CN106048898B - 一种纳米纤维改性特柔非织造布及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纳米纤维改性特柔非织造布，包括由下至上依次层叠的基底层、贴合至基底层的亲水层、贴合至亲水层的抗菌层、以及贴合至抗菌层的由聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒混合后经熔融，喷丝，复合非织造工艺制成的纳米改性纤维柔软层，纳米改性纤维柔软层远离基底层的表面设置有多个均匀排列的纹路单元，每个纹路单元包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽位于靠近第二凹槽的位置，第一凹槽的横截面呈圆形，第二凹槽的横截面呈S形。其具有较高的柔软度、膨松度、吸水性、保水性以及抗菌性，给使用者带来更加舒适、柔软的手感。本发明还提供了上述纳米纤维改性特柔非织造布的制造方法。

Description

一种纳米纤维改性特柔非织造布及其制造方法

技术领域

本发明涉及无纺布领域，具体而言，涉及一种纳米纤维改性特柔非织造布及其制造方法。

背景技术

目前，非织造技术是纺织行业中较年轻的有发展前途的一项新技术，非织造布以其独有的结构、多变的工艺等传统纺织品无法比拟的优越性而迅速深入到了国民经济的各个应用领域。特别在医疗卫生领域，非织造布有着十分广阔的发展空间。

非织造布是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。

单层非织造布往往不能满足市场的需求，多种材料的复合能够发挥其中各材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。复合技术应用广泛，其中最典型的例子就是传统的纺粘法、熔喷法，例如多层的手术服材料，表面层是防水层，中间层是有阻隔作用的透气膜，贴身的内层是柔软舒适的棉纤维材料。

但是，现有的非织造布在柔软度上还无法满足一些特殊的需求，或者说高端需求，尤其是对于医疗卫生用材料、纸尿裤等柔软方面，往往会使人感觉不舒适。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米纤维改性特柔非织造布，其通过纳米改性纤维柔软层表面设置的纹路单元以及结合纳米改性纤维柔软层的特性，其具有了较高的柔软度、吸水性以及保水性，给使用者带来更加舒适、柔软的手感。

本发明的另一目的在于提供上述纳米纤维改性特柔非织造布的制造方法，该方法能够制得上述纳米纤维改性特柔非织造布，所制得的纳米纤维改性特柔非织造布具有了较高的柔软度、吸水性以及保水性，给使用者带来更加舒适、柔软的手感。

本发明的实施例是这样实现的：

一种纳米纤维改性特柔非织造布，包括由下至上依次层叠的基底层、贴合至基底层的亲水层、贴合至亲水层的抗菌层、以及贴合至抗菌层的由聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒混合后经熔融、喷丝、复合非织造工艺制成的纳米改性纤维柔软层，纳米改性纤维柔软层远离抗菌层的表面设置有多个均匀排列的纹路单元，每个纹路单元包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽位于靠近第二凹槽的位置，第一凹槽的横截面呈圆形，第二凹槽的横截面呈S形。

一种纳米纤维改性特柔非织造布的制造方法，其包括：

采用非织造工艺分别制得基底纤维网、抗菌纤维网；

将聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒再经熔喷工艺制得纳米改性特柔纤维网；

将基底纤维网、抗菌纤维网以及纳米改性特柔纤维网由下至上依次层叠，经热轧复合，再经亲水后整理工艺在基底纤维网与抗菌纤维网之间加入亲水层，得到初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布，初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布由下至上分别是由基底纤维网形成的基底层、亲水层、由抗菌纤维网形成的抗菌层以及由纳米改性特柔纤维网形成的纳米改性纤维柔软层；

采用辊面带有S形凸起和圆形凸起的花辊对初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布进行辊扎，在纳米改性纤维柔软层的表面形成多个均匀排列的由第一凹槽和第二凹槽形成的纹路单元，得到成品的纳米纤维改性特柔非织造布，其中，花辊的S形凸起辊轧出横截面呈S形的第二凹槽，花辊的圆形凸起辊轧出横截面呈圆形的第一凹槽，第一凹槽位于靠近第二凹槽的位置。

本发明实施例的纳米纤维改性特柔非织造布及其制造方法的有益效果是：纳米改性纤维柔软层包括由下至上依次层叠的基底层、贴合至基底层的亲水层、贴合至亲水层的抗菌层、以及贴合至抗菌层的由聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒混合后经熔融、喷丝、复合非织造工艺制成的纳米改性纤维柔软层，纳米改性纤维柔软层远离基底层的表面设置有多个均匀排列的纹路单元，每个纹路单元包括第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽位于靠近第二凹槽的位置，第一凹槽的横截面呈圆形，第二凹槽的横截面呈S形。设置的由横截面呈S形的第二凹槽和横截面呈圆形的第一凹槽组成的多个纹路单元，能够消除纳米改性纤维柔软层表面的内应力，增加了比表面积，使得该纳米纤维改性特柔非织造布更蓬松、柔软，手感滑嫩丰满，具有较强的微绒感；另外，由聚丙烯、纳米弹性体以及柔软母粒经非织造工艺制成的纳米改性纤维柔软层，配合能增加比表面积第一凹槽和第二凹槽的设计，进一步增强纳米纤维改性特柔非织造布的柔软性，且具有较强的吸水性、保水性以及抗菌性，该纳米纤维改性特柔非织造布能够广泛地适用于制造婴幼儿纸尿裤、成人失禁裤、衬垫、面膜等领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的纳米纤维改性特柔非织造布的正视图；

图2为本发明实施例提供的纳米纤维改性特柔非织造布的剖视图；

图3为图2中的A处放大图；

图4为花辊的剖视图。

图中标记分别为：纳米纤维改性特柔非织造布100，基底层101，亲水层102，抗菌层103，纳米改性纤维柔软层104，纹路单元105，第一凹槽1051，第二凹槽1052，始端1053，末端1054，花辊106，S形凸起1061，圆形凸起1062。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

实施例

请参阅图1～图3，本实施例提供的纳米纤维改性特柔非织造布100，其包括由下至上依次层叠的基底层101、贴合至基底层101的亲水层102、贴合至亲水层102的抗菌层103、以及贴合至抗菌层103的由聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒混合后经熔融，喷丝，复合非织造工艺制成的纳米改性纤维柔软层104。

其中，纳米改性纤维柔软层104远离抗菌层103的表面设置有多个均匀排列的纹路单元105。每个纹路单元105包括第一凹槽1051和第二凹槽1052，第一凹槽1051位于靠近第二凹槽1052的位置，第一凹槽1051的横截面呈圆形，第二凹槽1052的横截面呈S形。

另外，在本实施例中，纳米改性纤维柔软层104由按重量比为94％的聚丙烯、0.8％的纳米弹性体以及5.2％的柔软母粒混合后经非织造工艺制成。

当然，在其他的实施例中，纳米改性纤维柔软层104可以由96％的聚丙烯、1％的纳米弹性体以及3％的柔软母粒混合后经非织造工艺制成；或者纳米改性纤维柔软层104由97％的聚丙烯、0.6％的纳米弹性体以及2.4％的柔软母粒混合后经非织造工艺制成。聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒的比例均可根据实际情况确定，不作限定。

其中，聚丙烯是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，强韧的机械性，优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗多种有机溶剂性、抗溶解性。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。纳米弹性体用于对聚丙烯进行改性后得到，具有更高柔软性，可增强非织造布的柔软度。

柔软母粒在聚丙烯中具有分散性好、可纺性好的特点，可适当提高其力学性能，制造得到的纳米纤维改性特柔非织造布100不堵丝头、不断丝，可明显降低生产成本。

另外，本实施例中，抗菌层103由按重量比为97％的聚丙烯和3％的抗菌剂混合后经非织造工艺制成，抗菌剂是纳米银颗粒。在其他的实施例中，抗菌层103可以是由96％的聚丙烯和4％的纳米银颗粒混合后经非织造工艺制成。当然，在其他的实施例中，也可以采用纳米氧化锌颗粒代替纳米银颗粒，或者是纳米银颗粒和纳米氧化锌颗粒的混合作为抗菌剂。

具体地，在本实施例中，纳米改性纤维柔软层104远离基底层101的表面设置有多个均匀排列的纹路单元105。多个纹路单元105的排列方式主要是纵横交错排列第分布在纳米改性纤维柔软层104的表面。

以下对本实施例提供的纳米纤维改性特柔非织造布100的纹路单元105的具体结构进行说明。

其中，每个纹路单元105包括第一凹槽1051和第二凹槽1052(如图1所示)。第一凹槽1051位于靠近第二凹槽1052的位置，第一凹槽1051的横截面呈圆形。第二凹槽1052的横截面呈S形。

其中，第一凹槽1051的直径为0.31～0.33mm。优选地，在本实施例中，第一凹槽1051的直径为0.32mm。

此外，第一凹槽1051的深度为0.49～0.51mm，优选地，在本实施例中，第一凹槽1051的深度为0.5mm。

具体地，在本实施例中，第二凹槽1052具有一个始端1053和一个末端1054(如图2所示)，第二凹槽1052从始端1053延伸至末端1054并形成S形，始端1053与末端1054在水平方向上的间距A为4～6mm(如图1所示)，第一凹槽1051位于靠近始端1053的位置。

优选地，在本实施例中，第二凹槽1052的纵截面呈倒梯形(如图2和图3所示)。优选地，第二凹槽1052的深度H为0.49～0.51mm，第二凹槽1052的底部宽度F为0.31～0.33mm，第二凹槽1052的顶部宽度G为0.62～0.66mm(如图3所示)。

更优选地，优选地，第二凹槽1052的深度H为0.5mm，第二凹槽1052的底部宽度F为0.32mm，第二凹槽1052的顶部宽度G为0.6mm。

以下对本实施例提供的纳米纤维改性特柔非织造布100的纹路单元105的布局进行说明。

优选地，在本实施例中，位于同一水平方向上的任意相邻两个纹路单元105的的水平间距C为1～4mm。

更优选地，位于同一水平方向上的任意相邻两个纹路单元105的的水平间距C为2.5mm。换句话说，位于同一水平方向上的任意相邻两个纹路单元105的的水平间距也就是其中一个第二凹槽1052的末端1054与另一个第二凹槽1052的水平间距C为2.5mm(如图1所示)。

具体地，在本实施例中，位于同一竖直方向上的任意相邻两个纹路单元105的两个第二凹槽1052相错开。

优选地，在本实施例中，位于同一竖直方向上的任意相邻两个纹路单元105的相错开的水平间距B为2～5mm。

更优选地，在本实施例中，位于同一竖直方向上的任意相邻两个纹路单元105的相错开的水平间距B为3.5mm。换句话说，位于同一竖直方向上的任意相邻两个纹路单元105的的水平间距也就是位于同一竖直方向上的任意相邻两个第二凹槽1052的末端1054之间的水平间距B为3.5mm。

优选地，在本实施例中，位于同一竖直方向上的任意相邻两个纹路单元105的的竖直间距D为1～3mm。

更优选地，在本实施例中，位于同一竖直方向上的任意相邻两个纹路单元105的的竖直间距D为2mm。换句话说，位于同一竖直方向上的任意相邻两个纹路单元105的的竖直间距也就是位于同一竖直方向上的任意相邻两个第二凹槽1052的末端1054之间的竖直间距D为2mm。

以下对上述纳米纤维改性特柔非织造布100的制造方法进行说明。该制造方法所制造得到的该纳米纤维改性特柔非织造布100具有较高的柔软度以及更加舒适的手感。

该制造方法包括如下步骤：

(1)形成熔体

将用于形成基底层101的原材料聚丙烯粒子进行真空干燥，将干燥后的聚丙烯粒子送入螺杆挤压机进行加热、熔融、加压形成第一聚丙烯熔体；

将用于形成抗菌层103的原材料(含重量比为97％的聚丙烯粒子和3％的纳米银颗粒的混合粒)进行真空干燥，将干燥后的混合粒子送入螺杆挤压机进行加热、熔融、加压形成第二聚丙烯熔体；

将用于形成纳米改性纤维柔软层104的原材料(含重量比为75％的聚丙烯、5.2％的柔软母粒以及0.8％的纳米银颗粒的混合粒)进行真空干燥，将干燥后的混合粒子送入螺杆挤压机进行加热、熔融、加压形成第三聚丙烯熔体。

(2)形成纤网

分别将第一聚丙烯熔体、第二聚丙烯熔体以及第三聚丙烯熔体由模头喷丝孔喷射至接收平台，通过模头一侧的直流高压电源进行高压电处理，在模头与接收平台之间形成强电场，聚丙烯熔体在高压电流作用下拉伸，形成长丝或短纤维，冷却至室温，形成纤网，进而分别得到由第一聚丙烯熔体喷丝形成的基底纤维网、由第二聚丙烯熔体喷丝形成抗菌纤维网以及由第三聚丙烯熔体形成的纳米改性特柔纤维网。

(3)热轧加固

将基底纤维网、抗菌纤维网以及纳米改性特柔纤维网由下至上依次层叠，经热轧复合，再经亲水后整理工艺在基底纤维网与抗菌纤维网之间加入亲水层，得到初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布。初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布由下至上分别是由基底纤维网形成的基底层101、亲水层102、由抗菌纤维网形成的抗菌层103以及由纳米改性特柔纤维网形成的纳米改性纤维柔软层。

(4)辊轧纹路

采用辊面带有S形凸起1061和圆形凸起1062的花辊106(其结构如图4所示)对初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布进行辊扎，使得亲水层102贴合至基底层101上，抗菌层103贴合至亲水层102上，纳米改性纤维柔软层104贴合至抗菌层103上。且在纳米改性纤维柔软层104的表面形成多个均匀排列的由第一凹槽1051和第二凹槽1052形成的纹路单元105，得到成品的纳米纤维改性特柔非织造布100。其中，花辊106的S形凸起1061辊轧出横截面呈S形的第二凹槽1052，花辊的圆形凸起1061辊轧出横截面呈圆形的第一凹槽1051，第一凹槽1051位于靠近第二凹槽1052的位置。

其中，S形凸起1061的纵截面呈梯形，其顶部宽度b为0.31～0.33mm，其底部宽度d为0.62～0.66mm，其竖直高度c为0.49～0.51mm，具体地，在本实施例中，其顶部宽度b为0.32mm，其底部宽度d为0.64mm，其竖直高度c为0.5mm。圆形凸起1062的横截面呈圆形，纵截面呈方形，横向直径a为0.31～0.33mm，优选地，在本实施例中，圆形凸起1062的纵截面的横向直径a为0.32mm。

综上，本实施例提供的纳米纤维改性特柔非织造布100通过在其纳米改性纤维柔软层104设置的均匀规律排列的纹路单元105，并通过相邻纹路单元105间合理布局，再结合具体的第一凹槽1051和第二凹槽1052的结构特点，有效地地消除了纳米改性纤维柔软层104的内应力，以及增大了纳米改性纤维柔软层104的比表面积，进而增加了纳米改性纤维柔软层104的柔软度和弹性，使得该纳米纤维改性特柔非织造布100具有手感超舒适、滑嫩柔软、光滑细腻，略有微绒感等特点；尤其是增加了比表面积的第一凹槽1051和第二凹槽1052的结构设计配合由75％的聚丙烯、19％的纳米弹性体、5.2％的柔软母粒以及0.8％的纳米银颗粒混合后经非织造工艺制成的纳米改性纤维柔软层104，使得纳米纤维改性特柔非织造布100特柔软，且本实施例的纳米纤维改性特柔非织造布100具有更强的亲水效果，保水性强，避免产生静电，折皱回复性好。当然，采用其他比例得到的纳米纤维改性特柔非织造布100的效果与本实施例效果相同。

总之，本实施例提供的纳米纤维改性特柔非织造布100的蓬松弹性复位率可达100％、其伸长率≥80％、亲水时间≤1.5秒、亲水倍率≤1000，柔软度≤39mN。本实施例的纳米纤维改性特柔非织造布100能够广泛地适用于制造婴幼儿纸尿裤、成人失禁裤、衬垫、面膜、医药卫生棉等高端需求领域

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，包括由下至上依次层叠的基底层、贴合至所述基底层的亲水层、贴合至所述亲水层的抗菌层、以及贴合至所述抗菌层的由聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒混合后经熔融、喷丝、复合非织造工艺制成的纳米改性纤维柔软层，所述纳米改性纤维柔软层远离所述抗菌层的表面设置有多个均匀排列的纹路单元，每个所述纹路单元包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽位于靠近所述第二凹槽的位置，所述第一凹槽的横截面呈圆形，所述第二凹槽的横截面呈S形。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，所述抗菌层由聚丙烯与抗菌剂混合后经非织造工艺制成，所述抗菌剂是纳米银颗粒和纳米氧化锌颗粒中的一种或两种的混合。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，所述第二凹槽的纵截面呈倒梯形，所述第二凹槽的深度为0.49～0.51mm，所述第二凹槽的底部宽度为0.31～0.33mm，所述第二凹槽的顶部宽度为0.62～0.66mm。

4.根据权利要求3所述的纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，所述第二凹槽具有一个始端和一个末端，所述第二凹槽从所述始端延伸至所述末端并形成S形，所述始端与所述末端在水平方向上的间距为4～6mm，所述第一凹槽位于靠近所述始端的位置。

5.根据权利要求4所述的纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，位于同一水平方向上的任意相邻两个所述纹路单元的水平间距为1～4mm。

6.根据权利要求5所述的纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，位于同一竖直方向上的任意相邻两个所述纹路单元的两个所述第二凹槽相错开。

7.根据权利要求6所述的纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，位于同一竖直方向上的任意相邻两个所述纹路单元的相错开的水平间距为2～5mm。

8.根据权利要求7所述的纳米纤维改性特柔非织造布，其特征在于，位于同一竖直方向上的任意相邻两个所述纹路单元的的竖直间距为1～3mm。

9.一种纳米纤维改性特柔非织造布的制造方法，其特征在于，其包括：

采用非织造工艺分别制得基底纤维网、抗菌纤维网；

将聚丙烯、纳米弹性体、柔软母粒再经熔喷工艺制得纳米改性特柔纤维网；

将所述基底纤维网、所述抗菌纤维网以及所述纳米改性特柔纤维网由下至上依次层叠，经热轧复合，再经亲水后整理工艺在所述基底纤维网与所述抗菌纤维网之间加入亲水层，并得到初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布，所述初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布由下至上分别是由所述基底纤维网形成的基底层、所述亲水层、由所述抗菌纤维网形成的抗菌层以及由所述纳米改性特柔纤维网形成的纳米改性纤维柔软层；

采用辊面带有S形凸起和圆形凸起的花辊对所述初步成型的纳米纤维改性特柔非织造布进行辊扎，在所述纳米改性纤维柔软层的表面形成多个均匀排列的由第一凹槽和第二凹槽形成的纹路单元，得到成品的纳米纤维改性特柔非织造布，其中，所述花辊的S形凸起辊轧出横截面呈S形的所述第二凹槽，所述花辊的圆形凸起辊轧出横截面呈圆形的所述第一凹槽，所述第一凹槽位于靠近所述第二凹槽的位置。

10.根据权利要求9所述的纳米纤维改性特柔非织造布的制造方法，其特征在于，所述抗菌纤维网由聚丙烯和抗菌剂混合后经熔融、喷丝后制成，所述抗菌剂是纳米银颗粒和纳米氧化锌颗粒中的一种或两种的混合。