[发明专利]磁性防尘口罩

说明书

本发明属于劳动保护用品技术领域，涉及二种用于个体防尘的磁性口罩。

生产建设中的尘害，使数千万接尘职工的十分之一患有不同程度的尘肺病。国家每年用于尘肺的医疗费用高达数亿元。某些产业部门因尘肺死亡人数甚至高于工伤死亡总数。现已证明，磁性微尘(包括粉尘和烟尘)，还对人体有更严重的危害，如铁粉尘(Fe₂O₃)是强致癌物，可引发肺癌镍粉尘的浓度达到0.4～5.1μg/mg，可引起鼻窦癌；吸取过量的钴粉尘可诱发心肌病、硬质合金病等。在开矿、选矿，冶炼、加工、磨钢、焊接、铸造等行业中，粉尘的危害尤为突出，而在各类粉尘中，又以5微米以下的金属微尘，对人体的危害最为严重。镍冶炼工人肺癌发病率是预期的10倍多，鼻窦癌发病率竞是普通人的100～300倍！随着建设事业的发展，对尘害的治理与防护越来越显得重要，在一些防尘设备还不完善的生产部门，特别是新发展起来的乡镇企业，更需要加强对接尘职工的个体防护，国家已经提出，要采取积极措施，预防和解决各类粉尘，尤其是金属微尘给人们来的严重危害。

从对个体防护尘害的方法有史以来，一直是沿用佩带口罩的方式来解决的。美国在100多年前就出现过金属网式口罩，但上百年以来，用以个体防尘的方式都是通过过滤除尘以达净化吸入的空气之目的。过滤除尘的效果随滤料网孔的缩小而提高，但同时呼吸阻力却随滤料网孔的缩小而增大，因此，滤料网孔的缩小和阻尘率的提高都只能到一定的限度。长期以来多层纱布做滤料已沿用了很多年，同时人们也总是在力图得到更好的滤料方面下工夫。例如四十年代曾采用动、植矿物纤维做滤料，该类滤料不能滤掉5微米以下的粉尘。五十年代，国外研制了超细合成纤维滤料，防尘效果较好，我国在废除了以纱布做滤料的防尘口罩以后，也采用了带静电的无纺布和化纤针织滤料做为防尘口罩的滤布。但是，过滤式防尘口罩的阻尘率与呼吸阻力之间的矛盾是无法仅从滤料的革新上得到彻底解决的，尤其是5微米以下，1微米左右的对人体危害最为严重的金属微尘，更是无法通过过滤的方式将其去除。实际上，根据医学方面的解释，大粒度的粉尘即使被吸入人肺体部，靠人体自身的自洁作用，也会将其裹入痰液中排出体外，而1微米左右的微尘，被吸入后则可侵入人体的肺部和呼吸道细胞，靠人体的自洁作用无法将其排出体外，从而造成致毒，致癌等恶性后果。因此，以往靠过滤方式阻止粉尘的吸入，仅仅阻止了大粒度粉尘，而对于真正对人体危害严重的金属微尘却无能为力。

针对上述情况，本发明的目的在于，根据大量生产实践中受尘者所接触的金属粉尘绝大多数都具有磁性这一事实，采用磁性物质在磁场吸引力的作用下可被磁场源捕获的原理，提出一种防止各类粉尘吸入人体的磁性捕获方法，并设计一种磁性防尘与过滤防尘相结合的面具式口罩，以达到有效防止各种微粒粉尘，提高劳动自我防护能力，最大限度地减少粉尘微粒对人体的危害。

现将本发明构思及技术解决方案叙述如下：

在非均匀恒定磁场中被磁化了的磁性物质，要受到磁场吸引力的作用，当磁性粉尘进入磁场后便在磁吸引的作用下由磁场弱的地方向磁场强的地方运动，最后被磁场源所吸附，本发明就是根据这一原理。在人的口、鼻呼吸道前，建立了一种磁场使磁性粉尘被吸附的磁性防尘方法。磁性吸引力的大小与磁性粉尘的体积、磁化率、磁场强度及磁场梯度成正比，为了获得最大磁性吸引力，就应使磁场强度及磁场梯度的值尽可能地大，为此，本发明一般采用高性能的永磁体，如钕铁硼永磁铁片等，并且尽可能地使磁片的表面积在所允许的范围内加大，为了获得较大的磁场梯度，本发明在实验证明的基础上，将各磁片以斥力状态布局，使各磁片形成的磁场与自己的异名极构成磁回路，得到较大的磁场梯度值。此外，经过实验证明，对磁片沿长、宽、厚三个不同方向磁化的除尘效果，以沿厚度方向磁化为最好，磁场梯度也相对要大，有利于对空间磁性粉尘的捕获。

根据上述发明构思，本发明设计了磁性捕获与过滤相结合的新型磁性防尘口罩，其具体结构如下所述：