一种低碳环保型低温作业防护面罩及其制作工艺的制作方法

文档序号:35458061发布日期:2023-09-15 01:09阅读:57来源:国知局

本发明涉及防护面罩制备相关,具体为一种低碳环保型低温作业防护面罩及其制作工艺。


背景技术:

1、防护面罩是一种用于工业防护眼睛和面部免受粉尘,化学物质,寒、热气,毒气,屑物等有害物质迎面侵害的工业防护面罩。

2、气凝胶材料拥有高达90%的孔隙率,主要进行以气态传导为主的热传导,使固态热的传导率仅为气凝胶均质材料的0.2%左右,多孔网络结构限制了空气分子在材料内部的对流,抑制材料的对流热,并对覆盖热源体的热辐射进行有效高遮挡,从而使其具有优异的隔热防寒性能。但是气凝胶的超低密度、高孔隙率及独特的网络结构致使其模量小、强度低、脆性大,难以达到保暖防护材料所需的力学性能承载要求。该材料虽然可提高面罩的隔热防寒性能,但如何增加气凝胶复合材料的强度、拉伸性和弹性仍是具有挑战性的行业共性难题。现有的涂抹工艺制备的气凝胶复合材料,易粉末化脱落,在面罩上使用时脱落的粉末会通过呼吸被吸入体内,危害人体健康。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低碳环保型低温作业防护面罩及其制作工艺,以解决上述背景技术所提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种低碳环保型低温作业防护面罩,所阐述的低碳环保型低温作业防护面罩包括如下组份:聚乳酸无纺布、软木、壳聚糖纤维、纳米气凝胶粉体、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和甘蔗渣。

3、进一步的,还提供纳米气凝胶粉体的制作工艺,具体步骤如下:

4、s1、按比例量取一定体积的正硅酸乙酯(teos)和无水乙醇(etoh)倒入密封塑料杯中,搅拌10min使其混合均匀,加入h2o和催化剂氢氟酸(hf)混合液,搅拌5min,密封,置于室温下静置,让其发生水解和缩聚反应生成凝胶,再加入一定量etoh;

5、s2、将体积分数为8%的三甲基氯硅烷(tmcs)的正己烷溶液倒入密封塑料杯中,然后将塑料杯放入60℃水浴中恒温12h,反复2次;

6、s3、用etoh洗涤3次,再将凝胶放入高压釜中进行超临界干燥,得到块状二氧化硅气凝胶,然后研磨至纳米级气凝胶粉体。

7、进一步的,所述s1中的凝胶形成后在常温下老化24h,且加入一定量etoh继续在60℃水浴中老化24h。

8、进一步的,所述s3中的洗涤时间是2h,且整个洗涤过程在60℃水浴中进行。

9、进一步的,还提供一种低碳环保型低温作业防护面罩的制作工艺,包括如下步骤:

10、一、取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、纳米气凝胶粉体和甘蔗渣,加入密炼机中混合搅拌;然后在温度为80℃~90℃的条件下密炼8min~10min后,放到开炼机中进行均匀压片后再进行造粒;然后将上述造粒好的材料输入螺杆式注射机的料筒中进行塑化加工,塑化温度控制在80℃~90℃;将塑化好的材料注射到已抽真空的模具胸腔内进行加温;最后将上述制得的产品进行高速开模,开模速度≥350mm/s,让产品模外发泡成型,制得发泡产品;

11、二、将制得的发泡产品,送入温度控制在50℃~60℃范围内的恒温输送带进行热处理定型;将定型后的发泡产品进行劈刀处理,得到厚度为0.2mm~2mm的保温复合片材,再将制得的片材进行打孔处理,得到轻质透气保温复合片材;

12、三、分别以聚乳酸无纺布为里层和外层,以制备的轻质透气保温复合片材为保暖中间层,以软木制作鼻梁条,以壳聚糖纤维制作耳带,经合理缝制后,得低温作业防护面罩。

13、进一步的,所述步骤一中的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物质量分数为40%-60%,纳米气凝胶粉体的质量分数为3%-10%,甘蔗渣的质量分数为30-50%。

14、进一步的,所述步骤一的开炼机开炼温度为50℃~60℃,开炼时间控制在5min~8min,造粒温度控制在85℃~95℃。

15、进一步的,所述步骤一中的材料注射压力≥65mpa,注射速度≥200mm/s,温度控制在170℃~180℃范围内,升温时间控制在400s~1200s范围内。

16、进一步的,所述步骤二中的打孔的孔径为1mm~10mm。

17、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

18、该低碳环保型低温作业防护面罩及其制作工艺,通过采用该工艺制备的低温作业防护面罩,其克罗值高达2.0,具有极佳的防寒效果,可在温度极低的极端环境中保护作业人员的面部免于冻伤,同时面罩具备良好的透气性能,不会使得工作人员感到憋闷。面罩主要材质为可降解材料,降解率超过90%,具备良好的低碳环保特性。



技术特征:

1.一种低碳环保型低温作业防护面罩,其特征是,所阐述的低碳环保型低温作业防护面罩包括如下组份:聚乳酸无纺布、软木、壳聚糖纤维、纳米气凝胶粉体、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和甘蔗渣。

2.根据权利要求1所述的纳米气凝胶粉体的制作工艺,其特征在于,具体步骤如下:

3.根据权利要求2所述的纳米气凝胶粉体的制作工艺,其特征在于:所述s1中的凝胶形成后在常温下老化24h,且加入一定量etoh继续在60℃水浴中老化24h。

4.根据权利要求2所述的纳米气凝胶粉体的制作工艺,其特征在于:所述s3中的洗涤时间是2h,且整个洗涤过程在60℃水浴中进行。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种低碳环保型低温作业防护面罩的制作工艺,其特征在于,包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种低碳环保型低温作业防护面罩的制作工艺,其特征在于:所述步骤一中的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物质量分数为40%-60%,纳米气凝胶粉体的质量分数为3%-10%,甘蔗渣的质量分数为30-50%。

7.根据权利要求5所述的一种低碳环保型低温作业防护面罩的制作工艺,其特征在于:所述步骤一的开炼机开炼温度为50℃~60℃,开炼时间控制在5min~8min,造粒温度控制在85℃~95℃。

8.根据权利要求5所述的一种低碳环保型低温作业防护面罩的制作工艺,其特征在于:所述步骤一中的材料注射压力≥65mpa,注射速度≥200mm/s,温度控制在170℃~180℃范围内,升温时间控制在400s~1200s范围内。

9.根据权利要求5所述的一种低碳环保型低温作业防护面罩的制作工艺,其特征在于:所述步骤二中的打孔的孔径为1mm~10mm。


技术总结
本发明公开了一种低碳环保型低温作业防护面罩,所阐述的低碳环保型低温作业防护面罩包括如下组份:聚乳酸无纺布、软木、壳聚糖纤维、纳米气凝胶粉体、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和甘蔗渣。本发明通过采用该工艺制备的低温作业防护面罩,其克罗值高达2.0,具有极佳的防寒效果,可在温度极低的极端环境中保护作业人员的面部免于冻伤,同时面罩具备良好的透气性能,不会使得工作人员感到憋闷。面罩主要材质为可降解材料,降解率超过90%,具备良好的低碳环保特性。

技术研发人员:韩健健,黄镇泽,周洵,王馨梨,黄铮铭
受保护的技术使用者:广东产品质量监督检验研究院(国家质量技术监督局广州电气安全检验所、广东省试验认证研究院、华安实验室)
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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