CN112007203A - 一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体 - Google Patents

一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，所述芯体包括无纺布外层、高分子吸水内层和透气层，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆、磁性有序介孔碳纳米球、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、催化剂、丙烯酸、壳聚糖、氢氧化钠、碳酸氢钠、分散剂、交联剂、引发剂和热熔胶。本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的超薄型高吸水性纸尿裤芯体具有优异的吸水性和锁水效果，且厚度较薄，便于携带和使用。

Description

一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体
技术领域
本发明涉及纸尿裤芯体材料技术领域，具体涉及一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体。
背景技术
芯体，被称为纸尿裤的“心脏”，纸尿裤的吸水性能、是否会起坨、断层薄厚完全取决于芯体的技术。市面上超薄纸尿裤，一般采用的是复合纸芯体。一些纸尿裤要追求变得很薄，势必要牺牲蓬松绒毛的添加，甚至有的纸尿裤还会添加一些胶，这样明显会影响纸尿裤的透气和吸收，为了弥补这一点，还会添加更多的吸水珠，这样必然会导致纸尿裤手感僵硬，不亲肤、导流差。
国家知识产权局于2018.07.24公开了一件公开号为“CN 108309570 A”专利名称为“纸尿裤芯体及其制作工艺”的发明专利，该发明提供了一种纸尿裤芯体及其制作工艺，纸尿裤芯体包括热风无纺布层、ES复合纤维层和高分子吸水树脂颗粒，ES复合纤维层与热风无纺布层连接且位于热风无纺布层的上方，高分子吸水树脂颗粒均匀分布于ES复合纤维层的内部，纸尿裤芯体的主要结构为热风无纺布层和ES复合纤维层。但是，该专利得出的纸尿裤芯体厚度较大，且吸水性不佳，不能满足使用者的需求。
但是，目前所使用的纸尿裤芯体还存在以下问题：
1、吸水性差，锁水效果不佳；
2、纸尿裤芯体较厚，携带不便，且不利于人们的使用。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，所述芯体包括无纺布外层、高分子吸水内层和透气层，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆20～45份、磁性有序介孔碳纳米球5～15份、3-氨丙基三乙氧基硅烷5～15份、催化剂1.5～2.5份、丙烯酸50～75份、壳聚糖2～6份、氢氧化钠20～55份、碳酸氢钠0.5～3.5份、分散剂5～10份、交联剂2～8份、引发剂1～3份和热熔胶5～10份。
优选的，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆30份、磁性有序介孔碳纳米球10份、3-氨丙基三乙氧基硅烷10份、催化剂2份、丙烯酸60份、壳聚糖4份、氢氧化钠35份、碳酸氢钠2份、分散剂8份、交联剂5份、引发剂2份和热熔胶5份。
优选的，所述高分子吸水内层从上至下依次包括有第一高分子吸水层、绒毛浆层、第二高分子吸水层。
更优选的，所述第一高分子吸水层的厚度为第二高分子吸水层厚度的1～2倍，为绒毛浆层厚度的2～3倍。
优选的，所述催化剂为EDC.HCl和三乙胺的混合物，二者摩尔比为1:1.5。
优选的，所述分散剂为水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖的混合物，二者质量比为5:1。
优选的，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇800混合物，二者质量比为1:2.5。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸钠。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的高分子吸水树脂、绒毛浆、磁性有序介孔碳纳米球、丙烯酸、壳聚糖、氢氧化钠、碳酸氢钠、分散剂、交联剂、引发剂和热熔胶，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的超薄型高吸水性纸尿裤芯体具有优异的吸水性和锁水效果，且厚度较薄，便于携带和使用。
本发明的纸尿裤芯体的原料中，添加了适当比例的磁性有序介孔碳纳米球，磁性有序介孔碳纳米球作为载体具有多孔道、孔径规则、比表面积大的特性，降低了反应难度，在本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体的原料体系中分散均匀，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体具有优异的吸水性。
本发明的纸尿裤芯体的原料中，添加了适当比例的壳聚糖，壳聚糖作为天然抗菌剂，在本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体的原料体系中分散均匀，与其他组分相容性也比较好，相互配合，起到良好的协同作用，能均匀分散在基体中，使本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体抗菌能力得到显著提升。
本发明的纸尿裤芯体的原料中，添加了适当比例的水溶性葡聚糖，在本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体的原料体系中分散均匀，与其他组分相容性也比较好，相互配合，起到良好的协同作用，能均匀分散在基体中，使本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体锁水能力得到显著提升。
本发明的纸尿裤芯体的原料中，添加了适当比例的三乙胺，在本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体的原料体系中分散均匀，与EDC.HCl反应生成三乙胺盐酸盐，可大幅提升EDC.HCl催化反应能力，使本发明的磁性有序介孔碳纳米球的完全氨基化，可进一步提升本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体的吸水性。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，所述芯体包括无纺布外层、高分子吸水内层和透气层，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆20～45份、磁性有序介孔碳纳米球5～15份、3-氨丙基三乙氧基硅烷5～15份、催化剂1.5～2.5份、丙烯酸50～75份、壳聚糖2～6份、氢氧化钠20～55份、碳酸氢钠0.5～3.5份、分散剂5～10份、交联剂2～8份、引发剂1～3份和热熔胶5～10份。
在本实施例中，所述高分子吸水内层优选包括以下重量份的原料：绒毛浆30份、磁性有序介孔碳纳米球10份、3-氨丙基三乙氧基硅烷10份、催化剂2份、丙烯酸60份、壳聚糖4份、氢氧化钠35份、碳酸氢钠2份、分散剂8份、交联剂5份、引发剂2份和热熔胶5份。
在本实施例中，所述高分子吸水内层优选从上至下依次包括有第一高分子吸水层、绒毛浆层、第二高分子吸水层。
在本实施例中，所述第一高分子吸水层的厚度优选为第二高分子吸水层厚度的1～2倍，优选为绒毛浆层厚度的2～3倍。
在本实施例中，所述催化剂优选为EDC.HCl和三乙胺的混合物，二者摩尔比优选为1:1.5。
在本实施例中，所述分散剂优选为水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖的混合物，二者质量比优选为5:1。
在本实施例中，所述交联剂优选为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇800混合物，二者质量比优选为1:2.5。
在本实施例中，所述引发剂优选为偶氮二异丁脒盐酸钠。
在本实施例中，还提供一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：绒毛浆、磁性有序介孔碳纳米球、3-氨丙基三乙氧基硅烷、催化剂、丙烯酸、壳聚糖、氢氧化钠、碳酸氢钠、分散剂、交联剂、引发剂和热熔胶；
2)将上述磁性有序介孔碳纳米球分散至25％的盐酸溶液中酸化，洗涤过滤后，将酸化的磁性有序介孔碳纳米球分散在3-氨丙基三乙氧基硅烷中，并加入催化剂，搅拌5～10小时，用去离子水、乙醇分别洗涤三次，烘干得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球；
3)得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球加入去离子水中，添加丙烯酸、氢氧化钠和分散剂，形成分散的磁性有序介孔碳纳米球丙烯酸反应液体系，体系温度控制在40～60℃；
4)在上述反应液体系中，加入壳聚糖、交联剂、引发剂、碳酸氢钠，控制温度80～90℃下，反应4～6h得到半成品的高吸水性树脂胶体；
5)将半成品的高吸水性树脂胶体用无水乙醇洗1～3次，后置于70℃烘箱中烘干至质量恒定，粉碎至一定粒径，制得高吸水性树脂；
6)在高吸水性树脂表面浸润热熔胶，将其喷涂在绒毛浆的上下表面，形成相应厚度比例的第一高分子吸水层、绒毛浆层和第二高分子吸水层，得到高分子吸水内层；
7)将高分子吸水内层的一面胶合无纺布，另一面胶合透气层，即得所述超薄型高吸水性纸尿裤芯体。
实施例2：
一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，所述芯体包括无纺布外层、高分子吸水内层和透气层，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆20份、磁性有序介孔碳纳米球5份、3-氨丙基三乙氧基硅烷5份、催化剂1.5份、丙烯酸50份、壳聚糖3份、氢氧化钠35份、碳酸氢钠1.5份、分散剂5份、交联剂2份、引发剂1份和热熔胶5份。
在本实施例中，所述高分子吸水内层从上至下依次包括有第一高分子吸水层、绒毛浆层、第二高分子吸水层。
在本实施例中，所述第一高分子吸水层的厚度为第二高分子吸水层厚度的1～2倍，为绒毛浆层厚度的2～3倍。
在本实施例中，所述催化剂为EDC.HCl和三乙胺的混合物，二者摩尔比为1:1.5。
在本实施例中，所述分散剂为水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖的混合物，二者质量比为5:1。
在本实施例中，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇800混合物，二者质量比为1:2.5。
在本实施例中，所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸钠。
在本实施例中，提供一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：绒毛浆、磁性有序介孔碳纳米球、3-氨丙基三乙氧基硅烷、催化剂、丙烯酸、壳聚糖、氢氧化钠、碳酸氢钠、分散剂、交联剂、引发剂和热熔胶；
2)将上述磁性有序介孔碳纳米球分散至25％的盐酸溶液中酸化，洗涤过滤后，将酸化的磁性有序介孔碳纳米球分散在3-氨丙基三乙氧基硅烷中，并加入催化剂，搅拌5小时，用去离子水、乙醇分别洗涤三次，烘干得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球；
3)得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球加入去离子水中，添加丙烯酸、氢氧化钠和分散剂，形成分散的磁性有序介孔碳纳米球丙烯酸反应液体系，体系温度控制在40～60℃；
4)在上述反应液体系中，加入壳聚糖、交联剂、引发剂、碳酸氢钠，控制温度80℃下，反应4h得到半成品的高吸水性树脂胶体；
5)将半成品的高吸水性树脂胶体用无水乙醇洗1次，后置于70℃烘箱中烘干至质量恒定，粉碎至一定粒径，制得高吸水性树脂；
6)在高吸水性树脂表面浸润热熔胶，将其喷涂在绒毛浆的上下表面，形成相应厚度比例的第一高分子吸水层、绒毛浆层和第二高分子吸水层，得到高分子吸水内层；
7)将高分子吸水内层的一面胶合无纺布，另一面胶合透气层，即得所述超薄型高吸水性纸尿裤芯体。
实施例3：
一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，所述芯体包括无纺布外层、高分子吸水内层和透气层，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆30份、磁性有序介孔碳纳米球10份、3-氨丙基三乙氧基硅烷10份、催化剂2份、丙烯酸60份、壳聚糖4份、氢氧化钠35份、碳酸氢钠2份、分散剂8份、交联剂5份、引发剂2份和热熔胶5份。
在本实施例中，所述高分子吸水内层从上至下依次包括有第一高分子吸水层、绒毛浆层、第二高分子吸水层。
在本实施例中，所述第一高分子吸水层的厚度为第二高分子吸水层厚度的1～2倍，为绒毛浆层厚度的2～3倍。
在本实施例中，所述催化剂为EDC.HCl和三乙胺的混合物，二者摩尔比为1:1.5。
在本实施例中，所述分散剂为水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖的混合物，二者质量比为5:1。
在本实施例中，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇800混合物，二者质量比为1:2.5。
在本实施例中，所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸钠。
在本实施例中，提供一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：绒毛浆、磁性有序介孔碳纳米球、3-氨丙基三乙氧基硅烷、催化剂、丙烯酸、壳聚糖、氢氧化钠、碳酸氢钠、分散剂、交联剂、引发剂和热熔胶；
2)将上述磁性有序介孔碳纳米球分散至25％的盐酸溶液中酸化，洗涤过滤后，将酸化的磁性有序介孔碳纳米球分散在3-氨丙基三乙氧基硅烷中，并加入催化剂，搅拌8小时，用去离子水、乙醇分别洗涤三次，烘干得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球；
3)得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球加入去离子水中，添加丙烯酸、氢氧化钠和分散剂，形成分散的磁性有序介孔碳纳米球丙烯酸反应液体系，体系温度控制在55℃；
4)在上述反应液体系中，加入壳聚糖、交联剂、引发剂、碳酸氢钠，控制温度85℃下，反应5h得到半成品的高吸水性树脂胶体；
5)将半成品的高吸水性树脂胶体用无水乙醇洗3次，后置于70℃烘箱中烘干至质量恒定，粉碎至一定粒径，制得高吸水性树脂；
6)在高吸水性树脂表面浸润热熔胶，将其喷涂在绒毛浆的上下表面，形成相应厚度比例的第一高分子吸水层、绒毛浆层和第二高分子吸水层，得到高分子吸水内层；
7)将高分子吸水内层的一面胶合无纺布，另一面胶合透气层，即得所述超薄型高吸水性纸尿裤芯体。
实施例4：
一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，所述芯体包括无纺布外层、高分子吸水内层和透气层，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆40份、磁性有序介孔碳纳米球15份、3-氨丙基三乙氧基硅烷15份、催化剂1.5份、丙烯酸65份、壳聚糖3份、氢氧化钠45份、碳酸氢钠1.2份、分散剂5份、交联剂4份、引发剂3份和热熔胶10份。
在本实施例中，所述高分子吸水内层从上至下依次包括有第一高分子吸水层、绒毛浆层、第二高分子吸水层。
在本实施例中，所述第一高分子吸水层的厚度为第二高分子吸水层厚度的2倍，为绒毛浆层厚度的3倍。
在本实施例中，所述催化剂为EDC.HCl和三乙胺的混合物，二者摩尔比为1:1.5。
在本实施例中，所述分散剂为水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖的混合物，二者质量比为5:1。
在本实施例中，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇800混合物，二者质量比为1:2.5。
在本实施例中，所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸钠。
在本实施例中，提供一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取：绒毛浆、磁性有序介孔碳纳米球、3-氨丙基三乙氧基硅烷、催化剂、丙烯酸、壳聚糖、氢氧化钠、碳酸氢钠、分散剂、交联剂、引发剂和热熔胶；
2)将上述磁性有序介孔碳纳米球分散至25％的盐酸溶液中酸化，洗涤过滤后，将酸化的磁性有序介孔碳纳米球分散在3-氨丙基三乙氧基硅烷中，并加入催化剂，搅拌5～10小时，用去离子水、乙醇分别洗涤三次，烘干得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球；
3)得到氨基化的磁性有序介孔碳纳米球加入去离子水中，添加丙烯酸、氢氧化钠和分散剂，形成分散的磁性有序介孔碳纳米球丙烯酸反应液体系，体系温度控制在60℃；
4)在上述反应液体系中，加入壳聚糖、交联剂、引发剂、碳酸氢钠，控制温度90℃下，反应4～6h得到半成品的高吸水性树脂胶体；
5)将半成品的高吸水性树脂胶体用无水乙醇洗2次，后置于70℃烘箱中烘干至质量恒定，粉碎至一定粒径，制得高吸水性树脂；
6)在高吸水性树脂表面浸润热熔胶，将其喷涂在绒毛浆的上下表面，形成相应厚度比例的第一高分子吸水层、绒毛浆层和第二高分子吸水层，得到高分子吸水内层；
7)将高分子吸水内层的一面胶合无纺布，另一面胶合透气层，即得所述超薄型高吸水性纸尿裤芯体。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有磁性有序介孔碳纳米球，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有壳聚糖，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有分散剂，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例3得到的超薄型高吸水性纸尿裤芯体以及普通纸尿裤芯体进行性能测试，测试结果如表1所示：
本发明的纸尿裤芯体的抗菌性能，参考纸尿裤芯体的抗菌性能测试标准GB15979-1995的相关方法进行，其中，吸生理盐水倍数、吸水速度、保水量等测试方法按照“GB/T22905-2008及GB/T 22975-2008”进行。
表1
Figure BDA0002649815130000071
从上表分析可知，对比例1与实施例4对比可知：添加适当比例的磁性有序介孔碳纳米球，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体具有优异的吸水性和保水量。
从上表分析可知，对比例2和实施例4对比可知：添加适当比例的壳聚糖，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体具有良好的抑菌效果。
从上表分析可知，对比例3和实施例4对比可知：添加适当比例的分散剂，与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体的锁水性能得到提升。
综上所述，本发明的超薄型高吸水性纸尿裤芯体在各方面性能上表现俱佳，具有显著地提升，可大大满足市场的需求，另外在对比下，实施例3制得的超薄型高吸水性纸尿裤芯体性能最优，其相应的配方用量及制备方法为最佳方案。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种超薄型高吸水性纸尿裤芯体，所述芯体包括无纺布外层、高分子吸水内层和透气层，其特征在于，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆20～45份、磁性有序介孔碳纳米球5～15份、3-氨丙基三乙氧基硅烷5～15份、催化剂1.5～2.5份、丙烯酸50～75份、壳聚糖2～6份、氢氧化钠20～55份、碳酸氢钠0.5～3.5份、分散剂5～10份、交联剂2～8份、引发剂1～3份和热熔胶5～10份。
2.根据权利要求1所述的超薄型高吸水性纸尿裤芯体，其特征在于，所述高分子吸水内层包括以下重量份的原料：绒毛浆30份、磁性有序介孔碳纳米球10份、3-氨丙基三乙氧基硅烷10份、催化剂2份、丙烯酸60份、壳聚糖4份、氢氧化钠35份、碳酸氢钠2份、分散剂8份、交联剂5份、引发剂2份和热熔胶5份。
3.根据权利要求1所述的超薄型高吸水性纸尿裤芯体，其特征在于，所述高分子吸水内层从上至下依次包括有第一高分子吸水层、绒毛浆层、第二高分子吸水层。
4.根据权利要求3所述的超薄型高吸水性纸尿裤芯体，其特征在于，所述第一高分子吸水层的厚度为第二高分子吸水层厚度的1～2倍，为绒毛浆层厚度的2～3倍。
5.根据权利要求1所述的超薄型高吸水性纸尿裤芯体，其特征在于，所述催化剂为EDC.HCl和三乙胺的混合物，二者摩尔比为1:1.5。
6.根据权利要求1所述的超薄型高吸水性纸尿裤芯体，其特征在于，所述分散剂为水溶性葡聚糖和水不溶性葡聚糖的混合物，二者质量比为5:1。
7.根据权利要求1所述的超薄型高吸水性纸尿裤芯体，其特征在于，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇800混合物，二者质量比为1:2.5。
8.根据权利要求1所述的超薄型高吸水性纸尿裤芯体，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁脒盐酸钠。
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