本发明涉及一次性卫生材料技术领域，特别涉及一种吸收芯体包裹层用非织造布。
背景技术：
石墨烯(graphene)是指紧密堆积成二维蜂窝状结构的单层碳原子，它是构建其它维数碳材料(如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨)的基本单元。单层石墨烯具有大的比表面积、优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数。尤其是其高导电性质、大的比表面性质和其单分子层二维纳米尺度的结构性质，可在燃料电池的双极板、超级电容器和锂离子电池等中用作电极材料。
此外，研究人员在以往的研究中心发现石墨烯具有一定的抗菌性能，例如在《美国化学会-纳米》（acs-nano，2010年第4卷4317页）报道了一种由氧化石墨烯还原的石墨烯纸具有一定的抗菌性能，随后出现一系列的具有较好抗菌性能的石墨烯/银纳米复合抗菌材料，但是，由于纳米银呈颗粒状，粒度为纳米级别，往往只能聚集在石墨烯的特定部位，无法均匀分布在表面，从而影响抗菌效果；同时，纳米银与石墨烯无法紧密结合，特别是但纳米银颗粒含量增加时，容易发生团聚现象，在使用过程中容易脱落，从而影响使用寿命及抗菌效果。
在以往的研究中发现石墨烯具有一定的抗菌性能，随后出现一系列的具有较好抗菌性能的石墨烯/银纳米复合抗菌材料，研究发现此类材料在制备的工艺均具有一定的复杂性或者使用效果具有一定的局限性。一些研究选取二氧化钛进行协同促进石墨烯/银的抗菌性能，这是利用二氧化钛光催化材料的较高的光催化活性、无毒性、化学性质稳定、抗光腐蚀性能强等技术特点，以往研究中已有大量的报道证明二氧化钛能用于环境保护领域中(如：空气净化，水的灭菌消毒等)。
为了扩大石墨烯的应用范围，研究者开始了对石墨烯进行表面修饰和活化的研究，如制备多孔石墨烯以提高石墨烯的比表面积，多孔石墨烯是在石墨烯的片层中通过物理或化学的方法制造一些具有纳米尺寸的孔洞，这种结构使得石墨烯在作为能源、催化或吸收材料时不仅具有较高的比表面积，而且还有很好的传质效应，充分发挥了二维纳米片层材料的优势。由此可见，多孔石墨烯不但具有和石墨烯类似的性质,而且具有更大的比表面积,存在分散均匀的纳米孔,显著的边缘效应，从而在气体分离膜、水处理、锂离子电池、电化学催化方面存在潜在的应用，进而引起研究者广泛关注。例如：yilin等(nanoscale,2013,5,7814)利用ag纳米颗粒在空气中的催化氧化在石墨烯表面刻蚀出孔。又如采用氢氧化钾对石墨烯在高温和惰性气氛下进行化学活化，从而得到具有大比表面积且孔径范围0.5-5nm的多孔石墨烯。
由此可见，现有技术中石墨烯的开发热点为：1）利用石墨烯抗菌性能，将含有活性基团的物质作为还原剂，如多酚类化合物的酚羟基等与氧化石墨烯中环氧基团、羟基等含氧基团发生亲核反应对氧化石墨烯进行还原，以克服氧化石墨烯虽亲水但由于片层之间的“π-π”键以及范德华力的作用导致不易分散而易团聚的缺陷。2）通过表面修饰和活化获得多孔石墨烯高比表面积的石墨烯，主要用于提高电容器、电池的性能，或作为催化剂载体，提高催化性能。
总所周知，一次性吸收制品对液体的吸收能力来自于其内包含的吸收芯体，该吸收芯体是以蓬松无纺布为骨架或载体材料，在蓬松无纺布的纤维网内夹持有5-12g的颗粒状吸水树脂，由于吸水树脂吸收液体后体积大幅度膨胀且吸水树脂自重大幅度增加，造成颗粒状吸水树脂胶体移位、聚集，甚至吸收芯体断层而造成一次性吸收制品吸收液体的失败，表现形式如侧漏、渗漏、前后漏等情形，使得消费者对一次性吸收制品的使用感受大大降低。为避免前述情形的发生，在现有技术中采用非织造布涂胶后包裹吸收芯体即吸收芯体包裹层用非织造布，用以解决吸收芯体的断层或吸水树脂胶体的移位问题。目前作为吸收芯体包裹层用的非织造布都是采用经亲水整理处理的非织造布，非织造布的类型包括纺粘非织造布、纺粘熔喷非织造布、热风非织造布、热轧非织造布或化学粘合非织造布等。然而，现有吸收芯体包裹层用非织造布存在着抗菌能力低，导致无法抑制被吸收于吸收芯体内的人体排泄物所产生的异味问题，同时，在人体压力的作用下，如人的身体呈坐势或卧势时施加于吸收芯体的压力，吸收芯体内的人体排泄物从吸收芯体包裹层用非织造布上的孔隙向上挤出而形成较大的返渗问题，而该返渗液由于滋生有细菌，从而导致使用者特别是婴幼儿使用者经常出现皮肤红疹的严重质量问题。基于上述所述，本发明提供一种石墨烯在非织造布中的应用技术，进而提供一种新型的吸收芯体包裹层用非织造布。此外，目前石墨烯在非织造布中的应用技术研究较少，还未查询到相关的现有技术文献。
技术实现要素：
本发明的目的就是提供一种吸收芯体包裹层用非织造布，用于解决现有吸收芯体包裹层用非织造布存在的抑菌能力低，且在压力作用下返渗量大，从而造成一次性吸收制品在穿着使用过程中存在的皮肤干爽性低、易于出现皮肤红疹的技术问题。
为了实现上述目标，采取的技术方案：所述的吸收芯体包裹层用非织造布，包括非织造布基材，所述非织造布基材经亲水整理处理，在所述非织造布基材的表层上还涂设有石墨烯涂层，所述石墨烯涂层具有三维网络状的交联结构，包括交联结构多孔聚合体连续相以及均匀分散并固载在所述交联结构多孔聚合体连续相内的石墨烯，其组份及重量份如下：
石墨烯10-50份；
交联结构多孔聚合体5-47份；
在所述交联结构多孔聚合体上具有相互贯通且贯通至所述非织造布基材的通孔；
所述交联结构多孔聚合体由聚合单体、致孔剂、引发剂引发聚合并经交联剂交联而成，其中，聚合单体5-47份，所述引发剂的用量为聚合单体的0.01-2%；所述交联剂的用量为聚合单体的0.05-5%，所述致孔剂的用量为聚合单体的0.02-5%。其中：
所述交联结构多孔聚合体的通孔结构（如孔隙大小）、密度等，对于本领域普通技术人员来说均可通过致孔剂进行调节。所述通孔的孔径大小为50-2000微米。
所述交联结构多孔聚合体的胶体强度、吸收液体的速率等，对于本领域普通技术人员来说均可通过交联剂的种类以及用量进行调节来实现。
在上述技术方案的技术上，所述石墨烯涂层还包括10-45份经酸化预处理的活性炭，所述活性炭比表面积为1400-3800m2/g，颗粒大小为200-300目。
优选地，所述石墨烯为氧化石墨烯、还原石墨烯、膨胀石墨烯中的一种或多种，所述石墨烯的单层率大于80%，片层大小6-13μm。
优选地，所述石墨烯为多孔石墨烯，所述多孔石墨烯的孔直径为0.5～100nm；所述多孔石墨烯为多孔氧化石墨烯、多孔还原石墨烯、多孔膨胀石墨烯中的一种或多种，。
优选地，所述聚合单体为丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、乙烯醇、含氟有机物中的一种或两种以上组合物；
优选地，所述交联剂为n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、多异氰酸酯、多元醇类、缩水甘油醚、无机物、丙烯酸酯类以及环氧类中的一种或多种组合；
优选地，所述引发剂为过硫酸盐，或由以亚硫酸氢盐、抗异坏学酸盐中的其中一种为还原剂，以过硫酸盐、过氧化氢中的其中一种为氧化剂组合而成的氧化还原引发体系。
优选地，所述非织造布基材由纤维结构网经热定型复合而成，选择纺粘非织造布、纺粘熔喷非织造布、热风非织造布、热轧非织造布或化学粘合非织造布。
优选地，所述的致孔剂是惰性气体、化学发泡剂、低沸点有机溶剂以及表面活性剂的一种或几种组合。其中，惰性气体如：he、ne、ar、kr、xe、rn；化学发泡剂如：碳酸氢钠、碳酸铵、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈和n，n-二亚硝基对苯二甲酰胺等；低沸点有机溶剂如：脂肪族烃类、含氯脂肪族烃类、含氟脂肪族烃类、脂环烃类、芳香烃类、醇类、醚类、酮类和醛类等。
本发明继续提供一种吸收芯体包裹层用非织造布的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将聚合单体采用去离子水配置为浓度为25%-65%的溶液，加入分散剂、致孔剂并搅拌5-30min；
步骤2：将石墨烯粉末加入到步骤1的溶液中，采用超声分散15-220min，获得石墨烯悬浮混合液a；
步骤3：将步骤2的石墨烯悬浮混合液升温至42-85℃，然后加入交联剂，并超声分散均匀3-30min，形成石墨烯悬浮混合液b；
步骤4：采用喷淋器将步骤3的石墨烯悬浮液b依次均匀地喷淋于经过表面亲水整理处理的非织造布基材的上表层和下表层，获得预处理非织造布基材；
步骤5：将引发剂配置为溶液，待步骤4完成后采用双喷雾器将引发剂均匀地喷于预处理非织造布基材上表层和下表层，引发交联聚合反应，在非织造布基材的表层上形成交联结构多孔聚合体包覆石墨烯的石墨烯涂层，获得吸收芯体包裹层用非织造布；
步骤6：将吸收芯体包裹层用非织造布进行表层刮平处理，然后置于温度110-170℃烘箱中进行干燥处理，获得吸收芯体包裹层用非织造布。
优选地，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脱氧胆酸钠、胆酸钠中的一种或多种。
本发明实现的有益效果如下：
1）本发明的石墨烯涂层具有三维网络状的交联结构，有效地将石墨烯固载在吸收芯体包裹层用非织造布的表层上，避免了石墨烯在一次性吸收制品多次吸液的过程中被液体冲刷、流失的技术问题。
2）本发明的石墨烯涂层是将石墨烯包覆在交联结构多孔聚合体内，具有缓释的长期抗菌效果，使得吸收芯体包裹层用非织造布具有优异的抗菌性能，有效抑制被吸收于吸收芯体内的人体排泄物所产生的异味问题。
3）石墨烯涂层所包括的交联结构多孔聚合体本身具有优异的亲水性、吸水性，避免了吸收芯体在压力作用下液体向上挤出而形成返渗的技术问题，从根本上解决因返渗所造成的皮肤潮湿及其产生的皮肤湿疹的技术问题，大幅度提高一次性吸收制品的品质和使用感受。
4）本发明的吸收芯体包裹层用非织造布可更好地保持吸收芯体的完整性，避免吸收芯体在使用过程中经常出现的吸水树脂胶体移位、断层的质量问题。
具体实施方式
为了对本发明作进一步的了解，对文中术语定义如下：
术语“一次性吸收制品”指用于吸收和容纳人的排泄物（尿液、粪便、经血）的物品，属一次性卫生用品，即卫生制品吸收液体趋于饱和或者容纳了粪便类等淫物后不再使用，而进入垃圾回收处理系统的物品，包括婴儿纸尿裤、婴儿纸尿片、两片式婴儿脱拉裤，成人纸尿裤、成人纸尿片等。
术语“透液性面层”指热熔性纤维经过表面亲水性处理且对液体具有优异渗透性的非织造布，包括透液性面层、透液性导流层。
术语“不透液性底层”在应用在吸收制品中用以阻挡液体向吸收制品外渗透的透气膜层、流延膜层或透气膜与非织造布的复合底膜层。
实施例1
在本实施例，多孔氧化石墨烯10份，丙烯酸酯47份，过硫酸钾0.045份，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.90份，十二烷基硫酸钠0.05份，偶氮二甲酰胺0.9份，经亲水整理处理的纺粘非织造布，平方克重为20g/m2。
本实施例按如下步骤制备吸收芯体包裹层用非织造布：
步骤1：将丙烯酸酯采用去离子水配置为浓度为30%-45%的溶液，加入十二烷基硫酸钠、偶氮二甲酰胺并搅拌5-30min。
步骤2：将多孔氧化石墨烯加入到步骤1的溶液中，采用超声分散30-60min，获得石墨烯悬浮混合液a。
步骤3：将步骤2的石墨烯悬浮混合液升温至42-85℃，然后加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，并超声分散均匀3-30min，形成石墨烯悬浮混合液b；
步骤4：采用喷淋器将步骤3的石墨烯悬浮液b依次均匀地喷淋于纺粘非织造布的上表层和下表层，获得预处理非织造布基材；
步骤5：将引发剂配置为浓度为5%-10%、温度为60-90℃的热溶液，待步骤4完成后采用双喷雾器，将引发剂同时均匀地喷于预处理非织造布基材上表层和下表层，引发交联聚合反应与形成通孔，在非织造布基材的表层上形成交联结构多孔聚合体包覆石墨烯的石墨烯涂层，获得吸收芯体包裹层用非织造布；
步骤6：对石墨烯涂层进行刮平处理，然后置于温度110-170℃烘箱中进行干燥处理，获得吸收芯体包裹层用非织造布。
在本实施例获得的吸收芯体包裹层用非织造布表层上形成石墨烯涂层，该石墨烯涂层包括具有三维网络状的交联结构多孔聚合体，在交联结构多孔聚合体内均匀分散并固载有石墨烯，同时交联结构多孔聚合体具有相互贯通且贯通至所述非织造布基材上的通孔，所述通孔的孔径大小为50-2000微米，使得本实施例具有快速向下渗透液体的吸收效果。
在多次吸收条件下，一次性吸收制品对人体尿液（实验室试验采用生理盐水或人工尿液）饱和吸收能力约为300-500ml，其中，吸水树脂第一次、第二次对液体的吸收速率较快，但是随后由于吸水树脂胶体的大幅度膨胀，造成胶体强度下降，进而对吸收芯体产生了胶体堵塞现象，导致吸收芯体在第三次及其后续之后对液体的吸收能力大幅度下降，在此种情况下常出现扩散不良、侧漏、前后漏以及在压力下吸收芯体返渗量非常大的缺陷。
本实施例的吸收芯体包裹层用非织造布表层可有效避免上述情形的发生，其取得有益效果为：
首先，本实施例的交联结构多孔聚合体的交联度较高，具有较高的交联强度和相对于吸收芯体内的吸水树脂具有相对较慢的对液体的吸收速度，同时，交联结构多孔聚合体分布有大量相关贯通且具有较高强度的通孔，使得吸收芯体在第一次、第二次对液体吸收过程中，液体可以快速向下渗透，但是，当吸收芯体在第三次及其后续之后对液体的吸收能力大幅度下降时，此时，交联结构多孔聚合体可暂时吸收、储存液体，然后在逐步向下渗透并转移至吸收芯体内，避免了吸收芯体因扩散不良而导致的侧漏、前后漏的问题。
其次，本实施例具有降低吸收芯体返渗的技术效果，但吸收芯体在压力下吸收芯体内的液体向上挤出时，该液体即被交联结构多孔聚合体，避免了液体继续向上挤出并形成大返渗量的问题。
再次，被交联结构多孔聚合体包覆固载的石墨烯对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有优异的抑菌除味的效果。
实施例2
在本实施例，多孔还原石墨烯50份，丙烯酸10份，过硫酸钾0.001份，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.30份，十二烷基硫酸钠0.2份，偶氮二甲酰胺0.2份，经亲水整理处理的热轧非织造布，平方克重为18g/m2。
按实施例1的制备方法制得制得的吸收芯体包裹层用非织造布表层上形成石墨烯涂层，该石墨烯涂层包括具有三维网络状的交联结构多孔聚合体，在交联结构多孔聚合体内均匀分散并固载有石墨烯，同时交联结构多孔聚合体具有相互贯通且贯通至所述非织造布基材上的通孔，所述通孔的孔径大小为50-2000微米，使得本实施例具有快速向下渗透液体的吸收效果。
本实施例具有实施例1所述的快速向下渗透液体、降低吸收芯体返渗的吸收效果以及具有优异抗菌性能的技术效果。
实施例3
在本实施例，多孔氧化石墨烯30份，丙烯酸甲酯35份，过硫酸钾0.035份，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.70份，十二烷基硫酸钠0.2份，偶氮二甲酰胺0.2份，偶氮二异丁腈0.5份，经亲水整理处理的热轧非织造布，平方克重为20g/m2。
按实施例1的制备方法制得制得的吸收芯体包裹层用非织造布表层上形成石墨烯涂层，该石墨烯涂层包括具有三维网络状的交联结构多孔聚合体，在交联结构多孔聚合体内均匀分散并固载有石墨烯，同时交联结构多孔聚合体具有相互贯通且贯通至所述非织造布基材上的通孔，所述通孔的孔径大小为50-2000微米。
本实施例具有实施例1所述的快速向下渗透液体、降低吸收芯体返渗的吸收效果以及具有优异抗菌性能的技术效果。
实施例4
在本实施例，多孔氧化石墨烯20份，活性炭20份，丙烯酸酯30份，过硫酸钾0.03份，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.45份，十二烷基硫酸钠0.2份，偶氮二甲酰胺0.3份，偶氮二异丁腈0.3份，经亲水整理处理的热轧非织造布，平方克重为21g/m2。
按实施例1的制备方法制得制得的吸收芯体包裹层用非织造布表层上形成石墨烯涂层，该石墨烯涂层包括具有三维网络状的交联结构多孔聚合体，在交联结构多孔聚合体内均匀分散并固载有石墨烯，同时交联结构多孔聚合体具有相互贯通且贯通至所述非织造布基材上的通孔，所述通孔的孔径大小为50-2000微米。
本实施例具有实施例1所述的快速向下渗透液体、降低吸收芯体返渗的吸收效果以及具有优异抗菌性能的技术效果。
实施例5
在本实施例，多孔氧化石墨烯10份，活性炭10份，丙烯酸酯5份，过硫酸钾0.005份，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.05份，十二烷基硫酸钠0.1份，偶氮二甲酰胺0.1份，经亲水整理处理的热风非织造布，平方克重为22g/m2。
按实施例1的制备方法制得制得的吸收芯体包裹层用非织造布表层上形成石墨烯涂层，该石墨烯涂层包括具有三维网络状的交联结构多孔聚合体，在交联结构多孔聚合体内均匀分散并固载有石墨烯，同时交联结构多孔聚合体具有相互贯通且贯通至所述非织造布基材上的通孔，所述通孔的孔径大小为50-2000微米，使得本实施例具有快速向下渗透液体的吸收效果、降低返渗量及抗菌效果。
实施例6
在本实施例，多孔氧化石墨烯50份，活性炭40份，丙烯酸酯47份，过硫酸钾0.03份，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺0.45份，十二烷基硫酸钠0.45份，偶氮二甲酰胺0.4份，偶氮二异丁腈0.4份，经亲水整理处理的纺粘非织造布，平方克重为18g/m2。
按实施例1的制备方法制得制得的吸收芯体包裹层用非织造布表层上形成石墨烯涂层，该石墨烯涂层包括具有三维网络状的交联结构多孔聚合体，在交联结构多孔聚合体内均匀分散并固载有石墨烯，同时交联结构多孔聚合体具有相互贯通且贯通至所述非织造布基材上的通孔，所述通孔的孔径大小为50-2000微米，使得本实施例具有快速向下渗透液体的吸收效果、降低返渗量及抗菌效果。
实施例7
本实施例对实施例1至实施例6制得的吸收芯体包裹层用非织造布分别进行吸收性能、抗菌性能的测试。
（一）吸收性能测试：
1、测试样品
试验样品：通过手工制样工艺，将实施例1至实施例6制得的吸收芯体包裹层用非织造布作为一次性吸收制品的芯体包裹层。
对比样品：分别按照实施例1至实施例6的非织造布基材的类型，通过普通市售渠道获得同一类型的非织造布，作为一次性吸收制品的芯体包裹层。
2、测试样品制作方法：
1）采购市售的同一品牌、同一规格型号且同一批次的一次性吸收制品，通过热风机将一次性吸收制品的透液性顶层、防漏隔边分离，然后取出吸收芯体，待用。
2）采用热熔胶喷胶机，分别在实施例1至实施例6制得的吸收芯体包裹层用非织造布与吸收芯体的粘结接触面上进行喷胶处理，并采用吸收芯体包裹层用非织造布对吸收芯体进行包裹处理。
3）同样采用热熔胶喷胶机的喷胶，将经过吸收芯体包裹层用非织造布包裹处理的吸收芯体置入一次性吸收制品内，并粘合覆盖透液性顶层、防漏隔边，形成本实施例的试验样品。
4）采用以上工艺，制得本实施例的对比样品。
3、测试方法
3.1吸收性能测试
1）将一次性吸收制品完全伸展、铺平后黏贴于测试板的魔术勾上，并将防漏隔边支撑立起，并在一次性吸收制品的对称中心点设为加液点。
2）量取120ml的生理盐水倒入一次性吸收制品内，并即时计时，直至液体从一次性吸收制品的透液性面层上消失，记为第一次吸收时间t1。
3）在第一次吸收结束后的第10min，继续量取120ml的生理盐水重复步骤2的操作进行第二次的吸收，记为第二次吸收时间t2。
4）在第二次吸收结束后的第10min，继续量取120ml的生理盐水重复步骤2的操作进行第三次的吸收，记为第三次吸收时间t3，并记第三次最长扩散长度。
5）取ertff3标准滤纸多张并叠合称重，记为m1，置于被测一次性吸收制品的加液点之上，加4公斤10cm×10cm的压块，3min后移走压块，称量ertff3标准滤纸的重量，记为m2，计算增加的重量m，m即为返渗量。
每一样品测试3片，并取平均值。
3.2抗菌性能测试：抑菌率的测试方法参考gb15979《一次性使用卫生用品卫生标准》。
4、测试结果
4.1吸收性能测试数据如下
表中数据表明，本发明的交联结构多孔聚合体具有较高的交联强度和相对于吸收芯体内的吸水树脂具有相对较慢的对液体的吸收速度，同时，交联结构多孔聚合体分布有大量相关贯通且具有较高强度的通孔，使得吸收芯体在第一次、第二次以及第三次对液体吸收过程中，液体可以快速向下渗透。
当吸收芯体在第三次及其后续之后对液体的吸收能力大幅度下降时，交联结构多孔聚合体起到暂时吸收、储存液体，然后在逐步向下渗透并转移至吸收芯体内，避免了吸收芯体因扩散不良而导致的侧漏、前后漏的问题。
表中数据表明，本发明的具有降低吸收芯体返渗的技术效果，但吸收芯体在压力下吸收芯体内的液体向上挤出时，该液体即被交联结构多孔聚合体，避免了液体继续向上挤出并形成大返渗量的问题。
4.2抗菌性能测试：
实施例1至实施例6的20min抑菌率（%）结果如下：
表中数据表明，本发明的石墨烯涂层对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌除味效果和持续的抑制作用。
实施例8
本实施例提供使用本发明所述的吸收芯体包裹层用非织造布的一次性吸收制品。
所述一次性吸收制品，主要为婴幼儿脱拉裤、婴幼儿纸尿裤，均包含透液性面层、不透液性底层以及位于透液性面层与不透液性底层之间的吸收芯体，其结构特点在于采用本发明所述的吸收芯体包裹层用非织造布对吸收芯体进行包裹，并通过热熔胶粘结层与所述吸收芯体胶合连为一体。
虽然本发明描述了具体的实施案例，但是，本发明的范围并不局限于上述具体实施例，在不脱离本发明实质的情况下，对本发明的各种变型、变化和替换均落入本发明的保护范围。