專利名稱：炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于口罩的制備方法，涉及一種炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法。適用于利用高濃度鮮竹汁釀造竹保健酒中獲得的廢料竹渣或竹絨等為主要原料制備具有凈化呼氣、吸氣、防毒作用的口罩。
背景技術(shù)：
為了避免吸入病菌、霧霾粉塵等有害物質(zhì)，預(yù)防傳染疾病，人們?cè)谕獬龌蚰承┉h(huán)境中常常佩戴口罩。現(xiàn)有技術(shù)中，口罩一般由綢或布(例如棉紗等)等纖維材料經(jīng)縫紉制成，雖然形狀多樣，有長(zhǎng)方形、正方形、蝴蝶形等各種形狀，有各種色彩，但由于僅由纖維材料制成，吸附效果不理想，使用中、特別是使用一定時(shí)間后，病菌、霧霾粉塵等有害物質(zhì)容易吸入使用者體內(nèi)，使用者體內(nèi)的有害物質(zhì)也容易排入空氣中，對(duì)他人造成傷害，失去口罩的作用；采用防毒面具既不方便、成本高、也容易造成誤會(huì)或恐慌，實(shí)用性差。我國(guó)鮮竹資源占世界首位，取之不盡、用之不完。竹子生長(zhǎng)十分廣泛，是無(wú)農(nóng)殘的天然植物，栽種成活后2 3年即成林、可砍伐，越砍伐、生長(zhǎng)越快，每年不砍伐則枯死，一般都用于造紙，但邊窮、深丘陵地區(qū)，受條件限制，農(nóng)民一般都用來(lái)作柴火燒。竹子主要由纖維素、木素、果膠和淀粉等組成，其中纖維素含量40 50% (重量百分含量，后同)、木素含量20 30%、多戊糖含量16 21%、灰分I 3% ;竹子富含纖維素和其它多種有益于人體健康的物質(zhì)，但目前尚未得到人民廣泛的重視、尚未得到有效合理的綜合利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，利用鮮竹汁釀造竹保健酒中獲得的廢料竹絨(竹渣)等為主要原料，采用無(wú)環(huán)境污染的加工工藝，提供一種炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法。本發(fā)明利用鮮竹汁釀造竹保健酒中獲得的廢料竹絨(竹渣)(即:鮮竹經(jīng)清洗一壓榨出鮮竹汁后獲得的竹絨(竹渣)，見(jiàn)與本申請(qǐng)同時(shí)遞交的發(fā)明創(chuàng)造名稱為“高濃度鮮竹汁釀造竹保健酒的方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)中的記載，壓榨后竹渣呈竹絨狀態(tài)，)(也可以采用經(jīng)清洗、粉碎處理后的鮮竹)作為制造防毒口罩的主要原料，達(dá)到鮮竹的綜合利用。本發(fā)明的內(nèi)容是:一種炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是包括下列步驟:a、制備炭化竹纖維(直接炭化的方式):將鮮竹經(jīng)壓榨提取鮮竹汁后余下的竹絨(即鮮竹提取高濃度鮮竹汁釀造保健酒的廢料竹絨、竹渣加工成的竹絨，見(jiàn)與本申請(qǐng)同時(shí)提出的名稱為“高濃度鮮竹汁釀造竹保健酒的方法”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng))或?qū)Ⅴr竹直接搗碎加工成竹絨，開(kāi)松成蘆花(松散)狀態(tài)，送入有多層篩板的干餾罐內(nèi)，均勻疏松排列在干餾罐中的多層篩版上，關(guān)閉罐口加熱，在溫度為150 200°C、罐內(nèi)壓力為0.7MPa的條件下，保持5 10分鐘，至干餾罐下部的排流孔有黃色液體流出、在干餾罐的觀察孔觀察到竹纖維由淺黃色變?yōu)辄S色為止，取出物料冷卻，即制得炭化竹纖維，該炭化竹纖維的拉力彈力較未炭化前喪失80%以上、吸水能力較炭化前增加3 5倍；b、制備防毒過(guò)濾包:將炭化竹纖維裝入規(guī)格為寬10cm、長(zhǎng)14cm、厚0.5cm的綢或布口袋里，再進(jìn)行間隔寬IcmX長(zhǎng)Icm交叉縫紉(即:將裝有炭化竹纖維的綢或布口袋寬方向每間隔1cm、長(zhǎng)方向每間隔Icm進(jìn)行交叉縫紉，時(shí)炭化竹纖維均勻分布在綢或布口袋內(nèi))，制得防毒過(guò)濾包；C、制備防毒口罩:取口罩外包(形狀、材料等與現(xiàn)有技術(shù)中的口罩外包相同或相近似，可以是長(zhǎng)方形、蝴蝶形等各種形狀、各種色彩)，將防毒過(guò)濾包平整地裝入口罩外包內(nèi)，再將防毒過(guò)濾與口罩外包縫紉在一起，口罩外包的四個(gè)角分別縫上一條口罩帶子，即制得防毒口罩產(chǎn)品。本發(fā)明的內(nèi)容中:步驟a所述制備炭化竹纖維的內(nèi)容可以替換為:第一步:浸泡:按鮮竹經(jīng)壓榨提取鮮竹汁后余下的竹絨或竹渣:水為1: 5的重量比例，將鮮竹經(jīng)壓榨提取鮮竹汁后余下的竹絨或竹渣浸泡于水中，浸泡24 48小時(shí)后撈出，得到浸透水的濕竹渣。第二步:配料:取濕竹渣重量的3 5%的碳酸銨(即:(NH4)2CO3)、尿素或飽和石灰水，與濕竹渣混合攪拌均勻，得到混合料；第三步:制備竹纖維無(wú)紡布:將混合料投入蒸煮罐(可以采用造紙企業(yè)中制紙漿的蒸煮罐)中，用過(guò)熱蒸汽進(jìn)行加熱蒸煮，在溫度為110 130°C、壓力為0.61 0.83MPa的條件下保持60 90分鐘，再將蒸煮后的混合料從蒸煮罐排除，通過(guò)蒸煮罐的(旋風(fēng))分離器使固體物料竹漿與水分離；然后將固體物料竹漿用水淋洗、打漿、開(kāi)松成單纖維，使不同長(zhǎng)纖維、半長(zhǎng)纖維混合，再制成竹纖維懸浮漿，將竹纖維懸浮漿輸送到成網(wǎng)機(jī)構(gòu)(是生產(chǎn)無(wú)紡布的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備)中，將竹纖維加工成竹纖維無(wú)紡布；該竹纖維無(wú)紡織的生產(chǎn)方法同現(xiàn)有技術(shù)中其他纖維生產(chǎn)無(wú)紡織的方法；第四步:干餾:將竹纖維無(wú)紡布送入干餾罐內(nèi)，將竹纖維無(wú)紡布均勻疏松排列在干餾罐中的多層篩板上，關(guān)閉罐口加熱，在溫度為130 150°C、罐內(nèi)壓力為0.7MPa的條件下，保持5 10分鐘，至干餾罐下部的排流孔有黃色液體流出、在干餾罐的觀察孔觀察到竹纖維由淺黃色變?yōu)辄S色為止，取出物料冷卻，即制得炭化竹纖維；該方法制得的炭化竹纖維的彈性、過(guò)濾效果等性能優(yōu)于所述直接炭化的方式。所述第三步制備竹纖維無(wú)紡布的內(nèi)容還可以替換為:將混合料投入蒸煮罐(可以采用造紙企業(yè)中制紙漿的蒸煮罐)中，用過(guò)熱蒸汽進(jìn)行加熱蒸煮，在溫度為110 130°C、壓力為0.61 0.83MPa的條件下保持60 90分鐘，再將蒸煮后的混合料從蒸煮罐排除，通過(guò)蒸煮罐的(旋風(fēng))分離器使固體物料竹漿與水分離；然后將固體物料竹漿用水淋洗、壓榨，制得竹纖維漿柏，干法制造無(wú)紡布，采用氣流成網(wǎng)技術(shù)，將竹纖維漿柏開(kāi)松成單纖維狀態(tài)，然后用氣流方法使竹纖維凝集在成網(wǎng)簾上，得到的纖維網(wǎng)再加固成無(wú)紡布；該竹纖維無(wú)紡織的生產(chǎn)方法同現(xiàn)有技術(shù)中其他纖維生產(chǎn)無(wú)紡織的方法。本發(fā)明的內(nèi)容中:所述竹絨較好的是呈蘆花狀的竹絨，蘆花即禾本科植物蘆葦?shù)幕?，以更為方便加工處理。本發(fā)明的內(nèi)容中:步驟c所述口罩外包上還可以設(shè)置有不銹鋼絲鼻夾(形狀結(jié)構(gòu)同現(xiàn)有技術(shù))，使用時(shí)，使用人的口、鼻與外界相隔離，呼氣與吸氣都得到凈化。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點(diǎn)和有益效果:(I)本發(fā)明利用鮮竹汁釀造竹保健酒獲得的廢料為主要原料制造防毒口罩，對(duì)PM2.5(細(xì)顆粒物)霧霾粉塵等有害物質(zhì)具有良好的吸附能力；采用本發(fā)明生產(chǎn)竹纖維無(wú)紡布，可以淘汰目前國(guó)內(nèi)外嚴(yán)重依賴石化的丙綸、滌綸、錦綸、粘膠纖維、腈綸、乙綸、氯綸等制造無(wú)紡布；替代目前國(guó)內(nèi)外用無(wú)紡布生產(chǎn)的手術(shù)衣、口罩、防護(hù)服、消毒包布、尿片、民用抹布、擦拭布、濕紙巾、魔術(shù)毛巾、柔卷、美容用品、衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護(hù)墊及一次性衛(wèi)生用布等；竹纖維無(wú)紡布現(xiàn)有上述無(wú)紡布材料，而且竹纖維無(wú)紡布是利用鮮竹汁釀造竹保健酒獲得的廢渣，變廢為寶，有利于森林資源的綜合利用；竹纖維為天然的再生資源，原料環(huán)保，產(chǎn)品性能優(yōu)良，有利于人體健康；(2)采用本發(fā)明，制備的炭化竹纖維防毒口罩，可以很好吸收空氣中的C0、S02、苯、甲醛、PM2.5(細(xì)顆粒物)和細(xì)菌等有害物質(zhì)，避免有害物質(zhì)進(jìn)入人體、損害人體健康，也能有效避免口罩使用者呼出的病菌進(jìn)入空氣傳染給他人，能很好的凈化空氣，達(dá)到防毒的效果;(3)本發(fā)明炭化竹纖維防毒口罩的性能特點(diǎn):a、形態(tài)特征:通過(guò)切片發(fā)現(xiàn)竹纖維的截面呈天然中空，大部分接近圓形，有的呈梅花形排列，邊緣具有不規(guī)則的鋸齒形，縱向表面具有光滑均一的特性、呈多條較淺的溝槽，這種結(jié)構(gòu)使竹纖維表面具有一定的摩擦系數(shù)，有較好的摩擦力和抱合力，有利于成紗，能很好地吸附空氣中的有毒有害物質(zhì)、凈化空氣，吸附能力明顯優(yōu)于棉纖維、更優(yōu)于各種石化纖維；b、物理機(jī)械性能(a)普通粘膠纖維(醋纖、丙纖)的干、濕強(qiáng)度分別為2.26cN/dtex和1.46cN/dtex,竹纖維干、濕態(tài)下的強(qiáng)度為2.49cN/dtex和1.97cN/dtex,高于粘膠纖維；竹纖維干強(qiáng)斷裂伸長(zhǎng)率為17.5%，濕強(qiáng)斷裂伸長(zhǎng)率為7.0% ;竹纖維具有高于粘膠纖維的干濕初始橫量，這表明竹纖維具有比 普通粘膠纖維更好的加工性能；(b)卷曲性能:竹纖維表面上具有一定的卷曲數(shù)，這使竹纖維間具有一定的摩擦力和抱合力，有利于竹纖維的加工；竹纖維的彈性回復(fù)率與它的結(jié)構(gòu)有關(guān)，竹纖維的初始模量較大，因而彈性回復(fù)率相對(duì)稍底；所以，炭化竹纖維防毒口罩對(duì)空氣中的CO、SO2、苯、甲醛、PM2.5(細(xì)顆粒物)和細(xì)菌等具有良好的吸附作用、能凈化空氣；(c)吸濕性:竹纖維是高吸濕纖維，在溫度為20°C、相對(duì)濕度為65%時(shí)，回潮率為13.5 %左右 ’溫度200C、相對(duì)濕度為95 %時(shí)，回潮率為45 %;居大多數(shù)纖維之首，所以，炭化竹纖維對(duì)空氣中的CO、SO2、苯、甲醛、PM2.5(細(xì)顆粒物)和細(xì)菌等有較強(qiáng)的吸附作用、抗菌作用；(d)摩擦性能:竹纖維的動(dòng)摩擦系數(shù)約為0.101，靜摩擦系數(shù)約為0.247 ;而化纖粘膠長(zhǎng)絲的動(dòng)摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)分別為0.270和0.430，竹纖維摩擦系數(shù)相對(duì)于化纖粘膠長(zhǎng)絲較低，成型為無(wú)紡布的性能優(yōu)良，適合作竹纖維防毒口罩；(e)透氣性:用水皿法對(duì)竹纖維進(jìn)行透氣性能測(cè)試，試驗(yàn)環(huán)境條件:濕球溫度25°C、干球溫度35°C、相對(duì)濕度45%、時(shí)間2小時(shí)，試樣面積37.5cm2，試樣試驗(yàn)結(jié)果如下:竹纖維、粘膠纖維、蠶絲的透氣性
權(quán)利要求
1.炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是包括下列步驟: a、制備炭化竹纖維: 將鮮竹經(jīng)壓榨提取鮮竹汁后余下的竹絨或?qū)Ⅴr竹直接搗碎加工成竹絨，送入有多層篩板的干餾罐內(nèi)，均勻疏松排列在干餾罐中的多層篩版上，關(guān)閉罐口加熱，在溫度為150 200°C、罐內(nèi)壓力為0.7MPa的條件下，保持5 10分鐘，取出物料冷卻，即制得炭化竹纖維； b、制備防毒過(guò)濾包: 將炭化竹纖維裝入規(guī)格為寬10cm、長(zhǎng)14cm、厚0.5cm的綢或布口袋里，再進(jìn)行間隔寬IcmX長(zhǎng)Icm交叉縫紉，制得防毒過(guò)濾包； C、制備防毒口罩: 取口罩外包,將防毒過(guò)濾包平整地裝入口罩外包內(nèi)，再將防毒過(guò)濾與口罩外包縫紉在一起，口罩外包的四個(gè)角分別縫上一條口罩帶子，即制得防毒口罩產(chǎn)品。
2.按權(quán)利要求1所述的炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是:步驟a所述制備炭化竹纖維的內(nèi)容替換為: 第一步:浸泡:按鮮竹經(jīng)壓榨提取鮮竹汁后余下的竹絨或竹渣:水為1: 5的重量比例，將鮮竹經(jīng)壓榨提取鮮竹汁后余下的竹絨或竹渣浸泡于水中，浸泡24 48小時(shí)后撈出，得到浸透水的濕竹渣。
第二步:配料:取濕竹渣重量的3 5%的碳酸銨、尿素或飽和石灰水，與濕竹渣混合攪拌均勻，得到混合料； 第三步:制備竹纖維無(wú)紡布:將混合料投入蒸煮罐中，用過(guò)熱蒸汽進(jìn)行加熱蒸煮，在溫度為110 1301:、壓力為0.61 0.83MPa的條件下保持60 90分鐘，再將蒸煮后的混合料從蒸煮罐排除，通過(guò)蒸煮罐的分離器使固體物料竹漿與水分離；然后將固體物料竹漿用水淋洗、打漿、開(kāi)松，再制成竹纖維懸浮漿，將竹纖維懸浮漿輸送到成網(wǎng)機(jī)構(gòu)中，將竹纖維加工成竹纖維無(wú)紡布； 第四步:干餾:將竹纖維無(wú)紡布送入干餾罐內(nèi)，將竹纖維無(wú)紡布均勻疏松排列在干餾罐中的多層篩板上，關(guān)閉罐口加熱，在溫度為130 150°C、罐內(nèi)壓力為0.7MPa的條件下，保持5 10分鐘，取出物料冷卻，即制得炭化竹纖維。
3.按權(quán)利要求2所述的炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是:所述第三步制備竹纖維無(wú)紡布的內(nèi)容替換為:將混合料投入蒸煮罐中，用過(guò)熱蒸汽進(jìn)行加熱蒸煮，在溫度為110 130°c、壓力為0.61 0.83MPa的條件下保持60 90分鐘，再將蒸煮后的混合料從蒸煮罐排除，通過(guò)蒸煮罐的分離器使固體物料竹漿與水分離；然后將固體物料竹漿用水淋洗、壓榨，制得竹纖維漿柏，干法制造無(wú)紡布，采用氣流成網(wǎng)技術(shù)，將竹纖維漿柏開(kāi)松成單纖維狀態(tài)，然后用氣流方法使竹纖維凝集在成網(wǎng)簾上，得到的纖維網(wǎng)再加固成無(wú)紡布。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是:所述竹絨是呈蘆花狀的竹絨。
5.按權(quán)利要求1、2或3所述的炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是:步驟c所述口罩外包上還設(shè)置有不銹鋼絲鼻夾。
6.按權(quán)利要求4所述的炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是:步驟c所述口罩外包上還設(shè)置有不銹鋼絲鼻夾。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種炭化竹纖維凈化呼吸氣防毒口罩的制備方法，其特征是將鮮竹經(jīng)壓榨提取鮮竹汁后余下的竹絨或?qū)Ⅴr竹直接搗碎加工成竹絨，送入有多層篩板的干餾罐內(nèi)，均勻疏松排列在干餾罐中的多層篩版上，關(guān)閉罐口加熱，在溫度為150～200℃、罐內(nèi)壓力為0.7MPa的條件下，保持5～10分鐘，取出物料冷卻，即制得炭化竹纖維；將炭化竹纖維裝入綢或布口袋里，再進(jìn)行間隔交叉縫紉，制得防毒過(guò)濾包；將防毒過(guò)濾包裝入口罩外包內(nèi)，縫在一起，四角縫上帶子，即制得防毒口罩產(chǎn)品。本發(fā)明利用鮮竹汁釀造竹保健酒的廢料為主要原料制造防毒口罩，變廢為寶，對(duì)霧霾粉塵等有毒有害物質(zhì)具有良好的吸附能力，具有良好的凈化呼氣、吸氣及防毒作用。
文檔編號(hào)A41D13/11GK103190716SQ20131011136
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者羅福國(guó), 林龍惠 申請(qǐng)人:羅福國(guó)