[发明专利]一种过滤层及口罩

说明书

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体而言，涉及一种过滤层及口罩。

背景技术

随着我国经济的高速发展，环境问题日趋严峻，以雾霾尤为突出。据统计，我国每年肺癌新增患者数量高达70万人，PM2.5造成人口的超额死亡率高达0.9‰，是交通事故的十倍。雾霾、PM2.5等受灾人群高达8亿人，促生的呼吸防护产品的市场容量高达百亿元。

人们通常采用佩戴口罩等方式缓解各类空气污染对人体造成的不良影响。其中空气过滤材料可防止颗粒和污染物进入人体，对减少吸入颗粒物对人体健康的损害和预防疾病的传播具有重要的作用。影响其过滤性能的因素很多，如纤维线密度，以及纤网结构、厚度和密度等。作为防护口罩，不仅具有较高的过滤效率，也要尽可能地降低其呼吸阻力，这是一对矛盾体，也是消费者关注的焦点问题。

然而现有的防雾霾口罩往往会阻碍呼吸、阻塞毛细血管，造成使用者皮肤红肿、疼痛、呼吸困难等问题，且长时间佩戴容易滋生细菌，造成二次污染。发明人经过研究发现，现有材料大多通过将基材和过滤材料以层状方式布置，形成具有叠层结构的口罩。但是，由于现有过滤材料以及现有口罩叠层结构的缺陷，使口罩的结构呼吸阻力较大，且过滤效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过滤层及口罩，其旨在改善现有口罩不能兼有过滤效率高及呼吸阻力小的问题。

本发明提供一种技术方案：一种过滤层，其特征在于，包括载体和纳米纤维，载体具有三维多孔结构，纳米纤维的直径小于500纳米，纳米纤维以穿插于三维多孔内部的方式附着于载体。过滤层主要通过分散步骤和干燥步骤将载体和纳米纤维复合而成，分散步骤包括将含有纳米纤维的纳米纤维溶液分散于载体内以得到分散系，干燥步骤包括对分散系进行干燥。其中，纳米纤维溶液是由纳米纤维分散在分散液制作而成，分散液是纳米纤维、载体的不良溶剂，并且在纳米纤维溶液中纳米纤维的质量浓度为0.05‰～8‰。

一种口罩，其包括上述的过滤层。

本发明实施例提供的过滤层及口罩的有益效果是：过滤层是采用具有纳米级尺寸的纳米纤维和具有三维多孔结构的载体复合而成。通过将载体浸入含有纳米纤维的纳米纤维溶液中，使纳米纤维分散穿插在载体的三维孔隙内，再通过干燥得到过滤层。纳米纤维属于超细纤维，通过将其分散在载体内部的孔隙中，使得过滤层内形成密集而孔径适中的细小孔洞，从而使载体具有较好的过滤效果的同时，还可以有效降低气体通过阻力。采用上述过滤层制作口罩，可以使口罩获得兼有舒适度佳、呼吸顺畅、过滤性高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的过滤层断面结构示意图；

图2为现有口罩的过滤体的断面结构。

图标：101-纳米纤维；102-载体；201-过滤材料；202-基材。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的过滤层及口罩进行具体说明。

一种过滤层，包括载体和非织造纳米纤维。其中，载体具有三维多孔结构；纳米纤维的直径小于500纳米，并且纳米纤维是以穿插于三维多孔内部的方式附着于载体。

其中，纳米纤维可以有多种选择，例如纳米纤维包括但不限于聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚苯乙烯、壳聚糖、甲壳素、竹纤维中一种或多种；分散液为水或者乙醇。

较佳地，纳米纤维选择纳米壳聚糖或竹纤维。壳聚糖、竹纤维具有天然、无害的优点，并且壳聚糖和竹纤维易降解，因此，不会在环境中造成有害物质残留的问题，有利于在环保等级要求较高的领域使用。进一步地，壳聚糖和竹纤维具有抗菌功效，可以对常见微生物起到杀灭效果，从而提高过滤层的性能。

其中，载体可根据需要选用。本发明实施例中，载体为无纺布、过滤海绵或纳米海绵中的任一种或组合。