超吸收剂,用其配置的纳米纤维织物及其用途制造技术

技术编号:1582704 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种由具有在水存在下膨胀的核和表面后交联的壳的聚合物微粒所组成的超吸收剂粉末,所述粉末是那种在表面后交联之后其壳不会破碎的聚合物微粒的筛分级分。该超吸收剂粉末特别适合于配置由直径小于10μm的极细纤维或极细长丝制的纺织品,尤其是配置卫生制品。还建议用超吸收剂配置用于吸收和保留亲水性流体的纳米纤维网,其用于吸收和/或延缓释放至少一种以下流体:体液,人和动物的汗,水包括冷却水、冷凝水和水蒸汽,化学品包括农用化学品和杀虫剂,药物,杀生物剂,杀菌剂和杀真菌剂,诊断药,防火和灭火剂,清洁和净化剂,液压流体,加热和冷却流体,废水包括放射性污染的流体,香水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超吸收剂,用其配置的纳米纤维织物及其用途 本专利技术涉及一种由具有在水存在下膨胀的核和表面后交联的壳的聚合物微粒所组成的超吸收剂粉末,其用于配置由直径小于10pm 的极细纤维或极细长丝制得的纺织品的用途,以及用所述吸收和保留 亲水性流体的超吸收剂配置的纳米纤维织物用于吸收和/或释放一种 或多种流体或流体混合物的用途。"超吸收剂"是指可以吸收水或其它流体直至其质量千倍的聚合 物材料,该超吸收剂因形成凝胶而膨胀。由于该超吸收剂的吸收和保 留能力快速强烈地受限于"凝胶阻挡"效应,涨起或膨胀的超吸收剂微 粒结块,因而已经提出使超吸收剂微粒进行表面后交联的多种方法, 这些方法导致微粒的交联度具有从内向外升高的梯度,即形成较少交 联的核和较强交联的壳。这些改性的超吸收剂及其制备方法由 Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, 第6版,第35 巻,从73页起,2003所公开,同样还公开了其用于给卫生制品配置 的用途,卫生制品是指尿布和其它失禁产品,卫生带和创伤绷带。依据研究在西欧约1500万和在美国大致相同数目的人患有尿失 禁。这种健康妨害的发生在女性中比在男性中多10倍。约25%年龄 30 - 59岁的女性至少暂时性失禁。但也涉及到10 - 20%年龄在20 岁左右的年轻女性。在西欧,每年消耗超过52亿件失禁产品,例如 成人尿布。在美国,每年用于失禁产品的支出估计超过164亿美元, 其中约35%发生在养育院。由此使开发改善的超吸收剂具有较大的 社会和经济意义,所述超吸收剂特别适合于这样的失禁产品用的纺织 品,大部分是纤维织物。失禁产品的首要任务是吸收尿液,牢固吸收并有效束縛。此时应 防止弄湿皮肤,并抑制形成气味。通过多层薄膜结构作为液体向外的 屏障,因此不同的纤维物实现了控制液体分布,并且超吸收剂确保液体吸收。除了这些技术性功能外, 一定的穿着舒适性,良好的组合形式, 私密(销售途径,体积,沙沙声/簌簌响)和卫生的可操作性也是所希 望的。失禁产品现在已经能够使少量有关的人员过上尽可能正常的生 活。然而移动性受到限制,并且限制居留在具有保健性基础设施的周 围,其尤其还影响社会和职业状况。在更严重的失禁情况下尤其会出现这些影响,因为用现在的失禁 产品的材料和设计虽然能够克服所述技术问题,但在穿着舒适性,适 合形式,私密和操作方面有负担。由于失禁是社交忌讳主题,因此所述健康妨害的社会心理成分尤 其对年轻女性而言具有特别意义,这最终会导致孤立、孤独以及丧失 自信和自主。本文能够有助于提供用于新型失禁产品的新型材料,这尤其考虑 到对私密(通过较小体积、较小厚度、较小声响和较高穿着舒适性) 的需要。美国专利5629377已经公开,由表面后交联的聚合物微粒制得 的超吸收剂粉末用于配置尿布和其它失禁产品。不过事实表明,与极产品)组合的商业可利用的超吸收剂粉末尚不是最佳的。它们不能无 问题地进行加工,不能无缺点地束绰在纤维网结构中,并且在润湿时 从纤维网结构中流出来。"纳米纤维织物"是指由直径小于10jim,优选小于ljam的织物 纤维制得的纤维网。纳米纤维织物及其制备方法例如由美国专利 4, 043, 331和国际专利申请W0 01/27365所公开。由所述现有技术已 知的纳米纤维织物虽然没有用超吸收剂配置,但它们本身用于配置卫 生制品和创伤绷带。本专利技术的任务在于,提供一种特别适合于与极细纤维织物组合的 超吸收剂粉末,它们在配置纺织品例如卫生制品方面的应用导致更经济的制备可能性,以及提供用该超吸收剂配置以吸收和保留亲水性流 体的极细纤维织物的应用可能性,在此情况下,这样配置的纤维织物 在经济学、生态学或技术角度上的有利性质是特别明显的。根据本专利技术,对于开头所述类型的超吸收剂粉末,该任务是这样 实现的,即所述粉末是那种在表面后交联之后其壳不会破碎的聚合物 微粒筛分级分。现在令人惊讶地表明,传统的超吸收剂粉末即使其对确定的极细 纤维网具有最佳的粒度和合适的粒度分布,也不行,因为在其制备过 程中,即使在其后交联之后也一再破碎,从而损害微粒的核/壳结构, 并重新开始凝胶阻挡效应。因此对极细纤维织物而言不能达到最佳的 水吸收和水保留值,虽然对"正常的"或较粗的纤维织物而言用相同的 传统超吸收剂粉末可以实现适用的结果。仅当仔细筛分过的、未破碎 的微粒作为超吸收剂粉末,并与极细纤维织物组合使用时,才能调节 所希望的最佳水吸收值和水保留值。但这不仅适用于吸收和保留水, 而且也适用于吸收和保留其它亲水性流体。如果所使用的筛分级分的粒度分布为d50 - 55到lOOnm和dlOO =100到150jim,则根据本专利技术实现了与納米纤维织物组合的最好 结果。术语"d50 = 55jLim"意思是,50重量%微粒的粒度为最多55 inm,亦即55jiim或更小,"d100 = 100 ju m"意思是,100重量%微粒 的粒度为最多lOOiam,亦即没有微粒大于100pm。由其形成超吸收剂微粒的聚合物优选是(甲基)丙烯酸酯或(甲基) 丙烯酸共聚物,特别优选聚丙烯酸钠。根据本专利技术,所选择的筛分级分的超吸收剂粉末用于配置由直径 小于10jam的极细纤维或极细长丝制得的纺织品。优选所述纤维或长 丝的直径小于liam。这样的极细纤维被称为微纤维或纳米纤维。所述超吸收剂粉末用于配置纳米纤维织物,尤其是静电纺丝的纳 米纤维的用途被证实是特别有利的,以下还要对此进行详细解释。优选所述纤维或长丝由热塑性和亲水性或亲水化、能够熔融纺丝 的聚合物构成,在此聚氨酯是特别优选的。根据本专利技术的超吸收剂粉末优选用于配置由纺织品制成的卫生 制品。根据本专利技术,特别优选流体吸收性地配置尿布和其它失禁产品, 卫生带和创伤绷带。因此,本专利技术用途优选的结果是弹性、超吸收性的纳米纤维制得 的纤维网,用于新型卫生制品,特别用于穿着舒适性更好、气味束縛 更可靠并且私密性更高的失禁产品。所述卫生制品由热塑性聚氨酯制 得的纤维物组成,其中机械束绰着由具有特殊粒度分布和特殊后交联 的聚丙烯酸盐(酯)制成的超吸收剂粉末。特殊超吸收剂占所配置的织物总重量的份额可以为最多85重量%。用本专利技术超吸收剂配置用于吸收和保留亲水性流体的纳米纤维 网优选用于吸收和/或延緩释放至少一种以下流体体液,人和动物 的汗,水,包括冷却水,冷凝水和水蒸汽,化学品,包括农用化学品 和杀虫剂,药物,杀生物剂,杀菌剂和杀真菌剂,诊断药,防火和灭 火剂,清洁和净化剂,液压流体,加热和冷却流体,废水,包括放射 性污染的流体,香水。为了吸收和/或延緩释放体液,本专利技术的纳米纤维网优选用作失 禁制品、嬰儿尿布、卫生带、创伤绷带、冷却封包、卫生巾、化妆衬 垫或床铺衬里或者用作上述物体的一部分。为了吸收和/或延緩释放人或动物来源的汗,本专利技术的纳米纤维 网优选用作吸汗性鞋用衬里材料,外衣部件(Bekleidungsst ttcke), 头部遮盖,额箍带,手套,软垫家具,汽车座,鞍形座,床单,床罩, 粗羊毛毯,运动物品或运动器具。为了吸收和/或延緩释放水,包括冷却水,冷凝水和水蒸汽,本 专利技术的纳米纤维网优选用作干揩布,抹布,事故保护垫,防水帆布, 帐篷地垫,湿布,干燥布,抛光布,清洁布或擦窗皮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由具有在水存在下膨胀的核和表面后交联的壳的聚合物微粒所组成的超吸收剂粉末,其特征在于,所述粉末是那种在表面后交联之后其壳不会破碎的聚合物微粒的筛分级分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H林R哈比希
申请(专利权)人:希尔和塞拉彻股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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