一種防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及霧霾防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著霧霾天氣的增多和納米材料規(guī)?；a(chǎn)，顆粒物的環(huán)境暴露和職業(yè)接觸機(jī)會(huì)增加，佩戴口罩是最行之有效的方法之一?？谡种饕忻拶|(zhì)口罩、無紡布口罩和含靜電層口罩三類。其中棉質(zhì)口罩對(duì)呼吸阻力較小，但過濾效率低；無紡布口罩過濾效率高，但對(duì)呼吸的阻力較大；含靜電層口罩克服了上述兩種口罩的缺陷，具有過濾效率高、對(duì)呼吸阻力小的特點(diǎn)。含靜電層口罩所用材料主要為駐極體材料，駐極體材料能在強(qiáng)電場等因素作用下，極化并長期儲(chǔ)存電荷，使顆粒物在電場力的作用下被捕獲。由于呼吸過程伴隨水汽的呼出，會(huì)在口罩上吸附水，水的吸附會(huì)破壞口罩靜電層，使含靜電層的口罩過濾效率降低，同時(shí)水汽凝結(jié)在通氣孔中導(dǎo)致呼吸阻力增大。
[0003]因此需對(duì)含靜電層口罩進(jìn)行改進(jìn)，通過優(yōu)化表面處理技術(shù)，開發(fā)出一種能增強(qiáng)口罩內(nèi)外表層疏水性能的材料，使有效阻止水蒸氣在靜電過濾層的吸附，使材料保持較高的過濾效率和較小的呼吸阻力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是如何增加防護(hù)口罩用材料的表面疏水性能，而提供一種防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
[0008]步驟一:表面化學(xué)刻蝕處理:將無紡布材料置于堿溶液中處理0.5_4h，備用；表面化學(xué)刻蝕處理使無紡布材料表面形成一層納米級(jí)凹凸表層并產(chǎn)生大量活性羥基。
[0009]步驟二:接枝硬脂酸分子:向溫度為30?60°C的硬脂酸水溶液中加入步驟一經(jīng)表面化學(xué)刻蝕處理后的無紡布材料，以pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為4?6的條件下，在催化劑的存在下，恒溫保持12?72h，即得防護(hù)口罩用疏水薄膜材料。得到的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的水接觸角多150度。
[0010]優(yōu)選地，所述的步驟一還包括取出經(jīng)表面化學(xué)刻蝕處理后的無紡布材料，用去離子水沖洗其表面至pH <9。
[0011]優(yōu)選地，所述無紡布材料的厚度為0.2-0.8mm。
[0012]優(yōu)選地，所述的堿溶液為NaOH溶液，溶液濃度為2mol/L?6mol/L。
[0013]優(yōu)選地，所述的pH調(diào)節(jié)劑為HCl溶液，溶液濃度為0.lmol/L?0.5mol/Lo
[0014]優(yōu)選地，所述的硬脂酸的濃度為I?3g/100mL。
[0015]優(yōu)選地，所述的催化劑為N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3- 二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽，所述的N-羥基琥珀酰亞胺的濃度為0.1?lg/100mL，所述的1-(3- 二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽的濃度為0.1?lg/100mL。。
[0016]優(yōu)選地，所述的硬脂酸與N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3- 二甲氨基丙基)-3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽催化劑的重量比為I?3:0.1?1:0.1?I。
[0017]本發(fā)明還提供了使用所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法所制得的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料。
[0018]所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的水接觸角多150度，過濾效率多99%，透氣率多 110mm/so
[0019](三)有益效果
[0020]本發(fā)明提供的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，簡單易行，成本低廉；使用本發(fā)明方法所制得的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料疏水性能優(yōu)異，可有效阻止水蒸氣在口罩上的吸附，使材料保持高的過濾效率和小的呼吸阻力。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]將無紡布材料置于2mol/L的NaOH溶液中2h，取出后用去離子水沖洗無紡布表面至pH < 9。將處理后的無紡布材料置于盛有去離子水的容器中，在水浴鍋中加熱至50°C并保持恒溫，用0.lmol/L的鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值為4?6，將2.0g硬脂酸，1.0g N-羥基琥珀酰亞胺和0.5gl-(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽先后加入上述溶液中，再次用0.lmol/L的鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值為4?6，恒溫24h后取出。測量水在無紡布上的接觸角為155 度。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]將無紡布材料置于4mol/L的NaOH溶液中l(wèi)h，取出后用去離子水沖洗無紡布表面至pH < 9。將處理后的無紡布材料置于盛有去離子水的容器中，在水浴鍋中加熱至30°C并保持恒溫，用0.lmol/L的鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值為4?6，將1.5g硬脂酸，0.5g N-羥基琥珀酰亞胺和0.5gl-(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽先后加入上述溶液中，再次用0.lmol/L的鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值為4?6，恒溫48h后取出。測量水在無紡布上的接觸角為154 度。
[0026]對(duì)比例:
[0027]經(jīng)本發(fā)明方法處理后的無紡布和處理前的無紡布的疏水性能指標(biāo)-水接觸角進(jìn)行對(duì)比:結(jié)果表明，沒有處理過的無紡布水接觸角為102度，而經(jīng)本發(fā)明方法處理后的無紡布水接觸角多150度，達(dá)到超疏水級(jí)別。
[0028]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟一:表面化學(xué)刻蝕處理:將無紡布材料置于堿溶液中處理0.5-4h，備用； 步驟二:接枝硬脂酸分子:向溫度為30?60°C的硬脂酸水溶液中加入步驟一經(jīng)表面化學(xué)刻蝕處理后的無紡布材料，以pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為4?6的條件下，在催化劑的存在下，恒溫保持12?72h，即得防護(hù)口罩用疏水薄膜材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述的步驟一還包括取出經(jīng)表面化學(xué)刻蝕處理后的無紡布材料，用去離子水沖洗其表面至PH< 9。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述無紡布材料的厚度為0.2-0.8mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述的堿溶液為NaOH溶液，溶液濃度為2mol/L?6mol/L。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述的pH調(diào)節(jié)劑為HCl溶液，溶液濃度為0.lmol/L?0.5mol/Lo6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述的硬脂酸的濃度為I?3g/100mL。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述的催化劑為N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽；所述的N-羥基琥珀酰亞胺的濃度為0.1?lg/100mL，所述的1_ (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的濃度為0.1?lg/100mL。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，其特征在于，所述的硬脂酸與N-羥基琥珀酰亞胺和1-(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽催化劑的重量比為I?3:0.1?1:0.1?I。9.使用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法所制得的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料，其特征在于，所述的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的水接觸角多150度，過濾效率多99%，透氣率多110mm/so
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防護(hù)口罩用疏水薄膜材料的制備方法，該方法包括如下步驟：表面化學(xué)刻蝕處理：將厚度為0.2-0.8mm無紡布材料置于堿溶液中處理0.5-4h；取出表面化學(xué)刻蝕處理后的無紡布材料，用去離子水沖洗其表面至pH＜9；接枝硬脂酸分子：向溫度為30～60℃的硬脂酸水溶液中加入經(jīng)表面化學(xué)刻蝕處理后的無紡布材料，以pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為4～6的條件下，在催化劑的存在下，恒溫保持12～72h，即得防護(hù)口罩用疏水薄膜材料。使用本發(fā)明方法所制得的防護(hù)口罩用疏水薄膜材料疏水性能優(yōu)異，可有效阻止水蒸氣在口罩上的吸附，使材料保持高的過濾效率和小的呼吸阻力。
【IPC分類】A41D31/00, D06M11/38, D06M13/352, D06M13/188
【公開號(hào)】CN104894840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510289413
【發(fā)明人】趙鵬, 唐仕川, 王玲, 許志珍, 王煜倩, 張?jiān)獙?
【申請(qǐng)人】北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日