專利名稱：用超吸收劑粉末配置的納米纖維織物的制作方法
用超吸收劑粉末配置的納米纖維織物本分案申請是基于申請?zhí)枮?00580051604. 8，申請日為2005年12月23日，發(fā)明名稱為“超吸收劑粉末及其用途，用超吸收劑粉末配置的納米纖維織物的用途”的原始中國專利申請的分案申請。本發(fā)明涉及一種由具有在水存在下膨脹的核和表面后交聯(lián)的殼的聚合物微粒所組成的超吸收劑粉末，其用于配置由直徑小于IOym的極細(xì)纖維或極細(xì)長絲制得的紡織品的用途，以及用所述吸收和保留親水性流體的超吸收劑配置的納米纖維織物用于吸收和/ 或釋放一種或多種流體或流體混合物的用途?！俺談?是指可以吸收水或其它流體直至其質(zhì)量千倍的聚合物材料，該超吸收劑因形成凝膠而膨脹。由于該超吸收劑的吸收和保留能力快速強(qiáng)烈地受限于"凝膠阻擋"效應(yīng)，漲起或膨脹的超吸收劑微粒結(jié)塊，因而已經(jīng)提出使超吸收劑微粒進(jìn)行表面后交聯(lián)的多種方法，這些方法導(dǎo)致微粒的交聯(lián)度具有從內(nèi)向外升高的梯度，即形成較少交聯(lián)的核和較強(qiáng)交聯(lián)的殼。這些改性的超吸收劑及其制備方法由Ullmarms Encyclopedia of Industrial Chemistry，第6版，第35卷，從73頁起，2003所公開，同樣還公開了其用于給衛(wèi)生制品配置的用途，衛(wèi)生制品是指尿布和其它失禁產(chǎn)品，衛(wèi)生帶和創(chuàng)傷繃帶。依據(jù)研究在西歐約1500萬和在美國大致相同數(shù)目的人患有尿失禁。這種健康妨害的發(fā)生在女性中比在男性中多10倍。約25%年齡30-59歲的女性至少暫時(shí)性失禁。但也涉及到10-20%年齡在20歲左右的年輕女性。在西歐，每年消耗超過52億件失禁產(chǎn)品， 例如成人尿布。在美國，每年用于失禁產(chǎn)品的支出估計(jì)超過164億美元，其中約35%發(fā)生在養(yǎng)育院。由此使開發(fā)改善的超吸收劑具有較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義，所述超吸收劑特別適合于這樣的失禁產(chǎn)品用的紡織品，大部分是纖維織物。失禁產(chǎn)品的首要任務(wù)是吸收尿液，牢固吸收并有效束縛。此時(shí)應(yīng)防止弄濕皮膚，并抑制形成氣味。通過多層薄膜結(jié)構(gòu)作為液體向外的屏障，因此不同的纖維物實(shí)現(xiàn)了控制液體分布，并且超吸收劑確保液體吸收。除了這些技術(shù)性功能外，一定的穿著舒適性，良好的組合形式，私密(銷售途徑， 體積，沙沙聲/簌簌響)和衛(wèi)生的可操作性也是所希望的。失禁產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)能夠使少量有關(guān)的人員過上盡可能正常的生活。然而移動(dòng)性受到限制，并且限制居留在具有保健性基礎(chǔ)設(shè)施的周圍，其尤其還影響社會(huì)和職業(yè)狀況。在更嚴(yán)重的失禁情況下尤其會(huì)出現(xiàn)這些影響，因?yàn)橛矛F(xiàn)在的失禁產(chǎn)品的材料和設(shè)計(jì)雖然能夠克服所述技術(shù)問題，但在穿著舒適性，適合形式，私密和操作方面有負(fù)擔(dān)。由于失禁是社交忌諱主題，因此所述健康妨害的社會(huì)心理成分尤其對(duì)年輕女性而言具有特別意義，這最終會(huì)導(dǎo)致孤立、孤獨(dú)以及喪失自信和自主。本文能夠有助于提供用于新型失禁產(chǎn)品的新型材料，這尤其考慮到對(duì)私密(通過較小體積、較小厚度、較小聲響和較高穿著舒適性)的需要。美國專利56四377已經(jīng)公開，由表面后交聯(lián)的聚合物微粒制得的超吸收劑粉末用于配置尿布和其它失禁產(chǎn)品。不過事實(shí)表明，與極細(xì)纖維織物(出于使使用者盡可能干燥的皮膚表面的原因而優(yōu)選這些產(chǎn)品)組合的商業(yè)可利用的超吸收劑粉末尚不是最佳的。它們不能無問題地進(jìn)行加工，不能無缺點(diǎn)地束縛在纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，并且在潤濕時(shí)從纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)中流出來?！凹{米纖維織物〃是指由直徑小于ΙΟμπι，優(yōu)選小于Ιμπι的織物纖維制得的纖維網(wǎng)。納米纖維織物及其制備方法例如由美國專利4，043，331和國際專利申請WO 01/27365 所公開。由所述現(xiàn)有技術(shù)已知的納米纖維織物雖然沒有用超吸收劑配置，但它們本身用于配置衛(wèi)生制品和創(chuàng)傷繃帶。本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種特別適合于與極細(xì)纖維織物組合的超吸收劑粉末， 它們在配置紡織品例如衛(wèi)生制品方面的應(yīng)用導(dǎo)致更經(jīng)濟(jì)的制備可能性，以及提供用該超吸收劑配置以吸收和保留親水性流體的極細(xì)纖維織物的應(yīng)用可能性，在此情況下，這樣配置的纖維織物在經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)或技術(shù)角度上的有利性質(zhì)是特別明顯的。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于開頭所述類型的超吸收劑粉末，該任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，即所述粉末是那種在表面后交聯(lián)之后其殼未經(jīng)破碎的聚合物微粒篩分級(jí)分?，F(xiàn)在令人驚訝地表明，傳統(tǒng)的超吸收劑粉末即使其對(duì)確定的極細(xì)纖維網(wǎng)具有最佳的粒度和合適的粒度分布，也不行，因?yàn)樵谄渲苽溥^程中，即使在其后交聯(lián)之后也一再破碎，從而損害微粒的核/殼結(jié)構(gòu)，并重新開始凝膠阻擋效應(yīng)。因此對(duì)極細(xì)纖維織物而言不能達(dá)到最佳的水吸收和水保留值，雖然對(duì)"正常的"或較粗的纖維織物而言用相同的傳統(tǒng)超吸收劑粉末可以實(shí)現(xiàn)適用的結(jié)果。僅當(dāng)仔細(xì)篩分過的、未經(jīng)破碎的微粒作為超吸收劑粉末， 并與極細(xì)纖維織物組合使用時(shí)，才能調(diào)節(jié)所希望的最佳水吸收值和水保留值。但這不僅適用于吸收和保留水，而且也適用于吸收和保留其它親水性流體。如果所使用的篩分級(jí)分的粒度分布為d50 = 55到100 μ m和dlOO = 100到 150 μ m，則根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了與納米纖維織物組合的最好結(jié)果。術(shù)語"d50 = 55ym"意思是，50重量％微粒的粒度為最多55μπι，亦即55μπι或更小，‘‘dlOO = 100 μ m〃意思是， 100重量％微粒的粒度為最多100 μ m，亦即沒有微粒大于100 μ m。由其形成超吸收劑微粒的聚合物優(yōu)選是(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸共聚物，特別優(yōu)選聚丙烯酸鈉。根據(jù)本發(fā)明，所選擇的篩分級(jí)分的超吸收劑粉末用于配置由直徑小于ΙΟμπι的極細(xì)纖維或極細(xì)長絲制得的紡織品。優(yōu)選所述纖維或長絲的直徑小于1 μ m。這樣的極細(xì)纖維被稱為微纖維或納米纖維。所述超吸收劑粉末用于配置納米纖維織物，尤其是靜電紡絲的納米纖維的用途被證實(shí)是特別有利的，以下還要對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)解釋。優(yōu)選所述纖維或長絲由熱塑性和親水性或親水化、能夠熔融紡絲的聚合物構(gòu)成， 在此聚氨酯是特別優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明的超吸收劑粉末優(yōu)選用于配置由紡織品制成的衛(wèi)生制品。根據(jù)本發(fā)明，特別優(yōu)選流體吸收性地配置尿布和其它失禁產(chǎn)品，衛(wèi)生帶和創(chuàng)傷繃帶。因此，本發(fā)明用途優(yōu)選的結(jié)果是彈性、超吸收性的納米纖維制得的纖維網(wǎng)，用于新型衛(wèi)生制品，特別用于穿著舒適性更好、氣味束縛更可靠并且私密性更高的失禁產(chǎn)品。所述衛(wèi)生制品由熱塑性聚氨酯制得的纖維物組成，其中機(jī)械束縛著由具有特殊粒度分布和特殊后交聯(lián)的聚丙烯酸鹽(酯)制成的超吸收劑粉末。特殊超吸收劑占所配置的織物總重量的份額可以為最多85重量％。
用本發(fā)明超吸收劑配置用于吸收和保留親水性流體的納米纖維網(wǎng)優(yōu)選用于吸收和/或延緩釋放至少一種以下流體體液，人和動(dòng)物的汗，水，包括冷卻水，冷凝水和水蒸汽，化學(xué)品，包括農(nóng)用化學(xué)品和殺蟲劑，藥物，殺生物劑，殺菌劑和殺真菌劑，診斷藥，防火和滅火劑，清潔和凈化劑，液壓流體，加熱和冷卻流體，廢水，包括放射性污染的流體，香水。為了吸收和/或延緩釋放體液，本發(fā)明的納米纖維網(wǎng)優(yōu)選用作失禁制品、嬰兒尿布、衛(wèi)生帶、創(chuàng)傷繃帶、冷卻封包、衛(wèi)生巾、化妝襯墊或床鋪襯里或者用作上述物體的一部分。為了吸收和/或延緩釋放人或動(dòng)物來源的汗，本發(fā)明的納米纖維網(wǎng)優(yōu)選用作吸汗性鞋用襯里材料，外衣部件(BekleidungsstUcke)，頭部遮蓋，額箍帶，手套，軟墊家具，汽車座，鞍形座，床單，床罩，粗羊毛毯，運(yùn)動(dòng)物品或運(yùn)動(dòng)器具。為了吸收和/或延緩釋放水，包括冷卻水，冷凝水和水蒸汽，本發(fā)明的納米纖維網(wǎng)優(yōu)選用作干揩布，抹布，事故保護(hù)墊，防水帆布，帳篷地墊，濕布，干燥布，拋光布，清潔布或擦窗皮抹布或者用作上述物體的一部分。在建筑領(lǐng)域，本發(fā)明的納米纖維網(wǎng)用于吸收和/或延緩釋放水，包括冷卻水，冷凝水和水蒸汽，優(yōu)選用作地面鋪層或墻鋪層，鑲木地板下的貼面(Parkettuntersparmbahn)， 頂板下的貼面(Dachuntersparmbahn)，防火墊，滲漏保護(hù)墊，用于鋪襯濕室、帳篷、汽車、槽罐或容器的墊或者用作上述物體的一部分。根據(jù)本發(fā)明的納米纖維織物的另一優(yōu)選用途是可以作為過濾材料、包裝材料、外罩、絕緣材料或密封材料，或者作為上述物體的一部分。作為優(yōu)選的用途落入此范圍的還有包裝危險(xiǎn)貨物，管和管路的外罩，管線的外罩，電纜包括通信電纜和電力電纜的外罩，和上述類型的流體貯存其中或在其中傳輸?shù)乃形矬w的外罩，所述流體以冷凝水和水蒸汽形式構(gòu)成或者由于滲漏或事故而產(chǎn)生。為了吸收和/或延緩釋放化學(xué)品，包括農(nóng)用化學(xué)品和殺蟲劑，本發(fā)明的納米纖維網(wǎng)優(yōu)選用作土工無紡布，引流墊，農(nóng)用纖維網(wǎng)或者用作延緩釋放藥物、化學(xué)品、肥料或殺蟲劑的纖維網(wǎng)。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中可以是在溫室中或在土地上經(jīng)耕地、田地和種植園而大面積鋪開的纖維網(wǎng)，以便吸收或延緩釋放活性物質(zhì)。其中出現(xiàn)大量有害環(huán)境的流體的環(huán)境災(zāi)害，例如由于交通事故引起的，是本發(fā)明納米纖維織物重要的使用領(lǐng)域。在本發(fā)明提出的用所述超吸收劑配置的納米纖維織物的用途可能性中，在特別緩慢地、延緩性(重新)釋放所吸收的流體量的同時(shí)，高的水或流體保留能力和高的水或流體吸收速度顯得是明顯有利的。從而可以很快吸收和排除即使很大量倒出的流體。此外，所述纖維網(wǎng)有利地可以預(yù)防性用于以下所有地方，這些地方要擔(dān)心滲漏，以及水，但也有毒性、腐蝕性、酸性、堿性或危害環(huán)境的流體會(huì)從管線、容器、包裝、槽罐、汽車、 工業(yè)設(shè)備等中流出；所流出的流體然后立即被用來包蒙或包裝或鋪襯管線等的纖維網(wǎng)所吸取，并由于很迅速開始的燈芯作用而吸收。以下以基于紡織品的衛(wèi)生制品為實(shí)例解釋本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但不應(yīng)作限制性理解1.更好的私密性失禁產(chǎn)品的厚度和大體積的原因首先在于，超吸收劑粉末(SAP)在與水接觸時(shí)膨脹，并且微粒相互粘合，從而使進(jìn)一步水吸收困難或者阻止吸收(凝膠阻擋)。為了避免凝膠阻擋，SAP迄今總是與短的纖維素纖維(纖維漿料(Pulp))混合在一起使用，所述短纖維素纖維保持微粒相互分開。在此情況下SAP的份額最多為50%，纖維漿料的密度很小，因此體積很大，并顯著增大了對(duì)于液體吸收所需的SAP/Pulp-量的體積。為了克服該缺點(diǎn)并可以省略纖維漿料，不過此時(shí)要同時(shí)保證象SAP本身大的表面，已經(jīng)進(jìn)行多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，所述超吸收劑沒有作為粉末使用，而是以其它形式，例如作為泡沫， 作為纖維網(wǎng)或者以用超吸收劑涂敷的纖維和纖維網(wǎng)的形式使用。但是由于嚴(yán)重的缺陷，例如潤濕后強(qiáng)度受損，干燥狀態(tài)下的易碎性/脆性或潤濕行為突出的各向異性，沒有使用這些結(jié)構(gòu)。那么，本發(fā)明材料的新型配方在于，具有確定粒度分布的超吸收劑粉末的各微粒這樣束縛在彈性纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，使得所述微粒在空間上相互分開，在與水接觸時(shí)全面潤濕， 并可以三維自由膨脹，在此情況下，由于纖維網(wǎng)底物的彈性而預(yù)防了凝膠阻擋，因?yàn)檫@樣在超吸收劑膨脹時(shí)會(huì)導(dǎo)致空間需求升高，從而保持微粒盡可能相互分離開。2.改善的穿著舒適件通過含有高份額超吸收劑的彈性纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以代替目前常用的大體積SAP/ Pulp混合物，并避免傳統(tǒng)失禁制品的缺點(diǎn)。厚度減小至1/10。由于本發(fā)明材料的柔順性、 彈性和較小厚度，失禁制品的設(shè)計(jì)者完全可能使類似內(nèi)衣的穿著舒適性與私密性和技術(shù)性言旨兼?zhèn)洹?.衛(wèi)牛制品簡化的制備工藝此外，通過使在尿布機(jī)上游連接的昂貴的纖維漿料精處理設(shè)備和混合SAP與纖維漿料的設(shè)備被條帶(Bahnen)狀、條紋狀或卷曲(Rollenware)狀的、彈性、超吸收的纖維網(wǎng)的預(yù)置(Vorlage)所代替，達(dá)到對(duì)尿布制備工藝的簡化。此外還簡化了所有尿布構(gòu)造，因?yàn)榭梢苑艞墭?gòu)造元件，如棉紙(Tissue)和芯卷(Corewrap)。尿布結(jié)構(gòu)簡化成例如有彈性、呼吸活性的膜，在制備過程中在所述膜上涂布根據(jù)本發(fā)明的物品(有彈性的吸收性纖維網(wǎng))， 并用分布纖維網(wǎng)和/或遮蓋纖維網(wǎng)進(jìn)行覆蓋。在本發(fā)明材料的制備過程中可以將其涂布在膜或箔上作為載體材料，并在接下來的工藝步驟中用傳統(tǒng)的纖維網(wǎng)覆蓋。在合適的設(shè)計(jì)情況下，在這樣得到的復(fù)合材料中，所述膜或箔相應(yīng)于傳統(tǒng)的底面(Backsheet)，本發(fā)明的材料相應(yīng)于傳統(tǒng)的吸收劑核，并且覆蓋纖維網(wǎng)相應(yīng)于分配層或頂面(Topsheet)或兩者。4.氣味束縛氣味的傳統(tǒng)配方的出發(fā)點(diǎn)在于，大多是胺的揮發(fā)性化合物作為氣味載體由于細(xì)菌分解尿內(nèi)含物而形成。相應(yīng)地，通過調(diào)節(jié)超吸收劑的中和度，通過使用PH緩沖液或抑菌物來研究，以制止微生物的繁殖和活性。在此情況下使用抑菌物或者甚至使用殺菌劑，由于與之有關(guān)的會(huì)產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，是非常有爭議的?；谝韵率聦?shí)，尿味畢竟主要是通過酶分解尿素而形成的氨氣的氣味，雖然活性酶被微生物利用于尿素的新陳代謝，但酶的有效性和出現(xiàn)不受活細(xì)胞的約束，解決傳統(tǒng)失禁制品的這些問題的新途徑(Ansatz)在于，不克制微生物，而是通過特定的酶阻斷劑來阻斷使尿素分裂的酶的有效性。傳統(tǒng)的產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng)的細(xì)胞毒物如殺菌劑被已知的無危害性酶阻斷劑所代替，不僅對(duì)患者或其中存在相應(yīng)的益處/風(fēng)險(xiǎn)平衡的情形不限制氣味束縛的技術(shù)，還能夠廣泛用于改善失禁的生活質(zhì)量。所述酶阻斷劑可以在制備紡織物料(Spirmmasse)的彈性纖維網(wǎng)時(shí)混入，并且在
7擴(kuò)散到纖維的表面后是有效的，或者其可以隨后以浸漬形式涂布在纖維表面上。5.紡織品由文獻(xiàn)，例如由美國專利4043331已知，采用電紡技術(shù)，聚合物可以從溶液被加工成連續(xù)長絲制的纖維網(wǎng)。電紡是一種很少推廣的主要為經(jīng)驗(yàn)性的產(chǎn)生纖維物的技術(shù)。不過這提供了以下可能性，當(dāng)沒有其它纖維網(wǎng)鋪設(shè)技術(shù)，用以產(chǎn)生直徑在納米范圍的不同類型聚合物制的連續(xù)長絲，也叫合成橡膠，并以一種紡織纖維網(wǎng)形式鋪制，在紡絲過程中，微粒例如顆?；蛭⒛z囊(填充有活性物質(zhì)，香料等，是水或溫度可活化的)機(jī)械式束縛在纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)中。此外還存在以下可能性，向所述紡絲溶液中添加活性物質(zhì)例如酶，酶阻斷劑，維生素，表面活性劑，濕潤劑等，它們由于擴(kuò)散到噴出的纖維的表面上而可以在那里發(fā)揮其作用。L.M. Hansen等人在期刊Applied Polymer Science，第95卷，第427_434頁 Q005) 報(bào)導(dǎo)了根據(jù)"電紡"方法制得的由熱塑性聚氨酯制的彈性纖維網(wǎng)，其填充有改性淀粉(公司 Grain Processing Corp. ,Muscatine，IA，商品名為〃 Waterlock")作為超吸收劑。該材料已經(jīng)具有有益性質(zhì)，不過不能滿足在比吸收、液體吸收速度和作為衛(wèi)生制品吸收劑核代替物的吸收劑的最大填充度方面的要求。期望中，通過經(jīng)常作為衛(wèi)生制品中超吸收劑的聚丙烯酸鹽(酯)代替組成材料的改性淀粉(Waterlock)，可以滿足所述要求，則將商購常規(guī)的超吸收劑粉末破碎到為并入所述納米纖維網(wǎng)所需的表觀粒度，從而制備含有超吸收劑的納米纖維網(wǎng)。根據(jù)期望，雖然發(fā)現(xiàn)與用改性淀粉(Waterlock)填充的纖維網(wǎng)相比而言吸收行為有所改善，不過，由于凝膠阻擋，在比吸收沒有可測量的改善情況下，產(chǎn)生了高于50%的填充度?，F(xiàn)在令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，由合適粒度的聚丙烯酸鈉制的超吸收劑微粒，其不是通過破碎傳統(tǒng)的超吸收劑粉末而制得，而是作為表面后交聯(lián)微粒的篩分級(jí)分獲得，盡管與傳統(tǒng)的超吸收劑粉末相比基本上延緩了吸收，但賦予了優(yōu)選由聚氨酯纖維網(wǎng)和超吸收劑制的總體結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)越的性質(zhì)。一旦使用由具有完好核/殼結(jié)構(gòu)和合適的粒度分布的聚丙烯酸鹽 (酯)或其它合適的共聚物制得的表面后交聯(lián)的超吸收劑粉末，即能夠?qū)崿F(xiàn)快速的液體吸收和分布以及較高的比吸收，同時(shí)由熱塑性聚氨酯和超吸收劑粉末形成的各個(gè)長絲的直徑在納米到微米范圍的超吸收纖維網(wǎng)的較高填充度最多約85%。以下借助實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明測試方法A.茶袋吸收測試(Tb)“茶袋"吸收測試獲悉無阻力的液體吸收。將確定量的SAP樣品填充到商業(yè)上通用的茶袋中；該茶袋浸在過剩的0.9%食鹽溶液中30分鐘長，然后取出；之后將該袋控干 10分鐘長。Tb值([g/g])是所吸收的水量和初始SAP量之間的比值。B.水保留性測試該測試顯示出膨脹的SAP樣品的水保留性。將來自Tb測試的膨脹的茶袋加入離心機(jī)中，并在250g加速下離心3分鐘長。CRC值([g/g])是保留下來的水量和初始SAP量之間的比值。C.垂直的燈芯效應(yīng)
該測試獲悉水吸收擴(kuò)散的速度和優(yōu)先方向。將具有粘附于其上的SAP樣品的 IOX Icm大的膠帶以分別Icm的間距作標(biāo)記，并垂直浸入0. 9%的NaCl溶液中，直到第一個(gè) Icm標(biāo)記；通過調(diào)節(jié)定位標(biāo)記上的條痕來抵消液體膨脹。測量由于溶液在帶上升高而達(dá)到 1、2、3、4和5cm距離時(shí)的時(shí)間。MM根據(jù)電紡法，在實(shí)驗(yàn)室紡織設(shè)備或試驗(yàn)性紡織設(shè)備上制備由不同用量的熱塑性聚氨酯和不同的吸收性材料制的纖維網(wǎng)，并進(jìn)行上述的測試。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)3、4、6和7中，作為超吸收劑(SAP)，使用具有核/殼結(jié)構(gòu)的表面交聯(lián)的聚丙烯酸鈉粉末，篩分級(jí)分的粒度分布為d50的為約100 μ，dlOO的為約 150 μ，Tb 為約 38g/g 和 CRC 為約 22g/g。對(duì)比實(shí)驗(yàn)5用機(jī)械破碎的(因此不是根據(jù)本發(fā)明)并隨后篩分的超吸收劑(SAP) 進(jìn)行，篩分級(jí)分的粒度分布為d50的為約55 μ，dlOO的為100 μ，Tb為約38g/g，CRC為約 22g/go比如現(xiàn)今在傳統(tǒng)衛(wèi)生制品中常見的商業(yè)可利用SAP的粒度級(jí)分被證實(shí)太粗大了。 它們不能無問題地進(jìn)行加工，不能無缺點(diǎn)地束縛在纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，并且在潤濕情況下從纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)中流出來。因此第一個(gè)前期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)用商業(yè)上通用的SAP類型來調(diào)節(jié)。所述實(shí)驗(yàn)結(jié)果概括于表1中。實(shí)驗(yàn)表明，通過使用具有核/殼結(jié)構(gòu)的表面交聯(lián)的聚丙烯酸鈉粉末，填充度為 50%左右，粒度為d50 = 100 μ，dlOO = 150 μ，水吸收速度可以從450秒下降到80秒，并且水吸收可以從^g/g升高到40g/g，或者從16g/g升高到22g/g。在50 %填充度情況下還沒有發(fā)現(xiàn)凝膠阻擋，而更確切地說，Tb值以及CRC值還驚人地達(dá)到了純SAP的理論值。一種在較大試驗(yàn)性紡織設(shè)備上制得的同樣組成的模型(Muster)表現(xiàn)出可比較的良好結(jié)果， 并證實(shí)了可再現(xiàn)性(實(shí)驗(yàn)6)。在實(shí)驗(yàn)5中還表明，SAP微粒后交聯(lián)的殼因機(jī)械破碎造成的損害以及由此引起的較小粒度占SAP篩分級(jí)分的份額增大不利地影響了液體吸收的速度和在纖維網(wǎng)中的液體分布。這些實(shí)驗(yàn)還表明，僅僅組合彈性纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)與具有完好核/殼結(jié)構(gòu)和合適粒度的表面后交聯(lián)的SAP就會(huì)導(dǎo)致特別符合希望地顯示出主要的質(zhì)量特征，如液體吸收和液體分布的速度以及吸收能力(Tb，CRC)。還令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，不是象由于細(xì)小的纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)而預(yù)料到的那樣，特別細(xì)小的粉末表現(xiàn)出最好的作用，而是明顯大于纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)尺寸的微粒大小表現(xiàn)出最佳狀態(tài)。表
權(quán)利要求
1.納米纖維織物，由直徑小于10μ m的極細(xì)纖維或極細(xì)長絲制得，并且在所述納米纖維織物中配制有超吸收劑粉末，其中所述超吸收劑粉末由具有在水存在下膨脹的核和表面后交聯(lián)的殼的聚合物微粒組成，且所述粉末是那種在表面后交聯(lián)之后其殼未經(jīng)破碎的聚合物微粒的篩分級(jí)分，其特征在于，所述篩分級(jí)分的粒度分布為d50 = 55-100 μ m和dlOO = 100-150 μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的納米纖維織物，其特征在于，所述聚合物是(甲基)丙烯酸酯或 (甲基)丙烯酸共聚產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的納米纖維織物，其特征在于，所述聚合物是聚丙烯酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，所述纖維或長絲由熱塑性和親水性或親水化、能夠熔融紡絲的聚合物構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的納米纖維織物，其特征在于，所述纖維或長絲由聚氨酯構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，所述織物由靜電紡絲納米纖維制得。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，所述織物由直徑小于1μ m 的極細(xì)纖維或極細(xì)長絲構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用于吸收和/或延緩釋放至少一種以下流體-體液，-水，-化學(xué)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的納米纖維織物，其中體液是人和動(dòng)物的汗，水是冷卻水、冷凝水或水蒸汽，化學(xué)品是農(nóng)用化學(xué)品、藥物、防火劑、滅火劑、清潔劑或香水。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的納米纖維織物，其中化學(xué)品是診斷劑、滅火劑、凈化劑、殺蟲劑、 殺生物劑、殺菌劑或殺真菌劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用于吸收和/或延緩釋放至少一種以下流體-液壓流體，-加熱和冷卻流體，-廢水。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的納米纖維織物，其中廢水是放射性污染的流體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作失禁制品，創(chuàng)傷繃帶， 冷卻封包，衛(wèi)生巾，化妝襯墊或床鋪襯里或者上述物體的一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的納米纖維織物的用途，用作嬰兒尿布、衛(wèi)生帶或所述物體的一部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作吸汗性鞋用襯里材料， 外衣部件，頭部遮蓋，手套，軟墊家具，汽車座，鞍形座，床單，床罩，粗羊毛毯或運(yùn)動(dòng)物品。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作額箍帶，或運(yùn)動(dòng)器具。
17.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作抹布，事故保護(hù)墊，防水帆布，帳篷地墊，濕布，干燥布或拋光布或者用作上述物體的一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作干揩布或其一部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作清潔布或其一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作擦窗皮抹布，或其一部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作地面鋪層或墻鋪層，鑲木地板下的貼面，頂板下的貼面，防火墊，滲漏保護(hù)墊，用于鋪襯濕室、帳篷、汽車或槽罐的墊或者用作上述物體的一部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作鋪襯容器的墊或其一部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作過濾材料、包裝材料、 絕緣材料或密封材料，或者作為上述物體的一部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作外罩或其一部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一的納米纖維織物，其特征在于，用作土工無紡布，引流墊， 農(nóng)用纖維網(wǎng)或者用于延緩釋放化學(xué)品的纖維織物。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的納米纖維織物，其中化學(xué)品為藥物、肥料或殺蟲劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由具有在水存在下膨脹的核和表面后交聯(lián)的殼的聚合物微粒所組成的超吸收劑粉末，所述粉末是那種在表面后交聯(lián)之后其殼未經(jīng)破碎的聚合物微粒的篩分級(jí)分。該超吸收劑粉末特別適合于配置由直徑小于10μm的極細(xì)纖維或極細(xì)長絲制的紡織品，尤其是配置衛(wèi)生制品。還建議用超吸收劑配置用于吸收和保留親水性流體的納米纖維網(wǎng)，其用于吸收和/或延緩釋放至少一種以下流體體液，人和動(dòng)物的汗，水包括冷卻水、冷凝水和水蒸汽，化學(xué)品包括農(nóng)用化學(xué)品和殺蟲劑，藥物，殺生物劑，殺菌劑和殺真菌劑，診斷藥，防火和滅火劑，清潔和凈化劑，液壓流體，加熱和冷卻流體，廢水包括放射性污染的流體，香水。
文檔編號(hào)D04H3/03GK102535016SQ20121000974
公開日2012年7月4日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者H·林, R·哈比希 申請人:希爾和塞拉徹有限公司