本发明涉及口罩技术领域,尤其涉及一种可水洗口罩、口罩本体及其制备方法。
背景技术:
随着消费者防护意识的促进和中国制造业市场大幅增加带来的工业发展,民用口罩、工业口罩佩戴需求量显著增加,传统一次性无纺布口罩使用量激增的同时也带来了极大的塑料污染危害。
现有市场上流通的口罩,滤材主要是采用聚丙烯无纺布做外层材料、聚丙烯熔喷无纺布做过滤材料,因熔喷滤材的过滤效率显著受水影响,且无纺布洗涤易导致布料松垮、布料纤维蓬松或毛刺,因此包括kn95、医用口罩在内的常规口罩均为一次性使用,无法水洗,使用废弃后环境难以降解,造成环境污染,进行回收又多有不便。即便也有可重复使用的口罩,但随着其使用时间的增加,往往又存在呼吸阻力高、产品复杂、重量大、佩戴体验极差等问题。
因此,针对以上缺陷,需要设计一款可水洗且依然保持足够过滤效率的口罩。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种口罩本体及设置有该口罩本体的可水洗口罩,使得同等过滤效率情况下具备更低通气阻力,佩戴更舒适的口罩。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种口罩本体,包括内层滤网层和外层滤网层,所述内层滤网层和所述外层滤网层均采用含有体电荷增强材料和抑菌剂的高分子聚合物编织成网;
相应的,所述内层滤网层的目数为50~300目,所述外层滤网层的目数为100~500目;
相应的,所述高分子聚合物包括聚酯纤维;
相应的,所述体电荷增强材料包括球状纳氧化锌颗粒、纳米电气石粉、纳米二氧化硅颗粒、纳米二氧化钛颗粒,所述内层滤网层和所述外层滤网层中含有前述颗粒中的至少一种,且所述体电荷增强材料质量含量为0.1~1.5%;
相应的,所述抑菌剂包括氧化锌,所述氧化锌的质量含量为0.05~1%;
相应的,所述内层滤网层和所述外层滤网层间还设置有过滤增强层,所述过滤增强层为ptfe微孔膜或ptfe微孔膜复合膜,所述ptfe微孔膜复合膜是以完全可生物降解的合成纤维为基体的tpfe膜;
相应的,所述过滤增强层通过热压复合于所述内层滤网层上;
相应的,ptfe微孔膜克重为0.5~6.0g/m2、孔径大小为0.1~2.0μm、孔隙率为80~95%;
相应的,所述完全可生物降解的合成纤维包括pla纤维网,克重为18~100g/m2。
本发明还提供一种口罩本体的制备方法,包括如下步骤:
s1、高分子聚合物切片母粒加温干燥;
s2、将高分子聚合物与体电荷增强材料母粒、抑菌剂进行熔融震荡共混均匀;
s3、将共混物经熔融纺丝工艺制备成纤维并将纤维编织成网;
s4、电晕驻极处理纤维网;
s5、裁切成所需的内层滤网层和外层滤网层,并将ptfe微孔膜或ptfe微孔膜复合膜设置于内层滤网层和外层滤网层之间。
相应的,所述高分子聚合物为聚酯纤维,其加温干燥温度为100~115℃,熔融震荡共混温度为135~150℃;
相应的,步骤s4中,所述电晕驻极工艺参数为:驻极电压30~50kv、驻极距离为2~4cm、驻极速度4m/min、驻极时间30~50s、驻极温度20~25℃;
相应的,步骤s5中,所述ptfe微孔膜或ptfe微孔膜复合膜和所述内层滤网层热压复合而成。
本发明还提供了一种设置有前述口罩本体的可水洗口罩,其包括口罩本体、口罩固定带和鼻梁固定条,于所述口罩本体两侧设置所述口罩固定带,并于与人体鼻梁对应的所述口罩本体上横向设置鼻梁固定条。
本发明的有益效果为:
1)相同过滤效率前提下具备更低的通气阻力。目前市场同级别平面口罩的阻力最低值约25pa,普遍为30~50pa,佩戴时能明显感知到呼吸不够畅快,即呼吸阻力感强,但本口罩可以突破现有口罩的透气性瓶颈,其呼吸阻力平均为9pa,因此,在同样保持bfe95级别滤效的情况下,阻力几乎感受不到;
2)在持久佩戴时保持较好的防护稳定性和舒适性。过滤材料不受限于传统的静电驻极工艺,可水洗且不影响滤效,质量小于常见的平面口罩,佩戴轻盈,舒适无感;
3)完全摒弃了聚丙烯等不可降解无纺布的使用,使得口罩可水洗可重复佩戴,极大减小了对环境的污染。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中,可水洗口罩包括口罩本体、口罩固定带和鼻梁固定条,为简化说明,本实施例中,口罩固定带设置为耳带,鼻梁固定条设置为鼻梁条,于口罩本体两侧设置耳带,并于与人体鼻梁对应的口罩本体上横向设置鼻梁条;
其中,口罩本体包括内层滤网层和外层滤网层,进一步的,为获97%以上极高过滤效率,口罩本体包括内层滤网层、外层滤网层以及设置于内层滤网层和外层滤网层之间的过滤增强层。本实施例中,以滤效增强的口罩本体为例进行说明;
内层滤网层也即内侧贴肤层的目数为50~300目,外层滤网层也即外侧防护层的目数为100~500目,内层滤网层和外层滤网层均采用含有体电荷增强材料和抑菌剂的高分子聚合物编织成网,本实施例中,高分子聚合物设置为聚酯纤维,体电荷增强材料设置为纳米二氧化硅颗粒,当然体电荷增强材料也可以设置为球状纳氧化锌颗粒、纳米电气石粉、纳米二氧化钛颗粒中的一种或几种,抑菌剂设置为氧化锌,其中,纳米二氧化硅颗粒的质量含量为0.1~1.5%,氧化锌的质量含量为0.05~1%,其余为聚酯纤维。为了另一步增强过滤效率,过滤增强层通过热压复合于内层滤网层上,过滤增强层为ptfe微孔膜或ptfe微孔膜复合膜,所述ptfe微孔膜复合膜是以完全可生物降解的合成纤维为基体的tpfe膜,例如以pla纤维网为基体再覆上tpfe膜,这样在保证高效过滤的前提下,可以保证空气的透过量有很大增加,且因其可降解,避免了对环境造成污染。
为实现上述实施例所述的可水洗口罩,可以采用如下方式进行制备:
一、制备内层滤网层和外层滤网层;
1)将聚酯纤维切片母粒在100~115℃温度范围内干燥;
2)将干燥后的聚酯纤维和纳米二氧化硅颗粒、氧化锌在135~150℃温度范围内熔融震荡混合均匀,并保证纳米二氧化硅颗粒质量含量为0.1~1.5%,氧化锌的质量含量为0.05~1%;
3)通过熔融纺丝工艺进行制备、收卷并编织成网,保证内层滤网层的目数为50~300目,外层滤网层的目数为100~500目;
4)将滤网在驻极电压30~50kv、驻极距离为2~4cm、驻极速度4m/min、驻极时间30~50s、驻极温度20~25℃的条件下电晕驻极处理。
二、准备过滤增强层;
选择克重为0.5~6.0g/m2、孔径大小为0.1~2.0μm、孔隙率为80~95%的规格ptfe微孔膜或ptfe微孔膜复合膜。
三、裁切缝制;
1)先将内层滤网层、外层滤网层和过滤增强层裁切成成型尺寸,裁切方式可以是常规机械裁切,也可以采用激光裁切,激光裁切可以锁边避免边缘纤维脱落现象;
2)将裁切后的内层滤网层、外层滤网层和过滤增强层折叠成所需口罩样式,先将过滤增强层热复合到内层滤网层上,再用纱线缝制固定布料边缘;
3)将鼻梁条(例如pe塑型条或蜂蜡塑型条)和耳带头端分别置入布料的缝制位置,再进一步对鼻梁条和耳带线进行缝制固定,获得成品口罩。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。