CN112622374A - 一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层及其制备的可降解卫生巾 - Google Patents

一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层及其制备的可降解卫生巾 Download PDF

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Abstract

本发明所公开了一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层及其制备的可降解卫生巾，面层由上下两层无纺布组成，上层无纺布为聚乳酸静电纺无纺布层，下层无纺布为聚乳酸纤维热风无纺布层；上层无纺布与下层无纺布经过自粘合成一体，然后经过超声波打孔制成聚乳酸纳米纤维无纺布面层。聚乳酸纤维热风纤维网中的上层采用了纤维沿纵向排列的纤网，有助于液体沿纵向导流，而聚乳酸热风纤网层的下层中纤维沿纵横向均匀分布，能够进一步阻止吸收芯体中的液体产生回渗。含聚乳酸生物质透气膜在抑菌和除异味同时，可迅速导出热气，使人体随时保持健康状态。采用本发明制作的卫生巾面层，中间吸收芯层以及防渗底膜均为完全可降解材料，所制作的卫生巾为完全降解。

Description

一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层及其制备的可降解卫生巾
技术领域
本发明涉及女性卫生巾生产技术领域，尤其是一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层及其制备的可降解卫生巾。
背景技术
随着世界工业化进程的加快，排放工业和生活垃圾日益增多，严重影响了人类赖以生存的环境，其中废纸、塑料和一次性卫生用品等“白色”垃圾以数量巨大和难降解而成为最大污染源之一，这其中，废纸可以回收利用，卫生巾、纸尿裤、护垫等一次性卫生用品是卫生材料领域用量最大、最难处理的“白色”垃圾。因此开展聚乳酸类可降解材料的研究和开发，不但是世界的发展趋势，更具有重要的现实意义。
现在市面上的卫生巾有三层结构组成，表层无纺布、中间吸收层、底层防渗层，其中表层无纺布起到将液体导流并快速传递到中间吸收层中的作用。现在市面上卫生巾所用面层无纺布主要有两类：一类是干爽网面，这种网面部分人使用过敏，原因就是干爽网面使用的材料是一层塑料膜，然后在这层塑料膜上打孔。因为塑料不吸水，经血下来时会很快渗入内部，所以称之为干爽网面。卫生巾采用这种塑料膜(干爽网面)作为面层直接与人体接触，虽然非常干爽，但由于塑料与人体皮肤差异很大，体感非常不舒适，因而大部分人使用干爽网面极易过敏。
“棉质”或“绵柔”型卫生巾是现在市场上使用最为广泛的一类卫生巾，是采用“棉质”或“绵柔”型热风无纺布作为面层材料，一些品牌类卫生巾“护舒宝”、“ABC”等品牌所采用的面层均为此类无纺布，虽然称之为“棉质”或“绵柔”，但实际上跟棉一点关系也没有，其实就是采用了聚丙烯化纤热风无纺布面层，是100％的化纤面层。深圳全棉时代科技有限公司出品的奈丝公主采用的是纯棉无纺布面层，然而由于棉纤维吸湿性非常好，导致干爽度差，女性使用后感觉非常潮湿，如果在夏天使用时特别容易滋生细菌，因而干爽、舒适而抑菌的无纺布面层对于健康女性非常重要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层及其制备的可降解卫生巾。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
本发明所涉及的一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层，由上下两层无纺布组成，上层无纺布为聚乳酸静电纺无纺布层，下层无纺布为聚乳酸纤维热风无纺布层；上层无纺布与下层无纺布经过自粘合成一体，然后经过超声波打孔制成聚乳酸纳米纤维无纺布面层；
所述聚乳酸纤维热风无纺布包括上层纤网和下层纤网，制备过程如下：
1a)采用粗旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理、交叉铺网和牵伸后，形成下层纤网；在所述下层纤维网中控制纤维网的纵横向强力比在3-4:1范围；
1b)采用细旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理后落在所述的下层纤网上直接成网，形成上层纤网，将上层直接成网和下层交叉铺网形成为一体的复合纤网送入烘箱中进行热加固，出烘箱后得到上层为细旦聚乳使纤维下层为粗旦聚乳酸纤维、纤网中纤维间孔隙上大下小的倒锥形孔隙结构的复合纤网；所述上层纤维中控制纤维网的纵横向强力比在7-10:1范围；
1c)采用平网三段式热风穿透烘箱进行热粘合加固，烘箱长度为80米，第一段热风穿透温度为90-110℃，第二段热风穿透温度为125-140℃，第三段热风穿透温度110-120℃，出烘箱后经过16米的冷却通道，卷绕得到上下层纤维网复合良好的聚乳酸纤维网，克重为28-35g/m2，厚度为0.1-0.21mm，分切成1.8米宽度后，卷绕成布卷待用；
所述聚乳酸纳米纤维无纺布面层的制备，包括如下步骤：
2a)将N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷溶液按照质量比为5:5的比例配置混合溶液，在上述混合溶液中加入8-12％(与混合液中N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷的质量比)PLA切片，在50℃恒温条件下搅拌10h得到完全溶解的PLA纺丝液，所述纺丝液浓度为8-12％；
2b)在所述PLA纺丝液中加入平均分子量为600的聚乙二醇液体，加入比例为12-15％(相对于PLA的质量比)，将上述溶液用超声波震荡混合2-4h，得到含聚乙二醇成分的PLA纺丝液；
2c)将上一步骤配置好的溶液经管路抽吸至静电纺丝模块(3)中的纺丝泵中，调整静电纺丝距离为10-25cm，设定托持纤网输送网帘(8)的抽吸负压值为1200-2000Pa，设置纺丝泵的推进速度为18-30ml/h，打开高压静电源，调节高压电源的电压为22-30kV，上述参数设置好后，开始纺丝，与此同时预先制备好的所述聚乳酸纤维热风无纺布(1)放卷，送入静电纺丝主箱体区(2)中，铺放在输送网帘上，该输送网帘为筛网式，网帘目数为14目；喷出的纺丝液直接落到位于托持网帘的聚乳酸纤维热风无纺布(1)上，在聚乳酸纤维热风无纺布(1)上形成了平方米克重为3-7g/m2纳米级聚乳酸纤维膜，鉴于聚乳酸纤维热风无纺布的上层纤网中纤维具有非常好的亲水性，同时聚乳酸静电纺丝液中含有聚乙二醇有着非常好的亲水性，因此二者产生了非常好的结合，使聚乳酸纳米纤维膜牢固的贴服在聚乳酸纤维热风无纺布表面，纳米级聚乳酸纤维直径为850-1000nm，膜宽度为1.6米；
2d)将复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布一起送入除溶剂烘箱(5)中，热风温度为45-55℃，烘干时间为6-15s；
2e)将上述复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布组成的聚乳酸纳米纤维复合无纺布送入双光辊热轧工作区(4)中进行表面烫光增强处理，所用双光辊轧机直径为40cm，上光辊温度为120-130℃，下光辊温度为100-110℃，上、下光辊之间的距离为0.08-0.12mm，表面烫光增强处理速度为8-15m/min；
2f)将经过表面烫光处理后的聚乳酸纳米纤维复合无纺布经过冷却通道(10)到成品卷绕工作区(6)，卷绕成布卷；
将聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布放卷，采用超声波打孔设备对所述聚乳酸纳米纤维复合无纺布做进一步增强加固，所述的超声波打孔设备中接受振动的辊筒为表面布满钢针的钢辊，钢针的长度为2.5mm，所述超声波设备打孔时的振动频率为15KHz，工作速度为8-12m/min，出超声波打孔机后，在聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布上分布了贯穿整个纤维网的小孔，所述小孔目数为12目，出超声波打孔设备后，经分切机分切成16cm的窄条，然后卷绕成为柔软舒适型卫生巾专用乳酸纳米纤维无纺布面层。
优选的，在下层纤网中，分别选用1.2D×38mm的PLA纤维和2D×38mm的聚乳酸双组份纤维，两种纤维的混合比例为50-60:40-50，其中1.2D×38mm的聚乳酸纤维为亲水型，纤维表面油剂含量为0.24-0.45％，2D×38mm的聚乳酸双组份纤维为拒水型，表面油剂含量为0.13-0.24％，1.2D×38mm的聚乳酸双组份纤维卷曲度为10个/英寸，2D×38mm的聚乳酸纤维卷曲度为15个/英寸。
优选的，在上层纤维网中，分别选用3D×51mm的聚乳酸双组份纤维和6D×51mm的聚乳酸纤维，两种纤维的混合比例为30-40:60-70，两种纤维均为亲水型，纤维表面油剂含量为0.24-0.45％，卷曲度为10/英寸。
优选的，所述PLA切片为左旋聚乳酸，相对分子量为85×104，由深圳光华伟业股份有限公司生产。
本发明还涉及一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层制备的可降解卫生巾，包括如下步骤：
3a)将木浆板粉碎获得长度为2-4mm的绒毛浆；
3b)将绒毛浆与高吸水树脂按照10-30：90-70的比例混合均匀，制成混合棉浆芯体；
3c)聚乳酸防渗膜放卷，按照1.5-3.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后在喷胶后的聚乳酸防渗膜上铺放所述制备好的混合棉浆芯体，所述混合棉浆芯体的铺放量为85-105g/m2，压实；
3d)将所述的柔软舒适型聚乳酸无纺布卫生巾专用面层放卷，在其背面按照1.5-3.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后与前述铺放好的混合棉浆芯体复合，压实；
3e)将上述背胶、贴离型纸，经过边部分切后，得到聚乳酸纳米纤维无纺布面层的可降解卫生巾；
所述聚乳酸防渗膜为聚乳酸流延膜，平方米克重为25-35g/m2，厚度为0.08-0.15mm。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)产品工艺创新：
将聚乳酸纳米纤维无纺布作为卫生巾面层，使面层类似人造皮肤，触感细腻，柔软舒适；同时聚乳酸纳米纤维经过亲水改性后，通过光辊热轧增强，配合以超声波复合打孔，进一步增加液体的下渗速度，具有吸收液体速度快和下渗速度快的优势，此外作为聚乳酸纳米纤维支撑的聚乳酸纤维热风纤维网中的上层采用了纤维沿纵向排列的直接纤网，有助于液体沿纵向导流，而聚乳酸热风纤网层的下层中纤维沿纵横向均匀分布，能够进一步阻止吸收芯体中的液体产生回渗。
(2)功能的创新：
卫生巾面层整体材料采用了聚乳酸纤维，聚乳酸是一种纯植物纤维，是以植物(玉米、木薯)提炼乳酸制成。聚乳酸早已经美国FDA认证可植入人体，与人体具有良好的生物相容性，具有绝对的生物安全性，同时具备了良好的天然抑菌性。聚乳酸纤维表面非常光滑，其Ph值在6-7之间，与人体皮肤的pH值相符合，是一种弱酸性纤维，亲肤性更好，可以给女性经期提供天然生态的弱酸性防护，促使女性生殖系统免疫能力提升，尤其适合于容易过敏、免疫力低下、生活节奏快以及工作压力大的女性。
面层中的纳米级聚乳酸纤维巨大比表面积配合以面层的锥形孔，能迅速吸收体液，并由聚乳酸纤维快速疏导进入芯层，防漏止渗，聚乳酸纤维同时提供良好的抑菌和除异味功能，延长卫生巾的使用时间。含聚乳酸生物质透气膜在抑菌和除异味同时，可迅速导出热气，使人体随时保持健康状态。
(3)可生物降解
采用本发明制作的卫生巾面层，中间吸收芯层以及防渗底膜均为完全可降解材料，所制作的卫生巾为完全降解。亲肤、柔软、舒适，本发明的聚乳酸生物降解卫生巾必将成为女人生态健康的理想呵护使者。
附图说明
图1是工业化聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布生产流程图。
图中标记说明如下：1-聚乳酸纤维热风无纺布；2-静电纺丝主箱体区；3-静电纺丝模块；4-双光辊热轧工作区；5-除溶剂烘箱；6-成品卷绕工作区；7-温湿度控制系统；8-输送网帘；9-连接接口；10-冷却通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一
结合图1，对本实施例作详细说明。本实施例所涉及的一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层，由上下两层无纺布组成，上层无纺布为聚乳酸静电纺无纺布层，下层无纺布为聚乳酸纤维热风无纺布层；上层无纺布与下层无纺布经过自粘合成一体，然后经过超声波打孔制成聚乳酸纳米纤维无纺布面层。
双层纤网的聚乳酸纤维热风无纺布的制备
采用粗旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理、交叉铺网和牵伸后，形成下层纤网，同时采用细旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理后落在所述的下层纤网上直接成网，将上层直接成网和下层交叉铺网形成为一体的复合纤网送入烘箱中进行热加固，出烘箱后得到上层为细旦聚乳使纤维下层为粗旦聚乳酸纤维、纤网中纤维间孔隙上大下小的倒锥形孔隙结构的复合纤网。生产过程为：
1a)上层纤网中，分别选用3D×51mm的PLA/PLA双组份纤维和6D×51mm的PLA纤维，两种纤维的混合比例为30:70，两种纤维均为亲水型，纤维表面油剂含量为0.24％，卷曲度为10/英寸；下层纤网中，分别选用1.2D×38mm的PLA纤维和2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维，两种纤维的混合比例为50:50，其中1.2D×38mm的PLA纤维为亲水型，纤维表面油剂含量为0.2％，2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维为拒水型，表面油剂含量为0.13％，1.2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维卷曲度为10个/英寸，2D×38mm的PLA纤维卷曲度为15个/英寸；
为使上层纤网能够更好的形成导流作用，采用了直接成网工艺，纤网中的纤维多数沿生产方向排列(纵向)，控制纤维网的纵横向强力比在7-10:1范围；
1b)下层纤网采用交叉铺网工艺，纤维在纤网中沿着纵向和横向均匀分布，控制纤维网的纵横向强力比在3-4:1范围；
上述复合纤网在使用过程，液体首先接触上层纤网，纤网中纤维能沿着纵向疏导液体，当液体进入下层纤网时，经由亲水性的PLA纤维导入到下层吸收芯体中，进而避免液体在吸收芯体的中间点产生集聚；同时上层纤网中的纤维较粗、下层纤网中的纤维较细，在复合纤网中形成了上大下小的锥形孔，有助于液体的下渗但同时组织芯体中吸收的液体回渗；下层纤网中的PLA纤维排列方向在纵向和横向均匀分布，特别是下层纤网中采用了高卷曲的PLA纤维，增加了纤网的蓬松性，能够更好阻隔进入芯体中的液体产生反渗，此外下层纤网中有30-40％比例的纤维为拒水型，更增加了阻隔反渗的能力。
1c)由于聚乳酸纤维为热敏性纤维，高温作用下易产生硬化和脆化，因而采用平网三段式热风穿透烘箱进行热粘合加固，烘箱长度为80米，第一段热风穿透温度为90℃，第二段热风穿透温度为125℃，第三段热风穿透温度110℃，出烘箱后经过16米的冷却通道，卷绕得到上下层纤维网复合良好的聚乳酸纤维网，克重为28g/m2，厚度为0.1mm，分切成1.8米宽度后，卷绕成布卷待用。
柔软舒适型聚乳酸无纺布面层的制备
2a)将N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷溶液按照质量比为5:5的比例配置混合溶液，在上述混合溶液中加入8％(与混合液中N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷的质量比)PLA切片，在50℃恒温条件下搅拌10h得到PLA完全溶解的纺丝液，所述纺丝液浓度为8％；上述中，PLA切片为左旋聚乳酸，相对分子量为85×104，由深圳光华伟业股份有限公司生产；
2b)在所述的PLA纺丝液中加入平均分子量为600的聚乙二醇液体，加入比例为12％(相对于PLA的质量比)，将上述溶液用超声波震荡混合2h，得到含聚乙二醇成分的PLA纺丝液；
2c)将上述配置好的PLA纺丝液经管路抽吸至静电纺丝模块2中的纺丝泵中，调整静电纺丝距离为25cm，设定托持纤网输送网帘8的抽吸负压值为1200Pa，设置纺丝泵的推进速度为18ml/h，打开高压静电源，调节高压电源的电压为22kV，上述参数设置好后，纺丝开始，与此同时预先制备好的所述聚乳酸纤维热风无纺布1放卷，送入静电纺丝主箱体区2中，铺放在托持网帘上，该网帘为筛网式，网帘目数为14目，喷出的纺丝液直接落到位于输送网帘8的聚乳酸纤维热风无纺布上，在聚乳酸纤维热风无纺布上形成了平方米克重为3g/m2纳米级聚乳酸纤维膜，鉴于聚乳酸纤维热风无纺布的上层纤网中纤维具有非常好的亲水性，同时聚乳酸静电纺丝液中含有聚乙二醇有着非常好的亲水性，因此二者产生了非常好的结合，使聚乳酸纳米纤维膜牢固的贴服在聚乳酸纤维热风无纺布表面，纳米级聚乳酸纤维直径为850nm，膜宽度为1.6米。
静电纺丝主箱体2连接有温湿度控制系统7，控制静电纺丝主箱体2内的温湿度。在静电纺丝主箱体2上设置有连接接口9用于连接除湿进气、主箱体排气、除溶剂烘箱排气风机和管道。
2d)将复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布一起送入除溶剂烘箱5中，热风温度为45℃，烘干时间为6s。
2e)将上述复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布组成的聚乳酸纳米纤维复合无纺布送入成品卷绕工作区4中进行表面烫光增强处理，所用双光辊轧机直径为40cm，上光辊温度为120℃，下光辊温度为100℃，上、下光辊之间的距离为0.08mm，表面烫光增强处理速度为8m/min；
2f)聚乳酸纳米纤维复合无纺布出双光辊轧机后，聚乳酸纳米纤维复合无纺布经过长度为5米的冷却通道10后，进入成品卷绕区6中卷绕为成卷基布待用。
将聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布放卷，采用超声波打孔设备对所述聚乳酸纳米纤维复合无纺布做进一步增强加固，所述的超声波打孔设备中接受振动的辊筒为表面布满钢针的钢辊，钢针的长度为2.5mm，所述超声波设备打孔时的振动频率为15KHz，工作速度为12m/min，出超声波打孔机后，在聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布上分布了贯穿整个纤维网的小孔，所述小孔目数为12目，出超声波打孔设备后，经分切机分切成16cm的窄条，然后卷绕成为柔软舒适型卫生巾专用乳酸纳米纤维无纺布面层。
本实施例所涉及的一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层制备的可降解卫生巾，制备过程如下：
1)将木浆板粉碎获得长度为2mm的绒毛浆；
2)将绒毛浆与高吸水树脂按照90：10的比例混合均匀，制成混合棉浆芯体；
3)聚乳酸防渗膜放卷，按照1.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后在喷胶后的聚乳酸防渗膜上铺放所述制备好的混合棉浆芯体，所述混合棉浆芯体的铺放量为85g/m2，压实；
4)将所述的柔软舒适型聚乳酸无纺布卫生巾专用面层放卷，在其背面(聚乳酸纤维热风无纺布底层)按照1.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后与前述铺放好的混合棉浆芯体复合，压实；
5)将上述背胶、贴离型纸，经过边部分切后，得到聚乳酸纳米纤维无纺布面层的可降解卫生巾。
所述聚乳酸防渗膜为聚乳酸流延膜，平方米克重为25g/m2，厚度为0.08mm。
实施例二
本实施例所涉及的一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层，由上下两层无纺布组成，上层无纺布为聚乳酸静电纺无纺布层，下层无纺布为聚乳酸纤维热风无纺布层；上层无纺布与下层无纺布经过自粘合成一体，然后经过超声波打孔制成聚乳酸纳米纤维无纺布面层。
双层纤网的聚乳酸纤维热风无纺布的制备
采用粗旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理、交叉铺网和牵伸后，形成下层纤网，同时采用细旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理后落在所述的下层纤网上直接成网，将上层直接成网和下层交叉铺网形成为一体的复合纤网送入烘箱中进行热加固，出烘箱后得到上层为细旦聚乳使纤维下层为粗旦聚乳酸纤维、纤网中纤维间孔隙上大下小的倒锥形孔隙结构的复合纤网。生产过程为：
1a)上层纤网中，分别选用3D×51mm的PLA/PLA双组份纤维和6D×51mm的PLA纤维，两种纤维的混合比例为35:65，两种纤维均为亲水型，纤维表面油剂含量为0.38％，卷曲度为10/英寸；下层纤网中，分别选用1.2D×38mm的PLA纤维和2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维，两种纤维的混合比例为55:45，其中1.2D×38mm的PLA纤维为亲水型，纤维表面油剂含量为0.38％，2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维为拒水型，表面油剂含量为0.18％，1.2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维卷曲度为10个/英寸，2D×38mm的PLA纤维卷曲度为15个/英寸.
为使上层纤网能够更好的形成导流作用，采用了直接成网工艺，纤网中的纤维多数沿生产方向排列(纵向)，控制纤维网的纵横向强力比在7-10:1范围.
1b)下层纤网采用交叉铺网工艺，纤维在纤网中沿着纵向和横向均匀分布，控制纤维网的纵横向强力比在3-4:1范围
上述复合纤网在使用时，液体首先接触上层纤网，纤网中纤维能沿着纵向疏导液体，当液体进入下层纤网时，经由亲水性的PLA纤维导入到下层吸收芯体中，进而避免液体在吸收芯体的中间点产生集聚；同时上层纤网中的纤维较粗、下层纤网中的纤维较细，在复合纤网中形成了上大下小的锥形孔，有助于液体的下渗但同时组织芯体中吸收的液体回渗；下层纤网中的PLA纤维排列方向在纵向和横向均匀分布，特别是下层纤网中采用了高卷曲的PLA纤维，增加了纤网的蓬松性，能够更好阻隔进入芯体中的液体产生反渗，此外下层纤网中有30-40％比例的纤维为拒水型，更增加了阻隔反渗的能力。
1c)由于聚乳酸纤维为热敏性纤维，高温作用下易产生硬化和脆化，因而采用平网三段式热风穿透烘箱进行热粘合加固，烘箱长度为80米，第一段热风穿透温度为100℃，第二段热风穿透温度为132℃，第三段热风穿透温度115℃，出烘箱后经过16米的冷却通道，卷绕得到上下层纤维网复合良好的聚乳酸纤维网，克重为30g/m2，厚度为0.172mm，分切成1.8米宽度后，卷绕成布卷待用。
柔软舒适型聚乳酸无纺布面层的制备
2a)将N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷溶液按照质量比为5:5的比例配置混合溶液，在上述混合溶液中加入10％(与混合液中N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷的质量比)PLA切片，在50℃恒温条件下搅拌10h得到PLA完全溶解的纺丝液，所述纺丝液浓度为10％；上述中，PLA切片为左旋聚乳酸，相对分子量为85×104，由深圳光华伟业股份有限公司生产；
2b)在所述的PLA纺丝液中加入平均分子量为600的聚乙二醇液体，加入比例为13.5％(相对于PLA的质量比)，将上述溶液用超声波震荡混合3h，得到含聚乙二醇成分的PLA纺丝液；
2c)将上述配置好的PLA纺丝液经管路抽吸至静电纺丝模块3中的纺丝泵中，调整静电纺丝距离为18cm，设定托持纤网输送网帘8的抽吸负压值为1800Pa，设置纺丝泵的推进速度为22ml/h，打开高压静电源，调节高压电源的电压为26kV，上述参数设置好后，纺丝开始，与此同时预先制备好的所述聚乳酸纤维热风无纺布1放卷，送入静电纺丝主箱体区2中，铺放在输送网帘上，该输送网帘为筛网式，网帘目数为14目，喷出的纺丝液直接落到位于输送网帘的聚乳酸纤维热风无纺布上，在聚乳酸纤维热风无纺布上形成了平方米克重为5.5g/m2纳米级聚乳酸纤维膜，鉴于聚乳酸纤维热风无纺布的上层纤网中纤维具有非常好的亲水性，同时聚乳酸静电纺丝液中含有聚乙二醇有着非常好的亲水性，因此二者产生了非常好的结合，使聚乳酸纳米纤维膜牢固的贴服在聚乳酸纤维热风无纺布表面，纳米级聚乳酸纤维直径为920nm，膜宽度为1.6米。
2d)将复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布一起送入除溶剂烘箱5中，热风温度为50℃，烘干时间为10s。
2e)将上述复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布组成的聚乳酸纳米纤维复合无纺布送入双光辊热轧工作区4进行表面烫光增强处理，所用双光辊轧机直径为40cm，上光辊温度为125℃，下光辊温度为105℃，上、下光辊之间的距离为0.1mm，表面烫光增强处理速度为10m/min.
2f)聚乳酸纳米纤维复合无纺布出双光辊轧机后，聚乳酸纳米纤维复合无纺布经过长度为5米的冷却通道10后，进入成品卷绕区6中，卷绕为成卷基布待用。
将聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布放卷，采用超声波打孔设备对所述聚乳酸纳米纤维复合无纺布做进一步增强加固，所述的超声波打孔设备中接受振动的辊筒为表面布满钢针的钢辊，钢针的长度为2.5mm，所述超声波设备打孔时的振动频率为15KHz，工作速度为10m/min，出超声波打孔机后，在聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布上分布了贯穿整个纤维网的小孔，所述小孔目数为12目，出超声波打孔设备后，经分切机分切成16cm的窄条，然后卷绕成为柔软舒适型卫生巾专用乳酸纳米纤维无纺布面层。
本实施例所涉及的一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层制备的可降解卫生巾，制备过程如下：
1)将木浆板粉碎获得长度为3mm的绒毛浆；
2)将绒毛浆与高吸水树脂按照80：20的比例混合均匀，制成混合棉浆芯体；
3)聚乳酸防渗膜放卷，按照2.1g/m2的比例喷洒热熔胶，然后在喷胶后的聚乳酸防渗膜上铺放所述制备好的混合棉浆芯体，所述混合棉浆芯体的铺放量为95g/m2，压实；
4)将所述的柔软舒适型聚乳酸无纺布卫生巾专用面层放卷，在其背面(聚乳酸热风无纺布底层)按照2.1g/m2的比例喷洒热熔胶，然后与前述铺放好的混合棉浆芯体复合，压实；
5)将上述背胶、贴离型纸，经过边部分切后，得到聚乳酸纳米纤维无纺布面层的可降解卫生巾。
所述聚乳酸防渗膜为聚乳酸流延膜，平方米克重为30g/m2，厚度为0.12mm。
实施例三
本实施例所涉及的一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层，由上下两层无纺布组成，上层无纺布为聚乳酸静电纺无纺布层，下层无纺布为聚乳酸纤维热风无纺布层；上层无纺布与下层无纺布经过自粘合成一体，然后经过超声波打孔制成聚乳酸纳米纤维无纺布面层。
双层纤网的聚乳酸纤维热风无纺布的制备
采用粗旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理、交叉铺网和牵伸后，形成下层纤网，同时采用细旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理后落在所述的下层纤网上直接成网，将上层直接成网和下层交叉铺网形成为一体的复合纤网送入烘箱中进行热加固，出烘箱后得到上层为细旦聚乳使纤维下层为粗旦聚乳酸纤维、纤网中纤维间孔隙上大下小的倒锥形孔隙结构的复合纤网。生产过程为：
1a)上层纤网中，分别选用3D×51mm的PLA/PLA双组份纤维和6D×51mm的PLA纤维，两种纤维的混合比例为40:60，两种纤维均为亲水型，纤维表面油剂含量为0.45％，卷曲度为10/英寸；下层纤网中，分别选用1.2D×38mm的PLA纤维和2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维，两种纤维的混合比例为60:40，其中1.2D×38mm的PLA纤维为亲水型，纤维表面油剂含量为0.45％，2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维为拒水型，表面油剂含量为0.24％，1.2D×38mm的PLA/PLA双组份纤维卷曲度为10个/英寸，2D×38mm的PLA纤维卷曲度为15个/英寸。
为使上层纤网能够更好的形成导流作用，采用了直接成网工艺，纤网中的纤维多数沿生产方向排列(纵向)，控制纤维网的纵横向强力比在7-10:1范围；
1b)下层纤网采用交叉铺网工艺，纤维在纤网中沿着纵向和横向均匀分布，控制纤维网的纵横向强力比在3-4:1范围；
上述复合纤网在使用时，液体首先接触上层纤网，纤网中纤维能沿着纵向疏导液体，当液体进入下层纤网时，经由亲水性的PLA纤维导入到下层吸收芯体中，进而避免液体在吸收芯体的中间点产生集聚；同时上层纤网中的纤维较粗、下层纤网中的纤维较细，在复合纤网中形成了上大下小的锥形孔，有助于液体的下渗但同时组织芯体中吸收的液体回渗；下层纤网中的PLA纤维排列方向在纵向和横向均匀分布，特别是下层纤网中采用了高卷曲的PLA纤维，增加了纤网的蓬松性，能够更好阻隔进入芯体中的液体产生反渗，此外下层纤网中有30-40％比例的纤维为拒水型，更增加了阻隔反渗的能力。
1c)由于聚乳酸纤维为热敏性纤维，高温作用下易产生硬化和脆化，因而采用平网三段式热风穿透烘箱进行热粘合加固，烘箱长度为80米，第一段热风穿透温度为110℃，第二段热风穿透温度为140℃，第三段热风穿透温度120℃，出烘箱后经过16米的冷却通道，卷绕得到上下层纤维网复合良好的聚乳酸纤维网，克重为35g/m2，厚度为0.21mm，分切成1.8米宽度后，卷绕成布卷待用。
柔软舒适型聚乳酸无纺布面层的制备
2a)将N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷溶液按照质量比为5:5的比例配置混合溶液，在上述混合溶液中加入12％(与混合液中N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷的质量比)PLA切片，在50℃恒温条件下搅拌10h得到PLA完全溶解的纺丝液，所述纺丝液浓度为12％；上述中，PLA切片为左旋聚乳酸，相对分子量为85×104，由深圳光华伟业股份有限公司生产；
2b)在所述的PLA纺丝液中加入平均分子量为600的聚乙二醇液体，加入比例为15％(相对于PLA的质量比)，将上述溶液用超声波震荡混合4h，得到含聚乙二醇成分的PLA纺丝液；
2c)将所述配制好的PLA纺丝液经管路抽吸至静电纺丝模块2中的纺丝泵中，调整静电纺丝距离为10cm，设定托持纤网网帘8的抽吸负压值为2000Pa，设置纺丝泵的推进速度为30ml/h，打开高压静电源，调节高压电源的电压为30kV，上述参数设置好后，纺丝开始，与此同时预先制备好的所述聚乳酸热风无纺布1放卷，送入静电纺丝模块2中，铺放在托持输送网帘8上，该输送网帘为筛网式，网帘目数为14目，喷出的纺丝液直接落到位于输送网帘的聚乳酸热风无纺布上，在聚乳酸热风无纺布上形成了平方米克重为7g/m2纳米级聚乳酸纤维膜，鉴于聚乳酸热风无纺布的上层纤网中纤维具有非常好的亲水性，同时聚乳酸静电纺丝液中含有聚乙二醇有着非常好的亲水性，因此二者产生了非常好的结合，使聚乳酸纳米纤维膜牢固的贴服在聚乳酸热风无纺布表面，纳米级聚乳酸纤维直径为1000nm，膜宽度为1.6米。
2d)将复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸热风无纺布一起送入除溶剂烘箱5中，热风温度为55℃，烘干时间为15s。
2e)将上述复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸热风无纺布组成的聚乳酸纳米纤维复合无纺布双光辊热轧工作区4中进行表面烫光增强处理，所用双光辊轧机直径为40cm，上光辊温度为130℃，下光辊温度为110℃，上、下光辊之间的距离为0.12mm，表面烫光增强处理速度为15m/min。
2f)聚乳酸纳米纤维复合无纺布出出双光辊轧机后，聚乳酸纳米纤维复合无纺布经过长度为5米的冷却通道10后，进入成品卷绕区6中卷绕为成卷基布待用。
将聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布放卷，采用超声波打孔设备对所述聚乳酸纳米纤维复合无纺布做进一步增强加固，所述的超声波打孔设备中接受振动的辊筒为表面布满钢针的钢辊，钢针的长度为2.5mm，所述超声波设备打孔时的振动频率为15KHz，工作速度为8m/min，出超声波打孔机后，在聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布上分布了贯穿整个纤维网的小孔，所述小孔目数为12目，出超声波打孔设备后，经分切机分切成16cm的窄条，然后卷绕成为柔软舒适型聚乳酸无纺布卫生巾专用面层。
3、可降解卫生巾的制备
1)将木浆板粉碎获得长度为4mm的绒毛浆；
2)将绒毛浆与高吸水树脂按照70：30的比例混合均匀，制成混合棉浆芯体；
3)聚乳酸防渗膜放卷，按照3.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后在喷胶后的聚乳酸防渗膜上铺放所述制备好的混合棉浆芯体，所述混合棉浆芯体的铺放量为105g/m2，压实；
4)将所述的柔软舒适型聚乳酸无纺布卫生巾专用面层放卷，在其背面(聚乳酸热风无纺布底层)按照3.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后与前述铺放好的混合棉浆芯体复合，压实；
5)将上述背胶、贴离型纸，经过边部分切后，得到聚乳酸纳米纤维无纺布面层的可降解卫生巾。
所述聚乳酸防渗膜为聚乳酸流延膜，平方米克重为35g/m2，厚度为0.15mm。
实施例验证：
1、柔软度：采用FSY131柔软度测定仪，测试方法依据GB/T8942-2002标准执行。
2、强度：采用YG026H-50电子织物强力机，测试方法依据GB/T453-2002标准执行。
3、导湿性：采用YG871毛细效应测定仪，按照标准ZB W 04019-1990测试。测试布样规格25mm*300mm。导湿性反映了面层的瞬吸性，其值越大，瞬吸性越好。
4、吸水倍率：测试方法依据GB/T 8939-2008标准执行。
5、返渗量返渗量：测试试样尺寸：100cm×100cm，以累计试样重量不小于1g为一个试样，称重精确至0.01g为原始质量。将试样浸渍在9％的生理盐水中，60s后取出试样，垂直悬挂，滴水120s后称重，作为吸水后的试样质量。将上述滴水后的试样放在滤纸上，用重锤加压60s后称其重量为m，最终返渗量的计算方法为：
返渗量(％)＝吸液率-持液率，其中：
吸液率(％)＝(试样吸水后质量-原始质量)/原始质量*100，作5次取平均值，结果保留一位小数；
持液率(％)＝(m-原始质量)/原始质量*100。
6、pH值：根据标准GB/T 7573-2009纺织品水萃取液pH值的测定的方法和条件进行测试
7、抑菌性：根据标准抗菌性测试采用美国AATCC100—1996标准测试，抑菌率计算按照下述公式：
抑菌率＝(空白对照样活菌数-聚乳酸纳米纤维复合无纺布活菌数)/空白对照样活菌数，其中空白对照样选用纯棉布。
Figure BDA0002843905470000201
Figure BDA0002843905470000211
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层，由上下两层无纺布组成，其特征在于，上层无纺布为聚乳酸静电纺无纺布层，下层无纺布为聚乳酸纤维热风无纺布层；上层无纺布与下层无纺布经过自粘合成一体，然后经过超声波打孔制成聚乳酸纳米纤维无纺布面层；
所述聚乳酸纤维热风无纺布包括上层纤网和下层纤网，制备过程如下：
1a)采用粗旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理、交叉铺网和牵伸后，形成下层纤网；在所述下层纤维网中控制纤维网的纵横向强力比在3-4:1范围；
1b)采用细旦聚乳酸纤维和聚乳酸双组份纤维，将两种纤维以一定比例经过称重喂棉、开松混合、梳理后落在所述的下层纤网上直接成网形成上层纤网，将上层直接成网和下层交叉铺网形成为一体的复合纤网送入烘箱中进行热加固，出烘箱后得到上层为细旦聚乳使纤维下层为粗旦聚乳酸纤维、纤网中纤维间孔隙上大下小的倒锥形孔隙结构的复合纤网；所述上层纤维中控制纤维网的纵横向强力比在7-10:1范围；
1c)采用平网三段式热风穿透烘箱进行热粘合加固，烘箱长度为80米，第一段热风穿透温度为90-110℃，第二段热风穿透温度为125-140℃，第三段热风穿透温度110-120℃，出烘箱后经过16米的冷却通道，卷绕得到上下层纤维网复合良好的聚乳酸纤维网，克重为28-35g/m2，厚度为0.1-0.21mm，分切成1.8米宽度后，卷绕成布卷待用；
所述聚乳酸纳米纤维无纺布面层的制备，包括如下步骤：
2a)将N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷溶液按照质量比为5:5的比例配置混合溶液，在上述混合溶液中加入8-12％(与混合液中N,N-二甲基甲酰胺和三氯甲烷的质量比)PLA切片，在50℃恒温条件下搅拌10h得到完全溶解的PLA纺丝液，所述纺丝液浓度为8-12％；
2b)在所述PLA纺丝液中加入平均分子量为600的聚乙二醇液体，加入比例为12-15％(相对于PLA的质量比)，将上述溶液用超声波震荡混合2-4h，得到含聚乙二醇成分的PLA纺丝液；
2c)将上一步骤配置好的溶液经管路抽吸至静电纺丝模块(3)中的纺丝泵中，调整静电纺丝距离为10-25cm，设定托持纤网输送网帘(8)的抽吸负压值为1200-2000Pa，设置纺丝泵的推进速度为18-30ml/h，打开高压静电源，调节高压电源的电压为22-30kV，上述参数设置好后，开始纺丝，与此同时预先制备好的所述聚乳酸纤维热风无纺布(1)放卷，送入静电纺丝主箱体区(2)中，铺放在输送网帘上，该输送网帘为筛网式，网帘目数为14目；喷出的纺丝液直接落到位于托持网帘的聚乳酸纤维热风无纺布(1)上，在聚乳酸纤维热风无纺布(1)上形成了平方米克重为3-7g/m2纳米级聚乳酸纤维膜，鉴于聚乳酸纤维热风无纺布的上层纤网中纤维具有非常好的亲水性，同时聚乳酸静电纺丝液中含有聚乙二醇有着非常好的亲水性，因此二者产生了非常好的结合，使聚乳酸纳米纤维膜牢固的贴服在聚乳酸热风无纺布表面，纳米级聚乳酸纤维直径为850-1000nm，膜宽度为1.6米；
2d)将复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布一起送入除溶剂烘箱(5)中，热风温度为45-55℃，烘干时间为6-15s；
2e)将上述复合在一起的聚乳酸纳米纤维膜和聚乳酸纤维热风无纺布组成的聚乳酸纳米纤维复合无纺布送入双光辊热轧工作区(4)中进行表面烫光增强处理，所用双光辊轧机直径为40cm，上光辊温度为120-130℃，下光辊温度为100-110℃，上、下光辊之间的距离为0.08-0.12mm，表面烫光增强处理速度为8-15m/min；
2f)将经过表面烫光处理后的聚乳酸纳米纤维复合无纺布经过冷却通道(10)到成品卷绕工作区(6)，卷绕成布卷；
将聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布放卷，采用超声波打孔设备对所述聚乳酸纳米纤维复合无纺布做进一步增强加固，所述的超声波打孔设备中接受振动的辊筒为表面布满钢针的钢辊，钢针的长度为2.5mm，所述超声波设备打孔时的振动频率为15KHz，工作速度为8-12m/min，出超声波打孔机后，在聚乳酸纳米纤维复合无纺布基布上分布了贯穿整个纤维网的小孔，所述小孔目数为12目，出超声波打孔设备后，经分切机分切成16cm的窄条，然后卷绕成为柔软舒适型卫生巾专用乳酸纳米纤维无纺布面层。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸纳米纤维无纺布面层，其特征在于，在下层纤网中，分别选用1.2D×38mm的PLA纤维和2D×38mm的聚乳酸双组份纤维，两种纤维的混合比例为50-60:40-50，其中1.2D×38mm的聚乳酸纤维为亲水型，纤维表面油剂含量为0.24-0.45％，2D×38mm的聚乳酸双组份纤维为拒水型，表面油剂含量为0.13-0.24％，1.2D×38mm的聚乳酸双组份纤维卷曲度为10个/英寸，2D×38mm的聚乳酸纤维卷曲度为15个/英寸。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸纳米纤维无纺布面层，其特征在于，在上层纤维网中，分别选用3D×51mm的聚乳酸双组份纤维和6D×51mm的聚乳酸纤维，两种纤维的混合比例为30-40:60-70，两种纤维均为亲水型，纤维表面油剂含量为0.24-0.45％，卷曲度为10/英寸。
4.根据权利要求1所述的聚乳酸纳米纤维无纺布面层，其特征在于，所述PLA切片为左旋聚乳酸，相对分子量为85×104，由深圳光华伟业股份有限公司生产。
5.一种聚乳酸纳米纤维无纺布面层制备的可降解卫生巾，其特征在于，包括如下步骤：
3a)将木浆板粉碎获得长度为2-4mm的绒毛浆；
3b)将绒毛浆与高吸水树脂按照10-30：90-70的比例混合均匀，制成混合棉浆芯体；
3c)聚乳酸防渗膜放卷，按照1.5-3.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后在喷胶后的聚乳酸防渗膜上铺放所述制备好的混合棉浆芯体，所述混合棉浆芯体的铺放量为85-105g/m2，压实；
3d)将所述的柔软舒适型聚乳酸无纺布卫生巾专用面层放卷，在其背面按照1.5-3.5g/m2的比例喷洒热熔胶，然后与前述铺放好的混合棉浆芯体复合，压实；
3e)将上述背胶、贴离型纸，经过边部分切后，得到聚乳酸纳米纤维无纺布面层的可降解卫生巾；
所述聚乳酸防渗膜为聚乳酸流延膜，平方米克重为25-35g/m2，厚度为0.08-0.15mm。
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