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一种表面干爽整理的纯棉无纺布制备方法、无纺布及装置与流程

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

一种表面干爽整理的纯棉无纺布制备方法、无纺布及装置与流程

1.本发明涉及无纺布技术领域,具体指一种表面干爽整理的纯棉无纺布制备方法、无纺布及装置。


背景技术:

2.现有的卫生巾或纸尿裤等贴身使用的卫生产品为了使其与人体皮肤接触的一面能够更加地亲肤和天然,以降低产品使用过程中发生的过敏的概率,其面层的所使用的材料一般都是由天然来源的棉纤维或植物纤维制得到的棉质无纺布。
3.这类棉质无纺布面层材料虽然具有良好的亲肤性,但是这类棉质无纺布的植物纤维中同样含有多个羟基,羟基是亲水基团,其会导致棉质无纺布整体的亲水能性强,尤其是棉质无纺布被用作卫生巾或纸尿裤的面层时,其具有较大的吸水量,一旦被液体浸润,容易使面层吸收较多的液体,进而导致潮湿度大,干爽性不佳。


技术实现要素:

4.为了克服上述现有技术的缺陷,本发明所要解决的技术问题是,提供一种能够表面亲水能力和疏水能力达到平衡的无纺布的制备方法、无纺布及制备无纺布的装置。
5.为了解决上述技术问题,本发明采用的一种技术方案为:一种表面干爽整理的纯棉无纺布制备方法,包括如下步骤:
6.步骤一、在棉质的无纺布基材表面涂设具有酯化能力的涂布剂;
7.步骤二、将涂设有涂布剂的无纺布基材以预设温度加热烘干预设时长,得到表面亲水能力和疏水能力达到平衡的无纺布。
8.其中,所述涂布剂为聚乙二醇脂肪酸酯。
9.其中,所述预设温度为120~180℃。
10.其中,所述预设时长为100~140s。
11.其中,所述步骤一中,所述涂布剂的涂设重量为所述无纺布基材的干重的80%~120%。
12.其中,所述步骤二中,加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.1%~0.5%。
13.其中,所述步骤一中,所述无纺布基材具体为水刺无纺布基材。
14.一种无纺布,所述无纺布由上述的无纺布的制备方法制得,所述无纺布包括无纺布基材和涂设于所述无纺布基材表面的涂布剂,所述无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值范围为1:1~1:11,所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.1%~0.5%。
15.一种用于制备无纺布的装置,包括放卷辊、卷绕辊、烘干设备和涂布设备;
16.所述无纺布的两端分别卷绕于放卷辊和卷绕辊上并随着卷绕辊的转动而被张静,所述无纺布位于放卷辊和卷绕辊之间的部分创设于烘干设备内,所述烘干设备包括入口端和出口端,所述烘干设备的入口端和出口端之间设有多个上下交替设置的引导辊,所述无
纺布依次绕设于各个引导辊上;
17.所述涂布设备包括喷淋机构,所述喷淋机构包括储液仓、雾化器、加压喷头和螺旋喷嘴,所述雾化器与储液仓连接,所述雾化器上设有出雾口,所述加压喷头与雾化器的出雾口连接,所述加压喷头位于张紧在卷绕辊和放卷辊之间的无纺布的正上方,并位于靠近烘干设备的入口端的一侧,所述螺旋喷嘴与加压喷头可拆卸连接,所述螺旋喷嘴上设有螺旋状的导流结构。
18.其中,还包括导引罩,所述导引罩呈圆锥状并套设于螺旋喷嘴的外侧。
19.本发明的有益效果在于:通过在纯棉无纺布基材的表面布设涂布剂,并经过一定时间和温度的处理,使纯棉无纺布表面的亲水能力降低,疏水能力增强,从而能够有效地减少无纺布的吸水能力,以降低无纺布在使用过程中发生易发生浸润潮湿的问题,同时无纺布表面的疏水性增强,能够使无纺布用于亲肤产品时能够给使用者带来更干爽的体验。
附图说明
20.图1所示为本发明具体实施方式中的用于制备无纺布的装置的结构示意图;
21.图2所示为本发明具体实施方式中的用于制备无纺布的装置的主视图;
22.标号说明:
23.1、无纺布基材;2、放卷辊;3、卷绕辊;4、烘干设备;5、涂布设备;51、储液仓;52、雾化器;53、加压喷头;54、螺旋喷嘴;55、导引罩。
具体实施方式
24.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
25.本发明的一种表面干爽整理的纯棉无纺布制备方法,包括如下步骤:
26.步骤一、在棉质的无纺布基材表面涂设具有酯化能力的涂布剂;
27.步骤二、将涂设有涂布剂的无纺布基材以预设温度加热烘干预设时长,得到表面亲水能力和疏水能力达到平衡的无纺布。
28.如图1所示,上述无纺布在制备过程中,使用到的无纺布制备装置包括放卷辊2、卷绕辊3、烘干设备4和涂布设备5,可以将成卷的无纺布基材1两端分别固定在放卷辊2和卷绕辊3上,并保证无纺布基材1的部分能够穿过烘干设备4以达到加热烘干的目的,其中,用于在无纺布基材1上涂设涂布剂的设备设置于无纺布基材1上方,涂设涂布剂的涂布设备5可以是喷涂设备,也可以是辊涂设备。无纺布制备时,卷绕辊3转动使无纺布基材1发生移动,同时吐舌涂布剂的设备通过喷涂或辊涂的方式对无纺布基材1表面涂设一定量的涂布剂,随后无纺布基材1被输送至烘干设备4中,以实现对无纺布基材1的加热烘干,同时使涂布剂能够与无纺布基材1上的羟基发生酯化反应,进而部分降低无纺布的亲水性,使其达到亲水能力和疏水能力平衡的效果。
29.进一步地,所述涂布剂为聚乙二醇脂肪酸酯。聚乙二醇脂肪酸酯聚乙二醇脂肪酸酯的化学式为ho(ch2ch2o)
n-o(ch2)mch3,其中-ch2ch2o-基团的数量为n,n的取值为5或6,-ch
2-基团的数量为m,m的取值范围为12至14。
30.进一步地,所述预设温度为120~180℃,在该温度范围内,涂布剂能够很好地与无
纺布基材上的羟基发生酯化反应,以使无纺布上形成具有疏水性的脂基,从而实现无纺布表面的亲水能力和疏水能力达到平衡,并降低无纺布的吸水量,同时,在该温度下还能够使多余的涂布剂被烘干,减少无纺布上未参与反应的涂布剂的残留,在某些实较佳的施例中,所述预设温度设置在140~160℃的范围内,以实现反应效率的提高和更精确的温度控制,在某一优选的实施例中,预设温度优选为150摄氏度。
31.进一步地,所述预设时长为100~140s,在该时长范围内,涂布剂能够有足够的时间与无纺布基材上的羟基发生酯化反应,以使无纺布上形成具有疏水性的脂基,从而实现无纺布表面的亲水能力和疏水能力达到平衡,并降低无纺布的吸水量,同时,在该时长范围内还能够使多余的涂布剂被烘干,减少无纺布上未参与反应的涂布剂的残留,在某些较佳的实施例中,所述预设时长设置在110~130s的范围内,以实现反应效率的提高和更精确的时间控制,在某一优选的实施例中,预设时长优选为120s。
32.进一步地,所述步骤一中,所述涂布剂的涂设重量为所述无纺布基材的干重的80%~120%。涂布剂在涂设的过程中,无纺布基材的单位面积上所涂设的涂布剂的用量与该单位面积所对应的无纺布基材不含水的重量相当,在某些较佳的实施例中,控制涂布剂的涂设重量与所述无纺布基材的干重之比保持在90%~110%的范围内能够达到更好的涂布效果,在某一优选的实施例中,涂布剂的涂设重量与所述无纺布基材的干重的比例为100%。
33.进一步地,所述步骤二中,加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.1%~0.5%,经过加热烘干后涂布剂的重量是通过将制备得到的无纺布的重量减去无纺布基材的干重所得到的,该部分的涂布剂重量为与无纺布上的羟基结合后的涂布剂,加热烘干后涂布剂的重量与无纺布基材的干重的重量比会影响制备得到的无纺布的吸水量,其中制备得到的无纺布吸水量与未经过处理的无纺布基材的吸水量的比值越小,则说明无纺布表面的疏水能力越强,其中,当加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.1%时,无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为1:1,当加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.2%时,无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为3:11,当加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.25%时,无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为2:11,当加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.5%时,无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为1:11。
34.进一步地,所述步骤一中,所述无纺布基材具体为水刺无纺布基材。其中水刺无纺布基材可以进一步选择为纯棉水刺无纺布或全黏胶水刺无纺布等。
35.如图1至2所示,一种用于制备无纺布的装置,包括放卷辊2、卷绕辊3、烘干设备4和涂布设备5;
36.所述无纺布的两端分别卷绕于放卷辊2和卷绕辊3上并随着卷绕辊3的转动而被张静,所述无纺布位于放卷辊2和卷绕辊3之间的部分创设于烘干设备4内,所述烘干设备4包括入口端和出口端,所述烘干设备4的入口端和出口端之间设有多个上下交替设置的引导辊,所述无纺布依次绕设于各个引导辊上;
37.无纺布在经过烘干设备4时,引导辊能够使无纺布被绕设形成波浪状,从而使无纺布能够有更多的烘干时长,并缩短烘干设备4的长度;
38.所述涂布设备5包括喷淋机构,所述喷淋机构包括储液仓51、雾化器52、加压喷头53和螺旋喷嘴54,所述雾化器52与储液仓51连接,所述雾化器52上设有出雾口,所述加压喷头53与雾化器52的出雾口连接,所述加压喷头53位于张紧在卷绕辊3和放卷辊2之间的无纺布的正上方,并位于靠近烘干设备4的入口端的一侧,所述螺旋喷嘴54与加压喷头53可拆卸连接,所述螺旋喷嘴54上设有螺旋状的导流结构。
39.喷淋机构在对无纺布表面进行喷淋时,雾化器52能够将储液仓51内储存的涂布剂雾化,随后雾化的涂布剂经过加压喷头53加压后喷射至螺旋喷嘴54内,并在螺旋喷嘴54的倒流结构的作用下喷射形成圆锥状,从而使其被均匀地喷涂至无纺布表面,同时经过雾化后的涂布剂能够更好地浸润无纺布的表面,从而达到良好的涂布效果。
40.进一步地,还包括导引罩55,所述导引罩55呈圆锥状并套设于螺旋喷嘴54的外侧,导引罩55能够避免雾化后的涂布机被喷射至无纺布的范围之外造成污染和浪费。
41.实施例一
42.一种无纺布,所述无纺布由以下制备方法制得,所述制备方法包括如下步骤:
43.步骤一、在棉质的水刺无纺布基材表面涂设具有酯化能力的涂布剂,所述涂布剂的涂设重量为所述无纺布基材的干重的80%;
44.步骤二、将涂设有涂布剂的无纺布基材以预设温度加热烘干预设时长,所述预设温度为180℃,所述预设时长为140s,加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.1%,并最终得到表面亲水能力和疏水能力达到平衡的无纺布;
45.所述无纺布包括无纺布基材和涂设于所述无纺布基材表面的涂布剂,其中,涂布剂为聚乙二醇脂肪酸酯;
46.所述无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为1:1;
47.所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.1%;
48.在本实施例中,由于涂布剂经过烘干加热后,无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值范围为1:1,即经过上述方法制得的无纺布的吸水能力与未经过处理的无纺布基材的吸水能力基本相同,这是由于经过加热烘干后的涂布剂含量较少,虽然二者吸水能力相同,但是由于无纺布表面经过涂布剂处理后,疏水能力有一定提升,在实际使用者体感测试过程中,无纺布吸湿后的表面干爽性明显优于吸湿后的无纺布基材。
49.实施例二
50.一种无纺布,所述无纺布由以下制备方法制得,所述制备方法包括如下步骤:
51.步骤一、在棉质的水刺无纺布基材表面涂设具有酯化能力的涂布剂,所述涂布剂的涂设重量为所述无纺布基材的干重的100%;
52.步骤二、将涂设有涂布剂的无纺布基材以预设温度加热烘干预设时长,所述预设温度为160℃,所述预设时长为120s,加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.2%,并最终得到表面亲水能力和疏水能力达到平衡的无纺布;
53.所述无纺布包括无纺布基材和涂设于所述无纺布基材表面的涂布剂,其中,涂布剂为聚乙二醇脂肪酸酯;
54.所述无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为3:11。
55.所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.2%。
56.实施例三
57.一种无纺布,所述无纺布由以下制备方法制得,所述制备方法包括如下步骤:
58.步骤一、在棉质的水刺无纺布基材表面涂设具有酯化能力的涂布剂,所述涂布剂的涂设重量为所述无纺布基材的干重的110%;
59.步骤二、将涂设有涂布剂的无纺布基材以预设温度加热烘干预设时长,所述预设温度为150℃,所述预设时长为120s,加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.25%,并最终得到表面亲水能力和疏水能力达到平衡的无纺布;
60.所述无纺布包括无纺布基材和涂设于所述无纺布基材表面的涂布剂,其中,涂布剂为聚乙二醇脂肪酸酯;
61.所述无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为2:11。
62.所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.25%。
63.实施例四
64.一种无纺布,所述无纺布由以下制备方法制得,所述制备方法包括如下步骤:
65.步骤一、在棉质的水刺无纺布基材表面涂设具有酯化能力的涂布剂,所述涂布剂的涂设重量为所述无纺布基材的干重的80%~120%;
66.步骤二、将涂设有涂布剂的无纺布基材以预设温度加热烘干预设时长,所述预设温度为120℃,所述预设时长为100s,加热烘干后的所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.5%,并最终得到表面亲水能力和疏水能力达到平衡的无纺布;
67.所述无纺布包括无纺布基材和涂设于所述无纺布基材表面的涂布剂,其中,涂布剂为聚乙二醇脂肪酸酯;
68.所述无纺布的吸水量与无纺布基材的吸水量的比值为1:11。
69.所述涂布剂的重量为所述无纺布基材的干重的0.5%。
70.综上所述,本发明通过在纯棉无纺布基材的表面布设涂布剂,并经过一定时间和温度的处理,使纯棉无纺布表面的亲水能力降低,疏水能力增强,从而能够有效地减少无纺布的吸水能力,以降低无纺布在使用过程中发生易发生浸润潮湿的问题,同时无纺布表面的疏水性增强,能够使无纺布用于亲肤产品时能够给使用者带来更干爽的体验。
71.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。