一種空氣幕防護口罩制造技術

一種空氣幕防護口罩，包括鋰離子電池(1)、氣泵(2)、空氣過濾器(3)、氣流幕面罩(4)、前端輸氣管(5)、后端輸氣管(5A)。氣泵(2)通過前端輸氣管(5)連接空氣過濾器(3)，空氣過濾器(3)通過后端輸氣管(5A)連接氣流幕面罩(4)。氣流幕面罩外側密封隔離層(4-1)采用尼絲紡布料，氣流幕面罩內側透氣隔離層(4-2)采用純棉水刺布，氣流幕面罩外側密封隔離層(4-1)與氣流幕面罩內側透氣隔離層(4-2)之間是空腔氣道(4-3)，空氣過濾器(3)過濾的潔凈空氣在空腔氣道(4-3)內與呼出氣體交換。氣流幕面罩能降低人呼吸時二氧化碳重吸入。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種穿戴防護技術，特別是一種空氣幕防護口罩。
技術介紹
大氣污染，傳染疾病突發事件頻發，給人們的生命健康造成了極大威脅，降低空氣污染對健康的影響，阻斷傳染疾病在空氣中傳播，如何通過個人穿戴防護，減輕空氣污染和疾病傳染源對人類健康的影響，成了當今十分重要的課題。針對大氣污染，現有的公眾防護技術大多數采用紗布過濾式口罩。然而，霧霾中不僅僅有顆粒，還有硫化氫等有害氣體，在霧霾天氣里采用紗布過濾式口罩難于達到防護作用。有文獻記載，北京醫療器械檢驗所材料室曾在醫院環境下，對幾種口罩進行了密閉性實驗，結果表明：普通紗布口罩對PM5以下的顆粒沒有阻擋；醫用外科口罩和醫用一次性口罩可以阻擋直徑大于4微米的顆粒，但對0.3微米的顆粒物，醫用外科口罩透過率為18.3％，普通一次性醫用口罩為85.6％。這說明，兩種醫用口罩對細小的顆粒物阻擋效果有限[李穎，PM2.5口罩有名無實[J]，中國質量萬里行，2014，1，pp.30-31]。現有的口罩還存在人體呼出二氧化碳滯留問題，降低了人呼吸時二氧化碳對氧氣的交換，這是因為現有的口罩存在一個呼出氣體滯留區。滯留區是指口罩主體與人臉皮膚接觸的空隙部分的體積，是人在呼吸時呼出氣體停留的空間。滯留區所停留的呼出氣體，影響了吸入大氣中的新空氣，這部分滯留氣體含有大量的人呼吸時呼出的二氧化碳，滯留區空間越大，滯留的二氧化碳越多，當人呼吸吸氣時，首先吸入這部分滯留區空氣，這就減少了吸入含氧的新空氣。由于人的生理需要，為了保持氧氣的吸入量，在低氧的條件反射作用下，被迫增加呼吸頻率，導致增大了人的能量消耗。當人的呼吸吸入空氣中二氧化碳含量超過2％時，就會發生呼吸障礙的感覺。可見口罩的滯留區越大，對人體的呼吸越不利。大致而言，健康成年人的1次呼吸為490mL，當吸氣時，如果口罩主體與人臉皮膚接觸的空隙部分的體積已經達到490mL，即把口罩內的490mL呼出滯留空氣吸入了人體，這部分氣體可能是自身前一次呼出的氣體的大部分，其含二氧化碳濃度很高；當人再次呼氣時，又將體內490mL氣體儲存于滯留區。如此重復交替的呼吸運動，滯留區氣體總是處于低含氧狀態，二氧化碳含量總是處于高水平，人體為保證生理所需的氧氣量，必須加大呼吸深度和增加呼吸頻率來補償，這造成了缺氧憋悶不適反應。現有紗布口罩具有一定數量通氣孔隙，口罩內與口罩外的空氣交換，是通過呼氣對外施加壓力，壓出滯留區滯留氣體。吸氣時，通過滯留區減壓，吸進大氣中空氣，口罩內與口罩外的氣體交換總是滯留氣體與大氣交換，吸入的氣體與滯留氣體成為混合氣體停留在滯留區，這是現有的口罩造成佩帶者普遍憋悶不適的原因。顯然，口罩沒有滯留區也不符合人呼吸時與大氣交換的條件。因為，當口罩的滯留區為零時，也就是說，口罩與人臉鼻孔周圍緊貼，鼻孔周圍均無空間，這就會導致佩帶者僅有與鼻孔接觸濾材的面積參與了通氣，通氣面積并非整個口罩面積，其呼吸阻力會因為通氣面積減少而增大。呼吸阻力增大，增加了肺部的呼吸做功，影響佩帶者正常的呼吸，同樣也會造成憋悶不適感。因此，口罩的結構不允許沒有滯留區的前提下，如何消除滯留區的二氧化碳滯留，降低二氧化碳重吸入的問題，也是口罩結構迫切需要改進的課題。國家知識產權局公告CN104117159A助力式個人新風凈化系統，CN103949020A便攜式空氣凈化供氣口罩，都屬于壓氣過濾式口罩，其輸出的壓力空氣，使人的前呼吸道總是處于正壓狀態，導致呼吸運動吸氣時受壓，呼氣時受阻，干擾了正常的生理呼吸節律，且導致呼出二氧化碳排出受阻。
技術實現思路
針對現有個人防護口罩，僅僅可以阻擋直徑大于4μm的顆粒，在霧霾天氣時，對細小的顆粒物阻擋十分效果有限，對于傳染疾病防護的難于保證有效性，現有的口罩還存在滯留區的二氧化碳滯留問題，本專利技術的目的是要克服上述缺點，提出一種空氣幕防護口罩。本專利技術空氣幕防護口罩采用以下技術方案。氣泵通過前端輸氣管連接空氣過濾器、空氣過濾器通過后端輸氣管連接氣流幕面罩，鋰離子電池給氣泵供電。空氣過濾器入氣口內安裝前端過濾層，空氣過濾器出氣口內安裝后端過濾層，后端過濾層與前端過濾層之間填充吸附劑。氣流幕面罩的面罩外側密封隔離層與氣流幕面罩內側透氣隔離層上端封閉連接，下端有氣流出口，氣流幕面罩外側密封隔離層與氣流幕面罩內側透氣隔離層之間是空腔氣道，空腔氣道上方連接后端輸氣管。空氣過濾器過濾潔凈空氣，通過后端輸氣管從空腔氣道上方輸入，從空腔氣道下方流出，由上至下流過氣流幕面罩的空腔氣道，形成流動空氣幕。氣流幕面罩工作原理：氣流幕面罩的面罩外側密封隔離層與氣流幕面罩內側透氣隔離層上端封閉連接，下端有氣流出口，氣流幕面罩外側密封隔離層與氣流幕面罩內側透氣隔離層之間是空腔氣道，空腔氣道上方連接后端輸氣管。氣流幕面罩內側透氣隔離層與人體臉龐之間的空間，是人呼吸時呼出氣體滯留區。呼出氣體首先滯留于滯留區，空氣過濾器過濾潔凈空氣在空腔氣道流動，滯留的呼出氣體通過氣流幕面罩內側透氣隔離層，與空氣過濾器過濾的潔凈空氣交換，滯留區滯留的呼出氣體，其二氧化碳含量顯著高于與空氣過濾器過濾的潔凈空氣，高濃度二氧化碳滯留空氣即向低濃度二氧化碳的過濾潔凈空氣形成濃差擴散，滯留區滯留的高濃度二氧化碳被潔凈空氣置換，氣流幕面罩內側透氣隔離層透氣性越好，濃差擴散系數越大。其次，由于氣流幕面罩的下端氣流出口的氣流阻力遠小于氣流通過氣流幕面罩內側透氣隔離層透氣阻力，所以，來自空氣過濾器過濾的潔凈空氣，不會對人的呼吸形成壓強效應。所述的氣流幕面罩外側密封隔離層，采用尼絲紡布料。尼絲紡布料為錦綸長絲制織的絲織物，具有不透風特性，使來自空氣過濾器過濾的潔凈空氣不會經氣流幕面罩外側密封隔離層泄漏至大氣，而是從空腔氣道流過，尼絲紡布料還具有不透水特性，從而隔離了大氣中含污染物水分通過氣流幕面罩外側密封隔離層透濕進入空腔氣道，從而保證了空腔氣道流動的潔凈空氣不受透濕污染。所述的氣流幕面罩內側透氣隔離層，采用純棉水刺布。純棉水刺布具有對人體皮膚親和性好、孔隙率高、透氣性好的特性，作為接觸人體臉龐的氣流幕面罩內側透氣隔離層，既保證了空腔氣道流動的潔凈空氣與呼出氣體充分傳質交換帶出二氧化碳，也達到了呼吸吸入潔凈空氣的目的，還能保證口罩與人體接觸的舒適性。所述的空氣過濾器入氣口內安裝的前端過濾層、空氣過濾器出氣口內安裝的后端過濾層，均采用聚丙烯超細纖維熔噴法非織造布。聚丙烯超細纖維熔噴法非織造布，具有大的比表面積、空本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空氣幕防護口罩，其特征是：所述的空氣幕防護口罩，包括鋰離子電池(1)、氣泵(2)、空氣過濾器(3)、氣流幕面罩(4)、前端輸氣管(5)、后端輸氣管(5A)，氣泵(2)通過前端輸氣管(5)連接空氣過濾器(3)、空氣過濾器(3)通過后端輸氣管(5A)連接氣流幕面罩(4)。

【技術特征摘要】
1.一種空氣幕防護口罩，其特征是：所述的空氣幕防護口罩，包括鋰離子
電池(1)、氣泵(2)、空氣過濾器(3)、氣流幕面罩(4)、前端輸氣管(5)、后
端輸氣管(5A)，氣泵(2)通過前端輸氣管(5)連接空氣過濾器(3)、空氣過
濾器(3)通過后端輸氣管(5A)連接氣流幕面罩(4)。
2.按權利要求1所述的空氣幕防護口罩，其特征是：所述的空氣過濾器(3)
包括過濾器外殼(3-1)、后端過濾層(3-2)、吸附劑(3-3)、前端過濾層(3-4)，
空氣過濾器(3)入氣口內安裝前端過濾層(3-4)，空氣過濾器(3)出氣口內安
裝后端過濾層(3-2)，后端過濾層(3-2)與前端過濾層(3-4)之間填充吸附劑
(3-3)，所述的前端過濾層(3-4)、后端過濾層(3-2)均采用聚丙烯超細纖維熔
噴法非織造布，所述的吸附劑(3-3)是活...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王翊臻，鄧梁，
申請(專利權)人：王翊臻，
類型：發明
國別省市：北京;11