CN111213931A - 一种工业大麻纤维防护口罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业大麻纤维防护口罩，属于日用防护品技术领域。包括支撑层、大麻纳米纤维层、大麻纤维抗菌层、纳米依托层，通过超声波粘合法将四层结构复合，除口罩本体外还包括口罩本体两侧的耳带，在口罩本体的左右两侧的端部分别设置有护条，当佩戴口罩时，该护条能与人体的面颊相贴合。本发明的优点是能够有效的对空气中的细菌和细小颗粒进行高效过滤，呼吸阻力低，且大麻纤维抗菌层能够有效抑制或杀死空气中的细菌、病菌等，可有效抑制口罩内细菌滋生，减除口罩异味，使用时不会刺激皮肤。

Description

一种工业大麻纤维防护口罩

技术领域

本发明涉及一种工业大麻纤维防护口罩，属于日用防护品技术领域。

背景技术

工业大麻(Stevia rebaudiana Bertoni)为大麻科大麻属一年生雌雄异株的草本植物，广泛分布于世界各地。世界上大麻属植物主要有野生大麻(CannabisruderalisJanisch)、印度大麻(Cannabis indica Lam)和栽培大麻(Cannabis sativaL)3个种，在长期的生物进化过程中又产生了许多大麻变种和亚种。由于大麻中含有一种致幻成瘾的次生代谢产物—四氢大麻(tetrahydrocannabinol，THC)，因而成为公众熟知的毒品原植物之一。为了方便监管和合理使用，国际上将大麻中THC含量<0 .3％的大麻品种定义不具备毒品利用价值的工业大麻。目前，许多国家通过品种选育与改良、杂交与基因工程育种手段，已经选育出了很多优良工业大麻的新品种。我国也对工业大麻的种植和育种方面进行了不断的探索。如云南省农业科学院率先选育出云麻1号、云麻2号、云麻3号、云麻4号和云麻5号、云麻6号、云麻7号等多个云麻系列的工业大麻品种，这些品种在国内已有推广种植，如在内蒙古、黑龙江、安徽等地都有栽培应用。工业大麻植株高大，枝杈少，纤维含量高，其经济价值涉及造纸、纺织、建材、食品、医药等多个方面。

目前的口罩发展相对完善，主要类别为工业防护口罩、民用防护口罩、医用防护口罩，形状则主要有平面型、折叠型、杯型，功能上可通过不同的滤材组合来实现对空气中的颗粒物、细菌、病毒、有害气体、异味等污染物的有效防护。实现这些功能目前主要使用的材料为活性炭布和熔喷滤材，以市场产品调查结果来看，两个材料虽然都起到了防护作用但往往和呼吸阻力不能平衡，即较高的过滤性能时，较难做到低的呼吸阻力，而想获得低阻效果的时候，往往要么材料成本过高或牺牲过滤性能。传统的民用防护口罩主要用普通非织造材料制成，材料孔径大，纤维直径为几十微米，只能阻挡直径较大的颗粒，对空气的中的细菌等基本没有抑制或杀灭的作用，无法满足人们高性能的要求，佩戴者在佩戴口罩的过程中，由于过滤效果不佳，口罩内易滋生细菌，进而导致口罩被污染，污染严重时，会产生异味，影响人们的使用。目前市场中大部分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。

大麻纤维空心的结构里分布有密密麻麻的缝隙和小空洞，可以吸附大量的氧气，让厌氧细菌不战而亡；大麻纤维多角形的中间构造和外表面密布的纵向裂纹让它具有了抵御潮湿的“盾牌”，大麻纤维不仅具有较高的吸湿速率，还有较强的放湿功能。透风、不潮湿的环境使得细菌没有滋生的温床。除了防御，大麻纤维也有内在的“杀手锏”，大麻纤维中包含有能破坏霉菌类微生物生命活动的酚类物质，能阻碍霉菌的代谢作用和生理活动，破坏菌体结构，最终抑制微生物的生长繁殖。

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，我们对雾霾有了一定的认知和了解。对于病菌、病毒、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。面对空气严重污染，病菌、病毒无处不在，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。

发明内容

本发明的目的是提出一种工业大麻纤维防护口罩，采用现有的静电纺丝技术，生产大麻纳米纤维，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，用于阻隔空气中的微颗粒效果显著，且大麻纤维抗菌层能够有效抑制或杀死空气中的细菌、病菌等，可有效抑制口罩内细菌滋生，减除口罩异味，使用时不会刺激皮肤。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种工业大麻纤维防护口罩，所述口罩本体分为4层，所述口罩本体上侧设置有可折叠支撑条，口罩本体的左右两侧的端部分别设置有护条，所述口罩本体两侧有可伸缩挂耳带，所述口罩本体的底部设置有底侧护条，所述口罩本体中部为折叠层，使用时可快速展开。

进一步地，所述口罩本体第1层支撑层所用材料为疏水纤维无纺布，所述无纺布外侧有负离子材料涂层或包裹、掺杂在所述面层无纺布纤维内的负离子材料层。

进一步地，所述口罩本体第2层大麻纳米纤维层所用材料为静电纺丝技术生产的大麻纳米纤维。

进一步地，所述口罩本体第3层大麻纤维抗菌层所用材料为大麻纤维制成的高密度大麻纤维棉。

进一步地，所述口罩本体第4层依托层所用材料为尼龙6、聚苯乙烯纳米纤维、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚乳酸、乳酸或羟基乙酸共聚物中一种或几种；采用静电纺丝技术生产的纳米纤维。

进一步地，所述口罩本体第1层支撑层除了负离子涂层外还有涂有聚合物纳米纤维层，涂覆工艺采用静电纺丝技术将聚合物纳米纤维涂覆在支撑层的内侧，其中支撑层的支撑骨架可以有效的隔离开较致密的纳米纤维层，降低阻力；同时多层复合在保证较低阻力的同时还可达到较高的过滤效率。

进一步地，所述口罩本体第2层大麻纳米纤维层，制作过程中大麻纤维原料采用直径为50-100nm，通过静电纺丝技术制成大麻纳米纤维薄层，在经过2-5层的复合而得。

进一步地，所制备好的口罩要放入真空干燥箱中干燥除去残留溶剂，真空度不大于-0.06MPa，干燥温度30-50℃,干燥时长20-36h。

进一步地，除溶后的口罩放入紫外消毒柜中消毒6-10h。

优选的，所述的大麻纤维抗菌层由1-4层大麻高密度纤维复合而得。

优选的，所述聚合物纳米纤维的直径为100-200nm。

本发明所述大麻纤维为工业大麻麻皮纤维层纤维。所述大麻纤维的制备方法包括以下步骤：粗纤维提取，去杂，化学预处理，超临界二氧化碳流体脱胶处理和生物酶脱胶处理，水洗，漂白，脱水，梳理，烘干，其中所述的化学预处理方法包括浸酸处理和碱氧处理。

本发明的有益效果：

1. 本发明通过超声波粘合法将四层结构复合，在口罩本体的左右两侧的端部分别设置有护条，当佩戴口罩时，该护条能与人体的面颊相贴合。

2.本发明采用的大麻纤维具有密密麻麻的缝隙和小空洞，可以吸附大量的氧气，让厌氧细菌不战而亡；多角形的中间构造和外表面密布的纵向裂纹让它具有了抵御潮湿的“盾牌”，使得细菌没有滋生的温床；同时大麻纤维含有能破坏霉菌类微生物生命活动的酚类物质，能阻碍霉菌的代谢作用和生理活动，破坏菌体结构，最终抑制微生物的生长繁殖。

3.本发明支撑层涂有纳米纤维能够有效的对空气中的细菌和细小颗粒进行高效过滤，采用静电纺丝技术，呼吸阻力低。

4.本发明采用的大麻纤维为纯天然植物纤维，口罩没有异味，且使用时不会刺激皮肤。

附图说明

图1 大麻纤维防护口罩结构示意图。

图2 大麻纤维防护口罩平面示意图。

图1中，1是支撑层，2是弹性佩戴带，3是大麻纳米纤维层，4是大麻纤维抗菌层，5是纳米依托层。

图2中，6是可折叠支撑条，7是护条。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例

如图1、图2所示，本发明所述的口罩本体分为4层，口罩本体上侧设置有可折叠支撑条，口罩本体的左右两侧的端部分别设置有护条，口罩本体两侧有可伸缩挂耳带，口罩本体的底部设置有底侧护条，口罩本体中部为折叠层，使用时可快速展开。

本实施例中为了进一步加强口罩的防护效果，口罩本体第1层支撑层采用疏水纤维无纺布，无纺布外侧涂覆负离子材料涂层或包裹、掺杂在所述面层无纺布纤维内的负离子材料层，除了负离子涂层外还有涂有聚合物纳米纤维层，涂覆工艺采用静电纺丝技术将聚合物纳米纤维涂覆在支撑层的内侧，其中支撑层的支撑骨架可以有效的隔离开较致密的纳米纤维层，降低阻力；口罩本体第2层以直径为50-100nm大麻纤维为原料，通过静电纺丝技术制备成大麻纳米纤维，经过3层的复合贴合而得；口罩本体第3层大麻纤维抗菌层所用材料为大麻纤维制成的高密度大麻纤维棉，由2层大麻高密度纤维复合而得；口罩本体第4层依托层所用材料为聚苯乙烯纳米纤维，采用静电纺丝技术生产的纳米纤维层。通过超声波粘合法将四层结构复合，在口罩本体的左右两侧及下侧装入护条，在口罩本体的上侧装入支撑折叠条，在口罩本体两侧粘压上耳带，即得大麻纤维防护口罩。

所制备好的大麻纤维防护口罩放入真空干燥箱中干燥除去残留溶剂，真空度不大于-0.06MPa，干燥温度45℃,干燥时长36h；除溶后的口罩放入紫外消毒柜中消毒10h；取出分批包装即得。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种工业大麻纤维防护口罩，口罩本体分为4层，口罩本体上侧设置有可折叠支撑条，左右两侧的端部分别设置有护条，两侧配有可伸缩挂耳带，底部设置有底侧护条，中部为折叠层，使用时可快速展开，所制备好的口罩经过脱溶，消毒杀菌即得。

2.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述的口罩本体第1层支撑层所用材料为疏水纤维无纺布，所述无纺布外侧涂覆负离子材料涂层或包裹、掺杂在所述面层无纺布纤维内的负离子材料层。

3.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述的口罩本体第2层大麻纳米纤维层所用材料为静电纺丝技术生产的大麻纳米纤维。

4.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述的口罩本体第3层大麻纤维抗菌层所用材料为大麻纤维制成的高密度大麻纤维棉。

5.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述的口罩本体第4层依托层所用材料为尼龙6、聚苯乙烯纳米纤维、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚乳酸、乳酸或羟基乙酸共聚物中一种或几种；采用静电纺丝技术生产的纳米纤维。

6.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述的口罩本体第1层支撑层除了负离子涂层外还有涂有聚合物纳米纤维层，涂覆工艺采用静电纺丝技术将聚合物纳米纤维涂覆在支撑层的内侧。

7.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述的口罩本体第2层大麻纳米纤维层，制作过程中大麻纤维原料采用直径为50-100nm，通过静电纺丝技术制成大麻纳米纤维薄层，在经过2-5层的复合而得。

8.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述制备好的口罩要放入真空干燥箱中干燥除去残留溶剂，真空度不大于-0.06MPa，干燥温度30-50℃,干燥时长20-36h。

9.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述除溶后的口罩放入紫外消毒柜中消毒6-10h。

10.根据权利要求1所述的一种工业大麻纤维防护口罩，其特征在于，所述大麻纤维抗菌层由1-4层大麻高密度纤维复合而得，所述聚合物纳米纤维的直径为100-200nm。

Images