用于吸收含水体液的吸收泡沫材料和包含这种材料的吸收制品制造技术

这里公开的是吸收泡沫材料，这种材料适合于用作或用在吸收物品的吸收芯中，如吸收和保留住含水体液的尿布。这种泡沫材料含有亲水的、柔软的开孔结构，这种结构最好通过聚合高内相（ＨＩＰＥ）油包水乳状液而制备；这种泡沫材料具有约１２到１００ｍｌ／ｇ的孔隙容积，和约０．５到５．０ｍ＋［２］／ｇ的毛细抽吸比表面积。这种材料也显示出抗压缩变形的能力，以致当这种材料在３７℃时用合成尿饱和到它的自由吸收能力时，施加５．１κｐａ的封闭压力，在１５分钟后，会产生５％到９５％的压缩应变。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有体液吸收和保留性能的柔软的、微孔性的、开孔的聚合泡沫材料，这种材料尤其适用于吸收体液(例如，尿)的吸收制品，例如尿布、成人失禁用衣服、床垫、紧身短衬裤衬里、帽内或系在头上的汗带、鞋子衬里及类似物。用于尿布、月经用产品、绷带、及类似物的高吸收性材料和结构的发展，是有重大商业价值的令人感兴趣的主题。最初，这种产品依靠各种布或棉纤维提供吸收性能。吸收材料和结构领域的进一步发展是随着各种气流法纤维素纸浆絮垫的发展而发展，通常，该垫可以吸收5～6倍于其重量的含水的体液(例如尿)。最近，吸收性胶凝材料(例如聚丙烯酸脂)与纤维素纤维的组合的使用，已经显著地增加了吸收性制品(例如尿布)的吸收能力，并已使得相当薄的尿布获得了生产和广泛的商业销售。然而，即使已有了这些改进，仍然需要继续寻找性能更好的吸收性材料和结构。对于外行人来说，似乎有理由认为普通的海绵材料由于其十分宽厚的形状可以被考虑作为开孔泡沫而对吸收性结构和制品相当有用。例如，自古以来人们就已经使用天然海绵和人造纤维素海绵擦干水和其它流体。然而，在严密的考虑下，将意识到这种海绵不特别适用于目前设想的类型的高性能体液吸收制品。例如，吸收性制品最初是用月26日颁发给Garvey等人的美国4，740，528号专利公开了例如尿布、妇女保健产品及类似物的吸收性复合结构，它包含由某一种类型的超芯吸、交联聚氨基甲酸乙酯泡沫制成的一种海绵吸收性组分。虽然，各种类型的聚合泡沫已有了作为用于体液吸收制品的构件的公知的应用，但是，仍然有继续寻求另外的具有构件与特征的最优组合的特别有用于商业销售的吸收性产品(例如尿布)的吸收泡沫材料的必要。现在，已经确定用于体液的，特别是打算用于尿布和成人失禁用产品的最优的吸收泡沫，应当具有以下特征a)柔软性并最好在压力撤消后可恢复，以使使用者感到舒适并提供良好的性能;b)可接受的体液吸收速率，以使得泡沫能快速地接受和吸收尿或其它体液的喷发;c)相当良好的芯吸和体液散布特征，以使得泡沫能将吸收的尿或其它体液从体液最初冲击在泡沫上的区域输导开来并进入泡沫结构的剩余未使用部分，从而允许容纳体液的连续喷发;d)具有在负荷作用下(即，在压缩压力作用下)相对高体液容量的相对高的总体贮存容量;e)相对低的密度，以使得泡沫能呈现合适的高的总体贮存容量并包括一个薄的柔软的材料。f)比由其它吸收制品构件所呈现的相对更大的用于吸收体液的亲合性，以使得泡沫材料可以从这些其它构件吸取(隔开)流体并将这些流体保留贮存在泡沫结构内。可以意识到具有上述特征的吸收性泡沫将提供用于高性能吸收制于干燥状态。众所周知，许多干海绵材料相当硬(坚硬)并且对皮肤的感觉来说相当粗糙，因此，将不适用于尿布和其它失禁用产品。此外，许多公知海绵材料可能具有不均匀的孔洞尺寸和具有妨碍体液芯吸穿过并由海绵保留的部分的或全部的密闭的孔。最终，虽然公知海绵材料可以吸收相当大数量的含水体液，但是它们在非常小的压力作用下也会将吸收的体液释放掉。因此，这种海绵材料将完全不适用于在施有压力的情况下使用的吸收性结构的情形，例如，当一个穿着尿布的小孩坐下时。除了公知的“海绵”之外，文献和商业实际应用充满了用于各种目的的能够吸收各种体液的许多类型的聚合泡沫的描述。使用某些类型的聚合泡沫材料作为吸收性制品(例如尿布和月经用产品)的构件也是公知的。例如，1977年6月14日颁发给Karami的美国4，029，100号专利公开了一种形状保持(shape-retaining)尿布，它可以在其吸收性衬垫件的人体两腿分叉处部分采用一个泡沫件以给衬垫件提供高的湿弹性。某些类型的泡沫材料也已经公开用于实际地吸收、芯吸和/或保留含水的体液的目的的吸收性制品中。例如，1971年2月16日颁发给Lindquist的美国3，563，243号专利公开了一种用于尿布及类似物的吸收性衬垫，包含在其中的主要吸收体是一种由亲水性聚合物形成的亲水性泡沫片。这些泡沫片据说是由聚(氧化乙烯)乙二醇与二异氰酸化合而成的。1985年11月19日颁发给Dabi的美国4，554，297号专利公开了可用于尿布或其它月经用产品的可吸收体液的多孔状聚合物。这些多孔状聚合物包括至少一种环氧树脂与一种胺端基聚合(烯化氧化物)的反应产物。1988年4品所需的体液吸收、输导、贮存的特点。最优的泡沫最好地对触觉感受来说是柔软的。当然，打算用于与皮肤接触或贴近皮肤的吸收性泡沫应当不会引起对皮肤的损害或刺激，也不会使使用者遭受有毒化学物质的侵害。由于打算用于一次性的制品(例如尿布)，这些优选的最佳泡沫也应当是相对便宜的并且易于生产，而且应当与负责的固体废弃物处理系统(例如基于垃圾填埋、焚化和/或堆肥处理的系统)相兼容。吸收性制品的制造者也将会意识到在上文描述的类型的最优吸收性泡沫材料将代表了在工业上的一个显著的进步。包含这些泡沫的吸收性制品将具有期望的湿完整性，将在制品的整个被穿着期间能够合适地配合于穿着者身上，在使用期间将不会引起形状变差，并且将提供期望的皮肤干燥程度。包含这些泡沫结构的吸收性制品也将容易地按一个商业尺寸制造。例如，尿布产品芯能够简单地由连续的泡沫片冲切而成并能设计成具有比气流法吸收性芯显著地更好的完整性和均匀性。此外，这些泡沫能够折叠成任何希望的形状、或甚至形成完整的、单一的尿布或紧身短衬裤形状的结构。另一方面，这些泡沫材料能够与其它通常的吸收性结构成分组合，例如混合。本专利技术确定了限定特别适用于体液(例如尿)吸收制品的最优的吸收泡沫材料的参数。在这里本专利技术也提供了克服了迄今用于体液吸收制品中的泡沫材料的许多缺点的吸收泡沫。在其组成方面，本专利技术涉及某一种类型的聚合泡沫材料，它特别适用于吸收和保留含水的体液(例如尿)。这样一种泡沫材料包括一种由许多相互连接的开孔形成的亲水性的、柔软的结构。这种多孔状的泡沫在使用中作为一种吸收材料，具有一个从大约12至100毫升/克的孔隙容积和一个由毛细抽吸作用确定的从大约0.5至5.0米2/克的特殊的表面区域。这种泡沫结构也将呈现对压缩弯曲的抵制，以致当它在37℃由其空载浸透65±5达因/厘米的合成的尿时，一个5.1千怕斯卡的封闭压力在15分钟之后产生一个从大约5%至95%的结构压缩的应变。具有这些特征的优选的吸收泡沫材料可以由聚合一种特殊类型的具有一个相对小数量的油相和一个相对大数量的水相的油包水乳状液制备而成。这种类型的可聚合乳状液在该领域通常称之为一种高内相乳状液或“HIPE”。形成可以用于制备优选的吸收泡沫的特殊的油包水高内相乳状液的油相，构成按基本上水不溶性的单官能团的玻璃状的单体成分重量计的3%至41%、按基本上水不溶性的单官能团的橡胶状的共聚用单体成分重量计的27%至73%;按基本上水不溶性的多官能团的交联剂成分重量计的8%至30%和按在油相中可溶的并能够实现用于聚合的一个稳定的乳状液的乳化剂成分重量计的2%至33%。形成可以用于制备这些优选的泡沫的油包水高内相乳状液的水相或“内”相，包括一种含水溶液，该溶液构成按水溶性电解质重量计的0.2%到40%。在这些油包水高内相乳状液中水相与油相的重量比的范围是从大约12∶1至100∶1。可以用于制备本专利技术的优选的吸收泡沫材料的油包水乳状液，是在提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
这里公开的是吸收泡沫材料，这种材料适合于用作或用在吸收物品的吸收芯中，如吸收和保留住含水体液的尿布。这种泡沫材料含有亲水的、柔软的开孔结构，这种结构最好通过聚合高内相（ＨＩＰＥ）油包水乳状液而制备；这种泡沫材料具有约１２到１００ｍｌ／ｇ的孔隙容积，和约０．５到５．０ｍ↑［２］／ｇ的毛细抽吸比表面积。这种材料也显示出抗压缩变形的能力，以致当这种材料在３７℃时用合成尿饱和到它的自由吸收能力时，施加５．１ｋＰａ的封闭压力，在１５分钟后，会产生５％到９５％的压缩应变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TA迪斯马莱斯，KJ史东，HA汤普森，GA杨格，GD拉冯，JC戴耶，
申请(专利权)人：普罗格特甘布尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]