CN110897232A - 一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩 - Google Patents

一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩 Download PDF

Info

Publication number
CN110897232A
CN110897232A CN201911325241.2A CN201911325241A CN110897232A CN 110897232 A CN110897232 A CN 110897232A CN 201911325241 A CN201911325241 A CN 201911325241A CN 110897232 A CN110897232 A CN 110897232A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mask
box body
foam
filter membrane
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911325241.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张莉彦
戴雄飞
陈明军
李好义
阎华�
张有忱
詹瑾
王宇航
李相男
丁玉梅
杨卫民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Beijing University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Chemical Technology filed Critical Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN201911325241.2A priority Critical patent/CN110897232A/zh
Publication of CN110897232A publication Critical patent/CN110897232A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/05—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches protecting only a particular body part
    • A41D13/11—Protective face masks, e.g. for surgical use, or for use in foul atmospheres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
    • A62B23/02—Filters for breathing-protection purposes for respirators
    • A62B23/025—Filters for breathing-protection purposes for respirators the filter having substantially the shape of a mask

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，主要包括系带、口罩膜和口罩盒体，三者缝合或粘合连接。口罩盒体由口罩泡沫层、口罩滤膜层、粉尘抖落通道组成，口罩盒体与人体口鼻处有一定的空间进行呼吸。口罩盒体内有口罩滤膜层和口罩泡沫层，粉尘抖落通道在口罩盒体内下端。本发明口罩，当人体吸气和呼气时，气体最先进入口罩的泡沫层，在流动空气的带动下，塑料泡沫颗粒会集体朝着滤膜层的方向往复移动或者有移动的趋势，塑料泡沫颗粒之间、塑料泡沫与空气粉尘粒子之间由于摩擦产生静电。带电电介质颗粒的附着代替了具有驻极体滤膜的作用，驻极体滤膜可主动吸附空气中的尘埃粒子，强化过滤效果，并在长时间使用后仍还能继续保证过滤效率。

Description

一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩
技术领域
本发明涉及一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，属于空气过滤领域。
背景技术
口罩是人们在日常生活中较为常见的物品，尤其是在空气污染严重的城市和地区。一次性口罩由于成本较低，其过滤效果甚微。而常用的防尘防霾口罩相比于一次性口罩过滤效果明显改善，但是它存在的问题是随着长时间的使用，最外层的滤膜上会累积大量的空气粉尘。这会使口罩的过滤阻力增大，使用时间越久呼吸阻力越大；口罩的滤膜孔隙率降低导致过滤效果降低。
针对这一问题，本发明探索了一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩。它能减小使用时间对过滤阻力和过滤效果的影响，而且可以通过人体的呼吸作用增加对空气粉尘等粒子的过滤效率。既能够实现在保证呼吸畅通的情况下长期使用，又能保持国家标准GB2626-2006要求的KN95的过滤效果。
发明内容
本发明针对普通一次性口罩的过滤效率较低和多层常用口罩随时间而降低的过滤阻力和过滤效率等问题，提出了一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩。实现了不用更换滤膜就能达到长期使用的目的，同时泡沫层还能增加对大分子颗粒和粉尘的过滤效果。在成本较低的情况下提升了口罩的过滤效率；在长时间使用后还能继续保证过滤阻力和过滤效率。
本发明提出一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，主要包括系带、口罩膜和口罩盒体，三者缝合或粘合连接。系带在佩戴时挂于耳朵，系带布置于口罩膜的边缘，口罩膜与人体面部贴合，口罩盒体在口罩膜外侧，口罩盒体由口罩泡沫层、口罩滤膜层、粉尘抖落通道组成，口罩盒体与人体口鼻处有一定的空间进行呼吸。口罩盒体内有口罩滤膜层和口罩泡沫层，粉尘抖落通道在口罩盒体内下端。
本发明涉及一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，系带和口罩膜是亲肤的纤维材质，可伸缩性强，当人体佩戴后不会紧勒面部，导致不适感。
本发明涉及一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，口罩盒体内口鼻呼吸位置模拟人体口鼻轮廓的形状，并有足够的空间，当人体在讲话时并不会因为空间位置窄小而受到影响。具有一定刚度和强度(足以支撑泡沫层和滤膜层即可)的塑料等材质都可以用于口罩盒体构架的制作。口罩盒体内有滤膜层和泡沫层两个分层。泡沫层在外部，滤膜层在内部。泡沫层的厚度约20mm，泡沫层里面填充满了直径0.5mm到1mm的塑料发泡颗粒，例如聚苯乙烯(PS)发泡颗粒，泡沫颗粒总体积约60000mm3，空间占比率80％到90％。口罩盒体长、宽、高的尺寸根据口罩的大小设计制作，无特殊的尺寸规定。除PS发泡颗粒外，还可使用其他聚氨酯(TPU)、聚丙烯(PP)等质地较轻、干燥易摩擦的发泡颗粒。当人体吸气时，气体最先进入口罩的泡沫层，在流动空气的带动下，塑料泡沫颗粒会集体朝着滤膜层的方向移动或者有移动的趋势。此时，塑料泡沫颗粒之间、塑料泡沫与空气粉尘粒子之间由于摩擦产生静电。空气中的电介质颗粒会吸附并带走这些静电。这些带电的电介质颗粒继续移动，直到附着在滤膜层上，带电电介质颗粒的附着代替了具有驻极体(可长久保留电荷的电介质)滤膜的作用，驻极体滤膜可主动吸附空气中的尘埃粒子，强化过滤效果。
本发明涉及一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，口罩滤膜层是由静电棉、直径达到纳米级的PP纤维、无纺布复合而成的复合过滤膜。能够过滤空气中的大部分尘埃粒子。经测试PM2.5的过滤效果更是达到了99％以上。除此复合过滤膜外，还可以是任何类型口罩的过滤膜或面罩膜，市售可以购买后粘合口罩盒体。
本发明涉及一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，口罩的粉尘抖落通道位于口罩盒体中泡沫层的下方，垂直于泡沫层和过滤层。粉尘抖落通道的材质无特殊要求，具有一定强度和刚度的塑料等材质皆可。塑料泡沫层会过滤掉一些空气中的大颗粒尘埃粒子。由于塑料泡沫层有体积占比达10％到20％的空隙，在人体呼气时会吹动泡沫颗粒，泡沫颗粒之间的运动会使积累在泡沫层的尘埃颗粒抖落下来，通过口罩滤网落在粉尘抖落通道上。口罩滤网的网孔直径是约0.2mm的圆孔，该网孔直径无特殊要求，只要是兜住塑料发泡颗粒的网孔直径即可，孔径比泡沫颗粒直径小。该网孔可过滤掉积累在泡沫层上的尘埃颗粒。粉尘抖落通道相对于口罩盒体有15°到25°之间的倾斜角度，向外倾斜，粉尘落下后会沿着粉尘抖落通道排出口罩盒体。
本发明一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，因为有口罩体结构，当人体吸气和呼气时，气体最先进入口罩的泡沫层，在流动空气的带动下，塑料泡沫颗粒会集体朝着滤膜层的方向往复移动或者有移动的趋势，塑料泡沫颗粒之间、塑料泡沫与空气粉尘粒子之间由于摩擦产生静电。空气中的电介质颗粒会吸附并带走这些静电。这些带电的电介质颗粒继续移动，直到附着在滤膜层上，带电电介质颗粒的附着代替了具有驻极体(可长久保留电荷的电介质)滤膜的作用，驻极体滤膜可主动吸附空气中的尘埃粒子，强化过滤效果。实现了不用更换滤膜就能达到长期使用的目的，同时泡沫层还能增加对大分子颗粒和粉尘的过滤效果。在成本较低的情况下提升了口罩的过滤效率；在长时间使用后还能继续保证过滤阻力和过滤效率。
附图说明
图1是本发明一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩的示意图；
图2是图1所示的口罩盒体呼气、吸气时的原理图，其中a显示呼气效果，b显示吸气效果；
图3是本发明一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩的实例图；
图4是图3所示的口罩实例图中截面A-A的截面图；
图5是本发明一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩的实例的盒体实例图。
图中：1-口罩系带；2-口罩膜；3-口罩盒体；3-1-泡沫层面罩；3-2-塑料泡沫颗粒；3-3-泡沫层呼吸滤网；3-4-粉尘抖落通道；3-5-粉尘抖落通道滤网；3-6-口罩滤膜层；3-7-口鼻呼吸位置；3-8-盒体框架。
具体实施方式
本发明提出一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，如图1所示，该口罩主要包括系带1、口罩膜2、口罩盒体3。口罩盒体3包括泡沫层面罩3-1、塑料泡沫颗粒3-2、泡沫层呼吸滤网3-3、粉尘抖落通道3-4、粉尘抖落通道滤网3-5、口罩滤膜层3-6、口鼻呼吸位置3-7和盒体框架3-8，见图4所示。
口罩系带1挂于耳朵处；口罩膜2与人体面部贴合；口鼻呼吸位置3-7其与人体口鼻留有足够的空间，口罩立体图如图3和图4所示，在人体讲话时并不会因为空间窄小而受到影响。并且口鼻呼吸位置3-7的边缘处与人体面部贴合紧密，保证人体吸入经过整个盒体过滤后的空气。
当人体吸气时，吸入的空气依次经过泡沫层面罩3-1、塑料泡沫颗粒3-2，在流动空气的带动下，塑料泡沫颗粒3-2会集体朝着口罩滤膜层3-6的方向移动或者有移动的趋势，见图2b所示，此移动趋势包括向下和向右的趋势。此时，塑料泡沫颗粒3-2之间、塑料泡沫与空气粒子之间相互摩擦，产生静电。空气中的电介质颗粒会带走这些静电。这些带电的电介质颗粒会继续移动，直到附着在口罩滤膜层3-6上，带电电介质颗粒的附着会增加口罩滤膜层3-6的过滤效果，图3、图4显示的实施例塑料泡沫颗粒的材料可以为聚苯乙烯(PS)或聚氨酯(TPU)、聚丙烯(PP)等可以发泡的材料。
在人体呼气时，由于口鼻呼吸位置3-7的结构如图4所示，人体呼出的气体是从下往上流动，而且口罩泡沫层3-1中PS塑料颗粒3-2是直径0.5mm到1mm的小球状颗粒物，其质地较轻，在力的作用下更容易移动，见图2a所示，保证了塑料泡沫颗粒3-2能够充分的被人体呼出的气体吹动。塑料泡沫颗粒体积占比中有10％到20％的空隙，因此泡沫颗粒之间有足够的空间在人体呼气的作用下相互移动，积累在塑料泡沫颗粒3-2上的尘埃颗粒会被抖落下来，经过粉尘抖落通道滤网3-5落在粉尘抖落通道3-4上。粉尘抖落通道滤网3-5的网格间隙约0.2mm，其间隙相对尘埃颗粒较大，可过滤掉积累在塑料泡沫颗粒3-2上的尘埃颗粒。粉尘抖落通道3-4相对于口罩盒体3有15°到25°的倾斜角度，粉尘落下后会沿着粉尘抖落通道3-4排出口罩盒体，如图5所示。

Claims (7)

1.一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，其特征在于：主要包括系带、口罩膜和口罩盒体，三者缝合或粘合连接；系带在佩戴时挂于耳朵，系带布置于口罩膜的边缘，口罩膜与人体面部贴合，口罩盒体在口罩膜外侧，口罩盒体由口罩泡沫层、口罩滤膜层、粉尘抖落通道组成，口罩盒体与人体口鼻处有一定的空间进行呼吸；口罩盒体内有口罩滤膜层和口罩泡沫层，粉尘抖落通道在口罩盒体内下端。
2.根据权利要求1所述的一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，其特征在于：口罩盒体内口鼻呼吸位置模拟人体口鼻轮廓的形状，并有足够的空间。
3.根据权利要求1所述的一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，其特征在于：口罩盒体内有滤膜层和泡沫层两个分层，泡沫层在外部，滤膜层在内部，泡沫层的厚度约20mm，泡沫层里面填充满了直径0.5mm到1mm的塑料发泡颗粒，泡沫颗粒总体积约60000mm3，空间占比率80％到90％。
4.根据权利要求1所述的一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，其特征在于：塑料发泡颗粒材质是聚苯乙烯，或聚氨酯、聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，其特征在于：口罩滤膜层是由静电棉、直径达到纳米级的PP纤维、无纺布复合而成的复合过滤膜，或市售口罩的过滤膜或面罩膜。
6.根据权利要求1所述的一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，其特征在于：口罩的粉尘抖落通道位于口罩盒体中泡沫层的下方，垂直于泡沫层和过滤层，粉尘抖落通道的材质为具有一定强度和刚度的塑料。
7.根据权利要求1所述的一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩，其特征在于：粉尘抖落通道相对于口罩盒体有15°到25°之间的倾斜角度，向外倾斜，粉尘落下后会沿着粉尘抖落通道排出口罩盒体。
CN201911325241.2A 2019-12-20 2019-12-20 一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩 Pending CN110897232A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911325241.2A CN110897232A (zh) 2019-12-20 2019-12-20 一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911325241.2A CN110897232A (zh) 2019-12-20 2019-12-20 一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110897232A true CN110897232A (zh) 2020-03-24

Family

ID=69826964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911325241.2A Pending CN110897232A (zh) 2019-12-20 2019-12-20 一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110897232A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112473276A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 山西汾西矿业（集团）有限责任公司 一种基于轻质颗粒床的多级过滤矿用防尘帘

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112473276A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 山西汾西矿业（集团）有限责任公司 一种基于轻质颗粒床的多级过滤矿用防尘帘

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10602785B2 (en) Filtering face-piece respirator having nose cushioning member
KR102014250B1 (ko) 건강 호흡을 위한 안면 마스크
TWI238729B (en) Filtering face mask that uses an exhalation valve that has a multilayered flexible flap
RU2639071C2 (ru) Фильтрующая лицевая респираторная маска с канавкой в носовой области
US20100108071A1 (en) Apparatuses to filter air
JP5942237B1 (ja) マスク、マスク用フィルターバッグ及び通気フィルタリング方法
CN105457180A (zh) 阻力和过滤型呼吸装置
CN104190015B (zh) 带呼吸阀立体过滤的防雾霾过滤器
JP2014198165A (ja) マスク
CN111685410A (zh) 新颖口罩结构
JP3227239U (ja) マスク
CN109349704A (zh) 一种防护型口罩
GB2564408A (en) Anti-pollution mask
CN108066912A (zh) 呼吸半面罩
CN111135492A (zh) 易于更换过滤器的过滤空气用过滤部及带有过滤部的口罩
CN110897232A (zh) 一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩
CN211558903U (zh) 一种可长期使用的自清洁泡沫滤膜口罩
RU2608809C1 (ru) Респиратор в виде фильтрующей лицевой маски с округлым периметром
CN105771112B (zh) 一种超滤超吸附碳纤维通风过滤器及其制备方法
CN105595465A (zh) 一种空气幕防护口罩
TWI683684B (zh) 口罩
JP2018127757A (ja) マスク
CN210445768U (zh) 一种方便使用的新型纳米纤维透气口罩
CN206604030U (zh) 折叠收缩式空气净化口罩
US20240123267A1 (en) Fine particle pollution filtering face mask suitable for aerobic exercise

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination