CN103908377B - 一种抗离子型复合吸湿芯体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开<b>一种抗离子型复合吸湿芯体</b>，包括离子交换层、吸收芯体层，采用的技术方案为：所述离子交换层由多孔型吸附分离材料构成，阳离子交换容量为1.5-6.8mmol/g；所述复合吸湿芯体克重为25-600g/m2，吸收生理盐水的倍率为60-600g/g。其中，多孔型吸附分离材料为多孔型高性能离子交换膜材料，或多孔型颗粒状氧化铝；或由以质量分数为30-70%的热塑性短纤维、0-30%的木浆绒毛纤维构成的多孔型纤维网络中填充离散的质量分数为2-60%的离子交换树脂所构成。复合吸湿芯体具有两层及两层以上结构，呈长方形或哑铃型，应用领域为在纸尿裤、卫生巾或宠物垫中的应用。

Description

一种抗离子型复合吸湿芯体
技术领域
本发明涉及一次性卫生用品技术领域，涉及一种一次性吸湿芯体，特别涉及一种具有抗离子功能的复合吸湿芯体。
背景技术
众所周知，卫生用品中体液的吸收载体主要由高吸水性树脂承担，而应用于卫生用品中的高吸水性树脂主要为聚丙烯酰胺类和聚丙烯酸(盐)类树脂，其中，聚丙烯酸（盐）类高吸水性树脂在世界高吸水性树脂市场中占据着主导地位，约占世界SAP总产量的80％以上。然而，聚丙烯酸(盐)类高吸水性树脂虽然较其它合成类高吸水性树脂有吸水速度快、吸水倍率高、耐热性好等优点，但聚丙烯酸(盐)类高吸水性树脂属高分子电解质，耐盐性能较差，严重影响其应用性能。
然而，人的体液成分复杂，如人的尿液主要为尿素和各种无机盐离子，如Cl-、Na+
、K+、SO42-等。由于高吸水树脂属于高分子电解质，各种离子成分均会对其吸水过程产生同离子效应，因此，这些成分对高吸水性树脂的吸水能力均产生严重的影响，表现为高吸水树脂的吸液倍率大幅度下降，致使卫生用品的吸收芯体对尿液的吸收性能下降，影响卫生用品的使用性能，如卫生用品在小孩穿戴过程中容易产生尿液渗漏，同时，卫生用品的表面回渗量增加，干爽性下降，易引起小孩皮肤的红疹等。
鉴于聚丙烯酸（盐）类高吸水性树脂耐盐性差，容易产生“盐中毒”的现象，人们发明了具有离子交换、分离无机盐离子的材料或产品，进而消除人的尿液中的各种无机盐成分对高吸水性树脂吸液能力的影响，大幅度提高卫生用品吸收芯体中高吸水树脂的吸水能力，同时，也提高吸水树脂的耐盐性能和通夜性能。
其中，申请号为200810176855.4和200810176856.9的发明专利公开了一种离子交换纤维非织造布以及应用其的吸湿用品，该发明由离子交换纤维与天然纤维、再生纤维、合成纤维按比例混合后，通过干法非织造布工艺加工而成。但该发明所获得的离子交换纤维非织造布对排泄物的渗透速度快，储液能力较低，以致排泄物中的无机盐成分在非常短的时间内难以与非造布中的离子交换纤维发生离子交换作用，实际离子交换的效果较小。
其中，申请号为201210285883.6的发明专利公开了一种具有离子交换功能的亲水性聚氨酯软质泡沫材料及其应用领域，该发明涉及一种聚氨酯软质泡沫材料，特别涉及一种填充离子交换树脂，具有亲水与离子交换功能的聚氨酯软质泡沫材料，所述亲水性聚氨酯软质泡沫材料对体液具有一定的渗透速度，可有效防止液体的渗漏，同时，对体液具有物理吸附作用和储液作用，可对人的体液特别是尿液中无机盐离子成分进行从上至下地离子交换作用，大幅度降低体液，特别是人的尿液中的无机盐离子成分。因此，将聚氨酯软质泡沫材料作为一种功能性复合材料应用于一次性卫生用品中，可大幅度提高一次性卫生用品的耐盐性能和吸收倍率，降低高吸水树脂的使用量，防止液体渗漏，具有很高的应用价值和经济效益，但该发明所述材料配方技术含量较高，制备工艺相对复杂。
申请号：200810215792.9公开一种无尘纸,该无尘纸以超吸水性短纤维、木浆绒毛短纤维和热塑性短纤维为主要原料,其中超吸水性短纤维含量为5WT%-55WT%,木浆绒毛短纤维含量为10WT%-95WT%,热塑性短纤维的含量为0-35WT%,该无尘纸吸收蒸馏水的倍率为21-88G/G,吸收生理盐水的倍率为11-35G/G。所述的无尘纸每平方米克重为35-500G,裁取一段20MM宽度的无尘纸,其抗张强度为0.11-0.87KN/M。根据本发明提供的无尘纸可以应用于一次性吸收物品的吸收层。本发明实施例采用的木浆绒毛短纤维均为申请号：200810215792.9所公开的产品。
基于上述原因，本发明提供一种具有抗离子功能的复合吸湿芯体，所述复合吸湿芯体具有较为优异的抗人的体液特别是尿液中无机盐离子成分的功能，同时，具有制备工艺相对简单，易于应用和产业化的优点，具有较优的应用价值和经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有抗离子功能的复合吸湿芯体，所述复合吸湿芯体对人的体液特别是尿液中所含无机盐离子成分具有较为优异地耐盐功能，同时，具有制备工艺相对简单，易于应用、较优的应用价值和经济效益。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案特征为：所述的一种抗离子型复合吸湿芯体，包括离子交换层和吸收芯体层，其特征在于：（1）所述离子交换层由多孔型吸附分离材料构成，多孔型吸附分离材料为离子交换树脂或多孔型活性氧化铝，所述多孔型吸附分离材料的阳离子交换容量为1.5-6.8mmol/g；（2）所述离子交换层和吸收芯体层结合形成具有两层以上的结构，每平方米含有离子交换树脂或多孔型活性氧化铝重为25-600g,吸收生理盐水的倍率为60-600g/g。
所述多孔型离子交换材料由以质量分数为30-70%的热塑性短纤维、0.1-30%的木浆绒毛纤维构成的多孔型纤维网络中填充离散的质量分数为2-60%的离子交换树脂所构成；所述多孔型离子交换材料由下列方法制得，（1）将所述配方量的木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成纤维网后，在纤维网上喷洒离子交换树脂，于140-160℃的烘箱中进行热风穿透定型处理，使得纤维网熔化而与离子交换树脂牢固快速结合，形成所述多孔型离子交换材料。
所述吸收芯体层的材料配方是由以质量分数为0.1-30%的木浆绒毛短纤维、30-70%的热塑性短纤维构成的纤维网络中填充质量分数为20-90%的颗粒状高吸水性树脂成型而成；所述吸收芯体层的材料由下列方法制得，（1）将所述配方量的木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成纤维网后，在纤维网上喷洒颗粒状高吸水性树脂，于140-160℃的烘箱中进行热风穿透定型处理，使得纤维网熔化而与颗粒状高吸水性树脂快速牢固结合，形成所述吸收芯体层的材料。
所述复合吸湿芯体的离子交换层材料置于吸收芯体层之上，构成两层结构的复合吸湿芯体。
将所述离子交换层置于吸收芯体层之上后依次叠加定型，或者将所述离子交换层置于吸收芯体层之间并进行定性处理，构成具有三层以上结构的复合吸湿芯体。
所述热塑性短纤维为PP、PE、PE/PP及PE/PET纤维之一种或几种组合。
在离子交换层或吸收芯体层内设置有湿敏电阻，所述湿敏电阻与单片机连接，一报警器与单片机连接，钮扣电池经电源开关分别与湿敏电阻、报警器和单片机连接。
所述的一种抗离子型复合吸湿芯体在卫生吸湿用品中的应用。
所述卫生吸湿用品包括纸尿裤、卫生巾或宠物垫。
所述离子交换层即为多孔型吸附分离材料，其作用在于对即将渗透至吸收芯体层的液体所含离子进行离子吸附、分离及离子交换，降低人的体液中各种离子的含量，提高吸收芯体层中所含高吸水性树脂的吸收能力，因此，本发明所述多孔型吸附分离材料为多孔型高性能离子交换膜材料；或者所述多孔型吸附分离材料为多孔型颗粒状氧化铝；或者以质量分数为30-70%的热塑性短纤维、0-30%的木浆绒毛纤维构成的多孔型纤维网络中填充离散的质量分数为2-60%的离子交换树脂所构成。
所述吸收芯体层材料由以以质量分数为0-30%的木浆绒毛短纤维、30-70%的热塑性短纤维构成的纤维网络中填充质量分数为20-90%的颗粒状高吸水性树脂成型而成。
所述离子交换层的作用在于对即将渗透至吸收芯体层的液体进行离子交换，降低人的体液中各种离子的含量，提高吸收芯体层中所含高吸水性树脂的吸收能力，离子交换层在复合吸湿芯体中所处的位置影响其分离、吸附及交换离子的功能，因此，本发明所述离子交换层的位置优选为置于吸收芯体层材料之上，构成两层结构的复合吸湿芯体；同理，将所述离子交换作用层材料置于吸收芯体层材料之上后依次叠加定型，或者将所述离子交换作用层材料置于吸收芯体层材料之间并进行定性处理，构成具有三层及以上结构的复合吸湿芯体。
所述热塑性短纤维于140-160℃的烘箱中进行热风穿透，热塑性短纤维产生熔化，从而在热塑性短纤维之间、热塑性短纤维与高吸水性树脂之间以及热塑性短纤维与木浆绒毛短纤维之间形成粘结点，对离子交换材料或高吸水性树脂起到粘结固定的作用，所述热塑性短纤维为PP、PE、PE/PP及PE/PET纤维之一种或几种组合。
所述一种抗离子型复合吸湿芯体的应用领域为在卫生吸湿用品中的应用，卫生吸湿用品包括纸尿裤、卫生巾或宠物垫。
本发明实现的有益效果：目前，一次性卫生用品所含的传统吸收芯体的耐盐性较差，与吸收去离子水相比，传统吸收芯体对人的体液（尿液）的吸收能力较差，造成一次性卫生用品的使用效率大幅度降低，增加了生产与使用成本；本发明提供的一种复合吸湿芯体具有抗离子功能，对人的体液特别是尿液中无机盐离子成分的功能具有较好地交换离子与过滤的功能，大幅度提高高吸水性树脂的吸收能力，提高一次性卫生用品的使用效率，降低高吸水性树脂的添加量，降低生产成本和使用成本，同时，具有制备工艺相对简单、易于应用及较优的应用价值、经济效益和环境效益。
附图说明
图1是实施例1、实施例2外观呈长方形的复合吸湿芯体示意图。
图2是实施例3外观呈哑铃型的复合吸湿芯体示意图。
图3是图1中A-A剖视示意图。
图4是图1中A-A剖视示意图。
图5是图2中B-B剖视内部结构示意图。
图6为本发明所用的湿度报警电路原理框图。
图中，1是复合吸湿芯体，2是离子交换层，3是吸收芯体层，4是木浆绒毛纤维，5是热塑性短纤维,6是离子交换树脂，7高吸水性树脂，8是离子交换膜。
具体实施方式
为了对本发明作进一步的了解，对文中术语定义如下：
术语“吸湿芯体”指在一次性卫生用品（如婴儿纸尿裤、纸尿片，成人纸尿裤，卫生巾等）中用于吸收人的体液的芯体，其位置介于面层非织造材料与底层流延透气膜之间，具有吸收量大、吸收速度快等特点，主要由木浆绒毛纤维与高吸水性树脂混合构成。本发明实施例采用的木浆绒毛短纤维均为申请号为200810215792.9所公开的产品。
本发明所述的一种抗离子型复合吸湿芯体包括离子交换层2和吸收芯体层3，其结构特点为（1）所述离子交换层由多孔型吸附分离材料构成，所述多孔型吸附分离材料的阳离子交换容量为1.5-6.8mmol/g，优选5mmol/g；（2）所述离子交换层和吸收芯体层结合形成具有两层以上的结构，每平方米含有颗粒状高吸水性树脂重为25-600g，优选400g,吸收生理盐水的倍率为60-600g/g，优选400g/g。
所述多孔型吸附分离材料可以是多孔型高性能离子交换膜材料。
所述多孔型吸附分离材料可以是颗粒状多孔型活性氧化铝。
1）所述多孔型离子交换材料由以质量分数为60%的PP热塑性短纤维、25%的木浆绒毛纤维4构成的多孔型纤维网络中填充离散的质量分数为5%的732苯乙烯系阳离子交换树脂所构成；所述多孔型离子交换材料由下列方法制得，（1）将所述配方量的木浆绒毛短纤维4、热塑性短纤维5进行梳理成纤维网后，在纤维网上喷洒732苯乙烯系阳离子交换树脂6，于150℃的烘箱中进行热风穿透定型处理，使得纤维网熔化而与732苯乙烯系阳离子交换树脂快速牢固结合，形成所述多孔型离子交换材料。
2）所述吸收芯体层的材料配方是由以质量分数为25%的木浆绒毛短纤维4、45%的热塑性短纤维5构成的纤维网络中填充质量分数为30%的颗粒状高吸水性树脂7成型而成；所述吸收芯体层的材料由下列方法制得，（1）将所述配方量的木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成纤维网后，在纤维网上喷洒颗粒状市售聚丙烯酸钠盐高吸水性树脂，于150℃的烘箱中进行热风穿透定型处理，使得纤维网熔化而与颗粒状聚丙烯酸钠盐高吸水性树脂快速牢固结合，形成所述吸收芯体层的材料。
采用步骤1）和2）分别制得的离子交换层和吸收芯体层进行上下层热熔压敏胶定型复合，获得双层结构的复合吸湿芯体，其阳离子交换容量为5mmol/g；每平方米含有颗粒状高吸水性树脂重为400g,吸收生理盐水的倍率为400g/g。
在离子交换层2或吸收芯体层3内可以设置有湿敏电阻，如图6所示，所述湿敏电阻与单片机连接，一报警器与单片机连接，钮扣电池经电源开关分别与湿敏电阻、报警器和单片机连接。报警器可以是语音报警器，当湿敏电阻检测到离子交换层或吸收芯体层内的湿度超过设定的值时，单片机触发报警器报警工作，当电源开关切断钮扣电池后、上述的湿敏电阻、单片机和报警器不工作。
实施例1
为了对本发明作进一步的了解，现结合附图1、3对其作具体的说明。
（1）将所述木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成网后，在纤维网上喷洒高吸水性树脂，形成所述复合吸湿芯体1的吸收芯体层3；
（2）将高性能离子交换膜8置于吸收芯体层3之上，于140-160℃的烘箱中进行热风穿透，使得热塑性短纤维熔化，从而使得热塑性短纤维之间、热塑性短纤维与高吸水性树脂之间以及热塑性短纤维与离子交换膜材料之间形成粘结点并经压合处理，形成复合吸湿芯体1。
（3）可根据产品需要，将复合吸湿芯体裁剪为长方形的形状。
实施例2
如附图1、4所示，本发明所述的一种复合吸湿芯体，其制备方法如下：
（1）将所述木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成网后，在纤维网上喷洒离子交换树脂，形成所述复合吸湿芯体的离子交换层；
（2）将所述木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成网后，在纤维网上喷洒高吸水性树脂，形成所述复合吸湿芯体的吸收芯体层；
（3）对步骤（1）所形成的离子交换作用层材料，或者步骤（2）所形成的吸收芯体层材料的定型处理方式，均可采用喷洒乳胶或热熔压敏胶进行定型处理。
（4）在上、下层结构材料结合面之间喷洒乳胶或热熔压敏胶进行定型复合，获得双层结构的复合吸湿芯体。
5）可根据产品需要，将复合吸湿芯体裁剪为长方形的形状。
实施例3
如附图2、5所示，按照实施例2步骤（1）和（2）的工艺获得复合吸湿芯体的离子交换作用层材料、吸收芯体层材料后采用热定型处理方式。
将前述吸收芯体层材料、离子交换作用层材料及吸收芯体层材料依次叠加后，于140-160℃的烘箱中进行热风穿透，使得热塑性短纤维熔化，从而在热塑性短纤维之间、热塑性短纤维与高吸水性树脂之间以及热塑性短纤维与木浆绒毛短纤维之间形成粘结点，并经热压粘合成型获得具有三层结构的复合吸湿芯体。
同理，可根据产品需要，将复合吸湿芯体裁剪为哑铃型的形状。
虽然本发明描述了具体的实施案例，但是，本发明的范围并不局限于上述具体实施例，在不脱离本发明实质的情况下，对本发明的各种变型、变化和替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗离子型复合吸湿芯体，包括离子交换层和吸收芯体层，其特征在于：（1）所述离子交换层由多孔型吸附分离材料构成，多孔型吸附分离材料为离子交换树脂或多孔型活性氧化铝，所述多孔型吸附分离材料的阳离子交换容量为1.5-6.8mmol/g；（2）所述离子交换层和吸收芯体层结合形成具有两层以上的结构，每平方米含有离子交换树脂或多孔型活性氧化铝重为25-600g,吸收生理盐水的倍率为60-600g/g；所述多孔型离子交换材料由以质量分数为30-70%的热塑性短纤维、0.1-30%的木浆绒毛纤维构成的多孔型纤维网络中填充离散的质量分数为2-60%的离子交换树脂所构成；所述多孔型离子交换材料由下列方法制得：将上述的木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成纤维网后，在纤维网上喷洒离子交换树脂，于140-160℃的烘箱中进行热风穿透定型处理，使得纤维网熔化而与离子交换树脂牢固快速结合，形成所述多孔型离子交换材料。
2.根据权利要求1所述的一种抗离子型复合吸湿芯体，其特征在于：所述吸收芯体层的材料配方是由以质量分数为0.1-30%的木浆绒毛短纤维、30-70%的热塑性短纤维构成的纤维网络中填充质量分数为20-90%的颗粒状高吸水性树脂成型而成；所述吸收芯体层的材料由下列方法制得：将上述的木浆绒毛短纤维、热塑性短纤维进行梳理成纤维网后，在纤维网上喷洒颗粒状高吸水性树脂，于140-160℃的烘箱中进行热风穿透定型处理，使得纤维网熔化而与颗粒状高吸水性树脂快速牢固结合，形成所述吸收芯体层的材料。
3.根据权利要求2所述的一种抗离子型复合吸湿芯体，其特征在于：所述复合吸湿芯体的离子交换层材料置于吸收芯体层之上，构成两层结构的复合吸湿芯体。
4.根据权利要求2所述的一种抗离子型复合吸湿芯体，其特征在于：将所述离子交换层置于吸收芯体层之上后依次叠加定型，或者将所述离子交换层置于吸收芯体层之间并进行定性处理，构成具有三层以上结构的复合吸湿芯体。
5.根据权利要求2所述的一种抗离子型复合吸湿芯体，其特征在于：所述热塑性短纤维为PP、PE、PE/PP及PE/PET纤维之一种或几种组合。
6.根据权利要求2所述的一种抗离子型复合吸湿芯体，其特征在于：在离子交换层或吸收芯体层内设置有湿敏电阻，所述湿敏电阻与单片机连接，一报警器与单片机连接，钮扣电池经电源开关分别与湿敏电阻、报警器和单片机连接。
7.权利要求1-6任一所述的一种抗离子型复合吸湿芯体在卫生吸湿用品中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：卫生吸湿用品包括纸尿裤、卫生巾或宠物垫。
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