RU2214205C2 - Cellulose mass and superabsorbing composite for absorption improvement - Google Patents

Cellulose mass and superabsorbing composite for absorption improvement Download PDF

Info

Publication number
RU2214205C2
RU2214205C2 RU2000119765A RU2000119765A RU2214205C2 RU 2214205 C2 RU2214205 C2 RU 2214205C2 RU 2000119765 A RU2000119765 A RU 2000119765A RU 2000119765 A RU2000119765 A RU 2000119765A RU 2214205 C2 RU2214205 C2 RU 2214205C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fibers
composite
amount
stabilized
density
Prior art date
Application number
RU2000119765A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000119765A (en
Inventor
Лоренс Хоуэлл СОЙЕР
Эндрю Скотт БЕРНС
Конни Линн ХЕТЦЛЕР
Original Assignee
Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк.
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 Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. filed Critical Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк.
Publication of RU2000119765A publication Critical patent/RU2000119765A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2214205C2 publication Critical patent/RU2214205C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: personal hygiene products. SUBSTANCE: expanding absorbing composite containing cellulose mass in amount approximately from 28 to 90 wt.% superabsorbing material in amount approximately from 8 to 70 wt.% and binding fiber in amount approximately from 2 to 20 wt.%, where composite has density approximately from 0.1 to 0.3 g/cu.cm. Such composite is applicable in products of personal hygiene such as diapers, training trousers, absorbing drawers, items used in incontinence of urine in adults, etc. EFFECT: provided comfort for user. 12 cl, 3 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к абсорбирующим изделиям, особенно к абсорбирующим структурам, которые используют в предметах личной гигиены, таких как одноразовые гигиенические салфетки, пеленки или приспособления для защиты от недержания. The invention relates to absorbent articles, especially to absorbent structures used in personal care products, such as disposable sanitary napkins, diapers or incontinence devices.

Желаемые цели при эксплуатации абсорбирующих изделий для личной гигиены включают малое просачивание или его отсутствие из изделия, ощущение сухости для потребителя и тонкость как средство обеспечить комфорт для потребителя. Современные абсорбирующие изделия, однако, часто не способны отвечать этим целям по множеству причин. Desired goals when operating absorbent personal care products include little or no leakage from the product, a feeling of dryness for the consumer, and subtlety as a means to provide comfort to the consumer. Modern absorbent products, however, are often unable to meet these goals for a variety of reasons.

Просачивание может иметь место, например, вследствие недостаточной скорости поглощения слоями, предназначенными обеспечить удержание или способность рассредоточения в зоне впитывания или назначения. Попытки уменьшить просачивание, имеющее место по этому механизму, заключаются в создании абсорбирующих изделий, которые включают структуры обратимо изменяющего объем материала, расположенного выше (т.е. по направлению к потребителю) удерживающих или рассредоточивающих материалов. Патент США US 5364382 Латимер (Latimer) раскрывает нетканые материалы, такие как выдутые из расплава, клееные сетки с начесом и соформы из целлюлозной массы, которые принимают, а затем освобождают жидкость в средства удержания. Структуры материалов Латимер используют эластичные волокна большого денье, смешанные со смачиваемыми волокнами малого денье, чтобы достичь быстрого поглощения жидкости и быстрого освобождения жидкости в лежащий под ними удерживающий накапливающий материал. Дополнительно к этому, патент США US 5490846 Эллис (Ellis) раскрывает слоистые структуры для улучшения скорости впитывания обратимо изменяющих объем материалов. Seepage can occur, for example, due to insufficient absorption rate by layers designed to provide retention or dispersal ability in the absorption or destination zone. Attempts to reduce the leakage occurring by this mechanism are to create absorbent products that include structures that reversibly change the volume of material located above (i.e. towards the consumer) retaining or dispersing materials. US Pat. No. 5,364,382. Latimer discloses nonwoven materials, such as meltblown, fleece glued fabrics, and cellulosic molds that receive and then release fluid into retention aids. Structures of Latimer materials use large denier elastic fibers mixed with wettable small denier fibers to achieve rapid absorption of liquid and rapid release of liquid into the containment material underneath. Additionally, US Pat. No. 5,490,846 to Ellis discloses layered structures for improving the absorption rate of reversibly volume-changing materials.

Несмотря на такую разработку обратимо изменяющих объем материалов, которая пытается достичь быстрого поглощения и быстрого освобождения в удерживающий материал, остается цель удовлетворительно достигнуть тонкости. Указанные обратимо изменяющие объем материалы достаточно толстые, и когда их помещают в зону впитывания абсорбирующего изделия, они могут вызывать неприятное ощущение в области промежности от абсорбирующего изделия при первом одевании и могут приводить к нескольким проблемам при эксплуатации. Во-первых, изделие может протекать вследствие неплотного соприкосновения, которое образуется толстым обратимо изменяющим объем материалом. Во-вторых, изделие неудобно для потребителя, когда используют толстый материал, чтобы обеспечить необходимый свободный объем для поглощения. Следовательно, остается необходимость в материалах, которые будут быстро поглощать выделение в целевую область и либо накапливать выделение либо освобождать его для последующего накопления и которые, таким образом, остаются относительно тонкими перед выделением. Despite such a development of reversibly volume-changing materials, which attempts to achieve rapid absorption and rapid release into the retaining material, the goal remains to satisfactorily achieve fineness. These reversibly volume-changing materials are quite thick, and when placed in the absorption zone of the absorbent article, they can cause an unpleasant sensation in the perineal region of the absorbent article when first worn and can lead to several operational problems. Firstly, the product may leak due to loose contact, which is formed by a thick reversibly volume-changing material. Secondly, the product is inconvenient for the consumer when using a thick material to provide the necessary free volume for absorption. Consequently, there remains a need for materials that will quickly absorb the release to the target area and either accumulate the release or release it for subsequent accumulation and which, therefore, remain relatively thin before the selection.

Задачей настоящего изобретения является создать материал для изделий личной гигиены, который быстро поглощает выделение, который может накапливать его или переносить его в соседний материал для рассредоточения или накопления и который остается относительно тонким перед таким выделением. Другой задачей настоящего изобретения является создать изделие личной гигиены, которое до выделения является тонким и удобным для потребителя. The present invention is to create a material for personal care products, which quickly absorbs the selection, which can accumulate it or transfer it to the neighboring material for dispersal or accumulation and which remains relatively thin before such selection. Another objective of the present invention is to create a personal care product, which, prior to isolation, is thin and convenient for the consumer.

Задачи настоящего изобретения достигаются посредством материалов и изделий, которые сконструированы так, чтобы быть очень тонкими перед выделением и быстро расширяться при выделении. The objectives of the present invention are achieved through materials and products that are designed to be very thin before isolation and to expand rapidly during isolation.

Настоящее изобретение представляет собой способный расширяться абсорбирующий композит, изготовленный из целлюлозной массы в количестве от приблизительно 30 до приблизительно 90 вес.%, суперабсорбирующего материала в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 70 вес.% и связующего в достаточном количестве, например, от приблизительно 1 до приблизительно 20 вес. %, где композит имеет плотность от приблизительно 0,1 г/см3 до приблизительно 0,3 г/см3.The present invention is an expandable absorbent composite made from a pulp in an amount of from about 30 to about 90 wt.%, A superabsorbent material in an amount of from about 10 to about 70 wt.% And a binder in a sufficient amount, for example, from about 1 to approximately 20 weight. %, where the composite has a density of from about 0.1 g / cm 3 to about 0.3 g / cm 3 .

Такой композит может быть использован в изделиях личной гигиены наподобие пеленок, тренировочных штанов, абсорбирующих подштанников, предметов женской гигиены, предметов, используемых при недержании у взрослых, и тому подобного. Such a composite can be used in personal care products like diapers, sweatpants, absorbent underpants, feminine hygiene items, items used for adult incontinence, and the like.

Фиг. 1, 2 и 3 являются графиками генерирования свободного объема в различных композитах настоящего изобретения при насыщении. FIG. 1, 2 and 3 are graphs of the generation of free volume in various composites of the present invention at saturation.

"Гидрофильный" описывает волокна или поверхности волокон, которые смачиваются водными жидкостями при контакте с волокнами. Степень смачивания материалов может, в свою очередь, быть описана на основе контактных углов и поверхностных натяжений рассматриваемых жидкостей и материалов. Подходящие оборудование и методики для измерения смачиваемости конкретных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов могут быть предоставлены Системой Анализа Поверхностных Сил (Surface Force Analyzer System) Cahn SFA-222 или эквивалентной ей, по существу, системой. При измерении по этой системе волокна, имеющие контактные углы менее 90o, обозначают как "смачиваемые" или гидрофильные, тогда как волокна, имеющие контактные углы, равные или большие, чем 90o, обозначают как "несмачиваемые" или гидрофобные."Hydrophilic" describes fibers or surfaces of fibers that are wetted by aqueous liquids upon contact with the fibers. The degree of wetting of the materials can, in turn, be described on the basis of contact angles and surface tensions of the liquids and materials in question. Suitable equipment and techniques for measuring the wettability of specific fibrous materials or mixtures of fibrous materials can be provided by the Cahn SFA-222 Surface Force Analyzer System or a substantially equivalent system. When measured by this system, fibers having contact angles of less than 90 ° are designated as “wettable” or hydrophilic, while fibers having contact angles equal to or greater than 90 ° are designated as “non-wettable” or hydrophobic.

"Слой", когда его используют в единственном числе, может иметь двойное значение единичного элемента или множества элементов. A “layer”, when used in the singular, may have the double meaning of a single element or a plurality of elements.

"Жидкость" означает негазообразное, не разделенное на части вещество и/или материал, который течет и может принимать внутреннюю форму сосуда, в который он налит или помещен. "Liquid" means a non-gaseous, not divided into parts substance and / or material that flows and can take the internal shape of the vessel into which it is poured or placed.

Термин "нетканый материал или сетка" означает сетку, имеющую структуру из индивидуальных волокон или нитей, которые переплетены, но которая не может быть идентифицирована как трикотажный материал. Нетканые материалы или сетки получены многими способами, такими как, например, процессы выдувания из расплава, процессы склеивания во время прядения и процессы получения клееной сетки с начесом. Вес основы нетканых материалов обычно выражают в унциях материала на квадратный ярд (у/я2) или граммах на квадратный метр (г/м2), а диаметр используемого волокна обычно выражают в микронах. (Примечание: чтобы превратить у/я2 в г/м2 надо у/я2 умножить на 33,91.)
Термин "микроволокна" означает волокна малого диаметра, имеющие средний диаметр не больше приблизительно 75 микрон, например, имеющие средний диаметр от приблизительно 0,5 микрон до приблизительно 50 микрон, или, более точно, микроволокна могут иметь средний диаметр от приблизительно 2 микрон до приблизительно 40 микрон. Другим часто используемым выражением диаметра волокна является денье, которое определяется как число граммов на 9000 метров волокна и может быть рассчитано как квадрат диаметра волокна в микронах, умноженный на плотность в граммах/см2 и умноженный на 0,00707. Более низкое денье указывает на более тонкое волокно, а более высокое денье указывает на более толстое или более тяжелое волокно. Например, диаметр волокна из полипропилена, данный как 15 микрон, может быть превращен в денье возведением в квадрат, умножением результата на 0,89 г/см2 и умножением на 0,00707. Таким образом, 15-микронное полипропиленовое волокно имеет денье около 1,42(152•0,89•0,00707= 1,415). За пределами США более широко распространена единица измерения "текс", который определяют как число граммов на километр волокна. Текс может быть рассчитан как денье/9.
The term "nonwoven fabric or mesh" means a mesh having a structure of individual fibers or threads that are intertwined, but which cannot be identified as knitted material. Non-woven materials or meshes are obtained in many ways, such as, for example, melt blowing processes, bonding processes during spinning, and processes for producing a glued mesh with a pile. The basis weight of nonwovens is usually expressed in ounces of material per square yard (y / y 2 ) or grams per square meter (g / m 2 ), and the diameter of the fiber used is usually expressed in microns. (Note: to turn y / 2 into g / m 2, you need to multiply y / 2 by 33.91.)
The term "microfibers" means small diameter fibers having an average diameter of not more than about 75 microns, for example, having an average diameter of from about 0.5 microns to about 50 microns, or, more specifically, microfibers can have an average diameter of from about 2 microns to about 40 microns. Another commonly used expression for fiber diameter is denier, which is defined as the number of grams per 9000 meters of fiber and can be calculated as the square of the diameter of the fiber in microns, multiplied by the density in grams / cm 2 and multiplied by 0.00707. A lower denier indicates a finer fiber, and a higher denier indicates a thicker or heavier fiber. For example, a fiber diameter of polypropylene, given as 15 microns, can be converted into denier by squaring, multiplying the result by 0.89 g / cm 2 and multiplying by 0.00707. Thus, a 15 micron polypropylene fiber has a denier of about 1.42 (15 2 • 0.89 • 0.00707 = 1.415). Outside the United States, the Tex unit, which is defined as the number of grams per kilometer of fiber, is more common. Tex can be calculated as denier / 9.

Термин "волокна, полученные склеиванием во время прядения" относится к волокнам малого диаметра, которые получают экструдированием расплавленного термопластичного материала в виде элементарных нитей из множества тонких, обычно круглых капилляров фильеры с диаметром экструдируемых элементарных нитей, который затем быстро понижают, как, например, в патенте США US 4340563 Аппель (Appel) и другие и патенте США US 3692618 Доршнер (Dorschner) и другие, патенте США US 3802817 Матсуки (Matsuki) и другие, патентах США US 3338992 и 3341394 Кинни (Kinney), патенте США US 3502763 Хартман (Hartman) и патенте США US 3542615 Добо (Dobo) и другие. Волокна, полученные склеиванием во время прядения, обычно не липкие, когда их осаждают на собирающую поверхность. Волокна, полученные склеиванием во время прядения, обычно сплошные и имеют средние диаметры (из пробы, по меньшей мере, в 10 штук) более 7 микрон, более точно, междуприблизительно 10 и 20 микронами. The term “fibers obtained by bonding during spinning” refers to fibers of small diameter that are obtained by extruding molten thermoplastic material in the form of filaments from a variety of thin, usually round capillaries of a die with a diameter of extrudable filaments, which are then rapidly reduced, as, for example, in U.S. Pat. No. 4,340,563 to Appel and others; and U.S. Pat. No. 3,692,618 to Dorschner and others; U.S. Pat. No. 3,802,817 to Matsuki and others; U.S. Pat. Nos. 3,338,992 and 3,341,394 to Kinney; U.S. Pat. Hartman) and US patent US 3542615 Dobo (Dobo) and others. The fibers obtained by bonding during spinning are usually not sticky when they are deposited on a collecting surface. The fibers obtained by bonding during spinning are usually solid and have average diameters (from the sample of at least 10 pieces) of more than 7 microns, more precisely, between 10 and 20 microns.

Термин "волокна, выдутые из расплава" означает волокна, полученные экструдированием расплавленного термопластичного материала через множество тонких, обычно круглых, штампованных капилляров в виде расплавленных нитей или элементарных нитей в сходящиеся с высокой скоростью, обычно горячие газовые (например, воздушные) потоки, которые утоньшают элементарные нити расплавленного термопластичного материала, чтобы понизить их диаметр, который может быть доведен до диаметра микроволокна. После этого волокна, выдутые из расплава, переносят высокоскоростным газовым потоком и осаждают на собирающую поверхность с образованием сетки статистически размещенных выдутых из расплава волокон. Такой процесс раскрыт, например, в патенте США US 3849241. Выдутые из расплава волокна являются микроволокнами, которые могут быть сплошными или прерывистыми, обычно среднего диаметра меньше 10 микрон и обычно липкие, когда их осаждают на собирающую поверхность. The term “meltblown fibers” means fibers obtained by extruding molten thermoplastic material through a variety of thin, usually round, stamped capillaries in the form of molten filaments or filaments into high-speed, usually hot gas (eg, air) streams that thin out filaments of molten thermoplastic material to reduce their diameter, which can be brought to the diameter of microfiber. After this, the fibers blown out of the melt are transferred by a high-speed gas stream and deposited on a collecting surface to form a mesh of statistically placed meltblown fibers. Such a process is disclosed, for example, in US Pat. No. 3,849,241. Melt-blown fibers are microfibers that can be continuous or discontinuous, typically of an average diameter of less than 10 microns, and usually sticky when deposited on a collecting surface.

Термин "соформование" означает способ, в котором, по меньшей мере, одна головка фильеры для выдувания расплава расположена вблизи спускной трубы для транспортировки волокна, через которую добавляют другие материалы в сетку во время ее формования. Такими другими материалами могут быть, например, древесная пульпа, частицы суперабсорбента, волокна целлюлозы или штапеля. Процессы соформования показаны в широко известных патентах США US 4818464 Лэу (Lau) и 4100324 Андерсон (Anderson) и другие. Сетки, полученные процессом соформования, обычно называют соформованными материалами. The term “spinning” means a method in which at least one die head for blowing a melt is located near a drain pipe for transporting fiber through which other materials are added to the mesh during its formation. Such other materials may be, for example, wood pulp, superabsorbent particles, cellulose or staple fibers. The forming processes are shown in the well-known US Pat. Nos. 4,818,464 to Lau and 4,100,324 to Anderson and others. The nets obtained by the molding process are commonly referred to as molded materials.

Термин "сопряженные волокна" относится к волокнам, которые получены из, по меньшей мере, двух источников полимеров, экструдированных из отдельных экструдеров, но спряденных вместе с образованием одного волокна. Сопряженные волокна также иногда называют многокомпонентными или бикомпонентными волокнами. Полимеры обычно отличаются друг от друга, хотя сопряженные волокна могут быть и монокомпонентными волокнами. Полимеры располагают, в основном, в постоянно расположенных различных зонах поперек сечения сопряженных волокон и вытягивают непрерывно вдоль длины сопряженных волокон. Конфигурация такого сопряженного волокна может быть, например, расположением оболочка/ядро, где один полимер окружен другим, или может быть смежным расположением, расположением пирога или расположением "острова в море". Сопряженным волокнам посвящен, например, патент США US 5382400 Пайк (Pike) и другие, и они могут быть использованы, чтобы получать гофрирование в волокнах с использованием различных скоростей расширения и усадки двух (или больше) полимеров. Такие волокна могут также быть расщепляемыми. Гофрированные волокна могут быть также получены механическими средствами и способом по немецкой заявке на патент DE 2513251 А1. Для двухкомпонентных волокон полимеры могут присутствовать в отношениях 75/25, 50/50, 25/75 или любых других желаемых отношениях. Волокна могут также иметь формы, какие описаны в патенте США US 5277976 Хогл (Hogle) и другие, который описывает волокна с необычными формами. The term “conjugated fibers” refers to fibers that are obtained from at least two polymer sources extruded from separate extruders, but spun together to form one fiber. Conjugate fibers are also sometimes referred to as multicomponent or bicomponent fibers. Polymers are usually different from each other, although conjugated fibers can be monocomponent fibers. The polymers are mainly located in constantly located different zones across the cross section of the conjugate fibers and stretch continuously along the length of the conjugate fibers. The configuration of such a conjugate fiber may be, for example, a shell / core arrangement where one polymer is surrounded by another, or may be an adjacent arrangement, a pie arrangement, or an “island in the sea” arrangement. Conjugate fibers are, for example, described in US Pat. No. 5,382,400 to Pike and others, and they can be used to produce corrugation in fibers using different expansion and shrink rates of two (or more) polymers. Such fibers may also be splittable. Corrugated fibers can also be obtained by mechanical means and method according to German patent application DE 2513251 A1. For bicomponent fibers, polymers may be present in 75/25, 50/50, 25/75, or any other desired ratios. The fibers may also have shapes as described in US Pat. No. 5,277,976 to Hogle and others, which describes fibers with unusual shapes.

Способы получения сопряженных волокон хорошо известны и не требуют здесь детального описания. Чтобы получить сопряженное волокно, обычно два полимера экструдируют отдельно и подают в распределяющую полимеры систему, где полимеры вводят в сегментированную тарелку фильеры. Полимеры следуют раздельными путями в фильеру для волокон, и их соединяют в отверстии фильеры, которое содержит два или больше концентрических круглых отверстия, получая, таким образом, волокна типа оболочка/ядро, или круглое отверстие фильеры разделяют вдоль диаметра на две части, чтобы получить волокна смежного типа. Объединенную полимерную элементарную нить затем охлаждают, отверждают и вытягивают обычно на системе механических вальцов до промежуточного диаметра элементарной нити и собирают. Затем элементарную нить подвергают "холодной вытяжке" при температуре ниже ее температуры размягчения до желаемого конечного диаметра волокна, гофрируют/текстурируют и разрезают на волокна желаемой длины. Сопряженные волокна могут быть разрезаны на относительно короткие, такие как штапельные волокна, которые обычно имеют длину в интервале от 25 до 51 миллиметров (мм), и коротко разрезанные волокна, которые даже короче и обычно имеют длину менее 18 миллиметров. Смотри, например, патент США US 4789592 Танигучи (Taniguchi) и другие и патент США US 5336552 Стрек (Strack) и другие, которые оба включены здесь при ссылках во всей их полноте. Methods for producing conjugated fibers are well known and do not require a detailed description here. In order to obtain a conjugated fiber, usually two polymers are extruded separately and fed into a polymer distribution system, where the polymers are introduced into a segmented die plate. The polymers follow separate paths into the fiber spinneret and are joined in a spinneret hole that contains two or more concentric round holes, thereby producing sheath / core fibers, or the round spinneret hole is split along the diameter into two parts to obtain fibers adjacent type. The combined polymeric filament is then cooled, cured and usually drawn on a mechanical roller system to an intermediate diameter of the filament and collected. Then the filament is subjected to "cold drawing" at a temperature below its softening temperature to the desired final fiber diameter, crimped / textured and cut into fibers of the desired length. Conjugate fibers can be cut into relatively short fibers, such as staple fibers, which typically have a length in the range of 25 to 51 millimeters (mm), and shortly cut fibers that are even shorter and typically have a length of less than 18 millimeters. See, for example, US Pat. No. 4,798,592 to Taniguchi and others, and US Pat. No. 5,336,552 to Strack and others, both of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Термин "клееная сетка с начесом" относится к сеткам, что изготовлены из штапельных волокон, которые пропустили через гребнечесальный или кардочесальный агрегат, который разрывает на части и располагает штапельные волокна в направлении машины, чтобы получить обычно ориентированную в направлении машины волокнистую нетканую сетку. Такие волокна обычно перемещают в прессованных кипах, которые помещают в трепальную машину, которая разделяет волокна перед чесальным агрегатом. После того как сетка сформована, затем ее склеивают одним или несколькими из известным способов склеивания. Одним из таких способов склеивания является порошковое склеивание, где порошкообразный адгезив распределяют по сетке и затем активируют, обычно нагреванием сетки и адгезива горячим воздухом. Другим подходящим способом склеивания является склеивание выкройки, где используют нагретые вальцы каландра или ультразвуковое склеивающее оборудование, чтобы склеить волокна вместе обычно в локализованную склеенную выкройку, хотя сетка может быть склеена поперек ее цельной поверхности, если желательно так. Другим подходящим и хорошо известным способом склеивания, особенно при использовании сопряженных штапельных волокон, является склеивание на воздухе. The term "fleece glued mesh" refers to nets that are made of staple fibers that are passed through a comb or carding unit that breaks into pieces and places the staple fibers in the direction of the machine to obtain a typically fibrous nonwoven mesh. Such fibers are usually transported in pressed bales, which are placed in a bobbin machine that separates the fibers in front of the combing unit. After the mesh is molded, then it is glued with one or more of the known gluing methods. One such bonding method is powder bonding, where the powdered adhesive is spread over a grid and then activated, usually by heating the grid and the adhesive with hot air. Another suitable gluing method is pattern bonding, where heated calender rollers or ultrasonic bonding equipment is used to stick the fibers together usually in a localized bonded pattern, although the mesh can be glued across its entire surface, if desired. Another suitable and well-known bonding method, especially when using conjugated staple fibers, is bonding in air.

"Воздушное наложение" является хорошо известным способом, которым может быть сформован волокнистый нетканый слой. В процессе воздушного наложения пучки маленьких волокон, имеющих обычно длины в интервале от приблизительно 2 до приблизительно 19 миллиметров (мм) разделяют и помещают в подаваемый воздух, а затем осаждают на формующий экран обычно с помощью вакуумной подачи. Статистически осажденные волокна затем склеивают друг с другом с использованием, например, горячего воздуха или распыления адгезива. "Air overlay" is a well known method by which a fibrous nonwoven layer can be formed. During air deposition, bundles of small fibers, usually of length ranging from about 2 to about 19 millimeters (mm), are separated and placed in the supplied air, and then deposited on the forming screen, usually using a vacuum feed. The statistically deposited fibers are then bonded to each other using, for example, hot air or spraying an adhesive.

"Изделие личной гигиены" означает пеленки, тренировочные штаны, абсорбирующие подштанники, предметы женской гигиены и предметы, используемые при недержании у взрослых. "Personal care product" means diapers, sweatpants, absorbent underpants, feminine hygiene products and items used for adult incontinence.

Методы испытаний
Калибр материала (толщина): Калибр материала, который представляет собой меру толщины, измеряют при 0,00352 кг/м2 тестером толщины типа Старрет (Starret) в сантиметрах.
Test methods
Material gauge (thickness): The material gauge, which is a measure of thickness, is measured at 0.00352 kg / m 2 with a Starret-type thickness tester in centimeters.

Плотность: Плотность материала рассчитывают делением веса на единицу площади образца в граммах на квадратный метр (г/м2) при калибре образца в миллиметрах (мм) при 0,00352 кг/м2 (68,9 паскалей) и умножают результат на 0,001, чтобы превратить величину в количество граммов на кубический сантиметр (г/см2). Обычно вычисляли сумму из трех образцов и усредняли для получения величины плотности.Density: The density of the material is calculated by dividing the weight per unit area of a sample in grams per square meter (g / m 2) at the caliber of the sample in millimeters (mm) 0.00352 kg / m 2 (68.9 pascals) and multiply the result by 0.001, to convert the value into the number of grams per cubic centimeter (g / cm 2 ). Typically, the sum of three samples was calculated and averaged to obtain a density value.

Индекс времени поглощения (ВПИ): В этом тесте определяют абсорбционную емкость суперабсорбирующего материала относительно времени до 200 минут при небольшом давлении, например, около 0,007 кг/м2.Absorption Time Index (VPI): In this test, the absorption capacity of a superabsorbent material is determined relative to up to 200 minutes at low pressure, for example, about 0.007 kg / m 2 .

Используют цилиндр внутренним диаметром один дюйм (25,4 мм) с цельным экраном из нержавеющей стали 100 меш на одном конце, чтобы удерживать 0,16 ± 0,005 граммов сухого суперабсорбента. Этот суперабсорбент следует осторожно поместить в цилиндр так, чтобы суперабсорбент не прилипал к стенкам цилиндра. Цилиндр следует осторожно постукивать, чтобы более равномерно распределить суперабсорбент на экране. Затем в цилиндр помещают пластиковый поршень весом 4,4 грамма, диаметром 0,995, и цилиндр, поршень и суперабсорбент в комплекте взвешивают. Комплект помещают в резервуар для жидкости размером 3 дюйма на 3 дюйма (76,4 мм на 76,4 мм), содержащий раствор NaСl концентрацией 0,875 вес.%, на глубину 1 см. Осторожно постукивают цилиндр, чтобы удалить весь воздух, захваченный под ним, и поддерживают глубину солевого раствора 1 см на протяжении всего теста. A cylinder with an inner diameter of one inch (25.4 mm) was used with a solid 100 mesh stainless steel screen at one end to hold 0.16 ± 0.005 grams of dry superabsorbent. This superabsorbent should be carefully placed in the cylinder so that the superabsorbent does not adhere to the walls of the cylinder. The cylinder should be tapped gently to distribute superabsorbent on the screen more evenly. Then, a plastic piston weighing 4.4 grams and a diameter of 0.995 is placed in the cylinder, and the cylinder, piston and superabsorbent in the kit are weighed. The kit is placed in a 3 inch by 3 inch liquid tank (76.4 mm by 76.4 mm) containing 0.875 wt.% NaCl solution to a depth of 1 cm. The cylinder is gently tapped to remove all air trapped underneath , and maintain the salt solution depth of 1 cm throughout the test.

Используют таймер, способный считать 200 минут с интервалами в одну секунду. Запускают таймер и через 5 минут пребывания в растворе удаляют комплект и отпечатывают на абсорбирующую бумагу. Предпочтительной бумагой является бумага столовых салфеток Kleenex® Premium от Kimberly-Clark Corp., хотя можно использовать любую другую пригодную бумагу. При отпечатывании плотно прижимают бумагу к цилиндру, чтобы обеспечить хороший контакт. Прикасаются цилиндром три раза к сухой бумаге, и в третий раз должно удаляться очень мало жидкости. Взвешивают комплект и возвращают комплект в резервуар с жидкостью. Отпечатывание и взвешивание следует производить около 5 с и таймер должен работать на протяжении всего теста. Снимают показания в 5, 10, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 160 и 200 минут. Используют свежие сухие салфетки для каждого показания.Use a timer capable of counting 200 minutes at intervals of one second. The timer is started and after 5 minutes of being in the solution, the kit is removed and printed on absorbent paper. A preferred paper is a paper table napkins Kleenex ® Premium from Kimberly-Clark Corp., although it is possible to use any other suitable paper. When printing, press the paper firmly against the cylinder to ensure good contact. The cylinder is touched three times on dry paper, and very little liquid should be removed a third time. Weigh the kit and return the kit to the fluid reservoir. Printing and weighing should take about 5 seconds and the timer should run throughout the test. Take readings in 5, 10, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 160 and 200 minutes. Use fresh, dry wipes for each indication.

После последнего показания подсчитывают число граммов жидкости, абсорбированное на грамм суперабсорбента. Количество жидкости, адсорбированной в определенное время, деленное на количество, абсорбированное за 200 минут, может быть отложено относительно времени для графического представления скорости абсорбции. After the last reading, the number of grams of liquid absorbed per gram of superabsorbent is counted. The amount of liquid adsorbed at a specific time divided by the amount absorbed in 200 minutes can be delayed relative to time to graphically represent the rate of absorption.

ВПИ рассчитывают следующим образом:
ВПИ=(t10+t20+t30+t40+t50+t60+t70+t80+t90)/9,
где tn - время в минутах, за которое используется n процентов от абсорбционной емкости при 200 минутах, например, t30 представляет собой время, при котором используется 30 процентов полной емкости.
VPI is calculated as follows:
VPI = (t 10 + t 20 + t 30 + t 40 + t 50 + t 60 + t 70 + t 80 + t 90 ) / 9,
where t n is the time in minutes during which n percent of the absorption capacity is used at 200 minutes, for example, t 30 is the time at which 30 percent of the total capacity is used.

Гравиметрический абсорбционный тест (ГАТ): Этот тест измеряет время, которое абсорбирующий композит затрачивает на поглощение выделения. Измеряют также свободный объем и массу образца. Помещают круг из испытуемого материала диаметром 6,8 см на платформу для образца агрегата тестера ГАТ с точкой установки в центре образца. Пригоден тестер ГАТ от М/К Systems, Inc. Danvers, MA 01923, модель номер М/К 241, номер серии G1048. После обнуления инструмента устанавливают давление 4 см положительного гидростатического давления. Помещают вес на образец, чтобы обеспечить давление на образец 0,0352 кг/м2 (68,9 паскалей). Подают жидкость на образец, поддерживая постоянное гидростатическое давление и регистрируя время, необходимое для поглощения 10 граммов раствора NaСl концентрацией 0,875 вес.%. Позволяют образцу прийти в равновесие за 30 минут и повторяют до достижения желаемого числа выделений. После последнего выделения удаляют образец и измеряют массу и толщину при давлении 0,0352 кг/м2.Gravimetric Absorption Test (GAT): This test measures the time that the absorbent composite takes to absorb the discharge. The free volume and mass of the sample are also measured. Place a circle of the test material with a diameter of 6.8 cm on the platform for the sample of the GAT tester assembly with the installation point in the center of the sample. Suitable GAT tester from M / K Systems, Inc. Danvers, MA 01923, model number M / K 241, series number G1048. After zeroing the instrument, a pressure of 4 cm of positive hydrostatic pressure is set. Place weight on the sample to provide a pressure on the sample of 0.0352 kg / m 2 (68.9 pascals). Liquid is supplied to the sample, maintaining constant hydrostatic pressure and recording the time required to absorb 10 grams of a NaCl solution with a concentration of 0.875 wt.%. Allow the sample to come to equilibrium in 30 minutes and repeat until the desired number of secretions is achieved. After the last selection, the sample is removed and the mass and thickness are measured at a pressure of 0.0352 kg / m 2 .

Структуры материалов настоящего изобретения разработаны так, чтобы быть очень тонкими материалами, которые быстро расширяются при выделении. Следовательно, когда потребитель использует абсорбирующее изделие, оно очень тонкое и удобное и хорошо подходит. Когда структура материала расширяется во время использования, она создает необходимый свободный объем, чтобы принимать поступающую жидкость, шансы которой на просачивание, в свою очередь, снижаются. The material structures of the present invention are designed to be very thin materials that expand rapidly upon release. Therefore, when a consumer uses an absorbent article, it is very thin and comfortable and fits well. When the structure of the material expands during use, it creates the necessary free volume to receive the incoming fluid, the chances of which leak out, in turn, are reduced.

Имеется несколько вариантов осуществления этого изобретения, описанных ниже. Все сконструированы так, чтобы начинать с очень тонкой структуры, которая затем расширяется при контакте с выделяемой жидкостью. There are several embodiments of this invention described below. All are designed to start with a very fine structure, which then expands upon contact with the fluid being released.

Структура материала состоит из модифицированного волокна из целлюлозной массы, модифицированного суперабсорбента и небольшого количества связующего, предпочтительно термически активированного связующего волокна. Материал первоначально производят и стабилизируют при низкой плотности. Затем материал сжимают и фиксируют при более высокой плотности в качестве части абсорбирующей системы, которая отвечает требованиям тонкости. При выделении сжатая структура восстанавливает значительную часть своего произведенного калибра, достигая плотности, промежуточной между произведенным и сжатым состояниями. Способный к расширению композит обеспечивает максимальную выгоду, когда его используют как часть абсорбирующей системы, которая перемещает жидкость за пределы зоны назначения. The structure of the material consists of a modified fiber of pulp, a modified superabsorbent and a small amount of a binder, preferably a thermally activated binder fiber. The material is initially produced and stabilized at low density. The material is then compressed and fixed at a higher density as part of an absorbent system that meets the requirements of fineness. Upon isolation, the compressed structure recovers a significant part of its produced caliber, reaching a density intermediate between the produced and compressed states. An expandable composite provides maximum benefit when used as part of an absorbent system that moves fluid outside the target zone.

Отдельные примеры включают структуры, содержащие волокно из целлюлозной массы, суперабсорбирующий материал и термопластичное связующее волокно, и их производили на системе с воздушным наложением Dan Web. Композиты в сфере настоящего изобретения содержали 75% или 55% по весу волокна из сшитой целлюлозной массы NHB-416 Weyerhauser Company и 5% по весу сопряженных волокон Hoechst-Celanese Company, называемых Celbond T105. Суперабсорбирующими материалами были 20% или 40% по весу AFA-130-53C Dow Chemical, W77553 Stockhausen или FAV880A Stockhausen. Материалы производили при низкой плотности (0,05 г/см3) и средней плотности (0,1 г/см3) и термически стабилизировали в онлайновом режиме. W77553 Stockhausen представляет собой полученный полимеризацией в массе полиакрилат с гидрофобной обработкой поверхности. FAV880A Stockhausen является промышленно доступным NC 27406 от Stockhausen Company of Greensboro и представляет собой суперабсорбент с высоко сшитой поверхностью. AFA-130-53C представляет собой частицы полученного суспензионной полимеризацией полиакрилата размером от 850 до 1400 микрон от Dow Chemical Company из Мидленда, Мичиган. Композиты уплотняли до целевой плотности абсорбирующего продукта 0,20 г/см3 горячим прессованием в клинообразно вырубающем прессе (1 минута при 80-100oС). Эта процедура прессования приводила к материалам, которые сохраняли плотность 0,20 г/см3 на протяжении всего времени расширения. Хотя, чтобы получить желаемые структуры, могут быть также использованы другие процедуры прессования и другие промышленно доступные процедуры сжатия, включая непрерывное онлайновое каландрирование, более низкая температура прессования (<50oС) с добавлением влаги или без нее приводила к материалам, которые быстро повторно набухали при обычных условиях и не поддерживали долго желаемую малую толщину, чтобы попадать в сферу настоящего изобретения.Specific examples include structures containing cellulosic fiber, superabsorbent material and thermoplastic binder fiber, and were produced on a Dan Web airborne system. Composites in the scope of the present invention contained 75% or 55% by weight of a crosslinked pulp fiber of the NHB-416 Weyerhauser Company and 5% by weight of Hoechst-Celanese Company conjugated fibers called Celbond T105. The superabsorbent materials were 20% or 40% by weight of AFA-130-53C Dow Chemical, W77553 Stockhausen or FAV880A Stockhausen. The materials were produced at low density (0.05 g / cm 3 ) and medium density (0.1 g / cm 3 ) and were thermally stabilized online. W77553 Stockhausen is a hydrophobic surface-prepared polymerized bulk polyacrylate. FAV880A Stockhausen is a commercially available NC 27406 from Stockhausen Company of Greensboro and is a super absorbent with a highly crosslinked surface. AFA-130-53C are particles of suspension polymerisation polyacrylate ranging in size from 850 to 1400 microns from the Dow Chemical Company from Midland, Michigan. The composites were compacted to a target absorbent product density of 0.20 g / cm 3 by hot pressing in a wedge-shaped cutting press (1 minute at 80-100 ° C). This pressing procedure resulted in materials that retained a density of 0.20 g / cm 3 throughout the expansion time. Although other pressing procedures and other commercially available compression procedures can also be used to obtain the desired structures, including continuous online calendering, lower pressing temperatures (<50 ° C) with or without moisture resulted in materials that quickly re-swelled under normal conditions and did not maintain the long desired thin thickness to fall within the scope of the present invention.

Более высокая температура склеивания (150oС) приводила к образцам, которые избыточно склеены и которые не расширялись быстро при увлажнении и, следовательно, не приводили к требуемому свободному объему, необходимому, чтобы попадать в сферу настоящего изобретения. Это контрастирует с образцом, который был склеен при более хороших условиях (80-100oС) и быстро расширяется при увлажнении до степени выше 80% его толщины в несжатом состоянии и выше 90% его толщины при насыщении, если начинать с несжатого состояния.A higher bonding temperature (150 ° C. ) led to samples that were excessively glued and which did not expand rapidly upon wetting and therefore did not result in the required free volume necessary to fall within the scope of the present invention. This contrasts with the sample, which was glued under better conditions (80-100 o C) and quickly expands when wetted to a degree above 80% of its thickness when uncompressed and above 90% of its thickness when saturated, if you start with an uncompressed state.

Предпочтительная структура материала, следовательно, представляет собой влажное эластичное, но очень гидрофильное химически сшитое волокно из целлюлозной массы, такое как NHB416 Weyerhauser (от 28 до 90 вес.%), суперабсорбент с низкой скоростью поглощения, такой как AFA-130-53C Dow или W77553 Stockhausen (от 8 до 70 вес.%) и связующее волокно, такое как сопряженные волокна типа ядро-оболочка, произведенные Chisso, Hercules, Danaklon или Hoechst-Celanese, такие как волокна Celbond T105/T255. The preferred material structure, therefore, is a moist, elastic, but very hydrophilic chemically cross-linked cellulose fiber, such as NHB416 Weyerhauser (28 to 90% by weight), a low absorption superabsorbent such as AFA-130-53C Dow or W77553 Stockhausen (8 to 70% by weight) and a binder fiber, such as core-sheath conjugate fibers manufactured by Chisso, Hercules, Danaklon or Hoechst-Celanese, such as Celbond T105 / T255 fibers.

Под суперабсорбентом "с низкой скоростью поглощения" понимают суперабсорбент, имеющий индекс времени поглощения (ВПИ), по меньшей мере, 5 минут, более предпочтительно более 10 минут. Заметим, что, хотя предпочтительны суперабсорбенты с низкой скоростью поглощения, суперабсорбенты с высокой скоростью поглощения или традиционные также будут работать, как обсуждается ниже. Суперабсорбенты с высокой скоростью поглощения действуют так, что связывают жидкость быстро, ограничивая рассредоточение и тампонирование и понижая общее рассредоточение жидкости в абсорбирующем изделии, но все же обеспечивая очень хорошее выполнение впитывания. By "low absorption rate" superabsorbent is meant a superabsorbent having an absorption time index (VPI) of at least 5 minutes, more preferably more than 10 minutes. Note that although superabsorbents with a low absorption rate are preferred, superabsorbents with a high absorption rate or conventional will also work, as discussed below. Superabsorbents with a high absorption rate act so that they bind the liquid quickly, limiting dispersion and plugging and lowering the overall dispersion of the liquid in the absorbent article, but still providing a very good absorption performance.

Связующее должно присутствовать в достаточном количестве, чтобы удерживать структуру вместе. Однако могут быть возможны более низкие количества, достаточным считается количество связующего между приблизительно 1 и приблизительно 20 вес.%. Сопряженные связующие волокна предпочтительны, хотя может быть использовано любое связующее, известное как эффективное. Связующее должно осуществлять свою функцию, когда композит сжимают, и удерживать композит в состоянии более высокой плотности перед жидким выделением. При выделении связующее должно позволять композиту расширяться до, по существу, его калибра перед сжатием. Если связующее находится в форме волокна, предпочтительно, чтобы это волокно было как можно более тонким. The binder must be present in sufficient quantity to hold the structure together. However, lower amounts may be possible; an amount of a binder between about 1 and about 20% by weight is considered sufficient. Conjugated binder fibers are preferred, although any binder known as effective can be used. The binder should fulfill its function when the composite is compressed, and to keep the composite in a state of higher density before liquid release. Upon isolation, the binder should allow the composite to expand to essentially its caliber before compression. If the binder is in the form of a fiber, it is preferred that the fiber is as thin as possible.

Связующие, чувствительные к влаге, пригодны в форме порошка, жидкости или волокон, чтобы их можно было активировать с использованием нагревания и/или небольших количеств влаги. Связующими системами могут быть адгезивы, порошки или волокна из поливинилового спирта, которые растворяются в жидкостях. Некоторые конкретные примеры поливиниловых спиртов имеют легкообратимые сшивки, которые позволяют изменять адгезивные свойства при контакте с выделением, позволяя расширяться эластичной структуре. Также могут быть использованы чувствительные к воде адгезивы, полученные из горячего расплава, которые имеют временные инициаторы на основе контролируемой гидрофильности, или могут быть использованы инициируемые водой полимеры, такие как чувствительные к основаниям акрилаты. Связующие также включают полиакриламиды, полиакриловую кислоту и ее сополимеры, связующие из крахмала, целлюлозные связующие и связующие на основе протеинов. Moisture-sensitive binders are suitable in the form of powder, liquid, or fibers so that they can be activated using heat and / or small amounts of moisture. Binder systems can be adhesives, powders, or polyvinyl alcohol fibers that dissolve in liquids. Some specific examples of polyvinyl alcohols have easily reversible cross-linking, which allows you to change the adhesive properties in contact with the allocation, allowing the elastic structure to expand. Water-sensitive hot melt adhesives that have temporary initiators based on controlled hydrophilicity can also be used, or water-initiated polymers such as base sensitive acrylates can be used. Binders also include polyacrylamides, polyacrylic acid and its copolymers, starch binders, cellulose binders and protein based binders.

Сопряженные связующие волокна, которые могут быть использованы в практике настоящего изобретения, могут быть гофрированными. Одна сторона сопряженного волокна может иметь инициируемый водой первый компонент, такой как полиэтиленоксид, тогда как другая сторона волокна может иметь в качестве второго компонента эластичное волокно, такое как полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Многие полимеры являются деструктурируемыми в обыкновенной простой воде, такой как водопроводная вода, которая обычно имеет рН в интервале от приблизительно 6,5 до приблизительно 8,5, и могут служить в качестве деструктурируемой водой части сопряженного волокна. Могут также быть выбраны для первого компонента полимеры, которые чувствительны к изменению рН или становятся деструктурируемыми в результате изменения рН, растворимые в водном окружении при изменении ионной концентрации и/или изменении температуры. Conjugated binder fibers that can be used in the practice of the present invention can be corrugated. One side of the conjugate fiber may have a water-initiated first component, such as polyethylene oxide, while the other side of the fiber may have an elastic fiber such as polyethylene terephthalate (PET) as the second component. Many polymers are destructible in ordinary plain water, such as tap water, which typically has a pH in the range of from about 6.5 to about 8.5, and can serve as the destructible water portion of the conjugate fiber. For the first component, polymers that are sensitive to changes in pH or become destructible as a result of changes in pH, can be selected that are soluble in the aqueous environment with a change in ion concentration and / or a change in temperature.

Другим механизмом, который может быть использован для инициирования способности к деструкции водой, является чувствительность к ионам, где термин "ион" дается в его обычном значении атома или связанной в молекулу группы атомов, которые имеют приобретенные или потерянные один или несколько электронов и, следовательно, имеют отрицательный или положительный электрический заряд. Определенные полимеры содержат компоненты на основе кислот (R-COO-), которые удерживаются вместе водородными связями. В сухом состоянии эти полимеры остаются твердыми. Смотри, например, патент США US 4419403 Вароне (Varona), который включен здесь при ссылке в полном объеме. Another mechanism that can be used to initiate the ability to decompose by water is ion sensitivity, where the term "ion" is given in its usual meaning as an atom or in a group of atoms that have acquired or lost one or more electrons and, therefore, have a negative or positive electric charge. Certain polymers contain acid-based components (R-COO-) that are held together by hydrogen bonds. When dry, these polymers remain solid. See, for example, US patent US 4419403 Varone (Varona), which is incorporated herein by reference in full.

Примерами полимеров, способных к деструкции в водных смесях или в туалетной воде, являются привитые сополимеры поливинилового спирта, поставляемые Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., Осака, Япония, обозначаемые как Ecomaty AX2000, AX 10000 и AX-300G. Полимеры Nippon растворимы в холодной воде, но несколько медленнее по скорости растворения, чем полимеры Fuller. Еще одним первым полимерным компонентом может быть блок-сополимер простого полиэфира и амида, обозначаемый Pebax MX 1074, поставляемый Atochem (США), расположенной в Филадельфии, Пенсильвания. Полимер Pebax MX 1074 получают из мономеров эпсилон-капролактама (найлон 12) и тетраметиленгликоля. Эти мономеры полимеризуют с получением серии блок-сополимеров простого полиэфира и амида. Полимер Pebax нерастворим в воде, но способен набухать в воде и, следовательно, может быть использован также в более высоком объеме окружающей воды. Полимеры Fuller могут быть подобраны ко второму полимерному компоненту (ядру) с температурой размягчения или плавления, по меньшей мереприблизительно на 10oС выше, как это имеет место в случае с полипропиленом. Полимеры Nippon или Atochem могут быть подобраны со вторым полимерным компонентом с более высоким интервалом температуры плавления, таким как полипропилен или полибутилентерефталат.Examples of polymers capable of degradation in aqueous mixtures or in eau de toilette are grafted polyvinyl alcohol copolymers available from Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., Osaka, Japan, designated Ecomaty AX2000, AX 10000 and AX-300G. Nippon polymers are soluble in cold water, but slightly slower in dissolution rate than Fuller polymers. Another first polymer component can be a block copolymer of a simple polyester and amide, designated Pebax MX 1074, supplied by Atochem (USA), located in Philadelphia, PA. Pebax MX 1074 polymer is prepared from monomers of epsilon-caprolactam (nylon 12) and tetramethylene glycol. These monomers are polymerized to produce a series of block copolymers of polyether and amide. Pebax polymer is insoluble in water, but capable of swelling in water and, therefore, can also be used in a higher volume of surrounding water. Fuller polymers can be matched to a second polymer component (core) with a softening or melting point at least about 10 ° C higher, as is the case with polypropylene. Nippon or Atochem polymers can be matched with a second polymer component with a higher melting range, such as polypropylene or polybutylene terephthalate.

Более точно, способный к расширению адсорбирующий композит настоящего изобретения может содержать целлюлозную массу в количестве от приблизительно 30 до приблизительно 80 вес.%, суперабсорбент в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 60 вес.% и связующее в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 10 вес.%. Еще более точно, способный к расширению адсорбирующий композит может содержать целлюлозную массу в количестве от приблизительно 55 до приблизительно 75 вес.%, суперабсорбент в количестве от приблизительно 20 до приблизительно 40 вес.% и связующее в количестве от приблизительно 3 до приблизительно 8 вес.%. Такие композиты должны иметь плотность после сжатия и до смачивания между приблизительно 0,1 г/см3 и 0,30 г/см3 и предпочтительно около 0,20 г/см3.More specifically, the expandable adsorbent composite of the present invention may contain a pulp in an amount of from about 30 to about 80 wt.%, A superabsorbent in an amount of from about 10 to about 60 wt.% And a binder in an amount of from about 1 to about 10 wt. % Even more precisely, the expandable adsorbent composite may contain a pulp in an amount of from about 55 to about 75 wt.%, A superabsorbent in an amount of from about 20 to about 40 wt.% And a binder in an amount of from about 3 to about 8 wt.% . Such composites should have a density after compression and before wetting between about 0.1 g / cm 3 and 0.30 g / cm 3 and preferably about 0.20 g / cm 3 .

Приложенные фигуры показывают генерирование свободного объема как функцию насыщения для трех структур материалов, которые попадают в сферу настоящего изобретения. На фигурах свободный объем показан по осям Y в единицах см3/г, а насыщение показано по осям Х в единицах г/г.The attached figures show the generation of free volume as a function of saturation for three structures of materials that fall within the scope of the present invention. In the figures, the free volume is shown on the y-axis in units of cm 3 / g, and saturation is shown on the x-axis in units of g / g.

Пример 1
Фиг.1 представляет собой график генерирования свободного объема при насыщении в композите, содержащем суперабсорбирующий материал с высокой скоростью поглощения FAV880 Stockhausen в количестве 20 вес.%, химически сшитую целлюлозную массу NHB416 от Weyerhauser в количестве 75 вес.% и Celbond Т105 от Hoechst-Celanese в количестве 5 вес.%. Произведенная плотность составляла 0,04 г/см3, и образец состоял из 2 слоев с общим весом спряденной основы 400 г. Образец прессовали 1 минуту при 80oС до конечной плотности 0,2 г/см3. График представляет собой кривую генерирования свободного объема как функцию насыщения. Эта схема иллюстрирует, что образец начинает с емкости свободного объема 6 см3/г и удваивает эту емкость до приблизительно 12 см3/г, когда образец достигает насыщения 7 г/г.
Example 1
Figure 1 is a graph of the generation of free volume when saturated in a composite containing FAV880 Stockhausen superabsorbent material in an amount of 20 wt.%, Weyerhauser chemically cross-linked cellulose pulp in an amount of 75 wt.% And Celbond T105 from Hoechst-Celanese in the amount of 5 wt.%. The density produced was 0.04 g / cm 3 and the sample consisted of 2 layers with a total weight of a spun base of 400 g. The sample was pressed for 1 minute at 80 ° C. to a final density of 0.2 g / cm 3 . The graph is a free volume generation curve as a function of saturation. This diagram illustrates that the sample begins with a free volume capacity of 6 cm 3 / g and doubles this capacity to approximately 12 cm 3 / g when the sample reaches a saturation of 7 g / g.

Пример 2
Фиг.2 показывает сравнимые данные для слоистого композита, который использует суперабсорбирующий материал с низкой скоростью поглощения Dow AFA-130-53C вместо суперабсорбента FAV880 Stockhausen из фиг.1, материал произвели с плотностью 0,055 г/см3. Все другие материалы и условия прессования идентичны таковым в примере 1. Как можно видеть в фиг.2, эта композиция генерирует очень сходную емкость свободного объема как функцию повышаемого насыщения.
Example 2
Figure 2 shows comparable data for a layered composite that uses a Dow AFA-130-53C superabsorbent material with a low absorption rate instead of the FAV880 Stockhausen superabsorbent from figure 1, the material was produced with a density of 0.055 g / cm 3 . All other materials and pressing conditions are identical to those in Example 1. As can be seen in FIG. 2, this composition generates a very similar free volume capacity as a function of increased saturation.

Пример 3
Еще один вариант осуществления изобретения представляет собой композит с тем же самым составом и условиями прессования, как в примере 2, но композит имел произведенную плотность 0,11 г/см3. При этой начальной плотности генерирование свободного объема составляет только 10 см3/г при насыщении 7 г/г, но все еще попадает в сферу настоящего изобретения. Свойства генерирования свободного объема этого композита иллюстрируются в фиг.3.
Example 3
Another embodiment of the invention is a composite with the same composition and pressing conditions as in Example 2, but the composite had a produced density of 0.11 g / cm 3 . At this initial density, the generation of free volume is only 10 cm 3 / g at a saturation of 7 g / g, but still falls within the scope of the present invention. The free volume generation properties of this composite are illustrated in FIG. 3.

Пример 4
Этот вариант осуществления изобретения представляет собой композит с теми же самыми материалами и условиями прессования, как в примере 1, за исключением того, что использовали 55 вес.% целлюлозной массы и 40 вес.% суперабсорбента. Этот композит имел произведенную плотность 0,05 г/см3 и конечную плотность 0,2 г/см3. Нет фигуры, представляющей генерирование свободного объема в этом примере.
Example 4
This embodiment of the invention is a composite with the same materials and pressing conditions as in Example 1, except that 55 wt.% Pulp and 40 wt.% Superabsorbent were used. This composite had a produced density of 0.05 g / cm 3 and a final density of 0.2 g / cm 3 . There is no figure representing free volume generation in this example.

Пример 5
Этот вариант осуществления изобретения представляет собой композит с теми же самыми материалами и условиями прессования, как в примере 2, за исключением того, что использовали 55 вес.% целлюлозной массы и 40 вес.% суперабсорбента. Этот композит имел произведенную плотность 0,053 г/см3 и конечную плотность 0,2 г/см3. Нет фигуры, представляющей генерирование свободного объема в этом примере.
Example 5
This embodiment of the invention is a composite with the same materials and pressing conditions as in Example 2, except that 55 wt.% Pulp and 40 wt.% Superabsorbent were used. This composite had a produced density of 0.053 g / cm 3 and a final density of 0.2 g / cm 3 . There is no figure representing free volume generation in this example.

Таблицы 1 и 2 показывают данные гравиметрического абсорбционного теста (ГАТ) для пяти примеров, а также для используемого в промышленности материала пеленок Hugges®. Материал пеленок Hugges® был взят из удерживающего материала под обратимо изменяющим объем материалом в передней зоне назначения Hugges® для пеленок Him Ultratrim®, размер 3. Эти пеленки промышленно доступны от Kimberly-Clark Corporation, Даллас, Техас. Эти образцы имели плотность около 0,02 г/см3 и содержали промышленно доступные суперабсорбенты, либо FAV880 Stockhausen, либо 2035 Dow в количестве около 38 вес.%, и целлюлозную массу 1654 Coosa, получаемую от Coosa Mills, Coosa, Алабама, в количестве около 62 вес.%.Tables 1 and 2 show the data of the gravimetric absorption test (GAT) for five examples, as well as for the Hugges ® diaper material used in industry. Material diaper Hugges ® was taken from the holding material by reversibly changing the volume in front of pictures Hugges ® destination zone diaper Him Ultratrim ®, size 3. These diapers commercially available from Kimberly-Clark Corporation, Dallas, Texas. These samples had a density of about 0.02 g / cm 3 and contained industrially available superabsorbents, either FAV880 Stockhausen or 2035 Dow, in an amount of about 38 wt.%, And 1654 Coosa pulp obtained from Coosa Mills, Coosa, Alabama, in an amount about 62 wt.%.

Таблица 1 показывает результаты пеленки Hugges® для двух установок образцов, а также результаты для каждого из примеров с двумя слоями, как показано. Образцы пеленок Hugges® имели вес основы около 800 г, а примеры с двумя слоями имели вес основы около 400 г. Результаты таблицы 2 показывают примеры с весом основы около 800 г.Table 1 shows the results of a diaper Hugges ® units of two samples and the results for each of Examples with two layers as shown. Hugges ® diaper samples had a base weight of about 800 g, and two-layer examples had a base weight of about 400 g. The results in Table 2 show examples with a base weight of about 800 g.

Как можно видеть из таблицы 1, все материалы примеров поглощали 10 мл выделений значительно быстрее, чем пеленка Hugges® в первом и втором выделениях, хотя даже испытывали только половину массы материала. Материалы примеров имели около половины толщины (калибра) материала пеленки Hugges®. Материалы примеров использовали имеющийся свободный объем более эффективно, чем промышленно доступный материал, как можно видеть из данных по свободному объему на правой стороне таблицы 1. Примеры поддерживали высокую скорость впитывания даже после достижения 70% насыщения.As can be seen from table 1, all the materials of the examples absorbed 10 ml of precipitates significantly faster than the Hugges ® diaper in the first and second secretions, although even half of the material was tested. The materials of the examples had about half the thickness (caliber) of the Hugges ® diaper material. The materials of the examples used the available free volume more efficiently than commercially available material, as can be seen from the free volume data on the right side of Table 1. The examples maintained a high absorption rate even after reaching 70% saturation.

Таблица 2 показывает сходные с таблицей 1 данные, но здесь используют вес основы и начальную толщину для материалов примеров, которые приблизительно такие же, как у материала пеленки Hugges®. Как можно видеть из данных таблицы 2, материал примеров весь поглощают все три выделения объемом 10 мл значительно быстрее, чем материал пеленки Hugges®. Использование свободного объема также значительно улучшалось.Table 2 shows similar data to Table 1, but here use basis weight and thickness of the starting materials for the examples that are approximately the same as the material of the diaper Hugges ®. As can be seen from the data of table 2, the material of the examples completely absorb all three allocations with a volume of 10 ml much faster than the diaper material Hugges ® . Free space utilization has also improved significantly.

Материал примеров, хотя он внешне несколько сходен с материалом пеленки Hugges® по составу, обеспечивал отчетливо лучшую эксплуатацию. Предполагают, что это имеет место вследствие генерирования свободного объема, которое происходит, когда материалы примеров расширяются при контакте с жидкостью. Это расширение направляется не только нормальным расширением суперабсорбента, как это происходит, например, в пеленке Hugges®, но также расширением волокнистой матрицы, в которой содержится суперабсорбент. В композитах, согласно настоящему изобретению, следовательно, устраняется или снижается блокирование геля суперабсорбента и следующее за ним ограничение впитывания жидкости. Композиты настоящего изобретения, следовательно, могут быть использованы в качестве обратимо изменяющих объем материалов, как задерживающие материалы с обратимым изменением объема выше, чем в обычных пеленках Hugges®, или могут быть использованы как удерживающие материалы без обратимого изменения объема вследствие их превосходных абсорбирующих свойств.The material of the examples, although it is somewhat similar in appearance to the Hugges ® diaper in composition, provided a distinctly better performance. It is believed that this is due to the generation of free volume, which occurs when the materials of the examples expand upon contact with the liquid. This extension is guided not only normal extension of superabsorbent material as it occurs, e.g., in diaper Hugges ®, but also the expansion of the fibrous matrix, which contains a superabsorbent. In the composites according to the present invention, therefore, the blocking of the superabsorbent gel and the consequent limitation of liquid absorption are eliminated or reduced. The composites of the present invention, therefore, can be used as reversibly volume-changing materials, as retarding materials with reversible volume changes are higher than in conventional Hugges ® diapers, or can be used as retention materials without reversible volume changes due to their excellent absorbent properties.

Хотя только несколько типичных вариантов осуществления настоящего изобретения описаны выше детально, специалисты легко оценят, что возможны многие модификации в типичных вариантах осуществления изобретения, фактически, без отделения от новых уроков и преимуществ настоящего изобретения. В соответствии с этим имеется в виду, что все такие модификации включаются в сферу настоящего изобретения, которая определена в следующей формуле изобретения. Имеется в виду, что в пунктах этой формулы изобретения способы плюс функциональные пункты формулы изобретения покрывают описанные здесь структуры как осуществляющие указанную функцию, и не только структурные эквиваленты, но также и эквивалентные структуры. Таким образом, хотя гвоздь и болт могут не быть структурными эквивалентами в том, что гвоздь обладает цилиндрической поверхностью для того, чтобы прикреплять деревянные части друг к другу, тогда как болт обладает спиральной поверхностью в окружении скрепленных деревянных частей, гвоздь и болт могут быть эквивалентными структурами. Although only a few typical embodiments of the present invention are described in detail above, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible in typical embodiments of the invention, without actually separating from the new lessons and advantages of the present invention. In accordance with this, it is understood that all such modifications are included in the scope of the present invention, which is defined in the following claims. It is understood that in the claims, the methods plus the functional claims cover the structures described herein as performing the specified function, and not only structural equivalents, but also equivalent structures. Thus, although the nail and bolt may not be structural equivalents in that the nail has a cylindrical surface in order to attach the wooden parts to each other, while the bolt has a spiral surface surrounded by bonded wooden parts, the nail and bolt may be equivalent structures. .

Claims (12)

1. Способ получения способного к расширению абсорбирующего стабилизированного композита, содержащий следующие этапы: смешивание целлюлозной массы в количестве от 28 до 90 вес.%, суперабсорбирующего материала в количестве от 8 до 70 вес.% и связующего волокна в количестве от 1 до 20 вес.% для формирования стабилизированной сетки, сжатие стабилизированной сетки между двумя поверхностями при температуре и в течение времени, достаточных для получения способного к расширению абсорбирующего стабилизированного композита, имеющего плотность между 0,1 и 0,3 г/см3.1. A method of obtaining an expandable absorbent stabilized composite, comprising the following steps: mixing the pulp in an amount of from 28 to 90 wt.%, Superabsorbent material in an amount of from 8 to 70 wt.% And a binder fiber in an amount of from 1 to 20 wt. % to form a stabilized mesh, compressing the stabilized mesh between two surfaces at a temperature and for a time sufficient to obtain an expandable absorbent stabilized composite having a density between 0.1 and 0.3 g / cm 3 . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сетку нагревают при температуре между 80 и 100oС.2. The method according to claim 1, characterized in that the mesh is heated at a temperature between 80 and 100 o C. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при осуществлении указанного этапа смешивания используют от 1 до 10 вес.% связующего волокна. 3. The method according to p. 1, characterized in that when carrying out the indicated mixing step, from 1 to 10 wt.% Binder fiber is used. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при осуществлении указанного этапа смешивания используют от 3 до 8 вес.% связующего волокна. 4. The method according to p. 1, characterized in that when carrying out the indicated mixing step, from 3 to 8 wt.% Binder fiber is used. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при осуществлении указанного этапа смешивания используют от 30 до 90 вес.% целлюлозной массы и от 10 до 70 вес.% суперабсорбирующего материала. 5. The method according to p. 1, characterized in that when carrying out the indicated mixing step, 30 to 90 wt.% Pulp and 10 to 70 wt.% Superabsorbent material are used. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный этап сжатия осуществляют с применением пресса. 6. The method according to p. 1, characterized in that said compression step is carried out using a press. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при осуществлении указанного этапа смешивания используют от 30 до 80 вес.% целлюлозной массы, от 10 до 60 вес.% суперабсорбирующего материала и от 1 до 10 вес.% связующего волокна. 7. The method according to p. 1, characterized in that when carrying out the indicated mixing step, 30 to 80 wt.% Pulp, 10 to 60 wt.% Superabsorbent material and 1 to 10 wt.% Binder fiber are used. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при осуществлении указанного этапа смешивания используют от 55 до 75 вес.% целлюлозной массы, от 20 до 40 вес.% суперабсорбирующего материала и от 3 до 8 вес.% связующего волокна. 8. The method according to p. 1, characterized in that when carrying out the indicated mixing step, from 55 to 75 wt.% Pulp, from 20 to 40 wt.% Superabsorbent material and from 3 to 8 wt.% Binder fiber are used. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в результате осуществления указанного этапа смешивания получают стабилизированную сетку, имеющую плотность между 0,05 и 0,1 г/см3 перед указанным этапом сжатия.9. The method according to claim 1, characterized in that as a result of the implementation of the indicated mixing step, a stabilized mesh having a density between 0.05 and 0.1 g / cm 3 before the specified compression step is obtained. 10. Способный к расширению абсорбирующий стабилизированный композит, полученный в соответствии со способом по п.1, отличающийся тем, что обладает возможностью быстро расширяться при намокании на величину, превышающую 80% от его толщины в несжатом состоянии, и на величину, превышающую 90% от его толщины в несжатом состоянии, при достижении состояния насыщенности. 10. A expandable absorbent stabilized composite obtained in accordance with the method according to claim 1, characterized in that it has the ability to quickly expand when wet by an amount exceeding 80% of its thickness in an uncompressed state, and by an amount exceeding 90% of its thickness in an uncompressed state when a saturation state is reached. 11. Способ получения способного к расширению абсорбирующего стабилизированного композита, содержащий следующие этапы: смешивание целлюлозной массы в количестве от 28 до 90 вес.%, суперабсорбирующего материала в количестве от 8 до 70 вес.% и связующего волокна в количестве от 1 до 20 вес.% для формирования стабилизированной сетки, сжатие этой стабилизированной сетки между двумя поверхностями при температуре и в течение времени, достаточных для получения способного к расширению поглощающего стабилизированного композита, имеющего плотность между 0,1 и 0,3 г/см3 при котором в результате осуществления указанного этапа смешивания получают стабилизированную сетку, имеющую плотность между 0,05 и 0,1 г/см3 перед указанным этапом сжатия, и при котором указанную сетку нагревают при температуре между 80 и 100oС в ходе этапа сжатия.11. A method of obtaining a expandable absorbent stabilized composite, comprising the following steps: mixing pulp in an amount of from 28 to 90 wt.%, Superabsorbent material in an amount of from 8 to 70 wt.% And a binder fiber in an amount of from 1 to 20 wt. % to form a stabilized mesh, compressing this stabilized mesh between two surfaces at a temperature and for a time sufficient to obtain an expandable absorbent stabilized composite having a density between at 0.1 and 0.3 g / cm 3 in which, as a result of the specified mixing step, a stabilized mesh is obtained having a density between 0.05 and 0.1 g / cm 3 before the specified compression step, and in which the specified mesh is heated at a temperature between 80 and 100 ° C. during the compression step. 12. Способный к расширению абсорбирующий стабилизированный композит, полученный в соответствии со способом по п.11, отличающийся тем, что обладает возможностью быстро расширяться при намокании на величину, превышающую 80% от его толщины в несжатом состоянии, и на величину, превышающую 90% от его толщины в несжатом состоянии, при достижении состояния насыщенности. 12. A expandable absorbent stabilized composite obtained in accordance with the method according to claim 11, characterized in that it is able to rapidly expand when wet by an amount exceeding 80% of its thickness in an uncompressed state, and by an amount exceeding 90% of its thickness in an uncompressed state when a saturation state is reached.
RU2000119765A 1997-12-23 1998-12-09 Cellulose mass and superabsorbing composite for absorption improvement RU2214205C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6853497P 1997-12-23 1997-12-23
US60/068,534 1997-12-23
US09/192,221 1998-11-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000119765A RU2000119765A (en) 2002-09-27
RU2214205C2 true RU2214205C2 (en) 2003-10-20

Family

ID=22083181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000119765A RU2214205C2 (en) 1997-12-23 1998-12-09 Cellulose mass and superabsorbing composite for absorption improvement

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2214205C2 (en)
ZA (1) ZA9811115B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808897C1 (en) * 2023-03-06 2023-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "Нучно-производственное предприятие ГИДРОТЕХНОЛОГИЯ" ("НПП ГИДРОТЕХНОЛОГИЯ") Method for producing cellulose hydrogel composite

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808897C1 (en) * 2023-03-06 2023-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "Нучно-производственное предприятие ГИДРОТЕХНОЛОГИЯ" ("НПП ГИДРОТЕХНОЛОГИЯ") Method for producing cellulose hydrogel composite

Also Published As

Publication number Publication date
ZA9811115B (en) 1999-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5490846A (en) Surge management fibrous nonwoven web for personal care absorbent articles and the like
US6479415B1 (en) Absorbent structures having fluid acquisition and distribution layer
US5486166A (en) Fibrous nonwoven web surge layer for personal care absorbent articles and the like
MXPA02008668A (en) Co apertured systems for hygienic products.
WO2000059430A1 (en) Intake/distribution material for personal care products
EP1144743A1 (en) Resilient fluid management materials for personal care products
KR20000069069A (en) Absorbent Articles with Controllable Fill Patterns
US6765125B2 (en) Distribution—Retention material for personal care products
KR100668552B1 (en) Pulp and Superabsorbent Composite for Improved Intake Performance
AU774833B2 (en) Personal care product with fluid partitioning
KR100668551B1 (en) Compressed Absorbent Composites
US20020177831A1 (en) Personal care absorbent with inherent transfer delay
AU748366B2 (en) Absorbent structures having fluid distribution and storage layers
JPH03174062A (en) Nonwoven web and its manufacture
RU2214205C2 (en) Cellulose mass and superabsorbing composite for absorption improvement
RU2214811C2 (en) Compressed absorbing materials
MXPA00006251A (en) Pulp and superabsorbent composite for improved intake performance
KR20040009026A (en) An absorbent structures
MXPA01007890A (en) Distribution/retention material for personal care products
MXPA01005738A (en) Resilient fluid management materials for personal care products
MXPA00012252A (en) Absorbent structures having fluid distribution and storage layers
MXPA00006249A (en) Compressed absorbent composites

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071210