本實用新型涉及環(huán)保防護用品，用于去除霧霾中的有害物質(zhì)以獲得干凈清潔空氣的個人防護，特別涉及一種石墨烯復(fù)合式防霧霾口罩。

背景技術(shù)：

霧霾天氣含有大量有害污染物，嚴重地威脅著人類的身體健康。在秋冬春季，我國一些地區(qū)，特別是北方，霧霾天氣已是常態(tài)，預(yù)防大氣霧霾污染天氣對人類的傷害顯得尤為迫切。戴口罩是一種有效的，方便又經(jīng)濟的防霧霾污染方法。

當(dāng)前，市售的口罩很多，然而大多數(shù)制備口罩的質(zhì)量及消除霧霾污染物的能力較差，或僅就霧霾天氣里某一有害物能有效的阻止，不能有效地去除霧霾中的絕大多數(shù)污染物如PM2.5或有害病菌，同時在戴口罩過程中，污染物會不斷沉積在口罩上，不能去除，而導(dǎo)致口罩的效果進一步下降，甚至還會導(dǎo)致交叉感染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于解決現(xiàn)有口罩在防霧霾的局限性和不足，提供一種防霧霾口罩，將高活性石墨烯泡沫層、納米銀涂層網(wǎng)、納米二氧化鈦涂層網(wǎng)有機地復(fù)合在一起，石墨烯泡沫層具有高表面活性，高催化性，實現(xiàn)對PM2.5及以下的各種粒子的吸附；納米銀涂層網(wǎng)具有高效殺菌，分解有害氣體；二氧化鈦涂層網(wǎng)具有對有害的有機和無機分子等其它有害氣體的吸附和分解。因此該口罩具有多重除塵、吸附金屬粒子、分解有害氣體，殺菌等功效，實現(xiàn)對霧霾天氣的有效過濾，呼吸干凈空氣，保障人們的身體健康功效。

本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的。復(fù)合式防霧霾口罩，包括口罩體、支撐架和連接于口罩體兩端的耳系帶，所述口罩體由外至內(nèi)依次設(shè)置有PP無紡布層、納米二氧化鈦涂層網(wǎng)、納米銀涂層網(wǎng)、石墨烯泡沫層和內(nèi)層植物纖維無紡布，所述口罩體中間位置的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定盲孔；所述支撐架呈“凸”字形結(jié)構(gòu)，其一側(cè)設(shè)置有與口罩體的固定盲孔相對應(yīng)的支腳，支腳裝于固定盲孔內(nèi)與口罩體固定連接。

進一步，所述支撐架的上段形狀與人體鼻梁形狀相吻合，下段形狀與人體口形相吻合。

進一步，所述石墨烯泡沫層的厚度為0.5-2.0mm。

進一步，所述納米銀涂層網(wǎng)的厚度為0.2-1.2mm。

進一步，所述納米二氧化鈦涂層網(wǎng)的厚度為0.4-1.4mm。

進一步，所述PP無紡布層的厚度為0.5-1.0mm。

進一步，所述支撐架材料為天然橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠。

本實用新型在復(fù)合式多層過濾消除技術(shù)的基礎(chǔ)上，制備出帶有突出的“凸”型的支撐架結(jié)構(gòu)，把貼合和支撐功能巧妙地結(jié)合，從而獲得“凸”型支撐架這一特定的貼合及支持機構(gòu)，各組件與貼合及支持裝置緊固在一起，與面部的鼻子緊密接觸，從口罩內(nèi)自由呼吸，可有效地去除霧霾天氣里的有害物質(zhì)，可以對霧霾天氣里的塵埃粒子、硫化物、氮化物、有機碳氫化合物、金屬離子及細菌等有害物的多重清除，空間凈化率高，防霧霾效果好，實現(xiàn)了對霧霾天氣里的多種有害物質(zhì)的全面過濾清除。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A向截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中B-B向截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型中支撐架的立體示意圖。

圖中：1-支撐架,11.支腳， 2-口罩體，21-PP無紡布層，22-納米二氧化鈦涂層網(wǎng)，23-納米銀涂層網(wǎng)，24-石墨烯泡沫層，25-內(nèi)層植物纖維無紡布，3-耳系帶。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。參見圖1至圖4，復(fù)合式防霧霾口罩，包括口罩體2、支撐架1和連接于口罩體2兩端的耳系帶3，所述口罩體2由外至內(nèi)依次設(shè)置有PP無紡布層21、納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22、納米銀涂層網(wǎng)23、石墨烯泡沫層24和內(nèi)層植物纖維無紡布25，所述口罩體2中間位置的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定盲孔；所述支撐架1呈“凸”字形結(jié)構(gòu)，其一側(cè)設(shè)置有與口罩體2的固定盲孔相對應(yīng)的支腳11，支腳11裝于固定盲孔內(nèi)與口罩體2固定連接。

所述支撐架1的上段形狀與人體鼻梁形狀相吻合，下段形狀與人體口形相吻合。

所述石墨烯泡沫層24的厚度為0.5-2.0mm。

所述納米銀涂層網(wǎng)23的厚度為0.2-1.2mm。

所述納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22的厚度為0.4-1.4mm。

所述PP無紡布層21的厚度為0.5-1.0mm。

所述支撐架1材料為天然橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠。

一種復(fù)合式防霧霾口罩的制備方法，具體步驟如下：1）將內(nèi)層植物纖維無紡布25、石墨烯泡沫層24、納米銀涂層網(wǎng)23、納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22和PP無紡布層21依次疊放，構(gòu)成口罩體2；2）在上述口罩體2的內(nèi)側(cè)開設(shè)有固定盲孔，固定盲孔依次貫穿內(nèi)層植物纖維無紡布25、石墨烯泡沫層24、納米銀涂層網(wǎng)23和納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22，將支撐架1的支腳11插入固定盲孔內(nèi)，形成口罩組合體；3）在熱壓模具內(nèi)放入橡膠原料，將所述口罩組合體放置于熱壓模具內(nèi)，加熱熱壓模具，熱壓模具的加熱溫度為80-150℃，保溫時間為15-60分鐘。使橡膠充滿支腳11與口罩體2的固定盲孔內(nèi)；4）從熱壓模具內(nèi)取出經(jīng)熱壓后的防霧霾口罩組合體，自然冷卻至常溫，最后在口罩體2的兩端縫合固定耳系帶3。

所述石墨烯泡沫層24的制作方法：取鎳、銅、鋁或鐵的金屬粉，并添加淀粉或硬脂酸鈉粘結(jié)劑進行攪拌混合，再熱壓成厚度為0.5-2.0mm的預(yù)制件，在150-300℃的真空爐中燒結(jié)20-60分鐘，獲得金屬泡沫多空層骨架，然后通過CVD方法，在其表面生在石墨烯，最后經(jīng)過酸洗除去金屬泡沫多空層骨架，獲得石墨烯泡沫層。

實施例1：如圖1至圖3所示，本實用新型的結(jié)構(gòu)由內(nèi)自外依次包括在口罩的內(nèi)表面為內(nèi)層植物纖維無紡布25、石墨烯泡沫層24、納米銀涂層網(wǎng)23、納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22、外層的PP無紡布層21和支撐架1組成。

支撐架1為一突出的“凸”型裝置并在一側(cè)設(shè)置有支腳11（如圖4所示），該裝置將內(nèi)層植物纖維無紡布25、石墨烯泡沫層24、納米銀涂層網(wǎng)23、納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22及外層的PP無紡布層21，通過支撐架1的支腳11將多層組件，在熱壓機上的熱壓模具加熱溫度為100℃，保溫40分鐘，然后自然冷卻熱壓固定組成。組合緊固在一起，與使用者的面部的鼻子緊密接觸。并保留一定的空間高度，從而使得使用者具有更好的呼吸空間，又同時能夠緊貼使用者面部，獲得更好的過濾除霧霾效果。

內(nèi)層植物纖維無紡布25與支撐架1相連。

石墨烯泡沫層24采用鎳金屬粉，添加淀粉作為粘結(jié)劑，熱壓成厚度為0.75mm的預(yù)制件，在280℃的真空爐中燒結(jié)28分鐘，除去粘結(jié)劑，獲得金屬泡沫骨架。然后通過CVD方法，在其表面生在石墨烯，最后通過酸洗除去金屬骨架，獲得厚度為0.75mm石墨烯泡沫層。系采用化學(xué)氣相沉積（CVD）法制備出的石墨烯泡沫層，控制厚度為0.75mm。

納米銀涂層網(wǎng)23的厚度為0.8mm。

納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22的厚度為0.5mm。

外層的PP無紡布層21的厚度為0.6 mm。

實施例2：本實用新型在熱壓機上的熱壓模具加熱溫度為110℃，保溫30分鐘。

石墨烯泡沫層24的制作中，其熱壓厚度為1.1mm的預(yù)制件，在300℃的真空爐中燒結(jié)50分鐘，采用化學(xué)氣相沉積（CVD）法制備出的石墨烯泡沫層，控制厚度為1.1mm。

納米銀涂層網(wǎng)23的厚度為1.0mm。

納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22厚度為0.4mm。

PP無紡布層21厚度為0.7mm。

其他與實施例1相同。

實施例3：本實用新型在熱壓機上的熱壓模具加熱溫度為130℃，保溫20分鐘。

石墨烯泡沫層24制作時，熱壓成厚度為0.50mm的預(yù)制件，在1800℃的真空爐中燒結(jié)25分鐘，獲得金屬泡沫多空層。然后通過CVD方法，獲得厚度為0.5mm石墨烯泡沫層24。采用化學(xué)氣相沉積（CVD）法制備出的石墨烯泡沫層24，控制厚度為0.5mm。

納米銀涂層網(wǎng)23厚度為0.3mm。

納米二氧化鈦涂層網(wǎng)22厚度為0.8mm。

PP無紡布層21厚度為0.5mm。

其他與實施例1相同。