CN113481660A - 一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卫生用品领域，提供一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，解决现有技术的纺粘无纺布透气性不佳及力学强度不够的问题，包括以下制备步骤：(1)改性聚丙烯母粒的制备；(2)将步骤(1)制得的改性聚丙烯母粒与玉石母粒按重量比＝1：0.1－0.2混合，送入双螺杆挤出机熔融挤出，经计量泵计量喷丝，得到条状纤维；(3)热风拉伸处理：使用热风对条状纤维进行拉伸处理，得到改性聚丙烯短纤维，热风频率控制在30－36Hz；(4)冷却定型；采用冷却风侧吹，使改性聚丙烯短纤维得到定型；(5)制成无纺布：通过在网帘下方安装负压吸附装置，使改性聚丙烯短纤维被吸附在网帘上，经热轧轧合处理后形成无纺布；(6)后整理处理。

Description

一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法
技术领域
本发明涉及卫生用品领域，尤其涉及一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法。
背景技术
传统的纺粘法无纺布是采用PP聚丙烯原料，经设备高温喷丝梳理粘结成网后，由物理方法使纤维间形成透气而非透水的纤维结构，达到物理的防潮、防霉、防蛀的理想效果。它主要用于妇女卫生巾、尿布、餐巾、服装衬布、鞋帽衬布、及一次性手术衣、手术帽、手术台罩，并广泛应用于人造革、家私、化工、印刷、装饰、包装、汽车、建材服务、工矿土工布、以及工业过滤布吸油布、旅游用品、生活用品等行业。但现有技术中，纺粘无纺布的亲水性差、透气性能差，力学强度往往不够，无法满足人们的生产需求。
中国专利号201310084665.0公开了一种纳米银抗菌无纺布的制备方法及其再纸尿裤上的应用，包括以下步骤：1)PE抗菌母粒的制备：将纳米银与PE塑料粒子均匀混合，在电加热融化锅中熔化，熔化温度为280℃，得到熔化物A；所述熔化物A经转速为200r/min的搅拌器搅拌15min，得到混合物A；将所述混合物A置于制粒机中制粒，即得到所述的PE抗菌母粒；2)抗菌ES纤维的制备：将所述PE抗菌母粒与PE塑料粒子均匀混合，在电加热融化锅中再熔化，熔化温度为280℃，得到熔化物B；同时，将PP粒子在电加热融化锅中熔化，熔化温度为300℃，得到熔化物C；将所述熔化物C，置于拉丝机上端作为内芯先拉丝，将所述熔化物B置于拉丝机中部喷在内芯外表，经纤维拉丝机拉伸，即得到所述的抗菌ES纤维，其表层为抗菌PE，内芯为PP；3)松棉、定型：经热风无纺布机，将所述抗菌ES纤维进行松棉处理，得到开松的抗菌ES纤维；再进行梳理处理，通过梳理机，得到梳理后的抗菌ES纤维；再将所述梳理后的抗菌ES纤维进行定型处理，即得到所述的纳米银抗菌无纺布；所述的步骤3)中定型处理，为热风定型；所述梳理后的抗菌ES纤维通过热风鼓吹定型；所述的纳米银的粒径为4－20nm；所述的PE塑料粒子的熔融指数为9－16；所述的纳米银与PE塑料粒子的质量份数比为4：6。该发明的无纺布采用改性处理的纳米银离子，使其具有抗菌性能，可以应用在纸尿裤或成人纸尿裤上，但是产品的透气性和机械强度与传统的纺粘无纺布相比并没有改善。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提供一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，解决现有技术的纺粘无纺布透气性不佳及力学强度不够的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)改性聚丙烯母粒的制备：以聚丙烯母粒为原料，加入聚丙烯重3－6％的改性海藻酸盐、0.2－0.5％的抗氧化剂、2－10％的聚乙二醇，混合均匀后送入密炼机中密炼造粒；
(2)将步骤(1)制得的改性聚丙烯母粒与玉石母粒按重量比＝1：0.1－0.2混合，送入双螺杆挤出机熔融挤出，经计量泵计量喷丝，得到条状纤维；
(3)热风拉伸处理：使用热风对条状纤维进行拉伸处理，得到改性聚丙烯短纤维，热风频率控制在30－36Hz；
(4)冷却定型；采用冷却风侧吹，使改性聚丙烯短纤维得到定型；
(5)制成无纺布：通过在网帘下方安装负压吸附装置，使改性聚丙烯短纤维被吸附在网帘上，经热轧轧合处理后形成无纺布；
(6)后整理处理。
进一步的改进是：步骤(2)中熔融指数为30－33，双螺杆挤出机具有7个区，各区的温度控制在225－235℃。
进一步的改进是，所述改性海藻酸盐的制备方法为：将海藻酸盐溶于水中，搅拌均匀后加入海藻酸盐重的20－30％的蒙脱石土，送入离心机分散处理1－2h后，去除滤液，取滤渣，对滤渣进行干燥处理，控制滤渣的含水率在0.2－0.5％，即得到改性海藻酸盐。
进一步的改进是，所述后整理处理的具体步骤为：将无纺布送入整理液中进行浸扎处理，所述整理液为含壳聚糖的抗菌整理液。
进一步的改进是：浸扎处理为两浸两轧处理。
进一步的改进是：所述整理液含有以下重量份的各原料：壳聚糖5－10重量份、柠檬酸70－90重量份、硝酸银50－80重量份。
进一步的改进是：所述改性海藻酸盐以海藻酸钠为原料，加入所述海藻酸钠2－5wt％的过硫酸钠溶液进行引发处理30－45min，引发处理时温度控制在50－60℃，再加入氯化钙进行交联处理，交联处理时温度控制在80－90℃，处理时间为1－2h，得到胶状物，再采用去离子水进行清洗，烘干后得到改性海藻酸盐。
进一步的改进是：烘干时温度为70－90℃。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果为：
1、聚丙烯母粒本身不亲水，将其制成无纺布亲水性差、透气性不佳及抗拉伸力弱，本发明通过采用改性的海藻酸盐对其进行改性处理，再将其进行纺丝，得到的改性纤维具有较好的亲水性、透气性及抗拉伸力，其透气率可达995mm/s，断裂伸长率为52.33％。
2、海藻酸盐自身存在稳定性差、耐水性不足以及机械强度低的问题，本发明采用蒙脱石土对其进行改性，先将海藻酸盐溶于水中形成凝胶状，加入蒙脱石土，蒙脱石能够支撑海藻酸盐的结构，使海藻酸盐的孔隙增大，提升产品的透气性。
3、在改性聚丙烯母粒中添加一定比例的玉石母粒，使制得的纤维具有冰凉感，最终的成品无纺布应用在纸尿裤的面层时，使用冰凉舒适，适合夏季使用。
4、螺杆挤出机各区的温度控制在225－235℃，有利于纺丝的进行，温度低于225℃，熔体流动性差，温度高于235℃则丝束容易黏连，出现毛细断裂。
5、进一步的，对无纺布进行后整理处理，采用含壳聚糖的抗菌整理液对无纺布进行二浸二轧处理，使无纺布具有抗菌效果。
具体实施方式
本发明实施例为：
实施例一
一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)改性聚丙烯母粒的制备：以聚丙烯母粒为原料，加入聚丙烯重3％的改性海藻酸盐、0.2％的抗氧化剂、2％的聚乙二醇，混合均匀后送入密炼机中密炼造粒；所述改性海藻酸盐的制备方法为：将海藻酸盐溶于水中，搅拌均匀后加入海藻酸盐重的20％的蒙脱石土，送入离心机分散处理1h后，去除滤液，取滤渣，对滤渣进行干燥处理，控制滤渣的含水率在0.2％，即得到改性海藻酸盐；
(2)将步骤(1)制得的改性聚丙烯母粒与玉石母粒按重量比＝1：0.1混合，送入双螺杆挤出机熔融挤出，经计量泵计量喷丝，得到条状纤维；熔融指数为30，双螺杆挤出机具有7个区，第一区的温度为225℃，第二区的温度为227℃，第三区的温度为228℃，第四区的温度为230℃，第五区的温度为232℃，第六区的温度为233℃，第七区的温度为235℃，当温度高于235℃时，丝束容易发粘，出现毛细断裂，丝束断裂后容易彼此黏连形成硬化片，不利于纺丝的进行，而当温度低于225℃时，熔体的流动性不佳，容易出现内聚断裂，牵伸时容易断裂，因此，本发明将双螺杆挤出机的各区温度控制在225－235℃；
(3)热风拉伸处理：使用热风对条状纤维进行拉伸处理，得到改性聚丙烯短纤维，热风频率控制在30Hz；热风的温度控制在100℃，通过热风的吹拉作用，使纤维被拉伸变细；
(4)冷却定型；采用冷却风侧吹，使改性聚丙烯短纤维得到定型，温度高时纤维容易变形，因而需要对其进行冷却定型处理；
(5)制成无纺布：通过在网帘下方安装负压吸附装置，使改性聚丙烯短纤维被吸附在网帘上，经热轧轧合处理后形成无纺布；
(6)后整理处理，具体步骤为：将无纺布送入整理液中进行两浸两轧处理，所述整理液为含壳聚糖的抗菌整理液，所述整理液含有以下重量份的各原料：壳聚糖5重量份、柠檬酸70重量份、硝酸银50重量份。
本实施例所采用的热风、冷却风以及网帘下方负压吸附的吸风系统，均具有温度、湿度和纯净度的要求，热风的温度需要维持在100℃以上，冷却风包括两种，第一种是骤冷风，该骤冷风用于将纤维快速冷却，第二种是低温风，骤冷风的温度需要控制在10℃以下，低温风的温度控制在20℃以下，纯净度的实现通过在各个吹风系统的出口处安装过滤装置实现。
本实用李的防粘无纺布可以应用在婴儿纸尿裤、成人纸尿裤、卫生巾的面层中，尤其适合夏季使用，能够提供一定的冰凉感。
实施例二
一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)改性聚丙烯母粒的制备：以聚丙烯母粒为原料，加入聚丙烯重6％的改性海藻酸盐、0.5％的抗氧化剂、10％的聚乙二醇，混合均匀后送入密炼机中密炼造粒；所述改性海藻酸盐的制备方法为：将海藻酸盐溶于水中，搅拌均匀后加入海藻酸盐重的30％的蒙脱石土，送入离心机分散处理2h后，去除滤液，取滤渣，对滤渣进行干燥处理，控制滤渣的含水率在0.5％，即得到改性海藻酸盐。
(2)将步骤(1)制得的改性聚丙烯母粒与玉石母粒按重量比＝1：0.2混合，送入双螺杆挤出机熔融挤出，经计量泵计量喷丝，得到条状纤维；熔融指数为30，双螺杆挤出机具有7个区，第一区的温度为225℃，第二区的温度为227℃，第三区的温度为228℃，第四区的温度为230℃，第五区的温度为232℃，第六区的温度为233℃，第七区的温度为235℃；
(3)热风拉伸处理：使用热风对条状纤维进行拉伸处理，得到改性聚丙烯短纤维，热风频率控制在36Hz；热风的温度控制在180℃，通过热风的吹拉作用，使纤维被拉伸变细；
(4)冷却定型；采用冷却风侧吹，使改性聚丙烯短纤维得到定型，温度高时纤维容易变形，因而需要对其进行冷却定型处理；
(5)制成无纺布：通过在网帘下方安装负压吸附装置，使改性聚丙烯短纤维被吸附在网帘上，经热轧轧合处理后形成无纺布；
(6)后整理处理，具体步骤为：将无纺布送入整理液中进行两浸两轧处理，所述整理液为含壳聚糖的抗菌整理液，所述整理液含有以下重量份的各原料：壳聚糖10重量份、柠檬酸90重量份、硝酸银80重量份
实施例三
一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)改性聚丙烯母粒的制备：以聚丙烯母粒为原料，加入聚丙烯重4％的改性海藻酸盐、0.3％的抗氧化剂、5％的聚乙二醇，混合均匀后送入密炼机中密炼造粒；所述改性海藻酸盐以海藻酸钠为原料，加入所述海藻酸钠4wt％的过硫酸钠溶液进行引发处理35min，引发处理时温度控制在55℃，再加入氯化钙进行交联处理，交联处理时温度控制在85℃，处理时间为1.5h，得到胶状物，再采用去离子水进行清洗，烘干后得到改性海藻酸盐，烘干时温度为80℃；本实施例的改性海藻酸盐以过硫酸钠为引发剂进行引发处理，并添加氯化钙做交联剂，使海藻酸具有具有较高强度的三维交联网络结构，既可提高最终产品的机械强度，又使其具有较好的亲水性能；
(2)将步骤(1)制得的改性聚丙烯母粒与玉石母粒按重量比＝1：0.15混合，送入双螺杆挤出机熔融挤出，经计量泵计量喷丝，得到条状纤维；熔融指数为30，双螺杆挤出机具有7个区，第一区的温度为225℃，第二区的温度为227℃，第三区的温度为228℃，第四区的温度为230℃，第五区的温度为232℃，第六区的温度为233℃，第七区的温度为235℃；
(3)热风拉伸处理：使用热风对条状纤维进行拉伸处理，得到改性聚丙烯短纤维，热风频率控制在33Hz；热风的温度控制在150℃，通过热风的吹拉作用，使纤维被拉伸变细；
(4)冷却定型；采用冷却风侧吹，使改性聚丙烯短纤维得到定型，温度高时纤维容易变形，因而需要对其进行冷却定型处理；
(5)制成无纺布：通过在网帘下方安装负压吸附装置，使改性聚丙烯短纤维被吸附在网帘上，经热轧轧合处理后形成无纺布；
(6)后整理处理，具体步骤为：将无纺布送入整理液中进行两浸两轧处理，所述整理液为含壳聚糖的抗菌整理液，所述整理液含有以下重量份的各原料：壳聚糖8重量份、柠檬酸80重量份、硝酸银60重量份。
对比例一
参考实施例一，本实施例不对聚丙烯母粒进行改性处理，即在步骤(1)中，只采用聚丙烯母粒，其他步骤与实施例一相同
对比例二
参考实施例三，本实施例中，没有添加玉石母粒，即直接将步骤(1)制得的改性聚丙烯母粒送入双螺杆挤出机熔融挤出，其他步骤与实施例三相同。
对本发明的上述实施例一至三及对比例一和对比例二进行性能检测，采用ISO9237－1995标准进行材料透气率的测试，采用GB/T 24218.3－2010进行断裂伸长率的测试，结果如下表：
项目 透气率(mm/s) 断裂伸长率(％)
实施例一 995 52.33
实施例二 993 51.26
实施例三 996 52.13
对比例一 630 36.81
对比例二 805 49.56
通过对比可以发现，采用改性海藻酸盐对聚丙烯母粒进行改性，能够提高无纺布的透气性及机械强度。
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 (8)

1.一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)改性聚丙烯母粒的制备：以聚丙烯母粒为原料，加入聚丙烯重3－6％的改性海藻酸盐、0.2－0.5％的抗氧化剂、2－10％的聚乙二醇，混合均匀后送入密炼机中密炼造粒；
(2)将步骤(1)制得的改性聚丙烯母粒与玉石母粒按重量比＝1：0.1－0.2混合，送入双螺杆挤出机熔融挤出，经计量泵计量喷丝，得到条状纤维；
(3)热风拉伸处理：使用热风对条状纤维进行拉伸处理，得到改性聚丙烯短纤维，热风频率控制在30－36Hz；
(4)冷却定型；采用冷却风侧吹，使改性聚丙烯短纤维得到定型；
(5)制成无纺布：通过在网帘下方安装负压吸附装置，使改性聚丙烯短纤维被吸附在网帘上，经热轧轧合处理后形成无纺布；
(6)后整理处理。
2.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(2)中熔融指数为30－33，双螺杆挤出机具有7个区，各区的温度控制在225－235℃。
3.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于，所述改性海藻酸盐的制备方法为：将海藻酸溶于水中，搅拌均匀后加入海藻酸重的20－30％的蒙脱石土，送入离心机分散处理1－2h后，去除滤液，取滤渣，对滤渣进行干燥处理，控制滤渣的含水率在0.2－0.5％，即得到改性海藻酸盐。
4.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于，所述后整理处理的具体步骤为：将无纺布送入整理液中进行浸扎处理，所述整理液为含壳聚糖的抗菌整理液。
5.根据权利要求4所述的一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于：浸扎处理为两浸两轧处理。
6.根据权利要求4所述的一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于：所述整理液含有以下重量份的各原料：壳聚糖5－10重量份、柠檬酸70－90重量份、硝酸银50－80重量份。
7.根据权利要求1所述的一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于：所述改性海藻酸盐以海藻酸钠为原料，加入所述海藻酸钠2－5wt％的过硫酸钠溶液进行引发处理30－45min，引发处理时温度控制在50－60℃，再加入氯化钙进行交联处理，交联处理时温度控制在80－90℃，处理时间为1－2h，得到胶状物，再采用去离子水进行清洗，烘干后得到改性海藻酸盐。
8.根据权利要求7所述的一种纸尿裤用纺粘无纺布的制备方法，其特征在于：烘干时温度为70－90℃。
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