CN111424374A - 一种活性炭复合熔喷布及其制备方法和口罩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性炭复合熔喷布的制备方法，通过使用流化态的含有活性炭颗粒的高温高压气体作为牵引气体，对熔喷的熔体进行喷射，在该过程中，气液固三相混合流场向前喷流，最后熔体冷却并以纤维网格结构的形式成型固化，同时，活性炭均匀的被粘合束缚在上述纤维的网格结构中，最后形成稳定的活性炭复合熔喷布。活性炭复合熔喷布通过浸润中药提取物，使得熔喷布具有杀菌消毒、提高呼吸道抵抗力和气味清新等作用。本发明还公开了上述制备方法得到的活性炭复合熔喷布及使用该活性炭复合熔喷布的口罩，过滤除菌防护效果好。

Description

一种活性炭复合熔喷布及其制备方法和口罩
技术领域
本发明涉及医用和家用防护技术领域，具体涉及一种活性炭复合熔喷布及其制备方法和使用该活性炭复合熔喷布的口罩。
背景技术
在我国进行抗击新型冠状病毒肺炎的过程中，总结出了行之有效的预防措施，那就是减少人员聚集和配带防护口罩，防护口罩一般是指KN95和医用外壳口罩，这两种口罩一般包括外层防水层、中间过滤层和内层吸水层，而中间过滤层一般是由熔喷布制备而成，所以熔喷布的过滤效果的好坏决定了口罩对病毒过滤效果的好坏。现有技书中，熔喷布一般是通过聚丙烯熔融挤压、计量、熔喷模头组件、溶体细流拉伸、冷却和接收等工序制备的，经过上述工序制备得到的熔喷布的纤维直径在0.5-10微米之间，具有空隙多、结构蓬松的结构特点，且抗皱效果好，上述结构和效果使得熔喷布具有较好的过滤性，被广泛应用于口罩等过滤产品或者行业中。但是，在实际使用中，人们发现上述熔喷布对于油性颗粒以及油性颗粒携带的病毒和细菌以及分子态分子和小颗粒过滤效果较差。为了解决该问题，人们通过将活性炭与聚丙烯混合同步拉丝或者通过粘结剂与聚丙烯拉丝以粘结方式制备复合熔喷布，该熔喷布由于活性炭被聚丙烯或者粘结剂包裹，从而影响活性炭的表面活性，虽然可以稍微提高熔喷布的过滤效果，但是提高程度有限，难以达到人们期望的效果。
中国专利文献CN101029433A公开了一种功能微粒改性熔喷非织造布的制备方法及制造设备，其中，制备方法包括将干燥好的聚丙烯装入螺杆挤出机的储料箱，把活性炭装入安装在螺杆挤出机高速热空气流管道上的出料斗中，聚丙烯在螺杆挤出机中按照常规工艺熔融、挤出和在高速热空气流下拉伸，同时，利用高速热空气流所产生的的负压作用（根据文丘里管原理）使活性炭进入高速热空气流中，并使其在模头喷嘴处均匀地粘附在热粘性熔喷纤维的表面，随后冷却成型，即可制成熔喷布。在该制备方式中，利用热空气通过文丘里喷射管时产生的局部负压，将活性炭颗粒吸入热空气中，并使其在模头喷嘴处均匀的粘附在熔喷纤维上并最终固定于纤维网格和熔喷纤维的表面上。该方法能够保持活性炭活性且粘附牢靠。但由于该方法依靠空气喷射产生的负压吸入活性炭颗粒，压差小、吸入量小，一般不能超过5%，且随着料斗中活性炭量的变化容易导致热空气中活性炭的含量与分布，这是文丘里空气喷射所固有的特点。使用该种方法生产的熔喷布由于活性炭含量小且不均匀的分布，只能起到一定的辅助作用，过滤效果并不是很理想。
中国专利文献CN108144365A公开了一种抗菌性还原氧化石墨烯改性聚丙烯熔喷净水滤芯，其中，在该滤芯的制备过程中，将还原氧化石墨烯改性聚丙烯熔喷料经熔喷熔融后喷出，同时将活性炭粉末喷涂（在熔喷模口处设置粉末喷涂枪喷涂）到喷出后的还原氧化石墨烯改性聚丙烯熔喷料表面即可得到抗菌性还原氧化石墨烯改性聚丙烯熔喷净水滤芯。在上述技术中，通过在热空气制备熔喷料的同时，使用粉末喷涂枪喷涂活性炭，在该过程中，可以向熔喷料上喷涂活性炭，且可以实现较大含量喷涂，但是，大部分的活性炭基本上是喷涂在熔喷料表面，对于纤维结构中由于热空气流的原因，较难进入纤维网格中，同时，由于两股气流的原因，导致活性炭喷涂不均匀，且由于喷涂枪的气流温度低于热空气流，所以导致熔喷料的温度降低，最终活性炭与熔喷料之间粘结力较差，造成活性炭容易脱落，上述几个缺点造成通过上述技术制造的熔喷布的过滤效果不是很理想。
综上，现在急需一种高含量活性炭且过滤效果好的熔喷布。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种活性炭复合熔喷布的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将聚丙烯原料经热熔设备进行加热熔融得到物料A；所述聚丙烯原料为聚丙烯或者聚丙烯混合料或者其他熔喷布原料，所述聚丙烯混合料是指为了实现一定的结构添加助剂和/或功能形材料的聚丙烯，所述其他熔喷布原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚氨酯和聚乳酸等一种或者几种的混合；所述聚丙烯原料的熔融指数为800-1500g/min，优选1000-1300g/min。
（2）物料A进入熔喷设备喷丝板组件熔喷；
（3）将利用加压热空气对活性炭颗粒进行流化形成流化态的气固混合物B作为牵引气流由喷丝板两侧对上述熔喷的熔体进行喷射拉伸;喷射拉伸的气流速度为8000-12000m/min; 逐渐冷却的熔体在接收装置上形成活性炭复合熔喷布；其中，加压热空气和活性炭颗粒通过流化床进行流化;所述流化床的温度为50℃-300℃，优选80-240℃，更为优选100-180℃；所述流化床的气流压力为0.13-0.2MPa，优选0.15-0.18MPa。该步骤通过控制流化过程中热空气的温度和压力，提高活性炭颗粒的分散度，流化床热空气在流化床的温度损失不超过3℃，压头损失不超过5kPa，不需要对常规空气压缩和加热设备更换或改造，通过工艺调节即可满足需要。
进一步，所述热熔设备为螺杆挤出机；所述熔喷设备为纺丝箱，其包括喷丝板；所述流化床为带有上下椎体的圆柱形空塔结构，塔侧壁上形成有活性炭进口，塔下部设有热空气分布器，所述热空气分布器形成有热空气进口和热空气出口，所述热空气进口伸出流化床侧壁，所述热空气出口设于流化床内，锥底设有排放口，锥顶为流化态输送出口；所述接收装置为帘网。
进一步，还包括活性炭给料装置，其包括给料仓、第一给料阀、计量器和抛料机，其中，给料仓中的活性炭经第一给料阀控制由计量器称重后由抛料机经所述活性炭进口抛进流化床。所述活性炭给料装置可以人工机械操作，也可设计成自动计量自动投料自动控制的结构设置。
进一步，所述活性炭的粒径为1-15μm。
进一步，所述活性炭复合熔喷布的含碳量为10wt％-50wt％；所述活性炭复合熔喷布中纤维的直径为0.5μm -10μm, 长度为5cm-10cm；所述活性炭复合熔喷布的克重为30g/m2-40g/m2。该规格的活性炭复合熔喷布能吸附非油性颗粒物和有机气体等物质，在制成口罩后不影响呼吸顺畅等使用舒适性。
进一步，将活性炭复合熔喷布在中药提取物溶液中浸润，优选乙醇溶液。
进一步，所述中药提取物是从以下中药中提取的，所述中药为肉桂、甜橙、玫瑰、柠檬、辛夷和苍耳子中的一种或几种的混合物，使用上述物质后，当活性炭复合熔喷布制成口罩后，具有治疗风寒感冒、头痛鼻塞、流涕、保护鼻黏膜、减轻炎症、抑制病菌、镇痛、解热、咳嗽痰多等功效，气味芳香，能够改善长时间佩戴口罩导致的口气问题。
本发明还提供了一种活性炭复合熔喷布，其由上述制备方法制备得到。
本发明还提供了一种口罩，其包括由上述制备方法得到的活性炭复合熔喷布。具体的，其包括防水层、普通熔喷布层、活性炭复合熔喷布层、内层吸水层、口罩带和鼻夹。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明的活性炭复合熔喷布的制备方法，通过使用流化态的含有活性炭颗粒的高温高压气体作为牵引气体，对熔喷的熔体进行喷射，在该过程中，气液固三相混合流场向前喷流，最后熔体冷却并以纤维网格结构的形式成型固化，同时，活性炭均匀的被粘合束缚在上述纤维的网格结构中，且部分活性炭以半嵌入的形式存在于纤维中，最后形成稳定的活性炭复合熔喷布。流化态的含有活性炭颗粒的高温高压气体可以大范围的携带活性炭颗粒，该范围在10%-50%wt内可调，可实多种活性炭含量的熔喷布，实现不同的目的。上述熔体是以上述流化态的气固混合物作为牵引气流，在熔体最高温度的时候开始介入，使得活性炭在纤维中的状态为半嵌入状态和纤维之间，使得活性炭在纤维上粘合的状态非常稳固，减少脱落；而流化态的气固混合物使得活性炭在气流中均匀存在，进而在熔喷布的纤维网格结构中比较均匀的粘附；综上，本发明中的熔喷布中包含有大量、粘结稳固和均匀分布的活性炭，使得本发明的熔喷布过滤效果更好，避免了现有技术中因为活性炭位于纤维表面和活性炭含量低造成熔喷布过滤效果差的缺点。
（2）本发明的活性炭复合熔喷布的制备方法，活性炭含量高，且粘结稳定，使得该熔喷布很容易过滤油性物质以及其携带的病毒和病菌，以及分子态分子和小颗粒，由此，所述活性炭复合熔喷布具有熔喷布和活性炭对气体过滤的双重特点，增加对颗粒物的过滤效率；活性炭及其他颗粒物的加入能够增加熔喷布驻极过程中储存的电荷量和电荷贮存时效，延长口罩使用有效期。
（3）本发明的活性炭复合熔喷布的制备方法，通过浸润中药提取物溶液，使得活性炭熔喷布吸附的中药分子为饱和处理，易于被空气中的其他分子取代，从而进入主体空气，在口鼻出形成中药提取物小环境而被吸入呼吸***；以肉桂、甜橙，玫瑰、柠檬、辛夷、苍耳子等为主要成分的中药提取物，被吸进呼吸道，具有治疗风寒感冒、头痛鼻塞、流涕、保护鼻黏膜、减轻炎症、抑制病菌、镇痛、解热、咳嗽痰多等功效，气味芳香，能够改善长时间佩戴口罩导致的口气问题。
（4）本发明的活性炭复合熔喷布，能有效去除油性和非油性颗粒及其携带的细菌病毒等，应用范围广；且，在浸润中药提取物后被应用到防护装置中，在具有上述过滤效果的基础上，还具有杀菌消毒、振奋精神、治疗鼻炎、提高呼吸道抵抗力、气味清新的作用。
（5）本发明的口罩，通过使用上述制备方法得到的活性炭复合熔喷布，能有效去除油性和非油性颗粒及其携带的细菌病毒等，能有效对呼吸道进行防护；且，活性炭吸附的中药提取物被渗透空气带入呼吸***，具有杀菌消毒、振奋精神、治疗鼻炎、提高呼吸道抵抗力、气味清新的作用；同时具有吸收呼出水的作用；采取中层熔喷布层与内层中药复合活性炭熔喷布层过滤效率分级设计，在提高过滤效率、增加中药功能性的同时，优化呼吸阻力；且，在普通场所有毒气体及胶体含量不太高时，可取消普通熔喷布层，其过滤功能可由中药复合活性炭熔喷布层一体化实现，从而达到进一步降低呼吸阻力的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
图1是本发明活性炭复合熔喷布的制造工艺流程示意图；
图2是本发明流化床及活性炭给料装置结构示意图；
图3是本发明的口罩分层的过滤示意图；
图4是本发明的一种熔喷布的电镜微观结构示意图；
附图标记：1-螺杆挤出机；2-聚丙烯原料给料仓；3-过滤器；4-计量泵；5-纺丝箱；6-鼓风机；7-空气加热器；8-活性炭给料装置；9-流化床；10-网带接收机；11-帘网；12-卷绕机；91-活性炭进口；92-热空气分布器；93-排放口；94-流化态输送出口；13-给料仓；14-中间仓；15-贮料仓；16-第一给料阀；17-第二给料阀；18-第三给料阀；19-放空阀；20-计量器；21-抛料机；22-第一连接件；23-平衡阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的内容进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。居于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例公开一种熔喷布的制造装置，其包括螺杆挤出机1和纺丝箱5，所述螺杆挤出机1上安装有聚丙烯原料给料仓2，在所述螺杆挤出机1和所述纺丝箱5之间设置有过滤器3和计量泵4，所述纺丝箱5包括喷丝板，当然，计量泵4也可以设置在纺丝箱5内，且计量泵4优选齿轮计量泵；还包括接收装置，所述接收装置为帘网11，其通过网带接收机10和卷绕机12实现接收熔喷布，上述结构可以采用现有技术中的熔喷布制造装置。
进一步，还包括流化床9，所述流化床9的结构不做具体限制，在本实施例中，所述流化床9位带有上下椎体的圆柱形空塔结构，塔侧壁上形成有活性炭进口91，塔下部设有热空气分布器92，所述热空气分布器92的结构多种多样，优选环形结构，所述热空气分布器92形成有热空气进口和热空气出口，所述热空气进口伸出流化床9侧壁，所述热空气出口设于流化床内，锥底设有排放口93，所述排放口93用以排出掉落的活性炭，锥顶为流化态输送出口94，所述流化态输送出口94用以将流化态的含有活性炭的气固混合物经管道进入喷丝板两侧的空气通道，使得该气固混合物作为牵引气流对喷丝板喷出的溶体进行喷射拉伸。
进一步，还包括活性炭给料装置8，其包括给料仓13、计量器20和抛料机21，给料仓13用以放置活性炭，所述给料仓13的下部设置有活性炭出口，连接有出料管，在出料管上设置有第一给料阀16，其可以控制活性炭进入计量器20上的量；所述计量器20可以选择各种可以称重或者可以经过计算得到重量的装置，如质量流量计、计量称等，其可以单独设置，也可以复合设置；所述抛料机21将称重的活性炭经活性炭入口91抛入流化床内。
所述活性炭入口91设置在所述热空气出口上方位置，便于形成稳定的气固流化态混合物。
进一步，还设置有中间仓14，其通过第二给料阀17和管道与所述给料仓13连接；所述中间仓14通过第三给料阀18和管道与所述贮料仓15连接，同时，所述中间仓14上还设置有放空管道，其上设置有放空阀19，通过三仓设置，可以有效实现活性炭控制和保证活性炭供应。
进一步，还包括鼓风机6以及与所述鼓风机6连接的空气加热器7，所述空气加热器7与所述热空气分布器92的热空气入口连接。
进一步，为了保证装置稳定和牢固，所述给料仓13通过第一连接件22与流化床9外壁连接，所述第一连接件22可以选择加强筋、连接管等；为了实现方便给料，所述中间仓14与所述流化床9平衡阀23连接，通过平衡阀23以及各阀门之间的设置完成常压贮料仓15到加压给料仓13的给料。
为了保证活性炭能够顺利经过称量进入抛料机，可以将流化床竖直设立，此时流化床上安装有支架（图中未示出）或者支脚（图中未示出）。当然，流化床也可以其他角度放置，此时，可以增加其他结构辅助活性炭的传送。需要说明的是，在本实施例中的结构中的管道或者各个出口或者排放口等结构上设置有阀门是本领域常见的技术手段，在此不一一赘述。
上述流化床9的工作原理如下：经鼓风机6加压的0.13MPa-0.2MPa空气，经空气加热器7加热到50℃-300℃，该过程可根据具体需要具体选择，不做具体限定。由流化床9底部侧向进入环形热空气分布器92向上喷出，对床体中下部抛入的活性炭颗粒进行流化，热空气携带活性炭颗粒由流化床顶部排出进入喷丝板两侧空气通道。活性炭给料装置优选自上而下依次为贮料仓15、中间仓14、给料仓13，贮料仓15为常压、给料仓13有倾斜第一连接件22与流化床9主体体相连，中间仓14通过上下两道给料阀、放空阀19以及与流化床9相连的压力平衡阀23，可实现手动或者自动给料程控完成常压贮料仓15到加压给料仓13的给料。
实施例2
将熔融指数为800g/min的聚丙烯颗粒喂入螺杆挤出机1，聚丙烯颗粒在180℃加热熔融挤出，挤出的熔体经过过滤器3、计量泵4后进入纺丝箱5的喷丝板喷出，来自流化床9的混有活性炭颗粒的流化态的气固混合物通过喷丝板两侧的气流通道作为牵引气流，由喷丝板两侧对熔体喷射；在这里，活性炭热空气混合流对熔体进行牵引、搅动冷却，形成气液固三相混合流场并向前喷流，熔体被高温、高速气流牵伸成细丝，熔体逐渐冷却并最终固化在帘网11上形成活性炭复合熔喷布；其中，牵引气流的气流速度为10000m/min，所述牵引气流的气流温度为100℃，所述牵引气流的气流压力为0.15Mpa，所述活性炭复合熔喷布中纤维的直径在0.5-10μm，长度在5-10cm。
实施例3
将熔融指数为1000g/min的聚丙烯颗粒喂入螺杆挤出机1，聚丙烯颗粒在200℃加热熔融挤出，挤出的熔体经过过滤器3、计量泵4后进入纺丝箱5的喷丝板喷出，来自流化床9的混有活性炭颗粒的流化态的气固混合物通过喷丝板两侧的气流通道作为牵引气流，由喷丝板两侧对熔体喷射；在这里，活性炭热空气混合流对熔体进行牵引、搅动冷却，形成气液固三相混合流场并向前喷流，熔体被高温、高速气流牵伸成细丝，熔体逐渐冷却并最终固化在帘网11上形成活性炭复合熔喷布；其中，牵引气流的气流速度为12000m/min，所述牵引气流的气流温度为180℃，所述牵引气流的气流压力为0.18Mpa，所述活性炭复合熔喷布中纤维的直径在0.5-10μm，长度在5-10cm。
实施例4
将熔融指数为1300g/min的聚丙烯颗粒喂入螺杆挤出机1，聚丙烯颗粒在220℃加热熔融挤出，挤出的熔体经过过滤器3、计量泵4后进入纺丝箱5的喷丝板喷出，来自流化床9的混有活性炭颗粒的流化态的气固混合物通过喷丝板两侧的气流通道作为牵引气流，由喷丝板两侧对熔体喷射；在这里，活性炭热空气混合流对熔体进行牵引、搅动冷却，形成气液固三相混合流场并向前喷流，熔体被高温、高速气流牵伸成细丝，熔体逐渐冷却并最终固化在帘网11上形成活性炭复合熔喷布；其中，牵引气流的气流速度为10000m/min，所述牵引气流的气流温度为220℃，所述牵引气流的气流压力为0.13Mpa，所述活性炭复合熔喷布中纤维的直径在0.5-10μm，长度在5-10cm。
实施例5
将熔融指数为1500g/min的聚丙烯颗粒喂入螺杆挤出机1，聚丙烯颗粒在180℃加热熔融挤出，挤出的熔体经过过滤器3、计量泵4后进入纺丝箱5的喷丝板喷出，来自流化床9的混有活性炭颗粒的流化态的气固混合物通过喷丝板两侧的气流通道作为牵引气流，由喷丝板两侧对熔体喷射；在这里，活性炭热空气混合流对熔体进行牵引、搅动冷却，形成气液固三相混合流场并向前喷流，熔体被高温、高速气流牵伸成细丝，熔体逐渐冷却并最终固化在帘网11上形成活性炭复合熔喷布；其中，牵引气流的气流速度为10000m/min，所述牵引气流的气流温度为80℃，所述牵引气流的气流压力为0.2Mpa，所述活性炭复合熔喷布中纤维的直径在0.5-10μm，长度在5-10cm。
实施例6-9
中药提取物乙醇溶液的制备：
称取1500 g已粉粹、过筛的中药粉，装入5 L超临界CO2萃取设备的料筒中，放入萃取罐中密封，恒定CO2流量为18 kg/h，萃取温度为42 ℃，分离温度为55 ℃和37 ℃，萃取压力、萃取时间1.5 h。考察各因素水平对SC-CO2萃取陈皮挥发油的影响，根据超临界CO2萃取设备的操作规程进行实验，收集萃取物中药挥发油；最后，在中药挥发油中加入75%乙醇，调节挥发油浓度，搅拌均匀，精致24 h，过滤，即得中药提取物乙醇溶液。
上述中药主要成分包括：肉桂、甜橙、玫瑰、柠檬、辛夷和苍耳子中的至少一种，如：辛夷挥发油和苍耳子挥发油的混合、肉桂挥发油、辛夷挥发油和苍耳子挥发油的混合、肉桂挥发油和甜橙挥发油的混合、甜橙挥发油和玫瑰挥发油的混合、柠檬挥发油和玫瑰挥发油以及柠檬挥发油等，上述中药成分的配比可根据具体目标来选择和配伍，在本实施例中，选择重量比为1:2的辛夷挥发油和苍耳子挥发油，其与乙醇的比例为1:80-200，优选1:150。
将实施例2-4得到的活性炭复合熔喷布在上述中药提取物乙醇溶液浸润一下，后晾干即可得实施例6-9的活性炭复合熔喷布。
实施例10
本实施例提供一种口罩，其包括缝制在一起的防水层、普通熔喷布层、活性炭复合熔喷布层和内层吸水层，还粘结有口罩带和鼻夹。
该种口罩呼吸过程流程及作用如下（参见附图3）：
吸气：冷空气被人体负压吸入口罩，外层防水层无纺布能够阻止液体及液滴透过；中层普通熔喷布能够通过微孔结构过滤掉空气中携带的大部分非油性颗粒物，颗粒物停留在熔喷布外面和空隙中；透过普通熔喷布层的空气进入中药复合活性炭熔喷布层。在这里，空气中携带的有毒气体分子、刺激性气体分子、非油性颗粒物以及上层透过的油性颗粒物被吸附。活性炭微孔结构吸附的中药提取物被空气带走进入呼吸***。被口罩过滤到大部分颗粒物和有害气体分子的空气携带着中药有效成分，以其特有的香型和功效，起到杀菌消毒、振奋精神、治疗鼻炎、提高呼吸道抵抗力、气味清新的作用。
呼气：自呼吸***呼出的气体首先进入口罩内层，其中的部分冷凝水分被吸附在内层；病毒、细菌随冷凝水分一起被分别吸附在内层和中层；个别口腔异味分子也将被吸附在内层，呼气无异味。
对比例1
将聚丙烯在螺杆挤出机内在200℃熔融得熔融物料，接着将熔融物料送入纺丝箱喷丝板，同时，将高温高压气体（280℃、0.17Mpa）通过空气管道进入纺丝箱并由纺丝箱气流通道喷出，喷出的气体对喷丝板喷出的熔融物料进行牵伸、搅动冷却，最终喷丝板喷出的混合物料（熔体）固化在帘网上形成熔喷布。
对比例2
将8微米的活性炭与聚丙烯在螺杆挤出机内在200℃混熔得混合物料，接着将混合物料送入纺丝箱喷丝板，同时，将高温高压气体（280℃、0.18Mpa）通过空气管道进入纺丝箱并由纺丝箱气流通道喷出，喷出的气体对喷丝板喷出的混合物料进行牵伸、搅动冷却，最终喷丝板喷出的混合物料（熔体）固化在凝网帘上形成熔喷布。
对比例3
使用中国专利文献CN101029433A中的制造设备，将聚丙烯装入储料箱，将8微米的活性炭装入出料斗，将高温高压气体（280℃、0.17Mpa）通过负压携带活性炭在模头喷嘴处均匀地粘附在热粘性熔喷纤维的表面，随后冷却成型，即可制成熔喷布。聚丙烯熔融的温度为180℃。
对比例4
将聚丙烯在螺杆挤出机内在200℃熔融得熔融物料，接着将熔融物料送入纺丝箱喷丝板，同时，将高温高压气体（280℃、0.18Mpa）通过空气管道进入纺丝箱并由纺丝箱气流通道喷出，喷出的气体对喷丝板喷出的混合物料进行牵伸、搅动冷却；在气流通道旁设置两个粉末喷涂枪，喷涂枪中加满8微米的活性炭，设定活性炭的喷涂质量比为15%，在熔融物料经喷丝板喷出的同时，启动粉末喷涂枪；最终喷丝板喷出的熔融物料（熔体）固化在凝网帘上形成熔喷布。
测试例
将实施例2-9和对比例1-4获得的熔喷布进行性能测试，该测试通过使用熔喷布检测仪和/或试验仪来实现，本过程使用济南众测机电设备有限公司生产的众测 PFT-01熔喷布颗粒过滤效率试验仪、众测 MFT-01细菌过滤效率试验仪、众测 TQD-02 通气阻力及压力差测试仪、TQD-04 透气性测试仪来实现。
结果如下：
表1
Figure RE-331082DEST_PATH_IMAGE001
由表1数据看出，本发明制备方法得到的活性炭复合熔喷布的过滤效率和抗菌率均由于现有技术的熔喷布，在透气方面，虽然稍稍相差，但是该差异并不影响正常的呼吸，对比例2的透气性可以看出，在聚丙烯原料中融合活性炭，虽然不影响透气性，但是活性炭的吸附效果大打折扣，另外，对比例4的透气性可以看出，可能是活性炭的脱落影响了其透气性。
对实施例2-5得到的活性炭复合熔喷布进行电镜扫描，得出活性炭复合熔喷布中纤维的直径在0.5-10μm，长度在5-10cm。具体的，实施例3的电镜图如图所示。
需要说明的是，在本发明中，除了通过流化床形成的流化态的气固混合物作为牵引气流，其余条件都可参照现有熔喷布的生产条件来实现。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种活性炭复合熔喷布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将聚丙烯原料经热熔设备进行加热熔融得到物料A；所述聚丙烯原料为聚丙烯或者聚丙烯混合料；
（2）物料A进入熔喷设备喷丝板组件熔喷；
（3）将利用加压热空气对活性炭颗粒进行流化形成流化态的气固混合物B作为牵引气流由喷丝板两侧对上述熔喷的熔体进行喷射拉伸;逐渐冷却的熔体在接收装置上形成活性炭复合熔喷布；其中，加压热空气和活性炭颗粒通过流化床进行流化; 所述流化床为带有上下椎体的圆柱形空塔结构，塔侧壁上形成有活性炭进口，塔下部设有热空气分布器，所述热空气分布器形成有热空气进口和热空气出口，所述热空气进口伸出流化床侧壁，所述热空气出口设于流化床内，锥底设有排放口，锥顶为流化态输送出口。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括活性炭给料装置，其包括给料仓、第一给料阀、计量器和抛料机，其中，给料仓中的活性炭经第一给料阀控制由计量器称重后由抛料机经所述活性炭进口抛进流化床。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述流化床的温度为50℃-300℃；所述流化床的气流压力为0.13MPa-0.2MPa。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭的粒径为1-15μm。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭复合熔喷布的含碳量为10wt％-50wt％；所述活性炭复合熔喷布中纤维的直径为0.5μm-10μm, 长度为5cm-10cm；所述活性炭复合熔喷布的克重为30g/m 2-40g/m2。
6.根据权利要求1-5任一所述的制备方法，其特征在于，还包括：将活性炭复合熔喷布在中药提取物溶液中浸润。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述中药提取物是从以下中药中提取的，所述中药为肉桂、甜橙、玫瑰、柠檬、辛夷和苍耳子中的一种或几种的混合物。
8.一种活性炭复合熔喷布，其特征在于，其由权利要求1-7中任一活性炭复合熔喷布的制备方法制备得到。
9.一种口罩，其特征在于，其包括权利要求1-7中任一活性炭复合熔喷布的制备方法制备所得的活性炭复合熔喷布。
10.根据权利要求9所述的口罩，其特征在于，包括防水层、普通熔喷布层、活性炭复合熔喷布层、内层吸水层、口罩带和鼻夹。
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