本发明涉及防疫防护用具领域，尤其涉及一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩。

背景技术：

随着经济水平的不断提高，大多数城市的空气受到了不同程度的污染，对人体健康造成了严重的威胁。空气污染主要是由生产性污染、交通运输污染和生活污染造成的。空气污染不仅给森林、河流、海洋、动植物造成危害和灾难，而且对人类健康危害甚大，易于引发众多疾病，危害幼童身体的健康发育。因此，口罩在日常生活中是不可缺少的防护用具。

近日，突如其来的新型冠状病毒，通过飞沫传播、接触传播等方式造成大量人员感染。其中飞沫传播是最主要的传播方式。当人体感染这种病毒时，身体内会不断产生数以亿计的新病毒颗粒，尤其是存在于在患者的唾液和来自喉咙等呼吸道的分泌物中。当患者通过咳嗽、打喷嚏等方式，将包裹着病毒的唾液、飞沫传播到空气中，极易感染周围未加妥善防护的人群。研究显示，新型冠状病毒在相应温度的空气中存活时间长达数小时至数天。因此，戴口罩是最有效的防范病毒的方式，阻隔病毒入侵人体。

然而，现有市面上流通的口罩存在如下的缺陷：一、大多数普通口罩只能使用数小时，并且过滤效果较差，此外丢失的电荷无法得到补充也会使其对微粒的过滤效率变差。二、口罩密封严密，呼吸的空气只能在罩体内狭小的空间中进行交换，容易造成缺氧，并且热量不易排出，还会引起佩戴者呼吸困难。三、目前带呼吸阀的口罩，由于呼吸阀不具有过滤纳米级颗粒的能力，病毒可能沿着阀体侵入人体。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，设计紧凑，佩戴方便且过滤效果较好。

一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，包括罩体、外加电池及连接在所述罩体两边的耳带。所述罩体上设置有电池槽和电阻。所述罩体为多层结构，由外向内分别为隔离层、杀菌层、过滤层和亲肤层。

本发明一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，所述电池槽分布在外罩体中间凸起左右边缘处，两个电池槽并联，通过导线与电阻串联，以防哈气水珠同时连接两个带电层，造成电回路短路，烧坏电池，进而终止本口罩的功能。所述凸起结构，功能在于，使口罩与面部保持适当距离，且支撑罩体的结构。

本发明一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，所述隔离层采用无纺布，利用高速热空气对模头喷丝孔挤出的聚丙烯熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维，并聚集在滚筒上，依靠自身粘合而形成无纺布，防止飞沫、小液滴等直接进入口鼻，同时防止灰尘和其他大颗粒堆积在过滤层内。所述杀菌层采用纳米银层和无纺布的双层结构设计，提高了口罩的杀菌性能。

所述过滤层采用半导体层-绝缘层-半导体层的结构，其中半导体层采用二硫化钼材料，绝缘层采用聚丙烯熔喷工艺制作的无纺布。其中电池一极通过导线连接半导体层，电池另一极连接另一半导体层。

所述二硫化钼的半导体层，以硫-钼-硫的结构排列，具有能量带隙消除导电功能，因此当与电池连接时，与正极相连的半导体层的表面积聚适量的正电荷，形成正静电。而与负极相连的另一半导体层，表面积聚等量的负电荷，形成负静电。两个半导体层间隔着绝缘层。

所述亲肤层采用优质的无纺布，可以吸收水分同时也是阻隔病毒进入呼吸道的最后一层壁垒。

相对现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，罩体为多层结构，从外到内依次为防水外层-纳米银层-绝缘层-负电荷层-绝缘层-正电荷层-绝缘层-亲肤层。通过物理阻隔和静电捕捉的方式阻止病毒颗粒侵入人体。无纺布具有亲肤环保无污染的特点，无纺布内衬具有排汗吸湿的作用，使佩戴者感觉舒适。

本发明的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，过滤层采用“半导体层-绝缘层-半导体层”的结构设计，通过电池补充电荷，适量的电荷积聚在半导体层表面，产生静电吸附效应。双静电层布置进一步增强对病菌等微纳米颗粒的静电捕捉能力。

本发明的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，外罩体上连接有电池。当电荷在使用中损失后，可通过电池随时得到补充，即稳定即时荷电再生。口罩的过滤效果不会因哈气和接触等原因导致的静电损失而减弱，从而可重复利用，能减少材料的浪费，具有绿色环保的技术特点，符合可持续发展的标准。

本发明的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，杀菌层含有纳米银，具有良好的杀菌效果。

本发明的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，罩体上边缘设置有金属条，以便增强鼻翼两侧的密封性，使口罩与面部有良好的密合，防止病毒等颗粒从缝隙侵入体内。

本发明的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，通过电池持续补充电荷，让半导体层带上稳定量的静电，气流中的飞沫、气溶胶等携带细菌、病毒的微细颗粒可被静电吸附在过滤层上，过滤效率不低于95％。同时，口罩的透气性能较好，在普通人的正常呼吸时空气流量85l/min的条件下，吸气阻力约为80-130pa，呼气阻力约为75-125pa,使得人体呼出的气体可以较顺畅地和外界气体进行交换。

本发明的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，采用多层的无纺布的设计，可降低气流流通阻力，减少热量和湿气积累，提高佩戴时的舒适感。

附图说明

图1为本发明所述的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩示意图，一半结构，另一半对称。

图2为本发明所述的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩的罩体结构示意图。

图3为本发明所述的电路连接示意图。

其中：1、耳带；2、电池槽；3、金属条；4、外罩体；5、半导体层；6、绝缘层；7、内衬；8、电池；9、电阻。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式，对本发明进一步描述：

请参考附图1、图2和图3，图1为口罩的一半结构，左右对称为一整体。本实施例的一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，包括罩体、电池以及连接在罩体两侧的耳带，罩体上设置有两个电池槽和电阻，电池槽分布在外罩体中间凸起左右边缘处，采用并联的方式连接，通过导线与电阻串联。本发明的罩体采用多层结构设计，由外向内分别为隔离层、灭菌层、过滤层和亲肤层。

在罩体两侧设置两个连接块，连接块分别连接了左耳带和右耳带。在罩体的上端设置有密封条，防止气流从鼻翼两侧的空隙进入。

所述电池采用并联的方式连接，与电阻串联，如图3所示。在本实施例中，采用电池电压为10v，电阻为1k，若由于长期使用等原因造成内部破损接触从而形成回路时，电流也不会超过10ma，保证对人体无害。两节电池采用并联布置，以便由于单侧电池电量不足或接触不良导致不能正常工作时，另一节电池还能继续工作，保证持续的静电吸附能力。当两节电池电量都接近耗尽时，可方便的更换电池，继续使用。在对口罩进行清洁消毒时，须提前卸下电池，待清洁完成并晾干或烘干后，再装上电池即可继续使用。

本发明一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，所述隔离层置于罩体的外侧，初步阻止飞沫、体液、灰尘等大颗粒直接进入口鼻。

本发明一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，所述过滤层采用半导体层-绝缘层-半导体层的结构，如图3所示，外加电池的两极与分别于半导体层相连接，半导体层表面积聚大量的电荷，使用时可以对半导体层表面持续补充电荷，使得长期保持对病菌等微纳米颗粒的捕捉能力。所述半导体层为二硫化钼，由于具有能量带隙，导电能力减弱；此外二硫化钼半导体层超薄且柔软。所述绝缘层为熔喷无纺布，除了对颗粒的机械过滤外，纤维可以通过分子引力吸附更加微小的颗粒。

本发明一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，所述灭菌层为纳米银/无纺布，能够杀死过滤的病菌。采用聚丙烯分子作为模板，对表面进行活化处理，然后加入纳米银颗粒。

本发明一种可长期持续荷电再生的抗菌口罩，所述亲肤层，由优质的无纺布制成，可吸收人体呼出的小水珠，提高长时间戴口罩的过程中的舒适度。

本发明的口罩由于可荷电再生从而持续补充电荷，进一步增强了过滤效果，并且可以重复使用，从而大幅减少材料的浪费，具有环保的特点。

根据以上描述的技术方案以及构思，权利范围不限于具体参数，凡是由相似的结构或原理的同类产品做出其它各种相似的改变以及形变，都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。