CN107938168A - 基于静电纤维的针刺抗菌过滤网及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于静电纤维的针刺抗菌过滤网及其制作方法，属于过滤材料领域。该方法包括的步骤主要有：纤维开松混合，抗菌处理，梳理，成网，预针刺，主针刺，烫光，切边卷绕、包装。本发明较之市面上现有技术，不需要驻极技术得到静电过滤网，而是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原料，通过针刺法生产工艺直接加工成针刺静电过滤网，且将含银无机沸石作为抗菌剂，对纤维进行功能整理，使其具有抗菌性，净化效果更好，静电持久性好，成本低。将本发明作为口罩芯层，能够有效提高防雾霾效果，保障人民群众的身体健康。

Description

基于静电纤维的针刺抗菌过滤网及其制作方法
技术领域
本发明属于过滤材料领域，特别是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，利用针刺发非织造布生产工艺技术加工针刺非织造布静电纤维过滤网。
背景技术
近年来，由于燃煤、机动车尾气排放、工业排放、道路扬尘等原因，导致大量的一氧化碳和细小微尘颗粒产生，使得全国各地的PM2.5颗粒物均大幅度超标，有的地区甚至经常出现雾霾、沙尘暴等天气。有报告指出，近30年来我国公众吸烟率不断下降，但肺癌患病率却上升了4倍多，这可能与雾霾天气有一定的关系。雾霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气颗粒物，其中危害人类健康的主要是直径小于10μm的气溶胶粒子，它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长期处于这种环境还会诱发肺癌。另外，阴霾天中的颗粒污染物不仅会引发心肌梗死，还会造成心肌缺血或损伤，尤其是长期在室外工作的人员。
为了防止雾霾对人体造成伤害，人们不得不戴上安全防护口罩，非织造布过滤网是防护口罩的主要原料。目前市场上的非织造布过滤网主要是针刺过滤网和驻极体静电过滤网两种。但后者成本极高，作为日常消费，人们有些难以接受。近期国内也研发出了熔喷驻极体静电过滤网，其具有较好的安全防护效果，但透气性太差，可能使人们感觉喘不过气。熔喷纤维属于一种超细纤维，虽然过滤网中纤维的比表面积大，与空气中微细颗粒粉尘碰撞的机会多，吸附捕获粉尘颗粒能力强，空气净化效果好，但是空气阻力也较大，对空气中各种细菌杀死和抑制繁殖作用也不是很强，且卫生舒适性一般。
针刺法非织造布生产工艺是一种比较成熟的非织造布生产方法，但是利用针刺法生产静电纤维过滤网，并使其具有抗菌性，难度非常大，因此亟需要一种新型技术来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于静电纤维的针刺抗菌过滤网的制作方法，采用无气味且附静电聚丙烯短纤维及含银无机沸石为原材料，利用针刺法非织造布生产工艺直接加工成静电纤维针刺抗菌过滤网。
一种基于静电纤维的针刺抗菌过滤网的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
(1)纤维开松混合 取无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，纤维经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得静电场减小的松散纤维；
(2)抗菌处理 将所述步骤(1)中松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，同抗菌剂共混，形成双组份纤维，使抗菌剂分布在纤维表皮层；
(3)梳理 将所述步骤(2)中双组份纤维经气流输送到气压定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，在梳理过程中，加入静电消除剂，梳理至形成单层纤网，并由道夫和剥棉罗拉将纤维网送入由三对滚筒组成的杂乱装置，使纤维网纵横向强度趋于一致；
(4)铺网 将步骤(3)中纤维网通过输出帘喂入到铺网机，铺网机根据工艺要求将纤维网铺的厚度为10-15mm；
(5)预针刺 将所述步骤(4)中获得的纤维网通过输出帘喂入到针刺机，设定针刺深度为7-9mm，通过针刺机进行针刺处理，获得具有厚度为5-7mm、强度大于120N的静电纤维抗菌过滤网；
(6)主针刺 将所述步骤(5)中获得的过滤网喂入到主针刺机，得到具有厚度为2-4mm、强度为大于150N的静电纤维抗菌过滤网；
(7)烫光 将所述步骤(6)获得的过滤网通过热轧辊筒进行烫光处理，得到成品，其中热轧辊筒表面温度设置为120-140℃；
(8)切边卷绕、包装 将所述步骤(7)获得的成品非织造布静电纤维抗菌过滤网利用分切机进行横向分切，随后卷曲成卷，利用塑包机进行塑封。
步骤(2)中所述抗菌剂为含银无机沸石(AgION)。
在步骤(3)所述梳理机的前方采用与无气味且附静电聚丙烯短纤维极性相反的静电棒，并在梳理机的下方安装加湿器。
步骤中(4)中所述铺网机为铝制铺网机，输出帘为铝制帘。
一种基于静电纤维的针刺抗菌过滤网，其特征是：该静电纤维抗菌过滤网采用上述的制作方法制得。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种静电纤维针刺抗菌过滤网的制作方法，与现有技术相比，该制作方法不需要驻极技术得到静电过滤网，而是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，利用针刺法非织造布生产工艺直接加工成产品。此种方法制成的过滤网净化效果更好，静电持久性好，成本低，由于在生产过程中对纤维进行抗菌处理，因此过滤网还能够杀菌，抑制细菌的繁殖，具有显著的社会效益和经济效益，能够帮助人们有效防治雾霾。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明进一步的说明：
图1为本发明基于静电纤维针刺抗菌过滤网的制作工艺的流程示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种基于静电纤维针刺抗菌过滤网的制作方法，请参照图1，该方法包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
(1)纤维开松混合 取无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，纤维经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得静电场减小的松散纤维；
(2)抗菌处理 将所述步骤(1)中松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，同抗菌剂共混，形成双组份纤维，使抗菌剂分布在纤维表皮层；
(3)梳理 将所述步骤(2)中双组份纤维经气流输送到气压定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，在梳理过程中，加入静电消除剂，梳理至形成单层纤网，并由道夫和剥棉罗拉将纤维网送入由三对滚筒组成的杂乱装置，使纤维网纵横向强度趋于一致；
(4)铺网 将步骤(3)中纤维网通过输出帘喂入到铺网机，铺网机根据工艺要求将纤维网铺的厚度为10-15mm；
(5)预针刺 将所述步骤(4)中获得的纤维网通过输出帘喂入到针刺机，设定针刺深度为7-9mm，通过针刺机进行针刺处理，获得具有厚度为5-7mm、强度大于120N的静电纤维抗菌过滤网；
(6)主针刺 将所述步骤(5)中获得的过滤网喂入到主针刺机，得到具有厚度为2-4mm、强度为大于150N的静电纤维抗菌过滤网；
(7)烫光 将所述步骤(6)获得的过滤网通过热轧辊筒进行烫光处理，得到成品，其中热轧辊筒表面温度设置为120-140℃；
(8)切边卷绕、包装将所述步骤(7)获得的成品非织造布静电纤维抗菌过滤网利用分切机进行横向分切，随后卷曲成卷，利用塑包机进行塑封。
步骤(2)中所述抗菌剂为含银无机沸石(AgION)。
为了克服静电纤维在梳理过程中的粘网现象，在步骤(3)所述梳理机的前方采用与无气味且附静电聚丙烯短纤维极性相反的静电棒，并在梳理机的下方安装有加湿器，加湿器保证了生产环境相对湿度在65％以上，从而才保证了静电纤维在梳理过程中不粘网。本发明很好地发挥了静电棒和加湿器各自作用，解决了一个高难的生产技术问题。
步骤(4)中所述输出帘为铝制帘。
一种基于静电纤维的针刺抗菌过滤网，采用上述的制作方法制得。
本发明是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为及含银无机沸石原料，利用针刺法非织造布生产工艺加工的静电抗菌过滤网，填补了国内外空白。不需要驻极体得到静电过滤网，而是通过采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原料，直接加工成静电过滤网，这种新型静电纤维过滤网其技术指标达到了国内外同类产品的先进水平，然而成本知识国外进口产品的1/2-1/4，静电持久性好于国外产品。针刺非织造布静电过滤网与熔喷纤维过滤网相比较，透气性好，吸附捕获粉尘颗粒能力强，高效低阻，容尘量比熔喷纤维过滤网大，对空气的净化效果远远好于熔喷纤维过滤网。其原因是针刺非织造布静电过滤网，不单纯是依靠纤维表面与粉尘颗粒的摩擦碰撞来吸附捕获粉尘颗粒，而关键是过滤网是由静电纤维组成，静电纤维自身带有电荷，会形成较强的静电场，静电场的库仑力不仅能有效地吸附空气中的带电粉尘粒子，而未带电的中性粉尘颗粒，也会被强电场极化，最终被静电纤维网吸附捕获。静电纤维与粉尘颗粒之间的静电效应，极大地提高了过滤网的过滤效率，尤其是PM2.5微细粉尘颗粒，本发明的针刺非织造布静电纤维过滤网净化效果更好，针刺非织造布静电纤维过滤网加工的安全防护口罩，与其他过滤网相比，不仅过滤效果好，而且阻力小，同时具有较强的杀菌作用，能够有效地抑制细菌的繁殖，减少人们患呼吸道疾病的可能，对人们的安全防护性能更理想。而且针刺非织造布静电纤维过滤网加工的安全防护口罩增强了佩戴舒适性。正是由于本发明的产品，我们才可以加工一种新型安全舒适卫生防护口罩，为人们防雾霾提供了可靠的保障，同时也是室内外空气净化设备的首选净化材料。所以说，本发明具有显著的社会效益和经济效益，能够帮助人们有效防治雾霾。

Claims (5)

1.一种基于静电纤维的针刺抗菌过滤网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)纤维开松混合取无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，纤维经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得静电场减小的松散纤维；
(2)抗菌处理将所述步骤(1)中松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，同抗菌剂共混，形成双组份纤维，使抗菌剂分布在纤维表皮层；
(3)梳理将所述步骤(2)中双组份纤维经气流输送到气压定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，在梳理过程中，加入静电消除剂，梳理至形成单层纤网，并由道夫和剥棉罗拉将纤维网送入由三对滚筒组成的杂乱装置，使纤维网纵横向强度趋于一致；
(4)铺网将步骤(3)中纤维网通过输出帘喂入到铺网机，铺网机根据工艺要求将纤维网铺的厚度为10-15mm；
(5)预针刺将所述步骤(4)中获得的纤维网通过输出帘喂入到针刺机，设定针刺深度为7-9mm，通过针刺机进行针刺处理，获得具有厚度为5-7mm、强度大于120N的静电纤维抗菌过滤网；
(6)主针刺将所述步骤(5)中获得的过滤网喂入到主针刺机，得到具有厚度为2-4mm、强度为大于150N的静电纤维抗菌过滤网；
(7)烫光将所述步骤(6)获得的过滤网通过热轧辊筒进行烫光处理，得到成品，其中热轧辊筒表面温度设置为120-140℃；
(8)切边卷绕、包装将所述步骤(7)获得的成品非织造布静电纤维抗菌过滤网利用分切机进行横向分切，随后卷曲成卷，利用塑包机进行塑封。
2.根据权利要求1所述基于静电纤维的针刺抗菌过滤网的制作方法，其特征是：步骤(2)中所述抗菌剂为含银无机沸石(AgION)。
3.根据权利要求1所述基于静电纤维的针刺抗菌过滤网的制作方法，其特征是：在步骤(3)所述梳理机的前方采用与无气味且附静电聚丙烯短纤维极性相反的静电棒，并在梳理机的下方安装加湿器。
4.根据权利要求1所述基于静电纤维的针刺抗菌过滤网的制作方法，其特征是：步骤中(4)中所述铺网机为铝制铺网机，输出帘为铝制帘。
5.一种基于静电纤维的针刺抗菌过滤网，其特征是：该静电纤维抗菌过滤网采用权利要求1所述的制作方法制得。
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