一种远红外温控变色抗菌无纺布及其制备工艺和口罩
技术领域
本发明涉及口罩制备技术领域，特别涉及一种远红外温控变色抗菌无纺布及其制备工艺和口罩。
背景技术
目前，口罩产品的口罩本体均采用无纺布制成，市场上大部份的口罩只有基础的防护功能，无论是民用防护级还是医用防护级，差别仅限于过滤及防护的级别不同。当外来细菌入侵时，只能被动的隔离防护，而细菌的穿透力都是很强，在安全防护上存在很大隐患；其次，现在的口罩都是拒水的无纺布材料为主，虽有一定的过滤效果，但口和鼻同处一个共同的小空间里，人们在不断的呼吸情况下，局域内的空气无法正常更换流通，且口腔都会携带大量细菌，从而导致口罩所在的局部空间内细菌滋生及超标，使呼吸道疾病者病情加重，皮肤敏感者还会引起皮肤过敏等隐患。为此，现在市场上的口罩不能真正满足安全的需求，特别是在不能频繁更换口罩的环境下，长时间佩戴的口罩有很大的安全隐患。而且现有的口罩产品没有感温变色功能。
因此，十分有必要提供一种具有抗菌、温控变色等功能的无纺布及口罩。
发明内容
本发明的目的在于提供一种远红外温控变色抗菌无纺布及其制备工艺和口罩，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
第一方面，本发明提供的一种远红外温控变色抗菌无纺布的制备工艺，包括如下步骤：
(1)利用雾化喷头将纳米银助剂喷淋至无纺布上，烘干得到预处理后的无纺布；
(2)将负离子粉、远红外粉、石墨烯粉和水混合搅拌5～40min，得到A料；
(3)将温控变色粉和水混合搅拌5～40min，得到B料；
(4)将网辊放置于涂布机上，将A料和B料分别加入涂布机的两个进料口，利用涂布机将A料和B料涂布于预处理后的无纺布上，得到功能化无纺布坯料；
(5)将功能化无纺布坯料置于复卷机上，利用复卷机将坯布抚平收紧；
(6)将收紧后的无纺布置于分条机上，利用分条机对收紧后的无纺布进行分切，即得成品。
优选的，所述步骤(1)中纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为10～100ppm/m2。
优选的，所述步骤(2)中A料的原料，按重量份数计，包括：：负离子粉2～10份、远红外粉3～10份、石墨烯粉1.5～8份、水13～50份。
优选的，所述步骤(2)中混合搅拌的速率为10～100r/min。
优选的，所述步骤(3)中温控变色粉和水的重量比为0.1～1:1。
优选的，所述步骤(3)中混合搅拌的速率为10～100r/min。
优选的，所述步骤(4)中A料的重量与无纺布的面积的比为19.5～60g/m2。
优选的，所述步骤(5)中B料的重量与无纺布的面积的比为12～25g/m2。
第二方面，本发明提供的一种远红外温控变色抗菌无纺布为采用如第一方面所述的远红外温控变色抗菌无纺布的制备方法制得。
第三方面，本发明提供的一种口罩包括口罩本体，所述口罩本体的两端均设置有口罩固定带，所述口罩本体由鼻梁条和至少两层如第二方面所述的远红外温控变色抗菌无纺布组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明利用特定的喷淋、涂布、复卷等工艺将负离子粉、远红外粉、纳米银助剂、石黑烯粉、温控变色粉等功能材料植入到无纺布中，再利用无纺布制成口罩成品，使得口罩不单有防护隔离的作用，同时还可以自动清新净化空气，对游离在口罩附近或附着在口罩上的细菌进行杀灭并抑制细菌再生长，当人体的体温升高时，口罩会自动变色，使口罩变得动感有趣的同时，还可以起到警示提醒作用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的口罩的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的口罩本体的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
第一方面，本发明提供的一种远红外温控变色抗菌无纺布的制备工艺，包括如下步骤：
(1)利用雾化喷头将纳米银助剂喷淋至无纺布上，烘干得到预处理后的无纺布；
(2)将负离子粉、远红外粉、石墨烯粉和水混合搅拌5～40min，得到A料；
(3)将温控变色粉和水混合搅拌5～40min，得到B料；
(4)将网辊放置于涂布机上，将A料和B料分别加入涂布机的两个进料口，利用涂布机将A料和B料涂布于预处理后的无纺布上，得到功能化无纺布坯料；
(5)将功能化无纺布坯料置于复卷机上，利用复卷机将坯布抚平收紧；
(6)将收紧后的无纺布置于分条机上，利用分条机对收紧后的无纺布进行分切，即得成品。
在本实施方式中，所述步骤(1)中纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为10～100ppm/m2。
进一步的，所述步骤(1)中纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为15～50ppm/m2。
在本实施方式中，所述步骤(2)中A料的原料，按重量份数计，包括：：负离子粉2～10份、远红外粉3～10份、石墨烯粉1.5～8份、水13～50份。
进一步的，所述步骤(2)中A料的原料，按重量份数计，包括：负离子粉5～8份、远红外粉6～9份、石墨烯粉4～6份、水30～40份。
在本实施方式中，所述步骤(2)中负离子粉选自电气石粉、稀土矿粉、蛋白石粉、硅酸盐矿物粉中的一种或多种。
在本实施方式中，所述步骤(2)中远红外粉为远红外陶瓷粉。
在本实施方式中，所述步骤(2)中混合搅拌的速率为10～100r/min。
在本实施方式中，所述步骤(3)中温控变色粉和水的重量比为0.1～1:1。
进一步的，所述步骤(3)中温控变色粉和水的重量比为0.4～0.6:1。
在本实施方式中，所述步骤(3)中混合搅拌的速率为10～100r/min。
在本实施方式中，所述步骤(4)中A料的重量与无纺布的面积的比为19.5～60g/m2。
进一步的，所述步骤(4)中A料的重量与无纺布的面积的比为45～50g/m2。
在本实施方式中，所述步骤(5)中B料的重量与无纺布的面积的比为12～25g/m2。
进一步的，所述步骤(5)中B料的重量与无纺布的面积的比为18～20g/m2。
第二方面，本发明提供的一种远红外温控变色抗菌无纺布为采用如第一方面所述的远红外温控变色抗菌无纺布的制备方法制得。
第三方面，本发明提供的一种口罩包括口罩本体，所述口罩本体的两端均设置有口罩固定带，所述口罩本体由鼻梁条和至少两层如第二方面所述的远红外温控变色抗菌无纺布组成。
以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明。
需要说明的是，以下实施例所采用的温控变色粉即为市售的感温变色颜料；负离子粉为电气石粉，远红外粉为远红外陶瓷粉。
实施例1
本实施例提供的远红外温控变色抗菌无纺布的制备工艺，包括如下步骤：
(1)利用雾化喷头将纳米银助剂喷淋至无纺布上，烘干得到预处理后的无纺布，其中，纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为15ppm/m2；
(2)称取下述按重量份数计的原料：负离子粉2份、远红外粉3份、石墨烯粉1.5份、水13份，将负离子粉、远红外粉、石墨烯粉和水混合，以50r/min的速率搅拌10min，得到A料；
(3)将温控变色粉和水按照0.5:1的重量比混合，以50r/min的速率搅拌10min，得到B料；
(4)将网辊放置于涂布机上，将A料和B料分别加入涂布机的两个进料口，利用涂布机将A料和B料涂布于预处理后的无纺布上，得到功能化无纺布坯料，其中，A料的重量与无纺布的面积的比为19.5g/m2，A料的重量与无纺布的面积的比为12g/m2；
(5)将功能化无纺布坯料置于复卷机上，利用复卷机将坯布抚平收紧；
(6)将收紧后的无纺布置于分条机上，利用分条机对收紧后的无纺布进行分切，即得成品。
实施例2
本实施例提供的远红外温控变色抗菌无纺布的制备工艺，包括如下步骤：
(1)利用雾化喷头将纳米银助剂喷淋至无纺布上，烘干得到预处理后的无纺布，其中，纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为30ppm/m2；
(2)称取下述按重量份数计的原料：负离子粉4份、远红外粉5份、石墨烯粉3份、水24份，将负离子粉、远红外粉、石墨烯粉和水混合，以50r/min的速率搅拌10min，得到A料；
(3)将温控变色粉和水按照0.5:1的重量比混合，以50r/min的速率搅拌10min，得到B料；
(4)将网辊放置于涂布机上，将A料和B料分别加入涂布机的两个进料口，利用涂布机将A料和B料涂布于预处理后的无纺布上，得到功能化无纺布坯料，其中，A料的重量与无纺布的面积的比为36g/m2，A料的重量与无纺布的面积的比为15g/m2；
(5)将功能化无纺布坯料置于复卷机上，利用复卷机将坯布抚平收紧；
(6)将收紧后的无纺布置于分条机上，利用分条机对收紧后的无纺布进行分切，即得成品。
实施例3
本实施例提供的远红外温控变色抗菌无纺布的制备工艺，包括如下步骤：
(1)利用雾化喷头将纳米银助剂喷淋至无纺布上，烘干得到预处理后的无纺布，其中，纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为50ppm/m2；
(2)称取下述按重量份数计的原料：负离子粉5份、远红外粉6份、石墨烯粉4份、水30份，将负离子粉、远红外粉、石墨烯粉和水混合，以50r/min的速率搅拌10min，得到A料；
(3)将温控变色粉和水按照0.5:1的重量比混合，以50r/min的速率搅拌10min，得到B料；
(4)将网辊放置于涂布机上，将A料和B料分别加入涂布机的两个进料口，利用涂布机将A料和B料涂布于预处理后的无纺布上，得到功能化无纺布坯料，其中，A料的重量与无纺布的面积的比为45g/m2，A料的重量与无纺布的面积的比为18g/m2；
(5)将功能化无纺布坯料置于复卷机上，利用复卷机将坯布抚平收紧；
(6)将收紧后的无纺布置于分条机上，利用分条机对收紧后的无纺布进行分切，即得成品。
实施例4
按照与实施例3类似的步骤制得成品，本实施例与实施例3的区别仅在于：在本实施例中，温控变色粉和水的重量比为0.6:1，A料的重量与无纺布的面积的比为50g/m2，B料的重量与无纺布的面积的比为20g/m2。
实施例5
按照与实施例3类似的步骤制得成品，本实施例与实施例3的区别仅在于：在本实施例中，温控变色粉和水的重量比为0.4:1，A料的重量与无纺布的面积的比为60g/m2，B料的重量与无纺布的面积的比为25g/m2。
实施例6
按照与实施例3类似的步骤制得成品，本实施例与实施例3的区别仅在于A料的原料不同，在本实施例中，A料的原料，按重量份数计，包括：负离子粉8份、远红外粉9份、石墨烯粉6份、水40份。
实施例7
按照与实施例3类似的步骤制得成品，本实施例与实施例3的区别仅在于A料的原料不同，在本实施例中，A料的原料，按重量份数计，包括：负离子粉10份、远红外粉10份、石墨烯粉8份、水50份。
实施例8
本实施例提供的远红外温控变色抗菌无纺布的制备工艺，包括如下步骤：
(1)利用雾化喷头将纳米银助剂喷淋至无纺布上，烘干得到预处理后的无纺布，其中，纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为10ppm/m2；
(2)称取下述按重量份数计的原料：负离子粉5份、远红外粉6份、石墨烯粉4份、水30份，将负离子粉、远红外粉、石墨烯粉和水混合，以100r/min的速率搅拌5min，得到A料；
(3)将温控变色粉和水按照1:1的重量比混合，以100r/min的速率搅拌5min，得到B料；
(4)将网辊放置于涂布机上，将A料和B料分别加入涂布机的两个进料口，利用涂布机将A料和B料涂布于预处理后的无纺布上，得到功能化无纺布坯料，其中，A料的重量与无纺布的面积的比为45g/m2，A料的重量与无纺布的面积的比为18g/m2；
(5)将功能化无纺布坯料置于复卷机上，利用复卷机将坯布抚平收紧；
(6)将收紧后的无纺布置于分条机上，利用分条机对收紧后的无纺布进行分切，即得成品。
实施例9
本实施例提供的远红外温控变色抗菌无纺布的制备工艺，包括如下步骤：
(1)利用雾化喷头将纳米银助剂喷淋至无纺布上，烘干得到预处理后的无纺布，其中，纳米银助剂中纳米银的浓度和无纺布的面积的比为100ppm/m2；
(2)称取下述按重量份数计的原料：负离子粉5份、远红外粉6份、石墨烯粉4份、水30份，将负离子粉、远红外粉、石墨烯粉和水混合，以10r/min的速率搅拌40min，得到A料；
(3)将温控变色粉和水按照0.1:1的重量比混合，以10r/min的速率搅拌40min，得到B料；
(4)将网辊放置于涂布机上，将A料和B料分别加入涂布机的两个进料口，利用涂布机将A料和B料涂布于预处理后的无纺布上，得到功能化无纺布坯料，其中，A料的重量与无纺布的面积的比为45g/m2，A料的重量与无纺布的面积的比为18g/m2；
(5)将功能化无纺布坯料置于复卷机上，利用复卷机将坯布抚平收紧；
(6)将收紧后的无纺布置于分条机上，利用分条机对收紧后的无纺布进行分切，即得成品。
为了进一步说明本发明的有益效果，本发明还以远红外温控变色抗菌无纺布、鼻梁条、口罩固定带为原料，利用口罩生产线加工制作成口罩，口罩的结构示意图如图1～2所示，口罩包括口罩本体1，所述口罩本体1的两端均设置有口罩固定带2，所述口罩本体1由鼻梁条11和远红外温控变色抗菌无纺布12组成。
为了进一步说明本发明的有益效果，本发明还对上述实施例所得产品的抗菌性、远红外发射率、变色性及负离子发生量进行了测试，具体如下：
(1)将上述实施例所得成品剪成尺寸2cm×2cm的小块，每种制造3片，即得待测样品，将待测样品放入细菌浓度相同的液体中浸泡2天，浸泡后冲洗烘干，然后利用振荡瓶法对所有试片进行测试，计算平均值，并记录，结果如表1所示；
(2)将取相同尺寸的上述实施例所得成品分别置于相同条件的密闭测试环境中，用空气负离子检测仪测试样品在密闭环境中静置状态时的负离子发生量，测试结果如表1所示；
(3)观察上述实施例所得产品在10～40℃下的颜色变化情况，观察结果如表1所示；
(4)将上述实施例所得成品剪成尺寸70mm×70mm的样品，每种制造2片，分为两组，将一组样品放置于黑体仓(环境温度为25±1℃)内，采用远红外检测传感器测试其辐射强度，记为黑板体辐射强度，将另一组样品置于加热板上(温度为34±0.1℃)，采用远红外检测传感器分别测试其辐射强度，记为试样辐射强度，计算并记录上述实施例所得成品的远红外发射率(远红外发射率＝试样辐射强度/黑板体辐射强度)，测试结果如表1所示。
表1测试结果
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
