一种静电棉口罩专用的热风非织造布及其制备方法

技术领域

本发明涉及热风非织造布技术领域，涉及一种热风非织造布及其制备方法，尤其涉及一种静电棉口罩专用的热风非织造布及其制备方法。

背景技术

口罩是人们日常生活中常用的卫生保健产品，最初常用的口罩大都是由纱布、细布或普通非织造布缝制而成，此类口罩一般只是起到隔绝空气里的灰尘、杂质及纤维类物质进入口腔及鼻腔的作用。

2003年SARS的肆虐，近年来禽流感及各类呼吸道传染性疾病的广泛传播，以及近段时间甲型H1N1的全球性蔓延，对人类的健康带来了严重的威胁，这些疾病都是通过空气飞沫或接触患者分泌物传播的，预防这些疾病的一项重要的防护措施就是带上口罩。然而普通的防尘口罩已无法满足要求，于是人们大力研发新型的口罩。

CN103757825B公开了一种口罩用非织造布及其生产工艺，所述防静电抗菌非织造布的组成成分为：载银磷酸12-18重量份、抗静电剂HD-350 0.6-1重量份、抗静电剂HD-2000.6-1重量份、抗氧剂1010 0.5-1.5重量份、聚丙稀2040 60-70重量份、卵磷脂0.8-12重量份、聚乳酸2-4重量份，将所述原料通过非织造布制作工艺成型防静电抗菌非织造布。采用该发明的非织造布复合而成口罩本体，所述口罩既能防止病菌侵袭又能避免产生静电，还能够提高使用的舒适性，便于电子工业产业人员使用。但是，该发明的口罩用非织造布的抗静电效果好，因此不能很好地起到吸附作用，进而不能更好的起到防护作用。

CN106930003B公开了一种静电纤维热风非织造布过滤网及其制备方法和应用，属于新型工业材料技术领域，该发明是利用复合纺皮芯层结构静电纤维为原材料，采用热风非织造布生产工艺，具体经纤维开包混合，粗开松，精开松，大仓混棉，定量给棉，梳理，成网，热风粘合及冷却处理，加工静电纤维热风非织造布过滤网的一种制备方法，通过该方法生产的静电纤维热风非织造布过滤网平方米质量为15g/m

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种静电棉口罩专用的热风非织造布及其制备方法，本发明制得的静电棉口罩专用的热风非织造布本身带有静电效果，可增强口罩的过滤效果，并且静电储存时间久，可使口罩的过滤效果更好更持久；具有良好的透气效果，支撑口罩内部的空间，减小佩戴口罩时的呼吸阻力，减小了雾化现象，具有良好的蓬松效果，一面比较光滑、不起毛，另外一面比较蓬松，应用在口罩产品上，提高了口罩佩戴的舒适感。

本发明的目的之一在于提供一种静电棉口罩专用的热风非织造布，为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种静电棉口罩专用的热风非织造布的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：以添加了驻极母粒的皮芯结构的PE/PP复合纤维为原料，经投料、开松、混棉、梳理、热风粘合、冷却、水刺处理、烘干、驻极处理，得到所述静电棉口罩专用的热风非织造布。

本发明的静电棉口罩专用的热风非织造布，通过水刺处理除掉原料纤维表面的油剂，添加了驻极母粒并且经驻极处理时，使其本身带有静电效果，增强了口罩的过滤效果，并且静电储存时间久，可使口罩的过滤效果更好更持久；通过本发明的上述制备方法制得的静电棉口罩专用的热风非织造布具有良好的透气效果，支撑口罩内部的空间，减小佩戴口罩时的呼吸阻力，减小雾化现象；制得的静电棉口罩专用的热风非织造布具有良好的蓬松效果，一面比较光滑、不起毛，另外一面比较蓬松，应用在口罩产品上，提高了口罩佩戴的舒适感。

所述驻极母粒的质量占PE/PP复合纤维质量的5-10％，例如驻极母粒的质量占PE/PP复合纤维质量的5％、6％、7％、8％、9％或10％等。

常规的皮芯结构的PE/PP复合纤维在热风粘合时为了便于梳理，表面常会附有一层油剂，但是，带有油剂的纤维在驻极时会产生静电释放，会影响过滤效果。

优选地，按质量百分比计，所述驻极母粒包含如下组分：

聚丙烯的质量百分比为80-90％，例如为80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％或90％等。

石墨烯的质量百分比为5-10％，例如为5％、6％、7％、8％、9％或10％等。

无机纳米材料的质量百分比为5-10％，例如为5％、6％、7％、8％、9％或10％等。

所述PE/PP复合纤维的皮层结构为PE材料，芯层结构为PP材料。

优选地，所述PE/PP复合纤维的规格为2Dx38mm。

优选地，所述无机纳米材料为纳米电气石粉和/或纳米二氧化硅。

投料的工艺为：将打开棉包的2D*38MM的PE/PP复合纤维，分别投入到1号和2号开包机中，通过开包机的电子秤，将纤维按比例投入到设备中。

开松的工艺为：将按比例配好的纤维送入开松机中，将成团的纤维打松。

混棉的工艺为：将开松好的纤维送入混棉箱，将两种纤维进行充分混合。

梳理的工艺为：将混合好的纤维送入梳理机进行充分梳理，将纤维梳理成单丝状，铺成均匀的棉网。

热风粘合的工艺为：将棉网送入热风烘箱，通过1～5号烘箱内部的热气流，将复合纤维外层的PE成分熔化，将纤维粘合在一起，形成具有一定强力的无纺布。所述热风粘合的温度为145-150℃，例如1～5号烘箱的温度依次为146℃、147℃、149.5℃、149.5℃、148℃。

水刺处理的工艺为：将无纺布卷，送到水刺机上，进行水刺处理，将纤维表面的油剂洗净，所述水刺处理的压力为25-35MPa，例如水刺处理的压力为25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa、30MPa、31MPa、32MPa、33MPa、34MPa或35MPa等。

所述烘干处理的温度为110-125℃，例如烘干处理的温度为110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃、120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等。

驻极处理的工艺为：将收卷好的无纺布送到分切机上，进行驻极处理，并按客户要求分切，所述驻极处理的电压为50-55KV，例如驻极处理的电压为50KV、51KV、52KV、53KV、54KV或55KV等。

所述冷却包括风冷却和水冷却。

风冷却的工艺为：通过冷气流，将烘箱出来的布，进行冷却定型。

水冷却的工艺为：将无纺布经过冷水辊冷却，定型。

所述风冷却和水冷却之间还包括烫平的步骤；烫平的工艺为：将冷却好的布进行烫平，防止起毛、掉毛现象。

优选地，所述烫平的温度为140-150℃，例如烫平的温度为140℃、141℃、142℃、143℃、144℃、145℃、146℃、147℃、148℃、149℃或150℃等。

本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的制备方法得到的静电棉口罩专用的热风非织造布。

本发明的目的之三在于提供一种采用目的之二所述的静电棉口罩专用的热风非织造布制备得到的静电棉口罩。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的制备方法制得的静电棉口罩专用的热风非织造布，本身带有静电效果，可增强口罩的过滤效果，并且静电储存时间久，可使口罩的过滤效果更好更持久，具体的，过滤效率为91％以上，常温常湿条件下放置120h后的过滤效率下降在8％以内，说明静电储存效果好；具有良好的透气效果，支撑口罩内部的空间，减小佩戴口罩时的呼吸阻力，减小了雾化现象；具有良好的蓬松效果，一面比较光滑、不起毛，另外一面比较蓬松，应用在口罩产品上，提高了口罩佩戴的舒适感。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

本发明的静电棉口罩专用的热风非织造布的制备方法，包括如下步骤：以添加了驻极母粒的皮芯结构的PE/PP复合纤维为原料，经投料、开松、混棉、梳理、热风粘合、冷却、水刺处理、烘干、驻极处理，得到所述静电棉口罩专用的热风非织造布。

实施例1

本实施例的静电棉口罩专用的热风非织造布的制备方法，包括如下步骤：

投料：将打开棉包的2D*38MM的PE/PP复合纤维(PZ11)，分别投入到1号和2号开包机中，通过开包机的电子秤，将纤维按比例投入到设备中。其中，驻极母粒的质量百分比为5％，具体组成为聚丙烯Y1500(中石化有限公司)的质量百分比为85％，石墨烯的质量百分比为8％，纳米电气石粉的质量百分比为5％，纳米二氧化硅的质量百分比为2％。

开松：将按比例配好的纤维送入开松机中，将成团的纤维打松。

混棉：将开松好的纤维送入混棉箱，将两种纤维进行充分混合。

梳理：将混合好的纤维送入梳理机进行充分梳理，将纤维梳理成单丝状，铺成均匀的棉网。

热风粘合：将棉网送入热风烘箱，通过1～5号烘箱内部的热气流，将复合纤维外层的PE成分熔化，将纤维粘合在一起，形成具有一定强力的无纺布。

风冷却：通过冷气流，将烘箱出来的布，进行冷却定型。

烫平：将冷却好的布，进行烫平，防止起毛、掉毛现象。

水冷却：将烫平后的无纺布，经过冷水辊冷却，定型。

收卷：将冷却定型的无纺布进行收卷，形成无纺布卷。

水刺处理：将收卷好的无纺布卷，送到水刺机上，进行水刺处理，将纤维表面的油剂洗净。

烘干：洗净后的无纺布送入烘箱进行烘干，收卷。

驻极：将收卷好的无纺布送到分切机上，进行驻极处理，并分切。

其中，具体的工艺参数如表1所示。

表1

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于，复合纤维中驻极母粒的质量比为8％，其他的与实施例1的均相同。

实施例3

本实施例与实施例1的区别之处在于，复合纤维中驻极母粒的质量比为10％，其他的与实施例1的均相同。

实施例4

本实施例与实施例1的区别之处在于，复合纤维中驻极母粒的质量比为1％，其他的与实施例1的均相同。

实施例5

本实施例与实施例1的区别之处在于，复合纤维中驻极母粒的质量比为20％，其他的与实施例1的均相同。

实施例6

本实施例与实施例1的区别之处在于，水刺处理的压力为10MPa，其他的与实施例1的均相同。

实施例7

本实施例与实施例1的区别之处在于，水刺处理的压力为40MPa，其他的与实施例1的均相同。

实施例8

本实施例与实施例1的区别之处在于，驻极处理的电压为20MPa，其他的与实施例1的均相同。

实施例9

本实施例与实施例1的区别之处在于，驻极处理的电压为80MPa，其他的与实施例1的均相同。

实施例10

本实施例与实施例1的区别之处在于，驻极母粒中不含石墨烯，减少的石墨烯的量平均增加至其他组分中以保证总量不变。

实施例11

本实施例与实施例1的区别之处在于，驻极母粒中不含无机纳米材料，减少的无机纳米材料的量平均增加至其他组分中以保证总量不变。

对比例1

本对比例与实施例1的区别之处在于，未经过水刺处理，其他的与实施例1的均相同。

对比例2

本对比例与实施例1的区别之处在于，原料纤维中未加驻极母粒，其他的与实施例1的均相同。

将实施例1-11与对比例1-2制得的热风非织造布进行性能测试，测试结果如表2所示。

其中，强度的测试标准参照GB/T 24218.3-2010进行，柔软度的测试标准参照GB/T8942-2002进行，厚度的测试标准参照FZ/T 60004-1991进行，亲水时间的测试标准参照FZ/T 60017-1993进行(其中，“-”表示不亲水)，过滤效率参照GB19083-2010进行，静电储存效果是通过测试产品室温、常规湿度下放置120h后的过滤效率下降得出的，下降少说明静电储存效果好。

表2

本发明的制备方法制得的静电棉口罩专用的热风非织造布，本身带有静电效果，可增强口罩的过滤效果，并且静电储存时间久，可使口罩的过滤效果更好更持久；具有良好的透气效果，支撑口罩内部的空间，减小佩戴口罩时的呼吸阻力，减小了雾化现象；具有良好的蓬松效果，一面比较光滑、不起毛，另外一面比较蓬松，应用在口罩产品上，提高了口罩佩戴的舒适感。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。