一种具有防红屁屁功能的具备超大吸收能力的抗菌夜用吸收芯及其应用的制作方法

本发明涉及卫生用品领域，具体而言，本发明涉及一种具有防红屁屁功能的具备超大吸收能力的抗菌夜用吸收芯及其应用。

背景技术：

1、一次性吸收制品是用来吸收和容纳身体排泄物，以防止其污染穿着者的身体、衣物或者与穿着者接触的其它物体的制品，其包括日常生活中常见的卫生巾、纸尿裤、尿布、护垫、成人失禁制品等物品。近年来，随着人们生活水平的提高和生活方式的改变，一次性吸收制品的使用数量急剧增加。针对该类产品，生产者一直致力于在舒适、防漏、卫生、健康性能上作出较好的技术性处理，以满足日益增长的消费者需求。

2、吸收制品的核心是吸收芯体，其利用导流及芯吸作用将排泄物例如尿液快速地扩散到整个吸收芯体中，然后由吸水材料迅速吸收并锁住且使其不反渗。吸收芯体的吸液量和吸收速度直接影响着纸尿裤的质量和使用时间。

3、然而，在调查中发现婴儿纸尿裤的使用仍然存在“红屁屁”、漏尿等问题。“红屁屁”产生的主要原因是吸收芯体的吸液速率不够快、吸液倍率不够高、回渗量过大，导致纸尿裤的面层不再清爽，肌肤长时间在水分过多的条件下会导致皮肤水合过度，导致皮肤角质层过度吸水，造成皮肤屏障功能减弱并产生皱皮；另外，吸收芯体中的高吸水性树脂在吸收液体后生成凝胶造成堵塞，降低了纸尿裤的透气性。在夜间使用的情况下，使用过的纸尿裤无法及时更换加剧了“红屁屁”问题的发生，并且在长时间未更换的情况下，尿液等排泄物也容易滋生细菌，导致健康问题的发生。但是，对于吸收制品的抗菌功能，一般是在面层中添加抗菌剂，不过由于抗菌材料直接与皮肤接触，长时间直接接触抗菌材料会对人体健康不利；另一种是在吸收芯的吸收材料与顶层、底层之间空隙引入额外的抗菌剂，不过也存在抗菌剂未固定而泄露的风险。在吸收材料特别是吸水树脂中引入抗菌剂的研究较少，原因是抗菌剂的引入有可能会破坏吸水树脂的性能。由于尿液等排泄物主要储存在吸收材料中，具有抗菌性能的吸收材料更有助于提高吸收制品的整体抗菌性。因此，有必要提供更多具有超大吸收能力且具备优异抗菌性能的吸收芯，以适用夜间使用的需求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种具备超大吸收能力的抗菌吸收芯，本发明的吸收芯中使用了具备超大吸收能力和快速吸收速率的吸水树脂作为吸水材料，并添加了天然抗菌剂，因此在减少红屁屁现象的同时还提供了优异的抗菌效果，特别适合在夜间使用。

2、本发明的吸收芯从上到下依次包括：液体可透过的顶层、中间层以及底层；

3、其中，所述中间层包含吸水树脂颗粒，所述吸水树脂为聚丙烯酸钠共聚马来酸酐接枝聚乙烯醇，采用甘油三丙烯酸酯和1,3-二氯异丙醇作为交联剂，并添加了天然抗菌剂。

4、在本发明一个优选的实施方案中，所述顶层和底层可以为织造物、非织造布、无尘纸等中的一种或更多种。

5、在本发明一个优选的实施方案中，所述中间层包含吸水树脂颗粒以及用于负载所述吸水树脂颗粒的载体，所述载体包括绒毛浆、多孔非织造材料、多孔织造材料、薄纸层中的一种或更多种。

6、在本发明一个优选的实施方案中，所述吸水树脂颗粒在吸收芯中的含量大于40％，优选大于50％，或者大于60％，大于70％，最优选大于80％。

7、在本发明一个优选的实施方案中，所述吸水树脂通过如下方法制备：

8、将一定量的丙烯酸添加到适量水中，降温至0～10℃并加入氢氧化钠溶液以中和至一定的中和度，随后再加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯醇，搅拌使完全溶解；惰性气氛中搅拌下向其中加入一定量的氧化还原类引发剂、螯合剂、天然抗菌剂，将交联剂甘油三丙烯酸酯和1,3-二氯异丙醇溶于有机溶剂中，滴加到上述溶液中，搅拌均匀后，在70～85℃下恒温搅拌反应一段时间，静置后得到乳白色凝胶，真空下烘干、粉碎、过筛，得到吸水树脂。

9、在一个实施方案中，反应液中丙烯酸的浓度为30～40％，优选为30～35％。

10、在一个实施方案中，氢氧化钠溶液的浓度为20～35％，优选为25～30％。

11、在一个实施方案中，丙烯酸的中和度为70～85％，优选为75～80％。

12、在一个实施方案中，反应液中马来酸酐接枝聚乙烯醇的浓度为3～10％，具体可以为3％、5％、10％；其进一步优选为5～10％。马来酸酐接枝聚乙烯醇中聚乙烯醇与马来酸酐的质量比为100:10～25。

13、本发明中，所述马来酸酐接枝聚乙烯醇可以通过以下方法制备：

14、氮气氛围下，将聚乙烯醇和马来酸酐按照质量比100:10～25加入到干燥过的有机溶剂中，于60～100℃下搅拌反应，冷却后加入丙酮进行沉淀，抽滤收集沉淀并用丙酮洗涤，干燥后得到马来酸酐接枝聚乙烯醇。

15、优选的，所述聚乙烯醇的聚合度为300～2000，优选为500～1000；醇解度为87％～89％。

16、优选的，聚乙烯醇与马来酸酐的质量比为100:12～18，更优选为100:15。所述有机溶剂选自二甲亚砜、二甲基甲酰胺中的一种或更多种；反应温度为70～90℃。

17、在一个实施方案中，所述氧化还原类引发剂中氧化引发剂选自过氧化氢、过氧化二叔丁基、叔丁基过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或更多种，还原引发剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、氯化亚铁、有机胺中的一种或更多种。优选的，所述氧化还原类引发剂例如可以是过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过氧化氢-亚硫酸氢钠、过氧化氢-亚硫酸钠、过氧化氢-硫酸亚铁、过氧化氢-氯化亚铁、过硫酸钾-乙二胺等。

18、在一个实施方案中，所述氧化还原类引发剂中氧化引发剂与还原引发剂的用量比为1：1.0～3.0，优选为1：1.0、1：1.1、1：1.2、1：1.3、1：1.4、1：1.5、1：1.6、1：1.7、1：1.8、1：1.9、1：2.0、1：2.2、1：2.4、1：2.6、1：2.8、1：3.0。进一步地，其优选为1：1.2～2.0。反应液中所述引发剂的浓度为0.20～1.0％，优选为0.20％、0.3％、0.40％、0.5％、0.60％、0.7％、0.80％、0.90％、1.0％；进一步，其优选为0.4～0.8％。

19、在一个实施方案中，所述螯合剂选自亚氨二乙酸、羟乙基亚氨基二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、三乙烯四胺六乙酸、二氨基丙醇四乙酸、乙二胺二丙酸、羟基乙二胺三乙酸、丙二胺四乙酸及它们的盐的氨基羧酸系螯合剂；或者选自焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸、三偏磷酸、四偏磷酸及它们的盐的多聚磷酸螯合剂。优选的，所述螯合剂优选考虑氨基羧酸系螯合剂，特别是乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、三乙烯四胺六乙酸及它们的盐，尤其是钠盐。螯合剂的添加有助于消除杂质影响、改善聚合稳定性。反应液中所述螯合剂的浓度为0.05％～0.5％，优选为0.1～0.2％。

20、在一个实施方案中，反应液中甘油三丙烯酸酯的浓度为0.02～0.1％，具体可以为0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.10％；进一步优选为0.03～0.1％。

21、在一个实施方案中，反应液中1,3-二氯异丙醇的浓度为0.03～0.3％，具体可以为0.03％、0.05％、0.08％、0.10％、0.15％、0.20％；进一步优选为0.05～0.2％。

22、在一个实施方案中，甘油三丙烯酸酯与1,3-二氯异丙醇的比例为1：1.2～3，优选为1：1.5～2.5，更优选为1：1.6～2.0。

23、在一个实施方案中，所述天然抗菌剂选自甲壳素、壳聚糖、日柏醇、氨基葡糖苷中的一种或更多种。反应液中抗菌剂的浓度可以为0.01～1％，优选为0.1～0.2％。在抗菌要求可以满足的情况下，抗菌剂的用量不宜过多，避免影响高吸水树脂的性能。

24、优选的，用于溶解甘油三丙烯酸酯与1,3-二氯异丙醇的有机溶剂选自甲醇、乙醇中的一种或更多种。甲醇、乙醇的引入使用分子处于收缩状，降低了聚合物分子间的相互缠绕和物理交联，吸水树脂中的交联以交联剂产生的为主，这使得吸水树脂具有合适的交联网络结构；烘干时其具有更高的挥发性，容易在凝胶树脂内部形成多孔结构，增加树脂的吸液速率和吸液能力，降低其返渗性。反应液中水与有机溶剂的质量比可为2～5：1，优选为3～4：1，还优选为3.5～4：1。

25、优选的，反应温度为70～80℃。

26、优选的，吸水树脂颗粒的粒径150～600μm，优选为180～500μm，更优选为250～380μm。当树脂颗粒粒径过大时，颗粒比表面积小而吸液能力不足，并且颗粒感太强；当树脂颗粒粒径过小时，吸水后容易发生团聚现象，使得“团聚”颗粒内部吸水不充分，影响了吸液速率和倍率，并降低通液速率。

27、本发明的另一方面还提供了所述吸收芯的应用，所述吸收芯可应用于吸收制品中，所述吸收制品例如可以为婴儿纸尿裤、成人纸尿裤、卫生巾、经期裤等。优选的，所述吸收制品在夜间使用。

28、因此，本发明还可以提供一种吸收制品，其包含本发明所述的吸收芯。在一个实施方案中，所述吸收制品选自婴儿纸尿裤、成人纸尿裤、卫生巾、经期裤中的一种或更多种。

29、本发明还提供了一种本发明所述吸水树脂的制备方法，包括：

30、将一定量的丙烯酸添加到适量水中，降温至0～10℃并加入氢氧化钠溶液以中和至一定的中和度，随后再加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯醇，搅拌使完全溶解；惰性气氛中搅拌下向其中加入一定量的氧化还原类引发剂、螯合剂、天然抗菌剂，将交联剂甘油三丙烯酸酯和1,3-二氯异丙醇溶于有机溶剂中，滴加到上述溶液中，搅拌均匀后，在70～85℃下恒温搅拌反应一段时间，静置后得到乳白色凝胶，真空下烘干、粉碎、过筛，得到吸水树脂。

31、在一个实施方案中，反应液中丙烯酸的浓度为30～40％，优选为30～35％。

32、在一个实施方案中，氢氧化钠溶液的浓度为20～35％，优选为25～30％。

33、在一个实施方案中，丙烯酸的中和度为70～85％，优选为75～80％。

34、在一个实施方案中，反应液中马来酸酐接枝聚乙烯醇的浓度为3～10％，具体可以为3％、5％、10％；其进一步优选为5～10％。马来酸酐接枝聚乙烯醇中聚乙烯醇与马来酸酐的质量比为100:10～25。

35、在一个实施方案中，所述氧化还原类引发剂中氧化引发剂选自过氧化氢、过氧化二叔丁基、叔丁基过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或更多种，还原引发剂选自亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、氯化亚铁、有机胺中的一种或更多种。优选的，所述氧化还原类引发剂例如可以是过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过氧化氢-亚硫酸氢钠、过氧化氢-亚硫酸钠、过氧化氢-硫酸亚铁、过氧化氢-氯化亚铁、过硫酸钾-乙二胺等。

36、在一个实施方案中，所述氧化还原类引发剂中氧化引发剂与还原引发剂的用量比为1：1.0～3.0，优选为1：1.0、1：1.1、1：1.2、1：1.3、1：1.4、1：1.5、1：1.6、1：1.7、1：1.8、1：1.9、1：2.0、1：2.2、1：2.4、1：2.6、1：2.8、1：3.0。进一步地，其优选为1：1.2～2.0。反应液中所述引发剂的浓度为0.20～1.0％，优选为0.20％、0.3％、0.40％、0.5％、0.60％、0.7％、0.80％、0.90％、1.0％；进一步，其优选为0.4～0.8％。

37、在一个实施方案中，所述螯合剂选自亚氨二乙酸、羟乙基亚氨基二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、三乙烯四胺六乙酸、二氨基丙醇四乙酸、乙二胺二丙酸、羟基乙二胺三乙酸、丙二胺四乙酸及它们的盐的氨基羧酸系螯合剂；或者选自焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸、三偏磷酸、四偏磷酸及它们的盐的多聚磷酸螯合剂。优选的，所述螯合剂优选考虑氨基羧酸系螯合剂，特别是乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、三乙烯四胺六乙酸及它们的盐，尤其是钠盐。反应液中所述螯合剂的浓度为0.05％～0.5％，优选为0.1～0.2％。

38、在一个实施方案中，反应液中甘油三丙烯酸酯的浓度为0.02～0.1％，具体可以为0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.10％；进一步优选为0.03～0.1％。

39、在一个实施方案中，反应液中1,3-二氯异丙醇的浓度为0.03～0.3％，具体可以为0.03％、0.05％、0.08％、0.10％、0.15％、0.20％；进一步优选为0.05～0.2％。

40、在一个实施方案中，甘油三丙烯酸酯与1,3-二氯异丙醇的比例为1：1.2～3，优选为1：1.5～2.5，更优选为1：1.6～2.0。

41、在一个实施方案中，所述天然抗菌剂选自甲壳素、壳聚糖、日柏醇、氨基葡糖苷中的一种或更多种。反应液中抗菌剂的浓度可以为0.01～1％，优选为0.05～0.1％。

42、优选的，用于溶解甘油三丙烯酸酯与1,3-二氯异丙醇的有机溶剂选自甲醇、乙醇中的一种或更多种。反应液中水与有机溶剂的质量比可为2～5：1，优选为3～4：1，还优选为3.5～4：1。

43、优选的，反应温度为70～80℃。

44、优选的，吸水树脂颗粒的粒径为150～600μm，优选为180～500μm，更优选为250～380μm。

45、最后，本发明还提供了一种根据本文前文所述制备方法得到的吸水树脂。

46、本发明中，所述惰性气体选自氩气或氮气。

47、本发明中，在没有其他说明的情况下，所述份数、比例、浓度等均以质量计。

48、有益效果

49、本发明提供了一种具有防红屁屁功能的具备超大吸收能力的抗菌夜用吸收芯。本发明所述吸收芯中的吸水树脂具有超大吸收能力以及快速吸收能力、高通液速率以及低返渗量；添加的天然抗菌剂具有较好的生物相容性，其无毒、无刺激，能够赋予吸水树脂极佳的抗菌性能。在应用于吸收芯后，所述吸收制品能够具有超大吸收能力以及优异的抗菌性能，特别适合在夜间不能及时更换吸收制品的情形下使用，其可以有效解决吸收制品漏液问题以及红屁屁现象。