CN114606764A - 一种熔喷布抗病毒口罩用喷液及喷涂生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔喷布抗病毒口罩用喷液及喷涂生产线，喷液包括一份95%医用乙醇A，加入100PPm浓度的纳米银胶体溶液B，体积比为A:B=100:27，经搅拌使得纳米银胶体溶液与乙醇溶液均匀混和得到。本发明将纳米银胶体溶液与乙醇配制成熔喷布纳米银“抗病毒喷液”，通过喷涂生产线将喷液均匀喷涂在口罩片上，并且采用干燥风机将其中的乙醇进行迅速挥发，从而带走口罩片上的水份并使得纳米银附着在口罩片纤维上，就此即完成了纳米银载附于口罩片的工艺过程。本发明能够实现普通口罩的抗病毒加工，使得普通熔喷布口罩生产线成为熔喷布抗病毒口罩生产线，而且节省喷液、载银速度快、载银纯净、结构简单、喷涂效果均匀。
Description
技术领域
本发明涉及防护用品技术领域，更具体涉及一种熔喷布抗病毒口罩用喷液及喷涂生产线。
背景技术
新冠肺炎在世界范围的扩散和持续，使口罩已经成为人们日常出行的必需品，但市面上常用的口罩多为由通气性织物制成的口罩，只可以起到阻挡飞沫灰尘等作用，本身没有抗病毒的功能。由于佩戴此种口罩时，空气中扩散的带病毒飞沫会通过呼吸产生的吸力附着到口罩表面，而佩戴者用手接触口罩时可能会被口罩上粘附的带病毒飞沫污染并通过接触口、眼等部位使病毒在不知不觉中进入人体，对人健康造成影响。为了降低这种情况的感染率，浙江三禾纳米科技有限公司在多年研究生产纳米银胶体溶液的基础上，经实验检测发现熔喷布制成的口罩样品经载附纳米银后具有抗病毒作用（产品经SGS检测）。为了满足市场对抗疫的需要，现特别设计在公知熔喷布口罩生产线上另加入喷涂载附纳米银的系统（装置）及专用抗病毒喷液，以使普通熔喷布口罩生产线成为熔喷布抗病毒口罩生产线。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种熔喷布抗病毒口罩用喷液及喷涂生产线，能够实现将普通口罩喷涂上抗病毒喷液，经载附纳米银后具有抗病毒作用，喷涂设备结构简单，喷涂均匀，节省喷液。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种熔喷布抗病毒口罩用喷液，包括一份95%医用乙醇A，加入100PPm浓度的纳米银胶体溶液B，体积比为A:B = 100:27，制备工艺为在常温常压下先将27份100PPm浓度的纳米银胶体溶液灌入配液搅拌罐，再将100份95%医用乙醇加入配液搅拌罐，经搅拌（以30转/分速度搅拌20分钟）使得纳米银胶体溶液与乙醇溶液均匀混和得到。
喷液采用纳米银胶体溶液为基础原料，这种胶体溶液由于其制备工艺是将纯金属银电极置于水中加电，使银析出并形成纳米银颗粒均匀分散于水中；再采用膜技术滤掉其中的部分水和银离子（以提高纳米银的浓度并减少银离子量），整个制备过程不需要加保护剂、分散剂及其他化学辅剂，无任何化学反应残留物，适合用在接触皮肤的产品上（本公司纳米科技研发中心实验熔喷布口罩面层含纳米银的量达到70～110ug时，采用震荡摇瓶实验法检测，对白色念珠菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌率均大于90%）。采用这种纳米银用于口罩抗微生物的原料，要比采用其它抗微生物的原料有明显的优势。喷液中乙醇浓度为75%，当喷液喷到口罩片上时即起到了一次杀菌作用。
进一步，喷液中纳米银颗粒平均粒径2.5nm、粒径90% ≤ 10nm，这使得纳米银颗粒会随喷液的液滴很快被面层材料吸收，设计要求喷液中含有的乙醇，利用乙醇挥发性，并使口罩免烘快干，从而提高生产效率。
采用上述喷液的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，包括退卷装置，所述退卷装置的后端设置有输送台，所述输送台的两端设置有传输轮，所述输送台的上方设置有模切装置，所述输送台的后端设置有输送装置，所述输送装置的上方依次设置有喷涂组件和干燥装置，所述干燥装置的后端连接有乙醇回收装置。
退卷装置作为口罩生产线的第一道工序，将成卷的口罩布原料熔喷布进行退卷，退卷后经传输轮进入输送台，输送台上方的模切装置能够上下运动对布料进行切割成口罩片。输送装置为增设在输送台后端的具有适当长度的带式输送机，口罩布原料熔喷布经退卷和切割后，输送到后端输送装置，依次经过喷涂组件对口罩片喷上“专用抗病毒喷液”，其“专用抗病毒喷液”是由纳米银胶体溶液与乙醇溶液均匀混和而成，因为口罩片上刚涂布的“专用抗病毒喷液”中含有乙醇，乙醇会在干燥装置风力的作用下迅速挥发，从而带走口罩片上的水份并使得纳米银附着在口罩片纤维上，就此即完成了纳米银载附于口罩片的工艺过程。干燥装置可自动将挥发的含水乙醇气体送入乙醇回收装置，乙醇回收装置可将含水乙醇气体凝结为乙醇水溶液收集，待回收再利用。本发明能够实现普通口罩的抗病毒喷涂，而且节省喷液、载银速度快、载银纯净，结构简单，喷涂效果均匀。
进一步，所述喷涂组件包括设置在所述输送装置上方的喷头组，所述喷头组连接有储料桶，所述储料桶和所述喷头组之间通过管道连接，且管道上设置有加压泵。喷头组包括多个并列的喷头，喷头上开设细小均匀的喷孔，对口罩布进行喷涂抗病毒液。喷头组通过管道与加压泵出液口连接，同时在加压泵的上方设置有纳米银胶体溶液与乙醇配制成的熔喷布纳米银抗病毒口罩生产线“专用抗病毒喷液”储料桶，其桶底部通过管道连接到加压泵的入液端，通过加压泵将抗病毒液输送到喷头组进行喷涂。
进一步，所述干燥装置包括排风管道，所述排风管道内安装有若干干燥风机，所述排风管道的末端与所述乙醇回收装置连接，且所述乙醇回收装置连接有室外排风口。乙醇回收装置包括冷凝罐，冷凝罐的下方连接回收桶，在干燥风机作用下挥发的含水乙醇气体进入乙醇回收装置被凝结为乙醇水溶液落入回收桶内，待回收再利用。
进一步，所述排风管道对应所述输送装置的不同位置设置有多个进风口，所述干燥风机安装在进风口处。可以设置两个进风口及排风管道，分别位于喷头组的上方和后端位置，在喷涂处及后端输送处分别进行风机干燥，提高对气体的挥发效率及生产效率。
进一步，所述排风管道的进风口处设置有排风罩，在排风管道的吸入段进风口设置排风罩，可在乙醇气体散发点直接捕集或控制其在车间的扩散，保证室内工作区乙醇浓度不超过国家卫生标准和安全标准的要求。
进一步，所述输送装置采用传输带，所述传输带的前端设置有对口罩片进行监测的传感装置，所述传感装置连接有喷涂控制器，所述喷涂控制器与所述喷涂装置电连接。
传感装置通过信号线和喷涂控制器连接，当生产线运行时，由供料装置加工而来的未折叠的口罩片随着传输带输送到达喷涂工段，口罩片传感装置会感应到并通过喷涂控制器启动加压泵将“专用抗病毒喷液”压至喷头组使喷液喷出形成高速向下的微小雾滴均匀涂布在口罩片上。
进一步，还包括乙醇气体传感器和车间排风系统，所述乙醇气体传感器连接有排风控制器，所述排风控制器和所述车间排风系统连接，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时，会通过排风控制器启动车间排风系统。
上述干燥装置可以自动将挥发的乙醇气体经过乙醇回收装置处理后排出车间，但是为了防止此设备上的排风系统出现意外故障，在车间内还必须装有车间专用的乙醇气体传感器和排风控制器，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时，会启动车间排风系统。
进一步，还包括声光报警系统，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时会发出警报，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时会发出警报，通知人员进行防护和紧急处理。
综上所述，本发明将纳米银胶体溶液与乙醇配制成熔喷布口罩片载附纳米银的“专用抗病毒喷液”，通过喷涂生产线将喷液均匀喷涂在口罩片上，并且采用干燥风机将其中的乙醇进行迅速挥发，从而带走口罩片上的水份并使得纳米银附着在口罩片纤维上，就此即完成了纳米银载附于口罩片的工艺过程。本发明能够实现普通口罩的抗病毒加工，使得普通熔喷布口罩生产线成为熔喷布抗病毒口罩生产线，而且节省喷液、载银速度快、载银纯净，结构简单，喷涂效均匀。
附图说明
图1为本发明喷涂生产线结构示意图；
图2为本发明生产工艺流程图。
标注说明：1、退卷装置；2、传输轮；3、喷涂控制器；4、信号线；5、模切装置；6、储料桶；7、管道；8、加压泵；10、传感装置；11、乙醇气体传感器； 12、排风管道；13、干燥风机；14、排风罩；15、喷头组；16、口罩片；17、传输带；18、乙醇回收装置；19、室外排风口。
具体实施方式
参照图1至图2对本发明一种熔喷布抗病毒口罩用喷液及喷涂生产线的具体实施方式作进一步的说明。
一种熔喷布抗病毒口罩用喷液，包括一份95%医用乙醇A，加入100PPm浓度的纳米银胶体溶液B，体积比为A:B = 100:27，制备工艺为在常温常压下先将27份100PPm浓度的纳米银胶体溶液灌入配液搅拌罐，再将100份95%医用乙醇加入配液搅拌罐，经搅拌（以30转/分速度搅拌20分钟）使得纳米银胶体溶液与乙醇溶液均匀混和得到抗病毒喷液产品，然后分装于PET材质的周转桶内密封，待用。抗病毒喷液产品在常温下避光保存，使用时开盖缓慢倒入生产设备的喷液储料桶，并尽快使用以免挥发损失。
喷液采用中国发明专利第200810086707 .3号技术制备的纳米银胶体溶液为基础原料，这种胶体溶液由于其制备工艺是将纯金属银电极置于水中加电，使银析出并形成纳米银颗粒均匀分散于水中；再采用膜技术滤掉其中的部分水和银离子（以提高纳米银的浓度并减少银离子量），整个制备过程不需要加保护剂、分散剂及其他化学辅剂，无任何化学反应残留物，适合用在接触皮肤的产品上（本公司纳米科技研发中心实验熔喷布口罩面层含纳米银的量达到70～110ug时，采用震荡摇瓶实验法检测，对白念珠菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌率均大于90%）。采用这种纳米银用于口罩抗微生物的原料，要比采用其它抗微生物的原料有明显的优势，如下表（以菌为例）。
喷液中乙醇浓度为75%，当喷液喷到口罩片上时即起到了一次杀菌作用，同时，可以调整传送口罩片的速度和喷液的流量，使每片口罩片表面层含纳米银的量在乙醇带水份挥发后达到70～110ug。
进一步，喷液中纳米银颗粒平均粒径2.5nm、粒径90% ≤ 10nm，这使得纳米银颗粒会随喷液的液滴很快被面层材料吸收，设计要求喷液中含有的乙醇，利用乙醇挥发性，并使口罩免烘快干，从而提高生产效率。
载附纳米银的实验：
1、口罩面层载附纳米银实验
（1）实验浸渍法：（用纳米银胶体溶液浸渍口罩面层材料）
实验过程如下：
取三块100g口罩面层材料依次浸渍于500ml的浓度25ppm的纳米银胶体溶液中，每先拿一块浸渍1分钟后取出，再放入下一块浸渍1分钟取出，以此类推，浸渍后取出的样品先甩干再烘干，即得到纳米银胶体溶液浸渍口罩面层材料样品A，然后样品A放入54℃烘箱14天后取出做抗微生物效果检测实验。
（2）实验喷涂法：（用纳米银胶体溶液喷涂口罩面层材料）
取100g口罩面层材料单层展开，用喷雾器将100ml的浓度25ppm的纳米银胶体溶液均匀喷涂与展开的口罩面层材料上，然后用热风吹干得到纳米银胶体溶液浸渍口罩面层材料样品B，重复上述方法做三块样品。然后样品B同样放入54℃烘箱14天后取出做抗微生物效果检测实验。
（注：由于实验目的是为选择一种效率较高的方案，是方向性的；而终产品还要送第三方作抗病毒检测，所以为了减少实验时间节约实验成本，抗微生物实验检测即在本公司研发中心微生物实验室实施并采用金黄色葡葡球菌进行抗微生物实验检测。）
2、口罩面层载附纳米银实验结果与分析
（1）实验检测记录：
（2）实验结果分析：
通过“浸渍法（样品A）”和“喷涂法（样品B）”试验的对比可知“浸渍法”样品的抗微生物效率会随着样品加入次数的增加而下降，分析原因是其样品在制造过程中不可避免有工艺性化学残留，这些残留物质会溶入到浸渍液中与纳米银颗粒游离出的银离子结合，使纳米银逐渐消耗，尤其是这种残留物质会随着样品加入次数的增加而积累。
“喷涂法”没有“浸渍法”的上述问题，而且纳米银用量相对较少，所以可选择“喷涂法”作为口罩面层材料载附纳米银的工艺。
采用上述喷液的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，包括退卷装置1，所述退卷装置1的后端设置有输送台，所述输送台的两端设置有传输轮2，所述输送台的上方设置有模切装置5，所述输送台的后端设置有输送装置，所述输送装置的上方依次设置有喷涂组件和干燥装置。
退卷装置1作为口罩生产线的第一道工序，将成卷的口罩布原料熔喷布进行退卷，退卷后经传输轮进入输送台，输送台上方的模切装置5能够上下运动对布料进行切割成口罩片。
输送装置为增设在输送台后端的具有适当长度的带式输送机，口罩布原料熔喷布经退卷装置1退卷和模切装置5切割后，输送到后端输送装置，依次经过喷涂组件对口罩片16喷上“专用抗病毒喷液”，其“专用抗病毒喷液”是由纳米银胶体溶液与乙醇溶液均匀混和而成，因为口罩片16上刚涂布的“专用抗病毒喷液”中含有乙醇，乙醇会在干燥装置风力的作用下迅速挥发，从而带走口罩片16上的水份并使得纳米银附着在口罩片16纤维上，就此即完成了纳米银载附于口罩片16的工艺过程。本发明能够实现普通口罩的抗病毒喷涂，而且节省喷液、载银速度快、载银纯净，结构简单，喷涂效果均匀。
本实施例优选地，所述喷涂组件包括设置在所述输送装置上方的喷头组15，所述喷头组15连接有储料桶6，所述储料桶6和所述喷头组15之间通过管道7连接，且管道间设置有加压泵8。喷头组包括多个并列的喷头，喷头上开设细小均匀的喷孔，对口罩布进行喷涂抗病毒液。喷头组15通过管道9与加压泵8出液口连接，同时在加压泵8的上方设置有纳米银胶体溶液与乙醇配制成的熔喷布纳米银抗病毒口罩生产线“专用抗病毒喷液”储料桶6，其桶底部通过管道7连接到加压泵8的入液端，通过加压泵8将抗病毒液输送到喷头组15进行喷涂。
本实施例优选地，所述干燥装置包括排风管道12，所述排风管道12内安装有若干干燥风机13，所述排风管道12的末端与所述乙醇回收装置18连接，且所述乙醇回收装置18连接有室外排风口19。乙醇回收装置18包括冷凝罐，冷凝罐的下方连接回收桶，在干燥风机13作用下挥发的含水乙醇气体进入乙醇回收装置18被凝结为乙醇水溶液落入回收桶内，待回收再利用。
本实施例优选地，所述排风管道12对应所述输送装置的不同位置设置有多个进风口，所述干燥风机13安装在进风口处。可以设置两个进风口及排风管道，分别位于喷头组15的上方和后端位置，在喷涂处及后端输送处分别进行风机干燥，提高对气体的挥发效率及生产效率。
本实施例优选地，所述排风管道12的进风口处设置有排风罩14，在排风管道12的吸入段进风口设置排风罩14，可在乙醇气体散发点直接捕集或控制其在车间的扩散，保证室内工作区乙醇浓度不超过国家卫生标准和安全标准的要求。
本实施例优选地，所述输送装置采用传输带17，所述传输带17的前端设置有对口罩片16进行监测的传感装置10，所述传感装置10连接有喷涂控制器3，所述喷涂控制器3与所述喷涂装置电连接。
传感装置10通过信号线4和喷涂控制器3连接，当生产线运行时，由退卷装置1加工而来的未折叠的口罩片16随着传输带17输送到达喷涂工段，口罩片16传感装置10会感应到并通过喷涂控制器3启动加压泵8将“专用抗病毒喷液”压至喷头组15使喷液喷出形成高速向下的微小雾滴均匀涂布在口罩片16上。
本实施例优选地，还包括乙醇气体传感器11和车间排风系统，所述乙醇气体传感器11连接有排风控制器，所述排风控制器和所述车间排风系统连接，当车间乙醇气体传感器11检测到车间乙醇气体浓度超标时，会通过排风控制器启动车间排风系统。
上述干燥装置可以自动将挥发的乙醇气体经过乙醇回收装置处理后排出车间，但是为了防止此设备上的排风系统出现意外故障，在车间内还必须装有车间专用的乙醇气体传感器11和排风控制器，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时，会启动车间排风系统。
本实施例优选地，还包括声光报警系统，当车间乙醇气体传感器11检测到车间乙醇气体浓度超标时会发出警报，通知人员进行防护和紧急处理。
工作原理：如参照图1和图2所示，普通熔喷布口罩生产线“模切工段”输入端原设有口罩布（专用熔喷布卷）供料装置，在其“模切工段”的输出端增设一适当长度的带式输送机，作为“喷涂工段”输送口罩片16用，在此带式输送机的上方设置有口罩片传感装置10及一组喷头，口罩片传感装置10通过信号线4和喷涂控制器3连接；喷头组15则通过管道9与加压泵8出液口连接，同时在加压泵8的上方设置有纳米银胶体溶液与乙醇配制成的熔喷布纳米银抗病毒口罩生产线“抗病毒喷液”储料桶6，其桶底部通过管道7连接到加压泵8的入液端。当生产线运行时，由“模切工段”加工而来的未折叠的口罩片16随着传输带输送到达“喷涂工段”，口罩片传感装置10会感应到并通过控制器启动加压泵8将“专用抗病毒喷液”压至喷头使喷液喷出形成高速向下的微小雾滴均匀涂布在口罩片16上，然后口罩片继续随传输带运动到上方装有排风罩14干燥风机13及排风管道12的区域，由于口罩片16上刚涂布的“专用抗病毒喷液”中含有乙醇，乙醇会在排风装置风力的作用下迅速挥发，从而带走口罩片16上的水份并使得纳米银附着在口罩片纤维上，就此即完成了纳米银载附于口罩片的工艺过程。此“喷涂工段”设置的干燥风机、排风罩、排风管道及乙醇气体浓度传感器、排风控制装置，可自动将挥发的含水乙醇气体送入乙醇回收装置18，乙醇回收装置18可将含水乙醇气体凝结为乙醇水溶液收集，待回收再利用。但是为了防止此设备上的排风系统出现意外故障，在车间内还必须装有车间专用的乙醇气体传感器和控制器，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时，会启动车间排风系统，同时声光报警。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种熔喷布抗病毒口罩用喷液，其特征在于：包括一份95%医用乙醇A，加入100PPm浓度的纳米银胶体溶液B，体积比为A:B = 100:27，制备工艺为在常温常压下先将27份100PPm浓度的纳米银胶体溶液灌入配液搅拌罐，再将100份95%医用乙醇加入配液搅拌罐，经搅拌使得纳米银胶体溶液与乙醇溶液均匀混和得到。
2.根据权利要求1所述的熔喷布抗病毒口罩用喷液，其特征在于：喷液中纳米银颗粒平均粒径2.5nm、粒径90% ≤ 10nm。
3.采用权利要求1或2所述喷液的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：包括退卷装置，所述退卷装置的后端设置有输送台，所述输送台的两端设置有传输轮，所述输送台的上方设置有模切装置，所述输送台的后端设置有输送装置，所述输送装置的上方依次设置有喷涂组件和干燥装置，所述干燥装置的后端连接有乙醇回收装置。
4.根据权利要求3所述的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：所述喷涂组件包括设置在所述输送装置上方的喷头组，所述喷头组连接有储料桶，所述储料桶和所述喷头组之间通过管道连接，且管道上设置有加压泵。
5.根据权利要求3所述的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：所述干燥装置包括排风管道，所述排风管道内安装有若干干燥风机，所述排风管道的末端与所述乙醇回收装置连接，且所述乙醇回收装置连接有室外排风口。
6.根据权利要求3所述的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：所述排风管道对应所述输送装置的不同位置设置有多个进风口，所述干燥风机安装在进风口处。
7.根据权利要求6所述的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：所述排风管道的进风口处设置有排风罩。
8.根据权利要求3所述的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：所述输送装置采用传输带，所述传输带的前端设置有对口罩片进行监测的传感装置，所述传感装置连接有喷涂控制器，所述喷涂控制器与所述喷涂装置电连接。
9.根据权利要求3所述的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：还包括乙醇气体传感器和车间排风系统，所述乙醇气体传感器连接有排风控制器，所述排风控制器和所述车间排风系统连接，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时，会通过排风控制器启动车间排风系统。
10.根据权利要求3所述的熔喷布抗病毒口罩喷涂生产线，其特征在于：还包括声光报警系统，当车间乙醇气体传感器检测到车间乙醇气体浓度超标时会发出警报。
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