一种包含活性炭的呼吸防护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于功能织物技术领域，具体涉及一种包含活性炭的呼吸防护装置。本实用新型专利技术提供一种包含活性炭的呼吸防护装置，包括织物层和设置于织物层两面的球形活性炭层，其中所述织物层的两个表面上分别设置有自所述表面向所述织物层内部延伸的凹陷，所述球形活性炭的至少一部分外表面与所述凹陷的至少一部分内表面粘合。本申请提供的防护装置能够避免由于存在过多粘合剂而导致的织物堵塞以及呼吸困难，而且增加了球形活性炭与待吸附气体或微粒的接触面积，显著提高了呼吸防护装置的可靠性、舒适度和牢度，并且具有广泛的规模化生产前景。

A Respiratory Protection Device Containing Activated Carbon

The utility model belongs to the technical field of functional fabrics, in particular to a respiratory protection device containing activated carbon. The utility model provides a breath protection device comprising activated carbon, including a fabric layer and a spherical activated carbon layer on both sides of the fabric layer. The two surfaces of the fabric layer are respectively provided with depressions extending from the surface to the inner part of the fabric layer, and at least part of the outer surface of the spherical activated carbon is bonded with at least part of the inner surface of the depression. The protective device provided in this application can avoid clogging and breathing difficulties caused by excessive adhesives, increase the contact area between spherical activated carbon and gas or particles to be adsorbed, significantly improve the reliability, comfort and fastness of the respiratory protective device, and has broad prospects for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种包含活性炭的呼吸防护装置
本技术属于功能织物
，具体涉及一种包含活性炭的呼吸防护装置。
技术介绍
随着化学工业的发展，出现了许多毒性很高的化学品，而且目前化工行业使用高危险性化学品的量很大。这些有毒化学品在生产、贮存及搬运过程中，会由于泄露或意外事故危及人们的生命安全。现有的呼吸防护装置，例如口罩或化工防护面具通常是将活性炭粉末或颗粒通常是简单夹合在织物夹层中，或者使用大面积铺胶工艺粘合活性炭，或者使用点胶工艺粘合活性炭。但是，如果是简单夹合的活性炭层，由于活性炭颗粒无法固定位置，难以确保防护的可靠性。而如果使用大面积铺胶工艺粘合活性炭，则由于胶黏剂使得织物之间的透气孔被粘结，将容易导致呼吸困难，使用者舒适度显著下降。而如果是使用点胶工艺固定活性炭，特别是球形活性炭，由于活性炭与织物的粘合面小，如遇到外力揉搓，很容易脱落，可靠性不佳，需要额外的防护层避免外力直接接入，这不仅导致制造工艺更加复杂，而且显著提高了成本。球形活性炭(SphericalActivatedCarbon，SAC)具有优异的吸附性能及和脱附速度，并且机械性能良好。然而实践证明现有防护服的结构难以在保持上述优势的同时，改善使用的可靠性和简化制备工艺。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种包含活性炭的呼吸防护装置，包括织物层和设置于织物层两面的球形活性炭层，其中所述织物层的两个表面上分别设置有自所述表面向所述织物层内部延伸的凹陷，所述球形活性炭的至少一部分外表面与所述凹陷的至少一部分内表面粘合。根据本技术的实施方案，织物层其中一面上的凹陷与另一面上的凹陷交错分布。优选地，织物层其中一面上的凹陷与另一面上的凹陷彼此间隔地设置在不同的行或列。优选地，相邻的行或列间隔的距离为球形活性炭粒径的0.1-2.0倍，例如0.5-1.5倍。根据本技术的实施方案，所述织物层的厚度可以为1mm以上，例如1.5-8mm，如2-6mm，如3、4、5mm。所述织物层的厚度可以大于所述织物层任一面上的凹陷深度。例如，所述织物层的厚度与所述凹陷的最大深度的差为0.05～1.0mm，例如所述差为0.1～0.5mm，如0.2、0.3、0.4。根据本技术的实施方案，所述凹陷在织物层表面的平面形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形或其他形状，优选地，所述凹陷的深度≤球形活性炭的粒径；优选地，所述凹陷的深度可以为球形活性炭粒径的1/2或更低；例如，所述凹陷的深度为球形活性炭粒径的1/20至1/2，例如1/15、1/10、1/8、1/7、1/6、1/5、1/4、1/3。其中，所述凹陷的深度是指从织物层表面到所述凹陷内最深处的距离。根据本技术的实施方案，所述凹陷的宽度可以高于、等于或低于球形活性炭的粒径；作为实例，所述凹陷的宽度可以为球形活性炭粒径的1/20至3/2；例如，所述凹陷的宽度可以为球形活性炭粒径的1/15至2/3，例如1/10、1/8、1/7、1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、2/3。其中，所述凹陷的宽度是指所述凹陷在织物层表面的平面形状中，距离最远的两点之间的距离。优选地，所述凹陷的内部形状可以设置为半球形状、1/3球体形状、1/4球体形状、1/5球体形状、1/6球体形状，或者也可以设置为适于与球形活性炭接触的其他形状，如半椭球体形状、1/3椭球体形状、1/4椭球体形状、1/5椭球体形状、1/6椭球体形状。根据本技术的实施方案，所述球形活性炭的至少一部分外表面与凹陷的至少一部分内表面可通过胶黏剂粘合。作为实例，所述球形活性炭的至少一部分水平方向的外表面与凹陷的至少一部分内表面粘合，和/或所述球形活性炭的至少一部分垂直方向的外表面与凹陷的至少一部分内表面粘合。优选地，所述球形活性炭的至少2个位置的外表面分别与凹陷的内表面粘合，例如，所述球形活性炭的3、4、5、6或更多个位置的外表面分别与凹陷的内表面粘合。更优选地，所述球形活性炭进入凹陷内部分的外表面与凹陷内表面结合。根据本技术，所述织物层材料可以选自任何已知可用于制备口罩或化工防护面具的材料，例如选自涤纶针织物、聚丙烯纤维织物、涤棉复合双层织物、锦纶纤维或涤纶混纺。本技术所述的球形活性炭可以是已知的或商购可得的活性炭产品。例如，球形活性炭可以是树脂基球形活性炭、煤基球形活性炭或沥青基球形活性炭。作为实例，所述球形活性炭的中值粒径可以为0.01mm以上，例如0.05至8.5mm；所述球形活性炭的BET可以为400m2/g以上，例如600至2800m2/g；所述球形活性炭的孔容可以为0.6cm3/g以上，例如0.8至3.5cm3/g。根据本技术的实施方案，所述球形活性炭的中值粒径为0.2～0.4mm，例如为0.20～0.35mm；所述凹陷的直径为0.15～0.4mm，例如为0.2～0.4mm。作为实例，所述球形活性炭可以商购自太原璀鸿科技有限公司、布卢彻有限责任公司(BLUECHERGMBH)或吴羽株式会社(KUREHA)的产品，或者根据其专利申请例如第200880008357.7号中国专利申请中公开的方法制备。作为选择，所述球形活性炭同样包括已知的负载有金属元素的球形活性炭。根据本技术，所述凹陷在织物层每一个表面的密度可以≥105个/m2，例如(1～15)*105个/m2，如(2～10)*105个/m2，如(5～6)*105个/m2。根据本技术，所述胶黏剂可以为任何可将所述织物和球形活性炭粘合的胶黏剂，优选非水溶性胶黏剂，如溶剂型胶黏剂，例如可以选自热塑性胶黏剂或热固性胶黏剂，例如选自聚丙烯酸酯涂层胶、聚氨酯涂层胶、聚硅氧烷胶等中的一种、两种或多种。根据本技术的实施方案，至少一个或每一个所述凹陷中的胶黏剂用量为(4/3)πr3*0.5*λmg，其中r为所述球形活性炭的半径，λ选自0.3～0.67，例如选自0.4～0.55。根据本技术的实施方案，所述织物层和设置于织物层两面的球形活性炭层可以是经过压合，例如热压得到的复合层。根据本技术，所述防护装置为防护口罩，其还可以包括覆盖鼻部和口部的壳体、和壳体两侧连接的口罩系带，所述口罩系带和防护口罩的边缘为可拆卸连接，所述防护口罩的边缘设置有弹性层。所述防护口罩包括过滤层，所述过滤层包括所述织物层和设置于织物层两面的球形活性炭层，并且还可以包括任选的额外的一个或多个选自织物层和化学制剂过滤层的材料。优选地，所述防护口罩过滤层为可拆卸式结构。有益效果本申请提供的防护装置使用的过滤层中，球形活性炭通过适宜形状的凹陷及其内的胶黏剂，实现与织物层凹陷的内表面的良好结合。并且，该过滤层织物层两面的活性炭交错分布，能够避免由于存在过多粘合剂而导致的织物堵塞以及呼吸困难，而且增加了球形活性炭与待吸附气体或微粒的接触面积，显著提高了呼吸防护装置的可靠性、舒适度和牢度。并且，该复合结构及服装的制备方法便捷，具有广泛的规模化生产前景。附图说明图1为本技术实施例1的呼吸防护装置中，过滤层中织物层一个表面上的结构示意图，其中1为织物层，2为球形活性炭。图2为本技术实施例1的呼吸防护装置中，过滤层中织物层一个表面上的结构示意图，其中1为织物层，2为球形活性炭，3为凹陷。图3为本技术实施例1的呼吸防护装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含活性炭的呼吸防护装置，包括织物层和设置于织物层两面的球形活性炭层，其中所述织物层的两个表面上分别设置有自所述表面向所述织物层内部延伸的凹陷，所述球形活性炭的至少一部分外表面与所述凹陷的至少一部分内表面粘合；织物层其中一面上的凹陷与另一面上的凹陷交错分布。

【技术特征摘要】
1.一种包含活性炭的呼吸防护装置，包括织物层和设置于织物层两面的球形活性炭层，其中所述织物层的两个表面上分别设置有自所述表面向所述织物层内部延伸的凹陷，所述球形活性炭的至少一部分外表面与所述凹陷的至少一部分内表面粘合；织物层其中一面上的凹陷与另一面上的凹陷交错分布。2.根据权利要求1所述的呼吸防护装置，其特征在于，织物层其中一面上的凹陷与另一面上的凹陷彼此间隔地设置在不同的行或列。3.根据权利要求2所述的呼吸防护装置，其特征在于，相邻的行或列间隔的距离为球形活性炭粒径的0.1-2.0倍。4.根据权利要求1所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述织物层的厚度为1mm以上。5.根据权利要求4所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述织物层的厚度大于所述织物层任一面上的凹陷深度。6.根据权利要求1-5任一项所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述呼吸防护装置还包括覆盖鼻部和口部的壳体、和壳体两侧连接的口罩系带，所述口罩系带和防护口罩的边缘为可拆卸连接，所述防护口罩的边缘设置有弹性层。7.根据权利要求6所述的呼吸防护装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：常明珠，
申请(专利权)人：深圳市环球绿地新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44