高吸水性片材及其制造方法

专利名称：高吸水性片材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及高吸水性复合片材，特别是涉及在无纺基材片材中保持有高吸水固体树脂的高吸水复合片材及其制造方法。本发明还涉及使用这些高吸水性复合片材的吸收制品。
在本发明中包括微粒，颗粒，薄膜或无纺布等类似形状的各种形状的固体物质可以用作高吸水性树脂。在本说明书中术语“高吸水性固体树脂”或“固体SAP”指的是任何一种这些形状的高吸水性树脂。
包括无纺基材片材和被保持在无纺基材片材表面的固体SAP的高吸水复合片材已经作为这些吸收制品的吸收成分使用，这些吸收制品如婴儿尿布，成人尿布，卫生纸，吸血制品和母亲的奶垫。这些高吸水复合片材已经被如专利号是US5147343的多个专利所描述。
至今，在这种类型的高吸水性复合片材中，依靠热熔粘合剂的粘合性已经实施了将固体SAP与无纺基材片材的固定。或者已经被实施的一种方法是用固体SAP的悬浮液或固体SAP和纸浆混合物的悬浮液涂布无纺基材片材。在固体SAP和纸浆混合物体系中，固体SAP与无纺基材片材的固定取决于纸浆的自粘合性。
在使用含有固体SAP的悬浮液的情况下，有时悬浮液可以被用于加入了易于热熔粘合(例如，双组分纤维)的纤维的地方。这些悬浮液被施加在无纺基材片材上并被加热，然后冷却此固体SAP和纸浆料，如果有的话，被易于热熔粘合的纤维固定到无纺基材片材上。
另一种在无纺基材片材上固定固体SAP的方法是制造含有固体SAP的易于热熔的纤维或含有这种易于热熔纤维的纤维网，并且依靠热处理将构成这种纤维网的纤维熔结在一起，其结果是固体SAP固定到基材上。
然而，在传统的技术中，特别是在固体SAP和纸浆混合物体系中下，增加固体SAP／纸浆(“SAP比率”)的比率到一个大的范围是很难的，并且这个最大比率大约在50wt％左右。在固体SAP依靠粘结剂固定的体系中，固体SAP的膨胀能力和依靠粘结剂的固体SAP的粘结能力在工作时相互间会产生对抗作用。这就是说，固体SAP的粘结能力越强，就越要阻止固体SAP的膨胀，相反地，如果膨胀阻止越小，固体SAP的粘结变得越困难。
因此，本发明的第一个目的是提供一种结构，其中随着固体SAP膨胀的同时基材也膨胀；就是说，一种结构是其中固体SAP和基材相互间是如此松散的粘结，以至于固体SAP维持它的自由度，膨胀的固体SAP是这样被包含在基材中，以致该固体SAP不从基材上脱离。
根据本发明，提供一种包括一种无纺布基材，固体SAP和一种热熔组分的高吸水复合片材，其特征在于所述的无纺基材具有膨松的结构；所述固体SAP的一部分被包含在所述膨松结构的内部和其余部分被暴露在所述无纺基材的表面；所述热可熔性组分是一种热熔粘合剂；所述热熔粘合剂形成一种纤维网状结构；和所述纤维网状结构覆盖所述固体SAP并与所述固体SAP接触，由此所述固体SAP被保持在适当的位置。
所述热熔粘合剂涂布量的优选范围是0．2到10g／m2。
优选的热熔粘合剂是非粘性类型的；例如，一种包括乙烯和醋酸乙烯酯共聚物作为主要组分的粘合剂是最优选的。醋酸乙烯酯在乙烯／醋酸乙烯酯共聚物中优选的含量是20～40wt％，并且热流动系数优选的是50～1 50g／10min。
根据本发明，提供一种制造高吸收复合片材的方法，包括以下步骤通过起绒无纺基材成形膨松的结构；向所述无纺基材的起绒后的表面涂布含有固体SAP的浆料，然后除去剩余的液体并干燥，因此固体SAP的一部分被包含在所述膨松结构中并且固体SAP的其余部分被暴露在所述的无纺基材表面；和通过帘式喷涂设备制备一种热熔粘合纤维，然后吹帘流形式的粘合剂并且在所述无纺基材和所述固体SAP上形成一纤维网状结构。
可以以各种方式实施起绒。优选的起绒方式是使无纺基材的一个表面与热辊接触和然后离开热辊后使其与冷辊接触。
所有的固体SAP优选包含在所述无纺基材膨松结构中，也就是在构成无纺基材的纤维之间和之中的空隙中。虽然，根据加入的固体SAP的量和使用的梳理纤维网的疏松度，部分固体SAP可暴露在无纺基材表面，但是这并不妨碍达到本发明的目的。
这些暴露的固体SAP，当含有固体SAP的无纺基材被切开或它被结合到产品中时，由于磨损或弯曲，即使在干燥的条件下，仍然可以变成粉尘和微粒，尽管在静止状态下，这些固体SAP显得稳定。并且当它在潮湿条件下被膨胀时，这些暴露的固体SAP可以容易地从复合片材中分离。为了在干燥和潮湿条件下使固体SAP稳定只有依靠无纺基材的包容能力，优选的，无纺基材需要被制备得更加松散并且被包含在基材中的固体SAP需要减少。换句话说，一般地讲，无纺基材几乎不能单独含有70％或更多使用的固体SAP并且所加入固体SAP的量几乎不能大于300g／m2。
根据本发明，通过利用基于使用热熔粘合剂的纤维网状结构，诸如这种无纺基材一直没有如此经常地被剥离地使用，例如，一种纺粘(通常被称之为“SB”)或制造一种纺粘／熔吹／纺粘的复合材料(通常被称之为“SBS”)用来作为吸收基材。
根据本发明的另一个方面，提供一种高吸收复合材料包括一种复合吸收材料(M)，和一布置在所述粘合剂层上的片材材料(N)，该材料M包括一种无纺基材，一种SAP层和覆盖在所述SAP层上并形成纤维网状结构的热熔粘合剂层，所述复合吸收材料(M)和所述片材材料(N)通过所述热熔粘合剂层用它们的粘合特性被粘结在一起以形成一种复合结构(M／N)。
用另外一种具有与上述复合吸收材料同样结构的复合吸收材料(M’)代替片材材料(N)是可行的。复合吸收材料(M)被加到另外的复合吸收材料(M’)上，以这样一种方式即热熔粘合剂层彼此接触，并且通过粘合特性将它们粘合在一起以形成一种复合结构(M／M’)。
另外，附加片材材料(N)可以被插入到所述复合吸收材料(M)和(M’)之间，并且通过复合吸收材料(M)和(M’)的热熔层的粘合特性将它们粘合在一起，以形成一种复合结构(M／N／M’)。
在本发明的另一实施方式中，提供了一种高吸收片材，其中固体SAP通常被分布在各层中，几乎遍及无纺基材的一个表面，同时它的一部分在无纺布的空隙中和它的另一部分被暴露在表面，其中所述暴露固体SAP层的表面被双组分纤维网状结构覆盖，该双组分纤维网状结构由包括热熔粘合剂的第一细网孔的纤维网状结构和布置在第一网状结构上的第二纤维网状结构组成，该第二纤维网状结构与所述第一网状结构相比具有较粗的网孔，并包括热熔粘合剂层，所以高吸收性片材与传统制品相比更不易于剥离。
在覆盖有双组分纤维网状结构的高吸收性片材中，固体SAP不必要用细的纤维素纤维相互间粘合在一起。
在上述结构中，第一纤维网状结构是由细的网孔组成和布置在第一纤维网状结构上的第二纤维网状结构是由粗的网孔组成，但是两者之间的关系可以是颠倒的，也就是说，第一纤维网状结构可以是由粗的网孔组成和布置在第一纤维网状结构上的第二纤维网状结构是由细的网孔组成。
优选的，由细的网孔组成的热熔层的纤维比那些由粗的网孔组成的热熔层的纤维更细。
根据本发明，提供了一种制造高吸收复合片材的方法，该方法是通过处理高吸收复合片材的表面，在该高吸收复合片材中固体SAP被分布在无纺纤维基材的一个表面上的层中，该方法包括下列组合第一步热熔体加工步骤，依靠热熔体喂料装置(A)来实施热熔体加工，该装置在一个分布有所述固体SAP的表面上形成由热熔体粘合剂组成的细网孔的第一纤维网状结构；和第二步热熔体加工步骤，其中依靠热熔喂料装置(B)来实施热熔体加工，该装置用来形成由比所述第一纤维网状结构网孔粗的热熔粘合剂组成的第二纤维网状结构。
在本发明优选的一个方面，所述第一步骤热熔体加工步骤是以0．3g／m2～2g／m2的热熔粘合剂的涂布量来实施的，以便形成细网孔的第一纤维网状结构和所述第二步骤热熔体加工步骤是以1g／m2～10g／m2的热熔粘合剂的涂布量来实施的，以便形成比在所述第一步骤热熔体加工步骤中形成的网孔粗的第二纤维网状结构。
更优选的，所述第一步骤热熔体加工步骤是以1g／m2～10g／m2的热熔体粘合剂的涂布量来实施的，和所述第二步骤热熔体加工步骤是以0．3g／m2～2g／m2的热熔粘合剂的涂布量来实施的，以便形成比在所述第一步骤热熔加工步骤中形成的细网孔的第二纤维网状结构。
根据本发明的所述热熔体喂料装置的优选形式是由能形成相对细网孔的网状结构的，在所述无纺基材的移动方向上串联组合的两台帘流喷涂类型的热熔体喂料装置组合而成。
通过使用帘流喷涂类型的热熔体喂料装置作为所述的第一步骤热熔体喂料装置，可以形成细网孔的第一纤维网状结构和通过使用螺旋涂布类型热熔体喂料装置作为所述第二步骤热熔体加工步骤喂料装置，可以形成比所述第一热熔层网孔粗的第二纤维网状结构。
另一方面，通过使用螺旋涂布类型的热熔体喂料装置作为所述的第一步骤热熔体喂料装置，可以形成粗网孔的第一纤维网状结构和通过使用帘流喷涂类型热熔体喂料装置作为第二步骤热熔体加工步骤喂料装置，可以形成比所述第一热熔体层网孔更细的第二热熔层。
进一步，通过使用帘流喷涂类型热熔体喂料装置作为所述第一步骤热熔体喂料装置，可以形成细网孔的第一纤维网状结构和通过使用线性涂布类型热熔体喂料装置作为第二步骤热熔体加工步骤喂料装置，可以形成比所述第一纤维网状结构网孔更粗的第二纤维网状结构。
另一方面，有时优选的是通过使用线性涂布类型热熔体喂料装置作为所述第一步骤热熔体加工步骤喂料装置来形成粗网孔的第一纤维网状结构和通过使用帘流喷涂类型喂料装置作为所述第二步骤热熔体喂料装置来形成比所述第一纤维网状结构网孔更细的第二纤维网状结构。
根据本发明的高吸收性复合片材，由于具有液体渗透性的顶部片材，具有所述液体吸收性和液体保持能力的吸收材料，和具有液体不透性的底部片材而有效地用于吸收制品。


图1是平面示意图，显示的是本发明的高吸收复合片材的具体实例；图2是沿图1中线A-A’的剖视图；图3是一种根据本发明的可以用于纤维网起绒的装置的示意侧视图；图4是SAP微粒和MFC涂布膜与SAP微粒在接触中的部分的显微照片(240倍)；图5是流程图，显示的是一种根据本发明的方法用于制造高吸收性复合片材装置的一个实例；图6是剖视图示意显示的是帘流喷涂装置，该装置可以用于图5中的装置；图7a是没有经过热熔粘合剂表面处理过的片材表面的显微照片(30倍)；图7b是经过热熔粘合剂表面处理过的片材表面的显微照片(30倍)；图8A-1是显微照片，显示的是热熔粘合剂的涂布量是1g／m2的情况下在薄膜表面形成的纤维网状结构的状态(30倍)；图8A-2是显微照片，显示的是在与图8A-1相同情况下在试样的表面形成的纤维网状结构的状态，该试样是通过在无纺基材上提供固体SAP层而制得的(30倍)；图8B-1是显微照片，显示的是热熔粘合剂的涂布量是2g／m2的情况下在薄膜表面形成的纤维网状结构的状态(30倍)；图8B-2是显微照片，显示的是在与图8B-1相同情况下在试样的表面形成的纤维网状结构的状态，该试样是通过在无纺基材上提供固体SAP层而制得的(30倍)；
图8C-1是显微照片，显示的是热熔粘合剂的涂布量是5g／m2的情况下在薄膜表面形成的纤维网状结构的状态(30倍)；图8C-2是显微照片，显示的是在与图8C-1相同情况下在试样的表面形成的纤维网状结构的状态，该试样是通过在无纺基材上提供固体SAP层而制得的(30倍)；图9a是剖视图，显示的是一个在本发明中应用的实例，其中SAP颗粒被支承在由本发明提供的无纺基材上；图9b是剖视图，显示的是另一个在本发明中应用的实例，其中SAP颗粒被支承在由本发明提供的无纺基材上；图10是一通过绘制热熔纤维的频率(％)与厚度(μm)之间的测量关系获得的图表；图11是平面示意图，显示的是多个第一步骤和第二步骤热熔层的组合和状态，其中高吸收性片材被这种组合覆盖；图12a是正视图，显示的是一用于评价SAP颗粒稳定性的测试机器；图12b是侧视图，显示的是在图12a中显示的测试机器；图12c是平面图，显示的是作为在图12a中显示的测试机器测试用的试样；图12d是在图12c中显示的试样的斜透视图；图13是图表，显示的是试样运行时间与试样的脱落量之间的关系；图14a是装配在一起的用于评价吸收材料的部件的平面图；图14b是用于评价显示在图1a中的吸收材料的部件的剖视图；图15是图表，显示的是通过绘制脱落的SAP微粒的变化与时间之间的关系获得的；图16显示的是实施在本发明中的制造改进的高吸收性复合片材步骤；图17显示的是实施在本发明中的制造进一步改进的高吸收性复合片材步骤；图18显示的是实施在本发明中的制造再进一步改进的高吸收性复合片材步骤。
参照附图描述根据本发明的高吸收复合片材。
图1是一平面图，显示的是本发明的一个具体的高吸收复合片材，和图2给出了沿图1中线A-A’的一个剖面。在每幅图中，数字1表示无纺基材，2表示固体SAP和3表示由热熔组分(热熔粘合剂)构成的纤维网状结构。
从图2中可以清楚地看出，在示意的高吸收性复合片材中，无纺基材1的表面被由固体SAP作为主要部分的层覆盖，但是表面的其余部分与纤维网状结构3接触并被粘结在那里。换句话说，高吸收性复合片材包括第一区，在第一区固体SAP2微粒与纤维网状结构3接触，和第二区，在第二区无纺基材1与纤维网状结构3直接接触。第一区构成了分布区域和第二区是获得区域。
用在本发明的高吸收性复合片材中的无纺基材1优选的是无纺布包括天然纤维，化学或合成纤维，木浆，发泡材料等并且是松散和具有高空隙的，所以它具有杰出的液体分散能力。作为无纺布，依靠如梳网，针刺，射流喷网等的公知方法制得的松散纤维网是可以使用的。在这些纤维网中间，最优选的是通过对纤维网的起绒获得的无纺布并且这种纤维网具有起绒的松散的结构。具体地说，这种无纺布由于相对较轻而且松散(例如，重量是10g／m2～100g／m2并且表观比重小于0．2g／m2)是优选的。
图3显示的是一用于制造无纺布装置的实例，该无纺布经过纤维网的起绒处理由于均匀起绒而具有松散结构。
在图3中如果需要的话用预热器5(预热区)预热作为原材料的纤维网4。然后，纤维网4被加热到它的组成纤维被软化的温度，被压到加热辊6的表面，该辊被驱动转动的方向在图3中用箭头显示，和，随着运动，事实上，与表面一起，被加热(加热和增压区)。经加热和压缩的纤维网4被迫使与冷却辊7的表面接触，该辊的转动方向与加热辊6的转动方向相反，这样纤维网4被从加热辊6的加热表面剥离下来(剥离区)。然后由于与冷却辊7的表面一起运动纤维网4被冷却。在半熔融条件下在加热辊6的加热表面被增压的纤维网4由于与辊7接触而被冷却和剥离，因此纤维网4的邻近冷却辊7的表面被起绒。经过冷却辊7的纤维网4经栅辊8，8’被导出系统的外边。
接下来，描述固体SAP如下。作为SAP，可以利用的是羧甲基纤维素，聚丙烯酸及其酯，交联的丙烯酸酯聚合物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解质，交联的聚环氧乙烷，交联的羧甲基纤维素，聚磺酸类的化合物，聚环氧乙烷，由部分交联水溶胀聚合物如聚丙烯酰胺制得的聚合物和具有形成水合凝胶能力的高分子树脂如异丁烯和马来酸的共聚物。通过干燥这些树脂中的任何一种可以获得一种作为基质的高分子树脂。然后，为了提高这些微粒树脂中的一种的表面的交联密度而对其实施后处理，并且同时为了避免由于粉末吸收潮气而产生的粘连倾向而加入一种防粘剂。
另外，由微生物衍生的高吸收高分子树脂的保湿处理产品来自AlcaligenesLatus，或交联的氨基酸，可生物降解天冬氨酸的交联氨基酸聚合物可以作为本发明的SAP。
优选的SAP形式的例子是微粒，小粒，膜，纤维，或无纺布。特别是，微粒，小粒，干片坯料，粒料，纤维(它的长度是10mm或更短)和短针状体是更优选的，它们能够被均匀地分散到分散介质中。在说明书中术语“SAP微粒”的使用是为了方便表示的目的并且包括各种形状的SAP。另外，微粒SAP的尺寸在其是球形的情况下指的是直径，而在其它任何形状的情况下指的是最长部分的长度。在本发明中优选的SAP的尺寸范围是100～1000μm。
优选的，就一切情况而论，SAP微粒被包含在所述的无纺基材的松散结构中，即，在形成于组成纤维之间的空隙中。取决于加入的树脂的量和纤维网的膨松度，SAP部分可以没有问题地暴露在无纺基材的表面之外。这是因为在其干燥状态，任一暴露的树脂通过细纤维素纤维的氢键保持粘结。然而，当无纺基材由于加工被磨损或弯曲时，这种暴露的树脂，可以转化成粉尘或粉末，并且当它是湿的时，部分树脂从基材上脱离。作为包含在无纺基材中的树脂量需要保持50wt％或更多，优选的是70wt％或更多。从这点看，也可以说如果需要包含在基材中的树脂浓度越高，相应地所用的无纺基材需要越松散。
另外，最近几年，在具有高的凝胶稳定性的高分子树脂被置于重要地位，也就是被称之为干高分子树脂是优选的。因此，已经讨论非常多的关于对SAP的评价是测量在载荷下的吸收作用(AUL)，在载荷下的工作情况(PUL)和膨胀凝胶的液体渗透性(SFC)(Goldman等人的美国专利US5599335)。作为在本发明中使用的SAP，通常可利用交联度相对低的高分子树脂，如果它们对人体和动物的分泌液和血是稳定的则在使用时不会有问题。因此具有15g／g或更多的AUL的这种树脂可以使用而不会有问题。
接下来，下面将描述细纤维素纤维。作为细纤维素纤维，首先是微细的磨过的纸浆和各种尺寸的纤维素纤维是可以使用的，但是优选具有至少250wt％的水保持比的微原纤纤维素(以下称之为“MFC”)是特别好的。
细纤维素纤维起到了分散稳定剂的功能，用于在制造本发明的高吸收性复合片材期间避免SAP微粒的沉淀和SAP微粒彼此间的凝结作用，和同时在本发明的高吸收性复合片材制造完成后起到粘合剂的作用，该粘合剂用于将SAP微粒相互间粘合和SAP微粒与无纺基材间粘合的粘合剂。
优选的用于本发明的细纤维素纤维具有0．01～0．1mm的平均纤维长度和0．1μm的平均纤维直径。具有表观旦数为0．01d或更小的微细纤维MFC是通过用高剪切力切断木浆获得的，一种这种MFC的改进型，也就是超微原纤纤维素(“S-MFC”)，是通过进一步切断这种MFC、微生物作为原材料获得的细菌纤维素(“BC”)和分离切断任何一种这些纤维中的一种并且冲淡它们而获得的。这些细纤维中的任何一种具有非常小的纤维尺寸并具有将其含有的水分保持在高水平的优点。一种应用于本发明的这种细纤维类型优选的实例是具有根据Tappi测试方法测量的至少250wt％的水保持比。这种纤维类型被详细描述在日本专利申请公开Hei08-284090和Heill-170414中。
接下来，将对本发明中MFC粘合到SAP微粒上的实例描述如下向2．15wt％的S-MFC(由Tokushu Paper Mfg CoLtd．制造，商品名是“SuperMicrofibrill Cellulose”)的水分散体中加入水和乙醇以便制备具有MFC浓度是0．8wt％的水／乙醇分散体(水／乙醇=60份／40份)。注意使用的MFC的水保持比是320wt％。
向这个分散体中加入SAP(由Mitsubishi Chemical CoLtd．制造商品名是AquaPearl US-40)以制备30wt％SAP和0．6wt％MFC的两组分浆料。
然后，用涂布机以这样一种方式即所述浆料的涂布量是150g／m2将所述浆料涂布到具有相对松散结构的无纺基材的表面，和然后马上在吸入和去除剩余液体完成后，具有浆料涂布在其上的基材通过加热温度是180℃的热辊被热压几分钟和，进一步，在热空气中干燥以便获得其中SAP微粒被包含在无纺基材松散结构内部中的复合材料。
图4是典型实例的显微照片，清晰显示了MFC与这种微粒表面接触并覆盖该微粒的情况。如图4显示，在一上述方式获得的复合材料中，MFC被覆盖着与SAP微粒的表面接触以致它的形状的一部分完全象膜。
接下来，描述用于本发明的热熔组分在本发明中，一纤维网状结构由热可熔性纤维组分形成。
纤维网状结构的覆盖作用描述如下首先，用纤维网状结构覆盖SAP微粒，SAP微粒被更稳定地保持在复合材料的无纺基材中和这样避免从复合材料上剥离或脱落。例如，当微粒SAP是干燥的时候，在复合片材的切片、吸收或汇集为一吸收制品的制造过程中，避免SAP微粒从复合材料上剥离或脱落。另外，当SAP微粒是湿的或膨胀时，甚至在SAP微粒膨胀和无纺基材膨胀时，纤维网状结构提供了维持无纺基材的保持能力，和作为结果，SAP微粒被避免从复合材料上剥离或脱落。进而，当复合材料被缠绕在一辊上或在辊上保存时，纤维网状结构避免了任何发生在复合材料吸收层(SAP层)表面和无纺基材底层之间的粘结，该底层与吸收层邻近并且相互接触。
根据本发明的热熔组分是热熔粘合剂。如上所述，热熔组分是在薄的和细的膜、纤维和优选的细的原纤化形式中，并覆盖在SAP微粒的表面。这些优选的热熔组分的形式被称之为“纤维状的”。
在本发明中，为了提高粘性线的成形特性(以后称为“线成形特性”)和热熔粘合剂的延展性，可以加入一如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，苯乙烯-异丁烯-苯乙烯共聚物(SIS)和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)的弹性组分。结果，覆盖SAP微粒的效果被进一步提高。就是说，纤维状的热熔粘合剂由于穿过膨胀的SAP而被延伸。结果，SAP微粒的膨胀不被阻止并且可以避免膨胀的SAP微粒从复合材料上剥离或脱落。
在这种情况下，作为热熔粘合剂，由于是非粘性的并容易转化为纤维，因此是除了原纤维之外的可以使用的粘合剂。特另优选的是具有乙烯-醋酸乙烯共聚物作为主要组分的热熔粘合剂。醋酸乙烯在乙烯-醋酸乙烯共聚物中的含量对于它的线成形特性和使其形成纤维是非常重要的，而醋酸乙烯的分子量影响它的排放能力和形成大量的纤维。在乙烯醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量越高，这方面的结果越好。例如，醋酸乙烯的含量可以是15wt％或更多，优选的是20～40wt％。分子量是液体排放能力的一个指标，如果根据MFR(g／10min)的热流动速度表示，常用的乙烯醋酸乙烯共聚物类型热熔粘合剂是200～400g／10min，而在本发明中MFR是200g／10min或更小，优选的是50～150g／10min。
接下来，参照图5描述用于制造本发明的高吸收性复合片材的典型实施方法。
无纺基材，即纤维网从放卷机9中被取出。如果也要，在从放卷机9取出时向纤维网吹加入的热空气以预热纤维网，该热空气经过热空气管11依靠预热器10加入的。被压缩的纤维网现在由于该预热(预热区)而变得膨胀和松散。
预热了的纤维网由于与加热辊12接触而被加热和然后由于与冷却辊13接触而被冷却。如上面图3中所描述的，与加热辊12接触的纤维网的表面被起绒(加热和冷却区)。
起绒的纤维网被送到涂布机14，在该处经SAP浆料输送管15喂入的SAP浆料被施加到纤维网的起绒表面。连续地，在纤维网上的液体与大气一起经吸收管16被吸收到一起并且形成了还没有干燥的高吸收性复合片材(涂布区)。注意，SAP浆料以上面描述的方式制备的。
未干的高吸收性复合片材然后连续地经过多个干燥辊17-1到17-5被加热并且从片材上蒸发的水蒸汽和溶剂经排泄管18(热空气干燥区)被排泄到系统之外。
从热熔管19加入的热熔粘合剂靠帘流涂布装置20被吹着施加到高吸收复合片材的含有SAP微粒的表面上并被热空气干燥，因此形成一热熔粘合剂的纤维网状结构。被覆盖的高吸收性复合片材被卷绕机21卷起。
在本发明中的用于热熔粘合剂的涂布装置，优选的这种装置能够用少量热熔粘合剂形成细纤维，吹这些纤维到所述含有SAP微粒的吸收性复合片材的表面，以便该表面很好地被所获得的纤维网状结构覆盖。特别是，非接触性装置是优选的，举例来说，喷射类型，螺旋喷射类型，和熔吹类型。特别优选的装置是熔吹类型，该熔吹类型装置有能力依靠热空气延伸热熔粘合剂以便通过喷嘴将热熔粘合剂制成细流和纤维。该熔吹类型装置也被称为帘式喷涂型或缝型喷射型。下面，一个用于热熔粘合剂的帘式喷涂型装置20的实例被显示在图6中。
提供一种这种类型的装置，该装置具有热熔粘合剂引入入口22和引入管22’，引入热熔粘合剂的阀23，热熔粘合剂分配喷嘴(未示出)，多个空气入口24-1，24-2，导入管24-1’，24-2’和纤／维空气混合物流的出口25。
引入热熔粘合剂的阀23被布置在引入管22’的端部并控制从引入管22’喂入的热熔粘合剂的流动。
热熔粘合剂分配喷嘴被布置在邻接阀23的位置，用于引入热熔粘合剂和形成一热熔粘合剂的膜，该膜是通过分配和以覆盖的宽度方向从引入热熔粘合剂的所述阀23喂入热熔粘合剂形成的。
具有热熔体分布喷嘴在其中间的多个空气入口24-1’、24-2’，其功能是通过多个空气入口24-1’，24-2’将热空气吹入到热熔粘合剂薄膜的盖面表面使得薄膜变成薄雾形式和纤维。
被这样制成纤维的热熔粘合剂被制成帘状并沉积在纤维网4上。
图7a是显微照片，显示的是表面未用热熔粘合剂处理的吸收性复合材料和图7b是显微照片，显示的是沉积在吸收性复合片材表面的热熔粘合剂的状态，该表面经热熔粘合剂处理过。
做了多个试验以调查热熔粘合剂的涂布量和所获得的纤维网状结构二者之间的关系。涂布量是1g／m2的情况显示在图8A-1中，涂布量是2g／m2的情况显示在图8B-1中，涂布量是5g／m2的情况显示在图8C-1中。在涂布有SAP的纤维网状结构的表面被涂布的情况下，涂布1g／m2产生的状态显示在图8A-2中，涂布2g／m2产生的状态显示在图8B-2中和涂布5g／m2产生的状态显示在图8C-2中。
如果热熔粘合剂的涂布量增加，所获得的纤维网状结构的密度会变高并且构成纤维的直径将变粗。通常热熔粘合剂的涂布量是0．2～10g／m2，优选的是0．2～5g／m2。当量小于0．2g／m2时，在网状结构中存在的构成纤维变得稀疏，相反如果该量大于10g／m2，纤维会部分地变成薄膜状。
回到图1，在根据本发明的高吸收性复合片材中，不但SAP微粒很好地覆盖在无纺基材的表面上，而且覆盖部分的大部分和非覆盖部分的大部分混合存在。由热熔粘合剂制备的纤维网状结构使得纤维覆盖在两部分上，该两部分指的是表面的暴露部分和形成SAP微粒和无纺基材复合材料的部分。
通常，基材与热熔粘合剂的粘合力比SAP微粒与热熔粘合剂的粘合力高。结果，当湿润时，SAP微粒膨胀，热熔纤维也被延伸，基材与热熔粘合剂的粘合形成的锚固部分用于保持SAP微粒的稳定。就是说，当SAP微粒膨胀时，热熔体纤维以这样一种方式保持SAP微粒，即允许SAP微粒以某种程度移动。在此情况下，热熔粘合剂与无纺基材之间的亲和力成为重要要素。就是说，随着热熔粘合剂与无纺基材之间的亲和力变高，SAP微粒的牢固性随之变化。在热熔粘合剂是乙烯-醋酸乙烯共聚物的情况下，优选的基材是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，聚乙烯(PE)／聚苯二甲酸乙二酯(PET)和粘胶纤维。
接下来，本发明的另一实施方案描述如下在本实施方案中，根据本发明的高吸收性复合片材由复合材料制成，通过无纺基材的一个表面与如上描述的固体SAP层结合，并给出了这种结构的两种型式。
图9显示是由本发明提供的这种型式的实例，即在无纺基材上支承SAP微粒。
〈型式1〉显示在图9a中的型式1是一状况，其中多数SAP微粒存在的形式为被包含在由无纺布的纤维形成的空隙中，和构成无纺布的纤维层的部分纤维存在在表面并且SAP微粒的一部分也暴露在该表面上。在这种松散无纺基材中，50％或更多的SAP微粒通常被包含在这些纤维之间或之中。
〈型式2〉另一方面，在图9b显示的型式2中，SAP微粒的大部分被暴露在无纺布的表面，和SAP微粒层和没有包含SAP微粒的无纺布部分共存。这种类型的无纺基材相对较平，和包含在无纺布纤维之间和之中的SAP微粒的量通常小于50wt％。
型式1和2的热熔材料在纤维中存在的状况相互间是不同的。就是说，在型式1中，制成纤维状的热熔材料与构成无纺基材的纤维层的那些存在无纺基材的表面上的纤维稳定地粘合，作为热熔材料覆盖SAP微粒。另一方面，在型式2中，制成纤维的热熔材料覆盖暴露的SAP微粒和同时与没有SAP微粒的无纺基材部分稳定地粘合，因此，通过热熔粘合层和无纺基材的粘合完成稳定的覆盖状况。
适用于本发明的结构显示在这两种型式中。在每一种结构中，被双组分纤维网状结构热熔层覆盖的含有SAP微粒的无纺基材的表面比被单热熔层覆盖的表面更有效，该双组分纤维网状结构热熔层由细网孔纤维网状结构的第一热熔层和比第一热熔层粗的粗网孔纤维网状结构的第二热熔层组成。
接下来，本发明提供的不同状况的热熔层将描述如下①关于纤维网状结构热熔体层的网孔尺寸的细度在本发明中术语“纤维网状结构”用于指一不象通常热熔处理的即其中热熔层以覆盖膜状形式进行工作的网状结构，而是其中由许多彼此缠结在一起的纤维构成的热熔层。这种纤维网状结构意味着均匀覆盖，不阻止液体的渗透性和SAP微粒的溶胀。
优选的纤维网状结构的细度取决于所使用的SAP微粒的尺寸和这种SAP微粒在存在时的状况。就是说，优选的细度由所使用的SAP微粒的类型和SAP微粒的状况来确定，也就是它们是干还是湿来确定。在通过逆相悬浮聚合法制造的球形SAP微粒和通过研磨凝胶获得的微粒化的SAP的情况下，当它们是干的时，SAP微粒的微粒直径小通常大约是50μm～300μm。以絮片或颗粒形式的SAP微粒的微粒直径是300μm～1000μm。如果吸收尿被溶胀的话，在这些直径范围内的SAP微粒大约在直径上膨胀3倍。因此，球形微粒SAP的直径是150μm～1000μm和絮片状或颗粒状的SAP微粒是1000μm～3000μm。
为了实现SAP微粒的表面稳定性，就是说，避免由于磨蚀或弯曲高吸收性复合片材而使得存在在表面的小直径的SAP微粒剥离或脱落，具有细纤维的细网孔纤维结构的热熔层比具有高强度纤维的热熔体层更有效。另一方面，当是湿的时，为了避免溶胀的SAP微粒剥离或脱落，更重要的是具有粗纤维，就是说具有高强度纤维，即使纤维网状结构是粗网孔的也如此。
通过一次热熔处理实现相互矛盾的要求是不容易的。在本发明中通过将用于喂入热熔体制造细纤维(A)的细网孔的装置和用于喂入热熔体制造粗纤维(B)的粗网孔的装置组合在一起，可以满足上述相互矛盾的要求，由此处理过的表面无论它们是干的还是湿的SAP微粒很少剥离或脱落。无论组成热熔纤维网状结构的纤维是粗的与否和无论热熔纤维网状结构的网孔结构是粗的与否都取决于用于喂入热熔材料的喷嘴的直径，喂料的频率，和喂入的材料的量。如果喷嘴的直径和喂料的间隔相同，它们取决于喂入材料的量和加入的空气的量。
在用于成形细网孔和细纤维的纤维网状结构的装置(此后称为“A”)中，涂布量是0．3g／m2～2g／m2，优选的是大约0．5g／m2～1g／m2。如果量少于0．3g／m2，涂布不会均匀和如果它超过2g／m2，结果会产生类似粗的网状结构。
另一方面，在用于成形粗网孔和粗纤维的纤维网状结构的装置(此后称为“B”)中，涂布量是1g／m2～10g／m2，优选的是大约1g／m2～5g／m2。如果涂布量超过10g／m2，获得的热熔材料太多使得SAP微粒的溶胀被抑制。
图10是一图表，是在相同条件下加入相同的热熔材料，通过绘制热熔材料的涂布量和获得的热熔纤维的平均旦数之间的测量关系获得的。在图10中作为横轴的的频率％表示的是以单位长度存在的纤维的频率，该频率大约与热熔材料的涂布量成比例。在纵轴上，每种涂布的热熔纤维的平均直径以μm显示。
从该结果可以知道，热熔材料的涂布量越多，所获得的热熔纤维的粗度变得越高。
使用在本发明中的术语“细纤维网状结构”指的是一由根据显微镜放大测量的直径大约是3-10μm的纤维组成的纤维网状结构，和使用在本发明中的术语“粗纤维网状结构”指的是一由直径大约是10-50μm的纤维组成的纤维网状结构。然而，在纤维网状结构中的纤维不像合成纤维丝，因其具有非均匀的直径和宽的直径分布。因此，上述值仅是平均的。
②第一步和第二步热熔体表面处理的作用到目前为止，已经描述了热熔体喂料装置(A)和(B)的组合起来的热熔体表面处理的作用。可以以三步或更多步骤实施这种类型的热熔体表面处理以便达到更好的结果。然而，从经济效率考虑，在很多情况下两步处理就足够了。
在热熔体喂料装置(A)和(B)的组合中，无论在第一步处理中打算制造一细网孔的纤维网状结构或打算制造一粗网孔的纤维网状结构，也就是，细的和粗的组合顺序，都依赖于无纺基材的条件和热熔体的外观而定。在纤维网状结构中的细纤维和粗纤维的制造顺序可以根据各种条件考虑进行适当的选择。
③使用的热熔体材料对所用的热熔体材料的要求首先是该材料尽可能容易地制成纤维网状结构，第二是它不存在打摺的问题，和第三是该材料能与无纺基材和无纺基材的构成组份尽可能容易地粘合。
由于制造纤维网状结构的容易性取决于这些参数，如所用的聚合物的聚合度和熔融指数，适当聚合物的选择是非常重要的。粘性问题是在这种处理中的一个固有问题，如果有涉及到的粘性问题，当大量的高吸收性复合片材被折叠时，由于这些片材相互间邻接而被粘合到组成无纺基材的背面，也就是发生了粘连现象。因此，优选的是，选择具有少的粘性特性的热熔材料。在第一步和第二步处理的组合中，希望用于第二步处理的热熔材料具有较少的粘性特性，而对用于第一步处理的热熔材料，其粘性特性不太严格，因为该材料的表面被第一步热熔层覆盖。
具有较少粘性问题的热熔材料的代表是E．V．A类型，即乙烯-醋酸乙烯共聚物。醋酸乙烯的含量在线成形特性和制成纤维方面是非常重要的。另外，醋酸乙烯的分子量在很大程度上影响排泄量和形成纤维。醋酸乙烯在乙烯-醋酸乙烯共聚物中的含量越高，结果越好。例如，醋酸乙烯的含量是15wt％和优选的是20～40wt％。在通常的乙烯-醋酸乙烯共聚物的热熔材料中，根据用热流体系数表示的并(MFR以g／10min)以显示流体排泄能力的分子量被表述为200～400g／10min。在本发明中分子量是200g／10min或更少和优选的是50～150g／10min。
即使它们有粘性的倾向，向这些热熔材料加入下列物质也是可以接受的，如无定形的聚乙烯和聚丙烯的这些烯烃和如S．E．B．S(苯乙烯，乙烯，丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，S．I．S(苯乙烯，异丁烯，苯乙烯嵌段共聚物)的橡胶组分。
④无纺基材与热熔层的亲和力在本发明中，用双热熔层对高吸收复合片材的表面或无纺基材处理的目的是，第一用一纤维热熔层均匀覆盖高吸收性复合片材的表面和第二是使涂布的热熔层很好地粘合到无纺基材的表面或更好地粘合到组成无纺布的纤维上。
为了实现如上所述的第一目的，成形一由细网孔和粗网孔组成的双网状结构。为了实现第二目的，非常重要的是实现热熔层与无纺基材或构成基材的纤维之间的良好亲和。为获得理想的粘合，较好的是热熔层和无纺基材具有同一组分。例如，聚丙烯类型的热熔材料被用在聚丙烯无纺基材上会产生好的结果。
然而，由于通常情况热熔材料的组分与纤维组分不同，理想的是选择能相容的组合。例如，如果使用E．V．A类型的热熔材料，聚酯纤维和尼龙长丝可以很好地粘合。如果这种热熔材料用于粘合聚丙烯纤维，可以获得一强有力的粘合。但在粘合聚乙烯和纤维素纤维时，除非有足够的压力否则结果将趋于减弱。在此情况下，需要增加一步使粘合稳定的步骤即将聚酯纤维混合到聚乙烯或纤维素纤维中。
接下来，组合热熔层的典型实例描述如下组合第一和第二步骤热熔层的多种情况和获得的覆盖的状态被分别显示在图11中的实例1，2和3中。
情况1是一实例，其中实施一用于第一和第二步骤的帘式喷涂，在第一步骤中细的热熔体纤维被密集地组合在一起，在第二步骤中粗的热熔体纤维被松散的组合在一起以便用于表面处理。
情况2是一实例，其中在第一步骤中细的和密集的帘式喷涂被与在第二步骤中的粗的和松散的螺旋涂布组合在一起。
情况3是一实例，其中在第一步骤中通过一线涂布形成热熔纤维的增强线和在第二步骤中的细的和密集的帘式喷涂组合在一起。
为了客观地确定在各种情况下没有剥离或脱落并稳定地保持在高吸收性复合片材中的SAP微粒程度(该复合片材的表面已经根据本发明经过处理)，如在图12a～12d中所显示的，本发明人已经制备了稳定性测试仪。使用该测试仪，测量被包含在无纺基材中的SAP微粒的稳定性。在本说明书以后描述的实例中，作为“SAP的稳定性”显示的值是通过该测量仪测量的结果。
在图12a～12c中，参考图号26是马达，27是被评价的高吸收性复合片材的试样，28是驱动辊，30是带，31是已经被涂布的试样的表面，32是它的背面，33是张力辊。
到目前为止SAP，无纺布和复合吸收材料的热熔表面处理都已经描述过了。所用的热熔粘合剂处理复合吸收材料的表面以便与其它材料粘合为一整体也是本发明的一个重要具体实施方式

。改进的第一个实施方式是在将一根据本发明的复合吸收材料转化为一吸收制品的步骤中，在有SAP存在的表面上，作为一种粘结方式使用，整体粘结其它材料(例如薄织物，漫射片材，获得层，顶片或底片)。在此情况下，任何一种上述材料被折叠的放置在存在SAP的表面(该表面已经经过非打摺热熔体表面处理)，并对其加热和加压，因此获得整体粘结。在制造根据本发明的复合吸收材料的步骤中有时在进行热熔体表面处理时就实现了这种整体粘结，在这种情况下所使用的热熔体不需要是非打摺类型的，但是可以是在室温下有粘性的橡胶类型。图16是用来图示说明这种第一改进方式的，其中将例如薄织物(N)与复合吸收材料(M)整体粘结，于是在所利用的(M)表面存在热熔体而获得一种(M／N)结构。
作为本发明的第二改进方式，复合吸收材料的表面已经用热熔体粘合剂处理的复合吸收材料相互间在它们的有热熔体和SAP存在的表面进行整体粘结，因此可以获得包含更多SAP并改善了性能的复合吸收材料。就是说，如图17中所示，对作为第一层(M)的复合吸收材料和作为第二层(M’)的复合吸收材料，利用存在于它们表面的热熔体经加热，粘合和加压，实施整体化，获得具有(M／M’)结构的高吸收复合材料。由SAP微粒和无纺布构成的(M)和(M’)可以具有相同的或不同的特性。进而，如图18所示，通过在复合吸收材料的第一层(M)和一复合吸收材料的第二层(M’)之间具有一漫射片材或薄织物(N)进行整体化，而可以将所获得的吸收性复合材料制成(M／N／M’)的结构。1．试样的制备1)试样的尺寸作为基本尺寸，试样被切割成10cm×80cm。作为试样的重复单元的宽度的制备取决于试样的种类。该宽度大约是10～30cm。2)预干燥为了在评判期间保持水含量的恒定，实施预干燥直到水含量变为10wt％或更小。然而，为了避免试样的退化，干燥温度保持在60℃或更低。
3)自然时效允许试样在这样的温度和湿度下被保持至少12小时以使水含量是10wt％。试样的涂布表面被暴露在常温和常湿的房间或空间内。2．用测试仪来评判SAP微粒的牢固性1)试样的重量的测量(使用灵敏度是1mg的电子天平)用试样的重量(W0)减去基材的重量计算涂布在试样表面的SAP的量。
2)试样被放置在上述的测量仪上。将涂布面朝外，试样两端的基材表面用粘结带30连接(图12d)。
3)用张力辊对试样加载。加载的量是1kg／10cm宽度。
4)启动为了收集剥离或脱落的SAP微粒，一纸质黑片被预先放置在下部，在那里试样运转和然后测量仪随着马达的启动而开始运转。试样所运转速度设定为30m／min。
5)在运转之后1分钟内落下的SAP微粒的量的测量结果在开始运行之后检测1分钟内脱落的SAP微粒的量作为不够牢固(A区)的SAP微粒的量。
图13是一图表，显示的是运行时间与脱落的SAP微粒的量之间的关系。
作为不够牢固的SAP微粒的量，是在运转开始后1分钟内被检测出的脱落的SAP微粒的量(W1)。
6)在重新运转后4分钟内落下的SAP微粒的量的测量结果由弯曲磨损吸收材料(B区)产生的作为脱落的SAP微粒的量相对于时间的关系，是在重新运转后4分钟内检测落下的SAP微粒的量(W2)。7)脱落的SAP微粒的量的计算在开始运转后1分钟内的脱落量(不够牢固的SAP微粒的量)=(W1／W0)×100在开始运转后5分钟内的脱落量(在开始运转后5分钟内脱落的SAP微粒的总量)=[(W1+W2)／W0]×100下面将描述本发明的实例实例1复合片材的制备在如下描述的步骤中，制备一具有用热熔粘合剂进行表面处理的SAP层的SAP复合片材。
松散无纺基材的制备制备一纤维网通过折叠一20g／m2的粘胶纤维(1．5×42mm)梳理网(P层)，30g／m2的PET纤维(6d×51mm)梳理网(Q层)，和一20g／m2N纸浆的薄织物(R层)的片材，按照P层，Q层和R层的顺序排列和然后用针从R层的一侧刺。在这种纤维网中，纤维被卷入P层和Q层之间并且R层的纤维被混入到Q层中。表观比重是0．07且为松散无纺布形式。
通过加入SAP制造复合材料使用絮片形式的SAP(由Sanyo Chemical CoLtd．制造，商品名是Sunwet IM-500)。当在振动板上振动基材时，SAP被均匀地加入以便加到所述纤维网的R层上的SAP重量是200g／m2。在使SAP微粒被包含在网中后再喷水以便SAP的含量是30～40wt％，该网被压制和稳定以制成毛坯试样1。
用制成纤维的热熔体进行表面处理〈热熔体涂布机〉使用如在图6中显示的一帘流涂布型涂布机(由Sun Tool CoLtd．制造)。以1g／m2的量将乙烯-醋酸乙烯共聚物的热熔粘合剂(以后称为“EVA”)涂布到待处理的所述复合片材的表面。在热熔体处理之前复合片材试样2具有如图7a显示的结构，在热熔处理之后具有如图7b显示的结构。
〈使用的热熔粘合剂〉使用的热熔粘合剂是由Matsumura Oil CoLtd制造的Moresco Melt S-1396 D，它的主要组分是EVA。热熔粘合剂的特性显示在下面的表1中。该热熔粘合剂可有少量的或没有粘性问题。
表1主要组分 醋酸乙烯的含量 MFR 软化点 熔融粘度(mPa·S)EVA29．5～34．5重量％ 60±1185℃ 180℃ 11000160℃ 22000140℃ 48000特性的评判用上面描述的步骤评判在上述步骤中获得的复合材料。下面的表2显示了在干燥条件下测量的稳定性和在湿润的条件下的保持能力。结果，证明用热熔粘合剂的覆盖效果非常好。
表2在干燥条件下SAP的稳定性 在湿润条件下SAP的稳定性试样号 处理1分钟后的 处理5分钟后的 液体吸收比 固定部分的比例脱落量(％)脱落量(％) (g／g) (％)实例1坯料试样13．15．7 42．0 0工作试样20．19 0．25 40．5 45．0实例2坯料式样30．11 0．16 43．0 17．5坯料试样40．03 0．04 45．0 55．0工作试样50．01 0．02 41．0 79．0工作试样60 0．01 38．5 80．6实例2复合片材的制备用下列步骤制备具有SAP层的SAP复合片材，用热熔粘合剂对其进行表面处理。
膨松无纺基材的制备制备一干纺带无纺布，通过吹入一高压水流并使之卷入一35g／m2的由50wt％的粘胶人造丝纤维(1．5d×42mm)和50wt％的PE／PET护套／芯双组分纤维(3d×51mm)构成的梳理网。
依靠如图3所示的具有加热辊和冷却辊的装置对所述干纺带无纺布进行处理。在载荷是0．1g／m2的情况下获得厚度是2．5mm和表观比重是0．03g／cm3的无纺布。
通过加入SAP制造复合材料用具有微粒化的乙醇和SAP(由Mitsubishi Chemical CoLtd．制造，商品名是“Aquapearl 211 D”)稀释一4wt％的MFC的水分散凝胶(S-MFC)(由Tokushu PaperMgf．CoLtd制造)，来制备一MFC的浓度是0．8wt％和乙醇／水的比是70／30(重量比)的MFC分散液。注意所用的S-MFC的水保持能力是300％。
-SAP和MFC的共分散浆料，其中SAP的含量是25wt％，是通过在这种分散液中分散所述SAP制备的。所述共分散浆料以搅动态通过用于薄层色谱的涂布机施加到所述无纺织物的表面。风干获得的涂布片材，并在剩余溶液被去除后，熨烫干燥，得到了复合片材的坯料试样。SAP在所述复合材料中的含量是200g／m2。
用制成纤维的热熔体进行表面处理使用实例1中的帘流涂布型涂布机(由Sun Tool CoLtd．制造)和也使用实例1中的热熔粘合剂(由Matsumura Oil CoLtd制造)，将已被SAP处理的复合片材的表面用热熔粘合剂以1g／m2的、2g／m2的、5g／m2的量覆盖。
制成纤维的热熔粘合剂的状况和所获得的网状结构被分别显示在图8A-1，8B-1和8C-1中。同时，被SAP涂布和覆盖的表面的状况显示在图8A-2(试样4)，8B-2(试样5)和8C-2(试样6)中。
特性的评判用所述的步骤评判获得的所述复合材料。表2显示了在干燥条件下SAP的稳定性和在湿润的条件下SAP的保持能力。在干燥条件下试样4，5和6与试样坯料3相比在表面稳定性方面具有很大的提高，和另外，在湿润的条件下显示保持SAP的牢固性具有更大的提高。
实例3无纺基材的制备通过用高压水流处理一两层网获得一双层网结构无纺基材，该两层网包括一作为上层的聚酯纤维(6d×51mm)的梳理网和作为下层的粘胶人造丝纤维(1．5d×38mm)的梳理网。上层是松散的和下层的密度相对较高并且平均表观比重是0．06g／cm3。
高吸收性复合片材的制备向2．5％的MFC的水溶液(S-FMC超微细纤维纤维素)(由Tokushu Paper MfgCoLtd．制造)加入水和乙醇来制备MFC的浓度是0．67％的水／乙醇分散液(水／乙醇的重量比是60／40)。向这种分散液加入平均粒径是200μm的微粒化SAP(由MitsubishiChemical CoLtd．制造，商品名是“Aquapearl AP-211D”)，使浆料的SAP的含量是25wt％。通过涂布机该浆料被施加到由双结构的所述无纺基材聚酯纤维构成的松散上层表面，因此获得了具有涂布部分是7mm宽和非涂布部分是3mm宽的带状涂布线和具有平均SAP涂布量是200g／m2的被涂布的高吸收性复合片材。
用热熔层的表面处理所述高吸收性片材的SAP涂布表面是通过加入E．V．A类型的热熔体材料(由Matsumura Oil CoLtd．制造，商品名是“Morescomelt S-1396D”)处理的表面，依靠帘式喷涂法在第一步骤和第二步骤中用变化的热熔体加入量对其进行处理。作为组合，在第一步骤中热熔材料的加入量是0．5g／m2和在第二步骤中是1．0g／m2，因此制得试样1，2和3。同时，制备一比较试样用于与两步处理的试样比较，该比较试样仅用加入量是3g／m2的一步处理来制备的。注意使用在实例中的热熔材料的主要组分如下E．V．A． 45％蜡 5％增粘剂 50％稳定性的评判结果评判经过上述第一步骤和第二步骤处理的高吸收性片材表面在干燥条件下的稳定性和在吸收条件下的稳定性。在干燥条件下的稳定性，使用在图12a到图12d中的装置以百分数(％)形式计算相对于时间的SAP脱落量并将测量结果绘制在图15中以显示脱落量的百分数(％)相对于时间的变化。并显示出在开始后1分钟内和5分钟内的值。在湿润(吸收条件下)条件下的稳定性以保持比(％)的方式给出。结果显示在下面的表3中表3热熔体表面处理条件 稳定性评判第一步处理(帘 第二步处理(帘 干燥条件下的脱落比(％) 在吸收后保持稳试样号流喷射)流喷射) 1分钟后 5分钟后 定性的(％)试样1 0．5g／m20．5g／m20080试样2 0．5g／m21．0g／m200．0190试样3 1．0g／m21．0g／m200．0295比较试样 3．0g／m2- 0．050．1050
按照在干燥条件下的稳定性，用两步处理的试样比仅用一步处理的比较试样有更好的结果。该表显示用第一步和第二步都是0．5g／m2的用量的这种组合处理过的试样的结果最好。仅用一步且其用量是3．0g／m2处理过的试样是最差的。这表明对于在干燥情况下的稳定性而言，如此细的和密实的网孔的网状结构由于能够保持细的SAP微粒是更重要的，和在用量是3．0g／m2情况下由于提供了粗的和松散的网孔的网孔结构因此SAP微粒相对容易地脱落。
也按照在湿润条件下的稳定性，任何用两步处理的试样在保持比方面比那些仅用一步处理的试样更好，尽管在前者的试样中热熔材料加入量少，特别是在第一步中用1g／m2的用量和在第二步中用1g／m2的用量处理过的试样的结果最好。这表明由于湿润和溶胀使得SAP微粒的尺寸变大，构成纤维网状结构的纤维的粗度对吸水后的稳定性影响很大，这是由于在溶胀时粗纤维比那些构成细的和密实的结构的纤维更难被打断。
实例4无纺基材的制备用40g／m2和0．14g／cm3表观比重的粘胶纤维素无纺织物(由Futamura ChemicalCoLtd．制造，商品名是“TCF404”)制备基材。
高吸收性复合片材的制备依靠涂布机向所述基材的表面涂布一SAP浆料(由Mitsubishi Chemical CoLtd．制造，商品名是“Aquapearl 211 D”)，一分散液其中SAP是20％和 S-MFC是0．6％，同时乙醇／水重量比是70／30，该涂布是以涂布部分宽度是10mm和非涂布部分的宽度是5mm的带线涂布方式实施的。这样，制备了具有SAP涂布量是150g／m2的高吸收性片材。
用热熔体层的表面处理在本实例中使用粘胶纤维素基材。由于粘胶纤维素基材与E．V．A的粘合不好，因此在第一步中使用混有能相对容易地与纤维素粘合的聚丙烯(PP．)的热熔材料(Morescomelt ME-125)，尽管掺入很粘。在第二步中，使用类似上述实例3的含有E．V．A作为主要组分的Morescomelt S。Morescomelt ME-125的主要组分如下E．V．A．48份增粘剂 40份P．P． 12份第一步的目的是锚固作用用于提高与基材的亲和力和实施粗的和松散的热熔体处理，因此热熔体材料以间隔7mm的线间距的形式被加入。在加入热熔材料时要小心勿加到不涂覆部分。
第二步的目的是通过帘式喷涂处理用细的和密实的网状结构覆盖并获得试样4。
稳定性评判为了比较第一步和第二步组合的效果，加入比较试样，也就是，仅在第一步进行一线性处理的比较试样和仅在第二步进行一帘式喷涂处理的比较试样。给出的评判结果在下面的表4中表4热熔体表面处理条件 稳定性评判第一步处理 第二步处理 干燥条件下的脱落比(％) 在吸收后保持试样号 (线涂布) (帘式喷涂)1分钟后 5分钟后 稳定性的(％)试样4 1．0g／m21．0g／m20．01 0．0290比较试样1 2．0g／m2- 0．50 2．0 5或更小比较试样2 - 2．0g／m20．20 1．0 10或更小在仅实施线性处理的条件下，由于大多数的SAP微粒没有被热熔层覆盖，在干燥条件下SAP微粒的脱落趋势和在湿润和溶胀条件下的保持SAP微粒能力都变坏是不令人惊讶的。
在仅实施帘式喷涂处理的条件下，SAP微粒的脱落趋势和SAP微粒的保持能力同样都比预期的更坏。这也许是因为，尽管网状结构是细的和密实的网孔，然而热熔层与纤维素纤维的亲和力不好因此两者之间的粘合因此也不好，由于吸收水气和因此产生的溶胀，致使热熔层的一部分留下其与基材接触的那个区域。
另一方面，如果在第一步和第二步中的热熔层被组合到本实例中，在第一步中的线性热熔层起锚固作用，因此热熔层被稳定地与第二步的热熔层粘合，致使在干燥条件下SAP微粒的脱落趋势和在湿润和因此而溶胀条件下的SAP微粒的保持能力是优异的。
实例5无纺基材的制备通过折叠制备一无纺起绒织物，通过针刺法使之粘合，将聚酯纤维(5d×65mm)和以50／50比例的聚乙烯和聚酯纤维的护套-芯型双组分纤维(3d×41mm)均匀混合得到40g／m2纤维网折叠到50g／m2的粘胶纤维涂抹细布织物上(网状织物)。无纺布的重量是80g／m2并且表观比重是0．1g／cm3。因此，它非常膨松。
高吸收性片材的制备制备包含和保持有两种类型SAP微粒的基材。作为SAP-1，使用平均微粒直径是200μm微粒化的SAP(由Mitsubishi Chemical CoLtd．制造，商品名“Aquapearl211D”)，以及作为SAP-2，使用平均微粒直径是400μm的中状SAP(由SanyoChemical CoLtd．制造，商品名“SunwetIM-5000”)。
当基材在振动板上振动时，尽可能均匀地将加入量是150g／m2的SAP-1加入到所述基材中，和然后以200g／m2的加入量将SAP-2置于SAP-1之上，因此制备了一含有和保持有350g／m2SAP的高吸收性片材。大多数SAP微粒被嵌入到起绒的纤维网中，但是当含有SAP微粒的纤维网的表面向下时，几乎所用的SAP微粒从纤维网中脱落。当纤维网被浸入到生理盐水中以评判在湿润和溶胀条件下的稳定性时，在纤维网开始溶胀的很短时间之后，几乎所有的SAP微粒从网上脱落，致使试样不能用于测量。这样，试样作为比较试样使用。
用热熔材料进行表面处理以两步用帘式喷涂型热熔体加料装置向所述的高吸收性片材已经涂覆SAP的表面施加如上述实例3中使用的E．V．A．热熔材料(“Morescomelt S 13960”)以制备试样5。
为了比较，制备仅对其实施第一步处理(帘式喷涂方法)的比较试样4，并以与实例5相同的方式对其进行检测。
对试样5和比较试样3和4实施与在实例3中完全相同的稳定性检测并将结果显示在下面的表5中表5热熔体表面处理条件 稳定性评判第一步处理第二步处理 干燥条件下的脱落比(％) 在吸收后保持试样号 (线涂布) (帘式喷涂)1分钟后5分钟后稳定性的(％)试样5 1．0g／m21．0g／m20 0．02 90比较试样3 - -不能被测量 不能被测量 不能被测量比较试样4 3．0g／m2- 0．01 0．02 60实例6无纺基材的制备将高压水流施加到由60％聚酯纤维(3d×51mm)和40％粘胶纤维(1．5d×35mm)混合构成的梳理网上来制备作为基材的无纺布。无纺布的表观比重是0．08g／cm3。
高吸收性片材的制备溶液A是通过向125份重量分数的80wt％的丙烯酸水溶液中加入57．3份重量分数的48．5wt％氢氧化钠水溶液，6．4份重量分数的水，0．15的重量分数交联剂(N，N’-亚甲基 双-丙烯酰胺)，和5．0份重量分数30wt％的作为氧化剂的过氧化氢水溶液制备的。溶液A的单体浓度是60wt％和它的中和度是50mol％。
分别地，溶液B是通过向125的重量分数80wt％的丙烯酸水溶液中加入57．3份重量分数的48．5wt％氢氧化钠水溶液，9．9份重量分数的水，0．15份重量分数交联剂(N，N’-亚甲基 双-丙烯酰胺)，和1．5份重量分数作为还原剂的L-维生素C制备的。溶液B的单体浓度和它的中和度与溶液A的相同。
使用内径分别是0．13mm的两个喷嘴(由Ikeuchi CoLtd制造)。两个喷嘴成30℃并且两个喷嘴之间距离4mm，被加热到40℃的所述溶液A和溶液B从各个喷嘴以相同的5m／sec的速度被加入。
刚刚由喷嘴出来的溶液A和溶液B被汇合在一起形成一大约10mm的液体柱，和然后使液体落入一上升的60℃的气流中并变成小滴。这些小滴被置于喷嘴端部下面100cm处的所述无纺基材进行回收，吹入120℃的饱和蒸汽持续10秒钟汽蒸基材，然后，将它干燥至湿气含量为10％的水平，因此获得一具有保持或包含220g／m2SAP微粒的高吸收片材。
用热熔材料进行表面处理向保持和包含SAP微粒高吸收性片材的一侧，依靠帘式喷涂型热熔体喂料装置(由Sun Tool CoLtd．制造)以0．5g／m2喷射E．V．A类型(Morescomelt S)的热熔材料，在第一步和以后的第二步中依靠螺旋涂布型热熔体加料装置(由Sun Tool CoLtd．制造)以2g／m2涂施相同的热熔材料。
获得的热熔体处理过的高吸收性复合片材具有一如图11所示的由电子显微镜观测到的表面结构。该片材在干检测条件下没有任可粉尘或粉末飞溅，在吸收和溶胀后显示保持的SAP微粒是85％或更高。
实例7表面已经用热熔粘合剂处理过的复合吸收材料(M)的制备制备粘胶纤维无纺布(1．5d，30g／m2)(由Daiwabo CoLtd制造)作为基材。
从一具有振动装置的多管型SAP喂料机，将SAP(商品名“AP50X”由MitsubishiChemical CoLtd．制造)以大约8mm宽的直线和大约3mm的间距加到基材上。具有室温粘性的一热熔粘合剂(商品名“Moresco TN-288”)以5g／m2的量从一帘式喷涂装置被加入以覆盖来自上述直线型SAP的SAP，然后所获得的材料在冷却的硅树脂辊上被压制，从而制备具有与图18中M结构一致的复合吸收材料。SAP的重量是150g／m2。
表面已经用热熔粘合剂处理过的复合吸收材料(M’)的制备制备由针刺制得的一50g／m2(由Toyobo CoLtd制造)低密度的松散无纺布作为基材，并制备表面已被亲水化的双组分空心聚酯纤维(8d×51mm)。
从所述的多管型SAP喂料机，将SAP(商品名“AP211D”由Mitsubishi ChemicalCoLtd．制造)以大约10mm宽的直线型和大约5mm的间距被加到基材上。具有室温粘性的一热熔粘合剂(Moresco TN-288)以10g／m2的量从所说的螺旋型热熔涂布机被加入以覆盖来自上述直线型SAP的SAP，然后所获得的材料被压制，从而制备具有与图18中M’结构一致的复合吸收材料。SAP的重量是200g／m2。
木浆薄织物(N)的制备从市场上获得的30g／m2的薄织物被制备用于卷绕吸收材料。
高吸收性复合材料(M／N／M’)的制备通过以这样一种方式层合上述的M，N和M’获得具有(M／N／M’)结构的高吸收性复合材料，该方式是将N插入到M和M’之间如图18所示，然后用加热的熨斗压制该材料。这种高吸收性复合材料的总重量是475g／m2，SAP的含量是350g／m2。可以确认高吸收性复合材料为兼具吸收和扩散特性的吸收性复合材料。
权利要求
1．包括无纺布基材，固体SAP和热熔体组分的高吸收性复合片材，其特征在于所述无纺布基材具有膨松的结构；所述固体SAP的一部分被包含在所述膨松结构的内部和其余部分被暴露在所述无纺布基材的表面上；所述热可熔性组分是热熔粘合剂；所述热熔粘合剂形成一纤维网状结构；和所述纤维网状结构覆盖所述固体SAP，并与所述固体SAP接触，借此所述固体SAP被固定在适当的位置。
2．权利要求1的高吸收性复合片材，其中所述固体SAP微粒被细的纤维素覆盖。
3．权利要求1或2的高吸收性复合片材，其中所述热熔粘合剂的涂布量是0．2～10g／m2。
4．权利要求1，2或3的高吸收性复合片材，其中所述热熔粘合剂主要由乙烯-醋酸乙烯共聚物组成并且是非粘性的。
5．权利要求4的高吸收性复合片材，其中醋酸乙烯在作为所述热熔粘合剂主要组分的乙烯-醋酸乙烯中的含量是20～40wt％并且所述热熔粘合剂的热流动速度是50～150g／10分钟。
6．权利要求1，2，3，4或5的高吸收性复合片材，其中所述无纺布基材经过起绒处理而具有膨松结构。
7．一种高吸收复合材料，其包括一复合吸收材料(M)，该复合吸收材料包括-无纺基材，-SAP层和-热熔粘合剂层，该热熔粘合剂层形成一覆盖在所述SAP层之上的纤维网状结构，和一布置在所述粘合层上的片材材料(N)，所述复合吸收材料(M)和所述片材材料(N)通过所述热熔粘合剂层的粘合特性被粘合到一起而形成一复合结构(M／N)。
8．一种高吸收性复合材料，其包括两种复合吸收材料(M)和(M’)，它们中的每一种复合吸收材料包括一无纺基材，一SAP层和一热熔粘合剂层，所述热熔粘合剂层形成一种覆盖所述SAP层的纤维网状结构，所述复合吸收材料(M)以这样一种方式被铺设在另一复合吸收材料(M’)上，即所述热熔粘合剂层彼此相接触并且通过粘合特性将它们粘合到一起并因此而形成一复合结构(M／M’)。
9．一种权利要求8的高吸收性复合材料，其中一个附加片材材料(N)被插入到所述复合吸收材料(M)和(M’)之间并且通过所述复合吸收材料(M)和(M’)的热熔层的粘合特性粘合在一起并因此形成一复合结构(M／N／M’)。
10．一种制造高吸收性复合片材的方法，包括以下步骤通过一无纺基材的起绒而形成-膨松结构；向所述无纺基材的起绒的表面涂布含有固体SAP的浆料，然后去除剩余的液体并且干燥，因此一部分固体SAP被包含在所述的膨松结构中和剩余部分的固体SAP暴露在所述无纺基材的表面；和依靠一帘式喷涂装置制造一热熔粘合剂纤维，然后吹帘流形式的粘合剂并且在所述无纺基材和所述固体上形成一纤维网状结构。
11．权利要求10的方法，其中所述起绒是通过使得所述无纺基材的表面与加热辊接触，然后使所述表面从所述加热辊离开后，使所述基材的表面与一冷却辊接触来实施的。
12．一种具有一液体渗透面片，一液体吸收材料和液体保持吸收元件和一液体不透底片的吸收制品，其中所述液体吸收材料和液体保持吸收元件包括由权利要求10或11方法获得的所述高吸收性复合片材。
13．一种高吸收复合片材，其中一部分固体SAP被包含在无纺基材一个表面上的无纺布的空隙中，和所述固体SAP的剩余部分几乎遍布所有层分布并暴露在所述无纺布的表面层上，其中所述暴露有固体SAP的层的表面被双组分纤维网状结构覆盖，该双组分纤维网状结构是包括热熔粘合剂的第一密实网孔纤维网状结构和布置在第一纤维网状结构上面的并比所述第一纤维网状结构松散的第二松散网孔纤维网状结构。
14．一种具有少量固体SAP脱离的高吸收性复合片材，其中一部分固体SAP被包含在所述无纺基材的一个表面的所述无纺布的空隙中，和所述的固体SAP的剩余部分被分布在几乎所有的层中，同时暴露在所述无纺布的表面上，其中暴露有所述固体SAP的层的表面被双组分纤维网状结构覆盖，该双组分纤维网状结构是包括热熔粘合剂的第一密实网孔纤维网状结构和布置在第一纤维网状结构上面的并比第一网状结构松散的第二松散网孔纤维网状结构。
15．权利要求13或14的高吸收性复合片材，其中所述密实网孔的热熔层纤维比所述松散网孔的热熔层纤维细。
16．一种处理高吸收性复合片材的表面的方法，其中固体SAP被分布在在无纺基材的一个表面的层中，包括以下组合第一步热熔体处理，其中通过热熔体喂料装置(A)提供热熔体，用于在分布有所述固体SAP的表面上成形包括热熔粘合剂的密实网孔的第一纤维网状结构和第二步热熔体处理，其中通过热熔体喂料装置(B)提供热熔体，用于成形包括热熔粘合剂的比所述第一纤维网状结构松散的第二纤维松散网孔的网状结构。
17．权利要求16的方法，其中密实网孔的第一热熔层是通过实施所述第一步热熔体处理形成的，其施加的量的范围是0．3g／m2～2g／m2，和比所述第一步热熔体处理松散的第二松散网孔的热熔体层是通过实施所述第二步热熔体处理形成的，其施加的量的范围是1g／m2～10g／m2。
18．权利要求16的方法，其中所述实施第一步热熔体处理的施加的量是在1g／m2～10g／m2的范围内，和所述实施第二步热熔体处理的施加的量是在0．3g／m2～2g／m2的范围内以便形成比所述第一热熔体处理具有更密实网孔的第二纤维网状结构。
19．权利要求16-18中任一项的方法，其中作为所述热熔体喂料装置，根据所述无纺基材的移动方向将用于成形相对密实网孔的两台帘式喷涂型热熔体喂料装置串联在一起使用。
20．权利要求16-18中任一项的方法，其中使用一帘式喷涂型热熔体喂料装置作为所述第一步热熔体喂料装置成形密实网孔的第一纤维网状结构和使用一螺旋涂布型热熔体喂料装置作为所述第二步热熔体喂料装置成形比所述第一热熔体层具有更松散网孔的第二纤维网状结构。
21．权利要求16-18中任一项的方法，其中使用一螺旋涂布型热熔体喂料装置作为所述第一步热熔体喂料装置成形松散网孔的第一纤维网状结构和使用一帘式喷涂型热熔体喂料装置作为所述第二步热熔体喂料装置成形比所述第一热熔体层具有更密实网孔的第二纤维网状结构。
22．权利要求16-18中任一项的方法，其中使用一帘式喷涂型热熔体喂料装置作为所述第一步热熔体喂料装置成形密实网孔的第一纤维网状结构和使用一线性涂布型热熔体喂料装置作为所述第二步热熔体喂料装置成形比所述第一纤维网状结构具有更松散网孔的第二纤维网状结构。
23．权利要求16-18中任一项的方法，其中使用一线涂布型热熔体喂料装置作为所述第一步热熔体喂料装置成形松散网孔的第一纤维网状结构和使用一帘式喷涂型热熔体喂料装置作为所述第二步热熔体喂料装置成形比所述第一纤维网络结构具有更密实网孔的第二纤维网状结构。
全文摘要
提供一种高吸收性复合片材,其中具有一膨松结构的无纺基材和一部分被包含在所述膨松结构中而剩余部分被暴露在所述无纺基材表面的固体SAP,一作为热熔粘合剂的热可熔性组分,热熔粘合剂形成一纤维网状结构并且覆盖所述固体SAP和细纤维素纤维靠一单或双纤维网状结构与固体SAP接触,同时固体SAP被定位。也提供一种用于制造该产品的方法,和使用该高吸收性复合片材的吸收制品。
文档编号B32B5/00GK1293025SQ00134
公开日2001年5月2日 申请日期2000年9月29日 优先权日1999年9月29日
发明者磨铃木, 良一松本 申请人:株式会社日本吸收体技术研究所