包含压花超吸收性材料的吸收性复合材料制造技术

本发明专利技术描述了包含压花超吸收性材料的吸收性复合材料和制造包含压花超吸收性材料的吸收性复合材料的方法。所述吸收性复合材料具有显著改善的吸入速率。本文所述的组合物和方法可用于多种吸收产品中。法可用于多种吸收产品中。法可用于多种吸收产品中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含压花超吸收性材料的吸收性复合材料
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年4月30日提交的美国临时申请序列号63/017,886的优先权，该申请的内容特此全文以引用方式并入。


[0003]本公开涉及包含压花超吸收性材料的吸收性复合材料和制造包含压花超吸收性材料的吸收性复合材料的方法。与常规吸收性复合材料相比，吸收性复合材料具有显著改善的吸入速率。根据本公开的组合物和方法可用于多种吸收产品中。

技术介绍

[0004]超吸收性材料(SAM)是三维网络，其可吸收和保留超过其自身干重数百倍的水(或其他水性介质)和生理流体诸如尿和血液，这通常取决于水溶液的离子浓度。SAM应用于多种领域，包括医学、建筑、个人护理产品、生物材料、生物吸附剂和农业。SAM在二十世纪八十年代初在日本和美国工业上开发用于卫生应用。据发现，SAM具有替代绒毛的潜力，使其在卫生产品诸如婴儿尿布和女性卫生巾中的使用节省成本。
[0005]使用SAM代替吸收产品中的绒毛的益处包括更高的吸收容量以及更薄和更柔性的吸收芯和产品。使用SAM代替吸收产品中的绒毛的一个要求是SAM必须具有较高的吸收速率以最大限度地使用可用的毛细管空间并补偿通常快速吸收的绒毛纤维的减少。因此，本公开的目的是提供一种SAM片的制备方法，该SAM片表现出增加的吸水率，使得能够获得更薄和更柔韧的吸收产品。
[0006]根据先前的研究，具有高SAM含量(即70重量％)的吸收产品诸如婴儿尿布和女性卫生巾由于大量的自由流体而过早地渗漏。大约75％的渗漏发生在污损的90秒内。此外，20％至50％的渗漏发生在第一次污损和低负载时。因此，非常需要能够在吸收产品使用期间快速吸入流体并减少自由流体量的SAM。吸收产品中过量自由流体的此类去除可减少渗漏并改善皮肤干燥。
[0007]SAM颗粒的吸入速率可受表面积和表面能的影响。较高的表面积导致较快的吸入速率。此外，更快的吸入速率通过使自由流体最小化而改善总流体吸收。因此，具有更快的吸入速率的吸收产品以更有效的方式吸收自由流体。
[0008]已知压花方法增加常规吸收性材料的表面积。然而，压缩SAM颗粒可能会损坏它们并降低其有效性。具体地，在SAM颗粒的压缩期间施加的高压可损害机械性能。压缩的SAM颗粒可具有减小的空隙体积并因此具有减小的吸收容量。
[0009]本文描述了对包括SAM颗粒的吸收产品中的低吸收速率问题的新颖解决方案。SAM颗粒的表面积通过用微米尺寸的图案压花颗粒而增加。以此方式，可增加单个SAM颗粒的表面积。该压花技术可应用于包括SAM颗粒的任何材料，诸如SAM片或柔性吸收性粘结剂(FAB)膜。
[0010]根据本公开的组合物和方法可用于各种吸收产品，包括但不限于个人卫生产品、
擦拭物、围兜、伤口敷料、食品包装、婴儿和成人尿布产品、女性护垫、臂带、含有超吸收性成分的农业和宠物产品，以及具有绒毛的超吸收性复合材料。增加的吸收速率可有助于减少产品的渗漏；SAM颗粒上的压花也可有助于降低产品的厚度并增加它们的柔性。

技术实现思路

[0011]在本公开的一个实施方案中，本文提供了一种吸收性复合材料。吸收性复合材料包含多个超吸收性颗粒，所述超吸收性颗粒被微压花，其平均主要尺寸在约100μm至约1000μm的范围内。
[0012]在本公开的另一个实施方案中，提供了一种制造吸收性复合材料的方法。所述方法包括：(i)使多个超吸收性颗粒与包括多个销的压花辊接触；以及(ii)将所述多个超吸收性颗粒用所述压花辊在约125psi至约1000psi范围内的压力下压花，其中所述多个超吸收性颗粒被微压花，其平均主要尺寸在约100μm至约1000μm的范围内。
[0013]在本公开的又另一个实施方案中，提供了一种制造吸收性复合材料的方法。所述方法包括：(i)使多个超吸收性颗粒与包括多个销的压花辊接触；以及(ii)将所述多个超吸收性颗粒转移到所述压花辊以将所述多个超吸收性颗粒用所述多个销直接压花，其中所述多个超吸收性颗粒被微压花，其平均主要尺寸在约100μm至约1000μm的范围内。
附图说明
[0014]图1是描绘具有250μm直径的突出球(球体)的1”x 1”金属图案化板的示例性实施方案，球侧面向下面向SAM片，用于制备根据本公开的压花SAM和含SAM材料。
[0015]图2是描绘根据本公开的表面上具有压花图案的SAM片的示例性实施方案。
[0016]图3a示出了在示例性实施方案中，用30mL NaCl溶液和蓝色染料测试烧杯，其描绘了根据本公开比较非压花SAM片样品和压花SAM片样品的吸收性特性的测试过程。
[0017]图3b示出了在示例性实施方案中，在测试开始(0min)时，将SAM片添加到相应的NaCl溶液中，其描绘了根据本公开比较非压花SAM片样品和压花SAM片样品的吸收性特性的测试过程。
[0018]图3c示出了在示例性实施方案中，在27分钟时压花样品的液体吸收的完成，其描绘了根据本公开比较非压花SAM片样品和压花SAM片样品的吸收性特性的测试过程。
[0019]图3d示出了在示例性实施方案中，将溶胀的压花SAM颗粒甩到白纸上以验证流体的完全吸收，其描绘了根据本公开比较非压花SAM片样品和压花SAM片样品的吸收性特性的测试过程。
[0020]图3e示出了在示例性实施方案中，将溶胀的非压花SAM颗粒甩到白纸上以验证流体的完全吸收，其描绘了根据本公开比较非压花SAM片样品和压花SAM片样品的吸收性特性的测试过程。
[0021]图4a示出了示例性实施方案中的测试开始(0秒)，其描绘了根据本公开比较非压花FAB膜样品和压花FAB膜样品的吸收性特性的测试过程。
[0022]图4b示出了在示例性实施方案中，一旦将NaCl溶液滴到每个膜样品上，压花样品表现出液体的立即吸收并将其分布到膜内的所有方向上，其描绘了根据本公开比较非压花FAB膜样品和压花FAB膜样品的吸收性特性的测试过程。
[0023]图4c示出了在示例性实施方案中，从12秒开始，非压花样品表现出流体的吸入行为，并且开始将液体分布到膜内的所有方向，其描绘了根据本公开比较非压花FAB膜样品和压花FAB膜样品的吸收性特性的测试过程。
[0024]图4d示出了在示例性实施方案中，在15秒时，仍然可以看出，对于非压花样品，中心吸入区域与周围区域相比具有更高的流体量，其描绘了根据本公开比较非压花FAB膜样品和压花FAB膜样品的吸收性特性的测试过程。
具体实施方式
[0025]一般而言，本公开涉及包括多个超吸收性颗粒的新型吸收性复合材料的多个实施方案。在许多实施方案中，超吸收性颗粒的一部分或全部以特定的方式微压花，以提高超吸收性颗粒在例如产品诸如吸收性产品中的整体性能。存在于吸收性复合材料中的超吸收性颗粒可根据本公开呈一种或多种不同形式，并且可以一种或多种期望的图案进行微压花。
[0026]在许多实施方案中，根据本公开的吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种吸收性复合材料，包含：多个超吸收性颗粒；其中所述多个超吸收性颗粒被微压花，其平均主要尺寸在约100μm至约1000μm的范围内。2.如权利要求1所述的吸收性复合材料，其中所述多个超吸收性颗粒呈选自由以下项组成的组的形式：自由颗粒、凝胶、纤维、珠粒、固体、糊状物、SAM片、FAB膜以及它们的组合。3.如权利要求1所述的吸收性复合材料，其中所述多个超吸收性颗粒被微压花，其平均主要尺寸在约100μm至约300μm的范围内。4.如权利要求1所述的吸收性复合材料，其中所述多个超吸收性颗粒被微压花有选自由均匀图案和不均匀图案组成的组的图案。5.如权利要求1所述的吸收性复合材料，其中所述多个超吸收性颗粒被微压花有选自由以下项组成的组的图案：几何图案、随机图案、对称图案、不对称图案、球体、立方体、棱锥体以及它们的组合。6.一种包含如权利要求1所述的吸收性复合材料的消费品，其中所述消费品选自由以下项组成的组：个人卫生产品、擦拭物、围兜、伤口敷料、餐巾、一次性床垫、食品包装、婴儿和成人尿布产品、女性护垫、臂带、包含超吸收性成分的农业和宠物产品、包含绒毛的超吸收性复合材料以及它们的组合。7.一种制造吸收性复合材料的方法，所述方法包括：使多个超吸收性颗粒与包括多个销的压花辊接触；以及将所述多个超吸收性颗粒用所述压花辊在约125psi至约1000psi范围内的压力下压花；其中所述多个超吸收性颗粒被微压花，其平均主要尺寸在约100μm至约1000μm的范围内。8.如权利要求7所述的方法，其中所述多个超吸收性颗粒呈选自由以下项组成的组的形式：自由颗粒、凝胶、纤维、珠粒、固体、糊状物、SAM片、FAB膜以及它们的组合。9.如权利要求7所述的方法，其中所述多个超吸收性颗粒被微压花，其平均主要尺寸在约100μm至约300μm的范围内。10.如权利要求7所述的方法，其中所述多个超吸收性颗粒被微压花有选自由均匀图案和不均匀图案组成的组的图案。11.如权利要求7所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凤，伍荣泽，M，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：