CN104138310A - 高透气性聚乳酸无纺布纸尿裤及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种高透气性聚乳酸无纺布纸尿裤，包括由内向外的表层材料、吸水芯层、底膜，所述表层材料为上层、中层和下层三层结构，上层和下层为聚乳酸短纤维网，中层为聚乳酸长纤维无纺布，所述聚乳酸长纤维无纺布上分布有孔径10-30目的导流孔。本发明提供的高透气性纸尿裤，采用聚乳酸纤维三层纤网中上层聚乳酸短纤维无纺布作为表层，下层聚乳酸短纤维无纺布作为导流层，中间聚乳酸长丝无纺布作为隔离层，三层通过热熔复合的方式粘结成为一个整体无纺布，不需要常规尿裤生产过程中，导流层与表层无纺布通过喷胶复合的方法，极大增加表层和导流层无纺布之间的透气性。

Description

高透气性聚乳酸无纺布纸尿裤及其制备方法

技术领域

本发明属于卫生学领域，具体涉及一种聚乳酸无纺布纸尿裤。 

背景技术

纸尿裤是一次使用后即抛弃的一次性卫生产品，主要使用群体有婴儿与成年人两大类。目前中国市场主要为婴儿纸尿裤，但随人们生活水平不断提高，人口老龄化趋势加重，成人纸尿裤销量出现增长态势。根据大禾咨询统计的数据：2010年我国婴儿纸尿裤(含婴儿纸尿片)整体市场规模为184.75亿元，约占我国一次性卫生用品总体市场规模的93.93％。在历史走势方面，2003年我国婴儿纸尿裤(含婴儿纸尿片)的整体市场规模为20.00亿元，至2010年市场规模已增长至184.75亿元，年均复合增长率高达37.38％，未来几年内我国将面临着第四次人口生育高峰，婴儿潮的出现也在客观上增加了婴儿纸尿裤的消费群体，为婴儿纸尿裤市场规模的提升创造了条件。从成人尿裤消费方面看，2001年我国成人纸尿裤(含成人纸尿片)的整体消费量分别为0.58亿片，整体的市场规模相对偏小。 

现有纸尿裤结构主要由五部分组成，由顶层到底层的顺序排列是：表层、导流层、中间吸收芯层、立体护围和背层。表层所用材料通常是双组分合成纤维热风无纺布、聚丙烯热轧布或纺粘无纺布；导流层主要使用双组分合成纤维热风无纺布；中间吸收芯层由绒毛浆加超吸收树脂组成；立体护围时带有橡筋的拒水SMS；背层主要是PP透气薄膜。五部分通过热熔胶复合在一起，从而制成纸尿裤。 

现有技术中，制作纸尿裤卫生材料的技术主要有： 

专利CN200920215063.3公开一种健康型环保纸尿裤，由防污染包装、面料、中间吸收层、底膜、热熔胶、腰贴、弹性隔边组合构成， 防污染包装为全生物降解淀粉塑料材料制成；面料为玉米无纺布材料制成；中间吸收层为木浆卫生纸和木浆纤维和高分子吸水树脂材料制成；底膜为全生物降解淀粉塑料材料制成；热熔胶为可完全降解胶粘剂材料制成；腰贴为全生物降解淀粉塑料膜涂热熔胶制成；弹性隔边为拒水玉米无纺布和橡筋制成。 

专利CN200810004421.6涉及一种玉米聚乳酸纤维尿不湿，采用聚乳酸纤维水刺非织造布为面层，吸收芯层采用玉米聚乳酸短纤维，隔水层采用玉米聚乳酸纤维间隔有纺织物制成。 

专利CN200920067120.8公开一种可完全生物降解的尿不湿面层材料，其由上下层纤网合为一体形成，上层纤网的孔隙大，下层纤网的孔隙小，使沿其厚度方向形成的孔隙形状为锥形，形成上大下小的梯度结构。 

专利CN200920027874.0公开本实用新型涉及一种环保全降解玉米纤维尿裤，由裤体和尿片构成，尿片上表面层为玉米纤维热封无纺布，中间层为竹浆纤维纤维棉吸收芯层，底层为玉米纤维防渗透薄膜。 

现有技术中，涉及到采用聚乳酸纤维的尿不湿产品，对于纸尿裤类均是采用常规方法所生产，表面没有采用多层结构，由于大量热熔胶的施加，影响到产品的透气性，而婴儿的皮肤非常稚嫩，过于闷气的纸尿裤会导致婴儿特别容易得尿布疹，因而开发透气性好的的尿不湿等一次性卫生用品非常有必要。 

发明内容

针对本领域的不足之处，本发明的目的是提出一种高透气性聚乳酸无纺布纸尿裤。 

本发明的另一目的是提出一种纸尿裤的制备方法。 

实现本发明上述目的技术方案为： 

一种高透气性聚乳酸无纺布纸尿裤，包括由内向外的表层材料、吸水芯层、底膜，纸尿裤两侧粘贴有立体护围，所述表层材料为上层、 中层和下层三层结构，上层和下层为聚乳酸短纤维网，中层为聚乳酸长纤维无纺布，所述聚乳酸长纤维无纺布上分布有孔径10-30目的导流孔。 

进一步地，所述聚乳酸短纤维网厚度为0.5-1.5mm；所述聚乳酸长纤维无纺布厚度为0.2-0.5mm。 

优选地，所述聚乳酸长纤维无纺布上的导流孔为上大下小的形状。 

本发明所述的聚乳酸无纺布纸尿裤的制备方法，其包括聚乳酸无纺布生产和纸尿裤成型步骤， 

其中聚乳酸无纺布生产包括步骤： 

1)采用单锡林双道夫的梳理成网系统，且在双道夫中间设置有一个主动放卷装置，其上装有100％聚乳酸长丝无纺布； 

2)对聚乳酸短纤维喷洒亲水剂，然后将聚乳酸短纤维经过喂入、开松、混合、罗拉式梳理机以及工作辊的细致分梳后，由双道夫剥取，转移出上、下两层聚乳酸短纤维网； 

3)主动放卷装置转动放卷，将聚乳酸长丝无纺布夹在上、下两层聚乳酸短纤维网中间，将三层纤网一起送入热风穿透烘干机进行热熔复合而成为一个整体。 

其中，纸尿裤成型包括步骤： 

1)绒毛浆粉碎、并与高分子混合成型； 

2)卫生纸包覆绒毛浆、压实，分切，得到成型的棉芯(长方形)； 

3)聚乳酸无纺布、底膜、立体护围施胶后包覆棉芯，复合压实，分切。 

其中，所述聚乳酸无纺布生产的步骤1)中，聚乳酸长丝无纺布上有通过机械打孔而分布的导流孔。该中间层聚乳酸长丝无纺布为亲水型，克重为15-50克/平米，厚度0.2-0.5mm， 

导流孔的制作方法是采用机械打孔，打孔针的针尖细、针杆粗，可打出上大下小的锥形孔。孔径上大下小，呈锥形。 

步骤1)中，绒毛浆与高分子混合按照本领域常规方法混合，根据吸收量的不同，比例也不同，一般在10：2-5之间。 

优选地，所述聚乳酸无纺布生产的步骤2)中，亲水剂为非离子型亲水剂，配制成质量浓度8-12％的溶液进行喷洒，最终聚乳酸短纤维网表面含有亲水剂浓度为0.5-1％(聚乳酸短纤维网和亲水剂质量比)。 

其中，所述聚乳酸无纺布生产的步骤2)中，聚乳酸纤维的线密度为2.2-4.4dtex，长度为38-65mm。 

本发明的工艺中，上层和下层聚乳酸短纤维网在经过梳理和道夫剥取后直接成网，没有经过杂乱辊杂乱和交叉铺网工序，纤网中纤维呈纵向排列，上层和下层聚乳酸短纤维网克重为5-40克/平米，厚度0.5-1.5mm。 

优选地，所述聚乳酸无纺布生产的步骤3)中，热熔复合时的烘干温度为100-140℃，生产线速度为50-60米/分，烘干时间2-5分钟，最终产品厚度1.2-3.5mm。 

本发明的有益效果在于： 

1、聚乳酸纤维三层纤网中上层聚乳酸短纤维无纺布作为表层，下层聚乳酸短纤维无纺布作为导流层，中间聚乳酸长丝无纺布作为隔离层，三层通过热熔复合的方式粘结成为一个整体无纺布，不需要常规尿裤生产过程中，导流层与表层无纺布通过喷胶复合的方法，极大增加表层和导流层无纺布之间的透气性。 

2、聚乳酸短纤维在梳理后，直接由道夫剥取成网，没有经过杂乱辊杂乱和交叉铺网，因而表层纤网中纤维主要呈现沿纵向排列，再加上聚乳酸纤维吸湿性较差(0.4％)，但却是一种导湿性很好的纤维，因而对尿液起到了一个良好的导湿、导流作用，特别有助于尿液沿纵 向流淌和下渗，不易产生侧漏，同时下层纤网也呈纵向排列，有助于尿液的纵向导流并快速下渗到吸收芯体中，能够将整个芯体的吸收能力充分利用起来。由于表层和底层纤网大多沿纵向排列，横向强力较低，因此中间聚乳酸长丝无纺布能够进一步增加上下层纤网的横向强力，使聚乳酸纤维复合体能承受住后续尿裤加工过程中所受到张力牵拉作用，另一方面中间聚乳酸长丝无纺布表面的小孔有助于上层下渗的尿液快速流到底层聚乳酸短纤维纤网上，而同时对于尿液的反渗起到了很好的隔离作用，避免由于尿液量过大而产生的回渗现象。 

3、为避免聚乳酸纤维软化点低，在开松梳理过程中易发生熔化而结成玉米粒而出现梳理困难的问题，在生产之前用亲水油剂处理聚乳酸纤维，增加纤维的含湿量和上油率，从而使开松和梳理过程更容易进行。 

总之，本发明采用聚乳酸纤维作为表层材料，利用聚乳酸纤维的天然抑菌性控制婴儿尿布疹产生的可能性，表层中的聚乳酸纤维给人体提供了充分的干爽性和光滑性(聚乳酸纤维表面光滑，截面为圆形)，此外中间聚乳酸长丝无纺布的隔离性有效阻止尿液的回渗，底层聚乳酸短纤维网中纤维纵向排列，提供良好的导流性，三层通过点粘结的复合，不施加任何粘合剂，成为了高透气性和具有良好导流、吸湿性的无纺布材料，同时具备聚乳酸纤维特有的抑菌和除异味特性，是一种具有全新理念的聚乳酸无纺卫生材料，具有非常好的市场前景。 

附图说明

图1为本发明纸尿裤的立体图。 

图中，1表层材料，2立体护围，3底膜，4粘接件，9弹力腰围。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细 描述。 

聚乳酸纤维、聚乳酸长丝无纺布，为马鞍山同杰良生物材料有限公司提供；亲水剂剂：购自浙江传化股份有限公司，型号为TF-629。 

在本发明的以下描述中，如无特别说明，所使用的手段均为本领域常规的技术手段。 

实施例1 

如图1，本发明提出的纸尿裤平摊时为近似长方形，四角设置有粘接件4(商品名称是尼龙粘扣带)，纸尿裤围在臀部、且粘接件粘接在一起即成为短裤的形状。所述纸尿裤的“内”，是指与身体接触的一面；摊开的时候即为“上”的方向。腰部设置有弧形的弹力腰围9。 

该纸尿裤包括由内向外的表层材料1、吸水芯层、底膜3，所述表层材料1为上层、中层和下层三层结构，具体为上层聚乳酸短纤维网，中层为聚乳酸长丝无纺布和下层聚乳酸短纤维网。聚乳酸长纤维无纺布上分布有孔径20目的导流孔。导流孔为上大下小的形状。 

中间层聚乳酸长丝无纺布为亲水型，克重为15-50克/平米，布面上均匀分布20目的导流孔，导流孔的制作方法是采用机械打孔，打孔针的针尖细、针杆粗，可打出上大下小的锥形孔。孔径上大下小，呈锥字形。 

制备方法： 

采用线密度为2.2dtex，长度为38mm的PLA纤维，首先在纤维表面喷洒亲水剂溶液，亲水剂浓度为12％，使纤维表面含有亲水剂浓度为0.5％。将聚乳酸短纤维经过喂入、开松、混合、罗拉式梳理机(单锡林双道夫的梳理成网系统)以及工作辊的细致分梳后，由双道夫剥取、转移出上、下两层纤维网，上层和下层聚乳酸短纤维网克重均为8克/平米，厚度均为0.5mm；位于双道夫中间的主动放卷装置将100％聚乳酸长丝无纺布退卷，夹在上、下两层聚乳酸短纤维网中 间，将三层纤网一起送入平网式热风穿透烘干机(常州市锦益机械有限公司平网热风烘干机，型号：ASBG961)进行热熔复合而成为一个整体，其中聚乳酸长丝无纺布克重为15克/平米，厚度0.2mm，布面上均匀分布有20目的导流孔，孔径上大下小，呈锥字形。三层聚乳酸纤维网在烘箱中的热风穿透式烘干温度为100℃，生产线速度为50米/分，烘干时间3min，最终产品厚度1.2mm，所得到的上、下层聚乳酸短纤维网的纵向/横向强力比值为16:1。 

将三层聚乳酸纤维网复合体切成32cm的规格，按照下述流程制备纸尿裤： 

1)绒毛浆粉碎、并与高分子混合成型(混合比例2.98:1，高分子：住友高分子吸水树脂，型号60N)； 

2)卫生纸包覆绒毛浆棉芯、压实； 

3)芯体分切成型； 

4)带导流层的聚乳酸纤维网复合体、底膜、护围施胶后包覆棉芯，复合压实； 

5)分切、折叠堆垛； 

6)计数入袋包装、成品装箱。 

实施例2 

结构和实施例1相同的纸尿裤的制备： 

采用线密度为3.3dtex，长度为51mm的PLA纤维，首先在纤维表面喷洒亲水剂，亲水剂浓度为10％，使纤维表面含有亲水剂浓度为0.8％。将将聚乳酸短纤维经过喂入、开松、混合、罗拉式梳理机以及工作辊的细致分梳后，由双道夫剥取、转移出上、下两层纤维网，上层和下层聚乳酸短纤维网克重均为20克/平米，厚度均为1.1mm；位于双道夫中间的主动放卷装置将100％聚乳酸长丝无纺布退卷，夹在上、下两层聚乳酸短纤维网中间，将三层纤网一起送入平网式热风穿透烘干机进行热熔复合而成为一个整体，其中聚乳酸长丝无纺布克重 为30克/平米，厚度0.35mm，布面上均匀分布有20目的导流孔，孔径上大下小，呈锥字形。三层聚乳酸纤维网在烘箱中的热风穿透式烘干温度为120℃，生产线速度为55米/分，最终产品厚度2.5mm，所得到的上、下层聚乳酸短纤维网的纵向/横向强力比值为14:1。 

将三层聚乳酸纤维网复合体切成28cm的规格，按照下述流程制备纸尿裤： 

1)绒毛浆粉碎、并与高分子混合成型； 

2)卫生纸包覆绒毛浆棉芯、压实； 

3)芯体分切成型； 

4)带导流层的聚乳酸纤维网复合体、底膜、护围施胶后包覆棉芯，复合压实； 

5)分切、折叠堆垛； 

6)计数入袋包装、成品装箱。 

实施例3： 

结构和实施例1相同的纸尿裤的制备： 

采用线密度为4.4dtex，长度为65mm的PLA纤维，首先在纤维表面喷洒亲水剂，亲水剂浓度为8％，使纤维表面含有亲水剂浓度为1％。将将聚乳酸短纤维经过喂入、开松、混合、罗拉式梳理机以及工作辊的细致分梳后，由双道夫剥取、转移出上、下两层纤维网，上层和下层聚乳酸短纤维网克重均为40克/平米，厚度均为1.5mm；位于双道夫中间的主动放卷装置将100％聚乳酸长丝无纺布退卷，夹在上、下两层聚乳酸短纤维网中间，将三层纤网一起送入平网式热风穿透烘干机进行热熔复合而成为一个整体，其中聚乳酸长丝无纺布克重为50克/平米，厚度0.5mm，布面上均匀分布有10目的导流孔，孔径上大下小，呈锥字形。三层聚乳酸纤维网在烘箱中的热风穿透式烘干温度为140℃，生产线速度为60米/分，最终产品厚度3.5mm，所得到的上、下层聚乳酸短纤维网的纵向/横向强力比值为12:1。 

将三层聚乳酸纤维网复合体切成14.5cm的规格，按照下述流程制备纸尿裤： 

1)绒毛浆粉碎、并与高分子混合成型； 

2)卫生纸包覆绒毛浆棉芯、压实； 

3)芯体分切成型； 

4)带导流层的聚乳酸纤维网复合体、底膜、护围施胶后包覆棉芯，复合压实； 

5)分切、折叠堆垛； 

6)计数入袋包装、成品装箱。 

产品测试: 

厚度根据标准GB/T 3820-1997测试，测试仪器是Y531测厚仪测试。 

强力测试采用YG(B)026H型电子织物强力机，按照标准GB/T3923.1-1997进行测试，测试布样规格为50mm*350mm。 

透湿性测试采用Lck—131透湿量测定仪，按照标准GB/T12704.2-2009测试，测试布样直径为70mm。 

透气性测试采用YG461E型织物透气性试验仪，按照标准GB/T5453-1997测试。调整测试压差为60Pa，选用喷嘴直径5mm。 

渗透性能测试参照GB/T 28004-2011附录A进行。 

吸水倍率(倍)测试：取无纺布试样，用感量0.01g天平称其质量作为吸前质量。用夹子夹住无纺布试样，使夹子夹口与试样纵向处于垂直状态，将试样连同夹子浸入约10cm深的(23±1)℃蒸馏水中，轻轻压住试样，使其完全浸没60s，然后提起夹子，使试样完全离开水面，垂直悬挂90s后，称其质量为吸后质量，然后按照下式计算吸水倍率 

吸水倍率(倍)＝(试样吸水后质量-吸前质量)/吸前质量，作5次取平均值，结果保留一位小数。 

降解性能：根据标准ISO14855:1999的方法和条件进行测试，标准的降解率≥90％。 

检测结果见下表1： 

表1：纸尿裤性能检测结果 

由实验结果可知，本发明的高透气性聚乳酸无纺布材料，具有导湿快，使液体能快速沿材料纵向分布，从而减少积聚和渗漏，防止回渗现象产生，同时具有抑菌和异味消除功能，且丢弃后可完全降解，是一种具有全新理念的纸尿裤用无纺布材料。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种高透气性聚乳酸无纺布纸尿裤，包括由内向外的表层材料、吸水芯层、底膜，纸尿裤两侧粘贴有立体护围，其特征在于，

所述表层材料为上层、中层和下层三层结构，上层和下层为聚乳酸短纤维网，中层为聚乳酸长纤维无纺布，所述聚乳酸长纤维无纺布上分布有孔径10-30目的导流孔。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸无纺布纸尿裤，其特征在于，所述聚乳酸短纤维网厚度为0.5-1.5mm；所述聚乳酸长纤维无纺布厚度为0.2-0.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的聚乳酸无纺布纸尿裤，其特征在于，所述聚乳酸长纤维无纺布上的导流孔为上大下小的形状。

4.权利要求1-3任一所述的聚乳酸无纺布纸尿裤的制备方法，其特征在于，包括聚乳酸无纺布生产和纸尿裤成型步骤，

其中聚乳酸无纺布生产包括步骤：

1)采用单锡林双道夫的梳理成网系统，且在双道夫中间设置有一个主动放卷装置，其上装有100％聚乳酸长丝无纺布；

2)对聚乳酸短纤维喷洒亲水剂，然后将聚乳酸短纤维经过喂入、开松、混合、罗拉式梳理机以及工作辊的细致分梳后，由双道夫剥取，转移出上、下两层聚乳酸短纤维网；

3)主动放卷装置转动放卷，将聚乳酸长丝无纺布夹在上、下两层聚乳酸短纤维网中间，将三层纤网一起送入热风穿透烘干机进行热熔复合而成为一个整体；

其中，纸尿裤成型包括步骤：

1)绒毛浆粉碎、并与高分子混合成型；

2)卫生纸包覆绒毛浆、压实，分切，得到成型的棉芯；

3)聚乳酸无纺布、底膜、立体护围施胶后包覆棉芯，复合压实，分切。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸无纺布生产的步骤1)中，聚乳酸长丝无纺布上有通过机械打孔而分布的导流孔。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸无纺布生产的步骤2)中，亲水剂为非离子型亲水剂，配制成质量浓度8-12％的溶液进行喷洒，最终聚乳酸短纤维网表面含有亲水剂浓度为0.5-1％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸无纺布生产的步骤2)中，聚乳酸纤维的线密度为2.2-4.4dtex，长度为38-65mm。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸无纺布生产的步骤3)中，热熔复合时的烘干温度为100-140℃，生产线速度为50-60米/分，烘干时间2-5分钟，最终产品厚度1.2-3.5mm。