CN112376313A - 一种口罩亲肤层过滤纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种口罩亲肤层过滤纸及其制备方法，属于特种纸及其制造技术领域。本发明以植物纤维、化学纤维、增强纤维为原料，经分散剂分散，采用湿法非织造工艺抄造而成，增强纤维为聚乙烯醇水溶性纤维，成品定量为17.5～20.5g/m²，纵向干抗张强度≥0.50kN/m，横向干抗张强度≥0.20kN/m，纵向湿抗张强度≥0.25kN/m，纵向吸水高度≥60mm/2min，透气度≥1700mm/s。通过本发明制备得到的过滤纸具有定量低、干湿强度高、透气性好、手感柔软、亲水性好、无异味、对口罩使用者皮肤无剌激等特点，可满足口罩加工过程对纸张的强度要求以及人们使用过程中对口罩的柔软、透气、对皮肤无刺激性的要求。

Description

一种口罩亲肤层过滤纸及其制备方法

技术领域

本发明属于特种纸及其制造技术领域，具体涉及一种口罩亲肤层过滤纸及其制备方法。

背景技术

21世纪以来，随着“非典”、“禽流感”、“甲型H1N1流感”、“雾霾”等危害的出现，口罩的使用量在全球快速增长。

口罩是一种供医护人员及广大人群使用的常用防护用品，使用范围广，性能要求高，是防止呼吸道传染病传播的一种重要工具。人们将3层口罩（医用口罩、PM2.5口罩）和活性炭口罩称之为特种口罩，特种口罩的每一层都有其特殊的作用，最外层的用于过滤掉体型稍大的颗粒物，材料通常是无纺布；中间层用于防菌或用于吸附有机物等气态有毒有害污染物，材料通常为过滤熔喷布或活性炭纸；最内层即亲肤层，其作用为进一步过滤污染物，同时还具有防止唾沫逸出的功能。由于口罩亲肤层过滤材料与人的脸部皮肤直接接触，并且会被人体呼气时的水汽所湿润，因此亲肤层过滤材料要求具有对人体皮肤无刺激性、亲水性好、湿强度高、湿润后不宜破碎、柔软舒适、无异味、透气性好等特性。

现用于制作口罩的亲肤层过滤材料，多为干法无纺布或采用液体状粘接剂进行增强的过滤纸，这些过滤材料存在手感较硬或透气性较差、有异味等缺点。

中国公开号为102031724B的专利介绍了以植物纤维、人造纤维和低熔点化学纤维为原料，在分散剂存在下经湿法非织造工艺抄造一种一次性医疗卫生用品用纤维过滤纸，采用PE纤维、EVOH纤维、皮芯结构的ES纤维以及含PP、PA、PET等成分的熔点为80～160℃的纤维或复合纤维作为该过滤纸的增强纤维，由于上述纤维分子结构中没有亲水基团或只含少量的弱亲水基团，致使这些纤维中有的是不亲水，或亲水性较差，因此制成的过滤纸难以满足口罩亲肤层过滤材料的使用要求。

发明内容

为克服上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供了一种定量低、干湿强度高、透气性好、手感柔软、亲水性好、无异味、对口罩使用者皮肤无剌激的口罩亲肤层过滤纸及其制备方法。

所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于以植物纤维、化学纤维、增强纤维为原料，经分散剂分散，采用湿法非织造工艺抄造而成，原料组成按重量份数计为25～45份植物纤维、45～60份化学纤维、7～15份增强纤维，增强纤维为聚乙烯醇水溶性纤维，水溶温度为40～90℃。

所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于口罩亲肤层过滤纸的定量为17.5～20.5g/m²，纵向干抗张强度≥0.50kN/m，横向干抗张强度≥0.20kN/m，纵向湿抗张强度≥0.25kN/m，纵向吸水高度≥60mm/2min，透气性≥1700mm/s。

所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的增强纤维为聚乙烯醇水溶性纤维，水溶温度为50～80℃。

所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的植物纤维为漂白针叶木浆或马尼拉麻浆。

所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的化学纤维为粘胶纤维或天丝纤维。

所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的分散剂为阴离子聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。

所述的一种口罩亲肤层过滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）取重量份数为25～45份的植物纤维放入打浆机内，加入适量水，纤维在水中的质量浓度为2%～5%，先疏解20～30分钟，再下刀打浆，当测试浆料的打浆度为15°SR～20°SR，湿重为15g～23g时，停止打浆；

2）取重量份数为45～60份的化学纤维和7～15份的增强纤维放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维在水中的质量浓度为0.8%～1.5%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维；

3）将上述浆料放入配浆池中混合后，再加适量的分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.2%～0.6%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.2%～0.4%；

4）将通过步骤3）配制好的浆料输送至斜网锥形布浆器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取后，分切成盘得到口罩亲肤层过滤纸。

本发明中，各行业通用词语的含义为：

粘胶纤维：将植物纤维素经碱化而成碱纤维素，再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸酯，溶解于稀碱液内得到的粘稠溶液称粘胶，粘胶经湿法纺丝和一系列处理工序后即成粘胶纤维。粘胶纤维在一般大气条件下，回潮率在13%左右，密度在1.50～1.52g/cm³。

天丝纤维：即Tencel纤维，是以针叶木浆为主要原料，以氧化铵为溶剂通过干喷湿纺法生产的一种纤维。它保留了纤维素分子的基本结构，聚合度在500～550左右，与原料浆粕的聚合度接近。天丝纤维的强度比一般纤维素纤维高，可与高强的合成聚酯纤维相媲美；由于纤维中含有众多的羟基，纤维吸湿性好；天丝纤维的纱线缩水率为0.44%，干态及湿态的伸缩率较小，使织物具有较好的尺寸稳定性。

聚乙烯醇水溶性纤维：以聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维。将聚合度500～2000和醇解度75-99%的聚乙烯醇100份，用二甲基亚砜/水=90～70∶10～30的混合溶剂200～400份，加入不锈钢溶解釜中，在搅拌下于温度80-120℃，压力-0.01～-0.08Mpa，溶解3～4小时，配成纺丝溶液，经过滤、脱泡、干湿法纺丝和后处理，获得的纤维即为聚乙烯醇水溶性纤维。它具有理想的粘接强度，加热加压加湿的情况下，能在纤维之间形成有效的粘结，是造纸行业中理想的纤维状增强剂。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1）本发明的主体纤维原料采用植物纤维及化学纤维，植物纤维具有纯天然、价格低廉等优点，同时抄纸时植物纤维能通过分子结构中的羟基在纸张干燥过程中形成“氢键”，使纸张产生强度。本发明采用的化学纤维（粘胶纤维和天丝纤维）由木材等纤维素制成，外观如丝，手感像棉，具有舒适、透气、吸湿等一系列特性，利用植物纤维和化学纤维为主体原料抄造，可以满足口罩亲肤层过滤纸的柔软、透气、对皮肤无刺激性的要求。

2）本发明采用的纤维原料以长纤维原料为主，纤维长度在4mm以上，与短纤维相比，以长纤维抄造出来的纸张更柔软，舒适度更佳，透气度更高，适合用作口罩亲肤层过滤纸，为保证所抄造的纸张具有较好的透气性和柔软性，打浆处理应以疏解为主，打浆度较低。化学纤维尽可能不采用普通的打浆机来进行打浆分散处理，因为普通打浆机处理这些纤维容易使纤维卷曲、起球。

3）本发明采用聚乙烯醇水溶性纤维作为增强剂，与液体状增强剂相比，聚乙烯醇水溶性纤维具有增强效果明显、对纸张的透气度影响小、纸张柔软性好等优点。聚乙烯醇纤维在加热加压条件下能形成半溶状粘接纤维，具有类似粘合剂的粘接作用，在纤维之间形成有效的粘接，使纤维间结合强度增加，能大大提高纸张的干湿强度，且聚乙烯醇纤维是一种亲水性良好的高分子纤维，其原料聚乙烯醇高分子链上有较多的亲水性基团（-OH），有利于提高过滤纸的亲水性。

4）本发明以植物纤维、化学纤维为主体原料，采用聚乙烯醇水溶性纤维为增强剂，经湿法造纸工艺抄造而成口罩亲肤层过滤纸干湿强度高、透气性好、手感柔软，而且亲水性好，能保持面部肌肤干爽，对皮肤无刺激性，可满足口罩对亲肤层过滤材料的使用要求。

具体实施方式

下面通过具体实施案例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不仅仅限于此。

实施例1

1）取45kg的漂白针叶木浆放入已贮有1455kg水的打浆机中，纤维的质量浓度为3%，先疏解20分钟，然后下刀打浆，测得浆料打浆度为15°SR，湿重为17 g，停止打浆。

2）取48kg的粘胶纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和7kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度70℃）放入带搅拌器的分散桶中，加适量的水，使纤维的质量浓度为1%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的阴离子聚丙烯酰胺分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.2%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.3%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型布浆器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取，分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为19.8g/m²，纵向干抗张强度为1.05kN/m，横向干抗张强度为0.51kN/m，纵向湿抗张强度为0.58kN/m，纵向吸水高度为71mm/2min，透气性为2800mm/s。

实施例2

1）取45kg的马尼拉麻浆放入已贮有2205kg水的打浆机中，纤维的质量浓度为2%，先疏解20分钟，然后下刀打浆，测得浆料打浆度为16°SR，湿重为23g，停止打浆。

2）取48kg的粘胶纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和7kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度70℃）放入带搅拌器的分散桶中，加适量的水，使纤维的质量浓度为1%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的聚氧化乙烯分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.3%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.2%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型布浆器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取，分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为19.2g/m²，纵向干抗张强度为1.03kN/m，横向干抗张强度为0.52kN/m，纵向湿抗张强度为0.55kN/m，纵向吸水高度为72mm/2min，透气性为2880mm/s。

实施例3

1）取35kg的漂白针叶木浆放入已贮有840kg水的打浆机中，纤维的质量浓度为4%，先疏解25分钟，然后下刀打浆，测得浆料打浆度为17°SR，湿重为15 g，停止打浆。

2）取55kg的粘胶纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和10kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度90℃）放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维的质量浓度为1.2%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的阴离子聚丙烯酰胺分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.3%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.25%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型布浆器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取、分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为18.1 g/m²，纵向干抗张强度为0.99kN/m，横向干抗张强度为0.47kN/m，纵向湿抗张强度为0.56kN/m，纵向吸水高度为70mm/2min，透气性为2760mm/s。

实施例4

1）取35kg的马尼拉麻浆放入已贮有840kg水的打浆机中，纤维的质量浓度为4%，先疏解25分钟，再下刀打浆，测得浆料打浆度为17°SR，湿重为21g，停止打浆。

2）取55kg的粘胶纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和10kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度50℃）放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维的质量浓度为1.2%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的聚氧化乙烯分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.4%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.25%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型布浆器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取，分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为18.7 g/m²，纵向干抗张强度为1.02kN/m，横向干抗张强度为0.48kN/m，纵向湿抗张强度为0.55kN/m，纵向吸水高度为71mm/2min，透气性为2750mm/s。

实施例5

1）取25kg的漂白针叶木浆放入已贮有975水的打浆机中，纤维在水中的浓度为2.5%，先疏解20分钟，然后下刀打浆，测得浆料打浆度为15°SR，湿重为16g，停止打浆。

2）取60kg的粘胶纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和15kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度40℃）放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维的质量浓度为1.5%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的阴离子聚丙烯酰胺分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.5%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.4%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型布浆器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取、分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为20.5g/m²，纵向干抗张强度为1.01kN/m，横向干抗张强度为0.48kN/m，纵向湿抗张强度为0.53kN/m，纵向吸水高度为68mm/2min，透气性为2700mm/s。

实施例6

1）取25kg的马尼拉麻浆放入已贮有975kg水的打浆机中，纤维的质量浓度为2.5%，先疏解20分钟，然后下刀打浆，测得浆料打浆度为16°SR，湿重为21g，停止打浆。

2）取60kg的粘胶纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和15kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度70℃）放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维的质量浓度为1.5%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的聚氧化乙烯分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.6%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.4%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型成型器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取，分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为19.5 g/m²，纵向干抗张强度为0.98kN/m，横向干抗张强度为0.46kN/m，纵向湿抗张强度为0.54kN/m，纵向吸水高度为69mm/2min，透气性为2720mm/s。

实施例7

1）取45kg的漂白针叶木浆放入已贮有855kg水的打浆机中，纤维的质量浓度为5%，先疏解30分钟，然后下刀打浆，测得浆料打浆度为18°SR，湿重为15g，停止打浆。

2）取45kg的天丝纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和10kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度80℃）放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维的质量浓度为0.8%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的阴离子聚丙烯酰胺分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.25%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.3%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型成型器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取，分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为19.0g/m²，纵向干抗张强度为1.04kN/m，横向干抗张强度为0.51kN/m，纵向湿抗张强度为0.58kN/m，纵向吸水高度为70mm/2min，透气性为2820mm/s。

实施例8

1）取45kg的马尼拉麻浆放入已贮有855kg水的打浆机中，纤维在水中的浓度为5%，先疏解30分钟，然后下刀打浆，测得浆料打浆度为20°SR，湿重为19g，停止打浆。

2）取45kg的天丝纤维（长度6mm，线密度1.6dtex）和10kg聚乙烯醇水溶性纤维（长度6mm，线密度2.0dtex，水溶温度80℃）放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维的质量浓度为0.8%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维。

3）将上述浆料全部放入配浆池中混合后，再加一定量的聚氧化乙烯分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.5%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.25%。

4）将配制好的浆料输送至斜网锥型成型器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取，分切成盘得到成品纸；成品纸的定量为17.5 g/m²，纵向干抗张强度为1.06kN/m，横向干抗张强度为0.55kN/m，纵向湿抗张强度为0.58kN/m，纵向吸水高度为71mm/2min，透气性为2860mm/s。

Claims (7)

1.一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于以植物纤维、化学纤维、增强纤维为原料，经分散剂分散，采用湿法非织造工艺抄造而成，原料组成按重量份数计为25～45份植物纤维、45～60份化学纤维、7～15份增强纤维，增强纤维为聚乙烯醇水溶性纤维，水溶温度为40～90℃。

2.根据权利要求1所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于口罩亲肤层过滤纸的定量为17.5～20.5g/m²，纵向干抗张强度≥0.50kN/m，横向干抗张强度≥0.20kN/m，纵向湿抗张强度≥0.25kN/m，纵向吸水高度≥60mm/2min，透气性≥1700mm/s。

3.根据权利要求1所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的增强纤维为聚乙烯醇水溶性纤维，水溶温度为50～80℃。

4.根据权利要求1所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的植物纤维为漂白针叶木浆或马尼拉麻浆。

5.根据权利要求1所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的化学纤维为粘胶纤维或天丝纤维。

6.根据权利要求1所述的一种口罩亲肤层过滤纸，其特征在于所述的分散剂为阴离子聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。

7.一种如权利要求1所述的一种口罩亲肤层过滤纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）取重量份数为25～45份的植物纤维放入打浆机内，加入适量水，纤维在水中的质量浓度为2%～5%，先疏解20～30分钟，再下刀打浆，当测试浆料的打浆度为15°SR～20°SR，湿重为15g～23g时，停止打浆；

2）取重量份数为45～60份的化学纤维和7～15份的增强纤维放入带搅拌器的分散桶中，加入适量的水，使纤维在水中的质量浓度为0.8%～1.5%，充分搅拌、疏解至纤维完全分散为单根纤维；

3）将上述浆料放入配浆池中混合后，再加适量的分散剂（用量为绝干纤维总重量的0.2%～0.6%）和水，搅拌均匀，配制而成的浆料质量浓度为0.2%～0.4%；

4）将通过步骤3）配制好的浆料输送至斜网锥形布浆器，经上网成型、脱水、压榨、烘干、卷取后，分切成盘得到口罩亲肤层过滤纸。