一种运动型日用防护口罩

技术领域

本发明涉及一种日用口罩加工制备技术领域，特别涉及一种运动型日用防护口罩。

背景技术

目前我国室内外空气污染较为严重，在一定程度上构成了对人们身心健康的威胁，国内外也发生过多次的持续性空气污染事件，引起了整个社会的广泛关注。口罩能够阻隔灰尘、飞絮、飞沫等污染物，保护人体健康，是日常生活中重要的防护物品。当然，经历疫情后的人们防护意识大大增强，也认识到了口罩的重要性，自然而然，口罩走进了大众的日常生活作为日常防护的重要物品，口罩的防护性自然是人们关注的重点。

虽然对于口罩的防护效果已经做了很多研究实验，但是针对运动过程中呼吸量加大，潮湿性环境和长时间使用对于口罩防护性能的不利影响还没有较为有效的改善方法。运动中，口罩的佩戴口罩舒适度性能显著的影响着人们的选择，而现有的口罩在运动使用过程中，不仅舒适性能不佳，并且还会降低防护效果。使用效果并不好。

发明内容

本发明旨在提供一种运动型日用防护口罩，得到一种高效低阻、舒适度高的运动型口罩。将制备得到的通透剂添加至聚合物中，进行静电纺丝，加工得到透气纤维膜，进一步生产口罩，其具体由以下技术方案加以实现：

一种运动型日用防护口罩，将制备得到的通透剂添加至纺丝前躯体中，添加质量比占0.4-0.5%；置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌2-3小时，搅拌温度为66-70℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为11-14克/平方米的纤维膜。该纤维膜透气性达到890-910毫米/秒。制备得到的纤维膜作为口罩夹心过滤层，面层和背层使用无纺布材料，加工为折叠型平板口罩即可。所述纺丝前躯体按照重量份计由以下成分制成：聚偏氟乙烯1.4-1.7份、二甲基甲酰胺5.0-6.6份、二甲基亚砜1.5-2.5份。

所述通透剂制备方法包括以下步骤：

称取11.5-12.3克正硅酸乙酯置于烧杯中，加入15-20毫升无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上以300-400转/分钟的速度搅拌20-30分钟，加入0.3-0.4克钛酸钡粉末，继续搅拌15-25分钟，得到分散均匀的混合物，然后依次加入0.18-0.22克KH-570、4.5-5.0毫升乙二胺，在搅拌下使用摩尔浓度为6.0-6.3摩尔/升的氢氧化钠水溶液调节体系pH值在8.2-8.6之间，继续搅拌30-40分钟，静置陈化8-10小时，得到混合物，使用50-60℃热水水浴加热，在搅拌下加入6.0-8.0毫升聚乙二醇水溶液，滴加完后持续搅拌分散30-35分钟，将分散物转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为180-186℃，反应时间为12-14小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤3-5次，然后在70-75℃真空干燥箱中干燥6-10小时，置于坩埚中研磨20-30分钟，送入220-240℃预热的马弗炉中煅烧70-80分钟，煅烧温度为450-470℃，冷却得到通透剂，该通透剂粒径大小在70-80纳米之间。

所述聚乙二醇水溶液质量浓度为30-32%，聚乙二醇分子量为800。

本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有防护口罩在运动时佩戴性能不佳的问题，本发明提供了一种运动型日用防护口罩，将制备得到的通透剂添加至聚合物中，进行静电纺丝，加工得到透气纤维膜，进一步生产口罩；该纤维膜透气性达到890-910毫米/秒；具有优异的透气性，当呼吸流量在30-35升/分钟时，呼吸阻力为10-15Pa，达到人体舒适吸气值，当呼吸流量在30升/分钟时，过滤效率达到96%以上，当呼吸量上涨的过程中，呼吸阻力均低于GB2626-2006中规定的限值，当呼吸流量在90升/分钟时，呼吸阻力为18-22Pa呼吸阻力仍然远小于国家标准对于阻力的限值，并且过滤效率较高，在高强度运动下，佩戴通畅，表现性能优佳。相较于现有的防护口罩，综合性能最佳，能够同时满足人体对呼吸舒适性和洁净空气的需求，对于运动场合使用适用性强，本发明降低了企业生产功能性口罩的生产成本，不仅满足了人们对日常防护功能性口罩的需求，还能够有效阻隔病毒细菌的传播，给人们提供健康的呼吸环境，具有高效低阻的良好性能，促进了口罩加工原料资源可持续发展，能够满足运动条件下人体对于洁净空气的需求以及提高口罩市场竞争力的现实意义，显著促进现代化防护口罩业与环保业快速发展以及资源可持续发展，是一种极为值得推广使用的技术方案。

附图说明

图1是按照实施例3的方法加工制备得到日用防护口罩，按照GB2626-2006进行使用性能测定呼吸流量（L/min）与呼吸阻力（Pa）之间的变化关系。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。

实施例1

一种运动型日用防护口罩，包括以下步骤：

将制备得到的通透剂添加至纺丝前躯体中，添加质量比占0.4%；置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌2小时，搅拌温度为66℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为11克/平方米的纤维膜。制备得到的纤维膜作为口罩夹心过滤层，面层和背层使用无纺布材料，加工为厚度0.6毫米的折叠型平板口罩即可。

所述纺丝前躯体按照重量份计由以下成分制成：聚偏氟乙烯1.4份、二甲基甲酰胺5.0份、二甲基亚砜1.5份。

所述通透剂制备方法包括以下步骤：

称取11.5克正硅酸乙酯置于烧杯中，加入15毫升无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上以300转/分钟的速度搅拌20分钟，加入0.3克钛酸钡粉末，继续搅拌15分钟，得到分散均匀的混合物，然后依次加入0.18克KH-570、4.5毫升乙二胺，在搅拌下使用摩尔浓度为6.0摩尔/升的氢氧化钠水溶液调节体系pH值在8.2-8.6之间，继续搅拌30分钟，静置陈化8小时，得到混合物，使用50℃热水水浴加热，在搅拌下加入6.0毫升聚乙二醇水溶液，滴加完后持续搅拌分散30分钟，将分散物转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为180℃，反应时间为12小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤3次，然后在70℃真空干燥箱中干燥6小时，置于坩埚中研磨20分钟，送入220℃预热的马弗炉中煅烧70分钟，煅烧温度为450℃，冷却得到通透剂，该通透剂粒径大小在70-80纳米之间。

所述聚乙二醇水溶液质量浓度为30%，聚乙二醇分子量为800。

实施例2

一种运动型日用防护口罩，包括以下步骤：

将制备得到的通透剂添加至纺丝前躯体中，添加质量比占0.4%；置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌2.5小时，搅拌温度为68℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为12克/平方米的纤维膜。制备得到的纤维膜作为口罩夹心过滤层，面层和背层使用无纺布材料，加工为厚度0.7毫米的折叠型平板口罩即可。所述纺丝前躯体按照重量份计由以下成分制成：聚偏氟乙烯1.5份、二甲基甲酰胺5.8份、二甲基亚砜2.0份。

所述通透剂制备方法包括以下步骤：

称取11.9克正硅酸乙酯置于烧杯中，加入18毫升无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上以350转/分钟的速度搅拌25分钟，加入0.35克钛酸钡粉末，继续搅拌20分钟，得到分散均匀的混合物，然后依次加入0.20克KH-570、4.8毫升乙二胺，在搅拌下使用摩尔浓度为6.1摩尔/升的氢氧化钠水溶液调节体系pH值在8.2-8.6之间，继续搅拌35分钟，静置陈化9小时，得到混合物，使用55℃热水水浴加热，在搅拌下加入7.0毫升聚乙二醇水溶液，滴加完后持续搅拌分散33分钟，将分散物转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为183℃，反应时间为13小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤4次，然后在72℃真空干燥箱中干燥8小时，置于坩埚中研磨25分钟，送入230℃预热的马弗炉中煅烧75分钟，煅烧温度为460℃，冷却得到通透剂，该通透剂粒径大小在70-80纳米之间。

所述聚乙二醇水溶液质量浓度为31%，聚乙二醇分子量为800。

实施例3

一种运动型日用防护口罩，包括以下步骤：

将制备得到的通透剂添加至纺丝前躯体中，添加质量比占0.5%；置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌3小时，搅拌温度为70℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为14克/平方米的纤维膜。制备得到的纤维膜作为口罩夹心过滤层，面层和背层使用无纺布材料，加工为厚度0.75毫米的折叠型平板口罩即可。所述纺丝前躯体按照重量份计由以下成分制成：聚偏氟乙烯1.7份、二甲基甲酰胺6.6份、二甲基亚砜2.5份。

所述通透剂制备方法包括以下步骤：

称取12.3克正硅酸乙酯置于烧杯中，加入20毫升无水乙醇，将烧杯置于磁力搅拌器上以400转/分钟的速度搅拌30分钟，加入0.4克钛酸钡粉末，继续搅拌25分钟，得到分散均匀的混合物，然后依次加入0.22克KH-570、5.0毫升乙二胺，在搅拌下使用摩尔浓度为6.3摩尔/升的氢氧化钠水溶液调节体系pH值在8.2-8.6之间，继续搅拌40分钟，静置陈化10小时，得到混合物，使用60℃热水水浴加热，在搅拌下加入8.0毫升聚乙二醇水溶液，滴加完后持续搅拌分散35分钟，将分散物转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，设定反应温度为186℃，反应时间为14小时，反应结束后自然冷却至室温，倒去上澄清液，所得沉淀使用去离子水和无水乙醇依次各洗涤5次，然后在75℃真空干燥箱中干燥10小时，置于坩埚中研磨30分钟，送入240℃预热的马弗炉中煅烧80分钟，煅烧温度为470℃，冷却得到通透剂，该通透剂粒径大小在70-80纳米之间。

所述聚乙二醇水溶液质量浓度为32%，聚乙二醇分子量为800。

性能测试：按照实施例3的方法加工制备得到日用防护口罩，按照GB2626-2006进行使用性能测定呼吸流量（L/min）与呼吸阻力（Pa）之间的变化关系，结果如图1所示。