CN101827616A - 具有改进的流体芯吸效应和织物整体性的吸收性复合材料 - Google Patents

Abstract

一种包括吸收性复合材料的吸收性制品，所述吸收性复合材料包括基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维。所述纤维的表面具有纤维素纤维表面的外观并且包括大量的第一纤维内多价金属离子交联和大量的选自醚交联或酯交联的第二纤维内交联。此外，所述吸收性复合材料已经过处理以形成贯穿复合材料或仅在复合材料的表面上的复合材料纤维间的纤维间结合。

Description

具有改进的流体芯吸效应和织物整体性的吸收性复合材料

发明背景

如吸收性制品的制品被用于吸收多种流体，包括由人体分泌或排出的流体。这样的制品，如婴儿尿布、儿童训练裤和成人失禁产品例如通常包括吸收性复合材料(通常为被称为“芯”的组件)，其处在其它的组件当中，起到了吸收和/或保持污染至吸收性制品的流体的作用。吸收性复合材料通常包括颗粒形状的超吸收性材料，以及纤维素纤维。通常，超吸收性材料提供流体吸收能力，而纤维素纤维起到辅助增强流体芯吸效应和润湿整体性的作用，所述流体芯吸效应和润湿整体性可以通过使流体被运输到远离污染位置的区域而使制品更充分地被利用。因此，尽管吸收性复合材料的液体保持或储存的容量绝大部分是归因于超吸收性制品，但是吸收性复合材料的纤维基质也提供了液体吸芯、吸收、分布、衬垫强度和完整性以及在荷载下一些量的吸收度的重要作用。这些希望的性质归因于基质包括纤维素纤维的事实，所述纤维通常为纤维形式的木浆，如纤维素纤维(“绒毛”)。因此，纤维素纤维和超吸收性材料经常地被用于吸收性制品以帮助改进这样的制品的吸收性质。

人们一直在努力改进这样的吸收性复合材料的性能，特别是高水平的流体饱和度，从而减少泄漏的发生并且改进了适合度和舒适度，当这样的制品在使用期间受到反复的流体污染时这就特别重要。这已成为越来越大的挑战，因为在吸收性制品的设计中，当前的努力通常集中于利用较高浓度的超吸收性材料和较少的绒毛以使得吸收性结构更薄且更灵活。然而，尽管通过提高超吸收性材料的浓度而获得的总吸收容量被提高，但是这样的吸收性制品在使用期间还是会泄漏。这样的泄漏部分可能是由于低渗透性和缺乏可利用的空体积而造成吸收性制品的吸收性复合材料组件的吸收速率(即流体污染物可以被超吸收材料吸收并保持在用于后来的吸收的吸收复合材料中的速率)不足的结果。这样的泄漏部分可能是由于低流体芯吸效应和低润湿完整性而造成吸收性制品的吸收性复合材料组件的利用效率不充分的结果。

在纤维基质中包括超吸收性材料和将它们结合到吸收性复合材料通常具有减小吸收性制品的整体体积并同时提高其液体吸收容量和增加产品穿戴者皮肤的干爽性的作用。超吸收性材料(“超吸收性物质”)通常为基于聚合物的，并且可以以许多形式来利用，例如粉末、颗粒、微粒和膜。当与流体接触时，这样的超吸收性物质通过将流体吸收进其结构中而膨胀。通常，超吸收性物质是可水溶胀的、通常不溶于水的吸收材料，其具有它们在盐水中重量的至少大约10倍、优选大约20倍、和通常高达大约100倍或更多的液体吸收容量。通常，超吸收性物质可以迅速地吸收污染到吸收性复合材料内的流体，并且可以保持这样的流体以防止泄漏，并且有助于甚至在流体污染后提供干爽的感觉。

已经描述了多种用作吸收性制品中的吸收性材料的材料。这些材料中包括基于天然的材料，如琼脂、果胶、树胶、羧基烷基淀粉和羧基烷基纤维素，如羧甲基纤维素。基于天然的材料倾向于形成凝胶而不是保持固体形式，并且因此一般不适合于这些产品。合成材料，如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺和水解的聚丙烯腈的钠盐也已被用作吸收性制品中的吸收性材料。虽然基于天然的吸收性材料是熟知的，但是由于其相比合成材料，如聚丙烯酸钠，这些材料的吸收性质相对差，所以没有在吸收制品中获得广泛的应用。这些材料的相对高成本也将其排除在吸收性消费产品的应用之外。此外，许多基于天然的材料当用水膨胀时倾向于形成软的、凝胶状的团块。在产品的芯中这样的凝胶物质的存在倾向于限制液体被芯吸收、及其在芯中运输和分布，并且阻碍了随后的液体污染物被产品有效率地且有效力地吸收。

相比基于天然的吸收性物质，合成的吸收性材料通常能够吸收大量的液体，同时保持相对的非凝胶形式。合成的吸收性材料通常是指超吸收性聚合物(“SAP”)，其已被结合到吸收性复合材料中以在压力下提供较高的吸收度和较高的每克吸收性材料的吸收度。超吸收性聚合物通常作为直径为约20-800微米的颗粒来提供。由于在荷载下高的吸收容量，因此包括超吸收性聚合物颗粒的吸收性复合材料提供了皮肤的干爽的益处。由于超吸收性聚合物颗粒可以在荷载下吸收其重量许多倍的液体，因此这些颗粒提供了薄度和穿戴者的舒适度方面进一步显著的优点。此外，相比绒毛浆料纤维，超吸收性聚合物颗粒，在荷载下的每克吸收液体消耗为大约一半。出于这些原因，倾向于在吸收性消费产品中提高超吸收性颗粒的水平和降低绒毛浆料的水平也是不足为奇的。事实上，例如一些婴儿尿布在其液体储存芯中包括以重量计60-70％(“重量％”)的超吸收性聚合物。从成本的角度来看，由100重量％吸收性颗粒制成的吸收性复合材料可能是希望的。然而，如上所述，这样的复合材料通常将由于缺乏任何显著的液体芯吸效应和所得液体在整个吸收性复合材料中分布而不起到令人满意的作用。

此外，这样的复合材料会倾向于缺乏强度以保持其湿润和/或干燥的结构、形状和完整性。例如，随着在这些产品中超吸收性物质含量的增加，吸收性复合材料在流体吸芯能力以及润湿完整性方面处于不利地位。当在吸收性复合材料的超吸收性颗粒含量大于50重量％时，并且特别是当超吸收性颗粒的含量接近100重量％时，吸收性复合材料呈现出有限的液体芯吸能力(通常由绒毛发挥作用)，这显著地降低了其使用效率。同时，这样的吸收性复合材料倾向于几乎不具有润湿完整性，特别是在产品用流体完全装满之后。为了改进具有高含量超吸收性颗粒的吸收性复合材料的润湿完整性，通常使用粘合纤维或粘合剂材料，其可以有助于改进完整性，但代价是进一步降低了流体芯吸能力，因为粘合纤维和粘合剂材料通常在本质上是疏水的。此外，这样的材料会增加产品的成本。

关于合成的超吸收性聚合物的另一个缺点为它们缺乏生物降解的能力。合成聚合物的非生物降解能力是关于处理使用过的含有这些聚合物的吸收性产品的缺点。

到目前为止，纤维素纤维提供了具有重要功能的吸收性产品，其不能由颗粒超吸收性聚合物来复制。对于包括吸收性复合材料的吸收性制品而言，美国南方的松树绒毛浆料最经常地被使用并且通常为这样的复合材料优选的纤维。优选的是基于绒毛浆料的有利的高纤维强度(大约2.8mm)和其相对容易地从湿成形浆料板加工成空气成形织物。然而，这些绒毛浆料纤维通常仅吸收纤维细胞壁中的大约2-3g/g的液体(例如，水、盐水或身体的流体)。绝大多数纤维的液体容纳能力存在于纤维之间的间隙。出于这个原因，纤维基质在施用压力下轻易地释放所得的液体。在使用包括不用纤维素纤维形成的吸收性复合材料的吸收性制品期间，释放所得的液体的趋势可以造成皮肤明显变湿。这样的制品还倾向于泄漏所得的液体，因为液体不能有效地保持在这样的纤维吸收性复合材料中。接下来，这样就降低了产品的性能和使用者的信心。

在一些实例中，超吸收性材料已经被引进到合成纤维形成中，从而努力提供既具有纤维的功能又具有超吸收性聚合物颗粒的作用的材料。然而，这些超吸收性纤维不可生物降解且相比于绒毛浆料纤维难以加工。此外，它们不易于与绒毛浆料纤维充分掺和。此外，合成的超吸收性纤维明显地比超吸收性聚合物颗粒昂贵，并且因此在用于吸收性制品大量应用方面不具有有效的竞争力。

已经作出尝试来使得纤维素纤维可以高吸收性再生和通过化学改性来包括阴离子基团，例如使纤维具有水膨胀性的羧酸、磺酸、和季铵基团。虽然一些这样的改性纤维素材料可溶于水，但是一些还是不溶于水的。无论如何，这些高吸收性改性纤维素材料都不具有浆料纤维的结构。相反地，这些改性的纤维素材料通常是颗粒或具有再生的小纤维形式。

因此，存在对适用于吸收性制品的高吸收性材料的需求，其中所述吸收性材料具有类似于合成的、高吸收性材料的吸收性质，并且同时提供与绒毛浆料纤维相关的液体芯吸效应和分布。还存在对超吸收性物质的含量大于50重量％，例如，大于60重量％、或大约80重量％、或大于90重量％、或甚至高达100重量％的吸收性复合材料的需求。具有高的超吸收性物质含量的吸收性复合材料可以意味着产品较薄、较轻、且成本低。因此，还存在开发吸收性复合材料的进一步的需求，所述复合材料具有改进的流体芯吸能力，同时还为包括高达100％的超吸收性材料的吸收性复合材料实现了改进的润湿完整性。

此外，存在对包括纤维性的超吸收性物质的吸收性复合材料的需求，所述物质将由超吸收性聚合物提供的优越的液体储存能力和由绒毛浆料纤维提供的优越的液体芯吸效应和润湿完整性结合起来。理想地，纤维性的超吸收物质对于用于吸收性物质而言在经济上是可行的并且将是生物可降解的，从而使得使用过的吸收性产品的处理对于环境是友好的。

发明简述

适应上述需求，吸收性制品包括吸收性复合材料。在一些方面，吸收性复合材料包括基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维；其中，所述基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维具有纤维素纤维表面外观的表面；其中，所述基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维包括大量的第一纤维内多价金属离子交联和大量的选自醚交联或酯交联的第二纤维内交联；并且其中所述吸收性复合材料已经过处理以生成纤维间的结合。

在一些方面，吸收性复合材料包含90重量％-100重量％的基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维。在一些方面，所述纤维的多价金属离子交联包含一种或多种选自铝、硼、铋、钛、锆、铈、和铬离子，以及其混合物中的金属离子。在一些方面，所述纤维的第二交联源自1，3-二氯-2-丙醇。

在一些方面，所述吸收性复合材料的纤维间结合存在于整个所述吸收性复合材料。在其它方面，纤维间结合仅存在于所述吸收性复合材料的表面上。在一些方面，所述吸收性复合材料的纤维间结合将在结合到吸收性制品中之前形成。在其它方面，所述吸收性复合材料的纤维间结合将由于处理而在润湿时原位形成。

在一些方面，所述吸收性复合材料的处理为醇/水溶液的形式。在其它方面，所述吸收性复合材料的处理为阳离子聚合物/醇/水溶液的形式。在一些方面，所述醇选自乙醇或异丙醇。在一些方面，所述醇以大约50重量％-70重量％的量存在于溶液中。在一些方面，所述吸收性复合材料在处理之前已被干燥至固体的约88-92重量％。

在一些方面，通过垂直芯吸测试法测定，所述吸收性复合材料呈现出的垂直流体芯吸距离为至少大约5英寸的0.9wt％氯化钠水溶液。

本发明的众多其它特征和优点将在以下的描述中呈现。在描述中，以本发明示例性的实施方案作为参考。这样的实施方案不代表本发明的全部范围。因此，本文的权利要求应当被作为参考来解释本发明的全部范围。为了简洁，该说明书所述的任何数值范围是指为该范围内的全部值，并且将被解释为支持权利要求书列举引用具有端点的任何子范围，所述端点为所讨论的特定范围中的实数值。以假定的说明性实施例的方式，在该说明书中范围1-5所公开的内容应当被认为支持权利要求书的以下任何范围：1-5、1-4、1-3、1-2、2-5、2-4、2-3、3-5、3-4、和4-5。

附图说明

根据以下的描述、所附的权利要求和附图将更好地理解本发明前述和其它的特征、方面和优点，其中：

图1为部分被切掉的饱和容量测试仪的俯视图；

图2为饱和容量测试仪的侧视图；

图3为饱和容量测试仪的后视图；

图4为用于流体吸收回流评价测试的测试设备的透视图；

图5为可以根据本发明制备的吸收性制品的一个实施方案的透视图；

图6为图6中所示的吸收性制品的平面图，其中制品处于未固定、未折叠并且平躺条件下，该图显示了当穿戴时面对穿戴者的制品的表面并且部分被切掉以显示位于下面的特征；

图7为用于生产吸收芯的方法和设备的一方面的示意图；

图8为根据本发明的层状吸收芯的侧视截面图；

图9A为用于制备本发明代表性的交联羧基甲基纤维素纤维的纤维素纤维的扫描电子显微镜照片(1000x)；

图9B为本发明代表性的交联羟基甲基纤维素纤维的扫描电子显微镜照片(1000x)；

图9C为再生纤维素纤维的扫描电子显微镜的照片(1000x)；

图10A为本发明的吸收绷带的侧视截面图；

图10B为本发明的吸收绷带的俯视透视图；

图11为本发明的吸收床或家具衬垫(furniture liner)的俯视透视图；

图12为本发明的吸收防汗带的透视图。

本说明书和附图中重复使用参照符号意在表示本发明的相同或相似的特征或元件。

测试方法

离心持水容量(CRC)测试

离心持水容量(CRC)测试测定吸收性样品在被饱和并在控制的条件下经过离心之后将液体保持于其中的能力。得到的持水容量表示为每克重量的样品所保持的液体的克数(g/g)。对于纤维样品而言，待测试的样品被如此使用。

持水能量是通过将0.2±0.005克的样品放入将容纳样品的可渗透水的袋子中，同时使得测试溶液(含0.9重量％的氯化钠的蒸馏水)自由地被样品吸收而测定的。可热密封的茶袋材料，例如，从美国康涅狄格州的Winder Locks的Dexter Corporation，购得的，型号名称为1234T可热密封的过滤纸对于绝大多数应用而言都起到良好的作用。通过将5英寸×3英寸(12.7cm×7.6cm)的袋子材料的样品对折，并且对两个开口边进行热密封以形成2.5英寸×3英寸(6.4cm×7.6cm)矩形小袋来形成袋子。热密封应当在材料边缘内大约0.25英寸处(0.6cm)。在将样品置于小袋后，还对小袋剩余的开口边进行热密封。还制作空袋子用于对照。制备3个样品(例如，填满和密封的袋子)用于测试。填满的袋子必须在其被制备好3分钟内测试，除非是被置于密封的容器中，在这种情况下，填满的袋子必须在制备好的30分钟内测试。

将袋子置于两个具有3英寸(7.6cm)开孔的涂覆TEFLON的纤维玻璃筛网之间(从营业地点位于美国纽约州的Petersburg的Taconic Plastics，Inc.购得)，并且在23摄氏度下浸渍到测试溶液的盘中，确保筛网垂下直到袋子被完全润湿。在润湿后，将样品在溶液中保持大约30±1分钟，在该时间处将其从溶液中移出并且暂时地放在非吸收性平表面上。对于多次测试而言，在24个袋子已在盘中饱和后，盘应当倒空并且用新鲜的测试溶液重新填入。

然后将润湿的袋子置于能够使样品经受大约350g-力的适当离心篮中。一种合适的离心器为Heraeus LABOFUGE 400，其具有收集水的筐、数字rpm量规、以及适用于保持袋样品和将袋样品排水的机械排水篮。在将多个样品离心的情况下，样品在离心器中必须以相对的位置放置以在旋转时保持平衡。袋子(包括润湿的袋子和空袋子)在大约1,600rpm下(例如，以实现目标为大约350g-力)离心3分钟。将袋子移出并称重，首先将空袋子(对照)称重，随后是包括样品的袋子。样品中保持的溶液的量为样品的离心持水容量(CRC)，考虑了袋子自身保持的溶液，表示为每克样品流体的克数。更特定地，持水容量按下式确定：

对三个样品进行测试，并且将结果取平均值以确定离心持水容量(CRC)。在23±1℃、相对湿度为50±2％下测试样品。

自由膨胀容量测试

用于确定自由膨胀容量(g/g)和离心持水容量(CRC)(g/g)的材料、步骤和计算如下：

测试材料：

预制的空茶袋(购自Drugstore.com，IN PURSUIT OF TEA的折叠起来的盖片的93mm×70mm聚酯茶袋，http:www.mesh.ne.jp/tokiwa/)。天平(精确到千分位，0.0001g，用于空气干燥的超吸收性制品(ADS)和茶袋的称重)；计时器；1％的盐水；带有夹子的沥水架(NLM 211)。

测试步骤：

1.确定ADS的固体含量。

2.对茶袋进行预称重，近似到0.0001g，并记录。

3.对测试材料(超吸收性物质)进行精确称重，0.2025g+/-0.0025g，记录并将其置入预称重的茶袋中(空气干燥(AD)的袋重量)。(ADS重量+AD袋重量＝总的干燥重量)。

4.将茶袋的边缘叠起以封闭袋子。

5.用1％的盐水来填充容器(至少3英寸(7.6cm)深)，至少达2英寸(5.1cm)。

6.将茶袋(具有测试样品)保持水平并且摇动以将测试材料均匀地分布在袋中。

7.将茶袋放在盐水的表面上并开始计时。

8.将袋子浸泡特定的时间(例如，30分钟)。

9.将茶袋小心地移出，小心不要将袋中的任何内容物溅出，将其挂在沥水架的夹子上3分钟。

10.小心地将各个袋子移出，称重，并记录(滴水重量)。

计算：

茶袋材料具有的吸收性按下式确定：

自由膨胀容量，因子＝5.78

Z＝烘箱干燥的超吸收性物质的重量(g)/空气干燥的超吸收性物质的重量(g)

自由容量(g/g)：

饱和容量(SAT CAP)测试

利用带有Magnahelic真空表和乳胶塞的饱和容量(SAT CAP)测试仪来确定饱和容量，大致如以下描述。参照图1-3，饱和容量测试仪的真空设备310包括由四个腿样部件314支撑的真空室312。真空室312包括前壁部件316，后壁部件318、以及两个侧壁320和321。壁部件足够厚以阻挡预计的真空压力，并且被构造和设置成可以提供具有23.5英寸(59.7cm)长、14英寸(35.6cm)宽和8英寸(20.3cm)深的外部尺寸的室。

真空泵(未示出)可操作性地通过适当的真空管线和真空阀324来与真空室312连接。此外，适当的空气流出管线通过空气流出阀326连接至真空室312内。悬挂组件328被适当地固定在后壁318上并且具有“S”型弯曲端的构造以提供用于支撑乳胶塞片的便利的安放部位，该部位在远离真空设备310的顶端在便利的位置上。适合的悬挂组装件可以以直径为0.25英寸(0.64cm)的不锈钢棒来构成。乳胶塞片330环绕销钉部件332以促进固定并且使得乳胶塞片330方便地运动和定位。在举例说明的位置处，显示的销钉部件332被支撑在悬挂组装件328中，从而将乳胶塞片330定位在远离真空室312顶部的开放位置处。

乳胶塞片330的底边缘被以固定方式，如铰接夹340夹在后边缘支撑部件334上。利用适合的垫块340将铰接夹340固定在后壁部件318上，所述垫块为用于所需操作的铰接夹340提供了适当的方向和排列。3个支撑轴342具有0.75英寸的直径并且通过支架344的方式被可移动地固定在真空室312中。支架344通常沿前壁部件316和后壁部件318间隔相等的距离，并且设置成配对共同工作的方式。此外，支架344被构造和设置成适当地将支撑轴342的最上端定位，所述最上端与真空室312的前壁部件、后壁部件和侧壁部件的顶端齐平。因此，支撑轴342彼此基本平行地定位，并且通常与侧壁部件320和321排成直线。除后边缘支撑部件334之外，真空设备310包括前支撑部件336和两个侧支撑部件338和339。各个侧支撑部件的尺寸为大约1英寸(2.5cm)宽和大约1.25英寸(3.2cm)高。支撑部件的长度构造成适当地环绕在真空室312的开口顶边的周长，并且被定位成从室壁部件的顶边缘上伸出大约0.5英寸的距离。

蛋格型(egg crating type)材料层346被设置在支撑轴342的顶部和真空室312的壁部件的顶部边缘。蛋格材料在尺寸为23.5英寸(59.7cm)×14英寸(35.6cm)的一般为矩形的区域上延伸，并且具有大约0.38英寸(1.0cm)的深度。蛋格结构的各个格的尺寸为大约0.5平方英寸，并且薄片材料包括由适当材料构成的蛋格，如聚苯乙烯。例如，蛋格材料可以为McMaster-Carr Supple Catalog No.1624K 14(购自营业地点位于美国亚特兰大州的Atlanta的McMaster-Carr Supply Company)，是半透明的扩散板材料。6mm(0.24英寸)网孔的TEFLON涂覆的筛网348层(购自营业地点位于美国威斯康星州的Appleton的Eagle Supply and Plastics，Inc.)，其尺寸为23.5英寸(59.7cm)×14英寸(35.6cm)，被置于蛋格材料346的顶部。

适合的排水管线和排水阀门350与真空室312的底板部件319相连接以提供便于真空室312排出液体的机制。真空设备310的各种壁部件和支撑部件可以由适合的非腐蚀性、抗湿性材料构成，例如聚碳酸酯塑料。各种组装件的连接可以由溶剂焊接和/或紧固件来固定，并且完成的测试仪组件构被制成不透水的。真空表352通过导管可操作性地连接到真空室312中。合适的压力表为能够测定0-100英寸水柱真空度的Magnahelic压差表，例如购自Dwyer Instrument Incorporated(营业地点为美国印第安纳州的Michigan City，)的No.2100压差表。

将干燥的产品或其它吸收性结构称重并且然后置入过量的0.9％的NaCl盐水溶液中，浸没并使其浸泡二十(20)分钟。在20分钟的浸泡时间后，将所述吸收性结构置于饱和容量测试仪的真空设备310的蛋格材料和网状TEFLON-涂覆的筛网上。乳胶塞片330被置于吸收性结构和整个蛋格栅格上，使得当真空设备310抽真空时，乳胶塞片330产生密封。饱和容量测试仪的真空设备310中保持每平方英尺0.5磅(psi)的真空度5分钟。真空在吸收性结构上产生压力，造成了一些液体排出。在0.5psi真空度下5分钟之后，将乳胶塞片330卷起，并且将吸收性结构称重以获得湿重量。

各个吸收性结构的整体容量是通过由该方法的各点确定的吸收性制品的湿重量减去吸收性制品的干重量来确定的。0.5psi的饱和容量或吸收性结构的饱和容量通过下式来确定：

饱和容量＝(湿重量-干重量)/干重量；

其中，饱和容量值的单位为流体克数/吸收性制品克数。对于饱和容量而言，应该测试各个样品的三个样本的最小值并将结果取平均值。如果吸收性结构具有低完整性或在浸泡或转移过程中破裂，那么可以将所述吸收性结构包裹在容器材料中如纸巾，例如由营业地点位于美国威斯康星州的Neenah的Kimberly-Clark公司制造的SCOTT纸巾。可以将带有外包装纸的吸收性结构在适当位置进行测试，并且外包装纸的容量可以单独确定并且从整个包装的吸收性结构的湿重中减去以获得湿吸收重量。

当要测试的材料为超吸收性材料时，测试除以下一些例外之外如上进行。袋子由可热密封的茶袋材料制备(等级542，购自Kimberly-Clark公司)。将6英寸×3英寸的材料样品对折，并且沿两个边缘密封以形成一般的方形小袋。将0.2g待测的超吸收材料(具有小于大约5重量％湿含量)(并且如果是颗粒形式，那么将具有大约300至大约600μm范围内的大小)置于小袋内并将第三边热密封。测试如下进行：由袋子和超吸收性材料保持的流体量减去由袋材料吸收的流体量。由袋材料吸收的流体量通过对空袋进行饱和持水容量测试来确定。

荷载下的吸收性(AUL)测试

用于确定AUL的材料、方法和计算如下：

测试材料：

Mettler Toledo PB 3002天平和BALANCE-LINK软件或其它可兼容的天平和软件。

软件设置：每30秒从天平记录重量(这将是负数。软件可以将各个值输入EXCEL电子数据表)。

用细玻璃(粗糙的)过滤板来建立Kontes 90mm ULTRA-WARE过滤器，夹住固定；在接近瓶底处具有出口管的2L玻璃瓶；具有玻璃管的橡胶塞，玻璃管穿过与瓶子相匹配的橡胶塞(空气入口)；TYGON管；不锈钢棒/树脂玻璃活塞组件(直径71mm)；带有孔的不锈钢砝码，该孔为钻穿的用以置于活塞上(活塞和砝码＝867g)；将VWR 9.0cm过滤纸(类别413目录号28310-048)切成80mm的大小；SCOTCH双面胶带；和0.9％盐水。

测试步骤：

1.微量调节过滤器的设定。

2.调节过滤器的高度或瓶中流体的水平，使得细玻璃过滤器和瓶中的盐水水平高度相同。

3.确保管中没有打结或确保在管中或细玻璃过滤板下的无气泡。

4.将滤纸置于过滤器中并且不锈钢砝码置于滤纸上。

5.等5-10分钟至滤纸变得完全湿润时，并且与应用的砝码达到平衡。

6.天平调零。

7.当等滤纸达到平衡时，用双面胶带将活塞粘在底部。

8.将活塞(具有胶带)置于分开的托盘以及0托盘上。

9.将活塞置于干燥的测试样品上，使得材料的单层通过双面胶带粘在底部。

10.在0托盘上将活塞和测试的样品称重，并且记录干燥测试材料的重量(干燥材料的重量0.15g+/-0.05g)。

11.到现在为止，滤纸应当处于平衡状态，0标度。

12.启动天平记录软件。

13.将砝码移出并活塞和测试材料置于过滤器组件中。

14.将砝码置于活塞组件上。

15.等待测试完成(30或60分钟)

16.停止天平记录软件。

计算：

A＝天平读数(g)*-1(由测试材料吸收的盐水重量)

B＝测试材料的干燥重量(这可以通过乘以以固体％计的AD重量来校正湿度)。

AUL(g/g)＝A/B(g1％盐水/1g测试材料)

流体吸收回流评价(FIFE)测试

流体吸收回流评价(FIFE)测试确定吸收复合材料来吸收预定量的液体所需要的时间量。图4中显示了用于进行FIFE测试的合适的设备。

用于测试的样品由待测纤维制备，所述纤维通过由手工将大约2.5g纤维分配进入3英寸(7.6cm)的圆形模具中以形成均一的垫来制备。将活塞置于垫的顶上并且将垫压至大约2.5mm的最终厚度。3英寸(7.6cm)的圆形垫包括在垫样品(复合材料600)的顶部和底部上的形成织物。

复合材料600位于FIFE测试板601的中心。然后将顶面602置于具有复合材料600的板601上，板601位于污染柱管603下面的中心位置。顶面602重360g，当顶面602正好用于测试时，其向样品上提供了0.11psi的测试荷载。板601和具有柱管803的顶面602由PLEXIGLAS制成(大约为17.8cm×17.8cm的尺寸)。污染柱管603具有1英寸的内径，具有足够的长度以接收至少15g的液体，并且提供了与复合材料600的液体连通。

在测试之前，将样品(复合材料6000)称重并且将其重量记录，并且在0.05psi下测定样品的体积并记录。

在测试步骤中，将样品(复合材料)置于板601的中心上并且盖上顶面602。一旦样品就位并且将设备组装，就准备对样品进行FIFE测试。在进行FIFE测试之前，对样品600的进行上述饱和容量测试。然后通过将干燥样品的质量(g)乘以测定的饱和容量(g/g)乘以0.3来计算百分之三十(30％)的饱和容量。时间0为液体刚与样品接触的时间。测定的第一次污染时间为最先加入的液体被样品吸收所需的时间(即，液面的滴到样品的上部形成织物之下)。15分钟后，第二次污染通过将15g的0.9％的盐水(第二污染物)加入到柱管和样品来实施。测定的第二次污染时间为第二加入的液体被样品吸收所需要的时间。30分钟后，实施第三次污染(15g的0.9％的盐水)并测定第三次污染时间，并且在45分钟后，实施第四次污染运送并测定第四次污染时间。

垂直芯吸效应测试

将各个样品切成1.5英寸乘以7英寸(3.8cm×17.8cm)的条。将各个条称重并且通过在天平托盘上称重样品来记录样品的干重。然后将各个条的顶端和低端垂直悬挂(通过适合的悬挂装置)，并且其较低端刚刚接触到盛在液体储存器中的至少500ml的0.9％的NaCl盐水的表面。使各个条在垂直位置处保持与盐水接触30分钟。30分钟结束后，利用尺子来测定在垂直样品中已上升的液体的距离来记录芯吸距离，并且然后通过以在天平托盘上称重湿样品来记录各个样品的样品湿重。然后通过从湿样品重量中减去干样品的重量来计算芯吸能力。

润湿完整性

各个样品的润湿完整性在上述的垂直芯吸测试期间评价的。特定地，在各个条已与盐水接触30分钟后，将样品从悬挂器移出并且用人的拇指和食指捏住，并随后轻微摇动几次。如果样品破裂或断开，那么其润湿完整性记录为零。如果在轻微摇动几次后，样品保持在一起且不改变形状，那么其润湿完整性被记录为5。

定义

应当注意的是，当被用于本发明时，术语“包括(comprises)”、“包含(comprising)”和其它来自原术语“包括”的衍生词意在作为开放性的术语，其限定了任何所述的特征、元素、整数、步骤、或组分的存在，而并不意在排除一种或多种其它特征、元素、整数、步骤、组分或其群组的存在或加入。

术语“吸收性制品”一般是指装置，其可以吸收并包含流体。例如，个人护理吸收性制品是指位于紧靠皮肤或皮肤附近的装置，其吸收并包含从身体排出的各种流体。

术语“整体交联”是指本发明的纤维具有贯穿纤维而存在的分子链，所述分子链是由在纤维形成期间经常施用于此的化合物形成的。术语“整体交联”意思是功能性交联可以基本上贯穿纤维的内部以及纤维的外部。

“同成形物”意在描述熔喷纤维及纤维素纤维的共混物，所述共混物通过熔喷聚合物材料空气成形，并同时将空气悬浮的纤维素纤维吹入熔喷纤维流中而形成。同成形材料还可以包括其他材料，如强吸收性材料。含有木材料和/或其它材料的熔喷纤维被收集在形成表面上，如由输送带提供的。形成表面可以包括能通过气体的材料如纺粘织物材料，其已经被置于形成表面上。

术语“弹性的”、“弹性体的”、“弹性地”和“可弹性伸长的”可以交换使用，是指通常呈现出近似天然橡胶的性质的材料和复合材料。弹性体材料通常能够被拉伸或做另外的变形，并且然后在拉伸或变形力被去除后回复到其形状的显著部分。

术语“可延伸的”是指通常能够被延伸或做另外变形的材料，但该材料在延伸或形变力去除后，不回复到其形状的显著部分。

术语“不可渗透流体的”、“不可渗透液体的”、“不通过流体的”和“不通过液体的”意思是流体，如水或体液在通常使用的条件下，在流体接触的位置、通常垂直于层或层压材料平面的方向上基本上不穿过层或层压材料。

术语“亲水的”和“可润湿的”可以被交换使用，是指具有小于90度的空气与水的接触角的材料。术语“疏水的”是指具有空气与水的接触角至少为90度的材料。对于该应用目的而言，接触角的测定由以下确定：Robert J.Good and Robert J.Stromberg，Ed.，in“Surface and Colloid Science-Experimental Methods，”第二卷，(Plenum出版社，1979)，在此将其以与本文相一致的形式引入作为参考。

术语“层”当以单数使用时，可以具有单个要素或多个要素的双重意思。

术语“熔喷纤维”是指通过多个细的通常为圆形的毛细管模具挤出熔融的热塑性材料，将形成的熔融的线或长丝送入通常的经加热的高速气(如空气)流中所形成的纤维，该气流拉细了所述熔融的热塑性材料的长丝以减小它们的直径。在同成形工艺的特定情况中，熔喷纤维流与从不同方向引入的一种或多种材料流交叉。此后，熔喷纤维和其它材料通过高速气流运输并被沉积于收集面上。在形成的织物中的熔喷纤维的分布和方向取决于几何形状和工艺条件。在确定的工艺和仪器条件下，得到的纤维可以为基本上“连续的”，被限定为当通过10x或20x放大倍率的显微镜多视野检测时，其具有极少的分离的、断裂的纤维或锥形端。当生产“连续的”熔喷纤维时，单个纤维的侧面通常将与在单个纤维的长度中纤维直径的最小变化相平行。相反地，在其它条件下，可以将纤维过度拉长，并且可以将线拉断并且形成一系列不规则的不连续的纤维长度和数个破损端。之前被拉细的破损纤维回缩通常将导致聚合物大量成团。

如本文所使用的，术语“聚烯烃”通常包括但不限于，材料如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等等，它们的均聚物、共聚物、三聚物等等，以及它们的共混物和改性物。术语“聚烯烃”应当包括其所有可能的结构，其包括但不限于，全同立构、间同立构和无规对称。共聚物包括无规共聚物和嵌段共聚物。

术语“纺粘”和“纺粘纤维”是指通过从许多细的，通常为圆形的喷丝头毛细管挤出熔融热塑性材料的长丝，并且然后迅速减少被挤出的长丝的直径而形成的纤维。

术语“可伸长的”是指可以延伸的或可以弹性延伸的材料。

术语“超吸收性的”是指水可膨胀的、不溶于水的有机或无机材料，其在最适宜的条件下，能够吸收其重量至少大约10倍，或至少大约15倍、或至少大约25倍的含有0.9重量％氯化钠的水溶液。

术语“处理的表面”和“交联的表面”是指本发明的纤维具有存在于纤维表面附近的分子链，所述表面通过向纤维表面施用的化合物来交联。术语“表面交联”意思是功能性交联位于纤维表面附近。如本文所使用的，“表面”描述了纤维的最外层边界。

术语“目标区域”是指吸收芯的区域，它是主要的流体污染物，如尿液、月经、或肠运动初始接触所特别需要的。特定地，对于使用中具有一个或多个流体污染位置的吸收芯而言，污染目标区域是指吸收性芯的区域，该区域从两个方向的污染位置延伸了等于复合材料总长的15％的距离。

术语“热塑性”描述了当暴露于热时而软化并且当被冷却到室温时基本还原到未被软化的状态的材料。

术语“以重量计％”或“重量％”当用于本文时，是指超吸收性聚合物组合物的组分，其被解释为基于超吸收性聚合物组合物的干重，除非本文另有说明。

可以用说明书的其余部分的其他语言来定义这些术语。

发明详述

本发明的吸收性制品可以包括吸收性复合材料。在一些方面中，所述吸收性复合材料可以起到作为吸收性制品中的吸收芯组件的作用。在其它方面，所述吸收性复合材料自身可以起到吸收性制品的作用。在一些方面中，所述吸收性制品可以包括另外的组件。例如，吸收性制品可以具有顶层和/或底层。在一些方面中，吸收性制品可以包括位于顶层和底层之间的吸收性复合材料。在一些方面中，制品中的至少一种组件，如吸收性复合材料包括基本不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维，其中所述纤维具有纤维素纤维表面外观的表面，并且其中所述纤维包含大量的非永久性纤维内金属交联和大量的永久性纤维内金属交联。在一些方面中，所述纤维具有形成在纤维表面上的大量非永久性纤维内金属交联和贯穿纤维而形成的大量永久性纤维内交联。在其它方面中，所述纤维具有形成在纤维表面上的大量永久性纤维内交联和贯穿纤维形成的大量永久性纤维内交联。

在一些方面中，所述制品的至少一种组件，如吸收性复合材料包括基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生性羧基烷基纤维素纤维，其中所述纤维具有纤维素纤维表面外观的表面，并且其中所述纤维包括大量的非永久性纤维内金属交联和大量的永久性纤维内交联，其中所述永久性纤维内交联包括由1，3-二氯-2-丙醇形成的共价交联。在另外其它方面中，所述制品的至少一种组件，如吸收性复合材料包括包含大量基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生性羧基烷基纤维素纤维的纤维束，其中所述纤维具有纤维素纤维表面外观的表面，并且其中所述纤维包括大量非永久性纤维内金属交联和大量永久性纤维内交联。

在需要的方面中，本发明的复合材料已经过处理以产生在复合材料中的纤维间结合。在其它方面中，所述纤维间结合仅存在于所述吸收性复合材料的表面上。在一些方面中，所述处理为醇/水溶液。在其它方面中，所述处理为阳离子聚合物/醇/水溶液。在一些方面中，所述醇选自乙醇或异丙醇。在一些特定的方面中，所述醇以大约50重量％-70重量％的量存在于溶液中。在一些方面中，所述处理一旦发生，所述复合材料就已被干燥成至少80重量％的固体。在特定的方面中，所述处理一旦发生，所述复合材料就已被干燥成88重量％-92重量％的固体。在一些方面中，所述吸收性复合材料包括大约90重量％-100重量％的基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维。

在一些方面中，所述顶层、底层和吸收性复合材料中的至少一种为可伸长的。在其它方面中，所述吸收性复合材料可以包括层，其中至少一层基本上包括本发明的超吸收性纤维，而其中至少一层基本上包括绒毛和/或超吸收性聚合物颗粒。

为了获得对本发明更好的理解，请注意用于示例性目的的图5和图6，它们显示了本发明的训练裤。应理解的是，本发明在不脱离本发明的范围内适合用于各种其它的吸收性制品。

用于制造训练裤的各种材料和方法在于2000年6月29日公开的Fletcher等人的第WO 00/37009号PCT专利申请、Van Gompel等人的第4,940,464号美国专利、Brandon等人的第5,776,389号专利、Olson等人的第6,645,190号专利中公开，将其全部以与本文一致的方式引入本文作为参考。

图5显示了在部分固定条件下的训练裤，图6显示了打开且未折叠状态的训练裤。训练裤限定了纵向方向48，当被穿戴到训练裤后部时，所述方向从训练裤的前部延伸。垂直于纵向方向48的是横向方向49。

该条训练裤限定了前区22、后区24、和在前区和后区之间纵向延伸并与前区和后区相互连接的胯区26。该裤还限定了在使用时适于朝向穿戴者放置的内表面(例如，相对于裤的其它组件放置)，以及相对于内表面的外表面。训练裤具有一对横向相对的侧边缘和一对纵向相对的腰边缘。

举例说明的裤20可以包括底架(chassis)32、一对在前区22横向向外延伸的横向相对前侧面板34和一对在后区24横向向外延伸的横向相对后侧面板134。

底架32包括底层40和可以以相互重叠的关系通过粘附、超声结合、热学结合或其它传统技术来与底层40连接的顶层42。底架32还可以包括吸收性复合材料44，如图6所示，所述复合材料设置在底层40和顶层42之间用于吸收由穿戴者排出的身体流体排出物，并且还可以包括一对密封瓣，其固定于顶层42或吸收性复合材料44用来阻止身体排出物的侧向流动。

底层40、顶层42和吸收性复合材料44可以由本领域技术人员已知的许多不同材料制成。例如，全部三层可以是可延伸的和/或弹性延伸的。此外，为了控制产品的整体延伸性质，各个层伸长性质可以变化。

例如，底层40可以是透气的和/或可以是不可渗透流体的。可以将底层40构造成单层、多层、层压材料、纺粘织物、膜、熔喷织物、弹性颈缩、微孔纤网或粘附梳理纤网。例如，底层40可以是单层不可渗透流体的材料、或供选择地可以为其中至少一层是不可渗透流体的多层层压结构。

底层40可以是可双轴延伸的并且任选地为双轴弹性的。可以被用于底层40的弹性非织造层压材料纤网包括与一种或多种可收集的非织造纤网或膜相连接的非织造材料。伸长的粘合层压材料(SBL)和颈缩的粘合层压材料(NBL)是弹性体复合材料的实例。

适合的非织造材料的实例为纺粘-熔喷织物、纺粘-熔喷-纺粘织物、纺粘织物、或这样的纤维与膜的层压材料、或其它非织造纤网。弹性体材料可以包括由聚乙烯、聚丙烯或聚烯烃弹性体的铸造或吹塑的膜、熔喷织物或纺粘织物、以及它们的组合。弹性体材料可以包括PEBAX弹性体(购自营业地点位于美国宾夕法尼亚州的Philadelphia的AtoFina Chemicals，Inc.)、HYTREL弹性体聚酯(购自营业地点位于美国堪萨斯州的Wichita的Invista)、KRATON弹性体(购自营业地点位于美国德克萨斯州的Houston的KratonPolymers)、或LYCRA弹性体线股(购自Invista)等等，及其组合。底层40可以包括具有通过机械工艺、印刷工艺、加热工艺或化学处理而具有弹性体性质的材料。例如，这样的材料可以被刺孔、起皱、颈缩延伸、热活化、印花和微应变，并且可以为膜、纤网和层压材料的形式。

双轴可延伸的底层40的适合材料的一个实例为可透气的弹性膜/非织造层压材料，如Morman等人的第5,883,028号美国专利中所描述的，在此以与本文相一致的方式将其引入本文作为参考。具有双方向可延伸性和可收缩性的材料的实例在Morman的第5,116,662号和第5,114,781号美国专利中被公开，在此将其中各个以与本文相一致的方式引入本文作为参考。这两个专利描述了能够在至少两个方向上延伸的复合材料弹性材料。这些材料具有至少一个弹性片和至少在三个以非线性构型设置的三个位置上与所述弹性片连接的至少一种颈缩材料或可逆颈缩材料，使得颈缩或可逆颈缩纤网在至少两个这样的位置间聚集。

对穿戴者的皮肤而言，顶层42是适当柔顺的并且不刺激。顶层42还可充分地渗透液体以使得液体身体排出物易于穿过其厚度达到吸收性复合材料44。适合的顶层42可以由广泛选择的纤网材料来制造，如多孔泡沫、网状泡沫、刺孔塑料膜、织造和非织造纤网、或任何这样的材料的组合。例如，顶层42可以包括天然纤维、合成纤维或其组合组成的熔喷纤网、纺粘纤网或粘附梳理纤网。顶层42可以基本上疏水性材料组成，并且所述疏水性材料可以任选地用表面活性剂处理或另外被加工以赋予所需的水平润湿性和疏水性。

顶层42还可以为可延伸的和/或弹性可延伸的。用于构造顶层42的适合的弹性体材料可以包括弹性线股、LYCRA弹性体、铸造或吹塑的弹性膜、非织造弹性纤网、熔喷或纺粘弹性体纤维纤网、以及它们的组合。适合的弹性体材料的实例包括KRATON弹性体、HYTREL弹性体、ESTANE弹性体聚氨酯(获自营业地点位于美国俄亥俄州Cleveland的Noveon)、或PEBAX弹性体。顶层42还可以由如Roessler等人的第6,552,245号美国专利中描述的可延伸的材料制成，将其以与本文相一致的方式引入作为参考。顶层42还可以由如Vukos等人的第6,641,134号美国专利中所描述的可双轴延伸的材料来制成，将其以与本文相一致的方式引入作为参考。

制品20还可以任选地包括涌动控制层(surge management layer)，其位置可以邻近吸收性复合材料44并且可以通过本领域已知的方法，如通过采用粘附剂来结合到制品20的各个组件，例如吸收性复合材料44或顶层42。通常，涌动控制层有助于快速获取并且扩散可能被迅速引入制品的吸收性结构的液体的涌动或喷涌。所述涌动控制层可以在将液体释放至吸收性复合材料44的储存或保持部分之前暂时地将其储存。适合的涌动控制层的实例在Bishop等人的第5,486,166号美国专利、Ellis等人的第5,490,846号美国专利、和Dodge等人的第5,820,973号美国专利中有描述，将其中各个以与本文相一致的方式引入作为参考。

制品20还可以包括吸收性复合材料44。吸收性复合材料可以具有多种形状中的任意一种。例如，其可以具有二维或三维构型，并且可以为矩形的、三角形的、椭圆形的、跑道形的、I字形的、一般的沙漏形的、T字形的等等。通常适合于吸收性复合材料的是在胯部26比后部24或前部22要窄。吸收性复合材料44可以例如通过本领域已知的粘合方式，如超声、压力、粘附、刺孔、加热、缝线或成股、自发或自身粘附、钩环粘扣带(hook-and-loop)或其任意组合结合到吸收性制品，如结合到底层40和/或顶层42中。

在一些方面中，吸收性复合材料可以具有显著的可延伸量。例如，吸收性复合材料44可以包括纤维基质，该基质包括可操作量的弹性体聚合物纤维。本领域已知的其它方法可以包括将超吸收性聚合物颗粒结合到可延伸的膜，利用在其结构中具有切口或裂缝的非织造基材等等。

利用本领域已知的方法来形成吸收性复合材料44。尽管不受到特定制造方法的限制，吸收性复合材料可以利用成形辊系统，例如，参见于1987年5月19日公布的K.Enloe等人的题为“形成放置的纤网的设备和方法”的第4,666,647号美国专利、于1988年8月2日公布的K.Enloe的题为“轻重绒毛区的可控形成”的第4,761,258号美国专利、于2003年10月7日公布的Venturino等人的题为“形成具有强化空气流动性质的介质”的第6,630,088号美国专利、和于2001年12月18日公布的Hahn等人的题为用于形成具有加强的基重能力的放置纤网的设备和方法的第6,330,735号美国专利，在此与本文以相一致的方式将其全部内容引入本文作为参考。可以将选择量的任选的超吸收性颗粒引入至成形室中的技术的实例被描述在：于1990年5月22日公布的R.E.Bryson的题为“用于在纤维材料中形成颗粒材料的分级分布的方法和设备”的第4,927,582号美国专利、和于2002年7月9日公布的Venturino等人的题为“用于在纤维基质中获得强吸收性物质的双层分布的方法”的第6,416,697号美国专利，在此以与本文相一致的方式将其全部内容引入本文作为参考。

在一些方面中，可以利用熔喷工艺例如在同成形生产线中形成吸收性复合材料。示例性的熔喷工艺在各种专利和出版物中有描述，包括V.A.Wendt，E.L.Boone和C.D.Fluharty的NRL报告4364，“超细有机纤维的生产”；K.D.Lawrence、R.T.Lukas和J.A.Young的NRL报告5265，“用于形成超细热塑性纤维的改进的设备”；以及第3,849,241号美国专利和第5,350,624号美国专利，将其全部以与本文相一致的方式引入本文作为参考。

为了形成“同成形”材料，当纤维沉积在成形表面上时，将额外的组分与熔喷纤维相混合。例如，可以将本发明的超吸收性纤维和绒毛，如木质浆料纤维注入熔喷纤维流中以使其陷入熔喷纤维或与熔喷纤维结合。例如，示例性的同成形工艺被描述在：Anderson等人的第4,100,324号美国专利、Hotchkiss等人的第4,587,154号美国专利、McFarland等人的第4,604,313号美国专利、McFarland等人的第4,655,757号美国专利、McFarland等人的第4,724,114号美国专利、Anderson等人的第4,100,324号美国专利、和Minto等人的第2,151,272号英国专利，在此将其中各个以与本文相一致的方式引入本文作为参考。含有大量超吸收性物质的吸收性弹性体的熔喷纤网在D.J.McDowall的第6,362,389号美国专利中有描述，并且含有大量超吸收性物质和低超吸收性的吸收性弹性体熔喷纤网在X.Zhang等人的第10/883174号待审的美国专利申请中有描述，在此将其中各个以与本文相一致的方式引入本文作为参考。

以单一工艺形成本发明的吸收性复合材料的方法的一个实例显示在图7中。首先，利用纤维形成设备850形成纤网。将本发明的超吸收性纤维852沉积形成表面854上以形成纤网814。为了进一步辅助形成纤网和为了使纤网更好的沉降(hold-down)在形成表面854上，可以在带小孔的形成表面854底下使用真空器856。任选地，超吸收性颗粒或其它类型颗粒860的来源858以及任选的绒毛纤维864的来源862还可以被沉积在形成表面854上。任选地，还可以将芯包装840置于吸收性复合材料812的顶部。

通常，吸收性复合材料通常为包括基本上均一分布的超吸收性物质、纤维和任何其它任选的添加剂的单一结构。然而，参照图8，在一些方面中，当与本发明的超吸收性纤维组合时，吸收性复合材料44可以通过结构改造来进一步强化。例如，提供基本上包括超吸收性聚合物颗粒的层65，其被夹在基本上包括本发明的超吸收性纤维的层67和64之间，当与包括基本上均匀分布的超吸收性聚合物颗粒和绒毛纤维的结构相比时，其可以得到具有改进的吸收性质，如流体污染物吸收速率的吸收性复合材料44。这样的压层可以发生在吸收性复合材料44的z方向上，并且可以任选地覆盖整个x-y区域。然而，层65和层64彼此之间不需要多虑(discreet)的。例如，在一些方面中，吸收性复合材料的z-方向的中间部分65仅仅需要含有比吸收性复合材料44的顶层67和/或底层64更高的超吸收性聚合物颗粒百分比(例如，以重量计至少高大约10％)。希望地，层65和层64存在在位于污染目标区域内的吸收性复合材料44的区域中。

如上所述，吸收性复合材料44包括吸收性材料，例如超吸收性材料。因此，吸收性复合材料可以包括大量包含在纤维基质中的本发明的超吸收性纤维、超吸收性聚合物颗粒和/或绒毛。在一些方面中，以复合材料重量计，在吸收性复合材料44中的本发明的超吸收性纤维的总量可以为复合材料的至少大约10重量％，例如，复合材料的至少大约30重量％、或至少大约60重量％或至少大约90重量％、或大约10重量％-大约100重量％以提供改进的益处。任选地，超吸收性纤维的量可以为复合材料的至少大约95重量％。在其它方面中，吸收性复合材料44可以包括大约35重量％或更少的绒毛，例如大约20重量％或更少，或10重量％或更少的纤维绒毛。

应该理解的是，本发明不限于使用本发明的超吸收性纤维、超吸收性聚合物颗粒和/或绒毛。在一些方面中，吸收性复合材料44可以额外地或供选择地包括如表面活性剂、离子交换树脂颗粒、增湿剂、润滑剂、香料、天然纤维、合成纤维、流体改性剂、气味控制添加剂及其组合的材料。供选择地，吸收性复合材料44可以包括泡沫。

为了良好地起作用，吸收性复合材料44可以具有特定的希望的性质以提供改进的性能以及更好的舒适性和使用者的信心。例如，吸收性复合材料44可以具有相应的吸收容量、密度、基重和/或大小的设置，该设置经选择性地构造和设置以提供希望的吸收性质的组合，如液体吸收速率、吸收容量、液体分布或配合(fit)性质，如保持形状和美学。同样地，组件可以具有希望的湿/干强度比、平均流动孔大小、渗透性和伸长量。

如上所述，吸收性复合材料44可以任选地包括弹性体聚合物纤维。如所希望的聚合物纤维的弹性体材料可以包括烯烃弹性体或非烯烃弹性体。例如，所述弹性体纤维可以包括烯烃共聚物，聚乙烯弹性体，聚丙烯弹性体，聚酯弹性体，聚异戊二烯，交联的聚丁二烯，二嵌段、三嵌段、四嵌段、或多嵌段热塑性弹性体和/或柔性共聚物如嵌段共聚物，包括氢化的丁二烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物；立构嵌段聚丙烯；接枝共聚物，包括乙烯-丙烯-二烯三元聚合物或乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)橡胶、乙烯-丙烯无规共聚物(EPM)、乙烯丙烯橡胶(EPR)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、和乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)；和苯乙烯嵌段共聚物，包括二嵌段和三嵌段共聚物，如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)、或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)，它们可以以KRATON弹性体树脂的商品名从Kraton Inc.获得或以VECTOR(SIS和SBS聚合物)的商品名从ExxonMobilChemical Company的分公司Dexco获得；热塑性弹性体与动力硫化的弹性体-热塑性共混物的共混物；热塑性聚醚酯的弹性体；含离子键的热塑性弹性体；热塑性弹性聚氨酯，包括购自Invista Corporation的商品名为LYCRA聚氨酯、和购自营业地点位于美国俄亥俄州的Cleveland的Noveon，Inc.的ESTANE的那些；热塑性弹性聚酰胺，包括购自AtoFina Chmical，Inc.(营业地点位于美国宾夕法尼亚州的Philadelphia)商品名为PEBAX的聚醚嵌段酰胺；聚醚嵌段酰胺；热塑性弹性聚酯，包括购自E.I.Du Pont de Nemours Co.的商品名为HYTREL和来自DSM Engineering Plastics(营业地点位于美国印第安纳州的Evansville的ARNITEL的那些，和商品名为AFFINITY购自Dow Chemical Co.(营业地点位于美国德克萨斯州的Freeport)的具有小于大约0.89克/立方厘米的密度的单点或茂金属催化的聚烯烃；及它们的组合。

如本文所使用的，三嵌段共聚物具有ABA结构，其中A表示类型A的若干重复单元，而B表示类型B的若干重复单元。如上所述，苯乙烯的嵌段共聚物的若干实例为SBS、SIS、SIBS、SEBS和SEPS。在这些共聚物中，A嵌段为聚苯乙烯，并且B嵌段为橡胶状组分。通常，这些三嵌段共聚物具有可以从低至几千变化至几十万的分子量，并且基于三嵌段共聚物的重量计，苯乙烯的含量范围可以为5％至75％间。二嵌段共聚物与三嵌段相似，但是为AB结构。适合的二嵌段包括苯乙烯-异戊二烯二嵌段，其分子量为具有相同A嵌段与B嵌段比率的三嵌段的分子量的大约一半。

在希望的设置中，聚合物纤维可以包括至少一种选自苯乙烯嵌段共聚物、弹性聚烯烃聚合物和共聚物以及EVA/EMA型聚合物的材料。

在一些特定的设置中，例如，聚合物纤维的弹性体材料可以包括各种商业等级的低结晶度、低分子量的茂金属聚烯烃，其购自ExxonMobil ChemicalCompany(营业地点位于美国德克萨斯州的Houston)的商品名为VISTAMAXX。一些VISTAMAXX材料被认为是茂金属丙烯乙烯共聚物。例如，一方面，弹性体聚合物可以是VISTAMAXX PLTD 2210。在其它方面中，弹性体聚合物可以是VISTAMAXX PLTD 1778。在特定的方面，弹性体聚合物可以是VISTAMAXX 2370。另一种任选的弹性体聚合物为来自KratonInc.的KRATON共混物G 2755。KRATON材料被认为是苯乙烯-丁烯苯乙烯聚合物、乙烯蜡和粘性树脂的共混物。

在一些方面中，弹性体聚合物纤维可以由具有选择的熔融流动速率(MFR)的聚合物材料来制备。在特定的方面，MFR可以高达大约300的最大值。供选择地，MFR可以高达大约230或250。在另一方面中，MFR可以为不小于大约9，或不小于20的最小值。供选择地，MFR可以为不小于大约50以提供希望的性能。所描述的熔融流动速率具有每10分钟克的单位(g/10min)。熟知的熔融流动速率参数可以通过常规技术来确定，如通过在230℃和2.16kg的作用力的标准条件“L”下使用ASTM D 1238 70测试“挤出塑性计”。

如上所述，吸收性复合材料44的弹性体聚合物纤维可以包括一定量的表面活性剂。所述表面活性剂可以以任何可操作的方式与吸收性复合材料的弹性体聚合物纤维相组合。用于组合表面活性剂的各种技术为常规的且为本领域技术人员所熟知。例如，可以将表面活性剂与用以形成熔喷纤维结构的弹性体聚合物混合。在特定的特征中，可以将表面活性剂配制成在冷却纤维时可操作地迁移或分离至纤维的外表面。供选择地，在纤维已形成后，可以将表面活性剂施用于弹性体聚合物纤维或可以将表面活性剂另外地与弹性体聚合物纤维组合。

基于纤维和表面活性剂的总重量，弹性体聚合物纤维可以包括可操作量的表面活性剂。在一些方面中，弹性体聚合物纤维可以至少包括以重量计最少为大约0.1％的表面活性剂，如水萃取确定的。供选择地，表面活性剂的量以重量计可以为至少大约0.15％，并且可以任选地为以重量计至少大约0.2％以提供希望的益处。在其它方面，表面活性剂的量通常可以不大于以重量计大约2％的最大值，如不大于以重量计的大约1％，或不大于以重量计的大约0.5％以提供改进的性能。

如果表面活性剂的量在希望的范围之外，那么会产生各种缺点。例如，过低量的表面活性剂不会使纤维，如疏水性熔喷纤维被吸收的流体润湿。相反地，过大量的表面活性剂可能造成表面活性剂从纤维洗掉并且对吸收性复合材料运输流体能力造成不希望的干扰，或可能对吸收性复合材料对吸收性制品的结合强度造成不利的影响。当表面活性剂与聚合物纤维混合时或另外地被加入到聚合物纤维中时，过高水平的表面活性剂可以产生造成聚合物纤维和纤维间结合形成差的状况。

在一些构型中，表面活性剂可以包括至少一种选自聚乙二醇酯缩合物和烷基苷表面活性剂的材料。例如，表面活性剂可以为GLUCOPON表面活性剂，购自Cognis公司，其可以由40重量％的水、以及60重量％的d-葡萄糖、癸醚、辛醚和低聚物组成。

在本发明的其它方面中，表面活性剂可以为包括水/表面活性剂溶液的喷涂表面活性剂，所述溶液包括16升热水(大约45℃至50℃)，混有0.20kg的购自Cognis Corporation的GLUCOPON 220UP表面活性剂以及购自Uniqema的0.36kg的AHCHOVEL Base N-62表面活性剂。当使用喷涂表面活性剂时，需要相对较低量的喷涂表面活性剂以提供所需容量的超吸收性聚合物颗粒。例如，过量的流体表面活性剂可能阻止超吸收性聚合物颗粒对熔融、弹性体熔喷纤维的结合。

可以与弹性体纤维聚合物混合的内表面活性剂或润湿剂的实例可以包括MAPEG DO 400PEG(聚乙二醇)酯，购自BASF(营业地点位于美国德克萨斯州的Freeport)。其它的内表面活性剂可以包括聚醚、脂肪酸酯、泡沫等，以及它们的组合。

如上所述，吸收性复合材料44可以任选地包括绒毛，如纤维素纤维。这样的纤维素纤维可以包括但不限于，化学木质浆料，如亚硫酸盐和硫酸盐(有时称为牛皮浆)浆料，以及机械浆料，如细磨木浆、热机械浆料和化学热机械浆料。更特别地，浆料纤维可以包括棉、其它一般的木质浆料、、醋酸纤维素、解离的化学木质浆料、及其组合。既可以使用落叶树来生产浆料又可以使用松柏类的树来生产浆料。此外，纤维素纤维可以包括这样的疏水性材料，如天然植物纤维、马利筋绒、棉纤维、微晶纤维素、微纤维化纤维素、或任意这些材料与木质浆料纤维的组合。适合的纤维素绒毛纤维可以包括，例如，NB480(购自Weyerhaeuser Co.)；NB416，漂白的南方软木牛皮浆料(购自Weyerhaeuser Co.)；CR 54，漂白的南方软木牛皮浆料(购自Bowater Inc.，其营业地点位于美国南卡罗莱纳州的Greenville)；SULPHATATE HJ，化学改性的硬木浆料(购自Rayonier Inc.，营业地点位于美国佐治亚州的Jesup)；NF 405，化学处理的漂白的南方软木牛皮浆料(购自Weyerhaeuser Co.)；和CR 1654，混合的漂白的南方软木和硬木牛皮浆料(购自Bowater Inc.)。

如上所述，吸收性复合材料44可以任选地包括希望量的超吸收性聚合物颗粒(SAPs)。SAP颗粒通常为不饱和羧酸或其衍生物的聚合物。这些聚合物通过将其与双功能或多功能内部交联剂交联而成为不溶于水的，但为水可膨胀的。这些内部交联的聚合物至少部分地被中和并且在聚合物主链上包括附带的阴离子羧酸基团，所述基团能够使得聚合物吸收含水流体，如身体流体)。通常，SAP颗粒经过后处理以将颗粒表面上附带的羧基基团交联。

超吸收性颗粒可以被选自天然聚合物和材料、合成聚合物和材料、以及改性的天然聚合物和材料。超吸收性颗粒可以为无机材料，如硅胶，或无机化合物，如交联的聚合物。术语“交联的”是指有效地导致一般溶于水的材料变得基本上不溶于水但可溶胀的任何方式。例如，这样的方式可以包括例如物理缠结、晶畴、共价键、离子配合物和缔合、亲水性缔合，如氢键、和疏水性缔合键或范德华力。用于制备合成、吸收性胶凝聚合物的工艺公开在授权于Masuda等人的第4,076,663号美国专利和授权于Tsubakimoto等人的第4,286,082号美国专利中，在此将其全部以与本文相一致的方式引入本文作为参考。适合的超吸收性颗粒为购自各个厂商的，如，Stockhausen，Inc.，BASF Inc.以及其它。在一个实例中，超吸收性材料为SR 1642，购自Stockhausen，Inc.，其营业地点位于美国北卡罗来纳州的Greensboro。

本发明的吸收性制品包括本发明的超吸收性纤维。在一些方面中，本发明提供了基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维。纤维具有纤维素纤维表面外观的表面，并且包括大量非永久性的纤维内金属交联和大量的永久性的纤维内金属交联。因此，本发明的纤维具有不规则的表面形式(包括条纹状、凹坑和孔)，其与纤维表面共伸展。本发明的羧基烷基纤维素纤维为具有超吸收性质的纤维。超吸收性纤维为水可膨胀的、不溶于水的纤维，所述纤维基本上保持了伸展的、水溶胀状态的纤维结构。

本发明的超吸收性纤维为已通过羧基烷基化和交联而改性的纤维素纤维。通过羧基烷基化和交联赋予纤维水可溶胀性使得纤维基本上不溶于水。纤维具有一定的羧基基团取代度，有效地提供了有利的水溶胀性。纤维被交联到足以使纤维不溶于水的程度。相比未改性的绒毛浆料纤维，超吸收性纤维的液体吸收容量增大。

本发明的超吸收性纤维基本上不溶于水。如本文所使用的，当纤维基本上溶解于过量的水中形成溶液，失去它们的纤维形式并且变得基本上均匀地分散于水溶液中时，则被认为是溶于水的。不具有基本的交联度的充分羧基烷基化的纤维素纤维将是可溶于水的，而本发明的纤维，羧基烷基化且交联的纤维基本上是不溶于水的。

本发明的超吸收性纤维为基本上不溶于水、水可膨胀的纤维。如本文所使用的，术语“基本上不溶于水的、水可膨胀的”是指当暴露于过量的含水介质(例如，身体流体，如尿或血液、水、合成尿液、或0.9重量％的氯化钠水溶液)时，膨胀至平衡体积，但不溶解于溶液的纤维。

本发明的水可膨胀的、不溶于水的纤维具有纤维素纤维表面外观的表面。如天然纤维一样，本发明的超吸收性纤维具有包括条纹状、凹陷和孔的表面。本发明的超吸收性纤维维持着纤维素纤维的表面结构，因为本发明的纤维是通过不包括将纤维溶解于溶液并随后将这些纤维从溶液中再生的方法来制备的。通过从溶液中再生来制备的纤维基本上缺乏天然纤维中存在的一般纤维结构。在其它的结构特征中，再生的纤维缺乏表面结构(例如，条纹状、凹现和孔)。图9A、9B和9C分别为对比本发明的代表性的木质浆料纤维、代表性的超吸收性纤维(由图9A所示的木质浆料纤维所制备的)、以及代表性的再生纤维的表面的显微镜照片。参照图9A和图9B，显示的本发明的代表性的木质浆料纤维和代表性的超吸收性纤维包括特征(例如，与纤维表面共伸展的不规则表面形式)。相反地，代表性的再生纤维的表面基本上缺乏这样的表面结构(参见图9C)。

如本文所述的，术语“再生纤维”是指已通过从包括已溶解纤维的溶液中再生来制备的纤维(即，返回到固体形式)。术语“非再生的”是指不被溶解到溶液中并随后从溶液中再生(即，返回到固体形式)的纤维。如上所述，本发明的非再生纤维基本上维持着制备它的纤维素纤维的表面结构，而再生纤维却不能。

在一些方面中，本发明的超吸收性纤维可以包括非永久性纤维内交联。所述非永久性纤维内交联为利用多价金属离子形成的金属-羧基交联。非永久性交联可以在使用中断开并且再次形成，(例如，在吸收性制品中的液体污染物上解离并再缔合)。在一些方面中，本发明的纤维还包括永久性纤维内交联。永久性内纤维交联在使用中是稳定的且不在吸收性制品中的液体污染物上解离并再缔合。

本发明的超吸收性纤维基本上不溶于水，并同时能够吸收水。在一些方面中，超吸收性纤维由于大量的非永久性纤维内金属交联而导致不溶于水。如本文所使用的，术语“非永久性纤维内金属交联”是指在本发明各个纤维内(即，纤维内)和在各个纤维的羧基烷基纤维素聚合物中以及各个纤维的羧基烷基纤维素聚合物之间产生交联的性质。

在一些方面中，本发明的超吸收性纤维是与金属交联剂(metal crosslink)纤维内交联的。金属交联为纤维的羧基烷基纤维素聚合物(例如，羧基基团、羧酸酯基团、或羟基基团)与多价金属间的相关的相互作用(例如，结合)而产生的结果。适合的多价金属的种类包括具有二价或更高价的金属离子，并且它们能够与羧基烷基纤维素聚合物形成相关的相互作用(例如，具有与聚合物的羧基基团、羧酸酯基团、或羟基基团发生相关的相互作用的活性)。当多价金属与羧基烷基纤维素聚合物上的官能团形成相关的相互作用时，羧基烷基纤维素聚合物被交联。交联可以在羧基烷基纤维素聚合物内形成，或者可以在纤维内两种或更多种羧基烷基纤维素聚合物之间形成。交联的程度影响纤维的水溶解度和纤维与含水液体接触时膨胀的能力(即，交联度越高，越不能溶解)。

在一些方面中，本发明的纤维包括非永久性的纤维内金属交联。如本文所使用的，术语“非永久性的”是指金属-羧基纤维素交联。通常理解的是，一般交联的纤维素纤维的交联通常在性质上是永久性的(即，对于普通的使用条件而言，交联是稳定的，所述条件例如发生在吸收性制品中的纤维素在液体污染物上的润湿)。永久性交联是在纤维使用过程中不解离并且通常由有机化合物的反应中生成共价交联，所述有机化合物具有至少两种能够与纤维素聚合物(例如，由二卤化物如1，3-二氯-2-丙醇与纤维素交联生成的二醚交联，或由柠檬酸与纤维素交联生成的二酯交联)的至少一种官能团反应的官能团。相反地，非永久性交联为在纤维的羧基烷基纤维素聚合物内或在纤维的羧基烷基纤维素聚合物之间提供交联的交联，但其对于液体污染物是有活性的。本发明的纤维的非永久性交联可以在液体污染物上断开和再次形成。本发明的纤维的金属交联具有在液体污染物上解离的性质，这使得纤维在液体采集期间扩展并膨胀。一旦液体采集完成(即，污染结束)，在解离的多价金属离子和羧基烷基纤维素聚合物之间发生再缔合以重建交联。在这样的例子中，在纤维中形成的新的交联现在用获取的水来溶胀。要理解的是，多价金属离子和羧基烷基纤维素聚合物间的解离和再缔合(断开交联和再形成交联)的过程是动态的，且也发生在液体采集期间。在一些方面中，由于非永久性交联，本发明的纤维具有保持结构整体性，同时在液体污染物上溶胀的独特性质。

在一些方面中，本发明的超吸收性纤维包括非永久性纤维内金属交联。金属交联包括多金属离子交联，其包括选自铝、硼、铋、铈、铬、钛、锆的一种或多种金属离子，及其混合物。在一个特定的方面中，通过使用铝交联剂来形成交联。适合的铝交联剂包括乙酸铝、硫酸铝、氯化铝、和乳酸铝。代表性的乙酸铝包括一乙酸铝、二乙酸铝、三乙酸铝、半乙酸铝、碱式乙酸铝、以及由在水可溶混的有机溶剂中的非化学计量的乙酸酯和氢氧化物制成的乙酸铝的混合物。一方面，铝交联剂为用硼酸稳定的一乙酸铝(乙酸铝，碱性的，含有硼酸作为稳定剂，CH₃CO₂Al(OH)₂·1/3H₃BO₃，Aldrich ChemicalCo.)。另一方面，在使用之前立即制备铝交联剂(参见实施例4和5)。

在一些方面中，本发明的超吸收性纤维还包括永久性交联。在该方面，纤维包括非永久性金属离子纤维内交联和永久性纤维内交联。永久性纤维内交联为在使用中稳定的交联(例如，当用于吸收性制品，例如训练裤时，对于液体污染是稳定的)。永久性纤维内交联可以通过将纤维与具有至少两种能够与至少一种选自羧基、羧酸、或羟基反应的官能团的有机化合物来交联而形成的。永久性纤维内交联包括醚交联、酰胺交联和酯交联(例如，二醚交联)。

可以以若干方式将永久性交联引入本发明的纤维中：1)在羧基烷基化之前；2)与羧基烷基化同时；3)在羧基烷基化之后并且在用多价金属离子交联剂处理之前；或者4)在利用多价金属离子交联剂处理之后。永久性交联剂可以是反应性的或是潜在性的。反应性的永久性交联剂形成交联：1)在羧基烷基化之前；2)与羧基烷基化同时；或者3)在羧基烷基化之后并且在用多价金属离子交联剂处理之前。潜在性的交联剂在水存在的情况下不具有反应性并且可以被引入到纤维中：1)在羧基烷基化之前；2)与羧基烷基化同时；3)在羧基烷基化之后并且在用多价金属离子交联剂处理之前；或者4)在利用多价金属离子交联剂处理之后。当提供的羧基烷基化纤维素纤维在完全干燥且适合的条件下，如高温(例如，大于大约80℃)时，潜在性的交联剂能够在稍后的步骤中与羧基烷基纤维素纤维上的官能团反应。

在一些方面中，本发明的交联的羧基烷基纤维素纤维可以由交联的浆料纤维制成。用于制备羧基烷基纤维素的交联纤维素纤维的交联为对羧基烷基反应条件而言稳定的交联(即永久性的)。以交联的纤维制备交联的羧基烷基纤维素纤维并且随后交联以引入非永久性交联的方法在实施例6中有描述。实施例6描述了以1，3-二氯-2-丙醇交联的纤维制备的乙酸铝交联的羧基烷基纤维以及以二缩水甘油交联的纤维制备的乙酸铝交联的羧基烷基纤维素。

在一个特定的方面，本发明的交联的羧基烷基纤维素纤维可以通过用提供永久性交联的交联剂和在羧基烷基化期间的羧基烷基化试剂来处理纤维素纤维而制成。通过用交联剂和在羧基烷基化期间的羧基烷基化试剂来处理纤维并且随后交联以引入非永久性交联来制备交联的羧基烷基化纤维素纤维的方法在实施例7中有描述，实施例7描述了用1，3-二氯-2-丙醇、氢氧化钠和一氯乙酸钠来处理纤维素纤维以提供具有永久性交联，随后用氯化铝来处理以引入非永久性交联的羧基甲基纤维素。

用于制备醚交联的适合的交联剂包括二卤化物交联剂，如1，3-二氯-2-丙醇；双环氧化物交联剂，如乙烯基环己烯二环氧化物、二氧化丁二烯、和二缩水甘油醚(例如，甘油二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、和聚(乙二醇二缩水甘油醚))；砜化合物，如二乙烯基砜；双(2-羟基乙基)砜、双(2-氯乙基)砜、和三(β-硫酸氧乙基)锍二钠内盐(disodiumtris(β-sulfatoethyl)sulfonium inner salt)、以及二异氰酸酯。

用于制成永久性交联的其它适合的交联剂包括基于脲的甲醛加成产物(例如N-羟甲基化合物)、聚羧酸和多胺。

适合的基于脲的交联剂包括羟甲基化脲、羟甲基化环脲、羟甲基化低级烷基取代的环脲、羟甲基化二羟基环脲、二羟基环脲、以及低级烷基取代的环脲。特意优选的基于脲的交联剂包括二羟甲基脲(DMU，双[N-羟基甲基]脲)、二羟甲基乙烯脲(DMEU，1，3-二羟基甲基-2-咪唑啉酮)、二羟甲基二羟基乙烯脲(DMDHEU，1，3-二羟基甲基-4，5-二羟基-2-咪唑啉酮)、二羟甲基丙烯脲(DMPU)、二羟甲基乙内酰脲(DMH)、二甲基二羟基脲(DMDHU)、二羟基乙烯脲(DHEU，4，5-二羟基-2-咪唑啉酮)、以及二甲基二羟基乙烯脲(DMeDHEU，4，5-二羟基-1，3-二甲基-2-咪唑啉酮)。

聚羧酸交联剂包括使用含有至少3个羟基基团(例如，柠檬酸和氧代二琥珀酸)C₂-C₉聚羧酸作为交联剂。适合的聚羧酸交联剂包括柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸、柠康酸、衣康酸、单琥珀酸酒石酸酯、马来酸、1，2，3-丙三羧酸、1，2，3，4-丁四羧酸、全顺式环戊基四羧酸、四氢呋喃四羧酸、1，2，4，5-苯四甲酸、和苯六甲酸。其它聚羧酸交联剂包括聚合的聚羧酸，如聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(马来酸)、聚(甲基乙烯基醚-共-马来酸酯)共聚物、聚(甲基乙烯基醚-共-衣康酸酯)共聚物、丙烯酸共聚物、和马来酸共聚物。聚合聚羧酸交联剂，如聚丙烯酸聚合物、聚马来酸聚合物、丙烯酸共聚物、和马来酸的共聚物的使用在第5,998,511号美国专利中有描述，在此以与本文一致的方式引入本文作为参考。

适合的交联剂还包括对羧酸基团有活性的交联剂。代表性的有机交联剂包括二醇和多元醇、二胺和多胺、二环氧化物和多环氧化物，聚唑啉官能化的聚合物，以及具有一个或多个胺基和一个或多个羟基的胺醇。

在以下的实施例中描述制备本发明的纤维的方法。纤维的吸收性质也在这些实施例中总结。

在一些方面中，还可以使用交联剂的混合物和/或共混物。

交联剂还可以包括用于加速交联剂与纤维素纤维之间的结合反应的催化剂。适合的催化剂包括酸式盐，如氯化铵、硫酸铝、氯化铝、氯化镁以及含磷的酸的碱金属盐。

羧基烷基纤维素纤维中永久性交联的分布可以依据它们被引入纤维中或引入到纤维上的时间而不同。在一方面，永久性交联剂在羧基烷基化之前或与羧基烷基化同时被引入到纤维中。由于在这些阶段中羧基烷基纤维素纤维的高膨胀比率，因此永久性交联在贯穿整个纤维内结构中形成。换句话说，交联在纤维内均匀地形成。这类交联结构被称为“整体交联”结构。在另一方面中，在羧基烷基化后，当纤维不处于高膨胀阶段时，将永久性交联剂引入纤维表面上，永久性交联仅形成在纤维表面或具有高浓度的形成于表面的永久性交联。这类交联结构被称为“表面交联”结构。在该特定的方面，在羧基烷基化之前或与羧基烷基化同时，不能向纤维中引入非永久性交联剂，因为多价金属离子会干燥羧基烷基化反应。

本发明的羧基烷基纤维素纤维可以通过整体交联和表面交联来交联。一方面，本发明的羧基烷基纤维素纤维可以通过在纤维整体和表面中的永久性交联来交联。另一方面，本发明的羧基烷基纤维素纤维可以通过在整体内的永久性交联和在表面上的非永久性交联来交联。

施用于纤维素纤维的交联剂的量将取决于特定的交联剂，并且适合在纤维素纤维总重量的大约0.01至大约10.0重量％的范围内。在一些特定的方面，施用于纤维的交联剂的量的范围为纤维的总重量的大约1.0至大约8.0重量％。

在一些方面，可以将交联剂作为含水的醇溶液施用于纤维素纤维。存在于溶液中的水的量足以以使纤维膨胀到一定程度，以使纤维细胞壁中发生交联。然而，溶液不包括足够溶解纤维的水。适合的醇包括那些交联剂可溶解在其中并且要交联的纤维(即，未改性的或羧基烷基化的纤维素纤维)不溶解的醇。代表性的醇包括1至5个碳原子的醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、s-丁醇和戊醇。在一个特定的方面，所述醇为乙醇。在另一个特定的方面，所述醇为甲醇。

将理解的是，由于纤维的结构，本发明的纤维可以沿纤维长度和穿过纤维细胞壁分布羧基和/或交联基团。通常，在纤维表面处或在纤维表面附近可以比在纤维芯处或在纤维芯附近具有更大程度的羧基烷基化。表面交联对于改进纤维干燥度并提供总吸收容量和表面干燥度更好的平衡可以是有利的。纤维的膨胀以及浸泡时间也可以影响羧基烷基化和交联梯度。这样的梯度可以归因于纤维的结构并且可以通过控制羧基烷基化和/或交联反应条件来调节并优化。

本发明的基本上不溶于水、水可膨胀的，非再生的羧基烷基化纤维素纤维为吸收性纤维，并且可以被用于大量的应用中。例如，本发明的纤维可以被引入吸收性制品中(例如，婴儿尿片、成人失禁产品和女性护理产品)。

纤维素纤维为制备本发明的超吸收性纤维的起始材料。虽然可从其它来源获得，但是适合的纤维素纤维主要产生于木质浆料。用于本发明的适合的木质浆料纤维可以由带有或不带有随后的漂白工艺的熟知的化学工艺，例如牛皮浆和亚硫酸盐工艺获得。浆料纤维还可以通过热机械方法、化学热机械方法、或其组合来处理。高α纤维素浆料也是适合的木质浆料纤维。适合的浆料纤维通过化学方法来制备。然而，还可以使用磨木浆纤维、再生木质浆料纤维或二次木质浆料纤维、以及漂白和未漂白的木质浆料纤维。适合的纤维可以包括硬木纤维和/或软木纤维。适合的纤维可商购自许多公司，例如Weyerhaeuser Company。例如，可以用于本发明的产自南方松树的适合的纤维素纤维以CF416、NF405、PL416、FR516和NB416的商品名购自Weyerhaeuser Company。其它适合的纤维包括北方软木纤维和桉树纤维。适合的非木质纤维包括黑麦草纤维和棉绒。

具有大范围聚合度的纤维素纤维适于形成本发明的纤维。在一些方面，纤维素纤维具有相对高的聚合度，大于大约1000，如大约1500至大约3000，或大约1500至大约2500。较高DP的纤维素纤维可以为用于本发明的希望的起始材料，因为它们通常产生具有较高吸收容量的交联羧基烷基纤维素纤维。

在一些方面，纤维具有大于大约1.0mm的平均长度。因此，纤维适合以具有大于大约1.0mm长度的纤维来制备。在一些特定的方面，具有适合于制备纤维的长度的纤维包括南方松树、北方软木、和桉树纤维，其平均长度分别为大约2.8mm、大约2.0mm、和大约1.0mm。

在一些方面，本发明的纤维为羧基烷基化的纤维素纤维。如本文所使用的，“羧基烷基化纤维素纤维”是指已通过纤维素纤维与羧基烷基化试剂反应来羧基烷基化的纤维素纤维。要理解的是，术语“羧基烷基化纤维素纤维”包括羧基烷基化纤维的游离酸和盐的形式。适合的金属盐包括钠、钾、和锂盐等等。可以通过将纤维素纤维的羟基与羧基烷基化试剂反应来制备羧基烷基化纤维素纤维来提供羧基烷基纤维素。

适合的羧基烷基化试剂包括一氯乙酸和它的盐、3-氯丙酸盒它的盐、以及丙烯酰胺。用于制备本发明纤维的羧基烷基纤维素包括羧基甲基纤维素、羧基乙基纤维素和羧基甲基乙基纤维素。

本发明的纤维可以表征为具有大约0.5至大约1.5的平均羧基基团取代度。在一些方面，纤维具有大约0.7至大约1.2的平均羧基基团取代度。在其它方面，纤维具有大约0.8至大约1.0的平均羧基基团取代度。如本文所使用的，“平均羧基基团取代度”是指在纤维中每摩尔葡萄糖单位的羧基基团的平均摩尔数。要理解的是，本发明的纤维包括具有如上所述的平均羧基取代度的羧基官能团分布。

如上所述，本发明的纤维可以显现出超吸收性质。本发明的纤维具有至少大约10克/克(g/g)的液体吸收容量，如通过上述离心持水容量测试测定的。在一些方面，纤维具有至少大约20g/g的容量。在另一方面，纤维具有至少大约25g/g的容量。在又一方面，纤维具有大约10至大约40g/g的容量。

本发明的纤维具有通过如下所述的自由膨胀容量测试来测定的大约30至大约70g/g的液体吸收容量。在一方面，纤维具有至少大约50g/g的容量。在另一方面，纤维具有至少大约60g/g的容量。

本发明的纤维具有通过如下所述的在荷载下的吸收度(AUL)测试来测定的大约10至大约40g/g的液体吸收容量。在一方面中，纤维具有至少大约20g/g的容量。在另一方面中，纤维具有至少大约30g/g的容量。

本发明的纤维可以例如通过传统的空气成形技术来形成衬垫并且确定这些衬垫的性能特征。本发明纤维的有利性质是以这些纤维来形成的衬垫显示了针对多种污染物而言，获取液体的时间迅速。对于某些受到多种污染的衬垫而言，对于随后的污染物而言，获取液体的时间实际上减少了。由本发明的纤维制备的衬垫针对随后的污损物的液体获取时间通过上述的流体吸收回流评价(FIFE)来测定。由本发明的纤维形成的衬垫的FIFE结果显示在实施例中。

除了有利的获取液体之外，由本发明的纤维形成的衬垫在受到多种污染之后显示出明显的强度和整体性。由本发明的纤维形成的衬垫的衬垫润湿强度结果显示在实施例3中。

用于制备本发明的纤维的示例性方法在实施例3、6和7中有描述。在这些实施例中总结了纤维的吸收性质。

在本发明的一些方面中，提供了纤维束。纤维束为聚集的(或大量)上述本发明的纤维。在纤维束中，临近的纤维彼此相接触。束为聚集的纤维，其中临近纤维间的保持接触，例如通过摩擦或缠结来机械地保持，或例如通过氢键或交联来化学地保持。

纤维束可以具有大约50至大约2000μm的直径，大约200至大约2000g/m²的基重，并且具有大约0.03至大约1.5g/m³的密度。

像它们的纤维组分一样，本发明的纤维束呈现出显著的吸收容量。

在一些方面中，本发明提供了用于制备基本上不溶于水、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维的方法，其中所述纤维具有纤维素纤维表面外观的表面，并且其中纤维包括大量的非永久性纤维内金属交联和大量的永久性纤维内交联。也提供了用于制备包括纤维的纤维束的方法。

可以通过包括将纤维素纤维羧基化并交联的方法来制备本发明的纤维。在一些方面中，纤维素纤维被羧基烷基化并且然后被交联。在该方法中，用足以导致得到的纤维基本上不溶于水的量的交联剂来处理羧基烷基化纤维素纤维。

在其它方面，将纤维素纤维交联随后将其羧基烷基化。在该方法中，交联的纤维素纤维被羧基烷基化以导致得到的纤维具有高吸水性。通过任一方法形成的纤维具有高吸水性、水可溶胀，并且不溶于水。

在一些方面中，该方法包括通过用羧基烷基化试剂和交联剂或试剂来处理纤维素纤维以将纤维素纤维羧基烷基化。在该方法中，羧基烷基纤维素纤维不溶解并且因此在贯穿整个方法步骤中保持它们的纤维形式。

在一些方面中，该方法包括通过在羧基烷基化介质中用羧基烷基化试剂来处理纤维素纤维以将纤维素纤维羧基烷基化，来提供羧基烷基纤维素纤维；并且利用多价金属离子交联剂和第二交联剂来处理羧基烷基纤维素纤维以提供基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维。

在一些方面中，利用第二交联剂以提供基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维，其中所述第二交联剂赋予纤维永久性的交联，并且其中纤维在贯穿整个方法中保持它们的纤维形式。在一些特定的方面，在用第二交联剂处理纤维之前，用金属离子交联剂处理纤维。在其它特定的方面中，在用第二交联剂处理纤维之后，用金属离子交联剂处理纤维。还在其它的方面中，利用金属离子交联剂和第二金属交联剂同时处理纤维。在一些方面，第二交联剂为1，3-二氯-2-丙醇。在其它方面中，所述多价金属离子交联剂包括含铝化合物。

在一些方面中，用于制备基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维的方法包括：利用羧基烷基化试剂和赋予纤维永久性交联的交联剂来处理纤维素纤维，以提供交联的羧基烷基纤维素纤维；和利用多价金属离子交联剂来处理交联的羧基烷基纤维素纤维，以提供基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维，其中所述纤维在贯穿整个方法中保持它们的纤维形式。在一些特定的方面，赋予永久性交联的交联剂为1，3-二氯-2-丙醇。在其它特定的方面中，所述多价金属离子交联剂包括含铝化合物。

在一些方面中，用于制备基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维的方法包括：利用纤维的羧基烷基化试剂来处理交联的纤维素纤维，以提供交联的羧基烷基纤维素纤维；和利用多价金属离子交联剂来处理交联的羧基烷基纤维素纤维，以提供基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维，其中所述纤维在贯穿整个方法中保持它们的纤维形式。在一些特定的方面，利用1，3-二氯-2-丙醇来对交联的纤维素纤维进行交联。在其它特定的方面中，所述多价金属离子交联剂包括含铝化合物。

在一些方面中，该方法还包括将基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维干燥。在其它方面，该方法还包括将基本上不溶于水的、水可膨胀的、羧基烷基纤维素纤维纤维化，以提供个性化的纤维。在又一其它方面，该方法还包括将基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维纤维化，以提供包括基本上不溶于水的、水可膨胀的羧基烷基纤维素纤维的纤维束。

羧基烷基化试剂可以为一氯乙酸或它的盐、3-氯丙酸或它的盐、或丙烯酰胺。

羧基烷基化介质包括一种或多种醇和水的混合物。在一些特定的方面，所述醇为乙醇。在其它特定的方面，所述醇为异丙醇。

本发明的纤维包括通过使用多价金属离子交联剂来形成的非永久性纤维内交联。这些交联剂包括选自铝、硼、铋、钛、锆、铈或铬离子的金属离子。还可以使用混合物。以基于纤维的重量的大约0.1至大约10重量％的量施用多价金属离子交联剂。交联剂的量将取决于交联剂的性质和产物纤维中所需的吸收性质。

在一些方面中，多价金属离子交联剂为含铝化合物。适合的铝交联剂包括乙酸铝、硫酸铝、氯化铝和乳酸铝。代表性的乙酸铝包括一乙酸铝、二乙酸铝、三乙酸铝、半乙酸铝、碱式乙酸铝、以及由非化学计量的乙酸酯和氢氧化物在水可溶混的有机溶剂中形成的乙酸铝的混合物。在一些特定的方面，铝交联剂为用硼酸稳定的一乙酸铝(乙酸铝，碱性的，含有硼酸作为稳定剂，CH₃CO₂Al(OH)₂·1/3H₃BO₃，获自Aldrich Chemical Co.)。在其它特定的方面，在使用之前立即制备铝交联剂。

如上所述，除非永久性金属离子交联之外，本发明的纤维还包括永久性纤维内交联。永久性纤维内交联可以通过将纤维与具有至少两种能够与至少一种选自羧基、羧酸、或羟基的官能团反应的有机化合物来交联而形成。用于形成永久性交联的适合的交联剂如上所述。代表性的永久性交联包括醚交联、酰胺交联和酯交联。

在一些方面中，当在羧基烷基化之前或在羧基烷基化期间交联纤维素纤维时，适合的交联剂包括提供永久性交联的那些，其对羧基烷基化反应的碱性条件稳定。对于这些方法而言，希望交联剂提供二醚交联(例如，1，3-二氯-2-丙醇)。可以将永久性交联在羧基烷基化之前、期间或之后引入纤维中。

在一些方面中，所述方法包括在将纤维素纤维羧基烷基化之前，用交联剂来处理纤维素纤维。在该方法中，将交联的纤维素纤维羧基烷基化。在该方面中，由交联纤维制成的羧基烷基化的纤维素纤维随后用多价金属离子交联剂来处理以赋予纤维非永久性的交联。

在一些方面中，所述方法包括在将纤维素纤维羧基烷基化的同时利用交联剂来处理纤维素纤维。在该方法中，在羧基烷基化期间将纤维素纤维交联。在该方面，随后利用多价金属离子交联剂来处理羧基烷基化、交联纤维素纤维以赋予纤维非永久性的交联。

在一些方面中，所述方法包括在将纤维素纤维羧基烷基化之后并且在用多价金属离子交联剂处理羧基烷基纤维素纤维之前，利用交联剂来处理纤维。在其它方面，所述方法还包括在利用多价金属离子交联剂处理羧基烷基纤维素纤维之后，利用交联剂来处理纤维。

在一些方面中，以基于纤维重量的大约0.1至大约10重量％的量向纤维施用多价金属离子交联剂，并且以基于纤维重量的大约0.1至大约5重量％的量向纤维施用用于形成永久性交联的交联剂(例如，有机化合物)。在一些特定的方面，以基于纤维重量的大约1至大约8重量％的量来施用多价金属离子交联剂，并且以基于纤维重量的大约0.5至大约2重量％的量来施用用于形成永久性交联的交联剂。

以下为制备纤维和纤维束的一个代表性方法的描述。

浆料制备

木质浆料纤维为制备用于本发明的吸收性复合材料的纤维和纤维束的起始材料。在代表性的方法中，将硬木或软木碎片在常规的或改性的连续蒸煮器中蒸煮以提供具有介于20-40的κ数的浆料。然后可以将牛皮浆料在氧去木质素作用反应器中去木质素，并且然后随即用常规的漂白工艺(例如，不含氯元素的漂白)和漂白次序进行部分地或全面地漂白(DEopD或DEopDED)。通过制浆、去木素质作用和漂白步骤制备的浆料毛细粘度大于大约25cps，并且浆料具有高达87％ISO的亮度。然后将稠度为大约10％-15％的漂白浆料脱水(例如，加压或离心)以提供稠度为30-35％的浆料。然后将脱水的浆料进一步干燥至50-60％的稠度(即，从未干燥的浆料)或例如通过空气干燥器干燥至85-90％的稠度(空气干燥的浆料)。干燥的浆料然后准备用于形成羧基烷基纤维素。

羧基烷基纤维素的制备

在大约室温下，在氮气下，将高稠度的浆料(例如，50-90％)引入批次羧基烷基纤维素反应器或连续羧基烷基纤维素反应器中，并且与醇(例如，异丙醇)混合。然后，用以重量计50％的氢氧化钠水溶液在大约25℃下处理浆料纤维0.5-1小时(丝光处理)。然后用羧基烷基化试剂的醇溶液(例如，以重量计50％的一氯乙酸乙醇溶液)在大约55-75℃下处理碱化的浆料3-4个小时。在该时间内，反应器中浆料的稠度为大约15％至大约25％，且醇溶剂与水的比率小于大约2。一旦完成羧基烷基化(即，醚化)，羧基烷基纤维素纤维通过加入酸来中和(例如，以重量计33％的氯化氢水溶液)。

在工艺中，制备具有大约0.5至大约1.5取代度(DS)的羧基烷基纤维素(例如，羧基甲基纤维素，(“CMC”))。取代度被定义为每摩尔葡糖酐引入纤维的羧基基团的摩尔数。在连续的工艺中，在混合器中将烷基化和醚化的化学物与浆料混合，并且将混合物在不搅拌的情况下运送至反应器。对于批处理而言，将化合物在连续搅拌的情况下与反应器中的浆料混合。

如上所述，所述羧基烷基纤维素的制备包括三个步骤：(1)烷基化(即，丝光处理)；(2)羧基烷基化(即，醚化)；以及(3)中和与清洗。

烷基化阶段有代表性的工艺条件包括大约0-30℃的温度，大约0.5-1.5小时的时间，液体(即，乙醇溶剂和水)与浆料的比率为大约2至大约50，溶剂(乙醇或异丙醇)与水的比率为大约1至大约10，并且氢氧化钠的进料速率为大约2-4mol/mol纤维素。

羧基烷基化反应阶段的有代表性的工艺参数包括大约50℃至大约80℃的温度，大约2至大约4小时的工艺时间，液体与浆料的比率为大约2至大约20，溶剂与水的比率为大约1至大约25，并且羧基烷基化试剂(一氯乙酸)的进料速率为大约1-2mol/mol纤维素。

在中和之后，用醇(例如，乙醇)和水(浓度为60-80％的质量)的混合物来清洗羧基烷基化纤维素纤维。在工艺中，残余的盐小于5％的质量。在清洗步骤期间，利用乙酸来中和羧基烷基纤维素纤维。

这样制备的羧基烷基纤维素准备进行交联。

交联的羧基烷基纤维素纤维的制备

来自羧基烷基化反应器的羧基烷基纤维素纤维以大约30％的稠度被引入连续反应器。在反应器中，以大约5-25％的稠度，在大约20℃至大约75℃的温度下，用交联剂处理羧基烷基纤维素纤维0.2-2小时。温度和时间可以取决于交联剂的性质。在代表性的交联反应器中，液体(即，有机溶剂和水)与浆料的比率为大约2-20，有机溶剂与水的比率为大约1至大约2，而交联剂的进料速率为基于羧基烷基纤维素纤维重量的大约2％-大约7％质量。

在一些方面中，交联(永久性交联)反应在羧基烷基纤维素反应器中进行，其中交联(永久性的)基本上与羧基烷基化同时发生。然后，残留在交联反应器中的交联的羧基烷基纤维素纤维(具有永久性交联)经过去除溶剂以提供基本上不含溶剂的交联的羧基烷基纤维素纤维。当将所述交联剂施用于乙醇中的羧基烷基纤维素纤维时，从交联的纤维上脱去的乙醇可以被返回至乙醇蒸馏柱用于乙醇的回收和再利用。

可以从乙醇储罐供应用于羧基烷基化反应中的溶剂的乙醇，该储罐与用于接收和再生来自工艺中的其它步骤的乙醇的乙醇蒸馏柱液体连通。

可以从乙醇储罐将作为交联剂溶剂用于交联步骤的乙醇供应至交联反应器。

还可以将基本上不含乙醇的纤维在疏解机fluffer(例如，疏解机pin fluffer或粉碎机)中进一步去纤维化以提供交联的羧基烷基纤维素纤维并且相关的交联羧基烷基纤维素纤维束。

对交联的羧基烷基纤维素纤维的进一步交联

基本上不含乙醇的交联羧基烷基纤维素纤维还可以任选地通过将第二交联剂施用于交联的羧基烷基化纤维素纤维并且然后对经处理的交联羧基烷基纤维素纤维进行干燥来进一步交联，以提供交联的羧基烷基化的纤维素纤维。在干燥期间例如可以利用流化床干燥机、气流干燥机、带式运输干燥机或转鼓式干燥机来进行，任选发生另外的交联。

筛选和包装交联的羧基烷基纤维素纤维

可以对干燥的交联羧基烷基纤维素纤维和/或纤维束进行筛选以挑选特定的尺寸分布。可以通过空气成形工艺将最终的纤维和/或纤维束产物成层(sheeted)，并且将最终产品包装成卷。供选择地，可以将纤维和/或纤维束产品打包。

溶剂的回收、盐的回收、和废物的处理

可以将从羧基烷基纤维素反应器清洗液的滤出液和来自脱离机和干燥机的气体(off gases)送至溶剂回收工艺。可以利用蒸馏装置从滤出液回收溶剂(例如，乙醇)。可以将回收的溶剂再循环至工艺。蒸馏装置的残留物可以被送至盐回收工艺。可以将残留的滤出液送至废物处理。

交联羧基烷基纤维素纤维和纤维束的吸收性质可以直接被确定或者通过空气成形技术将纤维和/或纤维束成形成衬垫来确定并且随后测试衬垫的性能。

包括超吸收性纤维的吸收性复合材料

一旦本发明的超吸收性纤维已形成，那么就可以制备包括超吸收性纤维的吸收性复合材料。已发现包括高达100重量％的本发明的超吸收性纤维的并且通过能够在超吸收性纤维间，要么贯穿整个吸收性复合材料(均匀地或非均匀地贯穿)，要么仅在吸收性复合材料的表面部分形成纤维间结合(即，在两个或更多个纤维间的结合)的工艺来形成的吸收性复合材料可以显现出比未被处理的相同的复合材料更好的流体芯吸能力和润湿整体性，或者与由绒毛纤维和超吸收性颗粒组成的传统复合材料相当或更好。

在一些方面中，如上所述，商业上可获得的木质绒毛浆料，如Weyerhaeuser NB416(购自Weyerhaeuser Company)通过在醇介质中羧基烷基化来化学改性并且通过内部和表面交联剂来交联。适合的纤维在Qin等人的第11/542510号美国专利，以及Qin等人的第11/542567号美国专利申请中有描述，将其内容以与本文相一致的方式引入本文作为参考。在一个特定的方面，将改性的超吸收纤维在含水的醇介质中湿成形。在另一特定的方面，将超吸收性纤维进行湿空气成形，并且然后通过特殊配制的流体进行表面湿处理。以下总结了这两种工艺的详细描述。

超吸收性纤维复合材料的湿成形：

本发明的超吸收性纤维悬浮在包括至少60％的醇(即，乙醇或异丙醇)和至多40％的水的介质中。浆料具有大约0.1％至大约5％的稠度。通过搅拌器将浆料机械混合并运送至标准TAPPI片模具中。所述模具的尺寸为8英寸×8英寸(20.3cm×20.3cm)。模具的顶部是敞开的，使得可以将浆料加入到模具中。模具的底部是密封的并连接仅允许溶剂通过的筛网。然而，纤维和溶剂的分离是通过将真空源与模具连接的阀门来控制。将液体介质排至片模具中以形成超吸收性纤维的湿成形片。

利用吸墨纸(DOMTAR，具有250+/-10g/cm²的基重的8英寸×8英寸的吸墨纸，购自Domtar Industries)吸干形成的片的两面以除去缝隙液体interstitial liquid。任选地，然后使湿成形的片经过具有较高含量(60重量％)醇(乙醇或异丙醇)的含水醇介质处理以降低片的含水量。在这次额外的暴露之后，将片进一步用吸墨纸来吸干(还可以使用任选的真空源)以进一步去除缝隙液体interstitial liquid。在各个吸取之后，将湿的吸墨纸去除并用干燥的吸墨纸来替代。然后将复合材料用大重量的涂覆辊(couch roll)来涂覆(couched)(12.5kg，抛光的不锈钢辊，33cm长，直径为7.6cm)。

在经历数次吸取和涂覆后，然后将湿片进行空气干燥(或可以任选地进行烘箱干燥)，至大约85重量％的固体或更高，如88-92重量％的固体。作为该处理的结果，由于超吸收性纤维的特性，以及在醇和水之间蒸发速率的差异，贯穿复合材料形成纤维间结合。例如，处理造成超吸收性材料膨胀。由于膨胀而造成尺寸增大，使得各个超吸收性纤维与围绕其的其它超吸收性材料相接触。此外，超吸收性纤维的表面由于处理而变粘。作为处理的结果，除此之外，纤维能够彼此共价键合。

空气成形后湿法处理的超吸收性纤维复合材料：

利用手工片成形机(hand sheet former)将本发明的超吸收性纤维经空气成形形成片，并且然后使之致密化至大约0.1-0.3g/cm³的密度。制备包括大约5重量％的阳离子聚合物材料(KYMENE 577H，购自Hercules，Inc.，营业地点为美国特拉华州的Wilmington)，52％的乙醇和43％的水的溶液，并且将其喷涂到片的表面上。在喷涂之后，利用强制空气烘箱(forced-airoven)将片干燥至大约88-92重量％的固体。重复该工艺(即，喷涂和干燥)直到复合材料的KYMENE含量为大约2重量％。注意的是，KYMENE将软表皮引入到复合材料的表面上，而复合材料的内部基本不受影响。在该情况下，纤维间结合基本上仅形成在复合材料的表面上。

其它方法：

上述两种方法实现了共同的目的：能够在整个吸收性复合材料中或者仅基本在吸收性复合材料的表面上形成特定程度的本发明的吸收性纤维间的纤维间结合。如上所述形成的纤维内结合是预成形的。如本文所使用的，术语“预成形”意思是在被引入至吸收性制品之前形成结合。通过相同的机理，原位形成纤维间结合还可以有效的改进流体芯吸能力和润湿完整性。为了实现形成这样的原位纤维间键结合，可以将适合的化学物(例如，如阳离子聚合物材料)涂覆在超吸收性纤维的表面上，使得在使用超吸收性产品期间，一旦被身体流体润湿，化学物将被离子化以产生与超吸收性纤维产生的电荷相反的电荷。因此，由于超吸收性纤维表面上的两种电荷的离子相互作用，因此在流体污染时原位形成结合。由于超吸收性纤维由阴离子材料制成，阳离子材料将适合于表面处理。这样的阳离子材料包括但不限于，聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、聚季铵、壳聚糖以及壳聚糖的盐。该方法的益处在于，改进本发明的流体芯吸效应和润湿完整性可以通过空气成形的吸收性复合材料来实现。

制备吸收性复合材料的方法

在一些方面，希望的是当制备包括超吸收性纤维的本发明的吸收性复合材料时，控制纤维间结合的程度。与包括未经上述处理的或其中纤维间结合未经控制的本发明的超吸收性纤维的复合材料相比，控制纤维间结合的程度可以实现吸收性复合材料理想的(改善的)流体芯吸能力和润湿完整性。例如，在一些方面，当纤维间结合程度过高时，得到的吸收性复合材料可能是很硬的并且由于在纤维膨胀能力方面中的太大限制，以及在膨胀期间产生的芯吸毛细作用太小而对芯吸效应造成破坏。

当利用上述醇来制备本发明的吸收性复合材料时，醇含量将是确定形成在吸收性复合材料中的纤维间结合程度的控制因素。因此，当醇含量过低时(例如，低于50重量％)，超吸收性纤维可以显著地膨胀并且相比于醇含量高于50重量％时形成更多的结合。通常，醇含量越高，将形成越少的纤维间结合。

吸收性制品

除了上述吸收性制品(训练裤的形式)之外，在其它方面，本发明的吸收性复合材料还可以以吸收性绷带来例举。注意图10A和图10B，它们显示了本发明的绷带可能的构型。图10A显示了带有以下描述的任选的层的吸收性绷带的截面图。图10B显示了带有一些任选的层或可移动的未示出的层的本发明的绷带的透视图。吸收性绷带150具有带有面对身体的一侧159和相对于面对身体一侧的第二侧158的条带151。条带基本上是底层并且希望由上述用于底层的相同材料来制成。此外，条带可以为带孔的材料，如带孔的膜，或另外的透气材料，如透气膜)。条带151支撑着包括本文所述的超吸收性纤维的本发明的吸收性复合材料152，并且该复合材料结合到条带面对身体的一侧159上。此外，吸收性保护层153可以施用到吸收性复合材料152上，并且可以与条带151共同伸展。

本发明的吸收性绷带150还可以具有应用于条带151面对身体一侧159的压敏性粘合剂154。可以使用任何压敏性粘合剂，条件是所述压敏性粘合剂不刺激使用者的皮肤。适当地，压敏性粘合剂为目前被用于相似的常规绷带的常规压敏性粘合剂。该压敏性粘合剂不希望被置于吸收性复合材料152上或不希望被置于吸收性复合材料152区域中的吸收性保护层153上。如果吸收性保护层与条带151共伸展，那么可以将粘合剂施用于吸收性保护层153的区域，该区域中并没有放置吸收性复合材料152。通过在条带151上设有压敏粘合剂，使绷带被固定在需要绷带的使用者的皮肤。为了保持压敏粘合剂和吸收剂，可以将释放条带置于绷带面对身体的一侧159上。释放衬垫可以可移动地固定制品结合的粘合剂，并且在吸收性制品固定在例如皮肤之前，用于防止粘合剂过早污染。可以以单片(未示出)或多片的形式将释放衬垫置于绷带面对身体的一侧，如图10A所示。

在又一方面，可以将绷带的吸收性复合材料置于重叠的条带之间。如果使用该方法形成绷带，那么条带是适合渗透流体的。

在其它方面，吸收性家具和/或床垫或衬垫也被包括在本发明中。如图11所示，家具或床垫或衬垫160(此后称之为“垫”)以透视图显示。垫160具有带有面对家具的一侧或表面168的不可渗透液体的底层161，和与面对家具的一侧或表面168相对的面向上的一侧或表面169。不渗透流体的底层161支撑包括本文所述的超吸收性纤维的本发明的吸收性复合材料162，其结合到不可渗透流体的底层的面向上的一侧169。此外，可以将任选的吸收保护层163施用于吸收性复合材料。吸收性复合材料任选的基底层可以为不可渗透流体的层161或垫的吸收性保护层163。

为了将垫保持在适当位置，垫的面对家具的一侧168可以包含压敏粘合剂、高摩擦性涂层或其它适合的材料，它们在使用期间将帮助垫保持在适当位置。可以将本发明的垫用于广泛的应用中，包括安放在座椅、沙发、床、车座位等上，以吸收任何可以与垫相接触的流体。

又在其它的方面，体育或施工用品，如用于吸汗或干燥装备的吸收头带也被包括在本发明中。如图12所示，高吸收性汗带170以透视图示出。汗带170具有位于任选的顶片174和/或任选的不透流体的底片176之间的本发明的吸收性复合材料172。吸收性复合材料172包括本文所述的超吸收性纤维，并且在一些方面可以具有低容量区域178和高容量区域180，并且可以如希望的包括任选的另外的区域(未示出)。如断裂线173所示，该区域可以是层压的。可以将低容量区域178朝向使用者的皮肤来放置，并且可以保持使用者的舒适感觉。可以使用VELCRO或其它固定装置182来促进调节或获得舒适感。

参照以下的实施例可以更好地理解本发明。

实施例

羧基烷基纤维素纤维垫的制备

除非另外说明，包括本发明的纤维的垫在空气成形抄片器上制备，然后通过致密化步骤，如利用刻压或轧辊。得到的垫具有大约500gsm的基重和大约0.25g/cc的密度。

实施例1

预交联浆料的制备

在该实施例中，描述了交联纤维素浆料的制备。交联纤维素浆料可以用于制备本发明的羧基烷基纤维素纤维。

将120克从未干燥的北方云杉牛皮浆(NKS)的浆料(烘箱干燥的(OD)的重量为40克)(购自Weyerhaeuser Company)在塑料袋中与氢氧化钠和如果需要的水以10％的稠度混合10分钟。然后从浆料压出液体并收集起来。将交联剂加入到液体并且然后在袋子中与浆料混合。将袋子在85℃的水浴中加热70分钟。在反应后，用去离子水(DI)来稀释反应混合物，过滤，并且重复以获得稠度＞25％的预交联的浆料，用于羧基甲基纤维素(CMC)的制备。

表1总结了用于由交联浆料制备羧基烷基纤维素的适合的交联剂。

表1.用于制备羧基甲基纤维素纤维的交联浆料的制备。

样品	水g	10％NaOHg	交联剂	DS
					对照	280	0	0	0.94
1-1	280	8	8g 10％的DCP	0.94
					1-2	270	8	2g10％的甘油二缩水甘油醚	0.94
1-3	270	8	2g10的PEGDE	0.91
					1-4	270	8	4g 10％的1，4丁二醇二缩水甘油醚	0.94
1-5	270	0	8g 10％的GA和2g 10％AS	0.91

DS：羧基基团的取代度

DCP：1，3-二氯-2-丙醇

PEGDE：聚(乙二醇二缩水甘油醚)

GA：乙二醛

AS：硫酸铝(Al₂(SO₄)₃·18H₂O)

实施例2

代表性的交联羧基甲基纤维素纤维的形貌

在该实施例中，描述了本发明的代表性交联羧基烷基纤维素纤维的形貌(例如，扭曲)。

计算干燥条件下和在70％乙醇/水溶液的湿条件下的浆料或纤维样品的每毫米扭曲值。将样品的纤维分布在显微镜的载玻片上并且通过测定100个纤维的长度和对这些纤维上的扭曲计数来确定每毫米的扭曲数。不具有扭曲的纤维分开计数并记录下来用于计算收率百分数。利用设定在显微镜载玻片的玻璃中的2毫米美国光学刻度来校正图像分析系统。

每毫米的扭曲节＝扭曲的总数/长度的总和

％收率＝100*(1-(Tn/(Tn+100)))其中，Tn为没有扭曲的纤维的数目。

表2.代表性交联羧基甲基纤维素纤维的形貌

本发明的交联羧基甲基纤维比干或湿的状态下的初始浆料的扭曲数多。当润湿时，这些纤维也比初始羧基甲基纤维素纤维的扭曲数多，但比初始的羧基甲基纤维素纤维的扭曲数少。当润湿时，本发明的交联羧基甲基纤维素保持它们的扭曲，而不交联的羧基甲基纤维素纤维失去它们的扭曲数。与初始浆料、通过实验室方法制备的本发明的交联的羧基甲基纤维、或初始羧基甲基纤维素纤维相比，通过试验性操作(试验性交联CMC纤维)制备的本发明的交联羧基甲基纤维素的干扭曲数少，但是比初始浆料、实验室的交联CMC、CMC、和实验室CMC的扭曲数多。

实施例3

代表性的交联羧酸甲基纤维素纤维和包括纤维的垫的制备

在该实施例中，描述了本发明的代表性的交联羧基甲基纤维素纤维和包括纤维的垫的制备。将来自高α-亚硫酸盐浆料Olympic HV的409克从未干燥的羧基甲基纤维素纤维(该羧基甲基纤维素纤维在70/30的乙醇/水中和，过滤并利用70/30的乙醇/水来清洗，过滤，然后用100％的乙醇清洗并过滤至409克)(烘箱干燥至70克)在含有515克乙醇，960克水，53.6克AA或二碱式乙酸铝/硼酸(硼酸作为稳定剂，33重量％)，以及4克的Sunrez 747(永久性交联剂)的溶液中混合1小时。在反应后，将浆料过滤以获得240克湿样品。将样品针磨起毛以获得纤维束。部分湿纤维束在大约600℃的烘箱中干燥1小时以获得干纤维束产物(样品3-4和3-6)。相同的步骤被用于仅使用50％乙酸铝/硼酸的相同的羧基甲基纤维素纤维(样品3-5和3-7)。测试纤维中的铝(Al)和硼(B)，并且通过FIFE来测试纤维束形成的垫。对具有商购SAP和绒毛(CF 416或NB416)的对照垫进行FIFE测试用于对比。测试所有湿垫的垫完整性。垫3-6和3-7由垫成型机来制成。

表3总结了代表性的交联羧基烷基纤维素纤维和由纤维制成的垫的吸收性质，以及纤维金属含量。

表3.交联羧基甲基纤维素纤维和垫的性质

实施例4

代表性的交联羧基烷基纤维素纤维：碱式乙酸铝

该实施例描述了用碱式乙酸铝，即在使用之前立即制备铝交联剂处理羧甲基纤维素纤维以提供交联羧基烷基纤维素纤维。该实施例描述了将羧基烷基纤维素纤维与该铝交联剂进行交联的方法。

将7.9克的硫酸铝十六水合物溶解到69.3克水中，并且将7克碳酸钙在搅拌下缓慢地加入。在CO₂散发完后，将16克乙酸在搅拌下缓慢加入，直到CO₂释放完全。将混合物搅拌并放置过夜以形成在白色沉淀上的澄清溶液。通过过滤收集上层溶液获得67克pH值4.2的澄清液体。将86克乙醇加入到该液体中并向其中另加入14克水。最终的溶液(MA)的pH值为5.25。在喷壶中将16.5克的溶液MA与15克乙醇/水(6/4重量)溶液混合，并且将溶液均匀地喷涂到塑料袋中的27克具有0.95DS的从未干燥的棉绒羧基甲基纤维素纤维(OD重量CMC为10克)。将带有溶液MA的羧基甲基纤维素纤维手工混合半小时，并且然后在66℃下在铝盘中干燥1小时。干燥的纤维产物具有4000ppm的铝，且未探测到硼。

溶液MA具有1800ppm的铝且不含硼，并具有与用硼酸或碱式乙酸铝稳定的乙酸铝不同的IR图谱。

实施例5

代表性的交联羧基烷基纤维素纤维：一乙酸铝

该实施例描述了用碱式乙酸铝，即在使用之前立即制备的铝交联剂处理羧甲基纤维素纤维的处理，以提供交联羧基烷基纤维素纤维。该实施例描述了将羧基烷基纤维素纤维与该铝交联剂进行交联的方法。

溶液、试剂和混合物的制备

在该过程中使用的乙酸铝溶液通过改进的美国药典(26p 93)描述的用于碱式乙酸铝的局部溶液，其被描述成二乙酸盐Al(O₂CCH₃)₂OH)的方法来制备。相反地，本文所述的溶液被描述为一乙酸盐Al(O₂CCH₃)(OH)₂的溶液。

乙酸盐溶液的制备如下：

将硫酸铝的十八水合物(490g)溶液在冷水中(560g，1-10℃)。按比例加入碳酸钙(244g)并混合直到形成稠厚的浆料。用113g的冷水稀释浆料并且将任意剩余的CaCO₃加入。搅拌细加入冰醋酸(256mL)。将混合物保持冰冷1-2小时并且然后在真空下过滤以得到大约820g的溶液(d＝1.0996g/mL，20℃)。溶液中二碱式乙酸铝的浓度为23.4％(w/w)。较低浓度的其它溶液可以通过重量/重量的连续稀释由该溶液中形成。盐溶液对热不稳定且必须保持冰冷。如果溶液在4小时内使用，那么将获得最佳效果。

以下为用于制备乙酸铝溶液涉及的基础化学的配平的化学反应

Al₂(SO₄)₃+2CH₃CO₂H+3CaCO₃+H₂O→2Al(CH₃CO₂)(OH)₂+3CaSO₄+3CO₂

以上的化学反应仅为说明性的，因为配方使用超过3倍的已知化学计量要求的当量的乙酸。

由乙酸铝溶液所制成的试剂的制备如下：

试剂1：浓缩的乙酸铝(23.4％w/w)，将二碱式溶液(226g)用甲醇(620g)和变性的醇(250g)来稀释以提供含有4.8％二碱式乙酸铝的试剂。

试剂2：稀释的二碱式乙酸铝(14％w/w)，将二碱式溶液(247g)用甲醇(832g)和变性的醇(325g)来稀释以提供含有2.5％二碱式乙酸铝的试剂。

羧基甲基纤维素纤维与铝盐的混合物的制备如下：

实施例5A：将由变性醇(13g纤维和53g醇)中的NKS浆料(DS为大约0.9-1.0)(购自Weyerhaeuser Company)制备的3个羧基甲基纤维素纤维样品分别用260-320g试剂1在容器中处理，容器的大小使得纤维完全地浸渍在试剂中。将混合物覆盖并保持间歇式的搅拌1小时。对样品进行抽滤以得到具有不同持水比率(R)为5、4和3的系列样品，其中R＝(总湿重量/(纤维-干重量))。将样品在66-68℃下在配备有进气通风的对流传热炉中部分干燥10-20分钟。然后将样品针磨并且返回炉中再放60-80分钟。

实施例5B：各个包括15g纤维和62g醇的在变性醇中的3个羧基甲基纤维素纤维样品，分别在容器中用280-350g的试剂2处理，所述容器的大小使得纤维完全浸渍在试剂中。样品以与实施例5A中样品相同的方式处理。

实施例6

从交联纤维素纤维制备代表性的交联羧基甲基纤维素纤维

在该实施例中，通过交联从交联纤维素中制备的羧基甲基纤维素来制备本发明的代表性的交联羧基甲基纤维素纤维。

以下的实施例描述了使用交联浆料作为制备羧基烷基纤维素(例如，CMC)的初始材料，然后进一步交联(非永久性交联)以提供超吸收性羧基烷基纤维素。用于制备超吸收性羧基烷基纤维素的交联浆料用交联剂来交联，所述交联剂提供了对羧基烷基化反应的碱性条件稳定的交联。合适的交联剂包括形成醚交联的那些。形成醚交联的代表性的交联剂包括1，3-二氯-2-丙醇(DCP)、二乙烯基砜(DVS)、甘油二缩水甘油醚、丁二醇1，4二缩水甘油醚、和聚(乙二醇二缩水甘油醚)(PEGDE)。

实施例6A：由1，3-二氯-2-丙醇(DCP)交联的纤维素制备交联羧基 甲基纤维素。在该实施例中，描述了由交联的浆料(1，3-二氯-2-丙醇交联 的浆料)制备羧甲基纤维素，由羧甲基纤维素制备交联的羧甲基纤维素。 在该方法中，由交联的浆料制备的羧甲基纤维素用乙酸铝交联将来自从未干燥的交联浆料(1，3-二氯-2-丙醇交联的浆料，实施例1中的样品1-1)的10g空气干燥的CMC(DS 0.95)浸渍在100克含有3％乙酸铝(二碱式的，用硼酸稳定)的75/25乙醇/水溶液中50分钟。将浆料过滤至40克的重量。然后将湿样品在76℃下烘箱干燥50分钟(样品6A-1)。

随后，来自低稠度步骤(样品6A-2)的低DS CMC(DS 0.8)和来自高稠度步骤(Quantum混合器)(样品6A-3)的低DS CMC样品(DS 0.6)(全部对照CMC来自没有预交联的从未干燥的Prince Albert浆料(购自Weyerhaeuser Company))进行相同的步骤。

表4概括了交联羧基烷基纤维素产物的吸收性性质和金属含量。

表4.代表性的交联羧基甲基纤维素纤维的性质

样品	自由膨胀(g/g)	CRC(g/g)	AUL(g/g)	Alppm	Bppm
						6A-1	58	29	40	--	--
6A-2	46	26	29	--	--
						6A-3	52	17	32	11350	1570

实施例6B：由甘油二缩水甘油醚交联的浆料制备交联羧酸甲基纤维 素。在该实施例中，描述了由交联浆料(甘油二缩水甘油醚交联的浆料)制备羧基甲基纤维素，由羧基甲基纤维素制备交联的羧基甲基纤维素。在该方法中，由交联的浆料制备的羧基甲基纤维素用乙酸铝来交联。

将来自从未干燥的交联浆料(甘油二缩水甘油醚交联的浆料，实施例1中的样品1-2)的15克空气干燥的CMC(DS 0.95)浸渍在330克含有1.5％乙酸铝(二碱式的，用硼酸稳定的)的50/50乙醇/水溶液中50分钟。将浆料过滤至60克的重量。然后将湿样品在76℃下烘箱干燥50分钟(样品6B-1，pH 6.1)。调节浆料的pH值(利用NaOH)并对CMC施用相同的步骤以提供样品6B-2(pH 6.9)和样品6B-3(pH 7.7)。

表5总结了交联羧基烷基纤维素产物的吸收性质和金属含量。

表5.代表性的交联羧基甲基纤维素纤维的性质

样品	自由膨胀(g/g)	CRC(g/g)
			6B-1	54	12
6B-2	54	13
			6B-3	49	22

实施例7

代表性的交联羧基甲基纤维素纤维的制备：

在羧基烷基化过程中用1，3-二氯-丙醇交联和在羧基烷基化后用氯化 铝交联

该实施例描述了本发明代表性的交联羧基甲基纤维素纤维的制备，其通过两步交联来制备：(1)在羧基烷基化中用1，3-二氯丙醇来形成永久交联和(2)在后羧基烷基化用氯化铝形成非永久性交联。

该实施例将本发明的两种代表性的交联羧基烷基纤维素纤维进行对比：(1)包括非永久性铝交联的交联羧基烷基纤维素纤维，和(2)包括非永久性铝交联和永久性醚交联的交联羧基烷基纤维素纤维。

实施例还显示了交联剂的量、浆料的聚合度(DP)、以及羧基烷基纤维素的羧基基团取代度(DS)对离心持水容量(CRC)的影响。

第一浆料为由Weyerhaeuser Company制造的，名称为NB416的具有较低α-含量(86-88％)、较低DP(1600-1700ASTM)牛皮浆绒毛浆料(表7中的浆料A)。

第二浆料为由Weyerhaeuser Company制造的，名称为Olympic HV的高α-含量(95％)、高DP(2600ASTM)亚硫酸溶解浆料(表7中的浆料B)。

在所述方法中，加或不加1，3-二氯-2-丙醇(DCP)，一种提供永久交联的交联剂来对浆料进行羧基烷基化。将交联剂(基于烘箱干燥浆料的0、2或4重量％)在羧基甲基化过程中与一氯乙酸一起加入。发现两种羧基加基化(DS)水平：(1)0.65-0.75和(2)0.95-1.00。在羧基甲基化反应完成之后，用乙酸中和CMC浆料，并且然后用乙醇/水混合物清洗去除盐。用100％的乙醇清洗CMC并且将其过滤至大约20％的稠度。

然后在乙醇/水浆料中，将清洗过的CMC交联(例如，利用一定量的氯化铝进行表面交联(氯化铝为提供非永久交联的交联剂))。浆料的稠度为大约5％并且通常包含60％的乙醇和40％的水。经处理过的CMC用氯化铝来浸泡大约1小时并过滤。

将交联的羧基甲基纤维素产物在大约65℃下在强制通风烘箱中干燥直到部分干燥，然后移走并且在销钉式疏解机(pin-fluffer)中处理以使结块(dumpiness)最小化。通常，销钉式疏解机具有位于锥形进料斗中心的电动机驱动的旋转轴。与在进料斗底部附近存在与轴垂直结合的销钉，接近于起毛材料的出口处。当将材料被送入至进料斗中时，其落在旋转销钉上并在落入疏解机之下的收集箱中之前在此被部分纤维化。然后将交联的羧基甲基纤维素返回到烘箱中完成干燥。

一旦干燥，就可以将交联羧基甲基纤维素任选地在较高的温度下热处理以增加交联量。

吸收容量(CRC)通常随永久性交联和氯化铝处理的水平提高而降低。随着永久性交联水平的提高，需要较少的氯化铝处理就实现给定的CRC。

对于浆料A而言，随着永久交联水平的提高，CRC损失的量是最小的。4％的永久性交联水平看起来对于浆料A而言是最佳的。对于浆料B而言，CRC随着永久性交联的增加而更迅速降低。2％的永久性交联水平看来是最佳的。

CRC随DS降低。对于浆料A而言，当0.75DS时，CRC的值通常小于20g/g。对于浆料B而言，0.75DS时CRC值小于0.95DS时的CRC值，但是为了使铝化率水平较低而保持在20g/g以上。

在低水平永久性交联和/或DS下，浆料B(较高的DP和α浆料)具有比浆料A(较低的DP和α浆料)更大的容量水平。在永久性交联和高DS的较高水平下，浆料A倾向于具有较高的容量。

本发明的代表性的交联羧基烷基纤维素纤维的组成和吸收容量(CRC)总结在表7中。

以下的实施例描述了本发明代表性的交联羧基烷基纤维素的制备。

实施例7A：在由从未干燥的牛皮浆浆料制备羧基甲基纤维素期间加 入永久性交联剂

该实施例描述了用1，3二氯化丙醇在羧基烷基化期间通过形成永久性交联来制备羧基甲基纤维素纤维。将从未干燥的牛皮浆浆料(200.0g，烘箱干燥的NB416)在氮气环境下，在大约20-22℃下，与异丙醇(11.36L)混合30分钟。将氢氧化钠溶液(167.25克氢氧化钠水溶液，总重量为620.15g)逐滴加入持续30分钟并且在搅拌下进行反应1小时。将一氯乙酸(181.50g)和1，3-二氯-2-丙醇(8.0g)的异丙醇溶液逐滴加入到正在搅拌的浆料中持续30分钟，同时将反应温度升到55℃。搅拌下进行反应3小时并且然后过滤，将过滤的产物置于12L的70/30的甲醇/水溶液中，并且用乙酸中和。通过过滤收集得到的浆料，分别利用12L的70/30、80/20和90/10乙醇/水溶液清洗一次，并且最后利用100％的甲醇或乙醇清洗一次以提供交联羧基甲基纤维素产物(样品7A)。

实施例7B：由从未干燥的牛皮浆浆料制备羧基甲基纤维素。

该实施例描述了本发明的代表性的交联羧基甲基纤维素纤维的制备，是通过在羧基烷基化后用氯化铝形成非永久性交联来制备的。

通过将143.9g的100％变性乙醇、131.93g的水和0.408g的氯化铝的水合物混合来制备氯化铝交联溶液。向该溶液中加入69.00g的乙醇湿(21.74％固体)羧基甲基纤维素(如实施例1描述来制备的)。基于这些比例，施用于CMC纤维的活性氯化铝为1.5％并且乙醇与水的比率为60％：40％。将CMC纤维和交联剂溶液的混合物混合并且然后在室温下静置1小时。在静置后，将浆料过滤至重量为60.59g，并且然后在68℃下进行烘箱干燥。干燥到一半，样品被销钉式疏解以使成块最小化，并且然后返回到烘箱中直到干燥以提供交联的羧基甲基纤维素纤维(样品7B)。

实施例7C：在由从未干燥的牛皮浆浆料制备羧基甲基纤维素期间加 入永久性交联剂

该实施例描述了本发明的代表性交联羧基甲基纤维素纤维的制备，是通过2步交联来制备的：(1)在羧基烷基化期间用1，3-二氯丙醇形成永久性交联，和(2)在交联烷基化后，利用氧化铝来形成非永久性交联。

通过将150.08g的100％变性乙醇、131.93g的水和0.489g的氯化铝六水合物混合来制备氯化铝交联溶液。向该溶液中加入62.81g的乙醇湿(23.88％固体)羧基甲基纤维素(样品7A，如实施例7A中所制备的)。基于这些比例，施用于CMC纤维的活性氯化铝为1.8％并且乙醇与水的比率为60％：40％。将CMC纤维和交联剂溶液的混合物混合并且然后在室温下静置1小时。在静置后，将浆料过滤至重量为58.03g，并且然后在68℃下进行烘箱干燥。干燥至一半，样品被销钉式疏解以使成块最小化，并且然后返回到烘箱中直到干燥以提供本发明代表性的交联的羧基甲基纤维素纤维(样品7C)。

表6总结了代表性的交联羧基烷基纤维素纤维的吸收性质(CRC)。

表6.代表性交联羧基甲基纤维素纤维的离心持水容量

样品	CRC(g/g)
		7B	29.0

样品	CRC(g/g)
		7C	21.9

表7.代表性交联羧基甲基纤维素的组成和离心持水容量

样品	AlCl3(wgt％wgt CMC)	浆料	CMC DS	DCP(wgt％wgt CMC)	CRC(g/g)
						7-1	1.5％	A	0.95	0％	29.0
7-2	2.8％	A	0.95	0％	18.0
						7-3	5.0％	A	0.95	0％	12.0
7-4	0.8％	A	1.01	2％	31.0
						7-5	1.5％	A	1.01	2％	26.1
7-6	2.5％	A	1.01	2％	21.2
						7-7	0.5％	A	1.00	4％	30.4
7-8	1.0％	A	1.00	4％	27.3
						7-9	1.8％	A	1.00	4％	21.9
7-10	1.0％	B	0.99	0％	23.0
						7-11	2.0％	B	0.99	0％	36.5
7-12	4.0％	B	0.99	0％	24.1
						7-13	0.5％	B	0.98	2％	36.6
7-14	1.3％	B	0.98	2％	24.7
						7-15	2.0％	B	0.98	2％	18.4
7-16	0.4％	B	0.99	4％	19.2

样品	AlCl3(wgt％wgt CMC)	浆料	CMC DS	DCP(wgt％wgt CMC)	CRC(g/g)
						7-17	0.8％	B	0.99	4％	19.9
7-18	1.5％	B	0.99	4％	16.5
						7-19	1.0％	A	0.72	0％	20.3
7-20	2.0％	A	0.72	0％	16.7
						7-21	4.0％	A	0.72	0％	11.6
7-22	0.5％	A	0.68	2％	17.9
						7-23	1.3％	A	0.68	2％	16.1
7-24	2.0％	A	0.68	2％	14.4
						7-25	0.4％	A	0.71	4％	14.2
7-26	0.8％	A	0.71	4％	13.2
						7-27	1.5％	A	0.71	4％	12.3
7-28	0.8％	B	0.68	0％	37.5
						7-29	1.8％	B	0.68	0％	31.2
7-30	3.8％	B	0.68	0％	17.3
						7-31	0.5％	B	0.69	2％	22.3
7-32	1.0％	B	0.69	2％	20.2
						7-33	1.5％	B	0.69	2％	18.7
7-34	0.3％	B	--	4％	14.6
						7-35	0.6％	B	--	4％	14.0

样品	AlCl3(wgt％wgt CMC)	浆料	CMC DS	DCP(wgt％wgt CMC)	CRC(g/g)
						7-36	1.2％	B	--	4％	13.0

实施例8

将Olympic HV木质浆料(200g，基于烘箱干燥的)在氮气环境下，在大约20-22℃下与异丙醇(11.36L)混合30分钟。将氢氧化钠和水的溶液逐滴加入持续30分钟并且使反应在搅拌下进行1小时。氢氧化钠的量依据使用的一氯乙酸和DCP的量来调节，这是为了提供足量的氢氧化钠来与全部羧基和卤素官能团反应。调节水的量以保持恒定的水与纤维素的比率。DCP、氢氧化钠、MCAA、交联剂和水的量总结在表8中。

将一氯乙酸和DCP的异丙醇溶液(IPA与MCAA＝1.91g/g)逐滴加入至正在搅拌的浆料中持续30分钟，同时将反应温度升到55℃。将反应搅拌3小时并且随后过滤，将过滤的产物置于12L的70/30的乙醇/水溶液中，并且用乙酸中和至pH为6.8-7.0。通过过滤收集得到的浆料，分别利用12L的70/30、80/20和90/10乙醇/水冲洗一次，并且最后利用100％的甲醇或乙醇冲洗一次，并且进行空气干燥以提供整体交联的羧基烷基木质浆料纤维。

实施例8-1至8-3

将从未干燥的羧基烷基纤维素纤维加到含有希望量的交联剂的溶液(配方25)中，所述交联剂制备如下：

起始的羧基甲基纤维素纤维通常含有大量乙醇。如在以下情况下，羧基甲基纤维素纤维包含以重量计的75％的乙醇和25％的CMC。配方说明乙醇已经与CMC相连并且调节溶剂使得最终的反应混合物包括30-33％的乙醇、48-51％的甲醇、和11-14％的水。还调节其它成分以提供3.4-3.6％的CMC、2.1-2.2％的二碱式乙酸铝、0.0120-0.0132％的硫酸铝、0.023％-0.024％的戊二醛和0.061-0.063％的乙二醛的最终反应浓度。将羧基甲基纤维素纤维加到大的反应器中并且将含有全部其它成分的预混和溶液加入。将反应混合物间歇式地搅拌一(1)小时，并且过滤得到重量为1200-1400g的湿质量。将材料在68℃下干燥直到重量为600-700g，然后进行针磨，并且返回去干燥，直到质量为330-350g，或直到监测不到醇。

实施例8-4：

将从未干燥的羧基烷基纤维素纤维加到含有希望量的溶解于60/40重量/重量醇/水溶剂混合物的氯化铝的溶液中，以形成具有4.35％稠度(基重)的浆料。将羧基烷基纤维素纤维浆料与表面交联剂混和，并且然后使其在室温下静置1小时。在静置后，将浆料过滤至湿重与干重的比率大约为4∶1，并且然后在68℃下进行烘箱干燥。干燥至一半，样品被销钉式疏解以使成块最小化，并且然后返回到烘箱中直到干燥以提供表面交联的羧基烷基纤维素纤维。

表8.代表性交联羧基甲基纤维素的组成和垫的饱和容量和FIFE吸收时间。

实施例9

用乙醇/水溶液来处理包括超吸收性纤维的吸收性复合材料

整体交联和羧基甲基化

将烘箱干燥重量为200.0g的从未干燥的北方牛皮浆浆料(Prince AlbertSoftwood，由购自Weyerhaeuser Company的混合软木制成)在氮气环境下，在大约20-22℃下，与11.36L的异丙醇混合30分钟。然后将氢氧化钠溶液(167.25克氢氧化钠水溶液，总重量为620.15g)逐滴加入持续30分钟。搅拌下该反应进行1小时。

将445ml的181.50g的一氯乙酸和8.0g的1，3-二氯-2-丙醇的异丙醇溶液逐滴加入至正在搅拌的浆料中持续30分钟，同时将反应温度升至55℃。将反应搅拌下进行3小时并且然后过滤。将过滤的产物置于12L的70重量％甲醇/30重量％水的溶液中，并且用乙酸中和。通过过滤来收集得到的浆料，分别用12L的70重量％乙醇/30重量％水、80重量％乙醇/20重量％水，和90重量％乙醇/10重量％水的溶液冲洗一次，并且最后利用100％的甲醇(或供选择的乙醇)冲洗一次，以提供交联的羧基甲基纤维。

表面交联

表面交联溶液以两步来制备：首先将61.3g的乙酸铝(碱式，用硼酸来稳定的)和0.70克的硫酸铝十八水合物溶解在348.6g的水中，并且然后用586.7g的变性乙醇和1387.1g甲醇来稀释。还用1.33克的1∶1(w％/w％)戊二醛∶水和4.35克的40％的乙二醛的水溶液来进一步处理混合物。向该溶液中加入69.00g的乙醇湿羧基甲基纤维素(CMC)绒毛(21.74％固体)(如以上实施例的描述来制备的)。基于这些比例，应用于CMC纤维的活性交联组分为1.5％，并且乙醇与水的比率为60重量％∶40重量％。理解的是，最佳的醇含量取决于超吸收性纤维。例如，如果纤维具有较高的交联度，那么则需要较少的醇，且反之亦然。

用金属刮铲将CMC纤维和交联剂溶液的混合物混合10-20秒，并且然后在室温下静置1小时。然后将浆料过滤至60.59g的重量，并且然后在68℃下进行烘箱干燥。干燥至大约一半，样品被销钉式疏解(上述的)以使成块最小化，并且然后返回到烘箱中直到干燥至大约88-92重量％的固体，以提供整体和表面交联的羧基甲基纤维素纤维。

用交联剂的湿法成形(wet laying)和处理

将用123.3g变性乙醇(如在该实施例中上述的，具有21.1重量％)润湿的33.0g的纤维整体交联羧基甲基纤维素装入3L的Erlenmeyer烧瓶中。用923克的变性乙醇和680克的去离子水将湿润的纤维稀释以提供具有1.5重量％的总固体的浆料。用手摇动浆料，并且将其加入到在其中心配备有空气驱动搅拌器的20.3cm×20.3cm的板式模具。该模具为具有8英寸×8英寸(20.3cm×20.3cm)尺寸的TAPPI标准板式模具。在顶部有开口，使得浆料可以加入到模具中。其底部是空气密封的且结合在筛网上，所述筛网仅允许溶液从中排出。然而，通过与真空源连接的阀来控制纤维与溶剂的分离。在混合后1小时，将搅拌器迅速移开，并且将排水打开以形成羧基甲基纤维素纤维的复合材料板。

将板置于两片吸墨纸之间(各个吸墨纸的重量为15.5g，OD)并且浸没在100％的变性乙醇浴中10分钟，使得板和吸墨纸完全被乙醇覆盖。然后，通过将板和吸墨纸(总计114.6克)拉下盖住连接到真空(26.5英寸的水银)的隙缝(22.9cm长乘以0.3cm宽)上去除过量的醇总共114.6g)，得到76.6g的总重量。将板和吸墨纸返回到新鲜乙醇浴中10分钟，并且将交换过程重复总共3次以得到74.2g的板和吸墨纸的总湿重。

然后经交换的板和吸墨纸通过浸没在该实施例上述的表面交联剂溶液(即，含有铝盐、十八水合物、乙二醛、和戊二醛)中10分钟来浸渍2次，使得板和吸墨纸完全被表面交联剂溶液覆盖。然后，通过将板和吸墨纸拉下覆盖到连接到真空(26.5英寸的水银)的隙缝(22.9cm长乘以0.3cm宽)上去除过量的表面活性剂。将板和吸墨纸返回到新鲜的乙醇浴中10分钟，并且将交换过程重复总共3次。然而，在最后的交换中，不对浸渍的板抽真空以使得仅仅是板的重量为131.6g。从吸收性复合材料板上去除吸墨纸，并且将板根据需要在68℃下在强制通风烘箱中干燥至88-92重量％的总固体。

实施例10

用于实施例9的经处理的吸收性复合材料的对比实施例

制备了3个样品并且作为实施例9的复合材料的对比实施例(即对照)。

对照10-1

对照10-1为严格地依据上述实施例9来制备的羧基甲基纤维素复合材料，除了不使用整体交联剂(1，3-二氯-2-丙醇)和表面交联剂(铝盐，戊二醛和乙二醛)。

对照10-2

对照10-2为木质浆料板(购自Domtar Industries，DOMTAR 8英寸×8英寸的具有250+/-10g/cm²基重的吸墨纸)。

对照10-3

对照10-3为含有60％商用超吸收性物质(SXM9300，购自StockhausenInc.)和40％木质浆料绒毛(NB416，购自Weyerhaeuser Company)的吸收性复合材料。

对照10-4

对照10-4为实施例9的复合材料，但不经醇/水的溶液处理的复合材料。

然后对实施例9和对比实施例(对照10-1、10-2、10-3和10-4)的复合材料进行润湿完整性、垂直芯吸高度、和利用上述的润湿完整性测试和垂直芯吸收高度测试的垂直吸芯容量测试。结果可以向下见于下表9中。

表9.垂直整体性和润湿芯吸效应测试

样品	润湿整体性等级	垂直芯吸高度(英寸)	垂直芯吸容量(g/g)
				实施例9	5	6.2	15.8
对照10-1	0	0	0
				对照10-2**	N/A	N/A	N/A
对照10-3	0	2.5	7.6
				对照10-4**	N/A	N/A	N/A

**该样品的润湿整体性为当液体被样品芯吸入时，复合材料断裂。因此，润湿整体性、垂直芯吸高度、和垂直芯吸容量的测量值不能得到。

可以看出，利用大约60重量％乙醇/40重量％水的溶液来处理包括本文所述的超吸收纤维的吸收性复合材料，使得复合材料具有优于对比实施例的垂直芯吸效应和润湿完整性。

除了上述的样品之外，作出了若干尝试以利用从实施例9中获得纤维羧基甲基纤维素以各种乙醇与水的比率来将板湿法成形。通常，针对特定纤维而言，良好的板可以仅利用大约50重量％-70重量％的乙醇来形成。较高水平的乙醇(即，大于大约70重量％)倾向于导致较差的成形，因为纤维不易于分散。因此，这些样品不具有期望的完整性。相反地，具有较高含水量的板(即，小于大约50重量％的醇)导致板倾向于更刚硬。由该方式制成的板不易于纤维化，并且反而是易于断裂成碎片，而不是单独的纤维。本文所描述的这些情况的材料(即，高含醇量或高含水量)由于缺乏完整性或毛细结构而不适合通过垂直芯吸法测试来测试。

实施例11

用阳离子材料/乙醇/水溶液来处理的包括超吸收性纤维的吸收性复合 材料

在该实施例中，类似实施例9来制备包括整体/表面交联的羧基甲基纤维素纤维的吸收性复合材料。将纤维空气成形形成具有650gsm基重的12个空气成形的复合材料板，具有大约0.23g/cc的密度和25.4cm×43.1cm的尺寸。

对照11-1

利用一半的复合材料板(即，6个)从板上切下复合材料。从各个板切下两块复合材料(各具有90mm×354mm的矩形尺寸)。然后将各个复合材料制备成12个具有顶层、底层和在顶层和底层之间起到吸收芯组件作用的复合材料的12个尿片。然后，利用以下所述的人体模型来测试这组尿片(编码B)。

实施例11-2

通过喷涂含有5重量％的KYMENE 577H(购自Hercules，Inc.的阳离子聚合物材料)、52重量％的乙醇和43重量％的水的溶液来对另一半复合材料板进行表面处理(即，剩余的6个)。将复合材料干燥至大约90重量％的固体和再施用溶液。持续该过程直到实现基于板的总重量的2重量％KYMENE的总添加水平。注意的是，KYMENE基本上位于复合材料的表面部分，同时使得板的内部部分基本不含KYMENE。处理被命名为“湿强化处理(Wet Enhancement Treatement)”，并且意在提高流体的芯吸能力。然后从板切下尺寸为90mm×354mm的12个吸收性复合材料，并且然后如以上实施例11-2所述的制成尿片。然后利用以下描述的人体模型来测试该组尿片(编码D)。

对照11-3

该对比实施例包括结构类似于对照11-1和实施例11-2的尿片。然而，对比的尿片的吸收芯组件由41重量％的商用超吸收性颗粒(FAVOR SXM9300，购自Stockhausen，Inc.)和59％的木质浆料绒毛组成(NB416，购自Weyerhaeuser Company)。然后利用以下描述的人体模型来测试该组尿片(编码F)。

评价

通过人体模型评价来测试3种编码的尿布。破坏平均荷载信息从研究中获得，并且利用破坏平均荷载与产品容量的比率来计算尿片效率。在整个尿片产品上的测试产品容量(不仅仅是吸收芯)。

在测试前记录各个尿片的干重量。对于各个尿片编码而言，采用“女性”人体模型并加入污染液体，以坐姿测试所有制品。然后将污染液体(0.9重量％的氯化钠水溶液)调整到室温(～20℃)。然后吸收性制品各被污染多达4次，每次污染采用70ml的污染液体(各污染之间的间隔时间为15分钟)直到各个产品泄漏(即，一旦产品开始泄漏，污染就停止，即使已被加入的小于70ml。而且，一旦制品泄漏，就不在该特定的制品上进行进一步污染)。然后记录各个产品在泄漏时的荷载。在泄漏后，将产品移出并称重。通过从湿重量中减去干重量，并且然后确定各个编码的平均值来确定破坏平均荷载。此外，利用上述的SAT CAP测试来确定各个编码的产品容量，并且通过用破坏平均荷载除以产品容量来确定尿片效率。结果可以金鱼以下表10中。

表10尿片人体模型的研究结果

尿片编码	实施例编号	破坏平均荷载(g)	尿片效率
				B	对照11-1	191.61	43％
D	实施例11-2	255.41	69％
				F	对照11-3	256.57	61％

从结果中可以看出，在没有进行湿强化处理的情况下(即，利用阳离子材料/醇/水的溶液的处理)，吸收性复合材料(编码B)由于由缺乏流体芯吸能力和完整性而造成的较低的吸收芯效率，导致尿片呈现出比具有本发明的复合材料的尿片(编码D)更差的尿片性能。还可以看出，当本发明的吸收性复合材料依据本发明来处理时，吸收性复合材料(编码D)导致尿片具有与更常规的尿片(编码F)相似的性能，并且具有相对于编码F尿片的改进的吸收芯效率。

将理解的是，给出的上述实施例的细节用于说明性目的，不被解释为限定本发明的范围。虽然仅一些本发明的示例性实施方案在上文中已被详细描述，但本领域技术人员将轻易理解的是在不实质性地脱离本发明的新教导和优点的情况下，在实施例中进行许多修改是可能的。例如，所述的与一个实施例相关的特征可以被引入到本发明的任何其它实施例中。

于是，所有这样的修改都要包括在本发明的范围内，这由以下的权利要求书和其全部等同物来限定。此外，认识到的是，可以构思许多实施方案，这些实施方案不实现一些实施方案特别是希望的实施方案的全部优点，而不存在特定的优点不应当被解释为这样的含义，即这样的实施方案不在本发明的范围内。由于在不脱离本发明范围的情况下可以在上述结构中进行各种变化，其意义在于被包括在上述描述中的全部事物应当被解释为说明性的而不具有限定意义。

Claims (11)

1.一种吸收性制品，所述吸收性制品包括吸收性复合材料；

其中，所述吸收性复合材料包括基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维；

其中，所述基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维的表面具有纤维素纤维表面的外观；

其中，所述基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维包括大量的第一纤维内多价金属离子交联和大量的选自醚交联或酯交联的第二纤维内交联；和

其中，所述吸收性复合材料已经过处理以形成纤维间结合。

2.权利要求1所述的吸收性制品，其中，所述纤维间结合仅存在于吸收性复合材料的表面上。

3.权利要求1所述的吸收性制品，其中，所述纤维间结合将在流体污染时原位形成。

4.权利要求1所述的吸收性制品，其中，所述处理选自醇/水的溶液或阳离子聚合物/醇/水的溶液。

5.权利要求3所述的吸收性制品，其中，所述醇选自乙醇或异丙醇。

6.权利要求3所述的吸收性制品，其中，所述醇在溶液中的含量为大约50重量％-70重量％。

7.权利要求1所述的吸收性制品，其中，所述吸收性复合材料在处理前已被干燥至大约88-92重量％的固体。

8.权利要求1所述的吸收性制品，其中，所述吸收性复合材料包括90重量％-100重量％的基本上不溶于水的、水可膨胀的、非再生的羧基烷基纤维素纤维。

9.权利要求1所述的吸收性制品，其中，所述多价金属离子交联包括一种或多种选自铝、硼、铋、钛、锆、铈和铬离子中的金属离子，以及其混合物。

10.权利要求1所述的吸收性制品，其中，所述第二交联由1，3-二氯-2-丙醇形成。

11.权利要求1所述的吸收性制品，其中，通过垂直芯吸效应测试测定，所述吸收性复合材料呈现出至少大约5英寸的垂直流体芯吸距离。

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