全文摘要
本实用新型公开了一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜及其口罩，由无纺布、熔喷棉和多孔纳米纤维膜通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布，中间层为熔喷棉，内层为多孔纳米纤维膜；所述熔喷棉的厚度在0.5mm‑1.5mm之间，多孔纳米纤维膜的厚度在50um‑200um之间；所述多孔纳米纤维膜由多孔纳米纤维制成，该纳米纤维具有多孔的结构，多孔纳米纤维直径为100‑900nm，纳米纤维孔径为50‑400nm，湿度响应性智能杀菌效率在98％‑99.9％，能够有效的提高对雾霾的过滤效率，同时也能降低阻力。
主设计要求
1.一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜，其特征在于：包括无纺布(1)、熔喷棉(2)和多孔纳米纤维膜(3)，所述复合纤维膜由无纺布(1)、熔喷棉(2)和多孔纳米纤维膜(3)通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布(1)，中间层为熔喷棉(2)，内层为多孔纳米纤维膜(3)；所述熔喷棉(2)的厚度在0.5mm-1.5mm之间，多孔纳米纤维膜(3)的厚度在50μm-200μm之间；所述多孔纳米纤维膜(3)由多孔纳米纤维制成；所述多孔纳米纤维直径为100-900nm，纳米纤维孔径为50-400nm，湿度响应性智能杀菌效率在98％-99.9％。
设计方案
1.一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜，其特征在于：包括无纺布(1)、熔喷棉(2)和多孔纳米纤维膜(3)，所述复合纤维膜由无纺布(1)、熔喷棉(2)和多孔纳米纤维膜(3)通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布(1)，中间层为熔喷棉(2)，内层为多孔纳米纤维膜(3)；所述熔喷棉(2)的厚度在0.5mm-1.5mm之间，多孔纳米纤维膜(3)的厚度在50μm-200μm之间；所述多孔纳米纤维膜(3)由多孔纳米纤维制成；所述多孔纳米纤维直径为100-900nm，纳米纤维孔径为50-400nm，湿度响应性智能杀菌效率在98％-99.9％。
2.根据权利要求1所述的可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜，其特征在于：所述多孔纳米纤维直径为500nm，纳米纤维孔径为100nm；所述多孔纳米纤维膜(3)的厚度为100μm，熔喷棉(2)的厚度在1mm。
3.根据权利要求1所述的可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜，其特征在于：所述多孔纳米纤维直径为600nm，纳米纤维孔径为120nm；所述多孔纳米纤维膜(3)的厚度为90μm，熔喷棉(2)的厚度在0.8mm。
4.一种利用根据权利要求1、2或3所述的复合纤维膜制成的高效低阻防雾霾口罩，其特征在于：过滤效率98-99％，阻力为40-60Pa杀菌效率为98-99.9％。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜及其口罩，涉及环保材料技术领域。
背景技术
近年来，随着我国经济的发展带来了一些弊端，环境遭到破坏，大气污染日益严重，雾霾天气严重影响空气质量、危害着人类的健康、也会引发交通事故，给人们的生活带来了诸多的不便。
传统的口罩材料主要有熔喷纤维、短纤维。这些材料由于纤维直径大，且纤维间孔径大，使得过滤效率低，且阻力比较大。此外，像熔喷棉等对油性粒子过滤差，会出现过滤效率骤降的结果。新型高效低阻且对油性和盐性粒子双重过滤的材料需求强烈。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜，其能对雾霾中的盐性和油性粒子双重过滤，且有过滤效果好、阻力较低、还具有湿度响应性智能杀菌的效果。
为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜，包括无纺布、熔喷棉和多孔纳米纤维膜，所述复合纤维膜由无纺布、熔喷棉和多孔纳米纤维膜通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布，中间层为熔喷棉，内层为多孔纳米纤维膜；所述熔喷棉的厚度在0.5mm-1.5mm之间，多孔纳米纤维膜的厚度在50μm-200μm之间；所述多孔纳米纤维膜由多孔纳米纤维制成；所述多孔纳米纤维直径为100-900nm，纳米纤维孔径为50-400nm，湿度响应性智能杀菌效率在 98％-99.9％。
所述多孔纳米纤维直径为500nm，纳米纤维孔径为100nm；所述多孔纳米纤维膜的厚度为100μm，熔喷棉的厚度在1mm。
所述多孔纳米纤维直径为600nm，纳米纤维孔径为120nm；所述多孔纳米纤维膜的厚度为90μm，熔喷棉的厚度在0.8mm。
本实用新型还提供了一种高效低阻防雾霾口罩，过滤效率98-99％，阻力为40-60Pa杀菌效率为98-99.9％。
有益效果：本实用新型通过静电纺丝技术制得多孔纳米纤维膜，该纳米纤维具有多孔的结构，能够有效的提高对雾霾的过滤效率，同时也能降低阻力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型多孔纳米纤维结构的SEM图。
图中：1为无纺布、2熔喷棉、3多孔纳米纤维膜。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。
图1所示为本实用新型的结构示意图。
本实用新型提供了一种可用于高效低阻防雾霾口罩的复合纤维膜，包括无纺布1、熔喷棉2和多孔纳米纤维膜3，所述复合纤维膜由无纺布1、熔喷棉2和多孔纳米纤维膜3通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布1，中间层为熔喷棉2，内层为多孔纳米纤维膜3。
所述的超声热压复合的温度为80-150℃。
所述的多孔纳米纤维膜3中掺杂3％-10％的柠檬酸和亚氯酸钠。
所述熔喷棉2的厚度在0.5mm-1.5mm之间，多孔纳米纤维膜3的厚度在 50μm-200μm之间。
所述无纺布1为抗静电处理后的无纺布。
图2所示为本实用新型多孔纳米纤维结构的SEM图。
所述多孔纳米纤维膜3由多孔纳米纤维制成。
所述多孔纳米纤维膜3由直径为100-900nm，孔径为50-400nm纳米纤维制成。
所述多孔纳米纤维膜3中多孔纳米纤维的形状类似椭圆形，孔尺寸分布均匀。
所述多孔纳米纤维膜3中多孔纳米纤维分布蓬松，各纤维间空隙在 200-800nm。
所述多孔纳米纤维由二氯甲烷与N.N二甲基甲酰胺为溶剂，PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)与PCL(聚己内酯)为溶质，添加柠檬酸与亚氯酸钠、聚乙烯醇微球，经静电纺丝技术制成。
所述PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)与PCL(聚己内酯)的量为1：3 到3:1；所述聚合物聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚己内酯与所述有机溶剂二氯甲烷和N.N二甲基甲酰胺的质量比(g\/g)为8-12％。
混合溶剂中所述N.N二甲基甲酰胺的含量为0-5％。
聚合物溶液中所述的柠檬酸和亚氯酸钠的含量占聚乳酸-羟基乙酸共聚物与聚己内酯的质量比分别为1％-10％。
所述聚乙烯醇微球的含量占聚乳酸-羟基乙酸共聚物与聚己内酯的质量比为2％-5％。
所述纺丝的工艺条件为：温度25±2℃，相对湿度60％-90％。
所述多孔纳米纤维直径为100-900nm，纳米纤维孔径为50-400nm，湿度响应性智能杀菌效率在98％-99.9％。
本实用新型还提供了一种高效低阻防雾霾口罩，过滤效率98-99％,阻力为40-60Pa杀菌效率为98-99.9％。
实施例1口罩A的制备
1、制备多孔纳米纤维膜：将PLGA与PCL按照质量比为1:3溶于二氯甲烷与N.N二甲基甲酰胺中，质量分数为12％，其中N.N二甲基甲酰胺占溶剂质量的2％,充分搅拌均匀，然后分为两瓶，分别添加质量比为5％的柠檬酸和亚氯酸钠，再搅拌使其分散均匀。在两种溶液中分别加入3％的聚乙烯醇微球，有利于促进纳米纤维膨胀吸水，加速反应的进行；然后溶液在纺丝电压 70kv，纺丝距离在20cm，纺丝的流速为600ml\/h，温度在25℃，相对湿度85％电纺一段时间，得到多孔纳米纤维膜3。
2、制备复合纤维膜：将无纺布1、熔喷棉2和上述步骤1制备的多孔纳米纤维膜3通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布1，中间层为熔喷棉2，内层为多孔纳米纤维膜3。多孔纳米纤维膜3的多孔纳米纤维直径为500nm，纳米纤维孔径为100nm；所述多孔纳米纤维膜3的厚度为100μm，熔喷棉2的厚度在1mm；所述的热压复合的温度在120℃。
3、制备口罩：将上述复合纤维膜进一步制作成的口罩A，按照《日常防护型口罩技术规范》GB\/T23610-2016进行口罩测试，口罩的过滤效率99％，阻力为52Pa，此外口罩的杀菌效率为99％。
实施例2口罩B的制备
1、制备多孔纳米纤维膜：将PLGA与PCL按照质量比为3:1溶于二氯甲烷与N.N二甲基甲酰胺中，质量分数为8％，其中N.N二甲基甲酰胺占溶剂质量的2％,充分搅拌均匀，然后分为两瓶，分别添加质量比为6％的柠檬酸和亚氯酸钠，再搅拌使其分散均匀。在两种溶液中分别加入2％的聚乙烯醇微球，有利于促进纳米纤维膨胀吸水，加速反应的进行；然后溶液在纺丝电压 80kv，纺丝距离在28cm，纺丝的流速为800ml\/h，温度在25℃，相对湿度 95％电纺一段时间，得到多孔纳米纤维膜3。
2、制备复合纤维膜：将无纺布1、熔喷棉2和上述步骤1制备的多孔纳米纤维膜3通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布1，中间层为熔喷棉2，内层为多孔纳米纤维膜3。多孔纳米纤维膜3的多孔纳米纤维直径为600nm，纳米纤维孔径为120nm；所述的热压复合的温度在130℃；所述多孔纳米纤维膜3的厚度为90μm，熔喷棉2的厚度在0.8mm；所述的热压复合的温度在130℃。
3、制备口罩：将上述复合纤维膜进一步制作成的口罩B，按照《日常防护型口罩技术规范》GB\/T23610-2016进行口罩测试，口罩的过滤效率98.8％, 阻力为43Pa，此外口罩的杀菌效率为99.5％。
实施例3口罩C的制备
1、制备多孔纳米纤维膜：将PLGA与PCL按照质量比为1:1溶于二氯甲烷与N.N二甲基甲酰胺的混合溶剂中，聚合物质量分数为10％，其中N.N二甲基甲酰胺占混合溶剂质量的5％,充分搅拌均匀，然后分成两瓶，一瓶溶液中加入3％的柠檬酸、另一瓶溶液中加入3％的亚氯酸钠，再搅拌使其分散均匀。在两种溶液中分别加入5％的聚乙烯醇微球，有利于促进纳米纤维膨胀吸水，加速反应的进行；然后溶液在纺丝电压30kv，纺丝距离在12cm，纺丝的流速为 200ml\/h，温度在25℃，相对湿度60％电纺一段时间，得到多孔纳米纤维膜3。
2、制备复合纤维膜：将无纺布1、熔喷棉2和上述步骤1制备的多孔纳米纤维膜3通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布1，中间层为熔喷棉2，内层为多孔纳米纤维膜3。多孔纳米纤维膜3的多孔纳米纤维直径为500nm，纳米纤维孔径为100nm；所述多孔纳米纤维膜3的厚度为80μm，熔喷棉2的厚度在0.6mm；所述的热压复合的温度在100℃。
3、制备口罩：将上述复合纤维膜进一步制作成的口罩C，按照《日常防护型口罩技术规范》GB\/T23610-2016进行口罩测试，口罩的过滤效率98.8％, 阻力为43Pa，此外口罩的杀菌效率为98.5％。
实施例4口罩D的制备
1、制备多孔纳米纤维膜：将PLGA与PCL按照质量比为3:1溶于二氯甲烷与N.N二甲基甲酰胺中，聚合物质量分数为8％；其中N.N二甲基甲酰胺占混合溶剂质量的2％,充分搅拌均匀，然后分为两瓶，一瓶溶液中加入7％的柠檬酸、另一瓶溶液中加入6％的亚氯酸钠，再搅拌使其分散均匀。在两种溶液中分别加入4％的聚乙烯醇微球，有利于促进纳米纤维膨胀吸水，加速反应的进行；然后溶液在纺丝电压80kv，纺丝距离在28cm，纺丝的流速为800ml\/h，温度在25℃，相对湿度95％电纺一段时间，得到多孔纳米纤维膜3。
2、制备复合纤维膜：将无纺布1、熔喷棉2和上述步骤1制备的多孔纳米纤维膜3通过超声热压复合而成的三层结构，其外层为无纺布1，中间层为熔喷棉2，内层为多孔纳米纤维膜3。多孔纳米纤维膜3的多孔纳米纤维直径为600nm，纳米纤维孔径为200nm；所述多孔纳米纤维膜3的厚度为150μm，熔喷棉2的厚度在1.2mm；所述的热压复合的温度在140℃。
3、制备口罩：将上述复合纤维膜进一步制作成的口罩D，按照《日常防护型口罩技术规范》GB\/T23610-2016进行口罩测试，口罩的过滤效率99.8％, 阻力为45Pa，此外口罩的杀菌效率为99.5％。
实验例口罩过滤效率及杀菌效率测试
1、测试产品：对照品1为某品牌M95型口罩；对照品2为某品牌9501 型口罩；对照品3为某知名品牌口罩；产品A为本发明实施例1制备的口罩；产品B为本发明实施例2制备的口罩；产品C为本发明实施例3制备的口罩；产品D为本发明实施例4制备的口罩。
2、测试条件：环境湿度25±2℃、相对湿度30±5％、85L\/min。
3、测试设备：SX-L1053滤料测试机。
4、测试结果：见下表。
申请码:申请号:CN201920057991.5 申请日:2019-01-15 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:88(济南) 授权编号:CN209479118U 授权时间:20191011 主分类号:B32B 5/02 专利分类号:B32B5/02;B32B5/26;B32B27/12;B32B5/06;B32B27/36;B32B3/24;B32B33/00;B32B37/06;B32B37/10;D04H1/4382;D04H1/728;D01F8/14;A41D13/11;A41D31/02;A41D31/30 范畴分类:20F; 申请人:山东蓝色时光新材料有限公司 第一申请人:山东蓝色时光新材料有限公司 申请人地址:250119 山东省济南市天桥区梓东大道299号鑫茂齐鲁科技城158号102 发明人:张淼;高冬梅;朱传武;温明昊 第一发明人:张淼 当前权利人:山东蓝色时光新材料有限公司 代理人:马祥明 代理机构:37105 代理机构编号:济南诚智商标专利事务所有限公司 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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