[发明专利]一种低能耗的正压防护服

说明书

一种低能耗的正压防护服，该防护服和电动风机的进气滤材采用不同气阻率和不同面积的多孔复合材料制备，防护服主体采用的多孔复合材料具有稳定向外缓慢泄露空气及水蒸汽的能力，内部能够建立15‑100Pa合适的微正压，在实现排汗散热的同时，具有有效的正压防护功能，该防护服具有防水、缓释透气、对血液、病毒、颗粒物均能保持有效阻隔和防护能力，本发明通过采用具有合适的结构参量的可控缓释透气的多孔复合材料面料和进气高效滤材，可以实现正压防护服系统低能耗的设计，从而综合体验较好。

技术领域

本发明属于医用防护服领域或者劳动防护用品或者两轮车辆骑行穿戴的防护服的领域。

背景技术

正压防护服是医护人员穿戴的日常防护性服装，要求能够有效防止细菌、病毒、体液、血液等穿透防护服，普通的正压防护服一般采用涂覆橡胶的织物制造，属于采用不透气的面料制备，虽然实现了正压防护，但是排汗散热能力欠缺，医护人员穿戴后的舒适度体现不好。

从事粉尘等环境恶劣的工作人员防护要求高的透气度、高劳动强度要求有效的排汗散热性能，目前常采用口罩或局部正压头罩实现呼吸防护，无法对身体其他部位实现有效防护，例如从事井下煤炭作业的工人，上到地面后满身都是粉末状碳材料粘附物，对身体健康不利；

日常电动自行车或摩托车骑行人员的防护装具仅仅是采用头盔或者护膝等局部防护用具，碰到雨天或者路面灰尘较多时，骑行体现非常差，有待改善。

为克服现有防护服在以上应用存在的种种缺点，特提出本发明。

发明内容

本发明提出一种新的低能耗的兼具透气、透湿、排汗功能、人员穿戴时舒适度体验较好的高质量正压防护服。

一种低能耗的正压防护服，其基本设计思想是，上衣和裤子的面料采用具有可控缓释透气的多孔复合材料制造，透气度既不能太大，也不能太小，这样保证电动风机的送风量在提供有效排汗散热能力的前提下，能耗较低，这样对电池供电的能耗和重量就不会要求太大，防止了因为能耗需求太大引发的电池重量较大，穿戴时体现不佳的问题，本发明的正压防护服其技术特征在于，该正压防护服的上衣和/或裤子至少大于1000平方厘米的主要面积部分采用气阻率(ρ1)介于230-1000Pa/(100平方厘米*95升/分钟)的具有透气和透湿功能的多孔复合材料(M1)制备，过小的面积不利于均匀向外散气，导致穿戴时身体各部位散热不够均衡，气阻率类似于电工学上的电导率的意思，与通气面积、通气材料的厚度和材料的基本结构和特性均有关系，过小的气阻率，不容易在防护服内部形成正压，要求进风量太大，对能耗要求高；过高的气阻率，透气速度太差，散热能力不足，人会感觉闷热；本发明的正压防护服的电动风机的进风口采用气阻率(ρ2)介于100-210Pa/(100平方厘米*95升/分钟)的低气阻且高滤效的空气滤材(M2)，(M2)采用PP纺粘无纺布和用于KN95口罩级别的低气阻且高滤效的熔喷布的复合材料作为滤材，有效通气面积控制介于200-600平方厘米，过小的面积、过大的气阻率会带来较大的气阻，电动风机的能耗较大，过大的通气面积，导致电动风机的外观设计不佳，影响工作人员的正常工作；过小的气阻率不容易兼顾过滤精度；本发明要求进气过滤精度至少能够高于医用口罩及KN95口罩所采用材料的防护能力，因此进气处的滤材要求对空气动力质量中位径0.3微米的NaCl盐性颗粒的过滤效率不低于96％；该正压防护服采用随身便携式电动风机经过有效过滤后向内部提供洁净空气，进气流量介于95-950L/min，过低的进气量不利于穿戴人员呼吸正常的需要，内部容易出现二氧化碳浓度逐渐升高的不利局面，过大的进气流量会导致能耗大、噪音大，本发明通过对电动风机气源的风量控制、防护服缓释透气材料的精密结构设计，能够实现防护服内部合理的介于15-100Pa的微正压，因为过低的微正压会导致内部的空气流通和传质不佳，而过高的微正压则要求进气量大，能耗高；该正压防护服主要包括：带有进气口的正压防护头罩，头部以下的正压式防护服上衣和/或裤子，防护服外部配备的电动风机及其进风过滤装置和锂离子电池；正压防护头罩主要包括聚合物硬质面屏，头罩上的洁净风进风口，其余的柔性防护材料部分；该正压防护服采用的多孔复合材料(M1)至少包括两层结构A/B，内层(B)采用气阻率(ρ1)介于230-1000Pa/(100平方厘米*95升/分钟)的PP熔喷布作为气体缓释层，外层(A)采用断裂强度大于135N/5cm并且抗静电的PP纺粘无纺布作为强度保护层，内层(B)可以在外层(A)的表面直接熔喷形成多孔复合材料(M1)或者采用离线复合的方式形成多孔复合材料(M1)，内层和外层材料二者之间的界面采用热熔胶网进行热压复合；该正压防护服的除湿能力大于300g/(m²*h)，该正压防护服采用的多孔复合材料(M1)，在20KPa正压下持续加压30分钟、合成血液或纯水均不能透过，该正压防护服可以采用功率24w以下的直流电动风机供气，具有防水、透气、透湿、对血液、病毒及颗粒物保持有效的阻隔功能。