CN113384403A - 一种尿液吸附材料及包含该尿液吸附材料的吸收芯体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种尿液吸附材料，包括尿液无机盐吸附材料和尿液尿素吸附材料中的一种或两种，通过尿液无机盐吸附材料对尿液中的无机盐进行吸收，通过尿液尿素吸附材料对尿液中的尿酸尿素进行吸收，本发明还提供一种尿液吸收芯体，吸收芯体通过无机盐吸附材料和尿液尿素吸附材料对尿液中的无机盐和尿液尿素进行吸附，从而减少尿液中的无机盐和尿液尿素对尿液中的水的渗透性的影响，使吸收芯体内的高分吸收材料的吸收性能得到提高，该吸收芯体的高分子材料的用量相对于原有结构芯体的高分子材料的用量明显减少，有利于资源的合理利用。

Description

一种尿液吸附材料及包含该尿液吸附材料的吸收芯体

技术领域

本发明涉及一次性吸收制品领域，尤其是一种尿液吸附材料及包含该尿液吸附材料的吸收芯体。

背景技术

吸收芯体是超薄纸尿裤或卫生巾的主要核心材料，是吸收性卫生用品实现尿液或经血吸收的核心，在构成产品直接原材料成本中占比近40%，构成芯体的主要原材料为无纺布、蓬松布和高分子，以婴裤400G/平方米的芯体为例，蓬松布45G，占比11.25%，无纺布上下各40G共80G，占比20%，胶8G，占比2%，高分子267g，占比66.75%，也就是说整个尿裤中高分子吸水树脂的成本高达占比26.7%。

高分子吸水树脂系聚丙烯酸钠树脂，以高分子吸水树脂为例，高分子吸水树脂对纯水的吸收倍率为260倍，对生理盐水的吸收倍率只有50-55倍，原因是尿液中的无机盐成分（主要是氯化钠）和尿素尿酸等成分对其性能影响，正常人尿液的主要成分：水：95 %；蛋白质：0%；葡萄糖 ：0%；尿素 ：1.8 %；尿酸：0.05%；无机盐（主要为氯化钠）：1.1%，从以上成分占比可以知道，解决无机盐的吸附问题和尿素尿酸的吸附问题，可以大大提高高分子吸水树脂对尿液的吸收能力，这样可以大大提高尿裤产品的吸收性能（饱和吸水能力提升，反渗降低），提升品质；反过来吸收量增加以后高分子的用量会大幅度减少，从而大幅度降低成本。

因此，有必要地设计一种尿液吸附材料及包含该尿液吸附材料的吸收芯体。

发明内容

本发明针对上述技术不足，提供一种尿液吸附材料，包括尿液无机盐吸附材料和尿液尿素吸附材料，通过尿液无机盐吸附材料对尿液中的无机盐进行吸收，通过尿液尿素吸附材料对尿液中的尿酸尿素进行吸收，本发明还提供一种尿液吸收芯体，吸收芯体通过无机盐吸附材料和尿液尿素吸附材料对尿液中的无机盐和尿液尿素进行吸附，从而减少尿液中的无机盐和尿液尿素对尿液中的水的渗透性的影响，使吸收芯体内的高分吸收材料的吸收性能得到提高，该吸收芯体的高分子材料的用量相对于原有结构芯体的高分子材料的用量明显减少，有利于资源的合理利用。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明提供一种尿液吸附材料，包括尿液无机盐吸附材料和尿液尿素吸附材料；所述尿液无机盐吸附材料为离子交换树脂、反渗透膜、负电荷纤维中的一种或两种；所述尿液尿素吸附材料为PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛；所述PEI/SiO2材料是通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联，将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在硅胶微粒表面制成；所述聚乙烯基苯甲醛是通过傅-克烷基化反应将聚苯乙烯转化为氯甲基化的聚苯乙烯，再通过索姆莱特反应制成。

进一步，所述离子交换树脂由一定比例的阳离子树脂和阴离子树脂混合构成，所述阳离子树脂和阴离子树脂填装体积的比例为1-2:1-2。

进一步，所述反渗透膜由醋酸纤维素和聚酰胺制成。

进一步，所述负电荷纤维为吸附阳离子的纤维。

本发明还提供一种尿液吸收芯体，包括上述的尿液吸附材料，所述芯体包括表层、高分子吸收层和底层，所述表层和底层的边沿部分通过热压复合连接，所述表层和底层内侧的空间内设置有蓬松布，所述尿液尿素吸附材料分布于蓬松布内，所述高分子吸收层分布在蓬松布的底部内。

进一步，所述蓬松布内设置有放热反应层，所述放热反应层由铁粉构成。

进一步，所述尿液吸附材料分布于蓬松布的顶部

进一步，所述尿液吸附材料分布于蓬松布底部的高分子吸收层内。

进一步，所述蓬松布由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

进一步，所述表层和底层由无纺布制成，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种尿液吸附材料，尿液吸附材料包括尿液无机盐吸附材料，当离子交换树脂作为尿液无机盐吸附材料时，离子交换树脂能对尿液中组成无机盐的正负离子进行吸附，从而减少无机盐对尿液中水的渗透性能的影响；当反渗透膜作为尿液无机盐吸附材料时，通过反渗透膜对尿液中的无机盐进行过滤，防止无机盐对尿液中的水的渗透性能造成影响；当负电荷纤维作为尿液无机盐吸附材料时，通过负电荷纤维能对尿液中的钠离子、钙离子、镁离子等正电荷离子进行吸附，从而减少尿液中无机盐的含量，进而使尿液中的水在芯体内的渗透性能得到提升；

该尿液吸附材料还包括尿液尿素吸附材料，当PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛作为尿液尿素吸附材料时，通过PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而减少尿酸尿素对尿液中水的渗透性能的影响；当PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛作为尿液尿素吸附材料时，通过PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而减少尿酸尿素对尿液中水的渗透性能的影响，而且当温度升高时，PEI/SiO2材料和聚乙烯基苯甲醛的吸附性能也会随温度的升高而提升，因此，放热反应层采用铁粉与水和氧气发生反应放热的原理，通过铁粉与水和氧气反应缓慢放热，在不影响芯体正常使用的情况下对芯体内部温度进行提升，从而提升PEI/SiO2材料和聚乙烯基苯甲醛对尿液中尿酸尿素的吸附性能；

本发明还提供一种尿液吸收芯体，吸收芯体通过尿液吸附材料对尿液中的无机盐和尿液尿素进行吸附，从而减少尿液中的无机盐和尿液尿素对尿液中的水的渗透性的影响，使吸收芯体内的高分吸收材料的吸收性能得到提高，该吸收芯体的高分子材料的用量相对于原有结构芯体的高分子材料的用量明显减少，有利于资源的合理利用。

附图说明

图1为实施例一、实施例二和实施例三的结构示意图。

图2为实施例一中离子交换树脂的结构示意图。

图3为实施例二中离子交换树脂的结构示意图。

图4为实施例三中离子交换树脂的结构示意图。

图5为实施例四的结构示意图。

图6为实施例五的结构示意图。

图7为实施例六的结构示意图。

图中，表层1、尿液尿素吸附材料2、尿液无机盐吸附材料3、蓬松布4、高分子吸收层5、底层6、放热反应层7、离子交换树脂8、阳离子树脂9、阴离子树脂10、高分子吸水树脂11。

具体实施方式

本发明提供一种尿液吸附材料，包括尿液无机盐吸附材料和尿液尿素吸附材料；所述尿液无机盐吸附材料为离子交换树脂、反渗透膜、负电荷纤维中的一种或两种；所述尿液尿素吸附材料为PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛；所述PEI/SiO2材料是通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联，将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在硅胶微粒表面制成；所述聚乙烯基苯甲醛是通过傅-克烷基化反应将聚苯乙烯转化为氯甲基化的聚苯乙烯，再通过索姆莱特反应制成。

所述离子交换树脂由一定比例的阳离子树脂和阴离子树脂混合构成，所述阳离子树脂和阴离子树脂填装体积的比例为1-2:1-2。

所述反渗透膜由醋酸纤维素和聚酰胺制成。

所述负电荷纤维为吸附阳离子的纤维。

本发明还提供一种尿液吸收芯体，包括上述的尿液吸附材料，所述芯体包括表层1、高分子吸收层5和底层6，所述表层1和底层6的边沿部分通过热压复合连接，所述表层1和底层6内侧的空间内设置有蓬松布4，所述尿液尿素吸附材料分布于蓬松布4内，所述高分子吸收层5分布在蓬松布4的底部内。

所述蓬松布由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

所述表层1和底层6由无纺布制成，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成。

所述尿液吸附材料分布于蓬松布4的顶部

所述尿液吸附材料分布于蓬松布4底部的高分子吸收层5内。

所述蓬松布4内设置有放热反应层7，所述放热反应层7由铁粉构成。

所述高分子吸收层5由高分子吸水树脂11构成。

实施例一：

如图1和图2结合所示，本发明提供一种尿液吸收芯体，包括表层1、高分子吸收层5和底层6，所述尿液吸附材料为尿液无机盐吸附材料3和尿液尿素吸附材料2，所述表层1和底层6的边沿部分通过热压复合连接，所述表层1和底层6内侧的空间内设置有蓬松布4，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4顶部和蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述高分子吸收层5分布在蓬松布4的底部内，所述尿液无机盐吸附材料3为离子交换树脂8，所述阳离子树脂9和阴离子树脂10填装体积的比例为2:1，所述尿液尿素吸附材料2为PEI/SiO2材料与聚乙烯基苯甲醛中的其中一种，所述表层1和底层6由无纺布制成，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成，所述蓬松布4由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

先通过离子交换树脂8对尿液中的无机盐进行吸附，阳离子树脂9占有的填充比重比阴离子树脂10要高，离子交换树脂8对游离阳离子的吸附能力高于对阴离子的吸附能力，对游离阳离子进行吸附后，抑制了游离阳离子与阴离子之间的结合，从而尿液中的无机盐形成量减少，从而使尿液中的水渗透性能得到提升，而且提升幅度较大；再通过PEI/SiO2材料对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而进一步提升尿液中的水渗透性，在阳离子树脂9占有的填充比重比阴离子树脂10要高的情况下，介质的pH值较低，PEI/SiO2材料对尿液中的脲酸的吸收能力下降；最后高分子吸收层5对尿液中的水进行吸收。

实施例二：

如图1和图3结合所示，本发明提供一种尿液吸收芯体，包括表层1、高分子吸收层5和底层6，所述尿液吸附材料为尿液无机盐吸附材料3和尿液尿素吸附材料2，所述表层1和底层6的边沿部分通过热压复合连接，所述表层1和底层6内侧的空间内设置有蓬松布4，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4顶部和蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述高分子吸收层5分布在蓬松布4的底部内，所述尿液无机盐吸附材料3为离子交换树脂8，所述阳离子树脂9和阴离子树脂10填装体积的比例为1:1，所述尿液尿素吸附材料2为PEI/SiO2材料与聚乙烯基苯甲醛中的其中一种，所述蓬松布4由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

先通过离子交换树脂8对尿液中的无机盐进行吸附，阳离子树脂9占有的填充比重与阴离子树脂10相同，离子交换树脂8对游离阳离子的吸附能力与对游离阴离子的吸附能力相同，对游离阳离子和阴离子进行吸附后，抑制了游离阳离子与阴离子之间的结合，从而尿液中的无机盐形成量减少，从而使尿液中的水渗透性能得到提升；再通过PEI/SiO2材料对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而进一步提升尿液中的水渗透性，在阳离子树脂9占有的填充比重比阴离子树脂10相同的情况下，介质的pH值处于中等值，PEI/SiO2材料对脲酸的吸收能力较强；最后，高分子吸收层5对尿液中的水进行吸收，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成。

实施例三：

如图1和图4结合所示，本发明提供一种尿液吸收芯体，包括表层1、高分子吸收层5和底层6，所述尿液吸附材料为尿液无机盐吸附材料3和尿液尿素吸附材料2，所述表层1和底层6的边沿部分通过热压复合连接，所述表层1和底层6内侧的空间内设置有蓬松布4，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4顶部和蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述高分子吸收层5分布在蓬松布4的底部内，所述尿液无机盐吸附材料3为离子交换树脂8，所述阳离子树脂9和阴离子树脂10填装体积的比例为1:2，所述尿液尿素吸附材料2为PEI/SiO2材料与聚乙烯基苯甲醛中的其中一种，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成，所述蓬松布4由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

先通过离子交换树脂8对尿液中的无机盐进行吸附，阴离子树脂10占有的填充比重比阳离子树脂9要高，离子交换树脂8对游离阴离子的吸附能力高于对阳离子的吸附能力，对游离阴离子进行吸附后，抑制了游离阴离子与阳离子之间的结合，从而使尿液中的无机盐形成量减少，从而使尿液中的水渗透性能得到提升，而且提升幅度较大；再通过PEI/SiO2材料对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而进一步提升尿液中的水渗透性，在阴离子树脂10占有的填充比重比阳离子树脂9要高的情况下，介质的pH值较高，PEI/SiO2材料对尿液中的脲酸的吸收能力下降；最后，高分子吸收层5对尿液中的水进行吸收。

实施例四：

如图5所示，本发明提供一种尿液吸收芯体，包括表层1、高分子吸收层5和底层6，所述尿液吸附材料为尿液无机盐吸附材料3和尿液尿素吸附材料2，所述表层1和底层6的边沿部分通过热压复合连接，所述表层1和底层6内侧的空间内设置有蓬松布4，所述尿液尿素吸附材料4分布于蓬松布4顶部和蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述高分子吸收层5分布在蓬松布4的底部内，所述尿液无机盐吸附材料3为反渗透膜，所述反渗透膜分布于蓬松布4顶部内，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述尿液尿素吸附材料2为PEI/SiO2材料与聚乙烯基苯甲醛中的其中一种，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成，所述蓬松布由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

先通过反渗透膜对尿液中无机盐进行过滤，使尿液中的无机盐含量减少，从而增加尿液中的水渗透性能，再通过PEI/SiO2材料对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而进一步提升尿液中的水渗透性；最后，高分子吸收层5对尿液中的水进行吸收。

实施例五：

如图6所示，本发明提供一种尿液吸收芯体，包括表层1、高分子吸收层5和底层6，所述尿液吸附材料为尿液无机盐吸附材料3和尿液尿素吸附材料2，所述表层1和底层6的边沿部分通过热压复合连接，所述表层1和底层6内侧的空间内设置有蓬松布4，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4内，所述高分子吸收层5分布在蓬松布4的底部内，所述蓬松布4由尿液无机盐吸附材料3制成，所述尿液无机盐吸附材料3为负电荷纤维，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述尿液尿素吸附材料2为PEI/SiO2材料与聚乙烯基苯甲醛中的其中一种，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成。

负电荷纤维是一种吸附阳离子纤维，公开号为CN107780209A的申请公开了一种吸色纤维布生产方法，该方法通过使用氯乙酸和火碱使纤维带负电荷，能够吸附阳离子型染料；同样的，本发明中的蓬松布4由上述技术中的负电荷纤维制作而成；同样的，公开号为CN107780209A的申请公开了一种吸附阳离子型染料纤维的制造方法，该方法采用湿法纺丝技术将所合成聚合物纺制成具有疏松多孔结构和含大量阳离子交换基团的纤维，最后经洗涤、干燥等工艺获得兼具大比表面积和离子交换性能的阳离子型染料吸附功能纤维材料；吸附阳离子纤维能对尿液中组成游离的钠离子、钙离子、镁离子等正电荷离子进行吸附，从而减少无机盐的形成，进而减少无机盐对尿液中水的渗透性的影响；再通过PEI/SiO2材料对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而进一步提升尿液中的水渗透性；最后，高分子吸收层5对尿液中的水进行吸收。

实施例六：

如图3和图7结合所示，本发明提供一种尿液吸收芯体，包括表层1、高分子吸收层5和底层6，所述尿液吸附材料为尿液无机盐吸附材料3和尿液尿素吸附材料2，所述表层1和底层6的边沿部分通过热压复合连接，所述表层1和底层6内侧的空间内设置有蓬松布4，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4顶部和蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述高分子吸收层5分布在蓬松布4的底部内，所述尿液无机盐吸附材料3分布于蓬松布4顶部，所述尿液无机盐吸附材料3为离子交换树脂8，所述阳离子树脂9和阴离子树脂10填装体积的比例为1:1，所述尿液尿素吸附材料2分布于蓬松布4底部的高分子吸收层5内，所述尿液尿素吸附材料2为PEI/SiO2材料与聚乙烯基苯甲醛中的其中一种，所述尿液无机盐吸附材料3下方的蓬松布4内设置有放热反应层7，所述放热反应层7由铁粉构成，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成，所述蓬松布4由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

先通过离子交换树脂8对尿液中的无机盐进行吸附，阳离子树脂9占有的填充比重与阴离子树脂10相同，离子交换树脂8对游离阳离子的吸附能力与对游离阴离子的吸附能力相同，对游离阳离子和阴离子进行吸附后，抑制了游离阳离子与阴离子之间的结合，从而尿液中的无机盐形成量减少，从而使尿液中的水渗透性能得到提升；再通过PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛对尿液中的尿酸尿素进行吸收，从而进一步提升尿液中的水渗透性；尿液渗透至放热反应层7上时，铁粉与水和氧气发生反应，放出热量，PEI/SiO2材料和聚乙烯基苯甲醛的吸附性能与温度有关，吸附性能随温度的升高而提升，通过放热反应层7的放热反应能提升PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛对尿素吸附性能；最后，高分子吸收层5对尿液中的水进行吸收。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种尿液吸附材料，其特征在于，包括尿液无机盐吸附材料和尿液尿素吸附材料；

所述尿液无机盐吸附材料为离子交换树脂、反渗透膜、负电荷纤维中的一种或两种；

所述尿液尿素吸附材料为PEI/SiO2材料或聚乙烯基苯甲醛；

所述PEI/SiO2材料是通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联，将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在硅胶微粒表面制成；

所述聚乙烯基苯甲醛是通过傅-克烷基化反应将聚苯乙烯转化为氯甲基化的聚苯乙烯，再通过索姆莱特反应制成。

2.根据权利要求1所述的一种尿液吸附材料，其特征在于，所述离子交换树脂由一定比例的阳离子树脂和阴离子树脂混合构成，所述阳离子树脂和阴离子树脂填装体积的比例为1-2:1-2。

3.根据权利要求1所述的一种尿液吸附材料，其特征在于，所述反渗透膜由醋酸纤维素和聚酰胺制成。

4.根据权利要求1所述的一种尿液吸附材料，其特征在于，所述负电荷纤维为吸附阳离子的纤维。

5.一种尿液吸收芯体，包括权利要求1~4任一所述的尿液吸附材料，其特征在于，所述芯体包括表层、高分子吸收层和底层，所述表层和底层的边沿部分通过热压复合连接，所述表层和底层内侧的空间内设置有蓬松布，所述尿液尿素吸附材料分布于蓬松布内，所述高分子吸收层分布在蓬松布的底部内。

6.根据权利要求5所述的一种尿液吸收芯体，其特征在于，所述蓬松布内设置有放热反应层，所述放热反应层由铁粉构成。

7.根据权利要求5所述的一种尿液吸收芯体，其特征在于，所述尿液吸附材料分布于蓬松布的顶部。

8.根据权利要求5所述的一种尿液吸收芯体，其特征在于，所述尿液吸附材料分布于蓬松布底部的高分子吸收层内。

9.根据权利要求5所述的一种尿液吸收芯体，其特征在于，所述蓬松布由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸和木浆纤维中的一种或两种制成。

10.根据权利要求5所述的一种尿液吸收芯体，其特征在于，所述表层和底层由无纺布制成，所述无纺布由丙纶、涤纶、锦纶、粘胶纤维、无尘纸、卫生纸、腈纶、乙纶和氯纶中的一种或两种构成。

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