一種具有定向導水功能的非織造復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種定向導水非織造材料的制備方法，特別涉及一種在水平面和垂直面同時具有定向導水功能的非織造復合材料的制備方法，所制得的非織造材料能同時實現織物水平面內和厚度(垂直)方向的定向導水功能，可直接采用親水型和拒水型的纖維材料進行制備，不使用任何化學后整理工藝，對環境無污染，具有優良的舒適健康性。該材料用途廣泛，可應用于醫用敷料、紙尿褲表層與導流層以及鞋類基材等。
【背景技術】
[0002]在穿著服裝領域，以運動服為例，人體劇烈運動時會產生大量汗液，如果不能及時將汗液排出，會降低運動服的穿著舒適性，從而影響運動者的競技狀態。因此，性能舒適的運動服，應具備及時排汗、保持接觸層干爽舒適的功能，而這正與定向導水功能相契合。在醫療衛生材料領域，以醫用敷料為例，具有定向導水功能的醫用敷料，可以及時吸附傷口的液體，保持傷口處的干爽舒適，避免細菌滋生，促進傷口快速愈合。因此，具有定向導水功能的纖維材料可在多個領域獲得應用。
[0003]機織物、針織物和非織造布作為三種主要的織物，對其定向導水功能的研究，國內外早已開始進行，具體歸納如下:
[0004]—、機織物、針織物領域定向導水功能的研究進展
[0005]專利201220171290.2公開了一種加工單向導濕針織面料的工藝。制備的單向導濕針織物為雙層雙面網眼結構，外層采用異形截面滌綸長纖，內層采用丙綸纖維，經過網眼結構設計，使織物在厚度方向產生良好的濕傳遞性，實現單向導濕。
[0006]專利201010149632.6公開了一種加工單向導濕復合機織面料的工藝，分別用吸濕性不同的兩種纖維加工成織物的兩個外表面，使織物在厚度方向產生差動毛細效應，從而實現單向導濕。
[0007]專利201110004380.2公開了一種制備單向導濕純棉面料的方法，該制備方法采用轉移涂層技術，先在中間載體上加入疏水劑，形成一層疏水劑液膜，再將織物和液膜復合，在純棉織物的一面形成疏水性表層，而另一面保持棉的良好吸濕性，從而使織物兩面產生親疏水性差異，實現單向導濕。
[0008]二、非織造材料領域定向導水功能的研究進展
[0009]目前的單向導濕機織物與針織物，都是通過結構設計或化學整理法，使織物兩面產生吸濕性差異，形成差動毛細效應，從而實現單向導濕功能。且這些方法都是在垂直方向實現單向導濕，無法實現水平面方向的單向導濕。機織物與針織物的生產工序長，需要先將纖維紡制成紗線，再將紗線經瑋交織或相互圈套，織成織物，生產效率相對較低，成本高，不宜作為用即棄產品。與此相比，非織造材料可直接通過纖維的穿插、糾纏形成織物，流程短、效率高，成本低，具有良好的應用前景，適宜作為用即棄產品。在非織造材料領域內，對于具有定向導水功能的非織造材料的研究剛剛開始，國內已申請的專利為數不多，如下所示:
[0010]專利200910239652.X公開了一種單向導水純棉水刺非織造布的制造工藝。其通過噴涂法或平網印刷法，將疏水劑噴涂或印制到純棉水刺非織造材料單面，增強其一面的疏水性，形成導濕梯度，使水分可以從疏水面傳導至親水面，實現單向導濕。但是采用的疏水劑為納米羊毛顆粒，其價格昂貴，且噴涂法與平網印制法工序復雜、流程長，生產效率低，投入成本較高。
[0011]專利201210057127.8公開了一種純棉單向導水功能性非織造布的制備方法，其采用霧化微珠技術，在拒水霧化微珠環境下處理純棉非織造布，使拒水劑從一面滲透到另一面，形成良好的拒水梯度，產生虹吸效果，實現單向導濕。但從含氟拒水整理劑的配置，到超聲波霧化，再到霧化微珠的制備，整個流程較長，且對工藝條件精度要求高，設備造價昂貴，不適合用于生產用即棄產品。同時，含氟整理劑在使用與制備過程中對環境有破壞。
[0012]專利201410190317.6公開了一種水刺單向導水復合非織造材料的制備方法，先分別將疏水性纖維與親水性纖維梳理成網，再將兩種纖網復合，經水刺加固后，得到一面親水一面疏水的非織造材料，形成導濕梯度，從而實現厚度方向上的單向導水。
[0013]上述專利中，前兩項專利僅限于對純棉非織造材料進行化學整理，產品類型存在局限性，且化學整理工藝流程復雜、對設備精度要求高，會對環境造成破壞，影響人體健康，不適宜做親膚材料。第三項專利很好的彌補了前兩項專利存在的問題，其工藝流程短，環保、無污染，適合大規模生產用即棄產品。但其單向導水方向僅限于厚度方向，無法實現織物水平面內的單向導水。由此，本發明所提出的在水平面和垂直面同時具有定向導水功能的非織造復合材料，在實現導水功能方面具有比較性優勢與針對性改進。同時，本發明所提出的在水平面和垂直面同時具有定向導水功能的非織造復合材料，是采用直鋪法，即先分別梳理親水性纖維和疏水性纖維，再將兩張纖網定壓定長拉伸，最后將兩張纖網平行復合后加固而成。在實現厚度方向定向導水的同時，實現織物水平面內定向導水。其在醫療衛生領域會有廣闊的應用前景，如用于嬰兒紙尿褲，可同時替換表層和導流層，具有良好的舒適性和導流性。
[0014]綜上，由于不同織物之間的結構、工藝差別，不能將機織物與針織物的單向導水織造工藝和生產設備直接用于單向導水非織造材料的生產。同時，機織物與針織物成本較高，織物較厚重，部分產品中含有化學物質，會影響人體健康，不適合作為用即棄產品和醫療衛生產品。而且目前對單向導水材料導水功能的實現，僅限于垂直方向，還沒有能同時實現水平面方向和垂直方向定向導水的實例。因此，為了克服以上缺點，滿足各領域對單向導水材料的多樣化需求，研究出在水平面和垂直面同時具有定向導水功能的非織造復合材料十分必要。
【發明內容】
[0015]本發明的目的是提供一種在水平面和垂直面同時具有定向導水功能的非織造復合材料的制備方法。
[0016]為了達到上述問題，本發明提供了一種具有定向導水功能的非織造復合材料，其特征在于，包括親水層、拒水層以及位于親水層和拒水層之間的混合層，所述的親水層由親水性纖維構成，所述的拒水層由疏水性纖維構成，所述的混合層由親水性纖維和疏水性纖維構成，其中，所述的親水層中的部分或全部的親水性纖維與所述的拒水層中的部分或全部的疏水性纖維皆沿一定方向排列，且二者的排列方向相同。
[0017]優選地，所述的混合層中的部分或全部的親水性纖維和部分或全部的疏水性纖維沿混合層的厚度方向排列。
[0018]更優選地，所述的親水層中的部分或全部的親水性纖維與所述的拒水層中的部分或全部的疏水性纖維皆沿水平方向排列，所述的混合層中的部分或全部的親水性纖維和部分或全部的疏水性纖維沿豎直方向排列。
[0019]本發明還提供了上述的具有定向導水功能的非織造復合材料的制備方法，其特征在于，包括:
[0020]第一步:準備親水性纖維和疏水性纖維，按照所需纖網面密度稱取相應質量的纖維，對兩種纖維分別進行開松；
[0021]第二步:將第一步得到的親水性纖維和疏水性纖維分別喂入梳理機，采用直鋪法進行梳理，梳理后，所得的親水性纖網中的部分或全部的親水性纖維(1)與所得的疏水性纖網中的部分或全部的疏水性纖維皆沿機器方向(machine direct1n，MD)方向排列；所述的親水性纖網的面密度為30-100g/m2，所述的疏水性纖網的面密度為40-100g/m2;
[0022]第三步:分別對親水性纖網和疏水性纖網進行拉伸，提高所述的機器方向的纖維取向度；
[0023]第四步:將親水性纖網和疏水性纖網進行復合得到復合纖網，其中，所述的親水性纖網中的部分或全部的親水性纖維與所述的疏水性纖網中的部分或全部的疏水性纖維的排列方向平行；
[0024]第五步:對所得的復合纖網進行加固，得到具有定向導水功能的非織造復合材料。
[0025]優選地，所述的第三步還包括對拉伸后的親水性纖網和疏水性纖網進行水刺或針刺。
[0026]優選地，所述第三步中，在壓力為1-10N的條件下進行拉伸，拉伸后，纖網伸長至原長度的1.1_2倍。
[0027]優選地，所述的第五步中的加固方法為水刺、針刺或熱粘合方法。
[0028]優選地，所述的第五步中的加固方法為水刺或針刺。
[0029]更優選地，所述的復合纖網的喂入方向與所述的親水性纖網中的部分或全部的親水性纖維與所得的和疏水性纖網中的部分或全部的疏水性纖維的排列方向相同。
[0030]更優選地，所述的水刺或針刺后，所述的混合層中的部分或全部的親水性纖維和部分或全部的疏水性纖維沿混合層的厚度方向排列。
[0031]優選地，所述的親水性纖維為粘膠纖維、蛋白質纖維和植物纖維中的至少一種。
[0032]優選地，所述的疏水性纖維為滌綸、丙綸和殼聚糖纖維中的至少一種。<