具有改善的吸收性能的吸收制品的制作方法
【專利摘要】一種吸收制品,諸如一次性尿布、訓(xùn)練褲、以及成人失禁內(nèi)衣,所述吸收制品包括能夠吸收和容納身體流出物的超吸收聚合物顆粒,具有改善的吸收性能,并因此減少滲漏,尤其是在第一涌流時(shí),即當(dāng)制品開(kāi)始被潤(rùn)濕時(shí)。
【專利說(shuō)明】具有改善的吸收性能的吸收制品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括超吸收聚合物顆粒的吸收制品,諸如一次性尿布、訓(xùn)練褲以及成人失禁內(nèi)衣。
【背景技術(shù)】
[0002]吸收制品諸如一次性尿布、訓(xùn)練褲和成人失禁內(nèi)衣可吸收和容納身體流出物。許多吸收制品如尿布包含超吸收聚合物材料。超吸收聚合物通常以顆粒形式存在于吸收制品的芯中。超吸收聚合物顆粒在與液體流出物進(jìn)行接觸時(shí)能夠吸收液體并溶脹。然而,已證明在過(guò)去,并不是所有的超吸收聚合物顆粒類型都同樣適用于吸收制品。
[0003]已知為了使包括超吸收聚合物顆粒的吸收制品表現(xiàn)出良好的吸收和容納功能,超吸收聚合物顆粒需要滿足特定的技術(shù)要求。
[0004]超吸收聚合物顆粒首先需要能夠快速吸收液體流出物。在現(xiàn)有技術(shù)中超吸收聚合物顆粒的吸收速度一般通過(guò)測(cè)量顆粒的自由溶脹速率(FSR)來(lái)表征。
[0005]為了具有高吸收速度,存在于芯中的超吸收聚合物顆粒還應(yīng)該是對(duì)液體高度可滲透的。超吸收聚合物顆 粒的較差滲透率可由于凝膠阻塞而引起吸收制品的滲透。當(dāng)溶脹的超吸收聚合物顆粒阻塞顆粒之間的空隙空間時(shí),凝膠阻塞可在吸收芯中發(fā)生。在這種情況下,液體流出物不能或僅緩慢到達(dá)設(shè)置在芯中的超吸收聚合物顆粒的下層。液體流出物保留在吸收芯的表面并可因此從尿布中漏出。
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)中,超吸收聚合物顆粒的滲透率通常通過(guò)測(cè)量顆粒的SFC(鹽水流動(dòng)傳導(dǎo)率)來(lái)表征。所述參數(shù)在平衡時(shí)測(cè)量,即測(cè)量在超吸收聚合物顆粒的完全預(yù)溶脹的凝膠層上進(jìn)行。
[0007]然而,令人驚奇地,發(fā)明人目前發(fā)現(xiàn),具有高FSR和高SFC值的超吸收聚合物顆粒并不自動(dòng)地導(dǎo)致快速的液體流出物進(jìn)入吸收芯的采集時(shí)間,尤其是在第一涌流時(shí),即,當(dāng)干燥的超吸收聚合物顆粒第一次與液體進(jìn)行接觸時(shí)。
[0008]因此本發(fā)明提供吸收制品,其具有改善的吸收性能,并因此減少滲透,尤其是在第一涌流時(shí),即當(dāng)制品開(kāi)始被潤(rùn)濕時(shí)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明涉及一種吸收制品,所述吸收制品包括吸收芯。所述吸收制品分成三個(gè)部分:前部、后部和設(shè)置在前部與后部之間的襠部。所述吸收芯在制品的襠點(diǎn)處具有0.2至5mm的干燥厚度。其中,所述吸收芯包括至少90%的超吸收聚合物顆粒。如根據(jù)K (t)測(cè)試方法測(cè)量,所述制品的前部或襠部中的吸收芯所包含的或整個(gè)吸收芯所包含的超吸收聚合物顆粒達(dá)到20g/g (T20)攝取量所需的時(shí)間小于240s。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的尿布的平面圖。[0011]圖2為沿圖1的截線2-2截取的圖1所示尿布的剖面圖。
[0012]圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的吸收芯層的局部剖面圖。
[0013]圖4為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例所述的吸收芯層的局部剖面圖。
[0014]圖5a為吸收芯的局部截面圖,所述吸收芯包括圖3和4所不第一吸收芯層和第二吸收芯層的組合。
[0015]圖5b為吸收芯的局部截面圖,所述吸收芯包括圖3和4所不第一吸收芯層和第二吸收芯層的組合。
[0016]圖6為流變儀的示意圖。
[0017]圖7為進(jìn)行動(dòng)態(tài)有效滲透率和攝取量動(dòng)力學(xué)測(cè)量測(cè)試的適宜的滲透率測(cè)量系統(tǒng)的局部橫截面?zhèn)纫晥D。
[0018]圖8為進(jìn)行動(dòng)態(tài)有效滲透率和攝取量動(dòng)力學(xué)測(cè)量測(cè)試的活塞/滾筒組合件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0019]圖9為適用于圖8中所示的活塞/滾筒組合件中的活塞頭的頂視圖。
[0020]圖10為進(jìn)行尿液滲透率測(cè)量測(cè)試的適宜滲透率測(cè)量系統(tǒng)的局部橫截面?zhèn)纫晥D。 [0021]圖11為進(jìn)行尿液滲透率測(cè)量測(cè)試的活塞/滾筒組合件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0022]圖12為適用于圖11中所示的活塞/滾筒組合件中的活塞頭的頂視圖。
[0023]圖13為放置在用于溶脹相的燒結(jié)盤上的圖11的活塞/滾筒組合件的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0024]圖14為進(jìn)行平坦采集測(cè)試的適宜平坦采集測(cè)量系統(tǒng)的剖面圖
[0025]圖15A為代表比較例I和2以及實(shí)例I的攝取量(單位為g/g)作為時(shí)間的函數(shù)的圖,如K (t)測(cè)試方法測(cè)量。
[0026]圖15B為代表比較例I和2以及實(shí)例2的攝取量(單位為g/g)作為時(shí)間的函數(shù)的圖,如K (t)測(cè)試方法測(cè)量。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本文所用術(shù)語(yǔ)“吸收制品”是指吸收和容納身體流出物的裝置,更具體地講是指緊貼或鄰近穿著者的身體放置用來(lái)吸收和容納各種身體排泄物的裝置。吸收制品包括尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁內(nèi)衣、婦女衛(wèi)生制品等。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“體液”或“身體流出物”包括但不限于尿液、血液、陰道排出物、乳汁、汗液和糞便。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,吸收制品為尿布或訓(xùn)練褲。
[0028]本文所用“吸收芯”是指設(shè)置在吸收制品的頂片和底片之間,用于吸收和容納由吸收制品接收的液體的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可包括一個(gè)或多個(gè)基底層、設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)基底層上的超吸收聚合物顆粒、以及通常設(shè)置在超吸收聚合物顆粒上的熱塑性組合物。通常所述熱塑性組合物為熱塑性粘合劑材料。在一個(gè)實(shí)施例中,熱塑性粘合劑材料形成纖維層,所述纖維層至少部分地與一個(gè)或多個(gè)基底層上的超吸收聚合物顆粒接觸并部分地與一個(gè)或多個(gè)基底層接觸。在一個(gè)實(shí)施例中,為了增強(qiáng)超吸收聚合物顆粒和/或熱塑性粘合劑材料對(duì)相應(yīng)的基底層的粘附性,可在施涂超吸收聚合物顆粒之前將輔助粘合劑沉積在一個(gè)或多個(gè)基底層上。吸收芯還可包括一個(gè)或多個(gè)覆蓋層,使得超吸收聚合物顆粒被包括在一個(gè)或多個(gè)基底層與一個(gè)或多個(gè)覆蓋層之間。一個(gè)或多個(gè)基底層和覆蓋層可包括非織造材料或由非織造材料組成。吸收芯還可包含氣味控制化合物。
[0029]在吸收性制品除了吸收芯之外還包括頂片和/或底片,并且/或者采集系統(tǒng)的實(shí)施例中,吸收芯不包括頂片、底片和/或采集系統(tǒng)。
[0030]在一些實(shí)施例中,吸收芯基本上由以下組成:一個(gè)或多個(gè)基底層、超吸收聚合物顆粒、熱塑性組合物、任選地輔助粘合劑、任選地覆蓋層、以及任選地氣味控制化合物。
[0031 ] 本文所用“襠點(diǎn)”是指定位在制品的縱向中心線和橫向中心線的交叉處的吸收制品中心的點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解,就本發(fā)明而言,制品的襠點(diǎn)不必要定位在吸收芯的中心,即吸收芯的縱向中心線和橫向中心線的交叉處,尤其是在吸收芯在制品的橫向中心線上不居中的情況下,即在吸收芯偏移至制品的前面和/或后面的情況下。
[0032]本文所用“透氣氈”是指粉碎的木漿,其為纖維素纖維的一種形式。
[0033]本文所用“超吸收聚合物顆?!笔侵附宦?lián)的聚合物材料,如使用離心保留容量測(cè)試(EDANA WSP241.2_05)所測(cè)量,所述聚合物材料可吸收至少10倍于其自身重量的含水的0.9%鹽水溶液。超吸收聚合物顆粒為顆粒形式以便在干燥狀態(tài)下可流動(dòng)。本發(fā)明的一些超吸收聚合物顆粒由聚(甲基)丙烯酸聚合物制成。然而,例如基于淀粉的超吸收聚合物顆粒也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0034]本文所用“熱塑性粘合劑材料”是指聚合物組合物,可由其形成纖維并施加到超吸收聚合物顆粒上以將在干燥和潤(rùn)濕兩種狀態(tài)下固定超吸收聚合物顆粒。本發(fā)明的熱塑性粘合劑材料優(yōu)選在超吸收聚合物顆粒之上形成纖維性網(wǎng)絡(luò)。
[0035]本文所用“前部”和“后部”是指吸收制品的前腰區(qū)和后腰區(qū)。前部和后部的長(zhǎng)度均為從相應(yīng)前腰邊緣和后腰邊緣起始的制品總體長(zhǎng)度的三分之一。就其中前腰邊緣和/或后腰邊緣不設(shè)置成平行于吸收制品的橫向中心線延伸的直線的實(shí)施例而言,吸收制品的長(zhǎng)度從最接近于橫向中心線的前腰邊緣的點(diǎn)開(kāi)`始并在最接近于橫向中心線的后腰邊緣點(diǎn)處終止而在縱向中心線上或平行于縱向中心線來(lái)測(cè)定。
[0036]本文所用“襠部”是指介于制品的前部與后部之間,定位在制品中心的制品區(qū)域。襠部的長(zhǎng)度為制品總體長(zhǎng)度的三分之一。
[0037]本文所用“非織造材料”是指由定向或任意取向的纖維通過(guò)摩擦和/或粘合和/或粘著而粘結(jié)成的、或通過(guò)濕磨法而氈化成的人造片、纖維網(wǎng)或毛層,不包括紙張和通過(guò)織造、編織、簇成、縫編而合并束縛的紗或長(zhǎng)絲的產(chǎn)品,無(wú)論是否另外縫過(guò)。這些纖維可具有天然的或人造的來(lái)源,并且可為短纖維或連續(xù)長(zhǎng)絲或?yàn)榫偷匦纬傻睦w維??缮藤?gòu)獲得的纖維具有在小于約0.0Olmm至大于約0.2mm的范圍內(nèi)的直徑,并且它們具有幾種不同的形式:短纖維(稱為化學(xué)短纖維或短切纖維)、連續(xù)單纖維(長(zhǎng)絲或單絲)、無(wú)捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(絲束)、和加捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(紗)。非織造織物可通過(guò)許多方法諸如熔噴法、紡粘法、溶液紡絲、靜電紡紗和粗梳法來(lái)形成。非織造織物的基重通常表示為克/平方米(gsm)。
[0038]本文所用術(shù)語(yǔ)“連結(jié)的”是指其中通過(guò)將第一元件直接粘貼到第二元件從而使第一元件直接固定到另一個(gè)元件的構(gòu)型,或通過(guò)將第一元件粘貼到第三元件即中間元件,中間元件繼而固定到第二元件從而使第一元件間接固定到第二元件的構(gòu)型。連接方式可包括粘合劑粘結(jié)、熱粘結(jié)、壓力粘結(jié)、超聲波粘結(jié)、動(dòng)態(tài)機(jī)械粘結(jié)或任何其它合適的連接方式或本領(lǐng)域已知的這些連接方式的組合。
[0039]圖1是本發(fā)明的一些實(shí)施例的吸收制品10的平面圖。吸收制品10顯示處于其平展未收縮狀態(tài)(即,沒(méi)有彈性誘導(dǎo)收縮),并且部分吸收制品10被切除以更清楚地顯示尿布10的底層結(jié)構(gòu)。在圖1中,吸收制品10的接觸芽著者的部分面對(duì)觀察者。吸收制品10 —般包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12和設(shè)置在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12中的吸收芯14。
[0040]圖1中吸收制品10的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12可包括吸收制品10的主體。底座12可包括外覆蓋件16,所述外覆蓋件包括可為液體可透過(guò)的頂片18和/或可為液體不可透過(guò)的底片20。吸收芯14可包封在頂片18和底片20之間。底座12也可包括側(cè)片22、彈性化腿箍24、和彈性腰部組件26。
[0041 ] 腿箍24和彈性腰部組件26通??擅總€(gè)均包括彈性構(gòu)件28。將吸收制品10的一個(gè)端部設(shè)置成前部30并將另一端部設(shè)置成吸收制品10的后部32。將吸收制品10的中間部分設(shè)置成襠部34,其在前部30與后部32之間縱向延伸。
[0042]圖1中吸收制品10描繪有其縱向中心線36及其橫向中心線38。吸收制品10的周邊40由吸收制品10的外部邊緣限定,其中縱向邊緣42大致平行于吸收制品10的縱向中心線36延伸,并且前腰邊緣43和后腰邊緣44大致平行于吸收制品10的橫向中心線38在縱向邊緣42之間延伸。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12也可包括扣緊系統(tǒng),所述扣緊系統(tǒng)可包括至少一個(gè)扣緊構(gòu)件46和至少一個(gè)平臺(tái)區(qū)48。
[0043]吸收制品10還可包括這些本領(lǐng)域已知的其它結(jié)構(gòu),包括前耳片和后耳片、腰帽結(jié)構(gòu)、彈性部件等,以提供更好的貼合性、密封性和美觀特性。此類附加結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域所熟知并被例如描述于美國(guó)專利3,860,003和美國(guó)專利5,151,092中。
[0044]為了將吸收制品10保持在圍繞穿著者的適當(dāng)位置,前部30的至少一部分可由扣緊構(gòu)件46連接到后部32的至 少一部分上以形成腿部開(kāi)口和制品腰部。當(dāng)扣緊時(shí),扣緊系統(tǒng)承受制品腰部周圍的拉伸載荷??劬o系統(tǒng)可允許制品使用者抓持扣緊系統(tǒng)的一個(gè)元件諸如扣緊構(gòu)件46,并且在至少兩個(gè)位置上將前部30連接到后部32上。這可通過(guò)操縱扣緊裝置的元件之間的粘結(jié)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0045]根據(jù)某些實(shí)施例,吸收制品10可具有可重新閉合的扣緊系統(tǒng),或者可作為另外一種選擇以褲型尿布的形式被提供。當(dāng)吸收制品為尿布時(shí),其可包括接合到底座上的可重新閉合的扣緊系統(tǒng),所述系統(tǒng)用于將尿布固定到穿著者身上。當(dāng)吸收制品為褲型尿布時(shí),制品可包括至少兩個(gè)側(cè)片,所述側(cè)片彼此接合以形成褲。
[0046]吸收芯
[0047]吸收芯包括以芯的重量計(jì),不包括任何非織造纖維網(wǎng)諸如可被吸收芯包括的基底層以及覆蓋層的重量,至少90重量%的超吸收聚合物顆粒。
[0048]在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,吸收芯包括至少95重量%的超吸收聚合物顆粒。
[0049]在一些更優(yōu)選的實(shí)施例中,吸收芯包括至少98重量%的超吸收聚合物顆粒。
[0050]在一些甚至更優(yōu)選的實(shí)施例中,吸收芯包括至少99重量%的超吸收聚合物顆粒。
[0051]這些實(shí)施例是尤其優(yōu)選的,因?yàn)榕c除了超吸收聚合物顆粒之外,還具有較高含量常規(guī)吸收性材料如透氣氈等的常規(guī)吸收制品的厚度相比,包括高百分比超吸收聚合物顆粒的吸收制品在干燥時(shí)通常具有減縮厚度。當(dāng)將制品定位在穿著者上時(shí),減縮厚度有助于改善貼合性和舒適度。
[0052]在一些實(shí)施例中,吸收芯包括平均量為50至2200g/m2或100至1500g/m2或200至1000g/m2的每面積的超吸收聚合物顆粒。[0053]在一些實(shí)施例中,在制品的襠部中,吸收芯包括平均量為100至1500g/m2,或150至1000g/m2,或200至900g/m2,或400至700g/m2的單位面積上的超吸收聚合物顆粒。吸收制品包括足夠量的超吸收聚合物顆粒,以具有良好的吸收性能以及足夠薄以向穿著者提供貼合性和舒適度。然而,超吸收聚合物顆粒也存在于前部和后部中,盡管尤其在后部中的含量可能較低(或甚至為零)。在一些實(shí)施例中,在制品的后部中,吸收芯包括平均量小于300g/m2,或小于200g/m2,或者25至300g/m2,或50至200g/m2,或50至100g/m2的每表面積的超吸收聚合物顆粒。
[0054]在一些實(shí)施例中,吸收芯還可包括除超吸收聚合物顆粒之外的微量吸收材料,例如透氣氈。
[0055]在一些實(shí)施例中,吸收芯通常包括小于5重量%的透氣租,或者小于2%,或者不含透氣氈。
[0056]根據(jù)以下列出的測(cè)試方法測(cè)量,吸收芯在制品襠點(diǎn)處的干燥厚度為小于10_,優(yōu)選地小于5mm,更優(yōu)選地小于3mm,甚至更優(yōu)選地小于1.5mm,或者0.1至IOmm,優(yōu)選地0.2至5mm,更優(yōu)選地0.3至3mm,甚至更優(yōu)選地0.5至1.5mm。因此,與常規(guī)包含透氣租的吸收芯相比,所述吸收芯足夠薄。因此,顯著改善了貼合性和舒適度。
[0057]軺吸收聚合物顆粒
[0058]可用于本發(fā)明的超吸收聚合物顆??删哂泻芏喾N形狀。術(shù)語(yǔ)“顆粒”是指顆粒、纖維、薄片、球體、粉末、小薄片和超吸收聚合物顆粒領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它形狀和形式。在一些實(shí)施例中,超吸收聚 合物顆??蔀槔w維的形狀,即細(xì)長(zhǎng)的針狀超吸收聚合物顆粒。在那些實(shí)施例中,超吸收聚合物纖維具有小于約1_,通常小于約500 u m,或者小于250 ii m下至50 m的較小尺寸(即纖維的直徑)。纖維的長(zhǎng)度優(yōu)選地為約3mm至約100mm。纖維也可為可織造的長(zhǎng)絲的形式。
[0059]作為另外一種選擇,在一些優(yōu)選的實(shí)施例中,本發(fā)明的超吸收聚合物顆粒為球狀顆粒。根據(jù)本發(fā)明并且與纖維相反,“球狀顆?!本哂凶铋L(zhǎng)和最短尺寸,并且顆粒的最長(zhǎng)和最短顆粒尺寸之比在1-5范圍內(nèi),其中值I等于完美的球狀顆粒,而值5將使得與此類球狀顆粒有一些偏差。在此類實(shí)施例中,根據(jù)EDANA方法WSP220.2-05測(cè)量,超吸收聚合物顆粒可具有小于850 ii m,或50至850 u m,或者100至500 u m,以及或者150至300 y m的粒度。具有相對(duì)低粒度的超吸收聚合物顆粒有助于增加與液體流出物接觸的吸收材料的表面積,并因此支持液體流出物的快速吸收。
[0060]可用于本發(fā)明的超吸收聚合物顆粒包括多種能夠吸收大量流體的水不溶性的、但水可溶脹的聚合物。此類聚合物材料一般在本領(lǐng)域中是已知的。
[0061]適宜的超吸收聚合物顆??衫缬扇缑绹?guó)專利4,340, 706和美國(guó)專利5,849,816中所述的反向懸浮聚合獲得,或由如美國(guó)專利申請(qǐng)2009/0192035、2009/0258994和2010/0068520中所述的噴霧或其它氣相分散聚合獲得。在一些實(shí)施例中,適宜的超吸收聚合物顆粒可通過(guò)本領(lǐng)域現(xiàn)階段的生產(chǎn)工藝獲得,如更具體地由W02006/083584,第12頁(yè)第23行至第20頁(yè)第27行中所述。
[0062]在一些實(shí)施例中,超吸收聚合物顆粒的表面可被涂覆。在此類實(shí)施例中,涂層使表面變粘,使得超吸收聚合物顆粒在潤(rùn)濕時(shí)不能容易地重新排列(因此它們不能阻塞空隙)。
[0063]在一些實(shí)施例中,超吸收聚合物顆??赏扛灿嘘?yáng)離子聚合物。一些陽(yáng)離子聚合物可包括聚胺或聚亞胺材料,其與包括在體液尤其是尿液中的至少一種組分反應(yīng)。一些聚胺材料可選自(I)具有伯胺基的聚合物(例如聚乙烯胺、聚烯丙基胺);(2)具有仲胺基的聚合物(例如聚乙烯亞胺);以及(3)具有叔胺基的聚合物(例如,聚N,N- 二甲烷基胺)。
[0064]陽(yáng)離子聚合物的實(shí)際例子為,例如聚乙烯亞胺,通過(guò)可溶于水范圍內(nèi)的環(huán)氧鹵丙烷交聯(lián)的改性聚乙烯亞胺、聚胺、通過(guò)接枝乙烯亞胺的改性聚酰氨基胺、聚醚胺、聚乙烯胺、聚烷基胺、聚酰胺基聚胺、以及聚烯丙基胺。
[0065]在一些實(shí)施例中,陽(yáng)離子聚合物具有至少500,或者5,000,或者10,000或更大的
重均分子量。重均分子量超過(guò)500或更大的陽(yáng)離子聚合物不限于在通過(guò)凝膠滲透色譜法的分子量分析中示出單一最大值(峰)的聚合物,并且即使其表現(xiàn)出多個(gè)最大值(峰),重均分子量為500或更大的聚合物也可被使用。
[0066]優(yōu)選的陽(yáng)離子聚合物的量,相對(duì)于100重量份的所述超吸收聚合物顆粒,在約0.05至20重量份,更優(yōu)選約0.3至10重量份,且最優(yōu)選約0.5至5重量份的范圍內(nèi)。
[0067]在一些實(shí)施例中,超吸收聚合物顆粒可涂覆有脫乙酰殼多糖材料,如US7537832B2中所公開(kāi)的。
[0068]在一些其它實(shí)施例中,超吸收聚合物顆??砂齑搽x子交換吸收聚合物,如W099/34841 和 W099/34842 中所公開(kāi)的。
[0069]已如上所述,具有高FSR和高SFC值的超吸收聚合物顆粒不自動(dòng)地導(dǎo)致快速的液體流出物的采集時(shí)間,尤其是在第一涌流時(shí),即,當(dāng)干燥的超吸收聚合物顆粒第一次與液體進(jìn)行接觸時(shí)。干燥的超吸收聚合物顆粒通常比潤(rùn)濕的超吸收聚合物顆粒更不易吸收水,因?yàn)樗M(jìn)入干燥超吸收聚合物顆粒的擴(kuò)散性低于水進(jìn)入潤(rùn)濕超吸收聚合物顆粒的擴(kuò)散性。
[0070]迄今為止,未研究與初始攝`取量相關(guān)的干燥超吸收聚合物顆粒的吸收性能。相反,重點(diǎn)一直在鹽水流動(dòng)傳導(dǎo)率(SFC)上,其在平衡時(shí)并從而在遠(yuǎn)離初始液體吸收的階段處測(cè)定。就除超吸收聚合物顆粒之外還包含顯著量透氣氈的吸收芯而言,進(jìn)入吸收芯的液體的臨時(shí)儲(chǔ)存由透氣氈提供,使得超吸收聚合物顆粒在一定延遲的情況下吸收周圍透氣氈中的液體。但是即使就現(xiàn)有技術(shù)中所公開(kāi)的不含透氣氈的吸收制品而言,超吸收聚合物顆粒的滲透率也經(jīng)常在平衡時(shí)測(cè)量,從而不考慮干燥的超吸收聚合物顆粒在初始暴露于液體時(shí)的性能。本發(fā)明的發(fā)明人已仔細(xì)研究了超吸收聚合物顆粒在初始暴露于液體時(shí)的性能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),某些但不是公開(kāi)可得的超吸收聚合物顆粒在施用于不包含或包含非常低含量的透氣氈的吸收芯中時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。優(yōu)異的性能導(dǎo)致改善的液體采集,從而減少滲透的風(fēng)險(xiǎn)。已發(fā)現(xiàn),超吸收聚合物顆粒可以在對(duì)抗圍壓吸收時(shí),干燥超吸收聚合物達(dá)到一定程度液體攝取量所需的時(shí)間來(lái)描述。因此,現(xiàn)在可有目的地且容易地選擇這些新開(kāi)發(fā)的專門適用于包括很少或不包含透氣氈的吸收芯的超吸收聚合物顆粒,而不需要附加的廣泛研究和測(cè)試。
[0071]根據(jù)本發(fā)明,根據(jù)以下列出的K (t)測(cè)試方法測(cè)量,包括在所述制品的前部或襠部的吸收芯中或包括在整個(gè)吸收芯中的超吸收聚合物顆粒達(dá)到20g/g的攝取量所需的時(shí)間(T20)小于240s,或小于215s,或小于190s,或小于165s,或小于140s。
[0072]在一些實(shí)施例中,根據(jù)以下列出的K (t)測(cè)試方法測(cè)量,達(dá)到20g/g攝取量的時(shí)間(T20)為 40 至 240s,或 50 至 290s,或 60 至 165s。
[0073]在一些實(shí)施例中,根據(jù)以下列出的K (t)測(cè)試方法測(cè)量,包括在所述制品的前部或襠部的吸收芯中或包括在整個(gè)吸收芯中的超吸收聚合物顆粒在20分鐘時(shí)的攝取量(U20)為至少 28g/g 或至少 30g/g,或 28g/g 至 60g/g,或 30g/g 至 50g/g,或 30g/g 至 40g/g。
[0074]與現(xiàn)有技術(shù)的吸收制品相比,尤其是在第一涌流時(shí),包括此類超吸收聚合物顆粒的吸收制品具有改善的吸收性能并因此表現(xiàn)出減少的滲透。此類超吸收聚合物顆粒尤其適用于吸收制品。
[0075]在一些實(shí)施例中,根據(jù)以下列出的K (t)測(cè)試方法測(cè)量,超吸收聚合物顆粒在20分鐘時(shí)的有效滲透率(K20)為至少5 ? 10_8Cm2,或至少7 ? 10_8cm2,或至少8.5 ? l(T8cm2,或5 ? 10 8cm2 至 I ? 10 6cm2,或 7 ? 10 8cm2 至 5 ? 10 7cm2,或 8.5 ? 10 8 至 I ? 10 7。
[0076]在一些實(shí)施例中,根據(jù)以下列出的K (t)測(cè)試方法測(cè)量,超吸收聚合物顆粒具有超過(guò)0.75,或超過(guò)0.8,或超過(guò)0.9的最小有效滲透率與20分鐘時(shí)的滲透率之間的比率(Kmin/K20比)。在此類實(shí)施例中,瞬時(shí)凝膠阻塞最小化并且貫穿所有溶脹過(guò)程,尤其是對(duì)第一涌流而言最重要的溶脹相的初始部分中,液體流出物能快速運(yùn)行通過(guò)顆粒之間的空隙空間。
[0077]就具有多于一種超吸收聚合物顆粒的實(shí)施例而言,對(duì)存在于前部或襠部或整個(gè)吸收芯中的多于一種超吸收超吸收聚合物顆粒的混合物分別進(jìn)行K (t)測(cè)試方法。
[0078]在一些實(shí)施例中,超吸收聚合物顆粒具有超過(guò)50,或者超過(guò)60,或者為50至500,或者55至200,或者60至150UPM單位的表示為UPM(尿液滲透率測(cè)量)值的平衡滲透率,其中 IUPM 單位為 IXKT7 (cm3.s)/g。
[0079]UPM值根據(jù)以下列出的UPM測(cè)試方法測(cè)量。該方法與現(xiàn)有技術(shù)的鹽水流動(dòng)傳導(dǎo)率測(cè)試方法密切相關(guān)。該UPM測(cè)試方法通常測(cè)量超吸收聚合物顆粒的預(yù)膨脹層的流動(dòng)阻力,即,流動(dòng)阻力在平衡時(shí)測(cè)量。因此,當(dāng)吸收制品的顯著體積已被液體流出物潤(rùn)濕時(shí),具有高UPM值的此類超吸收聚合物顆粒 表現(xiàn)出高滲透率。這些實(shí)施例不僅在第一涌流時(shí)而且在隨后涌流時(shí)表現(xiàn)出良好的吸收特性。
[0080]在一些實(shí)施例中,超吸收聚合物顆粒可具有超過(guò)0.lg/g/s,或者0.1至2g/g/s,或者0.3至lg/g/s,或者0.3至0.6g/g/s,或者0.4至0.6g/g/s的FSR (自由溶脹速率)。
[0081]超吸收聚合物顆粒的自由溶脹速率根據(jù)以下列出的FSR測(cè)試方法測(cè)量。具有高自由溶脹速率的超吸收聚合物顆粒將能夠在無(wú)圍壓下快速吸收液體。與K(t)測(cè)試方法相反,為了測(cè)量自由溶脹速率不對(duì)凝膠層施加外部壓力。根據(jù)本發(fā)明的K (t)測(cè)試方法測(cè)量,具有太低FSR值的超吸收聚合物顆粒達(dá)到20g/g的攝取量可能不需要小于240s,并因此將不能盡快地吸收液體流出物。然而,如上所述,如根據(jù)K (t)測(cè)試方法測(cè)量,具有高FSR值的超吸收聚合物顆粒不自動(dòng)地導(dǎo)致高攝取值。
[0082]在一些實(shí)施例中,如根據(jù)EDANA方法WSP241.2_05測(cè)量,超吸收聚合物顆??删哂谐^(guò)20g/g,或超過(guò)24g/g,或20至50g/g,或20至40g/g,或24至30g/g的CRC(離心保留容量)值。CRC測(cè)量超吸收聚合物顆粒在過(guò)量液體中自由溶脹所吸收的液體。
[0083]由于需要較少的超吸收聚合物顆粒以有利于液體吸收所需的總體容量,可能期望具有高CRC值的超吸收聚合物顆粒。
[0084]在一些實(shí)施例中,根據(jù)以下列出的平坦采集測(cè)試方法測(cè)量,所述吸收制品可具有小于30s,或者小于27s的第一涌流采集時(shí)間。為重量在8至13kg±20%范圍內(nèi)的穿著者設(shè)計(jì)的嬰兒尿布(諸如型號(hào)4的Pampers Active Fit或型號(hào)4的其它Pampers嬰兒尿布,型號(hào)4的Huggies嬰兒尿布或大多數(shù)其它商標(biāo)的型號(hào)4的嬰兒尿布)進(jìn)行這種采集時(shí)間測(cè)量。如本申請(qǐng)的實(shí)例部分所示,與現(xiàn)有技術(shù)的吸收制品相比,包括如根據(jù)K (t)測(cè)試方法測(cè)量,達(dá)到20g/g的攝取量需要小于240s的超吸收聚合物顆粒的吸收制品可提供更快的采集時(shí)間,尤其是在第一涌流時(shí),并因此減少滲漏。
[0085]吸收芯的結(jié)構(gòu)
[0086]在下文中,給出了本發(fā)明吸收芯的例子。然而,本發(fā)明不限于此類吸收芯。
[0087]在一些實(shí)施例中,吸收芯14包括吸收層60,如圖3和4所示。吸收層60的基底層64可稱為除塵層,并且具有面對(duì)尿布10的底片20的第一表面78和面對(duì)超吸收聚合顆粒66的第二表面80。根據(jù)一些實(shí)施例,基底層64為非織造材料,如具有作為外層的紡粘層和介于紡粘層之間的一個(gè)或多個(gè)熔噴層的多層非織造材料,其包括但不限于SMS材料,所述SMS材料包括紡粘層、熔噴層和其它紡粘層。吸收層60可包括覆蓋層70,如圖4所示。覆蓋層70可以為非織造材料,如具有作為外層的紡粘層和介于紡粘層之間的一個(gè)或多個(gè)熔噴層的多層非織造材料,其包括但不限于SMS材料,所述SMS材料包括紡粘層、熔噴層和其它紡粘層。在一些實(shí)施例中,基底層64和覆蓋層70由相同的材料制成。
[0088]如圖3和4所示,超吸收聚合物顆粒66可以顆粒簇90的形式沉積在基底層64上,所述顆粒簇包括著陸區(qū)域94和著陸區(qū)域94之間接合區(qū)域96。如本文所定義,著陸區(qū)域94為其中熱塑性粘合劑材料不直接接觸非織造材料基底或輔助粘合劑的區(qū)域;接合區(qū)域96為其中熱塑性粘合劑材料不直接接觸非織造材料基底或輔助粘合劑的區(qū)域。接合區(qū)域96包含很少或不包含超吸收聚合物顆粒66。著陸區(qū)域94和接合區(qū)域96可具有多種形狀,所述形狀包括但不限于圓形、橢圓形、正方形、矩形、三角形等等。
[0089]因此,熱塑 性粘合劑材料68提供保持超吸收聚合物顆粒66的腔體,并因此固定該材料。在另一方面,熱塑性粘合劑材料68粘結(jié)到基底層64上,從而將超吸收聚合物顆粒66粘附到基底層64上。在一些其它的實(shí)施例中,熱塑性粘合劑材料68還可至少部分地滲入超吸收聚合物顆粒66和基底層64兩者中,從而提供進(jìn)一步的固定和粘附。
[0090]在一些其它的實(shí)施例中,吸收芯14可包括兩個(gè)吸收層,第一吸收層60和第二吸收層62。最好如圖5A和5B中所示,吸收芯14的第一吸收層60包括基底層64、基底層64上的超吸收聚合物顆粒66、以及超吸收聚合物顆粒66上的熱塑性粘合劑材料68。雖然未被示出,但第一吸收層60也可包括覆蓋層諸如圖4所示的覆蓋層70。
[0091]同樣,最好如圖5A和5B中所示,吸收芯14的第二吸收層62也可包括基底層72、第二基底層72上的超吸收聚合物顆粒74、以及超吸收聚合物顆粒74上的熱塑性粘合劑材料76。雖然未被示出,但第二吸收層62也可包括覆蓋層諸如圖4所示的覆蓋層70。如上所述,第一吸收層60的基底64可稱為除塵層,并且具有面對(duì)尿布10的底片20的第一表面78和面對(duì)超吸收聚合顆粒66的第二表面80。同樣,第二吸收層62的基底層72可稱為芯覆蓋件,并且具有面對(duì)尿布10的頂片18的第一表面82和面對(duì)超吸收聚合物顆粒74的第二表面84。第一基底層64和第二基底層72可用粘合劑圍繞周邊彼此粘附,以圍繞超吸收聚合物顆粒66和74形成包層,從而將超吸收聚合物顆粒66和74保持在吸收芯14內(nèi)。
[0092]取決于吸收芯14的所需應(yīng)用以及可在其中摻入吸收芯的特定吸收制品10,包括超吸收聚合物顆粒的吸收芯14的區(qū)域可有變化。然而,在一些實(shí)施例中,超吸收聚合物顆粒區(qū)域可基本上完全橫跨吸收芯14延伸。在一些可供選擇的實(shí)施例中,超吸收聚合物顆粒區(qū)域完全橫跨吸收制品10的襠部34中的吸收芯14延伸,然而超吸收聚合物顆粒區(qū)域不完全橫跨吸收制品10的前部和后部中的吸收芯14延伸。
[0093]將第一吸收層和第二吸收層60和62結(jié)合在一起以形成吸收芯14使得層可為偏移的,從而使得基底層64上的超吸收聚合物顆粒66和基底層72上的超吸收聚合物顆粒74橫跨超吸收聚合物顆粒區(qū)域基本上連續(xù)分布,如圖5A和5B所示。在一些實(shí)施例中,盡管超吸收聚合物顆粒66和74以簇90的形式橫跨第一基底層64和第二基底層72不連續(xù)分布,但是超吸收聚合物顆粒66和74橫跨超吸收聚合物顆粒區(qū)域基本上連續(xù)分布。在一些實(shí)施例中,這些吸收層可為偏移的而使得第一吸收層60的著陸區(qū)域94面對(duì)第二吸收層62的接合區(qū)域96,并且第二吸收層62的著陸區(qū)域面對(duì)第一吸收層60的接合區(qū)域96,如圖5A和5B所示。當(dāng)著陸區(qū)域94和接合區(qū)域96適當(dāng)?shù)卦O(shè)定尺寸并布置時(shí),所得的超吸收聚合物顆粒66和74的組合為橫跨吸收芯14的超吸收聚合物顆粒區(qū)域的超吸收聚合物顆粒的基本上連續(xù)的層(即,第一基底層64和第二基底層72不形成多個(gè)凹坑,所述凹坑各自在其間包含超吸收聚合物顆粒66和74的簇90),如圖5A所示。
[0094]超吸收聚合物顆粒的量可以或可以不沿芯的長(zhǎng)度變化,通常所述芯在其縱向上是異形的。已發(fā)現(xiàn),對(duì)于大多數(shù)吸收制品諸如尿布,液體排泄主要發(fā)生在尿布的前半部中。因此吸收芯14的前半部應(yīng)包括芯的大部分吸收容量。因此,根據(jù)某些實(shí)施例,所述吸收芯14的前半部可包括超過(guò)約60%的超吸收聚合物顆粒,或超過(guò)約65%,70%, 75%,80%, 85%,或90%的超吸收聚合物顆粒。
[0095]通常熱塑性粘合劑材料可用于至少部分固定干燥和潤(rùn)濕兩種狀態(tài)下的超吸收聚合物顆粒??蓪崴苄哉澈蟿┎牧匣旧暇鶆虻卦O(shè)置在超吸收聚合物顆粒之間。然而,通常熱塑性粘合劑材料可作為纖維層提供,所述纖維層至少部分地與超吸收聚合物顆粒接觸并部分地與基底層接觸。通常,本發(fā)明的熱塑性粘合劑材料在超吸收聚合物顆粒之上形成纖維性網(wǎng)絡(luò)。通常,如圖5A和5 B中所示的例子,超吸收聚合物顆粒66和74作為不連續(xù)層提供,并且纖維熱塑性粘合劑材料68和76的層鋪設(shè)在超吸收聚合物顆粒66和74的層上,使得熱塑性粘合劑材料68和76與超吸收聚合物顆粒66和74直接接觸,但是也與基底層64和72的第二表面80和84直接接觸,其中基底層不被超吸收聚合物顆粒66和74覆蓋。這賦予熱塑性粘合劑材料68和76的纖維層基本三維的結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)本身與長(zhǎng)度方向和寬度方向上的尺度相比為具有相對(duì)小厚度的基本二維的結(jié)構(gòu)。換句話講,熱塑性粘合劑材料68和76在超吸收聚合物顆粒68和76以及基底層64和72的第二表面之間起伏。
[0096]熱塑性粘合劑材料可提供腔體以纏繞超吸收聚合物顆粒,并從而固定這些顆粒。在另一方面,熱塑性粘合劑材料粘結(jié)到基底層上,從而將超吸收聚合物顆粒粘附到基底層上。一些熱塑性粘合劑材料還將滲透入超吸收聚合物顆粒和基底層兩者中,從而提供進(jìn)一步的固定和粘附。當(dāng)然,盡管本文所公開(kāi)的熱塑性粘合劑材料提供改善的濕固定作用(即當(dāng)制品至少部分加載時(shí)對(duì)吸收材料的固定作用),但當(dāng)吸收芯干燥時(shí)這些熱塑性粘合劑材料也可對(duì)吸收材料提供極好的固定作用。熱塑性粘合劑材料也可稱作熱熔融粘合劑。
[0097]不受理論的束縛,已發(fā)現(xiàn)最適用于固定超吸收聚合物顆粒的那些熱塑性粘合劑材料兼有良好的內(nèi)聚力和良好的粘附性能。良好的粘附可促進(jìn)熱塑性粘合劑材料和超吸收聚合物顆粒以及基底層之間的良好接觸。良好的內(nèi)聚力可減小粘合劑中斷的可能性,尤其是響應(yīng)于外力,即響應(yīng)于應(yīng)變而中斷的可能性。當(dāng)吸收芯吸收液體時(shí),超吸收聚合物顆粒溶脹并使熱塑性粘合劑材料經(jīng)受外力。熱塑性粘合劑材料可允許此類溶脹而不會(huì)中斷和賦予過(guò)多的壓縮力,所述壓縮力將抑制超吸收聚合物顆粒溶脹。
[0098]熱塑性粘合劑材料可整體包括單一熱塑性聚合物或熱塑性聚合物的共混物,當(dāng)通過(guò)ASTM方法D-36-95 “Ring and BalI”測(cè)定時(shí),所述聚合物具有在介于50°C和300°C之間的范圍內(nèi)的軟化點(diǎn);或作為另外一種選擇,熱塑性粘合劑材料可為熱熔融粘合劑,其包括至少一種與其它熱塑性稀釋劑諸如增粘樹(shù)脂、增塑劑和添加劑諸如抗氧化劑相組合的熱塑性聚合物。在一些實(shí)施例中,熱塑性聚合物通常具有超過(guò)10,000的分子量(Mw)和通常低于室溫的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或-6°C >Tg〈16°C。在一些實(shí)施例中,熱熔融聚合物的典型濃度在約20重量%至約40重量%的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中,熱塑性聚合物可為對(duì)水不敏感的。示例性聚合物為包括A-B-A三嵌段結(jié)構(gòu)、A-B兩嵌段結(jié)構(gòu)和(A-B)n徑向嵌段共聚物結(jié)構(gòu)的(苯乙烯)嵌段共聚物,其中A嵌段為通常包含聚苯乙烯的非彈性體聚合物嵌段,并且B嵌段為不飽和共軛雙烯或(部分)氫化的此類變體。B嵌段通常為異戊二烯、丁二烯、乙烯/ 丁烯(氫化丁二烯)、乙烯/丙烯(氫化異戊二烯)、或它們的混合物。 [0099]可采用的其它合適的熱塑性聚合物為茂金屬聚烯烴,它們?yōu)槔脝挝稽c(diǎn)或茂金屬催化劑制備的乙烯聚合物。其中,至少一種共聚單體可與乙烯聚合以制備共聚物、三元共聚物或更高級(jí)的聚合物。同樣適用的是無(wú)定形聚烯烴或無(wú)定形聚0-烯烴(々?40),它們?yōu)?2至C8 a烯烴的均聚物、共聚物或三元共聚物。
[0100]在一些實(shí)施例中,熱塑性粘合劑材料以纖維形式存在。在這些實(shí)施例的一些中,纖維將具有約I微米至約50微米或約I微米至約35微米的平均粗度和約5mm至約50mm或約5mm至約30mm的平均長(zhǎng)度。為了改善熱塑性粘合劑材料對(duì)基底層或任何其它層尤其是任何其它非織造層的粘附性,此類層可用輔助粘合劑預(yù)處理。
[0101 ] 在某些實(shí)施例中,將熱塑性粘合劑材料以每基底層介于0.5和30g/m2之間,介于I和15g/m2之間,介于I和10g/m2之間或甚至介于1.5和5g/m2之間的量施涂在基底層上。
[0102]一種示例性熱塑性粘合劑材料68和76可具有在20°C下測(cè)定的至少30,OOOPa,并且小于300,OOOPa,或小于200,OOOPa,或介于140,OOOPa和200,OOOPa之間,或小于100,OOOPa的儲(chǔ)能模量G'。在另一個(gè)方面,在35°C下測(cè)定的儲(chǔ)能模量G'可大于80,000Pa。在另一個(gè)方面,在60°C下測(cè)定的儲(chǔ)能模量G'可小于300,OOOPa且超過(guò)18,OOOPa,或超過(guò)24,OOOPa,或超過(guò)30,OOOPa,或超過(guò)90,OOOPa0在另一個(gè)方面,在90°C下測(cè)定的儲(chǔ)能模量G’可小于200,OOOPa且超過(guò)10,OOOPa,或超過(guò)20,OOOPa,或超過(guò)30,OOOPa0在60°C和90°C下測(cè)定的儲(chǔ)能模量可為熱塑性粘合劑材料在高環(huán)境溫度下的形態(tài)穩(wěn)定性的量度。如果吸收產(chǎn)品是在炎熱的氣候中使用,則該值是特別重要的,如果60°C和90°C下的儲(chǔ)能模量G'不是足夠高,則在所述氣候中熱塑性粘合劑材料會(huì)失去其完整性。
[0103]G'使用如圖6示意地所示的流變儀來(lái)測(cè)量;該圖僅用于一般舉例說(shuō)明的目的。流變儀627能夠向粘合劑施加剪切應(yīng)力,并且測(cè)量在恒定溫度下所引起的應(yīng)變(剪切變形)響應(yīng)。將粘合劑放置在用作下固定板628的Peltier元件和半徑R為IOmm的上板629之間,所述上板連接到馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸上以產(chǎn)生剪切應(yīng)力。兩板之間的間隔高度H為1500微米。Peltier元件能控制材料的溫度(+0.5°C)。將應(yīng)變振幅設(shè)定為0.05%,應(yīng)變頻率設(shè)定為IHz并且冷卻速率設(shè)定為2V Mn (其中起始溫度設(shè)定為150°C或更高,并且結(jié)束溫度設(shè)定為-5。。)。[0104]吸收芯也可包括未在圖中示出的輔助粘合劑。為了增強(qiáng)超吸收聚合物顆粒和熱塑性粘合劑材料對(duì)相應(yīng)基底層的粘附性,可在基底層上施涂超吸收聚合物顆粒之前,在基底層上沉積輔助粘合劑。輔助粘合劑也可幫助固定超吸收聚合物顆粒,并且可包括與如上文所述相同的熱塑性粘合劑材料,或也可包括其它粘合劑,包括但不限于可噴涂的熱熔融粘合劑??缮藤?gòu)獲得的輔助粘合劑的例子為札B.Fuller C0.(St.Paul,麗)的產(chǎn)品號(hào)HL-1620-B。輔助粘合劑可通過(guò)任何適宜的方法施涂到基底層上,但根據(jù)一些實(shí)施例,其可在間隔約0.5至約2mm的約0.5至約Imm寬的狹槽中施涂。
[0105]采集系統(tǒng)
[0106]在一些實(shí)施例中,吸收制品10可包括設(shè)置在頂片18和吸收芯14之間的采集系統(tǒng)50,如圖1和2中所示。采集系統(tǒng)50可不包括任何超吸收聚合物顆粒。
[0107]采集系統(tǒng)50可直接接觸吸收芯14。采集系統(tǒng)50可包括單層或多層,諸如面向穿著者皮膚的上部采集層52和面向穿著者衣服的下部采集層54,如圖1和2所示。在一些實(shí)施例中,采集系統(tǒng)50可用來(lái)接納液體涌流,例如尿液涌流。換句話講,采集系統(tǒng)50可用作液體的暫時(shí)貯存器,直到吸收芯14吸收液體為止。
[0108]在一些實(shí)施例中,采集系統(tǒng)50可包括化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。此類交聯(lián)的纖維素纖維可具有所期望的吸收特性。示例性化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維公開(kāi)于美國(guó)專利5,137,537中。在一些實(shí)施例中,化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維與基于葡萄糖單體的介于約0.5摩爾%和約 10.0摩爾%之間的C2-C9聚羧交聯(lián)劑交聯(lián),或與介于約1.5摩爾%和約6.0摩爾%之間的C2-C9聚羧交聯(lián)劑交聯(lián)。檸檬酸為一種示例性交聯(lián)劑。在一些其它實(shí)施例中,可使用聚丙烯酸。在一些實(shí)施例中,交聯(lián)的纖維素纖維可具有約25至約60,或約28至約50,或約30至約45的保水率值。用于確定保水率值的方法公開(kāi)于美國(guó)專利5,137,537中。在一些實(shí)施例中,交聯(lián)的纖維素纖維可為起褶皺的、加捻的、或卷曲的、或它們的組合(包括起褶皺的、加捻的、和卷曲的)。
[0109]在一些實(shí)施例中,上部采集層52和下部采集層54之一或兩者均可包括非織造材料,所述材料可為親水的。此外,根據(jù)某個(gè)實(shí)施例,上部采集層和下部采集層52和54之一或兩者均可包括化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維,所述纖維可或可不形成非織造材料的一部分。
[0110]在一些實(shí)施例中,上部采集層52可包括非織造材料(不含交聯(lián)的纖維素纖維),并且下部采集層54可包括化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。在一些實(shí)施例中,下部采集層54可包括與其它纖維諸如天然或合成聚合物纖維相混合的化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。在一些實(shí)施例中,此類其它天然或合成的聚合物纖維可包括高表面積纖維、熱塑性粘合纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、PET纖維、人造絲纖維、Iyocell纖維、以及它們的混合物。
[0111]在一些實(shí)施例中,下部采集層54理想地具有高的流體攝取能力。流體攝取量用每克吸收材料所吸收的流體的克數(shù)進(jìn)行測(cè)量并用“最大攝取”值來(lái)表示。因此高流體攝取量對(duì)應(yīng)于高的材料容量并且是有益的,因?yàn)樗WC待吸收的流體被采集材料完全采集。在一些實(shí)施例中,下部采集層54具有約10g/g的最大攝取值。
[0112]上部采集層52的一個(gè)屬性為其中值解吸壓力,即MDP。MDP為在0.3psi的外加機(jī)械壓力下以O(shè)cm的毛細(xì)管抽吸高度將部采集層54脫水至其容量的約50%所需的毛細(xì)管壓力的量度。一般來(lái)講,相對(duì)較低的MDP可為適用的。較低的MDP可允許下部采集層54更可效地排干上部采集材料。不受理論的束縛,給定的分配材料可具有可限定的毛細(xì)管抽吸。下部采集層54通過(guò)毛細(xì)管力豎直地移動(dòng)液體的能力將直接受到重力和與上部采集層52的解吸相關(guān)聯(lián)的相反的毛細(xì)管力的影響。最小化這些毛細(xì)管力可有利地影響下部采集層54的性能。然而,在一些實(shí)施例中,下部采集層54也可具有足夠的毛細(xì)管抽吸,以便排干以上各層(具體地上部采集層52和頂片18),并且暫時(shí)保持液體直到液體可被吸收芯組件分配掉。因此,在一些實(shí)施例中,下部采集層54可具有大于5cm H2O的最小MDP。此外,根據(jù)示例性實(shí)施例,下部采集層54具有小于約20.5cm H2O,或者小于約19cmH20,以及或者小于約18cmH2O的MDP值以提供快速采集。
[0113]用于確定MDP和最大攝取值的方法公開(kāi)于美國(guó)專利申請(qǐng)2007/0118087 (Flohr等人)中。例如,根據(jù)第一實(shí)施例,下部采集層54可包括約70重量%的化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維、約10重量%的聚酯(PET)和約20重量%的未經(jīng)處理的紙漿纖維。根據(jù)第二實(shí)施例,下部采集層54可包括約70重量%的化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維、約20重量%的Iyocell纖維和約10重量%的PET纖維。根據(jù)第三實(shí)施例,下部采集層54可包括約68重量%的化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維、約16重量%的未經(jīng)處理的紙漿纖維和約16重量%的PET纖維。在一個(gè)實(shí)施例中,下部采集層54可包括約重量90%至100重量%的化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。
[0114]用于上部采集層和下部采集層52和54的合適的非織造材料包括但不限于SMS材料,其包括紡粘層、熔噴層和另一個(gè)紡粘層。在某些實(shí)施例中,永久親水的非織造材料(具體地講為具有耐久親水涂層的非織造材料)是所期望的。其它合適的實(shí)施例包括SMMS結(jié)構(gòu)體。在一些實(shí)施例中,非織造材料為對(duì)于粗梳樹(shù)脂粘結(jié)的。在某些實(shí)施例中,非織造材料為多孔的。
[0115]在一些實(shí)施例中,合適的非織造材料可包括但不限于合成纖維,諸如PE、PET和PP0由于用于非織造材料生產(chǎn)的聚合物可為固有地疏水性的,因此它們可涂覆有親水性涂層。一種生產(chǎn)具有耐久親水涂層的非織造材料的方法是,通過(guò)將親水單體和自由基聚合引發(fā)劑施用到非織造材料上,并且進(jìn)行通過(guò)紫外光所激發(fā)的聚合物反應(yīng),從而導(dǎo)致單體化學(xué)地結(jié)合到非織造材料的表面上,如美國(guó)專利公布2005/0159720中所述。另一種生產(chǎn)具有耐久親水涂層的非織造材料的方法是,用親水的納米顆粒涂覆非織造材料,如授予Rohrbaugh等人的美國(guó)專利7,112,621和PCT專`利申請(qǐng)公布W002/064877中所述。
[0116]更多適用的非織造材料描述于以下專利中:授予Cramer等人的美國(guó)專利
6,645, 569、授予Cramer等人的美國(guó)專利6, 863, 933、授予Rohrbaugh等人的美國(guó)專利
7,112, 621、以及授予Cramer等人的美國(guó)專利申請(qǐng)2003/0148684和授予Cramer等人的美國(guó)專利申請(qǐng)2005/0008839。
[0117]在一些情況下,在涂敷納米顆粒涂層之前,可將非織造材料表面用高能處理方法(電暈、等離子)進(jìn)行預(yù)處理。高能預(yù)處理通常可暫時(shí)增大低表面能表面(諸如PP)的表面能,因此使非織造材料能夠被水中的納米顆粒分散體更好地潤(rùn)濕。
[0118]值得注意的是,永久親水的非織造材料也適用于吸收制品的其它部分。例如,已發(fā)現(xiàn)包括如上所述的永久親水的非織造材料的頂片和吸收芯層使用效果良好。
[0119]在一些實(shí)施例中,上部采集層52可包括如下的材料,當(dāng)施加并移除外部壓力時(shí)所述材料可提供良好的恢復(fù)。在一些實(shí)施例中,上部采集層52可包括選自例如上述類型的聚合物纖維的不同纖維的共混物。在一些實(shí)施例中,這些纖維的至少一部分可表現(xiàn)出具有螺旋狀形狀的螺旋形褶皺。在一些實(shí)施例中,上部采集層52可包括具有不同的褶皺程度或類型或同時(shí)具有不同的褶皺程度和類型的纖維。例如,一些實(shí)施例可包括具有約8至約12個(gè)裙皺/英寸(cpi)或優(yōu)選地約9至約IOcpi的纖維,和具有約4至約8cpi,或優(yōu)選地約5至約7cpi的其它纖維的混合物。不同類型的褶皺包括但不限于2D褶皺或“平坦褶皺”和3D或螺旋形褶皺。在一些實(shí)施例中,纖維可包括雙組分纖維,它們?yōu)楦髯园ú煌牟牧?通常為第一聚合物材料和第二聚合物材料)的單根纖維。據(jù)信使用并列型雙組分纖維有益于向纖維賦予螺旋形褶皺。
[0120]在某個(gè)實(shí)施例中,上部采集層52可由膠乳粘合劑例如苯乙烯-丁二烯膠乳粘合劑 (SB膠乳)來(lái)穩(wěn)定。用于獲得此類晶格的方法是已知的,例如,可見(jiàn)于EP149880 (Kwok)和US2003/0105190 (Diehl等人)。在某些實(shí)施例中,粘合劑可以超過(guò)約12重量%,約14重量%或約16重量%的量存在于上部采集層52中。對(duì)于某些實(shí)施例,SB膠乳可以商品名GENFL0?3160 (OMNOVA Solutions Inc.;Akron,Ohio)獲得。
[0121]
[0122]吸收制品10可包括液體可透過(guò)的頂片18。頂片18可由范圍廣泛的材料制造,所述材料諸如織造和非織造材料;聚合材料諸如開(kāi)孔成形熱塑性薄膜、開(kāi)孔塑料薄膜、和液壓成形的熱塑性薄膜;多孔泡沫;蜂窩狀泡沫;蜂窩狀熱塑性薄膜;和熱塑性稀松布。合適的機(jī)織材料和非織造材料可包括天然纖維(例如,木纖維或棉纖維)、合成纖維(例如,聚合物纖維例如聚酯、聚丙烯或聚乙烯纖維)或天然纖維與合成纖維的組合物。
[0123]在一些實(shí)施例中,頂片18可由疏水材料制成以將穿著者的皮膚與已透過(guò)頂片18的液體隔離。在此類實(shí)施例中,將頂片18的上表面的至少一部分處理成親水的,使得液體將更迅速地透過(guò)頂片18。這將減小身體流出物流出頂片18而非被引流穿過(guò)頂片18并被吸收芯吸收的可能性。頂片18可用表面活性劑處理而使其成為親水的。用表面活性劑處理頂片18的合適方法包括用表面活性劑噴涂頂片材料和將材料浸潰到表面活性劑中。
[0124]在一些實(shí)施例中,頂片包括開(kāi)孔成型膜。開(kāi)孔成型膜對(duì)身體流出物可透過(guò)但卻不吸收,并且具有減小液體后退穿過(guò) 并重新弄濕穿著者皮膚的趨勢(shì)。因此,與身體接觸的成型膜表面保持干燥,由此降低了弄臟身體的可能性,并且給予穿著者更舒適的感覺(jué)。適宜的成型膜被描述于下列專利中:1975年12月30日授予Thompson的題目為“AbsorptiveStructures Having Tapered Capillaries” 的美國(guó)專利 3,929,135 ; 1982 年 4 月 13 日授予 Mullane 等人的題目為 “Disposable Absorbent Article Having A Stain ResistantTopsheet”的美國(guó)專利4, 324, 246 ; 1982年8月3日授予Radel等人的題目為“ResilientPlastic Web Exhibiting Fiber-Like Properties”的美國(guó)專利4,342,314 ; 1984年7月 31日授予 Ahr 等人的題目為 “Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic WebExhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression,,的美國(guó)專利4,463,045 ;以及1991年4月9日授予Baird的美國(guó)專利5,006,394 “MultilayerPolymeric Film,,。
[0125]作為另外一種選擇,頂片包括開(kāi)孔非織造材料。適宜的開(kāi)孔非織造材料描述在美國(guó)專利 5,342,338 和 PCT 申請(qǐng) W093/19715 中。
[0126]底丑
[0127]吸收制品可包括可附接到頂片上的底片20。底片可防止被吸收芯吸收并容納在尿布內(nèi)的流出物臟污可能接觸尿布的其它外部制品,諸如床單和內(nèi)衣。在一些實(shí)施例中,底片可為基本上液體(例如,尿液)不可透過(guò)的,并且包括非織造材料和薄塑料薄膜的層壓體,所述薄膜諸如具有約0.012mm (0.5密耳)至約0.051mm (2.0密耳)厚度的熱塑性薄膜。合適的底片薄膜包括由Tredegar Industries Inc.(Terre Haute, Ind.)制造并以商品名X15306、X10962和X10964出售的那些。其它合適的底片材料可包括允許蒸氣從尿布逸出同時(shí)仍然防止液體流出物透過(guò)底片的可透氣材料。示例性透氣材料可包括諸如織造纖維網(wǎng)、非織造纖維網(wǎng)之類的材料、諸如膜包衣的非織造纖維網(wǎng)的復(fù)合材料以及諸如日本的MitsuiToatsu C0.制造的命名為 ESPOIR NO 和 EXXON Chemical C0.(Bay City,TX)制造的命名為EXXAIRE的微孔膜。包括共混聚合物的適宜的可透氣復(fù)合材料以名稱HYTREL blendP18-3097購(gòu)自Clopay Corporation (Cincinnati, Ohio)。此類可透氣復(fù)合材料更詳細(xì)地描述于1995年6月22日以E.1.DuPont的名義公布的PCT專利申請(qǐng)W095/16746中。包括非織造纖維網(wǎng)和開(kāi)孔成型膜在內(nèi)的其它可透氣的底片描述于1996年11月5日授予Dobrin等人的美國(guó)專利5,571,096中。
[0128]測(cè)試方法
[0129]? K (t)測(cè)試方法(動(dòng)態(tài)有效滲透率和攝取暈動(dòng)力學(xué)測(cè)暈測(cè)試方法)
[0130]該方法測(cè)定時(shí)間依賴性有效滲透率(K (t))和由水凝膠形成超吸收聚合物顆粒形成的凝膠層或包含此類顆粒的吸收結(jié)構(gòu)在圍壓下的攝取量動(dòng)力學(xué)。該方法的目的是評(píng)估當(dāng)聚合物以高濃度存在于吸收制品中并暴露于通常在吸收制品的使用期間出現(xiàn)的機(jī)械壓力下時(shí),由水凝膠形成超吸收聚合物顆粒形成的凝膠層或包含它們的吸收結(jié)構(gòu)采集和分配體液的能力。Darcy定律和穩(wěn)態(tài)流動(dòng)方法用于計(jì)算有效滲透率(參見(jiàn)下文)。(還可參見(jiàn)例如,由 P.K.Chatterjee,Elsevier 編著的“Absorbency”,1982,第 42-43 頁(yè),以及“ChemicalEngineering”,第 II 卷,第三版,的 J.M.Coulson 和 J.F.Richardson, Pergamon Press,1978,第 122-127 頁(yè))。
[0131]與在前公布的方法相反,樣品不預(yù)溶脹,因此不通過(guò)使水凝膠形成超吸收聚合物顆粒在合成尿液中預(yù)溶脹而形成水凝膠,而是在干燥結(jié)構(gòu)的情況下開(kāi)始測(cè)量。
[0132]用于該方法的設(shè)備被稱為“ZeitabhiingigerDurchIiissigkeitspmfstand ”或“時(shí)
間依賴性滲透率測(cè)試儀”,設(shè)備號(hào)03-080578并可在BRAUN GmbH, Frankfurter Str.145,61476Kronberg, Germany商購(gòu)獲得,并如下所述。根據(jù)需要,也可提供操作說(shuō)明書、接線圖和詳細(xì)技術(shù)圖紙。
[0133]動(dòng)態(tài)有效滲透率和攝取暈動(dòng)力學(xué)測(cè)暈系統(tǒng)
[0134]圖7示出了動(dòng)態(tài)有效滲透率和攝取量動(dòng)力學(xué)測(cè)量系統(tǒng),本文中稱為“時(shí)間依賴性滲透率測(cè)試儀”。
[0135]所述設(shè)備由以下主要部件組成:
[0136]-Mll 厚度測(cè)量用數(shù)字激光傳感器701(MEL Mikroelektronik GmbH, 85386Eching,Germany)
[0137]-液位檢測(cè)用纖維"702(FU95, Keyence Corp., Japan)
[0138]-數(shù)字纖維傳感器703 (FS-N10, Keyence Corp., Japan)
[0139]-精密天平704 (XP6002MDR,Mettler Toledo AG, 8606Greifensee, Switzerland)
[0140]-動(dòng)力單元徽標(biāo)!電源(C98130-A7560-A1-5-7519,SiemensAG)
[0141]-Labview 軟件許可 706 (National Instruments, Austin, Tx, USA)[0142]-接受容器707 (5L Glass Beaker, Roth)
[0143]-具有接頭709和進(jìn)氣用開(kāi)口管723的貯存器708(5L Glass bottle, VffR)
[0144]-操作單兀和控制臺(tái)705 (Conrad Electronics)
[0145]-計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)710
[0146]-如本文所述的活塞/滾筒組合件713
[0147]-控制閥714 (Biirkert)
[0148]圖8示出了包括活塞引導(dǎo)封蓋801、活塞802以及滾筒803的活塞/滾筒組合
件713。滾筒803由透明的聚碳酸iti( t Lexan")制成并具有6.0Ocm的內(nèi)徑p (面積
=28.27cm2)。內(nèi)滾筒壁850為光滑的;滾筒的高度r為約7.50cm。滾筒803的底部804覆蓋有美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)400目不銹鋼網(wǎng)布(未示出)(例如購(gòu)自Weisse和Eschrich),其在附接到滾筒803的底部804上之前雙向拉伸至繃緊狀態(tài)。活塞802由不銹鋼活塞主體805和不銹鋼頭806組成。活塞頭806的直徑q略小于6cm,以便自由滑動(dòng)進(jìn)入滾筒803而不留下使凝膠形成顆粒穿過(guò)的任何間隙。活塞主體805牢固地垂直附著在活塞頭806的中心。活塞主體直徑t為約2.2cm。然后將活塞主體805插入活塞引導(dǎo)封蓋801中。引導(dǎo)封蓋801具有POM(聚甲醛)環(huán)809,所述環(huán)具有使得活塞802自由滑動(dòng),但是一旦將具有引導(dǎo)封蓋801的活塞802定位在滾筒803的頂部上時(shí),保持活塞主體805完全豎直并平行于滾筒壁850的直徑。活塞頭806的頂視圖示出在圖9中?;钊^806旨在向樣品718均勻地施加壓力。其也是對(duì)親水性液體高度可滲 透的,以便在測(cè)量期間不限制液體流動(dòng)。活塞頭806由美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)400目不銹鋼網(wǎng)布903 (例如購(gòu)自Weisse和Eschrich)構(gòu)成,其被雙向拉伸至繃緊狀態(tài)并固定在活塞頭不銹鋼外環(huán)901處?;钊恼麄€(gè)底部表面是平坦的。然后由不銹鋼徑向輻條902確保結(jié)構(gòu)完整性并抵抗篩網(wǎng)的彎曲。選擇活塞主體805的高度使得由活塞主體805和活塞頭806組成的活塞802的重量為596g ( ±6g),這對(duì)應(yīng)于滾筒803的面積之上的0.30psi。
[0149]活塞引導(dǎo)封蓋801是直徑s為約7.5cm的扁圓形不銹鋼,其通過(guò)在其中心的POM環(huán)809保持與活塞主體805垂直。引導(dǎo)封蓋中存在兩個(gè)入口(810和812)。
[0150]第一入口 812允許一旦將活塞802與滾筒803組裝用于測(cè)量,則將液位檢測(cè)用纖維702定位在恰好在附接到滾筒803底部(804)的篩網(wǎng)(未示出)的頂部表面之上5cm。
[0151]第二入口 810允許與向?qū)嶒?yàn)提供液體的液體管721連接。
[0152]為確?;钊?02與滾筒803的組裝一致地進(jìn)行,在滾筒803上制備狹縫814與引導(dǎo)封蓋801中的活塞標(biāo)記813匹配。以這種方式,滾筒和引導(dǎo)封蓋的旋轉(zhuǎn)角始終相同。
[0153]在每次使用之前,應(yīng)檢查活塞頭806和滾筒803的不銹鋼篩網(wǎng)布903是否堵塞、破洞或過(guò)度拉伸,并且在必要時(shí)可替換。篩網(wǎng)損壞的K (t)設(shè)備可提供錯(cuò)誤的K (t)和攝取量動(dòng)力學(xué)結(jié)果,在篩網(wǎng)被替換之前不能使用。
[0154]在滾筒上于附接到滾筒803的底部804上的篩網(wǎng)的頂部表面之上5.0Ocm(±0.02cm)的高度k處劃出5cm標(biāo)記808。這標(biāo)志分析期間要保持的流體含量。將液位檢測(cè)用纖維702恰好定位在5cm標(biāo)記808處。保持正確且恒定的流體含量(靜水壓)對(duì)于測(cè)量精確度而言很關(guān)鍵。
[0155]經(jīng)由管材連接至保持樣品的活塞/滾筒組合件713的貯存器708以及控制閥714用于將鹽溶液遞送至滾筒803,并將鹽溶液維持在附接到滾筒804的底部的篩網(wǎng)頂部表面之上5.0Ocm的高度k處的水平。將閥714、液位檢測(cè)用纖維702以及數(shù)字纖維傳感器703通過(guò)操作單元705連接至計(jì)算機(jī)化采集系統(tǒng)710。這使得動(dòng)態(tài)有效滲透率和攝取量動(dòng)力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)可使用來(lái)自液位檢測(cè)用纖維702以及數(shù)字纖維傳感器703的信息控制閥714,并最終將液位維持在5cm標(biāo)記808處。
[0156]以如下方式將貯存器708置于活塞/滾筒組合件713之上,從而使得在開(kāi)始測(cè)試的15秒內(nèi)形成5cm靜壓頭,并在整個(gè)測(cè)試程序中維持在滾筒中。將活塞/滾筒組合件713定位在蓋板716的支撐環(huán)717上并且第一入口 812由對(duì)接支撐件719保持在合適的位置。這使得引導(dǎo)封蓋801只有一個(gè)位點(diǎn)。此外,由于定位標(biāo)記813,因此對(duì)于滾筒803也僅有一個(gè)位點(diǎn)。附接到滾筒804的底部的篩網(wǎng)必須完全水平和平置。支撐環(huán)717必須具有足夠小的內(nèi)徑,從而牢固地支撐滾筒803,但是須大于6.0cm從而一旦將滾筒定位在支撐環(huán)717上就鋪設(shè)在滾筒的內(nèi)徑之外。這一點(diǎn)很重要,從而避免支撐環(huán)717與液流的任何干擾。
[0157]現(xiàn)在,在5cm的恒靜壓頭下施用于樣品718的鹽溶液可從活塞/滾筒組合件713中自由流入接受容器707中,所述接受容器定位在精確度在±0.01g內(nèi)的天平704上。將天平的數(shù)字輸出連接到計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0158]用厚度測(cè)量用數(shù)字激光傳感器701不斷測(cè)量樣品的厚度(厚度)。將數(shù)字激光傳感器701的激光束720對(duì)準(zhǔn)活塞主體的POM蓋板811的中心?;钊?滾筒組合件713的所有部件的精確定位使得活塞主體805完全平行于激光束720并因此獲得厚度的精確測(cè)量。
[0159]測(cè)試準(zhǔn)各
[0160]用測(cè)試溶液填充貯存器708。測(cè)試溶液為每升溶液包含9.00克氯化鈉和1.00克表面活性劑的水溶液。下文描述了測(cè)試溶液的制備。將接受容器707放置在連接至計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)710的天平704上。在開(kāi)始測(cè)量之前,將天平復(fù)位至零。
[0161]測(cè)試液體的制備:
[0162]所需化學(xué)試劑:
[0163]-氯化鈉(CAS#7647-14_5,例如:Merck,cat#l.06404.1000)
[0164]-線性C12-C14 醇乙氧基化物(CAS#68439-50_9,例如Lorodac ' Sasol, Italy)
[0165]-去離子H2O
[0166]制備包含9.00克/升NaCl和1.00克/升線性C12-C14醇乙氧基化物的去離子水溶液,并在23°c 土rc下平衡I小時(shí)。對(duì)3個(gè)獨(dú)立的等分試樣測(cè)量表面張力并且其應(yīng)該為28±0.5mN/m。如果溶液的表面張力不同于28±0.5mN/m,則廢棄溶液并制備新的測(cè)試溶液。測(cè)試溶液必須在從其制備開(kāi)始36小時(shí)內(nèi)使用并且之后被視為過(guò)期。
[0167]K (t)樣本制各
[0168]獲得10克超吸收聚合物顆粒的代表性樣品。在使用前,將其在未覆蓋的IOcm直徑的培養(yǎng)皿中于23±2°C和0.01托或更低的真空室中干燥48小時(shí)。從真空室中取出樣品,并立即于23±2°C下儲(chǔ)存在嚴(yán)密密封的20mL玻璃氣密容器中直至進(jìn)一步使用。
[0169]使用分析天平將2.0g ( ±0.02g)超吸收聚合物顆粒稱量到適宜的稱量紙上并轉(zhuǎn)移到滾筒803中,其中顆粒均勻分布在附接到滾筒803底部804的篩網(wǎng)(未示出)上。這經(jīng)由噴灑超吸收聚合物,同時(shí)將滾筒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行(例如,在圓形旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)schuett petriturn-M上,其可在Schuett-biotec GmbH,
Rudolf-ffissell-Str.13D-37079 Gottingen Germany 處獲得)。超吸收聚合物顆粒的均勻分布對(duì)測(cè)量精確度而言很關(guān)鍵。
[0170]K (t)稈序
[0171]測(cè)量在Tappi實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行:23°C ±1°C /50%RH±2%。
[0172]將空的活塞/滾筒組合件713安裝在蓋板716的圓形開(kāi)口中并由支撐環(huán)717圍繞其下周邊支撐。用對(duì)接支撐件719將活塞/滾筒組合件713保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫渲幸院线m的角度將滾筒803和活塞802對(duì)齊。通過(guò)數(shù)字激光傳感器測(cè)量參比厚度讀數(shù)(r,)。此后,從蓋板716中除去空活塞/滾筒組合件713并從滾筒803中除去支撐環(huán)717和活塞802。
[0173]如上所述,將樣品718定位(吸收結(jié)構(gòu))或噴灑在(超吸收聚合物顆粒)在滾筒篩網(wǎng)上。此后,通過(guò)將引導(dǎo)封蓋801的定位標(biāo)記813與制備在滾筒803中的狹縫814匹配,而將與引導(dǎo)封蓋801組合的活塞802小心地設(shè)置在滾筒803中。
[0174]用對(duì)接支撐件719將活塞/滾筒組合件保持在適當(dāng)?shù)奈恢?,其中以合適的角度將滾筒和活塞對(duì)齊。
[0175]這可僅以一種方式進(jìn)行。將液體管721連接至貯存器708并將數(shù)字纖維傳感器703經(jīng)由引導(dǎo)封蓋801中的兩個(gè)入口 810和812插入活塞/滾筒組合件713中。
[0176]將計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)710連接至天平704并連接至厚度測(cè)量用數(shù)字激光傳感器701。液體從貯存器708流向滾筒803通過(guò)計(jì)算機(jī)程序打開(kāi)閥714來(lái)啟動(dòng)。填充滾筒直至在5至15秒內(nèi)達(dá)到5cm標(biāo)記808,此后,計(jì)算機(jī)程序調(diào)節(jié)流量以維持恒定的5cm靜壓頭。通過(guò)天平704測(cè)量通過(guò)樣品718的溶液量,并且通過(guò)激光卡規(guī)測(cè)量厚度增加。當(dāng)液體流動(dòng)開(kāi)始時(shí),具體地當(dāng)閥714第一次打開(kāi)時(shí),開(kāi)始數(shù)據(jù)采集,并持續(xù)21分鐘或直至貯存器無(wú)潤(rùn)滑運(yùn)行使得5cm靜壓頭不再 維持。一次測(cè)量的持續(xù)時(shí)間為21分鐘,可根據(jù)測(cè)量范圍從2至10秒變化的間隔定期記錄激光卡尺和天平讀數(shù),并重復(fù)測(cè)量3次。
[0177]21分鐘之后,成功完成第I個(gè)平行測(cè)定的測(cè)量,并且控制閥714自動(dòng)關(guān)閉。除去活塞/滾筒組合件713,并相應(yīng)地始終根據(jù)相同的程序進(jìn)行第2次和第3次平行測(cè)定的測(cè)量。在第3次平行測(cè)定的測(cè)量結(jié)束時(shí),控制閥714使液體流動(dòng)停止并且關(guān)閉貯存器708的活塞722。收集的原始數(shù)據(jù)以簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)表的形式儲(chǔ)存,其然后可以被容易得導(dǎo)入用于進(jìn)一步分析的程序中,例如Exce12003,SP3。
[0178]在數(shù)據(jù)表中,報(bào)告了每個(gè)讀數(shù)的以下相關(guān)信息:
[0179]?實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的時(shí)間
[0180]?由天平704上的接受容器707收集的液體重量
[0181]?樣品718的厚度
[0182]K (t)和攝取量動(dòng)力學(xué)計(jì)算中采用從30秒至實(shí)驗(yàn)結(jié)束的數(shù)據(jù)。在前30秒采集的數(shù)據(jù)不包括在計(jì)算中。然后,使用以下公式組測(cè)定吸收結(jié)構(gòu)的有效滲透率K (t)和攝取量動(dòng)力學(xué)。
[0183]所用公式:
[0184]下表說(shuō)明了公式中所用的符號(hào)。
[0185]
【權(quán)利要求】
1.一種吸收制品,包括吸收芯,所述吸收制品分為三個(gè)部分:前部、后部和設(shè)置在所述前部與所述后部之間的襠部,所述吸收芯在所述制品的襠點(diǎn)處具有0.2至5_的干燥厚度,其中如根據(jù)K (t)測(cè)試方法測(cè)量,所述吸收芯包含至少90%的超吸收聚合物顆粒,其中所述制品的所述前部或所述襠部中的吸收芯所包含的或所述整個(gè)吸收芯所包含的超吸收聚合物顆粒達(dá)到20g/g的攝取量需要小于240s的時(shí)間(T20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收制品,其中所述吸收制品還包括頂片和底片,并且其中所述吸收芯被夾在所述頂片與所述底片之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸收芯,其中如根據(jù)K(t)測(cè)試方法測(cè)量,所述制品的所述前部或所述襠部中的吸收芯所包含的或所述整個(gè)吸收芯所述包含的超吸收聚合物顆粒具有至少5 ? lO'm2的在20分鐘時(shí)的有效滲透率(K20)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中如根據(jù)K(t)測(cè)試方法測(cè)量,所述制品的所述前部或所述襠部中的吸收芯所包含的或所述整個(gè)吸收芯所包含的超吸收聚合物顆粒在20分鐘時(shí)的攝取量(U20)為至少28g/g。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中所述吸收制品還包括頂片和底片,并且其中所述吸收芯被夾在所述頂片與所述底片之間。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中所述超吸收聚合物顆粒具有40至 150 (IO7 (cm3, s)/g)的 UPM 值。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中所述超吸收聚合物顆粒具有20至40g/g的CRC值。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中所述超吸收聚合物顆粒具有50至850 V- m的粒度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中所述吸收芯不含透氣氈。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中在所述制品的襠部中,所述吸收芯包含每表面積的吸收芯200至900g/m2的平均量的超吸收聚合物顆粒。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中如根據(jù)平坦采集測(cè)試方法測(cè)量,所述吸收制品具有小于27s的第一涌流的采集時(shí)間。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至11所述的吸收制品,還包括采集系統(tǒng),其中所述采集系統(tǒng)設(shè)置在所述頂片與所述吸收芯之間,并且優(yōu)選地不包括超吸收聚合物顆粒。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的吸收制品,其中所述超吸收聚合物顆粒包括在吸收芯中,使得所述超吸收聚合物顆粒沉積在第一基底層與第二基底層之間,其中所述第一基底層面向所述底片,并且所述第二基底層面向所述頂片。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的吸收制品,其中所述超吸收聚合物顆粒通過(guò)熱塑性粘合劑材料固定。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至12所述的吸收制品,其中所述吸收芯包括第一基底層,沉積在所述第一基底層上的超吸收聚 合物顆粒的至少一部分,以及固定所述超吸收聚合物顆粒的熱塑性粘合劑材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的吸收制品,其中所述吸收芯還包括第二基底層,沉積在所述第二基底層上的超吸收聚合物顆粒的至少一部分,以及固定所述超吸收聚合物顆粒的熱塑性粘合劑材料,所述第一基底層和第二基底層結(jié)合在一起,使得所述第一基底層的熱塑性粘合劑材料的至少一部分與所述第二基底層的熱塑性粘合劑材料的至少一部分接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16所述的吸收制品,其中所述熱塑性粘合劑材料在所述超吸收聚合物顆粒之上形成纖維性網(wǎng)絡(luò)。
【文檔編號(hào)】A61F13/15GK103619291SQ201280029505
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月17日
【發(fā)明者】B·J·埃恩施佩格, M·詹內(nèi)懷恩, M·米克納克斯, A·佩里, M·托曼 申請(qǐng)人:寶潔公司