[發明專利]一種采用納米過濾材料的口罩

在審

• 申請號: 202010558558.7
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111671183A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 宋曉;張建友
• 申請（專利權）人: 佛山市高明區(中國科學院)新材料產業研究院
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D27/00;A41D31/30;A41D31/02;A41D31/04
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

本發明公開了一種納米過濾材料的口罩，屬于口罩技術領域。該納米過濾材料口罩包括無紡布層、納米過濾層和防護層，納米過濾層包括至少兩層層級單元膜，層級單元膜間設有空腔容置納米抗菌功能物質及滅菌球，層級單元膜為聚四氟乙烯膜，納米抗菌功能物質為納米氧化物或納米催化材料，防護層上設有呼吸閥及導軌，使用者可根據個人使用需求調整呼吸閥位置。通過無紡布層、納米過濾層及防護層的多層過濾，提高其過濾效果，對細菌病毒過濾效率大于99％，且可長時間使用，維持其高效的過濾性能。

技術領域

本發明涉及防護用品領域，具體涉及一種采用納米過濾材料的口罩。

背景技術

現今，由于工業排放、燃煤、道路揚塵及林地面積減小等原因，導致空氣中的微塵顆粒含量逐漸增高，使得各地PM2.5大幅超標，甚至某些地區經常出現霧霾、沙塵暴等極端天氣。有研究表明，長期暴露于這種惡劣環境中，易引發呼吸道及肺部等疾病。同時，由于某些致病細菌、病毒的特性，極易通過空氣傳播進入呼吸道，導致人體患病。因此，使用口罩成為解決以上問題簡單、有效的辦法。

現有技術中，應人們不同的用途和需求，口罩可分為：(1)普通口罩：纖維結構的孔隙較大(約1μm)，只能對空氣中的大顆粒粉塵起一定的過濾作用，主要用于御寒，不能預防病原入侵。(2)醫用口罩：可阻隔飛沫、血液、體液、分泌物等的傳播，阻隔口腔、鼻腔呼出或噴出的污染物，對顆粒及細菌的過濾效果都較好，但隨著時間增長，其過濾效率逐漸降低，如果接觸到水分或水，其過濾效率會急速下降，且無法重復使用。(3)工業防護口罩：防護顆粒物的自吸過濾式呼吸器，可有效過濾環境中存在的油性和非油性顆粒。但隨著口罩過濾效率的提高，其成本增加，舒適性指標卻在降低，如過濾效率越高，呼吸阻力(通氣阻力、壓力差、氣流阻力等)則越大。

納米材料是由大量尺寸為1～100nm的納米微粒凝聚而成，在這些納米超細顆粒表面覆蓋著一層5～10nm厚的聚合物，可固定大量蛋白質或酶。此外，納米粒子的粒徑很小，因而具有大量的自由表面，且親水性強，這使得納米粒子具有較高的膠體穩定性和優異的吸附性能，并能較快地達到吸附平衡。中國專利03133531.4公開了一種具有吸附和殺滅病毒活性的納米催化劑，對多種病毒如流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒和腺病毒等都具有顯著的吸附和殺滅作用。中國專利201480041557.8公開了一種用于除去多種微生物的經官能團改性并在其表面吸附檸檬酸提取物的納米顆粒二氧化鈦納米材料，具有較高的殺菌和抗菌能力以除去細菌、真菌、分支桿菌、孢子、分支細菌、原生動物和病毒。可見，將納米材料應用于防護口罩、空氣過濾裝置等可提高人們對各種細菌、病毒、污染物的防護能力。

中國專利201010121372.1提供了一種無機納米粒改性的聚氨酯海棉口罩材料及利用該材料制備口罩，其具有高效濾除亞微米級粉塵、病毒、細菌的能力，此外還有吸附有毒有害氣體的功能。但該發明需在室溫下將聚醚多元醇、水、硅油、鋅酸亞錫和胺觸媒混合均勻后，添加無機納米粒，經高速機械攪拌分散均勻后再加入甲苯二異氰酸酯，再經高速攪拌分散后倒入成型模具，0-40℃條件下發泡制得無機納米粒改性的聚氨酯海棉口罩材料，步驟較為繁瑣，成本較高，且隨著使用時間的延長，過濾效率降低。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供了一種采用納米過濾材料的口罩，其制備方法簡便，過濾效果好，阻斷病菌的效率大于99％，可長時間使用，也能維持其高效的過濾性能。

為了解決上述技術問題，本發明采用了以下技術方案：

一種采用納米過濾材料的口罩，包括無紡布層和設于所述無紡布層之上的納米過濾層，所述納米過濾層的外層設有防護層，所述防護層上設有呼吸閥及導軌。

進一步地，所述納米過濾層包括至少兩層層級單元膜，所述層級單元膜之間設有空腔容置納米抗菌功能物質及滅菌球。

更進一步地，所述層級單元膜為聚四氟乙烯膜，所述聚四氟乙烯膜的通氣阻力小，細菌過濾效率高，為99.55％。