專利名稱：網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收復(fù)合材料，更詳細地說是涉及一種在纖維狀基質(zhì)中含有高吸收性材料的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
得自木紙漿的纖維素纖維可用于多種吸收劑制品中，例如尿布，失禁制品，以及女性衛(wèi)生制品。這些吸收劑制品要求具有高的液體吸收性，同時具有耐久使用的良好的干強度和濕強度特性以及有效的流體保持性。經(jīng)常通過添加高吸收性材料如高吸收性聚合物來增強從纖維素纖維制得的制品的吸收容量?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的高吸收性聚合物具有高于其自身重量5-100倍或更大的吸收液體的能力。因此，高吸收性聚合物的存在極大地提高了由纖維素制得的吸收劑制品的液體保留能力。
由于高吸收性聚合物吸收液體并且在與液體接觸時發(fā)生膨脹，所以迄今為止高吸收性聚合物主要是在由傳統(tǒng)的干氣流成網(wǎng)工藝制備的纖維墊中使用。濕法成網(wǎng)工藝制備纖維素墊一直未在商業(yè)上使用，因為此時在形成吸收墊過程中高吸收性聚合物易于吸收液體并膨脹，從而需要很多的能量來完成其干燥。
由濕法成網(wǎng)工藝形成的纖維素結(jié)構(gòu)通常表現(xiàn)出一定的比氣流成網(wǎng)法結(jié)構(gòu)更優(yōu)越的性質(zhì)。濕法成網(wǎng)纖維結(jié)構(gòu)的完整性，流體分配性和芯吸特性比氣流成網(wǎng)纖維結(jié)構(gòu)優(yōu)越。將濕法成網(wǎng)復(fù)合材料的優(yōu)點與高吸收性材料的高吸收容量結(jié)合所進行的嘗試已導(dǎo)致各種含有高吸收性材料的濕法成網(wǎng)法復(fù)合材料的形成。一般來說，這些結(jié)構(gòu)包括作為多層復(fù)合材料中的一層的高吸收性材料。因為該高吸收性聚合物相對局部化而且在吸收結(jié)構(gòu)中不是均勻分布，使得這些復(fù)合材料易受凝膠塊狀物的影響。在吸收液體時，高吸收性材料易于凝結(jié)并形成阻止液體向復(fù)合材料的未濕部分芯吸的凝膠化物質(zhì)。由于阻止所吸收的液體向復(fù)合材料的未濕部分分布，凝膠結(jié)塊化妨礙了纖維復(fù)合材料中的高吸收性材料的效力和有效使用。這種纖維復(fù)合材料能力的降低導(dǎo)致伴隨著高吸收性材料膨脹的毛細管獲得和分布通道的窄化。傳統(tǒng)的含有高吸收性材料的吸收芯的吸收容量的降低以及所伴隨的毛細管分布通道的損失表現(xiàn)出液體接收速率的降低，使得在連續(xù)給液的情況下遠不能獲得理想的液體分布。
因此，需要一種含有高吸收性材料的吸收復(fù)合材料，該復(fù)合材料能使整個復(fù)合材料有效吸收和芯吸液體，并使獲得的液體有效分布至吸收材料，其中液體能被有效吸收并保持不會發(fā)生凝膠狀結(jié)塊現(xiàn)象。還需要一種在連續(xù)給液的情況下能使整個復(fù)合材料連續(xù)吸收和分布液體的吸收復(fù)合材料。另外，還需要一種含有高吸收性材料的吸收復(fù)合材料，該復(fù)合材料表現(xiàn)出與濕法成網(wǎng)法有關(guān)的優(yōu)點，包括濕強度，吸收容量和接收能力，液體分配性，柔軟度，以及彈性。本發(fā)明為滿足這些需要進行探索，并提供進一步相關(guān)的優(yōu)點。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及一種含有吸收材料的網(wǎng)狀纖維吸收復(fù)合材料。該吸收復(fù)合材料為含有吸收材料的纖維狀基質(zhì)，并具有三維網(wǎng)狀通道或毛細管結(jié)構(gòu)。該復(fù)合材料的網(wǎng)狀性質(zhì)增強了液體的分配，獲得和芯吸，同時該吸收材料提供了高的吸收容量。復(fù)合材料中可以加入濕強力劑以提供濕完整性而且也有助于固定復(fù)合材料中的吸收材料。
按照本發(fā)明形成的吸收復(fù)合材料含有穩(wěn)定的纖維和通道的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以使液體快速芯吸和保持。該纖維和通道使整個復(fù)合材料分布所接收的液體，并將液體導(dǎo)入存在于復(fù)合材料中的吸收材料，液體最后在此吸收材料中被吸收。該復(fù)合材料在引入液體之前、期間和之后都保持其完整性。在一種具體實施方式
中，該復(fù)合材料是一種在濕狀態(tài)下能恢復(fù)其原始體積的密致復(fù)合材料。
本發(fā)明的一個方面是提供一種具有含吸收材料的纖維狀基質(zhì)的吸收復(fù)合材料。該纖維狀基質(zhì)含有空隙和這些空隙之間的通道，這些空隙和通道分布于整個復(fù)合材料中。吸收材料位于其中一些空隙之間。位于這些空隙中的吸收材料可以在空隙中擴展。
在一種
具體實施例方式
中，網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料含有至少一個纖維狀層。對于這種具體實施方式
，該復(fù)合材料具有芯和與該芯的表面相鄰并共同擴張的纖維狀層。在一種具體實施方式
中，該復(fù)合材料包括與芯的表面對立的層。復(fù)合材料的層可以由任何合適的纖維或者纖維的結(jié)合所組成，并且可以由與用于形成網(wǎng)狀芯的纖維相同或不同的纖維所形成。
本發(fā)明的另一方面是提供用于形成所述復(fù)合材料的方法以及含有所述復(fù)合材料的吸收制品。該吸收制品包括用戶吸收產(chǎn)品例如尿布，女性護理用品，和成人失禁制品。
附圖的簡要說明當聯(lián)系附圖參考下面的詳細描述時，本發(fā)明的上述方面和許多所伴隨的優(yōu)點將更容易領(lǐng)會，其中

圖1為按照本發(fā)明所形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的一部分的截面視圖；圖2為按照本發(fā)明的通過濕法成網(wǎng)法形成的一種典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的截面的放大12倍的顯微照片；圖3為圖2中的濕法成網(wǎng)復(fù)合材料的放大40倍的顯微照片；圖4為按照本發(fā)明的通過泡沫法形成的一種典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的截面的放大12倍的顯微照片；圖5為圖4中的泡沫法形成的復(fù)合材料的放大40倍的顯微照片；
圖6為按照本發(fā)明的通過濕法成網(wǎng)法形成的一種典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料在濕狀態(tài)時的截面的放大8倍的顯微照片；圖7為圖6中的濕法成網(wǎng)復(fù)合材料的放大12倍的顯微照片；圖8為按照本發(fā)明的通過泡沫法形成的一種典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料在濕狀態(tài)時的截面的放大8倍的顯微照片；圖9為圖8中的泡沫法復(fù)合材料的放大12倍的顯微照片；圖10為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的一種吸收構(gòu)件的一部分的截面視圖；圖11為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的另一種吸收構(gòu)件的一部分的截面視圖；圖12A和12B為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的一種吸收制品的部分截面視圖；圖13為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的另一種吸收制品的一部分的截面視圖；圖14為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的另一種吸收制品的一部分的截面視圖；圖15為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的一種吸收構(gòu)件的一部分的截面視圖；圖16為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的另一種吸收構(gòu)件的一部分的截面視圖；圖17為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的另一種吸收構(gòu)件的一部分的截面視圖；圖18為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的一種吸收制品的一部分的截面視圖；圖19為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的另一種吸收制品的一部分的截面視圖；圖20為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的另一種吸收制品的一部分的截面視圖。
圖21A和B為按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的部分截面視圖
圖22為說明用于形成本發(fā)明復(fù)合材料的夾網(wǎng)裝置和方法的示意圖；圖23為說明用于形成本發(fā)明復(fù)合材料的一種典型的壓頭頭裝配和方法的示意圖；圖24為結(jié)合有接收層和按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的吸收構(gòu)件的部分截面視圖；圖25為結(jié)合有接收層、中間層和按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的吸收構(gòu)件的部分截面視圖；圖26為結(jié)合有按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的吸收制品的部分截面視圖；圖27為結(jié)合有接收層和按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的吸收制品的部分截面視圖；圖28為結(jié)合有接收層、中間層和按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的吸收制品的部分截面視圖；圖29為說明復(fù)合材料干拉伸強度與復(fù)合材料沿邊壓縮之間關(guān)系的圖；圖30為說明復(fù)合材料沿邊壓縮與復(fù)合材料中基質(zhì)纖維的百分含量之間關(guān)系的圖。
優(yōu)選的
具體實施例方式
的詳細描述按照本發(fā)明形成的吸收復(fù)合材料是一種含有吸收材料的網(wǎng)狀纖維復(fù)合材料。所述吸收材料實際上分布在整個纖維復(fù)合材料中，用于吸收和保持由復(fù)合材料接收的液體。在一種優(yōu)選的具體實施方式
中，所述吸收材料為高吸收性材料。除了為吸收材料提供一種基質(zhì)以外，復(fù)合材料的纖維提供穩(wěn)定的通道或毛細管的三維網(wǎng)絡(luò)，用于接收與復(fù)合材料接觸的液體并將接收的液體分配至吸收材料。所述復(fù)合材料也可以選擇性地含有一種濕強力劑，以進一步增加復(fù)合材料的拉申強度和結(jié)構(gòu)完整性。
本發(fā)明的復(fù)合材料是一種含有吸收材料的纖維狀基質(zhì)。該纖維狀基質(zhì)具有分布于整個復(fù)合材料中的空隙和空隙之間的通道。吸收材料位于其中一些空隙之中。位于這些空隙中的吸收材料可以在空隙中擴展。
該吸收復(fù)合材料可以有利地結(jié)合進各種吸收制品中，例如尿布和運動褲；婦女護理用品包括衛(wèi)生巾，棉塞和內(nèi)褲墊；成人失禁用品；毛巾；外科和牙科海綿；繃帶；食品盤墊等等。
由于該復(fù)合材料是具有高的液體儲存能力的高吸收物質(zhì)，該復(fù)合材料可以結(jié)合進一種吸收制品中作為液體儲存芯。在這種構(gòu)件中，該復(fù)合材料可以與一種或多種其它復(fù)合材料或?qū)影ǎ?，接收?或分配層結(jié)合。在一種優(yōu)選的具體實施方式
中，一種吸收制品，例如尿布，含有一種覆在網(wǎng)狀儲存芯上的具有液體可滲透面片和液體不能滲透背面片的接收層。由于該復(fù)合材料的快速接收和分配液體的能力，該復(fù)合材料可以作為接收液體并將一部分接收的液體轉(zhuǎn)移至覆蓋的儲存層上的一種液體保持層。因此，在另一種具體實施方式
中，該吸收復(fù)合材料可以與一種儲存材料層結(jié)合以提供一種可用于吸收制品中的吸收芯。
本發(fā)明的吸收復(fù)合材料是一種網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料。這里所說的“網(wǎng)狀”一詞是指復(fù)合材料的開放性質(zhì)和孔道性質(zhì)，其特征在于具有能產(chǎn)生通道或毛細管的穩(wěn)定的三維纖維(即纖維狀基質(zhì))網(wǎng)絡(luò)，用于使整個復(fù)合材料快速接收和分配液體，最后將接收的液體分配至分布于整個復(fù)合材料中的吸收材料中。
該網(wǎng)狀復(fù)合材料是一種開放的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。纖維復(fù)合材料的開放和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)包括能使整個復(fù)合材料有效接收和分配液體的毛細管或通道網(wǎng)絡(luò)。在該復(fù)合材料中，其纖維形成相對緊密的束，以輸送流體通過復(fù)合材料并到達分布于整個復(fù)合材料中的吸收材料中。復(fù)合材料中的濕強力劑通過提供纖維間結(jié)合作用而起穩(wěn)定纖維結(jié)構(gòu)的作用。該纖維間結(jié)合作用有利于使復(fù)合材料在接收液體之前、期間和之后都具有能使復(fù)合材料的毛細管和通道保持開放的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)能使毛細管在初始接收液體后能保持開放，并且在隨后的接收中能繼續(xù)接收和分配液體。
參照圖1，這是一種按照本發(fā)明形成的由標號10表示的典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料，該復(fù)合材料是一種含有基本上由纖維16組成的纖維區(qū)12和空隙14的纖維狀基質(zhì)。其中一些空隙含有吸收材料18。空隙14分布于整個復(fù)合材料10中。
本發(fā)明典型的網(wǎng)狀復(fù)合材料如圖2-9所示。這些復(fù)合材料含有48重量％的基質(zhì)纖維(即可從韋爾豪澤公司商購的被命名為NB416的南方松木纖維)，12重量％的彈力纖維(即聚馬來酸交聯(lián)纖維)，40％重量的吸收材料(即可從Stockhausen公司商購的高吸收性材料)，和大約0.5重量％的濕強力劑(即可從Hercules公司商購的被命名為KYMENE的聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂)。圖2為通過濕法成網(wǎng)法形成的本發(fā)明的一種典型的復(fù)合材料的截面的放大12倍時的顯微照片。圖3為同一截面放大40倍時的顯微照片。圖4為通過泡沫法形成的本發(fā)明的一種典型的復(fù)合材料的截面的放大12倍時的顯微照片。圖5為同一截面放大40倍時的顯微照片。這些復(fù)合材料的網(wǎng)狀性質(zhì)顯示在這些圖中。參照圖3，纖維區(qū)域在整個復(fù)合材料中擴展，產(chǎn)生通道網(wǎng)絡(luò)。包括那些含有吸收材料的空隙區(qū)域出現(xiàn)在整個復(fù)合材料中，并與復(fù)合材料的纖維區(qū)域進行流體交流。吸收材料出現(xiàn)在復(fù)合材料的空隙中，一般被密致纖維束所圍繞。
圖2-5所示的濕狀態(tài)時的典型的復(fù)合材料的顯微照片分別描述在圖6-9中。這些顯微照片是通過將在自由膨脹條件下接收了合成尿的冷凍干燥復(fù)合材料進行切片而得到。圖6和圖7是濕的濕法成網(wǎng)法復(fù)合材料在分別放大8倍和12倍時的顯微照片。圖8和圖9是濕的泡沫法復(fù)合材料在分別放大8倍和12倍時的顯微照片。參照圖6，濕的復(fù)合材料中的吸收材料已發(fā)生膨脹，并且其尺寸已增加以更充分地占有該吸收材料在干燥狀態(tài)時已具備的空隙。
復(fù)合材料的纖維狀基質(zhì)主要由纖維組成。一般來說復(fù)合材料中的纖維以大約20-90重量％，優(yōu)選約50-70重量％的量存在，以復(fù)合材料的總重量為基準?？捎糜诒景l(fā)明中的纖維是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，它包括任何可以形成濕的復(fù)合材料的纖維。
本發(fā)明的復(fù)合材料含有彈力纖維。此處所用的“彈力纖維”一詞是指存在于復(fù)合材料中給予該復(fù)合材料網(wǎng)的纖維。彈力纖維一般為復(fù)合材料提供脹量和彈性。將彈力纖維結(jié)合進復(fù)合材料中使得復(fù)合材料在吸收液體而膨脹時不會破壞其結(jié)構(gòu)完整性。彈力纖維也使復(fù)合材料具有柔軟度。另外，彈力纖維在復(fù)合材料的制備過程中也是有利的。含有彈力纖維的濕復(fù)合材料由于具多孔道和開放的結(jié)構(gòu)，這些復(fù)合材料的排水相對容易，因此其脫水和干燥比不含彈力纖維的濕復(fù)合材料更容易。在一種具體實施方式
中，以復(fù)合材料的總重量為基準，復(fù)合材料含有大約5-60重量％，優(yōu)選10-40重量％的彈力纖維。
彈力纖維包括纖維素纖維和合成纖維。彈力纖維包括化學(xué)增強纖維，彎曲纖維，化學(xué)熱機械紙漿(CTMP)，以及預(yù)水解牛皮紙紙漿(PHKP)。
“化學(xué)增強纖維”一詞是指已通過化學(xué)手段進行增強以提高纖維在干和濕條件下的強度的纖維?？梢酝ㄟ^添加能涂敷和/或浸漬纖維的化學(xué)硬挺整理劑而使纖維得到增強。硬挺整理劑包括聚合物濕強力劑，聚合物濕強力劑包括樹脂質(zhì)試劑例如后面將要描述的聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂和聚丙烯酰胺樹脂。也可以通過，例如，化學(xué)交聯(lián)的方法對纖維結(jié)構(gòu)進行改性而使纖維得到增強。在一種具體實施方式
中，化學(xué)增強纖維是纖維內(nèi)的交聯(lián)纖維素纖維。
彈力纖維可以包括非纖維素纖維，該非纖維素纖維包括，例如，合成纖維如聚烯烴、聚酰胺、以及聚酯纖維。在一種具體實施方式
中，彈力纖維包括交聯(lián)的纖維素纖維。
此處所用的“彎曲纖維”一詞是指已經(jīng)過化學(xué)處理的纖維素纖維。彎曲纖維包括，例如，用氨水處理的纖維。
除了彈力纖維以外，本發(fā)明的復(fù)合材料含有基質(zhì)纖維。此處所用的“基質(zhì)纖維”一詞是指具有與其它纖維形成氫鍵的能力的纖維?；|(zhì)纖維在復(fù)合材料中為復(fù)合材料提供強度?；|(zhì)纖維包括纖維素纖維如木紙漿纖維，高精制纖維素纖維，以及高表面積纖維如膨脹纖維素纖維。其它合適的纖維素纖維包括棉絨、棉纖維、和麻纖維等等。也可以使用纖維的混合物。在一種具體實施方式
中，以復(fù)合材料的總重量為基準，復(fù)合材料含有大約10-60重量％，優(yōu)選大約20-50重量％的基質(zhì)纖維。
本發(fā)明的復(fù)合材料可以包括彈力纖維和基質(zhì)纖維的結(jié)合。在一種具體實施方式
中，以復(fù)合材料的總重量為基準，該復(fù)合材料含有大約5-20重量％的彈力纖維和大約20-60重量％的基質(zhì)纖維。在另一種具體實施方式
中，以復(fù)合材料的總重量為基準，該復(fù)合材料含有大約10-15重量％的彈力纖維，優(yōu)選為交聯(lián)纖維素纖維，和大約40-50重量％的基質(zhì)纖維，優(yōu)選為木紙漿纖維。
纖維素纖維是本發(fā)明的吸收復(fù)合材料的基本組分。雖然有其它的來源，但纖維素纖維主要來源于木紙漿。適用于本發(fā)明的木紙漿纖維可以由已知的化學(xué)方法，例如用有或沒有后面的漂白工藝的牛皮紙和亞硫酸鹽工藝而獲得。紙漿纖維也可以通過熱機械處理、化學(xué)熱機械處理、或者它們的結(jié)合進行加工。優(yōu)選的紙漿纖維是由化學(xué)方法制備?？梢允褂醚心サ哪纠w維，回收或二次木紙漿纖維，以及漂白和未漂白的木紙漿纖維。可以使用軟木和硬木。選擇木紙漿纖維的詳情是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。這些纖維可從許多公司包括韋爾豪澤公司(本發(fā)明的受讓人)商購。例如，本發(fā)明可用的由南方松木制備的纖維素纖維可以是從韋爾豪澤公司獲得的CF416，NF405，PL416，F(xiàn)R516和NB416。
本發(fā)明的木紙漿纖維也可以在用于本發(fā)明之前先進行預(yù)處理。該預(yù)處理可以包括物理處理如將纖維進行蒸氣處理，或者化學(xué)處理如將纖維素纖維用多種交聯(lián)劑中的任何一種進行交聯(lián)。交聯(lián)能增加纖維的脹量和彈性，從而能改善纖維的吸收容量。交聯(lián)纖維一般是扭曲的或者卷曲的。交聯(lián)纖維的使用使得復(fù)合材料比不含交聯(lián)纖維時更有彈性，更柔軟和蓬松，具有更好的芯吸性，并且更易于密致化?？捎玫挠赡戏剿赡局苽涞慕宦?lián)纖維素纖維是從韋爾豪澤公司獲得的NHB416。交聯(lián)纖維素纖維及其制備方法已在作為本發(fā)明參考文獻的頒發(fā)給Graef等人的美國專利USP5,437,418和5,225,047中公開。
纖維內(nèi)交聯(lián)的纖維素纖維通過將纖維素纖維用一種交聯(lián)劑處理而制備。合適的纖維素交聯(lián)劑包括醛和脲基的甲醛加合產(chǎn)物。參見，例如，作為本發(fā)明參考文獻的USP3,224,926；3,241,533；3,932,209；4,035,147；3,756,913；4,689,118；4,822,453；頒發(fā)給Chung的USP3,440,135；頒發(fā)給Lash等人的USP4,935,022；頒發(fā)給Herron等人的USP4,889,595；頒發(fā)給Shaw等人的USP3,819,470；頒發(fā)給Steijer等人的USP3,658,613；以及頒發(fā)給Graef等人的USP4,853,086。纖維素纖維也可用羧酸交聯(lián)劑包括多羧酸進行交聯(lián)。USP5,137,537；5,183,707；和5,190,563中描述了含有至少三個羧基的C2-C9多羧酸(例如檸檬酸和氧聯(lián)二琥珀酸)作為交聯(lián)劑。
合適的脲基交聯(lián)劑包括羥甲基化脲、羥甲基化環(huán)脲、羥甲基化低碳烷基環(huán)脲、羥甲基化二羥基環(huán)脲、二羥基環(huán)脲、和低碳烷基取代的環(huán)脲。特別優(yōu)選的脲基交聯(lián)劑包括二甲基二羥基亞乙基脲(DMeDHEU，1，3-二甲基-4，5-二羥基-2-咪唑啉酮)、二羥甲基-二羥基亞乙基脲(DMDHEU，1，3-二羥基甲基-4，5-二羥基-2-咪唑啉酮)、二羥甲基脲(DMU，雙(N-羥基甲基)脲)、二羥基亞乙基脲(DHEU，4，5-二羥基-2-咪唑啉酮)、和二羥甲基-亞乙基脲(DMEU，1，3-羥基甲基-2-咪唑啉酮)。
合適的多羧酸交聯(lián)劑包括檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、戊二酸、檸康酸、衣康酸、酒石酸單琥珀酸酯、和馬來酸。其它多羧酸交聯(lián)劑包括聚合多羧酸如聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(馬來酸)、聚(甲基乙烯基醚-共-馬來酸酯)共聚物、聚(甲基乙烯基醚-共-衣康酸酯)共聚物、丙烯酸共聚物、以及馬來酸共聚物。聚合多羧酸交聯(lián)劑如聚丙烯酸聚合物、聚馬來酸聚合物、丙烯酸共聚物和馬來酸共聚物的使用已在屬于韋爾豪澤公司的于1997年12月12日申請的美國專利申請第08/989,697號中描述。也可以使用交聯(lián)劑的混合物或者摻合物。
交聯(lián)劑中可以含有一種催化劑以加速交聯(lián)劑與纖維素纖維之間的鍵合反應(yīng)。合適的催化劑包括酸性鹽如氯化銨，硫酸銨，氯化鋁，氯化鎂，以及含磷的酸的堿金屬鹽。
雖然不是限制性的，對纖維進行預(yù)處理的例子包括使用可改進纖維的表面化學(xué)性質(zhì)的表面活性劑或其它液體。其它的預(yù)處理包括加入抗菌劑，色素，染料，和密致化劑或柔軟劑。也可以使用用其它化學(xué)試劑如熱塑性或熱固性樹脂處理的纖維。也可以采用各種預(yù)處理方法的結(jié)合。也可以在復(fù)合材料形成后在后處理工藝中采用類似的處理。
本發(fā)明也可以按照現(xiàn)有技術(shù)用顆粒粘合劑和/或密致化/柔軟助劑對纖維素纖維進行處理。顆粒粘合劑起將其它材料如纖維素纖維高吸收性聚合物以及其它材料粘附在纖維素纖維上的作用。用顆粒粘合劑和/或密致化/柔軟助劑處理的纖維素纖維以及將它們與纖維素纖維結(jié)合的方法在下列美國專利中已有描述(1)名稱為“用于將顆粒粘合在纖維上的聚合物粘合劑”的美國專利5,543,215；(2)名稱為“用于將顆粒粘合在纖維上的非聚合物有機粘合劑”的美國專利5,538,783；(3)名稱為“由用于將顆粒粘合在纖維上的可反應(yīng)粘合劑制得的濕法成網(wǎng)法纖維片”的美國專利5,300,192；(4)名稱為“用可反應(yīng)粘合劑將顆粒粘合在纖維上的方法”的美國專利5,352,480；(5)名稱為“用于高脹量纖維的顆粒粘合劑”的美國專利5,308,896；(6)名稱為“增加纖維密致度的顆粒粘合劑”的美國專利5,589,256；(7)名稱為“顆粒粘合劑”的美國專利5,672,418；(8)名稱為“纖維顆粒粘合劑”的美國專利5,607,759；(9)名稱為“用于將水溶性顆粒粘合在纖維上的粘合劑”的美國專利5,693,411；(10)名稱為“顆粒粘合劑”的美國專利5,547,745；(11)名稱為“粘合在纖維上的顆?！钡拿绹鴮＠?,641,561；(12)名稱為“用于高脹量纖維的顆粒粘合劑”的美國專利5,308,896；(13)名稱為“作為纖維的粘合材料的聚乙二醇”的美國專利5,498,478；(14)名稱為“用于粘合顆粒的纖維產(chǎn)品”的美國專利5,609,727；(15)名稱為“用于將顆粒粘合到纖維上的可反應(yīng)的粘合劑”的美國專利5,571,618；(16)名稱為“用于高脹量纖維的顆粒粘合劑”的美國專利5,447,977；(17)名稱為“含具有高脹量的纖維的粘合劑的吸收制品”的美國專利5,614,570；(18)名稱為“粘合劑處理的纖維”的美國專利5,789,326；和(19)名稱為“顆粒粘合劑”的美國專利5,611,885；所有這些文獻都作為本發(fā)明的參考。
除了天然纖維以外，合成纖維包括聚合物纖維，例如聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚乙烯醇和聚乙烯醋酸酯纖維也可以用于本發(fā)明的吸收復(fù)合材料。合適的聚烯烴纖維包括聚乙烯和聚丙烯纖維。合適的聚酯纖維包括聚對苯二甲酸乙二酯纖維。其它合適的合成纖維包括，例如，尼龍纖維。該吸收復(fù)合材料可以包括天然纖維和合成纖維的結(jié)合。
在一種
具體實施例方式
中，吸收復(fù)合材料包括木紙漿纖維(例如韋爾豪澤公司的NB416)和交聯(lián)纖維素纖維(如韋爾豪澤公司的NHB416)的結(jié)合。在該結(jié)合物中以纖維的總重量為基準的木紙漿纖維的存在量為大約10-85重量％。
當結(jié)合進吸收制品中時，本發(fā)明的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料能夠作為接收液體的儲存層起作用。為了有效地保持所接收的液體，該吸收復(fù)合材料含有吸收材料。此處所用的“吸收材料”一詞是指吸收液體并且一般具有比復(fù)合材料中的纖維素纖維更大的吸收容量的材料。優(yōu)選的是，該吸收材料是水可膨脹的，一般是水不溶性的聚合物材料，具有在生理鹽水(如0.9％的生理鹽水)比其自身重量至少大約5倍，所希望的是大約20倍，優(yōu)選的是大約100倍或更多的吸收容量。該吸收材料在形成復(fù)合材料的方法中所使用的分散介質(zhì)中是可膨脹的。在一種具體實施方式
中，該吸收材料是未經(jīng)處理的而且在分散介質(zhì)中是可膨脹的。在另一種具體實施方式
中，該吸收材料是一種涂敷型的吸收材料，它在復(fù)合材料的制備過程中不吸水。
復(fù)合材料中吸收材料的量可以根據(jù)復(fù)合材料的用途而發(fā)生很大的變化。在一種吸收制品如嬰兒尿布的吸收芯中，以復(fù)合材料的總重量為基準的吸收材料的量為約2-約80重量％，優(yōu)選為約30-約60重量％。
該吸收材料可以包括天然材料如瓊脂、果膠和瓜爾膠，和合成材料如合成水凝膠聚合物。合成水凝膠聚合物包括，例如，羰甲基纖維素、聚丙烯酸的堿金屬鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯馬來酸酐共聚物、聚乙烯醚、羥丙基纖維素、聚乙烯基嗎啉酮、乙烯基磺酸的聚合物和共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺以及聚乙烯吡啶等。在一種具體實施方式
中，吸收材料為高吸收性材料。此處所用的“高吸收性材料”一詞是指能夠通過膨脹和形成水合凝膠(即水凝膠)而吸收大量的流體的聚合物材料。除了吸收大量的流體以外，高吸收性材料還能夠在中等壓力下保持很大量的其體內(nèi)的流體。
高吸收性材料一般分為三類淀粉接枝共聚物，交聯(lián)羰甲基纖維素衍生物，和改性的親水聚丙烯酸酯。這些吸收聚合物的例子包括水解淀粉-丙烯腈接枝共聚物、中和淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化丙烯酸酯-乙烯醋酸酯共聚物、水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物、改性的交聯(lián)聚乙烯醇、中和自交聯(lián)聚丙烯酸、交聯(lián)聚丙烯酸鹽、羧化纖維素、以及中和交聯(lián)異丁烯-馬來酸酐共聚物。
高吸收性材料可以商購，例如，聚丙烯酸酯可從弗吉尼亞的Clariant of Portsmouth商購。這些高吸收性聚合物具有不同的大小，形態(tài)和吸附性質(zhì)(可從Clariant得到，例如其商品名為IM3500和IM3900)。其它的高吸收性材料可以購買SANWET商標(由Sanyo KaseiKogyo Kabushiki Kaisha提供)和SXM77商標(由北卡羅來納州的Stockhausen of Greensboro提供)。其它的高吸收性材料描述在USP4,160,059；USP4,676,784；USP4,673,402；USP5,002,814；USP5,057,166；USP4,102,340和USP4,818,598中，所有這些文獻都作為本發(fā)明的參考。加入有高吸收性材料的產(chǎn)品如尿布在USP3,699,103和USP3,670,731中進行了描述。
可用于本發(fā)明的吸收復(fù)合材料中的合適的高吸收性材料包括高吸收性顆粒和高吸收性纖維。
在一種
具體實施例方式
中，本發(fā)明的吸收復(fù)合材料含有一種高吸收性材料，該高吸收性材料為了制備復(fù)合材料的目的其膨脹相對較緩慢，是以一種可接受的速度膨脹而不至于對復(fù)合材料的吸收特性或者復(fù)合材料所含的任何構(gòu)件有不利的影響。一般來說，吸收材料越小，該材料吸收液體越迅速。
本發(fā)明的吸收復(fù)合材料可以選擇性地含有一種濕強力劑。該濕強力劑使吸收復(fù)合材料的強度提高，并增強復(fù)合材料的濕時完整性。除了提高復(fù)合材料的濕時強度外，該濕強力劑有助于復(fù)合材料的纖維狀基質(zhì)中吸收材料如高吸收性材料的結(jié)合。
合適的濕強力劑包括具有含氮基團(如氨基)的陽離子改性的淀粉例如可從新澤西州的Bridgewater的國家淀粉和化學(xué)公司獲得的這種淀粉；膠乳；濕強力樹脂例如聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂(如特拉華州的Wilmington的Hercules有限公司的商品KYMENE 557LX)，聚丙烯酰胺樹脂(例如在1971年1月19日頒發(fā)給Coscia等人的美國專利USP3,556,932中所描述的樹脂；還例如從Stanford，CT的美國氨腈公司(American Cyanamid Co.)商購的聚丙烯酰胺，商標名為PAREZ 631NC)；脲甲醛和蜜胺甲醛樹脂，和聚乙烯亞胺樹脂。有關(guān)在造紙領(lǐng)域使用并且一般可用于本發(fā)明的濕強力樹脂的一般討論，可以參見由紙漿和造紙工業(yè)技術(shù)聯(lián)合會編輯的TAPPI專題叢書第29卷“紙和紙板中的濕強力”(Wet Strength in Paper and Paperboard)(紐約，1965年)。
一般來說，以復(fù)合材料的總重量為基準，濕強力劑在復(fù)合材料中的存在量為大約0.01-2重量％，優(yōu)選為大約0.1-1重量％，更優(yōu)選為大約0.3-0.7重量％。在一種優(yōu)選的具體實施方式
中，用于形成本發(fā)明的復(fù)合材料的濕強力劑為從Hercules有限公司商購的品名為KYMENE的聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂。按照本發(fā)明制備的吸收復(fù)合材料的干和濕拉伸強度一般將隨著濕強力劑量的增加而增加。本發(fā)明的典型的復(fù)合材料的拉伸強度描述在實施例7中。
本發(fā)明的吸收復(fù)合材料一般具有大約50-1000g/m2，優(yōu)選大約200-800g/m2的基本重量。在一種具體實施方式
中，該吸收復(fù)合材料具有大約300-600g/m2的基本重量。該吸收復(fù)合材料一般具有大約0.02-0.7g/cm3，優(yōu)選大約0.04-0.3g/cm3的密度。在一種具體實施方式
中，該吸收復(fù)合材料具有大約0.15g/cm3的密度。
在一種
具體實施例方式
中，吸收復(fù)合材料是一種密致化復(fù)合材料。用于制備本發(fā)明的密致化復(fù)合材料的密致化方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。參見，例如，屬于韋爾豪澤公司的美國專利USP5,547,541和于1997年5月21日申請的名稱為“軟化纖維和軟化纖維的方法”的美國專利申請第08/859,743號，二者都作為本發(fā)明的參考。本發(fā)明的后干燥密致化吸收網(wǎng)狀儲存復(fù)合材料一般具有大約0.1-0.5g/cm3，優(yōu)選大約0.15g/cm3的密度。也可以采用預(yù)干燥密致化。在一種具體實施方式
中，該吸收復(fù)合材料可以通過加熱的或者室溫的壓滾法進行密致化。參見，例如，USP5,252,275和5,324,575，二者都作為本發(fā)明的參考。
本發(fā)明的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的組成可以變化，以滿足可以摻雜其它組分的所希望的最終產(chǎn)品的需要。在一種具體實施方式
中，以復(fù)合材料的總重量為基準，本發(fā)明的吸收復(fù)合材料含有大約60重量％的纖維素纖維(大約48重量％的木紙漿纖維和大約12重量％的交聯(lián)纖維素纖維)，大約40重量％的吸收材料(例如高吸收性顆粒)，以及大約0.5重量％的濕強力劑(例如聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂，KYMENE，每噸纖維大約10磅樹脂)。
本發(fā)明的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料可以通過紙漿加工領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的濕法成網(wǎng)法和泡沫法來制備。濕法成網(wǎng)法的典型的例子描述在作為本發(fā)明參考文獻的于1994年4月5日頒發(fā)的名稱為“由用于將顆粒粘合在纖維上的可反應(yīng)粘合劑制得的濕法成網(wǎng)法纖維片”的美國專利5,300,192中。濕法成網(wǎng)法在標準文件中也有描述，例如Casey的《紙漿和紙》(Pulp and Paper)，第二版，1960年，第二卷，第VIII章—片的形成。用于制備本發(fā)明的復(fù)合材料的典型的泡沫法的例子是本領(lǐng)域所熟知的，包括下列文獻所描述的方法USP3,716,449；3,839,142；3,871,952；3,937,273；3,938,782；3,947,315；4,166,090；4,257,754；和5,215,627，這些專利屬于Wiggins Teape公司并與從泡沫化水性懸浮液制備纖維材料有關(guān)，和名稱為“在優(yōu)質(zhì)造紙中用水性泡沫作為纖維懸浮介質(zhì)”的論文，泡沫(Poams)，由化工學(xué)會膠體和表面化學(xué)分會組織的會議論文集，R.J.Akers編輯，學(xué)術(shù)出版社，1976年，其中描述了Radfoam工藝，這二篇文獻都作為本發(fā)明的參考。
在這些方法中，在復(fù)合材料形成過程中將吸收材料加入到復(fù)合材料中。一般來說，用于制備網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的方法包括將復(fù)合材料的組分在一種分散介質(zhì)(例如一種含水介質(zhì))中混合以形成漿狀物，然后將該漿狀物堆積在一種多孔的載體(例如鐵絲網(wǎng))上并脫水，形成濕的復(fù)合材料。干燥該濕的復(fù)合材料得到網(wǎng)狀復(fù)合材料。
如上面所指出，本發(fā)明的網(wǎng)狀復(fù)合材料通過將纖維，吸收材料，以及選擇性的濕強力劑在一種分散介質(zhì)中混合而制備。在該方法的一種具體實施方式
中，通過直接將纖維，吸收材料，和濕強力劑在一種分散介質(zhì)中混合而制備漿狀物。在另一種具體實施方式
中，首先將纖維和濕強力劑在分散介質(zhì)中混合得到一種纖維漿狀物，然后在第二步將吸收材料加入到該纖維漿狀物中而制備漿狀物。在另一種具體實施方式
中，纖維漿狀物與含有吸收材料的第二漿狀物混合，然后將該混合的漿狀物堆積在載體上?；蛘咭部梢詫蝹€的漿狀物，例如纖維漿狀物和含有吸收材料的漿狀物，通過使用隔開的高位調(diào)漿箱，如將二種漿狀物同時堆積在載體上的一對高位調(diào)漿箱，堆積在多孔的載體上。
在一種
具體實施例方式
中，將在分散介質(zhì)中的漿狀物或者含有復(fù)合材料的組分的漿狀物堆積在多孔的載體上。一旦堆積在載體上，分散介質(zhì)便開始從堆積的纖維漿狀物中排出。通過，例如，使用加熱，加壓，真空，以及它們的結(jié)合等手段，而連續(xù)從堆積的纖維漿狀物中除去分散介質(zhì)(例如脫水)，以形成濕的復(fù)合材料。
通過干燥濕的復(fù)合材料最后制備網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料。干燥能除去留存的分散介質(zhì)，并提供具有所希望的水分含量的吸收復(fù)合材料。一般來說，以復(fù)合材料的總重量為基準，復(fù)合材料具有低于20％的水含量，在一種具體實施方式
中具有大約6-10重量％的水含量。合適的復(fù)合材料的干燥方法包括，例如，使用干燥罐，空氣懸浮和通過空氣干燥器。也可以使用紙漿和造紙工業(yè)中熟知的其它干燥方法和設(shè)備。干燥的溫度，壓力和時間由使用的儀器和方法而定，并且是紙漿和造紙工業(yè)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的。實施例1中描述了一種用于制備網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的典型的濕法成網(wǎng)方法。
對于泡沫法，纖維漿狀物是一種進一步含有表面活性劑的泡沫分散體。合適的表面活性劑包括已知的離子型，非離子型和兩性表面活性劑。實施例2中描述了一種用于制備本發(fā)明的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的典型的泡沫法。
吸收復(fù)合材料的組分在多孔載體上的堆積然后脫水導(dǎo)致了含有可能已吸附了水從而尺寸已膨脹的吸收材料的濕復(fù)合材料的形成。含有吸水膨脹的吸收材料的濕復(fù)合材料散布在一種基體上，在此可將水(即分散介質(zhì))除去并使?jié)駨?fù)合材料干燥。干燥導(dǎo)致吸水膨脹的吸收材料脫水并減小其尺寸，從而在復(fù)合材料中圍繞該吸收材料產(chǎn)生孔隙。
在這些方法中，吸收材料在分散介質(zhì)中優(yōu)選的是吸附量小于其自身重量的大約20倍，更優(yōu)選的是小于大約10倍，進一步優(yōu)選的是在分散介質(zhì)中吸附量小于其自身重量的大約5倍。
由于好幾個原因，泡沫方法對于制備吸收復(fù)合材料是有利的。一般來說，泡沫法能提供同時具有相對低的密度和相對高的拉伸強度的纖維網(wǎng)絡(luò)。對基本上由相同組分組成的網(wǎng)絡(luò)，泡沫法形成的網(wǎng)絡(luò)一般具有比氣流成網(wǎng)法大而比濕法成網(wǎng)法小的密度。類似的是，泡沫法形成的網(wǎng)絡(luò)的拉伸強度一般比氣流成網(wǎng)法大而接近濕法成網(wǎng)法的強度。使用泡沫法技術(shù)還能對孔道和孔隙大小，孔隙的最大化，纖維的方向和均勻分布，以及向復(fù)合材料中加入各種材料(例如可以加入濕法成網(wǎng)工藝中不能容易地加入的長的和合成的纖維)進行更好的控制。
在制造方面，該網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料可以通過泡沫法，優(yōu)選的是通過Ahlstrom公司(芬蘭的Helsinki)的方法來制備。該方法能帶來所希望的制造效率并生產(chǎn)具有所希望的工作特性的產(chǎn)品。
實施例1和2中分別描述了通過典型的濕法成網(wǎng)法和泡沫法來制備網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料。典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的吸收性質(zhì)(即反濕潤性(rewet)，接收時間，液體分布，干燥強度，和彈性)在實施例3和4中進行了描述。典型的吸收復(fù)合材料的芯吸性質(zhì)和液體分布分別在實施例5和6中進行了描述。按照本發(fā)明形成的典型的復(fù)合材料的拉伸強度在實施例7中進行了描述。典型的濕法成網(wǎng)法和泡沫法形成的復(fù)合材料的柔軟度(即泰勃硬挺度(Taber stiffness))在實施例8中進行了描述。
影響吸收復(fù)合材料的工作特性包括，例如，液體接收和分散速度以及吸收容量的一個變量是復(fù)合材料中的吸收材料的膨脹程度。本發(fā)明的方法能夠控制和改變吸收材料的膨脹性。吸收材料的膨脹一般取決于交聯(lián)度(例如表面交聯(lián)和內(nèi)部交聯(lián))和吸收材料吸附的水量。膨脹程度取決于許多因素，包括吸收材料的類型，吸收材料在含水環(huán)境(例如分散介質(zhì)和濕復(fù)合材料)中的濃度，以及吸收材料與這種環(huán)境保持接觸的時間長度。一般來說，吸收材料在含水介質(zhì)中的濃度越低并且接觸時間越長，則吸收材料的膨脹越大。吸收材料的膨脹可以通過將其分散在冷凍水(例如34-40°F)中而最小化。在制備過程中吸收材料的滯留時間(即，從將吸收材料加入分散介質(zhì)到將濕復(fù)合材料進入干燥器的時間)優(yōu)選少于約30秒。
一般來說，吸收材料的初始膨脹越大，則所得吸收復(fù)合材料的孔隙體積就越大，并且密度越小。復(fù)合材料的孔隙體積越大，其液體接收速度就越大，而且一般復(fù)合材料的吸收容量也越大。
如上面所描述，復(fù)合材料的空隙是通過吸收材料的水合和膨脹(即濕復(fù)合材料的形成過程)和隨后的吸收材料的脫水和減小尺寸(即濕復(fù)合材料的干燥過程)而形成的。最后，復(fù)合材料的密度取決于在濕復(fù)合材料形成過程中吸收材料吸收液體并膨脹的程度和條件以及結(jié)合有膨脹的吸收材料的濕復(fù)合材料的干燥程度。在濕復(fù)合材料形成過程中吸收材料所吸附的水將在干燥該濕的復(fù)合材料時從吸收材料中除去并使尺寸減小。膨脹的吸收材料的脫水將在纖維復(fù)合材料中產(chǎn)生一定量的空隙。
本發(fā)明的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料可以在吸收制品包括，例如，尿布或婦女護理用品中作為吸收芯或者儲存層。該吸收復(fù)合材料可以單獨使用，或者如圖10和11所描述的那樣與一種或多種其它層結(jié)合使用。在圖10中，吸收復(fù)合材料10與上面的接收層20結(jié)合作為儲存層。如圖11所描述，如果需要，也可以將第三層30(例如分配層)與吸收復(fù)合材料10和接收層20結(jié)合使用。
由該吸收復(fù)合材料可以制備多種合適的吸收制品。最普通的包括吸收性消費品，例如尿布，婦女衛(wèi)生用品如衛(wèi)生巾，以及成人失禁用品。例如，參見圖12A，吸收制品38含有吸收復(fù)合材料10、液體可透過正面片22和液體不可透過背面片24。參見圖12B，吸收制品40含有吸收復(fù)合材料10和覆在上面的接收層20。液體可透過正面片22位于接收復(fù)合材料20上面，而液體不可透過背面片24位于吸收復(fù)合材料10下面。在用于，例如，尿布時，該吸收復(fù)合材料將提供優(yōu)異的液體吸收性能。吸收復(fù)合材料的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將有利于流體在多次濕潤時的輸送和吸收。對于結(jié)合有本發(fā)明的復(fù)合材料并且適合于作尿布或失禁用品的吸收制品，該制品可以進一步包括體液收集制品(Leggathers)。
圖12A和12B的構(gòu)造是為典型的吸收制品如尿布或婦女衛(wèi)生巾舉例的目的而畫出的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠根據(jù)此處提供的概念制造多種不同的構(gòu)件。成人失禁吸收結(jié)構(gòu)的典型構(gòu)件的例子示于圖13中。制品50含有正面片22，接收層20，吸收復(fù)合材料10，以及背面片24。正面片22可透過液體，而背面片24不能透過液體。在該構(gòu)件中，由極性纖維材料組成的可透過液體的薄紗26位于吸收復(fù)合材料10和接收層20之間。
參見圖14，另一種吸收制品含有正面片22，接收層20，中間層28，吸收復(fù)合材料10，和背面片24。該中間層28含有，例如，一種密致化纖維材料如纖維醋酸酯和甘油三乙酸酯的結(jié)合，該結(jié)合先于制品的形成。因此該中間層28可以與吸收復(fù)合材料10和接收層20同時鍵合以形成比沒有將吸收復(fù)合材料和接收層彼此鍵合的制品具有更好的完整性的吸收制品。可以調(diào)整層28的親水性以使層10、28和20之間產(chǎn)生親水性的增加梯度。
該網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料在吸收制品如尿布中也可以作為液體保持層。在這種制品中，該復(fù)合材料可以與儲存芯或?qū)咏Y(jié)合使用。在結(jié)合使用的情況下，該液體保持層可以具有比儲存層更小，相同，或者更大的上層的表面積。將網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料與一種儲存層結(jié)合的典型的吸收構(gòu)件示于圖15中。參見圖15，吸收構(gòu)件70含有網(wǎng)狀復(fù)合材料10和儲存層72。儲存層72優(yōu)選的是含有吸收材料的纖維層。該儲存層可以通過任何方法包括氣流成網(wǎng)法，濕法成網(wǎng)法，和泡沫成形法來制備。該儲存層可以是網(wǎng)狀復(fù)合材料。
一種接收層可以與網(wǎng)狀復(fù)合材料和儲存層結(jié)合。圖16描述了具有位于復(fù)合材料10和儲存層72之上的接收層20的吸收構(gòu)件80。構(gòu)件80可以進一步含有中間層74以提供圖17所示的構(gòu)件90。該中間層74可以是，例如，薄紗層，無紡布層，氣流成網(wǎng)法或濕法成網(wǎng)法襯墊，或者網(wǎng)狀復(fù)合材料。
構(gòu)件70，80和90可以作為吸收制品的部件。一般來說，圖18-20中所示的吸收制品100，110和120分別含有液體可透過正面片22，液體不能透過背面片24，并分別含有構(gòu)件70，80和90。在這些吸收制品中，正面片和背面片結(jié)合在一起。
在一種
具體實施例方式
中，按照本發(fā)明形成的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料進一步含有一種纖維層。在這種具體實施方式
中，復(fù)合材料包括網(wǎng)狀芯和與該芯的朝外的表面鄰近的纖維層。該纖維層與網(wǎng)狀芯整體形成，以提供整體的吸收復(fù)合材料。此處所用的術(shù)語“整體形成”是指復(fù)合材料具有大于一個的在形成過程中產(chǎn)生的層，這些層提供了作為整體結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。一般來說，該層與復(fù)合材料的朝外的表面(即較上和/或較下的表面)共同擴張。在另一種具體實施方式
中，復(fù)合材料包括與芯的每個朝外的表面相鄰的第一和第二層(即層與芯的對立的表面共同擴張)。具有纖維層的有代表性的吸收復(fù)合材料示于圖21A中，具有多個纖維層的有代表性的吸收復(fù)合材料示于圖21B中。參見圖21A，吸收復(fù)合材料130包括網(wǎng)狀芯10和層132，而如圖21B所示，復(fù)合材料140包括網(wǎng)狀芯10、中間層132和134。如前面所述，芯10是一種包括纖維區(qū)域12提供的空隙14的纖維狀基質(zhì)，其中一些空隙含有吸收材料18。
在該
具體實施例方式
中，本發(fā)明提供一種具有包括二個或多個層的整體結(jié)構(gòu)的吸收復(fù)合材料。術(shù)語“整體”是指復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)中相鄰的層通過過渡區(qū)整體連接，以在內(nèi)部流體傳遞中提供具有相鄰層的結(jié)構(gòu)。參見圖21A，表面層132通過過渡區(qū)整體連接到芯層10上。類似地，參見圖21B，層132和134通過過渡區(qū)分別整體連接到芯層10上。
在該復(fù)合材料中，過渡區(qū)將復(fù)合材料的層隔開。在復(fù)合材料中過渡區(qū)的性質(zhì)可以從復(fù)合材料-到-復(fù)合材料和從層-到-層變化?？梢詫^渡區(qū)進行設(shè)計以滿足特殊復(fù)合材料的性能要求。一般來說過渡區(qū)將相鄰的層整體連接，并提供層之間的內(nèi)部流體傳遞。過渡區(qū)含有的纖維從一個層擴展至相鄰的層。對于相鄰的多個層，過渡區(qū)包括從第一層擴展到第二層的纖維，和從第二層擴展到第一層的纖維。
復(fù)合材料中過渡層的厚度可以根據(jù)復(fù)合材料的不同而在寬范圍內(nèi)變化。本發(fā)明的吸收復(fù)合材料可以含有相對較薄的過渡區(qū)。含有這種薄過渡區(qū)的吸收復(fù)合材料在層之間的材料組成中具有清楚的突變?；蛘邚?fù)合材料也可以含有漸變的過渡區(qū)，使得在相對較大的復(fù)合材料厚度下從一個區(qū)到另一個區(qū)發(fā)生過渡。在這種復(fù)合材料中，每個區(qū)的材料組成混雜至很大的程度，導(dǎo)致很大延伸的組成梯度。
具有多個層的整體復(fù)合材料及其制備方法在名稱為“整體層疊復(fù)合材料”的序列號為PCT/US97/22342的國際專利申請和名稱為“整體吸收系統(tǒng)”的序列號為09/326,213的美國專利申請中有描述，二者整體引入本發(fā)明作為參考。
復(fù)合材料的層或多層是纖維狀的，可以由前面所述的任何合適的纖維或纖維的結(jié)合所組成。層的纖維組成可以在寬范圍內(nèi)變化。所述層可以從與用于形成網(wǎng)狀芯的纖維相同或不同的纖維制備。所述層可以從彈性纖維，基質(zhì)纖維，或彈性纖維與基質(zhì)纖維的結(jié)合制備。所述層可以選擇性地含有濕或干強力劑。合適的層可以從單纖維類型制備，例如由100％木紙漿纖維(如南方松木纖維)組成的層?；蛘咚鰧右部梢詮睦w維混合物如8020的木紙漿纖維和交聯(lián)纖維，和合成纖維混合物，以及合成纖維與纖維素纖維的混合物來制備。
所述層的組成可以變化，以提供具有所希望的特性的復(fù)合材料。例如，為了提供具有高的液體芯吸能力的層，該層優(yōu)選的是具有較高的木紙漿纖維含量。而為了液體的分配性，該層優(yōu)選的是由木紙漿纖維如南方松木纖維組成。但是與含有相對較少的木紙漿纖維和，例如，較大量交聯(lián)纖維的相同構(gòu)造的層相比，這種層具有較低的液體接收速率。相反，為了提供具有高的液體接收速率的層，該層優(yōu)選的是具有相對較高的交聯(lián)或合成纖維含量。但是由于其高的交聯(lián)纖維含量，這種層與含有較低交聯(lián)纖維的可比較的層相比提供的是低的液體分配性。為了液體的接收性，所述層優(yōu)選的是交聯(lián)纖維與紙漿纖維的混合物，例如所述層可以含有大約30-50重量％的交聯(lián)纖維和大約50-70重量％的紙漿纖維?；蛘撸哂懈咭后w接收速率的多層也可以含有與纖維素纖維結(jié)合的相對高的合成纖維含量(例如PET纖維或PET與可熱混的纖維的混合物)。一個或二個層可以選擇性地含有合成纖維。
由于形成復(fù)合材料的層和網(wǎng)狀芯提供完整的結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料的全部特性可以通過合適地選擇單獨的芯和層的組分來進行優(yōu)化。為了進一步優(yōu)化復(fù)合材料的性能，第一和第二層的性質(zhì)可以有選擇地和獨立地控制和變化。第一和第二層的組成不必相同。該多層可以從相同或不同的纖維料形成。對于由泡沫法形成的組合物，層的基本重量也可以獨立地控制和變化。層的基本重量也可以根據(jù)芯的基本重量變化。在泡沫法中，基本重量可以通過調(diào)節(jié)纖維料加入并沉積在形成的載體上的速率來進行變化。例如，改變特定配料的泵速，可選擇性地控制復(fù)合材料的那個部分的基本重量。因此，在一種具體實施方式
中，吸收復(fù)合材料包括第一和第二層中間的網(wǎng)狀芯，每個層具有不同的基本重量。對于濕法成網(wǎng)法形成的吸收復(fù)合材料，層的基本重量也可以變化。
層可以與由濕法成網(wǎng)法和泡沫法形成的網(wǎng)狀芯整體形成。一般來說，含有網(wǎng)狀芯和層的復(fù)合材料可以通過將含有芯和層的組分的纖維漿狀物基本上同時沉積而形成。多個纖維漿狀物在形成的載體上的沉積可以通過本領(lǐng)域熟知的標準設(shè)備來完成，包括，例如，分開的和/或多片的壓頭箱。
典型的吸收復(fù)合材料可以使用傳統(tǒng)的造紙機械制備，包括，例如，真空圓網(wǎng)造紙機，長網(wǎng)造紙機和夾網(wǎng)機(twin-wire machine)。具有單個層的吸收復(fù)合材料可以通過真空圓網(wǎng)造紙機和長網(wǎng)造紙機機制備，含有二個層的復(fù)合材料可以通過夾網(wǎng)機制備。用真空圓網(wǎng)造紙機機制備吸收復(fù)合材料的典型方法描述于實施例9中。由該方法制備的典型吸收復(fù)合材料的工作特性描述于實施例10-15中。用真空圓網(wǎng)造紙機機制備的吸收復(fù)合材料含有側(cè)線(wire-side)纖維層。層的厚度和整個復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)可以通過壓頭箱分布器的位置進行控制，分布器提供吸收材料并將吸收材料與纖維原料充分混合。一般來說，分布器將吸收材料引入到真空圓網(wǎng)造紙機鼓上的纖維原料中越深，則所形成的層越薄。相反，通過將吸收材料引入到離鼓有較大距離的纖維原料中，可以形成相對較厚的層。
吸收復(fù)合材料可以通過含有夾網(wǎng)構(gòu)造(即雙成形線)的設(shè)備和方法制備。用于制備復(fù)合材料的典型夾網(wǎng)機示于圖22中。參見圖22，機器200包括雙成形線202和204，復(fù)合材料的組分沉積在線上。首先，纖維漿狀物124引入壓頭箱212，并沉積在位于壓頭箱出口的成形線202和204上，真空件206和208分別將沉積在線202和204上的纖維漿狀物脫水，以提供部分脫水的網(wǎng)狀物，其作為部分脫水的網(wǎng)狀物126退出機器的夾網(wǎng)部分。網(wǎng)狀物126繼續(xù)沿線202移動，并通過另外的真空元件210繼續(xù)脫水，得到濕復(fù)合材料120，然后將其通過干燥設(shè)備216干燥，得到復(fù)合材料10。
在夾網(wǎng)工藝中可以根據(jù)所希望的產(chǎn)品構(gòu)造，在幾個位置的任意一個位置向纖維網(wǎng)狀物中加入吸收材料。參見圖22，吸收材料可以在位置2、3、或4、或沿線202和204的其中網(wǎng)狀物已至少部分脫水的其它位置上加入到部分脫水的網(wǎng)狀物中。吸收材料可以加入到沿線202和/或204形成并移動的部分脫水的網(wǎng)狀物中。吸收材料可以通過側(cè)面隔跨線的寬度的噴嘴注射到部分脫水的纖維網(wǎng)狀物中。該噴嘴連接到吸收材料供源上。該噴嘴可以位于上面所述的各個位置上(如圖22中的位置2、3或4)。例如，參見圖22，噴嘴可以位于位置2以將吸收材料注射到線202和204上的部分脫水網(wǎng)狀物中。
根據(jù)吸收材料加入的位置，用于制備復(fù)合材料的夾網(wǎng)方法可以得到具有纖維層的復(fù)合材料。該復(fù)合材料可以含有與復(fù)合材料的向外的表面共同擴展的纖維層。這些纖維復(fù)合材料可以從帶有切片壓頭箱的多層斜面成形器或夾網(wǎng)成形器制備。這些方法可以提供滿意的復(fù)合材料，該復(fù)合材料帶有具有特定設(shè)計的性質(zhì)的層并含有使得復(fù)合材料具有所希望的性質(zhì)的組分。
例如，具有層132的復(fù)合材料130和具有層132和134的復(fù)合材料140可以提供機器200制備。對于其中的層132和134含有相同組分的復(fù)合材料，將單纖維料124加入到壓頭箱212中。為了制備具有含不同組分的層132和134的復(fù)合材料，壓頭箱212包括一個或多個擋板214，以用于加入具有不同組成的纖維料(例如124a，124b和124c)。在這種方法中，可以形成較上和較下的層以含有不同的組分并具有不同的基本重量和性質(zhì)。
在一種
具體實施例方式
中，復(fù)合材料可通過濕法成網(wǎng)法利用前面所述組分來制備。在另一種具體實施方式
中，復(fù)合材料通過泡沫成形法使用前面所述組分制備。在這些方法中，具有多個層并含有吸收材料的纖維網(wǎng)狀物可以從多個纖維漿狀物形成。這些方法可以在夾網(wǎng)成形器上進行。
該方法可以得到各種多層復(fù)合材料，包括，例如，具有三個層的復(fù)合材料。具有三個層的典型的復(fù)合材料包括從纖維(例如合成纖維，纖維素，和/或粘結(jié)纖維)形成的第一層；從纖維和/或其它吸收材料如高吸收性材料形成的中間層；和從纖維形成的第三層。本發(fā)明方法是多用途的，其中這種復(fù)合材料可以具有復(fù)合的、相對清楚的和不連續(xù)的層，或者也可以具有從層-到-層的漸進的過渡區(qū)。
用于形成具有中間層(例如芯)的纖維網(wǎng)狀物的典型方法一般包括下列步驟(a) 在含水分散介質(zhì)中形成含有纖維的第一纖維漿狀物；(b) 在含水分散介質(zhì)中形成含有纖維的第二纖維漿狀物；對于泡沫法，所述漿狀物是泡沫，這些泡沫除含纖維外還包含表面活性劑；(c) 按照第一路徑移動第一多孔元件(例如一種成形線)；(d) 按照第二路徑移動第二多孔元件；(e) 通入第一漿狀物以與按照第一路徑移動的第一多孔元件接觸；(f) 通入第二漿狀物以與按照第二路徑移動的第二多孔元件接觸；(g) 在第一和第二漿狀物之間通入第三種材料，使得該第三種材料既不與第一多孔元件接觸也不與第二多孔元件接觸；和(h) 通過由第一和第二多孔元件從漿狀物中除去液體而從第一和第二漿狀物以及第三種材料形成纖維網(wǎng)狀物。
如上所述，該方法適合于在夾網(wǎng)成形器，優(yōu)選直立式成形器，更優(yōu)選直立下流式夾網(wǎng)成形器上進行。在直立式成形器中，多孔元件的路徑基本上是垂直的。
用于實施本發(fā)明方法的典型直立下流式夾網(wǎng)成形器描述于圖23中。參見圖23，該成形器包括帶有封閉的第一端(頂)、封閉的第一和第二邊、和內(nèi)部體積的成形器的垂直壓頭箱組件。成形器的第二端(底)通過移動第一和第二多孔元件202和204以及成形夾213來確定。由成形器的封閉的第一端、封閉的第一和第二邊、以及第一和第二多孔元件確定的內(nèi)部體積中包括從成形器的第一端向第二端延伸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)230。該內(nèi)部結(jié)構(gòu)確定了在其一邊的第一體積232和在其另一邊的第二體積234。該成形器進一步包括用于向第一體積中加入第一纖維/泡沫漿狀物的供體242和設(shè)備243，用于向第二體積中加入第二纖維/泡沫漿狀物的供體244和設(shè)備245，以及用于向內(nèi)部結(jié)構(gòu)中加入第三種材料的供體246和設(shè)備247。壓頭箱組件中也包括通過多孔元件從第一和第二漿狀物除去液體/泡沫以形成網(wǎng)狀物的設(shè)備(例如抽吸盒206和208)。
在該方法中，夾網(wǎng)成形器包括用于加入至少第三種組分通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)備。
一般來說，由多孔元件決定該成形器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(即圖23中的結(jié)構(gòu)230)的位置，使得由該內(nèi)部結(jié)構(gòu)加入的材料不直接與第一和第二多孔元件接觸。因此，在第一和第二漿狀物已經(jīng)接觸多孔元件并且已經(jīng)開始從這些漿狀物中除去液體/泡沫后，再通過該內(nèi)部結(jié)構(gòu)將材料加入到第一和第二漿狀物之間。這種構(gòu)造對于加入高吸收性材料并形成其中的第三種材料為含高吸收性材料的漿狀物/泡沫的滿意的結(jié)構(gòu)是特別有利的。根據(jù)所要形成的復(fù)合材料的性質(zhì)，第一和第二纖維/泡沫漿狀物可以彼此相同或不同，與第三種材料也可以相同或不同。
通過多孔元件從第一和第二漿狀物除去液體/泡沫以在多孔元件上形成網(wǎng)狀物的設(shè)備也包括在壓頭箱組件中。該除去液體/泡沫的設(shè)備可以包括用于此目的的任何傳統(tǒng)的設(shè)備，如抽吸滾筒，壓榨滾筒，或其它傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在一種優(yōu)選的具體實施方式
中，第一和第二抽吸盒組件提供并安裝在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多孔元件的反側(cè)(見圖22和23中的盒206和208)。
復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度是決定用于加入到個人護理吸收制品中的復(fù)合材料的適用性的因素。復(fù)合材料的柔韌性可以通過復(fù)合材料的沿邊環(huán)坍塌性來指示，該坍塌性是如后面描述的對壓縮復(fù)合材料所需要的力的測量。對于加入到個人護理吸收制品中的復(fù)合材料，合適的環(huán)坍塌值的范圍為大約400-1600克/英寸。復(fù)合材料的柔軟度可以通過包括復(fù)合材料沿邊壓縮值在內(nèi)的多種參數(shù)來指示。沿邊壓縮值(EC)是如后面所描述的由復(fù)合材料的基本重量校正的壓縮復(fù)合材料所需要的力。對于合適地加入到個人護理吸收制品中的復(fù)合材料，復(fù)合材料具有大約400-1600克范圍的環(huán)坍塌值和大約250-650gsm的基本重量。
通過調(diào)節(jié)復(fù)合材料的組成可使復(fù)合材料獲得所希望的柔韌性和柔軟度。復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度可以通過調(diào)節(jié)復(fù)合材料的組分的量和比例進行調(diào)節(jié)、控制和優(yōu)化。復(fù)合材料包括三種基本組分(1)吸收材料；(2)交聯(lián)纖維素纖維；和(3)基質(zhì)纖維。一般來說，增加復(fù)合材料中吸收材料(例如高吸收性材料)和/或交聯(lián)纖維的量和/或比例，可以提高復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。相反，增加復(fù)合材料中基質(zhì)纖維(例如紙漿纖維)的量一般會降低復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。
本發(fā)明的具有合適的柔韌性和柔軟度的典型復(fù)合材料含有大約30-80重量％的吸收材料，大約10-50重量％的交聯(lián)纖維和大約5-30重量％的基質(zhì)纖維。
在一種
具體實施例方式
中，以復(fù)合材料的總重量為基準，復(fù)合材料含有大約40-70重量％，優(yōu)選大約60重量％的高吸收性纖維；大約20-50重量％，優(yōu)選大約30重量％的交聯(lián)纖維；和大約5-20重量％，優(yōu)選大約10重量％的基質(zhì)纖維。對于含有少于大約50重量％高吸收性纖維的復(fù)合材料，交聯(lián)纖維基質(zhì)纖維的比例可以是至少1∶1，優(yōu)選大約2∶1。
在另一種具體實施方式
中，復(fù)合材料含有大約70重量％的高吸收性材料和大約30重量％的纖維。在一種具體實施方式
中，所述纖維包括基質(zhì)纖維(如南方松木)和交聯(lián)纖維的混合物，該混合物的交聯(lián)纖維基質(zhì)纖維比例為至少1∶1，在另一種具體實施方式
中，所述比例為至少約2∶1，在另一種具體實施方式
中，所述比例為至少約3∶1。
在一種進一步優(yōu)選的具體實施方式
中，復(fù)合材料包括具有大約0.50-1.0毫米范圍平均顆粒直徑的高吸收性聚合物顆粒。
實施例17-19描述了按照本發(fā)明形成的典型的吸收復(fù)合材料的組成和柔韌性以及柔軟度。實施例17中描述的復(fù)合材料制備成手巾，實施例18中描述的復(fù)合材料在夾網(wǎng)成形器上通過泡沫成形法制備。高吸收性聚合物顆粒大小對復(fù)合材料柔韌性和柔軟度的影響描述于實施例20中。
本發(fā)明的復(fù)合材料有利地表現(xiàn)出強度(例如結(jié)構(gòu)完整性)和柔軟度。除了具有適合于加入到個人護理吸收制品中的柔韌性和柔軟度以外，本發(fā)明的復(fù)合材料表現(xiàn)出有利的結(jié)構(gòu)完整性。復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)完整性可以通過干拉伸強度來指示。合適的復(fù)合材料的干拉伸強度，經(jīng)實施例21中所述的干拉伸強度試驗方法測量，為約100-約800克/英寸。在一種具體實施方式
中，復(fù)合材料的干拉伸強度為至少約200克/英寸；在另一種具體實施方式
中，復(fù)合材料的干拉伸強度為至少約400克/英寸；在又一種具體實施方式
中，復(fù)合材料的干拉伸強度為至少約700克/英寸。干拉伸強度超過約800克/英寸的復(fù)合材料不足以直接引入個人護理產(chǎn)品中。為了機械加工，優(yōu)選最小干拉伸強度為約450克/英寸。濕拉伸強度低于大約50克/英寸的復(fù)合材料會缺乏結(jié)構(gòu)完整性，并且可能降低含這些復(fù)合材料的吸收產(chǎn)品的有效性。
一般來說，當拉伸強度增加時，復(fù)合材料的環(huán)坍塌值增加。復(fù)合材料沿邊環(huán)坍塌值與干拉伸強度之間的相互關(guān)系圖示于圖30中，該圖表明沿邊環(huán)坍塌值隨著干拉伸強度的增加而急劇增加。雖然復(fù)合材料基本重量與干拉伸強度之間似乎沒有關(guān)系，但復(fù)合材料的密度與干拉伸強度之間存在某種關(guān)系。
本發(fā)明的典型復(fù)合材料的拉伸強度和沿邊壓縮值描述于實施例20、21和25中。
本發(fā)明的復(fù)合材料表現(xiàn)出有利的流體性質(zhì)。該性質(zhì)可以通過多種測量，包括液體接收速率、芯吸性、和再潤濕性來指示。實施例22和25中描述了典型的復(fù)合材料的接收速率和再潤濕性，無限制垂直芯吸高度，和鞍形接收速率、分配和芯吸高度。
依靠復(fù)合材料的組分、組成和形成方法，本發(fā)明的復(fù)合材料表現(xiàn)出有利的流體性質(zhì)，包括高的液體吸收容量和高的液體芯吸性。液體吸收容量可由負荷下測量的吸收度(例如重量吸收度試驗，或者如美國專利4357827所述的需求吸收度(Demand Absorbency))來顯示。所述復(fù)合材料表現(xiàn)出約15-約35毫升/克的需求吸收度。在一個具體實施方式
中，復(fù)合材料表現(xiàn)出至少約18毫升/克的需求吸收度。在另一個具體實施方式
中，復(fù)合材料表現(xiàn)出至少約20毫升/克的需求吸收度；在又一個具體實施方式
中，復(fù)合材料表現(xiàn)出至少約22毫升/克的需求吸收度。液體芯吸性可由無限制垂直芯吸高度測量法來顯示(見實施例22)。所述復(fù)合材料表現(xiàn)出約5-約30厘米的無限制垂直芯吸高度。在一個具體實施方式
中，復(fù)合材料表現(xiàn)出至少約8厘米的無限制垂直芯吸高度。在另一個具體實施方式
中，復(fù)合材料表現(xiàn)出至少約12厘米的無限制垂直芯吸高度。在又一個具體實施方式
中，復(fù)合材料表現(xiàn)出至少約18厘米的無限制垂直芯吸高度。在另一個具體實施方式
中，復(fù)合材料表現(xiàn)出至少約20厘米的無限制垂直芯吸高度。
按照本發(fā)明形成的吸收復(fù)合材料可以作為吸收芯或儲存層加入到吸收制品如尿布中。該復(fù)合材料可以單獨使用，或者與一種或多種其它層如接收和/或分配層結(jié)合使用以得到有用的吸收構(gòu)件。
結(jié)合有含有網(wǎng)狀芯和纖維層的吸收復(fù)合材料的典型的吸收構(gòu)件示于圖24和25中。參見圖24A，構(gòu)件150包括用作儲存層的復(fù)合材料130(即網(wǎng)狀芯10和層132)并結(jié)合有上接收層20。圖24B描述了構(gòu)件160，該構(gòu)件包括復(fù)合材料130和接收層20并帶有鄰近于接收層20的層132。圖24C描述了構(gòu)件170，該構(gòu)件包括接收層20和復(fù)合材料140。
除了上面所述的包括吸收復(fù)合材料和接收層的結(jié)合的構(gòu)件以外，構(gòu)件可以進一步含有位于接收層和復(fù)合材料中間的分配層。圖25A描述了在接收層20和復(fù)合材料130之間插入了中間層30(例如分配層)的構(gòu)件180。類似地，圖25B和25C分別描述了在接收層20與復(fù)合材料130和140中間具有層30的構(gòu)件190和200。
復(fù)合材料130和140以及構(gòu)件150、160、170、180、190和200可以加入到吸收制品中。一般來說，分別示于圖26A-26C中的吸收制品210、220和230；分別示于圖27A-27C中的吸收制品240、250和260；和分別示于圖28A-28C中的吸收制品270、280和290，包括液體可透過正面片22，液體不可透過反面片24，并分別含有復(fù)合材料130、140、和構(gòu)件150、160、170、180、190和200。在這種吸收制品中，正面片與反面片相連接。
下面的實施例是對本發(fā)明的描述而非限制。實施例實施例1網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的制備典型的濕法成網(wǎng)法本實施例描述用于形成本發(fā)明的典型吸收復(fù)合材料的濕法成網(wǎng)法。
按照本發(fā)明而形成的濕法成網(wǎng)復(fù)合材料采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的標準的濕法成網(wǎng)設(shè)備進行制備。首先制備具有大約0.25-3％的稠度的由標準木紙漿纖維和交聯(lián)紙漿纖維(分別為48和12重量％，以干復(fù)合材料的總重量為基準)和水混合所組成的漿狀物。該稠度定義為存在于漿狀物中的纖維的重量百分數(shù)，以漿狀物的總重量為基準。然后向該纖維混合物中加入濕強力劑如KYMENE(0.5％，以復(fù)合材料的總重量為基準)。最后向該漿狀物中加入吸收材料(40重量％，以干復(fù)合材料的總重量為基準)，將該漿狀物充分混合，然后將其散布在鐵絲網(wǎng)篩上形成一種濕的復(fù)合材料。將該濕的復(fù)合材料干燥至水含量為大約9-15重量％，以復(fù)合材料的總重量為基準，以形成一種典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料。
采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的預(yù)干燥或后干燥密致化方法可從上面制得的復(fù)合材料制備具有多種基本重量的吸收復(fù)合材料。實施例2網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的制備典型的泡沫方法本實施例說明用于形成本發(fā)明的典型吸收復(fù)合材料的一種泡沫方法。
用4L水裝滿試驗用Waring攪拌器并加入紙漿纖維。將該混合物進行短時間的攪拌。然后向紙漿纖維中加入交聯(lián)的纖維素纖維，并攪拌至少1分鐘以打開交聯(lián)的纖維并將該兩種纖維進行有效的混合。所得到的混合物可以含有0.07～12重量％的固體。
將該混合物放置在一個容器內(nèi)，并用裹入氣的葉片攪拌幾秒鐘。向該混合物中加入一種表面活性劑(Incronan 30，Croda，Inc)。每克纖維加入約1克的表面活性劑固體。在將混合物進行攪拌的同時從鼓起的泡沫中緩慢地提高攪拌葉片的高度。大約1分鐘后，停止混合，加入高吸收性材料，然后在恒定的攪拌葉片的高度下再攪拌1.5分鐘。所得到的泡沫纖維混合物的體積是其原體積的大約3倍。
將所述混合物迅速倒入一個帶有傾斜擴散盤的片狀的模子中。加完混合物后，將所述盤子從模子中取出，并施用強的真空以使泡沫纖維的高度降低。在大多數(shù)可見的泡沫消失后，放氣使真空停止，并將所得到的片從模子中取出并沿著成形線路通過一個狹縫床以除去過量的泡沫和水。
然后將所述片在干燥箱中烘干除去水分。實施例3典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的接收時間在該實施例中，將本發(fā)明典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料(復(fù)合材料A)的接收時間與可商購的尿布(尿布A，Kimberly-Clark)進行比較。
在可商購的尿布(Kimberly-Clark)上進行試驗，將尿布的芯和防漏層取出并使用外層。試驗用的尿布是將吸收復(fù)合材料插入到該尿布中而制備。
試驗中所用的水溶液是可從National Scientific購得的商標名為RICCA的合成尿溶液。該合成尿溶液是一種含有135毫當量/升(meq./L)的鈉、8.6meq./L的鈣、7.7meq./L的鎂和1.94重量％(基于總重量)的尿素、以及其它成分的鹽水溶液。
通過測定該結(jié)構(gòu)芯的中心，測量距液體施用位置前沿1英寸，并將該位置標為“X”而制備用于試驗的吸收結(jié)構(gòu)的樣品。一旦將樣品制好，就開始試驗，首先將樣品放置在一種塑料基質(zhì)上(43/4英寸×191/4英寸)，然后將一種漏斗狀接收盤(4英寸×4英寸的塑料盤)放在該樣品的上部并將盤上的眼對準標志“X”。然后將一環(huán)形重物(1400克)放在該漏斗狀接收盤上面，然后在漏斗狀接收盤上附上一個漏斗(4英寸直徑)。然后向漏斗中倒入100毫升合成尿并測定從液體開始導(dǎo)入漏斗時到液體從漏斗的底部消失進樣品時的時間，從而測定液體的接收。該測定的時間是對第一次給液的接收時間。等過1分鐘后，再將第二個100毫升液體加入到漏斗中并測定該第二次給液的接收時間。在等待另外的1分鐘后，進行第三次重復(fù)接收以測定第三次給液的接收時間。尿布A和復(fù)合材料A的該三次連續(xù)的100毫升液體給液的以秒計的接收時間列于表1中。
表1.接收時間對比

從表1可以看出，本發(fā)明的吸收復(fù)合材料比商購的含有氣流成網(wǎng)儲存芯的尿布能更快地接收液體。結(jié)果表明氣流成網(wǎng)芯不能象本發(fā)明的復(fù)合材料那樣快速接收液體。商購的尿布還表現(xiàn)出在連續(xù)給液時接收速率減小的特點。相反，本發(fā)明的復(fù)合材料因連續(xù)給液時持續(xù)吸收液體而能保持相對恒定的接收時間。本發(fā)明的吸收復(fù)合材料其第三次給液時的接收時間明顯地低于(大約4倍)商購尿布的第一次給液時的接收時間。該結(jié)果反映出濕法成網(wǎng)法復(fù)合材料比傳統(tǒng)的氣流成網(wǎng)儲存芯一般具有更大的芯吸能力和毛細管網(wǎng)絡(luò)，特別是具有增強的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的性能。實施例4典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的接收速率和再潤濕性在本實施例中，將本發(fā)明的典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料(記為復(fù)合材料A1-A4)的接收時間和再潤濕性與可商購的尿布(尿布A，Kimberly-Clark)進行比較。復(fù)合材料A1-A4的不同之處在于復(fù)合材料的干燥方法不同。
試驗所用復(fù)合材料的一些性質(zhì)包括復(fù)合材料中高吸收性材料的量(重量百分數(shù)SAP)和每個復(fù)合材料的基本重量列于表2中。
在可商購的尿布(Kimberly-Clark)上進行試驗，將尿布的芯取出并作為外層物使用。試驗用的尿布是將需要試驗的復(fù)合材料插入到該尿布中而制備。
按照下面描述的多次劑量再潤濕法測定接收時間和再潤濕性。
簡單地說，多次劑量再潤濕試驗測定每三次液體施用后從吸收結(jié)構(gòu)中釋放的合成尿的量，以及三次液體劑量中每次芯吸入制品中所需要的時間。
試驗中所用的水溶液是如實施例1中所描述的可從NationalScientific購得的商標名為RICCA的合成尿溶液。
通過測定該結(jié)構(gòu)芯的中心，測量距液體施用位置前沿1英寸，并將該位置標為“X”而制備預(yù)稱重的吸收結(jié)構(gòu)的樣品。將一個用于施用液體的漏斗(最小100毫升容積，5-7毫升/秒的流速)放在距樣品表面“X”處之上4英寸的位置。一旦將樣品制好，就開始下述的試驗。將樣品的無紡布面朝上平放在位于施用液體的漏斗下方的桌面上。將漏斗充滿一個劑量(100毫升)的合成尿。將一個劑量環(huán)(5/32英寸的不銹鋼，2英寸ID×3英寸高)放在標有“X”處的樣品上。將第一劑量的合成尿施用在該劑量環(huán)以內(nèi)。用計時秒表記錄從漏斗閥打開到液體從劑量環(huán)芯吸進入產(chǎn)品的時間，以秒計。等待20分鐘以后，測定再潤濕性。在施用第一劑量后的20分鐘的等待期間內(nèi)，稱量出一堆濾紙(19-22克，Whatman 3號濾紙，11.0厘米或相同規(guī)格，在用于試驗前已暴露在室內(nèi)濕度下最少2小時)。將稱好的濾紙堆放在濕潤區(qū)域的中間。將一圓形重物(8.9厘米直徑，9.8磅重)放在這些濾紙的上面。2分鐘后將該重物移去，將濾紙稱重并記錄下濾紙重量的改變。重復(fù)該步驟二遍以上。將第二劑量的合成尿加入到尿布中，測定其接收時間，將濾紙放在樣品上2分鐘，測量濾紙的重量變化。對第二劑量，干濾紙的重量為29-32克，對第三劑量，干濾紙的重量為39-42克。前一劑量中的干濾紙用另外的干濾紙補充。
液體接收時間是指該三次劑量中每次劑量的液體吸收進產(chǎn)品所需要的時間長度(秒)。其結(jié)果列于表2中。
再潤濕性是指每次液體劑量后反吸收進濾紙的液體量(克)(即濕濾紙重量與干濾紙重量之間的差別)。其結(jié)果也列于表2中。
表2.接收時間和再潤濕性比較

從表2可以看出，本發(fā)明的典型復(fù)合材料的接收時間(復(fù)合材料A1-A4)明顯低于商購的芯。
本發(fā)明的典型復(fù)合材料(復(fù)合材料A1-A4)的再潤濕性明顯低于其它芯。商購的復(fù)合材料在開始時表現(xiàn)出相對較低的再潤濕性，而在第三次給液以后則表現(xiàn)出很高的再潤濕性。與此相反，復(fù)合材料A一直表現(xiàn)出低的再潤濕性。實施例5典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的水平和垂直芯吸性能在本實施例中，將本發(fā)明的典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料(復(fù)合材料A)的芯吸特性與可商購的尿布儲存芯(尿布B，Procter & Gamble)進行比較。
水平芯吸試驗測定的是液體在水平方向芯吸預(yù)定距離時所需要的時間。該試驗的進行是將樣品放置在一個水平面上，其一邊與液體浴接觸，并測定液體芯吸預(yù)定距離所需要的時間。簡單地說，是從一種紙漿片或其它原料切出一個復(fù)合材料條狀樣品(40cm×10cm)。如果原料片有機械方向，則該切割是使樣品條的40cm長度方向與該機械方向平行。從樣品條的一個10cm寬度邊開始，從該邊端的4.5cm處畫出第一條標記線，然后沿該樣品條的整個長度方向按每5cm間隔連續(xù)畫出標記線(即0cm，5cm，10cm，15cm，20cm，25cm，30cm，和35cm)。制備一個水平芯吸裝置，該裝置具有一個中心槽，該中心槽帶有從槽的另一端延伸的平坦的水平翼。每個翼的無支撐的邊放置得與槽的內(nèi)部邊齊平。每個翼的端點放置一個塑料延長支架以將每個翼支撐在平坦的水平位置。然后將槽用合成尿充滿。然后將復(fù)合材料樣品條在4.5cm處輕輕彎曲以在條上形成一個接近45°的角。然后將樣品條放置在翼上使其水平躺置，條的彎曲端伸入槽中并與槽中液體接觸。當液體從4.5cm彎曲處到達復(fù)合材料的第一個5cm標記線時開始芯吸計時。當液體前沿的50％到達標記線(例如5cm，10cm)時記錄厘米間隔的芯吸時間。通過重新補充合成尿使槽中液體的水平面在整個試驗過程中保持相對恒定。水平芯吸的結(jié)果列于表3中。
表3.水平芯吸性的對比

表3的結(jié)果表明，與傳統(tǒng)氣流成網(wǎng)芯相比，本發(fā)明的吸收復(fù)合材料的水平芯吸性得到加強。復(fù)合材料A的芯吸時間大約是傳統(tǒng)尿布芯的50％。因此，復(fù)合材料A的水平芯吸性大約是商購的儲存芯的1.5-3倍。
垂直芯吸試驗測定的是液體在垂直方向芯吸預(yù)定距離所需要的時間。該試驗的進行是將一個復(fù)合材料樣品垂直懸掛，將復(fù)合材料的一個邊與液體浴接觸，并測定液體芯吸預(yù)定距離所需要的時間。在試驗之前先切割樣品(10cm×22cm)，并從樣品條的一頭開始在1cm，11cm，16cm，和21cm處作出標記線。優(yōu)選的是將樣品在50％相對濕度和23℃的環(huán)境下預(yù)放置12小時，然后儲存在樣品袋中直至進行試驗。將樣品在縱向長度方向垂直放置，將其從1cm標記線處的頂邊夾緊，并使其底邊與含有合成尿的液體浴接觸。從樣品條一接觸到液體便開始計時。然后記錄芯吸前沿的5％接觸到5cm，10cm，15cm，和20cm時所需要的時間。垂直芯吸的結(jié)果列于表4中。
表4.垂直芯吸性的對比

從上述垂直芯吸性結(jié)果可以看出，復(fù)合材料A與商購的芯相比具有明顯高的垂直芯吸性。結(jié)果還表明本發(fā)明的復(fù)合材料與傳統(tǒng)氣流成網(wǎng)法復(fù)合材料相比具有明顯高的濕時拉伸強度。實施例6典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的液體分配性在該實施例中，將網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料(復(fù)合材料A)的液體分配性與二種商購尿布(上述尿布A和B)進行對比。該試驗測定尿布芯對所接收的液體的分配能力。完美的分配應(yīng)該具有0％的平均偏差。理想的液體分配應(yīng)該在四個分配區(qū)域的每一個區(qū)域中對施用的液體得到相等的分配結(jié)果(即每個分配區(qū)域大約有25％的液體)。
通過對已按照上述實施例4描述的方法進行多次劑量再潤濕試驗的樣品的不同區(qū)域進行稱重而測定液體分配性。基本上是，在最后再潤濕試驗以后，將尿布的翼去掉，然后切成四個相等長度的分配區(qū)域。然后將每個區(qū)域稱重以測定每個區(qū)域中含有的液體的重量。
本發(fā)明的典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的液體分配性接近理想狀態(tài)。結(jié)果表明，商購的典型儲存芯液體集中在靠近給液的位置，而本發(fā)明的整個網(wǎng)狀吸收儲存芯都有有效的充分的液體分配。實施例7吸收復(fù)合材料的濕和干拉伸強度本實施例描述典型吸收復(fù)合材料的濕和干拉伸強度的測定。按照下述描述，使用以鹽水樣品的重量比為10∶1的0.9％的鹽水潤濕的2.5×4英寸的樣品條測定濕拉伸強度。干拉伸強度用TAPPI方法T494om-96-T進行。
干墊拉伸完整性試驗在一個4英寸×4英寸面積的試驗墊上通過將干試驗墊的二個對邊夾緊而進行。在夾緊區(qū)域之間將墊露出大約3英寸的長度。將樣品在一個英斯特朗(Instron)張力試驗儀中垂直拽拉，測定的拉伸強度以N/m表示。通過將拉伸強度除以基本重量g/m2而將拉伸強度轉(zhuǎn)換成拉伸因子Nm/g。
濕拉伸完整性試驗的進行是將復(fù)合材料樣品在合成尿中浸漬10分鐘，然后讓其流干5分鐘并將樣品放在一個水平夾具上。將樣品的二個對邊夾緊，然后在英斯特朗張力試驗儀中水平拽拉。通過將拉伸強度N/m除以基本重量g/m2而將濕拉伸強度轉(zhuǎn)換成拉伸因子Nm/g。
典型的數(shù)據(jù)是，在將KYMENE的量從每噸纖維2磅增加到每噸纖維100磅時，干拉伸強度可以從大約0.15Nm/g增加到0.66Nm/g，而濕拉伸強度可從大約1.5Nm/g增加到2.4Nm/g。
濕拉伸強度由下列過程測定樣品6.35cm(2.5英寸)CD×10.2cm(4英寸)MD*設(shè)備水平的英斯特朗張力試驗儀10牛頓的載倉夾具壓力20psi，將折衷樣品的完整性降到最低60毫升的注射器0.9％血庫鹽水溶液過程1)秤重樣品至最接近0.1克。
2)使用注射器10次均一地加入所述鹽水溶液的樣品重量到測試樣品的上部。
3)控制溶液輸送使樣品不被損壞。
4)當已輸送了所有溶液時，啟動定時器5分鐘。
5)5分鐘后，將樣品夾在英斯特朗張力試驗儀中，并測試拉伸強度。
6)對每種樣品重復(fù)3次。
7)以b/in記錄平均值。
*注意樣品的尺寸可以短于將樣品用兩端的夾具安全地固定的長度10.2cm。實施例8典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的泰勃硬挺度按照本發(fā)明形成的典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的泰勃硬挺度通過硬挺度方法測定。典型的復(fù)合材料由濕法成網(wǎng)法和泡沫法形成。這些復(fù)合材料含有基質(zhì)纖維(48重量％，從韋爾豪澤公司商購的南方松木NB416)，彈力纖維(12重量％，聚馬來酸交聯(lián)纖維)，以及吸收材料(40重量％，從Stockhausen公司商購的高吸收性材料)。濕法成網(wǎng)法復(fù)合材料中的一種和泡沫法復(fù)合材料中的一種還進一步含有一種濕強力劑(大約0.5重量％，從Hercules公司商購的名稱為KYMENE的聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂)。
泡沫法形成的復(fù)合材料的硬挺度比相同組成的濕法成網(wǎng)法復(fù)合材料的硬挺度要明顯地低。結(jié)果還表明，對于濕法成網(wǎng)法復(fù)合材料，濕強力劑的包含增加了復(fù)合材料的硬挺度。實施例9網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的制備典型的濕法成網(wǎng)法本實施例描述了用一種真空圓網(wǎng)造紙機形成網(wǎng)狀復(fù)合材料的典型濕法成網(wǎng)法。
簡單地說，將水中的吸收材料和纖維的漿狀物引入所述真空圓網(wǎng)造紙機的壓頭箱中。將纖維的漿狀物按照常規(guī)的方法引入所述壓頭箱。將所述吸收材料的漿狀物通過裝有噴霧器的分散裝置的使用引入。該噴霧器由吸收材料漿狀物的供給器頭進料。分散裝置安裝在真空圓網(wǎng)造紙機的壓頭箱上，其噴霧器插入壓頭箱的纖維原料中使得吸收材料的漿狀物與纖維原料反方向流動。吸收材料的這種反向流動據(jù)信可以比吸收材料的漿狀物與纖維原料同方向流動為吸收材料和纖維提供更有效的混合。
吸收材料以水的漿狀物的形式被引入所述真空圓網(wǎng)造紙機的壓頭箱中。用于將吸收材料引入壓頭箱產(chǎn)生適宜結(jié)果的方法是一種混合系統(tǒng)，該混合系統(tǒng)包括直接連在泵的入口的漏斗，其中涼水以控制的速度加入。漏斗接收通過計量螺旋從吸收材料供給器輸送的水和干燥的吸收材料，并形成含有吸收材料和水的池。優(yōu)選地，將吸收材料漿狀物以近似于將水送到漏斗的速度從漏斗泵送到壓頭箱中。該系統(tǒng)使得吸收材料暴露于水的時間達到最低。實際上，吸收漿狀物從混合系統(tǒng)通過10至50英尺的管路在低于10秒內(nèi)被輸送到壓頭箱中。
在典型的形成流程中，纖維原料流到真空圓網(wǎng)造紙機的壓頭箱中的速度為90gpm(加侖/分鐘)，吸收漿狀物(1-1.26％固體)的流速為約10gpm。在纖維原料流入壓頭箱中和吸收漿狀物引入分散裝置之前，水流入壓頭箱的分散裝置中阻止了纖維堵塞噴霧器。一旦達到目標的基本重量，吸收材料計量螺旋系統(tǒng)啟動并將吸收漿狀物引入壓頭箱中。對于根據(jù)上述描述的方法的流程，目標纖維基本重量為約370gsm(克/平方米)并且生產(chǎn)速度為約10fpm(英尺/分鐘)。相對慢的生產(chǎn)速度是由于機械板床干燥器的相對有限的干燥能力。
所述壓頭箱的內(nèi)容物包括纖維和吸收材料沉積在形成線上，并脫水產(chǎn)生濕的復(fù)合材料。然后，將該濕的復(fù)合材料干燥到含水量為相對于該復(fù)合材料總重量的約9-約15重量％以形成典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料。
具有各種基本重量的吸收復(fù)合材料可由上述形成的復(fù)合材料通過本領(lǐng)域已知的預(yù)干燥或后干燥致密化方法制備。
實施例10-15說明了用上述方法對典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的形成。實施例10按照實施例9的描述形成一種典型的復(fù)合材料。該復(fù)合材料基于復(fù)合材料的總重量含有約60重量％的纖維和約40重量％的吸收材料。所述纖維原料為80重量％的標準木漿纖維(一次干燥的南方松木，由韋爾豪澤公司以商品名FR416商購獲得)和20重量％交聯(lián)的紙漿纖維的混合物。所述吸收材料為交聯(lián)的聚丙烯酸酯，可由Stockhausen以商品名SXM7商購獲得，使用前，用300微米篩篩選除去細顆粒。所述復(fù)合材料也含有每噸纖維約25磅的濕強力劑(一種聚丙烯酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂，可由Hercules以商品名KYMENE 557LX商購獲得)。
吸收復(fù)合材料的目標密度通過使用不加負載的單鉗壓延獲得。
按照上述方法形成的典型的復(fù)合材料(復(fù)合材料B)的性能數(shù)據(jù)列于實施例16的表5和表6中。實施例11按照實施例10的方法形成典型的復(fù)合材料，所不同的是以25fpm壓延所述復(fù)合材料。
按照上述方法形成的典型的復(fù)合材料(復(fù)合材料C)的性能數(shù)據(jù)列于實施例16的表5和表6中。實施例12按照實施例11的方法形成典型的復(fù)合材料，所不同的是將所述復(fù)合材料中的濕強力劑的量降到每噸纖維12.5磅并且所述標準的木漿纖維是從沒有干燥的FR416纖維。
按照上述方法形成的典型的復(fù)合材料(復(fù)合材料D)的性能數(shù)據(jù)列于實施例16的表5和表6中。實施例13按照實施例12的方法形成典型的復(fù)合材料，所不同的是所述復(fù)合材料不被密致化。
按照上述方法形成的典型的復(fù)合材料(復(fù)合材料E)的性能數(shù)據(jù)列于實施例16的表5和表6中。實施例14按照實施例12的方法形成典型的復(fù)合材料，所不同的是所述木漿纖維為一次干燥的FR416纖維。
按照上述方法形成的典型的復(fù)合材料(復(fù)合材料F)的性能數(shù)據(jù)列于實施例16的表5和表6中。實施例15按照實施例12的方法形成典型的復(fù)合材料，所不同的是相對于復(fù)合材料的總重量復(fù)合材料中的纖維量增加至約80重量％，復(fù)合材料中的吸收材料的量降低至約20重量％。
按照上述方法形成的典型的復(fù)合材料(復(fù)合材料G)的性能數(shù)據(jù)列于實施例16的表5和表6中。實施例16按照上述實施例10-15制備的典型復(fù)合材料(復(fù)合材料B-D)的性能總結(jié)列于表5和表6中。所述典型復(fù)合材料的液體芯吸、吸收容量、濕和干拉伸強度和濕強度與傳統(tǒng)的手巾在表5中進行了比較。所述傳統(tǒng)的手巾具有與所述典型的復(fù)合材料相當?shù)幕局亓亢兔芏龋⒑屑s60重量％的纖維(20重量％的交聯(lián)纖維和75重量％的標準木漿纖維)、40重量％的高吸收性材料和每噸纖維12.5磅的KYMENE。列于表5中的結(jié)果除拉伸值外均是三次測量的平均值。在該表中，“MD”是指所述復(fù)合材料的機械方向，“CD”是指交叉的機械方向。芯吸值按照實施例5描述的方法獲得，濕和干拉伸強度按照實施例7的方法獲得。濕強度值以濕與干拉伸強度的比值計算和限定。質(zhì)量流速值(克/分鐘/克)通過測定復(fù)合材料(22cm×5cm)的部分的重量增加除以所述液體芯吸15cm或15分鐘所需要的較少的時間，再除以原始樣品的重量來確定。
表5 典型的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料的工作特征

幾種所述典型的復(fù)合材料的吸收容量總結(jié)列于表6中。在該容量試驗中，典型的復(fù)合材料的部分(如10cm2)被浸在1％的鹽水溶液中。讓樣品吸收液體并膨脹10分鐘。膨脹10分鐘前后所述復(fù)合材料的重量的差為以cc/g表示的吸收容量。
表6吸收容量

實施例17典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度濕法成網(wǎng)法形成的手巾復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度是決定用于加入到個人護理吸收制品中的復(fù)合材料的適用性的因素。復(fù)合材料的柔韌性可以通過復(fù)合材料的沿邊環(huán)坍塌性來指示，該坍塌性是如后面描述的對壓縮復(fù)合材料所需要的力的測量值。對于加入到個人護理吸收制品中的復(fù)合材料，合適的環(huán)坍塌值的范圍為大約400-1600克/英寸。復(fù)合材料的柔軟度可以通過包括復(fù)合材料沿邊壓縮值在內(nèi)的多種參數(shù)來指示。沿邊壓縮值(EC)是如后面所描述的由復(fù)合材料的基本重量校正的壓縮復(fù)合材料所需要的力。對于合適地加入到個人護理吸收制品中的復(fù)合材料，復(fù)合材料具有大約400-1600克范圍的環(huán)坍塌值和大約250-650gsm的基本重量。
根據(jù)本發(fā)明濕法成網(wǎng)和泡沫成形法形成的典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度通過測量復(fù)合材料的沿邊環(huán)坍塌和沿邊壓縮來確定。
典型復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度由沿邊環(huán)坍塌方法測定。在該方法中，所述復(fù)合材料的長度(一般約12英寸)形成圓筒形，其兩端釘在一起以獲得圓筒高度等于所述復(fù)合材料的寬度(一般約2.5英寸)。沿邊環(huán)坍塌方法的測量時將重量加到所述復(fù)合材料環(huán)的頂部以使所述復(fù)合材料的圓筒高度降低一半。復(fù)合材料的彈性越高，測量中降低高度所要求重量越低。沿邊環(huán)坍塌方法以質(zhì)量(g)測定和記錄。沿邊壓縮(EC)以g/gsm為單位記錄在下表中。
下面描述沿邊環(huán)斷方法樣品6.35cm(2.5英寸)×30.5cm(12英寸)三份分析(A、B、C)方法1)切割三份樣品，縱長為復(fù)合材料的機械方向(MD)。
2)在50％相對濕度或周圍環(huán)境條件下，使樣品適應(yīng)2小時。
3)所述側(cè)線在外面，形成單個的樣品進入回路使兩窄端接觸不留任何空隙。使用四個訂書釘將端部分別在頂部、底部各釘一個，在中間部位釘兩個。頂部和頂?shù)撞康臅攽?yīng)在距邊緣0.3-0.5cm處，中間的書釘應(yīng)在彼此和分別距頂部和底部書釘為2cm處。最后，確保每個書釘穿過纖維僅有的面積。
4)將底部壓盤放在平滑水平的表面。
5)將樣品，沿邊和在中心，在頂部和底部壓盤之間放置。
6)在頂部壓盤的中央輕輕放置一100克的重量(或500重量)并等待3秒。
7)然后，在間隔3秒輕輕堆積3個100克的重量。
8)如果在3秒的間隔內(nèi)，所述環(huán)的高度塌到其原高度的50％或更多，則記錄發(fā)生這種變化所需的總重量，例如加上頂部壓盤的重量和其它結(jié)合的重量。
9)如果結(jié)合的重量不能壓塌樣品，則小心轉(zhuǎn)移該四個100克重量。
10)輕輕地加上另一個500克重量并等待3秒。
11)如果在3秒的間隔內(nèi)，所述環(huán)的高度塌到其原高度的50％或更多，則記錄發(fā)生這種變化所需的總重量，例如加上頂部壓盤的重量和其它結(jié)合的重量。
12)重復(fù)步驟6-11對每個環(huán)增加一個500克重量的數(shù)量。
13)對其它復(fù)制品重復(fù)步驟5-11。
14)對復(fù)制品以最接近10克左右的g·f記錄平均重量。
計算平均環(huán)坍塌重量＝(重量A+重量B+重量C)/3如上所述測定的根據(jù)本發(fā)明形成的典型復(fù)合材料的環(huán)坍塌值列在下表10中。
根據(jù)本發(fā)明形成的典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔軟度可通過沿邊壓縮來指示。沿邊壓縮在如下文獻中有所討論“紙和紙板的物理和機械測試手冊”(The Handbook of Physical and Mechanical Testing ofPaper and Paperboard)，Richard E.Mark，Dekker 1983(第1冊)。針對復(fù)合材料基本重量，通過校正如上述測定的沿邊環(huán)坍塌來測定沿邊壓縮值。根據(jù)本發(fā)明形成的典型復(fù)合材料的沿邊壓縮(EC)值列在下表10中。
由濕法成網(wǎng)和泡沫法形成典型的復(fù)合材料。該典型復(fù)合材料的形成如用20英寸×20英寸手巾模子形成。復(fù)合材料的目標基本重量為400g/cm2。為增加形成后的稠度為約20-35％，使用5張吸墨紙和一個真空層。為了降低吸收材料的膨脹，將冰水用作分散介質(zhì)。將所述復(fù)合材料在150℃干燥。除非另有說明，每種復(fù)合材料含有用作濕強力劑(聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂，可由Hercules以商品名KYMENE商購獲得，10磅/噸纖維)和吸收材料(由Stockhausen獲得的高吸收性材料，基于復(fù)合材料總重量為40重量％)。所述復(fù)合材料還含有多種重量的基質(zhì)纖維(南方松木，由韋爾豪澤公司以商品名NB416商購獲得)、彈力纖維(交聯(lián)的纖維)、合成纖維和所述其它材料。
所述典型復(fù)合材料的組成用于用沿邊環(huán)坍塌法評價柔軟度如下。
對比復(fù)合材料由40重量％高吸收性材料和60重量％基質(zhì)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料1由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的泡沫法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料2由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料3由40重量％高吸收性材料、15重量％基質(zhì)纖維和45重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。。
復(fù)合材料4由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％化學(xué)熱機械紙漿(CTMP)組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料(Svenska Cellulosa Aktiebolaget，Sweden)。
復(fù)合材料5由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％多孔性纖維(HPZ)組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料(Buckeye Corp.，Memphis，TN)。
復(fù)合材料6由60重量％高吸收性材料和40重量％基質(zhì)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料7由60重量％高吸收性材料、20重量％基質(zhì)纖維和20重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料8-1由40重量％高吸收性材料(大篩選的SXM-77，0.05-1.00mm，SXM-77由Stockhausen獲得)、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料8-2由40重量％高吸收性材料(小篩選的SXM-77，0.208-0.355)、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料8-3由40重量％高吸收性材料(未篩選的SXM-77)、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料8-4由40重量％高吸收性材料(大篩選的高吸收性材料，0.05-1.00mm)、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料9由40重量％高吸收性材料，60重量％基質(zhì)纖維(NB416)，該基質(zhì)纖維已用粘土涂敷(25重量％)(韋爾豪澤制造，商品名為T757)組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料10由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維(T757)和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料11由40重量％高吸收性材料，30重量％交聯(lián)纖維和30重量％基質(zhì)纖維(NB416)，該基質(zhì)纖維已用沉淀的碳酸鈣涂敷(10重量％)(韋爾豪澤制造，商品名為MT-10)組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料12由40重量％高吸收性材料，30重量％基質(zhì)纖維和30重量％合成纖維(PET纖維，直的T-224)(Hoechst Celanese Corp.，Charlotte，NC)組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料13由40重量％高吸收性材料，30重量％基質(zhì)纖維和30重量％合成纖維(PET纖維，彎曲的T-224)組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料14由40重量％高吸收性材料，30重量％基質(zhì)纖維和30重量％纖維素乙酸酯組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料15由40重量％高吸收性材料，30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。在形成過程中也包含表面活性劑RW-150(Union Carbide Corporation)。
復(fù)合材料16由40重量％高吸收性材料，30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。在形成過程中也包含表面活性劑QS-15(Union Carbide Corporation)。
復(fù)合材料17由40重量％高吸收性材料和60重量％基質(zhì)纖維。在形成過程中也包含脫膠劑Quaker 224C(Quaker Chemical Corp.，Conshohken，PA)。
復(fù)合材料18由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。在形成過程中也包含脫膠劑Quaker 224C。
復(fù)合材料19由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。所述復(fù)合材料通過部分干燥網(wǎng)狀物至約70％的稠度，再運輸該網(wǎng)狀物通過一環(huán)繞兩窄直徑(1英寸)軋輥的S構(gòu)型，接著徹底干燥。
復(fù)合材料20由40重量％高吸收性材料、30重量％基質(zhì)纖維和30重量％交聯(lián)纖維組成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料。所述復(fù)合材料在干燥排出復(fù)合材料中的水之前，用乙醇處理。
所述典型復(fù)合材料的組成的總結(jié)列于表7中。
表7 典型吸收復(fù)合材料的組成

典型的復(fù)合材料的沿邊環(huán)坍塌值(g)和沿邊壓縮值(g/gsm)列于表8中。表8中所列的值為三次測量的平均值。環(huán)坍塌值用30.5cm×6.35cm的復(fù)合材料片測定。
表8 典型復(fù)合材料的沿邊環(huán)坍塌值和沿邊壓縮值

所述結(jié)果表明由沿邊環(huán)坍塌和沿邊壓縮測量的復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度可由復(fù)合材料組分和其量的最佳化來調(diào)節(jié)和控制。通常，基質(zhì)纖維在復(fù)合材料中的百分含量的增加降低了其柔軟度，相反，復(fù)合材料中交聯(lián)纖維或高吸收性材料的一種的百分含量的增加導(dǎo)致柔軟度的增加。
復(fù)合材料中交聯(lián)纖維的存在增加了該復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。例如，對比的復(fù)合材料不含有交聯(lián)纖維并具有沿邊壓縮值為12.9g/gsm。復(fù)合材料2，其中其纖維含量的50％為交聯(lián)纖維，具有沿邊壓縮值為5.8g/gsm。相對于基質(zhì)纖維，交聯(lián)纖維含量的增加進一步增加了復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。復(fù)合材料3，其中其纖維含量的67％為交聯(lián)纖維，具有沿邊壓縮值為1.9g/gsm。
用其它材料如CTMP(復(fù)合材料4)或HPZ(復(fù)合材料5)代替所述復(fù)合材料中的所述交聯(lián)纖維導(dǎo)致環(huán)坍塌值的增加和柔韌性和柔軟度的降低。用額外的高吸收性材料(復(fù)合材料6)代替所述復(fù)合材料中的交聯(lián)纖維也降低所述復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。然而，與典型的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料(復(fù)合材料2)相比，高吸收性材料的量的增加和保持相對高比例(基于纖維總重量的約50重量％)的交聯(lián)纖維提供了具有增加的柔韌性和柔軟度的復(fù)合材料(復(fù)合材料7)。用纖維素乙酸酯代替交聯(lián)纖維(復(fù)合材料14)也導(dǎo)致與典型的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料(復(fù)合材料2)相比，增加的柔韌性和柔軟度的復(fù)合材料。
用其它纖維如碳酸鈣涂敷的纖維(復(fù)合材料11)和合成(PET)纖維(復(fù)合材料12和13)替代基質(zhì)纖維獲得具有增加的柔韌性和柔軟度的復(fù)合材料。一種脫膠劑的加入也增加了復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。
復(fù)合材料的機械和化學(xué)處理也增加復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。這些效果通過分別比較復(fù)合材料2與復(fù)合材料19和21的環(huán)坍塌值顯示。
在環(huán)坍塌和基本重量或環(huán)坍塌和評價的復(fù)合材料的密度之間不顯示相關(guān)性。
本發(fā)明復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度通過復(fù)合材料中高吸收性材料和交聯(lián)纖維含量的增加而急劇地增加。由高吸收性材料(40、50和60重量％)，交聯(lián)纖維(10、15、25、30和45重量％)和基質(zhì)纖維(10、15、25、30和45重量％)組成的典型復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度列于表9中。表9中，高吸收劑A為由Stockhausen獲得的高吸收劑，吸收劑B為由Stockhausen獲得的商品名為SXM-77的高吸收劑。
表9典型復(fù)合材料的沿邊環(huán)坍塌和沿邊壓縮高吸收劑和交聯(lián)纖維的效果

參見表9，在恒定的高吸收性材料的百分含量下(40重量％)，將交聯(lián)纖維的含量從45重量％降低到15重量％，并將基質(zhì)纖維的含量從15重量％增加到45重量％，急劇地降低了柔韌性和柔軟度。分別將復(fù)合材料21和25與復(fù)合材料22和26比較，沿邊壓縮值增加了5倍多(從2.9到16.4g/gsm和從3.0到16.4g/gsm)。保持交聯(lián)纖維與基質(zhì)纖維的比例為3∶1并增加高吸收劑的含量至60重量％進一步顯著地增加了柔韌性和柔軟度。分別將復(fù)合材料21和25與復(fù)合材料23和27比較，沿邊壓縮值降低了約2倍多(從2.9到1.1g/gsm和從3.0到1.4g/gsm)。將高吸收性材料的量從40％增加至60％，即使復(fù)合材料中的交聯(lián)纖維和基質(zhì)纖維的比例為1∶3時也提供增加的柔韌性和柔軟度。分別將復(fù)合材料24和28與復(fù)合材料22和26比較，沿邊壓縮值降低了約3倍(從16.4到5.0g/gsm和從16.4到5.3g/gsm)。
所述結(jié)果證明這些用交聯(lián)纖維或高吸收性材料替換基質(zhì)纖維降低了環(huán)坍塌值和沿邊壓縮值，并改善了柔韌性和柔軟度。環(huán)坍塌和基質(zhì)纖維的百分含量之間的關(guān)系已在圖30中顯示。參見圖30，當基質(zhì)纖維的百分含量增加時，環(huán)坍塌值急劇增加。實施例18典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度泡沫法形成的片按照本發(fā)明的泡沫法形成的典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度由沿邊環(huán)坍塌和沿邊壓縮的方法測定。典型復(fù)合材料按照上述方法用夾網(wǎng)機形成，包括70重量％高吸收性材料和30重量％纖維。第一復(fù)合材料包括基于纖維總量的50重量％基質(zhì)纖維(NB416)和50重量％交聯(lián)纖維。第二種復(fù)合材料包括基于纖維總量的30重量％基質(zhì)纖維(NB416)和70重量％的交聯(lián)纖維。兩種復(fù)合材料包含濕強力劑(聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂，10磅/噸纖維)并具有由基質(zhì)纖維(NB416，40重量％)和交聯(lián)纖維(60重量％)組成的表面層。所述第一復(fù)合材料具有約2.9g/gsm的平均沿邊壓縮值，所述第二復(fù)合材料具有約1.1g/gsm的平均沿邊壓縮值。所述結(jié)果說明對于那些高含量的高吸收性材料的復(fù)合材料，交聯(lián)纖維含量的增加會明顯降低沿邊壓縮值并改善柔韌性和柔軟度。對于含有70重量％的高吸收性材料的復(fù)合材料，纖維組分中交聯(lián)纖維的百分含量從50％增加到70％降低了環(huán)坍塌和壓縮值，并增加了約2.5倍的柔韌性和柔軟度。實施例19典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔軟度和濕完整性沿邊壓縮和濕改進環(huán)形彎曲值按照本發(fā)明的濕法成網(wǎng)和泡沫形成方法形成的典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔軟度和濕完整性由沿邊壓縮和濕改進環(huán)形彎曲法測定。沿邊壓縮在“紙和紙板的物理和機械測試手冊”，Richard E.Mark，Dekker1983(第一冊)中有描述。改進環(huán)形彎曲可通過ASTM D4032-82環(huán)形彎曲程序來測定。如上所指出，沿邊壓縮(EC)是干吸收復(fù)合材料的柔軟度的指標。改進環(huán)形彎曲(MCB)是復(fù)合材料濕完整性的度量值。適當?shù)?，?fù)合材料具有大于約0.3g/gsm，優(yōu)選大于約0.4g/gsm，更優(yōu)選大于約0.5g/gsm的MCB值。
如上所述用夾網(wǎng)形成機形成的典型復(fù)合材料包含40重量％高吸收性材料和60重量％纖維。所述第一復(fù)合材料基于纖維總重量包含80重量％基質(zhì)纖維(NB416)和20重量％交聯(lián)纖維。所述第二復(fù)合材料基于纖維總重量包含40或60重量％基質(zhì)纖維(NB416)和60或40重量％交聯(lián)纖維。某些復(fù)合材料包含濕強力劑(聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂)。參見表10，復(fù)合材料31-34是濕法成網(wǎng)形成的復(fù)合材料，復(fù)合材料35-39是泡沫法形成的復(fù)合材料。復(fù)合材料40-43是泡沫法形成的復(fù)合材料，其中基質(zhì)纖維(即南方松木)被合成纖維摻合物所代替，所述摻合物由20重量％聚對苯二甲酸乙二酯(PET T-224)和10重量％合成熱結(jié)合粘合劑纖維(CELBOND T-105)組成。如表中所示，幾種復(fù)合材料在形成后，還進行例如壓延處理。
所述典型復(fù)合材料的EC和濕MCB值列于表10中。表10中的值為三次重復(fù)的平均值。如ASTM D4032-82所述，用Instron 1130型儀器，采用500毫米/分鐘的十字頭速度和25.4毫米的量具長(gaugelength)，得到濕MCB值。
表10 典型復(fù)合材料的沿邊環(huán)坍塌、沿邊壓縮和濕改進環(huán)形彎曲

*合成纖維結(jié)合20％PET T-224和10％CELBOND T-105
結(jié)果證明了泡沫法形成的復(fù)合材料與相當構(gòu)成的濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料具有更高的柔韌性和柔軟度。參見表10，濕法成網(wǎng)法形成的復(fù)合材料31和33分別具有4300和4200g的環(huán)坍塌值以及10.8和11g/gsm的EC值，而泡沫法形成的復(fù)合材料38具有3100g的環(huán)坍塌值以及8.4g/gsm的EC值。
交聯(lián)纖維的含量對復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度的作用通過比較復(fù)合材料37和38的環(huán)坍塌值和EC值而得到證明。復(fù)合材料38(高吸收性材料交聯(lián)纖維基質(zhì)纖維，40∶12∶48)基于纖維的總重量包含約20重量％交聯(lián)纖維，并具有790g的環(huán)坍塌值以及8.4g/gsm的EC值。復(fù)合材料37(高吸收性材料交聯(lián)纖維基質(zhì)纖維，40∶36∶24)基于纖維的總重量包含約60重量％交聯(lián)纖維，并具有790g的環(huán)坍塌值以及2.5g/gsm的EC值。如所述說明，增加交聯(lián)纖維的量顯著增加復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度。在該實施例中，將交聯(lián)纖維與基質(zhì)纖維的比從1∶4增加到3∶2，結(jié)果柔韌性和柔軟度增加了3倍。
復(fù)合材料形成后的機械處理(如形成通道或壓延)使復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度的增加超過2倍，降低了復(fù)合材料31和32的環(huán)坍塌值從4300到1800g以及EC值從10.8到4.3，復(fù)合材料32和33的環(huán)坍塌值從4200到1200g以及EC值從11到3.5g/gsm，復(fù)合材料38和39的環(huán)坍塌值從3100到900g以及EC值從8.4到2.7g/gsm。對于這些復(fù)合材料來說，形成后的處理對復(fù)合材料的濕完整性沒有明顯的副面影響。復(fù)合材料40-43是泡沫法形成的復(fù)合材料，其中基質(zhì)纖維(即南方松木)用合成纖維摻合物代替，所述合成纖維摻合物含有20重量％聚對苯二甲酸乙二酯纖維(PET224)和10重量％合成纖維(CELBONDT-105)。實施例20高吸收性聚合物顆粒尺寸對復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度的影響描述了高吸收性聚合物顆粒尺寸對本發(fā)明典型復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度的影響。如上所述，用泡沫形成夾網(wǎng)方法形成典型的復(fù)合材料。所述復(fù)合材料包含60重量％的高吸收劑顆粒，20重量％基質(zhì)纖維(南方松木，NB416)和20重量％交聯(lián)纖維。所述復(fù)合材料還包含濕強力劑(聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂，10磅/噸纖維)。加入所述典型復(fù)合材料中的所述高吸收性聚合物顆粒包含少量交聯(lián)聚丙烯酸酯(1)得自Stockhausen的高吸收劑A；(2)SXM77；和(3)篩選的具有顆粒直徑在約0.5-約1.0毫米的范圍內(nèi)的SXM77。
測定的典型復(fù)合材料44-46的環(huán)坍塌、飽和容量(如下測定將復(fù)合材料的已稱重部分浸入鹽水中一段時間，將濕的復(fù)合材料放在篩上并用橡膠障覆蓋在所述復(fù)合材料上，對所述組件施加特定的真空，然后對復(fù)合材料稱重)、拉伸強度、芯吸和基本重量列于表11中。復(fù)合材料44-46分別包含上述成分和高吸收性聚合物顆粒A，SXM77和篩選的SXM77。
表11.高吸收性聚合物顆粒大小對典型復(fù)合材料性質(zhì)的影響

參見表11，結(jié)果證明加入具有大約0.5-1.0毫米范圍直徑的篩分的高吸收性聚合物顆粒的復(fù)合材料具有3.2g/gsm的沿邊壓縮值，而同樣制備的含有相應(yīng)的未篩分的高吸收性聚合物顆粒的復(fù)合材料為5.2g/gsm。加入了篩分的高吸收性聚合物顆粒的復(fù)合材料的沿邊壓縮值比相應(yīng)的復(fù)合材料低1.6倍，表明其柔韌性和柔軟度提高。
與加入未篩分的高吸收性顆粒的復(fù)合材料相比，加入了篩分的高吸收性顆粒的復(fù)合材料其飽和容量也提高了大約10％。實施例21典型的網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的拉伸強度濕法成網(wǎng)法形成的手巾按照本發(fā)明形成的典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的拉伸強度通過TAPPI方法T494 om-96-T中描述的干拉伸強度方法測定。
典型復(fù)合材料按照前面實施例17中描述的方法制備。典型復(fù)合材料的沿邊壓縮值和干拉伸強度列于表12中。在該表中，對比復(fù)合材料由高吸收性顆粒(40重量％)和基質(zhì)纖維(60重量％，南方松木)組成，復(fù)合材料2由高吸收性顆粒(40重量％)、基質(zhì)纖維(30重量％，南方松木)和交聯(lián)纖維(30重量％)組成。表12.典型復(fù)合材料的沿邊壓縮和干拉伸強度

復(fù)合材料沿邊環(huán)坍塌值與干拉伸強度之間的相互關(guān)系圖示于圖29中。參見圖29，沿邊環(huán)坍塌值隨著干拉伸強度的增加而急劇增加。一般來說，當拉伸強度增加時，復(fù)合材料的柔韌性和柔軟度降低。雖然復(fù)合材料基本重量與干拉伸強度之間似乎沒有關(guān)系，但復(fù)合材料的密度與干拉伸強度之間存在某種關(guān)系。實施例22典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的吸收性質(zhì)泡沫法形成的復(fù)合材料按照前面描述的方法通過泡沫成形法制備典型復(fù)合材料。這些復(fù)合材料含有吸收材料(SAP，大約35-45重量％的高吸收性顆粒，以復(fù)合材料的總重量為基準)，交聯(lián)纖維素纖維(XL)，和基質(zhì)纖維(交聯(lián)纖維與基質(zhì)纖維的重量比為1∶1)。典型復(fù)合材料(復(fù)合材料46-48)的組成和物理性質(zhì)列于表13中。
表13.典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料

這些典型復(fù)合材料的吸收性質(zhì)通過測量(1)無限制垂直芯吸高度；(2)接收速率和再潤濕性；(3)鞍形接收速率；(4)鞍形接收芯吸分布；和(5)鞍形接收芯吸高度進行測定。
無限制垂直芯吸高度按照后面所述方法測定前面確定的復(fù)合材料(即未軟化的復(fù)合材料43-45)和相應(yīng)的壓延的復(fù)合材料的15分鐘的無限制垂直芯吸高度。
原料用于芯吸的合成尿-“Blood Bank”0.9％鹽水溶液樣品大小6.5cm(CD)×25cm(MD)，沿MD標出永久線和在1、11、16和21cm處標出水可滲透線。
方法1) 測定樣品材料的固體％并記錄。
2) 切割樣品并記錄(本身)重量和干徑規(guī)。
3) 在離頂部1cm處夾緊樣品。
4) 浸入到液體中直到1cm線處。
5) 立即開始計時。
6) 在到達5、10、和15分鐘時，通過測量從下一最高線的下降記錄芯吸高度。報告芯吸高度至最接近的0.5cm。
7) 在15分鐘時將樣品提升出液體，并且在一直夾緊的情況下在1cm和15cm高度線處切割樣品。丟棄1cm的部分。
8) 對濕的15cm長的樣品稱重并記錄。
9) 松開剩余的樣品的夾子并加入到天平中以記錄全部墊的濕重量。
10) 報告15分鐘時的總芯吸高度。
11) 通過下列計算，報告本身和O.D.基本全部墊容量(g/g)

*墊重量(-1cm部分)＝(總樣品重量×0.96)12) 如果需要，計算芯吸墊容量

結(jié)果列于表14中。
表14.無限制垂直芯吸高度

結(jié)果表明芯吸高度由于壓延而降低。結(jié)果也建議壓延使纖維網(wǎng)絡(luò)分裂，導(dǎo)致整個復(fù)合材料有效芯吸。
接收速率和再潤濕性典型復(fù)合材料的接收速率和再潤濕性通過前面實施例4中描述的方法測定。除了測定三個液體攻擊的接收速率和復(fù)合材料48的再潤濕性以外，還測定結(jié)合有脫脂棉小拭子的復(fù)合材料47和48的接收速率和再潤濕性。對這些構(gòu)件，脫脂棉小拭子起接收/分布層的作用。結(jié)果列于表15中。
表15.接收速率和再潤濕性(毫升/秒)

結(jié)果表明在后面的吸收中接收速率有輕微的降低，脫脂棉小拭子的加入使接收速率有輕微降低。但是，含有脫脂棉小拭子的構(gòu)件測得的再潤濕性低于不含脫脂棉小拭子的構(gòu)件測得的再潤濕性。
鞍形接收速率、分布和芯吸高度鞍形芯吸性，包括接收速率，分布，和芯吸高度，通過下面描述的方法測定。
步驟1) 一式三份運行。
2) 測定材料的固體％。將樣品切割成43cm×(6.5cm-11cm(根據(jù)樣品而變化))。
3) 測定(本身)重量和樣品徑規(guī)。計算基本重量和密度。
4) 用樣板和永久標記畫出并標出12個單元。
5) 通過對服務(wù)需要的要求制造尿布。(這可導(dǎo)致用該樣品替代某些尿布組分(即芯))。
6) 將尿布放置在鞍形裝置中，使得″X″正好位于裝置的底部，然后將漏斗正好放置在″X″上面接近1cm處。
7) 量取75毫升合成尿(Blood Bank 0.9％鹽水)并倒入漏斗中。
8) 打開漏斗并開始計時。測定所有的液體離開漏斗至液體吸收進樣品那一點時的時間。記錄為SWAT。
9) 在到達20分鐘、40分鐘、和60分鐘時，重復(fù)步驟7和8。
10) 當計時器到達80分鐘時，拔出尿布并將樣品切割成設(shè)計好的單元。
11) 將每個單元分開并稱重，記錄其重量。
12) 在需要時測定濕徑規(guī)。
結(jié)合有脫脂棉小拭子的復(fù)合材料45的鞍形接收速率的結(jié)果與對比復(fù)合材料(取自Supreme尿布，購自Kimberly-Clark，Neenah，WI)進行了對比，結(jié)果列于表16中。
表16.鞍形接收速率(毫升/秒)

結(jié)果表明接收速率在隨后的吸收中一般增加，含有復(fù)合材料48和脫脂棉小拭子的構(gòu)件的接收速率小于商購的芯的速率。
結(jié)合有脫脂棉小拭子的復(fù)合材料48的鞍形接收分布與對比復(fù)合材料進行了對比，結(jié)果列于表17中。
表17.鞍形接收分布(g/g)

結(jié)果表明典型復(fù)合材料的整個復(fù)合材料具有比較有效的接收液體的分布。
結(jié)合有脫脂棉小拭子的復(fù)合材料48的鞍形接收芯吸高度與對比復(fù)合材料進行了對比，結(jié)果列于表18中。
表18.鞍形接收芯吸高度(cm)

結(jié)果表明含有復(fù)合材料45和脫脂棉小拭子的構(gòu)件具有可與對比復(fù)合材料(取自Supreme芯，購自Kimberly-Clark，Neenah，WI)相比的芯吸高度。實施例23典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料組合物本發(fā)明典型復(fù)合材料的組合物列于下表19中。在該表中，基質(zhì)纖維(例如南方松木)、交聯(lián)纖維素纖維和高吸收性材料的量以基于復(fù)合材料總重的重量百分比來給出。任選的濕強力劑(例如為聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷加合物)的量以磅/噸纖維來給出。典型復(fù)合材料組合物的基本重量為約161-約900g/m2。典型復(fù)合材料包括如下復(fù)合材料，其含約8-約72重量％基質(zhì)纖維、約5-約64重量％交聯(lián)纖維和約10-約60重量％高吸收性材料，所述重量％均相對于復(fù)合材料的總重量而言。任選的濕強力劑的存在量可高至約25磅/噸纖維。
表19.典型復(fù)合材料組合物




實施例24典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔韌性根據(jù)本發(fā)明泡沫形成方法形成的典型復(fù)合材料的組成和柔韌性列于下表20中。在該表中，基質(zhì)纖維(例如南方松木)、交聯(lián)纖維素纖維和高吸收性材料的量以基于復(fù)合材料總重的重量百分比來給出。任選的濕強力劑(例如為聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷加合物)的量以磅/噸纖維來給出。如上面實施例17所述，通過測量復(fù)合材料沿邊環(huán)坍塌來測定典型網(wǎng)狀吸收復(fù)合材料的柔韌性。如表中所示，在形成后通過例如壓延對多種復(fù)合材料進行了處理。
表20.典型復(fù)合材料組合物和沿邊環(huán)坍塌

*經(jīng)例如壓延在形成后軟化的復(fù)合材料實施例25典型復(fù)合材料的芯吸高度在該實施例中，描述了典型泡沫法形成的復(fù)合材料的多種工作特性。這些工作特性包括無限制垂直芯吸高度、沿邊環(huán)坍塌、拉伸強度和第三次給液的接收速率。無限制垂直芯吸高度如實施例22所述進行測量，沿邊環(huán)坍塌如實施例17所述進行測量，拉伸強度如實施例21所述進行測量，接收速率如實施例4所述進行測量。組合物的組成和工作特性列在表21中。
表21.典型復(fù)合材料的組成和工作特性

*合成纖維PET
本發(fā)明的優(yōu)選的具體實施方式
已經(jīng)進行了說明和描述，可以領(lǐng)會的是，在不背離本發(fā)明精神和保護范圍的情況下可以進行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種吸收復(fù)合材料，該復(fù)合材料含有芯和纖維層，所述芯和層整體形成；其中所述層與所述芯的表面共同擴張，其中所述芯含有纖維狀基質(zhì)和吸收材料，其中所述纖維狀基質(zhì)具有基本上分布于整個基質(zhì)的空隙和在空隙之間的通道，其中所述吸收材料位于一些空隙之中；及其中位于空隙中的吸收材料可在空隙中擴展，和其中所述復(fù)合材料具有約15-約35毫升/克的需求吸收度。
2.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中纖維狀基質(zhì)含有選自由彈力纖維、基質(zhì)纖維以及它們的混合物所組成的組中的纖維。
3.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中的彈力纖維選自由化學(xué)增強纖維、彎曲纖維、化學(xué)熱機械紙漿纖維、預(yù)水解牛皮紙紙漿纖維、合成纖維以及它們的混合物所組成的組中。
4.權(quán)利要求3的復(fù)合材料，其中化學(xué)增強纖維包括交聯(lián)纖維素纖維。
5.權(quán)利要求3的復(fù)合材料，其中的合成纖維選自由聚烯烴、聚酯和聚酰胺纖維所組成的組中。
6.權(quán)利要求5的復(fù)合材料，其中的聚酯纖維是聚對苯二酸乙二酯纖維。
7.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中的基質(zhì)纖維包括纖維素纖維。
8.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中彈力纖維在復(fù)合材料中以總復(fù)合材料的約5-約65重量％的量存在。
9.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中基質(zhì)纖維在復(fù)合材料中以總復(fù)合材料的約8-約75重量％的量存在。
10.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中的吸收材料是一種高吸收性材料。
11.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中的吸收材料以總復(fù)合材料的約2-約80重量％的量存在。
12.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，該復(fù)合材料還含有濕強力劑。
13.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中的濕強力劑是選自由聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂和聚丙烯酰胺樹脂所組成的組中的樹脂。
14.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中濕強力劑在復(fù)合材料中以總復(fù)合材料的約0.01-約2重量％的量存在。
15.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料由濕法成網(wǎng)法形成。
16.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料由泡沫法形成。
17.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，該復(fù)合材料的基本重量為約50-約900g/m2。
18.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，該復(fù)合材料的無限制垂直芯吸高度為約5-約30厘米。
19.一種吸收復(fù)合材料，該復(fù)合材料含有芯及第一和第二纖維層，所述芯和層整體形成；其中所述層介于第一和第二層之間；其中所述第一和第二層與所述芯的對立表面共同擴張，其中所述芯含有纖維狀基質(zhì)和吸收材料，其中所述纖維狀基質(zhì)具有基本上分布于整個基質(zhì)的空隙和在空隙之間的通道，其中所述吸收材料位于一些空隙之中；及其中位于空隙中的吸收材料可在空隙中擴展，和其中所述復(fù)合材料具有約15-約35毫升/克的需求吸收度。
20.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中纖維狀基質(zhì)含有選自由彈力纖維、基質(zhì)纖維以及它們的混合物所組成的組中的纖維。
21.權(quán)利要求20的復(fù)合材料，其中彈力纖維在復(fù)合材料中以總復(fù)合材料的約5-約65重量％的量存在。
22.權(quán)利要求20的復(fù)合材料，其中基質(zhì)纖維在復(fù)合材料中以總復(fù)合材料的約8-約75重量％的量存在。
23.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中的吸收材料是一種高吸收性材料。
24.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中的吸收材料以總復(fù)合材料的約2-約80重量％的量存在。
25.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，該復(fù)合材料還含有濕強力劑。
26.權(quán)利要求25的復(fù)合材料，其中的濕強力劑是選自由聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂和聚丙烯酰胺樹脂所組成的組中的樹脂。
27.權(quán)利要求25的復(fù)合材料，其中濕強力劑在復(fù)合材料中以總復(fù)合材料的約0.01-約2重量％的量存在。
28.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料由濕法成網(wǎng)法形成。
29.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料由泡沫法形成。
30.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，該復(fù)合材料的基本重量為約50-約900g/m2。
31.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，該復(fù)合材料的無限制垂直芯吸高度為約5-約30厘米。
32.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的芯和層由相同的纖維配料形成。
33.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的芯和一個層由相同的纖維配料形成。
34.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的芯和層由不同的纖維配料形成。
35.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的第一和第二層由相同的纖維配料形成。
36.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的第一和第二層由不同的纖維配料形成。
37.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的芯具有的基本重量與所述的層的基本重量不同。
38.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的第一層的基本重量與所述的第二層的基本重量不同。
39.權(quán)利要求19的復(fù)合材料，其中所述的第一層和第二層的基本重量相同。
40.一種吸收復(fù)合材料，其含有纖維基質(zhì)中的吸收材料，其中所述復(fù)合材料具有約15-約35毫升/克的需求吸收度以及約5-約30厘米的無限制垂直芯吸高度。
41.權(quán)利要求40的復(fù)合材料，其中的吸收材料以總復(fù)合材料的約2-約80重量％的量存在。
42.權(quán)利要求40的復(fù)合材料，其中纖維狀基質(zhì)包含以總復(fù)合材料的約5-約65重量％的量存在的交聯(lián)纖維素纖維。
43.權(quán)利要求40的復(fù)合材料，其中纖維狀基質(zhì)包含以總復(fù)合材料的約8-約75重量％的量存在的基質(zhì)纖維。
44.一種用于制備吸收復(fù)合材料的方法，該方法包括下列步驟將彈力纖維、基質(zhì)纖維和吸收材料在一種分散介質(zhì)中結(jié)合以形成一種纖維漿狀物；將該纖維漿狀物堆積在一種多孔的載體上；從堆積的纖維漿狀物排出水以獲得具有與載體相鄰的纖維層的濕復(fù)合材料；及干燥該濕復(fù)合材料以形成含有芯和纖維層的吸收復(fù)合材料，所述芯和層整體形成；其中所述層與所述芯的表面共同擴張，其中所述芯含有纖維狀基質(zhì)和吸收材料，其中的纖維狀基質(zhì)具有基本上分布于整個基質(zhì)的空隙和在空隙之間的通道，其中的吸收材料位于其中一些空隙之中；及其中位于空隙中的吸收材料可在空隙中擴展，和其中所述復(fù)合材料具有約15-約35毫升/克的需求吸收度。
45.權(quán)利要求44的方法，其中的彈力纖維包括交聯(lián)纖維素纖維。
46.權(quán)利要求44的方法，其中的基質(zhì)纖維包括木紙漿纖維。
47.權(quán)利要求44的方法，其中的吸收材料包括一種高吸收性材料。
48.權(quán)利要求44的方法，其中的纖維漿狀物還含有濕強力劑。
49.權(quán)利要求48的方法，其中的濕強力劑包含聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂。
50.權(quán)利要求44的方法，其中該方法為濕法成網(wǎng)法。
51.權(quán)利要求44的方法，其中該方法為泡沫法。
52.一種用于制備吸收復(fù)合材料的方法，該方法包括下列步驟將彈力纖維、基質(zhì)纖維和吸收材料在一種分散介質(zhì)中結(jié)合以形成一種纖維漿狀物；將該纖維漿狀物堆積在一種多孔的載體上；從堆積的纖維漿狀物排出水以獲得具有與載體相鄰的纖維層的濕復(fù)合材料；及干燥該濕復(fù)合材料以形成含有芯及第一和第二纖維層的吸收復(fù)合材料，所述芯和層整體形成；其中所述芯在第一和第二層之間，其中所述第一和第二層與所述芯的對立表面共同擴張，其中所述芯含有纖維狀基質(zhì)和吸收材料，其中的纖維狀基質(zhì)具有基本上分布于整個基質(zhì)的空隙和在空隙之間的通道，其中的吸收材料位于其中一些空隙之中；及其中位于空隙中的吸收材料可在空隙中擴展，和其中所述復(fù)合材料具有約15-約35毫升/克的需求吸收度。
53.權(quán)利要求52的方法，其中的彈力纖維包括交聯(lián)纖維素纖維。
54.權(quán)利要求52的方法，其中的基質(zhì)纖維包括木紙漿纖維。
55.權(quán)利要求52的方法，其中的吸收材料包括一種高吸收性材料。
56.權(quán)利要求52的方法，其中的纖維漿狀物還含有濕強力劑。
57.權(quán)利要求56的方法，其中的濕強力劑包含聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹脂。
58.權(quán)利要求52的方法，其中該方法為濕法成網(wǎng)法。
59.權(quán)利要求52的方法，其中該方法為泡沫法。
60.一種制備吸收復(fù)合材料的方法，該方法包括下列步驟將彈力纖維和基質(zhì)纖維在第一分散介質(zhì)中結(jié)合以形成第一纖維漿狀物；將吸收材料與第二分散介質(zhì)結(jié)合以形成吸收材料漿狀物；將吸收材料漿狀物與第一纖維漿狀物結(jié)合獲得第二纖維漿狀物；將所述第二纖維漿狀物堆積在一種多孔的載體上；從堆積的漿狀物中排出水以獲得具有與載體相鄰的纖維層的濕復(fù)合材料；及干燥該濕復(fù)合材料以形成含有芯和纖維層的吸收復(fù)合材料，所述芯和層整體形成；其中所述層與所述芯的表面共同擴張，其中所述芯含有纖維狀基質(zhì)和吸收材料，其中的纖維狀基質(zhì)具有基本上分布于整個基質(zhì)的空隙和在空隙之間的通道，其中的吸收材料位于其中一些空隙之中；及其中位于空隙中的吸收材料可在空隙中擴展，和其中所述復(fù)合材料具有約15-約35毫升/克的需求吸收度。
61.權(quán)利要求60的方法，其中該方法為濕法成網(wǎng)法。
62.權(quán)利要求60的方法，其中該方法為泡沫法。
63.一種制備吸收復(fù)合材料的方法，該方法包括下列步驟將彈力纖維和基質(zhì)纖維在第一分散介質(zhì)中結(jié)合以形成第一纖維漿狀物；將吸收材料與第二分散介質(zhì)結(jié)合以形成吸收材料漿狀物；將吸收材料漿狀物與第一纖維漿狀物結(jié)合獲得第二纖維漿狀物；將所述第二纖維漿狀物堆積在一種多孔的載體上；從堆積的漿狀物中排出水以獲得具有與載體相鄰的纖維層的濕復(fù)合材料；及干燥該濕復(fù)合材料以形成含有芯及第一和第二纖維層的吸收復(fù)合材料，所述芯和層整體形成；其中所述芯在第一和第二層之間，其中所述第一和第二層與所述芯的對立表面共同擴張，其中所述芯含有纖維狀基質(zhì)和吸收材料，其中的纖維狀基質(zhì)具有基本上分布于整個基質(zhì)的空隙和在空隙之間的通道；其中的吸收材料位于其中一些空隙之中；及其中位于空隙中的吸收材料可在空隙中擴展，和其中所述復(fù)合材料具有約15-約35毫升/克的需求吸收度。
64.權(quán)利要求63的方法，其中該方法為濕法成網(wǎng)法。
65.權(quán)利要求63的方法，其中該方法為泡沫法。
66.一種吸收制品，該制品含有權(quán)利要求1、19或40的復(fù)合材料。
67.權(quán)利要求66的吸收制品，其中該制品為尿布、婦女護理用品和成人失禁用品中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有網(wǎng)狀芯和纖維層的吸收復(fù)合材料。所述芯和層整體形成，并且所述層與所述芯的表面共同擴張。在一種具體實施方式
中，該復(fù)合材料包括與芯的表面對立的層。所述芯包括纖維狀基質(zhì)和吸收材料。所述纖維狀基質(zhì)具有分布于整個復(fù)合材料的空隙和在空隙間的通道。所述吸收材料位于其中一些空隙內(nèi)。在潤濕時，位于這些空隙中的吸收材料可以在空隙中擴展。本發(fā)明還公開了制備所述復(fù)合材料及包括所述復(fù)合材料的吸收制品的方法。
文檔編號A61F13/53GK1427705SQ01809283
公開日2003年7月2日 申請日期2001年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月11日
發(fā)明者彼得·A·格利夫, 弗雷德·B·霍華德, 查爾斯·E·米勒, 克里福德·R·鮑爾斯泰德, 科林·埃爾斯頓, 理查得·A·埃德馬克, 戴維·G·馬什, 塔里·M·格朗, 丹尼爾·T·邦克, 李勇, 凱·勒克曼, 尤哈尼·揚森, 埃伊諾·萊恩 申請人:韋爾豪澤公司