t%、或約4wt%至約12wt%、或約5wt%至約llwt%。
[0089] 期望地，根據(jù)本發(fā)明的具有改善的穩(wěn)定性的微粒超吸收性聚合物組合物可以通過 包括下述方法在內(nèi)的本領(lǐng)域公開的和在多個(gè)實(shí)施例中舉例說明的各種方法制備。所述微粒 超吸收性聚合物組合物可以以大規(guī)模工業(yè)方式連續(xù)地或不連續(xù)地制備，所述后處理根據(jù)本 發(fā)明進(jìn)行。
[0090] 根據(jù)一個(gè)方法，通過向所述單體中添加堿如氫氧化鈉，或通過將所述單體添加至 堿溶液來部分中和所述單體。之后，所述部分中和的單體如丙烯酸通過在交聯(lián)劑和任何其 它組分存在下在水溶液中經(jīng)自由基聚合被轉(zhuǎn)化為凝膠，且所述凝膠被粉碎、干燥、研磨以及 篩分至期望的粒徑，從而形成微粒超吸收性聚合物。這種聚合可連續(xù)地或不連續(xù)地進(jìn)行。
[0091] 對于本發(fā)明，高容量的超吸收性聚合物組合物顆粒的粒徑取決于包括研磨和篩分 在內(nèi)的制備工藝。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的是，所述微粒超吸收性聚合物的粒度分布 類似于正態(tài)分布或鐘形曲線。同樣已知的是，出于各種理由，粒度分布的正態(tài)分布可在任一 方向上偏斜。
[0092] 根據(jù)制備微粒超吸收性聚合物的另一方法，也可采用反向懸浮聚合和乳液聚合來 制備根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品。根據(jù)這些方法，部分中和的單體如丙烯酸的水溶液在保護(hù)膠體和 /或乳化劑的幫助下分散在疏水性的有機(jī)溶劑內(nèi)，并且所述聚合反應(yīng)通過自由基引發(fā)劑引 發(fā)。內(nèi)交聯(lián)劑可以溶解在單體溶液中并與之一起計(jì)量供應(yīng)，或者可以單獨(dú)地并且任選地在 聚合過程中加入。作為接枝基質(zhì)的水溶性聚合物的加入人選地通過單體溶液來實(shí)現(xiàn)、或者 通過直接引入到油相中來實(shí)現(xiàn)。然后從混合物中共沸除去水，濾出聚合物并任選地進(jìn)行干 燥。內(nèi)交聯(lián)可通過在溶解于單體溶液中的多官能交聯(lián)劑中進(jìn)行聚合來進(jìn)行，和/或通過在 聚合步驟過程中的合適的交聯(lián)劑與聚合物官能團(tuán)的反應(yīng)來進(jìn)行。
[0093] 本發(fā)明的具有改善的穩(wěn)定性的微粒超吸收性聚合物組合物呈現(xiàn)出某些特性或 性能，這些特性或性能通過自由溶脹凝膠床滲透性（FSGBP)、離心保留容量（CRC)、在約 0.9psi的負(fù)載下的吸收性（0.9psi AUL)和壓縮率來衡量。FSGBP測試是在通常被稱為"自 由溶脹"條件之后，在圍壓下以10 8Cm2(例如從吸收性結(jié)構(gòu)中分離）測量微粒超吸收性聚合 物組合物的溶脹床的滲透性的方法。在上下文中，術(shù)語"自由溶脹"是指在吸收如下文所述 的測試溶液時(shí)，所述微粒超吸收性聚合物組合物被允許在沒有溶脹限制載荷約束的情況下 溶脹。
[0094] 滲透性是多孔結(jié)構(gòu)的有效連通性的量度，所述結(jié)構(gòu)是纖維墊或者泡沫板或者，在 本申請情況下為微粒超吸收性聚合物和微粒超吸收性聚合物組合物，在本文中通常稱為微 粒超吸收性聚合物組合物或者SAP，并且滲透性可用微粒超吸收性聚合物組合物的空隙率 和連通程度來限定。凝膠滲透性是作為整體的微粒超吸收性聚合物組合物群體的性質(zhì)，其 與粒度分布、顆粒形狀、溶脹凝膠的開孔的連通性、剪切模量和表面改性有關(guān)。在實(shí)際情況 下，所述微粒超吸收性聚合物組合物的滲透性是液體流過溶脹的顆粒群快慢的量度。低滲 透性表示液體不能容易地流過所述微粒超吸收性聚合物組合物，這通常被稱為凝膠堵塞， 任何的液體強(qiáng)制流動(dòng)（如在尿布的使用過程中第二次施加尿液）必須采用另外的通道（如 尿布滲漏）。
[0095] 離心保留容量（CRC)測試測量的是所述微粒超吸收性聚合物組合物在飽和并進(jìn) 行受控的條件下的離心后，保持其中的液體的能力。得到的保留容量以每克重量的樣品保 持的液體的克數(shù)（g/g)表示。
[0096] 負(fù)載下的吸收性（AUL)測試測量在室溫（測試溶液）下，當(dāng)材料在0.9psi的負(fù)載 下時(shí)，所述微粒超吸收性聚合物組合物顆粒吸收重量百分比為〇. 9的氯化鈉的去離子水溶 液的能力。
[0097] 壓縮率測試測量所述微粒超吸收性聚合物組合物響應(yīng)壓力變化的相對體積變化， 并且壓縮率測試在原始微粒超吸收性聚合物組合物上進(jìn)行，或在所述微粒超吸收性聚合物 組合物顆粒被制備完成后很快進(jìn)行。
[0098] 本文描述的離心保留容量、負(fù)載下的吸收性和凝膠床滲透性的所有的值均被理解 為是通過本文提供的離心保留容量測試、負(fù)載下的吸收性測試、自由溶脹凝膠床滲透性測 試和壓縮率測試所確定的。
[0099] 通過本發(fā)明方法制備的具有改善的穩(wěn)定性的微粒超吸收性聚合物組合物在使已 處理的微粒超吸收性聚合物組合物進(jìn)行處理測試之前具有約25g/g至約40g/g、或約27g/g 至約35g/g的離心保留容量，和約15g/g至約24g/g、或約16g/g至約22g/g的在0. 9psi負(fù) 載下的吸收性、約I. 30mm2/N至約4mm2/N、或約I. 30mm2/N至約3. 5mm2/N的壓縮率、約0. 60 至約0. 99、或約0. 70至約0. 97的滲透穩(wěn)定性指數(shù)，以及約20x10 scm2至約200x108Cm2的 初始自由溶脹凝膠床滲透性（FSGBP)，并且在所述微粒超吸收性聚合物組合物進(jìn)行處理測 試之后，所述微粒超吸收性聚合物組合物具有約0. 60至約0. 99、或約0. 70至約0. 97的滲 透穩(wěn)定性指數(shù)。
[0100] 根據(jù)本發(fā)明的微粒超吸收性聚合物組合物通常具有約150 y m至約850 y m的粒徑 并包含約Iwt %至約40wt %的粒徑大于600 y m的顆粒或者約Iwt %至約35wt %的粒徑大 于600 y m的顆粒。
[0101] 根據(jù)本發(fā)明的微粒超吸收性聚合物組合物可應(yīng)用在包括衛(wèi)生巾、尿布或傷口覆蓋 物的眾多吸收性制品中，并且具有這樣的性能，即它們迅速吸收大量的月經(jīng)、尿或其它身體 流體的性能。當(dāng)與常規(guī)的現(xiàn)有超吸收性組合物相比時(shí)，由于根據(jù)本發(fā)明的試劑即使是在壓 力下也能保持所吸收的液體并且在溶脹狀體下還能在結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步分配液體，因此相對于 親水性纖維材料如絨毛，它們被更理想地以更高的濃度使用。它們也適于用作均質(zhì)的超吸 收性層，而在尿布結(jié)構(gòu)中不含絨毛，結(jié)果是能獲得特別薄的制品。所述聚合物還適用于在成 人衛(wèi)生制品（如失禁產(chǎn)品）中使用。
[0102] 例如，現(xiàn)參見圖1，一方面，使用了本文所述的微粒超吸收性聚合物組合物的吸收 性制品是一次性制品10,其包括底片或外罩20、與外罩20呈面對面關(guān)系的透液性頂片或體 側(cè)內(nèi)襯22,以及位于在該體側(cè)內(nèi)襯22與該外罩20之間的吸收芯24如吸收墊。該制品10 具有外表面23、前腰部25、后腰部27以及連接該前腰部和后腰部25、27的襠部29。在所 示方面，該外罩20限定出與制品10的長度和寬度一致的長度和寬度。吸收芯24大致限定 出分別小于外罩20的長度和寬度的長度和寬度。因此，制品10的邊緣部如外罩20的邊緣 部可延伸超過該吸收芯24的末端邊緣。在所示方面，例如，該外罩20向外延伸超過該吸收 芯24的末端邊緣，以形成制品10的側(cè)邊緣和端邊緣。體側(cè)內(nèi)襯22大致與該外罩20共同 延伸，但根據(jù)需要任選地可以覆蓋大于或小于外罩20的面積的面積。換句話說，體側(cè)內(nèi)襯 22以與外罩20呈疊置關(guān)系地被連接至外罩20。該外罩20和體側(cè)內(nèi)襯22意欲在使用中分 別面向衣服和穿戴者身體。
[0103] 為了改善合身性并幫助減少身體排出物從制品10的泄漏，該制品的側(cè)邊緣和端 邊緣可利用合適的彈性件如單個(gè)或多個(gè)彈性帶被彈性化。所述彈性帶可以由天然或合成橡 膠組成并且任選地可以是遇熱可收縮或遇熱可彈性化的。例如，如在圖1中代表性示出的， 制品10可包括腿部彈性件26,所述腿部彈性件被構(gòu)造成可操作地縐起并使制品10的側(cè)邊 緣抽褶以提供能圍繞穿戴者腿部緊密配合的彈性腿帶，以減少泄漏并提供改善的舒適度和 外觀。類似地，可采用腰部彈性件28來使制品10的端邊緣具有彈性，以提供彈性腰部。該 腰部彈性件28被構(gòu)造成可操作地皺起并使腰部抽褶，以提供圍繞穿戴者腰部的彈性舒適 的緊密配合。在所示方面，為清楚目的，所示彈性件以它們的未收縮的、展開狀態(tài)示出。
[0104]緊固機(jī)構(gòu)如鉤形和環(huán)形緊固件30可被用于將該制品10固定在穿戴者上。替代地， 可使用其它緊固機(jī)構(gòu)如紐扣、針扣、四合扣、粘帶緊固件、粘結(jié)件、蘑菇-和-環(huán)形緊固件、帶 等以及包括上述緊固件中的至少一種的組合。此外，可設(shè)置兩種以上的緊固件，特別是在制 品10將以預(yù)緊固形態(tài)提供的情況下。
[0105]制品10還可包括位于該吸收芯24與該體側(cè)內(nèi)襯22或外罩20之間的其它層。例 如，制品10還可包括位于該體側(cè)內(nèi)襯22與該吸收芯24之間的涌流管理層34,以防止流體 排出物的淤積并進(jìn)一步改善空氣交換以及流體排出物在制品10中的分布。
[0106] 制品10可以呈各種不同的合適形狀。例如，該制品10可具有整體矩形、T形或近 似的沙漏形。在所示方面中，制品10具有大致I形。制品10還限定出縱向36和橫向38。 可加入在吸收性制品上的其它合適的制品部件包括防漏翼片、腰部翼片、彈性體的側(cè)片等。 可能的制品構(gòu)型的例子在1989年1月17日授予Meyer等人的美國專利第4, 798,603號(hào)、 1993年1月5日授予Bernardin的美國專利第5, 176, 668號(hào)、1993年3月9日授予Proxmire 等人的美國專利第5, 192, 606號(hào)，以及1996年4月23日授予Hanson等人的美國專利第 5, 509, 915號(hào)中有所記載。
[0107]制品10的各種部件是采用各種類型的連接機(jī)構(gòu)被整體組裝的，連接機(jī)構(gòu)例如為 粘合劑、聲音結(jié)合機(jī)構(gòu)、熱結(jié)合機(jī)構(gòu)等，以及包括上述機(jī)構(gòu)中的至少一種的組合。在所示方 面中，例如，該體側(cè)內(nèi)襯22和該外罩20利用多行粘合劑如熱熔壓敏膠被組裝至吸收芯24。 類似地，其它制品部件如彈性件26和28、緊固件30和涌流層34可通過采用上述連接機(jī)構(gòu) 被組裝到該制品10內(nèi)。
[0108] 制品10的外罩20可包括用于這種應(yīng)用的任何材料，如基本上蒸汽可滲透材料。 該外罩20的滲透性可被構(gòu)造成增強(qiáng)制品10的透氣性并降低在使用過程中穿戴者皮膚的水 合，而不允許蒸汽如尿在外罩20的衣服側(cè)表面上的過度凝結(jié)，這種過度凝結(jié)能不期望地弄 潮穿戴者衣服。該外罩20可被構(gòu)造成是至少水蒸氣可滲透的并且可以具有大于或等于約 1,000克每平方米每24小時(shí)（g/m2/24hr)的水蒸氣穿透率。例如，該外罩20可限定出約 1，000至約6, 000g/m2/24hr的水蒸氣穿透率。
[0109] 該外罩20還期望是基本上不透液的。例如，該外罩20可被構(gòu)造成提供大于或等 于約60厘米（cm)，或者更優(yōu)選的大于或等于約80cm且甚至更具體地大于或等于約IOOcm 的靜水壓值。用于測定材料抗液體滲透性的合適技術(shù)是1968年12月31日的聯(lián)邦試驗(yàn)方 法標(biāo)準(zhǔn)（FTMS) 191方法5514。
[0110] 如上所述，外罩20可包括用于這樣的應(yīng)用的任何材料，并且理想地包括直接提供 上述期望的不透液性和透氣性水平的材料和/或可以以某些方式被改性或處理以提供這 樣的水平的材料。該外罩20可以是被構(gòu)造成提供所需不透液性水平的非織造纖維質(zhì)纖網(wǎng)。 例如，包含紡粘和/或熔噴聚合物纖維的非織造纖網(wǎng)可以選擇性地利用防水處理涂層處理 和/或與不透液的透蒸汽的聚合物薄膜層壓來提供出該外罩20。在另一方面，該外罩20可 包含非織造纖網(wǎng)，該非織造纖網(wǎng)包含彼此充分結(jié)合的或以其它方式彼此充分連接以提供出 基本上蒸汽可滲透且基本上液體不可滲透的纖網(wǎng)的多個(gè)隨機(jī)沉積的疏水性熱塑性熔噴纖 維。外罩20還可包括蒸汽可滲透的非織造層，其已經(jīng)被部分涂覆或以其它方式構(gòu)造以在選 定區(qū)域內(nèi)提供不透液性。在又一例子中，外罩20由可伸長材料提供。進(jìn)一步地，該外罩20 材料可具有在縱向36和/或橫向38上的拉伸性。當(dāng)該外罩20由可伸展的或可拉伸的材 料制成時(shí)，該制品10提供包含改善的合身性在內(nèi)的額外的益處。
[0111] 用來幫助將穿戴者皮膚與保存在吸收芯24內(nèi)的液體隔離的體側(cè)內(nèi)襯22可針對穿 戴者皮膚限定出柔順感、柔軟感、無刺激感。進(jìn)一步地，該體側(cè)內(nèi)襯22可以是比該吸收芯24 親水性差的，以為穿戴者呈現(xiàn)相對干爽的表面，并且可以是充分多孔的以便是液體可滲透 的，以允許液體容易地穿透其厚度。合適的體側(cè)內(nèi)襯22可由廣泛選擇的纖網(wǎng)材料制成，如 多孔泡沫、網(wǎng)狀泡沫、有孔塑料薄膜、天然纖維（例如木纖維或棉纖維）、合成纖維（例如聚 酯纖維或聚丙烯纖維）等，以及包含上述材料中的至少一種的材料組合。
[0112] 各種的織造和非織造織物可被用于體側(cè)內(nèi)襯22。例如，體側(cè)內(nèi)襯22可包含熔噴或 紡粘纖網(wǎng)（例如由聚烯烴纖維構(gòu)成的）、粘合梳理纖網(wǎng)（例如由天然和/或合成纖維構(gòu)成 的）、基本上疏水性材料（例如使用表面活性劑處理或以其它方式加工以賦予期望水平的 濕潤性和親水性的）等，以及包含上述至少一種的組合。例如，該體側(cè)內(nèi)襯22可包含這樣 的非織造、紡粘、聚丙烯織物，即它們?nèi)芜x地包含形成基重為約22克每平方米（g/m 2)且密 度為約0. 06克每立方厘米（g/cc)的纖網(wǎng)的約2. 8至約3. 2丹尼爾的纖維。
[0113] 該制品10的吸收芯24可包含與所述微粒超吸收性聚合物組合物混合的親水性纖 維基質(zhì)，如纖維素纖維的纖維質(zhì)纖網(wǎng)。木漿絨毛可與合成纖維、聚合纖維、熔噴纖維等，以及 包含上述至少一種的組合交換。所述微粒超吸收性聚合物組合物可以與親水性纖維基本均 勻地混合或者可以非均勻地混合。供選擇地，該吸收芯24可以包含纖維質(zhì)纖網(wǎng)和微粒超吸 收性聚合物組合物和/或用于將所述微粒吸收芯聚合物組合物維持在所處區(qū)域內(nèi)的合適 基質(zhì)的層壓物。當(dāng)所述吸收芯24包含親水性纖維和所述微粒超吸收性聚合物的組合時(shí)，所 述親水性纖維和微粒超吸收性聚合物組合物可形成吸收芯24的平均基重，該平均基重可 以為約400克每平方米（g/m 2)至約900g/m2,或者更具體為約500g/m2至約800g/m2,且甚至 更具體為約550g/m 2至約750g/m2。
[0114] 通常，所述微粒超吸收性聚合物組合物以基于吸收芯24的總重量的大于或等于 約50重量百分比（wt% )，或者更理想地大于或等于約70wt%的量存在于吸收芯24中。例 如，在一個(gè)具體方面，所述吸收芯24可包含層壓物，該層壓物包含大于或等于約50wt%的， 或更理想地為大于或等于約70wt%的微粒超吸收性聚合物，其由纖維質(zhì)纖網(wǎng)或其它合適材 料包裹，用于將所述超吸收性材料保持在所處區(qū)域內(nèi)。
[0115] 任選地，所述吸收芯24還可包括支承件（例如基本上親水性薄紙或非織造包裹片 (未示出）），以幫助維持該吸收芯24的結(jié)構(gòu)完整性。該薄紙包裹片可圍繞該高吸收性材料 和/或纖維的纖網(wǎng)/片布置，任選地可布置在其主要面對的表面中的至少一個(gè)或兩個(gè)上。該 薄紙包裹片可包含吸收性纖維素材料，如皺紋包裝紙或高濕強(qiáng)薄紙。該薄紙包裹片可以任 選地被構(gòu)造成提供芯吸層，該芯吸層幫助在構(gòu)成吸收芯24的吸收纖維群體中快速地分配 液體。如果使用了這種支承件，著色劑40可以任選地在吸收芯24的與該外罩20相對的一 側(cè)上布置在該支承件內(nèi)。
[0116] 歸因于吸收芯24的厚度以及在吸收芯24內(nèi)的高吸收性材料，吸收芯24自身的液 體吸收率可能太低，或者不能在多次進(jìn)入吸收芯24的液體涌流中充分地保持。為了改善整 體的液體吸收和空氣交換，如在圖1中代表性示出地，該制品10還可包括涌流管理層34的 多孔透液層。該涌流管理層34通常比吸收芯24親水性差，并可以具有快速收集和暫時(shí)保 存液體浪涌的可操作水平的密度和基重，以從其最初的進(jìn)入點(diǎn)輸送液體并且將所述液體基 本上完全地釋放至該吸收芯24的其它部分中。這種構(gòu)型可有助于防止液體在制品10的對 著穿戴者皮膚布置的部分上淤積和集中，從而降低穿戴者的潮濕感。該涌流管理層34的結(jié) 構(gòu)還可改善制品10內(nèi)的空氣交換。
[0117] 各種的織造和非織造織物可被用于構(gòu)成該涌流管理層34。例如，該涌流管理層 34可以是這樣的層，即該層包含合成纖維（如聚烯烴纖維）的熔噴或紡粘纖網(wǎng)；包含例如 天然和/或合成纖維的粘合梳理纖網(wǎng)或氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)；任選地經(jīng)表面活性劑處理或經(jīng)其它 方式加工以賦予期望水平的濕潤性和親水性的疏水性材料等，以及包含上述至少一種的組 合。所述粘合梳理纖網(wǎng)可例如為利用低熔粘合纖維、粉末和/或粘合劑粘合成的熱粘合纖 網(wǎng)。任選地，該層可包含不同纖維的混合物。例如，該涌流管理層34可包含基重為約30至 約120g/m 2的疏水性非織造材料。
[0118] 根據(jù)本發(fā)明的聚合物也可在適用于其它應(yīng)用的吸收性制品中使用。特別地，本發(fā) 明的聚合物可用在吸收性組合物中，用于水或含水液體的吸收劑，優(yōu)選地用在用于吸收身 體流體的結(jié)構(gòu)中，用在泡沫的和非泡沫的片狀結(jié)構(gòu)中，用在包裝材料中，作為土壤改進(jìn)劑或 活性化合物載體用在用于植物生長的結(jié)構(gòu)中。為此