CN1292669A - 含有具有改进的脱去高通量分配元件中水分的能力的流体储存元件的吸收结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于吸收用品中的吸收结构,该吸收结构包含用于收集/分配流体的第一区和用于储存流体的第二区。第一区含有可以具有相对高的毛细解吸压的材料,而第二区含有呈现出相对高的毛细吸收压以便有效地排出第一区的水分的材料或元件。从而,第一区含有在12.4厘米高度处的累积通量大于0.075克/平方厘米/秒和/或在该高度下的芯吸时间小于120秒的材料,而第二区含有满足下列条件至少之一的材料:(a)在毛细吸收试验中在35厘米处的吸收容量至少为15克/克;和/或(b)在毛细吸收试验中在0厘米处的吸收容量至少为15克/克以及在40厘米处的吸收效率至少为55%;和/或(c)在毛细吸收试验中在0厘米吸收高度下的容量的50%时的毛细吸收高度至少为35厘米。

Description

含有具有改进的脱去高通量分配元件中水分的能力 的流体储存元件的吸收结构

技术领域

本申请涉及主要用于接受并存留身体排泄物如尿液的吸收结构。这类结构适用于吸收性一次性卫生用品如婴儿尿布、训练裤、成人失禁用品等。

背景技术

用于接受并存留身体排泄物如尿液或粪便的吸收用品如一次性尿布、训练裤、成人失禁用品是本领域公知的，在改进其性能方面已经作出了大量的努力。提供更好性能的吸收用品如尿布的能力视开发相对薄的吸收芯或结构的能力而定，所述吸收芯或结构能够收集并储存大量的体液排泄物，特别是尿液。

在这方面，使用某些在本领域中称为“水凝胶”、“超吸收剂”“水解胶体”、或“形成水凝胶”的材料的吸收性聚合物是特别重要的。参见，如1972年6月13日授予Harper等人的USP3，699，103以及1972年6月20日授予Harmon的USP3，770，731，所述专利公开了将这类吸收性聚合物(下文称为“形成水凝胶的吸收性聚合物”)用在吸收用品中。的确，开发更薄的尿布已经是更薄的吸收芯的直接结果，该吸收芯利用这些形成水凝胶的吸收性聚合物吸收大量体液排泄物的能力，通常当与纤维基质联合使用时。例如，参见，1987年6月16日授予Weisman等人的USP4，673，402和1990年6月19日授予Lash等人的USP4，935，022，所述专利披露了用于制作薄、密实和体积小的尿布中的双层芯结构，该结构包括纤维基质和形成水凝胶的吸收性聚合物。也参见1996年10月8日授予Goldman等人的USP5，562，646和1997年2月4日授予Goldman等人的USP5，599，335，这两篇专利涉及含有高浓度形成水凝胶的聚合物的区的吸收芯，其中在溶胀时所述聚合物形成凝胶-连续的流体传输区。

除了将形成水凝胶的吸收性聚合物用作吸收用品储存结构中的主要部件外，已经发现了使用来自高内相油包水乳液(HIPE)的聚合物泡沫材料。例如，参见1993年11月9日授予DesMarais等人的USP5，260，345、1995年2月7日授予Dyer等人的USP5，387，207和1997年7月22日授予DesMarais等人的USP5，560，222。

这类材料在吸收结构和吸收用品中的用途也集中在将流体储存在结构内，通常考虑舒适性要求如结构的薄性，如下列文献所披露的那样，所述文献包括：1986年9月9日授予Weisman等人、题目为“高密度吸收结构”的USP4，610，678，1987年6月16日授予Weisman等人、题目为“具有双层芯的吸收用品”的USP4，673，402，1989年12月19日授予Angstadt、题目为“具有除尘层的吸收芯”的USP4，888，231，Bewick-Sonntag等人的EP-A-0 640 330，US5，180，622(Berg等人)，US5，102，597(Roe等人)，US5，387，207(LaVon)，EP-A-774 242或1996年3月29日提交的欧洲专利申请96105023．4和1996年5月28日提交的欧洲专利申请96108394．6或EP-A-0797 968和EP-A-0 810 078。

其它公开内容涉及在穿用者两腿之间的区域内容量低的结构，如1997年3月27日提交的PCT申请US97／05046所述，该申请涉及流体通过含有具有好的收集和分配性能的材料的某些区域移动到含有具有特定的流体储存性能的材料的其它区域。

发明目的

尽管在考虑毛细传输机理下已经设计出这类材料，从而目的在于更靠近最终储存材料放置具有较少毛细管和或增加的亲水性的材料，更靠近负载区放置具有较大孔和较低亲水性的材料，但还没有认识到收集／分配材料不仅具有传输流体，而且具有存留流体的趋势，这在特定条件下导致不期望的结果如回湿或降低流体收集和／或分配性能，这种问题在设计用来平衡收集和分配性能的收集／分配材料中特别显著。

因此，本发明的一个目的是提供具有改进的平衡流体处理性能的吸收结构，从而性能好的收集／分配材料或元件、特别是这类呈现改进的流体分配性能的材料，可以被储存材料或元件有效脱水。

本发明的又一个目的是通过具有高液体吸入容量的流体储存材料或元件来实现上述目的。

本发明的又一个目的是提供具有高毛细吸入容量的吸收储存材料或元件，其中吸收储存材料或元件含有形成水凝胶的吸收性聚合物。

本发明的再一个目的是通过下文将描述的毛细吸收试验选择这类吸收结构所用的合适材料的组合。

发明概述

本发明涉及具有彼此流体相通的第一区和第二区的吸收结构，从而第一区含有具有好的流体传输性能的材料，而第二区含有具有好的流体吸收性能以便能够脱去第一区的水分的材料。

因此，第一区内的材料可以用在12．4厘米高度处的累积通量大于0．075克／平方厘米／秒、优选大于0．12克／平方厘米／秒的材料来描述。另一方面，第一材料的流体分配性能可以用该材料在12．4厘米高度处的芯吸时间小于120秒、优选小于50秒来描述。在优选的实施方案中，在8．3厘米高度处在一个择优方向(如纵向)的芯吸时间小于与该择优方向垂直的方向的芯吸时间的80％，该择优方向的累积通量大于0．120克／平方厘米／秒。

为了能够脱去该第一区的水分，第二区内的材料必须满足良好的吸收性能，如可以在毛细吸收试验中进行评估。

因此，这类材料在35厘米处的毛细吸收容量(CSAC35)至少为15克／克、优选至少为20克／克。在一个可供选择的实施方案中，这类材料在0厘米处的毛细吸收容量(CSAC 0)至少为15克／克、优选为20克／克、更优选大于25克／克、进一步优选大于35克／克，在40厘米下的毛细吸收效率(CSAE40)至少为55％、优选为65％。

或者，在第一材料的实际CSDH90下这类材料的CSAC至少为15克／克，或者在第一材料的实际CSDH90下CSAC0至少为15克／克且CSAE至少为55％。

另一方面，第二区内的这类材料在容量为其0厘米吸收高度下容量的50％下的毛细吸收高度至少为35厘米、优选至少为45厘米、更优选至少60厘米、最优选至少80厘米。

在本发明的一优选的实施方案中，吸收结构的第一区含有纤维状材料，优选是化学硬挺的纤维素或合成纤维。在另一实施方案中，第一区可以含有在纸幅形成后已经进行机械处理的纤维幅。

在一可供选择的实施方案中，第一区含有泡沫材料，优选是所述的聚合物泡沫材料，更优选衍生于高内相油包水乳液。

在一具体的优选实施方案中，本发明是吸收结构，其中第二区含有高表面积材料，优选是微纤维。另一方面，高表面积材料是开孔的亲水性泡沫，优选是衍生于高内相油包水乳液(HIPE)的聚合物泡沫。该开孔的亲水性泡沫是塌陷的，任选呈颗粒状。

在另一实施方案中，第二区含有形成水凝胶的材料，优选占第二区总重量的至少15％或小于75％。

本发明的其它方面涉及吸收用品，如婴儿尿布、成人失禁用品、妇女卫生用品、训练短裤等，其含有这类吸收结构，该结构任选含有一个以上的这类第二区，所述第二区彼此不直接接触，但通过第一区彼此流体相通，优选使得在纵向彼此隔开并通过如本文中所定义的至少一部分裆部区彼此隔开。

附图简述

图1示出作为吸收用品实例的尿布；

图2示出毛细吸收试验架；

图3示出垂直芯吸测试。

定义

本文所用的术语“吸收用品”指吸收并存留身体渗出物的用品，更具体地是指贴着或靠近穿用者的身体放置以吸收并存留从身体排出的各种渗出物的用品。本文所用的术语“体液”包括但不限于：尿、月经以及阴道排泄物、汗和粪便。

本文所用的术语“一次性”是描述不打算进行洗涤或以其它方式回收或作为吸收用品再使用的吸收用品(即，使用后打算将其抛弃，且优选进行循环、制成堆肥或以适合环保的其它方式进行处理)。

本文所用的术语“Z-尺寸”指垂直于元件、芯或用品的长度和宽度的尺寸。Z-尺寸通常相应于元件、芯或用品的厚度。本文所用的术语“X-Y尺寸”指与元件、芯或用品的厚度垂直的平面。X-Y尺寸通常分别相应于元件、芯或用品的长度和宽度。

本文所用的术语“吸收芯”指主要决定着用品的流体处理性能包括收集、传输、分配和储存体液的吸收用品的部件。因此，吸收芯通常不包括吸收用品的顶片或底片。

本文所用的术语“吸收结构”或“吸收元件”指通常提供一个或多个流体处理功能如流体收集、流体分配、流体传输、流体储存等的吸收芯的部件。吸收元件可以包括整个吸收芯或只包括吸收芯的一部分，即，吸收芯可以包括一个或多个吸收元件。“储存吸收元件”是主要用于最终储存所吸收的体液的吸收芯的吸收元件的一个或多个部分。如前面所讨论，作为其垂直芯吸能力的结果，储存吸收元件也可以分配流体。“吸收结构”可以包含一个或多个吸收元件，从而可以与术语“吸收元件”互换使用，除非进一步定义了两个术语中的任一个，如“分配元件”。

本文所用的术语“区域”或“区”指吸收元件的部分或段。

本申请所用的术语“层”是指主要尺寸为X-Y，即沿着其长度和宽度的吸收元件。应当理解的是，术语“层”不一定仅限制于材料的单一层或片。因此层可包括所需类型材料的片材或纸幅的层压材料或复合物。因此术语“层”包括术语“几层”和“呈层状的”。

就本发明而言，还应当理解的是，术语“上层”是指最靠近于吸收用品穿用者的吸收元件，如层，并且一般地，它们朝向吸收用品的顶片；相反，术语“下层”是指最远离吸收用品穿用者的吸收元件，并且一般地，它们朝向底片。

除非另加说明，本申请中所用的所有的百分数、比值和比例均以重量计。

吸收用品-概述

吸收用品一般包括：

-吸收芯(其可由亚结构或吸收元件组成)；

-可透流体的顶片；

-不透流体的底片；

-进一步任选的部件如封闭元件或弹性化件。

图1是一个本发明吸收用品的示例性实施方案，即尿布的平面视图。

图1所示的尿布20处于平展、非收缩状态(即，将除侧片内的外的其它弹性导致的收缩都伸展，在侧片处松紧带处于松弛状态)，该尿布的部分结构被剖开以更清楚地示出尿布20的结构，尿布20远离穿用者的部分即外表面52朝向观察者。如图1所示，尿布20包括一个透液顶片24、与顶片24结合的不透液底片26和置于顶片24和底片26之间的吸收芯28；弹性侧片30；弹性腿箍32；弹性腰区部件34；以及包括多个通常用36表示的双重张力紧固系统的封闭系统。双重张力紧固系统36优选包括第一紧固系统38和腰区封闭系统40。第一紧固系统38优选包括一对固定部件42和一个搭接部件44。示于图1的腰区封闭系统40优选包括一对第一固定部件46和第二固定部件48。尿布20还优选包括邻近于每一个第一固定部件46的定位片50。

图1所示的尿布20有一个外表面52(在图1中朝向观察者)，一个与外表面52相对的内表面54，第一腰区56，与第一腰区56相对的第二腰区58以及一个由尿布20的外边限定的周边60，其中尿布的纵边用62表示，端边用64表示。尿布20的内表面54包括在使用过程中与穿用者的身体相邻的尿布20部分(即内表面54一般由顶片24的至少一部分和与顶片24相连的其它部件构成)。尿布20的外表面52包括远离穿用者的身体的尿布20部分(即外表面52一般由底片26的至少一部分和与底片26相连的其它部件构成)。第一腰区56和第二腰区58分别从周边60的端边64向尿布20的横向中心线66延伸。每一个腰区都包括一个中心区68和一对侧片，该侧片一般包括腰区的外侧部分。位于第一腰区56中的侧片用70表示，位于第二腰区58中的侧片用72表示。这一对侧片及每一个侧片都不必是相同的，优选为一个是另一个的镜像。位于第二腰区58中的侧片72在横向上可以是弹性延伸的(即弹性侧片30)。(横向(X向或宽度)定义为与尿布20的横向中心线66平行的方向；纵向(Y向或长度)定义为与纵向中心线67平行的方向；轴向(Z向或厚度)定义为沿尿布20的厚度延伸的方向)。

图1所示的尿布20的具体实施方案中，顶片24和底片26沿整个芯和框架区是一体的，且长度和宽度尺寸一般大于吸收芯28的长和宽。顶片24和底片26延伸超出吸收芯28的边缘，从而形成尿布20的周边60。周边60定义了外周长，或者换句话说，定义了尿布20的边。周边60包括纵边62和端边64。

尽管每一个弹性腿箍32可以设计成与上述的腿部箍带、侧翼、挡箍或弹性箍相似的结构，但优选为每个弹性腿箍32包括至少一个内部挡箍84，内部挡箍84包括如在上面参考的美国专利4909803中所述的一个挡翼85和一个间隔弹性元件86。在一个优选实施方案中，弹性腿箍32还包括有一个或多个松紧带105的弹性垫箍104，其置于挡箍84的外侧，如上面参考的美国专利4695278中所述。

尿布20可进一步包括一个弹性腰区部件34以提高贴合性和存留性。弹性腰区部件34至少在中心区68中从吸收芯28的至少一个腰边83至少纵向向外延伸，并且一般至少形成尿布20的端边64的一部分。因此，弹性腰区部件34包括至少从吸收芯28的腰边83向尿布20的端边64延伸的尿布部分，并要置于邻近穿用者的腰部处。一次性尿布一般设计成有两个弹性腰区部件，一个位于第一腰区，一个位于第二腰区。

弹性腰区部件34的弹性腰带35可包括一部分顶片24，一部分优选已经过机械伸展的底片26和一个两层材料，该材料包括一个置于顶片24和底片26之间的弹性元件76和置于底片26和弹性元件76之间的弹性元件77。

WO93／16669中详细地给出了尿布的这些及其它组成部分，在此引入这篇文件作为参考。

尽管优选将顶片作为最靠近穿用者皮肤的材料，但这不是必需的。可以预期的是，可以使用不含顶片的合适的吸收芯构型，并且仍然产生所需的结果如舒适性和吸收性以及简化加工并节约材料成本。例如，吸收芯本身的体侧表面可以由代替单独顶片的透液的、柔软的、柔顺的、无刺激性的材料制成。这类吸收芯仅需要与底片结合使用以提供吸收用品的舒适性和吸收性。

吸收用品的区域及其相对布置

一般地，穿用吸收卫生用品时是将其绕在身体的下部。设计这些用品的一个基本特征是这些用品要覆盖住排出物出现的身体区域(“排泄区”)，其围绕各个身体的开孔延伸。覆盖排泄区的吸收用品的各个区域对应地称之为“负载区”。这样在使用时，用品在穿用者身上这样放置：它们在穿用者的前部和后部从穿用者的两腿间的裆部向上延伸(对于站立姿势的穿用者)。

一般地，该用品的长度大于其宽度，当穿用者穿着该用品站立时长度尺寸的轴是与穿用者的高度方向相一致，而用品的宽度方向是与从穿用者的左部到右部的方向延伸的线相一致。

由于穿用者的人体生理结构，穿用者两腿间的空间通常限定了该区域内用品可用的空间。为了很好地贴合，吸收用品应当设计成在裆部区域很好地贴合。如果用品的宽度相对于穿用者裆部的宽度过分宽，该用品就会变形，可能导致其性能收到损害，降低了穿用者的舒适感。

当该用品具有其最小的宽度在穿用者的两腿间最好地贴合时的点与两腿间的距离最窄时的穿用者身体上的点相吻合时，在本发明的范围内前者所述的点被称为“裆部点”。

如果用品的裆部点从其形状上看不明显，可以通过下面的方法确定：将该用品穿在预期的使用者群(如刚会走路的孩子)中的穿用者的身上，优选其是站立姿势，然后将可伸展的细丝以8字形绕在腿上。用品上对应于细丝交叉处的点被认为是用品的裆部点，也是固定在用品内的吸收芯的裆部点。

虽然用品的该裆部点常常位于用品的中间(纵向上)，但并非必须。在用品的长度方向、或宽度方向、或这两个方向上、或表面区上，将要穿在前部的用品部分小于后面部分是非常好的。裆部点也不必要位于吸收芯的中间，特别是当吸收芯在纵向上并不位于用品的中间时。

裆部区是围绕裆部点的区域，以覆盖各个身体开孔、各个排泄区。除非特别指出，该区的长度伸展到整个芯长度的50％以上(这又用来定义芯的前腰边和后腰边之间的距离，其可以用垂直于纵向中心线的直线来近似)。如果裆部点位于用品的中间，那么裆部区起始于(当从前芯边算起时)整个芯长度的25％处延伸至整个芯长度的75％处。或者，吸收芯长度的前四分之一和后四分之一不属于裆部区，其余的属于裆部区。

将整个吸收芯长度的50％作为裆部长度的设计是来自于婴儿尿布，已经证明这是一个合适的描述流体处理现象的方法。如果将本发明应用于尺寸有非常大的不同的用品时，可能有必要减小这些50％(如在一种严重失禁用品中)或增大该比例(如在超轻度或轻度失禁用品中)。在更一般的情况下，用品的该裆部区不应当超过穿用者的排泄区过多。

如果裆部点的位置不在用品的中点，裆部区仍要覆盖用品总长的50％(纵向上)，那么，不是在前后之间均匀地分布，而是根据该偏离位置作相应的调整。

作为一个整个芯长度是500mm且裆部点位于中间处的用品的例子，裆部区就从距前边125mm处延伸至距前边375mm处。或者，如果裆部点偏离前芯边50mm(即距前芯边200mm)，裆部区是从100mm处延伸至350mm处。

总的来说，对于整个芯长度是Lc、裆部点距前芯边的距离是Lcp以及裆部区长度是Lcz的用品来说，所说的裆部区的前边所处的位置的距离是：

Lfecz=Lcp^*(1-Lcz／Lc)

例如，吸收用品可以是刚会走路的孩子(孩子重量约12-18kg)穿的婴儿尿布，其中市场上所卖的用品的尺寸一般称之为MAXI尺寸。该用品必须能够接受并保持粪便和尿液，在本发明的上下文中，裆部区必须能够主要接受尿液的负载。

裆部区的总面积和尺寸当然还取决于吸收芯的各个宽度，即，如果裆部区中的芯比裆部区外的窄，裆部区的面积(表面)就比吸收芯的其余面积小。

可以预期的是，裆部区和该用品的其余部分之间的界线还可以是曲线，在本发明中它们近似为垂直于该用品纵轴的直线。

“裆部区”进一步由该各区域内芯的宽度限定，“裆部区面积”由裆部区的长度及相应的宽度所定义的表面来限定。

作为裆部区的补充元件，吸收芯还可包括至少一个但大多是两个的腰区，向着裆部外的吸收芯的前部和／或后部延伸。

根据其功能可以进一步区分吸收用品尤其是吸收芯的各种元件。

因此，最靠近用品的负载点的区域通常需要确保足够快地收集将被用品吸收的身体排泄物以便使其不会保持在用品的表面上，在用品的表面上所述身体排泄物可能会与穿用者的皮肤产生过多的不希望的接触。该区域通常称为收集区。

可以考虑另一个将最终储存所接受的身体渗出物的区域。这可以在一个可能直接邻近收集区的区域中进行，或者这可以主要在一个稍微远离收集区的区域中进行。而且，可以有一个以上的储存区，或者彼此直接接触(如当将两个储存材料层放置在彼此的顶部上时)，或者彼此之间不直接接触(如当将每一个储存区放置在用品的前部和后部时)。

在前面任一情况下，具有主要功能为流体分布的另一区域可能是合乎需要的，即，主要在用品的x和y方向将流体如从收集区传输到储存区。

在吸收用品中，可以将各区域组合在一个单一的且均匀的结构或材料中。但是，更优选的是，至少某些区域具有不同的流体处理性能以便更好地适应其具体的功能。通常优选的是由具有不同性能的材料来设计各个区域。

对于本发明的特别优选的设计来说，必须至少有一个流体储存区和至少一个其它流体收集／分配区。

每个区域可以具有多种形状，如平面状的(即，基本上具有x和y延伸，且具有基本上恒定的厚度尺寸)或者是三维形状的。而且，这些区域彼此之间可以以各种相对位置排列，如分层的，或在x，y方向上彼此外接。

含有各种区域的用品的优选实施方案具有如此排列以致于它们对穿用者的舒适性只有很少的不利影响，理想的是完全没有不利影响。对于用品的未负载(“干燥”)状态以及其负载状态都必须考虑该舒适性问题。对于后者来说，特别优选的实施方案是在裆部区宽度尺寸较小，同时在该区域具有相对低的流体储存能力，从而即使对于负载的用品来说，也不会增加两腿之间的容积。

尽管各种区域彼此之间必须流体互通接触，即，必须有身体渗出物从收集区移动到储存区的可能性，并且借助移动通过分配区(如果存在的话)来实现。

尽管根据其主要功能来讨论各个区域，但通常它们还具有一定程度上的其它功能。从而，流体吸收储存区也具有流体分配功能，流体收集／分配区也具有一些流体存留能力。

吸收结构或元件

除了从功能的角度考察吸收芯的各个区域外，通常需要考虑由一个或多个吸收件或结构构成的吸收芯，其可能由多个亚结构构成，从而可以考虑由一个或(正如大多数的当今吸收用品设计的情况下)几个不同的“材料”构成的吸收芯。在本发明的情况下，形成吸收件的材料是能够测试其“材料性能”的元件，不管该材料是“纯”物质(如超吸收材料颗粒)、均匀材料的聚集物(如大量纤维素纤维、或泡沫结构或大量超吸收颗粒)、两种或多种纯物质或物质聚集物的混合物(如，具有不同性能的超吸收颗粒的混合物，或超吸收颗粒和纤维素纤维的共混物)；或者形成可区分的吸收件的几种材料的进一步排列(如两层复合材料)。

因此，评估“流体处理件”的流体处理性能是可能的，且对于某些元件来说，评估其中所包含的亚结构或材料的性能也是可能的。

上述功能区可以由相同材料(如纤维素幅、纤维素和超吸收材料的混合物)形成，从而例如借助不同的密度来限定不同的区域。更优选的是，可以借助使用不同元件和／或材料来实现这类不同性能，通过使亲水性、孔径大小以及与流体处理相关的其它性能在更宽的范围内变化来提供更宽范围的设计灵活性。

元件的性能

分配区的要求

尽管在一个区域中良好起作用的材料或元件的所需性能取决于其它区域中的吸收元件或材料的性能，但已经发现下列特性提供了合适的分配元件，假如它们与下文所概述的高吸入储存元件组合在一起。

在本发明的意义上的流体分配材料是用于如吸收用品中的材料，打算用所述材料来支持这类用品中的流体分配机制。这类用品通常具有两条中心线，即纵向中心线和横向中心线。本文所用的术语“纵向”指用品平面内的线轴或方向，其通常与将这类用品的站立的穿用者的身体分成左右两半的垂直平面一致(如大致平行)。可以要求流体传输机制有效使用能够分布在用品内比负载区更大的区域上，所述负载区即其中身体排泄物分布到吸收用品表面上的用品区域。这类传输可以通过驱动力如重力进行，其不会使流体逆着重力的方向进行分配，因此通常不会满足吸收用品的要求，从而流体需要从负载点进行传输，其中排泄的流体排泄到吸收用品上，进入用品的位置“更高的”其它部分，即逆着重力方向向上传输。

该芯吸通常通过利用毛细力来实现，且可以通过在垂直方向测试材料，即沿着重力方向对其进行布置来进行评估。

适用于本发明的材料的一个关键功能是改进的芯吸高度和通量的结合。

由于穿用者的身体形状，吸收用品可以具有显著不同的尺寸，吸收用品的尺寸和向上的芯吸能力是重要的，对于理想条件来说，垂直芯吸距离如12．4厘米(5英寸)或8．3厘米(3．3英寸)可能是典型的。

同样重要的是必须传输的流体量。婴儿尿布的特征负荷可以是大于300毫升的尿液负荷，每次排泄的排泄量通常是75毫升，排泄速率高达15毫升／秒。但是，需要传输显著量的能力是很明显的。然而，进一步需要使用低用量的材料，原因是经济使用材料和穿用者的舒适和适体的要求。因此，需要材料能够在短时间内通过这类材料的小横截面传输大量的流体。这通常可以用“垂直芯吸通量”参数来表示，所述参数由在特定时间内通过材料的特定横截面传输到给定高度的流体的累积量来定义，单位是毫升／平方厘米／秒，且由流体前沿克服重力渗透到材料内的特定高度的时间来定义。

这些参数可以使用如下面将定义的芯吸试验，测量材料通过其内部的空隙(如孔)在存在或不存在外力(如重力或离心力)下来被最容易地测定。将材料样品基本上沿垂直方向放置，伸出流体储槽外。可以通过测量润湿的前沿的向上运动和被材料吸收的流体量来监测克服重力的传输。

根据公知的用于毛细系统的Lucas-Washbum关系式，该关系式通常已经被应用于近似的多孔系统，通过降低分配材料的有效孔径，可以容易地增加芯吸高度。对于给定的流体，无论该流体是尿液或月经流体，以及呈现出特定的表面能的特定材料来说，可以近似所需的毛细(或孔)直径以芯吸到特定的所需高度。显而易见的是，当目的是大的芯吸高度时，该关系式要求小毛细直径。

但是，该小毛细管不能处理大量流体，并明显降低了这类流体通过具有小孔的这类材料的累积通量。这是由与小孔相关联(根据Hagen-Poisseuille关系式)的高的内摩擦力(或低的渗透性)所引起的。

因此，尽管常规的材料呈现出与低通量相结合的大高度或在低高度下的大通量值，现已经发现，该折衷方案可以用如下文将进一步描述的材料来克服。

因此，第一区内的材料可以用在12．4厘米高度下的累积通量大于0．075克／平方厘米／秒、优选大于0．12克／平方厘米／秒来描述。另一方面，第一材料的流体分配性能可以用该材料在12．4厘米处的芯吸时间小于120秒、优选小于50秒来表示。在优选的实施方案中，在一个择优方向(如纵向)上在8．3厘米处的芯吸时间小于在与所述择优方向垂直的方向上的芯吸时间的80％，该择优方向的累积通量大于0．12克／平方厘米／秒。

适于实现分配要求的材料

适用于本发明的流体收集／分配件可以包括各种材料，并且可以通过各种方法制备。

合适的元件可以是含有弹性纤维的纸幅，所述弹性纤维通过公知的方法如干法或湿法等方法形成所述的纸幅。

可以设想多种弹性纤维在本发明的元件中很好地发挥作用。除了公知的合成纤维如基于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚胺、弹性聚烯烃或其组合，如呈双组分纤维形式，特别优选的纤维是化学硬挺的、加捻的膨胀的纤维素纤维。

本文所用的术语“化学硬挺的、加捻的和卷曲的纤维”指已经通过化学方法硬挺以增加干燥和含水条件下的硬挺度的任何纤维。这类方法包括例如涂覆和／或浸渍纤维的化学硬挺剂。这类方法也包括通过改变纤维本身的化学结构如通过使聚合物链交联使纤维硬挺。

以单根化(即疏松)的形式通过交联键硬挺的纤维如公开在下列专利中：Bernardin的USP3，224，926，1965年12月21日授权；Chung的USP3，440，135，1969年4月22日授权；Chatterjee的USP3，932，209，1976年1月13日授权和Sangenis等人的USP4，035，147，1977年7月12日授权。更优选的纤维公开在下列专利中：Dean等人的USP4，822，453，1989年4月18日授权；Dean等人的USP4，888，093，1989年12月19日授权和Moore等人的USP4，898，642，1990年2月6日授权。

可以涂覆或浸渍纤维素纤维的其它聚合物硬挺剂包括：具有含氮基团(如氨基)的阳离子改性的淀粉，如购自美国新泽西州，Bridgewater的国民淀粉化学公司；湿强度树脂如聚酰胺-表氯醇树脂(如美国特拉华州的Wilmington的Kymene^TM557H，Hercules，Inc．)，聚丙烯酰胺树脂(如在1971年1月19日授予Coscia等人的USP3，556，932中进行了描述，并且如由美国特拉华州的West Patterson的Cytec Industries以商品名Parez^TM631NC销售的市场上可买到的聚丙烯酰胺)；脲醛和蜜胺甲醛树脂，以及聚乙烯亚胺树脂。

适用于本文的流体吸收件的纤维优选通过化学反应硬挺。例如，可以将交联剂施加到纤维上，在施加后，使所述纤维化学形成纤维内的交联键。这些交联键可以增加纤维的硬挺度。尽管优选采用纤维内交联键化学硬挺纤维，但决不意味着排除其它类型的用于使纤维化学硬挺的反应。

在更优选的硬挺纤维中，化学加工包括当这类纤维处于相对脱水的、纤维分离的(即，单根化的)、加捻的、卷曲的状态下时，与交联剂进行纤维内交联。合适的化学硬挺剂包括单体交联剂，包括但不限于具有酸官能度的C₂-C₈二醛和C₂-C₈单醛，其可以被用于形成交联溶液。这些化合物能够与单一纤维素链中的至少两个羟基进行反应或与单一纤维中靠近分布的纤维素链进行反应。预期用于制备硬挺纤维素纤维的这类交联剂包括但不限于戊二醛、乙二醛、甲醛和二羟乙酸。其它合适的硬挺剂是多羧酸酯如柠檬酸。多羧酸酯硬挺剂及由其制备硬挺纤维的方法在1993年3月2日授权的USP5，190，563中作了描述。在这些条件下进行交联的结果是形成硬挺的且在用于本文的吸收用品期间往往保持其加捻的、卷曲的构型的纤维。这类纤维及其制备方法在前面引用的专利中作了描述。

如美国专利申请流水号304，925所述，在已经将这类纤维干燥和分离纤维(即，疏松)后，通过将这类呈相对脱水形式的纤维进行内交联而制备硬挺的纤维素纤维。但，这决不意味着必需将其它亲水的、化学硬挺的、加捻的和卷曲的纤维排除在本发明的范围之外，其它这类纤维在前面所提到的USP3，224，926、3，440，135、4，035，147和3，932，209中作了描述，但并不限于这些专利。同时认为提供硬挺的、加捻的和卷曲的纤维素纤维的其它非化学方法也在本发明的范围内，如高稠度(通常大于约30％)机械处理法(如纤维离解制浆法和或精浆法等)。这类方法在分别于1990年12月11日和1993年9月14日授予Mary L．Minton、题目为“纸浆处理方法”的USP4，976，819和5，244，541中作了更详细的描述。

其它更优选的纸幅还包括具有相对高表面积的第二种纤维。

尽管认为合成纤维如具有很小直径(“微纤维”)或具有特殊的表面构型的合成纤维也是合适的，但目前优选用于该高表面用途的纤维是桉树属的木浆纤维。桉树属提供了所需的毛细压力特性以及化学硬挺的、加捻的和卷曲的纤维，并且其不会象下文将描述的显著量的纤维素细小纤维那样，容易地通过成形网。特别合适的桉树类纤维包括那些大桉树(eucalyptus grandis)种。

在由纸浆形成湿纸幅前，用于添加到硬挺的纤维素纤维中的其它合适的表面积产生纤维包括(但不限于)：多种纤维素和合成纤维材料如1993年6月8日授予Young等人的USP5，217，445中所披露的那些。这类材料包括非硬挺的纤维素纤维(即，常规的纤维素纸浆纤维)、高度精制的、硬挺的和非硬挺的纤维素纤维，在本文中称为“粉状纤维”以及高表面积纤维素材料如膨胀的纤维素纤维(下文将描述)。高表面积纤维素与硬挺的纤维在淤浆中进行很好地混和，且将所述淤浆进行湿抄。可以采用混和器、碎浆机、高步频疏解机、valley打浆机、精浆机(如单头、锥形或双盘精浆机)或本领域公知的其它设备来将硬挺的纤维和高表面积纤维素进行混和、除块(declump)或精浆。

也可以借助下述方法由纤维素纤维制备高表面积纤维素：将纤维素纤维的硬挺悬浮液通过小直径的孔，其中悬浮液受到至少4．3帕(3000psig)的压力降和高速剪切作用，随后受到高速剪切冲击。反复使悬浮液通过小孔直到得到基本上稳定的悬浮液。参见，1984年11月20日授予Turbak的USP4，483，743。

当如上所述将弹性纤维如交联的、加捻的、硬挺的纤维与高表面积纤维结合后，所得到的纸幅可以具有显著降低的抗张强度，特别是在湿润状态时。

因此，为了在湿态和干态时便于加工且提供产品特异性的机械性能，可以将粘结剂整体地加入到纸幅内或纸幅上。可以通过在纸幅形成之前，将粘结剂加入纸浆中，在沉积到成形网上后且在干燥前、干燥后或其组合，将粘结剂加入湿抄纸幅上。

尽管认为给成形的纸幅提供该特定强度的具体粘结剂对流体处理性能不重要，但现已发现热塑性纤维是一个优选的方案，且化学结合的纸幅是更加优选的实施方案。

在更优选的实施方案中，流体收集／分配材料包括硬挺的纤维素纤维的湿抄纸幅，其中所述纸幅用约0-50％、优选约5-25％、更优选约7-15％的热塑性粘结料进行增强，其中热塑性粘结料在粘结纤维与其它粘结纤维、化学硬挺的、加捻的和卷曲的纤维素纤维或高表面积纤维的交叉点处提供粘结位点。这类热粘结的纸幅通常可以通过形成含有优选完全均匀分布的硬挺的纤维素纤维和热塑性纤维的纸幅而制备。在纸幅形成之前，热塑性纤维材料可以与硬挺的纤维素纤维和细小纤维在含水淤浆中进行混和。一旦形成后，通过加热纸幅直到纸幅的热塑性部分熔化而将纸幅进行热粘结。合适的纤维材料的具体非限制性实例包括聚酯热熔纤维(KODEL410)、双组分纤维、三组分纤维及其混合物等。

另外，基于卷曲型聚合物的粘结剂纤维将给纸幅带来增加的松厚性。目前优选的基于聚合物的卷曲类的粘结剂纤维是Hoechst-CelaneseCopo1yolefin Bicomponent纤维，以商品名CELBOND_从Hoechst Celanese公司买到，型号为255，批号为33865A，具有约3．3分特(或约3．0旦)和约6．4毫米的纤维长度。

用于流体收集／分配件的热塑性粘结材料还包括可以在不广泛损坏纤维素纤维的温度下熔化的任何热熔粘合剂。优选，热塑性粘结材料的熔化点应小于约175℃，优选在75℃和约175℃之间。在任何情况下，熔化点应不低于本发明的用品可能要储存的温度，借此熔化点通常将不低于约50℃。

热塑性粘结材料可以是如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯。热塑性纤维优选将不会吸取或吸收含水流体。但是，热塑性材料的表面可以是亲水性或疏水性的。(本文所用的术语“亲水性”和“疏水性”将指表面被水所润湿的程度。)在更高的热塑性水平下，特别是在大于约40％的水平下，亲水性材料将是更加优选的。

本文所用的热塑性纤维的长度可以是约0．1厘米至约6厘米，优选约0．3厘米至约3．0厘米。

热塑性纤维优选通过穿透干燥粘结(through-air bonding)而熔化，但并不意味着排除其它方法如红外光、蒸汽鼓干燥、扬克式烘缸等。在另一变型方法中，在纸幅的一个或两个表面上将纸幅进行热压花。该技术在USP4，590，114中作了详细描述。

正如前面所讨论，粗布如薄页纸和其它透水的无纺片可以被用作外部支承物与上述的粘结件一起或取代上述粘结件。

一个更加优选的起始材料包括化学粘结剂。这类用于增加吸收元件的物理完整性和／或便于纸幅(特别是湿抄纸幅)的加工的化学添加剂粘结件可以是本领域公知的用于给纤维幅提供增加的完整性的树脂粘结剂、胶乳和淀粉。合适的树脂粘结剂包括那些已知能够在纸张结构中提供湿强度、干强度或湿强度和干强度两者的粘结剂，如TAPPI专题论文系列号29，纸张和纸板的湿强度(Wet Strength in Paper and Paperboard)，制浆造纸技术协会(TAPPI)，纽约，1965。合适的树脂包括聚酰胺-表氯醇和聚丙烯酰胺-乙二醛树脂。其它适用于本发明的树脂是脲甲醛和蜜胺甲醛树脂。这些多功能树脂的更常规的官能团是含氮基团如氨基和连接到氮上的羟甲基。聚乙烯亚胺类树脂也可以用于本发明。目前优选的化学添加剂粘结剂是市售的聚丙烯酰胺-乙二醛树脂，由美国的Cytec Industries，West Patterson，NJ以商品名Parez^TM63lNC销售。

淀粉，特别是阳离子改性淀粉也可以用作本发明的化学添加剂。这类阳离子性的淀粉材料，通常用含氮基团如氨基和连接到氮上的羟甲基进行改性，可以从位于Bridgewater，New Jersey的国民淀粉和化学公司获得。其它合适的粘结剂包括但不限于聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯。

所添加的化学添加剂粘结剂的用量通常是纸幅总重量的约0％至约5％。但是，可以以更大的用来使用亲水性的化学添加剂粘结剂。如果将化学粘结剂添加剂加入到含水浆料的硬挺纤维中，优选还存在常规的、非硬挺的纤维素纤维或高表面积纤维素以增强化学添加剂粘结剂的留着性。也可以通过印刷、喷涂或本领域公知的其它方法将化学添加剂粘结剂施加到干燥的或未干燥的纸幅上。

除了使用化学粘结剂外，流体分配材料也可以受益于前面所解释的材料中热粘结的聚合物微纸幅的结合。

用于本发明的合适的和优选的流体收集／分配材料的所述组分可以共混在一起并通过多种方法包括湿法、干法、粗梳法和其它方法形成纸幅，在上述方法中，目前优选湿法。

用于湿抄纤维素纤维材料以形成片材如干浆板和纸张的技术是本领域公知的。这些技术通常可用于湿抄硬挺纤维以形成本发明的吸收结构中所用的湿抄片。合适的湿抄技术包括手抄法，和采用造纸机进行湿抄，如L．H．Sanford等人在USP3，301，746中所披露的那样。由于化学硬挺的、加捻的和卷曲的纤维的性能，特别是其在含水的浆料中的絮凝趋势，在用造纸机进行湿抄时，优选进行下文将描述的某些加工改进。

通常，湿抄纸幅可以通过下列步骤制备：将纤维的含水浆料沉积在多孔成形网上，将湿抄的浆料脱水以形成湿纸幅并干燥湿纸幅。优选的是，用于湿抄的纤维的含水浆料的纤维浓度是浆料总重量的约0．02％至约2．0％，优选是约0．02％至约0．2％。浆料的沉积通常是使用本领域公知的装置如网前箱而完成的。网前箱具有称为堰板的开口以将纤维的含水浆料输送到多孔成形网上。成形网可以具有用于干浆板和其它造纸加工的构型和网眼尺寸。可以使用本领域公知的用于干浆板和薄页纸成形的常规的网前箱设计。合适的市售的网前箱包括如敝开式、固定顶式、双网、斜网和圆筒成形器网前箱(drumformer headboxes)。

一旦形成，将湿纸幅脱水并干燥。可以用脱水板、吸水箱或其它真空装置或重力流动进行脱水。通常，脱水将纤维浓度增加到总纸幅重量的约8％至约30％，优选约8％至约23％。脱水至约23％以上的浓度可能需要湿压榨，但这是不太优选的。在脱水后，可以将(但并不是必需的)纸幅从成形网转移到干燥织物上，该干燥织物将纸幅输送到干燥装置上。

可以采用本领域公知的许多技术完成湿纸幅的干燥。当纸幅中含有热塑性粘结材料时，在将热塑性粘结材料融合到其它纤维材料上的温度下将纸幅进行彻底并均匀的干燥是重要的，但温度不应太高而使热塑性粘结材料流入网络的空隙容积中。可以通过如热通风干燥器、热穿透干燥器和加热的圆筒干燥器，包括扬克式烘缸来完成干燥。湿抄的纸幅优选完全干燥(通常干燥到纤维稠度为约95％至约99％之间)。如通过本领域公知的技术如采用扬克式烘缸用刮刀使纸幅起皱来优选增加完全干燥的纸幅的柔韧性。

为了获得根据本发明的特别优选的性能，可以在上述的现有技术的材料成形后，将其进行附加的加工步骤。已经开发了用于处理拉伸的层压材料的类似方法，所述方法描述于涉及拉伸材料的US-A-5，167，897(Weber)或如EP-A-0 810 078所述存在于并用于流体分配材料，将上述文件引入本文作为参考。

本质上，通过将起始原料通过至少两个辊(每一个均具有周边隆起和沟槽)，该方法提供了纸幅的机械处理法，所述辊以如此的紧公差进行运转以致于纸幅经历永久的变形。

从而，将基本上未拉伸的纸幅通过递增的横向的纸幅拉伸体系，所述体系采用具有三维表面的相对的压力施加器，所述压力施加器至少在一定程度上彼此互补，并且可以重叠或“相互啮合”以拉伸其中的材料。

在波纹辊的周边和轴向的隆起和沟槽的布置可以是均匀的，具体的实施方案可以包括具有不同图案的区域，如果其是在轴向布置，如沟槽和／或隆起的宽度沿辊的轴向发生变化，或如果其是在周边布置，如隆起和沟槽的深度沿至少一个辊的周边发生变化，或至少一个辊具有宏观弯曲的形状，如中心部分比两边厚。

使用两个以上的波纹辊同样有益，如在避免一步法中过强的处理时。

所述方法的进一步增强可以通过进一步增加加热纸幅的加工步骤来实现，所述加工步骤或者是通过在前面所披露的成形后处理后的独立的加工步骤，或者是通过加热将机械应力施加到纸幅上的部件，如一个或两个波纹辊。优选的是，将上述方法应用于含有可热融合的材料(如含有热塑性纤维的材料)上。该附加的热处理的有益效果是可以形成纸幅以使得通过机械方法相对容易地进行塑性变形，然后通过热固化达到所需的回弹性和／或强度。

另外，还应认识的是，尽管优选的方法采用啮合的圆柱形波纹辊，但也可以采用间歇的冲压操作来实施本发明，所述冲压操作采用啮合平板以递增地拉伸所述纸幅。

作为前面所述的纤维纸幅的备选方案，可以使用相对开孔的聚合物泡沫，特别是互连开孔的亲水性的、柔性聚合物泡沫结构。

储存吸收元件的要求

如上所述，分配元件显示出一定的解吸性能，这个性能必须与吸收储存元件或材料的吸收性能相匹配。

因此，适用于本发明的储存吸收元件有高的毛细吸入容量。为达到本发明所公开的目的，测定这种高的吸入容量时用在一定的毛细高度下该元件吸入流体的能力表示，这种吸入现象一般发生在该元件置于吸收用品中时。毛细吸收容量测试(本申请中也称作毛细吸收测试)方法测定出储存元件置于毛细吸收设备的不同高度时每克吸收储存元件吸收的测试流体的量。毛细吸收容量测试方法在下面的测试方法部分有详细描述。

一方面，适用于本发明的高毛细吸入容量的储存吸收元件在35cm高度处的毛细吸收容量(CSAC)至少是约15g／g，优选至少约18g／g，更优选至少约20g／g，还更优选至少约22g／g。这些储存吸收元件在35cm高度处的毛细吸收容量一般是约15g／g到约60g／g，更一般地是约18g／g到约55g／g，还更一般地是约20g／g到约50g／g。

另一方面，高毛细吸入容量的储存吸收元件在50cm高度处的CSAC至少是约8g／g，优选至少约11g／g，更优选至少约15g／g，还更优选至少约19g／g。这些储存吸收元件在50cm高度处的CSAC一般是约8g／g到约40g／g，更一般地是约11g／g到约35g／g，还更一般地是约15g／g到约30g／g。

再一方面，高毛细吸入容量的储存吸收元件在80cm高度处的CSAC至少是约6g／g，优选至少约9g／g，更优选至少约12g／g，还更优选至少约15g／g。这些储存吸收元件在80cm高度处的毛细吸收容量一般是约6g／g到约35g／g，更一般地是约9g／g到约30g／g，还更一般地是约12g／g到约25g／g。

还有一方面，高毛细吸入容量的储存吸收元件在100cm高度处的CSAC至少是约5g／g，优选至少约7g／g，更优选至少约10g／g，还更优选至少约14g／g。这些储存吸收元件在100cm高度处的毛细吸收容量一般是约5g／g到约30g／g，更一般地是约7g／g到约25g／g，还更一般地是约10g／g到约20g／g。

当上述最小的毛细吸入容量值对本发明的储存吸收元件很重要时，尽管不必须，但还优选这些元件在0压头处(即在毛细吸收测试中的0cm处)的毛细吸收容量至少是约15g／g。另一个优选方面是储存吸收元件同时具有如上所述的在至少两个吸入高度处的所希望的吸入量，用g／g表示。也就是说，例如，优选的储存吸收元件有两个或多个下述性能：(ⅰ)在35cm高度处的毛细吸收容量(CSAC)至少是约10g／g，优选至少约13g／g，更优选至少约20g／g，还更优选至少约22g／g；(ⅱ)在50cm高度处的CSAC至少是约8g／g，优选至少约11g／g，更优选至少约15g／g，还更优选至少约19g／g；(ⅲ)在80cm高度处的CSAC至少是约6g／g，优选至少约9g／g，更优选至少约12g／g，还更优选至少约15g／g；(ⅳ)在100cm高度处的CSAC至少是约5g／g，优选至少约7g／g，更优选至少约10g／g，还更优选至少约14g／g。

另一种描述适用于本发明的储存吸收元件的方法是高毛细吸入容量的储存吸收元件需要有高的中间吸收压，材料的中间吸收压定义为材料有50％的毛细吸收效率时的压力，用测试方法部分描述的毛细吸收测试方法测定，在该测试试验中，通过测定材料达到其最大吸收容量的50％时的高度也称作CSAH50来确定。

适用于本发明的优选储存吸收元件是0cm高度处毛细吸收容量至少是约15g／g，优选至少是约20g／g，更优选至少是约25g／g，最优选至少是约35g／g且中间毛细吸收高度CSAH50至少是35cm，优选至少是45cm，更优选至少是60cm，最优选至少是80cm的高毛细吸入容量的储存吸收元件。

达到储存吸收元件要求的材料

高表面积材料

适用于本发明的储存吸收元件优选包括高表面积材料。高表面积材料本身或与其它成分如可形成水凝胶的吸收性聚合物结合能使该元件具有高毛细吸收容量。这里所讨论的高表面积材料至少在一个方面可以用其毛细吸收容量(如果在实际的储存吸收元件中含有可形成水凝胶的聚合物或任何其它任选的材料如粘合剂、粘结剂等，测定在不含所述物质下进行)来描述。应当认识到有高表面积的材料可以在非常高的吸入高度处(如100cm或更高)有吸收容量。这就使得高表面积材料能提供一种或两种以下的功能：ⅰ)液体流向其它吸收剂如渗透性吸收剂的毛细通道，和／或ⅱ)附加的吸收容量。因此，当高表面积材料可以用其单位重量或体积的表面积来描述时，本发明的申请人替代性地用毛细吸收容量描述高表面积材料，因为毛细吸收容量是一个使用参数，能使本发明的吸收元件具有必要的吸入能力以改善吸收用品。应当认识到的是，某些高表面积材料例如玻璃微纤维，本身并不是在所有高度特别是非常高的高度(如100cm或更高)处都显示出特别高的毛细吸收容量。但是，即使在相对较高的高度处，这样的材料能提供液体流向可形成水凝胶的吸收性聚合物或其它吸收剂以产生必需的毛细吸收容量的毛细通道。

任何有足够毛细吸收容量的材料都适用于本发明的储存吸收元件中。从这方面来说，术语“高表面积材料”指的是本身(即，测定时不含构成储存吸收元件的渗透性吸收剂或任何其它任选的材料)显示出一种或多种下述毛细吸收容量的任何材料：(Ⅰ)100cm吸入高度处的毛细吸收容量至少是约2g／g，优选至少约3g／g，更优选至少约4g／g，还更优选至少约6g／g；(Ⅱ)35cm高度处的毛细吸收容量至少是约5g／g，优选至少约8g／g，更优选至少约12g／g；(Ⅲ)50cm高度处的毛细吸收容量至少是约4g／g，优选至少约7g／g，更优选至少约9g／g；(Ⅳ)140cm高度处的毛细吸收容量至少是约1g／g，优选至少约2g／g，更优选至少约3g／g，还更优选至少约5g／g；(Ⅴ)200cm高度处的毛细吸收容量至少是约1g／g，优选至少约2g／g，更优选至少约3g／g，还更优选至少约5g／g。

在一个实施方案中，高表面积材料在性质上是纤维状的(以后称之为“高表面积纤维”)，当其与其它吸收剂如可形成水凝胶的吸收性聚合物或其它渗透性吸收剂结合时能产生纤维网或纤维基质。选择性地，在一个特别优选的实施方案中，高表面积材料是开孔的、亲水性聚合物泡沫(以后称之为“高表面积聚合物泡沫”或更一般地称为“聚合物泡沫”)。这些材料在下面将详细描述。

高表面积纤维

适用于本发明的高表面积纤维包括天然存在的纤维(改性的或未改性的)以及合成制得的纤维。高表面积纤维的表面积比通常用在吸收用品中的纤维如木浆纤维的表面积大得多。用于本发明的高表面积纤维理想的是亲水性的。这里所用的术语“亲水性”是指纤维或纤维的表面可以被沉积在这些纤维上的含水液体(例如含水的体液)所润湿。一般地，亲水性和润湿性是以液体和所涉及的固体的接触角和表面张力定义的。这在由Robert F．Gould编辑的、题目为Contact Angle，Wettability and Adhesion(接触角，润湿性和粘合)(版权1964)的美国化学学会出版物中有更详细的描述。当液体与纤维或其表面间的接触角小于90°，或者当液体倾向于自发地在纤维表面铺展开，这两种情况通常是同时存在的，这时称纤维或纤维表面被液体润湿(即亲水性的)。相反，若接触角大于90°，或者流体不能自发地在纤维表面铺展开，这时认为纤维或其表面是疏水性的。这里适用的纤维的亲水性的性质可以是纤维所固有的，也可以是天然疏水性的纤维经过处理使之变成亲水性的。给天然疏水性的纤维提供亲水性的性质的材料和方法是公知的。

这里适用的高表面积纤维的毛细吸入比表面积与下面描述的聚合物泡沫的毛细吸入比表面积范围相同。但是，高表面积纤维一般都用公知的BET表面积来表征。

这里适用的高表面积纤维包括玻璃微纤维如可从Evanite FiberCorp．(Corvallis，OR)商购的玻璃丝。这里适用的玻璃微纤维的纤维直径一般不大于约0．8μm，更一般的是约0．1μm到约0．7μm。这些微纤维的表面积至少是约2m²／g，优选至少约3m²／g。玻璃微纤维的表面积一般是约2m²／g到约15m²／g。这里所用的代表性的玻璃微纤维是可从Evanite Fiber Corp．商购的如型号是104的玻璃纤维，纤维的公称直径是约0．5μm。这些玻璃微纤维的计算得到的表面积是约3．1m²／g。

这里适用的另一种类型的高表面积纤维是原纤化的醋酸纤维素纤维。这些纤维(本申请中称之为“纤条”)与吸收用品领域中常用的纤维素衍生得到的纤维相比有高的表面积。这样的纤条有直径非常小的区域，这样，它们的粒径范围一般是约0．5μm到约5μm。这些纤条一般的总表面积是约20m²／g。这里用作高表面积材料的代表性的纤条可从Hoechst CelaneseCorp．(Charlotte，NC)以醋酸纤维素纤条(cellulose acetate fibrets_)买到。对于纤条的更详细描述，包括其物理性能和其制备方法，参见：“醋酸纤维素纤条：具有高表面积的原纤化的纸浆”，Smith，J．E_Tappi Journal_1988年12月，第237页及1996．1．23授权的美国专利5486410(Groeger等)；在此引入这些文件作为参考。

除了这些纤维外，普通技术人员将认识到可以改变吸收领域公知的其它纤维以产生适用于本申请的高表面积纤维。可以改性以达到本发明所要求的高表面积的代表性纤维公开于上述的美国专利5599335中(尤其是要参见第21-24栏)。

不管所用的高表面积纤维的性质如何，该纤维和其它的吸收材料如渗透性吸收剂在结合之前是分开的。这里所用的术语“分开”指的是高表面积纤维和其它吸收剂在结合以形成储存吸收元件之前是各自单独形成的。换句话说，高表面积纤维不是与其它吸收剂(如可形成水凝胶的吸收性聚合物)混合后形成的，其它的吸收剂也不是与高表面积纤维结合后形成的。将各个分开的组分相结合能确保高表面积纤维有所需的形态，更重要的是有所需的表面积。

高表面积聚合物泡沫

这里适用的高表面积聚合物泡沫在下面用其物理性能的某些方面来描述。为了测定这些性能中的某些性能，必须对薄片状的泡沫进行分析。因此，如泡沫以粒状使用且是从先前形成的薄片制成的时，则物理性能的测定就在薄片泡沫上进行(即形成粒子之前)。当泡沫在聚合过程中现场形成粒子(或珠子)时，为了进行这些测定，可把相似的泡沫(以化学组成、泡孔大小，W∶O的比例等表示)形成薄片。

用在本发明的高毛细吸入储存吸收元件中的高表面积聚合物泡沫在本领域中是公知的。特别优选的泡沫是通过聚合高内相油包水乳液得到的那些，如美国专利5，387，207和5，650，222中所描述的那些。其它特别优选的聚合物泡沫在T．DesMarais等人于1998年3月申请的名称为“HIGH SUCTIONPOLYMERIC FOAM MATERIALS”(“高吸入聚合物泡沫材料”)(P&G申请)的共同未决的美国申请及T．DesMarais等人于1998年3月申请的名称为“ABSORBENT MATERIALS FOR DISTRIBUTING AQUEOUSLIQUIDS”(“用于分配含水液体的吸收性材料”)(P&G申请)的共同未决的美国申请中有详细描述。此处引入这些公开文件作为参考。(这两个共同未决的申请中的一个或两个中所描述的具体的优选泡沫在下面实施例部分有所描述)。这里适用的聚合物泡沫是相对开孔的那些。这意味着泡沫的各个泡孔(cell)不受阻碍地与相邻泡孔相通。这些相对是开孔的泡沫结构具有泡孔间开孔或“窗户”，这些开孔大到足以允许液体容易地从泡沫结构中的一个泡孔转移到另一个泡孔中去。

这些相对开孔的泡沫结构一般都具有网状特征，各个独立的泡孔被许多相互连接的三维支化网相互连接起来。构成这些支化网的聚合材料纤维丝可以被称为“柱架”。就本发明而言，最优选的泡沫材料的泡沫结构中至少约80％的泡孔(大小至少1μm)与至少一个相邻的泡孔液体相通。

除了是开孔结构外，这些聚合物泡沫是充分亲水的以允许泡沫吸收含水液体。泡沫结构的内表面通过在聚合后遗留在泡沫结构中的残余亲水性表面活性剂而产生亲水性，或通过选择的聚合后泡沫处理方法(如下所述)来产生亲水性。

这些聚合物泡沫的“亲水”程度可以用其与可吸收的测试液体相接触时所显示出的“粘合张力”的值定量表示。这些泡沫所呈现的粘合张力可以利用一种方法试验性地确定，该方法是测量已知尺寸和毛细吸入比表面积的样品所吸入的测试液体如合成尿的量。这种方法在下述的美国专利5，387，207的试验方法部分有非常详细的描述。在本发明中用作高表面积材料的泡沫一般是粘合张力值为约15至约65达因／厘米，更优选约20至约65达因／厘米(通过测定表面张力为65±5达因／厘米的合成尿的毛细吸入量来确定)的那些泡沫。

这里适用的聚合物泡沫优选是以塌陷(即非膨胀)的形式制备，聚合物泡沫与含水液体接触时，其吸收这些流体并且当吸入的量使结合毛细压加上限压降到低于泡沫的膨胀压(下面描述)时泡沫膨胀。这些塌陷的聚合物泡沫常常是通过压力、和／或热干燥和／或真空脱水从聚合的HIPE泡沫中挤出水相而得到的。挤压、和／或热干燥／真空脱水后，聚合物泡沫以塌陷的或非膨胀的状态存在。

通过挤压使水挤出的代表性的塌陷HIPE泡沫的泡孔结构示于上面所讨论的美国专利5，650，222的图3和4的显微照片中。如这些图所示，泡沫的泡孔结构是变形的，特别是当与专利’222的图1和2所示的膨胀的HIPE泡沫结构相比时。从专利’222的图3和4也能看出，塌陷的泡沫结构的洞或孔(黑暗区)已被整平或拉长。(应当注意的是，专利’222中描绘的泡沫是薄片状；如下面所讨论的那样，当薄片状的泡沫适用于本申请时，在一个优选的实施方案中，泡沫是粒状)。适用于本申请的另一种HIPE衍生得到的泡沫的泡孔结构(以其膨胀状态)描绘在此处所述的图3和4中。这种特殊的泡沫及相关的泡沫的制备描述在此处所述的实施例2-4中，这些非常高表面积的泡沫在T．A．DesMarais等人于1998年3月申请的名称为“高吸入聚合物泡沫材料”(P&G申请)的共同未决的美国申请及T．A．DesMarais等人于1998年3月申请的名称为“用于分配含水液体的吸收性材料”(P&G申请)的共同未决的美国申请中有详细描述。此处引入这些公开文件作为参考。

挤压、和／或热干燥／真空脱水后，塌陷的聚合物泡沫被含水液体润湿时可再膨胀。令人惊奇的是，这些聚合物泡沫可以保持这种塌陷或未膨胀的状态非常长的时间例如可长达至少约1年。这些聚合物泡沫能够保持在这种塌陷／未膨胀状态的能力被认为是由于毛细压力，具体地说是在泡沫结构中形成的毛细压力。本申请中所用的“毛细压力”指的是泡孔中的窄边缘孔内由于弯月面的曲度而造成的液体／空气界面上的压力差。[参见Chatterjee，“Absorbency”(吸收性)，Textile Science and Technology(纺织科技)，Vol．7，1985，p．36]。

挤压、和／或热干燥／真空脱水到实际可用的程度后，这些聚合物泡沫有残留的水，这些水包括由于聚合物中加入的吸收性的水合盐所产生的水合的水及吸入泡沫内的游离水。这种残留的水(由水合盐所附加的)被认为对得到的塌陷的泡沫结构施加毛细压力。当泡沫储存在72°F(22℃)和50％的相对湿度时，本发明的塌陷的聚合物泡沫中残留的水含量是泡沫重量的至少约4％，一般是约4％到约40％。优选的塌陷的聚合物泡沫中残留的水含量是泡沫重量的约5％到约30％。

这些泡沫的一个关键参数是其玻璃化转变温度。Tg代表聚合物玻璃态和橡胶态之间的转变中间点。具有比使用温度高的Tg的泡沫强度非常高但也非常刚硬且潜在地易于破裂。这些泡沫在塌陷状态下储存很长时间后当用温度低于聚合物的Tg的含水液体润湿时一般也需要很长时间恢复到膨胀状态。所需的机械性能的结合，特别是强度和回弹性的结合，通常需要对单体类型和用量进行适当选择来达到这些所希望的性能。

对适用于本发明的泡沫而言，只要该泡沫在使用温度下具有可接受的强度，其Tg应尽可能地低。因此，应尽可能多地选择能提供相应的具有低Tg的均聚物的单体。已经发现丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯共聚单体中烷基的链长度可以比从均一的均聚物系列的Tg所预期的要长。具体地说，已经发现丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯均聚物的同系物系列在链长为8个碳原子时具有最小的Tg。而本发明的共聚物的最小Tg出现在链长为约12个碳原子处。(虽然可以使用烷基取代的苯乙烯单体来代替丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，但目前其可得性极其有限。)

聚合物的玻璃化转变区的形状也很重要，也就是说，该形状(作为温度的函数)是窄还是宽。该玻璃化转变区的形状与聚合物的使用温度(通常是环境温度或身体温度)在Tg或Tg附近是密切相关的。例如，较宽的转变区意味着在使用温度下不完全的转变。通常，如果在使用温度下转变不完全，聚合物表现出比较刚硬且回弹性较差。相反，如果在使用温度下转变完全，那么聚合物被含水液体润湿时将显示出较快的压缩回复。因此，希望控制聚合物的Tg和其玻璃化转变区的宽度以得到所希望的机械性能。总的来说，聚合物的Tg优选低于使用温度至少约10℃。(Tg和转变区的宽度由动态力学分析(DMA)测量得到的损耗角正切值-温度曲线衍生而来，正如美国专利5，650，222的试验方法部分所描述的那样)。

虽然高表面积材料一般用其毛细吸收容量描述，但是适用于本发明的高表面积聚合物泡沫也可用其毛细吸入比表面积(以后称之为“CSSSA”)来描述。一般来说，CSSSA是单位重量的本体泡沫材料(聚合物结构材料加上固体残留材料)中测试液体能够接近的形成特定泡沫的聚合物网状结构的表面积的度量。毛细吸入比表面积通过泡沫中的泡孔单元的尺寸和聚合物的密度来测量，因此，毛细吸入比表面积是定量测定由泡沫网状结构所提供的参与了吸收的固体表面的总量的一种方式。为了表征适用于本发明的泡沫，在所述泡沫薄片上测定CSSSA，甚至在泡沫以粒状掺入在储存吸收元件中时。

泡沫的CSSSA与泡沫是否提供了用于制备本发明的储存吸收元件所必需的毛细吸入性能特别相关。这是因为泡沫结构内形成的毛细压力与毛细吸入比表面积成正比。另外，CSSSA与泡沫结构内是否形成了足够的毛细压力以使其保持在塌陷状态直到被含水液体润湿为止相关。假定其它因素如泡沫密度和粘结张力是恒定的，这就意味着随着CSSSA的增加(或减小)，泡沫结构内的毛细压力也成比例地增加(或减小)。

就本发明的目的而言，通过测量发生于已知质量和大小的泡沫样品内的毛细吸收低表面张力液体(如乙醇)的量来测定CSSSA。这种测定泡沫的比表面积的方法在美国专利5，387，207的试验方法部分有非常详细的描述，此处引入作为参考。也可以使用用于测定CSSSA的任何合理的可供选择的方法。

用作吸收剂的本发明的塌陷的聚合物泡沫的CSSSA至少为约3m²／g。一般，CSSSA是约3m²／g到约30m²／g，优选约4m²／g到约17m²／g，最优选约5m²／g到约15m²／g。有这样CSSSA值的泡沫(膨胀状态下的密度是约0．010g／cm³到约0．033g／cm³)一般有对含水液体如尿液的吸收容量、保持液体及液体的芯吸或分配性能之间特别需要的平衡。另外，有这样CSSSA值的泡沫能形成足够的毛细压力以使泡沫保持在塌陷、非膨胀状态直到被含水液体润湿为止。

如上面所讨论的那样，对于特别优选的可塌陷的聚合物泡沫来说，在其塌陷状态下在泡沫结构内形成的毛细压力至少等于被压缩的聚合物的弹性恢复或模量所造成的压力。换句话说，使塌陷的泡沫保持相对较薄所需的毛细压力由被压缩的聚合物泡沫企图“反弹”时产生的反作用力所决定。聚合物泡沫的弹性恢复的倾向性可由应力应变试验来估测，在该试验中，把膨胀的泡沫压缩到其最初的膨胀时厚度的约1／6(17％)，保持在这种压缩状态直到测定松弛应力值时。就本发明而言，也可与含水液体如水接触时测定在聚合物泡沫在塌陷状态下的松弛应力值。这种任选的松弛应力值以后称之为泡沫的“膨胀压力”。本发明的塌陷的聚合物泡沫的膨胀压力是约50千帕(kPa)或更低，一般是约7kPa到约40kPa。估测泡沫的膨胀压力的方法在美国专利5，387，207的测试方法部分有详细描述。

适用于本发明的高表面积聚合物泡沫的另一个重要性能是其自由吸收容量。“自由吸收容量”(或“FAC”)是给定泡沫样品的每单位质量固体样品材料吸收进其孔状结构中的测试流体(合成尿)的总量。用于本发明的储存吸收元件中特别有用的聚合物泡沫应当有的自由吸收容量是每克干泡沫材料吸收合成尿约30ml到约100ml，优选约30ml到约75ml。测量泡沫的自由吸收容量的方法在后面所述的美国专利5，650，222的测试方法部分有描述。

当暴露于含水液体中时，优选的塌陷的聚合物泡沫吸收液体并膨胀。膨胀状态时的聚合物泡沫比大多数其它泡沫吸收的液体多。这些泡沫的“膨胀系数”至少是约4倍，即膨胀状态时泡沫的厚度至少是塌陷状态时泡沫的厚度的4倍。塌陷的泡沫的膨胀系数优选是约4倍到约15倍，更优选是约5倍到约10倍。

对于本发明而言，对于压缩脱水的泡沫来说，膨胀时的厚度与塌陷时的厚度间的关系可用下面的方程式经验性地预测：

厚度_膨胀时=厚度_塌陷时×((0．133×W∶O比)±2)

其中，厚度_膨胀时表示泡沫在膨胀状态时的厚度；

厚度_塌陷时表示泡沫在塌陷状态时的厚度。

W∶O比表示制备泡沫的HIPE中的水和油的比例。因此，一般由水和油的比是60∶1的乳液制成的典型聚合物泡沫的预测的膨胀系数是8．0，即泡沫的膨胀厚度是塌陷厚度的8倍。测量膨胀系数的方法在后面所述的美国专利5，650，222的测试方法部分有描述。

适用于本发明的高表面积聚合物泡沫的一个相关的机械性能是由其抵抗压缩变形(RTCD)所决定的膨胀状态下的强度。此处泡沫所显示的RTCD是聚合物模量，及密度和泡沫网状结构的函数。而聚合物的模量依次由a)聚合物组成；b)泡沫的聚合条件(例如，所得的聚合，尤其是交联的完全程度)；和c)用残余的材料，如加工后残留在泡沫结构中的乳化剂使聚合物增塑的程度决定。

为了用作本发明的吸收元件的高表面积部分，聚合物泡沫应当适当地抵抗在使用时遇到的力所引起的形变或压缩。不具有足够的用RTCD表示的泡沫强度的泡沫可以提供无负载状态下必需的毛细吸入容量，但是不能提供由于含有该泡沫的吸收用品的使用者的运动和活动所造成的压缩应力下的那些容量。

适用于本发明中的聚合物泡沫所呈现出来的RTCD可以通过测量饱和泡沫样品在一定限压下保持一定温度和时间所产生的应变量来量化。进行此特定类型的测试的方法在后面所述的美国专利5，650，222的测试方法部分有描述。这里适用的泡沫所呈现的RTCD优选为：用表面张力是65±5达因／厘米的合成尿使泡沫饱和至其自由吸收容量时，限压5．1kPa能产生典型的应变为将泡沫结构压缩到约90％或更小。优选在此条件下产生的应变是约1％到约90％，更优选是约1％到约25％，还更优选是约2％到约10％，还更优选是约2％到约5％。

这里适用的高表面积聚合物泡沫也可用其垂直悬挂吸收高度(以后称为“VHSH”)来描述。X％处的VHSH高度是当0cm处容量(或FAC)的X％保留在泡沫中时以cm表示的高度。尽管从原则上讲X可以是任意值，但重要的典型值是90％处的VHSH。以发明人的经验认为最可重复的VHSH的测定是在X=90％时达到的。对于本领域技术人员来说显而易见的是这个单点值不能充分表达由容量对高度的点得到的曲线的形状。但是，这个点的作用是作为这里适用的泡沫的实际对比点。在这方面，泡沫的平衡90％VHSH一般是至少约20cm，优选至少约40cm，更优选至少约60cm，还更优选至少约70cm且还更优选至少约80cm。优选的聚合物泡沫的90％VHSH一般是约20cm到约90cm，更一般是约60cm到约90cm，更一般是约70cm到约90cm，还更一般是约80cm到约90cm。测定90％VHSH的方法在下面的测试方法部分将详细描述。正如所指出的那样，当高表面积聚合物泡沫以粒状与其它吸收剂如渗透性吸收剂结合时，测定90％VHSH是以相应的薄片状(即形成粒子之前)进行的。当泡沫在聚合过程中形成粒子(或珠子)时，相似的泡沫可形成薄片用于评估泡沫的90％VHSH。

泡沫的泡孔，尤其是通过聚合包围相对无单体的水相液滴的含单体的油相而成的泡孔，通常基本上是球形的。这些球形泡孔的大小或“直径”常常用来概括性地作为表征泡沫的参数。由于在给定的聚合物泡沫的样品中的泡孔没必要是约同样的尺寸，因此，平均泡孔大小即平均泡孔的直径将是常常有具体规定的。

可以获得许多技术来测量泡沫的平均泡孔的直径。但是测量泡沫的泡孔大小最有用的技术包括基于泡沫样品的扫描电子显微镜照相的简单测量。

这里给出的泡孔大小的测量是基于如美国专利5，650，222的图1所示的膨胀状态的泡沫的数均泡孔大小。适用于本发明的的泡沫优选的数均泡孔大小为约80μm或更小，一般是约5μm到约50μm。

这里规定“泡沫密度”(即：在空气中每立方厘米泡沫体积的泡沫克数)是基于干基的。在计算和表达泡沫密度时，吸入的水溶性的残留材料如HIPE聚合、洗涤和／或亲水化后留在泡沫中的如残留的盐及液体是不计的。但是，泡沫密度确实包括其它水不溶性的残留材料如存在于聚合的泡沫中的乳化剂。事实上，这样的残留材料对泡沫材料的质量贡献非常大。

可以用提供测定每单位体积的泡沫结构的固体泡沫材料质量的任何适宜的重量分析方法来测量泡沫的密度。例如，上述1995．2．7授权的美国专利5，387，207(Dyer等)的试验方法部分更详细描述的ASTM重量分析法是可以用来测定密度的一种方法。适用于本发明的聚合物泡沫具有的塌陷状态时的干基密度值(不包括任何残留的盐和／或水)是约0．1g／cm³到约0．2g／cm³，优选约0．11g／cm³到约0．19／gm³，最优选约0．12／gm³到约0．17g／cm³。适用于本发明的聚合物泡沫具有的膨胀状态时的干基密度值是约0．01g／cm³到约0．033g／cm³，优选约0．013g／cm³到约0．033g／cm³。

与重力方向相反的方向上的垂直芯吸即液体芯吸是这里适用的聚合物泡沫的一个理想的使用性能。为达到本发明的目的，垂直芯吸率反映出材料的渗透率，即材料将液体释放到其它吸收剂如可形成水凝胶的吸收性聚合物或其它渗透性吸收剂的能力。

垂直芯吸率是通过测定储槽中有颜色的测试液体(例如合成尿)通过特定大小的泡沫测试条芯吸到垂直距离是5cm所用的时间来测定的。垂直芯吸过程在美国专利5，387，207的试验方法部分中有非常详细的描述，但是操作温度是31℃，而非37℃。为了能够特别适用于吸收尿液的吸收元件，这里适用的泡沫将合成尿(65+5达因／厘米)芯吸到5cm高度的时间优选不超过约15分钟。更优选的是，本发明优选的泡沫吸收剂将合成尿芯吸到5cm高度处的时间不超过约10分钟。

垂直芯吸容量试验测定每英寸(2．54cm)与垂直芯吸试验中所用的泡沫样品相同标准大小的泡沫的垂直截面上每克吸收泡沫能持有的测试液体的量。所述测试一般是在已经使样品垂直芯吸测试液体达到平衡时进行(如约18小时后)。象垂直吸收试验一样，垂直芯吸容量试验在上述1995．2．7授权的美国专利5，387，207(Dyer等)的试验方法部分中有非常详细的描述。从理论上来说，很高的高度处的高垂直芯吸容量与很高的高度处的高毛细吸收容量相同。由于这里使用的薄片状的泡沫适用于前述的试验并且前述的试验更易于操作且成本低，所以推荐使用由前述的试验得到的数据作为表征本发明的泡沫的这个重要的参数。

虽然高毛细吸入泡沫与其它吸收剂如渗透性吸收剂(例如可形成水凝胶的吸收性聚合物)结合时可以是薄片状，但是在一个特别优选的实施方案中，聚合物泡沫可以是粒状并与可形成水凝胶的聚合物的粒子混合产生一种混合物。也就是说，尽管泡沫最初可以以薄片状制备，但这些薄片可加工成泡沫粒子，这些粒子然后与可形成水凝胶的聚合物结合。如上所讨论的那样，这里适用的泡沫及其制备方法在T．A．DesMarais等人于1998年3月申请的名称为“高吸入聚合物泡沫材料”(P&G申请)的共同未决的美国申请及T．A．DesMarais等人于1998年3月申请的名称为“用于分配含水液体的分配材料”(P&G申请)的共同未决的美国申请中有详细描述。泡沫粒子可以通过首先按照这些文献的技术形成泡沫薄片，然后将该泡沫机械加工(如粉碎、切割、剁碎等)成所需大小的粒子的方法制备。一种替代方法是，如1997．8．5授权于Li等的美国专利5653922及1996．12．10授权于Li等的美国专利5583162中所描述的直接从乳液制备聚合物微珠形式的泡沫粒子，在此引入这些公开文件作为参考。具体的制备聚合物泡沫／可形成水凝胶的聚合物的混合物的实施方案将在下面进行详细讨论。

申请人还发现高表面积泡沫可以选择性地包括一种流体以增加尿液向储存吸收元件的其它吸收剂或渗透性吸收剂的输送。不希望受到特定理论的束缚，预润湿的流体部分充填到聚合物泡沫并提高泡沫的吸收速率。理想的是，包括预润湿的流体的聚合物泡沫应当具有储存稳定性，其遇水的活性应足够低以防止经过一段时间后微生物的生长并防止水分蒸发损失、逸出泡沫。水可用作预润湿的流体以产生吸收性能，但是它本身不能满足其它要求。

可形成水凝胶的吸收性聚合物

本发明的储存吸收元件还优选包括至少一种可形成水凝胶的吸收性聚合物(也称之为可形成水凝胶的聚合物)。适用于本发明的可形成水凝胶的聚合物包括许多不溶于水但水可溶胀的能吸收大量液体的聚合物。这样的可形成水凝胶的聚合物在本领域中是公知的并且任意一种这样的材料都可用于本发明的高毛细吸入吸收元件中。

可形成水凝胶的吸收性聚合物材料通常也称为“水解胶体”或“超吸收”材料，可包括多糖如羧甲基淀粉、羧甲基纤维素及羟丙基纤维素；非离子型如聚乙烯醇和聚乙烯基醚；阳离子型如聚乙烯基吡啶、聚乙烯基吗啉酮及N，N-二甲氨基乙基或N，N-二乙氨基丙基丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐及其相应的季盐。适用于本发明的可形成水凝胶的吸收性聚合物一般含有多个阴离子官能团，如磺酸，更典型的是羧基。适用于此的聚合物的例子包括那些由可聚合的不饱和含酸的单体制得的聚合物。因此这些单体包括含至少一个碳碳烯属不饱和双键的烯属不饱和酸和酸酐。更具体地，这些单体可选自烯属不饱和羧酸和酸酐，烯属不饱和磺酸及其混合物。如上面所指出的那样，可形成水凝胶的吸收性聚合物的性质对本发明的部件并非关键。但是，选择最佳的聚合物材料可提高本发明部件的使用性能。下面的公开内容描述了这里适用的吸收性聚合物的优选性能。这些性能不能解释为对保护范围的限制，而仅仅用来说明过去几年里吸收性聚合物领域中的进展。

在制备本申请的可形成水凝胶的吸收性聚合物时，还可包括通常为少量的一些非酸单体。这些非酸单体可包括例如，水溶性或水可分散的含酸单体的酯，以及根本不含羧酸或磺酸基团的单体。因此，任选的非酸单体可包括含下述类型官能团的单体：羧酸或磺酸酯，羟基，酰胺基，氨基，氰基，季铵盐基团，芳基(例如苯基，如那些衍生自苯乙烯单体的苯基)。这些非酸单体是公知的物质，并详细地描述于例如，1978．2．28授权的美国专利4076663(Masuda等)，和1977．12．13授权的美国专利4062817(Westerman)，这里将其引为参考。

烯属不饱和羧酸和羧酸酐单体包括丙烯酸类单体，如丙烯酸本身，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，α-氯代丙烯酸，α-氰基丙烯酸，β-甲基丙烯酸(丁烯酸)，α-苯基丙烯酸，β-丙烯酰氧基丙酸，山梨酸，α-氯代山梨酸，当归酸，肉桂酸，对氯肉桂酸，β-硬脂基丙烯酸，衣康酸，柠康酸(citroconic acid)，中康酸，戊烯二酸，乌头酸，马来酸，富马酸，三羧基乙烯和马来酸酐。

烯属不饱和磺酸单体包括脂族或芳族乙烯基磺酸，如乙烯基磺酸，烯丙基磺酸，乙烯基甲苯磺酸和苯乙烯磺酸；丙烯酸和甲基丙烯酸磺酸，如丙烯酸磺基乙酯，甲基丙烯酸磺基乙酯，丙烯酸磺基丙酯，甲基丙烯酸磺基丙酯，2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。

用在本发明中的优选的可形成水凝胶的吸收性聚合物含有羧基。这些聚合物包括水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，部分中和的水解淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化的醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物，任何上述共聚物的轻微网状交联聚合物，部分中和的聚丙烯酸和部分中和的聚丙烯酸的轻微网状交联聚合物。这些聚合物可单独使用，或以两种或多种不同聚合物的混合物形式使用。这些聚合物材料的例子公开于美国专利3661875，美国专利4076663，美国专利4093776，美国专利4666983和美国专利4734478中。

用于制备可形成水凝胶的吸收性聚合物的最优选的聚合物材料为部分中和的聚丙烯酸和其淀粉衍生物的轻微网状交联聚合物。最优选地是，可形成水凝胶的吸收性聚合物含有约50％到约95％的，优选约75％的中和的、轻微网状交联的聚丙烯酸(即聚(丙烯酸钠／丙烯酸))。网状交联使得聚合物基本上为不溶于水的，并且部分地决定了可形成水凝胶的吸收性聚合物的吸收容量和可萃取聚合物含量特性。这些聚合物的网状交联方法以及典型的网状交联剂详细地公开于美国专利4076663中。

尽管优选一种类型的可形成水凝胶的吸收性聚合物(即均一的)，但本发明中也可使用聚合物的混合物。例如，本发明中可使用淀粉-丙烯酸接枝共聚物和部分中和的聚丙烯酸的轻微网状交联聚合物的混合物。

可形成水凝胶的聚合物组分也可以是混合床离子交换组合物的形式，该组合物包括一种阳离子交换可形成水凝胶的吸收性聚合物和一种阴离子交换可形成水凝胶的吸收性聚合物。这样的混合床离子交换组合物描述在如Hird等人于1998．1．7申请的共同未决的美国申请(P&G案号6975，名称为“ABSORBENT POLYMER COMPOSITIONS HAVING HIGH SORPTIONCAPACITIES UNDER AN APPLIED PRESSURE”(承压下具有高吸收容量的吸收性聚合物组合物)、Ashraf等人于1998．1．7申请的美国申请(P&G案号6976，名称为“ABSORBENT POLYMER COMPOSITIONS WITH HIGHSORPTION CAPACITY AND HIGH FLUID PERMEABILITY UNDER ANAPPLIED PRESSURE”)(承压下具有高吸收容量和高流体渗透性的吸收性聚合物组合物)及Ashraf等人于1998．1．7申请的美国申请(P&G案号6977，名称为“承压下具有高吸收容量和改善的溶胀态完整性的吸收性聚合物组合物”中，此处引入这些公开文件作为参考。

适用于本发明的可形成水凝胶的吸收性聚合物的尺寸、形状和／或形态可在很大的范围内变化。这些聚合物可以是最大尺寸与最小尺寸的比不是很大的粒子形式(例如颗粒、粉末、粒子间聚集物、粒子间交联的聚集物等)，也可以是纤维、片、膜、泡沫、薄片等形式。可形成水凝胶的吸收性聚合物还可含有具有少量的一种或多种添加剂的混合物，这些添加剂例如为粉末二氧化硅，表面活性剂，胶和粘结剂等。该混合物中的各组分可以这样的形式被物理地和／或化学地连接起来，即可形成水凝胶的聚合物组分和不可形成水凝胶的聚合物的添加剂不会轻易地物理分离。

可形成水凝胶的吸收性聚合物可以是实质上非多孔性的(即无内孔隙)，或者具有大量的内孔隙。

对于上述的粒子，粒子尺寸定义为由筛网尺寸分析确定的尺寸。因此例如，滞留于710微米开孔的U．S．A．标准测试筛网(例如US系列间隔筛网指定的No．25筛网)上的粒子，认为其尺寸大于710微米；可通过710微米开孔的筛网但滞留于500微米开孔筛网(例如US系列间隔筛网指定的No．35筛网)上的粒子，认为其尺寸为500-710微米；可通过500微米开孔筛网的粒子，认为其尺寸小于500微米。可形成水凝胶的吸收性聚合物粒子的给定样品的质量中值粒子尺寸被定义为以质量为基础将样品分成两半的粒子尺寸，即一半重量的该样品的粒子尺寸小于质量中值尺寸，而一半重量的该样品的粒子尺寸大于质量中值尺寸。当50％质量值并不对应于U．S．A．标准测试筛网的尺寸开孔时，典型地是使用标准粒子-尺寸作图法(其中在概率格纸上，以滞留或通过给定筛网尺寸的粒子样品的积分重量百分数对筛网尺寸作图)来确定质量中值粒子尺寸。这些确定可形成水凝胶的吸收性聚合物粒子尺寸的方法，详细公开于1991．10．29授权的美国专利5061259(Goldman等)中，这里将其引为参考。

对于用于本发明中的可形成水凝胶的吸收性聚合物的粒子，通常粒子尺寸范围为约1μm到约2000μm，更优选约20μm到约1000μm 。质量中值粒子尺寸通常为约20μm到约1500μm，更优选约50μm到约1000μm，进一步更优选约100μm到约800μm。

当在本发明的吸收元件中使用相对较高浓度(例如，重量百分比40％，60％或更高)的可形成水凝胶的吸收性聚合物时，吸收性聚合物的其它性质也是相关的。在这样的实施方案中，材料可具有一种或多种性能，如描述在1996．10．8授权于Goldman等的美国专利5562646及1997．2．4授权于Goldman等的美国专利5599335中，这里将其引为参考。

可以任何常规的方式形成基础的可形成水凝胶的吸收性聚合物。制备这些聚合物的典型的并优选的方法描述在1988．4．19授权的美国再出版专利32649(Brandt等)，1987．5．19授权的美国专利4666983(Tsubakimoto等)，和1986．11．25授权的美国专利4625001(Tsubakimoto等)中，所有这些专利这里均引为参考。

形成基础的可形成水凝胶的吸收性聚合物的优选方法为涉及水溶液聚合或其它溶液聚合的方法。按照上述参考的美国再出版专利32649所公开的水溶液聚合法，包括使用一种含水反应混合物进行聚合。然后使含水反应混合物处于聚合条件下，该条件足以在混合物中制备实质上不溶于水的、轻微网状交联的聚合物。然后可将形成的聚合物块磨成粉状或切碎成单个粒子。

更具体地说，制备可形成水凝胶的吸收性聚合物的水溶液聚合法包括制备在其中进行聚合的含水反应混合物。这种反应混合物的一种组分是将形成要产生的可形成水凝胶的吸收性聚合物“主链”的含酸基的单体。反应混合物通常含有约100重量份的该单体。含水反应混合物的另一组分包括一种网状交联剂。用于制备按照本发明的可形成水凝胶的吸收性聚合物的网状交联剂详细地公开于上述参考的美国再出版专利32649，美国专利4666983和美国专利4625001中。基于存在于含水混合物中的单体的总摩尔数，通常含水反应混合物中网状交联剂的存在量为约0．001摩尔％到约5摩尔％(基于100重量份单体，约为0．01到约20重量份)。含水反应混合物的一种任选组分包括自由基引发剂，例如过氧化合物，如过硫酸钠，过硫酸钾和过硫酸铵，过氧化辛酰，过氧化苯甲酰，过氧化氢，异丙苯过氧化氢，二过苯二甲酸叔丁酯，过苯甲酸叔丁酯，过乙酸钠，过碳酸钠等。含水反应混合物的其它任选组分包括各种非酸共聚单体，包括含基本不饱和酸性官能团单体的酯或其它根本不含羧酸或磺酸官能团的共聚单体。

使含水反应混合物处于聚合条件下，该条件足以在混合物中制备实质上不溶于水但水可溶胀的、可形成水凝胶的吸收性轻微网状交联的聚合物。聚合条件同样非常具体地公开于上述三篇参考专利中。这种聚合条件通常包括加热(热活化工艺)至约0℃到约100℃，更优选约5℃到约40℃的聚合温度。含水反应混合物要保持的聚合条件还可包括，例如使反应混合物或其部分处于任何常规的聚合活化辐射条件下。放射性的、电子的、紫外线或电磁辐射是通常可选的聚合技术。

在含水反应混合物中形成的可形成水凝胶的吸收性聚合物的酸官能团还优选是中和的。中和可以任何常规的方式进行，结果是用于形成聚合物的总单体的至少约25摩尔％，更优选至少约50摩尔％是用可形成盐的阳离子中和的含酸基的单体中和。这种可形成盐的阳离子包括例如碱金属，铵，取代的氨和胺类，这些在上述参考的美国再出版专利32649中有进一步详细的描述。

尽管优选使用水溶液聚合法制备可形成水凝胶的吸收性聚合物的粒状形式，但也可以使用多相聚合加工工艺，如反相乳液聚合或反相悬浮聚合法进行聚合工艺。在反相乳液聚合或反相悬浮聚合法中，如前所述的含水反应混合物以细小液滴的形式悬浮于与水不混溶的惰性有机溶剂如环己烷基质中。所得的可形成水凝胶的吸收性聚合物粒子通常为球形的。反相悬浮聚合法详细地公开于1982．7．20授权的美国专利4340706(Obaysashi等)，1985．3．19授权的美国专利4506052(Flesher等)，1988．4．5授权的美国专利4735987(Morita等)中，所有这些专利均被引为参考。

对于得到具有相对较高孔隙度的水凝胶层(“PHL”)、承压下使用性能(“PUP”)和盐水流动传递性(“SFC”)值的可形成水凝胶的吸收性聚合物来说，对起始形成的聚合物进行表面交联是优选的方法，这在本发明中是有利的。对本发明可形成水凝胶的吸收性聚合物进行表面交联的适宜的一般方法，公开于1985．9．17授权的美国专利4541871(Obayashi)；1992．10．1出版的PCT申请WO92／16565(Stanley)，1990．8．9出版的PCT申请WO90／08789(Tai)；1993．3．18出版的PCT申请WO93／05080(Stanley)；1989．4．25授权的美国专利4824901(Alexander)；1989．1．17授权的美国专利4789861(Johnson)；1986．5．6授权的美国专利4587308(Makita)；1988．3．29授权的美国专利4734478(Tsubakimoto)；1992．11．17授权的美国专利5164459(Kimura等)；1991．8．29出版的德国专利申请4020780(Dahmen)；1992．10．21出版的欧洲专利申请509708(Gartner)；所有这些这里均被引为参考。还可参见1996．10．8授权的美国专利5562646(Goldman等)及1997．2．4授权的美国专利5599335(Goldman等)。

典型地，按照本发明制备的可形成水凝胶的吸收性聚合物粒子是基本上干燥的。这里使用的术语“基本上干燥”是指粒子含有流体，典型地为水或其它溶液成分，基于粒子的重量，流体含量小于约50％，优选小于约20％，更优选小于约10％。通常，可形成水凝胶的吸收性聚合物粒子的液体含量范围为粒子重量的约0．01％到5％。单个的粒子可通过任何常用的方法如加热进行干燥。或者是，当使用含水反应混合物制备粒子时，通过共沸蒸馏可将水从反应混合物中除去。也可以用脱水溶剂如甲醇处理含聚合物的含水反应混合物。也可以结合使用这些干燥方法。然后可将脱水的聚合物块切碎或粉碎制得可形成水凝胶的吸收性聚合物的基本上干燥的粒子。

高毛细吸入材料的结合

虽然上述材料能满足这些要求(如纯的可形成水凝胶的材料或纯的泡沫材料)，但用作储存吸收元件的优选元件包括两种或多种这些材料。这就使得通常可以使用自身不能达到该标准但结合使用就可达到这些标准的材料。

这些流体储存元件的主要功能是直接或从其它吸收元件(例如，流体收集／分配元件)中吸收排出的体液，然后即使受到常常由于穿用者的运动产生的压力也能保留该流体。

因此，可以使可形成水凝胶的材料和高表面积材料结合来制备高毛细吸入吸收元件。

吸收元件所包含的可形成水凝胶的吸收性聚合物的量可变化很大。另外，在整个给定的部件中水凝胶的浓度也可变化。换句话说，该部件可以有相对高的和相对低的水凝胶浓度区。

测定吸收元件的给定区域中可形成水凝胶的吸收性聚合物的浓度时，可以使用可形成水凝胶的聚合物相对于含可形成水凝胶的聚合物的区域中存在的可形成水凝胶的聚合物及任何其它组分(如纤维、聚合物泡沫等)的结合重量的重量百分数。从这个概念上讲，本发明的吸收元件的一个给定区域里的可形成水凝胶的吸收性聚合物的浓度可以是吸收元件总重量的至少约50％，至少约60％，至少约70％，或至少约80％。

尽管吸收元件的区域可包括相对高浓度的可形成水凝胶的吸收性聚合物，但是当高表面积材料是纤维性时，给定吸收元件中的吸收性聚合物的总浓度(即可形成水凝胶的吸收性聚合物的总重量除以吸收元件的总重量乘以100％)可高达约75重量％，优选可高达约70重量％，更优选可高达约65重量％。因此，在含这些高表面积纤维的部件中，可形成水凝胶的吸收性聚合物的浓度是约10重量％到约75重量％，更典型地是约15重量％到约70重量％，还更典型地是约20重量％到约65重量％。

在高表面积材料是聚合物泡沫的那些实施方案中，吸收元件优选包括至少约1重量％(基于总量)，更优选至少约10重量％，更优选至少约15重量％，还更优选至少约20重量％的聚合物泡沫。这样的储存吸收元件一般包括约1％到约98重量％，更一般是约10重量％到约90重量％，还更一般的是约15％到约85重量％，还更一般的是约20重量％到约80重量％的聚合物泡沫材料。如上面所讨论的那样，这些重量百分数的范围是基于吸收元件中各种材料的总重量；应当认识到吸收元件的区域中可含有更多和更少量的这些材料。

当然，吸收性聚合物与高表面积材料的相对量可由如可形成水凝胶的吸收性聚合物的吸收容量、所用材料的比表面积、高表面积材料的性质(如薄片状或粒状，粒径)等决定。在这方面，尽管大量的可形成水凝胶的吸收性聚合物可以提供制备薄吸收用品的吸收元件，但是，为了达到上面所讨论的必需的毛细吸入量，必须有足够多的高表面积材料以提供这样的吸入容量。因此，使用相对较大量的毛细吸入泡沫时，可使用较大量的可形成水凝胶的聚合物。反之，使用相对较小量的毛细吸入纤维时，可使用少许量的可形成水凝胶的聚合物。(当然，当高表面积纤维和聚合物泡沫都使用时，总的高表面积材料的量又会根据这些材料中各个的相对浓度而变化)。正是上述的聚合物泡沫和高表面积纤维间毛细吸收容量的差别解释了用在给定吸收元件中的可形成水凝胶的聚合物的使用范围的不同。

在包括可形成水凝胶的聚合物和高表面积纤维和／或粒状聚合物泡沫的混合物的吸收元件中，作为给混合物提供整体性的材料的另外一个例子是该部件可包括一种热塑性材料。在熔融时，通常由于粒子间或纤维间的毛细梯度，至少一部分这种热塑性材料迁移至各个部件组分的交叉点。这些交叉点便成为热塑性材料的粘接点。当冷却时，在这些交叉点处的热塑性材料便固化形成将材料的基质连接在一起的粘接点。

用于本发明中的任选的热塑性材料可以呈任何形式，包括颗粒、纤维，或颗粒和纤维的结合。热塑性纤维是特别优选的形式，因为它们可以形成大量的连接点。适宜的热塑性材料可由任何热塑性聚合物制得，这种热塑性聚合物的熔融温度应不会严重损害构成吸收元件的材料。优选地，这些热塑性材料的熔点应小于约190℃，优选在约75℃和175℃之间。任何情况下，这种热塑性材料的熔点应不低于热粘接的吸收结构用于吸收用品时可能的储存温度。典型地，热塑性材料的熔点应不低于约50℃。

热塑性材料，特别是热塑性纤维，可以由许多热塑性聚合物制得，这些聚合物包括聚烯烃，如聚乙烯(例如PULPEX^_)和聚丙烯，聚酯，共聚酯，聚醋酸乙烯酯，聚醋酸乙基乙烯酯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚丙烯酸类，聚酰胺，共聚酰胺，聚苯乙烯，聚氨酯，和上述的任何共聚物如氯乙烯／醋酸乙烯酯等。一种优选的热塑性粘合纤维为PLEXAFIL^_聚乙烯微纤维(由DuPont生产)，它也可以以约20％的这种纤维与80％纤维素纤维的共混物的形式获得，出售时的商品名为KITTYHAWK^_(由Weyerhaeuser Co．生产)。根据所得热粘接的吸收元件的所需特性，适宜的热塑性材料包括已被制成亲水性的疏水性纤维，如表面活性剂处理的或二氧化硅处理的衍生自例如聚烯烃类，如聚乙烯或聚丙烯，聚丙烯酸类，聚酰胺，聚苯乙烯，聚氨酯等的热塑性纤维。通过用表面活性剂，如非离子或阴离子表面活性剂处理，可以使疏水性热塑性纤维的表面呈亲水性，例如用表面活性剂喷淋纤维，将纤维浸渍到表面活性剂中，或者在制备热塑性纤维时作为聚合物熔体的一部分加入表面活性剂。在熔融和再固化时，表面活性剂将倾向于保留在热塑性纤维的表面处。适宜的表面活性剂包括非离子表面活性剂，如由ICI Americas，Inc．ofWilmington，Delaware生产的Brij^_76，以及由Glyco Chemical，Inc．ofGreenwich，Connecticut以商标Pegosperse^_出售的各种表面活性剂。除非离子表面活性剂外，还可以使用阴离子表面活性剂。这些表面活性剂可以用于热塑性纤维上，每平方厘米热塑性纤维上的用量例如为约0．2g到约1g。

适宜的热塑性纤维可由单一的聚合物制得(单组分纤维)，或可由多于一种的聚合物制得(例如双组分纤维)。这里所用的“双组分纤维”是指这样的一种热塑性纤维，它含有由一种聚合物制得的芯纤维，该芯纤维被包埋在由另一种不同的聚合物制得的热塑性护套内。构成护套的聚合物通常具有不同的熔融温度，典型地，它的熔融温度低于构成芯的聚合物的熔融温度。结果，由于护套聚合物的熔融，这些双组分纤维提供了热粘接性，同时又保持了芯聚合物所需的强度特性。

用于本发明的适宜的双组分纤维可包括具有下述聚合物组合的护套／芯纤维：聚乙烯／聚丙烯，聚醋酸乙基乙烯酯／聚丙烯，聚乙烯／聚酯，聚丙烯／聚酯，共聚酯／聚酯等。特别适用于此的双组分热塑性纤维具有聚丙烯或聚酯芯，和较低熔融温度的共聚酯、聚醋酸乙基乙烯酯或聚乙烯护套(例如DANAKLON^_、CELBOND^_或CHISSO^_双组分纤维)。这些双组分纤维可以是同心的或偏心的。这里所用的术语“同心”和“偏心”，是指从双组分纤维的截面上看，护套的厚度是均匀的还是非均匀的。在较低的纤维厚度下，偏心的双组分纤维在提供更高的压缩强度上是所需的。适用于此的双组分纤维可以是非卷曲的(即非弯曲的)或卷曲的(即弯曲的)。可以通过典型的织物处理方式使双组分纤维卷曲，如通过填塞箱卷曲法或齿轮卷曲法达到主要是二维或“平面”卷曲。

在热塑性纤维的情形下，纤维的长度可根据具体的熔点和这些纤维所需的其它性能而变化。典型地，这些热塑性纤维的长度为约0．3cm到约7．5cm，优选约0．4cm到约3．0cm，最优选约0．6cm到约1．2cm。还可以通过改变纤维的直径(厚度)来调节这些热塑性纤维的性能，包括熔点。典型地，这些热塑性纤维的直径用旦尼尔(克／9000米)或者分特(克／10000米)来定义。适宜的双组分热塑性纤维具有的分特范围为约1．0到约20，优选约1．4到约10，最优选约1．7到约3．3。

这些热塑性材料，特别是热塑性纤维的压缩模量也是很重要的。热塑性纤维的压缩模量不仅受它们的长度和直径的影响，而且受制得它们的聚合物或多种聚合物的组成和性能，以及纤维的形状和构型(例如同心的或偏心的，卷曲的或非卷曲的)等因素的影响。在制备吸收芯的过程中，可用这些热塑性纤维的压缩模量的不同来改变各个吸收元件的性能，特别是密度特性。

其它的流体处理部件的组分及材料

根据本发明的储存吸收元件可包括其它可存在于吸收幅的任选组分。例如，强化纱布可置于吸收芯部件中或吸收芯的各个吸收元件之间。这样的强化纱布应当具有不形成液体转移的界面的阻挡层的结构，特别是置于吸收芯的各个吸收元件之间时。另外，可使用几种粘结剂使吸收芯和／或吸收储存元件本身有干和湿的整体性。具体来说，可以使用亲水性胶纤维使高表面积材料和其它吸收剂如渗透性吸收材料之间产生粘结。这对于粒状高表面积材料尤其关键。只要不损害吸收元件的毛细吸收性能，粘结剂的使用量优选尽可能地少。但是，本领域技术人员会认识到也有能提高吸收元件的毛细吸收性能的粘结剂如有足够高表面积的纤维化的亲水性粘胶。在这种情况下，高表面积的亲水性粘胶在一种材料中既有液体处理功能又有整体性能。只要毛细管的连续性不被破坏，各个吸收元件或整个吸收芯也可包围在透液片如薄页纸片中以消除使用者所关心的粒状吸收性聚合物松散的问题。

可包括的其它任选组分是控制气味、包容粪便等的物质。同样，包括粒状渗透性吸收剂或高表面积材料的任意吸收元件或整个吸收芯也可包围在透液薄片如薄页纸片中以消除使用者所关心的粒状吸收性聚合物松散的问题。

当利用粘结剂材料引入整体性时，合适的粘结剂是如1996．10．1授权于Dragoo等的美国专利5560878中所描述的那些熔喷粘结剂，这里引入该公开文件作为参考。’878专利中还详细地描述了熔喷粘结剂和必需的可形成水凝胶的聚合物及高表面积材料相结合的方法。

用于组合流体分配元件和吸收性流体储存元件的要求

本发明的一个关键要素在于将合适的流体收集／分配元件与合适的流体储存材料相结合以获得相对于如最终的流体储存性能来说最好的流体处理功能，而不会回湿，或在整个用品内增强的流体运动以便还增强用品的流体吸收。

因此，本发明的目的在于限定储存吸收元件的吸收性能与收集／分配元件的解吸性能的结合从而收集／分配元件仍能有效且高效地被储存吸收元件脱水，借此流体收集／分配材料仍呈现出好的流体分配性能，并因此具有相对高的毛细压力。

因此，本发明的一方面，流体分配材料具有：

至少0．075毫升／秒／平方厘米、优选大于0．12毫升／秒／平方厘米、进一步优选大于0．25毫升／秒／平方厘米的大通量，和／或

在小于120秒、更优选小于50秒内快速芯吸到12．4厘米的相当大的高度下，同时

流体储存区有高吸入的液体吸收性能。

一方面，脱水机理可以用在所释放的最大流体量(即，0厘米解吸高度下的流体量)的90％时的收集／分配元件的毛细解吸高度(CSDH90)来表示。因此，本发明的吸收用品含有吸收结构，该结构包括主要用于收集／分配液体的第一区和主要用于储存液体的第二区，上述两个区彼此液体相通，其中第一区含有毛细解吸高度CSDH90大于40厘米的材料，而第二区含有具有足够的毛细吸收吸力以将所述材料脱水的材料。如果储存区所用的材料满足下列条件至少之一，将会获得充分程度的所述脱水作用：

(a)在毛细吸收试验中在35厘米下的毛细吸收容量(CSAC35)至少为15克／克；和／或

(b)在毛细吸收试验中在0厘米下的毛细吸收容量(CSAC0)至少为15克／克以及在40厘米下的毛细吸收效率(CSAE40)至少为55％；和／或

(c)在毛细吸收试验中在0厘米吸收高度下的其容量的50％时的毛细吸收高度(CSAH50)至少为35厘米。

在一优选的实施方案中，第二区含有在40厘米下的CSAC(CSAC40)至少为20克／克或在第一材料的实际CSDH90下的CSAC至少为15克／克的材料。

在另一优选的实施方案中，当CSAE40至少为50％时，第二区含有CSAC0至少为20克／克、优选大于25克／克、更优选至少为35克／克的材料。

可供选择地，第二区可以含有CSAC0至少为15克／克，在第一材料的实际CSDH90下CSAE至少为55％的材料。

在另一优选的实施方案中，第二区含有CSAC0至少为15克／克，CSAE40至少为65％的材料。

在另一优选的实施方案中，第二区含有容量为0厘米吸收高度下其容量的50％下的毛细吸收高度(CSAH50)至少为45厘米、优选至少60厘米、更优选至少80厘米的材料。

在另一可供选择的方面，所述第一区含有释放液体的趋势降低的材料，如可以用毛细解吸高度(CSDH90)大于100厘米来表达，而液体储存区(或第二区)含有脱去第一区的水分的能力增加的材料，并因此含有满足下列条件至少之一的材料：

(a)CSAC100至少为5克／克；

(b)CSAC0至少为15克／克以及CSAE100至少为25％；

(c)CSAH50至少为35厘米。

在该方面的一优选的实施方案中，第二区含有CSAC0至少为20克／克、优选至少为25克／克、更优选至少为35克／克的材料，从而CSAE{60厘米}至少为50％。

在该实施方案的一可供选择的方面，第二区含有CSAC0至少为15克／克，并且在第一材料的实际CSDH90下CSAE至少为50％的材料。

在本发明的另一方面中，第二区含有CSAH50至少为45厘米、优选至少60厘米、更优选至少80厘米的材料。

在本发明的另一方面中，吸收结构包括收集／分配区作为第一区，其含有一种材料，其流体处理性能可以用CSDH80大于35厘米来表达。为了能够使具有所述性能的材料脱水，第二(流体储存)区含有用满足下列条件至少之一来描述的材料：

(a)在毛细吸收试验中在35厘米处的吸收容量至少为15克／克；和／或

(b)在毛细吸收试验中在0厘米处的吸收容量至少为15克／克以及在35厘米下的吸收效率至少为50％；和／或

(c)在毛细吸收试验中在其0厘米吸收高度下的容量的50％时的毛细吸收高度(CSAH50)至少为35厘米。

在该方面的一个优选的实施方案中，第二区含有在毛细吸收试验中在35厘米处的吸收容量至少18克／克、优选至少21克／克、进一步优选至少30克／克的材料。

在该方面的一个可供选择的实施方案中，第二区含有在第一材料的实际CSDH80下吸收容量至少为15克／克的材料。

在该方面的一个优选的实施方案中，第二区含有在毛细吸收试验中在0厘米处的吸收容量至少20克／克、优选至少25克／克、进一步优选至少35克／克以及在35厘米下的吸收效率至少为50％的材料。

在该实施方案的一个替代方案中，第二区含有在毛细吸收试验中在0厘米处的吸收容量至少15克／克以及在35厘米下的吸收效率至少为60％、进一步优选至少为85％的材料。

可供选择地，第二区含有在毛细吸收试验中在0厘米处的吸收容量至少15克／克以及在第一材料的实际CSDH80下吸收效率至少为50％的材料。

在另一优选的实施方案中，第二区含有在毛细吸收试验中在其0厘米吸收高度下容量的50％时的毛细吸收高度(CSAH50)至少为45厘米、更优选至少60厘米、最优选至少80厘米的材料。

在本发明的另一方面，第一区含有CSDH80大于60厘米的材料，而所述第二区含有满足下列条件至少之一的材料：

(a)CSAC60至少为11克／克；

(b)CSAC0至少为15克／克以及CSAE60至少为50％；

(c)CSAH50至少为35厘米。

在该方面的一个优选的实施方案中，第二区含有在第一材料的实际CSDH80下CSAC至少为11克／克的材料。

在该方面的另一实施方案中，第二区含有CSAC0至少为20克／克、优选大于至少为25克／克、更优选至少为35克／克以及CSAE60至少为50％的材料。

在该方面的一个可供选择的实施方案中，第二区含有CSAC0至少为15克／克以及在第一材料的实际CSDH80下CSAE至少为50％的材料。

在该方面的另一个实施方案中，第二区含有CSAH50至少为45厘米、优选大于60厘米、更优选大于80厘米的材料。

本发明的另一方面涉及一种吸收结构，其中第一区含有CSDH80大于90厘米的材料，而第二区含有满足下列条件至少之一的材料：

(a)CSAC90至少为8．5克／克；

(b)CSAC0至少为15克／克以及CSAE90至少为20％；

(c)CSAH50至少为45厘米。

在该方面的一个优选的实施方案中，第二区含有在第一材料的实际CSDH80下CSAC至少为8．5克／克的材料。

在该方面的一个优选的实施方案中，第二区含有CSAC0至少为20克／克、优选大于25克／克、更优选大于35克／克以及CSAE60至少为50％的材料。

在该方面的一个替代的实施方案中，第二区含有CSAC0至少为15克／克以及在第一材料的实际CSDH80下CSAE至少为20％的材料。

在该方面的又一个优选的实施方案中，第二区含有CSAH50至少为45厘米、更优选至少60厘米、最优选至少80厘米的材料。

吸收用品的所得益处

当组合合适的材料或元件时，用于吸收用品中的吸收芯提供了下列好处：

一个好处是，收集分配元件或材料被有效脱水，以便含有较少量的再湿润到穿用者皮肤上的流体，如可以用公知的再湿润试验方法，如EP-A-0 797966中所述的PACORM试验来评估。

并且，更好的脱水导致流体处理能力的改进以便反复接受涌流，如改进的液体收集处理，如可以以公知的收集试验来测量，如EP-A-0 799 966所述。

该改进的脱水可以通过如下文所述的分配试验来证明，借此收集／分配和储存材料的组合体以不同的布置装满测试液体，并使流体在整个材料或元件上平衡。然后，再次分离元件或材料，并通过差异权重来确定各个流体量，通过收集／分配材料中的低残留流体可以看出良好的分离，不管其是以绝对测量值(克／克)还是相对于其饱和容量来表示。

该分配试验使得能够评估根据本发明的原理设计的结构的其它好处，其涉及流体在各个元件上的运动，从而使吸收用品具有更大的设计灵活性。

例如，如果如此进行分配试验使得测试流体装在不含有任何流体分配材料只含有流体收集／分配材料的部分上，但该部分与储存材料流体相通(如，通过将后者水平偏置在收集／分配材料上的负载点处)，可以看出在满足本发明的要求的组合体中，流体以更大的程度输送到储存材料中，并且以低得多的程度装载收集／分配材料。

可以利用所得的设计灵活性来设计对穿用者的舒适性提高且不损害性能的用品，如通过将吸收分配材料分配到在用品负载时对穿用者妨碍最小的用品区域上，如通过将流体储存材料移出用品的裆部区外。

尽管上文集中于具有两个元件的结构中产生的好处，但当将更多的元件设计在一起时，将产生类似的好处，如当收集和分配功能不结合在一个收集分配元件中而结合在单独的元件中时可以产生类似的好处。因此，根据本文所述的高毛细吸入材料能够有效地排出分配元件中的水分，该分配元件又能够脱去收集材料中的水分，借此进一步增强用品的总体性能。

实施例

材料／组分

收集／分配材料(实施例A…)

实施例A1

通过下列方法生产出第一收集／分配材料：使用以牌号“CMC”购自美国Weyerhaeuser公司的化学硬挺、加捻的纤维素(CS)，并通过干法使其形成纸幅。合适的结构的定量是195克／平方米，干密度是约0．07克／立方厘米。

实施例A2

另一材料的定量是150克／平方米，干密度是约0．105克／立方厘米，并由下列物质组成：

45％重量的以牌号“CMC”购自美国Weyerhaeuser公司的化学硬挺、加捻的纤维素(CS)；

45％重量的桉树类纤维；

10％重量的美国Hoechst Celanese Corporation的CELBOND_，型号255，批号33865A，约3．3分特，约3．0旦且纤维长度为约6．4毫米。

该材料已进行干法抄造且随后进行热粘合。

实施例A3

另一材料是前面解释的湿抄化学粘结的纸幅，其定量是150克／平方米，密度是约0．094克／立方厘米，并由下列物质的纤维共混物组成：

90％重量的以牌号“CMC”购自美国Weyerhaeuser公司的化学硬挺、加捻的纤维素(CS)；

10％重量的桉树类纤维，其用2％重量的由美国的Cytec Industries，WestPatterson，NJ以商品名Parez^TM631NC销售的聚丙烯酰胺-乙二醛树脂的纤维共混物粘结。

实施例A4

将实施例A3制备的定量为150克／平方米，密度是约0．105克／立方厘米的材料如前面和EP-A-0 810 078所述进行成形后处理，处理方法是将材料在齿尖的重叠深度为0．2毫米的两个辊之间进行处理，每个辊的齿宽度为0．6毫米，齿间的间隔是1．0毫米。

高毛细吸入储存元件(实施例S．．)

实施例S．1包括玻璃微纤维的储存吸收元件

本实施例描述了使用湿部成形法所形成的包括可形成水凝胶的吸收性聚合物和高表面积玻璃微纤维的高毛细吸入吸收元件，相比于传统的空气沉积法，其密度和组织结构得到改进。为了构建这类含有可形成水凝胶的吸收性聚合物的元件，所述元件近似将吸收性聚合物均匀分布在玻璃微纤维基质中，应遵循下列步骤：

4．0克的ASAP2300(可从American Colloid Co_Arlington Heights，IL的一个子公司Chemdal LTD商购；也可从The Procter&Gamble Co_PaperTechnology Division，Cincinnati，OH商购)和4．0克的玻璃微纤维(可从ManvilleSales Corp_Denver，Co以“Q-FIBERS，Code108，110Bulk”商购)的混合物与不会降解也不会吸入所涉及的聚合物的结构或组成中的约500ml的3A醇(95％的乙醇，5％的甲醇)或异丙醇或相似的液体在一个防爆的3加仑商用级的Warner混合器里混合。该混合物在低速下搅拌约5分钟。将该混合物倒入一个6英寸×6英寸的“纸成形盒”，在该成形盒的上部的底面有一个80目的尼龙成形网(可从Appleton Mfg．Div_Productive Solutions，Inc_Neenah，WI商购)。加入3A醇或合适的溶液时液面高于筛网约8英寸(约20．3cm)。在液体排空之前用一个叶片在成形盒的顶部彻底搅拌该溶液。在成形网的下面打开一个阀，使液体迅速排出以确保在成形网上均匀沉积。将筛网从“成形盒”中移走，通过一个真空源以除去松散地持有的液体，使其在一个含有干燥剂(例如DRIERITE，Sigme Chem．Co_St．Louis，MO63178)的干燥器里风干过夜以确保水分均匀。干燥后，从形成筛网上移走吸收元件。由该部件弓形地冲出一个5．4cm的圆柱状结构用于测定毛细吸收容量。

实施例S．2由HIPE制备高表面积泡沫

将无水的氯化钙(36．32kg)和过硫酸钾(189g)溶于378升水中。这为生成HIPE乳液的连续过程提供了所使用的水相液流。

向包含蒸馏的二乙烯基苯(42．4％的二乙烯基苯和57．6％的乙基苯乙烯)(2640g)，丙烯酸2-乙基己酯(4400g)和二丙烯酸己二醇酯(960g)的单体混合物中加入单油酸双甘油酯乳化剂(480g)、二牛酯二甲基甲基硫酸铵(80g)和Tinuvin 765(20g)。单油酸双甘油酯乳化剂(Grindsted的产品；Brabrand，Denmark)包含约81％的单油酸双甘油酯，1％的其它双甘油单酯，3％的多元醇和15％的其它多甘油酯，该乳化剂使最小油／水界面张力值为约2．7达因／厘米，其油／水临界凝聚浓度为约2．8重量％。混合后，让这一材料混合物静置过夜。没有形成可见的残余物，取出所有的混合物用作形成HIPE乳液的连续过程的油相。

将油相(25℃)和水相(53-55℃)两独立液流送入动态搅拌设备中。用针式搅拌机使组合物流在动态混合设备中实现彻底混合。该针式搅拌机包括一长约36．5cm直径约2．9cm的圆柱形轴。轴上有6排针，3排有33根针，3排有34根针，在每一级别上的3根针彼此之间以120°的角布置，向下的下一级别与其相邻的级别之间以60°的角布置，每一级别相隔0．03mm，每根针的直径均为0．5cm，从轴的中心轴向外伸出2．3cm长。针式搅拌机安装在一圆柱形套筒上形成动态搅拌设备，针与圆柱套筒壁之间有1．5mm的间隙。

取出一小部分排出动态混合设备的流出物进入再循环区，如1996．9．17申请的，序列号为08／716510(T．A．DesMarais)的共同未决美国申请的附图所示，此处引入这篇文件作为参考。再循环区中的Waukesha泵将这一小部分返回到油相和水相液流进入动态混合区的入口点。

静态混合器(TAH Industries 100-812型)有12个外径为1英寸(2．5cm)的元件。一软管安装在静态混合器的下游以促进乳液向用于固化的设备中的输送。任选的是，使用一个附加静态混合器以产生额外的背压以使软管处于充满状态。这种任选的静态混合器可以是一个1英寸(2．5cm)的管，12组件的混合器(McMaster-Carr，Aurora，OH，型号3529K53)。

往组合的混合再循环装置中按4份水1份油的比装入油相和水相。使动态混合设备通风以在装满设备时排出空气。装料期间的流动速率为7．57g／sec油相和30．3cm³／sec水相。

一旦装满设备，动态混合器开始搅拌，搅拌器以1750RPM转动并且以约30cm³／sec的速率开始再循环。然后水相流动速率在约1分钟内平稳增加到151．3cm³／sec，而油相流动速率在约3分钟内减少到3．03g／sec。再循环速率在后一时间段内平稳增加到约150cm³／sec。此时动态区和静态混合器产生的背压为约19．9PSI(137kPa)，这表示系统的总压降。然后Waukesha泵(型号30)的速率平稳降低以产生约75cm³／sec的再循环速率。

此时由静态混合器流出的HIPE收集在直径为40英寸(102cm)高12．5英寸(31．8cm)的圆形聚乙烯槽中，该槽有可拆卸的边，非常象烤蛋糕用的弹簧形平锅。底部直径为12．5英寸(31．8cm)的管状聚乙烯插入部件牢固固定到其基座的中心，插入部件高12．5英寸(31．8cm)。将装有HIPE的槽保存在65℃的房间内18小时以聚合和生成泡沫。

从固化槽中取出固化的HIPE泡沫。此时的泡沫含有聚合单体重量的约48-52倍(48-52X)的残留水相(含有溶解的乳化剂、电解质、引发剂残基和引发剂)。将泡沫用锋利的往复式锯片切片，片的厚度为0．185英寸(4．7mm)。然后将这些片在串联的2个带真空的多孔压料辊之间压缩，将泡沫中残余水相含量逐渐减少到聚合材料重量的约6倍(6X)。此时，然后在60℃将片用1．5％的CaCl₂溶液再饱和，并在串联的3个带真空的多孔压料辊之间挤压到水相含量为约4X。泡沫的CaCl₂含量在8％至10％之间。

经过最后一个压料辊后，泡沫保持压缩状态，其厚度是约0．021英寸(0．053cm)。然后将泡沫在空气中干燥约16小时。这样的干燥使水分含量降到聚合的材料重量的约9-17％。此时的泡沫薄片是非常垂悬的及“干燥后很薄的”。

实施例S．3由HIPE制备高表面积泡沫

根据实施例S．2制备为生成HIPE乳液的连续过程所使用的水相和油相液流。按照实施例S．2详述的那样将油相(25℃)和水相(53-55℃)两独立液流送入动态搅拌设备中。

一旦装满设备，动态混合器开始搅拌，搅拌器以1700RPM转动并且以约30cm³／sec的速率开始再循环。然后水相流动速率在约1分钟内平稳增加到151．3cm³／ec，而油相流动速率在约3分钟内减少到3．36g／sec。再循环速率在后一时间段内平稳增加到约150cm³／sec。此时动态和静态混合器产生的背压为约19．7PSI(136kPa)，这表示系统的总压降。然后Waukesha泵的速率平稳降低以产生约75cm³／sec的再循环速率。

按照实施例S．2详述的那样，收集此时由静态混合器流出的HIPE并固化成聚合物泡沫。

从固化槽中取出固化的HIPE泡沫。此时的泡沫含有聚合单体重量的约43-47倍(43-47X)的残留水相(含有溶解的乳化剂、电解质、引发剂残基和引发剂)。泡沫用锋利的往复式锯片切片，片的厚度为0．185英寸(4．7mm)。然后将这些片在串联的2个带真空的多孔压料辊之间压缩，将泡沫中残余水相含量逐渐减少到聚合材料重量的约6倍(6X)。此时，然后在60℃将片用1．5％的CaCl₂溶液再饱和，并在串联的3个带真空的多孔压料辊之间挤压到水相含量为约4X。泡沫的CaCl₂含量在8％至10％之间。

经过最后一个压料辊后，泡沫保持压缩状态，其厚度是约0．028英寸(0．071cm)。然后将泡沫在空气中干燥约16小时。这样的干燥使水分降到聚合的材料重量的约9-17％。此时的泡沫薄片是非常垂悬的及“干燥后很薄的”。

实施例S．4由HIPE制备高表面积泡沫

根据实施例S．2制备为生成HIPE乳液的连续过程所使用的水相和油相液流。按照实施例S．2详述的那样将油相(25℃)和水相(53-55℃)两独立液流送入动态搅拌设备中。

一旦装满设备，动态混合器开始搅拌，搅拌器以1750RPM转动并且以约30cm³／sec的速率开始再循环。然后水相流动速率在约1分钟内平稳增加到151．3cm³／sec，而油相流动速率在约3分钟内减少到3．78g／sec。再循环速率在后一时间段内平稳增加到约150cm³／sec。此时动态区和静态混合器产生的背压为约18．7PSI(129kPa)，这表示系统的总压降。然后Waukesha泵的速率平稳降低以产生约75cm³／sec的再循环速率。

按照实施例S．2详述的那样，收集此时由静态混合器流出的HIPE并固化成聚合物泡沫。

从固化槽中取出固化的HIPE泡沫。此时的泡沫含有聚合单体重量的约38-42倍(38-42X)的残留水相(含有溶解的乳化剂、电解质、引发剂残基和引发剂)。泡沫用锋利的往复式锯片切片，片的厚度为0．185英寸(4．7mm)。然后将这些片在串联的2个带真空的多孔压料辊之间压缩，将泡沫中残余水相含量逐渐减少到聚合材料重量的约6倍(6X)。此时，然后将片用1．5％的CaCl₂溶液在60℃再饱和，并在串联的3个带真空的多孔压料辊之间挤压到水相含量为约4X。泡沫的CaCl₂含量在8％至10％之间。

经过最后一个压料辊后，泡沫保持压缩状态，其厚度是约0．028英寸(0．071cm)。然后将泡沫在空气中干燥约16小时。这样的干燥使水分含量降到聚合的材料重量的约9-17％。此时的泡沫薄片是非常垂悬的及“干燥后很薄的”。

实施例S．5包括高表面积聚合物泡沫材料的储存吸收元件

该实施例描述了包括根据实施例S．3所制备的可形成水凝胶的吸收性聚合物和高吸入聚合物泡沫材料的高毛细吸入吸收元件。为了构建这类含有可形成水凝胶的吸收性聚合物的元件，所述元件近似将吸收性聚合物均匀分布在玻璃微纤维基质中，应遵循下列步骤：

将10g空气干燥的聚合物泡沫(根据上述实施例S．3制备)置于一个混合器(Osterizer型号848-36L)中，该混合物装备有一个1．25升的广口瓶，广口瓶内装有1升2％的氯化钙溶液。确保所有的泡沫材料浸没在其中后，在“液化”设置下(高设置)搅拌混合器10秒钟，然后在“磨碎”设置下再搅拌5秒钟。然后将得到的浆液移到内衬有纸巾的瓷漏斗(Coors USA型号60283)中。约有500ml流体从样品中自由地排出。然后用一个橡皮膜将样品覆盖，施加真空(约500mmHg或约66kPa)使样品脱水至重量为50-60g。

样品重返干燥的混合器广口瓶中，在设置在“液化”的搅拌下将样品分散，同时将广口瓶和底座倒立然后又直立反复几次，以便使样品分散成单个的粒子。然后将分散的样品在环境条件下用空气干燥，然后使该泡沫粒子与可形成水凝胶的吸收性聚合物(ASAP2300，可从Chemdal Corporation ofPalantine，IL商购；也可从The Procter&Gamble Co_Paper Techno1ogyDivision，Cincinnati，OH商购)结合生成由50wt％的可形成水凝胶的聚合物及50wt％的高表面积聚合物泡沫的均匀混合物所构成的储存吸收元件。

实施例S．6包括高表面积纤条的储存吸收元件

该实施例描述了包括可形成水凝胶的吸收性聚合物和高表面积纤条的一种高毛细吸入吸收元件。可从Hoechst Celanese Corp．(Charlotte，NC)以醋酸纤维素纤条(cellulose acetate fibrets_)购得的高表面积纤条与形成水凝胶的吸收性聚合物(ASAP2300，可从Chemdal Corporation of Palantine，IL商购；也可从The Procter&Gamble Co_Paper Technology Division，Cincinnati，OH商购)结合生成由50wt％的可形成水凝胶的聚合物及50wt％的纤条的均匀混合物所组成的储存吸收元件。

实施例结构

如说明书概述部分所列举的那样，可以把吸收芯制成各种可能的结构，只要这些芯包括能与液体储存区域液体相通的收集／分配区域，并且只要在这些区域中所用的材料能满足各自的要求。因此，将各种材料按层状排列可制成这样的芯，调节其定量和大小以达到如上面所列举的使用用途的要求。

一种具体的芯结构用于通常设计为MAXI尺寸的婴儿尿布，其形状是矩形，长约450mm，宽约100mm。其中，收集／分配区域由一个材料层组成，该材料层也是矩形，其覆盖住整个吸收芯。液体储存区域也可以是矩形，也在整个吸收芯上延伸，作为接收集分配区域下面的层。在吸收芯的长度上和／或宽度上材料的厚度可以变化，但是，在简单的结构中，它在整个吸收芯上具有均匀的厚度。

为了使其起作用，按照上面列出的毛细吸入性能选择收集／分配材料及储存材料是必需的。

因此，除了实施例S．2和S．6外的所有流体储存实施例中所例举的收集／分配材料很好地发挥其作用，在实施例S．2和S．6中所例举的收集／分配材料未呈现出满足本发明的足够高的毛细吸力。

测试方法

毛细吸收

目的

该测试的目的是测定本发明的储存吸收元件的作为高度函数的毛细吸收容量。(该测试也用于测定高表面积材料，即不含渗透性吸收剂，如吸收元件中所用的可形成水凝胶的吸收性聚合物或其它任选的材料的作为高度函数的毛细吸收容量。然而，下面所讨论的毛细吸收方法与测定整个储存吸收元件有关)。毛细吸收是任何吸收剂的基本性能，它决定着怎样将液体吸收进吸收结构中。在毛细吸收试验中，毛细吸收容量是作为由于样品相对于测试液体储槽的高度作为流体压力的函数而测定的。

测定毛细吸收的方法是公知的。参见Burgeni，A．A．和Kapur，C_“Capillary Sorption Equilibria in Fiber Masses”(纤维物质中的毛细吸收平衡)，Textile Research Journal(纺织研究杂志)，37(1967)，356-366；Chatterjee，P．K_Absorbency(吸收性)，Textile Science and Technology 7(纺织科技7)，第Ⅱ章，第29-84页，Elsevier Science Publishers B．V，1985；和1986．9．9授权于Weisman等的美国专利4610678的测定吸收结构的毛细吸收的方法的讨论部分。在此引入这些公开文件作为参考。

原理

多孔玻璃品通过不间断的流体柱与天平上的流体储槽连接。在实验过程中使样品保持恒重。当多孔结构按照需要吸收流体时，将天平上的流体储槽中的重量损失记录为吸收的流体，调节作为高度和蒸发的函数的多孔玻璃品的吸入量。测定不同毛细吸入(静水张力或高度)时的吸入量或容量。由于多孔玻璃品的递减(即降低毛细吸入)使得吸收量递增。

在试验中还要监测时间以能够计算在200cm高度处最初的有效吸收速率(g／g／h)。

试剂

测试液体：将下述物质完全溶解于蒸馏水中制备合成尿：

化合物              分子量         浓度(g／L)

KCl                 74．6            2．0

Na₂SO₄           142              2．0

(NH4)H₂PO₄       115              0．85

(NH₄)₂HPO₄     132              0．15

CaCl₂·₂H₂O   147              0．25

MgCl₂·6H₂O     203              0．5

装置组成的一般描述

用于该测试的图2A中以520概括性地描述的毛细吸收设备是在TAPPI条件下(50％的相对湿度，25℃)操作的。测试样品置于图2A中以502表示的多孔玻璃品上，多孔玻璃品通过连续的测试液体(合成尿)柱与图示为506的含有测试液体的天平上的液体储槽连接。储槽506放在天平507上，天平有一个和计算机(未示出)的接口。该天平应能读到0．001g；这样的天平可从Mettler Toledo以PR1203(Hightstown，NJ)商购。多孔玻璃品502置于图2A中以501所示的垂直滑板上，使测试样品可垂直移动，使测试样品处于不同的吸入高度下。垂直滑板可以是一个与计算机相连的无杆调节器以记录吸入高度和相应的用于测定测试样品吸收液体的时间。一种优选的无杆调节器可从Industrial Devices(Novato，CA)以物品202X4X34N-1D4B-84-P-C-S-E商购，它可以用从CompuMoto(Rohnert，CA)商购的电动机ZETA6104-83-135来驱动。调节器501和天平507测定并发送数据，对于每一个测试样品来说易于产生毛细吸收容量数据。另外，计算机与调节器501的接口使得其可以控制多孔玻璃品502的垂直运动。例如，可以只在每个吸入高度处达到“平衡”(如下面的定义)后使多孔玻璃品502垂直运动。

多孔玻璃品502的底部与Tygon_管503连接，该管503连接多孔玻璃品502与三通排空旋塞509。排空旋塞509通过玻璃管504和旋塞510与液体储槽505连接。(只有在清洗设备或除去气泡的过程中才打开旋塞509排空)。玻璃管511通过旋塞510连接流体储槽505和天平上的流体储槽506。天平上的流体储槽506由一个轻型的直径为12cm的玻璃盘506A和盖506B组成。盖506B有一个孔，玻璃管511通过该孔与储槽506里的液体接触。玻璃管511一定不能与盖506B接触，否则会得到一个不稳定的天平读数，这样的样品测定值不能使用。

为了能够固定住测试样品，多孔玻璃品的直径必须足够大以能够容纳下面要讨论的活塞／圆筒设备。给多孔玻璃品502装上护套使其能够保持来自于热浴的恒温控制。多孔玻璃品是一个有4-5．5μm孔的350ml多孔玻璃圆盘漏斗，可从Corning Glass Co．(Corning，NY)以#36060-350F商购。其中的孔足够细，以在特定的毛细吸入高度能使玻璃表面保持湿润(多孔玻璃品不许空气进入多孔玻璃品下面的连续测试液体柱)。

如上所述，多孔玻璃品502通过管道与流体储槽505或天平上的液体储槽506连接，这取决于三通旋塞510的位置。

装有护套的多孔玻璃品502接受来自于恒温浴的水。这就确保在测试过程中多孔玻璃品的温度保持恒温88°F(31℃)。如图2A所示，多孔玻璃品502上装备有入口孔502A和出口孔502B，这就构成了一个一般以508表示的循环加热浴的封闭回路。(图2A中没有示出玻璃护套。但是，从浴508出来的导入装有护套的多孔玻璃品502的水不与测试液体接触，测试液体也不通过恒温浴循环。恒温浴的水通过装有护套的多孔玻璃品502的壁循环)。

储槽506和天平507封在一个盒子里使测试液体从天平上的储槽里的蒸发量最小化并提高实验操作过程中的天平稳定性。一般以512表示的盒子有一个顶盖和壁，顶盖有一个孔，管511通过该孔而插入。

图2B详细地示出了多孔玻璃品502。图2B是多孔玻璃品的横截面图，没有示出入口孔502A和出口孔502B。如上所述，多孔玻璃品是一个有4-5．5微米孔的350ml多孔玻璃圆盘漏斗。参照图2B，多孔玻璃品502包括一个以550表示的圆筒状带护套的漏斗和以560表示的多孔玻璃圆盘。多孔玻璃品502还包括一个通常以565表示的圆筒／活塞组件(其包括圆筒566和活塞568)，该组合限制住以570表示的测试样品，并对测试样品产生了一个小的限压。为了防止测试液体从多孔玻璃圆盘560上过度蒸发，以562表示的特氟仑环置于多孔玻璃圆盘560顶部上。Teflon_环562厚0．0127cm(可从McMasterCarr作为#8569K16的片料商购并切成一定的尺寸)，并用于在圆筒566的外面覆盖多孔玻璃圆盘表面，以此使多孔玻璃品上的蒸发最小化。环的外径和内径分别是7．6cm和6．3cm。Teflon_环的内径比圆筒566的外径小约2mm。一个Vito_O形环(可从McMasterCarr作为#AS568A-150和AS568A-151商购)564置于Teflon_环562上用于密封圆筒状带护套的漏斗550的内壁和Teflon_环562之间的间隙，以进一步防止蒸发。如果O形环的外径大于圆筒状带护套的漏斗550的内径，按照下述方法减小O形环的直径以配置在漏斗内：切开O形环，切去必要量的O形环材料，把O形环重新粘结在一起使O形环环绕圆筒状带护套的漏斗550的周边与其内壁接触。

如上所述，在图2B中以565概括表示的圆筒／活塞组件限制住测试样品，并对测试样品570产生了一个小的限压。参照图2C，组件565由圆筒566，以568表示的杯状Teflon_活塞，以及在需要时，在活塞568内侧吻合的一个或几个重块(图中未示出)组成。(当需要调节活塞和任选重块的组合重量时使用任选重块，根据测试样品干燥时的直径得到0．2psi的限压，这将在下面讨论)。圆筒566是Lexan_条形块，其具有下列尺寸：外径7．0cm，内径6．0cm，高6．0cm。Teflon_活塞568的尺寸为：外径比圆筒566的内径小0．02cm。如图2D所示，不与测试样品接触的活塞568的端部钻一个直径是5．0cm，深约1．8cm的腔室590以放置为得到0．2psi(1．4kPa)的测试样品限压所需的任选重块(由测试样品的实际干燥直径决定)。换句话说，活塞568和所有任选重块(图中未示出)的总重量除以测试样品真正的直径(干燥时)应当是使所得到的限压为0．2psi。在进行毛细吸收容量测试之前使圆筒566和活塞568(及任选重块)在31℃平衡至少30分钟。

在毛细吸收试验中用非表面活性剂处理的或本身有孔的膜(14cm×14cm)(图中未示出)覆盖多孔玻璃品502以使样品周围的空气不稳定性最小化。其中的孔足够大以防止试验过程中在膜的下侧形成凝结。

制备测试样品

从一个储存吸收元件上冲下一个直径是5．4cm的圆形结构就得到了测试样品。当该部件只是吸收用品的一个组成部分时，测试前必须除去该用品的其它组成部分。当不严重改变该部件的结构(如密度，组成材料的相对位置，构成材料的物理性能等)就不能将其与用品的其它组成部分分离的情况下，或该部件不是吸收用品的一个组成部分的情况下，将所有构成该部件的材料相结合使这种结合能代表所述的部件，以这样的方法制备测试样品。测试样品是一个直径是5．4cm的圆，通过弓形冲孔机切割得到。

测试样品的干重(下面用于计算毛细吸收容量)是如上所制备的测试样品在环境条件下的重量。

实验布置

1、将一个干净的、干燥的多孔玻璃品502放在与垂直滑板501相连的漏斗架上。移动垂直滑板的漏斗架使多孔玻璃品处于0cm高度处。

2、如上所述，安排图2A所示的设备。

3、将直径是12cm的天平上的液体储槽506放在天平507上。将塑料盖506B放在天平上的液体储槽506上，一个塑料盖放在天平盒512上，每一个塑料盖都有小孔使玻璃管511合适地穿过。不能使玻璃管与天平上的液体储槽的盖506B接触，否则会得到一个不稳定的天平读数，这样的测定值就不能用。

4、将旋塞510对管504关闭，对玻璃管511打开。打开预先充满了测试流体的流体储槽505使测试流体进入管511，装入到天平上的液体储槽506中。

5、使多孔玻璃品502水平放置并固定在适当的位置上，也要确保多孔玻璃品干燥。

6、连接Tygon_管503和旋塞509。(该管应足够长以可达到多孔玻璃品502所处的最高点200cm而无扭节)。用来自流体储槽505的测试流体充满该Tygon_管。

 7、连接Tygon_管503和水平多孔玻璃品502，然后打开旋塞509和旋塞510使流体储槽505导向多孔玻璃品502。(应当使旋塞510对玻璃管511关闭)。测试液体充入多孔玻璃品502并除去在充入水平多孔玻璃品的过程中所有夹带的空气。继续充入直到流体的液面超过多孔玻璃圆盘560的顶部。排空漏斗并除去管中及漏斗内的所有气泡。可以倒置多孔玻璃品502使气泡上升通过旋塞509的排空而选出以除去气泡。(气泡一般积聚在多孔玻璃圆盘560的底部)。用一个足够小的水平仪固定在带有护套的漏斗550内并放在多孔玻璃圆盘560的表面上而使多孔玻璃品重新调平。

8、用天平上的液体储槽506对多孔玻璃品调零。为了作到这一点，取一条足够长的Tygo_管，并用测试流体将其充满。将一端放置在天平上的液体储槽506中，用另一端对多孔玻璃品502定位。管所指示的测试液体的液面(与天平上的液体储槽的液面相同)低于多孔玻璃圆盘560的顶端10mm。如果不是这种情况，调整储槽内的液体量或在垂直滑板501上调回到零位。

9、分别通过连接到多孔玻璃品的入口孔和出口孔502A和502B的管道使出口和入口孔连接到恒温浴508。使多孔玻璃圆盘560的温度达到31℃。这可以通过用测试液体部分地充入多孔玻璃品，达到平衡温度后测定其温度的方法测定。考虑到水从恒温浴向多孔玻璃品流动的过程中有热扩散，恒温浴的温度需要设置成稍微高于31℃。

10、使多孔玻璃品平衡30分钟。

毛细吸收参数

下面描述一个用于确定在每一个高度处多孔玻璃品保持的时间长短的计算机程序。

在毛细吸收软件程序中，测试样品处于离流体储槽特定高度处。如上所述，流体储槽在一个天平上，因此，计算机能够在已知时间间隔的终点读出天平的值并计算测试样品和储槽之间的流速(Delta读数／时间间隔)。对于本方法而言，当流速低于规定数目的连续时间间隔的特定流速时认为测试样品处于平衡状态。应当认识到：对于某些材料，当达到规定的“平衡常数”时并没有达到真正的平衡状态。读数的时间间隔是5秒。

Delta表中读数的数目在毛细吸收菜单里规定为“平衡例”。最大的delta数是500。在毛细吸收菜单里将流速常数规定为“平衡常数”。

输入的平衡常数的单位是g／sec，其范围是0．0001-100．000。

下面是一个简化的逻辑实施例。该表显示出了每个时间间隔的天平读数和计算的delta流速。

平衡例=3

平衡常数=0．0015

时间间隔	平衡值(g)	Delta流速(g/sec)
			0	0
1	0.090	0.0180
			2	0.165	0.0150
3	0.225	0.0120
			4	0.270	0.0090
5	0.295	0.0050
			6	0.305	0.0020
7	0.312	0.0014
			8	0.316	0.0008
9	0.318	0.0004

Delta表

时间	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											Delta1	9999	0.0180	0.0180	0.0180	0.0090	0.0090	0.0090	0.0014	0.0014	0.0014
Delta2	9999	9999	0.0150	0.0150	0.0150	0.0050	0.0050	0.0050	0.0008	0.0008
											Delta3	9999	9999	9999	0.0120	0.0120	0.0120	0.0020	0.0020	0.0020	0.0004

上述简化的实施例中平衡吸入量是0．318g。

下面是用于确定平衡吸入量的C语言代码：

／*                        takedata．c                   *／

int take_data(int equil_samples，double equilibrium_constant)

{

double delta；

static double deltas[500]；／*table to store up to 500 deltas*／(用于储存500个增量的表格)

double value；

double prev_value；

clock_t next_time；

int  i；

for{i=0；i＜equil_samples；i++}

deltas {i}=9999．；    ／*initialize all values in the delta table to 9999 gms／sec*／(设置增量表中的所有值的初始值为9999gms／sec)

delta_table_index=0；／*initialize where in the table to store the next delta*／(初始化表中要储存下一个增量的位置)

equilibrium_reached=0；    ／*initialize flag to indicate equilibrium has not been reached*／(初始化指示尚未达到平衡的标记)

next_time=clock()；        ／*initialize when to take the next reading*／(初始化读取下一个读数的时间)

prev_reading=0．；         ／*initialize the value of the previous reading from thebalance*／(初始化天平的先前读数值)

while(！equilibrium_reached)／*start of loop for checking for equilibrium*／(开始循环以检查平衡)

next_time+=5000L；         ／*calculate when to take next reading*／(计算读取下一个读数的时间)

while(c1ock()＜next_time)；／*wait until 5 seconds has elasped from prev reading*／(上次读数后等待5秒钟)

value=get_balance_reading()；／*read the balance in grams*／(读取天平上的克数)

delta=fabs(prev_value-value)／5．0；／*calculate absolute value of flow in last 5seconds*／(计算最后5秒钟流速的绝对值)

prev_value=value；                 ／*store current value for next loop*／(储存现在的增量值用于下一个循环)

deltas_[delta_table_index]=delta；／*store current delta value in the table of deltas*／(储存增量表中现有的增量值)

delta_table_index++；             ／*increment pointer to next position in table*／(增量指针到表中的下一个位置)

if(delta_table_index=equil_samples)／*when the number of deltas=the numberof*／(当增量数等于平衡例数时)

delta_table_index=0；             ／*equilibrium samples specified，*／(规定平衡例)

                                  ／*reset the pointer to the start of the table．This way*／(把指针重新复位到表中的开始处)

                                  ／*the table always contains the last xx current samples．*／(该表常常包括最后xx个现有平衡例)

equilibrium_reached=1；           ／*set the flag to indicate equilibrium is reached*／(设定达到平衡的标记)

for(i=0；i＜equil_samples；i++)   ／*check all the values in the delta table*／(检查增量表中所有的值)

if(deltas[i]＞=equilibrium_constant)／*if any value is＞or=to the equilibriumconstant／*(如果任一值大于或等于平衡常数)

equilibrium_reached=0；              ／*set the equlibrium flag to 0(not at equilibrium)*／(设定平衡标记为0(不在平衡状态))

       }                            ／*go back to the start of the loop*／(重新开始循环)

}

毛细吸收参数

负载描述(限压)：0．2psi负载

平衡例(n)：50

平衡常数：0．0005g／sec

设置高度值：100cm

结束高度值：0cm

静水压头参数：200，180，160，140，120，100，90，80，70，60，50，45，40，35，30，25，20，15，10，5和0cm。

用上面列举的所有高度进行毛细吸收程序，以所列举的测试毛细吸收容量的顺序进行。即使需要确定特定高度(如，35cm)处的毛细吸收容量，也一定要按照规定的顺序完成整个静水压头参数系列的测试。尽管所有这些高度都用在进行毛细吸收测试中以产生测试样品的毛细吸收等温线，但本发明公开了用特定高度200，140，l00，50，35和0cm处其吸收性能来描述的储存吸收元件。

毛细吸收程序

1)按照实验布置程序进行。

2)确保恒温浴508处于工作状态，确保水通过多孔玻璃品502循环，确保多孔玻璃圆盘560的温度是31℃。

3)把多孔玻璃品502定位在200cm的吸入高度。打开旋塞509和510把多孔玻璃品502和天平上的液体储槽506连接起来。(旋塞510对液体储槽505是关闭的)。将多孔玻璃品502平衡30分钟。

4)把上述的毛细吸收参数输入计算机。

5)关闭旋塞509和510。

6)把多孔玻璃品502移动到设定的高度100cm。

7)把Teflon_环562置于多孔玻璃圆盘560表面上。把O形环564置于Teflon_环562上。将预热的圆筒566同心地置于Teflon_环562上。将测试样品570同心地置于圆筒566里面和多孔玻璃圆盘560上。把活塞568放在圆筒566里面。如果需要，将附加的限定重块放进活塞腔室590里面。

8)用有孔膜覆盖多孔玻璃品502。

9)此时的天平读数是零读数或皮重读数。

10)把多孔玻璃品502移到高度200cm处。

11)打开旋塞509和510(旋塞510对流体储槽505是关闭的)，开始称重和时间读数。

多孔玻璃品的校正(空白校正吸入试验)

由于多孔玻璃圆盘560是多孔结构，为了得到测试样品真正的毛细吸收量，必须测定多孔玻璃品502的毛细吸收量(空白校正吸入量)并将其减去。对于每一个新使用的多孔玻璃品都要进行多孔玻璃品的校正。按照上述程序运行毛细吸收程序，不同之处在于为了得到空白吸入量(g)，不使用测试样品。每个特定高度处的运行时间等于空白时间(秒)。

蒸发损失校正

1)把多孔玻璃品502移到高于零处的2cm处并打开旋塞509和510(对储槽505是关闭的)使其在此高度处平衡30分钟。

2)关闭旋塞509和510。

3)把Teflon_环562置于多孔玻璃圆盘560表面上。把O形环564置于Teflon_环562上。将预热的圆筒566同心地置于Teflon_环562上。将活塞568放入圆筒566中。将有孔膜置于多孔玻璃品502上。

4)打开旋塞509和510(对储槽505是关闭的)并在3．5小时内记录天平读数和时间。按下式计算样品的蒸发量(g／hr)：

[1小时时的天平读数-3．5小时时的天平读数]／2．5小时

即使采取所有上述措施，一些蒸发损失也要发生，对于测试样品和多孔玻璃品校正来说一般是约0．10g／hr。理想地是，对于每一个新安装的多孔玻璃品502都测定样品的蒸发。

清洗设备

当多孔玻璃品502是新安装的时使用新的Tygon_管503。用蒸馏水中的50％的Clorox B1each_清洗管504和511，流体储槽505及天平上的液体储槽506，如果微生物污染是可见的话，再用蒸馏水冲洗。

a．每次试验后的清洗

每次试验结束时(已移去测试样品后)，用液体储槽505中的250ml的测试液体向前冲洗多孔玻璃品(即测试液体导入多孔玻璃品的底部)以除去多孔玻璃圆盘孔内残留的测试样品。旋塞509和510对液体储槽505打开，对天平上的液体储槽506关闭，把多孔玻璃品从其架上取下，上下倒置，首先用测试液体冲洗，然后用丙酮和测试液体(合成尿)冲洗。在冲洗过程中，多孔玻璃品必须倒置倾斜并且用冲洗流体喷到接触多孔玻璃圆盘表面的测试样品上。冲洗后，用250ml测试液体(合成尿)对多孔玻璃品进行第二次向前冲洗。最后，把多孔玻璃品重新安装在其架上并把多孔玻璃品表面水平放置。

b．监测多孔玻璃品的性能

每次清洗程序后，对于每一个新安装的多孔玻璃品都必须用设置在0cm位置处的多孔玻璃品对多孔玻璃品的性能进行监测。将50ml的测试液体倒在水平的多孔玻璃圆盘表面上(没有Teflon_环、O形环和圆筒／活塞组件)。记录下测试流体液面降到多孔玻璃圆盘表面上方5mm处所用的时间。如果这个时间超过4．5分钟就必须进行周期性清洗。

c．周期性清洗

为防止堵塞，将多孔玻璃品进行周期性的彻底清洗(参见上文的监测多孔玻璃品的性能)。冲洗流体是蒸馏水，丙酮，蒸馏水中的50％的CloroxBleach_(以除去细菌生长)和测试流体。清洗包括从架上移去多孔玻璃品，将所有管分离。用合适的流体和用量以下列顺序，使多孔玻璃品倒立向前冲洗多孔玻璃品(即，将冲洗流体引入多孔玻璃品的底部)：

1．250ml蒸馏水。

2．100ml丙酮。

3．250ml蒸馏水。

4．100ml 50∶50的Clorox_蒸馏水溶液。

5．250ml蒸馏水。

6．250ml测试流体。

当多孔玻璃品性能在设定的流体流动(见上文)的标准范围内且多孔玻璃圆盘表面没有可观察到的残留物时，清洗过程是令人满意的。如果不能成功地进行清洗，就必须更换多孔玻璃品。

计算

设置计算机使其能提供一个由以cm表示的毛细吸入高度，时间及在每一个特定高度处以克表示的吸入量组成的报告。从这些数据可以计算对多孔玻璃品吸入量和蒸发损失校正过的毛细吸收容量。还可以根据0cm处的毛细吸收容量计算特定高度处的毛细吸收效率。另外，可以计算200cm处的最初有效吸入率。

空白校正吸入量

空白校正吸入量(g)=空白吸入量(g)-空白时间(s)*样品蒸发

                   (g／hr)／3600(s／hr)

毛细吸收容量(“CSAC”)

CSAC(g)=[样品吸入量(g)-样品时间(s)^*样品蒸发(g／hr)/3600(s／hr)-空

白校正吸入量(g)]／样品的干重(g)

200cm处的最初有效的吸入率(“IEUR”)

IEUR(g／g／hr)=200cm处的CSAC(g／g)／200cm处的样品时间(s)

报告

对于每一个样品至少要测定两次，对每一高度处的吸入量取平均值，计算给定的吸收元件或给定的高表面积材料的毛细吸收容量(CSAC)。

用这些数据，可以计算下面的各个值：

-毛细解吸高度(CSDHx)，在此高度处材料释放出其在0cm处容量(即CSAC0)的x％，(CSDHx)以cm表示；

-毛细吸收高度(CSAHy)，在此高度处材料吸收其在0cm处容量(即CSAC0)的y％，(CSAHy)以cm表示；

-一定高度z处的毛细吸收容量(CSACz)，其单位是g{流体}／g{材料}；特别是0cm(CSAC0)，35cm，40cm等高度处的该值。

-一定高度z处的毛细吸收效率(CSAEz)，以％表示，即CSAC0和CSACz的值的百分比。

如果是两种材料相结合(例如第一种用作收集／分配材料，第二种用作液体储存材料)，第二种材料的CSAC值(及由此而得的各个CSAE值)可确定为第一种材料的CSDHx值。

垂直芯吸试验

合成尿的配制

对于该试验来说，所用的具体合成尿是通常公知的Jayco合成尿，并可以从Jayco Pharmaceuticals公司(Camp Hill，Pennsylvania)购买。该合成尿的组成是：KCl，2．0克／升；Na₂SO₄，2．0克／升；NH₄H₂PO₄，0．85克／升；(NH₄)₂HPO₄，0．15克／升；CaCl₂，0．19克／升；MgCl₂，0．23克／升。所有的化学品均为试剂级。合成尿的pH范围是6．0-6．4。

垂直芯吸试验的目的是评估在垂直布置中流体前沿克服重力到达特定高度所需的时间以及在该时间段内材料所吸收的流体量。

该试验的原理是将样品放置在装备有针状电极的样品托架上，所述电极用于将样品固定在垂直位置，并产生电子定时信号。将流体储槽放置在天平上，从而可以监测来自垂直芯吸的样品内所吸收的流体的时间依赖性。尽管对该试验不重要，但基于市售的设备如EKOTESTER(Ekotec IndustrietechnikGmbH，Ratingen，德国)来进行试验，该试验还可以进行数据的电子处理。

所述试验设备概述在图3a和3b中。

该设备基本上由有机玻璃制成，其包含流体储槽(310)以容纳929克液面高度(311)为17毫米的测试流体和样品托架。将该储槽放置在精确度为0．1克的天平(315)上，如由Mettler GmbH生产的型号PM3000。任选地，通过连接件(316)所示出，该天平可以被连接到电子数据采集装置(342)上。

样品托架(320)基本上是有机玻璃板，其宽度(330)为10厘米，长度(331)为15厘米，厚度为约5毫米(未示出)。固定件(325)在方向(332)上伸出这些尺寸，在测试期间所述方向(332)是向上的方向以确保在样品托架底边(321)的可再现的浸没深度(333)为12毫米下在精确的垂直方向(即重力方向)可再现地放入储槽(310)中的测试流体中。样品托架(320)还装备有9个阴极电极针(326)，以离样品托架的底边(321)的距离(334，335，336)分别为56毫米、95毫米和136毫米排列成三排。这些排中每一排有三个电极，以距离(337)为28毫米彼此均匀隔开，靠近纵边(322)分布的电极以距离(338)为28毫米与这些边缘隔开。电子针的长度为约10毫米，直径约1毫米，其端部被略微削尖以方便样品的施用。电极针由金属制成。另一阳极电极针(327)放置在紧靠底排的中间的阴极电极针5毫米的位置处。阳极(327)和9个阴极(326)连接(328)(在图3a中简略地示出两个阴极针和阳极针)到定时装置(341)上，以便监控阳极和各个阴极之间的电路闭合的时刻，如通过位于这些电极之间的润湿的测试样品中的电解质测试流体来闭合。

与前面概述的一般方法相反，该设备放置在且该试验在设定在37℃且不偏离3℃以上的温控柜中进行。测试流体也在温控水浴中在37℃准备充分的时间以使流体达到恒温。

将测试流体装入储槽(310)中以使流体表面(312)与所需高度相平，这是通过如加入预定量的流体如927．3克±1克来实现的。

将测试样品在实验室条件(参见上文)下进行平衡，在进行测试前将其放入37℃的环境中。同时在测试前，如下文所述测量样品的厚度。

通过任何合适方法将测试样品切成10厘米×15厘米的尺寸，所述方法应尽可能避免在切割边缘处的压缩效应，如用样品切割器如购自JDC公司，或锋利的切割器如解剖刀或不太优选的锋利的剪刀进行切割。

小心地将测试样品放置在样品托架上使得其边缘与样品托架的底边和侧边(321和322)重合，即样品不会伸出样品托架板外。同时，样品必须处于基本上平坦而不受应力的布置下，即其既不会形成波浪，也不会处于机械拉伸下。必须小心使得样品只与电极针直接接触，且不接触托架的有机玻璃板。

然后，将托架(320)以垂直位置放入测试流体储槽(310)中，使得样品托架(320)以及测试样品正好浸入流体中的深度(333)为12毫米。结果是，电极现在与液面(312)的距离(343，338和339)分别为44毫米、83毫米和124毫米。当样品托架的浸没确实改变天平(315)的读数时，这由通过插入不含任何样品的样品托架来预定的量如6克来配衡。

应当认识到，样品托架(320)和测试样品的非倾斜的布置一方面必须是非常准确的，而且必须迅速，因为材料一旦与流体接触将开始吸收并芯吸流体。样品托架(320)容易插入其中的构架(350)和固定件(325)也是EKOTESTER的一部分，但是也可以使用其它实现快速和非倾斜固定的部件。

作为刚好在样品定位后的时间的函数来监控天平的读数。现已经发现将天平连接到计算机化的设备(340)，如作为EKOTESTER的一部分上是有利的。

一旦流体到达第一排，闭合阳极(327)和阴极(326)之间的电子连接，可以通过任何计时装置记录这些时间，EKOTESTER的计时单元(341)就是一个合适的例子。尽管可以用一排的三个时间值的每一个来进行进一步的数据处理，但进一步的数据处理涉及每排所有三个电极的平均值，其通常不会偏离该平均值的约±5％以上。

因此，所产生的数据是：

在浸没后样品所吸收的流体的时间依赖量，以及

流体到达特定高度所需的时间。

从这些，对于三个高度中的每一个来说，可以读出并记录两个重要值：

第一，流体前沿到达各个高度时的时间(秒)；

第二，每个高度的“累积通量”，其是通过将到达该高度时样品所吸收的流体量除以该时间，并除以由厚度测量值和样品的10厘米宽度所定义的横截面面积来计算的。

Claims (34)

1．吸收结构，其包括第一区和与所述第一区液体相通的第二区，其特征在于：第一区含有在12．4厘米高度处的累积通量大于0．075克／平方厘米／秒的材料，而所述第二区含有满足下列条件至少之一的材料：

(a)在35厘米下的毛细吸收容量(CSAC35)至少为15克／克；和／或

(b)在0厘米下的毛细吸收容量(CSAC0)至少为15克／克以及在40厘米下的毛细吸收效率(CSAE40)至少为55％；和／或

(c)在其0厘米吸收高度下的容量的50％时的毛细吸收高度(CSAH50)至少为35厘米。

2．权利要求1的吸收结构，其中所述第一区中所含的材料在12．4厘米高度处的芯吸时间小于120秒。

3．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(a)CSAC35至少为20克／克。

4．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(a)在所述第一材料的实际CSDH90下的CSAC至少为15克／克。

5．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(b)CSAC0至少为20克／克，CSAE40至少为50％。

6．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(b)CSAC0至少为25克／克，CSAE40至少为50％。

7．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(b)CSAC0至少为35克／克，CSAE40至少为50％。

8．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(b)CSAC0至少为15克／克，CSAE40至少为65％。

9．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(b)CSAC0至少为15克／克，在所述第一材料的实际CSDH90下的CSAE至少为55％。

10．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(c)CSAH50至少为45厘米。

11．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(c)CSAH50至少为60厘米。

12．权利要求1的吸收结构，其中所述第二区含有具有下列条件的材料：

(c)CSAH50至少为80厘米。

13．根据前述权利要求中任一项的吸收结构，其中所述第一区含有芯吸时间小于50秒的材料。

14．根据前述权利要求中任一项的吸收结构，其中所述第一区含有在12．4厘米高度处所述择优的流体分配方向的累积通量大于0．120克／平方厘米／秒的材料。

15．根据前述权利要求中任一项的吸收结构，其中所述第一区含有其中在8．3厘米高度处所述择优的流体分配方向的芯吸时间小于垂直方向的芯吸时间的80％以及在12．4厘米高度处所述择优的流体分配方向的累积通量大于0．120克／平方厘米／秒的材料。

16．根据前述权利要求中任一项的吸收结构，其中所述第一区含有纤维状材料。

17．权利要求16的吸收结构，其中所述第一区含有纤维状材料，所述纤维状材料包含化学硬挺的纤维素。

18．权利要求16的吸收结构，其中所述第一区含有纤维状材料，所述纤维状材料包含合成纤维。

19．权利要求16的吸收结构，其中所述第一区含有纤维网，在网形成后所述纤维网已经进行了机械处理。

20．根据前述权利要求中任一项的吸收结构，其中所述第一区包含泡沫材料。

21．权利要求20的吸收结构，其中所述聚合物泡沫材料来自于高内相油包水乳液。

22．根据前述权利要求中任一项的吸收结构，其中所述第二区包含高表面积材料。

23．权利要求22的吸收结构，其中所述高表面积材料包含微纤维。

24．权利要求22的吸收结构，其中所述高表面积材料是开孔的亲水性泡沫。

25．权利要求24的吸收结构，其中所述开孔的亲水性泡沫是来自于高内相油包水乳液(HIPE)的聚合物泡沫。

26．权利要求24或25的吸收结构，其中所述开孔的亲水性泡沫是塌陷的。

27．权利要求24-26中任一项的吸收结构，其中所述开孔的亲水性泡沫是颗粒状的。

28．根据前述权利要求中任一项的吸收结构，其中所述第二区包含形成水凝胶的材料。

29．权利要求28的吸收结构，其中所述形成水凝胶的材料以占第二区的总重量的至少15％的量存在。

30．权利要求28的吸收结构，其中所述形成水凝胶的材料以占第二区的总重量的不超过75％的量存在。

31．一次性吸收用品，其含有至少一个根据前述权利要求中任一项的吸收结构。

32．权利要求31的一次性吸收用品，其中所述吸收结构含有至少两个彼此不直接接触的所述第二区。

33．权利要求32的一次性吸收用品，其中所述至少两个第二区在纵向彼此隔开，且其被本文所定义的至少一部分裆部区隔开。

34．根据前述权利要求中任一项的一次性吸收用品用作婴儿尿布、成人失禁用品、妇女卫生用品、训练裤等。

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