新吸收性制品及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液體吸收制品,包括:第一片層(2),其呈現出一排吸收質收納凹穴(4);超級吸收性材料(6)的集塊,該集塊置于所述吸收質接收凹穴中;置于第一層的頂部上的第二片層(7);置于相應的凹穴之間來確保結構強度的連結凸緣(5)。第一片層(2)在超級吸收性材料的集塊(6)上形成褶皺(10),褶皺存在于圍繞由此形成的凹穴的外周延伸的區(qū)域中。
【專利說明】新吸收性制品及其制作方法
[0001] 相關申請 本申請請求享有2011年10月24日提交的EP11186336、2011年10月24日提交 的EP11186337、2011年12月30日提交的US61/582,023和2011年12月30日提交的 US61/582, 047 的優(yōu)先權。
【技術領域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種液體吸收制品。更具體而言,本發(fā)明涉及在個人護理吸收性產品 如尿布、訓練褲、衛(wèi)生棉、防失禁服裝、繃帶等中使用的液體吸收制品。本發(fā)明還涉及一種用 于制作所述制品的方法。
【背景技術】
[0003] -次性尿布通常包括不透液體的背片(通常是PE背片)、滲透液體且與身體部分 接觸的頂片,以及夾在其間的吸收性芯材。吸收性芯材通常在芯材包層即包圍吸收材料的 封套中可用。該芯材包層或封套通常包括底層和頂層,其中底層接觸背片,且頂層接觸頂 片。獲取/分布層也可存在,其中該層可位于芯材包層中(在吸收質自身與頂層之間)或 芯材包層之外(在頂層與頂片之間)。還有可能的是,底層被省略,且背片然后起到背片本 身和底層兩者的作用。還有可能的是頂層被省略,且頂片然后起到頂片本身和頂層的作用。
[0004] 在一次性尿布中,木漿微毛原來用作吸收液體(在本例中是尿)的唯一材料。然 而,木漿微毛的問題在于其弱的濕強度及其在潤濕時潰縮的趨勢,這繼而通常導致尿布滲 漏。
[0005] 隨著尿布構造進展的進步,高吸收性材料如流體吸收性聚合物顆?;虺壩召| (超級吸收性聚合物,SAP)與木漿微毛混合以增大尿布的吸收性芯材的液體保持能力。這 繼而允許通過除去一部分木漿微毛且以越來越高量的超級吸收質將其代替而減小尿布的 總體厚度。
[0006] SAP的發(fā)展使得吸收性制品尤其是沒有微毛的吸收性芯材(無微毛芯材)現在是 可能的,SAP為吸收液體的唯一成分。
[0007] 當使用超級吸收質時的一個問題在于它們需要在它們吸收液體時溶脹或膨脹。如 果顆粒過緊地受限,則顆粒不可自由地膨脹,且/或溶脹的顆??梢饑@它們的材料的 破裂,這繼而可允許超級吸收質滲出且可能與戴用者相接觸。另一方面,如果SAP顆粒自由 離開,則將生成運輸期間且尤其是在液體攝取期間的問題。當簡單地放置在尿布的兩片之 間時,SAP顆??闪鲃忧亿呌诶鄯e在尿布的一個位置,使其它位置沒有SAP,因此沒有液體 吸收能力。另外,一旦SAP顆粒吸收水且溶脹,則這些可造成阻擋流體穿入吸收性制品的中 心尤其是無微毛芯材的中心的屏障,且因此減小或甚至阻礙進一步獲得液體的吸收能力(〃 凝膠阻塞")。此外,溶脹顆??稍谀虿嫉囊粋€位置處流動和累積,具有與前文提到的相同缺 陷。另一個缺陷為由尿布的一個位置處的溶脹材料的累積生成的令人不舒服的感覺。
[0008] 因此,在尿布中使用的SAP分布是尿布制造中的問題,且總體來說是在任何吸收 制品中的問題。
[0009] Livedo已經開發(fā)出在EP1609448中公開的一種技術。其公開了一種一次性吸收性 制品,其包括在液體可滲透的頂片與液體不可滲透的背片之間的吸收質墊,其中:吸收質墊 包括(i)包含沒有微毛的SAP的片形吸水層,以及(ii)從頂片側順序地包含SAP和漿纖維 的纖維束層;以及其中,層(i)包括多個SAP存在區(qū),其中各個中SAP粉末被包住,以及在存 在區(qū)之間的多個SAP缺少區(qū)。SAP置于非織造織物層之間。在攝取液體時,SAP增大了由非 織造織物允許的膨脹范圍中的存在區(qū)的體積。
[0010] EP1974705中公開了由Fameccanica開發(fā)的另一種技術。公開了一種吸收性構件, 包括:第一層片材,其呈現出具有相應的所謂〃口部分〃的一排中空成形物;布置在所述中 空成形物中的SAP;第二層片材,其施加到所述第一層片材上,覆蓋所述中空成形物的口部 分。SAP在中空成形物中膨脹,且第二層片材為在對應于所述中空成形物的口部分的區(qū)域 中稱為"順應性的",使得超級吸收性材料的所述集塊的進一步膨脹超過所述中空成形物。 用語〃順應性〃假定用于表示層的可變形部分。因此,SAP置于中空腔中,且將首先膨脹來 填充腔,且然后通過使頂層的〃順應性〃部分膨脹。
[0011] 根據唯一公開的實施例,中空成形物利用粘合劑聯(lián)結,其中粘合劑中的一種為水 溶性膠。在與待吸收的液體接觸時,膠溶解,且SAP可進一步膨脹來形成可限定為管的體積 中的一個獨特集塊。
[0012] 以上技術仍未完全地解決液體吸收之前和/或之后腔中或吸收性制品中的SAP的 移動的問題,以及凝膠阻塞的問題。
[0013] 因此,存在的需要在于一種包含SAP的改進的液體吸收制品,其中SAP以有效方式 保持就位。
[0014] 本發(fā)明的另一個目的在于在流體通過吸收性制品或中空腔和/或較少或沒有凝 膠阻塞方面具有改善的性能的吸收性制品。
【發(fā)明內容】
[0015] 因此,本發(fā)明提供了一種吸收性制品(1),包括: 第一片層(2),其呈現一排吸收質收納凹穴(4, 4a); 超級吸收性材料的集塊(6),該集塊置于所述吸收質收納凹穴(4, 4a)中; 置于第一層的頂部上的第二片層(7); 置于相應的凹穴之間的連結凸緣(5); 第一片層(2)在超級吸收性材料的集塊(6)上形成褶皺(10)。
[0016] 根據一個實施例,吸收性制品(1)包括: 連結在凸緣(5)附近的區(qū)域(9)中在第一層與第二層之間的粘合層(3)和/或(8); 其中粘合層(3)和/或(8)在由超級吸收質膨脹施加壓力時在所述區(qū)域(9)中分層。 [0017] 根據一個實施例,吸收性制品(1)包括分別施加到片層(2)和(7)上的兩個粘合 層⑶和(8)。
[0018] 根據一個實施例,吸收性制品(1)包括在加工方向和橫向方向兩者中的粘合凸緣 (5)。
[0019] 根據一個實施例,連結凸緣(5)限定對應的片層中的部分的泄放區(qū)域。
[0020] 根據一個實施例,連結凸緣(5)為粘合凸緣。
[0021] 根據一個實施例,超級吸收性材料的集塊還包括粘合劑。
[0022] 根據一個實施例,片層(2)和/或(7)為非紡織織物。
[0023] 根據一個實施例,片層(2)不透液體,且片層(7)允許液體滲透到超級吸收性材料 的集塊中。
[0024] 根據一個實施例,片層(2)為底層,且片層(7)為頂層。
[0025] 根據一個實施例,粘合劑(3, 8, 5)為非水溶性的。
[0026] 根據一個實施例,超級吸收性材料包括與其混合的小于30%的纖維、優(yōu)選為小于 10%的纖維,更優(yōu)選沒有與其混合的纖維。
[0027] 根據一個實施例,超級吸收性材料具有至少24g/g的離心保持能力。
[0028] 根據一個實施例,超級吸收性材料在至少22g/g的負載下具有一吸收性,該吸收 性根據EDANA測試方法No. WSP 242. 2-05 〃壓力下的吸收〃在49. 2g/cm2的負載下測量。
[0029] 根據一個實施例,超級吸收性材料具有至少25xl(T7cm3s/g的鹽水流傳導率。
[0030] 根據一個實施例,吸收性制品(1)包括獲取/分布層。
[0031] 本發(fā)明還提供包括本發(fā)明的吸收性制品的尿布、訓練褲、衛(wèi)生棉、防失禁服裝或繃 帶。
[0032] 本發(fā)明還提供了一種本發(fā)明的吸收性制品的制造方法,包括步驟: ⑴提供片層⑵; (2) 施加連結凸緣(5)來確保結構強度; (3) 將凹穴(4, 4a)形成在所述層⑵中; (4) 以超級吸收性材料的集塊填充凹穴,超級吸收性材料的集塊(6)在體積上代表在 褶皺步驟(7)之前由凹穴限定的體積的70%以下,優(yōu)選50%以下; (5) 提供片層(7); (6) 將片層(7)附連在承載凹穴(4, 4a)的片層⑵上; (7) 將第一片層(2)在超級吸收性材料的集塊(6)上褶皺,褶皺存在于圍繞由此形成的 凹穴的外周延伸的區(qū)域中。
[0033] 在本發(fā)明的方法中,褶皺通過沿大致垂直于層的平面的方法施加壓力來形成,以 便褶皺(10)構造成大致平行于層的平面。褶皺(10)大體上由垂直于層的平面的凹穴的片 的部分形成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034] 圖1代表本發(fā)明的吸收性制品的形成。
[0035] 圖Ia代表根據本發(fā)明的吸收性制品的頂視圖的示意圖。
[0036] 圖2代表SAP的溶脹引起的制品的變形。
[0037] 圖3代表用于制造制品的本發(fā)明的方法的總體視圖。
[0038] 圖4代表底層供應步驟。
[0039] 圖5代表粘合層(3)分布步驟。
[0040] 圖6代表片層⑵形成在輥C2上。
[0041] 圖7代表輥C2的放大視圖。
[0042] 圖8代表凸緣沉積步驟。
[0043] 圖9a和圖9b代表用于本發(fā)明的兩個不同實施例的棍C3。
[0044] 圖9c和圖9d代表對應于圖9a和圖9b的相應的盤。
[0045] 圖10代表SAP分布步驟和壓延步驟,以及可選的ADL沉積步驟。
[0046] 圖11代表完成步驟。
[0047] 圖12為具有褶皺的凹穴的示意性截面視圖。
【具體實施方式】
[0048] 現在將以非限制性方式更詳細地在下文中公開本發(fā)明。
[0049] 參看附圖1,圖1示出了根據一個實施例的本發(fā)明的吸收性制品的形成。
[0050] 在最初步驟中,提供第一片層(2)。該第一層將用作底層。其可為不透液體的,但 這在例如尿布中存在不滲透的背片的情況下是不必需的。
[0051] 該層然后收納粘合劑(3)層。該粘合劑通常為熱熔的,這將在下文中更詳細公開。 粘合劑可存在于整個表面上,或僅在密封區(qū)域附近。優(yōu)選的是,粘合劑存在于整個表面上 (以連續(xù)或間斷的方式)。在該實施例中,粘合劑將接收SAP,且將粘附到其上,以便將引起 大部分SAP粘附到片層的表面上。這將改善SAP的位置,且進一步防止SAP在一次性尿布 內滑動。
[0052] 具有粘合層(3)的片層(2)然后成形為期望形狀。如下文將更詳細公開的那樣, 不同技術可用于形成凹穴(4, 4a)的形狀。在公開的實施例中,該步驟被公開為與加工方向 相關,形成帶,相對于橫向方向的特定步驟隨后應用。
[0053] 粘合凸緣(5)(也稱為粘合繩)然后施加到如圖Ia中所示的之前形成的凹穴 (4, 4a)之間的位置處,圖Ia為具有沿加工方向(MD)和橫向方向(TD)的矩形形狀的凹穴和 凸緣的吸收性芯材的頂視圖。使用標準技術。
[0054] 通過在使用期間保持片層連結,凸緣確保結構強度。此外,凸緣限定泄放(排水)區(qū) 域,這改善了整個吸收性制品的液體分布,且因此改善了流體分別到中空腔或吸收性制品 的中心的流經,且減少或避免了凝膠阻塞。
[0055] 然后執(zhí)行沿橫向方向形成凹穴的步驟;該步驟是可選的,但是優(yōu)選的。粘合凸緣沉 積的步驟可在形成凹穴的橫向方向形式的步驟之前或之后執(zhí)行。這還可大致同時執(zhí)行。
[0056] 因此,形成的凹穴可具有各種形狀和形式。例如,凹穴可為矩形或正方形的,其相 應側邊具有可變長度。例如,長度可以從IOmmxlOmm變化至10mmx80mm,包括20mmx20mm至 20mmx60mm,或20mmx20_至40mmx40mm,或20mmx40mm,具有變化形狀,沿任何方向。最終的 凹穴的深度例如取決于待被填充的SAP材料的集塊。例如,對于嬰兒尿布,可能優(yōu)選從1_ 到5mm的深度(一旦最終形成,S卩,褶皺或壓延)??蓸嬒氤鋈魏纹渌谕膸缀涡螤詈蛨D 案。凹穴可按照面積采用任何期望的形狀,例如,圓形、橢圓形、矩形、正方形、三角形(從上 看)。給出了對任何期望的多邊形或多邊形的混合的特定偏好。還對沿加工運行方向的一 個或多個連續(xù)條的施加給予了特定的偏好,條平行于彼此行進。此外,優(yōu)選的是,粘合凸緣 形成包繞凹穴的連接的網絡。在施加SAP之后,凹穴可形成為緩沖部,例如,布置成類似包 括緩沖物中的SAP的緩沖物的那些。如上文所述,緩沖物或施加的大量SAP按照面積采用 任何期望的形狀。
[0057] 因此,Livedo類型的凹穴是可能的;在本例中,凹穴將為長形,例如,從10_80mm x 100-400mm〇
[0058] 如下文將更詳細公開的那樣,使用適合的定量裝置,SAP然后置于由此形成的凹穴 中。
[0059] 第二片層(7)首先收納粘合層(8)。第二片層通常為水可滲透的,以便允許流體滲 透通過且到達SAP。該第二片通常將用作頂層。粘合層將為完整的或將為多孔的,以便允許 流體傳遞穿過片層。粘合層(8)為可選的,且可省略。
[0060] 具有粘合層(8)的第二片層(7)然后附連到第一片層(2)上,第一片層(2)具有 含有SAP(6)且承載凸緣(5)的凹穴(4, 4a)。這在凸緣(5)附近的區(qū)域(9)中完成。
[0061] 然后,壓延在由此形成的夾層上形成,確保了兩個片層的連結。
[0062] 褶皺(或壓實)最后執(zhí)行,以便產生褶皺(10),且將SAP緊緊地容納在凹穴中,例 如,用于將SAP進一步固定在凹穴中。如果不需要褶皺,則可省略該褶皺步驟。
[0063] 褶皺(10)通常在如下時形成,在壓延之后但在褶皺之前的SAP的集塊并未處于大 致全部其上表面與頂層接觸,和/或SAP集塊在體積上呈現出在褶皺之前由凹穴限定的體 積的70%以下,優(yōu)選為50%以下,通常在5%到45%之間,例如,10%到40%之間。褶皺(10) 將被考慮為在集塊處于大致全部其上表面與頂層接觸和/或在被褶皺的凹穴中的自由體 積大致為零時形成和存在。褶皺通過沿大致垂直于層的平面的方向施加壓力來形成,以便 褶皺(10)構造成大致平行于層的平面。因此,褶皺(10)由垂直于層的平面的凹穴的片的 部分形成。褶皺存在于圍繞由此形成的凹穴的外周延伸的區(qū)域中??纱嬖?個、2個、3個、 4個和甚至高達10個或更多的褶皺,例如,高達20個褶皺。通常,褶皺的數目為5到10個。 圖12中也繪出了褶皺,圖12為以具有褶皺的凹穴的透視形式的截面視圖。在圖12中,壁 (在壓延之前垂直于層的平面的凹穴的片的部分)呈現為具有褶皺。
[0064] 在以上實施例中,褶皺和粘合劑分布兩者允許SAP膨脹。可僅具有褶皺(10)或僅 具有粘合劑分布。通過省略粘合層(8)且僅保持凸緣而實現了僅具有褶皺。給定凹穴的尺 寸和形狀,通過選擇適合量的SAP來實現僅具有粘合劑分布,以便填充所需的量,使得兩個 片在沒有褶皺的情況下保持在一起。優(yōu)選的是具有兩者。
[0065] 參看圖2,圖2公開了在液體吸收期間SAP的溶脹,呈現了以凸緣水平的放大視圖。 表示為2a的第一步驟為展開褶皺(如果有的話)。表示為2b的第二步驟為接近凸緣的區(qū) 域(9)中的逐漸剝離。第一步驟和第二步驟可為同時的、連續(xù)的或偏離的,這取決于粘合的 強度、溶脹速率、褶皺數目等。剝離通常在兩個粘合層(3)和/或(8)之間(如果使用兩 者)的界面處發(fā)生,或在粘合層(3)和/或(8)與相鄰的片層之間的界面處發(fā)生;或在粘合 層(3)和/或(8)(從粘合劑到粘合層中粘著破壞)中的一者發(fā)生。在步驟(2c)處,剝離 和/或展開是完整的,兩個片保持僅在凸緣水平處連結。
[0066] 因凸緣引起的強連結將保持制品的完整性。此外,還將保持泄放區(qū)域。如果可用, 使用片層的彈性的進一步的膨脹也是可能的。逐漸剝離通過調整粘合層(3)和/或(8)的 表面重量來獲得,已知的是剝離力通常與表面重量成比例。如技術人員已知的那樣,剝離力 還通過粘合劑涂布方法、粘合劑的類型來調整。支承件的類型(尤其是非紡織織物)也要 考慮,以在剝離期間具有粘合破壞模式而非粘著破壞模式。剝離力通常為2到5N/25mm,如 在23°C /50%RH下使用張力計(在300mm/mn下的T剝離)所測得。
[0067] 例如,壓敏粘合劑(Bostik粘合劑H4245,具有氫化烴類樹脂和環(huán)烷油的SBS基粘 合劑)直接地施加到組件的底層上(來自于法國的DOUNOR的14. 5g/m2的紡粘PP非紡織織 物)來作為大約5g/m2的全槽口涂層。相同的粘合劑還直接地施加到組件的頂層上(來自法 國的DOUNOR的10g/m 2的紡熔PP親水性非紡織織物,根據EDANA推薦的測試方法ERT150. 5, 有大約3s的滲過時間)來作為大約5g/m2的精梳槽口涂層(2mm開/2mm關)。頂層安裝在 底層上,且使用壓輥(重量:2kg,寬度6cm)壓制,二次通過。在23°C/50%RH下溶脹24小時 之后,組件切割成25mm的寬度,且在23°C/50RH下在張力計(300mm/mn下T剝離)上剝離。 在粘合層中的粘著破壞的情況,典型的剝離值為3. 3N/25mm。在另一個實施例中,前述組裝 為重復的,但大約〇. 4g/延米,寬度2mm的粘合劑凸緣(使用Bostik粘合劑H4245)插入粘 合劑涂布的頂層和底層之間。相同的方法用于產生組件(壓輥,2次通過),確保了粘合劑 凸緣置于壓制的疊層的中間。使用了相同的剝離方法,確保了粘合劑凸緣置于測試疊層的 中間。在凸緣水平下在本例中的非紡織織物的破壞時,典型的剝離值為4. 6N/25mm。因此, 兩層的剝離首先執(zhí)行,其中(在粘合層中的)粘著破壞,然后凸緣起到兩層(粘著破壞)之 間的強連結的作用。剝離值通常從1到l〇N/25mm。凸緣通常將提供比以上剝離值更大的1 至Ij 5N/25mm 的力。
[0068] 可通過褶皺、粘合層或兩者獲得的逐漸膨脹是有價值的。實際上,相比于現有的 解決方案,SAP保持在凹穴中,不同于上文公開的Fameccanica實施例。相比于上文公開的 Livedo解決方案,由于凹穴的尺寸可由于褶皺和/或粘合層改變,故使得SAP的膨脹更容易 實現。SAP以很有效的方式保持在本發(fā)明中形成的凹穴中,防止了在制品中的一個位置處的 滑動和/或聚集。此外,尤其是由于凸緣,故例如遍及吸收性制品的液體分布得到改善,且 因此,相應地改善了流體到凹穴或吸收性制品的中心的通過,且減少或避免了凝膠阻塞。 [0069] 下文更詳細地公開了用于制造本發(fā)明的制品及其各種元件的步驟。
[0070] 在本發(fā)明中使用的SAP為能夠大量吸水的任何產品。典型的SAP將吸收其干體積 的10到50倍的水,通常是20到40倍(如果按照重量比表示,則比率可更高)。例如,15g 的SAP可保持400cc的流體(測試為4次連續(xù)潤濕,4xl00cc)。BASF為示例性的供應SAP 的公司。SAP大體上作為粉末使用,具有變化的粒徑(例如,大于60%的顆粒流過從100 ii m 到850 的篩網)。通常,SAP為(甲基)丙烯酸聚合物,尤其是聚丙烯酸的堿金屬鹽。可 使用芯殼聚合物,其中內部為吸收性的,而外部為滲透膜。SAP是技術人員公知的。
[0071] 流體吸收聚合物顆粒(超級吸收性聚合物-SAP)的生產同樣在1998年Wiley-VCH 出版的作者為 F. L. Buchholz 和 A. T. Graham 的專著〃Modern Superabsorbent Polymer Technology〃第71到103頁進行了描述。
[0072] 例如,流體吸收聚合物顆粒通過聚合單體溶液或懸浮液來生產,包括: a) 承載酸基團且可被至少部分地中和的至少一種烯鍵式不飽和單體, b) 至少一種交聯(lián)劑, c) 至少一種引發(fā)劑。 d) 可選地,與a)下提到的單體可共聚的一種或多種烯鍵式不飽和單體,以及 e) 可選地,一種或多種水溶性聚合物, 且通常不溶于水。
[0073] 流體吸收聚合物顆粒通常是不溶的,但在水中可溶脹。
[0074] 單體a)優(yōu)選為水溶性的,S卩,在23°C下的水中的溶解能力通常為至少lg/lOOg水, 優(yōu)選為至少5g/100g水,更優(yōu)選至少25g/100g水,最優(yōu)選至少35g/100g水。
[0075] 例如,適合的單體a)為烯鍵式不飽和羧酸,如,丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸,以及 衣康酸。特別優(yōu)選的單體為丙烯酸和甲基丙烯酸。極特別優(yōu)選賦予丙烯酸。
[0076] 例如,其它適合的單體a)為烯鍵式不飽和磺酸,如,乙烯基磺酸、對苯乙烯磺酸和 2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)。
[0077] 雜質可對聚合有強的影響。優(yōu)選賦予特別地凈化的單體a)。
[0078] W02002/055469A1、W02003/078378 Al 和 W02004/035514A1 中公開了有用的凈化 方法。
[0079] 根據W02004/035514A1,適合的單體a)為凈化的丙烯酸,其具有99. 8460%重量的 丙烯酸、0. 095%重量的乙酸、0. 0332%重量的水、0. 0203%重量的丙酸、0. 0001%重量的糠醛、 0. 0001%重量的馬來酐、0. 0003%重量的二丙烯酸和0. 0050%重量的對苯二酚單乙醚。
[0080] 聚合的二丙烯酸為熱分解引起的剩余單體的源。如果在該過程期間溫度為低,則 二丙烯酸的濃度不再是關鍵的,且具有較高濃度的二丙烯酸(即,500到10, OOOppm)的丙烯 酸可用于本發(fā)明的過程。
[0081] 單體a)的總量中的丙烯酸和/或鹽的含量優(yōu)選為至少50mo 1%,更優(yōu)選為至少 90mol%,最優(yōu)選為至少95mol%。
[0082] 可選的是,可向單體溶液中、或者向其起始原料中加入一種或多種螯合劑來掩蔽 金屬離子,例如鐵離子,以使其穩(wěn)定。合適的螯合劑為,例如,堿金屬朽 1檬酸鹽、朽1檬酸、堿 金屬酒石酸鹽、堿金屬乳酸鹽和乙醇酸鹽、三聚磷酸鈉、乙二胺四乙酸鹽、氨三乙酸,以及 在Trilon?名下已知的所有螯合劑,例如Trilon? C(二乙烯三胺五乙酸五鈉)、Trilon? D((羥乙基)乙二胺三乙酸三鈉)和Trilon? M(甲基甘氨酸二乙酸)。
[0083] 單體a)通常包括阻聚劑(優(yōu)選對苯二酚單醚)作為抑制劑來儲存。
[0084] 在各種情況下基于丙烯酸,單體溶液優(yōu)選為包括按重量達到250ppm,更優(yōu)選按重 量不大于130ppm,最優(yōu)選按重量不大于70ppm,優(yōu)選按重量不小于IOppm,更優(yōu)選按重量不 小于30ppm,且尤其是按重量大約50ppm的對苯二酚單醚,其中丙烯酸鹽算作丙烯酸。例如, 單體溶液可使用具有適合的對苯二酚單醚含量的丙烯酸來制備。然而,對苯二酚單醚還可 通過吸收(例如,依靠活性炭)來從單體溶液除去。
[0085] 優(yōu)選的對苯二酚單醚為對苯二酚單乙醚(MEHQ)和/或a生育酚(維生素E)。
[0086] 合適的交聯(lián)劑b)是具有適于交聯(lián)的至少兩個基團的化合物。此類基團為,例如, 可通過自由基機理聚合進入聚合物鏈的烯鍵式不飽和基團,以及可與單體a)的酸基團形 成共價鍵的官能團。此外,可與單體a)的至少兩個酸基團形成配位鍵的多價金屬離子也是 合適的交聯(lián)劑b)。
[0087] 交聯(lián)劑b)優(yōu)選為具有至少兩個可自由基聚合的基團的化合物,所述基團可通 過自由基機理聚合進入聚合物網絡。合適的交聯(lián)劑b)為,例如,如EP 0530438A1中所 述的乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯 丙酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙基氯化銨、四烯丙基氧基乙烷;如 EP 0547847AU EP 0559476AU EP 0632068AU WO 93/21237AU WO 2003/104299AU WO 2003/104300A1、WO 2003/104301A1 中和 DE 10331450A1 中所述的二-和三丙烯酸酯;如 DE 10331456A1和DE 10355401A1中所述的混合丙烯酸酯,其除丙烯酸酯基團外還包含其 它烯鍵式不飽和基團;或是如例如在DE 19543368A1、DE 19646484A1、W0 90/15830A1和WO 2002/32962A2中所述的交聯(lián)劑混合物。
[0088] 合適的交聯(lián)劑b)特別是季戊四醇三烯丙基醚、四烯丙基氧基乙烷、N,N'-亞甲基 二丙烯酰胺、15重乙氧基化三羥甲基丙烷、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 和三烯丙基胺。
[0089] 極特別優(yōu)選的交聯(lián)劑b)是聚乙氧基化和/或聚丙氧基化甘油,其通過丙烯酸或甲 基丙烯酸酯化得到二-或三丙烯酸酯,如例如在W02003/104301A1中所述。3至10重乙氧 基化甘油的二-和/或三丙烯酸酯是特別有利的。極特別優(yōu)選賦予1至5重乙氧基化和/ 或丙氧基化甘油的二-或三丙烯酸酯。最優(yōu)選的是3至5重乙氧基化和/或丙氧基化甘油 的三丙烯酸酯,尤其是3重乙氧基化甘油的三丙烯酸酯。
[0090] 交聯(lián)劑b)的量優(yōu)選為按重量0.05至1.5%、更優(yōu)選按重量0. 1至1%、最優(yōu)選按 重量0.3至0.6%,各自基于單體a)。當交聯(lián)劑b)的量增加時,離心保持能力(CRC)就降 低,并且21. Og/cm2壓力下的吸收量(AUL)經過最大值。
[0091] 所用引發(fā)劑c)可為在聚合條件下裂解成自由基的所有化合物,例如過氧化物、氫 過氧化物、過氧化氫、過硫酸鹽、偶氮化合物和氧化還原引發(fā)劑。優(yōu)選使用水溶性引發(fā)劑。在 一些情況下,使用多種引發(fā)劑的混合物是有利的,例如過氧化氫和過二硫酸鈉或過二硫酸 鉀的混合物。過氧化氫和過二硫酸鈉的混合物可以任意比例使用。
[0092] 引發(fā)劑以常規(guī)的量使用,例如,用量為按重量0.001至5%,優(yōu)選為按重量0.01至 2 *%,基于單體a)。
[0093] 特別優(yōu)選的引發(fā)劑c)為偶氮引發(fā)劑,例如2, 2'-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基) 丙燒]二鹽酸鹽和2, 2' -偶氮二[2- (5-甲基_2_咪唑啉_2_基)丙燒]二鹽酸鹽;以及 光引發(fā)劑,例如2-羥基-2-甲基苯基丙酮和1-[4-(2_羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲 基-1-丙-1-酮;氧化還原引發(fā)劑,例如過硫酸鈉/羥甲基亞磺酸、過二硫酸銨/羥甲基亞磺 酸、過氧化氫/羥甲基亞磺酸、過硫酸鈉/抗壞血酸、過二硫酸銨/抗壞血酸以及過氧化氫/ 抗壞血酸;光引發(fā)劑,例如1-[4- (2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮,及 其混合物。然而,所用還原組分優(yōu)選為2-羥基-2-亞磺?;宜岬拟c鹽、2-羥基-2-磺?;?乙酸的二鈉鹽和亞硫酸氫鈉的混合物。這類混合物可以Briiggolite? FF6和Briiggolite? FF7 (Briiggemann Chemicals ;Heilbronn ;德國)獲得。
[0094] 可與烯鍵式不飽和單體a)共聚的烯鍵式不飽和單體d)的實例為丙烯酰胺、甲基 丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基 乙酯、丙烯酸二甲基氨基丙酯、丙烯酸二乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基 丙稀酸-乙基氣基乙醋。
[0095] 有用的水溶性聚合物e)包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、改 性纖維素(例如甲基纖維素或羥乙基纖維素)、明膠、聚乙二醇或聚丙烯酸、聚酯和聚酰胺、 聚乳酸、聚乙烯胺,優(yōu)選淀粉、淀粉衍生物和改性纖維素。
[0096] 通常,使用單體水溶液。單體溶液中的含水量優(yōu)選為按重量40至75%,更優(yōu)選為 按重量45至70%,最優(yōu)選為按重量50至65%。也可以使用單體懸浮液,即具有過量單體 a)(例如丙烯酸鈉)的單體溶液。隨著含水量提高,后續(xù)干燥中的能量需求增加;并且隨著 含水量降低,只能不充分地去除聚合的熱量。
[0097] 為了最佳作用,優(yōu)選的阻聚劑需要溶解的氧。因此,可以在聚合之前通過惰化(即 使惰性氣體流過優(yōu)選地氮或二氧化碳)使單體溶液不含溶解的氧。單體溶液的氧含量優(yōu) 選在聚合之前降低到少于按重量lppm,更優(yōu)選地少于按重量0. 5ppm,最優(yōu)選地少于按重量 0? Ippm0
[0098] 合適的反應器為,例如,捏和反應器或帶式反應器。在捏和機中,將單體水溶 液或懸浮液聚合中所形成的聚合物凝膠連續(xù)粉碎,例如通過反向旋轉的攪拌器軸,如WO 2001/038402 Al中所述。在帶上的聚合例如在DE 38 25 366 Al和US 6, 241,928中描述。 帶式反應器中的聚合形成聚合物凝膠,其必須在另外的方法步驟中粉碎,例如在擠出機或 捏和機中。
[0099] 然而,也可使單體水溶液液滴化,以及將所獲得的液滴在熱載氣流中聚合。這允許 聚合和干燥的方法步驟得到組合,如WO 2008/040715 A2和WO 2008/052971 Al中所述。
[0100] 所得聚合物凝膠的酸基團通常已經部分地中和。中和優(yōu)選在單體階段進行。這通 常通過將中和劑以水溶液形式或也可以優(yōu)選地以固體形式混入而完成。中和程度優(yōu)選為25 至85mol %,對于〃酸性〃聚合物凝膠,更優(yōu)選為30至60mol %、最優(yōu)選為35至55mol %,而 對于〃中性〃聚合物凝膠,更優(yōu)選為65至80mol%,最優(yōu)選70到75mol% ;為此可以使用常規(guī) 的中和劑,優(yōu)選堿金屬氫氧化物、堿金屬氧化物、堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽以及它們 的混合物。也可使用銨鹽代替堿金屬鹽,例如三乙醇胺鹽。特別優(yōu)選的堿金屬是鈉和鉀,而 極特別優(yōu)選的是氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉,以及它們的混合物。
[0101] 然而,也可在聚合之后、在聚合中所形成的聚合物凝膠的階段進行中和。也可以通 過以下方式中和至達40mol %、優(yōu)選10至30mol %、更優(yōu)選15至25mol %的酸基團:在聚合 之前通過向單體溶液中實際加入一部分中和劑并僅在聚合后、在聚合物凝膠階段設定所需 的最終中和程度。當聚合物凝膠在聚合后至少部分地中和時,優(yōu)選將聚合物凝膠機械粉碎, 例如借助于擠出機,在這種情況下可將中和劑噴霧、噴灑或傾倒并然后小心混入。為此,可 將獲得的凝膠集塊反復地擠壓以均化。
[0102] 然后將聚合物凝膠優(yōu)選用帶式干燥器干燥,直到殘留水分含量優(yōu)選為按重量0. 5 至15%、更優(yōu)選為按重量1至10%、最優(yōu)選為按重量2至8%,殘留水分含量用EDANA推薦 的測試方法No. WSP 230. 3-10〃水分含量〃測定。在殘留水分含量過高的情況下,經干燥 的聚合物凝膠具有過低的玻璃化轉變溫度Tg,并且對它的進一步處理很困難。在殘留水分 含量過低的情況下,經干燥的聚合物凝膠太脆,并且在后續(xù)的粉碎步驟中,得到不期望的大 量的具有粒徑過小(細粉)的聚合物顆粒。干燥之前凝膠的固體含量優(yōu)選為按重量25至 90%,更優(yōu)選為按重量35至70 %,最優(yōu)選為按重量40至60 %。然而,可選的是,也可使用 流化床干燥器或槳式干燥器用于干燥操作。
[0103] 之后,將經干燥的聚合物凝膠研磨并分類,用于研磨的裝置通常可為單級或多級 的輥磨機(優(yōu)選二級或三級的輥磨機)、針磨機、錘磨機或振動研磨機。
[0104] 作為產物部分而移出的聚合物顆粒的平均粒徑優(yōu)選至少為200 i! m,更優(yōu)選為250 至600 ii m,極特別為300至500 ii m。產物部分的平均粒徑可借助于EDANA推薦的測試方法 No. WSP 220.3-10 〃粒徑分布〃測定,其中篩分部分的質量比例以累積的形式繪圖,平均粒 徑通過圖解確定。這里的平均粒徑是產生累積按重量50%的篩目大小的值。
[0105] 粒徑為至少150 ilm的顆粒的比例優(yōu)選為按重量至少90%,更優(yōu)選為按重量至少 95%,最優(yōu)選為按重量至少98%。
[0106] 具有粒徑過小的聚合物顆粒降低鹽水流傳導率(SFC)。因此,過小聚合物顆粒(細 粉)的比例應當小。
[0107] 因此,通常將過小的聚合物顆粒去除并循環(huán)入方法中。這優(yōu)選在聚合之前、聚合期 間或者剛剛聚合之后完成,即在聚合物凝膠干燥之前完成。過小的聚合物顆??梢栽谘h(huán) 之前或期間用水和/或水性表面活性劑潤濕。
[0108] 也可在稍后方法步驟中去除過小的聚合物顆粒,例如在表面后交聯(lián)之后或另一涂 布步驟之后進行。在這種情況下,將經循環(huán)的過小聚合物顆粒以另一種方式進行表面后交 聯(lián)或涂布,例如用煅制二氧化硅進行。
[0109] 當使用捏和反應器進行聚合時,過小聚合物顆粒優(yōu)選在聚合過程的最后三分之一 期間加入。
[0110] 當過小聚合物顆粒在非常早的階段加入(例如實際加入到單體溶液中)時,這降 低所得到的吸水聚合物顆粒的離心保持能力(CRC)。然而,這也可以補償,例如通過調節(jié)所 使用的交聯(lián)劑b)的量。
[0111] 當過小聚合物顆粒在非常晚的階段加入(例如直到連接在聚合反應器下游的設 備中)例如到擠出機中時,只能困難地將過小聚合物顆粒并入所得的聚合物凝膠中。然而, 不充分并入的、過小的聚合物顆粒在研磨期間從經干燥的聚合物凝膠上再次脫離,因此在 分類過程中再次被移除,增加了待循環(huán)的過小聚合物顆粒的量。
[0112] 粒徑為至多850 ilm的顆粒的比例優(yōu)選為按重量至少90%,更優(yōu)選為按重量至少 95%,最優(yōu)選為按重量至少98%。
[0113] 粒徑為至多600 iim的顆粒的比例優(yōu)選為按重量至少90%,更優(yōu)選為按重量至少 95%,最優(yōu)選為按重量至少98%。
[0114] 具有粒徑過大的聚合物顆粒降低溶脹率。因此,過大聚合物顆粒的比例也應小。
[0115] 因此,通常將過大聚合物顆粒去除并將其循環(huán)入已干燥的聚合物凝膠的研磨中。
[0116] 為了進一步改善特性,聚合物顆粒可以進行表面后交聯(lián)。合適的表面后交聯(lián)劑是 含有可以與聚合物顆粒的至少兩個羧酸酯基團形成共價鍵的基團的化合物。合適的化合 物有,例如,多官能胺、多官能酰氨基胺、多官能環(huán)氧化物,如EP 0 083 022 A2、EP 0 543 303 Al和EP 0 937 736 A2中所述的;雙官能醇或多官能醇,如DE 33 14 019 AUDE 35 23 617 Al和EP 0 450 922 A2中所述的;或P -羥烷基酰胺,如DE 102 04 938 Al和US 6, 239, 230中所述的。
[0117] 另外描述作為合適的表面后交聯(lián)劑的有:環(huán)狀碳酸酯,DE 40 20 780 Cl中; 2-噁唑烷酮及其衍生物,如2-羥基乙基-2-噁唑烷酮,DE 198 07 502 Al中;二-和 多-2-噁唑烷酮,DE 198 07 992 Cl中;2-氧代四氫-1,3-噁嗪及其衍生物,DE 198 54 573 Al 中;N-?;?2-噁唑烷酮,DE 198 54 574 Al 中;環(huán)狀脲,DE 102 04 937 Al 中; 二環(huán)酰胺縮醛,DE 103 34 584 Al中;氧雜環(huán)丁烷和環(huán)狀脲,EP 1 199 327 A2中;以及嗎 啉-2, 3-二酮及其衍生物,WO 2003/031482 Al中。
[0118] 優(yōu)選的表面后交聯(lián)劑為碳酸亞乙酯、乙二醇二縮水甘油醚、聚酰胺與表氯醇的反 應產物,以及丙二醇與1,4- 丁二醇的混合物。
[0119] 極特別優(yōu)選的表面后交聯(lián)劑為2-羥基乙基噁唑烷-2-酮、噁唑烷-2-酮和1,3-丙 二醇。
[0120] 此外,也可使用含有另外的可聚合的烯鍵式不飽和基團的表面后交聯(lián)劑,如DE 37 13 601 Al中所述。
[0121] 表面后交聯(lián)劑的量優(yōu)選為按重量0.001至2%、更優(yōu)選為按重量0.02至1%、最優(yōu) 選為按重量〇. 05至0. 2 %,各自基于聚合物顆粒。
[0122] 在優(yōu)選實施例中,在表面后交聯(lián)之前、期間或之后除了施加表面后交聯(lián)劑之外還 將多價陽離子施加于顆粒表面。
[0123] 例如,可使用的多價陽離子為二價陽離子,如鋅、鎂、鈣和鍶的陽離子;三價陽離 子,如鋁的陽離子;四價陽離子,如鈦和鋯的陽離子。例如,可能的抗衡離子為氯化物、溴化 物、硫酸鹽、硫酸氫鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽和羧酸鹽 (如乙酸鹽和乳酸鹽)。優(yōu)選硫酸鋁和乳酸鋁。除了金屬鹽外,也可使用聚胺作為多價陽離 子??墒褂脝我唤饘冫}以及上述金屬鹽和/或多胺的任意混合物。
[0124] 例如,所使用的多價陽離子的量為按重量0.001至1.5%,優(yōu)選為按重量0.005至 1 %,更優(yōu)選為按重量〇. 02至0. 8 %,各自基于聚合物顆粒。
[0125] 表面后交聯(lián)通常進行成使得將表面后交聯(lián)劑的溶液噴灑到已干燥的聚合物顆粒 上。在噴灑之后,對經表面后交聯(lián)劑涂布的聚合物顆粒進行加熱干燥,表面后交聯(lián)反應可在 干燥之前或期間進行。
[0126] 表面后交聯(lián)劑溶液的噴灑優(yōu)選在帶有移動混合工具的混合器中進行,例如螺桿 式混合器、圓盤式混合器和槳式混合器中進行。特別優(yōu)選的是臥式混合器例如槳式混合 器,極特別優(yōu)選立式混合器。臥式混合器與立式混合器之間的區(qū)別在于混合軸的位置不 同,即,臥式混合器具有水平安置的混合軸而立式混合器具有垂直安置的混合軸。合適的 混合器有,例如,臥式Pflugschar?舉禪式混合器(Gebr. L5dige Maschinenbau GmbH; Paderborn ;德國)、Vrieco_Nauta 連續(xù)混合器(Hosokawa Micron BV ;Doetinchem ;荷蘭)、 Processall Mixmill 混合器(Processall Incorporated !Cincinnati ;US)和 Schugi Flexomix?(Hosokawa Micron BV ;Doetinchem;荷蘭)。然而,也可在流化床中噴灑表面后 交聯(lián)劑溶液。
[0127] 表面后交聯(lián)劑通常以水溶液的形式使用。非水性溶劑的含量和/或溶劑總量可以 用于調節(jié)表面后交聯(lián)劑進入聚合物顆粒的滲透深度。
[0128] 當只使用水作為溶劑時,有利地添加表面活性劑。這改善了潤濕性能并且降低了 形成團塊的傾向。然而,優(yōu)選使用溶劑混合物,例如異丙醇/水、1,3-丙二醇/水和丙二醇 /水,其中混合比率按質量優(yōu)選為20 :80至40 :60。
[0129] 熱干燥優(yōu)選在接觸式干燥器、更優(yōu)選槳式干燥器、最優(yōu)選圓盤式干燥器中進 行。合適的干燥器有,例如,Hosokawa Bepex?臥式槳式干燥器(Hosokawa Micron GmbH ;Leingarten ;德國)、Hosokawa Bepex? 圓盤式干燥器(Hosokawa Micron GmbH ; Leingarten ;德國)、Holo-Flite? 干燥器(Mesto Minerals Industries Inc; Danville; USA)和 Nara 獎式干燥器(NARA Machinery Europe ;Frechen ;德國)。Nara 獎式干燥器和 在使用多官能環(huán)氧化合物的情況下Holo-Flite?干燥器是優(yōu)選的。此外,也可使用流化床 干燥器。
[0130] 干燥可以在混合器自身中實現,通過加熱夾套或吹入熱空氣實現。同樣適宜的是 下游干燥器,例如柜式干燥器、旋轉管式爐或可加熱的螺桿。特別有利的是在流化床干燥器 中進行混合并干燥。
[0131] 優(yōu)選的干燥溫度在100至250°C、優(yōu)選120至220°C、更優(yōu)選130至2KTC、最優(yōu)選 150至200°C范圍內。在這個溫度下于反應混合器或干燥器中的優(yōu)選停留時間為優(yōu)選至少 10分鐘,更優(yōu)選至少20分鐘,最優(yōu)選至少30分鐘,通常至多為60分鐘。
[0132] 優(yōu)選在熱干燥之后將聚合物顆粒冷卻。冷卻優(yōu)選在接觸式冷卻器、更優(yōu)選槳式 冷卻器、最優(yōu)選圓盤式冷卻器中進行。合適的冷卻器為,例如,Hosokawa Bepex?臥式槳 式冷卻器(Hosokawa Micron GmbH ;Leingarten;德國),Hosokawa Bepex? 圓盤式冷卻 器(Hosokawa Micron GmbH ;Leingarten;德國),Holo_Flite? 冷卻器(Metso Minerals Industries Inc. ;Danvilie ;U. S. A.)和 Nara 獎式冷卻器(NARA Machinery Europe ; Frechen ;德國)。此外,也可使用流化床冷卻器。
[0133] 在冷卻器中,聚合物顆粒被冷卻至20至150°C、優(yōu)選40至120°C、更優(yōu)選60至 l〇〇°C、最優(yōu)選70至90°C范圍內的溫度。優(yōu)選使用溫水進行冷卻,特別是在使用接觸式冷卻 器時。
[0134] 隨后,可將經表面后交聯(lián)的聚合物顆粒再次分類,將過小的和/或過大的聚合物 顆粒移出并循環(huán)入該過程中。
[0135] 為了進一步改善特性,可將經表面后交聯(lián)的聚合物顆粒涂布或再潤濕。
[0136] 可選的再潤濕優(yōu)選30至80執(zhí)行,聚合物顆??赏坎加行〉暮?或過大的聚合物 顆粒,被移出并循環(huán)入該過程中。適合的冷卻器例如為Hosokawa B印ex?臥式槳式,水已經 顯著地蒸發(fā)。用于再潤濕的水的量優(yōu)選為按重量1至10%,更優(yōu)選為按重量2至8%,最優(yōu) 選為按重量3至5%。再潤濕增加了聚合物顆粒的機械穩(wěn)定性,并且降低了它們帶靜電的傾 向。
[0137] 例如,用于控制獲取行為和改進滲透性(SFC或GBP)的合適涂層為無機惰性物質, 如不溶水的金屬鹽;有機聚合物、陽離子聚合物和多價金屬陽離子。用于提高顏色穩(wěn)定性的 合適涂層為,例如還原劑和抗氧化劑。用于粉塵粘結的合適涂層為例如多元醇。適于抵抗 聚合物顆粒的不期望的結塊傾向的涂層為例如:煅制二氧化硅,如Aerosil?200 ;以及表面 活性劑,如Span? 20。優(yōu)選的涂層為單乙酸錯、硫酸錯、乳酸錯、Briiggolite? FF7和Span? 20 〇
[0138] 合適的無機惰性物質為硅酸鹽,例如蒙脫石、高嶺土和滑石、沸石、活性炭、聚硅 酸、碳酸鎂、碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、二氧化鈦和氧化亞鐵(II)。優(yōu)選使用聚硅酸, 它根據制備方式分為沉淀二氧化硅和煅制二氧化硅。這兩個品種為市售的,商品名分別為 Silica FK、Sipernat?、Wessalon? (沉淀二氧化娃)和 Aerosil? (煅制二氧化娃)。無機惰 性物質可作為含水或與水混溶的分散劑中的分散體或以本體形式來使用。
[0139] 當流體吸收性聚合顆粒被涂布以無機惰性物質時,使用的無機惰性物質的量基于 流體吸收性聚合物顆粒優(yōu)選為按重量0. 05至5 %,更優(yōu)選為按重量0. 1至1. 5 %,最優(yōu)選為 按重量0.3至1%。
[0140] 合適的有機聚合物為聚甲基丙烯酸烷基酯或熱塑性塑料,如聚氯乙烯、基于聚乙 烯的蠟、聚丙烯、聚酰胺或聚四氟乙烯。其它實例為苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物 或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0141] 合適的陽離子聚合物為聚亞烷基多胺、聚乙烯亞胺、聚季銨和聚丙烯酰胺的陽離 子衍生物。
[0142] 聚季銨為,例如:六亞甲基二胺、二甲胺和表氯醇的縮合產物,二甲胺和表氯醇的 縮合產物,羥乙基纖維素和二烯丙基二甲基氯化銨的共聚物,丙烯酰胺和a -甲基丙烯酰 基氧基乙基三甲基氯化銨的共聚物,羥乙基纖維素、表氯醇和三甲胺的縮合產物,二烯丙基 二甲基氯化銨的均聚物,以及表氯醇與酰胺基胺的加合產物。此外,聚季銨可通過使硫酸二 甲酯與聚合物(如聚乙烯亞胺、乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的共聚物、 或甲基丙烯酸乙酯與甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯的共聚物)反應而制得。聚季銨可具有寬 的分子量范圍。
[0143] 然而,也可在顆粒表面形成陽離子聚合物,通過借助自身可形成網絡的試劑,例如 表氯醇至聚酰胺基胺的加合產物,或通過應用可與添加的交聯(lián)劑反應的陽離子聚合物,如 與聚環(huán)氧化物結合的聚胺或聚亞胺、多官能酯、多官能酸或多官能(甲基)丙烯酸酯。
[0144] 可使用所有的具有伯氨基或仲氨基的多官能胺,例如聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺和 聚賴氨酸。通過本發(fā)明的方法噴灑的液體優(yōu)選地包含至少一種聚胺,例如聚乙烯胺或部分 水解的聚乙烯基甲酰胺。
[0145] 陽離子聚合物可作為在含水或與水混溶的溶劑中的溶液、作為含水或與水混溶的 分散劑中的分散體或以本體形式來使用。
[0146] 當流體吸收性聚合物顆粒被涂布以陽離子聚合物時,陽離子聚合物基于流體吸收 性聚合顆粒的用量常常按重量不少于〇. 001 %,通常按重量不少于〇. 01 %,優(yōu)選為按重量 0. 1至15%,更優(yōu)選為按重量0. 5至10%,最優(yōu)選為按重量1至5%。
[0147] 合適的多價金屬陽離子為 Mg2+、Ca2+、Al3+、Sc3+、Ti 4+、Mn2+、Fe2+/3+、Co2+、Ni2+、Cu +/2+、 Zn2+、Y3+、Zr4+、Ag+、La 3+、Ce4+、Hf4+和 Au+/3+ ;優(yōu)選的金屬陽離子為 Mg2+、Ca2+、Al3+、Ti4+、Zr 4+和 La3+ ;特別優(yōu)選的金屬陽離子為Al' Ti4+和Zr4+。金屬陽離子可單獨使用或者彼此混合使 用。所述金屬陽離子的合適的金屬鹽是在待用溶劑中具有足夠的溶解度的所有那些。特別 合適的金屬鹽具有弱配位的陰離子,例如氯化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽。金屬 鹽優(yōu)選地作為溶液或者作為穩(wěn)定的膠體水分散體使用。用于金屬鹽的溶劑可為水、醇、二甲 基甲酰胺、二甲基亞砜及其混合物。特別優(yōu)選的是水和水/醇混合物,例如水/甲醇、水/ 異丙醇、水/1,3-丙二醇、水/1,2-丙二醇/1,4- 丁二醇或者水/丙二醇。
[0148] 當流體吸收性聚合物顆粒涂布以多價金屬陽離子時,所使用的多價金屬陽離子 的量基于流體吸收性聚合物顆粒優(yōu)選地為按重量〇. 05至5 %,更優(yōu)選地為按重量0. 1至 1. 5%,最優(yōu)選地為按重量0. 3至1%。
[0149] 合適的還原劑為,例如,亞硫酸鈉、疏氫化鈉(亞硫酸氫鈉)、連二亞硫酸鈉、亞磺酸 及其鹽、抗壞血酸、次磷酸鈉、亞磷酸鈉、和次膦酸及其鹽。然而,優(yōu)選次磷酸的鹽,例如次磷 酸鈉;亞磺酸的鹽,例如2-羥基-2-亞磺?;宜岬亩c鹽;以及醛的加合產物,例如2-羥 基-2-磺?;宜岬亩c鹽。然而,使用的還原劑可為2-羥基-2-亞磺酰基乙酸的鈉鹽、 2-羥基-2-磺?;宜岬亩c鹽和亞硫酸氫鈉的混合物。這類混合物可以Brilggolite? FF6 和 Briiggolite? FF7 (Briiggemann Chemicals ;HeiIbronn ;德國)獲得。
[0150] 還原劑通常以在合適溶劑(優(yōu)選水)中的溶液形式使用。還原劑可作為一種純的 物質或上述還原劑的任意混合物可以使用。
[0151] 當流體吸收性聚合物顆粒被涂布還原劑時,所使用的還原劑的量基于流體吸收性 聚合物顆粒優(yōu)選為按重量〇. 01至5%,更優(yōu)選為按重量0. 05至2%,最優(yōu)選為按重量0. 1 至1 %。
[0152] 合適的多元醇是分子量為400至20000g/mol的聚乙二醇、聚丙三醇、3至100重 乙氧基化多元醇,例如三羥甲基丙烷、甘油、山梨醇和新戊二醇。特別合適的多元醇是7至 20重乙氧基化丙三醇或者三輕甲基丙燒,例如Polyol TP 70?(Perstorp AB,Perstorp,瑞 典)。具體而言,后者的優(yōu)點尤其是它們僅不顯著地降低流體吸收性聚合物顆粒的水提物的 表面張力。多元醇優(yōu)選作為含水或與水混溶的溶劑中的溶液使用。
[0153] 當流體吸收性聚合物顆粒涂布多元醇時,多元醇的使用量基于流體吸收性聚合物 顆粒優(yōu)選為按重量〇. 005至2 %,更優(yōu)選為按重量0. 01至1 %,最優(yōu)選為按重量0. 05至 0? 5%。
[0154] 優(yōu)選在帶有移動混合工具的混合器中進行涂布,例如螺桿式混合器、圓盤式混 合器、槳式混合器和鼓式涂布機。合適的混合器為,例如,臥式Pflugschar?犁鏵式混合 器(Gebr. L5dige Maschinenbau GmbH ;Paderborn;德國)、Vrieco-Nauta連續(xù)混合器 (Hosokawa Micron BV ;Doetinchem ;荷蘭)、Processall Mixmill 混合器(Processall Incorporated !Cincinnati ;U. S.A.)和 Ruberg 連續(xù)流混合器(Gebriider Ruberg GmbH&Co KG, Nieheim,德國)。此外,也可使用流化床來混合。
[0155] 吸水聚合物顆粒具有的水分含量優(yōu)選為按重量0至15%、更優(yōu)選為按重量0. 2 至10%、最優(yōu)選為按重量0.5至8%,水分含量由EDANA(European Disposables and Nonwovens Association)推薦的測試方法No. WSP 230. 2-05〃水分含量〃測定。
[0156] 流體吸收性聚合物顆粒的離心保持能力(CRC)通常至少為15g/g,優(yōu)選至少20g/ g,優(yōu)選為至少22g/g,更優(yōu)選為至少24g/g,最優(yōu)選為至少26g/g。流體吸收性聚合物顆粒 的離心保持能力(CRC)通常少于60g/g。離心保持能力(CRC)使用EDANA推薦的測試方法 No. WSP 241. 2-05〃離心保持能力〃測定。
[0157] 流體吸收性聚合物顆粒在49. 2g/cm2負載下的吸收量至少為18g/g,通常優(yōu)選至少 為20g/g,優(yōu)選至少為22g/g,更優(yōu)選至少為24g/g,最優(yōu)選至少為25g/g。流體吸收性聚合 物顆粒在49. 2g/cm2負載下的吸收量通常少于35g/g。在49. 2g/cm2負載下的吸收量以類 似于EDANA推薦的測試方法No. WSP 242. 2-05"壓力下的吸收〃的方式進行測定。
[0158] 流體吸收性聚合物顆粒具有的鹽水流傳導率(SFC)通常為至少20xl0_7 cm3 s/g, 優(yōu)選為至少25xl(T7 cm3 s/g,優(yōu)先優(yōu)選為至少30xl(T7 cm3 s/g,最優(yōu)選為至少50xl(T7 cm3 s/g。流體吸收性聚合物的鹽水流傳導率(SFC)通常小于500X10_7cm3 s/g。鹽水流傳導率 (SFC)基本上根據EP 0 640 330A1確定為流體吸收性聚合物顆粒的溶脹凝膠層的凝膠層 滲透性,但上述專利申請中的第19頁和圖8中所述的裝置被改造為不再使用玻璃料(40), 且柱塞(39)由與氣缸(37)相同的聚合物材料構成且現在包括均勻地分布在整個接觸表面 上的分別具有9. 65mm直徑的21個開孔。測量的過程和評估仍與EP 0 640 330A1相同。 自動記錄流速。鹽水流傳導率(SFC)按如下計算: SFC[cm3s/g] = (Fg(t = 0) XLO)/(dXAXffP), 其中Fg(t = 0)為借助流確定的Fg(t)數據的線性回歸分析通過外推至t = 0獲得的 NaCl溶液以g/s表示的流速,LO為凝膠層的以cm表示的厚度,d為NaCl溶液的以g/cm3表 示的密度,A為凝膠層的以cm2表示的表面面積及WP為以dyn/cm2表示的在凝膠層上的靜 水壓力。
[0159] 流體吸收性聚合物顆粒具有10到1000達西的凝膠床滲透性(GBP)。然而,優(yōu)選具 有10到100的凝膠床滲透性(GBP)的流體吸收性聚合物顆粒。凝膠床滲透性(GBP)根據 US2005/0246757 確定。
[0160] SAP還可為W02010/133529從6頁第一行到第15頁第16行中公開的,通過引用并 入本文中。
[0161] SAP負載可在寬的極限內變化。例如,對于嬰兒尿布,通常使用的SAP的量從8到 20g,優(yōu)選為從11到18g,更優(yōu)選從12到15g。
[0162] 本發(fā)明還使用片層,一個通常作為底層和一個通常作為頂層。通常,該兩片層都是 非紡織織物。非紡織織物可使用不同的技術來制造,且一種可引用卡釘非紡織織物、紡粘非 紡織織物、紡絲非紡織織物、氣流沉降式非紡織織物,等。連結可為機械的(例如,纏結)、熱 的、超聲波的、化學的等。非紡織織物是本領域的技術人員公知的。使用的非紡織織物可為 標準的,或可為構造的,且如果需要還可是已經壓紋的。
[0163] 非紡織織物可透過液體或不透過液體。技術人員將選擇待被使用的纖維來滿足要 求。已知的纖維的親水性使纖維適用于制造透過液體的非紡織織物。
[0164] 纖維可以是常規(guī)的合成或半合成的纖維,例如聚酯、聚烯烴和人造纖維,或常規(guī)的 天然纖維例如棉花。在非紡織織物材料的情況下,纖維可由粘合劑例如聚丙烯酸酯粘合。 優(yōu)選的材料是聚酯、人造纖維、聚乙烯和聚丙烯。透過液體的層的實例例如在WO 99/57355 Al 和 EP 1 023 883 A2 中描述。
[0165] 不可滲透液體的層的實例是通常由疏水性聚乙烯或聚丙烯構成的層;可使用其它 材料,如聚酯和聚酰胺。
[0166] 多層結構也是可能的,以便提供片的一側上的特定方面或感覺和另一側上的特定 性質,例如,相對于粘附。
[0167] 以上Livedo參考文獻EP1609448以及US2008/0045917提供了此類非紡織織物的 公開內容。
[0168] 頂層將是液體可滲透的,以便允許液體由SAP捕集。頂層的可能的非紡織織物將 為具有接收親水化處理的聚乙烯或聚丙烯纖維的類型,或為人造絲或任何其它適合的纖 維。以上Livedo的參考文獻包含可能的頂層的公開內容。表面重量可在寬范圍之間變化, 如,從5到100g/m 2,優(yōu)選為從10到50g/m2。
[0169] 底部片層將為液體不滲透的,這是通常的情況,但不是必需的??赡艿膶訛榉羌徔?織物層。如技術人員公知的那樣,用于底層的可能的非紡織織物將為具有聚丙烯或聚酯纖 維的類型。以上Livedo的參考文獻包含可能的底部片層的公開內容。表面重量可在寬范 圍之間變化,如,從5到100g/m 2,優(yōu)選為從10到50g/m2。底部片層還將具有透氣性,這將得 到控制。如下文將變得更清楚那樣,這將有助于形成凹穴且填充SAP。
[0170] 本發(fā)明中使用的粘合劑是技術人員已知的。第一類型的粘合劑用于凸緣。用于凸 緣的粘合劑通常為熱熔的。其通常為PSA (壓敏粘合劑)。因此,優(yōu)選的粘合劑為HMPSA。可 用于凸緣的示例性HMPSA為具有氫化烴類樹脂和環(huán)烷油的SBS基粘合劑。用于粘合劑沉積 的過程是技術人員已知的,且路線可為連續(xù)的或中斷的,優(yōu)選為連續(xù)的。線性重量為從0. I 至1J 5g/延米。
[0171] 凸緣可沿加工方向(MD)、橫向方向(TD)或兩者存在。凸緣確保了吸收性制品的幾 何穩(wěn)定性。凸緣還確保了泄放功能。液體可在片層(尤其是非紡織織物)的厚度內轉移。 在凸緣水平下,液體將沿由凸緣限定的路徑被引導,且然后將限定泄放路徑。這確保了流體 在整個吸收性制品上的更均勻分布。
[0172] 類似的粘合劑用于粘合層(3)和(8)(如果存在),其具有允許逐漸剝離的性質。 粘合劑對于頂部和底層可為不同的。粘合劑可使用技術人員已知的技術來沉積。涂層可為 總的或局部的(多條線、多個點,根據特定圖案、MD、TD、螺旋噴灑、多孔涂層、泡沫涂層等)。 粘合劑如果在頂層上使用,則將使得流體將能夠通過頂層。因此,用于頂層的涂層通常為開 放涂層。表面重量通常將控制剝離力,且典型值為從5到60g/m 2,優(yōu)選從10到20g/m2。隨 片層(凸緣或沉積在片層上)使用的粘合劑優(yōu)選為不是水溶性的。
[0173] 熱熔是優(yōu)選的,尤其是壓敏粘合劑(PSA,尤其是HMPSA)。
[0174] 很一般而言,且沒有對其限制,熱熔粘合劑包括: (a)?聚合物如£¥4、?£、??3£4(乙烯丙烯酸乙酯)和熱塑性彈性體或橡膠,其為(嵌 段)苯乙烯共聚物如SIS、SIBS、SEPS、SBS、SEBS或丁二烯基共聚物,或再次,乙烯-丙烯共 聚物,如EPR和烯烴嵌段共聚物0BC?;瘜W改性如馬來酐改性是可能的。
[0175] 典型的平均重量摩爾質量MW在60kDa至400kDa之間。
[0176] 它們可構成配方的10%到80%,優(yōu)選為15%到40%,且其目的在于提供:機械強度、 撓性、阻隔性質、透明度和粘度控制。
[0177] (b).可為極性樹脂或非極性樹脂的粘性樹脂。極性樹脂可為(i)天然的或改性 來源的松香,例如,如,從松林的樹膠提取的松香,其聚合的、二聚的、脫氫的、氫化的衍生 物,或由一元醇或多元醇如乙二醇、甘油、季戊四醇酯化;(ii)廠烯樹脂大體上是從廠烯型 烴類在弗瑞德_克來福特催化劑存在下的聚合反應得到的,如單萜烯(或菔烯)、a -甲基 苯乙烯,且可能由石碳酸改性。非極性樹脂可以是(iii)由油切割引起的不飽和脂肪烴的 混合物的氫化、聚合或共聚(利用芳香烴)獲得的樹脂;(iv)萜烯樹脂大體上是從萜烯型 烴類在弗瑞德_克來福特催化劑存在下的聚合反應得到的,例如,單萜烯(或菔烯)、含有天 然廠烯的共聚物,例如,苯乙烯/廠烯,ct -甲基苯乙烯/廠烯和乙烯基甲苯/廠烯。
[0178] 粘性樹脂可為天然的(松香脂、萜烯或萜烯-酚酯)、或油基的、脂族的或芳香族 的。
[0179] 它們通常構成了配方的10%到80%,優(yōu)選30%到60%。它們增大了熱粘著性、粘合 和控制粘著。
[0180] (c).石蠟和蠟,其可構成配方的0到20%。它們起到提供阻隔、剛性和熱熔硬度性 質的作用。
[0181] (d).增塑劑如油,其可構成配方的0到30%。它們控制熱熔撓性和粘性。
[0182] (e).抗氧化劑,其可構成配方的0.2%到2%。它們在熱時和在冷時穩(wěn)定成分。
[0183] (f).填料,其在期望特定性質如抗UV(抗氧化)、防火、抗過敏性質、流變改性等 時構成配方的一部分。
[0184] 熱熔粘結劑可具有以下成分:15%到40%的熱塑性聚合物,30%到60%的粘性樹脂, 30%或更少的其它成分:增塑油、抗氧化劑、添加劑等。
[0185] 殘余粘性可通過調整組分和配方來控制。
[0186] 粘合劑還可結合SAP使用。這可有助于減少SAP移動。這可為如上文公開的HMA、 HMPSA。其還可為水基(WB)的,且例如,其可為WBPSA。與SAP-起使用的粘合劑可為水溶 性的。該粘合劑可在SAP置于成形的凹穴中時沉積。該實施例將允許較緊地保持SAP的顆 粒或晶粒,這對于處理和/或設計有益。
[0187] 參看圖3,提供了過程的總體視圖。在圖3中呈現了輥Cl,C2,C3,C4,C5和 C6,以及用于輥Cl, C3和C6的相關聯(lián)的細輥。圖3中還示出了分別對應于輥Cl與細輥、C3 和C4、C3與細輥、C3和C5,以及C6與細輥之間的輥隙的輥隙點A,B,C,D和E。在從適合的 來源供應時,也呈現出了片(2)和(7)。圖1的各個子步驟還可在圖3中以對應的方式找 出。然后,各個步驟將在下文中以更詳細的方式公開。人們將理解的是,圖1中的可選的步 驟同樣在圖3中是可選的。
[0188] 參看圖4,公開了初始底層供應步驟。片層(2)在達輥Cl與相關聯(lián)的細輥之間的 輥隙點#A的中等張力下展開。輥Cl優(yōu)選為光滑的,且例如包括橡膠護套。
[0189] 參看圖5,片層(2)(底層)將收納粘合層(3)。該粘合劑可為HMPSA,且通過膠Gl 的沉積來呈現。在輥隙點A之后,這在底層處于輥Cl上的同時發(fā)生。該粘合劑將用于盡可 能多地保持分布在點#B(見下文)處的凹穴中的SAP的目的。如上文指出的那樣,粘合涂 層使用標準技術來執(zhí)行。粘合層(3)的表面重量將用于定制SAP溶脹期間在兩片之間的剝 離力的目的。在一個實施例中,粘合劑作為泡沫產品沉積。對于給定的厚度,泡沫產品將提 供粘合劑量的節(jié)省、較高的粘性、較低的粘著(捕集SAP),以及較低的流動(由于其特定表 面為液體吸收的一個驅動因素,故應當避免SAP顆粒涂層)。
[0190] 參看圖6,片層(2)(底層)形成在輥C2上,以便給予凹穴縱向輪廓。輥Cl具有高 于輥C3的旋轉速度的旋轉速度。旋轉速度的差異允許材料存在來形成凹穴的垂直壁。輥 C2將具有略微高于輥Cl的速度的旋轉速度,以便生成成形所需的張力。在輥C2的上部部 分中較高的摩擦還將確保粘合劑凸緣(下方)的沉積期間的底層的張緊。輥C2可接收防 滑涂層。
[0191] 在圖7中,輥C2具有凹槽71a,71b,71c,71d。各個凹槽具有谷部,這里呈現為具有 正方形,但錐形的谷部是可能的,且如果期望,角可為平滑的。呈現了對應于凹槽71a的谷 部72a。對應的峰部72a呈現在兩個相鄰的谷部之間。在輥C2之后獲得的幅材因此呈現出 肋或波紋。幅材將由于凹槽的頂部與底部之間的摩擦的差和卷繞速度的差而匹配凹槽。輥 C2和C3之間的卷繞速度的差允許材料匹配凹槽的內部。由于在凹槽中形成肋/波紋,故減 小了幅材的寬度;旋轉速度的差異提供了幅材張緊的松弛,且允許此類成形。片層2(具有 粘合劑⑶和/或(5))在輥C2與C3之間無應力,其中如前文所述,輥C3具有低于輥C2 的旋轉速度的旋轉速度。輥C2與C3之間的旋轉速度的差由形成凹穴的垂直壁的另一個部 分所需的片層的量(或長度)規(guī)定。兩個輥隙點#八和#0(壓延,見下文,輥隙點#0未呈現 在圖6上)將用作固定點來將幾何形狀給予兩個輥隙點之間的片材。
[0192] 輥C2可通過堆疊可變厚度和直徑(對應于凹穴的寬度和深度)的盤來獲得。這 允許了快速地改變制品的幾何形狀,而不需要恢復成套的輥的完全變化。
[0193] 參看圖8,公開了凸緣的沉積??v向凸緣使用標準技術來沉積。由于輥C2具有調 節(jié)的速度,故外表面上的張緊適于接收粘合劑凸緣。凸緣可不需要必須為線性的或連續(xù)的。 它們可為之字形,且可為點。凸緣沉積發(fā)生在對應于或接近于峰部72a的位置處的片上。
[0194] 備選實施例在于粘合劑凸緣由另一種連結方法替代。作為連結方法,人們可使用 熱密封、超聲波密封、縫合、卡合兩個非紡織織物在一起。沒有粘合劑的連結大體上在壓延 步驟之后執(zhí)行。
[0195] 參看圖6 (見上文),公開了凹穴的形成,其中凹穴主要由輥C3形成。以類似于根 據MD(機加工方向)形成的方式,沿I'D(橫向方向)的凹穴成形使用由具有選擇的幾何形 狀的堆疊的盤形成的輥C3執(zhí)行,形成矩陣。
[0196] 參看圖9a,公開了為矩陣的輥C3。輥C3中的凹口(91a,91b,91c)的底部部分配 備有孔,允許施加真空。施加真空將用于吸引片層,以便使其符合矩陣的形狀,以限定凹穴。 底層非紡織織物的空氣孔隙度(Gurley孔隙度)將適于使得施加到輥C3的中心部分中的 真空足以通過吸力抵御輥壓制片。施加的真空還將在SAP分布在由此形成的凹穴中(見下 文)時作用。施加的真空可利用插入輥中的內鼓或心軸來獲得,其可為分段的,以便將真空 僅施加到其所需的輥的那些部分。因此,具有真空的節(jié)段可呈現在30°至180°之間,優(yōu)選 為60°至120°之間。
[0197] 真空節(jié)段可為上文提到的現有技術文獻中公開的類型,見EP-A-1621166和 EP-A-1621167。輥C3可取決于凹穴的期望的形狀或幾何構造來變化。
[0198] 圖9b呈現了具有長形形狀而非矩陣形狀的輥C3。
[0199] 輥C3可以以類似于輥C2的方式,S卩,通過使用堆疊在軸線上的盤來獲得。圖9c 和圖9d代表對應于圖9a和圖9b的相應的盤。
[0200] 參看圖10,公開SAP的分布。SAP從C4分布,其相對于輥C3反轉。輥C3和C4的 旋轉速度被調節(jié)一個到另一個。兩個輥通常不接觸,小間隙存在于這兩個之間,以便適于底 層(2)的變化厚度。用于分布SAP的一種可能的技術為文獻US7744713中公開的一種,通 過引用并入本文中。真空施加在形成輥中,這還將有助于SAP保持就位(利用適于將真空 具有對將SAP保持就位的影響的底層的Gurley孔隙度)。
[0201] 還可能的是通過其它過程來完成凹穴的形成,如,壓紋過程(雖然這不是優(yōu)選 的)。例如,凹穴成形輥或系統(tǒng)可為引用的專利US7744713中公開的一種。
[0202] 參看圖10,還公開與頂層(片層(7))進行接觸。在壓延之前,頂層顯示為面對輥 隙點#C處的底層。點#C優(yōu)選為離輥隙點#B盡可能近,以便避免用粉末SAP污染粘合劑部 分(如果有的話)。頂層(7)在張力下被帶至在之前形成的凹穴的頂部上,且通過經過細 輥(可具有香蕉形狀)來張緊。作為優(yōu)選,張緊施加成以便最小化待施加到頂層上的真空 的效果(張緊將避免否則會由于真空形成的波)。細輥還可包括裝備,以便形成具有在一定 厚度內的褶皺的頂層(以提供進一步膨脹)。
[0203] 參看圖10,還公開了壓延步驟。壓力施加到輥C3與C5之間,以通過將頂層固定到 底層上來進行,由此形成閉合的凹穴(4a)。
[0204] 還呈現另一可選的實施例,提供獲取分布層ADL(Il)。該層提供在輥隙點此處,以 便形成為在該點處的夾層。該ADL將優(yōu)選為將粘合劑接收到兩個面上,但還可使用上文所 述的任何連結系統(tǒng)來固定。
[0205] 參看圖11,公開了完成步驟。壓實(褶皺形成)在成品的張力下的卷繞期間執(zhí)行。 壓輥C6用于在卷繞期間在點#E處賦予壓力。
[0206] 兩個可選的步驟可存在(未示出)。
[0207] 第一可選的步驟為用粘合層(8)涂布頂層(7)。涂層為開放涂層,以便確保頂層將 保持透氣性以及液體攝取性質。涂層可執(zhí)行為多孔性涂層、螺旋噴涂涂層、多個路線、圖案 涂層等。涂布方法是技術人員公知的。
[0208] 第二可選步驟為噴灑粘合劑來用于保持和/或聚集SAP的顆粒。該噴灑可利用無 空氣技術(低壓)或空氣混合來執(zhí)行。一旦沉積在凹穴中,大致在SAP已經從輥C4分布之 后(且在附連頂層之前),這將施加到SAP顆粒上。
[0209] 盡管已經利用接收SAP的底層給出了以上公開內容,但有可能的是(雖然不優(yōu)選) 將兩個片層在上文所述的設備中反轉。
[0210] 由此形成的凹穴將提供改善舒適性的襯墊或墊子的感覺。
[0211] 當凸緣沿MD和TD兩者存在時,上文所述的過程可如下修改。高速噴嘴可布置在 輥C5附近,其中噴嘴能夠根據制造工序,通常通過形成輥C3驅動來沉積小寬度的粘合劑的 帶。可能需要多個噴嘴。
[0212] 作為備選,可使用稱為脫機工藝的工藝。在此情形下,芯材的底部部分脫機地制造 (即,直到輥C3和C3,但在輥C5 (壓延)之前,且然后以垂直方式被帶至最終制造線(例如 最終制造線為吸收性制品或芯材插入尿布中的線))。施加凸緣,且然后施加頂層。然后執(zhí) 行壓延和切割。
[0213] 該過程可相反,其中頂層和底層交換。還有可能的是,凹穴形成在兩層中;在此情 況下,在線上將存在兩個成形裝置。
[0214] 本發(fā)明的吸收性制品或吸收性芯材可用于多種產品。其可與微毛層或纖維素層、 獲取/分布層或兩者相關聯(lián);其還可在2個或多個層中將一個堆疊在另一個上來使用,其中 凹穴的圖案可為對準或偏移的等,產生了 3D泄放網絡。一般而言,本發(fā)明的吸收性制品或 芯材可用作個人護理產品的一部分,尤其是尿布。
[0215] 以下的實例示出了本發(fā)明,但沒有對其限制。
[0216] 實例1(本發(fā)明的實例) 測試方法 負載下的獲取諫率 獲取速率測試為流體吸收性制品完全地吸收一定量的NaCl溶液(合成的尿)以確保 即使在涌出情形中也干燥所需的時間的確定。
[0217] 為了測試獲取速率,吸收性制品在負載下以0. 9%的NaCl溶液的限定量來進行多 次。使用的NaCl溶液為具有(70±2)mN/m的表面張力下的去離子水中的0.9(9g/l)的氯 化鈉溶液。獲取速率通過記錄在多次單獨進行之后保持在〇. 7psi的壓力下IOmin之后吸 收一定量的流體所需的吸收性制品的時間來測量。
[0218] 獲取速率測試在23 ±2 °C的溫度下且50 ± 10%的相對濕度下執(zhí)行。
[0219] 執(zhí)行測試所需的材料和設備為穿過重心的3. 64kg (± 0. 0075kg)的圓形的, 0.7psi(±0.01psi)重量,IOcm直徑,2.38cm ID Plexiglas?管,數字計時器、電子天平 (0. Olg的準確度)、燒杯、尺、具有7g/秒± 1秒的流速的分液漏斗,或等同物。
[0220] 流體吸收性制品置于例如Plexiglas?檢驗臺的平面上,例如,使用夾具。進行點 在制品上標記出。在吸收性芯材的情況下,點應當定位在芯材的中心。
[0221] 3. 64kg的負載置于吸收性制品上,其中Plexiglas?管的開口中心地定位在之前 標記出的進行點。
[0222] 必須對于各次進行選擇限定量的0. 9%的NaCl溶液。這里,對于各次進行,使用 70ml的NaCl溶液。
[0223] 對于首次進行,相應量的NaCl溶液在燒杯中稱重,倒入Plexiglas?管中,且計時 器一旦流體釋放到吸收性制品上就立即開始。記錄流體完全吸收到制品中的以秒計的時間 (Al) 0
[0224] 在過去10分鐘之后,除去負載。在沒有負載兩分鐘之后,可開始第二次獲取。
[0225] 如上的相同程序將對于下一次進行重復。
[0226] 在測量總共4次獲?。ǚ謩e70ml的NaCl溶液),且記錄相應的時間A2, A3, A4。
[0227] 在負載下的獲取速率根據以下等式來計算: 獲取速率(g/s) = 各次進行的NaCl溶液的重量[g]/各次進行的獲取時間[s]。
[0228] 疊層的制各, 本發(fā)明的實例:具有凸緣的吸收件制品: 疊層或吸收性制品(尺寸30x11cm)使用尺寸為大約31x12cm(略大于將制備的芯材) 的矩形金屬箱制備,該金屬箱連接到標準的真空清潔器上來產生真空。塑料模型置于箱 中。模型由塑料板構成(尺寸30x11cm),其中切割敞開的矩形一致空間(24個空間;分別 2. 0x4. Ocm)。矩形開口之間的板的其余部分為大約0. 5cm寬。
[0229] 涂布有熱熔粘結劑(法國的Bostik的粘結劑H4245,施加為精梳槽口涂層2mm開 /2mm關,利用大約5g/m 2的量)的非紡織織物(來自于法國的DOUNOR的IOgm2的紡熔PP親 水性非紡織織物)放置在塑料模型的頂上在箱中涂布的側。由真空引起,非紡織織物被吸 入模型的敞開空間中,且凹穴在非紡織織物中產生。此外,真空在疊層制備期間穩(wěn)定非紡織 織物。
[0230] 各個凹穴填充有0.625g的量的超級吸收性聚合物(來自BASF的Hysorb B 7055(CRC=32g/g ;AUL=23g/g)),以便芯材包含總共15克的流體吸收聚合物。
[0231] 后來,熱熔粘結劑(法國的的Bostik的H4245)的凸緣通過使用硅紙將其傳遞到 金屬箱中的非紡織織物上來施加到凹穴之間的疊層上(熱熔粘結劑的條置于硅紙上,且然 后在非紡織織物處傳遞)。這些凸緣(縱向凸緣,具有30cm的長度,大約20mg/m的涂層,以 及大約Imm的寬度,以及緯度方向的凸緣,具有Ilcm的長度、大約20mg/m的涂層,以及大約 Imm的寬度)置于凹穴之間來構成圍繞凹穴的〃網絡〃。
[0232] 然后,涂布有熱熔粘結劑(Bostik粘合劑H4245,施加為大約5g/m2的全槽口涂 層)的第二非紡織織物置于前述非紡織織物的頂部上,其中涂布側向下。圖Ia中示出了此 類芯材/疊層的示意圖。
[0233] 在頂層安裝到底層上之后,使用壓輥(重量:2kg,寬度6cm)來壓制疊層。
[0234] 比較實例 沒有凸緣的吸收件制品 根據除加入凸緣之外的具有凸緣的疊層的制備來制備疊層或吸收性制品。在加入流體 吸收性顆粒之后,第二非紡織織物直接地置于第一個的頂部上。使用壓輥(重量:2kg,寬度 6cm)來壓制疊層。
[0235] 結果 負載下的獲取諫率: 負載下的獲取速率對于沒有凸緣的比較實例疊層和具有凸緣的疊層的本發(fā)明的實例 來測量,其中進行4次,每次70ml的0. 9%NaCl溶液。
[0236] 結果在下表中總結。
【權利要求】
1. 一種吸收性制品(1),包括: 第一片層(2),其呈現一排吸收質收納凹穴(4, 4a); 超級吸收性材料的集塊(6),所述集塊置于所述吸收質收納凹穴(4, 4a)中; 置于所述第一層的頂部上的第二片層(7); 置于相應的凹穴之間來確保結構強度的連結凸緣(5); 所述第一片層(2)在超級吸收性材料的所述集塊(6)上形成褶皺(10),所述褶皺存在 于圍繞由此形成的凹穴的外周延伸的區(qū)域中。
2. 根據權利要求1所述的吸收性制品(1),其特征在于,褶皺(10)大致平行于所述層 的平面構成。
3. 根據權利要求1或權利要求2所述的吸收性制品(1),包括: 連結在所述凸緣(5)附近的區(qū)域(9)中在所述第一層與所述第二層之間的粘合層(3) 和/或(8); 其中所述粘合層(3)和/或(8)在由超級吸收質膨脹施加壓力時在所述區(qū)域(9)中分 層。
4. 根據權利要求3所述的吸收性制品(1),其特征在于,包括分別施加在片層(2)和 (7)上的兩個粘合層⑶和(8)。
5. 根據權利要求1至權利要求4中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,包括沿 加工方向和橫向方向的粘合凸緣(5)。
6. 根據權利要求1至權利要求5中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述連 結凸緣(5)限定對應的片層的一部分中的泄放區(qū)域。
7. 根據權利要求1至權利要求6中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述連 結凸緣(5)為粘合凸緣。
8. 根據權利要求1至權利要求7中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述超 級吸收性材料的集塊還包括粘合劑。
9. 根據權利要求1至權利要求8中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述片 層⑵和/或(7)為非紡織織物。
10. 根據權利要求1至權利要求9中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述 片層(2)不透液體,且所述片層(7)允許液體滲透到超級吸收性材料的集塊中。
11. 根據權利要求1至權利要求10中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述 片層(2)為底層,且所述片層(7)為頂層。
12. 根據權利要求1至權利要求11中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述 粘合劑(3, 8, 5)為非水溶性的。
13. 根據權利要求1至權利要求12中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述 超級吸收性材料包括與其混合的少于30%的纖維,優(yōu)選為少于10%的纖維,更優(yōu)選沒有與其 混合的纖維。
14. 根據權利要求1至權利要求13中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述 超級吸收性材料具有至少24g/g的離心保持能力。
15. 根據權利要求1至權利要求14中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述 超級吸收性材料在至少22g/g的負載下具有一吸收性,所述吸收性根據EDANA測試方法No. WSP 242. 2-05 〃壓力下的吸收〃在49. 2g/cm2的負載下測量。
16. 根據權利要求1至權利要求15中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,所述 超級吸收性材料具有至少25xl(T7cm 3s/g的鹽水流傳導率。
17. 根據權利要求1至權利要求16中任一項所述的吸收性制品(1),其特征在于,還包 括獲取/分布層。
18. -種包括根據權利要求1至權利要求17中任一項所述的吸收性制品(1)的尿布、 訓練褲、衛(wèi)生棉、防失禁服裝或繃帶。
19. 一種制造根據權利要求1至權利要求17中任一項所述的吸收性制品(1)的方法, 包括步驟: (1) 提供片層⑵; (2) 施加連結凸緣(5)來確保結構強度; (3) 將凹穴(4, 4a)形成在所述層⑵中; (4) 以超級吸收性材料的集塊填充所述凹穴,超級吸收性材料的集塊(6)在體積上代 表在褶皺步驟(7)之前由所述凹穴限定的體積的70%以下,優(yōu)選50%以下; (5) 提供片層(7); (6) 將所述片層(7)附連在承載所述凹穴(4, 4a)的所述片層(2)上; (7) 將所述第一片層(2)在超級吸收性材料的集塊(6)上褶皺,所述褶皺(10)存在于 圍繞由此形成的凹穴的外周延伸的區(qū)域中。
20. 根據權利要求19所述的方法,其特征在于,所述褶皺(10)通過沿大致垂直于所述 層的平面的方向施加壓力來形成,以便褶皺(10)大致平行于所述層的平面構成。
21. 根據權利要求19或權利要求20所述的方法,其特征在于,所述褶皺(10)由垂直于 所述層的平面的凹穴的片的部分形成。
【文檔編號】A61F13/532GK104244893SQ201280052270
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權日:2011年10月24日
【發(fā)明者】博迪安 C., 沙爾特雷爾 J-F., 丹尼爾 T., 利格爾 J., 維斯特費爾德 R. 申請人:波士膠公司, 巴斯夫歐洲公司