专利名称：网状超吸收性聚合物和纤维的制造技术
技术领域：
本发明总的来说涉及超吸收性聚合物和纤维的湿法成网形成的网。更具体说，本发明涉及就地中和的、湿法成网形成的网，并且更具体些说是，部分就地中和的、湿法成网形成的网。就地中和指聚合物的中和是在湿法成网法制造网的过程中制造聚合物与纤维之后进行，使其成为超吸收性聚合物，不同于将已中和的超吸收性聚合物与纤维混合的湿法成网法制造网。众所周知，网具有很多用途，特别是用于一次性卫生制品，如尿布和成人失禁外套。本发明的部分就地中和的、湿法成网形成的网，与现有技术的完全就地中和的、湿法成网形成的网相比，具有卓越的离心保留容量特性，所以，本发明的网特别适用于一次性卫生制品。缩略语定义本说明书中通篇使用以下缩略语。缩略语定义AUL 负荷下吸水性All-PEGMA 烯丙氧基聚甲基丙烯酸乙二醇酯，一种交联剂cm厘米CRC 离心保留容量EO-TMPTA 乙氧基化三丙烯酸三羟甲基-丙烷酯，一种交联剂g 克mg毫克mm毫米n.a. 不适用预-SAP 可以吸收少量水或者可以是非吸水剂的聚合物，其当中和时能够变成SAPpsi 每平方英寸磅数SAP 超吸收性聚合物，一种可吸收超过其重量50倍、优选超过75倍、更优选超过100倍水的聚合物因此，对超吸收性聚合物除具有高溶胀能力外又产生新的认识，认为当加压时它应当还具有高度的保留液体的能力。从而导致根据离心保留容量试验(CRC)和负荷下吸水性试验(AUL)测试容量的途径的开发。关于AUL试验的详细讨论可参见EP专利申请0 339 461 A1(1989.11.2公开；优先权为US系列号184,302(专利)和334,260(部分继续申请)，其部分继续申请为US专利5,147,343)，该专利申请的发明人为Kellenberger，转让给Kimberly-Clark公司。
尽管众所周知，网一般来说通过将超吸收性聚合物和纤维混合在气流铺置法或湿法成网法中制造，但人们还再继续研究制造网的改进方式。例如，一种改变方式是US专利4,270,977(1981.6.2授权，授予Herman和Kruse，转让给NL Industries公司)中公开的湿法成网法。更具体说，该专利描述了一种制造超吸收性聚合物和纤维的网的湿法成网法，其中聚合物不是超吸收性聚合物，但当中和时能够变成超吸收性聚合物，将其与纤维掺混，然后完全就地中和(即，将聚合物就地中和至100-120mol％的程度，使其转变成超吸收性聚合物)来建立网。正如Herman和Kruse的专利中讨论的，就地中和与常规的将超吸收性聚合物与纤维混合的湿法成网法相比使用较少的水。因而，就地中和对大型工业生产来说是更经济有效的。
关于各种超吸收性聚合物、其制造方法及其用途的通用背景技术可参见Buchholz，″用超吸收性聚合物保持干燥″，Chemtech(1994.9)。而且，关于超吸收性聚合物制作方法的详细讨论还可参见US专利5,409,771(1995.4.25授权，授予Dahmen和Mertens，转让给Chemische Fabrik Stockhausen GmbH)。正如Buchholz的杂志文章和Dahmem与Mertens的专利中讨论的，超吸收性聚合物通过两种方法制作，一种是溶剂聚合法并且另一种是反相悬浮或乳液聚合法。
两种技术都开始用单体水溶液，如丙烯酸，在某个时间点处将其中和。就溶剂聚合而言，酸溶液也含有多官能网络交联剂，并且通过自由基聚合转变成凝胶。将凝胶干燥、磨碎和筛选至所需的粒度。相反，在反相悬浮或乳液聚合法中，通过使用胶体或乳化剂将酸溶液分散在疏水有机溶剂中。然后，通过自由基引发剂来引发聚合。聚合完成后从反应混合物中将水共沸除去，接着将所得的产物过滤并干燥。网络交联一般是通过将多官能网络交联剂溶解在单体溶液中来完成。
上述提及的专利和公开的专利申请均引入本文作为参考。
本发明的简单概述和目的因此，本发明提供一种吸水性产品，其是超吸收性聚合物和纤维的部分就地中和的、湿法成网形成的网，其中所说的产品，与完全就地中和的湿法成网形成的网相比，显出卓越的离心保留容量特性。优选，超吸收性聚合物被部分中和至小于约80mol％的程度。
而且，本发明提供一种改进就地湿法成网形成的网的离心保留容量特性方法，其中该方法包括将具有潜在水溶胀性的聚合物(即，本文中称作预-SAP的聚合物)组分与纤维性组分掺混在水中，接着将混合物与中和剂接触，以便部分地中和聚合物组分(优选，部分中和至小于约80mol％的程度)，并且形成超吸收性聚合物(本文称作SAP)组分与纤维性组分的网，其中所说的网，与完全就地中和的湿法成网形成的网相比，显出卓越的离心保留容量特性。
因而，本发明的一个目的是提供一种就地中和的湿法成网形成的网，其液体保留性优于现有技术的就地中和的湿法成网形成的网。
本发明的另一个目的是提供一种改进就地中和的湿法成网形成的网的液体保留性的方法。
随着描述的继续进行，通过参考下述的实验实施例后，已陈述的本发明的一些目的以及其它目的将越来越显而易见。本发明的详细描述只要在预SAP与网中的纤维掺混之后对预SAP(当中和时可变成SAP的聚合物)进行上述的中和步骤，并且将中和程度保持为部分中和(优选低于约80mol％)，制造所得的SAP的其它步骤便可以是根据任一种制作SAP的现有技术。例如，SAP可以通过任一种公知的溶剂聚合技术或通过任一种公知的反相悬浮或乳液聚合技术来制作。
因此，可以通过将含烯属不饱和羧酸和/或磺酸基团的单体聚合来制造SAP，其中该单体的量一般为至少约10wt％、更优选约25wt％、更优选约55-约99.9wt％。代表性的酸基团包括(但不限于此)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物。而且，酸基团以盐的形式存在，如钠、钾或铵盐。
制造SAP用的各种其它有用的单体包括(但不限于此)丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、马来酸、马来酸酐、酯(如丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸羟丙基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和二甲基-氨基烷基-甲基丙烯酸酯)、二甲基氨基丙基丙烯酰胺和丙烯酰氨基丙基三甲基-氯化铵，其用量一般为大于0wt％-约60wt％。该单体大于约60％的百分比通常具有有害的效果并且使所得的SAP的溶胀能力下降，因而，这些单体的百分比小于约60wt％是最合意的。
优选，所用的单体是水不溶性的。而且，优选，所得的SAP是水不溶性的。
SAP的酸基团应当被部分中和至至少约25mol％。更具体说，中和程度应当是至少约50mol％。更具体说，优选的SAP含有交联的丙烯酸或甲基丙烯酸，其被中和至约50mol％-约80mol％的程度。
对就地进行的部分中和来说，中和剂可以是任何适宜的可溶于水的有机或无机碱。碱的实例包括(但不限于此)氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铵、氨、碳酸钠、碳酸钾及其混合物。此外，中和可以用选自有机胺的中和剂来完成，所说的有机胺包括(但不限于此)乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、丁基二乙醇胺、二乙胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、三丁胺及其混合物。可以使用这些碱和胺的组合。非常适合用作本发明中和剂的碱是碳酸钠。
各种网络交联剂可用于制造SAP，并且这些交联剂应当具有(1)至少两个烯属不饱和双键、(2)一个烯属不饱和双键和一个对酸基团活性的官能团或(3)多个对酸基团活性的官能团。各种适宜类型的网络交联剂包括(但不限于此)多元醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(如二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸己二醇酯、聚二丙烯酸二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、四氢糠基-2-甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸甘油酯、烯丙氧基聚甲基丙烯酸乙二醇酯和乙氧基化三丙烯酸三羟甲基丙烷酯)、丙烯酸烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、三烯丙基胺、二烯丙基醚、亚甲基双丙烯酰胺、二甲基丙烯酸甘油酯、N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯，N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺。这些网络交联剂与以下讨论的表面交联剂不同并且不能与之混淆。
关于SAP颗粒的面对面形状，没有特别的限制，同样，关于预SAP颗粒的面对面形状，没有特别的限制。因此，颗粒可以呈不规则形状的颗粒形式，呈小球形，及其组合。典型的颗粒尺寸分布为约20-约2000微米，优选约40-约900微米，更优选约60-约850微米。
然而，众所周知，约30微米或更大的颗粒尺寸是用于湿法成网法的常用粒度。因此，由于本发明的SAP与纤维的网是湿法成网法制作的，低于约30微米的颗粒尺寸通常是不合意的。
在湿法成网法的过程中，聚合物组分与纤维性组分的重量比应当控制在约90∶10-约5∶95范围。非常适宜的聚合物纤维比为约30∶70-约40∶60，更优选约35∶65。
虽然碎化的木浆(即，纤维素纤维，俗语称为绒毛)用于形成本发明的网的纤维性组分是优选的，可以使用其它可润湿的纤维，如棉绒。另外，可以使用熔喷法合成的纤维如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酯和聚酰胺的共聚物等。纤维性组分还可以由木浆绒毛和一种或多种熔喷法纤维的混合物来形成。例如，纤维性组分中可以含有至少约5wt％、优选约10wt％的合成聚合物纤维，其余可以含有木浆绒毛。网的纤维通常是亲水性的或者通过表面处理表现为亲水性的。纤维素纤维是优选的，优选的纤维素纤维是GeorgiaPacific出品的GOLDENISLES4800。
更具体说，本发明的SAP和纤维的网(通过湿法成网法制作，包括将与纤维混合的预SAP部分就地中和)所显示的CRC特性远远优于上述US专利4,270,977中公开的SAP与纤维的网(通过湿法成网法制作，包括将与纤维混合的预SAP完全就地中和)。
本发明的网一般来说其CRC大于约10g/g，经常是大于约11g/g，其中网的SAP组分分担了大于约25g/g，经常是大于约27g/g。另一方面，现有技术的完全就地中和的网(如上述的US专利4,270,977)一般来说其CRC小于约7g/g，经常是小于约6g/g，其中网的SAP组分分担了小于约20g/g，经常是小于约19g/g。因此，本发明的网与上述US专利4,270,977公开的网相比显出优越的CRC特性。
此外，正如从上述US专利5,409,771中已知的，将表面交联剂涂布到颗粒上，然后将涂布的颗粒加热，可通过表面交联来改进AUL特性。众所周知，通常，非表面交联的SAP的AUL一般为(在0.3psi下进行，即约20g/cm2)约6-约14g/g，而经过表面交联的SAP的AUL一般为(在0.3psi下进行，即约20g/cm2)大于至少约13g/g，经常是大于约14g/g。
因此，可以选择性地对本发明的网实行表面交联处理。处理优选在本发明湿法成网法过程的某个时间点进行，以便所得的SAP和纤维的网中的SAP是表面交联的。
与本发明是否进行或不进行表面交联处理无关，网的AUL(在0.3psi下进行，即约20g/cm2)一般情况下为大于约13g/g，经常是大于约14g/g，其中网的SAP组分分担了大于约30g/g，经常是大于约32g/g。另一方面，现有技术的完全就地中和的网(不是如US专利4,270,977中的表面交联的网)的AUL一般情况下小于约10g/g，经常是小于约9g/g，其中网的SAP组分分担了小于约19g/g，经常是小于约18g/g。
因此，本发明的网与上述US专利4,270,977公开的网相比显出优越的AUL特性。
如US专利5,409,771所述，为将颗粒用表面交联剂涂布，可以将颗粒与碳酸亚烃酯表面交联剂的含水醇溶液混合。可以使用各种醇，如甲醇、乙醇、丁醇、丁基乙二醇及其混合物。一般来说，水的存在量相对于颗粒为0.3 to 5.0wt％。然而，可以将碳酸亚烃酯表面交联剂溶解在水中，无需任何醇的存在。此外，可以使用碳酸亚烃酯表面交联剂的粉末混合物，例如，与无机载体材料如SiO2的混合物。通过使用混合器，如流化床混合器、桨式混合器、辊式混合器或双蜗杆-混合器，将碳酸亚烃酯均匀分布在颗粒上。也可以在颗粒制造过程的任何加工步骤过程中完成用表面交联剂对颗粒的涂布。本发明中，适宜的碳酸亚烃酯是碳酸亚乙酯。
尽管本发明的网的优选期望用途是作为一次性卫生制品如尿布、成人失禁外套、卫生巾或绷带的夹层复合材料，本发明的网还可以用于各种其它最终制品。例如，可以将网用于过滤，如从汽油、燃料、油、有机溶剂等中除去水分。此外，可以将网用作食物包装中的吸收性衬垫，并且根据US食品和药品监督管理局的规章取决于特定的聚合物，能够或不能与食物直接接触。另外，可以将网用于制作衬带，以用作可与纤维光缆一起放在保护鞘内部的吸水剂。还有其它用途，并且不限于本文所具体提及的任何用途。
正如以下实验实施例中陈述的，为表征网和这些网的SAP组分(本发明的及对比)，按以下方式测定离心保留容量(CRC)和负荷下吸水性(AUL)。
CRC特性。根据茶叶袋法测定0.9wt％NaCl水溶液的保留率并且报出两次测定的平均值。将已筛至颗粒尺寸分布为300-600微米的大约200mg颗粒包在茶叶袋中并且在0.9wt％NaCl水溶液中浸泡30分钟。然后，将茶叶袋在1600rpm下离心3分钟并且称重，离心机直径为约18mm。使用两个不含颗粒的茶叶袋作为空白对照。
然后，按照以下等式计算CRC(以每克颗粒吸收液体克数计)。CRC＝(W3-W2-W1)/W1其中CRC＝浸泡30分钟后的保留率W1＝颗粒的初始重量(以g计)W2＝离心后两空白茶叶袋的平均重量(以g计)W3＝离心后测试用茶叶袋的重量(以g计)AUL特性。根据上述EP专利申请0 339 461 A1第7页描述的方法测定颗粒在负荷下的0.9wt％NaCl水溶液吸水性。压力负荷分别为20g/cm2(约0.3psi)或60g/cm2(约0.9psi)将大约160mg初始重量的颗粒放入带有筛网底部的圆筒中，颗粒已被筛至颗粒尺寸分布为300-600微米，并且通过可产生0.3或0.9psi压力负荷的活塞加负荷。
随后，将圆筒放在需用-吸收性-试验仪(Demand-Absorbency-Tester)(DAT)的125mm直径玻璃烧结盘上，并且用#3号Whatman滤纸覆盖。然后，让颗粒吸收上述NaCl溶液1小时。1小时后，将溶胀的颗粒再称重，并且计算保留的NaCl溶液的克数。颗粒的AUL便是保留的克数。
实验实施例在以下实施例中，各SAP为通过溶剂聚合制造的聚丙烯酸钠。而且，涉及的各个百分比均以wt％计，除非另外具体指出是以mol％计。实施例1(预SAP与纤维混合物的就地中和以形成SAP与纤维的网)实施例A.(具有70mol％中和度的网)将40.0％量的丙烯酸与0.06％EO-TMPTA、0.06％All-PEGMA和1.00％作为引发剂组分的含0.0248％硫酸亚铁的水溶液混合。EO-TMPTA和All-PEGMA都是交联剂。然后用56.34％水稀释混合物。
然后，将一等分的3898.4克所得的稀释单体溶液冷却至约2-5℃。接下来，将溶液用氮气吹洗，同时将其在2-5℃下保持30分钟。
向所得物按顺序加入以下物质(a)1.29％含0.54％过氧化氢和1.55％过硫酸钠的水溶液以及(b)1.25％含0.32％异抗坏血酸钠的水溶液。异抗坏血酸钠与过氧化氢形成氧化还原引发剂。过硫酸钠是热引发剂。聚合立即开始并且在不进行搅拌的条件下进行25分钟。
然后，使用绞肉机将所得的聚合物凝胶磨碎，接着在130℃下干燥45分钟。将所得的干燥聚合物(其是预SAP)粉碎至颗粒尺寸分布为90微米-850微米的粒状聚合物。
接下来，将0.80g粉碎的预SAP、1.48克纤维素纤维(GeorgiaPacific出品的GOLDEN ISLES4800)和200克自来水混合形成浆液。然后将所得的浆液倾入底部具有150微米聚酯筛网的实验室成网模具中。成网模具由不锈钢制造，取样室位于顶部便于保留浆液。经测定，取样室为8.5cm直径和10cm高。而且，成网模具的底部具有通过球阀与真空系统相连的区域。将浆液用3叶扇型涡轮搅拌器搅拌大约30秒，搅拌器以上下来回方式移动，之后在60mm Hg的真空下从浆液中排水。
为就地中和，加入5％碳酸钠水溶液，获得计算中和程度为70mol％(以聚合物酸基团计)。然后，将SAP与纤维素纤维的被中和的湿网在130℃烘箱中干燥30分钟。为运行CRC试验和AUL试验，将干燥后的网用切割模具切成直径为2英寸(2.54cm)的测试件。实施例B.(具有70mol％中和度的网)重复实施例A的过程，除了以下不同之外。在将预SAP干燥和粉碎成颗粒尺寸分布为90微米-850微米的颗粒后，并且在就地中和步骤之前，进行表面交联过程。
更具体说，在干燥的粉碎颗粒上喷洒2.5％(以干燥后的聚合物的重量计)含40％碳酸亚乙酯和20％聚乙二醇(分子量＝300)的水溶液，以便在颗粒上形成碳酸亚乙酯表面交联剂的涂层。然后，将涂布的聚合物在150℃下加热45分钟，然后冷却和筛选。
接下来，按实施例A的相同方式，就地中和至70mol％，接着干燥并且将所得的干燥中和的网切成直径为2英寸(2.54cm)的测试件，以便进行CRC试验和AUL试验。实施例C.(具有70mol％中和度的网)重复实施例B的过程，除了以下不同之外。喷洒3％的表面交联水溶液(以干聚合物的重量计)，并且其中含有33.3％碳酸亚乙酯和33.3％聚乙二醇(分子量＝300)。将干燥中和的网切成直径为2英寸(2.54cm)的网，以便进行CRC试验和AUL试验。对比实施例D.(具有100mol％中和度的网)本对比实施例欲重复上述US专利4,270,977甲公开的预SAP与纤维素纤维的就地完全中和过程以制成得到的SAP与纤维素纤维的网。
更具体说，按照US专利4,270,977第14栏实施例1的A部分制备预SAP，其为丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物(摩尔比为65/35丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸)。
接下来，重复上述实施例A的过程，完成就地中和，不同之处是使用2％氢氧化钠水溶液，获得计算中和程度为100mol％(以共聚物的酸基团计)。如实施例A，然后将中和的网干燥，接着切成直径为2英寸(2.54cm)的样片，以便进行CRC试验和AUL试验。时比实施例E.(具有110mol％中和度的网)重复对比实施例D的过程，不同之处是使就地中和进行至所得的中和程度达到110mol％。将中和的干燥网切成直径为2英寸(2.54cm)的样片，以便进行CRC试验和AUL试验。
测试实施例A、B和C以及对比实施例D和E的网的2英寸(2.54cm)直径的测试件，并且结果汇总在下表1中。表1SAP/纤维互纤维的网的CRC试验和AUL试验
CRC(网的)＝0.65CRC(纤维的)+0.35CRC(SAP的)AUL(网的)＝0.65AUL(纤维的)+0.35AUL(SAP的)实施例2.(预SAP混合物的中和形成SAP，不合纤维)根据本发明制作SAP的以下实施例(但不存在任何纤维素纤维)，按实施例A至I汇报，其中每个实施例的SAP都是70mol％中和的，并且根据US专利4,270,977制作SAP的以下对比样品(但不存在任何纤维素纤维)，按对比实施例J和K汇报，其中每个实施例的SAP都是完全中和的(分别为100mol％和110mol％)。所有百分比均为wt％，除非具体指示是mol％。
然后，将一等分的1461.9克所得的稀释单体溶液冷却至约2-5℃。接下来，将溶液用氮气吹洗，同时将其在2-5℃下保持30分钟。
向所得物按顺序加入以下物质(a)1.29％含0.54％过氧化氢和1.55％过硫酸钠的水溶液以及(b)1.25％含0.32％异抗坏血酸钠的水溶液。异抗坏血酸钠与过氧化氢形成氧化还原引发剂。过硫酸钠是热引发剂，其在整个反应过程中产生自由基以完成聚合。
所得的溶液中含有以下浓度的成分成分 Wt％丙烯酸40.0All-PEGMA 0.08硫酸亚铁 0.000248过氧化氢 0.007过硫酸钠 0.02异抗坏血酸钠 0.004水59.88875总计 100.00添加引发剂之后聚合立即开始，并且在不进行搅拌的条件下进行25分钟。
然后，使用绞肉机将所得的聚合物凝胶磨碎，接着在130℃下干燥45分钟。将所得的干燥聚合物粉碎至颗粒尺寸分布为90微米-850微米的粒状。
接下来，将10g干颗粒预SAP与25.8g 20％碳酸钠水溶液混合，获得中和程度为70mol％羧酸基团。然后，将所得的被中和的聚合物(现在是SAP)在130℃下干燥2小时，接着筛选至颗粒尺寸分布为150-840微米以便进行CRC试验和AUL试验。
将40.0％量的丙烯酸与0.06％EO-TMPTA、0.06％All-PEGMA和1.00％作为引发剂组分的含0.0248％硫酸亚铁的水溶液混合。EO-TMPTA和All-PEGMA都是交联剂。然后用56.34％水稀释混合物。
然后，将一等分的3898.4克所得的稀释单体溶液冷却至约2-5℃。接下来，将溶液用氮气吹洗，同时将其在2-5℃下保持30分钟。
向所得物按顺序加入以下物质(a)1.29％含0.54％过氧化氢和1.55％过硫酸钠的水溶液以及(b)1.25％含0.32％异抗坏血酸钠的水溶液。异抗坏血酸钠与过氧化氢形成氧化还原引发剂。过硫酸钠是热引发剂。聚合立即开始并且在不进行搅拌的条件下进行25分钟。
然后，使用绞肉机将所得的聚合物凝胶磨碎，接着在130℃下干燥45分钟。将所得的干燥聚合物(其是预SAP)粉碎至颗粒尺寸分布为90微米-850微米的粒状聚合物。
接下来，将10g干颗粒预SAP与25.8g 20％碳酸钠水溶液混合，获得中和程度为70mol％羧酸基团。然后，将所得的被中和的聚合物(现在是SAP)在130℃下干燥2小时，接着筛选至颗粒尺寸分布为150-840微米以便进行CRC试验和AUL试验。
实施例C.
重复实施例A的相同过程，不同之处是使用0.12％的EO-TMPTA作为交联剂代替0.08％All-PEGMA。
实施例D.
重复实施例B的过程，不同之处是丙烯酸的单体浓度为31.0％，并且使用EO-TMPTA和All-PEGMA作为交联剂，各自用量为0.0465％。
重复实施例B的过程，不同之处是在用碳酸钠水溶液进行中和之前进行以下表面交联处理。
更具体说，在粒状干燥的预SAP上喷洒3％(以干聚合物的重量计)含10％碳酸亚乙酯表面交联剂的水溶液，以便使该表面交联剂涂布在颗粒上。然后，将涂布的聚合物在180℃下加热20分钟，然后筛选至颗粒尺寸分布为90微米-850微米。
重复实施例E的过程，不同之处是喷洒的水溶液含有50％碳酸亚乙酯，然后将涂布的聚合物在110℃下加热180分钟。
重复实施例E的过程，不同之处是用2％(代替3％)的碳酸亚乙酯水溶液喷洒，并且溶液中含有30％(而不是10％)的碳酸亚乙酯。而且，将碳酸亚乙酯涂布的聚合物颗粒在150℃下加热60分钟(代替180℃下20分钟)。
重复实施例G的过程，不同之处是用2.5％溶液喷洒。而且，水溶液中含有40％碳酸亚乙酯，并且还含有20％聚乙二醇(分子量＝300)。
重复实施例H的过程，不同之处是用3％水溶液喷洒(以干聚合物计)，并且水溶液中含有33.3％碳酸亚乙酯和33.3％聚乙二醇(分子量＝300)。对比实施例J.
本实施例的目的是重复US专利4,270,977中公开的过程，制作完全中和的SAP(但没有任何纤维素纤维存在)。
更具体说，按照US专利4,270,977第14栏实施例1的A部分制备预SAP，其是丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物(摩尔比为65/35丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸)。
然后，将10g颗粒尺寸分布为90微米-850微米的干燥的预SAP用32.6g 5％苛性钠水溶液中和，获得中和程度为100mol％羧酸基团。然后将所得的被中和的SAP在130℃下干燥2小时，接着筛选至颗粒尺寸分布为150-840微米以便进行CRC试验和AUL试验。对比实施例K.
重复对比实施例J的过程，不同之处是用35.8克5％苛性钠水溶液进行中和，以便获得110mol％羧酸基团的中和程度。
测试实施例A-I中各种SAP以及对比实施例J和K中对比SAP的CRC和AUL。结果汇总于下表2中。表2
应理解，本发明的各种细节都可以在不背离本发明的范围下来改变。另外，前面的描述仅是举例说明为目的而不是以限制为目的的，本发明受权利要求书的限定。
权利要求
1.一种吸水性产品，其是超吸收性聚合物和纤维的部分就地中和的、湿法成网形成的网，其中所说的产品显出卓越的离心保留容量特性。
2.权利要求1的吸水性产品，其中超吸收性聚合物的中和程度小于约80mol％。
3.权利要求1的吸水性产品，其中超吸收性聚合物获得自部分就地中和的可水溶胀的聚合物，该聚合物含有以下的反应产物(a)烯属不饱和酸，选自羧酸、磺酸及其混合物；(b)与(a)的酸相容的共聚-单体；和(c)交联剂；所说的反应产物(i)水不溶性的并且(ii)其中存在有羧基，所说的羧基，当被中和成其盐的形式时，使聚合物保持呈水不溶性的并且使聚合物组分转变成超吸收性聚合物组分。
4.权利要求1的吸水性产品，其中超吸收性聚合物是表面交联的。
5.权利要求1的吸水性产品，其中产品的离心保留容量特性为大于约10g/g。
6.权利要求1的吸水性产品，其中产品的负荷下吸水性为在约20克/cm2(约0.3psi)下大于约13克/克。
7.一种改进就地湿法成网形成的网的离心保留容量特性方法，其中该方法包括(1)形成含水悬浮液，其中含有(i)具有潜在水溶胀性的聚合物组分和(ii)纤维性组分的浆液，并且所说聚合物组分与所说纤维性组分的重量比控制在约90∶10-约5∶95；(2)由所说的悬浮液形成复合制品；(3)将所说的复合制品与中和剂的水溶液接触，其中所说的中和剂水溶液的量为足以达到复合产品中聚合物组分的酸基团被部分程度地中和；并且(4)将所说的被中和的复合制品干燥，获得超吸收性聚合物组分和纤维性组分的吸水性产品，所说的吸水性产品具有改进的离心保留容量特性。
8.权利要求7的方法，其中具有潜在水溶胀性的聚合物组分含有以下的反应产物(a)烯属不饱和酸，选自羧酸、磺酸及其混合物；(b)与(a)的酸相容的共聚-单体；和(c)交联剂；所说的反应产物(i)水不溶性的并且(ii)其中存在有羧基，所说的羧基，当被中和成其盐的形式时，使聚合物保持呈水不溶性的并且使聚合物组分转变成超吸收性聚合物组分。
9.权利要求7的方法，其中步骤(3)的部分中和是小于约80mol％。
10.权利要求7的方法，其中步骤(3)的中和剂选自碱、胺及其组合。
11.权利要求7的方法，还包括表面交联处理。
12.权利要求7的方法，其中吸水性产品的离心保留容量特性为大于约10g/g。
13.权利要求7的方法，其中吸水性产品的负荷下吸水性为20克/cm2(约0.3psi)下大于约13g/g
全文摘要
一种通过就地中和、湿法成网法制作的超吸收性聚合物和纤维的网,其中超吸收性聚合物的中和程度是部分的,优选小于约80mol%。该网与现有技术中通过就地中和制作的中和程度完全如100mol%中和程度或更高的超吸收性聚合物和纤维素纤维的网相比,显出卓越的离心保留容量特性。
文档编号C08F220/58GK1365291SQ00809674
公开日2002年8月21日 申请日期2000年6月28日 优先权日1999年6月29日
发明者孙放, B·A·梅斯纳 申请人:施托克赫森两合公司