CN1130174C - 吸收性片材及其制法和用其制得的吸收性制品 - Google Patents
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Abstract
一种吸收性片材,至少包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或一种增强助剂,以及一种超吸收性聚合物,其中,所述的超吸收性聚合物不存在于所述的吸收性片材的吸收液体的吸收性表面,而是分布于所述的吸收性片材的内部,并且被粘附和固定在构成所述的吸收性片材的亲水性纤维上;所述的超吸收性聚合物在所述的吸收性片材中的分布量为5-300g/m2,并且所述的吸收性片材的厚度为0.3~1.5mm。
Description
技术领域
本发明涉及一种适于用在卫生巾、卫生垫、一次性手巾、医用垫、护理用垫、吸液片、厨房纸巾、家庭用清洁巾、宠物用巾垫等中的吸收性片材,该片材的制造方法,和用它制造的吸收性制品。
背景技术
人们已经知道把吸收结构中的超吸收性聚合物(superabsorbentpolymer)固定以得到吸收性片材的许多方法。例如,USP3070095揭示了一种方法,如图24所示,该方法包括:将超吸收性聚合物116放在织物110上,将另一织物111放在它上面,用滚子将超吸收性聚合物压入织物中。但是,根据这个方法,超吸收性聚合物仅仅固定于两织物层之间的层中,故此方法不能用来固定大量的超吸收性聚合物。如果图24所示的吸收性片材被用作吸收性制品的吸收部件的话,超吸收性聚合物116就会因穿戴者的运动而与织物110和111分离,从而使织物110和111之间形成缝隙,吸收了的液体就会在该处聚集。
USP3670731揭示了一种方法,包括将超吸收性聚合物放在两个纸状层之间,然后压印或缝合,使超吸收性聚合物固定在预定位置。这种方法不能避免与上述滚子压制方法同样的问题。
日本特许公告59-26467和日本特许公开54-123293和54-141099揭示方法中,将超吸收性聚合物放在事先经喷蒸汽或水润湿的织物上,使聚合物有粘性,从而固定在两织物之间。这种方法在一定程度上固定了超吸收性聚合物,但仍未完全防止聚合物发生脱落。此外,可被固定的聚合物的量还不够。且超吸收性聚合物吸液后在层之间膨胀,有时会因胶体阻塞而妨碍吸收。
日本特许公开61-132697揭示了一种制造含有超吸收性聚合物的吸收性纸品的方法,其中,超吸收性聚合物被放在纸上,然后在制纸和随后的干燥过程中干燥。根据这个方法,固定在纸上的超吸收性聚合物的量稍有增加,但最多增至10g/m2,这还是不够。此外,超吸收性聚合物暴露在终产品的表面,容易在动态下,如摩擦下脱落。
还知道一种通过在织物的整个表面上使用热熔胶,把超吸收性聚合物固定在织物上的方法。尽管这种方法保证了超吸收性聚合物的固定,但超吸收性聚合物的大部分表面被热熔胶覆盖,妨碍了吸收和膨胀。
另外,有人提议螺旋形地施以热熔胶。在这种方法中,热熔胶有效地固定超吸收性聚合物的同时最低限度地妨碍吸收和膨胀。但是,要螺旋形地施以热熔胶,需要复杂的操作和设备。且由于大量的超吸收性聚合物固定于一层,聚合物吸收液体使得胶体阻塞,妨碍膨胀。
另一方面,用干法制备的木浆吸收性片材是已知的。为了提高此类吸收性片材的硬度,采用了结合以化学粘合剂,合成浆,低熔点合成纤维等的方法,这只会使得该片材疏水且吸收率降低。如果片材的硬度低,超吸收性聚合物吸液膨胀会使片材折断,这是不希望的。吸收性片材可以附以皱纹纸以提高表面硬度,不利之处在于提高了成本。但是,任何这些处理在使超吸收性聚合物固定于木浆片材上这一方面都是不够的,还存在有超吸收性聚合物容易脱落的问题。还有一个问题就是,吸收性片材不能在保持其吸液率的情况下被压紧。
还知道一种制造吸收性片材的方法,包括令超吸收性聚合物在无纺布支持物上就地聚合并固定。但是,当使用的是由亲水性纤维制得的无纺布时,就得不到超吸收性聚合物颗粒,结果聚合物均匀地固定在无纺布的整个表面上而吸液力降低。当使用的是由疏水性纤维制得的无纺布时,尽管能形成超吸收性聚合物颗粒,但不利的是,该吸收性片材与包含亲水纤维的无纺布的片材不同,它因其疏水性而吸收率低。此外,就地聚合不可避免地保留有未反应的单体,这从使用安全方面限制了所得吸收性片材的使用。
USP4605402和USP5021050揭示的吸收性部件是通过在放有超吸收性聚合物的纤维网上放上一层纤维层制得的,其结构为聚合物分布并粘合于位于吸收部件厚度方向的中间位置的纤维上。此类吸收部件虽然经过压制以变薄,但仍不能形成片,故因太厚而不能适于各种用途。此外,由于密度低,这些吸收部件的表面的吸收性能较差。当吸收了液体而变湿时,吸收部件通过合成纤维的弹力恢复其原有厚度从而得到吸收空间。这样,此类吸收部件不能制得较薄的吸收性制品。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种超薄的吸收性片材,其中,超吸收性聚合物被牢固固定而不会削弱超吸收性聚合物原有的吸收性能。
本发明的另一个目的是提供一种吸收性片材,所述的吸收性片材吸液流畅,并且不会在其表面上留下液体,迅速将吸收了的液体引导至整个超吸收性聚合物中并将其有效地固定住。
本发明的第三个目的是提供一种超薄吸收性片材,其中的超吸收性聚合物即使在用于重复吸液时也不致引起胶体阻塞,而能发挥其原有的吸收性能。
本发明的第四个目的是提供一种能容易地制造吸收性片材的方法。
本发明的第五个目的是提供一种包括有该吸收性片材并呈现出优异的吸收性能的吸收性物品。
本发明的第六个目的是提供一种吸收性物品,特别是超薄的吸收性物品,它在使用中赋予使用者以良好的感觉,即使在吸收了体液之后也不会有不舒适感。
经过广泛深入的研究,本发明人发现超吸收性聚合物的胶体阻塞被有效地防止了。通过把超吸收性聚合物夹在构成吸收性片材的纤维所形成的空间中,大量的超吸收性聚合物能够在纤维是湿润的状态下被固定于吸收性片材中。
本发明是在上述发现的基础上完成的。上述目的是通过提供这样一种吸收性片材实现的,该吸收性片材至少包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或一种增强助剂,和超吸收性聚合物,该吸收性片材的特征在于:
超吸收性聚合物不存在于用于吸液的吸收性片材的吸收表面,而是分布在吸收性片材的内部,并粘合和固定在构成吸收性片材的亲水纤维上;
超吸收性聚合物的分布量为5-300g/m2吸收性片材;
吸收性片材的厚度为0.3-1.5mm(下文中将其称为“第一吸收性片材”)。
本发明还提供一种优选用于制造第一吸收性片材的方法,即制造至少包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或一种增强助剂,和超吸收性聚合物的吸收性片材的方法,该方法包括以下步骤:
在湿润的纤维网上铺放超吸收性聚合物,该湿润的纤维网是用湿法从至少包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或增强剂的浆液中制得的;
在其上叠加包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或增强助剂的纤维聚集体(aggeregate);和
将纤维网和该纤维聚集体的结合物干燥,形成一个整体。
本发明还提供一种优选使用第一吸收性片材的吸收性物品,即,一种至少包括持液性吸收部件和渗液性底层,该吸收性物品的特征在于:
吸收部件包括一种吸收性片材,该片材至少包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或一种增强助剂,和超吸收性聚合物,其中
超吸收性聚合物不存在于用于吸液的吸收性片材的吸收表面,而是分布在吸收性片材的内部,并粘合和固定在构成吸收性片材的亲水纤维上;
超吸收性聚合物的分布量为5-300g/m2吸收性片材;
超吸收性片材的厚度为0.3-1.5mm。
本发明还提供了一种吸收性片材,其包括超吸收性聚合物颗粒和一种纤维结构物,该纤维结构物包括膨松的亲水性纤维素纤维和热熔粘合纤维或一种增强助剂,
超吸收性聚合物颗粒不存在于用于吸液的吸收性片材的吸收表面,而是分布在内部,并固定在纤维结构上;和
吸收性片材的厚度为0.3-1.5mm,超吸收性聚合物的分布量为20-70g/m2吸收性片材。
本发明还提供了一种优选使用上述片材的吸收性制品,即,用于吸收体液的吸收性物品,该物品至少包括持液性吸收部件和不渗液性底层,该吸收性物品的特征在于:
吸收部件包括吸收性片材,该片材包括超吸收性聚合物颗粒和一种纤维结构,该纤维结构包括膨松的亲水性纤维素纤维和热熔粘合纤维或一种增强助剂,
超吸收性聚合物颗粒不存在于用于吸液的吸收性片材的吸收表面,而是分布在其内部,并固定在纤维结构上;
吸收性片材的厚度为0.3-1.5mm,超吸收性聚合物的分布量为20-70g/m2吸收性片材;和
在使用过程中,该吸收性物品不会因其吸收体液和超吸收性聚合物颗粒膨胀而带来不舒适感。
在本说明书中,术语“纤维网”表示这样一种网,其中,组成它的纤维彼此不是完全地束缚在一起,而是由机械缠结力、摩擦力等稍微束缚,在湿润时有非常高的自由度,而在干燥后则彼此紧密束缚成为片材;术语“纤维聚集体”表示的纤维聚集体主要包括纤维并形成片材状,它涉及的是普通纸、无纺布、纺织织物、还有上述纤维网;术语“纤维结构”表示一种纤维片材材料,它主要包括纤维网和纤维聚集体,它们将形成一个整体。
根据本发明,得到了一种吸收性片材,其中,超吸收性聚合物被牢固地固定,难以从片材上脱落,且几乎不引起胶体阻塞。本发明吸收性片材具有渗液、液体扩散和保持液体三个功能,在吸收速度和吸收容量上都呈现出优异的性能。虽然该吸收性片材非常薄,但它却呈现出意想不到的高吸收性能。
根据本发明制造吸收性片材的优选方法,其制造速度比传统技术大大提高。本发明方法无需复杂的步骤去固定超吸收性聚合物,使制造过程明显简化。
本发明方法使超吸收性聚合物不是在吸收性片材的全部面积上分布,而是部分地、在吸收性片材的纵向上以条状延伸或间断地分布。即,分布有超吸收性聚合物的面积可以设计成与最终用途相一致,从而经济地制造吸收性片材。
本发明提供的超薄吸收性物品在其很小的厚度上包含有大量的处于固定状态的超吸收性物体。本发明的吸收性物品的吸液速度高,吸收了的液体几乎不回流,且渗漏的发生率降低。当吸收性物品的吸收部件只由本发明的吸收性片材组成时,吸收性物品可以通过非常简化的制造方法高速生产,其中的吸收性片材只是被切成一定尺寸。此外,由于吸收性片材包括形成一体的纤维网和纤维聚集体,所以即使在穿戴者剧烈运动时,也能防止包含在吸收性片材中的吸收性聚合物从吸收性片材上分离下来而降低吸收性能。
附图说明
图1A是轮廓示意图,示意了本发明第一种吸收性片材的截面,
图1B是示意图,示意了本发明第一种吸收性片材的截面。
图2是示意图,示意了可优选用来制造本发明第一种吸收性片材的设备。
图3是示意图,其对应于图1B,示意了本发明第二种吸收性片材的截面。
图4是示意图,其对应于图1B,示意了本发明第三种吸收性片材的截面。
图5是示意图,示意了可优选用来制造本发明第二种吸收性片材的设备。
图6是示意图,其对应于图1B,示意了本发明第四种吸收性片材的截面。
图7是示意图,其对应于图1B,示意了本发明第五种吸收性片材的截面。
图8是示意图,示意了可优选用来制造本发明第四种吸收性片材的设备。
图9是示意图,其对应于图1B,示意了本发明第六种吸收性片材的截面。
图10是示意图,示意了可优选用来制造本发明第六种吸收性片材的设备。
图11是示意图,示意了可优选用来制造本发明第六种吸收性片材的另一种设备。
图12是示意图,示意了一种卫生巾的横截面,其是本发明吸收性物品的第一种优选实施方案。
图13是示意图,示意了一种卫生巾的横截面,其是本发明吸收性物品的第二种优选实施方案。
图14是示意图,示意了一种卫生巾的横截面,其是本发明吸收性物品的第三种优选实施方案。
图15是示意图,示意了一种卫生巾的横截面,其是本发明吸收性物品的第四种优选实施方案。
图16是示意图,示意了一种卫生巾的横截面,其是本发明吸收性物品的第五种优选实施方案。
图17是示意图,示意了一种卫生巾的横截面,其是本发明吸收性物品的第六种优选实施方案。
图18是示意图,示意了吸收速度的测量情况。
图19是示意图,示意了回流的测量情况。
图20是普通卫生巾的截面图。
图21是示意图,示意了卫生巾的厚度。
图22示意了妇女臀部和腿叉的运动模型。
图23示意了在腿叉部位带有卫生巾的图22的运动模型。
图24是普通吸收性片材的截面图。
图25是示意图,示意了测定液体甘油的通过时间的装置。
图26是示意图,示意了用Klemm法测定生理盐水的吸收高度的装置。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的第一种吸收性片材。图1A是轮廓示意图,示意了本发明第一种吸收性片材的截面,图1B是示意图,示意了本发明第一种吸收性片材的截面。
根据本发明的第一种吸收性片材10,其至少包括亲水性细纤维和热熔粘合纤维或一种增强助剂,和超吸收性聚合物16。吸收性片材10具有吸液用的吸收表面12,吸收性聚合物不在吸收表面12上,而是分布于吸收性片材10的内部。超吸收性聚合物16粘合于构成吸收性片材10的亲水性细纤维上。
如图1A和1B所示,第一种吸收性片材10优选地包括纤维聚集体15和纤维网18。所述的纤维聚集体15具有吸收表面12,在吸收表面12一侧不合超吸收性聚合物16。
纤维网18至少包括亲水性纤维。
如图1A和1B所示,纤维聚集体15和纤维网18形成一个整体。超吸收性聚合物16分布在纤维网18的内部。
第一种吸收性片材10的优选实施方案的特征在于,它包括形成整体的纤维聚集体15和纤维网18,超吸收性聚合物16包含在其中。更具体地说,纤维聚集体15和纤维网18是通过构成纤维聚集体15的纤维和构成纤维网18的纤维机械缠结、氢键(和增强助剂)、热熔化等而形成一个整体的。由此,就将超吸收性聚合物16牢固地固定在吸收性片材10中并防止了它的脱落。第一种吸收性片材10对从吸收表面12吸收的液体的渗透性有所改进,使液体流畅地到达超吸收性聚合物16。而吸有液体的超吸收性聚合物16的胶体阻塞被抑止了。因此,第一种吸收性片材10的结构与由夹带有超吸收性聚合物的两层吸收性纸组成的传统吸收性片材(图24)的结构完全不同。即,传统的吸收性片材是双层的片材,而本发明的第一种吸收片材10是单层的片材。
如下文所述,这种纤维聚集体15和纤维网18的整体优选是通过将其叠放在湿润的纸上而获得。
下面说明第一种吸收性片材10的纤维网18。
此处的术语“纤维网”表示这样一种网,组成它的纤维彼此不是完全地束缚在一起,而是由氢键、机械缠结力、摩擦力等非常松地结合在一起,在湿润时有非常高的自由度,而在干燥后则彼此紧密粘合成为片材。
在放上超吸收性聚合物16之前,为了使组成纤维网的纤维有非常高的自由度,使纤维网18处于湿润状态是很重要的。分布在湿润的纤维网18上的超吸收性聚合物16分布和固定在纤维网18的表面至内部,即,三维分散于纤维网18中。纤维网18具有足够的强度也是重要的,这是为了防止纤维网18和纤维聚集体15形成整体后,超吸收性聚合物16在第一种吸收性片材10的表面上沉积。为了达到这样的效果,优选纤维网18的湿润强度为50g或更大,更优选为100g或更大,测量方法依据JIS(日本工业标准)-P-8133。为了给纤维网18赋予这种湿润强度,在其中加入热熔粘合纤维或增强助剂。优选进一步加入提供氢键的木浆或非木浆。
纤维网18的单位面积重量(basis weight)优选为10-200g/m2,更优选为10-100g/m2,更加优选为20-80g/m2。如果单位面积重量小于10g/m2,超吸收性聚合物16就可能在膨胀时从纤维网18上折断脱落。如果单位面积重量超过200g/m2,纤维网的密度太大,第一种吸收性片材10变得太硬,不能三维地固定超吸收性聚合物16,或妨碍液体渗透。这种硬的吸收性片材在使用时的感觉不好。因此,纤维网18的单位面积重量最好在上述范围内。
上述纤维网至少含有亲水性纤维。对亲水性纤维没有特别的限制,只要其具有亲水性表面且在湿润时能够形成网状,网中的纤维彼此之间具有非常高的自由度。这种亲水性纤维的例子包括,但不限于,天然纤维素纤维,如木浆(如,软木牛皮纸浆,和硬木牛皮纸浆)纤维,棉花浆纤维和草浆纤维,再生纤维素纤维,如,人造丝和铜氨人造丝,合成亲水性纤维,如,聚乙烯醇纤维和聚丙烯晴纤维;和经表面活性剂处理得到亲水性的合成纤维(如,聚乙烯纤维,聚丙烯纤维,和聚酯纤维)。这些亲水性纤维可以单独使用也可以结合使用。
亲水性纤维在每100重量份的纤维网中的含量至少为30重量份,优选为50重量份或更多。
以上列举的亲水性纤维中优选的是纤维素纤维,因其具有稳定的亲水表面而且即使在变湿后仍保持亲水性。膨松的纤维素纤维,如天然纤维素纤维和再生纤维素纤维是特别优选的。从经济的角度看,木浆,特别是软木牛皮纸浆是优选的。使用膨松的纤维素纤维不仅进一步改进了超吸收性聚合物的分散性和固定性,还使得在湿纸制造中容易控制纤维网的排液性能。此外,膨松的纤维素纤维形成的高空隙量的膨松纤维网使得超吸收性聚合物能容易地嵌入、分散和固定于其中,并能防止超吸收性聚合物的胶体阻塞。对于膨松纤维素纤维的平均纤维长度没有特别的限制,但是一般优选为1-20mm。在本发明中,用合成纤维,如PET,PE,PP等,经过亲水处理所得到的纤维也优选用作膨松纤维。
本文中术语“膨松纤维”表示这样的纤维,其具有三维结构,如扭转结构,卷曲结构,弯曲结构和/或分支结构,或者,表示具有较厚的纤维截面,如,纤维粗糙度为0.3mg/m或更高。
膨松纤维素纤维在每100重量份的纤维网中的含量优选为30重量份或更多,更优选为50至99重量份。
膨松纤维素纤维的优选例子是纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的纤维素纤维。因为这种纤维素纤维以膨松状态聚集,因而容易在纤维网中形成膨松的网状结构,还因为它所形成的纤维网对液体穿过的阻力低,提高了液体透过的速度。
本文所用的术语“纤维粗糙度”表示细度不均匀的纤维的细度测量值。测量纤维的粗糙度可以用,例如,Kajanni Electronics,LTD制造的纤维粗糙度仪“FS-200”进行。
如上所述,使用的膨松纤维素纤维的粗糙度优选为0.3mg/m或更高,更优选0.3-2mg/m,特别优选为0.32-1mg/m。
粗糙度为0.3mg/m或更高的纤维素纤维的具体例子包括,Federal Paper BoardCo.制造的″Albacel″和PT Inti Indorayon Utama制造的″Indorayon″软木牛皮纸浆。
膨松纤维素纤维的另一个优选例子是纤维截面圆度为0.5-1,特别是0.55-1的纤维素纤维。纤维截面圆度为0.5-1的纤维素纤维对液体穿过的阻力低,能提高液体的透过速度。纤维截面圆度的测量方法将在后面描述。
在如上所述木浆被优选用作纤维素纤维的同时,木浆一般因脱木素处理而具有扁平截面,大多数的纤维截面圆度小于0.5。这种木浆的纤维截面圆度可通过,例如,丝光处理,而使木浆纤维的截面圆度增加到0.5或更高。
这样,通过对木浆进行丝光处理所得到的,纤维截面圆度为0.5-1的木浆,也是优选的膨松纤维素纤维。可用于本发明的、可商购的经过丝光处理木浆的具体例子包括,ITT Ray.onier Inc.制造的″Filtranier″和″Porosanier″。
对于便利地形成膨松网状结构和进一步提高液体透过速度来说,粗糙度为0.3mg/m或更高、纤维截面圆度为0.5-1的纤维素纤维是特别优选的。
膨松纤维素纤维的另一个优选例子是交联纤维素纤维,由纤维素纤维经分子间交联和/或分子内交联得到。这是因为它能在湿润下保持膨松结构。
纤维素纤维的交联可以通过但不限于使用交联剂得到。可用的交联剂包括,N-羟甲基化合物,如,二羟甲基亚乙基脲和二羟甲基二羟基亚乙基脲;多元羧酸,如,柠檬酸,丙三羧酸,和丁烷四甲酸;多元醇,如,二甲基羟基亚乙基脲;和聚缩水甘油醚化合物。交联时对人体不产生甲醛毒害的多元羧酸或聚缩水甘油醚化合物是优选的。
交联剂的使用量优选为每100重量份纤维素纤维0.2-20重量份。
用上述交联剂得到的交联纤维素纤维可以按如下方法制得,例如,将纤维素纤维浸入含有交联剂,如果需要,还含有催化剂的水溶液中,将浸渍的纤维素纤维脱水,按预定量添加上述的交联剂水溶液,将纤维加热至交联温度;或向纤维素纤维上喷洒交联剂水溶液,从而达到预期的添加,然后加热至交联温度使交联发生。
可以商购的交联纤维素纤维包括Weyerhaeuser Papey Co.制造的″High Bulk Additive″。
除了上述优选的膨松纤维素纤维,优选的还有,根据上述方法使纤维素纤维,如木浆,进行分子间和/或分子内交联所得到的、纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维。
根据上述交联方法使木浆进行分子间和/或分子内交联所得到的、纤维截面圆度为0.5-1的膨松纤维素纤维,也是优选的。
根据上述交联方法使丝光处理的木浆进行分子间和/或分子内交联所得到的、纤维截面圆度为0.5-1的膨松纤维素纤维,也是优选的。
更优选的是用上述交联方法从木浆交联得到的膨松纤维素纤维,该木浆的纤维粗糙度为0.3mg/m或更高,纤维截面圆度为0.5-1。
还优选如下得到的膨松纤维素纤维:对纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的木浆进行丝光处理提高其纤维截面圆度至0.5-1,然后根据上述的交联方法将经丝光处理的木浆交联。
为了使本发明的吸收性片材即使在变湿的情况下仍保持结构稳定,有必要给纤维网赋予湿润强度,特别是加入热熔粘合纤维或增强助剂。
另外,为了通过加强纤维素纤维之间的氢键来增进吸收性片材的强度,可能有效的方法是,用普通纤维素纤维,即木浆或非木浆之类来代替热熔粘合纤维或增强助剂。但是,为了使吸收性片材得到足够的湿强度,最好是加入普通纤维素纤维,又加入热熔粘合纤维或增强助剂。
可以使用的热熔粘合纤维是那些加热时会融合在一起的纤维。热熔粘合纤维的例子包括,聚烯烃纤维,如,聚乙烯,聚丙烯和聚乙烯醇,聚酯纤维,聚乙烯-聚丙烯组合纤维,聚乙烯-聚酯组合纤维,低熔点聚酯-聚酯组合纤维,具有亲水表面的聚乙烯醇-聚丙烯组合纤维和聚乙烯醇-聚酯组合纤维。组合纤维可以是皮/芯类型,也可以是并列类型。这些热熔粘合纤维可以单独使用,也可以两个或多个混合使用。本发明优选使用聚乙烯醇和聚酯纤维。
一般优选热熔粘合纤维的纤维长度为2-60mm,纤维直径为0.1-3旦,特别是0.5-3旦。
如上所述,要向纤维网中加入增强助剂,如,聚酰胺-表氯醇树酯,双醛淀粉,海绵或羧甲基纤维素。增强剂的加入量为,每100重量份的纤维网中,0.01-30重量份,优选为0.01-20重量份。
当使用热熔粘合纤维时,得到的每100重量份的纤维网中,优选包括30-99重量份的亲水性纤维和1-50重量份的热熔粘合纤维。更优选的是,每100重量份的纤维网中包括50-97重量份的亲水性纤维和3-30重量份的热熔粘合纤维。
所述的纤维网优选是包括,例如1-10重量份,更优选为2-5重量份的聚乙烯醇纤维,所述的聚乙烯醇纤维优选是遇湿热熔化的那些聚乙烯醇纤维。
另外一种选择是,每100重量份所述的纤维网中,优选包括1-30重量份、更优选是包括5-25重量份具有皮/芯结构的热熔粘合纤维。具有皮/芯结构的热熔粘合纤维的例子包括,由下列物质组成的皮,即聚乙烯-乙烯基乙酸酯树脂,聚乙烯树脂或熔点在70℃-150℃的改性聚酯树脂,或湿热熔化的聚乙烯醇;和由聚丙烯树脂或聚酯树脂组成的芯。
当使用增强助剂时,每100重量份的纤维网中,优选包括30-100重量份的亲水性纤维,0-50重量份的其他纤维和0.01-30重量份的增强助剂。更优选的是,每100份纤维网中,包括50-100重量份的亲水性纤维,0-20重量份的其他纤维,和0.01-20重量份的增强助剂。
所述的每100重量份的纤维网中,优选包括,例如30-99重量份的膨松纤维素纤维,1-70重量份的木浆或非木浆,和0.01-30重量份的增强助剂。更优选的是,每100份纤维网中,包括50-95重量份的膨松纤维素纤维,5-50重量份的木浆或非木浆,和0.01-20重量份的增强助剂。
下面介绍包含在第一种吸收性片材10中的超吸收性聚合物16。
如图1A所示,超吸收性聚合物16包含在第一种吸收性片材10的内部,并分散于构成第一种吸收性片材10的纤维所形成的空间中。更详细地说,如图1B所示,超吸收性聚合物16主要包含在纤维网18中,即,主要是包含在从纤维网18与纤维聚集体15的界面至纤维网18的内部的区域,并优选是分散于构成纤维网18的纤维所形成的空间中。结果是超吸收性聚合物16被牢固地固定在第一种吸收性片材之中,且聚合物的胶体阻塞被防止了。本文所说的“超吸收性聚合物包含在第一种吸收性片材中”并不排除超吸收性聚合物在第一种吸收性片材表面上的存在。使用下文所述的制造第一种吸收性片材的优选方法时,不可避免地会有痕量的超吸收性聚合物存在于第一种吸收性片材的表面上,这在本发明中是允许的。因此,该术语表示大多数的超吸收性聚合物存在于第一种吸收性片材的内部。
超吸收性聚合物16粘附在构成第一种吸收性片材10的亲水性纤维上,优选粘附在构成纤维网18的亲水性纤维上,从而固定超吸收性聚合物16并进一步阻止聚合物的胶体阻塞。超吸收性聚合物16主要粘附在亲水性纤维上。但是,超吸收性聚合物16粘附在构成吸收性片材的其他纤维,如,热熔粘合纤维上也没关系。此外,并不是所有的超吸收性聚合物16颗粒都需要粘附在纤维上。优选的是,超吸收性聚合物总重量的至少50%,特别是70%或更多,粘附在纤维上。将超吸收性聚合物16粘附在纤维上的方式将在后面描述。
在所使用的是包含有由球形初级颗粒组成的次级颗粒的超吸收性聚合物聚集体的情况下,并不需要将所有的初级颗粒粘附于纤维上。只要部分次级颗粒粘附在纤维上,超吸收性聚合物就可以固定在纤维上了。
超吸收性聚合物16优选不以层状分布在第一种吸收片材10上,而是如图1A和1B所示的那样在其中三维分布。这样就可以大量地分布超吸收性聚合物。就是说,在普通的、超吸收性聚合物分布于一层(即,两维)的吸收性片材中,可以分布的超吸收性聚合物的量一般最多在约50-100g/m2之间。相反,在第一种吸收性片材10中,由于超吸收性聚合物16以三维分布,聚合物的分布量的上限可以提高到约200-300g/m2,这样超吸收性聚合物16的分布量就提高到传统吸收性片材容许量的约3倍。其结果是吸收性片材10在液体吸收方面显示出明显的改善。此外,由于聚合物的三维分布体系,超吸收性聚合物16原有的吸收性能显示出更加有效。就是说,与传统的片材相比,当使用相等量的超吸收性聚合物时,第一种吸收性片材10呈现出改进了的吸收特性,且厚度大大降低。另外,由于超吸收性聚合物的分布量可以增加,该吸收性片材适于用作一次性婴儿尿布等需要高吸收容量的制品的吸收部件。
超吸收性聚合物的分布量优选为5-300g/m2,更优选为10-250g/m2。此外,当要吸收的液体量不太大时,超吸收性聚合物的量优选为20-70mg/m2吸收性片材。如果分布量小于5g/m2,超吸收性聚合物吸收性能不足,不能充分实现其功能。如果分布量超过300g/m2,纤维网和纤维聚集体之间的粘合强度就会降低,超吸收性聚合物就易于脱落。因此,超吸收性聚合物的分布量优选是在上述范围内。
优选的超吸收性聚合物是这样的,它能吸收并保持20倍或更多倍于其自身重量的液体,并能在吸收时凝结。对超吸收性聚合物16的形状没有特别限定,其可以是球形、聚集体、束状物、粉末或纤维。所述的超吸收性聚合物优选是粒径为1-1000微米(更优选为10-500微米)的颗粒。这样的超吸收性聚合物包括:淀粉,交联羧甲基纤维素,丙烯酸或者它的一种碱金属盐的聚合物或共聚物,聚丙烯酸及其盐,和聚丙烯酸盐接枝聚合物。一种钠盐为聚丙烯酸盐。优选使用的共聚物是按如下制得的:以不降低超吸收性聚合物的性能的共聚比例,令丙烯酸和共聚单体,如,马来酸,衣康酸,丙烯酰胺,2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸,2-甲基丙烯酰基乙磺酸,2-羟乙基甲基丙烯酸酯,或苯乙烯磺酸发生共聚。
下面描述第一种吸收性片材10中具有吸收表面12的纤维聚集体15。
本文所用的术语“吸收表面”指的是,第一种吸收片材10吸收液体时,理论上最先吸收液体的表面。换句话说,在第一种吸收性片材10的优选实施方案中,液体主要在纤维聚集体15一侧被吸收。
纤维聚集体在其吸收表面一侧不含超吸收性聚合物。这里所说的“不含超吸收性聚合物”并不是说在吸收表面一侧超吸收性聚合物一点都没有。使用下文所述的制造第一种吸收性片材的优选方法时,不可避免在吸收表面一侧存在有痕量的超吸收性聚合物,这在本发明中是允许的。因此,此说法的意思是指纤维聚集体的吸收侧基本不含超吸收性聚合物。
纤维聚集体可以通过纤维的机械或物理缠结、热熔等方法得到,包括纸和无纺布。可以用作纤维聚集体的纸包括湿法造纸所得的纸或其皱纹纸,即不存在有超吸收聚合物。所用的无纺布包括许多种,如,由梳理制得的无纺布,纺粘织物,射流喷网织物;主要由合成纤维素纤维,如,人造丝或铜氨人造丝,或者天然的纤维素纤维,如,棉组成的无纺布。
纤维聚集体优选含有亲水性纤维。可以使用与纤维网中所用的一样的纤维。在每100重量份纤维聚集体中,优选含有30重量份或更多的亲水性纤维,更优选50-99重量份。
类似于纤维网,纤维聚集体优选被赋予湿强度;对于第一种吸收性片材来说,使用被赋予了湿强度的纤维聚集体可以在湿润后稳定地保持其形状。纤维聚集体的湿强度优选为50g或更高,更优选为100g或更高,依JIS-P-8113测定。为了提供具有这种湿强度的纤维聚集体,用与对纤维网所用的方法相同的方法向纤维聚集体中加入上述的热熔粘合纤维或增强助剂。还优选进一步加入木浆或无纺浆粕以产生氢键。在每100重量份纤维聚集体中,优选加入1-50重量份,更优选3-30重量份的热熔粘合纤维。在每100重量份纤维聚集体中,增强助剂的优选用量为0.01-30重量份,更优选0.02-20重量份。
特别优选的是,构成纤维聚集体的纤维、组分的配比与上述纤维网的相同。
还优选的是,纤维聚集体包括无纺布,特别是干法制造的,例如,梳理法制得的无纺布。特别地,当第一种吸收性片材被用于结构如图16和17所示的吸收性物品时,在其中吸收性片材还被用作透液顶层材,使用由合成纤维制得的无纺布作为纤维聚集体进一步增进了吸收性物品的干爽感觉。
纤维聚集体的单位面积重量优选为10-200g/m2,更优选为10-100g/m2。如果单位面积重量低于10g/m2,溶胀的超吸收性聚合物就有可能从纤维聚集体中突出并脱落。如果单位面积重量超过200g/m2,纤维聚集体的密度太大,使得吸收性物品太硬。因此,纤维聚集体的单位面积重量优选落入上述范围。
纤维聚集体可以在制造纤维网之前预先制备,或者在第一种吸收性片材的制造过程中与纤维网同时制备。
在第一种吸收性片材中,优选的是,纤维聚集体的单位面积重量为10-200g/m2;超吸收性聚合物的分布量为5-300g/m2;而纤维网的单位面积重量为10-200g/m2。更优选的是,纤维聚集体的单位面积重量为10-100g/m2;超吸收性聚合物的分布量为5-200g/m2;纤维网的单位面积重量为10-100g/m2。
第一种吸收性片材的总单位面积重量优选为21-500g/m2,更优选为30-300g/m2,特别优选为50-200g/m2。
所述第一种吸收性片材的纤维密度优选为0.1g/cm3或更高,更优选为0.1-0.4g/cm3,特别优选为0.1-0.2g/cm3。当纤维密度落入上述范围,超吸收性聚合物的胶体阻塞就被更有效地抑制住了。通过使用亲水性膨松纤维素纤维(特别是膨松纤维素纤维)就能便利地使纤维密度落入上述范围。
更为优选的第一种吸收性片材的实施方案是这样一种片材,它包括的纤维结构中包括膨松亲水纤维素纤维和热熔粘合纤维或增强助剂,和超吸收性聚合物颗粒,
超吸收性聚合物颗粒不存在于吸收液体的吸收性片材的吸收表面上,而是分布并固定在纤维结构的内部;和
吸收性片材的厚度为0.3-1.5mm,超吸收性聚合物的分布量为20-70g/m2吸收性片材。这样的片材非常薄,而且当吸液量不太大时,即使吸收了液体它也不会增厚。因此,如果使用这种片材作卫生巾之类物品的吸收部件,那么即使在吸收了月经血之后,它也不会给穿戴者带来不舒适的感觉。
当本发明的吸收性片材被用作卫生巾的吸收部件时,在吸收性片材中,
超吸收性聚合物的分布量优选为10-100g/m2,更优选为20-70g/m2;
纤维聚集体的单位面积重量优选为10-80g/m2,更优选为15-50g/m2;
纤维网的单位面积重量优选为10-80g/m2,更优选为15-50g/m2;和
吸收性片材的厚度优选为0.3-1.5mm。
另一方面,当本发明的吸收性片材被用作需保持大量液体的吸收部件时,例如,用作一次性尿布的吸收部件时,在吸收性片材中,
超吸收性聚合物的分布量优选为50-300g/m2,更优选为100-250g/m2;
纤维聚集体的单位面积重量优选为20-200g/m2,更优选为20-100g/m2;
纤维网的单位面积重量优选为20-200g/m2,更优选为20-100g/m2;和
吸收性片材的厚度优选为0.5-1.5mm。
由于超吸收性聚合物散布并粘合在纤维上,吸收性片材的厚度就可以被制得非常小,因此,该片材显示出优异的吸收效率。特别优选使用膨松纤维素纤维,因为它进一步增进了超吸收性聚合物的散布状态。
此外,在2.5g/cm2的外加负载下,第一种吸收片材的厚度为0.3-1.5mm,优选为0.5-1.2mm。因此,第一种吸收性片材非常薄。此外,即使在吸液后,片材的厚度增加也很小。这是因为,当片材吸收液体时,吸收性片材厚度的增加只是由吸收性聚合物变大、纤维间的距离增加引起,而不是象USP4605402和USP5021050所述的那样由纤维的弹力引起。
第一种吸收性片材的厚度是在纤维聚集体15和纤维网18形成一体后测定的。此厚度小于在它们形成一体之前测定的厚度。热熔粘合纤维或增强助剂大大促进了该一体的形成。
如上所述,在第一种吸收性片材中,由于吸收性聚合物散布并粘合于纤维上,吸收性片材显示了优异的吸收性能,所以吸收部件的厚度可以制得非常小。特别地,优选使用膨松纤维素纤维,因为它进一步增进了吸收性聚合物的散布状态。由于超吸收性聚合物与纤维网18和纤维聚集体15的纤维紧密接触,液体能顺利地流到超吸收性聚合物上。
下面结合附图说明制造第一种吸收性片材的优选方法。图2是示意图,示意了一种制造本发明第一种吸收性片材的优选使用的设备。
此方法是制造一种至少包括亲水性纤维、热熔粘合纤维或增强助剂和超吸收性聚合物的吸收性片材的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
在湿润的纤维网上铺散超吸收性聚合物,该湿润纤维网是用湿法从至少包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或增强助剂的浆液中制得的;
在其上叠放包括亲水性纤维和热熔粘合纤维或增强助剂的纤维聚集体;和
将纤维网和该纤维聚集体的结合物干燥,形成一个整体。
此方法能便利地将超吸收性聚合物分散在吸收性片材的内部,同时保持聚合物不存在于用于吸液的吸收性片材的吸收表面上。并且,此方法能便利地将聚合物粘结和固定在构成吸收性片材的亲水性纤维上。此外,它能便利地将吸收性片材的厚度制得非常小,即,0.3-1.5mm。
首先,形成至少包括亲水性纤维的纤维网。对形成纤维网的方法没有特别的限制。干法造纸法或湿法造纸法都可以使用,但优选使用后者。如下文所述,其上要分布超吸收性聚合物的纤维网必须是湿的,且网中的纤维应有非常高的自由度。湿法造纸法能提供湿的纤维网,省去了单独再将纤维网弄湿的工作。此外,湿法所制得的纤维网的纤维在干燥之前不是充分地粘合在一起。分布在这样的湿纤维网上的超吸收性聚合物容易三维嵌入纤维的空间中,因而可以大量地分布。
要制造出用于制造纤维网的湿纸,将形成纤维网的纤维和组分,优选是上述的亲水性纤维和热熔粘合纤维或增强助剂,按一定的浓度分散于水中,形成浆液。在浆液中,亲水性纤维、热熔粘合纤维或增强助剂的浓度选自通常的湿法造纸所用的浓度。选择亲水性纤维和热熔粘合纤维,增强助剂等在浆液中的比例,使上述纤维网具有上述组成。
在所得的纤维网上放上前述超吸收性聚合物。以干基计算,纤维网的湿润度优选为,每100重量份纤维网中含有约20-500重量份的水,更优选含50-300重量份的水。如果含水量低于20重量份,则分布的超吸收性聚合物不能吸收足够的水来溶胀并得到粘性,因而超吸收性聚合物的固定趋于不足。如果含水量超过500重量份,超吸收性聚合物就会过量吸收水,在下文所述的干燥步骤中难以干燥。因此,湿润纤维网的含水量优选落入上述范围。
超吸收性聚合物分布在湿润的纤维网上,在此吸收水、产生粘性并嵌入构成纤维网的纤维中,粘附和固定在纤维上。由于构成湿润纤维网的纤维没有彼此粘合还具有自由度,超吸收性聚合物就能三维地分散在它们之间。因此,与传统的吸收性片材相比,该片材能稳定地固定大量的超吸收性聚合物。超吸收性聚合物可以在整个湿润纤维网上均匀分布,如果需要,也可以在纵向上以间隔一定距离的平行条分布,也可以在纵向上断续分布。
然后将上述纤维聚集体放在有超吸收性聚合物的纤维网上。由于此时纤维网中的纤维尚有自由度,超吸收性聚合物就会更深地嵌入纤维网,纤维网和纤维聚集体中的纤维彼此很容易地缠结在一起。
随后干燥纤维网和纤维聚集体的叠层结构,其中的纤维彼此缠结,再加上氢健和热熔作用,纤维网和纤维聚集体就形成一个整体,得到第一种吸收性片材。优选的干燥温度范围是100-180℃,更优选为105-150℃,依所用的纤维的不同而不同。通过这一步骤,纤维网和纤维聚集体形成一体,构成纤维网的纤维彼此粘合成为一层。对干燥的方法没有特别的限制,包括,例如,Yankee干燥器和空气干燥器。
在特别优选的实施方案中,用湿法造纸设备在生产线中一步制得第一种吸收性片材。如图2所示,在湿法造纸设备的形成区140形成纤维网18,在真空脱水步骤142中脱水。脱水步骤进行到每100重量份干纤维网中含水20-500重量份。在压制区144之前立即将超吸收性聚合物放在纤维网18上,随后放上纤维聚集体15。所得叠层由传输带145送至干燥器146,在那里叠层被干燥并形成一体。这样就快捷地制得了第一种吸收性片材10。
通常的造纸设备,如,长网造纸设备和圆网造纸设备均可用于生产线中。除了上述步骤的造纸工业中通常使用的其他步骤也可以适当采用。
在此,结合附图介绍了制造本发明第一种吸收性片材的优选实施方案,但制造该片材的方法并不限于此。
下面结合附图详细说明本发明的第二和第三种吸收片材。图3示意了第二种吸收性片材的截面,图4是第三种吸收性片材的截面示意图,图3和4均对应于图1B。
没有特别指明的话,图1A和1B的说明适用于图3和4中的相应部分。在图3和4中的相同部件使用与图1A和1B中所使用的相同的标号。
首先描述第二种吸收性片材。如图3所示,第二种吸收性片材至少含有超吸收性聚合物,膨松纤维素纤维,和亲水性细纤维。第二种吸收性片材20包括纤维聚集体15和纤维网18。纤维聚集体15具有吸收表面12,在吸收表面12一侧不含超吸收性聚合物。纤维聚集体15主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维13。
如图3所示,纤维网18包括渗透层17和紧挨着渗透层的扩散层19,渗透层17主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维13,而扩散层19包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维13和亲水性细纤维14。纤维网18在其渗透层17处紧挨着纤维聚集体15。
如图3所示,纤维网18和纤维聚集体15形成一个整体。超吸收性聚合物16包含在第二种吸收性片材20中,粘附在构成第二种吸收性片材20的纤维上。
第二种吸收性片材的特征在于,该片材包括形成超薄一体的纤维聚集体15和纤维网18,其中含有超吸收性聚合物16。第二种吸收性片材20的这种超薄一体结构与第一种吸收性片材的相同。对第一种吸收性片材的超薄结构的说明也适用于第二种吸收性片材,这里不再详述。
构成纤维网18的渗透层17和扩散层19将分别描述。
首先描述渗透层17。
渗透层17主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维。具有这样的结构的渗透层17能够稳定地保持吸液空间,并使液体能迅速通过。
渗透层17的厚度优选为0.1-1.5mm。如果厚度小于0.1mm,用于吸液的吸收空间太小,使得吸收性能不足。如果厚度超过1.5mm,被吸收的液体就难以转移到扩散层19中去。因此,厚度优选落入上述范围。渗透层17的更优选的厚度为0.2-0.7mm。
特别优选的是渗透层17能使液体快速通过。更具体地说,10g85%的甘油水溶液优选在50秒,更优选是在5-40秒中通过。通过它需要多于50秒的渗透层,液体就难以迅速通过,趋于在渗透层17中长时间逗留。以上所述的通过时间可采用图25所示的装置,按照下述程序进行测定。
首先,将吸收纸按图25所示切割成尺寸为50毫米×50毫米的试验片340。随后按图25所示,在其端部用内径为35毫米的玻璃管341,345将试片上下夹住并固定。此时,将试片340通过硅氧烷橡胶342用夹子(未示出)将其两端固定住,使得在测定过程中没有液体从两侧泄漏。将10g 85%(重量)的甘油水溶液加入到一10毫升的烧杯中作为试验液体,并轻轻地将其从烧杯中倾入到上部玻璃管341中。在将该85%(重量)的甘油水溶液倾入到上部玻璃管341中后,测定试片340表面部分出现液体所需的时间,所述的表面相应于至少50%的玻璃管341的开口面积。由此测定的时间作为通过时间。
试验液体(即85%(重量)的甘油水溶液)按如下方式制得。
将85g甘油(由Wako ChemicalIndustries,Ltd制得)和15g离子交换水混合后,向得到的混合物中加入0.01g食品蓝1号(由Tokyo Kasei Kogyo K.K.提供的着色剂),以将试验液体着色为蓝色。
渗透层17优选含有50-98重量份的、纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维和2-50重量份的热熔粘合纤维。如果膨松纤维素纤维的比例小于50重量份,或者说热熔粘合纤维超过50重量份的话,渗透层17的吸收性能就趋于降低。如果膨松纤维素纤维的比例大于98重量份,或者说热熔粘合纤维小于2重量份的话,渗透层17就难以形成片材。因此,上述比例是优选的。更优选的是,渗透层17含有70-98重量份的膨松纤维素纤维和2-30重量份的热熔粘合纤维。
下面描述与渗透层17结合在一起构成纤维网的扩散层19。
扩散层19包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维和亲水性细纤维。扩散层19的结构使其能够在大面积上迅速分散液体。特别是,即使在一次吸收了大量的液体时,扩散层19也能迅速大量地吸收液体。
扩散层19的厚度优选为0.2-2.0mm。如果厚度小于0.2mm,用于扩散液体的空间太小,使得扩散性能不足。如果厚度超过2.0mm,被吸收的液体就不易顺利扩散。因此,厚度优选落入上述范围。扩散层19的更优选的厚度为0.2-1.5mm。
特别优选的是,扩散层19在较大的面积上迅速扩散液体。要达到这一点,优选扩散层19在Klemm法中,吸收生理盐水1分钟后的吸收高度为50mm或更高,吸收生理盐水10分钟后的吸收高度为100mm或更高。如果在Klemm法中的吸收高度低于此水平,扩散层19的扩散能力就差。更优选的吸收高度是,在Klemm法中吸收生理盐水1分钟后的吸收高度为60-120mm,吸收生理盐水10分钟后的吸收高度为120-300mm。采用图26所示的装置,按照如下所述的程序,用Klemm法测定吸收高度。
首先,如图26所示,将吸收纸切割成尺寸为300毫米×20毫米的试验片330。随后,如图26所示,将试验片330挂在支撑架331上,并将试验片330的上端和下端固定,以使其不会松动。此外,将作为试验液体的生理盐水333加入尺寸为300×100×50毫米(长×宽×深)的矩形容器中,使其深度为40毫米,并将试验片330浸入到生理盐水333中。在将试验片330浸入1分钟后,测定被试验片330吸收的试验液体的高度,即以试验液体的原表面起测得的高度。同样,在将试验片330浸入10分钟后,测定被试验片330吸收的试验液体的高度,即以试验液体的原表面起测得的高度。
对于用Klemm方法测得的1和10分钟后的吸收高度,用10片前述的试验片重复进行测定,计算10测量的平均值。以这种方式,得到用Klemm方法测得的1分钟后的吸收高度和10分钟后的吸收高度。
扩散层19优选含有20-80重量份的、纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维和20-80重量份的亲水性细纤维,和0-30重量份的热熔粘合纤维。如果膨松纤维素纤维的比例小于20重量份,或者亲水性细纤维超过80重量份的话,在制造扩散层19的过程中,特别是在湿法过程中,纤维受到强的张力作用,因而降低了吸液空间,扩散液体的基本空间也趋于降低。如果膨松纤维素纤维的比例大于80重量份,或者亲水性细纤维的比例小于20重量份的话,纤维间的距离太大,不能充分地扩散液体。因此,这些材料的比例优选落入上述范围。
为了保证纤维空间在湿润时的稳定,优选加入多至30重量份的热熔粘合纤维。特别优选的是,扩散层19包括30-70重量份的、纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,30-70重量份的亲水性细纤维,和0-20重量份的热熔粘合纤维。
对构成渗透层17的膨松纤维素纤维和热熔粘合纤维的规格要求同样适用于扩散层19中所用的纤维。用于扩散层19中的膨松纤维素纤维和热熔粘合纤维可以与用于渗透层中的纤维相同或不同,但优选用相同的纤维。
构成扩散层19的亲水性细纤维包括那些具有亲水表面和较大表面积的纤维。更具体地说,所用亲水性细纤维的纤维粗糙度优选小于0.3mg/m,更优选小于0.2mg/m,特别优选0.01-0.2mg/m,纤维截面圆度小于0.5,更优选0.1-0.4。亲水性细纤维的平均长度没有特别的限定,但一般优选在0.02-0.5mm的范围内。
亲水性细纤维的例子包括,纤维素纤维,如,木浆、棉、和人造丝;具有亲水集团的合成纤维,如,丙烯晴和聚乙烯醇。其中优选的是木浆,因为它便宜,且通过控制加热条件可以改变其表面积。木浆的例子包括通过打浆下述木浆所得的细纤维,例如,Skeena Cellulose Co.制造的″Skeena Prime″软牛皮纸浆,Weyerhaeusr Paper Co.制造的″Prime Albert Aspen Hardwood″硬牛皮纸浆,和草浆。这些亲水性细纤维可以单独使用,也可以两种或多种混合使用。
下面介绍包含在第二种吸收性片材20中的超吸收性聚合物16。
如图3所示,超吸收性聚合物16包含在第二种吸收性片材20的内部。它分布在构成第二种吸收性片材20的纤维形成的空间中。更详细地说,大多数超吸收性聚合物16含在纤维网18内,即,主要包含于从纤维网18和纤维聚集体15的界面至纤维网18的内部的区域中,特别是在渗透层17中,优选分布在构成纤维网18的纤维所形成的空间中。
超吸收性聚合物16粘附于构成第二种吸收性片材20的纤维上,优选粘附于构成纤维网18的纤维上,更优选粘附于构成渗透层17的纤维上。
关于超吸收性聚合物的其他特点,如,分布状态、种类、分布量和各种物理特性,适用对第一种吸收性片材的超吸收性聚合物的相应说明。
具有上述一体结构的第二种吸收性片材20有一个扩散梯度。详细地说,第二种吸收性片材20的吸收表面12透液率高,基本不存留液体。被吸收的液体穿过渗透层17迅速到达超吸收性聚合物16,在第二种吸收性片材20,优选在具有高渗透力的扩散层19的整个面积上扩散。这样,由于第二种吸收性片材20以其单一结构而具有渗透功能、扩散功能、和固定功能,它能迅速、牢固地在超吸收性聚合物16中固定液体。
下面介绍本发明的第三种吸收性片材。
如图4所示,第三种吸收性片材30至少包括超吸收性聚合物,膨松纤维素纤维和亲水性细纤维。第三种吸收性片材30包括纤维聚集体15和纤维网18。纤维聚集体15具有吸收表面12且在吸收表面12一侧不含有超吸收性聚合物。纤维聚集体15包括渗透层17和紧挨着渗透层17的扩散层19,渗透层17主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维13,而扩散层19包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维13和亲水性细纤维14。
如图4所示,纤维网18主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维。纤维网18紧挨着纤维聚集体15的扩散层19。
如图4所示,纤维聚集体15和纤维网18在一个整体中。超吸收性聚合物16含于第三种吸收性片材30中并粘附于构成该第三种吸收性片材30的纤维上。
类似于第一种吸收性片材10,第三种吸收性片材30的特征在于,它的超薄一体结构包括纤维聚集体15和纤维网18,且在其内部含有超吸收性聚合物16。此超薄一体结构与第一种吸收性片材中的相同,对第一种吸收片材的一体结构的说明也适用于第三种吸收性片材。
下面介绍第三种吸收性片材30中所包含的超吸收性聚合物16。
类似于第一种吸收性片材,包含在第三种吸收性片材30中的超吸收性聚合物16,分布于构成第三种吸收性片材30的纤维所形成的空间中。更详细地说,如图4所示,超吸收性聚合物16主要是包含于纤维网18内,即,主要包含于从纤维网18和纤维聚集体15的界面至纤维网18的内部的区域中,特别优选是分布于构成纤维网18的纤维所形成的空间中。
超吸收性聚合物粘附于构成第三种吸收性片材30的纤维上,优选粘附于构成纤维网18的纤维上。
下面介绍在第三中吸收性片材30中的、具有吸收表面12的纤维聚集体15。
纤维聚集体15具有吸收表面12,且在其吸收表面12一侧不含超吸收性聚合物。
纤维聚集体15包括渗透层17和紧挨着渗透层17的扩散层19,渗透层17主要包括纤维粗糙度为Q3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,而扩散层19包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维和亲水性细纤维。渗透层17的表面对应于吸收表面12。
图4示出了与纤维网18邻接的纤维聚集体15的扩散层19。
对于组成纤维聚集体15的渗透层17和扩散层19的详细说明,适用对第二吸收性片材20的这些层的相应说明。
对于构成渗透层17和扩散层19的膨松纤维素纤维和亲水性细纤维的详细说明,适用对第二吸收性片材20的这些纤维的相应说明。
类似于第二种吸收性片材20,第三种吸收性片材30从吸收表面12向内部呈现液体扩散梯度。更具体地说,接近吸收表面12的地方,特别是第三种吸收性片材30的渗透层17,具有较高的透液力,从而使液体迅速转移到扩散层19。在超吸收性聚合物16的附近,液体在第三种吸收性片材30的整个表面扩散,并存留于超吸收性聚合物16中。因此,类似于第二种吸收性片材,第三种吸收性片材30以其单一结构而具有渗透功能、扩散功能、和固定功能,它能迅速、牢固地在超吸收性聚合物16中固定液体。
下面参照附图5,说明制造第二种和第三种吸收性片材优选使用的方法。图5是示意图,相应于图2,它示出了可优选用来制造本发明的第二种吸收性片材的设备。除非特别指明,对图2的说明适用于图5中的相应部件。对图2和图5中的相同的部件使用相同的标号。
制造第二种吸收性片材的方法包括以下步骤:
在湿润的纤维网的渗透层上放上超吸收性聚合物,该湿润纤维网包括所述的渗透层和紧挨着渗透层的扩散层,渗透层主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,而扩散层包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维和亲水性纤维;
在纤维网上叠放主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维的纤维聚集体;和
将纤维网和纤维聚集体的结合物干燥,形成一个整体。
详细地说,可以如下完成渗透层和扩散层的结合成型。如图5所示,向第一成形区130提供纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维和亲水性细纤维等的第一种浆液,在该区中制造扩散层19。向第二成形区132提供纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维等的第二种浆液,然后在该区中于扩散层19上形成渗透层17,从而在生产线134上制得包括扩散层19和渗透层17的纤维网18。第一和第二浆液中纤维的浓度选自湿法造纸中通常所使用的范围。确定在每种浆液中纤维材料的比例,从而使所得的扩散层和渗透层具有上述组成。
制造纤维网18之后的步骤与制造第一种吸收性片材的优选方法中的一致,有关说明适用对第一种吸收性片材的优选制造方法的相应说明。
这样就制得本发明第二吸收性片材。
优选用来制造第三种吸收性片材的方法包括以下步骤:
在湿润的纤维网上放上超吸收性聚合物,该湿润纤维网主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维;
在纤维网上叠放纤维聚集体,该纤维聚集体包括渗透层和紧挨着渗透层的扩散层,渗透层主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,而扩散层包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维和亲水性纤维,放置的方式是纤维网与扩散层接触;和
将纤维网和纤维聚集体的结合物干燥,形成一个整体。
第三种吸收性片材的优选制造方法基本相同于第一种吸收性片材的优选制造方法,且第三种吸收性片材可以用图2所示的、优选用于制造第一种吸收性片材的设备制造。不同之处在于,包含有主要包括膨松纤维素纤维的渗透层和紧挨着渗透层设置的、包括膨松纤维素纤维和亲水性细纤维的扩散层19的纤维聚集体被放在其上分布有超吸收性聚合物16的纤维网18的表面上,这种设置方式使纤维网18与扩散层19接触。
下面结合附图详细介绍本发明第四和第五种吸收性片材。图6是第四种吸收性片材的截面图,图7是第五种吸收性片材的截面图,图6和7均相应于图1B。
若无特别说明,对图1A和1B的相应说明适用于图6和图7。图1A和1B、6、7中相同的部件所用的标号一致。
首先描述第四种吸收性片材。
如图6所示,第四种吸收性片材40至少包括超吸收聚合物,膨松纤维素纤维,亲水性细纤维或亲水性细颗粒(下文中称为亲水性细纤维或细颗粒)。第四种吸收性片材包括纤维聚集体15和纤维网18。纤维聚集体15具有吸收表面12且在其吸收表面12一侧不含超吸收性聚合物。纤维聚集体15主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维13。
如图6所示,纤维网18包括纤维平均长度为1-20mm、纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,和纤维平均长度为0.02-0.5mm的亲水性细纤维。纤维网18一侧的亲水性细纤维的比例高于另一侧的比例,且纤维网18在亲水性细纤维比例低的一侧与纤维聚集体15接触。
如图6所示,纤维聚集体15和纤维网18是一个整体。包含在第四种吸收性片材40中的超吸收性聚合物16粘附在构成第四种吸收性片材的纤维上。
第四种吸收性片材40的特征在于,其超薄一体结构包括纤维聚集体15和纤维网18,其内部含有超吸收性聚合物16。此超薄一体结构与第一种吸收性片材的结构相同,对第一种吸收性片材的超薄结构的说明也适用于第四种吸收性片材。
详细地说,纤维网18包括纤维平均长度为1-20mm、纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,和纤维平均长度为0.02-0.5mm的亲水性细纤维。纤维网18一侧的亲水性细纤维或颗粒的比例高于另一侧的比例。从吸收液体的速度和局部液体吸收能力方面看,亲水性细纤维比例低的一侧显示出优异的性能,其渗透液体的能力也非常好。另一方面,亲水性细纤维比例高的一侧具有优异的液体扩散性能,因为亲水性细纤维具有很大的表面积,能使通过了亲水性细纤维或颗粒比例低的一侧的液体迅速扩散。所以,虽然纤维网18是单一的结构,它同时具有液体渗透功能和液体扩散功能。如上所述,纤维网18在其亲水性细纤维比例低的一侧与纤维聚集体15接触。
为方便起见,亲水性细纤维比例低的一侧在下文中被称为第一侧,亲水性细纤维比例高的一侧被称为第二侧。
如图6所示,由于第一侧及其附近的面积主要由膨松纤维素纤维组成,它能迅速吸收液体并使液体迅速通过和转移至第二侧。就是说,这部分面积主要起“渗透层”的作用。另一方面,由于第二侧及其附近的面积主要包括亲水性细纤维,它能迅速扩散透过了第一侧的液体。就是说,这部分面积主要起到“扩散层”的作用。这样,第四种吸收性片材的纤维网18的特征在于,在一个单一结构中结合了渗透层和扩散层。结果,第四种吸收性片材具有非常高的吸液性能且在吸液后能仍给穿着者以干爽感觉。
如上所述,在纤维网18的第一和第二侧之间,液体扩散性能相差很大。即,液体在主要包括亲水性细纤维的第二侧(即,扩散层)迅速扩散。在主要包括膨松纤维素纤维的第一侧(渗透层)中,液体迅速吸收和渗透,但扩散相对较慢。换句话说,纤维网18在其厚度方向上呈现液体扩散速度的梯度。
纤维网18中,由第一侧向第二侧亲水性细纤维比例的增大,可以是连续的,也可以在一定的深度不连续(逐步地)。
另一方面,膨松纤维素纤维可以在纤维网18的厚度方向上均匀分布,但优选在第四种吸收性片材的第一侧中的比例高于在第二侧中的比例。就是说,优选膨松纤维素纤维在纤维网18的厚度方向上呈现比例的变化梯度。由第二侧向第一侧膨松纤维素纤维比例的增大,可以是连续的,也可以在一定的深度不连续(逐步地)。
更详细地说,优选的梯度模型是,在由第二侧的表面到纤维网18的约1/3厚度的区域中,存在有占亲水性细纤维或颗粒的总重量的约5-70%,更优选约10-50%的亲水性细纤维或颗粒,由此形成上述主要包括亲水性细纤维的扩散层。
另一方面,优选的是,在由第一侧到纤维网18的约2/3厚度的区域中,存在有占膨松纤维素纤维的总重量的约60-100%,更优选约70-97%的膨松纤维素纤维,由此形成上述主要包括膨松纤维素纤维的渗透层。
膨松纤维素纤维和亲水性细纤维或颗粒在纤维网18中的比例没有特别的限制。优选在100重量份的纤维网中,膨松纤维素纤维的含量为50-97重量份,更优选为70-95重量份。如果膨松纤维素纤维的比例小于50重量份,所得纤维网的网状结构膨松度不足,难以实现渗透功能和扩散功能的结合。如果比例超过97重量份,亲水性细纤维的比例太低,得不到足够的扩散性能。由此,膨松纤维素纤维的比例优选落入上述范围。
每100重量份的纤维网中,亲水性细纤维的含量优选为3-50重量份,更优选为5-30重量份。如果亲水性细纤维的比例小于3重量份,纤维网的扩散性能就不足。如果超过50重量份,在纤维网的第一侧中的亲水性细纤维的比例变大,就会使渗液力不足。由此,亲水性细纤维的比例优选落入上述范围。
首先介绍膨松纤维素纤维。
对第一种吸收性片材所作的描述中所涉及的膨松纤维素纤维的任何一种均可使用,只要该纤维的平均长度为1-20mm,纤维粗糙度为0.3mg/m或更高,且纤维是膨松的即可。如果纤维的平均长度小于1mm,就不能形成膨松的网状结构。除此之外,亲水性细纤维不能如下文所述的那样通过膨松网状结构。如果纤维的平均长度大于20mm,纤维在水中的分散性不好,不能形成均匀的网状结构。膨松纤维素纤维优选的纤维平均长度为2-10mm,更优选为2-5mm。
下面介绍上述亲水性细纤维。
亲水性细纤维具有亲水表面,并且其平均纤维长度为0.02-0.5mm,优选为0.1-0.3mm。如果其平均纤维长度小于0.02mm,当用下文所述的优选方法制造纤维网时,细纤维会通过造纸网而不是聚集在造纸网上。如果平均纤维长度超过0.5mm,当用下文所述的优选方法制造纤维网时,细纤维不能通过膨松纤维素纤维组成的网状结构,不能聚集在造纸网上。
对亲水性细纤维没有特殊的限制,只要它能达到上述要求即可。例如,除了第二和第三种吸收性片材中所用的亲水性细纤维外,也可以使用无机纤维,如,高岭土,膨润土和亲水性滑石粉(hydrotalcite)。这些亲水性细纤维可以单独使用,也可以两种或多种混合使用。
可以使用商购的亲水性细纤维。在可用的商品中,有Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.制造的″Pulp Flock″,它是通过对木浆,如软木浆或硬木浆进行打浆,对打浆后的浆液进行机械研磨,随后用孔径等于或小于0.5mm的筛分级制得的。还有通过机械研磨诸如木浆的纤维素纤维,酸水解,再机械研磨所制得的细纤维素纤维(如,Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.制造的″KC Flock″和Asahi Chemical Industry Co.,Ltd.制造的″Avicel″)。可商购的无机细纤维包括含水硅酸镁纤维(如,Mizusawa Kagaku KogyoK.K.制造的″Eight Plus ML-30″)。在这些产品中,优选经细研磨木浆得到的细纤维素纤维,因为它们便宜。
下面介绍第四种吸收性片材中的超吸收性聚合物16。
如图6所示,超吸收性聚合物16包含于第四种吸收片材40中,分布在构成第四种吸收性片材40的纤维所形成的空间中,类似于第一种吸收性片材10中的超吸收性聚合物16。更详细地说,如图3所示,超吸收性聚合物16主要存在于纤维网18的内部,即,主要存在于从纤维网18和纤维聚集体15之间的界面至纤维网18的内部的区域,并优选是分布于构成纤维网18的纤维所形成的空间,如图6所示。
超吸收性聚合物16粘附于构成第四种吸收性片材40的纤维上,特别是粘附于构成纤维网18的纤维上。
有关超吸收性聚合物16的其他特点,例如,分布状态,种类,分布量和各种物理特性,适用对第一种吸收片材10中的超吸收性聚合物16的相应说明。
在具有上述结构的第四种吸收性片材的单一结构中,存在扩散梯度。详细地说,第四种吸收性片材40的吸收表面12具有高的渗液力,几乎没有液体留在吸收表面12上。被吸收了的液体通过第一侧,迅速到达超吸收性聚合物16,并在第四种吸收性片材40的整个面积上扩散,主要是在具有高扩散力的纤维网18的第二侧中扩散。这样,由于第四种吸收性片材40在单一结构中结合了渗透功能,扩散功能,和固定功能,它能迅速牢固地在超吸收性聚合物16中固定液体。
进一步地,当第四种吸收性片材吸收了大量的液体时,液体被迅速转移到超吸收性聚合物16上并被其吸收。即使液体多得不能全部保持在超吸收性聚合物16中,液体也可以扩散在纤维网18的第二侧中,而不会泄漏。因此,第四种吸收性片材40在需要一次吸收大量液体时或使用的超吸收性聚合物的吸液力低的时候特别有效。
下面介绍本发明的第五种吸收性片材。
如图7所示,第五种吸收性片材50至少包括超吸收性聚合物,膨松纤维素纤维,亲水性细纤维。第五种吸收性片材50包括纤维聚集体15和纤维网18。纤维聚集体15具有吸收表面12且在其吸收表面12一侧不含超吸收性聚合物。纤维聚集体15包括纤维平均长度为1-20mm、纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维13,和平均纤维长度为0.02-0.5mm的亲水性细纤维14。纤维聚集体15一侧的亲水性细纤维的比例高于另一侧的比例。
如图7所示,纤维网18主要包括纤维粗糙度为03mg/m或更高的膨松纤维素纤维13,且与纤维聚集体中亲水性细纤维比例高的一侧邻接。
为方便起见,亲水性细纤维比例低的一侧在下文中被称为第一侧,亲水性细纤维比例高的一侧被称为第二侧。
如图7所示,纤维聚集体和纤维网18是一个整体。包含在第五种吸收性片材50中的超吸收性聚合物16粘附在构成第五种吸收性片材的纤维上。
类似于第一种吸收性片材,第五种吸收性片材5.0的特征在于,其超薄一体结构包括纤维聚集体15和纤维网18,其内部含有超吸收性聚合物16。此超薄一体结构与第一种吸收性片材的结构相同,对第一种吸收性片材的超薄结构的说明也适用于第五种吸收性片材。
下面介绍第五种吸收性片材50的纤维网18。
如上所述,纤维网18主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,其与纤维聚集体15的第二侧,即亲水性细纤维比例高的一侧邻接。使用膨松纤维素纤维不仅进一步提高了超吸收性聚合物16的分散性能和固定程度,还使得在湿法造纸中容易控制纤维网18的排液性能。此外,膨松纤维素纤维形成空隙量高的膨松纤维网,使得超吸收性聚合物16容易三维嵌入、分布和固定于纤维网18中,还能防止超吸收性聚合物16的胶体阻塞。
对纤维网18未作说明的其他特点,适用对第一种吸收片材10的相应说明。
下面介绍包含在第五种吸收性片材50中的超吸收性聚合物16。
如图7所示,超吸收性聚合物16包含在第五种吸收片材50的内部,并分散于构成第五种吸收性片材50的纤维所形成的空间中,类似于第一种吸收性片材10中的超吸收性聚合物16。更具体地说,如图7所示,大多数超吸收性聚合物16优选是包含在纤维网18中,即,主要存在于从纤维网18和纤维聚集体15之间的界面至纤维网18的内部的区域,并优选是分布在构成纤维网18的纤维所形成的空间中。
超吸收性聚合物16粘附于构成第五种吸收性片材50的纤维上,优选粘附在构成纤维网18的纤维上。
有关超吸收性聚合物16的其他特点,例如,分布状态,种类,分布量和各种物理特性,适用对第一种吸收片材10中的超吸收性聚合物的相应说明。
下面介绍第五种吸收性片材50中具有吸收表面12的纤维聚集体15。
纤维聚集体15包括平均纤维长度为1-20mm,纤维粗糙度为0.3mg/m或更高的膨松纤维素纤维,和平均纤维长度为0.02-0.5mm的亲水性细纤维。纤维聚集体一侧的亲水性细纤维的比例高于另一侧的比例,且亲水性细纤维或颗粒比例低的一侧(称为第一侧)对应于吸收表面12。
如图7所示,亲水性细纤维比例高的一侧(称为第二侧)与纤维网18相邻接。
纤维聚集体15在厚度方向上呈现亲水性细纤维的比例梯度。具有这种梯度的纤维聚集体15的结构与第四种吸收性片材40的纤维网的结构相同。因此,对第四种吸收性片材40的纤维网18的说明,适用于详细说明第五种吸收性片材50的纤维聚集体15,例如,其结构。有关构成纤维聚集体15的膨松纤维素纤维和亲水性细纤维的内容,适用对第四种吸收性片材40的纤维网18的相应说明。
如上所述,本发明的第五种吸收性片材50主要包括纤维聚集体15,纤维网18和超吸收性聚合物16。这些材料的优选单位面积重量与第一种吸收性片材的相同,并且适用对第一种吸收性片材10的相应说明。
有关第五种吸收性片材的单位面积重量,厚度等详细说明也与第一种吸收性片材的相同,并且适用对第一种吸收性片材的相应说明。
在具有上述结构的第五种吸收性片材中存在一扩散梯度。更具体地,与第四种吸收性片材40类似,第五种吸收性片材50在朝向吸收性表面12向内侧(特别是在纤维聚集体15中)的方向,显示出液体吸收的梯度变化。即,在第五种吸收性片材50的吸收性表面12(第一侧)附近形成一主要由膨松的纤维素纤维构成的膨松的网状物。因此,这一区域具有高液体渗透性,并且液体被快速地转移到聚集体15的内部。在纤维聚集体15的第二侧的附近主要包括具有高表面积的亲水性细纤维。因此,已流过第一侧区域的液体可快速地扩散至第五种吸收性片材50的整个区域内,并且被超吸收性聚合物16有效地固定住。所以,与第四种吸收性片材类似,第五种吸收性片材在其单一结构中兼备了渗透功能,扩散功能和固定功能,并且可将液体快速及安全地固定在所述的超吸收性聚合物16中。
一种可优选用于制造所述的第四及第五种吸收性片材的方法将结合附图在下面加以描述。图8是一种示意图,其表明了一种可优选用于制造本发明的第四种吸收性片材的装置(与图2相对应)。如果没有特别说明,对图2的说明同样适用于图8中的部件。用于图2的标号也同样用于图8中的相同部件。
优选用于制造第四种吸收性片材的方法包括如下步骤:
将一种超吸收性聚合物分布在一湿纤维网上,该纤维网包括平均纤维长度为1-20mm,纤维粗糙度为0.3mg/m或更大的膨松的纤维素纤维,和平均纤维长度为0.02-0.5mm的亲水性细纤维,所述的亲水性细纤维在纤维网的一侧的比例高于另一侧,超吸收性聚合物分布在具有低比例的亲水性细纤维的那一侧;
在所述的纤维中叠放主要包括膨松纤维素纤维的纤维聚集体,所述的纤维素纤维的粗糙度为0.3mg/m或更大;以及
干燥所述的纤维网与纤维聚集体的结合物并形成为一个整体。
更具体地说,所述的纤维网可通过如下的湿法造纸法来制备。首先,将膨松的纤维素纤维和亲水性细纤维分散在水中以制备一水浆。将所述的水浆送入成形件140,并被加到造纸辊136上。当所述的水浆送至造纸辊136上时,通过辊136将水浆中的水排掉,因而在辊136上形成一湿纤维网18。如图8所示,所述的膨松的纤维素纤维在整个纤维网18的厚度方向形成了一膨松的网状结构。另一方面,水浆中比膨松的纤维素纤维细的亲水性细纤维与水流过所述的网状结构,聚集在辊136上。结果,所述的亲水性细纤维在纤维网18的厚度方向上呈梯度分布。即,与辊136接触的一侧的细纤维的比例高于另一侧。
所以,根据制备纤维网18的优选方法(采用湿法造纸法),所述的膨松的纤维素纤维与亲水性细纤维之间的尺寸差异所产生的优点是提供了亲水性细纤维在纤维网18的厚度方向上的比例梯度。
如图8所示,所成形的湿纤维网18利用网(wire)134侧边的翻转而被装载于其上。接着,所述的纤维网18利用输送器145侧边的再次翻转而被装载于其上,并且在纤维网18湿的时候将超吸收性聚合物16分布于该网上。另外,在分布有超吸收性聚合物的表面,即第一侧,具有低比例的亲水性细纤维。
如无特别说明,下述的成形纤维网18的步骤与制备第一种吸收性片材的优选方法相同,相应的用于制备第一种吸收性片材的优选方法的说明也适用于下述步骤。
由此获得了本发明的第四种吸收性片材。
一种优选用于制备第五种吸收性片材的方法包括如下步骤:
将一种超吸收性聚合物分布在一湿纤维网上,该湿纤维网主要包括纤维粗糙度为0.3mg/m或更大的膨松的纤维素纤维;
在所述的超吸收性聚合物之上叠放纤维聚集体,该聚集体包括平均纤维长度为1-20mm,纤维粗糙度为0.3mg/m或更大的膨松的纤维素纤维,和平均纤维长度为0.02-0.5mm的亲水性细纤维,并且亲水性细纤维的比例在所述的纤维聚集体的其中一侧高于另一侧,以这种方式使具有高比例亲水性细纤维的纤维聚集体的一侧与纤维网相接触;以及
将所述的纤维网与纤维聚集体的结合物干燥并形成为一个整体。
用于制备第五种吸收性片材的优选方法基本上与用于制备第一种吸收性片材的优选方法相同,并且第五种吸收性片材可采用如图2所示的优选用于制备第一种吸收性片材的装置来制备。区别在于所述的纤维聚集体15被覆盖在其表面上已分布有超吸收性聚合物16的纤维网18之上,以这种方式,使得具有高比例的亲水性细纤维的纤维聚集体的一侧(即,第二侧)与所述的纤维网18相接触,所述的纤维聚集体包括膨松的纤维素纤维和亲水性细纤维,并且在该聚集体的其中一侧的亲水性细纤维的比例高于另一侧。
在这种情况下,可以利用膨松的纤维素纤维和亲水性细纤维在尺寸上的差别预先制备出纤维聚集体15(这与制备第四种吸收性片材40的纤维网18的优选方法相同),并且预先制备的纤维聚集体的卷形物可以通过开卷而用于叠放。另一方面,纤维聚集体15可在制备纤维网18的同时制备。有关利用膨松的纤维素纤维与亲水性细纤维或颗粒间的尺寸差别采用湿法造纸法制备纤维聚集体15的详细情况,可适当地应用对制备第四种吸收性片材40的纤维网18的说明。
根据本发明的第六种吸收性片材将参考附图加以详细描述。图9为第六种吸收性片材的截面示意图,其与图1B相对应。
虽然没有给出细节,但是对于图1A和1B的相同的说明也适用于图9的对应部分。用于图1A和1B的参考标号也适用于图9的相同部分。
如图9所示,第六种吸收性片材60至少含有超吸收性聚合物16,膨松的纤维素纤维13和亲水性细纤维或颗粒14,其中第六种吸收性片材60包括纤维聚集体15和纤维网18。纤维聚集体15具有吸收性表面12,并且在吸收性表面12的一侧不含有超吸收性聚合物16。纤维聚集体15主要含有膨松的纤维素纤维13。
纤维网18主要含有如图9所述的膨松的纤维素纤维。
同样,如图9所示,纤维聚集体15和纤维网18形成为如图9所示的一个整体。超吸收性聚合物16含于第六种吸收性片材60中,同时粘附于构成第六种吸收性片材60的纤维上。
如图9所示,上述的亲水性细纤维或颗粒14主要包含在超吸收性聚合物16存在的区域,这样由亲水性细纤维或颗粒构成的层形成于超吸收性聚合物16周围。
因此,第六种吸收性片材60的特征在于含有纤维聚集体15和纤维网18的超薄一体结构,并且在其内部含有超吸收性聚合物16,其中亲水性细纤维或颗粒14主要包含在超吸收性聚合物16存在的地方。这样的一种超薄一体结构与第一种吸收性片材的相同,并且对第一种吸收性片材的一体结构的说明也适用于第六种吸收性片材。
接着,将在下面对含于第六种吸收性片材中的超吸收性聚合物16进行描述。
如图9所示,超吸收性聚合物16含于第六种吸收性片材60中并且被分散在由构成第六种吸收性片材60的纤维形成的空间中。更具体地说,超吸收性聚合物16优选主要含于下文所述的纤维网18中,并被分散在如图9所示的由构成纤维网18的纤维形成的空间中。
超吸收性聚合物16粘附于构成第六种吸收性片材60的纤维上,优选粘附于构成纤维网18的纤维上。至于未描述的其它涉及超吸收性聚合物16的特点,例如,分散状态,种类,要分散的量及各种物理特性,可采用对第一种吸收性片材中的超吸收性聚合物的相应说明。
其次,亲水性细纤维或颗粒14主要包含于超吸收性聚合物存在的区域。
如图9所示,亲水性细纤维或颗粒14主要包含于超吸收性聚合物16存在的区域,形成一不同于纤维网18的层。具有大的表面积的亲水性细纤维或颗粒14显示出因毛细管作用而产生的改进的液体扩散特征,从而改善了在超吸收性聚合物16的界面附近的液体扩散。另外,因为亲水性细纤维或颗粒14存在于超吸收性聚合物的周围,因此可有效地防止因吸收液体并膨胀而导致的超吸收性聚合物16的凝胶阻塞。
亲水性细纤维或颗粒的用量优选为1-300g/m2,更优选为5-200g/m2,特别优选为5-150g/m2。如果亲水性细纤维或颗粒的用量少于1g/m2,就会存在一种趋势,即在超吸收性聚合物周围,液体不能有效地得以扩散,或者不能有效地防止超吸收性聚合物的凝胶阻塞。如果其用量超过300g/m2,则在超吸收性聚合物周围的细纤维或颗粒的密度过高,将导致降低将液体转移至超吸收性聚合物的特性或使吸收性片材变硬。因此,细纤维或颗粒的单位面积重量优选落入上述范围内。
亲水性细纤维或颗粒优选具有的纤维粗糙度为小于0.1mg/m,或优选具有纤维粗糙度为小于0.3mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.01-0.5。具有这样物理特性的亲水性细纤维因它们具有大的比表面积而被优选选用。
对于亲水性细纤维或颗粒来说,具有平均纤维长度或平均粒径为0.02-0.5mm以增加比表面积是较为理想的。特别优选的是平均纤维长度或粒径为0.1-0.3mm。
亲水性细纤维或颗粒优选经过交联处理。因为交联过的细纤维或颗粒可以抑制吸收液体和膨胀,所以即使被弄湿,他们之间的距离也不会改变,因此不会降低转移液体的特性。进一步地,交联过的纤维素细纤维或颗粒当大量分布时也不会具有过高的密度。这样的细纤维或颗粒的例子包括:例如交联的纤维素纤维,纤维素颗粒和亲水性合成纤维。
上述亲水性细纤维的特殊例子包括那些用于第四和第五种吸收性片材的纤维。亲水性细颗粒的例子包括那些由纤维素颗粒制得的,如纸浆、棉花和人造纤维;以及无机颗粒,如高岭土,膨润土和水性滑石粉。这些亲水性细纤维或颗粒可以单独使用也可以它们的两种或三种的混合物使用。亲水性细纤维与亲水性细颗粒的混合物也可被采用。
在具有上述结构的第六种吸收性片材60中,在其一体结构中存在有一扩散梯度。具体地说,因为在第六种吸收性片材60的吸收性表面12的一边主要含有膨松的纤维素纤维,它具有高的液体渗透性以致于只有很少的液体滞留在吸收性表面12上。被吸收的液体快速地达到超吸收性聚合物16,并且特别是在由高扩散性的亲水性细纤维或颗粒构成的层中(即:在超吸收性聚合物存在的区域内),液体扩散性能因亲水性细纤维或亲水性颗粒的毛细管作用而得以增加,因而在超吸收性聚合物间的界面附近的液体扩散作用得以增强。第六种吸收性片材60将渗透功能,扩散功能和固定功能结合在其一体结构中,其可将液体快速并安全地固定在超吸收性聚合物16中。此外,因为在单个的超吸收性聚合物颗粒周围有亲水性细纤维或颗粒,从而有效地防止了超吸收性聚合物的凝胶阻塞。
一种可优选用于制备第六种吸收性片材的方法将在下面结合附图加以描述。图10是一示意图,它表明了一种优选用于制备本发明第六种吸收性片材的装置,图11为另一种同样优选用于制备第六种吸收性片材的装置的示意图。图10和图11与图2相对应。如无特别说明,用于图2的相同说明也适用于图10和图11中的相应部件。用于图2的相同参考标号也适用于图10和图11中的相同部件。
优选用于制备第六种吸收性片材的方法包括以下步骤:
将超吸收性聚合物分布在一至少包含膨松的纤维素纤维的湿纤维网上,并且在其上同时分布亲水性细纤维或亲水性细颗粒,或是在分布超吸收性聚合物之前或之后进行;
在纤维网上叠放纤维聚集体;以及
将纤维网和纤维聚集体的结合物干燥并将其成形为一体。
制备第六种吸收性片材的优选方法基本上与制备第一种吸收性片材的优选方法相同。所不同的是亲水性细纤维或颗粒是在分布超吸收性聚合物的同时或之前或之后分布的。因此,亲水性细纤维或颗粒主要存在于超吸收性聚合物存在的区域,从而形成一亲水性细纤维或颗粒的层。结果,在超吸收性聚合物的界面附近的液体扩散性能得以改善,同时,超吸收性聚合物固定液体的作用得以改进,并且可有效地防止超吸收性聚合物的凝胶阻塞。
可以将亲水性细纤维或颗粒象超吸收性聚合物那样均匀地分布在纤维网的整个表面上。如果需要的话,可将其沿纤维网的纵向、以一定间隔成带状延伸地分布,或在纤维网的纵向上间断地分布。优选与超吸收性聚合物相同的方式加以分布。
超吸收性聚合物和亲水性细纤维或颗粒的分布方式将参考图10和图11加以详细描述。
当亲水性细纤维或颗粒14的分布是在超吸收性聚合物16的分布之前进行时,首先将亲水性细纤维或颗粒14分布在由如图10所示的湿法造纸得到的纤维网18之上。紧接着,将超吸收性聚合物16分布于其上。然后将预先成形的纤维聚集体叠放在其上已分布有亲水性细纤维或颗粒14和超吸收性聚合物16的纤维网18之上。
当将超吸收性聚合物16和亲水性细纤维或颗粒14同时分布时,要将超吸收性聚合物16和亲水性细纤维或颗粒14预先以一规定的混合比混合均匀,然后将所述的混合物分布由如图11所示的湿法造纸得到的纤维网18之上。然后将纤维聚集体15叠放在其上已分布有所述的混合物的纤维网18之上。
在图10中,分布亲水性细纤维或颗粒14和超吸收性聚合物16的顺序可以变换。
在本发明的吸收性片材中,在超吸收性聚合物附近,吸收片的纤维密度大于起吸收液体的吸收表面处的密度,因此在超吸收性聚合物附近的液体扩散性能得到加强。因此,与常规的吸收性片材相比较,本发明的吸收性片材即不需要再分布其他纤维,也不需要与其他的复合纸结合来起到增加液体扩散性能的目的。
形成纤维密度梯度的理由如下。
即,当超吸收性聚合物分布于湿纤维网上时,超吸收性聚合物吸收水而变得带有粘性并粘附于纤维上。在这种情况下,组成纤维网的纤维仍然具有自由度,因此其吸引其附近的以吸收了水的超吸收性聚合物并部分聚集。在随后的干燥步骤之后,纤维和超吸收性聚合物之间的距离进一步减小,使得由纤维网和超吸收性聚合物形成了这样的一种片材,即纤维聚集体围绕在超吸收性聚合物的周围。
下面将对采用本发明的第一至第六种吸收性片材的吸收性制品加以说明。
本发明的吸收性制品至少包括一液体存留性吸收体,和一液体可渗透底层材,该制品的特征在于所述的吸收体含有第一至第六种吸收性片材的任何一种。
将参考附图对本发明的吸收性制品的优选实施方案加以说明,以第一种吸收性片材作为实施例。
首先,参考图10-17说明本发明的吸收性制品的优选实施方案。
图12是作为本发明的吸收性制品的第一优选实施方案的一种卫生巾的横截面示意图。图13-17中的每一种是根据本发明的吸收性制品的其它优选实施方案的卫生巾的横截面示意图,其与图2相对应。
作为本发明的吸收性制品的第一优选实施方案,如图12所示的卫生巾100包括液体渗透性表层材1,液体不渗透性底层材3,以及介于所述的表层材1和底层材3之间的可存留的液体吸收体2。
具体地说,卫生巾100大体上为一矩形形状。该卫生巾100作用于人体时以表层材1接触皮肤,底层材3与内衣接触。
吸收体2包括第一种吸收性片材10,绒毛纸浆2a,以及包覆第一种吸收性片材10和绒毛纸浆2a的吸收性纸2b。底层材3既包覆了吸收体2的侧面也包覆了吸收体2的顶部。表层材1覆盖了吸收体2和底层材3的结合物的所有表面。
对表层材1没有特别的限制,只要其能使液体渗透进吸收体2中即可。具有类似内衣的触觉感的材料是优选的。这样的材料包括热塑性织物,无纺布和多孔薄膜。包括聚烯烃,如低密度聚乙烯的多孔薄膜是特别优选的。
对底层材3没有特别的限制,只要其对液体具有不渗透性即可。具有透湿性和类似内衣的触觉感的材料是优选的。一种透湿性和液体不渗透性底层材可以通过,例如在一T型模具(die)或一圆型模具中将含有一种有机或无机的聚集体熔融挤出成薄膜,然后从单轴或双轴方向上拉伸挤出的薄膜的方法获得。
在与内衣接触的一侧沿纵向上设置一对粘胶带4。粘胶带4在使用前用一防粘纸覆盖。在图12中,参考标号6表明上述各部分粘合在一起的接合点。其它未描述的细节与传统的卫生巾相同。
下面对根据第一实施方案的吸收性制品的特性加以说明。
根据第一实施方案的卫生巾100具有液体可存留的吸收体2,该吸收体2包括至少含有亲水性细纤维和热熔粘合纤维或增强助剂和超吸收性聚合物的第一吸收性片材10。
使用第一种吸收性片材得到的吸收性制品,其超吸收性聚合物既不会减少而且超吸收性聚合物也不会发生凝胶阻塞。进一步地,因为所述的吸收性片材将对液体的吸收,渗透,扩散和存留功能结合在一起,所以不必象传统的吸收性制品那样将分别具有这些功能的部件结合在一起。因此,可获得在使用时给人以舒适感而且非常薄的吸收性制品。所述的吸收性制品的厚度相当于吸收性片材的厚度(0.3-0.5mm),该厚度为液体可透性表层材的厚度加上液体不渗透性底层材的厚度(例如:0.2-1.0mm)和如果需要的话,其它部件的厚度,因而所述的吸收性制品具有一意想不到的超薄厚度。
通过采用具有下述特性的吸收性片材,该吸收性片材包括超吸收性颗粒和包括膨松的亲水性膨松纤维素纤维和热熔粘结纤维或增强助剂的纤维结构;
所述的超吸收性聚合物颗粒不存在于吸收性片材的吸收性表面以吸收液体,但分散在其内部并固定在纤维结构上;以及
所述的吸收性片材的厚度为0.3-1.5mm,并且超吸收性聚合物颗粒的分布量为每平方米吸收性片材为20-70g,可以将吸收性制品的厚度做得特别小。同样,在使用过程中,当超吸收性聚合物吸收液体并膨胀之后和之前,所述的吸收性制品不会给人带来不适感。这是因为吸收性片材本身具有很小的厚度,即使在其吸收了液体之后其厚度也增加很小。
在如图12所示的优选实施方案中,通过表层材1的液体被吸收在卫生巾100之中。然后,液体通过绒毛纸浆2a并被吸收和存留在分散于第一种吸收性片材10的超吸收性聚合物中。第一种吸收性片材10优选采用下述方式设置,即,具有吸收表面的纤维聚集体面对表层材1的表面,借此,被吸收在绒毛纸浆2a中的液体可平稳地被导入到第一种吸收性片材10的内部。
如已说明的那样,在第一种吸收性片材10中,吸收性聚合物得以安全地被固定而不破坏超吸收性聚合物所固有的吸收特性。因而,含有第一种吸收性片材10的卫生巾100具有高的液体存留容量。因为卫生巾100除含有第一种吸收性片材10外还含有绒毛纸浆2a,所以液体的存留容量被因此大大增加了。本实施方案的吸收性制品适于夜用的卫生巾,其可使用很长时间。
根据本发明的吸收性制品的第二至第六优选实施方案如图13-17所示。虽然与第一实施例共有的特点未加描述,可采用对第一实施方案给出的相应说明。图12中的相同参考标号也适用于图13-17中相同的部件。
在如图13所示的本发明的吸收性制品的第二优选实施方案中,卫生巾100的吸收体完全由第一种吸收性片材10构成。第一种吸收性片材10的四周和顶层用底层材3包覆。第一种吸收性片材10和底层材3的结合体的所有表面用表层材1包覆。与第一实施例类似,第一种吸收性片材10优选与其纤维聚集体设置在一起,这样它们可以有一面对表层材1的表面的吸收表面。
这种类型的卫生巾100可以设计成具有非常小的厚度,因为其由较少的部分组成,并且各部分都很薄。而且,尽管其厚度很薄,该卫生巾具有大的液体存留容量,因为所述的超吸收性聚合物可被安全地固定在第一种吸收性片材10中而不会破坏超吸收性聚合物中固有的吸收特性。因此,本实施例提供了一种具有舒适感的、液体存留容量大的卫生巾。
根据如图14所示的第三优选实施方案,卫生巾100的吸收体完全由折叠成C形的第一种吸收性片材10所组成。第一种吸收性片材10的四周和顶层都用底层材3覆盖,并且第一种吸收性片材10和底层材3的结合物的所有表面用表层材1覆盖。在这一实施方案中,优选将第一吸收性片材10折叠成C形,以这种方式使具有吸收表面的纤维聚集体面对外部。
第三实施方案的卫生巾100比图13所示的卫生巾稍厚些,这时因为第一种吸收性片材10被叠成C形,但其仍比图12所示的卫生巾(吸收体2中含有绒毛纸浆)薄一些。进一步地,由于C形状得以保证高的液体存留容量。因此第三实施方案得到了一种具有高的液体存留容量并给人以舒适感的卫生巾。
如图15所示的卫生巾100作为本发明的吸收性制品的第四优选实施方案,卫生巾100的吸收体由多个第一种吸收性片材10,10,…叠放在一起所构成(图15中为三层)。底层材3覆盖叠层的四周和底部,表层材1覆盖了叠层和底层材3的所有表面,与第一实施方案类似,每一第一种吸收性片材10优选与具有吸收表面的纤维聚集体固定在一起,该纤维聚集体面对表层材1的一侧。
因为使用了多层第一种吸收性片材,第四实施方案的卫生巾100比图13所示的卫生巾要厚一些,但仍比图12所示的卫生巾(吸收体2中含有绒毛纸浆)薄一些。进一步地,使多层第一种吸收性片材10的叠加保证了高的液体存留容量。因此第四实施方案提供了一种具有高的液体存留容量并给人以舒适感的卫生巾。
根据图16所示的第五优选实施方案,第一种吸收性片材10既作为液体渗透性表层材又作为液体存留性吸收体。也就是说,本实施方案的卫生巾100含有第一吸收性片材10,该片材10作为一个整体既起到了液体渗透性表层材的作用又超到了液体存留性吸收体的作用,并且第一种吸收性片材10的四周和顶层用底层材3覆盖。在这一实施方案中,第一种吸收性片材10优选与具有吸收性表面的纤维聚集体固定在一起,该吸收性表面位于与人体接触的一侧。
这种类型的卫生巾100可以设计成具有进一步减小的厚度,这是因为其仅由很少的部件构成。因此,第五实施方案使通过一简单的方法并以低耗得到具有舒适感的卫生巾成为可能。
根据图17所示的第六优选实施方案,第一种吸收性片材10具有三种功能:即,作为液体渗透性表层材,液体存留性吸收体和液体不渗透性底层材。换句话说,本实施方案的卫生巾100具有一整体结构,其中将液体渗透性表层材,液体存留性吸收体和液体不渗透性底层材结合在一起。更具体地,卫生巾100含有一液体不渗透性片材3’,其与相对于液体被吸收一侧的侧面和第一种吸收性片材10相粘结。第一种吸收性片材10特别优选以如下方式固定:将具有吸收性表面的纤维聚集体置于吸收液体一侧,并且将液体不渗透性片材3’与相对于吸收表面的一侧粘结在一起。
这种类型的卫生巾100可以设计成具有进一步减小的厚度,这是因为其仅由很少的部件构成。因此,第六实施方案使通过进一步简化的方法并以低耗得到具有舒适感的卫生巾成为可能。第六种实施方案适合作为用于吸收少量液体的吸收性制品,如护理用垫或卫生垫,以及卫生巾。
下面,对根据本发明的吸收性制品的另一组优选实施方案加以说明。
根据本发明的吸收性制品的另一组优选实施方案为那些上述的作为第一至第六实施方案(图12-17)的方案,其中将第一种吸收性片材10用第二种至第六种吸收性片材替换。对于上述吸收性制品的说明和对图12-17的描述适用于所述的另一组优选实施方案。
虽然本发明的吸收性制品已以卫生巾作为特别的实例加以说明,但是这些吸收性制品也可用作其它的吸收性制品,如卫生垫,吸液片,医用垫,和护理用垫等。如果需要,可以将除臭剂,杀菌剂等加入到吸收性片材中以给予吸收性制品额外的功能。进一步地,在不超出本发明的范围内可以对构成吸收性制品的组成及制备吸收性物品的方法进行各种变化和修改。
下面用实施例和比较实施例对本发明进行更加详细的说明,但本发明并不限于这些实施例。
也示出了可用于下述的实施例和比较实施例中的膨松纤维素纤维和亲水性细纤维或颗粒的制备方法。除非特别指明,所有的份数和百分数都是重量份数和重量百分数。
制备实施例1
膨松纤维素纤维的制备
将100g碱化纸浆分散在1000g水溶液中,所述的纸浆的平均纤维长度为2.35mm,纤维粗糙度为0.36mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.80(“Porosanier-J”,由ITT Rayonier Inc.生产),所述的水溶液中含有5%的二羟甲基乙撑脲(交联剂“Sumitex树脂NS-19”,由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产)和3%的金属盐催化剂(“Sumitex促进剂X-110”,由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产),由此用交联剂浸渍所述的碱化纸浆。
当交联剂水溶液的量还原到以碱化纸浆计为200%时将交联剂水溶液从碱化纸浆中除去。将碱化纸浆在一电加热器中于135℃加热10分钟以在碱化纸浆中交联纤维素,从而得到交联的碱化纸浆(被称为纤维素纤维(A))。
制备实施例2
膨松纤维素纤维的制备
制备出具有平均纤维长度为2.38mm,纤维粗糙度为0.32mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.30的交联的纸浆(“高度膨松的添加剂HBA-S”,由Weyerhouser Paper Co.生产)(被称为纤维素纤维(B))。
制备实施例3
膨松纤维素纤维的制备
制备出具有平均纤维长度为2.35mm,纤维粗糙度为0.36mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.80的碱化纸浆(“Porosanier-J”,由ITT Rayonier Inc.生产)(被称为纤维素纤维(C))。纤维素纤维(C)为未交联的纤维。
制备实施例4
膨松纤维素纤维的制备
制备出具有平均纤维长度为2.56mm,纤维粗糙度为0.24mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.34的软木牛皮纸浆(“Harmac-R”,由Mac Millan Bloedel Ltd.生产)(被称为纤维素纤维(D))。纤维素纤维(D)为未交联的纤维。
制备实施例5
膨松纤维素纤维的制备
制备出具有平均纤维长度为2.56m,纤维粗糙度为0.35mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.28(“Indiratib”,由PT IntiIndorayon Utama生产)(被称为纤维素纤维(E))。纤维素纤维(E)为未交联的纤维。
制备实施例6
交联的膨松纤维素纤维的制备
采用与制备实施例1相同的方式制备交联的纸浆,所不同的是所使用的硬木牛皮纸的纤维粗糙度为0.13mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.35(“Bahia Sul纤维素SA”,由Bahia Sul Co.生产)(被称为纤维素纤维(F))。
纤维素纤维(A)至(F)的平均纤维长度,粗糙度和纤维横截面的纤维圆度根据下述方法测得。平均纤维长度和纤维粗糙度的测量
用Kajaani Electronics Ltd.制造的纤维粗糙度计FS-200进行测量。为了测出纤维素纤维的真实重量,将纤维素纤维放入一真空干燥器中在100℃下干燥1小时以除去水分。
紧接着,称出约1g的纤维素纤维(精确度为±0.1mg)并将其置于150ml水中,利用与纤维粗糙度计相联的搅拌器达到完全分散。将悬浮物稀释在水中,体积达5000ml。精确量出50ml等分度样的稀释悬浮物作为测量纤维粗糙度的样品溶液。根据纤维粗糙度的操作程序测定平均纤维长度和纤维粗糙度。平均纤维长度由下面的公式得到:
其中ni为纤维长度为1i的纤维数量;li为纤维长度。纤维横截面的纤维圆度的测量
纤维素纤维的纤维横截面的纤维圆度由下述方法获得。小心地将纤维素纤维沿横截面方向切片,注意不要改变截面的面积,然后拍摄截面的电子显微照片。用图象分析仪(“Avio EXCEL”,由Nippon Avionics Co.,Ltd.制造)分析显微照片,根据下面的公式得到纤维横截面的纤维圆度。测量是以随机抽取100个点获得平均值。
制备实施例7
亲水性细纤维的制备
用与制备实施1相同的方式制备交联的亲水性细纤维,所不同的是使用平均纤维长度为0.12mm、纤维粗糙度为0.09mg/m、纤维横截面的纤维圆度为0.31的纤维素纤维(“KC Flock W-100”,由Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.生产),所述的纤维素纤维是通过小心地用酸水解所选择的纸浆,用水洗,干燥,并用机械方法将其研磨成细纤维而获得。得到的纤维被称为亲水性细纤维(G)。
制备实施例8
亲水性细纤维的制备
制备出具有平均纤维长度为0.12mm,纤维粗糙度为0.09mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.32的纤维素纤维(“KC Flock W-100,由Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd生产),被称为亲水性细纤维(H)。亲水性细纤维(H)是通过小心地用酸水解所选择的纸浆,用水洗,干燥,并用机械方法将其研磨成细纤维而获得。亲水性细纤维(H)为未交联的纤维。
制备实施例9
亲水性细纤维的制备
制备出具有平均纤维长度为0.18m,纤维横截面的纤维圆度为0.32(“Skeena Prime”,由Skeena Celluose Co.生产)(被称为亲水性细纤维(I))。
实施例1
吸收性片材制备
在水中分散化学纸浆(软木牛皮纸浆,由Skena Cellulose Co.生产的SKEENAPRIME),所述纸浆的纤维粗糙度为0.18mg/m,纤维横截面的纤维圆度为0.32,并且每100份干纸浆中有1份(固体含量)增强助剂(聚酰胺表氯醇树脂,由Nippon PMC,Co.生产的Kaimen WS-570)。将分散的混合物在湿法纸成型机的成型件上成形为具有40g/m2(固体含量)的纤维网。然后,在一抽真空器中将纤维网脱水,以使水含量以每100份干燥的纤维网计为200份。接着,以50g/m2的量将超吸收性聚合物(聚合物Q,由Kao Co.生产)基本均匀地分布在纤维网上。
在纤维网的加有超吸收性聚合物的表面覆盖一层吸收性片材,作为纤维聚集体,该片材被预先制成并且与纤维网的组成相同。将纤维网和吸收性片材叠加后的结合体放入一干燥器中于130℃干燥,以将结合体成形为一整体。以这种方式,制备得到混有固定在其内的超吸收性聚合物的吸收性片材(A)。
实施例2
吸收性片材的制备
以预定浓度将95份纤维素纤维(C)和5份细度为1旦尼尔,纤维长度为3mm的聚乙烯醇纤维(热熔粘合用纤维“Fibribond”,由SansyoK.K.生产,在下面被称为PVA纤维)分散在水中。在一湿法造纸机的成形件中将得到的分散液成形为具有40g/m2的干基单位面积重量的纤维网。在一抽真空器中将纤维网脱水,以使水含量以每100份干基纤维网计为150份。在送入加压部件前,将超吸收性聚合物(由Kao Corp.生产的“聚合物Q”)以50g/m2的量基本均匀地分布在已脱水的,并且仍然为湿的纤维网上。
作为纤维聚集体,将预先制备的、与纤维网组成相同并且单位面积重量为40g/m2的吸收性纸覆盖在纤维网的已分布有超吸收性聚合物的一侧上。将由纤维网和吸收性纸构成的层制品送入一干燥器中,在130℃下干燥并成形为一体,从而得到其中固定有超吸收性聚合物的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为片材(B)。
实施例3
吸收性片材的制备
以预定的浓度将70份的纤维素纤维(B),30份的亲水性细纤维(I)和每100份混合的干纸浆有1份(固体含量)增强性助剂(聚酰胺表氯醇树脂,Kaimen WS-570,由Nippon PMC,Ltd.生产)分散在水中。在一湿法造纸机的成形部件中将得到的分散体成形为一干基单位面积重量为40g/m2的纤维网。在一抽真空器中将纤维网脱水,以使水含量以每100份干基纤维网计为100份。在送入加压部件前,将超吸收性聚合物(由Kao Corp.生产的“聚合物Q”)以50g/m2的量基本均匀地分布在已脱水的并且仍然为湿的纤维网上。
作为纤维聚集体,将预先制备的、与纤维网组成相同并且单位面积重量为40g/m2的吸收性纸覆盖在纤维网的已分布有超吸收性聚合物的一侧上。将由纤维网和吸收性纸构成的层制品送入一干燥器中,在130℃下干燥并成形为一体,从而得到其中固定有超吸收性聚合物的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为片材(C)。
实施例4
吸收性片材的制备
以预定浓度将95份纤维素纤维(B)和5份PVA纤维分散在水中。在一湿法造纸机的成形件中将得到的分散体成形为具有40g/m2的干基单位面积重量的纤维网。在一抽真空器中将纤维网脱水,以使水含量以每100份干基纤维网计为100份。在送入加压部件前,将超吸收性聚合物(“聚合物Q”,由KaoCorp.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布在已脱水的并且仍然为湿的纤维网上。
作为纤维聚集体,将预先制备的、与纤维网组成相同并且单位面积重量为40g/m2的吸收性纸覆盖在纤维网的已分布有超吸收性聚合物的一侧上。将由纤维网和吸收性纸构成的层制品送入一干燥器中,在130℃下干燥并成形为一体,从而得到其中固定有超吸收性聚合物的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为片材(D)。
实施例5
吸收性片材的制备
以预定浓度将90份纤维素纤维(B)和10份细度为1.1旦尼尔、纤维长度为5mm的低沸点聚酯纤维(热熔粘合纤维“TM-07N”,由TeijinLtd.生产,在下面简单地被称为聚酯纤维)分散在水中。在一湿法造纸机的成形件中将得到的分散体成形为具有40g/m2的干基单位面积重量的纤维网。在一抽真空器中将纤维网脱水,以使水含量以每100份干基纤维网计为100份。在送入加压部件前,将超吸收性聚合物(“聚合物Q”,由Kao Corp.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布在已脱水的并且仍然为湿的纤维网上。
将干法制得的热粘合无纺布(单位面积重量:40g/m2)覆盖在纤维网的已分布有超吸收性聚合物的一侧,所述的无纺布由下述方法制备:对细度为2.2旦尼尔,纤维长度为38mm的聚乙烯/聚丙烯共轭纤维进行梳理并经表面处理使之变为亲水性的无纺布(Chisso Corp.的一种产品)。将由纤维网和无纺布构成的层制品送入一干燥器中,在130℃干燥并成形为一体,从而得到其中固定有超吸收性聚合物的吸收性片材,所得到的吸收性片材被称为片材(E)。
实施例6
吸收性片材的制备
将60份纤维素纤维(B),35份亲水性细纤维(I)和5份细度为1.1旦尼尔,平均纤维长度为5毫米的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(热熔粘合纤维“TMOTNSB”,由TEIJINLTD.生产,在下文中被称为PET纤维)分散在水中,然后在第一造纸机的网上将所述的水浆成形为一扩散层。
将95份纤维素纤维(B)和5份PET纤维分散在水中,然后在第二造纸机的网上将得到的水浆成形为一渗透层。
将所述的扩散层和渗透层分别从网上移走并将其彼此叠放以制备用作纤维网的复合吸收性纸。由此所成形的纤维网的总的单位面积重量为70g/m2(干基),其中每一扩散层和渗透层的单位面积重量都为35g/m2。所述的纤维网在液体扩散方面具有这样的梯度,即在其渗透层侧显示出高的液体渗透性而在其扩散层侧显示出高的液体扩散性。
在一抽真空器中将纤维网脱水,以使其水含量以每100份干燥的纤维网计为200份。接着,并且在送入加压件前,立即以50g/m2的量将一种超吸收性聚合物(“AQUARICCAW-4”,由NIPPONSHOKUBAI KAGAKU KOGYOCO.,LTD.生产)基本均匀地分布在脱水后的湿纤维网的渗透层上。
将一单位面积重量为30g/m2、根据下述配方预先制备的纤维网覆盖在分布于纤维网上的超吸收性聚合物上。将纤维网与纤维聚集体的层制品送入一干燥器中,于130℃干燥并成形为一体,从而获得如图3所示的、将超吸收性聚合物固定于其中的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为吸收性片材(F)。
所采用的纤维聚集体按如下方法制备。将纤维素纤维(A)和PET纤维以0.19%和0.01%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。将得到的水浆分布于一孔径为90μm(166目)的造纸机的网上以在该网上成形一纸层。将所述的纸层置于一抽真空器中以6ml/「cm2.秒」的速率脱水并干燥,以获得单位面积重量为30g/m2的纤维聚集体。所得到的纤维聚集体含有以每100份纤维聚集体计为95份纤维素纤维(A)和5份PET纤维。
实施例7
吸收性片材的制备
用与实施例6相同的方式制备出一种吸收性片材(被称为吸收性片材(G)),所不同的是扩散层由70份纤维素纤维(C),25份亲水性细纤维和5份PVA纤维成形得到;渗透层由95份纤维素纤维(C)和5份PVA纤维成形得到;纤维聚集体由97份纤维素纤维(A)和3份PVA纤维成形得到。
实施例8
吸收性片材的制备
将纤维素纤维(B)和PET纤维以0.19%和0.01%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。将得到的水浆分布于一孔径为90μm(166目)的造纸机的网上以在该网上成形一纸层。将所述的纸层置于抽真空器中以6ml/「cm2.秒」的速率脱水并干燥,以获得单位面积重量为30g/m2的纤维聚集体。所得到的纤维聚集体含有以每100份纤维聚集体计95份纤维素纤维(B)和5份PET纤维。
在一抽真空器中将纤维网脱水,以使其水含量以每100份干燥的纤维网计为200份。接着,并且在送入加压件前,立即以50g/m2的量将一种超吸收性聚合物(“AQUARICCAW-4”,由NIPPON SHOKUBAI KAGAKU KOGYOCO.,LTD.生产)基本均匀地分布在脱水后的、仍然湿的纤维网上。
将一单位面积重量为70g/m2、根据下述配方制备的纤维聚集体以这样的方式覆盖在分布于纤维网上的超吸收性聚合物上,即让所述的纤维网与所述的纤维聚集体的扩散层(下文描述的)相接触。将纤维网与吸收性纸的层制品送入一干燥器中,于130℃干燥并成形为一体,从而获得将超吸收性聚合物固定于其中的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为吸收性片材(H)。
上述所采用的纤维聚集体为由渗透层和扩散层构成的复合吸收性纸,其由下述方法制备:
将95份纤维素纤维(C)和5份PET纤维分散于水中,将所述的水浆于第一造纸机的网上成形为一扩散层。
将70份纤维素纤维(C),25份亲水性细纤维(I)和5份PET纤维分散在水中,然后在第二造纸机的网上将得到的水浆成形为一渗透层。
将所述的扩散层和渗透层各自从网上移走并将其彼此叠放以制备用作纤维聚集体的复合吸收性纸。由此所成形的纤维聚集体的总单位面积重量为70g/m2(干基),其中每一扩散层和渗透层的单位面积重量都为35g/m2。所述的纤维聚集体在液体扩散方面具有这样的梯度,即在其渗透层侧显示出高的液体渗透性而在其扩散层侧显示出高的液体扩散性。
实施例9
吸收性片材的制备
将纤维素纤维(A),亲水性细纤维(H)和PVA纤维以0.16%,0.03%和0.01%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。
将得到的水浆分布于一孔径为90μm(166目)的造纸机的网上以在该网上成形一纸层。将所述的纸层置于一抽真空器中以6ml/「cm2.秒」的速率脱水以获得单位面积重量为70g/m2的纤维网。
所得到的纤维网含有以每100份纤维网计80份纤维素纤维(A),15份亲水性细纤维(H)和5份PVA纤维。在纤维网一侧的亲水性细纤维(H)的比例高于另一侧,以使得所述的纤维网在液体扩散方面具有这样的梯度,即在亲水性细纤维(H)比例高的一侧具有高的扩散性,而在相反的一侧扩散性低。
在一抽真空器中将纤维网脱水,以使其水含量以每100份干燥的纤维网计为200份。接着,并且在送入加压件前,立即以50g/m2的量将一种超吸收性聚合物(“AQUARICCAW-4”,由NIPPON SHOKUBAI KAGAKU KOGYOCO.,LTD.生产)基本均匀地分布在已脱水并仍然湿的纤维网的、具有较低比例的亲水性细纤维的一侧上。
将一单位面积重量为30g/m2、根据下述配方预先制备的纤维聚集体覆盖在分布于纤维网上的超吸收性聚合物上。将纤维网与纤维聚集体的层制品送入一干燥器中,于130℃干燥并成形为一体,从而获得将超吸收性聚合物固定于其中的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为吸收性片材(I)。
所采用的纤维聚集体按如下方法制备。将纤维素纤维(A)和PVA纤维以0.194%和0.006%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。将得到的水浆分布于一孔径为90μm(166目)的造纸机的网上以在该网上成形一纸层。将所述的纸层置于一抽真空器中以6ml/「cm2.秒」的速率脱水并干燥,以获得单位面积重量为30g/m2的纤维聚集体。所得到的纤维聚集体含有以每100份纤维聚集体计97份纤维素纤维(A)和3份PVA纤维。
实施例10
吸收性片材的制备
将纤维素纤维(B)和PVA纤维以0.194%和0.006%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。将得到的水浆分布于一孔径为90μm(166目)的造纸网上以在该网上成形一纸层。将所述的纸层置于抽真空器中以6ml/「cm2.秒」的速率脱水以获得单位面积重量为30g/m2的纤维网。所得到的纤维网含有以每100份纤维网计97份纤维素纤维(B)和3份PVA纤维。
在一抽真空器中将纤维网脱水,以使其水含量以每100份干燥的纤维网计为200份。
接着,并且在送入加压件前,立即以50g/m2的量将一种超吸收性聚合物(“AQUARIC CAW-4”,由NIPPON SHOKUBAIKAGAKU KOGYO CO.,LTD.生产)基本均匀地分布在已脱水并仍然湿的纤维网上。
将一单位面积重量为70g/m2、根据下述配方预先制备的纤维聚集体覆盖在分布于纤维网上的超吸收性聚合物上。将纤维网与纤维聚集体的层制品送入一干燥器中,于130℃干燥并成形为一体,从而获得将超吸收性聚合物固定于其中的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为吸收性片材(J)。
所采用的纤维聚集体按如下方法制备。将纤维素纤维(A),亲水性细纤维(H)和PVA纤维以0.16%,0.03%和0.01%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。
将得到的水浆分布于一孔径为90μm(166目)的造纸网上以在该网上成形一纸层。将所述的纸层置于一抽真空器中以6ml/「cm2.秒」的速率脱水并干燥,以获得单位面积重量为70g/m2的纤维聚集体。所得到的纤维聚集体含有以每100份纤维聚集体计80份纤维素纤维(A),15份亲水性细纤维(H)和5份PVA纤维。在纤维聚集体一侧的亲水性细纤维(H)的比例高于另一侧,以使得所述的纤维聚集体在液体扩散方面具有这样的梯度,即在亲水性细纤维(H)比例高的一侧具有高的扩散性,而在相反的一侧扩散性低。
实施例11
吸收性片材的制备
将95份纤维素纤维(A)和5份PVA纤维以预定浓度分散在水中。在一湿法造纸机的成形部件中将得到的分散体成形为一干单位面积重量为70g/m2的纤维网。在一抽真空器中将纤维网脱水,以使其水含量以每100份干基纤维网计为150份。在将其送入加压部件前,立即将亲水性细纤维(G)以20g/m2的量基本均匀地分布在已脱水的湿纤维网上,接着,以50g/m2的量将一种超吸收性聚合物(“AQUARIC CAW-4”,由NIPPONSHOKUBAI KAGAKUKOGYO CO.,LTD.生产)进一步基本均匀地分布在其上。
将预先制备的、与上述纤维网组成相同并且单位面积重量为30g/m2的吸收性纸覆盖在其上已分布有亲水性细纤维(G)和超吸收性聚合物的纤维网一侧。将纤维网与纤维聚集体的层制品送入一干燥器中,于130℃干燥并成形为一体,从而获得将亲水性细纤维(G)和超吸收性聚合物固定于其中的吸收性片材(被称为吸收性片材(K))。
实施例12
吸收性片材的制备
将95份纤维素纤维(B)和5份聚酯纤维以预定浓度分散在水中。在一湿法造纸机的成形部件中将得到的分散体成形为一干单位面积重量为70g/m2的纤维网。在一抽真空器中将纤维网脱水,以使其水含量以每100份干基纤维网计为100份。在纤维网通过加压部件后,将亲水性细纤维(G)以20g/m2的量基本均匀地分布在其上,接着,以50g/m2的量将一种超吸收性聚合物(“AQUARIC CAW-4”,由NIPPON SHOKUBAI KAGAKUKOGYOCO.,LTD.生产)进一步基本均匀地分布在其上。
将预先制备的、与上述纤维网组成相同并且单位面积重量为30g/m2的吸收性纸覆盖在其上已分布有亲水性细纤维(G)和超吸收性聚合物的纤维网一侧。将纤维网与纤维聚集体的层制品送入一干燥器中,于130℃干燥并成形为一体,从而获得将亲水性细纤维(G)和超吸收性聚合物固定于其中的吸收性片材(被称为吸收性片材(L))。
实施例13
吸收性片材的制备
用与实施例12相同的方式制备出一种吸收性片材(被称为吸收性片材(M)),所不同的是纤维网和纤维聚集体各自由95份纤维素纤维(C)和5份PVA纤维制备得到,并且将亲水性细纤维(H)和超吸收性聚合物的均匀混合物以50g/m2的量基本均匀地进行分布。
实施例14
吸收性片材的制备
用与实施例11相同的方式制备出一种吸收性片材(被称为吸收性片材(N)),所不同的是纤维网和纤维聚集体各自由95份纤维素纤维(D)和5份聚酯纤维制备得到,并且将亲水性细纤维(H)和超吸收性聚合物的均匀混合物以50g/m2的量基本均匀地进行分布。
实施例15
吸收性片材的制备
用与实施例11相同的方式制备出一种吸收性片材(被称为吸收性片材(O)),所不同的是纤维网和纤维聚集体各自由60份纤维素纤维(A),40份纤维素纤维(D)和1份增强助剂(聚酰胺表氯醇树脂,Kaimen WS-570),制备得到,并且将均匀混合的亲水性细纤维(H)和超吸收性聚合物的混合物以50g/m2的量基本均匀地分别进行分布。
实施例16
吸收性片材的制备
用与实施例11相同的方式制备出一种吸收性片材(被称为吸收性片材(O)),所不同的是纤维网和纤维聚集体分别由5份纤维素纤维(E)和5份聚酯纤维(D)制备得到,并且将均匀混合的亲水性细纤维(H)和超吸收性聚合物的混合物以50g/m2的量基本均匀地分别单独进行分布。
对比实施例1
吸收性片材的制备
采用预先由亲水性细纤维(I)制备的、单位面积重量为40g/m2的吸收性纸按下述方法制备一种吸收性片材。
将水喷洒在吸收性纸上以使其水含量以每100份干燥的吸收性纸计为200份。将一种超吸收性聚合物(“POLYMERQ”,由KAOCORP.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布在湿的吸收性纸上。
将与上述吸收性纸组成相同并且单位面积重量为40g/m2的吸收性纸覆盖在其上已分布有超吸收性聚合物的吸收性纸一侧。将两层吸收性纸的层制品在一干燥器中通过加压及干燥得到聚集,从而获得总单位面积重量为130g/m2的吸收性纸上(下文中被称为吸收性片材(Q))。其上分布有超吸收性聚合物的吸收性纸并不具有湿纤维网的状态。即,吸收性纸中的纸浆纤维彼此被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(Q)由两片将超吸收性聚合物夹在其中的吸收性纸构成。
对比实施例2
吸收性片材的制备
将水喷洒在与对比实施例1采用的相同的吸收性纸上以使其水含量以每100份干燥的吸收性纸计为100份。将一种超吸收性聚合物(“POLYMERQ”,由KAOCORP.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布在已湿的吸收性纸上。
将与上述吸收性纸组成相同并且单位面积重量为40g/m2的吸收性纸覆盖在其上已分布有超吸收性聚合物的吸收性纸一侧。将得到的层制品通过加压,并让其通过一具有5×5mm的格子花纹的压花辊筒进行集聚,以及在一干燥器中干燥,从而获得总单位面积重量为130g/m2的吸收性纸。所述的吸收性纸在下文中被称为吸收性片材(R)。其上分布有超吸收性聚合物的吸收性纸并不具有湿纤维网的性能。换句话说,吸收性纸中的纸浆纤维彼此被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(R)由两片将超吸收性聚合物夹在其中的通过压花的吸收性纸构成。
对比实施例3
吸收性片材的制备
将一种粘合剂(“Movingl 710”,由Hoechst Gosei K.K.生产)以20g/m2的分布量应用于与对比实施例1采用的、相同的吸收性纸,然后将一种超吸收性聚合物(“Polymer Q”,由Kao Corp.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布在已使用了粘合剂的吸收性纸一侧。
将与上述吸收性纸的组成和单位面积重量相同的吸收性纸覆盖在其上已分布有超吸收性聚合物的吸收性纸一侧。将两层吸收性纸的层制品通过加压得到集聚并在一干燥器中干燥,从而获得总单位面积重量为150g/m2的吸收性纸(下文中被称为吸收性片材(S))。其上分布有超吸收性聚合物的吸收性纸并不具有湿纤维网的性能。换句话说,吸收性纸中的纸浆纤维彼此被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(S)由两片将超吸收性聚合物利用粘合剂固定在其中的通过压花的吸收性纸构成。
对比实施例4
吸收性片材的制备
用下述干法制备出含有合成纸浆和超吸收性聚合物、单位面积重量为80g/m2的吸收性片材。
用锤式粉碎机(hammer mill)对由25份聚乙烯合成纸浆和75份化学纸浆组成的一种纸浆片材(由Hercules,Ltd.生产的软木纸浆)进行细纤维化,并将一种超吸收性聚合物混合在其中,所混合的量使得到的吸收性片材中含有50g/m2的超吸收性聚合物。将所述的混合物压片并进行热空气处理,借此将聚乙烯合成纸浆熔化以得到一整体。由干法制备得到的吸收性片材被称为吸收性片材(T)。所述的吸收性片材(T)的表面上有超吸收性聚合物。
对比实施例5
吸收性片材的制备
将一种超吸收性聚合物(“Aquaric CAW-4”,由Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co.,Ltd.生产)以45g/m2的量分布于两片纸浆片材(由HapixCo.,Ltd.生产的针叶木纸浆)中,每片片材的单位面积重量为45g/m2,并且由空气沉降法制备得到。接着,用一种化学粘合剂将纸浆凝固,以制备被称为吸收性片材(V)的吸收性片材。
对比实施例6
吸收性片材的制备
将由渗透层和扩散层组成的干燥的复合吸收性用下述方法制成一纤维网。
将60份纤维素纤维(E),20份亲水性细纤维(I)和20份PET纤维分散于水中,并在第一造纸机的网上成形一扩散层。
另外,将95份纤维素纤维(E)和5份PET纤维分散在水中,并在第二造纸机的网上成形一渗透层。
将所述的扩散层和渗透层从网上移走并将其彼此叠放。将所述的层制品脱水及干燥以获得一纤维网。得到的纤维网为由扩散层和渗透层组成的复合吸收性纸,但是不具有扩散梯度。每一扩散层和渗透层的单位面积重量为35g/m2,这样使纤维网的总单位面积重量为70g/m2。
将一种粘合剂(“Movingl 710”,由Hoechst Gosei K.K.生产)以20g/m2的分布量应用于干燥的纤维网的渗透层,然后将一种超吸收性聚合物(“Aquaric CAW-4”,由Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co.,Ltd.)以50g/m2的量基本均匀地分布于其上。
将一单位面积重量为30g/m2、根据下述配方预先制备的纤维聚集体覆盖在其上已分布有超吸收性聚合物的纤维网一侧。将所述的层制品加压成为一整体,并在一干燥器中于130℃下干燥,以获得单位面积重量为170g/m2的吸收性片材。所得到的吸收性片材被称为吸收性片材(V)。其上已分布有超吸收性聚合物的纤维网不具有湿纤维网的性能。换句话说,吸收性纸巾的纸浆纤维彼此被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(V)由利用一种粘合剂将超吸收性聚合物固定于其中的纤维网和纤维聚集体构成。
上述采用的纤维聚集体由下述方法制备。将纤维素纤维(E)和PET纤维以0.19%和0.01%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。利用该水浆以与实施例1相同的方式制备出纤维聚集体。所得到的纤维聚集体含有以每100份纤维聚集体计95份纤维素纤维(E)和5份PET纤维。
对比实施例7
吸收性片材的制备
由下述方式制备出一干燥的纤维网。
将纤维素纤维(D)和PVA纤维以0.19%和0.01%的浓度分别均匀地分散于水中,以制备出0.2%的水浆。用与实施例7的相同方式将所述的水浆成形为一单位面积重量为30g/m2的纤维网。所得到的纤维网含有以每100份纤维网计为95份纤维素纤维(D)和5份PVA纤维。
将水喷洒在得到的纤维网上以使水含量以每100份干燥的纤维网计为10份。将一种超吸收性聚合物(“Aquaric CAW-4”,由NipponShokubai Kagaku Kogyo Co.,Ltd.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布于湿的纤维网上。
将一单位面积重量为70g/m2、根据下述配方制备的纤维聚集体覆盖在其上已分布有超吸收性聚合物的纤维网一侧,以这种方式使纤维网与纤维聚集体的扩散层(下面描述的)相接触。将纤维网和纤维聚集体的层制品通过一具有5×5mm的格子花纹的压花辊筒进行加压以得到集聚并在一干燥器中于130℃下干燥,以得到总单位面积重量为150g/m2的吸收性片材。得到的吸收性片材被称为吸收性片材(W)。其中已分布有超吸收性聚合物的纤维网并不具有湿纤维网的性能。换句话说,纤维网中的纸浆纤维彼此被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(W)由通过压花将超吸收性聚合物压在其中的纤维网和纤维聚集体构成。
上述采用的纤维聚集体为一由渗透层和扩散层组成的复合吸收性纸,其由下述方法制备。
将60份纤维素纤维(D),35份亲水性细纤维(I)和5份PVA纤维分散于水中,然后在第一造纸机的网上用所述的水浆成形一扩散层。
另外,将95份纤维素纤维(D)和5份PVA纤维分散于水中,然后在第二造纸机的网上用所述的水浆成形一渗透层。
将所述的扩散层和渗透层各自从网上移走,并将其彼此叠放,然后将其脱水和干燥以制备出纤维聚集体。所得到的纤维聚集体不含有膨松的纤维素纤维,因而不具有扩散梯度。
由此成形的纤维聚集体的总单位面积重量为70g/m2,其中每一扩散层和渗透层的单位面积重量为35g/m2。
对比实施例8
吸收性片材的制备
将95份纤维素纤维(D)和5份A纤维分散于水中,将得到的浆形成纸,并在造纸机中干燥以制得单位面积重量为70g/m2的吸收性纸。含有该吸收性纸的吸收性片材用下述方法制备。
将水喷洒于得到的吸收性纸上,使其水含量以每100份干燥的吸收性纸计为200份。将一种超吸收性聚合物(“Aquaric CAW-4”,由Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co.,Ltd.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布于湿的吸收性纸上。
将一单位面积重量为30g/m2、并且具有与上述的吸收性纸相同的组成的吸收性纸覆盖在其上已分布有超吸收性聚合物的吸收性纸的一侧。将该两片吸收性的层制品利用加压进行集聚并在一干燥器中干燥以获得总单位面积重量为150g/m2的吸收性片材(X)。其上已分布有超吸收性聚合物的吸收性纸不具有湿纤维网的性能。换句话说,构成吸收性纸的纤维被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(X)由将超吸收性聚合物夹在其中的两片吸收性纸构成。
对比实施例9
吸收性片材的制备
将95份纤维素纤维(D)和5份PET纤维分散于水中,然后利用造纸机将所述的水浆形成纸并在造纸机中干燥以制备出单位面积重量为70g/m2的吸收性纸。含有所述吸收性纸的吸收性片材由下述方法制备。
将所得到的吸收性纸用粘合剂(“Movinyl710”,由Hoechst Gosei K.K.生产)以20g/m2的量涂覆于该吸收性纸上,并将一种超吸收性聚合物(“Aquaric CAW-4”,由Nippon Shokubai KagakuKogyo Co.,Ltd.生产)以50g/m2的量基本均匀地施加于其上。。
将与上述吸收性纸组成相同并且单位面积重量为30g/m2的吸收性纸覆盖在吸收性纸的已分布有超吸收性聚合物的一侧。将两层吸收性纸的层制品通过加压得到聚集及在一干燥器中干燥,从而获得总单位面积重量为150g/m2的吸收性纸(下文中被称为吸收性片材(Y))。其上分布有超吸收性聚合物的吸收性纸并不具有湿纤维网的性能。换句话说,组成吸收性纸的纤维彼此被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(Y)由两片将超吸收性聚合物夹在其中的吸收性纸构成。
对比实施例10
吸收性片材的制备
将95份纤维素纤维(E)和5份PVA纤维分散于水中,然后利用造纸机将所述的水浆形成纸并干燥,以制备出单位面积重量为70g/m2的吸收性纸。含有所述吸收性纸的吸收性片材由下述方法制备。
将水喷洒于所得到的吸收性纸上,使其水含量以100份干基吸收性纸计为10份。将超吸收性聚合物(“Aquaric CAW-4”,由NipponShokubai Kagaku Kogyo Co.,Ltd.生产)以50g/m2的量基本均匀地分布于湿的吸收纸上。
将与上述吸收性纸组成相同并且单位面积重量为30g/m2的吸收性纸覆盖在吸收性纸的已分布有超吸收性聚合物的一侧。将得到的层制品加压成为一体并在干燥器中干燥,从而获得总单位面积重量为150g/m2的吸收性纸(下文中被称为吸收性片材(Z))。其上分布有超吸收性聚合物的吸收性纸并不具有湿纤维网的性能。换句话说,组成吸收性纸的纤维彼此被稳固地粘合在一起。所述的吸收性片材(Z)由两片将超吸收性聚合物夹在其中的吸收性纸构成。
用下述试验方法对每一种所制备出的吸收性片材进行试验。所获得的结果列于下面的表1中。厚度
将一吸收性片材切成适当大小的片,将2.5g/cm2的载荷施加于该片材上的10cm2的载荷面积上(半径为17.8mm的圆片),然后用厚度计测量加载后的片材厚度。每个样品用10个切片进行测定以得到一平均厚度。超吸收性聚合物的散落试验
将切下的、大小为70×200mm的吸收性片材称重,然后放入一280mm长、200mm宽的、带拉链的聚乙烯包中。用手摇动所述的包50次以对试验片施加振动。为了便于目测超吸收性聚合物在包中的散落,将用兰色1号(Blue No.1)(0.3g/100ml水)染色的水放入包中以使散落的超吸收性聚合物膨胀。用肉眼观察超吸收性聚合物的散落程序并将其按如下分出等级:良好-几乎没有观察到超吸收性聚合物的散落。中等-观察到少量的超吸收性聚合物的散落。差-观察到明显的超吸收性聚合物的散落。
测量进行10次,并用取测量值的平均值的方法计算出散落值。吸收性片材的湿强度
将10g用兰色1号(0.3g/100ml水)染过的水滴在一个盘上,并用手将一从吸收性片上切下的、大小为200mm×200mm的试验片擦去盘上的水。对每一试验片重复三次这样的擦去试验(直到30g水全被吸收在试验片中)。检查试验片表面的状况及超吸收性聚合物的散落状况。良好-吸收性片材表面无破裂,超吸收性聚合物无散落。中等-吸收性片材表面有轻微的破裂,但是超吸收性聚
合物未散落。差-吸收性片材表面破裂, 并且超吸收性聚合物散落
了。饱和吸收性
将一5cm2的、从吸收性片材上切下的试验片放入一无纺布包中,并用包中的离子交换水浸泡10分钟。去除包中的水,并将其悬挂于空气中1小时以使水滴落,然后称重以获得每克片材的增重,作为饱和吸收性(g/g)。吸收速率
如图18所示,将10cm2的透明聚丙烯板220置于15cm2的吸收性片材20上,在所述的板的中心有一直径为1cm的通孔,然后将重物222放在该板上,以对吸收性片材施加5g/m2的载荷。将20ml生理盐水从所述的孔中倒入片材中,测量片材吸收生理盐水所需的时间。一分钟后,重复同样的吸收试验以测量重复吸收的时间。回流
如图19所示,自上述吸收速率测量10分钟后,将10片15cm2的过滤纸224(Toyo过滤纸2型)叠放在吸收性片材之上,然后将15cm2的聚丙烯酸板226和重物222放在过滤纸上,以提供50g/m2的载荷1分钟。移去过滤纸224,取吸收在过滤纸224中的生理盐水的重量作为回流。
表1
吸收性片材 | 厚度(mm) | 聚合物散落试验 | 吸收性片材的湿强度 | 吸收性片材的吸收性能 | ||||||
散落(g) | 肉眼观察 | 饱和吸收(g/g) | 吸收速率(吸收时间) | 回流量(g) | ||||||
第一次(sec/20g) | 第二次(sec/20g) | |||||||||
实施例 | 1 | A | 0.56 | ≤0.01 | 良好 | 良好 | 75 | 57 | 105 | 0.12 |
2 | B | 0.72 | ≤0.01 | ″ | ″ | 98 | 31 | 60 | 0.08 | |
3 | c | 0.71 | ≤0.01 | ″ | ″ | 96 | 26 | 57 | 0.06 | |
4 | D | 0.82 | ≤0.01 | ″ | ″ | 100 | 25 | 30 | 0.03 | |
5 | E | 1.35 | 0.02 | 中等至良好 | ″ | 85 | 28 | 35 | 0.03 | |
6 | F | 0.85 | ≤0.01 | 良好 | ″ | 90 | 35 | 45 | 0.06 | |
7 | G | 0.87 | ≤0.01 | ″ | ″ | 88 | 38 | 48 | 0.05 | |
8 | H | 0.85 | ≤0.01 | ″ | ″ | 93 | 31 | 40 | 0.04 | |
9 | I | 0.75 | ≤0.01 | ″ | ″ | 95 | 25 | 35 | 0.06 | |
10 | J | 0.83 | ≤0.01 | ″ | ″ | 93 | 26 | 38 | 0.05 | |
11 | K | 0.72. | ≤0.01 | ″ | ″ | 105 | 26 | 57 | 0.05 | |
12 | L | 0.65 | ≤0.01 | ″ | ″ | 107 | 28 | 58 | 0.06 | |
13 | M | 0.60 | ≤0.01 | ″ | ″ | 110 | 29 | 60 | 0.08 | |
14 | N | 0.58 | ≤0.01 | ″ | ″ | 112 | 31 | 62 | 0.09 | |
15 | O | 0.55 | ≤0.01 | ″ | ″ | 100 | 40 | 85 | 0.10 | |
16 | P | 0.54 | ≤0.01 | ″ | ″ | 98 | 45 | 95 | 0.12 |
表1(续)
吸收性片材 | 厚度(mm) | 聚合物散落试验 | 吸收性片材的湿强度 | 吸收性片材的吸收性能 | ||||||
散落(g) | 肉眼观察 | 饱和吸收(g/2) | 吸收速率(吸收时间) | 回流量(g) | ||||||
第一次(sec/20g) | 第二次(sec/20g) | |||||||||
比较实施例 | 1 | Q | 0.52 | 0.13 | 差 | 良好 | 73 | 158 | 326 | 0.15 |
2 | R | 0.71 | 0.21 | 差 | 差*1 | 71 | 95 | 218 | 0.18 | |
3 | S | 0.53 | 0.06 | 中等 | 良好 | 63 | 253 | 511 | 0.25 | |
4 | T | 0.80 | 0.17 | 差 | 差 | 78 | 321 | 623 | 0.31 | |
5 | U | 0.70 | 0.10 | 中等 | 差 | 75 | 272 | 480 | 0.15 | |
6 | V | 0.70 | ≤0.01 | 良好 | 良好 | 72 | 71 | 112 | 0.15 | |
7 | W | 0.80 | 0.12 | 中等 | 中等至良好 | 76 | 158 | 330 | 0.20 | |
8 | X | 0.52 | 0.13 | 差 | 中等至良好 | 73 | 158 | 326 | 0.15 | |
9 | Y | 0.53 | 0.06 | 中等 | 良好 | 63 | 253 | 511 | 0.25 | |
10 | Z | 0.51 | 0.21 | 差 | 中等至良好 | 71 | 95 | 218 | 0.18 |
*1:片材的破裂是在压花部分观察到的。
实施例17
吸收性物品的制备
具有图12所示结构的卫生巾由下述方法制备。
将一175mm长,73mm宽的吸收性片材(D)用作吸收性片材10。在其上叠放一单位面积重量为300g/m2、厚度为4.5mm、切成175mm长及73mm宽的绒毛纸浆2a。在吸收性片材(D)和绒毛纸浆的结合体的四周和上部用由木浆构成的、宽130mm、长175mm的由湿法制备的吸收性纸2b包覆,以制备吸收体2。
将长205mm,宽95mm的防水纸(湿法制备的、其上叠置有聚乙烯的吸收性纸)用作底层材3。将吸收体2与叠置有聚乙烯的纸的结合体的所有表面用适合于吸收体液(下文描述的)的、长205mm,宽172mm的表层材1包覆,然后用热熔粘合剂6将所有部件彼此固定。最后,将热熔粘合剂以30g/m2的分布量将两条各为20mm宽,115mm长的粘胶带4粘附于底部。由此获得具有如图12所示结构的卫生巾。
将一种多孔聚乙烯薄膜用作表层材1。这种薄膜是由如下方法获得的:在单位面积重量为30g/m2的聚乙烯薄膜上穿孔,孔径为0.5mm,开孔面积比例为20%。
实施例18
吸收性物品的制备
具有图14所示结构的卫生巾由下述方法制备。
采用与实施例14相同的方式制备具有图14所示结构的卫生巾,所不同的是吸收体是由下述方法制备的:将长175mm,宽145mm的吸收性片材(B)弯折成C-形,以这种方式使两末端基本上在弯折的片材中心相遇,以使其宽度为73mm。将吸收性片材(B)用作吸收层。
实施例19-30
吸收性物品的制备
采用与实施例18相同的方式制备具有图14所示结构的卫生巾,所不同的是用吸收性片材(C)-(N)替换吸收性片材(B)。
对比实施例11
吸收性物品的制备
具有图20所示结构的卫生巾由下述方法制备。
将少量的水喷洒于绒毛纸浆2a之上,并在已润湿的绒毛纸浆的60mm(宽)×175mm(长)的面积上基本均匀地施加约0.53g的超吸收性聚合物2e(“Aquaric CAW-4”,由Nippon Shokubai Kagaku KogyoCo.,Ltd.生产),其中所述的绒毛纸浆的单位面积重量为300g/m2,厚度为4.5mm,长为175mm,宽为73mm。将由木浆构成的、单位面积重量为18g/m2的、长为175mm,宽为73mm的湿法制备的吸收性纸2 b覆盖在绒毛纸浆的已分布有聚合物的一侧。结合体的所有表面用由木浆构成的、单位面积重量为18g/m2、长为175mm,宽为130mm的湿法制备的吸收性纸2c覆盖,以制备吸收体2。采用与实施例14相同的方式,用得到的吸收体制备如图20所示的卫生巾100。
对比实施例12
吸收性物品的制备
采用与实施例17相同的方式制备具有如图12所示结构的卫生巾,所不同的是用吸收性片材(Q)替换吸收性片材(D)。
对比实施例13和14
吸收性物品的制备
采用与实施例17相同的方式制备具有如图12所示的结构的卫生巾,所不同的是用吸收性片材(R)和(S)替换吸收性片材(D)。
对比实施例15-22
吸收性物品的制备
采用与实施例18相同的方式制备具有如图14所示结构的卫生巾,所不同的是分别用吸收性片材(Q)和(T)-(Z)替换吸收性片材(B)。
由实施例17-30和对比实施例11-22制备的卫生巾的聚合物固定特性和吸收特性,根据下述的试验,即,聚合物散落,物品厚度,吸收时间,回流及在移动模型中的渗漏试验的结果进行评价。获得的结果列于表2中。超吸收性聚合物散落试验
将一卫生巾称重并放入一带拉链的、长280mm,宽200mm的聚乙烯包中。用手摇动该包50次以给卫生巾施加振动。试验后,再次将卫生巾称重,以获得一重量的变化。为了方便于目测包中超吸收性聚合物的散落,将用兰色1号(0.3g/100ml水)染过的水放入包中以使散落的超吸收性聚合物膨胀。用肉眼观察超吸收性聚合物的散落程度并按如下分出等级。良好-几乎末观察到超吸收性聚合物的散落。中等-观察到少量的超吸收性聚合物的散落。不良-观察到明显的超吸收性聚合物的散落。制品厚摩的测量
如图21所示,将10个卫生巾叠放在一起,上面放上500g重的聚丙烯酸板。测量负载下的叠层总厚度,以获得每一单一的卫生巾的厚度。吸收时间(5g),重复吸收时间(10g)和在移 动模型中回流的测量
将测量吸收速率(如图18所示)的装置用于测定。将由实施例17-30和对比实施例11-22制备的卫生巾水平放置于如图18所示的吸收性片材200的位置。将具有直径为1cm的入口的聚丙烯酸板220放在卫生巾上,再在其上放上重物222以给卫生巾提供5g/m2载荷。
将5g脱纤维的雌马血(由Nippon Biotest Kenkyusho K.K.生产)从所述的入口中倒入,然后测量血被完全吸收所需的时间(秒)。在完全吸收后,将卫生巾放置20分钟。接着,再次倒入另外5g脱纤维的雌马血,以获得重复吸收(10g)所需的时间,再将卫生巾放置20分钟。
接着,将10片由软木纸浆构成的,单位面积重量为30g/m2、长为195mm、宽为75mm的吸收性纸放在卫生巾的上边(与身体相接触的一侧)。将其上有吸收性纸的卫生巾固定于紧身短裤上,然后将紧身短裤固定在如图23所示的女性臀部和人体两腿分叉处的可移动模型上。使模型以100步/分钟的速度步行移动(相对应于步行速度为50m/min)1分钟。
在步行移动后,将卫生巾100和10片吸收性纸移开,并测量吸收在吸收性纸中的脱纤维雌马血的重量作为回流量(g)。对每一样品进行5次试验,以获得吸收时间、重复吸收时间及在移动模型中的回流量的平均值。渗漏试验(渗漏数):
如图23所示,将由实施例17-30和对比实施例11-22得到的卫生巾100固定在紧身短裤上并将其放置于女性臀部和人体腿部分叉处的可移动模型230上。使模型230以100步/分钟的速度作步行移动(相对应于步行速度为50m/分钟)10分钟。
当保持模型230在移动状态时,通过管232将5g脱纤维的雌马血倒入卫生巾100中,然后以同样的步行速度(5g-吸收)继续进行另外20分钟的步行移动。再次倒入另外5g的脱纤维雌马血,接着以相同速度进行另外20分钟的步行移动(10g-吸收)对每一样品测量10欢,计数出在5g-吸收和10g-吸收处渗漏的样品的数目。
表2
吸收性片材 | 产品厚度(mm) | 聚合物散落试验 | 吸收时间(sec) | 回流量(g) | 泄漏样品数量 | |||||
散落(g) | 肉眼观察(g) | 5g | 10g((再吸收) | |||||||
5g | 10g | |||||||||
实施例 | 17 | D | 6.1 | ≤0.01 | 良好 | 7 | 14 | 0.3 | 0 | 2 |
18 | B | 2.3 | ≤0.01 | ″ | 23 | 37 | 0.2 | 0 | 3 | |
19 | C | 2.3 | ≤0.01 | ″ | 19 | 35 | 0.2 | 0 | 1 | |
20 | D | 2.5 | ≤0.01 | ″ | 15 | 22 | 0.1 | 0 | 0 | |
21 | E | 3.5 | 0.01 | 中等至良好 | 16 | 21 | 0.2 | 0 | 1 | |
22 | F | 2.3 | ≤0.01 | 良好 | 13 | 20 | 0.2 | 0 | 1 | |
23 | G | 2.3 | ≤0.01 | ″ | 15 | 25 | 0.2 | 0 | 2 | |
24 | H | 2.4 | ≤0.01 | ″ | 9 | 15 | 0.1 | 0 | 0 | |
25 | I | 2.5 | ≤0.01 | ″ | 12 | 18 | 0.1 | 0 | 0 | |
26 | J | 2.5 | ≤0.01 | ″ | 8 | 14 | 0.1 | 0 | 0 | |
27 | K | 2.6 | ≤0.01 | ″ | 11 | 16 | 0.1 | 0 | 0 | |
28 | L | 2.5 | ≤0.01 | ″ | 8 | 14 | 0.1 | 0 | 0 | |
29 | M | 2.4 | ≤0.01 | ″ | 15 | 24 | 0.2 | 0 | 1 | |
30 | N | 2.3 | ≤0.01 | ″ | 17 | 28 | 0.2 | 0 | 2 | |
比较实施例 | 11 | 厚型 | 5.9 | 0.15 | 差 | 9 | 18 | 0.6 | 0 | 4 |
12 | Q | 6.0 | 0.11 | ″ | 12 | 23 | 0.5 | 0 | 4 | |
13 | R | 6.1 | 0.13 | ″ | 10 | 21 | 0.5 | 0 | 5 | |
14 | S | 6.0 | 0.04 | 中等 | 11 | 22 | 0.7 | 0 | 5 | |
15 | Q | 2.0 | 0.15 | 差 | 62 | 185 | 1.0 | 1 | 7 | |
16 | T | 2.5 | 0.21 | ″ | 82 | 243 | 0.15 | 3 | 10 | |
17 | U | 2.3 | 0.15 | ″ | 73 | 212 | 1.1 | 2 | 8 | |
18 | V | 2.3 | ≤0.01 | 良好 | 65 | 95 | 1.0 | 3 | 9 | |
19 | W | 2.0 | 0.13 | 差 | 70 | 195 | 1.0 | 3 | 10 | |
20 | X | 2.1 | 0.11 | ″ | 58 | 177 | 0.6 | 1 | 7 | |
21 | Y | 2.2 | 0.04 | 中等 | 56 | 160 | 0.6 | 1 | 6 | |
22 | Z | 2.2 | 0.13 | 差 | 70 | 190 | 0.9 | 3 | 10 |
由表2和3的结果可明显看出,与采用传统的吸收性片材(其中超吸收性聚合物是通过水喷洒、压花或使用粘合剂得到集聚的)的传统的吸收性物品相比,根据本发明的吸收性物品在超吸收性聚合物的固定方面是极好的,其中所使用的吸收性片材含有成为一体的纤维网和纤维聚集体,并且其中含有超吸收性聚合物。即使采用薄的吸收性片材,例如厚度为2-3mm本发明的吸收性物品也表现出在吸收速率、回流量等方面的优良的吸收特性。
进一步地,尽管具有很简单的结构,本发明的吸收性物品也表现出非常高的性能,具有高的吸收速率和很少的回流,并可防止渗漏。这是因为所采用的吸收性片材在单一的结构中,在液体扩散方式上具有一梯度,以使液体得到快速地吸收和平稳地通过吸收性片材渗透,同时充分地扩散。
对于本领域普通技术人员来说在不违背本发明的精神和范围的前提下,对本发明的许多其它变化和修改是明显的。因此上述实施例仅用于解释本发明,所有这样的变化和修改都将包含于如权利要求所限定的本发明的范围之内。
Claims (12)
1、一种吸收性片材,至少包括:(a)亲水性纤维,(b)热熔粘合纤维或选自聚酰胺-表氯醇树脂、双醛淀粉和羧甲基纤维素的增强助剂,以及(c)超吸收性聚合物,所述的吸收性片材的特征在于:
所述的吸收性片材包括纤维聚集体和纤维网,所述的纤维聚集体与纤维网形成整体;
所述的吸收性片材的厚度为0.3~1.5mm,总单位面积重量为21~500g/m2;
所述的纤维网至少包括亲水性纤维,所述的亲水性纤维是纤维粗糙度至少为0.3mg/m或者纤维截面圆度为0.5~1的膨松的纤维素纤维,或者是交联的纤维素纤维;
所述的纤维聚集体具有吸收性表面,并且在所述的表面侧不含所述的超吸收性聚合物;
所述的超吸收性聚合物三维分布于所述的纤维网的内部,并且被粘附和固定在构成所述的纤维网的亲水性纤维上;
所述的超吸收性聚合物在所述的吸收性片材中的分布量为5~300g/m2。
2、如权利要求1所述的吸收性片材,其中
所述的纤维聚集体的单位面积重量为10~200g/m2,并且
所述的纤维网的单位面积重量为10~200g/m2。
3、如权利要求1所述的吸收性片材,其中
所述的纤维聚集体主要包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松纤维素纤维;以及
所述的纤维网包括可渗透层,其主要包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维,以及与所述可渗透层相邻的扩散层,该扩散层包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维和亲水性细纤维,所述的纤维网在可渗透层处与纤维聚集体相邻。
4、如权利要求1所述的吸收性片材,其中
所述的纤维聚集体包括可渗透层,其主要包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维,以及邻近所述可渗透层的扩散层,该扩散层包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的松散的纤维素纤维和亲水性细纤维;以及
所述的纤维网主要包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维并且与所述的纤维聚集体的扩散层相邻。
5、如权利要求1所述的吸收性片材,其中
所述的纤维聚集体主要包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维;以及
所述的纤维网包括纤维平均长度为1~20mm和纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维和纤维平均长度为0.02~0.5mm的亲水性细纤维,所述的亲水性细纤维在纤维网的一侧的比例高于另一侧,并且所述的纤维网在亲水性细纤维比例低的一侧与纤维聚集体相邻。
6、如权利要求1所述的吸收性片材,其中
所述的纤维聚集体包括纤维平均长度为1~20mm和纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维和纤维平均长度为0.02~0.5mm的亲水性细纤维,所述的亲水性细纤维在所述的纤维聚集体的一侧的比例高于另一侧;以及
所述的纤维网主要包括纤维粗糙度至少为0.3mg/m的膨松的纤维素纤维,并且所述的纤维网与所述的纤维聚集体的亲水性细纤维比例高的一侧相邻。
7、如权利要求1所述的吸收性片材,其中所述的纤维网主要包括膨松的纤维素纤维,并且进一步包含亲水性细纤维或亲水性细颗粒,所述的亲水性细纤维或亲水性细颗粒主要包含于超吸收性聚合物存在的区域内。
8、如权利要求1所述的吸收性片材,其中所述的超吸收性聚合物在所述的吸收性片材中的分布量为20~70g/m2。
9、吸收性片材的制造方法,所述的吸收性片材至少包括:(a)亲水性纤维,(b)热熔粘合纤维或选自聚酰胺-表氯醇树脂、双醛淀粉和羧甲基纤维素的增强助剂,以及(c)超吸收性聚合物,该吸收性片材的特征在于:
所述的吸收性片材包括纤维聚集体和纤维网,所述的纤维聚集体与纤维网形成整体;
所述的吸收性片材的厚度为0.3~1.5mm,总单位面积重量为21~500g/m2;
所述的纤维网至少包括亲水性纤维,所述的亲水性纤维是纤维粗糙度至少为0.3mg/m或者纤维截面圆度为0.5~1的膨松的纤维素纤维,或者是交联的纤维素纤维;
所述的纤维聚集体具有吸收性表面,并且在所述的表面侧不含所述的超吸收性聚合物;
所述的超吸收性聚合物三维分布于所述的纤维网的内部,并且被粘附和固定在构成所述的纤维网的亲水性纤维上;
所述的超吸收性聚合物在所述的吸收性片材中的分布量为5~300g/m2;
所述的方法包括如下步骤:
将所述的超吸收性聚合物分布在湿纤维网上,该纤维网采用湿法从至少包括(a)纤维粗糙度至少为0.3mg/m或者纤维截面圆度为0.5~1的膨松的纤维素纤维,或者交联的纤维素纤维,和(b)热熔粘合纤维或增强助剂的水浆制备而得;
在其上覆盖包括(a)亲水性纤维和(b)热熔粘合纤维或增强助剂的纤维聚集体;以及
将所述的纤维网和纤维聚集体的结合物干燥以形成整体。
10、如权利要求9所述的方法,其中:
所述的纤维网在成形区成形,并在真空脱水步骤中脱水;
在压制区之前将所述的超吸收性聚合物分布在所述的纤维网上;以及
用干燥器干燥所述的纤维网和纤维聚集体的结合物。
11、一种至少包括一种液体存留性吸收体和一种液体不渗透性底层材的吸收性物品,其中所述吸收体包括一种吸收性片材,所述吸收性片材至少包括:(a)亲水性纤维,(b)热熔粘合纤维或选自聚酰胺-表氯醇树脂、双醛淀粉和羧甲基纤维素的增强助剂,以及(c)超吸收性聚合物,该吸收性片材的特征在于:
所述的吸收性片材包括纤维聚集体和纤维网,所述的纤维聚集体与纤维网形成整体;
所述的吸收性片材的厚度为0.3~1.5mm,总单位面积重量为21~500g/m2;
所述的纤维网至少包括亲水性纤维,所述的亲水性纤维是纤维粗糙度至少为0.3mg/m或者纤维截面圆度为0.5~1的膨松的纤维素纤维,或者是交联的纤维素纤维;
所述的纤维聚集体具有吸收性表面,并且在所述的表面侧不含所述的超吸收性聚合物;
所述的超吸收性聚合物三维分布于所述的纤维网的内部,并且被粘附和固定在构成所述的纤维网的亲水性纤维上;
所述的超吸收性聚合物在所述的吸收性片材中的分布量为5~300g/m2。
12、如权利要求11的吸收性物品,其特征在于:
所述的超吸收性聚合物在所述的吸收性片材中的分布量为20~70g/m2;以及
所述的吸收性物品在使用过程中不会因其吸收体液和因超吸收性聚合物颗粒膨胀而产生不舒适感。
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