一种纳米纤维膜防护口罩及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米纤维膜防护口罩及其制造方法，包括外层、内层、中间层、耳带和鼻梁夹，中间层包括基础层和设置在基础层上的纳米纤维膜层，基础层为无纺布，纳米纤维膜层通过静电纺丝的方式与基础层结合在一起；纳米纤维膜层与内层相邻，基础层与外层相邻；纳米纤维膜层的纤维直径为50‑200纳米，孔径为30‑90纳米。本发明专利技术纤维膜防护口罩成本更低，过滤效果好，透气性好、更轻薄，打破了目前口罩中间过滤层只能采用熔喷布的限制，将纳米纤维膜过滤层应用在口罩生产中，有利于稳定市场，缓解因供求不平衡造成的原料价格上涨、口罩成本提高的问题，避免原料供应不足造成的口罩供应短缺的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米纤维膜防护口罩及其制造方法
本专利技术涉及防护口罩
，具体涉及一种纳米纤维膜防护口罩及其制造方法。
技术介绍
口罩是一种卫生用品，戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的作用，口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，或者在粉尘等污染的环境中作业时，佩戴适合的口罩能达到有效的防护作用。现有的口罩中间过滤层一般采用熔喷布，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，熔喷布空隙多、结构蓬松，具有独特的毛细结构的超细纤维增加了单位面积内的纤维数量和表面积，从而使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性和吸油性。熔喷布的电荷吸附能力会随着时间和环境的变化减弱，导致过滤功能逐渐衰减，因此在污染物密集存在、防护要求严格的场所，口罩佩戴2-4小时就需要更换。但是当呼吸道传染病流行时，口罩需求量激增，熔喷布产量供给不足，无法满足口罩生产的需要，给防护工作造成困难；同时市场上的熔喷布原料价格大幅上涨，进而使得口罩成本提高，不利于市场稳定。因此研究一种采用成本低、过滤效果好、且能够取代熔喷布的过滤材料制备的防护口罩是极为必要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种纳米纤维膜防护口罩及其制造方法，其采用纳米纤维膜过滤层作为口罩的中间层，取代了熔喷布作为口罩的中间过滤层，成本更低、过滤效果好。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：设计一种纳米纤维膜防护口罩，包括外层、内层、中间层、耳带和鼻梁夹，所述中间层包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，所述基础层为无纺布，所述纳米纤维膜层通过静电纺丝的方式与基础层结合在一起；所述纳米纤维膜层与内层相邻，所述基础层与外层相邻；所述纳米纤维膜层的纤维直径为50-200纳米，孔径为30-90纳米。本专利技术纳米纤维膜防护口罩，其中的中间层包括基础层和纳米纤维膜层，纳米纤维膜层采用静电纺丝的方式与基材无纺布结合在一起，纳米纤维膜层的纤维直径更细，孔径更小，其中的纤维是无序、随机分布的，使得具有更大的比表面积和更高的孔隙率，物理过滤能力比熔喷布更强，由于是静电纺丝制成，其同时具有良好的静电吸附过滤的能力，使该纳米纤维膜层兼具物理过滤与静电吸附过滤的功能，其以基础层无纺布为载体，共同组成一种能够取代熔喷布作为口罩中间层的过滤层。优选的，在所述内层的内侧左右边缘处设有防漏气侧边，所述防漏气侧边包括固定部和活动部，所述固定部与所述内层的竖向边缘固定连接在一起，所述活动部置于所述内层内侧；所述防漏气侧边与所述中间层结构相同，包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，且所述防漏气侧边的纳米纤维膜层与所述内层相邻；所述耳带固定在所述防漏气侧边的内侧基础层上，且位于活动部所在区域。现有的口罩，由于左右两侧边处有压合的褶皱，佩戴时中间口鼻部位撑开，左右两侧边处容易出现缝隙，不会完全贴合侧脸，呼吸的时候空气从两侧进出，造成防护效果降低。本专利技术在口罩两侧内部设置防漏气侧边，在佩戴时，耳带向两侧打开，使得防漏气侧边的活动部向外翻开，耳带挂在耳朵上，给活动部以拉力，使得活动部贴合在两边侧脸处，能够将口罩两侧的褶皱处挡住，避免呼吸时空气从两侧进出造成漏气；防漏气侧边采用与中间层相同的结构，活动部初始状态时纳米纤维膜层与内层相邻，基础层在最内侧，耳带打开后，带动活动部翻开，使得活动部的纳米纤维膜层接触面部，能够起到过滤作用，即使有空气从口罩两侧进出，也会得到过滤，起到进一步的防护作用。优选的，在所述内层内侧上部边缘处设有防压侧边，所述防压侧边与所述中间层结构相同，包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，且所述防压侧边的基础层与所述内层固定在一起，所述防压侧边的纳米纤维膜层用于贴合脸部鼻梁处；所述防压侧边的宽度大于或等于所述鼻梁夹的宽度。现有的口罩在佩戴时，鼻梁夹的位置需要折弯一下，以贴合鼻梁，由于每个人的脸型不同、鼻梁高低不同，在佩戴口罩时鼻梁处无法完全贴合，容易出现缝隙，造成漏气，降低防护效果；尤其是戴眼镜的人，口罩上侧边漏气就会在眼镜上形成雾气，影响视线，给佩戴者造成很大的困扰；同时鼻梁夹的位置通常有一定的硬度，为了更好的贴合面部，一般会用力按压鼻梁夹处，给鼻梁和脸部造成压痕，佩戴口罩时间长了甚至会造成皮肤磨损。本专利技术在口罩上边缘处鼻梁夹内侧设置防压侧边，起到柔软垫片的作用，能够减少鼻梁夹处对鼻梁和两侧脸部的压痕；且防压侧边的结构与中间层相同，防压侧边的基础层固定在内层上，防压侧边的内侧纳米纤维膜层与脸部皮肤接触，其触感更加柔软，能够减少鼻梁夹处对皮肤的摩擦，避免长时间摩擦造成皮肤磨损。优选的，所述纳米纤维膜层的孔隙率为60-80％，使得该纳米纤维膜层具有良好的透气性。优选的，所述基础层的厚度为45-55微米，所述纳米纤维膜层的厚度为3-5微米。在同等过滤条件下，本专利技术中所用的中间层总体比熔喷布更轻、更薄，透气性更好；现有技术中熔喷布为达到过滤效果的要求，通常会增加一定的厚度，这样做成的口罩比较厚重，同时会产生透气性差、气闷、口罩从两侧漏气等问题，而本专利技术纳米纤维膜防护口罩，在具备同等过滤效果的条件下，透气性更好，更轻便，不会产生气闷、口罩从两侧漏气等问题。优选的，所述纳米纤维膜层以聚偏氟乙烯为原料。优选的，每平方米的纳米纤维膜层所用的聚偏氟乙烯原料为2-4克。每平方米的纳米纤维膜层用料是很少的，制备的中间层更轻薄，成本更低。优选的，所述内层、外层均为无纺布。本专利技术还涉及一种纳米纤维膜防护口罩的制造方法，包括下列步骤：（1）过滤材料制备：将基材无纺布安装在静电纺丝机的进料辊上，基材无纺布的活动端绕过中间过渡辊卷绕在收卷辊上；静电纺丝机以聚偏氟乙烯为原料，通过喷头向基材无纺布一侧喷涂形成纳米纤维膜层；将形成纳米纤维膜层后的基材无纺布进行分切、收卷，得到作为口罩中间层的过滤材料；其中，制备每平方米的纳米纤维膜层所用的聚偏氟乙烯原料为2-4克；所述基材无纺布的厚度为45-55微米，所述纳米纤维膜层的厚度为3-5微米；所述纳米纤维膜层的纤维直径为50-200纳米，孔径为30-90纳米，孔隙率为60-80％；（2）口罩制备：将步骤（1）所得的过滤材料作为口罩中间层，采用无纺布作为外层和内层，制备口罩。优选的，步骤（2）中，在口罩的内层的内侧左右边缘处压设防漏气侧边，所述防漏气侧边包括固定部和活动部，所述固定部与所述内层的竖向边缘固定连接在一起，所述活动部置于所述内层内侧；所述防漏气侧边采用步骤（1）所得过滤材料，包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，且所述防漏气侧边的纳米纤维膜层与所述内层相邻；所述耳带固定在所述防漏气侧边的内侧基础层上，且位于活动部所在区域；在口罩的内层内侧上部边缘处压设防压侧边，所述防压侧边采用步骤（1）所得过滤材料，包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，且所述防压侧边的基础层与所述内层固定在一起，所述防压侧边的纳米纤维膜层用于贴合脸部鼻梁处；所述防压侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米纤维膜防护口罩，包括外层、内层、中间层、耳带和鼻梁夹，其特征在于，所述中间层包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，所述基础层为无纺布，所述纳米纤维膜层通过静电纺丝的方式与基础层结合在一起；所述纳米纤维膜层与内层相邻，所述基础层与外层相邻；所述纳米纤维膜层的纤维直径为50-200纳米，孔径为30-90纳米。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米纤维膜防护口罩，包括外层、内层、中间层、耳带和鼻梁夹，其特征在于，所述中间层包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，所述基础层为无纺布，所述纳米纤维膜层通过静电纺丝的方式与基础层结合在一起；所述纳米纤维膜层与内层相邻，所述基础层与外层相邻；所述纳米纤维膜层的纤维直径为50-200纳米，孔径为30-90纳米。


2.根据权利要求1所述的纳米纤维膜防护口罩，其特征在于，在所述内层的内侧左右边缘处设有防漏气侧边，所述防漏气侧边包括固定部和活动部，所述固定部与所述内层的竖向边缘固定连接在一起，所述活动部置于所述内层内侧；
所述防漏气侧边与所述中间层结构相同，包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，且所述防漏气侧边的纳米纤维膜层与所述内层相邻；
所述耳带固定在所述防漏气侧边的内侧基础层上，且位于活动部所在区域。


3.根据权利要求2所述的纳米纤维膜防护口罩，其特征在于，在所述内层内侧上部边缘处设有防压侧边，所述防压侧边与所述中间层结构相同，包括基础层和设置在所述基础层上的纳米纤维膜层，且所述防压侧边的基础层与所述内层固定在一起，所述防压侧边的纳米纤维膜层用于贴合脸部鼻梁处；所述防压侧边的宽度大于或等于所述鼻梁夹的宽度。


4.根据权利要求1所述的纳米纤维膜防护口罩，其特征在于，所述纳米纤维膜层的的孔隙率为60-80％。


5.根据权利要求1所述的纳米纤维膜防护口罩，其特征在于，所述基础层的厚度为45-55微米，所述纳米纤维膜层的厚度为3-5微米。


6.根据权利要求1所述的纳米纤维膜防护口罩，其特征在于，所述纳米纤维膜层以聚偏氟乙烯为原料。


7.根据权利要求1所述的纳米纤维膜防护口罩，其特征在于，每平方米的纳米纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永生，琚河同，郭亮，
申请(专利权)人：河南曼博睿新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41