CN111789320A - 发热口罩及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于口罩技术领域，尤其涉及一种发热口罩，包括：罩面层、设置在所述罩面层的一侧表面的发热层、设置在所述发热层背离所述罩面层的侧表面的隔热层、以及设置在所述隔热层背离所述发热层的侧表面的亲肤层；其中，所述发热层含有相变材料，所述发热口罩的工作温度为56℃～60℃。本发明发热口罩，通过发热层中相变材料的相态转变实现发热效果，使发热口罩的工作温度达到56℃～60℃，可有效杀死2019‑nCoV新型冠状等病毒，不但防御效果好，提高了佩戴者的安全性，而且通过发热层对病毒的直接杀灭，阻断了病毒的传播。
Description
技术领域
本申请属于口罩技术领域，尤其涉及一种发热口罩及其使用方法。
背景技术
口罩是一种常见的卫生用品，特别是在呼吸道传染性疾病流行时期，更是日常防护必不可少的物品。目前，大多数口罩为一次性用品，需要时常更换，特别是在医院以及呼吸道传染性疾病流行地区，在外出行，口罩为必需品，因此市场导致供不应求。
传统的口罩使用无纺布、滤纸、滤棉、活性炭过滤纸等制成，起到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的作用。但是，传统的口罩均具有一定的缺陷，比如2019-nCoV新型冠状病毒爆发以来，传统的口罩，只能达到基本的防御作用，一次性使用居多，更由于该病毒的传染性强，且具有一定的独立存活时间，使得使用过后的口罩以及过滤棉存在传染人群的危险。
发明内容
本申请的目的在于提供一种发热口罩及其使用方法，旨在一定程度上解决现有口罩一次性使用居多，仅能对2019-nCoV新型冠状病毒起到短暂的防御作用，无法有效阻断病毒传播的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种发热口罩，包括：罩面层、设置在所述罩面层的一侧表面的发热层、设置在所述发热层背离所述罩面层的侧表面的隔热层、以及设置在所述隔热层背离所述发热层的侧表面的亲肤层；其中，所述发热层含有相变材料，所述发热口罩的工作温度为56℃～60℃。
第二方面，本申请提供一种上述的发热口罩的使用方法，在佩戴前，先对所述发热口罩或所述发热层进行加热处理。
本申请第一方面提供的发热口罩，包括依次叠层设置的罩面层、发热层、隔热层和亲肤层，其中，发热层含有相变材料，使发热口罩的工作温度为56℃～60℃。本申请提供的发热口罩，通过发热层中相变材料的相态转变实现发热效果，使发热口罩的工作温度达到56℃～60℃，可有效杀死2019-nCoV新型冠状等病毒，不但防御效果好，提高了佩戴者的安全性，而且通过发热层对病毒的直接杀灭，阻断了病毒的传播。同时使口罩能够重复使用，极大地提高了口罩的重复利用率，减少了一次性垃圾的产生，更加绿色环保。另外，隔热层能够有效隔绝发热层温度过多的传递到亲肤层，避免温度过高烫伤佩戴者。
本申请第二方面提供的发热口罩的使用方法，在佩戴前先对发热口罩或者发热层进行加热处理，通过加热使发热层中相变材料发生相变，实现处理功能，然后在使用过程中通过发热层中相变材料的相变过程中释放的热量实现口罩的发热效果，使口罩工作温度达到56～60℃，对2019-nCoV新型冠状等病毒能够直接杀灭，防护效果更全面，同时切断了病毒的二次传播。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的发热口罩的结构示意图；
图2是本申请实施例1和实施例2提供的发热口罩的工作温度随时间的变化曲线图。
其中，图中各附图标记：
1—罩面层 2—发热层 3—隔热层 4—亲肤层
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例第一方面提供一种发热口罩。发热口罩的结构如附图1所示，其包括罩面层1、设置在罩面层1的一侧表面的发热层2、设置在发热层2背离罩面层1的侧表面的隔热层3、以及设置在隔热层3背离发热层2的侧表面的亲肤层4。也既是由罩面层1至亲肤层4的方向，罩面层1、发热层2、隔热层3和亲肤层4依次层叠设置。这样，本申请实施例提供的发热口罩通过发热层2中相变材料的相态转变实现发热效果，使发热口罩的工作温度达到并相对长时间维持在56℃～60℃，可有效杀死2019-nCoV新型冠状等病毒，不但防御效果好，提高了佩戴者的安全性，而且通过发热层2对病毒的直接杀灭，阻断了病毒的传播。同时使口罩能够重复使用，极大地提高了口罩的重复利用率，减少了一次性垃圾的产生，更加绿色环保。另外，隔热层3能够有效隔绝发热层2温度过多的传递到亲肤层4，避免温度过高烫伤佩戴者。
本申请实施例提供的发热口罩中，发热层2含有相变材料，这样，相变材料被传递热能达到一定温度范围后，如升温至56℃～60℃，其能够在相对较长的时间内维持发热层2具有一定的温度范围，如长时间维持在56℃～60℃。在一些实施例中，相变材料为三水醋酸钠，也既是发热层2含有三水醋酸钠相变材料。该相变材料在温度为56℃～60℃的条件下为液态，当温度逐渐降低，该相变材料由液态逐渐转变为固态，在相变材料从液态转变为固态的过程中伴随着热量的逐渐释放，从而实现发热的效果。当再次将发热层2置于温度为56℃～60℃的条件下时，通过相变材料的吸热再次转变为液态。因此，本申请实施例发热层2中采用的三水醋酸钠等相变材料，通过材料的相变转化伴随的吸热和放热，不但可以实现口罩发热的效果，而且可实现发热层2的重复利用，从而实现口罩的重复利用。另外，工作温度为56℃～60℃的发热层2，可有效杀死2019-nCoV新型冠状等病毒，防御效果好，而且切断了病毒的传播，增加了佩戴者的安全性。
在一些实施例中，发热层2中，三水醋酸钠等相变材料采用微囊技术封装。本申请实施例由于发热层2采用了三水醋酸钠等相变材料，材料在随温度变化时伴随着相态的变化，当在高温下时呈液态，为确保发热层2中相变材料均匀分布，不受相态变化的影响，本申请实施例发热层2中三水醋酸钠相变材料采用微囊技术封装，将相变材料作为囊芯分布于耐热纤维、无纺布等囊材形成的微囊中，从而实现相变材料在发热层2中的均匀分布。且不会因为材料相变的转换而影响发热层2发热的均匀性，使口罩发热稳定均匀。在另一些实施例中，相变材料也可采用其他方式均匀且稳定的制成发热层2，如：通过渗透到纤维材料中实现均匀分布等方式。
在一些实施例中，发热层2的工作为56℃～60℃，发热时长为3～4小时，该工作温度和发热时长，能够足够确保佩戴者使用口罩时，通过口罩的发热功能，杀灭可能吸附于口罩上的2019-nCoV新型冠状病毒等病菌，对用户起到更全面的预防效果，并且能够切断病菌的传播扩散。当口罩的发热层2温度降低不再发热时，可将口罩或单独将发热层2取出进行加热，使发热层2中相变材料通过相态的变化重新储热后，便可再次使用。本申请实施例发热层2的发热时长可通过调节发热层2中相变材料的含量来调节，当发热时长过低时，不利于有效全面的杀灭罩面上接触的病菌，当发热时长过高时，需要增加发热层中相变材料的含量，导致口罩的厚度和重量过高，降低了用户的使用舒适度。
在一些具体实施例中，发热层2的厚度为0.5～0.8毫米，该厚度的发热层2既为相变材料提供了充足的载体空间，又使避免了发热层太厚影响口罩的整体厚度和用户使用舒适度。在一些具体实施例中，发热层2的厚度为0.5～0.8毫米，发热层2中三水醋酸钠相变材料使用10g，可使发热层2的工作温度为56℃～60℃，发热时长为3～4小时。
在一些实施例中，隔热层3用于降低从发热层2传递到亲肤层4的温度，使发热层的工作温度为56℃～60℃时，到达亲肤层4的温度为20～30℃。本申请实施例发热口罩的亲肤层4直接与佩戴者接触，设置在亲肤层4和发热层2之间的隔热层3能够有效降低从发热层2传递到亲肤层4的温度，防止亲肤层4温度过高灼伤佩戴者。本申请实施例采用的隔热层3能使发热层2的工作温度为56℃～60℃时，传递到亲肤层4的温度降低至20～30℃，接近人体可接受的舒适温度范围，避免过高温度引起用户的不适。
在一些具体实施例中，隔热层3选自：岩棉隔热层、石棉隔热层、玻璃棉隔热层、泡沫塑料隔热层中的至少一种，这些隔热层3不但具有较好的隔热功能，而且岩棉、石棉、玻璃棉、泡沫塑料等材料之间的缝隙使隔热层3保持优异的透气性。本申请实施例隔热层3还可以采用其他材料，只要能使发热层2传递到亲肤层4的温度降低至20～30℃，且透气性佳，满足口罩的应用需求即可。在一些具体实施例中，隔热层3选自：岩棉隔热层、石棉隔热层、玻璃棉隔热层、泡沫塑料隔热层中的至少一种，隔热层的厚度为0.5～0.8毫米，可使到达亲肤层的温度降至20～30℃。
在一些实施例中，亲肤层4直接与佩戴者接触，选自：无纺布、棉布、蚕丝布中的至少一种。本申请实施例发热口罩中亲肤层4一侧直接与佩戴者接触，亲肤层4可采用无纺布、棉布、蚕丝布等透气性优异，肤感好，能吸湿、且环保等材质，提高佩戴者的使用感受。在一些实施例中，亲肤层的厚度为0.2～0.5毫米，该厚度的亲肤层可同时保证口罩的过滤效率和接触人体皮肤的安全舒适性，避免口罩整体太厚降低用户的使用感受。
在一些实施例中，罩面层1为防水透气膜，选自：聚氨酯膜、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚四氟乙烯膜中的至少一种。本申请实施例发热口罩中罩面层1为防水透气膜，具有较好的透气性，同时对水有较好的阻隔效果，不但能起到阻隔飞沫、雾霾等作用，而且能防止佩戴者长时间佩戴过程中空气中水汽粘附到口罩上影响使用，同时避免口罩吸水滋生细菌。在一些具体实施例中，罩面层厚度为0.2～0.5mm，兼具优异的透气性和阻隔飞沫、雾霾等作用。
在一些实施例中，发热口罩中，发热层2和罩面层1可拆卸，通过对发热层2和罩面层1的拆卸，可单独对发热层2进行加热处理，实现发热层2相态的转变，从而使发热口罩应用更便捷，实用价值更高。
在另一些实施例中，发热口罩中亲肤层4和隔热层3可以结合成一个不可拆分的整体，也可以是单独可拆卸的单元。通过单独对发热层2的加热处理后，与亲肤层4、隔热层3和罩面层1组装后即可直接使用。由于亲肤层4直接与佩戴者接触，当需要更换时仅通过替换亲肤层4皆可，其他功能层可重复使用，应用方便灵活。
在一些实施例中，发热口罩为罩面中央沿佩戴者向外凸出的3D立体结构，使佩戴者面部与口罩之间具备较大的预留空间，在达到防护效果的前体下，即有利于更好的保障佩戴者呼吸气流顺畅，又能更好的防止发热层2的工作温度对佩戴者造成的影响。
在一些具体实施例中，发热口罩包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶，聚四氟乙烯膜中的至少一种罩面层1，厚度为0.2～0.5毫米，设置在罩面层1的一侧表面的工作温度为56℃～60℃，发热时长为3～4小时的三水醋酸钠相变材料的发热层2，厚度为0.5～0.8毫米，设置在发热层2背离罩面层1的侧表面的岩棉、石棉、玻璃棉、泡沫塑料等隔热层3，厚度为0.5～0.8毫米，降低从发热层2传递到亲肤层4的温度，使到达亲肤层4的温度为20～30℃，以及设置在隔热层3背离发热层2的侧表面的无纺布、棉布、蚕丝布中的至少一种亲肤层4，厚度为0.2～0.5毫米。发热口罩中，发热层2和罩面层1可拆卸，单独对发热层2加热，通过其相态的变化即可实现发热层2的持续自动发热，应用灵活方便，能够直杀灭吸附到口罩上的新冠等病毒，防护效果好，同时能阻断病毒的二次传播。并且，本申请发热口罩为罩面中央沿佩戴者向外凸出的3D立体结构，更有利于佩戴者呼吸气流顺畅，同时更好的防止发热层2的工作温度对佩戴者造成的影响。
本申请实施例第二方面提供一种上述发热口罩的使用方法，在佩戴前，先对发热口罩或发热层2进行加热处理。
本申请第二方面提供的发热口罩的使用方法，在佩戴前先对发热口罩或者发热层2进行加热处理，通过加热使发热层2中相变材料发生相变，实现处理功能，然后在使用过程中通过发热层2中相变材料的相变过程中释放的热量实现口罩的发热效果，使口罩工作温度达到56～60℃，对2019-nCoV新型冠状等病毒能够直接杀灭，防护效果更全面，同时切断了病毒的二次传播。
在一些实施例中，加热处理的步骤包括：在温度为60℃～65℃的条件下，对发热口罩或发热层2加热1～2小时。本申请实施例通过在温度为60℃～65℃的条件下对口罩中发热层2进行加热，使相变材料发生相态的变化，通过相态变化达到储热效果，通过加热1～2小时，充分确保相变材料相态的转变。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例发热口罩的进步性能显著的体现，以下通过实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
一种发热口罩，包括：罩面层1、设置在罩面层1的一侧表面的发热层2、设置在发热层2背离罩面层1的侧表面的隔热层3、以及设置在隔热层3背离发热层2的侧表面的亲肤层4；其中，罩面层1采用热塑性聚氨酯弹性体橡胶膜，厚度为0.3毫米，发热层2通过微囊封装技术，将10g三水醋酸钠按小区域分隔压合，填充固定，并附上纱布，厚度为0.6毫米；隔热层3采用岩棉，厚度为0.5毫米；亲肤层4采用纱布，厚度为0.3毫米。
一种发热口罩的使用方法，使用前操作步骤：将发热层2放置于烘箱内，于60℃下加热1小时后取出，按照先后顺序，将罩面层1置于最外层，随后是发热层2、隔热层3以及亲肤层4叠加在一起，采用背胶魔术贴将各膜层粘合在一起，随后按上鼻梁夹，系上绑带，至此口罩成型，可使用。
实施例2
一种发热口罩，包括：罩面层1、设置在罩面层1的一侧表面的发热层2、设置在发热层2背离罩面层1的侧表面的隔热层3、以及设置在隔热层3背离发热层2的侧表面的亲肤层4；其中，罩面层1采用聚氨酯膜，厚度为0.2毫米，发热层2通过微囊封装技术，将10g三水醋酸钠按小区域分隔压合，填充固定，并附上纱布，厚度为0.5毫米；隔热层3采用玻璃棉，厚度为0.6毫米；亲肤层4采用无纺布，厚度为0.2毫米。
一种发热口罩的使用方法，使用前操作步骤：将发热层2放置于烘箱内，于60℃下加热1小时后取出，按照先后顺序，将罩面层1置于最外层，随后是发热层2、隔热层3以及亲肤层4叠加在一起，采用背胶魔术贴将各膜层粘合在一起，随后按上鼻梁夹，系上绑带，至此口罩成型，可使用。
进一步的，为了验证本发明实施例1和2的进步性，本申请对实施例1和2自放热口罩的工作温度和放热时长进行了测量，如附图2。本申请实施例1制备的发热口罩的工作温度可达到58℃，且放热时长达到3小时以上，内侧亲肤层的温度经测量为25℃。另外，本申请实施例2制备的发热口罩的工作温度可达到56℃，且放热时长可达到3.5小时以上，内侧亲肤层的温度经测量为23℃。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发热口罩，其特征在于，包括：罩面层、设置在所述罩面层的一侧表面的发热层、设置在所述发热层背离所述罩面层的侧表面的隔热层、以及设置在所述隔热层背离所述发热层的侧表面的亲肤层；其中，所述发热层含有相变材料，所述发热口罩的工作温度为56℃～60℃。
2.如权利要求1所述的发热口罩，其特征在于，所述相变材料包括三水醋酸钠；和/或，
所述相变材料采用微囊技术封装。
3.如权利要求2所述的发热口罩，其特征在于，所述发热层的工作温度为56℃～60℃，发热时长为3～4小时。
4.如权利要求3所述的发热口罩，其特征在于，所述隔热层用于降低从所述发热层传递到所述亲肤层的温度，使所述发热层的工作温度为56℃～60℃时，传递到所述亲肤层的温度为20℃～30℃。
5.如权利要求1～4任一所述的发热口罩，其特征在于，所述隔热层选自：岩棉隔热层、石棉隔热层、玻璃棉隔热层、泡沫塑料隔热层中的至少一种。
6.如权利要求5所述的发热口罩，其特征在于，所述亲肤层直接与佩戴者接触，选自：无纺布、棉布、蚕丝布中的至少一种；和/或，
所述罩面层为防水透气膜，选自：聚氨酯膜、热塑性聚氨酯弹性体橡胶膜、聚四氟乙烯膜中的至少一种。
7.如权利要求6所述的发热口罩，其特征在于，所述罩面层的厚度为0.2～0.5毫米；和/或，
所述发热层的厚度为0.5～0.8毫米；和/或，
所述隔热层的厚度为0.5～0.8毫米；和/或，
所述亲肤层的厚度为0.2～0.5毫米。
8.如权利要求7所述的发热口罩，其特征在于，所述发热口罩中，所述发热层和所述罩面层可拆卸；和/或，
所述发热口罩为罩面中央沿佩戴者向外凸出的3D立体结构。
9.一种如权利要求1～8任一所述的发热口罩的使用方法，其特征在于，在佩戴前，先对所述发热口罩或所述发热层进行加热处理。
10.如权利要求9所述的发热口罩的使用方法，其特征在于，所述加热处理的步骤包括：在温度为60℃～65℃的条件下，对所述发热口罩或所述发热层加热1～2小时。
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