本发明涉及无纺布技术领域，且特别涉及芦荟功能性无纺布及其制备方法和应用。
背景技术：
纯天然草本功能性无纺布目前市场上所有的产品全部是采用功能性纤维且多为功能性粘胶纤维为原料生产而成。其缺陷有：
纤维在做抗菌改性过程中，纤维的干强度、湿强度、干断裂伸长率、都会不同程度降低，而纤维的这些特性会直接影响由此类纤维生产出来的无纺布的尺寸稳定性和舒适性，使得该功能性纤维生产出的无纺布的吸水性以及尺寸稳定性方面有一定程度的降低。以功能性纤维为原料所生产的无纺布在梳理及针刺或水刺的过程中，抗菌功能缓释期、对金黄色葡萄球菌的抑菌率、对大肠杆菌的抑菌率、对白色念珠菌的抑菌率功能性大大降低。以功能性纤维为原料所生产的无纺布原材料损耗高达25～30％，以至于目前功能性纤维无法进行大规模产业化的重要原因。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种芦荟功能性无纺布的制备方法，该制备方法降低原材料损耗，节约成本。
本发明的另一目的在于提供一种芦荟功能性无纺布，抑菌性好，吸水性好，抗拉伸性好，尺寸稳定性好。
本发明的又一目的在于提供上述芦荟功能性无纺布在制备服装、医疗用品以及美容产品中的应用。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种芦荟功能性无纺布，按重量份数计，制备芦荟功能性无纺布的原料包括：
天然纤维无纺布90～110份，芦荟提取物3～8份，植物改性剂as粉1～2份，kal(so4)2·12h2o3～8份。
天然纤维无纺布包括外层无纺布和内层无纺布，内层无纺布设有若干凸点。
一种芦荟功能性无纺布的制备方法，包括：
将芦荟提取物配制成芦荟提取溶液，将植物改性剂as粉配制成改性剂溶液，混合芦荟提取溶液和改性剂溶液，将内层无纺布和外层无纺布分别置于混合溶液中进行媒染煮炼，再将经过处理的内层无纺布和外层无纺布进行复合。
本发明实施例的芦荟功能性无纺布及其制备方法和应用的有益效果是：
本发明采用天然纤维无纺布、芦荟提取物、植物改性剂as粉、kal(so4)2·12h2o以及冰醋酸作为原料，制备芦荟功能性无纺布。芦荟提取物提高无纺布的抑菌率，植物改性剂as粉、明矾增强芦荟提取物与无纺布的结合强度，延长了芦荟有效成分的缓释期。
天然纤维无纺布采用弹性复合无纺布作为外层，采用亲水性无纺布作为内层，内层无纺布贴近皮肤，可以吸收皮肤上的汗液等液体，保持皮肤的干燥，避免潮湿的环境滋生细菌。外层无纺布的拉伸断裂强度大于内层无纺布，增强无纺布的强度。保证了芦荟功能性无纺布的尺寸稳定性和吸水性。内层无纺布设有若干凸点，若干凸点使得内层无纺布不会全部贴在皮肤上，增加了皮肤与无纺布间的空气流通，有助于通气，有助于皮肤保持干燥。同时，若干凸点可以增强对皮肤汗液等液体的吸收，提高皮肤的干燥性。另一方面，在拉伸无纺布时，外层无纺布由于弹性可以伸长，内层无纺布的凸点可以被逐渐拉平，避免内层无纺布因拉伸而断裂。同时，内层无纺布的凸点内附有芦荟有效成分，增加无纺布的抑菌效果。
该制备方法采用的在脱漂罐中加压加温进行，提高了芦荟提取物与无纺布的结合，同时降低原材料损耗，节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的对实施例4的检测结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的芦荟功能性无纺布及其制备方法和应用进行具体说明。
本发明实施例提供的一种芦荟功能性无纺布，按重量份数计，制备芦荟功能性无纺布的原料包括：
天然纤维无纺布90～110份，芦荟提取物3～8份，植物改性剂as粉1～2份，kal(so4)2·12h2o3～8份。
天然纤维无纺布作为基材，包括外层无纺布和内层无纺布。在本发明实施例中，外层无纺布为弹性复合无纺布，内层无纺布为亲水性无纺布。内层无纺布贴近皮肤，可以吸收皮肤上的汗液等液体，保持皮肤的干燥，避免潮湿的环境滋生细菌。外层无纺布的拉伸断裂强度大于内层无纺布，增强无纺布的强度。内层无纺布设有若干凸点，若干凸点使得内层无纺布不会全部贴在皮肤上，增加了皮肤与无纺布间的空气流通，有助于通气，有助于皮肤保持干燥。同时，若干凸点可以增强对皮肤汗液等液体的吸收，提高皮肤的干燥性。另一方面，在拉伸无纺布时，外层无纺布由于弹性可以伸长，内层无纺布的凸点可以被逐渐拉平，避免内层无纺布因拉伸而断裂。同时，内层无纺布的凸点内附有芦荟有效成分，增加无纺布的抑菌效果。
进一步地，在本发明较优的实施例中，凸点的面积为内层无纺布面积的65～80％。该结构的内层无纺布的拉伸性和抑菌效果较好，同时通气效果也较好。
芦荟为纯天然草本植物，具有杀菌、抗炎、湿润美容、抗衰老、免疫和再生、镇痛、镇静的作用。芦荟蕴含75种元素，与人体细胞所需物质几乎完全吻合，有着明显的保健价值。本发明采用中草药成分提取法提取芦荟中的有效成分，本发明实施例中的芦荟提取物为粉末。为了增强芦荟提取物与天然纤维无纺布的结合，芦荟提取物为过160～180目筛的粉末。较优的，芦荟提取物为过165目或170目或175目的筛下物。
进一步地，在本发明较优的实施例中，原料包括：天然纤维无纺布95～105份，芦荟提取物4～6份，植物改性剂as粉1～2份，kal(so4)2·12h2o4～6份。较优的，天然纤维无纺布可以为96份、98份、100份、、103份、104份。
本发明提供了一种芦荟功能性无纺布的制备方法，包括：
配制芦荟提取溶液：在冷水中添加芦荟提取物，不断搅拌升温，搅拌升温至30～40℃时，保温搅拌0.5～1h，再将温度升至55～65℃，加入kal(so4)2·12h2o，保温搅拌直至芦荟提取物全部溶解。较优的，搅拌速度为80～100转/分钟。kal(so4)2·12h2o主要起到固色的作用，有助于芦荟提取物与天然纤维无纺布的结合，延长处理后的芦荟功能性无纺布的芦荟有效成分的缓释期。同时，kal(so4)2·12h2o还具有抗菌的作用。增强芦荟功能性无纺布的抑菌效果。其中，芦荟提取物、kal(so4)2·12h2o与水的质量比为1:1:15～25，较优的，芦荟提取物为5％(owf)或6％(owf)或8％(owf)，kal(so4)2·12h2o为5％(owf)或7％(owf)或9％(owf)。将溶解后的溶液经过150～180目的过滤装置过滤，取滤液。
配制改性剂溶液：在80℃的条件下将冰醋酸溶于水中，控制冰醋酸水溶液的ph值在5～7，将植物改性剂as粉加与冰醋酸水溶液混合，混合后的溶液的ph值为5～7，不断搅拌直至全部溶解。将混合后的溶液经过150～180目的过滤装置过滤，取滤液。
将芦荟提取溶液与改性剂溶液按1～2:1的体积比同时泵入漂脱罐中，加入外层无纺布和内层无纺布。在50～60℃、压力为5～7kg/m2的条件下，加压运转11～13h，使内外层无纺布均匀浸透。芦荟提取物、棉纤维与植物改性剂as粉中的阳离子形成稳定的三元或多元络合物，植物改性剂as粉增强了芦荟提取物与棉纤维的结合力，从而提高了无纺布的功能性，延长了芦荟功能性无纺布有效成分的缓释期。出罐后低温烘干，采用超声波焊接将外层无纺布和内层无纺布进行复合。
该制备方法在生产芦荟功能性无纺布的过程中原材料损耗降低20％。
由上述制备方法制作而成的芦荟功能性无纺布，抑菌性好，吸水性好，抗拉伸性好，可以应用于服装、医疗用品以及美容产品的制备中。
以下结合实施例对本，发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种芦荟功能性无纺布，主要由以下步骤制作而成：
称取原料：天然纤维无纺布95份，芦荟提取物3份，植物改性剂as粉1份，明矾3份。天然纤维无纺布包括外层无纺布和内层无纺布，外层无纺布为弹性复合无纺布，内层无纺布为亲水性无纺布。内层无纺布设有若干凸点，凸点的面积为内层无纺布面积的65％。
配制芦荟提取溶液：在冷水中添加5％(owf)芦荟提取物，不断搅拌升温，搅拌升温至30～40℃时，保温搅拌0.5～1h，再将温度升至55℃，加入5％(owf)明矾，保温搅拌直至芦荟提取物全部溶解。将溶解后的溶液经过150目的过滤装置过滤，取滤液。
配制改性剂溶液：在80℃的条件下将冰醋酸溶于水中，控制冰醋酸水溶液的ph值在6.5左右，将植物改性剂as粉加与冰醋酸水溶液混合，混合后的溶液的ph值为6.5左右，不断搅拌直至全部溶解。将混合后的溶液经过150目的过滤装置过滤，取滤液。
将芦荟提取溶液与改性剂溶液按1:1的体积比同时泵入漂脱罐中，加入外层无纺布和内层无纺布。在50℃、压力为5kg/m2的条件下，加压运转11h，使内外层无纺布均匀浸透。出罐后低温烘干，采用超声波焊接将外层无纺布和内层无纺布进行复合。
实施例2
本实施例提供了一种芦荟功能性无纺布，主要由以下步骤制作而成：
称取原料：天然纤维无纺布1.5份，芦荟提取物6份，植物改性剂as粉1份，kal(so4)2·12h2o6份。天然纤维无纺布包括外层无纺布和内层无纺布，外层无纺布为弹性复合无纺布，内层无纺布为亲水性无纺布。内层无纺布设有若干凸点，凸点的面积为内层无纺布面积的75％。
配制芦荟提取溶液：在冷水中添加5％(owf)芦荟提取物，不断搅拌升温，搅拌升温至35℃时，保温搅拌0.5h，再将温度升至55℃，加入5％(owf)kal(so4)2·12h2o，保温搅拌直至芦荟提取物全部溶解。将溶解后的溶液经过160目的过滤装置过滤，取滤液。
配制改性剂溶液：在80℃的条件下将冰醋酸溶于水中，控制冰醋酸水溶液的ph值在6左右，将植物改性剂as粉加与冰醋酸水溶液混合，混合后的溶液的ph值为6左右，不断搅拌直至全部溶解。将混合后的溶液经过160目的过滤装置过滤，取滤液。
将芦荟提取溶液与改性剂溶液按1:1的体积比同时泵入漂脱罐中，加入外层无纺布和内层无纺布。在60℃、压力为7kg/m2的条件下，加压运转11h，使内外层无纺布均匀浸透。出罐后低温烘干，采用超声波焊接将外层无纺布和内层无纺布进行复合。
实施例3
本实施例提供了一种芦荟功能性无纺布，主要由以下步骤制作而成：
称取原料：天然纤维无纺布100份，芦荟提取物5份，植物改性剂as粉2份，明矾份。天然纤维无纺布包括外层无纺布和内层无纺布，外层无纺布为弹性复合无纺布，内层无纺布为亲水性无纺布。内层无纺布设有若干凸点，凸点的面积为内层无纺布面积的70％。
配制芦荟提取溶液：在冷水中添加5％(owf)芦荟提取物，不断搅拌升温，搅拌升温至40℃时，保温搅拌0.5h，再将温度升至60℃，加入5％(owf)明矾，保温搅拌直至芦荟提取物全部溶解。将溶解后的溶液经过170目的过滤装置过滤，取滤液。
配制改性剂溶液：在80℃的条件下将冰醋酸溶于水中，控制冰醋酸水溶液的ph值在6左右，将植物改性剂as粉加与冰醋酸水溶液混合，混合后的溶液的ph值为6左右，不断搅拌直至全部溶解。将混合后的溶液经过170目的过滤装置过滤，取滤液。
将芦荟提取溶液与改性剂溶液按1:1的体积比同时泵入漂脱罐中，加入外层无纺布和内层无纺布。在60℃、压力为6kg/m2的条件下，加压运转12h，使内外层无纺布均匀浸透。出罐后低温烘干，采用超声波焊接将外层无纺布和内层无纺布进行复合。
实施例4
本实施例提供了一种芦荟功能性无纺布，主要由以下步骤制作而成：
称取原料：天然纤维无纺布100份，芦荟提取物5份，植物改性剂as粉1份，明矾5份。天然纤维无纺布包括外层无纺布和内层无纺布，外层无纺布为弹性复合无纺布，内层无纺布为亲水性无纺布。内层无纺布设有若干凸点，凸点的面积为内层无纺布面积的80％。
配制芦荟提取溶液：在冷水中添加5％(owf)芦荟提取物，不断搅拌升温，搅拌升温至35℃时，保温搅拌0.5h，再将温度升至60℃，加入5％(owf)明矾，保温搅拌直至芦荟提取物全部溶解。将溶解后的溶液经过160目的过滤装置过滤，取滤液。
配制改性剂溶液：在80℃的条件下将冰醋酸溶于水中，控制冰醋酸水溶液的ph值在6左右，将植物改性剂as粉加与冰醋酸水溶液混合，混合后的溶液的ph值为6左右，不断搅拌直至全部溶解。将混合后的溶液经过160目的过滤装置过滤，取滤液。
将芦荟提取溶液与改性剂溶液按1:1的体积比同时泵入漂脱罐中，加入外层无纺布和内层无纺布。在55℃、压力为6kg/m2的条件下，加压运转12h，使内外层无纺布均匀浸透。出罐后低温烘干，采用超声波焊接将外层无纺布和内层无纺布进行复合。
对比例1
本对比例提供了一种无纺布，采用现有技术，利用功能性有机棉纤维为原料生产。
对比例2
本对比例提供了一种芦荟功能性无纺布，主要由以下步骤制作而成：
称取原料：天然纤维无纺布100份，芦荟提取物5份，植物改性剂as粉1份。天然纤维无纺布包括外层无纺布和内层无纺布，外层无纺布为弹性复合无纺布，内层无纺布为亲水性无纺布。内外层无纺布为普通棉布结构。
配制芦荟提取溶液：在冷水中添加5％(owf)芦荟提取物，不断搅拌升温，搅拌升温至35℃时，保温搅拌0.5h，再将温度升至60℃，保温搅拌直至芦荟提取物全部溶解。将溶解后的溶液经过160目的过滤装置过滤，取滤液。
配制改性剂溶液：在80℃的条件下将冰醋酸溶于水中，控制冰醋酸水溶液的ph值在6左右，将植物改性剂as粉加与冰醋酸水溶液混合，混合后的溶液的ph值为6左右，不断搅拌直至全部溶解。将混合后的溶液经过160目的过滤装置过滤，取滤液。
将芦荟提取溶液与改性剂溶液按1:1的体积比同时泵入漂脱罐中，加入外层无纺布和内层无纺布。在55℃、压力为6kg/m2的条件下，加压运转12h，使内外层无纺布均匀浸透。出罐后低温烘干。
选取实施例1～4以及对比例1～2提供的无纺布，对其进行性能检测，采用gb/t20944.3-2008振荡法进行抑菌性能检测，结果如下表：
表1检测结果
md为纵向，cd为横向，cd和md是用来衡量尺寸稳定性的指标。
表2功能性检测结果
标准中对金黄色葡萄球菌的抑菌率(％)的要求为大于70，对大肠杆菌的抑菌率(％)的要求为大于70，对白色念珠菌的抑菌率(％)的要求为大于60。
由表1和表2可知，相比对比例1和对比例2，实施例1～4采用的内层无纺布设有若干凸点，该凸点增强了无纺布的吸水性，拉伸性能较好。实施例1～4提供的芦荟功能性无纺布的抑菌率以及芦荟有效成分的缓释期均较好，抑菌率均高于90％，最高达到99％。说明采用本发明提供的制备方法，使得制得的无纺布的各项抗菌指标及成分含量远大于对比例1和对比例2制得的无纺布的各项指标，说明明矾增强了芦荟提取物与天然纤维无纺布的结合，提高了抑菌率。
对实施例1～4提供的芦荟功能性无纺布进行成分分析。结果相近，以实施例4的结果为例，由固相微萃取(spme)谱图(图1)分析可知，样品中含有酸类、烯酮、酯类、醇类和酮类物质，推断样品中含有芦荟成分。图1为通过科标检测测试中心检测得到的图，该图由检测仪器数据导出，为本领域技术人员熟知的图。图1中表面横坐标为时间，纵坐标为丰度，所需要看的峰也可以清晰看出，得知检测的芦荟功能性无纺布含有芦荟成分，不影响本发明实质内容的公开。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。