CN108250402A - 一种亲水性柔软海绵及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种亲水性柔软海绵，涉及高分子材料技术领域，所述亲水性柔软海绵具有发达的且相互贯通的孔隙结构以及连接所述孔隙结构的聚氨酯骨架结构，在所述聚氨酯骨架结构内结合有高吸水性树脂；所述亲水柔软海绵由以下原料制成：聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯、二氯甲烷、硅油、水、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、纤维素、SAP树脂，以及经表面偶联包覆处理的多孔吸附粉体、非离子表面活性剂。本发明亲水性柔软海绵具有柔软、慢回弹、吸收水倍率高、吸收水速度快、保水量高的特点，吸水能力高，而且当受到外力作用时，不容易脱水，保水性好。

Description

一种亲水性柔软海绵及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及亲水性柔软海绵及其制备方法与应用。
背景技术
随着人们生活水平的提高和卫生材料科技的发展，一次性卫生用品在妇幼护理中得到广泛的应用。该一次性卫生用品包括卫生巾、纸尿裤、卫生护垫等产品，此类产品共有的特征是都具备三个主要的功能层，即体液可以渗透的面层、对体液具有吸收和存储能力的吸收芯层和阻隔体液渗漏的底层。其中，面层为一般为无纺布或打孔膜材料，底层为聚乙烯膜或聚乙烯膜与非织造布的复合材料，而吸收芯层主要由填充有高吸水性树脂(SAP树脂)的多层复合芯体，或由绒毛浆、高吸水树脂均混而成的吸收芯体。
然而，SAP与体液接触后，能吸收自身重量几十甚至几百倍的液体形成凝胶，该凝胶具有较高的吸水和保水性能，即使在一定压力下也不会将凝胶内部吸附的水挤出。因此，SAP在一次性吸收芯体中作为吸收体液的载体，替代或部分替代绒毛浆的吸收性能，大幅度减少了吸收芯层的厚度，使得一次性卫生用品朝着轻量化、超薄化、超透气性的方向发展，同时也有效避免了吸收芯体中的体液重新返回面层而造成返渗的现象，从而使用者产生舒适、干爽的感受。因此，SAP在卫生产品中的应用越来越广泛。另一方面，SAP在使用中也有其弊端。在作为芯层材料的主要吸收体使用时，SAP常以独立颗粒的形式分散并夹杂于蓬松无纺布的纤维网中或绒毛浆纤维中，在SAP颗粒吸收液体后体积会急速膨胀，凝胶粘连形成糊状的凝胶块，在使用者走动的过程中凝胶在卫生产品中的相对位置就会发生位移，导致凝胶团聚，卫生产品容易发生变形。变形后的卫生产品，对体液多次吸收和保持的性能就会降低，较容易发生体液的侧漏和渗漏。
基于现有吸收芯体中存在的技术问题，公开号为CN 102793610A的发明专利公开了一种具有吸水性的高分子材料层及吸水性的卫生用品，该发明包括高分子发泡骨架和高吸水性树脂；该高分子发泡骨架采用物理或化学发泡方法制得，其开孔结构的比孔容为5-200mL/g，开孔率为50-100％；高吸水性树脂粘附或镶嵌在开孔结构的孔壁上，每立方米该高分子材料层中包含高吸水性树脂2-200kg；且该高分子材料层的保水量不小于5g/g。所述高分子发泡骨架(10)由发泡聚氨酯、发泡EVA、发泡PE材料中的任一种材料制成。采用上述方案后，由于高吸水性树脂以粘附、镶嵌的形式附着于高分子发泡骨架的孔壁上，在接触体液时，高吸水性树脂溶胀并锁住体液。在使用者走动时,高吸水性树脂不会在卫生产品中发生相对位移，从而最大限度的减少了卫生产品发生变形，吸液后的凝胶也不会发生团聚。
然而，现有技术中的具有吸水性的高分子材料层或亲水海绵通过在聚氨酯树脂体中填充高吸水性树脂，从而提高了聚氨酯的吸水性和锁水性能，不易释放被吸收的液体，但是现有亲水海绵存在着亲水性不足而导致的吸收速度慢的技术问题，同时存在着柔软性或/和回弹性不足的问题，导致现有的亲水海绵作为一次性卫生用品的吸收芯体使用时，一方面存在吸收速率慢而导致渗透、侧漏的现象，另一方面回弹性不足会大幅度降低高吸水性树脂的耐压吸收性能，特别是婴幼儿呈坐姿或睡姿状态下，亲水海绵在受压下聚氨酯的孔隙结构塌陷，并对高吸水性树脂施压，导致高吸水性树脂的吸收性能大幅度下降，同样存在传统吸收芯体中存在的凝胶堵塞的问题，同时，柔软度不足将会造成一次性卫生用品的穿着体验感和舒适感下降，严重影响制品的品质。
发明内容
本发明的目的在于针对现有现有亲水海绵存在的亲水性不足而导致的吸收速度慢，同时存在着柔软性或/和回弹性不足的技术问题，提供一种亲水柔软海绵，提高亲水柔软海绵的亲水性、柔软性，以及吸收性能特别加压吸收性能、通液性能、扩散渗透性能和除臭功能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述的亲水性柔软海绵具有发达的且相互贯通的孔隙结构以及连接所述孔隙结构的聚氨酯骨架结构，在所述聚氨酯骨架结构内结合有高吸水性树脂；所述亲水柔软海绵由以下重量份数的原料制成：聚醚多元醇20-60份、甲苯二异氰酸酯10-40份、二氯甲烷5-15份、有机硅油0.5-1.5份、二甲基乙醇胺0.1-0.5份、辛酸亚锡0.1-0.5份、纤维素5-15份、高吸水性树脂1-20份、去离子水1.5-3份。
进一步地，还包括经表面偶联包覆处理的多孔吸附粉体1-15份。所述多孔吸附粉体为沸石分子筛、硅胶粉粉体、蒙脱石粉体中的至少一种，且所述多孔吸附粉体的粒度为0.3-15um，比表面积300-1200m2/g。
进一步地，在表面偶联包覆处理前所述多孔吸附粉体经酸化处理，偶联剂为含乙烯基的硅烷偶联剂、含氨基的硅烷偶联剂、含环氧基的硅烷偶联剂中的一种。
进一步地，还包括非离子型表面活性剂0.5-4.5份，所述非离子表面活性剂为烷基酚类聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、异构十三碳醇醚、仲醇聚氧乙烯醚、辛醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、直链十碳醇聚氧乙烯醚、直链八碳异辛醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯中的一种或两种以上组合使用。
进一步地，所述聚醚多元醇为EO-PO共聚聚醚多元醇和通用型聚醚多元醇按比例1-2.5：1混合而成的聚醚多元醇，优选1.5:1。环氧乙烷的量占所述EO-PO共聚聚醚多元醇的40-80％。其中，所述EO-PO共聚聚醚多元醇的官能度为2-3，分子量为3200-3600。
本发明采用EO-PO共聚聚醚多元醇具有高EO含量，提高了海绵的亲水性能，这是由于高EO含量的聚醚多元醇，亲水性能和柔软性较高，并通过辅加通用型聚醚多元醇，使得海绵具有一定的回弹性，充分发挥高EO含量的聚醚多元醇与通用型聚醚多元醇的协效作用，获得具有优异亲水性、柔软性和回弹性的亲水柔软海绵。
本发明采用聚醚多元醇配合纤维素，进一步改善海绵的亲水性，使得聚醚多元醇具有更高的活性，制得的亲水性柔软海绵具有优异的力学性能。
进一步地，所述高吸水性树脂为颗粒状的聚丙烯酸系高吸水性树脂，粒径范围为200-410μm。由于高吸水性树脂属于高分子电解质，吸水能力是其中的亲水基团(羧基等)所贡献，颗粒状的高吸水性树脂与水接触时的接触面积大，水从表面向内部渗透的距离短，高分子链能较大的伸展，三维网络结构较大，三维网络结构的弹性收缩能力变小，包含的自由水多，吸水速度快，吸水量大，而且也可避免面团现象的出现。
本发明继续提供一种所述亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将聚醚多元醇、纤维素、多孔吸附粉体、非离子型表面活性剂、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速15～120r/min连续搅拌10-60min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
本发明还提供一种所述亲水性柔软海绵在一次性吸收制品领域中的应用。所述一次性吸收制品包括透液性顶层、不透液性底层以及位于所述透液性顶层和不透液性底层之间的吸收层，所述吸收层采用本发明所述的亲水性柔软海绵。
本发明取得的有益技术效果：
本发明采用高EO含量的聚醚多元醇和通用型聚醚多元醇、纤维素进行复配，充分利用对制品能产生具有较高亲水性能和柔软性能的高EO含量聚醚多元醇，同时配合纤维素，进一步改善亲水性，使得聚醚多元醇具有更高的亲水活性，以及对制品能产生良好压陷硬度从而获得良好回弹性的普通通用型聚醚多元醇，充分发挥高EO含量聚醚多元醇与普通通用型聚醚多元醇的协效作用，一方面能使海绵自身具有一定的亲水性能，提高了亲水性能和具有较好的柔软性，另一方面使海绵具有较优的回弹性，获得亲水柔软海绵具有优异的亲水性、柔软性和回弹性，从而赋予了亲水性海绵具有吸收水倍率高、吸收水速度快、保水量高的特点，吸水能力高，而且当受到外力作用时，不容易容易脱水，保水性好。
本发明在制备亲水性海绵的原料配方中加入酸化预处理后的多孔吸附粉体，使得本发明的亲水性海绵能够吸附、中和碱性物质，如氨气。因此，本发明具有除味有益技术效果，将其应用于一次性卫生用品中，具有吸附氨气，消除异味等优点。
本发明亲水性柔软海绵的制备方法，简单易行、成本低，利于工业化生产，产品亲水性柔软海绵具有吸水能力强、保质期长等优点，可快速吸收人体的分泌物，在一次性卫生用品领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
术语“EO”：指环氧乙烷(氧化乙烯，简称EO)；“PO”指环氧丙烷(氧化丙烯，简称PO)。
本发明所述的聚醚多元醇为EO-PO共聚聚醚多元醇和通用型聚醚多元醇按比例1-2.5：1混合而成的聚醚多元醇，在具体实施方式中优选比例为1.2-1.8:1，更进一步优选为1.5:1。在具体实施方式中，环氧乙烷的量占所述EO-PO共聚聚醚多元醇的40-80％，所述EO-PO共聚聚醚多元醇的官能度为2-3，分子量为3200-3600。
本发明所述的EO-PO共聚聚醚多元醇优选DEP-505S(由淄博德信联邦化学工业有限公司生产)，其官能度为3，分子量为3300。
本发明所述的多孔吸附粉体为沸石分子筛、硅胶粉粉体、蒙脱石粉体中的至少一种，且所述多孔吸附粉体的粒度为0.3-15um，比表面积300-1200m2/g。沸石分子筛是一类具有规则微孔结构的硅铝酸盐晶体，其不仅具有一般无机材料的固有的物理化学特性，更为优异的是，其均一的规则的、具有特定的空间走向的结晶孔道系统以及可调变的骨架Si/Al比等特性赋予沸石分子筛拥有筛分、择形功能特性和可调变的表面特性。所述沸石分子筛为现有技术材料，如硅铝沸石分子筛、硅磷铝沸石分子筛或POFs材料。POFs材料是一种共价键连接的有机-无机杂合的骨架材料，其先由苯环连接的Si-O八面体形成一个单体，该单体再通过苯的对位聚合而成。所述硅胶粉是一种具有丰富微孔结构、高纯度、高活性、高比表面积的吸附材料，硅胶粉发达的微孔结构和内孔表面使其具有吸附性能。
作为进一步的优选实施方式，所述的多孔吸附粉体在表面偶联包覆处理前经酸化处理，其工艺方法如下：将多孔吸附粉体(如硅磷铝沸石分子筛)置入柠檬酸微胶囊溶液中，使得多孔吸附粉体(如硅磷铝沸石分子筛)的浓度为5％-20％，然后超声处理4-6小时后抽滤，并于40-45℃下烘干至恒重。然后采用偶联剂，如含乙烯基的硅烷偶联剂、含氨基的硅烷偶联剂、含环氧基的硅烷偶联剂对多孔吸附粉体表面偶联包覆处理。其中，柠檬酸微胶囊由市售商品得到。
本发明所述的高吸水性树脂为高吸水性树脂，高吸水性树脂是一种新型的高分子材料，它能够吸收自身重量几百倍至千倍的水分，无毒、无害、无污染；吸水能力特强，保水能力特高。所述高吸水性树脂包括淀粉系、纤维素系、合成树脂系，合成树脂系包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类等。本发明所述的高吸水性树脂优选聚丙烯酸盐类高吸水性树脂，粒径范围为200-410μm，该高吸水性树脂是通过丙烯酸/丙烯酸钠聚合而成。本发明所述的聚丙烯酸系高吸水性树脂均可由市售商品得到。
以下通过实施例对本发明作进一步的具体说明。
实施例1
本实施例亲水性柔软海绵由以下重量份数的原料制成：DEP-505S为10.9份，通用型聚醚多元醇9.1份、甲苯二异氰酸酯10份、二氯甲烷5、有机硅油0.5、二甲基乙醇胺0.1份、辛酸亚锡0.1份、纤维素5份、高吸水性树脂1份、去离子水1.5份。其中，高吸水性树脂为粒径200-410μm的聚丙烯酸系高吸水性树脂。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速15r/min连续搅拌60min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
本实施例的亲水性柔软海绵具有发达的且相互贯通的孔隙结构以及连接所述孔隙结构的聚氨酯骨架结构，在所述聚氨酯骨架结构内结合有高吸水性树脂。
实施例2
本实施例亲水性柔软海绵由以下重量份数的原料制成：DEP-505S为36份，通用型聚醚多元醇24份、甲苯二异氰酸酯40份、二氯甲烷15份、有机硅油1.5份、二甲基乙醇胺0.5份、辛酸亚锡0.5份、纤维素15份、高吸水性树脂20份、去离子水3份。其中，高吸水性树脂为粒径200-410μm的聚丙烯酸系高吸水性树脂。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速120r/min连续搅拌10min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
本实施例的亲水性柔软海绵具有发达的且相互贯通的孔隙结构以及连接所述孔隙结构的聚氨酯骨架结构，在所述聚氨酯骨架结构内结合有高吸水性树脂。
实施例3
本实施例亲水性柔软海绵由以下重量份数的原料制成：DEP-505S为27份，通用型聚醚多元醇15份、甲苯二异氰酸酯20份、二氯甲烷10份、有机硅油1.0份、二甲基乙醇胺0.8份、辛酸亚锡0.2份、纤维素10份、高吸水性树脂10份、去离子水2份。其中，高吸水性树脂为粒径200-410μm的聚丙烯酸系高吸水性树脂。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速50r/min连续搅拌30min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
本实施例的亲水性柔软海绵具有发达的且相互贯通的孔隙结构以及连接所述孔隙结构的聚氨酯骨架结构，在所述聚氨酯骨架结构内结合有高吸水性树脂。
实施例4
本实施例还包括表面活性剂0.5份，所述非离子表面活性剂为烷基酚类聚氧乙烯醚，其他成份及其重量份数与实施例1相同。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、烷基酚类聚氧乙烯醚、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速15r/min连续搅拌60min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
实施例5
本实施例还包括表面活性剂4.5份，所述非离子表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚，其他成份及其重量份数与实施例2相同。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、月桂醇聚氧乙烯醚、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速120r/min连续搅拌10min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
实施例6
本实施例还包括表面活性剂2份，所述非离子表面活性剂为异构十三碳醇醚，其他成份及其重量份数与实施例3相同。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、异构十三碳醇醚、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速50r/min连续搅拌30min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
实施例7
本实施例还包括经酸化及表面偶联包覆处理的硅磷铝沸石分子筛1份，其他成份及其重量份数与实施例1相同。所述硅磷铝沸石分子筛的粒度为0.5um，比表面积750m2/g。
对硅磷铝沸石分子筛进行酸化及表面偶联包覆处理的工艺方法如下：将硅磷铝沸石分子筛置入柠檬酸微胶囊溶液中，使得硅磷铝沸石分子筛的浓度为5％-20％，然后超声处理4-6小时后抽滤，并于40-45℃下烘干至恒重。然后采用相对于硅磷铝沸石分子筛的质量分数为0.5％的含乙烯基的硅烷偶联剂(如：乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷)对硅磷铝沸石分子筛表面偶联包覆处理。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、硅磷铝沸石分子筛、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速15r/min连续搅拌60min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
实施例8
本实施例还包括经酸化及表面偶联包覆处理的硅胶粉粉体15份，其他成份及其重量份数与实施例5相同。所述硅胶粉粉体的粒度为15um，比表面积538m2/g。
对硅胶粉粉体进行酸化及表面偶联包覆处理的工艺方法如下：将硅胶粉粉体置入柠檬酸微胶囊溶液中，使得硅胶粉粉体的浓度为5％-20％，然后超声处理4-6小时后抽滤，并于40-45℃下烘干至恒重。然后采用相对于硅胶粉粉体的质量分数为0.5％的含氨基的硅烷偶联剂(如：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)对硅胶粉粉体表面偶联包覆处理。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、硅胶粉粉体、月桂醇聚氧乙烯醚、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速120r/min连续搅拌10min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
实施例9
本实施例还包括经酸化及表面偶联包覆处理的蒙脱石粉体7份，其他成份及其重量份数与实施例6相同。所述蒙脱石粉体的粒度为10um，比表面积623m2/g。
对蒙脱石粉体进行酸化及表面偶联包覆处理的工艺方法如下：将蒙脱石粉体置入柠檬酸微胶囊溶液中，使得蒙脱石粉体的浓度为5％-20％，然后超声处理4-6小时后抽滤，并于40-45℃下烘干至恒重。然后采用相对于蒙脱石粉体的质量分数为0.5％的含环氧基的硅烷偶联剂(如：β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷)对多孔吸附粉体表面偶联包覆处理。
本实施例亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料。
S2、将DEP-505S、通用型聚醚多元醇、纤维素、蒙脱石粉体、异构十三碳醇醚、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速50r/min连续搅拌30min，得到物料A。
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B。
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
对比例1
本实施例的海绵由以下重量份数的原料制成：DEP-505S为20份，二氯甲烷5、有机硅油0.5、二甲基乙醇胺0.1份、辛酸亚锡0.1份、高吸水性树脂1份、去离子水1.5份。其中，高吸水性树脂为粒径200-410μm的聚丙烯酸系高吸水性树脂。按实施例1的步骤制得海绵。
对比例2
本实施例的海绵由以下重量份数的原料制成：通用型聚醚多元醇20份，二氯甲烷5、有机硅油0.5、二甲基乙醇胺0.1份、辛酸亚锡0.1份、高吸水性树脂1份、去离子水1.5份。其中，高吸水性树脂为粒径200-410μm的聚丙烯酸系高吸水性树脂。按实施例1的步骤制得海绵。
吸收性能测试
1、样品
测试样品：实施例1-实施例9制得的亲水性柔软海绵，按尺寸长度400mm×宽度10mm×厚度5mm分别将测试样品裁剪为长条形的测试样品。
对比样品：对比例1-对比例2制得的海绵，按尺寸长度400mm×宽度10mm×厚度5mm分别将对比样品裁剪为长条形的样品。
纸尿裤测试样品或纸尿裤对比样品：将测试样品或对比样品通过手工工艺替换纸尿裤中的复合吸收芯体，步骤如下：
步骤1、从市售的L型纸尿裤商品中取出纸尿裤，沿纵横向拉伸呈完全舒展状态后，将其以面层朝上固定于表层设有魔术勾贴的样品固定板上。
步骤2、通过电吹风加热的方式，使得纸尿裤的透液性面层、防漏隔边、不透液性底层分别与复合吸收芯体分离，然后取出复合吸收芯体。
步骤3、将测试样品或对比样品的其中一面或两面通过胶机进行喷胶处理，胶型选择大螺旋喷胶。
步骤4、将表层经过喷胶处理的测试样品或对比样品置入透液性面层、不透液性底层之间，并压合固定，同时对防漏隔边喷胶固定，制得纸尿裤测试样。
2、测试方法
⑴测试液：添加蓝色色素的生理盐水。
⑵参照《纸尿裤(片、垫)标准GB/T 28004-2011》中的回渗量测定的试验步骤测定纸尿裤测试样品、纸尿裤对比样品的回渗量。
⑶从液体接触样品表面的瞬间开始计时，直至液体完全从样品的表面消失为吸收速率。
⑷扩散长度的测试：回渗量测试完毕，采用直尺测试液体沿样品纵向方向的最大扩散长度。
⑸柔软性：采用定性比较，选定由10人组成的评定小组，分别通过触感、手感直观比较样品的柔软性。
3、吸收性能试验结果
试验结果如下表所示：
表1亲水性柔软海绵吸收芯体的吸收性能
由表1性能测试结果数据可以看出，本发明实施例1-9制备的亲水性柔软海绵柔软度优良，其吸水倍率、扩散长度随着高吸水树脂量的增加而增加，吸水速率提高，而回渗量随着高吸水性树脂量的增加而大幅度降低。
表中数据表明，本发明采用高EO含量的聚醚多元醇和通用型聚醚多元醇、纤维素进行复配，充分利用对制品能产生具有较高亲水性能和柔软性能的高EO含量聚醚多元醇，进一步改善亲水性，同时配合带有大量羟基的纤维素，使得聚醚多元醇具有更高的亲水活性，提高了本发明亲水性柔软海绵的亲水性，提高了亲水性柔软海绵的吸水速率。
表中数据表明，由纯高EO含量聚醚多元聚合而成的海绵具有超柔的手感，由于过于柔软而作为吸收芯体使用时容易产生塌陷现象，导致结合于海绵内的高吸水性树脂因缺少导流通道而出现吸收倍率、吸水速率严重下降，而回渗大幅度提高的严重品质问题，甚至出现侧漏的情形，难以满足一次性卫生用品的使用要求。但是，由纯通用型聚醚多元醇聚合而成的海绵较硬，同样影响一次性卫生用品的品质以及消费者的穿着体验，降低舒适性。而本发明通过对制品能产生良好压陷硬度从而获得良好回弹性的普通通用型聚醚多元醇和高EO含量聚醚多元醇进行复配，充分发挥二者的协效作用，一方面能使海绵自身具有一定的亲水性能，提高了亲水性能和具有较好的柔软性，另一方面使海绵具有较优的回弹性，获得亲水柔软海绵具有优异的亲水性、柔软性和回弹性，从而赋予了亲水性海绵具有吸收水倍率高、吸收水速度快、保水量高、扩散通液性能优良的特点，吸水能力高，而且当受到外力作用时，不容易容易脱水，保水性好。
本实施例的柔软性大小为：超柔＞柔软＞较柔＞硬。
除味性能测试：尿液中的尿素在细菌尿解酶的作用下，分解为氢氧化铵，使尿液的pH值升高，当pH大于7.0时，极易释放出游离性氨。因此，将实施例6-9制备的亲水性柔软海绵进行吸氨除臭测试，测试结果见表2，具体测试方法如下：
将实施例6-9的多亲水性柔软海绵裁剪尺寸为10cm×50cm的试验样品。
准备六个51PVF树脂气囊，在其中五个的气囊中分别放入一块试样样片，另一个气囊作为空白试验。然后在六个气囊中分别吹入500ppmNH3并密封。2个小时后使用气体检测管测量气囊中NH3的浓度。测试结果如下：
表2不同样品性能测试结果
由表2性能测试结果数据可以看出，本发明在制备亲水性海绵的原料配方中加入酸化预处理后的多孔吸附粉体，使得本发明的亲水性海绵能够吸附、中和碱性物质，如氨气。因此，本发明实施例7-9制备的多亲水性柔软海绵具有很好的除臭作用。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种亲水性柔软海绵，其特征在于：所述亲水性柔软海绵具有发达且相互贯通的孔隙结构以及连接所述孔隙结构的聚氨酯骨架结构，在所述聚氨酯骨架结构内结合有高吸水性树脂；所述亲水柔软海绵由以下重量份数的原料制成：聚醚多元醇20-60份、甲苯二异氰酸酯10-40份、二氯甲烷5-15份、有机硅油0.5-1.5份、二甲基乙醇胺0.1-0.5份、辛酸亚锡0.1-0.5份、纤维素5-15份、高吸水性树脂1-20份、去离子水1.5-3份。
2.根据权利要求1所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：还包括经表面偶联包覆处理的多孔吸附粉体1-15份。
3.根据权利要求2所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：所述多孔吸附粉体为沸石分子筛、硅胶粉粉体、蒙脱石粉体中的至少一种，且所述多孔吸附粉体的粒度为0.3-15um，比表面积300-1200m2/g。
4.根据权利要求2或3所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：在表面偶联包覆处理前所述多孔吸附粉体经酸化处理，偶联剂为含乙烯基的硅烷偶联剂、含氨基的硅烷偶联剂、含环氧基的硅烷偶联剂中的一种。
5.根据权利要求1、2或3所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：还包括非离子型表面活性剂0.5-4.5份，所述非离子表面活性剂为烷基酚类聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、异构十三碳醇醚、仲醇聚氧乙烯醚、辛醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、直链十碳醇聚氧乙烯醚、直链八碳异辛醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇三硬脂酸酯中的一种或两种以上组合使用。
6.根据权利要求1、2或3所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：所述聚醚多元醇为EO-PO共聚聚醚多元醇和通用型聚醚多元醇按比例1-2.5：1混合而成的聚醚多元醇。
7.根据权利要求6所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：环氧乙烷的量占所述EO-PO共聚聚醚多元醇的40-80％。
8.根据权利要求7所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：所述EO-PO共聚聚醚多元醇的官能度为2-3，分子量为3200-3600。
9.根据权利要求1至3、7至8任一所述的亲水性柔软海绵，其特征在于：所述高吸水性树脂为颗粒状的聚丙烯酸系高吸水性树脂，粒径范围为200-410μm。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述亲水性柔软海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份分别称取各原料；
S2、将聚醚多元醇、纤维素、多孔吸附粉体、非离子型表面活性剂、高吸水性树脂及去离子水投入储料桶中，设置恒定料温20-23℃，并以转速15～120r/min连续搅拌10-60min，得到物料A；
S3、将甲苯二异氰酸酯、二甲基乙醇胺、辛酸亚锡、有机硅油、二氯甲烷混合均匀，并将料温预热至20-23℃，得到物料B；
S4、将物料A、物料B按比例输送至高速混合器进行高速搅拌混合，然后输送到溢流槽进行发泡，制得亲水性柔软海绵。
11.如权利要求1-9中任一项所述亲水性柔软海绵在一次性吸收制品领域中的应用。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于：所述一次性吸收制品包括透液性顶层、不透液性底层以及位于所述透液性顶层和不透液性底层之间的吸收层，所述吸收层采用如权利要求1-9中任一项所述的亲水性柔软海绵。
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