專利名稱：吸收片材和其制備方法及裝置，吸收管，吸收產(chǎn)品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明背景本發(fā)明的領域本發(fā)明涉及新型吸收性復合材料，其中特別由具有各種尺寸的和具有從粉末到粒料的形狀的顆粒組成的水可溶脹固體在功能和處理特性上得到改進。更具體地說，本發(fā)明涉及由作為水可溶脹性固體的吸收性聚合物組成的或含有作為水可溶脹性固體的吸收性聚合物的并具有完全不同于普通吸收材料的形狀和有能力穩(wěn)定地吸收比自己本身體積大得多的液體的一種高吸收性復合材料，和涉及主要由該復合材料組成的高吸收性復合材。
本發(fā)明的高吸收性復合材料廣泛用于嬰兒和成年人使用的紙巾，婦女衛(wèi)生產(chǎn)品，供處理動物的液體和固體廢物用的產(chǎn)品，和與普通高吸收性產(chǎn)品極其類似的醫(yī)用血液吸收產(chǎn)品，因此特別可用作超薄無紙漿(pulpless)吸收材，以使得最佳利用所謂吸收性聚合物的能力。還有，該吸收性材料能夠用于保冷材料，持水材料，防結(jié)露材料，海底電纜的包覆材料，應急與水有關的突發(fā)事件的備用材。
還有，本發(fā)明涉及制造吸收性復合材料和主要由該吸收性復合材料組成的復合材的方法和裝置。
而且，本發(fā)明涉及吸收性片材，當吸收性復合材料與各種片狀基材結(jié)合用于吸收性產(chǎn)品中時該吸收性片材也發(fā)揮常規(guī)背襯材的耐滲漏性能；涉及吸收性片材，當吸收性復合材料與各種片狀基材結(jié)合用于吸收性產(chǎn)品中時該吸收性片材也發(fā)揮常規(guī)包覆襯面材的所必須有的能力；和涉及吸收性片材，當單獨使用時該吸收性片材也發(fā)揮常規(guī)背襯材和包覆襯面材的能力。
現(xiàn)有技術在吸收性產(chǎn)品中使用的主吸收性組分(它吸收水和液體滲出物)是由松散(fluff)型木紙漿和所謂的超吸收性聚合物(下文稱作“SAP”)的混合物組成的。然而，近年來，為了改進吸收性產(chǎn)品的分布效率，減少其庫存和展示空間，和節(jié)約天然資源，減少相應大體積吸收性產(chǎn)品的尺寸的社會需要變得更加強烈。
通過與SAP和紙漿相結(jié)合來制造更緊湊和更薄的吸收性產(chǎn)品的措施將會提高吸水率比紙漿高2-10倍的SAP的含量和因此減少紙漿的含量。最終，如果SAP的含量達到100％，將能夠獲得最薄和最緊湊的吸收性產(chǎn)品。
然而，隨著SAP含量的提高，當它吸收水時，將因SAP的特性而發(fā)生所謂的“凝膠隔斷現(xiàn)象”。因此，吸收性產(chǎn)品不會象當初設計那樣發(fā)揮作用。目前，據(jù)說SAP和紙漿兩者的含量之比是至多1∶1。其中SAP和紙漿兩者的含量之比是2或2以上的值1的結(jié)構，或SAP含量幾乎達到100％的所謂無紙漿化將很難在目前實現(xiàn)。根據(jù)在吸收產(chǎn)品領域中一般采用的普通概念，術語“無紙漿”是指紙漿與SAP的含量之比大約是1或更低。
迄今對于無紙漿結(jié)構人們已進行了許多嘗試。纖維型或網(wǎng)型SAP是通過直接紡絲到丙烯酸型纖維或部分水解丙烯酸型纖維上而制得。另一種方法是通過用單體如丙烯酸單體浸漬網(wǎng)材和然后由紫外線或電子束促使單體發(fā)生聚合反應，來制備網(wǎng)型吸收性聚合物。再一種方法是通過將纖維素的無紡織物或類似物進行羧甲基化，然后讓羧甲基纖維素部分交聯(lián)來制造吸收性聚合物片材。
然而，由于原料的高成本和高資金投入，迄今為止還沒有報道成功商業(yè)化的實例。
從活體中排泄出的液體滲出物將因它們各自的環(huán)境和生活條件的不同而極其不同，排泄的頻率不是恒定的。所以，與變化的外圍環(huán)境對應，仍然需求在許多類型的吸收性產(chǎn)品中使用的吸收性片材，以穩(wěn)定地顯示出快速和長時間吸收的能力。
如以上所述，普通雙組分(紙漿和SAP)吸收劑通過利用紙漿對液體的臨時保留和SAP對液體的穩(wěn)定保留，能夠在一定程度上滿足長時間吸收之要求。然而，為了確保高吸水率而使用其中SAP含量較高或SAP單獨使用的吸收性產(chǎn)品將具有嚴重的缺陷；液體首先排泄后SAP開始一次性全部加以吸收，因此初始吸收是非?？焖俚牡S著排泄的反復進行，吸收速度急劇下降。
本發(fā)明概述本發(fā)明的第一個實施方案提供包括從纖維素或其衍生物獲得的微纖維形式的可水合細纖維，和水可溶脹的固體顆粒的一種高吸收性復合材料，該水可溶脹性固體顆粒的表面的至少一部分被微纖維形式的該細纖維包覆。
在本發(fā)明中使用的從纖維素或其衍生物獲得的微纖維形式的可水合細纖維將在下面稱作“HFFM”。
吸收性復合材料能夠以三維結(jié)構體如粉末型、顆粒型、粒料型、片料型和任何其它類型獲得，也能夠以其中無紡織物或類似物的支持片材作為基材的片料類型獲得。
本發(fā)明進一步提供一種制造吸收性復合材料的方法。該方法包括以下幾個步驟將水溶脹性固體和HFFM分散在包括有機溶劑和水的混合物的分散介質(zhì)中，該有機溶劑能夠控制水溶脹性固體的溶脹并分散HFFM和因此與水混溶，從所得到的分散液體中將水溶脹性固體和HFFM與分散介質(zhì)分離，然后除去液體組分和干燥它們。
本發(fā)明的吸收性復合材料基本上是水溶脹性固體和覆蓋該固體的HFFM的復合材料。水溶脹性固體的例子是各種類型的聚糖，絮凝劑，超級水可溶脹的吸收性聚合物(SAP)顆粒等等。它們當中，SAP的缺點，即SAP因其高吸水率而變得不易處理和貯存，能夠根據(jù)本發(fā)明通過用HFFM覆蓋它來加以克服。還有，在SAP顆粒與HFFM結(jié)合在一起的結(jié)構中，SAP顆粒各自由HFFM保持在位并確保了包圍各顆粒的合適間隔。因此獲得了極薄吸收性片材。
本發(fā)明的第二個實施方案提供一種吸收性片材，其中提供了支持片材和設置在支持片材的至少一個表面上的吸收層以及其中吸收層具有HFFM、SAP顆粒和短切纖維組分(其纖維長度比SAP的平均粒徑長)和當濕溶脹時具有改進的尺寸穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中，纖維長度比SAP顆粒的平均粒徑長的短切纖維組分將SAP顆粒相互連接在一起和與此同時得到一種網(wǎng)絡結(jié)構，后者覆蓋由SAP顆粒構成的層的表面和因此用于防止已發(fā)生濕溶脹的SAP顆粒跑掉。
本發(fā)明進一步提供一種制造吸收性片材的方法。該方法包括以下幾個步驟通過將短切纖維組分和SAP顆粒加入到分散液體中并在其中進行分散來制備三組分分散淤漿，其中HFFM被分散于分散介質(zhì)中，通過將三組分分散淤漿鋪展在支持片材上而形成淤漿層，從淤漿層上除去分散介質(zhì)，和然后加以干燥。
本發(fā)明的這一實施方案的吸收性片材由四種組分即SAP顆粒、HFFM、短切纖維組分和支持它們的基底織物組成。SAP顆粒是提供吸水能力的基礎組分。除所述顆粒外，SAP還可以各種形式如膜和無紡織物形式提供。
HFFM在制造本發(fā)明的吸收性片材中防止SAP作為分散穩(wěn)定劑沉降下來和防止SAP顆粒相互凝聚，并且在制得吸收性片材之后起著粘結(jié)的作用，將SAP顆粒相互粘結(jié)在一起和將SAP顆粒與基底織物粘結(jié)在一起。通過分開被HFFM覆蓋的SAP顆粒和然后以網(wǎng)絡形式覆蓋SAP顆粒，短切纖維組分將SAP顆粒帶入網(wǎng)絡結(jié)構中與支持片材組合在一起。
本發(fā)明的第三個實施方案提供復合吸收片材，其中，在提供了液體滲透性支持片材和提供了含有被粘結(jié)于液體滲透性支持片材的任一表面上的SAP顆粒的吸收層的吸收片材上，吸收層形成了多個高吸收區(qū)域，后者的吸收能力高于按所需圖案分布在液體滲透性支持片材的表面上的其它吸收區(qū)域。
在本發(fā)明的復合吸收性片材中，液體如排泄出的液體滲出物，當與吸收性片材的液體滲透性支持片材的表面即不存在吸收層的表面接觸時，首先被液體滲透性支持片材所吸收，借助于液體滲透力穿透到片材內(nèi)部，然后擴散，和接觸，從而被吸收層吸收，后者與有液體排出的表面的另一側(cè)接觸。吸收性片材的吸收速度總體上是由吸收和擴散到液體滲透性支持片材中的速度以及溶脹速度和從吸收層的表面連續(xù)吸收到內(nèi)部的速度所決定。
所以，如果在吸收層的厚度或密度上有任何差異，當液體排出時，溶脹和吸收首先從薄的區(qū)域或低密度區(qū)域開始。同時，如果在吸收層所含SAP顆粒的粒徑上有任何差異，則溶脹和吸收首先從較小直徑顆粒的區(qū)域開始。本發(fā)明的基本概念是，通過按所需圖案將高吸水率的區(qū)域分布到吸收片材的表面上所導致的吸收能力的差異將能夠反映在溶脹和吸收速度上的差異。
還有，通過對吸收層給定不規(guī)則形狀圓周，圓周的長度將遠遠長于在沒有給定不規(guī)則形狀時圓周的直線或簡單彎曲線的長度。所以，一旦被支持片材吸收的液體將快速地被具有長接觸線的吸收層所吸收，這樣進一步改進了吸收速度。
為了將構成吸收層的組分按所需圖案分布和形成在支持片材上，將組分制成淤漿和將淤漿按照符合客體要求的所需圖案涂敷和固定在支持片材上的方法是有效的。該方法必須包括以下步驟分散步驟，在該步制得含有SAP顆粒的淤漿分散液，涂敷步驟，在分散步驟中制得的分散液體被涂敷在液體滲透性支持片材的表面上以便形成按所需圖案分布的和比未涂敷時有更高吸收能力的高吸收區(qū)域，以及干燥步驟，在涂敷步驟中形成的吸收層被干燥。
還有，本發(fā)明提供了實施該方法的裝置。該裝置包括將含SAP顆粒的分散淤漿液體以帶狀涂敷在連續(xù)移動的液體滲透性支持片材的任一表面上的多個噴嘴，和將分散淤漿液體提供給噴嘴的供料器具，且其特征在于供料器具具有一個使分散液體的流動產(chǎn)生脈沖的機構。
本發(fā)明進一步提供制造吸收片材的裝置，其中提供了將含SAP顆粒的分散淤漿液體以帶狀涂敷在連續(xù)移動的液體滲透性支持片材的任一表面上的多個噴嘴，和將分散淤漿液體提供給噴嘴的供料器具，和其中噴嘴各自具有多個出料口。
該裝置能夠安裝上熱壓器，以便在涂敷了分散淤漿液體之后用于在加熱的同時對液體滲透性支持片材加壓處理，
本發(fā)明的第四個實施方案提供了吸收管，其中吸收管由纖維網(wǎng)構成的支持片材和由該支持片材的任一表面所支持的SAP顆?；蚶w維組成，和其中支持片材以管的形狀成形并使支持SAP的表面面向里面。
本發(fā)明的吸收管具有新型的三維結(jié)構，其中通過形成支持SAP的吸收性片材的管，為SAP溶脹所需要的空間被提供來作為吸收材料的固有結(jié)構。
在符合上述結(jié)構的本發(fā)明的吸收管中，在單位面積上所存在的SAP的絕對量是平面結(jié)構的吸收材料的大約兩倍，和單位面積的吸收能力也是平面結(jié)構的吸收材料的大約兩倍。還有，在本發(fā)明的吸收管中，因為SAP是以結(jié)合于管形支持片材的內(nèi)壁上的形式被支持的，確保足夠的溶脹空間，而且即使SAP已溶脹至其吸收液體的最大吸收能力，該吸收材料整體上仍然保持它的柔性。
各種類型的吸收片材目前已經(jīng)廣泛使用。為了使吸收產(chǎn)品中使用的吸收材料的功能發(fā)揮到最大值，吸收材料在吸收液體之前需要象內(nèi)衣一樣非常薄，從而需要提供足夠的溶脹空間，不會阻止吸收材料的溶脹。本發(fā)明充分地滿足這一要求，并提供顯示出突出吸收能力且受到支持片材擴散液體的能力之協(xié)助的吸收材料。
本發(fā)明進一步提供吸收產(chǎn)品，其中由具有以上所述三維結(jié)構的高吸收性復合材料組成的吸收管作為吸收芯材被配置在所需吸收區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明的吸收管是扁平的，還未被溶脹且象壓扁的中空管一樣極薄，而且當溶脹吸收水不斷增多時，它整體溶脹，其截面顯示幾乎圓形，內(nèi)部的空隙填充SAP(隨著溶脹的進行它會增加體積)。在本發(fā)明的吸收產(chǎn)品中，單個吸收管可設置在吸收區(qū)域內(nèi)，但是更優(yōu)選地，多個吸收管平行設置。在后一種情況下，結(jié)構更加穩(wěn)定和更富柔性，并更滑爽地跟從該吸收產(chǎn)品穿戴者的身體運動。
本發(fā)明的第五實施方案提供一種吸收片材，其中提供一種液體不透過性片材(它的一個表面具有許多凹縫和吸收材料被接受和固定在凹縫中)，因此同時賦予耐滲漏性能和吸收能力。在本發(fā)明的這一實施方案中，吸收復合材料形成一種結(jié)構，其中在液體不透過性片材的一個表面上提供的許多凹縫內(nèi)，填充了含吸收性聚合物顆粒的吸收材料。復合吸收材料具有同時滿足以下要求的耐滲漏性和吸收能力(1)使用在其表面上具有凹縫的和優(yōu)選具有透氣性及防水性的液體不透過性片材。
(2)使用吸收能力盡可能高的吸收性材料。
(3)將吸收材料填充和固定在凹縫中。
在本發(fā)明中使用的具有凹縫結(jié)構的最普通形式的材料是具有約5-50微米厚度的柔性熱塑性膜，如聚乙烯、聚丙烯和EVA，在膜上通過機械穿孔、熱成形、真空成形等方法產(chǎn)生給定形狀的許多孔或通道。液體不透過性片材也能夠有效地使用且它的有效部分形成了填充吸收材料的開孔(下面將要敘述)，這樣賦予了防水性和耐滲漏性。
填充凹縫的吸收材料需要具備精細的尺寸以填充較小的空隙，同時每單位體積具有高吸收能力以確保在該用量的材料填充小空隙的情況下達到所需要的吸收能力。
液體不透過性片材是，例如，5-50微米厚度的熱塑性膜，或5-50微米厚熱塑性膜和無紡織物的共軛體。在片材上形成的凹縫具有與未形成凹縫時同樣的液體不透過性，或另一種構型是，在所有或部分凹縫的底部存在著液體能通過的開孔或多孔部分并被吸收材料遮擋。這樣構型的吸收片材總體上是液體不透過性的，同時，在有吸收材料接受和固定在通道中的情況下，顯示出高的液體吸收能力，從而兼顧了液體不透過性片材和吸收材料的兩種功能。
作為用SAP或含SAP的吸收材料來填充和固定被提供在液體不透過性片材上的凹縫的方法，在制造用于尿布和衛(wèi)生巾中的吸收材料時所使用的方法也能夠在這里使用。一種優(yōu)選的方法包括以下步驟，例如，將SAP和HFFM在氣流中分散，將分散的物質(zhì)填充在凹縫中，由熱熔融固定已填充的凹縫。
如果液體不透過性材料上各個和每一個凹縫被提供開孔或液體透過性結(jié)構，通過將液體不透過性片材輸送到提供了真空的傳送帶上并連續(xù)地從液體不透過性片材上方提供淤漿，在淤漿中所含有的液體經(jīng)由一個個被隔開的開孔或液體透過性結(jié)構來通過該片材，僅僅將淤漿中的固體組分留在凹縫中。此外，通過除去液體組分和加以干燥，SAP顆粒或SAP顆粒和片材被HFFM粘結(jié)在一起，并固定于它們所處的位置，這樣也賦予了防水性。通過選擇在SAP的量和HFFM的量之間的合適比例以及HFFM的性能，能夠賦予作為吸收材料的優(yōu)選性能所需要的耐滲漏性能和一些透氣性能夠同時獲得。
用于這些目的的SAP是顆粒，優(yōu)選為精細顆粒，這樣它能夠在較小的空間內(nèi)穩(wěn)定地保持下來，具體地說，顆粒的直徑應該是0.4mm或更低，更優(yōu)選0.3mm至0.1mm。非常細小的顆粒，如具有0.1mm直徑的那些顆粒，能夠與較粗顆粒，如0.4mm或更粗的那些顆粒共存。對于纖維材料如木材紙漿與SAP共存的情況，SAP的含量越多，結(jié)果越好SAP的含量優(yōu)選是50％或更高。
如以上所討論的，在制造本發(fā)明的復合吸收材料時，HFFM，SAP，和根據(jù)需要，短切纖維組分被分散于分散介質(zhì)中。特別有效的分散介質(zhì)是多元醇，它趨向于在低溫下具有高粘性并在加熱下粘度按對數(shù)比例降低。具體地說，通過利用多元醇和水的混合體系的溫度和粘度之間的關系，在體系穩(wěn)定保持的同時進行轉(zhuǎn)移和形成，該體系在分散和貯存的同時保持在低溫和高粘性，在為了除去液體組分對體系加熱和脫水以使粘度下降和流動性提高時，該液體組分的形成和除去變得更容易。
本發(fā)明的詳細敘述下面將詳細描述本發(fā)明的構成高吸收性復合材料的各結(jié)構的基本組分和提供該吸收性復合材料的吸收片材。
在本發(fā)明的第一方面，吸收性復合材料由SAP和HFFM組成。
在本發(fā)明的第二方面，吸收性復合材料由SAP、HFFM和短切纖維組分組成，后者大于SAP。
在本發(fā)明的第三方面，第一或第二方面的吸收性復合材料與支持片材一起形成吸收性片材。
如果從這些吸收性復合材料抽提組分和這些吸收性片材通過混合使用吸收性復合材料來制得，則有以下四種組分。
首先描述各組分(1)SAP顆粒吸收性聚合物顆粒，這里稱作“SAP”，一般是羧甲基纖維素，聚丙烯酸和聚丙烯酸酯，交聯(lián)的丙烯酸酯聚合物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解產(chǎn)物，交聯(lián)聚氧化乙烯，交聯(lián)羧甲基纖維素，部分交聯(lián)水溶脹性聚合物如聚氧化乙烯和聚丙烯酰胺，異丁烯馬來酸酐共聚物，等等。通過干燥這些聚合物獲得基本聚合物顆粒。然后，進行后處理以提高顆粒表面的交聯(lián)密度，和與此同時，添加結(jié)塊抑制劑以控制產(chǎn)物顆粒因吸收水分而結(jié)塊。
同時，屬于生物可降解或微生物高吸收性聚合物的氨基酸交聯(lián)聚天冬氨酸也能夠添加進去，它是Alcaligenes Latus的培養(yǎng)產(chǎn)物。
SAP顆粒能夠以顆粒、圓粒、膜和無紡織物形式從市場上獲得。任何這類形式的SAP產(chǎn)物能夠用于本發(fā)明中。本發(fā)明的優(yōu)選SAP產(chǎn)物是諸如顆粒、圓粒、丸粒、片料、短針形等形式，它能夠均勻地分散于分散介質(zhì)中。在本發(fā)明的說明書中，術語“顆?！币话闶侵溉魏芜@些形式。
(2)HFFM在本發(fā)明中，將SAP顆粒保持就位的微網(wǎng)絡結(jié)構用HFFM固定。該結(jié)構防止SAP顆粒相互凝聚，并在制造本發(fā)明的復合吸收材料中穩(wěn)定和制造均勻分散條件，和用作將SAP顆粒相互粘結(jié)在一起和在干燥后將SAP與支持片材粘結(jié)在一起的粘結(jié)劑。
HFFM一般是具有2.0-0.01微米平均直徑、優(yōu)選具有0.1微米或更細的平均直徑的極細纖維材料，并具有足夠的耐水性，以防止該結(jié)構在SAP吸收水和溶脹之后或當SAP吸收水和溶脹時立即毀壞，此外具有不會阻止水的滲透和SAP溶脹的性能。特別需要指出的是，HFFM具有極強的與水結(jié)合的水合性能。借助于極強的水合性能，HFFM水合物，當分散于含水介質(zhì)中時，顯示出高粘度，這用于保持穩(wěn)定的分散條件。
微纖維的水合性能的特征是較高量的保持水。例如，微纖維的所需水合性能，在它們的分散體在2,000G下離心處理10分鐘之后，由下式計算，應該是10ml/g或更高，和優(yōu)選20ml/g或更高。
保持的水量(ml/g)＝沉淀體積(ml)/微纖維(g)在本發(fā)明的說明書中，術語“HFFM”一般用來指微纖維形式的強水合纖維狀材料。在一些情況下，能夠使用平均直徑為2.0微米或更大的HFFM，并可以是所謂微纖維和HFFM的混合物。
HFFM是通過將纖維素或纖維素衍生物加以微纖化而獲得。例如，HFFM是通過研磨木紙漿并充分撞擊而獲得。該HFFM被稱作“微纖化纖維素(MFC)”，和如果進一步纖化，被稱作“超級微纖化纖維素(S-MFC)”。
同時，HFFM是通過將人造纖維素纖維如Polynosic改性人造短纖維、Bemberg銅氨人造紗和溶劑紡絲Lyocell人造纖維的精細短切纖維加以研磨和充分撞擊而制得。
此外，HFFM也能夠通過使微生物代謝而獲得。一般來說，在攪拌的同時，在含有合適碳源的營養(yǎng)物中培養(yǎng)乙酸細菌如AcetobactorXylinum以產(chǎn)生粗HFFM，它進而精制獲得HFFM。該HFFM被稱作“細菌纖維素(BC)”。
同時，所謂的微纖維型材料，它是通過在剪切力下使纖維素的銅氨溶液，纖維素的胺氧化物溶液，纖維素黃原酸酯的水溶液，或纖維素的丙酮溶液(它們?nèi)磕軌蚣徑z成纖維)發(fā)生凝聚而獲得，經(jīng)精制后獲得微纖維型材料，該材料也能夠用于本發(fā)明中。HFFM的詳細情況描述在日本特許公報昭和48-6641和昭和50-38720。
該HFFM可以商標“CELLCREAM”(由旭化成化學工業(yè)有限公司制造)，“CELLISH”(由Daicel Chemical Industries，Ltd.制造)等等購得。
MFC、S-MFC和BC對于本發(fā)明是特別優(yōu)選的。S-MFC的技術細節(jié)描述在平8-284090，和BC的細節(jié)描述在日本專利特許公報平5-80484中。
下面將解釋如何使用MFC和S-MFC(下面都被稱作“MFC”)。被濃縮至約30％固體含量的MFC可在市場上獲得。為了使用該濃縮型MFC，需要稀釋和精制該MFC的附加程序，這需要另外的時間，而且濃縮需要另外的成本。對于本發(fā)明，濃縮的固體含量為10％或更低的MFC是優(yōu)選的。然而，如果MFC被稀釋至2％或更低，水含量將變得太高，MFC在有機溶劑/水混合物體系中的含量的選擇將變得太狹窄。對于使用這類在稀釋體系中的MFC，建議在原料紙漿的微纖化過程中使用有機溶劑/水體系，其中有機溶劑用于分散介質(zhì)中，而不是使用簡單的水體系。因此，被稀釋至約2％的MFC的分散液體能夠用于本發(fā)明中。
下面將描述如何使用BC。BC作為微生物的代謝產(chǎn)物獲得。取決于培養(yǎng)和收獲的方法，BC的濃度和形式將是各不相同的。為了盡可能獲得均勻的濃度和形式，建議采用精制處理。借助于混合機或脫纖機使所收獲和精制的BC(它被稀釋至2％或更低)浸軟將在凝聚條件下制造更精細和更均勻的HFFM，其粘度將大大提高和其結(jié)合SAP的能力也會改進。對于本發(fā)明，因為，建議使用精制的BC。
(3)短切纖維組分構成短切纖維組分的短切纖維的優(yōu)選旦數(shù)是10或更高，與MFC一樣粗。平均旦數(shù)優(yōu)選是0.01旦或更粗和約3.0旦或更細。
在本發(fā)明中，構成短切纖維組分的短切纖維的長度是重要的因素。短切纖維，它將被MFC覆蓋的SAP顆粒分成許多部分和覆蓋網(wǎng)絡結(jié)構中的顆粒，需要具有比SAP顆粒的平均直徑更長的纖維長度。一般來說，在市場上獲得的SAP的平均粒徑是約0.1mm至0.6mm。
通過分散聚合反應獲得的SAP具有較小的粒徑。如果使用該SAP，較短的短切纖維就能夠使用。也就是說，如果使用粒狀或片狀的SAP，應該優(yōu)選使用較長的短切纖維。
這些短切纖維對于覆蓋溶脹SAP來說起著重要的作用。如果短切纖維按照與SAP相同的方式溶脹或溶解，它們將不太有效。所以，短切纖維必須具有這樣一種性能，即它們不溶脹或溶解在水中。
對于本發(fā)明來說有效使用的短切纖維被分成以下兩類(i)紙漿態(tài)纖維典型的紙漿纖維是通過消化回收針葉或闊葉樹、用棉絨作為原料獲得的棉絨漿或類似物所獲得的木紙漿。其它紙漿狀纖維是通過聚合物溶液的剪切凝聚，沖洗(flush)紡絲，或噴射紡絲制造固化纖維而獲得乙酸酯(ACe)原纖維，聚丙烯腈(PAN)原纖維，聚乙烯(PE)合成纖維漿，聚丙烯(PP)合成纖維漿或類似物是可購買到的。還有，對于使用SAP的情況，從甜菜或咖啡豆的絞濾殘渣獲得的漿狀纖維能夠用作短切纖維。
PP和PE型合成纖維漿容易熱熔化，并優(yōu)選通過熱處理制造更穩(wěn)定的結(jié)構。
(ii)短切合成纖維·纖維素纖維類，如人造纖維，Polynosic改性人造纖維，和Lyocell，短切纖維和它們的微纖化材料，具有10mm或更短的纖維長度，為造紙而制造。
·短切纖維，如PET，PP，PVA，和PAN，以及雙組分纖維的短切纖維如低熔點聚酯/PET，PP/PE，和PE/PET。
·通過摻混不同的聚合物，或通過紡絲獲得的非常精細纖維的短切纖維，為分型面(land-1ike)纖維。
尤其，為了利用復合纖維中組分易熱溶解的效果來通過熱處理使SAP穩(wěn)定，雙組分纖維如PE/PET，PE/PP和低熔點聚酯/PET是優(yōu)選的。同時，其中表面涂敷了抗菌劑或除臭劑的這類纖維是優(yōu)選的。
(4)支持片材支持片材功能如下通過將被MFC覆蓋和粘結(jié)的SAP顆粒粘結(jié)于支持片材，改進了強度和尺寸穩(wěn)定性，通過支持片材所吸收的液體可以擴散和分布，SAP顆粒在易存在于支持片材上的凹縫、起毛纖維、纏繞纖維或空位等處被隔斷，這樣穩(wěn)定性得以改善。
本發(fā)明所使用的支持片材下面將詳細描述。在本發(fā)明中，能夠使用多孔性片材，如干法成網(wǎng)短纖漿布和其粘結(jié)片材，濕法漿布，粗梳過的干法成網(wǎng)無紡織物，射流成網(wǎng)、紡絲粘合、熔噴法無紡織物，和由乙酸酯或聚酯纖維的開放式絲束制得的無紡織物。支持片材優(yōu)選具有疏松結(jié)構以便將SAP顆粒保持和穩(wěn)定在其空隙中。對于支持片材的膨松度，從使用厚度計測得的厚度和重量計算表觀密度(如下文所述)應該是0.2g/cm3或更低，和優(yōu)選0.1g/cm3或更低。
為了獲得疏松無紡織物，采用以下措施<包括稍細旦數(shù)的纖維和稍粗旦數(shù)的纖維的混合物的織網(wǎng)>
盡管粗旦數(shù)纖維具有高的回彈性和抗壓縮強度，但該粗纖維的織網(wǎng)具有不高的粘結(jié)強度，細纖維則有相反的趨勢。所以，優(yōu)選的是結(jié)合兩類型的纖維。該結(jié)合物是通過摻混粗旦數(shù)纖維和細旦數(shù)纖維或通過將粗旦數(shù)纖維的層鋪在細旦數(shù)纖維的層面上而獲得。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，雙層結(jié)構，尤其包括親水纖維(具有較高密度和更細旦數(shù))的層和疏水纖維(具有較低密度和更粗旦數(shù))的層的結(jié)合物的無紡織物，是優(yōu)選的。
<無紡織物給定膨松度>
除了結(jié)合不同旦數(shù)的纖維，還能夠結(jié)合收縮型纖維。通過使收縮型纖維發(fā)生收縮，制得具有凹縫的不均勻表面或具有槽溝的瓦楞表面，這是制造適合于本發(fā)明的疏松支持片材的方法。
<表面被處理過的疏松支持片材>
通過對具有光滑表面的無紡織物植絨或以機械方式使較厚的無紡織物起毛，能夠制備出適合于本發(fā)明的疏松支持片材。
包括上述四組分的本發(fā)明的復合吸收片材需要具有以下結(jié)構，為的是完全發(fā)揮出吸收片材被人們所期望的功能片材需要具有穩(wěn)定的結(jié)構，這樣，當干燥時能夠折疊、剖切和拉伸，并形成瓦楞狀，以及當被撕破來吸收人體滲出液時，它需要具有突出的吸收和擴散能力，和在使用之后，SAP顆粒沒有剝離或跑掉。
即使吸收速率高，片材不應具有可能發(fā)生塌陷的結(jié)構。另一方面，即使SAP顆粒被穩(wěn)定地固定，如果片材花費太長的時間去吸收和溶脹，這對于本發(fā)明是不合適的。因此，本發(fā)明的重要要求是如何最佳地以合理方式混合上述四種組分。
(5)四種組分的混合下面將詳細描述四種組分的各種結(jié)合和它們的優(yōu)點。
(a)支持片材和短切纖維的結(jié)合不管支持片材是親水性還是疏水性，決定了與支持片材結(jié)合使用的短切纖維的所需性能。也就是說，對于支持片材是疏水性纖維如PP和PET的情況，與支持片材結(jié)合的短切纖維優(yōu)選是纖維素纖維，如木紙漿和微纖化Lyocell。通過使用這些纖維，吸收性和擴散將大大得到改進。另一方面，對于使用親水性纖維如人造纖維的情況，它們應該與PE合成紙漿或短切PE/PET雙組分纖維結(jié)合，將在吸收性和擴散及保留形式之間保持較佳的平衡。
(b)支持片材和熱熔化性短切纖維的結(jié)合為了獲得吸收性片材的良好濕穩(wěn)定性，將具有特定結(jié)構的支持片材與短切纖維的結(jié)合物熱定形是優(yōu)選的，這使得有可能獲得堅強結(jié)構。
例如，如果由1.5旦人造纖維組成的15g/m2的粗梳紗織網(wǎng)和由6旦PET纖維組成的15g/m2的粗梳紗織網(wǎng)都是噴水纏繞，則獲得了具有強親水性底層和疏松頂層的雙層結(jié)構的網(wǎng)。另一方面，通過在MFC/SAP淤漿中分散短切纖維(具有1.2旦和2mm纖維長度的PET/容易熱熔化的熱低熔點聚酯的雙組分纖維)，獲得了共分散淤漿，和通過將該共分散淤漿展開在雙層織網(wǎng)的PET層上，獲得固體層。接著，通過干燥和熱固化這一固體層，形成了網(wǎng)絡結(jié)構，其中支持片材的PET和容易熱熔化聚酯，短切纖維組分熱熔合在一起，在該網(wǎng)絡結(jié)構中SAP顆粒被包含在閉合的空隙中。
在這類結(jié)構中，當吸收液體時，液體從親水性支持片材層快速供給SAP顆粒中開始引起溶脹，甚至在充分溶脹之后，SAP很難從支持片材中跑掉。構成了具有雙層結(jié)構的無紡織物的疏松層的那些纖維的類型以及與適合于該疏松層纖維的短切纖維的結(jié)合物在下面給出
(c)MFC和短切纖維的摻混比一般來說，短切纖維被加入到MFC的淤漿中以得到雙組分分散液體，和SAP顆粒進一步添加進去得到三組分淤漿。三組分淤漿被鋪展在支持片材上。在三組分淤漿中，如果短切纖維與MFC的用量比太高，MFC將僅僅用于覆蓋和粘結(jié)短切纖維和降低SAP的粘結(jié)效率，和淤漿的穩(wěn)定性變低。另一方面，如果短切纖維的量太小，不能獲得所需要的網(wǎng)絡功能。MFC(P)和短切纖維(Q)的比例是在P/Q＝1/5-5/1范圍內(nèi)和優(yōu)選P/Q＝1/3-3/1范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，如以上所述，所需要的三種組分SAP、HFFM和短切纖維組分被分散于分散介質(zhì)中。分散介質(zhì)下面進行描述為了將SAP顆粒和HFFM，和根據(jù)需要來定，短切纖維組分處理成穩(wěn)定淤漿狀分散液體，重要的是選擇合適的分散介質(zhì)。如果SAP在其制造過程的開始早已是淤漿狀，例如，在體系如丙烯酸的分散聚合中(其中聚合反應是在環(huán)己烷/水體系中進行)，通過在完成聚合反應之后在分散體中交聯(lián)(如果必要的話)和然后在攪拌分散液體的同時向淤漿中添加HFFM的水分散液體或溶劑/水分散液體，則能夠獲得含有部分溶脹SAP和HFFM的穩(wěn)定淤漿。
為了通過使用在市場上購得的干燥SAP和使用HFFM以及根據(jù)需要來定，短切纖維組分來獲得穩(wěn)定分散淤漿，優(yōu)選的是將它們分散在水和有機溶劑的混合物介質(zhì)中。
如果SAP顆粒、HFFM和根據(jù)需要來定，短切纖維組分三者被分散于這種由有機溶劑和水組成的分散介質(zhì)中，則因為由HFFM和分散介質(zhì)的結(jié)合所產(chǎn)生的粘度，獲得其中均勻和穩(wěn)定分散了HFFM和SAP顆粒的分散液體。
作為用于本發(fā)明中的有機溶劑，醇類如甲醇、乙醇、異丙醇，多元醇類如乙二醇、二甘醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇，和甘油，和代表性水溶性有機溶劑如丙酮，甲基乙基酮，二噁烷，和二甲基亞砜是可行的。在使用這些低沸點醇類時，裝置需要具有防爆結(jié)構，因其高揮發(fā)性和燃燒性。另一方面，乙醇和丙二醇是優(yōu)選的，歸因于它們對環(huán)境和對佩戴者的皮膚保證安全以及保留在產(chǎn)物中的可能性較低。在任何這些溶劑中，水不溶性溶劑如環(huán)己烷以一種不干擾分散的量加入。
作為用于更長時間保持其中HFFM、SAP和若需要，短切纖維組分被均勻分散且沒有凝聚和沉降的這樣一種條件的分散介質(zhì)，多元醇的溶劑是特別優(yōu)選的。多元醇的溶劑是水溶性的，并在低于0℃或更低的溫度下不結(jié)冰，因為與水混合后顯示出高粘性條件，因此能夠穩(wěn)定貯存一些時間。隨著溫度的提高，粘度將下降，這使得由泵更容易轉(zhuǎn)移和形成復合片材。
多元醇溶劑的例子是乙二醇，丙二醇，二甘醇，三乙二醇，低分子量聚乙二醇，和甘油。多元醇溶劑的粘度將隨溫度的變化而發(fā)生大的變化。例如，如下表1中所示，對于20℃與50℃之間的30℃差別，粘度將有較大的變化。
表1
通過在該方法中成功地引入粘度變化來有效地設計制造方法。然而，多元醇溶劑的缺點是，因為它們甚至含有水時仍顯示出高粘度，它們會導致在涂敷基礎片材時形成不均勻的涂層，因為它們很難穿透該材料而使得它們與基材沒有充分吻合。在這種情況下，添加甲醇或乙醇來與該多元醇溶劑結(jié)合，例如施涂三組分體系，PG/乙醇/水，將是有效的。
以上述方法獲得的由SAP顆粒、HFFM和根據(jù)需要來決定是否使用的短切纖維組分組成的淤漿在被涂敷到液體透過性支持片材的表面上之后形成了吸收層。一般，淤漿被均勻涂敷在吸收性片材的整個表面上，但根據(jù)用途，能夠以合適的圖案涂敷。
對于以一定圖案形成吸收層的情況，液體透過性支持片材是支持該吸收層的基材和同時在制造過程中起著從淤漿中固體-液體分離的作用。所以優(yōu)選的是，支持片材的組分對吸收層具有親和性和與此同時支持片材具有這樣一種帶細孔的結(jié)構，固體不能透過該細孔，但液體能夠滲透。為此，由天然纖維、化學纖維和合成纖維制得的無紡織物提供了優(yōu)選的支持片材。尤其，對于纖維素纖維的HFFM用作粘結(jié)劑的情況，具有氫鍵的纖維素纖維優(yōu)選被結(jié)合來制備支持片材。
在本發(fā)明中，吸收層是通過將上述淤漿涂敷在液體透過性支持片材表面上而形成的，因此人們作如下要求，由于涂敷了淤漿，需要形成按照所需圖案分布的具有較高吸收能力的多個高吸收性區(qū)域。
形成非均勻分布的吸收層的代表性措施是通過以一些合適方式使淤漿分散液體的排泄量或排泄寬度發(fā)生脈沖變化，按一定圖案來分布，或者形成了在涂敷淤漿之后還需固化的吸收層。
使排泄的分散液體發(fā)生脈沖的方式是使用以脈沖方式排泄液體的柱塞泵或管泵。當使用一種不使排泄量脈沖變化的泵時，產(chǎn)生脈沖的裝置需要安裝在排泄端。
附圖的簡述
圖1是表示HFFM在溶劑中的濃度和粘度之間關系的曲線圖；圖2是顯示從纖維素獲得HFFM的方法的示意圖；圖3是顯示有機溶劑的濃度和SAP在分散介質(zhì)中的溶脹速率的曲線圖；圖4是顯示乙二醇和丙二醇的粘度和在-10℃至100-140℃的溫度之間關系的曲線圖；圖5是顯示了對于4/6、6/4和8/2的混合比，丙二醇的粘度和水溶液溫度之間關系的曲線圖；圖6是顯示從淤漿分散液體形成各種吸收性復合材料的概念的示意圖；圖7是實施本發(fā)明的吸收性復合材料的截視圖；圖7(a)顯示出顆粒形式的吸收性復合材料；和圖7(b)顯示了片狀的吸收性復合材料；圖8顯示了由實施本發(fā)明的吸收性復合材料組成的片材；圖8(a)是示意性截視圖和圖8(b)是其顯微照片的骨架；圖9顯示了由實施本發(fā)明的吸收性復合材料組成的另一種片材；圖9(a)是縱向示意性截視圖和圖9(b)是其顯微照片的骨架；圖10是實施本發(fā)明的復合片材的縱向示意性截視圖；圖11是實施本發(fā)明的復合片材的縱向截視圖；圖12是實施本發(fā)明的復合片材的縱向截視圖；圖13是實施本發(fā)明的復合片材的縱向截視圖；圖14是實施本發(fā)明的復合片材的部分透視圖；圖15是實施本發(fā)明的復合片材的縱向截視圖；圖16是顯示了具有一定圖案分布的吸收性片材的實例的示意圖；圖17是顯示了具有一定圖案分布的吸收性片材的另一實例的示意圖；圖18是顯示了具有一定圖案分布的吸收性片材的再一實例的示意圖；圖19(A)、(B)和(C)是用于實施本發(fā)明的不同形式的吸收管的縱向截視圖；圖20(A)是能夠用于本發(fā)明中的吸收片材的截視圖，和圖20(B)是圖20(A)的吸收片材組成的吸收管的橫截面視圖；圖21(A)是能夠用于本發(fā)明的吸收片材的截視圖，和圖21(B)是由圖21(B)的吸收片材組成的吸收管的截面視圖；圖22是本發(fā)明的吸收管的另一實例的截視圖；圖23是本發(fā)明的吸收性產(chǎn)物的實例的平面圖；圖24是沿著圖23的截線A-A的片段截視圖；圖25是與圖23同樣方式顯示的本發(fā)明另一吸收產(chǎn)物的截視圖；圖26是與圖23同樣方式顯示的本發(fā)明吸收產(chǎn)物的截視圖；圖27是與圖23同樣方式顯示的本發(fā)明另一吸收產(chǎn)物的截視圖；圖28是在圖24中所示本發(fā)明的吸收性產(chǎn)物中所使用的吸收管(已溶脹)的截視圖。
圖29是與圖23同樣方式顯示的本發(fā)明另一吸收材料的截視圖；圖30是與圖23同樣方式顯示的本發(fā)明另一吸收材料的截視圖；圖31是本發(fā)明的吸收管的另一實例的橫截視圖；圖32是本發(fā)明的吸收管的另一實例的橫截視圖；圖33是本發(fā)明的吸收管的另一實例的橫截視圖；圖34是本發(fā)明的吸收管的另一實例的橫截視圖；圖35是本發(fā)明的吸收管的另一實例的橫截視圖；圖36是支持片材的截視圖，該支持片材能夠用于構成本發(fā)明的吸收管；圖37是顯示了其中SAP顆粒被圖37的支持片材攜帶和保持的狀態(tài)的截視圖；圖38是通過使用具有圖37的結(jié)構的吸收管所構造的吸收產(chǎn)品的片段截視圖；圖39是構成本發(fā)明的吸收材料的多孔液體不透過性片材的部分透視圖；圖40是顯示本發(fā)明吸收片材的表面的一部分的平面圖；圖41是圖40的吸收片材的縱向截視圖；圖42是顯示制造本發(fā)明的吸收片材的方法的示意圖；圖43是用于本發(fā)明的吸收片材的液體不透過性片材的平面圖；圖44是顯示了其中在圖43的液體不透過性片材的通道中填充吸收材料的這樣一種狀態(tài)的平面圖；圖45是顯示本發(fā)明另一吸收片材的片段平面圖；圖46是圖45的片段縱向截視圖；圖47是顯示本發(fā)明另一吸收片材的片段平面圖；圖48是顯示在本發(fā)明中向HFFM中添加短切纖維組分的方法實例的方塊圖；圖49是顯示在本發(fā)明中向HFFM中添加短切纖維組分的方法實例的方塊圖50是顯示在本發(fā)明中向HFFM中添加短切纖維組分的方法實例的方塊圖；圖51是顯示在本發(fā)明中向HFFM中添加短切纖維組分的方法實例的方塊圖；圖52是顯示本發(fā)明的吸收片材在干燥狀態(tài)下的片段縱向截視圖；圖53是圖52中所示吸收片材在潤濕狀態(tài)下的片段縱向截視圖；圖54是顯示本發(fā)明的另一吸收片材在干燥狀態(tài)下的片段縱向截視圖；圖55是顯示本發(fā)明的吸收片材的實例的平面圖；圖56是圖55的吸收片材的片段放大截視圖；圖57是用于制造本發(fā)明所使用支持片材的方法的實例的流程圖；圖58是顯示由圖57的方法制造的支持片材的截視圖的示意圖；圖59是顯示合適的支持片材的實例的片段加影線平面圖；圖60是圖59的片段放大截視圖；圖61是制造本發(fā)明的復合片材的裝置的示意性縱向截視圖；圖62是顯示圖61的裝置的改進實例的示意性縱向截視圖；圖63是顯示用于圖61所示裝置中的另一涂敷裝置的示意性縱向截視圖；圖64是在圖63裝置中使用的帶槽輥的平面圖；圖65是由圖63和圖64所示的裝置涂有分散液體的支持片材的橫截視圖；圖66是顯示制造本發(fā)明的吸收片材的裝置的一個實例的示意性透視圖；圖67顯示了在圖66的裝置中用于排泄被涂敷淤漿分散液體的噴嘴的實例；(A)是其側(cè)視圖和(B)是其底視圖；圖68顯示了在圖66的裝置中用于排泄被涂敷淤漿分散液體的噴嘴的另一實例；(A)是其側(cè)視圖和(B)是其底視圖；圖69是顯示用于排泄淤漿分散液體的噴嘴的一個實例的透視圖；該分散液體用于制造本發(fā)明的吸收片材；
圖70是顯示用于排泄淤漿分散液體的噴嘴的一個實例的透視圖；該分散液體用于制造本發(fā)明的吸收片材；圖71是顯示用于排泄淤漿分散液體的噴嘴的一個實例的透視圖；該分散液體用于制造本發(fā)明的吸收片材；圖72是顯示了當噴嘴接觸液體透過性支持片材時的那一狀態(tài)的實例的示意圖；圖73是顯示了當噴嘴接觸液體透過性支持片材時的那一狀態(tài)的另一實例的示意圖；圖74是顯示用于制造本發(fā)明的吸收片材的裝置的示意性流程圖；圖75是顯示用于制造本發(fā)明的吸收片材的另一裝置的示意性流程圖；圖76是顯示用于制造本發(fā)明的吸收片材的其它裝置的示意性流程圖；圖77是顯示測量勁度和柔性(mm)的方法的示意圖；圖78是沿著圖77的截線A-A的片段截視圖；圖79是顯示SAP的粘結(jié)穩(wěn)定性的標準的線圖；圖80是顯示在本發(fā)明的實施例中被制備來引入到試樣中的復合吸收片材的平面圖；圖81顯示本發(fā)明的復合吸收材料的另一實例(a)是其平面圖和(b)是截視圖；圖82是顯示了制造本發(fā)明的復合吸收材料的另一種形式的方法的示意圖；圖83顯示婦女用的衛(wèi)生巾，其中使用本發(fā)明的復合吸收材料(a)是其平面圖，(b)是復合吸收材料的截視圖，(c)顯示折疊了(a)的復合吸收材料的這樣一種狀態(tài)的透視圖，(d)是婦女的衛(wèi)生巾成品的側(cè)視圖；圖84是顯示用于本發(fā)明實施例中的吸收管的材料的透視圖；圖85是由圖84的材料構成的吸收管的橫截視圖；圖86是在本發(fā)明的實施例中使用的吸收管的橫截視圖87顯示在使用丙二醇的方法的每一區(qū)域中設定粘度和溫度的實例，作為一個例子(A)是其工藝流程，(B)是顯示了在該方法的每一區(qū)域中溫度波動的線圖，和(C)是顯示了在該方法的每一區(qū)域中粘度波動的線圖；圖88(A)-(E)各自是顯示如何在引導至涂布頭的各步驟中制備分散淤漿的實施方案的示意圖；圖89是示意圖，它顯示了，蒸汽作為加熱和水合的來源，由在含丙二醇的所形成SAP片材的液相中減壓除去液體組分以及由熱空氣干燥和丙二醇/水組成的波動和丙二醇殘余量的波動來除去汽相中液體組分兩步驟構成的方法的順序；圖90是顯示了將淤漿以一定間隔平行延伸的許多帶條形式涂敷在支持片材上的方法的示意圖；和圖91是示意圖，顯示了以相互接觸的平行延伸的許多帶狀形式將淤漿涂敷在支持片材上的方法。
優(yōu)選實施方案的詳細敘述本發(fā)明將參見附圖詳細地進行描述。
圖1是顯示了微纖形式的超級微纖化纖維素(下面有時候稱作“S-MFC”)在分散液體中的濃度和粘度的實例。從圖1中可以理解，甚至在低濃度下仍能夠保持高粘度。HFFM的分散液體顯示出結(jié)構化粘度，顯示出流化取向，并在施加剪切力時粘度降低。然而，隨著剪切力的降低，恢復其粘度。因此，如果SAP顆粒被添加和分散于HFFM的分散介質(zhì)中，處于低剪切分散狀態(tài)下，該SAP顆粒穩(wěn)定地采取HFFM的網(wǎng)絡結(jié)構，因此，高濃度的SAP能夠穩(wěn)定地分散。分散液容易由泵轉(zhuǎn)移，因為粘度隨后會降低。
所以，當SAP被分散于HFFM的分散介質(zhì)中時，能夠穩(wěn)定地分散高濃度的SAP。在除去分散介質(zhì)的過程中，HFFM處于漿狀并因它們牢固地自粘結(jié)而形成網(wǎng)絡結(jié)構，并含有和以物理方式包覆SAP顆粒，而且由于HFFM借助于氫鍵作用相互粘結(jié)在一起，牢固地保持住SAP顆粒。
微纖形式的細纖維(“HFFM”)能夠通過將纖維素或其衍生物微纖化而獲得。例如，通過研磨和充分撞擊木紙漿，在圖2中所示的方法中獲得HFFM。HFFM有時候被稱作“MFC”(微纖化纖維素)和如果進一步微纖化，稱作“S-MFC”(超微纖化纖維素)。
接著在下面描述由以上所述HFFM和SAP組成的高吸收性復合材料的制備方法。
根據(jù)本發(fā)明，在制造上述高吸收性復合材料時，SAP在HFFM的分散介質(zhì)中的分散性能和在除去液體組分后HFFM的性能都能夠單純地利用。換句話說，本發(fā)明的高吸收性復合材料能夠通過將SAP顆粒和HFFM分散于分散介質(zhì)中，該介質(zhì)是可與水混溶的有機溶劑和水的混合物，其中HFFM被穩(wěn)定地水合和分散，從分散液體中分離出SAP顆粒和HFFM，然后除去液體組分，隨后干燥而最終獲得。借助于該操作程序，能夠獲得典型的無漿高吸收性復合材料，其中SAP的含量是90％或更高。
為了制備HFFM的分散液體，首先制備HFFM分散于水中的分散液體，作為貯備液。隨著貯備液的濃度的升高，制備HFFM分散液的裝置則變得更緊密。另一方面，然而，在較高濃度下貯備液的粘度提高，這使得貯備液的處理變得更困難。所以，使用濃度為10％或更低、優(yōu)選5-1％的水分散液。貯備液被加入到由有機溶劑和水組成的分散介質(zhì)中以獲得具有預定HFFM濃度和伴隨此濃度的粘度的HFFM分散液。作為添加和混合SAP到分散液中的裝置，一般使用將SAP顆粒分散于上述分散液中的裝置。
通過將HFFM和SAP分散在有機溶劑和水的分散液中，形成了HFFM的網(wǎng)絡結(jié)構且SAP顆粒被引入到網(wǎng)絡結(jié)構中，這樣確保了穩(wěn)定的分散狀態(tài)。當隨后除去分散介質(zhì)時，形成了HFFM的物理纏繞結(jié)構和HFFM相互之間的穩(wěn)定氫鍵，結(jié)果，設想形成了三維結(jié)構。
有機溶劑和水的混合比應確定在某一范圍內(nèi)，使得能夠形成HFFM的網(wǎng)絡結(jié)構和盡可能抑制水被SAP吸收。
在上述有機溶劑中，這里描述代表性的溶劑。在圖3的曲線圖中示出了對于使用有機溶劑如甲醇、乙醇和丙酮的情況，在有機溶劑的濃度和SAP的水吸收比之間的關系。在圖3中表明，對于使用乙醇或丙酮的情況，當溶劑的濃度是50％或更低時，SAP的水吸收比快速升高，和對于使用甲醇的情況，當濃度是60％或更低時，SAP的水吸收比快速升高。所以，優(yōu)選具有較高濃度的有機溶劑。
在上述有機溶劑中，多元醇溶劑是更具粘性的，其中乙二醇和丙二醇較易處理和容易在市場上購得。圖4示出了在粘度和-10℃至12℃的溫度之間的關系。對于需要考慮對環(huán)境和對佩戴衛(wèi)生用品的人的安全性，最優(yōu)選的有機溶劑是丙二醇(下面稱作“PG”)。
在本發(fā)明中上述溶劑主要與水混合使用。水和溶劑之間的合適混合比需要進行選擇，以防止SAP顆粒的凝聚和溶脹并穩(wěn)定地分散SAP顆粒與MFC和短切纖維組分。溶劑水的混合比是約9/1-5/5。如果水高于5/5，SAP的溶脹快速增加，如果溶劑高于9/1，MFC開始沉降。取決于所使用的溶劑的類型，轉(zhuǎn)變區(qū)域和性質(zhì)多少有些不同。如果PG作為一個例子列舉，特別優(yōu)選的混合比是6/4-8/2。圖5顯示了對于4/6、6/4和8/2的混合比，PG在水溶液中的粘度和溫度之間的關系。其中表明，隨著水含量的提高，粘度將一定程度地下降，由溫度差異引起的粘度差異將變大，即使溶劑處于水溶液中。
另一方面，為了穩(wěn)定地使HFFM發(fā)生水合和分散，更理想的是在分散介質(zhì)中具有更高含量的水。所以，有機溶劑/水的合適比例范圍是90/10-40/60。應該指出的是，該比例在一定程度上隨有機溶劑和SAP性質(zhì)的變化而變化。
在該分散介質(zhì)中共存的SAP和HFFM各自的分散濃度和在SAP和HFFM之間的濃度比將在下面進行詳細描述。從容易處理考慮，SAP的濃度選擇為60％或更低，優(yōu)選50％-5％的范圍，雖然根據(jù)淤漿運輸方法的不同而多少有些變化。選擇HFFM的優(yōu)選濃度，以獲得SAP的粘結(jié)強度和分散穩(wěn)定性。為了保持良好的分散穩(wěn)定性，HFFM的濃度需要是0.2％或更高，優(yōu)選0.3％-0.1％。
在HFFM的這一濃度下，含有HFFM的分散介質(zhì)顯示出良好的分散穩(wěn)定性。即使在介質(zhì)靜置很長一段時間后仍沒有沉降。
實驗表明，隨著HFFM濃度的提高，分散穩(wěn)定性得到改進。當HFFM的濃度是0.3％時，1小時后沒有沉降。在0.5％的濃度下，65小時后沒有沉降。現(xiàn)已證實，以其良好的分散穩(wěn)定性，不僅涂敷過程變得容易，而且HFFM完全包圍SAP顆粒，實現(xiàn)了穩(wěn)定分散。
隨著HFFM與SAP的比例的提高(MFC/SAP×100(％))，吸收性復合材料的強度變高，但與此同時，吸收性復合材料硬化成紙張狀手感。所以，HFFM與SAP的比例優(yōu)選是20％或更低。另一方面，在0.3％或更低的比例下，不能獲得足夠的粘結(jié)強度。通過使用玻璃紙膠粘帶方法測量表面強度來評價粘結(jié)強度。利用評價粘結(jié)強度的該方法的結(jié)果表明了更優(yōu)選的比例范圍是5％-0.5％。
接著，下面將參考附圖描述從分散液體形成復合材料的方法，分散液體是通過將HFFM和SAP分散于分散介質(zhì)中制得。作為從上述分散液體淤漿形成吸收性復合材料的方法，如圖6的概念圖中所示，(1)將通過從淤漿中分離溶劑所獲得的塊狀物質(zhì)加以干燥和然后該物質(zhì)被破碎成顆粒料，獲得了SAP表面被HFFM覆蓋的、如圖7(a)中所示立方形的或如圖7(b)中所示片形的復合材料，(2)如果將淤漿傾入由例如網(wǎng)組成的模具中，固體液體組分被分離出來和加以干燥，根據(jù)所使用的模具獲得相應的粒狀、棒形、圓柱形或瓦楞板形三維成型復合材料，和(3)如果薄膜被連續(xù)形成和干燥，則獲得復合片材。
以上述方式中任一種獲得的吸收性復合材料具有柔性，這取決于水含量。所以，復合片材與纖維一起以氈布形式成形，例如，通過氣流成網(wǎng)方法，然后將該氈布潤濕、加壓和干燥，從而再成形為片狀復合材料。
接著，詳細描述廣泛使用的直接從分散液體形成片材的方法。如以上所述，HFFM的網(wǎng)絡結(jié)構，在保持SAP穩(wěn)定和堅固地固定在內(nèi)的這樣一種條件的同時，使得能夠形成非常薄的層。換句話說，將其中HFFM和SAP被分散于分散介質(zhì)中的分散液體涂敷到合適的平整表面上，和能夠形成片狀高吸收性復合材料，僅由HFFM和SAP組成。
具有以上所述形狀的高吸收性復合材料被示于圖8(a)中。在圖8(a)中，參考數(shù)字11和12分別表示HFFM和SAP顆粒。事實上，如圖8(b)中所示(它是放大70倍的顯微照片的圖)，各SAP顆粒完全被HFFM覆蓋和與此同時，SAP顆粒與HFFM構成網(wǎng)絡結(jié)構，因為相鄰顆粒相互之間被HFFM纏結(jié)在一起。
此外，當分散液體被涂敷到合適的支持片材上時，在分散液體干燥之后獲得了由支持片材和吸收性復合材料層組成的高吸收性復合片材。當多孔性無紡織物用作支持片材時，分散液體的一部分進入由無紡織物的纖維構成的空隙中，這取決于無紡織物的密度，以及在液體干燥之后，形成了其中無紡織物13和吸收性復合材料層10相互接觸時發(fā)生纏繞的復合片材，如圖9(a)和圖9(b)中所示，它是顯微照片的截取圖。無紡織物的優(yōu)選密度是0.2g/cm3或更低，就表觀密度而言，和更優(yōu)選0.01-0.1g/cm3。
從液體的滲透性考慮，構成無紡織物的優(yōu)選纖維是親水性材料，如棉、人造纖維和木紙漿或被處理成親水性的合成纖維如聚乙烯、聚丙烯和聚酯。尤其，除了容易發(fā)生物理纏結(jié)，HFFM(它是S-MFC或BC)具有非常強的氫鍵強度。所以，當使用纖維素支持片材時，該HFFM更強和穩(wěn)定地以干燥狀態(tài)相互粘結(jié)和與支持片材粘結(jié)，并在濕狀態(tài)下顯示出突出的滲透性。
還有，在圖9中所示的結(jié)構中，其它片材14能夠與高吸收性復合材料層10接觸粘結(jié)，后者緊貼無紡織物13，如圖10中所示。如果，作為該其它材料14，使用液體不透過性片材，圖10的復合片材單獨具有由面片材、吸收材料和背襯片組成的吸收性產(chǎn)品的功能。
此外，在圖9的結(jié)構中，高吸收性復合層不僅提供在支持片材的前表面上，而且部分地按照所需圖案。例如，如圖11中所示，多個吸收性復合材料層10以預定間隔并以所需寬度的帶狀被提供在支持片材13的任一表面上，其中復合支持片材在相鄰吸收性復合材料層之間以Z形圖案折疊。由于該結(jié)構的復合片材每單位面積具有比平整復合片材更大的吸收性復合材料層10的體積，因此比后者有更高的吸收能力。此外，如圖12中所示，當Z形圖案的頂部在一個方向上很大程度地延續(xù)，則每單位面積的吸收性復合材料層10的體積進一步提高。還有，如圖13中所示，Z形圖案的頂部能夠在與每一端相互相反的方向向外延續(xù)，在中心提供平整面。
該Z形結(jié)構提供了自由和足夠的空隙，使得用于吸收性產(chǎn)品中的SAP容易通過吸收液體而發(fā)生溶脹。
圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明組成的高吸收性復合片材的實例。該高吸收性復合片材具有這樣一種結(jié)構，其中高吸收性復合材料層10以預定間隔相互平行延伸的帶狀被設置在由彈性物質(zhì)組成的支持片材13的任一表面上，在高吸收性復合層上設置了瓦楞(Z字形)液體透過性無紡織物14，和在無紡織物14的Z字形的底部中，無紡織物14和支持片材13在粘結(jié)面15相互粘結(jié)在一起。因此，各高吸收性復合材料層10包含在通道16中，后者是在支持片材1 3和無紡織物14之間形成。具有以上所述結(jié)構的高吸收性復合片材能夠優(yōu)選用于，例如，吸收性產(chǎn)品中，如婦女衛(wèi)生用品和尿布，作為高彈性和吸收片材高吸收性復合片材在與高吸收性復合層10的縱向垂直的方向上具有高彈性。在這種情況下，無紡織物14在使用時與佩戴者的身體接觸，佩戴者的身體滲出液首先被無紡織物14吸收并分布在其中，然后被高吸收性復合層10所吸收。隨著身體滲出液的吸收量的提高，高吸收性復合層10的體積提高。然而，由于高吸收性復合層10的各帶條包含在通道16內(nèi)，后者是在支持片材13和無紡織物14之間形成的，該層得以自由溶脹。
圖15顯示了實施本發(fā)明的高吸收性復合片材。在圖15中由參考數(shù)字21表示的液體不透過性片材是液體不透過性的和合適的彈性體。高吸收性復合片材22被鋪展在液體不透過性片材21的頂部。它們在許多結(jié)合面23相互結(jié)合在一起，該結(jié)合面以預定間隔設置的相互平行的線條或帶條形式延伸。結(jié)合面23借助普通的方法如熱密封和高頻結(jié)合使具有預定寬度的液體不透過性片材21和高吸收性復合片材22進行熱熔合形成。在相鄰的結(jié)合面23和23之間，高吸收性復合片材22的長度長于液體不透過性片材21的長度，所以在結(jié)合面23和23之間，通道24是在高吸收性復合片材22和液體不透過性片材21之間形成的，方法是讓前者松垂。高吸收性復合片材22具有如15中所示的結(jié)構，其中在紡粘或干法噴網(wǎng)成形的無紡織物如PP和PE之類的聚烯烴形成的支持片材13的任一表面上，支撐了吸收性復合層10，該層10被設置在面對液體不透過性片材21的一側(cè)上。具有這一結(jié)構的片材產(chǎn)品突出表現(xiàn)于當片材產(chǎn)品吸收大量液體之后，穩(wěn)定地保持其自己的片狀外形。
圖16-18典型地顯示了具有由上述方法獲得的圖案分布模式的吸收片材的實例。圖16示出了利用脈沖制造的圖案，圖17示出了利用分支噴嘴制得的圖案，和圖18示出了兩者組合制得的圖案。高吸收性區(qū)域的分布的實例被分成以下三種類型(1)在分布于整個表面上的薄吸收層的頂部上存在著部分厚層；(2)支持片材的一部分因沒有任何吸收層而暴露，其部分與吸收層單獨存在；和(3)在更高吸收區(qū)域中薄和厚層共存。高吸收區(qū)域的分布圖案例如是，如圖16中所示的在海洋中島嶼的圖案，如圖17中所示的有薄護翼條的連續(xù)帶條型圖案，以及如圖18中所示的島嶼和帶條圖案的組合。以一定分布圖案涂有淤漿的吸收片材通過加壓與支持片材穩(wěn)定結(jié)合在一起，通過除去液體組分和干燥來固定該結(jié)構。如此做之后，具有一定分布圖案、厚度差異大并含有大量溶劑的待干燥吸收片材容易粘附于壓輥上并部分剝離。為了防止這種情況的發(fā)生，對于被薄紗或無紡織物覆蓋的吸收片材加壓的方法是可行的，但有效的方法是吸收片材首先熱壓以與支持片材很好地吻合和處于輥上的吸收層被除去液體組分來固定該結(jié)構，以使表面穩(wěn)定化。然后，如果僅僅在表面穩(wěn)定化后進行剝離，則在沒有任何覆蓋物的情況下吸收片材不會纏繞在輥上。
圖19(A)、(B)、(C)和(D)典型地顯示出本發(fā)明的吸收管的最簡單形狀。在圖19中，參考數(shù)字401表示管形式的吸收片材，和402表示僅僅在內(nèi)壁被支持片材401所攜帶的SAP。在圖19(A)中所示的吸收管中，形成了支持片材401，后者具有閉合環(huán)的截面，并被制成管形，其中兩端的接合部用粘結(jié)劑403如熱熔型粘合劑粘結(jié)，并將SAP 402近乎均勻地攜帶到內(nèi)壁的整個表面上。在圖19(B)中，在支持片材401的兩端的結(jié)合點設置增強片材404，支持片材401的兩端與增強片材404一起用粘合劑403粘結(jié)。在圖19(C)的吸收管中，在一個表面上攜帶SAP402的扁平支持片材401被制成管，只有支持片材401的一端具有內(nèi)部攜帶SAP 402的表面，和相互面對的兩側(cè)端結(jié)合在一起，因為在各自的表面上鋪設了合適寬度的護翼條，它們相結(jié)合的部位用粘合劑403粘結(jié)。因此，在扁平吸收材料的一端上形成了管形。在圖19(D)的吸收管中，在向外的側(cè)邊上不存在SAP 402，所以，粘合劑403直接涂敷在支持片材401的表面上。
作為能夠在本發(fā)明中使用的支持片材，基本上所有類型的由纖維網(wǎng)組成的片材都能夠使用，如果它們是液體透過性的并沒有尺寸大小允許SAP顆粒通過的開孔。其例子是熔噴法無紡織物，發(fā)泡成形網(wǎng)，擠出微纖化網(wǎng)，紡粘無紡織物，粗梳網(wǎng)式無紡織物，射流噴網(wǎng)成形無紡織物，和前述材料的任何組合。
該支持片材的基本作用是穩(wěn)定攜帶SAP，和與此同時，防止因吸收液體而溶脹的SAP發(fā)生滲漏并從吸收管中跑出。如果需要，通過選擇支持片材的構成材料的類型和形狀，能夠使支持片材發(fā)揮其它作用。例如，通過選擇纖維素纖維或與作為構成支持片材的纖維的纖維素纖維摻混，液體擴散到所攜帶SAP的速度得以提高。同樣，起不同作用的另一個例子是，通過使用具有高延伸性能的無紡織物，能夠以較小的力伸長，對于支持片材，其片材本身能夠因SAP的吸收和溶脹而伸長。通過利用這些效果，SAP的液體吸收能力能夠發(fā)揮到最大程度，吸收管(盡管沒有吸收液體)的直徑能夠造得較小，進而制造出使用該吸收管的小型吸收性產(chǎn)品。在該說明書中，術語物質(zhì)的“高伸長”是指該物質(zhì)在至少一個方向上容易由小的力拉伸或延伸的性能。
這一方法獲得的復合片材具有這樣一種結(jié)構，如圖20(A)中典型地顯示。在圖20(A)中，參考數(shù)字411表示支持片材，412表示SAP，和413表示粘結(jié)了SAP 412的顆粒的HFFM，這些顆粒相互粘結(jié)并粘結(jié)在支持片材411上。因為該復合片材能夠制成薄至1mm的極薄片材，它能制成圖20(B)中所示的管，并適合作為本發(fā)明的吸收管。
圖21(A)顯示具有某結(jié)構的復合片材，與其中SAP412的顆粒以幾乎均勻密度分布的圖21(B)中所示的吸收管不同，形成了積聚許多SAP412顆粒的團塊(blocks)，這些團塊以合適的部分設置。通過將管形的其中攜帶SAP 412顆粒的表面向內(nèi)的圖21(A)的復合片材折疊能夠形成圖21(B)中所示的吸收管。在圖19的結(jié)構中，通過將支持片材的各側(cè)邊相互直接粘結(jié)在一起而形成了字母O形的管，但是在圖20(B)、21(B)和22的結(jié)構中，形成了字母C形的管，其中在管區(qū)域中制備的支持片材的側(cè)邊相互咬合。字母C形的管的吸收材料可在向上或向下的支持片材的側(cè)邊之間設置狹條(slit)。同時，另一片材414可借助于粘合劑403粘結(jié)于狹條，如圖22中所示。
應該指出的是在上面的敘述中和在下面的敘述中給出的示圖中，吸收管以圓或橢圓或多少有些膨脹的形狀示出，為的是幫助理解它，但事實上，在吸收液體變?nèi)苊浿拔展懿扇”馄交驒E圓形的形狀。
一個或一組具有上述結(jié)構的吸收管能夠作為吸收芯材引入到普通的吸收產(chǎn)品中，但是在實際中，理想地結(jié)合于包括吸收產(chǎn)品的片材中。例如，相互平行設置的一個吸收管或多個吸收管包括吸收芯材，后者在吸收產(chǎn)品的吸收區(qū)域中結(jié)合于被設置在與佩戴者皮膚接觸的吸收產(chǎn)品的側(cè)邊上的液體透過性內(nèi)片材或結(jié)合于防漏外片材上。
圖23示出了一次性尿布，作為具有以上所述結(jié)構的本發(fā)明的吸收性產(chǎn)品。在圖23中，參考數(shù)字500表示吸收性產(chǎn)品的主體。該主體500是，如圖24中所示，由液體透過性內(nèi)片520和液體不透過性外片530組成，和在吸收區(qū)域中含有三個相互平行設置的吸收管501、502和503。在本發(fā)明的這一實施方案中，吸收管501、502和503借助于粘合劑504如熱熔粘合劑結(jié)合于液體不透過性外片530。
圖25示出了象圖22的本發(fā)明另一吸收產(chǎn)品的結(jié)構的截視圖。在該實例中，在吸收管的兩側(cè)上內(nèi)片520由粘合劑504結(jié)合于外片530。
在圖26的實例中，設置在中心的吸收管502比設置在吸收管502的各側(cè)邊上的吸收管501和503更寬，這樣吸收管502的兩側(cè)邊位于吸收管501和503的側(cè)邊上。
在圖27的實例中，吸收管501、502和503之間寬度的關系與圖26的實例中相同，但在側(cè)邊上的吸收管501和503被設置在高于中心所設置吸收管502的位置，和吸收管501和503的內(nèi)端位于吸收管502的側(cè)邊上。
提供了具有圖24-27中每一圖所示構型的吸收芯材的本發(fā)明吸收產(chǎn)品顯示出高吸收性能，就上述吸收管的吸水能力而言。特別是，在圖26和27中所示的構型(其中各吸收管部分地處于相鄰吸收管之上)中，因為每單位面積的SAP量能夠增大，能夠預計到更高的吸收性能。例如，吸收管501、502和503在吸收后以圖26的構型溶脹的狀態(tài)被示于圖28中。同樣在圖24-27的實例中，各吸收管也可結(jié)合于內(nèi)片520上，這樣吸收管能夠固定在位。
在本發(fā)明的吸收產(chǎn)品中，在吸收區(qū)域中設置的吸收芯材僅僅包括多件吸收材料，如以上所述，但其中一個吸收管可被另一吸收材料所代替，如圖29中所示。
此外，如圖30中所示，構型在設計后應使得具有較長的長度和較窄的寬度507的吸收管相互平行設置，而且設置沿著各吸收管的外側(cè)延伸的由軟手感片材如無紡織物制成的帶條508。帶條508允許進入吸收區(qū)域中的液體到達吸收管507和與此同時改進吸收管和佩戴者皮膚之間所存在的觸感。
在吸收產(chǎn)品的吸收區(qū)域中設置的吸收管的數(shù)目和尺寸能夠根據(jù)形狀、用途和所需吸收產(chǎn)品的吸收性能來選擇，該選擇能夠由本技術領域中熟練人員容易地作出。
在以上給出和顯示的敘述和附圖中，上述吸收管被顯示具有大致的橢圓形截面，但吸收管在吸收液體發(fā)生溶脹之前具有扁平形狀的薄材，如圖31中所示。如果吸收管具有單一層，截面的圓周長是恒定的，與截面的形狀無關。圓周長越長，被提供來攜帶SAP402的面積越大，和當SAP402溶脹和提高體積時，吸收管的厚度或高度變大。圖32-35顯示了一個實例，其中支持片材401上提供了用于此目的的角片。在圖32的實例中，角片510設置在吸收管的上表面上，和在圖33-35的實例中，角片510設置在吸收管的每一側(cè)邊上。在圖34中必須指出的是，提供了角片510的兩側(cè)邊由熱密封體511在相互面對的部位連接，形成區(qū)別于剩余部分的氣室512。
在本發(fā)明的吸收管中，支持片材能夠由任何片材組成，它是液體透過性的并具有一些軟度和撕裂強度。優(yōu)選的材料是以上所述的無紡織物601，如圖36中所示的吸收性復合材料的無紡織物也能夠有利地使用。這一復合無紡織物601是通過使用噴水纏繞方法將一種或多種短纖維602如PET和人造纖維與由合成纖維如聚丙烯制得的紡粘無紡織物601進行復雜機織而制得。這類復雜無紡織物具有以下特征紡粘無紡織物601用作內(nèi)片和如圖37中所示，在短纖維的表面上，SAP顆粒被固定在位以使得不需要用內(nèi)片覆蓋吸收芯材。
圖38示出了具有以下結(jié)構的吸收產(chǎn)品，其中圖37的吸收片材600被制成管和借助于粘合劑504結(jié)合于吸收產(chǎn)品的外片411，和在兩側(cè)提供了由液體不透過性片材組成的皺裥襪筒(leg gather)603。襪筒603的任一側(cè)邊結(jié)合于外片411，和另一側(cè)以一定間隔面對另一襪筒603的側(cè)邊，在該間隔中裝有吸收管600的中心部分。
下面參考附圖描述本發(fā)明的吸收片材的其它實例圖39顯示了一種片材，其中在由柔性熱塑性膜制得的液體不透過性片材711上形成了許多在底部有開孔712的凹縫713。凹縫713填充吸收材料的吸收片材示于圖40和41中。吸收材料是通過將SAP顆粒714與HFFM 715一起固定在液體不透過性片材711的凹縫713的內(nèi)壁上。
一般，較小的凹縫中填充精細顆粒和較大凹縫填充較粗顆粒的結(jié)構是優(yōu)選的。
同樣，圖42示出了制造本發(fā)明的另一吸收片材的各步驟。在圖42(A)的步驟中液體不透過性片材721和具有橫向拉伸性能的液體透過性無紡織物722相互鋪在一起，其中熱熔粘合劑層(未畫)介于中間，和在圖42(B)的步驟中相互平行延伸的許多槽溝部分723是通過加熱方格壓印輥形成的，和與此同時，液體不透過性片材721與液體透過性無紡織物722在其中夾有熱熔粘合劑的槽溝部位中結(jié)合。在圖42(C)的步驟中，該復合片材在與槽溝部分723的縱向垂直的方向上延伸，據(jù)此，在槽溝723的部位切下液體不透過性片材721而形成凹縫724。凹縫部分僅僅由液體透過性無紡織物組成。其次，在圖42(D)的步驟中，淤漿(SAP和HFFM均勻分散于與水混溶性有機溶劑和水的分散介質(zhì)中)被涂敷到液體透過性片材724上和然后在除去液體組分和干燥之后，凹縫724填充了由SAP和HFFM組成的吸收材料725。最后，在圖42(E)的步驟中，面片材726如無紡織物被設置在液體不透過性片材721和吸收材料725上，該液體不透過性片材721和吸收材料725在不存在吸收材料的部位721處結(jié)合于面片材726。
圖43示出了液體不透過性片材，其中在圖42的步驟C中形成的許多凹縫是圓形的。圖44示出了片材，其中在圖42的步驟D中的凹縫724填充吸收材料725。
在如圖42中所示的吸收片材中，與液體不透過性片材721一起構成復合片材的無紡織物722優(yōu)選是具有10g/m2-50g/m2重量的無紡織物，如疏水性合成纖維如PE、PP和PET的無紡織物，以及合成纖維和纖維素纖維如人造纖維、Lyocell和棉的混紡體無紡織物。
圖45和46顯示了這樣一種構型，其中液體不透過性片材721形成為瓦楞形片材形式以及吸收材料725以窄帶或窄條形式被設置和固定于相互平行延伸的字母V形的凹縫724的底部。
同樣，圖47示出了一個實例，其中吸收材料725以斑點、不以帶或條形式設置，如圖45和46中所示。
在圖45-47所示的結(jié)構中，液體不透過性片材721可在凹縫724的底部具有或不具有許多開孔。
在任何情況下，在液體不透過性片材上形成的凹縫724可具有與片材表面垂直延伸的內(nèi)壁，但優(yōu)選地，應該具有漏斗狀圓錐，尺寸從頂部至底部逐漸變小，這允許吸收材料更容易填充。凹縫的尺寸取決于吸收材料的尺寸或形狀，但應該具有至少0.3mm，優(yōu)選0.5mm的直徑(如果凹縫是圓形的話)或(較短方向的)寬度(如果凹縫呈橢圓、矩形或槽溝形狀為長而窄的話)。這是因為如果直徑或?qū)挾忍?，很難穩(wěn)定地在凹縫中保持足夠量的吸收材料。
接著，簡單地說，使用HFFM、SAP和短切纖維組分來描述用于制造本發(fā)明的吸收片材的方法。選擇添加短切纖維組分的方法，是否為最佳則取決于短切纖維組分的特性或性能，即干燥狀態(tài)或潤濕狀態(tài)，微纖化的必要性。圖48-51示出了制造吸收片材的代表性方法的幾個實例。從這些流程圖，各方法的構型能夠容易地理解。
首先，由SAP、MFC、短切纖維和支持片材四組分組成的本發(fā)明復合吸收材料的典型模式實例示于圖52和53中。圖52示出了干燥狀態(tài)下的復合吸收材料，和圖53示出了圖52的復合吸收材料，它已吸收液體和溶脹。在圖52和53中，參考數(shù)字111表示基材，在其表面上保持了SAP顆粒112、短切纖維組分113和HFFM 114。如圖52中所示，SAP顆粒分散存在或以多個顆粒被MFC牢固粘結(jié)的形式存在(當它們處于干燥狀態(tài)時)，一簇簇的SAP顆粒以一定允許偏差范圍(leeway)包含在內(nèi)，被短切纖維組分覆蓋后正好象傘一樣。
當身體滲出液排泄到復合吸收材料中時，SAP吸收它們并發(fā)生溶脹。在MFC的氫鍵斷裂時，SAP溶脹更加自由，但在含有SAP的網(wǎng)絡內(nèi)則不是這樣，這樣可防止SAP從網(wǎng)絡中跑出。
圖54是一種結(jié)構，其中通過使用疏松基材，就短切纖維組分的效果而言，網(wǎng)絡的效果得到改進。在圖54中，參考數(shù)字111a表示基材的高密度層，111b表示基材的低密度層，112表示SAP顆粒，113表示短切纖維，和114表示HFFM。應該指出的是，SAP顆粒以一定的相對偏差范圍(leeway)被捕獲在基材111b的低密度層的纖維當中。在本發(fā)明中，吸收層可提供在支持片材的整個任一表面上，但也可以以排或任何所需形狀提供。同樣，通過僅僅在支持片材的任一表面上提供吸收層，能夠構造具有足夠吸收能力的復合吸收材料，但對于支持片材用于讓液體與支持片材的兩側(cè)邊接觸的應用中的情況，吸收層可提供在支持片材的兩側(cè)上。
下面將描述在本發(fā)明中使用的評價性能的方法1)當從復合吸收材料上濕法切下2cm×10cm矩形制備試樣時，溶脹SAP在復合吸收材料中的靜置保持性。
①SAP的靜置保持性將兩矩形試樣以2cm間隔讓SAP側(cè)向上放置在12cm直徑的Petri盤上，輕輕地添加50ml 0.9％NaCl(生理鹽水溶液)并靜置10分鐘使SAP溶脹。當溶脹的SAP從試樣中跑出并進入到液體中時，用眼觀察這一狀態(tài)。
(判斷標準)◎SAP溶脹但觀察到很少有SAP跑出。
○隨著SAP溶脹，發(fā)現(xiàn)跑出少量SAP。
△隨著SAP溶脹，發(fā)現(xiàn)SAP明顯跑出。
×隨著SAP溶脹，發(fā)現(xiàn)非常多的SAP跑出積聚成液體。
②SAP的靜置跑出該操作程序與靜置保持性試驗中判斷標準一樣，但是兩個試樣在放置時使SAP側(cè)向下。
SAP的垂直懸掛保持性在上述靜置保持性評價之后立即用鑷子從液體中取出試樣，保持縱向的一端且讓夾鉗垂直懸掛，肉眼判斷溶脹SAP從支持片材中跑出的狀態(tài)。
(判斷標準)◎發(fā)現(xiàn)很少有溶脹SAP跑出。
○在表面上少量溶脹的SAP跑出。
△在溶脹SAP當中，發(fā)現(xiàn)在表面上的一部分SAP跑出，但與支持片材直接接觸的SAP沒有跑出。
×發(fā)現(xiàn)有大量的溶脹SAP跑出。
2)復合吸收材料對吸收液體的分散從復合吸收材料上切下5cm直徑的圓，制得試樣。
①滴落液體的吸收時間(秒)將試樣放置在12cm直徑的Petri盤上使SAP側(cè)向上，用約1秒的時間由滴管將1ml 0.9％NaCl(生理鹽水溶液)滴在試樣的中心，測量滴落液體被吸收的時間(秒)
②分散時間(秒)將100ml 0.9％NaCl(生理鹽水溶液)加入到12cm直徑Petri盤上，讓樣品懸浮，SAP側(cè)向上，支持片材的側(cè)邊與液體接觸，并測量直至液體分散在樣品的整個表面上且所施加的SAP完成了在整個表面上的溶脹的時間。
3)支持片材的厚度(mm)從支持片材切下5cm直徑的圓以制造試樣。使用Daiei ChemicalIndustruments Mgt.Co.Ltd.的厚度計進行測量，探針的面積是15cm2(43.7cm直徑)和測量壓力是3g/cm2。
4)支持片材的表觀密度(g/cm3)由下式從支持片材的重量(g/cm2)和厚度計算表觀密度(g/cm3)＝[重量(g/m2)/104]×[10/厚度(mm)]這里描述實施本發(fā)明的其它復合吸收材料，其中吸收片材被提供了液體透過性支持片材和結(jié)合于液體透過性支持片材的任一表面上的含SAP顆粒的吸收層，吸收層形成了多個具有更高吸收能力的高吸收區(qū)域，與按照所需圖案分布在液體透過性支持片材上的其它區(qū)域相比。
圖55典型地顯示了在本發(fā)明的支持片材上的多個具有吸收層的較高吸收能力的高吸收區(qū)域和具有較低吸收能力的低吸收區(qū)域；在附圖上，白色部分顯示了高吸收區(qū)域210和黑色部分顯示低吸收區(qū)域220。
圖56是圖55中所示吸收片材的一部分的縱向截視圖。參考數(shù)字203表示由諸如具有合適液體透過性的無紡織物的材料類制成的支持片材，和在這一支持片材203的任一表面上提供了吸收層200，其中分別形成了高吸收能力的區(qū)域和低吸收能力的區(qū)域。
吸收層200由SAP顆粒201和存在于各顆粒201附近的HFFM202組成，和HFFM 202與SAP顆粒201結(jié)合在一起并結(jié)合于支持片材203的表面上用作將待吸收的液體轉(zhuǎn)移至各顆粒的措施。
在圖55和56中所示的實例中，在吸收層的高吸收區(qū)域210和低吸收區(qū)域220之間的吸收能力的差異可由吸收層厚度的差異來實現(xiàn)。該厚度是由吸收性聚合物的層的構型來代表，和如圖56所示，薄層是一層，厚層是兩層或多層。
作為本發(fā)明吸收片材的原材料的具有優(yōu)選性能的無紡織物的例子是，如在本申請人的日本特許公報No.平9-59862中早已公開的那樣，使用其中紡粘織物具有雙組分結(jié)構的無紡織物，由圖57中所示的方法拉伸和熱定形，得到如圖58中所示的截面結(jié)構。這一無紡織物具有容易在一個方向上伸長的性能。在圖58中，H的優(yōu)選范圍是0.2mm-2mm，和L的優(yōu)選范圍是1mm-5mm。
無紡織物的另一個實例是，如早已在本申請人的日本特許公報No.平8-345410中所公開那樣，這樣一種無紡織物，其中高彈性網(wǎng)和纖維網(wǎng)部分層壓在一起。層壓的無紡織物具有如圖59和69中所示的結(jié)構，其中在網(wǎng)407的兩表面上，縱向彈性線條405和橫向彈性線條406相互交織在一起并在交叉處粘結(jié)，相同或不同的織網(wǎng)408和409層壓在一起，網(wǎng)和織網(wǎng)沿著相互排泄的粘結(jié)線410被粘結(jié)在一起，以使層壓而成的無紡織物具有在與粘結(jié)線410垂直的一個方向上容易伸長的性能。
SAP能夠預先由早已形成為片形的支持基元所攜帶，但也能夠引入到支持片材中，當支持片材通過實施本發(fā)明來制造時。該吸收性復合材料能夠通過例如以下方法獲得制造易熔化合成短纖維和纖維狀SAP的粗梳織網(wǎng)，在由氣流成網(wǎng)法使紙漿、SAP和易熔化短纖維相互層壓之后，進行熱處理以固定層壓的復合材料，或者，在用丙烯酸單體浸漬無紡織網(wǎng)之后，讓浸漬過的該無紡織網(wǎng)進行聚合和交聯(lián)。被攜帶SAP的表面可以暴露或被薄紗或類似物所覆蓋。
接著，參考附圖，下面將描述適合制造本發(fā)明的吸收性復合材料的裝置。
在圖61中，參考數(shù)字31表示貯存離子交換水的罐，32表示貯存HFFM貯備液的罐，33表示貯存丙酮的罐，和34表示貯存SA的罐。將取自罐32的HFFM水分散貯備液引入到提供了攪拌器的混合裝置35中，在混合裝置35中用取自罐31的水進行稀釋，然后泵抽到提供了攪拌器的第二混合裝置中。將取自罐22的丙酮引入到混合裝置36中，該混合物被泵抽到提供了攪拌器的第三混合裝置37中。從罐34中將SAP顆粒引入到混合裝置37中，和在該混合裝置中HFFM、有機溶劑、水和SAP被混合形成它們的混合物。
另一方面，作為無紡織物的此類材料的合適支持片材1 3從卷輥38上松脫下來，然后引入到成形區(qū)域中。成形區(qū)域中提供了帶式傳送機41和設置在帶式傳送機的傳送帶上方的噴嘴42。來自混合裝置37的混合分散液體被泵抽到該噴嘴42中。支持片材13在預定的速度下被帶式傳送機41傳輸?shù)耐瑫r，混合物分散液體從噴嘴42噴射到支持片材13上。噴嘴42可具有各種構型，這取決于在支持片材13上所形成的吸收性復合材料層的圖案。
成形區(qū)域40進一步提供了具有雙輥的輥壓機43。涂敷了混合物分散液體的支持片材由輥壓機43進行加壓處理，擠軋出分散介質(zhì)中所含有的溶劑和分離出的溶劑再泵抽到第二混合裝置36中。
從成形區(qū)域中走出的支持片材13被送至于燥區(qū)域50中。向干燥區(qū)域50中提供熱空氣，在該區(qū)域中提供了一對多孔輥51和52。支持片材13和被噴射在片材上的混合物分散液體在它們沿著多孔輥51和52的圓周傳輸?shù)耐瑫r進行干燥。
從干燥區(qū)域中出來的支持片材在由一對壓輥61和62組成的壓縮區(qū)域60中進行壓縮處理，因此，獲得了在支持片材13上形成吸收性復合材料層的產(chǎn)品。
圖62顯示了其中用于從乙酰基纖維素制造HFFM的裝置與圖61中所示裝置相結(jié)合的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，乙酸酯紡絲原液貯存在罐31a中，凝聚液體貯存在罐32a中，和丙酮貯存在罐33a中。來自罐31a和32a的乙酸酯紡絲原液和凝聚液體被送至吸氣器型微纖化裝置中，在其中進行微纖化。微纖維在混合裝置35a中精制獲得精細微纖維，即處于淤漿狀態(tài)的HFFM。HFFM然后在第二混合裝置36a中與來自罐33a的丙酮混合，再次在另一混合裝置(未畫出)與SAP混合。隨后的步驟與圖61的方法的那些相同。
圖63示出了用于在圖61的成形區(qū)域中將混合物分散液體涂敷在支持片材13上的另一種裝置的實例。在圖63中，參考數(shù)字44表示用于貯存混合物分散液體的頂部開放式罐，和在罐44中設置了浸泡輥45，它沿著中心的水平軸旋轉(zhuǎn)，周邊的一部分浸入混合物分散液體中。同時，提供了一對輥46和47，它們沿著與浸泡輥45平行的中心軸旋轉(zhuǎn)。輥46與浸泡輥45的周邊加壓接觸，并如圖64中所示，在周邊上具有許多環(huán)形槽溝。經(jīng)由具有平滑表面的輥46和另一輥47之間的輥隙，需要涂敷混合物分散液體的支持片材被強迫通過。在罐44中貯存的混合物分散液體因其本身粘度原因而沉積在罐中旋轉(zhuǎn)的浸泡輥的周邊，并經(jīng)過槽溝輥46轉(zhuǎn)移至支持片材。因此，如圖65所示，在支持片材的表面上形成相互平行排列的呈現(xiàn)許多帶條形式的混合物分散液體層48。在輥46上形成的槽溝圖案能夠自由設計，和混合物分散液體能夠以與輥46上圖案對應的圖案涂敷到支持片材上。
下面簡要描述引入了高吸收性復合材料的吸收產(chǎn)品的特征和性能。
當在吸收產(chǎn)品中使用高吸收性復合材料時，首先，該產(chǎn)品在佩戴之前和在佩戴的同時在它吸收液體之前顯得極薄而致密，這樣，SAP顆粒被牢固和穩(wěn)定地保持，所以，如果折疊或彎曲，SAP顆粒不會移動或跑出。產(chǎn)品的結(jié)構不會破壞。
其次，當液體被吸收產(chǎn)品吸收時，雖然具有含90％或90％以上SAP的無紙漿結(jié)構，產(chǎn)品非常快速地且無阻斷地吸收液體，這歸功于HFFM的親水性和物理形式。
再次，在吸收液體后，溶脹聚合物顆粒仍由HFFM的網(wǎng)絡牢固地保持，因此防止跑出。
吸收產(chǎn)品的第四特征涉及在被廢棄處理時的特性。本發(fā)明的吸收材料在與過量的水接觸時仍保持原來的穩(wěn)定性，但是，如果施加剪切力，它立即解體。該吸收材料適合制造可沖洗體(flushable)。還有，由于纖維素HFFM具有極高的纖維素酶活性，該HFFM的結(jié)構在被埋入地下后將會在短時間內(nèi)解體。此外，如果任何可生物降解的氨基乙酸型吸收性聚合物等結(jié)合進去來制造SAP，則能夠設計出理想的性質(zhì)友好的吸收材料。
如圖55和56所示的用于制造吸收片材的裝置的實例的構型將參考下面的圖66來描述。在圖66中，參考數(shù)字311表示淤漿提供管，由它來供給含HFFM和SAP的淤漿型分散液體，在該淤漿供給管311上連接了多根管道313，在每一根管道313的頂端提供了噴嘴312。各管道313提供了泵314作為從淤漿供給管311中抽吸淤漿型分散液體和從噴嘴312中排泄液體的轉(zhuǎn)移器具。該泵由通常使用的馬達315驅(qū)動。另一方面，還可以作這樣的設計，需要由噴嘴312中排泄的淤漿分散液體涂敷的液體透過性支持片材203按照附圖中箭頭指示的方向以恒定速度傳輸。各泵314能夠在定期改變的壓力下將淤漿型分散液體供給噴嘴312，結(jié)果，在液體透過性支持片材203上，形成了數(shù)目與噴嘴312數(shù)目對應的淤漿型分散液體的帶316，而且各帶316能夠在吸收層的厚度上制得不同并具有不確定的邊界。
形成圖案分布的措施是，在用恒定流速提供的分散液體涂敷液體透過性支持片材的表面的步驟中，使用噴嘴，其結(jié)構或功能能夠使涂層的厚度和/或?qū)挾确较蛏暇哂泻线m的圖案。
具有這一功能的噴嘴示于圖67和68。在圖67中示出的噴嘴312具有這樣一種結(jié)構，具有預定長度的兩狹條是從管形體320的尖部形成的而且該尖部被分成兩個尖梢321和322，結(jié)果，在尖梢321和322每一個上形成了排泄口。
還有，在圖68中示出的噴嘴312具有這樣一種結(jié)構，具有預定長度的四個狹條各自是從管形體320的尖部形成而且尖部被分成四個部分323-326。在這種情況下，在四個尖部323-326的每一個尖梢上形成了排泄口。
其它結(jié)構的噴嘴的實例示于圖69-71中。圖69的噴嘴312具有這樣一種結(jié)構，具有剛性或一些柔性的管331的尖梢上以整體形成了扭曲部分332。同樣，圖70的噴嘴312具有這樣一種結(jié)構，在管331的尖梢出安裝了具有剛性或一些柔性的單獨制備的扭曲部分。此外，圖71的噴嘴312具有這樣一種結(jié)構，在管331的尖梢處安裝了單獨制備的柔性扭曲部分334和在扭曲部分外側(cè)安裝了增強元件335。
對于圖69-71中所示的噴嘴，在管形體331的尖梢上的開口和在各扭曲部分332-334的尖梢上的排泄口在形成后應使得各噴嘴提供了多個排泄口。
這些噴嘴312以圖72中所示的相對于用淤漿型分散液體涂敷的液體透過性支持片材203成直角或以圖73中所示的相對于用淤漿型分散液體涂敷的液體透過性支持片材傾斜一些角度q來設置。當淤漿型分散液體從這一設置方式的噴嘴中排出時，分散液體將在低阻力方向上排出，這取決于排泄壓力，這樣涂敷操作能夠按不確定邊緣的圖案來進行。
上述操作較易進行的理由是因為含有SAP和HFFM的淤漿結(jié)構性粘度(觸變流動性)。淤漿的性能有利于涂敷的方便操作，這樣從噴嘴中排出的淤漿保持高液化度，同時具有排泄流動速度，但在排泄之后散失液化度并固化。
結(jié)果是，在液體透過性支持片材上形成了多個帶形高吸收區(qū)域，該帶可改變厚度和具有不確定邊緣。
在支持片材上形成吸收層的分布圖案的另一種措施是通過在包括管頭的噴嘴部分和支持片材的進給機構兩者中的任一個或兩者中引入脈沖產(chǎn)生區(qū)域來得到脈沖效果。這意味著能夠形成定期改變厚度和寬度的吸收層。在上面描述了利用泵的脈沖、利用特殊類型的噴嘴和使裝置振動為分散淤漿提供脈沖效果的方法，作為形成圖案的措施。為了與這些方法中任一種結(jié)合使用，有一種制造在分散淤漿中共存的SAP的方法，該SAP具有不同粒度或形狀或吸收速度有較大不同。在這種情況下，若均勻分散和從噴嘴中穩(wěn)定的排泄需要考慮的話，優(yōu)選的是，將具有較大粒度或不同形狀的SAP分散于具有較細粒度的SAP的分散體系中。
現(xiàn)在，這樣形成圖案的目的是，盡管具有濃度(高和低濃度)、密度(高和低密度)和厚度(厚和薄)的不同分布且同時提高了低濃度部分的表面積，通過利用低濃度部分或非吸收部分能夠獲得快速的吸收和擴散，有時間要求但穩(wěn)定的吸收可通過利用較厚的濃度部分來實現(xiàn)，這樣能夠設計出一種吸收材料，它適合于利用具有盡可能多的相(phase)的結(jié)構來吸收盡可能多的次數(shù)。另一方面，通過使這一結(jié)構具有足夠的柔性，能夠使整個吸收片材很好地與佩戴者身體貼合。換句話說，涂有厚吸收層的部分具有剛性且難彎曲而涂有少量或沒有涂敷吸收層的部分將非常容易彎曲，同時保持支持片材本身的性能。
從商業(yè)角度考慮，這一方法是極其有效的。圖74和75示出了具有多個按本發(fā)明的圖案分布的、具有高吸收能力的高吸收區(qū)域的吸收片材的制造方法的實例。
圖74中所示的涂敷裝置由以下組成提供了有軸和相互平行排列的抽吸輥341和熱輥342，液體透過性支持片材203由導輥343引導至抽吸輥341和處在這樣一種位置，在該位置中液體透過性支持片材203以相對于抽吸輥341圓周的約1/4速度旋轉(zhuǎn)，液體透過性支持片材203隨后與熱壓輥342接觸，然后，在與熱壓輥342接觸的同時，液體透過性支持片材203以相對于熱壓輥342圓周的約1/1速度旋轉(zhuǎn)，最后，由導輥344引導至干燥器(未畫)。
抽吸區(qū)域設置在抽吸輥341中，該區(qū)域構成了用于抽吸與抽吸輥341的周邊接觸而傳輸?shù)囊后w透過性支持片材203的區(qū)域。噴嘴312被設置在這樣的位置，在該位置中噴嘴312能夠在該抽吸區(qū)域中將淤漿型分散液體排泄到液體透過性支持片材203的表面上，并在液體透過性支持片材上形成所需圖案的層。在抽吸區(qū)域中產(chǎn)生的低壓使淤漿型分散液體粘附于液體透過性支持片材203的表面上和同時抽吸淤漿型分散液體所含的過量溶劑連同周圍的空氣。抽吸的液體由管道346引導至抽提器347中，在其中將液體分成溶劑和氣體。如此分離的溶劑經(jīng)管道349排出并回收來形成淤漿型分散液體，氣體由真空泵(未畫)從管道348中排出。
液體透過性支持片材203然后一邊被傳輸和一邊與熱壓輥342接觸，在該過程中受熱的淤漿分散體粘附于液體透過性支持片材203，所獲得的吸收片材然后由導輥344引導至于燥器，在其中最后干燥吸收片材。
圖75中所示的涂敷裝置與圖74中所示的涂敷裝置的唯一區(qū)別在于，除面對噴嘴312設置了抽吸區(qū)域345，還在熱壓輥342的輥隙中設置了第二抽吸區(qū)域350。在第二抽吸區(qū)域350中，溶劑進一步被強烈抽吸并與淤漿型分散液體分離，與此同時淤漿型分散液體在抽吸輥341和熱壓輥342之間受壓。
圖76中所示涂敷裝置的唯一區(qū)別在于，噴嘴312經(jīng)設計后不是在抽吸輥341的上方噴涂淤漿型分散液體而是在抽吸輥341之前提供的支撐輥351的圓周上噴涂。
通過將SAP和MFC分散于水/有機溶劑的分散介質(zhì)中所獲得的淤漿，當該淤漿從噴嘴中排出并涂敷在支持片材上形成吸收片材時，容易分離成兩相，這取決于分散介質(zhì)的狀態(tài)，而且固體會沉降。所以，淤漿中的固體在該裝置的構型(走向)中的運輸過程中會沉降，如圖61中所示，淤漿由分散罐、淤漿泵、管道和管頭(供料罐)引導至噴嘴。在這種情況下，優(yōu)選的是將排料噴嘴直接連接于各淤漿泵和從該排料噴嘴噴涂淤漿。圖90示出了這一結(jié)構的實例淤漿以一定間隔平行延伸的許多帶形提供。
在圖90中所說明的構型中，淤漿以一定間隔平行延伸的許多帶形涂敷在支持片材上，如圖91中所示。在將淤漿涂敷在支持片材的整個表面上時，設置了多個排泄口的眾多淤漿泵中的兩對可在支持片材的運行方向上在前方和在后方排列，以使得在后方的排料噴嘴被設置在前方的兩排料噴嘴之間。
實施例下面描述實施本發(fā)明的實施例實施例1制備HFFM分散液體乙醇和離子交換水被加入到作為備用液體的S-MFC(由TokushuPaper Mfg.Co.Ltd.制造)以3.0％水分散體的凝膠狀形式的分散液體中，制得三種微纖分散液體，其中乙醇/水的比率是70/30和S-MFC的濃度分別是0.25％，0.5％和1％。
制備HFFM/SAP共存分散液體10g的通過60-100目篩的SAP(由Sanyo Chemical Industries，Ltd.以商標“IM-6700”銷售)被加入到50cc的上述三種HFFM分散液體的每一種中，制備HFFM/SAP分散淤漿。
所制備的分散淤漿被描述如下表2
形成HFFM/SAP復合片材在攪拌下，每一種分散液體在由吸氣器降低的壓力下除去液體組分，然后在被鋪展在PP無紡織物上的同時在減壓和5℃下干燥。
干燥后的復合材料制成大豆形塊料。被包裹在細網(wǎng)眼本色布中的塊狀復合材料用木錘敲碎，通過40-60目網(wǎng)篩以進行吸收試驗。
表3
被粉碎成粉末的該高吸收性復合材料具有(由顯微鏡觀察)被HFFM覆蓋的表面，如圖7(a)和7(b)中所示。
評價吸收性測量水的吸收速度，凝膠塊狀態(tài)，水的吸收量和上述SAP(都通過60-100目和40-60目的篩網(wǎng))的保留水量。對于吸收速度，測量吸收20cc水所需要的初始吸收時間(秒)。對于吸收水量和保留水量，根據(jù)JIS K-7223測量在被浸入過量生理鹽水溶液中后的SAP。測量結(jié)果示于表4中。
表4
正如已清楚地在以上表中列出的測量結(jié)果所顯示的，添加S-MFC對吸收率和水保留率影響不大。另一方面，隨著S-MFC的濃度從No.1提高至No.3，SAP的粘結(jié)強度提高，但SAP變得很難處理，因為它已變硬。而且，因為濃度提高，吸收速度降低。所以，在這類性能(吸收速度等)顯得重要的應用中，被加入到SAP中的HFFM的百分數(shù)優(yōu)選是5％或更低。
實施例2 HFFM的濃度和復合片材的性能制備HFFM分散液體·制備細菌纖維素(BC)貯備液BC(由B.P.R.制造)(其中固體濃度是30％)借助于混合機經(jīng)大約2小時攪拌和溶解于離子交換水中，制備固體濃度為1.2％的貯備溶液。
·制備BC的乙醇/水分散液體將乙醇和水加入到預定量的貯備溶液中制備0.02％-0.80％BC的BC分散液體。
制備HFFM/SAP共存分散液體將5g的SAP(由Sanyo Chemical Industries，Ltd.制造)加入到50cc的具有0.02％-0.8％BC的各分散液體中，制備BC/SAP分散液體。對于BC在分散液體中具有較低濃度的情況，SAP會沉降，但隨著BC濃度的提高，它變穩(wěn)定。通過用攪拌器攪拌，體系保持穩(wěn)定以匹配所需要的體系條件。
如此獲得的BC/SAP共存分散液體的敘述如下
表5
形成HFFM/SAP復合片材濾紙和基材無紡織物(由Futamura Chemical Co.，Ltd.制備，商標“TCF403”，表觀密度0.07g/cm3)放置在連接于降壓裝置的具有11cm內(nèi)直徑的布氏漏斗上，將20cc的粘性分散液體快速傾倒在基材無紡織物上。無紡織物在減壓下除去液體組分并在熱空氣中干燥形成復合片材。
復合片材的性能的比較評價其中BC濃度不同的復合片材的性能并進行比較，其結(jié)果示于表6中。實驗結(jié)果表明，隨著BC的添加量的增加，復合片材的表面強度增加得非常多而片材的硬度也會增加。所以，有必要根據(jù)應用來合適地選擇BC的添加量。
表6
各評價項目的評價方法如下所述厚度(mm)按照與以上所述同樣的方法由厚度計(JIS)測量。
重量(g)由電子Roberval秤測量，基材具有110mm直徑。
沉積SAP和BC(g/cm2)通過從基材無紡織物扣除以上重量來計算，并以g/m2表示。
表觀密度(g/cm3)從基材無紡織物的厚度和重量以及沉積SAP和BC的重量計算。
硬度(mm)通過圖77和圖78中所示的方法測量110mm×20mm的樣品。樣品S的一端以垂直角放置在不銹鋼刻度M的邊緣，在樣品下垂的地方讀取刻度(mm)。
評價SAP的粘結(jié)穩(wěn)定性(180度剝離試驗，使用玻璃紙膠粘帶)將寬度15mm的玻璃紙膠粘帶(由Nichiban Co.，Ltd.制造，商標“CELLOTAPE”)以15mm×10mm的粘附面積粘合在樣品上，用法蘭絨布對粘附面積輕輕加壓，1kg/cm2的負荷進行10分鐘。在移走負荷后，以180度剝離條件用手從樣品上剝掉玻璃紙膠粘帶。通過測量粘附于玻璃紙膠帶上的SAP的粘附面積(％)，HFFM的粘結(jié)強度由該SAP的粘附面積判斷。判斷標準示于圖79中。
評價復合材料樣品的吸水量和水保留量將復合材料樣品浸泡在足夠量的生理鹽水中達30分鐘，然后由JISK-7223測量吸水量和水保留量。將測量值轉(zhuǎn)化成SAP含量。結(jié)果示于下表7中表7
實施例3 連續(xù)涂敷實驗使用以下材料，通過使用圖61中所示的裝置(其中提供了圖63中所示的涂敷器)，制造高吸收性復合材料(1)微纖S-MFC(由Tokushu Paper Mfg.Co.，Ltd.制造)(2)SAP1M-4000(由Hoechst-Celanese Co.制造)(3)懸浮介質(zhì)丙酮/水體系(4)涂料組合物組分wt％S-MFC 0.4SAP 30.0丙酮48.8水 20.8(5)支持片材使用具有以下組成的雙層氣流熱粘結(jié)網(wǎng)型無紡織物(40g/cm2，表觀密度0.06)上層人造絲(4旦×45mm長(70％))和PE/PET(2旦×45mm長度(30％))的混織網(wǎng)，大約25g/cm2。
底層PE/PET雙組分纖維(2旦×45mm長度)的單織網(wǎng)，大約15g/cm2。
在支持片材10m/min的速度傳輸?shù)耐瑫r，將具有以上(4)組成的混合物分散液體連續(xù)地以約10mm寬度、5mm寬度的間隔涂敷在支持片材13的表面上。之后，從輥壓過的支持片材上除去溶劑，然后在熱空氣中干燥。所獲得的高吸收性復合片材具有以下特性重量 195g/cm2SAP的量150g/m2硬度 縱向20mm側(cè)向75mm表面強度 第5類(180度剝離試驗)由JIS K-7223測量吸收材料中水的保留量。結(jié)果，SAP以40.2g水/每gSAP的比率保留水，幾乎等同于“空白”的水平。
實施例4商品超薄一次性尿布用作“空白”。通過從該一次性尿布的每一件中除去包括組織(tissue)的吸收性組分和對于該吸收組分通過引入由本發(fā)明的高吸收性復合材料組成的吸收材料來制備樣品。
引入在樣品中的吸收材料按照以下方法制備首先，在以上實施例3中所獲得的復合片材被切成圖80中所示的形狀和尺寸。另一方面，制備提供了約90g/cm2的組織(tissue)的紙布。由家用電熨斗的手工噴水器在復合片材上噴射水滴，使片材達到重量為2-3g/cm2。將裁切的吸收材料放置在片材上，由電熨斗在140-150℃的溫度下加壓處理。
制得5件試樣。對于每一件試樣，測量水的吸收量，水的保留量和再潤濕量(rewet)。水的吸收量和水的保留量由JIS K-7223測量。再潤濕量按以下方式測量120cc生理鹽水以5分鐘的間隔分3次傾倒在樣品上，在12.5kg/每單位吸收面積的壓力下對于3次中的每一次測量再潤濕量。
以上所述的試驗結(jié)果列于下表中。測量結(jié)果是以5個樣品的平均值給出。
表8
從表8中看出，其中吸收材料由本發(fā)明的高吸收性復合材料組成的樣品，它的重量相當于商品一次性尿布重量的70％和厚度相當于后者的一半，具有與后者相同或比后者更高的吸收性能。
實施例51)制備SAP淤漿向S-MFC(由Tokushu Paper Mfg.Co.，Ltd.制造，商標“SuperMicrofibril Cellulose”)的2.15％水分散液體中添加所需量的水和乙醇，來制備乙醇/水分散液體(乙醇/水比率是60/40)，其中MFC的濃度是0.86wt％。
向該分散液體中，以等同于S-MFC用量的一種量添加由低熔點聚酯/PET雙組分纖維(1.5旦和2mm纖維長度)組成的短切纖維組分，然后用混合機分散。然后在攪拌器中用攪拌槳進行攪拌的同時，將所需量的SAP(由Mitsubishi Chemical Co.，Ltd.制造，商標“Aquapearl US-40”)加入，來制備由30wt％SAP、0.6wt％MFC和0.6wt％短切纖維組分組成的三組分淤漿。
2)制備支持片材。
制造雙層射流噴網(wǎng)法無紡織物，其中第一層由具有1.25旦和51mm長度的細旦人造纖維組成和第二層由具有6旦和51mm長度的粗旦PET纖維組成。這一無紡織物的重量是30g/m2，表觀密度是0.025g/cm3，第一層具有較高密度和第二層具有較低密度。
3)制備復合吸收材料用涂敷器將三組分淤漿涂敷在支持片材的第二層上，涂敷量應使得SAP的沉積量為150g/m2。然后，在吸干和除去液體組分之后，將其立刻在180℃下熱壓幾分鐘。支持片材然后在熱空氣中干燥，制造復合吸收材料(I)。
同樣，復合吸收材料(I)在150℃的熱空氣中再干燥，制造復合吸收材料(II)。
復合吸收材料(I)和(II)的結(jié)構由顯微鏡觀察。如圖54的簡圖所示，現(xiàn)已證實，在由第一層111a和粗大第二層111b組成的支持片材的第二層111b上和在空隙中，堆積了SAP顆粒112且短切纖維組分以一種纏住SAP顆粒的方式存在并象傘一樣覆蓋SAP顆粒，另外在SAP顆粒和短切纖維組分兩者的表面上沉積了MFC114。
對比實施例1在實施例1中，用于制造復合吸收材料(II)的同樣操作程序被用來制造復合吸收材料(ii)，只是不添加短切纖維組分。
<評價復合吸收材料>
對于在實施例1中獲得的和對比實施例1中所使用的三種吸收性復合材料，溶脹SAP的保持性和被溶脹SAP(處于濕潤狀態(tài)時)吸收的液體的擴散可通過上述試驗方法來測試。測試結(jié)果示于下表9中。
表9
從以上表中列出的結(jié)果，能夠作出以下判斷①溶脹SAP的保持性復合吸收材料(I)顯示出溶脹SAP的良好保留率，它是用含有易熔化組分的雙組分短切纖維制得。
經(jīng)過充分的熱處理的復合吸收材料(II)在垂直懸掛保持性的嚴格試驗中顯示突出的保持率。
然而，沒有引入短切纖維組分的對比實施例1的復合吸收材料(ii)所顯示出的溶脹SAP保持性大大低于實施例1中的吸收復合材料(I)和(II)。
這可能是因為，通過引入含有易熔化纖維的短切纖維組分和通過熱處理，短切纖維相互熔化而且短切纖維和支持片材的立體有擇纖維也在它們的接觸點熔化，因此，產(chǎn)生了立體有擇網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡保持住溶脹SAP。
②吸收液體的分散雖然擔心各種易熔化短切纖維的結(jié)合和纖維受到熱處理時的熱熔化將影響液體的吸收和擴散速度，但是對吸收時間沒有或有很小的影響而且對擴散結(jié)束前的時間僅有很小的影響，因此這在實際應用中根本不會產(chǎn)生任何問題。
實施例61)制備SAP淤漿向作為HFFM的BC(由Ajinomoto Co.，Ltd.制造，商標“細菌纖維素”)的0.5％水分散液中，添加所需量的水和乙醇以制備其中BC濃度為0.21wt％的乙醇/水分散液體(乙醇與水的比率是60/40)。
向該分散液體中，將作為短切纖維組分的具有0.1-3旦和0.3-5mm纖維長度的PE紙漿(由Mitsui Chemical Co.，Ltd.制造，商標“SWP-E400”)加入，所用量使得短切纖維組分與BC有7種比例(P/Q比)，混合物借助于混合機均勻地分散制備出7種不同混合比的分散液體。
另外，在用槳式攪拌器進行攪拌的同時向7種BC/SWP分散液體(BC和SWP的混合比不同)中的每一種中添加所需量的SAP(由MitsubishiChemical Co.，Ltd.制造，商標“Aquapearl”)，來制備7種三組分淤漿。在所有的三組分淤漿中，SAP的濃度是15％和BC與SAP的比例是1％。組分的濃度和SAP在三組分淤漿中的分散示于下表10中表10
在P/Q比例為10/1至1/3(SWP濃度為0.45％)的情況，SWP沒有凝聚和SWP穩(wěn)定地分散，但是當比例超過1/5(SWP濃度是0.75％)時，淤漿變霧狀且能夠看得見少量凝聚，但仍然能夠付諸實際使用。然而，對于P/Q比例為1/10的情況，SWP凝聚得太多以致于無法得到淤漿。所以，從獲得穩(wěn)定分散體考慮，對于實際應用上限被判斷為1/5。
2)制備支持片材制備雙層氣流熱粘結(jié)無紡織物，第一層由50％的具有1.5旦和40mm長度的50％人造纖維和50％的具有2旦和51mm長度的PE/PET雙組分纖維的混合型粗梳紗織網(wǎng)組成，第二層僅由相互鋪在一起并在熱空氣中粘結(jié)的具有3旦和51mm長度的PE/PET雙組分纖維組成。無紡織物的重量是30g/m2，表觀密度是0.02g/cm2。
3)制備復合吸收材料由涂敷器用6種三組分淤漿(除去一種，因為在7種三組分淤漿中存在1/10的P/Q比例，有一種不能制成分散淤漿)中的每一種涂敷該支持片材的第二層，涂敷量應能夠達到SAP沉積量為150g/m2。在吸干和除去液體組分之后，支持片材借助于180℃的熱輥進行熱壓處理幾分鐘，然后在熱空氣中干燥制備6種復合吸收材料(III)-(VIII)。
<評價復合吸收材料>
對于6種復合吸收材料，由上述測試方法測試溶脹SAP的保持性和被溶脹SAP(當濕潤時)吸收的液體的擴散。測試結(jié)果總結(jié)在下表中表11
從以上結(jié)果能夠作出以下判斷①溶脹SAP的保持性在SWP含量較低(P/Q＝10/1)的復合吸收材料中，沒有發(fā)現(xiàn)溶脹SAP的保持性有多大改進，但隨著SWP含量的提高，溶脹SAP的保持性得到改進在大約3/1的P/Q比例下，保留率幾乎達到恒定的水平，和在1/1或更高的P/Q比例下，潤濕狀態(tài)下溶脹SAP的保持性表現(xiàn)優(yōu)異。對于實際應用，達到SWP的效果的最低限度似乎是在5/1的P/Q比例下。
②被吸收液體的分散復合吸收材料吸收液體的速度和被吸收液體分散于復合吸收材料中的速度受到所使用短切纖維組分的濃度和P/Q比例的影響。例如，在P/Q比在10/1-1/1范圍內(nèi)的吸收性復合材料(III)-(VI)中，它們之間沒有明顯的差異且都良好。然而，在P/Q比例在1/3和1/5范圍內(nèi)的吸收性復合材料(VII)和(VIII)中，盡管改進了溶脹SAP的保持性，但是液體的吸收和液體的擴散趨向于降低。
實施例71)制備SAP淤漿向S-MFC(由Tokushu Paper Mfg.Co.，Ltd.制造，商標“SuperMicro Fibril Cellulose”)的2.15％水分散液體中，添加所需量的水和丙二醇以制備水/丙二醇(PG)分散液體(PG/水＝70/30)，其中MFC的濃度是0.86wt％。向該分散液體中添加所需量的SAP(由MitsubishiChemical Co.，Ltd.制造，商標“Aquapearl US-40”)以制備出具有30wt％SAP和0.6wt％MFC的雙組分淤漿。
2)制備支持片材制備雙層氣流熱粘結(jié)無紡織物，第一層由具有1.5旦和51mm長度的雙組分纖維的粗梳紗織網(wǎng)組成，第二層由相互鋪在一起并在熱空氣中粘結(jié)的具有3旦和51mm長度的PE/PET雙組分纖維組成。無紡織物的重量是30g/m2，表觀密度是0.03g/cm2。
3)制備復合吸收材料將支持片材放置在塑料網(wǎng)中且第二層面向上方，由輥涂器將上述雙組分淤漿涂敷在連續(xù)傳輸?shù)闹С制牡恼麄€表面上，涂敷量使得SAP沉積量為200g/m2。之后，馬上吸干和除去液體組分。然后，將0.5％木紙漿分散液體從噴流涂敷器中以薄層液流形式傾倒在淤漿層上，涂敷量應使得在SAP上有木紙漿2％(4g/m2)。之后，馬上吸干和除去液體組分，這樣沒有SAP溶脹，支持片材然后借助于表面溫度150℃的熱輥進行熱壓處理幾分鐘。此外，支持片材再次在40℃的熱空氣中干燥，制得復合吸收材料。
<評價復合吸收材料>
復合吸收材料顯示出了溶脹SAP的突出保持性沒有溶脹SAP跑出或從基材上剝離。同時，由于支持片材的表面上涂有親水性木紙漿，液體的吸收性是優(yōu)異的和被吸收液體的擴散也處在不致于引起任何實際問題的水平上?，F(xiàn)已證實，當該復合吸收材料用作嬰兒尿布的吸收材料時，附加無紡織物截獲層在這里不需要，因為，第一層和外覆片材被粘結(jié)在一起，第一層用作截獲層。
實施例8具有40g/m2重量的濕法無紡織物(由Futamura ChemicalIndustries Co.，Ltd.制造，商標“TCF 404”)的表面用刷子刷得疏松，以達到表觀密度0.04g/cm3。
在支持片材的起毛表面上，使用篩子通過振動將SAP顆粒(由Mitsubishi Chemical Co.，Ltd.制造，商標“US-40”)散布在上面，散布量為120g/m2。
單獨地，制備混合分散液體，其中S-MFC和易溶于熱水的PVA短纖維(具有1.5旦和2mm長度)以MFC和PVA纖維各自的濃度為0.5％的方式分散于水中。支持片材的起毛表面用流涂器涂敷混合分散液體，涂敷量應使得S-MFC和PVA纖維各自的百分數(shù)為SAP 1％(1.5g/m2)，之后立即吸干和除去液體組分。然后，支持片材由加熱至200℃的輥進行熱壓，并在100℃的熱空氣中干燥，制得復合吸收材料。
僅僅少量的SAP從所獲得的復合吸收材料中跑掉或剝離，因此具有溶脹SAP的保持性，不會引起任何實際問題。液體的吸收和擴散是極其良好的。這可能是因為支持片材和短切纖維組分是親水的。
實施例91)制備三組分分散液體將1.4旦和3mm長度Lyocell(商標，由Coutaulds制造)加入和分散到乙醇/水＝60/40的分散介質(zhì)中以制備0.5％的分散液體。該分散液體由混合機攪拌以微纖化Lyocell。然后，MFC被加入和分散到分散液體中，加入量使得MFC在分散液體中的濃度為0.5％，分散液體由混合機處理5分鐘以制備雙組分分散液體。
在分散液體被緩慢攪拌的同時，50目的SAP片料(由Hoechst-Celanese制造，商標“IM-4000”)被加入到雙組分分散液體中，加入量應使得SAP的濃度是25％，制備出SAP、MFC和Lyocell的三組分分散液體。
2)制備支持片材制備混合型粗梳紗織網(wǎng)，它由50％人造短纖維(1.5旦×35mm長度)和50％PE/PET雙組分纖維(3旦×4lmm長度)組成，重量為l5g/m2，被鋪在具有15g/m2重量的PP紡粘無紡織物上的梳理織網(wǎng)由噴水纏繞成多層式無紡織物，它被制成支持片材。
3)制造復合吸收材料如圖81中所示，按照圖8l中所示的圖案，將三組分淤漿822從直接連通于淤漿泵的多個排泄管中排出到支持片材821的人造短纖維/雙組分纖維表面上。在減壓下除去液體組分后，支持片材由熱壓法固定并干燥成復合吸收材料。
所獲得的復合吸收材料相對于所使用SAP為約130g/m2，在所獲得的復合吸收材料上由管道中形成的部分(SAP)是約200-250g/m2。
4)作用于嬰兒尿布用的吸收材料上如圖82(a)中所示，制備作為與佩戴者的皮膚接觸的面片材的干法成網(wǎng)粗梳織網(wǎng)無紡織物831，主要由具有1.5旦數(shù)×41mm長度的18g/m2PE/PET雙組分纖維組成。在該無紡織物831上，以圖82(a)中所示間隔的排列方式由熱熔化方法粘結(jié)聚氨酯長絲紗線832(由Toray Co.，Ltd.制造，商標“Lycra”)而形成面片材。在本發(fā)明的實施例9中獲得的提供了如圖82(b)中所示的彈性基元和復合吸收材料833的面片材在不存在吸收材料的部位加以熱熔合，據(jù)此獲得了具有圖82(c)所示結(jié)構的由面片材和復合吸收材料組成的粘結(jié)基元。
粘結(jié)基元在復合吸收材料一側(cè)被一種通過粘結(jié)如圖82(d)中所示的PE膜和無紡織物制得的防滲漏基元834所覆蓋，獲得具有200mm寬度和400mm長度的用于嬰兒尿布的吸收材料。這一吸收材料被浸入生理鹽水溶液中，然后取出，放置在網(wǎng)上，因此從吸收材料中除去自由液體。根據(jù)測量的結(jié)果，被吸收溶液的總量是600cc。初始穿透速度是對于100cc為20秒，和再潤濕量是0.5g。因此，本發(fā)明的復合吸收材料被證明具有作為吸收材料所必備的優(yōu)異性能。
5)用于婦女衛(wèi)生巾如圖83所示，將具有上述組成842的淤漿涂敷在具有120mm直徑圓環(huán)形的如圖83(a)中所示的圓形支持片材841和具有120mm直徑圓環(huán)形的如圖83(b)中所示的圓形支持片材841上，其中中心孔具有50mm直徑，然后在干燥后，表面用疏水紡粘層843覆蓋而制得復合吸收材料。該復合吸收材料以圖83(c)中所示折疊扇形折疊，復合吸收材料的尖梢用多孔PE無紡織物844覆蓋以制得具有如圖83(d)中所示的結(jié)構的衛(wèi)生巾。在提供了多孔PE無紡織物844的部分中不存在吸收材料，和薄片形式的部分用于在陰道中部分插入以便將衛(wèi)生巾固定于佩戴者的身體上。由衛(wèi)生巾保留的液體量是50cc，衛(wèi)生巾在由輕度失禁的病人所進行的耐穿(wearing)試驗中用作試樣，結(jié)果病人的內(nèi)褲沒有被污染并能夠穩(wěn)定地使用。
實施例10<制備淤漿>
將3wt％S-MFC的水分散貯備液加入到由60份乙醇和40份水組成的分散介質(zhì)中，制備出具有0.6wt％S-MFC的分散液體。在該分散液體中，添加等同于30wt％的SAP(由Mitsubishi Chemical Co.，Ltd制造，商標“US-40”，平均粒徑為200微米)，同時SAP用槳式攪拌器攪拌以制備淤漿。
<在支持片材上形成淤漿圖案>
使用圖76中所示的淤漿涂敷裝置(其淤漿排泄部分是已知的，在圖66中已放大)，借助于泵將淤漿涂敷到用作支持片材的40g/cm2TCF(纖維素無紡織物)的上表面上而形成了以許多排形式排列的淤漿圖案，涂敷量應使得沉積量為SAP 125g/m2。借助于由管泵的沖程產(chǎn)生的脈沖作用，形成了具有橢圓形圖案的片材，該圖案在中心區(qū)域中具有不連續(xù)厚淤漿。
<以一定圖案將淤漿結(jié)合于支持片材上>
支持片材(在它的表面上淤漿以一定圖案成形)借助于160℃的熱壓輥和抽吸輥進行熱壓，如圖76中所示，和與此同時，抽吸掉和除去過量的分散介質(zhì)。之后，片材與熱輥接觸約5秒以便從片材中除去液體組分和所施加的淤漿牢固地粘合于支持片材上。之后，支持片材從熱輥上剝離下來并風干制得吸收片材。在此時，沒有因從支持片材的部分剝離而使淤漿沉積在熱輥上。為了對比，片材在室溫下通過，熱輥沒有加熱，在該情況下在支持片材上以一定圖案形成的大部分淤漿被剝離并沉積在輥的表面上。從這一事實能夠證實由熱輥將SAP粘結(jié)于支持片材上的效果。
在熱壓之后，干燥的片材顯示出如圖55中所示圖案的分布。與支持片材的結(jié)合是在圖56的片段截視圖中顯示的，所涂敷SAP處于薄區(qū)域中的一層中，處于厚區(qū)域中的幾乎三層中，和處于中等厚度區(qū)域中的幾乎兩層中。厚度或?qū)訑?shù)的差異將得到所需濃度的分布，它是不均勻的，但卻是連續(xù)的。
<圖案成形片材的性能>
從具有厚SAP圖案、薄SAP圖案和中等厚度SAP圖案的區(qū)域中的每一個中取出的試樣由放大鏡來觀察截面，證實了SAP層的數(shù)目，據(jù)此吸收液體的量和吸收速度作為SAP的液體吸收性能來評價。
①吸收液體的量使用0.9％NaCl水溶液(生理鹽水溶液)，采用對應于JIS K-7223的吸收水量的測試方法的一種方法。
②吸收速度尺寸約5mm×10mm的幾個試樣被浸泡在大量的0.9％NaCl水溶液中，測量直至試樣中SAP幾乎完全溶脹的秒數(shù)。
對于吸收水量，從包括厚層至薄層涂敷部分的支持片材裁取10cm×10cm的試樣并作為整個片材的平均值，液體吸收總量是6.0kg/m2。觀察了吸收水的過程后現(xiàn)乙證實，薄涂敷區(qū)域首先吸收，吸收作用逐漸進行到中等厚度涂敷區(qū)域，然后到厚涂敷區(qū)域中。在這些區(qū)域中液體吸收速度的差異在表12中給出表12
從以上列舉結(jié)果可以證實，所獲得的吸收片材是柔性的并具有提供一定分布的高吸收區(qū)域(吸收速度不同)的性能。
實施例11<從具有不同粒徑的SAP制備淤漿>
制備其中平均粒度為200微米和800微米的SAP。與實施例10中所使用的相同的20微米樣品Mitsubishi Chemical US-40用作空白，而作為800微米樣品，則使用較高表面交聯(lián)度的?；疭AP。
下表顯示了由1g SAP吸收20cc生理鹽水溶液的時間量度對于SAP吸收液體的時間(參見以上實施例10)，隨著粒徑變大，液體需要更多的時間穿透到內(nèi)部且溶脹速度變低。
表13
兩種類型的具有以上所述性能的30wt％SAP的淤漿按照與以上實施例10同樣的方式制備。
<用淤漿涂敷支持片材>
兩只管頭被提供在如圖66中所示的淤漿涂敷裝置上，為的是將兩類型的含SAP的淤漿(其粒徑是不同的)進料，該裝置經(jīng)改進了可將不同類型的淤漿交替加入到各泵中。
通過使用這一裝置，兩種類型的淤漿以一定圖案沉積在支持片材的TCF側(cè)邊上，涂敷量應使得平均沉積量分別為SAP 125g/m2，按照與以上實施例10中所使用的程序相同的程序。因此，獲得了其中淤漿以圖案沉積的吸收片材。在這種情況下的圖案分布中，按以上所述，圖案的排用不同粒徑的SAP交替涂敷。雖然采用同樣濃度的SAP，由于粒徑的差異，涂敷了較大粒徑SAP的圖案是較厚的。
所獲得的片材(在其上面涂敷了不同粒徑的SAP)被切成10cm×10cm的尺寸，并放入petri盤中。60cc生理鹽水溶液分三次每次隔5分鐘以200cc量添加，觀察吸收狀態(tài)。觀察結(jié)果示于表14中。
現(xiàn)已證實較細的SAP顆粒首先溶脹和吸收逐漸發(fā)展到較粗粒徑的顆粒。
表14
實施例12<制備第一分散液體>
向木紙漿(由Weyerhaeuser，NBKP制造，針葉林木漂白牛皮紙)和SAP(由Hoechst-Celanese制造，商標“IM-4500”)，添加少量造紙用增稠劑(P.E.O)來制備含有紙漿/SAP＝4份/6份的EtOH/水的分散液體。如此制備的淤漿的濃度是約2％。
<從第一分散液體形成吸收片材>
將上述淤漿型分散液體傾倒在被設置在60目塑料網(wǎng)上的、經(jīng)處理成親水性的20g/m2的PE/PET無紡織物(由Unitika Co.，Ltd制造，商標“Elves”)上，來制備網(wǎng)形吸收氈布。通過加壓和干燥該吸收氈布，獲得了由紙漿/SAP＝4/6組成的具有100g/m2吸收層的吸收片材。
<制備第二分散液體>
通過在EtOH/水＝6/4的分散液體中包含30％SAP和0.6％MFC來制備淤漿，該分散液體是按照與實施例10中相同的程序制備的。
<從第二分散液體形成吸收片材>
在從上述第一分散液體制得的具有紙漿/SAP的均勻?qū)拥奈掌纳希?mm間隔和海島狀圖案進給淤漿，借助于實驗室用管泵(以商標“Master Flex”銷售)，使用具有3mm內(nèi)徑的硅橡膠管中所含的第二分散液體。然后，吸收片材進行熱壓，通過使用已加熱至130℃的特氟隆(Tefflon)涂層家用熨斗，然后加以干燥。從第二分散液體形成的層平均具有約120g/m2的SAP，雖然在一些地方較厚和在另一些地方較薄。
<具有海島圖案的高吸收區(qū)域的吸收片材及其性能>
如此獲得的吸收片材具有一定分布的從第一分散液體得到的近乎均勻的吸收層(含有約60g/m2的SAP)和從第二分散液體得到的吸收層(含有約120g/m2的SAP)，后一種吸收層是以圖案給定尾部部分地分布于圖l6中所示的圖案中。因此獲得了具有厚和薄雙層結(jié)構的吸收片材。
吸收片材被切成10cm×10cm尺寸來制備樣品。樣品放入petri盤中，將0.9生理鹽水溶液傾入來進行多次吸收試驗。吸收試驗以5分鐘間隔，每次用15cc共進行4次。試驗結(jié)果示于表15中。
表15
實施例13<制備SAP淤漿>
按照與以上實施例10中相同的操作程序來制備由SAP和MFC組成的淤漿。
<制備液體透過性支持片材>
制備含有SAP(由Honshu Kinocloth制造，商標“B-SAP”)的氣流成網(wǎng)法紙漿片材，其重量是85g/m2。在該紙漿片材中，摻混20g/m2的SAP。
<排泄出淤漿形成圖案>
來自淤漿泵的上述淤漿從具有圖68中所示的具有裂縫狀排泄口的噴嘴在移動時以一定圖案排出到上述支持片材上，該圖案以許多排的具有不確定周邊的帶條排列。然后，支持片材由表面溫度為140℃的熱輥進行加壓處理并風干制造吸收片材。在該吸收片材上圖案的分布中，吸收層按照類似于圖17的圖中的圖案分布。
實施例14凝膠態(tài)的HFFM(由Dai cel Co.，Ltd.制造，商標“Cellish KY 100G”)被分散于MeOH/水＝70/30的分散介質(zhì)中制備0.6％濃度的分散液體。在1升這樣的分散液體中，添加400g的SAP(由Mitsubishi chemicalCo.，Ltd.制造，商標“US40”)并攪拌，制備HFFM和SAP的共分散淤漿。
共分散淤漿被涂敷在30g/m2的纖維素無紡織物(由FutamuraChemical Co.，Ltd.制造，商標“TCF#403”)的任一表面上，該無紡織物然后被除去液體組分并干燥獲得吸收片材。該吸收片材的厚度是約0.6mm和SAP含量是150g/m2。
吸收片材被切成350cm×250cm。如圖84中所示，片材在距離兩側(cè)各75mm的位置向內(nèi)折疊，涂有SAP的表面面向里面，制得吸收材料。然后，如圖85中所示，片材在折疊側(cè)邊由粘合劑901粘結(jié)于液體不透過性片材902上來制造吸收管900。、如此獲得的吸收管900的厚度是1.3mm，其中包括液體不透過性片材902。
通過每次將200cc(共兩次，總共400cc)的生理鹽水溶液傾倒在吸收管的吸收側(cè)邊上來進行溶脹試驗。結(jié)果是，在傾倒第一批200cc之后再經(jīng)過2分鐘，吸收側(cè)邊以具有約6mm厚度的橢圓形截面溶脹，和在傾倒200cc之后再經(jīng)過2分鐘，厚度增加至約12mm。
實施例15制備了無紡織物(由Oji paper Co.，Ltd.制造，商標“Teccel”)，它是通過在高壓噴射氣流將PP/PE雙組分紡粘無紡織物和紙漿纏繞在一起獲得的。
另一方面，商品生物-纖維素凝膠被分散于EtOH/水＝60/40的分散介質(zhì)中來制備具有0.3％濃度的分散液體。在1升該分散液體中，添加400g SAP(由Mitsubishi Chemical Co.，Ltd.制造，商標“US40”)并加以攪拌，來制備HFFM和SAP的共分散淤漿。
在上述無紡織物的任一表面上用該共分散淤漿以5mm間隔襯涂了多個7mm寬度的帶，然后無紡織物被除去液體組分，并加以干燥獲得吸收片材。
吸收片材被切成350mm×250mm，然后，切下的片材被折疊并使涂有SAP的表面按照圖86中所示扁平圓柱形狀面對里面，兩側(cè)的折疊部分借助于粘合劑903相互粘結(jié)在一起，制造吸收管900。所獲得吸收管的厚度是約2mm。
通過每次將200cc(共兩次，總共400cc)生理鹽水溶液傾倒在吸收管上來進行溶脹試驗。結(jié)果是，在傾倒第一批200cc之后再經(jīng)過2分鐘，吸收管以具有約10mm(厚度)的橢圓形截面的管形狀溶脹，和在傾倒200cc之后再經(jīng)過2分鐘，厚度增加至約20mm。
實施例16制備由60％PET短纖維(3旦×51mm長度)和40％人造短纖維(1.5旦×35mm長度)組成的18g/m2的PP紡粘和30g/m2的混合粗梳纖維織網(wǎng)。在紡粘無紡織物上成網(wǎng)的該混合粗梳織網(wǎng)在高壓噴水流中纏結(jié)，制備具有圖37中所示結(jié)構的復合無紡織物。
復合無紡織物用以上實施例14中所使用的HFFM和SAP的共分散淤漿涂敷，然后除去液體組分和干燥，獲得由HFFM固定在一起的紡粘無紡織物、粗梳織網(wǎng)和SAP層共三層組成的約2mm厚度的吸收片材，僅僅在吸收片材的任一表面上SAP顆粒以150g/m2的密度攜帶。
該吸收片材被切成350mm寬度的帶條，裁切片材形成為管形，兩縱向側(cè)邊相互以約30mm間隔面對。
單獨地，從一次性尿布(由Kao Corporation制造，商標“SuperMerri es(L尺寸)”)，取出內(nèi)片和吸收芯材，相反，在如圖38中所示的該片材和芯材共存的區(qū)域中，接觸尿布的暴露外片的上述吸收管在兩側(cè)端由粘合劑粘合于液體不透過性片材上。
在如此獲得的尿布上，在該技術領域中常用的操作程序可用來進行吸收試驗。試驗的結(jié)果，獲得以下結(jié)果①再潤濕量(3分鐘間隔)第一次再潤濕量(100cc)0.5g第二次再潤濕量(100cc)0.8g第三次再潤濕量(100cc)2.0g②總吸收量(生理鹽水)680cc保留量480cc
實施例17如圖57中所示，具有20g/m2重量的PE/PET雙組分無紡織物(由unitika Co.，Ltd.制造，商標“Elves”)被拉伸和熱定形，來制備容易伸長的無紡織物。無紡織物具有以下性能重量31.2g/m2厚度0.24mm密度0.132g/cm3斷裂伸長35％(MD)/370％(CD)CR方向上100％伸長模量83g/5cm。
按照與以上實施例14中相同的操作程序，用HFFM和SAP的共分散淤漿涂敷上述容易伸長的無紡織物，加熱和加壓，然后除去液體組分和干燥，獲得吸收片材，其中僅僅在任一表面上以180g/m2的密度攜帶SAP顆粒。吸收片材以管形折疊，攜帶SAP的表面向內(nèi)。片材的兩側(cè)邊相互面對并在兩側(cè)邊的會合處由外表面涂有的熱熔粘合劑粘結(jié)在一起，來制備具有近乎圓形截面的約30mm外徑的吸收管。
如此獲得的吸收管被放入塑料甕中，將離子交換水傾倒在吸收管上直至該管不再吸收水為止，讓其靜置10分鐘。結(jié)果，吸收管的直徑增加至66mm，但沒有發(fā)現(xiàn)SAP從無紡織物的外側(cè)漏出。
實施例18市場上購買的具有60g/m2重量的彈性網(wǎng)被制備成吸收片材，作為縱向單絲纖維基元的聚乙烯單絲纖維和作為橫向單絲纖維基元的SEBS單絲纖維相互以直角交叉并在交會點粘結(jié)。
單獨地，制備由下面纖維A和B組成的25g/m2的粗梳平行織網(wǎng)A2旦×5lmm長度的雙組分纖維，由作為芯材的聚丙烯的無規(guī)聚合物和作為外殼的乙烯/丙烯聚合物組成。
B具有1.5旦×3mm長度的由Coutaulds制造的Lyocell。
粗梳平行織網(wǎng)A被層壓到上述彈性網(wǎng)的一個表面上和另一個粗梳平行織網(wǎng)B被層壓到網(wǎng)的另一個表面上，具有粗梳平行織網(wǎng)的網(wǎng)由噴射水流在層壓組件的頂端和底端上各一次纏結(jié)，該水流來自以0.6mm間隔提供的具有0.13mm直徑的銳孔的噴嘴，壓力為50kg/cm2。此外，水流從以5mm間隔成一排提供的具有0.13mm直徑銳孔的噴嘴80kg/cm2壓力自頂部噴射。然后，層壓組件被脫水和干燥制得具有圖59和60中所示結(jié)構的易拉伸的無紡織物，縱向形成了平行線上的接合部分。
無紡織物的性能如下重量 110.00g/m2厚度 1.22mmCD上的拉伸強度 1.50kg/5cmCR上的伸長率 270.00％CD上的伸長模量50％ 150g/5cm100％ 200g/5cm150％ 320g/5cm(注釋)上述性能是在以下條件下測量拉伸強度5cm寬和15cm長的試樣(無紡織物的橫向(CD)方向是樣品的縱向)保持在10cm的夾持距離下，并借助于恒速拉伸試驗儀以30cm/min速度進行拉伸。斷裂時的負荷值被取作拉伸強度。
伸長模量5cm寬和15cm長的試樣(無紡織物的橫向(CD)方向是樣品的縱向)保持在10cm的夾持距離下，并借助于恒速拉伸試驗儀以30cm/min速度伸長150％。從此時獲得的應力-應變曲線，讀取在50％、100％和150％伸長率下的應力。讀取值取作伸長模量。
厚度由厚度計測量厚度(由Daiei Kagaku Seiki Co.，Ltd.制造，商標“THICKNESS GAUGE”)，負荷量為3g/1cm2。
上述易拉伸無紡織物的Lyocell側(cè)按照與實施例14中相同的操作程序用HFFM和SAP的共分散淤漿涂敷。無紡織物被除去液體組分和干燥，獲得僅僅在一個表面上SAP顆粒攜帶密度為125g/m2的吸收片材。此外，150g/m2的壓實的木紙漿層鋪在吸收片材的攜帶SAP顆粒的一側(cè)，讓該側(cè)邊向內(nèi)將吸收片材按30mm間隔使兩側(cè)端相互面對以管形折疊并由熱熔型粘合劑粘結(jié)于單獨制備的聚乙烯外片，獲得整體粘結(jié)于外片的吸收管。該吸收管的厚度是約4mm。
如此獲得的吸收管被放入塑料甕中，從吸收管的頂部傾倒離子交換水，直至吸收片材不再吸收水為止，并靜置10分鐘。結(jié)果，吸收管的厚度增加至30mm，但沒有觀察到SAP滲漏到無紡織物以外。
實施例19<在表面上具有凹縫的液體不透過性片材的制備>
制備具有圓錐形開口的30微米聚乙烯膜，如圖39中所示，在所有的表面上(由Tredgar制造，商標“VISPORE X-6170”)。
<制備吸收材料的淤漿>
單獨地將MFC凝膠(由Daiei Co.，Ltd.制造，商標“Celish KY-100G”)分散于乙醇/水＝70/30的分散介質(zhì)中，制得具有0.5％MFC的分散液體。在該分散液體中添加200g SAP顆粒(由Mitusbishi ChemicalCo.，Ltd.制造，商標“US40”)來制備SAP和MFC的共分散淤漿。
<制備吸收片材>
具有開口的聚乙烯膜，有較大開口的表面向上，用SAP和MFC的共分散淤漿涂敷，與此同時該聚乙烯膜在提供了抽吸區(qū)域的80目塑料帶式傳送機上進給和傳輸。
在抽吸區(qū)域中，在具有開口的聚乙烯膜上SAP和MFC的共分散淤漿被除去液體組分，通過該開口用淤漿中的固體來填充開口內(nèi)部。然后，固體物質(zhì)通過吹入80℃的熱空氣被干燥成固體物質(zhì)。
吸收片材的開口具有，由顯微鏡觀察，如圖40中所示的結(jié)構。
<評價滲透性>
由JIS P117中提供的Garret型試驗方法在吸收片材上進行滲透性試驗。結(jié)果是吸收片材的氣體滲透性是100秒/100cc。
<測量耐水性>
將10片商購薄紗放置在吸收片材下方，使用20mm直徑的玻璃管構造生理鹽水溶液的水柱，用來淹沒填充高吸收性材料的開口，以測量耐水性。在填充高吸收性材料的部位，SAP被觀察到因溶脹而固定在位，而且雖然水柱升高至800mm H2O，液體沒有滲漏出來潤濕薄紗。
實施例20<制備用于液體不透過性片材的基材>
將熱熔型粘合劑噴在由LLDPE組成的25微米的無光澤處理過的聚乙烯片的表面上，將由PP短纖維(1.5旦×35mm長度)組成的在橫向上具有高彈性的紡粘無紡織物鋪在聚乙烯片的噴膠表面上并壓在一起加熱粘結(jié)，制得無紡織物和膜的復合材料，具有圖42A所示結(jié)構。
該復合材料用圖42中所示的方法處理。首先，復合材料在表面溫度為100℃的不銹鋼制的方格壓印輥(峰值間距10mm，頂部寬度0.5mm，和深度2mm)上通過，在膜上形成線性槽溝(圖42的步驟B)，然后橫向延伸1.5倍獲得無紡織物和膜的復合材料，膜部分和無紡織物以帶形暴露在外(圖42的步驟C)。
<制備吸收材料的淤漿>
乙醇和水被加入到5％BC凝膠(由Ajinomoto Corporation制造，商標“Biocellulose”)的水分散體中，制備1升的乙醇/水＝60/40的0.4％分散液體。向該分散液體中添加0.3mm平均粒徑的SAP顆粒(由Mitusbishi Chemical Co.，Ltd.制造，商標“US40”)，制備SAP和BC的共分散淤漿。
<制備吸收片材>
無紡織物和膜復合材料用上述共分散淤漿以200g/m2的量和約10mm寬度進行涂敷，涂敷應使得無紡織物部分被覆蓋(圖42的步驟D)。
<制備具有凹縫的吸收性復合材料>
上述吸收片材借助于帶槽溝導輥成形為瓦楞形，并鋪在20g/m2的已處理成親水性的PE/PET紡粘體(由Unitika Co.，Ltd.制造，商標“Elves”)，來制備具有面片材的吸收材料(圖42的步驟E)。
<評價氣體透過性>
對上述吸收片材進行氣體透過性試驗(JIS P8117提供的Garret型)，結(jié)果測得氣體滲透性良好，80sec/100cc。
<吸收產(chǎn)品的耐穿試驗>
通過將皺裥和固緊帶貼合在具有凹縫的上述吸收片材上來制造10片嬰兒尿布，然后進行耐穿試驗。其中兩片嬰兒尿布從側(cè)部有滲漏，但沒有尿布從背側(cè)滲漏。
實施例21<制備具有凹縫和凸起的耐水性材料>
制備主要由PP熔噴體(5g/m2)和PP紡粘體(13g/m2)組成的MS(熔噴法和紡粘法復合材料)無紡織物(18g/m2)。另一方面，制備在主要由LLDPE組成的30微米厚度的PE膜上提供2mm直徑開口的多孔膜材。將少量的熱熔型粘合劑噴涂在多孔膜上，MS無紡織物被貼合在噴膠側(cè)，獲得圖43所示的吸收片材。
在該復合片材上按照與實施例19相同的操作程序進行水柱試驗，結(jié)果，測量值是約200mmH2O。
<制備吸收性淤漿>
在與以上實施例19中相同的條件下制備吸收性淤漿。按照與以上實施例19中相同的方法，MS無紡織物和多孔膜的上述復合材料以多孔膜一側(cè)向上的方式提供到設有抽吸區(qū)域的傳送帶上，將吸收性淤漿加入到復合材料中。復合材料在抽吸區(qū)域中除去液體組分，作為吸收材料的SAP顆粒由MFC粘結(jié)于和填充在MS無紡織物的暴露表面上，獲得圖44中所示的吸收片材。
<吸收片材的氣體滲透性>
對上述吸收片材進行氣體透過性試驗(JIS P8117提供的Garret型)，結(jié)果測得氣體滲透性是160sec/100cc。
<評價吸收片材的耐水性>
將10片商購薄紗紙放置在吸收片材下方，使用20mm直徑的玻璃管構造生理鹽水溶液的水柱，用來淹沒填充SAP顆粒的開口，以測量耐水性。與生理鹽水溶液接觸的SAP發(fā)生溶脹使水柱升高至800mm H2O，液體沒有滲漏，薄紗紙沒有潤濕。
實施例22<在制造復合材料的方法中改變分散淤漿的粘度和溫度>
圖86示出了制造復合材料的方法的實例，PG取作一個例子，顯示了在該方法的各步驟中改變淤漿的粘度和溫度的情況。在該實施例中，使用分散淤漿，其中30％SAP顆粒(由Mitsubishi Chemicai Co.，Ltd.制造，商標“US40”)和0.5％MFC(由Tokushu Paper Mfg.Co.，Ltd.制造，商標“S-MFC”)被分散在PG/水＝70/30的分散介質(zhì)中。
在制備分散淤漿時，為混合和分散SAP和MFC而需要進行攪拌，以及為了節(jié)約攪拌能量，攪拌是在30℃和400rpm下進行。所獲得的分散淤漿被引導至提供了冷卻夾套的貯罐中，淤漿在10℃下貯存和同時以約400rpm的速度緩慢攪拌，然后從貯罐中借助于Moino泵(由Hyojin制泵有限公司制造)通過帶加熱夾套的管道被轉(zhuǎn)移至涂敷管頭中。
涂敷管頭具有約20分鐘的停留容量并在內(nèi)部提供蒸汽管式加熱裝置。在該涂敷管頭中，淤漿的溫度被控制在約50℃。加熱淤漿被提供到裝有方格的涂敷輥上，以10mm寬度和1mm間隔提供到無紡織物上。無紡織物是具有50g/m2的Teccel(由Oji Paper Co.，Ltd.制造)。涂敷量是約150g/m2。無紡織物以其涂敷表面向上的方式被提供到裝有蒸汽發(fā)生器的蒸汽區(qū)域中，在其中進行加水和加熱處理，然后，通過一減壓抽吸區(qū)域，除去PG和水。當涂敷過的無紡織物在130℃的熱空氣中干燥時進一步除去剩余PG和水，制得吸收片材。
<本發(fā)明在分散方法中的實施>
SAP顆粒/MFC被分散于水/PG分散介質(zhì)中制備分散淤漿。在由分散淤漿成形制造負荷吸收材料的方法中，由覆蓋SAP顆粒表面的MFC的強氫鍵使SAP顆粒相互粘結(jié)在一起和使SAP和基材粘結(jié)在一起。在具有高PG含量的混合分散介質(zhì)體系中，通過首先除去PG和然后除去水分，能夠完全去掉氫鍵。同時，由于PG的水溶液的沸點變低，隨著水含量變高，對該方法有利的是在除去PG的過程中具有盡可能多的水。
表16
另一方面，在PG/水的分散介質(zhì)中，隨著水含量按PG/水的這一比例升高，含SAP的分散淤漿變得不太穩(wěn)定，因為隨時間的推移發(fā)生變化，如下表中所示表17
所以，從技術角度考慮，重要的是如何在方法中用水置換PG。技術重要性的第一點是如何能夠采用水含量高的體系，技術重要性的第二點是在淤漿體系制成片材之后如何用水置換PG。圖88示出了本發(fā)明的一個實施方案，其中顯示，制備分散淤漿的這些步驟應該在進行時被引導至成形方法的淤漿供給區(qū)域中，即涂敷管頭。
方法A和B都是為了從PG/水＝70/30的分散介質(zhì)制備分散淤漿。在方法A中，MFC的水分散液體被加入到100％PG的SAP分散液體中，最終達到70/30的比例。懸浮是簡單的方法，但攪拌是重要的，因為在添加水分散液體時如果水的比例局部偏高，SAP會溶脹和分散體系變得不均勻。
在方法B中，在MFC的PG/水分散液體以70/30的混合比制備后，分散SAP顆粒。因此，能夠容易地制備分散淤漿。
在方法C中，當與方法B中同樣方式獲得的混合比70/30的淤漿在涂敷管頭中加熱時，通過直接添加蒸汽在短時間內(nèi)同時進行加熱和均勻加水的操作，因此水含量在短時間內(nèi)升高，也就是說，僅僅在管頭的停留時間內(nèi)，粘度大為降低和液化度通過加熱和添加水來提高以形成涂層。
在實施本發(fā)明的方法D和E中，通過在進入管頭之前立即添加SAP顆粒，水量能夠在淤漿的短停留時間內(nèi)變高。在方法D中，一種情況是水量增大，即混合比是60/40，通過在進入管頭之前立即添加SAP顆粒。方法E試圖制備較高水含量的分散淤漿，即混合比是55/45，通過制備MFC的較高水含量的分散液體和添加到分散液體中并混合SAP的100％PG分散液體，以使得在管頭之前立即在短時間內(nèi)實現(xiàn)均勻混合。
<從PG/水分散液體體系中除去液體組分的方法的實施方案>
以上描述了制備高水含量的PG/水的分散淤漿的本發(fā)明的實施方案。為了高效地從所形成的含PG和具有較高水含量的SAP片材中除去液體組分，以液滴形式噴水并借助于流涂器以薄層形式使水流流過片材而導致PG被水置換的方法是可行的。然而，如果該方法沒有小心地進行，片材的表面將是不均勻的。
圖89顯示了一個實例，其中使用蒸汽代替水蒸氣作為加水和加熱的來源。這是本發(fā)明的一個實施方案，顯示了通過在減壓下除去液體組分來除去液相中液體組分的方法，所形成的SAP片材含有PG和之后通過熱壓和熱空氣除去汽相中的液體組分。在基材上從具有70/30混合比的淤漿中的PG/水介質(zhì)形成的SAP復合片材隨基材一起被引導到第一蒸汽處理區(qū)段中，在該區(qū)段中進行液體組分在減壓下的加熱和除去操作，水含量提高至約50/50，和殘余PG量降低，然后引導至第二蒸汽處理區(qū)段中。在第二蒸汽處理區(qū)段中，在減壓下進一步加熱和除去液體組分使水含量達到約30/70，和片材表面的一部分通過熱壓加以干燥使PG含量降低，這樣片材的表面得以穩(wěn)定，表面穩(wěn)定和PG含量進一步降低后，片材被引導至熱空氣干燥器中以除去水分和PG，從而最終獲得了本發(fā)明的已除去液體和干燥的高吸收性片材。應該指出的是，在圖89中，PG殘余量是作為相對值表示的，當成型后立即在片材中PG的殘余量是100時。
上述實施例被設計來提供一種通過利用多元醇和水的分散介質(zhì)作為SAP的分散介質(zhì)和通過在該過程的構型設計中巧妙地結(jié)合分散介質(zhì)的粘度和穩(wěn)定特性來制造高吸收性片材的體系。
如以上所述，本發(fā)明吸收性復合材料應使得該結(jié)構中所含有的水溶脹固體基元能夠以任何形狀成型，如粉末、顆粒、粒料、片材和任何給定的三維結(jié)構，因此吸收性復合材料的處理變得更容易和其應用范圍變寬。當SAP用作這類基元時并穩(wěn)定地保持在HFFM的網(wǎng)絡結(jié)構中時，不僅SAP能夠以顆粒形式使用，而且任何形狀的吸收材料能夠容易地成型。尤其，在片狀成型后，SAP能夠制得更薄而同時具有極高的吸收水容量，吸收產(chǎn)品如嬰兒和成人尿布和婦女衛(wèi)生產(chǎn)品的厚度能夠減少至極限。
在本發(fā)明中，對于至少在支持片材的任一表面上提供的復合吸收材料的吸收層是由SAP顆粒、HFFM和短切纖維三組分組成，其中的SAP顆粒和由SAP顆粒形成的各層的頂面在網(wǎng)絡結(jié)構中被短切纖維覆蓋，其纖維長度長于SAP顆粒的直徑長度，SAP被夾持在網(wǎng)絡結(jié)構中，甚至當被液體溶脹時，溶脹的SAP顆粒仍被阻止跑出。
此外，本發(fā)明的吸收性片材，與普通的吸收片材不同，除了具有優(yōu)異的柔性，還能夠顯示出快速和穩(wěn)定地許多次吸收因環(huán)境和生活條件不同而以不同方式和頻率排泄出的身體滲出液的能力。另外，本發(fā)明的吸收性片材非?？焖俚匚盏谝淮闻判挂后w，而且能夠類似地非?？焖俚匚盏诙魏偷谌畏磸团判沟囊后w。
還有，對于分散介質(zhì)體系由多元醇體系或多元醇/水體系組成的情況，可使用在低溫下高粘稠和在加熱下粘度呈對數(shù)級下降的多元醇，這樣形成和除去液體組分能夠容易地進行，使得制造高吸收性片材的效率得到改進和制造該片材的成本能夠降低。
權利要求
1.包括液體透過性支持片材和吸收層的吸收片材，該吸收層主要由含有吸收性聚合物顆粒的吸收性復合材料組成并粘結(jié)在支持片材的至少一個表面上，該吸收層形成了多個高吸收區(qū)域，它們比剩下的區(qū)域具有更高的吸收能力并以一定圖案分布在該液體透過性支持片材上。
2.權利要求1的吸收片材，它包括有吸收層的高吸收性區(qū)域和沒有吸收層的低吸收能力的區(qū)域。
3.由包括纖維織網(wǎng)的支持片材和受到該支持片材的表面支持的并粘結(jié)于該表面的吸收性聚合物組分組成的吸收管，該吸收片材被制成管形并使支持該吸收性聚合物組分的表面位于內(nèi)側(cè)。
4.包括液體透過性內(nèi)片材、液體不透過性外片和位于內(nèi)外片之間的吸收芯材的吸收產(chǎn)品，該吸收芯材包括由纖維織網(wǎng)組成的支持片材和粘結(jié)于該支持片材的一個表面上的吸收性聚合物組分，該支持片材被成型為管形，在其內(nèi)側(cè)設置了吸收性聚合物。
5.包括在一個表面上有多個凹縫的液體不透過性片材和含有被接受和固定于凹縫中的吸收性聚合物顆粒的吸收材料的一種吸收片材，其中同時賦予了耐滲漏性和吸水性能、
6.權利要求5的吸收片材，其中該凹縫的至少部分在其底部有多孔部分或開口，它們允許液體穿過該液體不透過性片材，和其中底部用吸水材料堵塞，據(jù)此賦予耐滲漏性。
7.吸收產(chǎn)品如嬰兒尿布、成人尿布、尿失禁用產(chǎn)品和婦女衛(wèi)生產(chǎn)品，其上面提供了權利要求5或6中的吸收片材作為吸收體。
8.制造吸收片材的方法，該片材具有一液體透過性支持片材和其中形成了比其它區(qū)域有更高吸收能力的、以預定圖案分布的多個高吸收區(qū)域的一吸收層，該方法包括以下步驟制備含有吸收性聚合物顆粒的淤漿形式的分散液體；用前一步驟制得的分散液體涂敷該液體透過性支持片材的表面，從而形成了比其它區(qū)域有更高吸收能力的、以預定圖案分布的多個高吸收區(qū)域；和干燥在該涂敷步驟中形成的吸收層。
9.權利要求8的方法，其中在該涂敷步驟中，通過使用各具有多個排泄口的排料噴嘴，用分散液體涂敷液體透過性支持片材的表面。
10.制造吸收片材的方法，包括以下步驟將含吸收性聚合物顆粒的淤漿連續(xù)地加入到具有在底部形成開口的無數(shù)凹縫的液體透過性片材上，通過讓淤漿中的溶劑經(jīng)由該開口流過片材來用淤漿填充凹縫并僅在凹縫中留下固體組分；和除去液體組分和干燥該片材和固體組分。
11.制造吸收片材的方法，包括以下步驟通過將吸收性聚合物顆粒分散到由對溫度依賴性高的水溶性多元醇組成的或由該醇與水的混合物組成的分散介質(zhì)中，來制備淤漿形式的分散液體，貯存該分散液體，同時維持在低溫下以保持分散液體的粘度在高的值，將分散液體成型為片材；從片材上除去分散介質(zhì)，和干燥片材形成高吸收體；其中在貯存步驟中，維持低溫條件以保持低粘度，和通過依次在從分散液體的轉(zhuǎn)移步驟到成型步驟再到除去步驟的過程中加熱分散液體來降低分散液體淤漿的粘度，據(jù)此，淤漿形式的分散液體的分散狀態(tài)得到穩(wěn)定并使成型和溶劑的除去操作容易地進行。
12.權利要求11的方法，其中分散液體在分散和貯存狀態(tài)下保持在較低溫度，從而能夠以高粘度穩(wěn)定地保持分散，和其中在引導至除去步驟的過程中通過加熱或添加一定量的水來降低粘度，據(jù)此使成型和除去操作容易地進行。
13.制造吸收片材的裝置，它包括用于將含吸收性聚合物顆粒的淤漿形式的分散液體以帶狀圖案涂敷在連續(xù)移動的液體滲透性支持片材的一個表面上的每只具有多個排泄口的多只噴嘴，和將分散液體淤漿供給噴嘴的供料器具。
14.權利要求13的裝置，其中提供一種熱壓器具，用于在涂敷分散液體淤漿之后對液體透過性支持片材和淤漿加熱加壓處理。
全文摘要
主要由微纖維形式的可水合性細纖維和水可溶脹性固體組成的復合結(jié)構，細纖維是從纖維素或其衍生物獲得，固體的表面的至少一部分被細纖維覆蓋。該吸收性復合材料能夠以各種形式獲得，例如顆粒、圓粒、片材等，尤其有無紡織物的支持片材的片材型。本發(fā)明還提供制造復合結(jié)構的方法。
文檔編號C08L1/02GK1506119SQ0214076
公開日2004年6月23日 申請日期1997年12月15日 優(yōu)先權日1996年12月13日
發(fā)明者鈴木磨, 一, 松本良一, 森真吾 申請人:株式會社日本吸收體技術研究所