一种婴儿纸尿裤用抗菌透气材料及其制备方法与

本发明涉及纸尿裤材料领域，具体是一种婴儿纸尿裤用抗菌透气材料及其制备方法。背景技术：1、婴儿纸尿裤作为一种重要的婴儿护理产品，因其舒适、方便和卫生等优点在全球范围内得到了广泛应用，近年来，随着人们对婴儿健康和环保意识的增强，婴儿纸尿裤的材料研究和开发也取得了显著进展。随着科技的进步和人们生活水平的提高，消费者对婴儿纸尿裤的要求也越来越高，不仅要求纸尿裤具有良好的吸水性和防漏性，还希望其具备抗菌、透气、环保等多种功能，有益于提高对婴儿的皮肤护理、减少尿布疹的发生，并且提高了纸尿裤的舒适性和安全性，同时，环保问题也引起了广泛关注，如何减少纸尿裤对环境的污染，推动环保可降解材料的应用具有重要意义。2、目前市面上的婴儿纸尿裤主要由非织造布、吸水高分子材料和防水材料等组成，非织造布通常作为面层材料，其主要功能为与婴儿皮肤直接接触，要求柔软、透气性好且不刺激皮肤，吸水高分子材料主要用于锁水和防止渗漏，一般由高吸水性树脂组成，而防水材料则用于防止液体外渗，通常采用聚乙烯薄膜。非织造布生产效率高、成本低、性能优良，一般采用pp纤维制成的热轧或纺粘非织造布，具有柔软、透气、吸湿性等特点；高吸水性树脂通常由丙烯酸酯类单体聚合而成，其能够吸收自身重量数百倍的水分，并形成凝胶锁住水分，防止渗漏；而聚乙烯薄膜作为防水层具有较好的防水性，但是，当前的婴儿纸尿裤材料仍存在以下不足之处：抗菌性不足、透气性较差，无法有效抑制细菌滋生、容易导致纸尿裤内部潮湿不透气而引发尿布疹，并且其材料多采用难降解的石化材料，对环境造成污染，且可降解材料成本高，难以大规模推广。为满足市场需求和环境保护需求，未来婴儿纸尿裤用材料的发展中，抗菌、透气、环保成为核心，抗菌材料比如银离子抗菌剂、竹炭纤维、壳聚糖等天然无毒且抗菌性好，透气材料如纳米技术制备的微孔膜、或采用高透气性的天然纤维等，或者开发具有多种功能的复合材料。3、综上，婴儿纸尿裤材料的研究虽然具有显著的进展，但是仍旧存在抗菌性不足、透气性有限、环保性能差等缺陷，故设计一种在抗菌、透气、环保性能上有显著进展的纸尿裤材料具有现实意义。技术实现思路1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种婴儿纸尿裤用抗菌透气材料及其制备方法，该婴儿纸尿裤用抗菌透气材料由吸收芯、导流层、蜂胶涂层和透气层组成，吸收芯以分布了吸水性微胶囊的海藻酸盐-聚氨酯水凝胶为主要材料，在导流层表面铺设一层蜂胶涂层，不仅透气性好，对水吸附强，还具有抗菌性，原材料环保无毒，是一种新型婴儿纸尿裤材料。2、所采取的技术方案如下：3、一种婴儿纸尿裤用抗菌透气材料，由吸收芯、导流层、蜂胶涂层和透气层四部分组成，铺设顺序为透气层、蜂胶涂层、导流层、吸收芯；4、其中，吸收芯由吸水性微胶囊@海藻酸盐-聚氨酯水凝胶喷洒于绒毛浆表面后压实并热风固化得到，吸水性微胶囊@海藻酸盐-聚氨酯水凝胶由以下重量份的原料组成：1~5份吸水性微胶囊，10份海藻酸盐-聚氨酯基质；5、吸水性微胶囊由以下重量份的原料组成：海藻酸钠10份，高吸水性树脂30~80份，十二烷基苯磺酸钠0.3~1.2份，稀释剂0.4~1.36份，其中，海藻酸钠纯度99.9%、十二烷基磺酸钠为分析纯，均为市售试剂；6、海藻酸盐-聚氨酯基质由10重量份的海藻酸盐和10~30重量份的水性聚氨酯分散体制备得到，水性聚氨酯分散体由2重量份的聚氧乙基甘油醚、1重量份的六亚甲基二异氰酸酯和1.2重量份的亚硫酸氢钠制备得到，其中，聚氧乙基甘油醚的mn=1000g/mol，六亚甲基二异氰酸酯纯度为98%，亚硫酸氢钠为分析纯。7、进一步地，吸水性微胶囊的制备包括以下步骤：8、q1，取海藻酸钠溶于去离子水中，海藻酸钠占去离子水的质量分数为1~2wt%，400rpm的搅拌速度下，在50~70℃恒温水浴中混合40~80min，得到海藻酸钠水溶液；9、q2，在步骤q1中制备的海藻酸钠水溶液中，依次加入十二烷基苯磺酸钠、高吸水性树脂和稀释剂，400~500rpm搅拌混合1h至均匀分散，得到混合物；10、q3，将步骤q2制备得到的混合物滴入0.1m氯化钙溶液中，静置2~3h待其凝固，用无水乙醇洗涤、过滤、60℃真空干燥3~5h得到吸水性微胶囊。11、优选地，步骤q2中所述高吸水性树脂与海藻酸钠的质量之比为3~8:1，十二烷基苯磺酸钠的质量为高吸水性树脂的1~1.5%，稀释剂的质量为高吸水性树脂的1.3~1.7%。12、优选地，步骤q2中所述稀释剂为为异丙醇、甘油或丙二醇中的一种。13、进一步地，吸水性微胶囊@海藻酸盐-聚氨酯水凝胶的制备包括以下步骤：14、p1，取聚氧乙基甘油醚加热至35~45℃，加入六亚甲基二异氰酸酯后将体系加热至90~100℃，反应100~120min，得到聚氨酯预聚物；15、p2，在步骤p1中制备得到的聚氨酯预聚物中加入40wt%的亚硫酸氢钠，40~50℃下反应2h，得到水性聚氨酯分散体；16、p3，取海藻酸盐溶于去离子水中得到海藻酸盐溶液，海藻酸盐溶液的质量浓度为10wt%，取海藻酸盐溶液在60~65℃下加热30~40min，随后加入步骤p2中制备得到的水性聚氨酯分散体，维持温度不变，加热100~120min后，加入pbs调节ph至7.5~8，该过程搅拌速度为400~500rpm，形成海藻酸盐-聚氨酯基质；17、p4，在步骤p3中制备得到的海藻酸盐-聚氨酯基质中加入0.1m的氯化钙溶液，室温下400~500rpm搅拌20~40min，再加入吸水性微胶囊，室温下400~500rpm继续搅拌30~60min，得到所述吸水性微胶囊@海藻酸盐-聚氨酯水凝胶。18、优选地，步骤p1所述聚氧乙基甘油醚与六亚甲基二异氰酸酯用量的摩尔比为1:3。19、优选地，步骤p3所述pbs的浓度为0.1m，pbs与海藻酸盐的体积之比为1:4，水性聚氨酯分散体的添加量占体系总质量的10~30wt%。20、优选地，步骤p3所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钙或海藻酸锌中的一种。21、优选地，步骤p4所述氯化钙溶液与海藻酸盐溶液的体积之比为1:4，吸水性微胶囊与海藻酸盐-聚氨酯基质的质量比为0.1~0.5:1。22、本发明还提出了一种婴儿纸尿裤用抗菌透气材料的制备方法，包括以下步骤：23、s1，铺设绒毛浆，并通过喷洒设备将吸水性微胶囊@海藻酸盐-聚氨酯水凝胶喷洒至绒毛浆表面，并通过压力机压实成型，绒毛浆压实后厚度为2~3mm，吸水性微胶囊@海藻酸盐-聚氨酯水凝胶在中心部位压实后的厚度为2~3mm，由中心向边缘辐射逐渐变薄，边缘压实后的厚度为0.2~0.5mm，压实后通过热风设备对其进行热风固化处理，得到吸收芯；24、s2，在步骤s1制备的吸收芯表面铺设导流层，导流层采用水刺无纺布、熔喷无纺布或打孔薄膜中的一种，采用压敏胶粘结后压实，将蜂胶提取物溶解于乙醇中得到蜂胶提取物的乙醇溶液，使用喷洒设备在导流层表面均匀喷洒蜂胶提取物的乙醇溶液，通过热风干燥使溶剂蒸发，形成一层均匀蜂胶涂层，得到具有蜂胶涂层的导流层；25、s3，在步骤s2中制备得到的具有蜂胶涂层的导流层上铺设透气层，热压成型后采用机械缝合方式将沿边缘将吸收芯、导流层和透气层固定在一起，得到所述婴儿纸尿裤用抗菌透气材料。26、本发明所取得的有益效果如下：27、本发明提出了一种婴儿纸尿裤用抗菌透气材料及其制备方法，该抗菌透气材料由吸收芯、导流层、蜂胶涂层、透气层四部分组成，按照顺序铺设后粘合、压实、热风固化并机械缝合得到。吸收芯采用了吸水性微胶囊与海藻酸盐-聚氨酯水凝胶相结合的材料，与绒毛浆共同组成吸收芯，首先，单一的海藻酸盐水凝胶呈脆性结构，延展性差，但聚氨酯的异氰酸酯基团能够和海藻酸盐表面的羧酸基团反应生成交联酰胺键，所生成的酰胺键及聚合物间的相互渗透，海藻酸盐和聚氨酯分子链互穿，所制备的水凝胶抗形变能力强、表面均匀光滑，通过调节原料配比能够调节水凝胶的膨胀行为、降解和机械性能，这是由于海藻酸盐分子链和聚氨酯分子链之间存在的物理交联和缠结以及网状酰胺键的存在，海藻酸盐-聚氨酯水凝胶的分子结构以网状结构为主，孔隙率大，在具有良好的溶胀性能的同时也具有较好的透气性，并且用于纸尿裤时厚度较低，使气体通过不会受到阻碍；其次，在制备海藻酸盐-聚氨酯水凝胶时在其中引入吸水性微胶囊，该微胶囊以海藻酸钙为壁材，粘合高吸水性树脂为核心材料，高吸水性树脂是一种由水溶性聚合物组成的交联水凝胶，能够从周围环境中吸收百倍重量的水，海藻酸钙作为壁材形成的微胶囊具有较高的机械强度、不易破裂，能够在吸收大量水分后仍保持结构完整性，微胶囊化结构使高吸水性树脂能够在纸尿裤的吸收芯中均匀分布，增强了其吸水均匀性，避免局部饱和和溢出问题，当接触尿液时，尿液通过微胶囊孔隙进入内部的高吸水性树脂，被迅速吸收并且高吸水性树脂膨胀，将一部分尿液锁在微胶囊中提高了纸尿裤的干爽性，也延长了其使用时间、缩减了更换频次；最后，吸水性微胶囊@海藻酸盐-聚氨酯水凝胶喷洒于绒毛浆表面后压实并热风固化得到吸收芯，并采取了由核心向边缘厚度逐渐减少的方式，提高纸尿裤材料的舒适性和透气性，在吸收芯表面铺设导流层，能够迅速将尿液吸收并导入吸收芯，且具有一定的防回渗能力，导流层表面结合蜂胶提取液喷洒干燥制备得到的蜂胶涂层，不仅有助于减少液体回渗，还能够提高抗菌性能，其抗菌性来源于蜂胶提取物中的多种具有抗菌性能的化合物，如类黄酮苷元、酚酸及其酯衍生物等，不仅来源广泛、天然无毒，还能够降低成本，代替常用的铜、银等金属离子。28、综上，该婴儿纸尿裤用材料将材料本身和结构设计相结合，不仅具有透气、抗菌、高吸水性、均匀分布和透气性好的特点，而且原料天然无毒、环保性好，具有一定的应用和推广前景。