用于处理非织造网的液体聚合物溶液制造技术

本发明专利技术涉及生产吸水性纺织复合材料的方法，该方法包括使用聚合物复合溶液和纺织材料(非织造、织造和其他)。纺织材料浸渍有复合聚合物溶液，在热处理后该复合溶液原位交联。更具体地，本发明专利技术涉及吸收性纺织复合制品，该吸收性纺织复合制品包含纺织纤维和渗透该纺织纤维的聚合物网络，该聚合物网络包含在不存在非聚合物交联剂的情况下交联至合成聚合物的天然聚合物。该纺织复合制品表现出对水性介质(例如食物液体、化妆品液体、药物液体或人体分泌物)的优异吸收性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理非织造网的液体聚合物溶液
本专利技术涉及生产吸水性纺织材料(例如非织造(nonwoven)、织造(woven)或其他纺织材料类型)的方法，以及相关吸收性产品。
技术介绍
在本领域中，存在制造吸收性纺织材料的已知方法，其可分为两个不同的类型：a)使用纺织纤维(textilefiber)和聚合物吸收剂的方法；和b)使用预制纺织材料和反应性液体介质的方法。以下仅讨论使用预制纺织材料和反应性液体介质的方法。b)使用预制纺织材料和反应性液体介质的方法这些方法的特点在于，用溶液、乳液或悬浮液形式的流体物质浸渍传统预制纺织材料(例如非织造型、织造型、针织(knit)型或编织(braid)型)，以及，在经浸渍的湿纺织材料的干燥期间或在干燥并进行适当的热处理后，原位(insitu)产生聚合物吸收剂。本领域已知的代表性方法：b1)使用可聚合的浸渍物质(impregnationmass)的方法；和b2)使用可交联的浸渍物质的方法。b1)使用可聚合的浸渍物质的方法在这些方法中，浸渍用液体直接在合成的非织造基材上使部分中和的酸性乙烯基单体进行原位聚合。这些方法可见于美国专利4,537,590、4,540,454、4,573,988；4,676,784、5,567,478、5,962,068、6,417,425和6,645,407。b2)使用可交联的浸渍物质的方法在这些方法中，用溶液或乳液形式的流体物质来浸渍被预制为非织造、织造或其他已知类型的纺织材料，所述流体物质包含溶解或分散状态或与助剂材料混合的聚合物，该助剂材料为在温度下有活性的交联剂并诱导聚合物吸收剂的原位产生。此类方法可具有更多变型：i)使用含有自交联的合成聚合物的浸渍物质的方法描述了基本直链的丙烯酸类聚合物通过其侧基进行交联的各种方法。经适当地加热，侧基会相互反应。可使用如美国专利4,057,521、4,861,539、4,962,172、4,963,638、5,280,079和5,413,747中所述的进行此种反应的单体的任何组合。基于自交联聚合物的浸渍物质具有交联不完全的缺点，由于此原因，在与提取聚合期间所用单体、引发剂和有机溶剂残留物有关的过程中会损失超过10％的最终产品。此外，所得交联聚合物的自由吸收性(freeabsorbency)的值较低(0.9％NaCl溶液中低于50g/g)，并且该产品不安全。ii)使用含有合成聚合物和交联剂的浸渍物质的方法由美国专利2,988,539、3,393,168和3,514,419进一步已知，可制备水溶胀性(waterswellable)交联羧酸共聚物。然而，这些现有技术的共聚物均在共聚期间交联或在聚合后交联，随后羧酸基团被中和，形成水溶胀性聚电解质，因此，这些现有技术的聚电解质不能作为基材上的涂层或其柔性膜而原位交联。美国专利3,926,891、3,980,663和4,155,957提出了主要组合类别的化学结构，其可用作具有游离羧基化学官能团的聚合物的交联剂。还显示，交联反应基于称为亲核取代的机理发生在饱和碳上。聚合物上的羧酸根离子充当亲核试剂，而交联剂是亲核攻击(nucleophilicattack)的基材。Cheng等在美国专利5,693,707中提出了一种水性聚合物组合物，该水性聚合物组合物包含在水中的10wt％至40wt％的聚合物，该聚合物基本上由20wt％至90wt％的α,β-烯键式(ethylenically)不饱和羧酸单体和10wt％至80wt％的一种以上软化单体组成，该水性组合物用碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物调节至pH4-6，并进一步包含0.1wt％至3wt％的锆交联盐。将此种水性组合物施涂到非织造和织造的基材上以制造吸收性纺织网。Goldstein等在美国专利6,506,696中表明，形成本专利技术的高性能非织造网的方法包括：将包含聚合物(其具有双可交联官能度)的水性聚合物乳液施涂到合成基非织造网上，其中，该双可交联聚合物包括乙酰乙酸酯官能度和羧酸官能度；除去水，使可交联聚合物与有效量的多醛和有效量的聚氮丙啶化合物交联。SoerensDaveAllen在美国专利7,205,259中提出了一种吸收性粘合剂干燥剂组合物，该组合物在施涂到基材上后能在约120℃以下的温度下自发交联。吸收性粘合剂干燥剂组合物包含单烯键式不饱和聚合物(例如羧酸、磺酸或磷酸或其盐或季铵盐)，以及含有烷氧基硅烷官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，或能够与含有三烷氧基硅烷官能团的化合物共聚然后与水反应形成硅烷醇基的单体，以及干燥剂组分。吸收性粘合剂干燥剂组合物特别适用于制造多种湿度控制制品。在本领域中，除控制交联反应的多种变体之外，美国专利3,983,271、4,066,584、4,320,040、4,418,163、4,731,067、4,855,179、4,880,868、4,888,238、5,698,074、5,997,791、6,150,495、6,162,541、6,241,713、6,773,746和6,824,650还发现了多种化学组合物(聚合物和交联剂)。iii)使用含有生物聚合物和交联剂的浸渍物质的方法Weerawarna等在美国专利7,300,965中提供了一种具有超吸收性能的混合聚合物网络。该组合物可通过使羧烷基纤维素和具有羧酸或羧酸衍生物取代基的合成水溶性聚合物与交联剂反应而获得。交联剂与羧烷基纤维素或水溶性聚合物中的至少一种反应以提供网络。合适的交联剂包括对羧酸基具有反应性的交联剂。对羧酸基团有反应性的代表性有机交联剂包括：二醇和多元醇、二胺和多胺、二环氧化物和多环氧化物、聚恶唑啉官能化的聚合物，以及具有一个以上氨基和一个以上羟基的胺醇(aminol)。对羧酸基具有反应性的代表性无机交联剂包括多价阳离子和聚阳离子聚合物。示例性的无机交联剂包括具有或不具有羧酸配体(例如琥珀酸(二羧酸)、柠檬酸(三羧酸)和丁烷四羧酸(四羧酸))的氯化铝、硫酸铝和碳酸锆铵。三价铁和二价锌与铜的水溶性盐可用作交联剂。代表性的羧酸交联剂包括二元羧酸和多元羧酸。美国专利5,137,537、5,183,707和5,190,563描述了使用含有至少三个羧基的C2-C9多元羧酸(例如柠檬酸和氧代二琥珀酸)作为交联剂。合适的多元羧酸交联剂包括：柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、戊二酸、柠康酸、衣康酸、酒石酸单琥珀酸、马来酸、1,2,3-丙烷三羧酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、全顺式环戊烷四羧酸、四氢呋喃四羧酸、1,2,4,5-苯四羧酸和苯六羧酸。交联可通过在一定温度下加热足以实现交联的时间来实现。可对包含交联剂或合成水溶性聚合物和交联剂的羧甲基纤维素溶液进行空气干燥或溶剂沉淀，然后进行交联。交联时间和温度将取决于所用交联剂和聚合物。Sun等在美国专利6,689,378中提出了通过共价键合将未络合的环糊精和络合的环糊精固定在含多糖的基材(例如纤维素纤维)上的方法。纤维素/环糊精组合物可用于所有类型的含纤维素纤维的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纺织复合制品，其中，所述纺织复合制品包含纺织纤维和渗透所述纺织纤维的聚合物网络，所述聚合物网络包含在不存在非聚合交联剂的情况下交联至合成聚合物的天然聚合物，所述纺织复合制品的吸水率比不含所述聚合物网络的相同纺织品高至少10％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180402 US 62/651,4171.纺织复合制品，其中，所述纺织复合制品包含纺织纤维和渗透所述纺织纤维的聚合物网络，所述聚合物网络包含在不存在非聚合交联剂的情况下交联至合成聚合物的天然聚合物，所述纺织复合制品的吸水率比不含所述聚合物网络的相同纺织品高至少10％。


2.根据权利要求1所述的纺织复合制品，其中，所述纺织复合制品是可生物降解的。


3.聚合物复合水溶液，所述聚合物复合水溶液用于改善经所述聚合物复合水溶液处理的纺织材料的吸水率，其中，所述聚合物溶液包含天然聚合物和合成聚合物的网络，所述天然聚合物和合成聚合物在受控温度和时间的条件下和不存在非聚合交联剂的条件下进行自交联。


4.根据权利要求3所述的聚合物复合水溶液，其中，所述纺织材料为非织造、织造或针织类型，所述纺织材料在用所述聚合物复合水溶液处理之前的密度为30g/m2至90g/m2。


5.制备权利要求3所述的聚合物复合水溶液的方法，其中，所述方法包括：
a)制备碱性碱溶液；
b)制备酸性形式的合成聚合物(SP)的水溶液，然后用(a)的碱性溶液处理所述酸性形式的合成聚合物(SP)的水溶液，得到盐形式的合成聚合物(SP)的水溶液，浓度为1wt％至10wt％，优选为2wt％至5wt％；
c)在加热下，制备浓度为1wt％至10wt％(优选2wt％至5wt％)的天然聚合物NP的水溶液；
d)在加热和搅拌下，混合(b)中所得的盐形式的SP溶液与(c)中所得的NP溶液，得到稳定的聚合物复合水溶液，所述聚合物复合水溶液适合用作浸渍物质以使纺织材料具有高吸水率；
以及可选地，
e)向(d)中所得的复合水溶液中加入至少一种助剂材料，所述助剂材料选自增塑剂、表面剂、除臭剂、香料和防腐剂。

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【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·布切夫斯基，Z·美里，S·沙哈尔，
申请(专利权)人：聚合物绿色有限责任公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL