CN112826666A - 除臭吸收芯体及卫生用品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种除臭吸收芯体及卫生用品。所述的芯体内设置有负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒；其中，所述的负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒的制备方法为：1)将介孔二氧化硅分散于生物酶水溶液中，使介孔二氧化硅孔壁表面大量的羟基与生物酶吸附；2)采用冷冻干燥技术得到负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒；3)二氧化硅表面修饰γ‑氨丙基三乙氧基硅烷并与银离子键合。本发明中利用二氧化硅介孔材料的吸附作用，将异味分子吸附于孔洞中，使得异味分子与生物酶直接接触反应，提高去除异味速度，如果只是将生物酶直接应用于芯体，会导致未与生物酶接触的异味分子逃逸，而无法完全去除异味。相对于单独使用二氧化硅介孔吸附材料，可以显著提高二氧化硅的吸附量，而不至于被吸附饱和。
Description
技术领域
本发明涉及一种除臭吸收芯体卫生用品。
背景技术
纸尿裤在长期穿着过程中，尿液中会分解产生氨气、硫化氢等臭味气体，会影响其体验效果，同时产生的气体会刺激皮肤，引起一系列的皮肤问题。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明提供一种具有除臭功能的吸收芯体。
为达到上述目的，本发明的除臭吸收芯体，所述的芯体内设置有负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒；其中，所述的负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒的制备方法为：
1)将介孔二氧化硅分散于生物酶水溶液中，使介孔二氧化硅孔壁表面大量的羟基与生物酶吸附；
2)采用冷冻干燥技术得到负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒。
进一步的，还包括对负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒表面修饰的步骤：
将负载有生物酶的介孔二氧化硅颗粒分散于甲苯溶剂中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，利用三个乙氧基基团与二氧化硅表面的羟基键合而修饰于二氧化硅表面；
将溶解在乙醚中的硝酸银加入至甲苯分散体系中，银离子与氨基螯合而固定在γ-氨丙基三乙氧基硅烷上。
进一步的，还包括用聚乙烯醇对负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末表面包覆的步骤；
将5-10％的聚乙烯醇(分子量8000-12000，醇解度75-85％)溶于乙酸乙酯溶液中，边搅拌边加入负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末，经过挥发后得到粘稠状的浆料，在 40℃下减压干燥得到PVA包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末。从而将生物酶和表面修饰银封闭于PVA中，提高生物酶和银的长期稳定性。
进一步的，采用顶喷流化床工艺，在PVA包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅表面进行有机氟包覆，形成双层包覆结构。
进一步的，利用水溶性氨基硅油作为粘合剂，将高吸水性树脂与氟处理的聚乙烯醇包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末粘合在一起。
为达到上述目的，本发明的卫生用品，具有面层、底层和设置在面层和底层中的吸收芯体，所述的吸收芯体为上述的除臭吸收芯体。
进一步的，在所述的面层设置有导热网纤层；在所述的底层设置有散热网纤层，所述的面层的导热网纤层和底层的散热网纤层的通过两端的导热结构连接。
进一步的，所述的导热网纤层包括：沿长度方向平行间隔设置的多根导热长纤，在所述多根导热长纤上的铺设有若干导热短纤；在所述长纤的一端或两端制有导热片。
进一步的，所述的导热长纤的直径是导热短纤的直径的两倍以上。
进一步的，所述的面层由三层纤维网通过热风工艺加固而成，其中，
上层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维，经梳理机梳理、铺网形成纤维网，纤维网间断铺网，在中间层含有纬线的位置，铺网密度降低，使得部分纬线裸露。ES短纤维和导热短纤维的比例为70：30～50：50。平方克重：10-30g/m2。
下层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维，经梳理机梳理、铺网形成纤维网；ES短纤维和导热短纤维的比例为90：10～70：30；平方克重：10-30g/m2。
中间层长丝网：采用编织或梭织工艺制备中间层导热长丝网；其中，经线沿长度方向间隔排列，纬线按预定长度间断排列，形成长丝网。
本发明中利用二氧化硅介孔材料的吸附作用，将异味分子吸附于孔洞中，使得异味分子与生物酶直接接触反应，提高异味去除速度，如果只是将生物酶直接应用于芯体，会导致未与生物酶接触的异味分子逃逸，而无法完全去除异味。相对于单独使用二氧化硅介孔吸附材料，可以显著提高二氧化硅的吸附量，而不至于被饱和。
附图说明
图1为本发明导热网纤层/散热网纤层的结构示意图。
图2为具有导热网纤层的面层的结构示意图。
图3为具有散热网纤层的底层的结构示意图。
图4为导热结构示意图。
图5为纸尿裤的分体示意图。
图6为组合示意图。
图7为组合后的示意图。
具体实施方式
本发明的除臭吸收芯体，是在吸收芯体内设置有负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒；其中，所述的负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒的制备方法为：
1)将介孔二氧化硅分散于生物酶水溶液中，使介孔二氧化硅孔壁表面大量的羟基与生物酶吸附；
2)采用冷冻干燥技术得到负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒。旨在将二氧化硅分散于生物酶水溶液中，利用孔壁表面大量的羟基与生物酶吸附，从而使得生物酶负载于孔壁中，为了保持生物酶的活性，采用冷冻干燥技术得到负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒。
本发明中旨在利用二氧化硅介孔材料的吸附作用，将异味分子吸附于孔洞中，使得异味分子与生物酶直接接触反应，提高去除速度，如果只是将生物酶直接应用于芯体，会导致未与生物酶接触的异味分子逃逸，而无法完全去除异味。相对于单独使用二氧化硅介孔吸附材料，可以显著提高二氧化硅的吸附量，而不至于被饱和。
作为本发明进一步的改进，还可以对介孔二氧化硅表面修饰：将负载有生物酶的介孔二氧化硅颗粒分散于甲苯溶剂中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，利用三个乙氧基基团与二氧化硅表面的羟基键合而修饰于二氧化硅表面。将溶解在乙醚中的硝酸银加入至甲苯分散体系中，银离子与氨基螯合而固定在γ-氨丙基三乙氧基硅烷上。通过将生物酶包裹在介孔二氧化硅孔洞中，而银键合在二氧化硅表面，从而避免银与生物酶直接接触而导致酶活性的降低，同时兼具抑菌和分解异味的作用。
聚乙烯醇对负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末表面包覆。
将5-10％的聚乙烯醇(分子量8000-12000，醇解度75-85％)溶于乙酸乙酯溶液中，边搅拌边加入负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末，经过辉发后得到粘稠状的浆料，在 40℃下减压干燥得到PVA包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末。从而将生物酶和表面修饰银封闭于PVA中，提高生物酶和银的长期稳定性。
为了解决PVA在存储时受潮而发生水溶的问题，采用顶喷流化床工艺，在PVA包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅表面进行有机氟包覆，形成双层包覆结构。
采用水溶性氨基硅油作为粘合剂，将高吸水性树脂与氟处理的聚乙烯醇包覆的负载生物酶的介孔二氧化硅粉末粘合在一起，保证其在吸收芯体中均匀分布。
银离子抑菌剂实现长效控制微生物的数量，避免后期产生大量的氨气，二氧化硅具有快速吸附氨气的作用，生物酶能够将较少量的氨气分解掉，从而实现长期氨气浓度保持在较低的水平，但是在后期受到分解速度的限制，氨气含量会快速上升，只有将抑菌、吸附、分解三种相结合，才能将氨气浓度一直控制在较低的水平。
测试验证：
将多个成年人的新鲜尿液混合后形成混合液，各取80mL加入到吸收芯体中，将吸收芯体放置在密闭的容器中，用氨气检测管测试氨气浓度，结果如下：
45℃，90RH％湿度加速老化2两个月
作为本发明进一步的改进，本发明的卫生用品(纸尿裤等)包括面层、底层和设置在中间的上述吸收芯体；在所述的面层设置有导热网纤层；在所述的底层设置有散热网纤层，所述的面层的导热网纤层和底层的散热网纤层的通过两端的导热结构连接。利用面层设置的导热网纤层将热通过导热结构传导给设置在底层的散热网纤层，从而通过散热网纤层将热散掉，以有效地防止产生穿着期间的闷热感。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明中的导热网纤层包括：沿长度方向平行间隔设置的多根导热长纤1，在所述多根导热长纤上的铺设有若干导热短纤2；在所述长纤的一端或两端制有导热片3。其中，导热长纤1可选用导热系数较高的导热纤维(如高导热碳纤维、石墨烯纤维等)或金属长丝(如银丝)等制成；导热系数高的导热长纤，可选择旦数低一些的，反之，导热系数低的导热长纤，可选择旦数高一些的；考虑到导热长纤设置在面层，旦数高的导热长纤直径越粗，接触皮肤的部分会增加接触异物感；因此可考虑采用扁平状的导热长纤。
导热短纤2的目的在于将接触到的热传导给导热长纤1，以便于通过导热长纤1两端传导到外面；因此，导热短纤2宜选用导热系数高的导热纤维铺在导热长纤上，通过热风或其它方法固定在长纤上即可。但为了防止影响液体的渗入，其平方克重：10-30g/m2。
导热片3的目的在于将导热长纤1的热传导出去，且位置位于两端，因此其以便于连接和生产加工为主；其可以是金属导热系数较高的导热纤维或金属长丝(如银丝)等织成的片状导热结构或通过喷涂、粘、沉积制成的导热结构。
上述的导热网纤层可以单独制作，也可以与面层(底层)一体制作；下面通过面层的加工方法对本发明作进一步的说明：
所述的面层由三层纤维网通过热风工艺加固而成，其中，
中间层长丝网：采用编织或梭织工艺制备中间层导热长丝网；如图1所示，其中，经线为导热长纤1，沿长度方向间隔排列，在经线近两端的位置设置有纬线，纬线在经线两端处密织形成两个长方向的导热片3。
上层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维，经梳理机梳理、铺网形成纤维网，纤维网间断铺网，在中间层对应有纬线的位置，铺网密度降低，使得导热片3大部分裸露。ES短纤维和导热短纤维的比例为70：30～50：50。平方克重：10-30g/m2。
下层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维，经梳理机梳理、铺网形成纤维网；ES短纤维和导热短纤维的比例为90：10～70：30；平方克重：10-30g/m2。
上下三层位置对好后，放置于热风箱内热风固定即可，图2为制成的面层的结构示意图，从图中可以看出，面层两端形成有窗口(缺口)，导热片3裸露在窗口，以便于与导热结构连接。
本发明中涉及的散热网纤层设置在纸尿裤的底层(外层)，其是为了更好的散热，其结构可采用与导热网纤层相同的结构和工艺，由于其位于纸尿裤外层，与皮肤接触不多，因此其使用环境限制较小，因此可增加导热长纤1的数量和旦数，以及增加导热短纤2的数量和密度等。如图3所示。
由于面层和底层之间还有若干中间层，因此面层和底层的导热片部分无法直接连接，因此需要导热材料、通过合适的方式将其热连接。例如，可以通过导热纤维将上下导热片密缝在一起。
图4为一种与上下导热片结构对应的导热连接结构，使用时，将面层导热网纤层的导热片裸露处朝上，和底层散热网纤层导热片裸露处朝下，然后通过导热结构将两个导热片连接即可实现热传导。将图5中的两端从中间折叠后，分别与面层和底层的导热片的窗口处对应设置，然后通过热压、或导热胶粘接等工艺将其面层和底层的两端连接即可。
图5为图4的变形，将其应用在纸尿裤上。如图5所示，纸尿裤的中间部分的两端设置有两个裸露导热片的窗口；而在其前腰和后腰的中间处设置有导热结构。先将前腰和后腰的中间处的导热结构与纸尿裤的中间部分两端的底层导热片部分对应连接，如图6所示；再将前腰和后腰的沿中间线前后折叠，以使导热结构将面层和底层导热片连接起来即可，如图7 所示。
通过上述可以理解，本发明的导热结构可以通过进行良好热连接的任意结构均可。
实施例
本实施例为纸尿裤：
纸尿裤的面层由三层纤维网通过热风工艺加固而成，其中，
中间层长丝网：采用编织或梭织工艺制备中间层导热长丝网；其中，经线为青岛天银纺织科技有限公司70D 100％纯银导电纤维1，沿长度方向间隔排列，在经线近两端的位置设置有同材料纬线，纬线在经线两端处密织形成两个长方向的导热片。采用纯银纤维，还可增加抗菌及除臭双效功能。
上层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维(如高导热碳纤维、石墨烯纤维等)，经梳理机梳理、铺网形成纤维网，纤维网间断铺网，在中间层对应有纬线的位置，铺网密度降低，使得导热片3大部分裸露。ES短纤维和导热短纤维的比例为70：30；平方克重：15g/m2。
下层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维，经梳理机梳理、铺网形成纤维网；ES短纤维和导热短纤维的比例为70：30；平方克重：15g/m2。
其中，上述的导热短纤维为在ES短纤维的皮层增加1％重量份的石墨烯而成(实际生产时石墨烯的添加量可为0.5-5％重量份)。
上下三层位置对好后，放置于热风箱内热风固定即可，图2为制成的面层的结构示意图，从图中可以看出，面层两端形成有窗口(缺口)，导热片3裸露在窗口，以便于与导热结构连接。
纸尿裤中间层为上述的负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒的吸收芯体。
纸尿裤的底层(外层)采用与面层相同材料制成，底层纤维拒水处理。
纸尿裤的中间部分的两端设置有两个裸露导热片的窗口；而在其前腰和后腰的中间处设置有导热结构。先将前腰和后腰的中间处的导热结构与纸尿裤的中间部分两端的底层导热片部分对应连接，如图6所示；再将前腰和后腰的沿中间线前后折叠，以使导热结构将面层和底层导热片连接起来即可，如图7所示。
下表为采用接触冷暖感测试仪(KES-F7THERMO LABOⅡ)对上述纸尿裤试样进行接触瞬间凉感量测的结果：
从上表可以看出，采用本发明的结构具有较好的凉感效果，其凉感效果随着长纤重量的增加也有明显的提升。
Claims (10)
1.一种除臭吸收芯体，其特征在于，所述的芯体内设置有负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒；其中，所述的负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒的制备方法为：
1)将介孔二氧化硅分散于生物酶水溶液中，使介孔二氧化硅孔壁表面大量的羟基与生物酶吸附；
2)采用冷冻干燥技术得到负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒。
2.如权利要求1所述的除臭吸收芯体，其特征在于，
还包括对负载生物酶的介孔二氧化硅颗粒表面修饰的步骤：
将负载有生物酶的介孔二氧化硅颗粒分散于甲苯溶剂中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，利用三个乙氧基基团与二氧化硅表面的羟基键合而修饰于二氧化硅表面；
将溶解在乙醚中的硝酸银加入至甲苯分散体系中，银离子与氨基螯合而固定在γ-氨丙基三乙氧基硅烷上。
3.如权利要求2所述的除臭吸收芯体，其特征在于，还包括用聚乙烯醇对负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末球磨表面包覆的步骤；
将5-10％的聚乙烯醇(分子量8000-12000，醇解度75-85％)溶于乙酸乙酯溶液中，边搅拌边加入负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末，经过挥发后得到粘稠状的浆料，在40℃下减压干燥得到PVA包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末。从而将生物酶和表面修饰银封闭于PVA中，提高生物酶和银的长期稳定性。
4.如权利要求3所述的除臭吸收芯体，其特征在于，采用顶喷流化床工艺，在PVA包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅表面进行有机氟包覆，形成双层包覆结构。
5.如权利要求4所述的除臭吸收芯体，其特征在于，利用水溶性氨基硅油作为粘合剂，将高吸水性树脂与氟处理的聚乙烯醇包覆的负载生物酶和表面修饰银的介孔二氧化硅粉末粘合在一起。
6.一种卫生用品，具有面层、底层和设置在面层和底层中的吸收芯体，其特征在于，所述的吸收芯体为如权利要求1所述的除臭吸收芯体。
7.如权利要求6所述的卫生用品，其特征在于，在所述的面层设置有导热网纤层；在所述的底层设置有散热网纤层，所述的面层的导热网纤层和底层的散热网纤层的通过两端的导热结构连接。
8.如权利要求7所述的卫生用品，其特征在于，所述的导热网纤层包括：沿长度方向平行间隔设置的多根导热长纤，在所述多根导热长纤上的铺设有若干导热短纤；在所述长纤的一端或两端制有导热片。
9.如权利要求7所述的卫生用品，其特征在于，所述的导热长纤的直径是导热短纤的直径的两倍以上。
10.如权利要求7所述的卫生用品，其特征在于，所述的面层由三层纤维网通过热风工艺加固而成，其中，
上层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维，经梳理机梳理、铺网形成纤维网，纤维网间断铺网，在中间层含有纬线的位置，铺网密度降低，使得部分纬线裸露。ES短纤维和导热短纤维的比例为70：30～50：50。平方克重：10-30g/m2。
下层纤维网：采用喂棉称量机分别称取ES短纤维和导热短纤维，经梳理机梳理、铺网形成纤维网；ES短纤维和导热短纤维的比例为90：10～70：30；平方克重：10-30g/m2。
中间层长丝网：采用编织或梭织工艺制备中间层导热长丝网；其中，经线沿长度方向间隔排列，纬线按预定长度间断排列，形成长丝网。
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