專利名稱：具有高滲透性的可拉抻吸收性復(fù)合材料的制作方法
背景技術(shù)：
吸收性復(fù)合材料被結(jié)合到各種吸收性制品中，包括例如個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、保健/醫(yī)療產(chǎn)品和家用/工業(yè)產(chǎn)品。常規(guī)的吸收性復(fù)合材料一般不可拉伸。
為了獲得更好的配合、更大的舒適和增強(qiáng)的保持力，彈性材料已被引入到吸收性制品的各種結(jié)構(gòu)部件中。例如，具有可拉伸外罩和/或可拉伸身體側(cè)襯里的吸收性制品公開在簽發(fā)給Kielpikowski等人的美國(guó)專利4834738和Vukos等人名下的PCT公布WO 02/34184中。為吸收性復(fù)合材料增加拉伸性是困難的，因?yàn)閺椥圆牧媳旧聿荒芪眨⑶壹尤霃椥圆牧系轿招詮?fù)合材料中一般抑制了吸收性復(fù)合材料的液體處理性能。更特別地，彈性材料的較大抵抗力或收縮力由于內(nèi)部顆?？障扼w積的顯著減少而導(dǎo)致低的液體吸收速度/滲透性，并且彈性材料的低潤(rùn)濕性導(dǎo)致差的液體分布。
已開發(fā)了大量可拉伸吸收性復(fù)合材料，如簽發(fā)給McDowall等人的美國(guó)專利6362389中所述的。但是，現(xiàn)有的可拉伸吸收性復(fù)合材料沒有被優(yōu)化以獲得液體處理能力的最佳范圍。低的液體吸收速度或低的液體滲透性造成高速高壓液體攻擊，在吸收性復(fù)合材料有機(jī)會(huì)吸收全部液體前就匯集在吸收性復(fù)合材料的上面或流出吸收性復(fù)合材料的邊。另外，在缺乏合適的液體分布能力時(shí)，液體攻擊不能在需要時(shí)被充分引導(dǎo)到吸收性復(fù)合材料的未飽和區(qū)域。
需要或期望可拉伸并具有足夠的復(fù)合材料滲透性的吸收性復(fù)合材料。還需要或期望包括具有最佳液體處理能力的可拉伸吸收性復(fù)合材料的吸收性制品。又需要或期望制造具有最佳液體處理能力的可拉伸吸收性復(fù)合材料的方法。
發(fā)明概述發(fā)現(xiàn)吸收性復(fù)合材料中高拉伸性和滲透性的結(jié)合能在吸收性制品中提供配合和流體管理能力。因此，本發(fā)明涉及復(fù)合材料滲透性為約15達(dá)西(10-8cm2)或更大和復(fù)合材料拉伸性為約50％或更大的吸收性復(fù)合材料。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案涉及包括約60wt％或更多的超吸收性材料同時(shí)復(fù)合材料滲透性為約15達(dá)西或更大和復(fù)合材料拉伸性為約30％或更大的吸收性復(fù)合材料。
本發(fā)明的又一實(shí)施方案涉及復(fù)合材料滲透性為約10達(dá)西或更大和復(fù)合材料拉伸性為約100％或更大的吸收性復(fù)合材料。
為了獲得本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料，選擇并以最佳比例混合合適的超吸收性材料、彈性材料和任選地混合紙漿纖維。更具體地，吸收性復(fù)合材料可包括約5wt％和約95wt％之間、或約50wt％和約95wt％之間、或約30wt％和約85wt％之間的超吸收性材料；約5wt％和約25wt％之間、或約8wt％和約18wt％之間的彈性材料；和約0wt％和約75wt％之間、或約10wt％和約70wt％之間的紙漿纖維。
吸收性復(fù)合材料的復(fù)合材料滲透性至少部分上依賴于超吸收性材料的性質(zhì)。吸收性復(fù)合材料中使用的超吸收性材料應(yīng)具有充分的吸收能力和膠凝強(qiáng)度力以打開吸收性復(fù)合材料內(nèi)可拉伸基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，尤其在壓力下。因此，超吸收性材料在0.3psi壓力下的凝膠床滲透性(GBP)適當(dāng)?shù)貫榧s30達(dá)西或更大。通常，吸收性復(fù)合材料中超吸收性材料和/或彈性材料的數(shù)量越低，超吸收性材料在0.3psi壓力要求下的凝膠床滲透性就越低。在一些實(shí)施方案中，超吸收性材料可為預(yù)先篩分的300-600微米顆粒的形式。另外，在各種實(shí)施方案中，可用聚乙烯胺對(duì)超吸收性材料進(jìn)行表面處理。
合適的彈性材料的例子包括彈性聚合物組合物，其可包括烯烴共聚物、聚乙烯彈性體、聚丙烯彈性體、聚酯彈性體、三元乙丙橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯、聚氨酯、聚異戊二烯、交聯(lián)聚丁二烯或任意這些聚合物材料的組合。
可拉伸的吸收性復(fù)合材料適用于各種吸收性制品，包括但不限于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、保健/醫(yī)療吸收性制品和家用/工業(yè)吸收性制品等。尤其時(shí)吸收性復(fù)合材料可位于吸收性制品的外罩和身體側(cè)襯里之間，外罩和/或身體側(cè)襯里可為彈性的或至少可拉伸的。
制造可拉伸的吸收性復(fù)合材料的一種方法包括擠出彈性材料通過至少一個(gè)熔噴模，纖維化大量紙漿纖維，和混合超吸收性材料與纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料。在轉(zhuǎn)移超吸收性材料、纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料的混合物到輸送機(jī)上的同時(shí)，將表面活性劑混合物的水溶液噴灑到超吸收性材料、纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料的混合物上。
考慮上述內(nèi)容，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)是提供可拉伸并具有充分的復(fù)合材料滲透性的吸收性復(fù)合材料，和制造這種吸收性復(fù)合材料的方法，和包括這種吸收性復(fù)合材料的吸收性制品。
附圖簡(jiǎn)述從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述中能更好地理解本發(fā)明的這些和其它目的和特征，其中
圖1顯示了用于生產(chǎn)吸收性復(fù)合材料的方法和裝置的一種形式的示意圖。
圖2為可結(jié)合吸收性復(fù)合材料的吸收性制品的立體圖。
圖3為其中結(jié)合有吸收性復(fù)合材料的吸收性制品的平面圖，吸收性制品處于拉伸平面狀態(tài)并顯示出吸收性制品的主體接觸表面。
圖4描繪了用于測(cè)量自由流動(dòng)顆?；蛭招詮?fù)合材料的滲透性的裝置。
圖5描繪了圖4裝置的仰視圖。
定義在本說(shuō)明書的范圍內(nèi)，下面的每個(gè)術(shù)語(yǔ)或用語(yǔ)都包括下面的意義或含義。
“彈性材料的”和“彈性的”被互換用于指在變形后移去變形力時(shí)通常能恢復(fù)其形狀的材料或復(fù)合材料。具體地說(shuō)，本文使用的彈性的或彈性材料的是指，當(dāng)施加偏置力時(shí)允許材料可拉伸至比其松弛未偏置長(zhǎng)度大至少約50％的拉伸偏置長(zhǎng)度，和當(dāng)釋放拉伸力時(shí)使材料恢復(fù)至其伸長(zhǎng)的至少40％的任意材料的性質(zhì)。能滿足該彈性材料定義的一個(gè)理想例子是這樣一種(1)英寸的材料樣品，可拉伸到至少1.50英寸，在被拉伸至1.50英寸并釋放時(shí)，將恢復(fù)到小于1.30英寸的長(zhǎng)度。許多彈性材料可被拉伸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其松弛長(zhǎng)度的50％，并且這些中的許多種在釋放拉伸力時(shí)能大致恢復(fù)到它們的原始松弛長(zhǎng)度。
“層”以單數(shù)使用時(shí)可具有單個(gè)要素或多個(gè)要素的雙重含義。
當(dāng)用于描述層或疊層時(shí)，“不透液體的”是指在正常使用條件下在液體接觸點(diǎn)處通常垂直于層或疊層平面的方向上液體如水或體液不能通過層或疊層。
“透液體的”是指不是不透液體的層或疊層。
“熔噴纖維”是指通過以下形成的纖維通過多個(gè)細(xì)(通常為圓形或矩形)模毛細(xì)管擠出熔融的熱塑性材料作為熔融線或細(xì)絲到會(huì)聚的高速氣體(例如空氣)流內(nèi)，該流能縮小熔融熱塑性材料的細(xì)絲以減小它們的直徑，其可為微纖維直徑。然后，熔噴纖維被高速氣流攜帶并沉積到收集表面上形成隨機(jī)分散的熔噴纖維的網(wǎng)。這種方法公開在例如Butin等人的美國(guó)專利3849241中。熔噴纖維為可能連續(xù)或不連續(xù)的微纖維，通常等于或小于約6旦尼爾，并在沉積到收集表面上時(shí)通常自粘合和還與其它非熔融組分粘合。
“無(wú)紡布”和“無(wú)紡網(wǎng)”指具有單根纖維或細(xì)絲被插入中間但方式與編織布不同的結(jié)構(gòu)的材料和材料網(wǎng)。術(shù)語(yǔ)“纖維”和“細(xì)絲”在本文中互換使用?？捎啥喾N方法如例如熔噴方法、紡粘方法、氣流成網(wǎng)方法和粘合梳網(wǎng)方法形成無(wú)紡布或網(wǎng)。無(wú)紡布的基重通常表示為盎司材料/平方碼(osy)或克/平方米(gsm)，纖維直徑通常用微米表示。(注意從osy轉(zhuǎn)換到gsm，為osy乘以33.91。)“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物如嵌段、接枝、無(wú)規(guī)和交替共聚物、三元共聚物等，和它們的混合物和變體。此外，除非另外專門限制，術(shù)語(yǔ)“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)型包括但不限于全同立構(gòu)、間規(guī)立構(gòu)和不規(guī)則對(duì)稱。
“紡粘纖維”是指一種小直徑纖維，其從具有圓形或其它構(gòu)型的噴絲頭的多個(gè)細(xì)毛細(xì)管中將熔融熱塑性材料擠出成細(xì)絲然后擠出細(xì)絲的直徑被快速縮減來(lái)形成，這公開在例如Appel等人的美國(guó)專利4340563和Dorschner等人的美國(guó)專利3692618、Matsuki等人的美國(guó)專利3802817、Kinney的美國(guó)專利3338992和3341394、Hartmann的美國(guó)專利3502763、Petersen的美國(guó)專利3502538和Dobo等人的美國(guó)專利3542615中，本文以與本文獻(xiàn)一致的方式全文引入它們中的每一個(gè)作為參考。當(dāng)紡粘纖維被沉積到收集表面上時(shí)被冷卻并通常不粘。熔粘纖維通常是連續(xù)的，經(jīng)常具有大于約0.3、更尤其是在約0.6和10之間的平均旦尼爾。
“可拉伸”是指材料在至少一個(gè)方向上可被拉伸至少30％(至其初始(未拉伸)長(zhǎng)度的至少130％)，合適地至少50％(至其初始長(zhǎng)度的至少150％)，或至少100％(至其初始長(zhǎng)度的至少200％)而不斷裂。該術(shù)語(yǔ)包括既可伸長(zhǎng)又可縮回的彈性材料，和能伸長(zhǎng)但不能明顯縮回的材料。滿足可伸長(zhǎng)材料該定義的一個(gè)理想例子將是這樣一種可伸長(zhǎng)至少30％到至少1.30英寸的(1)英寸材料樣品。
“超吸收性材料”是指一種可水溶脹的水不溶有機(jī)或無(wú)機(jī)材料，該材料在最有利的條件下在包含0.9wt％氯化鈉的水溶液中能吸收其重量的至少約10倍，或其重量的至少約15倍，或其重量的至少約25倍。超吸收性材料可為天然的、合成的和改性的天然聚合物和材料。另外，超吸收性材料可為無(wú)機(jī)材料，如硅膠，或有機(jī)化合物，如交聯(lián)聚合物。超吸收性材料可為可生物降解的或不可生物降解的。超吸收性材料可包括顆粒、纖維、纖維束、薄片、薄膜、泡沫等。如果材料在這些條件下能吸收其重量的至少5倍的水溶液，則材料是“吸收性的”。
“吸收性制品”包括但不限于個(gè)人護(hù)理吸收性制品、保健/醫(yī)療吸收性制品和家用/工業(yè)吸收性制品。
“個(gè)人護(hù)理吸收性制品”包括但不限于吸收性制品，如尿布、尿褲、嬰兒拭紙、訓(xùn)練褲、吸收性襯褲、兒童保健褲、游泳衣和其它一次性服裝；女性護(hù)理產(chǎn)品，包括衛(wèi)生棉、拭紙、月經(jīng)墊、月經(jīng)褲、女褲襯里、女褲護(hù)片、陰唇間吸濕墊、棉塞和棉塞敷貼器；成人護(hù)理產(chǎn)品，包括拭紙、墊、容器、失禁產(chǎn)品和尿片；衣服構(gòu)件；圍兜；運(yùn)動(dòng)和娛樂產(chǎn)品；等等。
“保健/醫(yī)療吸收性制品”包括各種專業(yè)和消費(fèi)保健產(chǎn)品，包括但不限于應(yīng)用熱或冷治療的產(chǎn)品、醫(yī)用長(zhǎng)外衣(即保護(hù)性和/或手術(shù)長(zhǎng)外衣)、外科用織物、帽、手套、面罩、繃帶、傷口繃帶、拭紙、蓋、容器、過濾器、一次性外衣和床墊、醫(yī)用吸收性外衣、底墊等。
“家用/工業(yè)吸收性制品”包括結(jié)構(gòu)和包裝用品、清潔消毒產(chǎn)品、拭紙、蓋、過濾器、毛巾、一次性切割片、衛(wèi)生紙、面巾紙、無(wú)紡卷物品，家飾紡織品，包括枕頭、墊、軟墊、罩，和身體護(hù)理產(chǎn)品如用于清潔或處理皮膚的產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)外衣、工作服、垃圾袋、去污劑、局部組合物、洗衣店污點(diǎn)/油墨吸收劑、清潔劑凝聚劑、親脂性流體分離器等。
在說(shuō)明書的剩余部分可用其它語(yǔ)言定義這些術(shù)語(yǔ)。
優(yōu)選實(shí)施方案描述根據(jù)本發(fā)明，提供具有高滲透性的可拉伸吸收性復(fù)合材料用于各種制品。還提供制備這些可拉伸吸收性復(fù)合材料的方法。
當(dāng)存在于吸收性復(fù)合材料中時(shí)，拉伸性和液體滲透性為成反比的兩種性質(zhì)。在吸收性復(fù)合材料中同時(shí)提供足夠水平的這兩種性質(zhì)是困難的。通過仔細(xì)選擇的成平衡比例的超吸收性材料、彈性材料和紙漿纖維的組合，設(shè)計(jì)本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料具有充分的拉伸性和充分的滲透性。
結(jié)果，吸收性復(fù)合材料具有約30％或更高、或約50％或更高、或約100％或更高的復(fù)合材料拉伸性。任何可拉伸材料的拉伸性都為材料/結(jié)構(gòu)方面和試驗(yàn)條件的函數(shù)。因此，本文提到的拉伸性水平根據(jù)基于下面段落試驗(yàn)方法中提供的拉伸性試驗(yàn)方法的測(cè)定使用。
吸收性復(fù)合材料的復(fù)合材料拉伸性使吸收性復(fù)合材料尤其適用于與其它可拉伸結(jié)構(gòu)部件聯(lián)合。吸收性復(fù)合材料的拉伸性依賴于吸收性復(fù)合材料中彈性材料的類型和彈性材料相對(duì)于吸收性復(fù)合材料中包含的其它材料的百分比。通常，當(dāng)彈性材料的百分比增加時(shí)，吸收性復(fù)合材料的拉伸性增加。反之，彈性材料較少時(shí)，吸收性復(fù)合材料的拉伸性降低。彈性材料對(duì)拉伸性的影響示于下面的實(shí)施例中。吸收性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)還影響吸收性復(fù)合材料的整體拉伸性。例如，當(dāng)在吸收性復(fù)合材料中使用固定量的彈性材料時(shí)，彈性材料和其它組分之間混合(或分散)更均勻的吸收性復(fù)合材料將產(chǎn)生比混合不太均勻的復(fù)合材料高的拉伸性。其它結(jié)構(gòu)因素包括彈性材料的纖維尺寸和長(zhǎng)度、形成的鍵的數(shù)量和粘合強(qiáng)度、吸收性復(fù)合材料的基重和密度、缺陷的存在等。
適當(dāng)?shù)兀招詮?fù)合材料包括約5wt％和約25wt％之間的彈性材料，或約8wt％和約18wt％之間的彈性材料。彈性材料可包括烯烴共聚物、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、四嵌段或其它多嵌段熱塑性彈性和/或柔性共聚物，如嵌段共聚物，包括氫化丁二烯-異戊二烯-丁二烯嵌段共聚物；立構(gòu)嵌段聚丙烯；接枝共聚物，包括三元乙丙橡膠或乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)、乙烯-丙烯無(wú)規(guī)共聚物(EPM)、乙丙橡膠(EPR)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和甲基丙烯酸乙烯酯(EMA)；和苯乙烯嵌段共聚物，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)，它們可從得克薩斯州休斯頓的Kraton Inc.以商標(biāo)名KRATON彈性樹脂得到，或從Exxon-Mobil的辦事處Dexco以商標(biāo)名VECTOR(SIS和SBS聚合物)得到。熱塑性彈性體與動(dòng)態(tài)硫化的彈性體-熱塑性混合物的混合物；熱塑性聚醚酯彈性體；離聚物熱塑性彈性體；熱塑性彈性聚氨酯，包括可從E.I.Du Pont de Nemours Co.以商標(biāo)名LYCRA聚氨酯得到的那些，和可從Noveon，Inc.得到的ESTANE；熱塑性彈性聚酰胺，包括可從Ato Chemical Company以商標(biāo)名PEBAX聚醚嵌段酰胺得到的聚醚嵌段酰胺；熱塑性彈性聚酯，包括可從E.I.Du Pont de Nemours Co.以商標(biāo)名HYTREL得到的那些，和印地安那州DSM Engineering Plastics of Evansville的ARNITEL，和密度小于約0.89克/立方厘米的單位點(diǎn)或茂金屬催化的聚烯烴，可從Dow Chemical Co.以商標(biāo)名AFFINITYTM得到；和它們的組合。
本文使用的三嵌段共聚物具有ABA結(jié)構(gòu)，其中A代表類型A的幾個(gè)重復(fù)單元，B代表類型B的幾個(gè)重復(fù)單元。如上所述，苯乙烯嵌段共聚物的幾個(gè)例子是SBS、SIS、SIBS、SEBS和SEPS。在這些共聚物中，A嵌段為聚苯乙烯，B嵌段為橡膠性組分。通常，這些三嵌段共聚物具有可從幾千到幾十萬(wàn)變化的分子量，以三嵌段共聚物的重量計(jì)，苯乙烯含量可為5％至75％。二嵌段共聚物類似于三嵌段共聚物，但具有AB結(jié)構(gòu)。合適的二嵌段包括苯乙烯-異戊二烯二嵌段，其具有為三嵌段分子量大約一半的分子量，并具有A嵌段對(duì)B嵌段的相同比例。
復(fù)合材料滲透性為吸收性復(fù)合材料流體處理能力的一種度量，并可使用下面詳細(xì)描述的試驗(yàn)方法測(cè)量。本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料適當(dāng)?shù)鼐哂屑s10達(dá)西(10-8cm2)或更大、或約15達(dá)西或更大、或約20達(dá)西或更大的復(fù)合材料滲透性。
吸收性復(fù)合材料的復(fù)合材料滲透性很大程度上取決于吸收性復(fù)合材料中超吸收性材料的類型，和超吸收性材料相對(duì)于吸收性復(fù)合材料中包含的其它材料的百分比。超吸收性材料可在組成以及粒度方面變化。例如，獲得較高復(fù)合材料滲透性的一種有效方法是選擇具有在0.3psi溶脹壓力值下GBP相對(duì)高的合適組成的超吸收性材料。另一有效方法是改變彈性材料形成較小的纖維直徑，如通過在復(fù)合材料形成過程中增加模上的一次空氣，這在下文中更詳細(xì)描述。在一種實(shí)施方案中，例如，超吸收性材料可包括預(yù)先篩分的300-600微米顆粒。再一有效方法是降低吸收性復(fù)合材料內(nèi)可拉伸基質(zhì)的抗拉強(qiáng)度，如通過減少吸收性復(fù)合材料中彈性材料的數(shù)量。
更特別地，超吸收性材料應(yīng)具有充分的吸收能力和膠凝強(qiáng)度以克服吸收性復(fù)合材料內(nèi)可拉伸基質(zhì)的阻力和打開可拉伸基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，尤其在吸收性復(fù)合材料在壓力下時(shí)。本文中使用在0.3psi壓力下的凝膠床滲透性(GBP)評(píng)價(jià)對(duì)超吸收性材料的這種要求。吸收性復(fù)合材料的滲透性為0.3psi壓力下的GBP和吸收性復(fù)合材料中超吸收性材料百分比的函數(shù)。本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料中包含的超吸收性材料適當(dāng)?shù)鼐哂屑s30達(dá)西或更大、或約35達(dá)西或更大的0.3psi壓力下的GBP。當(dāng)它們?cè)诎?.9wt％氯化鈉的水溶液中具有吸收其重量至少20倍的能力時(shí)，大多數(shù)目前的常規(guī)超吸收性材料具有約15達(dá)西或更低的0.3psi壓力下的GBP。本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料中包含的超吸收性材料適當(dāng)?shù)鼐哂屑s20克/克或更高的離心保留容量(CRC)，這通過下文詳細(xì)描述的CRC試驗(yàn)方法測(cè)定。吸收性復(fù)合材料適當(dāng)?shù)匕s5wt％和約95wt％之間、或約50wt％和約95wt％之間、或約30wt％和約85wt％之間的超吸收性材料。
如下面的實(shí)施例所示，在0.3psi壓力下具有較高GBP的超吸收性材料有助于提高復(fù)合材料滲透性。例如，在包含約75wt％的超吸收性材料的吸收性復(fù)合材料中，300-600微米的超吸收性材料在0.3psi壓力下的GBP值適當(dāng)?shù)貫榧s30達(dá)西或更大。通常，吸收性復(fù)合材料中超吸收性材料的數(shù)量越低，就可能需要超吸收性材料在0.3psi壓力下的GBP值越低。
超吸收性材料可包括例如顆粒、纖維、薄膜、泡沫、非離子超吸收性材料和/或聚丙烯酸酯超吸收性材料。超吸收性材料可選自天然、合成和改性的天然聚合物和材料。超吸收性材料可為無(wú)機(jī)材料，如硅膠，或有機(jī)化合物，如交聯(lián)聚合物。常用的超吸收性材料為交聯(lián)聚電解質(zhì)。聚電解質(zhì)包括陰離子型聚合物或陽(yáng)離子型聚合物。陰離子型聚合物包含官能團(tuán)如羧基、磺酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、磷酸鹽或它們的混合物。陰離子型聚合物的例子包括但不限于聚丙烯酸、聚丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸、聚乙烯基乙酸、聚乙烯基膦酸、聚乙烯基磺酸、異丁烯-馬來(lái)酐共聚物、羧甲基纖維素、海藻酸、角叉菜膠、聚天門冬氨酸、聚谷氨酸的鹽或偏鹽，和它們的共聚物或混合物。陽(yáng)離子型聚合物包含官能團(tuán)如伯胺、仲胺和叔胺、亞胺、酰胺、季銨或它們的混合物。陽(yáng)離子型聚合物的例子包括但不限于聚乙烯胺、聚二烯丙基二甲氨氫氧化物、聚丙烯酰胺基丙基三甲氨氫氧化物、聚氨基丙醇乙烯基醚、聚烯丙胺、殼聚糖、聚賴氨酸、聚谷氨酰胺的鹽或偏鹽，和它們的共聚物或混合物。市售超吸收性材料的例子包括SXM 9394、SXM9543和FAVOR 880，各自可從在美國(guó)北卡羅來(lái)納州格林斯博羅的Degussa Superabsorber得到，和Dow DRYTECH 2035HP，可從在美國(guó)密歇根州米德蘭的Dow Chemical Co.得到。這些和其它超吸收性材料，包括表面處理的市售超吸收性材料和可生物降解的超吸收性材料，都適用于吸收性復(fù)合材料中。
表面處理的超吸收性材料通常包括超吸收性材料和施加到超吸收性材料外表面的表面處理物。在一種具體的實(shí)施方案中，超吸收性材料包括交聯(lián)聚合物，該聚合物包含約75wt％或更多的陰離子型聚合物。本文使用的術(shù)語(yǔ)“聚合物”是指單種聚合物或聚合物的混合物。本文使用的術(shù)語(yǔ)“陰離子型聚合物”是指在水溶液中電離時(shí)其官能團(tuán)具有變成負(fù)電荷離子的潛力的聚合物或聚合物混合物。在一些實(shí)施方案中，超吸收性材料包括交聯(lián)聚合物，該聚合物包含約85wt％或更多的陰離子型聚合物，或約90wt％或更多的陰離子型聚合物。在另一實(shí)施方案中，超吸收性材料包括交聯(lián)聚合物，該聚合物包含約75wt％或更多的陽(yáng)離子型聚合物。本文使用的術(shù)語(yǔ)“陽(yáng)離子型聚合物”是指在水溶液中電離時(shí)其官能團(tuán)具有變成正電荷離子的潛力的聚合物或聚合物混合物。在一些實(shí)施方案中，超吸收性材料包括交聯(lián)聚合物，該聚合物包含約85wt％或更多的陽(yáng)離子型聚合物，或約90wt％或更多的陽(yáng)離子型聚合物。
表面處理的超吸收性材料的表面處理物至少部分包括施加到超吸收性材料全部或部分外表面的水溶性非交聯(lián)聚合物，該聚合物具有變成與超吸收性材料所帶電荷相反的潛力。例如，在超吸收性材料包含通常為陰離子型的交聯(lián)聚合物(例如包含約75wt％或更多的陰離子型聚合物)以便具有變成帶負(fù)電的潛力時(shí)，表面處理物至少部分包含水溶性非交聯(lián)聚合物，該非交聯(lián)聚合物包括具有變成帶正電的潛力的陽(yáng)離子型聚合物。再例如，在超吸收性材料包含通常為陽(yáng)離子型的交聯(lián)聚合物(例如包含約75wt％或更多的陽(yáng)離子型聚合物)以便具有變成帶正電的潛力時(shí)，表面處理物至少部分包含水溶性非交聯(lián)聚合物，該非交聯(lián)聚合物包括具有變成帶負(fù)電的潛力的陰離子型聚合物。
在一些實(shí)施方案中，可用聚乙烯胺溶液或其它合適的溶液對(duì)市售超吸收性材料(陰離子型聚合物)進(jìn)行表面處理以提高0.3psi壓力下的GBP值。合適的聚乙烯胺溶液的一個(gè)例子可從在新澤西州MountOlive的BASF公司以商標(biāo)名CATIOFASTPR8106(25wt％固體)得到。聚乙烯胺溶液可被溶解在蒸餾水中，可向其中加入超吸收性材料并攪拌。溶脹后，超吸收性材料可被干燥，如在約60℃下干燥約15小時(shí)或更長(zhǎng)。研磨干燥的超吸收性材料并通過篩來(lái)篩分。表面處理的超吸收性材料合適地包含約0.1wt％和約10wt％之間的聚乙烯胺。
吸收性復(fù)合材料可包含約0wt％和約75wt％之間或約10wt％和約70wt％之間的紙漿纖維。在一些實(shí)施方案中，吸收性復(fù)合材料可包含約5wt％和約40wt％之間的紙漿纖維。如下面的實(shí)施例2所示，吸收性復(fù)合材料中紙漿纖維的類型和/數(shù)量也可影響吸收性復(fù)合材料的復(fù)合材料滲透性。例如，當(dāng)超吸收性材料和彈性材料保持不變并且超吸收性材料/彈性材料/紙漿纖維的比例也保持不變時(shí)，顯示紙漿纖維的不同類型影響復(fù)合材料滲透性。此外，通常，通過提高紙漿纖維的百分比，尤其當(dāng)同時(shí)降低彈性材料的百分比時(shí)可提高復(fù)合材料滲透性。
紙漿纖維可包括但不限于化學(xué)紙漿如亞硫酸鹽和硫酸鹽(有時(shí)稱為Kraft)紙漿、和機(jī)械紙漿如磨碎的木頭、熱機(jī)械紙漿和化學(xué)熱機(jī)械紙漿。更具體地，紙漿纖維可包括棉、典型的木紙漿、乙酸纖維素、人造絲、熱機(jī)械木紙漿、化學(xué)木紙漿、松解的化學(xué)木紙漿、乳草屬植物絲棉和它們的組合?？墒褂脧穆淙~和針葉樹得到的紙漿。另外，紙漿纖維可包括微晶纖維素、微原纖維化纖維素這類親水材料，或這些材料中的任意一種與木紙漿纖維聯(lián)合。
還可向吸收性復(fù)合材料中加入表面活性劑以提高吸收性復(fù)合材料的潤(rùn)濕性或親水性。合適的表面活性劑的例子有在特拉華州威爾明頓的Uniqema以商標(biāo)名AHCOVEL市售的，和在俄亥俄州辛辛那提的Cognis公司以商標(biāo)名GLUCOPON 220市售的。
可在共成形(coform)線上形成吸收性復(fù)合材料。在形成無(wú)紡網(wǎng)時(shí)，共成形過程將分開的聚合物和添加物流合并成單一沉積物流。這種方法的一個(gè)例子公開在Andeson等人的美國(guó)專利4100324中，本文以與本文獻(xiàn)一致的方式全文引入其作為參考。形成吸收性復(fù)合材料的合適方法的另一個(gè)例子描述在Georger等人的美國(guó)專利5350624中，本文同樣以與本文獻(xiàn)一致的方式全文引入其作為參考。
圖1中圖示了形成吸收性復(fù)合材料20的方法的一個(gè)例子。本文舉例描述圖1中裝置的尺寸。也可使用具有不同尺寸和/或不同結(jié)構(gòu)的其它類型裝置形成吸收性復(fù)合材料20。如圖1所示，丸粒形式的彈性材料22可通過兩個(gè)丸粒料斗24進(jìn)料到各自為旋轉(zhuǎn)泵28供料的兩個(gè)單螺桿擠出機(jī)26內(nèi)。彈性材料22可為從德克薩斯州休斯頓的Kraton Inc.以商標(biāo)名KRATONG2755得到的多組分彈性體混合物。每個(gè)旋轉(zhuǎn)泵28進(jìn)料彈性材料22到獨(dú)立的熔噴模30。每個(gè)熔噴模30可具有30個(gè)孔/英寸(hpi)。可在離水平0和70度之間調(diào)整模角度，并合適地設(shè)定在約45度。成形高度可在最大約16英寸處，但這種限制對(duì)于不同的設(shè)備可不同。
寬度為約24英寸寬的斜槽可位于熔噴模30之間?？稍诩s0.5-約1.25英寸或約0.75-約1.0英寸的范圍內(nèi)調(diào)整斜槽32的深度或厚度。開松機(jī)34連接到斜槽32的頂部。開松機(jī)34用于使紙漿纖維36纖維化。開松機(jī)34可被限制到加工低強(qiáng)度或松解(處理過)的紙漿，在這種情況下，開松機(jī)34可限制圖示方法到非常小的紙漿類型范圍。與使用錘反復(fù)沖擊紙漿纖維的常規(guī)錘磨機(jī)相反，開松機(jī)34使用小的齒將紙漿纖維36撕裂開。用于圖1圖示方法中的合適紙漿纖維36包括Sulfatate HJ紙漿，其為可從位于佐治亞州Jesup的Rayonier公司得到的短纖維低強(qiáng)度硬木紙漿。
在與開松機(jī)34相對(duì)的斜槽32端，為超吸收性材料進(jìn)料機(jī)38。進(jìn)料機(jī)38傾倒超吸收性材料40到管44中的孔42內(nèi)，然后進(jìn)料到鼓風(fēng)扇46內(nèi)。經(jīng)過鼓風(fēng)扇46為一定長(zhǎng)度的4英寸直徑管48，該長(zhǎng)度足以形成約5000英尺/分鐘的充分發(fā)展湍流，其使超吸收性材料40變得分散。管48從4英寸直徑加寬到24英寸乘0.75英寸的斜槽32，此時(shí)超吸收性材料40與紙漿纖維36混合并且混合物向下直落，在任何一側(cè)以大約45度角與彈性材料22混合。超吸收性材料40、紙漿纖維36和彈性材料22的混合物落到以約14-約35英尺/分鐘移動(dòng)的線帶輸送機(jī)50上。但是，在達(dá)到線帶輸送機(jī)50前，噴桿52噴灑霧狀的表面活性劑混合物54水溶液通過混合物，借此使得到的吸收性復(fù)合材料20可潤(rùn)濕。表面活性劑混合物54可為各自從Cognis公司和Uniqema得到的GLUCOPON 220UP和AHCOVEL Base N-62的1∶3混合物。在輸送機(jī)50下方放置網(wǎng)下真空裝置56，幫助形成吸收性復(fù)合材料20。
吸收性復(fù)合材料20可被結(jié)合到任何合適的吸收性制品中。這類合適制品的例子包括個(gè)人護(hù)理吸收性制品，如尿布、尿褲、嬰兒拭紙、訓(xùn)練褲、吸收性襯褲、兒童保健褲、游泳衣、衛(wèi)生棉、拭紙、月經(jīng)墊、替換墊、月經(jīng)褲、女褲襯里、女褲護(hù)片、陰唇間吸濕墊、棉塞和棉塞敷貼器、失禁產(chǎn)品、尿片、衣服構(gòu)件、圍兜、鞋墊、運(yùn)動(dòng)和娛樂產(chǎn)品；保健/醫(yī)療吸收性制品如應(yīng)用熱或冷治療的產(chǎn)品、醫(yī)用長(zhǎng)外衣(即保護(hù)性和/或手術(shù)長(zhǎng)外衣)、外科用織物、帽、手套、面罩、繃帶、傷口繃帶、拭紙、蓋、容器、過濾器、一次性外衣和床墊、醫(yī)用吸收性外衣、底墊；家用/工業(yè)吸收性制品如結(jié)構(gòu)和包裝用品、清潔消毒產(chǎn)品、拭紙、蓋、過濾器、毛巾、一次性切割片、衛(wèi)生紙、面巾紙、無(wú)紡卷物品，家飾紡織品，包括枕頭、墊、軟墊、罩，和身體護(hù)理產(chǎn)品如用于清潔或處理皮膚的產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)外衣、工作服、垃圾袋、去污劑、局部組合物、洗衣店污點(diǎn)/油墨吸收劑、清潔劑凝聚劑、親脂性流體分離器；等等。本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料可用于單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)中，如用于雙層結(jié)構(gòu)中，其中吸收性復(fù)合材料可用作上層、下層或兩層。為了便于說(shuō)明，下文的描述將就尿布而言。
可結(jié)合吸收性復(fù)合材料20的合適尿布120的一個(gè)例子示于圖2和3中。尿布120包括底盤132。底盤132劃分出前面區(qū)域122、后面區(qū)域124、互連前面區(qū)域122和后面區(qū)域124的胯部區(qū)域126、被設(shè)計(jì)接觸穿戴者的身體接觸表面128和被設(shè)計(jì)接觸穿戴者衣服的與身體接觸表面128相對(duì)的外表面130。前面區(qū)域122與前面腰邊138鄰接，后面區(qū)域124與后面腰邊139鄰接。
尿布120包括外罩140、以疊置關(guān)系連接到外罩140的身體側(cè)襯里142和連接到外罩140和/或身體側(cè)襯里142的一對(duì)側(cè)片160。這些側(cè)片160可包括通過適當(dāng)?shù)氖侄伟ㄕ澈蟿┚o固在前面區(qū)域122和后面區(qū)域124之間的垂片、帶、可撕裂縫線或類似設(shè)施。
如圖2中的尿布120所示，前面和后面區(qū)域122和124共同限定了具有腰部開口150和一對(duì)腿開口152的立體褲構(gòu)造。底盤132的腰邊138和139被設(shè)計(jì)在穿戴時(shí)環(huán)繞穿戴者的腰，并提供限定了腰周長(zhǎng)尺寸的腰部開口150?？璨繀^(qū)域126中的底盤132的橫向相對(duì)側(cè)邊136部分通常限定腿開口152。前面區(qū)域122包括穿戴時(shí)位于穿戴者前面的尿布120部分，而后面區(qū)域124包括穿戴時(shí)位于穿戴者后面的尿布120部分。尿布120的跨部區(qū)域126包括穿戴時(shí)位于穿戴者的腿之間并蓋住穿戴者下軀體的尿布120部分。穿戴時(shí)尿布120的側(cè)片160處在從穿戴者的臀向前的位置。
為了增強(qiáng)對(duì)穿戴者排出的任何身體分泌液的保持力，底盤132可包括一對(duì)用彈性線制成的保持薄片(未示出)，它們被設(shè)計(jì)為身體分泌液的橫向流動(dòng)提供障礙。用彈性線制成的保持薄片限定了獨(dú)立的邊，其至少在尿布120跨部區(qū)域126中采取立式即通常垂直的構(gòu)造，以形成對(duì)穿戴者身體的密封。保留薄片的合適構(gòu)造和布置對(duì)于本領(lǐng)域那些技術(shù)人員通常是熟知的，并描述在1987年11月3日簽發(fā)給Enloe的美國(guó)專利4704116中，本文以與本文獻(xiàn)一致的方式全文引入作為參考。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)身體分泌液的保持力，尿布120可包括腰部彈性元件157和/或腿部彈性元件158，這是本領(lǐng)域那些技術(shù)人員已知的(圖2)。腰部彈性元件157可沿相對(duì)的腰邊138和139有效地結(jié)合到外罩140和/或身體側(cè)襯里142上，并可在腰邊的部分或全部上延伸。腿部彈性元件158可在縱向上沿相對(duì)的側(cè)邊136有效地結(jié)合到外罩140和/或身體側(cè)襯里142上，并位于尿布120的跨部區(qū)域126中。
外罩140可包括基本不透液體并適當(dāng)?shù)赜袕椥曰蛑辽倏衫斓牟牧?，或在一些情況下，甚至不可拉伸。外罩140可為不透液體材料的單層，或可包括其中至少一個(gè)層不透液體的多層疊層結(jié)構(gòu)。例如，外罩140可包括通過疊層粘合劑(未示出)適當(dāng)結(jié)合在一起的透液體外層和不透液體內(nèi)層?？蛇B續(xù)或斷續(xù)作為微珠、噴霧、平行旋渦等施加的合適疊層粘合劑可得自美國(guó)威斯康星州沃瓦托薩的FindleyAdhesives，Inc.，或美國(guó)新澤西州布里奇沃特的National Starch andChemical Company。透液體外層可為任何合適的材料，如能提供普通似布織構(gòu)的一種。這種材料的一個(gè)例子是20gsm(克/平方米)紡粘聚丙烯無(wú)紡網(wǎng)。外層還可由制作透液體的身體側(cè)襯里142的那些材料制成。盡管不需要外層是透液體的，但希望它能為穿戴者提供相對(duì)似布織構(gòu)。
合適的外罩材料的另一個(gè)例子是0.3osy聚丙烯紡粘物，其在橫向上收縮60％，在縱向上縐60％，用3克/平方米(gsm)Findley 2525A苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯基粘合劑層壓到具有20％TiO2濃度的8gsmPEBAX2533薄膜上。外罩140可在橫向和/或縱向上適當(dāng)?shù)乇焕熘辽?0％(至外罩140初始(未拉伸)寬度和/或長(zhǎng)度的至少150％)。
用于外罩140的合適外層材料的又一例子是透氣彈性薄膜/無(wú)紡布疊層，描述在簽發(fā)給Morman等人的美國(guó)專利5883028中，本文以與本文獻(xiàn)一致的方式全文引入其作為參考。具有雙向拉伸性和回縮性的材料的例子公開在簽發(fā)給Morman的美國(guó)專利5116662和簽發(fā)給Morman的美國(guó)專利5114781中，本文以與本文獻(xiàn)一致的方式全文引入兩者作為參考。這兩個(gè)專利描述了能在至少兩個(gè)方向上拉伸的復(fù)合彈性材料。該材料具有至少一個(gè)彈性層和至少一種收縮材料或可逆收縮材料，收縮材料或可逆收縮材料在以非線形構(gòu)造排列的至少三個(gè)位置處結(jié)合到彈性層上，從而收縮或可逆收縮的網(wǎng)聚集在這些位置中的至少兩個(gè)之間。
外罩140的內(nèi)層可既不透液又不透汽，或可不透液但透汽。內(nèi)層可由薄塑料膜制成，但也可使用其它柔性不透液材料。內(nèi)層或不透液外罩140在為單層時(shí)，能防止廢料潤(rùn)濕制品，如床單和衣物，以及穿戴者和護(hù)理人員。用作不透液體內(nèi)層或單層不透液體外罩140的合適的不透液體膜為0.02毫米聚乙烯膜，其可在商業(yè)上從美國(guó)弗吉尼亞州Newport News的Huntsman Packaging得到。如果外罩140為單層材料，則它可被軋花和/或糙面精整以提供更似布的外觀。如前所述，不透液體材料可允許水汽從一次性吸收性制品的內(nèi)部逸出，同時(shí)仍防止液體通過外罩140。合適的“透氣”材料包括已被涂敷或以其它方式處理來(lái)提供所需的不透液體水平的微孔聚合物膜或無(wú)紡布。合適的微孔膜為PMP-1膜材料，其可在商業(yè)上從日本東京的Mitsui ToatsuChemicals，Inc得到，或XKO-8044聚烯烴膜，其可在商業(yè)上從明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯的3M公司得到。
透液體的身體側(cè)襯里142被圖示為覆蓋外罩140和吸收性復(fù)合材料20，并可但不需要具有與外罩140相同的尺寸。身體側(cè)襯里142理想地為順從的柔軟感覺，且不刺激穿戴者的皮膚，并可為可拉伸的或彈性的。此外，身體側(cè)襯里142可比吸收性復(fù)合材料20吸水性差，以為穿戴者提供相對(duì)干燥的表面和允許液體容易地通過其厚度滲透。身體側(cè)襯里142可由各種網(wǎng)材料制成，如合成纖維(例如聚酯或聚丙烯纖維)、天然纖維(例如木或棉纖維)、天然和合成纖維的組合、多孔泡沫、網(wǎng)狀泡沫、帶孔的塑料膜等。各種紡織布和無(wú)紡布可用于身體側(cè)襯里142。例如，身體側(cè)襯里142可由聚烯烴纖維的熔噴或紡粘網(wǎng)構(gòu)成。身體側(cè)襯里142還可為天然和/或合成纖維構(gòu)成的粘合梳理網(wǎng)，或收縮拉伸/縐紗紡粘物。身體側(cè)襯里142可由基本疏水的材料構(gòu)成，疏水材料可任選地用表面活性劑處理或以其它方式加工來(lái)提供所需的潤(rùn)濕性和親水性水平。
吸收性復(fù)合材料20可布置在或位于外罩140和身體側(cè)襯里142之間，這些部件可通過任何合適的手段如粘合劑結(jié)合到一起，這在本領(lǐng)域中是眾所周知的。圖3圖示了其中結(jié)合有吸收性復(fù)合材料20的尿布120。
如果需要的話，底盤132還可結(jié)合其它材料，這些材料被設(shè)計(jì)主要沿與吸收性復(fù)合材料相互面對(duì)的表面接受、臨時(shí)貯存和/或傳遞液體，借此最大化吸收性復(fù)合材料20的整體吸收能力。一種合適的材料被稱為涌浪層(surge layer)(未示出)，并包括基重為約50-約120g/m2的材料，該材料包括均勻混合物的通風(fēng)式粘合梳理網(wǎng)，混合物為60％的包括聚酯芯/聚乙烯殼的3旦尼爾型T-256雙組分纖維和40％的6旦尼爾型T-295聚酯纖維的混合物，兩者都在商業(yè)上從美國(guó)北卡羅來(lái)納州索爾茲伯的Kosa公司得到。合適的涌浪層的另一個(gè)例子可包括6旦尼爾聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和6旦尼爾雙組分粘合纖維制成的材料，具有約50至約120gsm的基重。
可使用各種合適的連接手段如粘合劑、超聲和熱粘合或它們的組合將尿布120的各個(gè)部件整體組裝到一起。
如本文所述，本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料包含仔細(xì)選擇的超吸收性材料、彈性材料和任選地包含紙漿纖維，它們?nèi)恳蕴囟ǖ谋壤嬖?，以獲得復(fù)合材料拉伸性為約50％或更高和復(fù)合材料滲透性為約15達(dá)西或更高的吸收性復(fù)合材料。包含約60wt％或更多的超吸收性材料、彈性材料和任選地包含紙漿纖維的本發(fā)明另一吸收性復(fù)合材料具有約30％或更高的復(fù)合材料拉伸性和約15達(dá)西或更高的復(fù)合材料滲透性。包含超吸收性材料、彈性材料和任選地包含紙漿纖維的本發(fā)明又一吸收性復(fù)合材料具有約100％或更高的復(fù)合材料拉伸性和約10達(dá)西或更高的復(fù)合材料滲透性。另外，與常規(guī)含超吸收性材料的吸收性復(fù)合材料相比，吸收性復(fù)合材料具有提高的超吸收性材料保持力。與常規(guī)吸收性復(fù)合材料相比，本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料能在各種吸收性制品中提供更好的配合、更大的舒適性和提高的流體處理特性。
通常，吸收性復(fù)合材料的拉伸性很大程度上取決于吸收性復(fù)合材料中彈性材料的數(shù)量。彈性材料的數(shù)量越高，吸收性復(fù)合材料的拉伸性就越高。另一方面，當(dāng)增加絨毛纖維數(shù)量時(shí)，拉伸性被顯著降低。滲透性部分上取決于超吸收性材料GBP值和吸收性復(fù)合材料中超吸收性材料的數(shù)量。
如上所述，結(jié)構(gòu)因素也影響吸收性復(fù)合材料的拉伸性和滲透性，如彈性材料的纖維尺寸和長(zhǎng)度，形成的鍵的數(shù)量和粘合強(qiáng)度、吸收性復(fù)合材料的基重和密度、缺陷等。彈性材料的纖維尺寸和長(zhǎng)度由所用的熔紡技術(shù)(即熔噴或紡粘)確定。通常不依賴于纖維紡絲技術(shù)的兩個(gè)結(jié)構(gòu)變量是吸收性復(fù)合材料的基重和密度。對(duì)于單層復(fù)合材料，適合于本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料的基重可為約100-約1000克/平方米，或約200-約800克/平方米。為了獲得高的總基重，可使用多層。本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料的密度范圍可為約0.05-約0.5克/立方厘米，或約0.1-約0.3克/立方厘米。如果需要更高的密度，則可應(yīng)用后致密化處理。
測(cè)試方法復(fù)合材料拉伸性測(cè)試為了測(cè)定材料的拉伸性，選擇三個(gè)預(yù)定的拉伸比30％、50％和100％。首先在30％下測(cè)試每種材料，如果材料通過30％測(cè)試，然后在50％下，如果材料通過30％和50％測(cè)試，則最后在100％下。對(duì)于每個(gè)拉伸性測(cè)試水平，都測(cè)試三個(gè)試樣，并且三個(gè)必須通過，以便認(rèn)為樣品具有各自的拉伸性水平。每個(gè)試樣只被測(cè)試一次，即使試樣未被破壞。
在拉伸至預(yù)定的伸長(zhǎng)比例和釋放3次循環(huán)后測(cè)量復(fù)合材料的拉伸性，憑借釋放使拉伸的復(fù)合材料縮回到它的原始尺寸。
按照下面的方程定義拉伸性拉伸性＝(Le-Lo)×100％/Lo其中Le為伸長(zhǎng)(即預(yù)定比例)后的長(zhǎng)度，Lo為原始樣品長(zhǎng)度。對(duì)于取得具有預(yù)定拉伸性資格的樣品，樣品必須能表現(xiàn)出全部下面的要求(1)樣品必須能達(dá)到預(yù)定的伸長(zhǎng)比例。
(2)當(dāng)在1分鐘間隔內(nèi)移去力時(shí)樣品必須能縮回伸長(zhǎng)的至少80％?？s回率被定義為縮回率＝{1-(Lf-Lo)/(Le-Lo)}×100％其中Lf為力被釋放1分鐘后的樣品長(zhǎng)度，Le為伸長(zhǎng)(即預(yù)定比例)后的長(zhǎng)度，Lo為伸長(zhǎng)前的原始樣品長(zhǎng)度。
(3)在第二次和第三次伸長(zhǎng)后，樣品必須滿足第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，和在同一試樣上第三次拉伸后樣品必須滿足第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。(在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，只在第三次伸長(zhǎng)后檢查縮回率標(biāo)準(zhǔn))。
(4)與原始樣品相比，樣品必須不能顯示出明顯的結(jié)構(gòu)變化，如沒有可視的空隙、裂紋或產(chǎn)生的缺陷。
將吸收性復(fù)合材料切成3英寸乘7英寸的試樣。使用可從馬薩諸塞州Carton的Instron公司得到的INSTRON 4443測(cè)量拉伸性。用兩個(gè)夾將每個(gè)試樣垂直固定到設(shè)備上，在試樣上標(biāo)記夾的位置。兩個(gè)夾之間的距離為4英寸(Lo)。通過以500mm/min的速度向上移動(dòng)上夾拉伸樣品并在預(yù)定的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度(Le)下保持5秒。保持5秒后，返回上夾到原始位置，試樣自由縮回。在上夾回到原始位置10秒后開始第二次拉伸循環(huán)，然后是第三次循環(huán)。第二次和第三次循環(huán)的拉伸和縮回過程與第一次循環(huán)相同。在第三次拉伸循環(huán)完成后從設(shè)備上卸下試樣并放置在工作臺(tái)上。在試樣松弛1分鐘后測(cè)量?jī)蓚€(gè)標(biāo)記之間的距離(Lf)。在軸向(MD)和橫向(CD)上拉伸每種吸收性復(fù)合材料。選擇由CD和MD方向測(cè)量的較低拉伸性值代表吸收性復(fù)合材料的拉伸性。
離心保留容量(CRC)測(cè)試離心保留容量(CRC)測(cè)試測(cè)量在被飽和并在控制條件下進(jìn)行離心后超吸收性材料在其中保留液體的能力。得到的保留容量描述為保留液體的克數(shù)/克樣品的重量(g/g)。要被測(cè)試的樣品用通過美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)30目篩并在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)50目篩上保留的顆粒制備。因此，樣品包括尺寸在約300-約600微米范圍內(nèi)的顆粒?？捎檬只蜃詣?dòng)預(yù)先篩分顆粒并貯存在密封的氣密容器中直到測(cè)試。
通過將0.2±0.005克預(yù)先篩分的樣品放到透水袋中測(cè)量保留容量，其中透水袋將包含樣品同時(shí)允許測(cè)試溶液(0.9wt％在蒸餾水中的氯化鈉)被樣品自由吸收?？蔁崦芊獠枞~袋材料，如可從美國(guó)康涅狄格州Windsor Locks的Dexter公司以型號(hào)名1234T可熱密封濾紙得到的，適用于大多數(shù)應(yīng)用。通過對(duì)半折疊5英寸乘3英寸的袋材料樣品并熱密封兩個(gè)敞開邊形成2.5英寸乘3英寸的矩形小袋形成袋。熱密封應(yīng)在材料邊緣內(nèi)約0.25英寸。在將樣品放入小袋后，還熱密封小袋的剩余敞開邊。還制造空袋用作對(duì)照。制備測(cè)試用的三個(gè)樣品(例如填滿的和密封的袋)。必須在制備的三分鐘內(nèi)測(cè)試填滿的袋，除非立即放在密封容器中，在這種情況下，必須在制備的三十分鐘內(nèi)測(cè)試填滿的袋。
將袋放在兩個(gè)TEFLON涂敷的具有3英寸開口的玻璃纖維篩(Taconic Plastics，Inc.，Petersburg，N.Y.)之間并在23℃下沉浸到測(cè)試溶液的平底鍋中，確保篩被壓下直到袋完全被潤(rùn)濕。潤(rùn)濕后，樣品保留在溶液中約30±1分鐘，此時(shí)從溶液中取出它們并臨時(shí)放置在非吸收性平面上。對(duì)于多次試驗(yàn)，在平底鍋中飽和24個(gè)袋后，應(yīng)清空平底鍋，并再裝滿新的測(cè)試溶液。
然后將濕袋放到能對(duì)樣品施加約350的g-力的合適離心機(jī)的籃內(nèi)。一種合適的離心機(jī)是Heraeus LaboFuge 400，其具有水收集籃、數(shù)字rpm計(jì)和適于盛放和排干袋樣品的機(jī)械排水籃。在離心多個(gè)樣品時(shí)，樣品必須被放在離心機(jī)內(nèi)的相對(duì)位置上以在旋轉(zhuǎn)時(shí)平衡籃。在約1600rpm(例如，以獲得約350的目標(biāo)g-力)下離心袋(包括濕的空袋)3分鐘。取出袋并稱量，首先稱量空袋(對(duì)照)，然后是包含樣品的袋。考慮袋本身保留的溶液，樣品保留的溶液量為樣品的離心保留容量(CRC)，表示為克流體/克樣品。更具體地，按以下確定保留容量離心后的樣品和袋重量-離心后的空袋重量-干樣品重量------------------------------------------------干樣品重量測(cè)試三個(gè)樣品，使結(jié)果平均確定超吸收性材料的保留容量(CRC)。在23±1℃下和50±2％相對(duì)濕度下測(cè)試樣品。
凝膠床滲透性(GBP)@0.3psi溶脹壓力測(cè)試本文使用的負(fù)荷試驗(yàn)下的凝膠床滲透性(GBP)，本文中另外稱為0.3psi下的GBP，決定溶脹的凝膠顆粒床(例如超吸收性材料或吸收性復(fù)合材料)在常稱為“負(fù)荷下”的條件下的滲透性。術(shù)語(yǔ)“負(fù)荷下”是指顆粒的溶脹受到通常與施加到顆粒上的正常使用負(fù)荷一致的負(fù)荷限制，正常使用負(fù)荷如由穿戴者坐、行走、彎腰等施加。
進(jìn)行凝膠床滲透性測(cè)試的合適裝置示于圖4和5中，并通常用228指示。測(cè)試裝置228包括樣品容器，通常用230指示，和活塞，通常用236指示?；钊?36包括圓柱狀LEXAN桿238，其具有沿桿的縱軸向下鉆孔的同心圓柱形孔240。桿238的兩端被機(jī)械加工提供分別用242、246標(biāo)記的上端和下端。指示為248的重物擱在一端242上，并具有通過其中心至少一部分鉆孔的圓柱形孔。
圓形活塞頭250位于另一端246上，并具備具有7個(gè)孔260的同心內(nèi)環(huán)，孔260各自具有約0.95cm的直徑，和具備具有14個(gè)孔254的同心外環(huán)，孔254也各自具有約0.95cm的直徑。從活塞頭250的頂部到底部鉆孔254、260。活塞頭250還具有在其中心鉆的圓柱形孔262以接受桿238的端246。活塞頭250的底部還可用雙軸拉伸的100目不銹鋼網(wǎng)264蓋住。
樣品容器230包括圓筒234和400目不銹鋼布網(wǎng)266，網(wǎng)266被雙軸拉伸至緊并連接到圓筒的下端。在測(cè)試中，將圖4中用268指示的凝膠顆粒樣品支撐在圓筒234內(nèi)的網(wǎng)266上。
圓筒234可由透明的LEXAN棒或等價(jià)材料鉆孔得到，或它可由LEXAN管或等價(jià)材料切割得到，其具有約6cm的內(nèi)徑(例如橫截面面積為約28.27cm2)、約0.5cm的壁厚度和大約10cm的高度。在超過網(wǎng)266大約7.8cm的高度處在圓筒234的側(cè)壁中形成排水孔(未示出)，以允許液體從圓筒中排出，借此保持樣品容器中的液位在超過網(wǎng)266大約7.8cm處。活塞頭250由LEXAN棒或等價(jià)材料加工制成，并具有大約16mm的高度，直徑大小能使它具有最小壁間隙地配合在圓筒234內(nèi)但仍能自由滑動(dòng)。桿238由LEXAN棒或等價(jià)材料加工制成，并具有約2.22cm的外徑和約0.64cm的內(nèi)徑。
桿上端242為大約2.54cm長(zhǎng)，直徑為大約1.58cm，形成支撐重物248的環(huán)形肩247。環(huán)形重物248具有約1.59cm的內(nèi)徑，因而它滑動(dòng)到桿238的上端242上并擱在形成在其上的環(huán)形肩247上。環(huán)形重物248可由不銹鋼或在測(cè)試溶液存在時(shí)耐腐蝕的其它合適材料制成，測(cè)試溶液為在蒸餾水中的0.9wt％氯化鈉溶液?；钊?36和環(huán)形重物248的合并重量等于大約596克(g)，這對(duì)應(yīng)于施加到樣品268的壓力為約0.3磅/平方英寸(psi)，或約20.7達(dá)因/cm2(2.07kPa)，在約28.27cm2的樣品面積上。
當(dāng)測(cè)試溶液在如下所述的測(cè)試中流過測(cè)試裝置時(shí)，樣品容器230通常擱在16目硬質(zhì)不銹鋼支撐網(wǎng)(未示出)上?；蛘?，樣品容器230通常擱在直徑大小基本與圓筒234相同的支撐環(huán)(未示出)上，從而支撐環(huán)不會(huì)限制來(lái)自容器底部的流動(dòng)。
為了在“自由溶脹”條件下進(jìn)行凝膠床滲透性測(cè)試，將活塞236和固定在其上的重物248放在空的樣品容器230中，移去壓盤，使用精度0.01mm的合適量規(guī)測(cè)量高度。重要的是使用多次測(cè)試裝置時(shí)測(cè)量每個(gè)樣品容器230空著的高度和知道哪個(gè)活塞236和重物248被使用。在飽和后使樣品268稍后溶脹時(shí)，應(yīng)使用相同的活塞236和重物248用于測(cè)量。
要被測(cè)試的樣品由通過美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)30目篩預(yù)先篩分并在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)50目篩上保留的顆粒制備。因此，測(cè)試樣品包括尺寸在約300-約600微米范圍內(nèi)的顆粒?？捎檬只蜃詣?dòng)預(yù)先篩分顆粒。測(cè)試樣品也可為顆粒狀態(tài)。將大約0.9克樣品放在樣品容器230中，并均勻鋪展在樣品容器230的底部。然后將其中具有0.9克樣品和在樣品容器230內(nèi)樣品上放有活塞236和重物248的樣品容器230沉浸到測(cè)試溶液中約60分鐘的時(shí)間以使樣品飽和。
在該時(shí)間段結(jié)束時(shí)，從溶液中取出樣品容器230、活塞236、重物248和樣品268。通過再次測(cè)量從重物248的底部到圓筒234頂部的高度確定飽和樣品268的厚度，使用前面使用的相同厚度量規(guī)，假定零點(diǎn)離初始高度測(cè)量值沒有變化。從使樣品268飽和后得到的高度測(cè)量值減去測(cè)量空樣品容器230、活塞236和重物248得到的高度測(cè)量值。得到的值為溶脹樣品的厚度或高度“H”。
通過輸送測(cè)試溶液流到內(nèi)部具有飽和樣品268、活塞236和重物248的樣品容器230內(nèi)開始滲透性測(cè)量。調(diào)整測(cè)試溶液到樣品容器230內(nèi)的流速以保持在樣品容器230底部以上約7.8cm的液位。重量分析測(cè)量通過樣品268的溶液數(shù)量對(duì)時(shí)間。一旦液位被穩(wěn)定并保持在約7.8cm高度，就每秒收集數(shù)據(jù)點(diǎn)持續(xù)至少20秒。通過線形最小二乘方擬合通過樣品268的流體(克)對(duì)時(shí)間(秒)確定通過溶脹樣品268的流速Q(mào)，單位為克/秒(g/s)。
通過下面的方程得到滲透性，cm2K＝[Q*H*μ]/[A*ρ*P]其中K＝滲透性(cm2)，＝流速(g/s)，H＝樣品高度(cm)，μ＝液體粘度(泊)(該測(cè)試所用的測(cè)試溶液大約為1厘泊)，A＝液體流的橫截面積(cm2)，p＝液體密度(g/cm3)(對(duì)于該測(cè)試所用的測(cè)試溶液，大約為1g/cm3)和P＝靜水壓力(達(dá)因/cm2)(通常大約3923達(dá)因/cm2)。靜水壓力由下式計(jì)算P＝ρ*g*h其中ρ＝液體密度(g/cm3)，g＝重力加速度，標(biāo)稱為981cm/s2，和h＝流體高度，例如對(duì)于本文描述的凝膠床滲透性測(cè)試為7.8cm。
測(cè)試三個(gè)樣品的最小值，對(duì)結(jié)果平均確定樣品的凝膠床滲透性。
復(fù)合材料滲透性測(cè)試方法使用復(fù)合材料滲透性測(cè)試測(cè)定吸收性復(fù)合材料的滲透性，更具體地，基于通過復(fù)合材料厚度的液流的吸收性復(fù)合材料“z-方向”滲透性。該測(cè)試基本類似于上面提出的凝膠床滲透性測(cè)試，但有以下提到的例外。再參考圖4和5，不是在0.3psi壓力下被溶脹，而是吸收性復(fù)合材料在無(wú)負(fù)荷下被溶脹，但在0.3psi壓力下測(cè)試它們的滲透性(在吸收性復(fù)合材料在0.9wt％NaCl鹽水溶液中被自由飽和60分鐘后，將活塞236和重物248放到它上面)。另外，代替被放在樣品容器230中的顆粒狀超吸收性材料，將除去任何成形材料包裝(例如成形紙)和直徑為約6cm的圓形吸收性復(fù)合材料樣品268(例如由較大的吸收性復(fù)合材料形成或以其它方式切割成)放到在圓筒234底部與網(wǎng)264接觸的樣品容器230中。然后將樣品容器230(其中沒有活塞和重物)沉浸到0.9wt％NaCl鹽水溶液中約60分鐘的時(shí)間以使吸收性復(fù)合材料飽和。取GBP測(cè)試得到的相同高度測(cè)量值，例如對(duì)于空的樣品容器230和對(duì)于在樣品容器230內(nèi)并飽和的吸收性復(fù)合材料樣品。
通過輸送鹽水溶液的連續(xù)流到內(nèi)部具有飽和吸收性復(fù)合材料、活塞236和重物248的樣品容器230內(nèi)開始吸收性復(fù)合材料滲透性測(cè)量。以足以保持超過樣品容器230底部約7.8cm的流體高度的流速輸送鹽水溶液到樣品容器230內(nèi)。重量分析測(cè)量通過吸收性復(fù)合材料的流體數(shù)量/時(shí)間。一旦液位被穩(wěn)定并保持在約7.8cm高度，就每秒收集數(shù)據(jù)點(diǎn)持續(xù)至少20秒。通過線形最小二乘方擬合通過樣品容器230的流體(克)對(duì)時(shí)間(秒)確定通過吸收性復(fù)合材料樣品268的流速Q(mào)，單位為克/秒(g/s)。然后使用上面為凝膠床滲透性測(cè)試列出的方程確定吸收性復(fù)合材料的滲透性。
在按上述進(jìn)行吸收性復(fù)合材料滲透性測(cè)試時(shí)，更具體地說(shuō)在將吸收性復(fù)合材料樣品沉浸到溶液中而其上沒有活塞和重物時(shí)，測(cè)試被認(rèn)為是在“自由溶脹”條件下進(jìn)行，借此使吸收性復(fù)合材料沒有任何限制負(fù)荷地溶脹。在該測(cè)試的變形中，活塞和重物可被放在樣品容器230內(nèi)的樣品上，然后可沉浸整個(gè)組件，從而在樣品變得飽和并溶脹時(shí)負(fù)荷被施加到樣品上。當(dāng)按這種方式進(jìn)行時(shí)，測(cè)試被認(rèn)為是在“負(fù)荷下”進(jìn)行。
實(shí)施例實(shí)施例1在這個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量并比較各自包含不同超吸收性材料的5種不同吸收性復(fù)合材料樣品的復(fù)合材料滲透性。吸收性復(fù)合材料樣品中的其它組分在樣品中保持不變，只有超吸收性材料(SAM)的類型在樣品中變化。
樣品1中的SAM為SXM 9543，其在商業(yè)上可從北卡羅來(lái)納州格林斯博羅的Degussa Superabsorber得到，并用可從新澤西州MountOlive的BASF公司以商標(biāo)名CATIOFASTPR8106得到的聚乙烯胺溶液(25wt％固體)進(jìn)行表面處理。將聚乙烯胺溶液預(yù)先溶解到蒸餾水內(nèi)，將干的SXM 9543超吸收性材料加入到溶液內(nèi)并攪拌。SXM 9543在制備的聚乙烯胺溶液中溶脹至約2.5g/g水平(例如，用包含3gCATIOFASTPR8106和72.75克蒸餾水的溶液處理30克干的超吸收性材料)，然后在60℃下干燥15小時(shí)。用Osterizer混合器在“混合”設(shè)定下的高速下研磨干燥的超吸收性材料，并通過850微米篩來(lái)篩分。表面處理的SXM 9543包含約2.5wt％的聚乙烯胺。
樣品2中的SAM為未處理的SXM 9543。
樣品3中的SAM為SXM 9394，也在商業(yè)上從DegussaSuperabsorber得到。
樣品4中的SAM為FAVOR880，也從Degussa Superabsorber得到。
樣品5中的SAM為2035HP，可在商業(yè)上從密歇根州米德蘭的DowChemical Co.得到。
在每個(gè)樣品中，SAM/彈性材料/紙漿纖維的比例為75/15/10。彈性材料為KRATONG 2755，可從德克薩斯州休斯頓的Kraton Inc.得到。紙漿纖維為Sulfatate HJ，可從佐治亞州Jesup的Rayonier公司得到。
使用本文描述的測(cè)試方法測(cè)試復(fù)合材料滲透性和拉伸性。表1和2中的所有復(fù)合材料都具有425克/平方米的基重和0.27克/立方厘米的密度。
表1復(fù)合材料拉伸性和滲透性測(cè)試結(jié)果
如表1所示，具有較高GBP值的SAM對(duì)于提高復(fù)合材料滲透性是有益的。所有樣品都表現(xiàn)出本發(fā)明所需的拉伸性，但只有表現(xiàn)出所需的復(fù)合材料滲透性的樣品1落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實(shí)施例2除了SAM GBP外，復(fù)合材料滲透性還取決于SAM/彈性材料/紙漿纖維的比例。這個(gè)實(shí)施例說(shuō)明當(dāng)紙漿纖維的百分比增加時(shí)，或當(dāng)彈性材料的百分比降低時(shí)，復(fù)合材料滲透性將因此增加。
表2包括在SAM類型、紙漿類型和/或SAM/彈性材料/紙漿纖維的比例方面變化的10種吸收性復(fù)合材料樣品。在這個(gè)實(shí)施例中使用與實(shí)施例1相同類型的SAM和彈性材料。在這個(gè)實(shí)施例中使用的紙漿纖維的類型為NF 405，可從華盛頓Federal Way的Weyerhaeuser得到；Sulfatate-H-J(“SHJ”)，可從佐治亞州Jesup的Rayonier公司得到；和CR 1654，可從亞拉巴馬州Coosa Pines的Bowater得到。
表2復(fù)合材料拉伸性和滲透性測(cè)試結(jié)果
通過改變SAM/彈性材料/紙漿纖維的比例或使用不同的紙漿纖維，表1中滿足最低要求復(fù)合材料滲透性的部分吸收性復(fù)合材料，如樣品1現(xiàn)在不能達(dá)到拉伸性目標(biāo)，如在樣品6中。在表2中，樣品8和9都包括NF 405紙漿，但SAM/彈性材料/紙漿纖維的比例不同。因此，樣品8表現(xiàn)出較高的滲透性和較低的拉伸性，而樣品9表現(xiàn)相反。
當(dāng)SAM和彈性材料類型以及SAM/彈性材料/紙漿纖維的比例保持不變時(shí)，不同類型的紙漿纖維也影響復(fù)合材料滲透性。在表2中，樣品8和10使用不同類型的紙漿纖維，并表現(xiàn)出滲透性和拉伸性的不同組合。
可拉伸吸收性復(fù)合材料的拉伸性很大程度上取決于彈性聚合物的類型和復(fù)合材料中彈性聚合物的百分比。通常，當(dāng)彈性聚合物的百分比增加時(shí)，可拉伸吸收性復(fù)合材料的拉伸性增加，反之亦然。在表2中，樣品6具有在本發(fā)明參數(shù)內(nèi)的復(fù)合材料滲透性值，但它的拉伸性值落在本發(fā)明參數(shù)的外面。因此，認(rèn)為樣品6不在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
盡管絨毛類型對(duì)復(fù)合材料滲透性有輕微影響，但超吸收性材料GBP在該方面起著更重要的作用。表現(xiàn)出本發(fā)明的要求拉伸性和滲透性的所有樣品包括聚乙烯胺表面處理的SXM 9543超吸收性材料，其在0.3psi下具有大于30達(dá)西溶脹值的GBP。在這些樣品中，樣品1表現(xiàn)出50％或更高的復(fù)合材料拉伸性和15達(dá)西或更高的復(fù)合材料滲透性的組合。當(dāng)樣品1包含至少60wt％的超吸收性材料時(shí)，樣品1還表現(xiàn)出30％或更高的復(fù)合材料拉伸性和15達(dá)西的復(fù)合材料滲透性的組合。樣品1、7和13表現(xiàn)出100％或更高的復(fù)合材料拉伸性和10達(dá)西或更高的復(fù)合材料滲透性的組合。包含低GBP值的超吸收性材料的其它樣品沒有表現(xiàn)出復(fù)合材料拉伸性和復(fù)合材料滲透性值的這些組合。
在表2中，樣品14和15只包含SAM和紙漿纖維，并按照現(xiàn)有的尿布制造方法生產(chǎn)，它們不包含任何彈性聚合物，并表現(xiàn)出0％拉伸性。提供樣品14和15用于對(duì)照。
實(shí)施例1和2中的樣品1-15顯示了合適SAM、彈性材料、紙漿類型的選擇以及在生產(chǎn)具有本發(fā)明所限定性質(zhì)的可拉伸吸收性復(fù)合材料中涉及的材料平衡比例的重要性。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，為了說(shuō)明而給出的上述實(shí)施方案的細(xì)節(jié)不應(yīng)被視為限制本發(fā)明的范圍。盡管上文只詳細(xì)描述了本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施方案，但本領(lǐng)域那些技術(shù)人員能容易地認(rèn)識(shí)到，只要實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)，多種變化在示例性實(shí)施方案中是可能的。因此，所有這種變化都意欲包括在下面的權(quán)利要求及其所有等價(jià)物限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。另外，認(rèn)識(shí)到許多實(shí)施方案可能被認(rèn)為不能獲得一些實(shí)施方案尤其是優(yōu)選實(shí)施方案的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，但個(gè)別優(yōu)點(diǎn)的缺乏不應(yīng)被視為必然意味著這種實(shí)施方案在本發(fā)明的范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種可拉伸吸收性復(fù)合材料，包含超吸收性材料；和彈性材料；其中該吸收性復(fù)合材料表現(xiàn)出約50％或更高的復(fù)合材料拉伸性，和約15達(dá)西或更高的復(fù)合材料滲透性。
2.一種可拉伸吸收性復(fù)合材料，包含超吸收性材料；和彈性材料；其中該吸收性復(fù)合材料表現(xiàn)出約100％或更高的復(fù)合材料拉伸性，和約10達(dá)西或更高的復(fù)合材料滲透性。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的吸收性復(fù)合材料，包含約5wt％和約95wt％之間或約50wt％和約95wt％之間的超吸收性材料。
4.一種可拉伸吸收性復(fù)合材料，包含約60wt％或更多的超吸收性材料；和彈性材料；其中該吸收性復(fù)合材料表現(xiàn)出約30％或更高的復(fù)合材料拉伸性，和約15達(dá)西或更高的復(fù)合材料滲透性。
5.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料，還包含約0wt％和約75wt％之間或約0wt％和約25wt％之間的紙漿纖維。
6.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料，包含約5wt％和約25wt％之間的彈性材料。
7.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料，還包含表面活性劑。
8.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料，其中所述超吸收性材料在0.3psi下的凝膠床滲透性為約30達(dá)西或更高。
9.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料，其中所述超吸收性材料的離心保留容量為約20克/克或更高。
10.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料，其中所述超吸收性材料包括用聚乙烯胺溶液表面處理的陰離子型超吸收性材料。
11.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料，其中所述彈性材料包括烯烴共聚物、聚乙烯彈性體、聚丙烯彈性體、聚酯彈性體、三元乙丙橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯、聚氨酯、聚異戊二烯、交聯(lián)聚丁二烯和它們的組合中的至少一種。
12.一種吸收性制品，包含前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的吸收性復(fù)合材料。
13.一種制備前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的可拉伸吸收性復(fù)合材料的方法，包括步驟通過至少一個(gè)熔噴模擠出彈性材料；纖維化大量紙漿纖維；混合0.3psi下凝膠床滲透性為約30達(dá)西或更高的超吸收性材料與所述纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料；和轉(zhuǎn)移超吸收性材料、纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料的混合物到輸送機(jī)上。
14.權(quán)利要求13的方法，還包括在轉(zhuǎn)移超吸收性材料、纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料的混合物到輸送機(jī)上的同時(shí)噴灑表面活性劑混合物的水溶液通過超吸收性材料、纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料的混合物的步驟。
15.權(quán)利要求13或權(quán)利要求14的方法，其中超吸收性材料、纖維化紙漿纖維和擠出的彈性材料的混合物包含約30wt％和約85wt％之間的超吸收性材料、約5wt％和約25wt％之間的彈性材料和約10wt％和約70wt％之間的紙漿纖維。
全文摘要
一種可拉伸吸收性復(fù)合材料，復(fù)合材料滲透性為約10達(dá)西或更高、或約15達(dá)西或更高，復(fù)合材料拉伸性為約30％或更高、或約50％或更高、或約100％或更高，和制備這種可拉伸吸收性復(fù)合材料的方法?？衫煳招詮?fù)合材料包含超吸收性材料、彈性材料和任選地包含紙漿纖維。更具體地，可拉伸吸收性復(fù)合材料可包含約30wt％和約85wt％之間的超吸收性材料、約5wt％和約25wt％之間的彈性材料和約10wt％和約70wt％之間的紙漿纖維。可拉伸吸收性復(fù)合材料的拉伸性和液體處理能力使可拉伸吸收性復(fù)合材料適合于結(jié)合到各種吸收性制品內(nèi)，包括例如個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、保健/醫(yī)療吸收性制品和家用/工業(yè)吸收性制品。
文檔編號(hào)A61F13/53GK1897903SQ200480037999
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月18日
發(fā)明者章小民, 秦建, D·M·杰克遜, L·M·雅各布森 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司