CN113116636B - 一种可降解卫生巾的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卫生用品领域，提供一种可降解卫生巾的制备方法，包括以下制备步骤：a、制备可降解亲水面层：b、准备原料：氨基酸改性吸收剂3－5重量份、纯棉纤维100重量份，将氨基酸改性吸收剂与纯棉纤维混合均匀，制成可降解吸收剂；c、无尘纸在线开卷、传输，在无尘纸上连续施加上述可降解吸收剂；d、将步骤a制得的可降解亲水面层在线复合到步骤c处理后的添加有可降解吸收剂的无尘纸上；e、复合可降解底层。

Description

一种可降解卫生巾的制备方法
技术领域
本发明涉及卫生用品领域，尤其涉及一种可降解卫生巾的制备方法。
背景技术
有统计数字表明，目前全世界女性人口数量约35亿人，大约有20亿女性需要使用卫生巾。从单个女性来看，一位女性一年要经历60天月经期，一年大约需要480个卫生巾，按照一片卫生巾重量10克进行计算，因而20亿女性一年就要产生960万吨左右的垃圾，由于这些“白色垃圾”占有的体积比较大，按照现行的处理方法进行填埋处理需要消耗掉大量的填埋场，出现了与人类抢占耕地良田、侵蚀人类生活环境的严重问题，因而，生产和使用可降解卫生巾，改变现有产品中所用材料，使之丢弃掩埋在地下后，经过一定的时间能够产生降解，还给人类绿色的生存环境，非常有必要。
用作吸收体的高分子吸水树脂，常见的是交联聚丙烯酸(盐)高分子吸水性树脂，即SAP，其是石油化工产品，能够吸收相当于自身重量的数百倍以上的水分，但是，由于卫生巾与人体相接触的部位较为敏感，长时间使用可能引发瘙痒等不良反应；且其是非生物降解聚合物，由于SAP都是以高度稳定的C-C键为骨架构成的高分子量交联聚合物，土壤中的微生物一般不含分解上述结构所需的细胞外活性酶，且含C-C稳定结构的聚合物不能穿过微生物细胞膜与细胞内的活性酶接触，因而，SAP在自然环境下难以降解。
中国专利号201521141375.6公开了一种可降解卫生巾,包括上表面层、中间层和下表面层,所述中间层位于所述上表面层和下表面层的中间，所述上表面层、中间层和下表面层通过热熔胶连接，所述上表面层为竹纤维，所述中间层为全棉水刺无纺布层，所述下表面层为防水棉下表面层。该专利的卫生巾上表层为竹纤维，可以再土壤中快速降解，但是其中间层为全棉水刺无纺布，不含其它吸水材料，其吸血效果可能不佳,且容易发生后漏。
中国专利号201610167066.9公开了一种除异味透气防渗可降解聚乳酸卫生巾底膜，由以下重量份的原料制成：聚乳酸85-100份、淀粉45-65份、竹叶萃取物2-5份、柚皮萃取物3-6份、芦荟萃取物5-10份、ADRE4860扩链剂2-6份、柠檬酸酯2-8份、聚乙二醇1-5份，本发明还公开了制备卫生巾底膜的方法。通过上述方式，本发明提供的除异味透气防渗可降解聚乳酸卫生巾底膜及其制备方法，不仅能够实现材料的完全生物降解,更能降低成本，减少对不可再生的石化资源的依赖,避免浪费，但是其研发的是针对底膜的改进，而对芯体没有做相关的改进。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提供一种可降解卫生巾的制备方法,解决现有技术的卫生巾难降解、对环境造成污染的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种可降解卫生巾的制备方法,包括以下制备步骤：
a、制备可降解亲水面层：
b、准备原料:氨基酸改性吸收剂3-5重量份、纯棉纤维100重量份，将氨基酸改性吸收剂与纯棉纤维混合均匀，制成可降解吸收剂；所述氨基酸改性吸收剂的制备方法为:以正丁烷为原料，在催化剂作用下发生气相氧化反应生成马来酸酐,加入氨水,搅拌均匀,在250-280℃反应2-3h,再加入多羧基聚合物、乙烯基单体、戊二醛、N-N-亚甲基双丙烯酰胺，保持在200-250℃反应6-12h，烘干，得到粉末状氨基酸改性吸收剂；
c、无尘纸在线开卷、传输，在无尘纸上连续施加上述可降解吸收剂；
d、将步骤a制得的可降解亲水面层在线复合到步骤c处理后的添加有可降解吸收剂的无尘纸上；
e、复合可降解底层。
进一步的改进是：所述乙烯基单体为丙烯酸钠、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺或烯丙基磺酸钠中的任意一种。
进一步的改进是：所述多羧基聚合物为聚L-赖氨酸。
进一步的改进是：所述多羧基聚合物为聚γ-谷氨酸。
进一步的改进是：所述粉末状氨基酸改性吸收剂的平均粒径为0.2-5mm。
进一步的改进是：所述可降解底层为聚乳酸改性的透气不透水膜。
进一步的改进是：所述聚乳酸改性的透气不透水膜由以下重量份的各原料组成：聚乳酸50-80份、金盏花提取液5-10份、聚乙烯醇20-30份、聚乙烯150-180份、碳酸钙30-50份。
进一步的改进是：还包括5-8份的光敏剂。
进一步的改进是：所述聚乳酸改性的透气不透水膜的制备方法为:将聚乳酸、聚乙烯、碳酸钙熔融，再加入聚乙烯醇、金盏花提取液、光敏剂，混合均匀后送入螺杆挤出机挤出，再进入流延机流延成膜。
进一步的改进是：所述催化剂为T iO2-V2O5-P2O5系催化剂。
进一步的改进是：所述可降解亲水面层为可溶性棉层。
进一步的改进是：所述可溶性棉层由棉纤维与聚乙烯醇纤维混纺而成。
进一步的改进是：所述棉纤维与聚乙烯醇纤维的用量比以重量比计为1:0.2-0.3。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明的面层、吸收层及底层均为可降解材料，对环境不会造成污染，较为环保。
2、本发明以氨基酸改性吸收剂和纯棉纤维作为吸收层的吸收材料代替传统的SAP和绒毛浆，氨基酸改性吸收剂以正丁烷为原料经反应生成马来酸酐，再热缩合与氨水反应生成聚天冬氨酸，聚天冬氨酸在戊二醛和N-N-亚甲基双丙烯酰胺的交联作用下与多羧基聚合物上的羧基官能团及乙烯基单体的双键反应，生成具有多亲水官能团的聚合物，吸水能力强，吸水倍率达500倍以上，吸0.9％盐水的倍率达60倍以上。
3、氨基酸改性吸收剂含不稳定的C-O键，通过改性，在高度稳定的C-C键中引入-O-,在自然环境下，受热易分解为分子量小于1500的物质，这些小分子物质能够穿过微生物细胞膜与细胞内的活性酶接触，进而将其分解，本发明的氨基酸改性吸收剂在自然环境下25天可以降解50％。
4、乙烯基单体选自丙烯酸钠、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺或烯丙基磺酸钠中的任意一种，以戊二醛、N-N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，使氨基酸改性吸收剂在吸水后能够保持一定的强度。
具体实施方式
现结合具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一
一种可降解卫生巾的制备方法,包括以下制备步骤：
a、制备可降解亲水面层：所述可降解亲水面层为可溶性棉层，所述可溶性棉层由棉纤维与聚乙烯醇纤维混纺而成，所述棉纤维与聚乙烯醇纤维的用量比以重量比计为1:0.2；所述PVA纤维的指标为：长度为25mm，细度为1.50dtex，干断裂伸度为25-30％，溶断温度小于90℃，干断裂强度为3.23cN/dtex,所述棉纤维的指标为:品质长度30mm，主体长度28mm，平均品级1.6级，含杂率低于1.0％；
b、准备原料:氨基酸改性吸收剂3重量份、纯棉纤维100重量份，将氨基酸改性吸收剂与纯棉纤维混合均匀，制成可降解吸收剂；所述氨基酸改性吸收剂的制备方法为:以正丁烷为原料，在T iO2-V2O5-P2O5系催化剂作用下发生气相氧化反应生成马来酸酐,加入氨水,搅拌均匀,在250℃反应2h,再加入聚γ-谷氨酸、丙烯酸钠、戊二醛、N-N-亚甲基双丙烯酰胺，保持在210℃反应8h，烘干，得到粉末状氨基酸改性吸收剂，所述粉末状氨基酸改性吸收剂的平均粒径为0.2mm；
c、无尘纸在线开卷、传输，在无尘纸上连续施加上述可降解吸收剂；
d、将步骤a制得的可降解亲水面层在线复合到步骤c处理后的添加有可降解吸收剂的无尘纸上；
e、复合可降解底层，所述可降解底层为聚乳酸改性的透气不透水膜，所述聚乳酸改性的透气不透水膜由以下重量份的各原料组成：聚乳酸50份、金盏花提取液5份、聚乙烯醇20份、聚乙烯150份、碳酸钙30份，还包括5份的光敏剂；所述聚乳酸改性的透气不透水膜的制备方法为:将聚乳酸、聚乙烯、碳酸钙熔融，再加入聚乙烯醇、金盏花提取液、光敏剂，混合均匀后送入螺杆挤出机挤出，再进入流延机流延成膜。
上述氨基酸改性吸收剂的制备过程中，马来酸酐与氨水的反应过程为：
Figure GDA0003114289570000051
实施例二
参考实施例一，可降解面层中棉纤维与聚乙烯醇纤维的用量为1:0.3，氨基酸改性吸收剂4重量份、纯棉纤维100重量份，其他方案与实施例一一致。
实施例三
参考实施例一，可降解面层中棉线与聚乙烯醇纤维的用量为1：:025，氨基酸改性吸收剂与纯棉纤维的用量分别为5重量份与100重量份，其他方案与实施例一一致。
实施例四
参考实施例一，步骤d的无尘纸以卫生纸代替，其他方案与实施例一一致。
对比例1
参考实施例一，步骤b中，以传统的SAP代替氨基酸改性吸收剂，绒毛浆代替纯棉纤维，其他方案与实施例一致。
对比例2
参考实施例一，以传统的PE膜代替实施例一种的可降解底层，其他方案与实施例一一致。
采用生物菌降解实验法，即通过测定不同时间内高吸水性树脂在微生物(枯草杆菌)的作用下分解产生二氧化碳的量来测定样品的生物降解率，测定结果如下：
测试项目 30天生物可降解率 85天生物可降解率
实施例一 48％ 100％
实施例二 50％ 100％
实施例三 52％ 100％
对比例一 13％ 25％
对比例二 0.6％ 0.7％
通过测试可以发现，本发明实施例的一至三制得的产品在30天内的生物可降解率基本达到50％，85天内生物可降解率达到100％，而对比例1和对比例2降解率很低。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可降解卫生巾的制备方法,其特征在于，包括以下制备步骤：
a、制备可降解亲水面层：
b、准备原料:氨基酸改性吸收剂3-5重量份、纯棉纤维100重量份，将氨基酸改性吸收剂与纯棉纤维混合均匀，制成可降解吸收剂；所述氨基酸改性吸收剂的制备方法为:以正丁烷为原料，在催化剂作用下发生气相氧化反应生成马来酸酐,加入氨水,搅拌均匀,在250-280℃反应2-3h,再加入多羧基聚合物、乙烯基单体、戊二醛、N-N-亚甲基双丙烯酰胺，保持在200-250℃反应6-12h，烘干，得到粉末状氨基酸改性吸收剂；
c、无尘纸在线开卷、传输，在无尘纸上连续施加上述可降解吸收剂；
d、将步骤a制得的可降解亲水面层在线复合到步骤c处理后的添加有可降解吸收剂的无尘纸上；
e、复合可降解底层;
所述可降解亲水面层为可溶性棉层,所述可溶性棉层由棉纤维与聚乙烯醇纤维混纺而成,所述棉纤维与聚乙烯醇纤维的用量比以重量比计为1:0.2-0.3。
2.根据权利要求1所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述乙烯基单体为丙烯酸钠、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺或烯丙基磺酸钠中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述多羧基聚合物为聚L-赖氨酸。
4.根据权利要求1所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述多羧基聚合物为聚γ-谷氨酸。
5.根据权利要求1所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述粉末状氨基酸改性吸收剂的平均粒径为0.2-5mm。
6.根据权利要求1所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述可降解底层为聚乳酸改性的透气不透水膜。
7.根据权利要求6所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸改性的透气不透水膜由以下重量份的各原料组成：聚乳酸50-80份、金盏花提取液5-10份、聚乙烯醇20-30份、聚乙烯150-180份、碳酸钙30-50份。
8.根据权利要求7所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：还包括5-8份的光敏剂。
9.根据权利要求8所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸改性的透气不透水膜的制备方法为:将聚乳酸、聚乙烯、碳酸钙熔融，再加入聚乙烯醇、金盏花提取液、光敏剂，混合均匀后送入螺杆挤出机挤出，再进入流延机流延成膜。
10.根据权利要求1所述的一种可降解卫生巾的制备方法，其特征在于：所述催化剂为TiO2-V2O5-P2O5系催化剂。
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