吸收性制品用复合吸水纸及其制备方法技术领域
本发明属于复合吸水纸领域，尤其是涉及一种吸收性制品用复合吸水纸及其制备方法。
背景技术
目前，在卫生用品领域，市售的卫生巾、尿不湿等产品中所用到的吸湿材料，多是由一层或两次无纺布与一层高分子或其他吸水材料复合而成，吸水层在幅宽方向上是由单一性能构成的吸水剂或经均匀混合的吸水剂构成，复合吸水剂的性能往往受限于吸水剂本身的特性，难以有效提高。而且体液在吸收性制品的吸收过程，在不同的区域存在显著的差异性，例如在排尿部位受到压力较小，在大腿内侧、臀部等部位的受到较大的压力，而单一吸收剂很难以在不同环境下均有较好的吸收性能。另一方面，尿不湿等吸液量大的吸收性制品中，高分子用量较大，且高分子吸水层吸收后会迅速膨胀，造成凝胶阻塞，严重影响二次吸收速度，导致表层干爽性下降。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种吸收性制品用复合吸水纸及其制备方法，以克服现有技术的不足，复合吸水纸的吸收性好，且吸水后不会造成凝胶阻塞，同时制备工艺简单，成本低。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种吸收性制品用复合吸水纸，包括上隔离层、下隔离层和位于所述上隔离层和所述下隔离层之间的吸水层，所述吸水层包括在幅宽方向上间隔排列的第一吸水剂构成的第一吸水层和第二吸水剂构成的第二吸水层组成。
所述的上隔离层是指应用于吸收性制品中，面向使用者肌肤的面；所述的下隔离层是指应用于吸收性制品中，远离使用者肌肤的面，进一步的，所述上隔离层和所述下隔离层可以是无纺布、无尘纸或湿强纸，所述上隔离层、所述下隔离层和所述吸水层通过胶合或热合方式结合在一起。
进一步的，所述第一吸水层和所述第二吸水层宽度相等。
进一步的，所述吸水层还包括导流槽，所述导流槽深度等于吸水层厚度，所述导流槽位于所述第一吸水层和第二吸水层之间或位于所述第一吸水层内或位于所述第二吸水层。
进一步的，所述的上隔离层与下隔离层之间还包括高蓬无纺布层，所述高蓬无纺布层将吸水层在复合吸水纸厚度方向上分隔为上吸水层和下吸水层。
进一步的，所述上吸水层和下吸水层中的第一吸水层和第二吸水层位置相互对应。
进一步的，所述第一吸水剂和所述第二吸水剂均指市售的高分子吸水树脂，所述第一吸水剂和所述第二吸水剂的不同，所述的第一高分子吸水剂和第二高分子吸水剂性能不同，这种不同可表现在多个方面，如这种可利用技术特性差异主要表现在粒径分布、吸收量、保水量和加压吸收量、吸收速度、凝胶通液性能、甚至成本等多个方面，本领域技术人员能够通过自行测试或通过购买时的产品性能说明书获得上述差异数据。
对于本发明而言，重要的在于在吸水纸幅宽方向上包括间隔分布的第一和第二吸水剂，而非单一的吸水剂。从而在吸水纸的特定区域形成具有特定性能的吸收层，而在另一区域形成具有差异性的另一吸收层。而这种差异化的吸收层能够在幅宽方向上同时存在。为便于理解本发明，一种非限制性的示例，在吸水纸中央区域的第一吸收剂吸收量大、保水能力强，位于其两侧的第二吸收剂吸收速度快，吸收量相对较小。
另一种非限制性的示例，对于由多层吸水剂构成的吸水层，为有效分配流体在不同层的吸收量，由于在单层吸水剂由间隔排列的两种吸水剂构成，使得流体在吸水纸的分配具有更好的可控性，为更好的实现这种可控性，上层第一吸水剂和第二吸水剂的组合与下层第一吸水剂和第二吸水剂组合不同。例如在上层中央区域由吸水速度慢、加压扩散性能好或通液性能好的第一吸水剂构成，两侧由吸水速度较快、加压扩散性能好或通液性能好的第二吸水剂构成，而下层中央区域由吸收速度慢、保液性能、通液性好的第一吸水剂组成，两侧由吸收速度较快、保液性能、通液性能好的第二吸水剂构成。
在幅宽方向上形成两种差异性的吸收区域，对于本领域技术人员这种同时存在这种差异化吸收层的有益效果显而易见，吸收速度较快的吸水层在吸水后会快速膨胀，而吸水速度较慢的吸水层膨胀速度较慢，这样，在吸水后，由于两个吸水层间隔排列，这样会有一列膨胀较大而另一列膨胀较小的现象出现，可以避免整个吸水层都发生膨胀，一方面降低吸水层凝胶阻塞的影响，另一方面由于膨胀体积的差异，形成沿吸水纸纵向延伸的沟槽，在多次吸收时形成导流沟槽，利于纵向扩散，提升高分子的利用率，从而提升表面的干爽性。同时由于中央区域吸收层保水能力更强，表面干爽性更进一步提升。
对于本发明而言，为更好的获得所需的性能的差异，本发明提供一种简便的方法以扩大第一吸水剂和第二吸水剂的筛选范围。由于高分子的粒径分布对高分子的洗液速度、保液能力、加压吸液能力以及对于复合吸水纸的定量控制都有较大的影响，通过粒径筛分，获取粒径分布范围相对集中的高分子，以扩大第一吸水剂和第二吸水剂的性能差异。当筛分基于广泛的市售高分子展开，将进一步扩大第一吸水剂和第二吸水剂的选择范围。同时基于粒径的筛分，获得粒径分布更为集中的第一吸水剂和第二吸水剂，对于定量控制、质量的稳定性、进一步改善在吸水纸厚度方向上的高分子分布梯度等有益效果。
本发明提供一种非限制性示例,为获得复合吸水纸性能的更大改善，筛分粒径的选择对于性能的改善至关重要。由于对于复合吸水纸性能要求的不同、所选原料的差异，对于筛分粒径选择，存有较大的差异。但一些重要需要考虑的因素包括，高分子粒径分布，不同粒径高分子在高蓬无纺布透过率、不同粒径的高分子吸收性能指标、复合吸水纸所需的吸收特性、复合吸水纸高分子定量要求等因素。本发明中，所述上高分子吸水树脂层中的高分子吸水树脂粒径大于所述下高分子吸水树脂层中高分子吸水树脂的粒径,所述上高分子吸水树脂层中的高分子吸水树脂粒径为20～40目,所述下高分子吸水树脂层中高分子吸水树脂的粒径为40～80目。由于上层高分子粒径较大，凝胶强度好、保水能力都得到提升，进一步减少反渗，改善吸收制品的干爽度。由于下高分子吸水树脂层粒径相对较细，高蓬松无纺布能够容纳更多的高分子，从而改善了下高分子吸水树脂层的分布状态。能够减少凝胶阻滞的影响。同时，在不改变吸水纸幅宽的条件下，使得复合吸水纸吸收量的提升，从而使得上下高分子层形成不同目的吸收层成为可能，下层作为主要的流体存储层、上层作为防反渗、提升流体通液性、提升下层利用率。由于不同目的的吸收层的形成，也为整个制造过程的带来了改进，由于下高分子吸水树脂层作用的变化，其在整体高分子比重下降，从而降低上层施胶量，降低成本以及过大施胶量对吸收性能造成的不利影响。下高分子吸水树脂层粒径的改善，能够更多的分布进入高蓬无纺布，从而显著改善下隔离层与高蓬无纺布蓬松面的粘合强度，降低制造难度，同时也显著改善了复合吸水纸高分子脱落带来的吸收性能的损失。基于同一商品型号的高分子而言，通过改善的粒径分布的不同，获得吸收性能具有显著差异的高分子。这种性能的差异，能够用于改善复合吸收芯的吸收特性。当然，基于粒径分布获得高分子性能的改善，通过扩展至不同型号的高分子，能够进一步增强这种有益效果。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：液体在所述吸水层上扩散能力强，高分子利用率高，应用于吸收性制品后，能有效提升吸收性制品的性能。
本发明的另一目的在于提出一种吸收性制品用复合吸水纸的制备方法，包括以下步骤：
(1)向下隔离层上喷涂有热熔胶的一面间隔撒布所述第一吸水剂和所述第二吸水剂，所述第一吸水剂形成第一吸水层，所述第二吸水剂形成第二吸水层，所述第一吸水层和所述第二吸水层在所述下隔离层上间隔排列且两者共同构成所述吸水层；
(2)喷涂有所述热熔胶的上隔离层的一面与所述吸水层胶合后，经压合辊压合。
进一步的，一种吸收性制品用复合吸水纸的制备方法，包括以下步骤：
(1)向下隔离层的一面经第一下料装置间隔撒布所述第一吸水剂和所述第二吸水剂，所述第一吸水剂形成第一吸水层，所述第二吸水剂形成第二吸水层，所述第一吸水层和所述第二吸水层在所述下隔离层上间隔排列且两者共同构成所述吸水层；
(2)喷涂有所述热熔胶的上隔离层的一面与所述撒布有吸水层的下隔离层胶合后，经压合辊压合。
进一步所述上隔离层或下隔离层选自无纺布、无尘纸、湿强纸、高蓬无纺布中的一种。
进一步的为获得包含高蓬无纺布的多层结构的复合吸水纸，所述下隔离层选择为高蓬无纺布，还包括如下步骤
(1)高蓬无纺布与经第一下料装置撒布的吸水层、第一上隔离层经胶合、压合辊压合后，高蓬无纺布未结合吸水层的第二表面，通过结构相同的第二下料装置间隔撒布所述第一吸水剂和所述第二吸水剂，所述第一吸水剂形成第一吸水层，所述第二吸水剂形成第二吸水层，所述第一吸水层和所述第二吸水层在所述高蓬无纺布的第二表面上间隔排列且两者共同构成所述吸水层；
(2)喷涂有所述热熔胶的第二上隔离层的一面与所述高蓬无纺布的第二表面上形成的吸水层胶合，经压合辊压合；
进一步的，所述的间隔撒布是指，所述第一吸水剂依次通过第一斗体和第一计量轴上的第一计量槽向下间隔撒布形成第一吸水层，所述第二吸水剂依次通过第二斗体和第二计量轴上的第二计量槽向下间隔撒布形成第二吸水层，其中，所述第一计量槽和所述第二计量槽轴向均不连续，所述第一计量槽和所述第二计量槽沿轴向交错设置，撒布下的所述第一吸水层和所述第二吸水层间隔排列。
进一步的，所述第一计量槽轴向均匀间隔设置，所述第二计量槽轴向均匀间隔设置，所述第二计量槽的轴向长度等于或小于所述第一计量槽两槽轴向之间的间距。
进一步的，若所述第二计量槽的轴向长度等于所述第一计量槽两槽轴向之间的间距，此时所述第一吸水层和所述第二吸水层之间紧密间隔排布，两者之间无间隙；若所述第二计量槽的轴向长度小于所述第一计量槽两槽轴向之间的间距，此时所述第一吸水层和所述第二吸水层之间间隔排布但两者之间还具有所述导流槽。
进一步的，调整所述第二计量槽的轴向长度和/或所述第一计量槽轴向长度，形成的所述导流槽位于不同的位置，如可以位于所述第一吸水层之间或位于所述第二吸水层之间，而此种改变并不涉及对本发明的实质性改进，均落在本发明的保护范围之内。
进一步的，所述第一斗体的出口为弧形口，所述第二斗体的出口为弧形口，所述第一计量轴为圆柱体，所述第一计量轴位于所述第一斗体下方的弧形口处且两者具有间隙，所述第二计量轴为圆柱体，所述第二计量轴位于所述第二斗体下方的弧形口处且两者具有间隙。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)设备结构简单，制造成本低。
(2)工艺简单，适用于多种规格产品的制造。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1剖面结构示意图；
图2为本发明实施例2剖面结构示意图；
图3为本发明对比例3剖面结构示意图；
图4为本发明对比例4剖面结构示意图；
图5为本发明第一下料斗和第二下料斗以及第一计量轴和第二计量轴的结构示意图；
图6为本发明所述的第一计量轴和第二计量轴的结构示意图；
图7为本发明所述的注液量筒结构示意图。
附图标记说明：
1-上隔离层；2-下隔离层；31-第一吸水层；32-第二吸水层；33-导流槽；4-高蓬无纺布层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为更好的反应本发明的有益效果，本发明提供了如下复合吸水纸性能的测试方法及装置:
1.定量：截取一定面积的试样，称重。重量除以面积，即为定量；
2.滑渗量，GB/T28004-2011附录B
3.吸收速度、扩散长度、回渗量，参照GB/T28004-2011附录B，
将试样平铺，将注液量筒放置于试样中央，测试液经圆柱形腔体，经由底座上的注液孔流至试样表面，被试样吸收。
将测试液倒入注液量筒同时开始计时，待液体完全被试样吸收，记录时间即为第一次吸收时间，量取测试液在试样表面扩散长度即为第一次扩散长度，5min时，再次向注液量筒倒入等量的测试液，待液体完全被试样吸收，记录时间即为第二次吸收时间，量取测试液在试样表面扩散长度即为第二次扩散长度，10min时，迅速将一直质量的Φ110mm若干层质量为m0的滤纸放到试样表面，同时将标准压块(Φ100mm,质量1.2kg)压在滤纸上，重新开始计时，加压1min时将标准压块移去，用天平称量试样表面滤纸的质量m1,m1-m0即为回渗量。
4.加压吸收量速度、加压扩散长度、加压吸收回渗量
将试样平铺，将注液板置于试样表面，注液板上连接有注液量筒，所述注液量筒结构示意图见图7，测试液经由注液量筒圆柱形腔体和低底部注液孔流至试样表面；
测试时，将注液板置于试样表面，注液量筒对准试样中央位置，在基板上将两个4kg压块分别置于注液量筒两侧各5cm处。
将测试液倒入注液量筒同时开始计时，待液体完全被试样吸收，记录时间即为第一次吸收时间，量取测试液在试样表面扩散长度即为第一次扩散长度，待5min时，再次向注液量筒倒入等量的测试液，再次向注液量筒倒入等量的测试液，待液体完全被试样吸收，记录时间即为第二次吸收时间，量取测试液在试样表面扩散长度即为第二次扩散长度，10min时，移开注液板及压块，迅速将一直质量的Φ110mm滤纸若干层放到试样表面，同时将标准压块(Φ100mm,质量1.2kg)压在滤纸上，重新开始计时，加压1min时将标准压块移去，用天平称量试样表面滤纸的质量。
5.吸液量
将试样置于筛网中，用凉感0.01g天平称取其质量m1(吸前质量)。浸入约10cm深的23±1℃0.9％NaCl中，使其完全浸没30min,然后提起筛网，悬挂10min，称其质量m2(吸后质量)，吸水量＝吸后质量m2-吸前质量m1；
6.保液量
将测试完吸液量的质量为m2的试样，置于250g离心力条件下脱水3min，脱水结束后，称量试样质量记为m3,保液量＝m3-m2
7.剥离强度(180°剥离强度)参考GB/T8939-2008附录D
取试样，将正面向下放在平面上，垂直于长度方向相隔100mm画两条直线B和C，一侧直线外相隔10mm再画一条直线A；
将试样测试隔离层与其他层，轻轻剥离至A出，用试样夹沿线A夹齐，挂起，使试样长度方向与水平面垂直，下夹平行于上夹夹住其他层，放手，使其他层在下夹重力下呈与胶面180°的剥离状态，待剥至线B处开始计时，剥离至C处停止计时，即得到该试样的剥离时间。
实施例1
如图1所示，吸收性制品用复合吸水纸包括上隔离层、下隔离层和位于所述上隔离层和所述下隔离层之间的吸水层，所述吸水层包括在幅宽方向上间隔排列的第一吸水剂构成的第一吸水层和第二吸水剂构成的第二吸水层组成。
具体制备步骤为：
(1)所述第一吸水剂依次通过第一斗体和第一计量轴上的第一计量槽向下间隔撒布在所述下隔离层的一面，形成第一吸水层；
所述第二吸水剂依次通过第二斗体和第二计量轴上的第二计量槽向下间隔撒布在所述下隔离层上一面，形成第二吸水层；
其中，如图5和图6所示，所述第一计量槽和所述第二计量槽轴向均不连续，所述第一计量槽和所述第二计量槽沿轴向交错设置；所述第一计量槽轴向均匀间隔设置，所述第二计量槽轴向均匀间隔设置，所述第二计量槽的轴向长度等于所述第一计量槽两槽轴向之间的间距，撒布下的所述第一吸水层和所述第二吸水层紧密间隔排列，中间无所述导流槽；
(2)喷涂有所述热熔胶的上隔离层的一面与所述吸水层胶合后，经压合辊压合。
(3)分切收卷，调整切刀位置，从而使所述第一吸水剂位于中央区域，第二吸水剂位于两侧。
其中：
第一吸水剂的性能指标如下所示：
第二吸水剂的性能指标如下所示：
实施例2
实施例2与所述实施例1的结构基本相同,实施例2与所述实施例1的不同之处在于，吸水层仅仅由所述第一吸水剂连续撒布形成吸水层，说述吸水层高分子定量与实施例1高分子总定量一致。
实施例3
实施例3与所述实施例1的结构基本相同,均为三层结构，实施例3与所述实施例1的不同之处在于，吸水层仅仅由所述第二吸水剂连续撒布形成吸水层，说述吸水层高分子定量与实施例1高分子总定量一致。
表1实施例1、实施例2和实施例3的测试结果
由上表可知，无论是采用单一的第一吸水剂还是采用单一的第二吸水剂，均不如采用两种吸水剂间隔设置的，由于两种吸水剂的吸水速度不同，间隔设置可以提高复合吸水纸的扩散长度，从而提高了吸水剂的利用率，使回渗量减小。同时，间隔设置时第一次和第二次的总吸水速度较好，尤其是第二次吸水速度明显优于连续设置的情况，因此，在多次吸水后间隔设置吸水剂的复合吸水纸仍能够保持较快的吸水速度，保证了表面的干爽性。
实施例4
实施例4与所述实施例1的结构基本相同，实施例4与所述实施例1的不同之处在于，所述第一吸水层和所述第二吸水层之间设有导流槽；在撒布时，所述第二计量槽的轴向长度小于所述第一计量槽两槽轴向之间的间距，间距的下方形成所述导流槽。
实施例5
实施例5与所述实施例4的结构基本相同，实施例5与所述实施例4的不同之处在于，吸水层仅仅所述第一吸水剂间隔撒布形成吸水层，高分子定量与实施例4总高分子定量相同；。
实施例6
实施例6与所述实施例4的结构基本相同，实施例6与所述实施例4的不同之处在于，吸水层仅仅由所述第二吸水剂间隔撒布形成吸水层。高分子定量与实施例4总高分子定量相同；。
表2实施例4、实施例5和实施例6的测试结果
由表1和表2可知，采用两种吸水剂间隔设置并设有导流槽的复合吸水纸性能最优异，一方面采用两种吸水剂，提高了利用率，另一方面，导流槽的设置也会提高利用率，进一步优化了复合吸水纸的性能。
实施例7
如图所示，吸收性制品用复合吸水纸包括上隔离层、下隔离层，上隔离层与下隔离层之间还包括高蓬无纺布层，高蓬无纺布层将吸水层在复合吸水纸厚度方向上分隔为上吸水层和下吸水层，所述吸水层包括在幅宽方向上间隔排列的第一吸水剂构成的第一吸水层和第二吸水剂构成的第二吸水层组成，并且上吸水层和下吸水层中的第一吸水层和第二吸水层位置相互对应。
具体制备步骤为：
(1)所述第一吸水剂依次通过第一斗体和第一计量轴上的第一计量槽向下间隔撒布在高蓬无纺布的一面，形成第一吸水层；
所述第二吸水剂依次通过第二斗体和第二计量轴上的第二计量槽向下间隔撒布在高蓬无纺布的另一面，形成第二吸水层；
其中，所述第一计量槽和所述第二计量槽轴向均不连续，所述第一计量槽和所述第二计量槽沿轴向交错设置；所述第一计量槽轴向均匀间隔设置，所述第二计量槽轴向均匀间隔设置，所述第二计量槽的轴向长度等于所述第一计量槽两槽轴向之间的间距，撒布下的所述第一吸水层和所述第二吸水层紧密间隔排列，中间无所述导流槽；
(2)喷涂有所述热熔胶的第一上隔离层的一面与所述吸水层胶合后，经压合辊压合。
(3)高蓬无纺布未结合吸水层的第二表面，通过结构相同的第二下料装置间隔撒布所述第一吸水剂和所述第二吸水剂，所述第一吸水剂形成第一吸水层，所述第二吸水剂形成第二吸水层，所述第一吸水层和所述第二吸水层在所述高蓬无纺布的第二表面上间隔排列且两者共同构成所述吸水层；
(4)喷涂有所述热熔胶的第二上隔离层的一面与所述高蓬无纺布的第二表面上形成的吸水层胶合，经压合辊压合；
(5)分切收卷。
其中：
第一吸水剂的性能指标如下：
第二吸水剂的性能指标如下：
实施例8
实施例8与所述实施例7的结构基本相同，实施例8与所述实施例7的不同之处在于：实施例8的上层仅由所述第一吸水剂连续组成；下层仅有第二吸水剂组成。
实施例9
实施例9与所述实施例7的结构基本相同，实施例9与所述实施例7的不同之处在于：实施例9的上、下吸水层仅仅由所述第二吸水剂连续撒布形成吸水层，实施例9高分子定量与实施例7高分子总定量一致。
表3实施例7、实施例8和实施例9的测试结果
实施例10
实施例10与所述实施例7的结构基本相同，实施例10与所述实施例7的不同之处在于：所述第一吸水层和所述第二吸水层之间设有导流槽；在撒布时，所述第二计量槽的轴向长度小于所述第一计量槽两槽轴向之间的间距，间距的下方形成所述导流槽。
实施例11
实施例11与所述实施例10的结构基本相同，实施例11与所述实施例10的不同之处在于：上吸水层仅仅由所述第一吸水剂连续组成；下吸水层仅有第二吸水剂连续组成。
实施例12
实施例12与所述实施例10的结构基本相同，实施例12与所述实施例10的不同之处在于：吸水层仅仅由所述第二吸水剂间隔撒布形成吸水层，所述吸水层高分子总定量与实施例10相同。
表4实施例10、实施例11和实施例12的测试结果
由上表可知，吸收性能最优的为两种吸水剂间隔设置的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。