兒童尿不濕原理設計

1、關于兒童尿不濕原理設計第1頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四紙尿褲的歷史及未來發(fā)展方向 1936年由于戰(zhàn)爭的原因物資緊張及運輸困難，棉芯、棉布是戰(zhàn)略物質供應貧乏，故第一片簡陋的一次性嬰兒尿褲在瑞典誕生，它是由皺紋衛(wèi)生紙作為纖維素填充料吸收尿液。1960年美國寶潔公司引入翼式尿褲，使用無紡布與絨毛漿作為液體滲透層及吸收層并以安全別針固定。至1980年尿褲的形態(tài)與結構的發(fā)展已趨于初步成熟，這時日本優(yōu)妮佳的嬰兒紙尿褲“母嬰寧MOONY”引入高分子吸水樹脂為的是讓尿褲有更好的吸水性。之后透氣膜、立體防漏隔邊、導流層、布質感背膜、上表層涂有護膚油等相繼被引入到尿褲的生產中從而更進一步

2、完善尿褲的設計及質量滿足消費者對尿褲的切實需求。96年以后第六代全功能新型紙尿褲應運而生它綜合了前幾代尿褲的所有優(yōu)點完成了革命性的改造絨毛漿和比例很高的高分子組成的吸收芯體為長條型擁有透氣性的兩側或全背膜設有多層接收導流層。至此嬰兒紙尿褲已由簡陋的第一代發(fā)展到第六代在形狀、結構、功能等方面的發(fā)展基本成熟第2頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四第3頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四紙尿褲產品分布情況Fluff絨毛漿 Sap NonwovenBacksheet背膜無紡布Printed breathable PE 印刷透氣膜 glue 膠Elastics松緊線G

3、lue膠Elastics松緊線Top sheetHydrophilic NW親水無紡布TransferLayer導流層Glue 膠第4頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四紙尿褲原材料介紹絨毛漿材質：木質纖維（南方松）主要作用：吸收、傳導尿液作為分散、固定吸水劑的載體吸收倍率：1012g(H2O)/g在壓力下無法保持尿液（返滲）第5頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四SAP（Super Absorbent Polymer)材質：丙稀酸及丙稀酸鈉的聚合物主要作用：吸收、保持尿液自由吸收倍率：40g（生理鹽水）/g左右壓力下（0.7psi)的吸收倍率：2025g（

4、生理鹽水）/g壓力下能保持尿液無法傳導尿液紙尿褲原材料介紹第6頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四導流層材質：無紡布（PP/PE/PET）主要作用：幫助液體的擴散提高吸收芯體的使用效率能透過、傳導尿液，但不保持尿液紙尿褲原材料介紹第7頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四背膜材質：聚乙烯作用：阻擋尿液從背部漏出，防止弄濕衣褲彈性腰圍材質：聚氨酯海綿作用：使穿著合身、提高腰部的防漏能力紙尿褲原材料介紹第8頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四頂膜（親水性無紡布+立體防側漏）親水性無紡布液體能快速滲透無法阻止回滲立體防側漏（疏水性無紡布）阻擋尿液的

5、滲透提供腿部防漏能力紙尿褲原材料介紹第9頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四松緊線材質：天然橡膠/氨綸纖維作用：使穿著合身、提高腿部的防漏能力熱熔膠材質：合成橡膠作用：使各種不同的材料粘合成一個整體紙尿褲原材料介紹第10頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四膠帶材質：PP+粘膠劑作用：使前后腰形成一個封閉的系統(tǒng)方便穿脫、能重復多次使用衛(wèi)生紙作用：防止SAP刺破背膜、增加芯體強度紙尿褲原材料介紹第11頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四高吸水性高分子簡稱SAP，也叫高吸水性樹脂，超強吸水機，高吸水性聚合物），是一種能夠吸收并保留相對于其本身質量

6、要大得很多的液體的新型功能高分子材料。通常在引發(fā)劑的存在下由丙烯酸和氫氧化鈉混合進行聚合來生成聚合丙烯酸鈉鹽（有時指的是丙烯腈）。吸水原理：第12頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四高吸水性樹脂的吸水、 保水原理高吸水性樹脂為輕度交聯結構的高分子聚合物,它是由水溶性聚合物在一定條件下接枝、 共聚、交聯形成的不溶于水但能高度溶漲的聚合物,其分子結構上具有疏水基團和很多親水基團( 如羥基、 羧基、 酰胺基等) ,在保水劑內部形成了三維空間網狀結構。親水基團與水分子接觸時相互作用形成各種水合狀態(tài);而疏水部分因疏水作用而易于折向內側,成為局部不溶性的微粒結構,導致進入的水分子失去活動

7、性,局部凍結, 形成 偽冰( Falseice)。分子網絡能將吸收的水分全部凝膠化, 成為高吸水性的狀態(tài)。第13頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四以親水化方法分類, SA P 可分為親水性單體直接聚合類,疏水性聚合物親水化法類,聚合物與親水性單體接枝共聚類,含腈基、 酯基、 酰胺基的高分子水解反應類等。以交聯方式分類, SAP 可分為用交聯劑進行網狀化反應結構、 自交聯網狀化反應結構、 輻射交聯網狀化反應結構、 水溶性聚合物導入疏水基結構或結以制品形態(tài)分類,SAP 可分為粉末狀、 纖維狀、膜片狀、 微球狀等。以制備方法分類, SA P可分為合成高分子聚合交聯、 羧甲基化、

8、淀粉接枝共聚、 纖維素接枝共聚等。以降解性能分類, SAP 可分為非降解型( 包括丙烯酸鈉、 甲基丙烯酸甲酯等聚合產品)、 可降解型(包括淀粉、 纖維素等天然高分子的接枝共聚產物)。第14頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四制法溶液聚合反相懸浮聚合本體聚合反相乳液聚合第15頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四除了以上介紹的一些傳統(tǒng)合成方法和微波合成技術外, 還有人探索采用其他輔助技術如丙烯酰胺固相超聲波合成法、 射射線照射淀粉接枝丙烯酸法、 紫外光引發(fā)淀粉接枝丙烯腈法以及超臨界流體中的高吸水性樹脂生產法等。第16頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分

9、，星期四特性1.高吸水性 能吸收自身重量的數百倍或上千倍的無離子水。2.高吸水速率 每克高吸水樹脂能在30秒內就吸足數百克的無離子水。3.高保水性 吸水后的凝膠在外加壓力下，水也不容易從中擠出來。4.高膨脹性 吸水后的高吸水樹脂凝膠體體積隨即膨脹數百倍。5.吸氨性 低交聯型聚丙烯酸鹽型高吸水性樹脂其分子結構中含有羧基陰離子，遇氨可將其吸收，有明顯的去臭作用。6.安全性 屬無毒、無刺激。第17頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四高分子吸水能力的影響因素1.合成工藝條件的影響1)單體。單體的濃度是生產合成系超強吸水高分子材料的關鍵。2)中和度。由于吸水樹脂的吸水能力與高分子電解質

10、的電荷密度有關,所以中和度對于吸水倍率有很大影響。3)交聯劑。交聯劑用量的大小,決定了樹脂的空間網絡的大小,從而對樹脂的吸水率有很大影響。4)引發(fā)劑。引發(fā)劑用量過大,吸水倍率下降。引發(fā)劑用量過小,吸水倍率也會下降。5）分散穩(wěn)定劑。6）油水比7）反應溫度等等。2.外部溶液的影響1）水溶液中鹽的種類和濃度的影響。由于電解質類水溶液使水向高分子內部的滲透壓降低,使高分子的吸水能力降低。吸水能力的順序為: K+ Na + Mg2 + Ca2 +2）溶液中pH 值的影響，一般溶液pH 值為67 時吸水能力最強。溶液酸性較強或堿性較強,吸水能力都顯著降低。第18頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8

11、分，星期四材料吸水能力的差異與原因 由材料的結構和吸水原理可知，影響樹脂吸水能力的因素有很多，主要有交聯密度.結構組成.溶液性質.表面形態(tài).制備方法.流體力學體積等。如未經交聯的樹脂基本上沒有吸水功能，而交聯后，吸水率會成千倍的上升，但隨著交聯密度的增加，吸水率反而下降。在聚丙烯酸樹脂中引入親水性非離子型單體共聚，可提高吸水速度，但影響了吸水能力。引入非離子單體還可以改善耐鹽性。引入強電解質基團可提高樹脂的吸水能力。采用反向懸浮聚合法制得的產品吸水速度快，吸水能力高，通過干燥即可得到粒狀產品，但反應時間較長，工藝復雜，適于實驗室條件。采用溶液聚合制備工藝簡單，生產成本低，適于工業(yè)化生產?？傮w來

12、說，影響吸水高分子材料的吸水性的因素很多，但主要還是交聯密度和外部溶液對其影響最大。 第19頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四吸水高分子材料的應用1、醫(yī)療衛(wèi)生應用范圍:衛(wèi)生巾、尿墊、尿褲、醫(yī)用床墊、吸水紙、緩釋性藥物、藥膏、水袋、冷熱敷袋等.2、農林、園林應用范圍:土壤保水劑、種子包衣、無土栽培、人工草坪等.3、工業(yè)應用范圍:止水膨脹橡膠、光纜用阻膠帶及纜膏、油水分離、井下堵水、防洪袋、防結露涂料、混凝土養(yǎng)護、增稠劑等.4、日化行業(yè)應用范圍:食品工業(yè)脫水、保鮮無水冰塊、冰箱除臭、化妝品增稠、保濕、足浴水晶澡泥等.注:粒度大小可按客戶要求生. 第20頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四第21頁，共23頁，2022年，5月20日，9點8分，星期四高吸水性樹脂是一種極有前途的功能高分子材料,世界對SAP 的需求量在逐年增加。但 SAP 還存在著生產工藝繁雜、 耐鹽性差、 成本較高等問題,為了解決以上問題并拓展 SAP 的應用領域,還需對其改性,以克服某些性能之不足。目前,在高吸水性樹脂的研究中, 一般僅限于合成方法與工藝的研究,對相關反應機理和吸水機理的探討, 以及反