專利名稱：超吸收劑抖出量低的可拉伸的吸收性復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收性復(fù)合材料制品。更具體地講，本發(fā)明涉及可結(jié)合到個(gè)人護(hù)理用品(如吸收性的女性護(hù)理用品、成人失禁用品、兒童訓(xùn)練褲、嬰兒尿布等)中的吸收性復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
用來吸收體液的吸收性產(chǎn)品是本領(lǐng)域內(nèi)廣為人知的。這類吸收性產(chǎn)品通常包含可吸收并留住體液的纖維質(zhì)或其他吸收體。同樣眾所周知的是，女性護(hù)理用品被用來吸收和留住液體如尿、血和/或經(jīng)血。吸收性制品含多種液體處理層體系，如吸入層、分散層、保留層等。吸收性制品也含有效量的超吸收材料以提供更高的吸收能力。此外，吸收性制品還含分布在制品的身體側(cè)表面上的凸起圖案以提供鉸接作用或阻止或引導(dǎo)所需的液體流動。吸收性制品的其他布置方案含翼片部分以將所述制品固定在穿戴者內(nèi)衣褲中的選定位置處。已用各種緊固件來在日常使用中以期望的形式固定所述翼片部分。所述緊固件包括膠粘性緊固件以及互相嚙合的機(jī)械緊固件，所述機(jī)械緊固件包括常規(guī)的鉤-環(huán)緊固件。吸收性制品其各種部件的特定布置方案已構(gòu)造為能提供期望的伸長性水平或彈性體的拉伸性。
但常規(guī)的吸收劑體系體系未能提供期望的拉伸性水平與期望的纖維性基質(zhì)中超吸收顆粒保留水平的組合。當(dāng)這樣的常規(guī)吸收劑體系構(gòu)造成纖維基質(zhì)中含超吸收顆粒的復(fù)合材料時(shí)，這樣的復(fù)合材料不能適當(dāng)?shù)靥峁┢谕睦煨院皖w粒保留水平。超吸收材料的顆粒不能被適當(dāng)?shù)亓舫趾捅Ａ粼谙嚓P(guān)的纖維基質(zhì)中，吸收性復(fù)合材料表現(xiàn)出顆粒的過度抖出(shake-out)。因此，這樣的常規(guī)體系需要另外的阻隔材料的包封結(jié)構(gòu)以包容從復(fù)合材料中脫離下來的超吸收顆粒并防止顆粒與使用者的身體接觸。
發(fā)明簡述總的來說，本發(fā)明提供了一種包含可拉伸的吸收性復(fù)合材料的制品，所述吸收性復(fù)合材料含一定量的超吸收顆粒，所述超吸收顆粒有效地包容在彈性聚合物纖維基質(zhì)中。在特別的方面，所述復(fù)合材料制品可含占吸收性復(fù)合材料總重量的至少約60％重量的超吸收顆粒和不超過約40％重量的彈性聚合物纖維。在其他方面，所述復(fù)合材料制品可具有高拉伸性。在另外的方面，所述復(fù)合材料制品可構(gòu)造為具有低抖出性。本發(fā)明的特定構(gòu)造可具有至少約30％的拉伸值。另外的方面可提供不超過約2％的抖出量。在其他方面，本發(fā)明可提供不超過約1.2％的抖出量。在另外的方面，所述吸收性復(fù)合材料可含帶處理材料涂層的超吸收顆粒，其中所述處理材料是可熱加工的。在另外的方面，可含水溶性的處理材料。
通過在理想的布置方案中結(jié)合其各種特征和構(gòu)造，本發(fā)明的制品能例如提供改進(jìn)的吸收性復(fù)合材料，所述復(fù)合材料具有期望的拉伸性、吸收能力和顆粒保留水平的組合。所述制品可具有改進(jìn)的貼身和舒適性。所述制品也可不再需要另外的阻隔或保留部件而提供期望水平的吸收能力和拉伸性，從而更高效地生產(chǎn)。
附圖簡述參考下面的描述、附隨的權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的各種特征、方面和優(yōu)勢將得到更好的理解。就附圖而言，其中

圖1示意了代表性的個(gè)人護(hù)理用品其身體側(cè)的代表性局部剖開頂視平面圖，其中所述個(gè)人護(hù)理用品含本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料。
圖1A示意了圖1中所代表性地示意的制品其縱截面的代表性視圖。
圖2示意了代表性的個(gè)人護(hù)理用品其身體側(cè)的代表性頂視平面圖，其中所述個(gè)人護(hù)理用品含翼型側(cè)幅(side-panel)。
圖3示意了另一種代表性的個(gè)人護(hù)理用品其身體側(cè)的代表性局部剖開頂視平面圖，其中所述個(gè)人護(hù)理用品含本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料。
圖3A示意了圖3中所代表性地示意的制品其縱截面的代表性視圖。
圖4示意了生產(chǎn)彈性體吸收性復(fù)合材料纖網(wǎng)的代表性工藝和裝置。
發(fā)明詳述應(yīng)該指出，本說明書中用到的術(shù)語“包含”“含”及自術(shù)語“包含”派生的其他派生詞均為開放式術(shù)語，其指定任何所述特征、要素、整數(shù)、步驟或組分的存在，并不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、要素、整數(shù)、步驟、組分或其組合的存在或添加。
術(shù)語“顆?！薄拔⒘！钡戎覆牧贤ǔ３孰x散單元的形式。所述單元可包含小粒、粉、球、粉料等及其組合。所述顆?？删哂腥魏纹谕男螤钊缌⒎叫?、棒狀、多面體形、球形或半球形、圓形或半圓形、角形、不規(guī)則形等。最大一維與最小一維之比率較大的形狀，如針、薄片和纖維，也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。術(shù)語“顆?！被颉拔⑽铩币部砂ㄒ粋€(gè)以上單個(gè)顆粒、微粒等的聚集體。此外，顆粒、微?；蚱淙魏纹谕木奂w可由一種以上的材料組成。
本文中用到的術(shù)語“無紡的”指單纖維或長絲為交叉鋪網(wǎng)(interlaid)而不是可識別的重復(fù)樣式的織物纖網(wǎng)。
本文中用到的術(shù)語“紡粘”或“紡粘纖維”指通過從噴絲頭的多個(gè)細(xì)小(通常為圓形)的毛細(xì)管擠出熔融態(tài)熱塑性材料的長絲、然后快速減小所擠出長絲的直徑而形成的纖維。
本文中用到的表述“熔噴纖維”指通過從多個(gè)細(xì)密(通常為圓形)的模頭毛細(xì)管以熔融的線或長絲向高速并通常加熱的氣流(如空氣流)中擠出熔融態(tài)熱塑性材料所形成的纖維，其中氣流使熔融態(tài)熱塑性材料的長絲變細(xì)以減小其直徑。其后，熔噴纖維被高速氣流攜帶并沉積在收集面上形成無規(guī)分配的熔噴纖網(wǎng)。
本文中用到的“共成型(conform)”用來描述通過氣流成型熔噴聚合物材料同時(shí)將氣體懸浮的纖維素纖維吹進(jìn)熔噴纖維流中形成的熔噴纖維和纖維素纖維的共混物。所述共成型材料也可包括其他材料，如超吸收顆粒。含木纖維的熔噴纖維被收集在成型面上，如帶小孔的皮帶所提供的表面。所述成型面可包括已置于成型面上的透氣材料(如紡粘織物材料)。
本文中的“彈性體的”和“彈性的”可互換，用來指性質(zhì)與天然橡膠接近的材料或復(fù)合材料。所述彈性體材料通常能拉伸或變形，然后在撤去拉伸或變形力后能恢復(fù)其大部分形狀。
“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物(如嵌段、接枝、無規(guī)和交替共聚物)、三聚物等及其共混物和改性物。此外，除非另有專門限制，術(shù)語“聚合物”應(yīng)包括材料所有可能的構(gòu)型異構(gòu)體。這些構(gòu)型包括但不限于等規(guī)立構(gòu)、間規(guī)立構(gòu)和無規(guī)立構(gòu)。
表述“復(fù)雜液體”描述的是通常包含多個(gè)具有不均一的物理和/或化學(xué)性質(zhì)的組分的粘彈性液體。正是多組分的不均一性對吸收劑或吸附性材料處理復(fù)雜液體的功效構(gòu)成了挑戰(zhàn)。與復(fù)雜液體相比，簡單液體(如尿、生理鹽水、水等)通常粘度較低并包含一種或多種具有均一的物理和/或化學(xué)性質(zhì)的組分。由于具有均一的性質(zhì)，簡單液體的一種或多種組分在吸收或吸附過程中的表現(xiàn)實(shí)質(zhì)相似，盡管簡單液體的一些組分可能較另一些更易被吸收或吸附。
盡管復(fù)雜液體在本文中通常包含具有不均一性質(zhì)的特定組分，但復(fù)雜液體的各個(gè)特定組分通常具有均一的性質(zhì)。例如認(rèn)為有代表性的復(fù)雜體液具有三個(gè)特定組分(紅細(xì)胞、血蛋白分子和水分子)。經(jīng)過檢查，根據(jù)其通常的不均一性，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地區(qū)分三種特定組分中的每一種。而且，在檢查具體的特定組分如紅細(xì)胞組分時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地識別紅細(xì)胞的通常均一的性質(zhì)。
表述“吸收性制品”指能吸收和包容體液的裝置，更具體地講，指貼著或靠近皮膚放置以吸收和包容身體所排出的各種液體的裝置。本文中用到的術(shù)語“一次性的”指的是用過一次后不再洗滌或以其他方式復(fù)原或再次用作吸收性制品的吸收性制品。這類一次性的吸收性制品其實(shí)例包括但不限于衛(wèi)生保健相關(guān)產(chǎn)品，包括手術(shù)單、手術(shù)衣和無菌包裝；個(gè)人護(hù)理用吸收性產(chǎn)品，如婦女衛(wèi)生產(chǎn)品(如衛(wèi)生巾、護(hù)墊、棉塞、陰唇間用品等)、嬰兒尿布、兒童訓(xùn)練褲、成人失禁產(chǎn)品等；以及吸收性揩布和蓋墊。
一次性的吸收性制品可含滲透液體的面層、與面層連接的底層以及位于并固持在面層和底層之間的吸收芯。面層能有效滲透待由吸收性制品固持或貯存的液體，底層可基本不滲透目標(biāo)液體或者可基本滲透目標(biāo)液體，或有效防止目標(biāo)液體滲透。吸收性制品也可含其他部件，如液體芯吸層、液體吸入層、液體分散層、轉(zhuǎn)移層、阻隔層、包裝層等及其組合。一次性的吸收性制品及其部件具有向著身體的表面和向著服裝的表面。本文中用到的向著身體的或身體側(cè)表面指日常使用中貼著或靠近穿戴者的身體放置的制品或部件表面，而向外的、向著外面的或服裝側(cè)表面在相反的一側(cè)上，日常使用中避開穿戴者的身體放置。在穿戴吸收性制品時(shí)，這樣的外表面可安排為貼著或靠近穿戴者的內(nèi)衣褲放置。
圖1-3A示意了適宜的制品20的例子，如代表性地示意的個(gè)人護(hù)理用吸收性制品，其可結(jié)合本發(fā)明而構(gòu)造。所述制品可包含吸收體結(jié)構(gòu)，所述吸收體可含吸收性復(fù)合材料部件30。理想的情況是，所述吸收性復(fù)合材料具有較大的拉伸性并含超吸收材料(SAM)的顆粒。此外，超吸收顆?？捎行У匕菰诶w維基質(zhì)內(nèi)。因此，所述制品可包含可拉伸的吸收性復(fù)合材料30，所述吸收性復(fù)合材料30含一定量有效地包容在纖維基質(zhì)內(nèi)的超吸收顆粒32。理想的情況是，所述纖維基質(zhì)可含有效量的彈性聚合物纖維34。在特別的方面，復(fù)合材料30可含占復(fù)合材料總重量的至少約60％重量的超吸收顆粒和不超過約40％重量的彈性聚合物纖維。在其他方面，所述可拉伸的復(fù)合材料可提供高拉伸值。在其他方面，所述可拉伸的復(fù)合材料可含某種構(gòu)造，所述構(gòu)造能提供顯著低的抖出量。本發(fā)明的特定構(gòu)造能提供例如至少約30％的拉伸性。在本發(fā)明的另一方面，可含抖出量不超過約2％的構(gòu)造。在其他方面，本發(fā)明可提供不超過約1.2％、不超過約1％或不超過約0.5％的抖出量。在又一方面，本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料可含帶處理材料的涂層的超吸收顆粒，其中所述處理材料是可熱加工的。在另外的方面，可含水溶性的處理材料。
在理想的布置方案中，例如制品20及其相關(guān)部件(如吸收性復(fù)合材料30)可有沿制品的指定y-軸的縱向22、沿制品的指定x-軸的橫向24和沿制品的指定z-軸的厚度方向23。此外，所述制品在縱向上可含第一和第二相對的端部72和72a及位于端部之間的中間部分76。如代表性的示意所示，制品的縱向尺寸相對制品的橫向尺寸要大。制品20可還含身體側(cè)覆蓋層或面層26和外覆蓋阻擋層(outercoverbaffle)或底層28。吸收性結(jié)構(gòu)可置于面層和底層部件之間，面層和底層可為或可不為實(shí)質(zhì)共端的。特定的構(gòu)造可含延伸到吸收體終邊外的面層和底層，且面層和底層的延伸部分可相互連接以提供周邊接合。在理想的布置方案中，面層可以是液體滲透性的，底層可以是可有效地阻止液體滲透的。在其他方面，所述吸收體結(jié)構(gòu)可含彈性體吸收性復(fù)合材料30，并還可含另外的吸收性部件，如吸入部件、分散部件、成型部件、持液部件等及其組合。所述制品中采用的任何或所有部件可構(gòu)造為具有與可拉伸的吸收性復(fù)合材料30相似的彈性。所述各種部件，特別是吸收性部件，可具有與吸收量相應(yīng)的構(gòu)造、與密度相應(yīng)的構(gòu)造、與定量相應(yīng)的構(gòu)造和/或與尺寸相應(yīng)的構(gòu)造，通過有選擇地安排這些參數(shù)可提供期望的液體吸入時(shí)間、吸收飽和量(absorbent saturation capacity)、吸收保持量(absorbent retentioncapacity)、沿制品厚度和x-y方向的液體分散、形狀保持性和美觀性的組合。
通過或單獨(dú)或以有效的組合結(jié)合其各種特征和構(gòu)造，本發(fā)明的制品可提供改進(jìn)的吸收性復(fù)合材料，所述復(fù)合材料具有期望的拉伸性、吸收能力和顆粒保留水平的組合。所述制品較不易于過早滲漏，并可提高舒適和貼身性、提高保護(hù)性并增強(qiáng)穿戴者的信心。此外，所述制品可更高效地生產(chǎn)以提供期望水平的吸收能力和較低的顆粒物抖出量。例如，所述制品可有助于消除對另外的阻隔或包裝部件的需要(以包容過量的松散的超吸收顆粒)。
吸收性復(fù)合材料部件30可含有效量的彈性聚合物纖維。在特別的方面，彈性聚合物纖維的量可占可拉伸的吸收性復(fù)合材料30的總重量的至少約5％重量的最小值?；蛘呔酆衔锢w維的量可為至少約7％重量并可任選為至少約10％重量，以提供期望的好處。在另一方面，彈性聚合物纖維的量可不高于約40％重量的最大值?；蛘呔酆衔锢w維的量可不高于約25％重量并可任選不高于約15％重量，以提供改進(jìn)的好處。
如果彈性聚合物纖維的量在理想的范圍外，則可能出現(xiàn)各種缺點(diǎn)。熔噴聚合物纖維的量不足可能使結(jié)構(gòu)完整性欠佳，并使拉伸和彈性回縮能力不足。熔噴纖維的量過高可能使超吸收顆粒被固持得太緊而不能達(dá)到足量的溶脹。超吸收顆粒的溶脹受限可能過度限制復(fù)合材料的吸收能力。熔噴聚合物通常為憎水性的，過大量的熔噴纖維可能不利地限制復(fù)合材料俘獲液體的吸入速率，并可能限制液體向吸收性復(fù)合材料其他部分的分散。
所述彈性聚合物纖維材料可根據(jù)需要包括烯烴彈性體或非烯烴彈性體。例如，所述彈性體纖維可包括烯烴共聚物，聚乙烯彈性體，聚丙烯彈性體，聚酯彈性體，聚異戊二烯，交聯(lián)聚丁二烯，二嵌段、三嵌段、四嵌段或其他多嵌段熱塑性彈性體和/或柔性共聚物(如包括氫化丁二烯-異戊二烯-丁二烯嵌段共聚物的嵌段共聚物)；定向嵌段聚丙烯；接枝共聚物，包括乙烯-丙烯-二烯三元共聚物或乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)橡膠、乙烯-丙烯無規(guī)共聚物(EPM)、乙丙橡膠(EPR)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)；和苯乙烯類嵌段共聚物，包括二嵌段和三嵌段共聚物，如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)，其可從Houston，Texas的Kraton Inc.以商品名KRATON彈性體樹脂或從Dexco(ExxonMobil Chemical Company的分公司)以商品名VECTOR(SIS和SBS聚合物)購得；熱塑性彈性體與動態(tài)硫化彈性體-熱塑性共混物的共混物；熱塑性聚醚酯彈性體；離聚熱塑性彈性體；熱塑性彈性聚氨酯，包括可從E.I.Du Pont deNemours Co.以商品名LYCRA聚氨酯以及從Noveon，Inc.以商品名ESTANE購得的那些；熱塑性彈性聚酰胺，包括可從Ato ChemicalCompany以商品名PEBAX聚醚嵌段酰胺購得的聚醚嵌段酰胺；熱塑性彈性聚酯，包括可從E.I.Du Pont de Nemours Co.以商品名HYTREL和可從DSM Engineering Plastics of Evansville，Indiana以商品名ARNITEL購得的那些以及可從Dow Chemical Co.以商品名AFFINITY購得的密度小于約0.89克/立方厘米的單活性中心或茂金屬催化聚烯烴；及其組合。
本文中所指的三嵌段共聚物具有ABA結(jié)構(gòu)，其中A代表若干A型重復(fù)單元，B代表若干B型重復(fù)單元。如上文所述，苯乙烯類嵌段共聚物的若干實(shí)例為SBS、SIS、SIBS、SEBS和SEPS。在這些共聚物中，A嵌段為聚苯乙烯，B嵌段為橡膠狀組分。通常這些三嵌段共聚物的分子量可在上千到數(shù)十萬的范圍內(nèi)變化，苯乙烯的含量可占三嵌段共聚物重量的5％-75％。二嵌段共聚物與三嵌段共聚物相似，但為AB結(jié)構(gòu)。適合的二嵌段共聚物包括分子量約為具有相同的A嵌段/B嵌段比率的三嵌段共聚物分子量的一半的苯乙烯-異戊二烯二嵌段共聚物。
在理想的布置方案中，所述聚合物纖維可含至少一種選自苯乙烯類嵌段共聚物、彈性聚烯烴聚合物和共聚物以及EVA/AMA型聚合物的材料。
在特定的布置方案中，所述彈性聚合物纖維材料可含例如來自Kraton Inc.的KRATON共混物G 2755和可從ExxonMobil ChemicalCompany以商品名VISTAMAXX購得的各種商品級低結(jié)晶度、低分子量的茂金屬催化聚烯烴。KRATON材料被認(rèn)為是苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯聚合物、乙烯蠟和增粘性樹脂的共混物。VISTAMAXX材料被認(rèn)為是茂金屬催化乙丙共聚物。
在另一構(gòu)造(feature)中，所述聚合物纖維含有效量的表面活性劑。所述表面活性劑可以任何有效的方式與聚合物纖維結(jié)合。結(jié)合表面活性劑的各種技術(shù)是常規(guī)的，并為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。例如，表面活性劑可與用來形成熔噴纖維的聚合物配混。在特定的構(gòu)造中，表面活性劑可被設(shè)計(jì)為纖維一冷卻即有效地遷移或離析到纖維的外表面上?；蛘?，表面活性劑可在纖維形成之后施用到聚合物纖維上或以其他方式與聚合物纖維結(jié)合。
所述聚合物纖維含占纖維和表面活性劑總重量的有效量的表面活性劑。在特別的方面，所述聚合物纖維可含至少約0.1％重量的最小值的表面活性劑(通過水提取測得)?；蛘?，表面活性劑的量可為至少約0.15％重量，并可任選為至少約0.2％重量，以提供希望的好處。在其他方面，表面活性劑的量通?？刹淮笥诩s2％重量的最大值?；蛘?，表面活性劑的量可不大于約1％重量，或者可不大于約0.5％重量，以提供改進(jìn)的性能。
如果表面活性劑的量在理想的范圍外，則可能出現(xiàn)各種缺點(diǎn)。例如，表面活性劑的量過低可能使憎水性的熔噴纖維不能為所吸收的液體所潤濕。表面活性劑的量過高可能使表面活性劑從纖維上洗脫并不利地妨礙復(fù)合材料輸運(yùn)液體的能力。當(dāng)表面活性劑與彈性聚合物配混或以其他方式加到彈性聚合物中時(shí)，表面活性劑的水平過高可能造成聚合物纖維成型不好的問題。
在期望的構(gòu)造中，所述表面活性劑可含至少一種選自聚乙二醇酯縮合物和烷基糖苷表面活性劑的物質(zhì)。例如，所述表面活性劑可為GLUCOPON表面活性劑，其可能由40％的水和60％的右旋葡萄糖、癸基、辛基醚和低聚物組成。
噴射型(sprayed-on)表面活性劑的具體實(shí)例可包括含16L熱水(約45-50℃)和0.20Kg GLUCOPON 220 UP表面活性劑及0.36KgALCHOVEL Base N-62表面活性劑的水/表面活性劑溶液。這里，GLUCOPON 220 UP表面活性劑與ALCHOVEL Base N-62表面活性劑的比率為1∶3。GLUCOPON 220 UP可從Cognis公司購得，該公司位于美國俄亥俄州辛辛那提市。ALCHOVEL Base N-62可從Uniqema購得，該公司位于美國特拉華州新塞市。在采用噴射型表面活性劑時(shí)，可能需要相對較少的表面活性劑量來實(shí)現(xiàn)超吸收顆粒的理想包容。液體表面活性劑過量可能阻礙所期望的超吸收顆粒在熔融的彈性體熔噴纖維上的附著。
可與彈性體纖維聚合物配混的內(nèi)表面活性劑或潤濕劑的實(shí)例包括MAPEG DO 400 PEG(聚乙二醇)酯。該物質(zhì)可從BASF購得，BASF位于美國德克薩斯州自由港。其他內(nèi)表面活性劑可包括聚醚、脂肪酸酯、皂等及其組合。
在特定的構(gòu)造中，有效量的聚合物纖維的纖維直徑可不小于約8微米(μm)的最小值。在另一構(gòu)造中，有效量的聚合物纖維的纖維直徑不超過約20μm的最大值。在又一構(gòu)造中，吸收性復(fù)合材料30中不超過20％重量、最好不超過約15％重量的熔噴彈性聚合物纖維的纖維直徑小于8μm。在另一構(gòu)造中，不超過約20％重量、最好不超過約15％重量的彈性聚合物纖維的纖維直徑大于約20μm。
如果小聚合物纖維(纖維直徑小于約8μm)的量或比例太大，則吸收性復(fù)合材料30可能展現(xiàn)出不足的拉伸性。小聚合物纖維的量過大也可能過度束縛超吸收顆粒，使超吸收顆粒不能達(dá)到期望的溶脹量。此外，較小的纖維可能發(fā)生應(yīng)力結(jié)晶，可拉伸的復(fù)合材料30其張力(模量)可能太高。
如果大聚合物纖維(纖維直徑大于約20μm)的量或比例太大，則吸收性復(fù)合材料30可能展現(xiàn)出不足的顆粒包容度。熔噴彈性體纖維可能不能提供足量的纖維表面積，且超吸收顆?？赡懿荒鼙贿m當(dāng)?shù)匕莶⒐坛衷趶椥跃酆衔锢w維基質(zhì)中。
在另一構(gòu)造中，所述彈性聚合物纖維可從具有選定的熔體流動速率(MFR)的聚合物材料生產(chǎn)得到。在特別的方面，MFR可大到約300的最大值?；蛘?，MFR可大到約230或250。在另一方面，MFR可不小于約20的最小值。或者，MFR可不小于約100，并可任選不小于約175或180，以提供期望的性能。所述熔體流動速率的單位為克流體/10分鐘(g/10分鐘)。熔體流動速率這個(gè)參數(shù)是眾所周知的，可用常規(guī)方法測量得到，如采用ASTM D-1238-70“擠出塑性計(jì)”測試(標(biāo)準(zhǔn)條件，“L”230℃，施加2.16kg的力)。
所述可拉伸的吸收性復(fù)合材料其又一構(gòu)造僅需較低的標(biāo)準(zhǔn)化載荷值來提供期望的應(yīng)變伸長量?？衫斓奈招詮?fù)合材料的理想布置可構(gòu)造成含自選定的彈性體材料所形成的纖維。當(dāng)這樣的彈性體材料形成熔噴纖網(wǎng)時(shí)，拉伸得到的纖網(wǎng)時(shí)可具有較低的標(biāo)準(zhǔn)化載荷。在理想的構(gòu)造中，自彈性體材料形成的可拉伸的纖網(wǎng)可具有至少約30％的應(yīng)變伸長量。在更大的伸長量下，所述纖網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化載荷值也可較低。理想的情形是在應(yīng)變大到約100％時(shí)也具有較低的標(biāo)準(zhǔn)化載荷值。就本發(fā)明的目的而言，所述載荷標(biāo)準(zhǔn)化為1英寸(2.54厘米)寬和定量65克/平方米(g/inch)，相對于熔噴纖網(wǎng)定量(h/inch)的每65g/m2的增量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(載荷(克)÷樣品寬度(英寸))*(65g/m2÷樣品定量(g/m2))在特別的方面，所述標(biāo)準(zhǔn)化載荷值可不大于約300克/英寸的最大值?；蛘?，所述標(biāo)準(zhǔn)化載荷可不大于約250克/英寸，并可任選不大于約210克/英寸，以提供期望的性能。標(biāo)準(zhǔn)化載荷值表示含指定聚合物的熔噴纖網(wǎng)產(chǎn)生的回縮拉伸載荷(克力)。自所選彈性體材料構(gòu)建的熔噴纖網(wǎng)提供的標(biāo)準(zhǔn)化載荷值的實(shí)例在表A中列出。
表A
PLTD＝基于丙烯的試驗(yàn)性(developmental)彈性體，可從ExxonMobil ChemicalCompany，Houston，Texas，U.S.A購得。
表A中的張力值是熔噴纖網(wǎng)的一種模量形式?？梢宰⒁獾?，由烯烴彈性體如PLTD 1778牌號的烯烴聚合物制得的纖網(wǎng)其回縮力接近由KRATON合成橡膠制成的纖網(wǎng)的低回縮力。此外，可以注意到，回縮張力載荷受熔噴工序中形成纖維時(shí)施加在纖維上的拉力的影響，所述拉力由單位為磅/平方英寸(表壓，psig)的一次風(fēng)壓(primary airpressure)給出，一次風(fēng)壓的數(shù)據(jù)緊跟在各個(gè)聚合物牌號之后。此外還可注意到，一次風(fēng)壓值越高，所產(chǎn)生的纖維直徑稍細(xì)。
聚合物纖維可從一定量已在特定的熔融溫度下處理過的熔融聚合物(聚合物熔體)生產(chǎn)。在特別的方面，所述熔融溫度可至少為約200℃或約204℃(約400)的最小值?；蛘咚鋈廴跍囟瓤蔀橹辽偌s235℃，并可任選為至少約240℃，以提供改進(jìn)的性能。在其他方面，所述熔融溫度可達(dá)約268℃(約515)或315℃或更大的最大值?；蛘咚鋈廴跍囟瓤蛇_(dá)約260℃，并可任選達(dá)約255℃，以提供理想的效用。
所選熔融溫度可幫助聚合物纖維在熔融纖維離開熔噴模頭后的較長時(shí)間段內(nèi)有效地保持柔軟和粘性。這樣較長的時(shí)間可使超吸收顆粒更多地滲進(jìn)柔軟的熱聚合物材料中，并可讓聚合物纖維和附著在聚合物纖維上的超吸收顆粒一起完成固化和驟冷。如果熔融溫度過低，被涂覆的超吸收顆?？赡懿荒苓m當(dāng)?shù)刂禄詈透街谌蹏娎w維上。如果熔融溫度過高，熔噴纖維可能出現(xiàn)成型不好和/或拉伸性過度降低的問題。
此外應(yīng)將熔融溫度適當(dāng)調(diào)節(jié)到低于降解溫度；降解溫度是彈性聚合物材料的預(yù)期性質(zhì)開始過度退化的溫度。在特定的構(gòu)造中，例如所述彈性聚合物材料的降解溫度可不低于約315℃(約600)的最小值。
吸收結(jié)構(gòu)(如吸收性復(fù)合材料30)也可含明顯量的基礎(chǔ)性超吸收材料(進(jìn)行任何如本說明書中所述的所需表面處理之前的超吸收劑)，且理想的是所述基礎(chǔ)性超吸收材料呈顆?；蛭⒘５男问?。適用于本發(fā)明的超吸收材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的并可呈任何有效的形式，如微粒形式。一般而言，所述超吸收材料可為水可溶脹、一般不溶于水、形成水凝膠的聚合物類吸收性材料，在生理鹽水(如0.9％重量的氯化鈉)中能吸收其自身重量的至少約15倍、優(yōu)選至少約20倍、更優(yōu)選至少約40倍并可能約60倍或更多。所述形成水凝膠的聚合物類吸收性材料可從形成水凝膠的有機(jī)聚合物材料形成，所述有機(jī)聚合物材料可包括天然材料如瓊脂、果膠和瓜爾膠；改性天然材料如羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、脫乙酰殼多糖鹽和羥丙基纖維素；以及形成水凝膠的合成聚合物。形成水凝膠的合成聚合物包括例如聚丙烯酸的堿金屬鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯-馬來酸酐共聚物、聚乙烯醚、聚乙烯基嗎啉、乙烯基磺酸的聚合物和共聚物、聚丙烯酸酯、聚乙烯基胺、聚季銨鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶等。其他適合的形成水凝膠的聚合物包括水解了的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉和異丁烯-馬來酸酐共聚物及其混合物。理想的情況是，所述形成水凝膠的聚合物是輕度交聯(lián)的，以使材料基本不溶于水。交聯(lián)可通過例如輻射或共價(jià)鍵、離子鍵、范德華力或氫鍵實(shí)現(xiàn)。適合的基礎(chǔ)性超吸收材料可從多家供應(yīng)商處購得，如DowChemical Company、Degussa Superabsorber，Inc.、BASF Inc.等。理想的情況是，所述超吸收材料可含在吸收體系的指定貯液或持液部分中，并可任選用在吸收性制品的其他部件或部分中。
吸收性復(fù)合材料30中超吸收材料的量可至少為占復(fù)合材料總重量的約60％重量的最小值?；蛘?，所述超吸收材料的量可為至少約65％重量，并可任選為至少約70％重量或75％重量，以提供改進(jìn)的性能。在其他方面，超吸收材料的量可達(dá)約95％重量或更大的最大值?；蛘叱詹牧系牧靠蛇_(dá)約90％重量，并可任選達(dá)約85％重量，以提供期望的效用。
如果超吸收劑的量不在理想的范圍內(nèi)，則吸收性復(fù)合材料可能具有高吸收能力和小體積的不當(dāng)組合?？赡苄枰罅康钠渌詹牧?如木漿)以提供期望的吸收水平，而這些其他材料可能過度增大吸收性復(fù)合材料的厚度并可能過度降低所述復(fù)合材料的拉伸性。
所述超吸收顆?？蛇€含特殊表面處理材料。在特別的方面，所述表面處理可包括用表面處理材料進(jìn)行的有效涂覆。在特別的方面，所述表面處理可包括可熱加工的聚合物。在另一方面，所述表面處理可包括水溶性的聚合物。所述涂覆可為不連續(xù)或基本連續(xù)的，只要適宜實(shí)現(xiàn)超吸收顆粒的有效表面處理即可。
一般而言，理想的是處理材料的熔融溫度可高于攜帶超吸收顆粒至指定成網(wǎng)區(qū)的空氣或其他氣體的溫度。理想的是涂覆用聚合物在高于涂覆用聚合物的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的溫度下提供有效程度的粘性。在理想的構(gòu)造中，表面處理材料的熔點(diǎn)溫度可至少為約60℃的最小值。相應(yīng)地，處理材料可適當(dāng)?shù)刂禄詈蛙浕员阍谌蹏姵删W(wǎng)過程中有效地變粘，且超吸收顆粒能更有效地附著在吸收性復(fù)合材料材料形成的纖網(wǎng)中所結(jié)合的纖維上?；蛘撸幚聿牧系娜埸c(diǎn)溫度可為至少約70℃，并可任選為至少約80℃。在另一構(gòu)造中，處理材料的熔點(diǎn)溫度可達(dá)約100℃或更高。在其他方面，處理材料的熔點(diǎn)溫度可不高于約220℃，或者可不高于約150℃，以提供改進(jìn)的性能。
如果處理材料的熔點(diǎn)溫度不在理想的范圍內(nèi)，則經(jīng)處理的超吸收顆粒可能過度地粘在一起并不利地附聚。過度粘在一起的超吸收顆?？赡懿焕亟档陀糜谥苽湮招詮?fù)合材料30的成網(wǎng)工藝的效率和效用。
所述表面處理也可包括親水和水溶性的聚合物。在特定的構(gòu)造中，涂覆用聚合物可用任何有效的涂覆技術(shù)溶液涂覆到超吸收顆粒上。這樣的溶液涂覆技術(shù)是常規(guī)的，在本領(lǐng)域內(nèi)廣為人知。涂覆用聚合物的水溶性可有助于在涂覆用聚合物和超吸收顆粒間提供更大的結(jié)合力。更大的結(jié)合力繼而可更有效地支持涂覆用聚合物的熱加工性。這樣，超吸收顆?？杀桓行У毓坛趾桶菰趶椥跃酆衔锢w維基質(zhì)內(nèi)。
基礎(chǔ)性超吸收材料可用含一種或多種具有理想熱塑性的試劑的處理材料進(jìn)行有效的表面處理。經(jīng)處理的超吸收材料表面上的所選一種或多種試劑可在加熱時(shí)有效地軟化或融化(例如在本文所述熔噴過程中接觸熱空氣或其他物體的熱表面時(shí))。受熱的表面處理材料可有效地?fù)饺胛招詮?fù)合材料中的纖維(如熱塑性彈性體纖維和纖維素木漿纖維)成鍵。因此，表面處理材料可促進(jìn)生產(chǎn)吸收性復(fù)合材料30的工藝中所用所有組分間的熔噴相互作用。表面處理材料可有助于顯著增強(qiáng)超吸收顆粒的保持力，并幫助減少超吸收顆粒的抖出量。
任何有效的熱塑性試劑均可摻入表面處理材料中，所述表面處理材料被涂覆到超吸收材料表面以增強(qiáng)熱粘性。在特別的方面，本發(fā)明可包括已設(shè)計(jì)用來提供具有期望的熱粘性系數(shù)(ThermalStickiness Index，TSI)值的超吸收材料的表面處理材料，熱粘性系數(shù)在本說明書的實(shí)驗(yàn)方法部分有進(jìn)一步的描述。本發(fā)明的特定構(gòu)造可含TSI值為至少約40的超吸收材料。或者，所述TSI值可為至少約60，并可任選為至少約80，以提供改進(jìn)的性能。如果TSI參數(shù)不在理想的范圍內(nèi)，則吸收性復(fù)合材料30中的超吸收顆粒和纖維間的附著力將不夠。這樣，吸收性復(fù)合材料可能出現(xiàn)顆粒過度抖出的現(xiàn)象。
在常規(guī)的結(jié)構(gòu)中，表面涂覆的超吸收劑已結(jié)合憎水性的熱塑性涂覆材料，如聚烯烴類表面涂料。但經(jīng)過如此表面處理的超吸收劑不具有理想的粘性和粘合完整性。為克服涂覆型超吸收劑的現(xiàn)有布置方案存在的問題，將結(jié)合本說明書中所述的一個(gè)或多個(gè)方面和構(gòu)造得到本發(fā)明的布置方案。
在特定的構(gòu)造中，表面處理材料可含親水的熱塑性聚合物(可熱加工)。本發(fā)明的另一構(gòu)造可摻入含水溶性聚合物的表面處理材料。在又一構(gòu)造中，本發(fā)明可包括將處理材料置于超吸收顆粒上并促進(jìn)涂層與顆粒間的結(jié)合力的溶液涂覆過程。各種不同因素均可影響表面涂覆所提供的熱粘性的效率。這樣的因素可包括例如所選熱粘性涂料的結(jié)合強(qiáng)度、涂料所提供的鍵能以及表面涂料所形成的鍵的總數(shù)。結(jié)合力低的熱加工涂覆用聚合物將使完整性不夠，抗抖出力也不夠，即便在超吸收顆粒和相鄰的顆?；蚶w維間形成了完整的鍵時(shí)也如此。例如，蠟是受熱可熔融的聚合物但不具有足夠的結(jié)合力。低結(jié)合力的蠟材料非常易于扯開，其相應(yīng)的鍵易于斷裂。鍵能指分開兩種材料界面處的鍵所需的總能量?？偟膩碚f，相同性質(zhì)的材料傾向于具有更高的鍵能。例如，親水性的聚合物與另一種親水性的聚合物之間較與憎水性的聚合物之間能形成更強(qiáng)的鍵。
兩種聚合物間能有助于提高整體粘合的重要界面結(jié)構(gòu)是術(shù)語互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)所指的結(jié)構(gòu)。IPN和穿過界面進(jìn)入另一個(gè)聚合物區(qū)的聚合物大分子鏈(反之亦然)有關(guān)。這樣的互穿網(wǎng)絡(luò)能提升鍵能，通常僅在相容的聚合物間發(fā)生。將一種聚合物涂覆到另一種上的工藝可能影響所需IPN結(jié)構(gòu)的形成。例如，當(dāng)可熱加工并可水溶的聚合物(如羥丙基纖維素HPC或聚環(huán)氧乙烷PEO)被涂覆到或以其他方式施用到基礎(chǔ)性超吸收聚合物(如交聯(lián)的聚丙烯酸鈉)上時(shí)，有兩種主要的涂覆方法。一種方法是將熔融的HPC或PEO的細(xì)小液滴噴射到超吸收顆粒表面。第二種方法是將HPC或PEO溶解在水中形成溶液，然后將該溶液與干燥的超吸收顆?；旌希允诡w粒吸收溶液。第一種方法通常產(chǎn)生無IPN形成的涂覆。第二種方法由于操作過程中超吸收顆粒的溶脹以及水分子向超吸收顆粒中的擴(kuò)散和滲透而能促進(jìn)超吸收顆粒與表面涂料間的界面上IPN的形成。
與吸收性復(fù)合材料中所形成的鍵的總數(shù)有關(guān)的因素可取決于涂料的形態(tài)。當(dāng)憎水性的聚合物材料被涂覆到超吸收顆粒表面上時(shí)，由于超吸收聚合物材料和涂覆用聚合物材料間缺乏相容性，因而憎水性聚合物會在顆粒表面形成液滴。這樣的形態(tài)使涂覆用聚合物的利用效率低(這樣的效率與被涂料覆蓋的被涂覆表面積成正比)。親水性的涂料(如親水、可熱加工并可水溶的聚合物)與超吸收聚合物間可有更好的相容性，更能形成更具拉伸性的涂料的薄層。當(dāng)采用溶液涂覆法涂覆顆粒時(shí)，涂層可覆蓋超吸收顆粒的整個(gè)(或近似整個(gè))外表面。這樣的形態(tài)可使用較少量的熱粘性涂料明顯覆蓋更多的顆粒表面積。這樣，涂料的利用效率大大提高。涂覆料更高的利用效率可增加吸收性復(fù)合材料中超吸收顆粒與其他顆粒和/或纖維間所形成的鍵的數(shù)量。
所述超吸收顆粒也可含例如可熱加工的表面處理材料。此外，所述表面處理材料可以是水溶性的?？蔁峒庸げ⒖伤艿耐苛?如涂覆用聚合物)具有熔點(diǎn)或軟化溫度(即Tm)并能溶解在水中。適合的可熱加工并可水溶的聚合物包括但不限于改性聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物、聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇-丙二醇共聚物、聚丙烯酸共聚物、丙烯酸季銨鹽、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺共聚物、改性多糖(如羥丙基纖維素、甲基纖維素、甲基乙基纖維素)、聚乙烯亞胺及其混合物或其組合。所選聚合物的分子量可能是重要的?？偟膩碚f，分子量更高的聚合物能提供所需的更高的固有結(jié)合力。但當(dāng)涂覆用聚合物的分子量太高時(shí)，涂覆用聚合物的水溶液會具有過高的粘度，這可能在進(jìn)行所需的表面處理操作中引起困難。在本發(fā)明的一個(gè)特定方面，可熱加工并可水溶的表面處理(如涂覆)聚合物的分子量可至少為約5,000的最小值?；蛘?，所述分子量可為至少約10,000，并可任選為約50,000。在另一方面，表面處理材料的分子量可達(dá)約10,000,000的最大值?；蛘咚龇肿恿靠刹怀^約1,000,000，并可任選不超過約500,000，以提供改進(jìn)的性能。
如前所述，理想的情況是可熱加工并可水溶的表面處理材料可用所述表面處理材料的水溶液涂覆到超吸收顆粒表面上，以促進(jìn)所需IPN的形成。當(dāng)表面處理材料(如聚合物)被溶解在有效的水溶液中時(shí)，溶液中的表面處理材料可具有一定的濃度。在特定的構(gòu)造中，溶液中表面處理材料的濃度可至少為約0.01％重量的最小值?；蛘?，表面處理材料的濃度可為至少約0.1％重量，并可任選為至少約0.5％重量，以提供改進(jìn)的好處。在其他方面，表面處理材料的濃度可達(dá)約20％重量或更大的最大值。或者，表面處理材料的濃度可達(dá)約10％重量，并可任選達(dá)約5％重量，以提供改進(jìn)的效用。
如果表面處理材料的分子量和/或濃度在理想的范圍外，則處理材料可能使涂覆用聚合物不能如所需的那樣深度滲透進(jìn)超吸收聚合物材料中。結(jié)果超吸收材料的熱粘性、粘接強(qiáng)度和吸收能力可能不足。
可將選定量的可熱加工并可水溶的表面處理材料涂覆到超吸收顆粒表面以使被涂覆的超吸收顆粒具有理想的整體熱粘性。
在特別的方面，涂覆量(相對于被涂覆的超吸收材料的總干重)可至少為約0.1％重量的最小值?；蛘?，所述涂覆量可為至少約0.3％重量，并可任選為至少約0.5％重量，以提供改進(jìn)的好處。在其他方面，表面處理材料的涂覆量可達(dá)約10％重量或更大的最大值。或者，所述涂覆量可達(dá)約7％重量，并可任選達(dá)約5％重量，以提供改進(jìn)的效用。
經(jīng)表面處理的超吸收材料能保持選定的高吸收水平。在特別的方面，所述經(jīng)表面處理的超吸收顆粒可具有至少約15g/g的離心持液容量(CRC)?；蛘?，所述離心持液容量可為至少約20g/g，并可任選為至少約25g/g，以提供改進(jìn)的性能。離心持液容量實(shí)驗(yàn)在本說明書的實(shí)驗(yàn)方法部分有詳細(xì)描述。
所述彈性體吸收性復(fù)合材料可還含一定的離散量的親水纖維如纖維素或纖維素纖維。親水纖維的量可大于0％重量，在本發(fā)明的特定構(gòu)造中，可為至少約5％重量或7％重量，以提供期望的好處。在另一方面，纖維素或其他親水纖維的量可達(dá)約35％重量的最大值(基于彈性體吸收性復(fù)合材料的總重量計(jì)算)。或者，親水纖維的量可達(dá)約25％重量的最大值，并可任選達(dá)約15％重量。
所選量的纖維素或其他親水纖維可有助于提高液體吸入和芯吸水平。但過量的親水纖維可能不利地增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)并過分限制如彈性、拉伸性和恢復(fù)性等性質(zhì)。此外，過大量的親水纖維可能導(dǎo)致伸長和拉伸過程中吸收性復(fù)合材料的過分破裂。
所述纖維素纖維可包括但不限于化學(xué)木漿如亞硫酸鹽和硫酸鹽(有時(shí)叫做Kraft)漿以及機(jī)械漿如磨木漿、熱機(jī)械漿和化學(xué)熱機(jī)械漿。更具體地講，所述漿粕纖維可包括棉、典型的木漿、醋酸纖維素、人造絲、熱機(jī)械木漿、化學(xué)木漿、脫粘(debonded)化學(xué)木漿、馬利筋絨及其組合。衍生自落葉性和松柏類樹木的漿粕也可用。此外，所述纖維素纖維可包括如天然植物纖維、棉纖維、微晶纖維素、微原纖維化纖維素等親水材料或任何這些材料與木漿纖維的組合。適合的纖維素纖維可包括例如漂白的南方軟木Kraft漿NB 416(可從位于Federal Way，WA，USA的Weyerhaeuser Co.購得)；漂白的南方軟木Kraft漿CR 54(可從位于Greenville SC，USA的Bowater Inc.購得)；化學(xué)改性硬木漿SULPHATATE HJ(可從位于Jesup Georgia，USA的Rayonier Inc.購得)；經(jīng)化學(xué)處理的漂白南方軟木Kraft漿NF 405(可從Weyerhaeuser Co.購得)和混合的漂白南方軟木和硬木Kraft漿CR1654(可從Bowater Inc.購得)。本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料的理想構(gòu)造可含例如約0-35％重量范圍內(nèi)的漿粕纖維成分。
在又一構(gòu)造中，所形成的含彈性體纖維和超吸收顆粒的吸收性復(fù)合材料可經(jīng)歷后熱處理以幫助提高超吸收顆粒的包容水平。在特定的熱處理中，所形成的吸收性復(fù)合材料可被加熱到100℃的溫度并保持5分鐘。在另一理想的處理中，所形成的吸收性復(fù)合材料可被加熱到70℃的溫度并保持60分鐘。
所述吸收性復(fù)合材料是可拉伸的，更具體地講，是彈性體狀可拉伸的。在特定的構(gòu)造中，所述吸收性復(fù)合材料的拉伸值可為至少約30％。在特別的方面，所述拉伸值可至少為約50％的最小值?；蛘咚隼熘悼蔀橹辽偌s60％，并可任選為至少約75％，以提供改進(jìn)的好處。在其他方面，所述拉伸值可達(dá)約300％或更大的最大值。或者所述拉伸值可達(dá)約200％，并可任選達(dá)約100％，以提供期望的效用。
如果拉伸性參數(shù)在理想的范圍外，則復(fù)合材料可能沒有足夠的柔性來提供適應(yīng)使用者身形的理想貼身和舒適度。穿戴含復(fù)合材料30的產(chǎn)品可能更困難。例如，訓(xùn)練褲產(chǎn)品可能在使用前偶然被大幅拉伸，吸收體系可能撕壞。結(jié)果，吸收性復(fù)合材料可能出現(xiàn)過度泄漏的問題。
整層或其他部件的拉伸性可用復(fù)合材料拉伸性實(shí)驗(yàn)測定，該實(shí)驗(yàn)在本說明書的實(shí)驗(yàn)方法部分描述。在理想的構(gòu)造中，當(dāng)施加150克力(gmf)每英寸試樣寬度(0.58N/cm)的拉伸力時(shí)可獲得選定的理想的拉伸值。
本發(fā)明的另一構(gòu)造可含已在形成聚合物纖維的過程中與彈性聚合物纖維結(jié)合的超吸收顆粒，且所述聚合物纖維的形成含熔噴工藝。當(dāng)吸收性復(fù)合材料30含纖維素纖維時(shí)，超吸收顆?？捎行У嘏c纖維素纖維混合，然后混合物可有效地與熔噴聚合物纖維結(jié)合。
所述可拉伸的吸收性復(fù)合材料可改善超吸收顆粒在彈性體纖維基質(zhì)中的固持和留存。在特別的方面，吸收性復(fù)合材料30的構(gòu)造可使超吸收劑的抖出量不大于約2％的最大值。或者，所述抖出量可不大于約1.2％，并可任選不大于約1％，以提供改進(jìn)的好處。在另外的構(gòu)造中，所述抖出量可不大于約0.8％或不大于約0.5％，以提供進(jìn)一步的好處。吸收性復(fù)合材料中超吸收劑的抖出量的測定可采用本說明書實(shí)驗(yàn)方法部分描述的抖出實(shí)驗(yàn)。
生產(chǎn)無紡纖網(wǎng)(包括熔噴纖維)的方法和體系是本領(lǐng)域眾所周知的。例如，R.A.Anderson的美國專利4,100,324中公開了一種適合的技術(shù)。其他適合的技術(shù)的公開見W.A.Georger的美國專利5,350,624和W.A.Georger的美國專利5,508,102。高含量超吸收劑的吸收性彈性體熔噴纖網(wǎng)見述于D.J.McDowall的美國專利6,362,389。這些文件的全文公開通過引用結(jié)合到本文中。熔噴工藝可按常規(guī)方法方便地加以調(diào)整以提供湍流，以便所選纖維與超吸收顆粒有效地混合。在理想的方案中，顆粒和選定的纖維可在形成可拉伸的吸收性復(fù)合材料材料纖網(wǎng)的過程中基本均勻地混合。該法也可按常規(guī)知識方便地加以調(diào)整，以提供所選纖維和超吸收顆粒的理想重量百分?jǐn)?shù)。
參照圖4，形成可拉伸的吸收性復(fù)合材料纖網(wǎng)51的熔噴工藝和裝置可具有指定的縱向74(沿工藝和裝置的加工順序縱向延伸)和指定的橫向(cross-deckle direction)70(橫向延伸)。就本說明書的目的而言，縱向是這樣的方向，特定的組分或材料沿著其長度方向被輸送經(jīng)過裝置和工藝的特定局部位置。橫向70通常位于通過所述方法和裝置被輸送的材料所在的平面內(nèi)并與縱向垂直。因此，參照圖4中代表性地示意的布置方案，縱向74垂直于圖紙頁所在平面延伸。如圖中所示，所述工藝和裝置可包括常規(guī)的成纖器54(如果需要，可提供所需量的纖維素纖維)、超吸收顆粒32的有效供給體系56、和將超吸收顆粒及纖維素纖維(如果有用的話)引導(dǎo)進(jìn)成網(wǎng)工藝的配合段的卸出溜槽58。超吸收劑供給體系56可包括任何常規(guī)的計(jì)量裝置以向工藝中提供所需的顆粒流速。成網(wǎng)工藝可進(jìn)一步包括熔噴模頭體系60(其提供所需彈性聚合物纖維)和在其上形成復(fù)合材料纖網(wǎng)的多孔成型面52。成型面可由例如成型帶或可由旋轉(zhuǎn)成型鼓的通常為圓筒形的圓周表面提供。復(fù)合材料纖網(wǎng)51可在基本連續(xù)的操作中形成，所述纖網(wǎng)可含被有效固持和包容在彈性聚合物纖維基質(zhì)34中的超吸收顆粒以及摻入的任何纖維素纖維。
在特定的構(gòu)造中，所選加工參數(shù)可加以適當(dāng)控制以在可拉伸的吸收性復(fù)合材料30中產(chǎn)生理想的性質(zhì)。例如熔融溫度——更高的熔融溫度可使結(jié)合的顆粒得到更好的包容(抖出少)。彈性聚合物可更長久地保持熔融，從而增大了顆粒碰撞并粘附到熔融/軟化的聚合物上的機(jī)會。
模-模寬——此參數(shù)為圖4中代表性地示意的距離64。較小的模-模寬64可使結(jié)合的顆粒得到更高的包容。在接觸超吸收顆粒之前，熔噴聚合物纖維經(jīng)歷的距離較短，顆粒更易于被尚軟且粘的聚合物材料俘獲并結(jié)合其上。模-模寬距離64可在例如約11.4-17.8厘米(約4.5-7英寸)的范圍內(nèi)。在理想的構(gòu)造中，模-模寬可為約14厘米(約5.5英寸)。
相對濕度——較低的相對濕度可使結(jié)合的顆粒得到更高的包容。環(huán)境中的液體水分可能阻止顆粒和聚合物纖維間的粘附。顆?？赡軆?yōu)選與液體而不是聚合物粘附。
外部表面活性劑——較低量外部施用(如噴射)的表面活性劑可使顆粒得到更高的包容。液體表面活性劑可能阻止顆粒與聚合物纖維間的粘附。顆?？赡軆?yōu)選與液體而不是聚合物粘附。
真空——此參數(shù)為成網(wǎng)工藝期間多孔成網(wǎng)表面和復(fù)合材料纖網(wǎng)下產(chǎn)生的真空度(如英寸水柱)。較高的真空可使顆粒得到更高的包容。較高的真空可有助于提供更緊密的鎖緊結(jié)構(gòu)。
纖維直徑/一次風(fēng)壓——此參數(shù)為靠近風(fēng)道出口處產(chǎn)生的成網(wǎng)氣體(如空氣)的氣壓，風(fēng)道通常位于熔噴模頭60頂部。一次風(fēng)壓的單位可為例如“psig”(磅/平方英寸--表壓)。例如，根據(jù)熔噴模頭內(nèi)采用的一次風(fēng)壓和氣隙間距，排風(fēng)口處通?？捎?.4-1.0馬赫范圍內(nèi)的出口風(fēng)速。氣隙間距為從熔噴模頭尖部的刀刃到熔噴模頭中的通風(fēng)板(airplate)里沿的距離。在通常的構(gòu)造中，氣隙間距可在約0.015-0.084英寸的范圍內(nèi)。較高的一次風(fēng)壓可產(chǎn)生較小的纖維并有助于使顆粒得到更高的包容。較小的纖維可提供更大量的表面積使顆?？烧掣狡渖稀］^小的纖維也更具柔性并更易于纏繞在超吸收顆粒周圍。
模切角——此參數(shù)為圖4中代表性地示意的角度66。與水平成較大的角可能減少聚合物纖維與顆粒間的接觸。減少的接觸可能降低復(fù)合材料中的顆粒保留水平并可能產(chǎn)生非均勻的(分層的)片，后者可能降低超吸收顆粒的包容水平。模切角66可在例如與水平成約35°-65°的范圍內(nèi)。在特定的布置方案中，所述模切角可為與水平成約45°。
成網(wǎng)高度(模頭到工作臺)——此參數(shù)為熔噴模頭60與成型面52之間的距離62。較低的成網(wǎng)高度可使顆粒得到更高的包容。纖維纏結(jié)可更快形成并幫助固持復(fù)合材料纖網(wǎng)中的顆粒。成網(wǎng)高度62可在例如約25.4-40.6厘米(約10-16英寸)的范圍內(nèi)。特定的布置方案的成網(wǎng)高度可為約33厘米(約13英寸)。
滑槽高度(滑槽到工作臺)——此參數(shù)為卸料滑槽58的出口與成型面52間的最小距離68。較低的滑槽高度68可使顆粒得到更高的包容，只要在碰到工作臺之前顆粒已足量地粘附到聚合物纖維上即可。我們認(rèn)為，顆粒的速度可將顆粒向正下方投射到用來形成彈性聚合物纖維的熔噴模頭體系的中間區(qū)域，并在纖維和顆粒碰到工作臺上前能快速將顆粒轉(zhuǎn)移進(jìn)熔融聚合物中?；鄹叨?8可在例如約25.4-46厘米(約10-18英寸)的范圍內(nèi)。在特定的方法和設(shè)備中，滑槽高度可為約41.3厘米(約16.25英寸)。
此外，所述工藝和裝置的構(gòu)造中可有斜距50。在特別的方面，工藝和裝置可構(gòu)造為斜距在約4-6英寸(約10-16.3厘米)的范圍內(nèi)。在理想的方案中，斜距可為約5英寸(約13厘米)以提供期望的好處。
所述工藝和裝置也可設(shè)計(jì)為具有選定的滑槽角。在本發(fā)明的各種構(gòu)造中，卸料滑槽58的出口孔可有短軸和長軸。如圖4中的代表性示意，短軸通?？裳貦M向70延伸，長軸通?？纱怪庇趫D紙平面延伸?；劢菫樾读匣鄣拈L軸與局部縱向(local machine-direction)之間的角。例如零度的滑槽角可對應(yīng)卸料滑槽58的長軸與工藝和裝置的縱向?qū)R的情形。此外，長軸可沿成型面的橫向70大致居中。20度的滑槽角對應(yīng)卸料滑槽的長軸繞卸料滑槽位置處的局部縱向旋轉(zhuǎn)20度的情形。卸料滑槽的長軸也可沿成型面的橫向基本居中。在特別的方面，所述滑槽角可在約0-90°的范圍內(nèi)。在理想的布置方案中，所述工藝和裝置的滑槽角可為約20°，以提供期望的性能。
本發(fā)明的又一構(gòu)造可含在形成復(fù)合材料纖網(wǎng)材料后已經(jīng)歷特定的固化操作的彈性體吸收性復(fù)合材料30。所述固化操作可具有一定的固化時(shí)間和一定的固化溫度。在特別的方面，固化時(shí)間可至少為約5分鐘的最小值?；蛘撸龉袒瘯r(shí)間可為至少約10分鐘，并可任選為至少約30分鐘，以提供期望的好處。在其他方面，所述固化時(shí)間可達(dá)約75分鐘或更久的最大值?；蛘撸龉袒瘯r(shí)間可達(dá)約70分鐘，并可任選達(dá)約60分鐘，以提供理想的效用。
在另外的方面，吸收性復(fù)合材料30的固化溫度可至少為約60℃的最小值?；蛘撸龉袒瘻囟瓤蔀橹辽偌s70℃，并可任選為至少約80℃，以提供改進(jìn)的性能。在其他方面，所述固化溫度可達(dá)約130℃或更高的最大值?；蛘撸龉袒瘻囟瓤蛇_(dá)約120℃，并可任選達(dá)約100℃，以提供改進(jìn)的效用。
如果固化時(shí)間和/或固化溫度不在理想的范圍內(nèi)，則可能使超吸收顆粒不能充分地粘附到吸收性復(fù)合材料中的纖維上，吸收性復(fù)合材料可能出現(xiàn)顆粒過度抖出的情形。就其他效應(yīng)而言，吸收性復(fù)合材料可能呈現(xiàn)拉伸性不足。
吸收性復(fù)合材料30可具有選定的密度(在0.05psi(0.345KPa)的限定壓力下測定)。在特別的方面，吸收性復(fù)合材料的密度可至少為約0.1克/立方厘米(g/cm3)的最小值?；蛘?，吸收性復(fù)合材料的密度可為至少約0.25g/cm3，并可任選為至少為0.3g/cm3。在另外的方面，吸收性復(fù)合材料的密度可達(dá)約0.4g/cm3。樣品密度可影響吸收性復(fù)合材料的抖出量。較高的密度有助于減少超吸收劑從吸收性復(fù)合材料中的抖出。在理想的構(gòu)造中，所述可拉伸的吸收性復(fù)合材料的密度在約0.20-0.35g/cm3的范圍內(nèi)。
如前所述，制品20可還含底層和液體可滲透的面層。此外，含彈性聚合物纖維基質(zhì)和超吸收顆粒的吸收性復(fù)合材料30可被有效地夾在面層和底層之間。
可含在制品30中的身體側(cè)襯里或面層26可含由任何有效材料構(gòu)成的層，并可為復(fù)合材料。例如，面層可包括紡織品、無紡織物、聚合物膜、膜-織物層壓材料等及其組合。無紡織物的實(shí)例包括紡粘織物、熔噴織物、共成型織物、梳理纖網(wǎng)、粘合梳理纖網(wǎng)、雙組分紡粘織物等及其組合。適于構(gòu)造面層的材料的其他實(shí)例可包括人造絲、聚酯的粘合梳理纖網(wǎng)、聚丙烯、聚乙烯、尼龍或其他可熱粘合的纖維、聚烯烴(如聚丙烯和聚乙烯的共聚物、線形低密度聚乙烯)、脂族酯(如聚乳酸)、細(xì)孔膜纖網(wǎng)、網(wǎng)材等及其組合。在理想的方案中，面層可設(shè)計(jì)為能有效滲透液體。
適合的面層材料的更具體的實(shí)例可包括由聚丙烯和聚乙烯組成的粘合梳理纖網(wǎng)，如已用作KOTEX牌護(hù)墊面層的坯料、可從位于德國Postfach 1144，D95120 Schwarzenbach/Saale的VliesstoffwerkChristian Heinrich Sandler GmbH & Co.KG購得的粘合梳理纖網(wǎng)。適合的材料的其他實(shí)例為聚合物與無紡織物材料的復(fù)合材料。所述復(fù)合材料通常呈完整的片狀，所述片通常通過將聚合物擠出到紡粘材料纖網(wǎng)上形成。在理想的方案中，面層26可構(gòu)造為能有效滲過制品預(yù)期將吸收或以其他方式處理的液體。有效的液體滲透性可由例如面層中存在或形成的多個(gè)孔、穿孔、小孔或其他開口及其組合提供。小孔或其他開口可有助于增大體液穿過面層厚度并滲透進(jìn)制品的其他部件(如進(jìn)入吸收結(jié)構(gòu)30)的速率。可滲透液體的選定構(gòu)造最好至少位于面層的有效部分上，該部分指定置于制品的身體側(cè)。面層26可提供舒適和貼身感，并能起到引導(dǎo)體液離開身體流向吸收結(jié)構(gòu)30的作用。在理想的構(gòu)造中，面層26可設(shè)計(jì)為在其結(jié)構(gòu)中保留很少或不保留液體，并可設(shè)計(jì)為具有相對舒適和無刺激的表面(貼近女性使用者身體組織)。面層26可由也易于滲透與面層表面接觸的體液的任何材料構(gòu)造。
面層26的至少一部分身體側(cè)表面可經(jīng)表面活性劑和/或經(jīng)血改性劑處理以增大材料表面的表面能或降低經(jīng)血的粘彈性，并使面層更親水、更易于為體液所潤濕。表面活性劑可使到來的體液更易于滲透面層。表面活性劑也可減少到來的體液(如經(jīng)血)從面層流出(而不是穿過面層)并滲透進(jìn)制品的其他部件(例如進(jìn)入吸收體結(jié)構(gòu)中)的可能性。在特定的構(gòu)造中，表面活性劑可基本均勻地分布在面層26上身體側(cè)表面的至少一部分中，覆蓋住吸收劑上的身體側(cè)表面。
面層26可通過將全部或部分相鄰表面粘合在一起而與吸收結(jié)構(gòu)30保持固定關(guān)系。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的多種粘合制品均可用來獲得任何這類固定關(guān)系。這類制品的實(shí)例包括但不限于在兩個(gè)相鄰表面之間以各種形式施用膠粘劑、將吸收劑相鄰表面的至少一部分與面層相鄰表面的一部分纏結(jié)起來或?qū)⒚鎸酉噜彵砻娴闹辽僖徊糠秩酆系轿談┫噜彵砻娴囊徊糠种小?br> 面層26通常遍布在吸收結(jié)構(gòu)上身體側(cè)表面上，但也可圍繞制品部分或完整地包住或封住吸收結(jié)構(gòu)?；蛘撸鎸?6和底層28的周邊可延伸到吸收結(jié)構(gòu)30的周緣外，且延伸的周邊可連接在一起以部分或完整地包住或封住吸收結(jié)構(gòu)。
可含在制品中的底層28可含由任何有效材料構(gòu)成的層，并可根據(jù)需要有或沒有一定水平的液體滲透性或液體不透性。在特定的構(gòu)造中，阻擋層或底層28可有效地阻止液體滲透。底層可包括例如聚合物膜、紡織品、無紡織物等及其組合或復(fù)合材料。例如，底層可包括層壓到紡織或無紡織品上的聚合物膜。在特定的構(gòu)造中，所述聚合物膜可由聚乙烯、聚丙烯、聚酯等及其組合組成。此外，所述聚合物膜可以帶微小凸起。理想的情況是，底層28在阻止體液通過的同時(shí)可有效地允許足量氣體通過和濕汽離開制品，特別是離開吸收劑(如貯液或吸收結(jié)構(gòu)30)。適合的底層材料的實(shí)例可包括可呼吸的微孔膜，如可從Hanjin Printing，Hanjin P&C Company Limited(位于南朝鮮Sahvon-li.Jungan-mvu.Kongiu-City，Chung cheong nam-do)購得的HANJIN可呼吸底層。所述底層材料為可呼吸的膜，帶漣漪樣凸起，并含47.78％的碳酸鈣、2.22％的TiO2和50％的聚乙烯。
在特定的構(gòu)造中，所述聚合物膜的最小厚度可不小于約0.025毫米，在另外的構(gòu)造中，所述聚合物膜的最大厚度可不大于約0.13毫米。也可使用雙組分膜或其他多組分膜以及經(jīng)處理以賦予液體不透性的紡織和/或無紡織物。另外的適合的底層材料可包括閉孔聚烯烴泡沫。例如，可采用閉孔聚乙烯泡沫。底層材料的其他實(shí)例為與聚乙烯膜類似、用于市售KOTEX牌護(hù)墊上、可從Pliant Corporation(位于美國伊利諾斯州Schaumburg)購得的材料。
含在制品中的吸收體結(jié)構(gòu)可被設(shè)計(jì)為具有理想的吸收水平和貯液能力以及理想的俘液和分散能力。更具體地講，所述吸收體可被設(shè)計(jì)為能留住液體如尿、經(jīng)血、其他復(fù)雜液體等及其組合。如圖所示，吸收體可含吸收纖維基質(zhì)和/或吸收劑顆粒材料，所述吸收纖維可包括天然和/或合成纖維。吸收體也可含一個(gè)或多個(gè)可將月經(jīng)或經(jīng)間期液體改性的部件。
在理想的構(gòu)造中，彈性體吸收性復(fù)合材料30可具有比持液能力(specific retention capacity)和總持液能力。整個(gè)層或其他部件的比持液能力可用離心持液能力實(shí)驗(yàn)測定，此方法在本說明書實(shí)驗(yàn)方法部分介紹。整個(gè)層或其他部件的總吸收持液能力可用比飽和能力乘這類部件的總重量來確定。
在任選的布置方案中，可在所述制品的服裝側(cè)分布選定形態(tài)(如一個(gè)或多個(gè)帶形區(qū)域)的服裝粘合劑以幫助將制品固定在穿戴者的內(nèi)衣褲上。通常，服裝粘合劑分布在底層的服裝側(cè)，并可在服裝粘合劑上布置一層(或片)或多層(或片)離型材料，以便于使用前的存放。
取決于制品的理想構(gòu)造，制品20可含側(cè)幅體系42，側(cè)幅可提供所需的“耳”或“翼”部分。側(cè)幅可從制品的選定部件(如面層和/或底層)統(tǒng)一形成，并沿制品的選定部分整體連接到側(cè)面區(qū)域的指定部分。例如，在成人或嬰兒尿褲產(chǎn)品中，所述側(cè)幅可從各個(gè)產(chǎn)品的縱向終端區(qū)域橫向延伸，并可設(shè)計(jì)為能圍住穿戴者的腰。在女性護(hù)理產(chǎn)品中，所述側(cè)幅可從制品的中間部分76橫向延伸，并可設(shè)計(jì)為能沿穿戴者的內(nèi)衣褲側(cè)邊包圍和固定以使制品保持在適當(dāng)?shù)奈恢??；蛘撸鰝?cè)幅或翼可為單獨(dú)提供的構(gòu)件，后來粘附或以其他方式結(jié)合到制品20的指定部分。
側(cè)幅部分42可具有任何有效結(jié)構(gòu)，并可含任何有效材料的層。此外，各個(gè)側(cè)幅可包含復(fù)合材料。例如，所述側(cè)幅可包含紡粘織物材料、雙組分紡粘材料、頸縮的紡粘材料、頸縮-拉伸-粘合-層壓(NBL)材料、熔噴織物材料、粘合梳理纖網(wǎng)、熱粘合梳理纖網(wǎng)、透氣粘合梳理纖網(wǎng)等及其組合。
各個(gè)側(cè)幅42可以任何有效方式接到制品的相應(yīng)側(cè)邊區(qū)域。例如，所述側(cè)幅可接到面層26、底層28或其他制品部件及其任意組合上。在所示意的實(shí)施例中，各個(gè)側(cè)幅42接到底層28向外的服裝側(cè)表面上，但可任選接到底層的身體側(cè)表面。所述側(cè)幅可用熱熔粘合劑連接，但任何其他有效的粘合劑或連接機(jī)構(gòu)均可用。
在另一構(gòu)造中，各個(gè)側(cè)幅部分42或所用側(cè)幅部分的任何理想組合均可含側(cè)幅緊固部件，二者一起被接到制品上指定的接合區(qū)或接合面。所述側(cè)幅緊固件可包括互相嚙合的機(jī)械緊固件體系、膠粘性緊固件體系等及其組合。
各個(gè)側(cè)幅42可含例如互相嚙合的機(jī)械緊固件體系的環(huán)或其他“內(nèi)孔”部件。或者，各個(gè)側(cè)幅可含機(jī)械緊固件體系的鉤或其他“插入式”部件。任何有效的鉤部件均可用。例如，適合的鉤部件材料可包括J形鉤、圓頭鉤、平頂釘頭鉤、棕櫚樹樣鉤、多J形鉤等及其組合?；蛘?，側(cè)幅42中的任一個(gè)或二者可含結(jié)合了有效粘合劑的側(cè)幅緊固件。所述粘合劑可為溶劑型粘合劑、熱熔粘合劑、壓敏型粘合劑等及其組合。
在本發(fā)明的各種構(gòu)造中，鉤部件可設(shè)計(jì)為具有特定的密集度或密度(每單位面積上鉤的個(gè)數(shù))。在特別的方面，所述鉤密度可至少為約1500鉤/in2(約232鉤/cm2)的最小值。或者所述鉤密度可為至少約2000鉤/in2(約310鉤/cm2)，并可任選為至少約3000鉤/in2(約465鉤/cm2)，以提供改進(jìn)的性能。在另外的方面，所述鉤密度可為不超過約7000鉤/in2(約1085鉤/cm2)的最大值?；蛘咚鲢^密度可不超過約6000鉤/in2(約930鉤/cm2)，并可任選不超過約5000鉤/in2(約775鉤/cm2)，以提供改進(jìn)的性能。
適合的鉤材料的實(shí)例包括可從位于美國新罕布什爾州曼徹斯特市的Velcro，USA購得的85-系列和61-系列鉤材料。所述鉤材料可具有約775鉤/cm2的鉤密度。
在特定的布置方案中，所述環(huán)部件的材料可包括具有連續(xù)接合區(qū)、確定了多個(gè)離散的未接合區(qū)的無紡織物?？椢镫x散的未接合區(qū)內(nèi)的纖維或長絲由包住或圍住各個(gè)未接合區(qū)的連續(xù)接合區(qū)穩(wěn)定住尺寸，這樣不需任何膜的支持或襯里層或是粘合劑。未接合區(qū)特別設(shè)計(jì)為能在保持足夠開度或足夠大的未接合區(qū)內(nèi)的纖維或長絲間提供空間，以容納和嵌入補(bǔ)充的鉤材料的鉤元件。特別地，帶有花紋的未接合無紡織物或纖網(wǎng)可包括由單組分或多組分熔紡長絲形成的紡粘非織造纖網(wǎng)。無紡織物的至少一個(gè)表面可含多個(gè)為連續(xù)的接合區(qū)所包圍的離散的未接合區(qū)。所述連續(xù)的接合區(qū)通過將伸出未接合區(qū)進(jìn)入接合區(qū)的纖維或長絲部分粘合或熔合在一起而將形成無紡纖網(wǎng)的纖維或長絲的尺寸穩(wěn)定住，同時(shí)留下基本無粘合或熔合的未結(jié)合區(qū)內(nèi)的纖維或長絲。接合區(qū)內(nèi)的粘合或熔合程度最好使得接合區(qū)內(nèi)的無紡纖網(wǎng)無纖維性，使得未接合區(qū)的纖維或長絲用作容納和嵌入鉤元件的“環(huán)”。適合的非點(diǎn)粘結(jié)(point-unbonded)織物的實(shí)例見述于1999年1月12日授于T.J.Stokes等的名為“帶有花紋的未接合無紡織物纖網(wǎng)及其制造工藝”的美國專利5,858,515(代理人卷號12,232)；其全文公開通過引用結(jié)合到本文中。
在制品20的結(jié)構(gòu)中，各種部件可用任何有效的緊固機(jī)制或體系組裝和固定到一起。例如，理想的連接或緊固可包括膠粘劑結(jié)合、粘性接合、熱接合、超聲接合、針、按扣、卡釘、鉚釘、針腳、焊接、拉鏈等及其組合。
實(shí)驗(yàn)方法復(fù)合材料拉伸性測試要測定材料的拉伸性，先選擇預(yù)定的伸長量，如30％、50％、100％等。拉伸量提供相應(yīng)的拉伸比，如130％、150％、200％等。對于各種水平的拉伸性測試，均對三個(gè)樣品進(jìn)行測試且所有三個(gè)樣品均需通過測試才能認(rèn)定這種樣品具有相應(yīng)的拉伸水平。向樣品施加產(chǎn)生選定量的拉伸所需的足量拉力。對每個(gè)樣品僅進(jìn)行一次測試，即便樣品沒有損壞。
復(fù)合材料的拉伸性在三個(gè)循環(huán)后測試，每個(gè)循環(huán)包括(a)拉伸到預(yù)定的伸長比，和(b)釋放拉力，使被拉伸的復(fù)合材料縮回其原來的尺寸。
拉伸性按下面的公式計(jì)算拉伸性＝(Le-L0)×100％/L0其中，Le為伸長后(即在預(yù)定的伸長比時(shí))的長度，L0為原來的樣品長度。對于合格的具有預(yù)定拉伸性的樣品，其必須能滿足所有下述要求(1)樣品須能達(dá)到預(yù)定的拉伸比。
(2)樣品須能在釋放所施加的拉力后1分鐘內(nèi)回縮伸長量的至少70％，所述伸長量為第三個(gè)拉伸循環(huán)中測得?；乜s百分?jǐn)?shù)的定義為回縮(％)＝{1-(Lf-L0)/(Le-L0)}×100％
其中，Lf為拉力被釋放1分鐘后的樣品長度，Le為伸長后的長度(即在預(yù)定的伸長比時(shí))，L0為伸長前的原始樣品長度。
(3)樣品在經(jīng)過第一和第二次伸長后必須滿足第一項(xiàng)要求，且同一樣品在經(jīng)過第三次伸長后必須滿足第二項(xiàng)要求。(在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，回縮準(zhǔn)則僅在第三次伸長后測定)。
理想的情形是，樣品在經(jīng)過拉伸性測試后不出現(xiàn)任何可見的結(jié)構(gòu)缺陷，如空隙過度或裂紋。
將吸收性復(fù)合材料切成3英寸(7.62cm)×7英寸(17.78cm)的樣品。用INSTRON 4443(可從Instron Corporation of Canton，Massachusetts購得)測量拉伸性?？扇芜x采用基本相同的其他測試設(shè)備。用兩個(gè)夾子將每個(gè)樣品垂直地裝到設(shè)備上，并將夾子的位置標(biāo)識在樣品上。兩個(gè)夾子之間的距離(L0)為4英寸(10.16cm)。通過以500mm/分鐘的速率向上移動上面的夾子以拉伸樣品并在預(yù)定的拉伸長度(Le)上保持5秒鐘。保持5秒鐘后，讓上面的夾子回到原來的位置，使樣品自由回縮。第二次拉伸循環(huán)在上面的夾子回到原始位置10秒鐘后開始，接著進(jìn)行第三次循環(huán)。第二和第三次循環(huán)的拉伸和回縮程序與第一次循環(huán)相同。完成第三次拉伸循環(huán)后將樣品從設(shè)備上取下并放在工作臺上。樣品松弛1分鐘后測量兩個(gè)標(biāo)記間的距離(Lf)。對于各個(gè)吸收性復(fù)合材料，制備各試驗(yàn)樣品并均在吸收性復(fù)合材料的縱向(MD)和橫向(CD)兩個(gè)方向上進(jìn)行拉伸性試驗(yàn)。選擇從CD和MD方向上測得的較小的拉伸值代表吸收復(fù)合材料的拉伸性。
抖出試驗(yàn)測定樣品材料抖出量的適宜裝置和程序見述于PCT說明書WO02/076520(名為“高超吸收劑含量的纖網(wǎng)及其制備方法”)(代理人案號15275)。該文件的全文公開通過引用結(jié)合到本文中。
超吸收劑/纖網(wǎng)對于超吸收材料(SAM)遷移和脫落的敏感性可采用抖出試驗(yàn)程序測定，所述程序包括以受控的方式攪拌纖網(wǎng)樣品和測定纖網(wǎng)質(zhì)量總的損失。制備矩形板(長9英寸(22.86cm)，寬4英寸(10.16cm))形狀的可拉伸的吸收性復(fù)合材料樣品。樣品的密度為吸收性復(fù)合材料被結(jié)合進(jìn)其預(yù)期的最終產(chǎn)品中后所呈現(xiàn)的密度。進(jìn)行抖出試驗(yàn)前，將在樣品材料氣流成網(wǎng)過程中使用的任何織物或其他層從所有樣品上除去。
抖出試驗(yàn)可采用#RX-24型便攜式搖篩機(jī)(以下稱作“RX-24”)(可從位于Mentor，Ohio，U.S.A的W.S.Tyler Inc.購得)。所述搖篩機(jī)裝置按PCT說明書WO 02/076520(對應(yīng)美國專利申請公開2002/0183703A1(代理人卷號15275))中所述的方式改造。該文件的全文公開通過引用結(jié)合到本文中。為進(jìn)行抖出試驗(yàn)，RX-24經(jīng)過改造，改造后可以振搖纖網(wǎng)樣品并可測定纖網(wǎng)對超吸收材料(SAM)的遷移阻力(以振搖期間纖網(wǎng)材料缺失的質(zhì)量計(jì))。對搖篩機(jī)裝置的改造包括以PCT說明書WO 0/076520中所述的方式改變導(dǎo)向架。除了改變該P(yáng)CT說明書中所述的導(dǎo)向架外，在抖出試驗(yàn)中還采用了經(jīng)改造的試樣架。所述試樣架的框架由聚丙烯酸酯板和兩張篩網(wǎng)組成。所述框架長17英寸(43.18cm)，寬11.5英寸(29.21cm)，厚0.20英寸(0.51cm)。所述框架有一個(gè)長15.25英寸(38.74cm)、寬6.25英寸(15.88cm)的矩形開口，且所述開口基本位于所述框架的中心。一張尺寸略大于所述開口的篩網(wǎng)依附在所述框架的每一側(cè)(如用duct tape)以支承試樣。篩網(wǎng)上有0.4cm×0.4cm的正方形開口，樣品架的總重量為約500克?？扇芜x使用基本相同的其他搖篩機(jī)體系。
進(jìn)行抖出試驗(yàn)時(shí)，將吸收性復(fù)合材料樣品放在樣品架的中心，樣品架水平地(即平行于地面)放在經(jīng)改造的RX-24上用來支承樣品的網(wǎng)篩上。然后RX-24以約520周/分鐘的頻率振搖所述纖網(wǎng)并持續(xù)五分鐘。如果在樣品上或下放有任何棉紙或其他材料的層以方便纖網(wǎng)樣品的提升或操作，則應(yīng)在振搖前取下這些層。
完成試驗(yàn)的振搖步驟后，比較吸收性復(fù)合材料樣品總的剩余質(zhì)量與最初被放在支承篩上時(shí)樣品的原始質(zhì)量，按下面的公式確定質(zhì)量損失和超吸收劑損失質(zhì)量損失(％)＝100％×((M0-Mend)÷M0)其中M0＝抖出試驗(yàn)前的樣品質(zhì)量(如克)；Mend＝試驗(yàn)后剩余的樣品質(zhì)量(如克)。
自樣品損失的物質(zhì)通常將通過支承篩中的開口落下。任何留在篩上的物質(zhì)被計(jì)作質(zhì)量損失。抖出量(％)為上述振搖條件下總的質(zhì)量損失(％)。
盡管前面的討論詳細(xì)介紹了一種用特定類型的裝置進(jìn)行振搖試驗(yàn)的可取方法，但應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可用其他裝置進(jìn)行等同的試驗(yàn)，其中施加到網(wǎng)上的振搖將產(chǎn)生。與所公開的抖出試驗(yàn)所獲得的相同的纖網(wǎng)損失結(jié)果。因此，抖出試驗(yàn)的范圍包括任何等同的測定纖網(wǎng)損失的實(shí)驗(yàn)方法。
離心持液容量(CRC)試驗(yàn)離心持液容量(CRC)試驗(yàn)測定超吸收材料被飽和后并在受控條件下經(jīng)歷離心后保留其中液體的能力。所得的持液容量為每克樣品重量中所保留的液體克數(shù)(g/g)。待試驗(yàn)的樣品從通過美國標(biāo)準(zhǔn)30目篩并保留在美國標(biāo)準(zhǔn)50目篩上的顆粒制備。這樣，所述樣品包含尺寸在約300-約600微米范圍內(nèi)的顆粒。所述顆粒可通過手動或自動預(yù)篩并存放在密封的不透氣的容器中直到測試。
持液容量的測定通過將0.2±0.005克經(jīng)過篩的樣品裝進(jìn)可透水的袋子中，所述袋子可讓試驗(yàn)溶液(0.9％重量的氯化鈉/蒸餾水溶液)自由地被樣品所吸收?？蔁岱獾牟枞~袋材料，如可從Dexter Corporationof Windsor Locks，Connecticut，U.S.A.購得的型號為1234T的可熱封的濾紙對于大多數(shù)應(yīng)用都能很好地發(fā)揮作用。所述袋子通過從中折疊12.7cm×7.62cm(5英寸×3英寸)的袋材樣品并熱封兩個(gè)開口邊以形成6.35cm×7.62cm(2.5英寸×3英寸)的矩形小袋而形成。所述熱封應(yīng)位于材料邊內(nèi)約0.635cm(0.25英寸)。在樣品入袋后，小袋的剩余開口也被熱封。也制作空袋用作對照。制備三個(gè)樣品(即裝料并密封的袋子)用于測試。如果不是立即裝入密封容器中，則裝料袋必須在制備后三分鐘內(nèi)進(jìn)行測試，對于前者，裝料袋必須在制備后三十分鐘內(nèi)進(jìn)行測試。
將所述袋子放在兩個(gè)涂覆了聚四氟乙烯(即TEFLON材料)并帶7.62cm(3英寸)開口的玻纖網(wǎng)篩(可從位于美國紐約彼得斯堡市的Taconic Plastics，Inc.購得)之間并浸沒在23攝氏度的試驗(yàn)溶液盤中，確保所述網(wǎng)篩浸沒在溶液中直到袋子被完全潤濕。潤濕后，將樣品在溶液中保留約30±1分鐘，然后將其從溶液中取出并暫時(shí)放在非吸收性的平整表面上。為了進(jìn)行多次試驗(yàn)，應(yīng)在24個(gè)袋子已在盤中飽和后將盤清空并重新裝入新鮮的試驗(yàn)溶液。
然后將濕袋放進(jìn)適宜的能使樣品受到約350克力的離心機(jī)的轉(zhuǎn)筒中。適宜的離心機(jī)為帶集水籃、數(shù)字式rpm表和已加工的脫水籃(適宜容納所述袋樣品并為其脫水)的HERAEUS LABOFUGE 400。在對多個(gè)樣品離心時(shí)，樣品必須放在離心機(jī)內(nèi)相對的位置上以便旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)筒能保持平衡。所述袋子(包括濕袋和空袋)在約1600rpm(以達(dá)到約350克力的目的)下離心3分鐘。將袋子取出并稱重，先稱空袋(對照)，然后稱含樣品的袋子。樣品所保留的溶液的量(應(yīng)考慮到袋子自身保留的溶液)為樣品的比離心持液容量(CRC)，以克保留的液體/克樣品表示。更具體地講，所述比持液容量按下面的公式計(jì)算[(離心后樣品和袋子的重量)-(離心后空袋的重量)-(干樣品重量)]/干樣品重量對三個(gè)樣品進(jìn)行測試，對結(jié)果取平均以確定超吸收材料的持液容量(CRC)。樣品在23±1攝氏度的溫度和(50±2)％的相對濕度下測試。
熱粘性系數(shù)(TSI)測試測試前對超吸收顆粒過篩，使之粒徑在300微米-600微米的范圍內(nèi)。稱取5克經(jīng)過篩的超吸收顆粒并加到100ml的PYREX玻璃燒杯中。輕輕振蕩燒杯以在燒杯底上形成超吸收劑樣品的均勻?qū)印Ｈ缓髮旁?50℃的對流爐中保持10分鐘。從爐中取出燒杯并在室溫下冷卻至少15分鐘，直至燒杯的溫度回到室溫。將已冷的燒杯上下倒置并收集從燒杯中落下的所有超吸收顆粒。用燒杯中原始量的超吸收劑的重量和從燒杯中落下的超吸收劑的量按下面的公式確定熱粘性系數(shù)(TSI)TSI＝[(W原始-W落下)/W原始]×100下面的實(shí)施例描述了本發(fā)明的特定構(gòu)造，以便能更詳細(xì)地理解本發(fā)明。所述實(shí)施例并非要以任何方式限制本發(fā)明的范圍。對整個(gè)公開進(jìn)行詳盡的思考后，權(quán)利要求范圍內(nèi)的其他構(gòu)造對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
實(shí)施例按如下所述制備帶可熱加工、可水溶的聚合物涂層的超吸收顆粒。
第一種涂覆用聚合物1的溶液含兩種單體溶液1A和1B的第一種組合，其中1A和1B分別制備溶液1A的制備如下將22.0克75％的(3-丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化銨溶液(0.08摩爾)加到70克去離子水中，然后加入43克甲基丙烯酸羥乙酯(0.32摩爾)和12克PEG 200(分子量200)。然后向該溶液中加入0.36克(1.02×10-3摩爾)抗壞血酸。用磁力攪拌子在約60rpm下于約23℃的水浴中攪拌該混合物，直至抗壞血酸溶解且混合物被冷卻到23℃。
溶液1B的制備如下將22.0克75％的(3-丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化銨溶液(0.08摩爾)加到70克去離子水中，然后加入43克甲基丙烯酸羥乙酯(0.32摩爾)和12克PEG 200(分子量200)。然后向該溶液中加入0.74克30％的過氧化氫水溶液。用磁力攪拌子在約60rpm下于約23℃的水浴中攪拌該混合物以獲得被冷卻到23℃的澄清溶液。
在磁力攪拌下將溶液1B加到溶液1A中。用熱電偶監(jiān)控溫度并觀察反應(yīng)的放熱情況。沒有明顯的聚合放熱，故將混合物放在水浴中并在35分鐘內(nèi)升溫至70℃。溶液在1分鐘內(nèi)升溫到74℃表明放熱明顯，且溶液變?yōu)楦叨日承浴?0分鐘后(從溶液1B被加到溶液1A中時(shí)算起)將反應(yīng)燒杯從水浴中取出。加入300克去離子水以將聚合物濃度降至約26％。
第二種涂覆用聚合物2的溶液含兩種單體溶液2A和2B的第二種組合，其中2A和2B分別制備溶液2A的制備如下將73.2克(1.016摩爾)丙烯酸加到含12克聚乙二醇(分子量＝200)和16.3克氫氧化鈉的100克水中(40％中和)，然后加入0.5克抗壞血酸。待抗壞血酸溶解后將溶液在冰浴中冷卻。
溶液2B的制備如下將28.8克75％的(3-丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化銨溶液(0.10摩爾)加到100克去離子水中，然后加入12克PEG200(分子量200)。向該溶液中加入1.04克30％的過氧化氫水溶液。
在磁力攪拌下將溶液2B加到冰浴中的溶液2A中。用熱電偶監(jiān)控溫度并觀察反應(yīng)的放熱情況。聚合反應(yīng)在混合約5分鐘后開始。一檢測到放熱反應(yīng)，就逐漸加入水以將溶液保持在適于攪拌的粘度。20分鐘內(nèi)共加入300克水。在混合兩種單體溶液2A和2B約8分鐘后觀察到最大聚合溫度65℃。通過水的蒸發(fā)將聚合物濃度調(diào)至約22％。
一些超吸收顆粒用涂覆用聚合物1涂覆，另一些超吸收顆粒用涂覆用聚合物2涂覆。超吸收顆粒的涂覆采用下述程序。
用蒸餾水將所采用的各種涂覆用聚合物溶液稀釋至6.67％。向N-50型HOBART混合器(可從Hobart Canada，North York，Ontario，Canada購得)的混料罐中加入750克選定的聚合物溶液。在設(shè)定為“3”的速度下攪拌溶液并加入500克超吸收劑?；旌衔锍蔀檩p微溶脹的超吸收劑的松軟體。被溶脹的超吸收劑在80℃干燥3天，然后用可從C.W.Brabender(位于美國新澤西州Hackensack)購得的GRANU-GRINDER解聚結(jié)。然后將顆粒過篩以除去大于850微米的顆粒。
表1、2和3中的樣品在相同的工藝條件下制備，不同的是所采用的一次空氣溫度(PAT)有些不同。表1和3中的樣品所用的PAT約為280℃。表2中不同的彈性聚合物使用不同的一次空氣溫度，其值在表2中給出。對于表1、2和3中的樣品，彈性聚合物-超吸收劑-漿粕的重量比為15∶75∶10，且對于所有樣品，定量為425克/平方米(g/m2)。樣品中所采用的漿粕為SULPHATATE HJ木漿(可從位于Jesup，Georgia，USA的Rayonier Inc.購得)。表1和3的樣品中所采用的彈性聚合物為KRATON G2755彈性體(可從美國德克薩斯州休斯敦市的Kraton Inc.購得)。超吸收劑SXM 9543、SXM 9394和FAVOR 880均得自位于北卡羅來納州Greensboro的Degussa Superabsorber Inc.。Bipolar超吸收劑E1239-11可從位于美國弗吉尼亞樸次矛斯的BASFInc.購得。
表1 含不同SAM的復(fù)合材料的抖出量
注表1中的所有樣品均含75％重量的超吸收材料、15％重量的KRATONG2755彈性體纖維和10％重量的硫酸鹽-HJ木漿。
表2 含不同彈性聚合物的復(fù)合材料的抖出量
注表2中的所有樣品均含75％重量的SXM 9394超吸收劑，15％重量的彈性聚合物纖維和10％重量的硫酸鹽-HJ木漿。
EVA＝乙烯-醋酸乙烯酯PE＝聚乙烯在表3中，樣品13和16中的超吸收材料經(jīng)聚合物1表面處理。樣品14和17中的超吸收材料經(jīng)聚合物2表面處理。
表3含涂覆了聚合物的SAM的復(fù)合材料的抖出量
樣品12、13和14在100℃下固化5分鐘；樣品15、16和17在70℃下固化60分鐘。
第三種涂覆用聚合物3的溶液含聚環(huán)氧乙烷POLYOX N3000(可從Union Carbide購得)。涂覆溶液通過在1250克蒸餾水中溶解25克聚環(huán)氧乙烷(PEO)制備。將POLYOX N3000的干粉慢慢加到含所述1250克蒸餾水的N-50型HOBART混合器(可從Hobart Canada，NorthYork，Ontario，Cahada購得)的混料罐中，混合器在攪拌設(shè)置“1”下攪拌。溶液經(jīng)攪拌直到獲得均勻的溶液。然后向所制得的溶液中加入500克干的超吸收顆粒，同時(shí)在上述攪拌設(shè)置下攪拌。經(jīng)涂覆并溶脹的超吸收顆粒在80℃下干燥直至顆粒完全變干。經(jīng)干燥并處理的超吸收材料用GRANU-GRINDER(可從位于美國新澤西州Hackensack的C.W.Brabender購得)解聚結(jié)。然后將經(jīng)過涂覆的超吸收顆粒過篩以除去大于850微米的顆粒。
第四種涂覆用聚合物4的溶液含羥丙基纖維素KLUCEL GF(可從Hercules Inc.購得)。將羥丙基纖維素(HPC)溶解在適用的溶液中。溶液的配方、超吸收劑干粉和涂覆用聚合物溶液的相對量、施用聚合物溶液的工藝以及隨后對經(jīng)干燥和涂覆的超吸收材料的后加工與涂覆用聚合物3中所采用的相同。
第五種涂覆用聚合物5的溶液含兩種單體溶液5A知5B的組合，其中5A和5B分別制備。
溶液5A的制備如下將144克(2.0摩爾)丙烯酸加到含15克聚乙二醇(分子量＝8000)和8.0克氫氧化鈉的200克水中(10％中和)。然后加入2.0克抗壞血酸，待抗壞血酸溶解后在冰浴中將溶液冷卻。
溶液5B的制備如下將144克(2.0摩爾)丙烯酸加到含83克聚乙二醇(分子量＝8000)和8.0克氫氧化鈉的200克水中(10％中和)。也加入4.0克30％的過氧化氫水溶液。
在磁力攪拌下將溶液5B加到冰浴中的溶液5A中。用熱電偶監(jiān)控溫度并觀察反應(yīng)的放熱情況。聚合反應(yīng)在混合約5分鐘后開始。一檢測到放熱反應(yīng)，就逐漸加入水以將溶液保持在適于攪拌的粘度。20分鐘內(nèi)共加入700克水。在混合兩種單體溶液5A和5B約10分鐘后觀察到最大聚合溫度75℃。聚合完成后，加入96克(0.2摩爾)甲基二乙醇胺(diethanol methyl amine)在300克水中的溶液以進(jìn)一步中和聚合物(30％摩爾中和)。通過水的蒸發(fā)將聚合物濃度調(diào)至約22.3％。
第六種涂覆用聚合物6的溶液含兩種單體溶液6A和6B的組合，其中6A和6B分別制備。
溶液6A的制備如下將86.4克(1.2摩爾)丙烯酸加到含43克聚乙二醇(分子量＝200)和14.4克氫氧化鈉的100克水中(30％中和)。然后加入0.5克抗壞血酸，待抗壞血酸溶解后在冰浴中將溶液冷卻。
溶液6B的制備如下將97克80％的(2-丙烯酰氧乙基)三甲基氯化銨溶液(0.4摩爾)加到150克去離子水中。然后向該溶液中加入1.04克30％的過氧化氫水溶液。
在磁力攪拌下將溶液6B加到30℃的溶液6A中。用熱電偶監(jiān)控溫度并觀察反應(yīng)的放熱情況。聚合反應(yīng)在混合約2分鐘后開始。一檢測到放熱反應(yīng)，就逐漸加入水以將溶液保持在適于攪拌的粘度。20分鐘內(nèi)共加入250克水。在混合兩種單體溶液6A和6B約5分鐘后觀察到最大聚合溫度60℃。通過水的蒸發(fā)將聚合物濃度調(diào)至約22％。
一些超吸收顆粒用涂覆用聚合物5涂覆，另一些超吸收顆粒用涂覆用聚合物6涂覆。超吸收顆粒的涂覆采用下述程序。
各種所采用的涂覆用聚合物溶液用蒸餾水稀釋至6.67％。向N-50型HOBART混合器(可從Hobart Canada，North York，Ontario，Canada購得)的混料罐中加入750克選定的聚合物溶液。在設(shè)定為“3”的速度下攪拌溶液并加入500克超吸收劑?；旌衔锍蔀檩p微溶脹的超吸收劑的松軟體。被溶脹的超吸收劑在80℃干燥3天，然后用可從C.W.Brabender(位于美國新澤西州Hackensack)購得的GRANU-GRINDER解聚結(jié)。
表4給出了經(jīng)涂覆用聚合物2、涂覆用聚合物3(PEO)、涂覆用聚合物4(HPC)、涂覆用聚合物5和涂覆用聚合物6表面處理過的超吸收劑(如SXM 9543和SXM 9394)的CRC和TSI數(shù)據(jù)。
表4經(jīng)表面處理過的超吸收材料的吸收性(CRC)和TSI
在表5中，熔噴纖維中的彈性聚合物為VISTAMAXX 2210(可從位于美國德克薩斯州休斯頓市的ExxonMobil Chemical Company購得)。漿粕為NB 416(可從位于Federal Way，Washington，U.S.A.的Weyerhaeuser Co.購得)。吸收性復(fù)合材料纖網(wǎng)的定量為約500克/平方米。樣品19和21中的超吸收材料為涂覆以5％PEO(聚合物3)的SXM 9394，樣品23和25中的超吸收材料為涂覆以5％PEO(聚合物3)的SXM 9543。制備表5中的樣品的一次空氣溫度(PAT)為約206℃。
表5涂覆了聚合物的SAM的復(fù)合材料的抖出量
注熱固化在70℃進(jìn)行60分鐘。
表6中的彈性聚合物為VISTAMAXX 2210聚合物；漿粕為NB416漿粕；彈性聚合物/SAM/漿粕的重量比為15∶75∶10；定量為約500克/平方米。制備表6中的樣品的一次空氣溫度(PAT)為約221℃。
表6 涂覆了聚合物的SAM的復(fù)合材料的抖出量
注熱固化在70℃下進(jìn)行60分鐘；表6中的所有樣品均含75％重量的SAM、10％重量的漿粕纖維和15％重量的VISTAMAXX 2210彈性聚合物。
為比較之故，可在存在或者不存在包容織物(containment tissue)的情況下對由超吸收顆粒和木漿絨毛制成的常規(guī)的氣流成網(wǎng)吸收性復(fù)合材料樣品進(jìn)行測試。氣流成網(wǎng)的吸收性復(fù)合材料由在氣流成網(wǎng)體系中混合超吸收顆粒和基質(zhì)纖維從而獲得超吸收顆粒和基質(zhì)纖維的混合纖網(wǎng)而制得。超吸收顆粒和基質(zhì)纖維的混合纖網(wǎng)直接形成在多孔的織物層上。適宜的多孔織物的實(shí)例為9.8磅(約17克/平方米)的白色成型織物(可從American Tissue，Inc.，Neenah，Wisconsin，USA購得)。在氣流成網(wǎng)的復(fù)合材料上面再放一層成型織物。然后，氣流成網(wǎng)的吸收性復(fù)合材料可通過適當(dāng)?shù)膲壕o設(shè)備(如Carver Press)被壓縮到期望的密度。下表7中實(shí)施例29和30的SAM/漿粕氣流成網(wǎng)的吸收性復(fù)合材料由75％的SXM 9394超吸收材料和25％的CR 1654木漿(可從Bowater Inc.購得)制成。該氣流成網(wǎng)的吸收性復(fù)合材料纖網(wǎng)的定量為約500克/平方米，且樣品被壓縮到密度約為0.27g/cm3。對吸收性復(fù)合材料各面均帶成型織物層的樣品及不帶織物層的吸收性復(fù)合材料樣品進(jìn)行抖出試驗(yàn)。
表7 SAM/漿粕氣流成網(wǎng)復(fù)合材料的抖出量(帶和不帶織物)
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下本發(fā)明可有多種改變和變體。相應(yīng)地，上面給出的詳細(xì)描述和實(shí)例僅是示例性的，并不以任何方式限制后面權(quán)利要求中所陳述的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種包含可拉伸的吸收性復(fù)合材料的制品，所述吸收性復(fù)合材料含一定量的超吸收顆粒，所述顆粒有效地包容在彈性聚合物纖維基質(zhì)中，其中所述復(fù)合材料含占復(fù)合材料總重量的至少約60％重量的超吸收顆粒和不超過約40％重量的彈性聚合物纖維；和所述復(fù)合材料具有至少約30％的拉伸值和不超過約1.2％的抖出量。
2.權(quán)利要求1的制品，其中所述復(fù)合材料的抖出量不超過約1％。
3.權(quán)利要求1的制品，其中所述復(fù)合材料的抖出量不超過約0.8％。
4.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述復(fù)合材料含至少約5％重量的彈性聚合物纖維。
5.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述聚合物纖維含烯烴彈性體材料。
6.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述聚合物纖維含有效量的表面活性劑。
7.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述聚合物纖維含占聚合物纖維和表面活性劑的總重量的至少約0.1％重量的有效表面活性劑。
8.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述復(fù)合材料還含一定量的纖維素纖維，且所述纖維素纖維的量占復(fù)合材料總重量的至少約5％重量，最高達(dá)約35％重量。
9.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述超吸收顆粒經(jīng)熱塑性涂料表面處理。
10.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述超吸收顆粒的涂層含至少一種選自改性聚乙烯醇；聚環(huán)氧乙烷；聚環(huán)氧丙烷；環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物；聚乙二醇；聚丙二醇；乙二醇-丙二醇共聚物；改性多糖(如羥丙基纖維素、甲基纖維素、甲基乙基纖維素)；聚乙烯亞胺的材料及其組合。
11.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述超吸收顆粒的TSI至少為約40，CRC值至少為約20g/g。
12.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述超吸收顆粒的TSI至少為約60，CRC值至少為約20g/g。
13.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述超吸收顆粒的TSI至少為約80，CRC值至少為約20g/g。
14.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中有效量的所述聚合物纖維的纖維直徑不大于約20μm的最大值并不小于約8μm的最小值。
15.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述聚合物纖維自一定量的在至少約200℃的溫度下處理過的聚合物熔體生產(chǎn)。
16.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述復(fù)合材料制品的拉伸值為至少約50％。
17.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述復(fù)合材料制品的拉伸值高達(dá)約300％或更大。
18.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述彈性聚合物纖維自熔體流動速率至少為約100g/10分鐘的聚合物材料生產(chǎn)。
19.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，所述制品還含液體可滲透的面層和底層；其中所述彈性聚合物纖維基質(zhì)和超吸收顆粒有效地夾在面層和底層之間。
20.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的制品，其中所述可熱加工的表面處理材料是水溶性的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含可拉伸的吸收性復(fù)合材料(30)的制品，所述吸收性復(fù)合材料含一定量的超吸收顆粒(32)，所述顆粒有效地包容在彈性聚合物纖維基質(zhì)(34)中。在特別的方面，所述復(fù)合材料制品可含占復(fù)合材料總重量的至少約60％重量的超吸收顆粒和不超過約40％重量的彈性聚合物纖維。在其他方面，所述復(fù)合材料制品可具有高拉伸性。在另外的方面，所述復(fù)合材料制品可具有低抖出量。特定的構(gòu)造可具有例如至少約30％的拉伸值。在另外的方面，可包括抖出量不超過約2％的構(gòu)造。在其他方面，本發(fā)明可提供不超過約1.2％的抖出量。在另外的方面，所述吸收性復(fù)合材料可含帶處理材料涂層的超吸收顆粒，其中所述處理材料是可熱加工的。在另外的方面，可含水溶性的處理材料。
文檔編號A61L15/60GK1976729SQ200580021406
公開日2007年6月6日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者章小民, D·M·杰克遜, L·M·雅各布森, 秦建, D·A·瑟倫斯 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司