CN107115603A - 一种呼气‑吸气隔开的雾霾净化口罩 - Google Patents

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吴军
占霞飞
沈云鹏
张家文
王迪
檀丹丹
闫雪
金秋
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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Abstract

本发明提供了一种呼气‑吸气隔开的雾霾净化口罩，包括口罩主体，口罩主体内侧的口部及鼻部之间设有仅容许气流由上往下通过的柔性挡板，柔性挡板上、下两侧分别形成吸气区和呼气区。柔性挡板用于将人体吸气区与呼吸区进行隔断，保证人体呼出的废气不会二次被人体吸收。呼气区设有单向呼吸阀，用于保证人体呼出废气及时排出，从而降低呼气区的气压。吸气区的部分新鲜空气通过柔性挡板进入呼气区，稀释呼气区的二氧化碳浓度。口罩主体内侧设有至少为亚高效等级的驻极体滤料，在保证呼吸通畅情况下有效过滤雾霾。本发明结构简单，使用方便，可以避免佩戴者呼出的废气在吸气时又再次被重新吸收，保证人体在戴口罩状态下的舒适性及吸气的健康性。

Description

一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩
技术领域
本发明涉及一种口罩，尤其涉及一种用于劳保纺织行业或室外个人劳作状况下卫生职业防护的呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩。
背景技术
随着雾霾天气近年不断加重，人们室外劳作安全也越来得不到保证。市场现有口罩设计五花八门，甚至设计成防毒面具造型，从外观上显得笨拙且不利于人们室外劳作活动。而外观上设计美观的口罩往往有时在其防护性能上又存在一定缺陷。
目前，市场口罩均采用吸气区和呼气区共用一个空间区域，当用户佩戴口罩时，致使人们呼出的废气反而多次被人体重新吸收，不利于人体身心健康。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何避免口罩佩戴者呼出的废气在吸气时又再次被重新吸收，使人体在戴口罩的状态下保证人体吸气的健康性。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：包括口罩主体，口罩主体内侧的口部及鼻部之间设有仅容许气流由上往下通过的柔性挡板，柔性挡板上、下两侧分别形成吸气区和呼气区。
优选地，所述柔性挡板采用仅容许气流由上往下通过的高分子单向透气薄膜。
优选地，所述柔性挡板用于将人体吸气区与呼吸区进行隔断，保证人体呼出的废气不会二次被人体吸收。
优选地，所述呼气区设有单向呼吸阀，用于保证人体呼出废气及时排出，从而降低呼气区的气压。
优选地，所述吸气区的部分新鲜空气通过柔性挡板进入呼气区，稀释呼气区的二氧化碳浓度。
优选地，所述口罩主体的上边缘及柔性挡板的外边缘均设有用于与人体面部皮肤贴合的柔性密封件。
优选地，所述口罩主体内侧设有至少为亚高效等级的驻极体滤料，在保证呼吸通畅情况下有效过滤PM2.5。
优选地，所述口罩主体外部采用通气性材料。
优选地，所述口罩主体两端设有松紧带，松紧带及口罩主体本身均采用超细纤维的热压成型件。
优选地，所述口罩主体区域的人脸左右部分最大容许宽度L3＝125mm、最大容许高度H3＝125mm；
所述驻极体滤料区域的人脸左右部分最大容许宽度L1＝95mm、上下最大容许高度H1＝95mm；
所述柔性挡板宽度最大值L2＝50mm，隔断处距口罩底部距离最大值H2＝50mm。
相比现有技术，本发明提供的呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩具有如下有益效果：
1、在口罩内部采用低阻高效滤料，不仅可以保证人在呼吸顺畅性，同时可以充分防止人体吸收PM2.5等有效颗粒；
2、基于原有口罩构造的基础上，在口罩口部及鼻部之间增加一层柔性挡板，挡板材料采用容许气流由上往下通过的高分子单向透气薄膜，从而将人体吸气区与呼吸区进行隔断，保证人体呼出的废气不会二次被人体吸收，使人体在戴口罩的状态下保证人体吸气的健康性。
附图说明
图1为本实施例提供的呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩佩戴时三维示意图；
图2为本实施例提供的呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩主视图；
图3为本实施例提供的呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩侧视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
结合图1～图3，本实施例提供了一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，包括口罩主体4，口罩主体4内部的人体抠鼻呼吸区采用低阻高效过滤材料3，在保证呼吸通畅情况下有效过滤PM2.5。口罩口部及鼻部之间增加一层柔性挡板2，将原有呼吸共用一个区分成两个独立区域：吸气区和呼气区。柔性挡板2材料用容许气流由上往下通过的高分子单向透气薄膜，且柔性挡板边缘部分能与人面部皮肤很好贴合。在呼气区设置单向呼吸阀1，保证人体呼出废气及时能够排出，从而降低呼气区的气压。吸气区部分新鲜空气能进入呼气区，稀释呼气区二氧化碳浓度。
吸气区主要以新鲜空气(含氧量)为主，呼气区以人体体内废气为主(二氧化碳量高)，因此柔性挡板(高分子单向透气薄膜)气体流向只能由上往下流动，保证吸气区压力高于呼气区。在空气充足情况下，进入呼气区；同时呼气区废气不会进入吸气区被人体每次吸入，不影响人体健康。
口罩主体4外部用通气性材料(如纱布等)，尺寸主要依据人脸尺寸要求，提高人体佩戴的舒适性。其中主体区域的人脸左右部分最大容许宽度L3＝125mm，最大容许高度H3＝125mm，本案例实施尺寸为最大尺度，其尺寸也可以为110mm，115mm，120mm等。
本实施例中，口罩主体内部的低阻高效过滤材料3运用“纱布+驻极体滤料”组合，以至少为亚高效等级过滤材料保证人体呼吸健康性。滤料种类(级别不低于亚高效)不受本案例实施限制，并对不同厚度“纱布驻极体”滤料的过滤性能进行测试，找寻厚度(或范围)最佳的口罩滤料，对滤料编号采用“T+含静电驻极纤维(g/m2)”形式；并将组合滤料以建筑环境中空气过滤的性能要求进行对比，选择最优工况制备新型口罩滤料。
单从人舒适性角度而言，应采用编号T70和T100的驻极体滤料，此时阻力最小，呼吸较顺畅。从舒适及过滤效率的综合性能角度而言，T200口罩滤料的过滤效率均高达95％以上，过滤阻力位16.5Pa，具有纱布类口罩滤料的低阻和复合类口罩滤料的高效特性，适合作为个体防护用口罩滤料。
“纱布+驻极体滤料”组合成的新型口罩滤料尺寸采用现有口罩材料尺寸，为保证用户具有足够的呼吸空间，且使得口罩的外美观、小巧，且能与不用人进行完美贴合，保证人健康前提下提高人体佩戴的舒适性，其中滤料区域的人脸左右部分最大容许宽度L1＝95mm，上下最大容许高度H1＝95mm，本案例实施尺寸为最大尺度，其尺寸也可以为75mm，80mm，85mm等，主要依据不同年龄段人群脸部尺寸而定，本发明口罩可以适用儿童。
柔性挡板2(高分子单向透气薄膜)以聚乙烯和微米级无机矿物填科为主要材料，外添加一定辅助剂，采用偶联处理、分散增容、共混改性技术和密炼、挤出工艺研制成专用树脂(膜材料也可采用其他工艺制作，不受本发明专利限制)，利用制成专用树脂制成轻薄、柔性好、具有弹性的高分子单向透气薄膜。
柔性挡板2(高分子单向透气薄膜)以折叠形式附在口罩本体内侧，柔性挡板2两端与口罩本体外部区域的衔接处采用硅胶或者其他的柔性密封方式进行密封。
柔性挡板2(高分子单向透气薄膜)用于人体在戴口罩的状态下保证人体吸气的健康性。其中高分子单向透气薄膜宽度最大值L2＝50mm，隔断处距口罩底部距离最大值H2＝50mm，本案例实施尺寸为最大尺度，其尺寸也可以为40mm，45mm，50mm等，主要依据不同年龄段人群脸部尺寸而定。
口罩主体尺寸关于口罩本身纵横中心线对称，为口罩本身的加工生产提供便利。口罩结构强度较好，美观，在鼻梁处采用柔性材料密封，能与人脸实现完美贴合。口罩主体4的上边缘及高分子单向透气薄膜外边缘采用柔性密封件6进行密封(如硅胶密封垫)。
口罩主体两端的松紧带5及口罩主体本身均采用超细纤维的热压成型件(一般把纤度0.3旦，即直径5微米以下的纤维称为超细纤维)，具有较好的三维成型性、支撑性和柔软性，在两端松紧带与口罩主体衔接部位采用柔性固定技术，保证衔接安全牢靠。

Claims (10)

1.一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：包括口罩主体(4)，口罩主体(4)内侧的口部及鼻部之间设有仅容许气流由上往下通过的柔性挡板(2)，柔性挡板(2)上、下两侧分别形成吸气区和呼气区。
2.如权利要求1所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述柔性挡板(2)采用仅容许气流由上往下通过的高分子单向透气薄膜。
3.如权利要求1或2所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述柔性挡板(2)用于将人体吸气区与呼吸区进行隔断，保证人体呼出的废气不会二次被人体吸收。
4.如权利要求1所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述呼气区设有单向呼吸阀(1)，用于保证人体呼出废气及时排出，从而降低呼气区的气压。
5.如权利要求4所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述吸气区的部分新鲜空气通过柔性挡板(2)进入呼气区，稀释呼气区的二氧化碳浓度。
6.如权利要求1所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述口罩主体(4)的上边缘及柔性挡板(2)的外边缘均设有用于与人体面部皮肤贴合的柔性密封件(6)。
7.如权利要求1所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述口罩主体(4)内侧设有至少为亚高效等级的驻极体滤料，在保证呼吸通畅情况下有效过滤PM2.5。
8.如权利要求1所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述口罩主体(4)外部采用通气性材料。
9.如权利要求1所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述口罩主体(4)两端设有松紧带(5)，松紧带(5)及口罩主体(4)本身均采用超细纤维的热压成型件。
10.如权利要求7所述的一种呼气-吸气隔开的雾霾净化口罩，其特征在于：所述口罩主体(4)区域的人脸左右部分最大容许宽度L3＝125mm、最大容许高度H3＝125mm：
所述驻极体滤料区域的人脸左右部分最大容许宽度L1＝95mm、上下最大容许高度H1＝95mm；
所述柔性挡板(2)宽度最大值L2＝50mm，隔断处距口罩底部距离最大值H2＝50mm。
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