一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩及制备方法技术

一种中空叠加式活性炭纤维防雾霾口罩及制备方法，本发明专利技术涉及中空叠加式活性炭纤维防雾霾口罩及制备方法。本发明专利技术的目的是为了解决目前市场上的防雾霾口罩长期使用过滤效果差和不可再生的问题。一种中空叠加式活性炭纤维防雾霾口罩包括口罩主体(1)、纱布(3)以及位于二者之间的活性炭纤维过滤片(2)；具体是按照以下步骤进行的：步骤一：对碳纤维进行预处理；步骤二：对步骤一预处理后的碳纤维进行活化，得到活化后的碳纤维；步骤三：用步骤二得到的活化后的碳纤维制备活性炭纤维过滤片(2)；步骤四：利用步骤三得到的活性炭纤维过滤片(2)进行防雾霾口罩的制备。本发明专利技术应用于防雾霾口罩及制备领域。

【技术实现步骤摘要】
一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩及制备方法
本专利技术涉及中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩及制备方法。
技术介绍
现在中国大气污染比较严重，雾霾天气几乎常态化，雾霾天气现象会给气候、环境、健康、经济等方面造成显著的负面影响，例如引起城市大气酸雨、光化学烟雾现象，导致大气能见度下降，阻碍空中、水面和陆面交通；提高死亡率、使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化，改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等。尽管国家采取了很多措施治理大气污染，但是雾霾天气有增无减。因此，怎样减少吸入雾霾空气中的PM2.5等有害物质成为我们保护自己最有效的措施。而其中最方便的方式就是佩戴防雾霾口罩。目前市场上的防雾霾口罩多种多样，有一次性的，还有长久使用的；有用活性炭吸附的，还有用化纤类吸附剂吸附的等等。目前市场上防雾霾效果最好口罩组成为纳米抗菌材料+活性炭+潮汐纤维滤片，即专用防病毒PM2.5口罩。但目前市场使用量最大是的纯芳纱布过虑型防雾霾口罩，因为其价格低廉。但其也显著的缺点：长期使用过滤效果差，不可再生。因此现在仍然在开发更适用的防雾霾口罩。活性碳纤维是利用碳纤维技术和活性炭技术相结合发展起来的一种新型炭质吸附材料，与传统的颗粒活性炭相比，活性碳纤维具有比表面积大、微孔发达、孔径分布窄、吸附速度快、吸附能力强和再生容易等特点。活性碳纤维还兼有纤维的外形和特性，能翩成纱、线、布和毡等，给工艺设备的简化和工程上的使用带来很大方便。而且活性碳纤维表面含有多种基团，对很多物质具有特殊的吸附能力，所以，广泛适用于空气净化和废水处理；制作化学防护服和防毒面具；吸附放射性物质及微生物。
技术实现思路
本专利技术是为了解决目前市场上的防雾霾口罩长期使用过滤效果差和不可再生的问题，而提出的一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩及制备方法。一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩，其特征在于，所述中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩包括口罩主体(1)、纱布(3)以及位于二者之间的活性碳纤维过滤片(2)；在口罩主体(1)与鼻孔对应位置设置两个活性碳纤维过滤片(2)，在每个活性碳纤维过滤片(2)上对应覆盖一层纱布(3)，纱布(3)可拆卸地连接在口罩主体(1)上；活性碳纤维过滤片(2)、纱布(3)的大小与鼻孔大小相吻合。一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩的制备方法按以下步骤实现：步骤一：对碳纤维进行预处理；步骤二：对步骤一预处理后的碳纤维进行活化，得到活化后的碳纤维；步骤三：用步骤二得到的活化后的碳纤维制备2个活性碳纤维过滤片(2)；步骤四：利用步骤三得到的活性碳纤维过滤片(2)进行防雾霾口罩的制备。本专利技术使用活性碳纤维来制作高效率、可再生的防雾霾口罩，由于直接使用活性碳纤维不能有效吸附空气中PM2.5及有害气体，因此在使用前对其进行预处理，提高碳纤维的吸附活性，并采用绿色环保的活化技术，增强碳纤维表面极性，提高吸附效果。同时本专利技术采用的中空叠加式活性碳纤维过滤片，清洗后可重复使用，且长期使用不会影响过滤效果；中空叠加式设计吸附过滤效果显著，可通过第一层，吸附和过滤大的颗粒以及部分气体，第二层进一步过滤剩余气体。本专利技术具有操作简单、制作容易、原材料容易获取、成本低廉、容易再生等优点。附图说明图1活性碳纤维过滤片俯视图；图2纱布俯视图；图3中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩俯视图。具体实施方式具体实施方式一：一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩，所述中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩包括口罩主体(1)、纱布(3)以及位于二者之间的活性碳纤维过滤片(2)；在口罩主体(1)与鼻孔对应位置设置两个活性碳纤维过滤片(2)，在每个活性碳纤维过滤片(2)上对应覆盖一层纱布(3)，纱布(3)可拆卸地连接在口罩主体(1)上；活性碳纤维过滤片(2)、纱布(3)的大小与鼻孔大小相吻合。活性碳纤维过滤片(2)的设置为可拆卸链接，如缝接等。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述活性碳纤维过滤片(2)为正方形，正方形的边长为1.9-2.1cm，中间厚度0.2-0.5cm。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述纱布(3)为正方形，正方形的边长为2.2-2.4cm。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述在每个活性碳纤维过滤片(2)上对应覆盖一层纱布(3)的具体方法为：活性碳纤维过滤片(2)与纱布(3)对中叠放在一起，且活性碳纤维过滤片(2)与纱布(3)的中心重合。具体实施方式五：一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩的制备方法，所述中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩的制备方法包括以下步骤：步骤一：对碳纤维进行预处理；步骤二：对步骤一预处理后的碳纤维进行活化，得到活化后的碳纤维；步骤三：用步骤二得到的活化后的碳纤维制备2个活性碳纤维过滤片(2)；步骤四：利用步骤三得到的活性碳纤维过滤片(2)进行防雾霾口罩的制备。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：所述步骤一中对碳纤维进行预处理的具体过程为：(1)将碳纤维丝均匀地在2.4-2.6cm*11.9-12.1的不锈钢矩阵钢架上缠绕35-45圈后，将其放入索氏提取器中；(2)组装好索氏提取器，加入150-180ml的丙酮，通过调节电热套电压，控制索氏提取器每小时虹吸4-5次，共处理24-25小时；(3)索氏提取器处理结束后，将碳纤维放入115-125℃干燥箱干燥4-5小时后放入活性干燥器内保存。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五或六不同的是：所述步骤二中预处理后的碳纤维进行活化的具体步骤为：取8-15g预处理后的碳纤维放入微波炉中，低档加热5-20分钟，完成后取出并干燥容器内保存。具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五至七之一不同的是：所述步骤三中制备2个活性碳纤维过滤片(2)的具体过程为：将活化后碳纤维纺成碳布，剪下4块正方形碳布，正方形的边长为1.9-2.1cm，制成2个中空的两层正方形碳布，正方形碳布的边长为1.9-2.1cm，中间厚度0.2-0.5cm，使用碳纤维封闭边缘，即构成了中空叠加式活性碳纤维过滤片(2)；活性碳纤维过滤片(2)使用后可以按照清水、70％—95％酒精、清水的顺序洗涤，烘干后可继续使用。具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式五至八之一不同的是：所述步骤四中防雾霾口罩的制备具体为：取步骤三制备的活性碳纤维过滤片(2)放置在口罩(3)上与鼻孔对应处，并在活性碳纤维过滤片(2)上覆盖一层纱布(3)，所述纱布(3)为正方形，正方形的边长为2.2-2.4cm，可以拆装。实施例一：步骤一：对碳纤维进行预处理；将碳纤维丝均匀地在2.5cm*12.0cm的不锈钢矩阵钢架上缠绕40圈，然后将其放入索氏提取器中；组装好索氏提取器，加入180ml的丙酮，并通过调节电热套电压，控制索氏提取器每小时虹吸约5次，总共处理24小时；索氏提取器处理结束后，将碳纤维放入120℃干燥箱干燥4小时后放入活性干燥器内保存。步骤二：对步骤一预处理后的碳纤维进行活化，得到活化后的碳纤维；取10g的碳纤维放入微波炉中，低档加热10分钟，完成后取出并干燥容器内保存。步骤三：用步骤二得到的活化后的碳纤维制备2个活性碳纤维过滤片(2)；用纺布机将活化碳纤维纺成碳布，剪下2.0cm*本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空叠加式活性炭纤维防雾霾口罩，其特征在于，所述中空叠加式活性炭纤维防雾霾口罩包括口罩主体(1)、纱布(3)以及位于二者之间的活性炭纤维过滤片(2)；在口罩主体(1)与鼻孔对应位置设置两个活性炭纤维过滤片(2)，在每个活性炭纤维过滤片(2)上对应覆盖一层纱布(3)，纱布(3)可拆卸地连接在口罩主体(1)上；活性炭纤维过滤片(2)、纱布(3)的大小与鼻孔大小相吻合。

【技术特征摘要】
1.一种中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩的制备方法，其特征在于，所述中空叠加式活性碳纤维防雾霾口罩的制备方法包括以下步骤：步骤一：对碳纤维进行预处理；(1)将碳纤维丝均匀地在2.4-2.6cm*11.9-12.1的不锈钢矩阵钢架上缠绕35-45圈后，将其放入索氏提取器中；(2)加入150-180ml的丙酮，控制索氏提取器每小时虹吸4-5次，共处理24-25小时；(3)索氏提取器处理结束后，将碳纤维放入115-125℃干燥箱干燥4-5小时；步骤二：对步骤一预处理后的碳纤维进行活化，得到活化后的碳纤维；其具体步骤为：取8-15g预处理后的碳纤维放入微波炉中，低档加热5-20分钟；步骤三：用步骤二得到的活化后的碳纤维制备2个活性碳纤维过滤片(2)；将活化后碳纤维纺成碳布，剪...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜波，蔡青福，黄玉东，赵立伟，潘海涛，祝长城，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23