一种滤片及防护用品 |
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| 申请号 | CN202010207897.0 | 申请日 | 2020-03-23 | 公开(公告)号 | CN111388698B | 公开(公告)日 | 2022-06-10 |
| 申请人 | 苏州星烁纳米科技有限公司; 浙江澳健医疗科技发展有限责任公司; | 发明人 | 张思源; 倪隽儿; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供一种滤片，包括： 基础 层；紫外发光 二极管 ，与所述基础层耦接；以及， 薄膜 电源，用于为所述紫外 发光二极管 提供电源。紫外发光二极管耦接于基础层上，使滤片产生紫外光线，实现对滤片的各个层面材料 纤维 进行消毒杀菌，使紫外线能对整个滤片所截留的细菌、病毒等 微 生物 进行杀灭，紫外线杀菌消毒功能强，对随空气传播的细菌病毒灭杀效果极强，实现便捷高效的 预防 及杀菌功能，降低病菌传播与交叉感染 风 险，提高使用者的健康 水 平。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种滤片，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种滤片及防护用品技术领域[0001] 本申请属于卫生保健技术领域，具体涉及一种滤片和防护用品。 背景技术[0002] 口罩是防疫防护人员、检验检疫查验处理人员所必备的重要物品之一，也是人们为防止由于空气污染危害身体健康的防护用品。采用多层纱布缝制而成的口罩，仅能过滤 掉空气中较大的尘粒，对通过飞沫、空气传播的细菌、病毒防护效果很差，不能满足新型冠 状病毒、SARS、禽流感、H1N1甲型流感、中东呼吸综合征等疫情发生时人员防护的需要。采用 高效纤维滤材制作的口罩，可对微小颗粒、细菌、病毒起到良好的过滤防护效果。紫外线被 广泛用于医疗器材的表面杀菌消毒，紫外光发光二极管即UVLED，是LED的一种，波长范围 为：10‑400nm。在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方 面，紫外光发光二极管有着广阔的应用前景。驻极体纤维是现在常用的一种过滤材料，它借 助静电吸附力来过滤、吸附流体中的微粒、液滴等，有流通阻力小、过滤能力强的优点。 [0003] 由于环境污染、基因变异、抗生素滥用等因素的影响，人们居住环境日益受到细菌、病毒等的侵扰，身体健康与生命受到严重威胁。近年来，新型冠状病毒、禽流感、中东呼 吸综合征等疫情已经对人类健康与生命造成重大损失，也造成一定的恐慌。疫情突发时，如 何快速、方便、经济、有效的隔离传染源是个重要问题。在日常生活中，也需要简便有效的预 防病菌传播的方式方法，对病毒、细菌等进行有效杀灭，降低细菌、病毒的传播风险，提高人 们的生活质量与健康指数。人们对于口罩需求与日俱增，在追求过滤效果的同时，人们对于 口罩本身的消毒问题和口罩内部空气杀菌情况也越来越关注。口罩不具有灭杀细菌病毒功 效，长时间使用后会使过滤效果变差并容易滋生微生物进而产生二次污染的问题。虽然可 以借助化学药品对口罩进行处理，但是这种处理只能在非使用状态进行，使用中的口罩无 法实时进行消毒处理。而口罩潮湿、温暖的环境极适宜细菌、病毒快速滋生繁殖。也有借助 紫外线对口罩照射进行快捷杀菌消毒的，但是紫外线只能作用于口罩表面，对过滤材料层 内部纤维材料表面附着的病菌和病毒无能为力。 发明内容 [0004] 针对上述技术问题，本申请提供一种滤片，包括： [0005] 基础层； [0006] 紫外发光二极管，与所述基础层耦接；以及， [0007] 薄膜电源，用于为所述紫外发光二极管提供电源。 [0008] 进一步地，所述紫外发光二极管的透光率为50％～99.9％。 [0010] 优选地，所述纳米线为网格状结构； [0012] 优选地，所述纳米线包括金纳米线、银纳米线、铜纳米线、铁纳米线、钴纳米线、钙钛矿纳米线、镍纳米线、碳纳米线、磷化铟纳米线、硅纳米线、氮化镓纳米线、硒化镉纳米线、 二氧化硅纳米线、二氧化钛纳米线、DNA类纳米线中的至少一种； [0013] 优选地，所述纳米线铺设于所述基础层的预设区域。 [0014] 进一步地，所述底电极、所述顶电极中至少之一包括纳米线、粘接剂； [0015] 优选地，所述粘接剂包括UV胶。 [0016] 进一步地，所述紫外发光二极管均匀分布于所述基础层，或，所述紫外发光二极管位于所述基础层的中心区域，或，所述紫外发光二极管位于所述基础层的边缘区域。 [0017] 进一步地，所述基础层包括光导纤维，所述紫外发光二极管耦合于所述光导纤维。 [0018] 进一步地，所述基础层还包括防紫外线纤维，所述防紫外线纤维设置于所述滤片的一表面，用于阻挡紫外线从所述表面射出。 [0021] 优选地，所述薄膜太阳能供电单元包括纳米线薄膜。 [0022] 进一步地，还包括： [0025] 本申请还提供一种防护用品，包括：基础层； [0026] 紫外发光二极管，与所述基础层耦接；以及， [0027] 薄膜电源，用于为所述紫外发光二极管提供电源； [0030] 优选地，还包括鼻夹条，所述紫外发光二极管、所述薄膜电源、所述开关中的至少一种设置于所述鼻夹条上。 [0031] 有益效果：本申请的滤片，包括基础层、紫外发光二极管和薄膜电源，所述紫外发光二极管与所述基础层耦接，薄膜电源用于为所述紫外发光二极管提供电源，紫外发光二 极管耦接于基础层上，使滤片产生紫外光线，实现对滤片的各个层面材料纤维进行消毒杀 菌，使紫外线能对整个滤片所截留的细菌、病毒等微生物进行杀灭，紫外线杀菌消毒功能 强，对随空气传播的细菌病毒灭杀效果极强，实现便捷高效的预防及杀菌功能，降低病菌传 播与交叉感染风险，提高使用者的健康水平。本申请还提供了使用该滤片的防护用品，特别 适用于检验检疫查验处理人员、医疗防疫人员和在高污染高粉尘环境下工作生活的人员使 用。 附图说明 [0032] 图1为本申请中一个实施方式的滤片的结构示意图； [0033] 图2为本申请中一个实施方式的薄膜太阳能供电单元及紫外发光二极管的方框示意图； [0034] 图3为本申请中一个实施方式的防护用品的结构示意图。 [0035] 在附图中相同的部件使用了相同的附图标记。附图仅示意性地显示了本申请的实施方案。 具体实施方式[0036] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0037] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特 定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0038] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。 [0039] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接； 可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以 是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术 语在本发明中的具体含义。 [0040] 如本文使用的，术语“纳米范围”或“nm范围”是指约1nm至约1μm的尺寸范围。 [0041] 如本文使用的，术语“纵横比”是指对象的最大尺寸或范围与所述对象的其余尺寸或范围的平均值的比，其中所述其余尺寸相对彼此且相对最大尺寸正交。在一些情况中，对 象的其余尺寸可基本上相同，并且所述其余尺寸的平均值可基本上对应于所述其余尺寸中 的任一项。例如，圆柱体的纵横比是指圆柱体的长度与圆柱体截面直径的比。 [0042] 如本文使用的，术语“纳米级”对象是指具有至少一个在纳米范围内的尺寸的对象。纳米级对象可具有任何的各种各样的形状，并且可由各种各样的材料形成。纳米级对象 的实例包括纳米线、纳米管、纳米片、纳米颗粒以及其他纳米结构。 [0043] 如本文使用的，术语“纳米线”是指细长的纳米级对象，其基本上是实心的。一般的，纳米线具有纳米范围内的横向尺寸(例如，以直径、宽度、或表示跨正交方向的平均值的 宽度或直径形式的截面尺寸)。 [0044] 图1为本发明实施例提供的一种滤片10，包括基础层1和紫外发光二极管2、薄膜电源3；紫外发光二极管2与所述基础层1耦接，紫外发光二极管2用于对滤片10中的各层材料 进行消毒；薄膜电源3用于为紫外发光二极管2提供电源。紫外发光二极管2可以设置于基础 层1表面，也可以设置于基础层1的内部，紫外发光二极管2还可以通过中间物件间接与基础 层1连接。由紫外发光二极管2发射出紫外光线，对滤片10的材料上上吸附的病毒、细菌进行 高效杀灭，有效保持滤片10的干净、卫生，从而保护佩戴人员免受病毒、细菌的侵扰。 [0045] 具体的，基础层包括但不限于金属材料、有机材料、无机非金属材料，例如基础层可以为纤维材料；紫外发光二极管2为透明紫外发光二极管，其透光率为50％～99.9％。透 明紫外发光二极管有利于紫外光线的发射传输，提高消毒效果。 [0046] 在本申请的另一个具体实施方式中，紫外发光二极管2包括底电极、顶电极，底电极、顶电极中至少之一包括纳米线。可以理解的是，紫外发光二极管的底电极为接近基础层 的表面一侧的电极，紫外发光二极管的顶电极为远离基础层的表面一侧的电极。可以为底 电极包括纳米线，也可以为顶电极包括纳米线，还可以为底电极和顶电极都包括纳米线。纳 米线由于具备优异的导电性能和透光率,在经过多次弯折后仍然能够保持较低的表面电阻 值，在滤片中用作紫外发光二极管的电池，可以有效提高紫外发光二极管的发光效率和透 光率，同时由于纳米线，例如银纳米线具备消毒杀菌效果，使用纳米银线电极可以显著提高 滤片的消毒杀菌效率。 [0047] 具体的，本申请实施例中的纳米线为网格状结构，可以通过纳米线相互叠加搭接形成网络状结构。纳米线网格状排布结构中纳米线可以是规律的排布；也可以是整体上有 一定趋势的排布，例如大部分金属纳米线都在某一方向上呈现趋于一致的排布。可以理解 的，纳米线呈网格状结构，既可有效阻挡病毒、细菌入侵，某些纳米线又能发挥消毒作用，还 可以在紫外发光二极管中形成良好的导电通路，以发射出更多的紫外光线，在网格状结构 的纳米线的多重作用下，滤片的消毒效果得到显著提高。 [0048] 在本申请一实施方式中，纳米线包括但不限于半导体纳米线、金属纳米线、合金纳米线、分子类纳米线或者绝缘体纳米线中的至少一种。例如，纳米线包括但不限于金纳米 线、银纳米线、铜纳米线、铁纳米线、钴纳米线、钙钛矿纳米线、镍纳米线、碳纳米线、磷化铟 纳米线、硅纳米线、氮化镓纳米线、硒化镉纳米线、二氧化硅纳米线、二氧化钛纳米线或者 DNA类纳米线中的至少一种。 [0049] 在本申请的一实施方式中，滤片在所述基础层的预设区域铺设所述纳米线。预设区域可以为基础层整面，也可以为基础层上的某个局部区域或者多个局部区域，当纳米线 整面铺设于基础层上时，可以简化生产工艺，部分纳米线用于形成紫外发光二极管的电极、 部分纳米线用于在基础层上形成过滤网络，进一步强化消毒效果。 [0050] 在本申请的一实施方式中，紫外发光二极管的底电极、顶电极中至少之一包括纳米线、粘接剂，粘接剂既可以使纳米线粘接于基础层，又可以加强紫外发光二极管中的结构 稳定性，使滤片的杀菌效果具有持久性。 [0051] 具体的，本申请的更具体的实施方式中，粘接剂包括UV胶，紫外发光二极管产生的紫外光线，作用于UV胶上，可以增加UV胶的粘接性，使滤片上的纳米线附着性优异。 [0052] 在本申请的另一具体实施方式中，紫外发光二极管均匀分布于基础层，或，所述紫外发光二极管位于所述基础层的中心区域，或，所述紫外发光二极管位于所述基础层的边 缘区域。紫外发光二极管均匀分布于基础层，紫外发光二极管产生的紫外光线可以均匀分 布于基础层，对于附着于基础层上的细菌、病毒可以更有效率的杀灭。紫外发光二极管也可 以位于所述基础层的中心区域，基础层的中心区域对应着口鼻部位，更容易附着有病毒、细 菌，在基础层的中心区域设置紫外发光二极管，可以重点杀灭基础层中心区域的病毒、细 菌。紫外发光二极管还可以位于所述基础层的边缘区域。基础层的边缘区域对应于口鼻以 外的部位，把紫外发光二极管设置于此，可以提高滤片的气体通过率。 [0053] 在本申请的另一具体实施方式中，基础层包括光导纤维，所述紫外发光二极管耦合于所述光导纤维。紫外发光二极管产生的光线在光导纤维中传输时，由于光导纤维弯曲 等原因，全反射条件被破坏，紫外光线不断地从光导纤维表面泄漏，将紫外光线引入基础层 中，实现对滤片的各种材料进行消毒杀菌，使紫外光线能对整个滤片的所截留的细菌、病毒 等微生物进行杀灭，实现便捷高效的预防及消毒功能，降低病菌传播与交叉感染风险，避免 二次污染提高使用者的健康水平。 [0054] 在本申请的又一具体实施方式中，基础层还包括防紫外线纤维，所述防紫外线纤维设置于所述滤片的一表面，用于阻挡紫外线从所述表面射出。在纤维表面涂层、接枝或在 纤维中掺人防紫外线或紫外线高吸收性物质，制得防紫外线纤维，其紫外线遮挡率可达 95％以上。设置于滤片的一表面，当使用滤片时，该表面朝向人脸部，防紫外线纤维可以有 效反射或吸收紫外发光二极管产生的紫外线，从而使人脸不受紫外发光二极管产生的紫外 光线的照射。 [0055] 在本申请的另一个具体实施方式中，薄膜电源包括薄膜太阳能供电单元，所述薄膜太阳能供电单元包括储能电池，所述储能电池与所述紫外发光二极管连接，用于为所述 紫外发光二极管提供供电电源。 [0056] 具体的，薄膜太阳能供电单元还包括USB充电接口，所述USB充电接口与所述储能电池连接，用于为所述储能电池提供充电接口。根据实际需要，可以通过所述储能电池为所 述紫外发光二极管继续供电，避免外部电源断电后，所述紫外发光二极管无法继续正常工 作。所述USB充电接口为所述储能电池提供充电接口，通过所述充电接口连接至外接电源， 为所述储能电池充电。 [0057] 可以理解的是，在所述紫外发光二极管工作时，可通过所述储能电池放电进而为紫外发光二极管供电，对储能电池进行充电，则一方面，薄膜太阳能供电单元将光能转换为 电能，该电能可以通过充电电路进一步转换为合适储能电池存储的直流电，进而通过储能 电池存储。另一方面，在储能电池电量不足时，可以通过USB充电接口连接外部充电电源进 行充电，进而确保该紫外发光二极管在各种不同供电情况下均能够正常工作。 [0058] 更具体的，本申请实施例中所述薄膜太阳能供电单元包括纳米线薄膜。纳米线薄膜由于具备高透光性、高导电性及可挠曲性，在太阳能供电单元中使用，可高效产生电能， 促进滤片的消毒作用。 [0059] 在本申请的一实施方式中，参阅图2，滤片还包括红外传感器，用于检索预定范围内是否存在人体对象；控制器，所述控制器与所述红外传感器及所述紫外发光二极管相连， 所述控制器用于根据所述红外传感器的检测状态，控制所述紫外发光二极管在设定的时间 内进行消毒工作。具体的，当所述红外传感器检测到人体对象离开所述预定范围时，所述控 制器检测所述红外传感器输出信号时，控制所述紫外发光二极管开启工作，在预定时间结 束时控制所述紫外灯关闭工作。 [0060] 具体的，所述红外传感器设置于滤片上，例如设置于滤片的端部，用于检测所述滤片的预定范围是否有人体对象进入，所述预定范围也即是红外传感器的有效检测区，在未 检测到人体对象时产生感应信号。此时，所述控制器接收到所述感应信号后，根据所述感应 信号控制所述紫外发光二极管的紫外灯开启工作，进而触发紫外发光二极管开启，开始消 毒杀菌。 [0061] 本实施例中，通过红外传感器检测人体对象是否靠近，当人体对象靠近时，通过所述控制器控制紫外发光二极管关闭，而当人体离开后，所述控制器控制紫外发光二极管开 启。如此，可以实现智能化控制，无需人为操作，使用简单方便，更加人性化，在未使用状态 下可以保持卫生。而且，对人体起到了充分的保护作用。 [0062] 本申请还提供了一种防护用品，包括如上任一所述的滤片，防护用品包括但不限于口罩、防护服、防护帽、隔离衣、实验服或者鞋套。 [0063] 具体的，本申请的防护用品例如为口罩时，参阅图3，滤片可以作为口罩主体4，也可以作为口罩主体4中的一层，口罩主体的其他层为无纺布等材料。出于灵活使用方面的考 虑，防护用品还包括开关5，用于控制所述紫外发光二极管的开启和关闭，可以根据实际需 要对紫外发光二极管2进行控制。进一步地，防护用品还包括呼吸阀6，以利于使用者有良好 的呼吸体验，所述紫外发光二极管、所述薄膜电源、所述开关中的至少一种设置于所述呼吸 阀上，从而合理的利用呼吸阀6处的空间，使口罩美观大方、安全卫生。优选地，防护用品还 可以包括鼻夹条7，所述紫外发光二极管、所述薄膜电源、所述开关中的至少一种设置于所 述鼻夹条7上，使防护用品结构简单、使用方便卫生。当然，防护用品还可以包括挂耳8，所述 挂耳也可以替换成绑绳，根据实际需要进行设置。本申请实施例的防护用品特别适用于检 验检疫查验处理人员、医疗防疫人员和在高粉尘高污染环境下工作生活的人员使用，特别 适用于传染性病毒蔓延的时期使用。 |
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