一種超薄衛生巾的製作方法

2023-09-18 02:57:15

本發明涉及一種超薄衛生巾，該衛生巾採用高吸水性複合體作為吸收芯體。高吸水性複合體是利用高吸水性聚合液在ES纖維無紡布上原位聚合交聯合成高吸水性樹脂顆粒。
背景技術：
：隨著生活水平的不斷提高，對衛生巾的舒適性、安全性的要求越來越高，從而使高端衛生巾的需求顯著增加。目前衛生巾大多採用絨毛漿和高吸水性樹脂顆粒（SAP）混合作為衛生巾的吸收芯體。由於絨毛漿的存在使得衛生巾較厚，影響女性穿著的舒適性。因此，有必要開發一種能夠將高吸水性樹脂顆粒牢固地固定在基材上的高吸水性複合體，從而減少衛生巾吸收芯體厚度。目前已有高吸水性複合體的相關專利報導，大多是採用將聚合物溶液施塗於基材上，然後採用熱風加熱或紫外照射方式實現在基材上合成高吸水性樹脂。這一合成條件類似高吸水性樹脂顆粒的合成條件，但是高吸水性樹脂顆粒在合成過程中一般採取攪拌方式使反應更加均勻，在反應完成後對高吸水性樹脂進行破碎處理而得到顆粒尺寸可控的顆粒。然而，在基材上合成高吸水性樹脂的反應條件較難控制，往往導致單體殘留高，顆粒大小和分布不均，從而影響高吸水性複合體的柔軟性以及吸水性能。技術實現要素：為了克服上述缺陷，本發明的目的是提供一種採用高吸水性複合體作為吸收芯體的超薄衛生巾。高吸水性複合體是利用高吸水性聚合液在為ES纖維熱風無紡布的基材上原位聚合交聯合成高吸水性樹脂顆粒。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：一種超薄衛生巾，其特徵在於採用高吸水性複合體作為衛生巾的吸收芯體，吸收芯體厚度≤1mm。高吸水性複合體的製備方法，其利用高吸水性聚合液在ES纖維熱風無紡布上原位聚合交聯合成高吸水性樹脂顆粒，從而製備高吸水性複合體,所述方法的其特徵在於所用的基材為ES纖維熱風無紡布，平方克重為15-50g/m2,且需等離子刻蝕預處理得到缺陷活性催化位點。高吸水性複合體的製備方法，其特徵在於高吸水性聚合液包含單體丙烯酸或丙烯醯胺或兩者的混合物（用氫氧化鈉中和，中和度為70-75%），交聯劑N,N`-亞甲基雙丙烯醯胺，引發劑過硫酸鉀或過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉。聚合液單體濃度為40-70%(重量)。高吸水性複合體的製備方法，其特徵在於聚合液的上液方式為超聲噴霧上液,噴霧上液可以是ES纖維熱風無紡布單面噴霧，也可以是ES纖維熱風無紡布雙面噴霧，霧粒直徑為0.2-0.8mm，優選為0.4-0.6mm。高吸水性複合體的製備方法，其特徵在於聚合交聯反應條件為微波反應加熱，反應溫度為80-90oC，微波反應時間為5-30s；採用鼓風烘乾方式，溫度為100-110oC，烘乾時間為30-150s。高吸水性複合體的製備方法，其特徵在於高吸水性複合體的平方克重為80-200g/m2。本發明的有益效果在於：1、由於高吸水性複合體作為吸收芯體不含絨毛漿，使得衛生巾吸收芯體厚度≤1mm，經血被牢牢鎖在高吸水性樹脂中，不易返滲，熱風無紡布的導流作用以及高吸水性樹脂顆粒的定向排列保證經血能夠快速被吸收，達到瞬吸效果。2、作為高吸水性複合體的基材必須滿足聚合液在基材表面能夠聚合交聯，且需附著一定量的高吸水性樹脂顆粒。粘膠水刺無紡布雖具有臨時儲水的功能，但實驗發現，聚合液在其上面無法聚合交聯（即使使用大劑量引發劑聚合液在其上面也無法聚合交聯），推測可能是由於粘膠纖維含有羥基等有機基團，對引發劑自由基具有猝滅作用，從而導致無法引發丙烯酸（鈉）進行聚合交聯。紡粘無紡布相對於熱風無紡布具有產量高、成本低的特點，但紡粘無紡布表面光滑（起毛少），比表面積小，高吸水性樹脂在上面的附著量低，影響吸水倍率，且難以牢固地固定住，因此紡粘無紡布同樣不適合用作高吸水性複合體的基材。ES纖維熱風無紡布具有導流的效果，能夠提高高吸水性樹脂的利用率和吸液速率。膨鬆的熱風無紡布使高吸水性樹脂具有許多附著位點，從而提高高吸水性複合體的平方克重。ES纖維無紡布的平方克重需控制在15-50g/m2之間，當克重<15g/m2時，無紡布的拉斷力50g/m2時，由於無紡布本身吸保水倍率低，從而影響高吸水性複合體整體的吸保水倍率，而且增加成本。3、常規的高吸水性樹脂合成是在一個帶有攪拌功能反應容器中動態進行的，但高吸水性聚合液在基材表面靜態進行聚合交聯，往往導致反應不充分，單體殘留高，因此需要提高聚合液在基材的反應活性使反應更加徹底。對基材ES纖維熱風無紡布進行等離子刻蝕處理可以使得纖維產生缺陷，而這種缺陷的吸附作用可以降低自由基鏈引發、鏈增長的活化能，從而使得聚合交聯反應更加容易進行，減少單體殘留。同時，由於在纖維上定點等離子刻蝕產生缺陷，聚合液在纖維上定點聚合交聯，使得高吸水性樹脂顆粒在纖維表面定點分布，使得高吸水性複合體更加柔軟。同時，合理定點分布可以控制高吸水性樹脂顆粒間的孔隙率，從而提高高吸水性樹脂顆粒的吸保水倍率、吸水速率性能。由於高吸水性樹脂在基材上定點原位聚合交聯，因此高吸水性樹脂在基材上附著更加牢固，在用作吸收芯體的情況下，即使劇烈抖動，吸收芯體也不會發生斷層現象。4、合成高吸水性複合體的聚合液與常規SAP顆粒的聚合液相似，但是由於聚合液在無紡布的上液量有限，因此需提高聚合液單體濃度，控制在40-70%(重量)之間，以提高高吸水性複合體的整體吸保水倍率。然而，單體濃度過高易使反應不完全，單體殘留高。大量實驗研究發現，單體濃度在40-70%(重量)之間，可以實現複合體吸水倍率>30g/g，保水倍率>15g/g,且單體殘留<600ppm。5、採用超聲噴霧方式將聚合液施加於ES熱風無紡布纖維上，可以實現合成的高吸水性樹脂呈顆粒狀態，且粒徑大小可控，將霧粒直徑控制在0.4-0.6mm之間，可以實現合成的顆粒尺寸為0.3-0.5mm，這與目前常規合成的SAP顆粒顆粒尺寸一致，能夠最大限度地發揮SAP的性能。而其他專利採用的轉移塗布、浸塗、刷塗上液方式易在無紡布表面形成液膜而導致所合成的SAP呈薄膜狀，比表面積小，吸收速率低，且由於吸水膨脹空間受限而影響吸保水倍率。6、微波技術應用於有機合成反應，反應速度比常規方法要加快數十甚至數千倍，並且能合成出常規方法難以生成的物質。聚合液霧粒直徑小，比表面積大，水溶劑揮發速度快，採用常規的加熱方式，反應速度較慢，聚合交聯反應還未完全的情況下，水溶劑已大量揮發，從而造成反應難以完全反應，分子量低，單體殘留多。微波反應直接對反應分子加熱，具有反應速度快的特點，同時採用缺陷活性位點催化和80-90oC較高的反應溫度以加速反應的進行，且這一溫度低於水的沸點，水的蒸發速度仍相對較慢，因此能夠保證在整個聚合交聯反應中單體濃度變化不大。採用鼓風烘乾方式去除水溶劑，溫度控制在100-110oC之間，較高的烘乾溫度可以使水快速蒸發，提高高吸水性複合體的單位時間產量，但聚乙烯基材在高於120oC會發生軟化，因此將烘乾溫度控制在100-110oC之間。7、高吸水性複合體的平方克重控制在80-200g/m2之間。實驗發現，當平方克重200g/m2時，吸水容量太高，造成浪費且增加吸收芯體厚度。具體實施方式以下通過具體實施方式對本發明進行詳細說明，但本發明的設計構思並不局限於此。高吸水性複合體實施例1、將50g/m2的ES纖維熱風無紡布進行等離子刻蝕處理以產生缺陷活性催化位點；2、對聚合液（採用氫氧化鈉來中和丙烯酸，中和度為75%,單體濃度為50%(重量)，0.05%N,N`-亞甲基雙丙烯醯胺交聯劑，0.2%過硫酸鉀引發劑）超聲噴霧，使其附著在纖維表面上，霧粒直徑為0.4-0.6mm，控制噴霧量以達到目標要求高吸水性複合體的平方克重；3、採用微波加熱，反應溫度為85oC,反應時間15s，通過聚合交聯反應製備附著於纖維表面的高吸水性樹脂凝膠，經鼓風烘乾，烘乾溫度為110oC，烘乾時間為60s，製備附著於纖維表面的高吸水樹脂顆粒；4、烘乾後分切、收卷製成110g/m2的高吸水性複合體。高吸水性複合體比較例1在比較例1中，除ES纖維熱風無紡布未進行等離子刻蝕處理外，其餘與實施例相同。高吸水性複合體比較例2在比較例2中，聚合交聯反應的加熱方式為鼓風烘乾加熱，其餘與實施例相同。表2高吸水性複合體實施例與比較例所製備的高吸水性複合體的性能對比衛生巾實施例取高吸水性複合體實施例60mm幅寬的高吸水性複合體，芯體長度245mm（每片衛生巾高吸水性樹脂顆粒含量0.882g），用親水紡粘無紡布包裹，製備L號衛生巾。衛生巾對比例按每片衛生巾含絨毛漿0.6g和高吸水性樹脂顆粒3.4g通過成型鼓混合，用衛生紙包裹，其他工藝條件與實施例一致。表3衛生巾實施例與比較例所製備的衛生巾的性能對比樣品吸收芯體厚度/mm衛生巾重量/g吸水倍率/倍滲入量/g衛生巾實施例0.67.9195.1衛生巾對比例1.510.3165.1高吸水性複合體吸水、保水倍率測試方法：1、剪取5cm*5cm的高吸水性複合體，準確稱取其重量S，裝入尼龍袋；2、將尼龍袋開口向上浸泡於盛有1500mL生理鹽水(0.9%)的容器內，60min後將尼龍袋取出，開口向上自然垂直滴水10min,稱取總重W1；3、未加入樣品的尼龍袋按上述方法進行空白實驗，稱取尼龍袋溼重W2；4、將完成吸收倍數測試後的裝有高吸水性複合體的尼龍袋放入離心脫水機中，以1600rpm脫水90s後，稱取重量W3；5、對未加入樣品的尼龍袋進行空白實驗，稱取尼龍袋脫水後的重量W4；6、吸水倍率g/g=(W1-W2)/S，保水倍率g/g=(W3-W4)/S。高吸水性複合體單體殘留測試方法：準確稱取1.000g的高吸水性複合體,將其剪碎，倒入燒杯中，然後加入200mL濃度為0.9%的生理鹽水，放入迴轉子後加蓋，用磁力攪拌器攪拌1h。用濾紙過濾，將濾液作為測試溶液。採用高效液相色譜測試丙烯酸含量。吸收芯體厚度測試方法：用數字顯示儀在0.625kPa壓力下測試吸收芯體的厚度。吸水倍率和滲入量測試方法：參照GB/T8939-2008衛生巾（含衛生護墊）的測試方法進行測試。雖然本發明已經對具體實施方式進行了詳細地說明和敘述，但對本領域技術人員來說，可以在不背離本發明的精神和範圍內的情況下做出若干變化、修改及變型，但上述變化、修改及變型均落入到本發明的保護範圍之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp