CN1125274A - 用于防尘面罩的羊毛过滤层及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种用于防尘面罩的新的羊毛过滤层，其中羊毛纤维与化学树脂切膜丝相混合，以制造一种无纺织物，由此以加倍的静电力来改善粉尘过滤功能。在制作用于防尘面罩的羊毛过滤层中，40-90(重量)的羊毛纱与10-60(重量)的化学树脂切膜丝最好是聚烯烃树脂切膜丝，均匀地相混合，羊毛过滤层不包括任何化学物质。根据本羊毛过滤层，吸气和呼气阻力低，而粉尘俘获效率有很大地改善，且过滤层益于使用者的健康。用于防尘面罩的羊毛过滤层能用于粉尘经常发生的场所。

Description

用于防尘面罩的羊毛过滤层及其 制造方法

本发明涉及一种用于防尘面罩的羊毛过滤层，尤其是防尘面罩的羊毛过滤层中羊毛纤维与实际上以原纤化的短纤维形式的化学树脂切膜丝相混合，以便制成无纺织物，从而以加倍的静电力来改善粉尘过滤性能。本发明的羊毛过滤层要经过卫生处理。

通常，在空气含有许多粉尘的场所，比如象煤矿，造船厂，钢铁制造厂，面粉加工场，纤维制造厂，水泥制造厂，喷涂场所以及类似的场所，其防尘面罩是用来防止粉尘吸入人体的呼吸道。所述的防尘面罩在其前面或侧面，即在空气吸入通路上，使用一个过滤层，以便截获粉尘粒子。

所述的防尘面罩过滤层对吸气和呼气应当有低的阻力，并且有高的粉尘截获能力，以及有低的制造成本。

因为过滤层材料可使用一些天然纤维，例如棉和羊毛，或一些化学纤维，例如尼龙，聚酯，丙烯腈，聚丙烯，聚乙烯和类似的纤维。然而，考虑到对于吸气和呼气阻力，以及考虑到粉尘截获性能，已知羊毛是最好的材料，实际上，羊毛是以毛毡的形式而被广泛使用。

然而，仅仅使用羊毛是不能满足防尘功效的，为此，已做了许多尝试，在其制作过程中通过化学和物理处理以改善材料的物理特性。

已经知道通过层叠和压制线状羊毛纤维所构成的毛毡已被采用。但是，在这种毛毡过滤层中，不能获得均匀性，并且，它是通过分批式生产而制成，因此大批生产将是困难的。此外，在吸气和呼气的阻力方面和粉尘截获能力方面存在着不足。

为了解决上述问题，已做过各种尝试。即，把一种粉末状的，并且起静电现象的静电剂撒布在毛毡中。正如在韩国专利公开号90-2091中所描述的，高耐热性苯乙烯树脂与以1-50％(重量)数量与石油树脂或烷基苯酚树脂相混合，并且这种混合物被溶入于一种溶剂中，该溶剂比如象二氯甲烷，苯，或甲苯，以便制备一种浸渍树脂溶液体。这种溶液浸入到羊毛无纺织物内，然后让无纺织物经过轧辊，其结果将保持适量的浸渍。随后羊毛无纺织物在干燥机中干燥，由此来完成在无纺织物中用来诱导静电荷的化学处理。

利用静电力的理由是通过防尘面罩过滤层的静电力来截获带电尘埃粒子。此外，即使在没有带电粉尘粒子的情况下，这些粉尘粒子通过过滤层的静电场而被充电，以致这些粉尘粒子以同样的方式而被截获。这样无需增加吸气和呼气阻力，粉尘粒子便能有效的被俘获。

利用静电力的过滤层在本技术领域中被称之为“静电过滤层”，并且它通过静电力能够俘获甚至极细的粉尘粒子。

通常，一个没有带电的空气过滤层在俘获机构以外主要通过惯性作用和扩散作用来俘获粉尘粒子。然而，如下面图1所示，在粒子尺寸为0.3微米附近，这两种作用的俘获效果变得最低，从而超细范围的粒子几乎不能被俘获。另一方面，除了上述的两种作用外，静电过滤层施加了库仑力和静电诱导力，从而大量的粒子能够以有效的方式被俘获。

然而，化学物质处理或树脂处理需要一个分离过程，并且化学物质或树脂粒子可被吸入到人体内。尤其是在过度处理情况下，在纤维之间的间隙中填装有化学物质或树脂，从而增加了对于吸气和呼气的阻力。

为了克服上述缺点，本申请人提出了韩国专利，公开号为90-3634，其揭示内容如下，即，实际上通过利用具有电荷诱导特性的一些化学树脂膜，在极细地切割膜之后，叠加薄的丙烯膜，并且无纺织物被附着在膜的上下面上。这样的防尘过滤层已成为商品。

然而，在这种产品中，纤维之间的间隙会不均匀，并且结合性能弱，因此，该产品必须与一第三种无纺织物重叠使用。

本发明人为解决上述问题已研究数年，并且最终研制出一种新的用于防尘面罩的过滤层。即，把化学树脂切膜丝与特殊卫生处理的羊毛纱相混合，并且这种混合物经受通常无纺织物的生产过程。

因此本发明的一个目的是提供一种用于防尘面罩的关毛过滤层，其中不进行为了诱导静电荷的化学物质或树脂处理，但是粉尘俘获性能高，且具有低的吸气和呼气阻力。

本发明的另一目的是提供一种用于防尘面罩的羊毛过滤层，其中羊毛纱采用了远红外线照射，抗菌和防臭的加工，其结果使使用者能够保持和增进健康。

本发明还有一目的是提供一种用于防尘面罩的羊毛过滤层的制造方法，其中过滤层是均质的，并且能连续大批量生产。

附图是空气过滤中俘获效果与粒子尺寸的关系图。

在所制造的用于防尘面罩的羊毛过滤层中，40-90％(重量)羊毛纱与10-60％(重量)的化学树脂切膜丝均匀地相混合，从而形成一种厚的无纺织物。

上述的化学树脂膜材料，可使用所有种类的化学树脂。尤其最好使用聚烯烃树脂，如聚丙烯或聚乙烯，这种树脂在电荷诱导特性方面更为优越。

在羊毛纱中，可使用普通的羊毛纱，但最好使用一种特殊的羊毛纱，该羊毛纱浸到生物陶瓷基溶液中，以制得辐射远红外线和抗菌的羊毛纱。

下面将对根据本发明的用于防尘面罩的羊毛过滤层及其制造方法做详细描述。

在制造中，根据本发明的用于防尘面罩的羊毛过滤层，以40-90％(重量)的羊毛纱与实际上为原纤化短纤维形式的10-60％(重量)的化学树脂切膜丝均匀和无规律地相混合。更好的是，60-80％(重量)的羊毛纱与20-40％(重量)的化学树脂切膜丝均匀地相混合，以便制作一种厚的无纺织物。

考虑到无纺织物的结合性、对吸气和呼气的阻力、以及俘获粉尘粒子的效果，上述的羊毛纱与化学树脂切膜丝之间的混合比可被控制。然而，如果化学树脂切膜丝的数量超过一定的值，则使无纺织物的结合性和混合物的均匀性恶化。

另一方面，如果羊毛纱的比例超过一定的值，无纺织物的结合性和混合物的均匀性可被改善，但增加对吸气和呼气的阻力。此外，化学树脂切膜丝的电荷诱导特性被降低，导致粉尘俘获效果降低。

上述的用于化学树脂切膜丝的材料，可使用能够制成一种薄膜的所有化学树脂。然而最好是使用具有良好电荷诱导特性和良好纤维性能的聚烯烃，尤其是聚丙烯。

无纺织物的厚度没有特殊的限定，但厚度为300至600g/m²是最为理想的，此外，为了增强结合性，最好是对无纺织物进行针刺。

上述的羊毛纱，可使用普通的羊毛纱。然而，通过把羊毛纱浸到生物陶瓷基溶液中而形成理想的羊毛纱，其溶液是由电离半导体材料和贵金属如金、银等所制成，由此获得一种发射远红外线，抗菌和去臭的羊毛纱。因此如果使用如此制作的防尘面罩，在过滤层的预期寿命方面和戴着者的健康方面都将是很理想的。

这就是为什么上述的羊毛纱即使在常温下发射远红外线提供给人体有温暖效果，为此促进生物活性，从而防止各种疾病的原因。

化学树脂切膜丝的厚度最好是0.005至0.015mm，它的宽度最好是0.005至0.5mm，其长度最好是5至100米。

如果切膜丝的厚度太薄，可加工性变劣。另一方面，如果切膜丝太厚，则在切膜丝之间出现界面接合现象，并且吸气和呼气会受到不利的影响。切膜丝的宽度和长度没有特殊的限定，但如果宽度太窄或太宽，长度太短或太长，则制造加工性降低。

根据本发明的用于防尘面罩的羊毛过滤层的制作方法是通过下面描述的方式实现。即，重量百分比为40-90的羊毛纱与重量百分比为10-60的化学树脂切膜丝相混合，该混合物作为原材料。然后把厚无纺织物的通常制造工艺根据所执行的按例举次序步骤作用于其混合物，所述的步骤包括开松，混合，梳理，交叉铺网，针刺和卷绕。

本发明将根据5个实例做进一步描述，但是应当明白，本发明将不受这些实例限制。

实例1

制备好厚度为0.007mm，长度为50mm和宽度为0.01mm的聚丙烯切膜丝。然后把重量百分比为10的聚丙烯切膜丝与重量百分比为90的远红外辐射，抗菌和防臭的羊毛纱相混合，随后将这种混合物经受厚无纺织物的通常制造工艺过程，而不包括任何化学处理。即，该混合物经受开松，混合，梳理，交叉铺网，针刺和卷绕步骤，由此制成根据本发明的用于防尘面罩的羊毛过滤层。

这样制成的无纺织物过滤层根据KSM6673经受物理特性实验，其结果表明对于二氧化硅粒子的俘获率80％。

实施例2-4

聚丙烯切膜丝的比率分别增加到20％，30％和40％(重量)，而羊毛纱的比率分别减少到80％，70％和60％(重量)。然后对这些混合物执行实例1的工艺过程。

测量如此制作的无纺织物过滤层的性能，其结果表示在表1中。

实施例5

用尼龙切膜丝代替实例1的聚丙烯切膜丝，然后进行相同的工艺过程。

无纺织物过滤层的性能表示在下面的表1中。

                 表1

	实例1	例2	例3	例4	例5	测量方法
							二氧化硅俘获效果	80.5	92.44	98.10	95.25	88.71	KS M 6673

根据如上所述的本发明，吸气和呼气的阻力降低，则粉尘俘获效果有很大的改善，而发射远红外线，抗菌和防臭的过滤层益于使用者的健康。

此外，根据本发明，没有使用化学物品，因此过滤层对人体无害，又能防止环境污染。

另外，根据本发明，通过采用通常无纺工艺过程，连续大量生产是可能的。

另外，根据本发明的用于防尘面罩的羊毛过滤层能够用于粉尘经常发生的场所，例如煤矿，造船厂、钢铁生产厂，面粉加工厂，纤维制造厂，水泥制造厂，喷涂场所等。

本发明根据具体的实施例已做了描述，但是对于本专业的普通技术人员来说应当明白，各种变更和有可能的增加改变而不会脱离本发明的范围，本发明仅由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种用于防尘面罩的羊毛过滤层，该羊毛过滤层由无纺织物构成，所述的无纺织物包括：40-90％(重量)的羊毛纱；和10-60％(重量)的化学树脂切膜丝，所述的纱和丝以随机和均匀的形式混合在一起，而没添加任何化学物品。

2.根据权利要求1的羊毛过滤层，其中所述的羊毛纱是一种远红外线发射，抗菌和防臭的羊毛纱，该羊毛纱是通过把普通的羊毛纱浸到生物陶瓷基溶液中而获得的，所述的溶液是由离子化的贵金属如金、银及类似金属和一种半导体材料所制成，并且干燥所述受浸的羊毛纱。

3.根据权利要求1的羊毛过滤层，其中所述的无纺织物是由60-80％(重量)的上述羊毛纱和20-40％(重量)的所述化学树脂切膜丝所构成。

4.根据权利要求1的羊毛过滤层，其中所述的化学树脂切膜丝是聚乙烯切膜丝。

5.根据权利要求1的羊毛过滤层，其中所述的化学树脂切膜丝的尺寸范围为厚度0.005-0.015mm，宽度0.005-0.5mm，长度5-100mm。

6.根据权利要求1的羊毛过滤层，其中所述的无纺织物是一种重量为300-600g/m²的厚无纺织物。

7.一种用于防尘面罩的羊毛过滤层的制造方法，包括的步骤为：

随机和均匀地混合40-90％(重量)的羊毛纱与10-60％(重量)的化学树脂切膜丝；

执行厚无纺织物的通常的制作工艺过程，包括按例举的次序开松，混合，梳理，交叉铺网，针刺和卷绕，而在制造过程中没有添加任何化学物品。