CN105683226A - 流体吸收制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体吸收制品,包括在刺激区流体吸收芯的基重为至少500gsm的吸水芯,所述吸水芯含有10-100重量%的吸水性聚合物颗粒,其中吸水性聚合物颗粒的平均球度(SPHT)为0.8-0.95,且满足下列条件:(a)离心保留容量(CRC)和高载荷下的吸收量(AUHL)的和为至少60g/g;和/或(b)log10(SFC)>5.7-0.138×CRC,其中SFC不小于5,其中CRC以g/g计,SFC以10-7cm3·s/g计。

Description

流体吸收制品
本发明涉及一种流体吸收制品,包括吸水芯,所述吸水芯在刺激区(insultzone)具有至少500gsm的流体吸收芯的基重,所述吸水芯含有10-100重量%的吸水性聚合物颗粒,其中吸水性聚合物颗粒的平均球度(sphericity,SPHT)为0.8-0.95并满足下列条件:
(a)离心保留容量(centrifugeretentioncapacity,CRC)和高载荷下的吸收量(absorbencyunderhighload,AUHL)的总和为至少60g/g;和/或
(b)log10(SFC)>5.7-0.138×CRC,其中SFC不小于5,
其中CRC以g/g计,SFC以10-7cm3·s/g计。
流体吸收制品的制备记载在专著“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”,F.L.BuchholzandA.T.Graham,Wiley-VCH,1998,pages252to258中。
流体吸收制品通常由上层渗液顶层、下层不渗液层、收集和分布层以及位于顶层和不渗液层之间的流体吸收性复合材料组成。复合材料由吸水性聚合物和纤维组成。其他层为例如薄织物层(tissuelayer)。
吸水性聚合物颗粒的制备同样记载在专著“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”,F.L.BuchholzandA.T.Graham,Wiley-VCH,1998,pages71-103中。吸水性聚合物颗粒也称为“流体吸收聚合物颗粒”、“超吸收性聚合物”或“超吸收剂”。
通过使单体溶液的液滴聚合制备吸水性聚合物颗粒的方法记载在,例如EP0348180A1、WO96/40427A1、US5,269,980、WO2008/009580A1、WO2008/052971A1、WO2011/026876A1和WO2011/117263A1中。
单体溶液液滴在围绕着液滴的气相中的聚合(“液滴聚合”)产生高平均球度(meansphericity,mSPHT)的圆形吸水性聚合物颗粒。平均球度用来衡量聚合物颗粒的圆度,并且可以例如用影像分析体系(RetschTechnologyGmbH,Haan,Germany)测量。
通常,流体吸收制品的这几层实现确定的功能,例如上层渗液层实现干燥功能,下层不渗液层实现透气而不润湿的功能,薄流体吸收芯柔软透气,吸收速率快并且能存储大量的体液,位于上层和芯之间的收集-分布层用作排放体液的传输和分布层。
将这些单个元件结合,使所得的流体吸收制品满足整体标准,如柔韧性、水蒸气透过性、干爽、穿着舒适性、保护性,以及满足性能标准如高流体保留性、低再湿性和湿透过阻挡性。这些层的特定结合提供了一种对消费者具有高保护性和高舒适性的流体吸收制品。
在产生更好“干爽感觉”的优化的流体吸收制品中除了提高了流体收集和分布能力外,更高的舒适性还缘于流体吸收制品穿着过程中更低的噪音。穿着者的运动和机械压力通常会产生噪音,这对于穿着流体吸收制品的成年人尤其是问题。心理上的不适感迫使要解决这一问题,如例如EP1562747B1中所记载的,增加赋予流体吸收制品柔软性(weakness)的附加层或膜,其中将具有降低的噪音量和改善的柔软性的可透气的多层膜整合在一起。
考虑到穿着过程中皮肤的触感,高舒适性还与流体吸收制品的改善的柔软度有关。这个问题通常通过增加附加结构层、网或膜解决。DE10107709A1中也公开了其他的尝试,提供了含有至少部分呈颗粒形式的纤维素纤维的吸收性制品。对于具有改善柔软性的吸收结构的另一尝试由BKIHolding在US7176149B中作出,其要求保护柔软性高于8.0/J且柔韧性高于约70/N的高性能吸收结构。此外,这种吸收制品为形成芯的不同纤维材料的多层结构。
然而,所有为了降低噪音或增大柔软度的尝试均导致吸水芯层和吸收制品各自厚度的增加,这是因为增加了若干层。同时,对于吸收制品、尤其是受关注的成人制品,以及阻隔物(hindrance)、尤其是儿童尿布和纸尿裤来说,厚度也是一个很大的问题。
尤其是在尿布中,一个额外的问题是孔眼(pinholing)效应。为了防止这种效应,研发出特殊的多层弹性膜,其包括烯烃基和非烯烃基聚合物(WO2009094506A1)。
多层需要更多的原料,因而增加了成本。没有任何这种附加层的简单结构需要较少的原料,其更容易生产而且更便宜。
因此,需要一种流体吸收制品,其显示最好的可能流体接受和保留行为,且此外还显示出改善的柔软性和降低的噪音。
因此,本发明的目的在于提供流体吸收制品,其具有改进的可能的流体收集和保留行为。
本发明的目的还在于提供具有再润湿性能的超薄流体吸收制品。
此外,本发明的目的还在于提供具有提高的柔软度和降低的噪音的流体吸收制品。
本发明的目的还在于提供具有更少孔眼的流体吸收制品。
所述目的可通过一种流体吸收制品实现,所述流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层;
(B)下层不渗液层;
(C)流体吸收芯,位于层(A)和层(B)之间,包含0-90重量%的纤维材料和10-100重量%的吸水性聚合物颗粒,基于吸水性聚合物颗粒和纤维材料的总和计;其中刺激区流体吸收芯的基重为至少500gsm;
(D)任选的收集-分布层,位于在(A)和(C)之间;
(E)任选的薄织物层(tissuelayer),直接置于(C)上面和/或下面;以及
(F)其他任选的组件;
其中,吸水性聚合物颗粒的平均球度(SPHT)为0.8-0.95,且满足下列条件:
(c)离心保留容量(CRC)和高载荷下的吸收量(AUHL)的总和为至少60g/g;和/或
(d)log10(SFC)>5.7-0.138×CRC,其中SFC不小于5,其中CRC以g/g计,且SFC以10- 7cm3·s/g计。
根据本发明,优选的是,刺激区为具有高吸收率和高保留容量的区域。因此,优选的是,刺激区的流体吸收芯的基重为特定的量。通常为至少500gsm,优选为至少600gsm,更优选为至少700gsm,特别优选为至少800gsm,更特别优选为至少900gsm,最优选为至少1000gsm。
该流体吸收制品提供改善的触觉特性。该制品还显示出高柔软度、较低的噪音和可以忽略的孔眼。发明的流体吸收制品中使用的吸水性颗粒的平均球度为至少0.8。该颗粒本身感觉柔软,并且甚至在高负载吸水制品中减少了粗糙感。此外,在吸收芯中的颗粒之间摩擦的情况下、尤其是在具有高含量例如超过80%的吸水性颗粒之间摩擦的情况下,几乎消失的毛边降低了摩擦产生的噪音。
可用于本发明流体吸收制品的吸水性颗粒的CRC和AUHL的总和为至少60g/g,且以gsm计的收集分布层(D)的基重的量不小于包含在流体吸收芯(C)中的以重量%计的吸水性聚合物颗粒的量,基于吸水性聚合物颗粒和纤维材料的总和计。
优选的是,吸水性聚合物颗粒的离心保留容量为至少25g/g且高负载下的吸收量为至少20g/g。因此,吸水性聚合物颗粒在用于卫生制品时,具有赋予良好的流体分布的高离心保留容量。此外,根据本发明的一个实施方案,流体吸收制品包含低绝对量的吸水性颗粒同时仍保持极好的干度,例如对于大号(尺寸L)尿布而言,10g、优选8g的吸水性颗粒是足够的。
根据本发明的一个实施方案,流体吸收制品在吸收芯中包含吸水性聚合物颗粒以及少于15重量%的纤维材料和/或胶粘剂。
适合于本发明的吸水性聚合物颗粒具有高离心保留容量(CRC)和负载49.2g/cm2下高的吸收量(AUHL)。
合适的吸水性聚合物颗粒由包括下述步骤的方法制备:通过聚合单体溶液形成吸水性聚合物颗粒,用至少一种表面后交联剂涂布吸水性聚合物颗粒,并使经涂布的吸水性聚合物颗粒进行热表面后交联,其中在用表面后交联剂涂布之前,吸水性聚合物颗粒中残余单体的含量为0.03至15重量%,热表面后交联期间的温度为100-180℃。
合适的吸水性聚合物颗粒还可以通过包括下述步骤的方法制备:通过聚合单体溶液形成吸水性聚合物颗粒,用至少一种表面后交联剂涂布吸水性聚合物颗粒,并对使经涂布的吸水性聚合物颗粒进行热表面后交联,其中在用表面后交联剂涂布之前,吸水性聚合物颗粒中残余单体的含量为0.1至10重量%,表面后交联剂为碳酸亚烷基酯,并且热表面后交联期间的温度为100-180℃。
在热表面后交联之前的吸水性聚合物颗粒中残余单体的含量、热表面后交联的温度以及表面后交联剂本身均对所形成的表面后交联的吸水性聚合物颗粒的特性具有重要的影响。
生产过程的特定条件产生具有高离心保留容量(CRC)和负载49.2g/cm2下高的吸收量(AUHL)的吸水性聚合物颗粒。这是一个出乎意料的结果。众所周知,在热表面后交联处理过程中,离心保留容量(CRC)会显著降低,如在Ullmann’sEncyclopediaofIndustrialChemistry,6thEd.,Vol35,page84,Figure7中所证明的。还出乎意料的是,在不同寻常的低温的本发明的条件下,较低反应性的碳酸亚烷基酯反应。其他环状表面后交联剂,例如2-噁唑烷酮,表现出非常相似的行为。根据专著"ModernSuperabsorbentPolymerTechnology",F.L.BuchholzandA.T.Graham,Wiley-VCH,1998,page98,碳酸亚烷基酯的推荐的反应温度为180至215℃。
高离心保留容量(CRC)和在负载49.2g/cm2下高的吸收量(AUHL)的结合产生在芯吸测试(wickingabsorptiontest)中具有高总液体吸收量的吸水性聚合物颗粒。
在高离心保留容量(CRC)下的VAUL测试中,吸水性聚合物颗粒还降低了特征溶胀时间(characteristicswellingtime)的压力依赖性。
此外,吸水性聚合物颗粒中可萃取成分的水平低于10重量%。
此外,优选的是,表面后交联的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为35至75g/g,高负载下吸收量(AUHL)为20至50g/g,可萃取的成分的水平低于10重量%,且孔隙率为20至40%。
优选的是,吸水性聚合物颗粒的总液体吸收量为:
Y>-500×ln(X)+1880
其中Y[g]为总液体吸收量,X[g/g]为离心保留容量,其中离心保留容量为至少25g/g,液体吸收量为至少30g。
更适合的吸水性聚合物颗粒的特征溶胀时间的变化小于0.6,且离心保留容量为至少35g/g,其中特征溶胀时间的变化为
Z<(τ0.50.1)/τ0.5
其中Z为特征溶胀时间的变化范围,τ0.1为0.1psi(6.9g/cm2)压力下的特征溶胀时间,τ0.5为0.5psi(35.0g/cm2)压力下的特征溶胀时间。
本发明的详细说明
A.定义
如本文所用,术语“流体吸收制品”指的是能够收集并储存从身体中排出的流体的任何三维实体材料。优选的流体吸收制品是设计为与使用者的身体接触穿着的一次性流体吸收制品,例如一次性流体吸收卫生护垫、卫生巾、月经用品、失禁衬垫/护垫、尿布、训练裤尿布、胸垫、阴唇间衬垫/护垫或其它用于吸收体液的制品。
如本文所用,术语“流体吸收组合物”指主要负责流体吸收制品的流体处理的流体吸收制品的组分,所述流体处理包括体液的收集、输送、分布和储存。
如本文所用,术语“流体吸收芯”指包含吸水性聚合物颗粒和纤维材料的流体吸收组合物。流体吸收芯主要负责流体吸收制品的流体处理,所述流体处理包括体液的收集、输送、分布和储存。
如本文所用,术语“层”指的是其主要维度沿其长度和宽度的流体吸收组合物。应知晓,术语“层”不必限于流体吸收组合物的单层或单片。因此,层可以包括不同材料的数层或网状物的层压体、复合体、结合体。
如本文所用,术语“x-维度”指流体吸收组合物、层、芯或制品的长度,且术语“y-维度”是指其宽度。通常,术语“x-y二维”是指与流体吸收组合物、层、芯或制品的高度或厚度垂直的平面。
如本文所用,术语“z-维度”指与流体吸收组合物、层、芯或制品的长度或宽度垂直的维度。通常,术语“z-维度”指的是流体吸收组合物、层、芯或制品的高度。
如本文所用,术语“基重”表示每平方米流体吸收芯的重量且它包括流体吸收制品的骨架(chassis)。在流体吸收芯的离散区域测定基重:前部总均值是芯的中心向前5.5cm至芯的前部远端边缘的流体吸收芯的基重;刺激区是芯的中心向前5.5cm和芯的中心向后0.5cm的流体吸收芯的基重;后部总均值是芯的中心向后0.5cm至芯的后部远端边缘的流体吸收芯的基重。
如本文所用,术语“密度”表示每体积的流体吸收芯的重量,并且其包括流体吸收制品的骨架。密度在流体吸收芯的离散区域测定:前部总均值是芯的中心向前5.5cm至芯的前部远端边缘的流体吸收芯的密度;刺激区是芯的中心向前5.5cm和向后0.5cm的流体吸收芯的密度;后部总均值是芯的中心向后0.5cm至芯的后部边缘的流体吸收芯的密度。
此外,应理解,术语“上层”指更接近流体吸收制品穿用者的流体吸收组合物。通常,表层是离流体吸收制品穿用者最近的组合物,下文中描述为“上层渗液层”。反之,术语“下层”指远离流体吸收制品穿用者的流体吸收组合物。通常,底层是最远离流体吸收制品穿用者的组合物,下文中描述为“下层不渗液层”。
如本文所用,术语“渗液”指允许流体即体液如尿液、月经和/或阴道分泌物易于渗透通过其厚度。
如本文所用,术语“不渗液”指基底、层或层压体在常规使用条件下不允许体液在液体接触点以通常垂直于层平面的方向透过。
如本文所用,术语“骨架”指包括上层渗液层、下层不渗液层、吸收制品的弹性和闭合体系的流体吸收材料。
如本文所用,术语“亲水性”指纤维因沉积在这些纤维上的水的润湿性。术语“亲水性”由体液的接触角和表面张力定义。根据RobertF.Gouldinthe1964AmericanChemicalSocietypublication“Contactangle,wettabilityandadhesion”中的定义,当液体和纤维、特别是纤维表面之间的接触角小于90°时或当液体易于在相同表面上自发地铺展时,纤维称为亲水性的。
反之,术语“疏水性”指纤维显示出大于90°的接触角或液体在纤维的表面不自发地铺展。
如本文所用,术语“体液”指由人体或动物体产生和排出的任何流体,例如尿液、月经液、粪便、阴道分泌物等。
如本文所用,术语“透气性”指基底、层、膜或层压体允许蒸汽从流体吸收制品中逸出,同时仍防止流体渗漏。透气性基底、层、膜或层压体可为多孔聚合物膜、来自纺粘型织物和熔喷层的无纺层压体、来自多孔聚合物膜和无纺布的层压体。
如本文所用,术语“纵向”指从流体吸收制品的腰部边缘至其腰部边缘的相对位置垂直的方向。
B.吸水性聚合物颗粒
吸水性聚合物颗粒通过包括下述步骤的方法制备:通过聚合单体溶液形成吸水性聚合物颗粒,用至少一种表面后交联剂涂布该吸水性聚合物颗粒,使经涂布的吸水性聚合物颗粒进行热表面后交联,其中在用表面后交联剂涂布之前吸水性聚合物颗粒中残余单体的含量为0.03至15重量%,所述表面后交联剂为碳酸亚烷基酯,热表面后交联期间的温度为100至180℃,其中所述单体溶液包括:
a)至少一种烯键式不饱和单体,其带有酸基团且可至少部分被中和;
b)任选地,一种或多种交联剂;
c)至少一种引发剂;
d)任选地,一种或多种可与在a)中提及的单体共聚的烯键式不饱和单体;
e)任选地,一种或多种水溶性聚合物;以及
f)水。
吸水性聚合物颗粒通常是不溶于水的,但在水中溶胀。
单体a)优选是水溶性的,即在23℃下在水中的溶解度通常是至少1g/100g水,优选至少5g/100g水,更优选至少25g/100g水,最优选至少35g/100g水。
合适的单体a)是例如烯键式不饱和羧酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和衣康酸。特别优选的单体是丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选丙烯酸。
其他合适的单体a)是例如烯键式不饱和磺酸,如乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。
杂质可对聚合反应产生强烈的影响。优选特别纯的单体a)。有用的纯化方法公开于WO2002/055469A1、WO2003/078378A1和WO2004/035514A1中。合适的单体a)是根据WO2004/035514A1纯化的丙烯酸,其具有99.8460重量%的丙烯酸、0.0950重量%的乙酸、0.0332重量%的水、0.0203重量%的丙酸、0.0001重量%的糠醛、0.0001重量%的马来酸酐、0.0003重量%的二丙烯酸和0.0050重量%的氢醌单甲醚。
由于热分解,聚合二丙烯酸是残余单体的来源。如果处理过程的温度低,则二丙烯酸的浓度就不再关键,且本发明方法可以使用含有较高浓度即500至10000ppm的二丙烯酸的丙烯酸。
丙烯酸和/或其盐在单体a)的总量中的含量优选为至少50mol%,更优选为至少90mol%,最优选为至少95mol%。
单体a)的酸基团通常被部分中和至0至100mol%的范围,优选至25至85mol%的程度,优选至50至80mol%的程度,更优选至60-75mol%的程度,为此,可使用常规的中和剂,优选碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐,及其混合物。除了碱金属盐,也可以使用铵盐或有机胺,例如三乙醇胺。也可以使用粉末、浆料或溶液形式的镁、钙、锶、锌或铝的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化物,以及上述任意中和剂的混合物。混合物的实例为偏铝酸钠溶液。特别优选钠和钾作为碱金属,但非常特别优选氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠,及其混合物。通常,中和通过混入作为水溶液、熔体或优选作为固体的中和剂实现。例如,水含量显著低于50重量%的氢氧化钠可以作为熔点高于23℃的蜡状物质存在。在这种情况下,可以片状材料或在升高温度下以熔体形式计量加入。
任选地,为了稳定的目的,可以向单体溶液或其起始原料中加入一种或多种螯合剂,以掩蔽金属离子,例如铁。合适的螯合剂为,例如碱金属柠檬酸盐、柠檬酸、碱金属酒石酸盐、碱金属乳酸盐和碱金属乙醇酸盐、三磷酸五钠、乙二胺四乙酸盐、次氮基三乙酸,以及商品名已知为的所有螯合剂,例如C(二亚乙基三胺五乙酸五钠)、D((羟乙基)-乙二胺三乙酸三钠)和M(甲基甘氨酸二乙酸)。
单体a)通常包括聚合抑制剂、优选包括氢醌单醚作为用于储存的抑制剂。
单体溶液优选包括最高达250重量ppm、更优选不超过130重量ppm、最优选不超过70重量ppm、优选不小于10重量ppm、更优选不小于30重量ppm且尤其是约50重量ppm的氢醌单醚,各自基于丙烯酸计,丙烯酸盐算作丙烯酸。例如,可以使用具有合适的氢醌单醚含量的丙烯酸制备单体溶液。然而,氢醌单醚也可以通过吸收、例如吸收在活性炭上从单体溶液中移除。
优选的氢醌单醚是氢醌单甲醚(MEHQ)和/或α-生育酚(维生素E)。
合适的交联剂b)为具有至少两个适于交联的基团的化合物。这样的基团是例如可通过自由基机理聚合至聚合物链中的烯键式不饱和基团,和可与单体a)的酸基团形成共价键的官能团。此外,可与单体a)的至少两个酸基团形成配位键的多价金属离子也是合适的交联剂b)。
交联剂b)优选为具有至少两个可通过自由基机理聚合至聚合物网络中的可自由基聚合基团的化合物。合适的交联剂b)为例如记载于EP0530438A1的乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵、四烯丙氧基乙烷;记载于EP0547847A1、EP0559476A1、EP0632068A1、WO93/21237A1、WO2003/104299A1、WO2003/104300A1、WO2003/104301A1和DE10331450A1的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯;记载于DE10331456A1和DE10355401A1的混合的丙烯酸酯,其除了丙烯酸酯基团外还包括其他烯键式不饱和基团;或记载于例如DE19543368A1、DE19646484A1、WO90/15830A1和WO2002/32962A2的交联剂混合物。
合适的交联剂b)特别是季戊四醇三烯丙基醚、四烯丙氧基乙烷、聚乙二醇二烯丙基醚(基于分子量为400至20000g/mol的聚乙二醇)、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、15-重乙氧基化三羟甲基丙烷、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三烯丙基胺。
非常特别优选的交联剂b)为已用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化成二丙烯酸酯或三丙烯酸酯的聚乙氧基化丙三醇和/或聚丙氧基化丙三醇,如记载于例如WO2003/104301A1中。3至18重乙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯是特别有利的。非常特别优选1至5重乙氧基化和/或丙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。最优选3至5重乙氧基化和/或丙氧基化丙三醇的三丙烯酸酯,且尤其是3重乙氧基化丙三醇的三丙烯酸酯。
交联剂b)的量优选为0.0001重量%至0.6重量%,更优选0.001重量%至0.2重量%,最优选0.01重量%至0.06重量%,各自基于单体a)计。当增加交联剂b)的量时,离心保留容量(CRC)下降且在21.0g/cm2压力下的吸收量(AUL)经过最大值。
出乎意料地,本发明的表面后交联的聚合物颗粒在聚合步骤中需要极少的交联剂或甚至不需要交联剂。因此,在本发明的一个特别优选的实施方案中,不使用交联剂b)。
使用的引发剂c)为可以在聚合条件下分解为自由基的所有化合物,例如过氧化物、氢过氧化物、过氧化氢、过硫酸盐、偶氮化合物和氧化还原引发剂。优选使用水溶性引发剂。在一些情况下,使用多种引发剂的混合物是有利的,例如使用过氧化氢和过二硫酸钠或过二硫酸钾的混合物。过氧化氢和过二硫酸钠的混合物可以任何比例使用。
特别优选的引发剂c)为:偶氮引发剂,例如2,2'-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐和2,2'-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2'-偶氮双(2-咪基丙烷)二盐酸盐、4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)、4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)钠盐、2,2'-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺];光引发剂,例如2-羟基-2-甲基苯基丙酮和1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮;氧化还原引发剂,例如过硫酸钠/羟基甲基亚磺酸、过二硫酸铵/羟基甲基亚磺酸、过氧化氢/羟基甲基亚磺酸、过硫酸钠/抗坏血酸、过二硫酸铵/抗坏血酸和过氧化氢/抗坏血酸;光引发剂,例如1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮;以及它们的混合物。然而,所用还原组分优选为2-羟基-2-亚磺酸基乙酸的钠盐、2-羟基-2-亚磺酸基乙酸的二钠盐和亚硫酸氢钠的混合物。这种混合物可以FF6和FF7(BrüggemannChemicals;Heilbronn;Germany)获得。当然,在本发明的范围内,还可以使用2-羟基-2-亚磺酸基乙酸和2-羟基-2-磺酸基乙酸的纯化盐或酸,所述2-羟基-2-磺酸基乙酸的纯化盐可以商品名为(BrüggemannChemicals;Heilbronn;Germany)的钠盐而获得。
引发剂以常规量使用,例如以0.001至5重量%、优选0.01至2重量%、更优选0.05至0.5重量%的量使用,基于单体a)的重量计。
可与单体a)共聚的烯键式不饱和单体d)的实例为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基丙酯和甲基丙烯酸二乙基氨基丙酯。
可用的水溶性聚合物e)包括:聚乙烯醇;含有酸性侧基的改性聚乙烯醇,例如K(KurarayEuropeGmbH,Frankfurt,Germany);聚乙烯吡咯烷酮;淀粉;淀粉衍生物;改性纤维素,例如甲基纤维素、羧甲基纤维素或羟乙基纤维素;明胶;聚乙二醇或聚丙烯酸;聚酯和聚酰胺;聚乳酸;聚乙醇酸;聚乳酸-聚乙醇酸共聚物;聚乙烯胺;聚烯丙胺;丙烯酸和顺丁烯二酸的水溶性共聚物,其以(BASFSE,Ludwigshafen,Germany)获得;优选淀粉、淀粉衍生物和改性纤维素。
为了最佳作用,优选的聚合抑制剂需要溶解氧。因此,单体溶液可在聚合前通过惰性化不含溶解氧,所述惰性化即通入惰性气体,优选氮气。也可以通过添加还原剂降低溶解氧的浓度。优选在聚合前将单体溶液中的氧含量降低至小于1重量ppm,更优选小于0.5重量ppm。
单体溶液的水含量优选小于65重量%,优先小于62重量%,更优选小于60重量%,最优选小于58重量%。
单体溶液在20℃下的动态粘度优选为0.002-0.02Pa.s,更优选为0.004-0.015Pa.s,最优选为0.005-0.01Pa.s。液滴产生中的平均液滴直径随着动态粘度的增大而增加。
单体溶液在20℃下的密度优选为1-1.3g/cm3,更优选为1.05-1.25g/cm3,最优选为1.1-1.2g/cm3
单体溶液在20℃下的表面张力为0.02-0.06N/m,更优选为0.03-0.05N/m,最优选为0.035-0.045N/m。液滴产生中的平均液滴直径随着表面张力的增大而增加。
聚合
单体溶液是聚合的。合适的反应器为例如捏合反应器或带式反应器。在捏合机中,在单体水溶液或悬浮液的聚合中形成的聚合物凝胶通过例如反向转动的搅拌轴连续粉碎,如WO2001/038402A1所述。带上的聚合记载于例如DE3825366A1和US6,241,928中。带式反应器中的聚合形成聚合物凝胶,所述聚合物凝胶应在另一个处理步骤中粉碎,例如在挤出机或捏合机中粉碎。
为了提高干燥性能,通过捏合机得到的粉碎的聚合物凝胶可额外地进行挤出。
制备吸水性聚合物颗粒优选的是,单体液滴在围绕着加热的气相中聚合,例如使用在WO2008/040715A2、WO2008/052971A1、WO2008/069639A1和WO2008/086976A1中描述的体系。
液滴优选借助液滴板产生。液滴板是具有多个孔的板,液体从顶部进入孔。可以振荡液滴板或液体,这样在液滴板的下侧每个孔处产生一串理想地单分散的液滴。在一个优选的实施方案中,不振荡液滴板。
还可以使用具有不同孔径的两个或多个液滴板,以产生期望的粒径范围。优选的是,每一块液滴板仅具有一种孔径,然而在一块液滴板内混杂的孔径也是可行的。
孔的数量和尺寸根据所需的容量和液滴尺寸选择。液滴直径通常是孔径的1.9倍。在本文中,重要的是,待液滴化的液体不太快地通过孔,而且整个孔的压降不太大。否则,流体不被液滴化,而是由于高的动能而使流体喷射流分散(喷雾)。基于每孔的通量和孔径计的雷诺数(Reynoldsnumber)优选小于2000,优选小于1600,更优选小于1400,且最优选小于1200。
液滴板下侧相对于水的接触角至少在一定程度上优选为至少60°,更优选为至少75°,且最优选为至少90°。
接触角是液体、特别是水相对于表面的润湿性能的量度,且可以使用常规方法例如根据ASTMD5725测定。小接触角表示良好的润湿性,大接触角表示差的润湿性。
液滴板也可以由相对于水具有较小接触角的材料构成,并涂以一种相对于水有较大接触角的材料,所述具有较小接触角的材料例如德国建筑材料编码为1.4571的钢材。
可用的涂料包括例如含氟聚合物,如全氟烷氧基乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物和氟化聚乙烯。
该涂料可作为分散体施用于基底上,在这种情况下,随后将溶剂蒸发掉,并对涂层进行热处理。对于聚四氟乙烯,该过程记载在例如US-3,243,321中。
其它涂布方法可见于“Ullmann’sEncyclopediaofIndustrialChemistry”(UpdatedSixthEdition,2000ElectronicRelease)的电子文本的标题“ThinFilms”下。
也可在化学镀镍的过程中将涂料纳入镍层。
液滴板的差的润湿性导致产生窄的液滴尺寸分布的单分散液滴。
液滴板优选具有至少5个、更优选至少25个、最优选至少50个且优选最高达750个、更优选最高达500个、最优选最高达250个孔。孔的数量主要取决于几何形状和制造工艺的约束,并且可根据实际使用条件调节至甚至超出上述给出的范围。孔径则根据所需液滴尺寸调节。
孔间距通常为5-50mm,优选6-40mm,更优选7-35mm,最优选8-30mm。较小的孔间距可能导致聚合液滴的团聚。
孔径为优选50-500μm,更优选100-300μm,最优选150-250μm。
为了优化平均粒径,可以使用具有不同孔径的液滴板。变化可以通过一块板上不同的孔或者使用不同板来完成,不同的板中每块板具有不同的孔径。平均粒度分布可以是单峰的、双峰的或多峰的。最优选平均粒径分布是单峰的或双峰的。
单体溶液在其通过孔时的温度优选为5-80℃,更优选为10-70℃,最优选为30-60℃。
气体流过反应室。载气与自由下落即从顶部向下的单体溶液的液滴并流通过反应室。通过一次后,气体优选至少部分、优选至少50%、更优选至少75%作为循环气体再循环至反应室。通常,在每次通过之后排出部分载气,优选排出最高达10%,更优选排出最高达3%,最优选排出最高达1%。
载气可包含空气。载气的氧含量为优选0.1-15体积%,更优选1-10体积%,最优选2-7体积%。在本发明的范围内,还可使用不含氧的载气。
除了氧气,载气优选含有氮气。气体中的氮含量为优选至少80体积%,更优选至少90体积%,最优选至少95体积%。其它可能的载气可选自二氧化碳、氩气、氙气、氪气、氖气、氦气、六氟化硫。可使用载气的任意混合物。载气也可以负载有水蒸气和/或丙烯酸蒸汽。
优选调节气体速率以引导反应区内的流动,例如不存在与总体流向相反的对流,所述气体速率优选为0.1-2.5m/s,更优选为0.3-1.5m/s,甚至更优选为0.5-1.2m/s,最优选为0.7-0.9m/s。
气体入口温度,即气体进入反应区的温度,优选为160-200℃,更优选为165-195℃,甚至更优选为170-190℃,最优选为175-185℃。
进入反应区的气体的蒸汽含量优选为0.01-0.15kg/kg干气,更优选为0.02-0.12kg/kg干气,最优选为0.03-0.10kg/kg干气。
控制气体入口温度,使得气体的出口温度即气体离开反应区的温度低于150℃,优选为90-140℃,更优选为100-130℃,甚至更优选为105-125℃,最优选为110-120℃。
离开反应区的气体的蒸汽含量优选为0.02-0.30kg/kg干气,更优选为0.04-0.28kg/kg干气,最优选为0.05-0.25kg/kg干气。
吸水性聚合物颗粒可分为三类:1类吸水性聚合物颗粒为具有一个空腔的颗粒;2类吸水性聚合物颗粒为具有多于一个空腔的颗粒;3类吸水性聚合物颗粒为没有可见空腔的实心颗粒。1类颗粒由空心球代表,2类颗粒由球形闭孔海绵代表,且3类颗粒由实心球代表。优选含有少量或不含1类颗粒的2类颗粒或3类颗粒或其混合物。
吸水性聚合物颗粒的形态可由聚合过程的反应条件控制。含有大量具有一个空腔的吸水性聚合物颗粒(1类)可以采用低气体速率和高气体出口温度制备。含有大量具有多于一个空腔的吸水性聚合物颗粒(2类)可以采用高气体速率和低气体出口温度制备。
与仅具有一个空腔的吸水性聚合物颗粒(1类)相比,不含空腔的吸水性聚合物颗粒(3类)和具有多于一个空腔的吸水性聚合物颗粒(2类)表现出改进的机械稳定性。
作为特别的优势,圆形颗粒没有在尿布生产过程中和在水溶液中溶胀期间可易于被加工应力损坏的边缘,因此在表面上没有可导致机械强度损失的断点。
反应可以在增压或减压下进行,优选在低于环境压力1-100mbar下进行,更优选在低于环境压力1.5-50mbar下进行,最优选在低于环境压力2-10mbar下进行。
反应尾气,即离开反应室的气体,可在热交换器中冷却。这样冷凝了水和未转化的单体a)。然后,反应尾气随后可至少部分再加热,并作为循环气再循环至反应室。部分反应尾气可被排出并用新鲜气体代替,在这种情况下,存在于尾气中的水和未转化的单体a)可以移出并再循环。
特别优选热集成系统,即将尾气冷却过程中的一部分废热用来加热循环气体。
反应器可进行示踪加热。在这种情况下,调节示踪加热,以使壁温比反应器内部温度高至少5℃,并可靠地阻止反应器壁上的冷凝。
热后处理
由液滴化获得的吸水性聚合物颗粒可进行热后处理,以调节残余单体的含量至期望值。
通常,残余单体的含量可受加工参数设定值的影响,例如受吸水性聚合物颗粒的后处理的温度的影响。残余单体可在相对高的温度和相对长的停留时间下更好地除去。在本文中,重要的是,吸水性聚合物颗粒不太干。对于过干的颗粒,残余单体仅会不显著地减少。过高的水含量增加吸水性聚合物颗粒的结块倾向。
热后处理可以在流化床中进行。在本发明的一个优选实施方案中使用了内流化床。内流化床意指液滴聚合的产品聚集在反应区下面的流化床中。
在流化状态下,聚合物颗粒的动能要大于聚合物颗粒之间的内聚或粘附势能。
流化状态可通过流化床实现。在该流化床中,存在流向吸水性聚合物颗粒的上升流,以使颗粒形成流化床。流化床的高度通过气体速率(gasrate)和气体速度(gasvelocity)调节,即通过流化床的压降(气体的动能)调节。
流化床中气流的速度优选为0.3-2.5m/s,更优选为0.4-2.0m/s,最优选为0.5-1.5m/s。
在内流化床底部的压降优选为1-100mbar,更优选为3-50mbar,最优选为5-25mbar。
在热后处理结束时,吸水性聚合物颗粒的含水量优选为1-20重量%,更优选为2-15重量%,甚至更优选为3-12重量%,最优选为5-8重量%。
在热后处理过程中,吸水性聚合物颗粒的温度为20-120℃,优选为40-100℃,更优选为50-95℃,甚至更优选为55-90℃,最优选为60-80℃。
在内流化床中的平均停留时间为10-300min,优选为60-270min,更优选为40-250min,最优选为120-240min。
可调整流化床的条件,以减少离开流化床的吸水性聚合物颗粒的残余单体的量。残余单体的量可通过使用额外的蒸汽进行热后处理降低至低于0.1重量%的水平。
气体的蒸汽含量优选为0.005-0.25kg/kg干气,更优选为0.01-0.2kg/kg干气,最优选为0.02-0.15kg/kg干气。
通过使用额外的蒸汽,可调整流化床的条件,以使离开流化床的吸水性聚合物颗粒的残余单体的量为0.03-15重量%,优选为0.05-12重量%,更优选为0.1-10重量%,甚至更优选为0.15-7.5重量%,最优选为0.2-5重量%,甚至最优选为0.25-2.5重量%。
吸水性聚合物颗粒中残余单体的含量对后来形成的表面后交联的吸水性聚合物颗粒的性质具有重要的影响。这就意味着必须避免极低水平的残余单体的含量。
优选的是,热后处理完全或至少部分地在外流化床中进行。外流化床的操作条件在如上所述的内流化床的操作条件范围内。
或者,优选的是,热后处理在带有移动混合工具的外混合器中进行,所述带有移动混合工具的外混合器优选为卧式混合器,例如螺杆式混合器、圆盘式混合器、螺杆带式混合器和桨式混合器。合适的混合器为,例如Becker铲式混合器(Gebr.MaschinenbauGmbH;Paderborn;Germany)、Nara桨式混合器(NARAMachineryEurope;Frechen;Germany)、犁铧式混合器(Gebr.MaschinenbauGmbH;Paderborn;Germany)、Vrieco-Nauta连续混合器(HosokawaMicronBV;Doetinchem;theNetherlands)、ProcessallMixmill混合器(ProcessallIncorporated;Cincinnati;U.S.A)和Ruberg连续流混合器(GebrüderRubergGmbH&amp;CoKG,Nieheim,Germany)。优选Ruberg连续流混合器、Becker铲式混合器和犁铧式混合器。
热后处理可以在不连续的外混合器或连续的外混合器中进行。
用在不连续外混合器中的气体的量优选为0.01-5Nm3/h,更优选为0.05-2Nm3/h,最优选为0.1-0.5Nm3/h,各自基于kg吸水性聚合物颗粒计。
用在连续外混合器中的气体的量为优选为0.01-5Nm3/h,更优选为0.05-2Nm3/h,最优选为0.1-0.5Nm3/h,各自基于kg/h吸水性聚合物颗粒的通量计。
气体的其他组分优选为氮气、二氧化碳、氩气、氙气、氪气、氖气、氦气、空气或空气/氮气混合物,更优选为氮气或含有少于10体积%的氧气的空气/氮气混合物。氧气可能会引起变色。
吸水性聚合物颗粒的形态也可以通过热后处理过程中的反应条件控制。含有高含量的具有一个空腔(1类)的吸水性聚合物颗粒可以通过使用高产品温度和短停留时间制备。含有高含量的具有多于一个空腔(2类)的吸水性聚合物颗粒可以通过使用低产品温度和长停留时间制备。
表面后交联
聚合物颗粒可进行表面后交联以进一步改善其性能。
后交联剂是包含可与聚合物颗粒的羧基形成至少两个共价键的基团的化合物。合适的化合物有,例如多官能胺、多官能酰胺基胺、多官能环氧化物,如EP0083022A2、EP0543303A1和EP0937736A2中所述;双官能元或多官能醇,如DE3314019A1、DE3523617A1和EP0450922A2中所述;或β-羟基烷基酰胺,如DE10204938A1和US6,239,230中所述。还可以使用环氧乙烷、氮杂环丙烷、缩水甘油、氮杂环丁烷及其衍生物。
聚乙烯胺、聚酰胺胺和聚乙烯醇为多官聚合的表面后交联剂的实例。
此外,作为合适的表面后交联剂,DE4020780C1描述了碳酸亚烷基酯;DE19807502A1描述了1,3-噁唑烷-2-酮及其衍生物,例如2-羟乙基-1,3-噁唑烷-2-酮;DE19807992C1描述了双-1,3-噁唑烷-2-酮或多-1,3-噁唑烷-2-酮;DE19854573A1描述了2-氧代四氢-1,3-噁嗪及其衍生物;DE19854574A1描述了N-酰基-1,3-噁唑烷-2-酮;DE10204937A1描述了环状脲;DE10334584A1描述了二环酰胺缩醛;EP1199327A2描述了氮杂环丁烷和环状脲;WO2003/31482A1描述了吗啉-2,3-二酮及其衍生物。
此外,还可以使用含有额外的可聚合的烯键式不饱和基团的表面后交联剂,如DE3713601A1中所述。
至少一种表面后交联剂选自:碳酸亚烷基酯;1,3-噁唑烷-2-酮;双1,3-噁唑烷-2-酮和多1,3-噁唑烷-2-酮;双-1,3-噁唑烷和多-1,3-噁唑烷;2-氧代四氢-1,3-噁嗪;N-酰基-1,3-噁唑烷-2-酮;环状脲;二环酰胺缩醛;氮杂环丁烷和吗啉-2,3-二酮。合适的表面后交联剂为碳酸亚乙酯、3-甲基-1,3-噁唑烷-2-酮、3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇、1,3-噁唑烷-2-酮、3-(2-羟乙基)-1,3-噁唑烷-2-酮、1,3-二噁烷-2-酮或其混合物。
还可以使用表面后交联剂的任意合适的混合物。特别有利的是使用1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚乙酯)和1,3-噁唑烷-2-酮的混合物。这种混合物可通过1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚乙酯)与相应的2-氨基-醇(例如2-氨基乙醇)的混合和部分反应得到,并且可含有来自反应的乙二醇。
优选的是,至少一种碳酸亚烷基酯用作表面后交联剂。合适碳酸亚烷基酯为1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚乙酯)、4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚丙酯)、4,5-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4,4-二甲基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1,3-二氧戊环-2-酮、4-羟甲基-1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸甘油酯)、1,3-二氧己环-2-酮(碳酸三亚甲基酯)、4-甲基-1,3-二氧己环-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二氧己环-2-酮和1,3-二氧庚环-2-酮,优选1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚乙酯)和1,3-二氧己环-2-酮(碳酸三亚甲基酯),最优选1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸亚乙酯)。
表面后交联剂的量优选为0.1-10重量%,更优选为0.5-7.5重量%,最优选为1-5重量%,各自基于聚合物计。
用表面后交联剂涂布之前,吸水性聚合物颗粒中残余单体的含量为0.03-15重量%,优选0.05-12重量%,更优选0.1-10重量%,甚至更优选0.15-7.5重量%,最优选0.2-5重量%,甚至最优选0.25-2.5重量%。
热表面后交联之前,吸水性聚合物颗粒的含水量优选为1-20重量%,更优选为2-15重量%,最优选为3-10重量%。
除了表面后交联剂以外,在热表面后交联之前、期间或之后,多价阳离子可施用至颗粒表面。
本发明的方法中可使用的多价阳离子为,例如:二价阳离子,如锌、镁、钙、铁和锶的阳离子;三价阳离子,如铝、铁、铬、稀土元素和锰的阳离子;四价阳离子,如钛和锆的阳离子;以及其混合物。可能的抗衡离子为氯离子;溴离子;硫酸根;硫酸氢根;甲磺酸根;碳酸根;碳酸氢根;硝酸根;氢氧根;磷酸根;磷酸氢根;磷酸二氢根;甘油磷酸根;和羧酸根,如乙酸根、乙醇酸根、酒石酸根、甲酸根、丙酸根、3-羟基丙酸根、乳酰胺根和乳酸根;及其混合物。优选硫酸铝、乙酸铝和乳酸铝。更优选乳酸铝。使用与乳酸铝的使用结合的本发明的方法,可以制备在较低离心保留容量(CRC)下具有极高总液体吸收量的吸水性聚合物颗粒。
除了金属盐,还可以使用多胺和/或聚合胺作为多价阳离子。除了上述金属盐和/或多胺的任意混合物外,还可以使用单一的金属盐。
优选的多价阳离子和相应的阴离子公开在WO2012/045705A1中,并所述文献通过引证的方式明确地纳入本说明书中。优选的聚乙烯胺公开在WO2004/024816A1中,并所述通过引证的方式明确地纳入本说明书中。
使用的多价阳离子量为例如0.001-1.5重量%,优选为0.005-1重量%,更优选为0.02-0.8重量%,各自基于聚合物计。
多价阳离子的添加可以在表面后交联之前、之后或同时进行。根据所用的制剂和操作条件,可获得多价阳离子的均匀的表面涂层和分布或不均匀的通常多斑点一的涂布。两类涂层和它们之间的任意混合在本发明范围内均是有用的。
表面后交联通常以这样的方式进行:将表面后交联剂的溶液喷洒在水凝胶或干聚合物颗粒上。在喷洒之后,将涂有表面后交联剂的聚合物颗粒加热干燥并冷却。
表面后交联剂溶液的喷洒优选在带有移动混合工具的混合器中进行,所述带有移动混合工具的混合器例如螺杆式混合器、圆盘式混合器和桨式混合器。合适的混合器为,例如立式Schugi混合器(HosokawaMicronBV;Doetinchem;theNetherlands)、混合器(HosokawaMicronBV;Doetinchem;theNetherlands)、卧式犁铧式混合器(Gebr.MaschinenbauGmbH;Paderborn;Germany)、Vrieco-Nauta连续混合器(HosokawaMicronBV;Doetinchem;theNetherlands)、ProcessallMixmill混合器(ProcessallIncorporated;Cincinnati;US)和Ruberg连续流混合器(GebrüderRubergGmbH&CoKG,Nieheim,Germany)。优选Ruberg连续流混合器和卧式犁铧式混合器。还可将表面后交联剂的溶液喷洒到流化床中。
表面后交联剂的溶液还可以在热后处理过程中喷洒到吸水性聚合物颗粒上。在这种情况下,表面后交联剂可作为一部分或几部分沿着热后处理混合器的轴加入。在一个实施方案中,优选在热后处理步骤结束时加入表面后交联剂。作为在热后处理步骤期间添加表面后交联剂的溶液的一个特别的优点,其可消除或降低分离表面后交联剂添加混合器的技术影响。
表面后交联剂通常以水溶液形式使用。非水溶剂的添加可用于提高表面润湿性,并调节表面后交联剂进入聚合物颗粒的渗透深度。
热表面后交联优选在接触式干燥器中进行,更优选浆在式干燥器中进行,最优选在圆盘式干燥器中进行。合适的干燥器为,例如Hosokawa卧式浆式干燥器(HosokawaMicronGmbH;Leingarten;Germany)、Hosokawa圆盘式干燥器(HosokawaMicronGmbH;Leingarten;Germany)、干燥器(MetsoMineralsIndustriesInc.;Danville;U.S.A.)和Nara浆式干燥器(NARAMachineryEurope;Frechen;Germany)。此外,还可以使用流化床干燥器。在使用流化床干燥器时,反应时间比其他实施方案的短。
当使用卧式干燥器时,通常有利的是,将干燥器设置成相对于地面具有几度倾斜角,以使通过干燥器赋予适当的产品流动。该角度可以是固定的,或者可以是可调节的,且通常为0-10度,优选为1-6度,最优选为2-4度。
可使用在一个装置中具有两个不同加热区的接触式干燥器。例如,可使用仅具有一个加热区或可选地具有两个加热区的Nara浆式干燥器。使用具有两个或更多个加热区的干燥器的优点在于,可将热后处理和/或后表面交联的不同阶段结合起来。
可以使用具有高温第一加热区的接触式干燥器,同一干燥器内的高温第一加热区后接有保温区。这一设置使第一加热区中的产品温度快速升高和多余流体蒸发,而该干燥器的剩余部分正好保持产品温度稳定以完成反应。
还可以使用具有温热第一加热区的接触式干燥器,第一加热区后接有高温加热区。在第一温热区中,进行或完成热后处理,而表面后交联处理发生在随后的高温区。
通常使用仅有一个温度区的浆式加热器。
本领域技术人员将根据所需成品性能和来自聚合步骤的可用的基础聚合物的质量选择上述设备的任一种。
热表面后交联可在干燥器本身中通过加热夹套、吹入热空气或热蒸汽进行。同样合适为顺流式干燥器,例如柜式干燥器、旋转管式炉或可加热螺杆。特别有利的是在流化床干燥器中混合并干燥。
优选的热表面后交联温度通常为100-195℃,大多为100-180℃,优选为120-170℃,更优选为130-165℃,最优选为140-160℃。在反应混合器或干燥器中在此温度下的优选停留时间优选至为少5min,更优选为至少20min,最优选为至少40min,且通常为至多120min。
优选在热表面后交联之后冷却聚合物颗粒。冷却优选在接触式冷却器中进行,更优选在桨式冷却器中进行,最优选在圆盘式冷却器中进行。合适的冷却器为,例如Hosokawa卧式浆式冷却器(HosokawaMicronGmbH;Leingarten;Germany)、Hosokawa圆盘式冷却器(HosokawaMicronGmbH;Leingarten;Germany)、冷却器MetsoMineralsIndustriesInc.;Danville;U.S.A.)和Nara浆式冷却器(NARAMachineryEurope;Frechen;Germany)。此外,还可以使用流化床冷却器。
聚合物颗粒在冷却器中冷却至20-150℃、优选冷却至40-120℃,更优选冷却至60-100℃,最优选冷却至70-90℃范围内的温度。优选使用温水进行冷却,特别是在使用接触式冷却器时。
涂布
为了改良性能,可对吸水聚合物颗粒进行涂布和/或任选地润湿。可使用用于热后处理的内流化床、外流化床和/或外混合器和/或单独的涂布器(混合器)涂布吸水聚合物颗粒。此外,冷却器和/或单独的涂布器(混合器)可用于涂布/润湿表面后交联的吸水性聚合物颗粒。适于控制收集行为和提高渗透性(SFC或GBP)的涂料为,例如,无机惰性物质,如不溶于水的金属盐、有机聚合物、阳离子聚合物、阴离子聚合物和多价金属阳离子。适于提高颜色稳定性的涂料为,例如还原剂、螯合剂和抗氧化剂。适于粉尘粘结的涂料为,例如,多元醇。适于抵抗聚合物颗粒的不期望的结块倾向的涂料为,例如锻制二氧化硅,如200;和表面活性剂,如20和818UP。优选的涂料为单乙酸二羟基铝、硫酸铝、3-羟基丙酸铝、乙酸锆、柠檬酸或其水溶性盐、二或单磷酸或其水溶性盐、FF7、20和818UP。
如果使用上述酸的盐来代替游离酸,则优选的盐为碱金属盐、碱土金属盐、铝盐、锆盐、钛盐、锌盐和铵盐。
商品名(Zschimmer&SchwarzMohsdorfGmbH&CoKG;Germany)下的下列酸和/或其碱金属盐(优选Na和K盐)是可得的并将其用在本发明的范围内例如以赋予成品颜色稳定性:
1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、氨基-三(亚甲基膦酸)、乙二胺-四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺-五(亚甲基膦酸)、己二胺四(亚甲基膦酸)、羟乙基-氨基-二(亚甲基膦酸)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、双(六亚甲基三胺五(亚甲基膦酸)。最优选使用1-羟基乙烷-1,1-二膦酸或其与钠、钾或铵的盐。可使用上述的任意混合物。
或者,可将上述用于聚合反应的任意螯合剂涂布到成品上。
合适的无机惰性物质为硅酸盐,例如蒙脱石、高岭土和滑石粉、沸石、活性炭、聚硅酸、碳酸镁、碳酸钙、磷酸钙、磷酸铝、硫酸钡、氧化铝、二氧化钛和氧化铁(II)。优选使用聚硅酸,根据制备方法,聚硅酸分为沉淀二氧化硅和锻制二氧化硅。这两种变型分别以商品名SilicaFK、(沉淀二氧化硅)和(锻制二氧化硅)市售可得的。无机惰性物质可作为在水性或水混溶分散剂中或在物质中的分散体使用。
当用无机惰性物质涂布吸水性聚合物颗粒时,无机惰性物质的量基于吸水性聚合物颗粒计优选为0.05-5重量%,更优选为0.1-1.5重量%,最优选为0.3-1重量%。
合适的有机聚合物为:聚甲基丙烯酸烷基酯;或热塑性塑料,例如聚氯乙烯;基于聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚四氟乙烯基的蜡。其他实例为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。另一实例为带有硅醇基(silanole-group)的聚乙烯醇,其以可商品名R(KurarayEuropeGmbH;Frankfurt;Germany)购得。
合适的阳离子聚合物为聚亚烷基多胺、聚丙烯酰胺的阳离子衍生物、聚乙烯亚胺和聚季胺。
聚季胺为,例如:己二胺、二甲胺和表氯醇的缩合产物,二甲胺和表氯醇的缩合产物,羟乙基纤维素和二烯丙基二甲基氯化铵的共聚物,丙烯酰胺和α-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵的共聚物,羟乙基纤维素、表氯醇和三甲胺的缩合产物,二烯丙基二甲基氯化铵的均聚物,以及表氯醇与酰胺基胺的加成产物。此外,聚季胺可以通过使硫酸二甲酯与聚合物反应制得,所述聚合物为例如聚乙烯亚胺、乙烯吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲胺乙酯的共聚物或甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯的共聚物。聚季胺可在宽分子量范围内获得。
然而,也可通过如下方式在颗粒表面产生阳离子聚合物:通过可与其自身形成网络的试剂,例如表氯醇与聚酰胺基胺的加合产物;通过使用可与添加的交联剂反应的阳离子聚合物,例如聚胺或聚亚胺与聚环氧化物、多官能酯、多官能酸或多官能(甲基)丙烯酸酯结合。
可使用具有伯氨基或仲氨基基团的所有多官能胺,例如聚乙烯亚胺、聚丙烯胺和聚赖氨酸。通过本发明方法喷洒的液体优选包含至少一种聚胺,例如聚乙烯胺或部分水解的聚乙烯基甲酰胺。
阳离子聚合物可作为水性或混溶于水的溶剂中的溶液、作为水性或混溶于水的分散剂中或物质中的分散体使用。
当用阳离子聚合物涂布吸水性聚合物颗粒时,阳离子聚合物基于吸水性聚合物颗粒计的用量通常不少于0.001重量%,经常不少于0.01重量%,优选为0.1-15重量%,更优选为0.5-10重量%,最优选为1-5重量%。
合适的阴离子聚合物为:聚丙烯酸酯(酸性形式或部分中和后为盐);丙烯酸和顺丁烯二酸的共聚物,可以商品名(BASFSE;Ludwigshafen;Germany)购得;具有内嵌有离子电荷的聚乙烯醇,可以商品名K(KurarayEuropeGmbH;Frankfurt;Germany)购得。
适合的多价金属阳离子为Mg2+、Ca2+、Al3+、Sc3+、Ti4+、Mn2+、Fe2+/3+、Co2+、Ni2+、Cu+/2+、Zn2+、Y3+、Zr4+、Ag+、La3+、Ce4+、Hf4+和Au+/3+;优选的金属阳离子为Mg2+、Ca2+、Al3+、Ti4+、Zr4+和La3+;特别优选的金属阳离子为Al3+、Ti4+和Zr4+。金属阳离子可以单独使用或以彼此的混合物形式使用。提及的金属阳离子的合适的金属盐是所有在待用溶剂中具有足够的溶解性的金属盐。特别合适的金属盐具有弱配位阴离子,例如氯离子、氢氧根、碳酸根、乙酸根、甲酸根、丙酸根、硝酸根、硫酸根和甲磺酸根。金属盐优选作为溶液或者稳定的水溶胶分散体使用。用于金属盐的溶剂可为水、醇、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜及其混合物。特别优选水和水/醇混合物,例如水/甲醇、水/异丙醇、水/1,3-丙二醇,水/1,2-丙二醇/1,4-丁二醇,或水/丙二醇。
当用多价金属阳离子涂布吸水性聚合物颗粒涂时,多价金属阳离子基于吸水性聚合物颗粒计的用量优选为0.05-5重量%,更优选为0.1-1.5重量%,最优选为0.3-1重量%。
合适的还原剂为,例如:亚硫酸钠、亚硫酸氢钠(重亚硫酸钠)、连二亚硫酸钠、亚磺酸及其盐、抗坏血酸、次磷酸钠、亚磷酸钠以及次膦酸及其盐。然而,优选的是:次磷酸的盐,例如次磷酸钠;亚磺酸的盐,例如2-羟基-2-亚磺酸基乙酸的二钠盐;和醛的加成产物,例如2-羟基-2-磺酸基乙酸的二钠盐。然而,所用的还原剂还可为2-羟基-2-亚磺酸基乙酸的钠盐、2-羟基-2-磺酸基乙酸的二钠盐以及重亚硫酸钠的混合物。这种混合物市可以FF6和FF7(BrüggemannChemicals;Heilbronn;Germany)购得。还可以使用纯化2-羟基-2-磺酸基乙酸及其钠盐,其以商品名购自相同的公司。
还原剂通常以在合适溶剂、优选水中的溶液形式使用。还原剂可以纯物质或上述还原剂的任意混合物形式使用。
当用还原剂涂布吸水性聚合物颗粒时,还原剂基于吸水性聚合物颗粒计的用量优选为0.01-5重量%,更优选为0.05-2重量%,最优选为0.1-1重量%。
合适的多元醇为分子量为:400-20000g/mol的聚乙二醇;聚丙三醇;3至100重乙氧基化多元醇,例如三羟甲基丙烷、丙三醇、山梨醇、甘露醇、环己六醇、季戊四醇和新戊二醇。特别合适的多元醇为7至20重乙氧基化丙三醇或三羟甲基丙烷,例如多元醇TP(PerstorpAB,Perstorp,Sweden)。三羟甲基丙烷的优点具体在于其仅不显著地降低吸水性聚合物颗粒的水萃取物的表面张力。多元醇优选作为水性或水混溶的溶剂中的溶液使用。
多元醇可以在表面交联之前、期间或之后加入。优选在表面交联之后加入。可使用上述列举的多元醇的任意混合物。
当用多元醇涂布吸水性聚合物颗粒时,多元醇基于吸水性聚合物颗粒计的用量优选为0.005-2重量%,更优选为0.01-1重量%,最优选为0.05-0.5重量%。
涂布优选在带有移动的混合工具的混合器中进行,例如在螺杆式混合器、圆盘式混合器、桨式混合器和鼓式涂布机中进行。合适的混合器为,例如卧式犁铧式混合器(Gebr.MaschinenbauGmbH;Paderborn;Germany)、Vrieco-Nauta连续混合器(HosokawaMicronBV;Doetinchem;theNetherlands)、ProcessallMixmill混合器(ProcessallIncorporated;Cincinnati;US)和Ruberg连续流混合器(GebrüderRubergGmbH&amp;CoKG,Nieheim,Germany)。此外,也可以使用固定床混合。
团聚
吸水性聚合物颗粒还可选择性地团聚。团聚可发生在聚合、热后处理、热表面后交联处理或涂布之后。
有用的团聚助剂包括水和水混溶的有机溶剂,例如醇、四氢呋喃和丙酮;此外,还可以使用水溶性聚合物。
为了进行团聚,将含有团聚助剂的溶液喷洒在吸水性聚合物颗粒上。用溶液喷洒可例如在具有移动式混合用具的混合器中进行,所述混合器例如螺杆式混合器、桨式混合器、圆盘式混合器、犁铧式混合器和铲式混合器。可用的混合器包括例如混合器、混合器、混合器、混合器和混合器。优选立式混合器。特别优选流化床装置。
热后处理、表面后交联和任选地涂布结合进行。
优选的是,热后处理和热表面后交联的步骤结合在一个工艺步骤中。这种结合使得可以使用低成本的设备,此外该方法可在低温下运行,这具有成本效益,并且还避免了由于热降解造成的成品的变色和性能损失。
混合器可以选自热后处理部分提到的任一种设备。优选Ruberg连续流混合器、Becker铲式混合器和犁铧式混合器。
特别优选的是,在搅拌下将表面后交联剂溶液喷洒到吸水性聚合物颗粒上。
在热后处理/表面后交联之后,将吸水性聚合物颗粒干燥到所需的湿度水平,对于此步骤,可以选择表面后交联部分提到过的任意干燥器。然而,由于在这个特别优选的实施方案中仅需完成干燥,因此可以使用简单的低成本的加热接触式干燥器,例如加热螺杆干燥器,如干燥器(MetsoMineralsIndustriesInc.;Danville;U.S.A.)。或者,可以使用流化床。当产品需要在预定的且短的停留时间下进行干燥时,可以使用的环形圆盘式干燥器或桨式干燥器,例如Nara桨式干燥器(NARAMachineryEurope;Frechen;Germany)。
在本发明的一个优选实施方案中,将在表面后交联部分提及的多价阳离子在添加表面后交联剂之前、期间或之后通过采用沿着卧式混合器的轴的不同加入点施用于颗粒表面。
非常特别优选的是,热后处理、表面后交联和涂布的步骤结合在一个方法步骤中。合适的涂料为在涂布部分提到的阳离子聚合物、表面活性剂和无机惰性物质。涂布剂可在加入表面后交联剂之前、期间或之后通过采用沿着卧式混合器的轴的不同加入点施用于颗粒表面。
多价阳离子和/或阳离子聚合物可作为残余的表面后交联剂的额外的清除剂。优选的是,表面后交联剂在多价阳离子和/或阳离子聚合物之前加入,以使表面后交联剂首先反应。
表面活性剂和/或无机惰性物质可用于避免在潮湿大气条件下该工艺步骤中的粘结或结块。优选的表面活性剂为非离子表面活性剂和两性表面活性剂。优选的无机惰性物质为呈粉末或分散形式的沉淀二氧化硅和锻制二氧化硅。
用于制备溶液/分散体的总液体量通常为0.01重量%-25重量%,优选为0.5重量%-12重量%,更优选为2重量%-7重量%,最优选为3重量%-6重量%,相对于待处理的吸水性聚合物颗粒的重量计。
优选的实施方案绘于图1至图12中。
图1:工艺方案(没有外流化床);
图2:工艺方案(带有外流化床);
图3:温度(T)出口测量的布置;
图4:液滴器单元的布置;
图5:滴液器单元(纵向切面);
图6:滴液器单元(横剖面视图);
图7:内流化床的底部(俯视图);
图8:内流化床底部的开口;
图9:内流化床的刮板式搅拌器(俯视图);
图10:内流化床的刮板式搅拌器(横剖面视图);
图11:工艺方案(表面后交联);
图12:工艺方案(表面后交联和涂布);
图13:用于表面后交联的接触式干燥器;
参考数字具有以下含义:
1干燥气进气口
2干燥气流量的测量
3气体分布器
4滴液器单元
5并流式喷雾干燥器,圆柱体部分
6圆锥体
7温度T出口测量
8塔废气管
9袋式过滤器
10通风机
11急冷喷嘴
12冷凝塔,逆流冷却
13热交换器
14泵
15泵
16出水口
17通风机
18废气出口
19氮气入口
20热交换器
21通风机
22热交换器
23蒸汽经喷嘴注入
24水负载测量
25经调节的内流化床气体
26内流化床产品温度测量
27内流化床
28旋转阀
29滤网
30终产品
31静态混合器
32静态混合器
33引发剂进料
34引发剂进料
35单体进料
36细碎颗粒级分出口至再加工
37外流化床
38通风机
39进入袋式过滤器的外流化床的废气出口
40旋转阀
41过滤空气入口
42通风机
43热交换器
44蒸汽经喷嘴注入
45水负载测量点
46经调节的外流化床气体
47出口温度T的测量(围绕塔周的3个测量结果的平均温度)
48滴液器单元
49预混有引发剂进料的单体
50喷雾干燥塔壁
51滴液器单元外管
52滴液器单元内管
53滴液器盒
54聚四氟乙烯挡板
55阀
56预混有引发剂进料的单体的入口管连接器
57液滴板
58尾型外板
59温控水的流动通道
60单体溶液的死体积自由流动通道
61滴液器盒不锈钢挡板
62具有四部分的内流化床的底部
63每部分的开口
64刮板式搅拌器
65刮板式搅拌器的尖头
66混合器
67任选的涂料进料
68后交联剂的进料
69热干燥器(表面后交联)
70冷却器
71任选的涂料/水进料
72涂布机
73涂料/水进料
74基础聚合物进料
75排料区
76堰口
77堰板
78堰高100%
79堰高50%
80轴
81排料锥体
82倾斜角α
83温度传感器(T1-T6)
84浆(轴偏移90°)
如图1所示,干燥气经过位于喷雾干燥器顶部的气体分布器(3)进入。干燥气经过袋式过滤器(9)和冷凝塔(12)部分再循环(干燥气回路)。喷雾干燥器的内部压力低于环境压力。
如图3所示,喷雾干燥器的出口温度优选在圆柱体部分末端沿周围三个点测量。单个测量值(47)用于计算圆柱体喷雾干燥器出口温度的平均值。
产品聚集在内部流化床(27)中。经调节的内流化床气体经管线(25)进入内部流化床(27)。内流化床气体的相对湿度优选经由管线(23)通入蒸汽来控制。
喷雾干燥器废气在袋式过滤器(9)中过滤,然后进入冷凝塔(12)进行急冷/冷却。在袋式过滤器(9)之后,可使用在冷凝塔(12)之后用于预热气体的回收热交换器系统。袋式过滤器(9)可示踪加热至优选80-180℃、更优选90-150℃、最优选100-140℃的温度。通过控制冷凝塔(12)内部的(恒定)填充水平,将过量的水泵出冷凝塔(12)。冷凝塔(12)内的水通过热交换器(13)冷却,并通过急冷喷嘴(11)逆流泵入气体中,以使冷凝塔(12)内的温度为优选20-100℃,更优选25-80℃,最优选30-60℃。通过定量加入中和剂,将冷凝塔(12)内的水调节为碱性pH,以洗去单体a)的蒸汽。来自冷凝塔(12)的水溶液可送回,用于制备单体溶液。
冷凝塔废气分开输送到干燥气进气管(1)和经调节的内部流化床气体(25)中。该气体温度通过热交换器(20)和(22)控制。热干燥气经过气体分布器(3)进入并流式喷雾干燥器。气体分布器(3)优选由一套板组成,所述板提供的压降为优选1-100mbar,更优选2-30mbar,最优选4-20mbar,取决于干燥气体的量。如果需要,也可以利用气体喷嘴或折流板将湍流和/或离心速度引入干燥气中。
将经调节的内部流化床气体通过管线(25)进料至内流化床(27)中。外流化床气体的相对湿度优选经管线(23)添加蒸汽控制。为了防止任何冷凝,蒸汽与内流化床一起添加到热交换器(22)中。内流化床(27)中的产品储量通过旋转阀(28)的旋转速度控制。
产品通过旋转阀(28)从内部流化床(27)中排出。内部流化床(27)中的产品储量通过旋转阀(28)的旋转速度控制。滤网(29)用来筛除筛渣/结块。
单体溶液优选通过下述过程制备:首先将单体a)与中和剂混合,然后任选地再与交联剂b)混合。通过使用热交换器及在回路中泵送,将中和过程的温度控制为优选5至60℃,更优选8至40℃,最优选10至30℃。优选地在回路中在泵之后使用过滤器单元。如图1所示,引发剂经管线(33)和(34)借助静态混合器(31)和(32)计量加入滴液器上游的单体溶液中。优选地经管线(33)加入温度优选为5至60℃、更优选为10至50℃、最优选为15至40℃的过氧化物溶液,并优选地经管线(34)加入温度优选为2至30℃、更优选为3至15℃、最优选为4至8℃的偶氮引发剂溶液。各引发剂优选地泵入回路中,并且经控制阀按量加至各个滴液器单元。优选地,在静态混合器(32)之后使用第二过滤器单元。混有所有引发剂的单体溶液在进入滴液盘(57)之前在管道中的平均停留时间优选少于60秒,更优选少于30秒,最优选少于10秒。
如图4所示,为了将单体溶液按量加入喷雾干燥器顶部,优选使用三个滴液器单元。然而,可根据需要使用任意数量的滴液器以优化工艺的通量和产品的质量。因此,在本发明中,使用至少一个液滴器,且可使用几何学上允许的尽可能多的液滴器。
如图5所示,滴液器单元包括具有用于滴液器盒(53)的开口的外管(51)。滴液器盒(53)与内管(52)连接。在该方法的操作过程中,为了实现保持的目的,端部具有PTFE挡板(54)作为封口的内管(53)可推进外管(51)和从外管(51)拉出。
如图6所示,滴液器盒(61)的温度通过流动通道(59)中的水控制在优选5至80℃,更优选10至70℃,最优选30至60℃。
滴液器盒具有优选地10至1500、更优选地50至1000、最优选地100至500个孔,孔的直径优选为50至500μm,更优选为100至300μm,最优选为150至250μm。孔可为圆形、矩形、三角形或任意其他形状。优选圆形孔。孔长与孔径之比优选为0.5至10,更优选为0.8至5,最优选为1至3。当使用入口孔通道时,滴液板(57)可具有比孔长更大的厚度。滴液板(57)优选长且窄,如WO2008/086976A1所记载。每个滴液板可有多排孔,优选1至20排,更优选2至5排。
滴液器盒(61)由流动通道(60)和两个滴液板(57)组成,该流动通道基本上没有用于均匀分散预混的单体和引发剂溶液的静止体积。滴液板(57)具有成角度的构造,角度优选为1至90°,更优选为3至45°,最优选为5至20°。各滴液板(57)优选地由耐热和/或耐化学材料制成,所述耐热和/或耐化学材料例如不锈钢;聚醚醚酮;聚碳酸酯;聚芳砜,例如聚砜或聚苯砜;或含氟聚合物,例如全氟烷氧基乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物和氟化聚乙烯。还可以使用WO2007/031441A1公开的经涂布的滴液板。滴液板材料的选择不受限制,只是必须形成液滴,并且优选地使用不会在其表面催化聚合反应开始的材料。
每个滴液器单元的包括引发剂溶液的单体的通量优选为150至2500kg/h,更优选为200至1000kg/h,最优选为300至600kg/h。每个孔的通量优选为0.1至10kg/h,更优选为0.5至5kg/h,最优选为0.7至2kg/h。
并流式喷雾干燥器(5)的启动可按以下顺序进行:
●启动冷凝塔(12);
●启动通风机(10)和(17);
●启动热交换器(20);
●加热干燥气回路至最高达95℃;
●通过氮气入口(19)启动氮气进料;
●等待直至残余氧气量低于4重量%;
●加热干燥气回路;
●在105℃下启动水进料(未示出);以及
●在目标温度下停止水进料,并经液滴器单元(4)的启动单体进料。
并流式喷雾干燥器(5)的关闭可按以下顺序进行:
●停止单体进料,并启动水进料(未示出);
●关闭热交换器(20);
●经热交换器(13)冷却干燥气回路;
●在105℃下停止水进料;
●在60℃下停止经氮气入口(19)的氮气进料;以及
●向干燥气回路中供入空气(未示出)。
为了防止损坏,流式喷雾干燥器(5)应仔细加热和冷却。应避免任何的快速温度变化。
如图7所示,内流化床底部的开口可以这样的方式设置:使吸水性聚合物颗粒以循环的方式流动。在图7中所示的底部包括四部分(62)。每部分(62)中开口(63)呈狭缝状,所述狭缝通过的引导气流进入下一部分(62)的方向。图8示出开口(63)的放大图。
开口可具有孔或狭缝的形状。孔的直径优选为0.1-10mm,更优选为0.2-5mm,最优选为0.5-2mm。狭缝的长度优选为1-100mm,更优选为2-20mm,最优选为5-10mm;且宽度优选为0.5-20mm,更优选为1-10mm,最优选为2-5mm。
图9和图10示出可用在内流化床中的刮板式搅拌器(64)。刮板的尖头(65)呈交错布置。刮板式搅拌器的速度优选为0.5-20rpm,更优选为1-10rpm,最优选为2-5rpm。
为了启动,内流化床可以填充有一层吸水性聚合物颗粒,优选填充5-50cm,更优选10-40cm,最优选15-30cm。
表面后交联的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量为35-75g/g,高负载下吸收量为20-50g/g,可萃取的组分的水平低于10重量%,且孔隙率为20-40%。
特别有利的是,表面后交联的吸水性聚合物颗粒表现出非常高的离心保留容量(CRC)和高负载下高的吸收量(AUHL),并且这两个参数之和(=CRC+AUHL)为至少60g/g,优选至少65g/g,最优选至少70g/g;且不超过120g/g,优选小于100g/g,更优选小于90g/g,且最优选小于80g/g。还优选地,表面后交联的吸水性聚合物颗粒表现出在高负载下的吸收量(AUHL)为至少15g/g,优选至少18g/g,更优选至少21g/g,最优选至少25g/g,且不超过50g/g。
由于离心保留容量(CRC)是表面后交联的吸水性聚合物颗粒的最大的水保留容量,因此感兴趣的是使此参数最大。然而,高负载下的吸收量(AUHL)对于允许卫生制品中的纤维在溶胀期间开孔以使进一步的液体易于快速通过制品结构进而能够快速吸收该液体而言是重要的。因此,需要使两个参数均最大。
吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为35-75g/g,优选为37-65g/g,更优选为39-60g/g,最优选为40-55g/g。
吸水性聚合物颗粒在负载49.2g/cm2下的吸收量(AUHL)为20-50g/g,优选为22-45g/g,更优选为24-40g/g,最优选为25-35g/g。
吸水性聚合物颗粒的可萃取组分的水平低于10重量%,优选低于8重量%,更优选低于6重量%,最优选低于5重量%。
吸水性聚合物颗粒的孔隙率为20-40%,优选为22-38%,更优选为24-36%,最优选为25-35%。
优选的吸水性聚合物颗粒为离心保留容量(CRC)为37-65g/g、高负载下吸收量(AUHL)为22-45g/g、可萃取组分的水平低于8重量%且孔隙率为22-45%的聚合物颗粒。
更优选的吸水性聚合物颗粒为离心保留容量(CRC)为39-60g/g、高负载下吸收量(AUHL)为24-40g/g、可萃取组分的水平低于6重量%且孔隙率为24-40%的聚合物颗粒。
最优选的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为40-55g/g、高负载下吸收量(AUHL)为25-35g/g、可萃取组分的水平低于5重量%且孔隙率为25-35%的聚合物颗粒。
还优选表面后交联的吸水性聚合物颗粒的总流体吸收量
Y>-500×ln(X)+1880,
优选Y>-495×ln(X)+1875,
更优选Y>-490×ln(X)+1870,
最优选Y>-485×ln(X)+1865,
其中Y[g]为总流体吸收量,X[g/g]为离心保留容量(CRC),其中离心保留容量(CRC)为至少25g/g,优选至少30g/g,更优选至少35g/g,最优选40g/g;流体吸收量为至少30g/g,优选至少35g/g,更优选至少40g/g,最优选至少45g/g。
还适合的是,表面后交联的吸水性聚合物颗粒的特征溶胀时间的变化小于0.6,优选小于0.5,更优选小于0.45,最优选小于0.4;并且离心保留容量(CRC)为至少35g/g,优选至少37g/g,更优选至少38.5g/g,最优选至少40g/g,其中特征溶胀时间的变化为
Z<(τ0.50.1)/τ0.5
其中Z为特征溶胀时间的变化,τ0.1为0.1psi(6.9g/cm2)压力下的特征溶胀时间,且τ0.5为0.5psi(35.0g/cm2)压力下的特征溶胀时间。
对于本发明而言,合适的吸水性聚合物颗粒的平均球度为0.80-0.95,优选0.82-0.93,更优选0.84-0.91,最优选0.85-0.90。球度(SPHT)定义为:
S P H T = 4 &pi; A U 2 ,
其中A为聚合物颗粒的横截面面积,U为聚合物颗粒的横截面周长。平均球度为体积平均球度。
平均球度可例如使用影像分析体系(RetschTechnologyGmbH;Haan;Germany)确定。
为进行测定,将产品引导一个漏斗,并传送到带有计量通道的下降杆(fallingshaft)。当颗粒下降经过发光壁时,被照相机选择性地记录下来。记录的图像通过软件根据所选参数评价。
为表征圆度,使用程序中设计为球度的参数。记录的参数为平均体积加权球度,颗粒的体积通过当量直径xcmin确定。为确定当量直径xcmin,每种情况下测定总计32个不同空间方向的最长弦的直径。当量直径xcmin是32条弦的直径中最短的。为记录颗粒,使用所谓的CCD变焦照相机(CAM-Z)。为了控制计量通道,预先限定相机的检测窗口(透射)的表面覆盖分数为0.5%。
当聚合物珠粒在聚合过程中或聚合之后发生团聚时,可通过反向悬浮聚合获得球度相对较低的吸水性聚合物颗粒。
由常规的溶液聚合(凝胶聚合)制备的吸水性聚合物颗粒在干燥后研磨并分级,获得不规则的聚合物颗粒。这些聚合物颗粒的平均球度在约0.72至约0.78之间。
适用于本发明的吸水性聚合物颗粒的疏水性溶剂的含量优选少于0.005重量%,更优选少于0.002重量%,最优选少于0.001重量%。疏水性溶剂的含量可通过气相色谱法测定,例如借助顶空技术(headspacetechnique)。本发明范围内的疏水性溶剂为不混溶于水的或微混溶于水的。疏水性溶剂的典型实例为戊烷、己烷、环己烷和甲苯。
已通过反向悬浮聚合获得的吸水性聚合物颗粒通常仍包含约0.01重量%的疏水溶剂作为反应介质。
可用于本发明的吸水性聚合物颗粒的分散剂含量通常少于1重量%,优选少于0.5重量%,更优选少于0.1重量%,最优选少于0.05重量%。
已通过反向悬浮聚合获得的吸水性聚合物颗粒通常仍含有至少1重量%的分散剂,即乙基纤维素,其用于使悬浮液稳定。
合适的吸水性聚合物颗粒的堆积密度(bulkdensity)优选为0.6-1g/cm3,更优选为0.65-0.9g/cm3,最优选为0.68-0.8g/cm3
可用于本发明的吸水性颗粒的平均颗粒直径(averageparticlediameter,APD)优选为220-550μm,更优选为250-500μm,最优选为350-450μm。
有用的吸水性颗粒的粒径分布(particlediameterdistribution,PDD)优选小于0.7,更优选小于0.65,最优选小于0.6。
一种吸水性聚合物颗粒可以与由其他方法(即溶液聚合)制备的其他吸水性聚合物颗粒混合。
C.流体吸收制品
流体吸收制品包含:
(A)上层渗液层;
(B)下层不渗液层;
(C)流体吸收芯,位于(A)与(B)之间,包含:
0-90重量%的纤维材料和10-100重量%的吸水性聚合物颗粒;
优选20-80重量%的纤维材料和20-80重量%的吸水性聚合物颗粒;
更优选30-75重量%的纤维材料和25-70重量%的吸水性聚合物颗粒;
最优选40-70重量%的纤维材料和30-60重量%的吸水性聚合物颗粒;
(D)任选的收集-分布层,位于(A)与(C)之间,包含:
80-100重量%的纤维材料和0-20重量%的吸水性聚合物颗粒;
优选85-99.9重量%的纤维材料和0.01-15重量%的吸水性聚合物颗粒;
更优选90-99.5重量%的纤维材料和0.5-10重量%的吸水性聚合物颗粒;
最优选95-99重量%的纤维材料和1-5重量%的吸水性聚合物颗粒;
(E)任选的薄织物层,直接放置在(C)上面和/或下面或者全部或部分包围(C);以及
(F)其他任选的组件。
流体吸收制品应理解为意指,例如,成人用的失禁垫和失禁短内裤或婴儿用的尿布或训练裤。合适的流体吸收制品包括流体吸收组合物,所述流体吸收组合物包含纤维材料和任选的吸水聚合物颗粒,以形成用于基底、层、片和/或流体吸收芯的纤维网或基质。
收集-分布层起排出体液的运输和分布层的作用,并且通常可被优化以影响下面的流体吸收芯的有效的流体分布。因此,对于快速临时的液体保留,其提供必要的孔隙空间,然而其下面的流体吸收芯的区域范围一定会影响必要的液体分布,且其适应流体吸收芯快使收集-分布层快速脱水的能力。
对于具有优异的芯吸能力的脱水性极好的流体吸收制品,使用收集-分布层是有利的。对于具有含有非常高渗透性吸水性聚合物颗粒的流体吸收芯的流体吸收制品,可以使用小而薄的收集-分布层。
合适的流体吸收制品由数层组成,其各个元件应优选地显示出确定的功能参数,例如对于上层渗液层而言的干燥性,对于下层不渗液层而言的蒸汽渗透性但不会湿润透过,柔性的、蒸汽可渗透的薄的流体吸收芯——其显示出快的吸收速率并能保留最大量的体液,以及位于上层和芯之间的收集-分散层——其用作排出体液的输送和分布层。这些单独元件结合,使所得流体吸收制品满足全部的标准,例如对于使用者而言的柔性、水蒸气可透气性、干燥度、穿着舒适度和保护性,以及对于衣服而言的关于液体保留、再润湿和防止润湿透过。这些层的特定结合提供了一种给予消费者高保护水平以及高舒适度的流体吸收制品。
流体吸收制品的设计和制备其的方法记载在例如所引用的下列出版物和文献中,所述出版物和文献明确地纳入本发明中:EP2301499A1、EP2314264A1、EP2387981A1、EP2486901A1、EP2524679A1、EP2524679A1、EP2524680A1、EP2565031A1、US6,972,011、US2011/0162989、US2011/0270204、WO2010/004894A1、WO2010/004895A1、WO2010/076857A1、WO2010/082373A1、WO2010/118409A1、WO2010/133529A2、WO2010/143635A1、WO2011/084981A1、WO2011/086841A1、WO2011/086842A1、WO2011/086843A1、WO2011/086844A1、WO2011/117997A1、WO2011/136087A1、WO2012/048879A1、WO2012/052173A1和WO2012/052172A1。
渗液层(A)
渗液层(A)是直接与皮肤接触的层。因此,渗液层优选对消费者的皮肤服帖、柔软且没有刺激性。通常,术语“渗液”理解为允许液体,即体液例如尿液、月经和/或阴道液,容易地渗透过其厚度。渗液层的主要功能是收集穿戴者的体液并将其输送至流体吸收芯。通常渗液层由任何本领域已知的材料形成,例如由无纺材料、膜或其结合物形成。合适的渗液层(A)由常规的合成或半合成纤维构成,或者由聚酯、聚烯烃、人造纤维或天然纤维的双组分纤维或膜或其任意结合物构成。在无纺材料的情况下,纤维通常应使用胶粘剂例如聚丙烯酸酯粘合。此外,渗液层可含有弹性组合物,因而显示出允许在一个或两个方向上被拉伸的弹性。
合适的合成纤维由下列物质制成:聚氯乙烯;聚氟乙烯;聚四氟乙烯;聚偏二氯乙烯;聚丙烯酸化物;聚乙酸乙烯酯;聚乙酸乙基乙烯酯;不溶或可溶的聚乙烯醇,以及聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯;聚酰胺;聚酯;聚氨酯;聚苯乙烯等。
膜的实例为多孔成型热塑性膜、多孔塑料膜、液压成型的热塑性膜、网状热塑性膜、多孔泡沫、网状泡沫和热塑性网布。
合适的改性的或未改性的天然纤维的实例包括棉花、蔗渣、kemp、亚麻、蚕丝、羊毛、木浆、化学改性的木浆、黄麻、人造纤维、乙基纤维素以及乙酸纤维素。
合适的木浆纤维可以通过化学方法获得,例如Kraft法和亚硫酸盐法;也可以通过机械方法获得,例如磨木浆制浆方法、精磨机械制浆方法、热机械制浆方法、化学机械制浆方法和化学热磨机械制浆方法。此外,可使用再生木浆纤维,漂白的、未漂白的、基本无氯(elementallychlorinefree,ECF)或完全无氯(totalchlorinefree,TCF)的木浆纤维。
纤维材料可仅包含天然纤维或合成纤维或其任意结合物。优选的材料为聚酯、人造纤维及其共混物、聚乙烯和聚丙烯。
纤维材料作为流体吸收组合物的一种组分,可为亲水性纤维、疏水性纤维或可为亲水性纤维和疏水性纤维的结合物。亲水性的定义已经在上面章节中的“定义”部分给出。对流体吸收组合物内的亲水/疏水纤维的比率以及亲水和疏水纤维的量的选择取决于所得流体吸收组合物的流体处理特性和吸水性聚合物颗粒的量。因此,如果流体吸收组合物毗邻流体吸收制品的穿戴者,则使用疏水纤维是优选的,即其用于部分或完全地替代上层渗液层,优选由疏水无纺材料形成的上层渗液层。疏水性纤维还可以是较低透气性但非渗液层的组分,充当不渗液的屏障。
亲水性纤维的实例为纤维素纤维、改性纤维素纤维、人造纤维、聚酯纤维如聚对苯二甲酸乙二醇酯、亲水性尼龙等。亲水纤维也可由通过例如表面活性剂处理或二氧化硅处理而亲水化的疏水纤维获得。因此,亲水性热塑性纤维来源于表面活性剂处理或二氧化硅处理的聚烯烃如聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯等。
为了提高上层的强度和整体性,纤维通常应具有结合位点,其充当层内纤维间的交联点。
将纤维固结成网的技术为机械结合、热粘合和化学结合。在机械结合的过程中,纤维例如通过水射流(水刺)方式进行机械缠结,以使网具有整体性。热粘合在低熔点聚合物的存在下通过升高温度进行。热粘合法的实例有纺粘(spunbonding)、热风粘合(through-airbonding)和树脂粘合。
提高整体性的优选方法为热粘合法、纺粘法、树脂粘合法、热风粘合法和/或水刺法。
在热粘合的情况下,将热塑性材料加到纤维中。当热处理时,该热塑性材料的至少一部分熔化并通过毛细管效应迁移到纤维的交叉点。这些交叉点在冷却后固化成结合位点并且提高纤维基质的整体性。此外,对于化学硬化的纤维素纤维,热塑性材料的熔化和迁移具有增加所得纤维层的孔径、同时保持其密度和基重的作用。一经湿润,层的结构和整体性保持稳定。总之,添加热塑性材料使得排出的体液的流体渗透性增加,从而改善了收集性能。
合适的热塑性材料包括:聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯;聚酯;共聚酯;聚乙酸乙烯酯;聚乙酸乙基乙烯酯;聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯;聚丙烯酸化物;聚酰胺;共聚多酰胺;聚苯乙烯;聚氨酯;以及任意上述聚合物的共聚物。
合适的热塑性纤维可由单一聚合物即单组分纤维制成。或者,它们可由多于一种聚合物制成,例如由双组分或多组分纤维制成。术语“双组分纤维”指包含由不同于外壳的纤维材料制得的芯纤维的热塑性纤维。通常,两种纤维材料具有不同的熔点,其中通常外壳在较低的温度熔化。双组分纤维可为同心的或偏心的,取决于外壳是否具有均匀或不均匀的穿过双组分纤维的横截面的厚度。偏心双组分纤维的优势是在较低的纤维厚度下表现出更高的抗压强度。其他双组分纤维可表现出“无卷曲(不弯曲)”或“卷曲(弯曲)”的特性,其他双组分纤维可表明表面光滑性的不同方面。
双组分纤维的实例包括以下聚合物结合:聚乙烯/聚丙烯、聚乙酸乙基乙烯酯/聚丙烯、聚乙烯/聚酯、聚丙烯/聚酯、共聚酯/聚酯等。
合适的热塑性材料的熔点低于会损害层的纤维的温度;但是不低于流体吸收制品通常储存的温度。熔点优选地在约75℃至175℃之间。热塑性纤维的常规长度为0.4-6cm,优选为0.5-1cm。热塑性纤维的直径以旦(每9000米的克数)或分特(每10000米的克数)定义。常规热塑性纤维的分特为1.2-20,优选为1.4-10。
另一种提高流体吸收组合物的整体性的方法为纺粘技术。通过纺粘技术制备的纤维层的性质基于将聚合物颗粒直接纺织为连续的细丝,然后制成纤维层。
纺粘织物通过下述过程制备:将挤出的纺成纤维以统一随机的方式沉积于移动带上,然后对纤维进行热粘合。在编织网的过程中,纤维通过空气射流分离。纤维粘合通过使用热辊或热针部分熔化聚合物并将纤维熔在一起产生。由于分子取向使熔点升高,未高度拉伸的纤维可用作热粘合纤维。聚乙烯或无规乙烯/丙烯共聚物用作低熔点粘合位点。
除了纺粘法外,树脂粘合技术也属于热粘合。使用该技术产生粘合位点,将特定的胶粘剂,例如将基于环氧化物、聚氨酯和丙烯酸的粘合剂,加入纤维材料并且对所得基质进行热处理。这样,网与分布在纤维材料中的树脂和/或热塑性树脂相粘合。
作为另一种热粘合技术,热风粘合包括将热空气施用至纤维织物表面上。热空气只是在纤维织物上方循环,而不穿过纤维织物。粘合位点通过添加胶粘剂产生。适用于热风热粘合方法中的胶粘剂包括结晶粘合纤维、双组分粘合纤维和粉末。当使用结晶粘合纤维或粉末时,胶粘剂完全熔融,并形成遍布整个非织造布横截面的熔融液滴。一旦冷却就在这些点上发生粘合。对于外壳/芯粘合纤维,外壳是胶粘剂,芯是载体纤维。使用热风烘箱(through-airoven)制备的产品趋于体积大、开孔、柔软、结实、可扩张、可透气和可吸收的。热风粘合后立即进行冷压延,得到介于热辊压延产品和无压缩穿透空气粘结的产品之间的厚度。即使在冷压延之后,该产品比面粘合的(area-bond)的热压延材料更软、更柔且更易延展。
水刺(“水刺缠结”)是另一种提高网的整体性的方法。首先将形成的松散纤维网(通常是气流成网或湿法成网)压实并预润湿,以除去气泡。水刺技术使用多行纤细高速水射流击打位于多孔带或移动的穿孔的或带图案的屏上的网,以使纤维彼此成结。水压从第一个喷口到最后一个喷口逐渐增大。使用高达150bar的压力将水射流引导至网。该压力对于大多数无纺纤维已足够,但是特殊的应用中会使用更高的压力。
水刺法是一种无纺材料制造系统,其使用水射流缠结纤维,从而提供织物的整体性。柔软性、悬垂性、顺应性和相对较高的强度是水刺无纺材料的主要特征。
在最新的研究中,发现所得渗液层的一些结构特征的益处。例如,层的厚度非常重要,与其x-y维度一同影响该层的收集-分布性能。如果存在整合的其他一些骨架结构,则收集-分布性能可根据层的三维结构引导。因此,优选起渗液层功能的3D–聚乙烯。
因此,合适的渗液层(a)为由上述纤维通过热粘合、纺粘、树脂粘合或穿透空气粘合形成的非织造布层。其他合适的渗液层为3D-聚乙烯层和水刺布。
优选地,3D-聚乙烯层和水刺布显示12-22gsm是基重。
通常渗液层(A)部分或完全延伸穿过流体吸收结构,并可延伸进入和/或形成所有优选的侧边、侧包装件、翼和耳的一部分。
不渗液层(B)
不渗液层(B)防止被流体吸收芯吸收并保留的渗出物润湿与流体吸收制品相接触的制品,例如床单、裤子、睡衣和内衣。因此,不渗液层(B)可包含纺织材料或无纺材料、聚合物膜如聚乙烯或聚丙烯的热塑性膜、或者复合材料如膜覆盖的无纺材料。
合适的不渗液层包括无纺材料、塑料和/或塑料与无纺材料的层压材料。塑料和/或塑料与无纺材料的层压材料都可适当地透气,即不渗液层(B)可允许蒸汽从流体吸收材料中排出。因此,不渗液层应具有一定的水蒸汽输送率,并同时具有防渗透水平。为了将这些特征结合,合适的不渗液层包括至少两层,例如层压物和连续三维膜,所述层压物来自具有特定基重和孔径的纤维无纺织物的层压物,所述连续三维膜为例如聚乙烯醇的,作为具有特定厚度并任选地具有孔结构的第二层。所述层压材料充当屏障,并且不具有液体输送或湿透作用。因此,合适的不渗液层包括:至少第一可透气层,其为纤维无纺材料的多孔网,例如由合成纤维制备的熔喷无纺层或纺粘无纺层的复合网;和至少一层第二层,其为由不渗液聚合物膜——例如任选地具有充当毛细管的孔的塑料——组成的弹性三维网;所述合适的不渗液层优选不垂直于膜的平面而是相对膜平面以小于90°的角设置。
合适的不渗液层可透过蒸汽。优选地,所述不渗液层由可渗透蒸汽的材料构成,此材料显示出的水蒸汽透过率(watervaportransmissionrate,WVTR)为至少约100gsm/24小时,优选至少约250gsm/24小时,最优选至少约500gsm/24小时。
优选地,不渗液层(B)由包含疏水材料的无纺材料(例如合成纤维)或包含塑料(例如聚乙烯)的不渗液聚合物膜制成。不渗液层的厚度优选为15至30μm。
此外,不渗液层(B)优选地由无纺材料和塑料的层压物制成,其包含密度为12至15gsm的无纺材料和厚度为约10至20μm的聚乙烯层。
不渗液层(B)通常部分地或完全地延伸穿过流体吸收结构,并可延伸进入和/或形成所有优选的侧边、侧包装件、翼和耳的一部分。
流体吸收芯(C)
流体吸收芯(C)位于上层渗液层(A)和下层不渗液层(B)之间。合适的流体吸收芯(C)可选自本领域中已知的任意流体吸收芯体系,条件是其满足例如蒸汽渗透性、弹性和厚度的要求。合适的流体吸收芯指的是主要功能是收集、输送、分布、吸收、储存和保留排出的体液的任意流体吸收组合物。
流体吸收芯(C)的俯视图面积优选为至少200cm2,更优选为至少250cm2,最优选为至少300cm2。俯视图面积是吸收芯中与上层渗液层面对面的部分。
根据本发明,流体吸收芯可包括下列组分:
1.任选的芯覆盖物
2.流体储存层
3.任选的防尘层
1.任选的芯覆盖物
为了提高流体吸收芯的整体性,芯提供有覆盖物。该覆盖物可在流体吸收芯的顶部和/或底部,通过本领域技术人员已知的热熔、超声键合、热粘合或所述粘合方式的结合粘合在侧面接合处和/或粘合在末端接合处。此外,该覆盖物可用一体的材料片包括整个流体吸收芯,从而起到包覆作用。包覆可能为整个包覆、部分包覆或C-包覆。
芯覆盖物的材料可包括任何已知类型的基质,包括无纺织物、网状物、外衣(garment)、纺织品、膜、薄织物和两种或更多种基质或网状物的层压物。芯覆盖材料可包含天然纤维,例如纤维素、棉花、亚麻、亚麻布、大麻、羊毛、蚕丝、皮毛、毛发和天然产生的矿物纤维。芯覆盖材料还可包括合成纤维,例如人造纤维和莱赛尔(Lyocell)纤维(源自纤维素)、多糖(淀粉)、聚烯烃纤维(聚丙烯、聚乙烯)、聚酰胺、聚酯、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯及其结合物。优选地,芯覆盖材料包含合成纤维或薄织物。
纤维可为单组分的或多组分的。多组分纤维可包括均聚物、共聚物或其共混物。
2.流体储存层
包含在流体吸收芯中的流体吸收组合物包含纤维材料和吸水性聚合物颗粒。
本发明中所用的纤维包括天然纤维和合成纤维。合适的改性或非改性天然纤维的实例在前面章节“渗液层(a)”中给出。对于那些纤维,优选木浆纤维。
合适的合成纤维的实例在前面章节“渗液层(a)”中给出。纤维材料可仅包括天然纤维或合成纤维,或其任意结合物。
作为流体吸收组合物的一种组分,纤维材料可为亲水性纤维、疏水性纤维,或可为亲水性纤维和疏水性纤维的结合物。
通常,对于嵌在上层(a)和下层(b)之间的流体吸收芯的使用,优选亲水性纤维。对于需要快速收集排出的体液、将其传输和分布到流体吸收组合物或流体吸收芯的其他区域的流体吸收组合物而言,尤其如此。对于包含吸水性聚合物颗粒的流体吸收组合物而言,特别优选使用亲水性纤维。
亲水性纤维的实例已在前面章节“渗液层(a)”中给出。优选地,流体吸收芯由下列物质制得:乙酸纤维、聚酯和/或聚丙烯。
流体吸收芯的纤维材料可均匀混合以产生均质的或非均质的流体吸收芯。或者,纤维材料可浓缩或贮存在任选地含有吸水性聚合物材料的隔离层中。合适的流体吸收芯储存层包括纤维材料均匀混合物,包括吸水性聚合物材料。合适的包含层状芯体系的流体吸收芯的储存层包括纤维材料的均匀混合物并包括吸水性聚合物材料,其中,各层可通过本领域中已知的方式由任意纤维材料构成。可控制层的顺序,以得到所需的流体收集、分布和传递效果,这取决于嵌入的流体吸收材料例如吸水性聚合物颗粒的量和分布。优选地,在由层或纤维材料的均匀混合物形成的流体吸收芯的储存层内,存在最高吸收速率或保留量的离散区(discretezone),其充当纳入吸水性聚合物颗粒的基质。该区域可遍布流体吸收芯的整个区域,或者可仅形成流体吸收芯的一部分。
合适的流体吸收芯包括纤维材料和流体吸收材料。合适的为能够吸收和保留体液或身体分泌液的任意流体吸收材料,例如纤维素填料、改性和未改性的纤维素、交联的纤维素、层压物、复合材料、流体吸收泡沫、在上面章节“渗液层(a)”中描述的材料、吸水性聚合物颗粒及其结合。
通常,流体吸收芯可包含单一类型的吸水性聚合物颗粒或可包含源自不同种类的吸水性聚合物材料的吸水性聚合物颗粒。因此,可添加来自单一类型的聚合物材料的吸水性聚合物颗粒或来自不同种类的聚合物材料的吸水性聚合物颗粒的混合物,例如源自凝胶聚合的常规吸水性聚合物颗粒与源自液滴化聚合的吸水性聚合物颗粒的混合物。或者,可添加源自反相悬浮聚合的吸水性聚合物颗粒。
或者,可混合显示出不同特性性能的吸水性聚合物颗粒。因此,流体吸收芯可包括具有相同pH值的吸水性聚合物颗粒,或者可包括具有不同pH值的吸水性聚合物颗粒,例如,来自pH在约4.0-约7.0范围内的吸水性聚合物颗粒的两种或更多种组分混合物。优选地,所施用的源自pH在约4.0-约7.0范围内的吸水性聚合物颗粒混合物的混合物由凝胶聚合或反相悬浮聚合而得到,并且所述吸水性聚合物颗粒由液滴聚合得到。
合适的流体吸收芯也可以通过添加吸水性颗粒和/或吸水性聚合物纤维或其混合物而由松散的纤维材料制备。吸水性聚合物纤维可由单一类型的吸水性聚合物纤维构成,或者可包含来自不同的聚合物材料的吸水性聚合物纤维。添加吸水性聚合物纤维可为优选的,以容易地分散和纳入到纤维结构中,并将其比吸水性聚合物颗粒更好地保留在位置上。因此,降低了彼此接触所造成的凝胶结块的趋势。此外,吸水性聚合物纤维更柔软且更具有弹性。
在生产流体吸收芯的过程中,将吸水性聚合物颗粒和/或流体吸收纤维与具有形成化合物例如纤维基质的结构体的放在一起。因此,吸水性聚合物颗粒和/或流体吸收纤维可以在由松散纤维形成流体吸收芯的过程中加入。流体吸收芯可通过下述过程形成:将吸水性聚合物颗粒和/或流体吸收纤维与基质的纤维材料同时混合,或者同时或连续地将一种组分添加至两种或更多种其他组分的混合物中。
合适的流体吸收芯包括吸水性聚合物颗粒和/或流体吸收纤维与构成用于纳入流体吸收材料的基质的纤维材料的混合物。这种混合物可以均匀地形成,即所有组分混合在一起以形成均相结构。流体吸收材料的量在整个流体吸收芯中可为均一的,或者就流体吸收材料的浓度而言,可在例如中心区和边缘区之间变化以得到型面的(profiled)芯。
吸水性聚合物材料应用到吸收芯中的技术是本领域技术人员熟知的,并且可为容积法、重量损失法或重量法。已知的技术包括通过振动系统、单个和多个螺旋系统、配料辊、称量带、流化床体积系统和重力喷洒和/或喷雾系统的应用。此外,嵌入技术为同时降落配料系统和施用流体吸收聚合物材料的对立气动式应用(contradictorypneumaticapplication)或真空印刷法。
优选地,使用滚筒成型技术,其中流体吸收芯在围绕水平轴旋转的滚筒的腔体中形成,并在滚筒周围的某个点上将吸水性聚合物颗粒和/流体吸收纤维和纤维材料供入。在形成流体吸收芯的滚筒的圆柱表面上放有罩,所述流从其顶部、底部或切向气动地供入。罩的内部还可包括进料管的出口,通过在一定压力下间歇地操作阀门,离散量的额外的吸水性聚合物颗粒从该进料管的出口处分开。然而,利用本领域中的滚筒成型技术,不可能得到离散量的吸水性聚合物颗的粒均匀分散。因此,为了在离散区中得到具有不同浓度的吸水性聚合物颗粒的型面结构,优选使用详细记载在WO2010103453中的技术。使用这一制备吸收芯的装置,通过该装置,确定比例的吸水性聚合物颗粒通过控制位置和施用速度的可调节元件间歇且可控地分布,可将离散量的吸水性聚合物颗粒施用到具有精确几何形状的限制区中。
合适的流体吸收芯还可以包括通过生产流体吸收制品的方法而形成的层。所述层状结构可通过随后在Z-方向上产生不同的层而形成。
或者,芯结构可以由两层或更多层预制层形成,以得到层状的流体吸收芯。这些层的可具有不同浓度的吸水性聚合物材料,所述吸水性聚合物材料显示的浓度在约10-95%范围内。可将这些相同或不同的层在它们的毗邻表面上彼此固定。或者,所述层可以以形成多个室的方式结合,在所述室中分别纳入吸水聚合物材料。
此外,优选的是,吸水性聚合物颗粒可放置在甚至没有室的离散区的芯中,例如通过至少一种胶粘剂支撑。
根据本发明,优选的是,吸水性聚合物颗粒根据方程式(I)在吸收芯中成型:
(Atotal-Aprofiled)×基重+负载因子×Aprofiled×基重=WSAP(I)
其中,Atotal=整个流体吸收芯(C)的面积,以m2计;
Aprofiled=不同负载的面积,以m2计;
基重=流体吸收芯的基重,以g/m2计;
L=负载因子(例如2意指二倍负载,3意指三倍负载);且
WSAP=流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的总含量。
该方程式适用于给定量的吸水性颗粒的分布,在流体吸收制品中根据特定模型的分布,特别是适应所施加的量为流体吸收制品的面积的函数。因此,可以更系统地施用给定量的吸水性颗粒。这将导致对吸水性颗粒分布的更多的使用依赖性,并且整体上减少噪音并增加柔软度,这是因为存在含有吸水性颗粒的流体吸收制品的使用依赖性负载。
合适的预制层按照例如干法成型、湿法成型、层压成型或复合构造处理。
或者,可以添加其他材料的层,例如开孔或闭孔泡沫或者有孔膜的层。还包括至少两层含有所述吸水性聚合物材料的层的层压物。
或者,芯结构可由两层或更多层形成,所述层由例如含吸水性聚合物颗粒的无纺织物和/或热塑性材料形成,所述吸水性聚合物颗粒离散地包含在封闭腔室中。优选地,这种结构用于生产超薄的吸收性产品。该腔室不含纤维素纸浆。确定腔室的粘结例如通过在两个热塑性包封层之间的超声波接触面上的交叉点形成。固定微粒状流体吸收材料的其他方式以及层状结构中层与层之间的连接将在稍后进行更详细地说明。
或者,超薄流体吸收产品的芯结构可由吸收纸构成,所述吸收纸为例如本领域中已知的任何合适的吸收材料的薄而软的单层,包括但不限于短纤维干法成型的无纺材料,例如聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯等材料的无纺织物;纤维素纤维材料,例如本领域中已知的纸巾或毛巾、涂蜡的纸、瓦楞纸材料等;或绒毛浆。该层在宏观上为二维的且平坦的,且相比于其他尺寸,其厚度非常小。所述单层也可包含遍及全部层的超吸收材料。所述单层还可以包含双组分粘合纤维。还可优选将至少两个这样的层结合至芯结构中。
吸水性聚合物材料可作为例如吸水性聚合物纤维和/或吸水性聚合物颗粒纳入。吸水性聚合物颗粒可通过本领域中已知的连接方式粘结到所述单层的一面或两面上。
或者,所述吸收纸可由更多层形成,例如包括穿用者面的第一层、非吸收面的第二层和在片层一面或两面之间或涂覆的吸水性聚合物颗粒的层状的吸收片。
吸收纸的总基重在约100gsm至约2000gsm、优选约200gsm至约750gsm且更优选约400gsm至约600gsm范围内。
此外,复合结构可由负载层(例如聚合物膜)形成,在负载层上粘附有吸水性聚合物材料。固定可在一侧或两侧进行。对于体液而言,负载层可为可渗透的或非渗透的。
或者,可在层形成之后添加单体溶液或者在负载层上添加单体溶液,并通过紫外线诱导聚合技术聚合涂层溶液。因此,“原位”-聚合是应用吸水性聚合物的另一方法。
因此,合适的流体吸收芯包含0-90重量%的纤维材料和10-100重量%的吸水性聚合物颗粒,优选包含20-80重量%的纤维材料和20-80重量%的吸水性聚合物颗粒,更优选包含30-75重量%的纤维材料和25-70重量%的吸水性聚合物颗粒,最优选包含40-70重量%的纤维材料和30-60重量%的吸水性聚合物颗粒。
根据本发明,优选的是,发明的流体吸收制品中流体吸收芯包含至少12重量%的吸水性聚合物颗粒,更优选包含至少50重量%的吸水性聚合物颗粒,最优选包含至少85重量%的吸水性聚合物颗粒。
优选的是,流体吸收芯包含小于50重量%的纤维材料,更优选包含小于15重量%的纤维材料,最优选包含小于5重量%的纤维材料。
根据本发明,优选的是,流体吸收芯包含不超过10重量%的胶粘剂。
吸水性聚合物颗粒和/或流体吸收纤维在流体吸收芯中的量为3-20g,优选6-14g,在超长尿布中的量为8-12g,在失禁产品中的量最高达约50g。
流体吸收制品通常包括至少一层上层渗液层(A)、至少一层下层不渗液层(B)和至少一层位于层(A)和层(B)之间的流体吸收芯,还包括其他任选的层。为了提高对体液吸收的控制和/或提高吸水性聚合物颗粒与纤维基质的重量百分比的灵活性,增加一层或更多层另外的流体吸收芯可为有利的。将第二流体吸收芯加至第一流体吸收芯在体液输送和分布中提供更多的可能性。此外,可以保留更高质量的排出体液。通过将数个具有不同吸水聚合物浓度和含量的层相结合,可将流体吸收制品的厚度减至最小,即便其中包含有多个流体吸收芯。
合适的流体吸收芯可由本领域中已知的任意材料——其旨在收集、传递和保留排出的体液——形成。生产技术也是本领域已知的任一种技术。优选的技术包括将单体溶液施用至传输的纤维基质上,从而发生聚合,已知的为原位技术或干法成型复合材料的生产。
合适的流体吸收制品包含与流体吸收制品中常见的其他层任意结合的单芯体系或多芯体系。优选的流体吸收制品包括单芯体系或双芯体系;最优选的流体吸收制品包括单个流体吸收芯。
流体吸收芯通常具有相同的尺寸或外形。合适的流体吸收芯也可以具有型面结构,如果存在层状的流体吸收芯,涉及芯的形状和/或吸水性聚合物颗粒的含量和/或吸水性聚合物颗粒的分布和/或不同层的尺寸。在
俯视图(x-y维度上)中,芯的形状可以为矩形、有较窄的裆部区域的剖面形状或任何其他形状。
众所周知,吸收芯通过结合若干层例如基质层、吸水性聚合物的层和热塑性材料的层而具有良好的湿固定性。合适的吸收芯可包括薄织物或薄织物层压物。本领域中已知的为通过在自身上折叠薄织物或薄织物层压物而形成的单层或双层薄织物层压物。
这些层或折叠物优选彼此接合,例如通过添加胶粘剂或通过机械、热或超声粘合或其结合彼此接合。吸水性聚合物颗粒可以例如通过形成单独的吸水性聚合物层包含于各个层内或各层之间,。
因此,根据层的数量或大体积芯的高度,确定流体吸收芯的最终厚度。因此,流体吸收芯可为平坦的一层(平台)或者具有三维形状。
通常,上层渗液层(A)和下层不渗液层(B)可根据多种类型的流体吸收制品的需求来确定形状和尺寸,并适应不同穿用者的尺寸。因此,上层渗液层(A)和下层不渗液层(B)的结合可具有本领域中已知的所有形状和尺寸。合适的结合具有下述形状:沙漏形、矩形、梯形、T-形或双T-形或表现出构造(anatomical)尺寸。
流体吸收芯可以包括通常存在于本领域已知的流体吸收制品中的其他添加剂。示例性添加剂为用于增强和稳定流体吸收芯的纤维。优选地,聚乙烯用于增强流体吸收芯。
用于增强流体吸收芯的其他合适的稳定剂为用作粘合剂的材料。
在用在流体吸收芯的不同区域的粘合剂材料的种类或粘合剂量的变化中,可以得到型面稳定。例如,具有不同熔融温度的不同粘合剂材料可用在流体吸收芯的不同区域,例如熔点较低的粘合剂用在芯的中心区,熔点较高的粘合剂用在吸收芯的远端区域。合适的粘合剂材料可以为粘着的或非粘着的纤维、连续地或非连续挤出纤维、双组分短纤维、非弹性纤维和喷雾液体粘合剂或这些粘合剂材料的任意结合。
此外,通常加入热塑性组合物以提高芯层的整体性。热塑性组合物可包含单一类型的热塑性聚合物或热塑性聚合物的共混物。或者,热塑性组合物可包含热熔性胶粘剂,所述热熔性胶粘剂含有至少一种热塑性聚合物和热塑性稀释剂如增粘剂、增塑剂或其他添加剂如抗氧化剂。热塑性组合物还可包含压敏热熔性胶粘剂,所述压敏热熔性胶粘剂包含例如结晶聚丙烯和无定形的聚α-烯烃或苯乙烯嵌段共聚物以及蜡的混合物。
合适的热塑性聚合物为苯乙烯嵌段共聚物,其包括A-B-A三嵌段、A-B二嵌段和(A-B)n径向嵌段共聚物链段。字母A表示非弹性聚合物链段,例如聚苯乙烯;B代表不饱和共轭二烯或其(部分)氢化形式。优选地,B包含异戊二烯、丁二烯、乙烯/丁烯(氢化丁二烯)、乙烯/丙烯(氢化异戊二烯)及其混合物。
其他合适的热塑性聚合物为无定形聚烯烃、无定形聚α-烯烃和茂金属聚烯烃。
关于臭味控制,任选地加入香料和/或臭味控制剂。合适的臭味控制剂是在本领域中已知的减少在佩带流体吸收制品时随时间所产生的气味的所有物质。因此,合适的臭味控制剂是无机材料,如沸石、活性炭、膨润土、硅石、气相二氧化硅、硅藻土、粘土;螯合剂,如乙二胺四乙酸(EDTA)、环糊精、氨基多甲酸(aminopolycarbonicacid)、乙二胺四亚甲基膦酸、氨基磷酸盐、多官能芳香族化合物、N,N-二琥珀酸。
合适的臭味控制剂还为抗微生物剂,例如季铵、苯酚、酰胺和硝基化合物及其混合物;杀细菌剂,如银盐、锌盐、十六烷基氯化吡啶鎓和/或三氯生,以及HLB值小于12的表面活性剂。
合适的臭味控制剂还为具有酸酐基团的化合物,如马来酸酐、衣康酸酐、聚马来酸酐或聚衣康酸酐,马来酸与C2-C8烯烃或苯乙烯的共聚物、聚马来酸酐,或马来酸酐与异丁烯、二异丁烯或苯乙烯的共聚物;具有酸基团的化合物,如抗坏血酸、苯甲酸、柠檬酸、水杨酸或山梨酸;以及具有酸基团的单体的流体可溶性聚合物;C3-C5单不饱和羧酸的均聚物或共聚物。
合适的臭味控制剂还为香料,如己酸烯丙酯、环己烷乙酸烯丙酯、环己烷丙酸烯丙酯、庚酸烯丙酯、乙酸戊酯、丙酸戊酯、茴香脑、大茴香醛、苯甲醚、苯甲醛、乙酸苄酯、苄基丙酮、苯甲醇、丁酸苄酯、甲酸苄酯、莰烯、樟脑胶、左旋香芹醇、甲酸肉桂酯、顺式茉莉酮、柠檬醛、香茅醇及其衍生物、枯茗醇及其衍生物、女贞醛(cyclalC)、二甲基苄基甲醇及其衍生物、二甲基辛醇及其衍生物、桉油精、香叶基衍生物、乙酸熏衣草酯、女贞醛(ligustral)、d-柠檬烯、芳樟醇、芳樟基衍生物、薄荷酮及其衍生物、月桂烯及其衍生物、橙花醛、橙花醇、对甲酚、对甲基异丙基苯、橙油萜、α-蒎烯、4-萜品醇、麝香草酚等。
掩蔽剂也可用作臭味控制剂。掩蔽剂为包覆在实壁材料中的香料。优选地,该壁材料包括用于延迟释放香料成分的液体可溶性多孔基质。
其他合适的臭味控制剂为:过渡金属,如Cu、Ag、Zn;酶,如脲酶抑制剂;淀粉;pH缓冲材料;甲壳素;绿茶植物提取物;离子交换树脂;碳酸盐;碳酸氢盐;酸盐;硫酸盐;或其混合物。
优选的臭味控制剂是绿茶植物提取物、单宁、硅石、沸石、碳、淀粉、螯合剂、pH缓冲材料、甲壳素、硅藻土、粘土、离子交换树脂、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、硫酸盐、掩蔽剂或其混合物。臭味控制剂的合适浓度为约0.5至约300gsm。
最新的进展提出添加湿度指示添加剂。除了电监测流体吸收制品中的湿度外,已知含有具有湿度指示剂的热熔性胶粘剂的湿度指示添加剂。湿度指示添加剂从黄色改变颜色至相对暗和深的蓝色。这种颜色的变化透过流体吸收制品的不渗液外层材料是很容易看到。现有的湿度指示也可以通过将水溶性油墨图案——当湿润时其消失——施加到底层上而实现。
合适的湿度指示添加剂包含山梨糖醇单油酸酯和聚乙氧基化氢化蓖麻油的混合物。优选地,湿度指示添加剂的量相对于流体吸收芯的重量为约0.0001-2重量%。
流体吸收芯的基重范围为600-1200gsm,优选为500-1200gsm。流体吸收芯的密度范围为0.1-0.25g/cm3,优选为0.1-0.28g/cm3。尿布中流体吸收芯的厚度范围为1-8mm,优选为1-5mm,更优选为1.5-3mm;在失禁产品中流体吸收芯的厚度为3-15mm。
3.任选的防尘层
包括在吸收芯中的任选组分为紧邻不渗液底层的防尘层。该防尘层为纤维层,且可以放置在吸收芯的顶部和/或底部。通常,防尘层位于储存层的下部。该下层称为防尘层,这是因为其在流体吸收芯的生产方法中对于储存吸水性聚合物颗粒起载体的作用。如果吸水性聚合物材料呈宏观结构、膜或薄片的形式,则没有必要嵌入防尘层。在吸水性聚合物颗粒源自液滴聚合的情况中,颗粒具有无边缘的光滑表面。在这种情况下,同样不必向流体吸收芯添加防尘层。另一方面,作为一个极大的优势,防尘层提供一些额外的流体处理性能,例如芯吸性能,并且可降低不渗液层(B)上孔眼和麻点的发生率。
优选地,防尘层为含有绒毛的纤维层(纤维素纤维)。
任选的收集-分布层(D)
任选的收集-分布层(D)位于上层(A)和流体吸收芯(C)之间,且优选地构造为有效收集排出的体液,并将其输送和分布到流体吸收组合物的其他区域或其他层,在那里体液被固定和存储。因此,上层将排出体液输送至收集-分布层(D),以将其分布至流体吸收芯。
收集-分布层包括纤维材料和任选的吸水性聚合物颗粒。
纤维材料可以是亲水性的、疏水性的或可以是亲水性纤维和疏水性纤维的结合。其可以源自天然纤维、合成纤维或两者的结合。
合适的收集-分布层由纤维素纤维和/或改性纤维素纤维和/或合成物或其结合物形成。因此,合适的收集-分布层可以包含纤维素纤维,特别是绒毛木浆。其他合适的亲水性、疏水性纤维以及改性和未改性的天然纤维的实例在上述的章节“渗液层(A)”中给出。
尤其是对于同时提供液体收集和分布性能,优选使用改性纤维素纤维。改性纤维素纤维的实例是化学处理的纤维素纤维,尤其是化学硬化的纤维素纤维。术语“化学硬化的纤维素纤维”意指已通过化学方法硬化以增加纤维硬度的纤维素纤维。该方法包括添加表面涂料、表面交联剂和浸渍物形式的化学硬化剂。合适的聚合物硬化剂可以包括:具有含氮基团的阳离子改性淀粉、乳胶、湿强树脂如聚酰胺-表氯醇树脂、聚丙烯酰胺、尿醛树脂和三聚氰胺甲醛树酯和聚乙烯亚胺树脂。
硬化还可包括改变化学结构,例如通过交联聚合物链改变化学结构。因此,可将交联剂施用于纤维上,其引起化学形成纤维间的交联键。其他的纤维素纤维可以个别的形式通过交联键硬化。合适的化学硬化剂通常是单体交联剂,包括C2-C8二醛、具有酸官能度的C2-C8单醛且特别是C2-C9多羧酸。
优选地,改性纤维素纤维是化学处理过的纤维素纤维。特别优选的是卷曲纤维,其可通过用柠檬酸处理纤维素纤维而获得。优选地,纤维素纤维和改性纤维素纤维的基重是50至200gsm。
合适的收集-分布层还包括合成纤维。合成纤维的已知实例见于上述章节“渗液层(a)”中。另一可用的可能性为,具有双重功能的3D-聚乙烯膜作为渗液层(a)和收集-分布层。
此外,如在纤维素纤维的情况下,优选亲水性的合成纤维。亲水性合成纤维可以通过疏水性纤维的化学改性获得。优选地,亲水化通过表面活性剂处理疏水性纤维而进行。因此,疏水性纤维的表面可以通过用非离子型的或离子型表面活性剂处理而赋予亲水性,例如,通过用表面活性剂喷涂这种纤维或通过将纤维浸渍到表面活性剂中。更加优选持久亲水性的合成纤维。
收集-分布层的纤维材料可以固定以增强该层的强度和整体性。用于将纤维固结于网中的技术有机械结合、热粘合和化学粘合。增加网整体性的不同方法的详细描述在上述章节“渗液层(A)”中给出。
优选的收集-分布层包含纤维材料和分布于其中的吸水性聚合物颗粒。吸水性聚合物颗粒可在由松散纤维形成层的过程中添加,或者,可以在所述层形成后添加单体溶液,并通过UV-引发的聚合技术聚合涂料溶液。因此,“原位”聚合是另一种施用吸水性聚合物的方法。
因此,合适的收集-分布层包含80重量%至100重量%的纤维材料和0重量%至20重量%的吸水性聚合物颗粒;优选包含85重量%至99.9重量%的纤维材料和0.1重量%至15重量%的吸水性聚合物颗粒;更优选包含90重量%至99.5重量%的纤维材料和0.5重量%至10重量%的吸水性聚合物颗粒;最优选包含95重量%至99重量%的纤维材料和1重量%至5重量%的吸水性聚合物颗粒。
优选的收集-分布层显示出的基重为20至200gsm,最优选为40至60gsm,取决于吸水性聚合物颗粒的浓度。
或者,渗液层(D)包含位于(A)和(C)之间的合成树脂膜作为分布层,并快速地将提供的尿液沿着表面输送到流体吸收芯(C)的外侧上部。优选地,上渗液布层(D)比下层的流体吸收芯(C)小。对于渗液层(D)的材料没有特别的限制。可以使用由树脂如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯或交联聚乙烯醇制成的膜和由上述树脂制成的透气但不渗液的所谓的“可透气”膜。
优选地,上渗液布层(D)包含多孔聚乙烯膜,以快速收集和分布流体。
或者,充当收集-分布层的一束纤维可松散地分布在流体吸收芯的上部。合适的合成纤维为共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚乳酸、聚丙烯或聚乙烯、纤维胶或其混合物。此外,还可使用双组分纤维。合成纤维的组分可由具有圆形截面的单一纤维组成或由具有不同截面形状的两种纤维的混合物组成。合成纤维以确保非常快的液体输送和渠化的方式进行排列。优选使用多束聚乙烯纤维。
任选的薄织物层(E)
任选的薄织物层直接布置在(C)的上面和/或下面。
术语薄织物不限于薄织物材料如纸,还指无纺织物。该层的材料可包含任何已知类型的基底,包括网、外衣、纺织品和膜。薄织物层可能包含天然纤维如纤维素、棉花、亚麻、亚麻布、大麻、羊毛、丝绸、毛皮、毛发和天然存在的矿物纤维。薄织物层还可包括:合成纤维,如人造纤维和莱赛尔纤维(源自纤维素)、多糖(淀粉)、聚烯烃纤维(聚丙烯、聚乙烯)、聚酰胺、聚酯、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯及其组合。优选地,薄织物层包含纤维素纤维。
其他任选的组件(F)
1.裤腿封口(legcuff)
常规的腿部封口包括无纺材料,所述无纺材料可以通过直接挤出法形成,在该过程中纤维和无纺材料同时形成;或通过预制纤维的成网法形成,所述预制纤维可在稍后的时间点铺成非织造布材料。直接挤出法的实例包括纺粘法、熔喷法、溶剂纺丝、静电纺丝及其结合。成网法的实例包括湿法成网法和干法成网(例如气流成网、梳棉)法。所述方法的结合包括纺粘-熔喷-纺粘(spunbond-meltblown-spunbond,sms)、纺粘-熔喷-熔喷-纺粘(spunbond-meltblown-meltblown-spunbond,smms)、纺粘-梳棉(spunbond-carded,sc)、纺粘-气流成网(spunbond-airlaid,sa)、熔喷-气流成网(meltblown-airlaid,ma)及其结合。包括直接挤出的结合可以在相同的时间点或者在随后的时间点相结合。在所述实例中,每种方法可产生一层或多层单独的层。因此,“sms”意指三层非织造布材料,“smsms”或“ssmms”意指五层非织造布材料。通常,小写字母(sms)表示单独的层,而大写字母(SMS)表示相似相邻层的累积。
此外,合适的腿部封口具有弹性带。
优选的是来自合成纤维的显示出sms、smms或smsms层组合的腿部封口。优选的是密度为13至17gsm的非织造布。优选地,腿部封口具有两根松紧绳。
2.弹性体
弹性体用于将流体吸收制品牢固地固持和灵活地封合在穿戴者的身体周围,例如腰部和腿部,以改进密封度和合身性。腿部弹性体置于流体吸收制品的外层和内层之间,或置于面向外衣的覆盖层和面向使用者体侧的衬里层之间。合适的弹性体包括片状、带状或绳状的热塑性聚氨酯、弹性体材料、聚(醚-酰胺)嵌段共聚物、热塑性橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、硅橡胶、天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯异戊二烯共聚物、苯乙烯乙烯丁烯共聚物、尼龙共聚物、包括嵌段聚氨酯的弹性(spandex)纤维和/或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。弹性体可以在拉伸后固定至基底上,或固定至拉伸的基底。另外,弹性体可以固定至基底并随后例如通过加热使其具有弹性或收缩。
3.封闭系统
封闭系统包括带翼、接合区、弹性体、拉紧物和带系统或其结合。至少部分第一腰部区域通过封闭系统连接到部分第二腰部区域,以将流体吸收制品固定在合适的位置并形成流体吸收制品的腿部开口和腰。优选地,流体吸收制品具有可再封闭的封闭系统。
封闭系统可以是可再密封的或永久性的,包括任何适用于这种用途的材料,例如塑料、弹性体、膜、泡沫、无纺基底、织造基底、纸、薄织物、层压物、纤维增强塑料等,或其结合。优选地,封闭系统包括柔韧材料且平滑、柔和地作用而不刺激穿戴者的皮肤。
封闭元件的一个部分是胶粘带,或包括置于第一腰部区域的横边上的一对横向延伸的翼。带翼通常连接到身体前围面且从第一腰带的各个角横向延伸。这些带翼包括的向内朝向表面的胶粘剂,所述表面在使用前通常通过薄的、可移除的覆片保护。
合适的带翼可以由热塑性聚合物如聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯、乙烯乙酸乙烯酯、乙-乙烯醇、乙烯乙酸乙烯酯丙烯酸酯或乙烯丙烯酸共聚物形成。
合适的封闭系统还包括钩环扣件的钩部分,且目标装置包括钩环扣件的环部分。
合适的机械封闭系统包括接合区。机械封闭系统可直接固定至外部覆盖层。接合区可起需要将带翼接合进入流体吸收制品的区域的作用。接合区可包括基础材料和多个带翼。带翼可以嵌入接合区的基础材料中。基础材料可以包括环材料。环材料可包括背衬材料和连接至背衬材料的无纺纺粘纤网。
因此,合适的接合区可以由纺粘法制备。纺粘的无纺布通过由挤出熔融热塑性材料而形成的熔纺纤维制备。优选的是双向拉伸聚丙烯(bi-orientedpolypropylene,BOPP),或在机械封闭系统的情况下的拉绒的/封闭的环。
此外,合适的机械封闭系统包括用作流体吸收制品——例如短裤或拉拉裤——的柔韧腰带和/背部的分立腰带或的弹性单元。弹性单元可使得流体吸收制品作为例如训练短裤被穿戴者拉下。
合适的短裤形的流体吸收制品具有前腹部、后背部、裆部、用于连接前部和后部的横向侧部、臀部、弹性腰部区域和锁液(liquid-tight)外层。臀部围布置在使用者的腰部周围。一次性短裤形状的流体吸收制品(拉拉裤)具有良好的柔韧性、拉伸性、防渗漏性能和合身型,因此赋予穿戴者极佳的舒适性,并提供改进的移动性和灵活性。
合适的拉拉裤包括具有低模量、良好撕裂强度和高弹性回复的热塑性膜、片和层压物。
合适的封闭系统还可以包括用于生产流体吸收制品的紧固装置内的弹性区域的弹性体。弹性体在腰部和腿部开口给穿戴者提供舒适合体的流体吸收制品,同时保持足够的防渗漏性能。
合适的弹性体是显示出蒸汽渗透性和液体阻隔性能的弹性体聚合物或弹性胶粘材料。优选的弹性体在伸长至等于其初始长度的长度后是可收回的。
合适的封闭系统还包括带系统,其包括用于灵活地将流体吸收制品固定在穿戴者身体上并对穿用者提供改善的合身性的腰带和腿带。合适的腰带包括两个弹性带,左弹性带和右弹性带。左弹性带与各个左侧棱角边相连。右弹性带与各个右侧棱角边相连。当吸收外衣平放时,左侧带和右侧带弹性伸展。每条带连接到流体吸收制品的前部和后部之间并延伸至在流体吸收制品的前部和后部之间延伸,以形成腰部开口和腿部开口。
优选地,带系统由弹性体制得,从而提供流体吸收制品的舒适合体性,并保持足够的防渗漏性能。
优选的封闭系统是所谓的“弹性耳”,该耳的一侧连接在位于流体吸收制品骨架的后面背部的纵向边缘的一侧。市售的流体吸收制品包括可拉伸耳或者侧围,其由可拉伸的压层材料例如由单组分或双组分纤维制成的无纺网制成。特别优选的封闭系统为可拉伸的层压物,所述可拉伸的层压物包含若干层的中心区以及作为形成压层制品的顶部和底部表面的弹性材料的网,若干层的每一层为不同的纤维材料例如熔喷纤维、纺粘纤维以及多组分纤维,所述多组分纤维具有含有具第一熔融温度的第一聚合物的芯以及含具有第二熔融温度的第二聚合物的外壳。
D.流体吸收制品的结构
本发明还涉及上述各组分和层、膜、片、薄织物层或基底的接合,以提供流体吸收制品。将至少两个、优选所有层、膜、片、薄织物层或基底接合。
合适的流体吸收制品包括单个或多个流体吸收芯体系。优选地,流体吸收制品包括单个或两个流体吸收芯体系。
合适的流体吸收芯的流体储存层包括纤维材料的均匀或非均匀混合物,该纤维材料包括均匀或非均匀地分散于其中的吸水性聚合物颗粒。合适的流体吸收芯的流体储存层包括层状的流体吸收芯体系,该流体吸收芯体系包含纤维材料的均匀混合物且任选地包含吸水性聚合物颗粒,其中每层可以通过本领域已知的方法由任何纤维材料制备。
为了固定吸水性聚合物颗粒,相邻层借助热塑性材料的方式固定,从而在整个表面或者在交叉点的离散区域建立连接。对于交叉点的离散区域建立连接的情况,创建空腔或气袋以装载流体吸收颗粒。交叉区域可具有规则的或不规则的图案,例如与流体吸收芯的纵轴对齐,或多边形的图案,例如五边形或六边形。交叉区域自身可以是直径约0.5毫米至2毫米的矩形、圆形或正方形。包含交叉区域的流体吸收制品表现出更好的湿强度。
产品构造和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的不连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
为了保证对所施用体液的芯吸,优选的流体吸收制品显示出更好的输送通道。通道通过例如顶部片对流体吸收芯施加压缩力形成。压缩力可以通过在两个加热的压延辊之间进行热处理的方式实加。压缩力的效果会使得顶部片和流体吸收芯变形,从而产生通道。体液沿着该通道流到其被吸收该体液并且防止泄漏的部位。此外,压缩导致更高的密度;这是通道对排泄的流体进行疏导的第二个影响。或者,在尿布结构上的压缩力提高了流体吸收制品的结构整体性。
为了更详细的描述本发明,产生了在下文中描述的实施方案。
因此,优选的流体吸收制品随后将进行详细描述。
实施方案1
本发明的一个优选的实施方案在下文的实施方案1中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为10-50重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括多层流体储存部分,所述多层流体储存部分依次包括:
1木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀上层,其包含约50%的总绒毛量;
2.流体吸收层,其包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;
3.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀下层,其包含约50%的总绒毛量,并且起防尘层的作用;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形且尺寸比流体吸收芯小,尺寸为约150至约250cm2。
产品骨架的构造及其中所包含的组分通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两片含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本公开的一部分。
实施方案1的第一个结构实施例
流体吸收芯由多层单芯体系组成,单芯体系中每层均具有一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的层状流体吸收芯包括亲水性纤维(纤维素纤维、绒毛浆纤维)的多层体系。总绒毛浆重量为20.45g,其均等地分配在上芯(1)和下芯(3)之间。流体吸收芯的前部总平均密度为0.18g/cm3,刺激区的密度为0.17g/cm3,后部总平均密度0.15g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为802.75gsm,刺激区基重为825.94gsm,后部总平均基重为766.14gsm。
流体吸收层(2)含有31.38重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为9.34g。
例如源自制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:41g/g
SFC:小于5×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:37.5cm;宽度:10.0cm。
位于(A)和(C)之间的基重为50gsm的热风粘合的收集-分布层为尺寸为20cm×10cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性带;选自斯潘德克斯弹性纤维(spandex)型纤维的弹性带:3条腿部弹性带和1条封口弹性带,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.6cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为18.3cm×4.0cm,且柔性带状密封带为3.4cm×1.0cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带,
●还包括弹性腰带,位于产品后部,尺寸为14.6cm×4.5cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:49.6cm;前部宽度:34.0cm;裆部宽度:24.0cm;后部宽度:34.3cm。
实施方案1的第二个结构实施例
流体吸收芯由多层单芯体系组成,所述单芯体系中每层均具有一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的层状流体吸收芯包括亲水性纤维(纤维素纤维、绒毛浆纤维)的多层体系。总绒毛浆重量为20.45g,其均等地分配在上芯(1)和下芯(3)之间。流体吸收芯的前部总平均密度为0.18g/cm3,刺激区的密度为0.17g/cm3,后部总平均密度0.15g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为802.75gsm,刺激区基重为825.94gsm,后部总平均基重766.14gsm。
流体吸收层(2)含有31.38重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为9.34g。
例如源自本文中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:47.0g/g
SFC:小于10×10-7cm3s/g
AUHL:26g/g
AUL:35g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:350ppm
湿含量:1重量%
FSR:0.52g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:37.5cm;宽度:10.0cm。
位于(A)和(C)之间的基重为50gsm的透气粘合的收集-分布层为尺寸为20cm×10cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性带;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性带:3条腿部弹性带和1条封口弹性带,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.6cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为18.3cm×4.0cm,柔性带状密封带为3.4cm×1.0cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带,
●还包括弹性腰带,位于产品后部,尺寸为14.6cm×4.5cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:49.6cm;前部宽度:34.0cm;裆部宽度:24.0cm;后部宽度:34.3cm。
实施方案2
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案2中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括热粘合层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为40-80重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括多层流体储存部分,所述多层流体储存部分依次包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀上层,其中木浆纤维占总绒毛量的约50%;
2.流体吸收层,其包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;
3.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀下层,其包含约50%的总绒毛量,并且起防尘层的作用;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且尺寸比流体吸收芯小,尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两片含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案2的结构实施例
流体吸收芯由多层单芯体系组成,所述单芯体系中每层均具有一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的层状流体吸收芯包括亲水性纤维(纤维素纤维、绒毛浆纤维)的多层体系。总绒毛浆重量为12g,其均等地分配在上芯(1)和下芯(3)之间。流体吸收芯的前部总平均密度为0.19g/cm3,刺激区的密度为0.20g/cm3,后部总平均密度为0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为989gsm,刺激区基重为1101gsm,后部总平均基重为664gsm。流体吸收芯的厚度平均值为4.5mm。
流体吸收层(2)含有56.6重量%的分散开的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为12g。
例如源自如制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:38cm;宽度:10cm。
位于(A)和(C)之间的基重为50gsm的透气粘合的收集-分布层为尺寸为24cm×8cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和1条封口弹性体,
●选自合成纤维的腿部封口,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.6cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为18.3cm×4.0cm,且柔性带状密封带为3.4cm×1.0cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带,
●还包括弹性腰带,位于产品后部,尺寸为14.6cm×4.5cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:49.6cm;前部宽度:34.0cm;裆部宽度:24.0cm;后部宽度:34.3cm。
实施方案3
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案3中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和10-50重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)内的吸水性聚合物颗粒的混合物;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;流体吸收芯还包括防尘层,所述与不渗液层(B)邻近防尘层且位于上述流体吸收芯之下,防尘层为只含有绒毛浆的纤维层(纤维素纤维);以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形的且尺寸比流体吸收芯小,尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案3的结构实施例
流体吸收芯由位(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成。流体吸收芯包括木浆纤维(纤维素纤维)和37.11重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的混合物,其具有一致的矩形尺寸。流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的量为11.38g。总绒毛浆的重量为12g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.22g/cm3,刺激区的密度为0.18g/cm3,后部总平均密度为0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为914.18gsm,刺激区基重为925.47gsm,后部总平均基重为886.32gsm。
源自如制备实施例21中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:37.7g/g
SFC:23×10-7cm3s/g
AUHL:25g/g
AUL:33g/g
可萃取量:6重量%
残余单体量:373ppm
湿含量:1.1重量%
FSR:0.31g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:39.2cm;宽度:10.0cm。
流体吸收芯的厚度平均值为4.7mm。
位于(A)和(C)之间的基重为40gsm的透气粘合的收集-分布层为尺寸为24.4cm×8.6cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和1条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.0cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为18.9cm×3.8cm,且柔性带状密封带为1.6cm×3.4cm,粘附在1.3cm×3.4cm的带钩紧固带,
●还包括弹性腰带,位于产品后部,尺寸为10.8cm×2.8cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.8cm;前部宽度:31.5cm;裆部宽度:20.6cm;后部宽度:31.1cm。
实施方案4
本发明的一个更优选的实施方案在下文的实施方案4中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和40-80重量%的均匀分散在流体吸收芯内的吸水性聚合物颗粒的混合物;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;以及
(D)两层收集-分布层体系,位于(a)和(C)之间,包含基重为40-80gsm的上层树脂粘结层;上层收集-分布层为矩形的,其尺寸为约150-约250cm2;下层收集-分布层包含改性的纤维素纤维(例如来自BuckeyeTechnologiesInc.),其基重为40-80gsm,且尺寸为约100-约300cm2;两层收集-分布层均小于流体吸收芯。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知不连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案4的结构实施例
流体吸收芯由位于(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成。流体吸收芯包括木浆纤维(纤维素纤维)和67.12重量%的均匀分布在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的混合物,其具有一致的矩形尺寸。流体吸收芯使用基重为10gsm的纺粘材料来包覆而封装。流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的重量为12.18g。总绒毛浆重量为5.95g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.19g/cm3,刺激区的密度为0.18g/cm3,后部总平均密度为0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为965.79gsm,刺激区基重为913.38gsm,后部总平均基重为658.85gsm。
源自如在制备实施例18中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:27.6g/g
SFC:125×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:28g/g
可萃取量:3重量%
残余单体量:565ppm
湿含量:0.8重量%
FSR:0.22g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.0cm;宽度:10.0cm。
流体吸收芯的厚度平均值为4.4mm。
位于(A)和(C)之间的基重为60gsm的透气粘合的收集-分布层为尺寸为24.0cm×7.5cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.3cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为19.8cm×5.0cm,且柔性带状密封带为3.5cm×2.7cm,所述密封带由3.5cm×1.5cm的压敏接合区和3.5cm×1.2cm的机械钩组成。
为了提高流体吸收制品的舒适性,实施方案4的产品具有可拉伸的侧围和减小宽度的骨架。
流体吸收制品的尺寸为:长度:48.0cm;前部宽度:32.3cm;裆部宽度:20.3cm;后部宽度:31.0cm。
实施方案5
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案5中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)双流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和吸水性聚合物颗粒的均匀混合物作为主芯,以及层状的第二流体吸收芯;所述全部双流体吸收芯包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀主芯,其包含基于主吸收芯的重量计的10-50重量%的吸水性聚合物颗粒;主芯含有约30%的总绒毛量;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;
2.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的第二芯上绒毛层;第二芯的上层含有约35%的总绒毛量;
3.流体吸收层,其含有基于第二吸收芯重量计的10-50重量%的吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量CRC为约32-60g/g;
4.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的第二芯下绒毛层,其充当防尘层;下芯含有约35%的总绒毛量;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案5的结构实施例
总流体吸收芯包括双芯体系,主芯和第二芯,其各自具有几乎一致的矩形尺寸。主芯比第二级芯小,并位于从第二芯的前末端边缘处起6cm且从第二芯的后末端边缘处起10cm处,宽度为9cm。位于(A)和(B)之间的主流体吸收芯包括木浆纤维的亲水性纤维基质和25重量%吸水性聚合物颗粒的均匀混合物。主芯的总重量为8g。第二芯为木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质和30重量%的吸水性聚合物颗粒的多层体系。第二流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为6.0g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.15g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为790.63gsm,刺激区基重为1121.38gsm,后部总平均基重976.83gsm。
源自如在制备实施例9中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:41.7g/g
SFC:3×10-7cm3s/g
AUHL:26g/g
AUL:36g/g
可萃取量:6重量%
残余单体量:557ppm
湿含量:1.2重量%
FSR:0.27g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
第二流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:10.5cm;裆部宽度:9.3cm;后部宽度:10.3cm。
两个流体吸收芯总厚度的平均值为5.4mm。
位于(A)和(C)之间的基重为40gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的,并且比主流体吸收芯更小,其尺寸为19.7cm×7.6cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.8cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为22.0cm×4.0cm,柔性带状密封带为3.4cm×1.5cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:48.0cm;前部宽度:29.7cm;裆部宽度:22.0cm;后部宽度:31.6cm。
实施方案6
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案6中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)双流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和吸水性聚合物颗粒的均匀混合物作为主芯,以及层状的第二流体吸收芯;所述全部的双流体吸收芯包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀主芯,其包含基于主吸收芯的重量计的40-80重量%的吸水性聚合物颗粒;主芯含有约50%的总绒毛量;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;
2.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的第二芯上绒毛层;第二芯上层含有约25%的总绒毛量;
3.流体吸收层,其含有基于第二吸收芯重量计的40-80重量%的吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;
4.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的第二芯的下绒毛层,其充当防尘层;下芯含有约25%的总绒毛量;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案6的结构实施例
总流体吸收芯包括双芯体系,主芯和第二芯,其各自具有几乎一致的矩形尺寸。主芯比第二芯小,并位于从第二芯的前末端边缘处起6cm且从第二芯的后末端边缘处起10cm处,宽度为9cm。位于(A)和(B)之间的主流体吸收芯包括木浆纤维的亲水性纤维基质和50重量%的吸水性聚合物颗粒的均匀混合物。主芯的总重量为8g。第二芯为木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质和50重量%的吸水性聚合物颗粒的多层体系。第二流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为10.0g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.19g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为813.46gsm,刺激区基重为1209.15gsm,后部总平均基重为986.27gsm。
源自如在制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6-重量%
FSR:0.29g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
第二流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:10.0cm;裆部宽度:9.0cm;后部宽度:10.0cm。
两种流体吸收芯总厚度的平均值为3.9mm。
位于(A)和(C)之间的基重为60gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的,并且比主流体吸收芯小,其尺寸为19.0cm×7.6cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.8cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为22.0cm×4.0cm,且柔性带状密封带为3.4cm×1.5cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:48.0cm;前部宽度:29.7cm;裆部宽度:20.0cm;后部宽度:31.6cm。
实施方案7
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案7中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)双流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含分别用于主芯和层状第二流体吸收芯的木浆纤维(纤维素纤维)和的聚合物颗粒的均匀混合物;所述全部双种流体吸收芯包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀主芯,其包含基于主吸收芯的重量计的10-50重量%的吸水性聚合物颗粒;主芯含有约30%的总绒毛量;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;
2.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀第二芯,其包含基于第二吸收芯的重量计的10-50重量%的吸水性聚合物颗粒;第二芯含有约70%的总绒毛量;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案7的结构实施例
总流体吸收芯包括双芯体系,主芯和第二芯,其各自具有几乎一致的矩形尺寸。主芯比第二级芯小,并位于从第二芯的前末端边缘处起6cm且从第二芯的后末端边缘处起10cm处,宽度为9cm。位于(A)和第二流体吸收芯之间的主流体吸收芯包含木浆纤维的亲水性纤维基质和25重量%的吸水性聚合物颗粒的均匀混合物。主芯的总重量为8g。位于主芯和(B)之间的第二芯包含木浆纤维的亲水性纤维基质和30重量%的吸水性聚合物颗粒的均匀混合物。第二流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为6.0g。第二流体吸收芯的总重量为20g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.15g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为790.63gsm,刺激区基重为1121.38gsm,后部总平均基重为976.83gsm。
源自如在制备实施例9中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:41.7g/g
SFC:3×10-7cm3s/g
AUHL:26g/g
AUL:36g/g
可萃取量:6重量%
残余单体量:557ppm
湿含量:1.2重量%
FSR:0.27g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
第二流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:10.5cm;裆部宽度:9.3cm;后部宽度:10.3cm。
两种流体吸收芯总厚度的平均值为5.4mm。
位于(A)和(C)之间的基重为60gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的,并且比主流体吸收芯小,其尺寸为19.0cm×7.6cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.8cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为22.0cm×4.0cm,且柔性带状密封带为3.4cm×1.5cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:48.0cm;前部宽度:29.7cm;裆部宽度:22.0cm;后部宽度:31.6cm。
实施方案8
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案8中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)双流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含分别用于主芯和第二流体吸收芯的木浆纤维(纤维素纤维)和聚合物颗粒的均匀混合物;所述全部双流体吸收芯包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀主芯,其包含基于主吸收芯的重量计的40-80重量%的吸水性聚合物颗粒;主芯含有约50%的总绒毛量;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;
2.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀第二芯,其包含基于第二吸收芯的重量计的40-70重量%的吸水性聚合物颗粒;第二芯含有约50%的总绒毛量;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案8的结构实施例
总流体吸收芯包括双芯体系,主芯和第二芯,其各自具有几乎一致的矩形尺寸。主芯比第二级芯小,并位于从第二芯的前末端边缘处起6cm且从第二芯的后末端边缘处起10cm处,宽度为9cm。位于(A)和第二流体吸收芯之间的主流体吸收芯包含木浆纤维的亲水性纤维基质和28.6重量%的吸水性聚合物颗粒的均匀混合物。主芯的总重量为8g。位于主芯和(B)之间的第二芯包含木浆纤维的亲水性纤维基质和71.4重量%的吸水性聚合物颗粒的均匀混合物。第二流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为10.0g。第二芯的总重为14g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.15g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为790.63gsm,刺激区基重为1121.38gsm,后部总平均基重为976.83gsm。
源自如在制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿到湿含量为13重量%。
第二流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:10.0cm;裆部宽度:9.3cm;后部宽度:10.3cm。
两种流体吸收芯总厚度的平均值为5.4mm。
位于(A)和(C)之间的基重为60gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的,并且比主流体吸收芯小,其尺寸为19.0cm×7.6cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.8cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为22.0cm×4.0cm,且柔性带状密封带为3.4cm×1.5cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:48.0cm;前部宽度:29.7cm;裆部宽度:20.0cm;后部宽度:31.6cm。
实施方案9
本发明的另一个优选的实施方案在下文的实施方案9中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为10-50重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括多层流体储存部分,所述多层的流体储存部分依次包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀上层,其包含约50%的总绒毛量;
2.流体吸收层,其包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案9的结构实施例
流体吸收芯由双层单芯体系组成,单芯体系中每层均具有一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的层状流体吸收芯包括亲水性纤维(纤维素纤维、绒毛浆纤维)的双层体系,每层均具有几乎一致的矩形尺寸。流体吸收芯通过使用基重为10gsm的纺粘材料包覆而封装密封。流体吸收芯的前部总平均密度为0.16g/cm3,刺激区的密度为0.14g/cm3,后部总平均密度为0.16g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为598.16gsm,刺激区基重为596.94gsm,后部总平均基重为626.23gsm。流体吸收芯的厚度平均值为3.8mm。
流体吸收芯含有31.38重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为9.34g。
源自如制备实施例9中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:41.7g/g
SFC:3×10-7cm3s/g
AUHL:26g/g
AUL:36g/g
可萃取量:6重量%
残余单体量:557ppm
湿含量:1.2重量%
FSR:0.27g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:14.2cm;裆部宽度:14.5cm;后部宽度:14.1cm。
位于(A)和(C)之间的基重为35.7gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为24.0cm×9.2cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:5条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.7cm。
为了提高流体吸收制品的舒适性,实施方案10的短裤护垫具有可拉伸的带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.9cm;前部宽度:31.3cm;裆部宽度:15.4cm;后部宽度:31.3cm。
实施方案10
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案10中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺布的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为40-80重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括多层流体储存部分,所述多层的流体储存部分依次包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀上绒毛芯层,其包含约50%的总绒毛量;
2.流体吸收层,其包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案10的结构实施例
流体吸收芯由双层单芯体系组成,单芯体系中每层均具有一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的层状流体吸收芯包括亲水性纤维(纤维素纤维、绒毛浆纤维)的双层体系,每层均具有几乎一致的矩形尺寸。流体吸收芯通过使用基重为10gsm的纺粘材料包覆而封装。流体吸收芯的前部总平均密度为0.16g/cm3,刺激区的密度为0.14g/cm3,后部总平均密度为0.16g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为598.16gsm,刺激区基重为596.94gsm,后部总平均基重为626.23gsm。流体吸收芯的厚度平均值为3.8mm。
流体吸收芯含有59.05重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为11.9g。
源自如制备实施例20中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:31.7g/g
SFC:41×10-7cm3s/g
AUHL:22g/g
AUL:29g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:421ppm
湿含量:1.2重量%
FSR:0.30g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:14.2cm;裆部宽度:14.5cm;后部宽度:14.1cm。
位于(A)和(C)之间的基重为35.7gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为24.0cm×9.2cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:5条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.7cm。
为了提高流体吸收制品的舒适性,实施方案10的短裤护垫具有可拉伸的带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.9cm;前部宽度:31.3cm;裆部宽度:15.4cm;后部宽度:31.3cm。
实施方案11
本发明的一个更优选的实施方案在下文的实施方案10中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为55-95重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括多层的流体储存部分,所述多层的流体储存部分依次包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀上芯层,其包含约95%的总绒毛量;
2.高负载的流体吸收层,其包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案11的结构实施例
流体吸收芯由双层高负载的单芯体系组成,单芯体系中每层均具有一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的层状流体吸收芯包括亲水性纤维(纤维素纤维、绒毛浆纤维)的双层体系,每层均具有几乎一致的矩形尺寸。流体吸收芯通过使用基重为10gsm的纺粘材料来包覆而密封。流体吸收芯的前部总平均密度为0.20g/cm3,刺激区的密度为0.20g/cm3,后部总平均密度为0.21g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为551.51gsm,刺激区基重为585.71gsm,后部总平均基重为569.63gsm。流体吸收芯的厚度平均值为2.9mm。
流体吸收芯含有81.6重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为12.9g。
源自如制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以在润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:14.2cm;裆部宽度:14.5cm;后部宽度:14.1cm。
位于(A)和(C)之间的基重为35.7gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为24.0cm×9.2cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:5条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.7cm,
●湿度指示剂,其位于不渗液层(B)的下侧。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.9cm;前部宽度:31.3cm;裆部宽度:15.4cm;后部宽度:31.3cm。
实施方案12
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案12中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括热粘合层(透气织物覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为55-95重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括多层流体储存部分,所述流体储存部分包含用亲水性合成纤维的均匀层包覆的高负载的混合的流体吸收芯;所述高负载的流体吸收芯包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;所述均匀包覆的亲水性合成纤维包含约95%的总绒毛量;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案12的结构实施例
流体吸收芯由高负载的单芯体系组成,单芯体系具有一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,其包含包覆在亲水性合成纤维的均匀层中的高负载的流体吸收芯。流体吸收芯使用基重为10gsm的纺粘材料通过呈C-包覆或成全包覆形式来包覆而封装。流体吸收芯的前部总平均密度为0.16g/cm3,刺激区的密度为0.25g/cm3,后部总平均密度为0.19g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为436.86gsm,刺激区基重为707.74gsm,后部总平均基重为555.73gsm。流体吸收芯的厚度平均值为3.0mm。
流体吸收芯含有80.3重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为11.8g。
源自如制备实施例18中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:27.6g/g
SFC:125×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:28g/g
可萃取量:3重量%
残余单体量:565ppm
湿含量:0.8重量%
FSR:0.22g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:14.2cm;裆部宽度:14.5cm;后部宽度:14.1cm。
位于(A)和(C)之间的基重为35.7gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为24.0cm×9.2cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:5条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.7cm。
为了提高流体吸收制品的舒适性,实施方案12的可拉伸的短裤具有选自斯潘德克斯弹性纤维型纤维的弹性体。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.9cm;前部宽度:31.3cm;裆部宽度:15.4cm;后部宽度:31.3cm。
实施方案13
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案13中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为55-95重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含用纺粘材料包覆的高负载的流体吸收层;所述高负载的流体吸收层包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;所述均匀包覆的纺粘材料包含约100%的总绒毛量;以及
(D)双层收集-分布层体系,位于(A)和(C)之间,包含基重为40-80gsm的上层树脂粘合层;上层收集-分布层为矩形的,并且尺寸为约150-约250cm2;下层收集-分布层包含基重为40-80gsm的改性纤维素纤维,并且其尺寸为约100-约300cm2;上层收集-分布层比下层收集-分布层小;两层收集-分布层均比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案13的结构实施例
流体吸收芯由高负载的混合的单芯体系组成,单芯体系具有几乎一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,其包含包覆在亲水性纺粘纤维的均匀层中的高负载的流体吸收层,所述纺粘纤维的基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均密度为0.20g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度为0.19g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为1114gsm,刺激区基重为1007gsm,后部总平均基重为658gsm。流体吸收芯的厚度平均值为4.5mm。
流体吸收层含有67.2重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为14.1g。
源自如制备实施例20中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:31.7g/g
SFC:41×10-7cm3s/g
AUHL:22g/g
AUL:29g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:421ppm
湿含量:1.2重量%
FSR:0.30g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:43.0cm;前部宽度:11.5cm;裆部宽度:7.2cm;后部宽度:12.1cm。
位于(A)和下层收集-分布层之间的基重为65.7gsm的上层树脂粘合的收集-分布层为矩形的,其尺寸为24.9cm×7cm。位于上层收集-分布层和(C)之间的下层基于纤维素的收集-分布层为矩形的,其尺寸为24.9cm×7.5cm。两层收集-分布层均比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.4cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为14.9cm×3.8cm,粘合的密封带为3.0cm×1.3cm,粘附在钩上的紧固带为3.0cm×1.3cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:50.9cm;前部宽度:24.5cm;裆部宽度:24.3cm;后部宽度:24.5cm。
实施方案14
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案14中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为55-95重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含用纺粘材料包覆的高负载的流体吸收层;所述高负载的流体吸收层包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;所述均匀包覆的纺粘材料包含约100%的总绒毛量;以及
(D)位于(A)和(C)之间的双层收集-分布层体系,其包含基重为40-80gsm的上层树脂粘合层;上层收集-分布层为矩形的,其尺寸为约150-约250cm2;下层收集-分布层包含基重为40-80gsm的改性纤维素纤维,并且其尺寸为约100-约300cm2;上层收集-分布层比下层收集-分布层小;两层收集-分布层均比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其中清楚地构成了现有公开技术部分。
实施方案14的结构实施例
流体吸收芯由高负载的混合单芯体系组成,单芯体系具有几乎一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,其包含包覆在亲水性纺粘纤维的均匀层中的高负载的流体吸收层,所述纺粘纤维的基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均密度为0.25g/cm3,刺激区的密度为0.25g/cm3,后部总平均密度为0.26g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为878.70gsm,刺激区基重为1237.56gsm,后部总平均基重为495.60gsm。流体吸收芯的厚度平均值为3.1mm。
流体吸收层含有100重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为14.14g。
源自如制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
平均球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:42.4cm;前部宽度:10.6cm;裆部宽度:10.2cm;后部宽度:10.5cm。
位于(a)和下层收集-分布层之间的基重为58.8gsm的上层树脂粘合的收集-分布层为矩形的,其尺寸为24.7cm×7.3cm。位于上层收集-分布层和(C)之间的下层基于纤维素的收集-分布层为矩形的,其尺寸为20.3cm×8.2cm。两层收集-分布层均比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.4cm,
●腰带:前部:13.7cm×2.1cm;后部:14.8cm×2.2cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:46.7cm;前部宽度:33.5cm;裆部宽度:16.0cm;后部宽度:33.5cm。
实施方案15
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案15中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,其包含基于全部吸收芯的重量计为95-100重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含两层均匀的无纺织物(SMS),两层之间夹着吸水性聚合物颗粒;所述吸水性聚合物颗粒位于袋状物(pocket)中,并通过超声波焊接采用不同的粘结强度固定,以允许向末端方向的流体移动的超吸收袋状物体积的可控增加;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;以及
(D)单层收集-分布层体系,位于(A)和(C)之间,包含基重为40-180gsm的透气的粘合层;该收集-分布层为矩形的,其尺寸为约150-约250cm2;该收集-分布层比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用超声波粘合技术将流体吸收聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状、目标区或超吸收固定图案的结合。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案15的结构实施例
上层渗液层(A)包括与疏水性隔离腿部封口(三层覆盖物)相连的亲水性纺粘层,其基重为15.2gsm。流体吸收芯由具有几乎一致的矩形尺寸的高负载的单芯体系构成。
位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,该流体储存部分包括两层均匀的无纺织物(SMS),两层均匀的无纺织物之间夹着吸水性聚合物颗粒;所述无纺织物层的上层基重为12.8gsm,所述无纺织物层的下层基重为11.8gsm。所述吸水性聚合物颗粒位于所述无纺织物层之间的1cm×1cm的袋状物中,并且在侧面和末端方向通过超声波焊接固定成不同粘合强度的2cm纵向和横向非连续粘合宽度。流体吸收芯的前部总平均密度为0.24g/cm3,刺激区的密度为0.24g/cm3,后部总平均密度为0.24g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为563.67gsm,刺激区基重为703gsm,后部总平均基重为504.33gsm。流体吸收芯的厚度平均值为2.4mm。
流体吸收层含有100重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,在流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为16.9g。
源自如制备实施例25中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:35.0g/g
SFC:24×10-7cm3s/g
AUHL:32g/g
AUL:23g/g
可萃取量:7重量%
残余单体量:684ppm
湿含量:0.7重量%
FSR:0.30g/gs
PSD:150-600μm
球度:0.89
亨特色度(Hunter-Color)60:70(L=92.5,a=-0.72,b=6.84)
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:38.5cm;宽度:12.5cm;
流体吸收制品含有位于(A)和(C)之间的一层收集-分布层ADL的透气的粘合体系,其含有100%的合成纤维。位于(A)和(C)之间的基重为160.4gsm的收集-分布层ADL是矩形的,其尺寸为30.0cm×11.5cm。收集-分布层ADL的面向使用者的表面具有凸起敞开的含有较高丹尼尔的纤维结构以更快地收集流体,而收集-分布层ADL面向外衣的表面显示出较低丹尼尔纤维的密集网状结构,以提高流体的芯吸能力。收集-分布层比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和1条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为10-13gsm且高度为4.2cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.2cm;前部宽度:32.6cm;裆部宽度:22.5cm;后部宽度:34.0cm。
吸水性聚合物颗粒和流体吸收制品通过下文中描述的测试方法测试。
实施方案16
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案16中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为95-100重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含两层均匀的无纺织物(SMS),两层均匀的无纺织物之间夹着吸水性聚合物颗粒;所述吸水性聚合物颗粒位于袋状物中,并通过超声波焊接采用不同的粘结强度固定,以允许向末端方向的流体移动的超吸收袋状物体积的可控增加;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;以及
(D)单层收集-分布层体系,位于(A)和(C)之间,包含基重为40-180gsm的透气的粘合层;该收集-分布层为矩形的,其尺寸为约150-约250cm2;该收集-分布层比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用超声波粘合技术将流体吸收聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状、目标区或超吸收固定图案的结合。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案16的结构实施例
上层渗液层(A)包括与疏水性隔离腿部封口(三层覆盖物)相连的亲水性纺粘层,其基重为15.2gsm。流体吸收芯由具有几乎一致的矩形尺寸的高负载的单芯体系构成。
位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,该流体储存部分包括两层均匀的无纺织物(SMS),两层均匀的无纺织物之间夹着吸水性聚合物颗粒;所述无纺织物层的上层基重为12.8gsm,所述无纺织物层的下层基重为11.8gsm。所述吸水性聚合物颗粒位于所述无纺织物层之间的尺寸为1cm×1cm的袋状物中,在侧面和末端方向通过超声波焊接固定成不同粘合强度的2cm纵向和横向非连续粘合宽度。流体吸收芯的前部总平均密度为0.24g/cm3,刺激区的密度为0.24g/cm3,后部总平均密度为0.24g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为563.67gsm,刺激区基重为703gsm,后部总平均基重为504.33gsm。流体吸收芯的厚度平均值为2.4mm。
流体吸收层含有100重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为16.9g。
源自如制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:40.8g/g
SFC:1.0×10-7cm3s/g
AUHL:33g/g
AUL:21g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
PSD:150-600μm
球度:0.89
亨特色度60:72.0(L=92.5,a=-0.72,b=6.84)
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:38.5cm;宽度:12.5cm。
流体吸收制品含有位于(A)和(C)之间的单层收集-分布层ADL的透气的粘合体系,其含有100%的合成纤维。在(A)之间的基重为160.4gsm的收集-分布层ADL是矩形的,其尺寸为30.0cm×11.5cm。收集-分布层ADL的面向使用者的表面具有凸起敞开的含有较高丹尼尔的纤维结构以更快地收集流体,而收集-分布层ADL面向外衣的表面显示出较低丹尼尔纤维的密集网状结构,以提高流体的芯吸能力。收集-分布层比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和1条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为10-13gsm且高度为4.2cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.2cm;前部宽度:32.6cm;裆部宽度:22.5cm;后部宽度:34.0cm。
吸水性聚合物颗粒和流体吸收制品通过下文中描述的测试方法测试。
实施方案17
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案17中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为95-100重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含两层均匀的无纺织物(SMS),两层均匀的无纺织物之间夹着吸水性聚合物颗粒;所述吸水性聚合物颗粒位于袋状物中,并通过超声波焊接技术采用不同的粘结强度固定,以允许向末端方向的流体移动的超吸收袋状物体积的可控增加;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约5-50×10-7cm3s/g;以及
(D)单层收集-分布层体系,位于(A)和(C)之间,包含基重为40-180gsm的透气的粘合层;该收集-分布层为矩形的,其尺寸为约150-约250cm2;该收集-分布层比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用超声波粘合技术将流体吸收聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状、目标区或超吸收固定图案的结合。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案17的结构实施例
上层渗液层(A)包括与疏水性隔离腿部封口(三层覆盖物)相连的亲水性纺粘层,其基重为15.2gsm。流体吸收芯由具有几乎一致的矩形尺寸的高负载的单芯体系构成。
位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,该流体储存部分包括两层均匀的无纺织物(SMS),两层均匀的无纺织物之间夹着吸水性聚合物颗粒;所述无纺织物层的上层基重为12.8gsm,所述无纺织物层的下层基重为11.8gsm。所述吸水性聚合物颗粒位于所述无纺织物层之间的尺寸为1cm×1cm的袋状物中,在侧面和末端方向通过超声波焊接固定成不同粘合强度的2cm纵向和横向非连续粘合的宽度。流体吸收芯的前部总平均密度为0.24g/cm3,刺激区的密度为0.24g/cm3,后部总平均密度为0.24g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为563.67gsm,刺激区基重为703gsm,后部总平均基重为504.33gsm。流体吸收芯的厚度平均值为2.4mm。
流体吸收层含有100重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,在流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为16.9g。
吸水性聚合物颗粒为市售产品:
CRC:32.3g/g
SFC:9.4×10-7cm3s/g
AUHL:31g/g
AUL:24.2g/g
可萃取量:13.7重量%
残余单体量:408ppm
湿含量:2.9重量%
FSR:0.19g/gs
PSD:150-600μm
球度:0.89
亨特色度60:72.0(L=92.5,a=-0.72,b=6.84)
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:38.5cm;宽度:12.5cm。
流体吸收制品含有位于(A)和(C)之间的单层收集-分布层ADL的透气的粘合体系,其含有100%的合成纤维。在(A)之间的基重为160.4gsm的收集-分布层ADL是矩形的,其尺寸为30.0cm×11.5cm。收集-分布层ADL的面向使用者的表面具有凸起敞开的含有较高丹尼尔的纤维结构以更快地收集流体,而收集-分布层ADL面向外衣的表面显示出较低丹尼尔纤维的密集网状结构,以提高流体的芯吸能力。收集-分布层比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和1条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为10-13gsm且高度为4.2cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.2cm;前部宽度:32.6cm;裆部宽度:22.5cm;后部宽度:34.0cm。
吸水性聚合物颗粒和流体吸收制品通过下文中描述的测试方法测试。
实施方案18
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案18中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和10-80重量%的在流体吸收芯(C)内的吸水性聚合物颗粒的混合物,流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒具有几何分布构型,当使用者穿带时聚合物颗粒大部分不对称地分布在前部末端边缘;
对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)约为32-60g/g。
吸水性聚合物颗粒的含量可以通过如下方程式(I)计算得出:
(A-A分布)×基重+负载因子×A分布×基重=WSAP(I)
其中A=流体吸收芯(C)的总面积,以m2表示;
A分布=不同的负载面积,以m2表示;
基重=流体吸收芯的基重,以g/m2表示;
L=负载因子(例如2意指二倍负载,3意指三倍负载);以及WSAP=流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的总含量。
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-100gsm;该收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成均匀地离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案18的结构实施例
流体吸收芯由在(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成,包括木浆纤维(纤维素纤维)和37.1重量%的构型分布在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的混合物,其具有一致的矩形尺寸。
吸水性聚合物颗粒分布的构型结构可以使用在WO2010103453、US2013/0174959A1和US8,123,147B2中详细描述的技术得到,这些文献以引证的方式纳入本说明书中。使用所述的装置来制备吸收芯,可以将离散量的吸水性聚合物颗粒施用到精密几何形状的限制区域中。因此,在实施方案16中,使用该技术,导致吸水性聚合物颗粒在特定几何形状的刺激区与外部区域中的分布的含量。与外部区域相比,刺激区具有两倍的吸水性聚合物颗粒负载量。几何形状为尺寸为25.0cm×8.0cm的矩形,相对超吸收颗粒的因子为2。
经上述方程式(I)计算出的流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为10.8g,结果在下述参数下得到:基重=180.0gsm,A=0.04m2,A分布=0.02m2,L=2。
总绒毛浆的重量为11g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.22g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度为0.19g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为940gsm,刺激区基重为1027gsm,后部总平均基重为610gsm。
源自如在制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.2cm;宽度:11.3cm,其中裆部宽度窄至8.5cm。
流体吸收芯的厚度平均值为3.9mm。
位于(A)和(C)之间的基重为90gsm的透气粘合的收集-分布层为尺寸为24.4cm×8.6cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和1条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为8-13gsm且高度为3.3cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为13.9cm×3.8cm;且柔性带状密封带为6.5×6.5cm;粘附在1.3cm×3.1cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.5cm;前部宽度:23.3cm;裆部宽度:23.3cm;后部宽度:23.3cm。
实施方案19
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案19中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层透气织物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为55-95重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含用纺粘材料包覆的高负载的流体吸收层;所述高负载的流体吸收层包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约10-150×10-7cm3s/g;所述均匀包覆的纺粘材料包含约100%的总绒毛量;以及
(D)含有合成树脂膜的渗液层,位于(A)和(C)之间,充当分布层,并且能快速地将供给的尿液沿着表面输送到流体吸收芯(C)的上部的外侧部。优选地,上层渗液层(D)比位于下部的流体吸收芯(C)小。优选地,上层渗液层(D)包括多孔聚乙烯膜,以快速地收集和分布液体。
所述分布层为矩形的,其尺寸为约150至约250cm2,并且优选地比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状和/或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案19的结构实施例
流体吸收芯由高负载的混合的单芯体系组成,单芯体系具有几乎一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,其包含包覆在亲水性纺粘纤维的均匀层中的高负载的流体吸收层,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均密度为0.20g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度为0.19g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为1114gsm,刺激区基重为1007gsm,后部总平均基重为658gsm。流体吸收芯的厚度平均值为4.5mm。
流体吸收芯含有67.2重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的含量为14.1g。
源自如制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:43.0cm;前部宽度:11.5cm;裆部宽度:7.2cm;后部宽度:12.1cm。
位于(A)和(C)之间的包含单层合成树脂膜的(D)渗液层,包含由TredegarCo制造的和以T10650-1TEC销售的多孔聚乙烯膜。
聚乙烯膜的实例公开在US6,953,510、US2001/0008676A1、WO96/14038A和EP1570824B1中,其明确地构成了本发明的一部分。
(A)和流体吸收芯之间的分布层为尺寸为24.9cm×7cm的矩形,因此比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.4cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为14.9cm×3.8cm,胶粘的密封带为3.0cm×1.3cm,粘附在3.0cm×1.3cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:50.9cm;前部宽度:24.5cm;裆部宽度:24.3cm;后部宽度:24.5cm。
实施方案20
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案20中描述。
因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层透气织物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为55-95重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含用纺粘材料包覆的高负载的流体吸收层;所述高负载的流体吸收层包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约0-80×10-7cm3s/g;所述均匀包覆的纺粘材料包含约100%的总绒毛量;以及
(D)含有合成树脂膜的渗液层,位于(A)和(C)之间,充当分布层,并且能快速地将供给的尿液沿着表面输送到流体吸收芯(C)的上部的外侧部。优选地,上层渗液层(D)包含用于快速收集和分布液体的纺粘聚丙烯无纺织物。
所述分布层为矩形的,其尺寸为约150至约250cm2,并且优选地比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik或Henkel生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案20的结构实施例
流体吸收芯由中负载的混合的单芯体系组成,单芯体系具有几乎一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,其包含包覆在亲水性纺粘纤维的均匀层中流体吸收层,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均密度为0.20g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度为0.19g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为920gsm,刺激区基重为942gsm,后部总平均基重为658gsm。流体吸收芯的厚度平均值为4.5mm。
流体吸收芯含有41.3重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的含量为11.2g。
源自如制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:40.8g/g
SFC:1×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:43.0cm;前部宽度:11.5cm;裆部宽度:7.2cm;后部宽度:12.1cm。
位于(A)和(C)之间的渗液层材料(D)为纺粘聚丙烯(spun-bondpolypropylene,“SBPP”)无纺织物,其可由Charlotte,N.C.(USA)的PolymerGroupInc("PGI")购得。
纺粘无纺织物的实例公开在US2011/0144610、US2013/165886、US7642398B2、US7919169B2、US7105716B中,其明确地构成了本发明的一部分。
(A)和流体吸收芯之间的分布层为尺寸为24.9cm×7cm的矩形,因此其比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为7-17gsm且高度为3.4cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为14.9cm×3.8cm,胶粘的密封带为3.0cm×1.3cm,粘附在3.0cm×1.3cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:50.9cm;前部宽度:24.5cm;裆部宽度:24.3cm;后部宽度:24.5cm。
实施方案21
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案21中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(透气织物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为25-65重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含用纺粘材料包覆的高负载的流体吸收层;所述高负载的流体吸收层包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;所述均匀包覆的纺粘材料包含约100%的总绒毛量;以及
(D)渗液层,位于(A)和(C)之间,充当收集-分布层,并快速地将供给的尿液输送到流体吸收芯,其包含一束连续纤维,所述连续纤维具有所需的纤维分布并以粘合的模式粘合至流体吸收芯,但纤维之间没有粘合。优选地,渗液层(D)包含聚乙烯纤维或纤维胶或人造纤维或其混合物。
这种层的实例公开在US2006/0258999A1和US2005/101929中,其明确地构成了本发明的一部分。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状和/或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案21的结构实施例
流体吸收芯由高负载的混合的单芯体系组成,单芯体系具有几乎一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,其包含包覆在亲水性纺粘纤维的均匀层中流体吸收层,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均密度为0.20g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度为0.19g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为1114gsm,刺激区基重为1007gsm,后部总平均基重为658gsm。流体吸收芯的厚度平均值为4.5mm。
流体吸收芯含有67.2重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为14.1g。
源自如制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:43.0cm;前部宽度:11.5cm;裆部宽度:7.2cm;后部宽度:12.1cm。
渗液层(D)包含聚乙烯纤维。一束连续纤维分开并平铺成具有均匀分散的层。所需的与下层流体吸收芯的粘合通过在约140℃的温度下热粘合进行。纤维彼此之间实际上是未粘合的。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.4cm,
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为14.9cm×3.8cm,胶粘的密封带为3.0cm×1.3cm,粘附在3.0cm×1.3cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:50.9cm;前部宽度:24.5cm;裆部宽度:24.3cm;后部宽度:24.5cm。
实施方案22
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案22中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)高负载的单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,其包含基于全部吸收芯的重量计为55-95重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括流体储存部分,所述流体储存部分包含用纺粘材料包覆的高负载的流体吸收层;所述高负载的流体吸收层包含吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约50-150×10-7cm3s/g;以及
(D)双层收集-分布层体系,位于(A)和(C)之间,包含基重为40-80gsm的上层树脂粘合层;上层收集-分布层为矩形的,其尺寸为约150-约250cm2;下层收集-分布层包含基重为40-120gsm的合成纤维以及0-10重量%的均匀分散在收集-分布层中的吸水性聚合物颗粒;所述收集-分布层的尺寸为约150-约250cm2;两层收集-分布层均比流体吸收芯小。
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状和/或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案22的结构实施例
流体吸收芯由高负载的混合的单芯体系组成,高负载的混合的单芯体系具有几乎一致的矩形尺寸。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯包括流体储存部分,其包含包覆在亲水性纺粘纤维的均匀层中的高负载的流体吸收层,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均密度为0.25g/cm3,刺激区的密度为0.25g/cm3,后部总平均密度为0.26g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为878.70gsm,刺激区基重为1237.56gsm,后部总平均基重为495.60gsm。流体吸收芯的厚度平均值为3.1mm。
流体吸收层含有100重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中的吸水性聚合物颗粒的量为14.14g。
源自如制备实施例18中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:27.6g/g
SFC:125×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:28g/g
可萃取量:3重量%
残余单体量:565ppm
湿含量:0.8重量%
FSR:0.22g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿至湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:42.4cm;前部宽度:10.6cm;裆部宽度:10.2cm;后部宽度:10.5cm。
位于(A)和下层收集-分布层之间的基重为58.8gsm的上层的透气粘合的收集-分布层为矩形的,其尺寸为24.7cm×7.3cm。位于上层收集-分布层和(C)之间的下层的透气粘合的收集-分布层的基重为104.8gsm,并且含有11.5重量%的均匀分散的吸水性聚合物颗粒。下层收集-分布层中吸水性聚合物颗粒的量为0.12g;该颗粒可以为任何类型的超吸收颗粒。下层收集-分布层为尺寸为20.3cm×8.2cm的矩形。两层收集-分布层均比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为4.4cm。
●腰带:前部:13.7cm×2.1cm;后部:14.8cm×2.2cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:46.7cm;前部宽度:33.5cm;裆部宽度:16.0cm;后部宽度:33.5cm。
吸水性聚合物颗粒和流体吸收制品通过下文中描述的测试方法测试。
实施方案23
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案23中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含基于全部吸收芯的重量计为40-90重量%的吸水性聚合物颗粒,并包括吸收性层压物,所述吸收性层压物包含:
1.20gsm的薄织物层,其包含50%的纤维素纤维和50%的纤维胶,其中,该层下表面涂布有基重为5gsm的热熔粘合剂以使其粘合在盐水导流率(SFC)小于50×10-7cm3s/g的吸水性聚合物颗粒上。含有所述吸水性聚合物颗粒的负载量为150-500gsm。
2.40gsm和40gsm的双层透气性粘合层,双层透气性粘合网的纤维侧面与超吸收性颗粒粘合在一起,超吸收性颗粒均匀地分布在透气性粘合层的纤维侧面的表面,随后该层与5g/m2的热熔胶涂布的薄织物层通过本领域技术人员熟知的粘合方式粘合在一起。该主层压结构的基重为200gsm。
3.将包括薄织物、热熔胶、超强吸收的和双层的透气性粘合层的主粘合层施用至该包括双层透气性粘合层的第二原纤维层,使得均匀分布在透气性粘合层的表面的超吸收性颗粒的分布与涂有5gsm的热熔粘合剂的薄织物纸层的第二层结合在一起,该过程通过本领域技术人员熟知的压缩装置实现。第二层结构的基重为200gsm。
4.最终的吸收性层压物,其由薄织物层、热熔胶、超吸收性颗粒、透气性粘合层、超吸收性颗粒、热熔胶和薄织物层组成,其基重为400gsm。
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
实施方案23的第一个结构实施例
流体吸收芯由包含具有矩形尺寸的流体吸收性层压物的单芯吸收纸体系组成。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯(C)包含具有盐水导流率(SFC)为1×10-7cm3s/g的吸水性聚合物颗粒的下部。
所述流体吸收芯通过用基重为10gsm的纺粘材料包覆密封。流体吸收芯的前部总平均密度为0.14g/cm3,刺激区的密度为0.14g/cm3,后部总平均密度为0.14g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为580gsm,刺激区基重为575gsm,后部总平均基重为555gsm。流体吸收芯的厚度平均值为3.9mm。
流体吸收芯含有63.18重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为9.59g。
源自如制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:40.8g/g
SFC:1×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:11.2m;裆部宽度:8.5cm;后部宽度:11.1cm。
位于(A)和(C)之间的基重为33.5gsm的透气性粘合的收集-分布层为尺寸为矩形的,并且比流体吸收芯小,其尺寸为24.0cm×8.0cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条封口弹性体;和2条腿部弹性体,所述腿部弹性体选自合成纤维,其显示的层组合为SMS,并且具有的基重为8-12gsm且高度为3.3cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.9cm;前部宽度:23.3cm;裆部宽度:23.3cm;后部宽度:23.3cm。
实施方案23的第二个结构实施例
流体吸收芯由包含具有矩形尺寸的流体吸收性层压物的单芯吸收纸体系组成。位于(A)和(B)之间的流体吸收芯(C)包含具有盐水导流率(SFC)为1×10-7cm3s/g的吸水性聚合物颗粒的下部,以及具有盐水导流率(SFC)为65×10-7cm3s/g的吸水性聚合物颗粒的上部。
所述流体吸收芯通过用基重为10gsm的纺粘材料包覆密封。流体吸收芯的前部总平均密度为0.14g/cm3,刺激区的密度为0.14g/cm3,后部总平均密度为0.14g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为580gsm,刺激区基重为575gsm,后部总平均基重为555gsm。流体吸收芯的厚度平均值为3.9mm。
流体吸收芯含有63.18重量%的分散的吸水性聚合物颗粒,流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为9.59g,所述吸水性聚合物颗粒分在含层的上部和下部超吸收剂中。
源自如制备实施例24(上部)和实施例11(下部)中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
含层的上部超吸收剂的参数:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24.0g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
含层的下部超吸收剂的参数:
CRC:40.8g/g
SFC:1×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:11.2cm;裆部宽度:8.5cm;后部宽度:11.1cm。
位于(A)和(C)之间的基重为33.5gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的,并且比主流体吸收芯更小,其尺寸为24.0cm×8.0cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条封口弹性体;和2条腿部弹性体,所述腿部弹性体选自合成纤维,其显示的层组合为SMS,并且具有的基重为8-12gsm且高度为3.3cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.9cm;前部宽度:23.3cm;裆部宽度:23.3cm;后部宽度:23.3cm。
实施方案24
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案24中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘层(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)双流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含作为主芯的木浆纤维(纤维素纤维)和吸水性聚合物颗粒的均匀混合物以及层状第二流体吸收芯;所述全部的双流体吸收芯依次包括:
1.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的均匀主芯,其包含基于主吸收芯的重量计的40-80重量%的流体吸收性聚合物颗粒;主芯含有约50%的总绒毛量;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;
2.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的第二芯的上绒毛层;所述第二芯的上层含有约25%的总绒毛量;
3.流体吸收层,其含有基于第二吸收芯重量计的40-80重量%的吸水性聚合物颗粒;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的盐水导流率(SFC)为约35-100×10-7cm3s/g;
4.木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的第二芯的下绒毛层,其充当防尘层;所述下芯含有约25%的总绒毛量;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为40-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比主流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案24的结构实例
总流体吸收芯包括双芯体系,主芯和第二芯,其各自具有几乎一致的矩形尺寸。主芯比第二级芯小,并位于从第二芯的前末端边缘处起6cm且从第二芯的后末端边缘处起10cm处,宽度为9cm。位于(A)和(B)之间的主流体吸收芯包括木浆纤维的亲水性纤维基质和50重量%的吸水性聚合物颗粒的均匀混合物。主芯的总重量为8g。第二芯为木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质和50重量%的吸水性聚合物颗粒的多层体系。第二流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为10.0g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.19g/cm3,刺激区的密度为0.19g/cm3,后部总平均密度0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为813.46gsm,刺激区基重为1209.15gsm,后部总平均基重为986.27gsm。
源自如在WO2008/009580A1、表2、制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿到湿含量为13重量%。
第二流体吸收芯的尺寸为:长度:40.8cm;前部宽度:10.0cm;裆部宽度:9.0cm;后部宽度:10.0cm。
两层流体吸收芯的总厚度平均值为3.9mm。
位于(A)和(C)之间的基重为60gsm的透气粘合的收集-分布层为矩形的,并且比主流体吸收芯小,其尺寸为19.0cm×7.6cm。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和2条封口弹性体,
●腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.8cm,
●弹性耳或侧板,其使用耳的一侧粘附在流体吸收制品骨架的侧后(如使用者穿戴侧)边缘;弹性耳剪自弹性层压物,例如如US2010262102中所要求保护的:一种层压物,其包括:
a.第一无纺网,包括:
●纺粘纤维的第一层,
●熔喷纤维的第二层,基重为0.25-5gsm,
●至少一层熔喷纤维的第三层,基重为0.25-5gsm,
●纺粘纤维的第四层,其中所述纺粘纤维为多组分纤维,并且所述第四层的基重为1-25gsm。
●至少一层纺粘纤维的第五层,其中所述纺粘纤维为多组分纤维,并且所述第五层的基重为1-25gsm。
b.具有顶面和底面的弹体材料网,其中包含所述第一无纺网的纺粘纤维的所述第五层的底面粘合在所述弹性网的顶面上,以形成层压材料。
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为22.0cm×4.0cm,且密封带为3.4cm×1.5cm,粘附在3.4cm×1.4cm的带钩紧固带。
流体吸收制品的尺寸为:长度:48.0cm;前部宽度:29.7cm;裆部宽度:20.0cm;后部宽度:31.6cm。
实施方案25
本发明的一个更优选的实施方案在下文的实施方案25中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和热粘合纤维的混合物以及10-50重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒。纤维混合物优选含有30-100质量%的木浆纤维和0-70质量%的热粘合纤维,更优选地,其包含50-100质量%的木浆纤维和0-50质量%的热粘合纤维的混合物。所述芯具有通过压延法或热粘技术嵌入图案而形成的压缩通道,并表现出提高的流体向扩展区的输送;对于这种结构,合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约28-60g/g;合适的热粘合纤维含有低熔点的组分,例如芯/壳类型的双组分纤维,其中芯由聚对苯二甲酸乙二醇酯、优选聚乙烯制成。热粘合纤维的其他实例为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纤维,其含有30-100重量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(A)和0-70重量%的聚乙烯(B),组分(A)包含5-40重量%的乙酸乙烯酯和60-95重量%的乙烯或其皂化物。纤维集合体通过下述过程得到:将纤维素纤维与热粘合复合纤维和吸水性聚合物颗粒混合,然后通过加热辊在90-150℃下压延对此集合体进行热处理。从而使所述纤维混合物由多数通道区域连接,这些通道由在两个加热的压延辊之间进行热处理产生的压缩力而形成。低密度区的密度为优选0.01-0.1g/cm3,更优选0.01-0.05g/cm3;高密度区的密度优选为0.1-0.3g/cm3
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm,该收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状或离散的点状。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
具有压缩通道的尿布的实例为例如公开与EP2484321中,该文献同样构成本公开的一部分。
实施方案25的结构实施例
流体吸收芯由位于(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成,其包含73质量%的木浆纤维和27质量%的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纤维的混合物以及37.11重量%均匀分散在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒,其具有一致的矩形尺寸。所述纤维混合物通过加热辊在143℃下压延进行热处理,从而形成了多个通道区域,以改进刺激区尿液的通道。
流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为11.38g。总绒毛浆的重量为19.25g。压缩的高密度区的流体吸收芯的前部总平均密度为0.22g/cm3,刺激区的密度为0.18g/cm3,后部总平均密度为0.18g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为914.18gsm,刺激区基重为925.47gsm,后部总平均基重为886.32gsm。
源自如制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:40.8g/g
SFC:1×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
PSD:200-600μm
球度:0.89
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿到湿含量为13重量%。
体吸收芯的尺寸为:长度:39.2cm;宽度:10.0cm。
流体吸收芯的厚度平均值为4.7mm。
位于(A)和(C)之间的基重为40gsm的透气性粘合的收集-分布层为尺寸为24.4cm×8.6cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:3条腿部弹性体和1条封口弹性体,
●选自合成纤维的腿部封口,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-17gsm且高度为3.0cm。
●机械封闭体系,其接合区的尺寸为18.9cm×3.8cm,且柔性带状密封带为1.6cm×3.4cm,粘附在1.3cm×3.4cm的带钩紧固带,
●还含有位于产品后部的弹性腰带,其尺寸为10.8cm×2.8cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:47.8cm;前部宽度:31.5cm;裆部宽度:20.6cm;后部宽度:31.1cm。
实施方案26
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案26中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网;
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和10-60重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)内的吸水性聚合物颗粒的混合物;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;流体吸收芯还包括与不渗液层(B)邻近的防尘层,其位于下面的流体吸收芯之上,防尘层为只含有绒毛浆的纤维层(纤维素纤维);以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
位于下部的所述收集层,实质上为不含纤维层的超吸收性颗粒,其由后去纤维化的交联纤维素纤维组成,基重为85-160gsm,第二收集层的尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
流体吸收芯的最终的结构组合技术使用本领域技术人员已知的超声粘合技术实现,以形成具有易于除去和清理的用户撕裂侧板的整个制品。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两个明显的层,其上部大部分含有固定的吸水性聚合物颗粒。其下部少数层基本上不含形成纤维素纤维的防尘层的流体吸收性聚合物颗粒。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案26的结构实施例
流体吸收芯由位于(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成,其包含木浆纤维(纤维素纤维)和56.56重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的混合物,其具有一致的矩形尺寸。流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的质量为10.59g。总绒毛浆的重量为8.13g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.12g/cm3,刺激区的密度为0.11g/cm3,后部总平均密度为0.12g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为917.50gsm,刺激区基重为907gsm,后部总平均基重801.66gsm。
源自如制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:40.8g/g
SFC:1×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿到湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:38.5cm;前部和后部末端边缘的宽度:10.7cm,裆部宽度:8.5cm。芯前端到骨架材料前部的距离为4.8cm,芯后部到骨架材料后部的距离为3.5cm。
流体吸收芯的厚度平均值为7.81mm。
完整结构的吸收制品的总重的平均值为34.58g,其中芯重18.72g。
位于(A)和(C)之间的基重为58.0gsm的透气性粘合的收集-分布层为尺寸为23.8cm×7.2cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
位于下部的所述收集层,实质上为不含纤维层的超吸收性颗粒,其由后去纤维化的交联纤维素纤维组成,基重为85gsm,第二收集层的尺寸为23.8cm×7.2cm,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条封口弹性体,该弹性体通过SMMS材料折叠密封,并使用热熔胶粘剂和超声粘合技术粘合,并包覆含等距离的弹性体的SMMS,其位于封口集合体的顶部和与(A)的粘合点处;该弹性体通过超声粘合技术粘合在上渗液层(覆盖物),
●腿部封口,选自合成纤维,具有上述的结构组合且高度为4.0cm,
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的两条弹性体,在吸收芯位置的右侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上,
●选自弹力纤维的两条弹性体,在吸收芯位置的左侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上,
●还包括位于产品后部的弹性腰带,其尺寸为纵向(MD)25.5cm×横向(CD)19.0cm,
●还包括位于产品前部的弹性腰带,其尺寸为纵向(MD)10.0cm×横向(CD)19.0cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:46.5cm;前部宽度:19.0cm;裆部宽度:17.0cm;后部宽度:19.0cm。
实施方案27
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案27中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和10-60重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)内的吸水性聚合物颗粒的混合物;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;流体吸收芯还包括与渗液层(A)邻近的芯吸层,其覆盖在下面的流体吸收芯上,芯吸层为只含有绒毛的纤维层(纤维素纤维);以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
流体吸收制品的最终的结构组合技术使用本领域技术人员已知的超声粘合技术实现,以形成具有易于除去和清理的用户撕裂侧板的整个制品。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两个含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案27的结构实施例
流体吸收芯由位于(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成,其包含木浆纤维(纤维素纤维)和47.74重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的混合物,其具有一致的矩形尺寸。流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为8.7g。总绒毛浆的重量为9.53g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.11g/cm3,刺激区的密度为0.10g/cm3,后部总平均密度为0.10g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为1030.5gsm,刺激区基重为892gsm,后部总平均基重911.5gsm。
源自如制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:40.8g/g
SFC:1×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿到湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:33.0cm;前部和后部末端边缘的宽度:12.2cm,裆部宽度:8.2cm。芯前端到骨架材料前部的距离为4.0cm,芯后部到骨架材料后部的距离为9.5cm。
流体吸收芯的厚度平均值为9.04mm。
完整结构的吸收制品的总重平均为32.74g,其中芯重18.23g。
位于(A)和(C)之间的基重为46.0gsm的透气性粘合的收集-分布层为尺寸为23.8cm×7.2cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条封口弹性体,该弹性体通过SMMS材料折叠密封,并使用热熔胶粘剂和超声粘合技术使腿部封口粘合;封口组分借助热熔胶粘剂粘合至上层渗液层(A),
●选自合成纤维的腿部封口,其显示的层组合为SMMS且高度为4.0cm,
●所测量的封口间的横向距离(吸收制品的宽度)为11.7cm,
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的三条弹性体,当产品的后部面向观察者时,在吸收芯位置的右侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上。
●选自弹力纤维的三条弹性体,当产品的后部面向观察者时,在吸收芯位置的左侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上。
●位于流体吸收制品后部末端边缘的弹性腰带条,其尺寸为纵向(MD)25.5cm×横向(CD)19.0cm。
●还包括位于流体吸收制品前部末端边缘的弹性腰带条,其尺寸为纵向(MD)10.0cm×横向(CD)19.0cm。
流体吸收制品的尺寸为:长度:46.5cm;前部宽度:19.0cm;裆部宽度:17.0cm;后部宽度:19.0cm。
实施方案28
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案28中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和10-60重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)内的吸水性聚合物颗粒的混合物;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
位于下部的所述收集层,实质上为不含纤维层的超吸收性颗粒,其由后去纤维化的交联纤维素纤维组成,基重为85-160gsm,第二收集层的尺寸为约150至约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
流体吸收制品的最终的结构组合技术使用本领域技术人员已知的超声粘合技术实现,以形成具有易于除去和清理的使用者可撕裂侧板的整个制品。
具有通过超声粘合技术粘附的使用者可撕裂的侧板的制品的实例记载在US2012157953、US2012157954、US2012157955、US2011313381中。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两层含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案28的结构实施例
流体吸收芯由位于(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成,其包含木浆纤维(纤维素纤维)和53.13重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的混合物,其具有一致的矩形尺寸。流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为10.0g。总绒毛浆的重量为8.82g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.12g/cm3,刺激区的密度为0.12g/cm3,后部总平均密度为0.11g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为887.0gsm,刺激区基重为828gsm,后部总平均基重644.3gsm。
源自如制备实施例11中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:40.8g/g
SFC:1×10-7cm3s/g
AUHL:21g/g
AUL:33g/g
可萃取量:4重量%
残余单体量:282ppm
湿含量:5.1重量%
FSR:0.39g/gs
球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿到湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:38.5cm;前部和后部末端边缘的宽度:11.0cm,裆部宽度:9.0cm。芯前端到骨架材料前部的距离为5.8cm,芯后部到骨架材料后部的距离为3.7cm。
流体吸收芯的厚度平均值为6.6mm。
完整结构的吸收制品的平均总重为34.48g,其中芯重18.82g。
位于(A)和(C)之间的基重为44.1gsm的透气性粘合的收集-分布层为尺寸为23.6cm×7.2cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
位于下部的所述收集层,实质上为不含纤维层的超吸收性颗粒,其由后去纤维化的交联纤维素纤维组成,基重为85gsm,第二收集层的尺寸为23.6cm×7.2cm,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:1条封口弹性体,该弹性体通过SMS材料折叠密封,并使用热熔胶粘剂和超声粘合技术使腿部封口粘合;封口组分借助热熔胶粘剂粘合至上层渗液层(A),
●选自合成纤维的对称的腿部封口,其显示的层组合为SMMS且高度为4.3cm,
●所测量的封口间的横向距离(吸收制品的宽度)为12.0cm,
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的两条弹性体,当产品的后部面向观察者时,在吸收芯位置的右侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上。
●选自弹力纤维的两条弹性体,当产品的后部面向观察者时,在吸收芯位置的左侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上。
●位于流体吸收制品后部末端边缘的弹性腰带条,其尺寸为纵向(MD)14.5cm×横向(CD)20.0cm。
●还包括位于前腹部的弹性腰带条,其尺寸为纵向(MD)10.0cm×横向(CD)20.0cm,
●还包括机械钩材料的矩形带状形式的再紧固元件,其粘附在不渗液层(B)的弹性粘合侧板。
流体吸收制品的尺寸为:长度:48.5cm;前部宽度:36.0cm;裆部宽度:18.0cm;后部宽度:36.0cm。
实施方案29
本发明的另一优选的实施方案在下文的实施方案29中描述。因此,一种优选的流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘网(三层覆盖物);
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)单一的流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包含木浆纤维(纤维素纤维)和10-50重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)内的吸水性聚合物颗粒的混合物;对于这种结构合适的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)为约32-60g/g;流体吸收芯还包括与不渗液层(B)邻近的防尘层,其覆盖在流体吸收芯上;防尘层为只含有绒毛的纤维层(纤维素纤维);以及
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为30-80gsm;该收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为约150-约250cm2
产品骨架和其中所包含的组分的结构通过如本领域技术人员所知的非连续施用热熔胶粘剂而实现和控制。实例是例如Dispomelt505B、DispomeltCool1101,以及由Bostik、Henkel或Fuller生产的其他特定功能的胶粘剂。
流体吸收制品的最终的结构组合技术使用本领域技术人员已知的超声粘合技术实现,以形成具有易于除去和清理的使用者可撕裂侧板的整个制品。
超薄高负载的流体吸收层可通过使用热熔胶粘剂将吸水性聚合物颗粒固定在非纺织片上形成。优选地,吸水性聚合物颗粒形成纵向条状、离散的点状或离散的目标区。吸水性聚合物颗粒的其他图案也是可能的。
在一个优选的实施方案中,超薄高负载的流体吸收层包括至少两个含有固定的吸水性聚合物颗粒的片材。
超薄高负载的流体吸收层的实例记载在下列文献中:EP1293187A1、US6972011、EP1447066A1、EP1447067A1、EP1609448A1、JP2004/313580、US2005/0137085、US2006/0004336、US2007/0135785、WO2008/155699A1、WO2008/155701A2、WO2008/155702A1、WO2008/155710A1、WO2008/155711A1、WO2004/071363A1、US2003/0181115、WO2005/097025、US2007/156108、US2008/0125735和WO2008/155722A2,其明确地构成了本发明的一部分。
实施方案29的结构实施例
流体吸收芯由位于(A)和(B)之间的单一的流体吸收芯组成,其包含木浆纤维(纤维素纤维)和64.42重量%的均匀分散在流体吸收芯(C)中的吸水性聚合物颗粒的混合物,其具有一致的矩形尺寸。流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的量为11.47g。总绒毛浆的重量为6.33g。流体吸收芯的前部总平均密度为0.13g/cm3,刺激区的密度为0.13g/cm3,后部总平均密度为0.13g/cm3。流体吸收芯的前部总平均基重为720gsm,刺激区基重为672gsm,后部总平均基重687gsm。
源自如制备实施例24中描述的液滴聚合的吸水性聚合物颗粒具有下列特性和吸收性质:
CRC:32.4g/g
SFC:65×10-7cm3s/g
AUHL:24g/g
AUL:30g/g
可萃取量:5重量%
残余单体量:594ppm
湿含量:0.6重量%
FSR:0.29g/gs
球度:0.89
PSD:200-600μm
防结块量:3
吸水性聚合物颗粒可以再润湿到湿含量为13重量%。
流体吸收芯的尺寸为:长度:33.5cm;前部和后部末端边缘的宽度:12.0cm,裆部宽度:9.0cm。芯前端到骨架材料前部的距离为6.0cm,芯后部到骨架材料后部的距离为8.5cm。
流体吸收芯的厚度平均值为5.2mm。
完整结构的流体吸收制品的平均总重为34.6g,其中芯重17.8g。
位于(A)和(C)之间的基重为28.4gsm的透气性粘合的收集-分布层为尺寸为16.5cm×6.4cm的矩形,并且比流体吸收芯小。
该流体吸收制品还包括:
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条封口弹性体,该弹性体通过SMS材料折叠密封,并使用热熔胶粘剂和超声粘合技术使腿部封口粘合;封口组分借助热熔胶粘剂粘合至上层渗液层(A),
●选自合成纤维的对称的腿部封口,其显示的层组合为SMMS且高度为4.8cm,
●所测量的封口间的横向距离(吸收制品的宽度)为12.0cm,
●选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的两条弹性体,当产品的后部面向观察者时,在吸收芯位置的右侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上。
●选自弹力纤维的两条弹性体,当产品的后部面向观察者时,在吸收芯位置的左侧,弹性体纵向位于并粘附在渗液层(A)和不渗液层(B)上。
●位于流体吸收制品后部末端边缘的弹性腰带条,其尺寸为纵向(MD)25.5cm×横向(CD)19.0cm,
●还包括位于流体吸收制品前部末端边缘的弹性腰带条,其尺寸为纵向(MD)10.0cm×横向(CD)19.0cm,
●还包括机械钩材料的矩形带状形式的再紧固元件,其粘附在不渗液层(B)的弹性粘合侧板。
流体吸收制品的尺寸为:长度:49.0cm;前部宽度:30.0cm;裆部宽度:13.0cm;后部宽度:30.0cm。
吸水性聚合物颗粒和流体吸收制品通过下文中所述的测试方法测试。
方法:
除非另外指定,测量应在23±2℃的环境温度和50±10%的相对大气湿度下进行。在测量之前,吸水性聚合物充分混合。
“WSP”标准测试法记载在下述文献中:由“WorldwideStrategicPartners”EDANA(EuropeanDisposablesandNonwovensAssociation,AvenueEugenePlasky,157,1030Brussels,Belgium,www.edana.org)和INDA(AssociationoftheNonwovenFabricsIndustry,1100CrescentGreen,Suite115,Cary,N.C.27518,U.S.A.,www.inda.org)联合发行的“StandardTestMethodsfortheNonwovensIndustry”中。该出版物可由EDANA和INDA获得。
涡旋(Vortex)
将50.0±1.0ml的0.9%NaCl溶液加入到100ml烧杯中。加入圆柱形的搅拌棒(30×6mm),并将盐溶液在搅拌盘上以60rpm搅拌。尽可能快地将2.000±0.010g的吸水聚合物颗粒加入烧杯,在开始加入时开始秒表计时。在混合物的表面变得“静止”时停止秒表计时,“静止”是指表面没有湍动,而混合物仍可转动,颗粒的整个表面作为一个整体转动。秒表显示的时间记录为涡旋时间。
再润湿值
该测试包括用在去离子水中0.9重量%的NaCl溶液的多次刺激。再润湿值通过为压力下产品释放出的流体量测量。再润湿在每次刺激后测量。
夹紧流体吸收制品,无纺织物侧朝上放在检验台上。根据待测试尿布的类型和使用性别相应地标记刺激点(即,对于女孩用的芯在中心,对于男女通用的在向前2.5cm处,对于男孩用的在向后5cm处)。将分液漏斗放置在流体吸收制品的上方,以便漏斗出口直接对准所标记的刺激点。
对于首次刺激,通过漏斗将100g的盐水溶液(0.9重量%)一次性倒在流体吸收制品上。液体被吸收10min,之后,将具有已知干重(D1)的直径为9cm的10张滤纸堆成一摞放置在流体吸收制品的刺激点上。在滤纸的顶部,施加直径为8cm的2.5kg的重量。2分钟后,移除该重量,重新称重滤纸,得到湿重量值(D2)。
再润湿值通过如下公式计算:
RV[g]=D2-D1
对于第二次刺激的再润湿值,重复首次刺激的步骤。使用50g的盐水溶液(0.9重量%)和20张滤纸。
对于第三次和后续刺激的再润湿值,重复首次刺激的步骤。对于后续的第三次、第四次和第五次刺激,均使用50g的盐水溶液(0.9重量%),以及分别使用30张、40张和50张滤纸。
负载下的再润湿(RUL)
该测试测定下列多个隔离的刺激区在压力为0.7psi(49.2g/cm2)下保持10min后,流体吸收制品释放出的流体量。负载下的再润湿通过在一定压力下流体吸收制品释放出的流体量来测量。负载下的再润湿值在每次刺激之后测量。
夹紧流体吸收制品,无纺织物侧朝上放在检验台上。根据待测试尿布的类型和使用性别相应地标记刺激点(即,对于女孩用的芯在中心,对于男女通用的在向前2.5cm处,对于男孩用的在向后5cm处)。将中心开口(直径2.3cm)处配有有机玻璃管的3.64kg的圆形重物(直径10cm)放置在预先标记好的刺激点上。
对于首次刺激,将100g的盐水溶液(0.9重量%)一次性倒入有机玻璃管中。记录流体完全被吸收到流体吸收制品中的时间。10min后,移除负载,将具有已知干重(W1)的直径为9cm的10张滤纸堆成一摞放置在流体吸收制品的刺激点上。在滤纸的顶部,施加直径为8cm的2.5kg重量。2分钟后,移除该重量,重新称重滤纸,得到湿重量值(W2)。
负载下的再润湿值通过如下公式计算:
RUL[g]=W2-W1
对于第二次刺激的再润湿值,重复首次刺激的步骤。使用50g的盐水溶液(0.9重量%)和20张滤纸。
对于第三次和后续刺激的再润湿值,重复首次刺激的步骤。对于后续的第三次、第四次和第五次刺激,均使用50g的盐水溶液(0.9重量%),并分别使用的30张、40张和50张滤纸。
基重
基重在流体吸收芯的离散区测量:前部总平均值、刺激区的值和后部总平均值。
将制品的无纺织物面向上固定在检验台上。然后,在流体吸收制品上标注刺激点。根据待测试尿布的类型和使用性别标记刺激点(即,对于女孩用的芯在中心,对于男女通用的在向前2.5cm处,对于男孩用的在向后5cm处)。
根据待检测的尿布,例如男孩尿布,在流体吸收制品上标记下列区域的范围:
●前部总平均区,从吸收芯的中心向前5.5cm处至吸收芯的前部末端边缘;
●刺激区,吸收芯的中心向前5.5cm和向后0.5cm;
●后部总平均区,从吸收芯的中心向后0.5cm至吸收芯后部末端边缘。
记录每个区域的长度(ZL)和宽度(ZW)。然后,剪掉预先标记好的区域,得到每个区域的记录重量(ZWT)。
在计算基重之前,首先应计算出每个区域的面积,区域面积按下式计算:
区域面积(ZA)=(ZW×ZL)[cm2]
然后,区域基重(ZBW)计算如下:
区域基重(ZBW)=ZWT/(ZW*ZL)*10000[g/m2]
例如,如果ZW为6cm、ZL为10cm且ZWT为4.5g,则区域基重(ZBW)为:
ZBW=4.5g/(6cm×10cm)*10000=750gsm
克每平方厘米(g/cm2)与克每平方米(g/m2)的换算关系为:
10000×g/cm2=g/m2
克每平方米(g/m2)与克每平方厘米(g/cm2)的换算关系为:
0.0001×g/m2=g/cm2
流体吸收芯的密度
该测试测量目标点上流体吸收芯的密度。
将流体吸收制品的无纺织物面朝上固定在检验台上。根据待测试尿布的类型和使用性别标记刺激点(即,对于女孩用的芯在中心,对于男女通用的在向前2.5cm处,对于男孩用的在向后5cm处)。
下一步,在流体吸收芯上标记一个6cm×芯宽度的区域,目标点在该区域的中心。利用PortableThicknessGaugeModelJ100(SDLAtlas,Inc.;Stockport;UK)测量三次该区域的厚度,记录其平均值(T)。剪掉部分流体吸收芯,记录剪掉部分的重量(WT)。
流体吸收芯的密度计算如下:
密度[g/cm3]=WT/(36cm2×T)
流体吸收制品的区域密度
本测试将测定卫生制品的单个区的吸收芯密度。
1.制品的制备
a.将制品的无纺织物面朝上固定在检验台上。
b.测量吸收芯裆部区的宽度,标注一个从卫生制品的前部到后部纵向区域,其与裆部区的宽度相同。
c.在制品上标注刺激点。该点由具体的使用性别决定的,即,对于女孩用品芯在中心,对于男女通用的在向前2.5cm处,对于男孩用品在向后5cm处。
d..在刺激点的任一边标记一条3cm的线,该区域标记为刺激区。
制品剩余部分的前部和后部划分出6cm的区域,如果末端区域小于2.0cm,则其应当包括在先前的区域。这些前部区域应标记为F2、F3、F4等,后部区域应标记为B2、B3、B4等。参见图17。
e.记录每个区域的长度(ZL)和宽度(ZW)。
2.测量区域的厚度
a.依次测量每个区域;每个区域的厚度重复测量三次,记录其平均值(ZT)。记录所有区的平均厚度。
b.剪掉纵向区域,然后把该区域剪为预先标记好的区域。
c.依次测量每个区域的重量,并记录其重量(ZWT)。记录所有区域的重量。
计算区域密度前,首先计算每个区域的体积:
区域体积ZV=ZW*ZL*ZT[cm3]
区域密度
盐水导流率(SFC)
如EP0640330A1中所述,盐水导流率测定为吸水性聚合物颗粒的溶胀凝胶层的凝胶层渗透率,尽管对前述专利申请中第19页和图8中描述的装置进行了改造,使得不再使用玻璃砂(40),柱塞(39)由与气缸(37)相同的聚合物材料组成,且现在包括均匀分散在整个接触表面的21个直径为9.65毫米的孔。测量的程序和评估与EP0640330A1相比保持不变。自动记录流量。
盐水导流率(SFC)计算如下:
SFC[cm3s/g]=(Fg(t=0)×L0)/(d×A×WP),
其中,Fg(t=0)是NaCl溶液的流量,以g/s计,该值采用流量测定的Fg(t)数据进行的线性回归分析通过外推到t=0得到,L0是凝胶层的厚度,以cm计,d是NaCl溶液的密度,以g/cm3计,A是凝胶层的表面积,以cm2计,并且WP是凝胶层上的静水压,以dyn/cm2计。
自由溶胀率(FSR)
称量1.00g(=W1)的干吸水性聚合物颗粒,放入25ml的玻璃烧杯中并均匀地分散在玻璃烧杯的底部。之后将20ml的0.9重量%的氯化钠溶液放进第二个玻璃烧杯,将此烧杯中的内含物迅速加入第一个烧杯中,并开始秒表计时。当最后一滴盐溶液被吸收时(通过液体表面的反射消失来确认),停止秒表计时。通过称量第二个烧杯的重量而精确地确定从第二个烧杯中倒出的且被第一个烧杯中的聚合物所吸收的液体的确切量(=W2)。以秒表测量的吸收所需时间以t表示。表面上最后一滴液体消失的时间定义为时间t。
自由溶胀率(FSR)计算如下:
FSR[g/gs]=W2/(W1×t)
然而,当形成水凝胶聚合物的湿含量多于3重量%时,重量W1应针对此湿含量做校正。
水蒸气透过率(WVTR)
水蒸气透过率(WVTR)根据US6,217,890第32栏第15-56行中记载的测试方法测定。
防结块量
防结块量根据WO2005/097881A1第19页第4-24行中记载的测试方法测定。为了定量,划分为1至5个等级,其中等级1表示在烧杯中没有留下任何残留物,等级5表示没有材料可从烧杯中倒出。
残余单体
在吸水性聚合物颗粒中残余单体的水平通过EDANA推荐的测试方式No.WSP210.3-(11)“ResidualMonomers”测定。
粒度分布
吸水性聚合物颗粒的粒度分布使用影像分析体系(RetschTechnologyGmbH;Haan;Germany)测定。
为了测定平均粒径和粒度分布,粒级的比例(按体积计)以累积的形式绘制,平均粒径通过图表表示来测定。
本文中,平均粒径(APD)为积累到50重量%的筛孔尺寸值。
粒径分布(PDD)计算如下:
P D D = x 2 - x 1 A P D ,
其中,x1为积累量达到90重量%的筛孔尺寸值,x2为积累量达到10重量%的筛孔尺寸值。
平均球度
平均球度通过影像分析体系(RetschTechnologyGmbH;Haan;Germany)进行测定,所用的颗粒直径为100-1000μm。
湿含量
吸水性聚合物颗粒的湿含量通过EDANA推荐的测试方法No.WSP230.3(11)“MassLossUponHeating”测定。
离心保留容量(CRC)
吸水性聚合物颗粒的离心保留容量由EDANA推荐的测试方法No.WSP241.3(11)"FreeSwellCapacityinSaline,AfterCentrifugation"测定,其中对于较高的离心保留容量值必须使用较大的茶包。
无负载下的吸收量(AUNL)
吸水性聚合物颗粒的无负载下的吸收量通过EDANA推荐的测试方式No.WSP242.3(11)“GravimetricDeterminationofAbsorptionUnderPressure”测定,区别在于使用0.0g/cm2的重量而非21.0g/cm2
负载下的吸收量(AUL)
吸水性聚合物颗粒的负载下的吸收量通过类似EDANA推荐的测试方式No.WSP242.3(11)“GravimetricDeterminationofAbsorptionUnderPressure”测定。
高负载下的吸收量(AUHL)
吸水性聚合物颗粒高负载下的吸收量根据类似于EDANA推荐的测试方法No.WSP242.3(11)"GravimetricDeterminationofAbsorptionUnderPressure"来测定,区别在于采用49.2g/cm2的重量而非21.0g/cm2的重量。
负载下的体积吸收量(VAUL)
使用负载下的体积吸收量,以测量在不同的施加压力下吸水性聚合物颗粒的溶胀动力学,即特征溶胀时间。溶胀高度记录为时间的函数。
装置示于图14中,包括:
-超声距离传感器(85),型号为BUSM18K0-XBFX-030-S04K(BalluffGmbH,Neuhausena.d.F.;Germany),其放置在元件上。该传感器接收由金属板反射回来的超声。传感器与电子记录器连接。
-聚四氟乙烯元件(86),其直径为75mm,高度为73mm,内径为52mm。
-金属或塑料制成的圆通(87),其直径为50mm,高度为71mm,具有筛孔的底部。
-金属反射器(88),其直径为57mm,高度为45mm。
-金属环砝码(89),其直径为100mm,校准的重量为278.0g或554.0g。
可以通过改变圆筒(86)和金属环砝码(89)的组合调节施加在样品上的压力,如下表所汇总:
可用设备 重量 psi
金属反射器 13.0g 0.009
塑料圆筒 28.0g 0.020
金属圆筒 126,0g 0.091
小环砝码 278.0g 0.201
大环砝码 554.0g 0.401
可能的结合 psi
金属反射器+塑料圆筒 0.03
金属反射器+金属圆筒 0.10
金属反射器+金属圆筒+小环砝码 0.30
金属反射器+金属圆筒+大环砝码 0.50
金属反射器+金属圆筒+小环砝码+大环砝码 0.70
将2.0g吸水性聚合物颗粒的样品放在聚四氟乙烯(PTFE)元件(86)上。将圆筒(装备有筛孔底)和其顶部的金属反射器(88)放入PTFE元件(86)中。为了施加更高的压力,可以将金属环砝码(89)放置在圆筒上。
将60g盐水溶液(0.9重量%)通过注射器加入聚四氟乙烯元件(86)中,同时开始记录。在溶胀过程中,吸水性聚合物颗粒推动圆筒(87)向上,同时记录金属反射器(88)和传感器(85)之间的距离变化。
120min后,停止试验,记录的数据使用USB棒从记录仪传输到电脑上。特征溶胀时间根据“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”(155页,方程4.13)中记载的方程式Q(t)=Qmax·(1-e-t/τ)来计算,其中Q(t)为在试验中检测的超吸收剂的溶胀量,Qmax对应于120min后(实验结束时)达到的最大溶胀量,τ为特征溶胀时间(τ为可逆速率常数k)。
使用MicrosoftExcel软件自带的功能“Solver”,可以对测量的数据拟合出理论曲线,计算出0.03psi下的特征时间。
使用圆筒和环砝码的组合在不同压力(0.1psi、0.3psi、0.5psi和0.7psi)下重复测量。不同压力的特征溶胀时间利用方程式Q(t)=Qmax·(1-e-t/τ)计算。
芯吸收
使用芯吸收,以测量在施加压力下吸水性聚合物颗粒的总流体吸收量。装置示于图15中。
在装备有玻璃出口管的500ml的玻璃瓶(90)(分刻度为100ml,高26.5cm)中,充入500ml的盐水溶液(0.9重量%)。该瓶子在底端具有一个开口,其可以通过柔性软管(91)连接到有机玻璃板上。
将与电脑相连的天平(92)放置在有机玻璃块(面积20×26cm2,高6cm)上。然后将玻璃瓶放置在天平上。
将有机玻璃板(93)(面积11×11cm2,高3.5cm)放置在升降台上。直径为7cm、高为0.45cm的多孔性P1玻璃熔块(94)已被流体紧紧镶嵌在有机玻璃板,即,流体通过熔块的孔隙流出,而不是通过有机玻璃板和熔块的边缘流出。有机玻璃管穿过有机玻璃板的外壳进入有机玻璃板的中心一直到熔块以保证流体的输送。然后,该流体管通过挠性软管(长35cm,外径1.0cm,内径0.7cm)连接到玻璃瓶(90)上。
使用升降台来调整熔块的顶面与玻璃瓶的底端处于同一水平,以确保在测量过程中流体的大气流从瓶中流到测试装置中。调整熔块的顶面使其表面是湿润的但在熔块上没有浮在表面的水膜。
每次测量前,玻璃瓶(90)中的流体接近500ml。
在底部具有400个筛孔(36μm)的有机玻璃圆筒(95)(外径7cm,内径6cm,高16cm)中,置入26g吸水性聚合物颗粒。吸水性聚合物颗粒的表面是光滑的。填充水平为约1.5cm。然后,将0.3psi(21.0g/cm2)的砝码(96)放置在吸水性聚合物颗粒的顶部。
将有机玻璃圆筒放置在(潮湿的)熔块上,开始电子数据记录。该平衡的重量损失表现为时间的函数。这表面在一定时间内吸水性聚合物颗粒的溶胀凝胶吸收了多少盐水溶液。每10s自动记录一次数据。每个样品在0.3psi(21.0g/cm2)压力下测量120min。总流体吸收量为每个26g的样品吸收的盐水溶液的总量。
孔隙率
吸水性聚合物颗粒的孔隙率计算如下:
堆积密度/流速
吸水性聚合物颗粒的堆积密度(BD)和流速(FR)根据EDANA推荐的测试方法No.WSP250.3(11)“GravimetricDeterminationofflowrate,GravimetricDeterminationofDensity”测定。
可萃取物
吸水性聚合物颗粒中可萃取成分的水平通过EDANA推荐的测试方法No.WSP470.2-05“Extractables”测定。
亨特色度(HC60)和b值
该测试方法是一种测定与聚合物的光谱特性有关的聚合物的感知颜色。光谱特性由反射率(或透射率)确定,是波长的函数。该测试使用MACBETHColor-Eye2180分光光度计根据厂家的说明书在聚合物粉末上进行,其中反射吸收池或带盖的35×10mm的培替式培养皿(petridish)作为样品池。
在该体系中,“L”是测量的样品的亮度,范围从0(黑)到100(白);“b”为测量的黄度(正b值)或蓝度(负b值),亨特色度HC60定义为:HC60=L-3b。
柔软度
吸收结构的柔软度是有助于结构整体舒适性的重要因素。如本文所用的,“柔软度”为压缩成片所需能量值的倒数,这种情况下,该片层为吸收结构。压缩成片所需能量越高,柔软度越低。
为了测定芯的柔软度,使用根据WO2000/041882的下列步骤(一种改进的压缩试验):
1.制备样品,将样品剪成三段4英寸或其倍数8英寸的片段(若样品为尿布,从尿布较厚的地方剪开(如其厚度不一致)。对于有明显的纵向和横向的样品,沿纵向剪成8英寸的片段。
2.使塑料底片和覆盖物材料保留在样品上(适用于市售的尿布样品)。若测试原型堆芯样品,将塑料底片,ExxonEMB-685聚乙烯膜,施用于样品的底部,同时将覆盖物,15gsmAvgol纺粘聚丙烯,施用于样品的顶部(尺寸与样品相同,粘附有少量的喷雾胶粘剂)。
3.程序改进的压缩试验(例如,Thwing-AlbertLT-150UniversalMaterialsTester):使用下列非默认设置的压缩试验:断裂检测方法=下降百分比/位移,断裂值=下降百分比=50,间距=0.3英寸/0.5英寸/0.7英寸;单位:距离/位移=英寸;力=克,测试速率=1英寸/min。其他的设置采用默认值。
4.如图3所示,使用常规的夹钳将样品插入到拉力试验机中。样品插在仪器边缘,以便其将在y方向(4英寸方向)上进行压缩;常规夹钳夹紧部位距离样品的两边留有1英寸的距离,因此留下2英寸的缝隙。
5.开始测试。
6.当偏转超过0.7英寸时,从上向下推加压钳来模拟试样断裂并停止试验(不影响试验结果)。记录显示的结果。这些结果包括力的峰值、偏转的峰值、最大偏转、能量的峰值、在最大偏转时的能量和在间距处的力。
用于计算柔软度的值为在最大偏转时的能量,以焦耳表示。在最大偏转时的能量,Edmax,根据如下公式计算:
E d m a x = &Integral; d max Fd d d min
其中,Edmax为在最大偏转时的能量,F为给定偏转下的力,d和dmin和dmax分别表示开始测试时的偏转度和测试结束时的偏转度。
柔软度S在本文中根据如下公式定义:S=1/(最大偏转时的能量)。因此,S在本文中以1每焦耳(1/J)表示。
基础聚合物的制备
实施例1
如图1所示,该过程在具有内流化床(27)和外流化床(29)的并流式喷雾干燥设备中进行。喷雾干燥器(5)的圆筒部分高22m,直径为3.4m。内流化床(internalfluidizedbed,IFB)的直径为3m,堰高为0.25m。外流化床的(externalfluidizedbed,EFB)长为3.0m,宽为0.65m,且堰高为0.5m。
干燥气通过喷雾干燥器顶部的气体分布器(3)供入。干燥气通过袋式除尘器(9)和冷凝塔(12)部分循环(干燥气回路)。干燥气为含有1体积%至4体积%的残余氧气的氮气。聚合反应开始前,干燥气回路充满氮气直到残余氧气低于4体积%。在喷雾干燥器(5)的圆筒部分中干燥气的气速为0.8m/s。喷雾干燥器内的压力为大气压以下4mbar。
如图3所示,在圆筒部分末端的周围的三个点处测量喷雾干燥器的出口温度。使用三个单次测量值(47)计算圆筒形喷雾干燥器的平均出口温度。加热干燥气回路,同时开始计量加入单体溶液。此时开始,通过热交换器(20)调整气体进口温度将喷雾干燥器的出口温度控制为117℃。
产品在内流化床(27)中累积直到达到堰高度。将温度为122℃且相对湿度为4%条件下的内流化床气体通过管线(25)供入内流化床(27)中。内流化床(27)中内流化床气体的气速为0.80m/s。产品的停留时间为120min。
喷雾干燥器的尾气通过袋式除尘器(9)过滤,并输送到冷凝塔(12)以进行急冷/冷却。通过控制冷凝塔(12)内(恒定的)的装料高度,将过量的水泵出冷凝塔(12)。将冷凝塔(12)内的水通过热交换器(13)冷却,并通过急冷喷嘴(11)逆流泵送至气体中,以使得冷凝塔(12)内的温度为45℃。冷凝塔(12)内的水通过计量加入氢氧化钠溶液而将其设定为碱性pH,以冲洗掉丙烯酸蒸汽。
冷凝塔尾气分为干燥气进气管(1)和状态调节的内流化床气体(25)。气体温度通过热交换器(20)和(22)控制。热干燥气通过气体分布器(3)供入并流式喷雾干燥器。气体分布器(3)由一组根据干燥气量提供2-4mbar的压降的板构成。
产品经由旋转阀(28)从内流化床(27)排出,进入外流化床(29)。温度为60℃的状态调节的外流化床气体经由管线(40)供入外流化床(29)。外部流化床气体为空气。外流化床(29)中的外流化床气体的气体速率为0.8m/s。产品的停留时间为1min。
产品经由旋转阀(32)从外流化床(29)排出,进入筛网(33)。筛网(33)用于筛出粒径大于800μm的筛渣/团块。
单体溶液通过下述过程制备:首先,将丙烯酸和3-重乙氧基化丙三醇三丙烯酸酯(内交联剂)混合,然后再与37.3重量%的丙烯酸钠溶液混合。将所得单体溶液的温度通过热交换器控制在10℃,并将其泵入回路中。在泵之后在此回路中使用筛孔为250μm的过滤装置。如图1所示,将引发剂借助静态混合器(41)和(42)经由管线(43)和(44)计量加入液滴器中的上游单体溶液中。将20℃的过氧二硫酸钠溶液经由管线(43)加入,将2,2'-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐溶液与5℃的BruggoliteFF7经由管线(44)一起加入。每种引发剂均泵入回路,然后经由控制阀计量加入每一个液滴装置。静态混合器(42)之后使用筛孔为140μm的第二过滤装置。如图4所示,为了将单体溶液计量加入喷雾干燥器的顶部,使用三个液滴装置。
如图5所示,液滴装置由具有对液滴盒(53)具有开口的外管(51)组成。液滴盒(53)与内管(52)相连。在操作过程中,为了实现维护的目的,末端具有起密封作用的PTFE挡块(block)(54)的内管(53)可以推进外管(51)和从外管(51)推出。
如图6所示,液滴盒(61)的温度通过流道(59)中的水控制在8℃。液滴盒(61)具有256个孔,其中孔径为170μm,孔间距为15mm。液滴盒(61)由流道(60)和液滴板(57)组成,其中流道(60)对预混合的单体和引发剂溶液的均相分布基本无停滞体积。液滴板(57)的配置具有3°的角度。液滴板(57)由不锈钢制成,其长为630mm,宽为128mm,厚为1mm。
喷雾干燥器的进料由10.45重量%的丙烯酸、33.40重量%丙烯酸钠、0.018重量%的3-重乙氧基化丙三醇三丙烯酸酯、0.072重量%的2,2'-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、0.0029重量%的BruggoliteFF7(5重量%的水溶液)、0.054重量%的过氧二硫酸钠溶液(在水中为15重量%)和水组成。中和程度为71%。每个孔的进料为1.6kg/h。
聚合物颗粒(基础聚合物A1)具有以下特征和吸收性质:
CRC:40.2g/g
AUNL:51.8g/g
AUL:22.4g/g
AUHL:8.2g/g
孔隙率:22.3%
可萃取量:4.3重量%
残余单体量:12161ppm
湿含量:6.1重量%
涡旋时间:67s
所得聚合物颗粒的堆积密度为68g/100ml,平均粒径为407μm。
实施例2
重复实施例1,区别在于在实验用犁铧式混合器中在聚合物颗粒上喷涂15重量%的水分之后,所得残余单体量为12161ppm的聚合物颗粒在90℃的实验室烘箱中的塑料瓶中进行60min的脱单体操作。因此,残余单体的含量降至256ppm,湿含量增至17.5重量%。
聚合物颗粒(基础聚合物B1)具有以下特征和吸收性质:
CRC:33.1g/g
AUNL:42.3g/g
AUL:17.0g/g
AUHL:8.1g/g
孔隙率:21.7%
可萃取量:8.2重量%
残余单体量:256ppm
湿含量:17.5重量%
涡旋时间:54s
实施例3
重复实施例1,区别在于喷雾干燥器的进料含有0.036重量%的2,2'-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐,且内部流化床气体的条件为温度为122℃且相对湿度为4%,产品在内部流化床中的停留时间为120min。
聚合物颗粒(基础聚合物C1)具有以下特征和吸收性质:
CRC:39.5g/g
AUNL:51.4g/g
AUHL:9.0g/g
孔隙率:23.2%
残余单体量:1581ppm
湿含量:10.9重量%
基础聚合物的表面后交联
实施例4
将1200g的在实施例1(基础聚合物A1)中制备的残余单体量为12161ppm的吸水性聚合物颗粒置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany)中。表面后交联剂溶液通过将60g表1中所述的表面交联剂和60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。将产品移出并转移到另一之前加热至140℃的犁铧式混合器(型号MR5,GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany)中。在140℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表1。
所得用碳酸亚乙酯表面后交联的聚合物颗粒的堆积密度为69.0g/100ml,平均粒径(APD)为481μm,粒径分布(PDD)为0.28,平均球度为0.82。
表1:后交联剂的影响
表1:后交联剂的影响(续)
EC:碳酸亚乙酯;HEONON:N-(2-羟基乙基)-2-噁唑烷酮;EGDGE:乙二醇二缩水甘油醚
实施例5
将1200g的在表2中所述的具有不同残余单体量的吸水性聚合物颗粒置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany)中。表面后交联剂溶液通过将30g碳酸亚乙酯和30g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至150℃的犁铧式混合器(型号MR5,GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany)中。在150℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表2中。
基于基础聚合物A1所得的聚合物颗粒的堆积密度为68.0g/100ml,平均粒径(APD)为397μm,粒径分布(PDD)为0.38,平均球度为0.87。
基于基础聚合物B1所得的聚合物颗粒的堆积密度为64.7g/100ml,平均粒径(APD)为553μm,粒径分布(PDD)为0.25,平均球度为0.74。
基于基础聚合物C1所得的聚合物颗粒的堆积密度为69.8g/100ml,平均粒径(APD)为377μm,粒径分布(PDD)为0.42,平均球度为0.86。
实施例6
将1200g的在表3中所述的具有不同残余单体量的吸水性聚合物颗粒置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany)中。表面后交联剂溶液通过将30g碳酸亚乙酯和60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至140℃的犁铧式混合器(型号MR5,GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany)中。在140℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表3中。
基于基础聚合物A1所得的聚合物颗粒的堆积密度为65.6g/100ml,平均粒径(APD)为450μm,粒径分布(PDD)为0.32,平均球度为0.82。
基于基础聚合物B1所得的聚合物颗粒的堆积密度为64.7g/100m,平均粒径(APD)为564μm,粒径分布(PDD)为0.22,平均球度为0.75。
基于基础聚合物C1所得的聚合物颗粒的堆积密度为70.3g/100ml,平均粒径(APD)为399μm,粒径分布(PDD)为0.36,平均球度为0.84。
表2残余单体量的影响
表2:残余单体量的影响(续)
表3:残余单体量的影响
表3:残余单体量的影响(续)
实施例7
如图1所示,该过程在具有内流化床(27)和外流化床(29)的并流式喷雾干燥设备中进行。喷雾干燥器(5)的圆筒部分高22m,直径为3.4m。内流化床(IFB)的直径为3m,堰高为0.25m。
干燥气通过喷雾干燥器顶部的气体分布器(3)供入。干燥气部分循环(干燥气回路)通过袋式除尘器(9)和冷凝塔(12)。除了袋式除尘器(9),还可使用任何其他过滤器和/或旋风器。干燥气为含有1体积%-4体积%的残余氧气的氮气。聚合反应开始前,干燥气回路充满氮气直到残余氧气低于4体积%。喷雾干燥器(5)的圆筒部分中干燥气的气体速率为0.82m/s。喷雾干燥器内的压力为大气压以下4mbar。
如图3所示,在圆筒部分末端的周围的三个点处测量喷雾干燥器的出口温度。使用三个单次测量值(47)来计算圆筒形喷雾干燥器的平均出口温度。加热干燥气回路,并开始单体溶液的计量加入。此时开始,通过热交换器(20)调整气体进口温度来控制喷雾干燥器的出口温度为118℃。气体入口温度为167℃,且干燥气体中的蒸汽含量为0.058kg/kg干燥气体。
产品在内流化床(27)中累积直到达到堰高度。将温度为104℃且蒸汽含量为0.058或0.130kg蒸汽/kg干气条件下的内流化床气体通过管线(25)供入到内流化床(27)中。内流化床(27)中内流化床气体的气体速率为0.65m/s。产品的停留时间为150min。内流化床中吸水性聚合物颗粒的温度为82℃。
喷雾干燥器的尾气通过袋式除尘器(9)过滤后,并输送到冷凝塔(12)以进行急冷/冷却。通过控制冷凝塔(12)内(恒定的)装料高度,将过量的水泵出冷凝塔(12)。将冷凝塔(12)内的水通过热交换器(13)冷却,并通过急冷喷嘴(11)逆流泵送至气体中,以使冷凝塔(12)内的温度为45℃。冷凝塔(12)内的水通过计量加入氢氧化钠溶液而将其设定为碱性pH,以冲洗掉丙烯酸蒸汽。
冷凝塔尾气分入干燥气进气管(1)和状态调节的内流化床气体(25)。气体温度通过热交换器(20)和(22)控制。将热干燥气通过气体分布器(3)供入并流式喷雾干燥器。气体分布器(3)由一组根据干燥气量提供2-4mbar的压降的板构成。
产品经由旋转阀(28)从内流化床(27)中排出,然后进入筛网(29)。筛网(29)用于筛出粒径大于800μm的筛渣/团块。
单体溶液通过下述过程制备:首先,将丙烯酸和3-重乙氧基化丙三醇三丙烯酸酯(内交联剂)混合,然后再与37.3重量%的丙烯酸钠溶液混合。将所得单体溶液的温度通过热交换器控制在10℃,并将其泵入回路中。在此回路中在泵之后,使用筛孔为250μm的过滤装置。如图1所示,将引发剂借助静态混合器(41)和(42)经由管线(43)和(44)计量加入液滴器中的上游单体溶液中。将20℃的过氧二硫酸钠溶液经由管线(43)加入,将2,2'-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐溶液与5℃的BruggoliteFF7经由管线(44)一起加入。每种引发剂均泵入回路,然后经由控制阀计量入每一个液滴装置。静态混合器(42)之后使用筛孔为140μm的第二过滤装置。如图4所示,为了将单体溶液计量加入喷雾干燥器的顶部,使用了三个液滴装置。
如图5所示,液滴装置由具有对液滴盒(53)具有开口的外管(51)组成。液滴盒(53)与内管(52)相连。在操作的过程中,为了实现维护的目的,末端具有起密封作用的PTFE挡块(54)的内管(53)可以推进外管(51)和从外管(51)推出。
如图6所示,液滴盒(61)的温度通过流道(59)中的水控制在8℃。液滴盒(61)具有256个孔,其中孔径为170μm,孔间距为15mm。液滴盒(61)由流道(60)和液滴板(57)组成,其中流道(60)对预混合的单体和引发剂溶液的均相分布基本无停滞体积。液滴板(57)的配置具有3°的角度。液滴板(57)由不锈钢制成,其长为630mm,宽为128mm,厚为1mm。
喷雾干燥器的进料由10.45重量%的丙烯酸、33.40重量%丙烯酸钠、0.018重量%的3-重乙氧基化丙三醇三丙烯酸酯、0.036重量%的2,2'-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、0.0029重量%的BruggoliteFF7、0.054重量%的过氧二硫酸钠溶液和水组成。中和程度为71%。每个孔的进料为1.4kg/h。
分析所得的吸水性聚合物颗粒。结果总结于表4中。
表4:用于表面后交联反应的基础聚合物
制备实施例8-26
在转速为2000rpm的Schugi(型号Flexomix-160,由HosokawaMicronB.V.,Doetinchem,theNetherlands制造)中,基础聚合物7a或7b通过使用2或3个圆型喷雾嘴系统(型号为Gravity-FedSpraySet-ups、ExternalMixTypSU4、FluidCap60100和AirCapSS-120,由喷SprayingSystemsCo,Wheaton,Illinois,USA制造)在其上涂有表面后交联剂溶液,然后经由进口(74)填充,接着在轴转速为6rpm的NARA加热器(型号NPD5W-18,由GMFGouda,Waddinxveen,theNetherlands制造)中干燥。NARA加热器具有两个轴倾斜90°的搅拌桨(84)和具有两块可拆卸堰板(77)的固定的卸料区(75)。如图13所示,每块堰板具有堰板开口,其中最小堰高在50%处(79)且最大堰开口在100%处(78)。
地板与NARA桨式干燥器之间的侧倾角α(82)为约3°。NARA加热器的堰高在50-100%之间,对应的停留时间为约40-150min,产品的密度为约700-750kg/m3。桨式加热器中产品的温度为120-165℃。干燥后,将表面后交联的基础聚合物运送到NARA冷却器(GMFGouda,Waddinxveen,theNetherlands)的排料区(81),以将表面后交联的基础聚合冷却至约60℃,其中NARA冷却器的转速为11rpm,堰高为145mm。冷却之后,筛分为最小分级粒径为150μm且最大分级粒径为710μm的材料。
将碳酸亚乙酯、水、UP818(BASFSE,Ludwigshafen,Germany)和乳酸铝水溶液(26重量%)预混合并喷涂,如表6所列出的。单独喷涂硫酸铝水溶液(26重量%)(喷嘴的位置为180°)。对于乳酸铝,使用Al220(Dr.PaulLohmannGmbH,Emmerthal,Germany)。
Schugi中涂料的计量量和条件、干燥和冷却步骤的条件、制剂和数值的总结于表5和表6中。
所得聚合物的所有物理性质总结于表7和表8中。
表6:加热器中热处理过程的表面后交联剂配方-EC:碳酸亚乙酯;bop:基于聚合物(basedonpolymer)
表8表面后交联后聚合物颗粒的物理性质
实施例27
将1200g在实施例7b中制备的残余单体量为4000ppm的吸水性聚合物颗粒(基础聚合物)置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。表面后交联剂溶液通过将12g表1中所述的3-甲基-2-噁唑烷酮和60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将该水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至150℃的犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。在150℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分出150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表10中。
所得用3-甲基-2-噁唑烷酮表面后交联的聚合物颗粒的堆积密度为70.4g/100ml,流速为11.5g/s。
实施例28
将1200g在实施例7b中制备的残余单体量为4000ppm的吸水性聚合物颗粒(基础聚合物)置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。表面后交联剂溶液通过将6g表9中所述的3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇和60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将该水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至150℃的犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。在150℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分出150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表10中。
所得用3-甲基-3-氧杂环丁烷甲醇表面后交联的聚合物颗粒的堆积密度为72.2g/100ml,流速为12.0g/s。
实施例29
将1200g在实施例7b中制备的残余单体量为4000ppm的吸水性聚合物颗粒(基础聚合物)置于到实验用犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。表面后交联剂溶液通过将6g表9中所述的2-噁唑烷酮和60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将该水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至150℃的犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。在150℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分出150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表10中。
所得用2-噁唑烷酮表面后交联的聚合物颗粒的堆积密度为69.7g/100ml,流速为10.8g/s。
实施例30
将1200g在实施例7b中制备的残余单体量为4000ppm的吸水性聚合物颗粒(基础聚合物)置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。表面后交联剂溶液通过将表9中所述的6g3-(2-羟基乙基)-2-噁唑烷酮溶液和6g1,3-丙二醇与60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将该水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至165℃的犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。在165℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分出150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表10中。
所得用3-(2-羟基乙基)-2-噁唑烷酮和6g1,3-丙二醇表面后交联的聚合物颗粒的堆积密度为67.4g/100ml,流速为10.1g/s。
实施例31
将1200g在实施例7b中制备的残余单体量为4000ppm的吸水性聚合物颗粒(基础聚合物)置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。表面后交联剂溶液通过将3g表9中所述的N,N,N',N'-四(2-羟基乙基)己二酰胺(XL552,由EmsChemieAG;Domat;Switzerland制造)和60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将该水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至160℃的犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。在160℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分出150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表10中。
所得用N,N,N',N'-四(2-羟基乙基)己二酰胺表面后交联的聚合物颗粒的堆积密度为65.8g/100ml,流速为10.2g/s。
实施例32
将1200g在实施例7b中制备的残余单体量为4000ppm的吸水性聚合物颗粒(基础聚合物)置于实验用犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。表面后交联剂溶液通过将24g表9中所述的1,3-二氧杂环己烷-2-酮和60g去离子水置入烧杯中混合而制得。在200rpm的混合速率下,借助喷雾嘴在1分钟内将该水溶液喷涂在聚合物颗粒上。继续混合额外的5min。然后将产品移出并转移到另一之前已加热至160℃的犁铧式混合器(型号MR5,由GebrüderMaschinenbauGmbH,Paderborn,Germany制造)中。在160℃下进一步混合80min,该过程中每10min取样一次,然后从混合器中将产品移出,筛分出150-850μm的颗粒。分析所得样品。结果总结于表10中。
所得用1,3-二氧杂环己烷-2-酮表面后交联的聚合物颗粒的堆积密度为68.4g/100ml,流速为10.5g/s。
表9:使用不同表面后交联剂表面后交联后聚合物颗粒的配方
Bop:基于聚合物。
表10:使用不同表面后交联剂表面后交联后聚合物颗粒的物理性质
对比实施例
AQUASA60SII、AQUASA55XSII、AQUASA60SXII为购自SUMITOMOSEIKACHEMICALSCO.,LTD的吸水性聚合物颗粒,其通过悬浮聚合法制备。
535、B7075、T9700、B7055、T8760、M7055N、B7015、M7015N、M7015和7400为购自BASFSE的吸水性聚合物颗粒,其通过捏合聚合法制备。
CE对应于根据WO2013/007819A1的实施例25制备的吸水性聚合物颗粒。
图16表明,与具有相同离心保留容量(CRC)的常规吸水性聚合物颗粒相比,用于本发明流体吸收制品的优选的吸水性聚合物颗粒具有提高的总液体吸收量。
实施例33
流体吸收制品——L号的婴儿尿布——含有53重量%的实施例12的表面后交联聚合物,其以标准的尿布制备方法制成:
流体吸收制品包括:
(A)上层渗液层,其包括纺粘无纺物(三层覆盖物),其基重为12gsm;
(B)下层不渗液层,其包括透气性聚乙烯膜和纺粘无纺织物的复合材料;
(C)流体吸收芯,位于(A)和(B)之间,包括:
1)木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的下层绒毛层,其充当防尘层;
2)木浆纤维(纤维素纤维)和表面后交联聚合物的均匀混合物。流体吸收芯含有53重量%的分散的表面后交联聚合物,流体吸收芯中表面后交联聚合物的量为14.5g。流体吸收芯的尺寸为:长度:42cm;前部宽度:12.8cm;裆部宽度:8.4cm;后部宽度:11.8cm。流体吸收芯的前部总平均密度为0.23g/cm3,刺激区的密度为0.29g/cm3,后部总平均密度0.19g/cm3。流体吸收芯的平均厚度为0.36cm。流体吸收芯用纺粘-熔喷-纺粘(SMS)型无纺织物包覆,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均基重为990g/cm3,刺激区基重为1130g/cm3,后部总平均基重为585g/cm3
(D)透气性粘合的收集-分布层,位于(A)和(C)之间,基重为60g/m2;所述收集-分布层为矩形的且比流体吸收芯小,其尺寸为约212cm2
流体吸收制品的尺寸为:长度:51cm;前部宽度:31.8cm;裆部宽度:22.4cm;后部宽度:31.8cm。流体吸收制品的平均重量为38.1g。
该流体吸收制品还包括:
a.平型橡胶弹性体;选自斯潘德克斯弹纤维型纤维的弹性体:2条腿部弹性体和1条封口弹性体,
b.腿部封口,选自合成纤维,显示的层组合为SMS,并且具有的基重为13-15gsm且高度为3.0cm,
c.机械封闭体系,其接合区的尺寸为16.9cm×3.4cm,且柔性带状密封带为3.1cm×5.4cm,粘附在1.9cm×2.7cm的带钩紧固带。
测定了流体吸收制品的负载下的再润湿值和再润湿值。结果总结于表12和13中。
实施例34
流体吸收制品——L号的婴儿尿布——含有49重量%的实施例12的表面后交联聚合物,其以标准的尿布制备方法制成:
该流体吸收制品包含与实施例33相同的组分(A)、(B)和(D)。
位于(A)和(B)之间的流体吸收芯(C),包括:
1)木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的下层绒毛层,其充当防尘层;
2)木浆纤维(纤维素纤维)和表面后交联聚合物的均匀混合物。流体吸收芯含有49重量%的分散的表面后交联聚合物,流体吸收芯中表面后交联聚合物的量为12.5g。流体吸收芯的尺寸与实施例32中的相同。流体吸收芯的前部总平均密度为0.26g/cm3,刺激区的密度为0.27g/cm3,后部总平均密度0.19g/cm3。流体吸收芯的厚度平均值为0.31cm。流体吸收芯用纺粘-熔喷-纺粘(SMS)型无纺织物包覆,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均基重为971g/cm3,刺激区基重为979g/cm3,后部总平均基重为515g/cm3
流体吸收制品的尺寸与实施例33中的相同。流体吸收制品的平均重量为35.7g。
该流体吸收制品还包括:
a.平型橡胶弹性体,与实例33中的相同。
b.腿部封口,与实例33中的相同。
c.机械封闭系统,与实例33中的相同。
测定了流体吸收制品的负载下的再润湿值和再润湿值。结果列于表12和13中。
实施例35
流体吸收制品——L号的婴儿尿布——含有47.5重量%的实施例12的表面后交联聚合物,其以标准的尿布制备方法制成:
该流体吸收制品包含与实施例33相同的组分(A)、(B)和(D)。
位于(A)和(B)之间的流体吸收芯(C),包括:
1)木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的下层绒毛层,其充当防尘层;
2)木浆纤维(纤维素纤维)和表面后交联聚合物的均匀混合物。流体吸收芯含有47.7重量%的分散的表面后交联聚合物,流体吸收芯中表面后交联聚合物的量为11.5g。流体吸收芯的尺寸与实施例32中的相同。流体吸收芯的前部总平均密度为0.24g/cm3,刺激区的密度为0.26g/cm3,后部总平均密度0.18g/cm3。流体吸收芯的厚度平均值为0.32cm。流体吸收芯用纺粘-熔喷-纺粘(SMS)型无纺织物包覆,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均基重为928g/cm3,刺激区基重为967g/cm3,后部总平均基重为495g/cm3
流体吸收制品的尺寸与实施例33中的相同。流体吸收制品的平均重量为34.8g。
该流体吸收制品还包括:
a.平型橡胶弹性体,与实例33中的相同。
b.腿部封口,与实例33中的相同。
c.机械封闭系统,与实例33中的相同。
测定了流体吸收制品的负载下的再润湿值和再润湿值。结果列于表12和13中。
对比实施例
流体吸收制品——L号的婴儿尿布——52重量%的表面后交联聚合物B7075(BASFSE,Ludwigshafen,Germany),其以标准的尿布制备方法制成:
该流体吸收制品包含与实施例33相同的组分(A)、(B)和(D)。
位于(A)和(B)之间的流体吸收芯(C),包括:
1)木浆纤维(纤维素纤维)的亲水性纤维基质的下层绒毛层,其充当防尘层;
2)木浆纤维(纤维素纤维)和表面后交联的基础聚合物(B7075)的均匀混合物。流体吸收芯含有52重量%的分散的表面后交联聚合物,流体吸收芯中表面后交联聚合物的量为14.5g。流体吸收芯的尺寸与实施例32中的相同。流体吸收芯的前部总平均密度为0.24g/cm3,刺激区的密度为0.25g/cm3,后部总平均密度0.19g/cm3。流体吸收芯的厚度平均值为0.34cm。流体吸收芯用纺粘-熔喷-纺粘(SMS)型无纺织物包覆,其基重为10gsm。流体吸收芯的前部总平均基重为1013g/cm3,刺激区基重为971g/cm3,后部总平均基重为548g/cm3
流体吸收制品的尺寸与实施例33中的相同。流体吸收制品的平均重量为38g。
该流体吸收制品还包括:
a.平型橡胶弹性体,与实例33中的相同。
b.腿部封口,与实例33中的相同。
c.机械封闭系统,与实例33中的相同。
测定了流体吸收制品的负载下的再润湿值和再润湿值。结果列于表12和13中。
表12:负载下的再润湿值
表13再润湿值
实施例表明,与含有不规则形状的表面后交联的聚合物颗粒的流体吸收制品相比,即使当球形表面后交联的聚合物颗粒在流体吸收芯中的负载降低最高达20%时,含有球形表面后交联的聚合物颗粒的流体吸收制品显示出更好的再润湿性能。

Claims (12)

1.流体吸收制品,包括:
(A)上层渗液层;
(B)下层不渗液层;
(C)流体吸收芯,位于层(A)和层(B)之间,包含0-90重量%的纤维材料和10-100重量%的吸水性聚合物颗粒,基于吸水性聚合物颗粒和纤维材料的和计;其中刺激区的流体吸收芯的基重为至少500gsm;
(D)任选的收集-分布层,位于(A)和(C)之间;
(E)任选的薄织物层,直接放置在(C)上面和/或下面;和
(F)其他任选的组件;
其中吸水性聚合物颗粒的平均球度(SPHT)为0.8-0.95且满足下列条件:
(a)离心保留容量(CRC)和高负载下的吸收量(AUHL)的和为至少60g/g;和/或
(b)log10(SFC)>5.7-0.138×CRC,其中SFC不小于5,其中CRC以g/g计,且SFC以10-7cm3·s/g计。
2.根据权利要求1所述的流体吸收制品,其中CRC和AUHL的和为至少60g/g,以gsm计的收集-分布层的基重的量不小于包含在流体吸收芯(C)中以重量%计的吸水性聚合物颗粒的量,基于吸水性聚合物颗粒和纤维材料的和计。
3.根据权利要求1或2所述的流体吸收制品,其中流体吸收芯含有至少12重量%的吸水性聚合物颗粒。
4.根据权利要求1或3所述的流体吸收制品,其中流体吸收芯含有至少50重量%的吸水性聚合物颗粒。
5.根据权利要求1至4所述的流体吸收制品,其中流体吸收芯含有至少85重量%的吸水性聚合物颗粒。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体吸收制品,其中流体吸收芯含有不超过10重量%的胶粘剂。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体吸收制品,其中吸水性聚合物颗粒放置在离散区的芯内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体吸收制品,其中流体吸收芯包括至少两层吸水性聚合物颗粒。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的流体吸收制品,其中吸水性聚合物颗粒的离心保留容量为至少25g/g,高负载下的吸收量为至少20g/g。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的流体吸收制品,其中吸水性聚合物颗粒的可萃取组分的水平小于10重量%。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的流体吸收制品,其中流体吸收芯含有小于20重量%的纤维材料。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的流体吸收制品,其中吸水性聚合物颗粒在流体吸收芯中的根据方程式(I)分布:
(A-A分布)×基重+负载因子×A分布×基重=WSAP(I)
其中,A=流体吸收芯(C)的总面积,以m2计;
A分布=不同负载的面积,以m2计;
L=负载因子;
基重=流体吸收芯的基重,以g/m2计;
WSAP=流体吸收芯中吸水性聚合物颗粒的总含量,以g计。
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