一种透气吸水树脂及其制备方法和防尘防毒口罩
阅读说明：本技术 一种透气吸水树脂及其制备方法和防尘防毒口罩 (Breathable water-absorbent resin, preparation method thereof and dustproof and gas-defense mask ) 是由 杨金明 于 2020-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种透气吸水树脂,按照重量份数包括以下各组分：淀粉50-60份；PTFE28-34份；偶联剂2-3份；淀粉增塑剂18-26份；本发明与现有技术相比,通过淀粉增塑剂来对淀粉进行改性,从而使淀粉具有优异的可塑性,然后通过偶联剂来使改性后的淀粉与PTFE发生交联反应,合理利用淀粉的强吸水性能以及PTFE的透气、过滤等性能来制备本透气吸水树脂,将本透气吸水树脂加工成透气膜块后热熔在口罩的内层上,能够快速的对佩戴者嘴中呼出的水蒸汽中的水分进行吸附,提高了佩戴者的佩戴舒适感以及口罩的透气效果。(The invention discloses a breathable water-absorbent resin which comprises the following components in parts by weight: 50-60 parts of starch; 28-34 parts of PTFE; 2-3 parts of a coupling agent; 18-26 parts of a starch plasticizer; compared with the prior art, the invention modifies starch through the starch plasticizer, so that the starch has excellent plasticity, then the modified starch and PTFE generate a cross-linking reaction through the coupling agent, the breathable water-absorbent resin is prepared by reasonably utilizing the strong water-absorbing performance of the starch and the air permeability, filtration and other performances of the PTFE, the breathable water-absorbent resin is processed into the breathable film block and then is hot-melted on the inner layer of the mask, the moisture in the water vapor exhaled from the mouth of a wearer can be rapidly adsorbed, and the wearing comfort of the wearer and the ventilation effect of the mask are improved.)
技术领域
本发明涉及医用防护品技术领域，具体涉及一种透气吸水树脂及其制备方法和防尘防毒口罩。
背景技术
由于新型冠状病毒传播能力之强和感染人数之多，造成全球相继出现医疗物资短缺，目前重点物资需求分为五大类，其中医用防护服和医用防护口罩等重点防护用品属于非常紧缺的第一类物资，导致战斗在“抗疫”第一线的医务人员受到极大感染的威胁。因此，医用防护服和医用防护口罩的数量和质量已经成为全球防控新冠肺炎疫情的关键因素。
现有的防护口罩虽然具有一定的防护性能，但是其在使用的过程中，口罩容易粘附在佩戴者的嘴上，且嘴在排气的过程中会产生大量的水蒸汽，因口罩内层一般是由无纺布制成，水蒸汽汇集在无纺布将其打湿，而无纺布的吸水效果差，从而严重影响佩戴者的佩戴舒适感以及口罩的透气效果。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种透气吸水树脂，以解决现有技术中，口罩内层由无纺布制成，无纺布的吸水效果差，从而严重影响佩戴者的佩戴舒适感以及口罩的透气效果的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种透气吸水树脂，按照重量份数包括以下各组分：
淀粉 50-60份；
PTFE 28-34份；
偶联剂 2-3份；
淀粉增塑剂 18-26份。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明中的透气吸水树脂，通过淀粉增塑剂来对淀粉进行改性，从而使淀粉具有优异的可塑性，然后通过偶联剂来使改性后的淀粉与PTFE发生交联反应，合理利用淀粉的强吸水性能以及PTFE的透气、过滤等性能来制备本透气吸水树脂，将本透气吸水树脂加工成透气膜块后热熔在口罩的内层上，能够快速的对佩戴者嘴中呼出的水蒸汽中的水分进行吸附，提高了佩戴者的佩戴舒适感以及口罩的透气效果。
进一步，所述淀粉增塑剂包括按比例混合的尿素、甲酰胺和甘油，其中尿素、甲酰胺和甘油之间的比例为2:1：(1.5-2)。
进一步，所述偶联剂为马来酸酐或顺酐。
为了高效且高品质的加工出本发明中的透气吸水树脂，本发明中还采用了如下的技术方案：一种透气吸水树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1，按比例称量好各组分，后将淀粉和淀粉增塑剂加入到高速混料机中混合10-14min，再将混合物加入至开炼机中塑化拉片；
S2，将S1步骤制备的产物、PTFE以及偶联剂再加入至高速混料机中，混合12-16min；
S3，将S2步骤混合后的混合物加入至双螺杆挤出机中进行挤出加工，双螺杆挤出机的螺杆转速为90-100r/min，挤出温度为100-120℃。
本发明中的透气吸水树脂的制备方法是先将淀粉与淀粉增塑剂进行充分的混合之后，使淀粉增塑剂在开炼机中对淀粉进行改性，增强淀粉的可塑性；并通过开炼机将改性后的淀粉塑化拉片，便于后续与PTFE和偶联剂能够快速的混合均匀，后通过双螺杆挤出机来制备出本发明中的透气吸水树脂，其方法简便且制备过程高效。
为了增强口罩的吸水效果、透气效果和过滤除菌效果，以及增强佩戴者的佩戴舒适感，本发明中还采用了如下的技术方案：一种防尘防毒口罩，包括由内保护层、过滤层以及外保护层构成的口罩本体，所述过滤层呈波浪状的夹设在内保护层和外保护层之间，且内保护层远离过滤层的一侧位于佩戴时嘴部接触处设置有透气吸水块，透气吸水块中部向靠近外保护层一侧凹陷；
其中，所述透气吸水块是上述制备的透气吸水树脂经过熔融后通过模具压制而成。
本发明制备的防尘防毒口罩通过将过滤层设置成波浪状后夹设在内保护层和外保护层之间是为了提高口罩的透气性能，在佩戴本防尘防毒口罩的时候，通过透气吸水块将口罩本体与佩戴者的嘴部分隔开，能够进一步提高口罩的透气性能；同时本防尘防毒口罩是由本发明制备的透气吸水树脂加工制成，使得透气吸水块具有一定的吸水、透气和过滤除菌的性能，以提高了本防尘防毒口罩的吸水效果、透气效果和过滤除菌效果；且使透气吸水块中部向靠近外保护层一侧凹陷，透气吸水块与佩戴者的嘴部外侧一圈接触，透气吸水块的中部不与佩戴者的嘴部主要呼吸气位置接触，进一步来提高本口罩的透气性能。
附图说明
图1为本发明中的防尘防毒口罩的结构示意图；
图2为图1沿A-A线的局部剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：口罩本体1、内保护层11、过滤层12、外保护层13、挂耳部2、挂耳主线21、调节线22、粘接块23、透气吸水块3。
实施例1
本发明实施例提出了一种透气吸水树脂，按照重量份数包括以下各组分：50份的淀粉、28份的PTFE、2份的马来酸酐、7.2份的尿素、3.6份的甲酰胺以及7.2份的甘油。
实施例2
本发明实施例提出了一种透气吸水树脂，按照重量份数包括以下各组分：60份的淀粉、 34份的PTFE、3份的顺酐、11.6份的尿素、5.8份的甲酰胺以及8.6份的甘油。
实施例3
本发明实施例提出了一种透气吸水树脂，按照重量份数包括以下各组分：54份的淀粉、 30份的PTFE、2.5份的顺酐、8.8份的尿素、4.4份的甲酰胺以及6.8份的甘油。
实施例4
本发明实施例提出了一种透气吸水树脂，按照重量份数包括以下各组分：58份的淀粉、 28份的PTFE、3份的马来酸酐、8.8份的尿素、4.4份的甲酰胺以及8.8份的甘油。
实施例5
本发明实施例提出了一种透气吸水树脂，按照重量份数包括以下各组分：53份的淀粉、32份的PTFE、2.7份的马来酸酐、9.8份的尿素、4.9份的甲酰胺以及7.3份的甘油。
上述实施例1-实施例5均采用下述的方法进行加工制备,包括以下步骤：
S1，按比例称量好各组分，后将淀粉和由尿素、甲酰胺和甘油组成的淀粉增塑剂加入到高速混料机中混合10-14min，再将混合物加入至开炼机中塑化拉片；
S2，将S1步骤制备的产物、PTFE以及偶联剂再加入至高速混料机中，混合12-16min，其中偶联剂为顺酐或马来酸酐；
S3，将S2步骤混合后的混合物加入至双螺杆挤出机中进行挤出加工，从而制得本发明中的透气吸水树脂，双螺杆挤出机的螺杆转速为90-100r/min，挤出温度为100-120℃。
通过尿素、甲酰胺和甘油进行协同效应来与淀粉分子中的羟基形成氢键，以减少淀粉分子内及分子间的氢键密度，降低淀粉分子间作用力；仅通过尿素和甲酰胺也可以对淀粉进行改性，但是淀粉分子链段活动能力有限，使得到的可塑性淀粉比较脆硬，成型及制样过程中产生的内应力和微观缺陷不易松弛和弥合，材料的断裂强度和伸长率均不高；通过加入甘油来与淀粉形成一些较弱的氢键，使体系中氢键平均强度降低，加之体积较大的甘油与甲酰胺形成甘油甲酸酯的隔离作用，导致体系中的分子网格相对松散，大分子链段活动能力有所加强，得到的可塑性淀粉比较坚韧，成型及制样过程中产生的内应力和微观缺陷较易松弛和弥合，材料的断裂强度和伸长率大大提高。
本发明中合理的将制备的透气吸水树脂应用在口罩上，采用的一种防尘防毒口罩，包括由内保护层、过滤层以及外保护层构成的口罩本体，所述过滤层呈波浪状的夹设在内保护层和外保护层之间，且内保护层远离过滤层的一侧位于佩戴时嘴部接触处设置有透气吸水块，透气吸水块中部向靠近外保护层一侧凹陷；
其中，所述透气吸水块是由上述实施例1-实施例5中任一项所述的透气吸水树脂经过熔融后通过模具压制而成。
本发明中合理的将制备的透气吸水树脂应用在口罩上，采用的一种防尘防毒口罩，包括由内保护层11、过滤层12以及外保护层13构成的口罩本体1，所述过滤层12呈波浪状的夹设在内保护层11和外保护层13之间，且内保护层11远离过滤层12的一侧位于佩戴时嘴部接触处设置有透气吸水块3，透气吸水块3中部向靠近外保护层13一侧凹陷；
其中，所述透气吸水块3是由上述实施例1-实施例5中任一项所述的透气吸水树脂经过熔融后通过模具压制而成。
本发明制备的防尘防毒口罩通过将过滤层12设置成波浪状后夹设在内保护层11和外保护层13之间是为了提高口罩的透气性能，在佩戴本防尘防毒口罩的时候，通过透气吸水块3将口罩本体1与佩戴者的嘴部分隔开，能够进一步提高口罩的透气性能；同时本防尘防毒口罩是由本发明制备的透气吸水树脂加工制成，使得透气吸水块3具有一定的吸水、透气和过滤除菌的性能，以提高了本防尘防毒口罩的吸水效果、透气效果和过滤除菌效果；且使透气吸水块3中部向靠近外保护层13一侧凹陷，透气吸水块3与佩戴者的嘴部外侧一圈接触，透气吸水块3的中部不与佩戴者的嘴部主要呼吸气位置接触，进一步来提高本口罩的透气性能。
本发明制备的防尘防毒口罩还包括在所述口罩本体1上连接的两挂耳部2，两挂耳部 2相向布置在口罩本体1的侧边上，每个挂耳部2均包括内部中空的挂耳主线21，挂耳主线21的两端均与口罩本体1相连，挂耳主线21的一端外壁上开有穿孔，挂耳主线21内远离穿过孔的一端固定连接有调节线22，调节线22的自由端自由穿过穿孔后置于挂耳主线21的外侧，且调节线22的自由端固定连接有粘接块23。
佩戴者在进行配合的时候，将两挂耳部2挂设在两耳朵上后，拿取调节线22的自由端向其固定端方向拉扯来使挂耳主线21收缩，来调节挂耳主线21的松紧度，以满足不同佩戴者的需要，使本防尘防毒口罩能够牢固的进行配合，且使口罩对佩戴者的面部进行良好的密封，以提高口罩的防护性能；
然后将粘接块23粘接在挂耳主线21的外侧，从而对调节后的挂耳主线21进行固定；当需要重新调整挂耳主线21的松紧度时，将粘接块23与挂耳主线21的外侧脱离粘接状态后，即可重新进行调节，方便、快捷。
粘接块23上可以贴设有防护膜，将防护膜从粘接块23上撕扯下来后即可使用粘接块 23。
其中，过滤层12是由聚乙烯树脂与PTFE膜混合加工后压制形成的过滤膜，使过滤膜具有良好的透气性和过滤杀菌性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。