CN105585807A - 吸液性复合材料 - Google Patents

Abstract

一种吸液复合材料，由吸水聚合物(a)，水不溶性无机材料(b)和水不溶性亲水纤维材料(c)按(a)：(b)：(c)为100:5～1200:5～1200的重量比所组成。它是制备妇女卫生巾和医疗衬垫极有用的吸水组分。

Description

吸液性复合材料

本发明涉及吸液性复合材料并涉及含有此类复合材料的吸液制品的生产方法。此类复合材料对于制备能吸收液体和保留洗收液的吸水性制品极其有用。如卫生和医疗用品中的妇女卫生巾，一次性尿布，用于农业、林业方面的保鲜剂及蔬菜水分保存剂，它还可用做卫生衬垫，如乳妇喂奶的衬垫，小孩床垫，失禁病人、痔疮病人床垫及手术衬垫。

近年来，出现了一种能吸收自身重量几十至几百倍水的被称为吸水聚合物的材料。它被用来做卫生巾、纸尿布等卫生用品及隐形眼镜、手术缝合部分的涂层等医疗用品。在材料的分离和纯化方面，可作为液相色谱的载体，在林业、农业及土木工程方面，则可作为水分保存剂和吸水性材料。

在上述吸水性聚合物中较熟悉的例子有交联的聚丙烯酸酯，淀粉—丙烯酸接枝共聚物，水解的纤维素—丙烯腈接枝聚合物及水解的醋酸乙烯酯—丙烯酸酯共聚物。这些吸水性聚合物对于低粘度液体如水和尿的吸收能力极佳，并且吸收迅速，吸收量大。此外，已有人提出了对此材料的各种改进建议。

另一方面，为制备能够吸收高粘度液体如血的吸液性聚合物，一些建议提出将材料变成多孔性的(见日本专利公开号71728/80和8711/84)，可加入水溶性有机盐和/或无机盐(见已出版的日本翻译的PCT专利申请N.501107/1983)，及与亲水性纤维如纸浆共混(见日本专利公开号86657/1984)。但是，上述方法并没收到满意的效果。

因此，迫切希望能有一种吸收性能优异的吸液聚合物，即：容量大，吸水速度快，吸收力强，不仅吸收低粘度液体，而且能吸收高粘度液体的吸液聚合物。

在上述情况下，为了制备高容量，速度快，吸收力强，不仅吸收低粘度液体如水、尿及体内浆液，而且能吸收高粘度液体如血、体液及粪便等的吸水性聚合物，本发明的发明者们进行了广泛深入的研究，结果发现在吸水性高分子中加入和固定一定量的水不溶性无机材料及水不溶性亲水纤维材料，可得到空前优异的吸水性复合材料。这一发现完成了本项发明工作。

本发明的吸液复合材料中含有(a)吸水性聚合物，(b)水不溶性无机材料和(c)水不溶性亲水纤维材料，其(a)、(b)、(c)的重量比在100:5～1200:5～1200范围内。

它的优点是其堆积比重为0.03～0.7克/立方厘米。聚合物可以是水溶性烯类不饱和单体的或其交联产物，以丙烯酸或丙烯酸酯为主要成份。无机材料(b)可从氧化铝、氧化硅、沸石、蒙脱土族粘土及高岭土族粘土中选择。纤维材料(c)是天然或合成的纤维素。

本发明提供了由上述吸液性复合材料制备的吸液性制品。

本发明还提供了生产此类吸液复合材料的工艺。该工艺为在70～3000份(重量)的水存在下(以100份(a)为基准)，混合(a)、(b)和(c)。该工艺中还包括干燥混合物的步骤。

可应用于本发明的吸水性聚合物一般来说可以是任何具有吸水性的聚合物。如聚丙烯酸酯及其交联产物，聚环氧乙烷，聚乙烯基吡咯烷酮，交联的磺酸化聚苯乙烯和聚乙烯基吡啶，皂化的淀粉—聚(甲基)丙烯腈接枝共聚物，淀粉—聚(甲基)丙烯酸(及其盐)的接枝共聚物(及其交联产物)，聚乙烯醇与马来酸酐(及其盐)的反应产物，和淀粉—聚(甲基)丙烯酸酯接枝共聚物的水解产物。另外，也可使用聚乙烯醇磺酸酯，聚乙烯醇—丙烯酸接枝共聚物等。更好的聚合物主要是由丙烯酸或丙烯酸酯组成的水溶性烯类不饱和单体的聚合物或它们的交联产物。至于制备它们的方法则可任意选择。

这些聚合物可由其中的二个或多个组合使用。吸水性聚合物接其重量计算每克能吸收20毫升的水，并且呈粉，粒，块或片状。本发明的复合材料可用上述任一种形状的聚合物制备。当所用聚合物为粉状或粒状时，最好其颗粒直径为10～3000微米，在15～1000微米更好。

本发明中所使用的无机材料必须基本上不溶于水，只要符合这一基本要求，任何材料均可使用。本发明中所用的无机材料有氧化铝，氧化硅，二氧化钛，滑石氧化锆，磷酸钙，磷酸钡，硫酸钙，粘土，硅酸，硅藻土，皂土，活性炭，沸石，高岭土，酸性粘土，活性粘土，蛭石，及其它金魇氧化物。其中氧化铝，氧化硅，沸石，蒙脱土族粘土(皂土)，及高岭土族粘土(高岭土)更好些。水不溶性无机材料的颗粒直径没有特别的限制。但其粒径最好为1500微米或更小些，500微米或小于500微米效果则更好。

可用做本发明中水不溶性亲水纤维材料的实例包括具有可湿性及液体导流特性的水不溶性纤维材料，如纤维素粉末，纸浆，人造纤维，维尼纶，棉花，羊毛和醋酸纤维素。天然及人造纤维素粉末，纸浆，人造纤维的使用效果尤其好。另外，为了赋予材料一些功能如可熔融固定化，憎水性纤维材料如聚酯，聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，丙烯酸类和尼龙可以与水不溶性亲水纤维材料混合使用。虽然只要不破坏复合材料的亲水性，憎水纤维材料可以根据其用途在很宽的比例范围内使用，但是水不溶性亲水高分子的含量一般应为60％(重量)或更高些，最好是80％或更高些。纤维材料可以是长纤维、段纤维或细粉末。纤维长度一般要50毫米或短些，最好40毫米或小于40毫米。

吸水性聚合物、水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料使用的比例是以100份吸水性聚合物为基准，水不溶性无机材料及水不溶性亲水纤维材料相应地各为5～1200份及5～1200份(重量)，较好比例相应为10～800份及10～1000份，最好是20～500份及20～800份。缺少上述配方中的任何成份都得不到本发明中的效果，因此，是与本发明不相符合的。当水不溶性无机材料的用量比小于5份时，此吸液复合材料的吸收速度及吸收能力均很小。另一方面，当其用量超过1200份时，不仅吸收容量降低，而且水不溶性无机材料也不能固定在聚合物上，因此不能达到本发明的目的。当水不溶性亲水纤维材料的用量小于5份时，吸液复合材料的液体导流性和吸水速度都较小，而当其用量超过1200份时，此材料的吸收容量较小，这也不能达到本发明的目的。水不溶性无机材料与水不溶性亲水纤维材料的比例可根据其所要吸收液体的种类和用途任意地在上述范围内调节。

虽然根据本发明吸液复合材料可用现成的方法来制备，但是下述方法更好些。

具体地说，吸液复合材料是通过在充分溶胀状态的水溶性聚合物中加入水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料的方法制备的。此方法的一个实例是在捏合—混合机中投入溶胀的聚合物、水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料，将其混合并干燥所得产物。另一实例是连续地边搅拌边向有机溶剂中加入吸水性聚合物、水、水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料，将所得混合物过滤并干燥滤饼。还有一个实例是将水不溶性无机材料和水在螺旋旋转混合机中混合，向其中连续加入吸水性聚合物和水不溶性亲水纤维材料，使其混合然后干燥产物。其他的方法有向水溶性烯类不饱和单体或含有可交联基因的水溶性烯类不饱和单体中加入水不溶性无机材料及水不溶性亲水纤维材料，使单体聚合，并干燥产物。制备吸液复合材料的方法不仅限于上述方法。如果必要，可将干燥过的吸液复合材料进行粉碎处理。

另外，本发明提供了有效生产的吸液复合材料的新方法。首先以每克聚合物添加约20毫升水或更高的比例向吸水性聚合物中加入水，吸水聚合物溶胀后加入水不溶性无机材料及水不溶性亲水纤维材料并将其混合，从而使水不溶性无机材料和水溶性亲水纤维材料沉积或粘合在溶胀的吸水聚合物上。如果必要，将产物干燥。

不仅可以液态的形式加水，还可以蒸汽喷雾或喷射的方式加水。任意一种上述方法均可有效地使用。

吸水性聚合物，水不溶性无机材料、水不溶性亲水纤维材料和水的加料顺序及方法没有特别的限定。但是，有两种方法是比较好的。其一是将水不溶性无机材料及水溶性亲水纤维材料一起加入溶胀聚合物中。其二是将水不溶性亲水纤维材料加入吸水性聚合物、水及水不溶性无机材料的捏合混合物中。这两种方法可以充分发挥各种原材料的功能。

混合上述各种单个材料的方法也没有特别的限制。主要有三种方法。其一式向旋转的混合容器或固定的混合容器中加入溶胀的聚合物、水不溶性无机材料、水不溶性亲水纤维材料并将其混合，干燥产物。其二是将水不溶性无机材料与水混合，向其中连续加入吸水性聚合物及水不溶性亲水纤维材料，将其混合并干燥产物。其三是在搅拌下在与水基本上不互溶的有机溶剂中连续加入吸水性聚合物、水、水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料，将所得混合物过滤并干燥滤饼。

为了将上述的吸水性聚合物、水不溶性无机材料、水不溶性亲水纤维材料以水为介质转变成复合材料，以100份(重量)吸水聚合物为基准，水的用量需要在70～3000份，最好在200～1500份。当水的用量小于70份时，水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料对吸水聚合物的沉积或粘合则不完全，由此制成的复合材料不可能具备令人满意的性能。另一方面，当水量超过3000份重量时，吸水聚合物的凝胶强度大大降低，这就很难在保持聚合物形态的情况下将其转变成复合材料，因而导致所得复合材料的形态变化，这不仅降低了材料的性能而且使干燥时间和干燥成本增加。

当吸水聚合物呈干燥状态时，所加的水量如上所述。所用的吸水聚合物也可以含有部分或全部上面提及的水量，即：根据本发明在制备出的吸水聚合物可不经干燥而直接用于吸液复合材料的生产。

如果必要吸液复合材料可用于混合后进行干燥。干燥的方法没有特别限制，可选用适当的方法，如在室温下常压或减压干燥，或者在静态或搅拌下加热干燥。

基于考虑产品的处理性能和吸水能力，吸液复合材料干燥后的含水量一般为50％(重量)或更低些，最好是30％或更少，20％或更少则更好。

按本发明所制备的吸液复合材料的堆积比重为0.03～0.7克/立方厘米，0.05～0.6克/立方厘米的较好。

吸水性聚合物(A)、水不溶性无机材料(B)、水不溶性亲水纤维材料(C)在组成本发明的吸液复合材料时处于下述状态，也就是说，水不溶性亲水材料和水不溶性无机材料是以下述状态与吸水聚合物共同作用而构成复合材料的。

水不溶性亲水纤维材料

①纤维部分或全部包埋与聚合物中。

②纤维沉积于聚合物表面上。

③纤维互相缠绕并包埋于聚合物中或沉积于聚合物表面上。

④聚合物和纤维以无机材料为介质粘合在一起。

水不溶性无机材料

①1无机材料部分或全部包埋于聚合物中。

②无机材料沉积于聚合物表面。

③无机材料沉积在如上面纤维材料①～④中所述状态的纤维上。

④无机材料凝结核部分包埋在聚合物中或沉积于聚合物表面上。

当吸水聚合物(A)、水不溶性无机材料(B)和水不溶性亲水纤维材料(C)形成吸液复合材料时的状态如上述实例所述。但是，本发明并不仅限于上述实例，在本发明中(A)、(B)和(C)的实际结合作用是足够的。

本发明的复合材料中所含的水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料大大改善了材料的吸液能力，特别是对高粘度液体的吸收能力。据体其作用如下。

吸水性聚合物被涂上水不溶性亲水纤维材料后，不仅提高了对水溶液的适应性，而且既使聚合物不直接接触液体，只要其水不溶性亲水纤维材料涂层与液体接触，就可使聚合物溶胀，因为液态是通过纤维的导流作用而被传送到聚合物中的。

本发明中所用的无机材料最好基本不溶于水但有一定程度的吸湿性。无机材料部分包含聚合物中。具有光滑表面的吸水性聚合物涂上一层致密细碎无机材料，由此产生无机材料颗粒间隙的毛细作用从而提高了吸水聚合物的吸收能力。因此水不溶性无机材料和水不溶性亲水纤维材料二者与吸水聚合物的结合改进了材料的性能，达到了本发明的目的。

图1是本发明中各种具体吸水性制品的截面图。图2是可运动式妇腰部模型的透视图。图3是吸附速度测量仪的简图。

1.液体渗透性表面材料。(无纺织物)

2.液体不渗透性的防渗材料。(防水层)

3.纸或无纺织物。

4.吸液复合材料

5.粉碎的纸浆或纤维粉末。

6.固定带。

7.绉纸。

8.人造纤维丝。

9.可运动式妇女腰部模型。

10.滴管。

11.测试样品。

12.滴液管上开口。

13.样品固定架。

14.透气孔。

15.玻璃砂过滤器。

本发明中上述吸液复合材料自身并不是满意的吸收剂，只有与棉絮状或层状材料结合使用才能发挥所需的作用。

特别是，只有当吸液复合材料嵌入纤维制品的毛细结构中时，它才有纤维组合材料所具有的储存液体的空间。液体渗透能力及保持形状的能力。

与吸液复合材料结合使用的材料最好具有对液体的吸收、渗透及保留能力。几个特殊的实例是亲水的纤维素纤维如纸浆，人造纤维和棉花，另外还有经亲水处理的聚酯，表面有许多微孔的维尼龙和丙烯酸纤维。

由于这些纤维是高度亲水性的，它们能将液体迅速渗透纤维制品内部，能够同时通过较强的毛细作用来保存液体。

换言之，这些纤维可通过吸附作用和渗透作用有效地将液体传送到液体吸收复合材料中并保持液体直到此复合材料达到饱和吸收状态。

另外，除了上述的亲水性纤维素纤维外，也可使用具有较高的湿/干强度比的合成纤维，如聚乙烯，聚丙烯及聚酯纤维，还有聚乙烯-聚丙烯复合纤维，它们能够提高吸水材料甚至在吸液过程中的结构稳定性，防止吸水材料的滑动和耗损。

很显然当上述两种纤维按需要共同使用时吸液材料的性能可大大改善。

根据截面图图1所示现对本发明中的吸水制品的各种实体作一介绍。不过，显而易见的是，本发明并不仅限于这些实体。

图1(a)是本发明的片状吸液制品。此层状制品用如下方法制得。均匀地将吸水性复合材料4置于纸层或无纺织物3上再放上另一层纸或无纺织物3`，在其上喷撒少量的水雾或水蒸气，然后干燥所得层状物以使其上、下层的纸或无妨纤维3，3`通过预先润湿过的吸液复合材料4而粘合在一起，从而得到了一种柔韧性优异的层状吸水制品。吸液复合材料的用量最好是10克/平方米～300克/平方米，若为30克/平方米～150克/平方米则更好。

图1(b)是本发明的另一层状吸液制品的实体。它的制备方法是：将粉碎的纸浆或纤维素粉末5与吸水复合材料4混合，所得混合物模压成层状，将其夹入纸或无纺织物3的上、下层中，用粘合剂将上、下层纸或无妨纤维的末端密封，因而得到了具有优异柔韧性的层状吸水制品。

图1(c)是本发明中一种吸液制品实例的截面图。其制备方法是：均匀地将吸液复合材料4置于层压在固定带6上的粉碎的纸浆层5上将粉碎的纸浆5压在复合材料上，放上固定带6，将整个材料覆盖起来，底层用防水层2覆盖，上层用无纺织物1覆盖。纸层或无纺织3可放置于液体吸收性复合材料4和粉碎的纸浆层5之间。这种结构的材料主要适于做纸尿布。

图1(d)是本发明另一吸液制品的截面图。其制备方法是：将吸液复合材料4均匀地置于压在固定带6上的粉碎的纸浆5上，共层压1～10层，最好3～6层绉纸7，在绉纸7的一面加防水层2，在粉碎的纸浆的一面压一层人造纤维8，将整个制品用无纺织物1包覆。这种结构的材料适于做卫生巾。

本发明的吸液制品是由吸水性聚合物(A)，水不溶性无机材料(B)，水不溶性亲水纤维材料(C)组成的吸液复合物，它显示出对高粘度液体如血、脓液、小便的优异的吸收能力和保留能力。这些液体用以前的吸液制品是很难吸收和保留的。这一制品表面的粘性明显降低并减少了主要由于制品没能吸收和保留这些液体而从边缘发生的渗漏。

按照下述实例对本发明做进一步的说明。它并不限于这些实例。由它衍生了对高粘度液体有优异吸附能力的吸液制品。因为基本上可以用相同的概念来分析这些吸液制品，这里以卫生巾为一个典型的吸液制品进行详细的介绍。

吸液复合材料的饱和吸收容量，吸收速度及吸收能力，返回液体的量及动力吸附最大值是本发明效果的衡量指标。这些将用下述方法测定。

生理盐水将做为典型的低粘度液体，血做为典型的高粘度液体。

(1)饱和吸收容量：

将干燥的吸液复合材料浸入足够量的马血(脱纤血，Nippon生物制品中心的产品)或生理盐水中静置30分钟，然后用吸滤器过滤(滤纸为2号，直径为125毫米)，称重。不加吸液复合材料的上述体系为参比重复如上过程(即仅以滤纸为参比)，称重。吸液复合材料的饱和吸收容量可以上述所得数据按下列公式计算：

饱和吸收容量(克/克)＝(W₁-W₀)/W

其中W₁：吸液复合材料中的吸水聚合物(A)的重量(克)

W₀：吸收后的吸液复合材料和滤纸的总重量(克)

W：吸附后滤纸的重量(克)

(2～1)吸收速度(a)：

吸收速度用图3所示的仪器测定。关闭滴定管上口开关12，样品固定架13及透气孔14固定在同一水平面上。置0.3克吸液材料4于样品固定架上的直径10毫米的玻璃砂过滤器(1号)15上。复合材料放在过滤器上20分钟内所吸收的脱纤马血的量即为吸收速度(a)。

(2～2)吸收速度(b):

重复(2～1)中吸收速度测定方法(a)，确定固定的含有0.3克吸水聚合物(A)的吸液复合材料在一分钟内对生理盐水的吸附量，得到的数据即为吸收速度(b).

(3)吸收能力：

用滴管将0.5毫升脱纤马血或生理盐水滴在吸液材料上，可以观察到吸收的情况，并按如下四级进行评定：

⊙：液体立即被吸收。

：2～3秒后液体被吸收。

：液体通过逐步的适应而被吸收。

：1小时后仍有未被吸收的液体存在。

(4)返回液体量：

向测试样品中加入10克假血，加压50克/平方厘米，用滤纸吸收返回的液体。所得返回液体的重量被定义为返回液体量。

(5)最大动态吸收量

图2(a)所示的可运动式妇女腰部模型9是由图2(b)中所示的测试样品11及一条短裤组成的。然后使该模型处于相当于50米/分钟的步行运动状态，同时通过滴管10注入假血，借以测量边缘刚刚出现渗漏时材料吸收液体的量。

实例1

在装有搅拌器，回流冷凝管，滴液漏斗及氮气入口的500毫升四口圆底烧瓶中加入230毫升环乙烷和1.0克乙基纤维素(N-100，Hercules公司产品)，将混合物升温至75℃。另外，在一锥形瓶中用39克水和13.4克苛性苏打配制成的水溶液中和30克丙烯酸，从而得到了单体含量为45％(重量)的水溶液(水含量为55％)。然后将50毫克过硫酸钾和65.5毫克平均含有12个氧亚乙基单元的聚氧乙二醇二丙烯酸酯加入单体溶液中并使之溶解成均相。此单体溶液在氮气保护下1.5小时内滴入上述四口瓶中使之聚合。维持反应温度70～75℃，0.5小时后聚合完全。

将聚合产物过滤分离并于80℃真空干燥，即得吸水聚合物(A-1)。

将20克吸水聚合物(A-1)，100克经离子交换过的水，10克皂土，10克纤维素粉末(CFLL,Whatman公司产品，纤维长度为500微米)置于捏合-混合两用机中混合约10分钟，所得产物与80℃真空干燥即为吸液复合材料。

在电子显微镜下观察吸液复合材料，发现皂土和纤维素粉末已固定在吸水聚合物(A-1)的表面上。此复合材料的堆积比重为0.24克/立方厘米。

实例2

在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、氮气入口的500ml四口圆底烧瓶中加入230ml环已烷和1.0克乙基纤维素(N-100；Hercules公司产品)，将混合物升温至75℃。另外，在锥形瓶中用13.4克苛性苏打溶于39克水中配制成的水溶液中和30克丙烯酸，以此得到含单体45％(重量)的水溶液(水含量为55％)。将50毫克过硫酸钾加入单体溶液中并使之溶解成均相。将此单体溶液在1.5小时内氮气保护下滴加入上述的四口圆底烧瓶中使之聚合。维持温度在70～75℃，0.5小时后聚合完全。

将所得聚合产物恒沸脱水(在环己烷回流条件下)，以调节分散到环己烷中的聚合物的含水量在35％(重量)。

然后在73℃加入溶有0.03克三缩四甘油醇四缩水甘油醚(商品名：DenacolEx-512,Nagase公司产品)的1毫升水溶液，所得混合物在此温度下保持2小时，除去环己烷。所得聚合物在80℃下真空干燥即得吸水聚合物(A-2)。

用20克吸水聚合物(A-2)，200克经离子交换过的水，10克皂土，10克纤维素粉末重复实例1中的过程，得到含有吸水聚合物(A-2)及固定在聚合物上的皂土和纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.27克/立方厘米。

实例3

重复实例1中的步骤，但为了改变吸液复合材料的组成，用10克氧化铝代替皂土，经离子交换过的水的量为60克，这样就得到了含有吸水聚合物(A-1)及固定于聚合物上的氧化铝和纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.21克/立方厘米。

实例4

重复实例1的步骤，然而为了改变吸液复合材料的组成，用20克纸浆(纤维长度5毫米)代替纤维素粉末，吸水聚合物(A-1)的量为10克，即可得含有吸水聚合物(A-1)和固定于吸水聚合物上的皂土和纸浆的吸液复合材料，其堆积比重为0.26克/立方厘米。

实例5

白色粉状的水不溶性吸水聚合物(A-3)是由玉米淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺及二甲基丙烯酸乙二醇酯按照日本专利公开62463/1986中实例4所述的方法制备的。

用如上所得的吸水聚合物(A-3)重复实例1的步骤，得到了含有吸水聚合物(A-3)和固定于吸水聚合物上的皂土和纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.22克/立方厘米。

实例6

将2克皂土和100克水在螺旋旋转叶轮搅拌机中混合后，连续加入20克实例1中所使用的吸水聚合物(A-1)及2克纤维素粉末，然后捏合5分钟，所得产物在80℃下真空干燥即得含有吸水聚合物(A-1)和固定于吸水聚合物上的皂土和纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.52克/立方厘米。

实例7

重复实例1的步骤，但为了改变吸液复合材料的组成，加入的皂土和纤维素粉末的量各为200克，从而得到了含有吸水聚合物(A-1)和固定于该聚合物上的皂土和纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.08克/立方厘米。

对照实例1

实例1中所制备的吸水聚合物(A-1)用来作为对照实例1.

对照实例2

重复实例1的步骤，但不加纤维素粉末，即得到了含有聚合物(A-1)和固定于其上的皂土的吸液复合材料，其堆积比重为0.81克/立方厘米。

对照实例3

重复实例1的步骤，但不加皂土，即得到了含有吸水聚合物(A-1)和固定吸水聚合物上的纤维素粉末是吸液复合材料，其堆积比重为0.31克/立方厘米。

对于由实例1～7，对照实例1～3所制备的每个吸液复合材料的饱和吸收容量、吸水速度、吸水能力进行评定。结果列于表1和表2中。

表1

评估

表2

评估

从表1和表2可以看出，本发明的吸液复合材料无论对低粘度液体还是高粘度液体都比对照实例中的材料具有更好的吸收能力。特别是它们具有空前优异的对高粘液体的饱和吸收容量、吸收速度和吸收能力。

实例8

20克实例2中所得的聚合物(A-2)，200克经离子交换过的水及5克高岭土在搅拌下连续加入捏合-混合两用机中混合5分钟，然后加入5克高岭土及10克纤维素粉末。所得混合物捏合15分钟后在80℃真空干燥，即得一含有吸水聚合物(A-2)和固定聚合物上的高岭土和纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.22/立方厘米，水含量为8％(重量)。

实例9

重复实例1的步骤，但用10克氧化铝取代皂土，用20克经离子交换过的水，而不用100克离子水，不以液体形式，而是用喷雾法加入。由此得到含有吸水性聚合物和固定于吸水聚合物上的氧化铝和纤维素粉末的吸液复合材料。其堆积比重为0.22克/立方厘米，水含量8％(重量)。

实例10

将10克吸水聚合物(A-1)加入500克环己烷中，搅拌下滴加100克离子交换水，然后加入10克高岭土和10克纸浆(纤维长度5毫米)，搅拌1小时，所得产物过滤分离并干燥，即得含有吸水聚合物(A-1)和固定于聚合物上的高岭土和纸浆的吸液复合材料，其堆积比重为0.16克/立方厘米，水含量为13％(重量)。

实例11

将10克由实例5所得的聚合物(A-3)、200克经离子交换过的水、100克滑石粉和100克纤维素粉末连续加入旋转容器型的双筒掺合机中，掺合机旋转约1小时。所得混合物在80℃下真空干燥。即得含有吸水聚合物(A-3)和固定于聚合物上的滑石粉和纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.25克/立方厘米，含水量16％(重量)。

实例12

重复实例1中的步骤，但将捏合-混合两用机加热至80℃并使捏合过程在密闭的捏合-混合机中进行，即得含有吸水聚合物(A-1)和固定于聚合物上的皂土及纤维素粉末的吸液复合材料，其堆积比重为0.22克/立方厘米，含水量为9％(重量)。

对照实例4

将吸水聚合物(A-1)、皂土及纤维素粉末按实例1中的方法混合，但不加经离子交换过的水。在电子显微镜下观察所得混合物发现，皂土和纤维素粉末并未固定在吸水聚合物(A-1)上，此混合物的堆积比重为0.25克/立方厘米。

对照实例5

重复实例1的操作，但所加经离子交换过的水的量为800克。当混合物在捏合时呈糊状，这不仅使捏合处理困难而且需较长的时间进行其后的干燥及粉碎。所得的复合材料的堆积比重为0.31克/立方厘米，水含量为18％(重量)，电镜下观察表明大部分皂土和纤维素粉末包含于复合材料中。

对于由实例8～12和对照实例4～5中所得吸液复合材料的饱和吸收容量、吸收速度和吸收能力进行测定，结果见表3及表4.

表3

评估

表4

评估

从表3和表4数据可以看出，用本发明的新方法生产的复合材料无论对低粘度液体还是对高粘度液体的吸收能力都是优异的。尤为突出的是就高粘度而言，其饱和吸收容量、吸收速度计吸收能力均明显优于对照实例中的材料。

实例13

将20克吸水聚合物(A)-聚丙烯酸钠，100克经离子交换过的水，10克水不溶性无机材料(B)-皂土及10克水不溶性亲水纤维材料(C)-纤维素粉末(CFLL,Whatman公司出品，纤维长度约为500微米)，放入两用捏合机中捏合10分钟，所得产物在80℃下真空干燥得吸液复合材料。电镜观察表明皂土和纤维素粉末都固定在吸水聚合物的表面。这种复合材料的堆积比重为0.24克/立方厘米。

按上述同样的方法制备吸液复合材料，但按表5所示的那样改变吸水聚合物(A),水不溶性无机材料(B)，水不溶性亲水纤维材料(C)。

如此得到的吸液复合材料的吸收能力列于表5。为了比较，仅含吸水聚合物(A)的对照样品、仅含吸水聚合物(A)和水不溶性无机材料(B)的对照样品，和仅含吸水聚合物(A)和水不溶性亲水纤维材料(C)的对照样品的吸收能力亦列于表5。

具有如图1(d)所示结构的妇女卫生巾就是用上述方法得到的吸液复合材料和对照样品材料制备的。

在制备妇女卫生巾时，吸水层是由0.6克吸液复合材料、2.0克絮状纸浆、1.5克吸水纸、0.3克人造纤维所组成、而表面层是用由65％聚酯纤维和35％聚乙烯/聚丙烯复合纤维组成的具有密度为20克/平方米的热粘合性无纺织物制备的。另外，由防水纸(25克/平方米)和10微米厚的聚乙烯组成的层压做为防水层。

如此得到的妇女卫生巾的液体返回量和最大动态吸收的测定结果示于表5。

从表5可以看出本发明的吸水制品对高粘度液体如血具有优异的吸收能力。

表5(续)

Claims (7)

1.由吸水聚合物(a)，水不溶性无机材料(b)，水不溶性亲水纤维材料(c)按(a)，(b)，(c)的重量比100:5～1200:5～1200所组成的吸液复合材料。

2.权利要求1中所述的复合材料，其堆积比重为0.03～0.7克/立方厘米。

3.权利要求1中所述的复合材料，其中聚合物(a)是水溶性烯类不饱和单体的聚合物或其交联产物，主要成份有丙烯酸或丙烯酸盐。

4.权利要求1所述的复合材料，其中无机材料(b)从氧化铝、硅、沸石、蒙脱土族粘土、高岭土族粘土中选择。

5.权利要求1中所述复合材料，其中纤维材料(c)是天然或人工合成的纤维素。

6.制备权利要求1中所定义的吸水复合材料的方法，包括以份重量(a)为基准在70～3000份重量的水存在下混合(a),(b)，(c)。

7.权利要求6中所述的方法还包括混合物的干燥步骤。