CN103349592A - 一种吸水性好的纸尿裤 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种吸水性好的纸尿裤，包括表面包覆层、吸收芯层和底部衬层，所述吸收芯层中含有干燥脱水的生物纤维素微粉。其具有吸水性好，长时间使用可透气、无不适感，以及使用后可生物降解、环保等特点。
Description
技术领域
本申请涉及一种卫生用品，尤其是涉及一种婴幼儿或成年人使用的纸尿裤产品。
背景技术
纸尿裤因为其一次性使用、轻巧方便等特性使其被越来越多的消费者使用被喜爱。其一般由表面包覆层、吸收芯层和底部衬层构成，表面包覆层多采用无纺布或仿棉无纺布，底布是PE膜或透气性PE膜，吸收芯层大多是由木浆、绒毛浆、纸浆等吸水材料或由木浆、绒毛浆、纸浆等吸水材料和高分子吸水树脂混合而成，其要达到较好的吸水性能需要设置较厚的尺寸，大大影响产品的透气性和舒适度。并且在吸收液体后吸收芯层会容易接团，出现吸收断层，从而影响尿液的及时吸收，影响其使用时间。即使采用木浆、绒毛浆、纸浆等吸水材料和高分子吸水树脂混合，也由于高分子吸水树脂很难与纸浆等固定、导致其分布不均匀，影响其吸水性。就算全部使用高分子树脂作为吸水芯层，也存在以下缺陷：
1、成本较高；
2、高分子树脂类吸水材料普遍存在有抗盐能力差的缺点。即其吸蒸馏水可以达1-2千倍，但其吸收生理盐水只有几十倍。对于尿液的吸收能力并不是很好。故而采用其作为吸水材料的纸尿裤产品还是存在有不能长时间吸水、长时间使用，且透气性不好等缺陷。
生物纤维素（Biocellulose），又被称为细菌纤维素（Bacterial cellulose，BC），其是由醋酸菌属的微生物，如木醋杆菌等发酵制成的纤维素产品。目前多以废弃物，如椰子水、菠萝皮汁等作为原料，因此其成本低廉。得到的产品中含有高达95%以上的水分，因此又被称为生物纤维素凝胶。生物纤维素凝胶的制备方法是本领域已知的，如CN101671708、CN1840677A、CN101319242A中均有所公开。生物纤维素与植物纤维素相比无木质素、果胶和半纤维素等伴生产物，具有高结晶度（可达95%，植物纤维素的为65%）和高的聚合度(DP值2 000～8 000)；其具有超精细网状结构，生物纤维素纤维是由直径3～4 纳米的微纤组合成40～60 纳米粗的纤维束，并相互交织形成发达的超精细网络结构；其弹性模量为一般植物纤维的数倍至十倍以上，并且抗张强度高；生物纤维素有很强的持水能力，同时具有较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种吸水性好的纸尿裤，其具有吸水性好，长时间使用可透气、无不适感，以及使用后可生物降解、环保等特点。
本发明提供的吸水性好的纸尿裤，包括表面包覆层、吸收芯层和底部衬层，所述吸收芯层中含有干燥脱水的生物纤维素微粉。经过实验发现，干燥脱水后得到的生物纤维素微粉具有超强的吸水能力，其可以在短时间内吸收体积为其10倍以上的液体。尤其值得注意的是，这里所说的吸水能力是专门针对尿液来说的，而不是针对蒸馏水所说的。根据实验发现，生物纤维素微粉对于富含有机成分、含盐类物质、弱酸性的液体仍然具有较好的吸水性，其不会受到液体成分中的大分子物质、酸性物质的干扰，通过其自身的超精细网状结构对其中的分子具有良好的吸附作用，同时其内部结构大量含有的氢键也可以将离子小分子、水等成分牢牢吸附，两相结合，使得脱水后的生物纤维素微粉对于富含有机物质和酸性物质的尿液仍然具有较高的吸水性。故而本发明提供的纸尿裤产品相对一些使用高分子树脂材料的纸尿裤产品来说，具备更好的吸水性能。同时其生物相容性好，锁水性强，透气性好，长时间使用不会引起不适感、捂热感等，且由于其采用微粉形式，可以将其均匀固定于吸收芯层中，即使长时间扭动也不会影响其吸水效果。在所述纸尿裤产品的表面包覆层和底部衬层都采用环保可降解的材料的情况下，所述纸尿裤产品在自然环境中可自然生物降解，不会产生废弃物。
本发明的纸尿裤，所述表面包覆层为可透液体的材料制成，所述底部衬层为完全不可透液体的材料制成。所述底部衬层和表面包覆层的大小相同，与纸尿裤的外形相匹配，基本是从使用者的身体前侧延伸至身体后侧，后侧的长度长于前侧的长度，后侧的宽度为越往后越宽。
所述吸收芯层的大小可以与所述表面包覆层和底部衬层大小相同，也可以略小于所述表面包覆层和底部衬层。
所述底部衬层的与吸收芯层相对的那一面有粘贴剂，可将所述纸尿裤粘于使用者的衣物之上。
本发明的纸尿裤，所述生物纤维素微粉为静态发酵得到的膜状生物纤维素凝胶或动态发酵得到的粒状生物纤维素凝胶经过切割、干燥脱水后制得的。优选将发酵得到的生物纤维素凝胶在20-60℃下进行低温干燥至恒重后得到的。所述低温干燥优选为真空冷冻干燥。
本发明的纸尿裤，优选在干燥之前，先通过机械压缩使生物纤维素凝胶脱除部分水分。可以更好地进行后续的低温干燥，且不会破坏其精细网状结构。
本发明的纸尿裤，所述生物纤维素微粉在进行干燥前，优选是经过纯化和洗涤的，纯化和洗涤可以使用本领域已知的方法，如常用的用弱碱水或弱酸和去离子水反复洗涤，用以排除培养基中有可能存在的杂质物质。
所述生物纤维素凝胶可以使用本领域已知的方法制备，菌种可以使用可产生物纤维素凝胶的各种菌种，优选使用木葡糖酸醋杆菌或木醋杆菌。可以使用浅盘静态发酵法也可以使用动态发酵法生产生物纤维素凝胶。所述生物纤维素凝胶可以为静态发酵制得的膜状凝胶或动态发酵制得的粒状凝胶。使用的培养基及发酵条件并没有特别要求，能够使微生物生长繁殖，并产生生物纤维素凝胶即可。优选的发酵温度是28-32℃，发酵5-10天。
为了达到更好的吸水效果，本发明的纸尿裤的吸收芯层还可以进一步包含其他吸水材料，如所述吸收芯层包括包覆体和内芯，所述内芯包括干燥脱水的生物纤维素微粉，还包括高分子吸水树脂或活性炭。
所述高分子吸水树脂优选为淀粉改性吸水树脂或丙烯酸系吸水树脂。其通过适当的加入，可以更好的提高吸水芯层的吸水性。
所述活性炭优选为椰壳活性炭或果壳活性炭，可以进一步提高所述纸尿裤的吸水性，还可以吸收不良气味，保持气味清新。
在使用时，将高分子吸水树脂或活性炭与干燥脱水后的生物纤维素微粉混合后包覆在包覆体中即可。所述高分子吸水树脂或活性炭的混合比例优选为1%-8%，尤其优选为5%。其添加量不易过多，过多的情况下会影响生物纤维素微粉对有机大分子的吸收率。
更优选的，本发明还提供一种吸水性好且有护肤作用的纸尿裤产品，其除了具有吸收尿液的作用外，还具有一定的保健作用，可以在使用时保护使用者婴幼儿或成年人的肌肤。
由于纸尿裤多为婴幼儿在夜间使用，使用时间通常较长，长达8-10小时，甚至更长时间，故而其是否能完全吸收尿液，保持表面干燥，是衡量产品的重要特性，同时婴幼儿的肌肤娇嫩，易受到损伤，故而本发明进一步提供一种具有一定护肤作用的纸尿裤产品，其可以在使用同时缓慢释放护肤成分，对使用者的肌肤进行保护。
本发明提供的吸水性好且有护肤作用的纸尿裤，是在所述吸收芯层的生物纤维素微粉中，含有下述护肤成分：
甘油、天然维生素E、芦荟汁、百合提取物、金银花提取物、洋甘菊提取物、丝瓜汁。原料均市售可得。
其制备过程为：
1）取百合2重量份、金银花2重量份、洋甘菊2重量份，加入2倍体积水，加热煎煮1-2小时，过滤获得水煎液；向水煎液中加入甘油3重量份、天然维生素E 0.5重量份、芦荟汁2重量份、丝瓜汁1重量份，混合搅拌均匀；
2）将生物纤维素凝胶部分脱水后，将其在步骤1）中获得的水煎液中浸泡3-6小时；
3）取出沥干后，再经过切割、干燥脱水后制得生物纤维素微粉，包覆后制成吸收芯层，再与表面包覆层、底部衬层一起制成纸尿裤。
所述生物纤维素凝胶可以为静态发酵制得的膜状凝胶或动态发酵制得的粒状凝胶。所述生物纤维素凝胶的pH值为7左右。
本发明将具有护肤作用的中药组合物成分融入生物纤维素微粉中，制成纸尿裤的吸收芯层，在使用时，吸收芯层不但可以吸收尿液，还可以缓慢释放护肤药物成分，保护使用者的肌肤，具有透气保湿作用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：
用静态发酵法制备生物纤维素凝胶膜：使用椰子水培养基，接种木葡糖酸醋杆菌，接种量8%，28℃下浅盘静态发酵培养5天后，收获培养基液面上的生物纤维素凝胶膜，用弱酸和去离子水反复洗涤至pH4，去除生物纤维素凝胶膜上附着的残留培养基成分和微生物菌体。然后采用机械切割法将生物纤维素凝胶膜切割成块状，50℃低温干燥至恒重，磨成粉，包覆在无纺布中，制成吸收芯层。
再采用天然纤维或合成纤维为表面包覆层，低密度聚乙烯薄膜为底部衬层，按照已知技术制成纸尿裤即可。
实施例2：
用动态发酵法制备生物纤维素凝胶：使用含有碳源、氮源的人工配制培养基，接种木葡糖酸醋杆菌，接种量10%，30℃下摇床动态发酵培养7天后，收获生物纤维素凝胶小球，用弱碱液和去离子水反复洗涤至pH6，去除生物纤维素凝胶上附着的残留培养基成分和微生物菌体。机械压缩使其含水量降至70%，再通过真空冷冻干燥使其干燥为恒重，磨成粉。将其与5%（重量百分比）的丙烯酸系吸水树脂混合，包覆于无纺布中，制成吸收芯层。
再采用天然纤维或合成纤维为表面包覆层，低密度聚乙烯薄膜为底部衬层，按照已知技术制成纸尿裤即可。
实施例3：
用动态发酵法制备生物纤维素凝胶：使用含有碳源、氮源的人工配制培养基，接种木葡糖酸醋杆菌，接种量10%，30℃下摇床动态发酵培养7天后，收获生物纤维素凝胶小球，用弱碱液和去离子水反复洗涤至pH6，去除生物纤维素凝胶上附着的残留培养基成分和微生物菌体。机械压缩使其含水量降至60%，再通过真空冷冻干燥使其干燥为恒重，磨成粉。将其与3%（重量百分比）的椰壳活性炭混合，包覆于无纺布中，制成吸收芯层。
再采用天然纤维或合成纤维为表面包覆层，低密度聚乙烯薄膜为底部衬层，按照已知技术制成纸尿裤即可。
实施例4：
取百合2重量份、金银花2重量份、洋甘菊2重量份，加入2倍体积水，加热煎煮1-2小时，过滤获得水煎液；向水煎液中加入甘油3重量份、天然维生素E 0.5重量份、芦荟汁2重量份、丝瓜汁1重量份，混合搅拌均匀；
再取实施例1中制得的生物纤维素凝胶膜，用弱酸液和去离子水反复洗涤至pH 7，先通过机械压缩使其含水量降至60%，然后将其在水煎液中浸泡5小时，取出沥干后，再经过真空冷冻干燥至恒重，磨成粉，包覆在无纺布中，制成吸收芯层。
再采用天然纤维或合成纤维为表面包覆层，低密度聚乙烯薄膜为底部衬层，按照已知技术制成纸尿裤即可。
实施例5：
取百合2重量份、金银花2重量份、洋甘菊2重量份，加入2倍体积水，加热煎煮1-2小时，过滤获得水煎液；向水煎液中加入甘油3重量份、天然维生素E 0.5重量份、芦荟汁2重量份、丝瓜汁1重量份，混合搅拌均匀；
再取实施例2中制得的生物纤维素凝胶小球，用碱液和去离子水反复洗涤至pH 7，先通过机械压缩使其含水量降至50%，然后将其在水煎液中浸泡5小时，取出沥干后，再经过真空冷冻干燥至恒重，磨成粉，包覆在无纺布中，制成吸收芯层。
再采用天然纤维或合成纤维为表面包覆层，低密度聚乙烯薄膜为底部衬层，按照已知技术制成纸尿裤即可。
试验例：
为了检验本发明的纸尿裤的吸水性，本发明对实施例中的纸尿裤进行了压力吸水试验，试验过程和结果分别如下：
压力吸水试验
在2kPa的压力条件下，向实施例的纸尿裤的表面包覆层上方倾倒100ml的液体，测试其完全吸收所需要的时间（单位为秒），结果如下：
| 不同液体种类的吸收时间 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1（市售纸尿裤产品品牌甲，随机抽取） | 对比例2（市售纸尿裤产品品牌乙，随机抽取） |
| 蒸馏水 | 5s | 5s | 5s | 5s | 5s | 10s | 10s |
| 生理盐水 | 8s | 8s | 8s | 8s | 8s | 20s | 20s |
| 含1g/100ml尿素的生理盐水 | 12s | 12s | 12s | 13s | 13s | 22s | 22s |
从以上试验可以看出，本发明的纸尿裤产品由于使用了生物纤维素微粉，具有更好的吸水性。尤其是针对含盐类物质和酸性物质的液体来说，其吸收效果更佳。同时由于生物纤维素本身的多种特性，使得所述纸尿裤产品还具有透气性佳、生物相容性好、可生物降解等多种优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种吸水性好的纸尿裤，其特征在于：所述纸尿裤包括表面包覆层、吸收芯层和底部衬层，所述吸收芯层中含有干燥脱水的生物纤维素微粉。
2.根据权利要求1所述的纸尿裤，其特征在于：所述生物纤维素微粉为静态发酵得到的膜状生物纤维素凝胶或动态发酵得到的粒状生物纤维素凝胶经过切割、干燥脱水后制得的。
3.根据权利要求1或2所述的纸尿裤，其特征在于：所述生物纤维素微粉是将发酵得到的生物纤维素凝胶在20-60℃下进行低温干燥至恒重后得到的。
4.根据权利要求3所述的纸尿裤，其特征在于：所述低温干燥为真空冷冻干燥。
5.根据权利要求4所述的纸尿裤，其特征在于：在干燥之前，先通过机械压缩使生物纤维素凝胶脱除部分水分。
6.根据权利要求1所述的纸尿裤，其特征在于：所述吸收芯层包括包覆体和内芯，所述内芯包括干燥脱水的生物纤维素微粉。
7.根据权利要求6所述的纸尿裤，其特征在于：所述内芯还包括高分子吸水树脂或活性炭。
8.根据权利要求7所述的纸尿裤，其特征在于：所述高分子吸水树脂为淀粉改性吸水树脂或丙烯酸系吸水树脂。
9.一种吸水性好且有护肤作用的纸尿裤，其特征在于：权利要求1的纸尿裤的吸收芯层的生物纤维素微粉中，还含有下述护肤成分：
甘油、天然维生素E、芦荟汁、百合提取物、金银花提取物、洋甘菊提取物、丝瓜汁；
所述护肤成分均匀分布在所述生物纤维素微粉中。
10.根据权利要求9所述的纸尿裤，其特征在于：制备过程为：
1）取百合2重量份、金银花2重量份、洋甘菊2重量份，加入2倍体积水，加热煎煮1-2小时，过滤获得水煎液；向水煎液中加入甘油3重量份、天然维生素E 0.5重量份、芦荟汁2重量份、丝瓜汁1重量份，混合搅拌均匀；
2）将生物纤维素凝胶部分脱水后，将其在步骤1）中获得的水煎液中浸泡3-6小时；
3）取出沥干后，再经过切割、干燥脱水后制得生物纤维素微粉，包覆后制成吸收芯层，再与表面包覆层、底部衬层一起制成纸尿裤。
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