一种全可生物降解聚乳酸医用口罩

：本技术涉及空气过滤领域，具体涉及一种全可生物降解聚乳酸医用口罩。背景技术0、背景技术：1、传统的一次性医用口罩、医用外科口罩其外层、过滤层、内层主体材料以及耳带和鼻梁条等配件都是由聚丙烯等不可生物降解塑料构成的，会对生态环境构成长期的危害。因此采用可生物降解材料制备可生物降解得口罩是解决或减缓废弃口罩污染问题的可行方案之一。2、聚乳酸(pla)是一种集生物降解性、生物相容性和生物可吸收性于一体的绿色环保热塑性聚酯。科研工作者已通过熔喷或静电纺丝等技术对聚乳酸过滤膜及聚乳酸口罩制备开展了大量研究。如实用新型专利cn 212368385 u公开了一种具有五层过滤结构的聚乳酸纤维抑菌可生物降解口罩，cn 214854521 u公开了一种内层、过滤层、外层均为聚乳酸纤维材质的可生物降解口罩。3、不过上述方案中口罩所使用的耳带和鼻梁条材质仍为普通塑料，丢弃口罩引起的环境问题不能完全解决。现有技术方案也有采用可降解的耳带的，但是也存在问题，如耳带与罩体连接点强度不高，同时制备工艺相对复杂。4、虽然发明专利cn 113208206 a公开一种全生物降解口罩及其制备方法，其所选择实现口罩罩体、耳带和鼻梁条材料均可生物降解，实现了口罩组成材料的全可生物降解，但其弹性耳带材料与聚乳酸罩体焊点处拉力强度较低，不能达到10n的要求，仅用于普通民用口罩制造，无法满足医用外科口罩标准(yy0469-2011)口罩耳带与口罩体连接点处断裂强力应不小于10n的要求，限制了其在医用领域的应用。5、发明专利cn 114451605 a公开了一种口罩罩体、耳带均为聚乳酸材料的医用口罩制备技术，为解决聚乳酸耳带与口罩罩体焊接强度不够的问题，该发明增加设计了一种耳挂固定夹持机构，此夹持固定机构包括绕线柱、夹块、弧形槽、弹簧、橡胶垫等，与前述方案相似，该发明同样由于其结构过于复杂，使用不便，制备方法复杂，同时产品成本高企，不利于应用推广。技术实现思路0、技术实现要素：1、针对以上问题，本实用新型提出一种全可生物降解聚乳酸医用口罩，解决了口罩废弃后全生物可降解的问题，同时设计增加了可生物降解焊接垫片从而解决了耳带与罩体连接点强度不高的问题。2、一种全可生物降解聚乳酸医用口罩，包括长方形罩体，鼻梁条固定到罩体一侧边缘处，在长方形罩体另外相对的两边缘分别焊接有一个耳带，其特征在于，包括具有过滤层的可生物降解罩体、可生物降解弹性耳带、能够反复弯折的可生物降解鼻梁条及可生物降解焊接垫片。3、所述具有过滤层的可生物降解罩体由外层微纳米级可生物降解无纺布、中间层纳米级可生物降解过滤层和内层微纳米级可生物降解无纺布叠加构成，边缘焊接成一体，形成整体为长方形的罩体；可生物降解鼻梁条平行焊接于罩体一侧边缘处；耳带与罩体焊接固定处额外增加了可生物降解焊接垫片，罩体、可生物降解焊接垫片、耳带焊接成一体。4、进一步优化所述长方形罩体微观结构，提高过滤和通气性能等；包括所述外层可生物降解无纺布的纤维平均直径为0.5-20μm，克重(即面密度)为10-30g/m2，中间层可生物降解过滤层的纤维平均直径为50-500nm，克重为0.1-5g/m2，外层可生物降解无纺布的纤维平均直径为0.5-20μm，克重为10-30g/m2；优选地，所述外层微纳米级可生物降解无纺布和内层微纳米级可生物降解无纺布采用纺粘无纺布或水刺无纺布，所述中间层纳米级可生物降解过滤层采用溶液静电纺丝法制备，得到的超薄可生物降解过滤层具有高过滤效率。5、所述的耳带与罩体焊接固定处额外增加了可生物降解焊接垫片，在耳带与罩体焊接固定处，在耳带与罩体之间设有可生物降解焊接垫片，然后焊接，将耳带、可生物降解焊接垫片与罩体焊接成一体，这种结构增加了耳带与罩体连接点强度。所述的可生物降解焊接垫片的厚度为0.2-2mm。可生物降解焊接垫片面向对应的尺寸大于可生物降解耳带带子的直径。6、可生物降解焊接垫片采用聚乳酸改性可降解聚酯橡胶垫片，所述的聚乳酸改性可降解聚酯橡胶指的是采用40wt％的聚乳酸对60wt％可降解聚酯橡胶混合均匀按照聚酯橡胶制备薄膜的方法制备成垫片。7、所述可生物降解耳带为可生物降解热塑性硫化橡胶(tpv)弹性耳带，断裂强力为10-30n，断裂伸长率为50-500％，具有高弹性和优异的力学性能。8、所述可生物降解鼻梁条为高韧性全塑鼻梁条，其在60次反复弯折后依旧可以保证材料不断裂；9、所述的可生物降解焊接垫片与内层微纳米级可生物降解无纺布和可生物降解耳带均具有很好的相容性，使得焊接时，可相融固定成一体；可生物降解焊接垫片采用聚乳酸改性可降解聚酯橡胶垫片。在耳带和口罩罩体超声焊接过程中，可生物降解焊接垫片置于耳带和罩体之间，延缓了超声焊头热量传导，避免了可生物降解热塑性硫化橡胶(tpv)弹性耳带在瞬时高温和压力作用下变形过大，破坏其内部结晶组分，导致焊点处强度不够的问题。10、优选地，所述可生物降解无纺布的纤维为聚乳酸纤维或聚乳酸与聚己内酯、再生纤维素、淀粉塑料、聚羟基脂肪酸酯类聚合物中的一种或多种制备的纤维。11、优选地，制作可生物降解耳带材料为可生物降解热塑性硫化橡胶(tpv)。12、优选地，制作可生物降解鼻梁条为改性聚乳酸鼻梁条，具有高韧性，60次反复弯折后材料不断裂。13、优选地，在可生物降解耳带和过滤层之间加入厚度为0.2-2mm的可生物降解焊接垫片，可生物降解焊接垫片面向对应的尺寸大于耳带直径，该可生物降解焊接垫片由聚乳酸改性可降解聚酯橡胶制备而成，与聚乳酸无纺布和可生物降解热塑性硫化橡胶(tpv)弹性耳带均具有良好的相容性，采用超声焊接机将可生物降解耳带和过滤层进行焊接固定后，由于可生物降解焊接垫片的加入，延缓了超声焊头的热量传导，在焊接时间不变的前提下，避免了可生物降解热塑性硫化橡胶(tpv)弹性耳带在瞬时高温和压力同时作用下温度过高、变形过大，破坏其内部结晶组分，降低了焊点处力学强度的问题，焊接后耳带与罩体焊点处断裂强力≥10n。14、本实用新型至少具有以下有益之处：15、相比于传统熔喷聚丙烯口罩，本实用新型采用可生物降解原料代替传统聚丙烯原料制备全可生物降解医用口罩，包括可生物降解过滤层、可生物降解耳带、可生物降解鼻梁条和可生物降解焊接垫片，制备得到的全可生物降解医用口罩一方面在使用后以废弃物丢弃在大自然环境中口罩整体均能很快自然降解，口罩降解方式可为自然水解降解；或填埋在土壤中通过微生物酶降解，降低了传统废弃一次性聚丙烯口罩产生的塑料废弃物总量，避免了废塑料造成的污染问题；另一方面通过在焊接时增加可生物降解焊接垫片，避免了可生物降解热塑性硫化橡胶(tpv)弹性耳带在瞬时高温和压力作用下变形过大，破坏其内部结晶组分，降低焊点处力学强度的问题，使焊接后耳带与罩体焊点处断裂强力≥10n，符合医用外科口罩标准(yy0469-2011)口罩耳带与口罩体连接点出的断裂强力指标要求，其工艺简单，生产成本低，满足连续工业化生产要求，有望未来实现对普通医用外科口罩的代替。