CN100482883C - 包含交联的亲水聚合物的低保留容量亲水非织造材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及亲水的合成非织造纤维网。本发明纤维网所包含的至少一个1cm乘1cm区域包含交联的亲水聚合物，并且该区域具有每平方米非织造纤维网小于100g含水液体的保留容量。此外，本发明涉及一种制备这种非织造纤维网的方法。此外，本发明还涉及由包含交联的亲水聚合物的非织造纤维网组成的吸收制品。

Description

包含交联的亲水聚合物的低保留容量亲水非织造材料
发明领域
本发明涉及包含交联的亲水聚合物的合成非织造纤维网。本发明纤维网的保留容量为每平方米非织造纤维网小于100g含水液体。
此外，本发明还涉及一种制备这种非织造纤维网的方法。
此外，本发明还涉及由包含交联的亲水聚合物的所述非织造纤维网组成的吸收制品。
发明背景
由合成纤维制成的非织造织物被用于各种各样的不同用途，例如，它们常被应用于吸收制品中，例如作为顶片材料或作为芯部包裹物以包围吸收芯的存储层。这些非织造织物通常是疏水的。然而，对于在卫生制品中的许多应用，需要使用亲水的非织造材料。因此，该非织造织物必须相应地被处理。
使非织造织物亲水的常用方法是用亲水表面活性剂涂敷非织造材料的表面。由于这种涂敷不会导致非织造材料和表面活性剂之间紧密的化学键合，因此在使用期间当吸收制品被润湿时，表面活性剂可能被冲洗掉。当非织造材料涂敷有表面活性剂时，液体透湿时间的减少是一种期望的效果。液体透湿是指液体透过非织造织物，而液体透湿时间是指一基重的液体透过非织造材料所花费的时间。然而，因为当涂敷的非织造织物暴露于液体中时表面活性剂被冲洗掉，下一次涌出的透湿时间又被增加。这导致由表面活性剂处理的疏水非织造织物组成的尿布在使用时性能下降。此外，由于使用了表面活性剂，在液体透湿时间减少的同时，冲洗液(＝与表面活性剂处理的非织造织物接触的液体)的表面张力减小。这种减小是不可取的，因为它会使尿布中尿液的渗漏增加。
另一种保持非织造织物亲水的可能性是应用高能处理，如电晕处理。
电晕放电是一种电现象，其发生于空气被暴露于高的足以引起电离的电压势中时，从而将其从电绝缘体改变为电导体。
然而，电晕处理导致在存储材料时涂层耐久性低，即亲水性随时间而下降。
因此，需要一种非织造材料的亲水涂层，其在存储时耐久、润湿时不易被冲洗掉，并且能够在多次暴露于液体中时达到快速液体透湿，而无显著的冲洗液表面张力降低。
化学接枝亲水单体的方法是本领域已知的。例如标题为“Polymericsheet and electrochemical device using the same”，授予Raymond等人的U.S.5,830,604；标题为“Polymeric sheet”，授予Raymond等人的U.S.5,922,417；和标题为“Non-woven fabric treatment”的WO98/58108均提到了在电化学装置如电池中制造用作分离件的非织造材料的方法。
由于具有相对较大量的未反应单体和可溶解的未接枝聚合物，因此这些化学接枝方法需要洗涤步骤，否则这些单体或聚合物会残留在非织造织物的表面上。如果未反应单体未完全被冲洗掉，则它们随后在使用期间可能被冲洗掉。如果该非织造织物被应用于吸收制品中，这种单体是高度不可取的，因为它们可能接触吸收制品的穿着者。如果该可溶解的聚合物未被冲洗掉，则在使用期间它们可能是高度溶胀的和/或被冲洗掉，导致液体透湿时间减小。然而，另外的洗涤步骤相对昂贵，尤其是由于需要大量必须被处理的洗涤水和干燥所需的能量。
此外，制造包含超吸收聚合物的非织造织物是本领域熟知的。例如，标题为“Absorbent article and process for preparing an absorbentarticle”的授予Whitmore等人的U.S.6,417,425公开了一种方法，该方法包括在纤维网上喷涂包含超吸收聚合物颗粒、形成超吸收剂的单体、引发剂和水的共混物。然后将该纤维网经受聚合反应条件。
此外，标题为“Process for producing a water-absorbing sheetmaterial and the use thereof”的授予Houben等人的U.S.5,567,478提到一种制造吸水片状材料的方法，所述材料由吸水性聚合物和预加工的非织造织物组成，其中所述预加工的非织造织物渗透了包含部分中和的丙烯酸和至少一种交联剂的溶液，并被挤压至某一涂敷量，因此所用的单体溶液的特征在于该聚合反应在自由基引发剂存在下进行。所得产物据称具有改善的载荷下吸水率和高保持率。
由U.S.6,417,425和U.S.5,567,478中所公开的方法制造的非织造纤维网旨在具有增加的保留容量。因此，超吸收聚合物在纤维网上的附加含量相对较高。然而，这种非织造纤维网不适于作为顶片或采集层材料，因为该非织造材料包含的超吸收聚合物当吸收液体膨胀时可能容易阻塞纤维网的孔，从而导致液体透湿的渗透性降低。
发明目的
本发明的一个目的是提供亲水的非织造纤维网，其中所述亲水涂层在存储时耐久、润湿时不易被冲洗掉并能够在多次暴露于液体中时达到快速液体透湿而无显著的冲洗液表面张力降低。所述亲水的非织造纤维网与液体接触时应当保持高度液体可渗透性。
此外，所述亲水非织造纤维网不应当包含大量的未反应单体，这些未反应单体与液体接触时可能被冲洗掉。这个目的对于将所述非织造纤维网应用于吸收制品，其中所述未反应单体可能与吸收制品的穿着者接触时尤其需要。
本发明的另一个目的是提供亲水的非织造纤维网，其中所述非织造纤维网仅包含相对少量的亲水涂层。
本发明的另一个目的是提供制造亲水非织造纤维网的方法。所述方法应当适于高速过程，如制造非织造纤维网的生产线。因此，期望提供一种亲水涂层，其中所述方法不需要洗涤步骤。此外，所述方法应当得到亲水的非织造纤维网，其满足上述目标。
发明概述
本发明涉及一种合成的非织造纤维网，其包括至少一个尺寸为1cm乘1cm、保留容量为每平方米所述非织造纤维网小于100g含水液体的区域，并且其中该区域包含交联的亲水聚合物。
本发明还涉及一种处理合成非织造纤维网的方法，其中所述方法包括以下步骤：
a)提供合成的非织造纤维网或提供多根纤维；
b)提供包含亲水单体、交联剂分子和自由基聚合引发剂分子的水溶液；
c)将所述纤维网或多根纤维与所述水溶液接触，使得所述水溶液渗透所述纤维网或多根纤维；
d)将所述纤维网/多根纤维暴露于紫外线辐射；
其中选择所述水溶液中单体的浓度，使得所述亲水聚合物在所述非织造纤维网或多根纤维上的附加含量按不含聚合物的所述纤维网或多根纤维重量计小于30％。
附图简述
虽然本说明书以指出并清楚地要求保护本发明的权利要求书作出结论，但据信由以下附图结合随附说明可更好地理解本发明，其中同一组件用相同的参考序号表示。
图1为一次性尿布的顶部平面视图，其中上层被部分切掉。
图2为沿图1所示一次性尿布横向轴线的截面图。
发明详述
定义
本文所用的以下术语具有以下含义：
“吸收制品”是指吸收和容纳液体的装置。在一个实施方案中，术语“吸收制品”是指紧贴或邻近穿着者身体放置以吸收和容纳从身体排放出的各种渗出物的装置。吸收制品包括但不限于尿布、成人失禁短内裤、训练裤、尿布固定器和衬里、卫生巾等等。此外，在另一个如本发明所述的实施方案中，术语“吸收制品”是指擦拭物。
本文所用术语“一次性的”用来描述一般不打算被洗涤，换句话讲一般不打算恢复或重新使用的制品，即他们在使用一次后即被丢弃，且优选地可重复利用、可堆肥处理或以环境相容的方式进行处理。
“包括”或“包含”是一种无限制的术语，其指定其后所述例如一个组分的存在，但不排除本领域已知的或本文公开的其它特征、元件、步骤或组分的存在。
术语“亲水的”描述了被沉积在这些纤维上的含水流体(如，含水体液)所润湿的纤维或纤维表面。亲水性和可润湿性典型地根据流体例如通过非织造织物的接触角和透湿时间来定义。在由RobertF.gould编辑的名称为“Contact angle，wettability and adhesion”的American ChemicalSociety出版物(版权1964)中对此进行了详细地讨论。当流体与纤维或其表面之间的接触角小于90°，或当流体趋于自发铺展在纤维表面上时纤维或纤维表面据说被流体润湿(即，亲水的)，这两种状况通常是共存的。相反，如果接触角大于90°并且流体不能在整个纤维表面上自发铺展，则纤维或纤维表面被认为是疏水的。
术语“非织造织物”和“非织造纤维网”可互换使用。
术语“多根纤维”是指多根单独的纤维或长丝，其尚未转变为非织造纤维网。然而，纤维可互相缠结。在本发明的一个优选实施方案中，多根纤维由连续长丝组成。
非织造织物
非织造织物为定向或任意取向的纤维通过摩擦和/或粘合和/或粘着而粘结、或者通过湿磨法而毡化的人造纤维网，不包括纸张和通过织造、编织、簇成、缝编而合并束缚的纱或长丝产品，不考虑是否另外缝过。
纤维可为天然或人造来源。它们可为短纤维或连续长丝或者可就地形成。
非织造织物可用许多方法如熔喷法、纺粘法、粗梳法来形成。非织造织物的基重通常用每平方米的克数(g/m2)表示。
市售纤维的直径范围为小于约0.001mm至大于约0.2mm，并且它们具有几种不同的形式：短纤维(称为化学短纤维或短切纤维)、连续单纤维(长丝或单丝)、无捻连续长丝束(丝束)和加捻连续长丝束(纱)。纤维根据它们的来源、化学结构或二者结合进行分类。例如，它们可制成织物(也称为非织造材料、非织造纤维网或非织造织物)。
非织造织物可包括天然产生的纤维(天然纤维)、人造的纤维(合成纤维)，或它们的组合。天然纤维的实施例包括但不限于：动物纤维如羊毛、蚕丝、皮毛和毛发；植物纤维如纤维素、棉花、亚麻、亚麻布和大麻；以及某些天然存在的矿物纤维。
用于本发明时，所述非织造织物是合成的。合成纤维是人造纤维，其包含来源于天然来源和矿物来源的纤维。来源于天然来源的示例性合成纤维包括但不限于粘胶纤维、多糖(如淀粉、人造丝和lyocell纤维)。得自矿物来源的示例性纤维包括但不限于聚烯烃纤维，如聚丙烯、聚乙烯纤维和聚酯。得自矿物来源的纤维来源于石和硅酸盐纤维如玻璃和石棉。
非织造纤维网可通过直接挤出法成形，在成形期间纤维和网恰好在约同一时间点成形；或者通过在纤维成形之后纤维可在明显滞后的时间点被铺进网中的预成形纤维法成形。示例性的直接挤出方法包括但不限于：纺粘法、熔喷法、溶液纺丝、静电纺纱，以及它们的组合。非织造纤维网通常包括几层，其可例如由不同的挤出方法制造。
本文所用术语“纺粘纤维”是指小直径纤维，该纤维通过从多个通常为圆形的精细管喷丝头挤出熔融的热塑性材料(如长丝)来形成。纺粘纤维被骤冷并且当它们被沉积到收集面上时通常不发粘。纺粘纤维通常为连续的。
本文所用术语“熔喷纤维”是指由以下方法形成的纤维：将熔融热塑性材料挤入多个通常为圆形的精细模制微细管成为熔融细丝或长丝进入到会聚的高速气(如，空气)流中，该高速空气流使熔融热塑性材料长丝变细以减小纤维直径。其后，熔喷纤维由高速气流运载并沉积于收集面之上，以形成由随机散布的熔喷纤维构成的织网。
示例的“成网”方法包括湿法成网和干法成网。示例性干法成网方法包括但不限于气流成网、粗梳法，以及典型形成层的它们的组合。以上方法的组合生产出通常称为混合物或复合物的非织造材料。
非织造纤维网中的纤维典型地被接合到在某些重叠接合处的一根或多根相邻的纤维上。这包括在每一层内接合纤维，以及存在一层以上时在各层之间接合纤维。纤维可通过机械缠结、通过化学键合或者通过它们的组合而接合。
在本发明的一个优选实施方案中，非织造织物由聚丙烯(PP)和/或聚乙烯(PE)和/或聚酯(PET)制成。在另一个实施方案中，非织造织物由PP和PET或PE和PP组成的双组分纤维制成。
为了用作吸收制品中的芯部包裹物，所述非织造织物优选由纺粘法和熔喷法的组合(SMMS)制造，并且其基重优选为7g/m2至30g/m2，更优选为8g/m2至20g/m2，甚至更优选为8g/m2至15g/m2。
为了用作吸收制品中的顶片材料，所述非织造织物优选包含纺粘纤维。顶片的基重优选介于10g/m2和30g/m2之间，更优选为15g/m2至20g/m2。在另一个实施方案中，顶片包括粗梳的非织造织物，其优选的基重为10g/m2至25g/m2，更优选为15g/m2至20g/m2。
为了用作吸收制品中的采集材料，非织造材料优选地由粗梳法制造，并且其基重优选为20g/m2至200g/m2，更优选为40g/m2至100g/m2，甚至更优选为50g/m2至70g/m2。所述材料进一步例如利用树脂或空气热粘结方法粘结。
制造永久性亲水非织造织物的方法
本发明的方法涉及合成非织造纤维网的处理或多根合成纤维的处理。该方法非常经济，因为它包括较廉价的化工产品。此外，该方法非常快。它可以至少200米/分钟，更优选至少300米/分钟，甚至更优选至少400米/分钟的线速度运行。
如本发明所述处理非织造纤维网/多根纤维的方法包括以下步骤：
步骤a)
提供合成的非织造纤维网或提供多根合成纤维。所述非织造纤维网或纤维可由树脂(如聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚酯等)制成。非织造纤维网所包含的纤维的典型直径范围为小于约0.001mm至大于约0.2mm。
适于本发明的非织造纤维网的基重优选为5g/m2至200g/m2，更优选7g/m2至150g/m2，还更优选7g/m2至100g/m2。
本发明尤其优选的纤维网是具有由聚丙烯组成的纺粘-熔喷-熔喷-纺粘层(SMMS)的纤维网。因此，非织造材料是多层纤维网，具有两层由纺粘法制成的外层和两层由熔喷法制成的内层。此SMMS非织造纤维网优选具有8g/m2至15g/m2的基重。
本发明另一个尤其优选的纤维网是由聚丙烯(PP)组成的纺粘纤维网，其具有15g/m2至20g/m2的基重。
本发明尤其优选的另一个纤维网是由聚酯(PET)组成的粗梳纤维网，其具有40g/m2至80g/m2的基重。
如果将多根纤维用于本发明的方法，则所述多根纤维可在本发明方法任意时刻的进一步方法步骤中形成非织造织物，例如在将多根纤维与水溶液接触之前，或将多根纤维暴露于紫外线辐射之后。此外，将单独纤维或长丝形成非织造织物的附加方法步骤可包括至少第一多根纤维和第二多根纤维，其中所述第一多根纤维不同于所述第二多根纤维。此不同可以是例如，由于水溶液中的不同亲水单体。在本发明的一个实施方案中，仅所述第一多根纤维经过本发明方法(处理过的纤维)。在这个实施方案中，由不同的多根纤维形成的非织造织物包括处理过的和未处理过的纤维。
步骤b)
提供包含亲水单体、交联分子和自由基聚合引发剂的水溶液。
所述水溶液包含能够通过自由基聚合反应发生聚合的单体。所述水溶液包含的单体分子优选包含至少一个不饱和双键。优选所述单体包含可与酸或碱反应生成盐的基团，如胺基或羧酸基。
合适的单体和共聚单体可为酸性、中性、碱性或两性离子化的。合适的强酸单体包括选自烯烃化不饱和脂族或芳族磺酸的那些，如3-磺基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-磺乙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基甲苯磺酸、异丁烯基磺酸等。尤其优选的强酸单体是2-酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、3-磺基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-磺乙基(甲基)丙烯酸酯。合适的弱酸单体包括选自烯烃化不饱和羧酸和羧酸酐的那些，如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、巴豆酸、乙基丙烯酸、枸橼毒芹酸、富马酸、β-甾族基丙烯酸等。特别优选的弱酸单体是丙烯酸和甲基丙烯酸。
用于本发明的其它合适单体，如含阳离子的单体、含酸单体和非酸单体，公开于U.S.6,380,456(第11和12卷)。
所述单体包含在水溶液中的浓度按所述溶液重量计优选介于10％和70％之间，更优选介于15％和50％之间，还更优选介于20％和40％之间，最优选介于25％和35％单体之间。相对较高的单体浓度有助于发生在紫外线辐射方法步骤中的聚合反应过程的整体效率。从而，可减少紫外线辐射后残留在非织造纤维网上未反应单体量。
水溶液还包含自由基聚合引发剂。所述引发剂能够在被光活化时形成有反应活性的自由基(光引发剂)。因为合适的光引发剂通常因吸收紫外光而被最佳活化，所以引发剂应当优选吸收紫外光谱内的光。引发剂还应当充分溶解在包含单体的水溶液中。
适用于本发明的光引发剂包括α-羟基酮和苯基二甲基缩酮类型。此外，合适的光引发剂包括二甲氧基二苯甲酮(以商品名Irgacure 651购自Ciba Specialty Chemicals Inc.，Switzerland)，2-羟基-2-甲基苯丙酮(以商品名Darocur 1173C购自Ciba Specialty Chemicals Inc.，Switzerland)，I-羟基环己基苯酮(以商品名Irgacure 184购自CibaSpeciality Chemicals Inc.，Switzerland)，和二乙氧基苯乙酮，及2-羟基-4′-(2-羟基乙氧基)-2-甲基-苯丙酮(以商品名Irgacure 2959购自Ciba Speciality Chemicals Inc.，Switzerland)。Darocur 1173C、Irgacure2959和Irgacure 184是优选的光引发剂。Irgacure 2959、Darocur 1173C和Irgacure 184尤其优选。也可使用光引发剂的组合。
合适的自由基聚合引发剂的其它实施例为二苯甲酮及其衍生物、苯乙酮、过氧化苯甲酰或偶氮-双-异丁腈(AIBN)。
可应用任何一种具体的引发剂，或可供选择地，两种或多种不同引发剂的组合。如果使用不同引发剂的组合，则优选它们的最大紫外吸收在紫外光谱的不同范围内。此外，引发剂的选择必须使得它能够吸收用于紫外线辐射方法步骤的紫外光。除了光引发剂以外，所述水溶液还可包含一种或多种附加的自由基引发剂，如形成自由基不需要吸收光的热引发剂和氧化还原自由基引发剂。合适的可供选择的引发剂公开于例如U.S.Re.32,649中。
正如已经指出的，引发剂在水溶液中的溶解度必须考虑。例如，溶解度将取决于所选择的单体。如果将二苯甲酮用作引发剂而将丙烯酸用作单体，则必须因此选择丙烯酸的中和度。相对于丙烯酸，二苯甲酮更不易溶于丙烯酸钠(中和的丙烯酸)水溶液中。因此，与中和度为0％时二苯甲酮的溶解度按重量计约0.5％相比，丙烯酸浓度为约30％且中和度为约70％时，二苯甲酮的溶解度被限制为浓度按所述水溶液的重量计约最多为0.1％。作为二苯甲酮的另一选择，可应用水溶性更大的夺氢引发剂(如，苯乙酮)。
作为另一个实施例，Darocur 1173C在中和度为0％中和的丙烯酸水溶液中具有良好的溶解度，但在中和度为70％时仅具有有限的溶解度。为了增加引发剂在这些溶液中的溶解度，可使用Irgacure 2959代替Darocur 1173C。尽管溶解缓慢，但在中和至最多70％的丙烯酸浓溶液中可获得按所述水溶液重量计至少约2.0％的浓度。
通常，水溶液中引发剂分子的浓度按所述水溶液重量计优选为0.01％至5％，更优选按重量计为0.1％至3％，甚至更优选按重量计0.5％至2.5％。然而，优选的浓度取决于所选择的引发剂、所应用的单体和单体的中和度(对于那些单体可能被中和的实施方案)。相对较高的引发剂浓度有助于发生在紫外线辐射方法步骤中的聚合反应过程的整体效率。因此，相对较低剂量的紫外线辐射后残留在非织造纤维网上的未反应单体量可降低。
适于本发明的交联分子优选为多官能的(如，二官能、三官能、四官能的)。交联剂优选为多官能的单体，其具有至少两个能够与所选单体共聚合的反应位置，并且必须充分溶解于包含所述单体的水溶液中。
合适的多官能单体交联剂包括具有不同PEG分子量的聚环氧乙烷二(甲基)丙烯酸酯、IRR280(PEG二丙烯酸酯，购自UCB Chemical，Belgium)、具有不同环氧乙烷分子量的三羟甲基丙烷乙氧基化三(甲基)丙烯酸酯、IRR210(烷氧基化的三丙烯酸酯；购自UCB Chemicals，Belgium)、三羟基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、三丙烯胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和其它本领域已知的多官能单体交联剂。优选的单体交联剂包括多官能的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯。
尽管次优选，但也可能使用仅包含一个可聚合单体基团的所有或部分多官能的交联剂，其中所述交联剂所包含的一个或多个其它官能团与混合在聚合物链中的单体反应形成交联，或使用甚至无可聚合单体基团的全部或部分多官能的交联剂，其中所述多官能交联剂与至少两个由聚合反应混入聚合物链中的官能团反应。也可能使用不形成共价链而形成交联的所有或部分交联剂。这些交联剂可借助于非共价键交互作用如静电、络和作用、氢键和分散力交互作用来与聚合物链上的官能团相互作用。这些类型的合适交联剂描述于U.S.32,649中。
水溶液中交联分子的优选浓度为按所述水溶液的重量计0.01％至10％，更优选按重量计0.1％至5％。相对较高浓度的交联分子会导致可溶解聚合物的浓度降低。它还将导致交联后较硬的亲水聚合物网络，这在本发明中是优选的，因为它降低了所述亲水聚合物网络吸收液体时膨胀的能力，从而确保了本发明非织造纤维网的保留容量较低，并且吸收液体时非织造纤维网的孔不被大量阻塞。
可任选地，水溶液还包含表面活性剂和/或有机溶剂以改善非织造纤维网被水溶液的润湿性。适用的有机溶剂的实施例为具有不同长度和不同支化度烷基链的各种醇。
通常，表面活性剂可为阴离子、阳离子和非离子的。非离子、阴离子、阳离子、两性、两性离子和半极性非离子表面活性剂的实施例公开于U.S.5,707,950和U.S.5,576,282。如本发明所述，使用非离子表面活性剂如长链(C21至C22)乙氧基化醇是优选的。如果使用丙烯酸作为单体，则阳离子表面活性剂是次优选的，因为这些表面活性剂可与丙烯酸单体反应，使其从水溶液中沉淀出来。适用于本发明的表面活性剂是Neodo l91-6(购自Shell International B.V.，The Netherlands)。Neodol 91-6在链上具有9-11个亚甲基，而在头部具有6个CH2CH2-O基团。
优选本发明应用的表面活性剂用作共聚单体，从而在紫外线辐射时共聚合至非织造纤维网包含的亲水聚合物中。从而确保表面活性剂不会在非织造纤维网使用期间与液体接触时，例如当非织造纤维网用于吸收制品时被冲洗掉。
可使用与非表面活性剂单体共聚合的任何可聚合表面活性剂。优选的表面活性剂单体具有与一种或多种可用非表面活性剂单体的反应比率，这促进了较高程度地混入聚合物链中。因此，对于优选的(甲基)丙烯酸单体，优选的是表面活性剂单体包含可共聚合的(甲基)丙烯酸、酯或酰胺官能团。尤其优选的可聚合表面活性剂是烷基聚氧乙烯表面活性剂的丙烯酸和甲基丙烯酸酯。合适的甲基丙烯酸酯表面活性剂可以商品名LEM 23和BEM 23购自BIMAX Chemicals，USA。
如果丙烯酸用作单体，则优选的共聚单体表面活性剂包含丙烯酸基团。据信这些丙烯酸基团增强了与丙烯酸的共聚作用。
表面活性剂的优选浓度按所述水溶液重量计为0.01％至30％，更优选为0.25％至10％，还更优选按重量计为0.25％至5％，最优选按重量计为0.5％至2％。
步骤c)
将所述非织造纤维网或多根纤维与包含亲水单体、交联分子和自由基聚合引发剂的水溶液接触。所述单体能够发生自由基聚合过程。
将所述非织造纤维网/多根纤维与所述水溶液接触的步骤优选在惰性气体气氛如氮气中进行，以减小氧气进入反应介质。优选地，惰性气体气氛中的残余氧浓度小于100ppm，更优选小于60ppm。
对于本发明而言关键的是水溶液渗透所述非织造纤维网/多根纤维以确保水溶液所包含的组分密切接触纤维。这一点可这样实现，例如，通过使用加压来涂敷水溶液(如槽式涂敷)，或通过在纤维网/多根纤维的一侧施加真空(优选在纤维网/多根纤维下面)，而在纤维网/多根纤维的另一侧涂敷水溶液(优选从纤维网/多根纤维的上面)，从而使水溶液浸入纤维网/多根纤维中。
然而，对于本发明而言还关键的是，水溶液所包含组分的附加含量，尤其是单体的附加含量，相对较低。
如本发明的方法所述，必须选择水溶液所包含单体的浓度，使得在随后紫外线辐射方法步骤中形成的亲水交联聚合物在非织造纤维网/多根纤维上的附加含量小于30％(按无亲水交联聚合物的非织造纤维网/多根纤维的重量计)。优选地，应当选择水溶液中单体的浓度，使得亲水交联聚合物在非织造纤维网/多根纤维上的附加含量按重量计小于25％，还更优选按重量计小于20％，甚至更优选按重量计小于15％，最优选按重量计小于10％。然而，所述亲水交联聚合物的附加含量应当按重量计为至少1％，更优选按重量计至少2％。
亲水交联聚合物的附加含量将取决于非织造纤维网/多根纤维接触水溶液后(但在紫外线辐射步骤之前)单体的附加含量，单体的附加含量将至少与交联的亲水聚合物的附加含量一样多。然而，直接将纤维网/多根纤维与水溶液接触之后单体的附加含量可能高于亲水交联聚合物的附加含量，因为一部分单体可能在紫外线辐射之前损失，例如，通过蒸发。然而在紫外线辐射期间，纤维网/多根纤维上存在的单体将几乎全部结合到亲水交联聚合物中，因为聚合过程非常有效，只有少量未反应单体。因此，单体附加含量和亲水交联聚合物附加含量之间的差异很小，主要是由因蒸发引起的单体损失而造成的。
此外，期望能够将水溶液均匀地涂敷在非织造纤维网/多根纤维上。
非织造纤维网/多根纤维与水溶液接触的合适方法有例如轻触辊式涂敷或喷涂。这两种方法已为本领域所熟知。
然而，将水溶液涂敷在如本发明所述的非织造纤维网/多根纤维上的优选方法是使用接触涂敷中的槽式涂敷，其也是本领域所熟知的。槽式涂敷确保水溶液完全渗透非织造纤维网/多根纤维。
水溶液也可喷涂在非织造纤维网/多根纤维上。象轻触辊式涂敷一样，喷涂能够降低并且容易控制水溶液的附加含量，其在本发明中是优选的。
如本发明所述，不优选的是通过直接将非织造纤维网/多根纤维放入包含水溶液的浴槽中来使非织造纤维网/多根纤维与水溶液接触，因为这样很难控制水溶液的组分在非织造纤维网/多根纤维上的附加含量。
用于如本发明所述水溶液中的优选溶剂不显著影响用于引发聚合反应的光引发剂的紫外光吸收。对于溶剂中的具体光引发剂，如果对由紫外光源输出并且被光引发剂利用来引发自由基聚合反应的频率而言，相对于光引发剂吸收的光，溶剂未吸收大量的紫外光，那么这一点就可以实现。优选溶剂完全可透过紫外线辐射。同时，当直接暴露于紫外线辐射或存在“激发态”光引发剂或任何产生的自由基时，优选溶剂不发生化学反应(如，夺氢)。此外，溶剂优选不负面影响非织造纤维网/多根纤维的性质。合适溶剂的一个实施例是水。
为了使非织造纤维网/多根纤维的可润湿性更容易，从而支持水溶液渗透到如本发明方法所述的非织造纤维网/多根纤维中，可能使非织造纤维网/多根纤维在与水溶液接触之前经过电晕处理。
电晕放电是一种电现象，其发生于空气被暴露于高到足以引起电离的电压势中时，从而将其从电绝缘体改变为电导体。通过使非织造纤维网/多根纤维经过电晕处理，非织造纤维网/多根纤维的表面能增加，这有利于可润湿性。
非织造纤维网/多根纤维电晕处理的合适设备是Laboratory CoronaTreater(型号#BD-20AC，由Electro-Technic Products Inc.，USA制造)。商业规模的设备由Corotec company提供。电晕处理和合适的设备是本领域熟知的，参见例如U.S.5,332,897。介于0.2W/(0.3m x 0.3m x分钟)((英尺 x 英尺 x 分钟))和0.5W/(0.3m x 0.3m x 分钟)((英尺 x 英尺 x 分钟))之间的电晕能量剂量适于将聚丙烯非织造纤维网/多根纤维的表面能从约30mN/m增加至40mN/m和45mN/m之间。
作为水溶液的实施例，水的表面张力为约72mN/m。从而，电晕处理后的纤维网/多根纤维容易被水润湿。
此外，电晕处理也有利于在非织造纤维网/多根纤维内形成自由基。不受理论的约束，据信化学接枝在非织造纤维网/多根纤维上的亲水聚合物的数目可增加。这有利用亲水聚合物耐久性地粘附在纤维网/多根纤维上，并有利于减小使用纤维网/多根纤维过程中如用于吸收制品时接触液体时被冲洗掉的危险。
可供选择地或除电晕处理之外，水溶液还可包含表面活性剂以降低溶液的表面张力。
可供选择地或除水溶液包含表面活性剂之外，为本发明方法提供的非织造纤维网/多根纤维还可在其与水溶液接触之前用表面活性剂处理。
步骤d)
非织造纤维网与水溶液接触之后，使非织造纤维网/多根纤维暴露于紫外线辐射。
在本发明的一个优选实施方案中，标准中压汞灯发射出介于100nm和400nm之间(这取决于已选择的光引发剂)具有最大透射率的紫外光。合适的灯例如可购自IST MetzgmbH，Neurtingen，Germany(例如，灯型号为M350K2H)。优选的灯的特征在于能量输出为160W/cm至200W/cm灯长。
进行反应所需的能量大小取决于例如具体单体的化学性质、所需的附加含量、非织造纤维网/多根纤维的厚度、线速度和非织造纤维网/多根纤维与能量源之间的距离、光引发剂的浓度和残余单体的期望减少程度。
在一个优选的实施方案中，非织造纤维网/多根纤维被置于离紫外线辐射源可能最近而不会熔融、燃烧或损坏纤维的位置。
如本发明所述，优选的是非织造纤维网被用紫外光在纤维网的两个主表面进行照射。因此，紫外灯优选面对纤维网的两个表面放置。从而，可增加紫外线辐射的效率。
非织造纤维网/多根纤维优选暴露的总紫外线剂量为至少300mJ/cm2，更优选至少450mJ/cm2，甚至更优选至少600mJ/cm2，还更优选至少650mJ/cm2，最优选至少700mJ/cm2。
将所述非织造纤维网/多根纤维暴露于紫外线辐射的步骤优选在惰性气体气氛如氮气中进行，以减小氧气进入反应介质。优选地，惰性气体气氛中的残余氧浓度小于100ppm，更优选小于60ppm。
光引发剂的紫外光吸收导致形成能够引发溶液中存在单体的自由基聚合反应的自由基(如，通过键的断裂)。当本发明的非织造纤维网/多根纤维使用过程中接触液体(如，在非织造纤维网/多根纤维用于吸收制品中的实施方案中，接触尿液)时，所得的交联的亲水聚合物不会显著被冲洗掉。不受理论的约束，据信非织造纤维网/多根纤维对交联的亲水聚合物的保持力是由于以下的组合：(i)交联所导致的不溶性和(ii)交联的亲水聚合物与纤维网/多根纤维的缠结。据信，当单体和引发剂密切接触非织造纤维网/多根纤维包含的纤维时，交联聚合物将在纤维周围形成，“包围”纤维，因此它们被“锁定”在纤维上。尽管不是必须的，但优选至少一部分聚合物同时化学接枝在非织造纤维网/多根纤维所包含的至少一部分纤维上。
因为组分(如，引发剂分子、交联分子)的附加含量，尤其是单体的附加含量相对较低，所以交联的亲水聚合物的附加含量也相对较低，优选按(无亲水交联聚合物的非织造纤维网/多根纤维)重量计小于30％，更优选按重量计小于25％，还更优选按重量计小于20％，甚至更优选按重量计小于15％，最优选按重量计小于10％。然而，所述交联的亲水聚合物的附加含量应当按重量计为至少1％，更优选按重量计至少2％。从而，没有高保留容量的超吸收聚合物在非织造纤维网/多根纤维上形成。因此，包含如本发明方法所述处理的纤维的非织造纤维网的保留容量也将相对较低。这确保聚合物吸水时不会因大量膨胀而可能阻塞非织造纤维网的孔，那将会降低非织造纤维网的液体渗透性。尤其对于非织造纤维网用作如吸收制品中的顶片、芯部包裹物或采集层时，非织造纤维网的液体渗透性是必需的。
结果，所述方法获得了高度亲水的非织造纤维网/多根纤维。此外，所述非织造纤维网/多根纤维是持久亲水的，因为亲水的聚合物在纤维内交联和/或缠结和/或化学接枝到纤维网的纤维上，使得它们接触液体时不会被冲洗掉。
任选地，本发明的方法可在紫外线辐射之后包括干燥步骤，以除去所有可能残余在非织造纤维网/多根纤维上的水溶液(尤其是溶剂)。
如本发明所述的非织造纤维网的吸收能力以及保留容量一方面取决于非织造纤维网(无亲水聚合物)的(吸收/保留)容量，另一方面取决于处理过的纤维网所包含的亲水聚合物的(吸收/保留)容量。
非织造纤维网典型具有大大低于其吸收容量的保留容量。这意味着，在非织造纤维网可吸收相对大量的液体-取决于例如纤维网的厚度和基重的同时，它们典型不能保留所吸收的液体，例如在压力下。
聚合物如超吸收聚合物通常同时具有高吸收容量和高保留容量，即使在压力下液体也被“锁定”在聚合物中。因此，超吸收聚合物被典型应用于吸收制品的存储部件中。
然而对本发明而言，非织造纤维网所包含的亲水聚合物的主要任务不是储存液体，而是使非织造纤维网亲水。包含亲水聚合物的非织造纤维网比未处理的通常是疏水的合成非织造纤维网更容易被润湿。因此，本发明的非织造纤维网能够比未处理的纤维网更有效地采集和传送液体。这些特性对于将所述纤维网用作吸收制品中的顶片、采集层或芯部包裹物是尤其可取的，因为迅速吸收减少了泄漏的危险。
由于亲水聚合物在非织造纤维网上相对较小的附加含量和相对较高的交联度，因此这些亲水聚合物的吸收容量和保留容量也相对较低。此外，如上所述，与那些(无亲水聚合物的)一样，非织造纤维网的保留限制也相对较低。因此，如本发明所述的纤维网的整体保留容量相对较低。这与本领域已知的非织造纤维网上形成的超吸收聚合物相反，其由于超吸收聚合物而具有高保留容量。
当按照下文详细描述的圆筒离心保留容量(CCRC)测试方法测量时，包含亲水聚合物的本发明非织造纤维网的至少一个1cm乘1cm区域的保留容量小于100g/m2(每平方米包含亲水聚合物的非织造纤维网的克数)，优选小于80g/m2，更优选小于50g/m2，甚至更优选小于35g/m2。优选本发明非织造纤维网的至少一个5cm乘10cm区域的保留容量小于100g/m2，更优选小于80g/m2，甚至更优选小于50g/m2，最优选小于35g/m2。此外，在最优选的实施方案中，非织造纤维网的全部区域都具有上述的保留容量。
与此相反，现有技术包含超吸收聚合物的非织造纤维网典型具有的保留容量为约800g/m2至几千g/m2。
相比而言，基重为5g/m2至200g/m2且不包含任何本发明亲水聚合物的未处理非织造纤维网通常保留容量为约1g/m2至约10g/m2；基重为7g/m2至150g/m2且不包含任何亲水聚合物的非织造纤维网通常保留容量为约1g/m2至约7g/m2；基重为7g/m2至150g/m2且不包含任何亲水聚合物的非织造纤维网通常保留容量为约1g/m2至约5g/m2。
本发明非织造纤维网的保留容量不仅取决于亲水聚合物的附加含量，而且取决于这些亲水聚合物的交联度：高交联度的聚合物通常显示具有较低的吸收容量和保留容量。由于介于邻近网络交联之间的那部分聚合物分子量相对较低，因此它们不会太膨胀。因此，高度交联的聚合物无法和低交联度的聚合物一样膨胀。
如果本发明的非织造纤维网用于吸收制品中，则期望即使在随后的液体(如尿)涌出后，所述非织造纤维网也显示具有低透湿时间。液体透湿是指液体透过非织造织物，而液体透湿时间是指一基重的液体透过非织造纤维网所花费的时间。如本发明所述的液体透湿时间按照下文所述的测试方法测定。
优选本发明的非织造纤维网显示具有的第五次液体涌出的液体透湿时间小于5秒，而每次涌出包含5mL盐水溶液。更优选第五次涌出的液体透湿时间小于4.5秒，甚至更优选第五次涌出小于4.0秒。因此，即使在几次涌出后还能保持液体透湿。还更优选第五次涌出后所述非织造纤维网的液体透湿时间与第一次涌出的透湿时间相比，增加不超过5％。
由于包含亲水聚合物的本发明非织造纤维网即使在存放(如，在仓库中)几周后，仍保持亲水。因此优选的是，即使在测试液体透湿时间之前，本发明的非织造纤维网已储存了至少10周，该非织造纤维网显示具有的第五次液体涌出的液体透湿时间小于5秒。
当所述非织造织物暴露于含水溶剂中时，无明显部分的亲水聚合物被冲洗掉。因此，当非织造织物暴露于含水溶液中时，表面张力不会显著降低。
通常，如果本发明的非织造纤维网被应用于吸收制品中，优选从处理后非织造织物冲洗掉的含水液的表面张力为至少65mN/m，更优选至少68mN/m，甚至更优选至少71mN/m。
此外，优选具有这样的非织造纤维网，其中本发明非织造纤维网所包含的亲水聚合物的分布是基本均匀的。如本发明所述的“基本均匀的”如下定义：非织造纤维网所包含的亲水聚合物覆盖了非织造纤维网内至少60％的随机选定的100mm2(10mm乘10mm)区域。选定区域用扫描电子显微镜分析。更优选，所述亲水聚合物覆盖至少70％，甚至更优选至少80％的随机选定的100mm2区域。选定区域用扫描电子显微镜分析。
本发明优选的亲水聚合物是部分中和的聚(甲基)丙烯酸、其共聚物以及其淀粉衍生物。最优选地，所述亲水聚合物包含聚丙烯酸(即，聚(丙烯酸钠/丙烯酸))。优选地，所述亲水聚合物被中和至至少50％，更优选至少70％，甚至更优选介于70％和99％之间。
通常，中和度对如本发明所述的非织造纤维网和方法都有一定的影响。未中和、酸性形式的单体更容易聚合，并且合成的交联聚合物网络在水和生理溶液中膨胀较少。此外，仅包含未中和单体的聚合物更不亲水，因此对本发明而言是更不可取的。
包含中和单体(盐)的溶液不容易蒸发并且更亲水。由于它们具有较高的亲水性，因此涂敷到通常的疏水-非织造纤维网/多根纤维也更困难。
本发明的方法能够进行非常有效的聚合反应过程，聚合后只有少量的未反应单体残留在纤维网/多根纤维上。相对于纤维网/多根纤维的干重，聚合后未反应单体的量优选小于2000ppm，更优选小于1000ppm。例如，这是由于对本发明而言，单体的均匀聚合不是不利的，只要所述水溶液包含的组分如单体、引发剂分子和交联分子密切接触非织造纤维网/多根纤维的纤维，从而能够在纤维“周围”形成交联聚合物。这与集中于聚合物化学接枝在纤维上的方法，尤其是不应用交联分子的方法相反。在这些方法，必须避免单体的均匀聚合，而必须确保接枝聚合在纤维上(例如，通过选择合适的引发剂)。因此，聚合过程效率相当低，导致紫外线辐射后相对较大量的残余、未反应单体残留在非织造纤维网/多根纤维上。因此，这些方法通常在紫外线辐射后需要洗涤步骤以冲洗掉未反应单体。
如本发明所述，聚合反应后残留在纤维网/多根纤维上的未反应单体量优选小于2000ppm，更优选小于1000ppm。残余单体的量按照2002年的Edana测量方法410.2-02“Determination of the amount of residualmonomers”来测定，由此所述测试方法被调整，不是使用1.000g PA超吸收粉末，而是使用1.000g非织造纤维网来作为测试部分。
因此，本发明方法的另一个优点是紫外线辐射后残留在非织造纤维网/多根纤维上的未反应、残余单体的量相对较低。因此，本发明方法在紫外线辐射后不需要洗涤步骤，这是高速非织造材料制造方法所期望的。如果本发明的非织造纤维网/多根纤维应用于吸收制品中，未反应单体是尤其成问题的，因为大量的未反应单体被认为是不可取的，尤其是当它们与穿着者皮肤接触时。
吸收制品
图1为尿布20的平面图，该尿布作为依照本发明吸收制品的一个优选实施方案。所述尿布以其平展未收缩状态(即，无弹性引起的收缩)示出。结构的一些部分被剖开以更清楚地显示尿布20的底层结构。尿布20接触穿着者的部分面向观察者。图1中尿布20的基底22包括尿布20的主体。基底22包括一个外覆盖件，该外覆盖件包括一个液体可透过的顶片24和/或一个液体不可透过的底片26。基底22还可以包括封装在顶片24和底片26之间的吸收芯28的大部分或全部。基底22优选还包括侧片30、带弹性构件33的腿箍32和腰部组件34。腿箍32和腰部组件34典型地包括弹性构件。尿布的一个端部被设置为尿布20的前腰区36。对应的端部被设置为尿布20的后腰区38。尿布的中间部分被设置为裆区37，裆区在前后腰区之间纵向延伸。裆区37是当尿布20被穿用时，通常位于穿着者大腿之间的尿布部分。
腰区36和38可包括扣紧系统，该扣紧系统包括优选连接到后腰区38的扣紧构件40和连接到前腰区36的着陆区42。
尿布20具有纵向轴线100和横向轴线110。尿布20的周边被尿布20的外边缘限定，其中纵向边缘44通常平行于尿布20的纵向轴线100延伸，并且端边46通常平行于尿布20的横向轴线110延伸。
该尿布还可包括本领域已知的其他部件，这些部件包括前耳片和后耳片、腰部覆盖片、弹性部件等，以提供较好的贴合性、容纳性和美观特性。
吸收芯28可包含任何吸收材料，该材料通常是可压缩的、适形的、对穿着者的皮肤无刺激，并且能够吸收和保留液体，例如尿液和其它的某些身体排泄物。吸收芯28可包括多种液体吸收材料，这些材料通常用于一次性尿布和其它吸收制品，例如一般称为透气毡的粉碎木浆。其它合适的吸收材料的实施例包括绉纱纤维素填料；熔喷聚合物，包括共成型的熔喷聚合物；化学硬化、改性或交联的纤维素纤维；薄纸，包括薄纸包装材料和薄纸层压材料，吸收泡沫，吸收海绵，吸收胶凝材料，或任何其它已知吸收材料或材料的组合。吸收芯还可包括少量(典型少于10％)的非液体吸收材料，例如粘合剂、蜡、油以及类似材料。
此外，本发明的SAP颗粒可被用作吸收材料。本发明SAP颗粒的用量，按所述整个吸收芯重量计优选为至少50％，更优选至少60％，甚至更优选至少75％，并且还甚至更优选至少90％。
图2显示在横向轴线110所取的图1的截面图。图2图示说明吸收芯所包括的不同区域的优选实施方案。在图2中，流体采集区50包括上部采集层52和下部采集层54，而流体采集区下面的流体存储区包括存储层60，该存储层被上部芯部包裹物层(顶层)56和下部芯部包裹物层(底层)58包裹。
在一个优选的实施方案中，上部采集层52包括如本发明所述的非织造织物，而下部采集层54优选包括化学硬化、加捻和卷曲纤维、高表面积纤维和热塑性粘结纤维的混合物。在另一个优选实施方案中，两个采集层52、54都由如本发明所述的非织造纤维网提供。采集层优选与存储层直接接触。
存储层60优选用芯包裹材料进行包覆。在一个优选的实施方案中，芯部包裹物包括本发明的非织造纤维网。芯部包裹物可包括顶层56(也称为“芯盖”)和底层58。顶层56和底层58可由两个或多个分离的材料片提供，或者它们可供选择地可由一体的材料片提供。如果顶层和底层56、58由分离片提供，则至少顶层56优选包括本发明的非织造纤维网，而底层58可包括其它非织造纤维网。在使用一体材料片的实施方案中，该一体片可包裹在存储层60周围，如在C-折叠区。此外，一体片可在其包裹在存储层周围后被密封。
本发明的存储层典型包含混有纤维材料的SAP颗粒。也可包含适于吸收芯的其他材料。
如本发明所述，优选吸收制品的顶片24和/或所有或部分芯部包裹物由本发明的亲水非织造织物制成。而且，如本发明所述的亲水非织造织物优选被用作吸收芯28中的采集材料。
测试方法
1.圆筒离心保留容量(CCRC)
此测试用于测量当纤维网受到离心力时，本文所用的非织造合成非织造纤维网的盐水溶液保留容量(并且当还向所述材料施用各种力时，它是使用中非织造纤维网吸收容量维持能力的指标)。
该测试可用任何非织造纤维网进行，例如，用根本不包含任何亲水聚合物或任何涂层的非织造纤维网，用如本发明所述包含亲水聚合物的非织造纤维网，以及用包含本领域已知的超吸收聚合物颗粒的非织造纤维网。
首先，如下制备盐水溶液：称量18.00g氯化钠，并加入到两升容量瓶中，用2升去离子水补足定容，并搅拌直至所有氯化钠溶解。
向最少5cm深且足够大以致能容纳四个离心机圆筒的平锅内装入部分盐水溶液，使得液面最多为40mm(±3MM)高。
每个非织造纤维网样品在单独的圆筒里测试，并且每个将被使用的圆筒在将所有样品放置于其中之前称量，精确至0.01g。圆筒底部有非常细的筛网，使流体能够离开圆筒。
每次测量，都同时进行两个平行测试；因此如下总是准备两个样品：
称量0.3g待测试的非织造纤维网，精确至0.005g(此为‘样品’)，然后将样品转移至空的称过重的圆筒中。(对平行样品重复此过程。)
在将样品转移至圆筒后，随即将装入样品的圆筒放入装有盐水溶液的平锅中(圆筒不应当互相靠着或靠着平锅的壁放置)。
15分钟(±30秒)后，从平锅中取出圆筒，然后使盐水溶液从圆筒中排出；然后，再将圆筒放入平锅中45分钟。总共60分钟浸没时间后，从溶液中取出圆筒，使过量的水从圆筒中流出，然后将装有样品的圆筒放入离心机内的圆座支架中，使两个平行样品处于相对的位置。
所用离心机可以是任何配备有离心杯的离心机，所述离心杯与圆筒和圆筒底座相配，可俘获圆筒中排出的液体，并能够递送250G(±5G)的离心加速度，所述离心加速度施加于位于圆筒底座上的物质，对于264MM的内径，速度为136 RAD/S(1300RPM)。合适的离心机是HERAEUS MEGAFUGE1.0VWR # 5211560(VWR SCIENTIFIC，PHILADELPHIA，USA)。设置离心机以获得250G的离心加速度。对于转子直径为264MM的HERAEUS MEGAFUGE1.0，离心机的设置为136 RAD/S(1300RPM)。
样品离心3分钟(±10秒)。
将圆筒从离心机中取出并称量，精确至0.01G。
对每个样品(I)，圆柱离心保留容量(CCRC)Wi表示成每克非织造纤维网所吸收的盐水溶液克数，计算如下：
w i = m CS - ( m Cb + m S ) m S [ g g ]
其中：
mCS是离心后含样品的圆筒质量[g]
mCb：是无样品的干圆筒质量[g]
mS：是无盐水溶液的样品质量[g]
然后，计算该样品及其平行样品的两个Wi值的平均值(精确至0.01g/g)。
因此，对于基重为15g/m2的非织造纤维网，CCRC将是由上式所测定的CCRC值Wi的15倍。例如，对于基重为15g/m2而CCRC为5g/g的非织造纤维网，每平方米纤维网的CCRC将为15g/m2 x 5g/g＝75g/m2。
2.附加含量的测定
a)亲水聚合物在非织造纤维网上的附加含量：
附加含量的测定是通过称量1m2不包含交联的亲水聚合物的非织造纤维网样品。称量样品精确至±0.01g。
对样品进行处理以包含如本发明所述的亲水聚合物后，再次对其称重精确至±0.01g。然后如下计算附加含量：
[(wa x 100)/wb]-100＝附加含量的百分比，其中
wa：包含亲水聚合物的纤维网的重量
wb：不含亲水聚合物的纤维网的重量
如果在按照本发明的方法处理纤维网后测定附加含量，则在测定附加含量之前必须使该纤维网经过干燥步骤，以确保没有残余的水溶液留在非织造纤维网测试样品上。
b)亲水聚合物在多根纤维上的附加含量：
单体附加含量的测量类似于上述非织造纤维网的测定，但不是称量1m2的非织造纤维网样品，初始测试样品是10g多根纤维，其中所述10g多根纤维不包含交联的亲水聚合物。称量样品精确至±0.01g。
当对样品进行处理以包含如本发明所述的亲水聚合物后，再次对其称重精确至±0.01g。然后如下计算附加含量：
[(wa x 100)/wb]-100＝附加含量的百分比，其中
wa：包含亲水聚合物的多根纤维的重量
wb：不含亲水聚合物的多根纤维的重量(＝10g)
如果在按照本发明的方法处理多根纤维后测定附加含量，则在测定附加含量之前必须使该多根纤维经过干燥步骤，以确保没有残余的水溶液留在多根纤维测试样品上。
3.表面张力的测定
表面张力(单位：mN/m)依照下列试验进行测定。
装置：
设备：德国KrüssgmbH提供的K10张力计或同类设备。容器上升速度应当是4mm/min。当使用平板或环时，液面高度应当自动进行检测。所述设备必须能够自动将样品位置调节到正确的高度。试验的精度应为+/-0.1mN/m。
步骤：
1.将40mL的盐水(0.9％重量的NaCl去离子水溶液)倒入干净的烧杯中。
2.用铂环或铂板测试表面张力。在20℃下，表面张力应为71至72mN/m。
3.用去离子水和异丙醇清洁烧杯并用煤气灶将其灼烧几秒。等待至达到与室温平衡。
4.将10片60 x 60mm的测试非织造材料放入干净的烧杯中。非织造材料的基重应当为至少10g/m2。
5.加入40ml盐水(0.9％重量的NaCl去离子水溶液)。
6.用无表面活性剂的干净塑料棒搅拌10秒钟。
7.让放有非织造材料的溶液静置5分钟。
8.再搅拌10秒钟。
9.用无表面活性剂的干净塑料棒从溶剂中取出非织造材料。
10.使溶液静置10分钟。
11.用铂板或铂环测试表面张力。
4.透湿的测定
本测试根据Edana方法150.3-96(1996年2月)液体透湿时间进行。与Edana方法相比的调整之处是下述测试不仅测量第一次涌出而且测量随后的几次涌出。
装置
Lister透湿设备：
-装有电磁阀的漏斗：排放速度为在3.5(±0.25)秒内排放25ml。
-透湿板：制作25mm厚的丙烯酸玻璃。板的总重必须为500g。电极应为抗蚀材料。将电极嵌入在板的底部切削出的截面为(4.0mm x7.0mm)的凹槽中并用快干环氧树脂固定。
-基板：约125mm x 125mm见方的丙烯酸玻璃。
支撑漏斗的环架
量测到0.01秒的电子定时器
50mL容量的滴定管
Figure C200580009017D00251
 989或相当的芯滤纸(平均透湿时间1.7s+/-0.3秒，尺寸：10 x 10cm)
步骤
1.仔细地切割所需数量的12.5cm x 12.5cm的样品，仅在样品的边缘接触样品。
2.取10片芯滤纸。
3.将一个样品放在基板上的10层滤纸组上。样品应该以用来朝向使用者皮肤的非织造材料侧(当用于吸收制品中时)在最上面这样一种方式被放置在滤纸上。
4.将透湿板放在顶部，其中板中心在试样中心的上方。
5.将滴定管和漏斗集中于板的上方。
6.确保电极被连接到定时器上。接通定时器并将时钟置为零。
7.用盐水溶液(0.9％重量的NaCl去离子水溶液)填充滴定管。
8.保持漏斗的排出阀关闭并将5.0mL的液体(＝一次涌出)从滴定管滴入漏斗中。
8.打开漏斗的电磁阀排出5.0mL的液体。初始液体流将接通电路并起动定时器。它将在液体已经渗入垫料并降到透湿板上的电极水平之下时停止。
9.记录电子定时器上所显示的时间。
10.等待60秒并返回到第6步进行第二次、第三次涌出和任何随后的涌出，每次涌出包含5ml液体。
11.记录：第一、第二和任何随后涌出的时间，单位为秒。

Claims (7)

1.一种用于处理合成的非织造纤维网以包含交联的亲水聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供合成的非织造纤维网或提供多根纤维；
b)提供包含亲水单体、交联剂分子和自由基聚合引发剂分子的水溶液；
c)将所述纤维网或多根纤维与所述水溶液接触，使得所述水溶液渗透所述纤维网或多根纤维；
d)将所述纤维网/多根纤维暴露于紫外线辐射；
其中选择所述水溶液中所述单体的浓度，使得所述亲水聚合物在所述非织造纤维网或多根纤维上的附加含量按不含所述聚合物的所述纤维网或多根纤维的重量计小于30％，
其中所述单体以按所述水溶液的重量计10％至70％的浓度包含在所述水溶液中，
其中所述交联分子以按所述水溶液的重量计0.01％至10％的浓度包含在所述水溶液中，
其中所述引发剂分子以按所述溶液的重量计0.01％至5％的浓度包含在所述水溶液中。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述紫外线辐射在惰性气氛下进行。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述水溶液还包含表面活性剂。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述表面活性剂为共聚单体。
5.如权利要求3或4所述的方法，其中所述表面活性剂以按所述溶液的重量计0.01％至30％的浓度包含在所述水溶液中。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述非织造纤维网或多根纤维经过附加电晕处理。
7.一种包括纤维网/多根纤维的吸收制品，所述纤维网/多根纤维按照如权利要求1至6中任一项所述的方法制造。
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