CN105593429A - 具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品、尿布和湿纸巾及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品、尿布和湿纸巾及其制造方法。具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品包含纳米锌沸石溶液，该纳米锌沸石溶液由水和与水混合的具有1nm至990nm尺寸的锌沸石催化剂构成，但是不含防腐剂。

Description

具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品、尿布和湿纸巾及其制造方法

技术领域

发明构思的示例性实施方式涉及具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品及其制造方法，更具体地，涉及可应用于对人体无害的无纺布产品的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品，例如湿纸巾、尿布、擦拭纸(手帕纸)或类似物，及其制造方法。

背景技术

尿布、湿纸巾、擦拭纸、卫生巾或类似物在与人皮肤接触时发挥它们的作用。

接触人体皮肤的传统的无纺布产品包括无防腐剂的药物，以防止发霉或细菌滋生。这种无防腐剂的药物是酒精化学品并产生独特的气味。因此，单独地使用合成香料来除去此种独特气味，这对人体是有害的。

同样，无防腐剂药物为酒精，与皮肤接触暴露空气中后会挥发掉。因此，无防腐剂药物经过长时间使用后无防腐剂的能力可能会降低。除了无防腐剂药物之外油脂可能被添加来克服挥发的问题，但是这可能会对皮肤黏膜造成损伤。

随后，多种无防腐剂的制品用来去除有害物质，例如霉菌、病毒、细菌或类似物。

许多制造商感到生产一种人工防腐剂替代物很有必要，但替代物的商业化由于价格昂贵和缺乏技术技能而失败。最近，使用具有防腐作用的天然提取物的产品已被开发，但是，由于独特的气味和颜色、低安全性、抗菌谱窄、难以形成等因素，这种天然活性提取物特别难以商业化。不同提取物的纯化物，如日扁柏素是金钟柏提取物，厚朴酚是木兰提取物，DF-100是葡萄柚提取物，等等，已经商业化，但仍有一个很微弱的防腐效果的问题。

发明内容

本发明的技术目标

根据示例性实施方式，本发明构思提供不使用防腐剂的具有高的抗细菌和抗病毒性能的抗真菌、抗细菌和抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品、尿布和湿纸巾及其制造方法。

根据另一个示例性实施方式，本发明构思提供对人皮肤具有抗真菌、抗细菌和抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品、尿布和湿纸巾及其制造方法。

本发明的技术方案

根据本发明构思的一个示例性实施方式，无防腐剂的无纺布产品包括纳米锌沸石溶液和无纺布。该纳米锌沸石溶液由水和与水混合的1纳米至990纳米尺寸的锌沸石催化剂组成。这种无纺布含有纳米锌沸石溶液但不含防腐剂。

此时，水和锌沸石催化剂的重量比为每1g锌沸石500至5000g水。

同时，纳米锌沸石溶液可以是锌沸石催化剂插入到水粒子中的形态。

同时，锌沸石颗粒的结构可以是菱形晶体被立方晶体(cubecrystal)包裹，随后，立方晶体被网状晶体(netcrystal)包裹。

根据本发明构思的另一个示例性实施方式，本发明构思提供由具有抗真菌、抗细菌和抗病毒效果的无防腐剂的无纺布构成的尿布。

根据本发明构思的又一个示例性实施方式，本发明构思提供由具有抗真菌、抗细菌和抗病毒效果的无防腐剂的无纺布构成的湿纸巾。

根据本发明构思的还有一个示例性实例，用于制造具有抗真菌、抗细菌和抗病毒效果的无防腐剂的无纺布的方法包括通过用电子友好型催化剂对沸石粉末进行置换(substituting，取代)来制造锌沸石催化剂。该方法包括制备液体锌沸石，包括通过雾化(atomizing，粉化)锌沸石催化剂制备包含1nm至990nm粒径的锌沸石催化剂。该方法包括通过用水稀释液体锌沸石制备纳米锌沸石溶液。该方法包括通过浸泡或喷雾的方式将纳米锌沸石注入到无纺布中。

这时，在制备锌沸石催化剂和液体锌沸石之间可以进一步包括熟化锌沸石催化剂。

液体锌沸石可以包括水和按重量计0.1％至2％的锌沸石催化剂。

此时，溶剂可以是PH值为7至8的蒸馏水或水，纳米锌沸石溶液可以包括溶剂和按重量计0.1％至2％的液体锌沸石。

此外，制备液体锌沸石可以包括在一个存储罐里将研磨剂与锌沸石催化剂混合，将与研磨剂混合的锌沸石催化剂转移到处理罐中并且通过纳米加工使其雾化，将雾化的锌沸石催化剂转移到背压控制箱中并且控制背压，以及搅拌与研磨剂混合的金属沸石催化剂，雾化、背压控制和搅拌可以在一定时间内重复循环。

这种无纺布产品可以是湿纸巾，其中利用浸泡或喷雾的方式将锌沸石溶液注入到无纺布中可以是浸泡具有比无纺布重3-3.5倍的重量的锌沸石溶液。

这种无纺布产品也可以是尿布，其中利用浸泡或喷雾的方式将锌沸石溶液注入到无纺布中可以是利用喷嘴将锌沸石溶液喷到无纺布中。

本发明效果

根据本发明构思，具有高效抗菌、抗病毒的不含防腐剂或油脂的无纺布产品可以通过将液体锌沸石加入到无纺布中来制造。

这种无纺布同样可应用于干燥产品，即使是例如尿布的抗菌产品，可将量很少且高浓度的液体喷雾到无纺布产品中。

同样，无纺布产品含有极少量的锌沸石和水，不仅对人体无害且有高持久性，而且能去除霉菌、细菌和病毒。

附图说明

图1是作为本发明构思的示例性实施方式的无纺布产品实例的尿布的图解；

图2是作为本发明构思的示例性实施方式的无纺布产品另一实例的湿纸巾的图解；

图3是示出应用于本发明构思的沸石的晶体结构的图解；

图4是示出具有抗真菌、抗细菌和抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品的制造方法的流程图；

图5是示出图4的锌沸石催化剂的制备方法的图解；以及

图6是示出图4的通过使锌沸石催化剂最少化来制备液体锌沸石中的每个组件的框图。

具体实施方式

参照附图将在以下更充分地描述各种示例性实施方式，其中说明一些示例性实施方式。

图1是示出了作为根据本发明构思的示例性实施方式的无纺布产品1的实例的尿布2的示意图。图2示出了作为根据本发明构思的示例性实施方式的无纺布产品1的另一实例的湿纸巾6的示意图。

如图1和图2中所示，无纺布产品(或非织物产品)1包括纳米锌沸石溶液200和无纺布3。

纳米锌沸石溶液200包括水150和与水混合的具有1nm至990nm的尺寸的锌沸石催化剂100。

沸石是对于水合物矿物的统称词，并具有由硅(Si)和铝(Al)制成的多孔晶体。更具体地讲，沸石具有铝硅酸盐的结构，其中SiO₄ ^4-和AlO₄ ^5-的四面体在三维空间中通过氧被无限连接。沸石是结晶材料并具有表面积为500m²至900m²的高接触表面积和具有相同的形状和尺寸的孔，这使其能够形状选择性地执行催化作用。

如果用电子友好型(或亲电子型)催化剂对沸石进行置换并用水稀释，所述沸石变成锌沸石，作为经由容易的电子转移的氧化还原反应和通过结合和分解来连续吸附和除去的结果，所述锌沸石通过吸附和分解引起细菌感染的霉菌和细菌性真菌(bacteriomycota)而具有持续的抗菌和除臭效果并且对人体安全。

锌沸石催化剂100具有纳米级尺寸。纳米级尺寸的锌沸石催化剂可以不伤害到人体，可与水充分混合，并且不容易从无纺布上脱落。

纳米级尺寸的锌沸石催化剂100具有优良的抗菌、抗病毒、抗真菌和除臭效果，并且效果持续时间不可预测地长。此时，在锌沸石的颗粒尺寸为1nm至990nm的情况下所述抗菌和除臭效果优异，同时持续时间变长。

纳米级尺寸的锌沸石催化剂100同时执行抗菌、抗病毒、抗真菌和除臭功能。因此，可以不需要另外的防腐剂。

将锌沸石催化剂100与水150混合。此时，锌沸石催化剂100具有插入水150粒子内部的锌沸石催化剂的结构。因此，所述锌沸石不容易从无纺布上脱落。

水150和锌沸石催化剂100之间的重量比优选为每1克锌沸石催化剂500g至5000g水。当所述锌沸石以此重量比稀释时，所述抗菌、除臭以及抗病毒的效果最大化。此时，如果每1g锌沸石催化剂超过5000g水，则纳米锌沸石溶液200可能不是高密度的，这导致未能在尿布2等类似产品上显示出效果。

另外，如果每1g锌沸石催化剂小于500g水，则所述锌沸石催化剂可能粘在一起，造成表面张力的降低，并因此引起性能的恶化。伴随而来的是，当将锌沸石溶液喷雾时，喷嘴可能被堵塞。

对于尿布而言，锌沸石催化剂100和水150之间的比值优选为每1克锌沸石催化剂900g至1100g水。

同时，锌沸石催化剂的颗粒优选具有如图3所示的probest导向(guide)晶体结构。所述probest结构是菱形晶体被立方体晶体包裹以及所述立方体晶体被网状晶体(netcrystal)包裹的结构，这使其具有改进的催化剂的置换能力。

此时，无纺布产品1可以是如图1中所示的尿布2。对于尿布2而言，可能无需将纳米锌沸石溶液200施加至人体可能不接触的部分，只有人体可能接触的部分需要包含纳米锌沸石溶液200。此外，当人体接触尿布2时，不应该感受到潮湿。因此，有必要均匀地施加少量高密度的纳米锌沸石溶液200。

此时，纳米锌沸石溶液200可以通过用喷嘴对纳米锌沸石催化剂进行喷雾制得。所述纳米锌沸石是纳米级的，其可以与水以高密度进行混合。另外，所述纳米锌沸石能够作为纳米级进行喷雾处理，并且不会引起喷嘴管中的堵塞。

不同于以上所述，无纺布产品1可以是如图2所示的湿纸巾6。此时，湿纸巾6被浸泡或喷雾并被包含在纸巾外壳7中，并可以将湿纸巾6浸泡在3至5倍的水中直至达到湿纸巾6的重量。同时，无纺布产品1的实施方案并不限于尿布或湿纸巾。无纺布产品1包括卫生巾(sanitarypad)或纱布并且指的是所有不会经历织造工艺的织物产品。

图4是示出了用于制备具有抗菌和抗病毒效果的无纺布产品的方法的框图。

如图4所示，用于制备具有抗菌和抗病毒效果的无纺布产品的方法S10包括通过用电子友好型催化剂对沸石粉末进行置换来制备锌沸石催化剂(S11)、通过雾化所述锌沸石催化剂来制备具有1nm至990nm的颗粒尺寸的液体锌沸石(S12)、通过用溶剂稀释所述液体锌沸石来制备纳米锌沸石溶液200以及通过浸泡或喷雾将纳米锌沸石溶液200注入(或浸渍)到无纺布中。

详细地说，如图2中所示，用电子友好型催化剂对沸石粉末110进行置换，以制备锌沸石催化剂100。

沸石能够担载金属或金属氧化物。因此，可以用诸如银(Ag)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、钛(Ti)、镁(Mg)、铂(Pt)、钯(Pd)、锆(Zr)或铑(Rh)的电子友好型催化剂120进行置换，来代替铝或硅(Si)。

金属离子(如银和铜)具有很强的抗菌作用，然而由于其反应成各种化学物质的特性导致其可能不容易被单独地使用。也就是说，如果金属离子用于人体，则可能产生不利的影响，例如抑制相对于细胞膜的输入/输出以及扰乱细胞代谢。通过用至少一种或多种金属(如银、铜等等)来对沸石进行置换，所述金属可以是沸石的一部分而不只是与沸石混合，因而不会与化学物质发生反应，从而使得所述金属离子可以具有抗真菌、抗细菌、抗病毒和除臭的效果。可以通过将沸石粉末110浸泡在液体电子友好型催化剂120中来制备沸石催化剂100。

在上述阶段中，锌沸石催化剂100可以首先被研磨。当它被研磨时，锌沸石催化剂100变得具有更高的粘度。当锌沸石催化剂100在研磨时被搅拌，可以制备出更均匀的锌沸石催化剂100。

将锌沸石催化剂100熟化一定的时间(例如，两天或三天)是优选的。在所述熟化过程中，液体电子友好型催化剂120对沸石粉末110置换得更加出色。

然后，对锌沸石催化剂100实施雾化工艺(atomizingprocess，或粉化处理)，以使得每个颗粒尺寸为1nm至990nm。此阶段是用于制备雾化的锌沸石催化剂100和用于雾化的包含液体溶剂的液体锌沸石(未示出)。也就是说，当通过针对锌沸石催化剂100的雾化工艺使得颗粒尺寸变为1nm至990nm时，接触到周围物体的颗粒的面积变得更大，从而使抗真菌、抗细菌、抗病毒和除臭效果最大化。

为此，锌沸石催化剂100在存储罐210中与研磨剂60混合。研磨剂60可以是钛、金刚石等等，并且尺寸可以为0.05mm至0.5mm。另外，锌沸石催化剂100处于半固体状态，而且一定量的液体溶剂与所述锌沸石催化剂混合以用于湿处理。

此时，所述混合可在存储罐210中进行，在所述存储罐中安装了用于在未被固化的情况下将锌沸石催化剂100与研磨剂60混合的搅拌装置。

然后，将与研磨剂60混合的锌沸石催化剂100转移到处理罐220，用于通过纳米加工(或纳米处理)雾化。在此阶段中，采用混合器222以将锌沸石催化剂100与研磨剂60混合。然后，研磨剂60将锌沸石催化剂100的每一个颗粒研磨成纳米级。此时，压力是研磨过程中的一个重要因素，因此，在处理罐220中准备了压力计224。此时，当调整压力时，存储罐可能并不在所产生压力的控制之下。

将雾化的锌沸石催化剂100转移到背压控制箱230，所述背压控制箱控制输入至处理罐220的压力输入和来自处理罐220的压力输出。此时，背压控制箱230包括控制背压的马达(或发动机)232。

将纳米过滤器226安装在背压控制箱230和处理罐220之间。纳米过滤器226不会使具有大于990nm的尺寸的颗粒通过并且使所述具有大于990nm的尺寸的颗粒继续在处理罐220中雾化。

可以在单个循环中执行所述加工(或处理)。然而，通过将锌沸石催化剂100转移到存储罐210、处理罐220和背压控制箱230，可以重复几十个循环或数千个循环，从而连续地制备更优选尺寸的液体锌沸石(或液态锌沸石)。

每一个通过纳米加工制备的液体锌沸石的颗粒尺寸(粒径)优选为1nm至990nm，这是因为，如果颗粒尺寸大于990nm，则抗菌和除臭效果不足，并且如果颗粒尺寸小于3nm，则液体锌沸石可以渗透皮肤引起对人体的危害。

一旦将被电子友好型催化剂120置换了的锌沸石催化剂100雾化成纳米级，则抗菌、抗病毒、抗真菌和除臭效果变得优异，且效果持续时间变得长至无法预测。在所述液体锌沸石的颗粒尺寸为1nm至990nm的情况下，不仅持续时间变得更长，而且抗菌除臭效果优良。

在此之后，通过用溶剂稀释所述液体锌沸石制备液体纳米锌沸石溶液200。

所述溶剂可以为pH为7至8的纯蒸馏水或水或蒸馏水。另外，相对于1g的溶剂，可以混合0.1wt.％至10wt.％的液体锌沸石，并且锌沸石催化剂的尺寸d优选为1nm至990nm。

根据该制备方法制备的纳米锌沸石溶液200具有1nm至990nm的粒径。此时，所述锌沸石催化剂收集细菌，并且电子友好型催化剂120使得所述细菌和气味瓦解。也就是说，抗菌和除臭性能可基本通过实际上瓦解细菌来实现。

如果被电子友好型催化剂120置换了的所述沸石颗粒被分成1nm至990nm的纳米级，则抗菌剂和除臭效果优良，而且效果持续时间可以被延长，例如，甚至约3个月。

因此，相较于传统的液体抗菌除臭剂(其效果持续时间很短并通常用于除臭)的功能和效果，所述产品的功能和效果要优良得多，而且用于空气净化器的维持成本可以相比于常规空气净化器而减少。此外，所述产品是由无机物制成的，因此没有被分解和二次污染。此外，通过吸附和瓦解引起的细菌感染的霉菌和细菌它产生出接近自然的空气净化效果。

在此之后，通过浸泡或喷雾执行S14：将纳米锌沸石溶液200注入到无纺布中。

虽然已经通过参照其示例性实施方式对本发明进行了具体的展示和描述，但是可以理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下可以在其中的形式和细节上进行各种改变。

工业实用性

本发明适用于可与人体接触的无纺布产品，例如湿纸巾、尿布和清洁纸巾等。

Claims (15)

1.一种具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品，包括：

纳米锌沸石溶液，其由水和与水混合的具有1nm至990nm尺寸的锌沸石催化剂构成；以及

无纺布，其包含所述纳米锌沸石溶液，不含防腐剂。

2.权利要求1的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品，其中在所述水和所述锌沸石催化剂之间的重量比是每1g锌沸石500g至5000g水。

3.权利要求1的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品，其中所述纳米锌沸石溶液具有插入到水粒子中的所述锌沸石催化剂的形态。

4.权利要求1的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品，其中所述锌沸石催化剂的粒子具有这样的结构：菱形晶体被立方晶体包裹，并且立方晶体被网状晶体包裹。

5.权利要求1的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品，其中所述无纺布是用于湿纸巾、卫生巾和尿布中的一种。

6.一种尿布，由权利要求1至4中任一项所述的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品制成。

7.一种湿纸巾，由权利要求1至4中任一项所述的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品制成。

8.用于制造权利要求1至4中任一项所述的具有抗真菌、抗细菌、抗病毒效果的无防腐剂的无纺布产品的方法，包括：

通过电子友好型催化剂对沸石粉末进行置换来制备锌沸石催化剂；

通过湿纳米加工使所述锌沸石催化剂雾化来制备具有1nm至990nm粒径的锌沸石催化剂的液体锌沸石；

通过用溶剂稀释所述液体锌沸石制备纳米锌沸石溶液；以及

通过浸泡或喷雾将所述纳米沸石溶液注入到所述无纺布中。

9.权利要求8所述的方法，其中熟化所述锌沸石催化剂被进一步包括在所述制备锌沸石催化剂和所述制备液体锌沸石之间。

10.权利要求8所述的方法，其中所述液体锌沸石是通过将水和按重量计0.1％至0.12％的所述锌沸石催化剂混合而制备的。

11.权利要求10所述的方法，其中所述溶剂是pH值为6至8的蒸馏水或水；以及

其中所述纳米锌沸石溶液是通过将所述溶剂和按重量计0.1％至2％的所述液体锌沸石混合而制备的。

12.权利要求8所述的方法，其中所述制备液体锌沸石包括：

在存储罐中将所述锌沸石催化剂与研磨剂混合；

将与研磨剂混合的所述锌沸石催化剂转移到处理罐中以通过纳米加工使其雾化；

通过将雾化的锌沸石催化剂转移到背压控制箱中控制背压；和

搅拌与研磨剂混合的金属沸石催化剂；以及

其中所述雾化、所述背压控制和所述搅拌在一定时间内重复循环。

13.权利要求8所述的方法，其中所述沸石颗粒的结构是菱形晶体被立方晶体包裹，并且立方晶体被网状晶体包裹。

14.权利要求8所述的方法，

其中所述无纺布产品是湿纸巾，以及

其中通过浸泡或喷雾将所述纳米锌沸石溶液注入到所述无纺布中是浸泡比所述无纺布重3至3.5倍重量的锌沸石溶液。

15.权利要求8所述的方法，

其中所述无纺布产品是尿布，以及

其中通过浸泡或喷雾将所述纳米锌沸石溶液注入到所述无纺布中是利用喷嘴将所述锌沸石溶液喷雾到无纺布中。