一種霧霾防護罩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于防護用品領(lǐng)域，具體涉及一種霧霾防護罩。
【背景技術(shù)】
[0002]霧是大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶微粒形成的，其空氣相對濕度接近100% ;霾是大量極細微的干塵粒均勻的浮游在空中形成的，當水汽凝結(jié)加劇、空氣濕度改變時，霧和霾就會相互轉(zhuǎn)換，這樣的天氣被稱為霧霾天氣。霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三類物質(zhì)是霧霾主要組成，前兩類是氣態(tài)污染物，而可吸入顆粒物(PM1)，尤其是可入肺顆粒物(PM2.5)則是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首。它們與霧氣結(jié)合在一起，讓天空瞬間變得灰蒙蒙的。近年來，隨著空氣質(zhì)量的惡化，在人口密度大的地區(qū)，尤其是大、中城市不斷的出現(xiàn)霧霾天氣。
[0003]霧霾天氣嚴重威脅人們的身體健康和生命。霧氣看似溫和，里面卻含有各種對人體有害的細顆粒、有毒物質(zhì)達20多種，包括了酸、堿、鹽、胺、酚等，以及塵埃、花粉、螨蟲、流感病毒、結(jié)核桿菌、肺炎球菌等，其含量是普通大氣水滴的幾十倍。與霧相比，霾對人的身體健康的危害更大。由于霾中細小粉粒狀的飄浮顆粒物直徑一般在0.01微米以下，可直接通過呼吸系統(tǒng)進入支氣管，甚至肺部。所以，霾影響最大的就是人的呼吸系統(tǒng)，造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、腦血管疾病、鼻腔炎癥等病種上。同時，灰霾天氣時，氣壓降低、空氣中可吸入顆粒物驟增、空氣流動性差，有害細菌和病毒向周圍擴散的速度變慢，導(dǎo)致空氣中病毒濃度增高，疾病傳播的風(fēng)險很高。
[0004]佩戴口罩是最簡單可行的防止霧霾天氣對人類健康的影響的方法。然而普通的紗布口罩防護空氣中的顆粒物效果較差。普通的紗布口罩阻流原理就是一個機械阻擋作用，通過這一層一層的機械阻擋，可以把大的顆粒阻擋住，但是直徑小于5微米的顆粒物阻擋不住，更不用說PM2.5的顆粒物。醫(yī)用外科口罩和醫(yī)用一次性口罩可以阻擋直徑大于4微米的顆粒，它們在醫(yī)院環(huán)境下的口罩密閉性實驗室進行的測驗結(jié)果表明，按照一般的醫(yī)學(xué)標準，對于0.3微米的顆粒物，醫(yī)用外科口罩透過率為18.3%，普通一次性醫(yī)用口罩為85.6%，這表明這兩種醫(yī)用口罩對霧霾中細小的顆粒物阻擋效果有限。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中也有一些口罩具有防PM2.5的作用，例如，公開號為CN104055247A的專利公開了一種“高透氣性防PM2.5、防霧霾、防病毒、防病菌的亞納濾膜口罩”該面罩由外表層、中間高透氣性聚合物超薄亞納濾復(fù)合膜濾芯及內(nèi)表層構(gòu)成口罩的主體，其高透氣性聚合物超薄亞納濾復(fù)合膜濾芯設(shè)于外表層和內(nèi)表層之間。所述的聚合物超薄亞納濾復(fù)合膜濾芯由高透氣性亞納米級多孔聚合物超薄膜層和多孔載體層相互緊密疊加而成，所述的高透氣性亞納米級多孔聚合物超薄膜層與所述的口罩體的外表面相鄰，所述的多孔載體層與所述的口罩體的內(nèi)側(cè)背面相鄰。該口罩的主要過濾芯為亞納米級多孔聚合物超薄膜層，具有防霧霾、病毒、細菌的作用。公開號為CN203709321U的專利公開了一種防霧霾抑菌口罩。包括罩體、濾片以及連接帶；其中，所述罩體由外層布和內(nèi)層布縫合而成，且于所述內(nèi)層布上設(shè)有一開口 ；所述濾片通過所述開口插入外層布和內(nèi)層布之間；所述濾片包括納米銀抗菌面料層、用于過濾2.5微米顆粒物的濾芯層以及無紡布層；所述濾芯層夾在納米銀抗菌面料層和無紡布層之間；所述納米銀抗菌面料層的邊緣和無紡布層的邊緣熱壓合在一起；所述連接帶設(shè)置于罩體的兩邊。該口罩的主要過濾芯為納米銀抗菌面料層及用于過濾2.5微米顆粒物的濾芯層，具有防霧霾、抑制細菌的作用。
[0006]雖然以上口罩均提及有阻擋PM2.5，防霧霾的作用，但是霧霾天氣不僅僅含有2.5微米顆粒物還含有二氧化硫、氮氧化物，甚至酸、鹽、胺、酚等物質(zhì)。人類平均每分鐘呼吸次數(shù)為20?40次，過濾芯片平均每分鐘大約的20L過濾量，人們的呼吸時還會產(chǎn)生大量的水汽，過濾芯片長期處于這種環(huán)境下，如果發(fā)生細微的化學(xué)反應(yīng)，則會影響濾芯的結(jié)構(gòu)，濾芯的孔隙將會被改變，這樣的過濾芯片在使用一段時間后如果不及時更換的話，將會影響其過濾性能，達不到防可吸入顆粒物的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明目的:空氣污染日趨嚴重，霧霾中的有害成分越來越復(fù)雜，有時甚至?xí)绊懙竭^濾芯片的過濾效果，本發(fā)明針對上述問題，提供了一種霧霾防護罩，可以有效的濾除可吸入顆粒物，并且穩(wěn)定耐用。
[0008]技術(shù)方案:本發(fā)明提供了的霧霾防護罩包括罩本體、過濾部件及貼合部，所述的過濾部件為中空管狀，空氣從管內(nèi)腔進入，經(jīng)管壁過濾后進入罩本體內(nèi)側(cè)區(qū)域，或空氣經(jīng)管壁過濾后從管腔內(nèi)進入罩本體內(nèi)側(cè)區(qū)域，所述的過濾部件由硬質(zhì)的無機材料制成，過濾部件管壁上遍布可供通氣的孔隙。
[0009]所述可供通氣的孔隙的孔徑小于5 μ mo
[0010]所述的過濾部件可以設(shè)置于罩本體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，可以垂直設(shè)置或者水平設(shè)置。
[0011]過濾部件垂直設(shè)置于內(nèi)側(cè)時，上端管口封閉置于罩本體內(nèi)，下端管口開口置于罩本體外，使得管內(nèi)腔與罩本體外側(cè)大氣相連通；過濾部件水平設(shè)置于內(nèi)側(cè)時，左右兩端管口開口與罩本體相連接，使得管內(nèi)腔與罩本體外側(cè)大氣相連通；所述過濾部件與罩本體接觸處密封。
[0012]過濾部件垂直設(shè)置于外側(cè)時，上端管口開口設(shè)置于罩本體內(nèi)，下端管口封閉設(shè)置于罩本體外，使得管內(nèi)腔與罩本體內(nèi)側(cè)區(qū)域相連通、管外壁與大氣相連通；過濾部件水平設(shè)置于外側(cè)時，左右兩端管口開口與罩本體相連接，使得管內(nèi)腔與罩本體內(nèi)側(cè)區(qū)域相連通、管外壁與大氣相連通；所述過濾部件與罩本體接觸處密封。
[0013]所述的防護罩的下方設(shè)有出氣口，所述的出氣口設(shè)有用于罩本體內(nèi)側(cè)向外側(cè)排氣的單向閥。
[0014]所述的貼合部件為環(huán)型彈性密封圈，在罩本體的周圍形成密合框，使罩本體緊密扣在使用者的面部，起密封作用，由彈性的柔軟材料制成。所使用的材料無毒無污染。
[0015]所述的罩本體由不透氣的材料制成，不透氣的材料為塑料、橡膠、樹脂，所使用的不透氣材料無毒無污染。此外，罩本體也可以用過濾精度小于2.5 μπι的材料制成，以保證ΡΜ2.5不會從罩本體處漏入罩內(nèi)。
[0016]所述的硬質(zhì)的無機材料為砂膜或陶瓷膜。所述的砂膜是由石英砂或硅砂的微顆粒制成，所述微顆粒的平均粒徑小于5 μπι。
[0017]本發(fā)明還提供了以下兩種構(gòu)造的霧霾防護罩:
[0018]作為本發(fā)明的另一種構(gòu)造，霧霾防護罩包括罩本體、過濾部件及貼合部件。
[0019]所述的過濾部件由過濾盒和過濾芯片組成，過濾盒的內(nèi)側(cè)面為與面罩內(nèi)側(cè)面相適應(yīng)的弧形面，所述的過濾芯片由硬質(zhì)的無機材料制成，所述過濾芯片上遍布可供通氣的孔隙。
[0020]所述的過濾部件至少為一個；所述過濾部件為雙數(shù)時，左右對稱設(shè)置。
[0021]所述的貼合部件為環(huán)型彈性密封圈，在罩本體的周圍形成密合框，使罩本體緊密扣在使用者的面部，起密封作用，由彈性的柔軟材料制成。
[0022]作為本發(fā)明的第三種構(gòu)造，霧霾防護罩包括罩本體及貼合部件，所述的罩本體為弧形面，其周邊與臉部相吻合，所述的罩本體由硬質(zhì)的無機材料制成，所述罩本體上遍布可供通氣的孔隙。
[0023]所述的貼合部件為環(huán)型彈性密封圈，在罩本體的周圍形成密合框，使罩本體緊密扣在使用者的面部，起密封作用，由彈性的柔軟材料制成。
[0024]無論上述哪種防護罩，本發(fā)明所述的防護罩可以是口罩、面罩或面具等。作為口罩使用時，保護區(qū)域為口、鼻，貼合部與面部緊密貼合，保證密封。作為面罩或面具使用時，保護區(qū)域為口、鼻、眼，眼部區(qū)域采用常規(guī)的透明材料制成。所述的防護罩本體上還設(shè)置有系帶，以保證面罩與面部的緊密貼合。
[0025]為了使過濾部件上遍布可供通氣的孔隙，并且控制孔隙的大小，本發(fā)明還提供了具體的制備方法:
[0026]將石英砂或硅砂的微顆粒均勻填充入成型模具中，在120°C?200°C的溫度下，施加0.5?3公斤的壓力，瞬間擠壓成型?；蛘邔⑻沾深w?；蚍勰┚鶆蛱畛淙氤尚湍＞咧?，在1600°C?2000°C的高溫下，燒結(jié)成型。
[0027]所述的石英砂或硅砂的微顆粒、陶瓷顆?；蚍勰┑钠骄叫∮? μ m。顆粒之間的孔隙一般和顆粒大小處于同一或相鄰的數(shù)量級，顆粒間結(jié)合后的孔隙大小處于微米數(shù)量級，經(jīng)檢測，構(gòu)成本發(fā)明過濾膜的顆粒之間形成的孔隙在小于5 μ mo空氣中的氧氣分子大小為0.28nm，氮氣的分子大小為0.3nm，可以順暢的通過本發(fā)明