[发明专利]面罩及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于从吸入和/或呼出的空气中除去生物的和机械的杂质的面罩，其包括内部纺织层和外部纺织层，在内部纺织层和外部纺织层之间设置有聚合物纳米纤维过滤层和/或在其结构中包含杀菌物质的聚合物纳米纤维活性层。

本发明还涉及用于制作该面罩的方法。

背景技术

很多专利文件公开了设计为从吸入和/或呼出的空气中除去生物的和/或机械的杂质的面罩的几种变型，这些面罩包含至少一个纳米纤维层。

CN2640523中公开的面罩属于这种面罩的最简单的变型，因为它包括设置在两个织物层之间的一个纳米纤维过滤层。在CN2650790中描述的面罩在其结构上是类似的，然而其中，纳米纤维层是设置在两个非织造织物层之间。这些面罩都能够捕捉机械的、可能还有生物的杂质，尤其是尺寸大于纳米纤维层中的纤维间空间的尺寸的微生物（细菌、病毒等）。具有较小尺寸的微生物和机械杂质渗透面罩。

CZUV16988公开了一种变型的面罩，其在制造和技术方面要求更高。在该面罩中，在两个非织造织物层之间设置有包括抗菌添加剂颗粒的纳米纤维活性层，其有效地作用于由纳米纤维层捕捉的微生物，也部分地作用于由于其小尺寸而通过面罩的微生物。通过抗菌添加剂的作用，杀死或至少削弱已经通过面罩的微生物，以完全或至少部分地消除在吸入之后它们的不期望的影响。

在CZ297697中描述的面罩实现了最高的效率。该罩包括纳米纤维过滤层以及纳米纤维活性层，抗菌添加剂颗粒设置在两个纺织层之间。纳米纤维过滤层捕捉生物的以及机械的杂质，且纳米纤维活性层杀死或至少削弱捕捉的或通过的微生物。两个纳米纤维层的组合大幅同步地增大了面罩的过滤效率，由此捕捉可能通过具有一个纳米纤维层的面罩的杂质。然而，在面罩的制作和技术方面，该面罩是最复杂且昂贵的。

迄今为止所有已知的面罩示出了很多严重的缺点，其大幅降低了它们的效率和实用价值，由此也降低了使用者使用它们的意愿。最实质的缺点是将面罩固定到使用者脸部的不适当的方式，其通常借助于被引导围绕使用者的头部或耳部的两个或四个织物带。在这种固定方式中，几乎在使用者的任何活动时，在具有较大曲率的脸部区域中，如在鼻部区域中，或在具有较大动作的脸部区域中，例如像在嘴部附近和脸颊上，都会发生面罩的分离，由此破坏了面罩的接附紧密度，这会导致吸入本应由面罩捕捉的生物的和/或机械的杂质。进一步的缺点是已有的用于将面罩的独立层互相连接的方法。这些层通常只在它们的外围互相连接，这造成尤其是面罩的中间层可能在面罩的制造或使用期间与其它层分离，最终产生褶皱或移位，该褶皱或移位大幅降低了面罩的过滤效率，最终限制了包含在纳米纤维活性层的纳米纤维中的抗菌添加剂捕捉微生物或其它生物杂质的作用效率。为了使这些层结合，使用如缝纫或缝制的普通纺织技术，其中所使用的工具在面罩中产生通常通过其整个厚度的孔，这些孔可能作为本应由面罩捕捉的生物的和机械的杂质的通路。接下来，纺织材料被引导通过这些孔，这可能促成尤其是包含在空气湿气中的生物杂质通过所谓的毛细效应转移。由于这些缺点的组合，现有的面罩不能达到需要的效率。

本发明的目的在于提出一种将解决或至少消除背景技术的缺点的面罩，并提出其制作方法。

发明内容

本发明的目的通过用于从吸入和/或呼出的空气中除去生物的和机械的杂质的面罩实现，该面罩包括内部纺织层和外部纺织层，在内部纺织层和外部纺织层之间设置有聚合物纳米纤维过滤层和/或在其结构中包括杀菌物质的聚合物纳米纤维活性层，且该面罩的原理在于：外部纺织层以及内部纺织层由微纤维形成，同时至少外部纺织层和与该外部纺织层相邻的聚合物纳米纤维过滤层或聚合物纳米纤维活性层是疏水的，且面罩的所有层通过接头网互相连接，该接头网预防这些层的相互运动并只最低限度地降低面罩的渗透性。同时，在面罩的外围上，内部纺织层设置有用于紧固到使用者的脸部的附着剂层。在这种设置方式下，面罩实现高过滤效能，且由于至少外部纺织层和与其相邻的纳米纤维层的疏水性能，该面罩对于空气湿气以及来自使用者的呼吸的湿气大致不可渗透，使得该面罩不会变湿且不会为微生物的穿透产生条件，也不会为尺寸上小于纳米纤维层的纤维间空间的这些产生条件。在内部纺织层上的附着剂层确保了面罩围绕其整个外围紧密地附着到使用者的脸部，使得不会发生分离，且所有吸入和呼出的空气都通过面罩。