一种亲水性抗菌非织造无纺布及其加工方法 |
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| 申请号 | CN202410086953.8 | 申请日 | 2024-01-22 | 公开(公告)号 | CN117888371A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 湖南欣龙非织造材料有限公司; | 发明人 | 符芳友; 麻建科; 潘英; 谭平华; 李军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 无纺布 生产技术领域，具体的说是一种亲 水 性抗菌非织造无纺布，包括丙纶防粘无纺布基材和水性抗菌层，所述水性抗菌层包括以下 质量 比的组分： 银 纳米粒子 抗菌剂 1‑3％， 丙烯酸 酯乳液10‑20％，氮丙啶类交联剂2‑5％， 增稠剂 1‑3％，消泡剂0.5‑1％，通过在加工方法中的烘干设备做出改进，使得无纺布可以通过 挤压 辊将非织造布中的水分挤出， 加速 水分的 蒸发 和去除，从而提高干燥效率，缩短烘干时间。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种亲水性抗菌非织造无纺布，其特征在于：包括丙纶防粘无纺布基材和水性抗菌层，所述水性抗菌层包括以下质量比的组分：银纳米粒子抗菌剂1‑3％，丙烯酸酯乳液10‑ |
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| 说明书全文 | 一种亲水性抗菌非织造无纺布及其加工方法技术领域[0001] 本发明属于无纺布生产技术领域，具体的说是一种亲水性抗菌非织造无纺布及其加工方法。 背景技术[0002] 亲水性抗菌非织造无纺布是一种具有亲水性和抗菌性能的非织造材料，它通常由聚丙烯等化学钝性物质制成，具有不虫蛀、能隔离存在液体内细菌及虫类的侵蚀等特性，同时，它还具有抗菌、碱腐蚀、成品不因侵蚀而影响强度等优点。 [0003] 公开号为CN109487532B的一项专利申请公开了一种亲水性抗菌非织造无纺布及其制备方法，包括丙纶防粘无纺布基材和水性抗菌层，该亲水性抗菌非织造无纺布的制备方法为丙纶防粘无纺布基材经过电晕处理、浸渍水性抗菌溶液、烘干、冷却、收卷等步骤制得亲水性抗菌非织造无纺布，上述发明在无纺布制备过程中采用电晕机处理，操作过程简单，并且还可以提高无纺布的亲水性。 [0004] 上述现有技术的加工方法在烘干过程中，将无纺布送入烘道内进行高温、热风烘干处理，非织造布在热风烘干过程中，非织造布的表面温度较高，而内部温度较低，形成了较大的温度梯度，这种温度梯度会导致水分在非织造布内部迁移速度较慢，进一步延长了干燥时间，非织造布通常由纤维束或纤维网组成，其结构松散，孔隙率高，这种结构使得水分在非织造布内部扩散和蒸发速度较慢，进一步延长了干燥时间，可能导致生产成本的增加，长时间干燥还可能导致非织造布中的纤维结构发生变化，如收缩、变形等的问题。 [0005] 为此，本发明提供一种亲水性抗菌非织造无纺布。 发明内容[0006] 为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。 [0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种亲水性抗菌非织造无纺布，包括丙纶防粘无纺布基材和水性抗菌层，所述水性抗菌层包括以下质量比的组分：银纳米粒子抗菌剂1‑3％，丙烯酸酯乳液10‑20％，氮丙啶类交联剂2‑5％，增稠剂1‑3％，消泡剂0.5‑1％。 [0008] 一种亲水性抗菌非织造无纺布的加工方法，包括以下步骤： [0009] 步骤1：将丙纶纤维和银纳米粒子放入高速搅拌机中，确保银纳米粒子在纤维中均匀分散，设定搅拌时间为10‑20min，转速为2000‑3000转/min； [0010] 步骤2：将混合均匀的纤维原料送入喷丝机中，设定喷丝压力为20‑30MPa，喷丝孔径为100‑200微米，喷丝速度为10‑20米/min，制成纤维网； [0011] 步骤3：将纤维网送入热压机或针刺机中，设定热压温度为150‑200℃，压力为10‑20MPa，时间为10‑20min，通过热压或针刺工艺对纤维网进行加固，形成具有一定结构和强度的非织造布； [0013] 步骤5：将制备好的非织造布放入清洗设备中，使用清洗剂对非织造布进行清洗； [0014] 步骤6：将清洗后的非织造布放入烘干设备中，烘干温度为60‑80℃，烘干时间为10‑20min； [0015] 步骤7：将非织造布进行收卷，包装存放。 [0016] 优选的，所述步骤6中烘干设备包括本体，所述本体的两端对称转动设置有支撑辊，所述本体的内壁对称滑动设置有排风架，两个所述排风架相邻一侧表面均固定设置有若干个喷头，两个所述排风架的表面均对称固定设置有固定板，两个所述固定板之间转动连接有挤压辊，所述本体的上表面设置有温控装置，所述温控装置用于产生热风并传递至排风架内部，所述本体的下表面设置有排水槽，所述排水槽的内部固定设置有排水管。 [0017] 优选的，所述排风架的表面均固定设置有液压缸，且排风架的表面与液压缸的伸缩端固定连接，所述液压缸的固定端与本体的内壁固定连接。 [0018] 优选的，所述温控装置包括固定连接在本体上表面的风机，所述风机的输出端固定连接有电热箱，且电热箱与本体的上表面固定连接，所述电热箱的排气端固定连接有烘干管，所述烘干管的外壁对称固定连接有进气管，两个所述进气管的一端分别与排风架的内部固定连接。 [0019] 优选的，两个所述固定板之间固定连接有挡板，所述挡板的下表面设置有多个进气口，且进气口的一端与其中一组的所述喷头一端相贴合，所述挡板的内部固定连接有过滤板。 [0020] 优选的，所述固定板的一侧固定连接有支撑架，所述支撑架的内部转动连接有固定管，所述固定管的外壁设置有若干个排气孔，所述挤压辊的内壁固定连接有进气盘，若干个所述排气孔均处于所述进气盘的内部空腔中，所述进气盘的一端固定连接有保温板，且保温板与挤压辊的内壁相贴合，所述排风架的两侧均固定连接有连接管，且连接管的一端均与固定管的一端固定连接。 [0021] 优选的，所述挤压辊的外壁滑动连接有若干个移动板，且移动板的一端与挡板的内壁相贴合，所述移动板的内部设置有凹槽，且凹槽形状设置为弧形，所述移动板的一端固定连接有连接杆，所述连接杆的一端转动设置有移动轮，所述固定管的圆周面固定连接有凸轮，且凸轮的圆周面与移动轮的表面相贴合。 [0022] 优选的，所述凸轮包括上升段与下降段，所述连接杆的表面与保温板的内壁之间均固定连接有弹簧。 [0023] 优选的，所述移动板的内部固定连接有喷架，所述喷架的内部固定连接有移动管，且移动管的一端与凹槽的内部固定连接，所述移动管的上表面设置有第一连接口，所述保温板的内部设置有第二连接口，且第一连接口与第二连接口尺寸匹配，两个所述保温板之间的距离与移动板的厚度相匹配。 [0024] 本发明的有益效果如下： [0025] 1.本发明所述的一种亲水性抗菌非织造无纺布及其加工方法，通过在加工方法中的烘干设备做出改进，使得无纺布可以通过挤压辊将非织造布中的水分挤出，加速水分的蒸发和去除，从而提高干燥效率，缩短烘干时间，同时挤压辊的压力可以抑制纤维的收缩，从而减少非织造布的变形和收缩现象，提高产品的尺寸稳定性，避免了热风烘干，干燥时间较长，效率较低的问题，同时还避免了纤维在烘干过程中容易发生收缩，导致非织造布的尺寸不稳定的问题。 [0026] 2.本发明所述的一种亲水性抗菌非织造无纺布及其加工方法，通过保温板，热风进入保温板内部，保温板将热量传递至挤压辊内壁，使得挤压辊表面温度升高，挤压辊可以将热量传递至无纺布，可以使得无纺布在加工过程中更加均匀受热，从而改善加工效果，提高无纺布的质量，同时当移动板收纳至挤压辊外壁时，此时第一连接口与第二连接口对应，使得保温板的热气可以传递至喷架中，喷架可以喷出热气对无纺布进行烘干处理，使得无纺布烘干效果提高，提高了无纺布烘干效率提高。 [0027] 3.本发明所述的一种亲水性抗菌非织造无纺布及其加工方法，喷头喷出热风通过进气口进入挡板内部，使得热气可以进入移动板内部的凹槽中，并推动移动板带动挤压辊转动，可以使得挤压辊在加热过程中保持稳定的转速，从而保证生产效率的稳定性和一致性。附图说明 [0028] 下面结合附图对本发明作进一步说明。 [0029] 图1是本发明整体结构示意图； [0030] 图2是本发明整体内部结构示意图； [0031] 图3是本发明挤压辊的结构示意图； [0032] 图4是本发明挤压辊的侧面结构剖视图； [0033] 图5是本发明挤压辊一端的结构剖视图； [0034] 图6是本发明挤压辊的另一视角结构剖视图； [0035] 图7是本发明图6中A的局部放大图； [0036] 图中：1、本体；2、排风架；21、液压缸；22、喷头；23、进气管；24、连接管；3、固定板；31、支撑架；32、挡板；33、进气口；34、过滤板；4、固定管；41、排气孔；42、凸轮；421、上升段； 422、下降段；5、挤压辊；51、进气盘；52、保温板；53、移动板；54、连接杆；55、移动轮；56、弹簧；57、凹槽；58、移动管；59、第一连接口；510、第二连接口；511、喷架；6、风机；61、电热箱； 62、烘干管；7、排水槽；71、排水管；8、支撑辊；9、材料本体。 具体实施方式[0037] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。 [0038] 实施例一 [0039] 本发明实施例所述的一种亲水性抗菌非织造无纺布，包括丙纶防粘无纺布基材和水性抗菌层，所述水性抗菌层包括以下质量比的组分：银纳米粒子抗菌剂1‑3％，丙烯酸酯乳液10‑20％，氮丙啶类交联剂2‑5％，增稠剂1‑3％，消泡剂0.5‑1％。 [0040] 一种亲水性抗菌非织造无纺布的加工方法，包括以下步骤： [0041] 步骤1：将丙纶纤维和银纳米粒子放入高速搅拌机中，确保银纳米粒子在纤维中均匀分散，设定搅拌时间为10‑20min，转速为2000‑3000转/min； [0042] 步骤2：将混合均匀的纤维原料送入喷丝机中，设定喷丝压力为20‑30MPa，喷丝孔径为100‑200微米，喷丝速度为10‑20米/min，制成纤维网； [0043] 步骤3：将纤维网送入热压机或针刺机中，设定热压温度为150‑200℃，压力为10‑20MPa，时间为10‑20min，通过热压或针刺工艺对纤维网进行加固，形成具有一定结构和强度的非织造布； [0044] 步骤4：对非织造布进行热处理，设定加热温度为150‑200℃，加热时间为10‑20min； [0045] 步骤5：将制备好的非织造布放入清洗设备中，使用清洗剂对非织造布进行清洗； [0046] 步骤6：将清洗后的非织造布放入烘干设备中，烘干温度为60‑80℃，烘干时间为10‑20min； [0047] 步骤7：将非织造布进行收卷，包装存放。 [0048] 如图1与图2所示，所述步骤6中烘干设备包括本体1，所述本体1的两端对称转动设置有支撑辊8，所述本体1的内壁对称滑动设置有排风架2，两个所述排风架2相邻一侧表面均固定设置有若干个喷头22，两个所述排风架2的表面均对称固定设置有固定板3，两个所述固定板3之间转动连接有挤压辊5，所述本体1的上表面设置有温控装置，所述温控装置用于产生热风并传递至排风架2内部，所述本体1的下表面设置有排水槽7，所述排水槽7的内部固定设置有排水管71。 [0049] 具体的，传统的加工方法中，非织造布的干燥主要依靠热风烘干，非织造布通常由纤维束或纤维网组成，其结构松散，孔隙率高，这种结构使得水分在非织造布内部扩散和蒸发速度较慢，进一步延长了干燥时间； [0050] 本装置在使用前，驱动排风架2在本体1内部滑动并相互靠近，排风架2带动固定板3向上滑动，固定板3带动内部的挤压辊5运动到指定位置，即可以根据不同厚度的材料本体 9进行调节挤压辊5的位置，使得材料本体9通过两个挤压辊5之间，并且两个挤压辊5均对材料本体9进行挤压，使得材料本体9通过两个挤压辊5之间时，可以将材料本体9内部的水挤出，调节完成后，再将材料本体9通过两个支撑辊8之间通过，材料本体9通过挤压辊5将其内部的水挤出，随后温控装置将热风送至排风架2的内部，最终由喷头22喷出对材料本体9表面进行烘干操作，挤压产生的水落在排水槽7中，打开排水管71可以将排水槽7中挤压产生的水排出； [0051] 本装置通过挤压辊5可以将材料本体9内部的水挤出，使得非织造布表面的水分减少，热风与非织造布之间的热传递效率提高，这样可以减少热能的损失，提高热能利用率。 [0052] 如图2所示，所述排风架2的表面均固定设置有液压缸21，且排风架2的表面与液压缸21的伸缩端固定连接，所述液压缸21的固定端与本体1的内壁固定连接。 [0053] 具体的，驱动液压缸21工作，液压缸21的伸缩端可以带动排风架2在本体1的内壁进行滑动，排风架2可以带动其上方的挤压辊5同步运动，使得挤压辊5的表面与无纺布接触，并对无纺布进行挤压。 [0054] 如图1与图2所示，所述温控装置包括固定连接在本体1上表面的风机6，所述风机6的输出端固定连接有电热箱61，且电热箱61与本体1的上表面固定连接，所述电热箱61的排气端固定连接有烘干管62，所述烘干管62的外壁对称固定连接有进气管23，两个所述进气管23的一端分别与排风架2的内部固定连接。 [0055] 具体的，打开风机6与电热箱61进行工作，风机6工作吹风进入电热箱61中，电热箱61将吹入的空气加热，热空气通过烘干管62排出，再通过烘干管62进入进气管23中，进气管 23将热气送至排风架2的内部，最终由排风架2表面的喷头22喷出。 [0056] 如图3所示，两个所述固定板3之间固定连接有挡板32，所述挡板32的下表面设置有多个进气口33，且进气口33的一端与其中一组的所述喷头22一端相贴合，所述挡板32的内部固定连接有过滤板34。 [0057] 具体的，喷头22喷出热气，热气通过进气口33进入挡板32的内部，同时移动板53与挡板32的内壁贴合，使得热气可以推动移动板53，移动板53可以带动挤压辊5同步转动，过滤板34可以将挤压辊5表面的水排出。 [0058] 实施例二 [0059] 如图3至图5所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述固定板3的一侧固定连接有支撑架31，所述支撑架31的内部转动连接有固定管4，所述固定管4的外壁设置有若干个排气孔41，所述挤压辊5的内壁固定连接有进气盘51，若干个所述排气孔41均处于所述进气盘51的内部空腔中，所述进气盘51的一端固定连接有保温板52，且保温板52与挤压辊5的内壁相贴合，所述排风架2的两侧均固定连接有连接管24，且连接管24的一端均与固定管4的一端固定连接。 [0060] 具体的，当排风架2内部充满热空气时，热空气通过连接管24进入固定管4中，再通过固定管4表面的排气孔41流向进气盘51的内部，热空气通过进气盘51分流至各个保温板52内部，保温板52将热量传递至挤压辊5的内壁，热量再由挤压辊5内壁传递至挤压辊5的表面，挤压辊5可以将热量传递至无纺布，可以使得无纺布在加工过程中更加均匀受热，从而改善加工效果，提高无纺布的质量。 [0061] 如图6与图7所示，所述挤压辊5的外壁滑动连接有若干个移动板53，且移动板53的一端与挡板32的内壁相贴合，所述移动板53的内部设置有凹槽57，且凹槽57形状设置为弧形，所述移动板53的一端固定连接有连接杆54，所述连接杆54的一端转动设置有移动轮55，所述固定管4的圆周面固定连接有凸轮42，且凸轮42的圆周面与移动轮55的表面相贴合。 [0062] 具体的，挤压辊5带动移动板53转动，移动板53带动连接杆54一端的移动轮55转动，当移动轮55的表面处于凸轮42的上升端时，移动板53的一端可以与挡板32的内壁贴合，此时进入挡板32的内部热空气向上运动，热空气进入移动板53内部的凹槽57中，可以更加方便推动移动板53带动挤压辊5转动，挤压辊5转动带动移动板53同步转动，移动板53带动连接杆54转动，连接杆54带动移动轮55在凸轮42表面滑动，当移动轮55的表面处于凸轮42的下降段422时，此时移动板53收纳在挤压辊5的表面，此时挤压辊5的表面可以对无纺布表面挤压进行挤水操作，还可以对无纺布表面均匀受热，加快后续烘干操作。 [0063] 如图5所示，所述凸轮42包括上升段421与下降段422，所述连接杆54的表面与保温板52的内壁之间均固定连接有弹簧56。 [0064] 具体的，移动轮55处于凸轮42的上升端时，移动板53处于挤压辊5外壁，当移动轮55处于凸轮42的下降段422时，移动板53收纳在挤压辊5的外壁，通过弹簧56可以保持移动轮55在凸轮42的表面紧密贴合。 [0065] 如图7所示，所述移动板53的内部固定连接有喷架511，所述喷架511的内部固定连接有移动管58，且移动管58的一端与凹槽57的内部固定连接，所述移动管58的上表面设置有第一连接口59，所述保温板52的内部设置有第二连接口510，且第一连接口59与第二连接口510尺寸匹配，两个所述保温板52之间的距离与移动板53的厚度相匹配。 [0066] 具体的，当移动轮55处于凸轮42的上升段421时，第二连接口510被移动板53进行封堵，因此热空气进入保温板52后，重新回到排风架2的内部，当移动轮55处于凸轮42的下降段422时，移动板53带动移动管58收纳在挤压辊5的外壁中，第一连接口59与第二连接口510连接，使得热风进入保温板52后，部分热空气可以进入移动管58中，热空气通过移动管 58送入喷架511的内部，最终部分热空气通过喷架511喷出，即可以将热空气吹向无纺布的表面，使得无纺布烘干效率提高。 [0067] 工作原理，使用该装置前，驱动液压缸21工作，液压缸21的伸缩端可以带动排风架2在本体1的内壁进行滑动，排风架2可以带动其上方的挤压辊5同步运动，使得固定板3带动内部的挤压辊5运动到指定位置，使得材料本体9通过两个挤压辊5之间可以将材料本体9内部的水挤出，调节完成后，打开风机6与电热箱61进行工作，风机6工作吹风进入电热箱61中，电热箱61将吹入的空气加热，热空气通过烘干管62排出，再通过烘干管62进入进气管23中，进气管23将热气送至排风架2的内部，最终由排风架2表面的喷头22喷出，材料本体9通过两个支撑辊8之间通过，材料本体9通过挤压辊5将其内部的水挤出，喷头22喷出热气对材料本体9表面进行烘干操作，同时喷头22喷出热气，热气还可以通过进气口33进入挡板32的内部，同时移动板53与挡板32的内壁贴合，使得热气可以推动移动板53，移动板53可以带动挤压辊5同步转动，热空气通过连接管24进入固定管4中，再通过固定管4表面的排气孔41流向进气盘51的内部，热空气通过进气盘51分流至各个保温板52内部，保温板52将热量传递至挤压辊5的内壁，热量再由挤压辊5内壁传递至挤压辊5的表面，挤压辊5可以将热量传递至材料本体9，可以使得材料本体9在加工过程中更加均匀受热，挤压辊5带动移动板53转动，移动板53带动连接杆54一端的移动轮55转动，当移动轮55的表面处于凸轮42的上升端时，移动板53的一端可以与挡板32的内壁贴合，此时进入挡板32的内部热空气向上运动，热空气进入移动板53内部的凹槽57中，可以更加方便推动移动板53带动挤压辊5转动，挤压辊 5转动带动移动板53同步转动，移动板53带动连接杆54转动，连接杆54带动移动轮55在凸轮 42表面滑动，当移动轮55的表面处于凸轮42的下降段422时，此时移动板53收纳在挤压辊5的表面，此时挤压辊5的表面可以对材料本体9表面挤压进行挤水操作，还可以对材料本体9表面均匀受热，当移动轮55处于凸轮42的上升段421时，第二连接口510被移动板53进行封堵，因此热空气进入保温板52后，重新回到排风架2的内部，当移动轮55处于凸轮42的下降段422时，移动板53带动移动管58收纳在挤压辊5的外壁中，第一连接口59与第二连接口510连接，使得热风进入保温板52后，部分热空气可以进入移动管58中，热空气通过移动管58送入喷架511的内部，最终部分热空气通过喷架511喷出，即可以将热空气吹向材料本体9的表面，材料本体9烘干完成后排出，挤压产生的水落在排水槽7中，打开排水管71可以将排水槽 7中挤压产生的水排出。 |
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