CN105101924A - 包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物的吸收性制品 - Google Patents

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D·L·小伯格曼
B·梅斯纳
S·J·史密斯
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Abstract

本发明涉及包含顶片，底片和设置于所述顶片和所述底片之间的吸收芯的吸收性制品，所述吸收芯包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物，所述微粒超吸收性聚合物组合物包含聚合物，所述聚合物包含施加到微粒超吸收性聚合物组合物的表面的约0.01wt％至约5wt％的中和的铝盐溶液；其中所述中和的铝盐水溶液的pH值为约5.5至约8，并且所述微粒超吸收性聚合物组合物具有在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200×10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)和约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率；并且在进行处理测试之后，所述微粒超吸收性聚合物组合物具有约0.60至约0.99的渗透稳定性指数。

Description

包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物的吸收性制品
发明领域
本发明涉及吸收性制品，其具有顶片、底片和设置在顶片和底片之间的吸收芯，该吸收芯包含吸收水、含水液体和血液的微粒超吸收性聚合物组合物，本发明还涉及制备微粒超吸收性聚合物组合物的方法。特别地，本发明涉及具有高渗透性和改善的处理后的微粒超吸收性聚合物组合物的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物。本发明还涉及改善包括渗透性的微粒超吸收性聚合物组合物的性质的稳定性。
发明背景
超吸收性聚合物通常指吸水可溶胀的水不溶性的聚合物或材料，其能够在含有0.9重量百分比的溶于水中的氯化钠的水溶液中吸收其自身重量的至少约10倍，并且高达其自身重量的约30倍或更多。超吸收性聚合物的例子可以包括交联的部分中和的丙烯酸酯聚合物，和由聚合形成超吸收性水凝胶，和根据超吸收性聚合物的常规定义在一定的压力下能够保留含水液体的微粒超吸收性聚合物组合物的形成。
所述超吸收性聚合物水凝胶能够形成颗粒，通常被称为微粒超吸收性聚合物，其中所述微粒超吸收性聚合物可采用表面交联进行表面处理，并且在表面交联之后进行其它表面处理和后处理以形成微粒超吸收性聚合物组合物。缩写SAP可以用于代替超吸收性聚合物，超吸收性聚合物组合物，微粒超吸收性聚合物组合物，或其变形。商用微粒超吸收性聚合物组合物被广泛应用于各种个人护理产品，例如婴儿尿布，儿童训练裤，成人失禁产品，女性护理产品等。通常，这些微粒超吸收性聚合物组合物具有至少每克聚合物25克0.9重量百分比氯化钠水溶液的离心保留容量(CRC)。微粒超吸收性聚合物组合物也被设计成快速吸收身体流体，这需要高的凝胶床渗透率(GBP)。在制造和转换过程中，商用微粒超吸收性聚合物组合物经过了明显的处理，导致所述初始凝胶床渗透率缺乏稳定性。这种稳定性的缺乏或者包括凝胶床的渗透率在内的各种性能值的降低可能是吸收性制品过早渗漏和皮肤潮湿的问题的一个原因。
因此，存在对能够承受吸收性产品的制造和转换过程而不会导致性能显著降低的含有微粒超吸收性聚合物组合物的吸收芯和吸收性制品的需求或期望。
发明概述
本发明涉及一种吸收性制品，其具有顶片、底片和设置于所述顶片和所述底片之间的吸收芯。所述吸收芯包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物，所述具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物包含微粒超吸收性聚合物和基于所述微粒超吸收性聚合物组合物重量的0.01wt％至约5wt％的中和的铝盐，所述中和的铝盐以具有约5.5至约8的pH值的中和的铝盐水溶液的形式施加到所述微粒超吸收性聚合物的表面；其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比的氯化钠水溶液的离心保留容量和在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；以及约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率。
此外，本发明还涉及包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物的吸收芯，其包含：
a)约55wt％至约85wt％的含可聚合的不饱和酸基团的单体，其选自丙烯酸、甲基丙烯酸、或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或其混合物；
b)将a)中的含可聚合的不饱和酸基团的单体中和至约50mol％至约80mol％的约14wt％至约45wt％的碱，其选自氢氧化钠或氢氧化钾；
c)基于a)的重量的约0.001wt％至约5.0wt％的内交联剂，其中所述组分a)、b)和c)聚合成水凝胶，所述水凝胶经微粒化形成具有表面的微粒超吸收性聚合物；
d)基于所述微粒超吸收性组合物重量的约0.001wt％至约5.0wt％的施加至所述微粒超吸收性聚合物的表面的表面交联剂；
e)基于所述微粒超吸收性组合物重量的0.001wt％至约5.0wt％的中和的铝盐，所述中和的铝盐以具有约5.5至约8的pH值的中和的铝盐水溶液的形式被施加至所述微粒超吸收性聚合物的表面；
其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比氯化钠水溶液的离心保留容量和在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；并且在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之后，已处理的微粒超吸收性聚合物组合物具有约0.60至约0.99的渗透稳定性指数。
基于上文注意到，本发明的特征和优势在于提供一种包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物的吸收性制品，和提高微粒超吸收性聚合物组合物的改善的稳定性的方法。本发明的众多其它特征和优势将在以下的描述中体现。
附图简述
图1代表性示出了处于拉伸和平铺状态的吸收性制品的部分切掉的俯视图，其中所述制品的接触穿戴者皮肤的表面朝向观察者；
图2为在所述自由溶胀凝胶床渗透率测试中使用的测试装置的侧视图；
图3为在图2中示出的在所述自由溶胀凝胶床渗透率测试装置中使用的缸/杯组件的横截面侧视图；
图4为在图2中示出的在所述自由溶胀凝胶床渗透率测试装置中使用的柱塞的俯视图；和
图5为用于负载下的吸收性测试的测试装置的侧视图。
定义
在本说明书的上下文中，以下的每个术语或短语将包含以下的一种或多种含义。
应当注意，当在本发明中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”和源自词根术语“包括(comprise)”的其它派生词的意图是作为开放性术语，其指明存在任何所述的特征、元件、整数、步骤或组件，并且不意欲排除存在或添加一个或多个其它特征、元件、整数、步骤、部件或其群组。
如本文所使用的，修饰本发明的组合物中的组分的数量或者在本发明的方法中使用的术语“约”是指可例如通过在现实世界中用于制备浓缩物或使用溶液的典型测量或液体处理过程，通过这些过程中不经意的误差，通过用于在制备组合物或者实施方法的组分的制备、来源、或者纯度方面的差异等发生的在数值数量中的变化。术语约还涵盖由于由特定初始混合物获得的组合物的不同平衡条件导致的量的差异。不论是否被术语“约”修饰，权利要求都包含所述数量的等同值。
本文中使用的术语“离心保留容量(CRC)”是指所述微粒超吸收性聚合物在已饱和且已经在受控条件下经过离心处理后在其中保留液体的能力，并且可以被表述为通过本文描述的离心保留容量测试所测量的每克重量的样品所保留的液体的克数(g/g)。
本文中所使用的术语“压缩率”是指响应于在本文公开的压缩率测试中描述的压力变化，所述微粒超吸收性聚合物组合物的相对体积变化的测量值。
本文所使用的术语“交联的(crosslinked)”、“交联(crosslink)”、“交联剂(crosslinker)”或“交联(crosslinking)”是指有效地使通常的水溶性材料基本上不溶于水但可溶胀的任何方式。这种交联方式可包括，例如，物理缠绕、晶畴、共价键、离子配位和缔合、亲水缔合如氢键、疏水缔合或范德华力。
本文所使用的术语“内交联剂”或“单体交联剂”是指在单体溶液中使用交联剂以形成聚合物。
本文所使用的术语“干微粒超吸收性聚合物组合物”是指具有少于约20％水分的超吸收性聚合物组合物。
术语“凝胶渗透率”是指作为整体的颗粒群体的性质，其与粒度分布、颗粒形状、颗粒间开孔的连通性、溶胀凝胶的剪切模量和表面改性有关。在实际情况下，所述超吸收性聚合物组合物的凝胶渗透率是液体流过溶胀的颗粒群体快慢的量度。低凝胶渗透率表示液体不能容易地流过所述超吸收性聚合物组合物，这通常被称为凝胶堵塞，任何液体的强制流动(如在尿布的使用过程中第二次施加尿液)必须采用另外的通道(如尿布渗漏)。
当与术语“超吸收性聚合物”连用时，术语“颗粒(particle)”，“微粒(particulate)”等是指离散单元的形式。所述单元可包括片、纤维、团聚体、颗粒、粉末、球体、粉状材料等，以及其组合。颗粒可以具有任意期望的形状，例如立方体的、棒状多面体的、球形的或半球形的、圆形的或半圆形的、有角的、不规则的等等。
术语“微粒超吸收性聚合物”和“微粒超吸收性聚合物组合物”指离散形式的超吸收性聚合物和超吸收性聚合物组合物的形式。其中，所述“微粒超吸收性聚合物”和“微粒超吸收性聚合物组合物”可具有小于1000μm，或者约150μm至约850μm的粒径。
当在本文中使用时，术语“渗透率”应指多孔结构，在本申请中为交联的聚合物的有效连通性的测量值，并且可以用微粒超吸收性聚合物组合物的空隙率和连通程度来限定。
当在本文使用时，术语“渗透稳定性指数”应指所述微粒超吸收性聚合物在进行受控条件下的处理测试之后维持原始渗透率的能力。它是指如本文公开的处理测试中的描述，处理过的样品的渗透率与原始样品的渗透率之比。
术语“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段、接枝、无规则和交替共聚物、三元共聚物等，及其共混物和改性物。此外，除非另有具体的限定，术语“聚合物”应包括所述材料的所有可能的构型异构体。这些构型包括但不限于等规立构的，间规立构的和无规立构的对称性。
本文所使用的术语“聚烯烃”通常包括但不限于如下材料：例如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物等，均聚物、共聚物、三元共聚物等和其共混物和改性物。术语“聚烯烃”应包括其所有可能的结构，包括但不限于等规立构的，间规立构的和随机的对称性。共聚物包括无规立构的和嵌段共聚物。
本文所使用的术语“超吸收性聚合物”是指包括超吸收性聚合物和超吸收性聚合物组合物的吸水可溶胀的水不溶性的有机或无机材料。在最有利的条件下，在包含0.9重量百分比的氯化钠的水溶液中，所述超吸收性聚合物和超吸收性聚合物组合物能够吸收至少约10倍其重量，或至少约15倍其重量，或至少约25倍其重量。
本文所使用的术语“超吸收性聚合物组合物”是指包含根据本发明的表面添加剂的超吸收性聚合物。
本文所使用的术语“表面交联”是指在所述超吸收性聚合物颗粒的表面附近的功能交联的水平，该水平通常高于所述超吸收性聚合物颗粒内部的功能交联的水平。如本文所使用的，“表面”描述了所述颗粒外面的边界。
本文所使用的术语“热塑性”描述了这样的材料，其在受热时软化并且其在冷却至室温时基本上恢复到未软化的状态。
除非本文另有说明，在本文中使用的并且涉及干微粒超吸收性聚合物组合物的成分的术语“％重量”或“％wt”应被理解为是基于干超吸收性聚合物组合物的重量。
当在本文中使用时，术语“含水量”应指通过含水量测试测量的微粒超吸收性聚合物组合物中所含有的水的量。
在本说明书的剩余部分中，这些术语可以使用另外的语言定义。
发明详述
当为了说明目的描述一个和/或多个实施方案的典型方面时，本详细说明和附图不应当被认为是对本发明的范围的限制。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以想到各种不同的修改、改进和替代物。借助于假设性示例性例子，本说明书公开的范围1至5应当被认为是支持权利要求的下述范围中的任一个：1-5、1-4、1-3、1-2、2-5、2-4、2-3、3-5、3-4和4-5。
根据本发明，一种吸收性制品具有顶片、底片和设置在该顶片和底片之间的吸收芯，其中，所述吸收芯包含能够采用本文所述方法获得的具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物。这些具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物已改善了所述微粒超吸收性聚合物组合物的抗处理性能，并且相比于目前可商购的微粒超吸收性聚合物组合物降低了功能损失。
在另一实施方案中，本发明涉及一种用于吸收性制品的吸收芯，该吸收芯包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物，所述具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物包含微粒超吸收性聚合物以及以pH值为约5.5至约8的中和的铝盐水溶液形式施加至所述微粒超吸收性聚合物表面的基于该微粒超吸收性聚合物组合物重量的0.01wt％至约5wt％的中和的铝盐；其中，所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比的氯化钠水溶液的离心保留容量和在已处理的微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；以及约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率。
此外，本发明涉及一种用于吸收性制品的吸收芯，所述吸收芯包含具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物，所述具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物包含：
a)约55wt％至约85wt％的含可聚合的不饱和酸基团的单体，其选自丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或其混合物；
b)将包含a)中的含可聚合的不饱和酸基团的单体中和至约50至约80mol％的约14wt％至约45wt％的碱，所述碱选自氢氧化钠或氢氧化钾；
c)基于a)的重量的约0.001wt％至约5.0wt％的内交联剂，其中，组分a)、b)和c)被聚合成水凝胶，所述水凝胶被微粒化为具有表面的微粒超吸收性聚合物；
d)被施加至所述微粒超吸收性聚合物的表面的、基于微粒超吸收性组合物重量的约0.001wt％至约5.0wt％的表面交联剂；
e)基于微粒超吸收性组合物重量的约0.001wt％至约5.0wt％的中和的铝盐，所述中和的铝盐以pH值为约5.5至约8的中和的铝盐水溶液形式被施加至所述微粒超吸收性聚合物的表面；
其中，所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比的氯化钠水溶液的离心保留容量和在已处理的微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；并且在所述已处理的微粒超吸收性聚合物组合物进行所述处理测试之后，所述已处理的微粒超吸收性聚合物组合物的渗透稳定性指数为约0.60至约0.99。
在另一实施方案中，所述吸收芯用于吸收性制品，其中，所述吸收芯包含通过包括以下步骤的方法制备的具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物：
a)提供微粒超吸收性聚合物；
b)制备pH值为约5.5至约8的水溶液形式的中和的铝盐；以及
c)将所述中和的铝盐水溶液施加至所述微粒超吸收性聚合物的表面；以及
其中，所述微粒超吸收性聚合物组合物具有约50％至约80％的中和度；并且所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比的氯化钠水溶液的离心保留容量和在已处理的微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；以及约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率。
合适的超吸收性聚合物可选自合成的、天然的、可生物降解的和改性的天然聚合物。与超吸收性聚合物关联使用的术语交联的是指为有效地使得通常的水溶性材料成为基本上的水不溶的但可溶胀的的任何方式。这种交联方式可包括，例如，物理缠绕、晶畴、共价键、离子配位和缔合、亲水缔合如氢键、疏水缔合或范德华力。超吸收性聚合物包括内交联并且可进一步包括表面交联。
在本发明实施方案中描述的超吸收性聚合物可通过约55wt％至约99.9wt％的含可聚合的不饱和酸基团的单体的超吸收性聚合物的初次聚合获得。合适的单体包括包含羧基的那些，如丙烯酸或甲基丙烯酸；或者2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、或其混合物中任一种。期望地，至少约50wt％且更期望地至少约75wt％的酸基团是羧基。
制备在本发明的实施方案中描述的超吸收性聚合物的方法可以通过约55wt％至约99.9wt％的含可聚合的不饱和酸基团的单体的超吸收性聚合物的初次聚合获得。合适的可聚合的单体包括含羧基的那些，如丙烯酸、甲基苯烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或其混合物中的任一种。期望地至少约50wt％，且更期望地至少约75wt％的酸基团是羧基。
所述酸基团被碱被中和至至少约25mol％、或约50mol％至约80mol％的程度，即期望所述酸基团以钠盐、钾盐或铵盐存在。碱的量可以是所述微粒超吸收性聚合物组合物的约14wt％至约45wt％。所述碱可包括氢氧化钠或氢氧化钾。在一些方面，期望采用通过丙烯酸或甲基丙烯酸的聚合获得的聚合物，所述丙烯酸或甲基丙烯酸的羧基在内交联剂存在下被中和。需注意的是，中和反应可通过将碱添加至单体溶液或通过将单体如丙烯酸添加至碱中来实现。
在一些方面中，可与烯不饱和单体共聚的第二种合适的单体可包括，但不限于，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、二甲基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺、或丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵。所述单体可以以共聚的单体的0wt％至约40wt％的量存在。
在当所述单体是丙烯酸的情况下，被部分中和的丙烯酸盐在聚合之后被转化成微粒水吸收剂中的聚合物，基于丙烯酸的转化值可通过假定将部分中和的聚丙烯酸盐完全转换为等摩尔的未中和聚丙烯酸来确定。
本发明的超吸收性聚合物还包括基于所述含可聚合的不饱和酸基团的单体的总量的约0.001wt％重量至约5wt％或约0.2wt％至约3wt％的至少一种内交联剂。所述内交联剂通常具有至少两个烯不饱和双键、或者一个烯不饱和双键和一个能与所述含可聚合的不饱和酸基团的单体的酸基反应的官能团、或者能与被用作内交联组分并且在所述含可聚合的不饱和酸基团的单体的聚合过程中存在的酸基团反应的几个官能团。
在超吸收性聚合物中使用的内交联剂的例子包括脂族不饱和酰胺，如亚甲基双丙烯酰胺或亚甲基双甲基丙烯酰胺、或亚乙基双丙烯酰胺；并且还有多元醇或烷氧基化的多元醇与烯不饱和酸的脂肪族酯，如丁二醇、或乙二醇、聚乙二醇或三羟甲基丙烷的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯；三羟甲基丙烷的二和三丙烯酸酯，其优选是以1～30mol的环氧烷烃烷氧基化的，优选是乙氧基化的；甘油和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，和优选用1～30mol的环氧乙烷乙氧基化的甘油和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；并且还有烯丙基化合物，如(甲基)丙烯酸烯丙酯、优选用1～30mol的环氧乙烷反应的烷氧基化的(甲基)丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、多烯丙基酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、包含至少两个乙烯基的聚硅氧烷、四烯丙氧基乙烷、四烯丙氧基乙烷、三烯丙基胺、四烯丙基乙二胺、二元醇、多元醇、羟基烯丙基或丙烯酸化合物和磷酸或亚磷酸的烯丙酯；并且还有能交联的单体，如不饱和酰胺，如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺的N-羟甲基化合物，和由其衍生的醚。也可采用离子交联剂，如铝金属盐。也可采用所述交联剂的混合物。
在另一实施方案中，所述超吸收性聚合物可包含基于所述含可聚合的不饱和酸基团的单体的总量的约0.001wt％至约0.1wt％的第二内交联剂，其可包含这样的组合物，即所述组合物包含至少两个烯不饱和双键，例如亚甲基双丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、或亚乙基双丙烯酰胺；还有多元醇的不饱和单或多元羧酸酯，如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯、例如二丙烯酸或甲基丙烯酸丁二醇或乙二醇酯；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，以及它们的烷氧基化衍生物；还有烯丙基化合物，如(甲基)丙烯酸烯丙酯、三聚氰尿酸三烯丙酯、马来酸二烯丙酯、聚烯丙基酯、四烯丙氧基乙烷、二和三烯丙基胺、四烯丙基乙二胺、磷酸或亚磷酸烯丙酯。此外，也可使用具有能与酸基团反应的至少一个官能团的化合物。其例子包括酰胺，如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺的N-羟甲基化合物，以及从其衍生出的醚以及二或多缩水甘油基化合物。
常用的引发剂例如偶氮或过氧化物、氧化还原体系或UV引发剂、(感光剂)、和/或辐射被用于引发自由基聚合。在一些方面，引发剂可用于引发自由基聚合。合适的引发剂包括但不限于偶氮或过氧化物、氧化还原体系或紫外线引发剂、感光剂和/或辐射。
聚合形成超吸收性聚合物凝胶，其经颗粒化形成超吸收性聚合物颗粒或微粒超吸收性聚合物。所述超吸收性聚合物凝胶通常具有占超吸收性聚合物凝胶的约40wt％至80wt％的含水量。所述微粒超吸收性聚合物通常包括约50μm至约1000μm、或约150μm至约850μm的粒径范围。本发明可包括至少约40wt％的粒径为约300μm至约600μm的颗粒、至少约50wt％的粒径为约300μm至约600μm的颗粒、或至少约60wt％的粒径为约300μm至约600μm的颗粒，所述粒径通过美国标准30目筛筛分测得并保持在美国标准50目筛上。此外，本发明的超吸收性聚合物颗粒的粒度分布可包含少于约30％重量百分比的粒径大于约600μm的颗粒，以及少于约30％重量百分比的粒径小于约300μm的颗粒，所述粒径如利用例如可获自W.S.Tyler，Inc.，Mentor，Ohio的B型机械振动筛测得。
所述微粒超吸收性聚合物利用本文描述的另外的化学品和处理进行表面处理。特别地，通过加入表面交联剂以及热处理对所述微粒超吸收性聚合物的表面进行交联，通常称为表面交联。通常，表面交联是一种用于提高微粒超吸收性聚合物表面附近的聚合物基质的与颗粒内部交联密度相关的交联密度的方法。表面交联剂可以以干微粒超吸收性聚合物组合物的约0.01wt％～约5wt％的量存在，如基于干超吸收性聚合物组合物的重量的约0.1wt％～约3wt％重量，以及例如约0.1wt％～约1wt％重量。
期望的表面交联剂包括具有能与聚合物链的侧基(典型地为酸基团)反应的一个或多个官能团的化学品。表面交联剂包括能在缩合反应(缩合交联剂)中、加成反应中或开环反应中与聚合物结构的官能团反应的官能团。这些化合物可包括例如二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙三醇、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三羟乙基胺、聚氧丙烯、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚乙烯醇、山梨醇、1，3-二氧戊环-2-酮(碳酸乙烯酯)、4-甲基-1，3-二氧戊环-2酮(碳酸丙烯酯)、或4，5-二甲基-1，3-二氧戊环-2酮。
在所述微粒超吸收性聚合物已经与表面交联剂接触后或者与包含表面交联剂的流体接触后，所述已处理的微粒超吸收性聚合物经热处理至约50℃至约300℃、或约75℃至约275℃、或约150℃至约250℃的温度，并根据所述温度热处理约5分钟至约90分钟的时间，以使得所述聚合物结构的外部区域相比内部区域被更强地交联(即表面交联)。所述热处理的持续时间受聚合物结构的期望性能情况由于热的作用而被破坏的风险的限制。
在表面交联的一个具体方面中，所述微粒超吸收性聚合物用碳酸乙烯酯进行表面处理，之后加热以影响所述超吸收性聚合物颗粒的表面交联，其改善了微粒超吸收性聚合物的表面交联密度和凝胶强度特性。更具体地，通过将所述微粒超吸收性聚合物与碳酸乙烯酯表面交联剂的含水醇溶液混合，将表面交联剂涂覆到所述微粒超吸收性聚合物上。醇在含水醇溶液中的量通过碳酸乙烯酯的溶解度确定，并且出于各种原因例如为了防止爆炸保持其尽可能地低。合适的醇为甲醇、异丙醇、乙醇、丁醇、或丁二醇、以及这些醇的混合物。在一些方面，希望溶剂是水，其用量典型地为基于干微粒超吸收性聚合物组合物重量的约0.3wt％～约5.0wt％。还是在其它方面，碳酸乙烯酯表面交联剂可由例如与无机载体材料如二氧化硅(SiO2)的粉末混合物施加、或者通过使碳酸乙烯酯升华，以蒸汽状态施加。
为了获得期望的表面交联性能，所述表面交联剂如碳酸乙烯酯应当均匀地分散在微粒超吸收性聚合物上。出于这种目的，在本领域已知的合适的混合器如流化床混合器、桨叶式混合机、转鼓式混合机、或双螺旋混合机中进行混合。还能在所述微粒超吸收性聚合物制备中的一个工艺步骤中进行所述微粒超吸收性聚合物的涂覆。在一个具体的方面，用于此目的的合适工艺是反转悬浮聚合工艺。
所述表面交联剂溶液还可包含基于所述干微粒超吸收性聚合物组合物的0wt％至约1wt％、或约0.01wt％至约0.5wt％的热塑性聚合物。热塑性聚合物的例子包括聚烯烃、聚乙烯、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物(EMA)、聚丙烯(PP)、马来酸化的聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚酯，并且也可有利地使用所有聚烯烃家族的共混物，如PP，EVA，EMA，EEA，EBA，HDPE，MDPE，LDPE，LLDPE和/或VLDPE的共混物。本文中所用的术语聚烯烃在上文定义。在一些具体的方面，马来酸化的聚丙烯是用于本发明的优选的热塑性聚合物。热塑性聚合物可被功能化以具有其它益处，如水溶性或分散性。
在所述微粒超吸收性聚合物的涂敷处理之前的热处理可如下进行。通常，所述热处理在约100℃至约300℃下。如果采用高反应活性的环氧化物交联剂，也能采用较低的温度。但是，如果采用碳酸乙烯酯，则热处理适合地在约150℃～约250℃的温度下。在这个具体方面，处理温度取决于停留时间和碳酸乙烯酯的种类。例如，在约150℃的温度下，热处理要进行约1小时或更长。相反，在约250℃的温度下，几分钟(例如约0.5分钟～约5分钟)就足以获得所期望的表面交联性能。热处理可在本领域已知的常规干燥器或烘箱中进行。
除了表面交联之外，所述微粒超吸收性聚合物组合物可以利用其它化学组合物进行进一步表面处理。根据本发明的所述微粒超吸收性聚合物组合物包含基于所述微粒超吸收性组合物重量的约0.01wt％至约5wt％的铝盐，所述铝盐以pH值为约5.5至约8，或约6至约7的水溶液形式被施加至所述微粒超吸收性聚合物的表面。或者，所述微粒超吸收性聚合物组合物包含基于所述微粒超吸收性组合物重量的约6wt％至约15wt％的铝盐水溶液，所述铝盐水溶液被施加至所述表面交联的微粒超吸收性聚合物的表面，其中所述铝盐水溶液的pH值为约5.5至约8，或为约6至约7。所述铝盐水溶液可包含铝阳离子和氢氧离子或者去质子化的羟基有机酸阴离子。优选的有机酸的例子是羟基一元羧酸，如乳酸、羟基乙酸、葡萄糖酸、或3-羟基丙酸。
此外，具有包含抗损坏控制的明显改善的稳定性的超吸收性聚合物组合物出乎意料地通过给所述超吸收性聚合物涂敷具有约5.5至约8，或约6至约7的调节的pH以及合适浓度和量的铝盐溶液获得。铝盐水溶液包含碱金属类氢氧化物与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物。在另一实施方案中，铝盐水溶液包含氢氧化钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物。在又一实施方案中，所述铝盐水溶液包含铝化合物和有机酸。所述铝化合物与所述有机酸(盐)的混合物可以是酸性的或碱性的。并且pH可利用碱性或酸性物质调节至期望范围。用于pH调节的所述碱性物质的例子包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、碳酸钠或碳酸氢钠。用于pH调节的酸性物质的例子包括但不限于盐酸、硫酸、甲基磺酸、或者二氧化碳水溶液。也可使用酸性铝盐如氯化铝、硫酸铝、硝酸铝和聚合氯化铝或者碱性铝盐如铝酸钠、铝酸钾和铝酸铵来进行pH调节。
铝盐水溶液可以在所述微粒超吸收性聚合物的表面处理的各个阶段添加。在一个实施方案中，所述铝盐水溶液可以随表面交联溶液一起被施加至所述微粒超吸收性聚合物。
铝盐水溶液可以在表面交联步骤之后添加，其可被称为后处理。在一个实施方案中，经表面交联的微粒超吸收性聚合物和铝盐利用本领域技术人员公知的方法混合。特别地，约6wt％至约15wt％的铝盐水溶液被施加至表面交联的微粒超吸收性聚合物组合物。
具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物可包含基于干微粒超吸收性聚合物组合物的重量的约0wt％至约5wt％、或约0.001wt％至约3wt％、或约0.01wt％至约2wt％的阳离子聚合物。在本文中所用的阳离子聚合物是指在水溶液中离子化时、包含具有变成带正电离子的潜力的一个或多个官能团的聚合物或聚合物的混合物。阳离子聚合物的合适的官能团包括但不限于，伯、仲、或叔氨基，亚氨基，酰亚胺基、酰胺基和季铵基。合成的阳离子聚合物的例子包括聚(乙烯胺)、聚(烯丙胺)、聚(乙烯亚胺)的盐或部分盐。天然来源的阳离子聚合物的例子包括部分脱乙酰基化的几丁质、壳聚糖、和壳聚糖的盐。
具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物可包括基于干微粒超吸收性聚合物组合物的重量的约0wt％至约5wt％、或约0.001wt％至约3wt％、或约0.01wt％至约2wt％的不溶于水的无机粉末。不溶性无机粉末的例子包括二氧化硅、硅化合物(silica)、二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锌、滑石、磷酸钙、黏土、硅藻土、沸石、膨润土、高岭土、水滑石、活性粘土等。所述不溶性无机粉末添加剂可以是单一化合物或选自以上所列的化合物的混合物。硅化合物的例子包括锻制氧化硅、沉淀二氧化硅、二氧化硅、硅酸和硅酸盐。在一些具体方面，微观非结晶的二氧化硅是理想的。产品包括可从EvonikCorporation，Parsippany，NewJersey获得的22S和200。在一些方面，所述无机粉末的粒径可以是1,000μm或更小，如100μm或更小。
具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物还可包括基于干微粒超吸收性聚合物组合物的重量的约0wt％至约30wt％、或约0.001wt％至约25wt％、或约0.01wt％至约20wt％的优选呈聚合形式的水溶性聚合物，如部分或完全水解的聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚二醇或聚丙烯酸。这些聚合物的分子量并不是关键性的，只要它们是水溶性的即可。优选的水溶性聚合物是淀粉和聚乙烯醇。这样的水溶性聚合物在根据本发明的吸收性聚合物中的优选含量是基于干微粒超吸收性聚合物组合物的总量的0-30wt％或0-5wt％。优选为合成聚合物如聚乙烯醇的水溶性聚合物也可以充当待聚合的单体的接枝基体。
具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物还可包括基于干微粒超吸收性聚合物组合物的重量的0wt％至约5wt％、或约0.001wt％至约3wt％、或约0.01wt％至约2wt％的除尘剂，如亲水性和疏水性除尘剂，例如在美国专利6,090,875和5,994,440中所描述的那些。
在一些方面，任选地，另外的表面添加剂可与具有改善的渗透稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物一起使用，如吸味物质，如环糊精、沸石；无机或有机盐，和类似物质；防结块添加剂；流动改进剂；表面活性剂；粘度调节剂等。
本发明的具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物可在热处理步骤之后利用水溶液如去质子化的有机酸盐、铝盐，或者水溶性聚合物如聚乙二醇的水溶液进行处理。已处理的微粒超吸收性聚合物组合物的含水量为基于所述微粒超吸收性聚合物组合物的约3wt％至约15wt％、或约4wt％至约12wt％、或约5wt％至约11wt％。
期望地，根据本发明的具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物可以通过包括下述方法在内的本领域公开的和在多个实施例中举例说明的各种方法制备。所述微粒超吸收性聚合物组合物可以以大规模工业方式连续地或不连续地制备，所述后处理根据本发明进行。
根据一个方法，通过向所述单体中添加碱如氢氧化钠，或通过将所述单体添加至碱溶液来部分中和所述单体。之后，所述部分中和的单体如丙烯酸通过在交联剂和任何其它组分存在下在水溶液中经自由基聚合被转化为凝胶，且所述凝胶被粉碎、干燥、研磨以及筛分至期望的粒径，从而形成微粒超吸收性聚合物。这种聚合可连续地或不连续地进行。
对于本发明，高容量的超吸收性聚合物组合物颗粒的粒径取决于包括研磨和筛分在内的制备工艺。对于本领域技术人员是公知的是，所述微粒超吸收性聚合物的粒度分布类似于正态分布或钟形曲线。同样已知的是，出于各种理由，粒度分布的正态分布可在任一方向上偏斜。
根据制备微粒超吸收性聚合物的另一方法，也可采用反向悬浮聚合和乳液聚合来制备根据本发明的产品。根据这些方法，部分中和的单体如丙烯酸的水溶液在保护胶体和/或乳化剂的帮助下分散在疏水性的有机溶剂内，并且所述聚合反应通过自由基引发剂引发。内交联剂可以溶解在单体溶液中并与之一起计量供应，或者可以单独地并且任选地在聚合过程中加入。作为接枝基质的水溶性聚合物的加入人选地通过单体溶液来实现、或者通过直接引入到油相中来实现。然后从混合物中共沸除去水，滤出聚合物并任选地进行干燥。内交联可通过在溶解于单体溶液中的多官能交联剂中进行聚合来进行，和/或通过在聚合步骤过程中的合适的交联剂与聚合物官能团的反应来进行。
本发明的具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物呈现出某些特性或性能，这些特性或性能通过自由溶胀凝胶床渗透性(FSGBP)、离心保留容量(CRC)、在约0.9psi的负载下的吸收性(0.9psiAUL)和压缩率来衡量。FSGBP测试是在通常被称为“自由溶胀”条件之后，在围压下以10-8cm2(例如从吸收性结构中分离)测量微粒超吸收性聚合物组合物的溶胀床的渗透性的方法。在上下文中，术语“自由溶胀”是指在吸收如下文所述的测试溶液时，所述微粒超吸收性聚合物组合物被允许在没有溶胀限制载荷约束的情况下溶胀。
渗透性是多孔结构的有效连通性的量度，所述结构是纤维垫或者泡沫板或者，在本申请情况下为微粒超吸收性聚合物和微粒超吸收性聚合物组合物，在本文中通常称为微粒超吸收性聚合物组合物或者SAP，并且渗透性可用微粒超吸收性聚合物组合物的空隙率和连通程度来限定。凝胶渗透性是作为整体的微粒超吸收性聚合物组合物群体的性质，其与粒度分布、颗粒形状、溶胀凝胶的开孔的连通性、剪切模量和表面改性有关。在实际情况下，所述微粒超吸收性聚合物组合物的渗透性是液体流过溶胀的颗粒群快慢的量度。低渗透性表示液体不能容易地流过所述微粒超吸收性聚合物组合物，这通常被称为凝胶堵塞，任何的液体强制流动(如在尿布的使用过程中第二次施加尿液)必须采用另外的通道(如尿布渗漏)。
离心保留容量(CRC)测试测量的是所述微粒超吸收性聚合物组合物在饱和并进行受控的条件下的离心后，保持其中的液体的能力。得到的保留容量以每克重量的样品保持的液体的克数(g/g)表示。
负载下的吸收性(AUL)测试测量在室温(测试溶液)下，当材料在0.9psi的负载下时，所述微粒超吸收性聚合物组合物颗粒吸收重量百分比为0.9的氯化钠的去离子水溶液的能力。
压缩率测试测量所述微粒超吸收性聚合物组合物响应压力变化的相对体积变化，并且压缩率测试在原始微粒超吸收性聚合物组合物上进行，或在所述微粒超吸收性聚合物组合物颗粒被制备完成后很快进行。
本文描述的离心保留容量、负载下的吸收性和凝胶床渗透性的所有的值均被理解为是通过本文提供的离心保留容量测试、负载下的吸收性测试、自由溶胀凝胶床渗透性测试和压缩率测试所确定的。
通过本发明方法制备的具有改善的稳定性的微粒超吸收性聚合物组合物在使已处理的微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前具有约25g/g至约40g/g、或约27g/g至约35g/g的离心保留容量，和约15g/g至约24g/g、或约16g/g至约22g/g的在0.9psi负载下的吸收性、约1.30mm2/N至约4mm2/N、或约1.30mm2/N至约3.5mm2/N的压缩率、约0.60至约0.99、或约0.70至约0.97的渗透稳定性指数，以及约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透性(FSGBP)，并且在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之后，所述微粒超吸收性聚合物组合物具有约0.60至约0.99、或约0.70至约0.97的渗透稳定性指数。
根据本发明的微粒超吸收性聚合物组合物通常具有约150μm至约850μm的粒径并包含约1wt％至约40wt％的粒径大于600μm的颗粒或者约1wt％至约35wt％的粒径大于600μm的颗粒。
根据本发明的微粒超吸收性聚合物组合物可应用在包括卫生巾、尿布或伤口覆盖物的众多吸收性制品中，并且具有这样的性能，即它们迅速吸收大量的月经、尿或其它身体流体的性能。当与常规的现有超吸收性组合物相比时，由于根据本发明的试剂即使是在压力下也能保持所吸收的液体并且在溶胀状体下还能在结构中进一步分配液体，因此相对于亲水性纤维材料如绒毛，它们被更理想地以更高的浓度使用。它们也适于用作均质的超吸收性层，而在尿布结构中不含绒毛，结果是能获得特别薄的制品。所述聚合物还适用于在成人卫生制品(如失禁产品)中使用。
例如，现参见图1，一方面，使用了本文所述的微粒超吸收性聚合物组合物的吸收性制品是一次性制品10，其包括底片或外罩20、与外罩20呈面对面关系的透液性顶片或体侧内衬22，以及位于在该体侧内衬22与该外罩20之间的吸收芯24如吸收垫。该制品10具有外表面23、前腰部25、后腰部27以及连接该前腰部和后腰部25、27的裆部29。在所示方面，该外罩20限定出与制品10的长度和宽度一致的长度和宽度。吸收芯24大致限定出分别小于外罩20的长度和宽度的长度和宽度。因此，制品10的边缘部如外罩20的边缘部可延伸超过该吸收芯24的末端边缘。在所示方面，例如，该外罩20向外延伸超过该吸收芯24的末端边缘，以形成制品10的侧边缘和端边缘。体侧内衬22大致与该外罩20共同延伸，但根据需要任选地可以覆盖大于或小于外罩20的面积的面积。换句话说，体侧内衬22以与外罩20呈叠置关系地被连接至外罩20。该外罩20和体侧内衬22意欲在使用中分别面向衣服和穿戴者身体。
为了改善合身性并帮助减少身体排出物从制品10的泄漏，该制品的侧边缘和端边缘可利用合适的弹性件如单个或多个弹性带被弹性化。所述弹性带可以由天然或合成橡胶组成并且任选地可以是遇热可收缩或遇热可弹性化的。例如，如在图1中代表性示出的，制品10可包括腿部弹性件26，所述腿部弹性件被构造成可操作地绉起并使制品10的侧边缘抽褶以提供能围绕穿戴者腿部紧密配合的弹性腿带，以减少泄漏并提供改善的舒适度和外观。类似地，可采用腰部弹性件28来使制品10的端边缘具有弹性，以提供弹性腰部。该腰部弹性件28被构造成可操作地皱起并使腰部抽褶，以提供围绕穿戴者腰部的弹性舒适的紧密配合。在所示方面，为清楚目的，所示弹性件以它们的未收缩的、展开状态示出。
紧固机构如钩形和环形紧固件30可被用于将该制品10固定在穿戴者上。替代地，可使用其它紧固机构如纽扣、针扣、四合扣、粘带紧固件、粘结件、蘑菇-和-环形紧固件、带等以及包括上述紧固件中的至少一种的组合。此外，可设置两种以上的紧固件，特别是在制品10将以预紧固形态提供的情况下。
制品10还可包括位于该吸收芯24与该体侧内衬22或外罩20之间的其它层。例如，制品10还可包括位于该体侧内衬22与该吸收芯24之间的涌流管理层34，以防止流体排出物的淤积并进一步改善空气交换以及流体排出物在制品10中的分布。
制品10可以呈各种不同的合适形状。例如，该制品10可具有整体矩形、T形或近似的沙漏形。在所示方面中，制品10具有大致I形。制品10还限定出纵向36和横向38。可加入在吸收性制品上的其它合适的制品部件包括防漏翼片、腰部翼片、弹性体的侧片等。可能的制品构型的例子在1989年1月17日授予Meyer等人的美国专利第4,798,603号、1993年1月5日授予Bernardin的美国专利第5,176,668号、1993年3月9日授予Proxmire等人的美国专利第5,192,606号，以及1996年4月23日授予Hanson等人的美国专利第5,509,915号中有所记载。
制品10的各种部件是采用各种类型的连接机构被整体组装的，连接机构例如为粘合剂、声音结合机构、热结合机构等，以及包括上述机构中的至少一种的组合。在所示方面中，例如，该体侧内衬22和该外罩20利用多行粘合剂如热熔压敏胶被组装至吸收芯24。类似地，其它制品部件如弹性件26和28、紧固件30和涌流层34可通过采用上述连接机构被组装到该制品10内。
制品10的外罩20可包括用于这种应用的任何材料，如基本上蒸汽可渗透材料。该外罩20的渗透性可被构造成增强制品10的透气性并降低在使用过程中穿戴者皮肤的水合，而不允许蒸汽如尿在外罩20的衣服侧表面上的过度凝结，这种过度凝结能不期望地弄潮穿戴者衣服。该外罩20可被构造成是至少水蒸气可渗透的并且可以具有大于或等于约1,000克每平方米每24小时(g/m2/24hr)的水蒸气穿透率。例如，该外罩20可限定出约1,000至约6,000g/m2/24hr的水蒸气穿透率。
该外罩20还期望是基本上不透液的。例如，该外罩20可被构造成提供大于或等于约60厘米(cm)，或者更优选的大于或等于约80cm且甚至更具体地大于或等于约100cm的静水压值。用于测定材料抗液体渗透性的合适技术是1968年12月31日的联邦试验方法标准(FTMS)191方法5514。
如上所述，外罩20可包括用于这样的应用的任何材料，并且理想地包括直接提供上述期望的不透液性和透气性水平的材料和/或可以以某些方式被改性或处理以提供这样的水平的材料。该外罩20可以是被构造成提供所需不透液性水平的非织造纤维质纤网。例如，包含纺粘和/或熔喷聚合物纤维的非织造纤网可以选择性地利用防水处理涂层处理和/或与不透液的透蒸汽的聚合物薄膜层压来提供出该外罩20。在另一方面，该外罩20可包含非织造纤网，该非织造纤网包含彼此充分结合的或以其它方式彼此充分连接以提供出基本上蒸汽可渗透且基本上液体不可渗透的纤网的多个随机沉积的疏水性热塑性熔喷纤维。外罩20还可包括蒸汽可渗透的非织造层，其已经被部分涂覆或以其它方式构造以在选定区域内提供不透液性。在又一例子中，外罩20由可伸长材料提供。进一步地，该外罩20材料可具有在纵向36和/或横向38上的拉伸性。当该外罩20由可伸展的或可拉伸的材料制成时，该制品10提供包含改善的合身性在内的额外的益处。
用来帮助将穿戴者皮肤与保存在吸收芯24内的液体隔离的体侧内衬22可针对穿戴者皮肤限定出柔顺感、柔软感、无刺激感。进一步地，该体侧内衬22可以是比该吸收芯24亲水性差的，以为穿戴者呈现相对干爽的表面，并且可以是充分多孔的以便是液体可渗透的，以允许液体容易地穿透其厚度。合适的体侧内衬22可由广泛选择的纤网材料制成，如多孔泡沫、网状泡沫、有孔塑料薄膜、天然纤维(例如木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如聚酯纤维或聚丙烯纤维)等，以及包含上述材料中的至少一种的材料组合。
各种的织造和非织造织物可被用于体侧内衬22。例如，体侧内衬22可包含熔喷或纺粘纤网(例如由聚烯烃纤维构成的)、粘合梳理纤网(例如由天然和/或合成纤维构成的)、基本上疏水性材料(例如使用表面活性剂处理或以其它方式加工以赋予期望水平的湿润性和亲水性的)等，以及包含上述至少一种的组合。例如，该体侧内衬22可包含这样的非织造、纺粘、聚丙烯织物，即它们任选地包含形成基重为约22克每平方米(g/m2)且密度为约0.06克每立方厘米(g/cc)的纤网的约2.8至约3.2丹尼尔的纤维。
该制品10的吸收芯24可包含与所述微粒超吸收性聚合物组合物混合的亲水性纤维基质，如纤维素纤维的纤维质纤网。木浆绒毛可与合成纤维、聚合纤维、熔喷纤维等，以及包含上述至少一种的组合交换。所述微粒超吸收性聚合物组合物可以与亲水性纤维基本均匀地混合或者可以非均匀地混合。供选择地，该吸收芯24可以包含纤维质纤网和微粒超吸收性聚合物组合物和/或用于将所述微粒吸收芯聚合物组合物维持在所处区域内的合适基质的层压物。当所述吸收芯24包含亲水性纤维和所述微粒超吸收性聚合物的组合时，所述亲水性纤维和微粒超吸收性聚合物组合物可形成吸收芯24的平均基重，该平均基重可以为约400克每平方米(g/m2)至约900g/m2，或者更具体为约500g/m2至约800g/m2，且甚至更具体为约550g/m2至约750g/m2。
通常，所述微粒超吸收性聚合物组合物以基于吸收芯24的总重量的大于或等于约50重量百分比(wt％)，或者更理想地大于或等于约70wt％的量存在于吸收芯24中。例如，在一个具体方面，所述吸收芯24可包含层压物，该层压物包含大于或等于约50wt％的，或更理想地为大于或等于约70wt％的微粒超吸收性聚合物，其由纤维质纤网或其它合适材料包裹，用于将所述超吸收性材料保持在所处区域内。
任选地，所述吸收芯24还可包括支承件(例如基本上亲水性薄纸或非织造包裹片(未示出))，以帮助维持该吸收芯24的结构完整性。该薄纸包裹片可围绕该高吸收性材料和/或纤维的纤网/片布置，任选地可布置在其主要面对的表面中的至少一个或两个上。该薄纸包裹片可包含吸收性纤维素材料，如皱纹包装纸或高湿强薄纸。该薄纸包裹片可以任选地被构造成提供芯吸层，该芯吸层帮助在构成吸收芯24的吸收纤维群体中快速地分配液体。如果使用了这种支承件，着色剂40可以任选地在吸收芯24的与该外罩20相对的一侧上布置在该支承件内。
归因于吸收芯24的厚度以及在吸收芯24内的高吸收性材料，吸收芯24自身的液体吸收率可能太低，或者不能在多次进入吸收芯24的液体涌流中充分地保持。为了改善整体的液体吸收和空气交换，如在图1中代表性示出地，该制品10还可包括涌流管理层34的多孔透液层。该涌流管理层34通常比吸收芯24亲水性差，并可以具有快速收集和暂时保存液体浪涌的可操作水平的密度和基重，以从其最初的进入点输送液体并且将所述液体基本上完全地释放至该吸收芯24的其它部分中。这种构型可有助于防止液体在制品10的对着穿戴者皮肤布置的部分上淤积和集中，从而降低穿戴者的潮湿感。该涌流管理层34的结构还可改善制品10内的空气交换。
各种的织造和非织造织物可被用于构成该涌流管理层34。例如，该涌流管理层34可以是这样的层，即该层包含合成纤维(如聚烯烃纤维)的熔喷或纺粘纤网；包含例如天然和/或合成纤维的粘合梳理纤网或气流成网纤网；任选地经表面活性剂处理或经其它方式加工以赋予期望水平的湿润性和亲水性的疏水性材料等，以及包含上述至少一种的组合。所述粘合梳理纤网可例如为利用低熔粘合纤维、粉末和/或粘合剂粘合成的热粘合纤网。任选地，该层可包含不同纤维的混合物。例如，该涌流管理层34可包含基重为约30至约120g/m2的疏水性非织造材料。
根据本发明的聚合物也可在适用于其它应用的吸收性制品中使用。特别地，本发明的聚合物可用在吸收性组合物中，用于水或含水液体的吸收剂，优选地用在用于吸收身体流体的结构中，用在泡沫的和非泡沫的片状结构中，用在包装材料中，作为土壤改进剂或活性化合物载体用在用于植物生长的结构中。为此，它们通过如下方式被加工成纤网，即通过与纸或绒毛或合成纤维混合，或通过将所述超吸收性聚合物分配在纸、绒毛或非织造纺织品的基材之间，或通过加工成载体材料。
测试方法
离心保留容量测试(CRC)
CRC测试测量所述微粒超吸收性聚合物组合物在已饱和且已经在受控条件下进行过离心处理后在其中保留流体的能力。作为结果的保留能力通过每克样品重量保留的液体克数表示(g/g)。CRC测试可以在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行如本文所描述的处理测试之前或之后进行。被测试的样品由通过美国标准的30-目筛预筛选并且在美国标准的50-目筛中保留的颗粒制备。因此，所述微粒超吸收性聚合物组合物样品包括大小为约300微米至约600微米的颗粒。所述颗粒可以通过人工或自动化预筛选。
所述保留能力通过将约0.20克预筛选过的微粒超吸收性聚合物组合物样品置于水可渗透的袋中进行测量，所述袋保留样品的同时允许测试溶液(含有0.9重量百分比的氯化钠的蒸馏水)被样品自由地吸收。可热封的茶袋材料，例如可以从德克斯特公司(在美国康涅狄格州温莎洛克斯具有营业地点)获得的样品型号1234T可热封的滤纸，可以很好地用于大多数应用。所述袋是通过将5英寸乘以3英寸的袋材料样品对折，并且将两个开放的边缘热封，形成2.5英寸乘以3英寸的矩形袋形成的。所述热封在所述材料边缘向内约0.25英寸处。在将所述样品置于所述袋中后，所述袋的剩余开放的边缘也被热封。还制备空袋作为对照。针对每种微粒超吸收性聚合物组合物制备三个样品用于测试。
在约23℃下，将密封袋浸入包含测试溶液的盘中，确保所述袋保留在下面至其完全地变湿。变湿后，将所述微粒超吸收性聚合物组合物样品保留在溶液中约30分钟，到那时将它们从溶液中移出，并暂时放到非吸收性平面上。
然后将湿袋放置在筛篮中，其中所述湿袋被彼此分离并置于所述筛篮的外周边缘处，其中所述筛篮是能够使样品经受约350的g力的合适的离心装置。一种合适的离心机是型号为#0103的CLAYADAMSDYNACII，其具有集水篮，数字化rpm计量器，以及适于固定所述扁平袋样品并使其排水的机加工的排水筛篮。当多个样品被离心时，所述样品置于所述离心装置内的相对的位置处以在旋转时使所述筛篮保持平衡。所述袋(包括所述湿的空袋)在约1,600rpm(例如以获得约350g力的目标g力，并在约240至约360g力之间变化)下离心3分钟。G力定义为受到快速加速或重力的物体惯性力的单位，在海平面处等于32ft/秒2。将所述袋移出并称重，首先对所述空袋(对照品)称重，然后是含有所述微粒超吸收性聚合物组合物样品的袋。考虑到所述袋本身保留的溶液，由所述微粒超吸收性聚合物组合物样品保留的溶液的量是超吸收性聚合物的离心保留容量(CRC)，以每克超吸收性聚合物的流体的克数表示。更具体地，所述保留容量由以下公式确定：
CRC＝[离心后的样品袋-离心后的空袋-样品干重]/样品干重
检测三个样品，然后将结果平均以确定所述微粒超吸收性聚合物组合物的CRC。
自由溶胀凝胶床渗透率测试(FSGBP)
如本文所使用的，自由溶胀凝胶床渗透率测试也被称为0psi溶胀压力下的凝胶床渗透率测试，是在通常被称为“自由溶胀(freeswell)”的条件下，测定凝胶颗粒(例如微粒超吸收性聚合物组合物，或者表面处理前的微粒超吸收性聚合物)的溶胀床的渗透率。如即将描述的，术语“自由溶胀”指允许凝胶颗粒经吸收性测试溶液在没有限制负荷的情况下溶胀。一种用于进行凝胶床渗透率测试的合适的装置在图2、3和4中示出并且通常以500标记。测试装置组件528包括通常以530标记的样品容器和通常以536标记的柱塞。该柱塞536包括轴杆538和头部550，所述轴杆538具有沿纵轴线向下钻出的圆柱形孔，所述头部550位于所述轴杆538的底部。所述轴杆孔562具有约16mm的直径。所述柱塞头部550例如通过粘合方式被连接至所述轴杆538。沿所述轴杆538的径向轴线钻设有12个孔544，每90度处设置三个，所述孔的直径为约6.4mm。轴杆538由LEXAN棒或等同材料加工而成，并且具有约2.2cm的外径和约16mm的内径。
所述柱塞头部550具有同心的7个内环孔560和14个外环孔554，所有孔均具有约8.8mm的直径；以及与所述轴杆538对准的约16mm的孔。所述柱塞头部550由LEXAN棒或等同材料加工而成，其高度为约16mm，其直径大小设定成使得其以具有最小的壁间隙、但仍能自由滑动的方式配装在圆筒534中。所述柱塞头部550和轴杆538的总长度为约8.25mm，但可以在轴杆的顶部处进行加工以获得期望的柱塞536质量。柱塞536包括100目的不锈钢丝网筛564，所述不锈钢丝网筛564沿双向被拉伸至张紧并被连接至所述柱塞536的下端。使用能使所述不锈钢丝网筛564牢固地粘附至所述柱塞头部550的合适的溶剂将所述100目的不锈钢丝网筛564连接至所述柱塞头部550。必须注意，要避免多过量溶剂移入所述100目的不锈钢丝网筛564的开孔部并减少用于液体流动的开孔面积。来自IPS公司(在美国加州的加迪纳具有营业场所)的丙烯酸粘合剂Weld-On#4是合适的粘合剂。
所述样品容器530包括圆筒534和400目的不锈钢丝网筛566，所述不锈钢丝网筛566被沿双向拉伸至张紧并被连接至所述圆筒534的下端。使用能使所述400目的不锈钢丝网筛566牢固地粘附至所述圆筒534的合适的溶剂将所述400目的不锈钢丝网筛566连接至所述圆筒534。必须注意，要避免过量溶剂移入所述400目的不锈钢丝网筛566的开孔部并减少用于液体流动的开孔面积。来自IPS公司(在美国加州的加迪纳具有营业场所)的丙烯酸粘合剂Weld-On#4是合适的粘合剂。在图3中标记为568的凝胶颗粒样品在测试过程中被支承在所述圆筒534内的所述400目的不锈钢丝网筛566上。
圆筒534可以由透明的LEXAN棒或等同材料钻孔得到，或者可以从LEXAN管或等同材料切割获得，并且具有约6cm的内径(例如为约28.27cm2的横截面面积)，约0.5cm的壁厚和约7.95cm的高度。台阶部被加工形成所述圆筒534的外径，以使得具有66mm的外径的所述区域534a存在于所述圆筒534的底部31mm处。可以将与区域534a的直径相匹配的O形环540布置在所述台阶部的顶部。
环形砝码548具有直径为约2.2cm、深度为1.3cm的埋头孔，以使其能自由滑动到所述轴杆538上。环形砝码548还具有约16mm的通孔548a。环形砝码548可以由不锈钢或者由能够在测试溶液存在下抗腐蚀的其它合适材料制成，所述测试溶液为0.9重量百分比的氯化钠的蒸馏水水溶液。所述柱塞536和环形砝码548的总重等于约596克(g)，其相当于在约28.27cm2的样品区域上施加至所述样品568约每平方英寸0.3磅(psi)，或约20.7dynes/cm2(2.07kPa)的压力。
在下文所述的测试过程中，当所述测试溶液流动经过所述测试装置时，所述样品容器530一般放置在溢流装置600上。所述溢流装置600的目的是转移溢出所述样品容器530的顶部的液体，并将溢出的液体转移至单独的收集装置601。所述溢流装置600可以放置在天平602之上，所述天平602上放置有烧杯603，用于收集经过已溶胀的凝胶微粒样品568的盐溶液。
为了在“自由溶胀”条件下进行所述凝胶床渗透率测试，具有环形砝码548置于其上的柱塞536被放置在空的样品容器530中，并且使用精确到0.01mm的合适的计量器测量从环形砝码548的顶部到样品容器530的底部的高度。在测量过程中，所述厚度计量器施加的力应尽可能的小，优选小于约0.74牛顿。在使用多个测试装置时，测量每个空的样品容器530、柱塞536和环形砝码548的组合的高度并保持所用的柱塞536和环形砝码548的轨迹是重要的。当样品568先饱和后溶胀时，应该使用相同的柱塞536和环形砝码548进行测量。还期望的是，放置样品烧杯530的基底是水平的，并且所述砝码548的顶部表面与所述样品容器530的底部表面是平行的。
待测试样品由经过美国标准30目筛预筛并保留在美国标准50目筛上的微粒超吸收性聚合物组合物制备。因此，测试样品包含粒径在约300微米至约600微米范围内的颗粒。所述超吸收性聚合物颗粒可以采用例如可从俄亥俄州门托市W.S.Tyler，Inc.获得的RO-TAPB型机动筛粉器预筛分。筛选进行10分钟。将大约2.0克样品置于样品容器530中，并在样品容器530的底部均匀地铺开。然后，将内部具有2.0克样品而其中不具有柱塞536和环形砝码548的样品容器530浸入0.9％的盐溶液中约60分钟的时间段，以使所述样品饱和并允许所述样品没有任何限制性负载的情况下溶胀。在饱和过程中，将所述样品容器530放在位于所述液体容器的网上，以使得所述样品杯530略高于所述液体容器的底部。所述网不会抑制盐溶液流入样品容器530内。合适的网可以作为从在美国威斯康辛州阿普尔顿有营业场所的EagleSupplyandPlastic的7308系列的一部分获得。如将由测试单元中的完全平坦的盐水表面证明的那样，盐水不会完全覆盖所述超吸收性聚合物组合物颗粒。而且，盐水的深度也不允许降到太低以致于单元内的所述表面仅由溶胀的超吸收性物质而不是盐水单独限定出。
在该时期的最后，所述柱塞536和环形砝码548的组合件被放置在位于样品容器530中的饱和样品568上，然后将所述样品容器530、柱塞536、环形砝码548和饱和样品568从所述溶液中移出。在移出之后且在测量之前，将所述饱和样品568容器530、柱塞536、环形砝码548和饱和样品568在具有均匀厚度的合适的大网格不可变形的平板上保持静置约30秒。采用之前所用的同一厚度计量器，通过再次测量从环形砝码548的顶部到样品容器530的底部的高度来确定饱和样品568的厚度，条件是零点从最初的高度测量起就是不变的。样品容器530、柱塞536、环形砝码548和饱和样品568可以放在具有均匀厚度的大网格不可变形的平板上，这将用于排水。所述平板的整体尺寸为7.6cm乘以7.6cm，并且每个网格具有为1.59cm长乘以1.59cm宽乘以1.12cm深的单元尺寸大小。合适的平坦的大网格不可变形的平板材料为可从在美国伊利诺伊州芝加哥具有营业场所的McMasterCarrSupplyCompany获得的、产品目录号为1624K27的抛物线形散流板，其可以在之后被切割成合适的尺寸。当测量原始的空组件的高度时，这样大网格不可变形的平板也必须存在。应当在厚度计量器被接上后，尽可能进行高度测量。所述高度测量值通过在饱和样品568饱和后获得的高度测量值减去测量的空的样品容器530、柱塞536和环形砝码548获得。得到的数值为溶胀的饱和样品568的厚度，或高度“H”。
渗透率测量是通过将0.9％的盐水溶液流输送至内部具有饱和样品568、柱塞536和环形砝码548的样品容器530中开始的。调整测试溶液流入所述容器的流速以使得盐水溶液溢出圆筒534的顶部从而产生与样品容器530高度相等的一致的水头压力。所述测试溶液可以通过足以保证从圆筒的顶部溢出的量小但一致的任意合适的方式添加，例如使用定量泵604。溢出的流体被转移到单独的收集装置601中。使用天平602和烧杯603对随着时间通过饱和样品568的溶液的量进行重量测量。一旦溢出开始，每一秒钟从天平602获取数据点，进行至少六十秒。数据获取可以手动进行或者使用数据采集软件进行。流过溶胀的饱和样品568的流速Q以克/秒(g/s)为单位，通过随着时间(以秒计)经过样品568(以克计)的流体的线性最小二乘拟合来测量。
每平方厘米的渗透率通过以下公式获得：
K＝[Q*H*μ]/[A*ρ*P]
其中K＝渗透率(cm2)，Q＝流速(g/sec)，H＝溶胀的样品的高度(cm)，μ＝液体粘度(泊)(本测试中使用的测试溶液约为一厘泊)，A＝流体流的横截面积(本测试中使用的样品容器为28.27cm2)，ρ＝液体密度(g/cm3)(本测试中使用的测试溶液约为1g/cm3)和P＝液体静压力(达因/cm2)(一般为约7,797达因/cm2)。液体静压力由P＝ρ*g*h计算，其中ρ＝液体密度(g/cm3)，g＝重力加速度，名义上为981cm/sec2，并且h＝液体高度，例如对于本文描述的凝胶床渗透率测试来说为7.95cm。
测试至少两个样品，并平均结果以测量微粒超吸收性聚合物组合物样品的凝胶床渗透率。
如本文所描述的，FSGBP可以在对微粒超吸收性聚合物组合物进行如本文所述的处理测试之前测量。这样的FSGBP值可以被称为微粒超吸收性聚合物组合物的“原始的”FSGBP。FSGBP也可以在对微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之后测量。这样的FSGBP值可以被称为“处理后的”FSGBP。微粒超吸收性聚合物组合物的原始的FSGBP与微粒超吸收性聚合物组合物的处理后的FSGBP的对比，可以被用作组合物的稳定性的量度。应注意的是，本文中提到的所有的“原始的”和“处理后的”FSGBP值均是采用预筛选的300到600μm的颗粒测量的。
负载下的吸收性测试(AUL(0.9psi))
负载下的吸收性(AUL)测试测量当材料在0.9psi的负载下，微粒超吸收性聚合物组合物吸收在室温下的0.9重量百分比的氯化钠蒸馏水溶液(测试溶液)的能力。测试AUL的装置包括：
●AUL组件，其包括圆筒、4.4g的柱塞和标准的317gm的砝码。该组件的部件在下面有另外的详细描述。
●平底矩形塑料盘，其足够宽以允许玻璃熔块放到底部而不接触盘壁。本检测方法一般使用9”乘以9”(22.9cmx22.9cm)，深度为0.5至1”(1.3cm至2.5cm)的塑料盘。
●具有’C’孔隙率(25-50微米)的直径9cm的烧结玻璃熔块。该熔块通过在盐水(以重量计在蒸馏水中0.9％的氯化钠)中平衡被预先制备。在AUL测量之前，该熔块除了使用至少两份新鲜的盐水冲洗外，还必须浸入盐水中至少12小时。
●绘画纸级1.9cm直径的圆形滤纸。
●补充盐水(以重量计在蒸馏水中0.9％的氯化钠)。
参照图5，AUL组件400的用于容纳微粒超吸收性聚合物组合物410的圆筒412由一英寸(2.54cm)内径的热塑性管制成，该热塑性管被略微加工以保证其同轴度。在加工后，通过在火焰中加热不锈钢筛布414至变红热，将400目的不锈钢筛布414附着到圆筒412的底部，之后圆筒412被保持在不锈钢筛布上直至冷却。如果不成功或者其被破坏，可以使用焊铁修补密封。必须注意，要维持底部平坦光滑并且不要让圆筒412的内部变形。
4.4g柱塞(416)由直径一英寸的固体材料(例如)制造，并且被加工至紧密配合但又没有结合到圆筒412内。
标准的317gm砝码418用于提供62,053达因/cm2(约0.9psi)的限制负载。砝码418是被加工至紧密配合但未结合在圆筒412内的、直径1英寸(2.5cm)的圆柱形不锈钢砝码418。
除非另有说明，相当于一层至少约300gsm(0.16g)的超吸收性聚合物组合物颗粒的样品410被用于测试AUL。样品410取自经过美国标准30目筛预筛并被保留在美国标准50目筛上的超吸收性聚合物组合物颗粒。所述超吸收性聚合物组合物颗粒可以使用例如可从俄亥俄州门托市的W.S.Tyler，Inc.获得的B型机动筛粉器预筛分。筛分进行约10分钟。
在将超吸收性聚合物组合物颗粒410放入圆筒412之前，使用抗静电布对圆筒412的内部进行擦拭。
在称量纸上称出所需量的经筛分过的微粒超吸收性聚合物组合物样品410(约0.16g)，并将其均匀地散布在位于圆筒412底部的筛布414上。圆筒412底部中的微粒超吸收性聚合物组合物的重量记为‘SA’，用于以下描述的AUL计算。注意确保没有微粒超吸收性聚合物组合物粘附到圆筒412的壁上。在小心地将4.4g柱塞416和317g砝码418放到在圆筒412中的超吸收性聚合物组合物颗粒410上后，对包括圆筒412、柱塞416、砝码418和微粒超吸收性聚合物组合物颗粒的AUL组件400进行称量，并将重量记为重量‘A’。
将烧结玻璃熔块424(以上有描述)放到塑料盘420中，并将盐水422添加至与玻璃熔块424的上表面相等的高度。将单张圆形滤纸426轻轻放在玻璃熔块424上，然后将带有微粒超吸收性聚合物410的AUL组件400放在滤纸426之上。然后使AUL组件400保持在滤纸426之上1小时的测试时间，要注意使盘中的盐溶液高度保持恒定。在1个小时的测试期间结束时，再对AUL装置进行称重，其值被记为重量“B”。
AUL(0.9psi)通过以下计算：
AUL(0.9psi)＝(B-A)/SA
其中
A＝具有干的SAP的AUL单元的重量
B＝吸收60分钟后的具有SAP的AUL单元的重量
SA＝实际SAP重量
进行至少两次测试，并平均结果以确定在0.9psi负载下的AUL值。微粒超吸收性聚合物组合物样品在约23℃和约50％的相对湿度下测量。
含水量测试
测定为“％水分”的含水量可以如下测量：1)在预称重的铝称重盘中精确称取5.0克超吸收性聚合物组合物(SAP)；2)将SAP和盘置于预先加热至105℃的标准测试室烘箱中3小时；3)移出并再次称重所述盘和内容物；和4)使用以下公式计算水分百分比：
％水分＝{((盘wt+原始SAPwt)-(干的SAP&盘wt))*100}/原始的SAPwt
压缩率测试
压缩率测试测量微粒超吸收性聚合物组合物作为对压力变化的响应的相对体积变化。该测试通过兹维克拉力/压缩测试仪Zwicki1120进行。将微粒超吸收性聚合物组合物样品置于底部封闭并且顶部装配有可运动的活塞的厚壁圆筒的测试单元中。所述圆筒直径为5cm，深度为1cm。活塞以0.2mm/min的速度运动。当所述活塞接触所述样品的表面时，法向力开始增加。当法向力达到90N时测试完成。通过与兹维克拉力/压缩测试仪连接的计算机自动记录所述样品在法向力为0N和90N时的高度。
压缩率＝(原始高度-最终高度)/(原始高度)×(活塞的表面积)/(最大正向力)
处理测试
处理测试测量所述微粒超吸收性聚合物组合物抵抗外力的应用性能的稳定性。选择测试条件以模拟吸收性制品的压实过程。通过8英寸的美国标准18目筛将40克微粒超吸收性聚合物组合物样品分布到一块纸板(规格为22.5″×17.25″×0.03″，可从位于美国威斯康星洲沃索的CentralWisconsinPaper商购)上以形成直径为8英寸的圆。然后将另一块纸板放到所述样品上以形成纸板-样品-纸板夹层。然后在1150磅每平方英寸的液压和20rpm的速度下使所述夹层通过双辊压光机(BFPerkins系列号H8617-67)的压对。然后将已处理样品从纸板中移出。然后测量原始样品和已处理样品的CRC、AUL和FSGBP。渗透稳定性指数用于所述微粒超吸收性聚合物组合物的稳定性的表征。其计算方法如下：
渗透稳定性指数＝(已处理样品的GBP)/(原始样品的GBP)
实施例
提供以下的SAP预产品A和B，中和的铝盐C-F，对比例1-5和实施例1-13以说明如权利要求所描述的本发明的包含微粒超吸收性聚合物组合物的产品和制备微粒超吸收性聚合物组合物的方法，而不限制权利要求的范围。除非另有说明，所有的份数和百分比均是基于所述干的微粒超吸收性聚合物组合物。
SAP预产品A
超吸收性聚合物可以通过以下方式制备。在配置搅拌器和冷却旋管的聚乙烯釜中加入2.0千克的50％的NaOH和3.32千克的蒸馏水并冷却至20℃。然后将0.8千克冰的丙烯酸加入到该苛性碱溶液中，并将溶液再次冷却至20℃。将4.8g的聚乙二醇单烯丙基醚丙烯酸酯、4.8g的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯454产品，和1.6千克的冰的丙烯酸加入到所述第一溶液，随后冷却至4-6℃。将氮气鼓入所述单体溶液约5分钟。然后将所述单体溶液排入矩形盘中。将80克1％重量的H2O2水溶液，120克2wt％的过硫酸钠水溶液，和72克0.5wt％的异抗坏血酸钠水溶液加入到所述单体溶液中以引发聚合反应。停止搅拌器并且使所述原始的单体聚合20分钟。
微粒超吸收性聚合物可以如下制备。将得到的水凝胶粉碎并使用Hobart4M6商用挤出机挤出，然后在Procter&Schwartz062型送风型烘箱中在20英寸×40英寸的穿孔金属托盘上在175℃下使用上流空气烘干12分钟以及使用下流空气烘干6分钟得到湿度水平低于5wt％的最终产品。烘干的材料在Prodeva315-S型破碎机中粗磨，在MPI666-F三级滚压机中研磨，并且在MinoxMTS600DS3V中过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的预产品A包含4.0％的水分。
SAP预产品B
超吸收性聚合物可以通过以下方式制备。在配置有搅拌器和冷却旋管的聚乙烯釜中加入1.9千克的50％的NaOH和3.34千克的蒸馏水并冷却至20℃。然后将0.83千克冰的丙烯酸加入到该苛性碱溶液中，并将溶液再次冷却至20℃。将4.46g的聚乙二醇单烯丙基醚丙烯酸酯、4.46g的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯454产品，和1.65千克的冰的丙烯酸加入到第一溶液，随后冷却至4-6℃。将氮气鼓入所述单体溶液约5分钟。然后将所述单体溶液排入矩形盘中。将80克1％重量的H2O2水溶液，120克2wt％的过硫酸钠水溶液，和72克0.5wt％的异抗坏血酸钠水溶液加入到所述单体溶液中以引发聚合反应。停止搅拌器并且使所述原始的单体聚合20分钟。
微粒超吸收性聚合物可以如下制备。将得到的水凝胶粉碎和并使用Hobart4M6商用挤出机挤出，然后在Procter&Schwartz062型送风型烘箱中在20英寸×40英寸的穿孔金属托盘上在175℃下使用上流空气烘干12分钟以及使用下流空气烘干6分钟得到湿度水平低于5wt％的最终产品。烘干的材料在Prodeva315-S型破碎机中粗磨，在MPI666-F三级滚压机中研磨，并且在MinoxMTS600DS3V中过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的预产品B包含4.3％的水分。
中和的铝盐C
使用磁性搅拌棒在烧杯中搅拌200克的硫酸铝溶液(20％的水溶液)。向该溶液中加入氢氧化钠溶液(50％的水溶液)至混合物的pH值达到7。共消耗了130克氢氧化钠溶液。将白色胶体悬浮液搅拌15分钟，并进一步使用Turnax混合器剪切约1分钟以打碎团块。所述中和的铝盐溶液用于SAP改性而不需要进一步的纯化。
中和的铝盐D
使用磁性搅拌棒在烧杯中搅拌120克的硫酸铝溶液(20％的水溶液)。向该溶液中加入铝酸钠溶液(20％的水溶液)至混合物的pH值达到6.5。共消耗了60克铝酸钠溶液。将白色胶体悬浮液搅拌15分钟，并进一步使用Turnax混合器剪切约1分钟以打碎团块。所述中和的铝盐溶液用于SAP改性而不需要进一步的纯化。
中和的铝盐E
在1000ml的烧杯中加入49克乳酸(88％，可从ADM商购)和161.5克水。将烧杯在冰浴中冷却并使用磁性搅拌棒搅拌溶液。将铝酸钠溶液(73.2克，43％wt/wt水溶液)加入烧杯中。然后将水合硫酸铝溶液(59.3克，48％wt/wt水溶液)加入到烧杯中。得到的混合物为pH值为6.3的澄清溶液。得到的中和的铝盐溶液用于SAP表面改性。
中和的铝盐F
向1000ml的烧杯加入19.2克羟基乙酸(可从Sigma-Aldrich商购)和130.1克水。将烧杯在冰浴中冷却并使用磁性搅拌棒搅拌溶液。将铝酸钠溶液(103.7克，20％wt/wt水溶液)加入烧杯中。然后将水合硫酸铝溶液(44.9克，40％wt/wt水溶液)加入到烧杯中。得到的混合物为pH值为6.0的澄清溶液。得到的中和的铝盐溶液用于SAP表面改性。
对比例1
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将4g的水合硫酸铝溶液(48％wt/wt水溶液)和12g碳酸乙烯酯溶液(33％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.1％。
对比例2
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将6g的铝酸钠溶液(33％wt/wt水溶液)和12g碳酸乙烯酯溶液(33％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.2％。
对比例3
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16g的中和的铝盐溶液C和8g碳酸乙烯酯溶液(50％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.13％。
对比例4
将11.4克中和的铝盐溶液E和12克碳酸乙烯酯溶液(33％wt/wt水溶液)混合。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将所述混合物施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.2％。
对比例5
将11.4克中和的铝盐溶液E和12克碳酸乙烯酯溶液(33％wt/wt水溶液)混合。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将所述混合物施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下。将11.4克中和的铝盐溶液E、0.4克聚乙二醇(分子量8000)和8.0克去离子水混合得到澄清溶液。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将得到的混合物施加至已表面交联的微粒材料上。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为2.3％。
实施例1
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16克中和的铝盐溶液C和8克碳酸乙烯酯溶液(50％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.13％。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下并使用含有0.4克聚乙二醇(分子量8000)和40克去离子水的溶液进行涂覆。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为7.9％。
实施例2
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16克中和的铝盐溶液C和8克碳酸乙烯酯溶液(50％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.13％。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下并使用含有0.4克聚乙二醇(分子量8000)、1.6克乳酸钠和40克去离子水的溶液进行涂覆。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为7.9％。
实施例3
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16克中和的铝盐溶液C和8克碳酸乙烯酯溶液(50％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.13％。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下并使用含有0.4克聚乙二醇(分子量8000)、1.6克葡萄糖酸钠和40克去离子水的溶液进行涂覆。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为7.8％。
实施例4
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16克中和的铝盐溶液D和8克碳酸乙烯酯溶液(50％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.13％。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下并使用含有0.4克聚乙二醇(分子量8000)和40克去离子水的溶液进行涂覆。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为7.5％。
实施例5
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16克中和的铝盐溶液D和8克碳酸乙烯酯溶液(50％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.13％。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下并使用含有0.4克聚乙二醇(分子量8000)、1.6克乳酸钠和40克去离子水的溶液进行涂覆。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为7.6％。
实施例6
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16克中和的铝盐溶液D和8克碳酸乙烯酯溶液(50％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后使用20/100目的美国标准筛对已表面交联的微粒材料进行筛分以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为0.13％。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下并使用含有0.4克聚乙二醇(分子量8000)、1.6克葡萄糖酸钠和40克去离子水的溶液进行涂覆。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品的含水量经测量为7.8％。
实施例7
将11.4克中和的铝盐溶液E和12克碳酸乙烯酯溶液(33％wt/wt水溶液)混合。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将所述混合物施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下。将11.4克中和的铝盐溶液E，0.4克聚乙二醇(分子量8000)和28.0克去离子水混合得到澄清溶液。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将得到的混合物施加至已表面交联的微粒材料上。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品包含33％的大于600μm的颗粒。产品的含水量经测量为7.1％。
实施例8
除了所述筛变为25/100目的美国标准筛外，与实施例9相同。得到的产品包含12％的大于600μm的颗粒。产品的含水量经测量为7.5％。
实施例9
将11.4克中和的铝盐溶液E和12克碳酸乙烯酯溶液(33％wt/wt水溶液)混合。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将所述混合物施加到400克SAP预产品B的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下。将11.4克中和的铝盐溶液E，0.4克聚乙二醇(分子量8000)和28.0克去离子水混合得到澄清溶液。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将得到的混合物施加至已表面交联的微粒材料上。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品包含25％的大于600μm的颗粒。产品的含水量经测量为7.7％。
实施例10
将11.4克中和的铝盐溶液E和12克碳酸乙烯酯溶液(33％wt/wt水溶液)混合。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将所述混合物施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下。将11.4克中和的铝盐溶液E，0.4克聚乙二醇(分子量8000)和40克去离子水混合得到澄清溶液。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将得到的混合物施加至已表面交联的微粒材料上。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。产品的含水量经测量为11％。
实施例11
将4克碳酸乙烯酯溶于19.7克中和的铝盐溶液F中，并且在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将所述混合物施加到400克SAP预产品6A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下。将12克中和的铝盐溶液F，0.4克聚乙二醇(分子量8000)和32.0克去离子水混合得到澄清溶液。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将得到的混合物施加至已表面交联的微粒材料上。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。产品的含水量经测量为8.5％。
实施例12
在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将16克碳酸乙烯酯溶液(25％wt/wt水溶液)施加到400克SAP预产品A的表面上。然后在对流烘箱中在185℃下将已涂覆的材料加热55分钟用于表面交联。然后将已表面交联的微粒材料冷却至60℃以下。将11.4克中和的铝盐溶液E，0.4克聚乙二醇(分子量8000)和24.0克去离子水混合得到澄清溶液。在SAP颗粒在空气中流化并不断混合的同时，使用来自PaascheVL喷雾器的精细雾化喷雾将得到的混合物施加至已表面交联的微粒材料上。将已涂覆的材料在室温下放置一天，然后使用20/100目的美国标准筛过筛以去除大于850μm和小于150μm的颗粒。得到的产品包含25％的大于600μm的颗粒。产品的含水量经测量为7.7％。
实施例13
除了使用中和的铝盐溶液F代替E外，与实施例12相同。得到的产品的含水量经测量为6％。
虽然设定本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中描述的数值被尽可能精确地记录。除了操作实施例之外，或另有指示时，在说明书或权利要求中使用的表达成分的量，反应条件等等的所有数字应被理解为在所有的情况下通过术语“约”修饰。然而，任何数值本身包含必然由在它们的各测试测量值中存在的标准差导致的某些偏差。

Claims (18)

1.一种吸收性制品，其包括：
顶片；
底片；
设置于所述顶片和所述底片之间的吸收芯，所述吸收芯包括微粒超吸收性聚合物组合物，所述微粒超吸收性聚合物组合物包含微粒超吸收性聚合物和基于所述微粒超吸收性聚合物组合物重量的0.01wt％至约5wt％的中和的铝盐，所述中和的铝盐以具有约5.5至约8的pH值的中和的铝盐水溶液的形式施加到所述微粒超吸收性聚合物的表面；其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比的氯化钠水溶液的离心保留容量(CRC)，其中所述CRC是在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前或之后测量的；以及在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；以及约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率。
2.根据权利要求1所述的吸收性制品，其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有约0.60至约0.99的渗透稳定性指数。
3.根据权利要求1所述的吸收性制品，其中所述中和的铝盐水溶液具有约6至7的pH值。
4.根据权利要求1所述的吸收性制品，其中所述中和的铝盐选自：
a)氢氧化钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；
b)有机酸与铝酸钠的反应产物；
c)铝酸钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；或
d)有机酸或其盐与铝酸钠和硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物。
5.一种用于吸收性制品的吸收芯，其包括微粒超吸收性聚合物组合物，所述微粒超吸收性聚合物组合物包含微粒超吸收性聚合物和基于所述微粒超吸收性聚合物组合物重量的0.01wt％至约5wt％的中和的铝盐，所述中和的铝盐以具有约5.5至约8的pH值的中和的铝盐水溶液的形式施加到所述微粒超吸收性聚合物的表面；其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比的氯化钠水溶液的离心保留容量(CRC)，其中所述CRC是在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前或之后测量的；以及在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；以及约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率。
6.根据权利要求5所述的用于吸收性制品的吸收芯，其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有约0.60至约0.99的渗透稳定性指数。
7.根据权利要求5所述的用于吸收性制品的吸收芯，其中所述中和的铝盐水溶液具有约6至7的pH值。
8.根据权利要求5所述的用于吸收性制品的吸收芯，其中所述中和的铝盐选自：
a)氢氧化钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；
b)有机酸与铝酸钠的反应产物；
c)铝酸钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；或
d)有机酸或其盐与铝酸钠和硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物。
9.一种吸收性制品，包括：
顶片；
底片；
设置于所述顶片和所述底片之间的吸收芯，所述吸收芯包含微粒超吸收性聚合物组合物，所述微粒超吸收性聚合物组合物包含:
a)约55wt％至约85wt％的含可聚合的不饱和酸基团的单体，所述单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，或其混合物；
b)将a)中的含可聚合的不饱和酸基团的单体中和至约50至约80mol％的约14wt％至约45wt％的碱，所述碱选自氢氧化钠或氢氧化钾；
c)基于a)重量的约0.001wt％至约5.0wt％的内交联剂，其中所述组分a)、b)和c)聚合成水凝胶，所述水凝胶被微粒化成具有表面的微粒超吸收性聚合物；
d)基于所述微粒超吸收性聚合物组合物重量的约0.001wt％至约5.0wt％的表面交联剂，所述表面交联剂施加到所述微粒超吸收性聚合物的表面；
e)基于所述微粒超吸收性组合物重量的0.001wt％至约5.0wt％的中和的铝盐，所述中和铝盐以具有约5.5至约8的pH值的中和的铝盐水溶液的形式施加到所述微粒超吸收性聚合物的表面；
其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比氯化钠水溶液的离心保留容量，其中CRC是在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前或之后测量的；以及在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；并且在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之后，所述微粒超吸收性聚合物组合物具有约0.60至约0.99的渗透稳定性指数。
10.根据权利要求9所述的吸收性制品，其中所述中和的铝盐水溶液具有约6至7的pH值。
11.根据权利要求9所述的吸收性制品，其中所述中和的铝盐选自：
a)氢氧化钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；
b)有机酸与铝酸钠的反应产物；
c)铝酸钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；或
d)有机酸或其盐与铝酸钠和硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物。
12.根据权利要求9所述的吸收性制品，其具有约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率。
13.根据权利要求9所述的吸收性制品，所述有机酸选自羟基乙酸、乳酸或葡萄糖酸。
14.一种用于吸收性制品的吸收芯，所述吸收芯包括微粒超吸收性聚合物组合物，所述微粒超吸收性聚合物组合物包含：
a)约55wt％至约85wt％的含可聚合的不饱和酸基团的单体，所述单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，或其混合物；
b)将a)中的含可聚合的不饱和酸基团的单体中和至约50至约80mol％的约14wt％至约45wt％的碱，所述碱选自氢氧化钠或氢氧化钾；
c)基于a)重量的约0.001wt％至约5.0wt％的内交联剂，其中所述组分a)、b)和c)聚合成水凝胶，所述水凝胶被微粒化成具有表面的微粒超吸收性聚合物；
d)基于所述微粒超吸收性组合物重量的约0.001wt％至约5.0wt％的表面交联剂，所述表面交联剂施加到所述微粒超吸收性聚合物组合物的表面；
e)基于所述微粒超吸收性聚合物组合物重量的0.001wt％至约5.0wt％的中和的铝盐，所述中和的铝盐以具有约5.5至约8的pH值的中和的铝盐水溶液的形式施加到所述微粒超吸收性聚合物组合物的表面；
其中所述微粒超吸收性聚合物组合物具有每克微粒超吸收性聚合物组合物约25克至约40克的0.9重量百分比氯化钠水溶液的离心保留容量，其中CRC是在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前或之后测量的；以及在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之前的约20x10-8cm2至约200x10-8cm2的初始自由溶胀凝胶床渗透率(FSGBP)；并且在所述微粒超吸收性聚合物组合物进行处理测试之后，所述微粒超吸收性聚合物组合物具有约0.60至约0.99的渗透稳定性指数。
15.根据权利要求14所述的吸收芯，其中所述中和的铝盐水溶液具有约6至7的pH值。
16.根据权利要求14所述的吸收芯，其中所述中和的铝盐选自：
a)氢氧化钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；
b)有机酸与铝酸钠的反应产物；
c)铝酸钠与硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物；或
d)有机酸或其盐与铝酸钠和硫酸铝或水合硫酸铝的反应产物。
17.根据权利要求14所述的吸收芯，其具有约1.30mm2/N至约4mm2/N的压缩率。
18.根据权利要求14所述的吸收芯，所述有机酸选自羟基乙酸、乳酸或葡萄糖酸。
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