專利名稱：完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種完全可沖散可生物降解的非織造布的濕巾及其生產方法，屬于紡織新材料技術領域。
背景技術：
在過去二十年，非織造布工業(yè)高速發(fā)展，技術日新月異，非織造布工業(yè)制品已經進入千家萬戶，特別是消費水平高的歐美發(fā)達國家。用非織造布制成的干、濕巾，女用衛(wèi)生巾， 兒童紙尿褲等，因價格低廉，方便實用，干凈衛(wèi)生已經進入人們的日常生活。然而，目前所使用的非織造布產品，特別是濕態(tài)狀況下使用的濕巾，如果丟棄在抽水馬桶，會堵塞抽水馬桶底孔，家庭排水管以及城市污水管道系統(tǒng)，給城市管理帶了不方便。對于干態(tài)狀況下使用的產品，問題并不嚴重，因為是在干態(tài)狀況下使用的產品，只需要干態(tài)有強度，濕態(tài)沒有強度就可以了。例如采用纖維網加水溶性膠制成的浸漬非織造布，干態(tài)有強力，濕態(tài)沒有強力。遇到水，水溶性膠自然就溶解了，非織造布中纖維失去粘合強度，產品自然分散。對于濕態(tài)使用的濕巾產品，情況就不同了。同樣是在濕態(tài)，需要非織造布制品在使用的濕態(tài)中有強度，不使用，被廢棄時，在城市污水系統(tǒng)中運行的濕態(tài)中沒有強度以造成組份分散。產品滿足這樣要求并且能夠完全生物降解性能稱為完全可充散性(100% flushable或者是Full flushable)。它是指非織造布濕巾在輕柔的水的攪動下和在相對短的時間內能夠在水中離散成它的基本組分的能力以及可生物降解的能力。.
剛開始的可充散濕巾Flushable并不具有可分散性，只是設計時，將濕巾產品尺寸做小，不堵塞排水管，能夠通過抽水馬桶底部孔就可以了。在中國，也有人將Flushable中文譯為可分散，以為可分散就是可沖散，這與可生物降解和完全可沖散等概念是不同的。當前非織造布濕巾主要使用是水刺非織造布和膠合無塵紙，產品包含一定成分的纖維素纖維和合成纖維；也有一些低檔濕巾，采用熱軋，熱風，浸漬或紡粘等非織造布制成， 原料為100%合成纖維或部分合成纖維。采用水溶性膠粘劑粘接的6mm長度聚酯纖維生產的無塵紙可以被認為是可分散的，但是它并非是生物可降解的，所以還不能說是完全或100%可沖散的。100%可生物降解產品不一定就是就具有完全可沖散性。因為生物降解有一個時間問題，僅僅能生物降解產品并不能成為完全可沖散的產品。例如100%粘膠纖維水刺非織造布是100%可生物降解，但是降解時間很長，不能在短時間內分散，所以用100%粘膠纖維生產的水刺非織造布產品，不能認為是完全可沖散的。因此，完全可沖散濕巾應該具有觸發(fā)性能。保持非織造布基材在濕巾中擁有暫時的濕強度，在大量的沖水中又失去強度。美國金伯利一克拉克環(huán)球有限公司公司，1998申請的中國專利《可分散非織造布及其制法》(專利號98803927. 3)，提出的一種可分散非織造布是用植物纖維漿粕為短纖維原料，加以長纖維30%合成纖維，濕法或干法氣流成網，然后水刺，再施加丙烯酸脂為主體的膠，固化，起縐，以金屬鈣離子的溶液保護濕產品的強度，然后碰到大量水就可以分散為不可識別的碎片。該專利以丙烯酸脂為膠，目前沒有資料證明丙烯酸脂膠確實有這樣的效果。該公司于2006年申請中國專利，《具有改善的分配的可分散濕擦布》(公開號 CN1013^5317)，該發(fā)明專利涉及聚半乳甘露聚糖組合物，特別是涉及瓜爾膠組合物，當其用于例如個人護理和家用護理產品等領域中，防止多片濕巾相互粘合不能分開，該專利是解決片與片之間的間粘合問題，而不是研究可沖散濕巾。該公司于2007年申請發(fā)明專利《可分散的濕紙巾》(公開號CN101437997)，發(fā)明提出專利包括陽離子型粘合劑和濕紙巾配液含氯化鈉無機鹽，該專利項下的非織造布在配液中濕強150/英寸，在去離子水中，浸泡1小時后強力損失1/3，在4. 5小時后強度損失2/3。該專利沒有保證鈍化狀態(tài)和非鈍化狀態(tài)， 延期強度會損失，而作為商業(yè)產品的濕巾應至少要保持6個月穩(wěn)定的強度，因此上述專利還存在著技術漏洞。2004年，美國寶潔公司申請中國專利《可分散的纖維結構及其制造方法》(專利號 200480007536.0)，提出一種具有40g/cm以上的，使用濕拉伸強度和處理后濕拉伸強度下降至少約35%的可分散纖維結構及其制造方法。該纖維結構以PVA纖維+木漿+長纖維粘膠，復合成網，水刺制造，專利產品中PVA具有天然的可溶性，從而降低濕強達到分散的目的。但是該專利所述技術方案的缺點是水刺后的無紡布在任何條件下雖然強度比普通的低，但是不會一下子消失，所以不具有可沖散性，還是存在的堵塞的問題。美國氣體產品聚合物公司，2006年申請的中國專利《可沖洗和可分散的干的化學粘合非織造物》(公開號CN1896359)，提出以干粉狀或濕態(tài)的硼酸、硼酸鹽、硫酸鈉或其它鹽引入到干的非織造網中，再將膠(丙烯酸酯)加入非織造網中，烘干后制成非織造布。 該專利所述技術方案的缺點是將硼酸、硼酸鹽、硫酸鈉或其它鹽加到非織造布中，容易使非織造布缺失其強度要求。蘇州美森無紡科技有限公司2010年，申請中國專利《可沖散可降解的木漿復合非織造布》(公開號CN101984177A)，提出一種可沖散可降解的木漿復合非織造布，用于清潔用品。該專利提出木漿纖維層和非織造纖維層制成的雙層非織造布，專利文件沒有涉及這兩層纖維的固結方式。在其實施方案中，指出木漿纖維層是使用濕法成網，非織造纖維層以梳理成網，兩層纖維網疊加在一起，再進行水刺，將纖維固結形成有強度的纖維網。這樣的產品，無論對木漿纖維層和非織造纖維層的纖維的長度作怎樣合理的選擇，確實能保障抗拉、 抗撕裂和耐磨強度，并且不會掉落渣屑和能夠體現(xiàn)優(yōu)異的吸水性，具有可降解效果，但是不具備可沖散，如果作為廚衛(wèi)使用時，廢棄后肯定會造成對下水管道的堵塞，不為INDA標準所接受。該專利的缺點與200480007536. 0相同，本質上是希望通過降低非織造布的強度達到可沖散要求，實踐證明是做不到的。本專利涉及下列定義
可沖棄性Flushability 指非織造布濕巾不堵塞，能夠通過抽水馬桶底部孔的性質?？煞稚⑿訢ispersability 非織造布制品中的組成物受到的物理力而破碎或斷裂的性質?？缮锝到庑訠iodegradation 非織造布制品中的成分在一定微生物條件下成為如C02，CH4和水等低分子物的能力。完全可沖散性Full Flushability 非織造布濕巾，在大量的水的低沖力條件下，
4100%可分散性和100%可生物降解，不堵塞城市下水道系統(tǒng)的性質。

發(fā)明內容
為了解決目前非織造布濕巾不能在城市排水系統(tǒng)中廢棄的問題，本發(fā)明提出一種完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾及其生產方法，其技術方案如下一種完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，包括濕巾配液和浸泡在濕巾配液中的非織造布，其特征在于 所述的非織造布由100%可生物降解纖維原料制成的纖維網通過可鈍化水溶性膠粘合而成，濕巾配液中按重量比含有1-10%的鈍化物。本發(fā)明所述的非織造纖維布中100%可生物降解纖維原料重量比為78%-92%，可鈍化水溶性膠的重量比為8%-22%。本發(fā)明所述的濕巾配液中按重量比優(yōu)選含有2-6%的鈍化物。本發(fā)明所述的100%可生物降解纖維原料為天然纖維以及化學纖維中的粘膠纖維、聚乙烯醇、聚乳酸PLA纖維，聚丁二酸丁二醇酯PBS纖維中的一種或幾種混合。本發(fā)明所述的可鈍化水溶性膠其膠的水溶性可暫時性被鹽所鈍化，優(yōu)選以纖維素中的木質素為原料的水溶性膠或以乙烯-醋酸乙烯共聚物為主要成分的化學膠。本發(fā)明所述的鈍化物根據膠的性能選擇，當可鈍化水溶性膠為以乙烯-醋酸乙烯共聚物為主要成分的化學膠時鈍化物為硼酸鹽，當可鈍化水溶性膠為以纖維素中的木質素為原料的水溶性膠時鈍化物為食鹽或氯化鈣。本發(fā)明所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾的生產方法，其特征在于 將100%可生物降解纖維原料通過梳理成網、氣流干法成網或聚合物紡絲成網形成纖維網， 配制可鈍化水溶性膠，將可鈍化水溶性膠先均勻噴灑到纖維網的一面，然后使纖維網在松弛條件下烘干，翻轉纖維網，對纖維網另一面再均勻噴灑可鈍化水溶性膠，然后烘干、打卷， 形成非織造布；按重量比例配制濕巾配液，將非織造布分切、折疊，在濕巾配液中完全浸泡后放入塑料袋并封口。本發(fā)明所述的氣流干法成網形成的纖維網重量為20-100GSM，噴膠后制成的非織造布重量為40-120GSM，梳理成網形成的纖維網重量為10-45GSM，噴膠后制成的非織造布重量為15-65GSM，聚合物紡絲成網形成的纖維網重量10-55GSM，噴膠后制成的非織造布重量為 15-75GSM。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明的特點歸納起來主要包括三方面， 一是含有100%可生物降解纖維制成的纖維網非織造布；二是所制得的非織造布在普通的水中具有分散性，能夠分散回散纖維狀態(tài)；三是上述的分散性可以暫時性為一類物質所鈍化，以保證的非織造布濕強度。本發(fā)明所述的非織造布的原料首要要求就是100%可生物降解纖維，包括100%可生物降解的天然纖維和/或100%可生物降解化學纖維。眾所周知非織造布是由纖維經過均勻鋪就纖維網而成。所用纖維可以是天然纖維，也可以是化學纖維，或者天然纖維與化學纖維混合，這些纖維并不總具有100%可生物降解性，特別是化學纖維中的合成纖維，如滌綸纖維，作為傳統(tǒng)的紡織材料不是可生物降解纖維。一般地，天然纖維是100%可生物降解纖維，例如棉纖維，粘膠纖維，木纖維，秸桿纖維等。化學纖維中，粘膠纖維，聚乙烯醇(又稱維尼綸，維綸)和新型的聚乳酸PLA纖維，聚丁二酸丁二醇酯PBS纖維等纖維是100%可生物降解的包括單組份纖維。因此生產完全可沖散可生物降解非織造布濕巾需要選擇100%可生物降解纖維原料制成非織造布纖維網。非織造布中纖維成網方式包括梳理成網，氣流成網和聚合物紡絲直接成網。非織造布纖維網中的纖維加固方式主要有針刺，水刺，膠合，熱合等方式，但是針刺和水刺方式中的纖維在水的低剪切沖力條件下，不會發(fā)生逆向反應，使纖維解纏結。同樣在低溫室溫條件中，熱合粘合非織造布的粘合點也不會發(fā)生脫離，其中的纖維之間不能失去聯(lián)系強度，以目前的技術不能用于完全可沖散可生物降解濕巾的非織造布的生產方法。采用膠合方式固結纖維，從而使非織造布輕易失去固結強度變得完全可沖散。采用一種水溶性膠，膠的水溶性可以被暫時性為一種鹽所鈍化，保證水溶性膠的濕粘結強度。 當非織造布制成的濕巾，在其配液中加入一定濃度的水溶性膠的鈍化物。當非織造布濕巾上的鈍化物濃度被降低時，水溶性膠溶解，纖維之間失去粘結強度。本專利所需要的水溶性膠優(yōu)選以纖維素中的木質素為原料的水溶性膠或以乙烯-醋酸乙烯共聚物為主要成分的化學膠。100%可生物降解纖維，經過必要的成網過程，可以是梳理成網，氣流干法成網或聚合物紡絲成網形成纖維網。氣流干法成網纖維網重量20-100GSM，最好是35-80GSM。對于梳理成網，纖維網重量10-45GSM，最好是15-35GSM。配制選擇的可溶性膠達到一定的濃度。使用噴嘴將膠均勻噴灑到纖維網的一面， 然后進行一個具有一定長度的烘箱，設計烘箱中的熱空氣流，使纖維網在松弛條件下烘干。 經過一過橋，翻轉纖維網，將纖維網沒有噴灑的一面向上，再使用噴嘴將膠均勻噴灑到纖維網的這一面，然后烘干，打卷，形成非織造布。配制濕巾配液，其中含1-10% (重量比)的鈍化物，最好是2-6% (重量比)的鈍化物， 鈍化物的比例過高，濕巾手感礓硬，如果比例過低，濕巾的濕強度不夠。將非織造布分切，折疊，在濕巾配液中浸泡，放入塑料袋，封口。這種鈍化物根據膠的性能選擇。當使用空氣公司化學膠時選擇硼酸鹽，選擇鹽城紡織外貿公司的以纖維素中的木質素為原料的水溶性膠時選擇食鹽，或氯化鈣作為鈍化劑。
具體實施例方式下述實施例中使用的可鈍化水溶性膠選用的是鹽城紡織外貿公司的SKJ型膠(以下簡稱SKJ型膠)或美國空氣公司的919膠(以下簡稱919膠)，前者是一種以纖維素中的木質素為原料的水溶性膠，后者是一種以乙烯-醋酸乙烯共聚物為主要成分的化學膠。實施例一
原料擬％ (重量比)的木漿絨毛漿，18% (重量比)的919膠。非織造生產經過空氣氣流成網形成纖維網，纖維網重量45GSM，將919膠稀釋一倍，在纖維網面一面噴灑，然后烘干，再噴灑另一面，控制噴灑量，使非織造布的重量在 55GSM。濕巾配液
1、正常配液 EDTA1.5份
卵磷脂0. 8份
蘆薈提取液10份甘油 3份
羊毛脂 1份
檸檬酸 1.2份
加去離子純浄水 80. 5 份
2、鈍化物
硼酸 2份將非織造布切片150*200mm，先Z字型折疊，再對折。將折疊好的50片非織造布，疊整 齊。浸泡在濕巾配液中，放入適當大小的塑料袋，熱封封ロ。實施例2
原料78% (重量比)的粘膠纖維，2 (重量比)的SKJ型膠。非織造生產經過梳理成網形成纖維網，纖維網重量24GSM，將SKJ型膠稀釋一倍， 在纖維網面一面噴灑，然后烘干，再噴灑另一面，控制噴酒量，使非織造布的重量在^GSM。濕巾配液1、正常配液 EDTA 1.5份
卵磷脂 0.8份
甘油3份
羊毛脂1份
檸檬酸2份
加去離子純浄水85. 7 份
2、鈍化物食鹽1份
將非織造布切片150*200mm，先Z字型折疊，再對折。將折疊好的一片非織造布浸泡在 配液中，放入適當大小的塑料袋，熱封封ロ。實施例3
原料擬％ (重量比)的PLA可生物降解聚合物，8% (重量比)的SKJ型膠。非織造生產以紡粘方式，聚合物經過紡絲后，通過氣流成網形成纖維網，纖維網 重量20GSM，將SKJ型膠稀釋一倍，在纖維網面一面噴灑，然后烘干，再噴灑另一面，控制噴 酒量，使非織造布的重量在22. 5GSM。濕巾配液1、正常配液EDTA1.5份 卵磷脂0.8份甘油3份羊毛脂1份檸檬酸2份加去離子純浄水90. 7 份2、鈍化物氯化鈣1份
將非織造布切片150*200mm，先Z字型折疊，再對折。將折疊好的非織造布，30片ー疊， 浸泡在配液中，放入適當大小的塑料袋，熱封封ロ。
實施例4
原料85% (重量比)的聚乙烯醇纖維，15% (重量比)的SKJ型膠。
非織造生產以紡粘方式，聚合物經過紡絲后，通過氣流成網形成纖維網，纖維網重量20GSM，將SKJ型膠稀釋一倍，在纖維網面一面噴灑，然后烘干，再噴灑另一面，控制噴灑量，使非織造布的重量在22. 5GSM。濕巾配液
1、正常配液EDTA1.5份卵磷脂 0. 8份
甘油3份
羊毛脂1份
檸檬酸2份
加去離子純凈水 81. 7份
2、鈍化物食鹽10份
將非織造布切片150*200mm，先Z字型折疊，再對折。將折疊好的非織造布，30片一疊， 浸泡在配液中，放入適當大小的塑料袋，熱封封口。雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護范圍，不同的成網方式所形成的纖維網其重量差異，以及噴膠后所形成的非織造布的重量差異所影響的是濕巾的厚度，不同厚度的非織造布的使用，僅僅取決于消費者喜好，市場價格等因素。任何熟悉該項技術的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和范圍內所作的更動與潤飾，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，包括濕巾配液和浸泡在濕巾配液中的非織造布，其特征在于所述的非織造布由100%可生物降解纖維原料制成的纖維網通過可鈍化水溶性膠粘合而成，濕巾配液中按重量比含有1-10%的鈍化物。
2.根據權利要求1所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，其特征特在所述的非織造纖維布中100%可生物降解纖維原料重量比為78%-92%，可鈍化水溶性膠的重量比為8%-2覬。
3.根據權利要求1所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，其特征特在所述的濕巾配液中按重量比優(yōu)選含有2-6%的鈍化物。
4.根據權利要求2所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，其特征特在所述的100%可生物降解纖維原料為天然纖維以及化學纖維中的粘膠纖維、聚乙烯醇、聚乳酸 PLA纖維，聚丁二酸丁二醇酯PBS纖維中的一種或幾種混合。
5.根據權利要求2所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，其特征特在所述的可鈍化水溶性膠其膠的水溶性可暫時性被鹽所鈍化，優(yōu)選以纖維素中的木質素為原料的水溶性膠或以乙烯-醋酸乙烯共聚物為主要成分的化學膠。
6.根據權利要求1或3所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，其特征特在于 所述的鈍化物根據膠的性能選擇，當可鈍化水溶性膠為以乙烯-醋酸乙烯共聚物為主要成分的化學膠時鈍化物為硼酸鹽，當可鈍化水溶性膠為以纖維素中的木質素為原料的水溶性膠時鈍化物為食鹽或氯化鈣。
7.一種根據權利要求1所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾的生產方法，其特征在于將100%可生物降解纖維原料通過梳理成網、氣流干法成網或聚合物紡絲成網形成纖維網，配制可鈍化水溶性膠，將可鈍化水溶性膠先均勻噴灑到纖維網的一面，然后使纖維網在松弛條件下烘干，翻轉纖維網，對纖維網另一面再均勻噴灑可鈍化水溶性膠，然后烘干、打卷，形成非織造布；按重量比例配制濕巾配液，將非織造布分切、折疊，在濕巾配液中完全浸泡后放入塑料袋并封口。
8.根據權利要求7所述的完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾的生產方法，其特征在于所述的氣流干法成網形成的纖維網重量為20-100GSM，噴膠后制成的非織造布重量為40-120GSM，梳理成網形成的纖維網重量為10-45GSM，噴膠后制成的非織造布重量為 15-65GSM，聚合物紡絲成網形成的纖維網重量10-55GSM，噴膠后制成的非織造布重量為 15-75GSM。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種完全可沖散可生物降解的非織造布的濕巾及其生產方法，屬于紡織新材料技術領域。該完全可沖散可生物降解的非織造布濕巾，包括濕巾配液和浸泡在濕巾配液中的非織造布，其特征在于所述的非織造布由100%可生物降解纖維原料制成的纖維網通過可鈍化水溶性膠粘合而成，濕巾配液中按重量比含有1-10%的鈍化物。本發(fā)明所述濕巾完全可沖散可生物降解，能解決濕巾在城市排水系統(tǒng)中廢棄的問題。
文檔編號D06M11/13GK102277687SQ20111020016
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權日2011年7月18日
發(fā)明者宣志強, 徐雁 申請人:杭州蓓潔日用品有限公司