[發明專利]一種超細纖維電加熱口罩

在審

• 申請號: 202110033913.3
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112674413A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 焦翔宇;溫永強
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D13/005;A41D31/02;A41D31/14;A41D31/04
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明屬于超細纖維領域，具體涉及一種超細纖維電加熱口罩。所述口罩具有電加熱能力，以對流經口罩的空氣進行加熱；口罩本體為片狀復合層結構，口罩本體包括上表層、下表層、位于所述上表層和所述下表層中間的中間層；所述中間層包括用于對流經口罩的空氣進行加熱的超細纖維電熱功能層；在所述超細纖維電熱功能層相對兩端的邊緣分別固定有一電極，兩個電極連接電源。在連接電源之后，超細纖維由于電熱效應可以產生熱量。利用超細纖維的超高比較面積大，提高了對空氣的加熱效率，并且超細纖維本身具有過濾能力，這使得該超細纖維加熱口罩具備離線電加熱、保暖、過濾空氣的功能，同時具有輕薄、透氣性好、加熱效率高的優點，克服現有技術的不足。

技術領域

本發明屬于超細纖維領域，具體涉及一種超細纖維電加熱口罩。

背景技術

霧霾污染、病毒防護等問題，使得口罩在日常生活中的作用日益凸顯。但口罩在寒冷氣候條件下使用時，易出現內層結水問題。現有的解決方案是在內層增加疏水層，然而單純依靠疏水層并不能有效地解決水蒸氣凝結的問題。寒冷氣候條件下口罩內結水的根本原因是人呼出的氣體中含有大量的水蒸氣，遇到寒冷空氣凝結成水滴，在口罩內部凝結。

此外，對于一些氣管炎、慢性鼻炎等呼吸系統疾病患者而言，呼入冷空氣不僅會感到不適，還會加重病情。而在寒冷的天氣，呼吸系統疾病患者即使帶上口罩，仍然無法吸入溫熱的空氣。因此，電加熱口罩的開發對呼吸系統疾病患者有重要的意義。現有技術中，可以通過在口罩中加入電熱絲達到加熱的目的。但是現有技術中電熱絲的加入會對口罩的安全性、柔軟性產生不利影響，并且電熱絲組成的網絡比表面積不夠大，加熱效能較低。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種超細纖維電加熱口罩，具有電加熱能力，以對流經口罩的空氣進行加熱；其加熱能力由電熱超細纖維提供，由于超細纖維具有超高比表面積，大大提高了對于流經空氣的加熱效率，解決寒冷環境口罩內側結水、呼入空氣寒冷的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種超細纖維電加熱口罩，所述口罩具有電加熱能力，以對流經口罩的空氣進行加熱；

所述口罩的口罩本體為片狀復合層結構，口罩本體包括上表層、下表層、位于所述上表層和所述下表層中間的中間層；

所述中間層包括用于對流經口罩的空氣進行加熱的超細纖維電熱功能層；在所述超細纖維電熱功能層相對兩端(上下兩端或者左右兩端)的邊緣分別固定有一電極，兩個電極連接電源。

進一步地，所述超細纖維電熱功能層厚度為2～500μm，孔徑為1～30μm，孔隙率為60～99.99％；

所述超細纖維電熱功能層中包含具有電熱效應的超細纖維，超細纖維的直徑為0.02～20μm；所述具有電熱效應的超細纖維包括三種實現方式：

復合型導電超細纖維：超細纖維由高分子基體材料與導電填充材料組成；

本征導電超細纖維：超細纖維本身具有電荷傳輸能力；

復合型導電超細纖維與本征導電超細纖維混合。

進一步地，所述復合型導電超細纖維中采用的高分子基體為易通過擠出、拉伸、靜電紡絲等方法得到超細纖維結構的材料，具體包括：聚苯乙烯、聚乳酸、聚丙烯酸、醋酸纖維素、聚(N-異丙基丙烯酰胺)、聚丙烯腈、聚乙烯亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(二苯胺)、殼聚糖、纖維素、聚苯胺、乙烯、醋酸乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚O-甲苯胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚砜、乙酰氧基丙基-纖維素、羧甲基纖維素、四[4-(烯丙氧基)苯基]卟啉、聚偏氟乙烯中的任意一種或幾種混合或共聚；

所述復合型導電超細纖維中采用的所述導電填充材料主要為容易與超細纖維復合微納米導電顆粒，具體包括：碳系材料(炭黑、石墨、石墨烯、富勒烯、碳納米管)、金屬(金、銀、銅、鉛、鐵)、金屬氧化物(氧化錫、氧化鈦、氧化鋅、四氧化三鐵)和結構型導電高分子中的任意一種或幾種。