KR20040068189A - 입자 및 복합체를 포함하는 초흡수체 - Google Patents

입자 및 복합체를 포함하는 초흡수체 Download PDF

Info

Publication number
KR20040068189A
KR20040068189A KR20047008614A KR20047008614A KR20040068189A KR 20040068189 A KR20040068189 A KR 20040068189A KR 20047008614 A KR20047008614 A KR 20047008614A KR 20047008614 A KR20047008614 A KR 20047008614A KR 20040068189 A KR20040068189 A KR 20040068189A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
absorbent composite
superabsorbent
psi
absorbent
under load
Prior art date
Application number
KR20047008614A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100879853B1 (ko
Inventor
낸시 버비글리아 렌지
윌리엄 그로버 리비스
샤논 케이트린 메리우스
Original Assignee
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. filed Critical 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Publication of KR20040068189A publication Critical patent/KR20040068189A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100879853B1 publication Critical patent/KR100879853B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/245—Differential crosslinking of one polymer with one crosslinking type, e.g. surface crosslinking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12—Powdering or granulating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/15203—Properties of the article, e.g. stiffness or absorbency
    • A61F2013/15284—Properties of the article, e.g. stiffness or absorbency characterized by quantifiable properties
    • A61F2013/15544—Permeability
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530481—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530481—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials
    • A61F2013/530671—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials being mixed with mineral or inert material, e.g. "introfying particles"
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/53—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium
    • A61F2013/530481—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials
    • A61F2013/530788—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators characterised by the absorbing medium having superabsorbent materials, i.e. highly absorbent polymer gel materials characterized by the gel layer permeability
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/14—Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/249933—Fiber embedded in or on the surface of a natural or synthetic rubber matrix
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
    • Y10T428/24994—Fiber embedded in or on the surface of a polymeric matrix
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/254—Polymeric or resinous material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/269—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension including synthetic resin or polymer layer or component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated
    • Y10T428/2998—Coated including synthetic resin or polymer

Abstract

복합 유체를 처리할 수 있고, 재료가 엄격한 공정 조건을 거친 후에도 고 하중 하에서 고 흡수능을 유지할 수 있는 흡수 복합체가 개시된다. 흡수 복합체는 고도로 가교결합된 외피를 갖는 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체를 포함한다. 초흡수성 중합체의 표면은 보호용 섬유상 코팅 재료 및 회합제를 포함한다.

Description

입자 및 복합체를 포함하는 초흡수체 {SUPERABSORBENT CONTAINING PARTICLES AND COMPOSITES}
본 발명은 단순 및 복합 유체를 처리할 수 있고, 재료가 엄격한 공정 조건을 거친 후에도 고 하중 하에서 고 흡수능을 유지할 수 있는 흡수 복합체에 관한 것이다.
초흡수성 재료는 많은 상이한 용도에서 이들을 관심을 끌게 만드는 많은 속성들을 갖는다. 그들의 우수한 물 흡수 속성의 결과로, 초흡수성 재료는 일회용 기저귀에서 많은 전통적인 흡수체를 대신해 왔고, 일회용 여성 위생 제품 및 일회용 성인 실금자용 제품의 성능에 상당한 개선을 이루어 왔다. 물을 흡수하는 기본적 성질은 페이퍼 타월, 수술용 스펀지, 육류 트레이, 외부 출입구용 및 욕실내, 및 가정 애완동물 깔개용 일회용 매트, 및 붕대, 및 창상치유용 드레싱을 포함하여 많은 다른 용도에서의 초흡수성 재료의 사용을 제시하였다.
그러나, 초흡수성 재료는 일회용 개인 위생 제품에 가장 많이 사용된다. 이들 제품은 사용되는 초흡수성 재료의 부피 순으로, 기저귀, 배변훈련용 팬츠, 성인 실금자용 제품 및 여성 위생 제품을 포함한다. 이들 중, 기저귀가 1995년 판매된 전체 초흡수성 재료의 90% 이상을 차지한다.
그러나, 초흡수성 재료가 혼입되는 제품의 개발자들에 있어서의 난제는 각종일회용 흡수 제품이 흡수해야 하는 유체들 사이에 매우 큰 차이가 있다는 것이다. 예를 들면, 기저귀의 경우, 유체는 대표적으로는, 주로 물, 염 및 요소와 같은 질소계 물질로 된 단순 유체인 뇨이다. 예를 들면 여성 위생 제품의 경우, 유체는 대표적으로는, 물, 염 및 세포를 포함하는 복합 유체인 월경이다. 상기 복합 유체에서, 세포는 너무 커서 초흡수성 재료의 그물구조 내로 확산될 수 없고, 대신에 초흡수성 재료의 입자들의 표면 상으로 흡착될 수 있다. 부분적으로 팽윤된 초흡수성 재료의 고 삼투압은 이들이 직접 접촉하는 경우 세포를 탈수시킬 수 있고, 이것은 초흡수성 재료를 둘러싸는 세포의 거의 불투과성 표면 층을 야기시켜, 초흡수성 재료의 효능의 심각한 감소를 초래할 수 있다. 이들 요인들은, 월경과 같은 복합 유체를 흡수하기 위한 초흡수성 재료의 성질은 뇨와 같은 단순 유체를 흡수하는데 사용된 초흡수성 재료와 달라야 함을 암시한다. 다른 복합 유체의 예로는 혈액, 흐르기 쉬운 배변, 및 코 배출물을 들 수 있다.
초흡수성 재료가 혼입되는 제품을 개발하는데 있어서의 다른 난제는 엄격한 가공 조건에 의해 야기된 고 하중 하에서의 흡수도의 손실이다. 재료를 기저귀 흡수 코어로 전환시키는 것과 같은 재료의 가공 작용은 초흡수체를 파열시키는 경향이 있다. 불균질하게 가교결합된 폴리아크릴레이트 초흡수체의 개발 이전에는, 흡수 제품을 부드럽게 하는 것이 요망될 경우 파열을 실제로 볼 수 있었다. 사실상, 폴리아크릴레이트 초흡수체의 정교한 파손을 제품을 부드럽게 하는 수단으로 간주하였다. 그러나, 불균질하게 가교결합된 폴리아크릴레이트(외피-코어 재료)가 개발되면서, 가공 동안의 파열은 미국 특허 제6,214,274호에 논의되어 있는 바와 같이, 흡수도에 유해한 것으로 인식되었다.
단순 및 복합 유체를 처리할 수 있고 고 하중 하 흡수도 손실 없이 엄격한 가공 조건을 견딜 수 있는 흡수 재료를 필요로 하거나 또는 바라고 있다.
<발명의 요약>
선행 기술에서 부딪힌 논의된 난점 및 문제들에 대응하여, 신규의 흡수 복합체가 개발되었다.
본 발명은 표면 가교결합을 갖는 외피가 있는 초흡수성 재료에 관한 것이다. 이러한 불균질한 가교결합은 재료의 벌크가 고 흡수능을 갖도록 하면서 외피가 하중 하에서 변형되지 않게 한다. 외피가 파열되는 엄격한 가공 조건 하에서의 코어/외피 구조의 단점은 증가된 하중 하 흡수능의 이익을 무효로 만든다.
본 발명의 흡수 복합체는 가공 동안에 초흡수체를 보호하기 위한 "쿠션"을 제공하기 위해 각종의 회합제와, 임의의 각종 보호용 재료, 예를 들면 셀룰로스 섬유로 코팅된 불균질하게 가교결합된 폴리아크릴레이트 초흡수성 재료를 포함한다. 하기되는 볼-밀(Ball-Mill) 가공을 사용하여 모의될 수 있는 엄격한 가공 조건 후, 초흡수체의 하중 하 흡수도(Absorbency-Under-Load)(AUL)(0.9 psi)는 엄격한 가공 조건을 겪기 전 초흡수체의 AUL과 비교하여 열화되지 않는다. 일부 경우, 0.9 psi AUL은 또한 코팅되지 않은 초흡수성 재료에 비하여 코팅 재료에 의해 향상된다. 이러한 증가는 표면 상의 섬유에 의한 입자의 쿠션성(cushioning)에 기인하는 것으로 생각된다. 섬유는 볼 밀링에 의해 표면으로부터 탈착될 수 있어서, 코팅된 입자에 대한 보호는 가공 동안에 서서히 제거될 수 있다.
볼-밀 공정의 시간 길이는 가변적일 수 있고, 가능한 가공 변화에 대한 가능한 최대 수준의 보호를 판정하기 위하여 0.9 AUL을 측정하였다. 이어서 코팅의 양 또는 타입을 변화시켜 표준 전환 조건 하에서 최대의 흡수도가 발생되도록 할 수 있다.
본 발명의 재료는 또한 특정 제품 실행에 유리할 수 있는 복합 유체를 처리할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 코팅은 세포, 조직 및 단백질을 흡착할 수 있어, 초흡수체가 잔류 유체를 효과적으로 흡수할 수 있게 한다.
본 발명의 흡수 복합체는 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체, 보호용 섬유상 코팅 재료 및 회합 매질을 합하여 제조할 수 있다. 적합한 코팅 재료의 한 예는 셀룰로스 분말이다. 약간 습윤된 초흡수성 중합체는 끈적끈적하게 되어, 예상밖으로 건조 후에 조차도 계속해서 코팅을 보유할 수 있기 때문에, 적합한 회합 매질의 한 예는 물이다. 수용성 첨가제도 또한 흡수 복합체에 첨가될 수 있다. 이들 가용성 첨가제 중 몇몇을 사용하면, 예를 들면, 유체 흡입 속도가 증가될 수 있거나 또는 악취가 조절될 수 있다.
본 발명의 흡수 복합체는 기저귀, 배변연습용 팬츠, 및 흐르기 쉬운 배변에 효과적인 실금자용 제품 및 월경 처리를 위한 초박형 여성 제품, 또한 보다 많은 유체를 흡수할 뿐만 아니라 유체를 흡수한 지 수분 이내에 만졌을 때 보송보송한 티슈 및 페이퍼 타월을 제조하는데 사용될 수 있다.
상기한 내용을 명심하여, 본 발명의 특정 실시태양은 복합 유체를 처리할 수 있고 고 하중 하에서 흡수도 손실 없이 엄격한 공정 조건을 견딜 수 있는 흡수 복합체를 제공한다.
도 1은 몇몇 코팅된 초흡수성 입자를 예시한다.
도 2는 대표적인 유동상 코팅 장치를 예시한다.
도 3은 초흡수성 재료의 하중 하 흡수도(AUL)를 측정하는데 적합한 장치를 예시한다.
<정의>
본 명세서의 문맥 내에서, 다음의 각 용어 또는 구절은 하기하는 의미 또는 의미들을 포함할 것이다.
"흡수 재료"는 응집, 화학적 또는 분자 작용에 의해 물질을 흡수하거나 또는 받아들일 수 있는 재료를 말한다.
"흡착 재료"는 재료의 표면 상에 물질을 축적시킬 수 있는 재료를 말한다.
"복합 유체"는 일반적으로 불균질한 물리적 및(또는) 화학적 특성을 갖는 특이적 성분들을 포함하는 점탄성 혼합물인 것으로 일반적으로 특성화되는 유체를 설명한다. 예를 들면 혈액, 월경, 흐르기 쉬운 배변, 코 배출물 등과 같은 복합 유체를 처리하는데 있어서 초흡수성 재료의 효능에 대항하는 것은 특이적 성분의 불균질한 특성이다. 복합 유체와 달리, 예를 들면 뇨, 생리적 식염수, 물 등과 같은 단순 유체는 일반적으로 뉴튼식이고 일반적으로 균질한 물리적 및(또는) 화학적 특성을 갖는 1개 이상의 성분을 포함하는 것으로 일반적으로 특성화된다. 균질한 특성을 갖는 결과, 단순 유체의 1개 이상의 성분들은 흡수 또는 흡착 동안 실질적으로 유사하게 거동한다.
코팅 재료에 관하여 "덮고", "덮는", 또는 "덮여진"은 재료의 표면 위에 연장되는 코팅 재료가 본 발명에 따라 제조된 흡수 복합체의 이점들 중 다수를 실현하는데 필요한 정도로 덮여짐을 나타내기 위한 것이다. 이론으로 형성되길 바라지 않지만, 이것은 코팅 재료가 덮여지는 재료의 표면의 약 20% 이상 위에서 연장되는; 다르게는 덮여지는 재료의 표면의 약 30% 이상 위에서 연장되는; 다르게는 덮여지는 재료의 표면의 약 40% 이상 위에서 연장되는; 다르게는 덮여지는 재료의 표면의 약 50% 이상 위에서 연장되는; 다르게는 덮여지는 재료의 표면의 약 60% 이상 위에서 연장되는; 다르게는 덮여지는 재료의 표면의 약 70% 이상 위에서 연장되는; 다르게는 덮여지는 재료의 표면의 약 80% 이상 위에서 연장되는; 및 마지막으로, 다르게는 덮여지는 재료의 표면의 약 90% 이상 위에서 연장되는 상황들을 포함한다. 용어 "표면" 및 그의 복수형은 본 명세서에서 일반적으로 물체의 외부 또는 가장위의 경계를 말한다.
"친수성"은 섬유와 접촉하는 수용액에 의해 습윤되는 섬유 또는 섬유의 표면을 설명한다. 재료의 습윤도는 다시, 관련된 재료 및 액체의 표면 장력 및 접촉각의 면에서 설명될 수 있다. 특정 섬유 재료 또는 섬유 재료들의 블렌드의 습윤도를 측정하기에 적합한 장치 및 기술은 칸(Cahn) SFA-222 표면력 분석기 시스템(Surface Force Analyzer System) 또는 실질적으로 동등한 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이 시스템으로 측정하였을 때 90°미만의 접촉각을 갖는 섬유를 "습윤성" 또는 친수성으로 표시하는 반면에, 90°초과의 접촉각을 갖는 섬유를 "비습윤성" 또는 소수성으로 표시한다.
"불균질하게 가교결합된"은 초흡수성 입자의 한 영역 내에서 증가된 가교결합 밀도를 말한다. 불균질한 가교결합의 특히 바람직한 형태는 외피/코어 구조를 형성하는 입자의 표면에서의 증가된 가교결합 밀도이다.
"본질적 회합" 및 다른 유사 용어들은 코팅 재료의 한 층의 1개 이상의 입자의 표면 중 적어도 일부분이 초흡수성 재료의 1개 이상의 입자의 표면 중 일부분과 접촉하고 있는 배위 및(또는) 코팅 재료의 한 층의 1개 이상의 입자의 표면 중 적어도 일부분이 코팅 재료의 한 층의 다른 1개 이상의 입자의 표면 중 일부분과 접촉하고 있는 배위를 포함하는 배위들을 포함하기 위한 것이다.
"입자", "입자들", "미립자", "미립자들" 등은 일반적으로 별도의 단위들의 형태로 있는 재료를 말한다. 입자는 과립, 미분체, 분말 또는 구를 포함할 수 있다. 따라서, 입자들은 예를 들면 정육면체, 막대형, 다각형, 구형 또는 반구형, 원 또는 반원, 모난형, 불규칙형 등과 같은 임의의 소정의 형태를 가질 수 있다. 최대 치수/최소 치수 비가 큰 형태, 예를 들면 침, 플레이크 및 섬유도 또한 본 발명에 사용될 수 있다. "입자" 또는 "미립자"의 사용은 또한 1개 이상의 입자, 미립자 등을 포함하는 응집물을 설명할 수도 있다.
"중합체"는 단일중합체, 공중합체, 예를 들면 블록, 그라프트 및 번갈기 혼성 중합체, 삼원공중합체 등, 및 이들의 블렌드 및 변형물을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 추가로, 달리 구체적으로 제한하지 않는다면, 용어 "중합체"는 재료의 가능한 모든 기하학적 배위를 포함할 것이다. 이들 배위는 동일배열,규칙배열 및 불규칙배열 대칭을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
"비교적 고 밀도 압축된 코어"는 입방 센티미터 당 0.1 그램 초과의 밀도를 갖는 흡수 구조물을 말한다.
"비교적 저 밀도 코어"는 입방 센티미터 당 0.1 그램 또는 그 미만의 밀도를 갖는 흡수 구조물을 말한다.
"탄성"은 압축될 수 있고, 압축된 후 원래의 형태 또는 위치로 되돌아갈 수 있는 재료를 말한다. 고도 탄성 재료는 보통 사용시에 겪는 것과 유사한 압축 후에 그의 원 치수의 90% 이상을 회복하게 된다. 탄성 재료는 보통 사용시에 겪는 것과 유사한 압축 후에 그의 원 형태의 60% 이상을 회복하게 된다. 약간 탄성 재료는 보통 사용시에 겪는 것과 유사한 압축 후에 그의 원 형태의 30% 이상을 회복하게 된다.
"초흡수체", "초흡수성 재료" 등은 가장 우호적인 조건 하에서, 염화나트륨 0.9 중량%를 함유하는 수용액 중에서 그의 중량의 약 10배 이상, 바라직하게는 약 15배 이상을 흡수할 수 있는, 수 팽윤성, 수 불용성 유기 또는 무기 재료를 말하기 위한 것이다. 이러한 재료로는 폴리(아크릴산); 폴리(메타크릴산); 아크릴 및 메타크릴산과 아크릴아미드, 비닐 알콜, 아크릴 에스테르, 비닐 피롤리돈, 비닐 술폰산, 비닐 아세테이트, 비닐 모르폴리논 및 비닐 에테르의 공중합체; 가수분해된 아크릴로니트릴 그라프트 전분; 아크릴산 그라프트 전분; 에틸렌, 이소부틸렌, 스티렌 및 비닐 에테르와 말레산 무수물 공중합체; 폴리사카라이드, 예를 들면 카르복시메틸 전분, 카르복시메틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 및 히드록시프로필 셀룰로스;폴리(아크릴아미드); 폴리(비닐 피롤리돈); 폴리(비닐 모르폴리논); 폴리(비닐 피리딘); 및 임의의 상기한 것들의 공중합체 및 혼합물 등의 알칼리 금속 염인 히드로겔 형성 중합체를 들 수 있으나, 이들로 제한되지는 않는다. 히드로겔 형성 중합체는 바람직하게는 가볍게 가교결합되어 이들을 실질적으로 불용성으로 만든다. 가교결합은 예를 들면 조사에 의해 또는 공유, 이온, 반 데르 바알스 인력, 또는 수소 결합 상호작용에 의해 달성될 수 있다. 바람직한 초흡수성 재료는 가볍게 가교결합된 히드로콜로이드이다. 구체적으로, 보다 바람직한 초흡수성 재료는 부분적으로 중화된 폴리아크릴레이트 염이다.
이들 용어들은 본 명세서의 나머지 부분에서 추가의 말로 정의될 수 있다.
본 발명은 고 하중 하에서 흡수도 손실 없이 엄격한 가공 조건을 견딜 수 있고, 또한 복합 유체를 처리할 수 있는 흡수 복합체에 관한 것이다.
흡수 복합체는 코팅 재료의 1개 이상의 입자로 덮인 초흡수성 재료(SAM)의 1개 이상의 입자를 포함한다. 보다 구체적으로, 흡수 복합체는 바람직하게는 표면 가교결합을 갖는 외피로 덮인, 보호용 섬유상 코팅 재료 및 회합 매질로 코팅된 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체를 포함한다.
불균질 가교결합은 재료의 벌크가 고 흡수능을 갖게 하면서 보다 치밀하게 가교결합된 외피가 하중 하에서 변형되지 못하게 한다. 예를 들면 재료를 기저귀로 전환시키는 것과 같은 재료 가공 작용은 가교결합된 표면을 파괴하여 입자의 연질 내부를 노출시키고, 결과적으로 하중 하 흡수도를 감소시키려는 경향이 있다.이러한 가공은 하기되는 볼-밀 시험을 사용하여 모의할 수 있다. 볼 밀 시험에 노출된 후, 공급받은 그대로의 초흡수체에 대한 하중 하 흡수도(AUL)는 예상한 대로 떨어졌다. 대조적으로, 코팅된 초흡수체는 출발 중합체 또는 복합체와 비교하였을 때, 출발 초흡수체 값을 유지하거나 또는 심지어는 증가되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과는 본 발명의 코팅된 입자의 표면 상의 코팅에 의한 입자의 쿠션성 때문인 것으로 생각된다.
볼 밀 시험을 사용하여, 모의된 현재의 가공 단계에서 초흡수체의 보호를 위한 최적의 코팅 수준이 결정될 수 있다. 예를 들면, 볼 밀 시험의 시간의 길이를 변화시켜 특정 가공에 일치시킬 수 있다. AUL의 측정은 가능한 가공 변화에 대한 가능한 최대 수준의 보호를 결정하는데 사용된다. 볼 밀 시험의 결과를 검토한 후, 표준 전환 조건 하에서 최대 흡수도가 발생될 수 있도록 코팅의 양 또는 타입을 맞출 수 있다.
본 발명에 사용된 초흡수성 재료는 적합하게는 0의 하중 하에서 뿐만 아니라 하중이 인가될 때에도 액체를 흡수할 수 있어야 한다. 본 용도를 위하여, 초흡수성 재료의 하중 인가 하에서 액체를 흡수할 수 있는, 따라서 작업을 수행할 수 있는 능력은 하중 하 흡수도(AUL) 값으로 정량화된다. AUL 값은 초흡수성 재료가 하중 하에 있을 때 초흡수성 재료 약 0.160 그램이 흡수하는 0.9 중량% 식염수(염화나트륨) 용액의 양(그램 단위)으로 표현된다. 아래에서 추가로 설명되는 일반적인 하중은 0.57 파운드/평방 인치 및 약 0.90 파운드/평방 인치이다. 본 명세서에 사용하기 적합한 코팅되지 않은 출발 초흡수성 재료는 바람직하게는 약 0.3 파운드/평반 인치의 하중 하에서 약 7 그램/그램 이상, 다르게는 약 9 g/g 이상, 다르게는 약 15 g/g 이상, 다르게는 약 20 g/g 이상, 다르게는 약 24 g/g 이상, 및 마지막으로, 다르게는 약 27 g/g 이상의 AUL 값을 갖는 강성-겔화 초흡수성 재료이다.
AUL을 측정하는 방법은 시험 방법 부분에서 보다 상세하게 기재된다. AUL은 하기 인자들의 함수인 것으로 말해진다: (1) 팽윤 동안의 겔 강성, (2) 삼투성 및 내부 정전 반발력에 의해 유체를 빨아들일 수 있는 능력, (3) 초흡수성 재료의 표면 습윤성, 및 (4) 습윤시의 임자 크기 분포. 비록 당 업계의 통상의 숙련인에게 공지되어 있지만, 초흡수성 재료의 AUL은, 각각 그의 내용이 본 명세서와 일치하는 (즉, 대립되지 않는) 정도로 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 미국 특허 제5,147,343호 및 제5,601,542호, 뿐만 아니라 유럽 특허 공고 제0339461 B1호에 추가로 기재된다.
일반적으로 주로 뇨와 같은 단순 유체를 흡수하기 위해 개발된 유용한 초흡수성 재료는 대표적으로는, 예를 들면 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company) 또는 스톡하우센, 인크.(Stockhausen, Inc.)와 같은 각종 상업적 판매원으로부터 입수할 수 있다. 적합한 초흡수성 재료의 한 상업적인 예는 미국 노쓰 캐롤라이나주 그린스보로의 스톡하우센 인크.로부터 입수할 수 있는 페이버(FAVOR) 880을 포함한다. 다른 예는 미국 미시간주 미들랜드의 다우 케미칼 캄파니로부터 입수할 수 있는 드라이테크(DRYTECH) 2035이다. 본 발명의 흡수 복합체는 적합하게는 30% 내지 97%의 초흡수성 중합체(SAM), 또는 50% 내지 92% SAM, 또는 60% 내지 90% SAM을 포함한다.
비록 복합 유체는 본 명세서에서는 일반적으로 불균질한 특성을 갖는 특이적 성분을 포함하는 것으로 특성화되지만, 복합 유체의 각 특이적 성분은 일반적으로 균질한 특성을 갖는다. 예를 들면 3개의 특이적 성분, 즉 적혈구, 혈액 단백질 분자 및 물 분자를 갖는 가정적인 복합 유체를 생각해 보자. 관찰시, 당 업계의 통상의 숙련인은 그들의 불균질한 특성에 따라 3개의 특이적 성분들을 서로 쉽게 구별할 수 있을 것이다. 게다가, 적혈구 성분과 같은 특정 특이적 성분을 관찰할 때, 당 업계의 통상의 숙련인은 적혈구의 일반적으로 균질한 특성을 쉽게 인식할 수 있을 것이다.
복합 유체의 1개 이상의 특이적 성분의 양 중 적어도 일부분을 선택적으로 제거할 수 있는 각종의 다양한 재료가 본 발명의 초흡수성 재료로서 적합하게 사용될 수 있다. 그러나, 물과 같은 유체를 다량 흡수할 수 있고 적당한 압력 하에서 상기 흡수된 유체를 보유할 수 있는 입자 형태의 초흡수성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 대표적으로는 주로 단순 액체를 흡수하도록 개발되어 왔던 비교적 저렴하고 쉽게 얻을 수 있는 초흡수성 재료를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 사용된 초흡수성 재료는 외피/코어 초흡수제로도 알려진, 불균질하게 가교결합된 것이다. 본 발명에 사용하기 적합한 초흡수성 재료의 예는 미국 노쓰 캐롤라이나주 그린스보로의 스톡하우센, 인크.로부터 및 또한 미국 미시간주 미들랜드의 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 적합한 초흡수성 재료는 또한 둘다 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제6,239,230호 및 제5,447,726호에 설명되어 있다.
적합하게는, 초흡수성 재료는 팽윤되지 않은 상태에서, 미국 재료 시험 협회(American Society for Testing Materials) 시험 방법(Test Method) D-1921에 따른 체 분석으로 측정하였을 때, 약 50 내지 약 3,000 미크론, 바람직하게는 약 100 내지 약 1000 미크론, 보다 바람직하게는 약 200 내지 약 650 미크론 범위의 최대 횡단면 직경을 갖는 입자 형태이다. 초흡수성 재료의 입자는 단단한 입자, 다공성 입자를 포함할 수 있거나, 또는 기재한 크기 범위 내에 속하는 입자로 응집된 많은 보다 작은 입자들을 포함하는 응집된 입자일 수 있음은 물론이다.
언급한 바와 같이, 코팅된 재료는 초흡수성 입자에 탄성을 제공할 뿐만 아니라 복합 유체의 한 성분을 제거할 수 있는 능력을 갖는 코팅 재료를 포함한다.
복합 유체의 1개 이상의 특이적 성분의 양 중 적어도 일부분을 선택적으로 제거할 수 있는, 각종의 다양한 천연 및 합성 재료가 본 발명의 코팅 재료로서 사용될 수 있다. 따라서 적합한 코팅 재료는 흡착 및(또는) 흡수 재료를 포함한다. 본 명세서에서 기재된 일회용 흡수 용품에 사용된 재료의 경우, 저렴하고, 용이하게 입수할 수 있으며 안전한(중요한 속성) 코팅 재료를 사용하는 것이 물론 바람직하다. 본 발명에 사용하기 적합한 코팅 재료의 예시적인 예로는 친수성 재료의 입자를 들 수 있다. 코팅 재료로서 사용하기 적합한 친수성 재료의 예로는 천연 및 합성 셀룰로스계 재료, 예를 들면 목질 펄프 및 분말 셀룰로스와 같이 이로부터 제조된 제품, 및 비목질 셀룰로스 재료, 예를 들면 면, 아마, 황마, 마닐라삼, 익슬(ixtl) 등 및 이로부터 제조된 제품, 예를 들면 면 린터(cotton linters) 및 플록(floc); 재생 셀룰로스, 예를 들면 레이온, 쿠프람(cupram), 리오셀(lyocell) 등;및 셀룰로스 유도체, 예를 들면 히드록시프로필 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트 등을 들 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 특히 적합한 셀룰로스 분말의 한 상업적인 예는 미국 뉴저지주 엘리자베스타운에 위치한 펑셔날 푸즈(Functional Foods)로부터 입수할 수 있는, 피브릴화된 자작나무 펄프인 엑셀(EXCEL) 110이다. 특히 바람직한 코팅 재료는 미결정질 셀룰로스 분말이다. 적합한 미결정질 셀룰로스의 한 상업적인 예는 미국 펜실베니아주 필라델피아의 에프엠시 코포레이션(FMC Corporation)으로부터 입수할 수 있는 아비셀(AVICEL)이다. 다른 적합한 셀룰로스 재료는 미국 조지아주 제스업의 레이오니어 인크.(Rayonier Inc.)로부터 입수할 수 있는 경목 펄프인 술파테이트(SULFATATE) HJ이다. 작은 셀룰로스 섬유들이 코팅으로서 사용될 때, 생성되는 코팅된 초흡수체는 "솜털로 덮인" 것으로 흡수 구조체 내에서 제 자리에 머물게 되어, 초흡수체 진출(振出)(shakeout)을 크게 감소시킨다. 섬유는 또한 예상밖으로 엄격한 조건 하에서의 가공 동안 초흡수체를 보호하는 코팅된 미립자에 탄성 특질을 부여하는 것으로 밝혀졌다.
대안용 비섬유상 코팅은 미국 메릴랜드주 하브르 드 그레이스의 제이.엠. 후버(J.M. Huber)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 과립화 침전된 실리카인 제오프리(ZEOFREE) 5175; 미세한 입자의 채광되고 가공된 펄라이트인 실크리어(SILKLEER) 25 M; 및 보다 조대한 채광되고 가공된 펄라이트인 리올렉스(RYOLEX) 39(실크리어 및 리올렉스는 미국 일리노이주 호지킨스의 실브리코 코포레이션(Silbrico Corporation)으로부터 입수가능함)를 포함한다.
코팅은 마이크로파 또는 고주파(RF) 전자선을 받아들일 수도 있다. 이들 에너지 수용성 코팅은 마이크로파를 흡수하고, 웹 중에 존재하는 결합제 섬유를 유전 가열, 용융 또는 연화시키는 것을 통해, 웹에 집결성을 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 에너지 수용성 코팅은 예를 들면, 카본 블랙, 마그네타이트, 탄화규소, 염화칼슘, 지르콘, 페라이트, 산화주석, 알루미나, 산화마그네슘 및 이산화티탄일 수 있다. 유전 가열은 매트릭스 중합체가 에너지 수용성 코팅이 없을 경우에서 얻어지는 것보다 훨씬 더 신속하게 그의 용융 온도에 이를 수 있게 하고, 웹 내에서의 섬유 결합이 코팅이 없을 때보다 더 빠른 속도로 일어날 수 있게 한다.
제오프리, 실크리어 및 리올렉스와 같은 코팅은 혈액, 월경 및 배변과 같은 특이적 재료를 픽업할 수 있는 능력 및 증가된 표면적을 제공한다. 재료들을 블렌딩함으로써, 코팅의 2가지 재료 특성들 중 최상의 것을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 또한 코팅들을 배합함으로써, 입자들 중 실리케이트가 초흡수체에 고정될 뿐만 아니라 초흡수체에 부착된 펄프 섬유에도 고정된다. 섬유상 및 비섬유상 코팅, 예를 들면 엑셀 110 및 제오프리 5175A의 병용은 섬유상 코팅의 탄성과 함께 비섬유상 코팅의 대표적인 보다 높은 흡착성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
보다 구체적으로, 본 발명에 사용된 보호용 코팅 재료를 초흡수체 상에 코팅할 때, 코팅 재료의 섬유는 바람직하게는 섬유의 적어도 한 단부가 초흡수성 입자에 대해 본질적으로 수직으로 배향되도록 하는 방식으로 초흡수체에 부착된다. 섬유의 배향은 매우 중요하다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 섬유의 길이 전체가 초흡수체로부터 직선으로 밖으로 돌출될 필요는 없다, 즉 초흡수체에 부착된 섬유의 단부는 밖으로 직선으로 고정되는 반면 섬유의 반대편 단부는 사실상 임의의 위치로 배향될 수 있다. 적합하게는, 섬유는 초흡수체의 외피로부터 실질적으로 직각으로, 즉 약 65도 내지 약 90도 또는 약 80도 내지 약 90도의 각으로 연장된다. 본 발명의 복합체 내의 섬유는 초흡수체 둘레에 랩핑되지 않는다. 보다 긴 섬유가 랩핑되는 것처럼 보일 수 있지만, 보다 긴 섬유라 할지라도 적어도 초흡수체에 부착된 단부에서는 초흡수체로부터 밖으로 직선으로 고정된다.
화학적으로 보강된 섬유도 또한, 이 섬유가 초흡수체로부터 밖으로 직선으로 고정되고 초흡수체를 실질적으로 랩핑하지 않는 한, 본 발명의 복합체에 포함될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "화학적으로 보강된 셀룰로스계 섬유"는 화학적 수단에 의해 건조 및 수성 조건 모두 하에서 섬유의 강도를 증가시키도록 보강된 셀룰로스계 섬유를 의미한다. 이러한 수단으로는 예를 들면 섬유를 코팅하고(하거나) 함침시키는 화학적 강화제의 첨가를 들 수 있다. 상기 수단은 또한 섬유 그자체의 화학적 구조를 변화시키는 것에 의한, 예를 들면 중합체 사슬을 가교결합시키는 것에 의한 섬유의 보강을 포함한다.
본 발명은 단지 1종의 코팅 재료를 사용하는 것으로 제한되지 않고, 2종 이상의 코팅 재료들의 혼합물을 포함할 수도 있음을 또한 주목해야 한다. 비록 친수성 재료가 본 발명에서 코팅 재료로 사용하기 적합한 것으로 나타냈지만, 당 업계의 통상의 숙련인은 소수성 재료를 보다 많이 또는 보다 적게 친수성으로 만드는 적절한 공지된 방법에 의해 소수성 재료의 표면을 처리할 수 있는 가능성을 인식할 수 있을 것이다. 앞에서 나타낸 바와 같이, 코팅 재료는 미립자 형태이고, 코팅재료의 입자들은 단단한 입자, 다공성 입자, 섬유를 포함할 수 있거나, 또는 코팅 재료의 1개 이상의 입자의 응집물일 수 있음은 물론이다.
본 발명의 각종 실시태양에서, 코팅 재료와 초흡수성 재료의 본질적 회합은 회합제 또는 회합 매질의 사용으로 달성된다. 회합제는 일반적으로 액체 또는 반액체 형태로 초흡수성 재료 또는 코팅 재료에 가해질 수 있는 물질을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "가해진"은 초흡수성 재료의 1개 이상의 입자의 표면의 적어도 일부분이, 적어도 이 부분의 초흡수성 재료의 표면의, 코팅 재료의 1개 이상의 입자의 표면의 일부분에 대한 기계적 및(또는) 화학적 결합을 통한 접착을 용이하게 할 수 있도록 그 위에 유효량의 회합제를 갖는 상황; 코팅 재료의 1개 이상의 입자의 표면의 적어도 일부분이, 적어도 이 부분의 코팅 재료의 표면의, 초흡수성 재료의 1개 이상의 입자의 표면의 일부분에 대한 기계적 및(또는) 화학적 결합을 통한 접착을 용이하게 할 수 있도록 그 위에 유효량의 회합제를 갖는 상황; 및(또는) 코팅 재료의 1개 이상의 입자의 표면의 적어도 일부분이, 적어도 이 부분의 코팅 재료의 표면의, 코팅 재료의 1개 이상의 다른 입자의 표면의 일부분에 대한 기계적 및(또는) 화학적 결합을 통한 접착을 용이하게 할 수 있도록 그 위에 유효량의 회합제를 갖는 상황들을 포함하기 위한 것이다. 바람직하게는 회합제는 코팅 재료 1부 당 회합 재료 약 2부 내지 코팅 재료 1부 당 회합 재료 0.1부의 양으로 선택된 재료에 가해진다.
특정 회합제의 선택은 당 업계의 통상의 숙련인에 의해 이루어질 수 있고, 대표적으로는 서로 균질한 회합을 유지해야 하는 재료의 화학적 조성에 의존하게될 것이다. 바람직하게는, 회합제는 인체 접촉과 관련된 용도로 사용하기 적합하다. 따라서, 회합제는 인체에 대해 비독성 및 비자극성이어야 한다. 본 발명에 사용하기 적합한 회합제는 대표적으로는 일반적으로 균일하게 분무될 수 있는 액체 또는 반액체를 형성함으로써 제조된다. 구체적으로, 본 명세서에서 기재된 회합제들 중 적어도 하나를 포함하는 용액 분산액 또는 에멀젼이 제조될 수 있다. 비록 회합제가 본 명세서에서 미세하게 분무된 소액적으로 가해지는 것으로 설명되지만, 액체 또는 반액체 형태로 스프레잉, 증기 형태로 스프레잉 및 블로잉 등과 같은 임의의 다른 방법에 의해 선택된 재료에 가해질 수 있다.
몇가지 타입의 회합제가 본 발명에 사용될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시태양에 사용하기 적합한 예시적인 회합제의 예로는 물; 휘발성 유기 용매, 예를 들면 알콜; 필름 형성 재료, 예를 들면 건조된 우유, 락토스, 가용성 대두 단백질 및 카제인의 수용액; 합성 접착제, 예를 들면 폴리비닐 알콜; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 회합제 중에서의 물의 존재는 초흡수성 재료를 미리 습윤되도록 하는데 있어서 특히 효과적이다. 임의적인 후속 건조 공정에서 물은 증발될 수 있고, 따라서 최종 코팅된 입자의 일부분이 아닐 수 있다.
본 명세서에서 사용된 구절 "흡수 용품"은 체액을 흡수하고 함유하는 기구를 말하며, 보다 구체적으로는 신체로부터 배출되는 각종 유체를 흡수하고 함유하기 위해 피부 근처에 또는 피부에 맞대어 위치하는 기구를 말한다. 용어 "일회용"은 본 명세서에서 한 번의 사용 후에 세탁되거나 또는 다른 방식으로 보관되거나 또는 흡수 용품으로 재사용되지 못하는 흡수 용품을 설명하는데 사용된다. 이러한 일회용 흡수 용품의 예로는 개구수술 제품, 수술용 드레이프, 가운 및 멸균 랩을 포함하는 보건 위생 관련 제품; 여성 위생 제품, 기저귀, 배변연습용 팬츠, 실금용 제품 등과 같은 개인 위생 흡수 제품; 뿐만 아니라 고급 화장지 및 식품과의 접촉에 적합한 흡수 라이너, 예를 들면 가금 및 육류 패드를 들 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다.
예를 들면 다수의 개인 위생 흡수 제품과 같은 일회용 흡수 용품은 대표적으로는 유체 투과성 표면시트, 표면시트와 연결된 액체 불투과성 배면시트 및 표면시트와 배면시트 사이에 배치된 흡수 코어를 포함한다. 일회용 흡수 용품 및, 표면시트, 배면시트, 흡수 코어를 포함하는 그의 성분들 및 이들 성분들의 임의의 개별 층들은 일반적으로 신체쪽 표면 및 가먼트쪽 표면을 갖는다. 본 명세서에서 사용된 "신체쪽 표면"은 착용자의 몸을 향하여 착용되거나 또는 착용자의 몸에 인접하게 놓여지는 용품 또는 성분의 표면을 말하는 반면, "의류쪽 표면"은 일회용 흡수 용품을 착용하였을 때 착용자의 속옷 또는 다른 적절한 의복을 향해 착용되거나 또는 이들에 인접하게 놓여지는 반대쪽 면이다.
본 발명의 흡수 복합체는 각종 일회용 흡수 용품에 사용하기 적합하다. 일반적으로, 흡수 복합체는 다른 흡수 복합체들이 사용되어 온 것과 유사한 방식으로, 예를 들면 라미네이트로, 비교적 고 밀도 코어(즉, 압축된 코어, 칼렌더링된 코어, 치밀화된 코어 등)로, 또는 비교적 저 밀도 코어(즉, 압축되지 않은, 예를 들면 에어-레잉된 코어)로, 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 흡수 복합체는 종래의 흡수 복합체에 비하여 특정 이점들을 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 흡수 복합체는 월경 및 흐르기 쉬운 배변과 같은 복합 유체의 처리에 있어서 개선된 효능을 입증한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 흡수 복합체는 월경의 처리에 있어서 개선된 효능을 입증한다. 이러한 개선된 효능의 결과로, 본 발명의 흡수 복합체의 여성 위생 제품, 예를 들면 생리대 및 팬티라이너 내로의 혼입은 상기 제품의 사용자가 증가된 보송보송한 느낌을 경험할 수 있게 한다. 또한, 본 발명의 흡수 복합체를 혼입한 여성 위생 제품은 보다 얇게 제조될 수 있으면서 본 발명의 흡수 복합체를 함유하지 않는 훨씬 더 두꺼운 여성 위생 제품이 흡수하는 것과 실질적으로 유사한 양의 월경을 흡수할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 흡수 재료를 사용하여 10 밀리미터(㎜) 미만 또는 8 ㎜ 미만 또는 6 ㎜ 미만의 두께를 갖는 흡수 구조물을 제조할 수 있다.
흡수 복합체는 유동층 코팅 방법과 유사한 방식으로 제조될 수 있다. 한 방법의 예로서, 코팅 재료의 1개 이상의 입자를, 대표적으로는 실온에 근접한 유입 온도에서 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림, 일반적으로 공기를 생성시키는 유동층 코팅 장치 중에 현탁시킨다. 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림은 코팅 재료가 윗쪽으로의 스트림으로부터 나와 유동화 기체의 윗쪽으로의 스트림에 대한 역류로 유동화 상태로 아랫쪽으로 지나갈 때까지 코팅 재료를 위로 이동시킨다. 코팅 재료는 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림으로 재유입될 수 있다. 윗쪽으로 이동하는 스트림 내에 있는 동안, 코팅 재료는 회합제가 코팅 재료에 가해지는 대역을 통과한다.
회합제가 코팅 재료에 가해진 후, 초흡수성 재료의 1개 이상의 입자가 장치내로 도입된다. 임의적으로 승온의 유입 온도(즉, 대표적으로 실온 이상의 온도)에서, 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림, 일반적으로 공기는 코팅 재료 및 초흡수성 재료가 윗쪽으로의 스트림으로부터 나와 유동화 기체의 윗쪽으로의 스트림에 대한 역류로 유동화 상태로 아랫쪽으로 지나갈 때까지 코팅 재료 및 초흡수성 재료를 위로 이동시킨다. 코팅 재료 및 초흡수성 재료는 흡수 복합체가 형성될 때까지 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림으로 재유입될 수 있다. 코팅 재료가 초흡수성 재료와 본질적 회합하여 흡수 복합체를 형성하는 것은 대표적으로는 회합제가 가해진 후이다.
본 발명의 흡수 복합체는 또한 초흡수성 재료의 1개 이상의 입자를, 대표적으로는 실온에 근접한 유입 온도에서 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림, 일반적으로 공기를 생성시키는 유동층 코팅 장치 중에 현탁시키는 방법에 의해 제조될 수도 있다. 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림은 초흡수성 재료가 윗쪽으로의 스트림으로부터 나와 유동화 기체의 윗쪽으로의 스트림에 대한 역류로 유동화 상태로 아랫쪽으로 지나갈 때까지 초흡수성 재료를 위로 이동시킨다. 초흡수성 재료는 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림으로 재유입될 수 있다. 윗쪽으로 이동하는 스트림 내에 있는 동안, 초흡수성 재료는 회합제가 초흡수성 재료에 가해지는 대역을 통과한다.
별법으로는, 초흡수체를 회합 재료로 습윤시킨 다음 미리습윤된 초흡수체로 유동층을 충전시키는 것이 편리할 수 있다.
회합제가 초흡수성 재료에 가해진 후, 코팅 재료의 1개 이상의 입자가 장치내로 도입된다. 임의적으로 승온의 유입 온도에서, 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림, 일반적으로 공기는 코팅 재료 및 초흡수성 재료가 윗쪽으로의 스트림으로부터 나와 유동화 기체의 윗쪽으로의 스트림에 대한 역류로 유동화 상태로 아랫쪽으로 지나갈 때까지 코팅 재료 및 초흡수성 재료를 위로 이동시킨다. 코팅 재료 및 초흡수성 재료는 흡수 복합체가 형성될 때까지 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림으로 재유입될 수 있다. 코팅 재료가 초흡수성 재료와 본질적 회합하여 흡수 복합체를 형성하는 것은 대표적으로는 회합제가 가해진 후이다.
본 발명의 흡수 복합체는 또한, 코팅 재료의 1개 이상의 입자 및 초흡수성 재료의 1개 이상의 입자를, 대표적으로는 실온에 근접한 유입 온도에서 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림, 일반적으로 공기를 생성시키는 유동층 코팅 장치 중에 현탁시키는 방법에 의해 제조될 수도 있다. 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림은 코팅 재료 및 초흡수성 재료가 윗쪽으로의 스트림으로부터 나와 유동화 기체의 윗쪽으로의 스트림에 대한 역류로 유동화 상태로 아랫쪽으로 지나갈 때까지 코팅 재료 및 초흡수성 재료를 모두 위로 이동시킨다. 코팅 재료 및 초흡수성 재료는 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림으로 재유입될 수 있다. 윗쪽으로 이동하는 스트림 내에 있는 동안, 코팅 재료 및 초흡수성 재료는 회합제가 코팅 재료 및 초흡수성 재료 모두에 가해지는 대역을 통과한다.
회합제가 가해진 후, 코팅 재료의 1개 이상의 입자가 장치 내로 도입된다. 임의적으로 승온의 유입 온도에서, 유동화 기체의 강한 윗쪽으로 이동하는 스트림, 일반적으로 공기는 코팅 재료 및 초흡수성 재료가 윗쪽으로의 스트림으로부터 나와유동화 기체의 윗쪽으로의 스트림에 대한 역류로 유동화 상태로 아랫쪽으로 지나갈 때까지 코팅 재료 및 초흡수성 재료를 위로 이동시킨다. 코팅 재료 및 초흡수성 재료는 흡수 복합체가 형성될 때까지 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림으로 재유입될 수 있다. 코팅 재료가 초흡수성 재료와 본질적 회합하여 흡수 복합체를 형성하는 것은 대표적으로는 회합제가 가해진 후이다.
대표적으로는, 도 2에 예시한 것과 유사한 유동층 코팅 장치를 이용하여 본 발명의 흡수 복합체를 형성할 수 있다. 도 2를 살펴보면, 일반적으로 수직으로 장착된 일반적으로 원통형 챔버(221)가 챔버 근접 단부(222)에서 개방되고, 챔버 말단 단부(223)에서 밀폐된다. 챔버(221)에는 임의적으로 챔버의 것보다 작은 직경을 갖는 내부 챔버(224)가 제공된다. 내부 챔버(224)는 양쪽의 내부 챔버 근접 단부(225) 및 내부 챔버 말단 단부(226)에서 개방된다. 챔버 근접 단부(222)에는 일반적으로 내부 챔버(224)의 직경과 일치하는 다공성 영역(228)을 갖는 플레이트가 구비되어 있다. 내부 챔버(224)는 플레이트(227) 위 일정 거리에 위치하고, 일반적으로 챔버(221)의 수직 축을 따라 정렬된다. 예를 들면, 압축 기체 공급원(231)으로부터의 밸브(230)로부터, 대표적으로는 실온에 근접하는 유입 온도에서 다공성 영역(228)을 통해 유동화 기체의 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림, 일반적으로 공기가 제공된다. 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림(229)은 일반적으로 내부 챔버 근접 단부(225)를 통해 들어가서 내부 챔버 말단 단부(226)를 통해 빠져나감으로써 내부 챔버(224)를 통해 흐른다.
앞에서 언급한 방법들 중 하나에서 설명된 바와 같이, 코팅 재료(233)의 1개이상의 입자가 챔버(221)내로 도입된다. 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림(229)은 코팅 재료(233)로의 유체 유사 흐름을 제공하도록 조절된다. 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림(229)은 코팅 재료가 윗쪽으로의 스트림으로부터 나와서 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림에 대한 역류로 유동화 상태로 아랫쪽으로 지나갈 때까지 코팅 재료(233)를 윗쪽으로 이동시킨다. 코팅 재료(233)는 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림(299)으로 재유입될 수 있다. 윗쪽으로 이동하는 스트림 내에 있는 동안, 코팅 재료는 회합제(235)가 코팅 재료(233)에 가해지는 대역을 통과한다. 이 대역은 일반적으로 플레이트(227)의 입구 부근에 위치한 스프레이어 수단(234)에 가까이 위치한다.
회합제가 코팅 재료(233)에 가해진 후, 초흡수성 재료(232)의 1개 이상의 입자가 챔버(221) 내로 도입된다. 필요하다면, 기체의 위쪽으로 이동하는 스트림(229)은 코팅 재료(233)로 및 초흡수성 재료(232)로의 유체 유사 흐름을 제공하도록 조절된다.
초흡수성 재료(232)의 도입 후에, 유동화 기체의 윗쪽으로 이동하는 스트림(229)의 유입 온도는 임의적으로 실온 초과의 온도로 승온된다. 코팅 재료가 초흡수성 재료와 본질적 회합하여 본 발명의 흡수 복합체를 형성할 때까지 챔버(221) 중에서는 일반적으로 초흡수성 재료(232) 및 코팅 재료(233)의 순환하는 흐름이 계속되게 된다. 이어서 흡수 복합체를 챔버(221)로부터 회수하거나 또는 꺼낸다.
이렇게 제조된 흡수 복합체는 코팅 재료의 1개 이상의 입자로 된 1개 이상의 제1 층으로 덮인 초흡수성 재료의 1개 이상의 입자를 포함한다. 제1 층의 코팅 재료는 초흡수성 재료의 표면과 본질적 회합되거나 또는 초흡수성 재료의 표면을 덮는다.
본 발명의 흡수 복합체를 제조하는데 다른 공정들이 사용될 수 있지만, 상기한 유동층 코팅 방법은, 이들의 초흡수성 재료에 미치는 효과가 코팅 재료와의 본질적 회합을 가져오고 따라서 다른 방법과 비교하여 초흡수성 재료의 미세구조에 대한 손상이 덜하다는 점에서 비교적 적당하다. 비록 유동층 코팅 방법으로 제조되는 관점에서 논의되었지만, 흡수 복합체는 또한, 예를 들면 V-외피 블렌더 또는 초흡수성 재료에 미치는 그의 영향이 비교적 적당한 다른 장치를 포함하는 각종의 다른 방법들을 사용하여 제조될 수 있다.
임의적으로, 제조된 후에 흡수 복합체는 장치 중에 남아, 흡수 복합체의 수분 함량이 미생물의 생장을 지지할 수 있게 되는 수분 함량 미만일 때까지 승온에서 유동화 기체의 강한 윗쪽으로의 흐름 또는 스트림을 받을 수 있다. 이론으로 형성되길 바라지는 않지만, 미생물의 생장 경향을 최소화하기 위해서는, 흡수 복합체의 수분 함량이 약 25 중량% 미만, 바람직하게는 약 15 중량% 미만, 보다 바람직하게는 약 10 중량% 미만, 및 가장 바람직하게는 약 5 중량% 미만이어야 하는 것으로 생각된다. 비록 본 명세서에서 기재된 방법들이 임의적으로 장치 내에서 흡수 복합체를 건조시키는 것으로 기재하였지만, 흡수 복합체의 임의적인 건조는 당 업계의 통상의 숙련인에게 공지된 수많은 다른 건조 방법들 중 어느 하나에 따른 장치 내에서 또는 장치 밖에서 달성될 수 있다.
흡수 복합체의 의도한 용도에 따라, 흡수 복합체에 코팅 재료의 1개 이상의입자들의 제2 층을 첨가하는 것이 바람직할 수 있다. 코팅 재료의 제2 층, 뿐만 아니라 임의의 이어지는 추가의 코팅 재료의 층들이 일반적으로 본 명세서에서 기재한 방법들 중 적어도 하나에 따라 코팅 재료의 제1 층에서와 동일한 방식으로 첨가된다.
앞서 본 명세서에서 1층 또는 2층 배위를 갖는 것으로 기재되었지만, 2개 초과의 층들을 갖는 흡수 복합체를 형성하는 것도 또한 본 발명의 범주 내에 속한다. 결과적으로, 각 층이 1개 이상의 코팅 재료를 포함하는 다양한 다층 배위로 2개 이상의 코팅 재료의 층들을 갖는 흡수 복합체 또는 1개의 코팅 재료 층을 갖는 흡수 복합체를 제조하는 것도 또한 본 발명의 범주 내에 속한다.
앞에서 설명하였지만, 코팅 재료의 단일 층 또는 2개 이상 층들이 1개 이상의 성분들을 포함하는 코팅 재료의 혼합물을 갖는 흡수 복합체를 제조하는 것도 역시 본 발명의 범주 내에 속한다. 결과적으로, 각 층이 1개 이상의 코팅 재료를 포함하는 다양한 단일 층 또는 다층 배위를 갖는 흡수 복합체를 제조하는 것은 본 발명의 범주 내에 속한다.
본 발명의 흡수 복합체는 적합하게는, 흡수 복합체 중의 초흡수성 재료 및 코팅 재료의 총 중량을 기준하여, 약 30:70 내지 약 97:3, 다르게는 약 40:60 내지 약 80:20, 및 마지막으로 다르게는 약 60:40 내지 약 70:30의 초흡수성 재료 대 코팅 재료의 중량비를 갖는다. 또한, 본 발명의 흡수 복합체는 적합하게는, 복합 유체를 보유할 수 있어야 한다. 본 발명의 흡수 복합체의 복합 유체를 보유할 수 있는 능력은 본 명세서에서 복합 유체 보유능(CFRC)으로 정량화된다. 복합 유체 보유능은 일정 힘을 인가한 후에 흡수 복합체가 보유하는 복합 유체의 양의 정량화이다. 보유되는 복합 유체의 양은 그램/그램 보유로서 계산된다. 적합하게는, 본 발명의 흡수 복합체는, 0 내지 약 30, 다르게는 약 12 내지 약 30, 다르게는 약 13 내지 약 30, 다르게는 약 15 내지 약 30, 및 마지막으로 다르게는 약 18 내지 약 30 g/g의 복합 유체 보유능(이하 추가로 정의됨)을 갖는다.
앞에서 언급한 바와 같이, 현재 상업적으로 입수가능한 대량 생산되는 초흡수성 재료는 매우 비효과적인 방식으로 월경과 같은 복합 유체와 상호작용한다. 적혈구 세포(대표적인 월경 샘플의 대략 30 내지 50%를 구성함)는 초흡수성 재료의 한 입자의 표면 상으로 흡착되고, 초흡수성 재료의 입자의 표면을 코팅하여, 표면으로의 유체의 흐름을 방해하고 물리적 구속력을 제공하여, 초흡수성 재료의 입자의 팽윤을 방해한다. 적혈구 세포의 부재 하에서 조차도, 혈액 단백질이 본질적으로 동일한 원인(초흡수성 재료의 입자의 표면 상으로의 단백질의 퇴적)에 기인한, 다소 덜 현저하긴 하지만, 유사한 흡수능의 저하를 야기시키는 것으로 관찰되었다. 월경은 예를 들면, 특히 점액 또는 뮤신 물질을 함유한다. 이들 뮤신 재료는 초흡수성 재료의 입자의 표면 상에서 본질적으로 액체 불투과성 차단층 내로 탈수되어 현저한 보유능의 감소를 야기시킨다.
복합 유체의 비교적 보다 큰 성분(일반적으로 약 5 미크론보다 큰 직경을 갖는 성분들로 간주됨)은 초흡수성 재료의 입자의 표면 상으로 흡착되어 표면을 코팅하고, 따라서 초흡수성 재료의 복합 유체를 처리할 수 있는 효능을 경감시킨다. 바람직하게는, 본 발명의 흡수 복합체의 한 실시태양은 약 5 미크론보다 큰 직경을갖는 복합 유체의 이들 성분들이 흡수 복합체의 초흡수성 재료의 표면 상으로 흡착되는 것을 실질적으로 억제하는 코팅 재료의 결과로서 복합 유체를 처리하는데 있어서의 개선된 효능을 입증한다.
세포 및 분자들의 흡착이 일반적으로 코팅 재료의 표면에서 일어나기 때문에, 코팅 재료의 증가된 표면적 또는 코팅 재료의 특이적 세포 및 분자의 흡착을 대한 증가된 표면 활성을 갖는 흡수 복합체는 대표적으로는 간섭 물질들을 초흡수성 재료의 표면으로 거의 전달시키지 않음으로써, 초흡수성 재료의 보유능을 증가시키게 된다.
표면적에도 불구하고, 표면은 화학적 개질에 의해 보다 활성, 따라서 복합 유체의 특이적 성분에 대해 보다 인력이 있게 만들어 질 수 있다. 재료의 표면 활성을 개질시키는 특히 간단하고 저렴한 한 방법은 양이온성 박리제를 첨가하는 것이다. 대표적인 양이온성 박리제로는 4급 아미노 화합물, 예를 들면 지방산의 4급 암모늄 염을 포함한다. 목질 펄프 섬유를 가공하는 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이, 박리제의 수용액은 자발적으로 셀룰로스 표면을 코팅하게 된다. 양이온성 박리제의 경우, 셀룰로스 표면은 이어서 양으로 대전되게 되고, 음으로 대전된 적혈구 세포 및 혈액 단백질을 보다 효과적으로 흡착하게 된다. 셀룰로스 표면은 또한 예를 들면 공지되어 있고 쉽게 제조되는 양으로 대전된 유도체인 디에틸아미노 셀룰로스를 형성하는 반응에 의하여 직접적으로 유도될 수 있다. 역시, 유도된 셀룰로스 표면 상의 양의 전하가 혈액 및 월경으로부터 세포 및 단백질을 보다 효과적으로 제거하게 된다.
시험 방법
흡수능 및 흡수도는 황산재분 방법 또는 다른 적합한 방법에 의해 초흡수체 함량이 결정되는 초흡수체 중량 기준의 그램 당 유체의 그램에 기초하여 계산된다. 코팅 양은 흡수능의 계산시 고려되지 않고, 무시가능한 것으로 가정된다. 코팅이 약 2 g/g 초과로 흡수할 수 있는 것으로 예측되는 경우, 이것은 코팅된 입자의 흡수도에 포함될 수 있다. 대부분의 재료는 대표적으로는 하기되는 AUL 또는 CRC 시험 전에 주어진 입자 크기 분포로 체질된다. 코팅된 초흡수체의 경우, 종종 코팅은 재료들이 서로 엉키거나 또는 서로 들러붙으려고 하기 쉽기 때문에 재료들을 체질할 수 있는 능력을 방해한다. 이 경우, 코팅된 초흡수체는 입자 크기 분포 또는 다른 정의된 입자 크기 분포에서와 같이 시험된다. 코팅된 초흡수체의 경우, 사용되는 것은 초흡수체 성분의 중량이 아닌, 코팅된 초흡수체의 중량이다. 예를 들면 AUL 시험에서, 코팅된 초흡수체 0.160 그램이 사용되지만, 흡수능은 초흡수체 성분의 그램 당 유체의 그램에 기준하여 계산된다.
성분 분석을 위한 분석 기술
다양한 종래의 기술들을 사용하여 시험 샘플 내에서의 초흡수성 재료의 정량적 양을 측정할 수 있다. 적합한 분석 기술의 예로는 문헌[Vogel's Textbook of Quabtitative Inorganic Analysis, Fourth Edition, revised by J. Bassett, R.C. Denney, G.H. Jeffery, J. Mendham, Longman Inc., 1978, pp. 479-481]에 기재되어 있는 바와 같은 황산재분 측정 방법을 들 수 있다. 다른 적합한 기술은 예를 들면 문헌[Treatise on Analytical Chemistry, Volume 1, edited by I.M. Kolthoff andPhillip J. Elving Interscience Publishers, Inc., 1961, pp. 345-350]에 기재되어 있는 이온 교환 방법(예를 들면, 나트륨 이온 교환)이다. 추가의 적합한 기술은 예를 들면 문헌[Vogel's Textbook of Quabtitative Inorganic Analysis, Fourth Edition, revised by J. Bassett, R.C. Denney, G.H. Jeffery, J. Mendham, Longman Inc., 1978, pp. 810-845]에 기재되어 있는 원자 흡수 방법을 포함한다. 문헌[The Encyclopedia of Industrial Chemical Analysis, Volume 18, editede by Foster Dee Snell and Leslie S. Ettre, Interscience Publishers, Inc., division of John Wiley & Sons, 1973, pp. 207-259]은 샘플 내에서의 나트륨의 양을 정량적으로 측정하기 위한 공지된 종래의 기술들을 추가로 설명한다.
본 실시예의 목적을 위해 수행된 분석에서, 초흡수체 함량의 정량적 측정은 황산재분 방법에 의해 이루어졌다. 본 실시예에 사용된 초흡수성 중합체의 화학적 조성은 특정의 공지된 비율의 나트륨을 포함하였다. 이 기술은 나트륨의 정량적 양을 측정한 다음, 결과로 얻은 측정치를 사용하여 관련된 대응하는 초흡수성 중합체의 양을 유도해 낸다.
특히, 코팅된 초흡수성 입자들의 시험 샘플을 피셔(Fischer) 버너 상에서 연소시키고 재를 황산으로 처리하였다. 황산을 버너로부터 몰아낸 다음 샘플을 머플(muffle) 오븐 중에서 850℃에서 1시간 동안 두었다. 이어서 원 샘플 중에 존재하는 초흡수성 재료(SAM)의 %를 하기 방정식을 사용하여 계산하였다:
% 카르복실 염 중합체 = (A)*(F)*(100)/(C)
상기 식 중, (A) = 황산재분의 질량
(C) = 샘플의 질량
(F) = SAM 인자 = 드라이테크의 경우 1.96; 페이버 SXM 880의 경우 1.92
SAM 인자는 재 1 그램 당 초흡수체 그램수를 측정하기 위해 코팅 없이 주어진 초흡수체 상에서 황산재분 방법을 실행함으로써 결정된다. SAM 인자에 대한 대표적인 범위는 종래의 나트륨 기재 폴리아크릴레이트 초흡수체의 경우 1.9 내지 2.1이다.
단지 셀룰로스만을 코팅한, 코팅된 초흡수체의 경우, 코팅량은 차이에 의해 결정된다.
실리케이트 또는 실리케이트와 셀룰로스의 혼합물로 코팅된 초흡수체의 경우, SiO2와 같은 실리케이트의 %는 유도적으로 커플링된 플라즈마에 의해 측정하였을 때 규소%로부터 계산하였다. 재료가 실리케이트 및 셀룰로스 코팅을 모두 포함하는 경우, 셀룰로스 코팅은 차이에 의해 결정되었다. 본 발명에 따라 제조된 용품은 초흡수성 재료 및, 실시예에서 사용된 코팅된 초흡수성 재료의 것과 상이한 화학적 조성을 갖는 코팅을 함유할 수 있다. 상기 상이한 초흡수체는 나트륨을 함유하지 않고, 몇몇 다른 특징적인 화학 성분을 함유할 수 있다. 따라서, 초흡수체 또는 코팅 재료의 양을 정량적으로 측정하기 위한 선택된 분석 기술은 그들 조성물 중에 존재하는 특정의 특징적인 성분을 표적으로 하도록 조절해야 할 필요가 있다. 상기 조절 방식은 분석 분야의 통상의 숙련인에게 쉽게 드러날 수 있을 것이다.
하중 하 흡수도(AUL)
초흡수성 재료가 하중 하에 있을 때 액체를 흡수할 수 있는 능력을 다음과 같이 측정하였다: 도 3을 참고로 하여, 문헌[Lichstein at pages 129-142 of the INDA Technological Symposium Proceedings, March 1974]에 기재된 시스템 뿐만 아니라, 미국 메사추세츠주 대너스의 엠/케이 시스템즈(M/K Systems)로부터 입수할 수 있는, GATS(Gravimetric Absorbency Test System)와 유사한 요구 흡수도 시험기(Demand Absorbency Tester)(DAT)(48)를 사용하였다. 2.5 센티미터 직경 면적 내에 한정되고 하중 하 흡수도(AUL) 장치(54)로 덮이는 포트(52)를 갖는 다공성 플레이트(50)가 사용된다. 전기저울(56)을 사용하여 초흡수성 입자(58) 내로의 유체의 흐름을 측정하였다. 이러한 시험을 위하여, 사용된 유체는 실온에서 사용된 염화나트륨 0.9 중량%를 함유하는 수용액이다.
초흡수성 입자를 함유하는데 사용된 AUL 장치(54)는 확실하게 동심원성이도록 약간 기계가공된 1 인치의 내부 직경의 열가소성 관재로부터 제조된 실린더(60)를 포함한다. 100 메쉬 스텐레스 강 와이어 클로쓰(62)를 접착제를 사용하여 실린더(60)의 하부에 부착시킨다. 다르게는, 스텐레스 강 와이어 클로쓰(62)는 와이어 클로쓰를 화염 중에서 뜨겁게 붉게 될 때까지 가열한 후, 냉각될 때까지 실린더를 클로쓰 상에 보유시킴으로써 실린더(60)의 하부에 융합될 수 있다. 성공적이지 못할 경우, 또는 파손되었을 경우, 땜납 철을 사용하여 시일을 만들 수 있다. 편평하고 평활한 바닥을 유지하고 실린더의 내부가 뒤틀리지 않도록 주위를 기울여야 한다. 4.4 그램 피스톤(64)을 1 인치 직경의 고체 재료(예를 들면 플렉시글래스(PlexiglasTM)로 만들고 실린더(60) 중에 결합 없이 꼭 맞도록 기계가공한다. 피스톤(64)을 사용하여 0.01 파운드/평방 인치의 구속 하중을 제공한다. 웨이트(66)를 사용하여 보다 큰 정도의 구속 하중을 제공한다. 상기 논의된 바와 같이, 보다 큰 구속 하중은 평방 인치 당 0.29 파운드/평방 인치, 0.57 파운드/평방 인치 및 0.90 파운드/평방 인치이다. 따라서, 100, 200 및 317 그램 웨이트를 사용하여 각각의 구속 하중(0.01 파운드/평방 인치 하중을 제공하는 4.4 그램 피스톤(64) 외에)을 제공한다. 중량 0.160(±0.005) 그램의 초흡수성 입자의 샘플을 이용하여 AUL을 시험하였다. 달리 언급되지 않는다면, 샘플을 US 표준 30 메쉬 스크린을 통해 예비체질하여 US 표준 50 메쉬(300-600 미크론) 상에 보유된 과립으로부터 얻는다. 3 센티미터 직경 GF/A 유리 여과지(68)를 플레이트(50) 상에 위치시킴으로써 이 시험을 개시한다. 종이는, DAT(48)의 포트(2) 위로의 증말을 없애고, 이어서 포화가 일어나도록 하면서 양호한 접촉을 보장하도록 실린더(60)의 내부 직경보다 크고 외부 직경보다 작은 크기로 하였다. 입자(58)를 칭량 종이 위에서 칭량하고 AUL 장치의 하부에서 와이어 클로쓰(62) 위에 위치시킨다. 장치(54)를 진탕시켜 와이어 클로쓰(62) 위의 입자들(58)을 레벨링하였다. 주의를 기울여 확실하게 입자들이 실린더(60)의 벽에 들러붙지 않도록 한다. 피스톤(64) 및 임의적으로는 웨이트(66)를 실린더(60) 내의 입자들(58) 위에 누르지 않고서 조심스럽게 위치시킨 후, AUL 장치(54)를 유리 여과지(68) 상에 위치시킨다. 픽업한 유체의 양을 스트립-차트 기록기로, 직접 손으로 또는 직접 데이타 습득 또는 개인 컴퓨터 시스템으로 시간의 함수로서 모니터하였다.
60분 후에 픽업된 유체의 양(그램 단위)를 샘플의 중량으로 나눈 것이 샘플의 그램 당 픽업된 유체의 그램(g/g) 단위의 AUL 값이다. 초흡수체가 코팅된 초흡수체일 때, AUL 값은 황산재분 또는 다른 적합한 방법에 의해 측정하였을 때 초흡수성 성분의 그램/그램 값을 반영하도록 조정한다. 픽업된 유체의 속도도 또한 측정할 수 있다. 2가지를 확인하여 즉각적인 최종 판독치의 정확성을 보장할 수 있다. 첫째, 피스톤(64)이 상승되는 높이 x 실린더(60)의 횡단면적은 유체 픽업의 양과 거의 동일해야 한다. 둘째, AUL 장치(54)를 시험 전과 후에 칭량하여 중량에 있어서의 차이는 유체 픽업량과 거의 동일해야 한다. 주어진 샘플에 대해 최소 3번의 시험을 수행하고 평균하여 AUL 값으로 한다.
볼 밀 시험(하중 하 흡수도 열화 검출)
특정 초흡수성 재료(SAM)에 대한 하중 하 흡수도는 기저귀 제조 공정을 통해 가공될 때 보다 낮아질 수 있음이 관찰되었다. 이 시험은 SAM의 AUL이 기저귀 전환 동안에 열화될 것인지 또는 그허지 않은지를 예측하도록 디자인된다.
SAM 샘플을 볼 밀 내에서 15분 동안 뒹굴렸다. 이것은 비록 동일한 메카니즘은 아니지만, 기저귀 제조 공정 에서 일어나는 마모량과 유사한, SAM에 대한 마모를 야기한다. 뒹굴린 후, 하기하는 방법에 따라 AUL을 측정한다. 기저귀로 전환된 후의 SAM의 AUL은 뒹굴려진 SAM의 AUL 값으로 평가될 수 있다. 이 시험은 한 특정 기저귀 공정에서의 열화를 예측할 수 있다. 결과는 상이한 SAM/플러프 비 또는 벌크감소(debulking) 압력을 갖는 공정에서 발생되는 열화를 정확하게 예측할수 없다. 기저귀 제조 공정에 의해 가장 일반적으로 영향을 받는 SAM 특성은 0.9 psi AUL이다. 그러나, 이 시험은 다른 SAM특성들을 고찰하기 위해 수행될 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 AUL은 SAM이 5.07 ㎠ 면적 내에 및 63.4 g/㎠ (0.90 psi)의 압력 하에 있을 때 SAM 0.160 그램이 흡수하는 식염수의 양이다. 용어 "0 헤드"는 어스피레이터 병 내의 관 중에 유지된 공기 방울 및 약간 오목한 메니스커스를 갖는 전달 포트 내에서의 물 높이를 말한다. 초흡수체가 코팅된 초흡수체일 때, AUL 값은 황산재분 또는 다른 적합한 방법에 의해 측정하였을 때 초흡수성 성분의 그램/그램 값을 반영하도록 조정한다.
대략 127±1 그램의 버런덤(BURUNDUM) 원통형 분쇄 매질(1991-92 백스터(Baxter) 카탈로그 #C8775-3)을 알루미나-강화된 분쇄 용기(1994-95 백스터 카탈로그 #C8750-2)에 넣는다. SAM 20±0.5 그램을 분쇄 용기로 보낸다. 약 150 rpm에서 작동되는 볼 밀 롤러(유.에스. 스톤웨어(U.S. Stoneware) CV-88306 단일 타이어 자 밀(single tier jar mill)) 상에서 SAM을 15분 동안 볼 밀링하였다. 분쇄 용기로부터 SAM을 꺼내어 상기한 AUL에 대하여 시험한다.
달리 명시되지 않는 한, 볼 밀링된 초흡수성 재료를 300-600 미크론으로 재스크리닝한다. 이어서, 상기한 0.9 psi AUL 정차를 따른다. 이것은 볼 밀링 후의 0.9 AUL 값이다.
보유능의 측정 방법
본 명세서에서 사용된 보유능의 측정 방법은 원심분리력을 인가한 후에 재료의 샘플이 보유하는 시험 유체의 양을 측정한다. 보유된 유체의 양은 g/g 보유로 계산된다. 시험은 대표적으로는 TAPPI 표준 조건 하에서 행해진다. 시험 유체가 예를 들면 혈액, 월경, 인공 월경액(모조물), 루스 패시지(loose passages), 코 배출물 등과 같은 복합 유체일 때, 재료의 보유능은 때때로 복합 유체 보유능(CFRC)으로 언급된다.
일반적으로, 이 방법에 따른 시험은 재료의 샘플 0.5 g을 변형된 실린더 내에 넣고, 재료의 샘플을 60분 동안 소정의 유체에 노출시킨 다음, 실린더를 원심분리기 내에 넣어 과량의 유체를 제거한다. 결과를 계산하여 재료의 샘플 그램 당 보유된 유체의 그램을 얻었다.
장치 및 재료:
ㆍ 1999년 3월 16일에 특허된 에취터(Achter) 등의 미국 특허 제5,883,231호에 기재되어 있는 인공 월경액(모조물). 미국 특허 제5,883,231호에 기재되어 특허청구된 모조물은 미국 펜실베니아주 17567 림스타운 피.오. 박스 265 스티븐스 로드 449 소재 코칼리코 바이올로지칼즈 인크.(Cocalico Biologicals, Inc.)로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
ㆍ 미국 미네소타주 55123 세인트 폴 브리지워터 드라이브 3874 소재 글로벌 메디칼 인스트루멘테이션, 인크.(Global Medical Instrumentation, Inc.)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 소벌(Sorvall) RT 6000D 원심분리기.
ㆍ 미국 메사추세츠주 02494 니드햄 하이츠 세컨드 애비뉴 300 소재 인터내셔날 이큅먼트 캄파니(International Equipment Co.)로부터 상업적으로 입수할 수있는 4개의 200 ml 스크류 탑 원심분리 병.
ㆍ 0.001 g까지 읽을 수 있는 저울(주: 기준은 정확도를 보장하기에 적절한 빈도수로 재확인되어야 하고, NIST 규격에 준하여야 한다).
ㆍ 4개의 50 ml 파이렉스(Pyrex) 비이커.
ㆍ 미국 오하이오주 44890 윌라드 콘웰 애비뉴 1145 브이더블유알 사이언티픽 프로덕츠(VWR Scientific Products)로부터 상업적으로 입수할 수 있는, 1초까지 읽을 수 있는 실험실 타이머, 60분 용량.
ㆍ 300 홀/in2스크린이 바닥에 부착되어 있는, 높이 9 cm, 내경 3.1 cm, 외경 4.8 cm의 4개의 변형된 렉산(Lexan) 실린더.
ㆍ 미국 오하이오주 44890 윌라드 콘웰 애비뉴 1145 브이더블유알 사이언티픽 프로덕츠로부터 상업적으로 입수할 수 있는, 직경 8 인치, 높이 2 인치의 미국 표준 50 스크린 체, 카탈로그 번호 57334-464.
ㆍ 인치 당 4개의 홀 또는 모조물이 배수될 수 있게 하는 개방 공간을 갖는 스텐레스 강 스크린.
시험표본 제조:
미국 표준 50 스크린 체를 사용하여 샘플을 300 내지 600 미크론 크기로 분별화시켜 재료의 샘플을 제조한다. 분별화된 재료의 샘플을 재료의 샘플 또는 샘플들이 제조되었을 때 사용하기 위하여 실링된 실질적으로 기밀 용기 중에 저장한다. 변형된 실린더를 저울 위에 놓고 중량을 측정한다. 이어서 분별화된 샘플의0.5 g ± 0.005 g을 변형된 실린더들 중의 하나에 넣는다. 이 중량을 샘플 중량으로 기록한다. 재료의 샘플을 함유하는 변형된 실린더를 칭량하여 이 중량을 건조 실린더 중량으로 기록한다. 추가의 재료 샘플들을 앞의 단계들에 따라 3개의 나머지 변형된 실린더 안에 넣는다.
모조물을 냉장 장치로부터 꺼내어 회전기 상에 놓은 다음, 30분 동안 부드럽게 회전시켜 내용물들을 철저하게 혼합시키고 모조물을 실온으로 하였다.
시험 방법의 단계들은 다음과 같다:
1. 모조물 10 ml를 50 ml 파이렉스 비이커 내에 넣었다.
2. 재료의 샘플을 함유하는 변형된 실린더를 50 ml 파이렉스 비이커 내에 넣었다.
3. 모조물 15 ml를 변형된 실린더 내에 부었다. 이것은 재료의 샘플이 위 및 아래 모두로부터 모조물에 접근할 수 있게 하였다.
4. 필요한 경우 재료의 임의의 바람직한 추가의 샘플들에 대하여 단계 2 및 3을 반복하였다.
5. 4 단계를 완료한 후에, 타이머를 60분으로 설정하여 시작하였다.
6. 60분이 경과한 후에, 변형된 실린더를 파이렉스 비이커로부터 제거하여 60초 동안 스텐레스 강 스크린 상에 놓았다.
7. 60초 후에, 변형된 실린더를 스텐레스 강 스크린으로부터 제거하여 200 ml 원심분리 병 안에 넣었다.
8. 원심분리 병들을 1,200 rpm에서 3 분 동안 원심분리기 중에 넣었다.
9. 3분 후, 변형된 실린더들을 원심분리 병으로부터 제거하여 흡수 재료의 샘플을 함유하는 변형된 실린더를 칭량하였다. 이 중량을 습윤 실린더 중량으로 기록하였다.
이어서 각 흡수체 샘플의 보유능을 하기 식에 따라 계산하였다:
하기 실시예들 중의 어느 하나에 기록된 보유능은 2개의 샘플(즉, n=2)의 평균이다.
원심분리 보유능 시험 방법
본 명세서에서 사용된 원심분리 보유능(CRC)은 조절된 조건 하에서 원심분리를 행한 후 보유된 초흡수어 재료의 흡수능의 척도이다. CRC는 시험하고자 하는 샘플 재료(코팅된 또는 코팅되지 않은 초흡수체) 0.200 ± 0.005 g을, 시험 용액(0.9% NaCl 용액)이 자유로이 샘플에 의해 흡수될 수 있게 하면서 샘플을 함유하게 되는 수 투과성 백에 넣어서 측정할 수 있다. 대부분의 용도의 경우, 열 밀봉가능한 티 백 재료(미국 컨넥티컷주 원저 락스의 덱스터 넌우븐즈(Dexter Nonwovens)로부터 품목 #11697로 입수가능함)가 잘 해낸다. 백은 백 재료의 5 인치 x 3 인치 샘플을 절반으로 접어서 개방 단부들 중 2개를 가열 밀봉시켜 2.5 인치 x 3 인치 직사각형 파우치를 형성시켜 제조한다. 열 밀봉은 재료의 연부 내 약 0.25 인치에 있어야 한다. 샘플을 파우치 속에 놓은 후, 파우치의 나머지 개방 단부를 또한 가열 밀봉한다. 또한 대조용으로서 빈 백을 만들어 샘플 백과 함께 시험한다. 각초흡수성 재료에 대하여 3개의 백을 시험한다.
밀봉된 백을 0.25 인치 오프닝을 갖는 2개의 테플론(Teflon)(등록상표) 코팅된 섬유유리 스크린(미국 뉴욕주 피터스버그의 타코닉 플라스틱스, 인크.(Taconic Plastics, Inc.)) 사이에 위치시켜 73.4 ± 2 ℉에서 0.9% NaCl 용액의 팬 중에 담그어, 백이 완전히 습윤될 때까지 스크린을 아래에 유지시켰다. 습윤 후, 샘플을 용액 중에 30분 동안 유지한 후, 이들을 용액으로부터 꺼내어 비흡수성 편평한 표면 상에 잠시 두었다. 이어서 습윤 백을 샘플에게 350의 g-힘을 가할 수 있는 적합한 원심분리 바스켓 내에 넣었다(적합한 원심분리기는 독일 하나우의 헤래우스 인포시스템스 게엠베하(Heraeus infosystems GmbH)로부터 입수할 수 있는 헤래우스 라보퓨지(LABOFUGE) 400, 헤래우스 장치 부품 번호 75008157이다). 샘플들을 원심분리기 내에서 대향하는 위치에 넣어 회전시 바스켓이 균형을 잡을 수 있게 해야 한다. 백을 표적은 1600 rpm이지만, 1500-1900 rpm의 범위 내에서 3분 동안 원심분리시켰다(표적 g-힘: 350). 백을 제거하여 칭량하는데, 빈 백(대조용)을 먼저 칭량한 다음, 초흡수성 재료를 함유하는 백을 칭량한다. 백 재료 단독에 의해 보유된 유체의 양을 고려한, 초흡수성 재료에 의해 흡수되어 보유된 유체의 양이 초흡수성 재료의 원심분리 보유능이고, 초흡수성 재료 g 당 유체의 그램으로 표현된다. 초흡수체가 코팅된 초흡수체일 때, 보유능은 황산재분 또는 다른 적합한 방법에 의해 측정하였을 때 초흡수성 성분의 그램/그램 값을 반영하도록 조정한다.
하기 실시예는 본 발명의 초흡수체 함유 복합체의 AUL 값에 미치는 상이한코팅 재료의 영향을 예시하기 위한 것이다. 본 실시예에 이용된 초흡수성 재료는 미국 미시간주 미들랜드의 다우 케미칼 캄파니로부터 상업적으로 입수할 수 있는 드라이테크(등록상표) 2035, 폴리아크릴레이트 초흡수성 재료, 또는 미국 노쓰 캐롤라이나주 그린스보로의 스톡하우센 인크.로부터 상업적으로 입수할 수 있는 페이버 SXM 880, 폴리아크릴레이트 초흡수성 재료이었다. 코팅되지 않은 페이버 SXM 880에 대한 대표적인 0.9 psi AUL 값은 22 내지 23 그램/그램이고, 볼 밀링 후에는 대표적으로 12 내지 18 그램/그램이다. 코팅되지 않은 드라이테크 2035에 대한 대표적인 0.9 psi AUL 값은 14 내지 16 그램/그램이고, 볼 밀링 후에는 대표적으로 10 내지 12 그램/그램이다. 이들 AUL 값은 300 내지 600 미크론 입자 크기 분포에 대한 것이다.
이들 실시예의 코팅 재료는 미국 뉴저지주 엘리자베스타운의 펑셔날 푸즈로부터 상업적으로 입수할 수 있는 셀룰로스 분말인 엑셀 110, 미국 조지아주 제스업의 레이오니어 인크.로부터 입수할 수 있는 경목 펄프인 술파테이트 HJ, 미국 메릴랜드주 하브르 드 그레이스의 제이.엠. 후버로부터 상업적으로 입수할 수 있는 과립화 침전된 실리카인 제오프리 5175A, 엑셀 110 및 제오프리 5175A의 혼합물, 미국 일리노이주 호지킨스의 실브리코 코포레이션으로부터 입수가능한 미세한 입자의 채광되고 가공된 펄라이트인 실크리어 25 M, 또는 미국 일리노이주 호지킨스의 실브리코 코포레이션으로부터 입수가능한 보다 조대한 채광되고 가공된 펄라이트인 리올렉스 39이었다. 본 실시예의 초흡수체 함유 복합체는 본 명세서에서 설명된 방법을 사용하여 미국 위스콘신주 베로나의 더 코팅 플레이스(The Coating Place)에서 제조하였다. 이용된 회합제는 증류수이었다. 초흡수성 재료, 코팅 재료(들) 및 회합제를 표 1, 3, 5, 7 및 9에 나타낸 양으로 첨가하였다. 이 공정은 유동층 코팅 장치에 코팅 재료(들)의 첨가를 제공하였다. 코팅 재료(들)을 유동화하는 동안에, 회합제를 공정에 첨가하였다. 회합제를 첨가한 후, 초흡수성 재료를 공정에 첨가하였다. 몇몇 경우, 공기 유출 온도가 약 44 ℃일 때까지(이 때 실험이 완료된 것으로 간주됨) 유동층 코팅 공정에서 온도를 상승시켰다. 이것은 코팅된 초흡수체를 효과적으로 건조시켰다. 다르게는, 유입 온도(즉, 실온)에 근접한 유출 온도에서 유동화를 계속하였다. 이러한 별법은 추가의 에너지가 필요하지 않으므로 이러한 타입의 재료를 제조하는데 있어서 보다 경제적인 방법이다. 어떤 공정이 사용되었는지 표 1 및 3에 나타낸다. 표 5-10에 기재한 재료를 가열하였다. 표 1-10에서 코팅된 재료는 AUL 및 볼 밀링 후의 AUL 시험의 경우에 300 내지 850 미크론 입자 크기 범위를 사용하였다.
엑셀 110으로 코팅된 페이버 SXM 880의 샘플
샘플 44℃로 가열 SAM:코팅 (비 x:1) SAM:물 (비 x:1) 코팅:물 (비x:1) SAM (%)
1a 무 2.0 2.0 1.0 73.8
2a 무 2.0 4.0 2.0 74.4
3a 무 2.0 8.0 4.0 77.9
4a 유 2.0 2.0 1.0 74.2
5a 유 1.0 1.0 1.0 81.7
6a 유 3.0 3.0 1.0 84.0
코팅되지 않은 페이버 SXM 880과의 비교한 표 1(엑셀 110으로 코팅된 페이버 SXM 880)내 샘플의 AUL 값
샘플 0.9 AUL 볼밀후 0.9 AUL 코팅되지 않은 SAM 0.9AUL 볼밀후 코팅되지 않은 SAM 0.9 AUL
1a 22.07 22.10 22-23 12-18
2a 22.31 21.98 22-23 12-18
3a 23.06 23.50 22-23 12-18
4a 21.95 22.94 22-23 12-18
5a 23.97 23.89 22-23 12-18
6a 22.92 22.48 22-23 12-18
엑셀 110으로 코팅된 드라이테크 2035의 샘플
샘플 44℃로 가열 SAM:코팅 (비 x:1) SAM:물 (비 x:1) 코팅:물 (비x:1) SAM (%)
1b 무 2.0 2.0 1.0 64.29
2b 무 2.0 4.0 2.0 58.88
3b 무 2.0 8.0 4.0 75.43
4b 유 2.0 2.0 1.0 59.36
5b 유 1.0 1.0 1.0 40.44
6b 유 3.0 2.7 0.9 71.36
코팅되지 않은 드라이테크 2035와 비교한 표 3(엑셀 110으로 코팅된 드라이테크 2035)내 샘플의 AUL 값
샘플 0.9 AUL 볼밀후 0.9 AUL 코팅되지 않은 SAM 0.9AUL 볼밀후 코팅되지 않은 SAM 0.9 AUL
1b 22.29 22.40 14-16 10-12
2b 24.37 22.44 14-16 10-12
3b 21.77 21.08 14-16 10-12
4b 22.88 24.33 14-16 10-12
5b 27.20 25.96 14-16 10-12
6b 21.86 21.16 14-16 10-12
다양한 흡착제 코팅들로 코팅된 다양한 초흡수체의 샘플
샘플 SAM 코팅 SAM:코팅 (비 x:1) SAM:물 (비: x:1) 코팅:물 (비x:1) SAM (%)
1c 페이버 제오프리 2 2.0 1.00 80.5
2c 페이버 제오프리 4 2.0 0.50 84.8
3c 드라이테크 제오프리 2 2.0 1.00 78
4c 드라이테크 제오프리 4 2.0 0.50 89
5c 페이버 실크리어 12.82 6.0 0.47 96.1
6c 페이버 리올렉스 8.57 6.0 0.70 95.2
코팅되지 않은 초흡수체와의 비교한 표 5내 샘플의 AUL 값
샘플 0.9 AUL 볼밀후 0.9 AUL 코팅되지 않은 SAM 0.9AUL 볼밀후 코팅되지 않은 SAM 0.9 AUL
1c 20.66 17.11 22-23 12-18
2c 19.02 16.10 22-23 12-18
3c 18.94 18.78 14-16 10-12
4c 17.20 15.49 14-16 10-12
5c 20.47 16.19 22-23 12-18
6c 19.43 17.25 22-23 12-18
엑셀 110 및 제오프리로 코팅된 페이버 SXM 880의 샘플
샘플 SAM:제오프리 (x:1) SAM:엑셀 (x:1) 엑셀:제오프리 (x:1) SAM:물 (x:1) SAM (%) 엑셀 (%) 제오프리 (%)
1d 10 2 5 1.67 69.04 25.46 5.51
2d 10 2 5 1.67 78.4 20.7 0.9
3d 3.33 3.33 1 1.67 80.9 11.5 7.7
4d 3 6 0.5 2.00 81.8 7.6 10.6
5d 2 10 0.2 1.67 75.7 10.8 13.5
6d 2 20 0.1 1.82 82.9 6.5 10.6
7d 5 1 5 0.83 73 25.9 1.1
코팅되지 않은 페이버 SXM 880과 비교한 표 7(엑셀 110 및 제오프리로 코팅된 페이버 SXM 880)내 샘플의 AUL 값
샘플 0.9 AUL 볼밀후 0.9 AUL 코팅되지 않은 SAM 0.9AUL 볼밀후 코팅되지 않은 SAM 0.9 AUL
1d 23.96 21.58 22-23 12-18
2d 21.26 21.15 22-23 12-18
3d 21.17 18.80 22-23 12-18
4d 19.35 18.59 22-23 12-18
5d 21.60 19.76 22-23 12-18
6d 19.63 17.26 22-23 12-18
7d 21.95 21.29 22-23 12-18
엑셀 110 및 제오프리로 코팅된 드라이테크 2035의 샘플
샘플 SAM:제오프리 (x:1) SAM:엑셀 (x:1) 엑셀:제오프리 (x:1) SAM:물 (x:1) SAM (%) 엑셀 (%) 제오프리 (%)
1e 10 2 5 3.33 57.44 41.47 1.09
2e 10 2 5 1.67 60.85 36.54 2.62
3e 3.33 3.33 1 1.67 75.47 19.59 4.94
4e 3 6 0.5 2.00 81.8 6.7 11.5
5e 2 10 0.2 1.67 74.6 12.01 13.38
6e 2 20 0.1 1.82 68.2 12.9 18.9
코팅되지 않은 드라이테크와 비교한 표 9(엑셀 110 및 제오프리로 코팅된 드라이테크 2035)내 샘플의 AUL 값
샘플 0.9 AUL 볼밀후 0.9 AUL 코팅되지 않은 SAM 0.9AUL 볼밀후 코팅되지 않은 SAM 0.9 AUL
1e 23.90 23.07 14-16 10-12
2e 22.43 21.74 14-16 10-12
3e 20.15 18.80 14-16 10-12
4e 18.06 18.46 14-16 10-12
5e 19.57 20.42 14-16 10-12
6e 22.39 22.21 14-16 10-12
표 3-6, 9 및 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 드라이테크 2035 상의 코팅은볼 밀링 전 및 후 모두 코팅되지 않은 초흡수체에 비하여 AUL 값을 향상시킨다. 표 1,2 및 5-8에서 볼 수 있는 바와 같이, 페이버 SXM 880 상의 코팅은 볼 밀링 후 AUL을 유지한다. 혼합 코팅은 표 7-10에서 볼 수 있는 바와 같이 보호 이익을 제공하지만, 고 흡상 또는 신속한 흡입 구조, 조절된 유체 흡수 속도 등을 생성시키는 겔 층 투과도의 조절과 같은 다른 이점들도 또한 제공할 수 있다.
엑셀 110 셀룰로스 코팅에 대한 별법으로, 개인 위생 제품에 대표적으로 사용되는 종래의 셀룰로스 펄프 섬유의 코팅이 사용될 수 있다. 현재의 기저귀의 흡수 코어는 초흡수체 및 섬유로 이루어진다. 이들 2개의 엘레멘트들은 함께 혼합되지만 결합되지는 않는다. 펄프 섬유의 초흡수성 입자 상으로의 코팅이 집결성을 증가시키고, 보다 적은 진출을 달성하고, 흡수 복합체에 필요한 펄프 섬유의 양을 감소시켜서 보다 얇은 구조물을 생성시킬 수 있는 한 방법이다. 하기 실시예는 미국 조지아주 제스업의 레이오니어 인크.로부터 입수할 수 있는 실켓가공한 경목 펄프 섬유인 술파테이트 HJ 로 코팅된 초흡수체를 갖는 재료를 설명한다.
별도의 혼합기 중에서, 초흡수체 및 물을 혼합하여 미리디자인된 비율로 초흡수체를 팽윤시킨다. 펄프를 반응 용기 내에 넣거 증류수를 첨가하였다. 이어서 미리 팽윤된 초흡수체를 반응 용기에 첨가한다. 약 10분의 혼합 후에, 공기 유출 온도가 130 ℉에 이를 때까지 공기 온도를 증가시킨다. 코팅된 초흡수체는 미립자 입자 크기로 미리체질하지 않고 그대로 시험하였다.
술파테이트 HJ 펄프로 코팅된 페이버 SXM 880의 AUL 값
샘플 SAM SAM:코팅 (비 x:1) SAM:물 (비 x:1) 코팅:물 (비x:1) SAM (%)
1f 페이버 9 0.5 0.5 95.1
코팅되지 않은 페이버 SXM 880과 비교한 표 11내 샘플의 AUL 값
샘플 0.9 AUL 볼밀후 0.9 AUL 코팅되지 않은 SAM 0.9AUL 볼밀후 코팅되지 않은 SAM 0.9 AUL
1f 19.2 19.0 22-23 12-18
표 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 페이버 SXM 880 상의 코팅은 볼 밀링 후에 다소 효과적이다. 동일한 조건 하에서 드라이테크 2035의 술파테이트 HJ로의 코팅은 84.9% 초흡수체 성분을 갖는 코팅된 초흡수체를 생산하였다. 따라서 드라이테크 2035 코팅된 초흡수체는 표 3의 실시예와 유사하게, 페이버 SXM 880 코팅된 초흡수체보다 높은 코팅량을 가졌다. 술파테이트 HJ로 코팅된 드라이테크 2035의 경우에, 특히 보다 높은 코팅량을 갖는 경우, 유사한 보호적 이익 및 증가된 AUL이 예측될 수 있다.
예시의 목적으로 제공된 상기 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 단지 소수의 예시적인 실시태양들만을 상기에서 상세하게 설명하였지만, 당 업계의 통상의 숙련인들은 본 발명의 새로운 내용 및 이점으로부터 물질적으로 벗어나지 않고서 예시적인 실시태양들에 있어서 많은 변형이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 이러한 모든 변형은 하기 특허 청구의 범위 및 이들의 모든 등가물에서 정의되는, 본 발명의 범위 내에포함되어야 한다. 추가로, 일부 실시태양들의 이점들 중 전부를 달성하지 못한 많은 실시태양들이 고안될 수 있으며, 특정 이점의 부재가 반드시 이 실시태양이 본 발명의 범위 밖임을 의미하는 것이 아님을 알 수 있을 것이다.

Claims (91)

  1. 초흡수성 입자를 덮는 입상 코팅을 포함하고, 코팅된 초흡수성 입자가 일정 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값을 갖고, 코팅된 초흡수성 입자가 볼 밀 시험을 받은 후에 상기 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값의 50% 이상이 유지되는, 불균질하게 가교결합된 초흡수성 입자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자가 볼 밀 시험을 받은 후에 상기 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값의 75% 이상이 유지되는 초흡수성 입자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자가 볼 밀 시험을 받은 후에 상기 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값의 90% 이상이 유지되는 초흡수성 입자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 코팅이 없는 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값보다 큰 초흡수성 입자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이, 코팅되지 않은 초흡수성 입자가 볼 밀 시험을 행한 결과 얻어지는 코팅이 없는 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값보다 큰 초흡수성 입자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 7 그램/그램 이상인 초흡수성 입자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 9 그램/그램 이상인 초흡수성 입자.
  8. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 15 그램/그램 이상인 초흡수성 입자.
  9. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 20 그램/그램 이상인 초흡수성 입자.
  10. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 24 그램/그램 이상인 초흡수성 입자.
  11. 제1항에 있어서, 상기 코팅된 초흡수성 입자의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 27 그램/그램 이상인 초흡수성 입자.
  12. 제1항에 있어서, 상기 초흡수성 입자가 섬유상 코팅으로 코팅된 초흡수성 입자.
  13. 제1항에 있어서, 상기 초흡수성 입자가 비섬유상 코팅으로 코팅된 초흡수성 입자.
  14. 제1항에 있어서, 상기 초흡수성 입자가 탄성 코팅으로 코팅된 초흡수성 입자.
  15. 제1항에 있어서, 상기 초흡수성 입자가 다수개의 코팅으로 덮인 초흡수성 입자.
  16. 제1항에 있어서, 상기 코팅이 초흡수성 입자의 표면의 약 20% 이상 위에서 연장되는 초흡수성 입자.
  17. 제1항에 있어서, 상기 코팅이 초흡수성 입자의 표면의 약 50% 이상 위에서 연장되는 초흡수성 입자.
  18. 제1항에 이어서, 상기 코팅이 초흡수성 입자의 표면의 약 70% 이상 위에서 연장되는 초흡수성 입자.
  19. 제1항에 있어서, 상기 코팅이 초흡수성 입자의 표면의 약 90% 이상 위에서 연장되는 초흡수성 입자.
  20. 중합체의 외부 표면에 부착된 다수개의 섬유를 포함하고 이 다수개의 섬유 중 다수가 외부 표면에 실질적으로 수직인 각으로 외부 표면으로부터 연장되는, 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체를 포함하는 흡수 복합체.
  21. 제20항에 있어서, 상기 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체가 외피-코어 조성물의 형태인 흡수 복합체.
  22. 제20항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 7 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  23. 제20항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 9 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  24. 제20항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 15 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  25. 제20항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 20 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  26. 제20항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 24 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  27. 제20항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 27 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  28. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이, 볼 밀 시험을 받은 결과 볼 밀 시험 전의 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값과 비교하였을 때, 유지되거나 또는 증가되는 것인 흡수 복합체.
  29. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 코팅되지 않은 초흡수성 재료의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값보다 큰 흡수 복합체.
  30. 제20항에 있어서, 상기 다수개의 섬유가 천연 셀룰로스계 재료 및 합성 셀룰로스계 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  31. 제20항에 있어서, 상기 다수개의 섬유가 목질 펄프, 분말 셀룰로스, 비-목질셀룰로스계 재료, 재생 셀룰로스, 셀룰로스 유도체 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  32. 제20항에 있어서, 초흡수성 중합체 30% 내지 97%를 포함하는 흡수 복합체.
  33. 제20항에 있어서, 초흡수성 중합체 40% 내지 95%를 포함하는 흡수 복합체.
  34. 제20항에 있어서, 초흡수성 중합체 50% 내지 92%를 포함하는 흡수 복합체.
  35. 제20항에 있어서, 초흡수성 중합체 60% 내지 90%를 포함하는 흡수 복합체.
  36. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 0 내지 약 30 그램/그램의 복합 유체 보유능을 갖는 흡수 복합체.
  37. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 약 5 내지 약 30 그램/그램의 복합 유체 보유능을 갖는 흡수 복합체.
  38. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 약 10 내지 약 30 그램/그램의 복합 유체 보유능을 갖는 흡수 복합체.
  39. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 약 12 내지 약 30 그램/그램의 복합 유체 보유능을 갖는 흡수 복합체.
  40. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 약 13 내지 약 30 그램/그램의 복합 유체 보유능을 갖는 흡수 복합체.
  41. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 약 15 내지 약 30 그램/그램의 복합 유체 보유능을 갖는 흡수 복합체.
  42. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 약 18 내지 약 30 그램/그램의 복합 유체 보유능을 갖는 흡수 복합체.
  43. 제20항에 있어서, 상기 다수개의 섬유 각각이 외부 표면에 부착된 제1 단부 및 외부 표면에 부착되지 않은 제2 단부를 포함하는 흡수 복합체.
  44. 제20항에 있어서, 상기 흡수 복합체가 다수개의 코팅 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  45. 제20항 기재의 흡수 복합체를 포함하는 흡수 용품.
  46. 외피에 부착된 다수개의 섬유를 포함하는 고도로 가교결합된 외피를 갖고 이 다수개의 섬유 각각이 외피에 실질적으로 수직인 각으로 외피로부터 연장되는, 외피-코어 형태의 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체를 포함하는 흡수 복합체.
  47. 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체,
    보호용 섬유상 코팅 재료, 및
    회합제
    를 포함하고, 상기 섬유상 코팅 내의 섬유가 적어도 하나의 단부에 의해 중합체의 외부 표면에 부착되고 중합체의 외부 표면으로부터 멀어지게 바깥쪽으로 연장되는 흡수 복합체.
  48. 제47항에 있어서, 상기 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체가 외피-코어 조성물 형태인 흡수 복합체.
  49. 제47항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이, 볼 밀 시험을 받은 결과 볼 밀 시험 전의 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값과 비교하였을 때, 유지되거나 또는 증가되는 것인 흡수 복합체.
  50. 제47항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 9 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  51. 제47항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 15 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  52. 제47항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 20 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  53. 제47항에 있어서, 초흡수성 중합체 30% 내지 97%를 포함하는 흡수 복합체.
  54. 제47항에 있어서, 초흡수성 중합체 40% 내지 95%를 포함하는 흡수 복합체.
  55. 제47항에 있어서, 초흡수성 중합체 50% 내지 92%를 포함하는 흡수 복합체.
  56. 제47항에 있어서, 초흡수성 중합체 60% 내지 90%를 포함하는 흡수 복합체.
  57. 제47항에 있어서, 상기 회합제를 초흡수성 중합체 및 보호용 섬유상 코팅 재료 중 적어도 하나에 코팅 1 부 당 회합제 약 2부 내지 코팅 1 부 당 회합제 약 0.1부의 양으로 가한 흡수 복합체.
  58. 제47항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체 및 보호용 섬유상 코팅 재료가 흡수복합체 중에 약 30:70 내지 약 97:3의 중량비로 존재하는 흡수 복합체.
  59. 제47항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체 및 보호용 섬유상 코팅 재료가 흡수 복합체 중에 약 40:60 내지 약 80:20의 중량비로 존재하는 흡수 복합체.
  60. 제47항에 있어서, 상기 초흡수성 중합체 및 보호용 섬유상 코팅 재료가 흡수 복합체 중에 약 60:40 내지 약 70:30의 중량비로 존재하는 흡수 복합체.
  61. 제47항에 있어서, 상기 보호용 섬유상 코팅 재료가 흡수 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  62. 제47항에 있어서, 상기 보호용 섬유상 코팅 재료가 흡착 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  63. 제47항에 있어서, 상기 보호용 섬유상 코팅 재료가 친수성 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  64. 제63항에 있어서, 상기 친수성 재료가 천연 셀룰로스계 재료 및 합성 셀룰로스계 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 흡수 복합체.
  65. 제63항에 이어서, 상기 친수성 재료가 목질 펄프, 분말 셀룰로스, 비-목질 셀룰로스계 재료, 재생 셀룰로스, 셀룰로스 유도체 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 흡수 복합체.
  66. 제47항에 있어서, 상기 보호용 섬유상 코팅 재료가 미결정질 셀룰로스 분말을 포함하는 흡수 복합체.
  67. 제47항에 있어서, 상기 회합제가 물, 휘발성 유기 용매, 막 형성 재료의 수용액, 합성 접착제 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 흡수 복합체.
  68. 제47항에 있어서, 상기 코팅 재료가 다수개의 코팅 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  69. 제47항 기재의 흡수 복합체를 포함하는 흡수 용품.
  70. 고도로 가교결합된 외피를 갖는 불균질하게 가교결합된 초흡수성 중합체, 및
    초흡수성 중합체의 외피를 덮는 입상 보호용 코팅 재료
    를 포함하는 흡수 복합체.
  71. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 초흡수성 중합체의 외피의 약 20% 이상 위에서 연장되는 흡수 복합체.
  72. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 초흡수성 중합체의 외피의 약 50% 이상 위에서 연장되는 흡수 복합체.
  73. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 초흡수성 중합체의 외피의 약 70% 이상 위에서 연장되는 흡수 복합체.
  74. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 초흡수성 중합체의 외피의 약 90% 이상 위에서 연장되는 흡수 복합체.
  75. 제70항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이, 볼 밀 시험을 받은 결과 볼 밀 시험 전의 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값과 비교하였을 때, 유지되거나 또는 증가되는 것인 흡수 복합체.
  76. 제70항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 9 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  77. 제70항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이15 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  78. 제70항에 있어서, 상기 흡수 복합체의 0.9 psi에서의 하중 하 흡수도 값이 20 그램/그램 이상인 흡수 복합체.
  79. 제70항에 있어서, 초흡수성 중합체 30% 내지 97%를 포함하는 흡수 복합체.
  80. 제70항에 있어서, 초흡수성 중합체 40% 내지 95%를 포함하는 흡수 복합체.
  81. 제70항에 있어서, 초흡수성 중합체 50% 내지 92%를 포함하는 흡수 복합체.
  82. 제70항에 있어서, 초흡수성 중합체 60% 내지 90%를 포함하는 흡수 복합체.
  83. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 흡수 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  84. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 흡착 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  85. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 친수성 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  86. 제85항에 있어서, 상기 친수성 재료가 천연 셀룰로스계 재료 및 합성 셀룰로스계 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 흡수 복합체.
  87. 제85항에 이어서, 상기 친수성 재료가 목질 펄프, 분말 셀룰로스, 비-목질 셀룰로스계 재료, 재생 셀룰로스, 셀룰로스 유도체 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 흡수 복합체.
  88. 제70항에 있어서, 상기 보호용 코팅 재료가 섬유상 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  89. 제70항에 이어서, 상기 보호용 코팅 재료가 미결정질 셀룰로스 분말을 포함하는 흡수 복합체.
  90. 제70항에 있어서, 상기 코팅 재료가 다수개의 코팅 재료를 포함하는 흡수 복합체.
  91. 제70항 기재의 흡수 복합체를 포함하는 흡수 용품.
KR1020047008614A 2001-12-21 2002-11-21 입자 및 복합체를 포함하는 초흡수체 KR100879853B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/036,755 US6720073B2 (en) 2000-04-07 2001-12-21 Material enhancement to maintain high absorbent capacity under high loads following rigorous process conditions
US10/036,755 2001-12-21
PCT/US2002/037655 WO2003057764A2 (en) 2001-12-21 2002-11-21 Superabsorbent containing particles and composites

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040068189A true KR20040068189A (ko) 2004-07-30
KR100879853B1 KR100879853B1 (ko) 2009-01-22

Family

ID=21890445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047008614A KR100879853B1 (ko) 2001-12-21 2002-11-21 입자 및 복합체를 포함하는 초흡수체

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6720073B2 (ko)
EP (1) EP1465940A2 (ko)
KR (1) KR100879853B1 (ko)
AR (1) AR037761A1 (ko)
AU (1) AU2002352891A1 (ko)
MX (1) MXPA04005294A (ko)
WO (1) WO2003057764A2 (ko)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6846448B2 (en) * 2001-12-20 2005-01-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for making on-line stabilized absorbent materials
US20030118814A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Workman Jerome James Absorbent structures having low melting fibers
US20030119406A1 (en) 2001-12-20 2003-06-26 Abuto Francis Paul Targeted on-line stabilized absorbent structures
US6780489B2 (en) * 2003-01-17 2004-08-24 New World Environmental Products, Llc Motor fluid absorbent pad
JP4364665B2 (ja) * 2003-02-10 2009-11-18 株式会社日本触媒 粒子状吸水剤
US7169843B2 (en) * 2003-04-25 2007-01-30 Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer with high permeability
US20040214499A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent structure with superabsorbent material
US7311968B2 (en) * 2004-06-30 2007-12-25 The Procter & Gamble Company Absorbent structures comprising coated super-absorbent polymer particles
DE10331192A1 (de) * 2003-07-10 2005-02-03 Paul Hartmann Ag Hautfreundliches Einwegprodukt
US20050026524A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composites adapted to provide improved permeability
US7179851B2 (en) * 2003-09-05 2007-02-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Damage-resistant superabsorbent materials
JP4640923B2 (ja) * 2003-09-05 2011-03-02 株式会社日本触媒 粒子状吸水性樹脂組成物の製造方法
US7777095B2 (en) * 2004-06-29 2010-08-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodegradable absorbent material
EP1518567B1 (en) * 2003-09-25 2017-06-28 The Procter & Gamble Company Absorbent articles comprising fluid acquisition zones with coated superabsorbent particles
US20050129846A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Methods of preparing surface crosslinked superabsorbent-containing composites
US7662745B2 (en) 2003-12-18 2010-02-16 Kimberly-Clark Corporation Stretchable absorbent composites having high permeability
EP1547625A1 (en) * 2003-12-23 2005-06-29 The Procter & Gamble Company Superabsorbent material comprising multicomponent particles
US7994384B2 (en) * 2004-04-28 2011-08-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composition having multiple surface treatments
BRPI0510765A (pt) * 2004-05-07 2007-11-20 Nippon Catalytic Chem Ind método de produção de um agente de absorção de água, e agente de absorção de água
US7772456B2 (en) * 2004-06-30 2010-08-10 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Stretchable absorbent composite with low superaborbent shake-out
US7938813B2 (en) 2004-06-30 2011-05-10 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent article having shaped absorbent core formed on a substrate
GB2417031A (en) * 2004-07-14 2006-02-15 Craig Med Prod Ltd Superabsorbent composition
TWI353360B (en) 2005-04-07 2011-12-01 Nippon Catalytic Chem Ind Production process of polyacrylic acid (salt) wate
TWI394789B (zh) 2005-12-22 2013-05-01 Nippon Catalytic Chem Ind 吸水性樹脂組成物及其製造方法、吸收性物品
EP1837348B9 (en) 2006-03-24 2020-01-08 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Water-absorbing resin and method for manufacturing the same
WO2008055935A2 (en) 2006-11-10 2008-05-15 Basf Se Superabsorbents having superior permeability and conveying properties
US7951304B2 (en) † 2006-12-22 2011-05-31 Basf Se Method for producing mechanically stable water-absorbent polymer particles
TWI455973B (zh) * 2008-03-05 2014-10-11 Evonik Degussa Gmbh 用於氣味控制的具有水楊酸鋅的超吸收性組合物
CN102548654A (zh) 2009-09-29 2012-07-04 株式会社日本触媒 颗粒状吸水剂及其制造方法
FI20115157A0 (fi) * 2011-02-18 2011-02-18 Wallac Oy Menetelmä biologisten näytteiden keräämiseen soveltuvan suodatinpaperin laadun ja toiminnallisuuden parantamiseksi
US9375507B2 (en) 2013-04-10 2016-06-28 Evonik Corporation Particulate superabsorbent polymer composition having improved stability
CN103258089B (zh) * 2013-04-28 2015-12-02 昆明学院 缩比球磨机试验研究方法
FR3015226B1 (fr) * 2013-12-20 2020-04-24 Urgo Recherche Innovation Et Developpement Materiau composite de remplissage des plaies cavitaires
CA2894692A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-19 Chenguang Liang Composite absorbent particles for drying an emulsion
US10953445B2 (en) * 2016-10-21 2021-03-23 Viant As&O Holdings Llc Single procedure indicators
US11027039B2 (en) * 2017-02-26 2021-06-08 Dsg Technology Holdings Ltd. Absorbent material, and system and method of making same
WO2019023065A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. ABSORBENT FEMALE HYGIENE ARTICLE CONTAINING NANOPOROUS SUPERABSORBENT PARTICLES
GB2588553B (en) 2018-06-27 2022-10-19 Kimberly Clark Co Nanoporous Superabsorbent Particles
TWI805461B (zh) * 2022-08-04 2023-06-11 臺灣塑膠工業股份有限公司 吸水性樹脂與其製作方法

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3901236A (en) 1974-07-29 1975-08-26 Union Carbide Corp Disposable absorbent articles containing hydrogel composites having improved fluid absorption efficiencies and processes for preparation
DE3071998D1 (en) * 1980-09-12 1987-09-03 Caterpillar Inc Horsepower consumption control for variable displacement pumps
EP0278601B2 (en) 1987-01-28 1999-07-14 Kao Corporation Process for manufacturing an absorbent composite
US5147343B1 (en) 1988-04-21 1998-03-17 Kimberly Clark Co Absorbent products containing hydrogels with ability to swell against pressure
CA1321062C (en) 1988-04-21 1993-08-10 Stanley Roy Kellenberger Absorbent products containing hydrogels with ability to swell against pressure
US5230959A (en) 1989-03-20 1993-07-27 Weyerhaeuser Company Coated fiber product with adhered super absorbent particles
US5124188A (en) 1990-04-02 1992-06-23 The Procter & Gamble Company Porous, absorbent, polymeric macrostructures and methods of making the same
WO1991018042A1 (en) * 1990-05-19 1991-11-28 The Dow Chemical Company Water-absorbent resin particles for absorbent structures
US5368918A (en) 1990-08-30 1994-11-29 Nippon Shokubai Co., Ltd. Absorbent material comprising absorbent polymeric particulate material coated with synthetic pulp
GB9107952D0 (en) * 1991-04-15 1991-05-29 Dow Rheinmuenster Surface crosslinked and surfactant coated absorbent resin particles and method of preparation
US5998032A (en) 1992-08-17 1999-12-07 Weyerhaeuser Company Method and compositions for enhancing blood absorbence by superabsorbent materials
US5447727A (en) 1992-10-14 1995-09-05 The Dow Chemical Company Water-absorbent polymer having improved properties
CA2114815C (en) 1993-02-24 2005-06-14 Mark Kevin Melius Absorbent composite
SE501699C2 (sv) 1993-06-21 1995-04-24 Moelnlycke Ab Superabsorberande material med fördröjd aktiveringstid och absorberande alster innehållande detsamma
US5713881A (en) 1993-10-22 1998-02-03 Rezai; Ebrahim Non-continuous absorbent composites comprising a porous macrostructure of absorbent gelling particles and a substrate
US5868724A (en) 1993-10-22 1999-02-09 The Procter & Gamble Company Non-continuous absorbent cores comprising a porous macrostructure of absorbent gelling particles
US5436066A (en) 1993-12-30 1995-07-25 Kimberly-Clark Corporation Absorbent composition including a microfiber
KR100367450B1 (ko) 1994-02-17 2003-03-15 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 개질된표면특징을갖는흡수물질및이를제조하는방법
US5849405A (en) 1994-08-31 1998-12-15 The Procter & Gamble Company Absorbent materials having improved absorbent property and methods for making the same
US5843575A (en) 1994-02-17 1998-12-01 The Procter & Gamble Company Absorbent members comprising absorbent material having improved absorbent property
US5849816A (en) 1994-08-01 1998-12-15 Leonard Pearlstein Method of making high performance superabsorbent material
US5859074A (en) 1994-11-09 1999-01-12 The Procter & Gamble Co. Treating interparticle bonded aggregates with latex to increase flexibility of porous, absorbent macrostructures
AUPM931094A0 (en) 1994-11-09 1994-12-01 Procter & Gamble Company, The Treating interparticle bonded aggregates with latex to increase flexibility of porous, absorbent macrostructures
CN1095643C (zh) 1994-12-09 2002-12-11 普罗克特和甘保尔公司 吸收性复合材料、其制备方法及包含该材料的吸收用品
JP2001523289A (ja) 1997-04-29 2001-11-20 ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー 弾力のある高吸収性組成物
US6103785A (en) 1998-03-26 2000-08-15 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbing agent and its production process and use
US6403857B1 (en) 1998-06-08 2002-06-11 Buckeye Technologies Inc. Absorbent structures with integral layer of superabsorbent polymer particles
US6562879B1 (en) 1999-02-15 2003-05-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-absorbent resin powder and its production process and use
US6387495B1 (en) * 1999-04-16 2002-05-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Superabsorbent-containing composites
US6214274B1 (en) 1999-05-14 2001-04-10 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for compressing a web which contains superabsorbent material
US6239230B1 (en) 1999-09-07 2001-05-29 Bask Aktiengesellschaft Surface-treated superabsorbent polymer particles
US6414214B1 (en) * 1999-10-04 2002-07-02 Basf Aktiengesellschaft Mechanically stable hydrogel-forming polymers
US20020187252A1 (en) 2001-03-22 2002-12-12 Jaspreet Singh High superabsorbent content webs and a method for making them
US20020183703A1 (en) 2001-03-22 2002-12-05 Jaspreet Singh High superabsorbent content webs and a method for making them

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003057764A2 (en) 2003-07-17
EP1465940A2 (en) 2004-10-13
AR037761A1 (es) 2004-12-01
AU2002352891A8 (en) 2003-07-24
WO2003057764A3 (en) 2003-11-06
MXPA04005294A (es) 2004-09-13
KR100879853B1 (ko) 2009-01-22
WO2003057764B1 (en) 2004-02-19
AU2002352891A1 (en) 2003-07-24
US20020150761A1 (en) 2002-10-17
US6720073B2 (en) 2004-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100879853B1 (ko) 입자 및 복합체를 포함하는 초흡수체
AU760265B2 (en) Superabsorbent-containing composites
US6376011B1 (en) Process for preparing superabsorbent-containing composites
EP1740232B1 (en) Absorbent composition having multiple surface treatments
AU2009208660B2 (en) Absorbent articles comprising absorbent materials exhibiting deswell/reswell
CA2503650A1 (en) Freeze dried superabsorbent materials
JPH10502954A (ja) 少なくとも二種類のヒドロゲル形成粒子の乾燥混合物からなる吸収性ゲル化剤及びその製造方法
EP1518566B1 (en) Absorbent articles comprising superabsorbent polymer particles having a non-covalently bonded surface coating
EP1453552A1 (en) Absorbent materials having improved fluid handling properties
US20050026524A1 (en) Absorbent composites adapted to provide improved permeability
ZA200106122B (en) Superabsorbent-containing composites.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131227

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141226

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151228

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 11