一种口罩过滤层及口罩罩体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种口罩过滤层和应用该口罩过滤层的口罩罩体，所述口罩过滤层由多层滤材组成，其包含至少一层活性碳纤维毛毡，所述活性碳纤维毛毡两侧设置有静电过滤棉，所述口罩过滤层边缘采用超声波压合焊接；本实用新型专利技术保护一种口罩，该口罩采用前述的口罩过滤层制成，可以采用超声波直接将设有活性碳纤维毛毡的过滤层一次性压制焊接，大大的简化了活性碳纤维口罩的加工工艺。

A mask filter layer and a mask body

【技术实现步骤摘要】
一种口罩过滤层及口罩罩体
本技术涉及口罩滤材
，具体为一种口罩过滤层及口罩罩体。
技术介绍
以往，佩戴口罩工作仅仅是出现在某些工业作业环境和医用环境条件下，但随着近年来严重的空气质量问题被曝光，普通市民佩戴口罩出行已经越来越司空见惯，对于民用普通口罩来说，国标仅就颗粒物的过滤制定了相应的要求，而对于其他有害气体（例如甲醛）等过滤，却一直缺失相应的强制标准，这也间接的造成普通口罩生产厂家对于有毒有害气体的过滤一直没有投入大量的人力和物力进行技术上的探索。对于吸附有毒有害气体，活性碳材料一直是空气净化行业首推的材料，因此，对于民用口罩来说，业内也多采用活性碳成分的过滤材料。例如，3M公司将颗粒活性碳喷涂附着在有机纤维布上，通过尽可能在有机纤维布上附着更多的颗粒活性碳来制造过滤层，这种方式投资大、技术壁垒高，对工艺参数的控制要求非常高，其技术仅仅掌握在一线的大厂手上。另一种比较粗笨的做法就是将活性碳颗粒装填在可以透气的布袋中，并且通过在布袋上缝制间隔线，避免活性碳颗粒在布袋中串动造成其分布不均影响口罩过滤效果。相比于活性碳颗粒，活性碳纤维（ACF）具有更大比表面积(1000～3000m2/g)和丰富的微孔，因此其具备更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能，在液相、气相中对有机物和阴、阳离子吸附效率高，吸、脱附速度快，可再生循环使用，同时耐酸、碱，耐高温，适应性强，导电性和化学稳定性好，其是一种更为理想的吸附材料。截至目前，活性碳纤维制成的活性碳纤维布和活性碳毛毡等织物已经广泛用在家用空气净化器、车用空调等装置上，但由于活性碳纤维本身耐高温，不可采用超声波焊接，因此现有技术为了将活性碳纤维牢固的布置在上述设备的滤材中，都借助了金属框体、塑料框体等结构来对这些材料边缘进行固定，或者借助于缝制、粘接等办法设备将活性碳纤维的织物嵌套在滤材中，中国专利CN201420365399.9就公开了一种将包含活性碳纤维滤层的多层滤材粘接而成的过滤体套装在口罩内的方法，将这种方法用在较大的设备滤材上对于成本的增加尚可接受，如果用在对成本敏感、结构不宜设计过于复杂和粗笨的家用或者民用普通口罩上，显然就不适用了。
技术实现思路
基于前述的技术问题，本技术的目的之一在于提供一种边缘可采用超声波焊接且含有活性碳纤维过滤层的口罩过滤层。一种口罩过滤层，由多层滤材组成，包含至少一层活性碳纤维毛毡，所述活性碳纤维毛毡两侧设置有静电过滤棉，所述口罩过滤层边缘采用超声波压合焊接。具体的，所述口罩过滤层为奇数层三明治结构，其奇数层为经典过滤棉，偶数层为活性碳纤维毛毡。优选的，任意一侧静电过滤棉的规格为40-120g/M2，所述活性碳纤维毛毡的规格为50-100g/M2。优选的，所述静电过滤棉的规格为60-80g/M2。优选的，所述活性碳纤维毛毡的规格为70-80g/M2。进一步的，所述活性碳纤维毛毡的边缘经预先的针刺处理。优选的，所述活性碳纤维毛毡层为混纺毛毡，包含至少10%的热塑性聚合物纤维。优选的，所述活性碳纤维毛毡两侧还设有熔喷无纺布。本技术的另一个目的在于提供一种口罩，所述口罩的罩体采用前述的口罩过滤层制成，所述罩体的边缘采用超声波压合焊接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术所提供的口罩过滤层，克服了现有技术不能良好的将活性碳纤维织物通过超声波焊接的方式与其他滤材结合的技术问题，真正实现了包含活性碳纤维的口罩滤层仅使用超声波焊接完成滤材的成型，大大的简化了采用活性碳纤维滤材的口罩的制作加工难度，具有极大的推广价值和市场效益。附图说明图1是普通口罩示意图；图2是本技术的口罩过滤层示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。正如
技术介绍
所言，活性碳纤维制品对于有毒有害气体的吸附性能远远优于活性碳粉末及颗粒制品的性能，因此，从提高口罩综合过滤性能的角度出发，现有技术一直都在就如何将活性碳纤维布或者活性碳纤维毡等活性碳纤维制品添加到口罩的过滤层中进行探索，对于结构复杂、采用塑料框架的口罩，可以通过使用框体来进行固定和边缘密封，但是对于如图1所示的没有设计额外的塑料边框的普通口罩，就显然不适合了。对于图1所示普通口罩而言，其口罩罩体一般是对称的两部分构成，其成型主要是通过超声波对接缝位置和边缘位置进行焊接，优速焊接速度快、工艺简单，因此被大多少口罩厂家所选用，然后对于含有活性碳纤维织物层的口罩来说，其接缝和边缘都难于通过焊接成型，因此，如何兼顾简化工艺、降低成本以及提升有毒有害气体的过滤性能是最为重要的问题，行业均认可将活性碳织物作为滤材中的组成部分来实现高效的有毒有害气体过滤，但采用活性碳纤维织物作为过滤材料，就必须克服活性碳纤维容易断裂、不可焊接，难以与其他成分的滤材结合的问题，直接使用仅活性碳纤维织物制作口罩的罩体更是不可取的，主要存在两个问题：1、活性碳纤维容易碎裂，因此其直接制作的口罩罩体无法承受口罩的牵引绳的牵拉，而且由于其按压容易断裂的问题，使用过程中如果折叠和按压会导致其产生大量的碎屑，反而对人体造成而成损害。2、活性碳纤维织物的成本较其他过滤材料的成本高，如果单纯用活性碳纤维织物就会造成成本升高，而且将活性碳纤维织物直接作为颗粒物过滤等粗滤过程会降低活性碳纤维的使用率。基于上述两个问题，一般行业内都会采用在活性碳纤维织物配合其他过滤材来降低成本。而由于活性碳纤维组织耐高温、无法采用超声波焊接，因此行业内对于利用活性碳纤维织物一般都是通过缝制或者包覆的方法。对于活性碳纤维无法采用超声波焊接，要从活性碳纤维的制造工艺出发来谈起。一般来说，现有的活性碳纤维ACF的生产工艺流程可划分为三个阶段：预处理、炭化、活化。当然，针对不同原料其预处理目的也不同，对于聚丙烯腈纤维和沥青纤维，直接进行炭化会导致纤维发生熔融和形变，为了保持它们在炭化过程中的形状，常采用预氧化处理使聚丙烯腈和沥青分子发生缩聚反应形成梯形高聚物，从而提高纤维的热稳定性。对于粘胶纤维，预处理目的则是提高纤维的热氧化稳定性，这对后期的活化反应过程构成直接影响，从而决定了粘胶基ACF的结构、性能。预处理过程一般采用无机盐溶液浸渍的方法，常用到的无机盐有H3PO4、HPO3、ZnCl2、NaF等。炭化是生产ACF的最为重要的环节，主要采用热分解反应排除原料中的非碳成分，非碳成分以气体、液体形式逸出，剩余的碳元素利用热缩聚反应重新排列成石墨微晶结构。炭化过程对ACF的生产起到决定性作用，还对后继的活化反应构成影响，从而直接决定ACF的性能。炭化过程的主要影响因素有：炭化温度、升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种口罩过滤层，其特征在于：所述口罩过滤层由若干层滤材组成，包含至少一层活性碳纤维毛毡，且任意一层活性碳纤维毛毡两侧设置有静电过滤棉，所述口罩过滤层边缘采用超声波压合焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种口罩过滤层，其特征在于：所述口罩过滤层由若干层滤材组成，包含至少一层活性碳纤维毛毡，且任意一层活性碳纤维毛毡两侧设置有静电过滤棉，所述口罩过滤层边缘采用超声波压合焊接。


2.根据权利要求1所述的一种口罩过滤层，其特征在于：所述口罩过滤层为奇数层三明治结构，其奇数层为静电过滤棉，其偶数层为活性碳纤维毛毡。


3.根据权利要求1-2任一所述的一种口罩过滤层，其特征在于：所述静电过滤棉的规格为40-120g/M2，所述活性碳纤维毛毡的规格为50-100g/M2。


4.根据权利要求3所述的一种口罩过滤层，其特征在于：所述静电过滤棉的规格为60-80g/M2。


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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡振宇，
申请(专利权)人：蔡振宇，
类型：新型
国别省市：广东;44