[发明专利]一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩

说明书

技术领域

本发明属于纳米纤维领域，涉及一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩。

背景技术

我国日益肆虐的雾霾污染问题严重威胁着人们的身体健康，对其进行有效防护已迫在眉睫。佩戴高效低阻的专业防雾霾口罩是防止雾霾中PM2.5细微颗粒物侵害人体的有效途径，但现有高效防护口罩均存在热湿舒适性和佩戴舒适性差的问题，无法同时满足人们对口罩防护性和舒适性的要求。静电纺纳米纤维由于具有纤维直径小、孔径小、孔隙率高、结构可调性强等特点，其与基材结合制备的复合过滤材料具有高过滤效率、低空气阻力、高透湿性能等优点，是制备高舒适性防雾霾口罩的理想材料。

现有利用静电纺丝制备纳米纤维口罩的技术包括一种纳米纤维口罩(CN201410366628.3)，一种静电静电纺纳米纤维驻极过滤材料及其制备方法(CN201410452788.X)等，均是通过静电纺丝技术直接制备了纳米纤维材料并将其用于口罩制备上，但均为涉及口罩热湿舒适性的提高，此外专利一种无绳口罩(CN201520981524.3)解决了现有口罩佩戴不便的问题，但其采用的口罩胶圈与口罩本体非一体，为二道工序加工而成，制备工艺复杂，胶圈易与口罩本体剥离，因此亟需一种高舒适性的纳米纤维自粘口罩以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有口罩热湿舒适性和佩戴舒适性差的缺点，提供一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩，满足使用者对口罩防护性和舒适性的要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩，所述口罩为片状复合层结构，所述口罩无耳带或头带，口罩的内侧边缘有自粘材料，自粘材料与口罩本体为一体，通过一次加工成型制得，自粘材料与口罩本体不易剥离；

所述复合层结构是指口罩的上表层和下表层为无纺布，中间层为水汽输送材料；所述上表层的厚度为0.02～1mm，所述中间层的厚度为5～50μm，所述下表层的厚度为0.02～1mm；所述无纺布中纤维的直径为10～900μm，无纺布的孔隙率为50％～90％；所述水汽输送材料中纤维的直径为0.02～20μm，水汽输送材料的孔径为1～30μm，孔隙率为60～99.99％，现有研究表明，当纤维直径小于20μm、孔径小于30μm时，可使水汽在纤维材料中输运时带来除扩散效应之外的芯吸效应，此效应进行水汽输运时与水渗透的机制(依赖浓度差)不同，可实现水汽的自发输运，从而提升水汽输运速率；

所述水汽输送材料为具有环形结构的纤维膜，所述环形结构由中心重合、边缘形状相同且相互无缝嵌合的系列环形单元组成，其中，环形单元的数量为n，2≤n≤20，纤维膜中心为第1环形单元，其它环形单元为空心环状结构，序号由纤维膜中心向边缘递增；

所述环形单元的亲水性能由纤维膜中心向边缘逐渐增强，第1环形单元的接触角为θ°，θ＝120～160，第1环形单元的透湿量为Q kg·m^-2·d^-1，Q＝0.5～1，第k环形单元的接触角为[θ-13*(k-1)]°，第k环形单元的透湿量为[Q+(k-1)]kg·m^-2·d^-1，2≤k≤n。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩，所述自粘材料为AB胶(双组分胶粘剂)、医用硅胶、生物胶或a-氰基丙稀酸酯，所述自粘材料的宽度为2mm～10mm，所述自粘材料表面粘有离型膜，使用时去除离型膜，即可实现自粘材料与使用者的贴合，离型膜可有效防止自粘材料受到灰尘或水的污染丧失粘性。

如上所述的一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩，所述无纺布的成分为聚丙烯纤维、聚酯纤维或粘胶纤维。

如上所述的一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩，水蒸汽由口罩中心传输到最外层边缘的时间为2～30s g^-1，垂直于结构平面的透湿量为0.5～10kg m^-2d^-1；口罩对粒径为0.03～2.5μm颗粒的过滤效率为10～99.999％，压阻为1～80Pa，拉伸强力为20～1000N。

如上所述的一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩，所述边缘形状为圆形、正三角形、正方形、正六边形或正八边形。

如上所述的一种高舒适性纳米纤维自粘防护口罩，所述第1环形单元的面积为1～100cm²，其它环形单元的宽度为5～20cm。