CN113693826A - 干爽无纺布 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种干爽无纺布。所述的无纺布由吸湿纤维制成，所述的吸湿纤维包括皮层和芯层；其中，皮层为聚乙烯和温敏材料；芯层为超吸水树脂或吸水纤维。其中，所述的温敏材料的微孔在33℃以上时处于打开状态；所述的温敏材料在33℃时以下时微孔处于关闭状态。本发明在温度低于33℃时，N‑异丙基丙烯酰胺类聚合物发生伸长而将微孔堵住；能较少的吸取空气中的水分。而在33℃以上N‑异丙基丙烯酰胺类聚合物发生收缩而将微孔打开，产生的微孔只允许水蒸汽透过，不允许水分子透过，从而避免芯层中的超吸水树脂被尿液所饱和，但能够吸收水蒸汽。有利于芯层的吸水纤维吸取纸尿裤所包围区域的水分，以保持纸尿裤的表面干爽。

Description

干爽无纺布

技术领域

本发明涉及一种干爽无纺布。

背景技术

目前纸尿裤的面层无纺布已经能够将液体的返渗控制在一个很低的水平，但仍无法实现对气态水的处理能力。吸收芯体中储存的液态水在热量的作用下蒸发变成气态水，导致皮肤处于一个闷热的环境中，使得皮肤角质层的含水量过高，从而易造成皮肤受损，发生尿布疹。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种具有对气态水处理能力的无纺布，从而减少皮肤与纸尿裤微环境中的湿度，保持皮肤的干爽性。

为达到上述目的，本发明的干爽无纺布，所述的无纺布由吸湿纤维制成，所述的吸湿纤维包括皮层和芯层；其中，皮层为微孔温敏材料；

芯层为超吸水树脂或吸水纤维。其中，所述的温敏材料的微孔在33℃以上时处于打开状态；所述的温敏材料在33℃时以下时微孔处于关闭状态。

进一步的，所述的皮层含有增韧剂：苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。提高皮层的韧性，防止芯层膨胀而产生皮层宏观裂纹，破坏皮层对芯层的保护作用。

进一步的，所述的吸水纤维为螺旋状，所述的吸水纤维的螺距大于等于线径。

进一步的，所述的微孔温敏材料中是采用氧化锌抗菌剂作为成孔材的。

进一步的，所述的吸湿纤维是采用下述工艺制备的：

将皮层材料70-90份聚乙烯、0.5-3份增韧剂、1-5份含氟丙烯酸酯树脂、0.5-3份N-异丙基丙烯酰胺类聚合物、10-30份氧化锌混合与芯层材料50-150份超吸水树脂材料通过纺丝制成吸湿纤维。皮层添加含氟丙烯酸酯树脂。使皮层低表面能，具有自动铺展包覆芯层的作用，以降低体系的表面能，避免在热风/热扎粘合纤维时，造成的粘合位置部分芯层裸露。

为达到上述目的，本发明的干爽无纺布，所述的无纺布是掺杂有0.5％-30％的吸湿纤维的纯棉无纺布，所述的吸湿纤维包括皮层和芯层；皮层由聚乙烯、成孔材、温敏材料制成；芯层为超吸水树脂或吸水纤维；其中，所述的温敏材料的微孔在33℃以上时处于打开状态；所述的温敏材料在33℃时以下时微孔处于关闭状态；

所述的干爽纯棉无纺布是按下述步骤制备的：

1)制备后整理剂；

2)采用制备的后整理剂对水刺纯棉无纺布浸扎；

3)对浸扎后的水刺纯棉无纺布电离辐射接枝；

4)烘干；

其中，所述的后整理剂的分子式为：

其中，R1、R2为甲基丙烯酸高级脂肪醇酯或H，酯为十六酯或十八酯。

为达到上述目的，本发明的卫生用品所述卫生用品的面层是采用上述的的干爽无纺布制成的。

进一步的，所述的卫生用品还包括吸收芯体，所述的吸收芯体是采用高内相乳液法制备的丙烯酸酯发泡材料喷涂在工作台面上制成的；所述的丙烯酸酯发泡材料由第一原料和第二原料混合而成；所述的吸收芯体在深度方向是通过一个与吸收芯体等宽的喷头逐层喷涂堆积形成的；

其中，连续调整喷涂的丙烯酸酯发泡材料中第一原料和第二原料的配比，以使每层吸收芯体的泡孔孔径在长度方向上从中间向两边逐渐减小；并在喷涂过程中逐层增加由工作台面所提供的真空度，以使吸收芯体在深度方向的泡孔孔径由下至上或由上至下逐渐减小。

本发明利用制备皮芯结构纤维牵伸时皮层氧化锌与聚乙烯基材部分分离，产生微孔。但当温度低于33℃时，N-异丙基丙烯酰胺类聚合物，发生伸长而将微孔堵住；能较少的吸取空气中的水分。而在33℃以上N-异丙基丙烯酰胺类聚合物发生收缩而将微孔打开，产生的微孔只允许水蒸汽透过，不允许水分子透过，从而避免芯层中的超吸水树脂被尿液所饱和，但能够吸收水蒸汽。有利于芯层的吸水纤维吸取纸尿裤所包围区域的水分，以保持纸尿裤的表面干爽。

具体实施方式

本发明旨在提供一种干爽无纺布，所述的无纺布由吸湿纤维制成，所述的吸湿纤维包括皮层和芯层；其中，皮层为微孔温敏材料；

芯层为超吸水树脂或吸水纤维。其中，所述的温敏材料的微孔在33℃以上时处于打开状态；所述的温敏材料在33℃时以下时微孔处于关闭状态。

具体的，是将皮层材料70-90份聚乙烯、0.5-3份增韧剂、1-5份含氟丙烯酸酯树脂、0.5-3份N-异丙基丙烯酰胺类聚合物、10-30份氧化锌混合与芯层材料50-150份超吸水树脂材料通过纺丝制成吸湿纤维。

其中，在皮层中添加含氟丙烯酸酯树脂，使皮层低表面能，具有自动铺展包覆芯层的作用，以降低体系的表面能，避免在热风/热扎粘合纤维时，造成的粘合位置部分芯层裸露。芯层为超吸水树脂，具有高吸湿作用。芯层为内中空设计预留膨胀空间；芯层更可以采用为螺旋状，所述的吸水纤维的螺距大于等于线径，以预留更多膨胀空间。

作为上述实施例进一步的改进，上述的微孔温敏材料中是采用氧化锌抗菌剂作为成孔材的，这样可使无纺布表面增加抗菌效果。

作为上述实施例进一步的改进，所述的皮层含有增韧剂：苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。这样，可以提高皮层的韧性，防止芯层膨胀而产生皮层宏观裂纹，破坏皮层对芯层的保护作用。

作为上述实施例进一步的改进，上述的吸水纤维为螺旋状，所述的吸水纤维的螺距大于等于线径，这种工艺即吸水纤维预留膨胀空间，其生产工艺又较为简单。

上述的各实施例可应用于各型纸尿裤、卫生巾等，例如纸尿裤的面层是采用上述的干爽无纺布制成的。

吸水倍率测试一

将无纺布放在不同温度条件下，80RH％恒温恒湿箱中1h，在250g离心力下离心10min，测试吸水倍率。

吸水倍率

温度/℃	24	26	28	30	32	33	34	36	37
										吸水倍率/％	4	4	4	8	30	190	220	230	230

吸水倍率测试二

将无纺布浸泡在37℃去离子水中1h，在250g离心力下离心10min，测试吸水倍率。将无纺布放在37℃，80RH％恒温恒湿箱中1h，在250g离心力下离心10min，测试吸水倍率。

吸水倍率测试三

将无纺布放在37℃，80RH％恒温恒湿箱中1h，然后放中37℃，20RH％恒温恒湿箱中4h。再按测试方法二进行测试。

吸水倍率测试四

采用恒温人偶(37℃)穿着纸尿裤，注入37℃人工尿液80mL，30min后再注入37℃人工尿液80mL，60min后测试人偶皮肤与纸尿裤间的皮肤湿度与温度。

测试环境：温度(23±2℃)，湿度(50±5)RH％

	温度/℃	湿度/RH％
			常规纸尿裤	35.0	90
实施例纸尿裤	33.5	60

纸尿裤的制备

纸尿裤的面层无纺布、腰围无纺布、底膜无纺布均采用相同的工艺制成，只是亲水、拒水处理方式不一致。采用超声波或热粘合方式，将面层无纺布、腰围无纺布、底膜无纺布粘合在一起。由于底膜无纺布和腰围无纺布外侧的湿度较低，面层无纺布腰转无纺由内侧吸收的水气会传递到底膜无纺布和腰围无纺布，并释放到大气中，从而避免吸收饱和的问题出现。

为了适应不同的需要，本发明干爽无纺布，所述的无纺布为纯绵无纺布的制备过程中是掺杂0.5％-30％的吸湿纤维制成的，所述的吸湿纤维包括皮层和芯层；其中，皮层为聚乙烯、成孔材、温敏材料；

芯层为超吸水树脂或吸水纤维。其中，所述的温敏材料的微孔在33℃以上时处于打开状态；所述的温敏材料在33℃时以下时微孔处于关闭状态；

所述的干爽纯棉无纺布是按下述步骤制备的：

1)制备后整理剂；

2)采用制备的后整理剂对水刺纯棉无纺布浸扎；

3)对浸扎后的水刺纯棉无纺布电离辐射接枝；

4)烘干；

其中，所述的后整理剂的分子式为：

其中，R1、R2为甲基丙烯酸高级脂肪醇酯或H，酯为十六酯或十八酯。

所述的后整理剂是将三羟乙基乙烷、甲基丙烯酸高级脂肪醇酯、脂肪醇聚氧乙烯醚加入到由水、十六烷基三甲基溴化铵和吐温80组成的复合乳化体系中，通入氮气保护，在60-80℃下恒温搅拌，加入引发剂(偶氮二异丁腈和过硫酸盐复合引发体系)制得含有多元醇、甲基丙烯酸高级脂肪醇酯拒水基团和聚氧乙烯醚亲水基团的具有如上结构式的体系的乳液。

实施例

1)制备后整理剂；

将三羟乙基乙烷5份、甲基丙烯酸高级脂肪醇酯5份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份加入到由水、十六烷基三甲基溴化铵和吐温80组成的复合乳化体系中，通入氮气保护，在60-80℃下恒温搅拌，加入引发剂(偶氮二异丁腈和过硫酸盐复合引发体系)制得含有多元醇、甲基丙烯酸高级脂肪醇酯拒水基团和聚氧乙烯醚亲水基团的乳液；其结构式如下：

2)将掺杂有10％的吸湿纤维的纯棉无纺布放到制备的后整理剂中浸扎；

3)对浸扎后的水刺纯棉无纺布进行电离辐射接枝；

4)烘干；

经过上述处理，多元醇与纤维素的羟基交联接枝，将羟基端基封闭，降低亲水性，同时拒水基团丙烯酸高级脂肪醇酯或硅氧烷基丙烯酸酯形成一个网覆盖于纤维素表面，进一步实现纤维的亲水性的降低。同时聚氧乙烯醚基团实现材料的亲水性能，实现液体下渗与回渗量的统一。后辅以电离辐射，以利用电离辐射将纤维素纤维的羟基氢键解聚、结构松散，纤维素的活性增加；对甲苯磺酸作为催化剂，电离辐射作为引发体系，羟基脱水缩合成醚，从而将整理剂体系固定在纤维素纤维上。

上述的各实施例可应用于各型纸尿裤、卫生巾等，例如纸尿裤的面层是采用上述的纯棉无纺布制成的。

本发明一种卫生用品，包括面层和吸收芯体，所述的面层是采用上述的纯棉无纺布制成的；所述的吸收芯体是采用高内相乳液法制备的丙烯酸酯发泡材料喷涂在工作台面上制成的；所述的丙烯酸酯发泡材料由第一原料和第二原料混合而成；所述的吸收芯体在深度方向是通过利用一个与吸收芯体等宽的喷头逐层喷涂堆积形成的；

其中，连续调整喷涂的丙烯酸酯发泡材料中第一原料和第二原料的配比，以使每层吸收芯体的泡孔孔径在长度方向上从中间向两边逐渐减小；并在喷涂过程中逐层增加由工作台面所提供的真空度，以使吸收芯体在深度方向的泡孔孔径由下至上或由上至下逐渐减小。

上述的真空度可以通过负压风机提供也可以是真空设备提供。

上述的喷头为受控喷头，用于连续调整喷涂的丙烯酸酯发泡材料中第一原料和第二原料的配比以及喷涂量；受控喷头与工作台面的相对运动以完成每层喷涂的，其可以是受控喷头固定，而工作平台相对受控喷头连续相对移动；也可以是工作平台固定，而受控喷头相对工作平台连续相对移动。工作平台可以平板型平台，通过往复驱动装置驱动其往复运动；也可以是模轮，通过旋转装置驱动其旋转以实现相对运动。

生产过程中，可利用双螺杆挤出方式将含低乳化剂的体系与乳化剂混合，通过连续调控第一原料和第二原料的混合比例，实现乳化剂在高内相乳液中长度方向的比例连续可调控；通过一个与吸收芯体等宽的喷头按预定的比例值连续匀速喷出即可在工作台面上形成一层吸收芯体。在深度方向逐层堆积时，由于工作台面所提供的真空的存在，使得每层吸收芯体中位于下方的孔径大于位于上方的孔径；这样调整好相邻两层的吸收芯体的第一原料与第二原料的比和/呀每层吸收芯体所对应的真空度，即可实现相邻两层吸收芯体中，下层吸收芯体上方的孔径与上层吸收芯体下方的孔径相同(或接近)，从而消除了两层间的界面；使得整个吸收芯体沿深度方向上孔径由下向上逐层减小(实际使用时，孔隙大的靠近卫生用品的面层)；这种方法制作的吸收芯体层与层之间这种结构的吸收芯体具有以下优点：两边泡孔孔径小，毛细作用强，有利于液体向两边吸，提高吸收芯体在卫生用品上的利用率。下层泡孔孔径大，在作为吸收芯体时作为吸收芯体的上层时能够实现液体快速下渗，且反渗低；下层泡孔孔径小，在作为吸收芯体时作为吸收芯体的下层时能够实现液体快速下渗，利用毛细作用，能够实现高保液量。

上述的丙烯酸酯发泡材料的原料包括丙烯酸酯、交联剂、引发剂、乳化剂、盐。

其中，丙烯酸酯为丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或两种。

交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，乳化剂为吐温80，盐为氯化钙，引发剂为氧化-还原引发体系，可以为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等。

将丙烯酸酯、交联剂、引发剂、乳化剂、水通过乳化釜乳化得到稳定的乳液作为第一原料。第二原料为乳化剂吐温80。

通常的，交联剂用量为单体用量的20％～65％(wt,质量分数,下同)、引发剂用量为反应物的0.5％～5％、乳化剂用量为反应物的4-16％、乳液浓度即水相与油相之比为10∶1～36∶1、乳化温度为60-80℃。

作为本发明进一步的改进，吸收芯体是通过喷涂在模轮上制成的：在所述模轮上制有与真空设备相连通透气孔；在所述的模轮上对应透气孔覆有一层聚四氟乙烯透气膜；吸收芯体是喷涂在聚四氟乙烯透气膜的，这样有利于将成品吸收芯体从模轮上取下来；所述的吸收芯体可以每旋转一圈喷涂一层，也可以在模轮周侧上方设置多个喷头，每个喷头喷涂一层；在每层喷涂过程中，真空设备对每个吸收芯体提供预定真空度的真空；这样，可以利用真空将将吸收芯体吸附在模轮上，有利于生产；并且根据需要调整真空度可以对每层吸收芯体的厚度以及孔的形成等产生影响。例如，由于吸收芯体是逐层喷涂的，在真空度一定的情况下，那么最下面一层喷涂过程中真空对其影响最大，而越往上则影响越小；同时由于在不同深度方向上受到的风机力的作用不同，越靠近聚四氟乙烯透气膜的乳液风量较大，致孔比较大，而下至上孔径逐渐减小。通过与逐层堆积相结合，实现在深度方向上孔径连续变化且可调幅度大。

本发明卫生用品吸收芯体的制备方法的实施例：

本发明卫生用品吸收芯体的制备方法：

所述的吸收芯体是采用高内相乳液法制备的丙烯酸酯发泡材料喷涂在工作台面上制成的；所述的丙烯酸酯发泡材料由第一原料和第二原料混合而成；所述的吸收芯体在深度方向是通过利用一个与吸收芯体等宽的喷头逐层喷涂堆积形成的；

其中，连续调整喷涂的丙烯酸酯发泡材料中第一原料和第二原料的配比，以使每层吸收芯体的泡孔孔径在长度方向上从中间向两边逐渐减小；并在喷涂过程中逐层增加由工作台面所提供的真空度，以使吸收芯体在深度方向的泡孔孔径由下至上或由上至下逐渐减小。

所述的方法具体为：

21)读取预定值表，所述的预定值表中记录有吸收芯体每层丙烯酸酯发泡材料中第一原料和第二原料的配比沿芯体长度方向的连续变化值、所对应的喷头的初始喷涂量、每层吸收芯体的厚度值以及每层的真空度；

22)按预定值表逐层喷涂，并通过工作台面提供预定的真空度；

23)实时监测当前层吸收芯体的厚度是否超过预定阈值：

如果超过则按比例减少或增加下一层吸收芯体的喷涂量后喷涂下一层；

如果没有超过，则按预定喷涂量喷涂下一层；

24)当前层是否为最后一层，如果不是最后一层，返回步骤22)；

如果是最后一层，则检测当前吸收芯体的厚度是否超过预定阈值；

如果超过，则按比例减少或增加预定值表中下一吸收芯体的第一层喷头的喷涂量，并形成新的预定值表；返回步骤21)；

如果没有超过，则记录当前吸收芯体每层每道的每喷头的喷涂量形成新的预定值表；返回步骤21)。

本实施例，通过对每层厚度进行监测，以实现产品的一致性。

Claims (5)

1.一种干爽无纺布，其特征在于，所述的无纺布由吸湿纤维制成，所述的吸湿纤维包括皮层和芯层；所述的皮层为聚乙烯、成孔材和温敏材料制备而成；所述的芯层为超吸水树脂或吸水纤维；

其中，所述的皮层的微孔在33℃以上时处于打开状态；所述的皮层的微孔在33℃时以下处于关闭状态。

2.如权利要求1所述的干爽无纺布，其特征在于，

所述的皮层含有增韧剂：苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

3.如权利要求1所述的干爽无纺布，其特征在于，所述的吸水纤维为螺旋状，所述的吸水纤维的螺距大于等于线径。

4.如权利要求1所述的干爽无纺布，其特征在于，所述的成孔材为氧化锌抗菌剂。

5.如权利要求1所述的干爽无纺布，其特征在于，所述的吸湿纤维是采用下述工艺制备的：

将70-90份聚乙烯、0.5-3份增韧剂、1-5份含氟丙烯酸酯树脂、0.5-3份N-异丙基丙烯酰胺类聚合物、10-30份氧化锌混合与50-150份芯层超吸水树脂材料通过纺丝制成吸湿纤维。