CN213128112U - 一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，具有口罩本体，口罩本体包括：抗菌防晒防水层，其位于口罩本体的外层，采用经抗菌剂与无氟防水剂处理后的第一织物制成，第一织物的纱线中含有纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米陶瓷粉的一种或多种的组合；过滤吸附层，其位于口罩本体的中间层，是由第二织物与微孔膜叠合的双层或多层结构；其中，第二织物贴近抗菌防晒防水层；亲肤层，其位于口罩本体的内层，亲肤层采用第三织物制成。口罩可循环使用，具有抗菌防臭、防飞沫、防晒、远红外负离子保健功能，而且既美观又透气。

Description

一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩

技术领域

本实用新型涉及一种口罩，具体涉及一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，属于防护用品技术领域领域。

背景技术

目前市场上口罩种类较多，但真正起到防疫效果的仅有KN95口罩与医用一次性外科口罩，该系列口罩的防护机理是基于外层纺粘无纺布的物理阻隔与夹层静电驻极熔喷布对微小颗粒(病毒气溶胶、飞沫)吸附的协同作用。

目前市面上的口罩基本都属于一次性使用产品，原因是因为熔喷布具有一定的保质期。静电驻极熔喷布吸附颗粒是有承载上限的，因此该类型熔喷布制成的口罩保护效果通常只有4～8小时。且静电驻极熔喷布不允许沾水，一旦沾水，静电被中和，会立刻失去吸附效果。作为一种一次性用品，在全球几十亿人的日消耗下，当前的产能是不足以供给每个人的。因此，解决口罩的可持续性问题事关重大。

ePTFE微孔薄膜是以PTFE为原材料，通过一定的工艺膨化为一种具有多微孔性低密度的薄膜，它具有PTFE所固有的性能，如光滑的表面、极好的化学稳定性、极低的摩擦系数、耐高低温和耐老化等优良性能。ePTFE微孔薄膜是一种理想的过滤材料，孔径一般在0.5～3um之间，最小孔径可以达到0.02um。 ePTFE薄膜是由许多非常细小的纤维组成的，纤维之间的孔隙在um级，孔隙率可高达90％，可用作高温过滤材料，除尘净化率可达99.99％，过滤效果超过KN95 级别，是过滤微颗粒物、净化空气的理想材料。ePTFE膜集优良防水透湿性能于一体，使得汗蒸汽可以很快透出织物，人体不会有发闷的感觉。该材料是一种理想的替代熔喷布的新材料。

夏天天气炎热，大气中紫外线指数逐渐转高，KN95口罩与医用一次性口罩闷热又影响美观，但是一些外观吸引人的口罩却没有应有的防护效果，在当前大环境下，多数人还是选择了委屈自己，带上闷热的KN95防护口罩。因此，开发一款透气性好、不闷热、防晒同时又能兼顾美观的防护口罩，很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：

(1)现有口罩多为一次性，不能循环使用；

(2)现有口罩佩戴不舒适，透气性差；

(3)现有口罩缺乏防晒效果与其余功能性；

(4)现有口罩不美观。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，具有口罩本体，口罩本体包括：

抗菌防晒防水层，抗菌防晒防水层位于口罩本体的外层，抗菌防晒防水层采用经抗菌剂与无氟防水剂处理后的第一织物制成，第一织物的纱线中含有纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米陶瓷粉的一种或多种的组合；

过滤吸附层，过滤吸附层位于口罩本体的中间层，过滤吸附层是由第二织物与微孔膜叠合的双层或多层结构；其中，第二织物贴近抗菌防晒防水层；

亲肤层，亲肤层位于口罩本体的内层，亲肤层采用第三织物制成。

在一些实施例中，第一织物采用涤氨梭织布、涤棉梭织布、全棉梭织布、锦氨针织布、涤锦针织布、涤纶无纺布中的一种。

在一些实施例中，第一织物采用40D 36F DTY锦纶面料。

在一些实施例中，第一织物外表面是漂白色、亮蓝色、凉粉色、荧光黄色、荧光绿色的一种。

在一些实施例中，第一织物外表面是荧光黄色。

在一些实施例中，第二织物选用纺粘无纺布，微孔膜采用ePTFE纳米微孔膜，纺粘无纺布与ePTFE纳米微孔膜热压结合。

在一些实施例中，纺粘无纺布克重为10～20gsm，ePTFE纳米微孔膜的厚度为2～4um。

在一些实施例中，第三织物采用棉、丙纶、锦纶或涤纶纱线织成的面料。

在一些实施例中，第三织物采用锦纶纱线与生物质石墨烯纱线混纺面料，混纺比例为7:3。

在一些实施例中，第三织物经过负离子助剂后定型整理。

本实用新型的有益效果：

(1)采用ePTFE微孔膜替代静电熔喷布，使口罩可循环使用；

(2)亲肤层与外层采用透气性优秀、上色性能好的面料代替无纺布，舒适透气美观；

(3)叠加远红外负离子保健功能。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中的防护口罩各层的外观示意图。

图2是本实用新型实施例1中的防护口罩各层的结构示意图。

以上各图中的附图标记释义：

110 抗菌防晒防水层

120 过滤吸附层

121 无纺布

122 ePTFE纳米微孔膜

130 亲肤层

210 耳绳

220 耳绳

具体实施方式

除非另作定义，在本专利中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本专利的描述中，除非另有说明，“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。

本专利针对目前市场的需求，基于病菌防护、夏季防晒、美观等问题，提出了一款可循环使用的，并具有抗菌防臭、防飞沫、防晒、远红外负离子保健等特点的口罩。防护口罩包括口罩本体，其由位于外层的抗菌防晒防水层、位于中层的过滤吸附层以及位于内层的口罩亲肤层通过边缘缝制结合在一起。

抗菌防晒防水层主体面料采用涤氨梭织布、涤棉梭织布、全棉梭织布、锦氨针织布、涤锦梭织布、涤纶无纺布等的一种。优选的，选择40D 36F DTY锦纶面料，并且该锦纶面料的纱线在纺纱时加入了纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米陶瓷粉中的一种或多种的组合。该类添加剂可以有效的提升抗紫外系数，并针对红外线和可见光也有一定的阻隔吸收折射能力。选择该规格的锦纶面料的目的，是为了达到最薄最密的效果，从而达到物理遮蔽防晒。

上述40D 36F DTY锦纶面料，其中的40D是指锦纶纤维的细度，具体含义是指9000米长锦纶纤维，重40克，定义为40D。其中的36F表示喷丝板的孔数，即：一束40D的锦纶纤维，是由36根细纤维组成，这样的锦纶纤维是非常细的，由此制成的面料很薄很密。DTY(DrawTexturing Yarn的缩写)指拉伸变形丝，是在一台机器上进行连续或同时拉伸、变形加工后的成品丝。

抗菌防晒防水层的上色选择漂白色、亮蓝色、亮粉色、荧光黄、荧光绿的一种。选择该类颜色的原因是，由于已经通过面料的组织结构以及纱线内添加防晒成分最大化提升了防晒效果，因此外层颜色采用亮浅色会达到最大程度对阳光中色光的反射与折射。若采用深黑色则会有吸热的弊端，从而造成口罩闷热。优选荧光黄，兼顾美观与色光反射。

抗菌防晒防水层采用抗菌剂与无氟防水剂后定型处理。天然抗菌剂采用鲁道夫RUCO-BAC MED抗菌整理剂、GNCE5700-A佳尼斯阴离子抗菌剂、JYK AMB- 100防螨抗菌整理剂中的一种。无氟防水剂采用杜邦R3无氟、德科 texnologyXR89、传化TF-5016A、大金XF5005的一种。

选择无氟防水的理由为：C8系列防水剂都含有APEO、PFOA、PFOS(全氟辛酸)，全氟辛酸是一种已经被国家严格限制的有毒化学品(国际禁用)，对人体具有生物累积毒性，体内浓度达到2mg/kg，将对有机体造成不可逆转的损伤。 C6类产品防水效果比C8类产品弱，同样的，其毒性也较弱，虽然经过人体的新陈代谢可以排除体外，不至于引发一些不良症状，但仍然具有微毒。口罩类产品由于产品用途，通常需要长期佩戴，频繁的呼吸对流将增加人体对全氟辛酸的吸收，极大的增加了健康隐患。因此，采用无氟防水剂对人体更安全。

后定型处理可作两道定型，先定型抗菌剂、后定型防水剂；也可抗菌剂同防水剂复配后一次定型。优选的，选择抗菌剂与防水剂复配定型，该选择具有实际操作工艺简单的特点。复配工艺：防水剂与抗菌剂的复配比例为2:1～1:1，防水剂浓度范围为40～80g/L，抗菌剂浓度范围为20～80g/L。定型工艺要求面料的带液量达到70％以确保效果。定型温度为140～170℃，定型时间为1～3min。

位于口罩本体中层的过滤吸附层采用ePTFE纳米微孔膜与无纺布叠加的双层或多层结构，无纺布贴近外层面料。ePTFE膜本身较软，韧性不足，因此需要贴合无纺布达到支撑的效果。优选的，选择ePTFE纳米微孔膜+纺粘无纺布的双层结构，纺粘无纺布的克重为10～20gsm，ePTFE厚度在2～4um之间。ePTFE 纳米微孔膜与无纺布二者采用热压的方式结合，由此形成的双层结构为最透气、最高效的结构。

ePTFE(膨体聚四氟乙烯)纳米微孔膜是以PTFE(聚四氟乙烯)为原材料，通过一定的工艺膨化为一种具有多微孔性低密度的薄膜，它具有PTFE所固有的性能，如光滑的表面、极好的化学稳定性、极低的摩擦系数、耐高低温和耐老化等优良性能。ePTFE薄膜由许多非常细小的纤维组成，表面具有蜘蛛网式的微孔结构，孔隙率可高达90％，孔径一般在0.5～3um之间，最小孔径可以达到0.02um，是一种理想的过滤材料，过滤效果达到KN95级别。此外，ePTFE薄膜集优良防水透湿性能于一体，使得水汽可以很快透过，人体不会有发闷的感觉。

位于口罩本体内层的亲肤层采用棉、丙纶、锦纶、涤纶的一种或几种混纺。优选的，选择锦纶纱线与生物质石墨烯纱线的混纺，混纺比例为7:3。该混纺面料具有锦纶的凉感、丝滑、贴服，也具有石墨烯纱线带来的远红外保健、吸湿排汗效果。

该亲肤层面料经过负离子助剂后定型整理。负离子助剂采用ARS-WF010、 ANZL-05、浙江福尔O^-负离子整理剂的一种，该类型助剂的主要生效成分为托玛琳电气石提取物。后定型整理工艺为：浓度30g/L～50g/L，一浸一轧或二浸二轧工艺，150℃焙烘30s。

本实用新型提供的防护口罩可反复使用，该口罩具有防飞沫、凉感、抗紫外线、防红外线与可见光、抗菌防臭、远红外负离子保健的特性，对0.3um以上粒径颗粒有超过95％以上阻隔率，并且可循环次数超过20次。

实施例1

本实施例提出了一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩结构，如图1所示。口罩本体由位于外层的抗菌防晒防水层110、中层的过滤吸附层120、内层的口罩亲肤层130通过边缘缝制结合在一起。口罩本体两侧连接有耳绳210与耳绳 220，为了适合长时间佩戴，耳绳210与耳绳220采用扁的弹性带。

抗菌防晒防水层110选择40D 36F DTY锦纶面料，并且该锦纶面料的纱线在纺纱时加入了纳米TiO₂。抗菌防晒防水层110外表面为荧光黄，兼顾美观与色光反射。抗菌防晒防水层110面料采用天然抗菌剂与无氟防水剂后定型处理。天然抗菌剂采用鲁道夫RUCO-BACMED抗菌整理剂，无氟防水剂采用杜邦R3无氟防水剂。

过滤吸附层120采用ePTFE纳米微孔膜122与无纺布121的叠加的双层，无纺布121贴近抗菌防晒防水层110，如图2所示。纺粘无纺布121的克重为 10gsm，ePTFE纳米微孔膜122的厚度在2um。

亲肤层130面料选择锦纶纱线与生物质石墨烯纱线的混纺，混纺比例为7:3。该亲肤层面料经过负离子助剂后定型整理，负离子助剂采用ARS-WF010。

本实施例提供的防护口罩，其外层防水抗菌防飞沫防晒，中层采用ePTFE 微孔膜替代静电熔喷布，达到可循环使用的目的。亲肤层采用石墨烯纤维与锦纶纤维混纺，并叠加负离子整理，达到远红外负离子保健、亲肤排汗透气的目的。口罩整体为锦纶与ePTFE纳米微孔膜，透气性优于KN95无纺布系列口罩，达到不闷的效果。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，具有口罩本体，其特征在于，所述口罩本体包括：

抗菌防晒防水层，所述抗菌防晒防水层位于所述口罩本体的外层，所述抗菌防晒防水层采用经抗菌剂与无氟防水剂处理后的第一织物制成，所述第一织物的纱线中含有纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米陶瓷粉的一种；

过滤吸附层，所述过滤吸附层位于所述口罩本体的中间层，所述过滤吸附层是由第二织物与微孔膜叠合的双层或多层结构；其中，所述第二织物贴近所述抗菌防晒防水层；

亲肤层，所述亲肤层位于所述口罩本体的内层，所述亲肤层采用第三织物制成。

2.根据权利要求1所述的一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，其特征在于，所述第一织物采用涤氨梭织布、涤棉梭织布、全棉梭织布、锦氨针织布、涤锦针织布、涤纶无纺布中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，其特征在于，所述第一织物采用40D 36F DTY锦纶面料。

4.根据权利要求1所述的一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，其特征在于，所述第一织物外表面是漂白色、亮蓝色、亮粉色、荧光黄色、荧光绿色的一种。

5.根据权利要求1所述的一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，其特征在于，所述第一织物外表面是荧光黄色。

6.根据权利要求1所述的一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，其特征在于，所述第二织物选用纺粘无纺布，所述微孔膜选用ePTFE纳米微孔膜，所述纺粘无纺布与所述ePTFE纳米微孔膜热压结合。

7.根据权利要求1所述的一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，其特征在于，所述第三织物采用棉、丙纶、锦纶或涤纶纱线织成的面料。

8.根据权利要求1所述的一种防晒微多孔纳米过滤膜防护口罩，其特征在于，所述第三织物经过负离子助剂后定型整理。

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