CN104367419A - 一种吸收性卫生制品用复合吸水纸及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，包括上隔离层、高分子吸水树脂、高蓬无纺布、下隔离层，高分子吸水树脂包括分布于上隔离层与高蓬无纺布之间的上层高分子吸水树脂和分布于高蓬无纺布与下隔离之间的下层高分子吸水树脂，各层间通过胶合或热合方式结合在一起，其特征在于，在幅宽方向上，高分子分布非均匀的，自中轴线至两侧，具有一个高分子分布面密度较高的中心区域。高分子通过在吸水纸中形成有效的分布梯度，能够显著改善吸水纸的吸收性能，改善高分子的利用率，降低生产成本。

Description

一种吸收性卫生制品用复合吸水纸及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于一次性卫生用品领域，尤其是涉及一种吸收性制品用复合吸水纸。

背景技术

纸尿裤芯体，是保障吸水锁水功能的核心部分，传统纸尿裤芯体，以高分子吸水材料及木浆混合，经湿强纸或亲水纺粘非织造布包覆而成，棉芯吸收体厚度较厚，而且这样的材质和结构，吸水后，水分容易堆积在注水部位不易扩散，由于凝胶阻滞的影响，高分子吸水材料利用率低，锁水能力也存在一定局限性，同时，因这种材质结构比较松散，一旦吸水，就会起团、断层，经过运动挤压，往往无法避免的出现芯体变形。随着制造工艺的进步，通过改进高分子吸水材料与木浆混合的方式，从三明治结构和均匀混合结构发展形成阶梯洒粉型，即沿吸收芯体厚度方向，高分子吸水材料与木浆比例不同，上层为高分子吸水材料与较多的木浆，中层为高分子吸水材料与较少的木浆、下层为木浆。这种吸收芯体具有良好的扩散性能及较低的回渗，但使用过程中，仍无法有效改善芯体变形。

一种改进后的复合吸收芯，能够改善芯体变形，该复合吸收芯体一般由上隔离层、中间支撑结构的蓬松无纺布、高分子吸水性树脂、上、下热熔胶层、下隔离层组成，也有部分厂商对吸收芯体做细微调整，改变上、下层隔离层材料的种类，或是湿强纸或亲水性纺粘布代替无尘纸，或者调整吸收芯体中高分子吸水树脂配比等。通常还有厂商在吸收芯体上压制网格或条纹，使吸收芯体表面更紧密更薄，使表面导流效果更好，但是，实际使用以上吸收芯体产品的过程中，常有一下几种弊端：

吸收芯体的SAP分布不能形成有效的分布梯度，以改进体液在被吸收性制品吸收时的分布。

吸收芯体的SAP大多被胶粘在上、下两层隔离层上，上、下分层明显。由此芯体遇尿液后，上层高分子吸水迅速膨胀，造成凝胶阻塞，严重影响二次吸收速度，导致表层干爽性下降。

吸收芯体上、下层通过热熔胶与中间蓬松无纺布粘合，若施胶量少，热熔胶粘附高分子吸水树脂，使得上层密实薄片及下层密实薄片无法与蓬松无纺布粘合，导致吸收芯体散层，无法生产。若施胶量多，会在无尘纸与蓬松无纺布间形成一层阻水的胶层，影响吸收速度。

由于上述弊端的存在，其高分子添加量受到一定的限制，为改善吸收性制品的吸收特性，只能采用更宽、更长的复合吸收芯。宽度加宽，制成产品后裆部较宽，穿着舒适度降低，长度加长，制成产品后整体的高分子利用率显著降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进了高分子分布复合吸收芯，在显著改善吸收特性的同时，还具有厚度尺寸小、工艺简单、成本较低的优点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种改进了高分子分布的复合吸水纸，包括上隔离层、高分子吸水树脂、高蓬无纺布、下隔离层，高分子吸水树脂包括分布于上隔离层与高蓬无纺布之间的上层高分子吸水树脂和分布于高蓬无纺布与下隔离之间的下层高分子吸水树脂，各层间通过胶合或热合方式结合在一起。

所述的上隔离层是指应用于吸收性制品中，面向使用者肌肤的面；

所述的下隔离层是指应用于吸收性制品中，远离使用者肌肤的面；

为便于理解本发明，复合吸水纸沿长度方向延伸的y方向，沿幅宽方向延伸的x方向、沿厚度方向延伸的z方向，沿x方向上，中轴线为l；

复合吸水纸高分子，在y方向是均匀分布的，具有±10％定量偏差；

复合吸水纸高分子，在x方向是非均匀分布的，具有自中轴线向边沿，高分子分布密度逐渐减小；在x方向形成一个具有相对较高分布密度的中央区域；

进一步所述中央区域宽度，占幅宽的10％～80％；

进一步所述中央区域宽度，占幅宽的20％～70％；

进一步所述中央区域宽度，占幅宽的30％～50％；

进一步所述中央区域高分子分布密度比两侧高分子分布密度高10％～90％；

进一步，所述中央区域高分子分布密度比两侧高分子分布密度高20％～80％；

进一步，所述中央区域高分子分布密度比两侧高分子分布密度高30％～70％；

进一步，所述中央区域高分子分布密度比两侧高分子分布密度高30％～50％；

复合吸水纸高分子，在z方向上是非均匀分布的，沿上隔离层至下隔离层具有分布梯度；下层高分子含量大于上层高分子含量；

进一步，所述上层高分子吸水树脂与下层高分子吸水树脂重量比为1:1～1:4。

进一步，为获得更好的z方向分布梯度，高蓬无纺布具有紧实面和蓬松面，由相对致密到相对松散的密度梯度式设计。紧实面为与上隔离层结合的表面；蓬松面为与下隔离层结合的表面；密实面可阻止细小高分子吸水树脂颗粒通过，防止细小高分子吸水颗粒或纤维漏出来。蓬松面可容纳高分子吸水颗粒。

所述吸收芯体上层蓬松无纺布的密实面和蓬松面的组分可以相同也可以不同，优选不同组分；使得蓬松面在容纳高分子吸水性颗粒后不至于与密实面分开，密实面和蓬松面间的剥离力在0.4N/25mm以上。

为增加亲水性，蓬松无纺布含有亲水性好的纤维素纤维，如黏胶纤维等。同时蓬松无纺布的蓬松面为细纤度纤维和粗纤度纤维的混合结构，细纤度纤维用以增加蓬松面的毛细作用，粗纤度纤维利于维持整个蓬松面的立体结构。

优选的高蓬松无纺布具有40克/M²至60克/M²的定量范围，厚度40mm至100mm。

为进一步获得，更好的吸收特性，上层高分子吸水树脂和下层高分子吸水树脂不同。这种不同可表现在多个方面，对于本发明而言，这种可利用技术特性差异主要表现在粒径分布、吸收量、保水量和加压吸收量、吸收速度几个方面。

通过基于不同商品型号的高分子，展开广泛的筛选，可以获得这种可利用的技术特性差异。

本发明的另一目的，通过一个更为简便的方式，来获得这些有益的高分子吸水树脂技术特性差异，从而改善复合吸收芯的吸收特性。

基于同一商品型号的高分子而言，通过改善的粒径分布的不同，获得吸收性能具有显著差异的高分子。这种性能的差异，能够用于改善复合吸收芯的吸收特性。当然，基于粒径分布获得高分子性能的改善，通过扩展至不同型号的高分子，能够进一步增强这种有益效果。

优选的上层高分子吸水树脂粒径，下层高分子吸水树脂粒径不同，下层高分子吸水树脂粒径小于上层高分子吸水树脂。

进一步，上层高分子吸水树脂粒径为20～40目。

进一步，下层高分子吸水树脂粒径分布为40～80目。

上述技术方案中，上隔离层为无尘纸或湿强纸或无纺布材料，优选为无尘纸材料。

本发明还提供该复合吸水纸的制备方法，包括如下步骤

1.上层高分子吸水树脂，经第一下料斗，落向高蓬无纺布与上隔离层结合的表面；

2.撒布有上层高分子吸水树脂的高蓬无纺布，与表面喷涂有热熔胶的上隔离层胶合后，经压合辊压合

3.下层高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布与下隔离层结合的表面；

4.撒布有下层高分子树脂，通过水平振动使高分子吸水树脂进入蓬松面，经与表面喷涂有热熔胶的下无尘纸胶合后，经压合辊压后

5.分切收卷。

为改进高分子x方向分布，在步骤1与步骤2之间、步骤3与步骤4之间还包括高分子横向分布调整的步骤；

为进行x方向分布的调整，在一个实施例给出了一个非限制性的方式，在高分子下料斗计量辊下方，有一组高分子分布板。分布板被安置在计量辊下方、基材幅面上方的一对平行的轴上，该分组分布板通过角度的调整，形成一组下料斗，通过形成的下料斗的下方的角度控制X方向上高分子的分布。

该组分布板，可以是具有孔的板，孔可以是非均匀的。

分布板的数量，可根据分切幅宽进行选择；

分布板的宽度，根据分布板被安置的高度，进行选择；优选的分布板形成的料斗下表面与幅面的宽度尽量接近，优选的为5～10mm；

优选的分布板形成的料斗上表面与计量辊尽量接近，优选的为5～10mm；

另一个非限制性的方式，计量辊的槽子深度是非均匀的。其按照分切规格和所需的X分布要求，中央区域对应部位的槽子较深。

对于本发明领域的技术人员，这一改进带来的有益效果是显而易见的：

(1)通过改进的高分子在x方向上的分布，能够有效提升各层间的粘合性能，降低高分子泄露量，带来的吸收性能的损失；

(2)通过改进的高分子在x方向上的分布，能够有效提升吸收性制品性能，由于中央接受体液较多的部位，含有更多的高分，锁水能力更强，表层干爽度更好。

(3)对于制造过程带来的有益效果也是显而易见的，由于边缘区域高分子更少，对于分切时，切刀的磨损也会有效减少。

优选的为进行z方向的分布改进，在步骤1之前，还可以包括高分子筛分步骤，高分子吸水树脂经粒径筛分,形成相对较粗的高分子和相对较细的高分子。

根据复合吸水纸用途的不同，选择符合相关技术标准的商品型号，例如纸尿裤用复合吸水纸，选择符合GB/T22905-2008标准的纸尿裤高吸收性树脂，通过筛分设备进行粒径筛分。符合GB/T22905-2008的纸尿裤高吸收性树脂，吸收性能指标如下

卫生用复合吸水纸，选择符合GB/T 22875-2008的卫生巾高吸收性树脂，其性能指标如下：

筛分可以通过多种方式完成，可以通过在商品型号的高分子中选择具有粒径分布差异的高分子来完成，也可以通过筛分设备来完成。

对于本发明而言，优选为通过筛分设备完成这一步骤，以获得更为精确粒径分布的较粗高分子吸水树脂和较细高分子吸水树脂。

筛分设备可以有多种选择，可选则气流筛分、机械筛分设备，作为示例，选择机械振荡筛作为筛分设备，形成相对较粗的高分子和相对较细的高分子。

为获得复合吸水纸性能的更大改善，筛分粒径的选择对于性能的改善至关重要。由于对于复合吸水纸性能要求的不同、所选原料的差异，对于筛分粒径选择，存有较大的差异。但一些重要需要考虑的因素包括，高分子粒径分布，不同粒径高分子在高蓬无纺布透过率、不同粒径的高分子吸收性能指标、复合吸水纸所需的吸收特性、复合吸水纸高分子定量要求等因素。

对于本发明而言，重要的是形成相对较粗和相对较细的高分子这一步骤，相对于不经这一步骤的制造方法而言，能够获得更优性能的复合吸水纸。对于同一高分子而言，吸液速度、凝胶强度、保水能力、加压吸收能力这些至关重要的吸收特性都与粒径存在密切关系，通过形成相对较粗和相对较细的高分这一步骤，能够让上高分子层、下高分子层形成两种不同特性的吸收层，从而改善整体的吸收性能。例如，由于而上层高分子由于粒径较大，吸液较慢，通液性能好，下高分子层吸收速度较快，流体能够更多的存储在下高分子层，从而提升吸收制品的干爽度。

由于上层高分子粒径较大，凝胶强度好、保水能力都得到提升，进一步减少反渗，改善吸收制品的干爽度。

另一方面，由于下高分子层粒径相对较细，高蓬松无纺布，能够容纳更多的高分子，从而改善了下层高分子的分布状态。能够减少凝胶阻滞的影响。同时，在不改变吸水纸幅宽的条件下，使得复合吸水纸吸收量的提升，从而使得上下高分子层形成不同目的吸收层成为可能，下层作为主要的流体存储层、上层作为防反渗、提升流体通液性、提升下层利用率。

由于不同目的的吸收层的形成，也为整个制造过程的带来了改进，由于上层高分子层作用的变化，其在整体高分子比重下降，从而降低上层施胶量，降低成本以及过大施胶量对吸收性能造成的不利影响。下层高分子粒径的改善，能够更多的分布进入高蓬无纺布，从而显著改善下隔离层与高蓬无纺布蓬松面的粘合强度，降低制造难度，同时也显著改善了复合吸水纸高分子脱落带来的吸收性能的损失。

进一步，为适应离线分切的需要，所述压合辊上可设置有能压印提供定位信息的压花。

本发明的有益效果是：

由于高分子能够形成有效的分布梯度，从而显著改善复合吸水纸的吸收特性，提高吸收性制品的性能；

同时由于具有有效的高分子分布梯度，能够显著的改善吸水纸的加工过程，减少原料损耗。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明高分子x方向分布调整的一种装置示意图

1.上隔离层     2.高蓬无纺布    3.下隔离层

4.较粗的高分子 5.较细的高分子  21.紧实面

22.蓬松面      6下料斗         7凹槽

8.计量轴       9.高分子分布板  10.高分子分布板固定轴

具体实施方式

如图1所示，本发明包括上隔离层1、高蓬松无纺布2、下隔离层3，高蓬无纺布2具有紧实面21和蓬松面22，上隔离层1和高蓬无纺布紧实面21间通过热合或胶合等方式结合在一起，上隔离层1和高蓬无纺布紧实面21间撒布有较粗的高分子4，高蓬无纺布蓬松面22和下隔离层3间通过热合或胶合方式结合在一起，高蓬无纺布蓬松面22与下隔离层3间撒布有较细的高分子5。

其制备方法是

(1)高分子吸水树脂，粒径筛分，形成相对较粗的高分子和相对较细的高分子。

(2)调整高分子下料斗下方的分布板角度，以形成x方向的分布梯度；

(3)相对较粗的高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布与高蓬无纺布的紧实面，与表面涂有热熔胶的上隔离层胶合后，经压合辊压合；

(4)相对较细的高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的蓬松面，并通过水平振动使高分子吸水树脂进入蓬松面，与表面喷涂有热熔胶的下无尘纸胶合后，经压合辊压后；

(5)分切收卷；

实施例1

(1)选择日本触媒W211高分子吸水树脂，性能指标如下

(2)通过振荡筛，经40目筛网筛分，形成大于40目较细高分子吸水树脂和小于40目的较粗的高分子吸水树脂。

(3)调整第一下料斗下高分子分布板角度，使形成的限位区域下方宽度为幅宽的50％；

(3)小于40目的高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的紧实面，与表面涂有热熔胶的上无尘纸胶合后，经压合辊压合；

(4)调整第二下料斗下高分子分布板角度，使形成的限制区域下方宽度为幅宽的80％；

(4)大于40目的高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的蓬松面，并通过水平振动使高分子吸水树脂进入蓬松面，与表面喷涂有热熔胶的下无尘纸胶合后，经压合辊压后；

(5)分切收卷既得。

实施例2

吸水纸规格

(1)选择日本触媒W211高分子吸水树脂，不经筛分，按现有技术进行制备，制作。

(2)按上层高分子添加量，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的紧实面，与表面涂有热熔胶的上无尘纸胶合后，经压合辊压合；

(4)按下层高分子添加量，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的蓬松面，并通过水平振动使高分子吸水树脂进入蓬松面，与表面喷涂有热熔胶的下无尘纸胶合后，经压合辊压后；

(5)分切收卷既得。

实施例3

(1)选择日本触媒W101高分子吸水树脂，性能指标如下

通过振荡筛，经20目、40目、80目筛网筛分，形成20～40目较粗高分子吸水树脂和40～80目的较细的高分子吸水树脂。

(2)调整第一下料斗下高分子分布板角度，使形成的限位区域下方宽度为幅宽的50％；

(2)20～40目的高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的紧实面，与表面涂有热熔胶的上无尘纸胶合后，经压合辊压合；

(3)调整第二下料斗下高分子分布板角度，使形成的限位区域下方宽度为幅宽的40％；

(3)40～80目的高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的蓬松面，并通过水平振动使高分子吸水树脂进入蓬松面，与表面喷涂有热熔胶的下无尘纸胶合后，经压合辊压后；

(4)分切收卷既得。

实施例4

(1)选择日本触媒W101高分子吸水树脂，不经筛分，按现有技术进行制备，制作。

(2)按上层高分子添加量，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的紧实面，与表面涂有热熔胶的上无尘纸胶合后，经压合辊压合；

(4)按下层高分子添加量，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布的蓬松面，并通过水平振动使高分子吸水树脂进入蓬松面，与表面喷涂有热熔胶的下无尘纸胶合后，经压合辊压后；

(5)分切收卷既得。

实施例5

表1 实施例1、实施例2测试结果

表1 实施例3、实施例4测试结果

测试方法

1.定量：截取一定面积的试样，称重。重量除以面积，即为定量；

2.滑渗量，GB/T28004-2011附录B

3.回渗量(3次)参考GB/T28004-2011附录B改进

改动部分如下：

第一次，测试液自漏斗自由流到试样表面，同时开始计时，5min时，再次用漏斗注入同量的测试液，同时开始计时，10min时，再次注入同量的测试液，同时开始计时，10min时，迅速将一直质量的Φ110mm滤纸若干层放到试样表面，同时将标准压块(Φ100mm,质量1.2kg)压在滤纸上，重新开始计时，加压1min时将标准压块移去，用天平称量试样表面滤纸的质量。

3.吸收量GB/T8939-2008

将试样置于筛网中，用凉感0.01g天平称取其质量(吸前质量)。浸入约10cm深的23±1℃蒸馏水中，使其完全浸没60s,然后提起筛网，悬挂90s后，称其质量(吸收质量)，吸水量＝吸收质量-吸前质量；

4.剥离强度(180°剥离强度)参考GB/T8939-2008附录D

取试样，将正面向下放在平面上，垂直于长度方向相隔100mm画两条直线B和C，一侧直线外相隔10mm再画一条直线A；

将试样测试隔离层与其他层，轻轻剥离至A出，用试样夹沿线A夹齐，挂起，使试样长度方向与水平面垂直，下夹平行于上夹夹住其他层，放手，使其他层在下夹重力下呈与胶面180°的剥离状态，待剥至线B处开始计时，剥离至C处停止计时，即得到该试样的剥离时间。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，包括上隔离层、高分子吸水树脂、高蓬无纺布、下隔离层，高分子吸水树脂包括分布于上隔离层与高蓬无纺布之间的上层高分子吸水树脂和分布于高蓬无纺布与下隔离之间的下层高分子吸水树脂，各层间通过胶合或热合方式结合在一起，其特征在于，在幅宽方向上，高分子分布非均匀的，自中轴线至两侧，具有一个高分子分布面密度较高的中心区域。

2.根据权利要求1所述的一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，其特征在于，所述中心区域宽度占幅宽的40～80％。

3.根据权利要求1所述的一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，其特征在于，所述中心区域高分子定量较两侧高30％～80％。

4.根据权利要求1所述的一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，其特征在于,高蓬无纺布具有紧实面和蓬松面，由相对致密到相对松散的密度梯度式设计。

5.根据权利要求1所述的一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，其特征在于,高蓬无纺布克重为40克每平方米至60克每平方米，厚度为40mm至100mm。

6.根据权利要求1所述的一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，其特征在于上层高分子吸水树脂粒径，下层高分子吸水树脂粒径不同，下层高分子吸水树脂粒径小于上层高分子吸水树脂。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的一种吸收性卫生制品用复合吸水纸，其特征在于，所述上层高分子吸水树脂与下层高分子吸水树脂重量比为1:1-1:4。

8.一种制备权利要求1所述的吸收性制品用复合吸水纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)上层高分子吸水树脂，经第一下料斗，落向高蓬无纺布与上隔离层结合的表面；

(2)撒布有上层高分子吸水树脂的高蓬无纺布，与表面喷涂有热熔胶的上隔离层胶合后，经压合辊压合

(3)下层高分子吸水树脂，经高分子下料斗均匀撒布于高蓬无纺布与下隔离层结合的表面；

(4)撒布有下层高分子树脂，通过水平振动使高分子吸水树脂进入蓬松面，经与表面喷涂有热熔胶的下无尘纸胶合后，经压合辊压后；

(5)分切收卷；

其特征在于步骤(1)与步骤(2)之间、步骤(3)与步骤(4)之间还包括高分子横向分布调整的步骤。

9.根据权利要求1所述的吸收性制品用复合吸水纸的制备方法，其特征在于步骤(1)之前还包括高分子筛分，形成相对较细和相对较粗的高分子的步骤。

10.一种包括权利要求1所述的吸收性制品用复合吸水纸的吸收性制品，包括透液性顶片、吸收芯、透气不透液底片，其特征在于，所述吸收芯为衬纸或10～13gsm亲水纺粘非织造布包覆所述复合吸水纸构成，所述复合吸水纸上隔离层朝向透液性顶片，下隔离层朝向透气不透液底片。