变色功能性口罩及其制备方法与流程

1.本发明涉及口罩技术领域，尤其是一种变色功能性口罩及其制备方法。


背景技术：

2.受新冠疫情影响，口罩已经成为日常必需品，大众已经逐步形成外出佩戴口罩的习惯，疫情期间口罩作为防护用品，细菌过滤效率为首要需求，后疫情时代，口罩功能化、差异化成为消费者关注点。
3.目前的口罩功能比较单一，仅具有防护功能，口罩的颜色和花型单一，且无法实现光照变色、防晒、感温变色等个性化的功能。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种变色功能性口罩及其制备方法，可以解决口罩功能单一的问题，使口罩在提供防护作用的同时，具有光感防晒/感温变色的功能，不影响熔喷过滤层过滤效率，对口罩细菌过滤效率和颗粒过滤效率无影响，在实现个性化效果的同时保证了口罩的安全防护效果。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种变色功能性口罩，包括口罩本体和设于口罩本体两侧的耳带，口罩本体由外至内依次设有外无纺布层、中间熔喷布层和内无纺布层，外无纺布层为经光感变色防晒混合整理液浸轧或喷淋后烘干的无纺布制成的外无纺布层；中间熔喷布层为克重为20-60g/m2的熔喷布，内无纺布层为水刺无纺布或纺粘无纺布或热风无纺布。
6.光感变色防晒混合整理液为经粘合剂、抗氧化剂、光感变色微胶囊、二氧化钛抗紫外剂混合后制成的具有光感变色和防晒功能的整理液。
7.外无纺布层为克重为25-60g/m2并经整理改性后的拒水水刺无纺布或纺粘无纺布或热轧无纺布。
8.一种上述变色功能性口罩的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤1：配制光感变色防晒混合整理液：将粘合剂、抗氧化剂、光感变色微胶囊及二氧化钛抗紫外剂与水混合，调整至粘合剂的质量浓度为0.05-2%、抗氧化剂的质量浓度为0.05-1%、光感变色微胶囊的质量浓度范围为10-40%，二氧化钛抗紫外剂的质量浓度为0.2-5%，即制得所述光感变色防晒混合整理液；步骤2 ：将制备口罩外无纺布层所用无纺布卷过装有光感变色防晒混合整理液的轧槽，经轧辊轧出多余光感变色防晒混合整理液或将光感变色防晒混合整理液喷淋至无纺布卷上，得到经处理后的无纺布卷；步骤3：将步骤2制得的经处理后的无纺布卷烘干；步骤4：将经过烘干处理的无纺布分切成口罩外层所需尺寸，收卷；步骤5：将外无纺布层、中间熔喷布层和内无纺布层顺序上机，经口罩机焊接制得
口罩本体，在口罩本体两侧的各加工一个耳带。
9.本发明提供过的上述变色功能性口罩及其制备方法，有益效果如下：1、光感变色微胶囊是一种经特殊工艺加工，将光致变色染料包裹在微胶囊中制造出的光致变色粉体材料，在紫外线或太阳光下变色，经阳光（紫外线）照射后，能吸收阳光（紫外线）的能量，产生分子结构的改变，导致吸收波长的改变，而产生颜色变化；当失去阳光（紫外线）能量后，则回复原来之分子结构，还原成本来的颜色。二氧化钛具有高折光性和高光活性，对紫外线的阻隔是以反射、散射为主，有较好的紫外线掩蔽作用，实现防晒功能。
10.2、本发明提供的变色功能性口罩，与现有口罩相比，具有见光变色，失光（即失去阳光）则变回原来颜色，光感变色可逆，且具有防晒功能。
11.3、采用经光感变色防晒混合整理液喷淋浸轧或喷淋后烘干的无纺布制成的外无纺布层，不影响熔喷过滤层过滤效率，对口罩细菌过滤效率和颗粒过滤效率无影响，在实现光感变色防晒的同时保证了口罩的安全防护效果。
12.4、制备工艺简单，制造成本低。
13.本发明提供的变色性功能口罩还可以为：一种变色功能性口罩，包括口罩本体和设于口罩本体两侧的耳带，口罩本体由外至内依次设有外无纺布层、中间熔喷布层和内无纺布层，外无纺布层外表面上设置有感温变色印花层；中间熔喷布层为克重为20-60g/m2的熔喷布，内无纺布层为水刺无纺布或纺粘无纺布或热风无纺布。
14.感温变色印花层由感温变色印花色浆涂覆在外无纺布层外表面上形成设计图案再烘干后制成。
15.感温变色印花色浆的制备方法为：将感温变色微胶囊与表面活性剂、消泡剂、粘合剂、增稠剂混合后配制成印花色浆，其中，表面活性剂的质量浓度为0.1-1%，消泡剂的质量浓度为0.05-1%，粘合剂的质量浓度为0.2-2%，增稠剂的质量浓度为0.2-2%。
16.外无纺布层为克重为25-60g/m2的拒水水刺无纺布或纺粘无纺布或热轧无纺布。
17.一种上述变色功能性口罩的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤1：配制感温变色印花色浆：将感温变色微胶囊与表面活性剂、消泡剂、粘合剂、增稠剂混合后配制成印花色浆；步骤2 ：将配制好的感温变色印花色浆按设计图样印刷在口罩外无纺布层所用无纺布卷上；步骤3：将步骤2制得的经处理后的无纺布卷烘干，形成感温变色印花层；步骤4：将经过烘干处理的无纺布分切成口罩外层所需尺寸，收卷；步骤5：将外无纺布层、中间熔喷布层和内无纺布层顺序上机，经口罩机焊接制得口罩本体，在口罩本体两侧的各加工一个耳带。
18.步骤3的烘干温度为80-100摄氏度。
19.本发明提供过的上述变色功能性口罩及其制备方法，有益效果如下：1、感温变色微胶囊为一种包覆着感温色素的微胶囊产品，感温色素能够随温度的变化发生颜色改变，由于感温色素对外界环境非常敏感，利用微胶囊技术对其进行包覆保护，加强了色素的稳定性和耐久性。感温变色微胶囊在受热时，其内部物质结构发生改变从而失色，当冷却时，微胶囊内部物质恢复原结构从而恢复原色。变色温度范围可根据需求选
5%，即制得所述光感变色防晒混合整理液；步骤2 ：将制备口罩外无纺布层3所用无纺布卷过装有光感变色防晒混合整理液的轧槽，经轧辊轧出多余光感变色防晒混合整理液或将光感变色防晒混合整理液喷淋至无纺布卷上，得到经处理后的无纺布卷；步骤3：将步骤2制得的经处理后的无纺布卷烘干；步骤4：将经过烘干处理的无纺布分切成口罩外层所需尺寸，收卷；步骤5：将外无纺布层3、中间熔喷布层4和内无纺布层5顺序上机，经口罩机焊接制得口罩本体1，在口罩本体1两侧的各加工一个耳带2。
30.光感变色微胶囊为市售，生产厂家为广州盛色科技有限公司；粘合剂为市售，生产厂家为浙江传化化学集团有限公司；抗氧化剂为市售，生产厂家为浙江传化化学集团有限公司；二氧化钛抗紫外剂为市售，生产厂家为美国杜邦公司。
31.步骤2中，控制轧车压力，无纺布卷经光感变色防晒混合整理液轧槽、轧辊后，带液率10-120%。
32.步骤2中，将光感变色防晒整理液喷淋至无纺布卷上，控制喷淋设备参数，保证无纺布带液率5-40%。
33.步骤3中，烘干温度为80-100摄氏度，烘干时间为50-120秒，烘干装置为烘筒。
34.实施例三如图1和图3所示，一种变色功能性口罩，包括口罩本体1和设于口罩本体1两侧的耳带2，口罩本体1由外至内依次设有外无纺布层3、中间熔喷布层4和内无纺布层5，外无纺布层3外表面上设置有感温变色印花层3-1；中间熔喷布层4为克重为20-60g/m2的熔喷布，内无纺布层5为水刺无纺布或纺粘无纺布或热风无纺布。
35.感温变色印花层3-1由感温变色印花色浆涂覆在外无纺布层3外表面上形成设计图案再烘干后制成。
36.感温变色印花色浆的制备方法为：将感温变色微胶囊与表面活性剂、消泡剂、粘合剂、增稠剂混合后配制成印花色浆，其中，表面活性剂的质量浓度为0.1-1%，消泡剂的质量浓度为0.05-1%，粘合剂的质量浓度为0.2-2%，增稠剂的质量浓度为0.2-2%。
37.外无纺布层3为克重为25-60g/m2的拒水水刺无纺布或纺粘无纺布或热轧无纺布。
38.实施例四一种上述实施例三所述的变色功能性口罩的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤1：配制感温变色印花色浆：将感温变色微胶囊与表面活性剂、消泡剂、粘合剂、增稠剂混合后配制成印花色浆；步骤2 ：将配制好的感温变色印花色浆按设计图样印刷在口罩外无纺布层3所用无纺布卷上；步骤3：将步骤2制得的经处理后的无纺布卷烘干，形成感温变色印花层3-1；步骤4：将经过烘干处理的无纺布分切成口罩外层所需尺寸，收卷；步骤5：将外无纺布层3、中间熔喷布层4和内无纺布层5顺序上机，经口罩机焊接制得口罩本体1，在口罩本体1两侧的各加工一个耳带2。
39.步骤3的烘干温度为80-100摄氏度。
40.感温变色微胶囊为包覆感温色素的微胶囊，温变范围可达18-60℃，本发明优选温变范围达30-40℃的感温变色微胶囊。
41.根据设计需要，感温变色微胶囊可以选无色变有色、有色变无色、有色变有色或者有色变无色与无色变有色效果叠加。
42.感温变色微胶囊为市售，生产厂家为广州盛色科技有限公司；表面活性剂为市售，优选为烷基多糖苷，供应商为浙江传化化学集团有限公司；消泡剂为市售，优选非硅类消泡剂，供应商为浙江传化化学集团有限公司；粘合剂为市售，供应商为浙江传化化学集团有限公司；增稠剂为市售，优选淀粉及其衍生物类，供应商为浙江传化化学集团有限公司。
43.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。