CN106087253A - 一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗卫生护理用品领域，提供了一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法。本发明提供的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布包括层叠设置的两层纳米丝柔层、两层亲水层和纳米抗菌纤维层。其中，两层纳米丝柔层相对设置；两层亲水层与纳米抗菌纤维层设置于两层纳米丝柔层之间。纳米丝柔层包括多条纳米改性丝柔纤维，多条纳米改性丝柔纤维相互交错排布。本发明提供的这种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布具有突出的丝滑柔顺感。本发明提供了用于制造本发明提供的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法。

Description

一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法

技术领域

本发明涉及医疗卫生护理用品领域，具体而言，涉及一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布及其制造方法。

背景技术

非织造布，是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。它直接利用高聚物切片、短纤维或长丝通过各种纤网成形方法和固结技术形成的具有丝柔、透气和平面结构的新型纤维制品。相比于普通的布料，它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的。非织造布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。其应用领域相当广泛，包括医疗卫生、家庭装饰、跟装、工业和农业等。但是，现有非织造材料多采用棉纤维，棉纤维不能循环利用，且生产过程污染较大，成本较高，因此往往不能满足市场的需求，尤其是在医疗卫生用材料、纸尿裤等丝柔方面，其丝柔度和舒服度往往会使人感觉不舒适。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，该纳米纤维多组分复合丝柔非织造布具有优异的力学性能和突出的丝柔感。

本发明的另一目的在于提供一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法，该制造方法简单易操作。

本发明是这样实现的：

一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，包括层叠设置的两层纳米丝柔层、两层亲水层和纳米抗菌纤维层，两层纳米丝柔层相对设置，两层亲水层与纳米抗菌纤维层设置于两层纳米丝柔层之间，纳米丝柔层包括多条纳米改性丝柔纤维，多条纳米改性丝柔纤维相互交错排布。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，两层亲水层和纳米抗菌纤维层的表面均平整设置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，多条纳米改性丝柔纤维呈不规则形状。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的厚度为0.1-0.2毫米。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，任意一层亲水层设置于纳米抗菌纤维层与任意一层纳米丝柔层之间，两层亲水层分别设置在纳米抗菌纤维层的相对两侧。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，纳米抗菌纤维层包括多条纳米改性抗菌纤维，多条纳米改性抗菌纤维相互交错排布。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，纳米改性丝柔纤维和所述纳米改性抗菌纤维的直径小于500纳米。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，多条纳米改性抗菌纤维呈不规则形状。

一种上述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法，包括以下步骤：

纳米丝柔层的制备：聚丙烯、纳米弹性体和柔软母粒混合搅拌，将聚丙烯、纳米弹性体和柔软母粒形成的混合体进行加热、熔融、喷丝、铺网后，得到纳米丝柔层；

纳米抗菌纤维层的制备：将聚丙烯和抗菌剂混合搅拌后进行干燥，将干燥后的聚丙烯和抗菌剂形成的混合体进行加热、熔融、喷丝、铺网后，得到纳米抗菌纤维层；

热轧复合:将制备得到的两层纳米丝柔层和纳米抗菌纤维层进行热轧复合，纳米抗菌纤维层设置于两层纳米丝柔层之间，形成基础纳米纤维复合丝柔非织造布；

亲水层的制备：通过亲水后整理工艺将亲水剂增加至基础纳米纤维复合丝柔非织造布中，分别进入两层纳米丝柔层和纳米抗菌纤维层之间形成亲水层。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，抗菌剂包括纳米氧化锌和纳米银中的一种或多种。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，包括两层相对设置的纳米丝柔层和设置于两层纳米丝柔层之间的亲水层个纳米抗菌纤维层，纳米丝柔层由多条纳米改性丝柔纤维构成。该纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的力学性能十分优异，丝柔度高，手感舒适，抗菌性能和亲水性能好，能够满足医疗卫生用布的要求，同时可以回收再利用，节约资源，非常实用。本发明提供的一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法，首先通过熔融和喷丝工艺制备纳米丝柔层和纳米抗菌纤维层，再通过复合热轧工艺将纳米丝柔层和纳米抗菌纤维层复合在一起，最后通过亲水整理工艺加入亲水层，从而制备得到纳米纤维多组分复合丝柔非织造布。该制造方法简单，易于操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式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是本发明实施方式1提供的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的截面示意图；

图2是本发明实施方式2提供的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的截面示意图。

图中标记分别为：纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100、200；纳米丝柔层110、210；亲水层130、230；纳米抗菌纤维层140、240；纳米改性丝柔纤维121；纳米改性抗菌纤维131、241。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1，参照图1所示，

请参阅图1，本实施例提供了一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100，包括从上至下依次重叠设置的纳米丝柔层110、亲水层130、纳米抗菌纤维层140、亲水层130和纳米丝柔层110。

需要说明的是，为了满足不同领域、不同场合的需求，纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的大小形状均不做具体限制。为了使纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100更加的轻薄，柔软度更好，适用于更多的场合，在本实施例中，纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的厚度为0.1-0.2mm。需要说明的是，纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100每一层的厚度不做具体限制，在本实施例中，纳米丝柔层110的厚度为0.07-0.12mm，亲水层130的厚度大于0mm且小于或等于0.08mm，纳米抗菌纤维层140的厚度大于0mm且小于或等于0.05mm。

纳米丝柔层110包括多条相互交错排布的纳米改性丝柔纤维121，纳米改性丝柔纤维121由聚丙烯、纳米弹性体和柔软母粒经过熔融混合后喷丝工艺制成。在本实施例中，作为优选，多条纳米改性丝柔纤维121呈不规则交错排布。需要说明的是，不规则形状，是指多条纳米改性丝柔纤维121任意、随机地交错排布，多条无规则交错排布的纳米改性丝柔纤维121构成的纤维网状。纳米改性丝柔纤维121的无规则排布所形成的纳米丝柔层110是一种含有大量微孔的多孔膜材料，具有很大的比表面积。形态各异的纳米纤维膜，能够满足材料不同的力学性能要求。

聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，强韧的机械性，优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗多种有机溶剂性、抗溶解性。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。在本实施例中，纳米弹性体具有自修复功能。纳米弹性体的选材不作具体限制，包括热塑性纳米弹性体。柔软母粒在聚丙烯中具有分散性好、可纺性好的特点，可适当提高其力学性能，制造得到的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100不堵丝头、不断丝，可明显降低生产成本。

纳米丝柔层110是这样制备的：聚丙烯、纳米弹性体和柔软母粒混合搅拌，将聚丙烯、纳米弹性体和柔软母粒形成的混合体进行加热、熔融、喷丝、铺网后，得到纳米丝柔层110。

需要说明的是，这里聚丙烯、纳米弹性体和柔软母粒的添加比例不做具体限制。在本实施例中，作为优选，聚丙烯的含量大于90％，纳米弹性体和柔软母粒的含量的总和小于10％。

纳米抗菌纤维层140包括多条相互交错排布的纳米改性抗菌纤维131，纳米改性抗菌纤维131由聚丙烯和抗菌剂经过熔融混合后喷丝工艺制成。在本实施例中，作为优选，多条纳米改性抗菌纤维131呈不规则形状。

抗菌剂的选材不做具体限制，可以为一种或是多种，在本实施例中，作为优选，抗菌剂为纳米银。纳米银就是利用前沿的纳米技术将银纳米化。纳米技术出现，使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃。极少的纳米银可产生强大的杀菌作用，可在数分钟内杀死650多种细菌，广谱杀菌且无任何的耐药性，能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，无任何毒性反应，对皮肤也未发现任何刺激反应。

纳米抗菌纤维层140是这样制备的：将聚丙烯和抗菌剂混合搅拌后进行干燥，将干燥后的聚丙烯和抗菌剂形成的混合体进行加热、熔融、喷丝、铺网后，得到所述纳米抗菌纤维层140。

需要说明的是，这里聚丙烯和纳米银的添加比例不做具体限制。在本实施例中，作为优选，聚丙烯的含量大于90％，纳米银的含量的总和小于10％。另外，需要说明的是，纳米纤维具有很强的吸附力以及良好的过滤性、阻隔性、粘合性和保温性。纳米改性丝柔纤维121和纳米改性抗菌纤维131的直径均小于500nm。通常来讲，纳米纤维的直径越小，其比表面积就越大，复合材料的增强和增韧的效果就越好。

在本实施例中，将制备得到的两层所述纳米丝柔层110和所述纳米抗菌纤维层140进行热轧复合，纳米抗菌纤维层140设置于两层所述纳米丝柔层110之间，形成基础纳米纤维复合丝柔非织造布(图中未标注)。

聚丙烯为非极性分子结构，结晶度高，结构紧密且分子中无亲水基团，以致聚丙烯制备的非织造布吸湿性差，难以适应在一次性医疗、保健、卫生和超净化环境用品领域对吸湿性的要求。因此，聚丙烯非织造布要在这些领域得到广泛应用必须对其进行亲水后整理，以改善其吸湿性。通过亲水后整理工艺将亲水剂增加至基础纳米纤维复合丝柔非织造布中，分别进入两层纳米丝柔层110和纳米抗菌纤维层140之间形成所述亲水层130。如图1所示，两层亲水层130分别设置于两层纳米丝柔层110和纳米抗菌纤维层140之间。需要说明的是，在本实施例中，两层亲水层130和纳米抗菌纤维层140的表面均平整设置，两层纳米丝柔层110的表面可以平整设置，也可以进行压纹设置。在本实施例中，压纹设置的纹理不作具体限制，包括花形、链珠形以及波浪形等。

亲水层130选用的亲水剂不作具体限制，包括聚酯类、丙烯酸系类以及环氧类等。亲水剂通过亲水后整理工艺进入纳米丝柔层110和纳米抗菌纤维层140之间形成亲水层130。经亲水整理后，纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的亲水性和舒适性能够明显提高，同时抗静电性、柔软性以及抗污性也能得到改善。

表1为本实施例提供的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的性能参数列表。其中，克重参数测试方法请参照FZ/T60003-1991，厚度参数测试方法请参照FZ/T60004-1991，强度参数测试方法请参照FZ/T60005-1991，伸长率参数测试方法请参照FZ/T60005-1991，柔软度参数请参照FZ/T01054.3，抗菌指标参数请参照GB/T20944.2-2007，亲水时间参数和亲水倍率参数请参照FZ/T 60017-1993。

表1纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的性能参数列表

通过5组对比例的比较，可以得出以下结论：聚丙烯的含量大于90％，纳米弹性体和柔软母粒的含量小于10％时，纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的断裂强力横向大于等于15N，纵向大于等于28N，断裂伸长率小于等于200％，柔软度小于等于35mN，这些数据表明纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100具有良好的力学性能，尤其是对比例2中，柔软度和伸长率比其它几组对比例更高，这是因为在对比例2中，纳米弹性体的添加量要高于其它组，这说明，纳米弹性体能够改善聚丙烯的丝柔度。此外，5组对比例中，由于纳米抗菌纤维层和亲水层的设置，纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的抗菌指标达到99.9％，亲水时间小于等于1.5s，亲水倍率小于等于1000，这说明纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100具有优异的亲水性和抗菌性能。

本实施例提供的这种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100的与皮肤接触时亲肤感非常好，柔软、舒适、顺滑且毫无粗糙感。正是由于在聚丙烯中添加了纳米弹性体，具备了突出的丝柔感。纳米抗菌纤维层140和亲水层130的设计使得纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100具有优异的抗菌性和良好的亲水性。正是这种多组分复合结构使得纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100具有其它传统非织造布无法比拟的优势。纳米纤维多组分复合丝柔非织造布100可以回收再利用，节约成本，绿色环保，能够广泛地应用于制造婴幼儿纸尿裤、妇女卫生巾、成人失禁垫表面包覆布等产品。

实施例2，参照图2所示，

本实施例所提供的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布200，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

通过上述设计得到的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布已基本能解决提高非织造布丝柔度、抗菌性以及亲水性的问题，但本着进一步完善其功能的宗旨，设计者对该纳米纤维多组分复合丝柔非织造布进行了进一步的改良。

请参阅图2，本实施例提供了一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布200，包括从上至下依次重叠设置的纳米丝柔层210、亲水层230、纳米抗菌纤维层240、亲水层230和纳米丝柔层210。

纳米抗菌纤维层240包括多条相互交错排布的纳米改性抗菌纤维241，纳米改性抗菌纤维241由聚丙烯和抗菌剂经过熔融混合后喷丝工艺制成。在本实施例中，作为优选，多条纳米改性抗菌纤维241呈不规则形状。

抗菌剂的选材不做具体限制，在本实施例中，作为优选，抗菌剂为纳米氧化锌。纳米氧化锌由于具有纳米粒子特有的表面效应，容易与所接触的细菌产生亲和力，而具有杀菌能力。纳米氧化锌在含水介质中缓慢释放锌离子，锌离子逐渐地游离出来，由于锌离子的氧化还原性，当它和细菌细胞膜相结合时，与其中的有机物发生反应，破坏了蛋白质的结构，使其失去活性，达到杀菌目的。同时，纳米氧化锌表面的空穴会产生电子，直接参与反应，空穴数量越多就会产生更多的电子，其杀菌能力就增加。当细菌被杀死后，锌离子又会从菌体中游离出来，再与其它细菌接触，完成新的杀菌任务，所述显示出很强的杀菌活性。

纳米抗菌纤维层240是这样制备的：将聚丙烯和纳米氧化锌按一定重量比例混合搅拌后进行干燥，将干燥后的聚丙烯和纳米氧化锌形成的混合体进行加热、熔融、喷丝、铺网后，得到所述纳米抗菌纤维层240。

需要说明的是，这里聚丙烯和纳米氧化锌的添加比例不做具体限制。在本实施例中，作为优选，聚丙烯的含量大于90％，纳米氧化锌的含量的总和小于10％。

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

Claims (10)

1.一种纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，包括层叠设置的两层纳米丝柔层、两层亲水层和纳米抗菌纤维层，两层所述纳米丝柔层相对设置，两层所述亲水层与所述纳米抗菌纤维层设置于两层所述纳米丝柔层之间，所述纳米丝柔层包括多条纳米改性丝柔纤维，多条所述纳米改性丝柔纤维相互交错排布。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，两层所述亲水层和所述纳米抗菌纤维层的表面均平整设置。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，多条所述纳米改性丝柔纤维呈不规则交错排布。

4.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的厚度为0.1-0.2毫米。

5.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，任意一层所述亲水层设置于所述纳米抗菌纤维层与任意一层所述纳米丝柔层之间，两层所述亲水层分别设置在所述纳米抗菌纤维层的相对两侧。

6.根据权利要求1所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，所述纳米抗菌纤维层包括多条纳米改性抗菌纤维，多条所述纳米改性抗菌纤维相互交错排布。

7.根据权利要求6所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，每条所述纳米改性丝柔纤维和每条所述纳米改性抗菌纤维的直径小于500纳米。

8.根据权利要求6所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布，其特征在于，多条所述纳米改性抗菌纤维呈不规则形状。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述纳米丝柔层的制备：聚丙烯、纳米弹性体和柔软母粒混合搅拌，将所述聚丙烯、所述纳米弹性体和所述柔软母粒形成的混合体进行加热、熔融、喷丝、铺网后，得到所述纳米丝柔层；

所述纳米抗菌纤维层的制备：将聚丙烯和抗菌剂混合搅拌后进行干燥，将干燥后的所述聚丙烯和所述抗菌剂形成的混合体进行加热、熔融、喷丝、铺网后，得到所述纳米抗菌纤维层；

热轧复合：将制备得到的两层所述纳米丝柔层和所述纳米抗菌纤维层进行热轧复合，所述纳米抗菌纤维层设置于两层所述纳米丝柔层之间，形成基础纳米纤维复合丝柔非织造布；

所述亲水层的制备：通过亲水后整理工艺将亲水剂增加至所述基础纳米纤维复合丝柔非织造布中，分别进入两层所述纳米丝柔层和所述纳米抗菌纤维层之间形成所述亲水层。

10.根据权利要求9所述的纳米纤维多组分复合丝柔非织造布的制造方法，其特征在于，所述抗菌剂包括纳米氧化锌和纳米银中的一种或多种。