[发明专利]一种采用纳米过滤材料的口罩

说明书

本发明公开了一种纳米过滤材料的口罩，属于口罩技术领域。该纳米过滤材料口罩包括无纺布层、纳米过滤层和防护层，纳米过滤层包括至少两层层级单元膜，层级单元膜间设有空腔容置纳米抗菌功能物质及灭菌球，层级单元膜为聚四氟乙烯膜，纳米抗菌功能物质为纳米氧化物或纳米催化材料，防护层上设有呼吸阀及导轨，使用者可根据个人使用需求调整呼吸阀位置。通过无纺布层、纳米过滤层及防护层的多层过滤，提高其过滤效果，对细菌病毒过滤效率大于99％，且可长时间使用，维持其高效的过滤性能。

技术领域

本发明涉及防护用品领域，具体涉及一种采用纳米过滤材料的口罩。

背景技术

现今，由于工业排放、燃煤、道路扬尘及林地面积减小等原因，导致空气中的微尘颗粒含量逐渐增高，使得各地PM2.5大幅超标，甚至某些地区经常出现雾霾、沙尘暴等极端天气。有研究表明，长期暴露于这种恶劣环境中，易引发呼吸道及肺部等疾病。同时，由于某些致病细菌、病毒的特性，极易通过空气传播进入呼吸道，导致人体患病。因此，使用口罩成为解决以上问题简单、有效的办法。

现有技术中，应人们不同的用途和需求，口罩可分为：(1)普通口罩：纤维结构的孔隙较大(约1μm)，只能对空气中的大颗粒粉尘起一定的过滤作用，主要用于御寒，不能预防病原入侵。(2)医用口罩：可阻隔飞沫、血液、体液、分泌物等的传播，阻隔口腔、鼻腔呼出或喷出的污染物，对颗粒及细菌的过滤效果都较好，但随着时间增长，其过滤效率逐渐降低，如果接触到水分或水，其过滤效率会急速下降，且无法重复使用。(3)工业防护口罩：防护颗粒物的自吸过滤式呼吸器，可有效过滤环境中存在的油性和非油性颗粒。但随着口罩过滤效率的提高，其成本增加，舒适性指标却在降低，如过滤效率越高，呼吸阻力(通气阻力、压力差、气流阻力等)则越大。

纳米材料是由大量尺寸为1～100nm的纳米微粒凝聚而成，在这些纳米超细颗粒表面覆盖着一层5～10nm厚的聚合物，可固定大量蛋白质或酶。此外，纳米粒子的粒径很小，因而具有大量的自由表面，且亲水性强，这使得纳米粒子具有较高的胶体稳定性和优异的吸附性能，并能较快地达到吸附平衡。中国专利03133531.4公开了一种具有吸附和杀灭病毒活性的纳米催化剂，对多种病毒如流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒和腺病毒等都具有显著的吸附和杀灭作用。中国专利201480041557.8公开了一种用于除去多种微生物的经官能团改性并在其表面吸附柠檬酸提取物的纳米颗粒二氧化钛纳米材料，具有较高的杀菌和抗菌能力以除去细菌、真菌、分支杆菌、孢子、分支细菌、原生动物和病毒。可见，将纳米材料应用于防护口罩、空气过滤装置等可提高人们对各种细菌、病毒、污染物的防护能力。

中国专利201010121372.1提供了一种无机纳米粒改性的聚氨酯海棉口罩材料及利用该材料制备口罩，其具有高效滤除亚微米级粉尘、病毒、细菌的能力，此外还有吸附有毒有害气体的功能。但该发明需在室温下将聚醚多元醇、水、硅油、锌酸亚锡和胺触媒混合均匀后，添加无机纳米粒，经高速机械搅拌分散均匀后再加入甲苯二异氰酸酯，再经高速搅拌分散后倒入成型模具，0-40℃条件下发泡制得无机纳米粒改性的聚氨酯海棉口罩材料，步骤较为繁琐，成本较高，且随着使用时间的延长，过滤效率降低。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种采用纳米过滤材料的口罩，其制备方法简便，过滤效果好，阻断病菌的效率大于99％，可长时间使用，也能维持其高效的过滤性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种采用纳米过滤材料的口罩，包括无纺布层和设于所述无纺布层之上的纳米过滤层，所述纳米过滤层的外层设有防护层，所述防护层上设有呼吸阀及导轨。

进一步地，所述纳米过滤层包括至少两层层级单元膜，所述层级单元膜之间设有空腔容置纳米抗菌功能物质及灭菌球。

更进一步地，所述层级单元膜为聚四氟乙烯膜，所述聚四氟乙烯膜的通气阻力小，细菌过滤效率高，为99.55％。