阅读说明：本技术 一种鼻梁条及其制备方法 (Nose bridge strip and preparation method thereof ) 是由 程亚芳 黄俊兰 裴夤崟 吕登峰 潘建军 周许升 侯江涛 于 2020-05-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种鼻梁条及其制备方法,涉及口罩技术领域。该鼻梁条包括鼻梁条本体；鼻梁条本体呈条状,在鼻梁条本体的宽度方向上,鼻梁条本体的厚度由中心向两侧逐渐增大。本发明的鼻梁条与常规的鼻梁条相比,在相同的质量条件下,提高了抗弯折能力,延长了口罩的使用寿命。在此基础上,本发明还提供了一种鼻梁条的制备方法。(The invention provides a nose bridge strip and a preparation method thereof, and relates to the technical field of masks. The nose bridge strip comprises a nose bridge strip body; the nose bridge strip body is strip-shaped, and the thickness of the nose bridge strip body is gradually increased from the center to two sides in the width direction of the nose bridge strip body. Compared with the conventional nose bridge strip, the nose bridge strip improves the bending resistance and prolongs the service life of the mask under the same quality condition. On the basis, the invention also provides a preparation method of the nose bridge strip.)

一种鼻梁条及其制备方法

技术领域

本发明涉及口罩技术领域，具体而言，涉及一种鼻梁条及其制备方法。

背景技术

口罩依赖鼻梁条的塑性变形功能实现定型，使口罩无纺布的边沿贴合在鼻梁的外轮廓从而达到隔离空气中病菌的目的。

然而在口罩的佩戴过程中，需要多次不断的弯折鼻梁条使其与面部和鼻梁的外轮廓吻合。常规的铝质鼻梁条出于保持佩戴重量的考虑，其厚度不能设置过大，故一定质量的鼻梁条弯折不了几次就折断，失去了定型作用，从而严重影响口罩的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鼻梁条及其制备方法，在鼻梁条维持较轻质量的前提下，有效提高了鼻梁条的抗弯折能力，延长了口罩的使用寿命。

本发明是这样实现的：

一种鼻梁条，其包括鼻梁条本体；所述鼻梁条本体呈条状，在所述鼻梁条本体的宽度方向上，所述鼻梁条本体的厚度由中心向两侧逐渐增大。

上述鼻梁条在宽度方向上(即沿其长度方向看)，两边缘厚、中心薄，与相同厚度的现有铝鼻梁条相比，前者的重量减少了1/3倍多。而在相同的质量下，上述鼻梁条具有更大的抗弯折能力，能够大大提高鼻梁条乃至口罩的使用寿命。

进一步地，在所述鼻梁条本体的横断面上，沿所述鼻梁条本体的厚度方向上相对的两个边线中至少一个所述边线呈弧形。其技术效果在于：侧面呈弧形的鼻梁条本体在加工上便捷高效，且成型后应力均匀，不容易出现鼻梁条本体折断的现象。

进一步地，在所述鼻梁条本体的宽度方向上，所述鼻梁条本体上最大的厚度值为所述鼻梁条本体上最小的厚度的两倍。其技术效果在于：将现有鼻梁条与本发明的异型鼻梁条相比，二者的横断面虽然有所区别，但是形心位置位于相同的点，二者的形心轴也一致。因为鼻梁条主要弯折定型靠的是边缘纵截面，只需考察二者在边缘截面的极惯性矩即可。当异型鼻梁条的最大厚度与现有鼻梁条的宽度相等时，二者相对于形心位置的极惯性矩I_p＝I_Z+I_X＝hb³/12+bh³/12相等(其中，I_p为极惯性矩，I_Z为对Z轴的惯性矩，I_X为对X轴的惯性矩，h为弯曲半径，b为弯曲长度)，同时二者相对于形心轴X的抗弯截面系数W_Z＝I_p/h_max也相同(其中W_Z为抗弯截面系数)。也就是说，为获得同样的抗弯折能力，现有铝鼻梁条所用材料量远远大于异形铝鼻梁条所用材料的量。相反的，使用同样质量的金属条制作鼻梁条，本发明的异型鼻梁条能够获得更大的抗弯折能力。

一种鼻梁条的制备方法，其采用轧辊轧制金属条形成所述鼻梁条本体，所述轧辊的轴线与所述金属条的长度方向垂直；所述轧辊的直径沿所述轧辊的轴线方向从中心向两端逐渐减小，即轧辊的外形呈鼓型。

进一步地，所述轧辊的数量为两个，两个所述轧辊的轴线相互平行。其技术效果在于：能够将金属条的两个侧面同时轧制，提高成型后的鼻梁条本体的对称平衡性。

进一步地，两个所述轧辊之间的距离能够调整。其技术效果在于：能够根据需要改变鼻梁条本体的厚度，根据需要选择不同的最小厚度和最大厚度。

进一步地，轧制所述金属条前，对所述金属条进行预热处理。其技术效果在于：预热处理后，一方面能够降低金属条在精密轧机被压制出来后的内部应力，另一方面能够提高金属条的温度，为下一步的轧辊轧制提供便利。

进一步地，将所述金属条穿过保温套以进行预热处理。其技术效果在于：保温套可以采用电阻丝、红外线加热等方式进行预热，避免明火等其他加热方式对周围环境带来不必要的影响。

进一步地，所述保温套的温度为350℃～400℃。

进一步地，所述保温套的预热处理长度为2米～2.5米。

本发明的有益效果是：

本发明的鼻梁条以及使用本发明的制备方法制作的异型鼻梁条，与常规的鼻梁条相比，在相同的质量条件下，提高了抗弯折能力，延长了口罩的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的鼻梁条的横断面的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的鼻梁条的坐标系示意图；

图3为图2中鼻梁条的左视图；

图4为本发明第一实施例提供的鼻梁条与两个轧辊之间的位置关系图；

图5为本发明第二实施例提供的异型鼻梁条的制备方法的工艺流程图。

图中：100-鼻梁条本体；101-边线；200-轧辊；300-保温套；400-精密轧机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。通常在附图中描述和标注的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例：

图1为本发明第一实施例提供的鼻梁条的横断面的结构示意图；图2为本发明第一实施例提供的鼻梁条的坐标系示意图；图3为图2中鼻梁条的左视图；图4为本发明第一实施例提供的鼻梁条与两个轧辊200之间的位置关系图。请参照图1～图4，本实施例提供一种鼻梁条，其包括鼻梁条本体100；所述鼻梁条本体100呈条状，在所述鼻梁条本体100的宽度方向上，所述鼻梁条本体100的厚度由中心向两侧逐渐增大。

其中，鼻梁条本体100优选采用铝材制作。

进一步地，如图1所示，在所述鼻梁条本体100的横断面上，沿所述鼻梁条本体100的厚度方向上相对的两个边线101呈弧形。

其中，上述边线101也可以呈阶梯式向横断面的中心凹陷、倾斜直线式的凹陷或者其他的凹陷形式。

进一步地，如图1所示，在所述鼻梁条本体100的宽度方向上，所述鼻梁条本体100上最大的厚度值为所述鼻梁条本体100上最小的厚度的两倍。

根据实际试验和计算可知，鼻梁条本体100中的最大厚度为最小厚度的两倍，能够在质量较小而抗弯折能力较大之间得到平衡。

上述鼻梁条在宽度方向上(即沿其长度方向看)，两边缘厚、中心薄，与相同厚度的现有铝鼻梁条相比，前者的重量减少了1/3倍多。而相反地，在相同的质量下，上述鼻梁条与现有直条平板带状的鼻梁条相比，具有更大的抗弯折能力，能够大大提高鼻梁条乃至口罩的使用寿命。

具体分析如下：

如图2、图3所示，将现有鼻梁条与本发明的异型鼻梁条相比，二者的横断面虽然有所区别，但是形心位置位于相同的O点，二者的形心轴X轴也一致。因为鼻梁条主要弯折定型靠的是边缘纵截面，只需考察二者在边缘截面的极惯性矩即可。当异型鼻梁条的最大厚度与现有鼻梁条的宽度相等时，二者相对于形心位置O点的极惯性矩I_p＝I_Z+I_X＝hb³/12+bh³/12相等(其中，I_p为极惯性矩，I_Z为对Z轴的惯性矩，I_X为对X轴的惯性矩，h为弯曲半径，b为弯曲长度)，同时二者相对于形心轴X的抗弯截面系数W_Z＝I_p/h_max也相同(其中W_Z为抗弯截面系数)。也就是说，为获得同样的抗弯折能力，现有铝鼻梁条所用材料量远远大于异形铝鼻梁条所用材料的量。相反的，使用同样质量的金属条制作鼻梁条，本发明的异型鼻梁条能够获得更大的抗弯折能力。

故，为了在大批量生产鼻梁条的情况下减少材料成本，可以将异型鼻梁条的抗弯折力设定为与传统的鼻梁条相等。而为了在同等材料成本下提高口罩的使用寿命，可以将异型鼻梁条的横断面面积与传统鼻梁条的横断面面积相等。

第二实施例：

图5为本发明第二实施例提供的异型鼻梁条的制备方法的工艺流程图。请参照图5，本实施例提供一种鼻梁条的制备方法，其采用轧辊200轧制金属条形成所述鼻梁条本体100。其中，所述轧辊200的轴线与所述金属条的长度方向垂直，所述轧辊200的直径沿所述轧辊200的轴线方向从中心向两端逐渐减小，即轧辊200的外形呈鼓型。

进一步地，所述轧辊200的数量为两个，两个所述轧辊200的轴线相互平行。两个轧辊200对金属条的两个侧面同时轧制，提高成型后的鼻梁条本体100的对称平衡性。

进一步地，两个所述轧辊200之间的距离能够调整。该操作能够根据需要改变鼻梁条本体100的厚度，根据需要选择不同的最小厚度和最大厚度。

进一步地，轧制所述金属条前，对所述金属条进行预热处理。预热处理过的金属条提高了温度，为下一步的轧辊200轧制提供便利。

进一步地，将所述金属条穿过保温套300以进行预热处理。

其中，保温套300优选采用电阻丝进行预热，避免明火等其他加热方式对周围环境带来不必要的影响。

进一步地，所述保温套300的温度为350℃～400℃。

进一步地，所述保温套300的预热处理长度为2米～2.5米。

综上所述，本发明的鼻梁条的制备方法采用一次精轧、中间在线退火和最后通过轧辊200定形的方法制备异形铝鼻梁条，生产效率高，操作简单。

以下通过采用上述制备方法生产的多个鼻梁条与同尺寸标准的传统鼻梁条的对比来说明本发明的产品和方法所具有的技术优越性。

一、第一组对比实施例：

采用上述制备方法制备长度为9cm、宽度为5mm、中心最薄处厚度为0.25mm、边缘最大厚度为0.5mm的异形铝鼻梁条。

其具体步骤为：

步骤一、取一丝合适丝径的纯铝丝，经过精密轧机400一次轧制成具一定宽度和厚度的铝质金属条。

步骤二、将步骤一的金属条以一定速度通过2米-2.5米长的设定在350℃～400℃的电阻丝保温套300。

步骤三、将步骤二的金属条送入间隙与鼻梁条尺寸相吻合的一对轧辊200进行二次轧制，收卷得到鼻梁条。

对比的传统鼻梁条为：

尺寸规格与上述异型鼻梁条近似，长度为9cm、宽度为5mm、厚度为0.5mm的平板直条状鼻梁条。

二、第二组对比实施例：

采用相同的制备方法制备长度为9cm、宽度为5mm、中心最薄处厚度为0.2mm、边缘最大厚度为0.4mm的异形铝鼻梁条。

对比的传统鼻梁条为：

尺寸规格与上述异型鼻梁条近似，长度为9cm、宽度为5mm、厚度为0.4mm的平板直条状鼻梁条。

三、第三组对比实施例：

采用相同的制备方法制备长度为9cm、宽度为5mm、中心最薄处厚度为0.3mm、边缘最大厚度为0.6mm的异形铝鼻梁条。

对比的传统鼻梁条为：

尺寸规格与上述异型鼻梁条近似，长度为9cm、宽度为5mm、厚度为0.6mm的平板直条状鼻梁条。

通过上述三组对比实施例的实验得知，其弯折次数检测结果数据如下表所示：

弯折次数检测结果

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。