一种具有低阻力超薄过滤介质的口罩

技术领域

本发明属于医用口罩技术领域，具体是一种具有低阻力超薄过滤介质的口罩。

背景技术

口罩是一种卫生用品，是戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具。口罩通常由多层材料复合而成，好的口罩有五六层以上，多层材料可以包括纱布、多层热风防尘棉、pp无纺布、熔喷布等，多层材料缝制在一起时，层层之间会较松散，导致口罩厚度较厚，通气阻力较大，佩戴者在佩戴口罩时，感到闷气不舒服，从而不想佩戴口罩或佩戴不规范，增加了相关疾病传染的风险。

申请号为202110336022.5的专利提供了一种低阻力防护口罩及其制备方法，其在口罩本体的三层无纺布层中添加聚丙烯、偶联剂、硬脂酸锌、聚酰亚胺等原料，有利于佩戴者获得新鲜的空气和氧气，泄漏率较小，使得颗粒物过滤效果和细菌过滤效果增加，降低泄漏率能够防止秋冬季使用时人们呼出的热气导致眼睛发雾影响视线，提高人们使用时的安全性。聚丙烯、偶联剂、硬脂酸锌、聚酰亚胺等原料虽然本身不具有健康威胁，然而在生产加工过程中，若存在加热或者操作不当的情况时，就会释放一些对身体有害的物质，或者直接影响身体健康，不能满足当前绿色环保的发展理念。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供了一种具有低阻力超薄过滤介质的口罩，具有绿色环保、厚度薄、通气阻力小等优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有低阻力超薄过滤介质的口罩，所述口罩本体包括由内至外的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层；

所述口罩本体采用压片机构压制，所述压片机构包括调节组件和多组滚轮，滚轮旋转将口罩本体的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层压实；通过压片机构的调节组件调节滚轮间隙，进而通过滚轮间隙调节口罩本体的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的压实程度，通过控制普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的压实程度控制口罩本体的厚度及通气阻力。

进一步的，所述调节组件连接有压力监控机构，压力监控机构用于控制滚轮的压力。

进一步的，所述滚轮的组数为四组，每组为上下两个相互对称的上滚轮和下滚轮。

进一步的，所述调节组件包括气缸，所述气缸与滚轮相连接。

进一步的，所述口罩本体的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层压实前的折叠方式为机械折叠。

进一步的，所述熔喷布层采用水驻极熔喷布。

进一步的，所述口罩本体的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层之间通过多个相间隔的熔接点连接成一体，所述口罩本体的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的连接和封边均采用超声波焊接工艺。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

采用口罩机设备功能“压片”，包括四组上下两个相互对称的上滚轮和下滚轮，滚轴旋转将口罩本体的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层压实，采用压缩空气和气缸对滚轮间隙进行调节，通过四个联通气缸均匀控制滚轮之间的压力，增加压力监控装置，能够快速的实现传输轮对口罩压力值的调整，并数字化显示气缸的压力，直接反映出滚轮之间的间隙和对口罩片的压实情况。通过控制滚轮间隙调节口罩本体的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的压实程度，进而通过控制普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的压实程度控制口罩本体的厚度及通气阻力，达到了生产过程中除原材料原有通气阻力外，基本不增加或很少增加通气阻力的效果，并使口罩本体在通气阻力足够小的情况下达到超薄的厚度，且生产过程绿色环保，自动化程度高，便于工作人员操作。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为口罩本体1压制过程示意图；

附图说明：1、口罩本体；2、滚轮；201、上滚轮；202、下滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种具有低阻力超薄过滤介质的口罩，包括口罩本体1，口罩本体1包括由内至外的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层，普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层之间通过多个相间隔的熔接点连接成一体，口罩本体1的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的连接和封边均采用超声波焊接工艺。

口罩本体1中的熔喷布层采用水驻极熔喷布。水驻极又叫水刺驻极，是将熔喷布经过冷水冷却处理，把超纯水经过一定的角度、压力、流速对熔喷布进行一个喷刺，靠水与布的摩擦产生静电，对熔喷布添加静电电荷效应。采用水刺驻极可以产生更多的驻极体，从而弥补水刺驻极过程中损失的电极，使无纺布通透性更好，驻极体稳定，保持时间长，吸附性强；同时，水刺工艺也可为熔喷布进行机械加固，依靠高压水，经过水刺头中的喷水板形成微细的高压水针射流，对托网帘或转鼓上运动的纤网进行连续喷射，在水针直接冲击力和反射水流作用力的双重作用下，纤网中的纤维发生位移、穿插、相互缠结抱合，形成无数的机械结合，从而使纤网得到加固。采用水驻极熔喷布既保证了口罩本体1的低阻力和高透气性，同时也可以达到较好的过滤效果，并延长口罩本体1使用寿命。

口罩本体1的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层之间通过多个相间隔的熔接点连接成一体，普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的连接和封边均采用超声波焊接工艺。超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波作用于热塑性的无纺布接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于无纺布导热性差，热量不能及时发散，聚集在焊区，致使两个无纺布的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。

实施例2

如图2所示，一种具有低阻力超薄过滤介质的口罩，生产过程如下：

口罩本体1的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层原材料出库，分别进入第一外层脱离包装间和第二内层脱离包装间，通过进料窗口送入车间。普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层原材料上机器，放置于无纺布放膜处，调整下料位置，普通无纺布、熔喷布和防水无纺布一起进入设备通道，通过无纺布折叠机将三层无纺布材料折叠在一起，卷边，将鼻夹缝合进去，大片无纺布材料沿着斜面从左向右逐渐收窄，形成“折叠结构”，折叠后的材料进入超声波点焊滚轮进行点焊，点焊后进入压力滚轮2定型，定型采用口罩机设备功能“压片”，包括四组上下两个相互对称的上滚轮201和下滚轮202，滚轴旋转将口罩本体1的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层压实，采用压缩空气和气缸对滚轮2间隙进行调节，气缸与滚轮2相连接，通过四个联通气缸均匀控制滚轮2之间的压力，增加压力监控装置，快速实现传输轮对口罩压力值的调整，并数字化显示气缸的压力，直接反映滚轮2之间的间隙和对口罩片的压实情况。定型完成后，用无纺布填充口罩边缘，进入超声波焊接滚轮进行超声波封边处理，其后进入定位轮调整输出位置，进入断开轮切割断开，形成口罩本体1，进入传送带输送至耳带焊接台，耳带超声波点焊，输出成品口罩。

对本发明实施例2所生产的具有低阻力超薄过滤介质的口罩进行性能测试。

测试例1

从生产线上随机抽取30片口罩，通气阻力的测试按YY/T0969-2013一次性使用医用口罩规定进行测试；口罩外观的测试标准为口罩外观整洁、形状完好，表面不得有破损、污渍；口罩尺寸的测试标准为长度：175mm土5％，宽度：95mm土5％；口罩鼻夹的测试标准为口罩上应配有鼻夹，鼻夹由可塑性材料制成，鼻夹长度应不小于8.0cm；口罩耳带拉力的测试标准为：每根口罩带与口罩体连接点处的断裂强力应不小于10N。测试结果如表1所示。

表1口罩通气阻力测试结果

从表中可以看出，从生产线上随机抽取的30片口罩的外观、尺寸、鼻夹、耳带拉力和通气阻力均达到合格标准，且通气阻力值均小于10Pa，显著低于合格标准。

测试例2

口罩细菌过滤效率的测试按YY0469-2011医用外科口罩技术要求规定进行测试，测试结果如表2所示。

表2口罩细菌过滤效率测试结果

从表中可以看出，所测试的3只口罩的细菌过滤效率均达到合格标准，口罩细菌过滤效率分别为99.42％、99.68％、99.47％。

水驻极熔喷布靠水与布的摩擦产生静电，对熔喷布添加静电电荷效应，利用静电的方法提升过滤效率，使其过滤效率可以达到99.9％到99.99％，无纺布通透性更好，驻极体稳定，保持时间长，吸附性强；同时，也可为熔喷布进行机械加固，依靠高压水针射流对托网帘或转鼓上运动的纤网进行连续喷射，使纤网中的纤维发生位移、穿插、相互缠结抱合，形成机械结合，从而使纤网得到加固。采用水驻极熔喷布既保证了口罩本体的低阻力和高透气性，同时也可以达到较好的过滤效果，并延长口罩本体使用寿命。

在口罩生产过程中，进入压力滚轮定型阶段，上下滚轮之间压力越大，口罩片被压得越紧，最终口罩通气阻力性能越差(通气阻力值越大)。在测试中发现，口罩体三层无纺布不经加工的通气阻力为一确定值，如果滚轮之间的间隙较小，口罩通气阻力可能增大10Pa-30Pa，通气阻力较大，导致佩戴者在佩戴口罩时候，感到闷气不舒服，从而不想佩戴口罩或佩戴不规范，增加了相关疾病传染的风险；如果滚轮之间的间隙过大，口罩布不能产生前进动力，生产不能正常进行。

现有技术中，滚轮之间的间隙是通过螺栓进行调节，螺栓调节的精度比较粗糙，不够精细，且在生产过程中随着生产的进行，由于设备的振动、磨损等情况，通气阻力在发生悄悄的变化，以致发现通气阻力不合格时，基本已经生产很多口罩，造成生产浪费。本发明采用压缩空气和气缸对滚轮2间隙进行调节，通过四个联通气缸均匀控制滚轮2之间的压力，增加压力监控装置，快速实现传输轮对口罩压力值的调整，并数字化显示气缸的压力，直接反映出滚轮2之间的间隙和对口罩片的压实情况，进而通过滚轮2间隙调节口罩本体1的普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的压实程度，通过控制普通无纺布层、熔喷布层和防水无纺布层的压实程度控制口罩本体1的厚度及通气阻力，达到了生产过程中除原材料原有通气阻力外，基本不增加或很少增加通气阻力的效果，使口罩在通气阻力足够小的情况下达到较薄的厚度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。