含有天然纤维的多层无胶复合无纺布及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开的一种含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，包括基材层，在所述基材层的一表面上复合有一纤维层，所述纤维层至少含有天然纤维。还公开了上述含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的制备方法和应用。本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布平衡各类纤维的优势和长处，无需粘合剂，一体在线成型，也可以分段独立成型，使得含有天然纤维的纤维层与及其他无纺布基材层形成特别的复合结构，具有优良的理化及使用特性，例如安全、低敏、柔化、亲肤、导流、呼吸、提高强度等，这样不仅大大降低了天然纤维的使用量，降低了制备成本，而且更为符合环保的要求。
【专利说明】
含有天然纤维的多层无胶复合无纺布及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及卫生用品用无纺布技术领域，尤其涉及一种含有天然纤维的多层无胶复合无纺布及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]无纺布(英文名:Non Woven Fabric或者Nonwoven cloth)又称为不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是使用非织造工艺生产制造的高分子纤维基布材料，具有透气、柔韧、质轻、低成本、可循环使用等特点。常见的非织造工艺有:纺粘工艺、熔喷工艺、热风工艺、热乳工艺、水刺工艺等。常用的纤维，有人工合成的高分子纤维(如:PP、PE、PET、PA等)及天然纤维(如:棉质纤维、黏胶纤维、甲壳素纤维、竹炭纤维等)两大类。
[0003]目前，采用热风、纺粘、热乳或熔喷工艺制成的人工合成的高分子纤维无纺布被广泛应用于妇女、婴儿、成人及病患生理护理用品中，如卫生巾、卫生护垫、尿裤及护理垫等面层材料。这些由化学合成材料制成的表层材料使用时一直与使用者的皮肤接触，由于其使用部位的特殊肤质(敏感、稚嫩、损伤等)及使用者个体体质差异，常常会有使用者在使用过程中或使用过后出现不适、瘙痒、过敏甚至溃烂等不良反应。同时，由于此类无纺布均为人工合成的高分子材料，其具有非常良好的化学稳定性和耐候性，长期置于环境中亦难以分解，属于典型的“白色污染”材料。
[0004]由于上述原因，并随着人们对生活品质的不断提升，天然纤维制成的无纺布，如棉质纤维、竹纤维、蚕丝纤维、甲壳素纤维等植物或生物纤维基布，尽管成本比较高，但因其天然、安全和环保等具有排他性的优越性能，越来越受到消费者的青睐。
[0005]然而，天然纤维因为具有不熔的特性，因而天然纤维无纺布制备过程中大多采用水刺法、气流法等纤维缠结方式成布，相对如热风、纺粘等用熔合方式固定成布工艺制得的人工合成高分子纤维无纺布而言，天然纤维无纺布的拉伸强度(弹性模量)一般比较小，加之铺网的均匀性亦稍微逊色。所以，在单独使用天然纤维无纺布作为表层材料时，为了适应后续产品制造中的运行张力要求，天然纤维无纺布的基重选择一般为人工合成高分子纤维无纺布的1.5?3倍。加之，由于天然纤维的原料成本本来就比人工合成高分子纤维高，天然纤维无纺布的使用成本就显得非常之高。此外，卫生护理用品的其他部分如导流层、底膜等，一般采用聚烯烃材料，因天然纤维无纺布与此类合成材料间无法熔合，使得使用的时候需要用大量的热熔胶进行结合，这样，容易导致卫生护理用品出现表层胶水返渗和下渗速度变慢等问题，严重影响产品性能和消费者的使用体验。
[0006]此外，天然纤维无纺布通常具有吸湿、保湿等特性，在干燥的情况下，其自然含水率一般在8%?10%之间，尚体感舒适。但天然纤维无纺布一旦遇到液体，其保水量会徒增，是人工合成高分子纤维无纺布的数倍，这显然会影响消费者的使用体感，感觉湿闷。
[0007]为此，
【申请人】进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题之一在于:针对现有的护理用品采用天然纤维无纺布作为表层材料存在成本高、舒适性差、加工性能差等问题，而提供一种降低成本、提高舒适性、改善加工性能、提高生产效率的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布。
[0009]本发明所要解决的技术问题之二在于:提供一种用于制备上述含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的制备方法。
[0010]本发明所要解决的技术问题之三在于:提供一种上述含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的应用。
[0011]作为本发明第一方面的一种含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，包括基材层，其特征在于，在所述基材层的一表面上复合有一纤维层，所述纤维层至少含有天然纤维。
[0012]在本发明的一个优选实施例中，所述纤维层中的天然纤维含量不低于80%。
[0013]在本发明的一个优选实施例中，所述纤维层采用水刺法工艺或者针刺法工艺或者气流法工艺或者缝编法工艺复合在所述基材层的上表面上。
[0014]在本发明的一个优选实施例中，所述基材层由至少一纤维基层复合构成。
[0015]在本发明的一个优选实施例中，所述基材层由由上至下复合在一起的柔软层和导流层构成。
[0016]在本发明的一个优选实施例中，所述基材层采用PP纤维、LDPE纤维、HDPE纤维、PE纤维或ES纤维中的一种或者多种混合制成。
[0017]在本发明的一个优选实施例中，所述基材层的基重为1gsm?200gsm。
[0018]在本发明的一个优选实施例中，所述天然纤维采用棉质纤维、竹纤维、甲壳素纤维、黏胶纤维、蚕丝纤维或者碳纤维中的一种或多种混合而成。
[0019]在本发明的一个优选实施例中，所述纤维层的基重为5gsm?50gsm。
[0020]作为本发明第二方面的一种用于制备上述含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的制备方法，包括以下步骤:
[0021]步骤SI，制备基材层；
[0022]步骤S2，在基材层的一表面上铺加纤维，并采用复合工艺将纤维复合在基材层上，使得所述基材层的上表面上形成有一纤维层，所述纤维层中的天然纤维含量不低于80%;
[0023]步骤S3，对所述步骤S2制得的复合无纺布进行亲水处理。
[0024]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤SI中，所述基材层是通过热风成布工艺、纺粘成布工艺、热乳成布工艺或者熔喷成布工艺制成的人工合成高分子纤维无纺布层。
[0025]在本发明的一个优选实施例中，所述人工合成高分子纤维为PP纤维、LDPE纤维、HDPE纤维、PE纤维、PET纤维或ES纤维中的一种或多种。
[0026]在本发明的一个优选实施例中，所述基材层的基重为1gsm?200gsm。
[0027]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S2中，所述复合工艺为水刺法工艺、针刺法工艺、气流法工艺、缝编法工艺中的一种或多种组合。
[0028]在本发明的一个优选实施例中，所述天然纤维为棉质纤维、竹纤维、甲壳素纤维、黏胶纤维、蚕丝纤维或者碳纤维中的一种或多种。
[0029]在本发明的一个优选实施例中，所述纤维层的基重为5gsm?50gsm。
[0030]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S3中，所述亲水处理是指采用浸渍法或者喷淋法将亲水剂施加在所述步骤S2制得的复合无纺布上。
[0031]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S3中，还包括对经过亲水处理后的复合无纺布的上表面进行局部疏水处理。
[0032]在本发明的一个优选实施例中，所述局部疏水处理是指采用转印法或者刮涂法或者喷晒法将疏水剂局部施加在经过亲水处理后的复合无纺布的上表面上。
[0033]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤S3中，还包括对所述步骤S2制得的复合无纺布进行提花处理工序、压纹处理工序、打孔处理工序或者印刷处理工序中的一种或多种处理工序。
[0034]在本发明的一个优选实施例中，在所述步骤SI与步骤S2之间还包括:对所述步骤SI制得的基材层进行表面压纹处理和/或打孔处理。
[0035]作为本发明第三方面的一种上述含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的应用，所述多层无胶复合无纺布应用于卫生护理用品中与人体皮肤直接接触的表层。
[0036]在本发明的一个优选实施例中，所述卫生护理用品为卫生巾、卫生护垫、婴儿尿裤、婴儿尿片、婴儿尿垫、成人尿裤、成人尿片、成人尿垫、护理垫、面膜以及化妆棉中的一种。
[0037]由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于:本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布平衡各类纤维的优势和长处，无需粘合剂，一体在线成型，也可以分段独立成型，使得含有天然纤维的纤维层与及其他无纺布基材层形成特别的复合结构，具有优良的理化及使用特性，例如安全、低敏、柔化、亲肤、导流、呼吸、提高强度等，这样不仅大大降低了天然纤维的使用量，降低了制备成本，而且更为符合环保的要求。
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
[0039]图1是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1的结构示意图。
[0040]图2是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例2的结构示意图。
[0041]图3是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1中的一种实施例的制备工艺流程图。
[0042]图4是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1中的一种实施例的制备工艺流程图。
[0043]图5是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1的压纹处理后的效果示意图。
[0044]图6是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1的压纹和打孔处理后的效果不意图。
[0045]图7是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1经过压纹和打孔处理后的凸点局部疏水处理效果图。
[0046]图8是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1的局部疏水处理区域为连续且规则的疏水处理效果图。
[0047]图9是本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的实施例1的局部疏水处理区域为不连续但是规则的的疏水处理效果图。
【具体实施方式】
[0048]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0049]实施例1
[0050]参见图1，图中给出的是一种含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，包括基材层100以及纤维层200。纤维层200复合在在基材层100的一表面上。基材层100可以由一层纤维基层构成，当然也可以由多层纤维基层构成。
[0051]本发明的一种用于制备上述含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的制备方法，参见图3，包括以下步骤:
[0052]步骤SI，制备基材层100。基材层100是通过热风成布工艺、纺粘成布工艺、热乳成布工艺或者熔喷成布工艺制成的人工合成高分子纤维无纺布层，其中，人工合成高分子纤维无纺布中的高分子材料纤维可以为PP纤维、LDPE纤维、HDPE纤维、PE纤维或ES纤维中的一种或多种混合而成。基材层100的基重为1gsm?200gsm，优选为1gsm?30gsm。
[0053]例如，基材层100采用ES纤维(PE包覆PP)通过热风成布工艺制成，在热风成布工艺中可以采用单梳理、双梳理或者多层梳理的方式，但在常规的层间结构中，靠近纤维层200的那一层会使用更为细旦的高分子材料纤维，其大小为I?3旦，而远离天然纤维200的那一层会选用粗旦的高分子材料纤维，其大小为2?6旦。
[0054]步骤S2，在基材层100的一表面上铺加纤维，并采用复合工艺将纤维复合在基材层100上，使得基材层100的上表面上形成有一纤维层200，纤维层200中的天然纤维含量不低于80%，优选地，纤维层200中的天然纤维含量为100%，这样能够保证作为表层的纤维层200具备天然纤维的一些特性，例如安全、低敏、柔化、亲肤等。当然，在不影响纤维层200具有的安全、低敏、柔化、亲肤等特性的情况下，纤维层200中还可以加入一小部分的人工合成高分子纤维或者一些其他功能性材料，进一步地降低成本，或者进一步地提高纤维层200某些功能特性。由于纤维层200为采用复合工艺复合在基材层100的一表面上，无需使用粘合剂，即纤维层200与基材层100之间无粘合剂层，进一步地增加了纤维层200与基材层100之间的透气性和导流性。
[0055]在本实施例中，复合工艺可以为水刺法工艺、针刺法工艺、气流法工艺、缝编法工艺中的一种。天然纤维可以是植物纤维或者生物纤维，例如:棉质纤维、竹纤维、甲壳素纤维、黏胶纤维、蚕丝纤维或者碳纤维，天然纤维根据需要也可以是棉质纤维、竹纤维、甲壳素纤维、黏胶纤维、蚕丝纤维或者碳纤维等中的一种或多种纤维的混合而成。纤维层200的基重为 5gsm ?50gsmo
[0056]例如，在热风无纺布的基材层100的表面，铺覆棉质纤维，采用水刺法进行复合固定。水刺头必须大于2个，常用3?8个，水压5?100公斤，常用20?60公斤。棉质纤维铺加量为 10?50gsm，常用15?25gsm。
[0057]步骤S3，对步骤S2制得的复合无纺布进行亲水处理。作为卫生护理用品中与人体皮肤直接接触的表层使用，亲水处理是必须的。亲水处理具体是指采用浸渍法或者喷淋法将亲水剂施加在复合有纤维层200的复合无纺布上。
[0058]在步骤S3中，还包括对经过亲水处理后的复合无纺布的上表面进行局部疏水处理，即对复合在基材层100上的纤维层200的上表面进行局部疏水处理。这里的局部疏水处理是指将疏水剂局部施加在复合有纤维层200的基材层100的上表面上。由于是作为表层使用，因而通常选择为局部处理。而处理的区域可以是连续的，也可以是不连续的，可以是规则的，也可以是不规则的。疏水剂的施加方式有多种，可以采用转印法施加，其适用于复合无纺布的表面相对平整的情况;也可以采用刮涂法施加，其适用于立体表面的情况，例如复合无纺布的表面有较为明显的压纹或提花;还可以采用喷晒法施加，其适用于表面相对平整或者立体表面的情况。参见图7，图中的的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布经过压纹和打孔处理后在其上表面形成了多个凸点210，再对复合无纺布的凸点210的高点部位进行局部疏水处理。参见图8，图中的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布经过局部疏水处理，其局部疏水处理区域为连续且规则。参见图9，图中的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布经过局部疏水处理，其局部疏水处理区域为不连续但是规则的。
[0059]此外，在步骤S3中，还包括对所述步骤S2制得的复合无纺布进行提花处理工序、压纹处理工序、打孔处理工序或者印刷处理工序中的一种或多种处理工序，这些处理工序的选择根据最终产品或客户个性需求而设定。提花处理工序、压纹处理工序以及打孔处理工序是改善复合无纺布表面观感及使用体验的重要手段，而本实施例中的复合无纺布含有可熔性的基材层，因而可以通过热压方式对复合无纺布进行压纹或者打孔处理，这样可以有效地避免纯天然纤维无纺布难以定性的缺陷。例如参见图5，图中的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布经过了压纹/花处理。又例如参见图6，图中的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的经过压纹/花+打孔处理。
[0060]参见图4，在步骤SI与步骤S2之间还包括步骤SI’，对制得的基材层100进行表面压纹处理和/或打孔处理。对基材层100进行表面压纹处理和/或打孔处理可以提供最终复合无纺布表面纹型的背景花纹，且使得复合无纺布更具有立体感，透气性更好，极大地提高了使用者的使用体验。同时，还可以确保复合无纺布的天然纤维表层具有更好的柔软性，解决了天然纤维表层比较粗硬的使用感受。
[0061 ] 实施例2
[0062]参见图2，本实施例与实施例1大致相同，其区别在于:基材层10a由由上至下复合在一起的柔软层UOa和导流层120a构成，即基材层10a中融合了导流功能，其具有优异的导流特性。当本实施例的复合无纺布用于卫生护理用品中与人体皮肤直接接触的表层时，其可以替代卫生护理用品中的导流层，使得卫生护理用品的结构更为简单，简化了卫生护理用品的生产工艺，降低了卫生护理用品的生产成本，提高了卫生护理用品的生产效率。
[0063]实施例3
[0064]本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布可以应用于卫生护理用品中，作为卫生护理用品中与人体皮肤直接接触的表层使用。卫生护理用品可以为卫生巾、卫生垫、婴儿尿裤、婴儿尿片、婴儿尿垫、成人尿裤、成人尿片、成人尿垫、护理垫、面膜以及化妆棉等中的一种。
[0065]本发明的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的基材层100或10a与常规的高分子材料纤维无纺布采用的材料基本相同，所以，只需要与常规的纤维无纺布的表层简单替换即可，使用时基本无需做太多工艺调整，生产线也无需做改变。
[0066]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，包括基材层，其特征在于，在所述基材层的一表面上复合有一纤维层，所述纤维层至少含有天然纤维。2.如权利要求1所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述纤维层中的天然纤维含量不低于80%。3.如权利要求1所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述纤维层采用水刺法工艺或者针刺法工艺或者气流法工艺或者缝编法工艺复合在所述基材层的上表面上。4.如权利要求1所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述基材层由至少一纤维基层复合构成。5.如权利要求1所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述基材层由由上至下复合在一起的柔软层和导流层构成。6.如权利要求1至5中任一项所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述基材层采用PP纤维、LDPE纤维、HDPE纤维、PE纤维或ES纤维中的一种或者多种混合制成。7.如权利要求6所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述基材层的基重为10gsm?200gsm。8.如权利要求1至5所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述天然纤维采用棉质纤维、竹纤维、甲壳素纤维、黏胶纤维、蚕丝纤维或者碳纤维中的一种或多种混合而成。9.如权利要求8所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布，其特征在于，所述天然纤维的基重为5gsm?50gsmo10.如权利要求1至9中任一项所述的一种用于制备上述含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤SI，制备基材层； 步骤S2，在基材层的一表面上铺加纤维，并采用复合工艺将纤维复合在基材层上，使得所述基材层的上表面上形成有一纤维层，所述纤维层中的天然纤维含量不低于80%; 步骤S3，对所述步骤S2制得的复合无纺布进行亲水处理。11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤SI中，在所述步骤SI中，所述基材层是通过热风成布工艺、纺粘成布工艺、热乳成布工艺或者熔喷成布工艺制成的人工合成高分子纤维无纺布层。12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述人工合成高分子纤维为PP纤维、LDPE纤维、HDPE纤维、PE纤维、PET纤维或ES纤维中的一种或多种。13.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述基材层的基重为1gsm?200gsm。14.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述复合工艺为水刺法工艺、针刺法工艺、气流法工艺、缝编法工艺中的一种或多种组合。15.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述天然纤维为棉质纤维、竹纤维、甲壳素纤维、黏胶纤维、蚕丝纤维或者碳纤维中的一种或多种。16.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述纤维层的基重为5gsm?50gsm。17.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述亲水处理是指采用浸渍法或者喷淋法将亲水剂施加在所述步骤S2制得的复合无纺布上。18.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，还包括对经过亲水处理后的复合无纺布的上表面进行局部疏水处理。19.如权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述局部疏水处理是指采用转印法或者刮涂法或者喷晒法将疏水剂局部施加在经过亲水处理后的复合无纺布的上表面上。20.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，还包括对所述步骤S2制得的复合无纺布进行提花处理工序、压纹处理工序、打孔处理工序或者印刷处理工序中的一种或多种处理工序。21.如权利要求10至20中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤SI与步骤S2之间还包括:对所述步骤SI制得的基材层进行表面压纹处理和/或打孔处理。22.如权利要求1至9中任一项所述的含有天然纤维的多层无胶复合无纺布的应用，其特征在于，所述多层无胶复合无纺布应用于卫生护理用品中与人体皮肤直接接触的表层。23.如权利要求22所述的应用，其特征在于，所述卫生护理用品为卫生巾、卫生护垫、婴儿尿裤、婴儿尿片、婴儿尿垫、成人尿裤、成人尿片、成人尿垫、护理垫、面膜以及化妆棉中的一种。
【文档编号】D04H1/4242GK106048888SQ201610603240
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月27日 公开号201610603240.X, CN 106048888 A, CN 106048888A, CN 201610603240, CN-A-106048888, CN106048888 A, CN106048888A, CN201610603240, CN201610603240.X
【发明人】周炳华, 刘志坚
【申请人】常州维盛无纺科技有限公司