CN112388937B - 双芯口罩线制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了口罩鼻夹线制造领域内的双芯口罩线制造工艺，通过对挤出模具进行改进，优化芯线容置模腔的容错范围，改进过渡部位的绝缘材料通过性，使得生产的双芯口罩鼻夹线结构稳定可靠，不存在金属芯线露出、表面拉毛等缺陷，有效解决现有技术中生产口罩鼻夹线过程中金属丝易穿出暴露在外的问题。
Description
技术领域
本发明涉及口罩鼻夹线制造领域，具体涉及一种双芯口罩线制造工艺。
背景技术
口罩是用于过滤进入口鼻的空气的卫生用品，能够有效过滤空气中的有害病菌、粉尘、颗粒等，常用于医院、工厂等地方，但随着城市空气雾霾增多和部分空气传播的病毒疫情爆发，口罩越来越多的应用到人们的日常出行中。口罩的过滤防护效果除了主要依赖于本身材质的过滤能力外，其附着于面部后的贴合效果也非常重要。为了保证口罩能够更好贴合人体面部轮廓，现有的口罩上均设置了口罩线，也称鼻梁条、鼻夹线等，用于将口罩贴附在人体面部上。
现有普通的鼻夹线是以单芯金属丝作为骨架，外面共挤树脂材料形成护套，由于其是单芯结构，在使用过程中弯曲后容易反弹，不易紧密贴合人的脸型，采用这种鼻夹线的口罩不能用于医疗用途。为了满足医疗的用途，一般采用双芯金属丝作为骨架，大幅加强了鼻夹线的定型性能，使之能够更好的贴合人的脸型，弯曲回弹小，可用于医疗用途。现有的模具生产的双芯鼻夹线，采用了圆周包覆的护套材料，为了保证定型性护套材料的厚度也较薄，生产过程中模具合模存在些微偏差就会出现护套材料包不住金属丝，造成金属丝穿出到护套外侧的不合格产品。并且现有技术生产的双芯鼻夹线结构存在设计缺陷，容易产生表面存在毛边的产品，这种产品在装配到口罩上时极易挂扯口罩布材，严重影响口罩的生产及使用，所以这类产品通常作为不合格品销毁，导致基于现有技术生产的双芯鼻夹线不合格率较高。
发明内容
本发明意在提供双芯口罩线制造工艺，以解决现有技术中口罩鼻夹线金属丝易穿出暴露在外的问题。
为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：双芯口罩线制造工艺，包括以下步骤：
A、备料，准备金属芯线和绝缘材料；
B、开模，准备挤出模具，挤出模具包括哑铃状的出料口，出料口以挤出模具的分型面为中心面对称分为上模槽和下模槽，上模槽的侧壁从左至右依次包括第一圆弧曲面、第一平面、第二圆弧曲面和中部平面，以中部平面为中心在其右侧设有与第一圆弧曲面、第一平面、第二圆弧曲面对称分布的第三圆弧曲面、第二平面和第四圆弧曲面；
C、挤出，将挤出模具装配到螺杆挤出机上，并对螺杆挤出机和挤出模具进行加热，将两根金属芯线和绝缘材料通过螺杆挤出机上的挤出模具同步挤出，两根金属芯线并排穿设在出料口中；
D、冷却成型，将挤出成型的双芯口罩线水冷至室温。
本方案的原理及优点是：在双芯口罩鼻夹线的生产过程中相比现有生产技术优化改进了模具结构，通过对称设置的上模槽和下模槽共同形成哑铃状的出料口，出料口为左右对称、上下也对称的结构，特别的在构成两侧的圆孔形通道的第一圆弧曲面、第二圆弧曲面之间采用了第一平面来增加金属丝容置范围，使得双芯口罩线的两根金属丝在护套材料中均具备更大的位置变化容错范围。使得生产双芯口罩鼻夹线的过程中即便模具合模出现些微偏差或金属丝出现活动，也可保证金属丝在容差范围内，保证金属丝外侧的护套材料保持相对均匀的厚度，避免出现护套材料薄弱金属丝穿出的不合格情况。并且这样不增大模具和产品的纵向尺寸，护套材料在模具内左、右两侧受到的压力远大于上、下两侧的压力，确保两芯之间的距离稳定。通过这样的改进，使得生产过程中金属芯线的定位范围更大，成型的双芯口罩鼻夹线中金属芯线被绝缘材料均匀有效的包覆，有效提高双芯口罩鼻夹线的生产合格率。
进一步，步骤A中的绝缘材料包括70-90％的聚乙烯和10-30％的聚丙烯。作为优选采用这样比例的聚乙烯和聚丙烯混合的绝缘材料，使得挤出成型的口罩鼻夹线兼具优异的抗弯曲性、柔韧性和良好的耐热、耐低温性能，能够经受反复的弯曲而被弯处不会变白，能够满足多种消毒杀菌的需求。
进一步，步骤A中的绝缘材料包括80％的聚乙烯和20％的聚丙烯。作为优选采用这样比例的绝缘材料能够获得最佳的力学性能，有效保证生产的口罩鼻夹线具备优异的力学性能。
进一步，步骤B中第一平面的宽度为第一圆弧曲面半径的三分之一。作为优选采用这样的比例可获得最优的结构比例，并有效保证金属丝不会穿出到护套材料外，可提高双芯口罩线的工艺性。
进一步，步骤B中在第二圆弧曲面与中部平面之间设有斜面。作为优选通过设置斜面对第二圆弧曲面与中部平面之间进行过渡，可有效减少第二圆弧曲面与中部平面过渡部位的毛边。
进一步，步骤B中将斜面与中部平面之间的夹角加工为135°-160°。作为优选采用这样的角度范围可有效提高护套材料挤出过程中在斜面部位的通过性，可进一步减少双芯口罩线中部凹陷部位可能产生的拉毛缺陷。
进一步，步骤B中将斜面与中部平面之间的夹角加工为153°。作为优选采用该角度可获得最好的表面成型质量，不会出现毛边，并可保证双芯口罩线的结构性能优异、稳定。
进一步，步骤C中对螺杆挤出机和挤出模具形成的整体采用六段加热，第一段温度为 150℃，第二段温度为160℃，第三段温度为170℃，机颈段温度为180℃，模身段温度为190℃，模具段温度为190℃。作为优选这样采用六段加热的方式逐步升温，先通过三段升温对进入螺杆挤出机的绝缘材料进行逐步升温加热，然后再机颈和模身进一步升温，使得绝缘材料进一步融化混合，提高流动性，再在模具部位等温挤出，使得绝缘材料在挤出过程中保持稳定优异的流动性，进而在挤出过程中绝缘材料能够顺畅挤出而不会产生边缘拉毛、毛边、毛刺等缺陷，绝缘材料也可稳定的包覆在金属芯线外侧。
进一步，步骤C中挤出速度为120-200米/分钟。作为优选通过对挤出模具和工艺进行改进后可将挤出速度进一步提高，挤出效率可相对原有技术提高60％以上，大幅提高口罩线的生产效率。
进一步，步骤A中采用的金属芯线直径为小于等于0.5mm的钢丝。作为优选采用这样直径的钢丝作为金属芯线既能够为口罩鼻夹线提供稳定可靠的结构支撑和定形性能，并且体积细小满足口罩鼻夹线的使用需要。
附图说明
图1为本发明实施例1中挤出模具的正视图；
图2为本发明实施例4中双芯口罩线的横截面正视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：挤出模具1、上模槽2、下模槽3、第一圆弧曲面4、第一平面5、第二圆弧曲面6、斜面7、中部平面8、护套9、连接带10、金属丝11。
实施例1，双芯口罩线制造工艺，包括以下步骤：
A、备料，准备金属芯线和绝缘材料，金属芯线为直径小于等于0.5mm的钢丝，绝缘材料包括80％的聚乙烯和20％的聚丙烯；
B、开模，准备挤出模具1，如图1所示，挤出模具1包括哑铃状的出料口，出料口以挤出模具1的分型面为中心面对称分为上模槽2和下模槽3，上模槽2的侧壁从左至右依次包括第一圆弧曲面4、第一平面5、第二圆弧曲面6和中部平面8，第一平面5的宽度为第一圆弧曲面4半径的三分之一，在第二圆弧曲面6与中部平面8之间设有斜面7，斜面7与中部平面8之间的夹角加工为153°，以中部平面8为中心在其右侧设有与第一圆弧曲面4、第一平面5、第二圆弧曲面6对称分布的第三圆弧曲面、第二平面和第四圆弧曲面；
C、挤出，将挤出模具1装配到螺杆挤出机上，并对螺杆挤出机和挤出模具1进行加热，对螺杆挤出机和挤出模具1形成的整体采用六段加热，第一段温度为150℃，第二段温度为 160℃，第三段温度为170℃，机颈段温度为180℃，模身段温度为190℃，模具段温度为190℃，将两根金属芯线和绝缘材料通过螺杆挤出机上的挤出模具1同步挤出，挤出速度为200米/ 分钟，两根金属芯线并排穿设在出料口中；
D、冷却成型，将挤出成型的双芯口罩线水冷至室温。
具体实施过程中，将配比好的聚乙烯和聚丙烯送入螺杆挤出机，金属芯线并排穿设在挤出模具1中，且金属芯线分别位于出料口中第一平面5和第二平面对应的位置。混合的聚乙烯和聚丙烯经加热后被螺杆向挤出模具1推送，原料经挤出模具1的出料口挤出成型。挤出过程中原料的流动可能造成金属芯线的活动，而经过改进后的模具在两侧容纳金属芯线的模腔中部形成了矩形的区域，金属芯线在该区域内具备一定的活动空间，进而保证了金属芯线被绝缘材料有效包覆，避免金属芯线在挤出过程中偏移造成绝缘层厚度不均或金属芯线露出在绝缘层外的情况。通过在第二圆弧曲面6与中部平面8之间设计斜面7过渡，增大了该处的过度角，有效避免挤出过程中在口罩鼻夹线的表面形成拉毛缺陷，使得双芯口罩线的生产质量和效率均大幅提升，生产效率可相比现有技术提升60％以上。
实施例2，本实施例与实施例1的区别在于，绝缘材料包括70％的聚乙烯和30％的聚丙烯，斜面7与中部平面8之间的夹角加工为160°，挤出速度为120米/分钟。
实施例3，本实施例与实施例1的区别在于，绝缘材料包括90％的聚乙烯和10％的聚丙烯，斜面7与中部平面8之间的夹角加工为135°，挤出速度为160米/分钟。
实施例4，本实施例提供采用实施例1的技术方案生产制造的双芯口罩线，如图2所示，包括两根并排设置的金属丝11，每根金属丝11外侧均包覆有截面形状呈长孔状的护套9，两根金属丝11外侧的护套9之间一体成型有连接带10。连接带10的厚度小于金属丝11的直径，护套9与连接带10之间平滑过渡。金属丝11的直径小于0.5mm。这样的双芯口罩线采用独特设计的护套9结构，通过增加金属丝11外侧护套9的横向长度，增大金属丝11的容错范围，保证金属丝11有效包覆在护套9材料内，避免金属丝11穿出到护套9外，并且生产工艺性更好，产品合格率大幅提升，用于医疗口罩定型效果稳定可靠。
对比例1，本对比例中采用绝缘材料的质量分数为60％的聚乙烯和40％的聚丙烯组成。
对比例2，本对比例中采用绝缘材料的质量分数为95％的聚乙烯和5％的聚丙烯组成。
将对比例1和对比例2加工得到的单芯口罩鼻夹线与实施例1-3制得的进行对比，发现对比例1制得的单芯口罩鼻夹线耐弯曲性能不如实施例1-3制得的产品，质地更硬，弯曲部位易发白疲劳，对比例2制得的单芯口罩鼻夹线质地比实施例1-3制得的产品更软，表面易磨损，金属丝易穿出，综合来看还是采用本发明实施例1-3的技术方案生产的产品质量更好。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.双芯口罩线制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
A、备料，准备金属芯线和绝缘材料；
B、开模，准备挤出模具，挤出模具包括哑铃状的出料口，出料口以挤出模具的分型面为中心面对称分为上模槽和下模槽，上模槽的侧壁从左至右依次包括第一圆弧曲面、第一平面、第二圆弧曲面和中部平面，第一平面的宽度为第一圆弧曲面半径的三分之一，以中部平面为中心在其右侧设有与第一圆弧曲面、第一平面、第二圆弧曲面对称分布的第三圆弧曲面、第二平面和第四圆弧曲面；
C、挤出，将挤出模具装配到螺杆挤出机上，并对螺杆挤出机和挤出模具进行加热，将两根金属芯线和绝缘材料通过螺杆挤出机上的挤出模具同步挤出，两根金属芯线并排穿设在出料口中；
D、冷却成型，将挤出成型的双芯口罩线水冷至室温。
2.根据权利要求1所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤A中的绝缘材料包括70-90%的聚乙烯和10-30%的聚丙烯。
3.根据权利要求2所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤A中的绝缘材料包括80%的聚乙烯和20%的聚丙烯。
4.根据权利要求3所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤B中在第二圆弧曲面与中部平面之间设有斜面。
5.根据权利要求4所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤B中将斜面与中部平面之间的夹角加工为135°-160°。
6.根据权利要求5所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤B中将斜面与中部平面之间的夹角加工为153°。
7.根据权利要求6所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤C中对螺杆挤出机和挤出模具形成的整体采用六段加热，第一段温度为150℃，第二段温度为160℃，第三段温度为170℃，机颈段温度为180℃，模身段温度为190℃，模具段温度为190℃。
8.根据权利要求7所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤C中挤出速度为120-200米/分钟。
9.根据权利要求8所述的双芯口罩线制造工艺，其特征在于：所述步骤A中采用的金属芯线直径为小于等于0.5mm的钢丝。
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