[發明專利]一種三維編織復合口罩過濾芯

在審

• 申請號: 202010419820.X
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111660625A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 曹偉偉;朱波;高學平;劉玉蘭;蔡珣;張敏;趙圣堯
• 申請（專利權）人: 山東寬原新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B27/02;B32B27/12;B32B3/24;B32B5/02;B32B5/06;B32B33/00;A41D13/11;A41D31/12;A41D31/14;A41D31/02;B01D39/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 陳輝

本發明屬于口罩濾芯技術領域；尤其涉及一種三維編織復合口罩過濾芯，其從到上依次包括：三維編織無紡布吸濕層、熔噴無紡布過濾層、三維編織混雜纖維過濾層和紡粘無紡布防護層。其中，所述熔噴無紡布過濾層覆蓋在三維編織無紡布吸濕層上，所述三維編織混雜纖維過濾層覆蓋在熔噴無紡布過濾層上，所述紡粘無紡布防護層覆蓋在三維編織混雜纖維過濾層上。活性碳纖維具有發達微孔結構的超強吸附纖維材料，具有比活性炭更加優異的過濾特性，此外活性碳纖維勢具有一定力學強度的連續長絲纖維，具有多維可紡性，本發明利用三維編織技術將各纖維編織成三維立體結構有效解決了熱熔膠的多層黏合造成的氣阻問題，同時增加過濾疊合材料的使用壽命。

技術領域

本發明屬于口罩濾芯技術領域；尤其涉及一種三維編織復合口罩過濾芯。

背景技術

本發明背景技術中公開的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

隨著近期世界新冠病毒引發的肺炎疫情發展，全世界和中國各個地區對于口罩的生產和口罩的防護水平都提出了極為迫切的要求，傳統的口罩和醫用口罩的過濾材料基本為聚丙烯纖維的熔噴超細纖維織物或者紡粘纖維織物疊合組成，利用超細纖維的高比表面積和多孔隙結構對外界的毒害物質微粒和粉塵進行阻隔和過濾。而這種單一材質的過濾材料由于其加工技術的限制和原料的特性，使其過濾功能存在一定的瓶頸，另外疊合材料之間基本為熱熔膠粘合而成，膠黏過程會在一定程度上影響過濾多孔隙結構的空氣通透性，造成較大的氣阻，從而影響使用舒適性和透氣性。

發明內容

針對上述的問題，本發明提供一種三維編織復合口罩過濾芯，本發明利用纖維的三維編織技術，將疊合結構變為三維立體編織結構可以有效解決熱熔膠的多層黏合造成的氣阻問題，同時增加過濾疊合材料的使用壽命。為實現上述目的，本發明公開如下技術方案。

一種三維編織復合口罩過濾芯，其從到上依次包括：三維編織無紡布吸濕層、熔噴無紡布過濾層、三維編織混雜纖維過濾層和紡粘無紡布防護層。其中，所述熔噴無紡布過濾層覆蓋在三維編織無紡布吸濕層上，所述三維編織混雜纖維過濾層覆蓋在熔噴無紡布過濾層上，所述紡粘無紡布防護層覆蓋在三維編織混雜纖維過濾層上。

在本發明的一些實施例中，將上述各層結構之間通過層間的立體縫合工藝形成整體，其中縫合采用活性碳纖維長絲進行，所用的活性碳纖維是由碳纖維在水蒸汽條件下進行高溫(800-1000℃)活化處理后而得，可選地，纖維縫合密度控制在4～16針/cm²。通過活化處理可以顯著增大碳纖維的比表面積，增大過濾性能。

在本發明的一些實施例中，所述紡粘無紡布防護層是由熱塑性超細纖維構成的網狀結構。可選地，所述熱塑性纖維包括：滌綸、丙綸、錦綸、氨綸、腈綸纖維等中的任一種，也可以采用聚苯硫醚、聚醚醚酮、對苯二甲酸乙二醇酯、對苯二甲酸丁二醇酯等熱塑性樹脂制備而成的纖維中的任意一種。在本發明中，所述紡粘無紡布防護層在過濾芯的最外層，即空氣首先經過的濾層，通過紡粘無紡布防護層超細纖維的高比表面積和多孔隙結構可以阻隔外界大顆粒和水汽侵蝕。

可選地，所述紡粘無紡布防護層的克重控制在10～15g/m²之間，單片克重控制在0.4～0.9克范圍內。

在本發明的一些實施例中，所述三維編織混雜纖維過濾層是由活性碳纖維和熱塑性纖維混雜編織而成的三維立體結構，其主要用于對細菌、病毒和多種粉塵顆粒的阻隔過濾。

優選地，所述活性碳纖維采用PAN基碳纖維或黏膠基碳纖維長絲為原材料在水蒸汽條件下進行高溫(800-1000℃)活化處理制得。可選地，所述活性碳纖維的比表面積在1500～2500m²/g范圍內可調，活性碳纖維與熱塑性纖維的混雜比例可根據設計要求靈活調整，本發明不做具體限定。