一种吸湿芯体及其制备方法与流程

本发明涉及一次性卫生用品领域，具体涉及一种用于纸尿裤、卫生巾等卫生用品的吸湿芯体及其制备方法。

背景技术：

在现有的技术中，纸尿裤、卫生巾的吸收芯体主要有两种：一种是采用绒毛浆与高分子吸水树脂(sap)在线混合而成，优点在于成本低，扩散快，多次吸收效果好，缺点是在sap吸水膨胀后，绒毛浆之间连接性差，容易断裂、起砣，不仅影响使用的舒适度，而且影响有效使用时间；为了避免断裂起砣，该类产品减少了sap的使用量，因而限制了吸收量和使用时间。另一种是采用蓬松无纺布固定sap，并在上下两面分别采用热溶胶复合膨化纸(或无尘纸、无纺布等)，收卷分切后作为纸尿裤、卫生巾吸收材料。这种复合芯体材料的优点是超薄，连接性好，不断裂，不起砣，柔软，相对舒适，缺点是因芯体中缺少可有效导流、扩散的材料，sap吸水膨胀后阻断后续吸液，所以，多次吸水性差，容易因扩散吸收慢而导致侧漏、后漏；同时，由于该材料分别由蓬松无纺布、无尘纸(膨化纸)、sap等材料采用热溶胶复合，因此，人工、能源耗费都比较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种吸湿芯体及制备该吸湿芯体的方法，该吸湿芯体具有高扩散性、高吸收性，高连接性、不起砣、不断裂，且该芯体的制备方法简单，减少了生产环节，降低了成本，有效提高能源使用效益。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种吸湿芯体，所述芯体包括高弹纤维pet、热塑性纤维、绒毛浆和高分子吸水树脂；其中，梳理成网的高弹纤维pet形成芯体的基材，所述热塑性纤维嵌于基材中，以使热塑性纤维贯穿所述基材，所述基材内设有间隔排列的绒毛浆层，所述绒毛浆层与绒毛浆层之间设有高分子吸水树脂。

进一步地，所述绒毛浆层的层数为2层以上。

进一步地，所述绒毛浆层的层数为3层、4层或5层。

进一步地，所述高弹纤维pet为高旦数中空纤维，其密度为30‐80g/m²，旦数为4.5‐20旦。

进一步地，所述基材的厚度为1‐15mm。

进一步地，所述热塑性纤维选自pe或es中的一种或两种。

进一步地，所述热塑性纤维的长度为1‐8mm，密度为10‐45g/m²。

进一步地，所述高分子吸水树脂的密度为10‐400g/m²。

进一步地，所述绒毛浆的纤维长度为0.7‐6mm，密度为20‐120g/m²。

如上所述的吸湿芯体，其制备方法，包括以下步骤：

步骤1：采用梳理机，将开包、混合后的高弹纤维pet梳理成网，成为高蓬松的基材；

步骤2：采用筛鼓，将解纤后的热塑性纤维与绒毛浆筛成小束状纤维，通过上吹和下吸，将纤维束嵌入到蓬松的基材底部，并在传动皮带的带动下，沉淀于基材底部；

步骤3：高分子吸水树脂下料机，负责将高分子吸水树脂均匀地晒在基材无纺布上，并在机台振动作用下，将高分子吸水树脂均匀嵌入基材中，停于绒毛浆层上；

步骤4：重复步骤2后，再选择是否重复步骤3；如果否，则执行步骤5；如果是，则返回步骤3；

步骤5：将嵌入绒毛浆纤维、热塑性纤维和高分子吸水树脂材料的基材送入热风箱成型和加压处理，使热塑性纤维、绒毛浆纤维和高弹纤维pet之间形成粘结，冷却后分切成为无胶芯材，最后收卷。

本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

1、目前的芯体是这样做的，蓬松棉和膨化纸分别单独做，然后利用复合机，在蓬松棉的两面分别加入sap并胶合膨化纸，此法有很大的缺陷；首先高分子吸水树脂吸液后，会成凝胶状或浆糊状，从而导致体液无法穿透和扩散，而该复合芯体通常是采用膨化纸(无尘纸)使体液扩散，但是受胶合的影响，膨化纸的扩散能力比绒毛浆差很多，而且膨化纸是需要单独做的，不能一次成型。本发明所述芯体以高弹纤维pet为基材，相当于筑个巢以保证芯材的柔软和弹性，在基材中分别嵌入绒毛浆、sap、绒毛浆、sap、绒毛浆，并通过热塑性纤维互相交织，将各种材料热合、热压一次成型为无胶芯材，根据需要，上述嵌入材料可以分别增加一至二道或减少一道；该结构，保证了芯体的渗透性能、扩散性能和连接性能。

2、本发明所述吸湿芯体，没有使用热溶胶，不仅节省成本，还避免因热溶胶包裹sap导致sap吸水能力下降；本发明所述热塑性纤维分次嵌入基材中，以使热塑性纤维贯穿所述基材，起到连接的作用，从而有效杜绝绒毛浆与sap混合吸收体的断裂、起砣等问题。

3、本发明所述的吸湿芯体，其具有优良的渗透性能，下渗速度快，不易侧漏或后漏；回渗量低，锁水效果好；且芯体的扩散性能佳，本发明增强了芯体的导流性和扩散性，其利用绒毛浆的毛细管现象，使定点渗入芯体的体液向四周尤其是前后扩散，从而加快体液从表层下渗的速度和增加芯体有效吸收面积，进而解决sap吸液膨涨后通液能力差、阻碍体液向四周扩散而发生侧漏的问题。

4、本发明采用多层的绒毛浆层和sap，充分提升了sap的吸收能力和锁液能力，有效减少反渗量；提高了产品的有效使用长度，从而延长使用时间，还提高舒适度和使用效益。

5、本发明采用高旦数的pet中空纤维通过梳理成网制成基材，确保了基材的稳定性、弹性和柔软性。

6、本发明将中空的高弹纤维pet梳理形成基材，筑个巢以保证芯材的柔软和弹性，热塑性纤维和绒毛浆纤维采用筛鼓，让纤维一小束一小束的从筛鼓眼里飞出来，嵌入到高弹纤维pet做成的巢里面，这样的加入方式保证了材料的均匀，让绒毛浆均匀分布，平方克重稳定。在材料热定型前,通过凹辊将高分子吸水树脂均匀晒在基材上,利用机械本身的振动,让高分子吸水树脂嵌入到基材内，如此，可保证基材的稳定性和高分子吸水树脂的均匀性，而传统的采用喷洒的方式则会使得基材松散掉。

7、本发明所述吸湿芯体一体成型，其制备方法简单，减少了生产环节，降低了成本，有效提高能源使用效益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为绒毛浆层为三层的吸湿芯体的层状示意图；

图2为绒毛浆层为两层的吸湿芯体的层状示意图；

图3为绒毛浆层为四层的吸湿芯体的层状示意图；

图4为制备吸湿芯体的系统的结构示意图。

附图标注说明：基材‐1，高弹纤维pet‐11，热塑性纤维‐2，绒毛浆‐3，高分子吸水树脂‐4，梳理机‐5，传动皮带‐51，筛鼓‐6，高分子吸水树脂下料机‐7，热风成型箱‐8，分切机构‐9，收卷机构‐10。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种吸湿芯体，该芯体包括高弹纤维pet11、热塑性纤维2、绒毛浆3和高分子吸水树脂4；其中，高弹纤维pet11为长纤，热塑性纤维2和绒毛浆3的纤维是短纤；梳理成网的高弹纤维pet11形成芯体的基材1，所述热塑性纤维2嵌于基材1中，以使热塑性纤维2贯穿所述基材1，所述基材1内设有间隔排列的绒毛浆3构成的绒毛浆层，所述绒毛浆层与绒毛浆层之间设有高分子吸水树脂4。

具体地，所述绒毛浆层的层数为2层以上，可根据需要设定所述绒毛浆层的层数为3层、4层或5层。

具体地，所述高弹纤维pet为高旦数中空纤维，其密度为30‐80g/m²，旦数为4.5‐20旦；所述基材的厚度为1‐15mm；所述热塑性纤维选自pe或es中的一种或两种；所述热塑性纤维的长度为1‐8mm，密度为10‐45g/m²；所述高分子吸水树脂的密度为10‐400g/m²；所述绒毛浆的纤维长度为0.7‐6mm，密度为20‐120g/m²。

本发明所述基材采用高弹性的化学纤维pet，梳理成高弹性的基材，然后分别2至5次嵌入2至5层绒毛浆与热塑性纤维混合材料，在嵌入的2至5层绒毛浆层之间，分1至4次分别加入sap，且根据芯材使用需要，每层分别选用具有快速吸收能力或长时间锁液、粗粒或细粒、高吸水或高吸油脂等特性的sap，在高弹性的pet纤维作为基材的基础上，其他添加材料分别依次嵌入后，再通过热风使热塑性纤维、绒毛浆纤维和高弹纤维pet之间形成粘结。

如图1所示，所述芯体结构为：高弹纤维pet11梳理成基材1，其中嵌入绒毛浆3的层数为三层，高分子吸水树脂4为两层，热塑性纤维2贯穿整个基材1。如图2所示，所述芯体结构为：高弹纤维pet11梳理成基材1，其中嵌入绒毛浆3的层数为两层，高分子吸水树脂一层，热塑性纤维贯穿整个基材1。如图3所示，所述芯体结构为：高弹纤维pet11梳理成基材1，其中嵌入绒毛浆3的层数为4层，高分子吸水树脂4为三层，热塑性纤维2贯穿整个基材1。

基材梳理后未成型前的厚度在10mm～40mm之间，基材嵌入绒毛浆、sap和热塑性纤维再进行热成型后，即形成产品，此时基材的厚度是在1～15mm之间，例如供卫生巾或护垫用的双层绒毛浆中间夹一层sap可薄至1mm；供儿童纸尿裤用的，其嵌有三层绒毛浆层和两层sap，厚度可达5mm；供成人纸尿裤和护理床垫用的，可用4～5层绒毛浆并在其分层之间分别嵌入sap，厚度可达15mm。

如图4所示，为本发明制备吸湿芯体的系统，其中：

第一工位：梳理机5，负责将高弹纤维pet梳理成网，成为高蓬松的基材；

第二工位：筛鼓6，负责将热塑性纤维与绒毛浆筛成小束状纤维，通过上吹和下吸，将纤维束穿进蓬松的基材底部，并在传动皮带51的带动下，沉淀于基材底部，形成第一绒毛浆层；

第三工位：高分子吸水树脂下料机7，负责将高分子吸水树脂均匀地晒在基材上，并在机台振动作用下，嵌入基材中，停于第一绒毛浆层上；

第四工位：筛鼓6，与第二工位一样的功能；

根据需要可分别再增加第五工位高分子吸水树脂下料机、第六工位筛鼓……形成多至9层的嵌入材料；

倒数第三工位：热风成型箱8，负责将热塑性纤维与其他纤维联结；

倒数第二工位；分切机构9，负责将冷却后的芯体进行分切；

倒数第一工位：收卷机构10；负责将分切后的芯体收卷。

所述筛鼓是带压力的，里面设有针辊，以打散纤维，筛鼓外面设有密封的罩子，罩子下方是传动皮带(按方向行进)，传动皮带是网带结构，其下方设有负压仓。如此，纤维因上吹下吸的压力从筛鼓的孔眼里，钻进皮带上的基材里。

本发明所述的吸湿芯体，其制备方法，包括以下步骤：

步骤1：采用梳理机5，将开包、混合后的高弹纤维pet梳理成网，成为高蓬松的基材；

步骤2：采用筛鼓6，将解纤后的热塑性纤维与绒毛浆筛成小束状纤维，通过上吹和下吸，将纤维束嵌入到蓬松的基材底部，并在传动皮带的带动下，沉淀于基材底部；

步骤3：高分子吸水树脂下料机7，负责将高分子吸水树脂均匀地晒在基材无纺布上，并在机台振动作用下，将高分子吸水树脂均匀嵌入基材中，停于绒毛浆层上；

步骤4：重复步骤2后，再选择是否重复步骤3；如果否，则执行步骤5；如果是，则返回步骤3；

步骤5：将嵌入绒毛浆纤维、热塑性纤维和高分子吸水树脂材料的基材送入热风成型箱8成型和加压处理，使热塑性纤维、绒毛浆纤维和高弹纤维pet之间形成粘结，冷却后分切成为无胶芯材，最后收卷。

本发明将中空的高弹纤维pet梳理形成基材，筑个巢以保证芯材的柔软和弹性，热塑性纤维和绒毛浆纤维采用筛鼓，让纤维一小束一小束的从筛鼓眼里飞出来，嵌入到高弹纤维做成的巢里面，这样的加入方式保证了材料的均匀，让绒毛浆均匀分布，平方克重稳定。在材料热定型前,通过凹辊将高分子吸水树脂均匀晒在基材上,利用机械本身的振动,让高分子吸水树脂嵌入，如此，可保证基材的稳定性和高分子吸水树脂的均匀性，而传统的采用喷洒的方式会使得基材松散掉。

渗透性能是评价吸湿芯体的一个重要指标；其中，下渗速度是指一定量的测试溶液在一定压力下或无压力下全部渗入试样的时间，时间越短，说明产品的渗透性吸收越好，就越不容易侧漏和后漏；回渗量是指试样吸收一定量的测试溶液后，在一定压力下，返回面层的测试溶液质量。

将本发明的芯体试样和市场复合芯体进行渗透性能的测试，测试产品的下渗速度，回渗量和扩散长度。

测试方法一：

1、配制测试溶液：0.9％氯化钠溶液：1000ml蒸溜水加入氯化钠9.0g配制成的溶液。

2、将试样平铺于测试板上，并固定；将放液试管安装在3.6kg标准压块的中孔，下沿平齐，将压块和试管置于试样产品的正中间；将滤纸放在天平称上称取重量g0。

3、根据试样型号用量筒量取试验溶液80ml，将试验溶液一次性倒入放液试管内，同时打开秒表，观察至溶液全部渗入试样后，卡停秒表，记录第一次渗入时间v1。在倒入后第4分钟时，量取扩散长度m1；第5分钟时将滤纸放在试样正中，压上1.2kg的压块1分钟，取出放在天平称称取重量g1。

4、重复做第3步骤第二次和第三次，并记录v2、v3、m2、m3、g2、g3的数值。

测试方法二：

1、配制测试溶液：0.9％氯化钠溶液：1000ml蒸溜水加入氯化钠9.0g配制成的溶液。

2、将试样平铺于测试板上，并固定；将放液试管置于试样产品的正中间；将滤纸放在天平称上称取重量g0。

3、根据试样型号用量筒量取试验溶液100ml，将试验溶液一次性倒入放液试管内，同时打开秒表，观察至溶液全部渗入试样后，卡停秒表，记录第一次渗入时间v1。在倒入后第4分钟时，量取扩散长度m1；第5分钟时将滤纸放在试样正中，压上3.5kg的压块3分钟，取出放在天平称称取重量g1。

4、重复做第3步骤第二次，并记录v2、m2、g2的数值。

测试方法二的实验结果计算：

扩散长度：取第2次值即m2。回渗量：取单片试验结果的平均值1g＝(g1‐1g0+g2‐2g0)/2。

本发明所述吸湿芯体与市场取样复合芯体实测数据对比情况：

对比例1：以现有市面上的440g/m²复合芯体为例，其芯体结构如前所述，蓬松无纺布上下两面固定高分子吸水树脂，并在上下两面分别采用热溶胶复合膨化纸，芯体材料配方为：高分子吸水树脂300g/m²、膨化纸42g/m²*2+蓬松棉50g/m²+胶6g/m²＝140g/m²；产品芯体面积为：0.41m*0.105m＝0.04305m²，每片芯体含高分子吸水树脂0.04305m²*300g/m²＝12.9g。

测试5组市场复合芯体的样品，其中两组样品采用测试方法一，其余三组样品采用测试方法二，测试数据如表1所示。

表1

实施例1：本实施例的芯体结构如图1所示，高弹纤维pet基材中绒毛浆层为3层，并嵌入两层高分子吸水树脂，且高分子吸水树脂和市场复合芯体的高分子吸水树脂材料是相同的，芯体材料配方为：高分子吸水树脂300g/m²，高弹纤维pet60g/m²，热塑性pe纤维20g/m²，绒毛浆60g/m²；产品芯体面积为：0.41m*0.105m＝0.04305m²，每片芯体含高分子吸水树脂0.04305m²*300g/m²＝12.9g。

测试5组芯体样品，其中两组样品采用测试方法一，其余三组样品采用测试方法二，测试数据如表2所示。

表2

对比例2：以现有市面上的470g/m²复合芯体为例，芯体结构如对比例1所述，芯体材料配方为：高分子吸水树脂330g/m²、膨化纸42g/m²*2+蓬松棉50g/m²+胶5g/m²＝140g/m²；产品芯体面积为：0.41m*0.105m＝0.04305m²，每片芯体含高分子吸水树脂0.04305m²*330g/m²＝14.2g。

测试5组市场复合芯体的样品，其中两组样品采用测试方法一，其余三组样品采用测试方法二，测试数据如表3所示。

表3

实施例2：本实施例的芯体结构和实施例1相同，高弹纤维pet基材中绒毛浆层为3层，并嵌入两层高分子吸水树脂，且高分子吸水树脂和市场复合芯体的高分子吸水树脂材料是相同的，芯体材料配方为：高分子吸水树脂330g/m²，高弹纤维pet60g/m²，热塑性pe纤维20g/m²，绒毛浆60g/m²；产品芯体面积为：0.41m*0.105m＝0.04305m²，每片芯体含高分子吸水树脂0.04305m²*330g/m²＝14.2g。

测试5组芯体样品，其中两组样品采用测试方法一，其余三组样品采用测试方法二，测试数据如表4所示。

表4

从表中数据可以看出，本发明所述的吸湿芯体，其具有优良的渗透性能，下渗速度快，不易侧漏或后漏；回渗量低，锁水效果好；且芯体的扩散性能佳；本发明增强了芯体的导流性和扩散性，使定点渗入芯体的体液向四周尤其是前后扩散，从而加快体液从表层下渗的速度和增加芯体有效吸收面积，进而解决sap吸液膨涨后通液能力差、阻碍体液向四周扩散而发生侧漏的问题。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。