卫生用品、纯棉无纺布、以及纯棉无纺布的制备方法

文档序号:1857133 发布日期:2021-11-19 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 卫生用品、纯棉无纺布、以及纯棉无纺布的制备方法 (Sanitary product, pure cotton non-woven fabric and preparation method of pure cotton non-woven fabric ) 是由 吴晓彪 祝二斌 宋特 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种纯棉无纺布制备方法。所述的方法包括下述步骤:1)制备后整理剂;2)采用制备的后整理剂对挤水后的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。(The invention discloses a preparation method of a pure cotton non-woven fabric. The method comprises the following steps: 1) preparing an after-finishing agent; 2) miningSoaking and binding the water-squeezed spunlace pure cotton non-woven fabric by using the prepared after-finishing agent; 3) ionizing radiation grafting the soaked spunlace pure cotton non-woven fabric; 4) drying; wherein the molecular formula of the after-finishing agent is as follows:)

卫生用品、纯棉无纺布、以及纯棉无纺布的制备方法

技术领域

本发明涉及一种卫生用品、纯棉无纺布、以及纯棉无纺布的制备方法。

背景技术

纯棉无纺布用于卫生用品(纸尿裤、卫生巾等)面层材料具有亲肤、不易过敏的特点,但由于存在大量羟基会导致面层回渗高,影响使用体验。目前主要是对纯棉无纺布采取半拒水油剂处理,降低回渗量,但对处理工艺严苛,容易出现液体无法下渗的情况,且回渗量相对于化纤无纺布仍有较大的差距。

发明内容

为克服上述缺陷,本发明提供一种卫生用品、纯棉无纺布、以及纯棉无纺布的制备方法。

为达到上述目的,本发明纯棉无纺布制备方法,所述的方法包括下述步骤:

1)制备后整理剂;

2)采用制备的后整理剂对挤水后的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。

进一步的,所述的整理剂的制备方法为:

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所述的后整理剂的乳液。

进一步的,在所述的水刺纯棉无纺布的制备过程中掺杂有40%-50%的吸湿纤维,所述的吸湿纤维包括皮层和芯层;其中,皮层为聚乙烯、成孔材和温敏材料制备而成;

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;

所述的成孔材为氧化锌抗菌剂;

所述的吸湿纤维是采用下述工艺制备的:

将80份聚乙烯、1份增韧剂、2份含氟丙烯酸酯树脂、2份N-异丙基丙烯酰胺类聚合物、15份氧化锌混合后与100份芯层超吸水树脂材料通过纺丝制成吸湿纤维。

为达到上述目的,本发明的纯棉无纺布,其特征在于,所述的纯棉无纺布是按上述的方法制备的。

为达到上述目的,本发明卫生用品,一种卫生用品,其特征在于,所述的卫生用品至少包括面层,所述的面层是采用上述的纯棉无纺布制成的。

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。

采用上述本发明的方法,通过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。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明

本发明纯棉无纺布制备方法,所述的方法包括下述步骤:

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)将水刺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;

将本实施例制备的纯棉无纺布按GB/T 24218.13-2010和GB/T 24218.14-2010测试无纺布的穿透时间和返湿量,其测试数据如下:

现象解释:

1、样品ES纤维亲水无纺布具有液体穿透速度快,返湿量低的特点。

2、样品纯棉无纺布由于存在大量的羟基,液体穿透速度快,但同时存在返湿量高的问题

3、样品纯棉无纺布半拒水油剂处理,液体穿透速度较未处理纯棉无纺布明显降低,返湿量降低,但仍显著高于ES纤维亲水无纺布。

4、样品纯棉无纺布全拒水油剂处理,出现液体不易下渗的情况,第二次液体穿透时间高达11.8s,第三次液体穿透时间降低,推测是由于拒水油剂在液体的冲刷下,拒水油剂被洗脱,从而导致第三次液体穿透时间提高,但同时返湿量高于半拒水处理样品。

5、样品纯棉无纺布+(三羟乙基乙烷+甲基丙烯酸高级脂肪醇酯),由于纤维素纤维羟基被封闭,同时甲基丙烯酸高级脂肪醇酯拒水基团覆盖在纤维表面,液体穿透时间高,且由于表面接枝,拒水基团不会被液体洗脱,返湿量低。

6、样品纯棉无纺布+(三羟乙基乙烷+脂肪醇聚氧乙烯醚),液体穿透速度与ES纤维亲水无纺布接近,返湿量高于ES纤维亲水无纺布,但液体穿透速度和返湿量均明显优于半拒水油剂处理纯棉无纺布。

7、样品纯棉无纺布+(三乙基乙烷+甲基丙烯酸高级脂肪醇酯+脂肪醇聚氧乙烯醚),液体穿透速度与ES纤维亲水无纺布接近,但返湿量明显劣于ES纤维亲水无纺布。

8、本发明的纯棉无纺布+(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),液体穿透速度和返湿量与ES纤维亲水无纺布相当,由于羟基缩合成醚,体系A被很好的固定在纤维素纤维上,甲基丙烯酸高级脂肪醇酯覆盖在纤维表面,进一步提高拒水纤维,脂肪醇聚氧乙烯醚基团实现液体的快速穿透。

作为本发明进一步的改进,在所述的纯棉无纺布中掺杂有40%-50%的吸湿纤维,所述的吸湿纤维包括皮层和芯层;其中,皮层为聚乙烯、成孔材和温敏材料制备而成;

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;

所述的成孔材为氧化锌抗菌剂;

所述的吸湿纤维是采用下述工艺制备的:

将80份聚乙烯、1份增韧剂、2份含氟丙烯酸酯树脂、2份N-异丙基丙烯酰胺类聚合物、15份氧化锌混合后与100份芯层超吸水树脂材料通过纺丝制成吸湿纤维。

上述的吸湿纤维为皮芯结构,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。

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,这种工艺即使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:

所述的方法具体为:

31)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;

32)按预定值表逐层喷涂,并通过工作台面提供预定的真空度;

33)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;

34)当前层是否为最后一层,如果不是最后一层,返回步骤32);

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31);

如果没有超过:则转步骤35);

35)检测当前吸收芯体的重量是否超过预定阈值;

如果当前吸收芯体的重量没有超过预定阈值,则记录当前吸收芯体每层的喷涂量形成新的预定值表;返回步骤31);

如果当前吸收芯体的重量超过预定阈值,则按预定比例调增或调减第一原料和第二原料的混合比例和/或喷涂量,并形成新的预定值表;返回步骤31。

本实施例中考虑了每个吸收芯体的重量。考虑到每批次原材料的不同,可能会使丙烯酸酯发泡效果不同,不同批次的吸收芯体在同样厚度的情况下,吸收芯体重量不同,而影响产品的一致性。

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