CN105034517B - 一种复合膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合膜，所述复合膜包括位于上层的生物质聚合物纳米纤维膜和位于下层的拒水SMS无纺布，所述生物质聚合物纳米纤维膜与所述拒水SMS无纺布复合形成所述复合膜；所述生物质聚合物纳米纤维膜中的纤维直径为200~500nm，所述拒水SMS无纺布的克重为10~20 g/m2。所述复合膜由上层和底层材料复合在一起，不但防水透气的效果更好，同时克服了单独静电纺丝纳米纤维膜强度不高的缺点，即使在剧烈动作下也不会出现断裂，同时所复合的无纺布是其与人体接触的感觉更加柔软舒适。

Description

一种复合膜
技术领域
本发明涉及高分子复合膜领域，具体涉及一种个人护理用品底膜的复合膜。
背景技术
目前市场上销售的卫生用品底膜大多为PE打孔膜，其缺点是不透气，并且用于卫生用品上，直接接触皮肤，对皮肤产生一定的刺激，容易使使用者产生不适感，如果使用透气性好的，对皮肤无刺激的无纺布作为底膜，又不能做到完全阻碍液体的渗出，成为了卫生行业长久以来没有解决的难题。即使后来出现有PE打孔膜复合无纺布作为底膜的技术方案，但是PE膜透气性差的本质并没有真正的改变。
专利CN200910306527.6介绍了一种卫生巾用复合底膜，为PE流延膜通过热熔胶或是热封方式与普通的无纺布复合成卫生巾底膜，虽然采用了漏斗状打孔，但是PE膜本身的材料结构决定了它的通透性始终不能达到满意的效果。
专利CN201110309966介绍了一种改性壳聚糖静电纺丝纳米纤维的复合超滤膜，是通过将经改性后的壳聚糖涂覆在聚合物静电纺丝膜层上并与无纺布相复合形成一种高亲水性，透气性能优良的复合过滤膜。但是卫生巾的底膜必须要求完全的阻水性，所以并不适用于卫生用品行业。
国内申请号为2014103395120的发明专利公开了一种抗菌无纺布的制备方法，其采用浸轧液对无纺布进行处理获得一种具有抗菌效果的无纺布，但这种无纺布采用了纳米银，生产成本高，且其透气性不能保证。国内申请号为2012100926792的发明专利公开了一种透湿多孔性薄膜，其包含有聚乳酸系树脂、聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂和填充剂沸石，这种多孔性薄膜透湿性、柔软性、耐热性好，可生物降解，可用于制作床单、枕套、卫生巾和纸尿布等吸收性物品的底材，但这种膜的透气性仍然不能满足市场需要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新的用于吸收性物品的底材的复合膜透气性差、可降解性差和防漏液性差的缺陷。
为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：
一种复合膜，所述复合膜包括位于上层的生物质聚合物纳米纤维膜和位于下层的拒水SMS无纺布，所述生物质聚合物纳米纤维膜与所述拒水SMS无纺布复合形成所述复合膜；所述生物质聚合物纳米纤维膜中的纤维直径为200～500nm，所述拒水SMS无纺布的克重为10～20g/m2。
优选地，所述生物质聚合物纳米纤维膜选自聚乳酸纳米纤维膜、壳聚糖纳米纤维膜、丝素纳米纤维膜、海藻酸钠纳米纤维膜和竹纤维纳米纤维膜中的一种或多种。
优选地，所述生物质聚合物纳米纤维膜为采用静电纺丝方法获得。
优选地，所述生物质聚合物纳米纤维膜的厚度为0.1～0.5mm。
优选地，所述拒水SMS无纺布的纤维直径为1～10μm。
优选地，所述拒水SMS无纺布为经过拒水剂整理过的SMS无纺布，所述拒水剂的使用量为所述SMS无纺布重量的3～6％。
上述采用拒水剂进行整理的整理工艺为采用喷淋法或浸轧法。
具体地，喷淋法的工艺流程为：喷淋→烘干→焙烘→净洗→烘干。
具体地，浸轧法的工艺流程为：浸轧→烘干→焙烘→净洗→烘干。
优选地，所述SMS无纺布为聚丙烯或聚酯。
优选地，所述拒水剂选自石蜡-铝皂、吡啶季铵盐、羟甲基三聚氰胺衍生物、硬脂酸铬络合物和有机硅中的一种或多种。
本发明还公开了一种制备如上述所述复合膜的方法，所述方法包括以下步骤：
1)配制静电纺丝液：将生物质聚合物溶于有机溶剂中，搅拌制得静电纺丝液，所述静电纺丝液的质量浓度为7～10wt％；所述生物质聚合物选自聚乳酸、壳聚糖、丝素、海藻酸钠和竹纤维中的一种或多种；
2)采用步骤1)中的静电纺丝液进行静电纺丝：静电纺丝的环境温度为20～80℃，接收面为SMS无纺布，静电纺丝喷丝头与底层SMS无纺布之间的距离为5～30cm，供料速度为8～20ml/h，电压为5～30kV，所述SMS无纺布的传输速度为0.5～2m/min。
作为一个优选地技术方案，所述生物质聚合物纳米纤维膜为聚乳酸纳米纤维膜，所述生物质聚合物为聚乳酸，静电纺丝液为聚乳酸溶液。
优选地，所述聚乳酸纳米纤维膜为以聚乳酸溶液为原料纺丝液通过静电纺丝技术获得。
优选地，所述聚乳酸溶液为聚乳酸溶于氯仿和丙酮混合溶剂中形成的溶液，所述聚乳酸的数均分子量为10～20万，所述混合溶剂中氯仿与丙酮的体积比为1～3:1。
优选地，所述聚乳酸溶液的浓度为5～10wt％。
优选地，所述静电纺丝技术为采用5～10ml/h的挤出速度在15～20KV的电场下喷射出聚乳酸纳米纤维进行静电纺丝，所述聚乳酸纳米纤维喷射于SMS无纺布上形成复合膜。
优选地，所述喷射时间为至少10min。
优选地，所述SMS无纺布的接收距离为10～20cm。
本发明还公开了如上述所述复合膜作为吸收性物品的底材的用途。
本发明中所述复合膜上层为静电纺丝获得的二元协同界面生物质聚合物纳米纤维膜，其内含有许多串珠，具备超拒水性能，可有效防止液体的渗漏；同时，上层的生物质聚合物纳米纤维膜为超细纤维网状结构，纤维直径为纳米级，比表面积大，透气性能非常好，同时具备优良的吸附性能，表现出了对有害液体和气体的有效阻隔，在防水透气的常规作用外额外增加了过滤的特性。
所述复合膜的底层为拒水透气超薄SMS无纺布，一般都用作卫生用品的阻水侧围，通过纺粘-熔喷-纺粘三层结构复合，不但保证了拒水透气的效果，同时在超薄厚度的前提下还提高了材料的抗拉强度。
所述复合膜由上层和底层材料复合在一起，不但防水透气的效果更好，同时克服了单独静电纺丝纳米纤维膜强度不高的缺点，即使在剧烈动作下也不会出现断裂，同时所复合的无纺布是其与人体接触的感觉更加柔软舒适。
所述复合膜整体材料为生物质聚合物，安全性、与人体皮肤相容性好，原料天然来源，产品可以生物降解，能实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料，克服了现阶段市场上现有卫生巾难以降解的缺点。
附图说明
图1为本发明中所述复合膜的静电纺丝生产过程示意图。
图2为本发明中所述复合膜的结构示意图。
图1～2中附图标记如下：
1为注射泵；
2为生物质聚合物溶液；
3为高压电；
4为针头液滴；
5为SMS无纺布；
6为生物质聚合物纳米纤维；
7为生物质聚合物纳米纤维膜。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
本发明实施例中静电纺丝技术的工艺示意图如图1所示。将配制好的生物质聚合物溶液加入注射泵中，以SMS无纺布为静电纺丝接收面，通上高压电后，注射泵按照一定的速度挤出生物质聚合物溶液，其在注射泵针头形成针头液滴，经高压场拉伸形成生物质聚合物纳米纤维落在SMS无纺布上形成生物质聚合物纳米纤维膜。
本实施例中获得的复合膜的平均孔径为采用ASTMD6767-02方法测试获得，耐静水压值为采用GB/T 4744方法测试获得，透气率为采用GB/T5453方法测试获得。
实施例1
本实施例采用7wt％的聚乳酸溶液进行静电纺丝，聚乳酸溶液中的溶剂中氯仿和丙酮的体积比为2:1，聚乳酸的分子量为140000，静电纺丝中电压为18KV，挤出速度为8ml/h，采用SMS无纺布接收，接收距离为15cm，静电纺丝的环境温度为60℃，所述SMS无纺布的传输速度为1.5m/min。
本实施例中SMS无纺布通过有机硅拒水剂进行整理，有机硅拒水剂的使用量为所述SMS无纺布的质量的3％。
本实施例中所述拒水剂为有机硅拒水剂。
本实施例中所述整理为采用喷淋工艺进行整理。
所述SMS无纺布的克重为10g/m2。所述SMS无纺布的材料为聚丙烯材料。
所述拒水SMS无纺布的纤维直径为1～10μm。
本实施例中获得的聚乳酸纳米纤维的平均直径为355nm。
静电纺丝技术的工艺示意图如图1所示。
经测试，本实施例中获得的复合膜的平均孔径为4.41μm，耐静水压值为700mm，透气率为6.74mm/s。
实施例2
本实施例中复合膜包括以下步骤制备方法：
1)配制静电纺丝液：将生物质聚合物溶于有机溶剂中，搅拌制得静电纺丝液，所述静电纺丝液的质量浓度为10％；所述生物质聚合物选自20％的丝素和80％的聚乳酸置于六氟异丙醇HFIP中；在恒温25℃下搅拌24小时得到均匀的静电纺丝液；
2)采用步骤1)中的静电纺丝液进行静电纺丝：静电纺丝的环境温度为25℃，接收面为SMS无纺布，静电纺丝喷丝头与底层SMS无纺布之间的距离为12cm，供料速度为8ml/h，电压为16kV，所述SMS无纺布的传输速度为1.5m/min。最后形成的复合膜的平均直径为464nm。
本实施例中所述有机硅拒水剂为吡啶季铵盐。
本实施例中所述整理为采用浸扎工艺进行整理。
所述SMS无纺布的克重为15g/m2。所述SMS无纺布的材料为聚酯。
所述拒水SMS无纺布的纤维直径为1～10μm。
经测试，该复合膜的平均孔径为10.59μm，耐静水压值为579mm，透气率为8.63mm/s。
实施例3
本实施例中复合膜包括以下步骤制备方法：
A配制静电纺丝液：将生物质聚合物溶于有机溶剂中，搅拌制得静电纺丝液，所述静电纺丝液的质量浓度为8％；所述生物质聚合物选自30％的竹纤维和70％的聚乳酸置于六氟异丙醇HFIP中；在恒温25℃下搅拌24小时得到均匀的静电纺丝液；
B采用步骤1)中的静电纺丝液进行静电纺丝：静电纺丝的环境温度为50℃，接收面为SMS无纺布，静电纺丝喷丝头与底层SMS无纺布之间的距离为25cm，供料速度为15ml/h，电压为16kV，所述SMS无纺布的传输速度为2m/min。
最后形成的复合膜的平均直径为298nm。
本实施例中所述有机硅拒水剂为硬脂酸铬络合物。
本实施例中所述整理为采用喷淋工艺进行整理。
所述SMS无纺布的克重为20g/m2。所述SMS无纺布的材料为聚酯。
所述拒水SMS无纺布的纤维直径为1～10μm。
经测试，该复合膜的平均孔径为15.43μm，耐静水压值为436mm，透气率为9.78mm/s。
实施例4
本实施例中复合膜包括以下步骤制备方法：
A配制静电纺丝液：将生物质聚合物溶于有机溶剂中，搅拌制得静电纺丝液，所述静电纺丝液的质量浓度为9wt％；所述生物质聚合物选自10％的壳聚糖和90％的聚乳酸置于六氟异丙醇HFIP中；在恒温25℃下搅拌24小时得到均匀的静电纺丝液；
B采用步骤1)中的静电纺丝液进行静电纺丝：静电纺丝的环境温度为50℃，接收面为SMS无纺布，静电纺丝喷丝头与底层SMS无纺布之间的距离为20cm，供料速度为20ml/h，电压为20kV，所述SMS无纺布的传输速度为0.5m/min。
最后形成的复合膜的平均直径为353nm。
本实施例中所述有机硅拒水剂为石蜡-铝皂。
本实施例中所述整理为采用浸扎工艺进行整理。
所述SMS无纺布的克重为18g/m2。所述SMS无纺布的材料为聚丙烯。
所述拒水SMS无纺布的纤维直径为1～10μm。
经测试，该复合膜的平均孔径为8.31μm，耐静水压值为834mm，透气率为6.71mm/s。
实施例1～4中获得的复合膜结构示意图如图2所示。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种复合膜，其特征在于：所述复合膜包括位于上层的生物质聚合物纳米纤维膜和位于下层的拒水SMS无纺布，所述生物质聚合物纳米纤维膜与所述拒水SMS无纺布复合形成所述复合膜；所述生物质聚合物纳米纤维膜中的纤维直径为200～500nm，所述拒水SMS无纺布的克重为10～20g/m2；所述SMS无纺布为聚丙烯或聚酯；
所述生物质聚合物纳米纤维膜选自聚乳酸纳米纤维膜、壳聚糖纳米纤维膜、丝素纳米纤维膜、海藻酸钠纳米纤维膜和竹纤维纳米纤维膜中的一种或多种；
所述生物质聚合物纳米纤维膜为采用静电纺丝方法获得；
所述拒水SMS无纺布为经过拒水剂整理过的SMS无纺布，所述拒水剂的使用量为所述SMS无纺布重量的3～6％；
所述拒水剂选自石蜡-铝皂、吡啶季铵盐、羟甲基三聚氰胺衍生物、硬脂酸铬络合物和有机硅中的一种或多种。
2.如权利要求1所述复合膜，其特征在于：所述生物质聚合物纳米纤维膜的厚度为0.1～0.5mm。
3.如权利要求1所述复合膜，其特征在于：所述拒水SMS无纺布的纤维直径为1～10μm。
4.一种制备如权利要求1～3任一所述复合膜的方法，所述方法包括以下步骤：
1)配制静电纺丝液：将生物质聚合物溶于有机溶剂中，搅拌制得静电纺丝液，所述静电纺丝液的质量浓度为7～10％；所述生物质聚合物选自聚乳酸、壳聚糖、丝素、海藻酸钠和竹纤维中的一种或多种；
2)采用步骤1)中的静电纺丝液进行静电纺丝：静电纺丝的环境温度为20～80℃，接收面为SMS无纺布，静电纺丝喷丝头与底层SMS无纺布之间的距离为5～30cm，供料速度为8～20ml/h，电压为5～30kV，所述SMS无纺布的传输速度为0.5～2m/min。
5.如权利要求1～3任一所述复合膜作为吸收性物品的底材的用途。
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Application publication date: 20151111

Assignee: Hangzhou Dehong Technology Co.,Ltd.

Assignor: MAANSHAN TONGJIELIANG BIOLOGICAL MATERIAL CO.,LTD.

Contract record no.: X2022330000058

Denomination of invention: A composite membrane

Granted publication date: 20180306

License type: Common License

Record date: 20220318