CN108677386A - 一种非对称传输的非织造复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及非织造复合材料领域，特别是指一种具有非对称传输的非织造复合材料及其制备方法。所述非织造复合材料包括自上而下的水平扩散层和垂直渗透层，所述水平扩散层为水平分支结构的PEG/PP熔喷超细纤维材料，垂直渗透层为热风非织造材料。本发明的一种非对称传输的非织造复合材料包括依序叠层复合固结的垂直扩散层和水平扩散层，具有克数小、厚度薄、水平扩散速度快、柔且软的特点，尤其适用于纸尿裤、卫生巾等吸收性卫生产品。

Description

一种非对称传输的非织造复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及非织造复合材料领域，特别是指一种具有非对称传输的非织造复合材料及其制备方法。
背景技术
在医疗卫生领域，热风非织造材料可以替代传统的木浆制品用以吸收性卫生用品的导流，以引导液体水平快速扩散，提高有效吸收面积，减小液体回渗，保持干爽，进而赋予穿着者舒适性。其主要原因在于液体在热风非织造材料内的水平扩散和垂直渗透具有一定的非对称性，即液体在水平方向上快速扩散以弱化厚度方向上的垂直渗透。考虑单一纤网结构很难扩大液体水平扩散和垂直渗透的速度差异性，复合纤网结构被提出。特别是两种细度差异的纤维梳理成孔隙梯度分布的双层纤维网以减小液体的垂直渗透速度，通过改变纤维的排列取向来增强液体在水平扩散速度。但是，现有梳理技术限制了纤维细度（不能过小）和纤网厚度（不能过薄），使得现有导流用热风材料的液体非对称传输性不能较好地服务于吸收性卫生用品舒适性。
发明内容
本发明提出一种非对称传输的非织造复合材料及其制备方法，解决了现有导流用热风材料的液体非对称传输性不能较好地服务于吸收性卫生用品舒适性的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种非对称传输的非织造复合材料，所述非织造复合材料包括自上而下的水平扩散层和垂直渗透层，所述水平扩散层为水平分支结构的PEG/PP熔喷超细纤维材料，垂直渗透层为热风非织造材料。
所述水平分支结构的PEG/PP熔喷超细纤维材料的原料包括聚乙二醇和聚丙烯两种热塑性聚合物，其中聚丙烯所占的质量分数为70%-95%，聚乙二醇所占的质量分数为5%-30%。
所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的纤维的直径分布为800nm以下、800-2000nm和2000nm以上，三种分布的纤维数量以100份计，其中800nm以下的纤维数量为2000nm以上纤维数量的1.8-4.2倍，余量为直径为800-2000nm的纤维。
所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的面密度为1-5g/m2。
所述热风非织造材料的原料为市场上较为常见的51mm长的PE/PP皮芯型纤维或ES纤维，纤维细度为1.5旦尼尔。
所述热风非织造材料的面密度为11-26 g/m2，孔隙率为92-99%。
一种非对称传输的非织造复合材料的制备方法，步骤为：
（1）垂直渗透层的准备：将热风非织造材料送入钢辊和弹性辊组成的轧光辊处理，获得表面平整的热风非织造材料，轧光处理的温度为90-100℃；
（2）水平扩散层的制备和在线复合；将步骤（1）中的热风非织造材料铺放在熔喷纺丝模头下面，其中与钢辊接触的一层面对熔喷纺丝模头，纺丝模头的机头温度为245-270℃；热风温度为245-270℃，接收距离为2.5-7cm。然后以PEG切片和PP切片为原料，利用熔喷成型技术将PEG/ PP熔喷超细纤维直接喷射在热风非织造材料表层，形成一种非织造复合材料；
（3）成卷。
非织造复合材料内的水平分支结构的PEG/PP熔喷超细纤维层与热风非织造材料依靠自粘合固结在一起。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明创造性的利用结构上的差异实现一种非对称传输，所涉及的复合材料由加速液体水平扩散的水平分支结构的熔喷超细纤维层和蓬松结构的热风无纺布层，因此在液体在水平扩散速率和垂直渗透速率的差异性增强，具有液体的非对称传输特性。
（2）本发明的一种非对称传输的非织造复合材料包括依序叠层复合固结的垂直扩散层和水平扩散层，具有克数小、厚度薄、水平扩散速度快、柔且软的特点，尤其适用于纸尿裤、卫生巾等吸收性卫生产品。
（3）本发明的一种非对称传输的非织造复合材料的制备方法是基于熔喷在线复合技术，可以根据产品的性能要求，随机调整熔喷层的面密度、PEG的比例等，不仅可以生产低克重的产品，还具有很好的工艺灵活性。
附图说明
图1为一种液体非对称传输的非织造复合材料的电镜图。
图2为本发明的制备工艺示意图，其中1-料斗；2-螺杆挤压机；3-计量泵；4-熔喷模头；5-热风风源；6-真空抽吸箱；7-输网帘；8-轧光辊；9-弹性辊；10-牵伸辊；11-退卷装置；12-热风非织造布；13-热风/熔喷复合非织造布。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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付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。
实施例1
本实施例的一种非对称传输的非织造复合材料的制备方法，步骤为：
（1）垂直渗透层的准备，将含有热熔纤维ES纤维，ES纤维的混合比例为60%；纤维细度为1.5旦尼尔，纤维长度为51mm。利用干法梳理成网（具体流程参照《非织造学》第三章，（短纤维成网工艺及原理）和第六章，（热粘合工艺和原理），经过热风烘燥后制成克重12g/m2的非织造材料，然后用轧辊控制厚度为5mm,轧辊温度为90℃。
（2）采用在线复合工艺，热风非织造布利用输网帘到达熔喷模头喷丝孔下方。
（3）水平扩散层的准备，将水溶性聚乙二醇切片、聚丙烯切片按照20:80的质量比添加投料，然后按照熔喷非织造布的生产工艺加工，将机头温度控制在240℃；热风温度控制在240℃；输网帘速度为50HZ；接收距离为5CM。参数设置好后，将熔体细流在经过高速热空气牵伸后直接喷在热风非织造布上，其中熔喷层的面密度为4 g/m2。
（4）分切打包克重为16g/m2的非对称传输的非织造复合材料。
实施例2
本实施例的一种非对称传输的非织造复合材料的制备方法，步骤为：
（1）垂直渗透层的准备，将含有热熔纤维PE/PP皮芯型纤维，PE/PP皮芯型纤维的混合比例为60%，所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的纤维的直径分布为800nm以下、800-2000nm和2000nm以上，三种分布的纤维数量以100份计，其中800nm以下的纤维数量为10份，2000nm以上纤维数量的18份，余量为直径为800-2000nm的纤维。纤维细度为1.5旦尼尔，纤维长度为51mm。利用干法梳理成网，经过热风烘燥后制成克重17g/m2的非织造材料，然后用轧辊控制厚度为5mm,轧辊温度为100℃。
（2）采用在线复合工艺，热风非织造布利用输网帘到达熔喷模头喷丝孔下方。
（3）水平扩散层的准备，将水溶性聚乙二醇切片、聚丙烯切片按照20:80的质量比添加投料，然后按照熔喷非织造布的生产工艺加工，将机头温度控制在250℃；热风温度控制在250℃；输网帘速度为50HZ；接收距离为2CM。参数设置好后，将熔体细流在经过高速热空气牵伸后直接喷在热风非织造布上，其中熔喷层的面密度为2g/m2。
（4）分切打包克重为19g/m2的非对称传输的非织造复合材料。
实施例3
本实施例的一种非对称传输的非织造复合材料的制备方法，步骤为：
（1）垂直渗透层的准备，将含有热熔纤维PE/PP皮芯型纤维，PE/PP皮芯型纤维的混合比例为60%，所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的纤维的直径分布为800nm以下、800-2000nm和2000nm以上，三种分布的纤维数量以100份计，其中800nm以下的纤维数量为10份，2000nm以上纤维数量为42份，余量为直径为800-2000nm的纤维；纤维细度为1.5旦尼尔，纤维长度为51mm。利用干法梳理成网（具体流程参照《非织造学》第三章短纤维成网工艺及原理和第六章热粘合工艺和原理，这里不做过多介绍），经过热风烘燥后制成克重17g/m2的非织造材料，然后用轧光辊控制厚度为5mm，轧光温度为90℃。
（2）采用在线复合工艺，热风非织造布利用输网帘到达熔喷模头喷丝孔下方。
（3）水平扩散层的准备，将水溶性聚乙二醇切片、聚丙烯切片按照5:95的质量比添加投料，然后按照熔喷非织造布的生产工艺加工，将机头温度控制在270℃；热风温度控制在270℃；输网帘速度为50HZ；接收距离为7CM。参数设置好后，将熔体细流在经过高速热空气牵伸后直接喷在热风非织造布上，其中熔喷层的面密度为，5g/m2。
（4）分切打包克重为19g/m2的非对称传输的非织造复合材料。
实施例4
本实施例的一种非对称传输的非织造复合材料的制备方法，步骤为：
（1）垂直渗透层的准备，将含有热熔纤维PE/PP皮芯型纤维，PE/PP皮芯型纤维的混合比例为60%；所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的纤维的直径分布为800nm以下、800-2000nm和2000nm以上，三种分布的纤维数量以100份计，其中800nm以下的纤维数量为10份，2000nm以上纤维数量为30份，余量为直径为800-2000nm的纤维；纤维细度为1.5旦尼尔，纤维长度为51mm。利用干法梳理成网（具体流程参照《非织造学》第三章短纤维成网工艺及原理和第六章热粘合工艺和原理，这里不做过多介绍），经过热风烘燥后制成克重17g/m2的非织造材料，然后用轧光辊控制厚度为5mm，轧光温度为95℃。
（2）采用在线复合工艺，热风非织造布利用输网帘到达熔喷模头喷丝孔下方。
（3）水平扩散层的准备，将水溶性聚乙二醇切片、聚丙烯切片按照30:70的质量比添加投料，然后按照熔喷非织造布的生产工艺加工，将机头温度控制在245℃；热风温度控制在245℃；输网帘速度为50HZ；接收距离为4CM。参数设置好后，将熔体细流在经过高速热空气牵伸后直接喷在热风非织造布上，其中熔喷层的面密度为，5g/m2。
实施例5
本实施例的一种非对称传输的非织造复合材料的制备方法，步骤为：
（1）垂直渗透层的准备，将含有热熔纤维PE/PP皮芯型纤维，PE/PP皮芯型纤维的混合比例为60%；所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的纤维的直径分布为800nm以下、800-2000nm和2000nm以上，三种分布的纤维数量以100份计，其中800nm以下的纤维数量为10份，2000nm以上纤维数量为35份，余量为直径为800-2000nm的纤维；纤维细度为1.5旦尼尔，纤维长度为51mm。利用干法梳理成网，经过热风烘燥后制成克重17g/m2的非织造材料，然后用轧光辊控制厚度为5mm，轧光温度为93℃。
（2）采用在线复合工艺，热风非织造布利用输网帘到达熔喷模头喷丝孔下方。
（3）水平扩散层的准备，将水溶性聚乙二醇切片、聚丙烯切片按照15:85的质量比添加投料，然后按照熔喷非织造布的生产工艺加工，将机头温度控制在260℃；热风温度控制在270℃；输网帘速度为50HZ；接收距离为5CM。参数设置好后，将熔体细流在经过高速热空气牵伸后直接喷在热风非织造布上，其中熔喷层的面密度为，5g/m2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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。

Claims (9)

1.一种非对称传输的非织造复合材料，其特征在于：所述非织造复合材料包括自上而下的水平扩散层和垂直渗透层，所述水平扩散层为水平分支结构的PEG/PP熔喷超细纤维材料，垂直渗透层为热风非织造材料。
2.根据权利要求1所述的非对称传输的非织造复合材料，其特征在于：所述水平分支结构的PEG/PP熔喷超细纤维材料的原料包括聚乙二醇和聚丙烯两种热塑性聚合物，其中聚丙烯所占的质量分数为70%-95%，聚乙二醇所占的质量分数为5%-30%。
3.根据权利要求2所述的非对称传输的非织造复合材料，其特征在于：所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的纤维的直径分布为800nm以下、800-2000nm和2000nm以上，三种分布的纤维数量以100份计，其中800nm以下的纤维数量为2000nm以上纤维数量的1.8-4.2倍，余量为直径为800-2000nm的纤维。
4.根据权利要求2所述的非对称传输的非织造复合材料，其特征在于：所述PEG/PP熔喷超细纤维材料的面密度为1-5g/m2。
5.根据权利要求1所述的非对称传输的非织造复合材料，其特征在于：所述热风非织造材料的原料为51mm长的PE/PP皮芯型纤维或ES纤维，纤维细度为1.5旦尼尔。
6.根据权利要求5所述的非对称传输的非织造复合材料，其特征在于：所述热风非织造材料的面密度为11-26g/m2，孔隙率为92-99%。
7.根据权利要求1-6任一项所述的非对称传输的非织造复合材料的制备方法，其特征在于，步骤为：
（1）垂直渗透层的准备：将热风非织造材料送入钢辊和弹性辊组成的轧光辊处理，获得表面平整的热风非织造材料；
（2）水平扩散层的制备和在线复合：将步骤1中的热风非织造材料铺放在熔喷纺丝模头下面，其中与钢辊接触的一层面对熔喷纺丝模头，然后以PEG切片和PP切片为原料，利用熔喷成型技术将PEG/ PP熔喷超细纤维直接喷射在热风非织造材料表层，形成一种非织造复合材料；
（3）成卷。
8.根据权利要求7所述的非对称传输的非织造复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中轧光辊处理的温度为90-100℃。
9.根据权利要求7所述的非对称传输的非织造复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中机头温度为245-270℃；热风温度为245-270℃，接收距离为2.5-7cm。
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