CN109806070A - 保持表面干爽的全扩散吸液材料及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保持表面干爽的全扩散吸液材料及其制造工艺。该材料包括拒水层、扩散层和吸收层；所述的拒水层结合于扩散层的一面，且扩散层中的部分吸水纤维嵌入拒水层中，形成将拒水层表面的水分引入扩散层的导水通道；所述的吸收层结合于扩散层的另一面，且扩散层与吸收层接触的一面上分布有若干凹坑，凹坑与吸收层形成的空腔中填充有保水材料。该材料具有超强的扩散、贮存、吸收液体的功能，可以充分发挥吸收材料的作用，大大降低了材料的使用量，节约了成本，减少了对环境的影响，提高了卫生用品的舒适度和竞争力。
Description
技术领域
本发明属于无纺布领域，具体涉及一种保持表面干爽的全扩散吸液材料。
背景技术
现有卫生用品领域用的吸液材料，基本上采用以下几种：
1、绒毛浆分散后制成片状材料，上、下用纸或无纺布包裹。
2、采用上下用纸或无纺布，中间用ES纤维加吸水树脂用胶固定。
3、采用上下用纸或无纺布、中间用绒毛浆，ES纤维加吸水树脂。
以上方法制成的吸液材料，普遍存在的问题：①是吸收后的液体扩散速度慢。②扩散存在一定的局限性，表面干爽度差。③由于不能将液体充分扩散，其吸收材料的使用率下降，吸收效率低。④由于只能局部吸收，吸收材料使用量增加，产品的舒适度差。⑤用了大量的化学纤维丢弃后对环境影响大。⑥吸水树脂大部分采用胶固定，影响吸液性能。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中吸液材料存在的问题，并提供一种保持表面干爽的全扩散吸液材料。
本发明所采用的具体技术方案如下：
一种保持表面干爽的全扩散吸液材料，它包括拒水层、扩散层和吸收层；所述的拒水层结合于扩散层的一面，且扩散层中的部分吸水纤维嵌入拒水层中，形成将拒水层表面的水分引入扩散层的导水通道；所述的吸收层结合于扩散层的另一面，且扩散层与吸收层接触的一面上分布有若干凹坑，凹坑与吸收层形成的空腔中填充有保水材料。
在本发明中，拒水层是指由拒水纤维制成的层状材料。扩散层是指由吸水纤维制成的层状材料，起到导水扩散的作用。吸收层是指由吸水纤维制成的层状材料，起到吸水贮水的作用。
对于该吸液材料而言，拒水层作为面层首先接触水或者其他液体，但是由于拒水纤维本身是不吸水的，因此液体不会被吸收于拒水层中。而扩散层中的吸水纤维嵌入拒水层中，当拒水层表面的液体与吸水纤维接触时，液体会以这些吸水纤维为导水通道，被迅速吸入下方的扩散层中。扩散层中的纤维交错密闭，被部分纤维导入改层的液体会在其他纤维的导水作用下迅速被分散至整个面上，然后被保水材料吸收，锁住液体。即使材料表面的瞬时液体量较大，无法被保水材料快速完全吸收时，由于下部具有吸收层，因此液体会先贮存在吸收层里，再慢慢由下往上，将液体传导给保水材料，锁住液体，从而大大提高了该材料的吸收速度，充分发挥保水材料的作用。而整个过程中，拒水层表面由于不吸水，因此能够始终保持干爽。
作为优选，所述的拒水层采用拒水无纺布。拒水无纺布表层呈毛刺状，在起到拒水作用的同时，能够使下方的吸水纤维与表面液体尽可能接触。
作为优选，所述的扩散层和/或吸收层采用吸水纤维制成的层状材料。
进一步的，所述的吸水纤维为植物纤维，包括但不限于棉纤维、粘胶纤维、木浆纤维、竹浆纤维、麻纤维等，纤维可以是一种也可以是多种混合。
作为优选，所述的保水材料为吸水树脂SAP(Super Absorbent Polymer)。SAP 具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来，因此适合作为本发明的卫生用品保水材料。
作为优选，所述的空腔中填充满保水材料，使保水材料与凹坑表面以及吸收层表面的吸水纤维均接触，使得保水材料能够快速吸收扩散层中扩散下来的液体，也可以快速将吸收层中贮存的液体重新吸收锁定。
本发明的另一目的在于提供一种保持表面干爽的全扩散吸液材料制造工艺，它的步骤如下：
1)将拒水纤维制成的拒水层置于底层，然后将吸水纤维制成的扩散层铺在拒水层上面，通过水刺或者针刺工艺，将吸水纤维部分植入拒水层中，使二者相互结合，得到第一复合材料；
2)将第一复合材料的扩散层一侧置于表面分布凹凸结构的成型网上，然后在扩散层底面制出若干分布式的凹坑；
3)将第一复合材料中有凹坑的一面朝上，然后将粉末状或者颗粒状的保水材料撒于扩散层上表面，然后通过连续振动使得保水材料落入凹坑中，得到第二复合材料；
4)在第二复合材料的扩散层表面复合一层有吸水纤维制成的吸收层，使保水材料被夹持在吸收层和扩散层之间。
作为优选，所述的步骤1)中，扩散层的制造方法为：将吸水纤维用清水分散，然后脱水后形成纤维层。
作为优选，所述的步骤2)中，凹坑的制备方法为：对第一复合材料采用进行高压水刺，使第一复合材料的扩散层与成型网表面贴合，在高压水流的作用下，使扩散层中的纤维重新排列，根据不同凹凸形状的成型网，在扩散层底面形成不同形状和分布的凹坑，然后进行烘干定型。
作为优选，所述的步骤4)中，吸收层的制造方法为：将吸水纤维用湿法成网工艺制成纤维层，再用水刺方法使其相互缠结，再经过脱水，烘干，得到吸收层；吸收层优选通过粘合方式复合于扩散层表面。
本发明通过将不同的功能材料复合成一种特殊结构的吸水材料，能够通过对表面液体进行扩散，然后快速导入并锁定于保水材料内，保持表层的干爽。该材料具有超强的扩散、贮存、吸收液体的功能，可以充分发挥吸收材料的作用，大大降低了材料的使用量，节约了成本，减少了对环境的影响，提高了卫生用品的舒适度和竞争力。
附图说明
图1为一种保持表面干爽的全扩散吸液材料的结构示意图；
图2为吸液材料制造过程中第1步的状态示意图；
图3为吸液材料制造过程中第2步的状态示意图；
图4为吸液材料制造过程中第3步的状态示意图；
图5为吸液材料制造过程中第4步的状态示意图；
图6为吸液材料制造过程中第5步的状态示意图；
图7为用于实现该制造工艺的装置。
图中附图标记：拒水层1、扩散层2、保水材料3、吸收层4、凹坑201。
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，为本发明的一种保持表面干爽的全扩散吸液材料结构，该材料为复合多层材料，包括拒水层1、扩散层2和吸收层4。其中，拒水层1由不吸水的拒水纤维制成，拒水层1结合于扩散层2的一面，作为吸液材料中贴肤的面层。拒水层1优选采用拒水无纺布，拒水层1与扩散层2可以通过水刺、针刺方式进行结合，优选为水刺。这种结合方式能够使得扩散层2中的部分吸水纤维嵌入拒水层1中，当拒水层1表面的液滴与吸水纤维接触时，吸水纤维就类似一个导水通道，能够将拒水层1表面的水分引入扩散层2中，而拒水层1表面由于不吸水，就能够长期保持无水的干爽状态。扩散层2中的纤维相互之间具有接触，因此被导入该层的液滴能够通过不同的吸水纤维快速实现分散。另外，在扩散层 2的另一面设有吸收层4，吸收层可以通过粘结、水刺等方式与扩散层2进行固定，优选通过粘结方式。但是扩散层2的另一面并非是平整的，而是凹凸不平的，其特点是分布着众多的凹坑201。这些凹坑201在表面吸收层4的覆盖下，形成了众多的空腔。在这些凹坑201与吸收层4形成的空腔中填充有保水材料3。保水材料3优选为具有超强锁水能力的吸水树脂SAP。由此，从拒水层1上方被导入扩散层2的液滴，会在扩散层2中扩散并最终通过这些空腔中的SAP树脂吸收和锁定。扩散层2的扩散作用使得即使表面液体较为集中，也能够被快速分散，然后迅速被不同位置的SAP树脂吸收。然而，即使液体量更大，无法在短时间内分散并被SAP树脂吸收，由于在扩散层2的下方还具有吸收层4，而吸收层4 本身具有很强的吸收和扩散能力。因此这部分液体能够先暂时贮存在吸收层4 里，但由于吸收层4与SAP树脂是接触的，因此仍然能够慢慢由下往上传导给 SAP树脂进而锁住液体，防止其出现漏液现象。扩散层2和吸收层4的扩散、吸收作用，能够大大减小常规的吸液材料面对集中、大量的液体时，相应位置的保水材料无法短时间消纳液体造成的漏液现象，从而大大提高了该材料的吸收速度，充分发挥保水材料的作用，提高表面的干爽度。考虑到上下两方面的吸水需求，使保水材料3与凹坑201表面以及吸收层4表面的吸水纤维均接触。
在本发明中，扩散层2和吸收层4均可以采用吸水纤维制成的层状材料。考虑到贴肤性和环保性，吸水纤维可以优选采用全天然的植物纤维，例如棉纤维、粘胶纤维、木浆纤维、竹浆纤维、麻纤维等等。吸水纤维可以是单一的一种，也可以是多种的混合，根据实际需要进行设定。例如，扩散层2可以采用木浆纤维制成，而吸收层4可以采用木浆纤维和其他部分天然纤维相互混合。吸收层4 考虑到强度，优选为长纤维。
另外，在本发明中，凹坑201的分布可以根据实际需要调整分布位置和密度，一般来说考虑制造工艺的特点，其可以均匀分布，但是在必要时对于重点的吸液位置可以加大密度。
上述保持表面干爽的全扩散吸液材料可以采用如下工艺制造，其步骤如下：
1)将图2所示的拒水纤维制成的拒水层1置于底层，然后将吸水纤维制成的扩散层2铺在拒水层1上面，通过水刺或者针刺工艺，将吸水纤维部分植入拒水层1中，使二者相互结合，得到第一复合材料，如图3所示。
2)将第一复合材料的扩散层2一侧置于表面分布凹凸结构的成型网上，然后在扩散层2底面形成分布式的若干凹坑201，如图4所示。
3)将第一复合材料中有凹坑201的一面朝上，然后将粉末状或者颗粒状的保水材料3撒于扩散层2上表面，然后通过连续振动使得保水材料3落入凹坑 201中，得到第二复合材料，如图5所示。
4)在第二复合材料的扩散层2表面复合一层有吸水纤维制成的吸收层4，使保水材料3被夹持在吸收层4和扩散层2之间，最终如图6所示。
在上述步骤1)中，扩散层2的制造方法为：将吸水纤维用清水分散，然后脱水后形成纤维层。该纤维层需要具备一定的厚度，使得其能够容纳凹腔201。
在步骤2)中，在扩散层2上制凹坑方法可以选择多样，只要能够对第一复合材料的扩散层2施加压力使其贴合成型网表面，进而制出凹坑即可。一种优选方式为高压水刺工艺，即在成型网上方设置高压水针装置，对第一复合材料采用进行高压水刺，使第一复合材料的扩散层2与成型网表面贴合，且在高压水流的冲击下扩散层中的纤维将重新排列，进而在成型网的凸起位置形成凹坑，然后将第一复合材料整体进行烘干定型，由此扩散层2的底面将形成众多不同形状大小、分布式的凹坑201。
在步骤4)中，吸收层4的制造方法可以是多样的，例如一种制造方法为：将吸水纤维用湿法成网工艺制成纤维层，再用水刺方法使其相互缠结，再经过脱水，烘干，得到吸收层4。吸收层4与扩散层2之间的结合方也可以根据需要调整，一种实现方式是通过在吸收层4表面喷射粘合材料，再将该面以粘合方式复合于扩散层2表面。该种做法操作简单，而且由于粘合材料是在保水材料3的下游，因此不会影响其吸水性能和速率。
在本发明的一个优选实施例中，用于实现该制造工艺的装置如图7所示。上述工艺的步骤1)和2)可以采用常规的水刺装置配合其他成型装置进行实现，图7的装置主要用于对制有凹坑的第一复合材料进行后续处理。该装置的主要部件包括第一辊筒11、保水材料分撒装置12、振动装置13、粘合材料喷射装置14、第二辊筒15、复合机16和第三辊筒17。其具体结构为：制有凹坑的第一复合材料以成卷的形式置于第一辊筒11上，由第一辊筒11带动以凹坑所在面朝上的形式放卷，沿程依次设有保水材料分撒装置12、振动装置13和复合机16，最终被收卷于第三辊筒17上。其中，保水材料分撒装置12位于第一复合材料形成的上方，保水材料分撒装置12底部具有保水材料散落口，能够将保水材料均匀分散撒于第一复合材料的扩散层2上表面。振动装置13设置于保水材料分撒装置12 的下游，用于对复合材料施加振动，使得保水材料在振动下进入凹坑201中。振动装置13和复合机16之间的第一复合材料上方还设有一个第二辊筒15，成卷的吸收层4材料预先置于第二辊筒15上，由第二辊筒15进行放卷。第一复合材料的扩散层2上表面具有一个导辊，放卷的吸收层4在导辊的导向下贴合至扩散层2上表面，然后一起进入复合机16中，用于对扩散层2和吸收层4进行加压粘合。吸收层4在放卷后至贴合前的行程上设有粘合材料喷射装置14，用于将粘合热熔胶等粘合材料均匀喷射至吸收层4表面。粘合后的复合材料最终收卷至第三辊筒17上。为了使得保水材料定量下落，可以在散落口设置定量给料装置，以控制出料量。
基于该装置的全扩散吸液材料的一种优选制造工艺如下：
1)用拒水纤维制成的拒水无纺布置于底层，将木浆纤维用清水将其分散，脱水后形成纤维层，并均匀地铺在拒水无纺布的上面，用高压水刺将木浆纤维部分植入拒水无纺布中，使二者相互结合，再将木浆纤维面与凹凸成型网贴合，用高压水流将木浆纤维制成具有凹凸形状的复合材料，经烘干后成卷，制成面层拒水但底层吸水的第一复合材料。
2)将成卷的第一复合材料架设于第一辊筒11上，且保持凹凸面向上进行放卷，在定量计量下从散落口下方粉状或粒装的保水材料SAP，并通过振动装置 13连续振动，使得粉体材料落入凹坑201中，得到第二复合材料。
3)将木浆纤维和其他天然植物制成的长纤维相互混合，用湿法成网工艺将混合纤维制成纤维层，再用水刺的方法使其相缠结、脱水、烘干，成卷后制成具有超强吸水和扩散能力的吸水层4材料。将成卷的吸水层4架设于第二辊筒15，与第二复合材料以相同的速度放卷，且通过粘合材料喷射装置14将粘合热熔胶等粘合材料均匀喷射至放卷的吸收层4表面，然后待吸收层4与扩散层2贴合后，一并进入复合机16进行加压复合，最终收卷于第三辊筒17上。
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 (10)
1.一种保持表面干爽的全扩散吸液材料，其特征在于，包括拒水层(1)、扩散层(2)和吸收层(4)；所述的拒水层(1)结合于扩散层(2)的一面，且扩散层(2)中的部分吸水纤维嵌入拒水层(1)中，形成将拒水层(1)表面的水分引入扩散层(2)的导水通道；所述的吸收层(4)结合于扩散层(2)的另一面，且扩散层(2)与吸收层(4)接触的一面上分布有若干凹坑(201)，凹坑(201)与吸收层(4)形成的空腔中填充有保水材料(3)。
2.如权利要求1所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料，其特征在于，所述的拒水层(1)采用拒水无纺布。
3.如权利要求1所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料，其特征在于，所述的扩散层(2)和/或吸收层(4)采用吸水纤维制成的层状材料。
4.如权利要求3所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料，其特征在于，所述的吸水纤维为植物纤维，包括棉纤维、粘胶纤维、木浆纤维、竹浆纤维、麻纤维。
5.如权利要求1所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料，其特征在于，所述的保水材料(3)为吸水树脂SAP。
6.如权利要求1所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料，其特征在于，所述的空腔中填充满保水材料(3)，使保水材料(3)与凹坑(201)表面以及吸收层(4)表面的吸水纤维均接触。
7.一种保持表面干爽的全扩散吸液材料制造工艺，其特征在于，步骤如下：
1)将拒水纤维制成的拒水层(1)置于底层，然后将吸水纤维制成的扩散层(2)铺在拒水层(1)上面，通过水刺或者针刺工艺，将吸水纤维部分植入拒水层(1)中，使二者相互结合，得到第一复合材料；
2)将第一复合材料的扩散层(2)一侧置于表面分布凹凸结构的成型网上，然后在扩散层(2)底面制出若干分布式的凹坑(201)；
3)将第一复合材料中有凹坑(201)的一面朝上，然后将粉末状或者颗粒状的保水材料(3)撒于扩散层(2)上表面，然后通过连续振动使得保水材料(3)落入凹坑(201)中，得到第二复合材料；
4)在第二复合材料的扩散层(2)表面复合一层有吸水纤维制成的吸收层(4)，使保水材料(3)被夹持在吸收层(4)和扩散层(2)之间。
8.如权利要求7所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料制造工艺，其特征在于，所述的步骤1)中，扩散层(2)的制造方法为：将吸水纤维用清水分散，然后脱水后形成纤维层。
9.如权利要求7所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料制造工艺，其特征在于，所述的步骤2)中的凹坑的制备方法为：对第一复合材料采用进行高压水刺，使第一复合材料的扩散层(2)与成型网表面贴合，在高压水流的作用下，使扩散层(2)中的纤维重新排列，根据不同凹凸形状的成型网，在扩散层(2)底面形成不同形状和分布的凹坑，然后进行烘干定型。
10.如权利要求7所述的保持表面干爽的全扩散吸液材料制造工艺，其特征在于，所述的步骤4)中，吸收层(4)的制造方法为：将吸水纤维用湿法成网工艺制成纤维层，再用水刺方法使其相互缠结，再经过脱水，烘干，得到吸收层(4)；吸收层(4)优选通过粘合方式复合于扩散层(2)表面。
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