一种具备过滤与净化功能的呼吸面具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种具备过滤与净化功能的呼吸面具。
【背景技术】
[0002]防毒面具作为个人防护器材，用于对人员的呼吸器官，眼睛及面部皮肤提供有效防护。面具由面罩，导气管和滤毒罐组成，面罩可直接与滤毒罐或滤毒盒连接使用，称为直连式；或者用导气管与滤毒罐和滤毒盒连接使用，称为导管式。防毒面罩可以根据防护要求分别选用各种型号的滤毒罐，应用在化工、仓库、科研、各种有毒、有害的作业环境。
[0003]常见的防毒面具由面罩和滤毒罐(或过滤元件)组成。面罩包括罩体、眼窗、通话器、呼吸活门和头带(或头盔)等部件。滤毒罐用以净化有毒气体，内装滤毒层和吸附剂，也可将这2种材料混合制成过滤板，装配成过滤元件。较轻的(200克左右)滤毒罐或过滤元件可直接连在面罩上，较重的滤毒罐通过导气管与面罩连接。
[0004]滤毒罐一般为圆柱形，由金属或塑料制成，表面多涂以防碱漆。滤毒罐分有滤烟层和无滤烟层两种，无滤烟层滤毒罐阻力小，更有利于长期劳动作业环境，一般用于石油化工和炼钢煤炭等适用于长期劳动作业保护的行业。有滤烟层滤毒罐可以滤除毒烟、毒雾、生物战剂及放射性气溶胶；无滤烟层滤毒罐能有效地吸附空气中的毒剂蒸汽。置于换气的排风或吸入装置的如期或出气口。对于防毒面具是属于个人的防护用品，人员在佩戴防毒面具呼吸时，外界受染空气经滤毒罐过滤变成清洁空气供人员呼吸。过滤元件有过滤纸、玻璃纤维或其他合成材料。装填层内是经过处理的活性炭，用来针对不同的毒气进行吸附。
[0005]在各种粉尘行业中，其所用防毒面具结构简单，其一般采用直连式防毒面具，其过滤单元(滤毒罐)仅仅包括过滤层，以过滤粉尘。但在实际应用过程中，产生粉尘的环境，一般会产生各种化学物质，会产生刺鼻异味，引起身体健康。例如在造纸行业，其作业环境会有很大的粉尘，同时有纤维物腐烂以及造纸工序产生的各种污染气体，但其采用的防毒面具仅仅具备过滤功能，不具有过滤、消除有害气体的作用，会损害作业者的身体健康。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种具备过滤与净化功能的呼吸面具，其采用特定的呼气与吸气结构，配合无滤烟层的滤毒罐，在实现过滤功能的前提下，还能对空气进行催化，将空气中的有害物质，比如氮氧化物、碳氧化物、有机气味污染比如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等，进行分解、氧化或/和吸附，对空气进行杀菌净化，保证过滤的空气洁净，保护了作业者的身体健康。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种具备过滤与净化功能的呼吸面具，由面罩和滤毒罐组成；面罩包括罩体、眼窗、通话器、呼吸活门和紧固件，其特征在于，还包括由两个或两个以上相互串联组合的呼气阀片组成的双层呼气阀或多层呼气阀；所述呼气阀片之间以及呼气阀片与罩体之间设有格栅，所述面罩本体的底部设有进气口，所述的进气口通过导气管连接有滤毒罐，所述滤毒罐包括前后叠加的第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。
[0009]所述第一吸附部件设置有纤维过滤层，所述纤维过滤层叠加有纸质纤维物过滤层和超细玻璃纤维物过滤层。
[0010]所述催化部件设置有催化剂层，所述催化剂包括如下组分，
[0011 ] A)20% -60 %的β型硅酸铁，所述β型硅酸铁组成如下所示:
[0012](x+y)M(2/n)0.xFe203.yAl203.zSi02.wH20
[0013]式中，M表示阳离子，n是阳离子M的原子价，x+y+z = l，z/x为100-220，w为1以上的正整数；
[0014]B) 10% -30% 的掺杂有 Ce 的 V205/(Mo03)x _ !.与 T1 2混合物，Ce: V 205/(Mo03)x (W03)! χ: Ti02的摩尔比为0.25:1: 2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在组合物中的重量含量为0.3% _10%，所述1为0.1-0.5 ；
[0015]C)余量的活性炭。
[0016]所述第二吸附部件设置有吸附层，所述吸附层由活性炭和载有银的纳米二氧化钛组成，其混合质量比为5:1-2:1，例如4.5:1,4:1,3.5:1，3:1等。
[0017]所述催化剂的制备方法可以采取常规的浸渍法以及其他替代方法，本领域技术人员可以根据其掌握的现有技术自由选择，本发明不再赘述。
[0018]将本发明的呼吸面具，吸入的空气进入第一吸附部件，在第一吸附部件中，先后经过纸质纤维层与超细玻璃纤维层的过滤，对空气中的颗粒物以及大分子物质进行过滤。
[0019]随后经过滤后的空气进入催化部件，在催化部件中，空气中的有机污染物，例如甲醛等，被催化氧化，变为无害或易于吸收的其他有机物。
[0020]经催化后的空气，进入第二吸附部件。空气中被催化氧化的有机污染物被活性炭吸收，且分布于活性炭中的银，对空气中的微生物进行杀毒，从而降低了细菌的含量。
[0021]本发明的呼吸面具滤毒罐通过选取特定组分A和组分B，使得该催化剂产生协同效应，使得该滤毒罐对空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的去除达到了 0.05毫克/立方米以下，同时显著降低了循环气中的微生物含量。
【具体实施方式】
[0022]本发明通过下述实施例对本发明的呼吸面具及其专用催化剂进行说明。
[0023]实施例1
[0024]一种具备过滤与净化功能的呼吸面具，由面罩和滤毒罐组成；面罩包括罩体、眼窗、通话器、呼吸活门和紧固件，其特征在于，还包括由两个或两个以上相互串联组合的呼气阀片组成的双层呼气阀或多层呼气阀；所述呼气阀片之间以及呼气阀片与罩体之间设有格栅，所述面罩本体的底部设有进气口，所述的进气口通过导气管连接有滤毒罐，所述滤毒罐包括前后叠加的第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。
[0025]所述第一吸附部件设置有纤维过滤层，所述纤维过滤层先后顺序叠加有纸质纤维物过滤层和超细玻璃纤维物过滤层。
[0026]所述催化部件设置有催化剂层，通过浸渍法制备得到催化剂，包括如下组分，
[0027]A)40%的β型硅酸铁，所述β型硅酸铁组成如下所示:
[0028](x+y)M(2/n)0.xFe203.yAl203.zSi02.wH20
[0029]式中，Μ表示Ce，η是阳离子Μ的原子价，x+y+z = 1，z/x为150，w为2 ;
[0030]B)30 % 的掺杂有 Ce 的 V205/(Mo03) x _ !.与 T1 2混合物，Ce:V 205/(Mo03)x (W03)! x: Ti02的摩尔比为0.25:1: 2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在组合物中的重量含量为0.3% _10%，所述1为0.1-0.5 ；
[0031]C)余量的活性炭。
[0032]所述第二吸附层由活性炭和载有银的纳米二氧化钛组成，其混合质量比为3:1。
[0033]为测试其净化功能，在新风中通入雾霾PM2.5指数为300的大气，并使得室内气体的苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量达到10毫克/立方米。将所述气体通过本发明的滤毒罐，其雾霾PM2.5指数为4，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量达到0.05毫克/立方米以下。
[0034]对比例1
[0035]组分A含量70%，不含组分B，其余条件不变，其PM2.5值为44，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量在0.1毫克/立方米以上。
[0036]对比例2
[0037]组分B含量70%，不含组分A，其PM2.5值为47，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量在0.1毫克/立方米以上。
[0038]上述实施例及对比例说明，本发明的呼吸面具滤毒罐专用催化剂几种组分之间以及催化剂载体之间存在特定的联系，省略或替换其中一种或几种，都不能达到本申请的特定效果，证明其产生了协同效应。
[0039]申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的滤毒罐及其专用催化剂，但本发明并不局限于上述催化剂，即不意味着本发明必须依赖上述详细催化剂才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种具备过滤与净化功能的呼吸面具，由面罩和滤毒罐组成；面罩包括罩体、眼窗、通话器、呼吸活门和紧固件，其特征在于，还包括由两个或两个以上相互串联组合的呼气阀片组成的双层呼气阀或多层呼气阀；所述呼气阀片之间以及呼气阀片与罩体之间设有格栅，所述面罩本体的底部设有进气口，所述的进气口通过导气管连接有滤毒罐，所述滤毒罐包括前后叠加的第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件， 所述第一吸附部件设置有纤维过滤层，所述纤维过滤层叠加有纸质纤维物过滤层和超细玻璃纤维物过滤层，其特征在于， 所述催化部件设置有催化剂层，所述催化剂包括如下组分， A)20%-60%的β型硅酸铁，所述β型硅酸铁组成如下所示: (x+y)M{2/n)0.xFe203.yAl203.zSi02.wH20 式中，M表示阳离子，η是阳离子Μ的原子价，x+y+z = 1，z/x为100-220，w为1以上的正整数；B)10 % -30 % 的掺杂有 Ce 的 V205/ (Mo03) x (W03)!.与 T1 2混合物，Ce: V 205/ (Mo03)x (W03)! x: Ti02的摩尔比为0.25:1: 2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在组合物中的重量含量为0.3% _10%，所述1为0.1-0.5 ； C)余量的活性炭； 所述第二吸附过滤吸附部件设置有吸附层，所述吸附层由活性炭和载有银的纳米二氧化钛组成，其混合质量比为5:1-2:1。
【专利摘要】本发明公开了一种具备过滤与净化功能的呼吸面具，由面罩和滤毒罐组成；面罩包括罩体、眼窗、通话器、呼吸活门和紧固件，其特征在于，还包括由两个或两个以上相互串联组合的呼气阀片组成的双层呼气阀或多层呼气阀；所述呼气阀片之间以及呼气阀片与罩体之间设有格栅，所述面罩本体的底部设有进气口，所述的进气口通过导气管连接有滤毒罐，所述滤毒罐包括前后叠加的第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。使得该催化剂对建筑物内空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的去除达到了0.05毫克/立方米以下，同时显著降低了循环气中的微生物含量。
【IPC分类】A62B23/02, A62B18/02, B01J23/89
【公开号】CN105268124
【申请号】CN201510779736
【发明人】沈秋
【申请人】无锡桥阳机械制造有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月13日