一种具有定向导水功能的非织造复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种定向导水非织造材料的制备方法，特别涉及一种在水平面和垂直面同时具有定向导水功能的非织造复合材料的制备方法，所制得的非织造材料能同时实现织物水平面内和厚度(垂直)方向的定向导水功能，可直接采用亲水型和拒水型的纤维材料进行制备，不使用任何化学后整理工艺，对环境无污染，具有优良的舒适健康性。该材料用途广泛，可应用于医用敷料、纸尿裤表层与导流层以及鞋类基材等。
【背景技术】
[0002]在穿着服装领域，以运动服为例，人体剧烈运动时会产生大量汗液，如果不能及时将汗液排出，会降低运动服的穿着舒适性，从而影响运动者的竞技状态。因此，性能舒适的运动服，应具备及时排汗、保持接触层干爽舒适的功能，而这正与定向导水功能相契合。在医疗卫生材料领域，以医用敷料为例，具有定向导水功能的医用敷料，可以及时吸附伤口的液体，保持伤口处的干爽舒适，避免细菌滋生，促进伤口快速愈合。因此，具有定向导水功能的纤维材料可在多个领域获得应用。
[0003]机织物、针织物和非织造布作为三种主要的织物，对其定向导水功能的研究，国内外早已开始进行，具体归纳如下:
[0004]—、机织物、针织物领域定向导水功能的研究进展
[0005]专利201220171290.2公开了一种加工单向导湿针织面料的工艺。制备的单向导湿针织物为双层双面网眼结构，外层采用异形截面涤纶长纤，内层采用丙纶纤维，经过网眼结构设计，使织物在厚度方向产生良好的湿传递性，实现单向导湿。
[0006]专利201010149632.6公开了一种加工单向导湿复合机织面料的工艺，分别用吸湿性不同的两种纤维加工成织物的两个外表面，使织物在厚度方向产生差动毛细效应，从而实现单向导湿。
[0007]专利201110004380.2公开了一种制备单向导湿纯棉面料的方法，该制备方法采用转移涂层技术，先在中间载体上加入疏水剂，形成一层疏水剂液膜，再将织物和液膜复合，在纯棉织物的一面形成疏水性表层，而另一面保持棉的良好吸湿性，从而使织物两面产生亲疏水性差异，实现单向导湿。
[0008]二、非织造材料领域定向导水功能的研究进展
[0009]目前的单向导湿机织物与针织物，都是通过结构设计或化学整理法，使织物两面产生吸湿性差异，形成差动毛细效应，从而实现单向导湿功能。且这些方法都是在垂直方向实现单向导湿，无法实现水平面方向的单向导湿。机织物与针织物的生产工序长，需要先将纤维纺制成纱线，再将纱线经玮交织或相互圈套，织成织物，生产效率相对较低，成本高，不宜作为用即弃产品。与此相比，非织造材料可直接通过纤维的穿插、纠缠形成织物，流程短、效率高，成本低，具有良好的应用前景，适宜作为用即弃产品。在非织造材料领域内，对于具有定向导水功能的非织造材料的研究刚刚开始，国内已申请的专利为数不多，如下所示:
[0010]专利200910239652.X公开了一种单向导水纯棉水刺非织造布的制造工艺。其通过喷涂法或平网印刷法，将疏水剂喷涂或印制到纯棉水刺非织造材料单面，增强其一面的疏水性，形成导湿梯度，使水分可以从疏水面传导至亲水面，实现单向导湿。但是采用的疏水剂为纳米羊毛颗粒，其价格昂贵，且喷涂法与平网印制法工序复杂、流程长，生产效率低，投入成本较高。
[0011]专利201210057127.8公开了一种纯棉单向导水功能性非织造布的制备方法，其采用雾化微珠技术，在拒水雾化微珠环境下处理纯棉非织造布，使拒水剂从一面渗透到另一面，形成良好的拒水梯度，产生虹吸效果，实现单向导湿。但从含氟拒水整理剂的配置，到超声波雾化，再到雾化微珠的制备，整个流程较长，且对工艺条件精度要求高，设备造价昂贵，不适合用于生产用即弃产品。同时，含氟整理剂在使用与制备过程中对环境有破坏。
[0012]专利201410190317.6公开了一种水刺单向导水复合非织造材料的制备方法，先分别将疏水性纤维与亲水性纤维梳理成网，再将两种纤网复合，经水刺加固后，得到一面亲水一面疏水的非织造材料，形成导湿梯度，从而实现厚度方向上的单向导水。
[0013]上述专利中，前两项专利仅限于对纯棉非织造材料进行化学整理，产品类型存在局限性，且化学整理工艺流程复杂、对设备精度要求高，会对环境造成破坏，影响人体健康，不适宜做亲肤材料。第三项专利很好的弥补了前两项专利存在的问题，其工艺流程短，环保、无污染，适合大规模生产用即弃产品。但其单向导水方向仅限于厚度方向，无法实现织物水平面内的单向导水。由此，本发明所提出的在水平面和垂直面同时具有定向导水功能的非织造复合材料，在实现导水功能方面具有比较性优势与针对性改进。同时，本发明所提出的在水平面和垂直面同时具有定向导水功能的非织造复合材料，是采用直铺法，即先分别梳理亲水性纤维和疏水性纤维，再将两张纤网定压定长拉伸，最后将两张纤网平行复合后加固而成。在实现厚度方向定向导水的同时，实现织物水平面内定向导水。其在医疗卫生领域会有广阔的应用前景，如用于婴儿纸尿裤，可同时替换表层和导流层，具有良好的舒适性和导流性。
[0014]综上，由于不同织物之间的结构、工艺差别，不能将机织物与针织物的单向导水织造工艺和生产设备直接用于单向导水非织造材料的生产。同时，机织物与针织物成本较高，织物较厚重，部分产品中含有化学物质，会影响人体健康，不适合作为用即弃产品和医疗卫生产品。而且目前对单向导水材料导水功能的实现，仅限于垂直方向，还没有能同时实现水平面方向和垂直方向定向导水的实例。因此，为了克服以上缺点，满足各领域对单向导水材料的多样化需求，研究出在水平面和垂直面同时具有定向导水功能的非织造复合材料十分必要。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是提供一种在水平面和垂直面同时具有定向导水功能的非织造复合材料的制备方法。
[0016]为了达到上述问题，本发明提供了一种具有定向导水功能的非织造复合材料，其特征在于，包括亲水层、拒水层以及位于亲水层和拒水层之间的混合层，所述的亲水层由亲水性纤维构成，所述的拒水层由疏水性纤维构成，所述的混合层由亲水性纤维和疏水性纤维构成，其中，所述的亲水层中的部分或全部的亲水性纤维与所述的拒水层中的部分或全部的疏水性纤维皆沿一定方向排列，且二者的排列方向相同。
[0017]优选地，所述的混合层中的部分或全部的亲水性纤维和部分或全部的疏水性纤维沿混合层的厚度方向排列。
[0018]更优选地，所述的亲水层中的部分或全部的亲水性纤维与所述的拒水层中的部分或全部的疏水性纤维皆沿水平方向排列，所述的混合层中的部分或全部的亲水性纤维和部分或全部的疏水性纤维沿竖直方向排列。
[0019]本发明还提供了上述的具有定向导水功能的非织造复合材料的制备方法，其特征在于，包括:
[0020]第一步:准备亲水性纤维和疏水性纤维，按照所需纤网面密度称取相应质量的纤维，对两种纤维分别进行开松；
[0021]第二步:将第一步得到的亲水性纤维和疏水性纤维分别喂入梳理机，采用直铺法进行梳理，梳理后，所得的亲水性纤网中的部分或全部的亲水性纤维(1)与所得的疏水性纤网中的部分或全部的疏水性纤维皆沿机器方向(machine direct1n，MD)方向排列；所述的亲水性纤网的面密度为30-100g/m2，所述的疏水性纤网的面密度为40-100g/m2;
[0022]第三步:分别对亲水性纤网和疏水性纤网进行拉伸，提高所述的机器方向的纤维取向度；
[0023]第四步:将亲水性纤网和疏水性纤网进行复合得到复合纤网，其中，所述的亲水性纤网中的部分或全部的亲水性纤维与所述的疏水性纤网中的部分或全部的疏水性纤维的排列方向平行；
[0024]第五步:对所得的复合纤网进行加固，得到具有定向导水功能的非织造复合材料。
[0025]优选地，所述的第三步还包括对拉伸后的亲水性纤网和疏水性纤网进行水刺或针刺。
[0026]优选地，所述第三步中，在压力为1-10N的条件下进行拉伸，拉伸后，纤网伸长至原长度的1.1_2倍。
[0027]优选地，所述的第五步中的加固方法为水刺、针刺或热粘合方法。
[0028]优选地，所述的第五步中的加固方法为水刺或针刺。
[0029]更优选地，所述的复合纤网的喂入方向与所述的亲水性纤网中的部分或全部的亲水性纤维与所得的和疏水性纤网中的部分或全部的疏水性纤维的排列方向相同。
[0030]更优选地，所述的水刺或针刺后，所述的混合层中的部分或全部的亲水性纤维和部分或全部的疏水性纤维沿混合层的厚度方向排列。
[0031]优选地，所述的亲水性纤维为粘胶纤维、蛋白质纤维和植物纤维中的至少一种。
[0032]优选地，所述的疏水性纤维为涤纶、丙纶和壳聚糖纤维中的至少一种。<