CN85106501A - 复合吸收产品的软化法 - Google Patents
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Abstract
提供一种柔软的、有吸收能力的复合结构,该结构是由含至少大约200%(重量)超吸材料和含芯吸层的纤维网组成,至少在一个方向上使其微起皱和全压花,这样生产的吸收复合结构的Tabex硬度值大约小于25,通常大约小于10。
Description
本发明是关于新的并改进了的、薄、软性的有吸收能力的各种产品,特别是关于新的并改进了柔性的含有超吸收材料的各种压缩复合物,这样的复合物吸收大量的液体。
在相当长的时间里,就已知道一些用后即可丢弃的有吸收能力的产品,这一类产品包括有各种用后即可丢弃的尿布、卫生巾、缚裹材料、绷带、屎尿失禁用的垫布等。这些产品含有有吸收能力的絮胎,它被用来吸收并保持或容纳人体流出物,在许多这类产品中,起始,特别是尿布和卫生巾,是由叫做“填絮”或多层薄纸构成的,有吸收能力的絮胎。不渗透的反面和渗透的正面之间排布着多层薄纸、填絮用以吸收,并希望产品内能容纳液体。利用这样有吸收能力的絮胎和尿布,在美国再公告的专利№26,151中曾有过报道。
填絮型絮胎,大部分被改善了吸收能力的絮胎所取代,改进的絮胎是由叫做“膨松木浆纤维”构成的。该有吸收能力的絮胎是包括有一基本厚度的特殊的木浆纤维层。含有这样膨松木浆吸收絮胎的尿布已在美国专利№2,788,003中描述过。这种尿布改善了吸收能力,并比用填絮层的尿布有稍好的容纳性。膨松木浆层也是相当柔软有可绕曲性的,并且是合适的。因此生产改良尿布超过了使用填絮层的尿布。
虽然膨松木浆吸收絮胎也改善了吸收能力,但是用作尿布或卫生巾的效果不好。其原因是被吸收的流体,通常是沉积在吸收絮胎的局部范围内,并缺乏使流体沿絮胎而移动的能力。流体沿着阻力最小的途径流动,并经常流到不再容纳它的靠近的絮胎边缘,该产品有漏液现象。
美国专利№3,017,304报道的有吸收能力的产品中包含有致密的纸层。该似纸层起芯吸作用,即当液体放在该层上时,它就会有沿该层面迅速移动的趋势。当它同膨松木浆纤维的结合使用时,所获得的产品就能更有效地使用木浆的吸收能力,含有同膨松木浆结合的似纸层的尿布在美国专利№s.3,612,055和3,938,522中报道并描述过。芯吸或毛细管皮或层与膨松木浆纤维结合使用的想法,在许多包括用后即可丢弃的尿布和卫生巾的吸收产品中,已被人们广泛的接受,尽管这些产品使之更大限度地使用吸收絮胎的能力,但是它们还是不能完全容纳所吸收的液体。问题在于,该产品在充分发挥其全部的吸收能力之前,就产生了漏液现象。特别是加压于湿透的絮胎上时,就更加明显了。例如婴儿坐在已湿的尿布上时,往往就很快引起絮胎漏尿。虽然絮胎用似纸的致密皮稍微加固了,但是它还是要龟裂和分离开。
新近各种弹性腿尿布或拉紧式尿布已投放市场。虽然这些尿布并未能提供比平直尿布或先前工艺的尿布以更好的吸收絮胎,但它们已指出改善对液体容纳性的问题。这样的尿布在美国专利Nos.3,860,003;4,050,462和4,324,245中已报道并描述过。虽然产品的容纳特性比先前工艺产品好,但是,由于弹性产品配合严密,空气又不易循环,这样常常会刺激皮肤。并且由于尿布拉得太紧而紧贴在皮肤上,所以会造成更大的刺激。这种现象尤其在弹性腿附近与穿带者接触的地方更甚。
几年前,开发了一种超吸材料,即该材料可吸收是它本身重量的许多倍的液体。由于这类材料的开发,人们便试图把它们结合用于有吸收能力的产品如尿布和卫生巾中去。以提高这些产品的吸收能力。理论上,把最小量的超吸材料纳入产品中,将会使产品性能赶上或超过先前工艺产品的性能。在用后即可丢弃的尿布中纳入这样的超吸材料也许是第一个这类产品之一,它在美国专利№.3,670,731中已有报道。该专利报道一种有吸收能力的缚裹材料,该材料是由可渗透的正面和不渗透的反面板之间夹心的吸收层构成的。该吸收层含有交联过的不溶于水的水解胶体聚合物,做为超吸材料。
尽管超吸材料已获得相当长时间了,但在吸收产品如用后即可丢弃的尿布和卫生巾中,还没有被人们广泛接受。缺乏接受超吸材料的主要原因,是开发一种能经济地利用高度增加了超细材料吸收能力的产品的努力失败了。为了经济地利用超吸材料,被吸的液体必须被传递到超吸材料上。换句话说,超吸材料必须放在与液体接触的位置。当超吸材料吸收液体时,它必须允许被膨胀。如果阻止超吸材料膨胀,那么它将停止吸收液体。因此,如果超吸材料在尿布和卫生巾中的作用,是把吸收的液体放在一个小小的空位上,那么含超吸材料的吸收层结构就要出现临介点。近年来,曾报道过的大量技术,企图提供一种能使之有效利用超吸材料的结构。这样一些产品在美国专利Nos.4,103,062;4,102,340和4,235,237中报道过。除此之外,对于把超吸材料组成合适的层数并做成能放在吸收产品中的合适构型的方法。在美国专利Nos.4,186,165;4,340,057和4,364,992中报道过。但到目前为止,还没有看到这类产品在工业上获得任何显著的成功。
1982年11月8日提出的、申请号为439,963中报道了一种特别有用的压缩形成的复合材料。因此这份申请被选作参考文件,该压缩复合产品最好是由不织布例如聚脂(不织布)做成。该织物结合有它本身重量的200%的超吸材料,以形成吸收层。为了提供一种不仅能吸收液体,而且又能传递液体的产品中,将木浆纤维或其它适于芯吸的材料,浇灌到吸收层中,至少应在吸收层的一侧浇罐。然后对产品进行压缩,便可产生一种高度吸收液体的产品。然而得到的压缩复合物是相当硬的。因此需要进行软化,提供柔软性,以满足一些产品如尿布等的使用性。提供的挠曲性应是永久性的,即周围环境,产品处理和产品连续使用,都不应该影响它的柔软性和挠曲性。
本发明提供了一种新的并改进了吸收能力的复合结构,该结构的主要利用部分是有吸收能力的超吸材料,并且它还是柔软的和可挠曲的。这种柔软而可挠曲的复合物,基本上是完全加固了的。尽管给予了柔软性和挠曲性,但仍然维持其加固状态。无论湿的还是干的组合物,都不撕裂、不集拢成团或分离。该柔软的复合物在保持吸收了液体的情况下,当再加压力时,该复合物也不产生任何漏液现象。
本发明提供一种有吸收能力的复合材料结构。它是由纤维网、超吸物和其它一些适合于芯吸液体的材料组成的。纤维网含有超吸物,该超吸物配置在网的纤维之中。其用量至少为该网重的200重量%。芯吸层是适合芯吸的材料例如木浆纤维组成的。被放在纤维网上,两层压在一起产生一种压缩的复合结构。有吸收能力的复合结构给出具有大约25或稍小的Taber硬度值的柔性。
作为压缩复合结构吸收层底基的纤维网,最好是低密度,有回弹性的纤维网。它是由无规则排布的纤维组成的。其结果是网内至少有30%的干容积恢复。并且单位重量的初始干容积至少为20cc/克,单位重量的湿容积至少为30cc/克,而单位面积的重量应小于4唡/码2最好应小于3唡/码2。纤维网用来在空间上散布超吸材料,那么,当产品暴露到水样的流体中的时候,将会由于来至附近超吸材料的最小干扰,而发生膨胀。形成吸收层之后,又形成一种芯形层,它作为一种叠加层放到吸收层上,芯吸层通常是木浆纤维层,其用量大约为4唡/码2,在湿度至少为10%左右的湿度状态下,将两层压缩成为压缩复合产品。所得的压缩复合物,由于超吸物在吸收层中的高负荷,对于大多数使用来说还是太硬。但是人们已发现,该压缩复合产品可以被软化成Taber硬度大约为25或稍小。
本发明进一步提供一种制备软而柔的吸收复合结构的方法。上述的压缩复合产品,首先进行微起皱,然后进行全压花,微起皱工艺包括,使网通过有足够压力的沟槽啮合辊,使超吸物表面开裂,形成横向折叶线,全-压花工艺是用已知技术如美国专利3817827中所举例的。为使复合结构被软化,并显著地减少Taber硬度,就必须达到超吸材料的玻璃化转变温度,这样超吸复合物才是脆的。从而才可以通过机械加工使其有效的减少尺寸,并可以通过微起皱和全-压花的办法使其皱化。玻璃化转变温度是通过充分地减少湿含量使其能在室温下进行满意操作的情况下来达到的。对于大多数超吸材料来说,满意的湿含量应比有吸收能力的复合结构的湿度小10%(重量)左右。
在微起皱的工艺步骤中,Taber硬度至少减少50%,经常是至少减少70%,在下步的全压花工艺中,Taber硬度值通常减小到15以下,但是在每一种情况下,其值减少到25以下。全压花可在产品上提供充分的冲击点,以便进一步减少超吸聚合物的粒度大小。通常,如果各冲击点距不大于1/4英寸,并且是稍微连续的,那么,在Taber硬度值方面,将会获得满意的改变。在全压花过程中复合材料通过有压齿的一对辊子,压齿互相咬合,并按所希望的形状修剪复合结构,全压花以后观察结构时,由下面的压齿产生凸起的区域,由上面的压齿产生凹洼区域。如果从另一面看结构时,就会发现凸起的区域变成凹洼的区域,而凹洼的区域变成凸起的区域,凹洼处是保持和芯吸液体的致密区,内连凸起面和凹洼面的是中间过渡区,这里大多数已接受过可减少、超吸聚合物大小的机械加工,从而使复合层在修剪面内熔压在一起。在上压齿紧贴着辊子的下压齿通过的地方,施于结构的力超过结构的强度,于是就在结构上产生裂纹。通过控制上压齿和下压齿之间的搭接或辊子压齿的大小,就可以改变裂纹的长度。虽然裂纹使结构的柔性增加了,但是产生的总强度却减少了,本发明的最优秀产品是通过控制裂纹和局部破碎,或修剪区的分配而达到的。
图1:是本发明的一种类型的原材料透视图。
图2:是图1沿剖线2-2的放大了的剖视图。
图2A:是产品压缩后像图2那样的剖视图。
图3:是微起皱工艺步骤之后的产品透视图。
图4:是本发明的一个实施例的透视图。
图5:是本发明为了清楚起见,一个实施例的剖开部分的透视图。
图6:是本发明为了清楚起见,另一个实施例的剖开部分的透视图。
图7:是关于图3的实施例部分的放大尺寸的俯视图。
图8:是微起皱辊部分的放大尺寸的俯视图。
图9:是描绘例子的实验结果的曲线图。
现在来参看附图,图1代表用来制做本发明中被软化了的压缩复合产品的原材料的透视图。原材料10是至少含有网重的200%的超吸物的纤维网12。超吸材料16被遍布于网12上,芯吸层14被放在纤维网12的每一侧。芯吸层通常是木浆纤维,当产品被压缩时,过渡区18是在吸收层即有芯吸层14的纤维网12的每侧的连接处被形成。
图2示出了图1产品的一部分,它有象吸收层22那样的纤维网,散布在吸收层中的纤维23是超吸材料24,与吸收层直接结合的是芯吸层28。芯吸层的一部分纤维26延伸到吸收层22并与吸收层22形成一个整体。这便形成了过渡区25。采用整体网的意思是彼此是紧密结合的,然而既不要物理键合也不要化学键合。在图2A中所描绘的结构,是图2的压缩模型。在压缩的时候,芯吸收层28的一些部分,将扩散开与吸收层22的纤维形成一个整体,这些芯吸层的各部分也将同超吸材料24接触。在结构被压缩时通常至少应有100%的湿度,在压力是足以压紧结构并造成超吸材料的软化表面的条件下,对吸收层的纤维才能提供必要的附着力。这样才能使复合物即使在干燥条件下也能保持紧密状态。
图3是本发明的吸收复合结构,即已微起皱的图2A的透视图。结构30含有芯吸层32,吸收层34以及微起皱折叶线36和38提供的Taber硬度大约为25或稍小。
图4是按本发明已进行全压花并微起皱之后的吸收复合结构的透视图。复合物40含有芯吸层44和吸收层42,随着微起皱和全压花的进行,折叶线46和裂纹49就在结构中产生,从而给出如图所示的图案,产品的Taber硬度至少比先前工艺处理的产品少75%,并且在大多数的例证中都比15小。
图5描绘的是用后即可丢弃的尿布50,它是利用本发明的有吸收能力的复合结构。图面的一部分是为了清楚而做的剖开图,用后即可丢弃的尿布50有可透过液体的正面56和不透液体的反面52,在56和52之间是有吸收能力的复合结构54,通过粘结线58将尿布50层压成一整体形式。为使尿布产品50不掉,围绕穿带者的腰部提供一条狭线的垂带59。
图6是卫生巾60的透视图。该卫生巾包括不透液体的外壳64,其中有具有吸收能力的复合结构66,并且用渗透液体的面层62复盖在上表面上。有吸收能力的结构66,是按本发明制造的,并类似于图4。
图7是示于图3的实施例的部分放大了的俯视图。该部分70包括吸收层74和芯吸层72。微起皱工艺使之在76处提供一折叶线。
图8是微起皱辊82和84的部分放大了的俯视图。辊子没有啮合沟槽86和88,这些沟槽给出上述的折叶线。
图9是描绘例子的实验结果的曲线图。实验是在控制试样的条件下完成的,各种试样是按本发明的要求用前面美国专利4357827中描写的GAT制样仪制备的。给出的实验结果值表示出在0.5磅/吋2的负荷下,在不同时间间隔内模拟尿溶液的吸收性。所说的吸收值是指结构在0.5磅/吋2的负荷下,并在给定的时间内它所能吸收的量,图9所给的值将在实施中加以讨论。
在图中描绘的各种产品和其他一些产品如屎、尿失禁用的垫布,缚裹材料等,可由本发明的吸收复合结构制得。
对于本发明的有吸收能力的复合物来说,含有超吸收物并形成基质吸收层的纤维网。是高度软化的,在干压缩后一经放松,则有完全恢复原来厚度的趋势。例如由诸如聚乙烯、聚丙烯、聚醋、尼龙、双组份纤维等合成短纤维做的纤维网是特别适用的。熔融吹制的纤维网也是适用的,通常是使纤维被空气铺设或被熔融吹制成网,如果需要的话,然后再被加固。加固作用可以通过垫压接、附着粘结,通过热或附着进行点压花等办法达到。加固工艺要根据所用纤维和所用的成网工艺加以选择。合适的成网工艺有:梳棉湿铺、空气铺或这些工艺的组配,熔融吹制以及其他已知的合适工艺。纤维网的干容积恢复最好是至少为30%左右,并且单位重量的原始干容积至少为20cc/克,单位重量的湿容积至少为30cc/克。通常该纤维网的单位重量应大约小于4唡/码2,最好大约小于3唡/码2。
通常,木浆纤维的芯吸层至少应放在含纤维网的超吸材料的一侧,并且是在大约10%或更大些的湿度下,对产品压缩成形。所得的压缩复合物通常所具有的Taber硬度在加工方向(轴向)至少是130左右,有时竟高达350。
以间歇式的分散形式,存在于吸收层中的超吸材料通常是水不溶但水溶胀的聚合物能够吸水的总量,至少是该物质在干态下重量的10倍。该超吸材料是各种颗粒形式,它可以是纤维状球状、小碎片、珠状等。也可用液态单体溶液然后被聚合。通常使单体溶液聚合在结构中可提供珠状的和小碎片状的颗粒。
超吸材料的一种类型,颗粒的或纤维状的其化合结构上可描述为具有亲水基因的天然或合成聚合物主链,或是含亲水基的并以化学链连接到主链上的聚合物主链或是它们的一种亲密混合物。在这类材料中,有改性的天然或再生聚合物如多糖类,它包括如赛璐珞和淀粉以及用烷基化羧基、烷基化磷酰基、烷基化硫酰基或磷酰基改性的再生赛璐珞,给予它们很强的采水性。这样改性的聚合物也可以被交联,以改善它们的水不溶性。
这些同类的多糖化合物也可以做为主链,再把其他聚合物的一部分用接枝共聚合工艺连到主链上。这样接枝的多糖化合物以及它们的制备方法。在美国Chatterjee等人的专利№.4105033中被描述过。也可描写成已接枝在多糖链上的亲水链,其通式为:
其中的A和B是由-OR3,-O(矸金属),-OHNH3,-NH2组成为一组基团中选择;其中的R1、R2和R3是由氢和具有1~4或更多个碳原子的烷基组成的一组基团中选择。其中的r值大约为0~5000,或更大的整数;s值大约为0~5000,或更大的整数;p是整数,其值为0或1和q是整数,其值为1~4。最好,亲水链是水解了的聚丙烯腈链和聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠的共聚物。
除了改性的天然和再生的聚合物外还有完全由合成的亲水粒子组成的水介胶体颗粒。该工艺中现在已知的各种例子是:被聚乙烯醇接枝性改性的聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇、亲水的聚氨脂、聚(烷基磷酸脂)部分水解的聚丙烯酰胺(例如聚(N-N-=甲基)丙烯酰胺),磺化聚苯乙烯,或聚-(氧化链烯烃)。这些高度吸水的合成聚合物可以用其他的化学处理例如交联或水解进行改性,该工艺中已知的其他例子是非离子型亲水聚合物如聚氧化乙烯、聚氧化丙烯以及用化学或辐射的方法进行适当交联的这些聚合物的混合物。新近开发的另外一些类型的聚合物如丁烯-顺丁烯二酸酐共聚物的衍生物。
由水溶性丙烯酸盐单体类,例如钠、钾、铵(或阳离子的结合)的丙烯酸盐,可以用喷射或其它放溶液的方式将这些单体溶液放到吸收层上,接着进行聚合、交联(比如用辐射法)从而生成了亲水性的聚合物。
另外,一些天然材料如树胶也可使用,例子如瓜耳树胶是合适的。
超吸材料同纤维网的结合,可使用将超吸材料散布在纤维网上的任何方法,只要开始膨胀时的超吸材料的另一种存在形式,能使阻力达最小值即可。如果超吸材料是颗粒状的,那么,在超吸材料与纤维网接触之前,按要求将超吸材料稍加弄湿,超吸材料含有的粒度直径,大约为0.005mm到纤维方向呈连续态,可长达几英吋。
使超吸材料放入纤维网的另一种方法,是将单体溶液喷射到网上,或将网蘸满单体溶液,然后进行单体的聚合。使单体聚合的一种典型方法是辐射。在放超吸物时,希望稍微均匀的分布在整个网内。即使超吸物是似粉状的,所形成的网结构,较之先前已知产品的层结构,有较好的作用。可使一处比另一处多放些超吸材料,和/或按预先规定的式样,在结构中放置超吸物。
任何一种能吸收大量液体的超吸材料,都适用于本发明的吸收中使用。
如前所述,含超吸材料的压缩复合材料,不但有硬的趋势,而且还没有显著的挠曲性。由于纤维网的整个使用周期里,都要求它是柔软的、挠曲的、迭层的。人们已发现,通过对复合物的微起皱和全压花加工,就可按需要降低硬度,但不损害复合物的性质。这些,正是纤维网使用期所要求的。当复合物的吸收层中至少含有200%的超吸物时,在轴向上,复合物的Taber硬度就超过300Taber硬度。但在横向上,Taber硬度通常超过70。为使有一种产品,能满意地用于用后可弃的产品,如尿布、卫生巾。至少在一个方向上,需要将Taber硬度值降低到25左右,或最好为15,或更小。按该法获得的硬度值,在美国材料检验学会(ASTM)D2969中可找到,并被表示成克/厘米(线性的)。
芯吸层是由亲水纤维组成,例如人造丝、赛璐珞纤维、泥炭纤维、丙烯腈系纤维、和它们的混合物。赛璐珞纤维、包括木浆纤维、棉短绒等。木浆纤维在常规产品如用后可弃的尿布、卫生巾等中,通常是用做为绒毛或纤维絮胎层。可使用的其他赛璐珞纤维有人造丝、亚麻、大麻、黄麻、苎麻、棉花等。这些纤维,或泥炭纤维,或它们的混合物,是以形成层的方式放置的。而该层中的各个粒子,则是彼此紧靠在一起的,这便提供一种较高的毛细管压强,促进层平面中,液体的芯吸作用。
对于每一层来说,都要求出现小小的毛细管压差,以吸引并排泄由邻近层来的液体。引起液体进入柱形毛细管的力,由下列方程表示
P= ((2cosθ))/(r)
其中的力用毛细管压强表示,和
P是毛细管压强,
是液体的表面张力,
θ是液体-纤维之间的接触角,
r是毛细管半径。
由于液体已给定,压强(毛细管力)将随液体-纤维之间的接触角的余弦的增加而增加,(角度为零时,达到最大值),并且它也随毛细管半径变窄而增大,这是因为,毛细管越窄,越能从宽的一边,将液体吸过来。
第一纤维层和第二层之间的相对芯吸性,受各层的相对密度和每层中单纤维的相对润湿性的影响。第二层的单纤维最好具有比第一层更小的液体-纤维之间的接触角,克服密度差,并使所有的毛细管压强,都有显著的增加,从而便把液体吸入到第二层中来。
第二纤维层的纤维(或各种颗粒),和/或该层的密度,应选择与第一纤维层产生显著的毛细管压差。
第二纤维(或颗粒)层,通常是由有较低的与液体的接触角的纤维组成,或者该层可提供较窄的毛细管半径的纤维,这些纤维的例子有,亲水纤维,例如人造丝、赛璐珞纤维,或泥炭纤维、或它们的混合物等。而赛璐珞纤维,包括木浆纤维、棉短绒等。
芯吸层可预先做好,在压缩之前放到吸收层上,或芯吸层颗粒,在压缩之前,用空气喷射,机械喷射或湿喷到吸收层上。
过渡区是吸收层与芯吸层连接处形成的。一些粒子,例如芯吸层的纤维延伸到吸收层并和它形成一个整体。在存放有大多数粒子的该区域,被示为一个整体称为过渡区。过渡区是吸收层纤维、超吸材料和芯吸层颗粒的组合体。延伸到吸收层的芯吸层颗粒,与吸收层的超吸材料紧密地接触,这就使得液体开始它在Z方向上的迁移,并迁到超吸材料。当当液体在Z方向前进时,超吸材料变软,并使吸收层纤维放松,这就使吸收层基本上恢复到它未压缩前的厚度或更厚些。当吸收层恢复到它未压缩前的厚度时,就为蓄存液体提供大量的空位,并且当它吸收残留在空位的液体时,又可增加吸收材料的膨胀。该吸收层有恢复到它未压缩之前的厚度或更厚的趋势,这大概是由于纤维的弹性恢复和超吸材料膨胀的缘故。
对于为吸收液体提供所需介质的吸收层纤维网,最好它的初始干容积至少为20cc/克左右,它的干容积恢复至少为30%(最好为50%),它为湿容积至少为30cc/克,并且其重量应小于4唡/码2,初始干容积是面积乘以每平方英寸0.01磅的负荷下的层厚(是按立方厘米算出的)。为给出按cm3/克进行测量,将该值除以重量克数。干容积恢复是这样测得的:使网在1.75磅/吋2的负荷下,承受5分钟,移去负荷,然后让网静止一分钟,再使网在0.01磅/吋2的负荷下承受一分钟,最后测定0.01磅/吋2时的最后干容积。干容积恢复是最后的容积除以初始容积并用百分率表示容积恢复。除了网用水蘸饱这点外,湿容积的测试方法与初始干容积测试方法相同。人们发现,如果使纤维网具有20%以上(最好是50%)的干容积恢复,初始干容积40cc/克以上,湿容积30cc/克以上,网重小于4唡/码2,那么纤维网就可以保有基于干网重的1500%。最好是该网含有的干超吸物重可为干网重的200%~1500%,最好的范围应是400%右右到1200%左右。
按照本发明利用一种或多种机械加工过程可给予有吸收能力的复合结构以挠曲性、可迭层性和柔软性。机械加工的最好方式是微起皱和全压花。微起皱技术在Schwarz的美国专利4,116,892中有过报道。虽然该专利的技术和本发明的是一致的。将纤维进行拉伸以使纤维取向,但是本发明则不要将纤维拉伸,而是对纤维进行机械加工。Schwarz使用他的技术,在后熔融状态中使分子取向的纤维,用在本发明中的纤维是已经被取向了的。因此,额外拉伸和再取向都会损坏本发明中的纤维。
已发现,本发明中规定的微起皱吸收结构增加了许多折线。故使产品具有挠曲性,迭层性和柔软手感。在美国专利4,116,892中描述过的各种辊,以0.025到0.30时的间距安装,为的是捣碎超吸颗粒,成为略微均一的大小的颗粒,并可得到所希望的上述折线。如果只是简单地使本发明的复合结构,通过辊子使其起皱时实际上该产品会变得较硬,并具有较高的Taber硬度值。到完成微起皱时吸收结构的纤维的拉伸应小于10%。为使产品按轴向产生折,可采用轴向微起皱法。这也通过压花辊来实现,其目的也是为了给予所需要的折线。人们已发现,在使之微起皱之前,使吸收复合结构的湿含量降到10%以下这是不可少的条件。
人们已经发现,起皱之后,再使已起皱的吸收复合结构,进行全压花时,吸收产品就是有挠曲性,迭层的和柔软的产品了,该产品基本上保持其轴向拉伸,同时还能提供显著吸收性和大大降低Taber硬度的方式,进行机械加工产生的最后Taber硬度低于25,最好低于15。利用例如美国专利3,817,827举例过的已知技术,进行全压花加工,为了对复合结构施以最好的处理方式,最好应达到超吸材料的玻璃化转变温度,这样超吸聚合物才是脆的。从而才能通过机械加工,有效地降低粒度,并通过全压花加以剪修。通过充分降低湿含量的办法,来达到玻璃化转变温度,以使之在室温下进行加工时也能得到满意的操作性。对于大多数超吸材料来说,满意的湿含量,按复合结构的湿重量计,应低于10%。
与机械加工之前比,除了使吸收复合结构软化并改进其挠曲性外,还可注意到该产品能更大量地吸收液体,而且产品对液体吸收的迅速性也不显著下降,对于压缩产品用于用后丢弃的尿布来说,这样的吸收量是特别有利的。本发明的压缩复合物的制备方法实施例如下,但并不限于此,并且在不脱离原发明精神的前提下,还要加以扩大和改进,另外通过该例,将使发明范围更加清楚了。
实施例:
压缩复合物的吸收层是由67%的聚酯纤维和33%的双组份纤维组成,双组份纤维是以聚乙烯做皮,聚酯做芯的皮心纤维。使气流在350°F下,在网上通过一秒或更短的时间,使网加热粘结。得到的网重为1.2唡/码2该网再用丙烯酸钠和丙烯酸的水溶液浸渍。使其被涂布。该溶液含38%的固体,过量溶液从网上除掉,然后对网进行电子束辐射,该电子束使丙烯酸钠被辐射聚合成聚丙烯酸钠,该网用液体反复浸渍,除去多余液体,每次都使其进行辐射,直到干固体聚丙烯酸钠的加量为网重的10倍为止。
涂布了聚丙酸钠的网,通过下面一个锤式粉碎机,使木浆纤维沉积到聚酯网上。在聚酯网内,用真空使木浆纤维,稍微紧密地贴到网上。每层木浆纤维的含量是4唡/码2左右,然后木浆纤维层再被沉积到聚酯网的每侧。浆层表面用水喷雾,使浆的总湿含量为10%(重量)以上。然后,使整个结构,在水平方向上用640磅/吋2的负荷压缩30秒钟,释去压力时,该浆便形成。具有适于芯吸液体的毛细管尺寸的高密度层,而有回弹性的纤维层,维持其压缩状态。含20%左右湿度的产品,其轴向的Taber硬度大约为343,横向为75。如果使压缩复合物,在20%的湿度下进行全压花,那么轴向的Taber硬度将增加到376左右,同时使横向的Taber硬度稍微降低,其值大约为65。在所有的例子中,Taber硬度值均用试样的克数/cm来表示。
使湿含量为20%左右的压缩复合产品,被干燥到湿含量为3%左右,使其在轴向上进行微起皱,辊子是7吋的圆柱体,它有径距为30的微起皱齿,在290磅/吋的压力下啮合0.04吋。在微起皱之后,这些试样的Taber硬度值,在轴向为27左右,在横向为15左右。然后使试样,在40磅/吋2的压力下,啮合0.05吋的辊子上进行全压花。已经过微起皱和全压花的产品的Taber硬度在轴向被减少到8.0横向到3.6。可以清楚地看到,在产品中的硬度,各个方向上至少减少70%。机械加工的产品表明,机械加工可改进吸收性,加工后的产品的吸收量可增加32%。
在给定时间间隔的吸收实验结果如图9中曲线所示,很容易看出,通过对试样进行微起皱和全压花MC/PE,在给定时间间隔内比未处理的压缩复合产品更加迅速地吸收液体。
从以上所述,可看到,各种改变和改进,在不脱离本发明的精神实质和新的概念范围,都可以做出来。
Claims (10)
1、微起皱、全压花、吸收复合结构,包括由初始干容积大约20cc/克,干容积恢复至少大约为30%,湿容积至少大约为30cc/克、重量小于4唡/码2的纤维网和至少大约含有200%的超吸材料所组成的吸收层和芯吸层,该结构所具有的Taber硬度值大约小于25。
2、权项1结构中超吸材料的含量,大约为200%到1500%。
3、权项2中所说的超吸材料的含量,大约为400%到1200%。
4、权项1结构中所说的纤维网,是聚酯不织布网。
5、权项1结构中所说的芯吸层,是由木浆纤维组成。
6、权项1结构中所说的Taber硬度值,大约小于10。
7、有吸收心的用后丢弃尿布,是由微起皱、全压花的复合结构组成,该结构包括由初始干容积至少大约为20cc/克,干容积恢复至少大约为30%,湿容积至少大约为30cc/克、重量小于400唡/码2的纤维网和至少大约含有200%的超吸材料所组成的吸收层和芯吸层,该结构的Taber硬度值大约小于25。
8、有吸收心的卫生巾,是由微起皱、全压花的复合结构组成,该结构包括由初始干容积至少大约为20cc/克,干容积恢复至少大约为30%,湿容积至少大约为30cc/克,重量至少大约为400唡/码2的纤维网和至少大约含有200%的超吸材料所组成的吸收层和芯吸层,该结构的硬度值大约小于25。
9、挠曲性的、柔软的吸收复合结构的制法,包括对吸收复合结构进行干燥到湿含量为10%以下,然后使干燥结构进行微起皱,接着进行全压花,从而使Taber硬度值减至25以下。
10、权项9中的Taber硬度值大约减少到10,或更小。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN 85106501 CN85106501A (zh) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 复合吸收产品的软化法 |
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CN 85106501 CN85106501A (zh) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 复合吸收产品的软化法 |
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CN85106501A true CN85106501A (zh) | 1987-03-25 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103110480A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-22 | 百润(中国)有限公司 | 多层芯体纸尿裤 |
CN103222914A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-31 | 百润(中国)有限公司 | 多层芯体防漏拉拉裤 |
-
1985
- 1985-08-29 CN CN 85106501 patent/CN85106501A/zh active Pending
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