具有高吸收材料含量的吸收制品的制作方法_3

文档序号:8515244阅读:来源:国知局
吸收材料,它们是交联聚合材料, 当使用离心保留容量(CRC)测试(EDANA方法WSP 241. 2-05E)来测量时,所述聚合材料能 够吸收至少10倍于它们自身重量的含水的0. 9%盐水溶液。所用的SAP具体地可具有超 过20g/g,或大于24g/g,或20至50g/g,或20至40g/g,或24至30g/g的CRC值。用于本 发明中的SAP包括多种水不溶性却水可溶胀的能够吸收大量流体的聚合物。
[0064] 超吸收聚合物可为颗粒形式,以便在干燥状态下能够流动。典型的粒状吸收性聚 合物材料由聚(甲基)丙烯酸聚合物制成。然而,例如还可使用基于淀粉颗粒的吸收性聚 合物材料,以及聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共 聚物、交联聚环氧乙烷、以及聚丙烯腈的淀粉接枝的共聚物。超吸收聚合物可以为聚丙烯 酸酯和聚丙烯酸聚合物,其为内部交联和/或表面交联的。合适的材料在PCT专利申请 W007/047598 或例如 W007/046052 或例如 W02009/155265 和 W02009/155264 中有所描述。在 一些实施例中,合适的超吸收聚合物颗粒可通过本领域现阶段的制备工艺获得,如更具体 地在WO 2006/083584中描述。优选将超吸收聚合物内部交联,即在具有两个或更多个可聚 合基团的化合物的存在下进行聚合,所述化合物可自由基共聚到聚合物网络中。可用的交 联剂包括例如如EP-A 530438中所述的乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、甲基 丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙氧基乙烷,如EP-A 547 847、 EP-A 559 476、EP-A 632 068、WO 93/21237、WO 03/104299、WO 03/104300、WO 03/104301 和DE-A 103 31 450中所述的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯,如DE-A 103 31 456和DE-A 103 55 401中所述的混合丙烯酸酯(其不仅包括丙烯酸酯基团,还包括烯键式不饱和基团),或 者如例如 DE-A 195 43 368、DE-A 196 46 484、WO 90/15830 和 WO 02/32962 中所述的交 联剂混合物,以及W02009/155265中所述的交联剂。超吸收聚合物颗粒可为外部表面交联 的(或:后交联的)。可用的后交联剂包括具有能够与所述聚合物的羧酸根基团形成共价 键的两个或更多个基团的化合物。可用的化合物包括例如EP-A 083 022、EP-A 543 303和 EP-A 937 736中所述的烷氧基甲硅烷基化合物、聚氮丙啶、聚胺、聚酰氨基胺、二或聚缩水 甘油基化合物;如DE-C 33 14 019中所述的多元醇;如DE-A 4020780中所述的环状碳酸 酯;如DE-A 198 07 502中所述的2-f?恶唑烷酮及其衍生物,诸如N-(2-羟乙基)-2-鳴·唑 烷酮;如DE-A 19807992中所述的双及聚-2-唑烷酮;如DE-A 19854573中所述的2-氧 代四氢-1,3-??恶嗪及其衍生物;如DE-A 19854574中所述的N-酰基-2-p趣唑烷酮;如DE-A 10204937中所述的环脲;如DE-A 10334584中所述的二环酰胺缩醛;如EP1,199, 327中所 述的氧杂环丁烷和环脲;以及如W003/031482中所述的吗啉-2, 3-二酮及其衍生物。
[0065] 在一些实施例中,SAP由聚丙烯酸聚合物/聚丙烯酸酯聚合物形成,例如具有60% 至90%,或约75 %的中和程度,具有例如钠抗衡离子。
[0066] 可用于本发明的SAP可为很多种形状。术语"颗粒"是指小粒、纤维、薄片、球体、 粉末、薄板、以及在超吸收聚合物颗粒领域中技术人员已知的其它形状和形态。在一些实施 例中,SAP颗粒可为纤维的形状,即细长的针状超吸收聚合物颗粒。在那些实施例中,超吸收 聚合物颗粒纤维具有小于约1臟,通常小于约500 μ m,并且优选小于250 μ m下至50 μ m的 小尺寸(即纤维的直径)。纤维的长度优选为约3_至约100_。纤维也可为可被织造的 长丝的形式。
[0067] 通常SAP是球状颗粒。与纤维相反,"球状颗粒"具有最长和最短尺寸,并且颗粒的 最长和最短颗粒尺寸之比在1-5范围内,其中值1等于完美的球状颗粒,而值5允许与此类 球状颗粒有一些偏差。根据EDANA方法WSP 220. 2-05测量,超吸收聚合物颗粒可具有小于 850 μ m,或50至850 μ m,优选100至710 μ m,更优选150至650 μ m的粒度。具有相对低粒 度的SAP有助于增加吸收材料与液体流出物接触的表面积,并因此支持液体流出物的快速 吸收。
[0068] SAP可具有在45 μπι至4000 μπι范围内的粒度,更具体地具有在45 μπι至约 2000 μ m,或约100 μ m至约1000,850或600 μ m范围内的粒度分布。颗粒形式的材料的粒 度分布可如本领域中已知来测定,例如借助于干筛分析法(EDANA 420. 02"Particle Size" 分配)。
[0069] 在本文的一些实施例中,超吸收材料呈颗粒形式,具有多至2mm,或介于50微米和 2mm或至Imm之间,或优选地100或200或300或400或500 μ m,或至1000或至800或至 700 μm的质量中值粒度;所述质量中值粒度可例如通过例如ΕΡ-Α-0, 691,133中所述的方 法来测量。在本发明的一些实施例中,超吸收聚合物材料呈颗粒形式,所述颗粒中按重量计 至少80 %为具有介于50 μ m和1200 μ m之间的尺寸且具有介于上述任何范围组合之间的 质量中值粒度的颗粒。此外,或在本发明的另一个实施例中,所述颗粒为大致上球形的。在 本发明的另一个或附加实施例中,超吸收聚合物材料具有相对窄范围的粒度,例如其中大 部分(例如至少80%或优选地至少90%或甚至至少95重量% )的颗粒具有在50 μπι和 1000 μ m之间,优选地在100 μ m和800 μ m之间,并且更优选地在200 μ m和600 μ m之间的 粒度。
[0070] 合适的SAP可例如由US4, 340, 706和US5, 849, 816所述的反相悬浮聚合反应获 得,或者由如美国专利申请2009/0192035、2009/0258994和2010/0068520所述的喷雾或其 它气相分散聚合反应获得。在一些实施例中,合适的SAP可通过本领域现阶段的制备工艺 获得,如更具体地由WO 2006/083584,第12页第23行至第20页第27行中所述。
[0071] SAP表面可涂覆有例如阳离子聚合物。优选的阳离子聚合物可包含聚胺或聚亚胺 材料。在一些实施例中,SAP可涂覆有脱乙酰壳多糖材料如在US7, 537, 832B2中公开的那 些。在一些其它实施例中,SAP可包含混合床离子交换吸收聚合物,如WO 99/34841和WO 99/34842中所公开的那些。
[0072] 吸收芯通常将包括仅一种类型的SAP,但不排除可使用SAP的共混物。可使用其 "尿液渗透性测量"(UPM)值来量化超吸收聚合物的流体渗透性,所述值在欧洲专利申请号 EP12174117. 7所公开的测试中测量。SAP的UPM可为例如至少IOXKT7Cm3. sec/g,或至少 30 X 10 7cm3· sec/g,或至少 50 X 10 7cm3· sec/g,或更高,例如至少 80 或 100 X 10 7cm3· sec/g。 流动特性也可通过改变在第二吸收层中使用的SAP量和分布进行调节。
[0073] 就大多数吸收制品而言,液体排放主要在制品(具体地尿布)的前半部中进行。因 此,制品的前半部(如由介于前边缘和在距前边缘或后边缘一半L的距离处设置的横向线 之间的区域限定)可包括芯的大部分吸收容量。因此,至少60%的SAP,或至少65%,70%, 75 %或80 %的SAP可存在于吸收制品的前半部中,剩余的SAP设置在吸收制品的后半部中。
[0074] 存在于吸收芯中的SAP总量也可根据期望的使用者而变化。用于新生儿的尿布可 比婴儿尿布或成人失禁尿布需要较少的SAP。芯中的SAP量可例如占约5至60g,具体地5 至50g。SAP的沉积区域8(或者如果存在多个,则"至少一个")内的平均SAP基重可以为 例如至少50、100、200、300、400、500g/m 2或更多。由吸收材料沉积区域推导存在于吸收材 料沉积区域8中的通道区域以计算该平均基重。
[0075] 芯包裏物(16, 16')
[0076] 芯包裹物可由围绕吸收材料折叠的单一基底制成,或可有利地包括附接到另一个 的两个(或更多个)基底。典型的附接件为所谓的C形包裹物和/或夹心包裹物。在C形 包裹物中,如图2和7示例性所示,基底中的一个的纵向边缘和/或横向边缘被折叠到另一 个基底上以形成翼片。然后这些翼片通常通过胶粘粘结到另一个基底的外表面。
[0077] 芯包裹物可由适用于接收并包括吸收材料的任何材料形成。可使用用于制备常 规芯的典型的基底材料,具体地,纸、薄纸、膜、织造织物或非织造织物、或任何这些材料的 层合体。芯包裹物可具体地由非织造纤维网形成,诸如梳理非织造织物、纺粘非织造织 物("S")或熔喷非织造织物("M")、以及这些中任何织物的层合物。例如,熔纺聚丙烯 非织造织物是合适的,尤其是具有层压纤维网SMS、或SMMS或SSMMS结构,并具有约5gsm 至15gsm基重范围的那些。合适的材料例如公开于US7, 744, 576、US2011/0268932A1、 US2011/0319848A1或US2011/0250413A1中。可使用由合成纤维诸如PE、PET,尤其是PP所 提供的非织造材料。
[0078] 如果芯包裹物包括第一基底16和第二基底16',则其可由相同类型的材料制成, 或可由不同的材料制成,或者一个基底可与另一个以不同的方式进行处理以向其提供不同 的特性。因为用于非织造织物制备的聚合物是固有疏水的,如果置于吸收芯的流体接收侧 上,它们优选地涂覆有亲水性涂层。有利的是,芯包裹物的顶侧面,即在吸收制品中更靠近 穿着者放置的侧面,比芯包裹物的底侧面更具亲水性。一种制备具有耐久亲水性涂层的非 织造织物的可能方法是,通过将亲水单体和自由基聚合引发剂施涂到非织造织物上,并且 进行通过紫外光所激发的聚合作用,从而导致单体化学地结合到非织造织物的表面上。一 种制备具有耐久亲水性涂层的非织造织物的另选的可能方法是用亲水性纳米颗粒来涂覆 非织造织物,例如,如WO 02/064877中所述。
[0079] 永久性地亲水性非织造织物也可用于一些实施例中。如US7744576 (Busam等人) 所述,表面张力可用于测量获得的某种亲水性水平的持久性。如US7744576所述,液体透湿 可用于测量亲水性水平。当用盐水溶液润湿时,第一和/或第二基底可具体地具有至少55, 优选地至少60,还更优选至少65mN/m或更高的表面张力。基底也可具有对液体的第五涌 流小于5s的液体透湿时间。这些值可使用US7, 744, 576B2'Determination Of Surface Tension"和"Determination of Strike Through"分别所述的测试方法来测量。
[0080] 亲水性和可润湿性通常根据流体例如通过非织造织物的接触角和透湿时间来定 义。在由 Robert F. Gould 编辑的名称为"Contact angle, wettability and adhesion"的 美国化学学会出版物(1964版权所有)中对此进行了详细的讨论。可认为水和基底表面之 间的接触角较小的基底比另一种基底更具亲水性。
[0081] 所述基底还可以为透气的。因此可用于本文的膜可包括微孔。基底可具有例如40 或50至300或至200m 3Am2X min)的透气率,所述透气率按EDANA方法140-1-99 (125Pa, 38. 3cm2)测定。芯包裹物的材料可另选具有较低的透气率,例如为非透气的,以例如有利于 对移动表面的处理,包括真空。
[0082] 如果芯包裹物由两个基底16, 16'形成,则通常可使用四个密封件将吸收材料60 包封在芯包裹物内。例如,第一基底16可置于芯的一个侧面(如图所示的顶侧面)上并围 绕芯的纵向边缘延伸以至少部分地包裹芯的相对底侧面。第二基底16'通常存在于第一基 底16的包裹的翼片和吸收材料60之间。第一基底16的翼片可胶粘到第二基底16'以提 供强效密封。与夹心密封件相比,该所谓的C-包裹物构造可提供有益效果,诸如在润湿加 载状态下改善的耐破裂性。然后,芯包裹物的前侧面和后侧面也可例如通过将第一基底和 第二基底彼此胶粘来密封,从而在芯的整个周边上提供对吸收材料的完全包封。对于芯的 前侧面和后侧面,第一基底和第二基底可在基本上平面方向上延伸并接合在一起,从而对 于这些边缘形成所谓的夹心构造。在所谓的夹心构造中,第一基底和第二基底也可在芯的 所有侧上向外延伸并沿芯周边的全部或部分平坦密封,通常通过胶粘和/或热/压力粘结 来密封。通常第一基底和第二基底均不需要成形,使得它们可被矩形切割以方便制备,但是 当然其它形状也是可能的。
[0083] 术语"密封"旨在被广义地理解。密封不需要沿芯包裹物的整个周边是连续的,而 是沿其部分或全部可以为不连续的,诸如由在一条线上间隔的一系列密封点形成。通常,密 封可由胶粘和/或热粘结形成。芯包裹物也可由单一基底形成,所述基底可将吸收材料包 封在包裹物中,并可例如沿芯的前侧面和后侧面以及一个纵向密封件来密封。
[0084] 吸收材料沉积厌域8
[0085] 从吸收芯的顶侧面观察,吸收材料沉积区域8可由如下层的周边限定,所述层由 芯包裹物内的吸收材料60形成。吸收材料沉积区域8可采用各种形状,具体地显示所谓的 "狗骨"或"沙漏"形状,其表现出沿其宽度朝芯的中部或"裆"区的渐缩。这样,吸收材料沉 积区域在芯的旨在置于吸收制品裆区中的区域中可具有相对窄的宽度,如图1所示。这可 提供例如更好的穿着舒适性。吸收材料沉积区域8可因
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