CN116036349B - 一种具有防红屁屁功能的具备极速吸收能力的柔薄日用吸收芯及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有防红屁屁功能的具备极速吸收能力的柔薄日用吸收芯及其应用。本发明在所述吸收芯中采用特定结构的吸水树脂，其具有极速吸收能力、高吸液倍率、高通液速率以及低返渗量。因此，本发明的吸收芯具有优异的瞬吸能力，不会因为白天婴儿活动多而出现漏尿的情况；具有高吸液倍率、高通液速率以及低返渗量，可以减少婴儿屁股与排泄物直接接触的时间，透气性强，能够解决纸尿裤漏尿和红屁屁的问题；同时质感轻薄柔软。因此，特别适合在日间使用。

Description

一种具有防红屁屁功能的具备极速吸收能力的柔薄日用吸收 芯及其应用

技术领域

本发明涉及卫生用品领域，具体而言，本发明涉及一种具有防红屁屁功能的具备极速吸收能力的柔薄日用吸收芯及其应用。

背景技术

纸尿裤产品类型繁多、效果各不相同，但其结构主要都是由亲肤面层、导流层、吸收芯体、背层这四部分组成的，其中吸收芯体是纸尿裤中最重要的组成部分，要求能快速吸收尿液，并利用导流及芯吸作用将尿液快速地扩散到整个吸收芯体中，然后由吸水材料迅速吸收并锁住尿液，且使其不反渗。吸收芯体是整个纸尿裤的核心部分。芯层的吸液量和吸收速度直接影响着纸尿裤的质量和使用时间。

然而，在调查中发现婴儿纸尿裤的使用仍然存在“红屁屁”，漏尿等问题。“红屁屁”产生的主要原因是吸收芯体的吸液速率不够快、吸液倍率不够高、回渗量过大，导致纸尿裤的面层不再清爽，肌肤长时间在水分过多的条件下会皱皮；另外，纸尿裤吸收液体以后，高吸水性树脂吸收液体后生成凝胶造成过多的液体无法被吸收而形成凝胶堵塞的现象，使得纸尿裤的透气性较差，也会加剧“红屁屁”现象。目前吸收芯体大多使用的是高吸水性树脂作为主要吸收材料，与绒毛浆混合或与无尘纸或无纺布、膨化纸等混合，高吸水性树脂的性能决定吸收芯体的。

因此，如何提高吸水树脂的吸液速率、吸液倍率、降低其回渗量是解决“红屁屁”问题的关键。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种可具备极速吸收能力的吸收芯，其采用具备极速吸收能力的吸水树脂作为吸水材料，并具有高的通液速率和低的返渗量，可以使纸尿裤等卫生用品在使用过程的保持干爽，从而减少红屁屁现象的发生。

本发明的吸收芯从上到下依次包括：顶层、中间层以及底层；

其中，所述中间层包含吸水树脂颗粒，所述吸水树脂为聚丙烯酸钠共聚马来酸酐接枝聚乙烯醇，并采用季戊四醇二丙烯酸酯和环氧氯丙烷作为交联剂。

在一个实施方案中，所述顶层为液体可透过的。顶层和底层可以为织造物、非织造布、无尘纸等。

在一个实施方案中，所述中间层包含吸水树脂颗粒以及用于负载所述吸水树脂颗粒的载体，所述载体包括绒毛浆、多孔非织造材料、多孔织造材料、薄纸层中的至少一种。

在一个实施方案中，所述吸水树脂颗粒在吸收芯中的含量大于40％，优选大于50％，或者大于60％，大于70％，最优选大于80％。

在一个实施方案中，所述吸水树脂通过如下方法制备：

取一定量的丙烯酸用适量水稀释，在0～10℃的温度下用氢氧化钠溶液中和至一定的中和度，然后加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯醇，搅拌使完全溶解；惰性气体保护下继续加入引发剂、稳定剂，然后滴加交联剂季戊四醇二丙烯酸酯和环氧氯丙烷于有机溶剂中的溶液，再于60～90℃下反应10～60min，静置后得到乳白色凝胶，真空条件下烘干、粉碎、过筛，得到吸水树脂。

优选的，反应液中丙烯酸的浓度为30～40％，具体可以为30％、35％、40％；其进一步优选为30～35％。

优选的，氢氧化钠溶液的浓度为20～35％，具体可以为20％、25％、30％、35％。

优选的，丙烯酸的中和度为70～80％，具体可以为70％、75％、80％。

优选的，反应液中马来酸酐接枝聚乙烯醇的浓度为3～10％，具体可以为3％、5％、10％；其进一步优选为5～10％。

所述马来酸酐接枝聚乙烯醇的制备方法包括：

惰性气体保护下，将质量比为100:15～40的聚乙烯醇和马来酸酐加入到干燥过的有机溶剂中，60～100℃下反应，冷却后加入丙酮进行沉淀，抽滤收集沉淀并用丙酮洗涤，干燥后得到马来酸酐接枝聚乙烯醇。

优选的，所述聚乙烯醇的聚合度为300～2000，优选为500～1000；醇解度为87％～89％。

优选的，聚乙烯醇和马来酸酐的质量比为100:20～30；有机溶剂选自二甲亚砜、二甲基甲酰胺中的至少一种；反应温度为70～90℃。

优选的，所述引发剂可以是本领域中常用的引发剂以及引发剂体系。其可以是过氧化物引发剂、氧化还原类引发剂、偶氮类引发剂中的至少一种。例如，所述过氧化物引发剂包括过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾；所述氧化还原类引发剂中氧化引发剂包括过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵，还原引发剂包括亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、氯化亚铁、乙二胺，所述氧化还原类引发剂例如可以是过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过氧化氢-硫酸亚铁、过氧化氢-氯化亚铁、过硫酸钾-乙二胺，所述氧化还原类引发剂中氧化引发剂与还原引发剂的用量比为1～5：3～1，优选为1～3：2～1，更优选1：1。反应液中所述引发剂的浓度为0.30～0.6％，具体可以为0.30％、0.35％、0.40％、0.45％、0.50％、0.55％、0.60％；进一步优选为0.35～0.5％。

优选的，稳定剂包括乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、乳酸、乳酸钠中的至少一种。稳定剂的添加有助于消除杂质影响、改善聚合稳定性，使得吸水树脂的性能稳定、品质波动较小，并有助于改善其吸液、抗返渗性质。反应液中所述稳定剂的浓度为0.05％～0.5％，优选为0.1～0.2％。

优选的，反应液中季戊四醇二丙烯酸酯的浓度为0.02～0.1％，具体可以为0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.10％；进一步优选为0.03～0.08％。

优选的，反应液中环氧氯丙烷的浓度为0.03～0.2％，具体可以为0.03％、0.05％、0.08％、0.10％、0.15％、0.20％；进一步优选为0.05～0.15％。

优选的，季戊四醇二丙烯酸酯与环氧氯丙烷的比例为1：1.2～3，优选为1：1.5～2.5，更优选为1：1.6～2.0。

优选的，用于溶解季戊四醇二丙烯酸酯与环氧氯丙烷的有机溶剂选自甲醇、乙醇中的至少一种。甲醇、乙醇的引入使用分子处于收缩状，降低了聚合物分子间的相互缠绕和物理交联，吸水树脂中的交联以交联剂产生的为主，这使得吸水树脂具有合适的交联网络结构；烘干时其具有更高的挥发性，容易在凝胶树脂内部形成多孔结构，增加树脂的吸液速率和吸液能力，降低其返渗性。反应液中水与有机溶剂的质量比可为2～5：1，优选为3～4：1，还优选为3.5～4：1。

优选的，反应温度为65～75℃。

优选的，吸水树脂颗粒的粒径为25～80目，优选为30～70目，更优选为40～50目。当树脂颗粒粒径过大时，颗粒比表面积小而吸液能力不足，并且颗粒感太强，当婴儿白天活动时摩擦感太强；当树脂颗粒粒径过小时，吸水后容易发生团聚现象，使得“团聚”颗粒内部吸水不充分，影响了吸液速率和倍率，并降低通液速率。

本发明的另一方面还提供了所述吸收芯的应用，所述吸收芯可应用于卫生用品中，所述卫生用品例如可以为婴儿纸尿裤、成人纸尿裤、卫生巾、经期裤等。优选的，所述卫生用品在日间使用。

因此，本发明还可以提供一种卫生用品，其包含本发明所述的吸收芯。在一个实施方案中，所述卫生用品选自婴儿纸尿裤、成人纸尿裤、卫生巾、经期裤。

本发明还提供了一种吸水树脂，其如本文前文所述。

具体地，所述吸水树脂由以下方法制备：

取一定量的丙烯酸用适量水稀释，在0～10℃的温度下用氢氧化钠溶液中和至一定的中和度，然后加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯醇，搅拌使完全溶解；惰性气体保护下继续加入引发剂、稳定剂，然后滴加交联剂季戊四醇二丙烯酸酯和环氧氯丙烷于有机溶剂中的溶液，再于60～90℃下反应10～60min，静置后得到乳白色凝胶，真空条件下烘干、粉碎、过筛，得到吸水树脂。

本发明还提供了本发明所述吸水树脂的制备方法，包括：

取一定量的丙烯酸用适量水稀释，在0～10℃的温度下用氢氧化钠溶液中和至一定的中和度，然后加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯醇，搅拌使完全溶解；惰性气体保护下继续加入引发剂、稳定剂，然后滴加交联剂季戊四醇二丙烯酸酯和环氧氯丙烷于有机溶剂中的溶液，再于60～90℃下反应10～60min，静置后得到乳白色凝胶，真空条件下烘干、粉碎、过筛，得到吸水树脂。

其中，所述吸水树脂以及所述制备方法中的各工艺条件的优选方案如本文前文所述。

本发明中，所述惰性气体选自氩气或氮气。

本发明中，在没有其他说明的情况下，所述份数、比例、浓度等均以质量计。

有益效果

本发明提供了一种具有防红屁屁功能的具备极速吸收能力的柔薄日用吸收芯及其应用。本发明所采用的解决方案为，在所述吸收芯中采用具有极速吸收能力、高吸液倍率、高通液速率以及低返渗量的吸水树脂，液体在穿透顶层后快速渗透、极速吸收于芯体内部，吸水后仍具有较好的通液速率和透气性；此外，吸水后水被吸水树脂颗粒牢牢锁住，返渗量低，不会因为受压而从树脂颗粒中大量流出。因此，本发明的吸收芯具有优异的瞬吸能力，不会因为婴儿白天活动多而出现漏尿的情况；具有高吸液倍率、高通液速率以及低返渗量，可以显著降低液体在排泄时在具有该吸收芯的卫生用品例如纸尿裤表面上流淌的时间，透气性强，可以从根本上解决了纸尿裤漏尿和红屁屁的问题。此外，本发明的吸收芯可包含较大比例的吸水树脂，此时仍然可保证吸水树脂的吸水性能，因此吸收芯可具有较薄的厚度，同时吸水树脂颗粒小，吸收芯质感也更为柔软。因此，本发明的吸收芯特别适合在日间使用。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

下面实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。

制备例1：

氮气保护下，将质量比为100:25的聚乙烯醇(聚合度500，醇解度88％)和马来酸酐加入到干燥过的二甲亚砜溶剂中，80℃下反应5h，冷却后加入丙酮进行沉淀，抽滤收集沉淀并用丙酮洗涤，干燥后得到马来酸酐接枝聚乙烯醇。

实施例1：

取一定量的丙烯酸用适量水稀释，冰水浴至0～5℃，然后用30wt％的氢氧化钠溶液中和至一定的中和度，然后加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯醇，搅拌使完全溶解；通氮气0.5h，搅拌下向其中加入一定量的引发剂(质量比1:1的过硫酸铵-亚硫酸氢钠)、稳定剂乙二胺四乙酸二钠，将交联剂季戊四醇二丙烯酸酯和环氧氯丙烷溶于乙醇中，滴加到上述溶液中，搅拌均匀后，在70℃下恒温搅拌20min，静置后得到乳白色凝胶，于110℃的温度、-0.09MPa的真空度下烘干、粉碎、过筛，得到30-80目的吸水树脂。

各实施例和对比例反应条件如下表1所示。

表1：实施例和对比例的反应条件

性能测试：

对以上实施例及对比例得到的高吸水树脂进行吸液性能测试。其中，吸液速率、加压吸液倍率(0.3psi)以及吸液倍率测试方法依据中华人民共和国国家标准(纸尿裤和卫生巾用高吸收性树脂GB/T 22875-2018)，液体为0.9％生理盐水。此外，按如下方法测试通液速率和返渗量。

通液速率：

称取0.1g吸水树脂成品，倒入烧杯。加入100g生理盐水使其膨润。1h后，将膨润的凝胶全部倒入一端有过滤网(孔径为45μm)的圆筒内(圆筒内径为2.4cm)。将直径为2.4cm的100g砝码缓慢压在测定装置内的凝胶上，静置1分钟。静置后，加入100ml生理盐水。计时1分钟，称量通过凝胶的生理盐水量，即得到吸水树脂的通液速率。

返渗量：

23±2℃下，将80g的0.9％生理盐水倒入直径9.5cm的培养皿中，迅速加入2.00g吸水树脂并开始计时，摇摆培养皿使其中的吸水树脂颗粒均匀分散开。0.5h后，将10张已精确计重的滤纸放在凝胶上面，再把1200g的砝码压在培养皿的中心位置，并再次计时5分钟。滤纸增重即为吸水树脂的返渗量。

吸水树脂的性能测试结果如下表2所示。

表2：吸水树脂的性能

	吸收速度(s)	吸收量(g/g)	加压吸收量(g/g)	通液速率(g/min)	返渗量(g/g)
						实施例1	31	100	64	23.2	0.43
实施例2	33	114	73	18.6	0.27
						实施例3	27	108	67	25.5	0.50
实施例4	34	128	82	17.4	0.32
						实施例5	24	118	71	24.7	0.41
实施例6	28	111	65	19.3	0.39
						对比例1	68	58	32	14.0	2.45
对比例2	58	67	35	16.3	2.13
						对比例3	51	52	37	24.4	3.12
对比例4	59	70	41	25.6	2.90

如表2所示，本发明所述吸水树脂具有极速吸收能力、高的吸液倍率、高的通液速率以及低的返渗量，是一种性能良好的适用于卫生用品吸收芯的吸水树脂。而比较例的吸水树脂无法同时具备所述性能，在应用于吸收制品时无法很好地解决漏液、红屁屁等问题。

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，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种吸收芯，其从上到下依次包括：顶层、中间层以及底层；

其中，所述中间层包含吸水树脂颗粒，所述吸水树脂为聚丙烯酸钠共聚马来酸酐接枝聚乙烯醇，并采用季戊四醇二丙烯酸酯和环氧氯丙烷作为交联剂；

所述吸水树脂通过如下方法制备：

取一定量的丙烯酸用适量水稀释，在0~10℃的温度下用氢氧化钠溶液中和至一定的中和度，然后加入一定量的马来酸酐接枝聚乙烯醇，搅拌使完全溶解；惰性气体保护下继续加入引发剂、稳定剂，然后滴加交联剂季戊四醇二丙烯酸酯和环氧氯丙烷于有机溶剂中的溶液，再于60~90℃下反应10~60min，静置后得到乳白色凝胶，真空条件下烘干、粉碎、过筛，得到吸水树脂；

其中，反应液中丙烯酸的浓度为30~40%；氢氧化钠溶液的浓度为20~35%；丙烯酸的中和度为70~80%；反应液中马来酸酐接枝聚乙烯醇的浓度为3~10%；稳定剂包括乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠中的至少一种，反应液中所述稳定剂的浓度为0.05%~0.5%；反应液中季戊四醇二丙烯酸酯的浓度为0.02~0.1%；反应液中环氧氯丙烷的浓度为0.03~0.2%；季戊四醇二丙烯酸酯与环氧氯丙烷的比例为1：1.2~3；用于溶解季戊四醇二丙烯酸酯与环氧氯丙烷的有机溶剂选自乙醇；反应液中水与有机溶剂的质量比为2~5：1。

2.根据权利要求1所述的吸收芯，其特征在于，所述顶层为液体可透过的；顶层和底层为织造物、非织造布、无尘纸中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的吸收芯，其特征在于，所述中间层包含吸水树脂颗粒以及用于负载所述吸水树脂颗粒的载体，所述载体包括绒毛浆、多孔非织造材料、多孔织造材料、薄纸层中的至少一种；所述吸水树脂颗粒在吸收芯中的含量大于40%。

4.根据权利要求1所述的吸收芯，其特征在于，吸水树脂颗粒的粒径为25~80目。

5.一种卫生用品，其包含根据权利要求1-4任一项所述的吸收芯。

6.一种根据权利要求1-4任一项中所述的吸水树脂。