[发明专利]一种高效防尘口罩及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种口罩及其制作方法，具体来说是一种防尘口罩及其制作方法。

发明背景

PM2.5颗粒是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，其直径不到人的头发丝直径的1/20。PM2.5颗粒又小又轻，很难自然沉降到地面上，而是长期漂浮在空气中，并且PM2.5颗粒吸附有大量的有毒、有害物质，因而对大气环境和人体健康能造成极大的危害。人体的生理结构决定了人对PM2.5颗粒没有任何阻挡的能力，PM2.5颗粒被人体吸入后通过支气管和肺泡不经过肝脏解毒直接进入血液循环分布到全身，并迅速被吸收。长此以往可能导致肺部肿瘤。

防范PM2.5颗粒对健康的危害，需要从日常生活着手，在有雾天气或在汽车较多的公路上行走，佩戴可防PM2.5颗粒的防尘口罩是有效办法。市面上很多纱布口罩采用增加纱布层数的方法来提高其过滤效率，但是数层纱布层对PM2.5粒子的过滤效率仍然非常低且价格贵，近年来已逐渐被过滤效率高且价格相对便宜的无纺布防尘口罩代替。无纺布防尘口罩中对粒子起主要过滤作用的是熔喷无纺布层，无纺布层具有较大的比表面积和致密的结构，可有效过滤微粒。熔喷无纺布广泛使用聚丙烯为原料加工而成。聚丙烯是极性较弱的高分子，虽然熔喷布的结构很致密，但纤维间空隙还是能让大量2.5微米以下的微粒物透过，因而其对PM2.5颗粒的过滤效率十分有限。为了提高熔喷布的过滤性能，通常将熔喷布层做得又厚又密以减少纤维间的空隙率，这样虽然能稍微提高熔喷布过滤效率却是以牺牲透气性为代价。事实上对一个防尘口罩而言，在保证过滤效率的前提下，口罩的透气性能成为评判优劣的关键。如何在保证容喷无妨布透气性的前提下，如何提高熔喷布材料的过滤效率是研究的难点和热点。

发明内容

本发明针对现有口罩对尘埃粒子过滤效率低且呼气阻力大的问题，提供一种对尘埃粒子过滤效率高，尤其是对PM2.5颗粒过滤效率高但呼气阻力小的口罩。

为了解决上述技术问题，本发明防尘口罩技术方案为：一种高效防尘口罩，包括从外到里依次排列贴合的纺粘无纺布层、熔喷无纺布层、活性炭吸附过滤层、熔喷无纺布层、定型层；所述的熔喷无纺布层经醋酸乙烯-丙烯酰胺涂覆液浸渍或涂覆改性处理；所述醋酸乙烯-丙烯酰胺涂覆液是采用醋酸乙烯和丙烯酰胺共聚得到醋酸乙烯-丙烯酰胺共聚乳液后经氢氧化钠皂化得到。

所述醋酸乙烯-丙烯酰胺共聚乳液采用包含以下物质的原料制备：

分散剂1-2重量份、乳化剂0.5-10重量份、引发剂4-6重量份、醋酸乙烯45-80重量份、丙烯酰胺2-7重量份、去离子水130-170重量份。

所述乳化剂为十二烷基磺酸钠和/或辛基酚聚氧乙烯醚。

所述引发剂为过硫酸铵。

所述分散剂为聚乙烯醇。

所述氢氧化钠溶液为浓度为30％氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠水溶液为10-20重量份。

本发明还提供一种高效防尘口罩的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备强极性的涂覆液：将分散剂加入去离子水中，搅拌并加热至80-100℃，待分散剂完全溶解后降温至60-70℃，并依次加入乳化剂、引发剂、醋酸乙烯、丙烯酰胺进行共聚反应。然后再缓慢滴加醋酸乙烯，控制反应温度不变。滴加完后，在此温度下继续反应得到醋酸乙烯-丙烯酰胺共聚乳液，然后加入氢氧化钠溶液进行皂化反应，最后降温至20-30℃，得到所述涂覆液。

(2)用上述涂覆液对熔喷无纺布进行涂覆改性或浸渍处理：取上述涂覆液加去离子水稀释，将熔喷布在稀释后的涂覆乳液中浸渍，然后通过轧车轧去多余的液体，使带液率为180％～220％，然后在80～120℃下烘干。

(3)将上述处理过的熔喷无纺布与纺粘无纺布、活性炭过滤层、定型层，按照以下顺序从外到里依次排列贴合制成面罩：纺粘无纺布层、熔喷无纺布层、活性炭吸附过滤层、熔喷无纺布层、定型层；然后焊接上鼻夹、耳带。

步骤(1)中，所述分散剂1-2为重量份、乳化剂为0.5-10重量份、引发剂为4-6重量份、醋酸乙烯为45-80重量份、丙烯酰胺为2-7重量份、去离子水为130-170重量份。

步骤(1)中所述氢氧化钠溶液为浓度为30％的氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠水溶液为10-20重量份。

具体实施方式

本发明的防尘口罩包括从外到里依次排列贴合五层：第一层为纺粘无纺布层、第二层为熔喷无纺布层、第三层为活性炭吸附过滤层、第四层为熔喷无纺布层、第五层为定型层。