CN110267713A - 基于纳米纤维的鼻过滤器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于纳米纤维的不可插入的鼻过滤器。所设计的鼻过滤器的接合部几何形状使得易于使用并且能够一下施用于鼻周缘。鼻过滤器提供对于2.5PM与10PM之间的颗粒物质悬浮物的高效的多层过滤，并且可以用于工业，可以由交通警察、日常使用的通勤者和对花粉过敏的人使用。

Description

基于纳米纤维的鼻过滤器及其制备方法

技术领域

本文中描述的主题总体上涉及鼻过滤器领域。更具体地，本发明涉及基于纳米纤维的外部可施用的鼻过滤器及其制备方法。

背景技术

大自然在土壤、水、空气和世界上所有生物之间保持平衡。生物圈中的任何类型的不平衡都会导致环境污染。在过去的十年中，机动车辆的数量迅速增加，使得空气污染由于内燃机的排气而增加。柴油发动机的排气是造成许多大的城镇和城市的烟雾和烟雾层的主要原因。

除此之外，空气污染水平增加的若干其他原因是快速的工业化、城市化、摩托车的使用、农业和核能计划。在这些之中，使用柴油和劣质汽油的摩托车是遍及城市地区的空气污染的主要来源。这些主要是通过排放碳氢化合物、一氧化碳、铅、SO₂、氮氧化物和颗粒物质而促成的。

空气污染问题受到了较晚的关注。各种污染监测机构定期监测环境空气质量。通常主要对污染物的三个标准如悬浮颗粒物质、氮氧化物和SO₂进行定期监测。

空气传播的颗粒物质(PM)是造成对人体健康产生严重的直接和长期影响的原因，因为空气传播的颗粒容易到达肺部的最深处，损害人类的呼吸系统。取决于室内来源和室外来源两者的室内PM含量也是造成人体呼吸道过敏的原因，这是因为城市居民通常在室内消耗他们超过87％的时间。存在颗粒物质的若干来源，比如化石燃料的燃烧、汽车排气、工业生产、发电厂、烟草烟雾、烹饪以及诸如火山喷发、风吹粉尘、花粉粒和土壤颗粒之类的自然来源。颗粒物质对人类造成严重的健康危害，并且引起哮喘、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、对肺部的刺激、肺炎、慢性咳嗽、过敏、头痛、疲劳、肺癌以及过早死亡。高颗粒浓度与发病率和死亡率的相当大的短期增加相关联。

空气传播的颗粒的尺寸范围很广，空气动力学的直径为从0.005μm至100μm；但是悬浮部分一般小于40μm。PM按PM的空气动力学当量直径(AED)分类，并且通常被安排在以下三种类别中的一个类别中：AED<10微米＝PM₁₀、AED<2.5微米＝PM_2.5以及AED<0.1微米＝PM_0.1。颗粒物质在尺寸为直径在2.5微米与10微米之间时被认为是粗的，在直径小于2.5微米时被认为是细的，以及在直径小于0.1微米时被认为是超细的。基于这些定义，PM₁₀包括所有微孔、细的和超细的颗粒物质。大于10微米的PM通过鼻子、纤毛和呼吸道的粘液被过滤掉，并且因此受到较少的公共健康关注。细颗粒物质PM_2.5对人体健康造成很大的风险，因为细颗粒物质PM_2.5可以被更深地吸到肺部中，并且通常比较大的颗粒更具毒性。因此，颗粒物质是造成人类严重健康问题并导致发病率和死亡率的原因。事实上，吸入这种颗粒物质的影响已在人体和动物中被广泛研究，所述影响包括哮喘、肺癌、心血管疾病、呼吸道疾病、早产、先天性缺陷和过早死亡。

世界卫生组织(WHO)在2005年估计“细颗粒空气污染(PM(2.5))在全球范围内造成：来自心肺疾病的约3％的死亡率；来自气管癌、支气管癌和肺癌的约5％的死亡率；以及来自5岁以下儿童的急性呼吸道感染的约1％的死亡率。”在高浓度下的短期暴露可能显著地促成心脏病。2011年的研究得出结论的是，交通工具排气是公众心脏病发作的一个最严重的可预防原因，并且是造成所有发作中的7.4％的原因。

因此，鉴于上述讨论，显然需要控制吸入的颗粒物质，如空气传播的细菌、过敏原和/或有害颗粒。

使用过滤器来保持空气质量并防止颗粒物质的吸入。空气过滤器用于从空气中去除悬浮微粒，比如灰尘、花粉、霉菌和细菌，并且空气过滤器包括纤维材料。在化学空气过滤器中引入呈吸附剂或催化剂形式的各种化学添加剂，以去除其他空气传播的分子污染物，比如释放有害的空气污染物——如一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、氮氧化物等——的挥发性有机化合物。

纳米过滤器可提供薄膜分离法，该膜分离方法采用反渗透的上端部(在分离尺寸方面)和超过滤的下端部，从而覆盖100道尔顿至1000道尔顿(1u或1da等于1.660539040(20)×10^-27kg)的mwco(截留分子量molecular weight cut-off)值。这些膜式过滤器通过制成过滤材料的越来越细的纤维分离液体和气体。这些纤维具有以纳米为单位测量的直径，并且通常称为纳米纤维。这些用于制造复合过滤器介质，其中，纳米纤维网支承在较粗的基底上。纳米纤维由于其特殊性质而被用于以下广泛的应用范围：从医疗至消费者产品和工业直至用于航空航天、电容器、晶体管、药物传递系统、电池分隔件、能量储存、燃料电池和信息技术的高科技应用。

纳滤和具有纳米纤维的过滤是完全不同的。纳滤是一种膜分离方法，主要用于液相，因为纳滤从液体——但绝不完全是水——中的溶液中分离出一系列无机和有机物质。这是在下述压力差下借助于通过膜的扩散来完成的，该压力差远小于反渗透的压力差，但显著大于超过滤的压力差。然而，纳米纤维介质具有有机和无机的合成材料，这些合成材料从熔融状态纺成细纤维。这些材料中的每个材料都可以生产为作为网的纤维的随机阵列，该纤维的随机阵列本身形成为非常好的过滤器介质，只要该纤维的随机阵列充分地支承在强的基底上即可。静电纺丝是生产这些纳米纤维的最优选技术。

现有的鼻过滤器/口罩以及使用范围、效果及其问题或缺点总结在下表中。

因此，从上面可以注意到，现有的口罩/过滤器不能在2.5PM与10PM的颗粒之间提供有效的过滤，并且还产生造成呼吸困难的水汽。而且，这些过滤器对于日常使用非常昂贵。

US2008/0264259A1和US8303693B2公开了一种制造过滤器介质的方法，该过滤器介质包括具有多个纳米纤维的细过滤层和具有多个微纤维的附接至细过滤层的粗过滤层。纳米纤维通过使用注射静电纺丝或通过熔喷工艺来生产。

US2010/0307119A1公开了用于改善具有较小压降的亚微颗粒的过滤的多层纳米纤维过滤器介质的概念。

3254/MUM/2013公开了一种制备基于纳米纤维的抗菌面罩的方法，该基于纳米纤维的抗菌面罩通过使用复合过滤器介质防止病毒，复合过滤器介质具有沉积在非织造基底的表面上的抗菌纳米颗粒填充的纳米纤维层，并且所述面罩具有大于99％的病毒过滤效率。

现有的鼻过滤器/插入件大多数构造成具有用于每个鼻腔的两个椭圆形的分离过滤器，这两个椭圆形的分离过滤器能够过滤颗粒材料，如空气传播的细菌、过敏原和/或有毒颗粒。

然而，上述过滤器不能在2.5PM与10PM之间有效过滤并吸收有害气体。上述过滤器提供大于1毫巴的压力梯度，这产生对舒适呼吸的障碍。这些过滤器的示例为FirstDefense鼻过滤器、Rhinix插入件、Sanispire插入件等。此外，现有的口罩不能提供对2.5PM的有效过滤，并且往往产生水汽，这进一步增加了呼吸困难。

此外，现有的过滤器不仅具有上述缺点，而且对于消费者的日常使用而言也非常昂贵且不方便，因为它们太大或者没有适当地设计成在鼻腔中容易地穿戴。而且，由于现有的过滤器的高成本，它们不适合短期和频繁使用。这些过滤器的示例为医用口罩(非织造纤维、混合材料)、伊藤口罩(加厚非织造纤维)、N95口罩(加厚非织造纤维)、R95(活性炭)等。

此外，现有的一次性非织造面罩在0.29KPa的压降下具有32.9％的截留率。

此外，由非织造纤维制成的医用口罩对细颗粒的拦截效果差，而由混合材料构成的医用口罩具有高的呼吸阻力。加厚非织造纤维口罩如N95还具有差的舒适性。

此外，大体的鼻形可以分为两种形状：倒圆鼻形和开槽鼻形。鉴于此，对于鼻过滤器所建议的设计应使得该鼻过滤器适合几乎所有鼻形，并且同时从美学观点来看不太明显。

因此，鉴于上述缺点，需要设计和开发一种下述鼻过滤器，该鼻过滤器具有成本效益、易于使用且提供对于在2.5PM与10PM之间的颗粒物质的有效过滤，同时保持沿着该过滤器的最小压力差，以便于呼吸。此外，期望开发一种不仅提供保护免受颗粒物质而且使用起来舒适的鼻过滤器。本发明提出的鼻过滤器通过提供新颖且美学上改进的基于纳米纤维的鼻过滤器设计克服了现有技术的限制。

上面描述的当今鼻过滤器的缺陷仅意在提供常规系统的问题中的一些问题的概述，而不意在是穷尽的。通过阅读以下描述，常规系统的其他问题和本文描述的各种非限制性实施方式的对应益处可以变得更加明显。发明目的

本发明的主要目的是提供一种易于施用并适于适合不同的鼻形的基于纳米纤维的鼻过滤器。

本发明的另一目的是提供一种能够过滤掉在2.5PM与10PM之间的颗粒物质的鼻过滤器。

本发明的另一目的是提供一种便于以沿着过滤器的最小的压差对气态污染物进行纳滤的具有纳米纤维的鼻过滤器。

本发明的又一目的是提供一种易于施用、使用并且不产生皮肤敏感性问题的具有纳米纤维的鼻过滤器。

本发明的再一目的是提供一种能够提供高效的多层过滤的鼻过滤器。

从结合附图公开了本发明的示例性实施方式的以下描述中，本发明的其他方面、优点和显着特征对于本领域技术人员而言将变得明显。

发明内容

以下呈现了本发明的简要概述，以便提供对本发明的一些方面的基本理解。本发明内容不是对本发明的广泛综述。本发明内容并不意在说明本发明的关键/重要元素或描述本发明的范围。本发明内容的唯一目的是作为稍后呈现的本发明的更详细描述的序言以简化的形式呈现本发明的一些概念。

本发明涉及基于纳米纤维的外部施用的鼻过滤器及其制备方法。本基于纳米纤维的外部施用的鼻过滤器的设计几乎适用于所有鼻子类型，而不管鼻子取向如何。

本发明的鼻过滤器具有用于两个鼻孔的接合部几何形状。接合部几何形状能够实现更好的用户操作，因为更多的区域可用于使用双手。此外，它还可以一下施用在鼻周缘上。

本发明的发明人基于对不同鼻形的研究设计了所述形状。所述设计被设置成将鼻过滤器在鼻周缘上的可见性降至最小，并且易于适应不同的鼻形。鼻小柱(13)是具有低曲率半径的近似直的形状的结构，而鼻槛(12)和鼻翼(14)是具有高曲率半径的弧形。因此，开槽的鼻形结构是基于鼻孔的鼻小柱部、鼻翼部和鼻槛部的曲率的3个弯曲部的合并。在鼻槛的曲率半径最大、鼻翼的曲率半径次之、鼻小柱的曲率半径最小的情况下，对于开槽的鼻形的鼻过滤器而言，R1>R2>R3。鼻过滤器的高度和宽度是基于普通的成人鼻周缘形状来确定的。因此，本鼻过滤器的设计可在不同的鼻形上调整。

这不仅增加了用户的便利性，而且也增加了产品的经济性。除此之外，桥接件的宽度足够大以提供强度并且足够小以提供角度变化的灵活性。

在本发明中，静电纺丝技术已被用于纳米纤维在试验至大规模的生产中，用于生产比熔喷纤维小约1至2个数量级的非常均匀的纳米纤维层。最特别地，本发明涉及设计一种具有多层过滤的鼻过滤器，该具有多层过滤的鼻过滤器以高效率过滤2.5PM与10PM之间的颗粒物质悬浮物。

本发明的鼻过滤器具有令人满意的透气性，并且可以用于工业，可以由交通警察、用于日常使用的通勤者和对花粉过敏的人使用。

附图说明

通过以下结合附图的描述，本发明的某些示例性实施方式的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，在附图中：

图1示出了根据实施方式的鼻过滤器的正视图。

图2示出了根据实施方式的鼻过滤器的分解仰视图。

图3示出了具有不同周缘部分的典型鼻孔。

图4示出了根据本发明的鼻过滤器的示例性实施方式。

图5示出了根据目前公开的实施方式的鼻过滤器的包装材料。

图6示出了该基于纳米纤维的鼻过滤器在使用者鼻子上的施用。

本领域技术人员将理解的是，附图中的元件为了简单和清楚而示出，并且可能未按比例绘制。例如，图中的元件中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以有助于提高对本公开的各个示例性实施方式的理解。在整个附图中，应当注意的是，相同的附图标记用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

提供参考附图的以下描述以帮助全面理解本发明的示例性实施方式。以下描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些具体细节仅被视为示例性的。

虽然本发明容许各种修改和替代性形式，但是下面已经详细描述了本发明具体实施方式。然而，应当理解的是，并不意在将本发明限制于所公开的特定形式，而是相反，本发明将覆盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。另外，为了清楚和简明起见，省略了对已知功能和结构的描述。

在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本发明。因此，对于本领域技术人员而言明显的是，仅出于说明目的而不是出于对由所附权利要求及其等同物限定的本发明进行限制的目的提供了本发明的以下描述和实施方式。

应当理解的是，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一”、“一种”和“该”包括复数指示物。

术语“基本上”是指列举的特征、参数或值不需要精确地实现，而是偏差或变化——包括例如公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素——可以以不排除列举的特征、参数或值意在提供的效果和特性的量发生。

关于一个实施方式描述和/或示出的特征可以在一个或更多个其他实施方式中以相同方式或以类似方式使用和/或与其他实施方式的特征组合使用或代替其他实施方式的特征使用。

应当强调的是，术语“包括/包含”当在本说明书中使用时用于指明所陈述的特征、整体、步骤或部件的存在，但不能排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、部件或其组合的存在和添加。

本发明涉及基于纳米纤维的鼻过滤器以及制备该鼻过滤器的方法。最特别地，本发明涉及设计下述鼻过滤器，该鼻过滤器具有多层过滤并且能够配合在不同的鼻形上，该鼻过滤器以高效率过滤掉2.5PM与10PM之间的颗粒物质。此外，该技术也可以被工业用于灰尘和微量有机气体截留。

根据本发明的鼻过滤器是基于纳米纤维的鼻过滤器，该基于纳米纤维的鼻过滤器具有施用于鼻孔以过滤使用者吸入的空气的基于纳米纤维的过滤器。如本文所公开的鼻过滤器适于通过使用粘合剂层在外部固定到使用者的鼻孔上。

参照图1和图2，如本文所公开的鼻过滤器具有两个过滤器介质(2)，即第一过滤器介质(2)和第二过滤器介质(2)，左右鼻孔各一个。在前面的描述中，第一过滤器介质和第二过滤器介质通常被称为过滤器介质。过滤器介质中的每个过滤器介质都具有过滤器和周缘部分。过滤器可以是基于纳米纤维的过滤器。周缘部分形成鼻过滤器的框架并为过滤器提供支承。如图1所示，周缘部分中的每个周缘部分设计并构造成覆盖鼻孔。周缘部分的总体宽度和尺寸使得周缘部分在施用鼻过滤器时邻接鼻孔。所示出的实施方式中的周缘部分由开槽的鼻形制成。开槽鼻形确保鼻过滤器可以施用于宽的鼻形范围。在前述描述中解释了根据已公开的鼻过滤器的鼻形。

鼻孔的形状具有三个部分。如图3所示，鼻孔具有鼻槛、鼻翼和鼻小柱。鼻过滤器的过滤器介质的形状根据鼻孔的这些周缘部分来构造。图5大体上示出了与鼻孔的形状相比根据本公开的过滤器介质的形状。应当理解，鼻孔的形状仅作为示例示出。如本文所公开的鼻过滤器可以施用于不同形状的鼻子。因此，图6示出了过滤器介质在施用于鼻孔时的形状。如所示出的，过滤器介质的形状基本上覆盖了鼻孔，并且该形状适于使得当使用者施用鼻过滤器时，不同的其他形状的鼻孔可以基本上被过滤器介质覆盖。此外，如图3所示，过滤器介质的周缘可以大致分成具有不同曲率半径的三个部分。R1表示周缘的被构造成围绕鼻子的鼻小柱的部分的曲率半径。如图3所示，由于鼻小柱通常是直的部分，R1基本上等于直线的曲率半径。此外，R2表示周缘的被构造成邻接鼻孔的鼻翼或翼部分的部分的曲率半径。鼻孔的翼的曲率半径小于鼻小柱，并且R2被相应地提供。此外，R3表示周缘的被构造成围绕鼻孔的鼻槛部分的具有最小曲率半径的部分。因此，大体地，R1、R2和R3之间的关系可以描述为R1>R2>R3。可以根据如图4所示的一般尺寸(以毫米为单位)容易地实现优选的测量。本领域技术人员可以理解的是，图4中所示的尺寸可以略微地和成比例地改变，以得到本文所公开的鼻过滤器的替代性实施方式。

此外，周缘部分限定了构造成用于将过滤器安装在周缘部分上的孔。孔和过滤器的形状构造成使得过滤器的周缘宽度与周缘部分的限定孔的周缘宽度重叠，如在图6中用虚线示出的。在所示的实施方式中，周缘部分设置有粘合剂层，以将过滤器在周缘部分上安装就位并将过滤器在周缘部分上支承就位。可以使用任何替代性的合适装置将过滤器固定在周缘部分上，例如，可以使用编织或热冲压等来固定过滤器。因此，过滤器沿着该重叠部分附接至周缘部分，并且以此方式过滤器被支承在周缘部分上。粘合剂层可以沿着重叠部分设置，用于将过滤器安装在周缘部分上。

此外，当过滤器被安装在周缘部分上时，周缘部分的宽度从过滤器的外周向外延伸。周缘部分设置有粘合剂层(4)，以便在施用鼻过滤器时将周缘部分粘在鼻孔周围的皮肤上。粘合剂可以是适于施用在皮肤上的任何已知粘合剂。另外，因为鼻过滤器施用于鼻子，可以优选地使用无味粘合剂以避免任何令人不快的气味。而且，在一个实施方式中，可以使用具有温和宜人香味的粘合剂层。周缘部分的宽度可以最优化成实现对鼻子的适当粘贴。宽度也可以根据所使用的粘合剂的强度而改变。较强的粘合剂可能需要较小宽度的周缘部分，以便在施用时将鼻过滤器固定在鼻子上。

在所示出的实施方式中，粘合剂为过滤器介质提供结合力和强度以与粘合剂膜粘合，并且粘合剂为鼻过滤器提供结合力和强度以与鼻周缘粘合。因此，粘合剂提供双重目的。

此外，所示出的实施方式中的周缘部分呈透明或半透明膜的形式。膜还可以由任何合适的材料——比如塑料、布、纤维或任何其他合适的材料——制成。

此外，如图1、图4和图5所示，翼片(3)从过滤器介质中的每个过滤器介质的周缘部分的周缘延伸。参照图1，翼片设置成从周缘部分的被构造成邻接翼或鼻翼的部分延伸。翼片构造成使得翼片粘合至鼻翼的外部并且进一步有助于将鼻过滤器牢固地且长时间地固定在鼻子上。值得注意的是，鼻过滤器在鼻子上粘贴件应当足够强以抵抗呼吸起降从鼻腔产生的风吹。此外，粘贴件应当构造成使得鼻过滤器在吸气时不会被吸入鼻腔内。提供翼片进一步有助于在鼻子上施用鼻过滤器或从鼻子移除鼻过滤器时容易地操作鼻过滤器，因为翼片可以提供更宽的表面区域，用于在施用或移除期间保持鼻过滤器。

在施用或移除期间，使用带菌的脏手可能会污染鼻过滤器。这可能导致使用者暴露于病原体或其他有害污染物。此外，频繁接触鼻过滤器上的粘合剂层可能降低粘合剂层的有效性并妨碍鼻过滤器的可重复使用性。翼片可以用于帮助使用者在施用或移除时避免接触鼻过滤器的其他部分，从而进一步减少在施用/移除期间破坏鼻过滤器的变化。设置在第一过滤器介质和第二过滤器介质的周缘处的翼片为使用者提供了抓持鼻过滤器的区域。这确保了施用的容易性并且提供了用于抓持具有鼻周缘的鼻过滤器的附加区域，从而增加了鼻过滤器的可重复使用性。因此，翼片的尺寸和位置基于对鼻过滤器的施用过程的分析。图4表示作为示例的以毫米为单位的翼片尺寸。可以适当地使用尺寸的轻微变化。

此外，如图1、图2、图4、图5和图6所示，鼻过滤器具有连接两个过滤器介质的桥接件(5)。该桥接件确保两个过滤器介质在鼻过滤器的施用或操作期间保持在一起。如所示出的，与鼻过滤器的整体尺寸相比，桥接件具有非常有限的尺寸。桥接件将两个过滤器介质保持在一起。此外，桥接件的最小尺寸确保了桥接件的足够的灵活性，以用于在鼻过滤器的施用期间将过滤器介质恰当地定位在鼻孔上。在所示出的实施方式中，桥接件的宽度小于鼻过滤器的周缘部分的鼻小柱部分(R1)的宽度的一半。桥接件可以仅将两个过滤介质彼此连接。然而，桥接件还可以设置有粘合剂层，该粘合剂层还有助于将鼻过滤器固定在鼻子的鼻小柱部分上。

翼片、周缘部分和桥接件，在下文中统称为框架，它们可以形成为彼此结合。为了便于制造，框架可以由具有粘合剂层的材料的片材直接冲压而成。在实施方式中，材料可以是聚氨酯。过滤器可以在冲压框架之前或之后粘贴在片材上。

此外，如本文所公开的，鼻过滤器可以被紧凑地包装并且用于方便使用。如图5所示，鼻过滤器可以包装为以可移除的方式粘贴在包装纸或塑料的片材上。当使用者必须使用鼻过滤器时，使用者可以通过使用拇指或手指将鼻过滤器与包装纸片材简单地分开，以首先分开翼片部分，然后可以通过握住翼片中的任一翼片来拉离鼻过滤器。此外，在如图5所示的实施方式中，包装可以包括粘贴在翼片(10)上的离型纸。离型纸的一部分可以粘贴在翼片上，而另一部分可以是自由的，以用于使用者抓持离型纸并将过滤器从包装纸(11)拉离。在将鼻过滤器施用于鼻子期间，离型纸也可以用于握持离型纸的同时在鼻子上施用鼻过滤器。一旦被施用，就可以将离型纸从翼片拉离。以此方式可以避免与鼻过滤器的任何直接接触。在实施方式中，用于翼片的离型纸定位在翼片(3)与用于鼻过滤器的包装纸之间。

因此，翼片的形状被设计成用于使用拇指和食指从包装移除鼻过滤器。因此，翼片的宽度可以依据于平均拇指尺寸。在将鼻过滤器粘在鼻周缘上的同时，鼻过滤器的下部部分(R3)可以首先粘贴在鼻槛(12)上，使得过滤器介质适当地覆盖鼻腔。因此，有意地将翼片放置在鼻过滤器的下侧部以确保正确施用。

图4示出了根据本发明的示例性实施方式，并且该示例性实施方式不应被解释为将本发明限制于所述图中所示的特定尺寸和测量值。尺寸和测量值可以基于不同的鼻形和鼻的大小而变化。

在另一实施方式中，第一过滤器介质和第二过滤器介质中的每一者由周缘部分的粘合剂层保持。

在另一实施方式中，过滤器由周缘部分上的粘合剂层保持。

在又一实施方式中，第一过滤器介质和第二过滤器介质是开槽鼻形。

在另一实施方式中，用于翼片的离型纸定位在翼片(3)与用于鼻过滤器的离型纸之间。

在一个实施方式中，粘合剂是医用级粘合剂。

在一个实施方式中，周缘部分由聚氨酯制成。

在优选实施方式中，桥接件和周缘部分由透明材料制成。

在优选实施方式中，过滤层由可以静电纺丝到基础材料上的纳米纤维材料制成。

在又一实施方式中，基础材料是多孔的非织造材料。

在一个实施方式中，基于纳米纤维的鼻过滤器是生物可降解的和生物一次性的。

在又一实施方式中，基于纳米纤维的鼻过滤器具有用于吸附剂的额外的凹部/腔。

在一个实施方式中，桥接件的长度是4mm，这是成人鼻小柱的平均尺寸。

在另一实施方式中，过滤器角度是可调节的并且已经相对于鼻小柱旋转了30度的默认角度，该角度被发现是鼻腔和鼻小柱的最常见角度。

在一个实施方式中，用于制备过滤器介质的纳米纤维可以通过静电纺丝法制备，所述静电纺丝法涉及将聚合物溶液、熔喷聚合物、静电纺丝聚苯乙烯或聚氯乙烯从四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的溶液静电纺丝到合适的基础材料上的步骤。

在另一实施方式中，用于制备纳米纤维过滤器的基础材料可以是用以向纳米纤维层提供支承和机械强度的多孔的非织造材料，例如，水刺聚酯织物(spunlaced polyesterfabric)、SMS(spunbond meltblown spunbond纺粘熔喷纺粘)、聚乙烯、棉纱、非织造棉等。基底可包括但不限于由聚乙烯、玻璃、醋酸纤维素、活性碳纤维或其组合制成的微纤维。

在又一实施方式中，聚合物可包括但不限于聚烯烃、聚缩醛、聚酰胺、聚酯、纤维素醚酯、聚亚烷基硫化物、聚亚芳基氧化物、聚砜、改性聚砜聚合物、尼龙、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚碳酸酯及其混合物。

在另一实施方式中，所提出的鼻过滤器形状具有倒圆鼻形的宽度和开槽鼻形的长度，并且因此单个尺寸可以满足所有鼻形。本呼吸过滤器的各种构型可以从本公开中理解。

在一个实施方式中，粘合剂介质的外周包括延长的翼片，以便为人提供额外的区域以适当地抓持鼻过滤器并将鼻过滤器放置在鼻子上。延长的翼片有助于通过为鼻过滤器至鼻子的粘合提供额外的区域而提高过滤器介质的寿命，并且因此延长对于油性皮肤类型的更长的耐久性。

包装纸用于在包装时粘贴基于纳米纤维的鼻过滤器。用于翼片的附加的离型纸被引入。这使得能够容易地从包装纸移除鼻过滤器，并且不需要使用者刮擦鼻过滤器的边缘以将鼻过滤器从离型纸释放。另外，在应用期间，使用者可以从用于翼片的离型纸直接抓持鼻过滤器，并且因此手指不会与翼片上的粘合剂接触，并且因此将不会发生粘合剂污染，这对于在鼻过滤器日常使用时鼻皮肤的安全而言是有用的。

用于翼片的离型纸的另一个重要方面是容易从用于鼻过滤器的包装纸移除鼻过滤器。这确保没有如在其他鼻过滤器中观察到的额外的力施加在鼻过滤器的边缘上。因此，由于不存在不期望的张力，鼻过滤器的形状保持完整并且不会变形。

由于鼻过滤器设计成以最小的可见度配合鼻周缘，因此鼻过滤器具有特定的施用方法以实现期望的结果。使用者必须抓持翼片的离型纸并从鼻过滤器的包装纸温柔地移除离型纸。在完全移除后，使用者可以将双手用作单个单元鼻过滤器，并且翼片提供足够的处理区域。粘合剂侧必须直立就位。

鼻过滤器的后部(7)需要首先粘合至鼻槛，以确保过滤器介质与鼻腔完全重合。可以在将后端部粘合至鼻槛的同时依据鼻形来调节角度。此外，必须使用拇指从鼻翼向鼻尖(15)按压，然后到鼻小柱，以确保完全密封。在施用后，使用者可以从翼片移除离型纸，并且然后密封翼片。该方法在每次施用中提供了鼻过滤器的完美的放置。

本发明提供了一种基于复合纳米纤维的一次性呼吸过滤器，该一次性呼吸过滤器能够过滤掉空气传播的颗粒物质(PM)、细菌和病毒(防止HINI和微生物颗粒的流动)。鼻过滤器可以包括一个或更多个吸附剂的腔/凹部，以过滤掉有害空气污染物，如一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物，氮氧化物等。在一个实施方式中，在鼻过滤器的腔/凹部中使用的吸附剂是活性炭纤维、碳纤维、醋酸纤维素等。

本发明的鼻过滤器具有令人满意的透气性，并且可以用于工业，可以由交通警察、用于日常使用的通勤者和对花粉过敏的人使用。本发明的鼻过滤器是不可插入的鼻过滤器，其具有低过敏性并具有自粘性。此外，该技术也可以被工业用于灰尘和微量有机气体截留。

本发明的基于纳米纤维的过滤器介质可以使用产生比熔喷纤维小约1至2个数量级的纤维的公知的方法比如静电纺丝来生产。

本发明的鼻过滤器可以用于过滤2.5PM与10PM之间的颗粒物质，并且具有减小的压力差，以便于呼吸。除此之外，本鼻过滤器设计具有成本效益，易于构造且便于日常使用。除此之外，本发明的鼻过滤器通过使用者顺应性/医用级粘合剂为两个鼻腔提供了简单的单膜鼻过滤器。

Claims (19)

1.一种鼻过滤器，包括：

i)第一过滤器介质(2)和第二过滤器介质(2)，其中，所述第一过滤器介质和所述第二过滤器介质中的每一者包括：

由纳米纤维制成的过滤器，所述过滤器适于基本上覆盖鼻孔；

ii)周缘部分，所述周缘部分围绕所述过滤器并且构造成粘附至所述鼻孔的周缘并将所述过滤器保持在所述鼻孔上；以及

iii)翼片(3)，所述翼片(3)从每个过滤器介质的周缘部分延伸并构造成粘附至鼻翼，以将所述鼻过滤器与鼻子保持在一起；

iv)其中，所述周缘部分和所述翼片设置有粘合剂(5)的层和桥接件(6)，所述粘合剂(5)的层用于将所述鼻过滤器粘附在鼻子上，所述桥接件(6)将所述第一过滤器介质与第二过滤器介质连接并构造成用于邻接鼻小柱。

2.根据权利要求1所述的鼻过滤器，其中，所述鼻过滤器包括：

包装纸(11)，所述包装纸(11)粘附至所述鼻过滤器的所述周缘部分，用于包装所述鼻过滤器。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的鼻过滤器，其中，所述鼻过滤器包括：

离型纸(10)，所述离型纸(10)粘附至所述翼片并且构造成由使用者抓持以用于将所述鼻过滤器施用到鼻子上。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述桥接件的宽度小于所述鼻过滤器的宽度的一半。

5.根据权利要求4所述的鼻过滤器，其中，所述第一过滤器介质和所述第二过滤器介质中的每一者由所述周缘部分的粘合剂层保持。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述过滤器由所述粘合剂层保持在所述周缘部分上。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的基于纳米纤维的过滤器，其中，所述桥接件的长度优选地为4mm。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的基于纳米纤维的过滤器，其中，所述第一过滤器介质和所述第二过滤器介质呈开槽鼻形。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的基于纳米纤维的过滤器，其中，所述过滤器的周缘包括：

鼻翼部分；以及

鼻小柱部分；

其中，所述鼻翼部分相对于所述鼻小柱部分以30度的角度倾斜。

10.根据权利要求3所述的鼻过滤器，其中，用于所述翼片的离型纸定位在所述翼片(3)与用于所述鼻过滤器的离型纸之间。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述粘合剂是医用级粘合剂。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述周缘部分由透明材料制成。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述桥接件由透明材料制成。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述周缘部分由聚氨酯制成。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述过滤器的层由纳米纤维材料制成。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述纳米纤维材料能够静电纺丝到基础材料上。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述基础材料是多孔的非织造材料。

18.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述基于纳米纤维的鼻过滤器是生物可降解的和生物一次性的。

19.根据前述权利要求中的任一项所述的鼻过滤器，其中，所述基于纳米纤维的鼻过滤器具有用于吸附剂的附加的凹部/腔。