CN107780051A

CN107780051A - 一种含片状天然花草的无纺布及其制造工艺

Info

Publication number: CN107780051A
Application number: CN201711209469.6A
Authority: CN
Inventors: 何忠
Original assignee: Zhejiang Environmental Protection Technology Co Ltd Dekang
Current assignee: Zhejiang Environmental Protection Technology Co Ltd Dekang
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2018-03-09

Abstract

本发明公开了一种含片状天然花草的湿法水刺无纺布及其制造工艺，属于无纺布技术领域。含片状天然花草的无纺布，其包括无纺布纤维层和若干片状花草，片状花草散落于无纺布纤维层上；每片片状花草上方呈网状覆盖有若干条纤维，纤维跨越片状花草本体的至少一部分后两端嵌入无纺布纤维层中，使片状花草被紧固于无纺布纤维层中。本发明无需添加精华液即可使无纺布材料具有天然花草的功效，且通过合理设置工艺顺序和参数，能够使片状或块状的天然花草均匀分散至无纺布面层中，并保持花草的天然形态。

Description

一种含片状天然花草的无纺布及其制造工艺

技术领域

本发明属于无纺布技术领域，具体涉及一种含片状天然花草的无纺布及其制造工艺。

背景技术

现有的无纺布如果让其具有特殊的花草成分，一般采取以下方法:

将花草经物理和化学方法，将其主要成分提取出来，制成精华液，再用涂布的方法，将精华液涂到无纺布上。这些产品由于要通过物理或化学的办法，先提取花草中的主要成分，而在提取过程中往往会部分破坏其有效成分。有的花草品种经物理和化学方法提取后，其性能会有很大的改变。其次在无纺布生产过程中要增加精华液提取和添加设备，生产成本很高，而且假如在涂精华液的过程中工艺控制不当，还会造成精华液挥发，功效下降。因此，目前在无纺布生产过程中较少采用这种方式，大部分采用向无纺布制成品中加入精华液稀释液，使得该产品的应用范围变小，推广受到限制。

因此，假如将天然的花草直接加入无纺布中，不仅能够保留花草中天然的有效成分，还能够使无纺布上呈现花草的天然形态，提升美观性。然而，花、草的纤维较为脆弱而且通常会漂浮于水面上，直接将其加入无纺布原料浆液可能会破坏花草形态或者花草无法嵌入无纺布面层中。作为天然的花草作为无纺布制造过程中的非常规原料，目前现有技术中尚没有一种既能够保持花草形态，又能够使其均匀分散于无纺布面层中的制造方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术无法将片状或块状的天然花草均匀分散至无纺布面层中的技术问题，并提供一种含片状天然花草的湿法水刺无纺布。

本发明为解决技术问题所采用的具体技术方案如下：

含片状天然花草的无纺布，其包括无纺布纤维层和若干片状花草，片状花草散落于无纺布纤维层上；每片片状花草上方呈网状覆盖有若干条纤维，纤维跨越片状花草本体的至少一部分后两端嵌入无纺布纤维层中，使片状花草被紧固于无纺布纤维层中。

需要指出的是，本发明中所述的天然花草，并不单纯指花和草，也可以是其他能够被嵌入无纺布层中且具有药用价值的中草药。天然花草可以是新鲜材料，也可以是干材(需浸泡后使用)。

作为优选，所述的无纺布纤维层下方还设有加固层，无纺布纤维层中至少有部分纤维嵌入加固层中，将两层材料粘合在一起。

本发明的另一目的在于提供一种含片状天然花草的无纺布制造方法，其步骤如下：

S1：将片状或块状的天然花草用水浸泡软化，形成花草原料液；

S2：将无纺布纤维原料用水分散后制得纤维原料液；

S3：将所述的花草原料混合液与纤维原料混合液按比例混匀，并对混合液保持持续的搅拌；搅拌过程中须控制搅拌速度，使天然花草均匀分散于混合液中且无纺布纤维原料不会缠绕成团；

S4：将所述的混合液用水稀释后，将稀释液呈湍流状态输送至湿法成型装置中，脱水后形成无纺布纤维层；

S5：将无纺布纤维层置于水刺装置中，利用水射流对天然花草和纤维进行水刺加工，使天然花草与纤维充分缠结并被固定于无纺布纤维层中；再经过脱水、干燥，得到含片状天然花草的无纺布。

作为优选，将脱水后形成的无纺布纤维层先叠放于加固层上，然后共同置于水刺装置中进行水刺加工，使无纺布纤维层与加固层之间也相互缠结。

作为优选，所述的纤维原料为粘胶纤维，所述混合液中纤维原料的质量浓度为1％～2％，混合液的搅拌速度控制在300r/min以下；所述稀释液中纤维原料的质量浓度为1‰～5‰。进一步的，所述的天然花草为玫瑰花瓣，混合液的搅拌速度控制在40～50r/min，玫瑰花瓣的大小优选不大于3mm×3mm。

作为优选，所述的纤维原料为天然纤维和/或化学纤维，所述的天然纤维包括木浆纤维、竹浆纤维、麻浆纤维、棉浆纤维、桑树皮纤维、杨树皮纤维中的一种或多种；所述的化学纤维包括粘胶纤维、丙纶纤维、涤纶纤维、维纶纤维、ES纤维、聚乳酸纤维中的一种或多种。

作为优选，所述的天然花草为花瓣、草或树的叶子、植物的皮中的一种或多种；所述的天然花草原料预先经过清洗、切断和粉碎工序。作为进一步优选，若天然花草为花瓣或叶子，则粉碎成不大于3mm×3mm的片状或块状(若本身已经小于该尺寸，则无需粉碎)；若天然花草为植物的皮，则切成长度不大于20mm的片状材料(若本身已经小于该尺寸，则无需切割粉碎)。

本发明的另一目的在于提供一种由上述任一方法制得的无纺布。

本发明的另一目的在于提供一种含有天然花草功效的面膜，它是由上述任一无纺布制造方法制得。

本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

1)无需添加精华液即可使无纺布材料具有天然花草的功效；

2)通过合理设置工艺顺序和参数，能够使片状或块状的天然花草均匀分散至无纺布面层中，并保持花草的天然形态；

3)材料中是直接以天然花草作为有效成分供体的，因此无纺布可以直接干燥，保持天然花草不变质。相比于添加花草提取精华液的无纺布，其完全无需加入添加剂，保存、运输更为方便。

4)而且由于面层上有天然的花草作为点缀，因此美观性也得到增强。

5)纤维层可以与其他加固层进行复合，提高无纺布材料的强度性能。

附图说明

图1为本发明中无纺布的结构示意图；

图2为天然花草与纤维的平面铺设示意图；

图3为本发明中天然花草与纤维的一种固定方式；

图4为本发明中天然花草与纤维的另一种固定方式；

图5为无纺布纤维层与加固层的结构示意图。

图中附图标记：无纺布纤维层1、片状花草2、纤维3、加固层4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，为本实施例中一种含片状天然花草的无纺布，包括无纺布纤维层1和若干片状花草2。片状花草2散落于无纺布纤维层1上。无纺布纤维层1是由众多纤维相互之间无序缠结而成的。如图2所示，每片片状花草2上方均具有一个纤维网，该纤维网是由若干条纤维3呈网状交错覆盖形成的。纤维网中的部分纤维3跨越片状花草2本体的至少一部分后两端嵌入无纺布纤维层1中，使片状花草2被紧固于无纺布纤维层1中。图3和图4分别为纤维3与片状花草2的两种固定方式，一种是跨过整片完整的片状花草2本体，两端被嵌入无纺布纤维层1中；另一种是跨过部分片状花草2本体后，穿透片状花草2的中间某一位置再嵌入片状花草2本体。纤维3与片状花草2之间的缠结优选采用高压水刺工艺实现，利用高压水针将原本平铺在片状花草2上方的纤维3穿过或绕过片状花草2嵌入下方的无纺布纤维层1中，水刺道数可以选择3-12道，水刺压力可以选择1-24kpa。由此，片状花草2本体上被纤维3穿插有众多的孔洞，有利于花草中的天然有效成分流出，达到滋养目的。

上述含有片状花草的无纺布纤维层1可以单独使用，作为面膜、纸巾、护理用纸等。无纺布纤维层1的克重，可以选用10-100g/m²(绝干重)。由于材料中是直接以天然花草作为有效成分供体的，因此无纺布可以直接干燥，保持天然花草不变质。相比于添加花草提取精华液的无纺布，其完全无需加入添加剂。

纤维3和无纺布纤维层1可以采用相同的原料一次性制备，也可以分别采用不同的原料。原料可以是木浆纤维、竹浆纤维、麻浆纤维、棉浆纤维、桑树皮纤维、杨树皮纤维等天然纤维，也可以是粘胶纤维、丙纶纤维、涤纶纤维、维纶纤维、ES纤维、聚乳酸纤维等化学纤维。纤维可以采用单独的一种，也可以根据需要采用多种混合。

在另一实施例中，纤维3和无纺布纤维层1均采用粘胶纤维，细度可以选择0.1d-5d。粘胶纤维能够很好地将片状花草2缠结在纤维层中，而且由于粘胶纤维具有透明度，因此当其呈网状覆盖于片状花草2上方时，能够呈现出下方片状花草2的颜色。此时，面层上有天然的花草作为点缀，因此美观性也得到增强。

无纺布纤维层1本身可以作为各种面层材料，但其强度受到纤维材料和制造工艺本身的限制。在另一实施例中，如图5所示，无纺布纤维层1下方还设有加固层4，无纺布纤维层1中有部分纤维嵌入加固层4中，将两层材料粘合在一起形成复合无纺布。加固层4可以选用各种类型的无纺布和各种类型的网状织物。无纺布纤维层1和加固层4的结合优选采用水刺工艺实现。加固层4的绝干克重可以选择10-30g/m²，最终制成的复合无纺布克重可以选择20-150g/m²。

上述各实施例中，片状花草可以是花瓣、草或树的叶子、植物的皮等具有一定功效的天然材料。小的花、草、叶子(长度小于3mm)可以直接使用，大的花、草、叶子(长度大于3mm)可以切成3mm×3mm的小块片状材料，此时匹配的纤维3的长度为2-25mm，优选为5～20mm，再优选为10～12mm。皮类材料可以切成长度小于20mm的片状材料，匹配的纤维3的长度为5～25mm。纤维长度最好需超过大部分片状花草2的长度，使得纤维3能够跨越片状花草2并将其固定在无纺布纤维层1中，否则片状花草2很难固定，容易从无纺布纤维层1上脱落。纤维颜色可以选用天然颜色，也可以选择各种彩色纤维。另外，各种天然花草可以采用新鲜材质，也可以采用干的材质，用水浸泡后使用。

下面针对不同的花草类型，提供若干制造实施例来展示本发明的无纺布制造方法。但这些制造实施例仅用于提供若干实现方式，并非用于限定本发明。

首先，以玫瑰花瓣为例，说明本发明的制造方法。

实施例1

将鲜玫瑰花用刀切成3mm×3mm的小花瓣，加水浸泡软化，配成10％(质量浓度，下同)的混合物1。经过浸泡，花瓣在混合物1中具有一定的沉降性能。再将1.7d×12mm的白色粘胶纤维用水分散后混合配成2％的混合物2。将混合物1和混合物2按1：100体积比配成纤维质量浓度约2％的混合物3。将混合物3存储于储存罐中，并在储存罐中用搅拌装置进行搅拌，搅拌速率控制在40r/min，此时花瓣能够被均匀分散在混合液中且粘胶纤维仍然能够保持分散状态，不会絮状缠绕成团。将该混合物3再用水稀释到1‰，用泵将稀释液以湍流形态送到湿法成型器中，将混合物3的水脱去，形成20％干度的混合纤网。然后在水刺机中依次用2kpa3道，3kpa4道，5kpa2道进行水刺缠结，制成具有一定强度的纤维网，再经脱水、干燥制成克重为40g/m²的含有玫瑰花瓣的湿法水刺无纺布，该无纺布的结构如图1所示。玫瑰花瓣形态完整，均匀分散于无纺布面层中，且每瓣花瓣上均覆盖有一层网状的纤维，使玫瑰花瓣被牢牢包裹于无纺布中。而且，由于粘胶纤维具有透明度，因此能够用肉眼透过纤维清晰看到内部的花瓣。

实施例2

本实施例与实施例1相比，其区别仅在于混合物2和混合物3的纤维质量浓度均为1％，储存罐中搅拌装置的搅拌速率控制在50r/min，送到湿法成型器中的混合物3用水稀释到5‰，其余做法相同。最终也能够得到玫瑰花瓣形态完整，均匀分散于面层中的无纺布材料。

对比例1

本对比例与实施例1相比，区别仅在于储存罐中搅拌装置的搅拌速率控制在400r/min，其余做法均相同。最终，粘胶纤维在储存罐即出现了絮状成团缠绕的现象，制得的无纺布上纤维也有团聚性，分布不均匀。而且，玫瑰花瓣有部分被搅拌桨叶打散，形态残缺。

对比例2

本对比例与实施例1相比，区别仅在于储存罐中搅拌装置的搅拌速率控制在20r/min，其余做法均相同。最终，玫瑰花瓣在储存罐出现分层现象，大量的玫瑰花瓣漂浮于液面以上，无法沉入混合液中。即使后续经过湍流，但在成网过程中，依然有部分玫瑰花瓣位于无纺布纤维层的上表面，其上方覆盖的纤维较少，花瓣极易脱落。

对比例3

本实施例与实施例1相比，其区别仅在于混合物2和混合物3的纤维质量浓度均控制为5‰，其余做法均相同。最终，玫瑰花瓣在储存罐也出现了对比例2中的分层现象，制得的无纺布纤维层上表面的花瓣极易脱落。

对比例4

本实施例与实施例1相比，其区别仅在于混合物2和混合物3的纤维质量浓度均控制为6％，其余做法均相同。最终，粘胶纤维在储存罐即出现了絮状成团缠绕的现象，制得的无纺布上纤维也有团聚性，分布不均匀。

对比例5

本实施例与实施例1相比，其区别仅在于鲜玫瑰花用刀切成3mm×3mm的小花瓣后，不经过浸泡软化，直接添加至混合物2中，其余做法均相同。最终，玫瑰花瓣在水中具有天然的疏水性，不容易与纤维浆液混匀。因此，制得的无纺布纤维层上表面的花瓣极易脱落，能够被牢固固定于纤维层中的花瓣极少。

对比例6

本实施例中，鲜玫瑰花用刀切成3mm×3mm的小花瓣后，不经过浸泡软化，直接洒在经梳理后的粘胶纤维网表层，再经与实施例1相同的水刺处理，将鲜玫瑰花和纤网缠结起来，制成含有花草的水刺无纺布。但是该生产工艺存在着撒落的花瓣不均匀，加上落下的花瓣速度和纤网的运行速度不匹配，使得加入的花瓣量很难稳定，形成多多、少少的状态，质量不能保证。

由上述实施例和对比例可以看出，在将片状花草加入纤维浆液制备无纺布的过程中，需要同时调控多种参数。其中，在储存罐中保持花瓣与纤维浆液的均匀混合是极为重要的一环。储存罐中的控制具体搅拌速率的基本原则为：使天然花草均匀分散于混合液中且无纺布纤维原料不会缠绕成团。具体的速率与花瓣种类等因素有关，若花瓣较重，则应保持纤维浓度稍低，搅拌速率较快；若花瓣较轻，则应保持纤维浓度稍高，搅拌速率较慢。而考虑到纤维的缠结问题，一般而言，纤维浓度高时容易发生缠结，但纤维浓度过低虽然不容易发生缠结，但是会导致花瓣上浮，不容易混合均匀。因此，针对不同的花瓣，需要经过多次试验调整其速率，即保持花瓣与纤维混合均匀，同时也能够防止纤维缠绕成团。另外，在浆液上网之前，需要对其进行充分的稀释，并保持湍流状态，进一步对其进行混匀。否则，花瓣容易在输送过程中或者进入流浆箱后出现分层。而预先对花瓣进行的浸泡软化工序也同样重要，它可以花草在水中具有良好的沉降特性，在低速搅拌下依然可以混入纤维浆液中。含有花草的混合物1与混合物2的添加比例，可以改变最终的无纺布面层上花草的含量，可以根据需要进调整。

对于上述各实施例中的不大于3mm×3mm的玫瑰花瓣和粘胶纤维而言，要保持玫瑰花瓣与纤维浆液混合均匀，需要预先对花瓣进行浸泡软化，然后保持最终混合物3中的纤维质量浓度为1％～2％之间，储存罐中搅拌速率不超过300r/min，湍流输送至湿法成型器之前混合物3稀释的最佳纤维浓度为1‰～5‰。搅拌速率需根据粘胶纤维的长度进行调整，当粘胶纤维长度为10～12mm时，存储罐中的最佳搅拌速率控制为40～50r/min。纤维长度越长，搅拌速率需相应减小；纤维长度越短，搅拌速率可相应增加，但应注意不能过快以免破坏花瓣形态。若花草种类发生变化，也可以在不超过300r/min的范围内调整搅拌速率。

下面以其他多种天然花草为例，进一步说明本发明无纺布的制造实现方式。

实施例3

将鲜玫瑰花用刀切成3mm×3mm的小花瓣，加水浸泡软化，配成10％(质量浓度)的混合物1；再用1.7d×5mm的白色粘胶纤维与白色木浆纤维按50％：50％的比例用水分散后混合配成5％的混合物2；将混合物1和混合物2按1：100体积比配成2％的混合物3，将混合物3存储于储存罐中，并在储存罐中用搅拌装置进行搅拌，搅拌速率控制在180r/min。将混合物3再用水稀释到2‰，用泵将稀释液以湍流形态送到湿法成型器中，将混合物3的水脱去，形成20％干度的混合纤网。将混合纤网在水刺机中依次用2kpa3道，3kpa4道，5kpa2道进行水刺缠结，制成具有一定强度的纤维网，再经脱水、干燥制成含有玫瑰花瓣的克重为50g/m²的湿法水刺无纺布。该无纺布利用木浆纤维对粘胶纤维进行掺杂，使得纤维层相对于纯粘胶纤维的更为致密，但花瓣的牢固程度略有偏低。

实施例4

将勿忘我干花(花瓣较小，无需粉碎)直接浸泡软化，配成1‰浓度的混合物1，用1.0d×8mm涤纶纤维和长度为5mm的棉花纤维按70％：30％的比例用水混合配成3％浓度的混合物2，将混合物1和混合物2按1：150体积比配成约3％的混合物3，将混合物3存储于储存罐中，并在储存罐中用搅拌装置进行搅拌，搅拌速率控制在150r/min。将混合物3稀释后将其用泵将稀释液以湍流形态送到湿法成型器中，将水脱除，形成含有20％水分的纤维网。将纤维网在水刺机中再用2kp4道，3kpa4道，4kpa4道进行水刺缠结，再经干燥后，制成60g/m²含有勿忘我花的湿法水刺无纺布。总体而言，该无纺布中花瓣的牢固程度不如采用粘胶纤维的无纺布。

实施例5

将干茶叶在水中浸泡软化，并用碎粉机碎成不大于3mm×3mm的碎片，用清水配2％浓度的混合物1，用1.7d×10mm的黄色粘胶纤维和本色木浆纤维以50％：50％的比例用水分散后配成2％浓度的混合物2，将混合物1和混合物2以1：200(体积比)混合，配成约2％的混合物3，将混合物3存储于储存罐中，并在储存罐中用搅拌装置进行搅拌，搅拌速率控制在80r/min；再取一定量的混合物3加水连续稀释成1‰浓度的混合物4，用泵将稀释液以湍流形态将混合物4送到湿法成型器中，脱水形成湿纤维层。将湿纤维层在水刺机中再用2kpa3道，3kpa9道，4kpa5道进行水刺缠结，脱水、烘干制成克重为40g/m²的含茶叶的湿法水刺无纺布。该无纺布的颜色受到粘胶纤维和木浆纤维影响，不再为白色，而偏黄色。

实施例6

将桑树皮去除表层，成为白色皮料，用切刀切成长度为10mm的块。再用机械方法分解，制成白色的纤维条，加水浸泡软化配成1％的水混合物1。将本色竹浆和1.0d×5mm本色粘胶纤维以50％：50％比例用水配成4％的混合物2，将混合物1和混合物2按1：400混合并加水配成浓度为3％的混合物3，将混合物3存储于储存罐中，并在储存罐中用搅拌装置进行搅拌，搅拌速率控制在100r/min；用水将混合物3稀释成万分之三的混合物4，用泵将稀释液以湍流形态送到湿法成型器中，脱去混合物4中的大部分水，形成干度为20％的纤维网，并在纤维网的下面放入20g/m²白色纺粘无纺布，将纤维网和白色纺粘无纺布叠加后送到水刺机中，用5kpa8道，6kpa4道进行水刺缠结，制成复合纤维网，再经脱水，烘干，制成克重为80g/m²含天然桑树皮的无纺布，该无纺布的结构如图5所示。

实施例7

将干梅花叶瓣用水浸泡形成1％的混合物1，将粉红色1.5d×8mm的丙纶纤维和1.7d×5mm的白色涤纶纤维按50％：50％混合并用水配成2％浓度的混合物2，将混合物1和混合物2按体积比1：300配成混合物3，将混合物3存储于储存罐中，并在储存罐中用搅拌装置进行搅拌，搅拌速率控制在130r/min；再用水稀释成3‰用泵将稀释液以湍流形态送到湿法成型器中脱水，形成湿纤维层，再经水刺机3kpa3道，4kpa5道，6kpa3道进行水刺缠结、脱水、烘干制成含有天然梅花粉红色的无纺布。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种含片状天然花草的无纺布，其特征在于，包括无纺布纤维层(1)和若干片状花草(2)，片状花草(2)散落于无纺布纤维层(1)上；每片片状花草(2)上方呈网状覆盖有若干条纤维(3)，纤维(3)跨越片状花草(2)本体的至少一部分后两端嵌入无纺布纤维层(1)中，使片状花草(2)被紧固于无纺布纤维层(1)中。

2.如权利要求1所述的含片状天然花草的无纺布，其特征在于，所述的无纺布纤维层(1)下方还设有加固层(4)，无纺布纤维层(1)中至少有部分纤维嵌入加固层(4)中，将两层材料粘合在一起。

3.一种含片状天然花草的无纺布制造方法，其特征在于，步骤如下：

S2：将无纺布纤维原料用水分散后制得纤维原料液；

4.如权利要求3所述的无纺布制造方法，其特征在于，将脱水后形成的无纺布纤维层先叠放于加固层上，然后共同置于水刺装置中进行水刺加工，使无纺布纤维层与加固层之间也相互缠结。

5.如权利要求3或4所述的无纺布制造方法，其特征在于，所述的纤维原料为粘胶纤维，所述混合液中纤维原料的质量浓度为1％～2％，混合液的搅拌速度控制在300r/min以下；所述稀释液中纤维原料的质量浓度为1‰～5‰。

6.如权利要求5所述的无纺布制造方法，其特征在于，所述的天然花草为玫瑰花瓣，混合液的搅拌速度控制在40～50r/min，玫瑰花瓣的大小优选不大于3mm×3mm。

7.如权利要求3所述的无纺布制造方法，其特征在于，所述的纤维原料为天然纤维和/或化学纤维，所述的天然纤维包括木浆纤维、竹浆纤维、麻浆纤维、棉浆纤维、桑树皮纤维、杨树皮纤维中的一种或多种；所述的化学纤维包括粘胶纤维、丙纶纤维、涤纶纤维、维纶纤维、ES纤维、聚乳酸纤维中的一种或多种。

8.如权利要求3所述的无纺布制造方法，其特征在于，所述的天然花草为花瓣、草或树的叶子、植物的皮中的一种或多种；优选的，所述的天然花草原料预先经过清洗、切断和粉碎工序；若天然花草为花瓣或叶子，则粉碎成不大于3mm×3mm的片状或块状；若天然花草为植物的皮，则切成长度不大于20mm的片状材料。

9.一种由权利要求3～8中任一所述方法制得的无纺布。

10.一种含有天然花草功效的面膜，其特征在于，由权利要求3～8中任一所述方法制得。