CN111705541B - 一种柔软且干爽的吸收材料、制造方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柔软且干爽的吸收材料、制造方法和应用。该制造方法包括(1)木浆处理步骤：将包含50‑85％短纤维木浆和15‑50％长纤维木浆的木浆碎浆，碎浆浓度为4.5‑5.0wt％，然后在20‑200kW的功率下磨浆，得到加拿大游离度为450‑600mL的木浆；(2)配浆步骤：将绒毛浆和步骤(1)处理后的木浆混合，将混合浆液的浓度控制在4.0‑5.0wt％；(3)成型造纸步骤；(4)复合高分子吸水树脂步骤；(5)烘干收卷步骤。用此方法制备的复合材料手感超柔，干爽，解决了用普通湿法制造的复合材料手感硬的问题。

Description

一种柔软且干爽的吸收材料、制造方法和应用
技术领域
本发明涉及有机高分子化合物的技术领域，尤其涉及一种柔软且干爽的吸收材料及其制造方法。
背景技术
目前国内卫生巾、纸尿裤等吸收产品的结构一般有三种，一种是绒毛浆和高吸水树脂混合，产品特点较厚，透气性较差；一种是复合芯体结构，上下层为无纺布或无尘纸，中间蓬松无纺布，上下两层高分子；还有一种是无尘纸包裹吸水纸，吸水纸主要分为两大类，一类是两层纸中间喷撒高分子，另一类是两层纸中间是高分子和SAP(Super AbsorbentPolymer，高吸水树脂)混合压点，这两类吸水纸都是采用干法制做。
无论市面上哪种结构的卫生巾、纸尿裤等吸收产品都无法兼顾产品柔软性好且干爽性好，所以如果想做一款超柔软、对血液吸收量大传导好、干爽性好且超薄的产品，现有技术无法实现。
目前市面上可能有湿法做的复合材料，但是复合材料的柔软性一直是亟待解决的一大问题。
发明内容
针对目前卫生巾种吸收芯体存在的问题，本发明提供了一种湿法制作吸收材料的新工艺，该方法制作的吸收材料超柔软，超薄，对血液扩散好，干爽性好，能够提高产品对水和血液的吸收量。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种柔软且干爽的吸收材料的制造方法，包括如下步骤：
(1)木浆处理步骤：将包含50-85wt％短纤维木浆和15-50wt％长纤维木浆的木浆碎浆，碎浆浓度为4.5-5.0wt％，然后在20-200kW的功率下磨浆，优选在160-180kW的功率下磨浆，得到加拿大游离度为450-600mL的木浆；
(2)配浆步骤：将绒毛浆和步骤(1)处理后的木浆混合，将混合浆液的浓度控制在4.0-5.0wt％；
(3)成型造纸步骤：将混合浆液送至成型网上生产上层纸和下层纸；
(4)复合高分子吸水树脂步骤：将高分子吸水树脂均匀分布在下层纸表面上，然后覆盖上层纸进行压合；
(5)烘干收卷步骤：将压合后的复合材料进行烘干收卷，在收卷时调整收卷阶段刮刀角度为20°-80°，得到所述吸收材料。
优选地，在步骤(4)中，所述高分子吸水树脂的添加量为10-80g/m2，优选为20-70g/m2，更优选为50-60g/m2；
在步骤(3)中，上网浓度为0.1-2.0wt％；和/或
上层纸和下层纸的克重为25-45g/m2。
优选地，所述短纤维木浆的来源为桉木和/或相思木；
所述长纤维木浆的来源为松木、落叶松、红松、云杉木中的一种或多种。
优选地，在配浆的过程中还加入复合改性剂，所述复合改性剂包含柔软剂、湿强剂和膨化剂。
优选地，所述柔软剂为阳离子表面活性剂，更优选为聚丙烯酰胺柔软剂且所述聚丙烯酰胺柔软剂的添加量为3-8Kg/吨；
所述湿强剂为外交联聚合物，更优选为聚丙烯酰胺和乙二醇的组合或者酪蛋白和甲醛的组合且所述湿强剂的添加量为5-6Kg/吨。
优选地，所述高分子吸水树脂按照如下方法进行制备：
(a)将100-300重量份丙烯酸、100-700重量份水、5-20重量份交联剂和1-6重量份疏水二氧化硅混合后通氮除氧，然后加入0.5-2.5重量份引发剂引发聚合反应，再经保温处理，得到聚合胶体；
(b)将聚合胶体进行造粒，得到树脂颗粒；
(c)将树脂颗粒用100-300重量份碱性溶液中和，然后喷洒20-100重量份第一表面处理液进行第一次表面处理，再依次经干燥、破碎得到吸水性树脂颗粒；
(d)往吸水性树脂颗粒的表面喷洒3-25重量份第二表面处理液进行第二次表面处理，得到高分子吸水性树脂颗粒；和
(e)将高分子吸水性树脂颗粒加热至100-160℃，然后加入5-10重量份镀膜剂，再加入1-3重量份液态二氧化硅并搅拌均匀，最后经冷却得到所述高分子吸水树脂；
其中，所述镀膜剂按照如下方法制备而成：
将5-30重量份丙烯酸与10-80重量份乙烯在压强为2～5MPa的条件下混合后加入0.2-1重量份偶氮二异丁腈，得到反应液；将反应液在压强为2～5MPa并且加热至40-80℃反应1-3h，制得所述镀膜剂。
优选地，所述第一表面处理液为多元醇类、多元胺类化合物、环氧化合物中的一种或多种；和/或
所述第二表面处理液为包含硫酸铝和硫酸钠的水溶液，所述水溶液中硫酸钠不超过硫酸铝质量的50％，所述水溶液中包含的硫酸铝和硫酸钠的总质量分数为20～40％。
优选地，将包含60-85％短纤维木浆和15-40％长纤维木浆的木浆碎浆；更优选地，将包含67％短纤维木浆和33％长纤维木浆的木浆碎浆。
一种柔软且干爽的吸收材料，采用本发明提供的制造方法制得。
该吸收材料可以应用在卫生巾、纸尿裤或其它吸收产品中。
有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明采用了湿法造纸技术，通过对浆料、磨浆工艺、配浆工艺和收卷工艺进行改进，提高制得的复合吸收材料的柔软度或柔软性。具体地，本发明通过将通过调整长纤维和短纤维木浆的比例改善柔软性问题，通过调整磨浆功率，改善长纤维分丝帚化程度提高纸张柔软度；在浆液充分混合后加入柔软剂通过设备刮刀使纸张柔软，用此方法制备的复合材料手感超柔，柔软度改善50％以上，解决了用普通湿法制造的复合材料手感硬的问题。
本发明中使用的高吸水树脂为特质吸水树脂，产品在吸水烘干后性能不被破坏，在吸水后呈凝胶状态，吸水后再有压力挤压时水分不出来，同时产品吸收量大。
将本发明制备的吸收材料应用于卫生巾领域，可以解决一般用干法喷胶或压合制备吸水材料手感硬，不柔软问题，同时解决了卫生巾领域一般吸水材料吸血量小且扩散短的问题，极大地提升了产品吸血导血的能力；通过此方法制备的复合材料对血的传导性能明显优异；此复合材料制备的卫生巾产品柔软，干爽，超薄。
附图说明
图1是刮刀角度示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
本发明在第一方面提供了一种柔软且干爽的吸收材料的制造方法，该制造方法包括如下步骤：
(1)木浆处理步骤：将包含50-85wt％(可以为该范围内的任意数值，例如，可以为50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％，需要说明的是，这一数值与长纤维木浆含量的数值总和为100％)短纤维木浆和15-50wt％长纤维木浆的木浆碎浆，碎浆可以采用高浓度碎浆机进行破碎，碎浆浓度为4.5-5.0wt％(可以为该范围内的任意数值，例如，可以为4.5wt％、4.6wt％、4.7wt％、4.8wt％、4.9wt％、5.0wt％)，然后在20-200kW(可以为该范围内的任意数值，例如，可以为20kW、40kW、60kW、80kW、100kW、120kW、140kW、160kW、180kW、200kW)的功率下磨浆，得到加拿大游离度(Canadian Standard Freeness，CSF)为450-600mL(可以为该范围内的任意数值，例如，可以为450mL、500mL、550mL、600mL、650mL)的木浆。
发明人在研究中发现，木浆原料是影响最终产品柔软性的一个重要因素。本发明这一制造方法采用包含50-85wt％短纤维木浆和15-50wt％长纤维木浆的木浆作为制备原料(还包含其它制备原料)，经过后续工艺的处理后，制得的纸质表面分布有细腻的“绒毛”(极细且有一定程度卷曲的纤维)，从而使产品表现出较好的柔软性(绒毛浆也有贡献)。发明人在研究中还发现，虽然将木浆原料中的短纤维木浆和长纤维木浆的配比控制在上述范围内可以获得柔软性大为改善的复合吸收材料(既能吸水也能吸收其它液体)，但较为优选的还是木浆原料中包含60-85％短纤维木浆和15-40％长纤维木浆，最优选的是木浆原料中包含67％短纤维木浆和33％长纤维木浆。由于成品纸表面分布有细腻的“绒毛”，这些“绒毛”可以改善成品纸的柔软性，但也存在一些问题，就是当成品纸用于卫生巾等女性用品时，使用后存在干硬较为明显的问题，在一定程度上影响使用感，而使用这些优选的木浆原料制得的产品在使用后该可以改善干硬的问题。
需要说明的是，本发明在该步骤中所用的短纤维木浆的来源可以为桉木和/或相思木，长纤维木浆的来源可以为松木、落叶松、红松、云杉木中的一种或多种。
另外，本发明还对磨浆工艺中的磨浆功率这一参数进行了优化，通过将磨浆功率调整在20-200kW这一范围内，最优选择为160-180kW，改善长纤维分丝帚化程度，从而提高了纸张柔软度。
(2)配浆步骤：将绒毛浆和步骤(1)处理后的木浆混合，将混合浆液的浓度控制在4.0-5.0wt％(可以为该范围内的任意数值，例如，可以为4.0wt％、4.1wt％、4.2wt％、4.3wt％、4.4wt％、4.5wt％、4.6wt％、4.7wt％、4.8wt％、4.9wt％、5.0wt％)。
此外，在配浆的过程中，本发明提供的这一制造方法还可以通过加入复合改性剂改善成品纸的性质。本发明在该步骤中所用的复合改性剂包含柔软剂、湿强剂和膨化剂，柔软剂可以进一步改善成品纸的柔软度(柔软性)，湿强剂可以提高吸收材料在使用后的强度，避免出现破烂现象，膨化剂可以起到增柔的作用，显著提高纸品的柔性，添加本品后使抄成的纸手感好，起绉细腻均匀，拉力和白度也有不同程度提高；膨化剂还能使纸品在同等重量下体积膨大20％-30％，定量克重减少相当明显；膨化剂也能显著提高纸品的吸水特性、吸水量大、品质更好。柔软剂优选为阳离子表面活性剂，更优选为聚丙烯酰胺柔软剂，聚丙烯酰胺柔软剂的添加量为3-8Kg/吨。湿强剂是外交联聚合物，可以选择聚丙烯酰胺+乙二醇或者酪蛋白+甲醛，湿强剂的添加量优选为5-6Kg/吨。膨化剂可以选择本行业已有的膨化剂，如表面活性剂类，其添加量在本发明中一般为吨浆的0.5-1wt％，视水质和浆的pH值以及客户需求膨化力的大小决定添加量。需要说明的是，上述提到的三类添加剂的用量均是与混合浆液(包含木浆和绒毛浆)作对比得出的。
(3)成型造纸步骤：将混合浆液送至成型网上生产上层纸和下层纸。上网浓度优选为0.1-2.0wt％。发明人在研究中发现，上网浓度过低时影响生产效率，甚至会出现无法产纸的情况。但浓度过高也对生产不利，因为浓度过高时纸张的均匀度变差，导致生产质量下降。出于兼顾生产质量和生产效率的考虑，本发明在成型造纸步骤中将上网浓度控制在0.1-2.0wt％，可以为该范围内的任意数值，例如，可以为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.0wt％。在这一步骤中，控制成型纸(包含上层纸和下层纸)的克重为25-45g/m2，具有这一克重的成型纸具有较优异的干强度和湿强度，确保其既能在制备过程中与高分子吸水树脂很好地复合，又能在使用过程中保证产品的质量，不会出现破烂，分层等问题。
(4)复合高分子吸水树脂步骤：将高分子吸水树脂均匀分布在下层纸表面上，然后覆盖上层纸进行压合，可以通过压辊进行压合。
本发明所使用的高分子吸水树脂优选采用如下方法进行制备：
(a)将100-300重量份丙烯酸、100-700重量份水、5-20重量份交联剂和1-6重量份疏水二氧化硅混合后通氮除氧，然后加入0.5-2.5重量份引发剂引发聚合反应，再经保温处理，得到聚合胶体；
(b)将聚合胶体进行造粒，得到树脂颗粒；
(c)将树脂颗粒用100-300重量份碱性溶液中和，然后喷洒20-100重量份第一表面处理液进行第一次表面处理，第一表面处理液优选为多元醇类、多元胺类化合物、环氧化合物中的一种或多种，可选地，所述多元醇类为乙二醇、丁二醇、丙三醇、三乙二醇中的一种或多种；可选地，所述多元胺类化合物为乙二胺、二乙二胺、三乙二胺中的一种或多种；可选地，所述环氧化合物为丁二醇二缩水甘油醚、聚丙三醇聚缩水甘油醚、山梨醇聚缩水甘油醚中的一种或多种，然后再依次经干燥、破碎得到吸水性树脂颗粒；
(d)往吸水性树脂颗粒的表面喷洒3-25重量份第二表面处理液进行第二次表面处理，所述第二表面处理液为包含硫酸铝和硫酸钠的水溶液，所述水溶液中硫酸钠不超过硫酸铝质量的50％，所述水溶液中包含的硫酸铝和硫酸钠的总质量分数为20％～40％，得到高分子吸水性树脂颗粒；和
(e)将高分子吸水性树脂颗粒加热至100-160℃，然后加入5-10重量份镀膜剂，再加入1-3重量份液态二氧化硅并搅拌均匀，最后经冷却得到所述高分子吸水树脂；
其中，所述镀膜剂按照如下方法制备而成：
将5-30重量份丙烯酸与10-80重量份乙烯在压强为2～5MPa的条件下混合后加入0.2-1重量份偶氮二异丁腈，得到反应液；将反应液在压强为2～5MPa并且加热至40-80℃的条件下反应1-3h，制得所述镀膜剂。
本发明提供的这一高分子吸水树脂的制备方法具有如下优点：
(a)该方法通过特殊的镀膜材料和特殊的表面处理技术，对传统高吸水树脂(SAP)后处理工艺进行优化，使得传统高吸水树脂表面增加了一层调节SAP颗粒吸水能力的镀膜，即在传统高吸水树脂产品表面形成一层具有一定韧性的半亲水膜，这样，当高吸水树脂产品遇到水时，该半亲水保护膜可以少量吸水，短暂的阻止SAP内核吸水，从而保证了SAP内核的吸水性能，同时还可以阻止纸浆中一些离子和杂质进入到SAP内核，能最大程度的保留SAP性能，并且能够使得SAP凝胶强度得到进一步提升。
(b)该方法在制得聚合胶体时，将丙烯酸、水、交联剂和疏水二氧化硅混合，其中，疏水二氧化硅的加入与在高分子吸水性树脂颗粒表面形成的半亲水膜一起共同作用，使得本发明制备的所述高吸水树脂具有独特的性能因而在与纸浆的复合过程中可以延缓初期对水分的吸收从而保证了高吸水树脂与纸浆的充分混合而不影响自身的吸收性能，非常适合湿法吸水纸的制备工艺；本发明制得的所述高吸水树脂解决了普通的高吸水树脂由于亲水性较强，应用于湿法造纸时在与纸浆的混合过程中会吸收大量的液体，烘干后，SAP的性能下降严重的问题。
(c)该方法在得到的所述高分子吸水性树脂颗粒中加入了镀膜剂和亲水性的液态二氧化硅，这是因为在通过镀膜剂对所述高分子吸水性树脂颗粒进行镀膜表面处理时，需要将高分子吸水性树脂颗粒加热至100～160℃，而在此条件下，镀膜剂高温熔融从而会导致高分子吸水性树脂颗粒之间粘结成块的问题，而本发明通过加入液态二氧化硅得到含有液态二氧化硅的高分子吸水性树脂颗粒，如此能有效防止高分子吸水性树脂颗粒在镀膜处理后出现粘结的问题，从而能够制得分散均匀的所述用于湿法制造吸水纸的高吸水树脂。
(d)利用该方法制得的高分子吸水树脂应用于湿法吸水纸的生产时，能够最大程度的保留高吸水树脂(SAP)的吸收特性，能够使制得的吸水纸可以更大幅度的提高高分子吸水树脂与纸页纤维的接触面积，更加明显的增强纸页纤维与高吸水树脂对液体的传导性从而更大大幅度的提高吸水纸对液体的吸收量和吸收速度，还可更加大幅的提升吸水纸的重复吸液能力，通过添加本发明中的所述高吸水树脂诞生了新的“湿法制备吸水纸法”。
利用该方法制得的高分子吸水树脂在吸水烘干后性能不被破坏，在吸水后呈凝胶状态，吸水后再有压力挤压时水分不出来，同时产品吸收量大。对于高分子吸水树脂的用量，发明人经过研究发现其最佳的使用量为10-80g/m2，优选为20-70g/m2，更优选为50-60g/m2。高分子吸水树脂使用量过少会使得复合材料吸水性太小，但高分子吸水树脂的使用量也不是越大越好，高分子使用量过多会使得复合材料柔软性太差且不易和上层纸和下层纸复合。结合本发明制得的纸张的强度以及对柔软度的要求，其使用量以10-80g/m2为宜，可以为该范围内的任意值，例如，可以为10g/m2、15g/m2、20g/m2、25g/m2、30g/m2、35g/m2、40g/m2、45g/m2、50g/m2、55g/m2、60g/m2、65g/m2、70g/m2、75g/m2、80g/m2，优选为20-70g/m2，更优选为50-60g/m2。
(5)烘干收卷步骤：将压合后的复合材料进行烘干收卷，在收卷时调整收卷阶段刮刀角度为20°-80°(可以为该范围内的任意数值，例如，可以为20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°)，进一步改善复合材料的柔软度，得到柔软且干爽的吸收材料。刮刀角度示意图参考图1。
本发明还提供了一种柔软且干爽的吸收材料，该吸收材料采用本发明提供的这一制造方法制得。该吸收材料具有如下性质：
克重40-200g/m2，优选为60-100g/m2；
柔软度性能：横向值220.18-330.14mN，纵向值200.43-580.53mN；
吸收量16-19g/g。
本发明提供的这一吸收材料可以应用于卫生巾、纸尿裤的制造中。
以下是本发明列举的实施例。
实施例1
本实施例提供了一种高分子吸水树脂的制备方法：
各原料为：以重量份数计，丙烯酸100，去离子水700、疏水二氧化硅2、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3、四烯丙氧基乙烷2.5、过硫酸钾0.4、亚硫酸氢钠0.6、48wt％氢氧化钠溶液104、70wt％丙三醇溶液29、聚丙三醇聚缩水甘油醚5、40wt％硫酸铝硫酸钠溶液5.5(硫酸铝：硫酸钠＝2:1)、镀膜剂5、液态二氧化硅1.2；所述镀膜剂为通过本发明自制得到的双亲性低聚物镀膜剂，其制备工艺为：将10重量份丙烯酸与20重量份乙烯在压强为3MPa的加压条件下投入反应釜中，加入0.5份偶氮二异丁腈，在压强为3MPa并且加热至50℃的温度条件下反应2小时得到镀膜剂，保温80℃备用。
具体制备过程如下：
①将丙烯酸、去离子水、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四烯丙氧基乙烷和疏水二氧化硅混合后通氮气除氧，然后加入过硫酸钾和亚硫酸氢钠于5℃引发聚合反应，并使聚合反应自然升温；
②聚合反应的温度不再上升视为反应结束，温峰85℃，保温4小时，得到聚合胶体，所述聚合胶体经造粒得到树脂颗粒；
③树脂颗粒用48wt％氢氧化钠溶液中和至pH为6.0，然后喷洒丙三醇和聚丙三醇聚缩水甘油醚的混合溶液进行表面处理，再依次经干燥、破碎得到吸水性树脂颗粒；
④向吸水性树脂颗粒表面喷洒硫酸铝硫酸钠溶液，得到高分子吸水性树脂颗粒；
⑤将高分子吸水性树脂颗粒加热到120℃，加入镀膜剂，高速搅拌均匀，然后加入液态二氧化硅继续搅拌均匀，最后冷却至常温，得到所述高吸水树脂。
实施例2
本实施例提供了一种高分子吸水树脂的制备方法：
各原料为：以重量份数计，丙烯酸200，去离子水600、疏水二氧化硅4、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5.5、过硫酸钾0.7、抗坏血酸1.3、48wt％氢氧化钠溶液196、70wt％丙三醇溶液48、聚丙三醇聚缩水甘油醚10、30wt％硫酸铝硫酸钠溶液15(硫酸铝：硫酸钠＝3:1)、镀膜剂7.5、液态二氧化硅1.5；所述镀膜剂为通过本发明自制得到的双亲性低聚物镀膜剂，其制备工艺为：将15重量份丙烯酸与15重量份乙烯在压强为3MPa的加压条件下投入反应釜中，加入0.3份偶氮二异丁腈，在压强为3MPa并且加热至60℃的条件下反应2小时得到镀膜剂，保温80℃备用。
具体制备过程如下：
①将丙烯酸、去离子水、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和疏水二氧化硅混合后通氮气除氧，然后加入过硫酸钾和抗坏血酸于3℃引发聚合反应，并使聚合反应自然升温；
②聚合反应的温度不再上升视为反应结束，温峰86℃，保温4小时，得到聚合胶体，所述聚合胶体经造粒得到树脂颗粒；
③树脂颗粒用48wt％氢氧化钠溶液中和至pH为6.2，然后喷洒丙三醇和聚丙三醇聚缩水甘油醚的混合溶液进行表面处理，再依次经干燥、破碎得到吸水性树脂颗粒；
④向吸水性树脂颗粒表面喷洒硫酸铝硫酸钠溶液，得到高分子吸水性树脂颗粒。
⑤将高分子吸水性树脂颗粒加热到120℃，加入镀膜剂，高速搅拌均匀，然后加入液态二氧化硅继续搅拌均匀，最后冷却至常温，得到所述高吸水树脂。
实施例3
本实施例提供了一种复合吸收材料的制备方法：
将木浆(短纤维木浆和长纤维木浆质量比为75:25)置于碎浆机中进行碎浆，碎浆溶度为4.6wt％，然后将碎浆后的浆料置于磨浆机中进行研磨，磨浆时间为15min，磨浆过程中磨浆功率为160kW，使纤维分丝帚化，磨浆后游离度450-600CSF(mL)。
将磨好的木浆和绒毛浆按照2：1的质量比混合进行配浆，使混合浆液的浓度被控制在4.0-5.0wt％。为了保证绒毛浆分散开来，可借助机械手段进行分散，避免出现团絮状物质。配浆过程中加入柔软剂，湿强剂，膨化剂，柔软剂为聚丙烯酰胺柔软剂，其添加量为4Kg/吨，湿强剂为聚丙烯酰胺+乙二醇，添加量为6Kg/吨，膨化剂添加量为0.6wt％混合浆液。
将混合浆液送至成型网上生产上层纸和下层纸，上网浓度为1.0wt％，经检测，得到的上层纸和下层纸的克重在25-45g/m2。将实施例1制得的高分子吸水树脂均匀分布在下层纸上，高分子吸水树脂的添加量为50g/m2，然后将两层纸通过压辊压合，将压合后的复合材料进行烘干收卷，在收卷时调整收卷阶段刮刀角度20°由此改变复合材料的柔软度；最后将符合材料进行收卷，分切，包装。
实施例4
本实施例提供了一种复合吸收材料的制备方法：
将木浆(短纤维木浆和长纤维木浆质量比为60:40)置于碎浆机中进行碎浆，碎浆溶度为4.6wt％，然后将碎浆后的浆料置于磨浆机中进行研磨，磨浆时间为15min，磨浆过程中磨浆功率为170kW，使纤维分丝帚化，磨浆后游离度450-600CSF(mL)。
将磨好的木浆和绒毛浆按照2：1的质量比混合进行配浆，使混合浆液的浓度被控制在4.0-5.0wt％。为了保证绒毛浆分散开来，可借助机械手段进行分散，避免出现团絮状物质。配浆过程中加入柔软剂，湿强剂，膨化剂，柔软剂为聚丙烯酰胺柔软剂，其添加量为4Kg/吨，湿强剂为聚丙烯酰胺+乙二醇，添加量为6Kg/吨，膨化剂添加量为0.6wt％混合浆液。
将混合浆液送至成型网上生产上层纸和下层纸，上网浓度为1.0wt％，经检测，得到的上层纸和下层纸的克重在25-45g/m2。将实施例1制得的高分子吸水树脂均匀分布在下层纸上，高分子吸水树脂的添加量为50g/m2，然后将两层纸通过压辊压合，将压合后的复合材料进行烘干收卷，在收卷时调整收卷阶段刮刀角度40°由此改变复合材料的柔软度；最后将符合材料进行收卷，分切，包装。
实施例5
本实施例提供了一种复合吸收材料的制备方法：
将木浆(短纤维木浆和长纤维木浆质量比为60:40)置于碎浆机中进行碎浆，碎浆溶度为4.6wt％，然后将碎浆后的浆料置于磨浆机中进行研磨，磨浆时间为15min，磨浆过程中磨浆功率为160kW，使纤维分丝帚化，磨浆后游离度450-600CSF(mL)。
将磨好的木浆和绒毛浆按照2：1的质量比混合进行配浆，使混合浆液的浓度被控制在4.0-5.0wt％。为了保证绒毛浆分散开来，可借助机械手段进行分散，避免出现团絮状物质。配浆过程中加入柔软剂，湿强剂，膨化剂，柔软剂为聚丙烯酰胺柔软剂，其添加量为4Kg/吨，湿强剂为聚丙烯酰胺+乙二醇，添加量为聚丙烯酰胺+乙二醇，膨化剂添加量为0.6wt％混合浆液。
将混合浆液送至成型网上生产上层纸和下层纸，上网浓度为1.0wt％，经检测，得到的上层纸和下层纸的克重在25-45g/m2。将实施例1制得的高分子吸水树脂均匀分布在下层纸上，高分子吸水树脂的添加量为50g/m2，然后将两层纸通过压辊压合，将压合后的复合材料进行烘干收卷，在收卷时调整收卷阶段刮刀角度60°由此改变复合材料的柔软度；最后将符合材料进行收卷，分切，包装。
实施例6
本实施例提供了一种复合吸收材料的制备方法：
将木浆(短纤维木浆和长纤维木浆质量比为60:40)置于碎浆机中进行碎浆，碎浆溶度为4.6wt％，然后将碎浆后的浆料置于磨浆机中进行研磨，磨浆时间为15min，磨浆过程中磨浆功率为180kW，使纤维分丝帚化，磨浆后游离度450-600CSF(mL)。
将磨好的木浆和绒毛浆按照2：1的质量比混合进行配浆，使混合浆液的浓度被控制在4.0-5.0wt％。为了保证绒毛浆分散开来，可借助机械手段进行分散，避免出现团絮状物质。配浆过程中加入柔软剂，湿强剂，膨化剂，柔软剂为聚丙烯酰胺柔软剂，其添加量为4Kg/吨，湿强剂为聚丙烯酰胺+乙二醇，添加量为6Kg/吨，膨化剂添加量为0.6wt％混合浆液。
将混合浆液送至成型网上生产上层纸和下层纸，上网浓度为1.0wt％，经检测，得到的上层纸和下层纸的克重在25-45g/m2。将实施例1制得的高分子吸水树脂均匀分布在下层纸上，高分子吸水树脂的添加量为50g/m2，然后将两层纸通过压辊压合，将压合后的复合材料进行烘干收卷，在收卷时调整收卷阶段刮刀角度80°由此改变复合材料的柔软度；最后将符合材料进行收卷，分切，包装。
实施例7
对比例1采用与实施例6基本相同的方式进行，不同之处在于：采用实施例2制得的高分子吸水树脂。
对比样1
对比样1结构是3层结构，上下2层湿强纸，中间通过热熔胶固定高吸水树脂。
对比样2
对比样2结构是上下2层湿强纸，通过压合的方式把绒毛浆和SAP固定在中间，此过程不喷胶。
对比样3
对比样3结构是复合芯体5层结构，上下无纺布(或无尘纸)，上层高吸水树脂蓬松无纺布，下层高吸水树脂。
本发明对所制作的复合吸收材料进行柔软度，扩散和吸收量等性能的测试，具体如下：
1、柔软度测试：从所采取的样品上切取样品，切成100mm×100mm的试样，并分别标明纵、横向及正反面。尺寸偏差应不大于士0.5mm,然后放置于仪器试验台上，并尽可能地使之对称于狭缝，且尽量居于挡板的中央。将仪器峰值/跟踪开关拨到峰值位置，按下测试按钮，仪器板状测头开始运动。测纵、横向值时，以挡板为参照物，试样纹路与其垂直，则为纵向；相反，与其平行，则为横向；纵横向各测五组数据，算其平均值，即为试样的柔软度。此值越小，说明试样越柔软。
2、扩散测试：沿纸样的横向和纵向最少各切取5条试样，每条试样宽(15±0.5)mm，长250mm，将准备好的宽15mm,长250mm的试样条夹在夹纸器上，轻轻放下夹纸器的搬把，使纸条垂直插入纯水中，同时开动秒表计时，100秒后读取试样液体上升高度，请准至1mm。
3、吸收量测试：裁去10×10cm复合纸，将样品进行称重后浸泡在0.9％的生理盐水中浸泡30min,称取样品重量，减去原始质量记为吸收量(g/g)。
4、芯体血液扩散及反渗量：取新鲜动物血液，用注射器一次性加入3ml，加血后4min量扩散长度(横×纵)，5min后用1.25kg砝码压1min测试反渗量(直径9cm滤纸测试反渗)。
5、成品反渗量：取新鲜动物血液，用注射器一次性加入5ml，5min后用1.25kg砝码压1min测试反渗量(直径9cm滤纸测试反渗)。
将以上案例做的样品进行对比分析测试，测试数据如表1。
表1
Figure BDA0002280332670000151
Figure BDA0002280332670000161
将实施例4与对比样1和对比样2样品进行对比，测试数据如表2。
表2
项目 血液扩散/cm(横×纵) 血液反渗量/g
实施例4 5.6×4.8 0.20
对比例1 4.6×4.0 0.56
对比例2 4.5×4.3 0.45
对比例3 4.0×3.8 0.78
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种柔软且干爽的吸收材料的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)木浆处理步骤：将包含50-85wt％短纤维木浆和15-50wt％长纤维木浆的木浆碎浆，碎浆浓度为4.5-5.0wt％，然后在20-200kW的功率下磨浆，得到加拿大游离度为450-600mL的木浆；
(2)配浆步骤：将绒毛浆和步骤(1)处理后的木浆混合，将混合浆液的浓度控制在4.0-5.0wt％；
(3)成型造纸步骤：将混合浆液送至成型网上生产上层纸和下层纸；
(4)复合高分子吸水树脂步骤：将高分子吸水树脂均匀分布在下层纸表面上，然后覆盖上层纸进行压合；
(5)烘干收卷步骤：将压合后的复合材料进行烘干收卷，在收卷时调整收卷阶段刮刀角度为20°-80°，得到所述吸收材料；
所述高分子吸水树脂按照如下方法进行制备：
(a)将100-300重量份丙烯酸、100-700重量份水、5-20重量份交联剂和1-6重量份疏水二氧化硅混合后通氮除氧，然后加入0.5-2.5重量份引发剂引发聚合反应，再经保温处理，得到聚合胶体；
(b)将聚合胶体进行造粒，得到树脂颗粒；
(c)将树脂颗粒用100-300重量份碱性溶液中和，然后喷洒20-100重量份第一表面处理液进行第一次表面处理，再依次经干燥、破碎得到吸水性树脂颗粒；
(d)往吸水性树脂颗粒的表面喷洒3-25重量份第二表面处理液进行第二次表面处理，得到高分子吸水性树脂颗粒；和
(e)将高分子吸水性树脂颗粒加热至100-160℃，然后加入5-10重量份镀膜剂，再加入1-3重量份液态二氧化硅并搅拌均匀，最后经冷却得到所述高分子吸水树脂；
其中，所述镀膜剂按照如下方法制备而成：
将5-30重量份丙烯酸与10-80重量份乙烯在压强为2～5MPa的条件下混合后加入0.2-1重量份偶氮二异丁腈，得到反应液；将反应液在压强为2～5MPa并且加热至40-80℃反应1-3h，制得所述镀膜剂。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
在步骤(1)中，在160-180kW的功率下磨浆；
在步骤(4)中，所述高分子吸水树脂的添加量为10-80g/m2；
在步骤(3)中，上网浓度为0.1-2.0wt％；和/或
上层纸和下层纸的克重为25-45g/m2。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
所述短纤维木浆的来源为桉木和/或相思木；
所述长纤维木浆的来源为松木、落叶松、红松、云杉木中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
在配浆的过程中还加入复合改性剂，所述复合改性剂包含柔软剂、湿强剂和膨化剂，所述柔软剂为阳离子表面活性剂，所述湿强剂为外交联聚合物。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，
所述柔软剂为聚丙烯酰胺柔软剂且所述聚丙烯酰胺柔软剂的添加量为3-8Kg/吨；
所述湿强剂为聚丙烯酰胺和乙二醇的组合或者酪蛋白和甲醛的组合且所述湿强剂的添加量为5-6Kg/吨。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，
所述第一表面处理液为多元醇类、多元胺类化合物、环氧化合物中的一种或多种；和/或
所述第二表面处理液为包含硫酸铝和硫酸钠的水溶液，所述水溶液中硫酸钠不超过硫酸铝质量的50％，所述水溶液中包含的硫酸铝和硫酸钠的总质量分数为20～40％。
7.根据权利要求1至6任一项所述的制造方法，其特征在于，
将包含60-85％短纤维木浆和15-40％长纤维木浆的木浆碎浆。
8.一种柔软且干爽的吸收材料，其特征在于，
采用权利要求1至7任一项所述的制造方法制得。
9.权利要求8所述的吸收材料在卫生巾、纸尿裤中的应用。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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PP01 Preservation of patent right
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Effective date of registration: 20221124

Granted publication date: 20220517