CN105455254B - 一种有效阻隔pm0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩 - Google Patents

一种有效阻隔pm0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩，属于日用防护品技术领域。包括纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层，其中第一无纺布层为口罩外侧，第二无纺布层为口罩内侧，并将纳米抗菌层喷涂在第一无纺布层的表面，最后通过超声波粘合法将五层结构复合，第一无纺布层与第二无纺布层可选用纺粘布、SMS纺粘布中的一种或两种，粗效过滤层可选用熔喷布、水刺布或静电棉，高效过滤层由静电纺丝技术制备，纳米抗菌层采用电喷或者涂覆方式制备。本发明口罩对细微颗粒特别是PM0.3微粒捕捉效率高，呼吸阻力低，纳米抗菌层能够有效抑制或杀死空气中的细菌、病菌等，且使用时不会刺激皮肤。

Description

一种有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩
技术领域
本发明涉及一种有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩，属于日用防护品技术领域。
背景技术
随着我国工业化进程的逐步加快，从而引伸出的一系列问题开始严重影响大众的日常生活，从2011年1月1日，环保部发布《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》开始，我们对雾霾有了一定的认知和了解。对于PM2.5微粒，我们看不见，摸不到，但它真真切切的存在于空气中，对我们的生活造成了极其严重的影响，在过去的30年，我国的肺癌死亡率上升了465％，我们的一个肺有3亿肺泡，80个PM2.5微粒就可以堵死一个肺泡。对于空气严重污染，PM2.5爆表，我们并不是无能为力，在政府正在抓紧制定相关政策，企业逐渐改善自身能源结构的同时，作为普通的民众，我们首要的任务就是做好自我保护，选择一款防护级别高的口罩至关重要。
市场中大部分PM2.5口罩的高效过滤层都采用驻极熔喷布，采用电晕放电的方式，使普通熔喷布带有电荷从而提高对微粒的捕集和过滤。其呼吸阻力较高，佩戴时舒适度低，对空气中的病菌，细菌并不能起到抑制、杀死作用，且驻极作用一旦失效，过滤效率极剧下降。
发明内容
本发明的目的是提出一种有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩，采用现有的静电纺丝技术，生产纳米纤维，其直径在几十到几千纳米之间，孔隙率高，比表面积大，而且其本身就带有静电，用于阻隔0.3μm颗粒效果显著，且水溶性壳聚糖，海藻酸钠，纳米银可制成纳米级的抗菌物质，不刺激皮肤，不会引起过敏反应。
本发明提出的有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩，包括纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层是和第二无纺布层，所述的纳米抗菌层喷涂在第一无纺布层上表面，第一无纺布层的下表面紧挨粗效过滤层，以下依次是高效过滤层、第二无纺布层，通过超声波粘合法将四层相互复合，复合后在相对两侧边缘形成缝合边，其中所述的第二无纺布层为纳米纤维口罩的内侧。
上述纳米纤维口罩中，所述的纳米抗菌层选用纳米银颗粒、水溶性壳聚糖粉末或海藻酸钠粉末中的一种或两种，溶剂为水，所述的纳米银颗粒溶液的浓度为1-20wt％，纳米银颗粒溶液采用超声波分散，分散时间为50-200min；所述的水溶性壳聚糖溶液的质量百分比浓度为1-20wt％，所述的海藻酸钠溶液浓度为1-8wt％。
上述纳米纤维口罩中，所述的第一无纺布层和第二无纺布层为纺粘布或SMS无纺布，纺粘布或SMS无纺布采用具有憎水性质的聚丙烯材料，克重为5-60g/m2。
上述纳米纤维口罩中，所述的粗效过滤层为熔喷布、水刺布或静电棉，所述的熔喷布为驻极熔喷布，驻极熔喷布的克重为5-60g/m2，所述的水刺布为涤纶水刺布，涤纶水刺布的克重为30-80g/m2，所述的静电棉的克重为30-60g/m2。
上述纳米纤维口罩中，所述的高效过滤层采用静电纺丝技术制备，用于制备高效过滤层的聚合物为聚丙烯腈、聚氨酯、聚苯乙烯、尼龙6、尼龙66或聚乙烯醇中的一种或几种，将聚合物置于溶剂中，所述的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、丙酮、甲酸、蒸馏水的一种或几种，使聚合物的质量百分比浓度为5-20wt％，接收距离为10-50cm，纺丝电压15-60kV，挤出速率0.3-1ml/h，高效过滤层中纳米纤维直径为10-1000nm。
本发明提出的有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩，其优点是对空气中0.3及以上颗粒、花粉、飞沫毛发等捕集阻隔效率高，使用过程中呼吸阻力小，不会产生较强的闷气感，特别添加了天然抗菌层可以有效抑制或杀死有害病毒，病菌等。从而减少过敏反应的发生。
附图说明
图1是本发明提出的纳米纤维口罩的结构示意图。
图1中，1是纳米抗菌层，2是第一无纺布层，3是粗效过滤层，4高效过滤层是，5是第二无纺布层，6是缝合边。
具体实施方式
本发明提出的有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩，其结构示意图如图1所示，包括纳米抗菌层1、第一无纺布层2、粗效过滤层3、高效过滤层4是和第二无纺布层5，纳米抗菌层1喷涂在第一无纺布层2的上表面，第一无纺布层2的下表面紧挨粗效过滤层3，以下依次是高效过滤层4和第二无纺布层5，通过超声波粘合法相互复合，复合后在相对两侧边缘用缝合边6加固，其中第二无纺布层为纳米纤维口罩的内侧。
上述纳米纤维口罩中，所述的纳米抗菌层选用纳米银颗粒、水溶性壳聚糖粉末或海藻酸钠粉末中的一种或两种，溶剂为水，所述的纳米银颗粒溶液的浓度为1-20wt％，纳米银颗粒溶液采用超声波分散，分散时间为50-200min；所述的水溶性壳聚糖溶液的质量百分比浓度为1-20wt％，所述的海藻酸钠溶液浓度为1-8wt％。
上述纳米纤维口罩中，所述的第一无纺布层和第二无纺布层为纺粘布或SMS无纺布，纺粘布或SMS无纺布采用具有憎水性质的聚丙烯(PP)材料，克重为5-60g/m2。
上述纳米纤维口罩中，所述的粗效过滤层为熔喷布、水刺布或静电棉，所述的熔喷布为驻极熔喷布，驻极熔喷布的克重为5-60g/m2，所述的水刺布为涤纶水刺布，涤纶水刺布的克重为30-80g/m2，所述的静电棉的克重为30-60g/m2。
上述纳米纤维口罩中，所述的高效过滤层采用静电纺丝技术制备，用于制备高效过滤层的聚合物为聚丙烯腈(PAN)、聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)、尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)或聚乙烯醇(PVA)中的一种或几种，将聚合物置于溶剂中，所述的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、丙酮、甲酸、蒸馏水的一种或几种，使聚合物的质量百分比浓度为5-20wt％，接收距离为10-50cm，纺丝电压15-60kV，挤出速率0.3-1ml/h，高效过滤层中纳米纤维直径为10-1000nm。
以下介绍本发明方法的实施例：
实施例1：
(1)取克重为10g/m2PP纺粘布为口罩的第一无纺布层。
(2)配制3％的纳米银颗粒水溶液，超声分散60min，加入水溶性壳聚糖粉末，配制成壳聚糖浓度为5wt％的溶液，用电喷法将配置好的溶液喷在(1)中的第一无纺布层的纺粘布上。
(3)取克重为20g/m2的SMS纺粘布为口罩的第二无纺布层，作为口罩内侧。
(4)将聚丙烯腈(PAN)粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中配置浓度为11wt％的纺丝溶液，将溶液注入计量泵中，计量泵与纺丝针头通过管道相连，取作为粗效过滤层的克重为22g/m2的驻极熔喷布，将其放置于静电纺丝接受金属网板上，纺丝针头置于铺有驻极熔喷布的金属网板的上方，调节纺丝针头与金属网板的距离为30cm，电压为25kV，以0.8ml/h的流量喷出聚合物纳米纤维，纳米纤维落在作为粗效过滤层的驻极熔喷布上，纺丝时间2min，在作为粗效过滤层的驻极熔喷布上得到一层，此纳米纤维膜即为口罩的高效过滤层。
(5)将负载了纳米纤维膜高效过滤层的驻极熔喷布从金属网板上取下，按照纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层的顺序叠加在一块，通过超声波粘合法将五层材料复合。所述的超声波复合机为张家港恒信超声设备有限公司的HX-1500型超声波复合机，所述超声波工作频率为20KHz，焊接压力为100N。
将五层复合膜材料在TSI8130型测试仪上进行测试，采用测试粒子为0.3μm，经测试过滤效率90％，阻力85pa。
实施例2：
(1)取克重为20g/m2PP纺粘布为口罩的第一无纺布层。
(2)配制5％的纳米银颗粒水溶液，超声分散60min，加入海藻酸钠粉末，配制成海藻酸钠浓度为6wt％的溶液，用涂覆法将配置好的溶液涂在(1)中的第一无纺布层的纺粘布上。
(3)取克重为30g/m2的SMS纺粘布为口罩的第二无纺布层，作为口罩内侧。
(4)将聚氨酯(PU)粉末溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中配置浓度为15wt％的纺丝溶液，将溶液注入计量泵中，计量泵与纺丝针头通过管道相连，取作为粗效过滤层的克重为30g/m2的驻极熔喷布，将其放置于静电纺丝接收金属网板上，纺丝针头置于铺有驻极熔喷布的金属网板的上方，调节纺丝针头与金属网板的距离为25cm，电压为22kV，以0.4ml/h的流量喷出聚合物纳米纤维，纳米纤维落在作为粗效过滤层的驻极熔喷布上，纺丝时间6min，在作为粗效过滤层的驻极熔喷布上得到一层纳米纤维膜，将纳米纤维膜作为口罩的高效过滤层。
(5)将负载了纳米纤维膜高效过滤层的驻极熔喷布从金属网板上取下，按照纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层的顺序叠加在一块，通过超声波粘合法将五层材料复合。所述的超声波复合机为张家港恒信超声设备有限公司的HX-1500型超声波复合机，所述超声波工作频率为20KHz，焊接压力为100N。
将五层复合膜材料在TSI8130型测试仪上进行测试，采用测试粒子为0.3μm，经测试过滤效率92％，阻力95pa
实施例3
(1)取克重为30g/m2的SMS纺粘布为口罩的第一无纺布层。
(2)配制5wt％的纳米银颗粒水溶液，超声分散60min，加入水溶性壳聚糖粉末，配制成壳聚糖浓度为10wt％的溶液，用电喷法将配置好的溶液喷在(1)中的第一无纺布层的纺粘布上。
(3)取克重为20g/m2PP纺粘布为口罩的第二无纺布层，作为口罩内侧。
(4)将聚苯乙烯(PS)粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中配置浓度为8wt％的纺丝溶液，将溶液注入计量泵中，计量泵与纺丝针头通过管道相连，取作为粗效过滤层的克重为40g/m2的静电棉，将其放置于静电纺丝接受金属网板上，纺丝针头置于铺有静电棉的金属网板的上方，调节纺丝针头与金属网板的距离为15cm，电压为20kV，以0.6ml/h的流量喷出聚合物纳米纤维，纳米纤维落在作为粗效过滤层的静电棉上，纺丝时间4min，在作为粗效过滤层的静电棉上得到一层纳米纤维膜，将纳米纤维膜作为口罩的高效过滤层。
(5)将负载了纳米纤维膜高效过滤层的静电棉从金属网板上取下，按照纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层的顺序叠加在一块，通过超声波粘合法将五层材料复合。所述的超声波复合机为张家港恒信超声设备有限公司的HX-1500型超声波复合机，所述超声波工作频率为20KHz，焊接压力为100N。
将五层复合膜材料在TSI8130型测试仪上进行测试，采用测试粒子为0.3μm，经测试过滤效率96％，阻力90pa。
实施例4：
(1)取克重为25g/m2的SMS纺粘布为口罩的第一无纺布层。
(2)配制3wt％的纳米银颗粒水溶液，超声分散100min，加入海藻酸钠，配制成海藻酸钠浓度为4wt％的溶液，用电喷法将配置好的溶液喷在(1)中的第一无纺布层的纺粘布上。
(3)取克重为10g/m2PP纺粘布为口罩的第二无纺布层，作为口罩内侧。
(4)将尼龙66(PA66)溶于甲酸中配置浓度为20wt％的纺丝溶液，将溶液注入计量泵中，计量泵与纺丝针头通过管道相连，取作为粗效过滤层的克重为50g/m2的静电棉，将其放置于静电纺丝接受金属网板上，纺丝针头置于铺有静电棉的金属网板的上方，调节纺丝针头与金属网板的距离为15cm，电压为30kV，以0.3ml/h的流量喷出聚合物纳米纤维，纳米纤维落在作为粗效过滤层的静电棉上，纺丝时间3min，在作为粗效过滤层的静电棉上得到一层纳米纤维膜，将纳米纤维膜作为口罩的高效过滤层。
(5)将负载了纳米纤维膜高效过滤层的静电棉从金属网板上取下，按照纳米抗菌层、第一纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层的顺序叠加在一块，通过超声波粘合法将五层材料复合。所述的超声波复合机为张家港恒信超声设备有限公司的HX-1500型超声波复合机，所述超声波工作频率为20KHz，焊接压力为100N。
将五层复合膜材料在TSI8130型测试仪上进行测试，采用测试粒子为0.3μm，经测试过滤效率94％，阻力95pa。
实施例5
(1)取克重为20g/m2PP纺粘布为口罩的第一无纺布层。
(2)配制5％的纳米银颗粒水溶液，超声分散200min，加入海藻酸钠粉末，配制成海藻酸钠浓度为6wt％的溶液，用涂覆法将配置好的溶液涂在(1)中的第一无纺布层的纺粘布上。
(3)取克重为15g/m2的SMS纺粘布为口罩的第二无纺布层，作为口罩内侧。
(4)将聚偏氟乙烯(PVDF)粉末溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中配置浓度为15wt％的纺丝溶液，将溶液注入计量泵中，计量泵与纺丝针头通过管道相连，取作为粗效过滤层的克重为40g/m2的驻极熔喷布，将其放置于静电纺丝接受金属网板上，纺丝针头置于铺有驻极熔喷布的金属网板的上方，调节纺丝针头与金属网板的距离为20cm，电压为22kV，以1ml/h的流量喷出聚合物纳米纤维，纳米纤维落在作为粗效过滤层的驻极熔喷布上，纺丝时间10min，在作为粗效过滤层的驻极熔喷布上得到一层纳米纤维膜，将纳米纤维膜作为口罩的高效过滤层。
(5)将负载了纳米纤维膜高效过滤层的驻极熔喷布从金属网板上取下，按照纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层的顺序叠加在一块，通过超声波粘合法将五层材料复合。所述的超声波复合机为张家港恒信超声设备有限公司的HX-1500型超声波复合机，所述超声波工作频率为20KHz，焊接压力为100N。
将五层复合膜材料在TSI8130型测试仪上进行测试，采用测试粒子为0.3μm，经测试过滤效率98％，阻力90pa。
实施例6
(1)取克重为13g/m2的SMS纺粘布为口罩的第一无纺布层。
(2)配制15wt％的壳聚糖与海藻酸钠水溶液，壳聚糖与海藻酸钠质量比为1:1，用电喷法将配置好的溶液喷在(1)中的第一无纺布层的纺粘布上。
(3)取克重为30g/m2PP纺粘布为口罩的第二无纺布层，作为口罩内侧。
(4)将尼龙6(PA6)溶于甲酸中配置浓度为20wt％的纺丝溶液，将溶液注入计量泵中，计量泵与纺丝针头通过管道相连，取作为粗效过滤层的克重为50g/m2的静电棉，将其放置于静电纺丝接受金属网板上，纺丝针头置于铺有静电棉的金属网板的上方，调节纺丝针头与金属网板的距离为15cm，电压为30kV，以0.3ml/h的流量喷出聚合物纳米纤维，纳米纤维落在作为粗效过滤层的静电棉上，纺丝时间6min，在作为粗效过滤层的静电棉上得到一层纳米纤维膜，将纳米纤维膜作为口罩的高效过滤层。
(5)将负载了纳米纤维膜高效过滤层的静电棉从金属网板上取下，按照纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层的顺序叠加在一块，通过超声波粘合法将五层材料复合。所述的超声波复合机为张家港恒信超声设备有限公司的HX-1500型超声波复合机，所述超声波工作频率为20KHz，焊接压力为100N。
将五层复合膜材料在TSI8130型测试仪上进行测试，采用测试粒子为0.3μm，经测试过滤效率96％，阻力90pa。
实施例7
(1)取克重为15g/m2的SMS纺粘布为口罩的第一无纺布层。
(2)配制12％的壳聚糖与海藻酸钠水溶液，壳聚糖与海藻酸钠质量比为1:1，用电喷法将配置好的溶液喷在(1)中的第一无纺布层的纺粘布上。
(3)取克重为30g/m2PP纺粘布为口罩的第二无纺布层，作为口罩内侧。
(4)将将称量好的平均聚合度为1750，醇解度为98％的聚乙烯醇(PVA)，溶于丙酮与DMF的混合溶液中，其中丙酮与DMF的体积比为7：4，配置成质量分数为13％的聚乙烯醇纺丝溶液，将溶液注入计量泵中，计量泵与纺丝针头通过管道相连，取作为粗效过滤层的克重为30g/m2的水刺布，将其放置于静电纺丝接受金属网板上，纺丝针头置于铺有静电棉的金属网板的上方，调节纺丝针头与金属网板的距离为25cm，电压为30kV，以1ml/h的流量喷出聚合物纳米纤维，纳米纤维落在作为粗效过滤层的静电棉上，纺丝时间4min，在作为粗效过滤层的静电棉上得到一层纳米纤维膜，将纳米纤维膜作为口罩的高效过滤层。
(5)将负载了纳米纤维膜高效过滤层的静电棉从金属网板上取下，按照纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层、第二无纺布层的顺序叠加在一块，通过超声波粘合法将五层材料复合。所述的超声波复合机为张家港恒信超声设备有限公司的HX-1500型超声波复合机，所述超声波工作频率为20KHz，焊接压力为100N。
将五层复合膜材料在TSI8130型测试仪上进行测试用测试粒子为0.3μm，经测试过滤效率93％，阻力98pa。

Claims (1)

1.一种有效阻隔PM0.3且富含纳米抗菌成分的纳米纤维口罩，其特征在于该纳米纤维口罩包括纳米抗菌层、第一无纺布层、粗效过滤层、高效过滤层是和第二无纺布层，所述的纳米抗菌层喷涂在第一无纺布层上表面，第一无纺布层的下表面紧挨粗效过滤层，以下依次是高效过滤层、第二无纺布层，通过超声波粘合法将四层相互复合，复合后在相对两侧边缘形成缝合边，其中所述的第二无纺布层为纳米纤维口罩的内侧；其中所述的纳米抗菌层选用纳米银颗粒、水溶性壳聚糖粉末或海藻酸钠粉末中的一种或两种，溶剂为水，所述的纳米银颗粒溶液的浓度为1-20wt％，纳米银颗粒溶液采用超声波分散，分散时间为50-200min；所述的水溶性壳聚糖溶液的质量百分比浓度为1-20wt％，所述的海藻酸钠溶液浓度为1-8wt％；所述的第一无纺布层和第二无纺布层为纺粘布或SMS无纺布，纺粘布或SMS无纺布采用具有憎水性质的聚丙烯材料，克重为5-60g/m2；所述的粗效过滤层为熔喷布、水刺布或静电棉，所述的熔喷布为驻极熔喷布，驻极熔喷布的克重为5-60g/m2，所述的水刺布为涤纶水刺布，涤纶水刺布的克重为30-80g/m2，所述的静电棉的克重为30-60g/m2；所述的高效过滤层采用静电纺丝技术制备，用于制备高效过滤层的聚合物为聚丙烯腈、聚氨酯、聚苯乙烯、尼龙6、尼龙66或聚乙烯醇中的一种或几种，将聚合物置于溶剂中，所述的溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、丙酮、甲酸、蒸馏水的一种或几种，使聚合物的质量百分比浓度为5-20wt％，接收距离为10-50cm，纺丝电压15-60kV，挤出速率0.3-1ml/h，高效过滤层中纳米纤维直径为10-1000nm，纳米纤维膜的厚度为1-20μm。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106480519B (zh) * 2016-09-23 2018-11-09 江西师范大学 电纺尼龙66/pva/硼酸纳米纤维及其制备方法
CN106432785A (zh) * 2016-10-13 2017-02-22 张立波 一种抗菌医疗用品及其生产工艺
CN106690577B (zh) * 2017-01-19 2019-07-26 青岛大学 基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩及制备方法
CN106901421B (zh) * 2017-04-11 2018-03-13 南阳市中心医院 一种中药口罩滤芯
CN107028250A (zh) * 2017-04-25 2017-08-11 漯河医学高等专科学校 抗菌口罩滤片
CN107349536B (zh) * 2017-07-13 2020-07-21 青岛大学 一种带有呼吸阀的智能口罩
CN109797442A (zh) * 2018-12-26 2019-05-24 嘉兴学院 一种多功能口罩及其制备方法
CN110846813A (zh) * 2019-08-27 2020-02-28 浙江金三发卫生材料科技有限公司 一种抑菌医卫专用复合非织造布生产工艺
CN111264924A (zh) * 2020-02-18 2020-06-12 清华大学深圳国际研究生院 一种安全抗菌防霾纳米纤维口罩及其制备方法
CN111387609A (zh) * 2020-04-24 2020-07-10 河南曼博睿新材料科技有限公司 一种纳米纤维膜防护口罩及其制造方法
CN111480910B (zh) * 2020-05-07 2022-05-17 中国科学院兰州化学物理研究所 一种医用口罩及其应用
CN111588120A (zh) * 2020-05-20 2020-08-28 南京迪天高新产业技术研究院有限公司 一种长时效可复用的口罩及其制备方法
CN111945294B (zh) * 2020-06-01 2022-06-24 怀来欧洛普过滤器制造有限公司 一种抗菌熔喷布及其制备方法与应用
CN111567952A (zh) * 2020-06-19 2020-08-25 广东高璐美数码科技有限公司 一种佩戴舒适、密封性好的医用防护密封口罩
CN111869957A (zh) * 2020-07-13 2020-11-03 黑龙江东方学院 一种防菌吸雾口罩
TR202011411A1 (tr) * 2020-07-17 2022-01-21 Ertugrul Yoeruekogullari Termokimyasal Dezenfeksiyon Sağlayan, Enerji Depolamalı Bir Maske.
CN111840841B (zh) * 2020-08-04 2022-04-19 安徽深呼吸纺织科技有限公司 一种便于佩戴的呼吸阀口罩及其制备方法
IT202000019468A1 (it) * 2020-08-06 2022-02-06 Sinergy Pharma S R L Mascherina respiratoria multistrato
CN112442795A (zh) * 2020-09-30 2021-03-05 漳州怡鹭祥康医疗器械有限公司 一种改良型熔喷布制备方法
CN112370866A (zh) * 2020-10-28 2021-02-19 美埃(南京)纳米材料有限公司 一种可降解的抗菌纳米纤维无纺布复合滤料及其制备方法
CN112760821A (zh) * 2020-12-07 2021-05-07 江苏汇诚医疗科技有限公司 一种功能性纳米纤维膜口罩的制备方法
CN112693182A (zh) * 2021-01-22 2021-04-23 常州百朋纺织有限公司 一种梯度过滤静电棉及其制作方法
CN112773019A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 腾飞科技股份有限公司 可重复水洗的防护口罩及其制备工艺
CN113069833A (zh) * 2021-04-28 2021-07-06 广东溢达纺织有限公司 一种可重复使用口罩的滤材、其制造方法和口罩
CN113209721A (zh) * 2021-05-10 2021-08-06 上海柔维材料科技有限公司 一种油性空气过滤材料及其制备方法和应用
CN114642287A (zh) * 2022-05-12 2022-06-21 佛山科学技术学院 一种具有独立多功能层的高阻隔性可拆卸口罩
CN115090131A (zh) * 2022-07-21 2022-09-23 魏延生 一种微纳米结构复合膜、制备方法及其用途

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201219519Y (zh) * 2008-06-13 2009-04-15 林锦祥 简易防尘口罩的折叠面料
CN203291635U (zh) * 2013-04-27 2013-11-20 中材科技股份有限公司 一种净化pm2.5口罩用可更换覆膜滤芯
KR20150117014A (ko) * 2014-04-09 2015-10-19 조주환 기능성 마스크 및 그 제조방법
CN104083946B (zh) * 2014-06-27 2016-06-29 上海洁晟环保科技有限公司 抗菌口罩滤片及其制备方法和抗菌口罩
CN104605532A (zh) * 2015-01-03 2015-05-13 浙江理工大学 一种仿生复合微纳纤维过滤口罩
CN204861306U (zh) * 2015-07-08 2015-12-16 常州市武进常友无纺布制品厂 一种医用口罩无纺布

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