CN111516324B - 一种尿不湿用无气味tpu薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尿不湿用无气味TPU薄膜及其制备方法，所述尿不湿用无气味TPU薄膜包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜创造性地由性能不同的纳米纤维层依次相叠而成，且每一层都是由纳米纤维交织形成的具有微观网络状结构的薄膜，这种微观网络状结构能使薄膜的透气性显著提高，同时也更加柔软；纳米纤维形成的网络状微观结构不利于细菌生物膜的粘附，具有优异的抗菌性能；且该网络状微观结构具有很好的稳定性。

Description

一种尿不湿用无气味TPU薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于合成材料技术领域，具体涉及一种TPU薄膜及其制备方法，尤其涉及一种尿不湿用无气味TPU薄膜及其制备方法。
背景技术
尿不湿是婴儿常用的日用品，是纸尿片、纸尿裤、拉拉裤的统称，由于吸水性强，被俗称为“尿不湿”，其中，高吸水性树脂是制造婴儿尿不湿的绝好材料，突出特点是吸水和蓄水量大。而除了强大的吸水能力，由于尿不湿是婴儿用品，婴儿皮肤娇嫩，需要材料具有优异的透气性和柔软性，最好还具有优良的抗菌能力，保证舒适性和安全性。
聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，具有优异的耐磨、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀等特性，广泛应用于各个领域。但是，对于如何将TPU材料应用于尿不湿领域的报道还很少见，其也限制了TPU应用于更广的范围。
CN110318161A公开了一种用于尿不湿的基底材料，克重范围为15-25gsm，透气率3640-6200L/m2/S，水蒸汽透过量为6720-18560g/cm2·24h，氧指数29.2-29.4％，拒水性212-223mmH2O，收缩率0.88-0.91％；所述用于尿不湿的基底材料的制备方法包括：母料准备、预混、基础熔体的制备、超细纤维的制备和热轧处理；本发明的基底材料，柔软性好，手感舒适，可以广泛应用于尿不湿。
CN108624049A公开了一种尿不湿锁水抗菌材料及其制备方法，所述的尿不湿锁水抗菌材料包括以下原料：聚醚砜树脂、玉米淀粉、聚乳酸、壳聚糖、α-L-古洛糖醛酸、β-D-甘露糖醛酸、明胶、木质素、松蒿、氢氧化钠、胆酸、聚天冬酰胺、穿心莲、铁树根、连翘、知母、虎杖、丝素蛋白、丙烯酸、海藻酸钠凝胶、丙烯酸羟乙酯、丙三醇、聚丙烯酰胺、过硫酸钾、亚硫酸钠、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、改性抗菌助剂、锁水补强材料。
CN107802879A公开了一种尿不湿用吸水高分子材料及其制备方法，吸水高分子材料包含如下按重量份计的组分：穿心莲10-30份、铁树根5-15份、连翘30-50份、知母5-20份、虎杖15-25份、丝素蛋白10-25份、丙烯酸40-50份、海藻酸钠凝胶4-8份、氢氧化钠25-40份、丙烯酸羟乙酯2-15份、丙三醇5-20份、聚丙烯酰胺5-12份、引发剂0.5-5份和N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.01-0.05份。用本发明吸水高分子材料制备的尿不湿具有较大的吸收尿液的能力和较快的吸收速率及持久抗菌抑菌的功能，有效保护婴幼儿免受细菌感染，为婴幼儿提供持久保护。
现有技术中用于婴儿尿不湿的材料功能相对单一，因此，开发出一种透气、柔软、抗菌且吸水能力强的尿不湿用材料是非常有意义的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种TPU薄膜及其制备方法，尤其提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜及其制备方法。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜，所述尿不湿用无气味TPU薄膜包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。
本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜创造性地由TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层三层依次相叠而成，且每一层都是由纳米纤维交织形成的具有微观网络状结构的薄膜，这种微观网络状结构能使薄膜的透气性显著提高，同时也更加柔软；纳米纤维形成的网络状微观结构不利于细菌生物膜的粘附，具有优异的抗菌性能；且该网络状微观结构具有很好的稳定性。
在本发明中，所述TPU纳米纤维表层包括聚氨酯纳米纤维、聚二甲基硅氧烷纳米纤维、抗菌剂、滑石粉、芥酸酰胺，所述抗菌剂、滑石粉、芥酸酰胺分散于聚氨酯纳米纤维中。
本发明所涉及的TPU纳米纤维表层是由聚氨酯纳米纤维和聚二甲基硅氧烷纳米纤维交织形成的具有微观网络状结构的薄膜，这种微观网络状结构能使薄膜的透气性显著提高，同时也更加柔软；聚氨酯本身就是一种柔性较好的材料，其与聚二甲基硅氧烷的配合使用能够进一步增加薄膜的柔性。另外，聚氨酯纳米纤维形成的网络状微观结构不利于细菌生物膜的粘附，具有优异的抗菌性能，使得分散于其中的抗菌剂有效地发挥抗菌性能。且该网络状微观结构具有很好的稳定性。滑石粉和芥酸酰胺的添加使产品具有更好的爽滑性和良好的防粘连性能；可有效降低聚合物和设备、聚合物与聚合物间的摩擦力和附着力，使加工速度和产品质量得到大副提升。
优选地，所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20-40份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维30-40份、抗菌剂1-3份、滑石粉1-3份、芥酸酰胺1-3份。
所述聚氨酯纳米纤维的重量份数可以为20份、22份、25份、26份、28份、30份、32份、35份、38份或40份等。
所述聚二甲基硅氧烷纳米纤维的重量份数可以为30份、32份、34份、35份、36份、38份、39份或40份等。
所述抗菌剂的重量份数可以为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
所述滑石粉的重量份数可以为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
所述芥酸酰胺的重量份数可以为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
在本发明中，所述TPU纳米纤维中间层包括聚氨酯纳米纤维和聚丙烯酸钠纳米纤维。
本发明所涉及的TPU纳米纤维中间层由聚氨酯纳米纤维和聚丙烯酸钠纳米纤维交织形成的具有微观网络状结构的薄膜，该层薄膜除了具有上述的透气性、稳定性，聚丙烯酸钠纳米纤维还具有强大的吸水和储水能力，特别适用于尿不湿的制备。
优选地，所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20-40份和聚丙烯酸钠纳米纤维30-50份。
所述聚氨酯纳米纤维的重量份数可以为20份、22份、25份、26份、28份、30份、32份、35份、38份或40份等。
所述聚丙烯酸钠纳米纤维的重量份数为30份、32份、35份、36份、38份、40份、42份、45份、48份或50份等。
在本发明中，所述TPU纳米纤维底层包括聚氨酯纳米纤维、聚二甲基硅氧烷纳米纤维和抗菌剂，所述抗菌剂分散于聚氨酯纳米纤维中。
优选地，所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20-40份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维10-20份和抗菌剂5-10份。
所述聚氨酯纳米纤维的重量份数可以为20份、22份、25份、26份、28份、30份、32份、35份、38份或40份等。
所述聚二甲基硅氧烷纳米纤维的重量份数可以为10份、12份、14份、15份、16份、18份、19份或20份等。
所述抗菌剂的重量份数可以为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
优选地，所述聚氨酯纳米纤维的制备原料按重量份数计包括二异氰酸酯20-40份、聚乙二醇40-80份、扩链剂5-20份。
所述二异氰酸酯的重量份数可以为20份、25份、28份、30份、32份、34份、35份、38份或40份等。
所述聚乙二醇的重量份数可以为40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份或80份等。
所述扩链剂的重量份数可以为5份、8份、10份、12份、15份、16份、17份、18份或20份等。
优选地，所述二异氰酸酯包括对苯二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如对苯二异氰酸酯和亚甲基二异氰酸酯的组合、亚甲基二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的组合、对苯二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的组合等。优选对苯二异氰酸酯和亚甲基二异氰酸酯的组合。
优选地，所述扩链剂包括乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或己二醇中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如乙二醇和乙二胺的组合、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的组合、1,4-丁二醇、己二醇和二乙二醇的组合等，其他任意的组合方式不再此一一赘述。优选乙二醇和乙二胺的组合。
优选地，所述聚乙二醇的数均分子量为8000-10000，例如8000、8200、8500、8800、9000、9200、9500、9800或10000等。
优选地，所述聚氨酯纳米纤维的制备原料按重量份数计还包括催化剂5-10份和/或抗氧化剂10-20份。
所述催化剂的重量份数可以为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
所述抗氧化剂的重量份数可以为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、18份或20份等。
优选地，所述抗菌剂包括壳聚糖季铵盐、壳聚糖盐酸盐或羟丙基壳聚糖中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如壳聚糖季铵盐和壳聚糖盐酸盐的组合、壳聚糖盐酸盐和羟丙基壳聚糖的组合、壳聚糖季铵盐和羟丙基壳聚糖的组合等，优选壳聚糖季铵盐。
本发明所涉及的抗菌剂均为天然无害的抗菌剂，对婴儿皮肤无刺激无伤害，也没有任何气味。
另一方面，本发明提供一种如上所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层中含有的成分分别按重量份数溶解于有机溶剂中，得到溶解液；
(2)将步骤(1)得到的溶解液依次进行三层的多喷头静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜。
本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜是利用静电纺丝技术制备得到的，方法简单易行，适合大规模工业生产。
本发明所述聚氨酯材料的制备方法为：将二异氰酸酯、聚乙二醇、扩链剂、催化剂和抗氧化剂混合后进行反应，得到聚氨酯复合材料。
所述反应在搅拌条件下进行。所述搅拌的速率为600-800r/min，例如600r/min、620r/min、650r/min、680r/min、700r/min、750r/min或800r/min等。
所述反应在真空脱水条件下进行。所述反应的温度为130-150℃，例如130℃、132℃、135℃、137℃、140℃、142℃、145℃、148℃或150℃等。
所述反应的时间为2-8h，例如2h、3h、4h、5h、6h、7h或8h等。
优选地，步骤(1)所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、丙酮或六氟异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合例如N,N-二甲基甲酰胺和丙酮的组合、丙酮和六氟异丙醇的组合、N,N-二甲基甲酰胺和六氟异丙醇的组合等。
优选地，步骤(2)所述静电纺丝的喷头内径为0.4-0.6mm，例如0.4mm、0.5mm或0.6mm等。
优选地，步骤(2)所述静电纺丝的电压为12-16kV，例如12kV、13kV、14kV、15kV或16kV等。
优选地，步骤(2)所述静电纺丝的针尖和集电极之间的距离为12-16cm，例如12cm、13cm、14cm、15cm或16cm等。
优选地，所述进行静电纺丝时的温度为20-30℃，例如20℃、22℃、24℃、25℃、26℃、28℃、29℃或30℃等。
优选地，步骤(2)所述静电纺丝的进液速度为0.5-1.0mL/L，例如0.5mL/L、0.6mL/L、0.7mL/L、0.8mL/L、0.9mL/L或1.0mL/L等。
上述关于对静电纺丝时的系列参数的限定，能够使终产品获得更好的上述有益效果。
优选地，步骤(2)所述得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜后还包括对其后处理，所述后处理操作为：将所述尿不湿用无气味TPU薄膜在20-30℃(例如20℃、22℃、25℃、27℃或30℃等)下真空干燥24-72h(例如24h、30h、40h、50h、60h或72h等)。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将聚氨酯、抗菌剂、滑石粉、芥酸酰胺按重量份数混合溶解于溶剂中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于溶剂中，得到TPU纳米纤维表层的两种溶液；
(2)将聚氨酯和聚丙烯酸钠按重量份数分别溶解于溶剂中，得到TPU纳米纤维中间层的两种溶液；
(3)将聚氨酯和抗菌剂按重量份数混合溶解于溶剂中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于溶剂中，得到TPU纳米纤维底层的两种溶液；
(4)对上述得到的溶液依次进行三层多喷头静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜创造性地由性能不同的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层三层依次相叠而成，且每一层都是由纳米纤维交织形成的具有微观网络状结构的薄膜，这种微观网络状结构能使薄膜的透气性显著提高，同时也更加柔软；纳米纤维形成的网络状微观结构不利于细菌生物膜的粘附，具有优异的抗菌性能；且该网络状微观结构具有很好的稳定性。
其中TPU纳米纤维表层和TPU纳米纤维底层是由聚氨酯纳米纤维和聚二甲基硅氧烷纳米纤维交织形成的具有微观网络状结构的薄膜，抗菌剂分散于聚氨酯纳米纤维中；聚氨酯本身就是一种柔性较好的材料，其与聚二甲基硅氧烷的配合使用能够进一步增加薄膜的柔性。
其中TPU纳米纤维中间层由聚氨酯纳米纤维和聚丙烯酸钠纳米纤维交织形成的具有微观网络状结构的薄膜，该层薄膜除了具有上述的透气性、稳定性，聚丙烯酸钠纳米纤维还具有强大的吸水和储水能力，特别适合用于尿不湿的制备中。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
以下实施例所涉及的聚丙烯酸钠采用以下方法制备得到：
将22份丙烯酸、7份氢氧化钠、0.8份PVA、0.05份(NH4)2S2O8和0.05份(CH2CCONH)2CH2带有搅拌器的夹套反应罐中搅匀，再依次进行预聚合和聚合反应，干燥后得到。
以下实施例所涉及的聚氨酯采用以下方法制备得到：
将对苯二异氰酸酯15份、二苯甲烷二异氰酸酯15份、聚乙二醇(PEG8000)60份、乙二醇5份、乙二胺5份、催化剂(辛酸亚锡)5份和抗氧化剂(CHEMNOX1010)10份按比例混合后进行反应，在真空脱水条件和110℃下以1500r/min的速率进行搅拌反应15h，得到聚氨酯材料。
以下实施例所涉及的聚二甲基硅氧烷的粘度(25℃cp)为10000。
实施例1
本发明提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜，包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。
所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维35份、抗菌剂2份、滑石粉1份、芥酸酰胺1份。
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份和聚丙烯酸钠纳米纤维40份。
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维15份和抗菌剂8份。
其制备方法为：
(1)将聚氨酯、抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)、滑石粉、芥酸酰胺按重量份数混合溶解于丙酮中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于丙酮中，得到TPU纳米纤维表层的两种溶液；
(2)将聚氨酯和聚丙烯酸钠按重量份数分别溶解于丙酮中，得到TPU纳米纤维中间层的两种溶液；
(3)将聚氨酯和抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)按重量份数混合溶解于丙酮中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于丙酮中，得到TPU纳米纤维底层的两种溶液；
(4)利用2喷头静电纺丝设备依次进行对三层静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜，在25℃下真空干燥48h；喷头内径为0.4mm；电压为15kV；针尖和集电极之间的距离为16cm；进液速度为0.5mL/L。
实施例2
本发明提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜，包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。
所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维40份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维40份、抗菌剂3份、滑石粉1份、芥酸酰胺1份。
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维40份和聚丙烯酸钠纳米纤维50份。
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维40份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维20份和抗菌剂10份。
其制备方法为：
(1)将聚氨酯、抗菌剂(壳聚糖季铵盐)、滑石粉和芥酸酰胺按重量份数混合溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到TPU纳米纤维表层的两种溶液；
(2)将聚氨酯和聚丙烯酸钠按重量份数分别溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到TPU纳米纤维中间层的两种溶液；
(3)将聚氨酯和抗菌剂(壳聚糖季铵盐)按重量份数混合溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到TPU纳米纤维底层的两种溶液；
(4)利用2喷头静电纺丝设备依次进行对三层静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜，在25℃下真空干燥48h；喷头内径为0.4mm；电压为15kV；针尖和集电极之间的距离为16cm；进液速度为0.5mL/L。
实施例3
本发明提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜，包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。
所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维30份、抗菌剂1份、滑石粉1份、芥酸酰胺1份。
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20份和聚丙烯酸钠纳米纤维30份。
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维10份和抗菌剂5份。
其制备方法为：
(1)将聚氨酯、抗菌剂(羟丙基壳聚糖)、滑石粉和芥酸酰胺按重量份数混合溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到TPU纳米纤维表层的两种溶液；
(2)将聚氨酯和聚丙烯酸钠按重量份数分别溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到TPU纳米纤维中间层的两种溶液；
(3)将聚氨酯和抗菌剂(羟丙基壳聚糖)按重量份数混合溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，得到TPU纳米纤维底层的两种溶液；
(4)利用2喷头静电纺丝设备依次进行对三层静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜，在25℃下真空干燥48h；喷头内径为0.4mm；电压为15kV；针尖和集电极之间的距离为16cm；进液速度为0.5mL/L。
实施例4
本发明提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜，包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。其中不含有聚二甲基硅氧烷纳米纤维。
所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维65份、抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)2份、滑石粉1份、芥酸酰胺1份。
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份和聚丙烯酸钠纳米纤维40份。
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维45份和抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)8份。
其制备方法与实施例1的区别仅在于表层和底层使用单喷头静电纺丝设备进行纺丝，其他均一致。
实施例5
本发明提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜，包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。其中不含有抗菌剂。
所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维35份、滑石粉1份、芥酸酰胺1份。
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份和聚丙烯酸钠纳米纤维40份。
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维15份。
其制备方法与实施例1一致。
实施例6
本发明提供一种尿不湿用无气味TPU薄膜，包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层。其中不含有聚丙烯酸钠纳米纤维。
所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维35份、抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)2份、滑石粉1份、芥酸酰胺1份。
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维70份。
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维30份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维15份和抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)8份。
其制备方法与实施例1的区别仅在于中间层采用单喷头静电纺丝设备进行纺丝，其他均一致。
对比例1
本对比例提供一种TPU薄膜，包括依次相叠的TPU表层、TPU中间层和TPU底层。
所述TPU表层按重量份数计包括聚氨酯40份、聚二甲基硅氧烷40份、抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)3份、滑石粉1份、芥酸酰胺1份。
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯40份和聚丙烯酸钠50份。
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯40份、聚二甲基硅氧烷20份和抗菌剂(壳聚糖盐酸盐)10份。
其制备方法为：
(1)将聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、抗菌剂、滑石粉、芥酸酰胺按配比混合，得到TPU表层混合料；将聚氨酯和聚丙烯酸钠按配比混合，得到TPU中间层混合料；将聚氨酯、聚二甲基硅氧烷和抗菌剂按配比混合，得到TPU底层混合料；
(2)利用双螺杆挤出机将步骤(1)得到的三种混合料分别挤出再进行压合，得到所述TPU薄膜；
(3)将步骤(2)得到的TPU薄膜在25℃下真空干燥48h。
评价试验
(1)水蒸气透过率测试
将上述实施例1-6和对比例1制备得到的TPU薄膜进行水蒸气透过率测试(测试方法采用GB/T 1037-1988，每个样品平行测试3次，取平均值)，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002459332870000141
Figure BDA0002459332870000151
由表1数据结果可知：对比实施例1-6和对比例1的数据可以看出，本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜具有很好的透气性；由实施例1和实施例4的数据可以看出，单一种类的纳米纤维层会比多种类纳米纤维层的透气性稍好一些；由实施例1和实施例5的数据可以看出，纳米纤维中不含有抗菌剂的产品会比含有抗菌剂产品的透气性稍好一些；由实施例1和实施例6的数据可以看出，单一种类的纳米纤维层会比多种类纳米纤维层的透气性稍好一些。
(2)杀菌性能评价
将上述实施例1-6和对比例1制备得到的TPU薄膜进行抑菌性能评价，模型菌共选用革兰氏阳性菌：金黄色葡萄球菌、粪肠球菌；革兰氏阴性菌：大肠杆菌。其操作方法如下：对金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌和红曲霉分别进行菌种的活化和扩增，再稀释成浓度为5×105CFU/mL的菌悬液，用无菌吸管各吸取200μL菌悬液均匀涂布于各样品的表层上，在37℃下培养24h；然后用等体积的培养基将样品表面的细菌吹洗下来，置于37℃下再培养8h，稀释后涂平板，统计各组样品的菌落数(表中数据单位为CFU/mL，每个样品平行重复3次，取平均值)。结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002459332870000152
Figure BDA0002459332870000161
由表2数据结果可知：对比实施例1-6和对比例1的数据可以看出，本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜具有很好的抑菌性能；由实施例1和实施例4的数据可以看出，单一种类的纳米纤维层会与多种类纳米纤维层的抑菌性差不多；由实施例1和实施例5的数据可以看出，纳米纤维中不含有抗菌剂的产品会比含有抗菌剂产品的抑菌性能显著降低；由实施例1和实施例6的数据可以看出，单一种类的纳米纤维层会与多种类纳米纤维层的抑菌性差不多。
(3)延伸度和柔软度评价
将上述实施例1-6和对比例1制备得到的TPU薄膜进行延伸度和柔软度评价，延伸度采用GB/T 24218.3-2010方法；柔软度采用GB/T 8942-2002方法。测试结果如表3所示。
表3
Figure BDA0002459332870000162
Figure BDA0002459332870000171
由表3数据结果可知：对比实施例1-6和对比例1的数据可以看出，本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜具有很好的延伸度和柔软度；由实施例1和实施例4的数据可以看出，缺少聚二甲基硅氧烷纤维会使产品的延伸性能和柔软度显著变差；由实施例1和实施例5的数据可以看出，缺少抗菌剂反而会在一定程度上促进产品的延伸性；由实施例1和实施例6的数据可以看出，缺少聚丙烯酸钠纤维而用聚氨酯纤维代替会在一定程度上促进产品的延伸性。
(4)吸水性能评价
将上述实施例1-6和对比例1制备得到的TPU薄膜进行吸水性能评价，方法采用GB/T22905-2008。测试结果如表4所示。
表4
样品 吸液量g/g 吸液速率s
实施例1 1128 56
实施例2 1093 52
实施例3 1115 59
实施例4 1017 55
实施例5 1187 56
实施例6 365 24
对比例1 952 36
由表4数据结果可知：对比实施例1-6和对比例1的数据可以看出，本发明所涉及的尿不湿用无气味TPU薄膜具有很好的吸水性能；由实施例1和实施例4的数据可以看出，缺少聚二甲基硅氧烷纤维不会使产品的吸水性能有影响；由实施例1和实施例5的数据可以看出，缺少抗菌剂不会对产品的吸水性能有影响；由实施例1和实施例6的数据可以看出，缺少聚丙烯酸钠纤维会显著降低产品的吸水性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种尿不湿用无气味TPU薄膜及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (17)

1.一种尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述尿不湿用无气味TPU薄膜包括依次相叠的TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层；
所述TPU纳米纤维表层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20-40份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维30-40份、抗菌剂1-3份、滑石粉1-3份、芥酸酰胺1-3份，所述抗菌剂、滑石粉、芥酸酰胺分散于聚氨酯纳米纤维中；
所述TPU纳米纤维中间层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20-40份和聚丙烯酸钠纳米纤维30-50份；
所述TPU纳米纤维底层按重量份数计包括聚氨酯纳米纤维20-40份、聚二甲基硅氧烷纳米纤维10-20份和抗菌剂5-10份，所述抗菌剂分散于聚氨酯纳米纤维中；
所述抗菌剂为壳聚糖季铵盐；
所述尿不湿用无气味TPU薄膜是由包括如下步骤的制备方法制备得到的：
(1)将TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层中含有的成分分别按重量份数溶解于有机溶剂中，得到溶解液；
(2)将步骤(1)得到的溶解液依次进行三层的多喷头静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜。
2.如权利要求1所述的尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述聚氨酯纳米纤维的制备原料按重量份数计包括二异氰酸酯20-40份、聚乙二醇40-80份、扩链剂5-20份。
3.如权利要求2所述的尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述二异氰酸酯包括对苯二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯或二苯甲烷二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
4.如权利要求2所述的尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述二异氰酸酯为对苯二异氰酸酯和亚甲基二异氰酸酯的组合。
5.如权利要求2所述的尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述扩链剂包括乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇或己二醇中的任意一种或至少两种的组合。
6.如权利要求2所述的尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇和乙二胺的组合。
7.如权利要求2所述的尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述聚乙二醇的数均分子量为8000-10000。
8.如权利要求2所述的尿不湿用无气味TPU薄膜，其特征在于，所述聚氨酯纳米纤维的制备原料按重量份数计还包括催化剂5-10份和/或抗氧化剂10-20份。
9.如权利要求1-8中任一项所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将TPU纳米纤维表层、TPU纳米纤维中间层和TPU纳米纤维底层中含有的成分分别按重量份数溶解于有机溶剂中，得到溶解液；
(2)将步骤(1)得到的溶解液依次进行三层的多喷头静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜。
10.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、丙酮或六氟异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。
11.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述静电纺丝的喷头内径为0.4-0.6mm。
12.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述静电纺丝的电压为12-16kV。
13.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述静电纺丝的针尖和集电极之间的距离为12-16cm。
14.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述进行静电纺丝时的温度为20-30℃。
15.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述静电纺丝的进液速度为0.5-1.0mL/L。
16.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜后还包括对其后处理，所述后处理操作为：将所述尿不湿用无气味TPU薄膜在20-30℃下真空干燥24-72h。
17.如权利要求9所述的尿不湿用无气味TPU薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将聚氨酯、抗菌剂、滑石粉、芥酸酰胺按重量份数混合溶解于溶剂中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于溶剂中，得到TPU纳米纤维表层的两种溶液；
(2)将聚氨酯和聚丙烯酸钠按重量份数分别溶解于溶剂中，得到TPU纳米纤维中间层的两种溶液；
(3)将聚氨酯和抗菌剂按重量份数混合溶解于溶剂中，将聚二甲基硅氧烷按重量份数溶解于溶剂中，得到TPU纳米纤维底层的两种溶液；
(4)对上述得到的溶液依次进行三层多喷头静电纺丝，得到所述尿不湿用无气味TPU薄膜。
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