CN111472098A - 滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，属于熔喷布生产技术领域，步骤如下：硅藻土和聚合物原料按体积比0.3:1备好待用；将聚合物原料计量后喂入螺杆挤出机熔融后挤出，通过熔喷模头喷出纤维丝，经热风牵引喷射到由接收装置驱动的网帘上，硅藻土原料加热后同步喷射至网帘上，沉积形成滤杀型熔喷非织造布，最后经卷绕装置收卷。本发明利用聚合物原料熔融后喷射纤维携带的热量粘接住硅藻土颗粒而粘结到网帘的熔融表层，形成滤杀型非织造布。本发明生产的熔喷布利用镶嵌硅藻的尖锐外壳，当病毒细菌粘附于其体表，在病毒细菌繁殖运动过程中能够刺穿其外壳或细胞壁结构，造成病毒细菌逐渐因脱水而死亡，进而起到物理滤杀作用。

Description

滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法
技术领域
本发明属于熔喷布生产技术领域，尤其涉及一种滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法。
背景技术
目前，现有外科口罩分三层，外层为阻水作用的无纺布，可防止飞沫进入，中间为过滤防菌达99%以上的过滤用熔喷布，内层为透气性能良好的无纺布。佩戴外科口罩主要用于隔离病毒及灰尘颗粒，但是中间添加的熔喷布并不能起到杀菌作用。鉴于目前冠状病毒流行季，现有熔喷布不能有效杀死病毒，依然存在感染病毒的风险。因此，急需研发一种起到隔离、杀菌作用的熔喷布。
发明内容
本发明的目的是提供一种滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，旨在解决上述现有技术中熔喷布不具备杀菌作用的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，包括以下步骤：
S1：将硅藻土和聚合物原料按体积比0.3:1备好，硅藻土为颗粒状，聚合物切片待用；
S2：将聚合物原料经计量后喂入螺杆挤出机熔融后形成聚合物熔体挤出，通过熔喷模头喷出纤维丝，经热风牵引喷射到连续移动的网帘上，网帘由接收装置驱动；同时，将硅藻土原料加热至95±3℃同步喷射至网帘上，沉积形成滤杀型熔喷非织造布，最后经卷绕装置收卷。
优选的，所述网帘为针织面料或无纺材料。
优选的，所述硅藻土原料经筛选机分离杂质，得到粒径小于等于1微米的硅藻土颗粒。
优选的，所述螺杆挤出机的出料口与熔喷模头的熔体流道相连，热风由空压机输出，空压机的压缩空气管上设有空气加热器，所述压缩空气管与熔喷模头的气道相连。
优选的，所述螺杆挤出机的出料口与熔喷模头之间设有过滤器。
优选的，所述螺杆挤出机的进料口设有上料机，所述上料机包括料斗和底座，所述料斗通过底座与螺杆挤出机的进料口相连，所述料斗的顶盖上设有抽风管，所述抽风管与抽风机的进风管相连，所述料斗的侧壁与吸料管连通，用于将料箱内切片后的聚合物原料抽吸到料斗内。
优选的，所述熔喷模头包括喷丝板、气板和加热保温元件，所述气板为两块、且呈V字形设置于喷丝板的两侧，所述加热保温元件设置于气板的两侧，两块气板与喷丝板两侧之间的间隙形成气道。
优选的，所述硅藻土颗粒经喷料机呈雾状喷射至网帘上。
优选的，所述聚合物为聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、PBT、EMA或EVA。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明具有工艺简单、过滤杀菌效果好的优点，利用聚合物原料熔融后喷射形成纤维过程中，聚合物纤维携带的热量粘结住同步喷射的硅藻土颗粒，将硅藻土颗粒与聚合物纤维同时粘结到网帘的熔融表层，形成滤杀型非织造布。本发明生产制备的熔喷布是利用镶嵌硅藻颗粒的尖锐外壳对病毒起到滤杀作用的，当病毒细菌粘附于其体表，在病毒繁殖运动过程中能够刺穿其外壳或细胞壁结构，造成病毒逐渐因脱水而死亡，进而起到物理滤杀作用。
附图说明
图1是本发明的工作流程图；
图2是本发明实施例中上料机的结构示意图；
图3是本发明实施例中熔喷模头的熔喷原理示意图；
图中：1-熔喷模头，01-熔体流道，02-气道，11-喷丝板，12-气板，13-加热保温元件；2-料斗，3-底座，4-抽风管，5-吸料管，6-阀门；7-接收装置，8-网帘，9-卷绕装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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的一部分实施例，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。
一种滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，具体工作流程如图1所示，包括以下步骤：
S1：将硅藻土和聚合物原料按体积比0.3:1备好，硅藻土为颗粒状，聚合物切片待用；
S2：将切片后聚合物原料计量后经上料机喂入螺杆挤出机，在螺杆挤出机内熔融后形成聚合物熔体挤出；如图3所示，通过熔喷模头1喷出纤维丝，经热风牵引喷射到连续移动的网帘8上，网帘8由接收装置7驱动；同时，将硅藻土颗粒原料加热至95±3℃同步喷射至网帘8上，沉积形成滤杀型熔喷非织造布，最后经卷绕装置9收卷。
其中，所述网帘为针织面料或无纺材料。
步骤S1中在备选硅藻土原料时，将硅藻土原料经筛选机分离杂质，得到粒径小于等于1微米的硅藻土颗粒。筛选机可选用组筛，就是利用不同的筛子配合，得到粒径小于等于1微米的硅藻土颗粒。也可以选用高能球磨得到更精细的硅藻土颗粒，可以得到200纳米以下的硅藻土颗粒。
上述步骤S2中，所述螺杆挤出机的出料口与熔喷模头1的熔体流道01相连，热风由空压机输出，空压机的压缩空气管上设有空气加热器，所述压缩空气管与熔喷模头1的气道02相连。如图3所示，熔融后的聚合物熔体通过熔喷模头1喷出呈丝状，在热风的喷射牵引下形成纤维状粘结至网帘8的熔融表层；同时硅藻土颗粒也同步喷射至网帘8上，网帘在接收装置7的带动下连续移动，最后经卷绕装置9收卷。
进一步优化上述技术方案，所述螺杆挤出机的出料口与熔喷模头之间设有过滤器。通过过滤器可将聚合物熔体内的杂质过滤出来，经过净化的聚合物熔体喷射形成纤维丝，可确保滤杀型熔喷布的洁净度。
在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，所述螺杆挤出机的进料口设有上料机，所述上料机包括料斗2和底座3，所述料斗2通过底座3与螺杆挤出机的进口相连，所述料斗2的顶盖上设有抽风管4，所述抽风管4与抽风机的进风管相连，所述料斗2的侧壁与吸料管5连通，用于将料箱内切片后的聚合物原料抽吸到料斗2内。为了控制聚合物原料的进料速度，可在底座上设置阀门6，阀门选用由控制器控制的电磁阀。通过调节阀门的开度可调节聚合物原料经底座进入螺杆挤出机的进料速度。
如图3所示，所述熔喷模头1包括喷丝板11、气板12和加热保温元件13，所述气板12为两块、且呈V字形设置于喷丝板11的两侧，所述加热保温元件13设置于气板12的两侧，用于对聚合物熔体及热空气起到加热保温作用，确保聚合物纤维丝的顺利喷射；两块气板12与喷丝板11两侧之间的间隙形成气道02。其中，喷丝板的出料口一端呈衣架形，能够确保喷丝板的出口纤维丝喷速均匀一致。
其中，接收装置可选用滚筒式、平网式或芯轴成型式，滚筒式中的网帘可由滚筒带动，随着滚筒的转动，可将聚合物纤维丝混合硅藻土颗粒喷至网帘上形成滤杀型熔喷布。平网式是利用两个远距离的传动轮驱动传送带带动网帘移动，聚合物纤维丝混合硅藻土颗粒喷至网帘上形成滤杀型熔喷布。芯轴式即直接将聚合物纤维丝混合硅藻土颗粒直接喷射至转动的芯轴上，最后将芯轴抽出，得到圆柱体或圆锥体状的滤芯。另外，本发明中的卷绕装置可选用电机驱动卷筒，对喷射成型的熔喷布进行收卷。
在本发明的一个具体实施例中，所述硅藻土颗粒经雾状喷料机同步喷射至网帘上。雾状喷料机选用压缩空气携带喷射硅藻土颗粒，在压缩空气管的出气口安装文丘里管，将硅藻土颗粒储料罐的出口与文丘里管的喉管部相连，通过压缩空气的高压气流可将硅藻土颗粒携带喷射而出。
另外，硅藻土颗粒可利用热空气加热，利用搅拌器进行搅拌后，在硅藻土储料罐的底部开设与文丘里管喉管相连的出料口。同时，为了方便计量硅藻土的喷射量，可在硅藻土的出料管道上安装固体流量计，用来计量硅藻土的流量。
在具体制作时，所述聚合物为聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、PBT、EMA或EVA。目前，熔喷布的主要原料为聚丙烯，将聚丙烯颗粒通过加热喷射到物体表面形成膜状，但是喷射出的形状为圆柱体的丝状物，同时将硅藻土喷射到丝状体表面，就会变成圆柱多刺状。
目前，n95口罩最大过滤0.3微米的颗粒物，过滤率达90%，而本发明生产的滤杀型熔喷布的过滤起点值是0.2微米，病毒的单体直径为80～120纳米。由硅藻土制作的助滤剂单个直径为1～100微米，孔径50～3000纳米，亦即能够做到50纳米级别，如此一来，50纳米体积以上的病毒能够全部过滤掉。鉴于禽流感病菌在80～120纳米之间，SARS病菌在80～150纳米，采用本发明制作的熔喷布也能够全部过滤掉并起到杀菌作用。另外可根据实际应用需求，可以利用硅藻土颗粒的网状结构特性在与熔融的聚合物纤维丝结合之前添加一些特定杀菌药剂，比如薄荷等杀菌作用的药剂，再利用本发明制作的熔喷布可增加药物杀菌除异味的作用。本发明的功能性应用有较大的提升空间。
另外，硅藻土颗粒细度取决于生产熔喷布的用途而定，医用口罩或民用口罩所需硅藻土的颗粒尺寸及添加比例均可根据需要选择。
综上所述，本发明具有工艺简单、操作方便快捷的优点，将硅藻土与聚合物两种原料按比例添加到熔喷布的制备过程中，达到物理滤杀作用。本发明是利用硅藻土自身的物理结构尖刺，属于物理滤杀。此处，物理滤杀指的是物理作用下的过滤杀菌。由于硅藻土是由硅藻沉积形成，这种微生物具有似针一样尖锐的外壳，其粉末的每一细微颗粒都带有非常锐利的边缘和尖锐的突刺，已经广泛应用于食品、医药助滤剂的制备，由于硅藻颗粒单体结构为多孔隙的特性有很好的助滤功能，当病毒细菌粘附于其体表，可在繁殖运动中刺穿其外壳或细胞壁结构，造成病毒细菌逐渐因脱水而死亡。因此，当冠状病毒、流感及其它病毒或大肠杆菌等细菌寄生到带有硅藻土颗粒的熔喷布表面时，会杀死病毒，避免再繁殖，达到杀菌目的。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (9)

1.一种滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将硅藻土和聚合物原料按体积比0.3:1备好，硅藻土为颗粒状，聚合物切片待用；
S2：将聚合物原料经计量后喂入螺杆挤出机熔融后形成聚合物熔体挤出，通过熔喷模头喷出纤维丝，经热风牵引喷射到连续移动的网帘上，网帘由接收装置驱动；同时，将硅藻土原料加热至95±3℃同步喷射至网帘上，沉积形成滤杀型熔喷非织造布，最后经卷绕装置收卷。
2.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述网帘为针织面料或无纺材料。
3.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述硅藻土原料经筛选机分离杂质，得到粒径小于等于1微米的硅藻土颗粒。
4.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机的出料口与熔喷模头的熔体流道相连，热风由空压机输出，空压机的压缩空气管上设有空气加热器，所述压缩空气管与熔喷模头的气道相连。
5.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机的出料口与熔喷模头之间设有过滤器。
6.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机的进料口设有上料机，所述上料机包括料斗和底座，所述料斗通过底座与螺杆挤出机的进料口相连，所述料斗的顶盖上设有抽风管，所述抽风管与抽风机的进风管相连，所述料斗的侧壁与吸料管连通，用于将料箱内切片后的聚合物原料抽吸到料斗内。
7.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述熔喷模头包括喷丝板、气板和加热保温元件，所述气板为两块、且呈V字形设置于喷丝板的两侧，所述加热保温元件设置于气板的两侧，两块气板与喷丝板两侧之间的间隙形成气道。
8.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述硅藻土颗粒经喷料机呈雾状喷射至网帘上。
9.根据权利要求1所述的滤杀病毒细菌专用熔喷布的制备方法，其特征在于：所述聚合物为聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚乳酸、PBT、EMA或EVA。
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