CN104068970A - 吸收片及其制造方法 - Google Patents

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CN104068970A
CN104068970A CN201410309145.XA CN201410309145A CN104068970A CN 104068970 A CN104068970 A CN 104068970A CN 201410309145 A CN201410309145 A CN 201410309145A CN 104068970 A CN104068970 A CN 104068970A
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fibre
absorbing sheet
resin
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秋山努
冈本裕重
石川善将
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Asahi Kasei Chemicals Corp
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Abstract

本发明提供一种吸收片及其制造方法,其是包含吸收性树脂、亲水性纤维及疏水性纤维的吸收片的制造方法,该方法包括:脱水工序,在上述吸收性树脂及上述亲水性纤维相接触且含水的状态下进行脱水,从而获得复合组合物;及片材成型工序,在与上述疏水性纤维相接触的状态下对上述复合组合物进行加热,从而成型为片状。

Description

吸收片及其制造方法
本申请是分案申请,其原申请的中国国家申请号为201180037857.5,申请日为2011年6月14日,发明名称为“吸收片及其制造方法”。
技术领域
本发明涉及吸收片及其制造方法。
背景技术
近年来,开发出吸收大量的水而凝胶化的吸收性树脂,并以纸尿片、经期卫生棉等卫生材料领域为中心而利用。由于吸收性树脂通常为微粉,故而存在操作性较差的缺点,在纸尿片等卫生材料领域中,担载于纸浆等中并装入袋中使用。该方法由于不仅吸收体的厚度变厚,而且会在袋的内部发生偏移,故而存在难以恒定发挥吸收性树脂的性能的问题。进而,存在生产率较差的问题。为了解决这种问题,对将粉末的吸收性树脂固定于片材上而成型为片状的吸收体的使用进行了研究。
作为成型为片状的方法,例如已知有:为了固定吸收性树脂而制成片材,使用热熔融性的粘结剂来使吸收性树脂结合的例子(例如专利文献1);通过对粉碎纸浆与热塑性纤维的混合物进行热处理而成型为片状,并于其上担载吸收性树脂的粉末固体的例子(例如专利文献2);利用吸收性树脂中的粘着成分,使含水的纸浆与吸收性树脂干燥的同时固定的方法(例如专利文献3);均匀地混合吸收性树脂与纸浆等纤维状材料,使用水形成纸浆彼此的氢键,从而形成片状的例子(例如专利文献4);使聚合过程中的吸收性聚合物粒子附着于纤维质基材,在纤维质基材上进行吸收性树脂的聚合的例子(例如专利文献5);通过使吸收性树脂直接结合于亲水性的基材,制造自基材向吸收性树脂的水分通道,从而可发挥吸收性树脂本身的高吸收倍率的吸收片(例如专利文献6)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3196933号公报
专利文献2:日本特开昭53-4789号公报
专利文献3:日本特开昭56-60556号公报
专利文献4:日本特表2003-508647号公报
专利文献5:日本特开2003-11118号公报
专利文献6:国际公开第2006/121148号
发明内容
发明要解决的问题
然而,尚未获得完全固定吸收性树脂且吸收速度、干燥感优异的结构的吸收片。
本发明的目的在于提供一种吸收速度、吸收后的干燥感优异的吸收片及其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人针对上述课题进行了努力研究,结果发现:通过在制造包含吸收性树脂、亲水性纤维、疏水纤维的片材时,在吸收性树脂与亲水性纤维相接触的状态下进行脱水干燥,能够在吸收性树脂与亲水性纤维之间形成键,将其立体地配置于疏水性纤维的格子之间并利用热制成片材,由此可构成空间立体地配置有具有透水路径的吸收性树脂的吸收片。本发明的吸收片通过立体地配置树脂,可将树脂彼此的结块和片材膨润时的排斥力抑制为最小限度,使亲水性纤维与吸收性树脂有效地结合,由此可迅速地将液体吸收至吸收性树脂中,且干燥感也优异。
并且,本发明人发现:通过在吸收性树脂与亲水性纤维与水相接触的情况下存在铵离子,具有促进液体自亲水性纤维向吸收性树脂的液体透过性并提升干燥感的效果。进而,本发明人发现:通过在将吸收性树脂固定于由疏水性纤维形成的格子中时存在铵离子,能够使排斥力在疏水性纤维与亲水性纤维和/或吸收性树脂之间发挥作用,确保吸收性树脂膨润的空间,从而迅速地吸收液体。
即,本发明是如下的吸收片及其制造方法。
[1]一种吸收片的制造方法,其是包含吸收性树脂、亲水性纤维及疏水性纤维的吸收片的制造方法,该制造方法包括如下工序:
脱水工序,在所述吸收性树脂及所述亲水性纤维相接触且含水的状态下进行脱水,从而获得复合组合物;及
片材成型工序,在与所述疏水性纤维相接触的状态下对所述复合组合物进行加热,从而成型为片状。
[2]如[1]所述的吸收片的制造方法,其中,所述吸收片是所述复合组合物分散于所述疏水性纤维中的吸收片。
[3]如[1]或[2]所述的吸收片的制造方法,其中,所述脱水工序与所述片材成型工序依此顺序实施或同时实施。
[4]如[1]至[3]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,该制造方法进一步具备将所述吸收性树脂及所述亲水性纤维混合并使之接触的第1混合工序,
所述第1混合工序与所述脱水工序依此顺序实施或同时实施。
[5]如[1]至[4]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,该制造方法进一步具备将所述复合组合物及所述疏水性纤维混合并使之接触的第2混合工序,
所述第2混合工序与所述片材成型工序依此顺序实施或同时实施。
[6]如[1]至[5]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,在所述第1混合工序中,混合的吸收性树脂及亲水性纤维含有相对于所述吸收性树脂100质量份总计为0.1~100质量份的水。
[7]如[1]至[6]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,在所述脱水工序中,含水状态的吸收性树脂及亲水性纤维含有相对于所述吸收性树脂100质量份总计为20~1000质量份的水。
[8]如[1]至[7]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,在所述片材成型工序中,加热前的所述复合组合物及所述疏水性纤维含有相对于上述吸收性树脂100质量份总计为1~200质量份的水。
[9]如[1]至[8]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,在作数片材成型工序中,在连续送出的支持体上,在与所述疏水性纤维相接触的状态下对所述复合组合物进行加热。
[10]如[9]所述的吸收片的制造方法,其中,所述支持体是疏水性纤维的含有比率为90质量%以上的纤维状支持体。
[11]如[1]至[10]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,所述吸收片中的所述亲水性纤维与所述疏水性纤维的比率以质量比计为9:1~2:8。
[12]如[1]至[11]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,所述吸收片中的所述吸收性树脂与所述亲水性纤维的比率以质量比计为10:1~1:5。
[13]如[1]至[12]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,相对于所述吸收性树脂总量,可通过网眼为90μm的筛的吸收性树脂为50质量%以下,且无法通过网眼为425μm的筛的吸收性树脂为50质量%以下。
[14]如[1]至[13]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,所述吸收性树脂在无加压时的吸水倍率为50g/g以上。
[15]如[1]至[14]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,所述吸收性树脂的表面强度为0.1~5.5N。
[16]如[1]至[15]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,所述吸收性树脂含有羧基,且包含可与羧基反应的交联剂。
[17]如[1]至[16]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,所述吸收性树脂在脱水前外表面的盐浓度为85%以上。
[18]如[1]至[17]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,在所述脱水工序中,脱水前的吸收性树脂的表面盐浓度与脱水后的吸收性树脂的表面盐浓度不同。
[19]如[1]至[18]中任一项所述的吸收片的制造方法,其中,在所述片材成型工序中,加热前的吸收性树脂的表面盐浓度与加热后的吸收性树脂的表面盐浓度不同。
[20]一种吸收性物品的制造方法,其具备如下工序:
将通过[1]至[19]中任一项所述的吸收片的制造方法而获得的吸收片与连续送出的表面片和/或连续送出的背面片粘结的工序。
[21]一种吸收性物品的制造方法,其具备如下工序:
在沿着作业转筒的周面搬送的背面片用原材料的连续体上供给通过具有下述(1)~(5)的步骤的制造方法而获得的吸收片、或通过具有下述(6)~(9)的步骤的制造方法而获得的吸收片并进行固定的工序;及
将固定有所述吸收片的所述背面片用原材料的连续体切割为与吸收性物品的尺寸对应的长度的切割工序。
(1)混合亲水性纤维及吸收性树脂的步骤
(2)对亲水性纤维及吸收性树脂的混合物进行加湿的步骤
(3)在亲水性纤维与吸收性树脂相接触的状态下进行脱水的步骤
(4)将由亲水性纤维及吸收性树脂构成的复合组合物与疏水性纤维混合的步骤
(5)通过加热而连续地赋形为片状的步骤
(6)混合亲水性纤维、吸收性树脂及疏水性纤维的步骤
(7)对亲水性纤维、吸收性树脂及疏水性纤维的混合物进行加湿的步骤
(8)在亲水性纤维与吸收性树脂相接触的状态下进行脱水的步骤
(9)通过加热而连续地赋形为片状的步骤
[22]如[21]所述的吸收性物品的制造方法,其中,该制造方法进一步具备在固定有所述吸收片的所述背面片用原材料的连续体上供给表面片用原材料的连续体并进行固定的工序,
所述进行固定的工序在所述切割工序之前进行。
[23]如[21]或[22]所述的吸收性物品的制造方法,其中,所述吸收片是通过使所述复合组合物与所述疏水性纤维的混合比,或所述吸收性树脂、所述亲水性纤维及所述疏水性纤维的混合比在所述吸收片的宽度方向和/或长度方向上变化而获得的,
所述吸收性树脂的含量根据部位而不同。
[24]如[21]至[23]中任一项所述的吸收性物品的制造方法,其中,所述亲水性纤维与所述疏水性纤维的混配比率以质量比计为9:1~2:8。
[25]如[21]~[24]中任一项所述的吸收性物品的制造方法,其中,所述吸收性树脂与所述亲水性纤维的混配比率以质量比计为10:1~1:5。
[26]如[21]至[25]中任一项所述的吸收性物品的制造方法,其中,所述吸收性树脂的表面盐浓度为85%以上。
[27]如[21]至[26]中任一项所述的吸收性物品的制造方法,其中,在所述(3)的步骤或(8)的步骤的前后,所述吸收性树脂的表面盐浓度发生变化。
[28]一种吸收片制造用的复合组合物,其是通过在吸收性树脂及亲水性纤维相接触且含水的状态下进行脱水而获得的。
[29]如[28]所述的复合组合物,其中,所述亲水性纤维的平均纤维长度为20~1000μm。
[30]如[28]或[29]所述的复合组合物,其中,所述亲水性纤维的平均纤维长度与所述吸收性树脂的平均粒径之比为0.05:1~2:1。
[31]一种复合组合物的制造方法,其是[28]至[30]中任一项所述的复合组合物的制造方法,其中,
所述吸收性树脂为含水凝胶,该制造方法具备通过在该吸收性树脂含水的状态下与亲水性纤维混合而接触并进行脱水的工序。
[32]一种吸收片,其至少包含吸收性树脂、疏水性纤维及亲水性纤维;
所述吸收性树脂与所述亲水性纤维相接触;
所述吸收性树脂、所述亲水性纤维、或有所述吸收性树脂及所述亲水性纤维构成的复合组合物分散于疏水性纤维中。
[33]如[32]所述的吸收片,其中,所述疏水性纤维彼此实质上熔合。
[34]如[32]或[33]所述的吸收片,其中,所述吸收性树脂利用缩合性的交联剂进行交联,且实质上固定于吸收片中。
[35]如[32]至[34]中任一项所述的吸收片,其中,形成所述复合组合物的所述亲水性纤维的平均纤维长度为20~1000μm。
[36]如[32]至[35]中任一项所述的吸收片,其中,形成所述复合组合物的所述亲水性纤维的平均纤维长度与所述吸收性树脂的平均粒径之比为0.05:1~2:1。
[37]如[32]至[36]中任一项所述的吸收片,其中,该吸收片含有0.5~18质量%的铵离子。
[38]如[32]至[37]中任一项所述的吸收片,其中,该吸收片具备包含所述吸收性树脂的吸收层与在所述吸收层的单面或双面包含所述疏水性纤维的疏水性纤维层,
所述吸收层的纤维密度低于所述疏水性纤维层的纤维密度。
[39]如[32]至[38]中任一项所述的吸收片,其中,所述疏水性纤维层中所包含的所述疏水性纤维的直径小于所述吸收层中所包含的所述疏水性纤维的直径。
[40]如[32]至[39]中任一项所述的吸收片,其中,所述疏水性纤维层中所包含的所述疏水性纤维、及所述吸收层中所包含的所述疏水性纤维在其表面具有由有机树脂构成的层。
[41]如[32]至[40]中任一项所述的吸收片,其中,所述吸收性树脂含有羧基,在吸收片中,所述羧基的一部分形成中和盐,且以该中和盐的存在量自所述吸收性树脂的内部朝向表面减少的方式具有浓度梯度。
[42]如[32]至[41]中任一项所述的吸收片,其中,吸收速度为13秒以下。
[43]如[32]至[42]中任一项所述的吸收片,其中,再湿润量为0.2g以下。
[44]一种吸收性物品,其具有:
[32]至[43]中任一项所述的吸收片;和
该吸收片的一个面上所具备的表面片和/或该吸收片的另一个面上所具备的背面片。
[45]一种吸收性物品,其是通过[21]至[27]中任一项所述的制造方法而制造的。
[46]一种吸收片,其具有吸收层,所述吸收层至少由吸收性树脂、疏水性纤维及亲水性纤维构成,是所述疏水性纤维彼此实质上熔合而成的,
所述吸收层中,所述疏水性纤维的面密度为10~50g/m2,所述亲水性纤维的面密度与所述疏水性纤维的面密度之比为10:90~70:30,所述吸收性树脂的面密度为10~50g/m2,厚度为2mm以下。
[47]一种烤架托盘,其包含[46]所述的吸收片。
[48]一种棺材垫,其包含[46]所述的吸收片。
[49]一种防结露材料,其包含[46]所述的吸收片。
[50]一种吸汗垫,其包含[46]所述的吸收片。
[51]一种西服防污垫,其包含[46]所述的吸收片。
[52]一种寝具罩,其包含[46]所述的吸收片。
[53]一种解冻垫,其包含[46]所述的吸收片。
[54]一种除水垫,其包含[46]所述的吸收片。
[55]一种口罩,其包含[46]所述的吸收片。
[56]一种防潮垫,其包含[46]所述的吸收片。
发明的效果
根据本发明,可提供一种吸收速度、吸收后的干燥感优异且柔软性较高、质地良好的吸收片及其制造方法。该吸收片不仅可适宜地用于卫生材料等,也可简化卫生材料等的制造工艺。并且,本发明的吸收片几乎不会发生吸收性树脂的脱离,能够自由地加工,且能够以自由的形状使用,因此也可广泛地利用于卫生材料以外的领域。
附图说明
图1是本实施方式的吸收片截面的扫描式电子显微镜(SEM)照片。
图2是表示一实施方式的吸收片的示意截面图。
图3是表示一实施方式的吸收性物品的示意截面图。
图4是表示一实施方式的吸收性物品的示意截面图。
图5是表示一实施方式的吸收性物品的示意截面图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是,本发明并不限定于以下的实施方式,可在其主旨的范围内加以各种变形而实施。
[1.吸收片]
本发明的吸收片至少由吸收性树脂、亲水性纤维及疏水性纤维构成。并且,本发明的吸收片中,吸收性树脂与亲水性纤维相接触,吸收性树脂、亲水性纤维、或由吸收性树脂与亲水性纤维构成的复合组合物分散于疏水性纤维中。
亲水性纤维暂时捕获液体的速度较快,但若施加力,则会释放液体。相反,吸收性树脂吸收速度较慢,但完全地吸收液体,即便施加力也可维持。据认为,吸收速度较快、干燥感也优异的吸收片是指可将亲水性纤维捕获的液体迅速地送入至吸收性树脂的片材。迄今为止,虽通过反复试验提出各种结构的吸收体,但无法达成令人满意的吸收速度、干燥感。
对于其原因,本发明人发现:由于吸收性树脂彼此接触而导致出现结块现象;由于未确保用于树脂膨润体积增加的空间而产生膨润阻碍;由于亲水性纤维与吸收性树脂的结合较少,故而难以产生自亲水性纤维向吸收性树脂的透水。因此,本发明人考虑出如下的吸收结构体(吸收片)作为用于同时解决该三个问题的理想的吸收体结构:吸收性树脂与亲水性纤维充分地结合,吸收性树脂彼此不接触,为了确保吸收性树脂膨润的空间,吸收性树脂立体地配置于利用纤维形成的格子之间。
大量的纤维或吸收性树脂自吸收片脱离是不优选的。限定于微粉可脱离的用途时,也有性能上出现偏差的可能性。因此,优选吸收性树脂在吸收片中实质上被固定化。
迄今为止提出了很多将吸收性树脂固定化的方法,但还没有兼顾吸水性能与粘结性的方法。现有的固定化方法分为使用粘结剂的方法与不使用粘结剂的方法。粘结剂有亲水性的粘结剂和疏水性的粘结剂。亲水性的粘结剂例如有交联度较低的吸收性树脂所含有的可溶性的成分等。然而,本发明人发现,这些可溶性成分会成为使干燥感降低的原因。疏水性的粘结剂主要使用受热溶解的粘结剂。然而,为了获得将较小的吸收性树脂完全地固定化的粘结力,必须使用过量的粘结剂,并使其过剩地熔融。本发明人发现,由此疏水性的粘结剂会覆盖于树脂的表面,成为吸收速度、吸收量一同降低的原因,并且,难以在全部范围中均匀地施加热来使其接合,若以使难以受热的部分结合的程度施加热,则会出现容易受热的部分过度熔融、进而粘结剂覆盖吸收性树脂的结果。作为不使用粘结剂的方法,有在基材中进行聚合的方法,或使用水使基材表面的亲水性纤维侵入至吸收性树脂中的方法。然而,本发明人确认到:在基材中进行聚合的情况下,由于难以进行聚合,故而有容易残留剩余单体、低分子量成分变多、干燥感较差的问题,使用水使基材表面的亲水性纤维侵入至而树脂中的方法虽然是兼顾固定化与吸收量的方法,但由于粒子大致二维地配置于基材的表面,被有效地使用的亲水性纤维量较少,故而有吸收速度不可谓充分的问题。尤其是在重视高速吸收的情况下,为了使吸收性树脂本身的吸收速度也发挥作用,使用粒径特别小的树脂。本发明人确认到,此时,若在基材平面上配置吸收性树脂粒子,则容易产生粒子彼此的接触。
本发明人认为,关于固定化的现有技术的问题点与上述理想的吸收体结构的背离中,最重要的问题是无法立体地配置较小的吸收性树脂。即,认为通过预先混合吸收性树脂与蓬松的亲水性纤维并直接结合,不仅确保透水路径,并且使吸收性树脂的表观的体积增加,进而通过利用纤维彼此的缠绕而立体地配置,并成型为片状,由此可接近理想的结构。该结合例如优选指吸收性树脂与亲水性纤维的氢键、或如亲水性纤维进入吸收性树脂的表面或内部那样的直接结合,从通过将液体送入向吸收性树脂来提高吸收速度的观点出发,优选亲水性纤维进入至吸收性树脂的表面或内部。本发明人发现,这种将亲水性纤维进入吸收性树脂的表面或内部的结合例如可通过利用水分并脱水干燥来实现。然而,若仅通过吸收树脂与亲水性纤维的结合及缠绕,则难以获得充分的粘结力,难以片材化,这种状态下难以构成脱离成分较少的片材。因此,本发明人考虑利用疏水性的热塑性纤维,由热塑性纤维制作格子,完成片材的基本骨架,并在此配置吸收性树脂与亲水性纤维的结合物。
从干燥感的观点出发优选使用疏水性纤维作为热塑性纤维。利用热塑性的疏水性纤维形成片状形时的问题点在于控制熔融程度,但本发明的吸收片中的吸收性树脂由于并非单独的吸收性树脂,而是与亲水性纤维混合结合的吸收性树脂,故而体积较大,认为可以进一步利用亲水性纤维与疏水性纤维的缠绕。因此,由于作为整体的热量可较小,故而没有如疏水性物质覆盖吸收性树脂的表面那样的情况。并且,由疏水性纤维构成的格子间的透水是由亲水性纤维进行的,故而认为可有效利用吸收性树脂。
为了在全部领域充分地发挥性能,优选为设法均匀地施加热而使熔融度均匀。其可通过例如控制体系内的水分而达成。若在加热而成型片材的空间内存在水,在水分平衡,在与吸收性树脂或纤维的空间之间重复脱离与吸附。此时,由于亲水性纤维担负透水路径的作用,故而体系内的水量不产生偏移而被平均化,因而直至水分消失的瞬间为止,体系内的温度得以均匀化。由此,可将体系内的温度平均化直至水的沸点100℃。在使用具有100℃以下的玻璃化转变温度的疏水性纤维的情况下,可由此均匀地加热熔接,即便在使用具有100℃以上的玻璃化转变温度的疏水性纤维的情况下,由于与自室温加热的情形不同,自100℃直至成型温度为止的温度上升幅度变少,故而能够减少因部位不同而产生的差异。这种利用水分的优点不仅限于温度控制。通过在疏水纤维与亲水性特别强的吸收性树脂之间存在水,排斥力发挥作用。由此能够使疏水性纤维覆盖吸收性树脂周围的概率降低。进而,通过该排斥力而使疏水性纤维的格子尺寸变大,形成吸收性树脂膨润的充分的空间。通常,若使格子尺寸变大,则容易产生吸收性树脂的移动,但若为吸收性树脂与亲水性纤维的混合、结合物,则该问题得到避免,因而可形成特别优选的结构。
根据本发明,完成了如下用于高速彻底吸收液体的理想吸收体结构:亲水性纤维与吸收性树脂不使用粘结剂而直接结合,疏水性纤维发挥粘结剂的作用,但疏水性纤维与吸收性树脂几乎不直接结合,疏水性纤维形成格子,使亲水性纤维与吸收性树脂使混合、结合的产物相互缠绕的同时立体地配置于该格子间。
对吸收片要求强度的情况下,优选片材结构中存在疏水性纤维的重量比率为90%以上的层(疏水性纤维层)、和/或基材层。疏水性纤维的重量比率较高的层通过较强地进行热熔接而成为与基材接近的形状。施加较强的热熔接的情况下,通常也会对吸收层施加热,因而有过剩地进行吸收层的疏水性纤维的热熔接的担忧,但在体系内存在水的情况下,能抑制存在亲水性纤维或吸收性树脂的吸收体内的温度上升,并能够仅对无水的疏水性纤维层较强地进行熔接。这些层也可利用于用于表现出表面的干燥感的层,可发挥纸尿片或生理用品中的表面片的作用。并且,通过控制层的厚度,可利用于用于停留液体的层,也可起到纸尿片或生理用品中的背面片的作用。
进而,本发明人对产生确保疏水性纤维彼此之间隙的排斥力、及加速自亲水性纤维向吸收性树脂的透水的手段进行了努力研究,结果发现可通过利用铵离子来实现。铵离子相对于吸收片总量,优选为含有0.5~18质量%,更优选为1.5~15质量%,进而优选为3~13质量%,进而更优选为4~12质量%,最优选为5~10质量%。铵离子量过少的情况下,由于吸收速度、干燥感差而不优选。虽然铵离子量越多效果越高,但若过多,则吸收性树脂、亲水性纤维、疏水性纤维等构成部件的量会变得过少。铵离子量可通过将片材浸渍于充分的量的生理盐水中并放置24小时,利用离子层析法测定该生理盐水中的铵离子浓度来求出。
铵离子是与以羟基或羧基为首的氧原子的亲和性尤为优异的离子。由于吸收性树脂通常含有羟基或羧基,故而可谓是配合性良好的离子。并且,亲水性纤维的亲水性也通常为利用羟基而附加得到的,故而与铵离子的配合性良好。例如已知亲水性纤维的代表的纤维素纤维虽不溶于大部分的溶剂,但溶解于铜氨溶液。因此,由于存在铵离子,吸收性树脂与亲水性纤维的接触概率提高,进而,两者间的液体透过速度提升。相反,铵离子与疏水性纤维的亲和性特别低,产生排斥力。因此,在片材中,欲扩张吸收性树脂与疏水性纤维之间的空间的力发挥作用,结果在液体吸收时吸水性树脂膨润的空间得到确保。并且,由于在间隙存在水,排斥力增强,因而难以产生对膨润的阻碍。其中,与亲水性纤维不同,疏水性纤维受到排斥力时也可维持疏水性纤维彼此所形成的空间。进而,由碳与氢构成的疏水性纤维的情况下,由于排斥力增强,故而疏水性纤维的外表面优选由碳与氢构成。
铵离子只要由亲水性纤维、吸收性树脂、或其它具有铵离子固定化作用的物质的任一者所含有即可,但从提高吸收力的观点出发,优选由亲水性纤维、或吸收性树脂的任一者所含有,优选由吸收性树脂所含有。亲水性纤维即便无铵离子,液体捕获力也优异。吸收性树脂于其内部的离子浓度越高,则通过渗透压差,吸收速度越优异。因此,吸收性树脂优选含有铵离子,在吸收开始的同时铵离子在吸收性树脂与亲水性纤维之间移动。进而,由于吸收性树脂含有铵离子时,吸收性树脂与疏水性纤维的排斥力变得更强,更容易确保用于膨润的空间,故而优选。从提高吸收性树脂的初始的吸收能力的观点与抑制湿气的吸收的观点出发,吸收性树脂优选具有盐浓度的分布。即,在树脂的外表面盐浓度较低,在树脂的内部盐浓度较高。
优选不仅确保液体吸收时吸收性树脂膨润的空间的排斥力发挥作用,并且在吸收体结构中其空间得到确保。即,可将本实施方式的吸收片设为具备包含吸收性树脂的吸收层、在吸收层的单面或双面包含疏水性纤维的疏水性纤维层的吸收片,进而优选吸收层的纤维密度低于疏水性纤维层的纤维密度。并且,也可优选吸收层的空隙率高于疏水性纤维层的空隙率。此处所谓的吸收层是指包含吸收性树脂的部分。由于不优选吸收性树脂自片材脱离,故而优选为片材的最外面层不含吸收性树脂。可将最外面层设为疏水性纤维层。此处所谓的最外面层的厚度可以说只要有10μm左右便充分优选。并且,该不含吸收性树脂的最外面无需在片材的双面具有,只要单面具有便足够。从确保吸收性树脂膨润的空间的观点出发优选吸收层的纤维密度低,但从提高液体的捕获力的观点与提高利用毛细现象的透水速度的观点来说优选此外的部分的纤维密度高。包括吸收层在内,片材结构中的纤维密度可通过切割吸收片,对其截面进行SEM观察来确认(参照图1)。图1是本实施方式的吸收片截面的扫描式电子显微镜(SEM)照片。在吸收片的中央部上可确认与其它部分相比纤维密度较低的吸收层。
为了降低吸收层的纤维密度,在吸收层中优选由直径相对粗的疏水性纤维构成。为了提高液体的捕获力与利用毛细现象的透水速度,在吸收层以外(例如疏水性纤维层)中,优选由直径相对细的疏水性纤维构成,优选由直径细于吸收层中的疏水性纤维的直径的疏水性纤维构成。如此地,优选在吸收层与此外的层中,疏水性纤维的直径不同。并且,作为降低吸收层的纤维密度的方法,可列举利用水分的方法。在存在铵离子、吸收性树脂、疏水性纤维、水的情况下,在吸收性树脂吸收水的同时,在外表面配置有铵离子。由此,与疏水性纤维的排斥力发挥作用,空间得以确保。
优选亲水性纤维与吸收性树脂具有结合。该结合例如优选为吸收性树脂与亲水性纤维的氢键,或如亲水性纤维进入至吸收性树脂的表面或内部那样的直接结合,从通过将液体送入吸收性树脂来提高吸收速度的观点出发,优选亲水性纤维进入至吸收性树脂的表面或内部。这种亲水性纤维进入至吸收性树脂的表面或内部的结合例如可通过利用水分并脱水干燥来实现。据认为,若吸收性树脂与亲水性纤维相结合,则较小的吸收性树脂也在表观上与蓬松的纤维为相同的体积,进而也利用纤维彼此的缠绕而变得难以脱离,故而优选。
吸收片整体中亲水性纤维与疏水性纤维的比率以质量比计优选为9:1~2:8,更优选为8:2~3:7,进而优选为8:2~4:6,最优选为7:3~5:5。亲水性纤维越多,则吸收性树脂与亲水性纤维的接触概率越增加,越可提高吸收速度,但由于疏水性纤维变少,故而有脱离成分增加的可能性。疏水性纤维越多,则越容易获得作为片材的强度,但有吸水速度变慢的可能性。
吸收片整体中吸收性树脂与亲水性纤维的比率以质量比计优选为10:1~1:5,更优选为9:1~1:3,进而优选为8:1~1:2,最优选为8:2~1:1。虽然亲水性纤维越多瞬间的保湿力越高,但有干燥感变差的可能性。虽然吸收性树脂越多干燥感越优异,但有无法将粒子系较小的吸收性树脂固定化而脱离的可能性。
优选将本发明的吸收片与其它片状材料组合来调整作为吸收体的性能。可根据吸收片的使用目的,视需要放入除臭剂、香料、各种无机粉末、发泡剂、颜料、染料、抗菌剂、亲水性短纤维、塑化剂、粘着剂、表面活性剂、肥料、氧化剂、还原剂、螯合剂、抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、盐类等。为了进一步增加柔软性,优选含有表面活性剂。
本发明的吸收片可视需要通过添加透水片材、不透水片材、褶皱(Gather)等而直接制成吸收性物品。该吸收性物品由于为薄型且吸收速度与干燥感优异,故而可适宜地用于纸尿片、尿垫及经期卫生棉等一次性用卫生材料。
图2是表示本发明的吸收片的一实施方式的示意截面图。图2所示的吸收片10由吸收性树脂1、亲水性纤维2及疏水性纤维3构成,具备包含吸收性树脂1的吸收层4与在吸收层4的单面或双面包含疏水性纤维3的疏水性纤维层5。吸收层4的纤维密度低于疏水性纤维层5的纤维密度。并且,在吸收层4中,疏水性纤维3彼此也可实质上熔合。进而,优选吸收层4中的疏水性纤维3的面密度为10~50g/m2,亲水性纤维2的面密度与疏水性纤维3的面密度之比为10:90~70:30。并且,优选吸收性树脂1的面密度为10~50g/m2、吸收片10的厚度为2mm以下。图2中记载了在吸收层4的双面具备疏水性纤维层5的吸收片,但疏水性纤维层5可仅具备于吸收层4的一面,也可无疏水性纤维层5。
[2.吸收片的制造方法]
其次,对本发明的吸收片的制造方法进行说明。本发明的吸收片的制造方法的特征在于,其至少包含:(1)至少在亲水性纤维与吸收性树脂相接触的状态下进行脱水干燥的工序(“脱水干燥工序”,在本说明书中也称为”脱水工序”);(2)通过加热而连续地赋形为片状的工序(片材成型工序)。
在脱水工序中,优选从吸收性树脂与亲水性纤维相接触且含水的状态出发进行脱水。通过脱水工序,可获得由吸收性树脂与亲水性树脂构成的复合组合物。在片材成型工序中,优选在与疏水性纤维相接触的状态下对复合组合物进行加热,从而成型为片状。本发明的吸收片例如可通过上述制造方法来制成复合组合物分散于疏水性纤维中的吸收片。
本发明的吸收片中,重要的是将亲水性纤维与吸收性树脂混合和/或结合而成的物质配置于疏水性纤维之间。为了获得吸收速度提高的效果,亲水性纤维与吸收性树脂需要混合和/或结合,其可通过(1)的脱水干燥工序而达成。优选通过调整条件,进行如亲水性纤维进入至吸收性树脂的表面或内部那样的结合。
为了将树脂或纤维固定化,(2)通过加热疏水性纤维使其熔融的同时连续地赋形为片状的工序(片材成型工序)是必需的。由此,可连续地成型出理想的吸收体结构。
(1)脱水干燥工序可与(2)片材成型工序同时行进行,也可分别进行。同时进行的情况下,只要一边通过在使含水状态的亲水性纤维与吸收性树脂相接触的状态下加热来进行脱水干燥,一边进行片材成型即可。例如,在将亲水性纤维、疏水性纤维、吸收性树脂散布于生产线并用水喷雾、加热的同时,进行脱水干燥即可。分别进行的情况下,优选预先进行(1)的脱水干燥工序后进行(2)的片材成型工序。在其它工序中预先进行脱水干燥,在片材成型工序进一步进行脱水干燥时,由于生产率提高而优选。
为了提高吸收性能,亲水性纤维与吸收性树脂的接触面积越大越优选,并且,为了提高片材强度,优选疏水性纤维均匀地配置于片材的整个区域上。其可通过例如向片材成型生产线供给亲水性纤维及吸收性树脂(或复合组合物)、与疏水性纤维时交替地进行各原料的供给等方法来适宜地进行。
片材成型工序中,也可在连续送出的支持体上使亲水性纤维及吸收性树脂(或复合组合物)在与疏水性纤维相接触的状态下加热。支持体优选为疏水性纤维的含有比率为90质量%以上的纤维状支持体(例如纸浆等)。
亲水性纤维与吸收性树脂的接触面积越大,则吸收速度越优异,因而优选亲水性纤维与吸收性树脂均匀地混合。并且,疏水性纤维越均匀地分布,片材强度和吸收性能越变得均匀,故而优选。因此,优选具有(3)使亲水性纤维与吸收性树脂混合并接触的工序(“第1混合工序”,本说明书中也称为“混合工序1”);(4)使亲水性纤维及吸收性树脂(或复合组合物)与疏水性纤维混而相接触的工序(“第2混合工序”,本说明书中也称为“混合工序2”)。在片材成型生产线上进行的情况下,可在通过加热进行片材成型前,通过例如压花辊、针状的辊、利用空气等的物理的力等来混合。
虽也可以在片材成型生产线上混合,但由于片材成型生产线优选高速地流动,故而若分别具有(3)混合亲水性纤维与吸收性树脂的工序(混合工序1);(4)将亲水性纤维及吸收性树脂(或复合组合物)与疏水性纤维混合的工序(混合工序2),则可简便地进行混合,故而优选。(3)混合工序1与(4)混合工序2也可同时进行。混合的方法并无特别限定,可使用气流进行混合,也可使用搅拌机等物理地进行混合,还可使用溶剂进行混合。
对实施混合工序1、混合工序2的时机没有特别限定,只要在(2)片材成型工序之前或同时即可。可在(1)脱水干燥工序之前、之后或同时进行。并且,(3)混合工序1与(4)混合工序2可先进行任一者,也可同时进行。为了提高吸收性树脂与亲水性纤维的接触,优选(3)的混合工序1在(1)脱水干燥工序之前进行。
为了提高吸收性树脂与亲水性纤维的结合力,优选提高吸收性树脂的含水率,在高温下长时间进行脱水干燥。在该情况下,从防止疏水性纤维的过剩熔融的方面出发,优选在(1)脱水干燥工序之后进行(4)混合工序2。在同一生产线进行(1)脱水干燥工序、(2)片材成型工序的情况下,预计脱水干燥所花费的时间与片材成型的加热相比变长。因此,必须增大脱水干燥用的干燥机,或降低生产线的速度,有可能导致生产率降低。同时进行(1)脱水干燥工序与(2)片材成型工序的情况也相同。通过使脱水干燥与片材成型的加热工序为不同的生产线,可通过长时间的干燥来提高吸收性树脂与亲水性纤维的结合,并提高片材本身的生产率。
优选在另外的生产线进行(2)片材成型工序与(1)脱水干燥工序,该情况下,无需于相同的场所进行。例如,优选在制造吸收性树脂的场所进行(1)脱水干燥工序。也优选在制造吸收性树脂的场所进行(3)混合工序1、和/或(4)混合工序2,尤其更优选在(1)脱水工序之前进行(3)混合工序1。本发明中,将通过(1)脱水干燥工序而获得的产物定义为复合组合物,该复合组合物也可以以与吸收性树脂相同的方式运送、流通。
在(4)混合工序2、和/或(3)混合工序1中,也可一并混合其它原料。例如优选根据目的来混合着色剂、除臭剂、抗菌剂、透水剂等在吸收性树脂附近具有效果的功能性物质。并且,为了增强纤维彼此的缠绕,优选混合复数种纤维状物质。也可组合材质不同的纤维或粗细、长度不同的纤维来使用。对混合的方法并无特别限定,可使用气流进行混合,也可使用搅拌机等物理地进行混合,还可使用溶剂进行混合,也可为同时散布吸收性树脂与纤维那样的方法。
在(3)混合工序1中,若混合时存在水,则亲水性纤维与吸收性树脂之间发挥适度的相互作用,混合性变得良好。然而,由于存在大量的水的情况下难以均匀地混合,故而混合前体系内的总计含水量相对于吸收性树脂的质量优选为0.1~100质量%(即相对于吸收性树脂100质量份为0.1~100质量份),更优选为1~40质量%,进而优选为1.5~20质量%,最优选为2~12质量%。水分优选由亲水性树脂和/或吸收性树脂含有。若在含水状态下保存吸收性树脂,则有吸收性能下降的情况,故而作为原料进行保存时,优选由亲水性纤维含有水。该情况下,若在具有湿度的空气中保存亲水性纤维,则自然地含水。立刻使用吸收性树脂的情况下,吸收性树脂也可含有水分,可通过使用合成后未完全干燥的树脂而成为优选的水分范围。
(1)脱水干燥工序中优选在亲水性纤维与吸收性树脂有效接触的状态下进行,故而优选在(3)混合工序1后进行本工序。本说明书中,“脱水”或“干燥”是指使吸收性树脂、亲水性纤维、复合组合物、疏水性纤维或它们的混合物的含水量下降。
对脱水方法并无特别限定,可列举利用加热的方法、利用减压的方法、利用气流的方法等,也可组合两种以上方法。从增强亲水性纤维与吸收性树脂的结合的观点出发,优选进行加热。对加热的方法并无特别限定,可根据设备自由地选择利用热风的方法、使用微波的方法、使用红外线的方法等。加热的温度优选为60~250℃,更优选为80~200℃,进而优选为100~180℃,最优选为120~150℃。低温的情况下,干燥效率有变差的倾向,若过于高温,则有着色的情况。
对脱水的程度并无特别限定,吸收性树脂干燥后的含水率相对于干燥前的含水率优选为70%以下,更优选为50%以下,进而优选为30%以下,最优选为10%以下。
对干燥前的含水量(即含水状态的吸收性树脂及亲水性纤维中总计的含水量)并无特别限定,相对于吸收性树脂的质量,优选为20~1000质量%(即,相对于吸收性树脂100质量份,为20~1000质量份),更优选为40~600质量%,优选为60~400质量%,最优选为80~200质量%。干燥前的含水量较少的情况下,吸收性树脂与亲水性纤维的结合有变少的倾向,过多的情况下,干燥时间有变长的倾向。
对干燥后的含水量并无特别限定,相对于吸收性树脂的质量,优选为1~200质量%,更优选为2~100质量%,进而优选为4~40质量%,最优选为5~20质量%。水分过多的情况下,与(2)片材成型工序同时进行(1)脱水干燥工序时,有水分向片材残留而使吸收能力下降的可能性,在(2)片材成型工序前进行本工序时,有干燥时间变长的倾向。水分过少的情况下,在本工序之外具有片材成型工序时,由于向片材成型工序带入的水分量过少,故而利用疏水性纤维的片材成型条件的控制有变难的倾向。
为了有效地形成结合,优选在(3)混合工序1后,提高至特定的含水量,其后进行干燥。对提高含水量的方法并无特别限定,可列举浸渍于水中的方法、用水进行喷雾的方法等。所含有的水中也可含有杂质。作为杂质,可列举钠离子、铵离子、铁离子等阳离子;氯离子等阴离子;丙酮、醇类、醚类、胺类等水溶性有机化合物等。为了调整吸收性树脂和/或吸收性复合体的pH值,也可使用酸性或碱性物质。从吸收性树脂与基材的接触性或吸收能力的方面考虑,杂质量优选为自来水水平,更优选单独使用无这些杂质的蒸馏水或离子交换水。
为了充分地提高片材的生产率,优选在(2)片材成型工序前预先使亲水性纤维与吸收性树脂脱水干燥。片材形成工序的加热前的复合组合物及疏水性纤维中的总计的含水量相对于吸收性树脂的质量,优选为1~200质量%(即,相对于吸收性树脂100质量份,为1~200质量份),更优选为2~100质量%,进而优选为4~40质量%,最优选为5~20质量%。水分过多的情况下,干燥时间有变长的倾向,水分过少的情况下,利用疏水性纤维的片材成型条件的控制有变难的倾向。片材成型后的含水量相对于吸收性树脂的质量优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下,进而优选为5质量%以下,最优选为1质量%以下。
优选在(2)片材成型工序后进行吸收性物品制造工序。本发明的吸收片可通过根据需要添加透水片材、不透水片材、褶皱等而直接制成吸收性物品。该吸收性物品可适宜地用于纸尿片、尿垫、及经期卫生棉等一次性卫生材料。吸收性物品的制造工序中,优选包括透水性的表面片、和/或不透水性的背面片的送出工序。现有的卫生材料的制造方法中,由于与纸浆等支持材料混合并装袋以使其不漏出,故而有难以提高生产率的问题,但通过在本发明的吸收片制造工序后进行简单的吸收性物品制造工序,可急剧地提高生产率。
[3.吸收片的制造装置]
其次,对本发明的吸收片的优选制造装置例进行说明,但本发明的吸收片的制造装置并不限定为如下装置。特别地,以下的例子是以吸收性树脂、亲水性纤维、疏水性纤维作为原料制造吸收片的情况下的装置,在吸收性树脂的制造场所预先制造复合组合物的情况下有时会不同。
(a)粉碎亲水性纤维的装置
亲水性纤维为片材或辊状的情况下,可通过粉碎整理纤维长度、纤维直径。可适宜地利用一般的纸浆片材用粉碎机。粉碎的亲水性纤维可储藏于通常的罐中。
(b)混合亲水性纤维与吸收性树脂的装置
为了以任意比将储藏于罐中的亲水性纤维与储藏于其它罐中的吸收性树脂混合,优选具有计量装置。混合比率的计量可使用一般的重量计测器。经计量的亲水性纤维与吸收性树脂的混合优选使用可进行气流混合的容器,例如可使用内部施工有螺旋槽的料斗等。堆积于下部的混合物可通过例如使用螺杆等并控制旋转数,从而定量送至下一工序。
(c)用于提高含水率的装置
吸收性树脂的含水量少的情况下,优选提高含水率。为了均匀地含水,优选将亲水性纤维与吸收性树脂供给于输送带等移动装置,一面于其上移动一面提高含水率。作为用于提高含水率的装置,可适宜地使用水的喷雾装置。作为水的喷雾装置,例如可使用喷雾器。
(d)用于脱水干燥的装置
脱水干燥可适宜地使用热风干燥机。该干燥机可设置于上述的输送带上,也可为固定式干燥机。干燥时间变长的情况下,优选固定式干燥机。经干燥的复合组合物也可预先储存于罐等中。
(e)混合复合组合物与疏水性纤维的装置
可适宜地使用与上述(b)工序相同的装置,但为了将混合物供给至片材成型工序,优选具有使气流流通的结构。通过控制气流量,可定量供给至片材成型工序。
(f)片材成型装置
片材成型例如可以以输送带方式进行,可优选使用热导性良好的金属性的网状输送带等。为了使供给至输送带的原料的厚度一致,优选具有自网的下部进行吸引的装置。使用片材的情况下,优选也具有片材送出部。并且,也可具有均匀地供给疏水性纤维、亲水性纤维、吸收性树脂的装置。供给所有原料后,为了使厚度均匀,优选进行压制。压制例如可适宜地使用辊压机,辊压机的表面上也可施加有压纹加工等。为了提高其后的加热工序的效率,也可提高压制的温度。用于通过加热而使疏水性纤维熔融并制成片状的装置可使用通常的热风干燥机,可连续地进行加热并成型。可利用输送带通过干燥机中间的隧道干燥方式,也可利用转筒方式。为了使加热后厚度一致,优选具有压制装置。将成型的片材直接制成制品的情况下,可卷取至卷取装置。也可设置用于使宽度一致的狭缝装置。未预先混合亲水性纤维、和/或吸收性树脂、和/或疏水性纤维的情况下,也可将各原料直接供给至该输送带上,利用相同的操作进行片材化。
(g)吸收性物品的制造装置
(f)工序中,可不进行经成型的吸收片的卷取,而直接送至一般的吸收性物品制造工序。例如,如果有送入被称作所谓表面片的透水性片材的装置、送出被称作所谓背面片的防水性片材的装置、粘结装置,则也可直接制造吸收性物品,故而可大幅地简化现有的吸收性物品的工序。当然,可以具备一般的用于吸收性物品制造的打褶、贴附胶带等的装置、脱模装置。
本发明中,对吸收性物品的制造装置并无特别限定,可使用现有的用于吸收片制造的装置。具体而言,在将背面片用原材料的连续体沿作业转筒的周面搬送的同时,将本发明的吸收片供给至位于作业转筒的周面上的背面片用原材料的连续体上并进行固定后,将该背面片用原材料的连续体切割为与吸收性物品的尺寸对应的长度。本发明的吸收性物品中,优选设置表面片,可通过在将背面片用原材料的连续体切割为与吸收性物品的尺寸对应的长度前,将表面片用原材料的连续体供给至作业转筒,固定于背面片用原材料与吸收片的连续体上来制造。
[4.吸收性树脂]
本发明的吸收片中的吸收性树脂的剩余单体浓度相对于吸收性树脂总量优选为200质量ppm(以下也仅称为“ppm”)以下,更优选为100ppm以下,进而优选为50ppm以下,最优选为10ppm以下。若剩余单体较多,则液体吸收时的溶析成分较多,性能上不优选。
虽然可以通过在吸收片制造时或完成制造后实施加热处理使聚合结束来减少剩余单体,但制造前的吸收性树脂材料中的剩余单体浓度优选为5%以下,更优选为1%以下,进而优选为0.1%以下,最优选为0.05%以下。若使用剩余单体较多的状态的吸收性树脂作为起始材料,则难以在片材制造时使该剩余单体的聚合反应结束,最终剩余单体大量残余,因而不优选。并且,根据反应方法不同有时会损坏质地而不优选。
根据如上所述的情况,本发明中,优选使用预先聚合的吸收性树脂。对吸收性树脂的形状并无特别限定,优选为粒状。例如利用悬浮聚合的球状物、水溶液聚合物经粉碎的不定形物、用于增加比表面积的多孔质形状、多个球状粒子凝聚的形状等,并无特别限定。对粒径并无特别限定,但由于在吸收性树脂的操作方面微粉的产生往往会成为问题,故而优选10μm以上的粒径。更优选为40μm以上,进而优选为80μm以上。吸收性树脂的分级例如可使用筛网适时进行。
剩余单体量可使用如下的方法定量。将吸收性树脂添加至树脂重量的250倍的0.9%生理盐水中,常温搅拌下萃取6小时左右后进行过滤。使用液相层析法对滤液进行定量。
本发明中,对吸收性树脂的种类并无特别限定,可为任意的吸收性树脂,但优选为侧链具有酸基的吸收性树脂,更优选为侧链具有羧基的吸收性树脂。作为含羧基的单元,可列举由丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、丁烯酸、反丁烯二酸、山梨酸、肉桂酸、它们的酸酐及它们的中和盐等单体所衍生的单元。
在侧链具有酸基的吸收性树脂的情况下,优选酸基中30%以上以盐的形式被中和,更优选为50%以上,进而优选为70%以上,最优选为90%以上。对中和的盐的种类并无特别限定,优选盐中30%以上以铵盐的形式被中和,更优选为50%以上,进而优选为70%以上,最优选为90%以上。
侧链具有酸基的吸收性树脂在液体吸收时产生酸基彼此的静电排斥力,吸收速度变快,故而优选。若酸基被中和,则通过渗透压,液体被吸收至吸收性树脂内部,故而优选,由于通过盐容易形成与亲水性纤维的结合,故而优选。若以铵盐的形式被中和,则铵盐对水的亲和性较高,吸收量变多,并且容易较强地形成与亲水性纤维的结合,故而优选。但是,若酸基以盐的形式被中和,则pH值容易变成碱性,故而在用于卫生材料的情况下,在吸收片成型后的吸收性树脂中的酸基中,以盐的形式被中和的比率优选为30~90%,更优选为50~80%。即,可以说最优选在与亲水性纤维的混合工序1、脱水干燥工序前后减少中和盐的比率。
吸收性树脂也可具有不含羧基的单元,作为例示可列举由丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-丙烯酰基哌啶、N-丙烯酰基吡咯烷等非离子性化合物所衍生的亲水性单元;或由(甲基)丙烯腈、苯乙烯、氯乙烯、丁二烯、异丁烯、乙烯、丙烯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等化合物所衍生的疏水性单元等。
并且,吸收性树脂中也可含有成为聚合物分子链间的交联剂的单元。例如可列举由二乙二醇二丙烯酸酯、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、烯丙基缩水甘油醚、季戊四醇三烯丙基醚、季戊四醇二丙烯酸酯单硬脂酸酯、双酚二丙烯酸酯、异氰尿酸二丙烯酸酯、四烯丙氧基乙烷、二烯丙氧基乙酸盐等所衍生的单元。
并且,吸收性树脂中也可含有与含羧基的单元缩合成为交联剂的单元。例如可列举:乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚等缩水甘油醚化合物;(聚)甘油、(聚)乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、聚氧乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺等多元醇类;乙二胺、二乙二胺、聚乙烯亚胺、己二胺等多元胺类;锌、钙、镁、铝等多价离子类等。
作为吸收性树脂的种类,已知有聚丙烯酸部分中和物交联体(例如参照日本特开昭55-84304号公报)、淀粉-丙烯腈接枝聚合物的水解物(例如参照日本特公昭49-43395号公报)、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的中和物(例如参照日本特开昭51-125468号公报)、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的皂化物(例如参照日本特开昭52-14689号公报)、丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物的水解物(例如参照日本特公昭53-15959号公报)、聚谷氨酸盐(例如参照日本特开2003-192794号公报)等多种。从吸收性能、成本等的观点出发,优选通常用于卫生材料用途的聚丙烯酸盐共聚物或聚丙烯酸部分中和物交联体。
以下,作为使用的吸收性树脂的优选例,对聚丙烯酸交联体及其制造方法进行说明。聚丙烯酸交联体中,优选聚合物分子链中重复单元的50mol%以上为含羧基的单元。更优选为80mol%以上,进而优选为90mol%以上。若重复单元中的含羧基的单元的比率过低,则有吸收性能变差的情况。优选聚合物分子链中的羧基被中和一部分(部分中和),作为盐,可列举钠、钾、锂等碱金属;氨等含氮碱性物。优选羧基的30%以上被中和,更优选50%以上被中和,进而优选70%以上被中和,最优选90%以上被中和。其中,用于卫生材料的情况下,吸收片中的吸收性树脂所具有的羧基中,被中和的比率优选为50~80%。从pH值的观点出发,作为盐的种类,优选利用包括钠、钾、氨、锂的至少一种以上部分中和,更优选利用钠和/或氨部分中和,最优选单独利用氨部分中和。从吸收性能的观点出发,优选聚合物分子链中的羧基中和盐中50mol%以上为铵盐,更优选为70mol%以上、进而优选为90mol%以上、最优选全部被铵盐中和。若铵盐的比例高,则在吸收倍率、与亲水性纤维的粘结性的方面是优选的。需要说明的是,吸收性树脂中铵盐的比例可通过求出吸收性树脂中的氮原子总量来计算。吸收性树脂中的氮原子总量可通过凯氏法(Kjeldahl Method)求出。
优选具有以吸收片中树脂内部的羧基的氨中和率高于树脂外表面的羧基的氨中和率的状态而存在的分布结构。树脂中心部的羧基的氨中和率优选为50mol%以上,更优选为60mol%以上,最优选为70mol%以上,树脂外表面的羧基的氨中和率优选为不足50mol%,更优选为45mol%以下,最优选为40mol%以下。并且,树脂中心部与树脂外表面的中和率的差优选为5mol%以上,进而优选为10mol%以上。若树脂中心部的羧基的氨中和率为上述数值,则不易引起无加压下的吸水倍率的降低,因此优选。并且,若树脂外表面的羧基中和率为上述数值,则不易引起加压下的吸水倍率的降低,因此优选。其中,这表示最终的制品中的吸收性树脂的状态。
吸收性树脂的外表面的盐浓度(也称为“表面盐浓度”)越高,则越可提高与亲水性纤维的粘结力,因而优选与亲水性纤维粘结前(即,脱水工序中的脱水前)表面盐浓度高,在粘结后降低表面盐浓度。并且,同时进行脱水工序与片材成型工序的情况下,优选加热前的吸收性树脂的表面盐浓度高,加热后的吸收性树脂的表面盐浓度降低。需要说明的是,本说明书中,所谓盐浓度与酸基(羧基)的中和率含义相同。该树脂外表面是指露出于该树脂的外部的部分。并且,该树脂中心部是指自该树脂的树脂外表面至最深处的部分。该吸收性树脂优选在树脂内部具有核-壳结构,但作为树脂整体平均化的羧基中和率优选为30mol%以上,更优选为50mol%以上。若树脂整体的平均羧基中和率极端地降低,则有时会招致无加压化下的吸水倍率的降低。
该树脂的盐浓度可通过利用作为红外吸光分析法之一的显微ATR法测定羧基中和率来求出。
树脂外表面的羧基中和率的测定中,通过显微ATR法直接测定树脂外表面。树脂中心部的测定中,例如通过使用超薄切片机(Reichert制造的ULTRACUT N)切割树脂,使中心部露出后,利用显微ATR法而测定。测定装置例如可使用Bio-Rad公司制造的FTS-575等。将羧酸及羧酸酯的组成比作为规定的指标,计算1695cm-1(羧酸νC=O,基线1774~1616cm-1)及1558cm-1(羧酸酯νCOO-,基线1616~1500cm-1)的峰值面积比(1695/1558cm-1)。另外,将利用氨中和全部羧酸的10mol%、30mol%、50mol%、70mol%、90mol%、100mol%的部分交联聚丙烯酸作为标准样本进行测定,根据制成的标准曲线求出组成比。
吸收性树脂的吸水性能越高越优选,在无加压时的吸水倍率的测定中,吸水倍率优选为50g/g以上,更优选为55g/g以上。并且,在保湿倍率的测定中,保湿倍率优选为33g/g以上,更优选为36g/g以上,最优选为39g/g以上。并且,57g/cm2的加压下的吸水倍率优选为10g/g以上。
由于吸收性树脂粒子的吸收倍率越高,则越可减少使用的吸收性树脂粒子的量,故而优选。需要说明的是,本说明书中,吸收性树脂粒子的吸收倍率是指于未对吸收性树脂粒子施加负荷的状态下可自由地膨润吸收0.9%的生理盐水的量。吸收性树脂粒子的吸收倍率可利用如下的方法测定。在无纺布制的茶包式袋(60×40mm)中均匀地放入吸收性树脂粒子0.05g,浸渍于23℃的0.9%生理盐水中。180分钟后取出包,固定茶包的角,于倾斜的状态下悬吊10分钟去除水分后,测定重量。不使用吸收性树脂粒子进行相同的操作,测定重量,设为空白。根据(式4),算出吸收倍率。测定进行3次,将平均值作为吸收倍率。
(式4)吸收性树脂粒子的吸收倍率(g/g)={(吸收后的茶包的重量)-(吸收后的空白的茶包的重量)-(吸收性树脂粒子的重量)}/(吸收性树脂粒子的重量)
本发明的吸收性树脂粒子的加压下吸水倍率通过以下的方法而测定。在内径为25mm、高度为30mm且于底部具备250网目的尼龙无纺布的丙烯酸树脂制圆筒中放入吸收性树脂粒子0.02g,于圆筒中放入顺畅运动的量筒(Cylinder)制成测定装置,测定重量。在测定装置的量筒的上部负载相当于0.8psi的278.33g的负荷作为负荷,放入装有0.9%生理盐水60g的内径为120mm的培养皿中。60分钟后取出,在吸水纸(Kimtowel)上静置3秒钟,去除水分,测定去除负荷后的装置的重量,根据(式5)算出加压下吸水倍率。
(式5)吸收性树脂粒子的加压下的吸水倍率(g/g)=(吸收后的装置的重量(g)-吸收前的装置的重量(g))/(吸收性树脂粒子的重量)
本发明所使用的吸收性树脂的优选制造方法的一例是如下方法:使用自由基系聚合引发剂对含有不饱和羧酸铵盐的单体溶液进行聚合,对所得的树脂进行干燥。以下,对该例进行说明。
对不饱和羧酸铵盐单体并无特别限定,可列举(甲基)丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸(酐)、丁烯酸、反丁烯二酸、2-(甲基)丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等的铵盐,但优选使用(甲基)丙烯酸的铵盐。不饱和羧酸铵盐的制造方法中,可为羧酸的中和、或不饱和酰胺化合物或不饱和腈化合物的利用微生物等的水解等的衍生物。
也可添加不饱和羧酸铵盐以外的其它单体。作为该其它单体成分,可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯等,这些之中,可以以全部单体成分中的50mol%以下添加一种或两种以上。相对于作为交联剂添加的羧基,也可添加成为缩合型交联剂的化合物。作为缩合型交联剂,可列举乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、(聚)甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚等缩水甘油醚化合物;(聚)甘油、(聚)乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、聚氧乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺等多元醇类;乙二胺、二乙二胺、聚乙烯亚胺、己二胺等多元胺类;锌、钙、镁、铝等多价离子等。
也可共聚作为另一交联剂的聚合性交联剂。作为聚合性交联剂,可列举二乙二醇二丙烯酸酯、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、烯丙基缩水甘油醚、季戊四醇三烯丙基醚、季戊四醇二丙烯酸酯单硬脂酸酯、双酚二丙烯酸酯、异氰尿酸二丙烯酸酯、四烯丙氧基乙烷、二烯丙氧基乙酸盐等。这些聚合性交联剂中,尤为理想的是N,N'-亚甲基双丙烯酰胺或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
为了扩大吸收性树脂的表面积优选添加发泡剂作为其它添加物。作为发泡剂,可使用公知的碳酸盐。作为碳酸盐,本发明中也可使用包括盐或混合盐的任意的碳酸盐、碳酸氢盐,但作为对于本发明更优选的碳酸盐的例子,可列举碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡等及其水合物等,可使用这些中的一种或两种以上。本发明特别优选的碳酸盐为一价阳离子(例如钠、钾、铵)的碳酸盐或碳酸氢盐。使用由多价阳离子种构成的碳酸盐的情况下,具有羧基的聚合物由于多价阳离子种而金属交联,对吸水性能产生不良影响。
对于碳酸盐相对于单体水溶液的添加量,相对于单体成分,优选为0.01~10质量%,更优选为0.1~5质量%。若碳酸盐的添加量不足0.01质量%,则通过聚合获得的含水凝胶不会成为多孔质体。并且,若添加超过10质量%,则水溶性成分增加,同时会对树脂的保湿能力带来阻碍。并且,优选在紫外线照射前添加碳酸盐,作为添加方法,可直接添加碳酸盐,或者也可溶解于任意的溶剂中而以碳酸盐溶液的形式添加。
还可使用气泡剂及为了控制发泡时间而使用的消泡剂。作为消泡剂,可使用通常作为破泡剂、抑泡剂、整泡剂等公知的消泡剂,也可使用一种或组合两种以上使用。作为具体的消泡剂,可列举油脂类、脂肪酸类、低级醇类、高级醇类、金属皂类、硅酮类、疏水性二氧化硅·硅酮化合物类、脂肪酸酯类、聚乙二醇类、聚乙二醇酯类、聚醚类、改性硅酮类、油溶性聚合物类、有机磷系化合物、硫酸化脂肪酸类、聚醚衍生物、二氧化硅·改性硅酮化合物类等。
对单体溶液的溶剂没有特别限定,只要单体的溶解性优异即可。最优选单独为水,但也可将乙醇、甲醇、丙酮等亲水性溶剂单独使用或混合复数种使用。并且,也可根据需要添加氯化钠等盐类、及用于控制pH值的氨等碱性化合物。聚合方法可使用溶液聚合等公知的方法,但从可不使用有机溶剂等能源上的观点出发也优选水溶液聚合。对于反应器的形式,优选通过热和/或紫外线照射来引发聚合,可以是分批式或连续式的任一方式。也可使用作为公知反应装置的如环带(Endless Belt)之类的装置。对不饱和单体的聚合方法并无特别限定,可应用水溶液聚合、逆相悬浮聚合、逆相乳化聚合、喷雾聚合、带式聚合等一般广泛使用的方法。对聚合引发方法也并无特别限定,可进行利用自由基聚合引发剂的聚合、利用放射线、电子束等的照射的聚合、利用光敏剂的紫外线聚合。作为该自由基聚合所使用的引发剂,例如可列举过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠等过硫酸盐;过氧化氢;过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、过乙酸等有机过氧化物等公知的引发剂。使用氧化性自由基聚合引发剂的情况下,也可合用L-抗坏血酸、雕白粉等还原剂。
作为聚合引发方法,优选使用自由基系光聚合引发剂与过氧化物,照射紫外线照射而聚合。作为自由基系光聚合引发剂,例如可列举一般光聚合所使用的苯偶姻、二苯乙二酮、苯乙酮、二苯甲酮及它们的衍生物。并且,作为衍生物例,作为苯偶姻系,可列举苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚,作为苯乙酮系,可列举二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基丙烷-1、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮-1、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮,作为二苯甲酮系,可列举邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(过氧化叔丁基羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-苯甲酰-N,N-二甲基-N-[2-(1-氧基-2-丙烯氧基)乙基]苯甲铵溴化物、(4-苯甲酰苄基)三甲基氯化铵、4,4'-二甲基胺基二苯甲酮、4,4'-二乙基胺基二苯甲酮等。
作为其它的自由基系光聚合引发剂,可使用偶氮化合物,也可使用偶氮腈化合物、偶氮脒化合物、偶氮酰胺化合物、烷基偶氮化合物等。然而,由于在该情况下必须相对大量地添加,故而难以高聚合度化,从该理由出发,优选使用具有苯甲酰基的自由基系光聚合引发剂。
对于聚合引发剂的添加量,相对于单体成分,优选为0.0001~0.1质量%,更优选为0.001~0.01质量%。若光聚合引发剂的添加量相对于单体成分不足0.0001质量%,则聚合性极端地变低,另一方面,若超过0.1质量%,则有低分子量体增加的倾向,有水溶性成分增加的倾向。
为了降低残留单体,优选使用过氧化物。作为优选的过氧化物例,可列举过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠等过硫酸盐;过氧化氢;过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、过乙酸等有机过氧化物等公知的引发剂。可使用它们的一种或组合两种以上使用。对于过氧化物的添加量,相对于单体成分,优选为0.001~10重量%,更优选为0.01~1重量%。若过氧化物的添加量不足0.001重量%,则变得难以充分地减少残留单体,若添加10重量%以上,则有时水溶性成分增加的同时所获得的吸收性树脂出现着色。
优选在聚合引发前预先进行单体溶液中的脱氧操作。具体而言,通过充分时间的利用不活性气体的鼓泡而去除溶存氧。并且,理想的是将反应器内环境也置换为氮、氦等惰性气体。本发明中,优选将单体水溶液的溶存氧设为4ppm以下,进而优选设为1ppm以下。若单体水溶液的溶存氧超过4ppm,则有聚合引发时间延迟,并且反应未完结而残留单体增加的情况。进而,反应器内可为减压、常压、加压的任一种。
从控制聚合的观点出发,优选通过紫外线的照射来引发聚合。该情况下,理想的是使紫外线充分地穿透于不饱和单体水溶液中。为了控制反应温度(聚合物的最高到达温度)及充分地保持紫外线的穿透,单体水溶液的厚度优选为50mm以下,进而优选为20mm以下。若单体水溶液的厚度超过50mm,则有紫外线照射进行得不均匀、聚合物变得不均匀的情况。对该单体水溶液的厚度的下限值并无特别限制,但若考虑生产率,则优选为1mm以上。
对紫外线的光量并无特别限制,通常优选设为10~10000mJoul/cm2。若少于该范围,则有聚合不充分的情况,若多于该范围,则因过剩照射而存在所获得的聚合物的交联点被切割、水溶性成分增加的情况,因而不优选。并且,作为紫外线照射所使用的光源,可使用现有公知的光源,例如可以考虑反应条件使用水银灯、金属卤化物灯等。对照射波长也无特别限制,通常使用200~450nm的波长光。紫外线照射时间以成为上述光量的方式确定,在上述条件下,开始照射后立刻引发聚合,通常以10~180秒的短时间的照射便使聚合充分地结束。
对于聚合引发温度,优选在0~30℃进行。紫外线照射前的不饱和单体水溶液优选其液温维持于30℃以下,更优选为维持于0~20℃。该单体水溶液超过30℃的情况下,反应体系的温度变得过高,因而低分子量化,存在引发保湿能力的降低、且水溶性成分的增加的可能性。对于该单体水溶液温度的下限并无特别限制,只要为该单体水溶液不冻结的温度即可,通常为0℃以上即可。
该单体水溶液的浓度只要为可溶解单体的范围,则并无特别限制,优选为10~70质量%,尤其是在使用丙烯酸铵作为单体的情况下,从经济性且容易控制反应等的观点出发,最优选为30~65质量%。
若水溶性不饱和单体开始聚合,则体系内的温度上升,但为了获得优异的吸收性树脂,优选将体系内的最高到达温度抑制为120℃以下,更优选抑制为100℃以下。若体系内的最高到达温度超过120℃,则单体水溶液聚合得到的聚合物中有可能水溶性成分增加。并且有保湿能力变差的情况。作为控制聚合时的最高到达温度的方法有各种考虑,例如考虑有自外部冷却聚合物接触部分的方法、对聚合物吹冷风的方法等,但由于这些方法的设备较大,因而理想的是采用上述条件,即,将单体水溶液浓度设为30~65%、将该单体水溶液的温度设为30℃以下、并且将该单体水溶液的厚度设为50mm以下、优选为设为1~20mm的条件,将体系内的最高到达温度抑制于120℃以下。
反应后,由溶液聚合生成含水凝胶状树脂。优选将其粗压碎后干燥。干燥后可粉碎至数百μm左右。对于粒度分布,理想的是控制为3000μm~1μm,尤为理想的是1000μm~30μm,进而理想的是600~100μm。作为粗压碎的方法,可使用能切割橡胶状弹性体并挤出的装置,例如可使用切刀型切割机、切碎机型切割机、捏合机型切割机等公知的技术来实现目的。使用切刀型切割机的情况下,通过凝胶切割时的剪切力,聚合物的劣化较少,因而优选。可采用现有公知的粉碎方法来粉碎经干燥的凝胶。例如,可通过振动式粉碎机、冲击式粉碎机、摩擦型粉碎机等粉碎至所期望的粒度。也可于粉碎时和/或粉碎后同时混合亲水性纤维。
对干燥方法并无特别限定,理想的是真空干燥、热风干燥。可用于本发明的干燥机可使用通常的干燥机或加热炉,例如可列举热风干燥机、流动层干燥机、气流干燥机、红外线干燥机、介电加热干燥机等。干燥温度优选为70℃~180℃的范围,最优选为100~120℃。
若于干燥前预先混合亲水性纤维,则可形成亲水性纤维与吸收性树脂的复合组合物。混合可于任何时候进行,但由于能够均匀混合而优选在某种程度上对粒子形状进行了整理后再进行混合。即,优选将含水凝胶粗压碎,进行预备干燥,粉碎后进行混合。此处所谓预备干燥是表示可理想地粉碎的程度的干燥度。
也可于干燥后,进行吸收性树脂的加热处理。可通过加热处理进行聚合、调整交联度。可在加热结束后连续地在同一干燥机内进行加热,也可以是与干燥工序独立的工序。该加热处理优选在亲水性纤维的存在下进行。
加热处理前的吸收性树脂的表面强度优选为0.1~5.5N,更优选为0.1~5N,进而优选为0.2~4N,最优选为0.2~3N。这种表面强度低的树脂结块严重,不能在现有的吸收体结构中使用。然而,这种树脂容易与亲水性纤维形成较强的结合,这在本发明中是优点。
通过在亲水性纤维与水的存在下进行加热,可形成具有较多结合的复合组合物。优选在形成结合、减少水分后也进行加热,进行吸收性树脂的交联,提高表面强度。此时,若存在缩合性的交联剂等,则吸收性树脂表面的交联提高,不仅能够得到如所谓的表面交联那样的效果,还会提高与亲水性纤维的结合力,因而优选。缩合性的交联剂等可预先在吸收性树脂中含有,也可于形成复合组合物时在脱水干燥前添加。
表面强度是指表示粒子表面的变形容易性的参数。若将吸收特定倍率而膨润的吸收性树脂粒子放入容器中并施加负荷,则凝胶以填埋在容器内空出间隙而填充的吸收性树脂粒子的间隙的方式而移动、变形。由于表面强度是经吸收的吸收性树脂粒子成为实体积时的弹性模量,故而其意味着凝胶粒子间的相互作用的大小或表面的变形容易性。表面强度大,则表示吸收性树脂粒子不易变形。不易变形,则有难以形成树脂与亲水性纤维的结合的情况。本发明的吸收性树脂粒子的表面强度如下求出。
装置:岛津万能试验机AG-1
试样:精确称量吸收性树脂粒子0.10g,均匀地放入在底面贴附有75μm的孔径的尼龙片材的内径为20.5mm、高为50mm的圆筒容器的底部。准备50φ的培养皿,放入0.90g的生理盐水,将放入有吸收性树脂粒子的圆筒容器静置,吸收膨润1小时。
测定:使用1kN的负荷传感器,安装直径为19.7mm的圆柱轴。测定范围设定为0.2kN,对准未在负荷传感器上施加负荷的高度,进行设定以使其从该高度按照降落速度为0.6mm/分钟这一恒定速度下降。随时间经过记录对负荷传感器施加的压力。此处,表面强度表示成为实体积的时刻的负荷(N)。吸收性树脂粒子的实体积利用生理盐水的比重1.010g/cm3与吸收性树脂粒子的比重计算。
作为容易形成结合的吸收性树脂的条件,吸收性树脂粒子表面附近的盐浓度优选为50mol%以上,更优选为60mol%以上,进而优选为70mol%,进而更优选为80mol%以上,最优选为85mol%以上。表面盐浓度越高,则结合性越升高。对于最终的吸收片中的吸收性树脂粒子的表面盐浓度并无特别限制,优选为90mol%以下,更优选为80mol%以下,进而优选为60mol%以下。最终的片材中的吸收性树脂粒子的表面盐浓度低时,即便暴露于湿润空气下也不易难以产生黏腻感,因而是有利的。并且,在液体吸收后的膨润时出现粒子彼此接触的情况下,吸收性复合体中的水溶液扩散性可维持较高的状态,因而非常优选。
为了维持高吸收倍率,需要提高吸收性树脂粒子整体的盐浓度,但为了较高地维持复合组合物中的液体扩散性,期望降低表面附近的盐浓度。即,优选仅降低表面盐浓度,提高内部的盐浓度。具体而言,优选降低表面盐浓度以使表面盐浓度与树脂中心部的盐浓度相比低10mol%以上、更优选为20mol%以上、进而优选为低30mol%以上。需要说明的是,表面附近是指由表面至深度方向约1μm厚的外层部。
在与亲水性纤维形成结合的同时利用加热而进行表面附近的盐浓度的调整,由此能够以较高水平使结合力与吸收力平衡,故而优选。该加热处理中的温度优选高于干燥处理中的温度10℃以上。加热条件由加热温度和加热时间两个要素构成,对吸收性树脂和/或复合组合物的吸水性能产生较大影响。虽然可以根据所要求的特性进行变更,但优选高于干燥条件10℃以上,进而优选高20℃以上,最优选高30℃以上,且优选为100~250℃的范围,更优选为115~200℃,进而优选为130~170℃。加热时间优选为10秒~5小时,更优选为30秒~1小时,进而优选为1分钟~30分钟。过于低温的情况下,交联进行得缓慢耗费时间,过于高温的情况下,有难以控制交联的情况。
吸收性树脂以铵盐主体形成的情况下,若在该条件下进行加热处理,则可将吸收性树脂的树脂外表层的中和率与树脂中心部的中和率调整为优选的范围。作为该优选的范围,树脂中心部的羧基氨中和率为50mol%以上,优选为60mol%以上,最优选为70mol%以上,树脂外表面的羧基氨中和率不足50mol%,优选为45mol%以下,最优选为40mol%以下。树脂中心部与树脂外表面的中和率之差优选为5mol%以上,进而优选为10mol%以上。若存在氨,则容易形成亲水性纤维与吸收性树脂的结合,故而优选。需要说明的是,对于加热处理装置并无特别限制,可使用热风干燥机、流动层干燥机、诺塔(ナウター)式干燥机等公知的装置。
本发明所使用的吸收性树脂粒子的重量平均粒径优选为30~500μm,更优选为50~400μm,进而优选为80~300μm,最优选为100~250μm。若平均粒径过小,则有吸水量降低的情况。并且,若过大,则有吸收速度变慢的情况。
本说明书中,吸收性树脂粒子的粒径可通过使用网眼为20μm、25μm、32μm、38μm、45μm、53μm、63μm、75μm、90μm、106μm、212μm、300μm、425μm、500μm、600μm、710μm、850μm、1000μm、1180μm、1400μm、1700μm、2500μm的筛进行筛分而求出。本说明书中,将可通过的筛的网眼与无法通过的筛的网眼的中间的值设为粒径。需要说明的是,将通过20μm的筛的粒径设为10μm,将残留于2500μm的筛上的粒径设为2700μm。
并且,吸收性树脂粒子中,可通过网眼为90μm的筛的粒子优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,进而优选为10质量%以下。并且,无法通过网眼为425μm的筛的粒子优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下。进而,无法通过网眼为300μm的筛的粒子优选为70质量%以下,更优选为50质量%以下,进而优选为30质量%以下。使用这种具有比较鲜明的粒度分布的吸收性树脂时,更容易均匀地配置于由纤维形成的格子中,故而优选。
对于吸收性树脂的量,相对于吸收片,优选为20~300g/m2,更优选为50~250g/m2,进而优选为70~200g/m2,最优选为90~180g/m2。若过少,则有干燥感较差的情况,即便过多,也无相应的效果。
[5.亲水性纤维]
对本发明中的亲水性纤维没有特别限定,只要可保持液体,便可任意使用。虽然亲水性纤维只要可保持液体就无特别限定,但其中优选为纤维素系纤维。本发明中的纤维素系纤维表示以纤维素作为主原料的纤维。纤维素例如可使用通过酯化或醚化等处理而衍生物化的纤维素。并且也可以是与其它纤维的混合物。作为纤维素,可列举棉、麻、人造丝、Polynosic、莱赛尔(Lyocell)、铜氨纤维、纸浆等。其中优选纸浆。作为纸浆,可以是木材纸浆,也可以是非木材纸浆。作为非木材纸浆,例如可列举甘蔗渣、草·麦秆·竹等。并且,也可以由废纸等再生而制成纸浆,但于用于卫生材料的情况下,优选由木材等直接制造的原生纸浆。
于本发明中,形成吸收性树脂与复合组合物的亲水性纤维的平均纤维长度优选为20~1000μm,更优选为30~500μm,进而优选为100~300μm。若亲水性纤维的平均纤维长度较小,则液体的捕获效果不充分,若较大,则制造复合组合物时容易产生结块,是不优选的。本发明中,形成复合组合物的亲水性纤维的平均纤维长度与吸收性树脂的平均粒径之比优选为0.05:1~2:1,更优选为0.1:1~1.5:1,进而优选为0.5:1~1:1。若亲水性纤维的平均纤维长度与吸收性树脂的平均粒径之比小,则液体的捕获效果不充分,若较大,则制造复合组合物时容易产生结块,是不优选的。
吸收片中吸收性树脂与亲水性纤维的比率优选为10:1~1:5,更优选为9:1~1:3,进而优选为8:1~1:2,最优选为8:2~1:1。亲水性纤维越多,则瞬间的保水力越高,但有干燥感变差的可能性。吸收性树脂越多则干燥感越优异,但有无法充分固定化粒径小的吸收性树脂而脱离的可能性。
对于亲水性纤维的量,相对于吸收片,优选为10~150g/m2,更优选为20~100g/m2,进而优选为30~80g/m2,最优选为40~60g/m2。若过少,则有吸收速度变差的情况,若过多,则有干燥感变差的情况。
[6.疏水性纤维]
本发明中疏水性纤维优选显示热塑性。可以为任意材质,可适宜地使用一般的聚乙烯、聚酯、聚丙烯等。优选使用容易控制熔接量的芯鞘结构的纤维。该情况下,优选鞘部的玻璃化转变温度和/或熔点低于芯部的玻璃化转变温度和/或熔点。芯部与鞘部的熔点之差优选为10℃以上,更优选为20℃以上,进而优选为30℃以上。
对纤维的粗细并无特别限定,优选为0.01~200丹尼尔,更优选为0.1~100丹尼尔,进而优选为0.5~50丹尼尔,最优选为1.2~15丹尼尔。若过细,则有疏水性纤维彼此之间的空间变得过小而损害吸收性能的情况,若过粗,则有触感变差的情况。对纤维长度并无特别限定,但优选为0.1~20mm,更优选为0.5~10mm,进而优选为1~5mm。过短的情况下,有可能接合力变弱,过长的情况下,有可能混合性变差。
疏水性纤维层所含的疏水性纤维、及吸收层所含的疏水性纤维优选在其表面具有由有机树脂构成的层。此处,有机树脂是指以碳和氢为基本骨架的树脂。
吸收片中亲水性纤维与疏水性纤维的比率优选为9:1~2:8,更优选为8:2~3:7,进而优选为8:2~4:6,最优选为7:3~5:5。亲水性纤维越多,则吸收性树脂与亲水性纤维的接触概率越高,越可提高吸收速度,但由于疏水性纤维会变得过少,故而有脱离成分增加的可能性。疏水性纤维越多,则越容易获得作为片材的强度,但有吸水速度变慢的可能性。
对于疏水性纤维的量,相对于吸收片,优选为5~100g/m2,更优选为10~80g/m2,进而优选为15~60g/m2,最优选为20~40g/m2。若过少,则有片材强度变弱的情况,若过多,则有吸水速度变慢的情况。
[7.吸收性物品及其制造方法]
本发明的吸收性物品具有:本发明的吸收片、和吸收片的一个面上所具备的表面片和/或吸收片的另一个面上所具备的背面片。图3~5是表示本发明的一实施方式的吸收性物品的示意截面图。图3所示的吸收性物品20包括背面片11、及设置于背面片11上的本发明的吸收片10。图4所示的吸收性物品21包括表面片12及设置于表面片12上的本发明的吸收片10。图5所示的吸收性物品22包括背面片11、设置于背面片11上的本发明的吸收片10、及设置于吸收片10上的表面片12。
吸收性物品可通过至少具备将本发明的吸收片与连续送出的表面片和/或连续送出的背面片粘结的工序的制造方法而制造。
并且,吸收性物品的制造方法也可以具备如下工序:在沿着作业转筒的周面搬送的背面片用原材料的连续体上供给通过具有下述(1)~(5)的步骤的制造方法而获得的吸收片、或通过具有下述(6)~(9)的步骤的制造方法而获得的吸收片并进行固定的工序;以及将固定有吸收片的背面片用原材料的连续体切割为与吸收性物品的尺寸对应的长度的切割工序。
(1)混合亲水性纤维及吸收性树脂的步骤
(2)对亲水性纤维及吸收性树脂的混合物进行加湿的步骤
(3)在亲水性纤维与吸收性树脂相接触的状态下进行脱水的步骤
(4)将由亲水性纤维及吸收性树脂构成的复合组合物与疏水性纤维混合的步骤
(5)通过加热而连续地赋形为片状的步骤
(6)混合亲水性纤维、吸收性树脂及疏水性纤维的步骤
(7)对亲水性纤维、吸收性树脂及疏水性纤维的混合物进行加湿的步骤
(8)在亲水性纤维与吸收性树脂相接触的状态下进行脱水的步骤
(9)通过加热而连续地赋形为片状的步骤
该情况下,可进一步具备如下工序:在对固定有上述吸收片及背面片的连续体进行切割的工序前,将表面片用原材料的连续体供给至固定有吸收片的背面片用原材料的连续体上并进行固定。
本发明的吸收性物品优选吸收片是通过使复合组合物与疏水性纤维的混合比、或吸收性树脂、亲水性纤维及疏水性纤维的混合比在吸收片的宽度方向和/或长度方向上变化而获得的,且吸收片中吸收性树脂的含量根据部位而不同。
[8.吸收片的用途]
本发明的吸收片可优选用于纸尿片、尿垫及经期卫生棉等一次性卫生材料的吸收部件;动物用尿垫、宠物尿垫等宠物用的排泄物处理材料的吸收部件;防止搬运冷冻水产品时水产品解冻的水濡湿的吸收性片、或覆盖盆栽用于防止水蒸发的吸收性片、垫在盆栽下的吸收性片、配置于水槽周围的吸收性片、防结露材料用片材等所使用的吸收性片;配置于立伞架的托槽部等水滴滴落部位而吸收伞等滴落的水滴的水滴吸收垫;交通工具的顶盖用的垫子;或头盔或帽子内的防湿热用垫;例如温水清洗坐便器(TOTO株式会社制造的Washlet便器等)上的排便后的卫生纸片;雨天时用于防止无屋顶的活动会场的场地被雨水淋湿的吸收性垫;雨天用于防止汽车、列车或飞机等交通工具的地板被濡湿的吸收性垫;雨天用于防止医院、服务区、百货公司、宾馆、商店、办公楼或娱乐场所的地板被濡湿的吸收性垫;冰箱内的防濡湿用吸收性垫;厨房地板的防濡湿用吸收性垫;及灶间或厨房的厨余垃圾滴落物用的吸收片;具备供水设备、供热水设备或者便器或盥洗用品等卫生器具的地板的防濡湿用吸收性垫;冰箱周围的地板的防濡湿用吸收性垫;休闲垫(Leisure Mat)或按摩疗法用垫、及床上用辅助垫;具有蔬菜、果蔬或花卉类的保湿或调湿功能的包装材料;具有鲜鱼、生肉、副食或便当等的保湿或调湿功能的包装材料;及种子、菌株、幼苗或球根的包装材料;机械类或窗的打扫用抹布;擦拭建筑物的顶棚部、墙壁部、地板部或窗部等的结露及濡湿用的擦布或抹布;防止栽培园艺植物时水蒸发用途等。尤其是由于吸收速度与干燥感优异,故而可适宜地使用于纸尿片、尿垫、及经期卫生棉等一次性卫生材料的吸收部件。
本发明的吸收片优选作为烤架托盘用吸收片。本发明中的烤架是指用于烧烤烹饪法的烹饪器具。热辐射是烧烤的主要的加热源,除直火外,也可以利用电磁波;通过燃气燃烧而将金属板或远红外线陶瓷加热至高温、将自此放射的红外线用于烹饪;将电热器的焦耳热作为热源。作为烤架的例子,可举出烤鱼烤架。通常为并入煤气炉用于烤鱼等的装置。烤的不限定于鱼。烤鱼烤架与所有所谓烤架或烤箱相比,内部容积较小,但能够烹饪一道菜的大小比该烤架小的所有烧烤菜肴,例如可广泛地对应于焗饭、薯饼、披萨之类的西餐以及烤鱼(秋刀鱼或干货)等日餐。然而,若不对附着于内部的油进行清理或未在烤架托盘中放水便进行烹饪的话,则有时也会着火·燃烧,这一点成为问题。使用水的情况下,若油直接落入水中则会飞散,且附着了油之后清理费力成为问题。若将本发明的吸收片铺于烤架盘在吸水的状态下使用,则由于吸收片吸收油而不会弄脏烤架盘。通常的吸收性树脂难以吸收油,但本发明的吸收片的结构中,由于片材内部具有空隙,存在疏水性的纤维,故而可将油锁入片材结构中的疏水性纤维之间。若油保持于内部,则具有异味的产生量降低的优点。进行油较多的烹饪时,可采用如下使用方法:预先铺上大量的水,在其上放置本发明的吸收片。该情况下,由于吸收片浮于水上,故而容易吸收油。对于本发明的吸收片,由于使用后的吸收片也不走形,故而可容易地取下。因此,在吸收性树脂脱离的情况下会难以清洗,但由于不会发生树脂的脱离,因此清洗烤架变得容易。进而还具有吸附因烧烤而产生的异味的效果,有即便不开排风扇也不必担心房间异味的优点。进而,本发明的吸收片可使用复数次。可取下一次并清洗烤架后,放置同一片材,也可不清洗而直接使用。取下的情况下,也可干燥并保存。不清洗而直接使用的情况下,有忘记注水的可能性,但通常烤架为密闭结构,吸收性树脂所吸收的水分不轻易地离开。若片材形状走形,则有可能存在自吸收性树脂分离的纤维,并且有可能该部分烧焦而使异味附着于食品,但本发明的吸收片中,由于可不变地维持树脂与纤维的关系,故而不产生这种问题。现有的吸水后树脂会脱落的片材中,使用后的清理非但不简单,甚至会变得麻烦,且如果树脂附着于食品,则会吸收食品的水分,从而导致破坏味道。不可使用复数次。也有将现有的吸收片设置于吸收托盘的例子(例如日本公开2005-124833),虽然设置成可连同托盘废弃的方式,但不仅会浪费托盘,增加垃圾,并且由于体积大,根据烤架的种类有时会无法使用。进而,有时树脂脱离损坏。这种类型的产品一旦使用了性能就会改变,故而难以再使用。
本发明的吸收片可适宜地作为棺材用吸收片使用。所谓棺材,是指用于安置遗体的物体,可为人用或动物用。现在,安置遗体(不论人·动物)时,(棺材)不论夏·冬,在遗体的侧面或下方放置“干冰”(夏季6~8个),用于吸收遗体所产生的分泌物及防止(延迟)腐败。本发明的吸收片与现有的吸收片相比,片材的扩散力优异,故而可以以片材整体均匀地吸收液体和异味,因而片材的使用效率优异。并且,在现有的吸收片中,吸收部分会隆起,也无片材的剥离等,故而会产生遗体的脏污和外观的恶化,但本发明的吸收片没有此类情况。进而,本发明的吸收片是可以以少量的资源实现原先的目的适宜的片材。
本发明的吸收片可适宜地作为防结露材料用吸收片使用。通过预先贴附本发明的吸收片,可迅速且确实地吸收建物的玻璃面、窗框、墙面等结露产生面所产生的结露水,可避免结露水积存于玻璃面或窗框部的不良情况。作为防结露材料用吸收片,现有技术有各种利用酸性纸的吸湿性的吸收片、将硅胶粉末抄入中性纸中的吸收片、利用硅胶单品的吸收片等各种,但硅胶的吸湿速度和纸的吸湿量有极限。本发明的吸收片的特征在于亲水性纤维、疏水性纤维与吸收性树脂所具有的绝对吸收量较多(硅胶的数倍以上)。并且,即便吸收过剩的水分,也不会变成溶液。进而,由于再湿润较少,故而接触时也不会溢出水。通过平衡良好地混配各材料而变得柔软轻薄,能够容易地剪切黏贴于所欲设置的场所进行使用,适于防结露材料用吸收片。仅利用现有的一般的吸收性树脂的片材时,若吸收水分,则吸收性树脂膨胀,有可能变黏稠并脱落,因而必须利用无纺布等袋状物覆盖吸收性树脂的片材,结果存在厚度增加且生产设备及原材料成本变高的缺点。并且,通常情况下,一旦贴附于玻璃面后,持续长期不剥离而通过自然干燥使所吸收的水分蒸发,由此再生吸水能力。现有的吸收性树脂片材在接触结露水的部位特异性地大量吸收,达到饱和后溢流的液体扩散。因此存在溢流物容易漏出的问题以及由于吸收液体的树脂的表面积较小而难以再生吸收能力的问题。因此,尤其是在玻璃面上产生的结露水的量较多、在吸收能力未得到再生之前结露水量超过防结露材料用吸收片的吸水容许量的情况下,存在结露水落下而积留于窗框中的问题。本发明的吸收片中,由于整体均匀地吸收而具有不易溢出的优势、以及由于整体的吸收性树脂使用于吸水因而表面积大容易进行基于蒸散的吸收能力的再生的优点。并且,由于是通过疏水性纤维对吸水后的吸收性树脂施加压力,故而容易放开液体,因而具有吸收能力的再生快的优点。
本发明的吸收片可适宜地作为吸汗垫用吸收片使用。通过将本发明的吸收片作为吸汗垫而配置于腋下、额头、头部、背部等,可吸汗并保持清洁。吸汗垫所必需的是吸水速度、干燥感、穿着感。虽然存在以吸水速度与干燥感为目标的吸汗垫,但不存在考虑吸水后的穿着感的吸汗垫。本发明的吸收片由于整体均匀地吸收,故而有吸汗前后贴合感不变的优点。进而,本发明的吸收片由于柔软性优异,故而穿着感优异。当然,由于树脂不脱离,故而也不产生吸收性树脂接触身体而导致触感变差的问题。本发明的吸收片由于亲水性纤维迅速地将汗吸收至吸收片结构中,吸收速度充分,由于液体自亲水性纤维被送入至吸收性树脂,故而干燥感也优异。通过吸收氨,也有防止异味的效果。并且,现有的吸汗垫等的代表性生产方法中,对于腋下用途,主要是应用或改造防止母乳溢出(母乳垫)的设备来生产,但非常大型且投资额较大,并且生产效率(速度较慢)较差。现有设备包括如下工序:(1)膜工序、(2)背面片供给、(3)粉碎工序、(4)撒吸收性树脂的工序、(5)弯折工序(弯折2~3次)、(6)卷绕无纺布的工序、(7)密封兼冲压工序、(8)计数、(9)排列,非常复杂且生产效率较差,成本变高。用于吸汗垫(片材)的现有品于与卫生巾的生产设备规格相同,仅宽度为较少的程度(额头·头部·背部用等),其设备费也非常高。本发明的吸收片仅通过卷取片材,以辊状直接施加于构成设备,以任意形状开缝或冲压(需要防水体的情况下已在片材单面施加层压)便可容易地制作本片材,故而材料费较少,生产成本低廉,能制成比现有品更优异的吸汗相关制品。
本发明的吸收片可适宜地作为西服防污垫用吸收片使用。西服防污垫用吸收片是指通过贴附于西服中尤为容易脏污的衣领、袖等而防止西服脏污的片材。尤其是在白色衬衫的情况下发挥效果。西服的脏污是由于皮脂污垢因温度的上升氧化而产生的。由于皮脂污垢与汗一起由皮肤排出,因而可通过与汗同时吸收来防止西服的脏污。由于本发明的吸收片容易吸收汗,油也容易吸收至吸收片中,故而防污效果优异。进而也具有柔软且穿着感优异、吸汗时贴合感优异的特征。也不会出现树脂脱离导致触感变差的问题。通过吸收氨,也发挥防止异味的效果。
本发明的吸收片可适宜地作为寝具罩用吸收片使用。寝具是表示枕头、床垫、被子、床、及床单类。由于就寝时伴随着大量的排汗,同时也排出皮脂污垢,因而寝具容易弄脏。通过同时吸收皮脂污垢与汗,可防止寝具的脏污。本发明的吸收片由于容易吸汗,油也容易吸收至吸收片中,故而防污效果优异。进而具有柔软、触感良好、吸汗时触感也不恶化的特征。也不会出现树脂脱离导致触感变差和需要清洁的问题。通过吸收氨,也发挥防止异味的效果。
本发明的吸收片也可适宜地使用于食物相关领域。例如,可适宜地作为解冻冷冻食物时的解冻垫用吸收片、作为渗出液体的烹饪材料的除水垫用吸收片使用。若自食物渗出液体,则导致外观差、味道降低。进而,若吸收的片材变得凹凸不均,则外观的印象变差。尤其是商品的情况下外观较为重要。若吸收性树脂接触于食物,则会从食物夺去液体而降低味道。因此,吸收性树脂必须不脱离露出表面,优选吸收体结构中的吸收性树脂与食物不进行水分交换。本发明的吸收片中,可通过在与食物接触的面上设置不存在吸收性树脂的层来实现上述目的。另外也会减少异味。
本发明的吸收片也可适宜地作为口罩用吸收片使用。虽市售有各种口罩,但通常是以较细的纤维的孔眼阻挡异物的结构,难以完全阻挡花粉等细微异物。通过将已含水的本发明的吸收片用于口罩,阻挡花粉等的能力会得到提高。口罩中,有不存在吸水性树脂的部分的情况,或因部位的不同而吸水程度不同,阻挡花粉等的能力产生不均,这些是不优选的。本发明的吸收片由于整体均匀地吸水,故而可优选使用。当然,也有吸水性树脂的脱离等导致触感较差的问题,但本发明的吸收片中不会产生这种问题。
本发明的吸收片可适宜地作为电子机器的防潮垫用吸收片使用。个人电脑和数字相机等精密机器遇水不仅会产生主体的故障,还会有资料损失的问题,因此特别要求能够在误将液体泼洒时防止潮湿。由于难以用防水性片材覆盖所有精密的零件,故而可适宜地使用吸水片材。现有的吸水片材中,有脱离的树脂进入零件中的问题,但由于本发明的吸收片没有脱离成分,故而可优选使用。并且,由于在电子机器中,小型化在某种程度上具有价值,故而几乎没有吸收液体而膨润的空间。存在的问题是,若仅一部分吸收便形成堤坝则无法吸收更多,因而要求如本发明的吸收片那样整体吸收。
[9.基材]
本发明中,可使用基材。片材的强度通过基材而增强,可防止制造时的纤维或树脂的脱落,原料的浪费变少。本发明中,基材是指保持片材形状的原材料。
本发明中,基材只要为片状,则可为任何原材料,但优选为纸和/或布。纸是指由JIS P0001定义的广义含义的纸,布是指由JIS L0206定义的片状纤维制品的总称。布根据形成片材的手段分类为织物、编物、编织物、蕾丝、网、无纺布,但本发明所使用的布优选为织物、编物、无纺布,更优选为无纺布。纸和/或布由于与纸浆等短纤维等不同,形态稳定性优异,故而优选。无纺布是由JIS L0222定义的。
对基材的原料并无特别限定,可为复数种组合的基材。作为基材纤维,有天然纤维、合成纤维两者,进而可为复数种纤维的组合。对于纤维的长度,可以为短纤维,也可以为长纤维。为了强化或为了赋予亲水性也可实施处理。
亲水性基材具有吸液性、透水性优异;与亲水性纤维或吸收性树脂的亲和性较高的特征。疏水性基材具有干燥感优异、与疏水性纤维亲和性较高的特征。由于这些性能均优选作为吸收体,故而优选兼具亲水性、疏水性的特征的基材。兼具亲水性、疏水性的特征是指,既可以为混合有亲水性与疏水性的两种以上原材料的基材,也可以为对亲水性的原材料实施疏水化处理而成的产物、或对疏水性的原材料实施亲水化处理而成的产物。并且,由于连续长纤维的液体透过性优于短纤维,故而亲水性的部分优选为连续长纤维。
对基材的形状并无特别限定,厚度优选为0.001mm~1cm,更优选为0.01mm~5mm,进而优选为0.05mm~3mm,最优选为0.1mm~1mm。重量优选为0.1g/m2~200g/m2,更优选为0.5g/m2~100g/m2,进而优选为1g/m2~60g/m2,最优选为2g/m2~30g/m2。过薄和过轻从强度的方面考虑不优选。
本发明中,生理盐水后的拉伸断裂强度优选为0.6N/20mm以上,更优选为0.6~5000N/20mm,进而优选为0.7~500N/20mm,进而优选为0.85~100N/20mm,最优选为1~100N/20mm。
[10.本发明的吸收片的特征]
本发明的吸收片至少由吸收性树脂、亲水性纤维、疏水性纤维构成。吸收片为片状,几乎无脱离成分。也可以在吸收片中另外组合粒状物、纤维状物等进行使用,但该情况下,仅将除容易脱离的部分以外的部分制成吸收片。容易脱离的部分是指用手拿住片材的端部使片材垂直的状态下,在以每秒往返一次30cm的宽度的速度进行10次时从片材脱离的部分。
对于本发明的吸收片,例如将吸收片切成纵为160mm、横为70mm的长方形,静置于台上,用1.5秒滴加生理盐水15g时,自滴加开始后至生理盐水被吸收而无法观察到吸收片表面的液体的时刻为止的时间(吸收速度(秒))优选为13秒以下,更优选为10秒以下。并且,例如上述滴加开始5分钟后,将预先测定了重量的充分量的纵为100mm、横为100mm的正方形的滤纸放置于滴加位置,在其上放置与滤纸具有相同底面积的3.5kg的铅垂,放置滤纸3分钟后,取下铅垂,测定滤纸的重量,此时滤纸的重量增加量(再湿润量(g))优选为0.2g以下,更优选为0.1g以下。
[11.复合组合物及其制造方法]
本发明中,复合组合物的制造与吸收片的制造可以分别进行。由于复合组合物可利用吸收性树脂的现有设备制造,故而优选在制造吸收性树脂的场所制造复合组合物。由此能进一步简化片材制造设备。复合组合物是通过在亲水性纤维与吸收性树脂相接触的状态下进行脱水干燥而获得的。多数情况下吸收性树脂通过例如聚合而以含水凝胶的形式获得。水溶液聚合的情况下,将其粗压碎,进行预备干燥,粉碎后调整粒径。粉碎的时刻,水未完全地脱去而残留水分。将其与亲水性纤维混合,并脱水干燥,由此可形成复合组合物。即,复合组合物例如可通过具备如下工序的制造方法获得:通过在吸收性树脂(该吸收性树脂为含水凝胶)含水的状态下与亲水性纤维混合而接触并进行脱水。
虽然也有通过粉碎产生微粒子而被废弃的情形,但由于可通过与亲水性纤维复合而减少废弃量,故而优选。亲水性纤维的混合可通过将亲水性纤维投入至粉碎机中来进行。悬浮聚合的情况下,可在聚合时调整粒径。通常利用过滤或离心分离来回收含水状态的吸收性树脂粒子。也可在进行回收后与亲水性纤维混合,但若在聚合后于存在溶剂的状态下投入至亲水性纤维中,则能够均匀地混合,故而优选。
通常的吸收性树脂上进行有表面交联处理。由于表面交联处理是通过加热而进行的,故而与亲水性纤维混合的吸收性树脂可使用表面交联装置进行脱水干燥。添加表面交联剂的情况下,由于能够有效利用而优选在与亲水性纤维混合前添加。例如,水溶液聚合的情况下,优选调整粒径,添加表面交联剂并与亲水性纤维混合。例如,悬浮聚合的情况下,通过聚合后向溶剂中添加表面交联剂能够均匀地分散于粒子表面,优选在其后添加亲水性纤维。可以以复合组合物的形式流通,进而也可进行(4)混合工序2,以与疏水性纤维混合的形式流通。作为表面交联剂可使用缩合性的表面交联剂。
实施例
以下表示本发明的具体的实施例及比较例,但本发明并不限定于下述的实施例。
(1)无加压下的树脂的吸水倍率的测定;Tea-bag(茶包)法
在无纺布制茶包式袋(7×9cm)中均匀地放入吸收性树脂A(g)(约0.5g),于液温为25℃的生理盐水500cc中浸渍1小时。规定时间后拉升茶包式袋,自然控水10分钟后,测定茶包式袋的重量B(g)。不添加吸收性树脂而仅以茶包式袋进行同样的操作,计测重量C(g)作为空白。根据这些值通过下式求出吸水倍率。
吸水倍率(g/g)=(B(g)-C(g))/A(g)
(2)树脂的吸收速度的测定;漩涡法(Vortex Method)
于100ml的玻璃制烧杯中量取调整为25℃的0.9%的生理盐水50g。在此放入30×8mm的转子,并放置于附有转速计的磁力搅拌器上,以600rpm旋转。利用非接触式转速计确认旋转数。量取吸收性树脂2.00g,投入至烧杯中。将自投入吸收性树脂起至液体表面变平为止的时间设为吸收时间。
(3)树脂体外表面与中心部的羧基中和率的测定
(i)测定装置
测定装置使用Bio-Rad公司制造的FTS-575。
(ii)测定条件
显微ATR法(结晶板Ge,反射1次)
背景:空气,常温测定
孔径:50×50μm
累计次数:100次
根据利用上述测定条件获得的光谱数据求出1695cm-1(羧酸νC=O,基线1774~1616cm-1)及1558cm-1(羧酸酯νCOO-,基线1616~1500cm-1)的峰值面积比(1695/1558cm-1)。
(iii)标准曲线的制作
使用利用氨中和全部羧酸的10mol%、30mol%、50mol%、70mol%、90mol%、100mol%的部分交联聚丙烯酸作为标准曲线制作用试样。切割标准曲线试样,利用显微ATR法针对一个试样测定中心部分5次。根据-COOH/-COO-峰值面积比制作标准曲线(5次多项式近似曲线)。切割利用超薄切片机(Reichert公司制造的ULTRACUT N)进行。
(iv)样本的测定
以与标准曲线试样相同的方式进行测定。树脂体外表面利用ATR法直接测定,树脂体中心部利用超薄切片机进行切割后利用ATR法进行测定。对于树脂体外表面,对一个试样进行3次,对于树脂体中心部,对一个试样进行5次测定,将其平均值作为测定结果。
(4)树脂的残留单体的测定
于300ml的烧杯中精确称量吸收性树脂1g,添加生理盐水250g,搅拌2小时。经过规定时间后,利用膜滤器过滤,利用高效液相层析法分析滤液。高效液相层析法的分析条件如下。
柱:Tosoh制造的ODS80Ts
柱温度:40℃
载体:10mM磷酸水溶液,以0.7ml/min流动
检测:UV207nm
注射量:50μl
(5)树脂的加压下吸水倍率的测定
在底面贴附有250网目的尼龙网的丙烯酸树脂制造的圆筒形器具(外径为35.0mm,内径为24.5mm,高度为30mm、重为D(g))中,均匀地放入吸收性树脂E(g)(约0.16g),0.0g/cm2时不放置任何物品作为铅垂,57g/cm2时放置278.3g的砝码(外径为24.5mm)作为铅垂。在SUS制培养皿(内径为120mm)中放入生理盐水60ml,于其中放置圆筒形器具1小时。经过规定时间后,利用纸巾去除水分,利用天秤测定器具整体的重量F(g)。根据所获得的值,通过下述式求出加压下吸水倍率。
吸水倍率(g/g)=(F(g)-D(g)-砝码的重量(g))/E(g)
(6)树脂的保湿倍率的测定
使用下述式所表示的“保湿倍率”作为表示吸收性树脂的保湿力的指标。将上述Tea-bag法的吸收倍率测定试验刚实施后的包含含水树脂的茶包放入离心分离机,以250G脱水3分钟,测定重量。不使用吸收性树脂进行同样的操作,测定重量,作为空白。根据这些值依照下式算出保湿倍率。测定进行3次,将平均值作为保湿倍率。
吸收性树脂的保湿倍率(g/g)={(吸水后利用离心分离机脱水后茶包的重量)-(吸水后的空白的茶包重量)-(吸收性树脂的重量)}/(吸收性树脂的重量)
(7)树脂的表面强度的测定
装置:岛津万能试验机AG-1
试样:精确称量吸收性树脂粒子0.10g,均匀地放入在底面贴附有75μm的孔径的尼龙片材的内径为20.5mm,高度为50mm的圆筒容器的底部。准备50φ的培养皿,放入0.90g的生理盐水,将放入有吸收性树脂粒子的圆筒容器静置,吸收膨润1小时。
测定:使用1kN的负荷传感器,安装直径为19.7mm的圆柱轴。测定范围设定为0.2kN,对准未在负荷传感器上施加负荷的高度,进行设定以使其从该高度按照降落速度为0.6mm/分钟这一恒定速度下降。随时间经过记录对负荷传感器施加的压力。此处,表面强度表示成为实体积的时刻的负荷(N)。吸收性树脂粒子的实体积利用生理盐水的比重1.010g/cm3与吸收性树脂粒子的比重计算。
(8)片材的吸收倍率及片材中的吸收性树脂的吸收倍率的测定
片材的吸收倍率与树脂同样地利用T-Bag法测定。对于片材中的吸收性树脂的吸收倍率,测定除不含吸收性树脂以外相同的片材的吸收倍率,设为空白,通过下式计算。
片材中的吸收性树脂的吸收倍率(g/g)={(吸收后的片材的重量)-(吸收后的空白的片材的重量)-(片材中的吸收性树脂的重量)}/(片材中的吸收性树脂的重量)
(9)片材的吸收速度、扩散长度、及再湿润量的测定
将片材切成纵为160mm、横为70mm的长方形,静置于台上。向此用1.5秒滴加生理盐水15g。仔细观察吸收体的表面,测定自开始滴加后进行吸收直至观察不到片材表面的液体的时刻为止的时间,设为吸收速度(秒)。滴加开始3分钟后测定液体扩散的长度,设为扩散长度(mm)。自滴加开5分钟后,将预先测定了重量的充分量的纵为100mm,横为100mm的正方形的滤纸放置于滴加位置,在其上放置与滤纸具有相同底面积的3.5kg的铅垂。放置滤纸3分钟后取下铅垂,测定滤纸的重量。将滤纸的重量增加量设为再湿润量(g)。
(10)脱离试验
完全地吸收200g/m2的液体后,在用手拿住片材的端部使片材垂直的状态下,在以每秒往返一次30cm的宽度的速度进行10次时,以外观判断实质上有无产生树脂的变形、移动、脱离。完全地吸收500g/m2的液体后,用手拿住吸收部位,在以每秒往返一次上下20cm的宽度的速度往返10次时,以外观判断作为片材的形状有无变化。进而完全地浸渍于生理盐水中,达到饱和膨润后进行同样的试验,以外观判断实质上有无产生树脂的变形、移动、脱离、片材形状的变形。
(11)吸收厚度
于水平的台上固定面积充分的片材,以10ml/秒的速度通入100ml的着色的生理盐水。经过1小时后,测定着色的部分的面积和投入液体的部分的厚度。以投入的液体量除以吸收面积(着色的部分的面积),由此计算完全地平均吸收时的厚度,与投入液体的部分的厚度进行比较。
(12)刚软性的评价
刚软性依照JIS标准L1096记载的刚软性D法(心环式织物刚性试验法)而评价。
(13)作为烤架托盘用吸收片的评价
将片材切成与瓦斯烤架(Rinnnai RGB-30B3)相同的大小,吸收400ml的水。利用气味传感器(New Cosmos Electiric CO.,Ltd.制造的气味传感器XP329III)测定烤鱼时煤气炉内的臭气。鱼使用竹荚鱼,正反面各烤5分钟。测定开始时与熄灭后3分钟的气味。取下片材一次,清洗烤架后再使用,进行同样的试验。以10个人的试用者对臭气、使用后的外观、后处理的容易性进行评价。将片材切成与瓦斯烤架(RinnnaiRGB-30B3)相同的大小,吸收400ml的水。放置鰤鱼的鱼块,以中火烤正反面各10分钟。不添加水而更换鰤鱼,以中火烤正反面各10分钟。重复此操作,测定整体焦糊成为碳时的次数。
(14)作为棺材垫用吸收片的评价
用10~12秒钟滴加全部10ml的蓝色试液,观察放置约15秒钟后的状态。
(15)作为防结露材料用吸收片的评价
将片材贴附于窗,利用滴管自上部流下5ml的水使其吸收。测定此时的吸收面积。放置1小时,剥下后测定重量,测定所保持的水的量。
(16)作为吸汗垫用吸收片的评价
切取适合腋下的大小,借助胶带进行穿着。评价此时的穿着感、及运动出汗后的穿着感、易偏移性。
(17)作为西服防污垫用吸收片的评价
利用胶带将片材贴附于白衬衫的衣领。评价穿着一日后的触感、及西服的脏污。
(18)作为寝具罩用吸收片的评价
利用胶带将片材贴附于寝具罩。评价安装一日后的触感、及寝具的脏污。
(19)作为解冻垫用吸收片的评价
将冷冻的鱼盘放在片材上,以盘放的状态放置半日,评价解冻的水或滴水的状态。
(20)作为烹饪材料除水垫用吸收片的评价
将水洗后的鱼放置于片材上,评价水分去除状态。
(21)作为口罩用吸收片的评价
用水5ml对片材喷雾(Spray),评价佩戴一小时后的触感及片材干燥状态。
(22)作为电子机器的防潮垫用吸收片的评价
将10ml的水以2秒滴落在单面实施了层压的片材上,评价此时的扩散及向下部通过的状态。
(23)铵离子浓度的测定
测定片材的重量,并浸渍于预先测定了重量的过量的生理盐水中。放置24小时后,通过离子层析法测定溶液中的铵离子量。根据片材的重量及铵离子量的测定值算出铵离子浓度(质量%)。
[制造例1](利用丙烯酸的中和制备丙烯酸铵)
丙烯酸使用和光纯药制造的试剂特级品。丙烯酸于使用前进行蒸馏,去除阻聚剂后使用。继而,将丙烯酸100kg溶解于水91.02kg中。一面用冰浴冷却该水溶液以保持液温为30℃以下,一面在搅拌下缓缓添加25质量%的氨水溶液117.94kg,获得40质量%的丙烯酸铵水溶液。
[制造例2](利用丙烯酸的中和制备丙烯酸钠)
丙烯酸使用和光纯药制造的试剂特级品。丙烯酸于使用前进行蒸馏,去除阻聚剂后使用。其次,将丙烯酸100kg溶解于水43.2kg中。一面用冰浴冷却该水溶液以保持液温为30℃以下,一面在搅拌下缓缓添加25质量%的氢氧化钠水溶液166.7kg,获得40质量%的75mol%中和的丙烯酸钠水溶液。
[制造例3]
添加制造例1的40质量%丙烯酸铵水溶液300kg、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺0.0623kg。其次,添加42质量%甘油水溶液1.43kg。继而,添加作为光聚合引发剂的2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮0.0067kg与过硫酸铵0.0033kg,将该单体水溶液冷却至10℃,通过用氮气鼓泡而脱气,对反应体系中进行氮气置换。溶存氧为1ppm以下。使该水溶液的水溶液厚度为20mm,使用高压水银灯(SEN Engineering CO.,Ltd.制造的MUMK-20-25XE,20W,发光长为253nm,使用3台)照射2分钟紫外线(光量为684mJ/cm2)。内部温度自13℃开始,最高到达温度约为90℃。其后,取出凝胶,进行粗压碎后,使用130℃的热风干燥机进行1小时预备干燥。将该吸收性树脂设为吸收性树脂(1)。
[制造例4]
使用130℃的热风干燥机使吸收性树脂(1)进一步干燥1小时后,利用均质机进行粉碎。将该吸收性树脂设为吸收性树脂(2)。
[制造例5]
使用175℃的热风干燥机对吸收性树脂(2)加热25分钟。将该吸收性树脂设为吸收性树脂(3)。
[制造例6]
添加制造例1的40质量%丙烯酸铵水溶液300kg、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.024kg。继而添加作为光聚合引发剂的2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮0.0067kg与过硫酸铵0.0033kg,将该单体水溶液冷却至10℃,通过用氮气鼓泡而脱气,对反应体系中进行氮气置换。溶存氧为1ppm以下。使该水溶液的水溶液厚度为20mm,使用高压水银灯(SEN Engineering CO.,Ltd.制造的MUMK-20-25XE,20W,发光长为253nm,使用3台),照射2分钟紫外线(光量为684mJ/cm2)。内部温度自13℃开始,最高到达温度约为90℃。其后,取出凝胶,进行粗压碎后,使用130℃的热风干燥机干燥2小时。干燥结束后,利用均质机进行粉碎。将该吸收性树脂设为吸收性树脂(4)。
[制造例7]
于吸收性树脂(4)50kg中,添加作为交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.125kg、水3kg、二氧化硅0.3kg并加以混合。使其于25℃真空干燥。将其设为吸收性树脂(5)。
[制造例8]
使用180℃的热风干燥机,对吸收性树脂(5)加热10分钟。将该吸收性树脂设为吸收性树脂(6)。
[制造例9]
在制造例2的40质量%的75mol%中和丙烯酸钠水溶液300kg中添加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.036kg。继而,添加作为光聚合引发剂的2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮0.0067kg与过硫酸钠0.0033kg,将该单体水溶液冷却至10℃,通过用氮气鼓泡而脱气,对反应体系中进行氮气置换。使该水溶液的水溶液厚度为20mm,使用高压水银灯(SEN Engineering CO.,Ltd.制造的MUMK-20-25XE,20W,发光长为253nm,使用3台)照射2分钟紫外线(光量为684mJ/cm2)。内部温度自13℃开始,最高到达温度约为90℃。其后,取出凝胶,进行粗压碎后,使用130℃的热风干燥机干燥2小时。干燥结束后,利用均质机进行粉碎。将该吸收性树脂设为吸收性树脂(7)。
[制造例10]
于烧杯中装入吸收性树脂(7)50kg,添加作为交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.125kg、水3kg、二氧化硅0.3kg,于25℃进行真空干燥。将其设为吸收性树脂(8)。
[制造例11]
使用180℃的热风干燥机对吸收性树脂(8)加热10分钟。将该吸收性树脂设为吸收性树脂(9)。
针对各吸收性树脂,通过筛分获得粒径为106~300μm的树脂。将其性能示于以下的表1。吸收性树脂的性能随着加热而变化。关于吸收性树脂(3)、(6)、(9),设定为用于一般的吸收体时优选的加热条件。本发明中,在片材制造中进行加热,但若在与亲水性纤维接触的状态下脱水干燥,则亲水性纤维与吸收性树脂相结合,因而性能变化较大。然而,该状态已并非为单独的吸收性树脂。片材制造时,没有树脂彼此的接触而均匀存在,加上亲水性纤维的效果,由此,与单独的树脂的情形相比更可利用低温短时间的加热发挥较高的性能。并且,此时,外表面的中和率也有效地降低。即,使用吸收性树脂(2)的情况下与吸收性树脂(3)为相同程度的中和率,使用吸收性树脂(4)或(5)的情况下与吸收性树脂(6)为相同程度的中和率。然而,由于若中和率成为一定以下,则氨的挥发速度变慢,故而于使用吸收性树脂(3)、(6)的情况下,盐浓度几乎不下降。
[表1]
[实施例1]
以3.5m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)以6:4的重量比混合,将其以成为50g/m2的方式均匀地放置于背面片上,利用喷雾器以150g/m2的比例以水喷雾。在其上均匀地散布吸收性树脂(5)的粒径为106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以成为100g/m2,进而,利用喷雾器以成为150g/m2的方式用水进行喷雾。一面振动,一面通过表面具有凹凸的辊,分别混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔、纤维长为40mm)以6:4的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置。利用喷雾器以成为50g/m2的方式用表面活性剂(Sanmorin OT-70,2.5%)进行喷雾。此时的含水量相对于吸收性树脂为350质量%。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为1分钟,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(1)。
[实施例2]
将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与吸收性树脂(5)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以1:4的重量比混合。此时的含水量相对于吸收性树脂为4质量%。利用喷雾器以与吸收性树脂相同重量的水向此喷雾,利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为140℃,干燥时间为2分钟,风速为5m/秒),将所制造的复合组合物储藏于罐中。脱水干燥后的含水量相对于吸收性树脂为3质量%。以30m/分钟的速度使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将复合组合物与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)的重量比为5:1的混合物以成为150g/m2的方式配置于此。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以6:4混合,并以成为30g/m2的方式均匀地放置于其上,利用喷雾器以成为20g/m2的方式用表面活性剂(Sanmorin OT-70,5%)进行喷雾。此时的含水量相对于吸收性树脂为20质量%。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为6秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(2)。
[实施例3]
除使用吸收性树脂(2)以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(3)。
[实施例4]
除使用吸收性树脂(8)以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。由于表面盐浓度较低,故而亲水性纤维与吸收性树脂的结合力较小。将其设为吸收片(4)。
[实施例5]
以2m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片流动。将疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)5g/m2、亲水性纤维(将利用Rayonier制造湿浆卷处理的加工品进行锤式粉碎)5g/m2、疏水性纤维5g/m2、亲水性纤维5g/m2、疏水性纤维5g/m2、亲水性纤维5g/m2、疏水性纤维5g/m2、疏水性纤维15g/m2依序配置于该背面片上。利用喷雾器以150g/m2的比例用水喷雾。将吸收性树脂(5)的粒径100~300μm的树脂以成为100g/m2的方式均匀地散布于其上,进而,利用喷雾器以成为150g/m2的方式用水喷雾。在其上配置亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)6g/m2、疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)4g/m2、亲水性纤维6g/m2、疏水性纤维4g/m2、亲水性纤维6g/m2、疏水性纤维4g/m2。利用喷雾器以成为50g/m2的方式用表面活性剂(Sanmorin OT-70,2.5%)进行喷雾。此时的含水量相对于吸收性树脂为350质量%。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为90秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(5)。由于不含混合工序,故而复合化的效果略小。
[实施例6]
将所使用的亲水性纤维利用真空干燥机于120℃完全干燥。将所使用的吸收性树脂利用真空干燥机于50℃完全干燥。除此以外利用与实施例2同样的方法得到吸收片。混合吸收性树脂与亲水性纤维时的含水量相对于吸收性树脂为0.09质量%。由于吸收性树脂与亲水性纤维的相互作用变小,并且也产生静电,故而混合需要时间。将其设为吸收片(6)。
[实施例7]
以亲水性纤维的4倍重量的水使所使用的亲水性纤维含水后,与吸收性树脂(5)混合。含水量相对于吸收性树脂为102质量%。除此以外利用与实施例2相同的方法得到吸收片。亲水性纤维与吸收性树脂的混合性降低。将其设为吸收片(7)。
[实施例8]
混合亲水性纤维与吸收性树脂后,以体系内的含水量相对于吸收性树脂成为19质量%的方式利用喷雾器进行散布,除此以外,利用与实施例2相同的方法得到吸收片。由于脱水干燥前的含水量较少,故而亲水性纤维与吸收性树脂的结合力降低。将其设为吸收片(8)。
[实施例9]
混合亲水性纤维与吸收性树脂后,利用喷雾器以体系内的含水量相对于吸收性树脂成为1100质量%的方式散布,并将干燥时间设为10分钟,除此以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(9)。
[实施例10]
利用与实施例2同样的方法制造复合组合物。以30m/分钟的速度使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片流动。将复合组合物与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)以5:1的重量比混合,以成为150g/m2的方式配置于此。将预先利用真空干燥机于120℃完全干燥的亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)的6:4混合物以成为30g/m2的方式均匀地放置于其上。此时的含水量相对于吸收性树脂为0.9质量%。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为6秒(与实施例2相同),风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(10)。
[实施例11]
将表面活性剂(Sanmorin OT-70,0.5%水溶液)以250g/m2散布(此时的含水量相对于吸收性树脂为250质量%),将干燥时间设为1分钟,将线速度设为3m/分钟,除此以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(11)。
[实施例12]
添加吸收性树脂(5)50kg、亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)12.5kg、作为交联剂的乙二醇二缩水甘油醚0.125kg、水3kg、二氧化硅0.3kg并加以混合。进而用水30kg进行喷雾,将其利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为140℃,干燥时间为2分钟,风速为5m/秒)。将所制造的复合组合物储藏于罐中。除使用该复合组合物以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(12)。
[实施例13]
混合吸收性树脂(1)54kg(含有水分4kg)、亲水性纤维(Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品)12.5kg,一面混合一面加以粉碎。用水30kg进行喷雾,将其利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为140℃,干燥时间为2分钟,风速为5m/秒)。将所制造的复合组合物储藏于罐中。除使用该复合组合物以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(13)。
[实施例14]
除不使用背面片以外,利用与实施例2同样的方法(用金属丝网代替背面片流动,进行成型)得到吸收片。将其设为吸收片(14)。
[实施例15]
不使用背面片,使用20g/m2的疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm),除此以外,利用与实施例2同样的方法(使金属丝网代替背面片而流动,进行成型)得到吸收片。将其设为吸收片(15)。
[实施例16]
利用与实施例2同样的方法制造复合组合物。以30m/分钟的速度使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片流动。将复合组合物与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维、11丹尼尔、纤维长50mm)的重量比为75:1的混合物以成为150g/m2的方式配置于此。利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(16)。
[实施例17]
利用与实施例2同样的方法制造复合组合物。以30m/分钟的速度使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片流动。将复合组合物与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)的重量比为5:4的混合物以成为200g/m2的方式配置于此。利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(17)。
[实施例18]
将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与吸收性树脂(5)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以1:11的重量比混合。此时的含水量相对于吸收性树脂为4质量%。利用喷雾器将与吸收性树脂相同重量的水喷雾于此,利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为140℃,干燥时间为2分钟,风速为5m/秒)。将所制造的复合组合物储藏于罐中。脱水干燥后的含水量相对于吸收性树脂为4质量%。利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(18)。
[实施例19]
将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与吸收性树脂(5)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以6:1的重量比混合。此时的含水量相对于吸收性树脂为4质量%。利用喷雾器将与吸收性树脂相同重量的水喷雾于此,利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为140℃,干燥时间为2分钟,风速为5m/秒)。将所制造的复合组合物储藏于罐中。脱水干燥后的含水量相对于吸收性树脂为2质量%。利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(19)。
[实施例20]
将所使用的吸收性树脂改为由粒径为75~90μm的吸收性树脂(5)51%、及粒径为100~425μm的吸收性树脂(5)49%构成的混合物(平均粒径为170μm),除此以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。出现一部分微粉成分的脱落。将其设为吸收片(20)。
[实施例21]
将所使用的吸收性树脂改为由粒径为75~300μm的吸收性树脂(5)49%、及粒径为425~500μm的吸收性树脂(5)51%构成的混合物(平均粒径为310μm),除此以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(21)。
[实施例22]
除将所使用的吸收性树脂改为吸收性树脂(9)以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。由于表面强度较高,吸收性树脂与亲水性纤维的结合力低。并且,吸收性树脂本身的吸收能力也较低。将其设为吸收片(22)。
[实施例23]
除将所使用的吸收性树脂改为吸收性树脂(4)以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。由于无缩合性交联剂,吸收性树脂与亲水性纤维的结合力稍低。将其设为吸收片(23)。
[实施例24]
在与实施例2相同的吸收片的制造装置的压制机之后设置表面片与背面片的送出装置,散布热熔粘结剂,制造在吸收片(2)的上下具有表面片与背面片的吸收性物品。
[比较例1]
除不使用疏水性纤维以外,利用与实施例1同样的方法制造吸收片。成为结合力较弱、脱离成分较多的片材,难以作为片材进行评价。
[比较例2]
除不使用亲水性纤维与水以外,利用与实施例1同样的方法制造吸收片。由于没有亲水性纤维,故而吸收性能较低。将其设为比较吸收片(2)。
[比较例3]
将所使用的亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)利用真空干燥机于120℃完全干燥。将所使用的吸收性树脂利用真空干燥机于50℃完全干燥。以30m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)以6:4的重量比混合,将其以成为50g/m2的方式均匀地放置于背面片上。将吸收性树脂(5)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以成为100g/m2的方式均匀地散布于该背面片上。通过表面具有凹凸的辊,分别混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维、1.7丹尼尔、纤维长40mm)以6:4的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为6秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。由于体系内不存在水分,故而不包含脱水干燥工序。将其设为比较吸收片(3)。
[比较例4]
将线速度设为0.1m/分钟,将干燥炉设为风干(干燥温度为25℃,干燥时间为30分钟,风速为5m/秒),利用平压(温度为30℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,除此以外,利用与实施例2同样的方法得到吸收片。由于未进行加热,故而不产生疏水性纤维的熔接,结合力较弱,难以作为片材进行评价。
[比较例5]
准备Unicharm株式会社制造的吸尿垫“ライフリーさわやかパット,15cc用”,用电吹风剥下热熔胶的同时仅回收吸收体部分。将其设为比较吸收体(5)。
对于实施例1~23的吸收片、比较例2及3的比较吸收片、比较例5的比较吸收体,将片材的吸收倍率、片材中的吸收性树脂的吸收倍率、片材的吸收速度、扩散长度(纵)、扩散长度(横)、再湿润量的测定结果示于表2。
[表2]
[实施例25]
以3.5m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)以6:4的重量比混合,将其以成为50g/m2的方式均匀地放置于背面片上,利用喷雾器以150g/m2的比率用水进行喷雾。将吸收性树脂(5)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以成为100g/m2的方式均匀地散布于该背面片上,进而,利用喷雾器以成为150g/m2的方式用水进行喷雾。通过表面具有凹凸的辊而混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以6:4的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置。利用喷雾器以成为50g/m2的方式用表面活性剂(Sanmorin OT-70,2.5%)进行喷雾。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为50秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(25)。
[实施例26]
不使用水而利用以异丙醇稀释的Sanmorin,除此以外,利用与实施例25同样的方法获得吸收片。将其设为吸收片(26)。由于不存在水,故而吸收层的纤维密度并未变得很低。
[实施例27]
以3.5m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以6:4的重量比混合,将其以成为50g/m2的方式均匀地放置于背面片上。将吸收性树脂(5)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以成为100g/m2的方式均匀地散布于该背面片上。通过表面具有凹凸的辊而混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以6:4的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置。利用喷雾器以成为50g/m2的方式用表面活性剂(Sanmorin OT-70,用异丙醇稀释为2.5%)进行喷雾。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为50秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(27)。吸收片(27)的疏水性纤维径的组合与吸收片(25)及(26)相反。由于不存在水,故而吸收层的纤维密度未变低。
[实施例28]
疏水性纤维不使用芯鞘纤维而改为单独的PET,将干燥温度设为180℃,除此以外,利用与实施例25同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(28)。疏水性纤维与吸收性树脂的排斥力较小。
[实施例29]
以成为亲水性纤维:疏水性纤维=9.1:1(在吸收片整体中的重量比)的方式进行调整,除此以外,以与实施例25同样的方式得到吸收片。将其设为吸收片(29)。
[实施例30]
以成为亲水性纤维:疏水性纤维=2:8.1(在吸收片整体中的重量比)的方式进行调整,除此以外,以与实施例25同样的方式得到吸收片。将其设为吸收片(30)。
[实施例31]
以成为吸水性树脂:亲水性纤维=10.1:1(在吸收片整体中的重量比)的方式调整亲水性纤维的量,除此以外,以与实施例25同样的方式得到吸收片。将其设为吸收片(31)。
[实施例32]
以成为吸水性树脂:亲水性纤维=1:5.1(在吸收片整体中的重量比)的方式调整亲水性纤维的量,除此以外,以与实施例25同样的方式得到吸收片。将其设为吸收片(32)。
[实施例33]
以3.5m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)以6:4的重量比混合,将其以成为50g/m2的方式均匀地放置于背面片上,利用喷雾器以150g/m2的比率用28%氨水进行喷雾。将吸收性树脂(8)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以成为100g/m2的方式均匀地散布于该背面片上,进而,利用喷雾器以成为150g/m2的方式用水进行喷雾。通过表面具有凹凸的辊而进行混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以6:4的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置。利用喷雾器以成为50g/m2的方式用表面活性剂(Sanmorin OT-70,2.5%)进行喷雾。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为1分钟,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(33)。
[实施例34]
利用热熔粘结剂将表面片与背面片粘结于吸收片(25)的两面上,制成吸收性物品。将其设为吸收性物品(34)。
[比较例6]
除未使用疏水性纤维以外,利用与实施例25同样的方法制造吸收片。成为结合力较弱、脱离成分较多的片材。将其设为比较吸收片(6)。
[比较例7]
除未使用亲水性纤维以外,利用与实施例25同样的方法制造吸收片。由于无亲水性纤维,故而吸收性能较低。将其设为比较吸收片(7)。
[比较例8]
除使用吸收性树脂(8)以外,利用与实施例25同样的方法获得吸收片。将其设为比较吸收片(8)。
[比较例9]
准备Unicharm株式会社制造的吸尿垫“ライフリーさわやかパット,15cc用”。将其设为比较吸收性物品(9)。
对于吸收片(25)~(33)、吸收性物品(34)、比较吸收片(6)~(8)、及比较吸收性物品(9),将片材的吸收倍率、片材中的吸收性树脂的吸收倍率、片材的吸收速度、扩散长度(纵)、扩散长度(横)、再湿润量、树脂的外表面的羧基中和率、树脂的中心部的羧基中和率及铵离子浓度的测定结果示于表3。需要说明的是,树脂的外表面的羧基中和率也可称为树脂的外表面的盐浓度,树脂的中心部的羧基中和率也可称为树脂的中心部的盐浓度。
[实施例36]
以30m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为15g/m2的方式均匀地放置于背面片上。将吸收性树脂(1)的粒径150~710μm的树脂(平均粒径约为400μm)以成为30g/m2的方式均匀地散布于该背面片上。通过表面为针状的辊,分别混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为6秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。对所获得的片材进行上述评价,片材吸收倍率为10g/g,片材内的树脂吸收倍率为20g/g,吸水速度为180秒,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为8g,脱离试验结果为无脱离,均匀吸水试验为3mm,刚软性为70mm,片材厚度为1mm。
[实施例37]
不使用背面片而以30m/分钟的速度使金属丝网流动,将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维、1.7丹尼尔、纤维长40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地放置于金属丝网上。在其上均匀地散布吸收性树脂(1)的粒径150~710μm的树脂(平均粒径约为400μm)以成为30g/m2。通过表面为针状的辊,分别混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为6秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。对所获得的片材进行上述评价,片材吸收倍率为12g/g,片材内的树脂吸收倍率为20g/g,吸水速度为170秒,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为7.5g,脱离试验结果为无脱离,均匀吸水试验为3.5mm,刚软性为75mm,片材厚度为1.2mm。
[实施例38]
以30m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为15g/m2的方式均匀地放置于背面片上。将吸收性树脂(1)的粒径150~710μm的树脂(平均粒径约为400μm)以成为30g/m2的方式均匀地散布于该背面片上。通过表面为针状的辊,分别混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为15g/m2的方式均匀地配置,铺上由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维、1.7丹尼尔、纤维长40mm)构成的表面片(16g/m2),利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为6秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。对所获得的片材进行上述评价,片材吸收倍率为8g/g,片材内的树脂吸收倍率为20g/g,吸水速度为200秒,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为8.5g,脱离试验结果为无脱离,均匀吸水试验为2.8mm,刚软性为65mm,片材厚度为0.7mm。
[比较例10]
除未使用亲水性纤维以外,利用与实施例36同样的方法制作吸收片。对所获得的片材进行上述评价,片材吸收倍率为5g/g,片材内的树脂吸收倍率为10g/g,吸水速度:全部无法吸水,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为11g,脱离试验结果为无脱离,均匀吸水试验为1.0mm,刚软性为50mm,片材厚度为0.6mm。
[比较例11]
除未使用疏水性纤维以外,利用与实施例36同样的方法制作吸收片。吸收前就发生了脱离。
[比较例12]
除将亲水性纤维与疏水性纤维的混合比率设为亲水性纤维:疏水性纤维=9:91以外,利用与实施例36同样的方法制作吸收片。由于亲水性纤维比率过少,故而吸收能力低。片材吸收倍率为7g/g,片材内的树脂吸收倍率为12g/g,吸水速度:全部无法吸水,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为11g,脱离试验结果为无脱离,均匀吸水试验为1.0mm,刚软性为50mm,片材厚度为0.6mm。
[比较例13]
除将亲水性纤维与疏水性纤维的混合比率设为亲水性纤维:疏水性纤维=71:29以外,利用与实施例36同样的方法制作吸收片。由于疏水性纤维比率过少,故而吸收后发生脱离。片材吸收倍率为11g/g,片材内的树脂吸收倍率为22g/g,吸水速度为170秒,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为8g,脱离试验结果为有脱离,均匀吸水试验为3.5mm,刚软性为70mm,片材厚度为1.4mm。
[比较例14]
除将吸收性树脂设为9g/m2以外,利用与实施例36同样的方法制作吸收片。由于树脂较少,故而吸收量过低。片材吸收倍率为9g/g,片材内的树脂吸收倍率为18g/g,吸水速度:全部无法吸水,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为10g,脱离试验结果为无脱离,均匀吸水试验为2.0mm,刚软性为70mm,片材厚度为1mm。
[比较例15]
除将吸收性树脂设为51g/m2以外,利用与实施例36同样的方法制作吸收片。由于树脂过多,故而吸收后发生了脱离。片材吸收倍率为12g/g,片材内的树脂吸收倍率为20g/g,吸水速度为150秒,扩散长度纵:横为160mm:70mm,再湿润量为7g,脱离试验结果为有脱离,均匀吸水试验为4.0mm,刚软性为70mm,片材厚度为1.2mm。
[比较例16]
以30m/分钟使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长度为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为15g/m2的方式均匀地放置于背面片上。在其上均匀地散布吸收性树脂(1)的粒径150~710μm的树脂(平均粒径约为400μm)以成为30g/m2。通过表面为针状的辊,分别混合。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)以5:5的重量比混合,将其以成为30g/m2的方式均匀地配置,利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为130℃,干燥时间为6秒,风速为5m/秒),不进行平压而进行卷取,得到片材。对于所获得的片材进行上述评价,片材吸收倍率为8g/g,片材内的树脂吸收倍率为30g/g,吸水速度为150秒,扩散长度纵:横为150mm:70mm,再湿润量为10g,脱离试验结果为有脱离,均匀吸水试验结果为未均匀地吸收,刚软性为60mm,片材厚度为2.5mm。
[比较例17]
准备在作为现有吸收体结构的薄页纸(18g/m2)的上、下之间夹压有高吸水性高分子(SAP)50g/m2而成的物体。
针对实施例38的片材与比较例17的片材进行上述(13)~(22)的试验,将结果示于以下表4。
[表4]
[实施例39]
将机械地粉碎亲水性纤维(将利用Rayonier制作的湿浆卷处理的加工品进行锤式粉碎)而使平均纤维长为200μm的亲水性纤维与吸收性树脂(5)的粒径106~300μm的树脂(平均粒径约为200μm)以1:4的重量比混合。此时的含水量相对于吸收性树脂为4质量%。将与吸收性树脂相同重量的水利用喷雾器喷雾于此,利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为140℃,干燥时间为2分钟,风速为5m/秒)。将所制造的复合组合物储藏于罐中。脱水干燥后的含水量相对于吸收性树脂为3质量%。以30m/分钟的速度使由疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)构成的背面片(16g/m2)流动。将复合组合物与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,11丹尼尔,纤维长为50mm)的重量比为5:1的混合物以成为150g/m2的方式配置于此。将亲水性纤维(将Rayonier制造的湿浆卷的处理加工品锤式粉碎)与疏水性纤维(东洋纺制造的PET/PE芯鞘纤维,1.7丹尼尔,纤维长为40mm)的6:4混合物以成为30g/m2的方式均匀地放置于其上,以成为20g/m2的方式利用喷雾器用表面活性剂(Sanmorin OT-70,5%)进行喷雾。此时的含水量相对于吸收性树脂为20质量%。利用干燥炉进行热风干燥(干燥温度为145℃,干燥时间为6秒,风速为5m/秒),利用平压(温度为110℃,空气压力为0.1N/cm2)进行压制,并进行卷取,得到片材。将其设为吸收片(39)。
[实施例40]
除了在制作复合组合物时使用平均纤维长为1000μm的亲水性纤维以外,利用与实施例39同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(40)。
[实施例41]
除了在制造复合组合物时使用平均纤维长为400μm的亲水性纤维以外,利用与实施例39同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(41)。
[实施例42]
除了在制造复合组合物时使用平均纤维长为20μm的亲水性纤维以外,利用与实施例39同样的方法得到吸收片。将其设为吸收片(41)。
将实施例39~42的吸收片的评价结果示于以下的表5。
[表5]
工业实用性
本发明作为纸尿片、尿垫及经期卫生棉等一次性卫生材料的吸收部件;动物用尿垫、宠物尿垫等宠物用的排泄物处理材的吸收部件;防止搬运冷冻水产品时水产品解冻的水濡湿的吸收性片、或覆盖盆栽用于防止水蒸发的吸收性片、垫在盆栽下的吸收性片、配置于水槽周围的吸收性片、防结露用片材等所使用的吸收性片、配置于立伞架的托槽部等水滴滴落部位而吸收伞等滴落的水滴的水滴吸收垫;交通工具的顶盖用的垫子;或头盔或帽子内的防湿热用垫;例如温水清洗坐便器(TOTO株式会社制造的Washlet便器等)上的排便后的卫生纸片;雨天时用于防止无屋顶的活动会场的场地被雨水淋湿的吸收性垫;雨天用于防止汽车、列车或飞机等交通工具的地板被濡湿的吸收性垫;雨天用于防止医院、服务区、百货公司、宾馆、商店、办公楼或娱乐场所的地板被濡湿的吸收性垫;冰箱内的防濡湿用吸收性垫;厨房地板的防濡湿用吸收性垫;及灶间或厨房的厨余垃圾滴物用的吸收片;具备供水设备、供热水设备或便器或盥洗用品等卫生器具的地板的防濡湿用吸收性垫;冰箱周围的地板的防濡湿用吸收性垫;休闲垫或按摩疗法用垫、及床上用辅助垫;具有蔬菜、果蔬或花卉类的保湿或调湿功能的包装材料;具有鲜鱼、生肉、副食或便当等的保湿或调湿功能的包装材料;及种子、菌株、幼苗或球根的包装材料;机械类或窗的打扫用抹布;擦拭建筑物的顶棚部、墙壁部、地板部或窗部等的结露及濡湿用的擦布或抹布;防止栽培园艺植物时的水蒸发用途等具有工业实用性。
符号说明
1…吸收性树脂、2…亲水性纤维、3…疏水性纤维、4…吸收层、5…疏水性纤维层、10…吸收片、11…背面片、12…表面片、20,21,22…吸收性物品

Claims (5)

1.一种复合组合物的制造方法,其是由吸收性树脂和亲水性纤维构成的复合组合物的制造方法,其中,依次进行下述(1)~(3)的工序:
(1)在吸收性树脂中添加缩合性的交联剂的工序;
(2)将亲水性纤维与含有缩合性的交联剂的吸收性树脂混合的工序;和
(3)使吸收性树脂与亲水性纤维接触、在水和缩合性的交联剂的存在下进行加热处理的工序,
加热处理前的吸收性树脂的表面强度为0.1N~5.5N。
2.如权利要求1所述的复合组合物的制造方法,其中,在工序(2)之后且工序(3)之前,进一步进行提高水分量的工序。
3.如权利要求1所述的复合组合物的制造方法,其中,所述加热处理时的温度为100~180℃。
4.如权利要求2所述的复合组合物的制造方法,其中,所述加热处理时的温度为100~180℃。
5.一种吸收片的制造方法,其是包含吸收性树脂、亲水性纤维和疏水性纤维的吸收片的制造方法,其中,
所述吸收片的制造方法具备片材成型工序,该片材成型工序中,使由权利要求1~4任一项所述的制造方法得到的复合组合物与所述疏水性纤维接触,在该状态下进行加热,从而成型为片状。
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