CN113088192A - 智能调温非织造布、智能调温涂料以及智能调温一次性卫生用品 - Google Patents

智能调温非织造布、智能调温涂料以及智能调温一次性卫生用品 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种智能调温非织造布，在所述的非织造布表面喷涂有智能调温涂层。所述的智能调温涂层是按下述方法制备的：1)制备改性红外辐射粉体；2)将改性红外辐射粉体分散至异丙醇中得到混合液；3)在混合液中加入有机硅柔性长链高分子原料得到红外辐射粉体复合物前驱体；4)将复合物前驱体中喷涂到无纺布上。本发明采用有机硅柔性长链高分子，调控红外辐射粉体热量的红外辐射率，温度越高，高分子链段转动越自由，构象数越多，高分子链柔性越好，分子越蜷曲，相当于在纤维间形成一扇开启的门，与红外辐射粉体协同作用，红外辐射率高，热热量快速散发，而达到降温作用。反之，温度越低，高分子链越伸展，相当于在纤维间形成一扇关闭的门，红外辐射率低，热量不能散发，而起到保温作用。由于调温机理是依据链的蜷曲或伸展，因此可以实现长效调温。

Description

智能调温非织造布、智能调温涂料以及智能调温一次性卫生 用品
本申请是申请号201910970438.5申请日2019-10-13发明名称智能调温非织造布、智能调温涂料以及智能调温一次性卫生用品的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种智能调温一次性卫生用品(卫生巾、纸尿裤)
背景技术
常规的智能调温纤维常用在纤维中添加相变材料，当外界温度较高时，该相变芯材由固态转换为液态，吸收外界的热量，使使用者不会感觉闷热，当外界温度较低时，该相变芯材由液态转换为固态，释放热量，从而升高了周围的热量，使用者不会感觉冰凉，进而使周围温度保持在一个相对均衡的范围内，以达到卫生巾预期的调温效果。在特定的温度下发生相转变，吸热/放热，从而降温/升温。但是相变材料吸收/放出的热量取决于相变材料的焓変以及添加量，不能实现长效调温。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种新型的智能调温一次性卫生用品(卫生巾、纸尿裤)。
为达到上述目的，本发明智能调温非织造布，其特征在于，在所述的非织造布表面喷涂有智能调温涂层。
较佳的，所述的智能调温涂层是按下述方法制备的：
1)制备改性红外辐射粉体
2)将改性红外辐射粉体分散至异丙醇中得到混合液；
3)在混合液中加入有机硅柔性长链高分子原料得到红外辐射粉体复合物前驱体；
4)将复合物前驱体中喷涂到无纺布上；
5)将喷涂有前驱体的无纺布通过聚合反应得到有机硅柔性长链高分子/红外辐射粉体复合物。
较佳的，所述的有机硅柔性长链高分子为三元共聚嵌段有机硅高分子，其包括疏水性有机硅链段、亲水性的聚醚链段和聚醚胺链段，其原料为端氨基聚醚和端环氧聚醚硅油。
较佳的，所述的喷涂是指超声喷雾方式在线喷涂。
较佳的，所述的聚合反应是红外辐射聚合反应，其在红外辐射粉体表面活性位点进行原位聚合，保证有机硅柔性长链高分子材料与红外辐射粉体的短程相互协同作用。
较佳的，还包括采用减压加热干燥方式去除异丙醇。
为达到上述目的，本发明的智能调温涂料，所述的涂料包括下述重量份原料：改性红外辐射粉体5-10份，异丙醇20-30份，氨基聚醚5-10份，端环氧聚醚硅油20-30份；
其制作方法为：
1)将5-10份改性红外辐射粉体分散至20-30份异丙醇中得到混合液；
2)在混合液中加入氨基聚醚5-10份，端环氧聚醚硅油20-30份得到智能调温涂料。
较佳的，所述的改性红外辐射粉体包括下述重量份的原料：红外辐射粉体5-10份，聚乙二醇型非离子表面活性剂5-10份。
其制作方法为：
1)将红外辐射粉体磨粉，控制其粒径为20-100nm；
2)将红外辐射粉体细粉与聚乙二醇型非离子表面活性剂通过高能行星球磨混合得到混合物；
3)利用高能电晕放电或等离子辐射对上述混合物进行表面处理，以提高完全被聚乙二醇型非离子表面活性剂覆盖的红外辐射粉体细粉的表面活性。
较佳的，所述的红外辐射粉体为电气石、α-堇青石、过渡金属氧化物中的一种或几种。
为达到上述目的，本发明的智能调温一次性卫生用品(卫生巾、纸尿裤)，所述的一次性卫生用品的面层采用的是上述的智能调温非织造布。
本发明采用有机硅柔性长链高分子，调控红外辐射粉体热量的红外辐射率，温度越高，高分子链段转动越自由，构象数越多，高分子链柔性越好，分子越蜷曲，相当于在纤维间形成一扇开启的门，与红外辐射粉体协同作用，红外辐射率高，热量快速散发，而达到降温作用。反之，温度越低，高分子链越伸展，相当于在纤维间形成一扇关闭的门，红外辐射率低，热量不能散发，而起到保温作用。由于调温机理是依据链的蜷曲或伸展，因此可以实现长效调温。
具体实施方式
实施例1
本实施例的智能调温涂料，包括下述重量份原料：电气石粉5份，聚乙二醇型非离子表面活性剂10份，异丙醇10份，氨基聚醚20份，端环氧聚醚硅油20份
其制作方法为：
1)将电气石粉体研磨成50nm的粉末，并与聚乙二醇型非离子表面活性剂混合，得到改性的红外辐射粉体；
2)将改性红外辐射粉体分散至异丙醇中得到混合液；
3)在混合液中加入氨基聚醚和端环氧聚醚硅油得到智能调温涂料。
实施例2
本实施例的智能调温涂料，包括下述重量份原料：α-堇青石5份，聚乙二醇型非离子表面活性剂8份，异丙醇10份，端氨基聚醚20份，端环氧聚醚硅油20份
其制作方法为：
1)将α-堇青石粉体研磨成80nm的粉末，并与聚乙二醇型表面活性剂混合，得到改性的红外辐射粉体；
2)将改性红外辐射粉体分散至异丙醇中得到混合液；
3)在混合液中加入端氨基聚醚和端环氧聚醚硅油得到智能调温涂料。
实施例3
本实施例的智能调温涂料，包括下述重量份原料：过渡金属氧化物10份，聚乙二醇型非离子表面活性剂10份，异丙醇10份，端氨基聚醚20份，端环氧聚醚硅油20份
其制作方法为：
1)将过渡金属氧化物体系红外辐射粉料(Fe2O3-MnO2-CuO)研磨成80nm的粉末，并与聚乙二醇型非离子表面活性剂高能行星球磨混合，并利用等离子辐射处理提高表面活性得到改性的红外辐射粉体；
2)将改性红外辐射粉体分散至异丙醇中得到混合液；
3)在混合液中加入端氨基聚醚和端环氧聚醚硅油得到智能调温涂料。
实施例3
本实施例的智能调温非织造布，是利用实施例1或实施例2所制造的涂料喷涂在非织造布表面制成的。
实施例4
本实施例的智能调温非织造布，是利用实施例1或实施例2所制造的涂料利用超声喷雾方式在线喷涂的。
下面依据不同处理方式的非织造布进行调温测试
智能调温非织造布性能测试方法：
1、将一个设有隔热板的绝热箱子分成左右两部分，其中右边的体积远大于左边的体积，左右两部分通过测试样品非织造布隔开。
2、起始时左右两部分的温度平衡至一致，设定不同的起始温度，实验开始时，给予左边一个脉冲热量，用温度传感器记录一定时间后的温度变化。由于右边体积远大于左边的体积，热量从左边传输至右边时，右边温度变化波动较小，近似于恒温；
3、通过比较不同起始温度下施加热量后温度的变化情况。
不同起始温度下施加热量后温度的变化情况：
Figure BDA0003027298830000041
Figure BDA0003027298830000051
上表中，表中间的数字代表的是薄膜表面温度变化值。
A:普通非织造布；
B:有机硅柔性长链高分子处理非织造布；
C:红外辐射粉体处理非织造布
D:有机硅柔性长链高分子/红外辐射粉体复合处理非织造布；
E:有机硅柔性长链高分子与红外辐射粉体混合物处理非织造布。
从上表中解释如下：
1、普通非织造布(A)热量传输较慢，因此温度升高较大。
2、有机硅柔性长链高分子处理后非织造布(B)，非织造布表面涂层使得热量传输更慢，温度升高更大；
3、红外辐射粉体处理后非织造布(C)，热量传输较快，因此温度升高较小
4、有机硅柔性长链高分子/红外辐射粉体复合处理非织造布(D)，在低温时，有机硅柔性长链高分子呈较伸展状态，红外辐射粉体无法发挥作用，温度升高较大，随着温度升高，温度升高幅度逐渐减小。
5、有机硅柔性长链高分子与红外辐射粉体混合物处理非织造布(E),由于有机硅柔性长链高分子与红外辐射粉体采用简单的物理混合，无法发挥短程相互作用，有机硅柔性长链高分子的蜷曲或伸展对红外辐射粉体不会有相互作用，因此无法实现智能调温。

Claims (10)

1.一种智能调温非织造布，其特征在于，在所述的非织造布表面喷涂有智能调温涂层。
2.如权利要求1所述的智能调温非织造布，其特征在于，所述的智能调温涂层是按下述方法制备的：
1)制备改性红外辐射粉体；
2)将改性红外辐射粉体分散至异丙醇中得到混合液；
3)在混合液中加入有机硅柔性长链高分子原料得到红外辐射粉体复合物前驱体；
4)将复合物前驱体中喷涂到无纺布上；
5)将喷涂有前驱体的无纺布通过聚合反应得到有机硅柔性长链高分子/红外辐射粉体复合物。
3.如权利要求2所述的智能调温非织造布，其特征在于，所述的有机硅柔性长链高分子为三元共聚嵌段有机硅高分子，其包括疏水性有机硅链段、亲水性的聚醚链段和聚醚胺链段，其原料为氨基聚醚和端环氧聚醚硅油。
4.如权利要求2所述的智能调温非织造布，其特征在于，所述的喷涂是指超声喷雾方式在线喷涂。
5.如权利要求2所述有机硅柔性长链高分子材料，其特征在于，所述的聚合反应是红外辐射聚合反应，其在红外辐射粉体表面活性位点进行原位聚合，保证有机硅柔性长链高分子材料与红外辐射粉体的短程相互协同作用。
6.如权利要求2所述的智能调温非织造布，其特征在于，还包括采用减压加热干燥方式去除异丙醇。
7.一种智能调温涂料，其特征在于，所述的涂料包括下述重量份原料：改性红外辐射粉体5-10份，异丙醇20-30份，氨基聚醚5-10份，端环氧聚醚硅油20-30份；
其制作方法为：
1)将5-10份改性红外辐射粉体分散至20-30份异丙醇中得到混合液；
2)在混合液中加入端氨基聚醚5-10份，端环氧聚醚硅油20-30份得到智能调温涂料。
8.如权利要7所述，其特征在于，所述的改性红外辐射粉体包括下述重量份的原料：红外辐射粉体5-10份，聚乙二醇型非离子表面活性剂5-10份。
其制作方法为：
1)将红外辐射粉体磨粉，控制其粒径为20-100nm；
2)将红外辐射粉体细粉与聚乙二醇型非离子表面活性剂通过高能行星球磨混合得到混合物；
3)利用高能电晕放电或等离子辐射对上述混合物进行表面处理，以提高完全被聚乙二醇型非离子表面活性剂覆盖的红外辐射粉体细粉的表面活性。
9.如权利要求8所述的智能调温涂料，其特征在于，所述的红外辐射粉体为电气石、α-堇青石、过渡金属氧化物中的一种或几种。
10.一种智能调温一次性卫生用品(卫生巾、纸尿裤)，其特征在于，所述的一次性卫生用品的面层采用的是如权利要求1所述的智能调温非织造布。
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