吸收性复合材料、其制备方法及包含该材料的吸收用品技术

一种包含吸收性胶凝材料颗粒和化学硬挺的纤维素纤维的吸收性复合材料，所述纤维包裹并粘结至所述的颗粒上，所述颗粒呈单独形式。优选化学硬挺的纤维素介基本单独形式的纤维素纤维，并带有以纤维内交联键的形式与该纤维反应的交联剂。该吸收性复合材料特别适用于一次性吸收用品如卫生巾和尿布的吸收芯。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含一种或多种独立的吸收性胶凝材料颗粒的吸收性复合材料，所述的颗粒具有包裹和粘结至其上的化学硬挺的纤维素纤维；另外本专利技术还涉及所述吸收性复合材料的制备方法。该吸收性复合材料尤其适用于一次性吸收用品如妇女卫生用品和尿布的吸收性芯。吸收性胶凝材料(也称之为水凝胶，超吸收性，或水解胶体材料，并且在下文也称之为“AGM”，或复数为“AGMs”)能吸收大量液体如水和体内渗出物，并且还能在中等压力下保留这些已吸收的液体。这些吸收特性使之尤其适用于一次性吸收用品如尿布，卫生巾，失禁装置等。通常，颗粒AGMs安排在这些用品的吸收芯中的吸收性纤维网之中和/或之上。例如，US3,699,103(1972年6月13日授权于Harper等人)和US3,670,731(1972年6月20日授权于Harmon)均披露了颗粒AGM在吸收用品中的用途。然而，常规的颗粒AGMs有一定的局限性，即在处理和/或使用期间颗粒没被固定且能自由移动。在处理期间，颗粒的迁移会导致在制造工序期间材料的加工损失，更重要的是，会导致将颗粒不均匀地引入其中使用颗粒的结构中。不均匀引入颗粒会形成许多相对高浓度的颗粒材料区。当颗粒润湿时，这些高浓度区往往会显现出很高的抗液体流动性，即凝胶闭塞。凝胶闭塞是使用相对大凝胶体积，低凝胶强度的AGMs的一个特殊的问题。因此，减弱了通过吸收用品对液体的收集和/或分布，导致不良地使用该用品和/或产生渗漏。由于产品的设计或迁移所致，颗粒可存在于顶层或底层的附近。吸收性颗粒存在于这些区域往往会产生对穿戴者有砂的感觉，底层的针孔会产生对美学不利的影响和/或造成渗漏，和/或通过顶层使凝胶迁移至穿戴者的皮肤上。述及颗粒水凝胶在吸收用品中迁移的一种方法被披露于US3,901,236(1975年8月26日授权于Assarsson等人)中。Assarsson披露了基本被纤维如常规的木浆纤维涂覆的颗粒水凝胶。包含粘结至其上或埋在其中的纤维如合成聚合纤维或常规的木浆纤维的颗粒吸收材料的其它复合材料分别披露于US5,230,959(1993年7月27日授权于Young，Sr.等人)和US5,002,814(1991年3月26日授权于Knack等人)中。尽管前面披露的技术至少部分改善了减少颗粒AGM材料迁移的某些问题，但是，至今还没有任何办法能解决这些问题，或能达到本专利技术的程度。例如，业已发现，在减少AGM颗粒迁移时，普通木浆纤维的作用比化学硬挺纤维素纤维的作用差。此外，与本专利技术的吸收性复合材料相比，上述材料的吸收效率往往受到一定的限制。特别是，与普通的木浆纤维或合成聚合纤维相比，化学硬挺的纤维素纤维往往能赋予该复合材料更快的液体收集时间、更高的液体吸收速率以及更高的液体保留率。因此，需要颗粒AGMs在吸收用品中迁移最小。此外，还需要改善掺入颗粒AGMs的吸收用品的吸收效率(包括液体收集速率和液体保留率)。尤其希望的是，提供一种符合所述吸收效率，具有尽可能最薄构形的吸收用品。因此，本专利技术的目的是提供一种颗粒的、吸收性胶凝材料，所述材料是相对固定的，因此不会自由迁移入或迁移出吸收用品的吸收芯，特别是包含亲水纤维的吸收芯。本专利技术的另一目的是，提供一种由这类颗粒的、吸收性胶凝材料制成的或包含这种材料的吸收部件。本专利技术的还有一个目的是，提供一种包含这些吸收性胶凝材料的吸收用品，这些用品不会有美学问题、针孔问题和/或凝胶渗漏至皮肤上的问题。本专利技术的再一个目的是，提供一种能满足或超过已知吸收用品的吸收效率的、相对较薄构形的吸收用品。本专利技术涉及包含颗粒AGM和化学硬挺的纤维素纤维的吸收性复合材料，并涉及含有所述复合材料的吸收部件和用品。本专利技术的复合材料包含有一种或多种AGM颗粒和包裹并粘结至独立形式的这些颗粒上的化学硬挺的纤维素纤维，其中，绝大部分纤维的两端均伸出颗粒的表面。可通过将纤维埋置在颗粒的聚合材料中、通过粘结剂或它们的组合将纤维粘结至颗粒上。在优选的实施方案中，通过使用粘结剂将纤维粘结至AGM颗粒上。在优选的实施方案中，本专利技术复合材料的化学硬挺的纤维素纤维具有内交联键，所述的内交联键是通过当所述纤维处于相对脱水、纤维分离(即单一化的)、加捻、卷曲状态时对纤维进行交联而形成的。本专利技术的吸收复合材料优选通过包括如下步骤的方法制备(1)将液态粘结剂施加至化学硬挺的纤维素纤维上以形成处理过的纤维；(2)在粘结剂仍处于液态，颗粒仍处于基本独立形式时，将聚合的吸收性胶凝材料颗粒和处理过的纤维进行物理结合，结果是，纤维包裹在颗粒上并且纤维的两端从颗粒中伸出；和(3)将颗粒和纤维进行粘结。在优选的实施方案中，将粘结剂施加至包含化学硬挺的纤维素纤维的纤网上。根据该实施方案，将包裹并粘结至给定的AGM颗粒上的纤维与包裹在其它AGM颗粒上的纤维进行机械分离。本专利技术还涉及包含该复合材料的吸收部件。该吸收部件可以主要由复合材料组成，或可含有其它吸收性材料。在优选的实施方案中，该吸收部件包含有本专利技术的复合材料和吸收性载体部件，例如亲水纤维网，其中，该复合材料基本上均匀地分散，更优选的是均匀地分散在该吸收性载体部件中。本专利技术还涉及吸收用品，例如，包含吸收复合材料的妇女卫生用品和尿布。在优选的实施方案中，该吸收用品含有吸收部件，该吸收部件含有优选是如上所述的复合材料和吸收性载体部件。当吸收性复合材料掺入纤维状吸收结构中时，吸收性复合材料的AGM颗粒通过纤维的包裹往往会被固定。因此，有关AGM颗粒迁移的问题将减至最小程度。此外，由于这些颗粒被纤维单独地缓冲，因此，往往会减少对美学不利的结果和针孔，并增加穿戴者的舒适感。相对于先前已知的纤维/AGM复合材料而言，本专利技术的吸收性复合材料提供了改善的吸收性能。本专利技术者已发现，在本专利技术的吸收性复合材料中使用的化学硬挺的纤维素纤维提供了利用普通的木浆纤维或合成的聚合纤维所不能达到的益处。更具体地说，业已发现，相对硬挺的合成聚合纤维具有比本专利技术中使用的化学硬挺的纤维素纤维更高的抗包裹AGM颗粒的性质。此外，合成纤维是圆柱形的，而化学硬挺的纤维素纤维很薄和平坦。因此，合成聚合纤维往往会在许多不连续的点与AGM颗粒接触，通常在一个或两个点，而化学硬挺的纤维素纤维往往与AGM颗粒的形状相一致。因此，相对于合成聚合纤维而言，化学硬挺的纤维素纤维的任何接触位置往往有大的AGM-纤维接触表面积。因此，对于用纤维包裹AGM颗粒以提供纤维包裹的益处而言，只需要使用比合成聚合纤维更少数目的化学硬挺的纤维素纤维。因此，本专利技术能使吸收部件含有相对较高的AGM浓度，这在薄吸收用品的设计中是特别有用的。另一方面，相对于本专利技术中使用的化学硬挺的纤维素纤维而言，常规的木浆纤维很柔软且易弯曲。这种木浆纤维往往会完全地包裹AGM颗粒或与AGM颗粒相一致，以致使纤维的两端不能伸出，或只是最小程度地从颗粒中伸出。当与流体相接触时，在与AGM颗粒接触之前，流体必须首先透过木浆纤维的包裹层。一旦AGM颗粒润湿后，由于它受木浆纤维包裹层的制约，因此往往会有某些抗溶胀性。相反，化学硬挺的纤维素纤维与AGM颗粒的形状不是紧密地相一致，结果是，在纤维包裹层中势必存在着大量的空隙。因此，包裹AGM颗粒的化学硬挺的纤维素纤维往往有更快的流体吸收速率，在压力下有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收性复合材料，包括基本单独形式的、聚合的、吸收性胶凝材料的颗粒和带有两端的化学硬挺的纤维素纤维，其特征在于，所述的纤维包裹并粘结至所述的颗粒上，以致使所述纤维的两端伸出所述的颗粒，其中，包裹给定的聚合的、吸收性胶凝材料颗粒的纤维与包裹复合材料的其它聚合的、吸收性胶凝材料颗粒的纤维基本分开，优选通过粘结剂将所述的纤维粘结至所述的颗粒上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯A阿尔，
申请(专利权)人：普罗克特和甘保尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]