專利名稱：制備衛生用品的方法及該衛生用品的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種制備衛生用品的方法及應該方法制得的衛生用品。
背景技術：
衛生用品，如生活用紙、濕巾產品、女士衛生用品、嬰兒紙尿褲等，為了外觀的美觀或其他一些原因，有時會采用壓花或印花的方式在衛生用品表面形成圖案。壓花可增加衛生用品的表面積、厚度，達到外觀上的美觀度，還能提高吸水能力、濕強度、耐磨性和擦試清潔性能。目前產品上的圖案通常采用熱壓、機械壓花、或高壓水針穿刺纖網。無論是熱壓還是機械壓花，都會破壞纖維的交織形態，影響其拉力，特別是熱壓，還有可能使纖維粘結，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，而且對水質有嚴格的要求，需要配備一套水處理設備，使工藝變得復雜。
發明內容
有鑒于此，提供一種制備帶有圖案的衛生用品的方法及該方法制得的衛生用品，該方法工藝簡單且不會對纖維的交織形態產生影響。一種制備衛生用品的方法，包括如下步驟:設計所需制備衛生用品的三維立體模型，該三維立體模型上設計有圖案；對該衛生用品的三維立體模型進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； 依據每層的成型信息進行3D打印，使纖維材料和粘合材料交替噴灑出來，最終衛生用品被打印成型，該衛生用品上形成有圖案，且圖案區域的纖維交織形態跟其他區域一樣。一種應用上述方法制得的衛生用品，該衛生用品上形成有圖案，且圖案區域的纖維交織形態跟其他區域一樣。本發明利用3D打印技術制備具有圖案的衛生用品，不僅能使衛生用品達到所需的外觀效果，且該衛生用品的表面積和松厚度可達到與經壓花具有圖案的衛生用品相同的程度，且可有效的避免傳統的壓花造成的纖維交織形態的破壞。此外，該制備方式工藝簡單，對環境危害小。
具體實施例方式本發明制備衛生用品的方法，利用3D打印技術，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，最終衛生用品被打印成型，且該衛生用品上形成有圖案。3D打印技術使用的設備為3D打印機，3D打印機中設置有多個儲物腔，有用以容置粘合材料的儲物腔，有用以容置主材料的儲物腔，每一儲物腔設置有噴頭。與3D打印機相連的計算機中設計有所需制備衛生用品的三維立體模型(相當于設定好所需制備衛生用品的形狀、大小規格及圖案區域信息等)，并對該衛生用品的三維立體模型進行切片分層，獲得了每層的成型信息(相當于設計好每一主材料層和粘合材料層的形狀、大小規格等)，3D打印機依據每層的成型信息進行噴涂制造，分別控制主材料與粘合材料的行進路線，使儲物腔中的主材料和儲物腔中的粘合材料交替噴灑出來，從而使所需的具有圖案的區域或輪廓與其余部位都得以成型，最終得到所需衛生用品。該主材料選自植物纖維、化學纖維、無機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。化學纖維包括有粘膠纖維、滌綸、丙綸、錦綸、腈綸、熱熔粘合纖維等。無機纖維包括有碳纖維、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、復合型等。樹脂型粘合劑包括有環氧樹脂、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、聚對苯二甲酸丙二醇酯/聚對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。可以理解的，衛生用品的圖案區域可設置在衛生用品的單面或雙面，圖案區域可相對衛生用品的表面凸出、凹陷、或與衛生用品的表面平齊。為使衛生用品的圖案區域呈現出彩色，可在3D打印機中設置用以容置已染色的纖維材料或染色劑的儲物腔，當打印衛生用品的圖案區域或輪廓時，儲物腔中的染色的纖維材料或染色劑噴灑出來使圖案區域或輪廓處打印出所需顏色。為實現衛生用品的不同功效，還可在衛生用品制備過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物腔，在打印過程中隨主材料一起噴灑；該添加劑也可單獨存放在一儲物腔中，在打印過程中根據需要進行噴灑，該種方法可決定添加劑在產品中的添加位置，即衛生用品內部還是衛生用品表面。本發明提供一個以熔融沉積打印技術制備衛生用品的示例，該方法的主材料選用棉纖維，粘合材料選用聚乙烯。對于本發明的3D打印機設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，使之呈現半流體性質，流體性質的粘合材料通過噴頭噴出、沉積、固化形成相應的形狀。該示例方法具體包括如下步驟:(I)設計衛生用品的CAD模型；(2)將衛生用品的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的聚乙烯在計算機的控制下，沿著CAD確定的二維幾何信息運動軌跡，噴頭分別交替將棉纖維與熔融的聚乙烯噴出來，沉積到工作臺上，當棉纖維與聚乙烯凝結后，形成具有一定的輪廓形狀的薄層；(4)當這一薄層形成后，在上一薄層的基礎上降下新的形成層，如此反復，最終形成本發明設計的具有圖案的衛生用品。
本發明制得的具有圖案的衛生用品，可滿足其美觀性要求，且其松厚度、吸水性、擦拭性良好，同時圖案無需傳統工藝中印刷即可具有所需的顏色。本發明利用3D打印技術制備具有圖案的衛生用品，不僅能使衛生用品達到所需的外觀效果，且該衛生用品的表面積和松厚度可達到與經壓花具有圖案的衛生用品相同的程度，且可有效的避免傳統的壓花造成的纖維交織形態的破壞。此外，該制備方式工藝簡單，對環境危害小。另外，本領域技術人員還可在本發明權利要求公開的范圍和精神內做其它形式和細節上的各種修改、添加和替換。當然，這些依據本發明精神所做的各種修改、添加和替換等變化，都應包含在 本發明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1.一種制備衛生用品的方法，包括如下步驟: 設計所需制備衛生用品的三維立體模型，該三維立體模型上設計有圖案； 對該衛生用品的三維立體模型進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； 依據每層的成型信息進行3D打印，使纖維材料和粘合材料交替噴灑出來，最終衛生用品被打印成型，該衛生用品上形成有圖案，且圖案區域的纖維交織形態跟其他區域一樣。
2.如權利要求1所述的制備衛生用品的方法，其特征在于:該主材料選自植物纖維、化學纖維、無機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，化學纖維包括有粘膠纖維、滌綸、丙綸、錦綸、腈綸、熱熔粘合纖維，無機纖維包括有碳纖維、金屬纖維、石棉纖維、玻璃纖維。
3.如權利要求1所述的制備衛生用品的方法，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.如權利要求1所述的制備衛生用品的方法，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.如權利要 求1所述的制備衛生用品的方法，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、聚對苯二甲酸丙二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯并列雙組份纖維。
6.如權利要求1所述的制備衛生用品的方法，其特征在于:3D打印機中設置有多個儲物腔，該多個儲物腔包括有用以容置粘合材料的儲物腔和用以容置主材料的儲物腔。
7.如權利要求6所述的制備衛生用品的方法，其特征在于:該多個儲物腔還包括有容置已染色的纖維材料或染色劑的儲物腔。
8.如權利要求6所述的制備衛生用品的方法，其特征在于:該衛生用品制備過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物腔，在打印過程中隨主材料或粘合材料一起噴灑；或該添加劑單獨存放在一儲物腔中，在打印過程中根據需要進行噴灑。
9.如權利要求8所述的制備衛生用品的方法，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。
10.一種應用權利要求1-9中任意一項所述方法制得的衛生用品，且圖案區域的纖維交織形態跟其他區域一樣。
全文摘要
一種制備衛生用品的方法，包括如下步驟設計所需制備衛生用品的三維立體模型，該三維立體模型上設計有圖案；對該衛生用品的三維立體模型進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；依據每層的成型信息進行3D打印，使纖維材料和粘合材料交替噴灑出來，最終衛生用品被打印成型，該衛生用品上形成有圖案，且圖案區域的纖維交織形態跟其他區域一樣。本發明還提供應用上述方法制得的衛生用品。本發明的方法工藝簡單且不會對纖維的交織形態產生影響。
文檔編號B29C67/00GK103231515SQ20131011792
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月7日 優先權日2013年4月7日
發明者錢麗麗, 于潔 申請人:金紅葉紙業集團有限公司