一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置及使用方法

本发明涉及一种医用口罩用非织造布的制取技术，属于功能性非织造布制备技术领域，尤其涉及一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置及使用方法。

背景技术：

医用口罩的主要作用是对细菌、飞沫、外部感染物等进行屏蔽、阻隔，以有效隔离外界病毒或污染。随着现代工业的高速发展，人类对自然的破坏加剧，污染日益严重，导致各种病菌的繁衍和传播，为此，对医用口罩的制作面料的防护性能的要求也越来越高，其中抗菌性能是非常重要的指标。因此，开发抗菌非织造布具有重要意义。sms类复合材料非织造布既具有纺黏布的高强力，又具有熔喷布的良好过滤性能，且透气性较好，手感柔软，过滤性能良好，在医用口罩中应用比较多。因而，若能对sms类复合材料赋予抗菌功能，则势必会大大推进抗菌非织造布的开发。

但现有的赋予sms类复合材料抗菌功能的设计多是对非织造布的表面进行接枝改性，或进行表面结构修饰，都存在受表面结构修饰工艺的限制的缺陷，生产复杂，需要较多的时间，生产效率不高。此外，在不能实现抗菌功能的基础上，更难赋予sms类复合材料以新的功能，如杀菌功能，从而有损其市场效益。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的生产复杂、受表面结构修饰工艺限制、不兼具杀菌抗菌功能的缺陷与问题，提供一种生产简易、不受表面结构修饰工艺限制、能兼具杀菌抗菌功能的医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置及使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置，包括喷丝板、冷却器、牵伸器与输送网帘，所述冷却器的内部设置有冷却腔，牵伸器的内部设置有牵伸腔，所述喷丝板的底部依次经冷却腔、牵伸腔后与输送网帘的顶部相通；

所述输送网帘包括依次布置的上游段、铺设段与下游段，所述铺设段与牵伸腔的底部正对设置，所述下游段的正上方设置有阴液喷雾器，该阴液喷雾器的底部设置的阴液喷雾口与下游段的顶部正对设置；

所述牵伸器内设置有上下分布的牵伸喷气器与混合喷雾器，所述牵伸喷气器的一端是与牵伸腔相通的牵伸喷气口，牵伸喷气器的另一端与外部气源相连通，所述混合喷雾器的一端是与牵伸腔相通的混合喷雾口，混合喷雾器的另一端则分别与输粉末器、输阳液器相连通，且输粉末器、输阳液器均位于牵伸器的外部。

所述阴液喷雾器的下游还设置有热轧辊组；沿输送网帘的输送方向，下游段位于铺设段、热轧辊组之间。

所述混合喷雾器包括输粉末管、输阳液管与混合喷雾口，所述输阳液管的一端与输阳液器相连通，输阳液管的另一端经混合喷雾口与牵伸腔相通；所述混合喷雾口内设置有转动管与至少两个转动片，所述转动管的顶、底两端分别与混合喷雾口的顶雾壁、底雾壁进行对应的转动配合，转动管的侧围与转动片的内端相连接，转动片的外端向外延伸；所述转动管的内部开设有管内腔，转动片的内部开设有片内腔，转动片的侧围上开设有侧散粉孔，所述牵伸腔依次经侧散粉孔、片内腔、管内腔后与输粉末管的一端相连通，输粉末管的另一端与输粉末器相连通。

所述转动片上设置有侧散粉孔的区域为散粉区；所述转动片上位于转动片、转动管交接处与散粉区之间的区域为封闭区。

所述转动片的外端上设置有多个外散粉孔，所述片内腔经外散粉孔与牵伸腔相通。

所述混合喷雾口为内窄外宽结构，所述混合喷雾口的窄端与输阳液管相连通，混合喷雾口的宽端与牵伸腔相通；

所述输阳液管上与混合喷雾口相交接的部位设置有上调风板与下调风板，所述上调风板、下调风板的固定端均与输阳液管相连接，上调风板、下调风板的自由端均向转动管延伸。

所述上调风板、下调风板的固定端都通过对应的铰接部与输阳液管的管壁相互铰接。

所述混合喷雾器的数量为三个，且沿同一圆周均匀设置；所述混合喷雾口的数量也为三个，且每个混合喷雾口的正对区域都为牵伸腔的内腔壁。

一种上述医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

先在输送网帘的上游段上铺设底纺粘纤网、中熔喷纤网，中熔喷纤网位于底纺粘纤网的顶部，再当底纺粘纤网、中熔喷纤网运动至铺设段时，由牵伸腔向中熔喷纤网的顶部铺设顶纺粘纤网以获得三层复合纤网，该顶纺粘纤网来源于喷丝板向下喷出的纤维，随后，当三层复合纤网移动至下游段时，由阴液喷雾口向三层复合纤网的顶部喷涂阴水雾以获得抗菌非织造布，该阴水雾的溶质为阴离子聚电解质；

在喷丝板喷出的纤维依次经冷却腔、牵伸腔后运动至铺设段的过程中，混合喷雾口向牵伸腔内喷出混合水雾，该混合水雾的溶质为阳离子聚电解质与纳米二氧化钛粉末。

所述阳离子聚电解质为海藻酸钠、透明质酸、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸中的任意一种或任意混合；

所述阴离子聚电解质为聚丙烯基盐酸盐、壳聚糖、聚二乙烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚季铵盐、聚乙烯吡啶中的任意一种或任意混合。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置及使用方法中，包括喷丝板、冷却器、牵伸器与输送网帘，其中，牵伸器内设置有上下分布的牵伸喷气器与混合喷雾器，喷丝板的底部依次经冷却腔、牵伸腔后与输送网帘的顶部相通；应用时，输送网负责将已上下叠加完毕的底纺粘纤网、中熔喷纤网运输至牵伸腔的正下方，再由牵伸腔向中熔喷纤网的顶部铺设顶纺粘纤网以获得三层复合纤网，所用的顶纺粘纤网来源于喷丝板向下喷出的纤维，在纤维穿经冷却腔、牵伸腔以形成顶纺粘纤网的过程中，混合喷雾口向牵伸腔内喷出混合水雾，混合水雾的溶质为阳离子聚电解质与纳米二氧化钛粉末，此外，当三层复合纤网移动至下游段时，阴液喷雾口会向三层复合纤网的顶部喷涂阴水雾以获得抗菌非织造布，阴水雾的溶质为阴离子聚电解质，阳、阴离子聚电解质相互结合能生成复合膜，该设计的优点如下：首先，阳、阴离子聚电解质本就具有抗菌功能，因此，它们相互结合形成的复合膜也具有抗菌功能；其次，复合膜具有稳定的结构，耐水洗性良好；再次，纳米二氧化钛粉末产生氢氧自由基和氧离子自由基的能力更强，具备较强的杀菌功能，空气净化和消毒杀菌效果更为显著，因而，纳米二氧化钛粉末的添加能使本产品兼具抗菌、杀菌双重功能；最后，本发明只需在现有的sms生产线上增加涂覆工艺即可，易于改造，适用范围广，不受表面结构修饰工艺的限制，利于提高生产效率。因此，本发明不仅生产简易、不受表面结构修饰工艺限制，而且能同时具备抗菌、杀菌功能。

2、本发明一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置及使用方法中，混合喷雾器包括输粉末管、输阳液管与混合喷雾口，其中，输阳液管经混合喷雾口与牵伸腔相通，混合喷雾口内设置有转动管与至少两个转动片，转动管的顶、底两端分别与混合喷雾口的顶、底雾壁进行对应的转动配合，转动管的侧围与转动片的内端相连接，转动片的外端向外延伸，牵伸腔依次经侧散粉孔、片内腔、管内腔后与输粉末管相连通，应用时，输阳液管经混合喷雾口向牵伸腔内喷出雾化的阳离子聚电解质溶液（即阳水雾），在通过混合喷雾口时，转动管、转动片被阳水雾驱动，发生转动，以将片内腔或管内腔中的粉末经侧散粉孔甩出，再随同阳水雾一起进入牵伸腔，以形成混合水雾，从而对纤维进行涂覆，转动管转动的越快，涂覆的越均匀，效果越好，此外，转动片的旋转还能对其周围的水雾进行搅动，再次提升分布的均匀度。因此，本发明不仅能生成混合水雾以对纤维进行阳离子、粉末的同时涂覆，而且涂覆的均匀度较好。

3、本发明一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置及使用方法中，混合喷雾口为内窄外宽结构，同时，输阳液管上与混合喷雾口相交接的部位设置有上调风板与下调风板，应用时，通过调整上调风板、下调风板的间距以控制冲向转动管、转动片的阳水雾的流量与流速，从而对转动管的转动速度、阳水雾的蔓延空间进行调整，进而实现不同的涂覆效果，提升最终复合膜的质量，以满足各种不同的应用要求。因此，本发明能够调整涂覆的效果，提升复合膜的质量，扩大应用范围。

4、本发明一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置及使用方法中，混合喷雾器的数量为三个，且沿同一圆周均匀设置，同时，限定混合喷雾口的数量也为三个，且每个混合喷雾口的正对区域都为牵伸腔的内腔壁，该设计的优点包括：首先，混合喷雾器相互分隔，单个喷雾器都不会在其余某个喷雾器的喷射路径上，互不干扰；其次，混合喷雾口与内腔壁正对的设计能使喷射出的混合水雾与内腔壁发生碰撞，产生二次雾化，提升水雾的蔓延范围，增加水雾分布的均匀度，从而提高涂覆效果，提升最终复合膜的生成质量。因此，本发明的涂覆质量较高，运行的稳定性较强。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中混合喷雾口的分布示意图。

图3是图1中混合喷雾器的结构示意图。

图4是图3中的转动片在转动管侧围上的投影图。

图5是本发明中阴液喷雾器对三层复合纤网的喷涂示意图。

图中：喷丝板1、冷却器2、冷却腔21、牵伸器3、牵伸腔31、牵伸喷气器32、牵伸喷气口33、输送网帘4、上游段41、铺设段42、下游段43、混合喷雾器5、混合喷雾口51、顶雾壁511、底雾壁512、输粉末器52、输阳液器53、输粉末管54、输阳液管55、转动管56、管内腔561、转动片57、片内腔571、侧散粉孔572、散粉区573、封闭区574、外散粉孔58、阴液喷雾器6、阴液喷雾口61、上调风板7、下调风板70、铰接部71、三层复合纤网8、底纺粘纤网81、中熔喷纤网82、顶纺粘纤网83、抗菌非织造布84、热轧辊组9、吸风装置10。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1—图5，一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置，包括喷丝板1、冷却器2、牵伸器3与输送网帘4，所述冷却器2的内部设置有冷却腔21，牵伸器3的内部设置有牵伸腔31，所述喷丝板1的底部依次经冷却腔21、牵伸腔31后与输送网帘4的顶部相通；

所述输送网帘4包括依次布置的上游段41、铺设段42与下游段43，所述铺设段42与牵伸腔31的底部正对设置，所述下游段43的正上方设置有阴液喷雾器6，该阴液喷雾器6的底部设置的阴液喷雾口61与下游段43的顶部正对设置；

所述牵伸器3内设置有上下分布的牵伸喷气器32与混合喷雾器5，所述牵伸喷气器32的一端是与牵伸腔31相通的牵伸喷气口33，牵伸喷气器32的另一端与外部气源相连通，所述混合喷雾器5的一端是与牵伸腔31相通的混合喷雾口51，混合喷雾器5的另一端则分别与输粉末器52、输阳液器53相连通，且输粉末器52、输阳液器53均位于牵伸器3的外部。

所述阴液喷雾器6的下游还设置有热轧辊组9；沿输送网帘4的输送方向，下游段43位于铺设段42、热轧辊组9之间。

所述混合喷雾器5包括输粉末管54、输阳液管55与混合喷雾口51，所述输阳液管55的一端与输阳液器53相连通，输阳液管55的另一端经混合喷雾口51与牵伸腔31相通；所述混合喷雾口51内设置有转动管56与至少两个转动片57，所述转动管56的顶、底两端分别与混合喷雾口51的顶雾壁511、底雾壁512进行对应的转动配合，转动管56的侧围与转动片57的内端相连接，转动片57的外端向外延伸；所述转动管56的内部开设有管内腔561，转动片57的内部开设有片内腔571，转动片57的侧围上开设有侧散粉孔572，所述牵伸腔31依次经侧散粉孔572、片内腔571、管内腔561后与输粉末管54的一端相连通，输粉末管54的另一端与输粉末器52相连通。

所述转动片57上设置有侧散粉孔572的区域为散粉区573；所述转动片57上位于转动片57、转动管56交接处与散粉区573之间的区域为封闭区574。

所述转动片57的外端上设置有多个外散粉孔58，所述片内腔571经外散粉孔58与牵伸腔31相通。

所述混合喷雾口51为内窄外宽结构，所述混合喷雾口51的窄端与输阳液管55相连通，混合喷雾口51的宽端与牵伸腔31相通；

所述输阳液管55上与混合喷雾口51相交接的部位设置有上调风板7与下调风板70，所述上调风板7、下调风板70的固定端均与输阳液管55相连接，上调风板7、下调风板70的自由端均向转动管56延伸。

所述上调风板7、下调风板70的固定端都通过对应的铰接部71与输阳液管55的管壁相互铰接。

所述混合喷雾器5的数量为三个，且沿同一圆周均匀设置；所述混合喷雾口51的数量也为三个，且每个混合喷雾口51的正对区域都为牵伸腔31的内腔壁。

一种上述医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

先在输送网帘4的上游段41上铺设底纺粘纤网81、中熔喷纤网82，中熔喷纤网82位于底纺粘纤网81的顶部，再当底纺粘纤网81、中熔喷纤网82运动至铺设段42时，由牵伸腔31向中熔喷纤网82的顶部铺设顶纺粘纤网83以获得三层复合纤网8，该顶纺粘纤网83来源于喷丝板1向下喷出的纤维，随后，当三层复合纤网8移动至下游段43时，由阴液喷雾口61向三层复合纤网8的顶部喷涂阴水雾以获得抗菌非织造布84，该阴水雾的溶质为阴离子聚电解质；

在喷丝板1喷出的纤维依次经冷却腔21、牵伸腔31后运动至铺设段42的过程中，混合喷雾口51向牵伸腔31内喷出混合水雾，该混合水雾的溶质为阳离子聚电解质与纳米二氧化钛粉末。

所述阳离子聚电解质为海藻酸钠、透明质酸、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸中的任意一种或任意混合；

所述阴离子聚电解质为聚丙烯基盐酸盐、壳聚糖、聚二乙烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚季铵盐、聚乙烯吡啶中的任意一种或任意混合。

本发明的原理说明如下：

本发明中的三层复合纤网8在结构上与现有的sms非织造布相同，都是三层结构，由上至下依次为顶纺粘纤网83、中熔喷纤网82、底纺粘纤网81。

本发明优选在铺设段42的下方设置吸风装置10，以对牵伸腔31喷出的纤维进行引导，从而在铺设段42上铺设较高质量的顶纺粘纤网83。

本发明中制取的抗菌非织造布84，可以在后续过程中经历热烘燥阶段，以显著提高最终抗菌、杀菌非织造布的耐磨强度，一举两得，极其适宜抗菌功能的非织造布的连续化大规模制备。

实施例1：

参见图1—图5，一种医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置，包括喷丝板1、冷却器2、牵伸器3与输送网帘4，所述冷却器2的内部设置有冷却腔21，牵伸器3的内部设置有牵伸腔31，所述喷丝板1的底部依次经冷却腔21、牵伸腔31后与输送网帘4的顶部相通；所述输送网帘4包括依次布置的上游段41、铺设段42与下游段43，所述铺设段42与牵伸腔31的底部正对设置，所述下游段43的正上方设置有阴液喷雾器6，该阴液喷雾器6的底部设置的阴液喷雾口61与下游段43的顶部正对设置；所述牵伸器3内设置有上下分布的牵伸喷气器32与混合喷雾器5，所述牵伸喷气器32的一端是与牵伸腔31相通的牵伸喷气口33，牵伸喷气器32的另一端与外部气源相连通，所述混合喷雾器5的一端是与牵伸腔31相通的混合喷雾口51，混合喷雾器5的另一端则分别与输粉末器52、输阳液器53相连通，且输粉末器52、输阳液器53均位于牵伸器3的外部。

一种上述医用口罩用抗菌非织造布的在线制备装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：先在输送网帘4的上游段41上铺设底纺粘纤网81、中熔喷纤网82，中熔喷纤网82位于底纺粘纤网81的顶部，再当底纺粘纤网81、中熔喷纤网82运动至铺设段42时，由牵伸腔31向中熔喷纤网82的顶部铺设顶纺粘纤网83以获得三层复合纤网8，该顶纺粘纤网83来源于喷丝板1向下喷出的纤维，随后，当三层复合纤网8移动至下游段43时，由阴液喷雾口61向三层复合纤网8的顶部喷涂阴水雾以获得抗菌非织造布84，该阴水雾的溶质为阴离子聚电解质；在喷丝板1喷出的纤维依次经冷却腔21、牵伸腔31后运动至铺设段42的过程中，混合喷雾口51向牵伸腔31内喷出混合水雾，该混合水雾的溶质为阳离子聚电解质与纳米二氧化钛粉末。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述阳离子聚电解质为海藻酸钠、透明质酸、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯磷酸中的任意一种或任意混合；

所述阴离子聚电解质为聚丙烯基盐酸盐、壳聚糖、聚二乙烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚季铵盐、聚乙烯吡啶中的任意一种或任意混合。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述混合喷雾器5包括输粉末管54、输阳液管55与混合喷雾口51，所述输阳液管55的一端与输阳液器53相连通，输阳液管55的另一端经混合喷雾口51与牵伸腔31相通；所述混合喷雾口51内设置有转动管56与至少两个转动片57，所述转动管56的顶、底两端分别与混合喷雾口51的顶雾壁511、底雾壁512进行对应的转动配合，转动管56的侧围与转动片57的内端相连接，转动片57的外端向外延伸；所述转动管56的内部开设有管内腔561，转动片57的内部开设有片内腔571，转动片57的侧围上开设有侧散粉孔572，所述牵伸腔31依次经侧散粉孔572、片内腔571、管内腔561后与输粉末管54的一端相连通，输粉末管54的另一端与输粉末器52相连通。

实施例4：

基本内容同实施例3，不同之处在于：

所述转动片57上设置有侧散粉孔572的区域为散粉区573；所述转动片57上位于转动片57、转动管56交接处与散粉区573之间的区域为封闭区574。所述转动片57的外端上设置有多个外散粉孔58，所述片内腔571经外散粉孔58与牵伸腔31相通。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。