专利名称：吸收组合物的制作方法
背景技术：
发明领域本发明涉及一种含一种酸性和一种碱性材料的吸收组合物，其中该吸收组合物具有所需吸收性能。具体地说，本发明涉及一种具有缓慢吸收大量液体能力的吸收组合物尤其是当处于外部压力下更是如此。该吸收组合物适用于一次性吸收制品，例如用于吸收人体液的一次性吸收制品。
背景技术：
在一次性吸收个人护理用制品中，使用水溶胀性、通常是水不溶性的吸收材料(常称为超强吸收剂)是公知的。这些吸收材料通常用于吸收制品中，如尿布、训练裤(training pants)、成人失禁用品和女性护理用品，以提高这些制品的吸收能力，同时降低其整体体积。这些吸收材料通常在吸收制品中的纤维基质中存在，如木浆蓬松物基质。木浆蓬松物基质的吸收能力通常为6克液体/克蓬松物。超强吸收材料在水中的吸收能力通常至少为其自身重量的约10倍，优选约20倍，常常高达100倍。显然，在个人护理用品中加入这些吸收材料，可降低其整体体积同时增加这些制品的吸收能力。
已经公开了许多用于个人护理用品中的吸收材料。这些材料包括基于天然的材料，如琼脂，果胶质，树胶，羧烷基淀粉和羧烷基纤维素，以及合成材料，如聚丙烯酸酯，聚丙烯酰胺和水解的聚丙烯腈。尽管这些基于天然的吸收材料用于个人护理用品中是已知的，但是却未在这些制品中得到广泛地使用。天然吸收材料未在个人护理用品中得到广泛的使用，这至少部分地归因于它们的吸收性能通常不如合成吸收材料，如聚丙烯酸钠。特别是许多基于天然的材料经液体膨胀时，倾向于形成柔软的胶凝状体。当用于吸收制品时，这些柔软胶凝体的存在会妨碍液体在吸收材料所处的纤维基质中输送。这一现象称为凝胶阻塞。一旦出现凝胶阻塞，随后液体的侵袭便不会有效地被制品吸收，制品便会产生遗漏。而且，许多天然材料的吸收性能较差，特别是在受到外压作用时。
相反，合成材料通常可吸收大量的液体，而同时保持基本上刚性的、非粘液的特性。因此，合成材料可掺入吸收制品中，同时使凝胶阻塞发生的可能性最小化。
现在可得的超强吸收材料的一种性质是可迅速地吸收与其接触的液体。尽管这种迅速吸收液体性能在许多应用中是所希望的，但是在某些应用中它却是不希望的。例如，当液体仅在非常局部的位置侵袭吸收结构时，通常希望液体能够在吸收结构的全部体积中分布，以使整个吸收结构的吸收能力得到利用。然而，若位于局部侵袭处的超强吸收材料吸收液体非常迅速，则超强吸收材料会膨胀并阻塞液体在吸收结构其余部分中的流动，这可能会导致液体在局部侵袭位置处从吸收结构中遗漏出来。因此期望在局部侵袭位置处使用以缓慢速率吸收液体的超强吸收材料。这将使液体首先贯穿地分布于吸收结构中，然后由该缓慢吸收的超强吸收材料吸收。
现已公知几种使吸收相对较快的超强吸收材料的液体吸收速率降低下来的方法。例如，可以用非吸收性的和/或疏水性的材料涂敷吸收速率较快的超强吸收材料。这种涂敷材料可暂时为其下的超强吸收材料屏蔽任何液体，由此延缓超强吸收材料对液体的吸收。然而，这种涂敷材料常常降低了超强吸收材料总的液体吸收能力，增加了制作超强吸收材料的成本和复杂程度，并对超强吸收材料的其它液体处理能力起到负面的影响。
因此，本发明的一个目的是提供一种吸收液体速率相对较慢的吸收组合物，但与市售合成超强吸收材料相比，具有相同的最终吸收能力。
本发明的另一目的是提供一种以天然材料为基础制备的吸收组合物，因为这样可以降低制作吸收组合物的总成本，并可提供给吸收组合物以其它的有益性能，如生物降解性或相容性。
本发明的另一目的是提供一种制备简单、并且材料和添加剂最节省的吸收组合物，以降低制备吸收组合物的总成本，同时降低这些添加剂在吸收组合物总吸收性能上可能带来的有害影响。
本发明的再一目的是提供一种具有独特性能的吸收组合物，以使该吸收组合物可用于新的领域。
发明概述一方面，本发明涉及一种吸收液体速率相对较慢的吸收组合物，但该组合物仍能吸收相对大量的液体，即使是该组合物在外压下吸收液体亦如此。
本发明的一个实施方案涉及一种含有下述混合物的吸收组合物a)一种酸性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKa为约2～12；和b)一种碱性材料；其中该吸收组合物的自由膨胀值至少为每克吸收组合物约15克，其达到自由膨胀容量值60％时所需的时间至少为约5分钟。
本发明的另一个实施方案涉及一种含有下述混合物的吸收组合物a)一种碱性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKb为约2～12；和b)一种酸性材料；其中该吸收组合物的自由膨胀值至少为每克吸收组合物约15克，其达到自由膨胀容量值60％时所需的时间至少为约5分钟。
另一方面，本发明涉及一种具有所需吸收性能的吸收组合物的制备方法。
在本发明的一个实施方案中，一种制备吸收组合物的方法包括将下述组分混合在一起a)一种酸性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKa为约2～12；和b)一种碱性材料；其中制得的吸收组合物的自由膨胀值至少为每克吸收组合物约15克，其达到自由膨胀容量值60％时所需的时间至少为约5分钟。
在本发明的另一个实施方案中，一种制备吸收组合物的方法包括将下述组分混合在一起a)一种碱性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKb为约2～12；和b)一种酸性材料；其中制得的吸收组合物的自由膨胀值至少为每克吸收组合物约15克，其达到自由膨胀容量值60％时所需的时间至少为约5分钟。
另一方面，本发明涉及一种含有本发明的具有所需吸收性能的吸收组合物的一次性吸收制品。
在本发明的一个实施方案中，一次性吸收制品包括液体可透过的顶片，连接于该顶片下的底片，和位于该顶片和底片之间的吸收结构，其中该吸收结构含有本发明的吸收组合物。
附图简述
图1说明的是用于测定吸收组合物的自由膨胀值和承压下的吸收值的装置。
优选实施方案现已发现可制备一种吸收组合物，它具有相对高的总液体吸收能力以及相对较慢的液体吸收速率。按照本发明，通过将一种酸性材料和一种碱性材料混合在一起可制备该吸收组合物，其中每一酸性和碱性材料均具有特定的性能，该吸收组合物在其吸收性能方面具有显著的和意想不到的改进，与单独的酸性或碱性材料所具有的性能相比，包括总的液体吸收能力，以及较慢的液体吸收速率均得以提高。
本发明的吸收组合物通常包括两种必需的、但是不相同的材料。第一种材料为水溶胀性、水不溶性的聚合物。在本发明的吸收组合物中所使用的水溶胀性、水不溶性聚合物，需在很大程度上提供给该吸收组合物以液体吸收能力。因此，水溶胀性、水不溶性聚合物，需有效地给该吸收组合物提供所需量的液体吸收能力。
这里所用的术语“水溶胀性、水不溶性的”是指这样的一种材料，当它暴露于过量的水中时，它膨胀至其平衡体积，但不溶解于溶液中。因此，水溶胀性、水不溶性的材料在吸收水的过程中通常保持其初始的整体性或物理结构，但是处于高度膨胀的状态，因此它必须具有足够的物理整体性，经得住流体流动且防止与邻近质点融合。
就本文所用定义而言，如果一种材料被认为是水溶性的，它基本上溶解于过量的水中形成溶液，由此失去其初始的、特别是颗粒状的形状，并实质上以分子状态分散于水溶液中。通常的准则是，水可溶性材料是无实质程度交联的，因为交联将使材料具有水不溶性。
在赋予吸收组合物所需量的液体吸收能力上，与其有效性相关的水溶胀性、水不溶性聚合物的一种性能是其分子量。通常，与低分子量的水溶胀性、水不溶性的聚合物相比，高分子量的水溶胀性、水不溶性的聚合物将具有较高的液体吸收能力。
用于吸收组合物中的水溶胀性、水不溶性聚合物的分子量范围很宽。相对高分子量的水溶胀性、水不溶性聚合物，对于本发明中的使用通常是有利的。但适用于本发明的分子量范围通常是很宽的。适用于本发明的水溶胀性、水不溶性聚合物的重均分子量以大于约100000为佳，优选大于约200000，更优选大于约500000，大于1000000更适宜，最高达约10000000。测定聚合物分子量的方法通常在本领域是公知的。
有时更方便地表达聚合物分子量的方式是25℃下，1.0重量％的聚合物水溶液的粘度。适用于本发明的聚合物，以25℃下其1.0重量％水溶液的粘度为约100厘泊(100mPa·s)～80000厘泊(80000mPa·s)为宜，更适宜为约500厘泊(500mPa·s)～80000厘泊(80000mPa·s)，最适宜为约1000厘泊(1000mPa·s)～80000厘泊(80000mPa·s)。
用于吸收组合物中的水溶胀性、水不溶性的聚合物通常是交联的。交联的量通常应在足以使聚合物保持水不溶性的最小量之上，但也应在使聚合物保持水中足够溶胀的最大量之下，以使水溶胀性、水不溶性的聚合物吸收所需量的液体。
通常聚合物的交联通过两种不同类型的交联剂之一的使用来实现。第一种类型的交联剂为可聚合的交联剂。适宜的可聚合交联剂通常对用于制备聚合物的单体是呈反应性的，并且因此通常含有至少两个可与单体反应的官能团。适宜的可聚合交联剂的例子，对于自由基聚合来说包括乙烯基类不饱和单体，如N，N′-亚甲基双丙烯酰胺，对于缩聚来说包括多胺或多醇。
第二类型的交联剂是后交联剂。后交联剂通常不参与整个聚合过程，但在较后的时间当提供给适当的交联条件时，它可以与聚合物反应。适宜的后处理条件包括使用加热处理，如温度高于约60℃，暴露于紫外线，暴露于微波，蒸汽或高湿度处理，高压处理或用有机溶剂处理。
适用于本发明的后交联剂通常为水溶性的。适宜的后交联剂为至少具有两个可与聚合物上的任何羧基、羧酸、氨基或羟基反应的官能团或官能度的一种有机化合物。适宜的后交联剂的例子包括(但不限于)二元胺，多胺，二元醇，多醇，多羧酸和多氧化物。另一种适宜的后交联剂含有带多于两个正电荷的金属离子，如Al3+、Fe2+、Ce3+、Ce4+、Ti4+、Zr4+和Cr3+。
当聚合物为阳离子聚合物时，适宜的交联剂为聚合物阴离子的材料，如聚丙烯酸钠，羧甲基纤维素，或多磷酸盐。
用于吸收组合物的水溶胀性、水不溶性聚合物或者为酸性的，或者为碱性的。这里所用的“酸性”材料是指可用作电子受体的材料。通常，用于吸收组合物的酸性水溶胀性、水不溶性聚合物为弱酸性的。因此用于吸收组合物的酸性水溶胀性、水不溶性的聚合物的pKa以约2～12为宜，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6。有时可更方便地测定用于制备聚合物的单体的pH值。尽管单体的pH值与由这些单体制得的聚合物的pH值不完全相同，但这两个pH值应基本上相近。因此，用于吸收组合物的酸性水溶胀性、水不溶性的聚合物，最好由这样的单体制备，这些单体的pKa为约2～12，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6。若聚合物由两种或多种单体制得，每一所用单体的pKa应为约2～12，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6，当然可以使用极少量pKa小于约2或大于约12的单体，只要这些单体不对所述水溶胀性、水不溶性聚合物的所需性能产生不利影响即可。
现已发现，使用pKa小于约2、强酸性的可膨胀性、水不溶性聚合物，通常将导致吸收组合物不具备所需的低吸收液体速率。通常还发现，使用pKa大于约12的、酸性太弱的可膨胀性的、水不溶性聚合物，通常将导致吸收组合物不具备所需的液体吸收能力。酸的pKa值表示其离解的程度，换句话说，也就是酸的强度，因此所述pKa值应在特定条件下测定，例如在水溶胀性、水不溶性聚合物使用的特定温度下测定。在25℃下测定pKa值较宜。通常，酸越弱，其pKa值越高。许多酸在不同温度下的pKa值是公知的，并可以在任何可得的许多参考文献中获得，例如由David R.Lide编辑，CRC出版社出版(1994)的CRC化学和物理手册，第75版。
适宜的弱酸性水溶胀性、水不溶性聚合物包含可作弱酸用的官能团。这些官能团包括但不限于羧基，硫酸根基团，亚硫酸根基团，和磷酸根基团。适宜的官能团为羧基。通常，这些官能团连接于交联的基础聚合物上。适宜的基础聚合物包括聚丙烯酰胺，聚乙烯醇，乙烯马来酸酐共聚物，聚乙烯基醚，聚丙烯酸，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯基吗啉，及它们的共聚物。也可以使用天然的多糖聚合物，包括羧甲基纤维素，羧甲基淀粉，羟丙基纤维素，藻酸铵，藻酸盐，角叉菜胶，丙烯酸接枝的淀粉，丙烯酸接枝的纤维素，及它们的共聚物。也可以使用合成的多肽，如聚天冬氨酸和聚谷氨酸。
通常，酸性水溶胀性、水不溶性聚合物需为其游离酸形式。通常希望酸性水溶胀性、水不溶性聚合物的游离形式的酸性官能团至少为约50摩尔％，更有利地至少为约70摩尔％，适宜地至少为约80摩尔％，更适宜地至少为约90摩尔％，最适宜地基本上为约100摩尔％。或者说，当用于本发明的吸收组合物中时，酸性水溶胀性、水不溶性聚合物基本上不应被中和。通常希望酸性水溶胀性、水不溶性聚合物的酸性官能团的中和度小于约50摩尔％，更有利地小于约30摩尔％，适宜地，小于约20摩尔％，更适宜地，小于约10摩尔％，最适宜地基本上为约0摩尔％。
这里所用的“碱性”材料是指可用作电子给体的材料。通常，用于吸收组合物的碱性水溶胀性、水不溶性聚合物为弱碱性的。因此用于吸收组合物的碱性水溶胀性、水不溶性的聚合物的pKb为约2～12，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6。有时可更方便地测定用于制备聚合物的单体的pH值。尽管单体的pH值与由这些单体制得的聚合物的pH值不完全相同，但这两个pH值应基本上相近。因此，用于吸收组合物的碱性水溶胀性、水不溶性的聚合物，可由pKb为约2～12，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6的单体制备。若聚合物由两种或多种单体制得，则每一所用单体的pKb应为约2～12，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6，当然可以使用极少量的、pKb小于约2或大于约12的单体，只要这些单体不对所述水溶胀性、水不溶性聚合物的所需性能产生不利影响即可。
现已发现，使用pKb小于约2的、强碱性的水溶胀性、水不溶性聚合物，通常将导致吸收组合物不具备所需的低吸收液体速率。通常还发现，使用pKb大于约12的、碱性太弱的水溶胀性、水不溶性聚合物，通常将导致吸收组合物不具备所需的液体吸收能力。碱性的pKb值表示其离解的程度，换句话说，也就是碱性的强度，这里pKb值应在特定条件下测定，例如在水溶胀性、水不溶性聚合物使用的特定温度下测定。适宜在25℃下测定pKb值。通常，碱越弱，其pKb值越高。许多碱在不同温度下的pKb值是公知的，并可以在任何可得的许多参考文献中获得，例如由David R.Lide编辑，CRC出版社出版(1994)的CRC化学和物理手册，第75版。
适宜的弱碱性水溶胀性、水不溶性聚合物包含可作弱碱用的官能团。这些官能团包括(但不限于)伯、仲和叔氨基，亚氨基，和酰氨基。适宜的官能团为氨基。通常，这些官能团连接于交联的基体聚合物上。适宜的基体聚合物包括聚胺，聚乙烯亚胺，聚丙烯酰胺，和聚季铵盐，及它们的共聚物。也可以使用天然的多糖聚合物，包括壳多糖和脱乙酰壳多糖。也可以使用合成的多肽，如聚天冬酰胺，聚谷氨酰胺，聚赖氨酸和聚精氨酸。
通常，碱性水溶胀性、水不溶性聚合物需为其游离碱形式。通常希望碱性水溶胀性、水不溶性聚合物的游离形式的碱性官能团至少为约50摩尔％，更有利地至少为约70摩尔％，适宜地至少为约80摩尔％，更适宜地至少为约90摩尔％，最适宜地基本上为约100摩尔％。或者是，当用于本发明的吸收组合物中时，碱性水溶胀性、水不溶性聚合物基本上不应被中和。通常希望碱性水溶胀性、水不溶性聚合物的碱性官能团的中和度小于约50摩尔％，更有利地小于约30摩尔％，适宜地，小于约20摩尔％，更适宜地，小于约10摩尔％，最适宜地基本上为约0摩尔％。
通常在吸收组合物中可以不同形式使用酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物。酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物可采取的形式包括颗粒，薄片，纤维，膜，和无纺布结构。当该组合物用于一次性吸收制品时，通常希望酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物为离散的颗粒、纤维或薄片的形式。当以颗粒形式时，通常希望粒子的最大截面尺寸为约50～2000微米，适宜地为约100～1000微米，更适宜地为约300～600微米。
可商购的超强吸收剂通常为基本上被中和的形式或盐形式。这是因为，通常为具有相对高的液体吸收能力，水溶胀性、水不溶性聚合物必须为聚电介质。然而，如上所述，用于本发明的水溶胀性、水不溶性聚合物基本上分别为其游离酸或游离碱的形式。而且，所述水溶胀性、水不溶性聚合物的酸性或碱性官能团分别是相对较弱性质的，当置于液体，如水或含水氯化钠溶液中时，这些弱酸性或弱碱性的官能团不容易离解。因此，这些分别以其游离酸或游离碱形式存在的弱酸性或弱碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，通常其本身不具备相对高的液体吸收能力。
然而本发明现已发现，当这种基本上分别为其游离酸或游离酸形式的酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，分别与碱性的第二种材料或酸性第二种材料混合时，所得的吸收组合物将既具有相对高的液体吸收能力，又具有相对缓慢的液体吸收速率。据信这是因为，当将混合物置于水溶液中时，基本上分别为其游离酸或游离酸形式的酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，将分别与第二种碱性材料或第二种酸性材料反应，并且这种化学平衡有利于将分别为其游离酸或游离酸形式的酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，转变为其各自的盐形式。因此，含有转化的水溶胀性、水不溶性聚合物的混合物，将具有相对高的液体吸收能力。然而，由于水溶胀性、水不溶性聚合物分别由其游离酸或游离碱形式向各自的盐形式的这种转化，是一个相对慢的离解和离子扩散入聚合物的过程，因此水溶胀性、水不溶性聚合物将同时具有相对较慢的液体吸收速率。此外，在含电介质的溶液，如氯化钠水溶液中进行的水溶胀性、水不溶性聚合物分别由其游离酸或游离碱形式向各自的盐形式的这种转化，实质上对含电介质的溶液具有脱盐作用，由此通过缓和这种盐中毒影响，提高了含水溶胀性、水不溶性聚合物的混合物的液体吸收性能。
与上述相反，现已发现，在分子结构内既含酸性又含碱性官能团的单一材料或聚合物，将不具备所述的所需吸收性能。据信这是因为，一般来说，在一个分子结构中这些酸性和碱性官能团将相互反应，并由此导致过度交联的聚合物结构。因此，通常不可能由酸性和碱性单体制备的共聚物，来制备本发明的吸收组合物，或通过在水溶液中制备水溶性酸性和碱性材料的分子水平的分散体，来制备本发明的吸收组合物，因为在这种共聚合或分子水平的分散过程，一般来说，酸性和碱性材料将相互反应并交联。
在本发明的一个实施方案中，吸收组合物含有基本上为其游离酸形式的弱酸性水溶胀性、水不溶性聚合物，和碱性第二种材料的混合物。适宜的该碱性第二种材料包括(但不限于)聚合物碱性材料，如聚胺，聚亚胺，聚酰胺，聚季铵盐，壳多糖，脱乙酰壳多糖，聚天冬氨酸，聚谷氨酰胺，聚赖氨酸和聚精氨酸；有机碱性材料，如有机盐以及脂族和芳族胺，亚胺，和酰胺；以及无机碱性材料如金属氧化物，例如氧化铝；氢氧化物，如氢氧化钡；盐，例如碳酸钙；及其混合物。该碱性第二种材料通常可以为强碱性的，也可以为弱碱性的。然而现已发现，该碱性第二材料的碱性强度将影响吸收组合物的液体吸收速率。通常，与含相对较弱的碱性第二种材料的吸收组合物相比，含相对较强的碱性第二种材料的吸收组合物将具有相对较快的液体吸收速率。
在本发明的一个优选实施方案中，该碱性第二种材料也可以是一种水溶胀性、水不溶性聚合物。在这样一种实施方案中，酸性水溶胀性、水不溶性聚合物，和碱性水溶胀性、水不溶性聚合物材料，均可对吸收组合物的总液体吸收能力作出贡献，因此与使用不是水溶胀性、水不溶性聚合物的碱性第二种材料相比，它将使吸收组合物达到更高的总液体吸收能力。然而现已发现，当碱性第二种材料为水溶胀性、水不溶性聚合物时，通常希望，该种碱性第二水溶胀性、水不溶性聚合物材料的pKb值为约2～12，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6。现已发现，使用强碱性的、pKb值小于约2的该种碱性第二水溶胀性、水不溶性聚合物材料，通常将导致吸收组合物不具备所需的慢液体吸收速率。
在本发明的另一实施方案中，吸收组合物将含有基本上为其游离碱形式的弱碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，和酸性第二种材料的混合物。适宜的该酸性第二种材料包括(但不限于)聚合物酸性材料，如聚丙烯酸，聚马来酸，羧甲基纤维素，藻酸，聚天冬氨酸和聚谷氨酸；有机酸性材料，如脂族和芳族酸；无机酸性材料如金属氧化物，例如氧化铝；以及盐，例如氯化铁。该酸性第二种材料通常可以为强酸性的，也可以为弱酸性的。然而现已发现，该酸性第二材料的酸性强度将影响吸收组合物的液体吸收速率。通常，与含相对较弱的酸性第二种材料的吸收组合物相比，含相对较强的酸性第二材料的吸收组合物将具有相对较快的液体吸收速率。
在本发明的一个优选实施方案中，该酸性第二种材料也可以是一种水溶胀性、水不溶性聚合物。在这样一种实施方案中，碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，和酸性水溶胀性、水不溶性聚合物材料，均可对吸收组合物的总液体吸收能力作出贡献，因此与使用不是水溶胀性、水不溶性聚合物的酸性第二材料相比，它将使吸收组合物有更高的总液体吸收能力。然而现已发现，当酸性第二材料为水溶胀性、水不溶性聚合物时，通常希望该种酸性第二水溶胀性、水不溶性聚合物材料的pKa值为约2～12，更有利地为约2～10，适宜地为约3～6。现已发现，使用强酸性的、pKa值小于约2的酸性第二水溶胀性、水不溶性聚合物材料，通常将导致吸收组合物不具备所需的慢液体吸收速率。
在吸收组合物中通常可以各种形式使用碱性或酸性第二材料。碱性或酸性第二材料可采取的形式包括颗粒，薄片，纤维，膜，和无纺布结构。当该组合物用于一次性吸收制品时，通常希望碱性或酸性第二材料为离散的颗粒、纤维或薄片的形式。当以颗粒形式时，通常希望粒子的最大截面尺寸为约50～2000微米，适宜地为约100～1000微米，更适宜地为约300～600微米。吸收组合物也可以是两组分纤维的形式，其中一种组分是聚合物，另一种组分是该第二种材料。这种两组分纤维可以是并排的两组分纤维，或皮芯式两组分纤维。这种两组分纤维可由公知的方法制备，例如共挤出法。
通常，分别基本上为其游离酸或游离碱形式的酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，可分别与碱性第二种或酸性第二种材料混合，在吸收组合物中各自的酸性和碱性官能团的摩尔比应足以提供给吸收组合物以所需的吸收性能。优选酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物分别与碱性第二种或酸性第二种材料的摩尔比为约10∶1～1∶10，适宜地为约4∶1～1∶4，更适宜地为约2∶1～1∶2，最适宜地为约1∶1。
本发明的吸收组合物具有吸收液体的能力，这里称其自由膨胀(FS)。下面与实施例相结合给出了自由膨胀值的测定方法。按下述测定法给出的自由膨胀值，这里指的是10小时内，在可忽略的约0.01磅/平方英寸(psi)的载荷下，每克材料可吸收的以克计的含0.9重量％氯化钠的水溶液的量。通常，希望本发明的吸收组合物在载荷为约0.01psi下，其初始自由膨胀值至少为约15，优选至少为约20，适宜地至少为约25，最高达约200克/克。这里所用的术语“初始自由膨胀值”是指在材料制备后的约1天内测定的材料所具有的自由膨胀值，所述材料是在环境条件下储存，如约24℃下，相对湿度为约30～60％。
本发明的吸收组合物还具有在外压或承载下吸收液体的能力，这里称其为承载下吸收性(AUL)。现已发现，合成聚合物材料，如通常在承载下具有高液体吸收能力的聚丙烯酸钠，当其用在吸收制品中时，最不易出现凝胶阻塞。下面与实施例相结合给出了承载下吸收值的测定方法。按下述测定给出的承载下吸收值，这里指的是10小时内，在约0.3磅/平方英寸(psi)的载荷下，每克材料可吸收的以克计的含0.9重量％氯化钠的水溶液的量。通常，希望本发明的吸收组合物在载荷为约0.3psi下，其初始承载下吸收值至少为约15，优选至少为约20，适宜地至少为约25，最高达约100克/克。这里所用的术语“初始承载下吸收值”是指在材料制备后约1天内测定的材料所具有的承载下吸收值，该材料是在环境条件下储存，如约24℃下，相对湿度为约30～60％。
本发明的吸收组合物宜具有相对缓慢吸收液体的能力。这里所用的任何吸收组合物，本发明的，或者不是本发明的，其吸收液体速率的定量值，是指达到60％自由膨胀容量值的时间。下面与实施例相结合给出了达到60％自由膨胀容量值所用时间的测定方法。如下测定给出的达到60％自由膨胀容量值的时间，这里是指以分钟计的、该吸收组合物吸收达到该组合物总吸收容量60％所用的时间，组合物的总吸收量表达为该吸收组合物的自由膨胀值。通常希望本发明的吸收组合物达到60％自由膨胀容量值的时间至少为约5分钟，有利地为约5～300分钟，更有利地为约10～200分钟，适宜地为约20～100分钟，更适宜地为约30～60分钟。
本发明的吸收组合物还应具有在外压或承载下相对缓慢吸收液体的能力。这里所用的任何吸收组合物，本发明的或者不是本发明的，其在外压或承载下吸收液体速率的定量值，是指达到60％承载下容量值的时间。下面与实施例相结合给出了达到60％承载下容量值时所用时间的测定方法。如下测定给出的达到60％承载下容量值的时间，这里是指以分钟计、该吸收组合物吸收达到该组合物的承载下总吸收容量60％所用的时间，组合物的承载下总吸收量表达为吸收组合物的承载下吸收值。通常希望本发明的吸收组合物达到60％承载下吸收值时的时间至少为约5分钟，有利地为约5～300分钟，更有利地为约10～200分钟，适宜地为约20～100分钟，更适宜地为约30～60分钟。
现已发现可以通过简单的方法制备本发明的吸收组合物。通常，制备该吸收组合物的方法包括下述步骤，即分别将基本上以其游离酸或游离碱形式的酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，与碱性第二材料或酸性第二材料混合在一起。因此，在本发明的一个实施方案中，吸收组合物的制备是将基本上以其游离酸形式的酸性水溶胀性、水不溶性聚合物，与碱性第二材料混合在一起。在本发明的另一实施方案中，吸收组合物的制备是将基本上以其游离碱形式的碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，与酸性第二材料混合在一起。
这些组合物的制备通常应在这样的条件下进行，即足以使基本上分别以其游离酸或游离碱形式的酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，与碱性第二材料或酸性第二材料有效地混合在一起。可以搅动、搅拌、或以其它形式混合这些混合物，以使聚合物和第二种材料有效地混合，形成基本上均匀的混合物。实现这种搅动、搅拌或混合的设备在本领域是公知的，它们包括简单的混合机和混合器。
尽管前面已经描述了本发明吸收组合物的基本组分，但这种吸收组合物并不受限于此，并可包括对吸收组合物所需吸收性能不产生负面影响的其它组分。可用作添加组分的说明性例子包括(但不限于)颜料，抗氧剂，稳定剂，表面活性剂，蜡，流动性促进剂，固体溶剂，粒料，以及添加可提高吸收组合物加工性能的材料。
本发明的吸收组合物适用于一次性吸收制品，例如个人护理用品，如尿布，训练裤，婴儿擦拭布，女性护理用品，成人失禁用品；以及医疗用品，如受伤用的绷带，或外科手术用披肩或大布单。一般来说，当本发明的吸收组合物用于一次性吸收制品时，希望该吸收组合物通常为中性或微呈酸性的。对于这种特定用途，通常希望酸性或碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，与碱性或酸性第二材料的摩尔比为约1∶1。
在本发明的一个实施方案中，提供了一种一次性吸收制品，该一次性吸收制品包括液体可透过的顶片，连接于该顶片的底片，以及位于该顶片和底片之间的吸收结构，其中吸收结构含有本发明的吸收组合物，该吸收组合物具有所需的性能。
按照本发明各方面，所有吸收制品，通常在使用过程中要受到多次人体液体的侵袭。因此，希望一次性吸收制品能够吸收该制品和结构在使用过程中要面临的人体液体的多次侵袭量。通常每次侵袭是有一段时间间隔的。
本领域技术人员将会意识到适用作顶片和底片的材料。适用作顶片材料的代表性例子为液体可透过的材料，如定量为约15～25克/平方米的纺粘型聚丙烯或聚乙烯。适用作底片材料的代表性例子为液体不可透过的材料，如聚烯烃膜，以及蒸汽可透过的材料，如微孔聚烯烃膜。
吸收组合物一般存在于吸收结构中与纤维基质相结合。纤维基质可采取的形式例如为粉碎的木浆蓬松物的毛层，薄纱层，掺有水的浆粕，或机械软化的浆粕。形成的纤维基质应将吸收组合物束缚或截留在其结构内或结构上。可在纤维基质的整体形式形成过程中，或形成之后，将吸收组合物掺入纤维基质内或纤维基质上。用于本发明的纤维基质可通过气流成网工艺或湿法成网工艺形成，或实质上通过纤维基质形成领域的技术人员公知的任何工艺形成。
一般来说，吸收组合物存在于吸收结构或本发明的制品中的量，应有效地使吸收结构或制品能够吸收所需量的液体。基于吸收组合物和吸收结构中基质的总重量，所述吸收组合物在吸收结构中的量为约1～99重量％，适宜地为约5～95重量％，更适宜地为约10～90重量％。测试方法自由膨胀容量值和达到60％自由膨胀容量值的时间自由膨胀容量值测定的是1克材料在10小时内，在可忽略的载荷或束缚力，例如约0.01磅/平方英寸的载荷下，可吸收含0.9％氯化钠的水溶液的克数。
参考图1描述了测定自由膨胀值和承压吸收值的方法和装置。所示的是使用过程中在适当位置的该装置的透视图。实验室用升降架1具有可调节的旋钮2，用以升降平台3。实验室用台架4支撑着弹簧5，该弹簧5连接于改进的测厚计探针6，该探针6穿过被实验室用台架牢固固定的测厚计的腔室7。装有要测试的超强吸收材料样品的塑料样品杯8具有液体可透过的底并落在培养皿9内，培养皿内含有要吸收的盐水溶液。仅在测定承压下吸收值时，超强吸收材料样品(未示出)顶部上的垫片圆盘上(未示出)，有一重物10放于其顶部上。
样品杯由塑料圆柱体组成，该圆柱体的内径为1英寸，外径为1.25英寸。将具有150微米开孔的100目金属筛网粘合到该圆柱体的端部开口上，形成样品杯的底，这种粘合是将筛网加热至塑料的熔点以上，并将塑料圆柱体压向热的筛网以熔化塑料而使筛网连接到塑料圆柱体上的。
用于测定样品吸收盐水时膨胀的改进的测厚计为MitutoyoDigimatic Indicator，IDC Series543，Model543-180，其测量范围为0-0.5英寸，精度为0.00005英寸(Mitutoyo Corporation，31-19，Shiba 5-chome，Minato-ku，Tokyo108，Japan)。由Mitutoyo Corporation提供的测厚计有连接于探针的弹簧，该探针在测厚计的腔室内。除去弹簧以提供自由下落的、向下力为约27克的探针。此外，还除去了位于测厚计腔室顶部的探针顶部上的帽，以使探针连接于悬挂下来的弹簧5(由McMaster-Carr Supply Co.，Chicago，IIinois获得，Item No.9640K41)，该弹簧用以将探针的向下力抵消或减小至约1±0.5克。可将金属线钩连接于探针的顶部，以使探针与悬垂下来的弹簧连接。在探针的底端也提供外延的指针(Mitutoyo Corporation，Part No.131279)，以使探针可插入到样品杯中。
为进行测定，将已经筛分为粒径300～600微米之间的吸收材料样品0.160克置于样品杯中。然后将该样品用重4.4克、直径为约0.995英寸的塑料垫片圆盘覆盖，该垫片圆盘的作用是防止样品在测试过程中被扰动，并且使载荷均匀地施加于样品上。然后将样品杯及材料样品和垫片圆盘称重，以得到其干重量。将样品杯置于平台上的培养皿中，并将实验室用升降架升高，直至塑料垫片圆盘的顶边与探针的尖端接触。将测厚计调零。向培养皿中加入足够量的盐水溶液(50～100毫升)，开始测试。通过探针测定样品吸收盐水溶液膨胀所导致的塑料垫片圆盘升高的距离。该距离乘以样品杯的内截面积，即为样品由吸收所导致的膨胀体积。结合盐水溶液的密度及样品的重量，很容易计算出吸收的盐水溶液的量。10小时后吸收的盐水溶液重量，即为每克吸收剂吸收的以克数表达的自由膨胀值。若需要的话，可将改进的测厚计的读数连续地输入到计算机(Mitutoyo Digimatic Miniprocessor DP-2DX)中，以进行计算并给出自由膨胀值。作为交叉核对，也可以通过测定样品杯在测试前后的重量差来确定自由膨胀值，该重量差即为样品吸收的溶液量。
按照由计算机提供的对自由膨胀值的连续监测，很容易确定达到60％自由膨胀容量的时间。承压吸收容量值和达到60％承压吸收容量值的时间承压吸收值(AUL)试验测定的是在施加约0.3磅/平方英寸的载荷或束缚力下，1克材料在10小时后所吸收的含0.9％氯化钠的水溶液的克数。测定吸收组合物承压吸收值的方法与测定自由膨胀值的方法基本相同，所不同的是在塑料垫片圆盘的顶部放置100克的重物，由此在吸收盐水溶液的吸收组合物上施加约0.3磅/平方英寸的载荷。
按照由计算机提供的对承压吸收值的连续监测，很容易确定达到60％承压吸收容量值的时间。
实施例为用于下面实施例，制备下述样品。这些样品的主要组成和性能总结于表1中。a.商品聚丙烯酸盐超强吸收剂(样品1)由Hoechst Cealnese得到称为IM 3900的商品聚丙烯酸盐超强吸收剂，作为对照材料。该吸收剂的中和度为约70摩尔％。b.聚丙烯酸凝胶(样品2～样品5)在一含175克蒸馏水的500ml烧瓶中加入27克丙烯酸，0.065克过硫酸钾(K2S2O8)，0.108克N，N′-亚甲基双丙烯酰胺(上述物品均由Aldrich chemical Company获得)，并在室温下混合以形成完全溶解的溶液。然后将烧瓶浸入60℃的水浴中至少3小时。使烧瓶连续地振动。将形成的聚丙烯酸凝胶切碎，并在通风烘箱中于80℃下干燥10小时。使用由Warring获得的商业混合机(型号34BL97)将完全干燥的聚合物研磨成颗粒，并筛分成不同的粒径级分。c.具有不同中和度的聚丙烯酸凝胶(样品6～样品8)将300～600微米的聚丙烯酸凝胶与0.1重量％的氢氧化钠水溶液混合，由此中和上述b部分中所述的聚丙烯酸凝胶颗粒。通过聚合物凝胶与氢氧化钠溶液的比例控制中和度。在吸收测试之前将膨胀的凝胶在室温条件下(23℃，相对湿度30％)至少干燥3天。d.具有不同分子量的聚丙烯酸(样品9～样品11)由Polysciences，Inc.购得具有不同分子量的线型聚丙烯酸预聚物。聚丙烯酸的重均分子量分别为60000，240000和4000000。在由KitchAid制造的混合机(型号K45SS)中，使每种聚丙烯酸溶解为2％的水溶液，并向该溶液中加入3％的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷共聚物(以聚丙烯酸的干重计)。聚环氧乙烷-聚环氧丙烷共聚物由Polysciences，Inc.购得，其分子量为约3000，环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为约0.8∶1。将该溶液搅拌至少30分钟，然后在60℃烘箱中干燥。然后将干燥的聚合物研磨，并筛分成300～600微米的颗粒，在200℃下加热约20分钟，并进行吸收速率和吸收能力的测定。e.脱乙酰壳多糖(样品12)在由KitchAid制造的混合机(型号K45SS)中，将20克由Vanson获得的脱乙酰壳多糖薄片与1000克1％重量的乙酸溶液混合。然后将该溶液在60℃下干燥至少20分钟，并研磨成粒径为300～600微米的颗粒。将脱乙酰壳多糖乙酸酯颗粒悬浮在1％重量的氢氧化钠溶液中，其比例为1克脱乙酰壳多糖乙酸酯100克氢氧化钠溶液。用磁力搅拌器在连续搅拌下，在至少5小时内使脱乙酰壳多糖乙酸酯转化为脱乙酰壳多糖。然后将该处理的脱乙酰壳多糖颗粒用蒸馏水洗涤4次，其比例为脱乙酰壳多糖∶水为1∶1000，以完全除去残留的乙酸钠。将洗涤过的脱乙酰壳多糖在80℃下干燥。f.聚丙烯酰氨基甲基丙磺酸(样品13)在100ml的锥形瓶中，将10克丙烯酰氨基甲基丙磺酸单体溶解于40克蒸馏水中。向该溶液中加入0.5克亚甲基双丙烯酰胺交联剂，并使之溶解。向该溶液中充入氮气15分钟，将锥形瓶塞住并置于保持60℃的水浴中。向反应混合物中加入0.04克过硫酸钾和0.015克亚硫酸氢钠引发聚合。聚合在60℃下持续进行12小时，然后将所得的凝胶切割成1英寸的立方体，并在蒸馏水中洗涤。将洗涤过的凝胶在50℃下干燥过夜，并用由Warrmg制造的商品混合机(型号34BL97)研磨。筛分研磨后的聚合物，收集粒径为300～600微米的颗粒以进行吸收测试。g.聚二烯丙基二甲基氢氧化铵(样品14)在一100ml的锥形瓶中，将约0.21克作为交联剂的亚甲基双丙烯酰胺溶解在37毫升60％重量的二烯丙基二甲基氯化铵单体的水溶液中。向该溶液中充入氮气15分钟，将锥形瓶塞住并置于保持60℃的水浴中。向反应混合物中加入0.04克过硫酸钾和0.15克亚硫酸氢钠引发聚合。聚合在60℃下持续进行12小时，然后将凝胶切割成小片(约1英寸的立方体)。将凝胶片用2％重量的氢氧化钠溶液洗涤，直至聚合物中的氯离子被交换为氢氧根离子。用酸化的硝酸银检测处理后的流出液以检测氯离子，这样来证实交换的完成。无氯离子说明已完全转化为氢氧根的形式。用蒸馏水彻底地洗涤凝胶，直至洗涤后蒸馏水的pH值与用来洗涤的蒸馏水的pH值相同。将凝胶在50℃下干燥过夜，并用由Warring制造的商品混合机(型号34BL97)研磨。筛分研磨后的聚合物，收集粒径为300～600微米的颗粒以进行吸收测试。
表1样品序号样品主要成分 分子量 粒子大小D.N.a样品1 聚丙烯酸钠 NA 300～600μm 70％样品2 聚丙烯酸 NA 150～300μm 0％样品3 聚丙烯酸 NA 300～600μm 0％样品4 聚丙烯酸 NA 600～85μm0％样品5 聚丙烯酸 NA ＞850μm 0％样品6 聚丙烯酸钠 NA 600～850μm 10％样品7 聚丙烯酸钠 NA 600～850μm 20％样品8 聚丙烯酸钠 NA 600～850μm 30％样品9 聚丙烯酸 4000000 300～600μm 0％样品10 聚丙烯酸 240000 300～600μm 0％样品11 聚丙烯酸 60000 300～600μm 0％样品12 脱乙酰壳多糖 11000cpsb300～600μm 0％样品13 聚丙烯酰氨甲基丙磺酸NA 300～600μm 0％样品14 聚二烯丙基二甲基氢氧化铵NA 300～600μm 0％注a-中和度(0％表示100％酸形式或者表示100％碱形式)b-25℃下，溶解在1％乙酸溶液中的1％的脱乙酰壳多糖溶液的粘度实施例1分别称取粒径均为300～600微米的聚丙烯酸，脱乙酰壳多糖，聚丙烯酰氨基甲基丙磺酸，或聚二烯丙基二甲基氢氧化铵0.16克，并将其置于测试圆柱体中，以测定其吸收速率和总的吸收能力。同样，还称取粒径范围相同、摩尔比为1∶1的两种不同的聚合物的混合物0.16克，并将其置于测试圆柱体中，以测定这些混合物的吸收速率和总的吸收能力。表2中列出了测试结果。样品3中的pKa值表示丙烯酸的pKa值。样品13中的pKa值表示丙烯酰氨基甲基丙磺酸的pKa值。样品14中的pKb值表示二烯丙基二甲基氢氧化铵的pKb值。
表2所用材料 pKaapKba摩尔比 达到60％自由膨胀自由膨胀容量(酸/碱) 容量值的时间*样34.25 1/07分钟 8.5克/克*样品12 5-7 0/19分钟 3.4克/克*样13＜1 1/02分钟 25.2克/克*样品14 ＜1 0/14分钟 26.0克/克样品3/12 4.255-7 1/160分钟 30.2克/克*样品13/12 ＜1 5-7 1/13分钟 28.5克/克*样品3/14 4.25 ＜1 1/12分钟 42.0克/克*样品13/14 ＜1 ＜1 1/12分钟 31.4克/克注a-由Friedrich Helfferich，Ion Exchange，page84，MaGraw-Hill Book Company，1962得到的值。*不是本发明的实施例。实施例2称重约0.16克的聚丙烯酸，脱乙酰壳多糖，商品聚丙烯酸盐凝胶，或聚丙烯酸(具有不同粒径分布)和脱乙酰壳多糖的混合物，并将其置于测试圆柱体中，以测定这些混合物的吸收速率和吸收能力。表3中列出了所得结果。
表3所用材料粒径 摩尔比达到60％总 自由膨胀容量容量的时间*样品1300～600μm NA 3分钟 41.2克/克*样品3300～600μm NA 7分钟 8.5克/克*样品12 300～600μm NA 9分钟 3.4克/克样2/12150～300μm 1/140分钟24.9克/克样品3/12 300～600μm 1/160分钟30.2克/克样品4/12 600～850μm 1/1100分钟 25.4克/克样品5/12 ＞850μm 1/1160分钟 16.5克/克*不是本发明的实施例。实施例3或者选择水不溶性的聚合物凝胶或者选择水溶性的物质作为碱性第二材料，与酸性聚丙烯酸凝胶混合，测试其吸收速率和总的吸收值。表4列出了所得的结果。所用的氢氧化钠(NaOH)预溶解于0.9％重量的氯化钠溶液中。将NaHCO3或柠檬酸钠直接与酸性聚丙烯酸凝胶混合。柠檬酸钠表示柠檬酸三钠盐。样品3中的pKa值表示丙烯酸的pKa值。样品14中的pKb值表示二烯丙基二甲基氢氧化铵的pKb值。
表4所用材料pKapKb摩尔比 达到60％ 自由膨胀容量总容量的时间*样品3 4.25 --NA 7分钟 8.5克/克样品3/12 4.25 5-7 1/1 60分钟 30.2克/克*样品3/14 4.25 ＜1 1/1 2分钟 42.0克/克样品3/NaOH 4.25 ＜1 1.5/1 15分钟 16.0克/克样品3/NaOH 4.25 ＜1 1/1.1 10分钟 22.2克/克样品3/NaOH 4.25 ＜1 1/1.4 40分钟 33.2克/克样品3/NaHCO34.25 ＞2 1/1 30分钟 19.4克/克样品3/柠檬酸钠 4.25 ＞2 1/1 30分钟 19.3克/克注*不是本发明的实施例。实施例4改变丙烯酸聚合物凝胶与碱性第二聚合物的比例，并测定相应混合物的吸收值。结果列于表5中。
表5所用材料摩尔比达到60％自由 自由膨胀容量(PA/脱乙酰壳多糖) 膨胀容量的时间*样品3/12 0.25/1 60分钟 12.3克/克样品3/120.5/1 110分钟 22.7克/克样品3/121/160分钟 30.2克/克样品3/121/0.73 70分钟 24.4克/克样品3/121/0.26 80分钟 22.0克/克注*不是本发明的实施例。实施例5将由不同分子量的线型聚丙烯酸制得的聚丙烯酸凝胶，与碱性脱乙酰壳多糖混合，摩尔比为1∶1。测定这些混合物的流体吸收速率和总的吸收值，并将结果列于表6中。
表6所用材料Mw(PA) 摩尔比 达到60％总 自由膨胀容量(PA/脱乙酰壳多糖) 容量的时间样品9/124000000 1/1 90分钟 38.7克/克样品10/12 240000 1/1 70分钟 20.4克/克*样品11/12 600001/1 80分钟 12.0克/克注*不是本发明的实施例。实施例6将从0至30％不同中和度的聚丙烯酸凝胶与碱性脱乙酰壳多糖材料混合，并将其进行吸收测试。结果列于表7中。表7中，D.N.代表以摩尔百分数表示的中和度。
表7所用材料 D.N.(％) 摩尔比 达到60％自由自由膨胀容量(PA/脱乙酰壳多糖)膨胀容量时时间样品4/12 01/1 100分钟19.6克/克样品6/12 10 1/1 150分钟22.7克/克样品7/12 20 1/1 50分钟 19.7克/克样品8/12 30 1/1 50分钟 15.7克/克实施例7测定聚丙烯酸/脱乙酰壳多糖混合物的承压吸收值(AUL)。结果列于表8中。
表8所用材料 PA的粒径 摩尔比 达到60％AUL10小时时(PA/脱乙酰壳多糖) 容量的时间 的AUL*样品1300～600μm NA 15分钟 29.8克/克*样品3300～600μm NA 15分钟 5.6克/克*样品12 300～600μm NA 7分钟2.3克/克样品3/12 300～600μm 1/1 100分钟 21.5克/克样品4/12 600～850μm 1/1 120分钟 16.3克/克样品5/12＞850μm 1/1 180分钟 13.6克/克*不是本发明的实施例。
尽管通过上述具体的实施方案对本发明进行了详细的描述，但许多相类似的变化和改进对本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，上述具体的实施例并不意味着以任何方式限制所附权利要求中提出的本发明的范围。
权利要求
1.一种含有下述混合物的吸收组合物a)一种酸性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKa为约2～约12；和b)一种碱性材料；其中该吸收组合物的自由膨胀值是每克吸收组合物至少约15克，其达到自由膨胀容量值60％时所需的时间至少为约5分钟。
2.权利要求1的吸收组合物，其中酸性水溶胀性、水不溶性聚合物的pKa为约2～约10。
3.权利要求1的吸收组合物，其中酸性水溶胀性、水不溶性聚合物含有酸性官能团，并且至少约50％摩尔的酸性官能团为游离酸形式。
4.权利要求3的吸收组合物，其中酸性水溶胀性、水不溶性聚合物的至少约70％摩尔的酸性官能团为游离酸形式。
5.权利要求1的吸收组合物，其中酸性水溶胀性、水不溶性聚合物的重均分子量大于约100000。
6.权利要求5的吸收组合物，其中酸性水溶胀性、水不溶性聚合物的重均分子量大于约200000。
7.权利要求1的吸收组合物，其中酸性水溶胀性、水不溶性聚合物是由基础聚合物制备的，这些聚合物选自聚丙烯酰胺，聚乙烯醇，乙烯马来酸酐共聚物，聚乙烯基醚，聚丙烯酸，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯基吗啉，羧甲基纤维素，羧甲基淀粉，羟丙基纤维素，藻酸铵，藻酸盐，角叉菜胶，丙烯酸接枝的淀粉，丙烯酸接枝的纤维素，聚天冬氨酸，聚谷氨酸，及它们的共聚物。
8.权利要求1的吸收组合物，其中碱性材料选自聚胺，聚亚胺，聚酰胺，聚季铵盐，壳多糖，脱乙酰壳多糖，聚天冬酰胺，聚谷氨酰胺，聚赖氨酸和聚精氨酸，有机盐，脂族胺，芳族胺，亚胺，酰胺，金属氧化物，氢氧化物，盐，及其混合物。
9.权利要求8的吸收组合物，其中碱性材料为水溶胀性、水不溶性聚合物。
10.权利要求9的吸收组合物，其中水溶胀性、水不溶性聚合物碱性材料的pKb为约2～约12。
11.权利要求1的吸收组合物，其中吸收组合物中酸性水溶胀性、水不溶聚合物与碱性材料的摩尔比为约10∶1～约1∶10。
12.权利要求1的吸收组合物，其中吸收组合物的自由膨胀值至少为约20。
13.权利要求1的吸收组合物，其中吸收组合物达到60％自由膨胀容量值所用的时间为约10～约200分钟。
14.权利要求1的吸收组合物，其中吸收组合物的承压吸收值至少为约15。
15.权利要求1的吸收组合物，其中吸收组合物达到60％承压吸收容量值所用的时间至少为约5分钟。
16.权利要求1的吸收组合物，其中水溶胀性、水不溶性聚合物含有酸性官能团，且至少约50％摩尔的酸性官能团为游离酸形式，其重均分子量大于约100000，吸收组合物中酸性水溶胀性、水不溶性聚合物与碱性材料的摩尔比为约10∶1～约1∶10。
17.一种含有下述混合物的吸收组合物a)一种碱性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKb为约2～12；和b)一种酸性材料；其中该吸收组合物的自由膨胀值是每克吸收组合物至少约15克，其达到自由膨胀容量值60％时所需的时间至少为约5分钟。
18.权利要求17的吸收组合物，其中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物的pKb为约2～约10。
19.权利要求18的吸收组合物，其中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物含有碱性官能团，并且至少约50％摩尔的碱性官能团为游离碱形式。
20.权利要求19的吸收组合物，其中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物的至少约70％摩尔的碱性官能团为游离碱形式。
21.权利要求17的吸收组合物，其中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物的重均分子量大于约100000。
22.权利要求21的吸收组合物，其中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物的重均分子量大于约200000。
23.权利要求17的吸收组合物，其中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物是由基础聚合物制备的，这些聚合物选自聚胺，聚乙烯亚胺，聚丙烯酰胺，聚季铵盐，壳多糖，脱乙酰壳多糖，聚天冬氨酰胺，聚谷氨酰胺，聚赖氨酸，聚精氨酸，及它们的共聚物。
24.权利要求17的吸收组合物，其中酸性材料选自聚丙烯酸，聚马来酸，羧甲基纤维素，藻酸，聚天冬酰胺，聚谷氨酸，脂族酸，芳族酸，金属氧化物，盐，及其混合物。
25.权利要求24的吸收组合物，其中酸性材料为水溶胀性、水不溶性聚合物。
26.权利要求25的吸收组合物，其中水溶胀性、水不溶性聚合物酸性材料的pKa为约2～约12。
27.权利要求17的吸收组合物，其中吸收组合物中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物与酸性材料的摩尔比为约10∶1～约1∶10。
28.权利要求17的吸收组合物，其中吸收组合物的自由膨胀值至少为约20。
29.权利要求17的吸收组合物，其中吸收组合物达到60％自由膨胀容量值所用的时间为约10～约200分钟。
30.权利要求17的吸收组合物，其中吸收组合物的承压吸收值至少为约15。
31.权利要求17的吸收组合物，其中吸收组合物达到60％承压吸收容量值所用的时间至少为约5分钟。
32.权利要求17的吸收组合物，其中水溶胀性、水不溶性聚合物含有碱性官能团，且至少约50％摩尔的碱性官能团为游离碱形式，其重均分子量大于约100000，吸收组合物中碱性水溶胀性、水不溶性聚合物与酸性材料的摩尔比为约10∶1～约1∶10。
33.一种一次性吸收制品，包括液体可透过的顶片，连接于该顶片的底片，和位于该顶片和底片之间的吸收结构，其中该吸收结构含有包括下述组分的吸收组合物a)一种酸性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKa为约2～约12；和b)一种碱性材料；其中该吸收组合物的自由膨胀值是每克吸收组合物至少约15克，其达到自由膨胀容量值60％所需的时间至少为约5分钟。
34.一种一次性吸收制品，包括液体可透过的顶片，连接于该顶片的底片，和位于该顶片和底片之间的吸收结构，其中该吸收结构含有包括下述组分的吸收组合物a)一种碱性水溶胀性、水不溶性的聚合物，其pKb为约2～约12；和b)一种酸性材料；其中该吸收组合物的自由膨胀值是每克吸收组合物至少约15克，其达到自由膨胀容量值60％所需的时间至少为约5分钟。
全文摘要
公开了一种包括一种酸性材料和一种碱性材料的吸收组合物，该吸收组合物具有所需的吸收性能。具体地说，本发明涉及含一种酸性水溶胀性、水不溶性聚合物或一种碱性水溶胀性、水不溶性聚合物，以及一种碱性或酸性第二材料的吸收组合物。该吸收组合物具有缓慢吸收大量液体的能力，特别是在外压下。该吸收组合物用于一次性吸收制品，例如用于吸收人体液的一次性吸收制品。
文档编号C08L5/00GK1239487SQ9718025
公开日1999年12月22日 申请日期1997年11月25日 优先权日1996年12月2日
发明者秦建, P·R·R·瓦拉雅佩特 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司