CN113262402A - 一种防护效果可调的高透气性口罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗防护技术领域，且公开了一种防护效果可调的高透气性口罩，包括面罩层、佩戴件、支撑架、降阻部件、功能过滤部件和适配架，支撑架通过热熔胶粘合在面罩层内侧，支撑架内侧中间设有固定位，支撑架外侧设有固定底座，固定底座位于固定位左右两侧，佩戴件的数量为两个，佩戴件分别位于面罩层两侧，佩戴件通过热熔胶粘合在面罩层和支撑架之间，降阻部件的数量为两组，降阻部件分别安装在固定底座上，功能过滤部件安装在固定位上，适配架通过热熔胶粘合在面罩层内侧，适配架与支撑架相对接，适配架上侧还设有鼻槽；解决了传统的口罩容易出现软塌，过滤性和透气性较差，防护效果小，满足不了人群的防护需求的问题。

Description

一种防护效果可调的高透气性口罩

技术领域

本发明涉及呼吸防护技术领域，具体为一种防护效果可调的高透气性口罩。

背景技术

普通民用平面口罩、医用口罩、KN95口罩等基于熔喷材料的无纺布口罩，均为一次性产品，不可水洗，口罩版型主要是平面型、折叠型、鱼型等，佩戴时口罩表面主要用到的通气区域实际为鼻唇附近布料，面积有限，加之普通熔喷滤材阻力大，导致口罩佩戴久后憋气，然而使用昂贵的低阻水驻极滤材时，可有效降低阻力但有有效通气面积的瓶颈，并且大部分熔喷材料是不作为主要通气面积，非常浪费成本；而可水洗口罩往往又采用插片滤材形式，防护效果小。

上述口罩仅有颗粒物的防护功能，对于异味、有机气体、无机气体或蒸气的防护，目前市场上口罩产品仅有活性炭口罩对异味有一定的吸附防护作用，对于其它其它防护功能十分微弱，正如专家们所预测的一样，近些年雾霾会随着工业废气治理逐步减小，但是随着疫情的缓和和生产制造业的复苏，雾霾治理的速度或将更为漫长，雾霾中主要污染物除颗粒物外，主要是有机挥发物产生的二次气溶胶，这类污染的防护比颗粒物防护更为重要，受限于口罩结构和过滤材料，目前市面上尚无实现这类气体防护的商品化的口罩产品。另外一方面，作业用防护口罩，如装修、喷洒农药等环境，仍在使用传统活性炭口罩，效果小防护能力有限，因此，便需要一款在鼻唇附近有效提高呼吸通路面积的口罩产品，来进一步解决口罩憋气问题。

发明内容

本发明提供了一种防护效果可调的高透气性口罩，具备结构简单，透气性良好，以及防护效果显著的优点，解决了传统的口罩容易出现软塌，过滤性和透气性较差，防护效果小，满足不了人群的防护需求的问题。

本发明提供如下技术方案：一种防护效果可调的高透气性口罩，包括面罩层、佩戴件、支撑架、降阻部件、功能过滤部件和适配架，所述面罩层由第一面层和第二面层通过热熔胶复合工艺复合，所述面罩层呈凹状立体结构，所述支撑架为网状立体结构，所述支撑架通过热熔胶粘合在所述面罩层内侧，所述支撑架内侧中间设有固定位，所述支撑架外侧设有固定底座，所述固定底座呈网状结构，所述固定底座位于所述固定位左右两侧，所述佩戴件的数量为两个，所述佩戴件分别位于所述面罩层两侧，所述佩戴件通过热熔胶粘合在所述面罩层和所述支撑架之间，所述降阻部件的数量为两组，所述降阻部件分别安装在所述固定底座上，所述功能过滤部件位于所述支撑架内侧，所述功能过滤部件安装在所述固定位上，所述适配架为环状立体结构，所述适配架通过热熔胶粘合在所述面罩层内侧，所述适配架与所述支撑架相对接，所述适配架上侧还设有鼻槽。

优选的，所述第一面层为黏胶纤维无纺布、化纤针织布或化纤梭织布一种，所述第一面层中含0.01-0.5%纳米抑菌剂，所述抑菌剂为表面离子增强型纳米二氧化钛和纳米氧化锌复合物；所述第一面层表层含有紫外线吸收印刷层，所述印刷层由多基色光变微胶囊构成。

优选的，所述第二面层为PTFE纳米多孔膜、PI纳米膜或PTFE/PI复合纳米纤维多孔膜，孔径0.05-2.5um，孔径率大于80%，具有可水洗性能和极高过滤性，阻力30~500Pa，所述第二面层设有通孔，所述通孔与所述降阻部件和所述功能过滤部件通道截面相匹配。

优选的，所述佩戴件为弹性材料，用于在耳后或颈后固定口罩。

优选的，所述支撑架材质为合成树脂，通过注塑一体成型，所述支撑架背侧边缘设有软体材料，经二次注塑而成。

优选的，所述降阻部件包括上盖和弹片，所述上盖与所述固定底座卡扣连接，所述弹片卡接在所述上盖和所述固定底座之间。

优选的，所述功能过滤部件包括上框架、滤材和下框架，所述上框架卡接在所述固定位上，所述下框架与所述上框架卡扣连接，所述滤材夹持在所述下框架和所述上框架之间。

优选的，所述下框架和所述上框架为合成树脂注塑而成，所述滤材呈褶皱状，所述滤材主要由水驻极低阻熔喷、静电棉、活性炭棉、催化棉、缓释微胶囊块或片的一种或几种复合而成。

本发明具备以下有益效果：

一、该发明，用于细菌、病毒、PM2.5、异味、有机气体、无机气体或蒸气等颗粒和气体污染防护；是一款具有PM2.5和有害气体防护能力的高端口罩，应用于空气中度污染及以上时日常室外活动佩戴、特殊需求环境佩戴，具有有害气体去除、过滤等级可调、边缘不泄露、模块化随弃、可清洗等特点。

二、该发明，通过百褶结构显著提高了有效呼吸通路上的气流流通面积，突破现有口罩过滤和阻力瓶颈，将呼吸阻力达到现阶段口罩采取同样成本无法达到的透气效果。

三、该发明，主体具有高阻力高滤效，可水洗，过滤模块具有超低阻力高滤效，可替换，减少环境污染，使用方便，可更加环境需求和用户需求进行过滤模块更换来达到不同的防护效果。

四、该发明，具有现阶段口罩无法实现的有机气体、无机气体或蒸气的过滤性能，增加了口罩的工作适合范围，解决了活性炭口罩需求人群的专业防护需求。

五、该发明，采用降阻装置，进一步通过物理结构降阻，与现有呼吸阀不同，本专利降阻装置具有呼吸阀的作用的同时，具有更灵敏的触发效果和吸气辅助降阻性能。

六、该发明，框架式结构，佩戴时口罩外形稳定，不会出现现有口罩软塌的问题。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明内部结构示意图；

图4为本发明中滤材的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-图4，一种防护效果可调的高透气性口罩，包括面罩层1、佩戴件2、支撑架3、降阻部件4、功能过滤部件5和适配架6。

其中，上述的面罩层1由第一面层和第二面层通过热熔胶复合工艺复合，面罩层1呈凹状立体结构，支撑架3为网状立体结构，支撑架3通过热熔胶粘合在面罩层1内侧，支撑架3内侧中间设有固定位32，支撑架3外侧设有固定底座31，固定底座31呈网状结构，固定底座31位于固定位32左右两侧，佩戴件2的数量为两个，佩戴件2分别位于面罩层1两侧，佩戴件2通过热熔胶粘合在面罩层1和支撑架3之间，降阻部件4的数量为两组，降阻部件4分别安装在固定底座31上，功能过滤部件5位于支撑架3内侧，功能过滤部件5安装在固定位32上，适配架6为环状立体结构，适配架6通过热熔胶粘合在面罩层1内侧，适配架6与支撑架3相对接，适配架6上侧还设有鼻槽61。

上述第一面层为黏胶纤维无纺布、化纤针织布或化纤梭织布一种，第一面层中含0.01-0.5%纳米抑菌剂，抑菌剂为表面离子增强型纳米二氧化钛和纳米氧化锌复合物；第一面层表层含有紫外线吸收印刷层，印刷层由多基色光变微胶囊构成。

上述第二面层为PTFE纳米多孔膜、PI纳米膜或PTFE/PI复合纳米纤维多孔膜，孔径0.05-2.5um，孔径率大于80%，具有可水洗性能和极高过滤性，阻力30~500Pa，第二面层设有通孔，通孔与降阻部件4和功能过滤部件5通道截面相匹配。

上述佩戴件2为弹性材料，用于在耳后或颈后固定口罩。

上述支撑架3材质为合成树脂，通过注塑一体成型，支撑架3背侧边缘设有软体材料，经二次注塑而成，软体材料轮廓线与人脸紧密贴合使口罩具有良好密合度。

上述降阻部件4包括上盖41和弹片42，上盖41与固定底座31卡扣连接，弹片42卡接在上盖41和固定底座31之间，上盖41和固定底座31卡扣连接将弹片42固定于降阻部件4内，降阻部件4用于降低呼吸阻力，呼气时弹片42弹起引导气流排出，吸气时弹片42闭降低吸气阻力，弹片42为低阻纤维非织造材料，呼吸阻力低于表层上的纳米滤材。

上述功能过滤部件5包括上框架53、滤材52和下框架51，上框架53卡接在固定位32上，下框架51与上框架53卡扣连接，滤材52夹持在下框架51和上框架53之间，采用可更换过滤模块，并且使用褶皱结构，增加过滤性能和降低阻力，适应不同使用环境需求。

上述下框架51和上框架53为合成树脂注塑而成，滤材52呈褶皱状，使过滤比表面积大幅提高；滤材52主要由水驻极低阻熔喷、静电棉、活性炭棉、催化棉、缓释微胶囊块或片的一种或几种复合而成，通过调解滤材52的组成和材质成份来实现对细菌、病毒、pm2.5、花粉、异味、有机气体、无机气体或蒸汽等污染的防护，当用于有机气体、无机气体或蒸汽防护时，面罩层1的第二面层为高密度纳米膜，阻隔气体通过。

滤材52还可采用驻极体纤维作为PM2.5过滤层，根据需求增加催化模块，采用半导体复合光催化原理，将颗粒物滤除后的气体中存在的氮氧化物和臭氧等进行一定程度去除，在特殊环境，为进一步提高纯过滤效率，在功能模块中欧选择99级以上静电纺丝滤除并提高催化模块中的光辐照密度和增强分子吸附；呼气阻力降低采用超薄非织造材料鳃式结构，减小呼气难度。

工作原理：使用时，人员只需将佩戴件2固定在耳后或颈后，使得适配架6与人脸紧密贴合，使得口罩具有良好密合度，并通过鼻槽61卡紧；当人员进行呼气时，弹片42弹起引导气流排出，当人员进行吸气时，弹片42闭合降低吸气阻力；同时，在呼气或吸气过程中可通过功能过滤部件5进行过滤。

Claims (8)

1.一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：包括面罩层（1）、佩戴件（2）、支撑架（3）、降阻部件（4）、功能过滤部件（5）和适配架（6），所述面罩层（1）由第一面层和第二面层通过热熔胶复合工艺复合，所述面罩层（1）呈凹状立体结构，所述支撑架（3）为网状立体结构，所述支撑架（3）通过热熔胶粘合在所述面罩层（1）内侧，所述支撑架（3）内侧中间设有固定位（32），所述支撑架（3）外侧设有固定底座（31），所述固定底座（31）呈网状结构，所述固定底座（31）位于所述固定位（32）左右两侧，所述佩戴件（2）的数量为两个，所述佩戴件（2）分别位于所述面罩层（1）两侧，所述佩戴件（2）通过热熔胶粘合在所述面罩层（1）和所述支撑架（3）之间，所述降阻部件（4）的数量为两组，所述降阻部件（4）分别安装在所述固定底座（31）上，所述功能过滤部件（5）位于所述支撑架（3）内侧，所述功能过滤部件（5）安装在所述固定位（32）上，所述适配架（6）为环状立体结构，所述适配架（6）通过热熔胶粘合在所述面罩层（1）内侧，所述适配架（6）与所述支撑架（3）相对接，所述适配架（6）上侧还设有鼻槽（61）。

2.根据权利要求1所述的一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：所述第一面层为黏胶纤维无纺布、化纤针织布或化纤梭织布一种，所述第一面层中含0.01-0.5%纳米抑菌剂，所述抑菌剂为表面离子增强型纳米二氧化钛和纳米氧化锌复合物；所述第一面层表层含有紫外线吸收印刷层，所述印刷层由多基色光变微胶囊构成。

3.根据权利要求1所述的一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：所述第二面层为PTFE纳米多孔膜、PI纳米膜或PTFE/PI复合纳米纤维多孔膜，孔径0.05-2.5um，孔径率大于80%，具有可水洗性能和极高过滤性，阻力30~500Pa，所述第二面层设有通孔，所述通孔与所述降阻部件（4）和所述功能过滤部件（5）通道截面相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：所述佩戴件（2）为弹性材料，用于在耳后或颈后固定口罩。

5.根据权利要求1所述的一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：所述支撑架（3）材质为合成树脂，通过注塑一体成型，所述支撑架（3）背侧边缘设有软体材料，经二次注塑而成。

6.根据权利要求1所述的一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：所述降阻部件（4）包括上盖（41）和弹片（42），所述上盖（41）与所述固定底座（31）卡扣连接，所述弹片（42）卡接在所述上盖（41）和所述固定底座（31）之间。

7.根据权利要求1所述的一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：所述功能过滤部件（5）包括上框架（53）、滤材（52）和下框架（51），所述上框架（53）卡接在所述固定位（32）上，所述下框架（51）与所述上框架（53）卡扣连接，所述滤材（52）夹持在所述下框架（51）和所述上框架（53）之间。

8.根据权利要求7所述的一种防护效果可调的高透气性口罩，其特征在于：所述下框架（51）和所述上框架（53）为合成树脂注塑而成，所述滤材（52）呈褶皱状，所述滤材（52）主要由水驻极低阻熔喷、静电棉、活性炭棉、催化棉、缓释微胶囊块或片的一种或几种复合而成。

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