CN100548390C - 包含可拉伸的吸收性复合材料的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含可拉伸的吸收性复合材料(30)的制品，所述吸收性复合材料含一定量的超吸收颗粒(32)，所述颗粒有效地包容在弹性聚合物纤维基质(34)中。在特别的方面，所述复合材料制品可含占复合材料总重量的至少约60%重量的超吸收颗粒和不超过约40%重量的弹性聚合物纤维。在其他方面，所述复合材料制品可具有高拉伸性。在另外的方面，所述复合材料制品可具有低抖出量。特定的构造可具有例如至少约30%的拉伸值。在另外的方面，可包括抖出量不超过约2%的构造。在其他方面，本发明可提供不超过约1.2%的抖出量。在另外的方面，所述吸收性复合材料可含带处理材料涂层的超吸收颗粒，其中所述处理材料是可热加工的。在另外的方面，可含水溶性的处理材料。

Description

包含可拉伸的吸收性复合材料的制品
发明领域
本发明涉及一种吸收性复合材料制品。更具体地讲，本发明涉及可结合到个人护理用品(如吸收性的女性护理用品、成人失禁用品、儿童训练裤、婴儿尿布等)中的吸收性复合材料。
发明背景
用来吸收体液的吸收性产品是本领域内广为人知的。这类吸收性产品通常包含可吸收并留住体液的纤维质或其他吸收体。同样众所周知的是，女性护理用品被用来吸收和留住液体如尿、血和/或经血。吸收性制品含多种液体处理层体系，如吸入层、分散层、保留层等。吸收性制品也含有效量的超吸收材料以提供更高的吸收能力。此外，吸收性制品还含分布在制品的身体侧表面上的凸起图案以提供铰接作用或阻止或引导所需的液体流动。吸收性制品的其他布置方案含翼片部分以将所述制品固定在穿戴者内衣裤中的选定位置处。已用各种紧固件来在日常使用中以期望的形式固定所述翼片部分。所述紧固件包括胶粘性紧固件以及互相啮合的机械紧固件，所述机械紧固件包括常规的钩-环紧固件。吸收性制品其各种部件的特定布置方案已构造为能提供期望的伸长性水平或弹性体的拉伸性。
但常规的吸收剂体系体系未能提供期望的拉伸性水平与期望的纤维性基质中超吸收颗粒保留水平的组合。当这样的常规吸收剂体系构造成纤维基质中含超吸收颗粒的复合材料时，这样的复合材料不能适当地提供期望的拉伸性和颗粒保留水平。超吸收材料的颗粒不能被适当地留持和保留在相关的纤维基质中，吸收性复合材料表现出颗粒的过度抖出(shake-out)。因此，这样的常规体系需要另外的阻隔材料的包封结构以包容从复合材料中脱离下来的超吸收颗粒并防止颗粒与使用者的身体接触。
发明简述
总的来说，本发明提供了一种包含可拉伸的吸收性复合材料的制品，所述吸收性复合材料含一定量的超吸收颗粒，所述超吸收颗粒有效地包容在弹性聚合物纤维基质中。在特别的方面，所述复合材料制品可含占吸收性复合材料总重量的至少约60％重量的超吸收颗粒和不超过约40％重量的弹性聚合物纤维。在其他方面，所述复合材料制品可具有高拉伸性。在另外的方面，所述复合材料制品可构造为具有低抖出性。本发明的特定构造可具有至少约30％的拉伸值。另外的方面可提供不超过约2％的抖出量。在其他方面，本发明可提供不超过约1.2％的抖出量。在另外的方面，所述吸收性复合材料可含带处理材料涂层的超吸收颗粒，其中所述处理材料是可热加工的。在另外的方面，可含水溶性的处理材料。
通过在理想的布置方案中结合其各种特征和构造，本发明的制品能例如提供改进的吸收性复合材料，所述复合材料具有期望的拉伸性、吸收能力和颗粒保留水平的组合。所述制品可具有改进的贴身和舒适性。所述制品也可不再需要另外的阻隔或保留部件而提供期望水平的吸收能力和拉伸性，从而更高效地生产。
附图简述
参考下面的描述、附随的权利要求和附图，本发明的各种特征、方面和优势将得到更好的理解。就附图而言，其中：
图1示意了代表性的个人护理用品其身体侧的代表性局部剖开顶视平面图，其中所述个人护理用品含本发明的吸收性复合材料。
图1A示意了图1中所代表性地示意的制品其纵截面的代表性视图。
图2示意了代表性的个人护理用品其身体侧的代表性顶视平面图，其中所述个人护理用品含翼型侧幅(side-panel)。
图3示意了另一种代表性的个人护理用品其身体侧的代表性局部剖开顶视平面图，其中所述个人护理用品含本发明的吸收性复合材料。
图3A示意了图3中所代表性地示意的制品其纵截面的代表性视图。
图4示意了生产弹性体吸收性复合材料纤网的代表性工艺和装置。
发明详述
应该指出，本说明书中用到的术语“包含”“含”及自术语“包含”派生的其他派生词均为开放式术语，其指定任何所述特征、要素、整数、步骤或组分的存在，并不排除一个或多个其他特征、要素、整数、步骤、组分或其组合的存在或添加。
术语“颗粒”“微粒”等指材料通常呈离散单元的形式。所述单元可包含小粒、粉、球、粉料等及其组合。所述颗粒可具有任何期望的形状如立方形、棒状、多面体形、球形或半球形、圆形或半圆形、角形、不规则形等。最大一维与最小一维之比率较大的形状，如针、薄片和纤维，也包括在本发明的范围内。术语“颗粒”或“微物”也可包括一个以上单个颗粒、微粒等的聚集体。此外，颗粒、微粒或其任何期望的聚集体可由一种以上的材料组成。
本文中用到的术语“无纺的”指单纤维或长丝为交叉铺网(interlaid)而不是可识别的重复样式的织物纤网。
本文中用到的术语“纺粘”或“纺粘纤维”指通过从喷丝头的多个细小(通常为圆形)的毛细管挤出熔融态热塑性材料的长丝、然后快速减小所挤出长丝的直径而形成的纤维。
本文中用到的表述“熔喷纤维”指通过从多个细密(通常为圆形)的模头毛细管以熔融的线或长丝向高速并通常加热的气流(如空气流)中挤出熔融态热塑性材料所形成的纤维，其中气流使熔融态热塑性材料的长丝变细以减小其直径。其后，熔喷纤维被高速气流携带并沉积在收集面上形成无规分配的熔喷纤网。
本文中用到的“共成型(conform)”用来描述通过气流成型熔喷聚合物材料同时将气体悬浮的纤维素纤维吹进熔喷纤维流中形成的熔喷纤维和纤维素纤维的共混物。所述共成型材料也可包括其他材料，如超吸收颗粒。含木纤维的熔喷纤维被收集在成型面上，如带小孔的皮带所提供的表面。所述成型面可包括已置于成型面上的透气材料(如纺粘织物材料)。
本文中的“弹性体的”和“弹性的”可互换，用来指性质与天然橡胶接近的材料或复合材料。所述弹性体材料通常能拉伸或变形，然后在撤去拉伸或变形力后能恢复其大部分形状。
“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物(如嵌段、接枝、无规和交替共聚物)、三聚物等及其共混物和改性物。此外，除非另有专门限制，术语“聚合物”应包括材料所有可能的构型异构体。这些构型包括但不限于等规立构、间规立构和无规立构。
表述“复杂液体”描述的是通常包含多个具有不均一的物理和/或化学性质的组分的粘弹性液体。正是多组分的不均一性对吸收剂或吸附性材料处理复杂液体的功效构成了挑战。与复杂液体相比，简单液体(如尿、生理盐水、水等)通常粘度较低并包含一种或多种具有均一的物理和/或化学性质的组分。由于具有均一的性质，简单液体的一种或多种组分在吸收或吸附过程中的表现实质相似，尽管简单液体的一些组分可能较另一些更易被吸收或吸附。
尽管复杂液体在本文中通常包含具有不均一性质的特定组分，但复杂液体的各个特定组分通常具有均一的性质。例如认为有代表性的复杂体液具有三个特定组分(红细胞、血蛋白分子和水分子)。经过检查，根据其通常的不均一性，本领域技术人员可以容易地区分三种特定组分中的每一种。而且，在检查具体的特定组分如红细胞组分时，本领域技术人员可以容易地识别红细胞的通常均一的性质。
表述“吸收性制品”指能吸收和包容体液的装置，更具体地讲，指贴着或靠近皮肤放置以吸收和包容身体所排出的各种液体的装置。本文中用到的术语“一次性的”指的是用过一次后不再洗涤或以其他方式复原或再次用作吸收性制品的吸收性制品。这类一次性的吸收性制品其实例包括但不限于：卫生保健相关产品，包括手术单、手术衣和无菌包装；个人护理用吸收性产品，如妇女卫生产品(如卫生巾、护垫、棉塞、阴唇间用品等)、婴儿尿布、儿童训练裤、成人失禁产品等；以及吸收性揩布和盖垫。
一次性的吸收性制品可含渗透液体的面层、与面层连接的底层以及位于并固持在面层和底层之间的吸收芯。面层能有效渗透待由吸收性制品固持或贮存的液体，底层可基本不渗透目标液体或者可基本渗透目标液体，或有效防止目标液体渗透。吸收性制品也可含其他部件，如液体芯吸层、液体吸入层、液体分散层、转移层、阻隔层、包装层等及其组合。一次性的吸收性制品及其部件具有向着身体的表面和向着服装的表面。本文中用到的向着身体的或身体侧表面指日常使用中贴着或靠近穿戴者的身体放置的制品或部件表面，而向外的、向着外面的或服装侧表面在相反的一侧上，日常使用中避开穿戴者的身体放置。在穿戴吸收性制品时，这样的外表面可安排为贴着或靠近穿戴者的内衣裤放置。
图1-3A示意了适宜的制品20的例子，如代表性地示意的个人护理用吸收性制品，其可结合本发明而构造。所述制品可包含吸收体结构，所述吸收体可含吸收性复合材料部件30。理想的情况是，所述吸收性复合材料具有较大的拉伸性并含超吸收材料(SAM)的颗粒。此外，超吸收颗粒可有效地包容在纤维基质内。因此，所述制品可包含可拉伸的吸收性复合材料30，所述吸收性复合材料30含一定量有效地包容在纤维基质内的超吸收颗粒32。理想的情况是，所述纤维基质可含有效量的弹性聚合物纤维34。在特别的方面，复合材料30可含占复合材料总重量的至少约60％重量的超吸收颗粒和不超过约40％重量的弹性聚合物纤维。在其他方面，所述可拉伸的复合材料可提供高拉伸值。在其他方面，所述可拉伸的复合材料可含某种构造，所述构造能提供显著低的抖出量。本发明的特定构造能提供例如至少约30％的拉伸性。在本发明的另一方面，可含抖出量不超过约2％的构造。在其他方面，本发明可提供不超过约1.2％、不超过约1％或不超过约0.5％的抖出量。在又一方面，本发明的吸收性复合材料可含带处理材料的涂层的超吸收颗粒，其中所述处理材料是可热加工的。在另外的方面，可含水溶性的处理材料。
在理想的布置方案中，例如制品20及其相关部件(如吸收性复合材料30)可有沿制品的指定y-轴的纵向22、沿制品的指定x-轴的横向24和沿制品的指定z-轴的厚度方向23。此外，所述制品在纵向上可含第一和第二相对的端部72和72a及位于端部之间的中间部分76。如代表性的示意所示，制品的纵向尺寸相对制品的横向尺寸要大。制品20可还含身体侧覆盖层或面层26和外覆盖阻挡层(outercoverbaffle)或底层28。吸收性结构可置于面层和底层部件之间，面层和底层可为或可不为实质共端的。特定的构造可含延伸到吸收体终边外的面层和底层，且面层和底层的延伸部分可相互连接以提供周边接合。在理想的布置方案中，面层可以是液体渗透性的，底层可以是可有效地阻止液体渗透的。在其他方面，所述吸收体结构可含弹性体吸收性复合材料30，并还可含另外的吸收性部件，如吸入部件、分散部件、成型部件、持液部件等及其组合。所述制品中采用的任何或所有部件可构造为具有与可拉伸的吸收性复合材料30相似的弹性。所述各种部件，特别是吸收性部件，可具有与吸收量相应的构造、与密度相应的构造、与定量相应的构造和/或与尺寸相应的构造，通过有选择地安排这些参数可提供期望的液体吸入时间、吸收饱和量(absorbent saturation capacity)、吸收保持量(absorbent retentioncapacity)、沿制品厚度和x-y方向的液体分散、形状保持性和美观性的组合。
通过或单独或以有效的组合结合其各种特征和构造，本发明的制品可提供改进的吸收性复合材料，所述复合材料具有期望的拉伸性、吸收能力和颗粒保留水平的组合。所述制品较不易于过早渗漏，并可提高舒适和贴身性、提高保护性并增强穿戴者的信心。此外，所述制品可更高效地生产以提供期望水平的吸收能力和较低的颗粒物抖出量。例如，所述制品可有助于消除对另外的阻隔或包装部件的需要(以包容过量的松散的超吸收颗粒)。
吸收性复合材料部件30可含有效量的弹性聚合物纤维。在特别的方面，弹性聚合物纤维的量可占可拉伸的吸收性复合材料30的总重量的至少约5％重量的最小值。或者聚合物纤维的量可为至少约7％重量并可任选为至少约10％重量，以提供期望的好处。在另一方面，弹性聚合物纤维的量可不高于约40％重量的最大值。或者聚合物纤维的量可不高于约25％重量并可任选不高于约15％重量，以提供改进的好处。
如果弹性聚合物纤维的量在理想的范围外，则可能出现各种缺点。熔喷聚合物纤维的量不足可能使结构完整性欠佳，并使拉伸和弹性回缩能力不足。熔喷纤维的量过高可能使超吸收颗粒被固持得太紧而不能达到足量的溶胀。超吸收颗粒的溶胀受限可能过度限制复合材料的吸收能力。熔喷聚合物通常为憎水性的，过大量的熔喷纤维可能不利地限制复合材料俘获液体的吸入速率，并可能限制液体向吸收性复合材料其他部分的分散。
所述弹性聚合物纤维材料可根据需要包括烯烃弹性体或非烯烃弹性体。例如，所述弹性体纤维可包括烯烃共聚物，聚乙烯弹性体，聚丙烯弹性体，聚酯弹性体，聚异戊二烯，交联聚丁二烯，二嵌段、三嵌段、四嵌段或其他多嵌段热塑性弹性体和/或柔性共聚物(如包括氢化丁二烯-异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物的嵌段共聚物)；定向嵌段聚丙烯；接枝共聚物，包括乙烯-丙烯-二烯三元共聚物或乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)橡胶、乙烯-丙烯无规共聚物(EPM)、乙丙橡胶(EPR)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)；和苯乙烯类嵌段共聚物，包括二嵌段和三嵌段共聚物，如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)，其可从Houston，Texas的Kraton Inc.以商品名KRATON弹性体树脂或从Dexco(ExxonMobil Chemical Company的分公司)以商品名VECTOR(SIS和SBS聚合物)购得；热塑性弹性体与动态硫化弹性体-热塑性共混物的共混物；热塑性聚醚酯弹性体；离聚热塑性弹性体；热塑性弹性聚氨酯，包括可从E.I.Du Pont deNemours Co.以商品名LYCRA聚氨酯以及从Noveon，Inc.以商品名ESTANE购得的那些；热塑性弹性聚酰胺，包括可从Ato ChemicalCompany以商品名PEBAX聚醚嵌段酰胺购得的聚醚嵌段酰胺；热塑性弹性聚酯，包括可从E.I.Du Pont de Nemours Co.以商品名HYTREL和可从DSM Engineering Plastics of Evansville，Indiana以商品名ARNITEL购得的那些以及可从Dow Chemical Co.以商品名AFFINITY购得的密度小于约0.89克/立方厘米的单活性中心或茂金属催化聚烯烃；及其组合。
本文中所指的三嵌段共聚物具有ABA结构，其中A代表若干A型重复单元，B代表若干B型重复单元。如上文所述，苯乙烯类嵌段共聚物的若干实例为SBS、SIS、SIBS、SEBS和SEPS。在这些共聚物中，A嵌段为聚苯乙烯，B嵌段为橡胶状组分。通常这些三嵌段共聚物的分子量可在上千到数十万的范围内变化，苯乙烯的含量可占三嵌段共聚物重量的5％-75％。二嵌段共聚物与三嵌段共聚物相似，但为AB结构。适合的二嵌段共聚物包括分子量约为具有相同的A嵌段/B嵌段比率的三嵌段共聚物分子量的一半的苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物。
在理想的布置方案中，所述聚合物纤维可含至少一种选自苯乙烯类嵌段共聚物、弹性聚烯烃聚合物和共聚物以及EVA/AMA型聚合物的材料。
在特定的布置方案中，所述弹性聚合物纤维材料可含例如来自Kraton Inc.的KRATON共混物G 2755和可从ExxonMobil ChemicalCompany以商品名VISTAMAXX购得的各种商品级低结晶度、低分子量的茂金属催化聚烯烃。KRATON材料被认为是苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯聚合物、乙烯蜡和增粘性树脂的共混物。VISTAMAXX材料被认为是茂金属催化乙丙共聚物。
在另一构造(feature)中，所述聚合物纤维含有效量的表面活性剂。所述表面活性剂可以任何有效的方式与聚合物纤维结合。结合表面活性剂的各种技术是常规的，并为本领域技术人员所熟知。例如，表面活性剂可与用来形成熔喷纤维的聚合物配混。在特定的构造中，表面活性剂可被设计为纤维一冷却即有效地迁移或离析到纤维的外表面上。或者，表面活性剂可在纤维形成之后施用到聚合物纤维上或以其他方式与聚合物纤维结合。
所述聚合物纤维含占纤维和表面活性剂总重量的有效量的表面活性剂。在特别的方面，所述聚合物纤维可含至少约0.1％重量的最小值的表面活性剂(通过水提取测得)。或者，表面活性剂的量可为至少约0.15％重量，并可任选为至少约0.2％重量，以提供希望的好处。在其他方面，表面活性剂的量通常可不大于约2％重量的最大值。或者，表面活性剂的量可不大于约1％重量，或者可不大于约0.5％重量，以提供改进的性能。
如果表面活性剂的量在理想的范围外，则可能出现各种缺点。例如，表面活性剂的量过低可能使憎水性的熔喷纤维不能为所吸收的液体所润湿。表面活性剂的量过高可能使表面活性剂从纤维上洗脱并不利地妨碍复合材料输运液体的能力。当表面活性剂与弹性聚合物配混或以其他方式加到弹性聚合物中时，表面活性剂的水平过高可能造成聚合物纤维成型不好的问题。
在期望的构造中，所述表面活性剂可含至少一种选自聚乙二醇酯缩合物和烷基糖苷表面活性剂的物质。例如，所述表面活性剂可为GLUCOPON表面活性剂，其可能由40％的水和60％的右旋葡萄糖、癸基、辛基醚和低聚物组成。
喷射型(sprayed-on)表面活性剂的具体实例可包括含16L热水(约45-50℃)和0.20Kg GLUCOPON 220 UP表面活性剂及0.36KgALCHOVEL Base N-62表面活性剂的水/表面活性剂溶液。这里，GLUCOPON 220 UP表面活性剂与ALCHOVEL Base N-62表面活性剂的比率为1∶3。GLUCOPON 220 UP可从Cognis公司购得，该公司位于美国俄亥俄州辛辛那提市。ALCHOVEL Base N-62可从Uniqema购得，该公司位于美国特拉华州新塞市。在采用喷射型表面活性剂时，可能需要相对较少的表面活性剂量来实现超吸收颗粒的理想包容。液体表面活性剂过量可能阻碍所期望的超吸收颗粒在熔融的弹性体熔喷纤维上的附着。
可与弹性体纤维聚合物配混的内表面活性剂或润湿剂的实例包括MAPEG DO 400PEG(聚乙二醇)酯。该物质可从BASF购得，BASF位于美国德克萨斯州自由港。其他内表面活性剂可包括聚醚、脂肪酸酯、皂等及其组合。
在特定的构造中，有效量的聚合物纤维的纤维直径可不小于约8微米(μm)的最小值。在另一构造中，有效量的聚合物纤维的纤维直径不超过约20μm的最大值。在又一构造中，吸收性复合材料30中不超过20％重量、最好不超过约15％重量的熔喷弹性聚合物纤维的纤维直径小于8μm。在另一构造中，不超过约20％重量、最好不超过约15％重量的弹性聚合物纤维的纤维直径大于约20μm。
如果小聚合物纤维(纤维直径小于约8μm)的量或比例太大，则吸收性复合材料30可能展现出不足的拉伸性。小聚合物纤维的量过大也可能过度束缚超吸收颗粒，使超吸收颗粒不能达到期望的溶胀量。此外，较小的纤维可能发生应力结晶，可拉伸的复合材料30其张力(模量)可能太高。
如果大聚合物纤维(纤维直径大于约20μm)的量或比例太大，则吸收性复合材料30可能展现出不足的颗粒包容度。熔喷弹性体纤维可能不能提供足量的纤维表面积，且超吸收颗粒可能不能被适当地包容并固持在弹性聚合物纤维基质中。
在另一构造中，所述弹性聚合物纤维可从具有选定的熔体流动速率(MFR)的聚合物材料生产得到。在特别的方面，MFR可大到约300的最大值。或者，MFR可大到约230或250。在另一方面，MFR可不小于约20的最小值。或者，MFR可不小于约100，并可任选不小于约175或180，以提供期望的性能。所述熔体流动速率的单位为克流体/10分钟(g/10分钟)。熔体流动速率这个参数是众所周知的，可用常规方法测量得到，如采用ASTM D-1238-70“挤出塑性计”测试(标准条件，“L”230℃，施加2.16kg的力)。
所述可拉伸的吸收性复合材料其又一构造仅需较低的标准化载荷值来提供期望的应变伸长量。可拉伸的吸收性复合材料的理想布置可构造成含自选定的弹性体材料所形成的纤维。当这样的弹性体材料形成熔喷纤网时，拉伸得到的纤网时可具有较低的标准化载荷。在理想的构造中，自弹性体材料形成的可拉伸的纤网可具有至少约30％的应变伸长量。在更大的伸长量下，所述纤网的标准化载荷值也可较低。理想的情形是在应变大到约100％时也具有较低的标准化载荷值。就本发明的目的而言，所述载荷标准化为1英寸(2.54厘米)宽和定量65克/平方米(g/inch)，相对于熔喷纤网定量(g/inch)的每65g/m2的增量进行标准化：
(载荷(克)÷样品宽度(英寸))*(65g/m2÷样品定量(g/m2))
在特别的方面，所述标准化载荷值可不大于约300克/英寸的最大值。或者，所述标准化载荷可不大于约250克/英寸，并可任选不大于约210克/英寸，以提供期望的性能。标准化载荷值表示含指定聚合物的熔喷纤网产生的回缩拉伸载荷(克力)。自所选弹性体材料构建的熔喷纤网提供的标准化载荷值的实例在表A中列出。
表A
  聚合物   100％伸长时的载荷：g/inch每65(g/m<sup>2</sup>)定量(g/inch)
  KRATON G2755   141.83
  PLTD 1723，2.2psig   368.48
  PLTD 1723，4psig   419.40
  PLTD 1776，2.2psig   315.58
  PLTD 1776，4psig   356.95
  PLTD 1777，2.2psig   253.63
  PLTD 1777，4psig   299.74
  PLTD 1778，2.2psig   201.36
  PLTD 1778，4psig   233.59
PLTD＝基于丙烯的试验性(developmental)弹性体，可从ExxonMobil ChemicalCompany，Houston，Texas，U.S.A购得。
表A中的张力值是熔喷纤网的一种模量形式。可以注意到，由烯烃弹性体如PLTD 1778牌号的烯烃聚合物制得的纤网其回缩力接近由KRATON合成橡胶制成的纤网的低回缩力。此外，可以注意到，回缩张力载荷受熔喷工序中形成纤维时施加在纤维上的拉力的影响，所述拉力由单位为磅/平方英寸(表压，psig)的一次风压(primary airpressure)给出，一次风压的数据紧跟在各个聚合物牌号之后。此外还可注意到，一次风压值越高，所产生的纤维直径稍细。
聚合物纤维可从一定量已在特定的熔融温度下处理过的熔融聚合物(聚合物熔体)生产。在特别的方面，所述熔融温度可至少为约200℃或约204℃(约400°F)的最小值。或者所述熔融温度可为至少约235℃，并可任选为至少约240℃，以提供改进的性能。在其他方面，所述熔融温度可达约268℃(约515°F)或315℃或更大的最大值。或者所述熔融温度可达约260℃，并可任选达约255℃，以提供理想的效用。
所选熔融温度可帮助聚合物纤维在熔融纤维离开熔喷模头后的较长时间段内有效地保持柔软和粘性。这样较长的时间可使超吸收颗粒更多地渗进柔软的热聚合物材料中，并可让聚合物纤维和附着在聚合物纤维上的超吸收颗粒一起完成固化和骤冷。如果熔融温度过低，被涂覆的超吸收颗粒可能不能适当地致活和附着在熔喷纤维上。如果熔融温度过高，熔喷纤维可能出现成型不好和/或拉伸性过度降低的问题。
此外应将熔融温度适当调节到低于降解温度；降解温度是弹性聚合物材料的预期性质开始过度退化的温度。在特定的构造中，例如所述弹性聚合物材料的降解温度可不低于约315℃(约600°F)的最小值。
吸收结构(如吸收性复合材料30)也可含明显量的基础性超吸收材料(进行任何如本说明书中所述的所需表面处理之前的超吸收剂)，且理想的是所述基础性超吸收材料呈颗粒或微粒的形式。适用于本发明的超吸收材料是本领域技术人员熟知的并可呈任何有效的形式，如微粒形式。一般而言，所述超吸收材料可为水可溶胀、一般不溶于水、形成水凝胶的聚合物类吸收性材料，在生理盐水(如0.9％重量的氯化钠)中能吸收其自身重量的至少约15倍、优选至少约20倍、更优选至少约40倍并可能约60倍或更多。所述形成水凝胶的聚合物类吸收性材料可从形成水凝胶的有机聚合物材料形成，所述有机聚合物材料可包括天然材料如琼脂、果胶和瓜尔胶；改性天然材料如羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、脱乙酰壳多糖盐和羟丙基纤维素；以及形成水凝胶的合成聚合物。形成水凝胶的合成聚合物包括例如聚丙烯酸的碱金属盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯醚、聚乙烯基吗啉、乙烯基磺酸的聚合物和共聚物、聚丙烯酸酯、聚乙烯基胺、聚季铵盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶等。其他适合的形成水凝胶的聚合物包括水解了的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉和异丁烯-马来酸酐共聚物及其混合物。理想的情况是，所述形成水凝胶的聚合物是轻度交联的，以使材料基本不溶于水。交联可通过例如辐射或共价键、离子键、范德华力或氢键实现。适合的基础性超吸收材料可从多家供应商处购得，如DowChemical Company、Degussa Superabsorber，Inc.、BASF Inc.等。理想的情况是，所述超吸收材料可含在吸收体系的指定贮液或持液部分中，并可任选用在吸收性制品的其他部件或部分中。
吸收性复合材料30中超吸收材料的量可至少为占复合材料总重量的约60％重量的最小值。或者，所述超吸收材料的量可为至少约65％重量，并可任选为至少约70％重量或75％重量，以提供改进的性能。在其他方面，超吸收材料的量可达约95％重量或更大的最大值。或者超吸收材料的量可达约90％重量，并可任选达约85％重量，以提供期望的效用。
如果超吸收剂的量不在理想的范围内，则吸收性复合材料可能具有高吸收能力和小体积的不当组合。可能需要大量的其他吸收材料(如木浆)以提供期望的吸收水平，而这些其他材料可能过度增大吸收性复合材料的厚度并可能过度降低所述复合材料的拉伸性。
所述超吸收颗粒可还含特殊表面处理材料。在特别的方面，所述表面处理可包括用表面处理材料进行的有效涂覆。在特别的方面，所述表面处理可包括可热加工的聚合物。在另一方面，所述表面处理可包括水溶性的聚合物。所述涂覆可为不连续或基本连续的，只要适宜实现超吸收颗粒的有效表面处理即可。
一般而言，理想的是处理材料的熔融温度可高于携带超吸收颗粒至指定成网区的空气或其他气体的温度。理想的是涂覆用聚合物在高于涂覆用聚合物的熔点或软化点的温度下提供有效程度的粘性。在理想的构造中，表面处理材料的熔点温度可至少为约60℃的最小值。相应地，处理材料可适当地致活和软化以便在熔喷成网过程中有效地变粘，且超吸收颗粒能更有效地附着在吸收性复合材料材料形成的纤网中所结合的纤维上。或者，处理材料的熔点温度可为至少约70℃，并可任选为至少约80℃。在另一构造中，处理材料的熔点温度可达约100℃或更高。在其他方面，处理材料的熔点温度可不高于约220℃，或者可不高于约150℃，以提供改进的性能。
如果处理材料的熔点温度不在理想的范围内，则经处理的超吸收颗粒可能过度地粘在一起并不利地附聚。过度粘在一起的超吸收颗粒可能不利地降低用于制备吸收性复合材料30的成网工艺的效率和效用。
所述表面处理也可包括亲水和水溶性的聚合物。在特定的构造中，涂覆用聚合物可用任何有效的涂覆技术溶液涂覆到超吸收颗粒上。这样的溶液涂覆技术是常规的，在本领域内广为人知。涂覆用聚合物的水溶性可有助于在涂覆用聚合物和超吸收颗粒间提供更大的结合力。更大的结合力继而可更有效地支持涂覆用聚合物的热加工性。这样，超吸收颗粒可被更有效地固持和包容在弹性聚合物纤维基质内。
基础性超吸收材料可用含一种或多种具有理想热塑性的试剂的处理材料进行有效的表面处理。经处理的超吸收材料表面上的所选一种或多种试剂可在加热时有效地软化或融化(例如在本文所述熔喷过程中接触热空气或其他物体的热表面时)。受热的表面处理材料可有效地掺入吸收性复合材料中的纤维(如热塑性弹性体纤维和纤维素木浆纤维)成键。因此，表面处理材料可促进生产吸收性复合材料30的工艺中所用所有组分间的熔喷相互作用。表面处理材料可有助于显著增强超吸收颗粒的保持力，并帮助减少超吸收颗粒的抖出量。
任何有效的热塑性试剂均可掺入表面处理材料中，所述表面处理材料被涂覆到超吸收材料表面以增强热粘性。在特别的方面，本发明可包括已设计用来提供具有期望的热粘性系数(ThermalStickiness Index，TSI)值的超吸收材料的表面处理材料，热粘性系数在本说明书的实验方法部分有进一步的描述。本发明的特定构造可含TSI值为至少约40的超吸收材料。或者，所述TSI值可为至少约60，并可任选为至少约80，以提供改进的性能。如果TSI参数不在理想的范围内，则吸收性复合材料30中的超吸收颗粒和纤维间的附着力将不够。这样，吸收性复合材料可能出现颗粒过度抖出的现象。
在常规的结构中，表面涂覆的超吸收剂已结合憎水性的热塑性涂覆材料，如聚烯烃类表面涂料。但经过如此表面处理的超吸收剂不具有理想的粘性和粘合完整性。为克服涂覆型超吸收剂的现有布置方案存在的问题，将结合本说明书中所述的一个或多个方面和构造得到本发明的布置方案。
在特定的构造中，表面处理材料可含亲水的热塑性聚合物(可热加工)。本发明的另一构造可掺入含水溶性聚合物的表面处理材料。在又一构造中，本发明可包括将处理材料置于超吸收颗粒上并促进涂层与颗粒间的结合力的溶液涂覆过程。各种不同因素均可影响表面涂覆所提供的热粘性的效率。这样的因素可包括例如所选热粘性涂料的结合强度、涂料所提供的键能以及表面涂料所形成的键的总数。结合力低的热加工涂覆用聚合物将使完整性不够，抗抖出力也不够，即便在超吸收颗粒和相邻的颗粒或纤维间形成了完整的键时也如此。例如，蜡是受热可熔融的聚合物但不具有足够的结合力。低结合力的蜡材料非常易于扯开，其相应的键易于断裂。键能指分开两种材料界面处的键所需的总能量。总的来说，相同性质的材料倾向于具有更高的键能。例如，亲水性的聚合物与另一种亲水性的聚合物之间较与憎水性的聚合物之间能形成更强的键。
两种聚合物间能有助于提高整体粘合的重要界面结构是术语互穿聚合物网络(IPN)所指的结构。IPN和穿过界面进入另一个聚合物区的聚合物大分子链(反之亦然)有关。这样的互穿网络能提升键能，通常仅在相容的聚合物间发生。将一种聚合物涂覆到另一种上的工艺可能影响所需IPN结构的形成。例如，当可热加工并可水溶的聚合物(如羟丙基纤维素HPC或聚环氧乙烷PEO)被涂覆到或以其他方式施用到基础性超吸收聚合物(如交联的聚丙烯酸钠)上时，有两种主要的涂覆方法。一种方法是将熔融的HPC或PEO的细小液滴喷射到超吸收颗粒表面。第二种方法是将HPC或PEO溶解在水中形成溶液，然后将该溶液与干燥的超吸收颗粒混合，以使颗粒吸收溶液。第一种方法通常产生无IPN形成的涂覆。第二种方法由于操作过程中超吸收颗粒的溶胀以及水分子向超吸收颗粒中的扩散和渗透而能促进超吸收颗粒与表面涂料间的界面上IPN的形成。
与吸收性复合材料中所形成的键的总数有关的因素可取决于涂料的形态。当憎水性的聚合物材料被涂覆到超吸收颗粒表面上时，由于超吸收聚合物材料和涂覆用聚合物材料间缺乏相容性，因而憎水性聚合物会在颗粒表面形成液滴。这样的形态使涂覆用聚合物的利用效率低(这样的效率与被涂料覆盖的被涂覆表面积成正比)。亲水性的涂料(如亲水、可热加工并可水溶的聚合物)与超吸收聚合物间可有更好的相容性，更能形成更具拉伸性的涂料的薄层。当采用溶液涂覆法涂覆颗粒时，涂层可覆盖超吸收颗粒的整个(或近似整个)外表面。这样的形态可使用较少量的热粘性涂料明显覆盖更多的颗粒表面积。这样，涂料的利用效率大大提高。涂覆料更高的利用效率可增加吸收性复合材料中超吸收颗粒与其他颗粒和/或纤维间所形成的键的数量。
所述超吸收颗粒也可含例如可热加工的表面处理材料。此外，所述表面处理材料可以是水溶性的。可热加工并可水溶的涂料(如涂覆用聚合物)具有熔点或软化温度(即Tm)并能溶解在水中。适合的可热加工并可水溶的聚合物包括但不限于改性聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇-丙二醇共聚物、聚丙烯酸共聚物、丙烯酸季铵盐、甲基丙烯酸酯或丙烯酰胺共聚物、改性多糖(如羟丙基纤维素、甲基纤维素、甲基乙基纤维素)、聚乙烯亚胺及其混合物或其组合。所选聚合物的分子量可能是重要的。总的来说，分子量更高的聚合物能提供所需的更高的固有结合力。但当涂覆用聚合物的分子量太高时，涂覆用聚合物的水溶液会具有过高的粘度，这可能在进行所需的表面处理操作中引起困难。在本发明的一个特定方面，可热加工并可水溶的表面处理(如涂覆)聚合物的分子量可至少为约5,000的最小值。或者，所述分子量可为至少约10,000，并可任选为约50,000。在另一方面，表面处理材料的分子量可达约10,000,000的最大值。或者所述分子量可不超过约1,000,000，并可任选不超过约500,000，以提供改进的性能。
如前所述，理想的情况是可热加工并可水溶的表面处理材料可用所述表面处理材料的水溶液涂覆到超吸收颗粒表面上，以促进所需IPN的形成。当表面处理材料(如聚合物)被溶解在有效的水溶液中时，溶液中的表面处理材料可具有一定的浓度。在特定的构造中，溶液中表面处理材料的浓度可至少为约0.01％重量的最小值。或者，表面处理材料的浓度可为至少约0.1％重量，并可任选为至少约0.5％重量，以提供改进的好处。在其他方面，表面处理材料的浓度可达约20％重量或更大的最大值。或者，表面处理材料的浓度可达约10％重量，并可任选达约5％重量，以提供改进的效用。
如果表面处理材料的分子量和/或浓度在理想的范围外，则处理材料可能使涂覆用聚合物不能如所需的那样深度渗透进超吸收聚合物材料中。结果超吸收材料的热粘性、粘接强度和吸收能力可能不足。
可将选定量的可热加工并可水溶的表面处理材料涂覆到超吸收颗粒表面以使被涂覆的超吸收颗粒具有理想的整体热粘性。
在特别的方面，涂覆量(相对于被涂覆的超吸收材料的总干重)可至少为约0.1％重量的最小值。或者，所述涂覆量可为至少约0.3％重量，并可任选为至少约0.5％重量，以提供改进的好处。在其他方面，表面处理材料的涂覆量可达约10％重量或更大的最大值。或者，所述涂覆量可达约7％重量，并可任选达约5％重量，以提供改进的效用。
经表面处理的超吸收材料能保持选定的高吸收水平。在特别的方面，所述经表面处理的超吸收颗粒可具有至少约15g/g的离心持液容量(CRC)。或者，所述离心持液容量可为至少约20g/g，并可任选为至少约25g/g，以提供改进的性能。离心持液容量实验在本说明书的实验方法部分有详细描述。
所述弹性体吸收性复合材料可还含一定的离散量的亲水纤维如纤维素或纤维素纤维。亲水纤维的量可大于0％重量，在本发明的特定构造中，可为至少约5％重量或7％重量，以提供期望的好处。在另一方面，纤维素或其他亲水纤维的量可达约35％重量的最大值(基于弹性体吸收性复合材料的总重量计算)。或者，亲水纤维的量可达约25％重量的最大值，并可任选达约15％重量。
所选量的纤维素或其他亲水纤维可有助于提高液体吸入和芯吸水平。但过量的亲水纤维可能不利地增强复合材料结构并过分限制如弹性、拉伸性和恢复性等性质。此外，过大量的亲水纤维可能导致伸长和拉伸过程中吸收性复合材料的过分破裂。
所述纤维素纤维可包括但不限于化学木浆如亚硫酸盐和硫酸盐(有时叫做Kraft)浆以及机械浆如磨木浆、热机械浆和化学热机械浆。更具体地讲，所述浆粕纤维可包括棉、典型的木浆、醋酸纤维素、人造丝、热机械木浆、化学木浆、脱粘(debonded)化学木浆、马利筋绒及其组合。衍生自落叶性和松柏类树木的浆粕也可用。此外，所述纤维素纤维可包括如天然植物纤维、棉纤维、微晶纤维素、微原纤维化纤维素等亲水材料或任何这些材料与木浆纤维的组合。适合的纤维素纤维可包括例如：漂白的南方软木Kraft浆NB 416(可从位于Federal Way，WA，USA的Weyerhaeuser Co.购得)；漂白的南方软木Kraft浆CR 54(可从位于Greenville SC，USA的Bowater Inc.购得)；化学改性硬木浆SULPHATATE HJ(可从位于Jesup Georgia，USA的Rayonier Inc.购得)；经化学处理的漂白南方软木Kraft浆NF 405(可从Weyerhaeuser Co.购得)和混合的漂白南方软木和硬木Kraft浆CR1654(可从Bowater Inc.购得)。本发明的吸收性复合材料的理想构造可含例如约0-35％重量范围内的浆粕纤维成分。
在又一构造中，所形成的含弹性体纤维和超吸收颗粒的吸收性复合材料可经历后热处理以帮助提高超吸收颗粒的包容水平。在特定的热处理中，所形成的吸收性复合材料可被加热到100℃的温度并保持5分钟。在另一理想的处理中，所形成的吸收性复合材料可被加热到70℃的温度并保持60分钟。
所述吸收性复合材料是可拉伸的，更具体地讲，是弹性体状可拉伸的。在特定的构造中，所述吸收性复合材料的拉伸值可为至少约30％。在特别的方面，所述拉伸值可至少为约50％的最小值。或者所述拉伸值可为至少约60％，并可任选为至少约75％，以提供改进的好处。在其他方面，所述拉伸值可达约300％或更大的最大值。或者所述拉伸值可达约200％，并可任选达约100％，以提供期望的效用。
如果拉伸性参数在理想的范围外，则复合材料可能没有足够的柔性来提供适应使用者身形的理想贴身和舒适度。穿戴含复合材料30的产品可能更困难。例如，训练裤产品可能在使用前偶然被大幅拉伸，吸收体系可能撕坏。结果，吸收性复合材料可能出现过度泄漏的问题。
整层或其他部件的拉伸性可用复合材料拉伸性实验测定，该实验在本说明书的实验方法部分描述。在理想的构造中，当施加150克力(gmf)每英寸试样宽度(0.58N/cm)的拉伸力时可获得选定的理想的拉伸值。
本发明的另一构造可含已在形成聚合物纤维的过程中与弹性聚合物纤维结合的超吸收颗粒，且所述聚合物纤维的形成含熔喷工艺。当吸收性复合材料30含纤维素纤维时，超吸收颗粒可有效地与纤维素纤维混合，然后混合物可有效地与熔喷聚合物纤维结合。
所述可拉伸的吸收性复合材料可改善超吸收颗粒在弹性体纤维基质中的固持和留存。在特别的方面，吸收性复合材料30的构造可使超吸收剂的抖出量不大于约2％的最大值。或者，所述抖出量可不大于约1.2％，并可任选不大于约1％，以提供改进的好处。在另外的构造中，所述抖出量可不大于约0.8％或不大于约0.5％，以提供进一步的好处。吸收性复合材料中超吸收剂的抖出量的测定可采用本说明书实验方法部分描述的抖出实验。
生产无纺纤网(包括熔喷纤维)的方法和体系是本领域众所周知的。例如，R.A.Anderson的美国专利4,100,324中公开了一种适合的技术。其他适合的技术的公开见W.A.Georger的美国专利5,350,624和W.A.Georger的美国专利5,508,102。高含量超吸收剂的吸收性弹性体熔喷纤网见述于D.J.McDowall的美国专利6,362,389。这些文件的全文公开通过引用结合到本文中。熔喷工艺可按常规方法方便地加以调整以提供湍流，以便所选纤维与超吸收颗粒有效地混合。在理想的方案中，颗粒和选定的纤维可在形成可拉伸的吸收性复合材料材料纤网的过程中基本均匀地混合。该法也可按常规知识方便地加以调整，以提供所选纤维和超吸收颗粒的理想重量百分数。
参照图4，形成可拉伸的吸收性复合材料纤网51的熔喷工艺和装置可具有指定的纵向74(沿工艺和装置的加工顺序纵向延伸)和指定的横向(cross-deckle direction)70(横向延伸)。就本说明书的目的而言，纵向是这样的方向，特定的组分或材料沿着其长度方向被输送经过装置和工艺的特定局部位置。横向70通常位于通过所述方法和装置被输送的材料所在的平面内并与纵向垂直。因此，参照图4中代表性地示意的布置方案，纵向74垂直于图纸页所在平面延伸。如图中所示，所述工艺和装置可包括常规的成纤器54(如果需要，可提供所需量的纤维素纤维)、超吸收颗粒32的有效供给体系56、和将超吸收颗粒及纤维素纤维(如果有用的话)引导进成网工艺的配合段的卸出溜槽58。超吸收剂供给体系56可包括任何常规的计量装置以向工艺中提供所需的颗粒流速。成网工艺可进一步包括熔喷模头体系60(其提供所需弹性聚合物纤维)和在其上形成复合材料纤网的多孔成型面52。成型面可由例如成型带或可由旋转成型鼓的通常为圆筒形的圆周表面提供。复合材料纤网51可在基本连续的操作中形成，所述纤网可含被有效固持和包容在弹性聚合物纤维基质34中的超吸收颗粒以及掺入的任何纤维素纤维。
在特定的构造中，所选加工参数可加以适当控制以在可拉伸的吸收性复合材料30中产生理想的性质。例如：
熔融温度--更高的熔融温度可使结合的颗粒得到更好的包容(抖出少)。弹性聚合物可更长久地保持熔融，从而增大了颗粒碰撞并粘附到熔融/软化的聚合物上的机会。
模-模宽--此参数为图4中代表性地示意的距离64。较小的模-模宽64可使结合的颗粒得到更高的包容。在接触超吸收颗粒之前，熔喷聚合物纤维经历的距离较短，颗粒更易于被尚软且粘的聚合物材料俘获并结合其上。模-模宽距离64可在例如约11.4-17.8厘米(约4.5-7英寸)的范围内。在理想的构造中，模-模宽可为约14厘米(约5.5英寸)。
相对湿度--较低的相对湿度可使结合的颗粒得到更高的包容。环境中的液体水分可能阻止颗粒和聚合物纤维间的粘附。颗粒可能优选与液体而不是聚合物粘附。
外部表面活性剂--较低量外部施用(如喷射)的表面活性剂可使颗粒得到更高的包容。液体表面活性剂可能阻止颗粒与聚合物纤维间的粘附。颗粒可能优选与液体而不是聚合物粘附。
真空--此参数为成网工艺期间多孔成网表面和复合材料纤网下产生的真空度(如英寸水柱)。较高的真空可使颗粒得到更高的包容。较高的真空可有助于提供更紧密的锁紧结构。
纤维直径/一次风压--此参数为靠近风道出口处产生的成网气体(如空气)的气压，风道通常位于熔喷模头60顶部。一次风压的单位可为例如“psig”(磅/平方英寸--表压)。例如，根据熔喷模头内采用的一次风压和气隙间距，排风口处通常可有0.4-1.0马赫范围内的出口风速。气隙间距为从熔喷模头尖部的刀刃到熔喷模头中的通风板(airplate)里沿的距离。在通常的构造中，气隙间距可在约0.015-0.084英寸的范围内。较高的一次风压可产生较小的纤维并有助于使颗粒得到更高的包容。较小的纤维可提供更大量的表面积使颗粒可粘附其上。较小的纤维也更具柔性并更易于缠绕在超吸收颗粒周围。
模切角--此参数为图4中代表性地示意的角度66。与水平成较大的角可能减少聚合物纤维与颗粒间的接触。减少的接触可能降低复合材料中的颗粒保留水平并可能产生非均匀的(分层的)片，后者可能降低超吸收颗粒的包容水平。模切角66可在例如与水平成约35°-65°的范围内。在特定的布置方案中，所述模切角可为与水平成约45°。
成网高度(模头到工作台)--此参数为熔喷模头60与成型面52之间的距离62。较低的成网高度可使颗粒得到更高的包容。纤维缠结可更快形成并帮助固持复合材料纤网中的颗粒。成网高度62可在例如约25.4-40.6厘米(约10-16英寸)的范围内。特定的布置方案的成网高度可为约33厘米(约13英寸)。
滑槽高度(滑槽到工作台)--此参数为卸料滑槽58的出口与成型面52间的最小距离68。较低的滑槽高度68可使颗粒得到更高的包容，只要在碰到工作台之前颗粒已足量地粘附到聚合物纤维上即可。我们认为，颗粒的速度可将颗粒向正下方投射到用来形成弹性聚合物纤维的熔喷模头体系的中间区域，并在纤维和颗粒碰到工作台上前能快速将颗粒转移进熔融聚合物中。滑槽高度68可在例如约25.4-46厘米(约10-18英寸)的范围内。在特定的方法和设备中，滑槽高度可为约41.3厘米(约16.25英寸)。
此外，所述工艺和装置的构造中可有斜距50。在特别的方面，工艺和装置可构造为斜距在约4-6英寸(约10-16.3厘米)的范围内。在理想的方案中，斜距可为约5英寸(约13厘米)以提供期望的好处。
所述工艺和装置也可设计为具有选定的滑槽角。在本发明的各种构造中，卸料滑槽58的出口孔可有短轴和长轴。如图4中的代表性示意，短轴通常可沿横向70延伸，长轴通常可垂直于图纸平面延伸。滑槽角为卸料滑槽的长轴与局部纵向(local machine-direction)之间的角。例如零度的滑槽角可对应卸料滑槽58的长轴与工艺和装置的纵向对齐的情形。此外，长轴可沿成型面的横向70大致居中。20度的滑槽角对应卸料滑槽的长轴绕卸料滑槽位置处的局部纵向旋转20度的情形。卸料滑槽的长轴也可沿成型面的横向基本居中。在特别的方面，所述滑槽角可在约0-90°的范围内。在理想的布置方案中，所述工艺和装置的滑槽角可为约20°，以提供期望的性能。
本发明的又一构造可含在形成复合材料纤网材料后已经历特定的固化操作的弹性体吸收性复合材料30。所述固化操作可具有一定的固化时间和一定的固化温度。在特别的方面，固化时间可至少为约5分钟的最小值。或者，所述固化时间可为至少约10分钟，并可任选为至少约30分钟，以提供期望的好处。在其他方面，所述固化时间可达约75分钟或更久的最大值。或者，所述固化时间可达约70分钟，并可任选达约60分钟，以提供理想的效用。
在另外的方面，吸收性复合材料30的固化温度可至少为约60℃的最小值。或者，所述固化温度可为至少约70℃，并可任选为至少约80℃，以提供改进的性能。在其他方面，所述固化温度可达约130℃或更高的最大值。或者，所述固化温度可达约120℃，并可任选达约100℃，以提供改进的效用。
如果固化时间和/或固化温度不在理想的范围内，则可能使超吸收颗粒不能充分地粘附到吸收性复合材料中的纤维上，吸收性复合材料可能出现颗粒过度抖出的情形。就其他效应而言，吸收性复合材料可能呈现拉伸性不足。
吸收性复合材料30可具有选定的密度(在0.05psi(0.345KPa)的限定压力下测定)。在特别的方面，吸收性复合材料的密度可至少为约0.1克/立方厘米(g/cm3)的最小值。或者，吸收性复合材料的密度可为至少约0.25g/cm3，并可任选为至少为0.3g/cm3。在另外的方面，吸收性复合材料的密度可达约0.4g/cm3。样品密度可影响吸收性复合材料的抖出量。较高的密度有助于减少超吸收剂从吸收性复合材料中的抖出。在理想的构造中，所述可拉伸的吸收性复合材料的密度在约0.20-0.35g/cm3的范围内。
如前所述，制品20可还含底层和液体可渗透的面层。此外，含弹性聚合物纤维基质和超吸收颗粒的吸收性复合材料30可被有效地夹在面层和底层之间。
可含在制品30中的身体侧衬里或面层26可含由任何有效材料构成的层，并可为复合材料。例如，面层可包括纺织品、无纺织物、聚合物膜、膜-织物层压材料等及其组合。无纺织物的实例包括纺粘织物、熔喷织物、共成型织物、梳理纤网、粘合梳理纤网、双组分纺粘织物等及其组合。适于构造面层的材料的其他实例可包括人造丝、聚酯的粘合梳理纤网、聚丙烯、聚乙烯、尼龙或其他可热粘合的纤维、聚烯烃(如聚丙烯和聚乙烯的共聚物、线形低密度聚乙烯)、脂族酯(如聚乳酸)、细孔膜纤网、网材等及其组合。在理想的方案中，面层可设计为能有效渗透液体。
适合的面层材料的更具体的实例可包括由聚丙烯和聚乙烯组成的粘合梳理纤网，如已用作KOTEX牌护垫面层的坯料、可从位于德国Postfach 1144，D95120 Schwarzenbach/Saale的VliesstoffwerkChristian Heinrich Sandler GmbH & Co.KG购得的粘合梳理纤网。适合的材料的其他实例为聚合物与无纺织物材料的复合材料。所述复合材料通常呈完整的片状，所述片通常通过将聚合物挤出到纺粘材料纤网上形成。在理想的方案中，面层26可构造为能有效渗过制品预期将吸收或以其他方式处理的液体。有效的液体渗透性可由例如面层中存在或形成的多个孔、穿孔、小孔或其他开口及其组合提供。小孔或其他开口可有助于增大体液穿过面层厚度并渗透进制品的其他部件(如进入吸收结构30)的速率。可渗透液体的选定构造最好至少位于面层的有效部分上，该部分指定置于制品的身体侧。面层26可提供舒适和贴身感，并能起到引导体液离开身体流向吸收结构30的作用。在理想的构造中，面层26可设计为在其结构中保留很少或不保留液体，并可设计为具有相对舒适和无刺激的表面(贴近女性使用者身体组织)。面层26可由也易于渗透与面层表面接触的体液的任何材料构造。
面层26的至少一部分身体侧表面可经表面活性剂和/或经血改性剂处理以增大材料表面的表面能或降低经血的粘弹性，并使面层更亲水、更易于为体液所润湿。表面活性剂可使到来的体液更易于渗透面层。表面活性剂也可减少到来的体液(如经血)从面层流出(而不是穿过面层)并渗透进制品的其他部件(例如进入吸收体结构中)的可能性。在特定的构造中，表面活性剂可基本均匀地分布在面层26上身体侧表面的至少一部分中，覆盖住吸收剂上的身体侧表面。
面层26可通过将全部或部分相邻表面粘合在一起而与吸收结构30保持固定关系。本领域技术人员熟知的多种粘合制品均可用来获得任何这类固定关系。这类制品的实例包括但不限于在两个相邻表面之间以各种形式施用胶粘剂、将吸收剂相邻表面的至少一部分与面层相邻表面的一部分缠结起来或将面层相邻表面的至少一部分熔合到吸收剂相邻表面的一部分中。
面层26通常遍布在吸收结构上身体侧表面上，但也可围绕制品部分或完整地包住或封住吸收结构。或者，面层26和底层28的周边可延伸到吸收结构30的周缘外，且延伸的周边可连接在一起以部分或完整地包住或封住吸收结构。
可含在制品中的底层28可含由任何有效材料构成的层，并可根据需要有或没有一定水平的液体渗透性或液体不透性。在特定的构造中，阻挡层或底层28可有效地阻止液体渗透。底层可包括例如聚合物膜、纺织品、无纺织物等及其组合或复合材料。例如，底层可包括层压到纺织或无纺织品上的聚合物膜。在特定的构造中，所述聚合物膜可由聚乙烯、聚丙烯、聚酯等及其组合组成。此外，所述聚合物膜可以带微小凸起。理想的情况是，底层28在阻止体液通过的同时可有效地允许足量气体通过和湿汽离开制品，特别是离开吸收剂(如贮液或吸收结构30)。适合的底层材料的实例可包括可呼吸的微孔膜，如可从Hanjin Printing，Hanjin P&C Company Limited(位于南朝鲜Sahvon-li.Jungan-mvu.Kongiu-City，Chung cheong nam-do)购得的HANJIN可呼吸底层。所述底层材料为可呼吸的膜，带涟漪样凸起，并含47.78％的碳酸钙、2.22％的TiO2和50％的聚乙烯。
在特定的构造中，所述聚合物膜的最小厚度可不小于约0.025毫米，在另外的构造中，所述聚合物膜的最大厚度可不大于约0.13毫米。也可使用双组分膜或其他多组分膜以及经处理以赋予液体不透性的纺织和/或无纺织物。另外的适合的底层材料可包括闭孔聚烯烃泡沫。例如，可采用闭孔聚乙烯泡沫。底层材料的其他实例为与聚乙烯膜类似、用于市售KOTEX牌护垫上、可从Pliant Corporation(位于美国伊利诺斯州Schaumburg)购得的材料。
含在制品中的吸收体结构可被设计为具有理想的吸收水平和贮液能力以及理想的俘液和分散能力。更具体地讲，所述吸收体可被设计为能留住液体如尿、经血、其他复杂液体等及其组合。如图所示，吸收体可含吸收纤维基质和/或吸收剂颗粒材料，所述吸收纤维可包括天然和/或合成纤维。吸收体也可含一个或多个可将月经或经间期液体改性的部件。
在理想的构造中，弹性体吸收性复合材料30可具有比持液能力(specific retention capacity)和总持液能力。整个层或其他部件的比持液能力可用离心持液能力实验测定，此方法在本说明书实验方法部分介绍。整个层或其他部件的总吸收持液能力可用比饱和能力乘这类部件的总重量来确定。
在任选的布置方案中，可在所述制品的服装侧分布选定形态(如一个或多个带形区域)的服装粘合剂以帮助将制品固定在穿戴者的内衣裤上。通常，服装粘合剂分布在底层的服装侧，并可在服装粘合剂上布置一层(或片)或多层(或片)离型材料，以便于使用前的存放。
取决于制品的理想构造，制品20可含侧幅体系42，侧幅可提供所需的“耳”或“翼”部分。侧幅可从制品的选定部件(如面层和/或底层)统一形成，并沿制品的选定部分整体连接到侧面区域的指定部分。例如，在成人或婴儿尿裤产品中，所述侧幅可从各个产品的纵向终端区域横向延伸，并可设计为能围住穿戴者的腰。在女性护理产品中，所述侧幅可从制品的中间部分76横向延伸，并可设计为能沿穿戴者的内衣裤侧边包围和固定以使制品保持在适当的位置。或者，所述侧幅或翼可为单独提供的构件，后来粘附或以其他方式结合到制品20的指定部分。
侧幅部分42可具有任何有效结构，并可含任何有效材料的层。此外，各个侧幅可包含复合材料。例如，所述侧幅可包含纺粘织物材料、双组分纺粘材料、颈缩的纺粘材料、颈缩-拉伸-粘合-层压(NBL)材料、熔喷织物材料、粘合梳理纤网、热粘合梳理纤网、透气粘合梳理纤网等及其组合。
各个侧幅42可以任何有效方式接到制品的相应侧边区域。例如，所述侧幅可接到面层26、底层28或其他制品部件及其任意组合上。在所示意的实施例中，各个侧幅42接到底层28向外的服装侧表面上，但可任选接到底层的身体侧表面。所述侧幅可用热熔粘合剂连接，但任何其他有效的粘合剂或连接机构均可用。
在另一构造中，各个侧幅部分42或所用侧幅部分的任何理想组合均可含侧幅紧固部件，二者一起被接到制品上指定的接合区或接合面。所述侧幅紧固件可包括互相啮合的机械紧固件体系、胶粘性紧固件体系等及其组合。
各个侧幅42可含例如互相啮合的机械紧固件体系的环或其他“内孔”部件。或者，各个侧幅可含机械紧固件体系的钩或其他“插入式”部件。任何有效的钩部件均可用。例如，适合的钩部件材料可包括J形钩、圆头钩、平顶钉头钩、棕榈树样钩、多J形钩等及其组合。或者，侧幅42中的任一个或二者可含结合了有效粘合剂的侧幅紧固件。所述粘合剂可为溶剂型粘合剂、热熔粘合剂、压敏型粘合剂等及其组合。
在本发明的各种构造中，钩部件可设计为具有特定的密集度或密度(每单位面积上钩的个数)。在特别的方面，所述钩密度可至少为约1500钩/in2(约232钩/cm2)的最小值。或者所述钩密度可为至少约2000钩/in2(约310钩/cm2)，并可任选为至少约3000钩/in2(约465钩/cm2)，以提供改进的性能。在另外的方面，所述钩密度可为不超过约7000钩/in2(约1085钩/cm2)的最大值。或者所述钩密度可不超过约6000钩/in2(约930钩/cm2)，并可任选不超过约5000钩/in2(约775钩/cm2)，以提供改进的性能。
适合的钩材料的实例包括可从位于美国新罕布什尔州曼彻斯特市的Velcro，USA购得的85-系列和61-系列钩材料。所述钩材料可具有约775钩/cm2的钩密度。
在特定的布置方案中，所述环部件的材料可包括具有连续接合区、确定了多个离散的未接合区的无纺织物。织物离散的未接合区内的纤维或长丝由包住或围住各个未接合区的连续接合区稳定住尺寸，这样不需任何膜的支持或衬里层或是粘合剂。未接合区特别设计为能在保持足够开度或足够大的未接合区内的纤维或长丝间提供空间，以容纳和嵌入补充的钩材料的钩元件。特别地，带有花纹的未接合无纺织物或纤网可包括由单组分或多组分熔纺长丝形成的纺粘非织造纤网。无纺织物的至少一个表面可含多个为连续的接合区所包围的离散的未接合区。所述连续的接合区通过将伸出未接合区进入接合区的纤维或长丝部分粘合或熔合在一起而将形成无纺纤网的纤维或长丝的尺寸稳定住，同时留下基本无粘合或熔合的未结合区内的纤维或长丝。接合区内的粘合或熔合程度最好使得接合区内的无纺纤网无纤维性，使得未接合区的纤维或长丝用作容纳和嵌入钩元件的“环”。适合的非点粘结(point-unbonded)织物的实例见述于1999年1月12日授于T.J.Stokes等的名为“带有花纹的未接合无纺织物纤网及其制造工艺”的美国专利5,858,515(代理人卷号：12,232)；其全文公开通过引用结合到本文中。
在制品20的结构中，各种部件可用任何有效的紧固机制或体系组装和固定到一起。例如，理想的连接或紧固可包括胶粘剂结合、粘性接合、热接合、超声接合、针、按扣、卡钉、铆钉、针脚、焊接、拉链等及其组合。
实验方法
复合材料拉伸性测试
要测定材料的拉伸性，先选择预定的伸长量，如：30％、50％、100％等。拉伸量提供相应的拉伸比，如：130％、150％、200％等。对于各种水平的拉伸性测试，均对三个样品进行测试且所有三个样品均需通过测试才能认定这种样品具有相应的拉伸水平。向样品施加产生选定量的拉伸所需的足量拉力。对每个样品仅进行一次测试，即便样品没有损坏。
复合材料的拉伸性在三个循环后测试，每个循环包括(a)拉伸到预定的伸长比，和(b)释放拉力，使被拉伸的复合材料缩回其原来的尺寸。
拉伸性按下面的公式计算：
拉伸性＝(Le-L0)×100％/L0
其中，Le为伸长后(即在预定的伸长比时)的长度，L0为原来的样品长度。对于合格的具有预定拉伸性的样品，其必须能满足所有下述要求：
(1)样品须能达到预定的拉伸比。
(2)样品须能在释放所施加的拉力后1分钟内回缩伸长量的至少70％，所述伸长量为第三个拉伸循环中测得。回缩百分数的定义为：
回缩(％)＝{1-(Lf-L0)/(Le-L0)}×100％
其中，Lf为拉力被释放1分钟后的样品长度，Le为伸长后的长度(即在预定的伸长比时)，L0为伸长前的原始样品长度。
(3)样品在经过第一和第二次伸长后必须满足第一项要求，且同一样品在经过第三次伸长后必须满足第二项要求。(在进行实验时，回缩准则仅在第三次伸长后测定)。
理想的情形是，样品在经过拉伸性测试后不出现任何可见的结构缺陷，如空隙过度或裂纹。
将吸收性复合材料切成3英寸(7.62cm)×7英寸(17.78cm)的样品。用INSTRON 4443(可从Instron Corporation of Canton，Massachusetts购得)测量拉伸性。可任选采用基本相同的其他测试设备。用两个夹子将每个样品垂直地装到设备上，并将夹子的位置标识在样品上。两个夹子之间的距离(L0)为4英寸(10.16cm)。通过以500mm/分钟的速率向上移动上面的夹子以拉伸样品并在预定的拉伸长度(Le)上保持5秒钟。保持5秒钟后，让上面的夹子回到原来的位置，使样品自由回缩。第二次拉伸循环在上面的夹子回到原始位置10秒钟后开始，接着进行第三次循环。第二和第三次循环的拉伸和回缩程序与第一次循环相同。完成第三次拉伸循环后将样品从设备上取下并放在工作台上。样品松弛1分钟后测量两个标记间的距离(Lf)。对于各个吸收性复合材料，制备各试验样品并均在吸收性复合材料的纵向(MD)和横向(CD)两个方向上进行拉伸性试验。选择从CD和MD方向上测得的较小的拉伸值代表吸收复合材料的拉伸性。
抖出试验
测定样品材料抖出量的适宜装置和程序见述于PCT说明书WO02/076520(名为“高超吸收剂含量的纤网及其制备方法”)(代理人案号：15275)。该文件的全文公开通过引用结合到本文中。
超吸收剂/纤网对于超吸收材料(SAM)迁移和脱落的敏感性可采用抖出试验程序测定，所述程序包括以受控的方式搅拌纤网样品和测定纤网质量总的损失。制备矩形板(长9英寸(22.86cm)，宽4英寸(10.16cm))形状的可拉伸的吸收性复合材料样品。样品的密度为吸收性复合材料被结合进其预期的最终产品中后所呈现的密度。进行抖出试验前，将在样品材料气流成网过程中使用的任何织物或其他层从所有样品上除去。
抖出试验可采用#RX-24型便携式摇筛机(以下称作“RX-24”)(可从位于Mentor，Ohio，U.S.A的W.S.Tyler Inc.购得)。所述摇筛机装置按PCT说明书WO 02/076520(对应美国专利申请公开2002/0183703A1(代理人卷号：15275))中所述的方式改造。该文件的全文公开通过引用结合到本文中。为进行抖出试验，RX-24经过改造，改造后可以振摇纤网样品并可测定纤网对超吸收材料(SAM)的迁移阻力(以振摇期间纤网材料缺失的质量计)。对摇筛机装置的改造包括以PCT说明书WO 0/076520中所述的方式改变导向架。除了改变该PCT说明书中所述的导向架外，在抖出试验中还采用了经改造的试样架。所述试样架的框架由聚丙烯酸酯板和两张筛网组成。所述框架长17英寸(43.18cm)，宽11.5英寸(29.21cm)，厚0.20英寸(0.51cm)。所述框架有一个长15.25英寸(38.74cm)、宽6.25英寸(15.88cm)的矩形开口，且所述开口基本位于所述框架的中心。一张尺寸略大于所述开口的筛网依附在所述框架的每一侧(如用duct tape)以支承试样。筛网上有0.4cm×0.4cm的正方形开口，样品架的总重量为约500克。可任选使用基本相同的其他摇筛机体系。
进行抖出试验时，将吸收性复合材料样品放在样品架的中心，样品架水平地(即平行于地面)放在经改造的RX-24上用来支承样品的网筛上。然后RX-24以约520周/分钟的频率振摇所述纤网并持续五分钟。如果在样品上或下放有任何棉纸或其他材料的层以方便纤网样品的提升或操作，则应在振摇前取下这些层。
完成试验的振摇步骤后，比较吸收性复合材料样品总的剩余质量与最初被放在支承筛上时样品的原始质量，按下面的公式确定质量损失和超吸收剂损失：
质量损失(％)＝100％×((M0-Mend)÷M0)
其中：M0＝抖出试验前的样品质量(如克)；
      Mend＝试验后剩余的样品质量(如克)。
自样品损失的物质通常将通过支承筛中的开口落下。任何留在筛上的物质被计作质量损失。抖出量(％)为上述振摇条件下总的质量损失(％)。
尽管前面的讨论详细介绍了一种用特定类型的装置进行振摇试验的可取方法，但应理解本领域技术人员可用其他装置进行等同的试验，其中施加到网上的振摇将产生与所公开的抖出试验所获得的相同的纤网损失结果。因此，抖出试验的范围包括任何等同的测定纤网损失的实验方法。
离心持液容量(CRC)试验
离心持液容量(CRC)试验测定超吸收材料被饱和后并在受控条件下经历离心后保留其中液体的能力。所得的持液容量为每克样品重量中所保留的液体克数(g/g)。待试验的样品从通过美国标准30目筛并保留在美国标准50目筛上的颗粒制备。这样，所述样品包含尺寸在约300-约600微米范围内的颗粒。所述颗粒可通过手动或自动预筛并存放在密封的不透气的容器中直到测试。
持液容量的测定通过将0.2±0.005克经过筛的样品装进可透水的袋子中，所述袋子可让试验溶液(0.9％重量的氯化钠/蒸馏水溶液)自由地被样品所吸收。可热封的茶叶袋材料，如可从Dexter Corporationof Windsor Locks，Connecticut，U.S.A.购得的型号为1234T的可热封的滤纸对于大多数应用都能很好地发挥作用。所述袋子通过从中折叠12.7cm×7.62cm(5英寸×3英寸)的袋材样品并热封两个开口边以形成6.35cm×7.62cm(2.5英寸×3英寸)的矩形小袋而形成。所述热封应位于材料边内约0.635cm(0.25英寸)。在样品入袋后，小袋的剩余开口也被热封。也制作空袋用作对照。制备三个样品(即装料并密封的袋子)用于测试。如果不是立即装入密封容器中，则装料袋必须在制备后三分钟内进行测试，对于前者，装料袋必须在制备后三十分钟内进行测试。
将所述袋子放在两个涂覆了聚四氟乙烯(即TEFLON材料)并带7.62cm(3英寸)开口的玻纤网筛(可从位于美国纽约彼得斯堡市的Taconic Plastics，Inc.购得)之间并浸没在23摄氏度的试验溶液盘中，确保所述网筛浸没在溶液中直到袋子被完全润湿。润湿后，将样品在溶液中保留约30±1分钟，然后将其从溶液中取出并暂时放在非吸收性的平整表面上。为了进行多次试验，应在24个袋子已在盘中饱和后将盘清空并重新装入新鲜的试验溶液。
然后将湿袋放进适宜的能使样品受到约350克力的离心机的转筒中。适宜的离心机为带集水篮、数字式rpm表和已加工的脱水篮(适宜容纳所述袋样品并为其脱水)的HERAEUS LABOFUGE 400。在对多个样品离心时，样品必须放在离心机内相对的位置上以便旋转时转筒能保持平衡。所述袋子(包括湿袋和空袋)在约1600rpm(以达到约350克力的目的)下离心3分钟。将袋子取出并称重，先称空袋(对照)，然后称含样品的袋子。样品所保留的溶液的量(应考虑到袋子自身保留的溶液)为样品的比离心持液容量(CRC)，以克保留的液体/克样品表示。更具体地讲，所述比持液容量按下面的公式计算：
[(离心后样品和袋子的重量)-(离心后空袋的重量)-(干样品重量)]/干样品重量
对三个样品进行测试，对结果取平均以确定超吸收材料的持液容量(CRC)。样品在23±1摄氏度的温度和(50±2)％的相对湿度下测试。
热粘性系数(TSI)测试
测试前对超吸收颗粒过筛，使之粒径在300微米-600微米的范围内。称取5克经过筛的超吸收颗粒并加到100ml的PYREX玻璃烧杯中。轻轻振荡烧杯以在烧杯底上形成超吸收剂样品的均匀层。然后将烧杯放在150℃的对流炉中保持10分钟。从炉中取出烧杯并在室温下冷却至少15分钟，直至烧杯的温度回到室温。将已冷的烧杯上下倒置并收集从烧杯中落下的所有超吸收颗粒。用烧杯中原始量的超吸收剂的重量和从烧杯中落下的超吸收剂的量按下面的公式确定热粘性系数(TSI)：
TSI＝[(W原始-W落下)/W原始]×100
下面的实施例描述了本发明的特定构造，以便能更详细地理解本发明。所述实施例并非要以任何方式限制本发明的范围。对整个公开进行详尽的思考后，权利要求范围内的其他构造对本领域技术人员来说将是显而易见的。
实施例
按如下所述制备带可热加工、可水溶的聚合物涂层的超吸收颗粒。
第一种涂覆用聚合物1的溶液含两种单体溶液1A和1B的第一种组合，其中1A和1B分别制备：
溶液1A的制备如下：将22.0克75％的(3-丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵溶液(0.08摩尔)加到70克去离子水中，然后加入43克甲基丙烯酸羟乙酯(0.32摩尔)和12克PEG 200(分子量200)。然后向该溶液中加入0.36克(1.02×10-3摩尔)抗坏血酸。用磁力搅拌子在约60rpm下于约23℃的水浴中搅拌该混合物，直至抗坏血酸溶解且混合物被冷却到23℃。
溶液1B的制备如下：将22.0克75％的(3-丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵溶液(0.08摩尔)加到70克去离子水中，然后加入43克甲基丙烯酸羟乙酯(0.32摩尔)和12克PEG 200(分子量200)。然后向该溶液中加入0.74克30％的过氧化氢水溶液。用磁力搅拌子在约60rpm下于约23℃的水浴中搅拌该混合物以获得被冷却到23℃的澄清溶液。
在磁力搅拌下将溶液1B加到溶液1A中。用热电偶监控温度并观察反应的放热情况。没有明显的聚合放热，故将混合物放在水浴中并在35分钟内升温至70℃。溶液在1分钟内升温到74℃表明放热明显，且溶液变为高度粘性。90分钟后(从溶液1B被加到溶液1A中时算起)将反应烧杯从水浴中取出。加入300克去离子水以将聚合物浓度降至约26％。
第二种涂覆用聚合物2的溶液含两种单体溶液2A和2B的第二种组合，其中2A和2B分别制备：
溶液2A的制备如下：将73.2克(1.016摩尔)丙烯酸加到含12克聚乙二醇(分子量＝200)和16.3克氢氧化钠的100克水中(40％中和)，然后加入0.5克抗坏血酸。待抗坏血酸溶解后将溶液在冰浴中冷却。
溶液2B的制备如下：将28.8克75％的(3-丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵溶液(0.10摩尔)加到100克去离子水中，然后加入12克PEG200(分子量200)。向该溶液中加入1.04克30％的过氧化氢水溶液。
在磁力搅拌下将溶液2B加到冰浴中的溶液2A中。用热电偶监控温度并观察反应的放热情况。聚合反应在混合约5分钟后开始。一检测到放热反应，就逐渐加入水以将溶液保持在适于搅拌的粘度。20分钟内共加入300克水。在混合两种单体溶液2A和2B约8分钟后观察到最大聚合温度65℃。通过水的蒸发将聚合物浓度调至约22％。
一些超吸收颗粒用涂覆用聚合物1涂覆，另一些超吸收颗粒用涂覆用聚合物2涂覆。超吸收颗粒的涂覆采用下述程序。
用蒸馏水将所采用的各种涂覆用聚合物溶液稀释至6.67％。向N-50型HOBART混合器(可从Hobart Canada，North York，Ontario，Canada购得)的混料罐中加入750克选定的聚合物溶液。在设定为“3”的速度下搅拌溶液并加入500克超吸收剂。混合物成为轻微溶胀的超吸收剂的松软体。被溶胀的超吸收剂在80℃干燥3天，然后用可从C.W.Brabender(位于美国新泽西州Hackensack)购得的GRANU-GRINDER解聚结。然后将颗粒过筛以除去大于850微米的颗粒。
表1、2和3中的样品在相同的工艺条件下制备，不同的是所采用的一次空气温度(PAT)有些不同。表1和3中的样品所用的PAT约为280℃。表2中不同的弹性聚合物使用不同的一次空气温度，其值在表2中给出。对于表1、2和3中的样品，弹性聚合物-超吸收剂-浆粕的重量比为15∶75∶10，且对于所有样品，定量为425克/平方米(g/m2)。样品中所采用的浆粕为SULPHATATE HJ木浆(可从位于Jesup，Georgia，USA的Rayonier Inc.购得)。表1和3的样品中所采用的弹性聚合物为KRATON G2755弹性体(可从美国德克萨斯州休斯敦市的Kraton Inc.购得)。超吸收剂SXM 9543、SXM 9394和FAVOR 880均得自位于北卡罗来纳州Greensboro的Degussa Superabsorber Inc.。Bipolar超吸收剂E1239-11可从位于美国弗吉尼亚朴次矛斯的BASFInc.购得。
表1含不同SAM的复合材料的抖出量
  样品编号   SAM类型   抖出量％   拉伸性％
  1   SXM 9543   4.10   100
  2   SXM 9394   1.33   100
  3   BASFBipolar E1231-99   1.90   100
  4   FAVOR 880   3.38   100
注：表1中的所有样品均含75％重量的超吸收材料、15％重量的KRATONG2755弹性体纤维和10％重量的硫酸盐-HJ木浆。
表2含不同弹性聚合物的复合材料的抖出量
注：表2中的所有样品均含75％重重的SXM 9394超吸收剂，15％重重的弹性聚合物纤维和10％重量的硫酸盐-HJ木浆。
EVA＝乙烯-醋酸乙烯酯
PE＝聚乙烯
在表3中，样品13和16中的超吸收材料经聚合物1表面处理。样品14和17中的超吸收材料经聚合物2表面处理。
表3含涂覆了聚合物的SAM的复合材料的抖出量
Figure C20058002140600421
样品12、13和14在100℃下固化5分钟；样品15、16和17在70℃下固化60分钟。
第三种涂覆用聚合物3的溶液含聚环氧乙烷POLYOX N3000(可从Union Carbide购得)。涂覆溶液通过在1250克蒸馏水中溶解25克聚环氧乙烷(PEO)制备。将POLYOX N3000的干粉慢慢加到含所述1250克蒸馏水的N-50型HOBART混合器(可从Hobart Canada，NorthYork，Ontario，Canada购得)的混料罐中，混合器在搅拌设置“1”下搅拌。溶液经搅拌直到获得均匀的溶液。然后向所制得的溶液中加入500克干的超吸收颗粒，同时在上述搅拌设置下搅拌。经涂覆并溶胀的超吸收颗粒在80℃下干燥直至颗粒完全变干。经干燥并处理的超吸收材料用GRANU-GRINDER(可从位于美国新泽西州Hackensack的C.W.Brabender购得)解聚结。然后将经过涂覆的超吸收颗粒过筛以除去大于850微米的颗粒。
第四种涂覆用聚合物4的溶液含羟丙基纤维素KLUCEL GF(可从Hercules Inc.购得)。将羟丙基纤维素(HPC)溶解在适用的溶液中。溶液的配方、超吸收剂干粉和涂覆用聚合物溶液的相对量、施用聚合物溶液的工艺以及随后对经干燥和涂覆的超吸收材料的后加工与涂覆用聚合物3中所采用的相同。
第五种涂覆用聚合物5的溶液含两种单体溶液5A和5B的组合，其中5A和5B分别制备。
溶液5A的制备如下：将144克(2.0摩尔)丙烯酸加到含15克聚乙二醇(分子量＝8000)和8.0克氢氧化钠的200克水中(10％中和)。然后加入2.0克抗坏血酸，待抗坏血酸溶解后在冰浴中将溶液冷却。
溶液5B的制备如下：将144克(2.0摩尔)丙烯酸加到含83克聚乙二醇(分子量＝8000)和8.0克氢氧化钠的200克水中(10％中和)。也加入4.0克30％的过氧化氢水溶液。
在磁力搅拌下将溶液5B加到冰浴中的溶液5A中。用热电偶监控温度并观察反应的放热情况。聚合反应在混合约5分钟后开始。一检测到放热反应，就逐渐加入水以将溶液保持在适于搅拌的粘度。20分钟内共加入700克水。在混合两种单体溶液5A和5B约10分钟后观察到最大聚合温度75℃。聚合完成后，加入96克(0.2摩尔)甲基二乙醇胺(diethanol methyl amine)在300克水中的溶液以进一步中和聚合物(30％摩尔中和)。通过水的蒸发将聚合物浓度调至约22.3％。
第六种涂覆用聚合物6的溶液含两种单体溶液6A和6B的组合，其中6A和6B分别制备。
溶液6A的制备如下：将86.4克(1.2摩尔)丙烯酸加到含43克聚乙二醇(分子量＝200)和14.4克氢氧化钠的100克水中(30％中和)。然后加入0.5克抗坏血酸，待抗坏血酸溶解后在冰浴中将溶液冷却。
溶液6B的制备如下：将97克80％的(2-丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵溶液(0.4摩尔)加到150克去离子水中。然后向该溶液中加入1.04克30％的过氧化氢水溶液。
在磁力搅拌下将溶液6B加到30℃的溶液6A中。用热电偶监控温度并观察反应的放热情况。聚合反应在混合约2分钟后开始。一检测到放热反应，就逐渐加入水以将溶液保持在适于搅拌的粘度。20分钟内共加入250克水。在混合两种单体溶液6A和6B约5分钟后观察到最大聚合温度60℃。通过水的蒸发将聚合物浓度调至约22％。
一些超吸收颗粒用涂覆用聚合物5涂覆，另一些超吸收颗粒用涂覆用聚合物6涂覆。超吸收颗粒的涂覆采用下述程序。
各种所采用的涂覆用聚合物溶液用蒸馏水稀释至6.67％。向N-50型HOBART混合器(可从Hobart Canada，North York，Ontario，Canada购得)的混料罐中加入750克选定的聚合物溶液。在设定为“3”的速度下搅拌溶液并加入500克超吸收剂。混合物成为轻微溶胀的超吸收剂的松软体。被溶胀的超吸收剂在80℃干燥3天，然后用可从C.W.Brabender(位于美国新泽西州Hackensack)购得的GRANU-GRINDER解聚结。
表4给出了经涂覆用聚合物2、涂覆用聚合物3(PEO)、涂覆用聚合物4(HPC)、涂覆用聚合物5和涂覆用聚合物6表面处理过的超吸收剂(如SXM 9543和SXM 9394)的CRC和TSI数据。
表4经表面处理过的超吸收材料的吸收性(CRC)和TSI
Figure C20058002140600451
在表5中，熔喷纤维中的弹性聚合物为VISTAMAXX 2210(可从位于美国德克萨斯州休斯顿市的ExxonMobil Chemical Company购得)。浆粕为NB 416(可从位于Federal Way，Washington，U.S.A.的Weyerhaeuser Co.购得)。吸收性复合材料纤网的定量为约500克/平方米。样品19和21中的超吸收材料为涂覆以5％PEO(聚合物3)的SXM 9394，样品23和25中的超吸收材料为涂覆以5％PEO(聚合物3)的SXM 9543。制备表5中的样品的一次空气温度(PAT)为约206℃。
表5涂覆了聚合物的SAM的复合材料的抖出量
Figure C20058002140600461
注：热固化在70℃进行60分钟。
表6中的弹性聚合物为VISTAMAXX 2210聚合物；浆粕为NB416浆粕；弹性聚合物/SAM/浆粕的重量比为15∶75∶10；定量为约500克/平方米。制备表6中的样品的一次空气温度(PAT)为约221℃。
表6涂覆了聚合物的SAM的复合材料的抖出量
Figure C20058002140600462
注：热固化在70℃下进行60分钟；表6中的所有样品均含75％重量的SAM、10％重量的浆粕纤维和15％重量的VISTAMAXX 2210弹性聚合物。
为比较之故，可在存在或者不存在包容织物(containment tissue)的情况下对由超吸收颗粒和木浆绒毛制成的常规的气流成网吸收性复合材料样品进行测试。气流成网的吸收性复合材料由在气流成网体系中混合超吸收颗粒和基质纤维从而获得超吸收颗粒和基质纤维的混合纤网而制得。超吸收颗粒和基质纤维的混合纤网直接形成在多孔的织物层上。适宜的多孔织物的实例为9.8磅(约17克/平方米)的白色成型织物(可从American Tissue，Inc.，Neenah，Wisconsin，USA购得)。在气流成网的复合材料上面再放一层成型织物。然后，气流成网的吸收性复合材料可通过适当的压紧设备(如Carver Press)被压缩到期望的密度。下表7中实施例29和30的SAM/浆粕气流成网的吸收性复合材料由75％的SXM 9394超吸收材料和25％的CR 1654木浆(可从Bowater Inc.购得)制成。该气流成网的吸收性复合材料纤网的定量为约500克/平方米，且样品被压缩到密度约为0.27g/cm3。对吸收性复合材料各面均带成型织物层的样品及不带织物层的吸收性复合材料样品进行抖出试验。
表7SAM/浆粕气流成网复合材料的抖出量(带和不带织物)
  样品编号   测试条件   纸浆％重量  SAM％重量   抖出量(％)   拉伸性(％)
  29   带织物   25   75   15.7   0
  30   不带织物   25   75   80.0   0
本领域技术人员应理解在不偏离本发明的范围的情况下本发明可有多种改变和变体。相应地，上面给出的详细描述和实例仅是示例性的，并不以任何方式限制后面权利要求中所陈述的本发明的范围。

Claims (18)

1.一种包含可拉伸的吸收性复合材料的制品，所述吸收性复合材料含一定量的超吸收颗粒，所述颗粒包容在弹性聚合物纤维基质中，其中
所述复合材料含占复合材料总重量的至少约60％重量的超吸收颗粒和不超过约40％重量的弹性聚合物纤维；
所述复合材料具有至少约30％的拉伸值和不超过约12％的抖出量；
所述复合材料制品含至少约5％重量的弹性聚合物纤维；
所述超吸收颗粒经热塑性涂料表面处理，所述涂料含至少一种选自改性聚乙烯醇；聚环氧乙烷；聚环氧丙烷；环氧乙烷-环氧丙烷共聚物；聚乙二醇；聚丙二醇；乙二醇-丙二醇共聚物；改性多糖；聚乙烯亚胺的材料及其组合。
2.权利要求1的制品，其中所述改性多糖选自羟丙基纤维素、甲基纤维素和甲基乙基纤维素。
3.权利要求1的制品，其中所述复合材料的抖出量不超过约1％。
4.权利要求1的制品，其中所述复合材料的抖出量不超过约0.8％。
5.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述聚合物纤维含烯烃弹性体材料。
6.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述聚合物纤维含有效量的表面活性剂。
7.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述聚合物纤维含占聚合物纤维和表面活性剂的总重量的至少约0.1％重量的表面活性剂。
8.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述复合材料还含一定量的纤维素纤维，且所述纤维素纤维的量占复合材料总重量的至少约5％重量，最高达约35％重量。
9.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述超吸收颗粒的TSI至少为约40，CRC值至少为约20g/g。
10.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述超吸收颗粒的TSI至少为约60，CRC值至少为约20g/g。
11.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述超吸收颗粒的TSI至少为约80，CRC值至少为约20g/g。
12.权利要求1-4中任一项的制品，其中有效量的所述聚合物纤维的纤维直径不大于约20μm的最大值并不小于约8μm的最小值。
13.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述聚合物纤维自一定量的在至少约200℃的温度下加工过的聚合物熔体生产。
14.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述复合材料制品的拉伸值为至少约50％。
15.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述复合材料制品的拉伸值高达约300％或更大。
16.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述弹性聚合物纤维自熔体流动速率至少为约100g/10分钟的聚合物材料生产。
17.权利要求1-4中任一项的制品，所述制品还含液体可渗透的面层和底层；其中所述弹性聚合物纤维基质和超吸收颗粒夹在面层和底层之间。
18.权利要求1-4中任一项的制品，其中所述超吸收颗粒还含有水溶性的可热加工的表面处理材料。
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