[发明专利]一种具备防尘效果指示功能的防尘口罩及其制备方法

权利要求书

1.一种具备防尘效果指示功能的防尘口罩，其特征在于，依次包括第一外部保护层(1-1)、第一网状电极层(2-1)、第一柱状隔离物、静电纺丝纤维层(4)、第二柱状隔离物、第二网状电极层(2-2)和第二外部保护层(1-2)；其中，所述第一第二柱状隔离物设置于所述两个网状电极层与静电纺丝纤维层(4)之间，并由此使得两个网状电极层(2-1，2-2)与静电纺丝纤维层(4)之间具有一定厚度的空气间隙；此外，两个网状电极层(2-1，2-2)通过导线连接有电子显示器件(5)，以此方式，通过第一第二网状电极层和静电纺丝纤维层之间间隙大小的改变产生电能，从而驱动显示器，实现指示防尘效果的功能。

2.如权利要求1所述具备防尘效果指示功能的防尘口罩，其特征在于，所述第一与第二外部保护层(1-1，1-2)由棉线无纺布或聚合物无纺布组成。

3.如权利要求1或2所述具备防尘效果指示功能的防尘口罩，其特征在于，所述第一、第二网状电极层(2-1，2-2)均由如下材料中的一种或者几种组合形成：银、铜、铝、碳材料、导电金属氧化物，并且这些网状电极层的网孔大小被设定为10微米至500微米的范围。

4.如权利要求1-3任意一项所述具备防尘效果指示功能的防尘口罩，其特征在于，所述第一、第二柱状隔离物的高度范围为100微米至500微米。

5.如权利要求1-4任意一项所述具备防尘效果指示功能的防尘口罩，其特征在于，所述电子显示器件(5)为发光二极管(LED)或者液晶显示屏(LCD)。

6.一种用于制备如权利要求1-5任意一项所述的具备防尘效果指示功能的防尘口罩的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤:

(1)制备静电纺丝纤维层：将静电纺丝前驱物溶于溶剂，配置成具有合 适粘度的纺丝溶液，利用静电纺丝技术对所得的纺丝溶液进行纺丝得到静电纺丝纤维层，基于电晕极化技术对所制得的静电纺丝纤维层进行静电荷注入；

(2)沿着静电纺丝纤维层两侧设置第一网状电极层和第二网状电极层，在静电纺丝纤维层和第一第二网状电极层之间分别对应设置第一柱状隔离物和第二柱状隔离物，该柱状隔离物的高度范围为100微米至500微米，使第一第二网状电极层和静电纺丝纤维层之间形成间隙，借助空气间隙的变化执行柔性发电操作；在第一网状电极层和第二网状电极层外侧还分别对应设置有第一外部保护层和第二外部保护层；

(3)将第一网状电极层和第二网状电极层连接在电子显示器上，达到智能指示的效果，由此制得具有防尘效果指示功能的防尘口罩。

7.如权利要求6所述的防尘口罩的制备方法，步骤(1)中所述静电纺丝前驱物由如下材料中的一种或者几种组合形成：聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚丙烯腈、聚醚酰亚胺、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚乳酸。

8.如权利要求6或7所述的防尘口罩的制备方法，步骤(1)中所述静电纺丝所用溶剂如下材料中的一种或者几种组合形成：去离子水、乙醇、甲苯、N，N二甲基甲酰胺、丙酮、氮甲基吡咯烷酮、氯仿、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮。

9.如权利要求6-8中任一项所述的防尘口罩的制备方法，步骤(1)中所制得的静电纺丝纤维层的克重范围为0.1g/m²至12g/m²，所制得的静电纺丝纤维的直径为100nm到1500nm，所用纺丝电压为10kV至30kV，纺丝所用针头与纺丝收集器间的距离为10cm至30cm，纺丝的溶液流速为0.5mL/h至3.5mL/h。

10.如权利要求6-9中任一项所述的防尘口罩的制备方法，步骤(1)中所用的电晕极化电压为5kV至25kV或者-5kV至-25kV。