專利名稱：含有顯示消溶脹/再溶脹的吸收性材料的吸收性物品的制作方法
含有顯示消溶脹/再溶脹的吸收性材料的吸收性物品本專利申請要求于2008年1月30日在美國專利商標(biāo)局提交的、名稱為“含有顯示 消溶脹/再溶脹的吸收性材料的吸收性物品”的美國臨時專利申請序列號61/063093的依 據(jù)35U. S. C. 119(e)的權(quán)益。該臨時申請序列號61/063093的全文特此被引用納入本文。
背景技術(shù)：
超吸收性聚合物(高吸水性聚合物)是交聯(lián)的部分中和聚合物，它能在溶脹且形 成水凝膠情況下吸收大量含水液體和體液例如尿或血，并且能在一定壓力下保持液體。超 吸收性聚合物組合物可以包括超吸收性聚合物的后處理，例如表面交聯(lián)、表面處理和其它 處理。超吸收性聚合物顆粒是超吸收性聚合物或者超吸收性聚合物組合物的顆粒。除非另 做說明，否則縮寫“SAP”可在本文中用來代替超吸收性聚合物、超吸收性聚合物組合物及其 顆粒。可在市場上買到的超吸收性聚合物組合物一般包括交聯(lián)的聚丙烯酸或交聯(lián)的淀 粉_丙烯酸接枝聚合物，其中某些羧基通過氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液被中和。超吸收 性聚合物組合物的主要應(yīng)用是在用于吸收性物品如尿布、訓(xùn)練褲、失禁用品或婦女護(hù)理產(chǎn) 品的吸收性復(fù)合材料中。出于合身、舒適和美觀考慮并且從環(huán)保角度出發(fā)，將吸收性物品制 造得更小更薄的趨勢越發(fā)明顯。這通常伴隨著一般存在于這些物品中的大容量絨毛纖維的 含量的減少。為了在衛(wèi)生用品中保證穩(wěn)定的體液總保持量，一般增大吸收性物品中的超吸 收性聚合物組合物的含量。在吸收性復(fù)合材料中的流體分配通常取決于可用于分配的自由液量、吸收性復(fù) 合材料的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)和時間因素。但是，當(dāng)今可用于吸收性物品的吸收芯中的吸收性復(fù)合 材料一般具有不充分的(或低于預(yù)期的)流體分配能力。不足的流體分配降低了吸收性復(fù) 合材料的充分使用效率，因為不是所有的超吸收性聚合物組合物都吸收液體(即未徹底利 用 SAP)。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的一種改善吸收性復(fù)合材料中的液體分配的潛在解決方案是 使用具有低吸收速率的超吸收性聚合物組合物。使用緩慢吸收型超吸收性聚合物組合物的 理論是，凝膠阻滯將被減弱或延遲，由此將提供更多自由液體以及讓液體有更長的時間分 配離開侵污目標(biāo)區(qū)。可是，盡管分配可以通過使用慢速超吸收性材料而得以改善，但吸收性 復(fù)合材料一般沒有提供所需要的防漏保護(hù)。如在使用慢速吸收型超吸收性聚合物組合物時能發(fā)現(xiàn)的那樣，鎖液功能和分配功 能之間是矛盾的。一個問題是，將液體緊鎖到超吸收性聚合物組合物中和通過SAP溶脹開 放復(fù)合材料結(jié)構(gòu)需要相當(dāng)長的時間。自由液體在液體侵污期間內(nèi)位于目標(biāo)區(qū)內(nèi)并且它很難 進(jìn)入吸收性物品的芯中，并且據(jù)信就是自由液體引起液體在使用中從吸收性物品中泄漏。 為了減輕泄漏，超吸收性材料需要以一個相似于輸液速率的速率來鎖液，因而吸收性物品 具有足夠強(qiáng)的液體處理功能性。但是，如果超吸收性聚合物組合物吸收液體，則液體分配被 減弱，因為沒有了在液體侵污后要分配的自由液體。人們需要一種吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)，其顯示出SAP的快速鎖液并隨后逐步釋液的能力，從而液體可被分配，結(jié)果，出現(xiàn)期待的防漏性能和分配性能。人們進(jìn)一步需 要一種吸收性物品，其顯示增強(qiáng)的流體分配性能，同時保持增強(qiáng)的鎖液性能，由此使吸收性 物品和/或其組成的吸收能力最大。

發(fā)明內(nèi)容
響應(yīng)于上述需求，本發(fā)明的吸收性物品包括顯示溶脹/消溶脹/再溶脹性能的吸 收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)。在某些方案中，吸收性物品包括吸收芯，吸收芯包括吸收性組合物。吸收性組合物 包括a)具有陰離子官能團(tuán)的SAP，b)消溶脹引發(fā)劑，含有具有離子價為2以上的陽離子X 的第一水溶性化學(xué)物質(zhì)，c)再溶脹引發(fā)劑，含有具有陰離子Y的第二水溶性化學(xué)物質(zhì)。此 外，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)的陽離子X能與SAP的陰離子官能團(tuán)絡(luò)合，第二水溶性化學(xué)物質(zhì)的 陰離子Y能與陽離子X絡(luò)合，形成具有溶度積常數(shù)Ksp < ΙΟ"5的鹽。在某些方案中，吸收 性物品還包括頂片和底片，吸收芯設(shè)置在定片和底片之間。在某些方案中，吸收芯基于芯重 量地含有約60重量％至約95重量％的吸收性組合物。在某些方案中，SAP是本發(fā)明的超 吸收性聚合物組合物。在一些方案中，吸收芯還包括絨毛。在一些方案中，吸收芯還包括表 面活性劑。在一些方案中，吸收芯包括多個層。在一些方案中，吸收性物品選自個人護(hù)理物 品、健康/醫(yī)用吸收性物品、家用/工業(yè)用吸收性物品或運(yùn)動/建筑吸收性物品。在某些方 案中，吸收芯含有約10重量％至90重量％的SAP、約5重量％至60重量％的消溶脹引發(fā) 劑和約5重量5%至60重量％的再溶脹引發(fā)劑。在一些方案中，消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引 發(fā)劑為顆粒狀，顆粒尺寸為約150 μ m至約850 μ m之間。在某些方案中，消溶脹引發(fā)劑包含 水溶性化學(xué)物質(zhì)，其選自氯化鋁、硫酸鋁、氯化鋇、乙酸鈣、氯化鈣、甲酸鈣、乙酸鎂、氯化鎂、 甲酸鎂、乙酸鋅、氯化鋅、甲酸鋅和硫酸鋅。在某些方案中，再溶脹引發(fā)劑包含水溶性化學(xué)物 質(zhì)，其選自氯化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、檸檬酸鈉、草酸鈉、硫酸鈉、聚磷酸鈉、硫化鈉、硫酸鈉 或三聚磷酸鈉。在某些方案中，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)是甲酸鈣，第二水溶性化學(xué)物質(zhì)是碳 酸鈉。在某些方案中，消溶脹引發(fā)劑和/或再溶脹弓I發(fā)劑中的至少一個含有聚合物涂層材 料，其選自聚甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯共聚物、乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、乙酸 纖維素、聚乙二醇、馬來酸化聚丙烯、聚烯烴共聚物或其組合。在一些方案中，消溶脹引發(fā)劑 和再溶脹引發(fā)劑具有用于在暴露于含水液體后釋放水溶性化學(xué)物質(zhì)的選定釋放曲線，并且 在第一水溶性化學(xué)物質(zhì)100%釋放前，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)具有比第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更 高的累積釋放。在某些方案中，約50重量％至約100重量％的水溶性化學(xué)物質(zhì)在暴露于含 水溶液后不到240分鐘時間內(nèi)從引發(fā)劑中釋放，這是根據(jù)釋放曲線測定測試測定的。在一 些方案中，SAP含有部分中和交聯(lián)的聚丙烯酸，其具有約40摩爾％至60摩爾％的中和酸官 能團(tuán)和至少約25g/g的離心機(jī)保液率。在一些方案中，SAP含有約0. 05重量％至10. 0重 量％的發(fā)泡劑。在一些方案中，發(fā)泡劑包括碳酸鹽或其化合物。在一些方案中，發(fā)泡劑用樹 脂包封起來，樹脂選自天然樹脂或合成樹脂、丁腈橡膠、黏性固化陶瓷材料、聚烯烴、聚乙二 醇、烯烴共聚物、聚芳香族烯烴、苯乙烯化合物或聚合化商代二烯烴。在一些方案中，樹脂包 括聚乙二醇。在一些方案中，消溶脹弓I發(fā)劑具有用于釋放水溶性化學(xué)物質(zhì)的釋放曲線，釋放 曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線，再溶脹引發(fā)劑具有用于釋放第二水溶性化學(xué)物質(zhì) 的S形釋放曲線，其中第一水溶性化學(xué)物質(zhì)在暴露于含水液體后且在約100%釋放前具有
5比第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。在某些方案中，吸收性物品包括吸收芯，其中吸收芯包括吸收性組合物。吸收性組 合物包括a) SAP,它含有部分中和交聯(lián)的聚丙烯酸，其中約40摩爾％至約60摩爾％的酸官 能團(tuán)被中和，SAP具有小于約6. 0的pH ；b)消溶脹引發(fā)劑，包含第一水溶性化學(xué)物質(zhì)；c)再 溶脹引發(fā)劑，包含其PH為約10或更高的第二水溶性化學(xué)物質(zhì)。此外，當(dāng)吸收性組合物接觸 含水液體時，SAP顯示出溶脹-消溶脹-再溶脹行為，所形成的溶脹SAP具有高于a)的SAP 的pH。在某些方案中，吸收性物品還包括頂片和底片，吸收芯設(shè)置在頂片和底片之間。在 一些方案中，吸收芯包含約60重量％至約95重量％的吸收性組合物。在某些方案中，吸收 芯包括許多層。在一些方案中，吸收芯選自個人護(hù)理吸收性物品、健康/醫(yī)用吸收性物品、 家用/工業(yè)用吸收性物品或體育/建筑用吸收性物品。在一些方案中，吸收芯含有約10重 量％至約90重量％的SAP、約5重量％至約60重量％的消溶脹引發(fā)劑和約5重量％至約 60重量％的再溶脹引發(fā)劑。在一些方案中，SAP是本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物。在一 些方案中，消溶脹引發(fā)劑包含酸或酸物質(zhì)。在一些方案中，消溶脹引發(fā)劑包含離子價至少為 2的陽離子。在一些方案中，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)選自氯化鋁、硫酸鋁、氯化鋇、乙酸鈣、氯化 鈣、甲酸鈣、乙酸鎂、氯化鎂、甲酸鎂、乙酸鋅、氯化鋅、甲酸鋅和硫酸鋅。在一些方案中，再溶 脹引發(fā)劑包含碳酸鹽。在一些方案中，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)選自氨基璜酸和甲酸鈣，第二水 溶性化學(xué)物質(zhì)是碳酸納。在某些方案中，消溶脹引發(fā)劑和/或再溶脹引發(fā)劑中的至少一個 包含聚合物涂層材料，其選自聚甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯共聚物、乙基纖維素、羧 甲基纖維素鈉、乙酸纖維素、聚乙二醇、馬來酸化聚丙烯、聚烯烴共聚物或其組合。在某些方 案中，消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑具有用于在暴露于含水液體后釋放水溶性化學(xué)物質(zhì)的 選定釋放曲線，并且第一水溶性化學(xué)物質(zhì)在第一水溶性化學(xué)物質(zhì)100%釋放之前具有比第 二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。在一些方案中，SAP合有約0. 05重量％至約10. 0重 量％的發(fā)泡劑。在一些方案中，發(fā)泡劑被用樹脂包封起來，樹脂選自天然樹脂或合成樹脂、 丁腈橡膠、黏性固化陶瓷材料、聚烯烴、聚乙二醇、烯烴共聚物、聚芳香族烯烴、苯乙烯化合 物或聚合化鹵代二烯烴。在一些方案中，消溶脹引發(fā)劑具有用于釋放水溶性化學(xué)物質(zhì)的釋 放曲線，該釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線，再溶脹引發(fā)劑具有用于釋放第二 水溶性化學(xué)物質(zhì)的S形釋放曲線，其中在暴露于含水液體后且在約100%釋放前，第一水溶 性化學(xué)物質(zhì)具有比第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。將從以下說明中看到本發(fā)明的許多其它特征和優(yōu)點(diǎn)。在說明中，參照了本發(fā)明的 示例性方案。這樣的方案不代表本發(fā)明的整個范圍。因此，應(yīng)該參照權(quán)利要求書來解釋本 發(fā)明的整個范圍。為了簡明起見，說明書所述的任何取值范圍考慮了在該范圍內(nèi)的所有取 值并且將被解釋為是對權(quán)利要求的支持，其中該權(quán)利要求列出了其端點(diǎn)就是所述規(guī)定范圍 內(nèi)的真實數(shù)值的任何次級范圍。依據(jù)假定的示范例，說明書公開了 1-5的范圍，這應(yīng)該被認(rèn) 為支持權(quán)利要求所要求的以下任何范圍1-5，1-4，1-3，1-2，2-5，2-4, 2-3, 3-5, 3-4和4-5。


參照以下說明、后續(xù)權(quán)利要求書和附圖，人們將會更好地理解本發(fā)明的上述的和 其它的特征、方案和優(yōu)點(diǎn)圖1表示用于溶脹/消溶脹/再溶脹測試的設(shè)備；
圖2是用于搖籃吸收測試的設(shè)備的側(cè)視圖；圖3是可用于本發(fā)明的吸收性物品的一個實施例的平面圖；圖4是用于制造吸收芯的設(shè)備和方法的一個方案的示意圖；圖5表示吸收性復(fù)合材料的橫截面，該吸收性復(fù)合材料含有均勻分布的SAP和引 發(fā)劑；圖6表示吸收性復(fù)合材料的橫截面，吸收性復(fù)合材料含有被布置成在ζ方向上具 有超吸收性聚合物組合物集中區(qū)和引發(fā)劑集中區(qū)的SAP和引發(fā)劑；圖7表示吸收性復(fù)合材料的橫截面，吸收性復(fù)合材料含有擇優(yōu)位于目標(biāo)區(qū)內(nèi)的引 發(fā)劑；圖8A表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，引發(fā)劑位于多個獨(dú)立層中；圖8B表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，引發(fā)劑位于多個獨(dú)立層的目 標(biāo)區(qū)內(nèi)；圖8C表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，消溶脹引發(fā)劑位于在吸收性 復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層中，而再溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù)合材料下方的一個獨(dú)立層 中；圖8D表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，消溶脹引發(fā)劑位于在吸收性 復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層的目標(biāo)區(qū)中，而再溶脹引發(fā)劑位于在吸收性復(fù)合材料下方的一 個獨(dú)立層的目標(biāo)區(qū)內(nèi)；圖8E表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，再溶脹引發(fā)劑位于在吸收性 復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層中，而消溶脹引發(fā)劑位于在吸收性復(fù)合材料下方的一個獨(dú)立層 中；圖8F表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，再溶脹引發(fā)劑位于在吸收性 復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層的目標(biāo)區(qū)中，而消溶脹引發(fā)劑位于在吸收性復(fù)合材料下方的一 個獨(dú)立層的目標(biāo)區(qū)中；圖8G表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，再溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料中，消溶脹引發(fā)劑位于在吸收性復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層中，SAP位于吸收性復(fù)合 材料下方的一個獨(dú)立層中；圖8H表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，消溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料中，再溶脹引發(fā)劑位于在吸收性復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層中，SAP位于在吸收性復(fù) 合材料下方的一個獨(dú)立層中；圖81表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，再溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料，SAP位于在吸收性復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層中，消溶脹引發(fā)劑位于在吸收性復(fù)合 材料下方的一個獨(dú)立層中；圖8J表示吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，消溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料中，SAP位于吸收性復(fù)合材料上方的一個獨(dú)立層中，再溶脹引發(fā)劑位于在吸收性復(fù)合 材料下方的一個獨(dú)立層中；圖9是聚甲基丙烯酸酯涂覆氨基璜酸的釋放曲線的曲線圖；圖10是聚甲基丙烯酸酯涂覆甲酸鈣的釋放曲線的曲線圖；圖11是乙酸纖維素或乙酸纖維素/乙基纖維素涂覆甲酸鈣的釋放曲線的曲線圖；圖12是聚甲基丙烯酸酯涂覆碳酸鈉的釋放曲線的曲線圖；圖13是馬來酸化聚丙烯涂覆碳酸鈉的釋放曲線的曲線圖；圖14是用于特定SAP產(chǎn)品且含有各種不同的消溶脹引發(fā)劑混合物的溶脹/消溶 脹曲線的曲線圖；圖15是用于特定SAP產(chǎn)品且含有各種不同消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑混合物 的溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖；圖16是用于超吸收性材料SAP-B且含有引發(fā)劑TAd-A和TAk-B的溶脹/消溶脹/ 再溶脹曲線的曲線圖；圖17是用于用于SAP-C和SAP-D的且含有各種不同的引發(fā)劑TAd-A和TAk-B的混 合物的溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖；圖18是用于特定SAP產(chǎn)品且含有引發(fā)劑TAd-C和TAk-A的溶脹/消溶脹/再溶脹 曲線的曲線圖；圖19是用于超吸收性材料SAP-B且含有各種不同的TAd和TAk引發(fā)劑的混合物的 溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖；圖20是用于超吸收性材料SAP-D且含有各種不同的引發(fā)劑TAd-F和TAk-C的混合 物的溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖；圖21是實例41-44的側(cè)視圖；圖22是實例47-49的側(cè)視圖；圖23是實例52-54的側(cè)視圖；圖24是實例52-54的俯視圖；圖25A是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在吸收性系統(tǒng)中，SAP均勻散布于整個吸收性復(fù)合 材料層中，消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑基本上只位于在吸收性復(fù)合材料層上方和下方的 至少一個獨(dú)立層中；圖25B是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在吸收性系統(tǒng)中，消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑 基本上位于至少一個獨(dú)立層的目標(biāo)區(qū)中；圖25C是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，消溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料層上方的一個獨(dú)立層中，再溶脹引發(fā)劑基本上位于吸收性復(fù)合材料層下方的一個獨(dú) 立層中；圖25D是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，引發(fā)劑均位于一個獨(dú)立層的 目標(biāo)區(qū)中；圖25E是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，再溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料層上方的一個獨(dú)立層中，消溶脹引發(fā)劑基本上位于吸收性復(fù)合材料層下方的一個獨(dú) 立層中；圖25F是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，引發(fā)劑均位于一個獨(dú)立層的 目標(biāo)區(qū)中；圖25G是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，再溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料層中，消溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù)合材料層上方的一個獨(dú)立層中，SAP位于吸收性復(fù) 合材料層下方的一個獨(dú)立層中；
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圖25H是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，SAP位于吸收性復(fù)合材料層 中，消溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù)合材料層上方的一個獨(dú)立層中，再溶脹引發(fā)劑位于消溶脹 引發(fā)劑層上方的一個附加層中；圖251是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在該吸收性系統(tǒng)中，再溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料層中，SAP位于吸收性復(fù)合材料層上方的一個獨(dú)立層中，消溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù) 合材料層下方的一個獨(dú)立層中；圖25J是吸收性系統(tǒng)的橫截面，在吸收性系統(tǒng)中，SAP位于吸收性復(fù)合材料層中， 消溶脹引發(fā)劑位于吸收性復(fù)合材料層下方的一個獨(dú)立層中，溶脹引發(fā)劑位于再溶脹引發(fā)劑 層下方的一個附加層中。在本說明書和附圖中重復(fù)使用附圖標(biāo)記是想表示本發(fā)明的相同或相似的特征或 元件。測試方法除非另作說明，否則所有測試在21°C溫度和10%至60%的相對濕度下進(jìn)行。除 非另作說明，否則在以下描述的所有測試方法中使用的測試液是0. 9重量％氯化鈉水溶液 (在此也稱為0. 9重量％鹽水，或僅稱為鹽水)，例如可以從在美國德克薩斯州的埃爾靈頓 有辦公場所的麗卡化學(xué)公司得到的產(chǎn)品。離心機(jī)保液率測試離心機(jī)保液率(CRC)測試檢測SAP (或吸收性組合物)在飽和且在可控條件下受 到離心機(jī)作用之后的保液能力。所獲得的保液率以樣品每克重量的液體克數(shù)來表述(g/g)。 待測樣品由經(jīng)過美國標(biāo)準(zhǔn)30目篩預(yù)篩且留在美國標(biāo)準(zhǔn)50目篩上的顆粒來制備。結(jié)果，SAP 樣品包含尺寸介于約300至約600微米范圍的顆粒。這些顆?？梢越?jīng)過人工預(yù)篩或自動預(yù) 篩。如此測量保液率，將約0. 2克的預(yù)篩SAP(或吸收性組合物)樣品放入透水袋，該 透水袋中將裝有樣品，同時允許測試液(蒸餾水中的0.9重量％氯化鈉)被樣品自由吸收。 熱封茶袋材料如按照型號1234T熱封濾紙可從Dexter公司(在美國康涅狄格州的溫莎洛 克有營業(yè)場所)獲得的材料是適當(dāng)?shù)?。如此形成袋，對?2. 7厘米X7. 6厘米的袋材樣品 并熱封其中兩個敞開邊緣，由此形成6. 4厘米X 7. 6厘米矩形袋。熱封點(diǎn)在材料邊緣內(nèi)側(cè) 約0.6英寸。在樣品被放入袋后，袋的其余敞開邊緣也被熱封?？沾脖恢瞥捎米鞑僮骷?為每個待測樣品制備三個樣品。封好的袋被浸沒在裝有約23°C的測試液的盤中，確保袋子垂下，直到它們完全潤 濕。在潤濕之后，這些樣品留在溶液中約30分鐘，此時，樣品從溶液中被取出并被暫時擱放 在非吸收性平面上。隨后，這些濕袋被放入筐中，其中濕袋相互分開并被放置在筐的外周邊緣處，該筐 屬于適當(dāng)?shù)碾x心機(jī)，其能使樣品承受約350的G力。一種適當(dāng)?shù)碾x心機(jī)是CLAY ADAMS DYNAC II，型號#0103，它具有集水筐、數(shù)字轉(zhuǎn)速計和適于保持并排放扁袋樣品的機(jī)加工排水筐。在 多個樣品承受離心作用情況下，這些樣品在離心機(jī)中對置排布，以便在旋轉(zhuǎn)時使筐平衡。這 些袋(包括濕的空袋)在約1600rpm下承受離心作用(例如以獲得約290g的目標(biāo)G力，波 動范圍為約280至約300g力)達(dá)3分鐘。G力被定義為作用于承受高加速度或重力的人體 的慣性力的單位，等于海平面高度的9. 75米/秒2。這些袋被取下并被稱重，首先稱量空袋(操作件)，然后是裝有SAP或吸收性組合物樣品的袋。考慮袋本身所保持的溶液在內(nèi)地， 樣品的保液率是SAP或吸收性組合物的離心機(jī)保液率(CRC)，表示為每克SAP或吸收性組合
物的液體克數(shù)。確切地說，保液率由以下公式來定
離心作用后的樣品/袋-離心作用后的空袋-干樣品重量
干樣品重量所需要的SAP或吸收性組合物的三個樣品被測試，測試結(jié)果被求平均，以確定材 料的離心機(jī)保液率(CRC)。CRC測量結(jié)果的偏差可以為士0.5。超吸收性聚合物pH測試本測試測量SAP (或吸收性組合物)在0. 9重量％鹽水中的溶液的pH。所需材料Ι.ρΗ 計；2. pH 電極(Brinkman, Unitrode, PN#20910674 或等同物)；3. 250毫升燒杯；4.能完成500rpm的攪板；5.攪棒(約3厘米)；6. 0. 9重量％鹽水(氯化鈉水溶液，麗卡的零件號7213. 09-5,或等同物)7.稱量舟；8.天平(精確到0. 0001克)；9.定時器(NIST可示蹤的)；10.量筒(等級A，100毫升容量)11.超純凈水。過程1.獲得250毫升燒杯。2.將150毫升的0. 9重量％鹽水計量加入量筒并將鹽水倒入250毫升燒杯。3.將攪棒放入燒杯。4.將稱量舟放到天平上并稱皮重。5.稱出1. 0克士. 001超吸收性材料加入稱量舟。6.將樣品倒入250毫升燒杯。7.用樣品I. D標(biāo)明燒杯。8.在500rpm下將燒杯放在攪板上。9.啟動定時器并設(shè)定3分鐘，讓樣品攪拌3分鐘。10.當(dāng)3分鐘已過，將pH電極浸入燒杯。11.連續(xù)輕柔攪拌樣品。12.將定時器設(shè)定6分鐘。13.啟動定時器并測量pH。14.當(dāng)時間(即6分鐘)已過，記錄下測量值。15.從樣品中取出pH電極并用超純凈水徹底清理。渦旋時間測試
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概述渦旋測試是測量2克SAP或吸收性組合物結(jié)束在600轉(zhuǎn)/分鐘下在磁性攪板上攪 動50毫升鹽水溶液所產(chǎn)生的渦旋所需要的以秒計的時間長短。結(jié)束渦旋所耗費(fèi)的時間是 SAP或吸收性組合物的自由溶脹吸收速率的指標(biāo)。工具和材料1.燒杯，100 毫升。2.可編程的磁性攪板，能產(chǎn)生600轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速(例如數(shù)據(jù)板RTM，型號#721，可 從 PMC Industries 買到)。3.無環(huán)的磁性攪棒，7. 9毫米X 32毫米，覆有特氟隆(例如S/TOIM牌單盒裝圓攪 棒，帶有可取下的轉(zhuǎn)動環(huán)，可從Baxter Diagnostics獲得)。4.秒、表。5.天平，精確到士· 001克。6.鹽水溶液，0. 87重量％血庫鹽水，從Baxter Diagnostics獲得(被認(rèn)定對于此 測試等同于0.9重量％鹽水)。7.稱量紙。8.具有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度的房間(溫度=23°C 士 1 °C，相對濕度=50 % 士0. 2 % )。測試過程1.將50克士0. 01的鹽水溶液計量加入100毫升燒杯。2.將磁性攪棒放入燒杯。3.將磁性攪板編程至600轉(zhuǎn)/分鐘。4.將燒杯放在磁性攪板的中央，從而該磁性攪棒被啟動。渦旋底面應(yīng)該靠近攪棒 的頂面。5.在稱量紙上稱量出2克士0. 01克的待測聚合物樣品(即SAP或吸收性組合 物)。注意樣品在接收狀態(tài)下測試(即，它將進(jìn)入本文所述的吸收性復(fù)合材料)。沒有 篩選至特定顆粒大小，盡管顆粒大小眾所周知地對該測試產(chǎn)生影響。6.在鹽水溶液正被攪拌時將待測的SAP或吸收性組合物快速倒入鹽水溶液并啟 動秒表。待測樣品應(yīng)在渦旋中心和燒杯側(cè)壁之間被加入鹽水溶液。7.在鹽水溶液表面變平穩(wěn)時停住秒表并記下時間。8.以秒計的時間被報告為渦旋時間。溶脹/消溶脹/再溶脹測試溶脹/消溶脹/再溶脹測試是要測量吸收性組合物隨時間的吸液能力。圖1表示適用于此測試的設(shè)備。在該設(shè)備的一頭是裝有0. 9%鹽水溶液的液體容 器210。設(shè)備的另一頭是用于盛納吸收性組合物的筒280和用于將鹽水溶液送至吸收性組 合物的小塑料盒240。例如，底部帶有篩濾布(400目=36微米)的德固賽壓克力筒(筒內(nèi) 徑=25毫米，高度=33毫米)可以被用于此測試。盒240的頂板有多個孔(大約1毫米 孔徑)。一張濾紙270被放在筒280和盒240之間，以保證吸收性組合物良好接觸鹽水溶 液。盒240在支柱250上安放于電子天平260上，電子天平與計算機(jī)相連，用于記錄測量過 程中的吸收性組合物的重量變化。盒240與容器210通過軟管230相連。
在測量前，容器210的高度被調(diào)整至適當(dāng)?shù)乃?，結(jié)果，容器210中的液體表面與 盒240的上表面一樣高。如此開始測試1.加入0. 16克的測試樣品至筒280中并將塑料活塞放在測試樣品的頂面上；2.將筒放在盒240上，從而筒底面接觸液體；3.馬上開始記錄測試樣品的重量變化。在240分鐘后停止測試。如此計算吸收性材料的吸收能力，將吸液量除以吸收性 組合物中的超吸收性聚合物重量。溶脹/消溶脹/再溶脹曲線通過繪制出隨時間變化的吸 收能力來產(chǎn)生。釋放曲線測定測試涂覆氨基璜酸釋放測試如此確定氨基璜酸釋放，把涂覆后的氨基璜酸浸泡在處于室溫(23°C )的去離子 水中并用ORION pH計(型號290A)和pH電極(型號0RI0N8-172BNWP)測量溶液的pH。涂覆后的氨基璜酸(2. 00克)被封在茶袋中。熱封茶袋材料例如按照型號1234T 熱封濾紙可從Dexter公司(在美國康涅狄格州的溫莎洛克有營業(yè)場所)獲得的材料是適 當(dāng)?shù)摹?800克的去離子水被加入帶有磁性攪棒的玻璃燒杯(10毫米X70毫米)。燒杯被 放置在磁性攪拌器上并且溶液以200rpm被攪拌。茶袋泡在水中。少量液體(約20克)按 照期望的時間間隔被取出(例如每隔2分鐘、每隔5分鐘或每隔10分鐘，或例如每隔20分 鐘)。取出溶液的實際重量被記錄下來。用PH計測量取出溶液的pH。用校定曲線將來自 電極的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所釋放的氨基璜酸的濃度，校定曲線是用標(biāo)準(zhǔn)的氨基璜酸溶液產(chǎn)生的。 根據(jù)釋放出的氨基璜酸重量和涂覆樣品中的氨基璜酸總重，計算釋放出的氨基璜酸的百分 比。涂覆甲酸鈣釋放測試按照與用于涂覆氨基璜酸釋放測試的過程一樣的過程來確定甲酸鈣釋放，除了被 釋放的甲酸鈣的濃度是用瓦里安感應(yīng)耦合等離子體(型號Vista MPX Radical)測定的。涂覆碳酸鈉釋放測試按照與用于涂覆氨基璜酸釋放測試的過程一樣的過程來測定碳酸鈉釋放，除了被 釋放的碳酸鈉是在鈉離子釋放后用Accumet鈉離子選擇電極(可從Fisher Scientific獲 得，#13-620-503)來測定的。搖籃吸收測試本測試?yán)肵射線成像來確定位于吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)的各部位中的 液量。X射線成像是本領(lǐng)域公知的，例如在David F. Ring,Oscar Lijap和Jos印h Pascente 的名為“液體分配X射線成像數(shù)據(jù)對比”的文章中討論了(《非織造物世界雜志》，1995 年，P65-70)，以與之一致的方式將該文獻(xiàn)引用納入本文?？傮w上，該過程比較濕樣品和干 樣品的灰度X射線圖像，以計算在不同部位的液體含量。這樣的X射線系統(tǒng)例如可以從 Precision X射線公司獲得，該公司在美國康涅狄格州的布蘭德福德的SlBusiness Park Drive有營業(yè)場所，型號10561HF100。該系統(tǒng)可以使用來自奧普蒂穆斯公司的圖像分析 軟件，該公司在美國科羅拉多州的科林斯堡有營業(yè)場所，軟件為ΒΙΟ-SCAN OPTIMATE S/N 0PM41011054614. 11版或等同品。X射線系統(tǒng)以1. 5秒時間、40Kv管壓和16mA電流來操作。吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)樣品在X射線成像過程中保持處于搖籃配置形態(tài)。過程1.吸收性復(fù)合材料樣品(或吸收性系統(tǒng)樣品)，有7. 6厘米寬X38. 1厘米長，被 放入U型搖籃中(圖2)，從而長度方向的中點(diǎn)定位在搖籃的底部。2.螺動泵(例如 Masterflex-Digistaltic 型號 #7526-00,可從 Cole-Parmer 獲 得，其在美國伊利諾斯州的巴靈頓有營業(yè)場所)被用于以15cc/sec的速度輸送70cc的 0.9%鹽水溶液。鹽水溶液通過具有3.0毫米口徑孔的噴嘴被分配。液體被加到目標(biāo)點(diǎn)，目 標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)于樣品在長寬方向的中點(diǎn)。3.液體輸送后50分鐘，拍攝樣品的X射線圖像，以測定鹽水溶液如何分布到整個 吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)中。4.第一次液體輸送后60分鐘，進(jìn)行第二次液體輸送并拍攝X射線圖像，重復(fù)步驟 2-3。5.第二液體輸送后60分鐘，進(jìn)行第三次液體輸送并拍攝X射線圖像，重復(fù)步驟
2-3。6.每個樣品的三個同樣樣品被測試，通過將每個樣品的X射線圖像求平均來獲得 平均的液體分配曲線。水平分配測試1. 一個樣品(本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng))，2.5厘米寬X38.1厘米 長，被安放在水平平面上。2. 0. 9重量％的鹽水溶液被加至樣品的目標(biāo)點(diǎn)，該目標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)于長寬方向的中點(diǎn)。 鹽水溶液利用懸置在樣品上方的漏斗和旋塞系統(tǒng)來添加。鹽水溶液以高到足以在樣品表面 出現(xiàn)最小液窩的速度來添加。3. 20cc的0. 9重量％鹽水溶液被加至樣品，并允許被吸入和分配到整個樣品中。4.液體輸送后50分鐘，目測觀察被鹽水溶液濕潤的樣品長度。5.第一次液體輸送后60分鐘，進(jìn)行第二次液體輸送和潤濕長度測量，重復(fù)步驟
3-4。6.第二次液體輸送后60分鐘，進(jìn)行第三次液體輸送和潤濕長度測量，重復(fù)步驟 3-4。7.每個樣品的三份同樣樣品被測試，確定每次侵污后的平均潤濕長度。水平吸入和分配測試本測試采用X射線成像來確定位于樣品(即吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng))各部 位中的液量。X射線成像是本領(lǐng)域已知的，例如在David F. Ring、Oscar Li jap和Jos印h Pascente的名為“液體分配X射線成像數(shù)據(jù)對比”的文章中討論了(《非織造物世界雜 志》，1995年，P65-70)，以與之一致的方式將該文獻(xiàn)引用納入本文?？傮w上，該過程比較濕 樣品和干樣品的灰度X射線圖像，以計算在不同部位的液體含量。這樣的X射線系統(tǒng)例如 可以從Precision X射線公司獲得，該公司在美國康涅狄格州的布蘭德福德的31BUSinesS Park Drive有營業(yè)場所，型號10561HF100。該系統(tǒng)可以使用來自奧普蒂穆斯公司的圖像分 析軟件，該公司在美國科羅拉多州的科林斯堡有營業(yè)場所，軟件為ΒΙΟ-SCAN OPTIMATE S/N 0PM41011054614. 11版，或等同品。X射線系統(tǒng)以1. 5秒時間、40Kv管壓和16mA電流來操作。吸收性樣品在X射線成像過程中保持處于水平平放形態(tài)。過程1. 一個樣品(吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng))，7. 6厘米寬X38. 1厘米長，被放到 水平平面上。2.如此放置包括2. 5厘米內(nèi)徑管且具有能安置在樣品上的凸緣底面的夾具，管內(nèi) 徑的中心對應(yīng)于樣品的長寬方向的中點(diǎn)。3. 70cc的鹽水溶液被倒入管中并被允許浸入樣品中。4.液體輸送后50分鐘，利用X射線密度儀圖像來測定被鹽水溶液潤濕的樣品長度。5.第一次液體輸送后60分鐘，進(jìn)行第二次液體輸送和潤濕長度測定，重復(fù)步驟 3-4。6.第二次液體輸送后60分鐘，進(jìn)行第三次液體輸送和潤濕長度測定，重復(fù)步驟 3-4。7.每個樣品的三份同樣樣品被測試并確定每次侵污后的平均潤濕長度。人體模型測試人體模型測試過程牽涉到安放吸收性物品到靜止的、代表具有適當(dāng)體形的人軀體 的人體模型上。例如可以從Coutray Consulting獲得適當(dāng)?shù)娜梭w模型，其在法國杜埃有營 業(yè)場所。液體通過穿過人體模型內(nèi)部的管被加至產(chǎn)品。一旦液體從產(chǎn)品泄漏出，則傳感器 檢測到泄漏并停止給產(chǎn)品輸送液體。泄漏時加給產(chǎn)品的液量可以通過在將產(chǎn)品從人體模型 上取下之前和之后的產(chǎn)品稱重來確定?？梢杂帽疚乃龅娜梭w模型測試過程來評估產(chǎn)品防漏性能。在靜止的人體模型 系統(tǒng)上測試鹽水防漏性能。靜止的人體模型系統(tǒng)可被應(yīng)用在強(qiáng)制泄漏擬定方案中，其中人 體模型保持相同姿勢以做評估，在此情況下，處于俯伏姿勢(模擬此時產(chǎn)品使用者俯臥狀 況)。人體模型系統(tǒng)采用一組計算機(jī)控制閥門和傳感器來自動輸送液體給特定的人體模型 并測定何時已經(jīng)發(fā)生泄漏。加入的液量和加入液體頻率可被控制。對于特定測試，這些條 件可以被固定下來。如果產(chǎn)品已經(jīng)泄漏，如傳感器所指示或肉眼看到泄漏，則取下產(chǎn)品并進(jìn) 行稱重，以確定已吸收的液量(即泄漏時載荷)。在從人體模型上取下產(chǎn)品后，產(chǎn)品可以被 照射χ射線以確定液體分配。該測試?yán)肵射線成像來確定位于吸收性系統(tǒng)的各不同部位的液量。X射線成像 是本領(lǐng)域已知的，例如在David F. Ring, Oscar Li jap和Jos印h Pascente的名為“液體分 配X射線成像數(shù)據(jù)對比”的文章中討論了(《非織造物世界雜志》，1995年，P65-70)，以與 之一致的方式將該文獻(xiàn)引用納入本文?？傮w上，該過程比較濕樣品和干樣品的灰度X射線 圖像，以計算在不同部位的液體含量。這樣的X射線系統(tǒng)例如可以從Precision X射線公 司獲得，該公司在美國康涅狄格州的布蘭德福德的31BUSinesS Park Drive有營業(yè)場所，型 號10561HF100。該系統(tǒng)可以使用來自奧普蒂穆斯公司的圖像分析軟件(該公司在美國科羅 拉多州的科林斯堡有營業(yè)場所)，軟件為ΒΙΟ-SCAN OPTIMATE S/N 0PM41011054614. 11版， 或等同品。過程如下1.待測尿布被放在尺寸適當(dāng)?shù)膵雰喝梭w模型上，嬰兒人體模型配備有允許以自動精確定位方式輸送鹽水溶液給產(chǎn)品的管。2.穿有尿布的人體模型被擺成俯伏姿勢。3. 70cc的鹽水溶液被加到目標(biāo)部位，對應(yīng)于從吸收性系統(tǒng)前邊沿起11. 4厘米。為 了測試產(chǎn)品的另一半，35cc的鹽水溶液被加入相同的目標(biāo)部位。4.鹽水溶液通過蠕動泵(例如Masterflex-Digistaltic型號#7526-00，可從 Cole-Parmer獲得，它在美國伊利諾斯州的巴靈頓有營業(yè)場所)和在解剖學(xué)上有代表性的 噴孔內(nèi)徑為3. 1毫米的男性生殖器以15cc/sec被加入。5.利用上述泵和噴嘴系統(tǒng)，每隔1小時給產(chǎn)品加入70cc鹽水侵污液。6.當(dāng)產(chǎn)品泄漏出液體時，從人體模型上取下產(chǎn)品。7.在將用過產(chǎn)品平攤橫放之后，對用過的產(chǎn)品拍攝X射線圖像。X射線成像過程 中的曝光時間、電壓和電流為5.0秒、23kV和14mA。液體在產(chǎn)品中存在的區(qū)域由X射線成 像來確定。定義應(yīng)該注意，當(dāng)被用在本文中時，術(shù)語“包括”、“包含”和其它從詞根“包括”派生出 的詞是開放性術(shù)語，其指明存在任何所舉出的特征、元件、整體、步驟或組成部分，而不是要 排除一個或多個其它特征、元件、整體、步驟或組成部分或其組合的存在或添加。術(shù)語“吸收性物品”通常是指能夠吸收和保持液體的物件。例如，個人護(hù)理吸收性 物品是指貼靠或靠近皮膚放置以吸收和保持人體排出的各種液體的物件。術(shù)語“吸收性復(fù)合材料”在本文中用來指SAP和/或引發(fā)劑與載體基材的混合物， 載體基材包括但不限于纖維、泡沫材料、非織造物、薄膜或其它載體材料。術(shù)語“吸收性組合物”是指用于獲得本發(fā)明的溶脹_消溶脹_再溶脹行為的SAP和 至少一種引發(fā)劑的組合。術(shù)語“吸收性系統(tǒng)”在本文中用來指吸收性復(fù)合材料和至少一個附加獨(dú)立層的組 合，附加獨(dú)立層包含至少一種引發(fā)劑和/或SAP，在這樣的吸收性系統(tǒng)中，這樣的層直接物 理接觸吸收性復(fù)合材料的表面。附加獨(dú)立層可以只由SAP和/或引發(fā)劑構(gòu)成，或可以是含 有SAP和/或引發(fā)劑的涌流層、膠粘層、薄紙層、泡沫材料層、粘性/薄紙層疊品等類似物。術(shù)語“活性劑”是指由與SAP反應(yīng)的引發(fā)劑釋放以引起消溶脹和/或再溶脹行為 的化學(xué)物質(zhì)。術(shù)語“涂層”在本文中用來指一層覆在表面上的任何物質(zhì)。術(shù)語“絡(luò)合”在本文中用來表示通過配位(如陰離子)和金屬離子的組合形成分 子。在此關(guān)于SAP所用的術(shù)語“交聯(lián)”是指用于有效地使正常水溶性材料基本不溶于 水但可溶脹的任何手段。這樣的交聯(lián)手段可以包括例如物理纏結(jié)、結(jié)晶疇、共價鍵、離子絡(luò) 合和締合、親水締合如氫鍵鍵合、疏水締合或范德瓦爾力。作為時間參照來使用的術(shù)語“當(dāng)今”是指大致在本申請優(yōu)先權(quán)日之前的時間段。術(shù)語“解吸”在本文中用來指從SAP中釋放出液體。術(shù)語“消溶脹”在本文中用來指在液體正從SAP中被解吸時發(fā)生的SAP尺寸縮小。術(shù)語“ 一次性”在本文中用來表示像不打算在用過一次后被清洗或以其它方式回 復(fù)或再利用(例如作為吸收性物品)的吸收性物品的物件。
在提到SAP時的術(shù)語“干”通常指具有小于約10%水分的SAP。術(shù)語“保健/醫(yī)用吸收性物品”包括各種專業(yè)消費(fèi)者康護(hù)產(chǎn)品，包括但不限于用于 熱療或冷療的產(chǎn)品、醫(yī)用長袍(即防護(hù)服和/或手術(shù)服)、手術(shù)洞服、帽子、手套、面具、繃帶、 創(chuàng)面敷料、擦布、蓋布、容器、過濾件、一次性服裝和床墊、醫(yī)用吸收性服裝、襯墊等類似物。術(shù)語“家用/工業(yè)用吸收性物品”包括建筑和包裝用品、用于清潔和消毒的產(chǎn)品、 擦布、蓋布、過濾件、毛巾、一次性切割片、浴紙巾、面巾紙、非織造卷狀產(chǎn)品、家用舒適性產(chǎn) 品包括枕頭、襯墊、墊子、軟墊、罩、和身體護(hù)理產(chǎn)品如用來清潔或處理皮膚的產(chǎn)品、實驗室 罩服、連體服、垃圾袋、去污劑、局部組合物、寵物護(hù)理吸收性襯材、洗衣土壤/油墨吸收劑、 去污粘結(jié)劑、親脂液體分離劑等類似物。術(shù)語“多價離子”在本文中用來表示帶電原子或原子團(tuán)，其因失去或獲得多個電子 而形成，如陽離子(正離子)，其因失去一個或多個電子而生成，或陰離子(負(fù)離子)，其因 獲得一個或多個電子而生成。在與本發(fā)明吸收性組合物相關(guān)地使用時的術(shù)語“顆?！焙汀拔⒘！钡仁侵釜?dú)立單元 的形狀。這些單元可以包含粉片、纖維、團(tuán)塊、顆粒、粉末、小球、粉末化材料等及其組合。顆 ?？梢跃哂腥魏纹谕男螤罾?，立方體、桿狀、多面體形、球形或半球形、圓形或半圓形、 角形、不規(guī)則形狀等。具有大的長度直徑比的形狀如針、粉片和纖維也被認(rèn)為包含在內(nèi)。該 術(shù)語也包括具有多于一個單獨(dú)顆粒、微粒等的粒團(tuán)。此外，顆粒、微?；蚱淙魏纹谕牧F(tuán) 可以由多于一種的材料構(gòu)成。術(shù)語“個人護(hù)理吸收性物品”包括但不限于吸收性物品例如尿布、尿布褲、嬰兒濕 巾、訓(xùn)練褲、吸收性內(nèi)褲、兒童護(hù)理褲、游泳服和其它一次性服裝；婦女護(hù)理產(chǎn)品，包括衛(wèi)生 巾、拭巾、月經(jīng)墊、生理褲、褲襯、護(hù)褲、唇間產(chǎn)品、棉條和棉條施加裝置；成人護(hù)理產(chǎn)品，包 括拭巾、墊如乳墊、收集器、失禁產(chǎn)品和隔尿墊；服裝組成部分；圍兜；運(yùn)動休閑產(chǎn)品等類似 物。術(shù)語“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物例如嵌段、接枝、無規(guī)和交替共聚物、 三元共聚物等及其混合物和改性物。此外，除非另有明確限定，否則術(shù)語“聚合物”應(yīng)該包 括材料所有可能有的構(gòu)型異構(gòu)體。這些構(gòu)型包括但不限于全同立構(gòu)、間同立構(gòu)和無規(guī)立構(gòu) 對稱。本文所用的術(shù)語“聚烯烴”通常包括但不限于以下材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚異 丁烯、聚苯乙烯、乙烯_乙酸乙烯酯共聚物等類似物及其均聚物、共聚物、三元聚合物等及 其混合物和改性物。術(shù)語“聚烯烴”應(yīng)該包括其所有可能有的結(jié)構(gòu)，包括但不限于全同立構(gòu)、 間同立構(gòu)和無規(guī)對稱。共聚物包括無規(guī)立構(gòu)嵌段共聚物。本文所用術(shù)語“釋放曲線”是指活性劑的數(shù)量或質(zhì)量(其造成SAP消溶脹或再溶 脹)，活性劑與時間相關(guān)地從引發(fā)劑中被釋放到溶液，其通常以累積釋放形式體現(xiàn)并作為時 間函數(shù)以在引發(fā)劑中的活性劑總量的百分比來表示，并且可以作為將活性劑釋放到特定物 質(zhì)溶液中的圖形摘要來示出。術(shù)語“再溶脹”在本文中用來指在消溶脹后液體正由SAP吸收時發(fā)生的SAP尺寸增大。術(shù)語“SAP”可以在本文中用來替代超吸收性聚合物、超吸收性聚合物組合物及其顆粒。
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術(shù)語“奇異釋放曲線” 一般是指這樣的釋放曲線，它由下凹曲線表示。最初釋放速 率高但逐漸降低。術(shù)語“S形釋放曲線”是指向上凹且隨后下凹的釋放曲線。該曲線的特點(diǎn)一般為具 有初始滯后階段、急速中間釋放階段和緩慢最終釋放階段。術(shù)語“溶度積常數(shù)”是簡化的平衡常數(shù)(Ksp)，其針對固體和在溶液中其各離子之 間的平衡來定義。其值表示化合物分解于水的程度。溶度積常數(shù)越大，化合物更可溶。用 于鹽的Ksp表示離子濃度乘積，每個濃度增大到等于在用于溶度平衡的平衡公式中的該離 子的系數(shù)的方。術(shù)語“體育/建筑用吸收性物品”包括頭帶、腕帶和其它吸汗輔助用品、用于運(yùn)動 器械的握手和手柄的吸收性卷帶、毛巾或用于在使用中清潔和擦干器械的吸收性擦拭巾。術(shù)語“超吸收性聚合物組合物”是指含有根據(jù)本發(fā)明的表面添加劑的超吸收性聚 合物。術(shù)語“超吸收性聚合物”和“超吸收性聚合物預(yù)制品”是指通過完成本文所述的所 有超吸收性聚合物制造步驟而制造的材料，直到干燥該材料并在粉碎機(jī)中被粗磨碎。術(shù)語“表面交聯(lián)”是指在SAP顆粒表面附近的功能交聯(lián)度高于在顆粒內(nèi)部的功能 交聯(lián)度。在本文中，“表面”表示顆粒外界面。對于多孔性SAP顆粒，露出的內(nèi)表面也包含在 該表面定義中。術(shù)語“溶脹”在本文中用來表示在液體正被SAP吸收時發(fā)生的SAP尺寸增大。術(shù)語“超吸收性”是指水溶脹型的不溶于水的有機(jī)或無機(jī)材料，其在最有利條件下 能吸收自身重量的至少約10倍或自身重量的至少約15倍或自身重量的至少約25倍的0. 9 重量％氯化鈉水溶液。術(shù)語“目標(biāo)區(qū)”是指吸收芯的一個區(qū)域，在該區(qū)域中，大多數(shù)侵污液體如尿、月經(jīng)或 排便首先接觸。尤其是，對于在使用中具有一個或多個液體污染點(diǎn)的吸收芯，侵污目標(biāo)區(qū)是 指這樣的吸收芯區(qū)域，其從每個侵污點(diǎn)開始向兩個方向延伸一段等于復(fù)合材料總長度的約 10%至約30%的距離。術(shù)語“周邊區(qū)”是指目標(biāo)區(qū)以外的區(qū)域。術(shù)語“熱塑性”表示這樣的材料，其在受熱時軟化并在冷卻至室溫時基本回復(fù)至非 軟化狀態(tài)。術(shù)語“引發(fā)劑”在本文中原來指包含活性劑化學(xué)物質(zhì)的材料，該活性劑化學(xué)物質(zhì)在 被釋放時造成SAP符合期望地消溶脹或再溶脹。術(shù)語“重量％”或“重量百分比”或其變稱當(dāng)在本文中用來表示SAP的組成時應(yīng)被 理解為基于干的SAP，除非本文另做詳細(xì)規(guī)定。這些術(shù)語可以在本發(fā)明的其余部分中用其它語言來限定。
具體實施例方式本發(fā)明的吸收性物品可以包括吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)。在某些方案中，吸 收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)能起到吸收性物品的吸收芯部件的作用。于是，本發(fā)明的吸收 性物品可以具有吸收芯，在某些方案中，可選地包括頂片和/或底片。在某些方案中，吸收 芯可設(shè)置在頂片和底片之間。在某些方案中，吸收芯包含吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)，吸
17收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)包含本發(fā)明的吸收性組合物。在某些方案中，吸收性復(fù)合材料 或吸收性系統(tǒng)起到吸收性物品的作用。在某些方案中希望吸收性物品是一次性的。在某些方案中，本發(fā)明的吸收性物品包含吸收性組合物，其利用多功能材料來增 強(qiáng)液體分配。當(dāng)前市售的SAP起到溶脹吸液的功能。本發(fā)明的吸收性物品可以包含SAP，它 溶脹并吸液，也可以消溶脹和從溶脹的SAP中釋液，并且還可以再溶脹和吸收附加的侵污 液體。本發(fā)明的吸收性物品可以包含SAP和引發(fā)劑。本發(fā)明的引發(fā)劑包含引發(fā)超吸收性 聚合物消溶脹和/或再溶脹的活性劑化學(xué)物質(zhì)。在某些方案中，本發(fā)明的SAP在吸收液體過程中溶脹，在某些特殊方案中，SAP可 通過至少一種引發(fā)劑被引發(fā)消溶脹并釋放液體。通過所引發(fā)的消溶脹被釋放的自由液體隨 后可以從在此在吸收性物品中發(fā)生最初侵污的溶脹的SAP中自由分配離開。在其它方案 中，經(jīng)過消溶脹的SAP可以通過再溶脹引發(fā)劑被引發(fā)再溶脹和吸液，例如吸收下次侵污時 的液體。溶脹_消溶脹_再溶脹周期允許侵污液體被緊鎖、釋放和隨后分配到整個吸收性 復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)中，接著能在下次液體侵污時再溶脹，充分利用吸收性物品的整個 吸收能力，同時盡量減少泄漏。在本發(fā)明的某些方案中，SAP可以通過引發(fā)劑溶度的改變被引發(fā)進(jìn)行消溶脹和再 溶脹。在一個方案中，吸收性組合物可以包含SAP，其具有陰離子官能團(tuán)；含有第一水溶性 化學(xué)物質(zhì)的消溶脹引發(fā)劑，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)含有具有2或更高的離子價的陽離子X ；再 溶脹引發(fā)劑，其含有具有陰離子Y的第二水溶性化學(xué)物質(zhì)，其中第一水溶性化學(xué)物質(zhì)的陽 離子能夠與第二水溶性化學(xué)物質(zhì)的陰離子Y絡(luò)合，形成具有溶度積常數(shù)為Ksp < 10_5的鹽。在本發(fā)明的某些方案中，也包含具有用于從引發(fā)劑中釋放活性劑的選定釋放曲線 的引發(fā)劑和用于制備這種引發(fā)劑的方法。不同的吸收性材料應(yīng)用場合和/或引發(fā)劑可能需 要不同類型的釋放曲線，例如奇異釋放曲線或S形釋放曲線。在一個方案中，引發(fā)劑的釋放 曲線可以通過選擇適當(dāng)?shù)?、被涂覆在水溶性化學(xué)物質(zhì)的表面上的涂層聚合物來控制。在另 一個方案中，釋放曲線也可以通過調(diào)整用于施加涂層聚合物的涂覆工藝來控制。在某些方案中，也包含顯示溶脹_消溶脹_再溶脹行為的吸收性物品的吸收性組 合物和控制溶脹_消溶脹_再溶脹周期的時刻的方法。本發(fā)明的一個方案是一種吸收性物 品，它具有吸收性組合物，該吸收性組合物包含SAP、具有用于釋放第一水溶性固體化學(xué)物 質(zhì)的選定釋放曲線的消溶脹引發(fā)劑和具有用于從再溶脹引發(fā)劑中釋放第二水溶性固體化 學(xué)物質(zhì)的釋放曲線的再溶脹引發(fā)劑，其中在暴露于含水液體如0. 9重量％鹽水之后且在第 一水溶性化學(xué)物質(zhì)大約100%被釋放之前，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)具有比第二水溶性化學(xué)物 質(zhì)更高的累積釋放。吸收液體/釋放液體的時刻可以通過選擇適用于消溶脹引發(fā)劑和再溶 脹引發(fā)劑的釋放曲線和/或通過調(diào)整消溶脹弓I發(fā)劑和再溶脹弓I發(fā)劑的釋放率和/或通過改 變SAP的吸收速率和/或通過改變SAP、消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑的混合比來控制?？s 寫“TAd”和“TA/’可以在此用來分別代替“消溶脹引發(fā)劑”和“再溶脹引發(fā)劑”。在本發(fā)明的某些方案中包含了在溶脹-消溶脹-再溶脹周期中有改善的吸收能力 效率和質(zhì)量效率的SAP。吸收能力效率改善通常是指吸收性組合物的溶脹或再溶脹能力與 含有目前市售SAP的吸收性組合物相比有提高。質(zhì)量效率改善是指在獲得同等量的消溶脹 液體的情況下利用更低百分比的再溶脹弓I發(fā)劑。
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質(zhì)量效率改善也指在獲得同等程度的再溶脹能力的情況下利用更低百分比的與 SAP相關(guān)的再溶脹引發(fā)劑。能力效率改善可以通過調(diào)整SAP的中和度和交聯(lián)和/或通過改 變SAP吸收速率和/或通過改變消溶脹引發(fā)劑再溶脹引發(fā)劑的混合比來實現(xiàn)。質(zhì)量效率改 善也可以按照相同方式來實現(xiàn)。為了更好地理解本發(fā)明，注意圖3，其為示范目的示出呈尿布形式的示例性的本發(fā) 明吸收性物品?？梢岳斫?，本發(fā)明適用于各種其它的吸收性物品，包括但不限于其它個人護(hù) 理吸收性物品、保健/醫(yī)用吸收性物品、家用/工業(yè)用吸收性物品、體育/建筑用吸收性物 品等類似物，這沒有超出本發(fā)明范圍。圖3示出尿布130。尿布130如圖3所示處于打開平展未收縮的狀態(tài)(即所有由 橡皮筋引起的褶皺和收縮被消除)。部分結(jié)構(gòu)被局部切除，以便更清楚示出尿布130的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)，此時接觸穿用者的尿布130表面朝向看圖者。圖3示出了一次性尿布130，其具有前 側(cè)區(qū)域132、后側(cè)區(qū)域134和位于前側(cè)區(qū)域和后側(cè)區(qū)域之間的襠部136。尿布130包括底片 138、頂片140和位于底片和頂片之間的吸收芯142。尿布130的外邊緣限定出周邊144，該 周邊具有橫向?qū)χ玫膬蓚€縱向延伸側(cè)邊沿146、縱向?qū)χ玫膬蓚€橫向延伸端部邊沿148和 一個彈性皺縮件系統(tǒng)，例如一個包括腿部橡皮筋150和腰部橡皮筋152的系統(tǒng)。兩個縱向 側(cè)邊沿146限定出用于尿布130的腿部孔口 154，或許，它們是曲線仿形的。兩個橫向端部 邊沿148如圖所示為直線形狀，但或許可以是曲線形的。尿布130也可以包含附加組成部 分，用于導(dǎo)入、分配和儲存身體排泄物。例如，尿布130可以包括如授予邁爾等人的美國專 利4798603所述的傳送層，或者如1993年5月5日公開的歐洲專利申請公開號0539703所 述的涌流控制層，每份文獻(xiàn)以與之一致的方式被引用納入本文。尿布130總體限定出縱向延伸長度156和橫向延伸寬度158。尿布130可以具有 任何期望的形狀，例如矩形、I形、整體沙漏形或例如T形。底片138限定出長度和寬度，在所示的方案中，該寬度和長度與尿布130的寬度和 長度一致。吸收芯142總體限定出長度和寬度，該長度和該寬度分別略小于底片138的長度 和寬度。于是，尿布130的邊緣部分例如底片138的邊緣區(qū)段可以延伸經(jīng)過吸收芯142的 橫向?qū)χ玫目v向延伸末端側(cè)邊沿160和/或縱向?qū)χ玫臋M向延伸末端邊沿162，從而形成尿 布130的側(cè)邊緣164和端部邊緣166。頂片140總體上與底片138共同延伸，但根據(jù)需要， 其或許可以覆蓋一個比底片面積大或小的面積。底片138和頂片140打算在使用時分別向 服裝和穿用者身體。底片138和頂片140例如可以在尿布周邊144的至少一部分上被相互 接合，借助附接機(jī)構(gòu)(未示出)例如粘合、聲波結(jié)合、熱結(jié)合、釘合、縫合或本領(lǐng)域已知的各 種其它附接技術(shù)以及其組合。頂片140適當(dāng)?shù)乇硎咀尨┯谜咂つw有柔順感和非刺激性的體側(cè)表面。而且，頂片 140與吸收芯142相比可以比不太親水，從而對穿用者體現(xiàn)為相對干爽表面，并且足夠多孔 以便液體滲透，允許液體輕松透過其厚度。適當(dāng)?shù)捻斊?40可以由纖網(wǎng)材料例如多孔泡沫 材料、網(wǎng)狀泡沫材料、微孔塑料膜、天然纖維、合成纖維(例如聚酯或聚丙烯纖維)或者天然 纖維和合成纖維的組合物的廣泛選擇范圍中制造。頂片140被適當(dāng)?shù)赜糜趲椭鷮⒋┯谜咂?膚與吸收芯142所保持的液體隔離。各種不同的織造織物和非織造織物可被用于頂片140。例如，頂片140可以由聚烯 烴纖維的熔噴纖網(wǎng)或紡粘纖網(wǎng)構(gòu)成。頂片140也可以是天然纖維和/或合成纖維的梳理固
19結(jié)纖網(wǎng)。頂片140可以由基本疏水材料構(gòu)成，疏水材料或許可以經(jīng)過處理以賦予期望的可 潤濕性和親水性水平。確切地說，頂片140可以是聚丙烯非織造紡粘織物。底片138可以適當(dāng)?shù)赜赏敢翰牧匣蚴遣煌敢翰牧蠘?gòu)成。通常希望底片138由基 本不透液的材料構(gòu)成。例如，典型的底片138可以由塑料薄膜或其它的柔性不透液材料制 成。而且，底片138可以由織造或非織造纖維網(wǎng)層構(gòu)成，織造或非織造纖維網(wǎng)層已經(jīng)完全或 部分被構(gòu)造或處理成能賦予靠近或接近吸收芯142的選定區(qū)域以期望的不透液性水平。再 有，底片138可選地可以由微孔透氣材料構(gòu)成，其允許水蒸氣從吸收芯142漏走，但仍然阻 止液體排出物透過底片138。吸收芯142可以包括由混有吸收性組合物顆粒例如本發(fā)明的SAP和引發(fā)劑的親水 纖維如纖維素絨毛纖網(wǎng)構(gòu)成的基體。在某些方案中，吸收芯142包含吸收性組合物顆粒與 木漿絨毛的混合物。木漿絨毛可以用合成聚合熔噴纖維或熔噴纖維和天然纖維的組合物來 替換。吸收性組合物顆?？梢曰揪鶆虻嘏c纖維混合，或者可以非均勻地混合。如圖3代表性所示，尿布130可以包含一對防滲漏片157，它們被構(gòu)造成提供對身 體排出物的橫向流動的阻擋。防滲漏片157可以沿尿布130的縱向延伸側(cè)邊沿146定位在 吸收芯142的側(cè)邊沿附近。每個防滲漏片157 —般限定出未連接邊沿，其被設(shè)計成至少在 尿布130襠部136保持直立垂直形態(tài)，以形成對穿用者身體的密封。防滲漏片157可以沿 吸收芯142的整個長度延伸或至只沿吸收芯142長度的一部分延伸。當(dāng)防滲漏片157的長 度比吸收芯142短時，防滲漏片157可選擇地在襠部136定位在沿尿布130側(cè)邊沿146的 任何位置上。防滲漏片157可以沿吸收芯142的整個長度延伸，以便更好地容納身體排出 物。尿布130還可包括在尿布130的末端邊沿148和側(cè)邊沿146處的橡皮筋，以進(jìn)一 步防止身體排出物泄漏并支承吸收芯142。尿布130還可以包括一對腰部橡皮筋152，其與 尿布130的端部邊緣148連接。腿部橡皮筋150和腰部橡皮筋152總體適應(yīng)在使用中貼合 圍繞穿用者的腿部和腰部，以保持與穿用者的有效接觸關(guān)系，從而有效減少或消除身體排 出物從尿布130中泄漏。橡皮筋可以在拉長狀態(tài)下粘接在底片138上，或者它們可以在底片138打褶情況 下附接到底片138上，從而收縮彈力被賦予底片138。腿部橡皮筋150也可以包括像聚氨 酯、合成橡膠和天然橡膠這樣的材料。腰部橡皮筋152可以由彈性絲線構(gòu)成，它們附接到底 片138上，或者它們可以通過將單件伸縮材料附接在物品的腰部區(qū)域來形成。一次性吸收性物品可以但非必須地包括扣接件167，用于圍繞穿用者的腰部固定 吸收性物品。尿布130的所示方案包括這樣的扣接件167。在至少一個方案中，多個扣接 件167位于尿布130的后部區(qū)域134中并且位于每個縱向延伸側(cè)邊沿146的內(nèi)側(cè)?？劢蛹?167可以設(shè)計成環(huán)繞穿用者的臀部并接合尿布130前側(cè)區(qū)域132的底片138，以將尿布保持 在穿用者身上。適當(dāng)?shù)目劢蛹楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，并且可以包括粘性條帶片扣、鉤圈 粘扣、蘑菇式搭扣、按扣、扣針、皮帶等類似物或者其組合。優(yōu)選的是，扣接件167可解除地 直接接合底片138的服裝側(cè)表面。符合期望的是，扣接件167包括機(jī)械扣接系統(tǒng)。僅為了示出，用于構(gòu)建其它吸收性物品的各種材料和方法在A. Fletcher等人的 于2000年6月29日公開的PCT專利申請TO00/37009、1990年7月10日授予Van Gompel 等人的美國專利4940464、1998年6月16日授予Brandon等人的美國專利5766389和2003年11月11日授予Olson等人的美國專利6645190中被公開，這些文獻(xiàn)按照與之一致(即 不矛盾)的方式被引用納入本文。在本發(fā)明的某些方案中，吸收性物品可以包含能作為吸收芯142的本發(fā)明的吸收 性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)。吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)可以具有各種組成，尤其是吸收 性成分，具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)配置、吸收能力配置、密度配置、基重配置和/或尺寸配置，它們被 選擇性構(gòu)成和安排，以提供液體吸入時間、吸收飽和能力、吸收保持能力、液體分配、形狀保 持和美觀的所期望的組合效果。通過單獨(dú)和有效組合地加入各不同特征和配置，本發(fā)明的 物品可以提供改善的吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)，其具有溶脹、消溶脹和/或再溶脹能 力的期望組合效果。該物品可以不太容易過早泄漏，可以提供改善的舒適合身性，提供更好 的保護(hù)以及讓穿用者更加自信。在某些方案中，本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)包括纖維例如絨毛，或確 切地說纖維素纖維。這種纖維素纖維可以但不限于地包括化學(xué)木漿如亞硫酸鹽和硫酸鹽 (有時稱為硫酸鹽)木漿以及機(jī)械木漿如磨木漿、熱機(jī)械木漿和化學(xué)熱機(jī)械木漿。確切地 說，漿纖維可以包含棉、其它典型的木漿、乙酸纖維素、脫膠化學(xué)木漿及其組合。既可以使用 來自落葉樹的木漿，還可以使用來自針葉樹的木漿。此外，纖維素纖維可以包含這樣的親水 材料，例如天然織物纖維、馬利筋絨、棉纖維、微晶纖維素、微纖化纖維素或這些材料中的任 何一種與木漿纖維的組合。適當(dāng)?shù)睦w維素絨毛纖維可以包括例如NB480(可從威爾豪瑟公 司獲得)；NB416，漂白南方硫酸鹽軟木漿(可從成爾豪瑟公司獲得)；C00SABS0RB S，漂白 南方硫酸鹽軟木漿(可從保沃特公司獲得，是在美國南卡羅萊納州的格林威勒有辦公場所 的企業(yè))；SULPHAT ATE HJ，化學(xué)改性硬木漿(可從雷昂奈爾公司獲得，是在美國喬治亞州 的杰瑟普有辦公場所的企業(yè))；NF405，化學(xué)處理南方硫酸鹽軟木漿(可從成爾豪瑟公司獲 得)；CR1654，混合漂白南方軟木和硬木硫酸鹽木漿(可從保沃特公司獲得)。在某些方案 中，木漿絨毛可以用合成聚合物熔噴纖維或用熔噴纖維和天然纖維的組合物替代或混合。吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)可以用本領(lǐng)域已知的方法形成。雖然不局限于具體 的制造方法，該吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)可利用熔噴法，在某些方案中還可以在熔噴 生產(chǎn)線或同成型生產(chǎn)線上形成。示例性熔噴工藝在各不同的專利和申請中有所描述，包括 NRL報告4364，V. A. Wendt、E. L. Boone和C. D. Fluharty的“超細(xì)有機(jī)纖維的制造”;NRL報告 5265，K. D. Lawrence, R. Τ. Lukas和J. A. Young的“用于形成超細(xì)熱塑性纖維的改進(jìn)裝置”， 和授予Butin等人的美國專利3849241以及授予Georger等人的美國專利5350624，所有這 些文獻(xiàn)以與之一致的方式被引用納入本文。為了形成同成型材料，其它成分在熔噴纖維被沉積到成型面上時與熔噴纖維 混合。例如，本發(fā)明的吸收性組合物和絨毛例如木漿纖維可以被注入熔噴纖維流中，從 而被夾雜于其中和/或粘在熔噴纖維上。示例性同成型工藝在授予安德森等人的美國 專利4100324、授予豪奇基斯等人的美國專利4587154、授予馬克法蘭德等人的美國專 利4604313、授予馬克法蘭德等人的美國專利4655757、授予馬克法蘭德等人的美國專利 4724114、授予安德森等人的美國專利4100324和授予敏托等人的英國專利GB2151272中有 記載，每件專利按照與之一致的方式被引用納入本文。含有大量超吸收性材料的吸收性彈 性熔噴纖網(wǎng)在授予D. J.麥克道威爾的美國專利6362389中有描述，含有大量超吸收性材料 并具有低超吸收性材料抖出量的吸收性彈性熔噴纖網(wǎng)在X. Zhang等人的未結(jié)案的美國專利申請10/883174中有描述，所有這些文獻(xiàn)以與之一致的方式被引用納入本文。圖4示出了用在本發(fā)明中的吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)的形成方法的一個例 子。在此舉例描述圖4的設(shè)備的尺寸。具有不同尺寸和/或不同結(jié)構(gòu)的其它類型的設(shè)備也 可被用來形成吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)。如圖4所示，球丸狀彈性材料72可通過兩個 球丸料斗74被送入兩個單獨(dú)的螺桿擠出機(jī)76，每個螺桿擠出機(jī)給自旋泵78供料。彈性材 料72可以是多組分彈性體混合物，其以商品名VISTMAXX 2370從Exxon Mobil Chemical 公司獲得(在美國德克薩斯州的休斯頓有辦公場所的企業(yè))，以及本文所述的其它物料。每 個自旋泵78供應(yīng)彈性材料72給單獨(dú)的熔噴模80。每個熔噴模80可以每英寸具有30個孔 (hpi)。模具角度可以從水平面算起在0至70度之間調(diào)整，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為約45度。成型高 度可以最大為約16英寸，但該限制條件可以隨不同的設(shè)備而變。寬約24英寸(61厘米)的溜槽82可以定位在熔噴模80之間。溜槽82的深度或 者厚度可以在約0. 5至約1. 25英寸(1. 3厘米至3. 2厘米)或約0. 75至約1. 0英寸(1. 9 厘米至2. 5厘米)之間調(diào)整。開松機(jī)144連接至溜槽82的頂面。開松機(jī)144用來將木漿 纖維86纖維化。開松機(jī)144可被限制到處理低強(qiáng)度木漿或脫膠(處理后)木漿，在此情況 下，開松機(jī)144可以限制所示方法于范圍非常小的木漿類型。與利用錘反復(fù)錘擊木漿纖維 的傳統(tǒng)錘磨機(jī)不同，開松機(jī)144使用細(xì)齒來撕裂木漿纖維86。適用于圖4所示方法的木漿 纖維86包括本文提到的那些纖維，例如NB480 (可從威爾豪瑟公司獲得，是在美國華盛頓州 的費(fèi)德勒爾維有辦公場所的企業(yè))。在與開松機(jī)144相對的溜槽82 —端上有SAP供料機(jī)88。供料機(jī)88可以將本發(fā)明 的SAP 90倒入一個管94的孔92中，其隨后送入鼓風(fēng)風(fēng)扇96。一段4英寸(10厘米)粗細(xì) 的管98經(jīng)過鼓風(fēng)風(fēng)扇96，該管足以產(chǎn)生約5000英尺/分鐘的全生成渦流，其允許SAP顆粒 90變得散布。管98從4英寸(10厘米)粗細(xì)擴(kuò)寬至24英寸X0. 75英寸(61厘米X 1. 9 厘米)的溜槽82，在此處，SAP 90與木漿纖維86混合，混合物筆直落下并在大約45°角在 任一側(cè)與彈性材料72混合。SAP 90、漿纖維86和彈性材料72的混合物落到以約14英尺 /分鐘至約35英尺/分鐘的速度移動的金屬絲網(wǎng)傳送裝置100。但是，在撞擊金屬絲網(wǎng)傳 送裝置100之前，噴嘴梁102可選地以噴霧形式噴射含水表面活性劑混合物穿透混合物，由 此使所得到的吸收性復(fù)合材料44潤濕。表面活性劑混合物104可是GLUC0P0N 220UP (可 從考尼斯公司獲得，其在美國俄亥俄州辛辛那提市有營業(yè)場所)和AHCOVEL Base N_62 (可 從Uniqema獲得，其在美國德拉華州紐卡斯?fàn)栍袪I業(yè)場所)的1 3混合物。金屬絲網(wǎng)下 真空106定位在傳送裝置100的下方，以幫助形成吸收性復(fù)合材料44。本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)包括期望含量的吸收性組合物，例如本發(fā) 明的SAP和引發(fā)劑。在某些方案中，吸收性組合物具有快速吸收大量液體例如尿或其它體 液的性能或能力。因為本發(fā)明的吸收性組合物具有快速鎖液并隨后逐步釋放該液體的能 力，因而液體可被分配到整個吸收性復(fù)合材料當(dāng)中，這可能導(dǎo)致吸收性復(fù)合材料的更高使 用效率，從而它們更符合希望地被用在基重較輕的較薄物品或具有窄襠高挑形狀的吸收性 復(fù)合材料中，以便與傳統(tǒng)的當(dāng)今吸收性產(chǎn)品相比更加合身。在某些方案中，這樣的吸收性復(fù) 合材料或吸收性系統(tǒng)也可以適用作在尿布結(jié)構(gòu)中沒有絨毛或其它纖維的均勻的吸收性組 合物層，結(jié)果，可以獲得更薄的衛(wèi)生用品。本發(fā)明的吸收性組合物也可以應(yīng)用在適于進(jìn)一步使用的吸收性物品中。尤其是，本發(fā)明的吸收性組合物可以被用在用于吸水或吸收含水液體的吸收性物品的吸收性復(fù)合 材料或吸收性系統(tǒng)中，最好用在體液吸收結(jié)構(gòu)中，在發(fā)泡和非發(fā)泡片狀結(jié)構(gòu)中，在包裝材料 中，在用于織物生長的結(jié)構(gòu)中，作為土壤改性劑或作為活性化合物載體。為此，它們通過以 下方式被處理成纖網(wǎng)，即與紙或絨毛或合成纖維混合，或者分布吸收性組合物顆粒于紙、絨 毛、或非制造織物的基材之間，或者加工成載體材料。它們進(jìn)一步適用于吸收性物品，如創(chuàng) 面敷料、包裝、農(nóng)用吸收體、食物托盤和墊等類似物。在本發(fā)明的一個方案中，當(dāng)使用消溶脹引發(fā)劑時，本發(fā)明的SAP能夠溶脹并吸液， 在使用再溶脹引發(fā)劑時，消溶脹并釋液，并且再溶脹和再次吸液。溶脹是指液體正被SAP吸 收時發(fā)生的SAP尺寸增大。為了在SAP中發(fā)生溶脹，液體必須被吸收，因此描述SAP正溶脹 也表示SAP正吸收液體。消溶脹是指正從SAP中解吸液體時發(fā)生的SAP尺寸縮小。為了在 SAP中發(fā)生消溶脹，所吸收的液體必須被解吸或從SAP中被釋放，因此，描述SAP在消溶脹也 是指SAP在釋放液體。再溶脹是指SAP尺寸再次增大，這發(fā)生在消溶脹之后液體正被SAP 吸收時。為了在SAP中發(fā)生再溶脹，液體必須被再吸收，因此就是說，SAP再溶脹，也意味著 SAP再次吸收液體。本發(fā)明的SAP能夠在與引發(fā)劑反應(yīng)之后消溶脹并解吸液體。在本發(fā)明的一個方案 中，消溶脹引發(fā)劑在SAP飽和或部分飽和含有吸收液體之后起作用。消溶脹引發(fā)劑造成SAP 消溶脹并釋放出吸收液體的期望份量。SAP和引發(fā)劑可以按照約1 0.01至約1 10例如約1 0. 1至約1 2的重 量比位于吸收性材料中或吸收性材料的表面上。在某些方案中，所得到的吸收性復(fù)合材料 或吸收性系統(tǒng)可以包含約10至約90重量％的SAP，例如約20至約80重量％的SAP，以及 包含約5至約60重量％ ο的消溶脹引發(fā)劑和約5至約60重量％的再溶脹引發(fā)劑。本文所述的引發(fā)劑可以具有這樣的尺寸，在被加入個人護(hù)理產(chǎn)品入嬰兒尿布時， 引發(fā)劑不能輕易從復(fù)合產(chǎn)品中遷移出。通常，引發(fā)劑可以具有約5 μ m至約1000 μ m、例如約 50 μ m至約1000 μ m或約100 μ m至約850 μ m或約150 μ m至約850 μ m的顆粒尺寸。引發(fā)劑可被用到吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)上，其做法是混合、包封、涂覆、利 用粘合劑的附接、印刷、層壓、策略性混合和/或放置在復(fù)合材料的特定袋中及其組合或其 它手段。引發(fā)劑可以具有延時作用并且只在消除延時作用時才開始作用(即釋放活性劑)。在本發(fā)明的某些方案中，至少其中一種所述引發(fā)劑在空間上與SAP和/或其它引 發(fā)劑分開。本發(fā)明的SAP在吸收液體過程中溶脹，并且在某些方案中可通過消溶脹引發(fā)劑被 引發(fā)消溶脹并釋放液體。消溶脹后的SAP也可以通過再溶脹引發(fā)劑被引發(fā)再溶脹并吸收液 體。在某些方案中，溶脹_消溶脹_再溶脹周期可以重復(fù)多次。在本發(fā)明的某些方案中，某些SAP在與某些弓I發(fā)劑連用時可能更有效。為了使本 發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)最大化，最好將SAP和引發(fā)劑歸類到不嚴(yán)格地依據(jù)某些特性的分組中，例如依 據(jù)化學(xué)和/或釋放曲線。于是，在某些方案中，SAP和引發(fā)劑可被分組如下溶度化學(xué)和中 和化學(xué)。優(yōu)選的是，SAP、消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑將全部選自單個分組?；谌芏鹊幕瘜W(xué)分組包括能夠獲得低的溶度積常數(shù)(即Ksp)的化學(xué)物質(zhì)。在某 些方案中，基于溶度的化學(xué)分組可以包括以下物質(zhì)具有陰離子官能團(tuán)的SAP ；含有第一水 溶性化學(xué)物質(zhì)的消溶脹引發(fā)劑，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)含有具有2或更高離子價的陽離子X ；
23第二引發(fā)組合物，含有具有陰離子Y的第二水溶性化學(xué)物質(zhì)；其中，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)的 陽離子X能夠與SAP的陰離子官能團(tuán)絡(luò)合；第二水溶性化學(xué)物質(zhì)的陰離子Y能夠與陽離子 X絡(luò)合而形成具有溶度積常數(shù)Ksp < ΙΟ"5的鹽?；谥泻偷幕瘜W(xué)分組包括能夠控制SAP的中和度(DN)的化學(xué)物質(zhì)。在某些方案 中，基于中和的化學(xué)分組可以包括以下物質(zhì)a)含有部分中和交聯(lián)的聚丙烯酸的SAP，其中 40摩爾百分比至約60摩爾百分比的酸基團(tuán)被中和，SAP具有小于約6. 0的pH ；b)消溶脹引 發(fā)劑包含第一水溶性化學(xué)物質(zhì)；c)再溶脹引發(fā)劑包含pH為約10或更高的第二水溶性化學(xué) 物質(zhì)；其中，當(dāng)吸收性組合物與含水液體接觸時，SAP顯示溶脹-消溶脹-再溶脹行為，所得 到的溶脹SAP具有比a)的SAP高的pH值。此外，基于釋放的化學(xué)分組可以包含能夠控制上述的基于溶度的化學(xué)分組和/或 基于中和的化學(xué)分組的釋放曲線的化學(xué)物質(zhì)。在某些方案中，基于釋放的化學(xué)分組可以包 含以下物質(zhì)SAP，其含有可選的發(fā)泡劑；消溶脹引發(fā)劑，其含有第一水溶性固體化學(xué)物質(zhì)， 其中該消溶脹引發(fā)劑具有用于從引發(fā)組合物中釋放水溶性固體化學(xué)物質(zhì)(活性劑)的釋 放曲線，該釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線；再溶脹引發(fā)劑，其含有第二水溶性 固體化學(xué)物質(zhì)，其中第二引發(fā)組分具有用于從引發(fā)組合物中釋放第二水溶性固體化學(xué)物質(zhì) (活性劑)的S形釋放曲線，其中在暴露于含水液體之后且在100%釋放之前，第一水溶性 化學(xué)物質(zhì)具有比第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。在某些方案中，基于溶度的化學(xué)分組的和基于中和的化學(xué)分組的SAP、消溶脹引發(fā) 劑和再溶脹引發(fā)劑可以單獨(dú)使用，或者可以與基于釋放的化學(xué)分組的化學(xué)物質(zhì)聯(lián)合使用， 以獲得本發(fā)明的溶脹_消溶脹_再溶脹行為。但是通常，基于釋放的化學(xué)分組的化學(xué)物質(zhì) 不能被單獨(dú)使用來獲得本發(fā)明的溶脹_消溶脹_再溶脹行為。因此，在本發(fā)明的某些方案中，SAP可以通過引發(fā)劑化學(xué)物質(zhì)的溶度變化被引發(fā) 消溶脹和再溶脹。在本發(fā)明的某些方案中，吸收性組合物可以包括具有陰離子官能團(tuán)的 SAP ；含有第一水溶性化學(xué)物質(zhì)的消溶脹引發(fā)劑，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)含有具有2或更高離 子價的陽離子X ；含有具有陰離子Y的第二水溶性化學(xué)物質(zhì)的再溶脹引發(fā)劑，其中，第一水 溶性化學(xué)物質(zhì)的陽離子X能夠與第二水溶性化學(xué)物質(zhì)的陰離子Y絡(luò)合，形成具有溶度積常 數(shù)Ksp < ΙΟ"5的鹽。不是要局限于此地假定，在消溶脹引發(fā)劑和SAP之間的離子交換反應(yīng) 可能導(dǎo)致凝膠網(wǎng)絡(luò)中的離子交聯(lián)，其引發(fā)SAP消溶脹并釋放所吸收的液體。在再溶脹引發(fā) 劑和消溶脹的SAP之間的離子交換反應(yīng)可能至少消除一部分離子交聯(lián)，從而SAP能再溶脹 和吸收附加液體。本文所述的第一水溶性化學(xué)物質(zhì)含有具有2或更高離子價的陽離子。第一化學(xué)物 質(zhì)的特定例子例如包括氯化鋁、硫酸鋁、氯化鋇、乙酸鈣、氯化鈣、甲酸鈣、乙酸鎂、氯化鎂、 甲酸鎂、乙酸鋅、氯化鋅、甲酸鋅和硫酸鋅。本文所述的再溶脹引發(fā)劑的水溶性化學(xué)物質(zhì)包含陰離子，其能夠與消溶脹引發(fā)劑 的陽離子形成不溶性鹽。陰離子可以選自F_，HCO3_、CO廣、PO43_、SO42_、草酸鹽陰離子、檸檬酸 鹽陰離子、硫化物陰離子和聚磷酸鹽陰離子。該化學(xué)物質(zhì)的特定例子包括例如氟化鈉、碳酸 氫鈉、碳酸鈉、檸檬酸鈉、草酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、硫化鈉、硫酸鈉或三聚磷酸鈉。應(yīng)該注意，上述的消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑適用于陰離子型SAP。但是，如果 使用的是陽離子型SAP，則消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑本身可以是不同的，但選擇引發(fā)劑
24的機(jī)理(即基于溶度的化學(xué)和基于中和的化學(xué))將保持相同。本文所述的引發(fā)劑還可以包括用于獲得水溶性化學(xué)物質(zhì)的可控釋放的聚合物涂 層材料。涂層材料的特定例子例如包括聚甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯共聚物、乙基 纖維素、羧甲基纖維素鈉、乙酸纖維素、聚乙二醇、馬來酸化聚丙烯、聚烯烴共聚物或其組 合。在某些優(yōu)選方案中，用在本發(fā)明涂層中的聚合物涂層包括丙烯酸酯和具有低含量季銨 基團(tuán)的甲基丙烯酸酯的共聚物。這種共聚物常被稱為甲基丙烯酸銨共聚物并且可以從Rohm Pharma AG例如以商品名EUDRAGIT買到。在某些方案中，用在本發(fā)明涂層中的聚合物涂層 包括乙基纖維素和/或乙酸纖維素。在其它方案中，用在本發(fā)明涂層中的聚合物涂層可以 包括馬來酸化聚丙烯。如上所述，在本發(fā)明的某些方案中，吸收性組合物可以包括消溶脹引發(fā)劑和再溶 脹引發(fā)劑，其分別具有選定的釋放曲線，用于在暴露于含水液體之后釋放水溶性化學(xué)物質(zhì)， 其中在第一水溶性化學(xué)物質(zhì)被100%釋放之前，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)具有比第二水溶性化 學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線。在某些方案中，吸收性組合物可以包括消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑，其均具有 釋放曲線，其中約50重量％至100重量％的水溶性固體化學(xué)物質(zhì)在暴露于含水液體后不到 約240分鐘的時間內(nèi)從消溶脹或再溶脹引發(fā)劑中被釋放出，這由在本文上述的釋放曲線測 試中的釋放曲線測試來測定。在另一個方案中，吸收性組合物可以包括SAP，SAP包括部分中和交聯(lián)的聚丙烯 酸，其具有約40至約60摩爾百分比的中和酸基團(tuán)和等于至少約15克0. 9重量％氯化鈉溶 液/每克超吸收性材料(g/g)的離心機(jī)保液率，或至少約25g/g，或至少約30g/g，或約25g/ g至約60g/g，如本文所述的離心機(jī)保液率測試所述。在另一個方案中，吸收性組合物可以包含SAP，其可以含有0. 05至約10. 0重量％ 的發(fā)泡劑。在某些方案中，發(fā)泡劑可以用樹脂包封起來，樹脂選自天然樹脂或合成樹脂、丁 腈橡膠、黏性固化陶瓷材料、聚烯烴、聚乙二醇、烯烴共聚物、聚芳香族烯烴、苯乙烯化合物 或聚合化鹵代二烯烴。在其它方案中，吸收性組合物可以包括SAP，其具有通過本文所述的 渦旋測試測定的45秒或更短的渦旋時間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本文所述的SAP吸收速率的提高可以 改善溶脹_消溶脹_再溶脹周期中的溶脹和再溶脹行為。如上所述，在本發(fā)明的某些方案中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量效率和吸收能力效率可以通過 減小中和度和減小超吸收性聚合物的內(nèi)部交聯(lián)度來提高。在本發(fā)明的另一個方案中，SAP 可以具有低于70%中和度的中和度。尤其是，吸收性組合物包含SAP，SAP含有部分中和交 聯(lián)聚丙烯酸，其中約40摩爾百分比至約60摩爾百分比的酸基團(tuán)被中和，具有小于約6. 0的 PH，還包含具有第一水溶性化學(xué)物質(zhì)的消溶脹引發(fā)劑和pH為約10或更高的再溶脹引發(fā)劑， 其中，吸收性組合物顯示溶脹_消溶脹_再溶脹行為，所得到的溶脹SAP具有比初始SAP高 的PH值。在某些方案中，本文所述的SAP可以被制作成對引發(fā)劑更敏感。例如，當(dāng)消溶脹 引發(fā)劑包含酸如氨基磺酸(也稱為璜胺酸、璜酰胺酸和氨璜酸)或具有多價陽離子如Ca2+ 的水溶性化學(xué)物質(zhì)，再溶脹弓I發(fā)劑包含基材或堿性材料如碳酸鈉。本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是，消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑相對本發(fā)明超吸收性聚合物 組合物的較低百分比可被用來獲得同等量的消溶脹液體和與市售超吸收性聚合物一樣的 再溶脹能力。此外，與相同的吸收性組合物相比，本文所述的吸收性組合物顯示出溶脹和再
25溶脹能力的增強(qiáng)，但含有市售的超吸收性聚合物，而不是本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物。在本發(fā)明的另一個方案中，SAP和消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑為顆粒狀，SAP顆 粒和消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑顆粒具有約150 μ m至約850 μ m的平均顆粒尺寸，這是 通過篩過美國標(biāo)準(zhǔn)20目篩且留在美國標(biāo)準(zhǔn)100目篩而測定的。在本發(fā)明的另一個方案中，所述引發(fā)劑中的至少一種引發(fā)劑在空間上與所述SAP 分開。在本發(fā)明的另一個方案中，至少一種引發(fā)劑具有選自S形釋放曲線或奇異釋放曲 線的曲線。如上所述，在本發(fā)明的另一個方案中，吸收性組合物包含SAP，其含有可選的發(fā)泡 劑；消溶脹引發(fā)劑，其含有第一水溶性固體化學(xué)物質(zhì)，消溶脹引發(fā)劑具有用于從引發(fā)劑中釋 放水溶性固體化學(xué)物質(zhì)的釋放曲線，其中釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線；再 溶脹引發(fā)劑，其含有第二水溶性固體化學(xué)物質(zhì)，再溶脹引發(fā)劑具有用于從引發(fā)劑中釋放第 二水溶性固體化學(xué)物質(zhì)的S形釋放曲線，其中在暴露于含水液體之后且在約100%釋放之 前，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)具有比第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。在本發(fā)明的另一個方案中，吸收性組合物包含SAP，其含有部分中和交聯(lián)的聚丙 烯酸并具有第一吸收能力；消溶脹引發(fā)劑；再溶脹引發(fā)劑，其中SAP和消溶脹引發(fā)劑和再溶 脹弓I發(fā)劑為顆粒狀，并且SAP顆粒和消溶脹弓I發(fā)劑和再溶脹弓I發(fā)劑顆粒具有大于約150 μ m 至小于約1000 μ m的顆粒尺寸。在本發(fā)明的另一個方案中，吸收性組合物包含SAP和引發(fā)劑，引發(fā)劑含有水溶性 固體化學(xué)物質(zhì)，其中引發(fā)劑具有用于從引發(fā)劑中釋放水溶性固體化學(xué)物質(zhì)的釋放曲線，該 釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線，其中SAP和引發(fā)劑為顆粒狀，SAP顆粒和引發(fā) 劑顆粒具有大于約150 μ m至小于約1000 μ m的顆粒尺寸。本文所述的水溶性固體化學(xué)物質(zhì)選自氨基璜酸、檸檬酸、甲酸鈣、氯化鈣、氫氧化 鈣、氧化鈣、乙酸鈣、乙酸鎂、氯化鎂、甲酸鎂、氯化鋇、氯化鋁、硫酸鋁、鋁酸鈉、氯化鋅、乙酸 鋅、甲酸鋅、硫酸鋅、氟化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、草酸鈉、硫化鈉 或三聚磷酸鈉。在本發(fā)明的另一個方案中，吸收性材料包含SAP ；消溶脹引發(fā)劑，其含有第一水 溶性固體化學(xué)物質(zhì)，其中消溶脹引發(fā)劑可具有用于從引發(fā)劑中釋放水溶性固體化學(xué)物質(zhì)的 釋放曲線，該釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線；再溶脹引發(fā)劑，其含有第二水 溶性固體化學(xué)物質(zhì)，再溶脹引發(fā)劑用于從引發(fā)劑中釋放第二水溶性固體化學(xué)物質(zhì)的釋放 曲線，該釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線，其中在暴露于含水溶液之后且在約 100%釋放之前，第一水溶性化學(xué)物質(zhì)具有比第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。本發(fā)明吸收性組合物的一個優(yōu)點(diǎn)是，溶脹_消溶脹_再溶脹周期時刻可通過調(diào)整 變量如SAP吸收速率、消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑的釋放速率和SAP和引發(fā)劑的混合比 來控制。本發(fā)明還涉及引發(fā)劑，其含有水溶性固體化學(xué)物質(zhì)；聚合物涂層材料，其按照該 水溶性化學(xué)物質(zhì)的約0. 1重量％至約50重量％涂覆該水溶性化學(xué)物質(zhì)，其中引發(fā)劑具有奇 異釋放曲線或S形釋放曲線，用于從引發(fā)劑中釋放水溶性固體化學(xué)物質(zhì)，該釋放曲線通過 釋放曲線測定測試來測定，其中引發(fā)劑為顆粒狀并且具有小于約IOOOym的顆粒尺寸。
在本發(fā)明的另一個方案中，引發(fā)劑包含水溶性固體化學(xué)物質(zhì)，其選自氨基璜酸、檸 檬酸、氯化鋁、硫酸鋁、氯化鋇、乙酸鈣、氯化鈣、甲酸鈣、乙酸鎂、氯化鎂、甲酸鎂、乙酸鋅、氯 化鋅、甲酸鋅、硫酸鋅、氟化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、檸檬酸鈉、草酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、硫 化鈉、硫酸鈉或三聚磷酸鈉，其中水溶性固體化學(xué)物質(zhì)涂有聚合物涂層，其選自聚甲基丙烯 酸酯共聚物、聚丙烯酸酯共聚物、馬來酸化聚丙烯、乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、乙酸纖維 素、聚乙二醇、聚烯烴共聚物或其組合，其中該引發(fā)劑具有用于從引發(fā)劑中釋放水溶性固體 化學(xué)物質(zhì)的奇異釋放曲線或S形釋放曲線，所述釋放曲線通過釋放曲線測定測試來測定， 其中該引發(fā)劑為顆粒狀并且具有大于約150 μ m至小于約1000 μ m的顆粒尺寸。本發(fā)明的另一個方案包括引發(fā)劑，其含有a)水溶性固體化學(xué)物質(zhì)，和b)聚合物涂 層材料，聚合物涂層材料按照該水溶性化學(xué)物質(zhì)的約0. 1重量％至約50重量％的量涂覆該 水溶性化學(xué)物質(zhì)，其中引發(fā)劑具有用于在暴露于引發(fā)劑的水溶液之后從引發(fā)劑中釋放水溶 性固體化學(xué)物質(zhì)的釋放曲線，該釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線。在本發(fā)明的另一個方案中，約50重量％至100重量％的水溶性固體化學(xué)物質(zhì)在初 次侵污后不到約240分鐘的時間內(nèi)從引發(fā)劑中被釋放。在本發(fā)明的另一個方案中，引發(fā)劑包含水溶性固體化學(xué)物質(zhì)，其選自氨基璜酸、甲 酸鈣、氟化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、檸檬酸、氯化鈣、氫氧化鈣、氧化鈣、氯化鎂、甲酸鎂、氯化 鋇、硫酸鋁、鋁酸鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、聚磷酸鈉、草酸鈉、硫化鈉或三聚磷酸鈉，并且水溶性 固體化學(xué)物質(zhì)涂有聚合物涂層，其選自聚甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯共聚物、馬來酸 化聚丙烯、乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、乙酸纖維素、聚乙二醇、聚烯烴共聚物或其組合。 在某些方案中，用在本發(fā)明涂層中的聚合物涂層包括丙烯酸酯和具有低含量季銨基團(tuán)的甲 基丙烯酸酯的共聚物。這樣的共聚物常被稱為甲基丙烯酸銨共聚物，并且可從Rohm Pharma AG例如以商品名EUDRAGIT買到。在本發(fā)明的某些方案中，丙烯酸涂層從兩種丙烯酸樹脂 漆的混合物中得到，這兩種丙烯酸樹脂漆以含水分散體的形式來使用并可從Rohm Pharma 分別以商品名 EUDRAGIT RL 30D 和 EUDRAGIT RS 30D 獲得。EUDRAGIT RL 30D 和 EUDRAGIT RS 30D是丙烯酸酯和具有低含量季銨基團(tuán)的甲基丙烯酸酯的共聚物，在EUDRAGIT RL 30D 中，銨基與余下的中性甲基丙烯酸酯的摩爾比為1 20，在EUDRAGIT RS 30D中是1 40。 平均分子重是約150000。本發(fā)明的各不同方案包括引發(fā)劑或其像消溶脹引發(fā)劑或再溶脹引發(fā)劑這樣的形 式，包含水溶性固體化學(xué)物質(zhì)和聚合物涂層，聚合物涂層按照所述水溶性化學(xué)物質(zhì)的約0. 1 重量％至約50重量％或介于兩個極限點(diǎn)之間的量涂覆水溶性化學(xué)物質(zhì)，其中該引發(fā)劑可 以具有用于在引發(fā)劑的水溶液侵污后從引發(fā)劑中釋放水溶性固體化學(xué)物質(zhì)的釋放曲線，該 釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線。本發(fā)明還涉及引發(fā)劑，它具有用于從引發(fā)劑中釋放活性劑的選定釋放曲線，并且 本發(fā)明涉及制備這樣的引發(fā)劑的方法。在一個方案中，引發(fā)劑的釋放曲線可以通過選擇合 適的涂層聚合物來控制，涂層聚合物被涂覆在水溶性化學(xué)物質(zhì)的表面上。在另一個方案中， 釋放曲線可以通過調(diào)整涂層聚合物的涂覆工藝來控制。根據(jù)本發(fā)明的引發(fā)劑可以通過在可控釋放涂覆組合物的制備領(lǐng)域的技術(shù)人員所 知道的各種方法來制備。引發(fā)劑可以按照實驗室規(guī)模或按照大工業(yè)規(guī)模來連續(xù)或間歇地制備。
第一引發(fā)劑制備方法的一個方案可以包括以下步驟a.提供水溶性固體化學(xué)物質(zhì)顆粒；b.將水溶性化學(xué)物質(zhì)放入容器；c.將水溶性固體化學(xué)物質(zhì)顆粒流化；d.將聚合物涂層噴涂到流化后的顆粒上；e.烘干涂覆后的顆粒，例如在約50°C達(dá)約2天。第二引發(fā)劑制備方法可以包括以下步驟a.在攪拌器中攪拌水溶性固體化學(xué)物質(zhì)顆粒；b.將聚合物涂層施加到水溶性固體化學(xué)物質(zhì)顆粒上；c.加熱涂覆后的顆粒，例如在約50°C達(dá)約2小時。第三引發(fā)劑制備方法是流化床法，可以包括以下步驟a.制備聚合物涂層、滑石和和檸檬酸三乙酯構(gòu)成的涂層溶液；b.將水溶性固體化學(xué)物質(zhì)顆粒流化；c.將涂層溶液噴涂到水溶性固體化學(xué)物質(zhì)顆粒上；d.烘干涂覆后的顆粒，例如在約40°C達(dá)約24小時。引發(fā)劑的穩(wěn)定化產(chǎn)品可以通過使被涂覆的基材接受爐加熱來獲得，爐子在高于塑 化丙烯酸聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度加熱期望的時間，用于特定配方的溫度和 時間的最佳值由試驗來定。當(dāng)在室溫和環(huán)境濕度(例如長期(實時)測試)下被貯存延長時間時并在加速貯 存條件下被測試時，本發(fā)明的固化涂層組合物提供適當(dāng)?shù)娜芙馇€。在某些方案中，引發(fā)劑能以離散顆粒形式(包括其它形式如膜、粉片、纖維、納米 顆粒等)位于吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)中。在其它方案中，至少其中一種引發(fā)劑可被 涂覆到SAP如超吸收性聚合物顆粒上。在某些方案中，SAP可以是本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物。如此獲得在本發(fā)明 方案中描述的超吸收性聚合物組合物，約55重量％至約99. 9重量％的含不飽和酸基團(tuán)的 可聚合單體的超吸收性聚合物組合物被引發(fā)聚合。適當(dāng)?shù)膯误w可以包含任何那些含羧基的 單體，例如丙烯酸、甲基丙烯酸或者2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸或其混合物。至少約50 重量％或至少約75重量％的酸基團(tuán)可以是羧基。酸基團(tuán)可以被中和到至少約25摩爾％的程度，就是說，酸基團(tuán)可以以鈉鹽、鉀鹽 或銨鹽的形式存在。在某些方案中，中和度可以為至少40摩爾％或至少約50摩爾％，例如 至少60摩爾％或至少70摩爾％，或40摩爾％至約60摩爾％。在某些方案中，希望使用這 樣的聚合物，其通過在有內(nèi)部交聯(lián)劑的情況下聚合丙烯酸或甲基丙烯酸來獲得，丙烯酸或 甲基丙烯酸的羧基被中和至約50摩爾％至約80摩爾％。在某些方案中，可以與烯屬不飽和單體共聚合的適當(dāng)單體可以包括但不限于丙烯 酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙基酯、二甲氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙氧化 酯、二甲氨基丙基丙烯酰胺或丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨。這樣的單體可以按照共聚單體 的0%至約40重量％存在。本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物也可以包含內(nèi)部交聯(lián)劑。內(nèi)部交聯(lián)劑具有至少兩 個烯屬不飽和雙鍵或一個烯屬不飽和雙鍵和一個官能團(tuán)，該官能團(tuán)能與含有不飽和酸基團(tuán)的可聚合單體的酸基團(tuán)反應(yīng)，或者能與所述酸基團(tuán)反應(yīng)的幾個官能團(tuán)可被用作內(nèi)部交聯(lián)組 分并且最好在含有不飽和酸基團(tuán)的可聚合單體的聚合過程中存在。內(nèi)部交聯(lián)劑的例子包括但不限于脂肪族不飽和酰胺如亞甲基雙丙烯酰胺或甲基 丙烯酰胺或乙烯基雙丙烯酰胺；含有烯屬不飽和酸的多元醇或烷氧基化多元醇的脂肪族 酯，例如丁二醇或乙二醇、聚乙二醇或三甲基醇丙烷的二甲基丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯； 三甲基醇丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，其可利用約1至約30摩爾的環(huán)氧烷烴被烷氧基 化，最好被乙氧化；丙三醇和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，和最好用約1至約30摩 爾的環(huán)氧乙烷乙氧化的丙三醇和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；烯丙基化合物，例 如甲基丙烯酸烯丙酯、最好用約1至約30摩爾的環(huán)氧乙烷烷氧基化的甲基丙烯酸烯丙酯、 三聚氰酸三烯丙酯、異氰脲酸三烯丙酯、馬來酸二烯丙酯、聚烯丙酯、四烯丙氧基乙烷、三烯 丙基胺、四烯丙基乙二胺、二元醇、多元醇、羥基烯丙基化合物或丙烯酸化合物和丙烯酯化 合物、和磷酸或膦酸的烯丙酯；可交聯(lián)的單體如不飽和酰胺的N-羥甲基化合物，例如甲基 丙烯酰胺或丙烯酰胺的N-羥甲基化合物，和由此得到的酯。也可以使用離子型交聯(lián)劑如多 價金屬鹽。也可使用上述交聯(lián)劑的混合物。內(nèi)部交聯(lián)劑的含量為含有不飽和酸基團(tuán)的可聚 合單體的總量的約0. 001%至約5重量％，例如約0. 2%至約3重量％。在本發(fā)明的另一個方案中，約0.05重量％至約10重量％例如約0.2重量％至約5 重量％、約0.2重量％至約5重量％的發(fā)泡劑(基于總的單體溶液重量)可以被加入單體 溶液。發(fā)泡劑可以在聚合引發(fā)之前、同時或之后馬上被加入。若是在水凝膠形成之后被加 入，則發(fā)泡劑不是那么有效，而且若是在凝膠聚合物切碎或干燥之后被加入，則發(fā)泡劑也不 是那么有效。通過改變發(fā)泡劑的量，發(fā)泡劑釋放可以被定時，以便提供所得到的水凝膠的最 有利的微孔結(jié)構(gòu)。發(fā)泡劑可以包含任何包含碳酸鹽或碳酸氫鹽的鹽或者混合鹽、碳酸鈉、碳酸鉀、碳 酸銨、碳酸鎂或(水解)碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸氫鹽和其水合物、偶氮化合物或其它 陽離子以及天然出現(xiàn)的碳酸物如白云石或其混合物。發(fā)泡劑可以包含多價陽離子的碳酸 鹽，例如Mg2+、Ca2+、Zn2+等類似物。雖然可以使用多價過渡金屬陽離子，但其中一些例如鐵 陽離子可能造成染色并且可能受到還原氧化反應(yīng)或水中的水解平衡的影響。這會導(dǎo)致最終 聚合物產(chǎn)品質(zhì)量的控制變困難。而且，其它多價陽離子例如Ni2+、Ba2+、Cd2+和Hg2+將是不可 接受的，因為潛在的毒化或皮膚敏化效應(yīng)。優(yōu)選的發(fā)泡劑是MgCO3，它也可以用分子式表示 (MgCO3)4 -Mg(OH)2 ·5Η20ο 另一個優(yōu)選的發(fā)泡劑是(NH4)2CO30 發(fā)泡劑 MgCO3 和 (NH4)2CO3 也 可以混合使用。這樣的發(fā)泡劑可以是樹脂包封的。當(dāng)分散在根據(jù)本發(fā)明被加熱或聚合的單體溶液 中時，這樣的發(fā)泡劑的包封提供氣體如二氧化碳的可控延遲釋放。該包封方法包括用樹脂 涂覆特定的發(fā)泡劑，該樹脂可以在溶劑溶液中被稀釋。所用的溶劑可以為有機(jī)溶劑或無機(jī) 溶劑如水，這取決于待涂覆的涂層本質(zhì)。第二涂層，通常稱為密封涂層，可以被涂在包封的 發(fā)泡劑上。用于包封本發(fā)明超吸收性聚合物中的發(fā)泡劑的樹脂可以包括但不限于天然樹脂 和合成樹脂、聚烯烴(例如聚乙烯和聚丙烯)、烯烴共聚物(例如乙烯和乙烯乙酸乙烯酯的 共聚物)、聚芳香族烯烴、苯乙烯化合物和聚合化鹵代二烯烴(例如氯丁橡膠、乙烯丙烯共 聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸衍生物、聚碳酸酯、聚酯、聚α -甲基苯乙烯和聚苯乙烯)、淀粉、明膠和纖維素。優(yōu)選的樹脂材料包括多元醇如聚乙二醇。0至約95重量％的合適的溶劑可以被加入樹脂，以形成溶液并涂覆到發(fā)泡劑上。 樹脂溶液可以按照包封化合物的約10至約80重量％被涂覆在發(fā)泡劑，例如按照包封化合 物的約30至約70重量％，并且可以利用本領(lǐng)域慣用的任何包封技術(shù)來涂覆，包括但不限于 翻滾或噴涂。包封樹脂的目的是延遲單體溶液中的發(fā)泡劑的氣體釋放，直到聚合過程的較 后階段，允許水凝膠的微孔結(jié)構(gòu)的改善和控制。發(fā)泡劑被樹脂基材包封可以在室溫完成，但優(yōu)選在升高溫度下。樹脂物質(zhì)可以為 包封化合物的約30至約70重量％。本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物還可基于含有不飽和酸的可聚合單體地包含 50ppm至約IOOOppm的熱引發(fā)劑。熱引發(fā)劑可以包含過硫酸鹽，例如過硫酸鈉、過硫酸鉀和 過硫酸銨；過氧化物，例如過氧化氫、過氧苯甲酰、叔丁基過氧化物和過氧化甲乙酮；過氧 酯，例如過氧化新戊酸叔丁酯、過氧化新戊酸叔戊酯、過氧化叔戊基-2-己酸乙酯和過氧化 叔丁基異丁酸酯；偶氮化合物，例如偶氮腈化合物、偶氮脒化合物、環(huán)偶氮脒化合物、偶氮酰 胺化合物、烷基偶氮化合物、2，2' _偶氮二(2-脒基丙醇)二鹽酸鹽(酯)和2，2'-偶氮 二(2- (2-咪唑啉-2-基)丙烷)二鹽酸鹽(酯)。在某些方案中，可使用引發(fā)劑來引發(fā)自由基聚合。適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑可以包括但不限 于偶氮化合物或過氧化合物、氧化還原體系或者UV引發(fā)劑、敏化劑和/或射線。在聚合后，超吸收性聚合物變?yōu)榭杀恢苽涑沙招跃酆衔镱w粒的交聯(lián)水凝膠。 超吸收性聚合物顆粒隨后可以通過表面交聯(lián)劑的添加和熱處理被表面交聯(lián)。通常，表面交 聯(lián)是這樣的工藝，據(jù)信，與顆粒內(nèi)部的交聯(lián)密度相比，該工藝能增大超吸收性顆粒表面附近 的聚合物基體的交聯(lián)密度。在某些特定方案中，期望的表面交聯(lián)劑包括具有至少一個官能團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)，該 官能團(tuán)能與聚合物鏈的側(cè)基且一般是酸基團(tuán)反應(yīng)。表面交聯(lián)劑可以按照干的超吸收性聚合 物組合物的重量的約0. 001重量％至約5重量％、超吸收性聚合物組合物的約0. 1重量％ 至約3重量％或約0. 1重量％至約1重量％的量存在。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)表面交聯(lián)劑添加后的 熱處理步驟是符合需要的。表面交聯(lián)劑是可以含有能與羧酸或羧基反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物。表面交聯(lián)劑可以 包含兩個官能團(tuán)如某些醇、胺、醛，并且可以采用碳酸基團(tuán)。還可以使用具有多種不同功能 的交聯(lián)劑分子，例如多元醇、多胺、聚胺醇和碳酸亞烴酯。可以采用乙二醇、二甘醇、三甘醇、 聚乙二醇、丙三醇、聚丙三醇、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷 的嵌段共聚物、山梨糖醇脂肪酸酯、乙氧化山梨糖醇脂肪酸酯、三羥甲基丙烷、乙氧化三羥 甲基丙烷、異戊四醇、乙氧化異戊四醇、聚乙烯醇、山梨醇、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯。多元 醇和碳酸乙烯酯可被用作表面交聯(lián)劑。表面交聯(lián)劑可以是碳酸亞烴酯，其隨后被加熱以實現(xiàn)表面交聯(lián)，這可改善表面交 聯(lián)密度超吸收性聚合物顆粒的凝膠強(qiáng)度特性。具體說，通過混合聚合物顆粒和碳酸亞烴酯 表面交聯(lián)劑的含水醇溶液，該表面交聯(lián)劑可以被涂覆到超吸收性聚合物顆粒上。醇的量可 以由碳酸亞烴酯的溶度來定并且因為各種原因被保持盡量低。適當(dāng)?shù)拇际羌状?、異丙醇、?醇、丁醇或丁基乙二醇及這些醇的混合物。在某些方案中，溶劑理想地是水，其用量一般為 干的超吸收性聚合物的重量的約0. 3重量％至約5. 0重量％。在某些方案中，碳酸亞烴酯表面交聯(lián)劑可溶解于無醇水中。在其它一些方案中，碳酸亞烴酯表面交聯(lián)劑可以由粉末混 合物中施加，例如粉末混合物含有無機(jī)載體材料如二氧化硅(SiO2),或在碳酸亞烴酯升華 時的蒸發(fā)狀態(tài)下施加。為了獲得期望的表面交聯(lián)性能，碳酸亞烴酯被均勻分布在超吸收性聚合物顆粒 上。為此，在本領(lǐng)域已知的適當(dāng)?shù)幕旌掀髦羞M(jìn)行混合，例如流化床混合器、葉片混合器、轉(zhuǎn)筒 混合器或雙螺旋混合器。還可以在超吸收性聚合物顆粒生產(chǎn)的其中一個工藝步驟中進(jìn)行超 吸收性聚合物顆粒的涂覆。在一個特定方案中，適用于此的工藝是反相懸浮液聚合工藝?？筛S在涂覆處理后的熱處理可以如下進(jìn)行。通常，熱處理處于約100°C至約 300°C的溫度。較低的溫度是可行的，如果使用的是強(qiáng)反應(yīng)型環(huán)氧交聯(lián)劑。但如果采用碳酸 亞烴酯，則熱處理適當(dāng)?shù)卦诩s150°C至約250°C的溫度。在此特定方案中，處理溫度取決于 溶脹時間和碳酸亞烴酯類型。例如在約150°C溫度，熱處理可以進(jìn)行1小時或更長的時間。 相反，在約250°C溫度下，幾分鐘(例如約0. 5分鐘至約5分鐘)就足以獲得期望的表面交 聯(lián)性能。熱處理可以在本領(lǐng)域已知的傳統(tǒng)干燥設(shè)備或爐中進(jìn)行。本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物還可以在聚合物表面上基于超吸收性聚合物組 合物干重地含有0至約5重量％的多價金屬鹽。多價金屬鹽最好是水溶的。金屬陽離子的 例子包括Al、Fe、&、Mg和Zn的陽離子。金屬陽離子可以具有至少+3的價，例如Al3+是最 有選的。多價金屬鹽中的陰離子例如包括鹵化物、水合氯化物、硫化物、乳酸鹽、檸檬酸鹽和 乙酸鹽。這種多價金屬鹽的例子包括硫酸鋁和乳酸鋁。一種硫酸鋁為水合硫酸鋁，優(yōu)選具 有12-14個水合水的硫酸鋁?？梢圆捎枚鄡r金屬鹽的混合物。聚合物和多價金屬鹽可以通過干混被適當(dāng)混合，或在溶液如水溶液中被混合，利 用本領(lǐng)域技術(shù)人員中眾所周知的手段。在利用干混時，可以使用粘合劑，其用量足以保證保 持鹽和超吸收性聚合物的基本均勻混勻。粘合劑可以是水或者沸點(diǎn)至少為150°C的非揮發(fā) 性有機(jī)化合物。粘合劑的例子包括水、多元醇如丙二醇、甘油和聚乙二醇。在某些方案中，本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物可以包含達(dá)到干的超吸收性聚合 物組合物的約5重量％、約0. 001%至約5重量％、約0. 01%至約0. 5重量％的聚合物涂 層，例如熱塑性涂層或陽離子型涂層或熱塑性涂層和陽離子型涂層的組合。在某些特定方 案中，聚合物涂層可以是聚合物，其可以是固體、乳化液、懸浮液、膠體或是增溶狀態(tài)或其組 合。適用于本發(fā)明的聚合物涂層可以包括但不限于具有熱塑熔化溫度的熱塑性涂層，其中 該聚合物涂層可以在與大致在熱塑熔化溫度被處理的超吸收性聚合物顆粒的溫度相同的 溫度或之前的溫度被涂覆在顆粒表面上。還可以采用的熱塑性聚合物的例子包括但不限于聚烯烴、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、 聚氨基甲酸酯、苯乙烯聚丁二烯、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、 乙烯_甲基丙烯酸烷基酯共聚物(EMA)、聚丙烯(PP)、馬來酸化聚丙烯、乙烯_乙酸乙烯酯 共聚物(EVA)、聚酯、聚酰胺和所有聚烯烴族的混合物，例如PP、EVA、EMA, EEA、EBA、HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE和/或VLDPE的混合物。熱塑性聚合物可以被功能化成具有附加益處， 例如水溶性或分散性。本發(fā)明的聚合物涂層也可包括陽離子型聚合物。本文所述的陽離子型聚合物是指 這樣的聚合物或聚合物混合物，其包含官能團(tuán)或許多官能團(tuán)，該官能團(tuán)具有當(dāng)在水溶液中 離子化時變成帶正電離子的潛勢。適用于陽離子型聚合物的官能團(tuán)包括但不限于伯氨基、
31仲氨基或叔氨基、亞氨基、亞酰胺基、酰胺基和季銨基。合成陽離子型聚合物的例子包括但 不限于聚乙烯胺、聚烯丙胺、聚乙烯亞胺、聚氨基丙醇乙烯醚、聚丙烯酰胺丙基三甲基氯化 銨和聚二烯丙基二甲基氯化銨的鹽或分鹽。聚乙烯胺包括但不限于LUPAMIN9095，其可從新 澤西州芒特奧利夫的BASF公司獲得。基于天然陽離子型聚合物的例子包括但不限于部分 脫乙?；讱べ|(zhì)、脫乙酰殼多糖和脫乙酰殼多糖鹽。合成多肽如聚天冬酰胺、多熔素、聚谷 氨酰胺和聚精氨酸也是適當(dāng)?shù)年栯x子型聚合物。根據(jù)本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物可以包含0至約5重量％或0. 05至約2. 0 重量％的多價金屬鹽，其含量依據(jù)干的超吸收性聚合物組合物。多價金屬鹽可以涂覆到超 吸收性聚合物組合物的表面。多價金屬鹽可以是水溶性的。金屬陽離子的例子包括Al、Fe、 &、Mg和Zn的陽離子。金屬陽離子可以具有至少+3的價，其中Al是最優(yōu)選的。多價金屬 鹽中的陰離子的例子包括鹵化物、水合氯化物，硫酸鹽、乳酸鹽、檸檬酸鹽和乙酸鹽，優(yōu)選氯 化物、硫酸鹽、乙酸鹽和水合氯化物，更優(yōu)選水合氯化物和硫酸鹽，最優(yōu)選硫酸鹽。硫酸鋁為 最優(yōu)選的多價金屬鹽并且容易在市場上買到。多價金屬鹽可以是硫酸鋁如水合硫酸鋁，例 如具有12-14個水合水的硫酸鋁。多價金屬鹽可以為乳酸鋁?？梢允褂枚鄡r金屬鹽的混合 物。本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物可以基于干的超吸收性聚合物組合物重量地含 有約0. 01%至約2量％或約0. 01%至約的不溶于水的無機(jī)金屬化合物。不溶于水的無 機(jī)金屬化合物可被涂覆在超吸收性聚合物組合物的表面。不溶于水的無機(jī)金屬化合物可以 包括但不限于陽離子，其選自鋁、鈦、鈣或鐵，和陰離子，其選自磷酸鹽、硼酸鹽或鉻酸鹽。不 溶于水的無機(jī)金屬化合物的例子磷酸鋁和不溶的金屬硼酸鹽。不溶性金屬硼酸鹽可以選自 硼酸鈦、硼酸鋁、硼酸鐵、硼酸鎂或硼酸鈣。在本文中將使用化學(xué)分子式TiBO來表示硼酸鈦 和類似化合物，例如三價硼酸鈦(III)TiB03。此外，該化學(xué)分子式還表示這樣的情況，用過 氧化氫處理三價硼酸鈦(III) TiBO3,從而獲得四價硼酸鈦(IV)。無機(jī)金屬化合物可以具有 小于約2 μ m的物質(zhì)平均顆粒尺寸，可以具有小于約1 μ m的物質(zhì)平均顆粒尺寸。無機(jī)金屬化合物可以按照干的物理形態(tài)被涂覆到超吸收性聚合物顆粒表面。為 此，超吸收性聚合物顆?？梢耘c無機(jī)金屬化合物微粒緊密混合。無機(jī)金屬化合物微?？梢?在大約室溫被加入超吸收性聚合物組合物顆粒并被混合，直到出現(xiàn)大致均勻的混合物。為 此，混合在本領(lǐng)域已知的適當(dāng)混合器中進(jìn)行，例如流化床混合器、葉片混合器、轉(zhuǎn)筒混合器 或雙螺旋混合器。超吸收性聚合物顆粒與不溶于水的無機(jī)金屬化合物微粒的混合可以發(fā)生 在任何表面交聯(lián)之前或之后，例如在施加表面交聯(lián)劑的過程中?；蛘撸梢灾苽洳蝗苡谒臒o機(jī)金屬化合物微粒的懸浮液并將其涂覆到吸水聚合 物顆粒上。例如通過噴涂來涂覆懸浮液。對懸浮液制備有用的分散介質(zhì)包括水、有機(jī)溶劑 如醇例如甲醇、乙醇、異丙醇、酮例如丙酮、甲乙酮或者水和上述有機(jī)溶劑的混合物。其它有 用的分散介質(zhì)包括分散助劑、表面活性劑、保護(hù)膠體、粘度改性劑和其它幫助懸浮液制備的 輔助劑。懸浮液可以在傳統(tǒng)的反應(yīng)混合器或上述的混合干燥系統(tǒng)中在從室溫至低于分散介 質(zhì)沸點(diǎn)溫度的溫度范圍內(nèi)或在大約室溫來施加。合適的是，如此將懸浮液施加和表面交聯(lián) 步驟結(jié)合起來，將不溶于水的金屬鹽微粒分散在表面交聯(lián)劑的溶液中。或者，懸浮液也可以 在表面交聯(lián)步驟之前或之后來施加。在漿液施加之后，可以進(jìn)行干燥步驟。 在某些方案中，本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物也可以基于干的超吸收性聚合物
32組合物重量地含有0%至約5%的、或在其它替代方式中含有約0. 01%至約3%的硅石。硅 石的例子包括氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅、二氧化硅、硅酸和硅酸鹽。在某些特定方案中， 顯微納米晶二氧化硅可能是符合期望的。產(chǎn)品包括SIPERNAT 22S和AER0SIL 200，其可 以從新澤西州帕西潘尼的Degussa公司獲得。在某些方案中，無機(jī)粉末的顆粒直徑可以是 1000 μ m或更小，例如100 μ m或更小。在某些方案中，超吸收性聚合物組合物也可以基于干的超吸收性聚合物組合物重 量地含有0%至約30%的、例如基于干的超吸收性聚合物組合物重量地含有約0. 至約 5%的部分或完全水解的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚乙二醇、聚 環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷或聚丙烯酸的水溶性聚合物。在某些方案中，附加的表面添加劑可以可選地與超吸收性聚合物顆粒連用，例如 臭味結(jié)合物質(zhì)如環(huán)糊精、沸石、無機(jī)或有機(jī)鹽和類似材料，防結(jié)塊添加劑，流動改性劑，表面 活性劑，粘度改性劑等類似物。此外，可以采用這樣的表面添加劑，其在表面改性中扮演多 個角色。例如，單一添加劑可以是表面活性劑、粘度改性劑劑并且可以與交聯(lián)聚合物鏈反應(yīng)。在某些方案中，本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物可以在熱處理步驟后用水處理， 從而超吸收性聚合物組合物具有高達(dá)超吸收性聚合物組合物的接近約10重量％的含水 量。水可以與一種或多種表面添加劑一起從上方被加入超吸收性聚合物。在某些方案中，本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物可以通過兩種方法來制備。在某 些方案中，組合物可以按照大規(guī)模工業(yè)方式連續(xù)或不連續(xù)地制備，相應(yīng)進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的 后交聯(lián)處理。根據(jù)一種方法，部分中和單體如丙烯酸可以通過在有交聯(lián)劑和其它組分的情況下 在水溶液中的自由基聚合被轉(zhuǎn)化為凝膠，凝膠可以被粉碎、干燥、碾磨并篩分至期望的顆粒 尺寸。對于本發(fā)明，高性能超吸收性聚合物組合物顆粒的尺寸取決于制備工藝，包括磨細(xì)和 篩分。本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的是，超吸收性聚合物顆粒的顆粒尺寸分布表現(xiàn)為正態(tài)分 布或鐘形曲線。還知道，因為各種原因，顆粒尺寸分布的正態(tài)分布可能在任何方向上傾斜。本發(fā)明的超吸收性聚合物顆粒通常具有約50至約1000 μ m或約150至約850 μ m 的顆粒尺寸。本發(fā)明可以包含至少約40重量％的顆粒具有約300 μ m至約600 μ m的顆粒 尺寸，至少約50重量％的顆粒具有約300 μ m至約600 μ m的顆粒尺寸，或至少約60重量％ 的顆粒具有約300 μ m至約600 μ m的顆粒尺寸，這是通過經(jīng)美國標(biāo)準(zhǔn)30目篩篩分且留在美 國標(biāo)準(zhǔn)50目篩上來測量的。此外，本發(fā)明超吸收性聚合物顆粒的尺寸分布可以包括小于約 30重量％的顆粒具有大于約600微米的尺寸，小于約30重量％的顆粒具有小于約300微米 的尺寸，這是通過例如利用RO-TAP Mechanical Sieve Shaker型號B來測量的，該機(jī)器可 從俄亥俄州門特的W. S. Tyler公司獲得。雖然顆粒形狀可以作為超吸收性聚合物組合物的實體形式的例子，但本發(fā)明不局 限于這種形狀，而是可被用于其它形狀例如纖維、泡沫、薄膜、球、桿等類似物，如上所述。 在某些方案中，當(dāng)超吸收性聚合物組合物以顆?；蛄F(tuán)形狀存在時，希望這些顆粒具有約 150 μ m至約850 μ m的尺寸，依據(jù)超吸收性材料工業(yè)所眾所周知的篩選工藝。根據(jù)另一方法，反相懸浮乳液聚合也可被用來制備本發(fā)明的產(chǎn)品。根據(jù)這些工藝， 單體如丙烯酸的部分中和水溶液可在保護(hù)膠體和/或乳化劑幫助下分散在疏水有機(jī)溶劑中，并且聚合由自由基引發(fā)劑引發(fā)。內(nèi)部交聯(lián)劑或是可以溶解在單體溶液中并與之一起計 量，或是在聚合過程內(nèi)被單獨(dú)可選擇地加入。作為接枝基底加入水溶性聚合物可選地通過 單體溶液或直接注入有機(jī)溶劑中來完成。水隨后從混合物中被共沸除去，并且聚合物被濾 出并可選地被干燥。可如此實施內(nèi)部交聯(lián)，即，通過在溶解于單體溶液的多功能交聯(lián)劑中的 聚合和/或適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑與聚合物官能團(tuán)在聚合步驟中的反應(yīng)。本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物可以具有按照本文所述的測試過程測定的約45 秒或更短的渦旋時間，或者具有約45秒至約5秒、約40秒至約10秒或約35秒至約15秒 的渦旋時間。此外，該超吸收性聚合物組合物可以具有根據(jù)CRC測試測定的約15g/g至約 60g/g的離心機(jī)保液率(CRC)，或約20g/g以上、約20g/g至約60g/g、約25g/g以上或約 25g/g至約60g/g的離心機(jī)保液率。這些方法的產(chǎn)物就是超吸收性預(yù)制品。本文所用的超吸收性預(yù)制品通過重復(fù)所有 的超吸收性材料制造步驟來獲得，這些步驟直至包括干燥材料、在粉碎機(jī)中粗磨碎和除去 大于850 μ m的和小于約150 μ m的顆粒。如上所述，本發(fā)明的吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)可以具有特定的結(jié)構(gòu)配置，以 提供更好的優(yōu)點(diǎn)。例如在某些方案中，參見圖5，示出了吸收性復(fù)合材料810的橫截面圖，其 具有X方向97和Z方向99，包含位于整個吸收性復(fù)合材料810中的SAP 812、消溶脹引發(fā) 劑814和再溶脹引發(fā)劑816 (例如均勻分布于其中)。參見圖6，在某些方案中，吸收性復(fù)合材料810可以包括主要具有SAP812的區(qū)域 820 (以下稱為SAP集中區(qū))和主要具有消溶脹和/或再溶脹引發(fā)劑814、816的區(qū)域822 (以 下稱為TA集中區(qū))，這些區(qū)域在Z方向上配置。參見圖7，在某些方案中，吸收性復(fù)合材料810可以包括目標(biāo)區(qū)830。在某些方案 中，吸收性復(fù)合材料810可以包括均勻分布在整個復(fù)合材料中的SAP 812，而消溶脹引發(fā)劑 和/或再溶脹引發(fā)劑814和816均基本上只位于目標(biāo)區(qū)830內(nèi)，周邊區(qū)832基本上只含有 SAP 812。本發(fā)明的吸收性組合物可以由吸收性復(fù)合材料構(gòu)成。參見圖8A，在某些方案中， 吸收性復(fù)合材料810可以包含至少均勻分布在吸收性復(fù)合材料810的中央?yún)^(qū)844中的SAP 812、基本上只位于至少吸收性復(fù)合材料810的上區(qū)域842或下區(qū)域843中的消溶脹引發(fā)劑 814和/或再溶脹引發(fā)劑816。參見圖8B，在其它方案中，消溶脹和/或再溶脹引發(fā)劑814、 816可以基本上位于上區(qū)域842或下區(qū)域843中的至少一個區(qū)域的目標(biāo)區(qū)830中，SAP可以 至少位于中央?yún)^(qū)844中。按照特定特征，SAP和引發(fā)劑按照均勻的或可變的基重位于多個 區(qū)域842、843和844中。按照其它特定特征，引發(fā)劑可以按照均勻的或可變的基重位于區(qū) 域842、843的目標(biāo)區(qū)830內(nèi)。參見圖8C，在其它方案中，消溶脹引發(fā)劑814可以基本上只 位于吸收性復(fù)合材料810的上區(qū)域842中和/或再溶脹引發(fā)劑816可以基本上只位于吸收 性復(fù)合材料810的下區(qū)域843中，SAP可以至少位于吸收性復(fù)合材料810的中央?yún)^(qū)844中。 參見圖8D，按照其它特定特征，引發(fā)劑814和816均位于上區(qū)域842或下區(qū)域843的目標(biāo) 區(qū)830中，SAP位于至少中央?yún)^(qū)844中。參見圖8E，在其它方案中，再溶脹引發(fā)劑816可以 基本上只位于吸收性復(fù)合材料810的上區(qū)域842中和/或消溶脹引發(fā)劑814可以基本上只 位于吸收性復(fù)合材料810的下區(qū)域843中，SAP可以至少位于吸收性復(fù)合材料810的中央 區(qū)844中。
參見圖8F，按照其它特定特征，引發(fā)劑814和816均位于上區(qū)域842或下區(qū)域843 的目標(biāo)區(qū)830中，SAP位于至少中央?yún)^(qū)844。參見圖8G，按照其它特定特征，再溶脹引發(fā)劑 816位于吸收性復(fù)合材料810的中央?yún)^(qū)844，消溶脹引發(fā)劑814位于吸收性復(fù)合材料810的 上區(qū)域842，SAP 812位于吸收性復(fù)合材料810的下區(qū)域843。參見圖8H，按照其它特定特 征，消溶脹引發(fā)劑814位于吸收性復(fù)合材料810的中央?yún)^(qū)844，再溶脹引發(fā)劑816位于上區(qū) 域842，SAP位于下區(qū)域843。參見圖81，按照其它特定特征，再溶脹引發(fā)劑816位于中央?yún)^(qū) 844，SAP 812位于上區(qū)域842，消溶脹引發(fā)劑814位于吸收性復(fù)合材料810的下區(qū)域843。 參見圖8J，按照其它特定特征，消溶脹引發(fā)劑814位于中央?yún)^(qū)844，SAP 812位于吸收性復(fù) 合材料810的上區(qū)域842，再溶脹引發(fā)劑716位于下區(qū)域843。本發(fā)明的吸收性組合物也可以由吸收性系統(tǒng)構(gòu)成。參見圖25A，在某些方案中，吸 收性系統(tǒng)700可以包含均勻散布在整個吸收性復(fù)合材料層710中的SAP 712和基本上只位 于吸收性復(fù)合材料層710之上和/或之下的至少一個獨(dú)立層742、743中的消溶脹引發(fā)劑和 /或再溶脹引發(fā)劑714、716。參見圖25B，在其它方案中，消溶脹引發(fā)劑和/或再溶脹引發(fā)劑 714、716可以基本上位于至少一個獨(dú)立層742、743的目標(biāo)區(qū)730中。按照一些特征，引發(fā)劑 按照一致的或可變的基重位于這些獨(dú)立層中。按照另外一些特征，引發(fā)劑按照一致的或可 變的基重位于這些獨(dú)立層的目標(biāo)區(qū)730中。參見圖25C，在其它方案中，消溶脹引發(fā)劑714 可以位于在吸收性復(fù)合材料層710上方的一個獨(dú)立層742中和/或再溶脹引發(fā)劑716可基 本上以位于在吸收性復(fù)合材料層710下方的一個獨(dú)立層743中。參見圖25D，按照其它一些 特征，引發(fā)劑均位于目標(biāo)區(qū)730的一個獨(dú)立層742、743的目標(biāo)區(qū)730中。參見圖25E，在其 它方案中，再溶脹引發(fā)劑716可以位于在吸收性復(fù)合材料層710上方的一個獨(dú)立層742中 和/或消溶脹引發(fā)劑714可以基本上位于在吸收性復(fù)合材料層710下方的一個獨(dú)立層743 中。參見圖25F，根據(jù)其它特征，引發(fā)劑714和716均位于一個獨(dú)立層742、743的目標(biāo) 區(qū)730中。參見圖25G，按照其它特征，再溶脹引發(fā)劑716位于吸收性復(fù)合材料層710中，消 溶脹引發(fā)劑714位于在吸收性復(fù)合材料層710上方的一個獨(dú)立層742中，SAP 712位于在吸 收性復(fù)合材料層710下方的一個獨(dú)立層743中。參見圖25H，按照其它特征，SAP 712位于 吸收性復(fù)合材料層710中，消溶脹引發(fā)劑714位于在吸收性復(fù)合材料層710上方的一個獨(dú) 立層742中，再溶脹引發(fā)劑716位于在消溶脹引發(fā)劑層742上方的一個附加層748中。參 見圖251，按照其它特征，再溶脹引發(fā)劑716位于吸收性復(fù)合材料層710中，SAP 712位于在 吸收性復(fù)合材料層710上方的一個獨(dú)立層742中，消溶脹引發(fā)劑714位于在吸收性復(fù)合材 料層710下方的一個獨(dú)立層743中。參見圖25J，按照其它特征，SAP 712位于吸收性復(fù)合 材料層710中，消溶脹引發(fā)劑714位于在吸收性復(fù)合材料層710下方的一個獨(dú)立層743中， 再溶脹引發(fā)劑716位于在再溶脹引發(fā)劑層743下方的一個附加層746中。在其它一些方案中，引發(fā)劑可以位于吸收性系統(tǒng)的附加層中，例如涌流層、膠層、 薄紙層、泡沫材料層、膠/薄紙層疊物等類似物。SAP和引發(fā)劑在吸收性復(fù)合材料或吸收性系統(tǒng)中的分布可由許多方法確定。例如， 可以采用圖像分析如SEM、X射線成像。此外，圖像分析法之后是溶劑萃取。溶劑萃取應(yīng)如 此完成，只有引發(fā)劑溶解在溶劑介質(zhì)中。例如，乙醇和水的混合物可被用來限制SAP溶脹， 但同時溶解引發(fā)劑。
應(yīng)該理解，上述的各結(jié)構(gòu)方案只是作為實例來提供的，在不超出本發(fā)明范圍的情 況下，可以想到許多其它變化。按照其它特定特征，引發(fā)劑按照期望的基重位于附加層的目 標(biāo)區(qū)中。參照以下實例來更好地理解本發(fā)明。^M參照附圖和以下的實例，可以更好地理解本發(fā)明。以下的實例及其所用的SAP只 是用來說明本發(fā)明，而不限制權(quán)利要求的范圍。除非另作說明，否則所有的分之幾和百分比
是依據(jù)重量。超吸收件聚合物組合物預(yù)制品B在配備有攪拌器和冷卻線圈的聚乙烯容器中加入1167克50% NaOH和2032克 蒸餾水并冷卻到20°C。隨后，將500克冰丙烯酸加入該苛性堿溶液中，溶液又被冷卻到 20°C。將3. 75克聚乙二醇單烯丙基醚丙烯酸酯、3. 75克乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸 酯SART0MER 454和1000克冰丙烯酸加入第一溶液，隨后冷卻至4_6°C。使氮?dú)夤呐萃ㄟ^ 此單體溶液約10分鐘。冷卻線圈從容器中被取出。緊接在加入引發(fā)劑之前，將47克涂覆 FMC級50碳酸鈉作為發(fā)泡劑加入單體溶液(如此制備涂覆發(fā)泡劑，將9克聚乙二醇8000溶 液(在水中16. 5重量％ )噴涂到300克碳酸鈉粉末上，使涂覆后粉末在室溫松弛至少1小 時，隨后它被用在聚合批量生產(chǎn)中)。在單體溶液中加入50克的1重量％ H2O2水溶液、150 克的2重量％過硫酸鈉溶液和45克的0. 5重量％異抗壞血酸鈉水溶液，以引發(fā)聚合反應(yīng)。 攪拌器被停止并使已被引發(fā)的單體聚合20分鐘。所得到的水凝膠被切碎并且通過Hobart 4M6商業(yè)擠出機(jī)被擠出，隨后在Procter & Schwartz型號062強(qiáng)風(fēng)爐中在20英寸X40英 寸帶孔金屬托盤上在175°C用上行氣流烘干10分鐘，用下行氣流烘干6分鐘，直到獲得小 于5重量％的最終產(chǎn)品水分含量。干燥后物料在Prodeva型號315-S粉碎機(jī)中被粗磨碎， 在MPI 666-F三級輥磨機(jī)中被細(xì)磨，并用Minox MTS600DS3V被篩選，以除去大于850 μ m的 顆粒和小于150 μ m的顆粒。所得到的產(chǎn)品具有38g/g的CRC和32秒渦旋時間。預(yù)制品C在配備有攪拌器和冷卻線圈的聚乙烯容器中加入1333克50% NaOH和3988克蒸 餾水并冷卻到20°C。隨后，800克的冰丙烯酸被加入該苛性堿溶液，并且溶液又被冷卻到 20°C。3. 6克的聚乙二醇單烯丙基醚丙烯酸酯、3. 6克的乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 SART0MER 454產(chǎn)品和1600克的冰丙烯酸被加入第一溶液，隨后冷卻到4_6°C。使氮?dú)夤?泡通過單體溶液約10分鐘。冷卻線圈從容器中被取出。在該單體溶液中加入80克的1重 量％ H2O2水溶液、120克的2重量％過硫酸鈉水溶液和72克的0. 5重量％異抗壞血酸鈉水 溶液，以引發(fā)聚合反應(yīng)。攪拌器被停止并使已被引發(fā)的單體聚合20分鐘。所得到的水凝膠 被切碎并通過Hobart 4M6商業(yè)擠出機(jī)被擠出，隨后在Procter& Schwartz型號062強(qiáng)風(fēng)爐 中在20英寸X40英寸帶孔金屬托盤上在175°C用上行氣流烘干10分鐘，用下行氣流烘干 6分鐘，直到達(dá)到小于5重量％的最終產(chǎn)品水分含量。被烘干的物料在Prodeva型號315-S 粉碎機(jī)中被粗磨碎，在MPI 666-F三級輥磨機(jī)中被細(xì)磨，并用Minox MTS 600DS3V被篩選， 以除去大于850 μ m的顆粒和小于150 μ m的顆粒。所得到的產(chǎn)品具有36. 2g/g的CRC和60 秒渦旋時間。
預(yù)制品D在配備有攪拌器和冷卻線圈的聚乙烯容器中加入972克的50% NaOH和1976克 的蒸餾水，并冷卻至20°C。隨后，583克的冰丙烯酸被加入該苛性堿溶液，溶液又被冷卻到 20°C。2. 625克的聚乙二醇單烯丙基醚丙烯酸酯、2. 625克乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸 酯SART0MER 454產(chǎn)品和1167克的冰丙烯酸被加入第一溶液，隨后被冷卻到4_6°C。使氮?dú)?鼓泡通過該單體溶液約10分鐘。冷卻線圈從容器中被取出。緊接在加入引發(fā)劑之前，51. 8 克的涂覆FMC級50碳酸鈉作為發(fā)泡劑被加入單體溶液(如此制備涂覆發(fā)泡劑，將9克聚乙 二醇8000溶液(水中16. 5重量％ )噴涂到300克碳酸鈉粉末上，使涂覆后粉末在室溫下 松弛至少1小時，隨后被用在聚合批量生產(chǎn)中)。在單體溶液中加入50克的1重量％ H2O2 水溶液、150克的2重量％過硫酸鈉水溶液和45克的0. 5重量％異抗壞血酸鈉水溶液，以引 發(fā)聚合反應(yīng)。攪拌器被停止并允許已被引發(fā)的單體聚合20分鐘。所得到的水凝膠被切碎 并通過Hobart 4M6商業(yè)擠出機(jī)被擠出，隨后在Procter & Schwartz型號062強(qiáng)風(fēng)爐中在 20英寸X40英寸帶孔金屬托盤上在175°C tg用上行氣流烘干10分鐘，用下行氣流烘干6 分鐘，直到達(dá)到小于5重量％的最終產(chǎn)品水分含量。被烘干的物料在Prodeva型號315-S 粉碎機(jī)中被粗磨碎，在MPI 666-F三級輥磨機(jī)中被細(xì)磨，并且通過Minox MTS 600DS3V被篩 選，以除去大于850 μ m的顆粒和小于150 μ m的顆粒。所得到的產(chǎn)品具有34. lg/g的CRC 和29秒渦旋時間。預(yù)制品E預(yù)制品E是利用制造預(yù)制品C的方法制造的，除了 50% NaOH、聚乙二醇單烯丙基 醚丙烯酸酯和乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的量分別變?yōu)?066克、2. 4克和2. 4克。 所得到的產(chǎn)品具有34. lg/g的CRC和70秒渦旋時間。預(yù)制品F預(yù)制品F是按照與預(yù)制品D —樣的方法制造的，除了聚乙二醇單烯丙基醚丙烯酸 酯和乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的量分別變?yōu)?. 75克和1. 75克。所得到的產(chǎn)品具 有40. lg/g的CRC和26. 3秒渦旋時間。超吸收性聚合物組合物A (SAP-A)SAP-A是可在市場上獲得的超吸收性產(chǎn)品FAV或SXM-9300，其由北卡羅萊納州格 林斯伯勒的Evonik Stockhausen公司制造。它具有約65%至約75%的中和度。超吸收性聚合物組合物B (SAP-B)預(yù)制品B利用25重量％水溶液涂覆有0. 5%的SIPERNAT 22s、1重量％碳酸乙烯 酯和3重量％的水。涂覆預(yù)制品B隨后在對流爐中在185°C被加熱45分鐘。表面交聯(lián)顆粒 材料隨后用IOOOppm的聚乙二醇8000 (平均分子重為8000的聚乙二醇)和5%水被后處理。超吸收性聚合物組合物C(SAP-C)預(yù)制品C利用25重量％水溶液涂覆有0. 5%的SIPERNAT 22s、1重量％碳酸乙烯 酯和3重量％水。涂覆預(yù)制品C隨后在對流爐中在150°C被加熱40分鐘。表面交聯(lián)顆粒材 料隨后用500ppm聚乙二醇8000 (平均分子重為8000的聚乙二醇)和2%水被后處理。超吸收性聚合物組合物D (SAP-D)預(yù)制品D利用25重量％水溶液涂覆有0. 5%的SIPERNAT 22s、1重量％碳酸乙烯酯和3重量％水。涂覆預(yù)制品D隨后在對流爐中在165°C被加熱40分鐘。表面交聯(lián)顆粒材 料隨后利用500ppm聚乙二醇8000 (平均分子重為8000的聚乙二醇)和2%水被后處理。超吸收件聚合物組合物E (SAP-E)預(yù)制品E利用25重量％水溶液涂覆有0. 5%的SIPERNAT 22s、1重量％碳酸乙烯 酯和3重量％水。涂覆預(yù)制品E隨后在對流爐中在150°C被加熱40分鐘。表面交聯(lián)顆粒材 料隨后用500ppm聚乙二醇8000 (平均分子重為8000的聚乙二醇)和2%水被后處理。超吸收件聚合物組合物F(SAP-F)預(yù)制品F利用20重量％水溶液涂覆有0. 5% SIPERNAT 22s、1重量％碳酸乙烯酯 和3重量％水。涂覆預(yù)制品F隨后在對流爐中在155°C被加熱40分鐘。表面交聯(lián)顆粒材料 隨后用IOOOppm聚乙二醇8000 (平均分子重為8000的聚乙二醇)和5%水被后處理。以上的超吸收性聚合物組合物具有如以下的表A所示出的性能。表A-超吸收性聚合物組合物的性能 引發(fā)劑的實例表B-引發(fā)劑 表A 和表 B 的縮寫 SAP-A、SAP-B、SAP-C、SAP-D、SAP-E、SAP-F、TAd-A、TAd-B、TAd-C、 TAd-D、TAd-E、TAd-F、TAd-G、TAk-A、TAk-B、TAk-C、TAk-D、TAe-E 和 TAk-F 可以被用在以下實例 中。實例1聚甲基丙烯酸酯涂覆氨基璜酸(TAd-A和TAd-B)的制備聚合物溶液或分散體被噴涂到水溶性固體化學(xué)物質(zhì)的表面，形成涂層。含水的 聚甲基丙烯酸酯分散體非常適用于此。例如，EUDRAGIT RS 30D，其可在市場上從Evonik Pharma Polymers獲得。涂層聚合物分散體的制備按照以下配方EUDRAGIT RS 30D (30%含水分散體)1200 克檸檬酸三乙基酯36克滑石180克水1464 克涂層材料混合物在容器中用懸空攪拌器被攪拌?；旌衔锉粩嚢柚辽?5分鐘，以保 證其在被用于涂覆水溶性固體化學(xué)物質(zhì)之后獲得良好混合。從Sigma-Aldrich公司獲得的約800克氨基璜酸顆粒(顆粒尺寸在100-20目之 間，美國標(biāo)準(zhǔn)篩制)被放入Glatt WSG 5流化床設(shè)備中。Glatt單元被設(shè)定以通過頂噴插 入件的插入來提供頂噴，并且利用150微米濾袋。用來流化氨基璜酸顆粒的空氣被處理除 去空氣中的水蒸氣。涂層材料在約25°C的涂層材料溫度、2. 0巴霧化空氣壓力和8g/min/ Kg噴流速度下涂覆。在涂層材料已被涂覆之后，涂覆后顆粒在40°C被干燥24小時。制造 出具有5重量％或10重量％聚合物涂層的涂覆產(chǎn)品。利用pH計測定氨基璜酸釋放，就像在用于上述“釋放曲線測定_涂覆氨基璜酸釋 放的測試”的測試方法中描述的那樣。測定結(jié)果列于以下的表1中。表1 圖10是聚甲基丙烯酸酯涂覆甲酸鈣的釋放曲線的曲線圖。這些引發(fā)劑顯示出奇 異釋放曲線。并且，釋放率通過涂層聚合物的量來控制。實例3乙酸纖維素涂覆甲酸鈣(TAd-E)的制備400克甲酸鈣顆粒(可從Fisher Scientific獲得，表4示出顆粒尺寸)在 KITCHEN-AID混合器中被攪拌。45毫升乙酸纖維素溶液(EASTMAN CA-398-3，丙酮中20% ) 利用注射器經(jīng)過兩分鐘時間被滴加到顆粒上。在攪拌混合物1分鐘之后，涂覆后顆粒被空 氣干燥，接著在爐中在50°C被干燥2小時。干燥后材料被篩分，除去大于850 μ m的顆粒和 小于150 μ m的顆粒。甲酸鈣釋放曲線是根據(jù)測試方法“涂覆甲酸鈣釋放測試”所述的整體 過程測定的。結(jié)果列于表3中。實例 4乙酸纖維素和乙基纖維素涂覆甲酸鈣(TAd-F)的制備400克甲酸鈣顆粒(可從Fisher Scientific獲得，顆粒尺寸示于表4中)在 KITCHEN-AID混合器中被攪拌。60毫升乙酸纖維素溶液(EASTMAN CA-398-3，丙酮中20% ) 利用注射器經(jīng)過2分鐘時間被滴加到顆粒上。在混合物攪拌1分鐘后，涂覆后顆粒被空氣 干燥。隨后，顆粒通過70毫升乙基纖維素溶液(可從Sigma-Aldrich獲得，IOcP,乙醇中 20%)按照相同方式被涂覆，以形成第二涂層。隨后，樣品在爐中在50°C被干燥2小時。干 燥后材料被篩分，以除去大于850 μ m的顆粒和小于150 μ m的顆粒。甲酸鈣釋放曲線按照在 測試方法“涂覆甲酸鈣釋放測試”中描述的整體過程來測定。測量結(jié)果列于以下的表3中。表3 圖11是乙酸纖維素涂覆甲酸鈣或乙酸纖維素/乙基纖維素涂覆甲酸鈣的釋放曲 線的曲線圖。這些引發(fā)劑如圖所示為奇異釋放曲線。實例5羧甲基纖維素鈉涂覆甲酸鈣(TAD-G)的制備400克甲酸鈣顆粒(可從Fisher Scientific獲得，顆粒尺寸示于表4中)在 KITCHEN-AID混合器中被攪拌。40毫升羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液(水中)通過注射 器經(jīng)過1分鐘被滴加顆粒上。在混合物攪拌又1分鐘后，涂覆后顆粒在爐中在110°C被干 燥30分鐘。接著，樣品用20/80目篩(美國標(biāo)準(zhǔn)篩制)被篩選。在80目篩上的顆粒被收 集起來，得到320克產(chǎn)品。涂覆后顆粒顯示出在水中的快速釋放率，1分鐘釋放77%，2分鐘 釋放100%。涂覆后樣品具有比未涂覆樣品更大的顆粒尺寸，如以下的表4所示。表4CMC涂覆甲酸鈣(TAd-G)的顆粒尺寸分布 實例 6 聚甲基丙烯酸酯涂覆碳酸鈉(TAk-A至TAk-D)的制備 在實例1中列出的整體過程被用于將EUDRAGIT RS 30D聚合物涂層涂覆在碳酸鈉 顆粒(可從Sigmal-Aldrich獲得，顆粒尺寸為100-20目，美國標(biāo)準(zhǔn)篩制)上。涂覆后顆粒
含有5重量％、10重量％、18重量％或27重量％聚合物涂層。
碳酸鈉釋放按照在測試方法“涂覆碳酸鈉釋放”中說明的整體過程來測定。測量 結(jié)果列于以下的表5中。表 5 圖12是聚甲基丙烯酸酯涂覆碳酸鈉的釋放曲線的曲線圖。這些引發(fā)劑顯示出S 形釋放曲線。
實例7MPP涂覆碳酸鈉(TAK-E，TAr-F)的制備400克碳酸鈉顆粒(100-20目)被放入1加侖塑料桶重。桶安放在Retch Shaker 上，以使顆粒流化。馬來酸化聚丙烯(MPP)乳化液(水中20%，可從紐約州切斯特的 Chemcor獲得)用噴槍經(jīng)過20分鐘時間被噴到顆粒上。涂覆后顆粒在爐中在50°C被干燥 2天。涂覆后顆粒含有2重量％或6重量％的聚合物涂層。碳酸鈉釋放按照在“涂覆碳酸鈉釋放”測試方法中描述的整體過程來測定。結(jié)果 列于以下的表6中。表6 圖13是馬來酸化聚丙烯涂覆碳酸鈉的釋放曲線的曲線圖。這些引發(fā)劑顯示出奇 異釋放曲線。實例8-13伴隨不溶性鹽形成的SAP溶脹/消溶脹FAV或SXM-9300，可從北卡羅萊納州格林斯伯勒的Evonik Stockhausen公司獲 得，用來顯示因形成不溶性鹽而引發(fā)的溶脹和消溶脹。SAP首先暴露于含有多個多價陽離子 的鹽溶液。隨后，SAP暴露于含有能與第一鹽的多價陽離子絡(luò)合以形成具有溶度積常數(shù)Ksp < 10_5的不溶性鹽的陰離子的第二鹽溶液。在比較例13中，KCl用作消溶脹引發(fā)劑，Na2SO4 作為再溶脹引發(fā)劑。確切地說，0. 20克超吸收性聚合物組合物被放在茶袋中。SAP樣品的第一離心機(jī) 保液率按照離心機(jī)保液率測試被測試。接著，茶袋浸泡在消溶脹溶液中，消溶脹溶液通過將定量的消溶脹引發(fā)劑溶解在10克的0. 9重量％氯化鈉溶液中來制備。在10分鐘浸泡后， 茶袋被放在離心機(jī)中并測量保液率，從而得到第二離心機(jī)保液率。隨后，茶袋被浸泡在再溶 脹溶液中，再溶脹溶液通過將定量的再溶脹引發(fā)劑溶解在20克的0. 9重量％氯化鈉溶液中 來制備。20分鐘浸泡后，茶袋被放在離心機(jī)中并測量保液率，從而得到第三離心機(jī)保液率。 測量結(jié)果被歸納于以下的表7中。表7所列出的溶度積常數(shù)是指由第一引發(fā)劑化學(xué)物質(zhì)的 陽離子和第二引發(fā)劑化學(xué)物質(zhì)的陰離子形成的鹽。它們可以從聯(lián)機(jī)源http://WWW. cusdh. edu/oliver/chemdata/data-ksp. htm —表 7 來自實例8-12的結(jié)果表明，通過將溶脹的SAP暴露在含有其離子價至少為2的陽 離子的鹽溶液中就能使SAP消溶脹。此外，上述結(jié)果還表明，消溶脹后的SAP能夠在存在含 有能與第一鹽的陽離子絡(luò)合以形成溶度積常數(shù)Ksp < ΙΟ"5的不溶性鹽的陰離子的第二鹽溶 液的情況下再溶脹。在實例13中，第一鹽的陽離子(K+)具有小于2的離子價，第二鹽的陰 離子(SO/—)形成含有第一鹽的陽離子(K+)的可溶性鹽(KCl)。在此情況下，SAP無法顯示 有效的消溶脹和再溶脹。略微降低第二和第三CRC保液率主要因為由可溶性第一鹽和第二 鹽造成的抑制效應(yīng)。實例14-16伴隨不溶性鹽形成的SAP溶脹/消溶脹以下的表8列出了用于SAP-B、SAP_D和SAP-F的根據(jù)離心機(jī)保液率測試的溶脹/ 消溶脹/再溶脹評估結(jié)果。與具有常規(guī)中和度的SAP相比，具有低中和度的超吸收性聚合 物(SAP-D和SAP-F，40-60% DN)顯示出改善的再溶脹能力。表 8
45 實例17-21低DN的超吸收性聚合物的溶脹/消溶脹具有40-60%中和度(DN)的超吸收性聚合物組合物被用來顯示與可在市場上獲 得的超吸收性聚合物如SXM-9300相比的質(zhì)量效率和再溶脹能力的改善。氨基璜酸用作消 溶脹引發(fā)劑，碳酸鈉用作再溶脹引發(fā)劑。在如實例8-13所述的整體過程之后進(jìn)行評估。結(jié) 果列于以下的表9中。表 9 如表9清楚所示，與具有常規(guī)中和度的聚合物如SXM-9300相比，中和度低的 SAP(SAP-C^n SAP-Ε)顯示出改善的再溶脹能力和質(zhì)量效率。實例22含有SXM-9300和聚甲基丙烯酸酯涂覆氨基璜酸的吸收性組合物被用來顯示吸收 性組合物的溶脹/消溶脹行為。由SXM-9300和涂覆氨基璜酸構(gòu)成的混合物(引發(fā)劑TAd-A 或TAd-B)被放在帶有濾網(wǎng)底面的筒中，并且按照在吸收性組合物溶脹/消溶脹/再溶脹測 試中描述的整體過程來測定吸收能力。測量結(jié)果列于以下的表10中。表 10
46 從表10和圖14的結(jié)果中可以看到，溶脹能力和消溶脹時間通過在引發(fā)劑中的聚 合物涂覆程度以及SAP和引發(fā)劑的混合比來控制。實例23-27表11列出了吸收性組合物，其含有超吸收性聚合物或超吸收性聚合物組合物、含 有氨基璜酸的消溶脹引發(fā)劑和含有堿性物質(zhì)如碳酸鈉的再溶脹引發(fā)劑。溶脹/消溶脹/再 溶脹曲線是根據(jù)在吸收性組合物溶脹/消溶脹/再溶脹測試中描述的整體過程來測定的。表11-含有引發(fā)劑的吸收性組合物 圖15是用于實例23-24且如表11所示的消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑和 SXM-9300的干混合物的溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖。在這些實例中，再溶脹步驟 的開始時刻通過再溶脹引發(fā)劑的釋放率來控制。圖16是用于實例25的且如表11所示的溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖。在 此實例中，SAP-B是含有包封發(fā)泡劑的超吸收性聚合物組合物，它提供改善的溶脹能力，因 為與SXM-9300相比具有快速吸收速率。圖17是用于實例26-27且如表11所示的溶脹/ 消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖。在這些實例中，SAP-C和SAP-D是具有約50% DN的超吸收 性聚合物組合物，與SXM-9300相比，它們提供改善的溶脹和再溶脹能力和質(zhì)量效率。SAP-D 顯示出比SAP-C更高的溶脹能力，這也是因為其快速吸收速率。實例28-32表12歸納了吸收性組合物，其含有SXM-9300或本發(fā)明的超吸收性聚合物組合物、 含有多價陽離子的消溶脹引發(fā)劑和含有能與消溶脹引發(fā)劑的多價陽離子絡(luò)合以形成具有溶度積常數(shù)Ksp < 10_5的不溶性鹽的陰離子的再溶脹引發(fā)劑。溶脹/消溶脹/再溶脹曲線 根據(jù)在溶脹/消溶脹/再溶脹測試中描述的整體過程來測定。表12-含有引發(fā)劑的吸收性組合物 圖18是實例28的溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖并且如表12所示是通過 溶脹/消溶脹/再溶脹測試測定的。在此實例中，SAP顯示出在暴露于0. 9%鹽水溶液后的 溶脹/消溶脹/再溶脹行為。圖19是實例29-30的溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖并且如表12所示是通 過溶脹/消溶脹/再溶脹測試測定的。在這些實例中，SAP-B，即一種含有包封發(fā)泡劑的超 吸收性聚合物組合物，帶來與SXM-9300相比更高的溶脹能力。圖20是用于實例31-32的 溶脹/消溶脹/再溶脹曲線的曲線圖且如表12所示是通過溶脹/消溶脹/再溶脹測試測 定的。在這些實例中，SAP-D，即一種含有包封發(fā)泡劑且具有大約50% DN的超吸收性聚合 物組合物，顯示出溶脹和再溶脹能力更強(qiáng)和質(zhì)量效率得以改善的優(yōu)點(diǎn)。實例33-38手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備來制造。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。采用了對成型單元的改進(jìn)，其允許獨(dú)立的7. 6厘米長區(qū)域用定量的漿纖維和顆粒 材料(SAP或引發(fā)劑，或其組合)制造(見下表13)。但應(yīng)注意，兩個外側(cè)區(qū)域產(chǎn)生10. 2厘 米長的纖網(wǎng)。所用的絨毛是纖維化C00SAS0RB 100%南方軟木漿(可從保沃特公司獲得，其在 美國阿拉巴馬州的庫薩派因斯有營業(yè)場所)。用于實例33的SAP是FAV或SXM-9300 (可從 Evonik Stockhausen公司獲得，其在美國北卡羅萊納州的格林斯伯勒有營業(yè)場所)。用于 實例34-38的超吸收性聚合物組合物是SAP-D。實例34-38所用的消溶脹引發(fā)劑是TAD_A。 實例34-38所用的再溶脹引發(fā)劑為TAK-C。對于實例34-38，針對每個區(qū)域，測量所需要的顆粒材料(SAP-D，TAd-A和TAK_C) 量(參見表13)并且在纖網(wǎng)成型前在燒杯中手工混合。絨毛和顆粒材料被形成到基重為約16. 6克的成形薄紙(可作為白色包裝紙從 Cellu Tissue Holdings公司獲得，其在美國康涅狄格州的東哈特福德有營業(yè)場所)上。手抄紙按照以下工藝制造。一張成形薄紙安放在成型機(jī)底面上。隨后，針對以下的表13列出 的每個區(qū)域，超吸收性聚合物組合物(連同任何引發(fā)劑一起)和絨毛被分別分為約等份數(shù) (即6份絨毛和5份顆粒物)。每份絨毛和每份顆粒物被交替送入成型機(jī)頂面，允許壓縮空 氣混合絨毛和顆粒材料，同時真空抽吸材料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成形薄紙上。該過程持續(xù)進(jìn) 行，直到最后一份絨毛被用完，形成基本均勻的絨毛和顆粒材料分布。所產(chǎn)生的吸收性復(fù)合 材料具有700克基重(由混合的超吸收性聚合物組合物和絨毛構(gòu)成)。在區(qū)域中加入的任 何引發(fā)劑導(dǎo)致該區(qū)域具有高于700克的總基重。 在纖網(wǎng)成型后，另一層上述成形薄紙被放在已成形的復(fù)合材料的上方。
所得到的手抄紙復(fù)合材料在測試前被壓縮至〕 壓力機(jī)，型號#4531 (可從卡佛爾公司獲得，其在美國印
在手抄紙制備和致密壓實后，樣品被切成7. 6厘米寬X38. 1厘米長，從而每個上 述區(qū)域以7. 6厘米長結(jié)束(即從區(qū)域1和5被切去2. 5厘米長度)。這導(dǎo)致在每個7. 6厘 米X 7. 6厘米區(qū)域內(nèi)具有如下表14所列出的超吸收性聚合物組合物、絨毛、TAd-A和TAk-C 的含量。實例33-38的測試
實例33-38的7. 6厘米寬X38. 1厘米長樣片接受搖籃吸收測試。在樣品長度方
向上的液體分配通過在搖籃吸收測試方法說明中描述的X射線成像來確定。液體分配分析結(jié)果示于以下的表15中。表15在每次液體侵污后留在侵污區(qū)中的液量 如可在表15中看到的，在第2次和第3次侵污后，與實例33相比，含有引發(fā)劑的 所有樣品(實例34-38)顯示出留在侵污區(qū)域內(nèi)的液量減少。這表明更多液體分配到整個 吸收性復(fù)合材料中。實例39-44手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備來制備。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。所用的絨毛為纖維化的C00SAS0RB 100%南方軟木漿。用于比較例39的SAP為 FAV或SXM-9300。用于比較實例40和實例41-44的SAP為SAP-D0實例41和43所用的消 溶脹引發(fā)劑為TAd-G。實例42和44所用的消溶脹引發(fā)劑為TAd-E。實例41-44所用的再溶 脹引發(fā)劑為TAK-F。31. 46克絨毛和47. 18克SAP被形成到白色包裝紙商，形成具有約16. 6gsm基重的 薄紙。該SAP和絨毛量在由該設(shè)備制造的25. 4厘米寬X43. 2厘米長的手抄紙上生產(chǎn)出具 有717gsm基重的吸收性復(fù)合材料。手抄紙按照以下過程制造。一片成形薄紙被放在成型機(jī)底面上。隨后，SAP和絨 毛均被分為約等份數(shù)(即6份絨毛和5份SAP)。每絨毛份和每份SAP被交替送入成型機(jī)頂 面，允許壓縮空氣混合絨毛和SAP，同時真空抽吸材料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成形薄紙。該過程持 續(xù)進(jìn)行，直到最后1份絨毛被用完，形成了絨毛和SAP的基本均勻分布。在纖網(wǎng)形成后，另一層上述成形薄紙被覆在形成的復(fù)合材料的上面。復(fù)合纖網(wǎng)在 測試前利用CARVER壓力機(jī)(型號#4531)被壓實至大約3. 6毫米厚。氣流成型手抄紙的樣 品被切分至2. 5厘米寬X38. 1厘米長。隨后，針對實例41-44進(jìn)行以下的附加操作過程 (參見圖21)1. 一片2. 5厘米寬X38. 1厘米長的上述薄紙被鋪放在水平平面上，長度方向上的 中心22. 9厘米被標(biāo)出。2.表16(第4欄)所列出的期望量的引發(fā)劑通過家用撒鹽瓶被均勻撒到薄紙上， 在標(biāo)出的22. 9厘米長區(qū)域內(nèi)。
3.適當(dāng)?shù)?. 5厘米X38. 1厘米氣流成型手抄紙(在成形薄紙仍留在上下兩側(cè)情 況下)被覆在引發(fā)劑上(步驟2后)。4.長度方向的中心7. 6厘米被標(biāo)出的另一層上述薄紙被覆在該氣流成型手抄紙 的上方，在步驟3后。5.表16(第3欄)所列出的期望量的引發(fā)劑通過家用撒鹽瓶被均勻撒到薄紙上， 在標(biāo)出的7. 6厘米長區(qū)域內(nèi)。6.另一層2. 5厘米X38. 1厘米的上述薄紙隨后被覆在引發(fā)劑的上方，在步驟5后。得到一種引發(fā)劑位于獨(dú)立層內(nèi)的吸收性系統(tǒng)。圖21示出了實例41-44的代表性 吸收性系統(tǒng)300的橫截面，其中系統(tǒng)300具有含有SAP和絨毛的吸收性復(fù)合材料310、含有 位于復(fù)合材料310上側(cè)的上引發(fā)劑的獨(dú)立層342和含有位于復(fù)合材料310下側(cè)的下引發(fā)劑 的獨(dú)立層343。實例39-44的測試實例39-44接受水平分配測試。吸收性系統(tǒng)的潤濕面積的長度通過在水平分配測 試方法中指明的目測觀察來確定?？梢栽谝韵碌谋?6中看到結(jié)果。表16消溶脹引發(fā)劑和再溶脹引發(fā)劑按照分層配置方式的系統(tǒng)在第2次液體侵污 后的的潤濕長度 如表16 (最后1欄)的結(jié)果所示，將引發(fā)劑加入該系統(tǒng)導(dǎo)致與僅含有絨毛和SAP 的比較例39和40相比液體被分配到更長的距離上。實例45-49手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備來制備。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。所用的絨毛為纖維化C00SAS0RB100%南方軟木漿。用于比較例45的SAP為FAV 或SXM-9300。用于比較例46和實例47-49的超吸收性聚合物組合物為SAP-D。實例47-49 所用的消溶脹引發(fā)劑為TAd-G。實例47-49所用的再溶脹引發(fā)劑為TAK-F。
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31. 46克絨毛和47. 18克SAP被形成到白色包裝紙上，形成具有約16. 6gsm基重 的薄紙。該SAP和絨毛量在由設(shè)備制造的25. 4厘米X43. 2厘米長的手抄紙上生產(chǎn)出具有 717gsm基重的吸收性復(fù)合材料。手抄紙按照以下過程來制造。一片成形薄紙安放在成型機(jī)底面上。接著，SAP和絨 毛被分別分為約等份數(shù)(即6份絨毛和5份SAP)。每份絨毛和每份SAP被交替送入成型機(jī) 頂面，允許壓縮空氣混合絨毛和SAP，同時真空抽吸材料經(jīng)過成型腔并到達(dá)成形薄紙上。該 過程持續(xù)進(jìn)行，直到最后一份絨毛被用完，形成了絨毛和SAP的基本均勻分布。在纖網(wǎng)形成后，另一層上述成形薄紙被覆在形成的復(fù)合材料的上面。復(fù)合材料在 測試之前利用CARVER壓力機(jī)(型號#4531)被壓縮到約3. 6毫米厚。氣流成型的手抄紙的 樣品被切分至2. 5厘米寬X 38. 1厘米長。為了完成用于實例47-49的系統(tǒng)(見圖22)1. 一片38. 1厘米長X2. 5厘米寬的上述薄紙鋪放在水平平面上，在長度方向上每 隔7. 6厘米做出標(biāo)記。2.表17(6-8欄)所列出的期望量的再溶脹引發(fā)劑利用家用撒鹽瓶被均勻撒到薄 紙的中央三個區(qū)域上(區(qū)域2、3和4)。3.合適的38. 1厘米X 2. 5厘米氣流成型手抄紙(成形薄紙仍留在上下面)被覆 到引發(fā)劑上(步驟2之后)。4.長度方向每隔7. 6厘米做出標(biāo)記的另一層上述薄紙被覆在該氣流成型手抄紙 的上面，步驟3后。5.表17(第3-第5欄)所列出的期望量的消溶脹引發(fā)劑利用家用撒鹽瓶被均勻 撒到薄紙的中央三個區(qū)域上(區(qū)域2、3和4)。6.另一層38. 1厘米X2. 5厘米的上述薄紙被覆在引發(fā)劑上面，步驟5后。所得到的結(jié)果是在獨(dú)立層的目標(biāo)區(qū)中有引發(fā)組合物的吸收性系統(tǒng)。圖22示出實 例45-49的代表性吸收性系統(tǒng)400的橫截面圖，其中系統(tǒng)400具有含有SAP412和絨毛的吸 收性復(fù)合材料410、包括位于復(fù)合材料410頂側(cè)上的消溶脹引發(fā)劑414且包括區(qū)域2452、區(qū) 域3453和區(qū)域4454的獨(dú)立層442、包括位于復(fù)合材料410底側(cè)上的再溶脹引發(fā)劑416的且 包括區(qū)域2452、區(qū)域3453和區(qū)域4454的獨(dú)立層443。實例45-49的測試比較例45和46以及實例47_49接受水平分配測試。吸收性系統(tǒng)的潤濕面積的長 度通過如水平分配測試方法所述的目測觀察來定。測量結(jié)果可以在以下的表17中看到。表17-引發(fā)劑分層配置時的第2次侵污后的潤濕長度 如以上表17 (最后1欄)的結(jié)果所示，少到組合引發(fā)劑的45%添加的盡量少的添 加(相對于超吸收性聚合物組合物量)可能導(dǎo)致液體被分配在比只含有SAP和絨毛的樣品 更遠(yuǎn)的距離上(比較例45和46)。實例50-54實例50手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備來制備。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。所用的絨毛是纖維化的C00SAS0RB 100%南方軟木漿。用于比較例50的SAP為 FAV 或 SXM-9300。31. 46克絨毛和47. 18克SAP被形成到白色包裝紙上，形成具有約16. 6gsm基重的 薄紙。該SAP和絨毛量在由該設(shè)備制造的25. 4厘米寬X43. 2厘米長的手抄紙上生產(chǎn)出基 重為717gsm的吸收性復(fù)合材料。手抄紙按照以下過程來制造。1片成形薄紙鋪放在成型機(jī)底面上。隨后，SAP和絨 毛均被分成約等份數(shù)(即6份絨毛和5份SAP)。每絨毛份和每份SAP被交替送入成型劑頂 側(cè)，允許壓縮空氣混合絨毛和SAP，同時真空抽吸材料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成形薄紙。該過程持 續(xù)進(jìn)行，直到最后一份絨毛被用完，形成了絨毛和SAP的基本均勻分布。在纖網(wǎng)形成后，另一層上述成形薄紙被覆在形成的復(fù)合材料的上面。復(fù)合纖網(wǎng)在 測試之前利用CARVER壓力機(jī)(型號#4531)被壓實至大約3. 6毫米厚。一個模具被用來將 一片上述手抄紙切分成大體為沙漏形狀，其整個表面面積為290平方厘米，襠部寬度為6. 4 厘米，整體長度為35. 4厘米，該片的前側(cè)寬度為10. 2厘米。
模切后的吸收性材料被手塞裝入一個利用標(biāo)準(zhǔn)組成部分的典型的4號尺寸的個 人護(hù)理產(chǎn)品中。實例51手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備來制備。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。所用的絨毛是纖維化C00SAS0RB 100%南方軟木漿。用于實例51的超吸收性聚 合物組合物為SAP-D。實例51所用的溶脹引發(fā)劑為TAd-F。實例51所用的再溶脹引發(fā)劑 為 TAk-C。31. 46克絨毛禾口 47. 18克SAP,23. 59克TAd-F和47. 18克TAe-C被形成到白色包 裝紙上，形成基重為約16.6gsm的薄紙。該顆粒材料和絨毛的量在由該設(shè)備制造的25. 4厘 米寬X43. 2厘米長的手抄紙上生產(chǎn)出基重為1362gsm的吸收性復(fù)合材料。手抄紙按照以下過程制造。在纖網(wǎng)成型前，所需量的顆粒材料SAP-D、TAd-F和 TAk-C被計量并在燒杯中手工混合。1片成形薄紙鋪放在成型機(jī)底面上。接著，顆粒材料和 絨毛均被分為約等份數(shù)(即6份絨毛和5份顆粒物)。每份絨毛和每份顆粒物被交替送入 成型機(jī)頂側(cè)，允許壓縮空氣混合絨毛和顆粒材料，同時真空抽吸該材料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成 形薄紙。該過程持續(xù)進(jìn)行，直到最后一份絨毛被用完，形成絨毛和顆粒材料的基本均勻分 布。在纖網(wǎng)形成后，另一層上述成形薄紙被覆在形成的復(fù)合材料上。復(fù)合纖網(wǎng)在測試 前通過CARVER壓力機(jī)(型號#4531)被壓實至大約3. 6毫米厚(0. 2g/cc,基于纖維和SAP 質(zhì)量)O利用一個模具將一片上述手抄紙切分成大體沙漏形狀，其具有290平方厘米的表 面面積，襠部寬度為6. 4厘米，整體長度為35. 4厘米，該片前側(cè)的寬度為10. 2厘米。模切后的吸收性材料被手塞裝入一個利用標(biāo)準(zhǔn)的組成部分的典型的4號尺寸的 個人護(hù)理產(chǎn)品(尿布)中。實例52-54手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備制造。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。所用的絨毛為纖維化C00SAS0RB 100%南方軟木漿。用于實例52的超吸收性聚合 物組合物為SAP-D。用于實例53和54的超吸收性聚合物組合物為SAP-F。用于實例52-54 的消溶脹引發(fā)劑為TAd-G。用于實例52-54的再溶脹引發(fā)劑為TAK-F。31. 46克絨毛和47. 18克超吸收性聚合物組合物被形成到白色包裝紙上，形成基 重為約16. 6gsm的薄紙。該SAP和絨毛量在由該設(shè)備制造的25. 4厘米寬X43. 2厘米長的 手抄紙上生產(chǎn)出具有717gsm基重的吸收性復(fù)合材料。手抄紙按照以下過程制造。1片成形薄紙被放置在成型機(jī)底面上。隨后，SAP和絨 毛均被分為約等份數(shù)(即6份絨毛和5份超吸收性聚合物組合物)。每份絨毛和每份超吸 收性聚合物組合物被交替送入成型機(jī)頂側(cè)，允許壓縮空氣混合絨毛和SAP，同時真空抽吸材 料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成形薄紙。該過程持續(xù)進(jìn)行，直到最后一份絨毛被用掉，形成絨毛和超 吸收性聚合物組合物的基本均勻分布。在纖網(wǎng)形成后，另一層上述 形薄紙被覆在形成的復(fù)合材料上。復(fù)合纖網(wǎng)在測試之前利用CARVER壓力機(jī)(型號#4531)被壓實至大約3. 6毫米厚(0. 2g/cc，基于SAP和纖 維的質(zhì)量)?！獋€模具被用來把一片上述手抄紙切分為大體沙漏形狀，其整個表面面積為290 平方厘米，襠部寬度為6. 4厘米，整體長度為35. 4厘米，該片的前側(cè)寬度為10. 2厘米。為了完成用于實例52-54的系統(tǒng)1.鋪放一片38. 1厘米長X 12. 7厘米寬的上述薄紙，在長度方向上每隔7. 6厘米 做標(biāo)記。2. 一個由建筑用膠(NS34-5610，可從國家淀粉化學(xué)物公司獲得，其在美國新澤西 州的布里奇沃特有營業(yè)場所)構(gòu)成的輕型層(5-25gsm)利用噴槍被噴到薄紙上，噴槍例如 是可從Fastening Technology公司得到的PAM 600Spraymatic，該公司在美國北卡羅萊納 州有營業(yè)場所。3.表18(6-8欄)所列出的期望量的再溶脹引發(fā)劑利用家用撒鹽瓶北均勻撒到薄 紙的中央三個區(qū)域上(區(qū)域2、3和4)。4.薄紙/膠/引發(fā)劑層壓品被對折(在寬度方向上)，產(chǎn)生6. 4厘米寬X38. 1厘 米長的樣品。從層壓品的區(qū)域5起剪切掉2. 5厘米，結(jié)果，得到6. 4厘米寬X 35. 6厘米長 的薄紙/膠/再溶脹引發(fā)劑層壓品。5.鋪放一片38. 1厘米長X 12. 7厘米寬的上述薄紙，在長度方向上每隔7. 6厘米 做標(biāo)記。6.由建筑用膠(NS34-5610)構(gòu)成的輕型層(5-25gsm)用噴槍被噴涂到薄紙上，噴 槍例如是 PAM 600Spraymatic。7.在表18(第3-5欄)列明的期望量的消溶脹引發(fā)劑利用家用撒鹽瓶被均勻撒到 薄紙的中央三個區(qū)域上(區(qū)域2、3和4)。8.薄紙/膠/引發(fā)劑層壓品被對折(在寬度方向)，從而產(chǎn)生6. 4厘米寬X38.1 厘米長的樣品。從層壓品的區(qū)域5部分起剪切掉2. 5厘米，結(jié)果，得到6. 4厘米寬X 35. 6 厘米長的薄紙/膠/消溶脹引發(fā)劑層壓品。9.步驟4之后的薄紙/膠/再溶脹引發(fā)劑層壓品鋪放到水平工作平臺上。10.表18所列的適當(dāng)?shù)哪Ｇ蠸AP/絨毛吸收性復(fù)合材料被定位在步驟4后的層壓 品上，從而每片的前端對齊，步驟4后的層壓品沿寬度方向與模切吸收性復(fù)合材料的襠部 對齊。11.步驟8后的薄紙/膠/消溶脹引發(fā)劑層壓品被安放在模切吸收性復(fù)合材料的 上方，從而每片的前端被對齊，步驟8后的層壓品沿寬度方向與模切吸收性復(fù)合材料的襠 部對齊。薄紙/膠/消溶脹引發(fā)劑層壓品的上述夾層結(jié)構(gòu)_模切吸收性復(fù)合材料_薄紙/ 膠/再溶脹引發(fā)劑層壓品被人工塞裝入利用標(biāo)準(zhǔn)組成部分的典型的4號尺寸個人護(hù)理產(chǎn)品 (尿布)中。圖23表示實例52-54的代表性吸收性系統(tǒng)500的橫截面圖，該系統(tǒng)具有含有 SAP 512和絨毛的吸收性復(fù)合材料510、包括位于復(fù)合材料510頂側(cè)上的消溶脹引發(fā)劑514 并包括區(qū)域2 552、區(qū)域3 553和區(qū)域4 554的獨(dú)立層542、包括位于復(fù)合材料510底側(cè)上 的再溶脹引發(fā)劑516并包括區(qū)域5 552、區(qū)域5 553和區(qū)域4 554的獨(dú)立層543。圖24是 圖23的俯視圖。
表18-吸收性物品組分和結(jié)構(gòu)的說明 實例50-54的測試含有用于比較例50和實例51-54的吸收性系統(tǒng)的12塊尿布被測試，采用人體模 型測試方法。每個測試的吸收性物品具有傳統(tǒng)的沙漏型吸收性系統(tǒng)。每個吸收性物品在吸收性 系統(tǒng)和體側(cè)襯之間含有150gsm吸收層(即涌流層)。利用“男性”人體模型給吸收性物品添加液體。在略低于體溫(約33°C )的溫度 將侵污液體(0.9重量％氯化鈉水溶液)輸送給產(chǎn)品。潤濕面積和泄漏時添加液量之間的關(guān)系依據(jù)泄漏時產(chǎn)品中的液量來確定。潤濕面 積通過人體模型測試方法中描述的X射線圖像來確定。含有至少50克液體的數(shù)據(jù)點(diǎn)的線 性回歸被用來內(nèi)插100克液體加載量和175克液體加載量時的潤濕面積。在以下的表19 中看到結(jié)果。表 19
59 如可以從表19的結(jié)果看到的，包含引發(fā)劑的所有樣品的潤濕面積在100克正常加 載量和175克正常加載量下均顯示出比僅含有SAP和絨毛(比較例50)的控制系統(tǒng)更大的 潤濕面積。這表明液體在整個吸收性墊中的增強(qiáng)分配。實例55 和 56實例55手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備制造。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。所用的絨毛為纖維化C00SAS0RB 100%南方軟木漿。用于比較例55的SAP為FAV 或 SXM-9300。31. 46克絨毛和47. 18克SAP被形成到白色包裝紙上，形成基重為約16. 6gsm的薄 紙。該SAP和絨毛量在用該設(shè)備制造的25. 4厘米寬X43. 2厘米長的手抄紙上生產(chǎn)出具有 717gsm基重的吸收性復(fù)合材料。手抄紙按照以下過程制造。1片成形薄紙放置在成型機(jī)底面上。接著，SAP和絨毛 均被分為約等份數(shù)(即6份絨毛和5份SAP)。每份絨毛和每份SAP被交替送入成型機(jī)頂 側(cè)，允許壓縮空氣混合絨毛和SAP，同時真空抽吸材料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成形薄紙。該過程持 續(xù)進(jìn)行，直到最后一份絨毛被用掉，形成了絨毛和SAP的基本均勻分布。在纖網(wǎng)形成后，另一層上述成形薄紙被覆在已形成的復(fù)合材料上。復(fù)合纖網(wǎng)在測 試之前利用CARVER壓力機(jī)(型號#4531)被壓縮至大約3. 6毫米厚。氣流成型手抄紙的樣 品被切分至7. 6厘米寬X 38. 1厘米長。實例56手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備制造。所得到的手抄紙復(fù)合材料的尺寸為 25. 4厘米寬X43. 2厘米長。所用的絨毛為纖維化C00SAS0RB 100%南方軟木漿。用于實例56的超吸收性聚合 物組合物為SAP-D。所用的消溶脹引發(fā)劑為TAd-F。實例56所用的再溶脹引發(fā)劑為TAk-C。31. 46克絨毛和47. 18克超吸收性聚合物組合物、23. 59克TAd-F和23. 59克TAk-C 被形成到白色包裝紙上，形成基重為約16.6gsm的成形薄紙。該顆粒材料和絨毛量在由該 設(shè)備制造的25. 4厘米寬X43. 2厘米長的手抄紙上生產(chǎn)出具有1147gsm基重的吸收性復(fù)合 材料。手抄紙利用以下過程制造。1片成形薄紙放置在成型機(jī)底面上。在纖網(wǎng)成型前，期 望量的顆粒材料SAP-D、TAd-F和TAk-C被計量并在燒杯中手工混合。接著，顆粒材料和絨毛均被分為約等份數(shù)(即6份絨毛和5份顆粒物)。每份絨毛和每份顆粒物被交替送入成型 機(jī)頂側(cè)，允許壓縮空氣混合絨毛和顆粒材料，同時真空抽吸材料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成形薄紙 上。該過程持續(xù)進(jìn)行，直到最后一份絨毛被用掉，形成絨毛和顆粒材料的基本均勻分配。在纖網(wǎng)形成后，另一層上述成形薄紙被覆在已形成的復(fù)合材料上。復(fù)合纖網(wǎng)在測 試之前利用CARVER壓力機(jī)(型號#4531)被壓縮至大約3. 6毫米厚。氣流成型的手抄紙的 樣品被切分至7. 6厘米寬X 38. 1厘米長。實例55和56的測試根據(jù)水平吸入和分配測試，測試實例55和56。在每次液體侵污后的潤濕長度(如 在測試方法中提到的)被列明在以下的表20中。表 20 *用于實例56的樣品整個長度在第3次侵污后被潤濕如表所示，實例56 (含有引發(fā)劑)導(dǎo)致每次侵污時比控制比較例55更大的液體分 配，在比較例55中沒有引發(fā)劑。實例57-59手抄紙用標(biāo)準(zhǔn)的氣流成型手抄紙設(shè)備來制備。所得到的手抄紙復(fù)合材料具有25. 4 厘米寬X 43. 2厘米長的尺寸。所用的絨毛為纖維化C00SAS0RB 100%南方軟木漿。用于實例57_59的超吸收性 聚合物組合物是SAP-F。實例57-59所用的消溶脹引發(fā)劑是TAd-G。實例57-59所用的再 溶脹引發(fā)劑是TAK-F。31. 46克絨毛和47. 18克超吸收性聚合物組合物被形成到白色包裝紙上，形成基 重為約16. 6gsm的薄紙。該SAP和絨毛量在由該設(shè)備制造的25. 4厘米寬X43. 2厘米長的 手抄紙上生產(chǎn)出具有717gsm基重的吸收性復(fù)合材料。手抄紙按照以下過程制造。1片成形薄紙安放在成型機(jī)底面上。接著，超吸收性聚 合物組合物和絨毛被分別分為約等份數(shù)(即6份絨毛和5份SAP)。每份絨毛和每份超吸 收性聚合物組合物被交替放入成型機(jī)頂面，允許壓縮空氣混合絨毛和超吸收性聚合物組合 物，同時真空抽吸材料經(jīng)過成型腔，到達(dá)成形薄紙。該過程持續(xù)進(jìn)行，直到最后一份絨毛被 用掉，形成絨毛和超吸收性聚合物組合物的基本均勻分布。在形成纖網(wǎng)后，另一層上述成形薄紙被放在已形成的復(fù)合材料上。在測試之前，利 用CARVER壓力機(jī)(型號#4531)將復(fù)合纖網(wǎng)壓實至大約3. 6毫米厚。該氣流成型手抄紙的 樣品被切成6. 4厘米寬X 38. 1厘米長。為了完成用于實例57-59的系統(tǒng)(參見圖22)1. 一片38. 1厘米長X6.4厘米寬的上述薄紙鋪放在水平平面上，沿長度方向每隔 7. 6厘米做標(biāo)記。
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2.在表21(第6-8欄)中列明的期望量的再溶脹引發(fā)劑利用家用撒鹽瓶被均勻撒 到薄紙的中央三個區(qū)域上(區(qū)域2、3和4)。3.適當(dāng)?shù)?8. 1厘米X6.4厘米的氣流成型手抄紙(此時成形薄紙還在上和下面) 被鋪放到引發(fā)劑上(步驟2后)。4.沿長度方向每隔7. 6厘米做有標(biāo)記的另一層上述薄紙被覆在氣流成型手抄紙 上方，在步驟3后。5.表21(第3-5欄)列明的期望量的消溶脹引發(fā)劑利用家用撒鹽瓶被均勻撒到薄 紙的中央三個區(qū)域(區(qū)域2、3和4)。6.另一層38. 1厘米X6. 4厘米的上述薄紙從步驟5后被覆在引發(fā)劑上。實例57-59的測試實例57-59接受具有兩處改變的水平吸入和分配測試。60cc鹽水溶液在每次液體 添加時被加入，而不是70cc (參見步驟3)。代替用X射線密度儀測量吸收性系統(tǒng)的潤濕長度 (參見步驟4)，潤濕吸收性材料的厚度是用傳統(tǒng)的厚度測量儀測定的，例如Sony Digital Indicator型號#U30A，測量壓力為3450達(dá)因/平方厘米。測量結(jié)果可以在以下的表21中
看到。 表21-引發(fā)劑分層配置時在第2次侵污后的潤濕厚度 如以上的表21(最后1欄)的結(jié)果所示，少到23%的組合引發(fā)劑(相對于超吸收 性聚合物組合物的量)的盡量少的加入(實例57)可能導(dǎo)致液體分配在比含有組合引發(fā)組 合物的45%添加的樣品(實例59)更遠(yuǎn)的距離，結(jié)果，在目標(biāo)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)減小的潤濕厚度。人們將認(rèn)識到，為了說明而給出的以上實例的細(xì)節(jié)不應(yīng)被認(rèn)為是限制本發(fā)明范 圍。盡管以上僅具體描述了本發(fā)明的幾個示例性方案，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認(rèn)識到可 以對這些實例做出許多修改，實質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)。例如，關(guān)于一個實例描述的特征可以被加入本發(fā)明的任何其它實例中。 因此，本申請旨在將所有的修改包含在如后續(xù)權(quán)利要求書及其所有等同所限定的 本發(fā)明范圍之內(nèi)。而且可以認(rèn)識到，可以想到能夠獲得某些方案尤其是所期望的方案的所 有優(yōu)點(diǎn)的許多方案，但是，某個優(yōu)點(diǎn)的缺失不應(yīng)被認(rèn)為必然意味這樣的方案在本發(fā)明范圍 之外。因為可以在不超出本發(fā)明范圍的情況下對上述結(jié)構(gòu)做出各種改變，所以，上述說明所 包含的全部內(nèi)容旨在應(yīng)被解釋為示范性的，而沒有限制意味。
權(quán)利要求
一種吸收性物品，包括吸收芯；其中，該吸收芯包含吸收性組合物，該吸收性組合物包括a.具有陰離子官能團(tuán)的SAP；b.含有第一水溶性化學(xué)物質(zhì)的消溶脹引發(fā)劑，該第一水溶性化學(xué)物質(zhì)包含具有2或更高的離子價的陽離子X；c.再溶脹引發(fā)劑(TAR)，包含含有陰離子Y的第二水溶性化學(xué)物質(zhì)；其中，該第一水溶性化學(xué)物質(zhì)的陽離子X能與該SAP的陰離子官能團(tuán)絡(luò)合，并且該第二水溶性化學(xué)物質(zhì)的陰離子Y能與該陽離子X絡(luò)合而形成具有溶度積常數(shù)Ksp＜10 5的鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該吸收性物品還包括頂片和底片，該 吸收芯設(shè)置在該頂片和該底片之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該吸收性物品還包含絨毛。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該吸收芯還包含表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該吸收芯包括許多層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該吸收性物品選自個人護(hù)理吸收性 物品、健康/醫(yī)用吸收性物品、家用/工業(yè)用吸收性物品或體育/建筑用吸收性物品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該消溶脹引發(fā)劑包含水溶性化學(xué)物 質(zhì)，該水溶性化學(xué)物質(zhì)選自氯化鋁、硫酸鋁、氯化鋇、乙酸鈣、氯化鈣、甲酸鈣、乙酸鎂、氯化 鎂、甲酸鎂、乙酸鋅、氯化鋅、甲酸鋅和硫酸鋅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該再溶脹引發(fā)劑包含水溶性化學(xué)物 質(zhì)，該水溶性化學(xué)物質(zhì)選自氯化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉、檸檬酸鈉、草酸鈉、硫酸鈉、聚磷酸 鈉、硫化鈉、硫酸鈉或三聚磷酸鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該第一水溶性化學(xué)物質(zhì)是甲酸鈣，該 第二水溶性化學(xué)物質(zhì)是碳酸鈉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該消溶脹引發(fā)劑和/或該再溶脹引 發(fā)劑中的至少一個包含聚合物涂層材料，該聚合物涂層材料選自聚甲基丙烯酸酯共聚物、 聚丙烯酸酯共聚物、乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、乙酸纖維素、聚乙二醇、馬來酸化聚丙 烯、聚烯烴共聚物或其組合
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該消溶脹引發(fā)劑和該再溶脹引發(fā)劑 具有用于在暴露于含水液體后釋放水溶性化學(xué)物質(zhì)的選定釋放曲線，并且在該第一水溶性 化學(xué)物質(zhì)100%釋放之前，該第一水溶性化學(xué)物質(zhì)具有比該第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累 積釋放。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該SAP包含部分中和交聯(lián)的聚丙烯 酸，其具有約40摩爾％至約60摩爾％的中和酸官能團(tuán)并且具有至少約25g/g的離心機(jī)保 液率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該發(fā)泡劑用樹脂包封起來，該樹脂 選自天然樹脂或合成樹脂、丁腈橡膠、黏性固化陶瓷材料、聚烯烴、聚乙二醇、烯烴共聚物、 聚芳香族烯烴、苯乙烯化合物或聚合化鹵代二烯烴。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的吸收性物品，其特征是，該樹脂包含聚乙二醇。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸收性物品，其特征是，該消溶脹引發(fā)劑具有用于釋放水溶 性化學(xué)物質(zhì)的釋放曲線，其中該釋放曲線選自奇異釋放曲線或S形釋放曲線，該再溶脹引 發(fā)劑具有用于釋放第二水溶性化學(xué)物質(zhì)的S形釋放曲線，其中在暴露于含水液體后且在大 約100%釋放前，該第一水溶性化學(xué)物質(zhì)具有比該第二水溶性化學(xué)物質(zhì)更高的累積釋放。
全文摘要
本發(fā)明涉及吸收性物品，它包括顯示出溶脹、消溶脹和再溶脹行為的吸收性組合物。確切地說，本發(fā)明的吸收性組合物在暴露于含水液體之后溶脹并吸液，消溶脹并從溶脹后的吸收性組合物中釋液，并且能再溶脹和吸液。溶脹-消溶脹-再溶脹行為允許在吸收性復(fù)合材料和吸收性物品中獲得增強(qiáng)的液體分配。
文檔編號A61L15/48GK101932345SQ200980103746
公開日2010年12月29日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者G·田, R·N·道奇二世, S·J·史密斯, Y·史, 秦建 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司