CN113576768B - 一种可降解婴儿纸尿裤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一次性卫生用品领域，提供一种可降解婴儿纸尿裤，包括纸尿裤本体，所述纸尿裤本体包括依次叠层设置的透液性面层、吸收芯体和不透液性底层，所述透液性面层为聚乳酸纤维无纺布，不透液性底层包括可降解透气膜和设置在可降解透气膜下方的可降解无纺布，所述可降解无纺布是以异形纤维、聚酰胺纤维和聚己内酯纤维为原料制成的，所述吸收芯体包括靠近透液性面层的上吸收芯和靠近不透液性底层的下吸收芯，所述透液性面层、上吸收芯、下吸收芯和不透液性底层依次通过可降解热熔胶粘合而成。其解决了现有纸尿裤不易降解，使用后难以处理易污染生态环境的问题。

Description

一种可降解婴儿纸尿裤
技术领域
本发明涉及一次性卫生用品领域，尤其涉及一种可降解婴儿纸尿裤。
背景技术
纸尿裤是一次性使用后即可抛弃的产品，相对于传统的尿布更方便卫生，越来越受到年轻父母的喜爱。但是现有纸尿裤采用的材料多数是难以降解，使用若直接掩埋处理，会浪费大量土地资源；若焚烧处理则会产生大量的有害气体，会加重生态环境的负担。中国专利申请号：201711404967.6公开了一种可生物降解的婴儿纸尿裤，包括由内向外的亲肤层、吸收层、外底层；所述亲肤层为上表面层、中间层和下表面层三层结构，三层通过热熔复合的方式粘结成为一个整体，所述上表面层和下表面为难水解性生物降解性树脂薄膜，所述中间层为竹纤维加捻成丝网；所述吸收层为复合可降解水凝胶材料；所述外底层为可降解高分子复合材料；该发明的纸尿裤具有一定的抗拉伸强度，防渗漏性好，透气性好，可生物降解，对环境友好。
发明内容
因此，针对以上内容，本发明提供一种可降解婴儿纸尿裤，解决现有纸尿裤不易降解，使用后难以处理易污染生态环境的问题。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可降解婴儿纸尿裤，包括纸尿裤本体，所述纸尿裤本体包括依次叠层设置的透液性面层、吸收芯体和不透液性底层，所述透液性面层为聚乳酸纤维无纺布，不透液性底层包括可降解透气膜和设置在可降解透气膜下方的可降解无纺布，所述可降解透气膜包括以下重量份的各原料：聚乙烯醇36～48份、高分子填料32～42份、防老剂0.15～0.3份、增塑剂0.12～0.24份，所述可降解无纺布是以异形纤维、聚酰胺纤维和聚己内酯纤维为原料制成的，所述吸收芯体包括靠近透液性面层的上吸收芯和靠近不透液性底层的下吸收芯，所述透液性面层、上吸收芯、下吸收芯和不透液性底层依次通过可降解热熔胶粘合而成，所述可降解热熔胶包括以下重量份的各原料：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯60-80份、可降解聚酯28-42份、改性生物质废料20-40份、黏度调节剂12-18份。
其中，所述可降解无纺布的制备步骤如下：
a.原料的选择：以异形纤维、聚酰胺纤维和聚己内酯纤维为原料；
b.开松混合：将纤维原料送入粗开松机进行粗开松后，大束纤维团松解成小束，然后送入大仓混棉箱中混合，再送入精开松机进行细开松后，纤维原料进一步松解混合，获得混合均匀的蓬松混合纤维，利于梳理成网的顺利进行；
c.梳理成网：将细开松后的混合纤维送入梳理机内，经过梳理后形成克重为30～60g/m2的单层纤维网，再进行交叉铺叠，铺成8～20层的纤维网后输出；
d.牵伸：将交叉铺叠获得的纤维网输送到牵伸机进行牵伸；
e.固网处理：将牵伸后的纤维网输送到水刺区，采用转鼓水刺加固的方式进行加固处理，水压为32～120bar，水刺头喷射出的高压水流垂直射对纤维网，使纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点；
f.烘干：采用热风穿透干燥工艺对固网处理后纤维网进行烘干处理，温度为85～105℃，得到可降解无纺布。
进一步的改进是：步骤a中异形纤维、聚酰胺纤维和聚己内酯纤维的质量百分占比分别为12～25％、18～25％、50～70％。
进一步的改进是：步骤e固网处理前先采用双网夹持式对纤维网进行预湿处理，上夹持网的目数为120目，下夹持网的目数为50目，预湿水压为20～28bar。
其中，所述可降解透气膜的制备步骤如下：
首先，按照重量份配比称取各原料组分，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机，经过挤出、冷却、切粒、干燥，得到可降解透气膜专用料；将可降解膜专用料经过流延成膜、拉伸、热定型处理，即得可降解透气膜。
进一步的改进是：所述拉伸为双向拉伸，其中纵向拉伸倍率为1.8～3，横向拉伸倍率为1.5～2.5。
进一步的改进是：所述热定型温度为80～100℃。
进一步的改进是：所述上吸收芯包括上吸收层和包裹在上吸收层外侧的上无尘纸，所述下吸收芯包括下吸收层和包裹在下吸收层外侧的下无尘纸。
进一步的改进是：所述下吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比20～28：72～80混合而成，所述上吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比30～40：60～70混合而成。
进一步的改进是：所述上吸收芯的垂直投影位于下吸收芯的中部，面积为下吸收芯的50～80％。
进一步的改进是：所述改性生物质废料是按如下步骤制得：(1)将甘蔗渣清洗、烘干、粉碎、过筛得到甘蔗渣粉，然后浸入浓度30wt％的氢氧化钾溶液中，氢氧化钾溶液添加有甘蔗渣粉质量10-20％的乙醇，在50-60℃中搅拌混合40-80min，然后进行超声处理，再静置6-8h后抽滤，水洗至中性，得到处理后的甘蔗渣粉；(2)将处理后的甘蔗渣粉投入反应釜中，再加入浓度30wt％的氢氧化钾溶液、二甲基甲酰胺、氯化苄、苄基三乙基氯化铵，在105-115℃下搅拌反应3-5h，反应结束后冷却、过滤、干燥，得到改性生物质废料。
更进一步的改进是：步骤(1)中甘蔗渣粉与氢氧化钾溶液的质量比为1:1.8-3.2，超声处理参数为功率300-500W，处理时间1-2h。
更进一步的改进是：以步骤(2)中处理后的甘蔗渣粉质量为100％计算，则氢氧化钾溶液用量300-500％、二甲基甲酰胺用量800-900％、氯化苄用量420-480％、苄基三乙基氯化铵用量0.8-2％。
进一步的改进是：所述可降解聚酯的具体制备过程为：将苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸混合形成混合酸，1,5-戊二醇和乙二醇混合形成混合醇，然后按照混合酸与混合醇摩尔比1:1.5的添加比例，将混合酸和混合醇投入反应釜内，同时加入磷酸、抗氧剂164、催化剂，在200℃温度下进行酯化反应2h，然后在压力60-80Pa，温度210-220℃条件下下缩聚反应60-90min，制得可降解聚酯
更进一步的改进是：所述混合酸中苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸的摩尔比为2:3:4，所述混合醇中1,5-戊二醇和乙二醇的摩尔比为2:1，所述磷酸、抗氧剂164和催化剂的添加量分别为混合酸和混合醇质量之和的0.5-0.8％、0.2-0.4％、0.005-0.015％，所述催化剂是由氧化锗和醋酸锌按质量比1:0.8-1混合而成。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
1、聚乳酸无纺布手感柔软、干爽透气，用作与皮肤直接接触的透液性面层，提高纸尿裤的穿着舒适度，聚乳酸无纺布表面呈弱酸性，接近婴幼儿皮肤的pH值，弱酸性环境能够保护宝宝脆弱的皮脂层，调节酸碱微环境，抵御细菌侵害，减少红屁股发生的概率。更重要的是，聚乳酸无纺布生物可降解性好，使用后能够被自然界的微生物完全降解，不污染环境。
纸尿裤的不透液性底层由可降解透气膜和可降解无纺布复合而成，不仅能代替现有纸尿裤常用的PE透气膜，防水透气，而且两层结构均为可降解材料，提高了纸尿裤产品的降解性。
2、纸尿裤常用的PE膜是以聚乙烯和致孔剂为主要原料，经过挤出造粒、流延成膜、拉伸等工序制成的。致孔剂多采用无机填料，比如碳酸钙、滑石粉、钛白粉、二氧化硅，但无机填料的粒径分布广，相对难以控制，粒径小的颗粒易发生团聚，而且与聚乙烯树脂之间的相容性不佳，从而使得无机填料在体系中分散不均匀，影响透气膜的品质。因此，现有技术通常会对无机填料进行表面改性，提高分散均匀性，例如专利申请号：201511004117.8、201410001930.9所公开的技术方案。本申请以高分子填料为致孔剂，克服了无机填料与聚乙烯树脂相容性不佳、易团聚的缺陷，无需进行表面改性，同时该微粒粒径可控，尺寸大小均匀，制得的透气膜，各区域透气率均一稳定。聚乙烯醇是可被生物降解的聚碳类聚合物，用作透气膜的树脂基体，制得的透气膜具有可降解性。
3、在纤维原料中添加一定比例的异形纤维，能增强纤维间的抱合力，提高无纺布的的蓬松性和透气性，改善无纺布起毛、起球性能。现有部分纸尿裤的防漏底层在PE膜的基础上复合热风无纺布，提高产品舒适性，但热风无纺布易起毛、起球，影响使用效果。聚己内酯与其他高聚物相容性好，具有良好的生物降解性。聚酰胺纤维具有良好的力学性能、耐磨损性和阻燃性，通过与聚己内酯共混制得的无纺布，机械性能、耐磨性大大提高。热风穿透干燥速度更快，能够减少纤维热损伤，柔软度高。
进一步，在固网处理前采用双网夹持式对纤维网进行预湿处理，能够排出纤维网中的空气，提高水刺头喷射出的高压水流对纤维网的作用效果。本申请人在研究中发现，将上夹持网的目数设置为120目，下夹持网的目数设置为50目，同时调节预湿水压在20～28bar范围内，能够增强水刺固网后无纺布的强度。
4、纸尿裤本体各层结构一般通过热熔胶粘合，现有的热熔胶不能为环境中的微生物降解或水解，对自然环境带来沉重的负担。本发明以聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯为基体树脂，与可降解聚酯、改性生物质废料等原料经过协同配合，共混改性得到粘接强度高，具有生物降解性的热熔胶。其中，聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯属于热塑性生物降解塑料，具有优良的生物降解性，其兼具聚己二酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能。通过多种二元酸与二元醇的酯化及缩聚反应，制得的可降解聚酯具有良好的黏度和生物降解性，提高了热熔胶的粘接强度。甘蔗渣是甘蔗加工剩下的废弃物，含有丰富的纤维素，本申请利用纤维素优异的可降解性和反应性制备改性生物质废料，既实现了废物的回收利用，而且纤维素改性后具有热塑性，能够减少基体树脂的用量，提高热熔胶的降解速度。甘蔗渣所含的纤维素结晶度高，其复杂的超分子结构中晶区与非晶区共存，大量高反应活性的羟基被封闭在晶区内，且分子间和分子内存在大量氢键，这影响到纤维素改性的反应速度及均一性，甘蔗渣粉浸入氢氧化钾溶液中进行预处理，能够达到润胀、消晶，提高反应性能。在氢氧化钾溶液中添加乙醇，可以阻止纤维素分子间氢键的形成，有助于消晶和晶格转化，降低结晶性，从而提高纤维素的反应活性。
5、所述吸收芯体包括上吸收芯和下吸收芯，该设置提高了产品的吸收效果；上吸收芯的吸收能力大于下吸收芯，能够快速吸收排出的尿液，当尿液量过大时，未被上吸收芯吸收的部分尿液通过扩散被下吸收芯及时吸收；上吸收芯的垂直投影面积落在下吸收芯中部，该设置在保证吸收能力的基础上，减少原料的消耗，降低生产成本。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。
实施例1
一种可降解婴儿纸尿裤，包括纸尿裤本体，纸尿裤本体的长度方向两端分别连接有前腰围和后腰围，所述后腰围两端设有魔术贴刺面，所述前腰围上设有与魔术贴刺面相配合的魔术贴毛面，所述纸尿裤本体的宽度方向两侧设有立体护围。所述纸尿裤本体包括依次叠层设置的透液性面层、吸收芯体和不透液性底层，所述透液性面层为聚乳酸纤维无纺布，所述吸收芯体包括靠近透液性面层的上吸收芯和靠近不透液性底层的下吸收芯。所述上吸收芯包括上吸收层和包裹在上吸收层外侧的上无尘纸，所述上吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比30：70混合而成，所述下吸收芯包括下吸收层和包裹在下吸收层外侧的下无尘纸，所述下吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比20：80混合而成，所述上吸收芯的垂直投影位于下吸收芯的中部，面积为下吸收芯的80％。可降解SAP的制备为现有技术，具体可参考专利申请号200710029774.7的制备方法。
不透液性底层包括可降解透气膜和设置在可降解透气膜下方的可降解无纺布，其中可降解透气膜的制备步骤为：首先，按照以下重量份配比称取各原料：聚乙烯醇36份、高分子填料32份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.15份、二乙酰环氧植物油酸甘油酯0.12份，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机，经过挤出、冷却、切粒、干燥，得到可降解透气膜专用料；将可降解膜专用料经过流延成膜、双向拉伸、热定型处理，即得可降解透气膜。制备过程的主要工艺参数：双螺杆挤出机加料段温度为170℃，熔融段温度为180℃，均化段温度为180℃，模头温度为190℃，纵向拉伸倍率为1.8，横向拉伸倍率为1.5，热定型温度为80℃。
高分子填料是以左旋和右旋的立体多嵌段聚丙交酯为材料制成的，制得的微粒粒径可控，大小均匀，具体制备方法可参见专利申请号：200510016822.X的技术方案。
所述可降解无纺布的制备步骤如下：
a.原料的选择：纤维原料包括12wt％异形纤维、18wt％聚酰胺纤维和70wt％聚己内酯纤维；
b.开松混合：将纤维原料送入粗开松机进行粗开松后，大束纤维团松解成小束，然后送入大仓混棉箱中混合，再送入精开松机进行细开松后，纤维原料进一步松解混合，获得混合均匀的蓬松混合纤维，利于梳理成网的顺利进行；
c.梳理成网：将细开松后的混合纤维送入梳理机内，经过梳理后形成克重为30g/m2的单层纤维网，再进行交叉铺叠，铺成20层的纤维网后输出；
d.牵伸：将交叉铺叠获得的纤维网输送到牵伸机进行牵伸；
e.固网处理：采用双网夹持式对牵伸后的纤维网进行预湿处理，上夹持网的目数为120目，下夹持网的目数为50目，预湿水压为20bar；然后将纤维网输送到水刺区，采用转鼓水刺加固的方式进行加固处理，水压为32bar，水刺头喷射出的高压水流垂直射对纤维网，使纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点；
f.烘干：采用热风穿透干燥工艺对固网处理后纤维网进行烘干处理，温度为85℃，得到可降解无纺布。
上述异形纤维的横截面形状可以为三角形、丫形、五角形、三叶形、四叶形、五叶形、扇形，特殊形状的截面能增强纤维间的抱合力，改善纤维的蓬松性和透气性，本实施例的异形纤维截面呈Y形。
所述透液性面层、上吸收芯、下吸收芯和不透液性底层依次通过可降解热熔胶粘合而成，所述可降解热熔胶的制备方法为：
S1、所述改性生物质废料的制备：
(1)将甘蔗渣清洗、烘干、粉碎、过筛得到甘蔗渣粉，然后浸入浓度30wt％的氢氧化钾溶液中，甘蔗渣粉与氢氧化钾溶液的质量比为1:1.8，并加入甘蔗渣粉质量10％的乙醇，然后在50℃中搅拌混合80min，然后进行超声处理1h，功500W，再静置6h后抽滤，水洗至中性，得到处理后的甘蔗渣粉；(2)将处理后的甘蔗渣粉投入反应釜中，再加入浓度30wt％的氢氧化钾溶液、二甲基甲酰胺、氯化苄、苄基三乙基氯化铵，在105℃下搅拌反应3h，反应结束后冷却、过滤、干燥，得到改性生物质废料。处理后的甘蔗渣粉质量以100％计算，氢氧化钾溶液用量300％、二甲基甲酰胺用量800％、氯化苄用量420％、苄基三乙基氯化铵用量0.8％；
S2、可降解聚酯的制备：
将苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸混合形成混合酸，1,5-戊二醇和乙二醇混合形成混合醇，然后按照混合酸与混合醇摩尔比1：1.5的添加比例，将混合酸和混合醇投入反应釜内，同时加入磷酸、抗氧剂164、催化剂，在200℃温度下进行酯化反应2h，然后在压力60Pa，温度210℃条件下下缩聚反应60min，制得可降解聚酯。其中，1,5-戊二醇和乙二醇的摩尔比为2:1，苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸的摩尔比为2:3:4，磷酸、抗氧剂164和催化剂的添加量分别为混合酸和混合醇质量之和的0.5％、0.2％、0.005％，所述催化剂是由氧化锗和醋酸锌按质量比1:0.8混合而成；
S3、挤出造粒：
按以下质量配比称取各原料：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯60份、可降解聚酯28份、改性生物质废料20份、聚乙烯蜡12份，所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的重均分子量为50000；
将聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、可降解聚酯、改性生物质废料、黏度调节剂混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出、造粒，即得可降解热熔胶。
对本实施例制得的可降解透气膜和可降解无纺布复合后进行性能测试，其中拉伸强度、断裂伸长率按照GB/T 1040-1992进行测定，拉伸速度为50mm/min；水蒸气透过率根据GB/T 1037-88进行测试；生物降解性根据GB/T 19277.1-2011进行测试，结果如下：纵向拉伸强度40.2MPa，纵向断裂伸长率18.8％，横向拉伸强度26.5MPa，横向断裂伸长率19.1％，水蒸气透过率8024g/(m2·24h)，生物分解百分率89.1％。
实施例2
一种可降解婴儿纸尿裤，包括纸尿裤本体，纸尿裤本体的长度方向两端分别连接有前腰围和后腰围，所述后腰围两端设有魔术贴刺面，所述前腰围上设有与魔术贴刺面相配合的魔术贴毛面，所述纸尿裤本体的宽度方向两侧设有立体护围。所述纸尿裤本体包括依次叠层设置的透液性面层、吸收芯体和不透液性底层，所述透液性面层为聚乳酸纤维无纺布，所述吸收芯体包括靠近透液性面层的上吸收芯和靠近不透液性底层的下吸收芯。所述上吸收芯包括上吸收层和包裹在上吸收层外侧的上无尘纸，所述上吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比25：75混合而成，所述下吸收芯包括下吸收层和包裹在下吸收层外侧的下无尘纸，所述上吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比35：65混合而成，所述上吸收芯的垂直投影位于下吸收芯的中部，面积为下吸收芯的60％。
不透液性底层包括可降解透气膜和设置在可降解透气膜下方的可降解无纺布，其中可降解透气膜的制备步骤为：首先，按照以下重量份配比称取各原料：聚乙烯醇42份、高分子填料36份、4,4'-双(2,2-二甲基苄基)二苯胺0.25份、二乙酰环氧植物油酸甘油酯0.18份，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机，经过挤出、冷却、切粒、干燥，得到可降解透气膜专用料；将可降解膜专用料经过流延成膜、双向拉伸、热定型处理，即得可降解透气膜。制备过程的主要工艺参数：双螺杆挤出机加料段温度为150℃，熔融段温度为160℃，均化段温度为150℃，模头温度为170℃，纵向拉伸倍率为2.4，横向拉伸倍率为2，热定型温度为90℃。
所述可降解无纺布的制备步骤如下：
a.原料的选择：纤维原料包括18wt％异形纤维、22wt％聚酰胺纤维和60wt％聚己内酯纤维；
b.开松混合：将纤维原料送入粗开松机进行粗开松后，大束纤维团松解成小束，然后送入大仓混棉箱中混合，再送入精开松机进行细开松后，纤维原料进一步松解混合，获得混合均匀的蓬松混合纤维，利于梳理成网的顺利进行；
c.梳理成网：将细开松后的混合纤维送入梳理机内，经过梳理后形成克重为45g/m2的单层纤维网，再进行交叉铺叠，铺成15层的纤维网后输出
d.牵伸：将交叉铺叠获得的纤维网输送到牵伸机进行牵伸；
e.固网处理：采用双网夹持式对牵伸后的纤维网进行预湿处理，上夹持网的目数为120目，下夹持网的目数为50目，预湿水压为25bar；然后将纤维网输送到水刺区，采用转鼓水刺加固的方式进行加固处理，水压为80bar，水刺头喷射出的高压水流垂直射对纤维网，使纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点；
f.烘干：采用热风穿透干燥工艺对固网处理后纤维网进行烘干处理，温度为95℃，得到可降解无纺布。
所述透液性面层、上吸收芯、下吸收芯和不透液性底层依次通过可降解热熔胶粘合而成，所述可降解热熔胶的制备方法为：
S1、所述改性生物质废料的制备：
(1)将甘蔗渣清洗、烘干、粉碎、过筛得到甘蔗渣粉，然后浸入浓度30wt％的氢氧化钾溶液中，甘蔗渣粉与氢氧化钾溶液的质量比为1:2.5，并加入甘蔗渣粉质量15％的乙醇，然后在55℃中搅拌混合60min，然后进行超声处理90min，功率400W，再静置7h后抽滤，水洗至中性，得到处理后的甘蔗渣粉；(2)将处理后的甘蔗渣粉投入反应釜中，再加入浓度30wt％的氢氧化钾溶液、二甲基甲酰胺、氯化苄、苄基三乙基氯化铵，在110℃下搅拌反应4h，反应结束后冷却、过滤、干燥，得到改性生物质废料。处理后的甘蔗渣粉质量以100％计算，氢氧化钾溶液用量400％、二甲基甲酰胺用量850％、氯化苄用量450％、苄基三乙基氯化铵用量1.5％。
S2、可降解聚酯的制备：
将苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸混合形成混合酸，1,5-戊二醇和乙二醇混合形成混合醇，然后按照混合酸与混合醇摩尔比1：1.5的添加比例，将混合酸和混合醇投入反应釜内，同时加入磷酸、抗氧剂164、催化剂，在200℃温度下进行酯化反应2h，然后在压力70Pa，温度215℃条件下下缩聚反应80min，制得可降解聚酯。其中，1,5-戊二醇和乙二醇的摩尔比为2:1，苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸的摩尔比为2:3:4，磷酸、抗氧剂164和催化剂的添加量分别为混合酸和混合醇质量之和的0.65％、0.3％、0.01％，所述催化剂是由氧化锗和醋酸锌按质量比1:0.9混合而成。
S3、挤出造粒：
按以下质量配比称取各原料：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯70份、可降解聚酯35份、改性生物质废料30份、EVA15份，所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的重均分子量为80000；
将聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、可降解聚酯、改性生物质废料、黏度调节剂混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出、造粒，即得可降解热熔胶。
对本实施例制得的可降解透气膜和可降解无纺布复合后进行性能测试，测试结果如下：纵向拉伸强度45.1MPa，纵向断裂伸长率17.5％，横向拉伸强度28.6MPa，横向断裂伸长率18.4％，水蒸气透过率7843g/(m2·24h)，生物分解百分率85.4％。
实施例3
一种可降解婴儿纸尿裤，包括纸尿裤本体，纸尿裤本体的长度方向两端分别连接有前腰围和后腰围，所述后腰围两端设有魔术贴刺面，所述前腰围上设有与魔术贴刺面相配合的魔术贴毛面，所述纸尿裤本体的宽度方向两侧设有立体护围。所述纸尿裤本体包括依次叠层设置的透液性面层、吸收芯体和不透液性底层，所述透液性面层为聚乳酸纤维无纺布，所述吸收芯体包括靠近透液性面层的上吸收芯和靠近不透液性底层的下吸收芯。所述上吸收芯包括上吸收层和包裹在上吸收层外侧的上无尘纸，所述上吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比28：72混合而成，所述下吸收芯包括下吸收层和包裹在下吸收层外侧的下无尘纸，所述上吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比40：60混合而成，所述上吸收芯的垂直投影位于下吸收芯的中部，面积为下吸收芯的50％。
不透液性底层包括可降解透气膜和设置在可降解透气膜下方的可降解无纺布，其中可降解透气膜的制备步骤为：首先，按照以下重量份配比称取各原料：聚乙烯醇48份、高分子填料42份、N-N'-二苯基-对苯二胺0.3份、二乙酰环氧植物油酸甘油酯0.24份，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出机，经过挤出、冷却、切粒、干燥，得到可降解透气膜专用料；将可降解膜专用料经过流延成膜、双向拉伸、热定型处理，即得可降解透气膜。制备过程的主要工艺参数：双螺杆挤出机加料段温度为160℃，熔融段温度为170℃，均化段温度为165℃，模头温度为180℃，纵向拉伸倍率为3，横向拉伸倍率为2.5，热定型温度为100℃。
所述可降解无纺布的制备步骤如下：
a.原料的选择：纤维原料包括25wt％异形纤维、25wt％聚酰胺纤维和50wt％聚己内酯纤维；
b.开松混合：将纤维原料送入粗开松机进行粗开松后，大束纤维团松解成小束，然后送入大仓混棉箱中混合，再送入精开松机进行细开松后，纤维原料进一步松解混合，获得混合均匀的蓬松混合纤维，利于梳理成网的顺利进行；
c.梳理成网：将细开松后的混合纤维送入梳理机内，经过梳理后形成克重为60g/m2的单层纤维网，再进行交叉铺叠，铺成8层的纤维网后输出
d.牵伸：将交叉铺叠获得的纤维网输送到牵伸机进行牵伸；
e.固网处理：采用双网夹持式对牵伸后的纤维网进行预湿处理，上夹持网的目数为120目，下夹持网的目数为50目，预湿水压为28bar；然后将纤维网输送到水刺区，采用转鼓水刺加固的方式进行加固处理，水压为120bar，水刺头喷射出的高压水流垂直射对纤维网，使纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点；
f.烘干：采用热风穿透干燥工艺对固网处理后纤维网进行烘干处理，温度为105℃，得到可降解无纺布。
所述透液性面层、上吸收芯、下吸收芯和不透液性底层依次通过可降解热熔胶粘合而成，所述可降解热熔胶的制备方法为：
S1、所述改性生物质废料的制备：
(1)将甘蔗渣清洗、烘干、粉碎、过筛得到甘蔗渣粉，然后浸入浓度30wt％的氢氧化钾溶液中，甘蔗渣粉与氢氧化钾溶液的质量比为1:3.2，并加入甘蔗渣粉质量20％的乙醇，然后在60℃中搅拌混合40min，然后进行超声处理2h，功率300W，再静置8h后抽滤，水洗至中性，得到处理后的甘蔗渣粉；(2)将处理后的甘蔗渣粉投入反应釜中，再加入浓度30wt％的氢氧化钾溶液、二甲基甲酰胺、氯化苄、苄基三乙基氯化铵，在115℃下搅拌反应3h，反应结束后冷却、过滤、干燥，得到改性生物质废料。处理后的甘蔗渣粉质量以100％计算，氢氧化钾溶液用量500％、二甲基甲酰胺用量900％、氯化苄用量480％、苄基三乙基氯化铵用量2％。
S2、可降解聚酯的制备：
将苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸混合形成混合酸，1,5-戊二醇和乙二醇混合形成混合醇，然后按照混合酸与混合醇摩尔比1：1.5的添加比例，将混合酸和混合醇投入反应釜内，同时加入磷酸、抗氧剂164、催化剂，在200℃温度下进行酯化反应2h，然后在压力80Pa，温度220℃条件下下缩聚反应90min，制得可降解聚酯。其中，1,5-戊二醇和乙二醇的摩尔比为2:1，苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸的摩尔比为2:3:4，磷酸、抗氧剂164和催化剂的添加量分别为混合酸和混合醇质量之和的0.8％、0.4％、0.015％，所述催化剂是由氧化锗和醋酸锌按质量比1:1混合而成。
S3、挤出造粒：
按以下质量配比称取各原料：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯80份、可降解聚酯42份、改性生物质废料40份、环烷油18份，所述聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯的重均分子量为100000；
将聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯、可降解聚酯、改性生物质废料、黏度调节剂混合均匀后，加入双螺杆挤出机中挤出、造粒，即得可降解热熔胶。
对本实施例制得的可降解透气膜和可降解无纺布复合后进行性能测试，测试结果如下：纵向拉伸强度42.6MPa，纵向断裂伸长率18.0％，横向拉伸强度27.3MPa，横向断裂伸长率19.3％，水蒸气透过率7699g/(m2·24h)，生物分解百分率82.9％。
实施例4
一种可降解婴儿纸尿裤，其结构与实施例3相同，区别在于：可降解无纺布的制备过程中纤维网牵伸后直接进行水刺固网，不做预湿处理。对本实施例制得的可降解透气膜和可降解无纺布复合后进行性能测试，测试结果如下：纵向拉伸强度37.7MPa，横向拉伸强度25.2MPa，水蒸气透过率7706g/(m2·24h)，生物分解百分率82.4％。
对比例1
一种可降解婴儿纸尿裤，其结构与实施例3相同，区别在于：制备可降解透气膜的原料聚乙烯醇替换成等质量的聚乳酸。对本实施例制得的可降解透气膜和可降解无纺布复合后进行性能测试，测试结果如下：纵向拉伸强度39.8MPa，纵向断裂伸长率17.5％，横向拉伸强度25.8MPa，横向断裂伸长率18.7％，水蒸气透过率7606g/(m2·24h)，生物分解百分率85.4％。
对比例2
一种可降解婴儿纸尿裤，其结构与实施例3相同，区别在于：制备可降解透气膜的原料可降解聚酯颗粒替换成等质量的碳酸钙。对本实施例制得的可降解透气膜和可降解无纺布复合后进行性能测试，测试结果如下：水蒸气透过率5287g/(m2·24h)，生物分解百分率69.2％。
对比例3
一种可降解婴儿纸尿裤，其结构与实施例1相同，区别在于：可降解热熔胶由以下质量配比的原料制成：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(重均分子量50000)60份、乙酰柠檬酸三丁酯4份、可降解聚酯28份、改性生物质废料20份、聚乙烯蜡12份，可降解热熔胶的制备方法同实施例1。
对比例4
一种可降解婴儿纸尿裤，其结构与实施例1相同，区别在于：可降解热熔胶由以下质量配比的原料制成：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(重均分子量50000)60份、乙酰柠檬酸三丁酯4份、可降解聚酯24份、改性生物质废料20份、聚乙烯蜡12份，可降解热熔胶的制备方法同实施例1。
对比例5
一种可降解婴儿纸尿裤，其结构与实施例1相同，区别在于：可降解热熔胶的原料可降解聚酯替换成增粘树脂—松香树脂，可降解热熔胶的其他组分含量及制备方法同实施例1。
对比例6
一种可降解婴儿纸尿裤，其结构与实施例1相同，区别在于：可降解热熔胶的配方中不添加改性生物质废料，同等重量份的改性生物质废料替换成聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯，可降解热熔胶的其他组分含量及制备方法同实施例1。
将实施例1-3和对比例3-6所得的可降解热熔胶进行性能测试，其中，剥离强度的检测方法采用GB/T2791-95，断裂伸长率的检测方法采用ASTM D638，熔融粘度(160℃)的检测方法采用HGT 3660-1999标准。将所得的可降解热熔胶样品分别在室外环境条件下放置一段时间，定期测其质量的变化情况，降解率＝(初始质量-放置一段时间后质量)/初始质量×100％，试验结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003189628470000181
由表1可以看出，本发明实施例制备的热熔胶具有良好的粘接强度、韧性、耐热性和流动性。相比于实施例1，对比例1在新增了增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯，对剥离强度和断裂伸长率的变化不大；对比例2将部分用量的可降解聚酯替换成增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯，剥离强度和断裂伸长率均有所下降；对比例3将可降解聚酯替换成松香树脂后，剥离强度和断裂伸长率明显变差，且热熔胶的熔融粘度大幅度提高，影响对被粘接物的浸润程度，粘接效果明显变差；对比例4不添加改性生物质废料，虽然断裂伸长率增大，但粘接效果变差。从对比例1-2以及实施例1可以看出，可降解聚酯不仅能发挥增粘树脂的作用，还能够充当增塑剂，提高热熔胶的断裂伸长率。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (11)

1.一种可降解婴儿纸尿裤，包括纸尿裤本体，所述纸尿裤本体包括依次叠层设置的透液性面层、吸收芯体和不透液性底层，其特征在于：所述透液性面层为聚乳酸纤维无纺布，不透液性底层包括可降解透气膜和设置在可降解透气膜下方的可降解无纺布，所述可降解透气膜包括以下重量份的各原料：聚乙烯醇36～48份、高分子填料32～42份、防老剂0.15～0.3份、增塑剂0.12～0.24份，所述可降解无纺布是以异形纤维、聚酰胺纤维和聚己内酯纤维为原料制成的，所述吸收芯体包括靠近透液性面层的上吸收芯和靠近不透液性底层的下吸收芯，所述透液性面层、上吸收芯、下吸收芯和不透液性底层依次通过可降解热熔胶粘合而成，所述可降解热熔胶包括以下重量份的各原料：聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯60～80份、可降解聚酯28～42份、改性生物质废料20～40份、黏度调节剂12～18份；
所述改性生物质废料是按如下步骤制得：(1)将甘蔗渣清洗、烘干、粉碎、过筛得到甘蔗渣粉，然后浸入浓度30wt%的氢氧化钾溶液中，氢氧化钾溶液添加有甘蔗渣粉质量10～20%的乙醇，在50～60℃中搅拌混合40～80min，然后进行超声处理，再静置6～8h后抽滤，水洗至中性，得到处理后的甘蔗渣粉；(2)将处理后的甘蔗渣粉投入反应釜中，再加入浓度30wt%的氢氧化钾溶液、二甲基甲酰胺、氯化苄、苄基三乙基氯化铵，在105～115℃下搅拌反应3～5h，反应结束后冷却、过滤、干燥，得到改性生物质废料。
2.根据权利要求1所述一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：所述可降解无纺布的制备步骤如下：
a.原料的选择：以异形纤维、聚酰胺纤维和聚己内酯纤维为原料；
b.开松混合：将纤维原料送入粗开松机进行粗开松后，大束纤维团松解成小束，然后送入大仓混棉箱中混合，再送入精开松机进行细开松后，纤维原料
进一步松解混合，获得混合均匀的蓬松混合纤维，利于梳理成网的顺利进行；
c.梳理成网：将细开松后的混合纤维送入梳理机内，经过梳理后形成克重为30～60g/m2的单层纤维网，再进行交叉铺叠，铺成8～20层的纤维网后输出；
d.牵伸：将交叉铺叠获得的纤维网输送到牵伸机进行牵伸；
e.固网处理：将牵伸后的纤维网输送到水刺区，采用转鼓水刺加固的方式进行加固处理，水压为32～120bar，水刺头喷射出的高压水流垂直射对纤维网，使纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点；
f.烘干：采用热风穿透干燥工艺对固网处理后纤维网进行烘干处理，温度
为85～105℃，得到可降解无纺布。
3.根据权利要求2所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：步骤a中异形纤维、聚酰胺纤维和聚己内酯纤维的质量百分占比分别为12～25%、18～25%、50～70%。
4.根据权利要求2所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：步骤e固网处理前先采用双网夹持式对纤维网进行预湿处理，上夹持网的目数为120目，下夹持网的目数为50目，预湿水压为20～28bar。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：
所述可降解透气膜的制备步骤如下：
首先，按照重量份配比称取各原料组分，搅拌混合均匀后投入双螺杆挤出
机，经过挤出、冷却、切粒、干燥，得到可降解透气膜专用料；将可降解膜专
用料经过流延成膜、拉伸、热定型处理，即得可降解透气膜。
6.根据权利要求5所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：所述拉伸
为双向拉伸，其中纵向拉伸倍率为1.8～3，横向拉伸倍率为1.5～2.5。
7.根据权利要求5所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：所述热定
型温度为80～100℃。
8.根据权利要求1所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：所述上吸
收芯包括上吸收层和包裹在上吸收层外侧的上无尘纸，所述下吸收芯包括下吸
收层和包裹在下吸收层外侧的下无尘纸。
9.根据权利要求8所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：所述下吸
收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比20～28：72～80混合而成，所述上吸收层由可降解SAP和绒毛浆按质量比30～40：60～70混合而成。
10.根据权利要求8所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：所述上吸收芯的垂直投影位于下吸收芯的中部，面积为下吸收芯的50～80%。
11.根据权利要求1所述的一种可降解婴儿纸尿裤，其特征在于：所述可降解聚酯的具体制备过程为：将苹果酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二羧酸混合形成混合酸，1,5-戊二醇和乙二醇混合形成混合醇，然后按照混合酸与混合醇摩尔比1:1.5的添加比例，将混合酸和混合醇投入反应釜内，同时加入磷酸、抗氧剂164、催化剂，在200℃温度下进行酯化反应2h，然后在压力60～80Pa，温度210～220℃条件下缩聚反应60～90min，制得可降解聚酯。
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