CN111757719A - 具有在一个维度上收缩而在另一维度上膨胀的材料的产品 - Google Patents

Abstract

一种一次性吸收产品包括双网络聚合物元件，所述双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中所述元件的水分含量小于或等于所述元件的总重量的15％，其中所述元件包括潜在回缩力，并且其中所述元件被构造成在所述元件暴露于水性液体时释放所述回缩力以实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。制造一次性吸收产品包括产生双网络水凝胶；通过力使所述双网络水凝胶伸长并且在仍然伸长的同时使所述双网络水凝胶脱水，其中伸长和脱水在所述元件中捕获潜在回缩力；以及将所述元件定位在一次性吸收产品中，使得在所述元件暴露于水性液体时实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。

Description

具有在一个维度上收缩而在另一维度上膨胀的材料的产品

背景技术

本公开整体涉及使用吸收性的可收缩材料的一次性吸收产品。具体地讲，本公开涉及在吸收诸如水或体液的液体时在一个维度上收缩而在另一个维度上膨胀的材料。

需要可能解决与现有产品相关的许多未满足的消费者需求的响应型材料。这些响应型材料的新应用也可以刺激当前类别以外的新兴产品的探索和开发。

相关材料可以包括水可收缩纤维；然而，它们不是水凝胶，它们不会收缩到相同的大小，并且它们不具有弹性性质。以前生产响应型材料的尝试包括诸如授予Genba等人的美国专利号4,942,089中涉及收缩纤维、吸水可收缩纱线和其他类似材料所述的那些材料。例如通过在特定条件下对羧基改性的聚乙烯醇进行纺丝、拉延和热处理，获得几乎不溶于水的并且能够在20℃的水中在不超过10秒内收缩不少于30％的收缩纤维。已提出将由这种纤维制成的纱线与通过将包含这种收缩纤维的纱线并入可在吸水时收缩的非织造织物中而制成的非织造织物相结合，以用于将一次性尿布的边缘部分紧密地配合到大腿上。

贴合身型一直是个人护理产品所面临的长期挑战，包括尿布、纸尿裤、青年裤、女性护垫、卫生棉条、失禁护垫和成人服装。贴身问题主要分为四类：1)当前产品并不适合所有体型，并且尺寸不利于成长；2)在动态移动、位置变化和高难度身体位置期间，当前产品在某些身体区域中不完全接触或没有足够的接触压力；3)当前产品在动态移动(例如，在移动期间向下偏移)或某些身体形态下(例如，穿着者的腹部较大时在前部向下滑动)不会停留在原位；以及4)当前产品在被污染后无法保持其最初形状(例如，在小载荷下快速隆起、正面下垂、裆部区域成束/扭曲/下垂)。

另外，对于这种个人护理产品，液体管理也是一项长期的挑战。例如，设计挑战之一是确保尿布中有足够的有效桶容积来保持和容纳液体，直到液体被吸收，并且没有任何渗漏。本公开描述了一种创新的方法，以创建可控制的动态表面形貌以进行有效的流体管理。

尽管常规水凝胶能够吸收流体，但是它们在水合状态下通常是柔软且脆弱的，在干燥或脱水状态下是脆且硬的。常规水凝胶具有不良的机械性能，拉伸性和抗缺口性差。

另外，授予Sun等人的美国专利申请公开号2015/038613描述了一种水凝胶组合物，但是没有公开在应力下使这种组合物干燥/脱水。授予Muratoglu等人的PCT专利申请公开号WO06132661描述了在使用压缩力使水凝胶“变形”之后通过使水凝胶脱水而变得“更坚韧”的水凝胶。

因此，需要能够生产具有本文所述属性的一次性吸收产品。

发明内容

现有产品的未满足的需求包括适形性、舒适性以及减少渗漏。本文公开了一种新型的不同形式的响应型材料，其可以在与水性介质和体液接触以形成水凝胶材料时同时地在一个维度上收缩而在一个或多个其他维度上膨胀。该材料对水和其他含水液体也具有显著的吸收能力。该材料是柔韧的。

最近开发了一类新型水凝胶—双网络水凝胶，该双网络水凝胶具有非常有趣的机械性能，诸如高弹性、韧性和水合状态下的抗缺口性。这些材料可以用来解决许多不同领域的未满足的需求。

这种方法在个人护理产品类别中是新颖的，因为它利用了刺激响应型形状变化材料来实现产品的智能响应。这种方法解决了关键的贴身问题，并且提供了技术与感知贴身的基础知识。根据需要创建的表面形貌和其他尺寸变化具有将流体保持在目标区、管理流体分布并且最大程度地减少皮肤与流体的接触的功能优势。因此，通过结合该技术，可实现更快的摄入、更少的渗漏以及皮肤健康益处。

湿触发的可收缩材料在共同未决的美国专利申请序列号15/561595和15/564766中进行了描述，这些专利申请描述了一种湿触发的、显著收缩的并且在水合后变得有弹性的双网络水凝胶材料。对于本公开，此类双网络水凝胶材料并入一次性吸收产品中，以通过材料的湿激活形状变化来产生表面形貌、凹陷部和其他尺寸变化，以更好地贴合身体和容纳流体。

在一个方面，一次性吸收产品包括双网络聚合物元件，该双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中该元件的水分含量小于或等于该元件总重量的15％，其中该元件包括潜在回缩力，并且其中该元件被构造成在该元件暴露于水性液体时释放回缩力以实现一次性吸收产品的尺寸变化。

在另一方面，一次性吸收产品包括双网络聚合物元件，该双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中该元件的水分含量小于或等于该元件总重量的15％，其中该元件包括潜在回缩力，其中该元件被构造成在该元件暴露于水性液体时释放回缩力以实现一次性吸收产品的尺寸变化，并且其中回缩力的释放导致该元件在至少一个维度上收缩并且在与收缩维度不同的至少一个维度上膨胀。

在另一方面，一种用于制造一次性吸收产品的方法包括：产生包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、离子键合的聚合物的双网络水凝胶；通过力在至少一个方向上伸长双网络水凝胶；在仍然伸长的同时使双网络水凝胶脱水以形成基本上脱水的双网络聚合物元件；释放力以产生元件，其中伸长和脱水在元件中捕获潜在回缩力；并且将元件定位在一次性吸收产品中，使得在元件暴露于水性液体时实现一次性吸收产品的尺寸变化。

本公开的目的和优点在下面的描述中阐明，或可以通过本公开的实践来了解。

附图说明

针对本领域的普通技术人员的本公开的完整且能够实现的公开内容(包括其最佳模式)在说明书中参照附图更具体地阐述，在附图中：

图1为具有本公开的双网络聚合物元件的尿布形式的一次性吸收产品的平面示意图；

图2为图1的对照尿布与原型尿布的正视图，两者均被污染，其中尿布的外部轮廓用虚线强调；

图3为图2的对照尿布和原型尿布两者在被污染之后的外部轮廓的图解说明；

图4为具有本公开的双网络聚合物元件的女性护垫形式的一次性吸收产品的平面示意图；

图5为图4的原型女性护垫在被污染之后的透视图；

图6为在辅助翼片内具有双网络聚合物元件的原型尿布的平面图，用手握持其中一个辅助翼片进行观察；

图7为具有本公开的双网络聚合物元件的女性护垫形式的一次性吸收产品的平面示意图；

图8为图7的原型女性护垫在被污染之前的透视图；

图9为图7的原型女性护垫在被污染之后的透视图；

图10为具有本公开的双网络聚合物元件的原型尿布的一部分在被污染之前的平面示意图；

图11为图10的具有双网络聚合物元件的原型尿布部分在被污染之后的平面示意图；

图12为具有本公开的双网络聚合物元件的原型尿布的一部分在被污染之前的平面示意图；

图13为图12的具有双网络聚合物元件的原型尿布部分在被污染之后的平面示意图；

图14为具有本公开的双网络聚合物元件的原型尿布的一部分在被污染之前的平面示意图；

图15为图14的具有双网络聚合物元件的原型尿布部分在被污染之后的平面示意图；

图16为具有本公开的双网络聚合物元件的原型尿布在被污染之前的平面示意图；

图17为具有双网络聚合物元件的图16的原型尿布在被污染之后的平面示意图；并且

图18为在均施加排便模拟物之后，对照尿布(左)与图16的原型尿布(右)的平面示意图。

在本说明书和附图中反复使用参考字符旨在表示本公开相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

如本文所用，术语“非织造织物或网”是指具有成夹层的但不是以可识别方式进行的(如在针织织物中)各纤维或线状物的结构的网。非织造织物或网已由许多工艺形成，比如熔喷工艺、纺粘工艺、粘合梳理网工艺等。

如本文所用，术语“弹性体”和“弹性”可互换使用，并且应当是指在变形后当移除变形力时通常能够恢复其形状的层、材料、层合物或复合材料。具体地讲，当在本文中使用时，“弹性”或“弹性体”是指任何材料的性质，在施加偏置力时该性质允许材料可被拉伸至拉伸的偏置长度，该长度比其松弛的无偏置长度大至少约百分之五十(50)，并且在释放拉伸力时将导致材料恢复其伸长的至少百分之四十(40)。将满足弹性体材料的该定义的假设实例是这样一个一(1)英寸的材料样品，其可伸长到至少1.50英寸并且在伸长到1.50英寸后释放时，将恢复到小于1.30英寸的长度。许多弹性材料可以被拉伸超过其松弛长度的百分之五十(50)，并且在释放拉伸力时，这些弹性材料中的许多将恢复到基本上它们的原始松弛长度。

现在将详细参照本公开的各个方面，其一个或多个实例在下文示出。每个实例都以解释而不是限制本公开的方式提供。事实上，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不背离本公开的范围或精神的情况下，可以对本公开做出各种修改和变化。例如，作为一个方面的一部分而说明或描述的特征可以用于另一个方面以产生又一个方面。因此，本公开旨在涵盖这样的修改和变化。

本公开描述了对双网络水凝胶的改性。双网络水凝胶是包含两种类型的聚合物的水凝胶。在这种情况下，一种是交联/共价键合的聚合物；第二种是可逆/离子键合的聚合物。据报道，双网络水凝胶具有优异的机械性能诸如强度、弹性和抗缺口性。

本公开的双网络水凝胶通过以下方式改性：在双网络水凝胶潮湿时拉伸/加压，在保持这种拉伸的同时将其干燥至低于约10-15％的水分含量。所得的产品材料，即不是水凝胶的双网络聚合物元件，在干燥时保持强而柔韧，但不具有弹性。双网络聚合物元件的交联聚合物提供强度，而离子键合的聚合物的一些键断裂了。不受理论的限制，据信，在干燥过程中使这些键断裂在干燥的双网络聚合物元件中以潜在回缩力的形式产生储存的能量。

在典型的水凝胶中，再水合导致所有三个维度上的膨胀。同样，不受理论的限制，据信当本公开的干燥双网络聚合物元件再水合时，一些断裂的离子键重新形成。双网络聚合物元件在一个维度(例如，在x-y平面中)上收缩，而在另一个维度(例如，z方向，其中z方向垂直于x-y平面)上膨胀。例如，干燥双网络聚合物元件的线状样品在重新水合时表现出约5英寸至1英寸的长度收缩，而样品的直径也扩大了。干燥双网络聚合物元件的盘形样品直径缩小但厚度增加。

先前对制备在水合后变得具有弹性的湿触发可收缩材料的尝试使用相对繁琐的工艺。此外，一般来说，该材料在润湿后几分钟才开始收缩，此时材料的所有尺寸都大于100微米。在某些情况下，该时间尺度可能不是问题。然而，响应速度在其他情况下可能不够快，诸如拉紧间隙以防止吸收制品中的渗漏。本文公开了一种改进型式的湿触发的可收缩材料，其中所述材料在水合时变得具有弹性的湿触发的可收缩材料中包括大量的微孔和纳米孔。另外，还公开了制备无孔和多孔湿触发的可收缩材料的简化工艺。所述多孔湿触发的可收缩材料包含双网络聚合物，并且开始收缩和完成收缩的过程要比相同尺寸和一般材料描述的无孔对应物快得多。

常规水凝胶通常在其水合状态下是柔软且脆弱的，并且在其干燥状态下是脆且硬的。常规水凝胶具有不良的机械性能，拉伸性和抗缺口性差。最近开发了一类新型水凝胶，即双网络水凝胶，其具有非常有趣的机械性能，诸如水合状态下的高弹性、韧性和抗缺口性。在本公开中，公开了多孔湿触发的可收缩双网络水凝胶材料，其对湿润的响应比无孔对应物快得多。另外，已开发了制备多孔可收缩材料的简化工艺。

在本公开的各个方面，处于干燥状态(含水量小于10-15％)的线、股线、片材或纤维含有大量的孔。这些孔可以具有从微米到纳米的各种大小。这些孔可以是开放的或闭合的，但是开放的孔是优选的。

这种双网络聚合物元件可吸收其重量的许多倍的水。在本公开下文中详细描述实例。

在本公开的一个具体方面，材料由至少一种交联的水凝胶形成聚合物和至少一种第二水凝胶形成聚合物与可逆交联剂制成，其中交联剂的显著部分(例如，30％)不完全交联，并且在聚合物为干燥状态时处于游离或部分游离状态。

交联聚合物可以是聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、任何其他合适的聚合物或这些物质的任何组合。可逆交联剂可以是具有钠离子的藻酸盐、具有铝离子的明胶、任何其他合适的聚合物或这些物质的任何组合。在干燥状态下，钠离子与藻酸盐不明显交联。

先前报告的制备基础材料的工艺包括在混合容器中的所有组分之后使用紫外(UV)光进行聚合、交联和固化。该过程有时产生易碎且易于撕裂的材料。据推测，UV光可能在聚合和固化过程中损坏一些材料。本文使用的改进的工艺使用自发产生的热量来加速聚合和固化，以在不使用UV光照射的情况下制造材料。使用这种改进的工艺产生的材料在强度和收缩性能方面更加一致。通过将所有成分置于真空下以除去氧，聚合开始产生热量，从而有助于加速聚合、交联和固化。与先前使用的工艺不同，这种改进的工艺不需要延长的固化周期即可获得性能足够好的材料。

本新公开是包含大量微孔和纳米孔的改进型式。此新型式开始收缩要快得多(例如，实例开始收缩快8倍)，并且完成收缩过程也快得多(实例完成收缩快3倍)。

如以下实例中进一步描述的，本公开包括制造双网络聚合物元件。首先，双网络水凝胶按照报道的文献以水合状态制造。双网络水凝胶可以制成线、片材或任何其他合适的形式。在双网络水凝胶固化之后，将双网络水凝胶以机械方式在一个或两个选定维度上拉伸或伸长，并在伸长的同时干燥。当释放伸长力时，干燥的材料(双网络聚合物元件)保持其在伸长时获得的尺寸，在环境条件下长时间无显著变化。

虽然未示出，但可能需要使用完工步骤和/或后处理过程来赋予干燥的双网络聚合物元件选定的性质。例如，可在稍后的步骤中将化学后处理添加到双网络聚合物元件中，或者可将双网络聚合物元件输送到切割器、切条机或其他处理设备以将双网络聚合物元件转化为最终产品。此外，可通过已知的过程将图案化置于双网络聚合物元件的外表面中。双网络聚合物元件可以是纤维、网、线、盘、片材、实心棱柱或任何其他合适形状的形式。

为了本公开的目的，使用聚丙烯酰胺作为交联聚合物以及藻酸钠作为离子键合聚合物制备双网络水凝胶的样品。关于这种双网络水凝胶的制备和性能的附加的细节可见于授予Sun等人的美国专利申请公开号2015/038613，该专利申请以不与本文冲突的程度以引用方式并入本文。

双网络聚合物元件的可能的应用包括将干燥的双网络聚合物元件嵌入个人护理产品、吸收性医疗产品和各种线长度或形状的擦拭物中。产品中干燥的双网络聚合物元件在被润湿时会改变形状或收紧，这可能导致此类产品的形状或外观的变化。

嵌入的多孔材料的位置可根据具体需求而变化。嵌入方法也可以变化。具体的嵌入方法包括基于粘合剂的技术、基于超声波的技术、基于热熔的技术或机械粘结技术，例如缝合或针刺。吸收制品的实例包括尿布、训练裤、女性护垫和衬里以及失禁服装。

在本公开的各个方面，干燥状态(具有小于或等于10-15％的水含量)的线/股线、片材或纤维与水性介质接触时在至少一个维度上收缩并且在至少一个其他维度上膨胀。另外，线/股线、片材或纤维吸收其重量的至少四倍的水。例如，就由双网络聚合物元件制成的线而言，当没有施加外力时，线的长度在润湿时变得比原始干燥状态短得多，而同时线的直径在润湿时变得更大。在另一个实例中，由双网络聚合物元件制成的片材在润湿或水合时可在长度和宽度上收缩，同时其厚度增加。

图1中示意性地示出了第一示例性产品应用。尿布10通常包括底部结构15、前面板20以及后面板25。底部结构15包括吸收芯体(内部的，未示出)和衬里材料30。在该方面，底部结构15还包括由双网络聚合物制成的纤维束形式的一个或多个双网络聚合物元件35。双网络聚合物元件35选择性地以X形放置到底部结构15的中心。双网络聚合物元件35可如图1所示被锚固40到衬里30或被锚固到尿布10中的另一种材料。为了说明的目的，锚固件40被示出为X形，并且在实际的尿布中可以是任何合适的形状。

图2和图3示出了这种原型尿布与没有双网络聚合物元件的对照尿布的性能。在润湿时，在施加60mL的盐水三次，总共施加180mL的盐水的情况下，原型尿布中的双网络聚合物元件收缩，从而导致在对照尿布中未观察到尺寸变化。图3示出了原型尿布和对照尿布在被污染之后的外部曲线，示出了原型尿布的情况下的更大成形，这意味着原型尿布的轮廓更好地贴合身体形状。由于收缩的纤维抵消被污染的吸收芯体的向下的力，从而使被污染的吸收芯体和尿布本身紧贴身体，原型尿布还导致松垂的减少。尿布的形状变化在2分钟内完成。

在图4中示意性地示出的另一个示例性产品应用中，女性护垫50包括吸收芯体(内部的，未示出)和衬里55。女性护垫50还包括由双网络聚合物制成的纤维束形式的一个或多个双网络聚合物元件60。双网络聚合物元件60选择性地以X形放置在女性护垫50的中心。双网络聚合物元件60可如图4所示被锚固65到衬里55或被锚固到女性护垫50中的另一种材料。为了说明的目的，锚固件65被示出为X形，并且在实际的女性护垫中可以是任何合适的形状。

图5示出了这种原型女性护垫的性能。在用盐水润湿以模拟尿液时，原型女性护垫中的双网络聚合物元件收缩，从而产生尺寸变化，使护垫的端部抬起以形成U形。所得的弯曲的护垫形状轮廓更好地贴合身体形状。女性护垫的形状变化在45秒内完成。

在图6中示意性地示出的又一个示例性产品应用中，尿布10包括附接到底部结构15的一对辅助翼片18。在该方面，每个辅助翼片18包括一个或多个由内置于翼片18中的双网络聚合物制成的纤维束形式的双网络聚合物元件。在预污染条件下，辅助翼片18抵靠底部结构15保持平坦。在用盐水润湿以模拟尿液时，辅助翼片18中的双网络聚合物元件收缩，从而产生尺寸变化。尺寸变化导致翼片18直立以保持与穿着者身体的更紧密的接触。所得的直立的辅助翼片18也是有弹性的。

在图7中示意性地示出的第四示例性产品应用中，女性护垫70包括吸收芯体(内部的，未示出)和衬里75。女性护垫70还包括由双网络聚合物制成的纤维束形式的一个或多个双网络聚合物元件80。双网络聚合物元件80沿女性护垫70的纵向边缘选择性地放置，并且被包裹在非织造物中以形成平坦的翼片78。具有非织造外壳的双网络聚合物元件80可如图7所示被锚固85到衬里75或被锚固到女性护垫70中的另一种材料。为了说明的目的，锚固件85被示出为X形，并且在实际的女性护垫中可以是任何合适的形状。

图8和图9示出了这种原型女性护垫70的性能。在污染之前，女性护垫70是平坦的(图8)。在用盐水润湿以模拟尿液时，原型女性护垫70中的双网络聚合物元件收缩，从而产生尺寸变化(图9)。所得的弯曲的护垫形状和直立的翼片78既可以更好地贴合身体形状，又可以更好地保持与穿着者身体的接触。所得的翼片78具有与常规弹性材料一样的弹性。该原型也与月经模拟物类似。

如图10至图15所示，双网络聚合物元件还可以用于一次性吸收产品中，以在被污染时形成凹陷部。可将液体触发的可收缩双网络聚合物元件35选择性地放置在尿布10的底部结构15的中心的非织造物之间(例如，在衬里和另一种材料之间)。这种放置的实例在图10、图12和图14中示出。在图10中，双网络聚合物元件35以X形放置到底部结构15的中心。在图12中，双网络聚合物元件35以窗玻璃图案放置到底部结构15的中心。在图14中，双网络聚合物元件35以圆形放置到底部结构15的中心。当尿布10被盐水作为尿液模拟物污染时，双网络聚合物元件纤维收缩，从而形成不同形状的凹陷部90。X形成为图11所示的菱形/星形的凹陷部92；窗玻璃图案成为图13所示的矩形凹陷部94；并且圆成为图15所示的圆形凹陷部96。这些凹陷部90可以分隔并且保持流体。凹陷部90还可以将粪便(BM)与尿液分开，这可有助于皮肤健康。

双网络聚合物元件105还以可用于一次性吸收产品中，以产生尿液激活的BM翼片100，如图16至图18所示。可将液体触发的可收缩双网络聚合物元件105选择性地放置在尿布10的底部结构15的中心的非织造物之间(例如，在衬里和另一种材料之间)。这种放置的实例在图16中示出，其中双网络聚合物元件105作为多边形放置到底部结构15的中心，但是可使用任何合适的形状。当尿布10被盐水作为尿液模拟物污染时，双网络聚合物元件纤维收缩，从而形成BM翼片100，如图17和图18所示。该BM翼片100能够通过将BM模拟物110容纳在远离尿布10的前部并且因此远离身体的前部的位置来阻止BM模拟物110流动，如图18所示。

图1至图18中所示的方面是双网络聚合物元件的各种放置的实例。还可以使用在污染后产生其他结果的其他放置。双网络聚合物元件的不同放置将导致不同的贴合和容纳性能。例如，双网络聚合物元件可被放置在衬里的上方或下方，以实现产品的形状变化，以更好地贴合3D人体轮廓。双网络聚合物元件还可以用于创建动态翼片，该动态翼片可在被污染时根据需要被激活并且控制自由流体，直到流体被吸收层或芯体完全吸收为止。

在其他方面，可使用多孔双网络聚合物元件。这种双网络聚合物由于其有机溶剂处理而具有高度多孔性；孔隙率允许快速的流体扩散速率，并且因此具有快速的收缩动力学。在其他方面，本公开的双网络聚合物元件表现出高且可调节的收缩率。当被润湿时，本公开的双网络聚合物元件可收缩70-80％。可通过调整材料成分和合成后处理来调整收缩率。

实施例

在共同未决的美国专利申请序列号15/561595和15/564766中呈现了示出各种双网络聚合物元件的制备、使用和测试的实施例，这些美国专利申请以不与本文冲突的程度并入本文。这些申请描述了湿触发的、显著收缩的并且在水合后变得有弹性的双网络水凝胶材料。

下面描述与常规材料的附加比较以及双网络聚合物元件的有利性质。

本文所述的双网络聚合物元件可提供本文所述的尺寸变化益处，而不会牺牲常规材料的性能。这些性质之一是在被污染和收缩之后双网络聚合物元件的弹性性质。如表1所示，双网络聚合物收缩纤维在润湿后表现出良好的弹性。将本发明的双网络聚合物可收缩纤维与可商购获得的可收缩纤维(诸如来自Nitivy Co.的SOLVRON纱线)和当前在HUGGIES品牌尿布中商业上使用的弹性体(来自Invista的LYCRA HYFIT弹性纤维)进行比较。本公开的双网络聚合物可收缩纤维在峰值载荷下显示出与商用弹性纤维相当的应变。与可商购获得的可收缩纤维相比，双网络聚合物可收缩纤维表现出更好的拉伸性(峰值载荷下的应变更高)和更低的磁滞损耗。润湿后的双网络聚合物可收缩纤维的弹性性质使一次性吸收产品能够具有贴合性和舒适性。

表1.润湿后纤维弹性的比较

在第一特定方面，一次性吸收产品包括双网络聚合物元件，所述双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中所述元件的水分含量小于或等于所述元件的总重量的15％，其中所述元件包括潜在回缩力，并且其中所述元件被构造成在所述元件暴露于水性液体时释放所述回缩力以实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。

第二特定方面包括第一特定方面，其中所述元件是多孔的。

第三特定方面包括第一和/或第二方面，其中所述交联的、共价键合的聚合物是聚丙烯酰胺。

第四特定方面包括方面1-3中的一个或多个方面，其中所述可逆的、部分离子键合的聚合物是藻酸钠。

第五特定方面包括方面1-4中的一个或多个方面，其中所述元件是柔韧且无弹性的。

第六特定方面包括方面1-5中的一个或多个方面，其中所述回缩力的所述释放导致所述元件在至少一个维度上收缩并且在与所述收缩维度不同的至少一个维度上膨胀。

第七特定方面包括方面1-6中的一个或多个方面，其中所述一次性吸收产品是尿布、训练裤、女性护垫、女性衬里或失禁产品。

第八特定方面包括方面1-7中的一个或多个方面，其中所述尺寸变化是翼片移动。

第九特定方面包括方面1-8中的一个或多个方面，其中所述尺寸变化是所述一次性吸收产品的弯曲。

第十特定方面包括方面1-9中的一个或多个方面，其中所述尺寸变化是产品形貌的变化。

第十一特定方面包括方面1-10中的一个或多个方面，其中在所述元件暴露于水性液体时，所述元件变得有弹性。

在第十二特定方面，一次性吸收产品包括双网络聚合物元件，所述双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中所述元件的水分含量小于或等于所述元件的总重量的15％，其中所述元件包括潜在回缩力，其中所述元件被构造成在所述元件暴露于水性液体时释放所述回缩力以实现所述一次性吸收产品的尺寸变化，并且其中所述回缩力的所述释放导致所述元件在至少一个维度上收缩并且在与所述收缩维度不同的至少一个维度上膨胀。

第十三特定方面包括第十二特定方面，其中所述元件是多孔的。

第十四特定方面包括第十二方面和/或第十三方面，其中所述一次性吸收产品是尿布、训练裤、女性护垫、女性衬里或失禁产品。

第十五特定方面包括方面12-14中的一个或多个方面，其中在所述元件暴露于水性液体时，所述元件变得有弹性。

在第十六特定方面，一种用于制造一次性吸收产品的方法包括：产生包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、离子键合的聚合物的双网络水凝胶；通过力在至少一个方向上伸长所述双网络水凝胶；在仍然伸长的同时使所述双网络水凝胶脱水以形成基本上脱水的双网络聚合物元件；释放所述力以产生所述元件，其中伸长和脱水在所述元件中捕获潜在回缩力；并且将所述元件定位在一次性吸收产品中，使得在所述元件暴露于水性液体时实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。

第十七特定方面包括第十六特定方面，还包括用具有挥发性且水可混溶的有机溶剂的有机溶剂处理所述双网络水凝胶，以替代所述双网络水凝胶中的大部分水；其中脱水包括在所述双网络水凝胶仍被伸长时使所述有机溶剂蒸发以形成基本上干燥的双网络聚合物体系的同时，并且其中所述元件是多孔的。

第十八特定方面包括第十六方面和/或第十七方面，其中所述元件被构造成当暴露于液体时释放所述回缩力，并且其中所述回缩力的所述释放导致所述元件在至少一个维度上收缩，并且在与所述收缩维度不同的至少一个维度上膨胀。

第十九特定方面包括方面16-18中的一个或多个方面，其中所述一次性吸收产品是尿布、训练裤、女性护垫、女性衬里或失禁产品。

第二十特定方面包括方面16-19中的一个或多个方面，其中在所述元件暴露于水性液体时，所述元件变得有弹性。

虽然本公开已经就其具体方面进行了详细描述，但是将领会的是，本领域技术人员在获得前述内容的理解后可以容易地设想出这些方面的替代形式、变型形式和等同方案。因此，本公开的范围应被评估为所附权利要求及其任何等同方案的范围。

Claims (20)

1.一种一次性吸收产品，包括：

双网络聚合物元件，所述双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中所述元件的水分含量小于或等于所述元件的总重量的15％，其中所述元件包括潜在回缩力，并且其中所述元件被构造成在所述元件暴露于水性液体时释放所述回缩力以实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。

2.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述元件是多孔的。

3.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述交联的、共价键合的聚合物是聚丙烯酰胺。

4.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述可逆的、部分离子键合的聚合物是藻酸钠。

5.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述元件是柔韧且无弹性的。

6.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述回缩力的所述释放导致所述元件在至少一个维度上收缩并且在与所述收缩维度不同的至少一个维度上膨胀。

7.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述一次性吸收产品是尿布、训练裤、女性护垫、女性衬里或失禁产品。

8.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述尺寸变化是翼片移动。

9.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述尺寸变化是所述一次性吸收产品的弯曲。

10.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中所述尺寸变化是产品形貌的变化。

11.如权利要求1所述的一次性吸收产品，其中在所述元件暴露于水性液体时，所述元件变得有弹性。

12.一种一次性吸收产品，包括：

双网络聚合物元件，所述双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中所述元件的水分含量小于或等于所述元件的总重量的15％，其中所述元件包括潜在回缩力，其中所述元件被构造成在所述元件暴露于水性液体时释放所述回缩力以实现所述一次性吸收产品的尺寸变化，并且其中所述回缩力的所述释放导致所述元件在至少一个维度上收缩并且在与所述收缩维度不同的至少一个维度上膨胀。

13.如权利要求12所述的一次性吸收产品，其中所述元件是多孔的。

14.如权利要求12所述的一次性吸收产品，其中所述一次性吸收产品是尿布、训练裤、女性护垫、女性衬里或失禁产品。

15.如权利要求12所述的一次性吸收产品，其中在所述元件暴露于水性液体时，所述元件变得有弹性。

16.一种用于制造一次性吸收产品的方法，所述方法包括：

制备包含交联的、共价键合的聚合物和可逆的、离子键合的聚合物的双网络水凝胶；

通过力使所述双网络水凝胶在至少一个方向上伸长；

在仍然伸长的同时使所述双网络水凝胶脱水以形成基本上脱水的双网络聚合物元件；

释放所述力以产生所述元件，其中伸长和脱水在所述元件中捕获潜在回缩力；以及

将所述元件定位在一次性吸收产品中，使得在所述元件暴露于水性液体时实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。

17.如权利要求16所述的方法，还包括用具有挥发性且水可混溶的有机溶剂的有机溶剂处理所述双网络水凝胶，以替代所述双网络水凝胶中的大部分水；其中脱水包括在所述双网络水凝胶仍被伸长时使所述有机溶剂蒸发以形成基本上干燥的双网络聚合物体系，并且其中所述元件是多孔的。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述元件被构造成当暴露于液体时释放所述回缩力，并且其中所述回缩力的所述释放导致所述元件在至少一个维度上收缩，并且在与所述收缩维度不同的至少一个维度上膨胀。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述一次性吸收产品是尿布、训练裤、女性护垫、女性衬里或失禁产品。

20.如权利要求16所述的方法，其中在所述元件暴露于水性液体时，所述元件变得有弹性。

Images