一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，屬于大氣污染防治領域。本發明制備的負離子竹炭紡絲過濾層通過電氣石的熱電性和壓電性產生負離子，PM2.5在負離子的電荷作用下吸附、聚集、沉降，利用竹炭發達的孔隙，巨大的比表面積和極強的吸附能力來對PM2.5進行沉降去除，凈化口鼻周圍的空氣，形成一層隔離層，從而達到防霾的效果。本發明制得的防霧霾負離子竹炭紡絲面罩透氣性極佳，對PM2.5以及空氣中有害顆粒去除徹底，清潔周期短，使用年限長。
【專利說明】
_種防霧霾負禹子竹炭紡絲面罩
技術領域
[0001]本發明涉及一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，屬于大氣污染防治領域。
【背景技術】
[0002]霧霾是大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的表述，尤其是PM2.5被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。汽車尾氣、工業排放、建筑揚塵、垃圾焚燒等都是霧霾的源頭，霧霾對大氣的嚴重污染，易誘發心血管疾病，呼吸道疾病，增加傳染病的概率等;持續高發、頻發、連片、且越來越嚴重的霧霾，已成為公眾最關心的問題之一。環境污染與我們每個人息息相關，日益嚴重的霧霾天氣，其影響范圍大，持續時間長，含有大量對人體有害的飄浮顆粒物，通過呼吸系統直接進入人身體內部。對人類的健康造成了極大的損害，不容忽視。據研究顯示，當PM2.5濃度每增加103微克/立方米時，居民全部死因的超額死亡風險會增加2.29%，滯后時間在1-2天。心腦血管疾病增加的超額死亡風險更高，為3.08%。
[0003]所謂防霧霾口罩，除了具有普通口罩的阻止粉塵進入人體呼吸器官的功能外，最主要的目的是防止PM2.5被人體吸入。從技術層面來講，目前市場上較流行的防霾口罩有兩種類型。一種是通過增加纖維密集程度來隔離可吸入顆粒物侵入;另一種是內置活性炭等過濾物質進行空氣凈化的口罩。而目前這兩種方法都遇到了一些技術瓶頸。
[0004]負離子具有除塵作用，PM2.5在負離子的電荷作用下容易吸附、聚集、沉降，使空氣得到很好凈化。空氣負離子還可抑制細菌、病毒生長。
[0005]電氣石所在環境的溫度和壓力有微小變化時，可引起礦石晶體之間電勢差的變化，即這類礦石具有熱電性和壓電性。由于靜電壓的形成可促使周圍空氣發生電離，而脫離出的電子附著于鄰近的水和氧分子使之轉化為空氣負離子。
【發明內容】
[0006]本發明主要解決的技術問題:針對目前傳統的防霧霾口罩主要是通過增加纖維密集度來隔離可吸入顆粒物的侵入，但是隨著密集度的增加，透氣性也會變差，影響呼吸，并且對于PM2.5這種細塵，隔離效果并不理想的缺陷，提供了一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，包括面罩主體、負離子竹炭紡絲過濾層、面罩固定帶和面部護具，面罩主體與面部護具由真空成型工藝一體成型，面罩固定帶與面部護具經熱壓工藝固定，其中面罩主體由面罩固定帶固定在頭部，霧霾氣體經負離子竹炭紡絲過濾層吸入過濾后進入人體，可以起到明顯的防霧霾效果。本發明制備的負離子竹炭紡絲過濾層通過電氣石的熱電性和壓電性產生負離子，PM2.5在負離子的電荷作用下吸附、聚集、沉降，利用竹炭發達的孔隙，巨大的比表面積和極強的吸附能力來對PM2.5進行沉降去除，凈化口鼻周圍的空氣，形成一層隔離層，從而達到防霾的效果。
[0007 ]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，包括面罩主體、負離子竹炭紡絲過濾層、面罩固定帶和面部護具，其特征在于:所述面罩主體與面部護具由真空成型工藝一體成型，面罩固定帶與面部護具經熱壓工藝固定，面罩主體由面罩固定帶固定在頭部，霧霾氣體經負離子竹炭紡絲過濾層吸入過濾后進入人體，可以起到明顯的防霧霾效果。
[0008]所述的負離子竹炭紡絲過濾層的制備步驟為:
(1)稱取I?2kg電氣石放入粉碎機粉碎后過200目標準篩，將過篩后的電氣石粉體按固液比為I: I和去離子水混合均勻后得電氣石粉漿料并倒入球磨機中，再加入20?30顆氧化鋯球磨珠和電氣石粉總漿料I?3%聚丙烯酸鈉作助磨劑，濕法球磨2?4h;
(2)球磨完成后，過濾回收氧化鋯球磨珠，將過濾得到的漿料放入烘箱，在105?110°C下干燥2?3h，得到超細電氣石粉，備用；
(3)稱取800?900g青竹篾，用去離子水沖洗表面浮塵3?5遍，將沖洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化爐中，向里通入氮氣置換出所有空氣后，先以5°C/min速率程序升溫至100?1500C，預炭化30?40min，再以10°C/min速率升溫至300?400V，保溫炭化I?2后，放入剛玉研缽中研磨后過200目標準篩，得竹炭粉末；
(4)稱取500?600g聚酰胺切片、20?30g備用的超細電氣石粉、5?1g竹炭纖維和3?5g聚乙二醇放入雙螺桿造粒機中擠出造粒，其中螺桿直徑為25mm，長徑比35，進料速度為25r/min，螺桿轉速為 170r/min;
(5)將上述制得的紡絲母粒和聚酰胺切片按質量比為1:1進行混合后裝入小型熔融紡絲機中，在紡絲溫度為270?275°C、紡絲速度為600?700m/min和拉伸速度為700?800m/min的條件下進行紡絲并以無序狀排列在收集板上，最終經熱壓機以10?15MPa的壓力壓制成型，裁剪成直徑為5cm的圓形紡布，即為負離子竹炭紡絲過濾層。
[0009]所述的面罩固定帶共兩段，分別分布在面部護具的兩側，經扎結方式固定在頭部。
[0010]本發明的原理是:本發明制備的負離子竹炭紡絲過濾層通過電氣石的熱電性和壓電性產生負離子，PM2.5在負離子的電荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭發達的孔隙，巨大的比表面積和極強的吸附能力來對PM2.5進行沉降去除，凈化口鼻周圍的空氣，形成一層隔離層，從而達到防霾的效果。
[0011]本發明的有益效果是:本發明制得的防霧霾負離子竹炭紡絲面罩透氣性極佳，對PM2.5以及空氣中有害顆粒去除徹底，清潔周期短，使用年限長。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明“一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩”的立體圖。
[0013]其中，1、面罩主體;2、負離子竹炭紡絲過濾層;3、面罩固定帶;4、面部護具。
【具體實施方式】
[0014]—種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，包括面罩主體、負離子竹炭紡絲過濾層、面罩固定帶和面部護具，其特征在于:所述面罩主體與面部護具由真空成型工藝一體成型，面罩固定帶與面部護具經熱壓工藝固定，面罩主體由面罩固定帶固定在頭部，霧霾氣體經負離子竹炭紡絲過濾層吸入過濾后進入人體，可以起到明顯的防霧霾效果。
[0015]所述的負離子竹炭紡絲過濾層的制備步驟為:
稱取I?2kg電氣石放入粉碎機粉碎后過200目標準篩，將過篩后的電氣石粉體按固液比為I: I和去離子水混合均勻后得電氣石粉漿料并倒入球磨機中，再加入20?30顆氧化鋯球磨珠和電氣石粉總漿料I?3%聚丙烯酸鈉作助磨劑，濕法球磨2?4h;球磨完成后，過濾回收氧化鋯球磨珠，將過濾得到的漿料放入烘箱，在105?110 °C下干燥2?3h，得到超細電氣石粉，備用;稱取800?900g青竹篾，用去離子水沖洗表面浮塵3?5遍，將沖洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化爐中，向里通入氮氣置換出所有空氣后，先以5°C/min速率程序升溫至100?150°C，預炭化30?40min，再以10°C/min速率升溫至300?400°C，保溫炭化I?2后，放入剛玉研缽中研磨后過200目標準篩，得竹炭粉末;稱取500?600g聚酰胺切片、20?30g備用的超細電氣石粉、5?I Og竹炭纖維和3?5g聚乙二醇放入雙螺桿造粒機中擠出造粒，其中螺桿直徑為25mm，長徑比35，進料速度為25r/min，螺桿轉速為170r/min;將上述制得的紡絲母粒和聚酰胺切片按質量比為I: I進行混合后裝入小型熔融紡絲機中，在紡絲溫度為270?275°C、紡絲速度為600?700m/min和拉伸速度為700?800m/min的條件下進行紡絲并以無序狀排列在收集板上，最終經熱壓機以10?15MPa的壓力壓制成型，裁剪成直徑為5cm的圓形紡布，即為負離子竹炭紡絲過濾層。
[0016]所述的面罩固定帶共兩段，分別分布在面部護具的兩側，經扎結方式固定在頭部。
[0017]實例I
一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，包括面罩主體、負離子竹炭紡絲過濾層、面罩固定帶和面部護具，其特征在于:所述面罩主體與面部護具由真空成型工藝一體成型，面罩固定帶與面部護具經熱壓工藝固定，面罩主體由面罩固定帶固定在頭部，霧霾氣體經負離子竹炭紡絲過濾層吸入過濾后進入人體，可以起到明顯的防霧霾效果。
[0018]所述的負離子竹炭紡絲過濾層的制備步驟為:
稱取Ikg電氣石放入粉碎機粉碎后過200目標準篩，將過篩后的電氣石粉體按固液比為I: I和去離子水混合均勻后得電氣石粉漿料并倒入球磨機中，再加入20顆氧化鋯球磨珠和電氣石粉總漿料1%聚丙烯酸鈉作助磨劑，濕法球磨2h;球磨完成后，過濾回收氧化鋯球磨珠，將過濾得到的漿料放入烘箱，在105°C下干燥2h，得到超細電氣石粉，備用;稱取SOOg青竹篾，用去離子水沖洗表面浮塵3遍，將沖洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化爐中，向里通入氮氣置換出所有空氣后，先以5°C/min速率程序升溫至100°C，預炭化30min，再以10°C/min速率升溫至300°C，保溫炭化I后，放入剛玉研缽中研磨后過200目標準篩，得竹炭粉末;稱取500g聚酰胺切片、20g備用的超細電氣石粉、5g竹炭纖維和3g聚乙二醇放入雙螺桿造粒機中擠出造粒，其中螺桿直徑為25mm，長徑比35，進料速度為25r/min，螺桿轉速為170r/min ；將上述制得的紡絲母粒和聚酰胺切片按質量比為I: I進行混合后裝入小型熔融紡絲機中，在紡絲溫度為270°C、紡絲速度為600m/min和拉伸速度為700m/min的條件下進行紡絲并以無序狀排列在收集板上，最終經熱壓機以1MPa的壓力壓制成型，裁剪成直徑為5cm的圓形紡布，即為負離子竹炭紡絲過濾層。
[0019]所述的面罩固定帶共兩段，分別分布在面部護具的兩側，經扎結方式固定在頭部。
[0020]本發明的原理是:本發明制備的負離子竹炭紡絲過濾層通過電氣石的熱電性和壓電性產生負離子，PM2.5在負離子的電荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭發達的孔隙，巨大的比表面積和極強的吸附能力來對PM2.5進行沉降去除，凈化口鼻周圍的空氣，形成一層隔離層，從而達到防霾的效果。
[0021]實例2
一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，包括面罩主體、負離子竹炭紡絲過濾層、面罩固定帶和面部護具，其特征在于:所述面罩主體與面部護具由真空成型工藝一體成型，面罩固定帶與面部護具經熱壓工藝固定，面罩主體由面罩固定帶固定在頭部，霧霾氣體經負離子竹炭紡絲過濾層吸入過濾后進入人體，可以起到明顯的防霧霾效果。
[0022]所述的負離子竹炭紡絲過濾層的制備步驟為:
稱取Ikg電氣石放入粉碎機粉碎后過200目標準篩，將過篩后的電氣石粉體按固液比為I: I和去離子水混合均勻后得電氣石粉漿料并倒入球磨機中，再加入25顆氧化鋯球磨珠和電氣石粉總漿料I?3%聚丙烯酸鈉作助磨劑，濕法球磨3h;球磨完成后，過濾回收氧化鋯球磨珠，將過濾得到的漿料放入烘箱，在108°C下干燥2h，得到超細電氣石粉，備用;稱取850g青竹篾，用去離子水沖洗表面浮塵4遍，將沖洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化爐中，向里通入氮氣置換出所有空氣后，先以5°C/min速率程序升溫至135°C，預炭化35min，再以10°C/min速率升溫至350°C，保溫炭化I后，放入剛玉研缽中研磨后過200目標準篩，得竹炭粉末；稱取550g聚酰胺切片、25g備用的超細電氣石粉、Sg竹炭纖維和4g聚乙二醇放入雙螺桿造粒機中擠出造粒，其中螺桿直徑為25mm，長徑比35，進料速度為25r/min，螺桿轉速為170r/min;將上述制得的紡絲母粒和聚酰胺切片按質量比為1:1進行混合后裝入小型熔融紡絲機中，在紡絲溫度為273°C、紡絲速度為650m/min和拉伸速度為750m/min的條件下進行紡絲并以無序狀排列在收集板上，最終經熱壓機以13MPa的壓力壓制成型，裁剪成直徑為5cm的圓形紡布，即為負離子竹炭紡絲過濾層。
[0023]所述的面罩固定帶共兩段，分別分布在面部護具的兩側，經扎結方式固定在頭部。
[0024]本發明的原理是:本發明制備的負離子竹炭紡絲過濾層通過電氣石的熱電性和壓電性產生負離子，PM2.5在負離子的電荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭發達的孔隙，巨大的比表面積和極強的吸附能力來對PM2.5進行沉降去除，凈化口鼻周圍的空氣，形成一層隔離層，從而達到防霾的效果。
[0025]實例3
一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，包括面罩主體、負離子竹炭紡絲過濾層、面罩固定帶和面部護具，其特征在于:所述面罩主體與面部護具由真空成型工藝一體成型，面罩固定帶與面部護具經熱壓工藝固定，面罩主體由面罩固定帶固定在頭部，霧霾氣體經負離子竹炭紡絲過濾層吸入過濾后進入人體，可以起到明顯的防霧霾效果。
[0026]所述的負離子竹炭紡絲過濾層的制備步驟為:
稱取2kg電氣石放入粉碎機粉碎后過200目標準篩，將過篩后的電氣石粉體按固液比為I: I和去離子水混合均勻后得電氣石粉漿料并倒入球磨機中，再加入30顆氧化鋯球磨珠和電氣石粉總漿料3%聚丙烯酸鈉作助磨劑，濕法球磨4h;球磨完成后，過濾回收氧化鋯球磨珠，將過濾得到的漿料放入烘箱，在110°C下干燥3h，得到超細電氣石粉，備用;稱取900g青竹篾，用去離子水沖洗表面浮塵5遍，將沖洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化爐中，向里通入氮氣置換出所有空氣后，先以5°C/min速率程序升溫至150°C，預炭化40min，再以10°C/min速率升溫至400°C，保溫炭化2后，放入剛玉研缽中研磨后過200目標準篩，得竹炭粉末;稱取600g聚酰胺切片、30g備用的超細電氣石粉、1g竹炭纖維和5g聚乙二醇放入雙螺桿造粒機中擠出造粒，其中螺桿直徑為25mm，長徑比35，進料速度為25r/min，螺桿轉速為170r/min;將上述制得的紡絲母粒和聚酰胺切片按質量比為I: I進行混合后裝入小型熔融紡絲機中，在紡絲溫度為275°C、紡絲速度為700m/min和拉伸速度為800m/min的條件下進行紡絲并以無序狀排列在收集板上，最終經熱壓機以15MPa的壓力壓制成型，裁剪成直徑為5cm的圓形紡布，即為負離子竹炭紡絲過濾層。
[0027]所述的面罩固定帶共兩段，分別分布在面部護具的兩側，經扎結方式固定在頭部。
[0028]本發明的原理是:本發明制備的負離子竹炭紡絲過濾層通過電氣石的熱電性和壓電性產生負離子，PM2.5在負離子的電荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭發達的孔隙，巨大的比表面積和極強的吸附能力來對PM2.5進行沉降去除，凈化口鼻周圍的空氣，形成一層隔離層，從而達到防霾的效果。
【主權項】
1.一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，包括面罩主體(I)、負離子竹炭紡絲過濾層(2)、面罩固定帶(3)和面部護具(4)，其特征在于:所述面罩主體(I)與面部護具(4)由真空成型工藝一體成型，面罩固定帶(3)與面部護具(4)經熱壓工藝固定，面罩主體(I)由面罩固定帶固定在頭部，霧霾氣體經負離子竹炭紡絲過濾層(2)吸入過濾后進入人體，可以起到明顯的防霧霾效果。2.根據權利要求1所述的一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，其特征在于:所述的負離子竹炭紡絲過濾層的制備步驟為: (1)稱取I?2kg電氣石放入粉碎機粉碎后過200目標準篩，將過篩后的電氣石粉體按固液比為I: I和去離子水混合均勻后得電氣石粉漿料并倒入球磨機中，再加入20?30顆氧化鋯球磨珠和電氣石粉總漿料I?3%聚丙烯酸鈉作助磨劑，濕法球磨2?4h; (2)球磨完成后，過濾回收氧化鋯球磨珠，將過濾得到的漿料放入烘箱，在105?110°C下干燥2?3h，得到超細電氣石粉，備用； (3)稱取800?900g青竹篾，用去離子水沖洗表面浮塵3?5遍，將沖洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化爐中，向里通入氮氣置換出所有空氣后，先以5°C/min速率程序升溫至100?1500C，預炭化30?40min，再以10°C/min速率升溫至300?400V，保溫炭化I?2后，放入剛玉研缽中研磨后過200目標準篩，得竹炭粉末； (4)稱取500?600g聚酰胺切片、20?30g備用的超細電氣石粉、5?1g竹炭纖維和3?5g聚乙二醇放入雙螺桿造粒機中擠出造粒，其中螺桿直徑為25mm，長徑比35，進料速度為25r/min，螺桿轉速為 170r/min; (5)將上述制得的紡絲母粒和聚酰胺切片按質量比為1:1進行混合后裝入小型熔融紡絲機中，在紡絲溫度為270?275°C、紡絲速度為600?700m/min和拉伸速度為700?800m/min的條件下進行紡絲并以無序狀排列在收集板上，最終經熱壓機以10?15MPa的壓力壓制成型，裁剪成直徑為5cm的圓形紡布，即為負離子竹炭紡絲過濾層。3.根據權利要求1所述的一種防霧霾負離子竹炭紡絲面罩，其特征在于:所述的面罩固定帶(3)共兩段，分別分布在面部護具(4)的兩側，經扎結方式固定在頭部。
【文檔編號】A41D13/11GK105831850SQ201610208980
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】王力威, 林茂平
【申請人】常州市奧普泰科光電有限公司