一種適合高污染天氣的呼吸面罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及空氣凈化技術領域，具體涉及一種適合高污染天氣的呼吸面罩。
【背景技術】
[0002]霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述，尤其是PM2.5 (空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成。
[0003]2015年11月中上旬，以沈陽等地為代表的城市，其霧霾PM2.5指數達到了驚人的1140，屬于重度污染。在這類環(huán)境下，污染物不僅傷害人們的呼吸系統(tǒng)，還會導致眼睛等器官產生灼燒感，損傷眼睛的健康。
[0004]現有的防護措施，一般是采用口罩，口罩分僅僅具備過濾功能的醫(yī)用口罩，以及摻雜有活性炭的口罩。這類口罩，僅僅起過濾功能，對空氣中的細微顆粒不能完全過濾，同時空氣中的有害氣體，比如硫氧化物和氮氧化物，甚至甲苯、甲醛、丙烯醛等有機污染物，仍能通過上述口罩進入佩戴者的呼吸系統(tǒng)，對身體健康造成極大損害。
[0005]同時，所述防護，僅僅置于口鼻部位，對于臉部其他器官，比如眼睛，沒有任何保護作用。目前市面上還有呼吸面具在售，其參考防毒面具的設計進行簡化。但這類呼吸面具比較笨重，一般只適合在極端的環(huán)境下保護作業(yè)者使用，在日常生活中佩戴，舒適性是很大的問題，同時，其美觀度也不夠，不適合在日常生活中佩戴。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種適合高度污染天氣的呼吸面罩，其采用特定的呼氣與吸氣結構，在實現過濾功能的前提下，還能對空氣進行催化，將空氣中的有害物質，比如氮氧化物、碳氧化物、有機氣味污染比如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛等，進行分解、氧化或/和吸附，對空氣進行殺菌凈化，保證過濾的空氣潔凈，保護了作業(yè)者的身體健康。
[0007]本發(fā)明的目的之一還在于提供一種呼吸面罩，在保護佩戴者的呼吸系統(tǒng)的同時，能夠保護佩戴者的眼睛以及面部皮膚。
[0008]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0009]—種適合高度污染天氣的呼吸面罩，包括被針織物覆蓋的面具主體，所述面罩包括:濾芯連接孔，濾芯與所述濾芯連接孔連接；透鏡孔，透鏡安裝在所述透鏡孔中；排氣孔，用于排出內部空氣的排氣單元安裝到所述排氣孔上；以及掛鉤，設置為向后突起，所述面具被戴在使用者的面部以保護面部不受有毒物質的侵害，所述濾芯按照空氣的流動方向，先后設置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。
[0010]所述第一吸附部件設置有纖維過濾層，所述纖維過濾層疊加有紙質纖維物過濾層和超細玻璃纖維物過濾層。
[0011]所述催化部件設置有催化劑層，所述催化劑包括如下組分，
[0012]A)l% -10%的β型硅酸鐵，所述β型硅酸鐵組成如下所示:
[0013](x+y)M(2/n)0.xFe203.yAl203.zSi02.wH20
[0014]式中，M表示陽離子，n是陽離子M的原子價，x+y+z = 1, z/x為100_220，w為1以上的正整數；
[0015]B)5% -15%的摻雜有 Ce 的 V205/(Mo03) x (W03)!.與 T1 2混合物，Ce: V 205/(Mo03)x (W03) 1 x: Ti02的摩爾比為0.25:1: 2，且所述二氧化鈦為銳鈦礦晶型，所述X為0.1-0.5 ；
[0016]C)余量的ZSM-5分子篩。
[0017]所述第二吸附部件設置有吸附層，所述吸附層由活性炭和載有銀的納米二氧化鈦組成，其混合質量比為5:1-2:1，例如4.5:1,4:1,3.5:1，3:1等。
[0018]將本發(fā)明的呼吸面罩置于佩戴者的口鼻，吸入的空氣進入第一吸附部件，在第一吸附部件中，先后經過紙質纖維層與超細玻璃纖維層的過濾，對空氣中的顆粒物以及大分子物質進行過濾。
[0019]隨后經過濾后的空氣進入催化部件，在催化部件中，空氣中的有機污染物，例如甲醛等，被催化氧化，變?yōu)闊o害或易于吸收的其他有機物。
[0020]經催化后的空氣，進入第二吸附部件。空氣中被催化氧化的有機污染物被活性炭吸收，且分布于活性炭中的銀，對空氣中的微生物進行殺毒，從而降低了細菌的含量。從而實現了對佩戴者呼吸系統(tǒng)的保護。
[0021]本發(fā)明的適合高污染天氣的呼吸面罩采用針織物覆蓋的面具，面具主體采用橡膠、硅膠、軟質PVC、TPU或PU聚氨酯、TPE或TPR等彈性材料，所述主體的材料柔然并具備彈性，與佩戴者的臉部比較契合，不會產生佩戴空隙從而導致漏氣等情形的發(fā)生。所述面具主體采用針織物覆蓋，一方面可以提升佩戴者的舒適度，另一方面可以增加美觀度。
[0022]本發(fā)明的面罩具備透鏡，所述透鏡可以有效保護佩戴者的眼睛并不會影響視線。
[0023]本發(fā)明的濾芯按照空氣的流動方向，先后設置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件，濾芯通過選取特定組分A和組分B，使得該催化劑產生協(xié)同效應，能夠在霧霾PM2.5達到1000以上時，仍然使得該呼吸面罩對空氣中霧霾PM 2.5顯著下降到0。同時，本發(fā)明的催化劑活性高，室溫下即能起到催化作用，將空氣中的甲醛、苯等有機物降解稱為二氧化碳，并將對人體有害的硫氧化物、氮氧化物催化氧化為較高價態(tài)，進而用活性炭吸附，將各種污染物降低至ppm級。苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的去除達到了 0.01毫克/立方米以下，同時顯著降低了循環(huán)氣中的微生物含量。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明通過下述實施例對本發(fā)明的呼吸面具進行說明。
[0025]實施例1
[0026]—種適合高度污染天氣的呼吸面罩，包括被針織物覆蓋的面具主體，所述面罩包括:濾芯連接孔，濾芯與所述濾芯連接孔連接；透鏡孔，透鏡安裝在所述透鏡孔中；排氣孔，用于排出內部空氣的排氣單元安裝到所述排氣孔上；以及掛鉤，設置為向后突起，所述面具被戴在使用者的面部以保護面部不受有毒物質的侵害，所述濾芯按照空氣的流動方向，先后設置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。
[0027]所述第一吸附部件設置有纖維過濾層，所述纖維過濾層先后順序疊加有紙質纖維物過濾層和超細玻璃纖維物過濾層。
[0028]所述催化部件設置有催化劑層，通過浸漬法制備得到催化劑，包括如下組分，
[0029]A)5%的β型硅酸鐵，所述β型硅酸鐵組成如下所示:
[0030](x+y)M(2/n)0.xFe203.yAl203.zSi02.wH20
[0031]式中，M表示陽離子，n是陽離子M的原子價，x+y+z = l，z/x為100-220，w為1以上的正整數；
[0032]B) 10 % 的摻雜有 Ce 的 V205/(Mo03) x _ !.與 T1 2混合物，Ce:V 205/(Mo03)x (W03) 1 x: Ti02的摩爾比為0.25:1: 2，且所述二氧化鈦為銳鈦礦晶型，所述X為0.2 ;
[0033]C)余量的ZSM-5分子篩。
[0034]所述第二吸附層由活性炭和載有銀的納米二氧化鈦組成，其混合質量比為3:1。
[0035]為測試其凈化功能，通入霧霾PM2.5指數為1400的大氣，并使得氣體的苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量達到10毫克/立方米，粉塵含量為中等。將所述氣體通過本發(fā)明的呼吸面罩，其霧霾PM2.5指數下降為0，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量達到0.01毫克/立方米以下。
[0036]對比例1
[0037]組分A含量15%，不含組分B，其余條件不變，其PM2.5值為40，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量在0.1毫克/立方米以上。
[0038]對比例2
[0039]組分B含量15%，不含組分A，其余條件不變，其PM2.5值為39，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量在0.1毫克/立方米以上。
[0040]對比例3
[0041]將組分C的ZSM-5分子篩替換為三氧化二鋁，其余條件不變，其PM2.5值為47，苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛含量在0.1毫克/立方米以上。
[0042]上述實施例及對比例說明，本發(fā)明的呼吸面具的濾毒罐幾種組分之間以及催化劑載體之間存在特定的聯系，省略或替換其中一種或幾種，都不能達到本申請的特定效果，證明其產生了協(xié)同效應。
[0043]申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的呼吸面具及采用的催化劑，但本發(fā)明并不局限于上述催化劑，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細催化劑才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內。
【主權項】
1.一種適合高度污染天氣的呼吸面罩，包括被針織物覆蓋的面具主體，所述面罩包括:濾芯連接孔，濾芯與所述濾芯連接孔連接；透鏡孔，透鏡安裝在所述透鏡孔中；排氣孔，用于排出內部空氣的排氣單元安裝到所述排氣孔上；以及掛鉤，設置為向后突起，所述面具被戴在使用者的面部以保護面部不受有毒物質的侵害，所述濾芯按照空氣的流動方向，先后設置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件； 所述第一吸附部件設置有纖維過濾層，所述纖維過濾層疊加有紙質纖維物過濾層和超細玻璃纖維物過濾層； 所述催化部件設置有催化劑層，所述催化劑包括如下組分， A)l%-10%的β型硅酸鐵，所述β型硅酸鐵組成如下所示: (x+y)M{2/n)0.xFe203.yAl203.zSi02.wH20 式中，M表示陽離子，η是陽離子Μ的原子價，x+y+z = 1，z/x為100-220，w為1以上的正整數；B)5% -15 % 的摻雜有 Ce 的 V205/ (Mo03)x (W03)! xig T1 2混合物，Ce:V 205/(Mo03)x (W03) 1 x: Ti02的摩爾比為0.25:1: 2，且所述二氧化鈦為銳鈦礦晶型，所述X為0.1-0.5 ； C)余量的ZSM-5分子篩； 所述第二吸附過濾吸附部件設置有吸附層，所述吸附層由活性炭和載有銀的納米二氧化鈦組成，其混合質量比為5:1-2:1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適合高度污染天氣的呼吸面罩，包括被針織物覆蓋的面具主體，所述面罩包括：濾芯連接孔，濾芯與所述濾芯連接孔連接；透鏡孔，透鏡安裝在所述透鏡孔中；排氣孔，用于排出內部空氣的排氣單元安裝到所述排氣孔上；以及掛鉤，設置為向后突起，所述面具被戴在使用者的面部以保護面部不受有毒物質的侵害，所述濾芯按照空氣的流動方向，先后設置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。本發(fā)明的呼吸面罩可以在霧霾PM2.5達到1000以上時，將空氣凈化到PM2.5為0，并將空氣中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛、丙烯醛的去除達到了0.01毫克/立方米以下，同時保護佩戴者的皮膚及眼睛。
【IPC分類】A62B18/02, B01J29/48, A62B7/10, A62B23/02
【公開號】CN105413077
【申請?zhí)枴緾N201510780100
【發(fā)明人】朱忠良
【申請人】朱忠良
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月13日