《醫(yī)用防護(hù)口罩的生產(chǎn)工藝設(shè)計》7600字（論文）

醫(yī)用防護(hù)口罩的生產(chǎn)工藝設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u2713第一章 217878緒論 259351.1引言 2230141.2一次性醫(yī)用口罩的市場調(diào)研與分類 2280761.3設(shè)計的目的 424078第二章:SMS口罩試制 829372.1熔噴工藝與生產(chǎn)過程 8170092.2針刺工藝與參數(shù)設(shè)置 12284292.2.1制備PET針刺無紡布的工藝流程 12281112.3超聲波粘合劑技術(shù) 1321227第三章.試制品實驗測試及數(shù)據(jù)分析 1411149第四章 154915結(jié)論與展望 15216911.1結(jié)論 15198151.2展望 15摘要2020年春節(jié)，新型冠狀病毒在我國迅速傳播，期間，口罩成為了人們?nèi)粘１匦杵?，尤其是醫(yī)務(wù)人員，因為他們所處特殊的工作環(huán)境比較特殊，所以佩戴口罩尤為重要。一次性醫(yī)用口罩外層由專業(yè)用于醫(yī)療的無紡布組成，中間夾一層過濾防菌達(dá)99%的以上過濾溶噴布，并經(jīng)超聲波焊接而成。鼻梁處采用環(huán)保型全塑條,不含任何金屬,佩戴透氣，舒適，過濾效果高達(dá)99%，具有防毒、防臭、濾菌、阻塵等功效。所以，對一次性醫(yī)用口罩的研究和制備有著重要的意義。本課題主要設(shè)計的是一款一次性醫(yī)用口罩，即SMS口罩。SMS口罩是紡粘和熔噴的復(fù)合產(chǎn)品，具有強(qiáng)力高、過濾性能好、不含粘合劑、無毒罩，可以改善棉紗口罩和非織造口罩舒適性差、防護(hù)效率低的缺點。同時，本課題設(shè)計的這款SMS口罩與普通口罩在外觀上存在些不同，這款SMS口罩外觀上看是一個微笑的嘴巴，采用比較幽默的圖形設(shè)計，使人看了心情愉悅，可以舒緩長時間佩戴口罩給人帶來的煩躁感。關(guān)鍵詞：SMS口罩；熔噴；過濾第一章緒論引言2020年春節(jié)，新冠肺炎突然爆發(fā)，當(dāng)時，口罩成為了人們?nèi)粘Ｉ畋匦杵?。尤其是醫(yī)務(wù)人員，更需要每天戴口罩加強(qiáng)自身健康防護(hù)。醫(yī)用口罩種類很多，包括:普通外科口罩，醫(yī)用防護(hù)口罩，醫(yī)用外科口罩。這些口罩種類不同，其用途也不同，如:醫(yī)用防護(hù)口罩，這種口罩適用于醫(yī)務(wù)人員和相關(guān)工作人員對經(jīng)空氣傳播的呼吸道傳染病的防護(hù)，是一種密合性自吸過濾式醫(yī)療防護(hù)用品，防護(hù)等級高。醫(yī)用外科口罩:醫(yī)用外科口罩適用于醫(yī)務(wù)人員或相關(guān)人員的基本防護(hù)，以及在有創(chuàng)操作過程中阻止血液、體液和飛濺物傳播的防護(hù)，防護(hù)等級中等，具有一定的呼吸防護(hù)性能。普通醫(yī)用口罩:普通醫(yī)用口罩用于阻隔口腔和鼻腔呼出的噴濺物，可用于普通醫(yī)療環(huán)境下的一次性衛(wèi)生護(hù)理，防護(hù)等級最低。適用于一般衛(wèi)生護(hù)理活動，如衛(wèi)生清潔、配液、清掃床單元等，或者致病性微生物以外的顆粒如花粉等的阻隔或防護(hù)。醫(yī)用外科口罩防護(hù)性能好，但價格也比較昂貴，普通醫(yī)用口罩價格便宜，但防護(hù)性能又較差，為了彌補(bǔ)以上不足，我設(shè)計了一款醫(yī)用SMS防護(hù)口罩。SMS口罩是紡粘和熔噴的復(fù)合產(chǎn)品，具有強(qiáng)力高、過濾性能好、不含粘合劑、無毒罩，可以改善棉紗口罩和非織造口罩舒適性差、防護(hù)效率低的缺點。同時，本課題設(shè)計的這款SMS口罩與普通口罩在外觀上存在些不同，這款SMS口罩外觀上看是一個微笑的嘴巴，采用比較幽默的圖形設(shè)計，使人看了心情愉悅，可以舒緩長時間佩戴口罩給人帶來的煩躁感。1.2一次性醫(yī)用口罩的市場調(diào)研與分類1.2.1口罩分類:按其結(jié)構(gòu)和工作原理分為：(1)空氣過濾式口罩(2)供氣式口罩按應(yīng)用領(lǐng)域分類：(1)醫(yī)用口罩:又包括一次性無紡布口罩、紗布口罩、特效抗病毒口罩。一次性無紡布口罩:安全可靠，無二次感染的危險。紗布口罩：一直以來都在使用的口罩類型，紗布口罩在醫(yī)護(hù)領(lǐng)域、科研領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用?？共《究谡?醫(yī)用防護(hù)口罩)。(2)工業(yè)用口罩(執(zhí)行GB2626-2006《呼吸防護(hù)用品自吸過濾式防顆粒物呼吸器》標(biāo)準(zhǔn))主要有：工業(yè)防塵口罩，防護(hù)油性、油性顆粒物的工業(yè)防塵口罩，防護(hù)微量有機(jī)蒸汽異味的工業(yè)防塵口罩、防護(hù)微量酸性氣體的工業(yè)防塵口罩[1]。(3)民用口罩按照材質(zhì)分類：(1)棉布口罩；(2)醫(yī)用無紡布口罩；(3)活性炭口罩；(4)防霾口罩；(5)防塵口罩按照形狀分類：(1)平面口罩；(2)立體口罩立體口罩又分為杯型/碗型、鴨嘴形、蝶形、C形、折疊口罩等，其中以杯型/碗型和鴨嘴形最為普遍。1.2.2市場調(diào)研:我國口罩行業(yè)整體產(chǎn)能在2000萬只/天左右，受新冠以及市場需求的影響，國內(nèi)口罩行業(yè)需求量逐步提升，目前日產(chǎn)量在千萬只以上。且隨著人們對安全防護(hù)的重視程度的加強(qiáng)，專業(yè)性口罩的市場空間巨大。從口罩產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值來看，2019年我國口罩產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已破百億元。2020年受冠狀肺炎疫情影響，其產(chǎn)值突破了130億元?？谡中袠I(yè)分析指出，我國口罩行業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一個年產(chǎn)值超百億的成熟產(chǎn)業(yè)[2]。1.2.3SMS口罩組成:SMS屬于復(fù)合無紡布，它是紡粘和熔噴的復(fù)合產(chǎn)品，其無毒無味，高效隔菌。通過設(shè)備特殊處理，能達(dá)到抗靜電，抗酒精，抗血漿，拒水和產(chǎn)水等性能。無紡布產(chǎn)品特點：耐久性，一次性。絕緣，不導(dǎo)電。柔軟性，剛挺性。細(xì)密性，膨脹性。各向同性，各向異性。過濾性，透氣不透水。彈性性，硬挺性。輕，松，暖。薄如蟬翼，厚重如氈。防水透濕。熨燙，縫合，模壓成型。阻燃，抗靜電。透水，防水，耐磨，起絨性。耐褶皺，彈性佳，高吸濕，拒水性。無紡布性能特點:1.質(zhì)輕:以聚丙烯樹脂為主要生產(chǎn)原料，比重僅0.9，只有棉花的五分之三，具蓬松性，手感好。2.柔軟:由細(xì)纖維組成(2-3D)輕點狀熱熔粘結(jié)成型。成品柔軟度適中，具舒適感。3.撥水、透氣:聚丙烯切片不吸水，含水率零，成品撥水性佳，由100%纖維組成具多孔性，透氣性佳，易保持布面干爽、易洗滌。4.無毒、無刺激性:產(chǎn)品采用符合FDA食品級原料生產(chǎn)，不含其他化學(xué)成分，性能穩(wěn)定，無毒、無異味，不刺激皮膚。5.抗菌、抗化學(xué)藥劑:聚丙烯屬化學(xué)鈍性物質(zhì)，不蟲蛀，并能隔離存在液體內(nèi)細(xì)菌及蟲類的侵蝕;抗菌、堿腐蝕、成品不因侵蝕而影響強(qiáng)度。所以SMS口罩具有強(qiáng)力高、過濾性能好、不含粘合劑、無毒并且可以改善棉紗口罩和非織造口罩舒適性差、防護(hù)效率低的缺點[3]。1.3設(shè)計的目的受新冠肺炎的影響，“健康，防范，安全”成為人們共同追求的目標(biāo)，人們的自身健康防范意識逐漸提升，口罩也越來越成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋仨毱?。為了防范病毒，積極響應(yīng)“健康生活”的理念，減輕人們對新冠肺炎的擔(dān)憂，本課題決定加入“防病毒”的探究行列，并且希望能夠試制成屬于自己設(shè)計的醫(yī)用一次性口罩。最初的原料選擇，要考慮許多因素，主要為原料的性能，原料的適用性，價格、原料的加工方式、非織造布復(fù)合方式等方面。通過多種原料的對比，于是選擇PP切片來制作內(nèi)層的熔噴布。然后，利用超聲波粘合方式將試制的無紡布按結(jié)構(gòu)復(fù)合起來，最后參照FZ/T62022-2012行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，測試試制品幾項重要的性能。下列介紹兩種原料特性，適用性及試制品的結(jié)構(gòu)[4]。1.3.1選擇原料的性能聚酯（PET）纖維的性能特點:（1）強(qiáng)度高：干、濕態(tài)強(qiáng)度基本不變；（2）回彈性好：當(dāng)伸長率不超過6%時，幾乎能夠完全恢復(fù)；（3）耐熱性好：PET的軟化點溫度在260℃以上；（4）耐磨性好：現(xiàn)在很多服裝都有利用滌綸布料制成，一個重要的因素就是聚酯纖維布料比較耐磨。（5）耐老化：滌綸纖維抗紫外線性能較好，所以耐老化；（6）耐化學(xué)性好：可耐氧化劑、烴類、酮類、石油產(chǎn)品及無機(jī)酸和弱堿等。（7）PET纖維制品的耐用性此外PET濾袋在130℃的溫度下長期使用，其拉伸性能不隨時間的延長而變差。所以在常溫下使用壽命將會很長[5]。聚丙烯（PP）纖維的性能特點丙綸無紡布的用途主要集中在醫(yī)療和衛(wèi)生領(lǐng)域、過濾材料領(lǐng)域。下列為聚丙烯纖維的主要特性。（1）強(qiáng)度好：斷裂伸長率在35%~60%之間；（2）耐熱性差：其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在130℃~160℃，熔點在165℃~173℃。（3）耐磨性好：因其有良好的彈性和斷裂比功，因此具有很好的耐磨性；（4）比重輕：PP的比重只有0.91g/cm3；（5）疏水性好：回潮率僅為0.05%；（6）導(dǎo)流性好：PP本身吸濕很小，且有很好的導(dǎo)流性能，能使水分沿纖維軸向傳遞到外表面；（7）耐光性差：PP纖維在太陽光的照射下，其高分子結(jié)構(gòu)易被紫外線破壞，從而老化分解；（8）低溫強(qiáng)力好：最低可使用溫度為-30℃，因此低溫下的強(qiáng)力很好；（9）耐腐蝕：在接觸酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)時，PP纖維各項性能不會發(fā)生較大改變。1.3.2原料的適用性PET適用性:PET聚酯最重要的特征之一是其特性粘度。材料的特性粘度，通過外推至溶液濃度趨于零時的比濃粘度而得到，以分升/克(d?/g)度量。特性粘度取決于其聚合物鏈的長度，由于外推至零濃度，可以不用單位表示。聚合物鏈越長，鏈之間的纏結(jié)越多，粘度就越高。特定批次樹脂的平均鏈長可以在縮聚過程中控制[6]。PET聚酯的特性粘度范圍:纖維級:0.40–0.70，紡織品:0.72–0.98，工業(yè)及輪胎簾線。1.3.3設(shè)計內(nèi)容首先要從原料入手，要考慮原料的性能和實用性。SMS口罩最重制作部分是中間的熔噴布，熔噴布是口罩的核心，熔噴布做的是否成功直接影響后續(xù)口罩的質(zhì)量。熔噴技術(shù)是一種依靠高速、高溫氣流噴吹聚合物熔體,使其得到迅速拉伸而制備超細(xì)纖維的加工方法。自出現(xiàn)以來發(fā)展非常迅速。其超細(xì)纖維的特點所表現(xiàn)出來的特性,在許多工業(yè)、民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其次，根據(jù)原料特性和熟悉設(shè)備特征，來設(shè)計熔噴工藝參數(shù)后，進(jìn)行非織造布的試制。再然后，利用超聲波粘合技術(shù)，將制得的熔噴布和外面兩層無紡布粘合。同時查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)資料，設(shè)計實驗項目測試非織造布、PP熔噴非織造布的各項性能指標(biāo)。最后，分析實驗數(shù)據(jù)得出所設(shè)計的SMS口罩的可用性。1.3.4無紡布制作首先要選擇原料，考慮原料成本，性能，其次要選擇加工工藝，最后進(jìn)行試制。選擇PET針刺法制得無紡布[7]。PET針刺無紡布與紡織布相比有生產(chǎn)性高、生產(chǎn)速度快，價格低、可以大量生產(chǎn)等優(yōu)點，無紡布漸漸比紡織布更有發(fā)展優(yōu)勢。PET是將紡織短纖維進(jìn)行定向或者隨機(jī)排列形成纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，然后再將纖維網(wǎng)通過刺針加固成布，刺針有鉤刺，將纖維網(wǎng)反復(fù)穿刺，鉤帶纖維加固，然后傳送到高溫箱加溫加固而成形成針刺無紡布。它由聚酯（pet）纖維作為主要原料，每根纖維都是獨(dú)立的，即使在低溫、200度高溫下也能使之不脆化、不變形。采用原生聚酯切片為原料，經(jīng)過熔融紡絲、高速牽伸、冷卻結(jié)晶而成具有強(qiáng)拉力、耐高溫、抗老化、穩(wěn)定性以及透氣性好等特點。PET針刺無紡布在無紡布的生產(chǎn)線中所占的比例很大，一般是28%-30%[8]。制得PET無紡布之后，對其進(jìn)行性能測試，當(dāng)測試符合標(biāo)準(zhǔn)時，開始試制。1.3.5設(shè)計的創(chuàng)新點針刺/熔噴/針刺復(fù)合非織造布口罩設(shè)計的創(chuàng)新點在于原料來源廣泛、制備成本相對來說較低、制備工藝簡單。在復(fù)合方式上，超聲波粘合方式與其他熱軋粘合使用熱油或電管加熱方式相比環(huán)保、耗能較低、不會有熱量利用不充分的缺點。同時，對口罩進(jìn)行外觀設(shè)計更是重要的一部分。市面上的一次性醫(yī)用口罩大多都是藍(lán)色純面口罩，為了讓設(shè)計出來的口罩外觀獨(dú)特，我準(zhǔn)備對口罩進(jìn)行外觀設(shè)計。主要從創(chuàng)作來源，設(shè)計理念介紹。第二章:SMS口罩試制2.1熔噴工藝與生產(chǎn)過程熔噴法非織造布生產(chǎn)工藝是采用高熔融指數(shù)(簡稱為MFI)的聚合物切片、經(jīng)過擠壓加熱、熔融成為流動性能很好的高溫熔體后，利用高溫、高速的熱氣流將從噴絲板中噴出的熔體細(xì)流吹散成很細(xì)的纖維，在接收裝置(如成網(wǎng)機(jī))上聚集成纖網(wǎng)、并利用自身的余熱互相粘結(jié)成布的生產(chǎn)過程[9]。具有工藝流程短(從投料到形成產(chǎn)品僅需十多分鐘時間)，設(shè)備簡單，纖維細(xì)(纖維直徑達(dá)到微米級甚至亞納米級)，產(chǎn)品的性能多樣化等特點。熔噴法非織造布的生產(chǎn)過程是:將聚丙烯切片(FR400-1200)通過螺桿擠壓機(jī)使其熔融,經(jīng)過噴絲孔將其噴出成為纖維狀,并在高速(13000m/min)熱氣流的噴吹下,使之受到強(qiáng)大拉伸,形成極細(xì)的短纖維,這些短纖維被吸附在成網(wǎng)簾上,由于纖維凝聚成網(wǎng)后仍能保持較高的溫度,從而使纖維間相互粘連成為熔噴法非織造布,最后進(jìn)行成卷打包。2.1.1主要機(jī)件1、螺桿擠出機(jī)；2、計量泵；3、熔噴裝置；4、接收網(wǎng)；5、卷繞裝置；6、喂料裝置。熔噴法非織造布連續(xù)性生產(chǎn)線的設(shè)備高約6m,寬約5m,長約20m,其生產(chǎn)設(shè)備如下:(1)螺桿擠壓機(jī):螺桿直徑一般為100~120mm,長/徑比為30,其目的是將切片熔化。(2)計量泵:其作用是精確計量,控制產(chǎn)量和纖維的細(xì)度,為齒輪泵,將熔體連續(xù)輸送到噴絲頭。(3)熔體過濾器:其作用是將熔體中的雜質(zhì)過濾掉,以免堵塞噴絲孔。(4)輸送網(wǎng)簾:將熔噴纖維均勻接收鋪在網(wǎng)上,向前輸送,其下面有吸風(fēng)機(jī),將上面下來的熱風(fēng)排出[10]。(5)紡絲箱體:是熔噴工藝的關(guān)鍵設(shè)備,有1塊長條形噴絲板,板上布滿一長列噴絲孔,一般每m長約有1500個噴孔。噴絲板兩側(cè)面裝有熱空氣噴管,下裝有熱空氣噴孔,與噴絲孔成50b角,使纖維噴出之后,即刻用高速熱空氣進(jìn)行氣流拉伸,把纖維吹斷,成為超細(xì)纖維。(6)喂料系統(tǒng):由3個計量斗組成,分別用于計量白色切片、色母粒、添加劑,3種組分進(jìn)入下面的混合攪拌器混合均勻,即投入生產(chǎn)。(7)熱風(fēng)機(jī)與加熱器:提供紡絲氣流拉伸時所用的熱空氣的溫度與壓力,用電加熱,耗電量較大。(8)卷取機(jī)采用全自動卷取,將熔噴布成卷包裝。熔噴法非織造布的纖維特點是超細(xì),其纖維直徑最小可達(dá)到0.5Lm,一般在1~5Lm之間。纖維越細(xì),熔噴布質(zhì)量越好,但產(chǎn)量相對減少。由于纖維超細(xì),其比表面積大,吸附能力強(qiáng),這是熔噴布最突出的優(yōu)點。2.1.2熔噴布參數(shù)設(shè)置影響熔噴非織造布產(chǎn)品性能及結(jié)構(gòu)的工藝參數(shù)有原料樹脂的熔融指數(shù)、聚合物熔體擠出量、氣流速度、纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)、纖網(wǎng)層數(shù)、噴絲板的結(jié)構(gòu)與噴絲孔的形狀、熱空氣的溫度、噴絲孔與成網(wǎng)簾的距離接收距離等[11]。(1）熔體溫度：它決定熔體的流動速率,在生產(chǎn)過程中要根據(jù)原料的熔融指數(shù),根據(jù)實際情況合理調(diào)節(jié)熔體溫度,確保熔體在一個較適合紡絲的流動速率內(nèi)。此次實驗溫度選擇為230.4℃。(2）氣源設(shè)備：主要是為熔噴布產(chǎn)線提供高壓氣流將熔融狀態(tài)聚丙烯給吹出來，這里需要風(fēng)量和壓力穩(wěn)定的氣源設(shè)備。此次實驗用80Kpa。(3）熱空氣風(fēng)量和溫度：它主要影響熔體的牽伸、切斷,決定纖維的成型,影響所成熔噴布的強(qiáng)度、柔軟度等。熱空氣風(fēng)量和壓力的合理配置,對正常生產(chǎn)具有重要作用在熔體擠出量一定的情況下,熱空氣溫度及壓力均會影響熔噴纖維細(xì)度,特別是拉伸熱空氣速度直接影響到熔噴纖維直徑[12]。熱空氣溫度一定,拉伸熱空氣速度過大或者熱空氣壓力一定,熱空氣溫度過高,均會造成熔噴細(xì)絲的過度拉伸,形成超短超細(xì)的纖維飛散到空中而無法收集,即產(chǎn)生“飛花飛絮”現(xiàn)象,同時熱空氣溫度及壓力參數(shù)的合理配置,對降低能耗也具有積極的意義。(4）螺桿轉(zhuǎn)速:螺桿轉(zhuǎn)速越快,單位時間擠出量越大,在相同熱空氣牽伸條件下纖維成型較粗,相同克重的產(chǎn)品中纖維含量減少,纖網(wǎng)強(qiáng)力減小。(5）接收距離:它是影響纖網(wǎng)性能的重要參數(shù),一般隨著接收距離的改變,熔噴布的縱、橫強(qiáng)力,彎曲剛度,纖維直徑等都會隨之而變。接收距離越大,牽伸纖維冷卻的時間越長,纖維間的粘合點減少,產(chǎn)品越蓬松、柔軟,斷裂強(qiáng)力越小。設(shè)置熔噴工藝參數(shù)，具體如REF_Ref39062299\h表2和REF_Ref39062311\h表3所示：表SEQ表\*ARABIC2PP熔噴非織造布的制備參數(shù)區(qū)域一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)機(jī)頭光棍花棍熱風(fēng)溫度/℃200.2219.9240.02452524545253.3表SEQ表\*ARABIC3制備熔噴非織造布的實驗參數(shù)泵供量網(wǎng)簾速度風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速泵前壓力機(jī)頭壓力數(shù)值20m3/h10m/min20.45Hz2.5MPa2.50MPa圖SEQ圖\*ARABIC12圖SEQ圖\*ARABIC12超聲波粘合原理圖2.2針刺工藝與參數(shù)設(shè)置2.2.1制備PET針刺無紡布的工藝流程制作針刺無紡布的工藝流程(1）稱重這個過程是針刺無紡布的首步。根據(jù)各種纖維的規(guī)定比例，按比例稱量并記錄材料，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。(2）開松、混棉、梳理、紡紗、鋪網(wǎng)這些動作是纖維變成無紡布時幾個設(shè)備的分解過程，全部由設(shè)備自動完成。產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定很大程度上取決于設(shè)備的穩(wěn)定性[13]。(3）針刺(4）檢查制備PET無紡布的重要工藝參數(shù)針刺密度的計算公式如下，其與植針密度、針刺頻率密切相關(guān)，也是針刺工藝中的重要參數(shù)之一。Dn=N×n/(10000V)（21）式中：Dn針刺密度，刺/cm2N植針密度，枚/mn針刺頻率，刺/minV纖網(wǎng)輸出速度，m/min正常情況下，植針密度不改變，當(dāng)纖網(wǎng)勻速輸出時，針刺密度與針刺頻率呈正相關(guān)。在一定范圍內(nèi)，纖維網(wǎng)的強(qiáng)力隨植針密度的增加而增大，而孔徑率也隨之下降[8]。為了得到強(qiáng)力和過濾效率比較理想的試制品，設(shè)計了三組不同針刺頻率的參數(shù)。設(shè)計的針刺工藝參數(shù)如表1所示，將三組參數(shù)的預(yù)針刺機(jī)、倒針刺機(jī)、主針刺機(jī)的針刺頻率逐組遞增。表1針刺非織造布的制備參數(shù)試樣預(yù)針刺/Hz倒針刺/Hz主針刺/Hz試樣19.012.021.0試樣210.514.022.0試樣313.515.023.52.3超聲波粘合劑技術(shù)一、超聲波焊接原理超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括：超聲波發(fā)生器/換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組/模具和機(jī)架。超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60Hz電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40KHz電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機(jī)械運(yùn)動，隨后機(jī)械運(yùn)動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，將需要焊接的部件區(qū)域熔化[14]。超聲波粘合完全能夠滿足當(dāng)今非織造布領(lǐng)域的高速生產(chǎn)及對產(chǎn)品的高質(zhì)量要求，同時排除了常規(guī)超聲波設(shè)備所可能產(chǎn)生的對部件磨損及粘合質(zhì)量不均勻的缺陷。因此，憑借著在技術(shù)和成本上的優(yōu)勢，超聲波粘合技術(shù)必將在非織造布領(lǐng)域有著非常好的應(yīng)用前景。應(yīng)用實例：超聲波技術(shù)可應(yīng)用于以下加工過程：復(fù)合/粘合加工；凹凸軋花加工；打孔；切割；拼接。第三章.試制品實驗測試及數(shù)據(jù)分析口罩測試(1）防水測試用250毫升的水往下滴漏，全部漏完后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，看口罩防水性能如何。經(jīng)測試，所設(shè)計的口罩防水符合標(biāo)準(zhǔn)。(2）阻隔血液性能測試醫(yī)用外科口罩和防護(hù)口罩不僅要防水，還要防血液。合格的口罩之所以可以阻隔血液主要靠的就是它中間的熔噴布。所以，要對熔噴布進(jìn)行防血液測試。(3）口罩舒適性能測試(4）細(xì)菌過濾效率測試YY0469《醫(yī)用外科口罩》和YY/T0969《一次性使用醫(yī)用口罩》兩標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的細(xì)菌過濾效率均應(yīng)不小于95%。測試原理配制一定濃度的細(xì)菌懸濁液，通過氣溶膠發(fā)生器產(chǎn)生特定要求的氣溶膠（氣溶膠流速2200±500CFE，平均顆粒直徑應(yīng)為±0.3μm，氣溶膠分布的幾何標(biāo)準(zhǔn)差不超過1.5），之后以一定流速穿過待測樣品，采集穿透樣品的氣溶膠中的細(xì)菌，培養(yǎng)后計數(shù)進(jìn)而計算該樣品對細(xì)菌的過濾效率[15]。第四章結(jié)論與展望1.1結(jié)論借鑒和結(jié)合本專業(yè)所學(xué)知識，從復(fù)合非織造布口罩的設(shè)計、試制方面來看，此復(fù)合非織造布口罩設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、粘合方式便捷、易于制備。實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，復(fù)合非織造布口罩的平均厚度為1.05mm、透氣率846mm/s、頂破強(qiáng)力為248N、過濾效率為38.4%，可以看出試制的復(fù)合非織造布在厚度、透氣性、頂破強(qiáng)力都適中的情況下，其過濾效率性能較為理想，所以對細(xì)菌能夠達(dá)到部分?jǐn)r截的作用。1.2展望受疫情影響，人們越來越注重健康防護(hù)，口罩也成為了人們?nèi)粘Ｋ柚?，口罩行業(yè)將是一個大的需求市場，防護(hù)性能高，獨(dú)特，新奇口罩也會一步一步走向市場。參考文獻(xiàn)[1]郭秉臣.非織造布[M].北京：中國紡織出版社，2002.[2]霍瑞亭，楊文芳，顧振亞等.高性能防護(hù)紡織品[M].北京：中國紡織出版社，