CN108385276A - 一种低克重吸水无纺布及其生产工艺和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低克重吸水无纺布及其生产工艺和应用，所述无纺布用于制备面膜，所述的原料组分包括羧甲基壳聚糖纤维15‑53重量份、骨架纤维50‑90重量份和功能纤维5‑30重量份；所述无纺布：吸水倍数为37‑54倍，细菌抑制率≥98%。所述无纺布：克重≤30g/m2，湿强＞45 N。本发明羧甲基壳聚糖纤维无纺布吸水倍数高达13‑54倍，储水时间长达50min以上，水分保持率高达85%以上，综合柔软度低于50nN，很好的解决了面膜反吸问题和皮肤亲和力差的问题。

Description

一种低克重吸水无纺布及其生产工艺和应用
技术领域
本发明涉及一种低克重吸水无纺布及其生产工艺和应用，属于非织造布技术领域。
背景技术
羧甲基壳聚糖是一种两性聚电解质。在化妆品、保鲜、医药等方面有多种应用，也是近年来研究得较多的壳聚糖衍生物之一。羧甲基壳聚糖是近年来出现的一种化工合成物，在医药、化工、环保、保健品方面都有重要的意义。而其稳定的性质和抗菌抗感染，降脂和防治动脉硬化等药理作用注定了它在人类未来的日常生活中将发挥更大作用。
传统制备面膜的无纺布为常规纤维，因为常规纤维无纺布面膜与皮肤亲和力不佳，仅作为精华液的载体，精华液中的营养成份透皮吸收率是面膜效果的关键，亲和效果不好也就意味着皮肤吸收营养的效果也不甚理想，常规纤维无纺布面膜会出现较为严重的"反吸"现象。
面膜护肤，就是利用覆盖在脸部的时间，暂时隔离外界的空气与污染，提高肌肤温度，皮肤的毛孔扩张，面膜中的大量水分、植物精华渗入肌肤表皮的角质层，皮肤变得柔软，增加弹性。为防止“反吸”，一般做面膜的时间控制在10-20min。现有技术的无纺布制备面膜面临着与皮肤亲和力不好，反吸严重等技术问题。
发明内容
本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种低克重吸水无纺布及其生产工艺和应用，实现以下发明目的：
提高面膜用无纺布的抑菌性能，以及与皮肤亲和力，解决面膜反吸的问题。
为实现上述发明目的，采用以下技术方案：
一种低克重吸水无纺布，所述无纺布用于制备面膜，所述的原料组分包括羧甲基壳聚糖纤维15-53重量份、骨架纤维50-90重量份和功能纤维5-30重量份；所述无纺布：吸水倍数为37-54倍，细菌抑制率≥98%。
所述无纺布：克重≤30g/m2，湿强＞45 N。
所述功能纤维为以下纤维的一种或多种组合：珍珠粉纤维、椰炭纤维、竹炭纤维、倍长炭纤维、芦荟纤维、薄荷纤维、茯苓纤维、草珊瑚纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维以及抗菌沸石纤维。
所述的骨架纤维为天丝纤维、黏胶纤维、锦纶、芳纶、聚羟基乳酸纤维、聚酯类纤维中的一种或两种的组合。
所述的骨架纤维为粘胶纤维与天丝纤维按质量比2:7混合而成。
所述的功能纤维为壳聚糖纤维、草珊瑚纤维、倍长炭纤维、茯苓纤维，质量比为8-12:4-6:1-4:5-8的混合。
所述的功能纤维为壳聚糖纤维、草珊瑚纤维、倍长炭纤维、茯苓纤维，质量比为10:5:2:7的混合。
所述的羧甲基壳聚糖纤维：骨架纤维：功能纤维的重量配比为：45-50:70-80:10-15。
所述的羧甲基壳聚糖纤维：骨架纤维：功能纤维的重量配比为：46:79:13。
一种低克重吸水无纺布的生产工艺，包括原材料准备、梳理成网、非水溶剂射流缠结、烘干步骤；所述的非水溶剂射流缠结：采用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇、石油醚中的任意一种或两种的组合；所述的梳理成网：纤维网的厚度为0.15-0.25mm；所述的烘干：烘干的温度是80-90℃，烘干后含水率为2-4%。
所述的非水溶剂射流缠结：控制喷射的时间为3.5-4.5min，控制射流喷射器的压力为32×105Pa -148×105Pa。
控制射流喷射器的压力依次为32×105Pa、47×105Pa、65×105Pa、78×105Pa、95×105Pa、118×105Pa、138×105Pa、148×105Pa。
所述的非水溶剂射流缠结：采用的有机溶剂由乙醇和异丙醇混合而成。
采用的有机溶剂由浓度89%乙醇和浓度77%异丙醇按照体积比2:7混合而成。
与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：
本发明羧甲基壳聚糖纤维无纺布吸水倍数高达13-54倍，储水时间长达50min以上，水分保持率高达85%以上，综合柔软度低于50nN，很好的解决了面膜反吸问题和皮肤亲和力差的问题；湿强＞45 N，细菌抑制率达98%以上，无需添加防腐剂，面膜的抑菌能力显著。
具体实施方式
实施例1 一种低克重吸水无纺布及其生产工艺
所述无纺布的原料组分包括羧甲基壳聚糖纤维、骨架纤维和功能纤维；
所述的羧甲基壳聚糖纤维：纤维长度为30-44mm，纤维密度为1.0dtex-3.8dtex；
所述的骨架纤维：黏胶纤维与聚酯类纤维按照1:1的质量比混合而成；
所述的功能纤维为薄荷纤维、草珊瑚纤维、银离子纤维，质量比为4:11:3；
所述的羧甲基壳聚糖纤维：骨架纤维：功能纤维的重量配比为：19：54：10。
所述无纺布的生产工艺：
步骤一、原材料准备
按照上述无纺布的原料配方称量好各个原料，备用。
步骤二、梳理成网
1、混棉
将准备好的纤维原料分别进行开松、除杂，使纤维包中压紧的纤维块通过机械打击和撕扯，而松解成小块的纤维束，并排除其中的杂质，使原料纤维束直径为1.3-2.6mm。
将已开松的纤维喂入纤维仓，并经多仓混合，使不同性能的纤维得到充分的混合。
将经开松、除杂、混合后的纤维制成均匀的纤维层（卷)，准备梳理。
2、梳理
梳理机将纤维梳理形成由单纤维组成的薄网，供铺叠成网或直接进行纤维网加固。
3、成网
本发明选配一台四帘式交叉铺网机，两台直铺梳理机配置，把梳理机输出的薄网通过交叉式折叠铺网方式铺叠成一定厚度的纤维网。纤维网的厚度为0.24mm。
步骤三、非水溶剂射流缠结
利用有机溶剂流的穿刺力使纤维网中的纤维相互缠结；控制高压微细有机溶剂流喷射到步骤二织好的纤维网上。
采用的有机溶剂为石油醚；浓度为70%。本发明射流装置有8个射流喷射器，控制8个射流喷射器的压力依次为32×105Pa、47×105Pa、65×105Pa、78×105Pa、95×105Pa、118×105Pa、138×105Pa、148×105Pa。
控制喷射的时间为0.5-4.5min，同时托持纤维网的金属网帘连续不停地输送，则纤维网便得到机械加固而形成射流缠结法非织造布。
上述射流装置工作时，用密封罩密封，密封罩内通入氮气，密封罩上部设有引风***，可以随时抽出挥发的石油醚。
步骤四、烘干
将步骤三制备的非织造布进行烘干，烘干的温度是85℃，烘干至含水量为3%；制备的无纺布：克重为22g/m2。
实施例2 骨架纤维种类的单因素分析实验
按照实施例1的配方和制备方法制备一种低克重吸水无纺布，只改变骨架纤维的种类，采用上表中实施例2-6所述的骨架纤维的种类。
实施例7 功能纤维种类及配比分析实验
按照实施例1的配方和制备方法制备一种低克重吸水无纺布，只改变功能纤维种类及配比，采用上表中实施例7-11所述的功能纤维种类及配比。
实施例12 羧甲基壳聚糖纤维、骨架纤维、功能纤维的重量配比单因素分析实验
按照实施例1的配方和制备方法制备一种低克重吸水无纺布，只改变羧甲基壳聚糖纤维、骨架纤维、功能纤维的重量配比，采用上表中实施例12-16所述的羧甲基壳聚糖纤维、骨架纤维、功能纤维的重量配比。
实施例17非水溶剂射流缠结步骤中采用的有机溶剂种类和浓度分析实验
按照实施例1的配方和制备方法制备一种低克重吸水无纺布，只改变非水溶剂射流缠结步骤中采用的有机溶剂种类和浓度，采用上表中实施例17-21所述的非水溶剂射流缠结步骤中采用的有机溶剂种类和浓度。
实施例22 实施例1-21无纺布的性能测试
对实施例1-21中获得的无纺布分别进行了性能测试，结果见表1-4。
表1实施例1-6获得的无纺布性能检测表
由表1可见，骨架纤维的种类单因素分析实验：实施例2为优选实施例。
表2实施例7-11获得的无纺布性能检测表
由表2可见，功能纤维种类及配比分析实验：实施例8为优选实施例。
表3实施例12-16获得的无纺布性能检测表
由表3可见，羧甲基壳聚糖纤维、骨架纤维、功能纤维的重量配比单因素分析实验：实施例14为优选实施例。
表4实施例17-21获得的无纺布性能检测表
由表4可见，非水溶剂射流缠结步骤中采用的有机溶剂种类和浓度分析实验：实施例20为优选实施例。
实施例23 一种低克重吸水无纺布及其生产工艺
所述无纺布的原料组分包括羧甲基壳聚糖纤维、骨架纤维和功能纤维；
所述的羧甲基壳聚糖纤维：纤维长度为30-44mm，纤维密度为1.0dtex-3.1dtex；
所述的骨架纤维为粘胶纤维与天丝纤维按质量比2:7混合而成；
所述的功能纤维为壳聚糖纤维、草珊瑚纤维、倍长炭纤维、茯苓纤维，质量比为10:5:2:7的混合；
所述的羧甲基壳聚糖纤维：骨架纤维：功能纤维的重量配比为：46:79:13。
所述无纺布的生产工艺：
步骤一、原材料准备
按照上述无纺布的原料配方称量好各个原料，备用。
步骤二、梳理成网
1、混棉
将准备好的纤维原料分别进行开松、除杂，使纤维包中压紧的纤维块通过机械打击和撕扯，而松解成小块的纤维束，并排除其中的杂质，使原料纤维束直径为2.3-2.6mm。
将已开松的纤维喂入纤维仓，并经多仓混合，使不同性能的纤维得到充分的混合。
将经开松、除杂、混合后的纤维制成均匀的纤维层（卷)，准备梳理。
2、梳理
梳理机将纤维梳理形成由单纤维组成的薄网，供铺叠成网或直接进行纤维网加固。
3、成网
本发明选配一台四帘式交叉铺网机，两台直铺梳理机配置，把梳理机输出的薄网通过交叉式折叠铺网方式铺叠成一定厚度的纤维网。纤维网的厚度为0.24mm。
步骤三、非水溶剂射流缠结
利用有机溶剂流的穿刺力使纤维网中的纤维相互缠结；控制高压微细有机溶剂流喷射到步骤二织好的纤维网上。
采用的有机溶剂为浓度89%乙醇和浓度77%异丙醇按照体积比2:7混合。本发明射流装置有8个射流喷射器，控制8个射流喷射器的压力依次为32×105Pa、47×105Pa、65×105Pa、78×105Pa、95×105Pa、118×105Pa、138×105Pa、148×105Pa。
控制喷射的时间为0.5-4.5min，同时托持纤维网的金属网帘连续不停地输送，则纤维网便得到机械加固而形成射流缠结法非织造布。
上述射流装置工作时，用密封罩密封，密封罩内通入氮气，密封罩上部设有引风***，可以随时抽出挥发的有机溶剂。
步骤四、烘干
将步骤三制备的非织造布进行烘干，烘干的温度是105℃，烘干至含水量为3%；制备的无纺布：克重为22g/m2。
经检测，本实施例制备的无纺布：
纵向断裂强度≥118N，横向断裂强度≥95N，湿强横向/纵向均≥72 N，透气性 809CFM，吸水倍数为54倍，吸生理盐水倍数为41倍；综合柔软度35.2nN，细菌抑制率为99.8%；本实施例制备的无纺布：无纺布充分吸水后置于40℃条件下干燥至含水量降低至原含水量（无纺布充分吸水后的含水量）的50%，储水时间为52min。无纺布的水分保持率为93.2%,所述的水分保持率为：无纺布充分吸水后置于湿度为40%、温度为40℃环境下30min后无纺布的含水量与原含水量（无纺布充分吸水后的含水量）的比值。
实施例1-23中：
所述的天丝纤维：纤维长度为34-65mm，纤维密度为0.9dtex-1.5dtex；
所述的黏胶纤维：纤维的纤密度1.0dtex-1.5dtex；
所述的倍长炭纤维：纤维回潮度在13%，纤维密度为1.0-1.5dtex；
所述的壳聚糖纤维：长度38-45mm，纤度1.3dtex-2.0dtex，纤维回潮率在18%；
所述的茯苓纤维：纤度为1.0dtex-2.0dtex；长度为40-50mm；
所述的草珊瑚纤维：纤度为1.0dtex-2.0dtex，长度为38-55mm；
所述的抗菌沸石纤维：纤度为1.0dtex-2.0dtex，长度为38-51mm。
本发明实施例1-23制备的无纺布：采用有机溶剂射流缠结方法制备，与针刺无纺布相比，平滑度高，避免了针刺工艺对纤维的机械损伤，纤维完整程度高，纤维损伤率低于1‰，且无纺布的细菌含量为0，真菌含量为0。按 FZ/T 60005—91 规定进行检测，回潮率≤8.3%（按 GB/T 9995-1997 规定进行检测）。
本发明无纺布用于面膜，低克重、高柔软度的同时高吸水率，与皮肤亲和力显著提高，保证了面膜与皮肤的充分亲和；大大延长了面膜的保湿时间，储水时间长，水分保持率高，解决了常规纤维无纺布制备面膜反吸的问题；同时，抑菌性能显著，无需添加防腐剂，保质时间可达3年，解决了常规纤维无纺布的抑菌性能差的问题。
除特殊说明以外，本发明所述的百分数均为质量百分数，所述的比例均为质量比。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低克重吸水无纺布，其特征在于：所述无纺布用于制备面膜，所述的原料组分包括羧甲基壳聚糖纤维15-53重量份、骨架纤维50-90重量份和功能纤维5-30重量份；所述无纺布：吸水倍数为37-54倍，细菌抑制率≥98%。
2.根据权利要求1所述的一种低克重吸水无纺布，其特征在于：
所述无纺布：克重≤30g/m2，湿强＞45 N。
3.根据权利要求1所述的一种低克重吸水无纺布，其特征在于：
所述功能纤维为以下纤维的一种或多种组合：珍珠粉纤维、椰炭纤维、竹炭纤维、倍长炭纤维、芦荟纤维、薄荷纤维、茯苓纤维、草珊瑚纤维、壳聚糖纤维、银离子纤维、铜离子纤维以及抗菌沸石纤维。
4.根据权利要求1所述的一种低克重吸水无纺布，其特征在于：所述的骨架纤维为天丝纤维、黏胶纤维、锦纶、芳纶、聚羟基乳酸纤维、聚酯类纤维中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种低克重吸水无纺布，其特征在于：所述的骨架纤维为粘胶纤维与天丝纤维按质量比2:7混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种低克重吸水无纺布，其特征在于：所述的功能纤维为壳聚糖纤维、草珊瑚纤维、倍长炭纤维、茯苓纤维，质量比为10:5:2:7的混合。
7.根据权利要求1所述的一种低克重吸水无纺布，其特征在于：所述的羧甲基壳聚糖纤维：骨架纤维：功能纤维的重量配比为：46:79:13。
8.根据权利要求1所述的一种低克重吸水无纺布的生产工艺，其特征在于：包括原材料准备、梳理成网、非水溶剂射流缠结、烘干步骤；所述的非水溶剂射流缠结：采用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、异丁醇、石油醚中的任意一种或两种的组合；所述的梳理成网：纤维网的厚度为0.15-0.25mm；所述的烘干：烘干的温度是80-90℃，烘干后含水率为2-4%。
9.根据权利要求8所述的一种低克重吸水无纺布的生产工艺，其特征在于：所述的非水溶剂射流缠结：控制喷射的时间为3.5-4.5min，控制射流喷射器的压力依次为32×105Pa、47×105Pa、65×105Pa、78×105Pa、95×105Pa、118×105Pa、138×105Pa、148×105Pa。
10.根据权利要求8所述的一种低克重吸水无纺布的生产工艺，其特征在于：所述的非水溶剂射流缠结：采用的有机溶剂由浓度89%乙醇和浓度77%异丙醇按照体积比2:7混合而成。
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