本發(fā)明涉及ncc作為口罩過濾材料的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ncc增強(qiáng)過濾片及pm2.5口罩。

背景技術(shù)：

pm2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物(暫無標(biāo)準(zhǔn)中文名)。雖然pm2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。pm2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響很大。

目前，針對這種極細(xì)粒子的防護(hù)手段主要是佩戴pm2.5口罩。然而，目前市場上的pm2.5口罩大多采用多層無紡布制作而成，網(wǎng)孔較大，其存在厚度大，質(zhì)量重，以及過濾較差等缺點

納米纖維素(nanocrystallinecellulose，簡稱ncc)是天然植物纖維經(jīng)酸水解后，獲得的尺寸在納米級的纖維素產(chǎn)品，與普通纖維素相比具有許多優(yōu)良性能。納米纖維素表面暴露著大量羥基，位于纖維素表面的活性羥基基團(tuán)之間極易形成氫鍵連接,形成三維納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因為其孔徑只有納米級別，所以可以輕松過濾pm2.5顆粒。同時纖維素是自然界儲藏量最大，可再生且可生物降解的生物高分子，所以ncc來源廣泛，且價格低廉，可以用作口罩過濾層的優(yōu)良材料。

現(xiàn)有技術(shù)提供一種pm2.5口罩，包括一口罩本體以及一過濾層，所述過濾層設(shè)置于所述口罩本體中，所述過濾層為一碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)由多層碳納米管膜層疊設(shè)置形成，該碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個微孔，該微孔的孔徑大于1微米小于2.5微米。該pm2.5口罩具有質(zhì)輕、透氣性好、并能有效過濾pm2.5顆粒等特點。但是該過濾層為碳納米管結(jié)構(gòu)，原材料價格昂貴，很難實現(xiàn)民用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供提供一種ncc增強(qiáng)過濾片。

一種ncc增強(qiáng)過濾的過濾片，是由多層過濾層疊加復(fù)合后由無紡布袋封裝而成，所述多層過濾層是由網(wǎng)狀無紡布浸漬不同濃度的ncc凝膠溶液干燥后制成。

進(jìn)一步地，所述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片的制作方法包括如下步驟：

步驟（1），ncc凝膠的配制：將硫酸水解棉短絨得的到表面帶負(fù)電的ncc分散于去離子水后超聲處理20-40min，然后置于透析袋中透析0.8-1.2h，并重復(fù)透析2-4次，將所得的ncc分散液分別配成多種不同濃度的ncc凝膠。

步驟（2），過濾層的制作：將高密度無紡布按依據(jù)口罩大小裁成一定尺寸，取多塊裁好的高密度無紡布分別置于配好的不同濃度的ncc凝膠中浸漬20-40min，并配以超聲震動，將浸漬好的高密度無紡布置于45-55℃恒溫烘箱中烘干。

步驟（3）：將烘干的過濾層疊加復(fù)合后用無紡布袋封裝制成ncc增強(qiáng)過濾pm2.5顆粒的過濾片。

進(jìn)一步地，所述過濾片的過濾層的層數(shù)為4-6層。

進(jìn)一步地，所述的過濾片的制作方法中，步驟（1）所述的配成ncc凝膠的濃度范圍為1wt%-6wt%。

進(jìn)一步地，所述的過濾片的制作方法中，步驟（2）所述的高密度無紡布裁成的長為15cm，寬為15cm。

進(jìn)一步地，所述的過濾片的制作方法中，步驟（2）所述的高密度無紡布置于ncc凝膠中浸漬30min。

更進(jìn)一步地，步驟（1）所述的配成ncc凝膠的濃度為4種，分別為2wt%，3wt%，4wt%，5wt%。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種pm2.5口罩。

一種pm2.5口罩，其特征在于，包括口罩本體和如上所述的ncc增強(qiáng)過濾的過濾片。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：(1)由于過濾片的過濾層微孔的孔徑達(dá)到納米級別，所以可以輕松過濾微米級別的pm2.5顆粒；(2)由于ncc具有高的強(qiáng)度及模量，所以本發(fā)明提供的pm2.5口罩的過濾層具有質(zhì)輕且高強(qiáng)度等優(yōu)點；(3)ncc膜表面存在大量活性羥基，對空氣中的微粒具有很好的吸附作用，進(jìn)一步提高了口罩過濾層對pm2.5微粒的過濾能力；(4)所述的過濾片可根據(jù)口罩本體尺寸進(jìn)行設(shè)計裁剪，具有良好的適應(yīng)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所涉及的一種ncc增強(qiáng)過濾的過濾片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)注為：1過濾片，11過濾層，12無紡布袋。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，

實施例1

一種ncc增強(qiáng)過濾的過濾片，是由4層過濾層11疊加復(fù)合后由無紡布袋封12裝而成，所述4層過濾層11是由網(wǎng)狀無紡布浸漬4種不同濃度的ncc凝膠溶液干燥后制成。

所述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片的制作方法具體包括如下步驟：

步驟（1），ncc凝膠的配制：將硫酸水解棉短絨得的到表面帶負(fù)電的ncc分散于去離子水后超聲處理20min，然后置于透析袋中透析0.8h，并重復(fù)透析2次，將所得的ncc分散液分別配成2wt%，3wt%，4wt%，5wt%4種不同濃度的ncc凝膠。

步驟（2），過濾層的制作：將高密度無紡布按依據(jù)口罩大小裁成長和寬均為15cm，取4塊裁好的高密度無紡布分別置于配好的4種濃度的ncc凝膠中浸漬20min，并配以超聲震動，將浸漬好的高密度無紡布置于45℃恒溫烘箱中烘干，得到4層過濾層11。

步驟（3）：將烘干的4層過濾層11疊加復(fù)合后用無紡布袋12封裝制成ncc增強(qiáng)過濾pm2.5口罩的過濾片1。

一種pm2.5口罩，包括口罩本體和上述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片。

實施例2

一種ncc增強(qiáng)過濾的過濾片，是由6層過濾層11疊加復(fù)合后由無紡布袋12封裝而成，所述6層過濾層11是由網(wǎng)狀無紡布浸漬6種不同濃度的ncc凝膠溶液干燥后制成。

所述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片的制作方法具體包括如下步驟：

步驟（1），ncc凝膠的配制：將硫酸水解棉短絨得的到表面帶負(fù)電的ncc分散于去離子水后超聲處理40min，然后置于透析袋中透析1.2h，并重復(fù)透析4次，將所得的ncc分散液分別配成1wt%，2wt%，3wt%，4wt%，5wt%，6wt%6種不同濃度的ncc凝膠。

步驟（2），過濾層的制作：將高密度無紡布按依據(jù)口罩大小裁成長和寬均為15cm，取6塊裁好的高密度無紡布分別置于配好的6種濃度的ncc凝膠中浸漬40min，并配以超聲震動，將浸漬好的高密度無紡布置于55℃恒溫烘箱中烘干得到6層過濾層11。

步驟（3）：將烘干的過濾層11疊加復(fù)合后用無紡布袋12封裝制成ncc增強(qiáng)過濾pm2.5口罩的過濾片1。

一種pm2.5口罩，包括口罩本體和上述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片。

實施例3

一種ncc增強(qiáng)過濾的過濾片，包括口罩本體和過濾片1，所述過濾片1是由5層過濾層11疊加復(fù)合后由無紡布袋12封裝而成，所述5層過濾層11是由網(wǎng)狀無紡布浸漬5種不同濃度的ncc凝膠溶液干燥后制成。

所述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片的制作方法具體包括如下步驟：

步驟（1），ncc凝膠的配制：將硫酸水解棉短絨得的到表面帶負(fù)電的ncc分散于去離子水后超聲處理30min，然后置于透析袋中透析1h，并重復(fù)透析3次，將所得的ncc分散液分別配成1wt%，2wt%，3wt%，4wt%，5wt%，5種不同濃度的ncc凝膠。

步驟（2），過濾層的制作：將高密度無紡布按依據(jù)口罩大小裁成長和寬均為15cm，取5塊裁好的高密度無紡布分別置于配好的5種濃度的ncc凝膠中浸漬30min，并配以超聲震動，將浸漬好的高密度無紡布置于50℃恒溫烘箱中烘干，得到5層過濾層11。

步驟（3）：將烘干的過濾層11疊加復(fù)合后用無紡布袋12封裝制成ncc增強(qiáng)過濾pm2.5口罩的過濾片1。

一種pm2.5口罩，包括口罩本體和上述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片。

實施例4

一種ncc增強(qiáng)過濾的過濾片，包括口罩本體和過濾片1，所述過濾片1是由4層過濾層11疊加復(fù)合后由無紡布袋12封裝而成，所述4層過濾層11是由網(wǎng)狀無紡布浸漬4種不同濃度的ncc凝膠溶液干燥后制成。

所述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片的制作方法具體包括如下步驟：

步驟（1），ncc凝膠的配制：將硫酸水解棉短絨得的到表面帶負(fù)電的ncc分散于去離子水后超聲處理30min，然后置于透析袋中透析1h，并重復(fù)透析3次，將所得的ncc分散液分別配成2wt%，3wt%，4wt%，5wt%，4種不同濃度的ncc凝膠。

步驟（2），過濾層的制作：將高密度無紡布按依據(jù)口罩大小裁成長和寬均為15cm，取4塊裁好的高密度無紡布分別置于配好的4種濃度的ncc凝膠中浸漬30min，并配以超聲震動，將浸漬好的高密度無紡布置于50℃恒溫烘箱中烘干，得到4層過濾層11。

步驟（3）：將烘干的過濾層11疊加復(fù)合后用無紡布袋12封裝制成ncc增強(qiáng)過濾pm2.5口罩的過濾片1。

一種pm2.5口罩，包括口罩本體和上述ncc增強(qiáng)過濾的過濾片。

將上述實施例1-4制得的過濾片在дp=1kpa的情況下進(jìn)行透氣度測試，對直徑大于2μm的顆粒進(jìn)行過濾效果測試，并測過濾片的橫向抗張強(qiáng)度和縱向抗張強(qiáng)度。其結(jié)果如下表：

可見，本發(fā)明的ncc增強(qiáng)過濾pm2.5口罩的過濾片具有非常好的過濾效果、透氣效果及強(qiáng)度。

總之，本發(fā)明設(shè)計的ncc增強(qiáng)過濾的過濾片具有非常好的過濾效果和強(qiáng)度，使用該過濾片的pm2.5口罩也具有非常好的的過濾效果、透氣性和耐用性，且制作成本低，有利于實現(xiàn)民用推廣。

上述僅為本發(fā)明4個具體實施方式，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。