一种防潮口罩过滤棉及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种防潮口罩用过滤棉及其制备方法与应用，所述防潮口罩用过滤棉由外到内分别包含：静电吸附层、过滤层、吸潮层和纳米喷熔纤维介质层，层与层之间通过聚乙烯醇缩醛胶粘接。其中，静电吸附层呈波浪形结构，其涂层厚度为20

【技术实现步骤摘要】
一种防潮口罩过滤棉及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及口罩滤芯
，具体涉及一种防潮口罩过滤棉及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]由于燃煤、工业排放、道路扬尘等原因，导致大气颗粒物成为影响环境的主要因素之一。PM2.5是指大气中空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。近几年，新冠病毒蔓延，大气颗粒物还可能会作为病毒的载体，成为疫情扩散的一种途径。针对这些问题，尚未有具体且有效地解决办法，佩戴口罩成为一种简便且重要的防护措施。
[0003]口罩是一种卫生防疫用品，一般指戴在口鼻部位，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、病毒等物质的作用，以纱布或纸等材料做成。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以及在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。
[0004]口罩的过滤包括表面过滤、深部过滤、深层过滤和滤饼过滤。过滤材料有着一定尺寸的空隙，当颗粒物的直径大于空隙，就会被拦截在过滤材料上，这种过滤方式为表面过滤；若表面筛滤发生在过滤材料深处部位，则为深部过滤；三维立体空隙结构的材料，能够对部分远小于自身空隙的粒子产生深部过滤，这种现象为深层过滤；随着过滤的持续进行，滤料上形成滤饼，滤饼起到又一层过滤材料的作用，为滤饼过滤。纤维过滤中，深层过滤机理最为复杂，过滤效果也最好。深层过滤捕捉粒子的机理有四种：拦截、惯性碰撞、布朗运动扩散和静电作用，由此实现防护的目的。口罩的过滤性能主要取决于其过滤棉的性能，过滤棉根据材质的不同，可分为四种类型:合成纤维过滤棉、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤棉、活性炭过滤棉。目前市场上的口罩主要有普通民用口罩、医用防护口罩和功能性口罩等。由于利润空间巨大、消费者对质量关注度较低等原因，导致口罩市场繁杂，多数口罩过于侧重过滤防护性能而忽略了舒适性能的保证。如市场上主要销售的N95和KN95系列口罩，其捕获能力高达95％以上，但其密闭性严、透气性差，极易造成人体不适，进而引起呼吸困难。佩戴口罩时，口罩的热湿舒适性对面部的影响非常明显，由呼吸产生的热湿气体若不能有效传递，会造成生理不适，潮湿的口罩也容易滋生细菌。因此，口罩过滤棉的透气性、热湿舒适性应该得到重视。
[0005]专利WO2022056768A1公开了一种防潮湿口罩，包括口罩本体，口罩本体由无纺布内层以及防水外层组成，无纺布内层和防水外层围合成中空腔体，中空腔体中放置有过滤层，防水外层上开有多个并排设置的透气孔，无纺布内层上设有网格袋，网格袋内放置有亲水棉片，通过亲水棉片来吸收人们佩戴口罩时喷在口罩内侧的水汽，从而使口罩内侧保持干爽，但其透气性能不够好。中国专利CN108158087A公开了一种防水汽口罩，采用单独设置呼吸腔的方法，以活性炭吸附滤芯层和静电过滤棉为过滤层，解决了现有口罩内水汽积聚、
凝结后贴敷于皮肤和水汽对过滤片侵润造成的透气效果变差的问题，但其防潮、透湿性能有待进一步提高。
[0006]因此，为了较好地满足实际生产以及消费者的需要，有必要提供一种具有良好防护性能的同时，透气性和透湿性优异的防潮口罩用过滤棉。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种透气性强、透湿性好、防护性能好的防潮口罩用过滤棉，以满足实际生产和消费者的需求。
[0008]为达此目的，本专利技术的技术方案如下：
[0009]本专利技术提供了一种防潮口罩用过滤棉，所述防潮口罩用过滤棉由外到内分别包含：静电吸附层、过滤层、吸潮层和纳米喷熔纤维介质层，层与层之间通过聚乙烯醇缩醛胶粘接。
[0010]在本专利技术的一些实施方案中，所述静电吸附层呈波浪形结构，其涂层厚度为20
‑
30μm(例如可以是20μm、22μm、24μm、26μm、28μm、30μm或其中任意值)，波峰到波谷的高为1
‑
10mm(例如可以是1mm、3mm、5mm、7mm、10mm或其中任意值)，波峰到波峰的间距为1
‑
10mm(例如可以是1mm、3mm、5mm、7mm、10mm或其中任意值)。
[0011]在本专利技术的一些实施方案中，所述静电吸附层通过聚乙烯醇缩醛胶贴附在聚四氟乙烯纤维编织而成过滤层上。
[0012]在本专利技术的一些实施方案中，所述静电吸附层包括树脂、光固化单体和添加剂，其中，树脂与光固化单体的质量比为1：0.5
‑
1(例如可以是1：0.5、1：0.7、1：1或其中任意值)；添加剂包括光引发剂和中空发泡微球。
[0013]在本专利技术的一些实施方案中，所述树脂的结构式如下：
[0014][0015]其中，R为甲基或者H；X为甲基、乙基、丁基、丙基、异丙基、辛基、异辛基、苯基、苄基、异冰片基中的一种或多种组合；a为1
‑
5的整数，b为5
‑
50的整数。
[0016]在本专利技术的一些实施方案中，所述树脂的制备方法包括以下步骤：
[0017](1)将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯类化合物加入到丙二醇甲醚中混合均匀，混合完成后，加入引发剂混合均匀，得到待滴定液；
[0018](2)将丙二醇甲醚加入反应器中，加热到80
‑
110℃；
[0019](3)将待滴定液滴加到反应器中，滴加时间为3
‑
5小时，然后在80
‑
110℃下保温反应2
‑
4小时，即得树脂。
[0020]在本专利技术树脂的制备方法中，步骤(1)中所述丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯类化合物的摩尔比为1：1
‑
3：3
‑
5(例如可以是1:1:3、1:2:3、1:3:3、1:3:3、1:3:4、1:3:5或其中任意值)；所述丙二醇甲醚的摩尔量为丙烯酸的5
‑
10倍(例如可以是5倍、6倍、7倍、8倍、9
倍、10倍或其中任意值)；所述丙烯酸酯类化合物选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种组合；所述引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，所述引发剂的质量为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯总质量的3
‑
5％(例如可以是3％、4％、5％或其中任意值)。
[0021]在本专利技术树脂的制备方法中，步骤(2)中所述丙二醇甲醚的摩尔量为丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯总摩尔量的1
‑
3倍(例如可以是1倍、2倍、3倍或其中任意值)。
[0022]在本专利技术的一些实施方案中，所述静电吸附层的制备方法包括以下步骤：
[0023](1)在30
‑
50℃下，将树脂与光固化单体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防潮口罩用过滤棉，其特征在于，所述防潮口罩用过滤棉由外到内分别包含：静电吸附层、过滤层、吸潮层和纳米喷熔纤维介质层，层与层之间通过聚乙烯醇缩醛胶粘接。2.根据权利要求1所述的防潮口罩用过滤棉，其特征在于，所述静电吸附层呈波浪形结构，其涂层厚度为20
‑
30μm，波峰到波谷的高为1
‑
10mm，波峰到波峰的间距为1
‑
10mm；所述过滤层由聚四氟乙烯纤维编织而成，厚度为0.5
‑
1mm；所述吸潮层由吸水聚合物和聚丙烯基碳纤维混合编织而成，厚度为2
‑
4mm；所述纳米喷熔纤维介质层的厚度为0.1
‑
1mm。3.根据权利要求1所述的防潮口罩用过滤棉，其特征在于，所述静电吸附层包括树脂、光固化单体和添加剂，其中，树脂与光固化单体的质量比为1：0.5
‑
1；添加剂包括光引发剂和中空发泡微球；所述树脂的结构式如下所示：其中，R为甲基或者H；X为甲基、乙基、丁基、丙基、异丙基、辛基、异辛基、苯基、苄基、异冰片基中的一种或多种组合；a为1
‑
5的整数，b为5
‑
50的整数。4.根据权利要求1所述的防潮口罩用过滤棉，其特征在于，所述静电吸附层的制备方法包括以下步骤：(1)在30
‑
50℃下，将树脂与光固化单体混合均匀；(2)加入光引发剂和中空发泡微球，混合均匀即得静电吸附层。5.根据权利要求4所述的防潮口罩用过滤棉，其特征在于，步骤(1)中所述光固化单体选自1，6
‑
己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种组合，所述光固化单体的质量为树脂和光固化单体质量和的1
‑
5％；步骤(2)中所述光引发剂选自光引发剂184或光引发剂1173，所述光引发剂质量为树脂与光固化单体质量和的1
‑
10％，所述中空发泡微球选自日本松本油脂制药株式会社生产的F
‑
50、F
‑
82、F103K、MSH
‑
500中的任意一种，所述中空发泡微球的质量为树脂、光固化单体质量和的0.3
‑
0.6％。6.根据权利要求2所述的防潮口罩用过滤棉，其特征在于，所述吸水聚合物为粉末状聚丙烯酸钠包裹的聚砜中空纤维，吸水聚合物的制备方法包括以下步骤：(1)将聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴雷，蒋攀，华婷，
申请(专利权)人：嘉兴富瑞邦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：