專利名稱：制備衛(wèi)生用品的方法及該衛(wèi)生用品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備衛(wèi)生用品的方法及應(yīng)該方法制得的衛(wèi)生用品。
背景技術(shù)：
衛(wèi)生用品，如生活用紙、濕巾產(chǎn)品、女士衛(wèi)生用品、嬰兒紙尿褲等，為了外觀的美觀或其他一些原因，有時(shí)會(huì)采用壓花或印花的方式在衛(wèi)生用品表面形成圖案。壓花可增加衛(wèi)生用品的表面積、厚度，達(dá)到外觀上的美觀度，還能提高吸水能力、濕強(qiáng)度、耐磨性和擦試清潔性能。目前產(chǎn)品上的圖案通常采用熱壓、機(jī)械壓花、或高壓水針穿刺纖網(wǎng)。無(wú)論是熱壓還是機(jī)械壓花，都會(huì)破壞纖維的交織形態(tài)，影響其拉力，特別是熱壓，還有可能使纖維粘結(jié)，影響其吸水性及蓬松性。而高壓水針穿刺工藝需要消耗大量的水，而且對(duì)水質(zhì)有嚴(yán)格的要求，需要配備一套水處理設(shè)備，使工藝變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，提供一種制備帶有圖案的衛(wèi)生用品的方法及該方法制得的衛(wèi)生用品，該方法工藝簡(jiǎn)單且不會(huì)對(duì)纖維的交織形態(tài)產(chǎn)生影響。一種制備衛(wèi)生用品的方法，包括如下步驟:設(shè)計(jì)所需制備衛(wèi)生用品的三維立體模型，該三維立體模型上設(shè)計(jì)有圖案；對(duì)該衛(wèi)生用品的三維立體模型進(jìn)行了切片分層獲得了每一主材料層和粘合材料層的成型信息，其中主材料為纖維材料，粘合材料選自粘合劑、熱塑性聚合物和熱熔粘性纖維中的至少一種； 依據(jù)每層的成型信息進(jìn)行3D打印，使纖維材料和粘合材料交替噴灑出來(lái)，最終衛(wèi)生用品被打印成型，該衛(wèi)生用品上形成有圖案，且圖案區(qū)域的纖維交織形態(tài)跟其他區(qū)域一樣。一種應(yīng)用上述方法制得的衛(wèi)生用品，該衛(wèi)生用品上形成有圖案，且圖案區(qū)域的纖維交織形態(tài)跟其他區(qū)域一樣。本發(fā)明利用3D打印技術(shù)制備具有圖案的衛(wèi)生用品，不僅能使衛(wèi)生用品達(dá)到所需的外觀效果，且該衛(wèi)生用品的表面積和松厚度可達(dá)到與經(jīng)壓花具有圖案的衛(wèi)生用品相同的程度，且可有效的避免傳統(tǒng)的壓花造成的纖維交織形態(tài)的破壞。此外，該制備方式工藝簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境危害小。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明制備衛(wèi)生用品的方法，利用3D打印技術(shù)，采用纖維材料作為3D打印的主材料，采用粘合劑、熱塑性聚合物和熱熔粘合纖維中的至少一種作為粘合材料，通過(guò)交替噴灑一層粘合材料和一層主材料，使主材料層與粘合材料層交替形成，最終衛(wèi)生用品被打印成型，且該衛(wèi)生用品上形成有圖案。3D打印技術(shù)使用的設(shè)備為3D打印機(jī)，3D打印機(jī)中設(shè)置有多個(gè)儲(chǔ)物腔，有用以容置粘合材料的儲(chǔ)物腔，有用以容置主材料的儲(chǔ)物腔，每一儲(chǔ)物腔設(shè)置有噴頭。與3D打印機(jī)相連的計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)有所需制備衛(wèi)生用品的三維立體模型(相當(dāng)于設(shè)定好所需制備衛(wèi)生用品的形狀、大小規(guī)格及圖案區(qū)域信息等)，并對(duì)該衛(wèi)生用品的三維立體模型進(jìn)行切片分層，獲得了每層的成型信息(相當(dāng)于設(shè)計(jì)好每一主材料層和粘合材料層的形狀、大小規(guī)格等)，3D打印機(jī)依據(jù)每層的成型信息進(jìn)行噴涂制造，分別控制主材料與粘合材料的行進(jìn)路線，使儲(chǔ)物腔中的主材料和儲(chǔ)物腔中的粘合材料交替噴灑出來(lái)，從而使所需的具有圖案的區(qū)域或輪廓與其余部位都得以成型，最終得到所需衛(wèi)生用品。該主材料選自植物纖維、化學(xué)纖維、無(wú)機(jī)纖維中的一種或多種。植物纖維包括有木漿纖維、草漿纖維、棉纖維、竹纖維、麻纖維等?；瘜W(xué)纖維包括有粘膠纖維、滌綸、丙綸、錦綸、腈綸、熱熔粘合纖維等。無(wú)機(jī)纖維包括有碳纖維、金屬纖維、石棉纖維、玻璃纖維等。該粘合劑起到粘結(jié)效果,具體包括有天然粘合劑和合成型粘合劑。天然粘合劑包括有葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物、松香和蟲膠。合成型粘合劑包括有樹脂型、橡膠型、復(fù)合型等。樹脂型粘合劑包括有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂。橡膠型粘合劑包括有熱塑性橡膠、丁苯乙烯等。復(fù)合型粘合劑包括有淀粉粘合劑、羧甲基纖維素膠粘劑。該熱塑性聚合物包括有聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯。該熱熔 粘合纖維包括有聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、聚氨酯彈性纖維、共聚酰胺、聚酯共聚、聚氯乙烯與聚乙烯共聚物、雙組份聚烯烴纖維、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯/聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯并列雙組份纖維。本案中，主材料和粘合材料均可選自熱熔粘合纖維，且可為熱熔粘合纖維中的同種或不同種?？梢岳斫獾?，衛(wèi)生用品的圖案區(qū)域可設(shè)置在衛(wèi)生用品的單面或雙面，圖案區(qū)域可相對(duì)衛(wèi)生用品的表面凸出、凹陷、或與衛(wèi)生用品的表面平齊。為使衛(wèi)生用品的圖案區(qū)域呈現(xiàn)出彩色，可在3D打印機(jī)中設(shè)置用以容置已染色的纖維材料或染色劑的儲(chǔ)物腔，當(dāng)打印衛(wèi)生用品的圖案區(qū)域或輪廓時(shí)，儲(chǔ)物腔中的染色的纖維材料或染色劑噴灑出來(lái)使圖案區(qū)域或輪廓處打印出所需顏色。為實(shí)現(xiàn)衛(wèi)生用品的不同功效，還可在衛(wèi)生用品制備過(guò)程中選擇性地添加化藥、香精、抑菌劑、染色劑等添加劑。添加劑可與主材料混合均勻后裝入主材料儲(chǔ)物腔，在打印過(guò)程中隨主材料一起噴灑；該添加劑也可單獨(dú)存放在一儲(chǔ)物腔中，在打印過(guò)程中根據(jù)需要進(jìn)行噴灑，該種方法可決定添加劑在產(chǎn)品中的添加位置，即衛(wèi)生用品內(nèi)部還是衛(wèi)生用品表面。本發(fā)明提供一個(gè)以熔融沉積打印技術(shù)制備衛(wèi)生用品的示例，該方法的主材料選用棉纖維，粘合材料選用聚乙烯。對(duì)于本發(fā)明的3D打印機(jī)設(shè)置有加熱粘合材料的加熱裝置，其能使粘合材料(粘合材料)加熱到臨界狀態(tài)，使之呈現(xiàn)半流體性質(zhì)，流體性質(zhì)的粘合材料通過(guò)噴頭噴出、沉積、固化形成相應(yīng)的形狀。該示例方法具體包括如下步驟:(I)設(shè)計(jì)衛(wèi)生用品的CAD模型；(2)將衛(wèi)生用品的CAD模型分解成一層層的截面，生成控制熔融沉積造型(FusedDeposition Modeling,FDM)噴嘴移動(dòng)軌跡的二維幾何信息；(3)棉纖維與被加熱裝置加熱成熔融成半流體狀態(tài)的聚乙烯在計(jì)算機(jī)的控制下，沿著CAD確定的二維幾何信息運(yùn)動(dòng)軌跡，噴頭分別交替將棉纖維與熔融的聚乙烯噴出來(lái)，沉積到工作臺(tái)上，當(dāng)棉纖維與聚乙烯凝結(jié)后，形成具有一定的輪廓形狀的薄層；(4)當(dāng)這一薄層形成后，在上一薄層的基礎(chǔ)上降下新的形成層，如此反復(fù)，最終形成本發(fā)明設(shè)計(jì)的具有圖案的衛(wèi)生用品。
本發(fā)明制得的具有圖案的衛(wèi)生用品，可滿足其美觀性要求，且其松厚度、吸水性、擦拭性良好，同時(shí)圖案無(wú)需傳統(tǒng)工藝中印刷即可具有所需的顏色。本發(fā)明利用3D打印技術(shù)制備具有圖案的衛(wèi)生用品，不僅能使衛(wèi)生用品達(dá)到所需的外觀效果，且該衛(wèi)生用品的表面積和松厚度可達(dá)到與經(jīng)壓花具有圖案的衛(wèi)生用品相同的程度，且可有效的避免傳統(tǒng)的壓花造成的纖維交織形態(tài)的破壞。此外，該制備方式工藝簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境危害小。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明權(quán)利要求公開的范圍和精神內(nèi)做其它形式和細(xì)節(jié)上的各種修改、添加和替換。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的各種修改、添加和替換等變化，都應(yīng)包含在 本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制備衛(wèi)生用品的方法，包括如下步驟: 設(shè)計(jì)所需制備衛(wèi)生用品的三維立體模型，該三維立體模型上設(shè)計(jì)有圖案； 對(duì)該衛(wèi)生用品的三維立體模型進(jìn)行了切片分層獲得了每一主材料層和粘合材料層的成型信息，其中主材料為纖維材料，粘合材料選自粘合劑、熱塑性聚合物和熱熔粘性纖維中的至少一種； 依據(jù)每層的成型信息進(jìn)行3D打印，使纖維材料和粘合材料交替噴灑出來(lái)，最終衛(wèi)生用品被打印成型，該衛(wèi)生用品上形成有圖案，且圖案區(qū)域的纖維交織形態(tài)跟其他區(qū)域一樣。
2.如權(quán)利要求1所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:該主材料選自植物纖維、化學(xué)纖維、無(wú)機(jī)纖維中的一種或多種，植物纖維包括有木漿纖維、草漿纖維、棉纖維、竹纖維、麻纖維，化學(xué)纖維包括有粘膠纖維、滌綸、丙綸、錦綸、腈綸、熱熔粘合纖維，無(wú)機(jī)纖維包括有碳纖維、金屬纖維、石棉纖維、玻璃纖維。
3.如權(quán)利要求1所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:該粘合劑包括有葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物、松香、蟲膠、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、熱塑性橡膠、丁苯乙烯、淀粉粘合劑、羧甲基纖維素膠粘劑。
4.如權(quán)利要求1所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:該熱塑性聚合物包括有聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚氨基甲酸酯。
5.如權(quán)利要 求1所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:該熱熔粘合纖維包括有聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯、聚氨酯彈性纖維、共聚酰胺、聚酯共聚、聚氯乙烯與聚乙烯共聚物、雙組份聚烯烴纖維、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯/聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯并列雙組份纖維。
6.如權(quán)利要求1所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:3D打印機(jī)中設(shè)置有多個(gè)儲(chǔ)物腔，該多個(gè)儲(chǔ)物腔包括有用以容置粘合材料的儲(chǔ)物腔和用以容置主材料的儲(chǔ)物腔。
7.如權(quán)利要求6所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:該多個(gè)儲(chǔ)物腔還包括有容置已染色的纖維材料或染色劑的儲(chǔ)物腔。
8.如權(quán)利要求6所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:該衛(wèi)生用品制備過(guò)程中選擇性地添加添加劑，該添加劑與主材料或粘合材料混合后裝入同一儲(chǔ)物腔，在打印過(guò)程中隨主材料或粘合材料一起噴灑；或該添加劑單獨(dú)存放在一儲(chǔ)物腔中，在打印過(guò)程中根據(jù)需要進(jìn)行噴灑。
9.如權(quán)利要求8所述的制備衛(wèi)生用品的方法，其特征在于:該添加劑為化藥、香精、抑菌劑、染色劑中至少一種。
10.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述方法制得的衛(wèi)生用品，且圖案區(qū)域的纖維交織形態(tài)跟其他區(qū)域一樣。
全文摘要
一種制備衛(wèi)生用品的方法，包括如下步驟設(shè)計(jì)所需制備衛(wèi)生用品的三維立體模型，該三維立體模型上設(shè)計(jì)有圖案；對(duì)該衛(wèi)生用品的三維立體模型進(jìn)行了切片分層獲得了每一主材料層和粘合材料層的成型信息，其中主材料為纖維材料，粘合材料選自粘合劑、熱塑性聚合物和熱熔粘性纖維中的至少一種；依據(jù)每層的成型信息進(jìn)行3D打印，使纖維材料和粘合材料交替噴灑出來(lái)，最終衛(wèi)生用品被打印成型，該衛(wèi)生用品上形成有圖案，且圖案區(qū)域的纖維交織形態(tài)跟其他區(qū)域一樣。本發(fā)明還提供應(yīng)用上述方法制得的衛(wèi)生用品。本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單且不會(huì)對(duì)纖維的交織形態(tài)產(chǎn)生影響。
文檔編號(hào)B29C67/00GK103231515SQ20131011792
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者錢麗麗, 于潔 申請(qǐng)人:金紅葉紙業(yè)集團(tuán)有限公司