[發(fā)明專利]用于口罩的五防和富氧功能的聚合物超薄膜復(fù)合膜及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310362253.9
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103463995A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃河
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢利英唯爾科學(xué)技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D69/02;A62B7/10;A62B9/06
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 石堅(jiān)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療衛(wèi)生技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能用于口罩；使其產(chǎn)生五防及富氧功能的，由高氧氣滲透率或?qū)ρ鯕飧哌x擇性的滲透遵守溶解擴(kuò)散模型的聚合物制成的復(fù)合膜。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，高分子氣體分離膜是用于分離混合氣體的高分子膜，通常分為多孔膜和非多孔膜，主要參數(shù)為滲透系數(shù)和分離系數(shù)。不同的高分子膜對不同種類的氣體分子的透過率和選擇性不同，因而可以從氣體混合物中選擇分離某種氣體，如從空氣中收集氧。美國通用電器公司采用聚碳酸酯和有機(jī)硅的共聚物作為分離膜，經(jīng)過一級分離就可獲得40%富氧的空氣，若以富氧的空氣代替普通空氣，將大大提高各種燃燒裝置的效率，并可減少公害。

因氮常與氧一起滲透，用聚合物膜分離生產(chǎn)純氧比較困難，所以主要用于生產(chǎn)富氧空氣，而非純氧。目前，通過壓縮機(jī)將空氣壓縮至高壓后，應(yīng)用聚合物膜可生產(chǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%～60%富氧空氣，用于FCC催化劑的再生，或在高溫爐或窯中使用甲烷有效燃燒。

本申請人在深入研究了現(xiàn)有技術(shù)的已有物質(zhì)和膜技術(shù)以及膜的應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，發(fā)明了一種能用于口罩的高氧氣滲透率或?qū)ρ鯕飧哌x擇性的滲透遵守溶解擴(kuò)散模型的聚合物制成的復(fù)合膜，設(shè)置有這種復(fù)合膜的口罩能夠在滿足五防（即防塵(包括防PM2.5)、防病毒、防病菌、防污染、防煙塵）功能的同時，提供富氧功能。現(xiàn)有技術(shù)中，用以分離不同氣體的膜是已知的，現(xiàn)有技術(shù)已開發(fā)了一系列的具有高分離因子或高氣體流量，即具有高選擇性或高滲透性的膜。但是，這些聚合物分離材料都應(yīng)用在工業(yè)上，它具有一系列的工業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)，尚無人將它們應(yīng)用于人們普通使用的口罩上。應(yīng)用于口罩的復(fù)合膜必須是具有柔軟性且能與口罩相配合，它既能阻擋各種對人體有害的PM2.5和病菌等，又不會對佩帶者造成呼吸障礙，還能為佩帶者提供富氧的空氣，同時，還需要其價格能為人們所能接受。為達(dá)到如上目的，用于口罩的復(fù)合膜是需要具有一定的技術(shù)和性能要求的，如，必須是具有一定韌性的，使其能自如地插入和脫離口罩，必須足夠薄和足夠均勻，既能阻擋對人體有害的物質(zhì)，又呼吸順暢和能提供富氧的空氣，現(xiàn)有技術(shù)中尚無適用的已知薄膜。

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對能源的需求隨之增加，尤其在大、中城市，各類車輛和私家車大幅增加。由于對這些因素形成的空氣污染缺乏足夠的認(rèn)識和重視，近年來，在人口密度大的地區(qū)，尤其是大、中城市常產(chǎn)生霧霾天氣，嚴(yán)重威脅人民的身體健康和生命。霧霾天氣產(chǎn)生的機(jī)制很復(fù)雜，其化學(xué)成分也非常復(fù)雜。它含有大量的含氮有機(jī)顆粒物，它的成分非常復(fù)雜，它不是一種物質(zhì)，而是好幾十種物質(zhì)，這些物質(zhì)可能引發(fā)癌癥及其它嚴(yán)重疾病。更重要的是，病毒、病菌都能在這種很小的顆粒物上存活和繁殖，附著在大氣的顆粒物上，在空氣中產(chǎn)生大量的游離著的病毒和病菌分子，就會傳播疾病。PM2.5是空氣污染物中對人危害最大的細(xì)顆粒物，此細(xì)顆粒物的直徑等于或者小于2.5微米，PM2.5在醫(yī)學(xué)上叫可入肺顆粒物，一般來說我們外科的口罩大概能夠有PM4的微?？梢灶A(yù)防，到PM2.5就不行了，到PM2.5現(xiàn)在一般是要N95的那種口罩，但那種口罩很悶，不能長期用。

現(xiàn)有技術(shù)中，因應(yīng)不同的用途和需求，口罩有不同的種類與分級，簡單說明如下。一般口罩：這種口罩沒有經(jīng)過額外的處理，其纖維結(jié)構(gòu)的孔隙相當(dāng)大（約1微米），所以無法有效阻止經(jīng)空氣傳染的病原。此外，一般的口罩對於比較容易進(jìn)入人類呼吸系統(tǒng)的灰塵，并沒有防護(hù)的效果，但對於顆粒大的灰塵，還是有一些阻絕的作用。這種口罩可以作為保暖、避免灰頭土臉與鼻孔骯髒等用途，但是不可作為防止病菌侵入之用。

活性碳口罩：活性碳具有多孔隙的結(jié)構(gòu)。其過濾層的主要功用在于吸附有機(jī)氣體、具惡臭的分子及毒性粉塵，并非用于過濾粉塵，不具殺菌的功能。但活性碳的使用有一項(xiàng)限制，一旦所有的細(xì)孔都被填滿，便失去效用，此時必須置換口罩，但何時到達(dá)飽和點(diǎn)并不太容易判斷。活性碳會將病毒粒子吸引到口罩表面，但是卻無法「殺死病毒」，因此，手、眼、鼻或嘴意外接觸到使用過的活性碳口罩表面，依然有可能導(dǎo)致疾病的傳染。

醫(yī)療用口罩：醫(yī)用口罩主要是為了避免醫(yī)生的飛沫影響病人，功能設(shè)計(jì)并不是要免于吸入粒狀有害物，其效果雖然比棉紗口罩及布質(zhì)印花口罩好，但是頂多也只有70％的效果，拿這樣的口罩來阻絕病菌，效果可能非常有限。標(biāo)準(zhǔn)的外科醫(yī)療用口罩分叁層，外層有阻塵阻水作用，可防止飛沫進(jìn)入口罩里面，中層有過濾作用，可擋住90％以上的5微米顆粒，近口鼻的一層作為吸濕之用。