一種具有多效過濾性能的隨棄式口罩制造技術

一種具有多效過濾性能的防護口罩，其組成包括過濾體、2根彈性耳掛和可拆卸式防霧氣鼻墊；過濾體由1片前部濾材、1片上部濾材、1片下部濾材三部分組成；前部濾材為圓角六邊形，自外向內由5層材料組成，即：第1層為可印刷的PP無紡布或水刺無紡布，第2層為復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布，第3、4層為具有靜電吸附作用的熔噴無紡布，第5層為膚感較好的PP無紡布，PP無紡布可做抗菌處理。本實用新型專利技術具備高效攔截空氣污染物多層濾材設計，即：網格無紡布、復合PVDF納米纖維聚丙烯無紡布、熔噴無紡布、PP無紡布；各部濾材連接，弧度一致，完全重疊，最大限度的隔絕未過濾空氣與人體呼吸系統。

Disposable respirator with multi effect filtering performance

A protective mask has the performance of multi effect filter, which is composed of a filtering element and a 2 elastic ear hook and a detachable anti fog nose pad; the filter body is composed of 1 pieces, 1 pieces of the upper front filter filter, 1 lower filter is composed of three parts; the front filter as a rounded hexagon, from outside to inside is composed of 5 layers the material composition, namely: the first layer can be printed PP or non-woven spunlace nonwoven polypropylene non-woven fabric, second layers of PVDF composite nanofibers, the third, fourth layer is the meltblown non-woven fabric with electrostatic adsorption, the fifth layer is the skin of PP non-woven fabric better, PP non-woven fabric can antibacterial treatment. The utility model has high intercept air pollutants: multilayer filter design, mesh cloth, PVDF composite nano fiber non-woven polypropylene meltblown non-woven fabrics, non-woven fabrics, PP; the filter connected, same radian and completely overlap, isolated maximum unfiltered air and human respiratory system.

【技術實現步驟摘要】
一種具有多效過濾性能的隨棄式口罩
本技術涉及一種具備多效過濾性能的隨棄式呼吸防護裝置，具體言之，是一種新型防霧霾口罩。
技術介紹
空氣污染，特別是超細顆粒物(PM2.5)，成為困擾當代中國的嚴峻社會問題。除了在源頭治理外，開發并推廣科學、符合中國國情的個人防護器材，如：新型霧霾防護口罩，具有重大現實意義。隨著人們對口罩防護能力認識和要求的逐步提高，傳統口罩設計，如：醫用口罩、N95口罩，難以完全應對中國的空氣污染問題。前者，濾材由過濾性無紡布制成，雖然成本較低，但過濾性能差，對超細顆粒物防護作用十分有限。后者，雖然具有相對較好的防護性能，但對油性顆粒污染物攔截效率優先，同時具有佩戴呼吸阻力大，普適性相對較差等缺陷。前述現有技術，不能滿足2016年新的國家標準。本新型設計描述了新型霧霾防護口罩，其關鍵要素包括：將納米纖維技術和靜電濾材技術相結合，開發具有雙效過濾性能的防護口罩技術。應用該技術所開發的霧霾防護口罩對非油性顆粒物和油性顆粒物均具有較高的過濾效率(＞95％)，呼吸阻力低，佩戴舒適，減少佩戴者視物遮擋，產品可達標口罩新國標(《日常防護型口罩技術規范》)A級標準。在濾材選擇上，本設計通過“組合篩選”，并經過“過濾效果科研實驗室綜合評價”，即：物理攔截評價，體外細胞評價和急性動物肺毒性評價和亞急性動物肺毒性評價，最終確定濾材。在工業設計上，通過對濾體、2根彈性耳掛和可拆卸式防霧氣鼻墊、單向氣閥等具體技術參數進行定量規定，達到最佳設計標準和防護效果。較現有設計看，要么口罩設計相對簡單，過濾性能差，將佩戴者置于相對有風險的大氣環境中；要么設計復雜，相對笨重(如：使用風扇減少呼吸阻力)、昂貴(如：使用相對昂貴且過多層濾材的冗余設計等)。究其原因，這些濾材選擇，大都使用了經驗性設計，濾材使用相對單一，簡單認為“濾材越多＝效果越好”，忽略了佩戴者感受、經濟成本、過濾效果等因素的綜合影響。本設計，通過科學評價方法，使用物理攔截評價實驗，細胞毒性實驗，小動物急性肺毒性評價和小動物肺亞慢性評價等手段，系統調節了濾材的配比，擬用最少、最經濟的濾材組合達到最佳防護效果。
技術實現思路
本技術解決的技術問題包括：第一，傳統口罩濾材設計采用經驗性選擇，忽略了綜合評價，對過濾能力、舒適度、成本缺乏科學考量；第二，普通的杯型口罩，雖能很好貼合面部，但是不能折疊，便攜性差，包裝儲運體積較大；第三，普通的折疊型口罩或平面口罩，雖然便攜，但與面部的貼合性不佳，不同臉型個體佩戴，彈性耳掛的張力不同，導致口罩被拉伸變形，因與面部貼合性不好會導致泄露率增加，不能起到良好的防護效果；第四，普通的折疊型口罩，過濾體與面部之間的死腔體積較大，導致呼出的濕氣停留在死腔中，又再次被吸入，導致呼吸憋悶，不舒適；第五，本品為柳葉型設計，彈力耳掛分別固定在左，右兩側上部濾材和前部濾材的重疊部位，以及下部濾材與前部濾材的重疊部位。佩戴時，彈力耳掛有一定拉伸張力，上部濾材和下部濾材在此張力牽引下，表現出收緊開口的趨勢，從而保持過濾體與面部緊密貼合面部，減少泄露。同時，減少死腔，避免呼出的濕氣又再次被吸入，舒適不憋悶。因此，最大限度的解決了普通口罩的這些問題。本技術體現經過“組合篩選”和“過濾效果綜合評價”的多效過濾設計。霧霾空氣中大約40％的成分是油性顆粒物(汽車尾氣、工業排放中含有大量的焦油成分，如：多環芳烴，均屬于油性顆粒物)，60％是非油性顆粒物(粉塵、沙塵，如：可吸入顆粒物PM2.5)，傳統防護口罩過濾材料多為熔噴無紡布，通過靜電吸附作用過濾空氣中的粉塵(非油性顆粒)，靜電吸附作用并不能有效過濾空氣中的油性顆粒物。本設計通過體內體外評價體系，使用模擬空氣污染物(如：不同尺度的Polystyrene熒光納米粒子、吸附多環芳烴的200nm尺寸二氧化硅顆粒、美國南加州空氣污染物等)開展評價。通過這些手段，對熔噴無紡布臨界層數通過科學手段得以確定。復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布表面由無數纖維隨機排列疊加，形成多層致密的網狀結構，空隙僅大約100nm，可以通過物理的機械攔截，過濾空氣中的油性顆粒物和非油性顆粒物。本設計通過體內體外評價體系，使用模擬空氣污染物(如：不同尺度的Polystyrene熒光納米粒子、吸附多環芳烴的200nm尺寸二氧化硅顆粒、美國南加州空氣污染物等)開展研究，對PVDF納米纖維的臨界層數和過濾效果進行科學評價，并確定技術參數。在實驗室條件下，通過使用一系列模擬條件和模擬污染物，單一的熔噴無紡布對有非油顆粒物的過濾效率可以達到90％，且存在層數依賴性，兩層熔噴無紡布是產生最好攔截效果的臨界值；但對油性顆粒的的過濾效率相對較差，約70％。單一復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布對非油性顆粒的過濾效率大約80％，對油性顆粒物的過濾效率大約80％，增加納米纖維層數，效果提高不明顯，從呼吸阻力和成本考慮上，確定單層PVDF納米纖維為最佳選擇。將復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布與熔噴無紡布疊加以后，對油性模擬顆粒物的過濾效率可達97％以上，對非油性模擬顆粒物的過濾效率可達97％以上。基于上述實驗室發現，根據所選參數，即：2層熔噴無紡布+1層PVDF納米纖維，按照國家標準進行考查。按照國家標準中GB2626中過濾效率的檢測，單一的熔噴無紡布對非油顆粒物的過濾效率可以達到90％，但對油性顆粒的的過濾效率僅50％。單一復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布對非油性顆粒的過濾效率大約60％，對油性顆粒物的過濾效率大約60％。將復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布與熔噴無紡布疊加以后，對油性顆粒物的過濾效率可達98％以上，對非油性顆粒物的過濾效率可達99％以上。本新型涉及柳葉型設計。具體言之，其內涵包括：第一，普通的杯型口罩，雖能很好貼合面部，但是不能折疊，便攜性差，包裝儲運體積較大；第二，普通的折疊型口罩或平面口罩，雖然便攜，但與面部的貼合性不佳，不同臉型個體佩戴，彈性耳掛的張力不同，導致口罩被拉伸變形，因與面部貼合性不好會導致泄露率增加，不能起到良好的防護效果；第三，普通的折疊型口罩，過濾體與面部之間的死腔體積較大，導致呼出的濕氣停留在死腔中，又再次被吸入，導致呼吸憋悶，不舒適；第四，本品為柳葉型設計，彈力耳掛分別固定在左，右兩側上部濾材和前部濾材的重疊部位，以及下部濾材與前部濾材的重疊部位。佩戴時，彈力耳掛有一定拉伸張力，上部濾材和下部濾材在此張力牽引下，表現出收緊開口的趨勢，從而保持過濾體與面部緊密貼合面部，減少泄露。同時，減少死腔，避免呼出的濕氣又再次被吸入，舒適不憋悶。因此，最大限度的解決了普通口罩的這些問題。本新型具有單向氣流閥設計。該氣流閥只允許氣流從內向外單向通過(呼氣過程)，反之氣流閥則關閉(吸氣過程)。在吸氣過程中，氣流閥關閉，外界空氣必須經過過濾體過濾，保證每次鼻腔吸入的空氣都經過了過濾凈化，防止二次污染。在呼氣過程中，氣流閥打開，呼出氣體經氣流閥被直接排除，減少了呼氣的阻力。通過對過濾材料的條件優化和綜合體內體外評價，本設計擬用最少的材料組合，獲得最大的攔截效果。本新型具有防霧氣鼻墊設計。由于不同佩戴者生理結構不同，如：鼻梁突起的弧度不同，口罩過濾體與鼻梁的結合不緊密，會引起泄露，防護效果下降。如佩戴者戴眼鏡，還本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有多效過濾性能的防護口罩，其特征在于：其組成包括過濾體、2根彈性耳掛和可拆卸式防霧氣鼻墊；過濾體由1片前部濾材、1片上部濾材、1片下部濾材三部分組成；前部濾材為圓角六邊形，自外向內由5層材料組成，即：第1層為可印刷的PP無紡布或水刺無紡布，第2層為復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布，第3、4層為具有靜電吸附作用的熔噴無紡布，第5層為膚感較好的PP無紡布，PP無紡布可做抗菌處理；通過物理攔截評價，體外細胞評價和急性動物肺毒性評價和亞急性動物肺毒性評價，最終得以實現；上部濾材為圓角五邊形由外向內由5層材料組成，第1層為可印刷的PP無紡布或水刺無紡布，第2層為復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布，第3、4層為具有靜電吸附作用的熔噴無紡布，第5層為膚感較好的PP無紡布，PP無紡布可做抗菌處理；在中部接觸鼻梁位置，在第4層和第5層之間，襯有長度為80±20mm的可塑性條，可塑性條由兩根平行排列的直徑小于1mm的金屬絲外套軟質高分子套殼組成；下部濾材為圓角五邊形由外向內由5層材料組成，第1層為可印刷的PP無紡布或水刺無紡布，第2層為復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布，第3、4層為具有靜電吸附作用的熔噴無紡布，第5層為膚感較好的PP無紡布，PP無紡布可做抗菌處理；前部濾材六邊形上側長邊a1邊、b邊與上部濾材五邊形長邊a2邊、b邊下側的尺寸和弧度一致；上部濾材與前部濾材長邊邊緣完全重疊，以間隔線形的超聲波焊接的形式連接，在左右兩側，分別以間隔三角形的超聲焊接形式加固連接；上部濾材的c2邊、d2邊、e2邊以雙排間隔圓形的超聲波焊接形式進行封邊粘合，封邊焊接點距邊緣應控制在2～6mm；前部濾材六邊形下側長邊d1邊、e1邊與下部濾材五邊形長邊a3邊、b3邊上側的尺寸和弧度一致；下部濾材與前部濾材長邊邊緣完全重疊，以間隔線形的超聲波焊接的形式連接，在左右兩側，分別以間隔三角形的超聲焊接形式加固連接；上部濾材的c3邊、d3邊、e3邊以雙排間隔圓形的超聲波焊接形式進行封邊粘合，封邊焊接點距邊緣0～3mm。...

【技術特征摘要】
1.一種具有多效過濾性能的防護口罩，其特征在于：其組成包括過濾體、2根彈性耳掛和可拆卸式防霧氣鼻墊；過濾體由1片前部濾材、1片上部濾材、1片下部濾材三部分組成；前部濾材為圓角六邊形，自外向內由5層材料組成，即：第1層為可印刷的PP無紡布或水刺無紡布，第2層為復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布，第3、4層為具有靜電吸附作用的熔噴無紡布，第5層為膚感較好的PP無紡布，PP無紡布可做抗菌處理；通過物理攔截評價，體外細胞評價和急性動物肺毒性評價和亞急性動物肺毒性評價，最終得以實現；上部濾材為圓角五邊形由外向內由5層材料組成，第1層為可印刷的PP無紡布或水刺無紡布，第2層為復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布，第3、4層為具有靜電吸附作用的熔噴無紡布，第5層為膚感較好的PP無紡布，PP無紡布可做抗菌處理；在中部接觸鼻梁位置，在第4層和第5層之間，襯有長度為80±20mm的可塑性條，可塑性條由兩根平行排列的直徑小于1mm的金屬絲外套軟質高分子套殼組成；下部濾材為圓角五邊形由外向內由5層材料組成，第1層為可印刷的PP無紡布或水刺無紡布，第2層為復合PVDF納米纖維的聚丙烯無紡布，第3、4層為具有靜電吸附作用的熔噴無紡布，第5層為膚感較好的PP無紡布，PP無紡布可做抗菌處理；前部濾材六邊形上側長邊a1邊、b邊與上部濾材五邊形長邊a2邊、b邊下側的尺寸和弧度一致；上部濾材與前部濾材長邊邊緣完全重疊，以間隔線形的超聲波焊接的形式連接，在左右兩側，分別以間隔三角形的超聲焊接形式加固連接；上部濾材的c2邊、d2邊、e2邊以雙排間隔圓形的超聲波焊接形式進行封邊粘合，封邊焊接點距邊緣應控制在2～6mm；前部濾材六邊形下側長邊d1邊、e1邊與下部濾材五邊形長邊a3邊、b3邊上側的尺寸和弧度一致；下部濾材與前部濾材長邊邊緣完全重疊，以間隔線形的超聲波焊接的形式連接，在左右兩側，分別以間隔三角形的超聲焊接形式加固連接；上部濾材的c3邊、d3邊、e3邊以雙排間隔圓形的超聲波焊接形式進行封邊粘合，封邊焊接點距邊緣0～3mm。2.根據權利要求1所述的一種具有多效過濾性能的防護口罩，其特征在于：彈性耳掛由氨綸纖維織帶或滌綸織帶制成，長度140±30mm，通...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟幻，
申請(專利權)人：孟幻，
類型：新型
國別省市：北京,11