CN118814360A - 一种真柔蓬松非织造材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种真柔蓬松非织造材料及其制备方法和应用，所述真柔蓬松非织造材料的材料包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体和白色母粒；通过选择均聚聚丙烯和共聚聚丙烯进行搭配，使二者协同增效，并添加烯烃基弹性体进行改性，使所得非织造材料兼具高柔软度、高断裂强力和优异的可纺性，不仅触感十分柔软蓬松，且体感上更加舒适，没有束缚感，非常适合作为纸尿裤的腰围材料。
Description
技术领域
本发明属于无纺布技术领域，具体涉及一种真柔蓬松非织造材料及其制备方法和应用。
背景技术
无纺布是一种将纤维通过气流或机械成网，然后经水刺、针刺或热轧修整，最后经后整理构成的无编织的布料；其中，非织造材料由于具有质轻、柔软、透气、易成型等优点，发展迅速，被广泛应用于一次性尿布、生理用品、卫生制品、服装原材料、绷带、包装材料等领域。
由于非织造材料制品在使用时需与皮肤有直接接触，其柔软度会直接影响使用者的舒适度，故产品的柔软度是医疗和卫生用非织造材料的一项重要性能。目前，对于高柔软非织造材料的研究和报道有很多。例如CN117026516A公开了一种柔软聚丙烯无纺布的制备方法，包括如下步骤：称取聚丙烯45～50份、弹性体45～50份、柔软母粒1～3份、泪光白0.5～1份混合后，经熔融挤出、纺丝、拉伸，制得第一纤维丝：称取聚丙烯75～80份、弹性体18～22份、柔软母粒1～3份、消光白0.5～1份混合后，经熔融挤出、纺丝、拉伸，制得第二纤维丝；称取聚丙烯75～80份、弹性体18～22份、柔软母粒1～3份、消光白0.5～1份混合后，经熔融挤出、纺丝、拉伸，制得第三纤维丝；三层纤维丝依次铺网，经热轧、后处理、卷曲、分切、包装，制得成品；使成品具有柔软、蓬松、透气性好的同时具有一定亲水性；但是该发明提供的聚丙烯无纺布的制备工艺过于复杂，且成品的柔软度仍有待提高。
因此，针对上述问题，急需开发一种具有高柔软度、高断裂强度较且制备工艺简单的非织造材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种真柔蓬松非织造材料及其制备方法和应用，通过选择均聚聚丙烯和共聚聚丙烯进行搭配，并添加烯烃基弹性体进行改性进行改性，使所得织造材料兼具高柔软度和高断裂强力，触感十分柔软蓬松，体感上更舒适，没有束缚感，同时制备工艺建议，非常适合作为纸尿裤的腰围材料。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种真柔蓬松非织造材料，所述真柔蓬松非织造材料的材料包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体和白色母粒。
本发明提供的真柔蓬松非织造材料的材料包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体和白色母粒；首先，采用均聚聚丙烯和共聚聚丙烯进行搭配，二者均为非极性聚合物，具有良好的相容性，搭配使用可以有效发挥二者各自的优势，使所得非织造材料能够兼具高柔软度和高强度；其次，搭配添加烯烃基弹性体进行增韧，不仅可以进一步提高所得非织造材料的柔软度，还可以提升所述非织造材料的耐化学药品性；综上，本发明通过上述各材料的搭配使用，使所得非织造材料兼具高柔软度、高强度，触感十分柔软蓬松，体感上更舒适，没有束缚感，同时可纺性较高，制备工艺简单，非常适合在纸尿裤的腰围上使用。
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的材料按照重量份包括如下组分：
均聚聚丙烯 3～10重量份；
共聚聚丙烯 60～70重量份；
烯烃基弹性体 8～9重量份；
白色母粒 0.5～1.5重量份。
其中，所述均聚聚丙烯的用量可以为3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述共聚聚丙烯的用量可以为60重量份、61重量份、62重量份、63重量份、64重量份、65重量份、66重量份、67重量份、68重量份、69重量份或70重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述烯烃基弹性体的用量可以为8重量份、8.1重量份、8.2重量份、8.3重量份、8.4重量份、8.5重量份、8.6重量份、8.7重量份、8.8重量份或9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述白色母粒的用量可以为0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份或1.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为本发明的优选技术方案，进一步限定了所述真柔蓬松非织造材料的材料中各组分的相对用量，进而可以保证所得真柔蓬松非织造材料的综合性能最优异；如果所添加的均聚聚丙烯的量过高，则容易导致所得真柔蓬松非织造材料过硬，柔软度较差；如果所添加的共聚聚丙烯的用量相对过高，则容易导致所得真柔蓬松非织造材料过软，断裂强度较低。
优选地，所述均聚聚丙烯的熔融指数为25～45g/10min，例如25g/10min、27g/10min、29g/10min、31g/10min、33g/10min、35g/10min、37g/10min、39g/10min、41g/10min、43g/10min或45g/10min等；其中，所述熔融指数参照《GB/T 3682-2018》进行测试，测试条件：温度为230℃，载质量为2.16kg。
优选地，所述均聚聚丙烯的分子量分布为≤5，例如3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.6、4.8或5，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述共聚聚丙烯的熔融指数为25～45g/10min，例如25g/10min、27g/10min、29g/10min、31g/10min、33g/10min、35g/10min、37g/10min、39g/10min、41g/10min、43g/10min或45g/10min等；其中，所述熔融指数参照《GB/T 3682-2018》进行测试，测试条件：温度为230℃，载质量为2.16kg。
优选地，所述共聚聚丙烯的分子量分布为≤5，例如3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.6、4.8或5，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为本发明的优选技术方案，进一步限定了所述均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的熔融指数，如果所用均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯的熔融指数过低或过高，均会影响可纺性，导致制备过程的熔融纺丝过程中并丝、端丝或滴液等纺丝异常现象，进而导致最终所得真柔蓬松非织造材料的柔软度、断裂强度下降。
同样地，本发明还进一步限定了所述均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的分子量分布≤5，上述较窄的相对分子质量分布可以保证所述均聚聚丙烯和共聚聚丙烯在高剪切速率下，熔体黏度波动较小，孔流区流动较稳定，即熔体的流变性能稳定，有利于保持均一的丝条直径，从而改善可纺性，进而提升最终所得真柔蓬松非织造材料的柔软度、断裂强度。
优选地，所述白色母粒的材料按照重量份包括如下组分：
聚乙烯 65～70重量份；
钛白粉 5～8重量份；
硬脂酸钙 15～18重量份。
其中，所述聚乙烯的用量可以为65重量份、65.5重量份、66重量份、67重量份、68重量份、69重量份或70重量份等。
所述钛白粉可以为5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份或8重量份等。
所述硬脂酸钙的用量可以为15重量份、15.5重量份、16重量份、16.5重量份、17重量份、17.5重量份或18重量份等。
优选地，所述白色母粒通过如下方法制备得到，所述方法包括：将聚乙烯、钛白粉和硬质酸钙进行熔融共混，经挤出造粒，得到所述白色母粒。
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的材料还包括柔软剂。
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的材料中柔软剂的含量为2～2.3重量份，例如2重量份、2.05重量份、2.1重量份、2.15重量份、2.2重量份、2.25重量份或2.3重量份等。
优选地，所述柔软剂包括芥酸酰胺类柔软剂。
优选地，所述芥酸酰胺类柔软剂包括硬脂基芥酸酰胺和/或顺-13-二十二碳烯酸酰胺。
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的克重为14～16g/m2，例如14g/m2、14.2g/m2、14.4g/m2、14.6g/m2、14.8g/m2、15g/m2、15.2g/m2、15.4g/m2、15.6g/m2、15.8g/m2或16g/m2，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的厚度为0.1～0.2mm，例如0.1mm、0.12mm、0.14mm、0.16mm、0.18mm或0.2mm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的断裂强度为25～30N，例如25N、25.5N、26N、26.5N、27N、27.5N、28N、28.5N、29N或30N，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的柔软度为3～10mN，例如3mN、4mN、5mN、6mN、7mN、8mN、9mN或10mN，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述真柔蓬松非织造材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体、白色母粒和任选地柔软剂进行混合，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料进行熔融纺丝，经热轧粘合，得到所述真柔蓬松非织造材料。
优选地，步骤(2)所述熔融纺丝的温度为200～250℃，例如200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃或250℃等。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的真柔蓬松非织造材料在纸尿裤中的应用。
优选地，所述应用包括用于纸尿裤的腰周。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的真柔蓬松非织造材料的材料包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体和白色母粒；通过选择均聚聚丙烯和共聚聚丙烯进行搭配，使二者协同增效，并添加烯烃基弹性体进行改性，使所得真柔蓬松非织造材料兼具高柔软度、高断裂强力和优异的可纺性，不仅触感十分柔软蓬松，且体感上更加舒适，没有束缚感，非常适合作为纸尿裤的腰围材料。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如无特殊说明，以下实施例和对比例中涉及到的物质均为本领域常规材料，均可通过市售产品购买得到。
制备例1
一种白色母粒，其制备方法包括：将70重量份聚乙烯(数均分子量为20000)、5重量份钛白粉和17重量份硬质酸钙在120℃下熔融共混，经挤出、造粒和干燥，得到所述白色母粒。
实施例1
一种真柔蓬松非织造材料，其克重为15g/m2，厚度为0.15mm，材料按照重量份包括如下组分：
其中，均聚聚丙烯的熔融指数为30g/10min，分子量分布为3.6，测试温度为230℃，载质量为2.16kg；
共聚聚丙烯的熔融指数为30g/10min，分子量分布为3.6，测试温度为230℃，载质量为2.16kg；
烯烃基弹性体为POE弹性体，购自新加坡埃克森美孚，型号为7050FL；
白色母粒来自制备例1；
柔软剂为顺-13-二十二碳烯酸酰胺；
本实施例1提供的真柔蓬松非织造材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体、白色母粒和任选地柔软剂混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料在230℃下进行熔融，由纺丝泵定量供应给喷丝头进行纺丝，经风冷、牵引拉伸和热轧粘合，得到所述真柔蓬松非织造材料。
实施例2
一种真柔蓬松非织造材料，其克重为14g/m2，厚度为0.15mm，材料按照重量份包括如下组分：
其中，均聚聚丙烯的熔融指数为25g/10min，分子量分布为4，测试温度为230℃，载质量为2.16kg；
共聚聚丙烯的熔融指数为30g/10min，分子量分布为3.6，测试温度为230℃，载质量为2.16kg；
烯烃基弹性体为POE弹性体，购自新加坡埃克森美孚，型号为7050FL；
白色母粒来自制备例1；
柔软剂为顺-13-二十二碳烯酸酰胺；
本实施例2提供的真柔蓬松非织造材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体、白色母粒和任选地柔软剂混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料在220℃下进行熔融，由纺丝泵定量供应给喷丝头进行纺丝，经风冷、牵引拉伸和热轧粘合，得到所述真柔蓬松非织造材料。
实施例3
一种真柔蓬松非织造材料，其克重为14g/m2，厚度为0.15mm，材料按照重量份包括如下组分：
其中，均聚聚丙烯的熔融指数为45g/10min，分子量分布为5，测试温度为230℃，载质量为2.16kg；
共聚聚丙烯的熔融指数为45g/10min，分子量分布为5测试温度为230℃，载质量为2.16kg；
烯烃基弹性体为POE弹性体，购自新加坡埃克森美孚，型号为7050FL；
白色母粒来自制备例1；
柔软剂为硬脂基芥酸酰胺；
本实施例3提供的真柔蓬松非织造材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体、白色母粒和任选地柔软剂混合均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料在240℃下进行熔融，由纺丝泵定量供应给喷丝头进行纺丝，经风冷、牵引拉伸和热轧粘合，得到所述真柔蓬松非织造材料。
实施例4
一种真柔蓬松非织造材料，其与实施例1的区别仅在于，均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的分子量分布均为6，其他物质、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种真柔蓬松非织造材料，其与实施例1的区别仅在于，均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的熔融指数均为20g/10min(测试温度为230℃，载质量为2.16kg)，其他物质、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种真柔蓬松非织造材料，其与实施例1的区别仅在于，均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的熔融指数均为50g/10min(测试温度为230℃，载质量为2.16kg)，其他物质、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例7
一种真柔蓬松非织造材料，其与实施例1的区别仅在于，均聚聚丙烯的用量为2重量份，共聚聚丙烯的用量为71重量份，其他物质、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例8
一种真柔蓬松非织造材料，其与实施例1的区别仅在于，均聚聚丙烯的用量为15重量份，共聚聚丙烯的用量为58重量份，其他物质、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种非织造材料，其与实施例1的区别仅在于，未添加均聚聚丙烯，共聚聚丙烯的用量为73重量份，其他物质、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种非织造材料，其与实施例1的区别仅在于，未添加共聚聚丙烯，均聚聚丙烯的用量为73重量份，其他物质、用量和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
(1)柔软度：参照《GB/T8942-2016》提供的方法对非织造材料的横向柔软度进行测试；
(2)拉伸性能：参照《GBT/3923.1-2013》提供的方法对非织造材料的断裂强力进行测试；测试温度为25℃，湿度为50％，拉伸速度为300mm/min，夹距为75mm，试样宽度为50mm。
(3)可纺性：观察非织造材料制备方法的纺丝和热轧粘合的加工过程中是否出现了断丝、并丝、僵丝、滴浆、毛丝、条纹、纤维节点等不良现象。
按照上述测试方法对实施例1～8和对比例1～2提供的非织造材料进行测试，测试结果如表1所示：
表1
根据表1的数据可以看出：
(1)实施例1～3提供的非织造材料的柔软度为3～6mN，断裂强度高达28.23～29.56N，纺丝和和热轧粘合的加工过程中未出现断丝、并丝、僵丝、滴浆、毛丝、条纹、纤维节点等不良现象，兼具高柔软度、高断裂强力和优异的可纺性。
(2)与实施例1相比，对比例1提供的非织造材料的材料中未添加均聚聚丙烯，导致整体过软，断裂强力仅为15.89N；对比例2提供的非织造材料的材料中未添加共聚聚丙烯，导致整体过硬，柔软度测试显示为15mN；由此可见，均聚聚丙烯、共聚聚丙烯均十分重要，缺少其中任一种，均会导致所得非织造材料无法兼具高柔软度和高断裂强力。
(3)与实施例1相比，实施例4提供的非织造材料由于所采用的均聚聚丙烯以及共聚聚丙烯的分子量分布较高，导致纺丝过程稳定性较差，出现了断丝和并丝的现象，可纺性较差；实施例5～6提供的非织造材料由于所采用的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的熔融指数过低和过高，同样导致在纺丝过程中出现了异常；而实施例7～8提供的非织造材料，则由于均聚聚丙烯、共聚聚丙烯的添加量过低和过高，导致无法兼具高柔软度和高断裂强力。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种真柔蓬松非织造材料及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种真柔蓬松非织造材料，其特征在于，所述真柔蓬松非织造材料的材料包括均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体和白色母粒。
2.根据权利要求1所述的真柔蓬松非织造材料，其特征在于，所述真柔蓬松非织造材料的材料按照重量份包括如下组分：
均聚聚丙烯 3～10重量份；
共聚聚丙烯 60～70重量份；
烯烃基弹性体 8～9重量份；
白色母粒 0.5～1.5重量份。
3.根据权利要求1或2所述的真柔蓬松非织造材料，其特征在于，所述均聚聚丙烯的熔融指数为25～45g/10min；
优选地，所述均聚聚丙烯的分子量分布为≤5；
优选地，所述共聚聚丙烯的熔融指数为25～45g/10min；
优选地，所述共聚聚丙烯的分子量分布为≤5。
4.根据权利要求1～3任一项所述的真柔蓬松非织造材料，其特征在于，所述烯烃基弹性体包括POE弹性体。
5.根据权利要求1～4任一项所述的真柔蓬松非织造材料，其特征在于，所述白色母粒的材料按照重量份包括如下组分：
聚乙烯 65～70重量份；
钛白粉 5～8重量份；
硬脂酸钙 15～18重量份；
优选地，所述白色母粒通过如下方法制备得到，所述方法包括：将聚乙烯、钛白粉和硬质酸钙进行熔融共混，经挤出造粒，得到所述白色母粒。
6.根据权利要求1～5任一项所述的真柔蓬松非织造材料，其特征在于，所述真柔蓬松非织造材料的材料还包括柔软剂；
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的材料中柔软剂的含量为2～2.3重量份；
优选地，所述柔软剂包括芥酸酰胺类柔软剂；
优选地，所述芥酸酰胺类柔软剂包括硬脂基芥酸酰胺和/或顺-13-二十二碳烯酸酰胺。
7.根据权利要求1～6任一项所述的真柔蓬松非织造材料，其特征在于，所述真柔蓬松非织造材料的克重为14～16g/m2；
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的厚度为0.1～0.2mm；
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的断裂强力为25～30N；
优选地，所述真柔蓬松非织造材料的柔软度为3～10mN。
8.一种如权利要求1～7任一项所述真柔蓬松非织造材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、烯烃基弹性体、白色母粒和任选地柔软剂进行混合，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料进行熔融纺丝，经热轧粘合，得到所述真柔蓬松非织造材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述熔融纺丝的温度为200～250℃。
10.一种如权利要求1～7任一项所述的真柔蓬松非织造材料在纸尿裤中的应用；
优选地，所述应用包括用于纸尿裤的腰周。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410848528.8A CN118814360A (zh) | 2024-06-27 | 2024-06-27 | 一种真柔蓬松非织造材料及其制备方法和应用 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN118814360A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119593145A (zh) * | 2024-12-05 | 2025-03-11 | 江苏盛纺纳米材料科技股份有限公司 | 一种兼具柔软度、强度和透气性的非织造材料及其制备方法和应用 |
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2024
- 2024-06-27 CN CN202410848528.8A patent/CN118814360A/zh active Pending
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