CN111602879A

CN111602879A - 一种口罩

Info

Publication number: CN111602879A
Application number: CN202010293770.5A
Authority: CN
Inventors: 徐林斌
Original assignee: Zhejiang Benyuan Spunlaced Fabric Co ltd
Current assignee: Zhejiang Benyuan Spunlaced Fabric Co ltd
Priority date: 2020-04-15
Filing date: 2020-04-15
Publication date: 2020-09-01

Abstract

本发明涉及口罩，其具有至少一个内层、至少一个外层及设于内层与外层之间的过滤层，其内层及外层由射流喷网法水刺无纺布构成。其中所述射流喷网法水刺无纺布包括至少一种或几种聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、腈纶、黏胶、聚烯烃系纤维、聚四氟乙烯、PBT、EMA及EVA。其中所述射流喷网法水刺无纺布由聚酯、黏胶及聚烯烃系纤维混合组成。其中所述射流喷网法水刺无纺布的单位重量为20gsm‑40gsm。本发明的目的在于提供了一种高强度、高耐久力、柔软度好且不会起毛的口罩，提高口罩佩戴舒适性。

Description

一种口罩

技术领域

本发明涉及口罩。

背景技术

口罩是一种卫生用品，一般指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。

口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。

而目前的口罩一般分为棉布口罩、无纺布口罩、高分子材料口罩、活性炭粉滤芯口罩及活性炭纤维毡垫口罩等，而目前大多数民用口罩以无纺布口罩为主。

无纺布口罩一般包括三层，贴合脸部的内层、处于最外部的外层及设于外层与内层之间的熔喷布层，无纺布口罩的通气性非常好、能够过滤有毒气体、可以吸水，能够防水，具有伸缩性，不会蓬乱；质地较为轻盈；十分有弹性，拉伸之后可以还原；价格比较的低，适合于大量生产；但无纺布口罩还是具有一定的缺陷，无纺布口罩因其纤维的排列都是有一定的方向，非常容易撕开，强度低，柔软度低，经过摩擦之后，表面会起毛，强度及耐久力都较差。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明的目的在于提供了一种高强度、高耐久力、柔软度好且不会起毛的口罩，提高口罩佩戴舒适性。

本发明所采用的技术方案是：一种口罩，其具有至少一个内层、至少一个外层及设于内层与外层之间的过滤层，其内层及外层由射流喷网法水刺无纺布构成。

优选地，其中所述射流喷网法水刺无纺布包括至少一种或几种聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、腈纶、黏胶、聚烯烃系纤维、聚四氟乙烯、PBT、EMA及EVA。

优选地，其中所述射流喷网法水刺无纺布由聚酯、黏胶及聚烯烃系纤维混合组成。

优选地，其中所述聚烯烃系纤维是聚丙烯纤维。

优选地，其中所述射流喷网法水刺无纺布的单位重量为0.3gsm-180gsm。

优选地，其中所述射流喷网法水刺无纺布的单位重量为20gsm-40gsm。

优选地，其中所述射流喷网法水刺无纺布的加工步骤为：

1)将聚酯、黏胶及聚烯烃系纤维喂料混合

2)将混合后的材料进行开松打散；

3)对打散后的材料进行梳棉；

4)对梳理后的纤维凝集在输出网带上形成纤维网

5)对铺网后的纤维网进行拉伸；

6)对拉伸后的纤维网进行预湿；

7)预湿后的纤维网进入水刺区，水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向纤网对纤网加固；

8)对射流喷网后的纤网进行压干，除去纤网中的滞留水；

9)对压干的纤网采用天然气加热方式烘干形成射流喷网法水刺无纺布。

优选地，步骤7中水刺加固采用转鼓水刺加固，水刺头沿着转鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射，其中水刺头的数量为7-12只，水刺头的水压为15-200Bar。

优选地，水刺头的数量为9只，水刺头的水压依次为50-80Bar、60-90Bar、70-100Bar、80-110Bar、90-120Bar、100-130Bar、90-120Bar、80-110Bar、60-90Bar。

优选地，水刺头的水压依次为58Bar、73Bar、94Bar、107Bar、112Bar、125Bar、117Bar、95Bar、77Bar。

本发明的有益效果是：将口罩的外层及内层由射流喷网法形成的水刺无纺布这种特定的材料代替，该材料的优势是柔软度大大增加、强度及耐久度也大大增强，传统的无纺布易撕开，但该材料因其强度高不易撕开，具有很好悬垂性能，经过摩擦也不易起毛，佩戴过程中，大大提升其舒适性能。

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明。

附图说明

图1为本发明中射流喷网法水刺无纺布的工艺流程图。

具体实施方式

本发明涉及射流喷网法水刺无纺布在口罩上的应用，口罩包括了至少一个外层、至少一个内层及设于内层与外层之间的过滤层，过滤层为熔喷布，外层与内层用射流喷网法水刺无纺布代替传统的材质。

现有技术已知将无纺布材料用于口罩，具体地，根据本发明，这种无纺布材料被特定类型的无纺布材料和具有特定特征的材料替代，该材料为射流喷网法形成的水刺无纺布，该材料的优势是柔软度大大增加、强度及耐久度也大大增强，传统的无纺布易撕开，但该材料因其强度高不易撕开，具有很好悬垂性能，经过摩擦也不易起毛，佩戴过程中，大大提升其舒适性能。

该材料选自至少一种或几种聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、腈纶、黏胶、聚烯烃系纤维、聚四氟乙烯、PBT、EMA及EVA，上述材料可将其中一种单独加工，也可以选用其中几种混合后加工。

而本发明中，针对口罩的应用，优选聚酯、黏胶及聚烯烃系纤维的混合物，聚酯具有强度高、尺寸稳定性好的特点，能够节省原料，降低生产成本，适用于口罩这种一次性消耗品，能够作为很好的支持体。

而聚丙烯纤维是一种高强聚丙烯束状单丝纤维，具有掺加工艺简单、价格低廉、性能优异，聚丙烯纤维与聚酯混合，在处理过程中，产生更柔软并且更挠性的材料。

射流喷网法水刺无纺布的单位重量在20gsm-40gsm之间。该范围内的射流喷网法水刺无纺布符合口罩的基本要求。

如图1所示，射流喷网法水刺无纺布的加工步骤为：

将聚酯、黏胶及聚烯烃系纤维喂料混合、开棉、梳棉，生产原料由于运输需要，为成捆状态，需打散、梳理。

铺网：交叉铺网是将经过梳理后的短纤维凝集在输出网带上形成纤维网，由于纤维排列不规则，制得的无纺织布纵横向断裂强力大体相同。

铺网后需要将短纤网进行拉伸处理。

水刺：铺网后短纤网进入水刺区，水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向纤网。水射流使纤网中一部分表层纤维发生位移，包括向纤网反面的垂直运动，当水射流穿透纤网后，受到托网帘或转鼓的反弹作用，以不同的方位散射到纤网的反面。在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下，纤网中的纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点，从而使纤网得到加固。

水射流对纤网垂直喷射可防止破坏纤网结构，并最大程度地利用水射流的能量，从而有利于提高水刺法非织造材料的性能。水刺加固方式主要有平网水刺加固、转鼓水刺加固和转鼓与平网相结合的水刺加固三种形式。

本发明采用转鼓水刺加固工艺，水刺头沿着转鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射。纤网吸附在转鼓上，不存在跑偏现象，有利于高速生产，同时纤网在水刺区内呈曲面运动，接受水刺面放松，反面压缩，这样有利于水射流穿透，有效地缠结纤维。转鼓为金属圆筒打孔结构，内设脱水装置，与平网水刺加固的托网帘相比，对水流有很好的反弹作用。

压干：压干的目的是及时除去纤网中的滞留水，提高烘干效率，有利于降低烘燥能耗。

烘干：公司烘干工序采用天然气加热，烘干效率较高。烘干后的胚布形成成品射流喷网法水刺无纺布。

后期再对品胚布进行分切加工，将多层胚布与熔喷布结合，安装挂耳及压于鼻梁上的塑性压条，形成口罩。

该射流喷网法水刺无纺布最关键的步骤在于水刺头对纤维网的喷射，各个水刺头的压力不同，形成的纤维网各种指标参数也不相同，水刺头的压力越高，强度相应也会提高，但手感就会变硬，其厚度会比正常情况下变薄，纵横向伸长率会有所降低，水压过大，单位能量就过高，使纤维间缠结过度，产品会失去应有的弹性，而单位能量过高，还会导致纤维所获得的能量值大于其断裂功，使得纤维断裂，最终导致纤网强度下降，因此，水刺头的压力不易过高，但也不易过低，过低会使纤维间缠结不够，同样强度及耐久力不够，因此应用于口罩的射流喷网法水刺无纺布的水刺头的压力范围优选50-150Bar。

具体，每个水刺头的范围依次在50-80Bar、60-90Bar、70-100Bar、80-110Bar、90-120Bar、100-130Bar、90-120Bar、80-110Bar、60-90Bar内，生产出来的水刺布能够满足口罩的需求，在水刺过程中，纤网吸附在转鼓上，不同的水刺头产生不同的压力，对纤网实施水刺喷射。

通过实验，压力从高到低分布，如表1所示：

水刺头	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										压力/Bar	80	170	160	155	130	120	90	80	70

从表1中看出，水刺头的压力从最初60Bar较低的压力到第二水刺头较高的压力，然后再逐次递减，结果为水刺布的表面具有较多的破洞，水刺布强度差，稍一用力，即可被撕裂，耐久力极差，产品的物理结构受到严重的破坏，无法使用。

压力由高到低分布，如表2所示：

水刺头	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										压力/Bar	80	90	100	110	120	130	150	160	170

水刺头从开始采用较低的压力，以后压力逐级增加，随着压力的不断增加，纤维结构越来越紧密，强度不断增加而逐渐提高水压，但随着后期压力逐渐增大，水刺布的手感变硬，摸上去布质粗槽，柔软度大大降低，不适用于口罩的使用。

压力由低到高再到低分布，如表3所示：

水刺头	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										压力/Bar	58	73	94	107	112	125	117	95	77

按照表3水刺头压力的分布，开始采用较低的压力，压力逐渐增加，当增加到较高的压力时，后期压力逐级降低，最后再降到较低的压力，刚开始随着压力的不断增加，纤维结构越来越紧密，这时纤网具备一定强度，不易撕开，当加到较高的压力时，压力逐渐降低，防止产品手感变硬，在保证其强度的情况下，保持其柔软性能，使产品布面整体均匀、细腻，提高其佩戴舒适性能，适合口罩面料。

因此，经过实验，当水刺头的压力依次为58Bar、73Bar、94Bar、107Bar、112Bar、125Bar、117Bar、95Bar、77Bar时，产品效果最佳。

在上述压力下，水刺布的物理机械性能指数分别能够达到拉伸强度：纵103.0N/mm，横47.3N/mm，撕裂强度：纵19.6N/mm，横16.3N/mm，伸长率：纵33％，横64％，由此可见，该水刺头的压力在上述数值中，具有较好的拉伸强度及撕裂强度，比起传统的口罩，提高了其强度。

在对上述水刺布进行皮肤刺激测试时，分别通过不同的时间用于测试，时间分别是1h、24h、48h、72h、结果显示均无红斑及水肿症状，对多组不同编号的动物皮肤作过敏测试反应，结果均呈阴性。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此本发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims

1.一种口罩，其具有至少一个内层、至少一个外层及设于内层与外层之间的过滤层，其特征在于：其内层及外层由射流喷网法水刺无纺布构成。

2.根据权利要求1所述的一种口罩，其特征在于：其中所述射流喷网法水刺无纺布包括至少一种或几种聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、腈纶、黏胶、聚烯烃系纤维、聚四氟乙烯、PBT、EMA及EVA。

3.根据权利要求2所述的一种口罩，其特征在于：其中所述射流喷网法水刺无纺布由聚酯、黏胶及聚烯烃系纤维混合组成。

4.根据权利要求3所述的一种口罩，其特征在于：其中所述聚烯烃系纤维是聚丙烯纤维。

5.根据权利要求3所述的一种口罩，其特征在于：其中所述射流喷网法水刺无纺布的单位重量为0.3gsm-180gsm。

6.根据权利要求5所述的一种口罩，其特征在于：其中所述射流喷网法水刺无纺布的单位重量为20gsm-40gsm。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种口罩，其特征在于：其中所述射流喷网法水刺无纺布的加工步骤为：

1)将聚酯、黏胶及聚烯烃系纤维喂料混合；

2)将混合后的材料进行开松打散；

3)对打散后的材料进行梳棉；

4)对梳理后的纤维凝集在输出网带上形成纤维网；

5)对铺网后的纤维网进行拉伸；

6)对拉伸后的纤维网进行预湿；

8)对射流喷网后的纤网进行压干，除去纤网中的滞留水；

8.根据权利要求7所述的一种口罩，其特征在于：步骤7中水刺加固采用转鼓水刺加固，水刺头沿着转鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射，其中水刺头的数量为7-12只，水刺头的水压为15-200Bar。

9.根据权利要求8所述的一种口罩，其特征在于：水刺头的数量为9只，水刺头的水压依次为50-80Bar、60-90Bar、70-100Bar、80-110Bar、90-120Bar、100-130Bar、90-120Bar、80-110Bar、60-90Bar。

10.根据权利要求9所述的一种口罩，其特征在于：水刺头的水压依次为58Bar、73Bar、94Bar、107Bar、112Bar、125Bar、117Bar、95Bar、77Bar。