专利名称：厚度减低的吸收制品的吸收芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来容纳和保留诸如尿液之类的身体排泄物的吸收制品吸收芯。这样的制品为一次性卫生制品，如婴儿尿布、训练裤、成人失禁制品、妇女护理制品等等。该改进本质上是基于这种认识，即用能够保留液体同时保持或改善采集性能的液体存储材料来替代吸收芯中的大部分或全部减震纤维吸收材料是理想的，因为减震性的降低更多地由舒适性的获得所补偿。然而，舒适性可仅在对于液体处理的尿布的更基本要求得到满足或改善的情况下才能够获得。尤其是，如果为了能够产生更薄更干的吸收制品而改进这种液体处理性能使其优于传统吸收结构的性能，则此类制品的使用者使用它们时会体验到比预期更好的舒适性，其与减薄有关。提供以其制成的此类吸收芯只有随着新型高度吸收胶凝材料的开发才得变为可能，新型高度吸收胶凝材料能够在超吸收聚合物浓度下以超乎想象的完美来采集、传输和存储液体，但目前人们还对此一无所知。允许这种突破进展的第二方面是在制品的整个使用周期内从干燥到载满期间保持这样高的超吸收聚合物浓度制品的舒适性和性能的能力，尤其是通过改进芯抵抗使用期间此类制品承受力的能力。这种保持原样的能力通常也称作芯的润湿完整性并且对其改进是本发明的一个重要目的。
背景技术：
用于容纳和保留诸如尿液或粪便之类的身体排泄物的吸收制品如一次性尿布、训练裤、成人失禁制品已为本领域所熟知，并且在改进它们性能方面已经做了相当多的工作。这样的改进通常针对此类制品的主要功能即保留体液功能进行，但也通过提高穿着者的舒适性来最大程度地降低与穿着此类制品有关的负面影响。
通常可将此类改进分成主要属于两个种类中的任意一类主要与“芯技术”，即广义上所说的“吸收性”有关，或主要与“底座技术”有关。
首先要解决的是如何在一个“吸收(或芯)结构”中收集和保留身体排泄物(通常具有某种状态的流动性)，从而由制品捕集排泄物(拾取)，然后传输远离采集位置(分配)，然后存储起来(保留)。
第二种类通常与在制品的密封结构内部容纳身体排泄物的所谓“底座元件”有关。这可通过采用不可渗透的底片将吸收(芯)结构和外部例如穿着者衣服或皮肤分开来执行。另外，底座应该防止身体渗出物穿过吸收制品和穿着者身体间的距离渗出，其可通过在腿部和腰部开口处弹性收紧来实现。其它底座方面是使制品能够穿带到穿着者身上，例如通过提供诸如带子之类的闭合部件，或者用带状布置将制品保持在穿着者身上(在所谓的套穿尿布款式中与制品为一整体或为施用部件的一部分)。
通常穿着者的“舒适性”这个术语主要通过改进底座元件来执行，例如通过采用尿布底座元件来提供良好的制品“贴合性”以及变得柔软和减震。同样沿用已久的是通过减小主要厚度目标减小制品的厚度，即吸收(芯)结构帮助改进舒适性。然而，这一直是液体处理性能和厚度之间的平衡问题。同样，认为基本的减震量对于舒适的尿布是必需的。最后，技术人员认为，减少或者甚至去除纤维材料到现代微粒超吸收材料将取代先前由纤维基质提供的液体采集和分配功能性这种程度是不可能的。最后，即使存在着干燥时可能提供所有这样的有益方面的结构，其会组成即使在已经吸收了第一次涌出的液体之后还会保持液体处理和舒适性性能的吸收(芯)结构是完全不可想象的。
特殊厚度吸收(芯)结构的开发也具有其它有益的方面，使这样一种开发的目标具有基本商业利益。例如，较薄的尿布不只是在衣服下穿着时膨松度低且贴合性好，同时它们在包装中也更紧密，使消费者更容易携带和存放。包装中的致密性也导致生产商和营销商的经销费用降低，包括减少每个尿布单元在商店中所需的货架空间。
如前所述，提供诸如尿布之类的较薄吸收制品的能力视开发可采集和存储大量排出的体液、具体地讲尿液的较薄吸收(芯)结构的能力而定。在这点上，使用通常称作“水凝胶”、“超吸收剂”或“水胶体”材料已经变得尤其重要。例如，参见1972年6月13日公布的美国专利3,699,103(Harper等人)和1972年6月20日公布的美国专利3,770,731(Harmon)，它们公开了此类吸收聚合物(下文中称为以下任意一种水凝胶形成吸收聚合物、超吸收剂、超吸收聚合物或SAP、吸收凝胶材料或AGM)的使用。当然，典型地当与纤维基质共同使用时，开发较薄的尿布是利用这些SAP的能力来吸收大量排出的体液的较薄吸收芯的直接产物。例如，参见1987年6月16日公布的美国专利4,673,402(Weisman等人)和1990年6月19日公布的美国专利4,935,022(Lash等人)，它们公开了包括用于造型又薄又致密的非膨松尿布的纤维基质和SAP的双层芯结构。
在使用这些SAP之前，通常的做法是形成完全由木浆绒毛制成的吸收结构，例如适用于婴儿尿布的那些结构。按每克木桨绒毛所吸收的液体克数，给出木浆绒毛所吸收的液体量相对较低，必需采用较大量的木浆绒毛，因此不得不使用较膨松并且厚的吸收结构。在此类结构中采用这些SAP允许使用较少的木浆绒毛。这些SAP在其吸收大量的含水体液如尿液的能力方面优于绒毛(即，至少约15g/g)，因此，使加工更小更薄的吸收结构变得可行。另外，SAP颗粒典型地比纤维结构包得更紧，因此在高浓度下获得薄得多的芯。
这些SAP通常通过起初聚合不饱和羧酸或者它们的衍生物制成，例如丙烯酸、丙烯酸的碱金属(例如钠和/或钾)或铵盐、烷基丙烯酸盐等等。这些聚合物通过将含聚合物链羧基团与常规的双官能或多官能单体材料例如N，N′亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或者三烯丙基胺发生轻度交联而具有了水不溶性以及遇水润胀性。这些轻度交联的吸收聚合物还包括多个连接到聚合物主链上的阴离子(荷电的)羧基团。是这些荷电的羧基团使聚合物能够因渗透力而吸收体液，因此形成水凝胶。
交联度不仅确定这些SAP的水不溶性，而且也确定这些聚合物的两个其它特性它们的吸收能力和凝胶强度的一个重要因素。吸收能力或“凝胶体积”是给定数量的SAP将吸收的水或体液数量的量度标准。凝胶强度与SAP在外加应力下变形或“流动”的倾向有关。SAP用作诸如一次性尿布之类的吸收结构和制品的吸收剂需要具有足够高的凝胶体积以及足够高的凝胶强度。凝胶体积要求非常高，要在使SAP能够吸收使用吸收制品期间遇到的大量含水体液。凝胶强度需要使形成的SAP不变形并且使吸收结构或制品中的毛细管空隙空间充满到极限程度，从而抑制结构/制品的吸收能力以及使液体分布遍及结构/制品。例如，参见1987年3月31日公布的美国专利4,654,039(Brandt等人)(1988年4月19日重新公布的美国再公布专利32,649)和1989年5月30日公布的美国专利4,834,735(Alemany等人)。
前面的吸收结构通常已经包括较低数量(例如，按重量计低于约50％)的这些SAP。例如，参见1989年5月30日公布的美国专利4,834,735(Alemany等人)(优选地在纤维基质中具有约9％至约50％的SAP)。对此有几个原因。用于前述吸收结构的SAP的吸收率通常不能使它们快速吸收体液、尤其是在“涌出”的情况下。这就有必要包含纤维、典型地木浆纤维来起到临时储液器的作用，容纳排出的流体直到被SAP吸收为止。
更重要的是，很多已知的SAP显示具有凝胶结块。“凝胶结块”出现在SAP颗粒被润湿时并且颗粒润胀以抑制流体传输到吸收结构的其它区域。因此，润湿吸收构件的这些其它区域借助于一个很慢的扩散过程发生。实际上，这种用吸收结构采集流体的方法要比流体排出的速率慢得多，尤其是在涌出的情况下。吸收构件中的SAP颗粒在接近于完全饱和之前很久或者在流体扩散或芯吸过“结块”颗粒进入吸收构件的其它部位之前吸收制品就会发生渗漏。一旦颗粒遇到所吸收的流体润胀，如果SAP颗粒的凝胶强度不合适并且在应力下变形或延展，则凝胶结块会成为一个特别尖锐的问题。参见1989年5月30日公布的美国专利4,834,735(Alemany等人)。
这种凝胶结块现象典型地已经使采用其中散布着SAP颗粒的纤维基质成为必要。这种纤维基质保持SAP颗粒彼此分离。这种纤维基质也提供了一个毛细管结构，使流体能够从最初的流体排出位置达到位于远处区域中的SAP。参见1989年5月30日公布的美国专利4,834,735(Alemany等人)。然而，为了使凝胶结块降到最低或消除凝胶结块而在纤维基质中散布较低浓度的SAP会降低较薄吸收结构的总的流体存储能力。使用较低浓度的这些SAP稍微限制了这些材料的真正优点，也就是其每一特定体积吸收和保留大量体液的能力。SAP浓度不可能特别高的另一个原因是由颗粒物质制成的结构存在着物理完整性的缺点因此形成纤维基质也具有提供纤维增强结构的优点，与用于很多其它由纤维元件提供结构增强的技术场合中的那些结构相类似，例如在纤维玻璃中。
除了提高凝胶强度之外，已经利用了这些SAP的其它物理和化学特性来改进它们的性能、尤其是减少凝胶结块。一个特性是粒径，并且尤其是粒径分布。在本文中将要提到本发明涉及包含颗粒SAP的吸收芯。使用纤维SAP确实消除了颗粒SAP产生的很多问题，但又增加了不同的问题。迄今为止典型地导致无法商业使用纤维SAP(即，不考虑技术方面)的一个关键问题是SAP颗粒和SAP纤维间的成本差异。根据1991年9月10日公布的美国专利5,047,023(Berg)，可控制SAP的粒径分布来改善用于吸收结构的颗粒的吸收能力和效率。然而，即使调节粒径分布也不会自动地导致具有较高浓度的这些SAP的吸收结构。已经注意到，这些SAP的另一个特性是存在于聚合物本身中的可萃取物的含量；参见1988年4月19日重新公布的美国再公布专利32,649(Brandt等人)。
一段时间以来以凝胶结块的量度标准著称的又一个特性是这些SAP的需要润湿性或者重量吸收率。例如，参见1992年9月15日公布的美国专利5,147,343(Kellenberger)和1992年9月22日公布的美国专利5,149,335(Kellenberger等人)，其中这些SAP被称为“超吸收材料”以及其中需要润湿性/重量吸光度被称为载荷下的吸收率(AUL)。在这些专利中“AUL”的定义是SAP润胀抵抗外加约束力的能力(参见前面的美国专利5,147,343，第2栏，第43-46行)。“AUL值”的定义是经受2068 Pa(21,000dyn/cm2，约0.3psi)的载荷作用时，SAP所吸收的0.9％的盐水溶液的量(以ml./g或者g/g.表示)。AUL值可在1小时(参见美国专利5,147,343)或者5分钟(参见美国专利5,149,335)下进行确定。如果SAP在1小时后吸收了至少约24ml./g(优选地至少约27ml./g)的盐水溶液(参见美国专利5,147,343)或者在5分钟后吸收了至少约15g/g(优选地至少约18g/g)盐水溶液，则认为它们具有理想的AUL性能。
美国专利5,147,343和5,149,335中所定义的AUL可提供在某些情况下哪一种SAP将避免胶凝结块的某些指示。然而，AUL不适合用于确定哪一种SAP将提供可提高吸收结构中的这些聚合物的浓度而不会产生明显的凝胶结块或某些其它不受欢迎的后果所需的吸收性性能。当然，具有令人满意的AUL值时，公开于美国专利5,147,343和5,149,335中的某些SAP的渗透性将不适用于吸收构件中的高浓度。为了具有高AUL值，仅仅需要形成的水凝胶层具有最低限度的最小渗透性，这样在2068Pa(0.3psi)的围压下，凝胶结块的程度不明显。完全避免凝胶结块所需的渗透性程度远小于提供良好的流体传输性能所需的程度。根据美国专利5,147,343和5,149,335的通过AUL选择避免凝胶结块的SAP在其它流体处理性能方面仍然存在着明显的不足。
根据美国专利5,147,343和5,149,335，使用测得的AUL值的另一个问题是它们没有反映出作用在吸收结构中水凝胶形成聚合物上的所有可能的压力。如上所述，在这些专利中在约2068Pa(0.3psi)的压力下测定AUL。据信约4826Pa(0.7psi)的高得多围压更适合反映吸收结构上的局部机械压力(例如就坐、睡觉、蹲下、系带、收紧、腿部运动、其它拉紧和扭转运动)的整个范围。参见1992年9月15日公布的美国专利5,147,345(Young等人)。另外，很多包括这些SAP的吸收结构可包括其它部件，例如容纳最初排出的体液的采集层。例如，参见1987年6月16日公布的美国专利4,673,402(Weisman等人)和1990年6月19日公布的美国专利4,935,022(Lash等人)。这种采集层可包括具有较高的毛细管抽吸性的纤维，例如某些化学硬化纤维。例如，参见1993年6月8日公布的美国专利5,217,445(Young等人)。考虑到影响这些SAP流体采集的这些额外的毛细管压力，在更高的压力即约4826Pa(0.7psi)下测量需要吸收性性能要更现实一些。这不仅较好考虑到了使用期间施加的局部机械压力，而且也考虑到了由存在于吸收结构中的其它部件(例如采集层)产生的额外毛细管压力。
对于具有较高浓度的这些SAP的吸收结构而言，已经评估了这些吸收聚合物的其它特性。例如，参见1993年3月17日公布的欧洲专利申请532,002(Byerly等人)，对于具有高浓度SAP的吸收组合物，其将所谓的载荷下变形度(DUL)的特性看得很重要。“DUL”被用于欧洲专利申请532,002中来估算在吸收聚合物润胀后SAP保持芯吸通道的能力。参见第3页，第9-10行。DUL值通过以下步骤来获得用固定数量的合成尿液不完全浸透SAP、在轻载2068Pa(0.3psi)下压缩吸收聚合物、然后测量吸收聚合物在重载6205Pa(0.9psi)下的变形。在这种应用场合，公开的SAP的DUL值为约0.6mm或更小。
欧洲专利申请532,002中所定义的DUL可提供吸收聚合物润胀后SAP保持芯吸通道能力的某些指示。然而已经发现，在存在体液的情况下在这些吸收聚合物润胀时所形成的、下文中称为PHL的水凝胶层的开孔度或孔隙度(对于更进一步的定义，请参见PCT WO-95-26209，第17页下面或者EP-B-752892第64段下面)，比DUL值更适合用来确定这些吸收聚合物采集和传输流体的能力，尤其是在吸收聚合物以高浓度存在于吸收结构中时。孔隙度指的是未被固体材料所占据的体积分数。对于全部由SAP形成的水凝胶层而言，孔隙度为未被水凝胶占据的层的体积分数。对于包含水凝胶以及其它成分的吸收结构而言，孔隙度为未被水凝胶或者其它固体组分(例如纤维)占据的体积分数(也称为空隙体积)。
重要的是，已经发现，孔隙度比欧洲专利申请532,002非常想要得到的那些高的SAP尤其适于具有高浓度的这些吸收聚合物的吸收结构。据信欧洲专利申请532,002所想要得到的DUL值在约0.6mm以下的SAP具有较低的孔隙度。
在高浓度的这些SAP下的另一个重要性质是它们的渗透率/流动传导率。渗透率/流动传导率可根据它们的盐水流动传导率(SFC)值来定义。SFC在本领域中已沿用已久并且很详细地定义于如PCT WO-95-26209第69页下面或者EP-B-752892第224段下面。SFC测定材料传输盐水的能力，例如由润胀的SAP形成的水凝胶层传输体液的能力。典型地，纸浆纤维的气流纤网(例如，密度为0.15g/cc)的SFC值将为约200×10-7cm3sec/g。相反，诸如Aqualic L-74(Nippon Shokubai Co.，LTD生产)和Nalco-1180(Nalco Chemical Co.生产)之类的典型SAP的SFC值至多为1×10-7cm3sec/g。因此，根据SFC，非常希望能够使用SAP，其更接近于木浆纤维的气流纤网。
为了充分利用由这些SAP形成的水凝胶层的孔隙度和渗透率性质，必须要考虑的另一个因素是在吸收构件中包含这些聚合物的区域的润湿完整性。对于孔隙度和SFC值较高的SAP而言，存在聚合物的区域具有优良的润湿完整性极其重要。“优良的润湿完整性”指的是SAP浓度高的吸收构件中的区域在干燥、部分润湿和/或润湿状态下具有足够的完整性，以使在存在体液的情况下润胀时形成的水凝胶的物理连续性(因此透过相邻的中间空隙/毛细管采集和传输流体)即使经受正常使用条件时也完全不被干扰或改变。在正常使用期间，吸收制品中的吸收芯典型地经受强度和方向变化的拉伸或扭转力。这些拉伸和扭转力包括裆区中的聚拢，当人们穿着吸收制品散步、蹲坐、弯腰等等时的拉紧和扭曲力。如果润湿完整性不够，则这些拉伸和扭转力可能会对水凝胶的物理连续性产生实际的改变和/破坏，使其将流体收集和传输进入和透过相邻孔隙和毛细管的能力降低，例如，水凝胶层可能局部分离、完全分离、具有引入的缝隙、具有明显减薄的区域和/或破裂成多个明显变小的碎块。除了此类完整性的缺乏不可避免地产生宏观上的不舒服之外，其也使SAP的任何有利的孔隙度和渗透率/流动传导率性质降到最低或者完全消失。为了评价水凝胶层的性能，可进行所谓的球破裂评价，其在使用吸收制品的某些限制内能够预报或得出有关预期性能的结论。具体地讲，该测试能够评估包含高SAP浓度的吸收芯的润湿完整性的相应恶化情况。
因此，能够提供包括以下特性的吸收构件是理想的(1)具有较高浓度的SAP颗粒的区域；(2)具有较高的孔隙度，以及优选地渗透率/流动传导率性质与气流纤维网几乎相同；(3)其在典型的使用压力下容易从更高的毛细管抽吸采集层采集流体；(4)在基质中提供足够的润湿完整性，以使其采集和传输流体的能力即使在承受正常使用力时也基本上不降低或变小。能够在以下这些吸收构件中使用SAP也是非常理想的，即它们被体液所润胀时保持优良的润湿完整性和高的孔隙度使得(a)每单位重量吸收聚合物的空隙体积接近于气流纤维网的空隙体积；(b)在使用压力下吸收聚合物的要求润湿能力或重量吸收性得到提高；和(c)吸收聚合物优选地具有增加的渗透性、改进的芯吸性和/或改进的润胀性性能。
因此，本发明的一个目标是提供具有改进贴合性的吸收制品，尤其是通过降低其厚度来提供，而且承载时也提供良好的流体处理性能，尤其是通过使用干燥时和逐渐浸润流体期间具有特别合适的流体分布性能的材料来提供。
本发明的另一个目标是通过使用超吸收聚合物来达到这个目的。
发明概述本发明及其特征在独立的权利说明书中得到充分说明并且在相关的权利要求中说明了优选的实施方案。具体地讲，本发明涉及用于供应诸如婴儿尿布或成人失禁制品之类的吸收失禁制品的吸收芯，其中制品优选地包括一个顶片，所述吸收芯直接临接于其放置，并且还可任选地包括一个底片，其与顶片一道将吸收芯夹在中间。
本发明的吸收芯尤其适用于收集诸如尿液之类的体液。这样的芯包括呈颗粒形式的超吸收胶凝材料。与纤维不同，颗粒具有最长的和最短的尺寸，其中最长与最短颗粒尺寸的颗粒比率在1-5范围内，值1相当于标准球状颗粒以及5考虑到了这样一个球状颗粒的某些偏差。
颗粒具有交联的表面以提供个体颗粒的稳定性，这样根据本文所定义的SFC试验，所测量的超吸收胶凝材料的SFC值至少为30单位，优选地超过60单位。
颗粒还具有采用可部分水解的阳离子聚合物的基本上未共价键合的表面涂层，这样根据本文所定义的BBS试验，所测量的所述超吸收胶凝材料的球破裂强度(下文中称为BBS)在30分钟后大于0.78N(80gf)以及在16小时后的BBS至少为30分钟BBS测试后的50％。优选地，在30分钟后BBS为0.98(100)至1.27N(130gf)以及16小时后的BBS在30分钟后的BBS的80％至120％范围内。为了微调(稳定或减缓)聚合物上的阳离子电荷，其应该为可水解的聚合物。
共价涂层存在于颗粒上，数量按所述颗粒重量计低于10％，优选地按重量计在0.05％和5％之间以及更优选地在0.2％和1％之间。可部分水解的阳离子非共价键表面涂层优选地由实际上可部分水解的阳离子聚合物来提供，其优选地在40％至80％范围内、更优选地在40％至60％范围内以及最优选地在40％至50％范围内被水解。此类聚合物的优选实施例为含氮聚合物，其每千克含氮聚合物含有5至17mol阳离子基团。在本发明的一个特别实施方案中，涂层为N-乙烯基烷基酰胺或者N-乙烯基-烷基-酰亚胺的部分水解的聚合物，更优选地为N-乙烯基-甲酰胺的聚合物。
最后，超吸收胶凝材料以按重量计60％或以上的浓度、优选地以按重量计80％或以上的浓度、更优选地以按重量计96％或以上的浓度存在于本发明的吸收芯中。
对于选择用于本发明的SAP材料而言，根据1998年纽约Wiley VCH出版、F.L.Buchholz和A.T.Graham所著的“Modern Super AbsorbentTechnology”定义的比表面积评价方法，如果SAP颗粒的比表面积为至少0.05m2/g，优选地0.1m2/g，以及更优选地大于0.25m2/g，则其为优选的。该比表面为平均粒径的指标，因为较小的颗粒将自然导致较大的表面积。在本文中，根据本发明的吸收芯特别优选的实施方案将使用的SAP颗粒按重量计为至少90％，优选地至少95％，更优选地99％，根据本文所定义的筛分粒径试验，SAP颗粒的筛分粒径小于600μm，优选地小于500μm，更优选地小于400μm。
已经进一步发现，按照本文所定义的毛细管压力评价方法选择用于根据本发明芯的SAP是优选的，其毛细管压力百分点为至少35，优选地至少45，以及更优选地至少54。
发明详述A.定义本文所用术语“吸收芯”指的是吸收制品的一个组件，其主要决定着包括采集、传输、分布和存储体液在内的制品流体处理性质。同样，吸收芯典型地不包括吸收制品的顶片或底片。
本文所用术语“吸收构件”指的是吸收芯的各个组件，其典型地提供一种或多种流体处理性质，例如，流体采集、流体分配、流体传输、流体存储等。吸收构件可包括整个吸收芯或者吸收芯的仅仅一部分，即吸收芯可包括一个或多个吸收构件。
本文所用术语元件的“区域”或“区”指的是那个元件的各个部分或截面。
本文所用术语“包括”指的是根据本发明例如各种组件、构件、步骤等等可被结合采用。因此，术语“包括”包括更加限制性的术语“由…制成”和“由…组成”，这些后面的更加限制性的术语具有本领域所理解的标准含义。
除非另外指明，本发明中所用的所有百分数、比率和比例均按重量计。
B.吸收芯的材料和组分1.水凝胶形成吸收聚合物a.化学组成用于本发明的SAP或超吸收聚合物(SAP)包括各种能够吸收大量流体的水不溶性的但是遇水润胀的聚合物。这样的聚合物材料通常已为本领域所知并且包括用于一次性吸收制品技术领域内的所有那些熟知的聚合物。尤其是，在本发明的范围内，可使用公开于EP-A-752 892中的SAP或者公开于1998年纽约Wiley VCH出版、F.L. Buchholz和A.T.Graham所著的名称为“Modern Super Absorbent Technology”的教科书中的那些SAP。
用于制作SAP的优选聚合物材料为部分中性聚丙烯酸及其淀粉衍生物的轻度网络交联的聚合物。优选地，SAP包括约50％至约95％、优选地约75％中性的、轻度网络交联的聚丙烯酸(即，聚(丙烯酸钠盐/丙烯酸))。网络交联致使聚合物基本上为水不溶性的，并且部分地确定水凝胶成形吸收聚合物的吸收能力和可萃取的聚合物含量特性。网络交联这些聚合物的方法以及典型的网络交联剂被描述于美国专利4,076,663或上面引用的参考文献中。
尽管SAP优选地为一种类型(即，单一的)，在本发明中可采用聚合物的混合物。用于本发明的SAP的尺寸、形状和/或形态可在很大的范围内变化。根据本发明，这些聚合物呈颗粒形式，颗粒的最大尺寸与最小尺寸的比率不大(例如，颗粒、粉末、粒间聚集体、粒间交联聚集体等等)。SAP也可包括低含量的一种或多种添加剂的混合物，例如硅土粉、表面活性剂、胶、粘合剂等等。
对于如上所述颗粒，粒径的定义是由筛分粒度分析所确定的尺寸。用来确定SAP颗粒粒径的方法被描述于1991年10月29日公布的美国专利5,061,259(Goldman等人)中。
根据本发明，SAP颗粒还具有一个基本上非共价键合的可部分水解的阳离子聚合物表面涂层以改善SAP材料的物理特性。共价涂层按所述颗粒重量计低于10％，优选地按重量计在0.05％和5％之间以及更优选地按重量计在0.2％和1％之间的量存在于颗粒上。可部分水解的阳离子非共价键合的表面涂层优选地由实际上可部分水解的阳离子聚合物来提供，其优选地在40％至80％范围内、更优选地在40％至60％范围内以及最优选地在40％至50％范围内被水解。
阳离子涂层优选地为具有5至17mol/kg(根据含氮聚合物的重量)质子化了的氮原子的含氮聚合物(N聚合物)。可部分水解或者可最低限度水解的聚乙烯酰胺和如何制作它们的详细说明见于DE 31,28,478中。尤其优选的为由聚乙烯基甲酰胺的均聚合作用制成的聚合物所提供的阳离子涂层，其被水解到30％摩尔至80％摩尔的程度。完全或可部分水解的聚乙烯基甲酰胺溶液可商业采购，例如，以商品名称BasocollTM、LuredurTM或CatiofastTM购自Ludwigshafen的BASF-AG。
优选地，此类阳离子聚合物的重均分子量在约10,000至约500,000的范围内。优选地，N聚合物涂层的量按SAP颗粒的重量百分比计为0.001％至0.5％。可通过在一个混合机中将含N聚合物的溶液简单喷施到颗粒上将N聚合物涂敷到表面交联的SAP颗粒上。可供选择地，可通过一种载体将阳离子聚合物、优选地所述的N聚合物涂载到SAP颗粒上，载体选自以下材料纤维素及其衍生物、人造丝、聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氨酯、丙纶或亲水尼龙，前提条件是在聚合反应期间或者在加工SAP颗粒期间以物理形式将这样的载体结合进SAP颗粒中。当然，根据本发明如下所述，需要小心操作以保持其物理属性。作为另一个方案，可在常规混合设备中通过将N聚合物细粉与颗粒进行混合将N聚合物涂敷到原料颗粒上。甚至可能将N聚合物混入已经包含原料颗粒的吸收结构中。N聚合物从颗粒附近的材料进行传输。例如在吸收芯中，N聚合物可通过在织物、或无纺材料、或聚合物膜、或其它底物上浸渍被输入进芯中。
可按常规方式使用本领域常用的其它化合物，例如用于ph缓冲或中和和降尘化合物的盐、或其它反应和加工助剂。
b.物理属性(1).水凝胶层的孔隙度SAP的一个重要特性是聚合物在体液中润胀时在围压下形成的水凝胶区域或层的开孔度或孔隙度，其优选地根据本发明的SAP来获得。如上文所定义的那样，这被称为PHL。用于本发明的优选SAP的PHL至为至少约0.15，优选地至少约0.18，更优选地至少约0.20以及最优选地至少约0.25。典型地，这些PHL值在约0.15至约0.40的范围内，以及更典型地在约0.18至0.25范围内。EP-A-752 892中提供了用于测定这些SAP的PHL值的方法。根据EP 752 892，PHL值在2068Pa(0.3psi)的围压下进行测定。然而，在吸收芯所经受的整个使用压力范围内，即从没有压力开始到如10000Pa的压力，孔隙度一直是重要方面。
(2).压力下的性能(PUP)SAP的另一个重要特性是它们在高围压下的需要吸收能力，其优选地也根据本发明的SAP来获得。在EP-A-752 892中这种需要吸收能力的定义是在压力下的性能(PUP能力)。用于本发明的优选SAP的PUP能力通常为至少约19g/g，优选地至少约21g/g，更优选地至少约23g/g以及最优选地至少约29g/g。
(3).盐水流动传导率(SFC)用于本发明SAP的一个重要的特性和指标是它们在体液中润胀以致形成水凝胶区域或层时的渗透率或流动传导率。本文根据SAP的盐水流动传导率(SFC)值定义了该渗透率或流动传导率。SFC测定形成的水凝胶层在使用压力下传输或分配体液的能力。EP-A-752 892中提供了用于确定SFC值的方法。如本文所示，单位数值为10-7cm3sec/g(或者cm3sec/g/10,000,000)。换言之，30个SFC单位意思是30倍10-7cm3sec/g的SFU值。
(4).可萃取性聚合物用于本发明的尤其优选SAP的另一个重要特性是存在于其中的可萃聚合物材料的含量。EP-A-752 892中详细公开和说明了可萃取性聚合物含量仍合格的评价和说明。通常，可萃取量应该尽可能低，并且其越低，可萃取材料可引起的不良反应越弱。
(5).凝胶体积对于用于本发明SAP的优选实施方案尤其重要的另一个特性是凝胶体积。EP-A-752 892中详细公开和说明了凝胶特性的质量和数量的评价和说明。优选SAP的凝胶体积较高，其为至少约20g/g，以及优选地为约25至约80g/g。
(6).凝胶强度对于用于本发明优选SAP重要的另一个特性是凝胶强度。本文所用的“凝胶强度”涉及由吸收聚合物制成的SAP材料在使用应力下变形或“流动”的倾向。EP-A-752 892中公开了SAP的凝胶强度测量法。尽管使凝胶强度达到最大值不象某些其它性质一样关键，本发明的优选SAP具有较高的凝胶强度，其为至少约5kPa(10,000dyn/cm2)，更优选地至少约10kPa(20,000dyn/cm2)乃至约20kPa(40,000dyn/cm2)以上。
(7).球破裂强度(BBS)球破裂强度为数值测量法，用于评价在润胀状态SAP颗粒层的完整性的，或换言之，用于评价抵抗使用包括根据本发明的芯时产生的张力和扭转力的能力。因此，可预报包含高浓度此类SAP的吸收芯的性质。具体地讲，如果适时测量BBS，则值的降低或增加是SAP颗粒层润湿完整性的一个良好指标，可认为其模拟100％浓度的SAP。美国专利6,121,509中详细公开了BBS的测试方法。根据本发明，BBS值取润胀30分钟后和润胀16小时后的值。已经发现，要获得合意的芯完整性水平，使用30分钟是最优的时间量。
可将30分钟值和16小时值之间的差异表示成30分钟的百分数，因而提供了吸收芯润湿完整性预期变化(提高或降低)的指标。要考虑的有2个方面吸收芯的完整性在最初使用时必须合格。这是基本要求。然而，即使在初始润湿后，完整性(目前称为润湿完整性)也必须保持合格。这用30分钟后的BBS来量度。倘若其合格，吸收芯的完整性不得不在整个使用期间保持合格。考虑到吸收芯可能用在使用者身上的最长时间，可测定16小时后的完整性。如果在这么长的时间后对外力的抗力保持合格，即BBS值在16小时后相对于30分钟BBS值没有显著降低，那么用于芯的SAP材料给这样的吸收芯提供了高度的润湿完整性。
某些SAP在16小时后BBS相对于在30分钟的BBS值提高了。那么，这表示润湿完整性提高了。然而，对于30分钟和16小时BBS二者，需要建立一个精确的平衡以确保最初获得的完整性保持下来并且绝对完整性即不太低(有分解的危险)也不太高(由于暴露于使用力下，有宏观破碎的危险)。
(8).离心保留能力(CRC)对于大多数水凝胶形成吸收聚合物而言，作为吸收能力量度标准的凝胶体积用1988年4月19日重新公布的美国再公布专利32,649(Brandt等人)中所述的方法进行确定，但是用0.9％盐水溶液代替合成尿液。凝胶体积以及CRC能力在干重基础上进行计算。可供选择的测定凝胶体积的方法可用于SAP，即将Blue Dextran(参见Re 32,649中的凝胶体积方法)吸附到形成的水凝胶表面上(例如，从阳离子单体制备的聚合物)。对于这些水凝胶形成聚合物，采用吸收能力试验，但在计算中用水凝胶形成聚合物的干重代替原来的重量。例如，参见1992年6月23日公布的美国专利5,124,188(Roe等人)，第27-28栏，对于吸收能力试验的说明。
对于离心保留能力的评价而言，已经发现所谓的茶袋评估法或量度法(在下文中为CRC量度法)最适于反映在SAP材料的吸收能力接近饱和的情况下毛细管压力的保持状况。对于该试验，采用标准实验室条件(21-23℃，50％相对湿度)。将样本SAP材料在密闭的烧瓶或其它容器中保持干燥，烧瓶或容器仅在开始评估时打开。用于评估的其它材料(织物、器材等)在测量前在上述实验室条件下存放24小时。
对于CRC测量，将0.2+/-0.0050g SAP颗粒放入茶袋中(袋子需要事先去除液体并且必须留存住颗粒，即茶袋孔必需不大于最小的颗粒)。茶袋的大小应为60mm×85mm并在装满后进行密封。然后将茶袋浸入0.9％盐水溶液中30分钟，使每克SAP具有至少0.83L的溶液；优选地，实际上要超过这个比率。在浸入30分钟后，将茶袋以250g进行3分钟的离心处理去除多余的盐水溶液。称重袋子，精确到0.01g并计算出所吸收的液体。通过采用放入茶袋中的干SAP的量，将结果记录成每克SAP颗粒所吸收的克数。
(9).毛细管压力百分点毛细管压力百分点(在下文中称为CPP)是SAP的一个物理特性，其表明材料能够多么优良地复现纤维材料成分在各种含量的饱和溶液下通过毛细管动作传输液体的能力。因此，源自经验的CPP值提供了履行毛细管液体传输任务的材料特性的指标，即使是在润湿条件下。
用所谓的固定高度吸收测量法(在下文中称为FHA测量法)计算CCP值。除了重力高度相反，即抵抗重力上拉液体进行吸收之外，FHA测量法实质上与PUP一样。如CRC和PUP一样，以单位g/g(所吸收的克数/材料克数)给出FHA。为了计算CPP，这些FHA测量法用SAP材料的CRC能力的百分比来表示(因为认为CRC代表SAP的吸收能力极限)并称为FHA％。FHA以及这些FHA％需要参照各自已经克服的静水压力来确定(意思是FHA/FHA％值一直需要指出测量的压力)。CPP值为在二、三和五千帕(相当于20cm、30cm、50cm)压力下FHA％测量值的算术平均值，并且可用下面源自经验的求和公式来表示。
CPP＝[FHA％(2kPa)+FHA％(3kPa)+FHA％(5kPa)]/3固定高度吸收法评估载SAP层的毛细管压力，即SAP颗粒层汲取流体抵抗静水压力的能力。SAP以两种方式吸收流体，第一种是通过渗透力驱动将流体结合进其结构中(润胀)，第二种是SAP形成具有空隙毛细管的凝胶层，毛细管也被充满并完成将流体传输到不直接接触流体界面的SAP颗粒上。如果负载接近其理论能力的SAP凝胶层仍可施加高毛细管压力，那么SAP被用到了最佳程度，即没有SAP被浪费掉。该测量法本质上是测量一个克服重力汲取流体达到固定高度的样本所吸收的流体量。
用于FHA法的装置由以下组成一个带有“马略特管”的贮液器，其在测量期间确定与流体消耗无关的0高度流体水平Ho一个阀门一个导管，其在贮液器和其底部之间一个带有玻璃裂缝的漏斗，玻璃裂缝的孔隙大小为4(即，4μm-5.5μm)，其中玻璃裂缝这样放置，即使上裂缝表面确定测量高度Hm，一个样本夹持架组件，其包括一个内径6cm由树脂玻璃制成的圆筒。一个直径为5.9cm的用于放置在SAP样本上的圆板，其中圆板无摩擦地装配进圆筒中，和一个砝码，其直径比圆盘直径略小并与圆盘一起在样本上产生2068Pa(0.3psi)的压力。组合时，SAP能够从裂缝中采集液体并且在高度上克服2068Pa(0.3psi)的围压而润胀。玻璃材料可在任何普通的化学药品供应商店内采购，例如从VWR International GmbH，VertriebszentrumFrankfurt Insterburgerstrasse 9，D-60487 Frankfurt/M.，Germany采购。树脂玻璃器材和砝码可由任何工艺模型加工车间例如Acryl & Modellbau，PeterLorenz，Ruppertshainer Str.14，D-65779 Kelkheim/Fischbach，Germany进行加工。在采购到树脂玻璃或找不到模型加工车间的情况下，类似的器材也可用玻璃或不锈钢进行加工。所需的全部安装、密封和辅助实验室器材需要选自在良好实验室操作规范和化学实验室评估所需的精度下使用的器材。
其还必需具有能够达到1/1000g的刻度来测量SAP和所采集的流体量。同样，为进行该试验，必需在玻璃裂缝表面和实际的SAP样本之间放一层织物以防止颗粒进入玻璃裂缝空隙空间。织物优选地为高润湿强度织物，切成65mm见方。织物必须要薄并可采用22.5g/m2。这样的织物可购自德国Miltenberg的Frippa，如HWS 22,5g/m2(克每平方米)的织物或者可购自P&G，c/o R&D-STC，attention Mr.Bruno Ehrnsperger。
对于该试验，采用标准实验室条件(21-23℃，50％相对湿度)。样本SAP材料在一个密闭的烧瓶或其它容器中保持干燥。用于评估的其它材料(织物、器材等)在测量前在上述实验室条件下存放24小时。对于试验测量，称重0.9g SAP，精确到1/100g，对于每个高度需要测量3个样本。试验溶液为0.9％盐水溶液。切割织物并将其放置在第一表面上；织物上不应具有皱纹。将样本夹持器放在织物上并且均匀分布SAP。将裂缝放在所期望的测量高度Hm处，其在马略特管底部弯月面高度之上20cm、30cm或50cm处。打开阀门使液体接触并且暴露于液体的时间为60分钟使其基本饱和。在这段时间的末期，测量湿样本的额外重量作为所吸收的盐水溶液量(这可通过称整个样本夹持器组件初始和试验后的重量，相减这些数来进行)。记录下重量测量数，精确到1/100g。
依照以上所述和CRC吸收值，对于每个高度记录下结果作为所吸收的盐水溶液的百分数。当得出结果平均数时，采用统计分析来保证最终的数值精确到90％(优选地95％)置信区间。然后根据前面给出的公式用FHA％值计算CPP。
c.制造SAP的方法如上所述，可用本领域已知的任何常规方法加工基本SAP。生产这些聚合物的典型的和优选的方法被描述于长长的文献清单中，包括很多专利申请文献，以及具体地讲，前面的由F.L.Buchholz和A.T.Graham所著的教科书“Modern Super Absorbent Technology”，美国再公布专利32,649，美国专利4,666,983，美国专利4,625,001，美国专利4,625,001，美国专利4,340,706，美国专利4,506,052，美国专利4,735,987，美国专利4,541,871，PCT申请WO92/16565，PCT申请WO90/08789，PCT申请WO93/05080；美国专利4,824,901；美国专利4,789,861，美国专利4,587,30，美国专利4,734,478；美国专利5,164,459；德国专利申请4,020,780(Dahmen)和公布的欧洲专利申请509,708。
形成基本SAP的优选方法是与含水溶液聚合反应方法有关的那些方法。然后使单体的含水反应聚合物处于聚合条件，该条件足以在混合物中制备基本上水不溶性的轻度网状交联的聚合物。然后将所形成的聚合物块研磨成粉或切碎，形成个体颗粒。
在加工SAP颗粒后，可采用表面交联来获得PHL、PUP能力和SFC值较高的SAP。不受理论的约束，据信表面交联增加了SAP表面变形的阻力，因此当所得到的水凝胶在外力下变形时降低了相邻聚合物表面间的接触度。此类方法的实施例被公开于以上引用的参考文献中。
最后，根据本发明，用阳离子聚合物涂敷(但非共价键合)具有所期望表面交联度的SAP颗粒。可通过将含N聚合物的溶液简单地喷施到混合器中的颗粒上将阳离子聚合物、优选地N聚合物涂敷到表面交联的SAP颗粒上。可供选择地，可通过一种载体将阳离子聚合物优选地所述N聚合物涂载到SAP颗粒上，载体选自以下材料载体选自以下材料纤维素及其衍生物、人造丝、聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氨酯、丙纶或亲水尼龙，前提条件是在聚合反应期间或者在加工SAP颗粒呈物理形式期间将这样的载体掺入SAP材料中。作为另一个方案，尤其是可在常规混合设备中通过将N聚合物细粉与颗粒进行混合将N聚合物涂敷到原料颗粒上。甚至可能将N聚合物混入已经包含原料颗粒的吸收结构中。N聚合物从颗粒附近的材料进行传输。例如，在吸收芯中，N聚合物可通过在织物、或无纺材料、或聚合物膜、或其它底物上浸渍输入进芯中。当然，根据如本文所述的本发明，需要小心操作以保持其物理属性。
当将阳离子聚合物(优选地N聚合物)涂敷到SAP颗粒上时，涂层材料未共价键合到SAP颗粒上很重要。已经有惊人的发现，在根据本发明涂敷优选的N聚合物时，将阳离子聚合物结合到原料颗粒上即无必要也无好处。为确保这样，混合步骤的温度和持续时间为获得未结合涂层的关键特性，涂层一方面结合的非常强但足以保持由这种SAP制成的吸收芯的润湿完整性。
C.包含SAP的吸收芯根据本发明，一次性吸收制品的吸收芯包括前述的SAP，具有或不具有诸如纤维、热塑性材料、泡沫、稀松布等之类的其它任选组分。这些吸收芯起到流体存储构件的作用。此类芯的主要功能是或是直接或是通过其它吸收构件(例如，流体采集/分配构件)吸收排出的体液，然后保留这样的流体，即使由于穿着者的运动而使以其制成的吸收芯承受正常遇到的压力以及拉力和扭转力时也是如此。然而，应该理解，此类含聚合物吸收构件也可起到不同于流体存储的作用。
根据本发明的这些吸收构件的一个重要方面是它们包括具有高浓度的这些SAP的一个或多个区域以便提供能够吸收和保留大量体液的较薄吸收制品。根据本发明。高浓度的SAP对减少其它组分、尤其是纤维组分的含量是理想的。
在测量吸收芯给定区域中SAP浓度过程中，采用按重量计的SAP相对于SAP和存在于包含该聚合物同一区域的任何其它组分(例如，纤维、热塑性材料等)总重量的百分比。考虑到这一点，在根据本发明吸收构件的给定区域中的SAP的浓度可在约60％至100％范围内，优选地从约70％至100％，更优选地从约80％至100％，以及最优选地从约90％至100％。
包含高浓度SAP的根据本发明的吸收芯单独使用或与作为根据本发明的吸收制品一部分的其它吸收构件共同使用。根据预期用途，根据本发明的优选芯包括根据本发明的SAP，其基重为至少50g/m2，优选地至少150g/m2以及甚至更优选地至少300g/m2。
在根据本发明的芯中的这些其它吸收构件可包括在这些流体被分配到吸收芯的流体存储构件之前用于起初采集排出的体液那些构件。这些构件包括提供多种流体处理性能(例如，流体采集和分配)或单一流体处理性能(例如，流体分配)的吸收构件。这些其它吸收构件也可包括低浓度的具有前面规定的物理性质的SAP，或者可包括具有不同物理性能的SAP。
根据本发明的一种合适的吸收芯包括一个组件，其具有(a)一个采集层，其基本上无SAP；和(b)一个可任选的SAP层，其主要包括一个不需要满足以上物理标准的第一SAP；和(c)另一个任选的层，其具有用于存储和重新分配体液的空隙空间；和(d)一个下层，其包含高浓度的满足以上物理标准的第二SAP。为了使该组件成一整体，该组件或其部件可另外完全或部分包在一层织物中。
E.吸收制品因为本发明吸收芯的独特的吸收性能，它们尤其适用于吸收尿液的一次性吸收制品(也称为一次性吸收失禁制品)。这些吸收制品典型地包括一个液体不可透过的(但优选地气体可透过的)底片、一个接合到或者联结到底片上的液体可透过的顶片和位于底片和顶片之间的根据本发明的吸收芯。这样的制品已为本领域所熟知并且全面公开于整个说明书提及的各种文献中，例如在EP 752 892中。
用于根据本发明吸收芯的根据本发明SAP的实施例1.表面交联的原料聚合物的制备用常规方式从丙烯酸、丙烯酸钠和离心保留能力为(CRC)30-31g/g和丙烯酸中和为70mol-％A的乙氧基化的三甲基-丙烷-三丙烯酸酯制备原料聚合凝胶材料，其离心保留能力(CRC)为30-31g/g和丙烯酸中和性为70mol-％A。将聚合凝胶材料机械粉碎并在一个常规实验室干燥机中进行干燥。干燥后，将聚合物磨成颗粒并进行筛分以使颗粒尺寸保持在150μm和850μm之间。这些颗粒然后通过将它们装入一个实验室粉末混合机中进行表面交联，其中含水表面交联溶液(按聚合物颗粒的重量每种成分的百分比为0.08％噁唑烷酮，0.02％脱水山梨糖醇-月桂酸盐和3.5％1，2-丙二醇)用双相喷嘴进行喷射。接下来，再将0.5％(按颗粒重量计)的硫酸铝(以26.8％的水溶液提供)喷射到粉末混合器中，并在175℃至180℃保温约80分钟。然后使表面交联的聚合物颗粒冷却到室温并筛分到粒径在150μm和850μm之间的颗粒范围以筛去颗粒阻塞物。将这种原料表面交联的聚合物的根据本发明的特性列于表2中以供参考。
2.采用可部分水解的阳离子聚合物的非其价键合的表面涂层将1200g原料表面交联的聚合物颗粒在室温下投入一个5LLoedige-plough-laboratory混合机中。在20rad/s(200rpm)的转速下，通过一个双相喷嘴喷射添加可部分水解的阳离子聚合物表面的涂层13分钟以上，采用氮作为惰性混合气体，压力为约1bar。如从表1中所见，对于采用可部分水解的阳离子聚合物的涂层，采用5种不同的由各种水解度区别开来的聚丙烯胺。聚乙烯胺的量为65.71g，以按重量计7.3％的溶液提供。通过双相喷嘴抽吸这种溶液进行均匀分配，将其喷射到混合器中的颗粒上。然后，将所得到的材料移至一个类似的预处理过的Loedige-plough-laboratory混合器中并以5rad/s(50rpm)的混合器速度在100℃的温度下干燥60分钟。聚乙烯胺聚合物的量按重量计为聚合物颗粒的0.4％。
表1
表2
缩写/指示DoH＝水解度；PNA＝可质子化的氮原子，gf＝克力，*本发明之外如从实施例所见，实施例3的SAP的种类最好，因为其提供了异常高的盐水流动传导率(表示其即使在润湿条件下即在最初或重复吸收后提供优良的液体传导性的能力)和较小的BBS降低率(表示采用这种SAP的吸收芯的完整性将被保持相当接近干吸收芯的完整性)。无根据本发明的涂层就不能获得这样有益的性能。
尽管在本说明书中已经显示和说明了特定的实施方案，本发明的限制由附加的权利说明书和所有适合它们的那些实施方案所确定。此外，公开于说明书中所引用的参考资料中的所有资料被引入本文以供所需扩展参考和/或用于帮助理解本发明。
与本说明书一起，申请人/受让人德国Ludwigshafen的BASF在名称为“Wasserabsorbierendes Mittel und Verfahren zu seiner Herstellung”的专利申请中提交了开发和评估用于加工根据本发明的SAP颗粒方法的详细说明。该申请的副本可在本申请的欧洲专利办公室的档案中得到。
权利要求
1.用于收集诸如尿液之类的体液的吸收芯，所述芯包括超吸收胶凝材料，所述超吸收胶凝材料呈颗粒形式，-所述颗粒具有最长和最小的尺寸，其最长与最小颗粒尺寸的颗粒比率在1至5的范围内-所述颗粒具有表面交联以便为所述颗粒提供个体颗粒稳定性，以使根据本文所定义的SFC试验测得的所述AGM超吸收胶凝材料的SFC为至少30单位，优选大于60单位，-所述颗粒还具有采用能部分水解的阳离子聚合物的基本上非共价键合的表面涂层，以使根据本文所定义的BBS试验所测得的所述超吸收胶凝材料的BBS在30分钟后大于80gf，并且在16小时后BBS为30分钟后BBS的至少50％，-所述涂层以按所述颗粒的重量计低于10％的量存在于所述颗粒上，和-所述超吸收胶凝材料以按重量计60％或更高的浓度存在于所述芯中。
2.如权利要求1所述的吸收芯，其中所述表面涂层为含氮聚合物，每千克所述含氮聚合物包含5至17摩尔的阳离子基团。
3.如前述任一项权利要求所述的吸收芯，其中所述颗粒具有采用可部分水解的阳离子聚合物的基本上非共价键合的表面涂层，优选地所述阳离子聚合物在40％至80％的范围内、优选地在40％至60％的范围内、更优选地在40％至50％的范围内被水解，优选地所述涂层为N-乙烯基-烷基酰胺或N-乙烯基-烷基-酰亚胺的部分水解的聚合物，更优选地为N-乙烯基-甲酰胺的聚合物。
4.如前述任一项权利要求所述的吸收芯，其中所述测得的BBS在30分钟后在100至130gf的范围内，并且在16小时后所述BBS为30分钟后BBS的80％至120％。
5.如前述任一项权利要求所述的吸收芯，其中所述涂层按所述颗粒的重量计以0.05％至5％、优选0.2％至1％的量存在于所述颗粒上。
6.如前述任一项权利要求所述的吸收芯，其中所述超吸收胶凝材料以按重量计80％或更高、优选地按重量计96％或更高的浓度存在于所述芯中。
7.如前述任一项权利要求所述的吸收芯，其中根据本文所定义的所述比表面评价方法，所述颗粒的比表面积为至少0.05m2/g。
8.如前述任一项权利要求所述的吸收芯，其中根据本文所定义的所述毛细管压力评价方法，颗粒的毛细管压力百分点为至少35，优选为至少45，并且更优选为至少54。
9.如前述任一项权利要求所述的吸收芯，其中根据本文所定义的所述筛分粒径试验，按重量计至少90％、优选地按重量计至少95％、更优选地按重量计99％的所述颗粒的筛分粒径小于600μm，优选小于500μm，更优选小于400μm。
10.诸如婴儿尿布或成人失禁制品之类的吸收失禁制品，所述吸收失禁制品包括如权利要求1所述的吸收芯，优选地所述制品还包括顶片，并且所述吸收芯直接邻近所述顶片设置。
全文摘要
本发明涉及用来容纳和保留诸如尿液之类的体液的吸收制品吸收芯。此类制品为一次性卫生制品，如婴儿尿布、训练裤、成人失禁制品、女性护理制品等等。改进实质上基于这样的认识，即用能够保留液体同时保持或改善采集性能的液体存储材料来替代大部分或全部减震纤维吸收材料是理想的，因为减震性的降低更多地由舒适性的获得所补偿。然而，舒适性可仅在对于液体处理的尿布的更基本的要求得到满足或改善的情况下才能够获得。尤其是，如果为了能够产生更薄更干的吸收制品而改进这种液体处理性能使其优于常规吸收结构的性能，则此类制品的使用者使用它们时会体验到比预期更好的舒适性，其与减薄有关。提供以其制成的此类吸收芯只有随着新型高度吸收胶凝材料的开发才变为可能。新型高度吸收胶凝材料能够在超吸收聚合物浓度下以超乎想象的完美性采集、传输和存储液体，但目前还对此一无所知。允许这种突破进展的第二方面是在制品的整个使用周期从干燥到载满期间保持这样高的超吸收聚合物浓度制品的舒适性和性能的能力，尤其是通过改进芯抵抗使用期间此类制品承受力的能力。这种保持原样的能力通常也称作芯的润湿完整性并且其改进是本发明的一个重要目标。
文档编号A61F5/44GK1678358SQ03820226
公开日2005年10月5日 申请日期2003年8月25日 优先权日2002年8月26日
发明者尤多·F·舍恩博恩, 布鲁诺·J·恩斯珀格 申请人:宝洁公司