一種口罩濾層濾料及口罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)生用品領域，尤其涉及一種口罩濾層濾料及口罩。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)行PM2.5 口罩的濾料都采用超細旦紡粘PP無紡布制備，還可以添加一層無PM2.5過濾效果的含銀抗菌劑無紡布層增加抗菌功能，還可以再添加一層無PM2.5過濾效果的碳纖維無紡布層增加消除異味功能。
[0003]超細旦紡粘PP無紡布作為口罩濾料，由于材料的不吸水性，人體呼出氣體和環(huán)境空氣的水份對濾料的過濾效率影響較小，濾料過濾的效果和氣流透過均依賴于纖維間隙的大小，同時PP纖維屬于密實結構，不透氣。PM2.5是指空氣中含有直徑小于2.5um的氣溶膠顆粒，研究表明，大于0.5um的粒子運動軌跡是直線運動，小于0.1um的粒子則是布朗運動(無定形曲線)，介于兩者之間的粒子則是復合運動軌跡。因此，大于PP濾料纖維間空隙且小于0.5um的粒子很難被濾除。因此，盡管在測試標準規(guī)定的氣溶膠測試源發(fā)射0.075umNaCl氣溶膠顆粒(飛行過程中團聚成0.3um的粒子，理論上最難去除的)的過濾效率達到規(guī)定的90%以上，仍然難以去除小于濾料間隙大小的對人體最有害的微小粒子。減小纖維間的空隙大小，雖然可以增加過濾更小微粒的效果，但必然造成呼氣和吸氣阻力的增加，導致佩戴者呼吸困難。
[0004]此外，雖然符合標準的口罩濾料可以使得大部分的細菌無法穿透，但會駐留在濾料表面(環(huán)境空氣中的細菌駐留在濾料外側，而人體呼出的空氣中的細菌駐留在濾料內(nèi)側)，與此同時，由于人體呼出空氣溫度相對較高，細菌很容易短時間內(nèi)在濾料的表面繁殖，隨著吸氣或呼氣，有可能在空氣中傳播或被吸入人體，從而造成可能的不良影響。
[0005]因此，發(fā)明新的濾料制備口罩以期解決大通流量使得呼氣和吸氣阻力小、對小于0.5um的粒子有更好的過濾效果、有良好抑菌效果、成本較低等需求，更好地保護消費者的健康，特別是滿足霧霾天氣中使用的PM2.5 口罩，有其必要性。
[0006]人體呼出的氣體含水量高，且霧霾天氣狀態(tài)下，空氣的濕度超過90%RH，研究表明，空氣中高含量的氣溶膠顆粒，帶有正電荷，如其遇負電荷如負離子，電荷被中和，粒子會很容易被吸附或沉降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種口罩，解決大通流量使得呼氣和吸氣阻力小、對小于
0.5um的粒子有更好的過濾和良好的抑菌效果、成本較低，特別是滿足霧霾天氣條件下使用的 PM2.5 口罩。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種口罩濾層濾料，其特征在于，其為添加了負離子粉的海藻酸銅纖維制備得到。
[0009]進一步，所述添加了負離子粉的海藻酸銅纖維還可以再添加活性炭制備得到。
[0010]進一步，所述濾層濾料的制備方法為，先把負離子粉溶于60°C的水中，待攪拌分散均勻后，在攪拌狀態(tài)下加入特征粘度不小于200mPa.s的海藻酸鈉，充分混合攪拌，按照濕法紡絲工藝，采用兩步法凝固制備得到；其中第一步凝固液為濃度3.2?4.5質量％的CaCl2溶液，40?55°C ;第二步凝固液為濃度3?5質量％的CuCl 2溶液，45?60°C。
[0011 ] 進一步，制備方法為，先把納米活性炭和負離子粉溶于60°C的水中，待攪拌分散均勻后，在攪拌狀態(tài)下加入特征粘度不小于200mPa.s的海藻酸鈉，充分混合攪拌，按照濕法紡絲工藝，采用兩步法凝固制備得到；其中第一步凝固液為濃度3.2?4.5質量％的CaCl2溶液，40?55°C ;第二步凝固液為濃度3?5質量％的CuCl2溶液，45?60°C。
[0012]進一步，所述口罩濾層濾料的纖維細度為不大于1.0dtex0
[0013]本發(fā)明還提供一種所述口罩濾層濾料制備得到的口罩。
[0014]濾料的制備工藝采用公知的水刺無紡布工藝及兩步凝固法制備得到。
[0015]本發(fā)明所述的負離子粉，是采用粒徑不大于10nm的負離子粉復合在海藻酸銅纖維中獲得，負離子與氧氣結合成負氧離子，所帶負電荷與空氣中的微小粒子所帶的正電荷中和，使得微小粒子特別是小于0.5um的粒子沉降和更容易被纖維吸附過濾，從而有益于增強濾料過濾效果。
[0016]本發(fā)明所述的活性炭，具有吸附異味的效果，可以消除空氣中的異味，從而起到更好的使用舒適性。
[0017]本發(fā)明所述的海藻酸銅纖維，具備多孔結構、吸濕透氣、吸潮后更有利于吸附沉降氣溶膠粒子、比表面積大、抑菌性良好，且細度較小，以其制備的濾料與現(xiàn)行防粘PP無紡布濾料具有更大的空氣通流量、更低的呼氣和吸氣阻力、在纖維間空隙較大的情況下，仍然具備很好的過濾效率，同時，濾料具備良好的抑菌性能，抑制細菌的繁殖和傳播。所述海藻酸銅纖維是由從褐藻中提取的海藻酸鈉為原料制備紡絲原液，以銅鹽水溶液為凝固液，采用濕法紡絲工藝制備得到。纖維屬于天然纖維素纖維，微孔結構，吸濕透氣，吸濕性大于80%。且纖維外表面呈葉輪狀，有大量的溝槽，比表面積大(詳見附圖)，表面能大，很容易吸附直徑小于0.5um的微小粒子。而銅離子是具有良好的抑菌性，抑菌率大于99.9%。負離子粉會發(fā)射大量的負尚子，負尚子與氧氣結合成負氧尚子，呈布朗運動軌跡運動，很容易與空氣中直徑小于0.5um的微小粒子結合，中和其所帶正電荷，從而很容易被吸附沉降。
[0018]本發(fā)明所述的纖維，是以濕法紡絲工藝制備得到，制備過程中不使用強酸強堿、氧化劑或還原劑、不采用高溫工藝，克服了對添加負離子粉和活性炭的不良影響。與化纖相比，本發(fā)明所述的纖維解決了添加劑共混均勻性的難題，且吸濕透氣，表面積大。與粘膠等再生纖維素相比，避免了強酸強堿與負離子粉的反應從而失去功能性的難題，負離子粉的含量(>1質量％)大于現(xiàn)行通過后整理獲得負離子功能的再生纖維素纖維(負離子粉含量〈0.5質量％)，可以發(fā)射更高的負離子濃度，負離子粉結合更牢固不至于脫落被吸入人體造成危害。
[0019]本發(fā)明所述的纖維，細度不大于1.0dtex，優(yōu)選地，細度為0.30dtex?0.55dtex，經(jīng)公知的水刺無紡布工藝制備濾布，濾布纖維間間隙比超細旦(平均0.2?0.3dtex)紡粘PP無紡布濾料的大，但吸潮后本發(fā)明所述纖維會膨脹使間隙變小，且纖維比表面積大吸附力強，纖維本身有微孔透氣，并在負離子的協(xié)同作用下微小粒子沉降，反而使得本發(fā)明的過濾效率也同樣可以達到規(guī)定的90%以上，呼氣和吸氣阻力更小，具有更好的使用舒適性。
[0020]本發(fā)明所述的濾料，是經(jīng)過水刺無紡布工藝制備，根據(jù)所需過濾效率的不同，采用克重20?60g/m2。
[0021]本發(fā)明采用添加了負離子粉的海藻酸銅纖維濾料制備的口罩特別適合霧霾天氣中PM2.5的過濾，過濾效率大于90%。進一步地，還可以在紡絲原液中添加活性炭，制備負離子活性炭海藻酸銅纖維濾料用于本發(fā)明口罩，可以增加消除異味的功能，有更好的使用舒適性。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明所述纖維的表面電鏡圖，放大15000倍。
[0023]圖2是本發(fā)明所述纖維的截面電鏡圖，放大80000倍。
[0024]圖3是PP纖維電鏡圖，放大2000倍。
[0025]