本发明具体涉及一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法。
背景技术：
：目前，妇女卫生巾一般都是由覆面层、导流层、吸收芯层和隔离层组成。卫生巾的覆面层由非织造布构成，是卫生用品的关键部位。覆面层作用分为两方面：一是当液体排出时，液体能迅速被包覆层吸收进入吸收层，保证皮肤清洁、干爽；二是在受到一定压力时被吸收层吸收的液体不能轻易地回渗到包覆层，包覆层需要有保持干爽的作用。es纤维的英文全称为“ethylene-propylenesidebyside”，是日本chisso公司研发的一种新型的热接合型聚烯烃系纤维，在全球己经获得了高度的评价。es无纺布是将pe(聚乙烯)、pp(聚丙烯)聚合物在高温下加热熔融并从纺丝孔挤出，在空气中冷却，同时以一定的速度将其拉长变细，使得高分子熔体形成皮芯结构的长丝，然后采用热风处理等方法制成es纤维无纺布。制成的es纤维无纺布具有蓬松、柔软、强度好的特点，在美国p&g、kimbcrly-clark、日本尤妮佳、中国恒安等成人纸尿裤都采用es纤维无纺布作为卫生巾的覆面材料。虽然现在的es纤维无纺布在物理性能方面已经达到了卫生用品覆面材料的要求，但亲水性较差。因为聚丙烯和聚乙烯纤维缺少亲水性基团，要使pe/pp(es)纤维无纺布达到卫生巾覆面材料的要求，需要对es纤维无纺布亲水整理。现有技术，对es纤维无纺布的亲水改性方法主要有两种：一个是在纺丝过程中对纤维进行改性，是纺丝改性，即对纤维本体改性；另一种是在非织造布整理过程改性，对非织造布表面层整理改性。而目前，最常用的对es纤维无纺布的亲水改性方法主要采用纤维表面的亲水化处理即在纤维表面添加一层亲水性化合物-亲水整理剂(表面活性剂)，但亲水整理剂溶液中表面活性剂主要依靠分子间力和静电作用吸附于es纤维界面，在多次亲水作用后表面活性剂溶液随着溶液被吸走，导致多次亲水能力不足，存在亲水性耐久不足的问题；而一次性卫生用品对耐久性要求高，如透水性能好，第5次亲水时间＜3s。因此，有必要开发一种亲水稳定的es纤维无纺布亲水整理方法，解决卫生巾表覆层的多次亲水性能。本发明通过对es纤维无纺布进行碱处理，并进行巯基化改性，然后通过引发剂在紫外线的作用下接枝氢磺酸基的亲水化合物，实现对es纤维无纺布的表面亲水接枝改性。本发明的亲水整理方法采用硫醇-烯点击化学将氢磺酸基的亲水化合物接枝到织物表面，作用力强，能够稳定维持织物的亲水能力，满足第五次亲水时间＜3s的要求。技术实现要素：有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提高卫生巾表覆层es纤维无纺布的亲水性能。为实现上述目的，本发明提供了一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，包括以下步骤：s1预处理：将es纤维无纺布浸入到氢氧化钠水溶液中，清洗后烘干，即得预处理后的es纤维无纺布；s2巯基化改性：将s1步骤中预处理后的es纤维无纺布浸入到巯基改性液中，捞出es纤维无纺布，控制含液率60～90wt％，接着在110～130℃固化，得到巯基改性es纤维无纺布；s3亲水整理：将步骤s2制备的巯基改性es纤维无纺布浸入到接枝整理液中，用紫外线照射巯基改性es纤维无纺布的一侧；接着用水洗涤干净后烘干即可。进一步优选的，一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，包括以下步骤：s1预处理按浴比1:(5～10)(v/v)将es纤维无纺布加入到摩尔浓度为3～6mol/l的氢氧化钠水溶液中浸泡20～40min；用水清洗es纤维无纺布，至织物表面的ph为7；在60～90℃干燥8～20h，即得预处理后的es纤维无纺布；s2巯基化改性按浴比1:(5～10)(v/v)将s1步骤中预处理后的es纤维无纺布加入到巯基改性液中在10～35℃下浸泡20～40min，捞出es纤维无纺布，控制含液率60～90wt％，接着在110～130℃固化5～10min，得到巯基改性es纤维无纺布；所述巯基改性液为3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到盐酸乙醇水溶液中在10～35℃下搅拌混合20～40min制备得到；所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷的用量为盐酸乙醇水溶液的2～4wt％；本发明的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(mts)在酸性条件下中其官能团si-och3发生水解，得到si-oh官能团，然后自身脱水缩合形成含si-oh的低聚硅氧烷；织物表面的-oh与含si-oh的低聚硅氧烷充分接触形成氢键。不仅如此，水解后的3-巯基丙基三甲氧基硅烷在高温下固化，形成稳定的共价键，实现es纤维无纺布表面富含巯基；s3亲水整理：按浴比1:(3～6)(v/v)将步骤s2制备的巯基改性es纤维无纺布浸入到接枝整理液中，用波长为10～400nm的紫外线照射巯基改性es纤维无纺布的一侧，照射时长40～80min；接着用水洗涤干净后烘干即可。优选的，所述盐酸乙醇水溶液为将70～90ml无水乙醇加入到10～30ml0.1mol/l的稀盐酸中混合均匀制备得到。优选的，所述接枝整理液由8～12wt％氢磺酸基的亲水化合物、0.5～1.5wt％引发剂和余量的水组成。优选的，所述氢磺酸基的亲水化合物为甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐。优选的，所述引发剂为2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸、4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)中任意一种或者其中两种的混合；进一步优选的，所述引发剂为2,2-二羟甲基丙酸与4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)按质量比(1～3):1的混合。本发明在单面紫外线的照射下，通过硫醇-烯点击化学将氢磺酸基的亲水化合物接枝到表面富含巯基的es纤维无纺布表面，实现es纤维无纺布的亲水整理，能够满足一次性卫生用品对耐久性的高要求，解决了卫生巾表覆层的多次亲水性能。本发明还公开了一种单面亲水的卫生巾表覆层es纤维无纺布，采用上述的卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法制备得到。本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过对es纤维无纺布进行碱处理，并进行巯基化改性，然后通过引发剂在紫外线的作用下接枝氢磺酸基的亲水化合物，实现对es纤维无纺布的表面亲水接枝改性。本发明的亲水整理方法采用硫醇-烯点击化学将氢磺酸基的亲水化合物接枝到织物表面，作用力强，能够稳定维持织物的亲水能力，满足第五次亲水时间＜3s的要求。具体实施方式本发明实施例中各物质的具体参数如下：es纤维无纺布，20-25g/cm2，常州新安无纺布有限公司；本发明实施例中使用的es纤维无纺布为特殊定制，出厂前并未进行亲水整理。本发明对照例采用的聚醚硅油为jf-804y亲水性聚醚硅油，型号jf-804y；cas号：68937-55-3，品牌：江南；具有优异蓬松和亲水性，可做织物的柔软剂、蓬松剂、吸湿排汗整理剂、抗静电等的原料。常用于织物上能使织物具有优异的亲水性、使经过该整理剂处理过的纤维、纱线、面料抗静电性、亲水性能大大提高，经该整理剂处理过的面料不易起球，同时具有良好的膨松度、较好的柔软度；再染色性能好，同时使各种回潮小的化纤面料具有更好的服用性；广泛用于各种亲水柔软剂。本发明对照例采用的烷基醇醚磷酸酯钾盐为月桂基磷酸酯钾盐ma24pk-50，来源江苏省海安石油化工厂股份有限公司；为阴离子表面活性剂，在亲水整理时疏水基与疏水基质结合，-po4k2作为强亲水基易与水结合降低水在纤维表面的接触角并加速水的铺展。本发明对照例采用的脂肪醇聚氧乙烯醚，cas号：68439-50-9，型号moa-7，来源江苏省海安石油化工厂股份有限公司；为非离子表面活性剂，稳定性高，水溶性好，耐电解质，易于生物降解，泡沫小，在纺织印染行业大量使用。聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯，吐温60，型号t-60，来源江苏省海安石油化工厂股份有限公司；非离子表面活性剂，其分子中有较多的亲水性基团一聚氧乙烯基，故有较强的亲水性。3-巯基丙基三甲氧基硅烷，cas号:4420-74-0，分子式：c6h16o3ssi。甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐，cas号:31098-21-2，分子式：c7h12ko5s。2,2-二羟甲基丙酸，cas号:4767-03-7，分子式：c5h10o4。4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)，cas号：106246-33-7，分子式：c21h28cl2n2。对照例1(现有技术)一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，按浴比1：3将es纤维无纺布浸渍在浓度为8g/l的亲水整理剂中，在60℃的条件下浸渍60min，捞出后控制含液率80％，在100℃下热风烘箱中烘3min，即可；所述亲水整理剂中的聚醚硅油、烷基醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯的质量比为10:30:20:3。聚醚硅油不仅具有吸水、吸汗柔软等特点，兼有抗污和抗静电的效果，是一种多功能的纺织品整理剂；烷基醇醚磷酸酯钾盐，阴离子表面活性剂，在亲水整理时疏水基与疏水基质结合，-po4k2作为强亲水基易与水结合降低水在纤维表面的接触角并加速水的铺展。脂肪醇聚氧乙烯醚，非离子表面活性剂，稳定性高，水溶性好，耐电解质，易于生物降解，泡沫小，在纺织印染行业大量使用。聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯，吐温60，非离子表面活性剂，其分子中有较多的亲水性基团一聚氧乙烯基，故有较强的亲水性。实施例1一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，包括以下步骤：s1预处理按浴比1:8(v/v)将es纤维无纺布加入到摩尔浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液中浸泡30min；用大量水冲洗es纤维无纺布，直至织物表面的ph为7；然后在80℃干燥12h，即得预处理后的es纤维无纺布；es纤维无纺布经过碱处理，表面产生一定的羟基；s2巯基化改性按浴比1:8(v/v)将s1步骤中预处理后的es纤维无纺布加入到巯基改性液中在25℃下浸泡30min，捞出es纤维无纺布，控制含液率80wt％，接着在120℃固化6min，得到巯基改性es纤维无纺布；所述巯基改性液为3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到盐酸乙醇水溶液中在25℃下搅拌混合30min制备得到；所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷的用量为盐酸乙醇水溶液的3wt％；所述盐酸乙醇水溶液为将85ml无水乙醇加入到15ml0.1mol/l的稀盐酸中混合均匀制备得到；s3亲水整理按浴比1:3(v/v)将步骤s2制备的巯基改性es纤维无纺布浸入到接枝整理液中，用波长为365nm的紫外线照射巯基改性es纤维无纺布的一侧，照射时长60min；接着用水洗涤干净后在80℃下热风烘箱中烘10min即可；所述接枝整理液由10wt％氢磺酸基的亲水化合物、1.0wt％引发剂和余量的水混合均匀制备得到；所述氢磺酸基的亲水化合物为甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐；所述引发剂为2,2-二羟甲基丙酸。本发明的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(mts)在酸性条件下si-och3水解，获得si-oh官能团，然后脱水缩合形成含si-oh的低聚硅氧烷；织物表面的-oh与含si-oh的低聚硅氧烷充分接触形成氢键，最后在高温下固化，形成稳定的共价键，实现es纤维无纺布表面富含巯基。最后，在单面紫外线的照射下，通过硫醇-烯点击化学将氢磺酸基的亲水化合物接枝，实现es纤维无纺布的亲水整理。实施例2一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，包括以下步骤：s1预处理按浴比1:8(v/v)将es纤维无纺布加入到摩尔浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液中浸泡30min；用大量水冲洗es纤维无纺布，直至织物表面的ph为7；然后在80℃干燥12h，即得预处理后的es纤维无纺布；es纤维无纺布经过碱处理，表面产生一定的羟基；s2巯基化改性按浴比1:8(v/v)将s1步骤中预处理后的es纤维无纺布加入到巯基改性液中在25℃下浸泡30min，捞出es纤维无纺布，控制含液率80wt％，接着在120℃固化6min，得到巯基改性es纤维无纺布；所述巯基改性液为3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到盐酸乙醇水溶液中在25℃下搅拌混合30min制备得到；所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷的用量为盐酸乙醇水溶液的3wt％；所述盐酸乙醇水溶液为将85ml无水乙醇加入到15ml0.1mol/l的稀盐酸中混合均匀制备得到；s3亲水整理按浴比1:3(v/v)将步骤s2制备的巯基改性es纤维无纺布浸入到接枝整理液中，用波长为365nm的紫外线照射巯基改性es纤维无纺布的一侧，照射时长60min；接着用水洗涤干净后在80℃下热风烘箱中烘10min即可。所述接枝整理液由10wt％氢磺酸基的亲水化合物、1.0wt％引发剂和余量的水混合均匀制备得到；所述氢磺酸基的亲水化合物为甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐；所述引发剂为4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)。实施例3一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，包括以下步骤：s1预处理按浴比1:8(v/v)将es纤维无纺布加入到摩尔浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液中浸泡30min；用大量水冲洗es纤维无纺布，直至织物表面的ph为7；然后在80℃干燥12h，即得预处理后的es纤维无纺布；es纤维无纺布经过碱处理，表面产生一定的羟基；s2巯基化改性按浴比1:8(v/v)将s1步骤中预处理后的es纤维无纺布加入到巯基改性液中在25℃下浸泡30min，捞出es纤维无纺布，控制含液率80wt％，接着在120℃固化6min，得到巯基改性es纤维无纺布；所述巯基改性液为3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到盐酸乙醇水溶液中在25℃下搅拌混合30min制备得到；所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷的用量为盐酸乙醇水溶液的3wt％；所述盐酸乙醇水溶液为将85ml无水乙醇加入到15ml0.1mol/l的稀盐酸中混合均匀制备得到；s3亲水整理按浴比1:3(v/v)将步骤s2制备的巯基改性es纤维无纺布浸入到接枝整理液中，用波长为365nm的紫外线照射巯基改性es纤维无纺布的一侧，照射时长60min；接着用水洗涤干净后在80℃下热风烘箱中烘10min即可。所述接枝整理液由10wt％氢磺酸基的亲水化合物、1.0wt％引发剂和余量的水混合均匀制备得到；所述氢磺酸基的亲水化合物为甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐；所述引发剂为2,2-二羟甲基丙酸与4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)按质量比2:1的混合。实施例4一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，包括以下步骤：s1预处理按浴比1:5(v/v)将es纤维无纺布加入到摩尔浓度为4mol/l的氢氧化钠水溶液中浸泡20min；用大量水冲洗es纤维无纺布，直至织物表面的ph为7；然后在90℃干燥8h，即得预处理后的es纤维无纺布；es纤维无纺布经过碱处理，表面产生一定的羟基；s2巯基化改性按浴比1:5(v/v)将s1步骤中预处理后的es纤维无纺布加入到巯基改性液中在25℃下浸泡20min，捞出es纤维无纺布，控制含液率90wt％，接着在130℃固化5min，得到巯基改性es纤维无纺布；所述巯基改性液为3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到盐酸乙醇水溶液中在25℃下搅拌混合30min制备得到；所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷的用量为盐酸乙醇水溶液的3wt％；所述盐酸乙醇水溶液为将85ml无水乙醇加入到15ml0.1mol/l的稀盐酸中混合均匀制备得到；s3亲水整理按浴比1:5(v/v)将步骤s2制备的巯基改性es纤维无纺布浸入到接枝整理液中，用波长为365nm的紫外线照射巯基改性es纤维无纺布的一侧，照射时长50min；接着用水洗涤干净后在80℃下热风烘箱中烘20min即可。所述接枝整理液由10wt％氢磺酸基的亲水化合物、1.0wt％引发剂和余量的水混合均匀制备得到；所述氢磺酸基的亲水化合物为甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐；所述引发剂为2,2-二羟甲基丙酸与4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)按质量比2:1的混合。实施例5一种卫生巾表覆层es纤维无纺布亲水整理方法，包括以下步骤：s1预处理按浴比1:10(v/v)将es纤维无纺布加入到摩尔浓度为6mol/l的氢氧化钠水溶液中浸泡40min；用大量水冲洗es纤维无纺布，直至织物表面的ph为7；然后在60℃干燥20h，即得预处理后的es纤维无纺布；es纤维无纺布经过碱处理，表面产生一定的羟基；s2巯基化改性按浴比1:10(v/v)将s1步骤中预处理后的es纤维无纺布加入到巯基改性液中在35℃下浸泡25min，捞出es纤维无纺布，控制含液率70wt％，接着在110℃固化10min，得到巯基改性es纤维无纺布；所述巯基改性液为3-巯基丙基三甲氧基硅烷加入到盐酸乙醇水溶液中在25℃下搅拌混合30min制备得到；所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷的用量为盐酸乙醇水溶液的3wt％；所述盐酸乙醇水溶液为将85ml无水乙醇加入到15ml0.1mol/l的稀盐酸中混合均匀制备得到；s3亲水整理按浴比1:5(v/v)将步骤s2制备的巯基改性es纤维无纺布浸入到接枝整理液中，用波长为365nm的紫外线照射巯基改性es纤维无纺布的一侧，照射时长70min；接着用水洗涤干净后在80℃下热风烘箱中烘20min即可。所述接枝整理液由10wt％氢磺酸基的亲水化合物、1.0wt％引发剂和余量的水混合均匀制备得到；所述氢磺酸基的亲水化合物为甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐；所述引发剂为2,2-二羟甲基丙酸与4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)按质量比2:1的混合。测试例1亲水测试本试验所采用的标准是参照gb/t6504-2008标准测试；用穿透时间来衡量非织造布的透水能力，实验测试采用的仪器为奥地利listerac，第五次渗透时间参照gb/t24218.13标准测试。所谓液体穿透时间是指以一定数量的液体穿透铺在干燥标准吸液垫上的非织造布所需要的时间。材料和试剂(1)超吸水滤纸，由10张光面朝上的超吸水滤纸组成，超吸水滤纸的规格为100mm×100mm；(2)模拟尿液，它是9g/l的nacl溶液，其γ表面张力＝(70±2)mn/m。穿透时间测试步骤：(1)将漏斗夹持在环架上；(2)准备10片滤纸，将滤纸层层摞叠在一起，测试面朝上，作为标准吸收垫；(3)将标准吸液垫放置在仪器基板上，再把试样放在滤纸上。试样需放置在合适的位置上，以便试验中的液体流动方向与非织造布的使用情况一致。如对于卫生用品，应使非织造布接触皮肤的一面朝上。(4)将穿透盘放置在试样上，其中心与试样中心重叠。漏斗中心正对着穿透盘圆形腔的中心；(5)调整漏斗高度，使其尖嘴位于仪器基板上方(45±1)mm处；(6)用移液管或滴定管将5.0ml的试液加至漏斗中，打开漏斗的电磁排液阀，流出5.0ml液体；(7)记录显示器上显示的时间；(8)等候60s时，重复操作步骤，测定第二次流出液体的穿透时间，重复五次，分别记录对应的穿透时间。表2es纤维无纺布亲水整理后的多次亲水从表1中可以看出，本发明实施例1～3对es纤维无纺布进行碱处理，并进行巯基化改性，然后通过引发剂在紫外线的作用下接枝氢磺酸基的亲水化合物，得到的es纤维无纺布的多次亲水性能明显优于现有技术采用的聚醚硅油、烷基醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯复配的表面活性剂对es纤维无纺布的亲水整理。其原因在于：亲水整理剂溶液中表面活性剂主要依靠分子间力和静电作用吸附于es纤维界面，在多次亲水作用后表面活性剂溶液随着溶液被吸走，导致多次亲水能力不足，无法满足一次性卫生用品对耐久性的高要求；而本发明的亲水整理方法通过硫醇-烯点击化学将氢磺酸基的亲水化合物接枝到织物表面，作用力强，能够稳定维持织物的亲水能力，满足第五次亲水时间＜3s的要求。测试例2返渗透量测试反渗量是测试卫生巾表覆层材料抵抗己渗过的液体反湿到皮肤上的方法，当反渗量较大时，卫生巾中的液体会被挤出，液体与皮肤直接接触，使得皮肤不干爽，刺激皮肤。《gb/t24218.14纺织品非织造布试验方法第14部分：包覆材料返湿量的测定》规定了测试非织造布的包覆材料抵抗己渗过的液体返湿到皮肤上的试验方法，该实验是在测试液体穿透时间的基础上进行的。将es无纺布放置在标准吸液垫(10层)滤纸上，用规定模拟尿液量按gb/t24218.13中的方法进行3次液体穿透测试。在第3次穿透试验后，将模拟婴儿负荷的不锈钢物块放置在包覆材料和吸液垫上，使其液体均匀扩散。己知质量的吸纸放置在所测试的包覆材料上，并将模拟婴儿负荷物块重新放置在吸纸上。吸纸所吸收液体的质量被定义为返湿量。测试步骤：(1)10片滤纸(100mm×100mm)称重，记下重量w1。然后将其放于底板上，光面朝上；(2)根据公式计算生理盐水量q＝3.4×w1；(3)重复穿透实验步骤3次；(4)继续将q1＝q-15ml生理盐水渗入己做过渗透实验的无纺布中；(5)小心拿走穿透盘。将模拟婴儿负荷的物块轻轻地压入滤纸上，完全压下后开始计时；(6)等3min后，拿走物块，并将物块擦干；(7)将定性滤纸(125mm×125mm)称重，记重w2，放在测试样品上，迅速用物块压上；(8)计时2min后，拿走物块，称量定性滤纸的重量w3；(9)反渗量＝w3-w2，一般反渗量需要小于0.3g，婴儿纸尿裤的面层材料反渗量小于0.13g。表2es纤维无纺布亲水整理后的返渗量实施例反渗量/g对照例10.15实施例10.11实施例20.10实施例30.08以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
技术领域：
中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。当前第1页12