本发明专利技术关于一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，涉及口罩技术领域。包括口罩主体，所述口罩主体的四周边缘处均封边，所述口罩本体主要由三层结构组成，第一层为第一碳纤维布层，第二层为二氧化硅纳米纤维膜层，第三层为第二碳纤维布层。本发明专利技术既可以耐高温又可以有效地过滤PM2.5颗粒以及病毒，且使PM2.5口罩在高温下仍然具有优异的过滤性能。高温下仍然具有优异的过滤性能。高温下仍然具有优异的过滤性能。
【技术实现步骤摘要】
一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩
[0001]本专利技术涉及口罩
，具体为一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩。
技术介绍
[0002]一般的纤维口罩耐高温性能差，传统的高温杀菌需要120℃左右的温度，普通口罩显然不可重复使用，且普通PM2.5口罩在高温下过滤性能较差，无法应用于特殊的环境。采用二氧化硅超细纤维膜代替传统无纺布和熔喷布作为口罩生产的核心过滤层原料是一条新的发展的道路。
技术实现思路
[0003]本专利技术主要目的在于提供一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，既可以耐高温又可以有效地过滤PM2.5颗粒以及病毒，且使PM2.5口罩在高温下仍然具有优异的过滤性能。
[0004]为达上述目的，本专利技术提供了一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，包括口罩主体，所述口罩主体的四周边缘处均封边，所述口罩本体主要由三层结构组成，第一层为第一碳纤维布层，第二层为二氧化硅纳米纤维膜层，第三层为第二碳纤维布层。
[0005]进一步的，所述口罩主体外侧的边缘封边处设置有鼻梁夹。
[0006]进一步的，所述口罩主体内侧的边缘封边处设置有密封海绵条，所述密封海绵条位置与所述鼻梁夹的位置相对应。
[0007]进一步的，所述口罩主体外侧的一端固定连接有第一头带绳，所述口罩主体外侧的另一侧固定连接有第二头带绳。
[0008]进一步的，二氧化硅纳米纤维膜层由正硅酸乙酯，乙醇，水和盐酸按一定比例混合高温水浴加热到一定粘稠度静电纺制而成。
[0009]进一步的，二氧化硅纳米纤维膜层的具体制作方法如下：
[0010]配制正硅酸乙酯20ml，乙醇10.256ml，超纯水2.68ml，盐酸1.27ml；首先将正硅酸乙酯和乙醇配置于锥形瓶并搅拌5min，形成初级混合溶液，接着将超纯水和盐酸配置于小烧杯中并且使用胶头滴管滴加到已配好的初级混合溶液中；将混合的溶液搅拌均匀后，然后开始加温，当温度持续上升至80℃后停止升温并在80℃的恒温下继续搅拌，使溶液中的乙醇完全挥发；再搅拌1h，直至混合溶液中不再出现气泡，停止加热并让它冷却至常温后，进行纺丝，得到超细的二氧化硅纤维膜。
[0011]进一步的，将超纯水和盐酸配置于小烧杯中并且使用胶头滴管滴加到已配好的初级混合溶液中时，使用集热式恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌时长为5min。
[0012]进一步的，纺丝的参数设置为：纺丝电压为20KV，喷头内径为0.6mm，喷头外径0.9mm，滚筒转速为150rpm，喷头平移速度为400mm/min，喷头与接受滚筒之间的距离为15～20cm，纺丝时间45～55min。
[0013]本专利技术的有益效果在于：
[0014]本专利技术既可以耐高温又可以有效地过滤PM2.5颗粒以及病毒，且使PM2.5口罩在高温下仍然具有优异的过滤性能。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的正面视图；
[0016]图2为本专利技术的背面视图；
[0017]图3为本专利技术二氧化硅纳米纤维膜层的扫描电镜图；
[0018]图4为本专利技术滚筒接收装置和固定接收装置所得二氧化硅纳米纤维膜图；
[0019]图5为本专利技术二氧化硅纳米纤维膜接触角图；
[0020]图6为本专利技术二氧化硅纳米纤维膜层高温处理对比图；
[0021]图7为本专利技术碳纤维布高温处理对比图；
[0022]图8为本专利技术的数据检测图(未温度预处理)；
[0023]图9为本专利技术的数据检测图(400℃高温预处理)；
[0024]图10为本专利技术的检测报告图。
[0025]其中，图中：
[0026]1、口罩主体；2、第一头带绳；3、第二头带绳；4、鼻梁夹；5、密封海绵条；6、第一碳纤维布层；7、二氧化硅纳米纤维膜层；8、第二碳纤维布层。
具体实施方式
[0027]为达成上述目的及功效，本专利技术所采用的技术手段及构造，结合附图就本专利技术较佳实施例详加说明其特征与功能。
[0028]如图1与图2所示，本专利技术提供了一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，包括口罩主体1，所述口罩主体1的四周边缘处均封边，所述口罩本体主要由三层结构组成，第一层为第一碳纤维布层6，第二层为二氧化硅纳米纤维膜层7，第三层为第二碳纤维布层8。口罩主体1经过多道折叠，且口罩主体1经过折叠后外轮廓为椭圆形形状。
[0029]本实施例中，所述口罩主体1外侧的边缘封边处设置有鼻梁夹4。
[0030]本实施例中，所述口罩主体1内侧的边缘封边处设置有密封海绵条5，所述密封海绵条5位置与所述鼻梁夹4的位置相对应。
[0031]本实施例中，所述口罩主体1外侧的一端固定连接有第一头带绳2，所述口罩主体1外侧的另一侧固定连接有第二头带绳3。
[0032]口罩本体主要由第一碳纤维布层、二氧化硅纳米纤维膜层和第二碳纤维布层构成，均为耐高温材料制成。鼻梁条材质为铜条，密封海绵条材质为无机海绵，第一头带绳与第二头带绳均使用材料为碳纤维布。对于剪切为长方形的碳纤维布，在光合箱式电阻炉内进行热处理，以控制温度在100℃、200℃、300℃、400℃等范围内，如图7(a)、图7(b)和图7(c)所示，接着将每个试样在不同的室温条件下存放30min最终取出。对材料表面微观结构进行了观察，并对不同温度下材料内部孔隙的大小和分布情况进行了分析。经过不同高温热处理后，碳纤维布的颜色并未发生明显变化，力学性能也未发生明显变化，因此采用碳纤维布层作为口罩外层很适合。碳纤维布是含碳量高于90％的高强度高模量纤维。其具有极好的耐高温性和耐腐蚀性能，其最高耐高温在1000℃左右。
[0033]二氧化硅纳米纤维膜层由正硅酸乙酯，乙醇，水和盐酸按一定比例混合高温水浴加热到一定粘稠度静电纺制而成。二氧化硅纳米纤维膜层的具体制作方法如下：配制正硅酸乙酯20ml，乙醇10.256ml，超纯水2.68ml，盐酸1.27ml；首先将正硅酸乙酯和乙醇配置于锥形瓶并搅拌5min，形成初级混合溶液，接着将超纯水和盐酸配置于小烧杯中并且使用胶头滴管滴加到已配好的初级混合溶液中，滴加时使用DF
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101S集热式恒温磁力搅拌器搅拌，搅拌时长为5min；将混合的溶液搅拌均匀后，然后开始加温，当温度持续上升至80℃后停止升温并在80℃的恒温下继续搅拌，使溶液中的乙醇完全挥发；搅拌时长大约为1h，直至混合溶液中不再出现气泡，停止加热并让其冷却至常温后，溶液就能够进行很好的纺丝。如图4(a)所示，采用固定接收装置制备出的二氧化硅纳米纤维膜，其边缘部分较薄，中间部分较厚，所以纺出的膜厚度不均匀，这样就会导致其过滤效率大大降低。因此本专利技术采用滚筒接收装置制备二氧化硅纳米纤维膜，如图4(b)所示，纺丝的参数设置为：纺丝电压为20KV，喷头内径为0.6mm，喷头外径0.9mm，滚筒转速为150rpm，喷头平移速度为400mm/min，喷头与接收滚筒之间的距离为15～20cm，纺丝时间45～55min。其制备出的二氧化硅纳米纤维膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，其特征在于，包括口罩主体，所述口罩主体的四周边缘处均封边，所述口罩本体主要由三层结构组成，第一层为第一碳纤维布层，第二层为二氧化硅纳米纤维膜层，第三层为第二碳纤维布层。2.如权利要求1所述的一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，其特征在于，所述口罩主体外侧的边缘封边处设置有鼻梁夹。3.如权利要求2所述的一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，其特征在于，所述口罩主体内侧的边缘封边处设置有密封海绵条，所述密封海绵条位置与所述鼻梁夹的位置相对应。4.如权利要求1所述的一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，其特征在于，所述口罩主体外侧的一端固定连接有第一头带绳，所述口罩主体外侧的另一侧固定连接有第二头带绳。5.如权利要求1所述的一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，其特征在于，二氧化硅纳米纤维膜层由正硅酸乙酯，乙醇，水和盐酸按一定比例混合高温水浴加热到一定粘稠度静电纺制而成。6.如权利要求5所述的一种防火二氧化硅纳米纤维膜PM2.5口罩，其特征在于，二氧化硅纳米纤维膜层的具体制作方法如下...
【专利技术属性】
技术研发人员：李守柱，马晓梅，李雪梅，孟海涛，
申请(专利权)人：新疆理工学院，
类型：发明
国别省市：
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