含颗粒间交联集体的颗粒状的、吸湿的聚合物的制作方法

专利名称：含颗粒间交联集体的颗粒状的、吸湿的聚合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是改进的颗粒状的吸湿聚合物。这些聚合物在同流体(即液体)例如水或人体的排出液接触时会发生膨胀并吸收这些流体。这些聚合物不仅在单独使用时特别有效，而且在可以装入在吸湿用品(例如尿垫;不能自理病人使用的垫子以及卫生巾等)中的吸湿件中使用也特别有效。本发明还涉及制造这些聚合物的方法。
颗粒状的、吸湿的聚合物能吸收大量的流体(如水和人体排出的体液)，还能在平常压力下保持住这些被吸收了的流体。由于上述聚合物具有这些吸收特性，使它们特别适用于制作吸湿垫等吸湿用品，比如在Harper等人于1972年6月13日公开的美国专利3699103和Harmon于1972年6月20日公开的美国专利3670731中都描述了在吸湿用品中的颗粒状的、吸湿的聚合物(也称作为水凝胶亲水的胶体或超吸收材料)。
常规的颗粒状的、吸湿的聚合物由于聚合物中的组成颗粒的表面积与其质量比是小的，而使它们的流体吸收率大大低于常规含纤维素的纤维织物的流体吸收率，这样就使这些常规的聚合物的应用受到了限制。由于颗粒状的、吸湿的聚合物中颗粒的表面积与质量比决定了这个疏松聚合物的总的流体吸收率，所以这个表面积与质量比是重要的。通过降低在这种疏松聚合物中颗粒的质量平均粒度通常可以增加表面积与质量比，从而使流体吸收率显著提高。但是，当这些小颗粒或微颗粒同液体相接触面发生膨胀时，其中那些被挤入纤维织物的小颗粒或微颗粒就很容易堵在织物纤维间的毛细管中，膨胀或部分膨胀的微颗粒在流体表面张力的作用下而结成一块连在一起的凝结的凝胶块，构成了一个凝胶障碍物。在前一种情况下，由于在纤维中的流体通道受阻，而使流体流过织物的阻力增加，或者在后一种情况下由于那些凝胶块而引起的透过率显著降低。这些现象通常被称为“凝胶阻塞”。
解决流体吸收率和凝胶阻塞之间矛盾的一个折衷方案是用水使多个小颗粒逐阶聚集成较大的“核”颗粒。日本公开的专利昭和61(1986)-97333和日本公开的专利昭和61(1986)-101586中公开了这类水聚集技术。由于这些颗粒通过水聚集而增加了颗粒的表面积与质量比，从而使流体吸收率得到适当的提高，不过与此同时，这些通过水聚集起来的颗粒在同水溶液接触和/或膨胀时会散开。这将产生一定量的膨胀或部分膨胀的自由微颗粒的富集。这些微颗粒又通过上述的机制加剧了凝胶的阻塞效应。
解决该问题的另一个方案是对那些散开的颗粒进行表面处理。一种专用的表面处理方法是对这些散开的颗粒进行表面交联处理，从而使每一个孤立的颗粒在靠近颗粒表面上的聚合链之间的交联密度提高得比较多。1987年5月19日公开的Tsubakimoto等人的美国专利4666983和1988年3月29日公开的Tsubakimoto等人的美国专利4734478中描述了这些表面交联技术。通过降低分散的颗粒在膨胀时凝结成不透水凝胶块的倾向，可以使颗粒间表面交联起到适当降低一种上述形式的凝胶阻塞的作用。不过由于颗粒的表面积与质量比仍基本上未变化，所以颗粒的流体吸收率也并未增加。
因此，本发明试图通过制成改进的颗粒状的，吸湿的聚合物来解决上述这些问题，这些聚合物的流体吸收率高并且凝胶阻塞被降到最低限度。
本发明的目的是提供具有高流体吸收率的、颗粒状的、吸湿的聚合物。
本发明的另一个目的是提供凝胶阻塞性极小的颗粒状的、吸湿的聚合物。
本发明的再一个目的是提供颗粒状的、吸湿的聚合物，这些聚合物在使用时(即在膨胀时)具有高的抗压能力，以便保持和/或提高包括有上述聚合物的吸湿用品的透过率。
本发明的又一个目的是提供在同流体接触或膨胀时使微颗粒散开降到最低限度的颗粒状的、吸湿的聚合物。
本发明的进一步目的是提供一些在干燥状态下使游离的微颗粒降低到最低限度的，颗粒状的、吸湿的聚合物。
本发明的进一步目的是提供颗粒状的，吸湿的聚合物，这些聚合物是通过选择母体颗粒的特定性能，例如质量平均粒度或吸收能力来达到可取的流体吸收率。
本发明的另一个目的是提供一种制造这些颗粒状的、吸湿的聚合物的方法。
本发明的进一步目的是提供包括有本发明的颗粒状的，吸湿聚合物的、改进了的各种吸湿产品，吸湿件和吸湿用品(例如尿布或卫生巾)。
本发明提供了包括颗粒间交联聚集体的颗粒状的，吸湿的聚合物，这些颗粒间交联的聚集体包含有基本上不溶于水的，吸湿的形成水凝胶状的聚合物材料和一种为了在母体颗粒间形成交联键而同该聚合物材料反应的颗粒间交联剂。当生成的聚合物的质量平均粒度增加到至少比母体颗粒的质量平均颗粒度大25%时，就会有足够数目的颗粒间交联的聚集体生成，使生成的聚合物的性能显著改善，颗粒间交联聚集体的结构完整性得到改善(也就是说，聚集体在膨胀时保持完整无损，并且具有较高的抗压强度)，收集率变得更高，并且凝胶阻塞性降至最低。
当同液体接触时，即使处于中等的围压下，颗粒间交联聚集体通常也能各向同性地膨胀(即在所有方向上膨胀程度相同)，同时吸收所述的液体。由于颗粒间交联聚集体发生各向同性膨胀后也能保持母体颗粒的结构和空间关系不变(即聚集体在干燥态和膨胀态时都能保持其完整性)所以颗粒间交联聚集体发生各向同性膨胀。因此构成颗粒间交联聚集体的母体颗粒在同液体接触或在液体中膨胀时，将不会散开(即这些颗粒间交联聚集体是“流态稳定的”)而使凝胶阻塞限制到最小程度。又由于颗粒间交联聚集体的高的表面积与质量比而使其以相当高的流体吸收率为构成具有快速吸收能力的聚合物提供了条件。因此本发明的颗粒间交联聚集体构成了一种能迅速吸收流体并具有最低阻塞性能的聚合物。
本发明还涉及改进了的颗粒状的、吸湿的聚合物，这些聚合物包括由粒度相当小的母体颗粒(即微母体颗粒)构成的颗粒间交联聚集体。利用微母体颗粒形成颗粒间交联聚集体，使这些聚集体的表面积与质量比超过粒度与聚集体粒度相同的母体颗粒的表面积与质量比，从而使含有这样的一些颗粒间交联聚集体的聚合物具有相当高的流体吸收率(膨胀率)，而另一方面，通过把自由的微颗粒从膨胀或部分膨胀的聚合物中驱除，而使其凝胶阻塞性达到最低。这些颗粒间交联聚集体还提供了一种减少干的疏松的聚合物中微粒的有效途径，改善了这些聚合物的加工和使用性能。
本发明还涉及含有本发明聚合物的吸湿产品，吸湿件和吸湿用品，所述的聚合物包括颗粒间交联的聚集体。通过提供上述具有高流体吸收率及极小的凝胶阻塞性的聚合物，能够提高所述产品的性能。此外，颗粒间交联聚集体的粒度越大，越有助于保持含有上述聚合物的纤维织物的毛细通道畅通。还有，颗粒间交联聚集体的结构完整性(即更细的颗粒保持彼此的键合)使膨胀的或干燥的颗粒穿过吸湿物迁移现象减小到最低程度。
本发明进一步还涉及制造这些包括颗粒间交联聚集体的共聚物的方法。在本发明的方法中把一种颗粒间交联剂加到母体颗粒上，使这些母体颗粒发生物理缔合而形成多重聚集体;使交联剂与母体颗粒的聚合物材料发生反应，而同时保持这些颗粒的物理缔合，从而使这些母体颗粒之间形成交联键而形成颗粒交联聚集体，应使所生成的那些颗粒间交联共聚体的相应的聚合物的质量平均粒度至少应比母体颗粒的质量平均粒度约大25%。在一种优选的方法中这些母体颗粒还是表面交联的。
本发明书是以本发明的具体限定的有明确保护范围的权利要求书为结束的。从下面的结合附图所作的描述会进一步理解本发明的。这些附图包括

图1是本发明的一个方便的吸湿垫的实施例的平面视图，其它为了清楚地示出下面吸湿芯(本发明的一个吸湿件的实施例)将大部分顶片剖去。
图2是沿图1中剖面线2-2剖开的方便的吸湿垫中的单独吸收芯的纵剖视面图;
图3是沿图1中剖面线3-3剖下的方便吸湿垫中单独吸收芯的横向剖视图;
图4是用在图1中所示方便吸湿垫中的吸湿芯的本发明的一个吸湿件的透视图;
图5是本发明的一个层状吸湿件(叠层)的局部放大剖面图;
图6是本发明的双层吸湿件的另一可供选择的实施例的透视图;
图7是图6中的双层吸湿件沿图6中的线7-7剖开的剖面图;
图8是本发明中一个吸湿件的另一个可供选择的实施例的平面图;
图9是本发明中一个吸湿件的另一个可供选择的实施例的透视图;
图10是本发明中含有如图9所示的吸湿件的一个方便吸湿垫实施例的局部剖视图。
图11示出了根据本发明的收集区域的一个优选形状的吸湿件的部分顶视图。
图12是根据说明书中例6的方法制备的本发明的一个颗粒状吸湿的聚合物放大约30倍的显微照片;
图13是从图12所示的样品中选出的本发明的一个颗粒间交联聚集体放大约60倍的显微照片;
图14是根据说明书中例1的方法制备的、本发明的一个颗粒状的吸湿的聚合物放大约40倍的显微照片，其中母体颗粒的质量平均粒度约为84μm;
图15是从图14所示的样品中选出的本发明的一个颗粒间交联聚集体放大约110倍的显微照片;
图16是本发明的一吸湿产品的透视图，该产品包括一载体和一与载体相连的本发明的一个颗粒间交联聚集体;
图17是本发明的一个卫生巾实施例的局部剖的平面图;
图18是一种用来测量颗粒状吸湿聚合物的凝胶膨胀压力装置的侧视图;
图18a是图18装置的台架式固定齿轮台架侧视图;
图18b是图18装置的台架式固定齿轮台架的顶视图;
图18c是图18装置的样品校准架的顶视图;
图18d是图18装置的样品储存器的顶视图;
图18e是图18装置的样品储存器的侧视图;
图18f是图18装置的压缩支架的侧视图;
图18g是图18装置的压缩支架的顶视图。
本发明的颗粒状的吸湿聚合物是一些能吸收大量的流体(即液体)并且在正常压力下能够保持住这些流体的物质，这里所说的流体如水和/或排出的体液(如尿液或经血)。典型的情况是，本发明的颗粒状的、吸湿聚合物能够膨胀并快速吸收流体，同时很少出现或不出现凝胶阻塞。
如图12和图14所示，本发明的聚合物呈颗粒状。“颗粒状”一词用在此处表示组成聚合物的各组元是以多个被称为“颗粒”的离散的单元形式存在。这些颗粒可以包括小粒、粉尘、小球、薄片、纤维、聚集体或团块。这些颗粒可以有各种所需要的形状，如立方体、棒状、多面体、球状、圆形的、尖角形、不规则状、大小随机的不规则形体(如经磨削或粉碎工序的粉尘状产物，或者是聚集体)，或者三维尺寸中最大尺寸与最小尺寸之比很大的形状(如针状、薄片状或纤维状等等)。如图12和14所示，这些颗粒最好由大小随机、形状不规则的颗粒间交联聚集体组成。
本发明的聚合物在此处被称为组成的“颗粒”。不过，应该注意的是，颗粒一词也包括聚集体。在此处，“聚集体”一词被用来表示由两个或更多的原来独立的颗粒(即“母体颗粒”)相互结合构成的一个单一的“颗粒”。本领域普通技术人员能够比较容易确定哪些聚合物颗粒是聚集体，此外在后面的“测试方法”部分中也规定了一种专门用来鉴别这些聚集体的步骤。这样，在整个说明书中，“颗粒”一词用来表示组成聚合物的最终组成单元，包括聚集体;而“母体颗粒”一词表示用在构成聚合物中的最终颗粒(特别是聚集体)的初始单元。由一个单个母体颗粒构成的颗粒将专门被称为非聚集体颗粒。
虽然这些颗粒和母体颗粒的粒度可以在一个大范围内变化，不过最好选用特定的粒度和粒度的分布，为此本发明的粒度被定义为一个颗粒或一个母体颗粒的尺寸，这个尺寸是由过筛孔分析确定的。例如可以认为，一个被孔径为600μm的标准的30目筛截住的颗粒的粒度大于600μm，一个通过了孔径为600μm的30目筛但被一孔径为500μm的标准的35目筛截住的颗粒的粒度在500和600μm之间，一个通过了孔径为500μm的35目筛的颗粒的粒度小于500μm。在本发明优选的实施例中，颗粒直径或横截面的尺度一般在1μm左右至2000μm左右之间，最好颗粒的粒度在约20μm至约1000μm之间。
对本发明来说颗粒或母体颗粒的质量平均粒度对确定聚合物的特征和性能非常重要。把一给定的颗粒样品或母体颗粒样品的质量平均粒度定义为一个粒度，它是以质量为基础的样品平均质量粒度。在后面的测试方法部分中描述了确定样品质量平均粒度的方法。在本发明优选的实施例中，颗粒的质量平均粒度在约100μm至约1500μm的范围之间，最好在约200μm至约1000μm的范围之间。
本发明的聚合物是由能吸收大量流体的聚合物材料构成(这些聚合物材料通常是指水凝胶、亲水胶体或高度吸湿的材料)。这些聚合物最好由基本上不溶于水的、吸湿的、能形成水凝胶的聚合物材料颗粒构成。能够用作聚合物颗粒的聚合物材料种类繁多。在此将就构成母体颗粒的聚合物材料来讨论用于本发明的特定的聚合物材料。
本发明的颗粒状的吸湿的聚合物很多颗粒间交联的聚集体构成。这些颗粒间交联聚集体是由两个或更多个原先孤立的母体颗粒相互结合构成的聚集体颗粒，这些母体颗粒通过加到其中的颗粒间交联剂结合到一起，并在一些条件下，在保持母体颗粒的物理缔合的同时，这些条件能保证颗粒间交联剂同母体颗粒的聚合材料发生充分反应，从而使在构成聚集体的母体颗粒之间形成交联键。图13和15为本发明的颗粒间交联聚集体的显微照片。
母体颗粒构成了本发明的颗粒间交联聚集体。母体颗粒由基本上不溶于水的、吸湿的、形成水凝胶的聚合物材料构成。例如，在此适合用作母体颗粒(即后来生成的聚合物的颗粒)的聚合物材料包括那些由可聚合、含酸的非饱和单体制备的材料。这类单体包括那些含有至少一个碳-碳烯双键的烯不饱和酸和酐。具体地说，这些单体可以选自烯属不饱和羧酸和酸酐，烯属不饱和磺酸及其混合物。
一些非酸单体也可用来制备此处的母体颗粒。比如，这些非酸单体可包括含酸单体的不溶于水或在水中弥散的酯，以及那些丝毫不带羧基或磺酸基的单体。可任选的非酸单体可以包括那些含下列类型功能基团的单体羧酸或磺酸酯、羟基、酰胺基、氨基、腈基和季胺盐基团。这些非酸单体都是人们很熟悉的材料，并且在一些文献中有很详细的介绍，这些文献如1978年2月28日公开的Masuda等人的美国专利4076663和1977年12月13日公开的Westerman的美国专利4062817，引入这两篇专利文件以供参考。
烯类不饱和羧酸和羧酸酐单体包括以丙烯酸本身，为代表的与丙烯酸的衍生物有关的酸，甲基丙烯酸、ethacrylic acid、α-氯代丙烯酸、α-氰基丙烯酸、β-异丁烯酸(巴豆酸)、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、α-氯山梨酸、当归酸、肉桂酸、p-氯肉桂酸、β-steryl丙烯酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、马来酸、富马酸、三羧酸乙烯和马来酸酐。
烯类不饱和磺酸单体包括那些脂族的或芳族的乙烯磺酸，比如乙烯磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基甲苯磺酸和苯乙烯磺酸;还有丙烯酸类或异丁烯酸类的磺酸，比如磺乙基丙烯酸盐、磺乙基异丁烯酸酯、磺基丙基丙烯酸盐、磺基丙基异丁烯酸盐、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基磺酸、2-羟基-3-异丁烯酰氧基丙基磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸。
用于本发明的优选的聚合物材料具有一个羧基。这些聚合物包括水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物、部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物、皂化了的乙烯基乙酸酯-丙烯酸酯共聚物、水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物、上述的任何一种共聚物的脆弱交联的网状产物、部分中和的聚丙烯酸，以及部分中和的聚丙烯酸的脆弱交联的网状产物，这些聚合物，既可以单独使用，也可以两个或更多个单体、化合物等等组成的混合物形式使用。美国专利3661875、4076663、4093776、4666983和4734498中公开了这些聚合物材料中的一些例子。
用作母体颗粒的最合适的聚合物材料是部分中和的聚丙烯酸的脆弱交联的网状产物及其由此得到的淀粉衍生物。这些颗粒最好是包含比例在从约50%至约95%，最好在约75%的中和过的脆弱交联网状的聚丙烯酸[如聚(丙烯酸钠/丙烯酸)]。
如上所述，母体颗粒最好是脆弱交联网状的聚合材料。网状交联用来使母体颗粒基本上不溶于水，并且还可粗略地用来确定母体颗粒和生成的聚合物的吸收容量和可萃取的聚合物的含量特性。上面提到的美国专利4076663详细地介绍了聚合物的网状交联过程和典型的网状交联剂。
可以用任何常规的方法生产分立的母体颗粒。典型的、优选的生产分立的母体颗粒的过程已由下列文献加以介绍Kerryn A.Brandt、Steven A.Goldman和Thomas A.Inglin的1988年4月19日的题为“用在吸湿结构中的能形成水凝胶的聚合物”的美国专利Re.32649、1987年5月19日公开的Tsuneo Tsubakimoto、Tadao Shimomura和Yoshio Irie的题为“吸湿用品”的4666983，以及1986年11月25日公开的Tsuneo Tsubakimoto、Tadao Shimomura和Yoshio Irie的题为“连续生产交联聚合物的方法”的美国专利4625001。此处引用这些专利文件以供参考。
优选的生成母体颗粒的方法是那些涉及水溶液或其它溶液的聚合方法。如上面提到的US RE32649叙述的那样，水溶液聚合法涉及用含水的反应混合物来实现聚合，生成母体颗粒。然后将含水的反应混合物置于所要求的聚合条件下，这些条件应能足以使在混合物中产生基本不溶于水的呈脆弱网状交联的聚合物材料，然后把这样得到的聚合物块磨碎或切碎，形成分立的母体颗粒，以用来生成这里所说的颗粒间交联的聚集体和聚合物。
更确切地说，制备分立的母体颗粒的水溶液聚合法包括了制备含水的反应混合物，生成所需的母体颗粒的聚合过程就是在该混合物中进行的。该反应混合物中的一个组元就是含有酸性基团的单体材料，该材料将构成待制备的母体颗粒的“脊骨”。反应混合物通常将包括约100份重量的单体材料。含水的反应混合物中的另一种成分是网状交联剂。上述的Brandt等人的US RE32649、Tsubakimoto等人的US4666983和Tsubakimoto等人的专利US4625001中更加详细地介绍了用于形成母体颗粒的网状交联剂。网状交联剂在含水的反应混合物中的量一般为含水混合物中单体的总摩尔数的约0.001摩尔百分数至5摩尔百分数这个范围之间(约0.01至20份重量，以单体材料的量为100份重量计)。含水的反应混合物的一个可任选的组成部分由一种自由基引发剂组成，该引发剂可以是，例如各种过氧化合物，如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、辛酰过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧化氢、氢过氧化枯烯、叔丁基双过邻苯二甲酸盐、叔丁基过苯甲酸盐、过乙酸钠、过碳酸钠等等。含水反应混合物中其它可任选的部分由多种非酸性的共聚物材料，这些材料包括含主要的不饱和酸功能团单体的酯或者其它完全不含羧基或磺基功能性的共聚物成分的酯。
把含水的反应混合物置于聚合条件下，这些条件应能足以使在混合物中产生基本上不溶于水的、吸湿的、形成水凝胶的聚合物材料。上述的三篇专利中还更加详细地讨论了这些聚合条件。这些聚合条件一般包括把混合物加热(用热催化技术)从约0℃至约100℃(最好是从约5℃至约40℃)的聚合温度。含水的反应混合物所处的聚合条件还可包括其它条件，如把反应混合物(或其中的数个部分)置于任何形式的常见的聚合催化辐照条件下。放射性、电子辐照、紫外辐照或电磁辐射都是可供选择的常用的聚合手段。
含水的反应混合物中生成的聚合物材料的酸性功能团最好还是经过中和的。中和作用可以通过任何常规的手段来实现，通过这些手段，所用的单体总量中至少有25个左右(最好至少有50个左右)摩尔百分数的单体生成了含酸性基团单体这样的聚合物材料，这些含酸性基团的单体是用产生盐的阳离子来中和的。这些产生盐的阳离子包括如上述的Brandt等人的美国专利Re 32649中进一步详细介绍的碱金属、铵、被置换的铵基和胺。
虽然最好是用水溶液聚合法制造母体颗粒，但是也可以用多相聚合法技术(如逆乳液聚合工艺或逆悬浮液聚合工艺)来实现聚合过程。在逆乳液聚合或逆悬浮液聚合工艺中，前述的含水的反应混合物以小液滴的形式悬浮在一种不与水互溶的、惰性的有机溶剂(如环己烷)的基质里。生成的母体颗粒通常是球形的。下列文献中更详细地描述了逆悬浮液聚合工艺。1982年7月20公开的Obaysashi等人的美国专利4340706、1985年3月19日公开的Flesher等人的美国专利4506052和1988年4月5日公开的Morita等人的美国专利4735987。这里引入了这些专利以作为参考。
在本发明优选的实施例中，用来形成颗粒间交联聚集体的母体颗粒基本上是干燥的。此处所说的“基本干燥”一词表示母体颗粒中的液体含量(典型情况是水或其它溶液的含量)低于母体颗粒重量的50%左右，低于20%左右更好，最好是低于10%左右，典型情况是，母体颗粒中的液体含量在母体颗粒重量的0.01%左右到5%左右这个范围之间。可以用加热等任何常规手段来烘干分立的母体颗粒。在另一种情况下，当母体颗粒是用含水的反应混合物制成时，可以用共沸蒸馏法去除反应混合物中的水分。也可用一种脱水的溶剂(如甲醇)来处理含有聚合物的含水的反应混合物。也可以联合使用这些干燥手段。然后将脱水的聚合物块切碎或磨碎，产生由基本上不溶于水的、吸湿的、能形成水凝胶的聚合物材料构成的基本上干燥的母体颗粒。
本发明优选的母体颗粒具有很强的吸收能力，这样由上述母体颗粒生成的聚合物也具有很强的吸收容量。吸收容量指的是一种给定的聚合物材料所吸收的与之相接触的液体的量。吸收容量随着所吸收的液体的性质及液体与聚合物材料接触方式的不同变化很大。根据本发明的目的，把“吸收容量”定义为按照后面的测试方法部分所给出的步骤测定的、被一给定的聚合物材料所吸收的合成尿液(如后面的规定)的数量，其单位为每克聚合物材料合成尿液的克数。本发明的优选的母体颗粒的吸收容量为每克聚合物材料至少吸收约20克“合成尿液”，能吸收约25克以上就更好了。这里，聚合物材料“吸收容量”的典型值为每克聚合物材料吸收约40克至约70克的合成尿液。具有如此较高“吸收容量”指标的母体颗粒特别适用于各种吸湿件和吸湿物品。因为从所规定的该项指标就可知，由这些母体颗粒所生成的颗粒间交联聚集体能容纳所需的大量的排出体液(如尿液)。
可以随意地对分立的母体颗粒进行表面处理。比如，1989年4月25日公开的Alexander等人的美国专利4824901公开了一种聚季铵对母体颗粒进行表面处理的技术。如果进行表面处理，母体颗粒最好象1987年5月19日公开的Tsubakimoto等人的题为“吸湿件”的美国专利4666983和1988年3月29日公开的Tsubakimoto等人的题为“吸水剂”的美国专利4734478中所公开的那样呈表面交联状。此处引入这些专利以供参考。如Tsubakimoto等人的4666983专利中所公开的那样，通过把一种表面交联剂施于母体颗粒上，并使表面交联剂与聚合物材料在颗粒的表面上反应，就可实现分立的母体颗粒的表面交联。
在强调一种指定的颗粒间交联聚集体或所生成的聚合物组元的所有母体颗粒都最好由性质相同的同一种聚合物材料构成的同时，应该指出并非必须如此。比如，一些母体颗粒可由一种淀粉-丙烯酸接枝共聚物这样的聚合物材料组成，其它的母体颗粒可由部分中和的聚丙烯酸的呈轻度网络状交联的产物聚合物材料构成。此外，某一特定的颗粒间交联聚集体的或所生成的聚合物组元中的各母体颗粒在形状、吸收容量或其它表征母体颗粒的性能或特性方面都可能有所不同。在本发明的一优选的实施例中，构成母体颗粒的聚合物材料基本上由部分中和的聚丙烯酸的脆弱交联的网状产物构成;各母体颗粒性质相似。
母体颗粒可包括小粒、粉尘、小球、薄片、纤维、聚集体、团块等等。这样，颗粒可以取各种需要的形状，如立方体、棒状、多面体、球状、圆形的、尖角形、不规则状、大小随机的不规则形体(即经磨削或粉碎工序产生的粉尘状产物)，或者针状、薄片状、纤维状。如图12-15所示，母体颗粒最好是被磨成细粉形态的随机、大小的形状不规则的易碎的小粒或薄片。
母体颗粒的大小也可在一定范围内变化。母体颗粒的尺度以直径或横截面计最好在1μm左右至2000μm左右之间这个范围内。母体颗粒的粒度在约20μm至约1000μm之间就更好了。母体颗粒的质量平均粒度一般在约20μm至约1500μm范围之间，最好在约50μm至1000μm的范围之间。在本发明的优选的实施例中，母体颗粒的质量平均粒度须小于约1000μm，小于约600μm更好，最好小于约500μm。
本发明的颗粒间交联聚集体还包括一种颗粒间交联剂。把颗粒间交联剂加到母体颗粒上，使之与母体颗粒的聚合物材料反应，与此同时，保持母体颗粒间的物理缔合。该反应形成了母体颗粒间的交联键。这样，交联键就性质上来说是在颗粒间形成的(即在不同的母体颗粒间形成的)。据信颗粒间交联剂与母体颗粒聚合物材料的反应在不同的母体颗粒的聚合物链之间产生了交联键(即颗粒间交联键)，但愿这种理论没有约束力，或者不会限制本发明的范围。对此处优选的聚合物而言，据信颗粒间交联剂的反应在母体颗粒的羧基之间形成了交联键。对优选的聚合物材料具有羧基的情况，据信颗粒间交联剂与聚合物材料中的羧基的反应在不同的母体颗粒的聚合物链之间形成了共价化学交联键，但愿这种理论没有约束力，或者不会限制本发明的范围。共价化学交联键一般是交联剂的功能团与聚合物的羧基反应而生成酯、酰胺(酰亚胺)或聚氨酯基的结果而出现的。在优选的反应过程中，据信形成了酯键。因此，优选的颗粒间交联剂是那些能与优选的聚合物中的羧基反应并形成酯键的交联剂。
用于本发明的颗粒交联剂是那些用于形成颗粒间交联聚合体的、能与母体颗粒聚合物材料反应的化合物。适合的颗粒间交联剂可以是各种不同的试剂，例如具有至少两个可聚合双键的化合物;具有至少一个可聚合双键并有至少一个与聚合物材料反应的官能团的化合物;具有至少二个能同聚合物材料反应的官能团的化合物;多价金属化合物或者如本说明书所提到的各种单体。用于本发明的各种特定交联剂在上述的参考文件美国专利4076663和Re32649中有介绍，引用这些专利文件以供参考。
鉴于羧基是存在母体颗粒的聚合物材料(即聚合物链)之上或其中，所以优选的颗粒间交联剂所具有的能与羧基反应的官能团的量至少为每分子两个。优选的颗粒间交联剂包括多元醇，如1，2-亚乙基二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、甘油(丙三醇)、聚甘油、丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯氧乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物、脱水山梨醇脂肪酸酯、Polyexythylen乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯、季戊四醇、山梨醇;聚缩水甘油醚化合物，如乙二醇二环氧甘油醚、聚乙二醇二环氧甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、双甘油聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、山梨醇聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、丙二醇二环氧甘油醚和丙二醇二环氧甘油醚;聚氮丙啶化合物，如2，2-双羟甲基丁醇-三[3-(i-氮丙啶)丙酸盐]、1，6-六甲基甲苯二亚乙基脲、二苯甲烷-双-4，4′-N，N′-二亚乙基脲;卤代环氧化合物，如表氯醇和α-甲基氟醇;聚醛化合物，如戊二醛和乙二醛吡咯;聚胺化合物，如乙基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五乙烯六胺和聚乙烯亚胺;聚异氰酸化合物，如2，4-甲苯二异氰酸和1，6-己二异氰酸酯。
可以使用从上面提到的交联剂组中选出的一种颗粒间交联剂，或者两种或更多种彼此基本上不相反应的颗粒间交联剂。此处可用的特别优选的带有含羧基的聚合物链的颗粒间交联剂为1，2-亚乙基二醇、甘油、三羟甲基丙烷、1，2-丙二醇和1，3-丙二醇。
用于本发明的颗粒间交联剂的比例可以在约0.01至约30份重量范围之间，在约0.5至约10份重量的范围之间更好，最好是在约1份至约5份重量的范围之间(以母体颗粒的重量为100份重量计)。
在本发明中，其它材料或试剂也可作为助剂与颗粒间交联剂一起使用，用来产生颗粒间交联聚集体，促进或加速颗粒间交联剂与母体颗粒聚合物材料的反应。
比如，水可与颗粒间交联剂一同使用。水的作用是促使颗粒间交联剂在母体颗粒的表面上均匀散开，它还能使颗粒交联产剂渗透进母体颗粒表面区域的内部。水还能使在预加反应的聚集体的母体颗粒与干燥的整体膨胀的、所生成的颗粒间交联聚集体之间物理缔合增强。在本发明中，所用的水的比例可小于约20份重量(即0份至20份重量左右)，该比例在约0.01份重量至约20份重量的范围之间更好，最好在约0.1份至约10份重量的范围之间(以母体颗粒的重为100份重量计)。水的实际用量将随聚合物材料的种类和母体颗粒的粒度而变。
有机溶剂也可与颗粒间交联剂一同使用。有机溶剂被用来促使颗粒间交联剂在母体颗粒的表面均匀弥散。所用的有机溶剂最好是亲水的有机溶剂。可用于本发明的亲水的有机溶剂包括较低级醇，如甲醇、乙醇、n-丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲-丁醇和t-丁醇;酮，比如丙酮、丁酮、甲基·异丁基酮，醚，如二恶烷、四氢呋喃和乙醚;酰胺，如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺;和亚砜，如二甲亚砜。用于本发明中的亲水的有机溶剂的比例可低于约60份重(0份至约60份重量)，该比例处于约0.01份至约60份重量这个范围更好，最好是处于约1份至约20份重量这个范围。亲水的有机溶剂的实际用量随聚合物材料的种类和母体颗粒的粒度而变。
颗粒间交联剂还可用在水与一种或多种亲水的有机溶剂的混合物中。业已发现，用水/颗粒间交联剂溶液能使交联剂在母体颗粒表面区域中的穿透深度达到最大，而用亲水的有机溶剂/颗粒间交联剂溶液却使交联剂的穿透深度最小。不过，可以采用这三种试剂组成的混合物以控制颗粒间交联剂在母体颗粒的表面区域之中的穿透深度。特别是现已发现，水与有机溶剂组分量的比例越高，交联剂的穿透深度越大，聚集体在应力下的流态稳定性越强，颗粒间交联聚集体总的吸收容量减少得越大。溶液中水与亲水的有机溶剂之比的典型值处于约10∶1至约1∶10这个范围之间。所用的亲水的有机溶剂/水/颗粒间交联剂溶液的比例应小于60份左右的重量(0份至约60份重量)，该比例处于约0.01份至约60份重量之间更好，最好是处于约1份至约20份重量之间(以母体颗粒的重量为100份重量计)。
还可把其它可任选的组分混进含颗粒间交联剂的溶液中。比如，可向其中加入引发剂、催化剂或非酸性的共聚物成分材料。上面提到的美国专利Re 32649中叙述了可用于此的这些材料的例子。
制造含颗粒间交联聚集体的有机物的方法包括提供上述类型的母体颗粒;将颗粒间交联剂加到母体颗粒上;实现母体颗粒之间的物理缔合，以形成多重聚集体;使颗粒间交联剂与聚集体中母体颗粒聚合物材料反应(同时使母体颗粒间保持物理缔合状态)，在母体颗粒间形成交联键。
把颗粒间交联剂加到母体颗粒上。加入颗粒交联剂时可以采用把溶液加到物体上的各种技术和装置中的任何一种，比如涂敷法、倾倒法、浇注法、垂落法、喷雾法、原子化法、冷凝法或浸渍法，通过这些方法，将颗粒间交联剂加到母体颗粒上。在此处，“加到其上”一词用来表示每个聚集体中的至少一个待结合的母体颗粒的至少一部分表面区域上覆盖有颗粒间交联剂。颗粒间交联剂可以加到一些母体颗粒上，或加到所有的母体颗粒上，只加到一些或全部母体颗粒的一部分表面上，或加到一些或全部母体颗粒的整个表面上。最好是使颗粒间交联剂能覆盖在大部分(全部更好)母体颗粒的整个表面上，以便提高母体颗粒之间的交联键的效能，强度和密度。
在本发明优选的实施例中，在颗粒间交联剂加到母体颗粒上以后，用许多种混合技术中的任一种将颗粒间交联剂同母体颗粒混合，以保证母体颗粒完全被颗粒间交联剂所覆盖。由于母体颗粒完全被颗粒间交联剂所覆盖，母体颗粒间交联键的效能、强度和密度都得到提高。混合可以用多种技术和装置来完成，包括本领域技术人员熟知的各种搅拌器或捏合机。
在把颗粒间交联剂加到母体颗粒上之前、之中或之后，使母体颗粒之间发生物理缔合，形成多重聚集体。“物理缔合”一词在此表示母体颗粒可通过不同的方法和按照不同的空间关系中的任何一种聚集在一起，保持其各个组成部分的相互接触，以构成一单个的单元(聚集体)。
使这些母体颗粒实现物理缔合的方法最好是把缔合剂加到这些母体颗粒上，并使缔合剂与母体颗粒至少在表面上已经得到缔合剂的那些母体颗粒的部分表面相接触。优选的缔合剂使母体颗粒的聚合材料在向一起靠拢时，借助于流体表面张力和/或因聚合物外部的膨胀而引起聚合物链的缠连而粘附到一起。用于本发明的缔合剂包括亲水的有机溶剂，比较典型的是低分子量醇，如甲醇、乙醇或异丙醇;水;亲水的有机溶剂与水的混合物;如前所述的特定的颗粒间交联剂;挥发性的疏水的有机溶剂，如己烷、辛烷、苯或甲苯;或者它们的混合物。优选的缔合剂是水、甲醇、异丙醇、乙醇、颗粒间交联剂(如甘油)，或者是它们的混合物。典型情况是，缔合剂由包括颗粒间交联剂的一种混合物组成，这样，可以使加入颗粒间交联剂的步骤与加入缔合剂的步骤同时完成。
把缔合剂加到母体颗粒上可以采用把溶液加到材料上的各种技术和装置中的任何一种，比如，用涂敷法、倾倒法、浇注法、喷雾法、原子化法、冷凝法和浸渍法等都可把缔合剂加到母体颗粒上。把缔合剂加到每个聚集体中的至少一个待结合的母体颗粒的至少一部分表面区域上，最好缔合剂能覆盖在大部分(全部更好)母体颗粒的整个表面上。一般来说可以用许多种混合技术和混合装置中的任何一种来把缔合剂与母体颗粒混合起来，以保证母体颗粒完全被缔合剂所覆盖。
当把缔合剂加入母体颗粒以后，可以通过各种不同的方式来使母体颗粒保持物理地连接在一起，例如只用缔合剂来使颗粒连接在一起，此外，也可以借助引力来保证母体颗之间接触。还可以把颗粒放在一个有固定容积的容器中来保证母体颗粒间的接触。
另外，可以通过物理约束强迫这些母体颗粒保持接触来使母体颗粒实现物理缔合。例如，可以把母体颗粒紧密地放在一个具有固定容积的容器中，以便使这些母体颗粒之间保持物理接触。或者是利用上述的方法的组合借助引力使母体颗粒实现物理缔合。还可以通过静电引力或加入粘合剂(即一种粘合材料，例如一种水溶性粘合剂)使这些颗粒附着在一起的方法来使这些母体颗粒缔合在一起。还可以把母体颗粒粘附着到一个第三个物体(基体)上，以便通过这个基体来使这些母体颗粒之间保持接触。
可以使母体颗粒按各种各样的空间关系缔合成具有各种最终形状和大小的聚集体。比如，一个或多个母体颗粒可缔合到一个中心(或核心)母体颗粒上;因为母体颗粒可随机缔合，所以一特定的母体颗粒可能与一个、两个或更多个母体颗粒相缔合;或者，这些母体颗粒可按一确定的面、形状或几何图形相缔合。
如果使母体颗粒能按多种不同的空间关系结合起来，母体颗粒至少需要在它们的表面上已加过或将加上的颗粒间交联剂(一种或多种)和/或缔合剂(一种或多种)相接触。典型的情况是把颗粒间交联剂或缔合剂覆盖在母体颗粒的整个表面上。这样它们可在其表面上任何位置相缔合。不过，如果颗粒间交联剂或缔合剂仅加到一个或多个母体颗粒的部分表面上，就需要采取措施保证母体颗粒在那些部分表面上的缔合。
在把颗粒间交联剂加入后并且使母体颗粒彼此缔合的同时或之后，这些交联剂与聚集体的母体颗粒聚合物材料反应，反应的同时保持母体颗粒的物理缔合，以便在母体颗粒间形成交联键，构成颗粒间交联聚集体。
为了形成颗粒状的聚集体，必须激活并完成颗粒间交联剂和聚合物材料之间的反应，以便在不同的母体颗粒之间形成交联键。虽然可以通过辐照(即紫外、γ或X射线辐照)，或用催化剂来激活交联反应，但是最好是用热激活(加热)交联反应。加热不但能激活和加速反应，还能驱除在混合物中的任何挥发物。这些反应条件一般包括把缔合的母体颗粒和颗粒间交联剂加热到一定温度下并保温到一定时间。可以用公知的各种装置包括本领域技术人员所公知的各种加热炉或烘箱来完成加热步骤。
一般地说，反应是通过把反应物加热到一高于约90℃的温度，并保持为完成交联反应所必需的充足的时间而实现的。对所用的每一组特定的颗粒间交联剂和母体颗粒的聚合物材料来说，如果温度过低或时间过短，将无法充分地促进该反应的进行，所产生的颗粒间交联键较少且较弱，而不能产生足够量的颗粒间交联聚集体。如果温度过高，母体颗粒的吸收能力将会降低，或者这些与特定的聚合材料有关的那些母体颗粒的网状交联可能降低到使所制得的聚集体不能用于吸收大量的流体的程度。此外，如果时间和温度选择不正确，可萃取的制得的聚集体的含量可能增加，从而又增加了凝胶阻塞情况。因此，这个反应通常在从约120℃到约300℃的温度范围内进行，更可取的是在从约150℃到约250℃范围内进行。
应使颗粒间交联剂与母体颗粒聚合物材料间的反应一直进行到反应完成。这个完成反应的时间因所选用的特定交联剂、聚合物材料、添加剂、反应条件、以及选用的装置而异。确定反应是否已完成的方法是测量这个聚合物的吸收容量与这些母体颗粒原来的吸收容量的比值的下降百分率。业已发现，当聚合物的吸收容量已经下降到约从5%到约70%的范围内时，通常反应就完成了(虽然在理想的情况下聚合物的吸收容量不会降低。据认为交联键的形成会使吸收容量降低，因而，吸收容量降低得越大，所生成的聚集体的强度和数目就越大。)更确切地说反应完成可以根据满足下列公式30≤(100+R)Q/P≤95来判断其中P是母体颗粒的吸收容量;Q是反应产物的吸收容量，R是按每100份重量的母体颗粒所用的颗粒间交联剂的重量份数。在某些实施例中，吸收容量的下降幅度在约15%至约60%的范围之间。于是，对于本发明中不用催化剂的情况，完成反应所需的时间一般从约5分钟到约6小时，最好从约10分钟到约3小时。经这段时间，吸收容量的下降百分率就达到了上述的范围。
对于优选的母体颗粒聚合材料，部分中和的聚丙烯酸的脆弱交联的网状产物和优选的颗粒间交联剂(例如丙三醇或三羟甲基丙烷)来说，这些反应条件分别为从约170℃到220℃的反应温度范围和约2小时到20分钟的加热时间范围。最好是使这个反应在约190℃到约210℃的温度下加热约45分钟到30分钟的条件下完成。实际所用的时间和温度将随着用作母体颗粒的特定聚合物材料，所用的特定颗粒间交联剂和是否采用加速反应的催化剂的条件的不同而不同。
通过向颗粒间交联剂中加入一种引发剂和/或一种催化剂，以便降低反应时间和/或反应温度和/或粘接母体颗粒所需要的颗粒间交联剂的数量。然而，通常反应是在不加催化剂的条件下进行的。
为了大幅度地提高本发明的颗粒间交联的聚集体的百分率，在反应过程中必需保持母体颗粒的物理缔合。如果在反应过程中存在着一些大到足以使母体颗粒散开的力或应力，则在母体颗粒之间的交联键(颗粒间交联键)就不能形成。保持母体颗粒间物理缔合的典型方法是要在反应过程中把可能引入的散开力或应力降低到最低限度。
作为一种制备包括颗粒间交联聚集体的聚合物的方法中的任选的或可取的步骤是至少对该聚合物中颗粒间交联的聚集体，以及最好也对该聚合物中的剩下的非聚集体颗粒进行表面处理。比如，1989年4月25日公开的Alexander等人的美国专利4，824901就披露了用一种聚季铵对聚合物材料进行表面处理的技术。在一种示范方法中，至少分布在母体颗粒表面附近的聚合物材料被表面交联化，这正如在1987年5月19日公开的Tsubakimoto等人的题为“吸湿用品”的美国专利4666983和1988年3月29日公开的Tsubakimoto等人的题为“吸水剂”的美国专利4734478所描述的那样;这里引用这些专利以供参考。通过在本发明中采用表面交联步骤制成的颗粒间交联聚集体而使相应的那种聚集体的在膨胀时抗变形性得到了改善。最好使加到母体颗粒上的颗粒间交联剂同时具有表面交联剂的作用，这样就实现了颗粒间交联聚集体的构成和表面交联是同时完成的可取的方案。
正如上面所讨论的那样，制造颗粒间交联聚集体方法中的各步骤不需要按任何特定的顺序进行。另外，这些步骤也可同时进行。在下文中将描述采用与上面等同步骤的示范方法。
在优选的实施例中，把颗粒间交联剂加到母体颗粒上，而母体颗粒同时进行物理缔合并构成多重聚集体。随后，使颗粒间交联剂与缔合的母体颗粒的聚集体在上述步骤完成后立即(或者将混合物放置一段时间以后)反应，同时地形成颗粒间交联聚集体和表面交联。典型的情况是，将母体颗粒同由一种颗粒间交联剂、水和一种亲水的有机溶剂所组成的混合物混合起来。由颗粒间交联剂、水和亲水的有机溶剂所组成的溶液也作为母体颗粒的一种缔合剂。最好也把颗粒间交联剂作为一种表面交联剂。当把该混合物加到母体颗粒中时，母体颗粒彼此产生物理缔合。随后在一足够高的温度下把反应物加热足够长的时间，使交联剂与缔合的母体颗粒聚集体反应，在不同的母体颗粒间形成交联键，并且同时地使所生成的颗粒间交联聚集体和所有剩下的非聚集的聚合物颗粒中的很大一部分(如果不是全部)表面交联。
在一个可选的实施例中，将颗粒间交联剂加到母体颗粒上;随后母体颗粒彼此间物理缔合;并且随后颗粒间交联剂与母体颗粒反应，形成颗粒间交联聚集体。
在另一可选的实施例中，是先使母体颗粒缔合在一起，然后把一种颗粒间交联剂加到母体颗粒上，随后颗粒间交联剂与母体颗粒反应，形成颗粒间交联聚集体。
在另一个可选的实施例中，是同时进行这些步骤来生成颗粒间交联聚集体。
本发明的颗粒间交联聚集体在聚合物中的数量应充足到能保证获得所讨论过的益处。确定聚合物中是否具有足够数量颗粒间交联聚集体的一种方法是确定母体颗粒和所生成的聚合物之间质量平均粒度的偏移。质量平均粒度的偏移值是所生成的聚合物的质量平均粒度比母体颗粒的质量平均粒度至少约大25%，约大30%较好，约大40%更好，约大50%以上最好。在本发明优选的实施例中，母体颗粒的质量平均粒度小于约1000μm，小于约600μm更好，最好小于约500μm。
在本发明特别优选的实施例中，母体颗粒的质量平均粒度是相当小的(即母体颗粒为微粒)。业已发现，用大量微小的母体颗粒形成的颗粒间交联聚集体具有特别高的表面积与体积比，使它们具有很大的膨胀率。图14示出了这种的一种聚合物实施例，图15示出了由这样和微小的母体颗粒构成的颗粒间交联聚集体。在这些特别优选的实施例中，母体颗粒的质量平均颗粒的质量平均粒度小于约300μm。在优选的实施例中母体颗粒的质量平均粒度小于约180μm，小于约150μm，或小于约106μm。在一示范的实施例中，至少约90%的母体颗粒的粒度小于约300μm，最好小于约150μm。因为由这样小的母体颗粒构成的颗粒间交联聚集体包括大量的母体颗粒，所以它的质量平均粒度的偏移要比由较大的母体颗粒构成的颗粒间交联聚集体的质量平均粒度偏移大很多。对质量平均粒度的偏移的要求是所生成的聚合物的质量平均粒度比母体颗粒的质量平均粒度至少约大于50%，约大于75%较好，约大于100%更好，最好至少约大于150%。
颗粒间交联聚集体在聚合物中的数量还可用颗粒间交联聚集体在聚合物中的重量百分数来表示。在本发明优选的聚合物中，至少含有约25%聚合物颗粒重量的颗粒间交联聚集体，含约30%聚合物颗粒重量的颗粒间交联聚集体更好，至少约含40%聚合物颗粒重量的颗粒间交联聚集体最好。在本发明的优选的各实施例中，至少约含50%聚合物颗粒重量的颗粒间交联聚集体，含约75%聚合物重量的颗粒间聚集体更好，至少含约90%聚合物颗粒重量的颗粒间聚集体最好。
在原先相互独立的母体颗粒间形成了交联键的一个标志是所生成的颗粒间交联聚集体通常是流态(即液态)稳定的。本说明书所说的“流态稳定”的意思是指一个与含水流体接触或在其中膨胀(有和/或没有应力)的聚集体单元基本上保持完整(即至少有两个原先作为独立组分的母体颗粒保持相互结合)。流态稳定性这个定义本身就认定至少是有两个母体颗粒保持相互结合，最好是所有用于构成特定的颗粒间交联集体的母体颗粒都能保持相互结合。然而，也应该认定如果某些颗粒可能由于在后来水附聚到颗粒间交联剂中，那末某些母体颗粒可能从该颗粒间交联聚集体中散开。
本发明颗粒间交联聚集体在流态稳定性使颗粒间交联聚集体在干燥态和湿态(膨胀态)下都能维持住其结构，使部分母体颗粒保持不动，从而使这些颗粒之间的迁移降到最低限度，并保持在快速吸收流体的状态。在最终产品(如吸湿件)中流态稳定性有助于降低凝胶阻塞，(因为每体颗粒即使与过量的液体接触时也能保持聚集态)，有助于人们使原先独立的微颗粒在聚集状态下使用，有助于在使凝胶阻塞的发生降至最低的情况下增加所至生成的聚合物的流体吸收率此外较大的颗粒间交联聚集体颗粒开通了吸湿件的毛细孔道，改善了液体的输运能力。
可以通过包括两步骤的方法来测定聚集体的流态稳定性。先观察一个聚集体单元在同含水流体(合成尿液)接触时最初的动力学响应，然后观察这个聚集体充分膨胀时的平衡态。有关以这些判断标准为基础的测定流态稳定性的测试方法将在后面的测试方法部分中描述。
正如上面所提到的，颗粒间交联聚集体即使在膨胀时也能保持它们结构的完整。可以根据样品的凝胶膨胀压力来对这种结构完整性进行测量。聚合物的凝胶膨胀压力涉及一个部分膨胀的、颗粒状的、吸湿的聚合物样品阻止变形和散开的能力。凝胶膨胀压力将随着粒度、用于使聚合物材料膨胀的溶液、所吸收的合成尿液的相对量(即“X-负荷”)和测试装置的几何结构的不同而改变。这个X-负荷是指向每克颗粒状的、吸湿的聚合物中加入的合成尿液的克数。本文中所用的凝胶膨胀压力被规定为由一种部分膨胀的聚合物材料当其容积被限定在部分膨胀状态时通过弹性响应而试图使之回复到相应干燥状态结构的几何尺寸时所施加的净力。业已发现，可以在吸湿件中使用那些具有尽可能高凝胶膨胀压力的颗粒来使凝胶阻塞降至最低并加快流体在该吸湿件结构中的分布。凝胶膨胀压力测量所用的单位为千达因/平方厘米。在本文后面测试方法部分中描述了测定凝膨胀压力的过程。
用这些颗粒间交联聚集体可以构成了一种具有高流体吸收率的聚合物，该流体吸收率可通过测量其膨胀率得到。聚合物的膨胀率指一聚合物样品吸收一定量合成尿液的平均的流体吸收率。这里所定义的膨胀率是作为被整个凝胶块的透过率修正过的、液体在吸湿聚合物中的扩散率的一个量度。于是凝胶块的透过率会成为一个限制因素，它限制了在混合物中的自由流体以多快速度才能到达其它颗粒中。测定膨胀率并用每克聚合物每秒吸收的合成尿液的大多数来表示。可以用在后面测试方法部分所描述的一种方法来确定膨胀率。
含有本发明颗粒间交联聚集体的优选的颗粒状、吸湿的聚合物在30分钟时在28X负荷(即如前面所规定的，每克聚合物中加28克合成尿液)下，其凝胶膨胀压力大于或等于每平方厘米约20千达因，最好能大于或等于每平方厘米约25千达因。在15X负荷下优选的聚合物在30分钟时的凝胶的膨胀压力大于或等于每平方厘米45千达因，最好能大于或等于约每平方厘米60千达因。在28X负荷下，本发明聚合物的膨胀率要大于或等于约0.3g/g/sec，能大于或等于0.5g/g/sec更好。在本发明聚合物的特别优选的实施例中，在28X负荷下的膨胀率可大于或等于1.0g/g/sec，大于或等于1.1g/g/sec更好，最好能大于或等于1.25g/g/sec。
如前所述，一个特定颗粒的表面积与质量比是该颗粒的流体吸收率的一个指示。颗粒的表面积与质量比越大，待吸收的流体扩散的区域就越大。因此最好采用那些有比较高的表面积与质量比的、具有相似的凝胶膨胀压力特性(即不能损失凝胶的高膨胀压力值)的和具有其它一些特性的颗粒。表面积与质量比是用每克材料的平方米数来表示的。用后面的测试方法部分中所描述的方法可以确定给定聚合物的表面积与质量比。在本发明的颗粒状的、吸湿的聚合物中，颗粒间交联聚集体的表面积与质量比更高于同样大小的、非聚集颗粒的表面积与质量比，因此，使含颗粒间交联聚集体的聚合物的膨胀率得到增大。此外，颗粒间交联聚集体的膨胀率通常高于构成颗粒间交联聚集体的母体颗粒的膨胀率。
对吸湿件和吸湿用品特别有利的本发明的另一个特点是与存在这些聚合物中可萃取的聚合物材料的含量有关。测定可萃取的聚合物的含量的方法可以是使一聚合物样品与合成尿液接触相当长的时间(比如至少16小时)，这段时间是达到萃取平衡所必需的，然后从上层清液中过滤出形成的水凝胶，最后再测定滤液中的聚合物含量。在上述的美国专利Re32649中叙述了用来确定聚合物材料中可萃取的聚合物含量的步骤。此处特别推荐在合成尿液中按聚合物材料重量计的平衡可萃取含量不大于17%，最好不大于10%的聚合物。
在使用中，含有颗粒状交联聚集体的颗粒状的、吸湿的聚合物与液体接触，这样颗粒会膨胀并吸收所述液体。一般说，即使在中等的围压下，本发明的颗粒间交联聚集体也会各向同性地膨胀，这样即使在膨胀后，颗粒间交联聚集体也会维持其相对的几何尺寸和空间关系。构成颗粒间交联聚集体的母体颗粒在同待吸收的流体接触或在其中膨胀时不会分开(即颗粒间交联聚集体是“流态稳定的”)，这样就不会出现因微小颗粒的脱落而造成凝胶阻塞流体吸收的情况。此外，由于颗粒间交联聚集体具有很大的表面积与质量比，所以颗粒间交联聚集体具有相当高的流体吸收率，能够构成快速吸收材料。
虽然这些聚合物在本发明中是通过在吸湿产品、吸湿件和吸湿用品中的具体应用来讨论的，但在应该指出，这些由颗粒间交联聚集体组成的颗粒状的，吸湿的聚合物还可以用在具有不同目的其它领域中比如本发明的聚合物还可用于包装容器、药物释放装置、创伤清洗装置、烧伤处理装置、离子交换柱材料、建筑材料、农业或园艺材料(如育种薄层或水分保持材料);以及工业上的用途，如污泥或石油脱水剂，防止露水形成的材料，干燥剂和湿度控制材料。
本发明的颗粒间交联聚集体或含有颗粒间交联聚集体的聚合物可以与一种载体结合起来使用。图16示出了吸湿产品1600的一个实施例，其中一单个的颗粒间交联聚集体1610与一载体1620结合在一起。本发明所用的载体1620包括吸湿材料(如各种纤维素纤维)。载体1620也可是本领域技术人员所知道的其它任何载体，如无纺织物片、织物片、泡沫材料、超吸收纤维(如聚丙烯酸纤维布或德国Wilmington的the Arco Chemical Company提供的FIBERSORB纤维)、多孔聚合物织物、一种改进的纤维素薄膜、纺织品、合成纤维布、金属箔、合成橡胶等等。可以直接或间接地把颗粒间交联聚集体1610和载体1620结合在一起，结合可以通过物理或化学的连接方式(如人们知道的、包括具有把颗粒间交联聚集体1610粘合在载体1620上的粘合剂或化学制品等手段)来进行。
如图1-11所示，本发明中含有颗粒间交联聚集体的颗粒状的、吸湿的聚合物，无论是概括性限度的还是以上述“优选的”或者“特别优选的”的形式出现的，都可与纤维材料结合使用，做成改进的吸湿产品，如吸湿件。本文将结合它们在吸湿用品中的用途来叙述本发明的吸湿件;不过应该指出，吸湿件的潜在用途不应限于吸湿用品。
本发明的吸湿件通常是可压缩的、舒适的、不刺激皮肤的，并且能吸收和保持液体和某些排出体液。应该指出，根据本发明的目的，吸湿件不必限于一个单层或单片材料。这样，吸湿件实际上可以包括叠层制品、片状物或几种前述类型材料的薄片或片状物的组合制品。于是，这里所用的“件”一词包括了“数件”、“数层”或“成层状的”。本发明优选的吸湿件是那些由纤维(含纤维的材料或纤维材料)以及含本发明的颗粒间交联聚集体的颗粒状的、吸湿的聚合物叠成的块状的片状物或类似棉胎物。最好是把上述纤维材料和一特定数量的包括颗粒间交联剂的、吸湿的聚合物混合物制成一个片。
很多种类的纤维材料可用于本发明的吸湿件。任何类型的适用于常用的吸湿产品的纤维材料都适用于这里的吸湿件。这类纤维制品的具体例子包括含纤维素的纤维、改进后的含纤维素的纤维、人造丝、聚丙烯、聚酯纤维(如聚对苯二甲酸乙二醇酯，即DACRON)、亲水尼龙(HYDROFIL)等等。其它的纤维材料包括乙酸纤维素、聚氟乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯酸树脂、聚乙烯乙酸脂、聚酰胺(如尼龙)、双组分纤维、三组分纤维、它们的混合物等等。最好用亲水的纤维材料。除了一些已提到的例子外，适用的亲水纤维材料还有亲水化的疏水纤维，比如由聚乙烯或聚丙烯、聚丙烯酸树脂、聚酰胺、聚苯乙烯、聚亚胺脂之类的各种聚烯烃衍生出的、又经表面活性剂处理或二氧化硅处理的热塑纤维。事实上，亲水化的疏水纤维本身以及其制品由于不太吸湿，所以不能制成具有足以适用于通常的吸湿产品的吸收能力的片状物，不过由于它们具有良好的浸润性能，所以适合用于本发明的吸湿件。这是因为用在本发明中的这些吸湿件中的颗粒状的、吸湿的聚合物的高流体吸收率和没有凝胶阻塞的特性，而使在纤维的浸润倾向不比材料本身吸收容量重要的情况下，这时纤维的浸润倾向就显得重要了。虽然也可以使用疏水的合成纤维，但是它们不是优选的材料。
出于可用性和价格的考虑，在此通常最好把含纤维素的纤维用在作为吸湿件的亲水纤维材料。最好采用木浆纤维，因为它们也被认为是透气物。
其它可用于此处某些吸湿件的含纤维素的纤维材料是化学增强型纤维素。优选的化学增强型纤维素纤维是那些增强的、交织的、卷曲的含纤维纱的纤维，它们可以通过用一种交联剂使含纤维素的纤维内部交联而形成。下列的几个美国专利详细地描述了可用作吸湿件亲水纤维材料的各种类型的增强的、交织的、卷曲的含纤维素纤维1989年4月18日公开的Dean等人的题为“含分立的交联纤维的吸收组织”的美国专利4822453;1989年12月19日公开的Dean等人的题为“分立的交联纤维及其制造工艺”的美国专利4888093;1989年12月26日公开的Herron等人的题为“用于制造含减少了的残余物的分立的交联纤维的工艺及其纤维”的美国专利4889595;1989年12月26日公开的Schoggen等人的题为“制造分开的交联纤维的工艺及其纤维”的美国专利4889596;1989年12月26日公开的Bourbon等人的题为“制造含分开的交联纤维及其织物的工艺”的美国专利4889597，1990年2月6日公开的Moore等人的题为“交织的化学增强纤维素纤维及由其制成的吸湿用品”的美国专利4898642。这里引用这些文件以供参考。
此处所用的“亲水的”一词描述了纤维或纤维表面被沉积在纤维表面的液体浸湿的情况(即只要是水或含水的流体容易地在纤维表面扩散开或覆盖住纤维表面，而不论纤维实际上是否吸入流体或形成凝胶)。与材料浸湿性的有关工艺状态可以借助于所含有的液体和固体的接触角来供确定亲水度(和浸湿性)之用。这在1964年美国化学协会出版社出版并获得版权的、由Robert F. Gould编辑的题为《接触角，浸润度与附着力》一书中有详细的讨论。据认为如果液体与纤维或其表面之间的接触角小于90℃，或者如果液体趋向于自发地在纤维表面上分散，这两种情况下都被认为是纤维或纤维表面被液体浸润，一般这两个条件同时存在。
用于本发明吸湿件的纤维材料与颗粒状的、吸湿的聚合物的相对的数量可以极方便地用吸湿件的重量百分比来表示。吸湿件可以含有占吸湿件重量约2%至约98%的颗粒状的、吸湿的聚合物，约5%至约75%更好，最好其含量为约10%至约60%。颗粒状的、吸湿的聚合物的这个浓度可以表示为纤维与颗粒体的重量比。该比率可从约98∶2至约2∶98。对大多数吸湿件而言，理想的纤维与颗粒体重量比在约95∶5至约25∶75的范围之间，最好在约90∶10至约40∶60的范围之间。
此外，可以使颗粒状的、吸湿的聚合物按照其重量比的不同散布在吸湿件的不同区域和厚度。比如，可以把纤维材料和颗粒状的、吸湿的聚合物置于吸湿件中的某些部分。最好吸湿件中含有均匀分布的亲水纤维材料与颗粒状的、吸湿的聚合物的混合物。1986年9月9日公开的Paul T. Weisman和Stephen A.Goldman的题为“高密度吸湿组织”的美国专利4610678中公开了聚合物基本均匀地穿过整个吸湿件而散布(完全散布)的情况，这里引入这份专利以供参考。另一种情况是，聚合物的分布方式可以是聚合物在一些区域或范围中的浓度比其它区域或范围高。比如，1987年10月13日公开的Kellenberger等人的美国专利1699823公开了一种吸湿件，其中颗粒状的、吸湿的聚合物的浓度至少在沿一部分吸湿件厚度方向按正梯度分布。沿厚度方向上的浓度梯度最好使浓度在吸湿件接收液体的表面(即顶面)处或附近最低，而在吸湿件背面处或其附近最高。此处引入该专利以供参考。
如上所述，本发明的颗粒状的，吸湿的聚合物的粒度可以在一个很大的范围内变化。不过当用于吸湿件时，由于考虑到其它的因素而排除了使用很小或很大颗粒的可能性。由于工业卫生的原因，不希望使用粒度小于30μm左右的颗粒。粒度大于约2毫米的颗粒也是不希望要的，因为它们会在吸湿体中带来有砂质的视感觉，这种感觉从消费者美学的观点看是不可取的。此处所优选的是粒度介于约45μm与约1000μm之间的颗粒。
这里吸湿件的密度对确定吸湿件以及采用了吸湿件的吸湿用品的吸收性能具有一定的重要意义。此外吸湿件的密度一般将介于约0.06g/cm3至约0.5g/cm3之间，最好能介于约0.09g/cm3至约0.30g/cm3之间。这些结构物的密度值是根据它们的标准重量和厚度计算出的。厚度测量是在一个10g/cm2的“平稳的”负荷下进行的。标准重量是通过用冲模切下一定大小的样品并用一标准天平称量样品而测出的，由样品的重量和面积能确定其标准重量。密度值和标准重量值计入了含有聚合物颗粒的重量。
此处的吸湿件除含有纤维材料和聚合物的成分外，还含有多种可任选的材料。这些可任选的材料可以包括诸如流体分散助剂、灭菌剂、pH值调节剂、气味调节剂和香料等物。如果加入这些任选的成分，其中它们的数量一般不超过吸湿件重量的30%。
此处含有纤维材料与本发明的颗粒状的、吸湿的聚合物的混合物的吸湿件可以用有关的任何工艺或技术来制造从而提供一个由纤维和聚合物颗粒组合构成的片状物。本发明的吸湿件的制备方式最好是把基本上干燥的纤维与聚合物颗粒的混合物在空气中铺放，并且如果想要或需要的话，把得到的片状物压实。前述的美国专利4610678中更充分地公开了该过程，如在此引入以供参考的美国专利4610678所指出的，由该过程制备的在空气中铺放的片状物中最好包括基本上不相联的纤维，并且水分含量最好为10%或更低。在用空气中铺放法或用其它常规手段制备片状物的过程中，在放置和运输聚合物颗粒时应当小心，以避免把这些颗粒间碰碎成较小的颗粒。即使颗粒已成为颗粒交联聚集体时也应如此，尽管颗粒间交联聚集体在干燥状态下的结构完整性比较高。
在本发明吸湿件的另一个可选的实施例中，吸湿件包括了一个叠层(一个分层的吸湿件)，该叠层至少含有一层(也可任选为两层或更多层)的由聚合物弥散的颗粒形成的层。叠层最好由多层或多片含纤维的材料(最好形成一片吸湿材料)如薄纸。1986年3月25日公开的Timothy A. Kramer.Gerald A. Young和Ronald W.Kock的题为“吸湿的叠层结构”的美国专利4578068中比较详细地介绍了这种分层的吸湿结构，这里引入这篇专利以供参考。1985年11月15日公开的Ronald W.Kock和John A. Esposito的题为“分立的颗粒在可移动多孔片状物上均匀分布的方法”的美国专利4，551，191中介绍了制备上述叠片的另外的方法和装置，这里引入该专利以供参考。
图5示出了本发明一个叠片示范实施例一分层的吸收件70。分层的吸湿件70最好包括四片含纤维材料的片状物。顶片状物81、底片状物84以及中间片状物82和83。分层的吸湿70在相邻的片状物之间有由三个用本发明颗粒状的、吸湿的聚合物颗粒75在每一内表面86、87、88上形成的不连续层。如图5所示，分层的吸湿件70最好还在顶面71中有锥形凸起90，在底面72中相应地有锥形凹处91。
制备出的本发明的分层的吸湿件70是由下列部件制成的n个基本上为平片形的含纤维材料的片状物，每个片有两个基本上平行的表面，n为2或比2大的整数);以及本发明颗粒状的、吸湿的聚合物颗粒。本发明分层的吸湿件70具有一顶面71和一底面72。分层的吸湿件70包括n片含纤维材料的片状物，(n为2或更大的整数)，有多少片就有多少层，其中包括有一个顶片状物81，一个底片状物84，n-2个中间片状物82，83，以及n-1个由每两个相邻片状物确定的两个对邻接触的界面86，87，88。每个界面都有一个表面区域。这些聚合物颗粒75在一个或多个界面上构成一个不连续层。
本发明的分层的吸湿件70可以具有从两个到许多个含纤维材料的片状物。片状物的数目一般由片状物厚度来限定。可以有约2个至约12个含纤维材料的片状物，最好有约2个至约5个含纤维材料的片状物。如图5中所示，可以在每个相邻的含纤维材料片状物之间都放置颗粒状的、吸湿的聚合物颗粒75;不过，也可以把颗粒75仅仅夹在某些相邻的含纤维材料的片状物之间。
正如这里所用的那样，一片含纤维材料片状物是具有两个基本平行表面的、由基本上邻接的材料组成的一个薄片。虽然含纤维材料的片状物不必是平的或光滑的，它还是或可以是被布置在一个长和宽不确定的、沿两个方向延伸的基本上为平面二维结构中。用于本发明的分层的吸湿件70中的含纤维材料的片状物的例子包括各种纸张和无纺材料。用于本发明的含纤维材料的片状物可以是吸湿材料的片状物，而吸湿纸片更好，最好是吸湿棉纸。含纤维材料的片状物可以是同样的含纤维的材料，也可以不同的含纤维的材料。
在本发明分层的吸湿件70中，最好是通过在颗粒75存在的界面上的、相邻片状物的接触面之间的纤维缠绕作用，而使这些含纤维材料片基本上整体地脆弱地连接起来。这些颗粒可以因纤维俘获作用而固定在界面上。此外，这些聚合物颗粒75也可以用几种不同的方式结合在一片或多片状物上。例如，可以使胶水的细喷雾滴沉积在片状物上，以便把颗粒粘在片状物上。此外，可以使胶水按特定的图形(如螺旋形)沉积在片状物上，把含纤维材料的片状物粘起来而形成一个能裹住颗粒的袋子。还有，可以通过下述方式使这些片状物借助于氢键同这些颗结合起来把水雾喷射到片状物上，然后加入颗粒，把各层片状物压在一起，再烘干所生成的分层吸湿件，如图5所法，最好是使纤维片状物在两个打褶的表面之间打褶，这两个表面具有沿叠层的Z方向的几何凸起和凹陷，以便把Z方向的凸起90和凹陷91传递给那些叠层的片状物。上述的美国专利4578068中介绍了制造上述分层的吸湿件的一个示范方法。
本发明分层的吸湿件的另一个实施例是一个装有颗粒状的、吸湿的聚合物的“袋子”。该袋子是一种上述的分层的吸湿件，其中纤维片状物为两片。使这些纤维片状物沿它们的边缘处封接起来，在袋子的中央形成一个大口袋。聚合物颗粒就裹在袋的纤维片状物之间。于是，该袋子就象一个茶叶袋，颗粒状的、吸湿的聚合物在袋中可以自由膨胀，吸湿。袋子的纤维织物最好由一种本领域人员熟知的无纺材料制成，虽然也可以用本领域人员熟悉的手段(如粘合剂或超声接合)把片状物封接起来，但最好还是用加热法把无纺织物沿其周边封闭起来。
由于这里所讨论的颗粒状的、吸湿的聚合物具有独特的吸湿性能，本发明的吸湿件特别适合用做吸湿物品中的吸湿芯，特别是用在方便的吸湿用品中。这里所用的“吸湿用品”一词指能吸收和容纳排出体液的用品，特别是指贴靠在使用者的身上或接近使用者身体的、用于吸收和容纳身体排出的各种体液的用品。此外，“方便吸湿物品”指那些打算只用一次即丢弃掉的用品(也就是说虽然吸湿用品的某些或全部材料还可以循环使用、再使用或暂时保存起来供以后使用，但是原来的作为整体吸湿件用过后再也不打算清洗或者用其它方法恢复或再作为吸湿用品重新使用)。图1示出了一种吸湿用品(吸湿垫20)的优选的实施例。此处所用的吸湿垫一词是通常指供婴儿或不能自理的病人在其驱干下方所使用的用品。不过应当指出，本发明同样适用于其它的吸湿用品，如不能处理的病人穿的紧身裤，不能自理病人使用的垫子，健身裤，尿布衬垫，卫生巾，擦面纸巾，毛巾纸等等。
图1是本发明的一个处于铺开的不受压缩(即去除了全部的弹性引起的压缩)状态的吸湿垫20的平面视图。为了清楚地示出吸湿垫20的结构将其中部分结构剖去。吸湿垫20与使用者接触的部分朝向观察者。图1中所示的吸湿垫20包括一个前腰带区域22，一个后腰带区域24，叉区域26，以及由吸湿垫的外部边缘限定的周边28，周边28中纵向边缘被指定为30，端边缘被指定为32。此外吸湿垫还有一个标号为34的横向中心线和一个标号为36的纵向中心线。
吸湿垫20最好包括一个能透过液体的顶片38，一个与顶片38相连结的不能透过液体的底片40，一个位于顶片38和底片40之间的吸湿芯41(吸湿件42)，弹性件44和用带子固定的扣件46。在顶片38、顶片40、吸湿芯41和弹性件44可以组合成按照各种公知结构来布置，1975年1月14日公开的Kenneth B.Buell的题为“用于方便吸湿垫的可收缩的边缘部分”的美国专利3860003中公开了一种通常优选的吸湿结构，这里引入这篇专利以供参考。此外，下列的各专利中也公开了用于方便吸湿垫的优选的结构1989年2月28日公开的Mohammed I.Aziz和Ted L. Blaney的题为“带有防渗部分的用弹性体制成的盖片的方便吸湿件”的美国专利4808178，1987年9月22日公开的Michael I.Lawson的题为“具有双封套的吸湿用品”的美国专利4695278，1989年3月28日公开的John H.Foreman等人的题为“具有一容纳袋的吸湿用品”的美国专利4816025。这里引入这些专利以供参考。
图1示出了吸湿垫20的一个最佳实施例，其中顶片38和底片40共同延伸，它们的长、宽尺寸一般比吸湿芯41大。上片38叠在底片40上并与底片40相联接，借此形成吸湿垫20的周边28。周边28确定了吸湿布20外部界限即边缘。边缘28包括纵边缘30和端边缘32。
吸湿垫20上分别有前腰带区域22和后腰带区域24，这些腰带区域从吸湿垫的边缘28朝向吸湿垫的横向中心线34延伸，最好延伸，出等于吸湿垫20长度5%的距离。这些腰带区域包括吸湿垫的上部分，在使用时，这部分要围住使用者的腰部。叉区域26是位于腰带区域22和24之间吸湿垫20的部分，叉区域包括在使用时定位在使用者的两腿之间的、并覆盖住使用者下部躯干的吸湿垫那部分。显然，叉区域26限定了吸湿垫20或其它种方便的吸湿用品的液体沉积典型的范围。
顶片38有柔软感并对使用者的皮肤无刺激性。此外，顶片38能透过液体并能使液体很容易透过其厚度，适合的顶片38可以用各种大片材料制造，这些材料例如可以是多孔泡沫，网状泡沫，多孔的塑料薄膜，天然纤维织物(即木或棉纤维)，合成纤维织物(即聚脂或聚丙烯纤维)或天然和合成的混纺纤维的混合。顶片38最好是由疏水性的材料制成，以便使吸湿芯内的液体同使用者的皮肤隔离。
一个具体的最佳顶片38是由恒定长度的聚丙烯纤维(纤维的登尼尔系数约为1.5)，例如由Wilmington，Delaware的Hercules公司制造的Hercules型的151聚丙烯，在这里所说的“恒定长度纤维”是指这些纤维的长度至少约为15.9mm(0.62英寸)。
有很多制造技术可以用于制造顶片38，例如顶片38可以用纺织，非纺织，纤维胶接，梳理加工等。一个最佳的顶片经梳理后，再用纤维制品领域中公知的热结合技术来处理，顶片38每平方米的重量最好为约18-约25克，顶片在加工方向上最小的干抗拉伸强度至少为约400克/cm，在横加工方向湿的抗拉强度至少为约55克/cm。
底片40是不透液体的，最好是用塑料薄膜制成，当然，也可以用其它的柔性的不透液体的材料制成。底片40能防止被吸收在并容纳在吸湿芯41中的排出物浸湿与吸湿垫20接触的织物，例如床单和内衣等。虽然底片40也可以用其它柔性不透液体的材料制成的，但最好用厚度约为0.012mm(0.5密耳)到0.051cm(2.0密耳)的聚丙烯薄膜制成。此处的“柔性材料”是指柔顺的可以容易与使用者的身体轮廓和形状相符的材料。
由Monsanto Chemical Corporation生产的产品名为第8020号薄膜是一种合适的聚丙烯薄膜。底片40最好压花和/或把表面加工成无光泽而使其外观更象布料。此外，底片40可以使蒸气从吸湿芯41中逸出，同时仍能阻止排出物穿过底片40。
底片40的尺寸由吸湿芯41和选定的吸湿垫的尺寸来限定，在一个最佳实施例中，底片40被改进成沙漏形状，该底片40伸出吸湿芯41外面最小距离(整个吸湿垫周边28至少伸出约1.3至约2.5cm(约0.5至约1.0英寸)。
可以用任何适宜的方法将顶片38和底片40连接起来，此处术语“连接”是指一些方法，用这些方法可以将顶片38直接固定在底片40上，也可通过先把顶片38固定在中间件上，然后将中间件固定到底片40上，从而将顶片38间接固定到底片40上。在一个最佳实施例中，示出了连接措施，例如粘接剂或任何其它的公知连接，借助于连接件使顶片38同底片40彼此固定。例如可以用均匀的粘接层，带装饰花样的粘接层来使顶片38固定到底片40上。
带状固定件46贴靠在吸湿垫20的后腰带区域24，以便使该吸湿垫保持在使用者身上而提供一个系紧措施。在图中只示出几个带状固定件中的一个。这些带状固定件46可以是任何公知的固定件，例如由Kenneth B.Buell在1974年11月19日公开的(美国专利3848594中公开的)带状固定件，该专利已在此引入以供参考。这些带状固定件46贴靠在吸湿垫20的隅角附近。
弹性件44邻近吸湿垫20的周边28固定，最好是沿着每个纵边缘30，以便利用这个弹性件拉出和使吸湿垫20保持靠紧使用者的两腿。此外弹性件44可以邻近吸湿垫20的端边缘32的一个或两个固定，以便除了提供一个腿套外还提供一个腰带。例如已在此引入以供参考的、由David J. Kievit和Thomas F. Osterhage于1985年5月7日公开的名称为“带有弹力的可收缩腰带的方便的吸湿垫”美国专利4515595公开了适合的腰带。在此引入以供参考的、由Kenneth B.Buell于1978年3月28日公开的名称为“为连续地把分立的拉紧弹性绳固定到方便的吸湿垫制品的预先确定的隔离部位的方法和装置”的美国专利4081301中公开了适于制作带有弹性收缩的弹性件的、易移动吸湿垫的方法和装置。
弹性件44在弹性收缩状态下固定在吸湿垫20上，以使在正常的不受约束状态下，弹性件44有效地缩紧，即收拢吸湿垫20。弹性件44可以至少按二种方式在正常的弹性收缩状态下扣紧，例如，弹性件44可以拉紧后扣紧，而同时吸湿垫20是处在非收缩状态下。另一方面，吸湿垫20可以借助打摺等收缩，使弹性件44可以紧固连接到吸湿垫20上，同时弹性件44处在松弛状态或非拉紧状态。
在图1所示的实施例中，弹性件44基本上延伸出在叉区域26的吸湿垫20的整个长度或任何其它适合于提供弹性收缩线的长度，弹性件44的长度由吸湿垫的设计来限定。
弹性件44可以采用多种结构，例如弹性件44的宽度可以从约0.25mm(0.01英寸)至约25mm(1.0英寸)或更大一些;弹性件44可以由一个单根弹性材料制成的绳组成，也可以由几根平行的或非平行的弹性材料制成的绳组成;这些弹性件44也可以是矩形形状或曲线形状的，此外，弹性件44可以用多种公知的方法固定到吸湿垫上，例如可以用超声波焊接，加热和加压固定到吸湿垫20上，这些弹性件44也可简单地粘接到吸湿垫20上。
吸湿垫20的吸湿芯41被放置在顶片38和底片40之间。可以把吸湿芯41制成各种大小和形状(例如矩形的或沙漏形状的、非对称的形状等)，其材料可以用多种。吸湿芯41的总吸湿容量应和打算使用的吸湿用品或吸湿垫的设计液体充入量相一致。此外吸湿芯41的吸湿容量可以改变以满足从婴儿到成年人的不同需要。吸湿芯41最好包括本发明的吸湿件，该吸湿件是由纤维材料和含有本发明的颗粒间交联聚集体的颗粒状的吸湿的聚合物的规定量的颗粒组成的混合物。
吸湿垫20的一个最佳实施例有一个改进的沙漏形状的吸湿芯41，该吸湿芯41最好是由棉织物或透空气的棉胎、木浆纤维和放在其中的吸湿的颗粒状的吸湿聚合物组成的吸收件42。
另外，本发明的吸湿芯可以单独包括本发明的吸湿聚合物，包括本发明几种聚合物多层组合(包括此处所描述的叠层结构)，或任何本技术领域内公知的其它吸湿芯结构，例如在此引入以供参考的Harmon的1972年6月20日公开的美国专利3670731、Morane的1972年6月15日公开的美国专利3669114、Cook等人1975年6月10日公开的美国专利3888257、Assarson等人1975年8月26日公开的美国专利3901231、Mesek等人1978年7月25日公开的美国专利4102340、和由Pieniak等人1985年2月19日公开的美国专利4500315等里面描述的吸湿芯结构。
吸湿芯41的一个典型的实施例包括由吸水纤维材料和和本发明的颗粒状的吸湿聚合物构成的织物，上述聚合物例如由Paul T.Weisman和Stephen A. Goldman的于1986年9月9日公开的名为“高密度吸湿组织”的美国专利4610678中所公开的吸湿件结构，这里引入该专利以供参考。另一种吸湿芯41的实施例是一种以最佳结构的双层吸湿芯，例如由Paul T.Weisman，Dawn I. Houghton和Dale A.Gellert等人持有的于1987年6月16日公开的名为“带有双层吸湿芯的吸湿用品”的美国专利4673402描述的吸湿芯结构，这里引入该专利以供参考。该吸湿芯有一个非对称形状的上层和下层。用在本发明的吸湿垫的一个具体的最佳实施例是在Miguel Alemany和Charles J. Berg于1989年5月30日公开的名为“具有低密度和低标准重量收集区域的高密度吸收件”的美国4834735号专利所描述的具有一个储存区域和一个具有平均面密度和每单位面积的平均标准重量比储存区域低以使收集区域可以有效地、迅速地收集排出的液体的收集区域。
图4是本发明用的在上述参考文件美国专利4834735号中所描述的吸湿芯41(吸湿件42)的一个最佳实施例的透视图，在图4中所示的吸湿件42看上去是由后段48和前段50组成，前段50看上去有一个端部区域52和一个沉积区域54，沉积区域54包括收集区域56(用虚线表示)和储存区域58。而前段50被沿横向分为三个区域两个横向隔开的耳区域66和62，以及一个中心区域64。吸湿件42还有一条标号为66的横向中心线，和一个标号为68的纵向中心线。
吸湿件42有一个后段48和一个前段50，前段50和后段48相邻接。吸湿件的后段48和前段50分别从吸湿件42的端边沿67朝向横向中心线66延伸，前段50约延伸至吸湿件长度的1/2-3/4(最好约2/3)，前段50的长度最好大于吸湿件42的总长度的1/2，这样可以保证当该吸湿件放置在一个吸湿垫或其它吸湿用品中时，使该吸湿件包括了吸湿件42的所有的有代表性的液体沉积区域。
前段50有一个端区域52和一个沉积区域54，端区域52包括前段50从吸湿件42的相应边缘70朝向横向中心线66伸出吸湿件42的长度的2%-10%左右(最好是5%左右)的那部分。沉积区域54包括前段50与端区域52和后段48相邻的、且位于在端区域52和后段48之间的那部分，并包括吸湿件42的典型的液体沉积区域。;
前区域50还有两个横向隔开的耳区域60和62，一个位于耳区域60和62正中间中心区域64。耳区域60和62包括从周边28的纵向边缘30向纵向中心线延伸出吸湿件42的宽度的约1/10-约1/3距离的那部分，这样耳区域60和62是附贴住使用者腰部和下身躯的那部分，而中心区域64附贴在使用者腰部和下半身躯的中间部分，因此中心区域64限定了液体横向典型的沉积区域。
沉积区域54包括一个收集区域56和一个与收集区域56在横向地区保持液体相通的储存区域58。收集区域56包括在图4中用虚线指定的部分沉积区域。储存区域58通常包括沉积区域54的其余部分，并最好还包括吸湿件42的其余部分。
储存区域58至少应是沉积区域54的相当高毛细作用(高密度和高标准重量)那部分。储存区域58的主要功能是吸收被排放的液体，这些液体或者直接被排放到储存区域58或者通过在收集区域56和储存区域58之间建立的毛细压力梯度作用输送到储存区域58，并在使用者运动产生的压力下也保存住这些液体。虽然其它的高毛细作用的结构也可以采用，储存区域58最好主要包括上述的美国专利4610678所公开的结构和美国专利4673402中所公开的比较低的流体储存层。这两份专利都在此引入以供参考。
储存区域58的密度和单位面积的标准重量要比收集区域56高得多。储存区域58的密度和标准重量的数值包括聚合物颗粒的重量，因此密度和标准重量将可以根据弥散到整个吸湿件42中的颗粒的数量来改变。
虽然储存区域58可以采用各种尺寸和形状，但储存区域最好至少包括没有收集区域56沉积区域54的那部分(即整个沉积区域54组成了储存区域58，而不包括收集区域56)。虽然后段48和端区域52不包括储存区域，但是在图2、3和4中所示的吸湿件42的特别优选的实施例中，整个吸湿件42(除收集区域56之外)包括一个或几个储存区域58。此外，虽然储存区域58不必完全横向包围收集区域56(即储存区域是至少同收集区域56的横向地带部分保持液体连通)，但在本发明的最佳实施例中，储存区域58横向包围收集区域56，以便充分利用在该两个区域之间存在的毛细压力差。
收集区域56的毛细作用比较低，为此它的平均密度和单位面积的标准重量要比储存区域58低。收集区域56用于快速收集和暂时保存被排放的液体。这些液体是以喷发形式排出的，所以收集区域56必须能够通过浸湿作用快速收集液体和把液体从与液体接触的地点导到吸湿垫42的其它部分。
虽然收集区域56的部分可以位于吸湿件42的后段48中，但收集区域56一般最好位于吸湿件42的前段50中，这样收集区域56就位于液体典型沉积区域(即沉积区域54)内。这样收集区域被安排在液体排放点附近，以便能在这些液体的接触区域快速收集这些液体。
收集区域56在前方的位置可以根据收集区域56的顶部表面积的面分率限定，该收集区域的位置在沿吸湿件42长度上的特定点的前方。虽然收集区域56的位置也可以根据定位在特定点前方的收集区域的体积来限定，应该指出，对收集区域56的顶表面可望有比较明确的限定，因为顶部表面积实际上限定了可以收集液体的固有的面积。此外，因为在最佳实施例中吸湿件42的厚度在沉积区域54最好是均匀的，并且收集区域56的横截面最好是矩形的，所以顶部面积的界限相当于体积界限。收集区域56的定位可以参考有关其顶面积的技术条件(即在给定区域上的收集区域的顶面积的百分率)。
于是，根据本发明，即使其它的部分可以安排在吸湿件42的任何位置，包括后段48和端区域52，必须把至少一部分收集区域56安排在沉积区域54中。(不难理解，如果采用多个收集区域，则至少应有一个收集区域的一部分必须安排在沉积区域54中)。然而，收集区域56相对于吸湿件42的最好的安排应使收集区域56的顶面积完全定位在吸湿件42的沉积区域54之内，更可取的是把收集区域56相对于吸湿件42定位，使收集区域56的顶面积完全位于吸湿件42的沉积区域54之中，最可取的是把收集区域56的顶面积的至少30%定位在吸湿件42的前段的前半部(约近似整个吸湿件42的前段的1/3)。
收集区域56可以采用与吸湿件42或吸湿垫的吸湿要求相符合的任何所希望的形状，包括例如圆的、矩形的、三角形的、梯形的、椭圆形的、沙漏形状的、漏斗状、狗骨骼状、狐狸形状或卵形的等。收集区域56的最佳形状应是那些能增加在收集区域56和储存区域58之间的交界面处的周界范围，以便充分利用在该两个区域之间的毛细压力差。在图1-4所示的实施例中收集区域是具有顶面积约45cm2(约7英寸2)的卵形形状。
为了使吸湿件42的前段50中能够保证一最低的吸湿容量，储存区域58的顶表面积或体积必须包括前段50的某一最低限度的顶表面积或体积。需要指出，收集区域56最好应包括比吸湿件42的前段50全部顶表面积和/或体积更小的顶表面积和/或体积。(因为在最佳实施例中，收集区域56的厚度和横截面积通常是均匀的，所以体积可以同一个轮廓清楚的顶面积换算。)定位在吸湿件42的前段50中的收集区域56部分的顶面积最好包括比前段50顶面积约小50%，小35%更好，最可取的是约小20%。此外，收集区域56的顶面积最好小于沉积区域54的顶面积的50%，更可取的是约小于35%，最可取的是约少于20%。
收集区域56可以有各种不同的横截面积和形状，其中包括，收集区域56各部分的面积可以小于或大于它的顶部表面积(即收集区域56可以比在吸湿件42的顶部表面下面的窄或宽)。例如收集区域56的形状可以是圆锥形的、梯形的、T形的或矩形横截面。如图2和3所示，收集区域56的横截面最好是矩形的，以便能提供一个均匀的收集区域56。
另外，收集区域56不必包括吸湿件42的整个厚度，它可以只达到总厚度的一部分。收集区域56的厚度还可以同横向环绕的储存区域58的厚度不同。然而在图2和3所示的最佳实施例中，收集区域56最好达到吸湿件42的整个厚度，且其厚度等于在沉积区域54中的环绕的储存区域58的厚度。
虽然收集区域56可以横向地定位在沿着吸湿件42的任何地方，但是已经发现，当收集区域56横向定位在吸湿件42的前段50或沉积区域54中部时，收集区域的效率最高。收集区域56最好定位于吸湿件42的纵向中心线68中部附近。更可取的是收集区域56只横向定位在吸湿件42的前段50或沉积区域的中部，因此没有把收集区域置于耳区60和62中。
这样的吸湿件42最好是在空气中涂覆制作，即在空气中涂覆形成一个有一定厚度的吸湿件42预型件的轮廓，然后在固定间隙的压延机上压实吸湿件42，预制出的有吸湿件42的轮廓的厚度层有几个较高标准重量的区域，这些区域限定了储存区域58，而它的低重量区域确定了收集区域56，而后最好将吸湿件42压制成均匀的厚度。这样就形成每单位面积低密度和每单位面积收集区域的低平均标准重量的收集区域56，对应于高平均密度和高平均标准重量的储存区域58。另外，把颗粒状的吸湿的聚合物在纤维沉积到预型件之前加到携带纤维的空气流中，这样就使聚合物在整个预加工的吸湿件42上均匀分布。
图6和图7示出本发明的另一个吸湿芯的实施例。吸湿收集层674定位在吸湿件642上，以便形成一个双层吸收芯。类似的双层吸湿芯的例子在上述的美国专利4673402中有更详细的描述。
这个吸收层674用于快速收集和暂时保存被排放的液体，然后通过吸湿芯从初始接触地点传送到吸湿收集层674的其它部分。因为吸湿收集层的主要功能是容纳通过顶片38的液体，再把这些液体传送到吸湿收集层674的其它区域，最好传送到吸湿件642上，吸湿收集层674最好不含聚合物。吸湿收集层674最好主要由亲水的纤维材料组成。此外，吸湿收集层674可以含有特定数量聚合物。吸湿收集层674可以包含高到约50%重量的聚合物，在最佳的实施例中吸湿收集芯包含从0至约8%重量的聚合物。在另一个最佳实施例中，吸湿收集层674是由在前面讨论过的化学增强的纤维素纤维制作。
吸湿收集层674展开形状可以是任何所希望的形状，例如方形的、卵形的、椭圆形的、非对称或沙漏状的，吸湿收集层674的形状可以大致限定最终的吸湿垫20的形状。在图6所示的本发明的最佳实施例中，吸湿收集层674是沙漏状的。
本发明的吸湿件642的尺寸不必同吸湿收集层674相同。事实上，吸湿件642的顶表面可以比吸湿收集层674的顶表面略大或略小。如图6所示，吸湿件642比吸湿收集层674小，吸湿件的顶部面积约是吸湿收集层674的顶部面积的0.25-1.0倍。更可取的是吸湿件642的顶部面积更好约是吸湿收集层674的顶部面积的0.25-0.75倍，最好是约0.3-0.5倍。在另一个实施例中，吸湿收集层674比吸湿件642小，而吸湿收集层的顶面积约是吸湿件642的0.25-1.0倍，最好是0.3-0.95倍。在另一个实施例中，吸湿收集层674最好是由化学增强纤维素纤维组成。
吸湿件642最好是根据底片40和/或吸湿收集层674在吸湿垫或其它吸湿用品的特定位置关系放置，具体地说，吸湿件642通常是固定在吸湿垫的前面，以便使聚合物处在最有效的收集和保存来自吸湿收集层674的排放液体。
吸湿件642的向前的位置可以由确定在沿着吸湿垫或其它吸湿用品长度上特定地点的前方存在的聚合物占总聚合物的百分数来限定。根据本发明，吸湿件642相对于底片和/或吸湿收集层674按下述说明定位，(1)至少约占吸湿件642中总数75%的聚合物处在吸湿垫或其它吸湿用品前段三分之二部分上，(2)至少占吸湿件642中总数55%的聚合物位于吸湿垫或其它吸湿用品的前半部上。比较可取的是使吸湿件642相对于底片和/或吸湿收集层674按如下要求定位使吸湿件642中的总聚合物至少约90%位于吸湿垫或其它吸湿用品的三分之二部分，以及至少约占总聚合物的60%位于吸湿垫或其它吸湿用品的前半部分。(对于本发明吸湿垫或其它吸湿用品的“部分”一词可以参考展开的吸湿垫20或其它吸湿用品在一直线上给定的点前方所占有的顶面积，这条直线确定了吸湿垫20或其它吸湿用品的长度)。
这个双层吸湿芯的吸湿件642可以制成任何与对舒适的要求相符的形状，例如其形状可以是圆形的、方形的、梯形的、椭圆形的、沙漏状的、狗骨架状或卵形的等等。吸湿件642也可根据需要用高吸湿能力的织物的薄棉纸或合成的含细孔(即无纺)材料包成外套，以便尽可能地降低聚合物颗粒从吸湿件642中迁移出来的可能性。这样包装的另一个目的是使双层吸湿芯使用中的完整性按所需要的那样增加。事实上，这层织物可以胶接到吸湿件642上。完成胶接的操作工艺，包括由Minetola和Tucker在1986年3月4日公开的美国专利4573986中描述的胶喷涂工序，这里引入专利以供参考。
在一些最佳实施例中(如图6所示)，双层吸湿芯的吸湿件642是椭圆形。在一些特殊的最佳实施例中，采用了在外面包有喷胶织物椭圆吸湿件642。
图8示出本发明包括吸湿件842的吸湿芯的另一个实施例。吸湿件842的形状是不对称的(即吸收件842相对于它的横向中心线不对称)。另外，通过采用适当的制造吸湿件842的方法，耳区域860、862和后段848的密度和标准重量值同它位于中央区域864中的储存区域858是不同的。耳区域860、862和后段848最好是用标准重量比中央区域864的储存区域858低的材料制作的，因为多余的材料在这个实施例中对防止泄漏没有明显的作用，这样可以降低吸湿件842的成本。吸湿件842被压成均匀的厚度，因此中央区域864的储存区域858的平均密度比后段848和耳区域860、862大。(应该指出后段848和耳区域860、862的全部或部分也可以压成小于中央区域864的厚度，而使它们的平均密度约等于或大于储存区域858的平均密度)。进一步，如图8所示，虽然后段848也可不必包括这样的耳状区域，但最好包括几个耳状区域。
吸湿件842的收集区域856具有漏斗状，该漏斗形状通常由与一个窄条形的或方形部分886组合的三角形部分884来限定，三角形部分884对男性使用者排放的液体吸收特别有效。而窄条部分886对于女性使用者排放的液体吸收特别有效。为了使在制造或使用期间能合拢，收集区域856的窄条部分884应有一个最小的宽度，对于在此用的纤维材料来说至少要3/8英寸左右，收集区域856的形状也可以根据拟定的使用者的类型而改变，例如对于男性使用者只安排一个三角形部分。
图9示出了本发明的另一个实施例，其中吸湿芯可以包括一个由一种叠层纤维基质材料和一种纤维材料与本发明的聚合物颗粒900组成的混合物制成的吸湿件942。吸湿件942包括一个储存区域958(图中用虚线示出)和一个涂层902(收集/分配层)。储存区域958最好仅位于吸湿件942的前段850，这样后段48就不包括一储存区域958(即后段48不包括纤维材料和聚合物的混合物)。这种结构既节省了材料成本又为吸湿件942的端部提供一个有利的泄漏的场所。另外，储存区域958和吸湿区域956没有包括吸湿件942的整个厚度而仅达到吸湿件942整个厚度的一部分(可以在约25%至95%之间，最好在约75%至约95%之间)。涂层902的厚度最好比吸湿件942的收集区域956和储存区域958厚度小很多，并至少形成在不包括收集区域956和储存区域958的吸湿件942的那部分上。最好在吸湿件942的后段48也形成涂层902，在该示出的实施例中收集区域956和涂层902最好都是主要由限定弥散聚合物的数量(约从0至2%)的吸水纤维材料组成。另外，收集区域956和涂层902是由具有相同密度和标准重量的同样材料制成的，这样，吸湿件942大体上有一个环绕储存区域958的卵形收集区域。
排放到收集区域956的体液将很快收集到吸湿件942里，然后借助在储存区域958和收集区域之间的毛细作用梯度使这些液体沿着它们的交界区域输送到储存区域958中或者被吸湿或者通过重力的作用排到涂层902上，在这上面，液体将借助于浸湿作用从在收集区域956初始接触处迅速地输送到涂层902的其它部分，在该处涂层902和储存区域958的毛细作用差将液体输送到储存区域958。在吸湿件942的储存区域958和其它部分之间存在的较大的毛细作用梯度，使储存区域958，更确切地说是使聚合物颗粒900的作用更加有效。虽然收集区域956和涂层902可以有不同的特性和结构，例如可以由不同的材料和不同的密度或者在二者中都有弥散的聚合物颗粒，但是收集区域956和涂层902最好是由具有相同密度的相同材料制成，基本上不含有聚合物颗粒，以便使液体被迅速地浸湿到吸湿件942中。
吸湿件942的该实施例最好是用被这里引入以供参考的由John T.Angstadt于1989年12月19日公开的名为“具有一个涂层的吸湿芯”的美国专利4888231中所公开的方法和装置制造。吸湿件942最好是通过在空气中在展开的吸湿预型件上形成一全由纤维制成的纤维层，以便利用这层纤维层形成涂层902和收集区域956，然后把储存区域956在空气中覆盖在这个涂层上，再将吸湿件厚度压制得均匀。
图10示出了本发明吸湿垫的另一实施例的透视图，其中，图9中的吸湿件942在顶片1002和底片1004之间，构成方便的吸湿垫1000，吸湿件942的定位最好是根据能使涂层902靠近底片1004定位的要求来安排，以便使吸湿件完成上述的功能。可以把储存区域958邻近底片1004配置，虽然这不是最佳的方案，但可以使涂层902起流体分配/收集层的作用，而可以使储存区域958起一个比较靠下的流体储存层的作用，这样的结构被在上面引证的美国专利4673402中所公开。
图11示出了本发明的一个进一步的实施例，其中收集区域1156(用虚线示出的)是“狐狸形”的(因为它与狐狸头的前脸轮廓相似而得名)。如前所述，业已发现三角形收集区域特别适合于男性使用者，然而这样的收集区域对于女性使用者却不适合，已经发现适合于女性使用者的收集区域的最优形状是图11中所示的狐狸状。这种狐狸形状增加了收集区域1156和储存区域1158之间交界范围，此外，这种狐狸形状离开吸湿件1142前端的位置要比用于男性使用者的三角形收集区域远一些，以便使狐狸形状离排放地点最近放置，因为男女在生理构造上存在差别。因此狐狸状收集区域1156有利于女性使用者排出的流体的分配。
还有一个与上述吸湿件不同的实施例。该吸湿件在于改变纤维用品的孔尺寸，而不需要改变纤维用品的密度，以便形成收集区域和储存区域。例如可以利用细纤维硬木绒，用至少50%左右的，最好是80%-100%左右和与低密度软木绒纤维的密度相近的硬木绒纤维代替在储存区域中的软木绒，这是合算的。这样做的根据是硬木绒的孔的尺寸比软木绒材料的小。因此，即使每个区域的密度相同，在本发明的范围内仍能获得毛细作用差。于是，可以利用具有优势的带有小孔结构软木纸来限定储存区域，从而制成一个吸湿垫。
在使用时，把后腰带区域24兜住使用者两腿之间，以便使前腰区域22横向定位使用者的正面，这样吸湿垫20就穿在使用者的身上，然后再把薄系紧件46最好朝外系到吸湿垫20的前面。
因为本发明的颗粒状的吸湿聚合物和由其制成的吸湿件对月经流体以及尿具有高的吸湿容量，所以即使按合成尿的确定的吸湿容量来说，这样的结构用在卫生巾也是非常合适的。
图17示出了本发明的另一实施例。其中，吸湿件是一个用于接收和容纳阴道排泄物(例如月经)。方便的卫生巾是用来借助外罩，例如内衣或内裤或特殊设计的带子来围在并保持在人体上。本发明容易适用的卫生巾类型的例子在由Kees J. Van Tilburg于1987年8月18日公开的美国4687478号名为“带有垂片状物的卫生巾”的专利;由Kees J. Van Tilburg于1986年5月20日公开的美国4589876号名为“卫生巾”的专利;由Arthur B.Anderson和Sherry L. Brandt于1987年7月21日公开的美国4681578号名为“带有通风区域的短内裤垫”的专利以及由Maureen L.Higgins于1987年9月1日公开的美国4690680号名为“用于吸湿用品的粘接的固定装置”的专利中公开的卫生巾。这些专利在此引入以供参考。从下面的说明书中可以看出，在这里描述的颗粒状的吸湿的聚合物的和吸湿件可以用作这些卫生巾的吸湿芯。另一方面，不难发现，本发明不受具体的卫生巾结构或形式的限制。
图17是本发明人在使用者的内衣之前的一个卫生巾1720实施例平面图，从图17中可以看到一个最佳的卫生巾结构，包括一个能透过液体的顶片1726，一个吸湿芯1728，一个不透液体底片1730，以及一个用于把卫生巾1720定位到使用者的内衣上的固定件1724。虽然顶片1726、吸湿芯1728和底片1730可以制成各种公知的结构，但是最佳卫生巾的结构是由上述的美国专利4687478中所描述的结构，其中卫生巾1720还有摺边1732和1732'。
图17示出一个卫生巾1720的最佳实施例，其中顶片1726和底片1730共同延伸，它们的长和宽的尺寸通常比吸湿芯1728的长和宽尺寸大，以便形成一个摺边1732和1732'。顶片1726叠在底片1730上并同其相连接，以便形成卫生巾1720的外周界。卫生巾1720有一个内表面1734和一个外表面1736，通常，外表面从一个端缘1738伸到另一个端缘1738，并从一个纵向边缘1740伸到另一纵向边缘1740，在使用中的卫生巾1720的外表面是离使用者身体最远的表面并且设计得紧贴到使用者的内衣，底片1730在使用时形成典型的外表面1736。内表面1734是与外表面1736相对的那个表面，在所示的实施例中是由顶片1726形成的代表性表面，通常内表面1734是与外表面1736共同延伸的表面，而当卫生巾1720被使用时，其大部分与使用者接触。
在如图17所示的最佳实施例的卫生巾1720中系紧装置1724包括一个固定在卫生巾1720的外表面1736上的连接件和一个脱开的连接垫(未示出)。如公知的可脱开的搭接到连接垫1742上的连接垫。
因为本发明卫生巾1720的最佳实施例包括搭扣1732和1732'，把一个搭扣连接件1746安装在搭扣1732和1732'上，或安装在二者之一的上面，以便保持搭扣1732和1732'在搭扣1732和1732'已沿着内衣叉口部分的边覆盖住以后能够定位。一个脱开的连接垫(未示出)也定位在每个搭扣连接件1746上，卫生巾在使用前一直保持这种连接，该脱开的连接件被移出后，搭扣附着件沿内衣的叉口处的边覆盖住。
顶片1726可以由讨论过的有关吸湿垫的顶片材料组成。在一个最佳实施例中，顶片1726最好包括一种成形的热塑性薄膜，例如在由Clifford J.Radel和Hugh A.Thompson于1982年8月3日公开的名称为“具有类似纤维布性质的塑料膜”的4342314号美国专利和由Nicholas A.Ahr，William I.Mullane，Jr和William R.Ouellette于1984年7月31日公开的名为“延展的三维具有看得见的非光滑表面的塑料”的4463045号美国专利中所公开的塑料薄膜，这两份专利在此引入以供参考。
底片1730可以包括由讨论过的有关任何吸湿垫的底片材料组成，该底片最好包括聚乙烯薄膜。
吸湿芯1728被固定在顶片1726和底片1730之间，可以由本发明的任何吸湿件构成，或者只由本发明颗粒状的、吸湿的聚合物组成，在另一个卫生巾1720的实施例中，吸收芯1728是由一个讨论过的叠层件成层的吸湿件构成。
在使用时，借助于压敏胶定位件将卫生巾1720定位在内衣的叉口部位，这样内衣作为定位件1724的着落处。将可脱开的衬里从连接垫1742上除去，通过压暴露的压敏胶固定件1742使卫生巾1720紧贴住内衣材料的叉口部分。
合成尿在本发明的试验方法中所用的特定的合成尿液称为“合成尿”，合成尿“通常被称为Jayco合成尿，它可以从美国宾州的Jayco Pharmaceutical Company of Camp Hill买到。合成尿的组份如下2.0g/l的KCl，2.0g/l Na2SO4，0.85g/l(NH4)H2PO4，0.15g/l(NH4)2HPO4，0.19g/l CaCl2;0.23g/lMgCl2。所有的化学物质是试剂纯等级。该合成尿的pH值在6.0-6.4之间。
试验方法A、用金刚砂磨和筛样品为了对样品进行金刚砂磨和过筛，在下述的试验中测试聚合物的代表样品，要使样品产生特定的“粒度级”，在本试验中选取的特定粒度是从约300μm(一个标准的50＃的筛子)到约850μm(一个标准的20＃筛子)的样品，即此处的待测试的样品是20/50粒度级的颗粒物，为了得到用金刚砂磨过的然后过筛的20/50粒度的颗粒，将一个样品或一些颗粒用金刚石磨加工，然后通过一组孔径递减的筛子。
将一块40克的有典型的聚合物样品用金刚砂打磨成8个大致相等的部分，样品的金刚砂打磨应根据制造者的说明书使用Quantach rome Co of Syosset，NY厂家生产的旋转的RR-4型微型沉砂槽。将8个部分中的一个部分输送到一叠筛组(包括从顶部开始的20＃标准筛(850μm)、50＃标准筛(300μm)和一个盛砂盘，然后根据生产厂家的说明书使用SS-5型振动式3英寸摇筛机过筛，该振筛器和20＃标准筛(300μm)，50＃标准筛(850μm)和盛砂盘可以从Gilson Company，Inc of Worthington，OH购买到。将该打磨下来的小块放在振筛器上，约在振动2100次/分下(在设备该度盘指“6”的位置)摇筛3分钟，以便获得粒度范围为300-850μm的样品，也就是说组成样品的颗粒是通过20目的筛子(20＃筛)后，留在50目的筛子(50＃筛)中，则等到了以下称为20/50粒度等级的样品。
B、膨胀速率将一20/50粒度的聚合物样品放在一个试管中，再把一规定数量的合成尿加到试样中，然后测量该样品吸收合成尿所需的时间。样品中吸入流体的速率可确定膨胀速率，该膨胀速率是对20/50粒度的样品，在存在原胶粘附的条件下按每克负荷吸入28克流体的平均速率度量。当该原胶块在试管的流体中向上膨胀时，原胶负荷高度增加。对于特别易于粘附胶的聚合物，负荷的高度达到一个位置，胶负荷的渗透性由于这一点而限制了在内部的胶颗粒的膨胀。即该流体可以穿透和流过负荷的速率小于流体可扩散到这些颗粒中的速率。对于具有最小的粘附胶性能的聚合物，用这种方法将产生实际上与负荷的性质无关的结果。
下列操作是在23℃(73°F)和50%相对湿度的标准实验室条件下进行的。应用三个小数位的天平称出0.358克±0.001克的20/50粒度聚合物样品，然后放入一个16mm直径的标准试管底部(例如可以从Fisher Scientific Co.of Pittsburgh，PA购买)。再将10ml合成尿加到垂直放置的试管中，同时启动秒表。当升高膨胀聚合物的体积达到在试管中的合成尿弯月面的底部时，按停秒表。该聚合物的膨胀速率(sr)按下述公式计算sr＝(加到每克聚合物样品中的合成尿的数量，在这里是28)被经过的时间(以秒为单位)去除。在此使用的膨胀速率是三个样品的膨胀速率的平均值。
要注意的是各种填充粒聚合物的膨胀速率(不正好是28X负荷)可以通过改变加到20/50粒度样品中的合成尿的数量来测定。例如“15X”膨胀速率可以通过加入5.36ml的合成尿到0.358克样品中来计算。
C、凝胶膨胀压力将20/50粒度的聚合物样品放在如下所述的特定的凝胶膨胀压力仪中，再使该样品同规定数量的合成尿接触，被样品的膨胀胶块产生的净力由该仪器测量，然后再把这个压力换算成凝胶膨胀压力。
用于测定本发明聚合物凝胶膨胀压力的仪器的侧视图示意在图18中。该仪器主要包括一个测试架1810，一个台式固定的齿轮架1812，一个样品台1814，一个样品校准托架1816，一个样品储存器1818，一个吸收池1820，一个压缩支架1822和一个测力计1824。
测试架1810包括一个底座1826，一个固定在底座1826上的立柱1828;一个固定到立柱1828可移动的试验齿轮台架1830，以及一个固定到试验台架1830上方的立柱1828上的测力计安装支架1832。试验齿轮台架1830由齿条和传动杆系统操作，如图18所示，齿轮和传动杆系统包括齿条1834，杆1836和销紧螺钉1838，测试架包括一个Ametek Model “RP”ML-3656型测试架(例如可从Crown Tool & Supply Co.of Solon，OH购买到。
台式固定齿轮架1812示在图18a和18b中，它主要包括3英寸×3英寸的板1840，该板上有两个钻在板上距板1840的第一边缘18447/16英寸的两个螺纹孔1842，这两个孔的中心距板1840相对第二边1846为1英寸。长为1/2英寸、直径为1/4英寸的支撑杆1848固定在板1840的底部，台式的固定齿轮架1812是由铝制成的。
样品台1814借助旋入螺孔1842中的螺钉固定到台式的齿轮架1812上，样品台1814提供微小范围的移动控制，样品台1814还装有粗调部件1850、细调部件1852和一组螺钉1854。样品台1814包括一个可以从Edmund Scientific Co. of Barrington NJ购买到的J3608型精密齿轮架运动组件。
样品校准托架1816示在图18c中，它主要包括一个由一约90mm×60mm的矩形板组成的U形件，“U”形件两个侧边1856的每一个尺寸为约25mm×60mm，而底部1858尺寸为约40mm×10mm，这样在“U”形件的开口约40mm×50mm。在该样品校准托架20上距侧边缘186220mm和距端边缘1864 5mm处钻有4个3.5mm直径的螺纹孔1860。样品校准支架1816是由1/4英寸的LEXAN材料制作的。样品校准支架1816借助螺钉旋入螺孔中固定到样品台1814的顶部。
样品测试架1818借助于样品校准架1816可松开固定在该“U”形的开口中。该样品测试架1818示在图18d和18e中。样品测试架1818被制成约40mm宽，40mm长，38mm高的块，中央的圆柱形孔1866的直径为25mm，长为25mm，它被加工在样品测试架1818的里面，该样品测试架是由LEXAN材料制作的。
通过把吸收池1820放在圆柱形孔1866的中心，使吸收池1820固定在样品测试架1818中，并且可以松开。吸收池1820的内径为23mm。吸收池1820包括可以从Fisher Scientific of Pittsburgh，PA购买的07-102＃标准吸收池。
测力计1824固定在测试架1810的测力计固定座1832上，测力计1824是型号为ML5801-4的Accoforce cacet 0-500gAFC-I倒读数的测力计(可以从Crown Tool & Supply Co.of Solon，OH购买到)。
压缩支架1822如图18f和18g所示，它被固定在测力计1824上。压缩支架1822包括一个支座1868和一个杆1870，支座1868是由一个直径为20.5mm、厚度为2.5mm的圆板构成。杆1870是一根直径为6.5mm，约80mm长的棒。一个测力计的安装孔1872约0.5英寸长并有10-32内螺纹，该安装孔位于对着支座位1868的杆1870的端部，以便使压缩支架1822固定到测力计1824上。这个压缩支架1822是由铝制成的。
可以用一个照明装置(未示出)同测试架一起使用。这个照明装置是一个可以从Cole-Parmer of Chicago，IL厂家购买的型号为N-09745-00的照明装置。
下列试验操作是在25℃(73°F)和50%相对湿度的标准试验室的条件下进行的。应用一个标准的具有三位小数的天平，称出0.358g±0.001g的20/50粒度的聚合物样品，再将该样品放入吸收池1820中，将10.0ml合成尿(一个28X负荷)加到该样品中。把吸收池1820放在样品支架1818上，再把样品支架1818放在测试架1810上的样品校正架1816中。为照明系统供电，利用在测试架1810的测试齿轮架1830上的杆1836，使样品上升直到压缩支架1822几乎接触到流体。利用在测试架1814上的粗/细调整机构1850和1852，直到使样品流体的水平面与压缩支架1822的支座1868达到同样的高度。这可以通过横方向观测支座1868的顶部来完成。在吸收池壁上的流体由于表面张力的作用将出现一白色条纹。随着样品的上升，这个白色条纹更靠近支座1868，而最后这个白色条纹构画出支座1868银色轮廓，当白色条纹在支座1868的顶部上方时，将看到一个银色的条纹，在这时使样品一直降低到银色条纹开始消失为止。当凝胶块达到支座1868时，将定时器调到30分钟并开始计时间，这个定时器是可从Cole-Palmer of Chicago，IL购实的N-0861 0-14型台式双计时器。在30分钟后，由测力计1824记录下以克为单位的力(也记录峰值力)凝胶膨胀压(gep)以每平方厘米达因为单位的数值计算如下gep＝(30分钟时的力(克))乘以(每克981达因)，然后再将这个结果被(3.14平方厘米，其中3.14平方厘米是支座1868的面积)去除，对于其它两个样品重复上述试验，聚合物凝胶膨胀压是如上获得的三个gep的平均值。
应该指出，在各种负荷条件下的聚合物凝胶(不正好是28×负荷)膨胀压力可以通过改变加到20/50粒度的合成尿的数量来测定，例如对一个“15X”凝胶膨胀玉可以计算通过向0.358克样品中加5.36ml的合成尿的试验结果。
D、吸湿容量将聚合物放在一个“茶叶袋”中，然后浸在过量的合成尿中一段规定的时间，然后再离心分离一段特定的时间。将聚合物经离心分离后的重量减去初始重量(净流体增加)除以初始重量，这个比值确定了吸收容量。
下列试验操作是在23℃(73°F)和50%相对湿度的标准试验条件下进行的。利用6cm×12cm的裁减模型将茶叶袋材料裁剪。在沿纵向长度一半处折起来，然后用一个T型条状密封器沿两边密封，以便得到一个6cm×6cm面积的茶叶袋。茶叶袋可以用从美国康涅狄克州Windsor Locks的C.H.Dexter，Division of the Dexter Corp.购买到的、型号为1234的可热密封的材料或等同材料制成，如果需要装细的颗粒则应该用材料孔隙小的茶叶袋。用天平在一个称重的纸上称出0.200g±0.005g的该聚合物，然后装入茶叶袋中，将该茶叶袋的顶部(开口端)密封住。将一个空的茶叶袋的顶部密封住，用作一个空白样品，将约300ml的合成尿注入到1.000ml的烧杯中，将空白茶叶袋浸在该合成尿中，将装有聚合物的茶叶袋(样品茶叶袋)保持水平放置，以便使其中的聚合物材料均匀分布到整个茶叶袋中。将该茶袋放在该合成尿的表面上，使茶叶袋吸湿不多于一分钟，然后完全泡透60分钟，在第一个样品浸入约2分钟后，将按同制备第一组空白样品茶叶袋和样品茶叶袋相同的方法制备的第二组样品，按照第一组样品的方式浸泡60分钟。待对于每组的茶叶袋样品的规定浸泡时间过后，将这些茶叶袋立即从合成尿中取出(利用夹子)，然后将这些样品按下述离心分离处理。所用的离心机可以是Fisher Scientific Co.of Pittsburgh，PA购买的型号为05-100-26的Delux Dynac Ⅱ离心机或其等同产品。这个离心机装备一个直读式转速仪和一个电制动装置。这个离心机还应装配有一个圆柱形的内插的筒。该筒外壁高约2.5英寸(6.35cm)，外壁的直径为8.435英寸(21.425cm)，内径7.935英寸(20.155cm)，有9排3/32英寸(0.238cm)直径的圆孔绕外壁的圆周等间隔分布，每排有106个这样的圆孔，还有一个带有6个约1/4英寸(0.635cm)圆形排放孔的筒形罩，这6个排放孔绕圆周等间隔分布，这6个排放孔的中心离圆筒外壁的内表面距离1/2英寸(1.27cm)，也可以用其它等同的筒形罩。这个筒固定在离心机中，以便使该筒和离心的旋转和制动协调一致，将样品茶叶袋放入离心筒内，并将打折端定位在离心机自转方向上，以便缓冲初始力。将空白茶叶袋放在对应的那些茶叶袋两侧，第二组茶叶样品袋必须与第一组茶叶袋相对放置以便使离心机平衡，启动离心机，使其转速很快达到1500rpm，一旦离心机稳定到1500rpm，立即将定时器设到3分钟，3分钟过后，使离心机断电并使用制动装置，将第一组茶叶袋和第一组空白茶叶袋取出，然后分开称重，对于第二组茶叶袋和空白茶叶袋重复这个取出称重步骤。每个样品的吸湿容量(ac)按下列公式计算ac＝(经离心处理后的样品茶叶袋重量减去经离心处理后的样品空白茶叶袋的重量，再减去干的聚合物的重量)，除以(干燥的聚合物重量)。此处吸收容量值是这两组试样的平均吸收容量值。
E、单位质量表面积的BET测定聚合物每单位质量的比表面积(m2/g)是利用布鲁瑙厄-埃乐特-泰勒(BET)法测定的。这个方法是使一单分子层的气体(Kr)在液氮温度下吸附在一已知质量的聚合物上，再通过升高样品的温度(热脱吸)使吸附的Kr脱离出来，同时利用一个输出与一个积分记录仪相连接的热导检测器(TCD)来检测这些吸附的Kr。因此脱离的Kr峰的面积是已知的。对于每个样品记录同样的吸收峰，在完成样品的分析之后通过绘制校正曲线来测定仪器的响应。将已知数量的氮气(99.99%)通入该系统中，通过积分记录仪记录该仪器的响应，通过对该仪器响应(峰的面积与样品通氮数量比值)进行线性回归分析，而得一校准曲线，然后根据这个校准曲线用单点BET计算法确定各种样品比面积。
用于这些分析中的具体仪器可以是从Quantachrome Corporation(Syosset，NY)买到，它包括Quantector除气室和量子吸收样品分析单元，这些仪器的使用应按照各自操作说明书的规定来进行，这些说明书在此引入以供参考。所用的吸附气体混合物量在He中加0.10%的Kr(这个气体混合物可以从Alphagaz购买到，它的浓度是有保证的，因此使用时不需再分析)。
将3.0g±0.01g样品装到一个仪器的玻璃管中，然后将这装有样品的玻璃管放在仪器的气流中。这些样品要利用Quantector的30ml/min He气流除气至少4小时，在除气后，将该气流换为在He中加0.10%的Kr，将该玻璃管浸入液氮中，并使其处在平衡状态。测出一条吸附曲线。通过移去液氮和把该玻璃管放在温的自来水中来使吸附的Kr脱离出来，测定该吸附Kr的脱离曲线和一个峰值。对每个样品完成同样的吸附/脱离测量。该样品总的表面积St按下式计算St＝(1-P/P0)(A/A0)Vc((NAcsP2)/RT)其中P为吸附分压，P0为吸附饱和压力(对于Kr为2.63mmHg)，A为信号面积;Ac为校准面积，Vc为校准体积(CC);N为阿佛加德罗常数6.02×1023;Acs为吸附分子的横截面积(m2)，对于Kr它等于20.5×10-20m2，
Pa为环境压力(大气压);R为气体常数82.1cc大气压/K0摩尔;T为校准体积内的温度(环境温度K0)。为了把氮的校准体积换算成Kr的校准体积，用V
＝0.762VN2的关系式。通过绘出一个仪器响应标准曲线(峰面积与通入的气体量比值)就可以确定Vc，并且A＝A0。在25℃一个大气压下(试验室环境状态)，对于在He中加0.10%的kr，表面积的关系式为St(m2)＝〔(A-C)/B〕×2.7343其中A为脱离过气体样品峰面积，B为该校准曲线的斜率，C为校准曲线的Y轴截距。将这个总面积除以样品的质量就可以得到表面积对质量的比值。在此处的表面积与质量的比值是对两个相同样品取平均值(单点BET校准规范在仪器说明书中有说明，这些说明书在此引入以供参考。
F.Aggregate百分法测定聚合物样品中交联颗粒的百分率可以利用低倍(10X-60X)下光学显微技术。如果一个颗粒看来是由多于一个母体颗粒组成，则这个颗粒被认为是聚集体。通过仔细观察孤立的颗粒，观察者可以区分出聚集体和简单非聚集体颗粒。当在光学显微镜下观察时，典型的聚集体的颗粒具有很多锯齿状的边缘和多重面，而简单的典型的非聚集体颗粒的边缘无特色。由于在颗粒周围的光散射，聚集体颗粒看上去很不透明，而典型的简单非聚集体颗粒看上去是半透明的，除非这些颗粒表面有严重的擦伤或刻痕。
在光学显微镜下分析20/50粒度的聚合物样品，所用的光学显微镜是例如可以从新泽西州的Nikon of Garden City，购买的一台型号为SMZ-2T立体光学显微镜。在把一个寻象器显微镜载片固定到显微镜的载物台上后，将约300个20/50粒度样品的颗粒放在该载片上，用照明装置照射这些颗粒，至少有约50个分开的颗粒在10X至60X的放大倍数下能被观察到，所用的照明装置可以从纽约的Bausch&Lomb Company of Rochester购买的光纤照明器。如果一个颗粒明显地是由比较小的单个颗粒相互粘附一起组成的，则这个颗粒被作为聚集体记录下来。如果分不清这个颗粒是否由多于一个颗粒组成的或者明显地是由一个颗粒组成的，则这个颗粒被作为一个简单的非聚集体颗粒记录下来。在至少仔细观察50个颗粒后，用记录的聚集体总数除以被计数的颗粒总数再乘以100%，就得出一个已知样品聚集体的百分率。如果计算重量百分率，则要将这些总数的聚集体分开，在一个标准天平上称重，将这些聚集体的重量除以被计数颗粒的总重量，再乘以100%就得出一个已知样品聚集体的重量百分率。
G、流态稳定性本方法的目的是测定单个暴露在合成尿下的聚集体颗粒的流态稳定性。
将大约300个20/50粒度样品颗粒铺放在标准1″×3″的塑料载片上，这个载片可以从Fisher Scientific Co.of Pittsburgh，PA购买到。在光学显微镜下分析这些颗粒，所用的光学显微镜是例如可以从Nikon of Garden City，New Jersey购买的SMZ-2T型光学显微镜，对这些颗粒照明，所用的照明装置例如可以从纽约的Bausch and Lomb of Rochester购买到的光纤照明装置。在10X-60X的放大倍数下观察这些颗粒，将三个具有突出聚集体特性(即由多个母体颗粒组成的)大颗粒分开放到三个显微镜载片上，将其中一个有一个大颗粒的载片放在光学显微镜的载物台上，把3滴合成尿从上方离聚集体颗粒上约2mm的一侧加入，观察该聚集体颗粒发生膨胀3分种。(根据需要，可以继续使显微镜重聚焦，以便使这个聚集体颗粒或任何分开的颗粒处在聚焦位置)。在观察膨胀聚集体颗粒期间，要注意到从这个主聚集体颗粒中脱开的一些比较小的颗粒，从该主聚集体颗粒散开的、薄层状颗粒，在颗粒仅在X-Y平面膨胀的同时，有一些颗粒粉碎后离开这个主聚集体颗粒，或有一些孤立的颗粒散停在载片/水交界处。如果这个聚集体包括大量裂开的部分母体颗粒，那末这个颗粒被认为是不稳定的。在5分钟后，用一个穿刺探针在该颗粒周围探刺。这个穿刺探针是例如可以从Fisher Scientific of Pittsburgh，PA购买的手动探刺压尖机。把主聚集体颗粒(如果它还存在的话)用穿刺探针小心移动以便确定是否有些颗粒已经与该主颗粒分开。还可以利用穿刺探针刺入该主聚集体颗粒中，以便确定该主聚集体颗粒是否保持完整无缺。如果该主聚集体颗粒在慢慢地穿刺下而裂开或者有一些颗粒脱开，那末这个颗粒被认为是不稳定的，在穿刺这些颗粒之后，再从距该膨胀的主聚集体颗粒的正上方约1cm高的距离上加入2滴合成尿。在该主聚集体颗粒可能出现任何不稳定的期间观察该主聚集体颗粒。如果这些不稳定性过大，那末该颗粒被认为是不稳定的。如果这个聚集体颗粒在经每个检验程序过后仍保持相当稳定，则这个聚集体颗粒被认为是稳定的。对于其余的两个聚集体颗粒重复上述检验。
H、粒度和质量平均粒度一种10g块状聚合物样品按重量百分率的粒度分布是通过使样品经过粒度范围从20＃(850μm)筛到400＃(38μm)标准筛的19种粒度组成一套的筛子而测定的。这些筛子是标准的，例如可以从俄亥俄州的Gilson Company，Inc.of Worthington购买的筛子。因为所用的设备不能同时装备全部19个筛子，所以要分三叠筛子组来完成试验步骤，第一叠筛子组包括20＃，25＃，30＃，35＃，40＃，45＃和50＃筛子再加一个筛盘，第二叠筛子组包括60＃，70＃，80＃，100＃，120＃和140＃筛子再加一个筛盘。第三叠筛子包括170＃，200＃，230＃，270＃，325＃和400＃筛子再加一个筛盘。把留在3组筛子中的每个筛子上的颗粒称出重量，以供测定按重量确定的粒度的分布。
将第一叠筛子组装到一个振筛器上，然后将10.0g±0.01g的一块有代表性的样品放在20＃的筛子中，所用的振筛器是一个例如从美国俄亥俄州Gilson Company Inc. of Worthington购买的SS-5型的3英寸振筛器。使该叠筛组在约2100次/分钟(设备的刻度盘调在“6”)振动3分钟。移开筛盘，而将这叠筛组放在一边供以后称重用。用一个软刷，将留在筛盘上的样品移到一称重纸上。将第二叠筛子装到振筛器上，将称重纸上的样品移到60＃筛上。使第二叠筛在约2100次/分种的频率下振动3分钟，将留在筛盘上的样品移到一称重纸上，再把该筛组拿开。将第三叠筛组装到振筛器上，然后把该称重纸上的样品放在170＃筛上，然后把该称重纸上的样品放在170＃筛中，使第三叠筛组在2100次振动/分钟下振动3分钟，然后用一个软刷子把每一个给定的筛中的颗粒刷到称过重量的称重纸上，该样品在一个标准的三位小数位的天平上称重，而且按照具体筛子中样品重量的读数来记录。利用新的称重纸对于每个样品，和每个筛子以及对在第三叠筛振动完成后留在筛盘中的样品重复上述的称重步骤，对于另外两个10g样品重复使用这种方法测定，每个筛子中的三个样品的平均重量确定了相应于每个筛子粒度的按重量百分率的平均粒度分布。
10克松散的样品的质量平均粒度按下述公式计算maps=Σ(Di×Mi)ΣMi]]>其中maps是质量平均粒度，Mi是在相应的筛子中的颗粒重量，Di是相应的筛子的“粒度参数”，这个“粒度参数”，即一个筛子的Di是为了表示平均邻近的最高筛子的粒度(以μm为单位)而确定的。例如一个50＃标准筛具有一个355μm的粒度参量，它相应于在45＃标准筛邻近的最高筛子中的孔径尺寸，在此用的质量平均粒度是三个样品的质量平均粒度的平均值。
比较例1一个装有外套的10升双搅拌臂不锈钢搅拌器，其进料口尺寸为220mm×240mm，深为240mm以及装有两个具有直径为120mm的，旋转的∑形的浆叶。进料口由一个盖密封。将37%重量的单体配制成一种单体的水溶液，该单体包括75摩尔%的丙烯酸钠和25摩尔%丙烯酸。将5500克的该单体水溶液装到搅拌器的容器中，接着通入氮气以便去除截留的残余空气，然后使两∑形浆叶以46rpm转速旋转，同时外套被35℃水通道加热，将2.8g过硫酸钠和0.14g L-抗坏血酸作为聚合反应引发剂加入。在聚合反应引发剂加入4分钟左右，聚合反应开始进行，在引发剂加入15分钟后在反应系统内部的温度达到82℃峰值，通过连续搅拌，使这些水合凝胶碎成颗粒度为5mm的颗粒。从聚合反应开始，60分钟后取下盖，再将这些材料从搅拌器中取出。
将这些最终获得的水合凝胶聚合物撒到50＃标准金属筛网上，在150℃的热空气中干燥90分钟。将干燥的颗粒用落锤式破碎器粉碎，再经20＃标准筛(850μm)过筛而得到通过20μm标准筛的颗粒，这些颗粒的质量平均粒度是405μm。
例1将24.0g甲醇和6.0g丙三醇配制成溶液。将该溶液加到一种装有300g按照本发明的比较例子1中制备的母体颗粒的标准搅拌器中进行搅拌，这些母体颗粒的粒度的分布如下75%重量的通过100＃标准筛(150μm)后面留在在170＃标准筛(90μm);25%重量的通过170＃标准筛(90μm)。该母体颗粒的质量平均粒度为84μm。搅拌这个混合物，直到全部母体颗粒都被溶液润湿(约一分钟)。将这个最终的混合物松散地撒到PYREX皿上。使它保持在不加热状态5分钟，以便使这些母体颗粒发生物理缔合，接着，再将这个混合物放在200℃强迫空气循环的炉中加热45分钟。再使这个最终产物冷却到室温后，使这些颗粒通过一个20＃标准筛(850μm)，以便限制比较大粒度的颗粒。
例2将18.0g异丙醇，12.0g蒸馏水和6.0g丙三醇配制成溶液，将这些溶液加到一种装有300g按照比较例1的方法配制母体颗粒的标准搅拌器中进行搅拌。该母体颗粒的粒度分布如下10%重量的通过20＃标准筛(850μm)后而留在30＃标准筛(600μm)中;25%重量的通过30＃标准筛(600μm)后并留在40＃标准筛(425μm)中。25%重量的通过40＃标准筛(425μm)后，并留在50＃标准筛(300μm)中;30%重量的通过50＃标准筛(300μm)后留在100＃标准筛(150μm)，以及10%重量的通过100＃标准筛(150μm)。该母体颗粒的质量平均粒度是421μm。将这个混合物搅拌直到全部母体颗粒都被溶液润湿(约一分钟)，然后将得到的混合物松散地撒到一PYREX皿上，使它保持不加热状态45分钟，以便使这些母体颗粒发生物理缔合。接着将该混合物放在有强迫空气循环的炉中在200℃下加热45分钟，然后使得到的颗粒冷却到室温，接着使这些颗粒通过20＃标准筛(850μm)以便限定比较大粒度的颗粒。
例3把18.0g异丙醇，12.0g蒸馏水，6.0g丙三醇配制成溶液，将这些溶液加到一种装有300g按照比较例1制备的母体颗粒的标准搅拌器中进行搅拌，这些母体颗粒的粒度分布如下50%重量的通过40＃标准筛(425μm)后而留在50＃标准筛中(300μm);30%重量的通过50＃标准筛(300μm)后而留在100＃标准筛(150μm)中;20%重量的通过100＃标准筛(150μm)，该母体颗粒的质量平均粒度是322μm。搅拌这个混合物直到全部母体颗粒都被溶液润湿(约1分钟)将所得到的混合物松散地撒到一个PYREX皿上，使其保持在不加热状态45分钟，以便使这些母体颗粒发生物理缔合，接着将混合物放在有强迫空气循环的炉中，在200℃下加热45分钟，再使得到的颗粒冷却到室温，使最终得到的颗粒通过20＃标准筛(850μm)，以便限制比较大粒度的颗粒。
例4将18.0g异丙醇，12.0g蒸馏水和6.0g丙三醇配制成溶液，将这些溶液加到一种装有300g按照比较例1制备的母体颗粒的标准搅拌器中，并进行搅拌。这些母体颗粒的粒度分布如下60%重量的通过50＃标准筛(300μm)后而留在100＃标准筛(150μm)中;40%重量的通过100＃标准筛(150μm)。这些母体颗粒的质量平均粒度是205μm。搅拌这个混合物，直到全部的母体颗粒都被溶液润湿(约1分钟)。将得到的该混合物松散地撒到一个PYREX皿上，使其保持在不加热状态10分钟，以便使这些母体颗粒发生物理缔合，接着将该混合物放在有强迫空气循环的炉中在200℃下加热45分钟，再使这个混合物冷却到室温。使最终得到的这些颗粒通过20＃标准筛(850μm)以限制比较大粒度的颗粒。
例5把18.0g异丙醇，12.0g蒸馏水和6.0g丙三醇配制成溶液，将这些溶液加到一个装有300g按照比较例1方法制备的母体颗粒的标准搅拌器中并进行搅拌，这些母体颗粒的粒度分布是60%重量的通过50＃标准筛(300μm)后而留在100＃标准筛(150μm)中，40%重量的通过100＃标准筛(150μm)这些母体颗粒的质量平均粒度是205μm。搅拌这些混合物，直到全部母体颗粒都被溶液润湿(约1分钟)，将所得到的混合物松散地撒到一个PYREX皿上，使其保持在非加热状态10分钟以便使这些母体颗粒发生物理缔合，再将这个混合物在强迫空气循环的炉中在180℃下加热45分钟，再使该混合物冷却到室温。使最终得到的这些颗粒通过20＃标准筛(850μm)以便限制比较大粒度的颗粒。
例6在一个混料器中把100份按照比较例1中制备的母体颗粒的一块样品同包含有2份重量的甘油和4份重量的水/100份母体颗粒的溶液相混合。这些母体颗粒的质量平均粒度是405μm。将700g最终的混合物装到一个浸入油槽(220℃)中的烧杯中加热80分钟，同时慢慢搅拌。使最终得到的这些颗粒通过18＃金属丝网(1000μm)。
比较例2在一个混料器中，把按照比较例1的方法制备的100份母体颗粒同含有0.5份重量的丙三醇、2份重量的水和0.5份重量的异丙醇/100份重量的母体颗粒的溶液相混合，这些母体颗粒的质量平均粒度是405μm，将所得到的混合物放在均匀的烘箱中加热，通常颗粒在其中的平均放置时间为50分钟，在烘箱出口处材料的温度约为190℃，将所得到的颗粒通过20＃标准金属网(850μm)，这些颗粒的粒度分布如下0%留在20＃筛中;0%留在25＃筛中，0%留在30＃筛中，0%留在35＃筛中，0.3%留在40＃筛中，1.1%留在45＃筛中，2.2%留在50＃筛中，4.4%留在60＃筛中，9.4%留在70＃筛中，10.9%留在80＃筛中，10.4%留在100＃筛中，10.9%留在120＃筛中，12.6%留在140＃筛中，5.4%留在170＃筛中，7.2%留在200＃筛中，6.3%留在230＃筛中，6.0%留在270＃筛中，3.5%留在325＃筛中，3.3%留在400＃筛中，4.7%留在筛盘中，这些颗粒的质量平均颗度是465μm。
例7一个装有外套的10升双搅拌臂的不锈钢搅拌器，其进口为220mm×240mm，深度为240mm以及装有两个具有旋转的、直径为120mm的∑形浆叶。进料口被一个盖密封。配制37%重量单体的水溶液，这个单体物质是75摩尔%的丙烯酸钠和25摩尔%丙烯酸。将5500克这种水溶液装入该搅拌器的容器中，为了除去截留的残余空气，接着要通入氮气，使两个∑形浆叶在46rpm转速下旋转，同时通过通道内35℃的水加热外套。将2.8g过硫酸钠和0.14g L-抗坏血酸作为聚合反应引发剂加入，在该引发剂加入4分钟后，聚合反应开始进行，在引发剂加入15分钟后，在反应系统内部达到82℃峰值温度。通过连续搅拌使这些水合凝胶聚合物碎成5mm左右的颗粒，在开始聚合反应60分钟后取下盖，从搅拌器中取出这些材料。
将这样获得的最终水凝胶聚合物撒在一个50＃标准的金属网(300μm)上，然后用150℃的热空气干燥90分钟，将干燥过的颗粒用一个落锤式的粉碎器粉碎(比在比较例1中的制备颗粒的情况下所用的力要大)接着用20＃标准金属丝网(850μm)过筛，以获得通过20＃标准筛(850μm)的颗粒。这些母体颗粒的质量平均粒度是153μm。
在一个混粒器中把按照上述方法制备的100份重量的母体颗粒同含有4份重量的丙三醇、8份重量的水和2份重量的异丙醇/100份母体颗粒重量的溶液相混合。把所得到的500g混合物装入浸在油槽(210℃)中的烧杯中加热处理95分钟，同时缓慢搅拌。把最终得到的这些颗粒通过18＃标准金属网(1000μm)。
比较例3;
一个装有外套的10升双臂不锈钢搅拌器，其进料口尺寸为220mm×240mm，深度为240mm，并装有两个具有旋转的、直径为120mm的∑形的浆叶，进料口由一个盖密封住。把37%重量的单体配制成水溶液，该单体包括75摩尔%丙烯酸钠和25摩尔%丙烯酸。将5500克该单体水溶液装到搅拌器中，接着通入氮气，以便去除截留的残余空气，然后使两个∑形浆叶以46rpm转速旋转，同时使35℃的水经过通道对外套加热。将2.8g过硫酸钠和0.14g L-抗坏血酸作为聚合反应引发剂加入。在引发剂加入约4分钟后聚合反应开始进行，在该引发剂加入15分钟后，反应系统的内部温度达到的峰值温度82℃。通过连续搅拌，这个水合凝胶聚合物被粉碎成约5mm尺寸的颗粒。在聚合反应开始60分钟后取下盖子，将该材料从搅拌器中取出，将这样得到的水合凝胶聚合物撒在一个50＃标准金属丝网(300μm)上，并在150℃的热空气中干燥90分钟。用落锤式破碎器粉碎(比在比较例1中制备的颗粒在很多组成的母体颗粒中的聚集体的分布范围)，再经20＃标准金属网过筛而得到通过20＃标准筛(850μm)的颗粒。这些母体颗粒的质量平均粒度为319μm。
在一个混料器中使100份重量的按照上述方法制备的母体颗粒和0.5份重量丙三醇、2份重量的水和0.5份重量的异丙醇/100份重量母体颗粒的溶液混合。将这些混合物在一个均匀的烘箱中加热约50分钟，通常颗粒在其中的放置时间约为50分钟，并且烘箱的出口温度保持在195℃左右，在一个混料器中，使这样制得的100份重量的材料同5份水混合，再把该混合物保持在80℃的气氛下30分钟并用水浇使其一起结成块，然后使所得到的块状物粉碎(破碎并使其颗粒化)以便得到通过20＃标准筛(850μm)的颗粒。
在上述例中各种试验数据列于下表Ⅰ中
从表1中可以看出本发明的聚合物的质量平均粒度至少约比用于形成这样的一些聚合物的母体颗粒的质量平均颗度大25%左右。粒度的幅值和方向的改变是形成很多聚集体和聚集体在很多组成的母体颗粒中的聚集体的分布范围的指示，从表1中还可以看出，在例1-7中制备的聚集体是流态稳定的，这表明在这些聚集体中存在相当大程度的颗粒间的交联连接。从表1中还可看出，本发明作为例证1-7的聚合物的抗压性能(即比较高的膨胀压力)和膨胀速率要比相应的母体颗粒高。
表1中指出比较例2和3中的粒度变化比例1-7中相应的母体颗粒小，这表明产生了比较少的聚集体。另外比较例3的聚集体，作为一个水结块的样品，从整体上看表现出了具有流态稳定趋势，这意味着由于颗粒间的任何交联而使实际的粒度的变化比在表1中示出的24.8%的变化小很多。从表1中还可以看出，比较例2和3的膨胀速率比本发明的聚合物低。
因为上述性质涉及在吸湿产品中聚合物的性能，所以本发明的聚合物为相应的母体颗粒提供了改进，和/或提供了可能用在上述的吸湿产品的例如吸湿件或吸湿用品中(如吸湿垫中)的比较例子。
虽然本发明在前面已经说明和描述了具体的实施例，但仍需要指出，对于本领域普通技术人员在不违背本发明要点和范围的情况下可以进行各种变型和改变，而这些改变或变型也应包括在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种颗粒状的吸湿的聚合物，其特征在于包括许多颗粒间交联聚集体，这些颗粒间交联聚集体又包括(i)基本上不溶于水的、吸湿的、能形成水凝胶的聚合材料，(ii)一种为在该母体颗粒之间形成交联键而与该母体颗粒聚合材料反应的颗粒间交联剂，这些颗粒间交联聚集体在聚合物中的数量应能使该聚合物的质量平均粒度至少比该母体颗粒质量平均粒度约大25%左右。
2.如权利要求1所述的聚合物，它的质量平均粒度至少比母体颗粒质量平均粒度大30%左右。
3.如权利要求1所述的聚合物，其质量平均粒度至少比该母体颗粒质量平均粒度大50%左右。
4.如权利要求1所述的聚合物，其特征在于至少该颗粒间交联聚集体是表面处理的。
5.如权利要求4所述的聚合物，其中该颗粒间交联聚集体是表面交联的。
6.如权利要求1所述的聚合物，其中该母体颗粒聚合材料具有一个羧基原子团，而该颗粒间交联剂按每个能同该羧基反应的分子至少有两个功能团。
7.如权利要求1所述的聚合物，其中该交联剂同水、有机溶剂或它们的混合物混合。
8.如权利要求1所述的聚合物，它包含的这些颗粒间交联聚集体的重量比该共聚物大于50%左右。
9.一种颗粒状的吸湿的聚合物，其特征在于包括颗粒间交联聚集体，这些颗粒间交联聚集体包括(ⅰ)基本上不溶于水的、吸湿的、能形成水凝胶的聚合材料的、基本上干的母体颗粒;该聚合材料可以从下列共聚物中选取水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物、部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物、淀粉-丙烯酸接枝共聚物、部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物、皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物组、水解的丙烯腈聚合物或丙烯酰胺共聚物，上述任何一种共聚物的脆弱交联的网状产物，部分中和的聚丙烯酸或部分中和聚丙烯酸脆弱交联的网状产物;和(ⅱ)一种颗粒间交联剂，该交联剂可以从下列化合物中选取多元醇化合物，聚缩水甘油醚化合物、多重氮丙啶化合物，多重性胺化物或者多重异氰酸盐化合物，该颗粒间交联剂同该母体颗粒的聚合物材料反应，以便在该母体颗粒间形成交联键，该颗粒间交联聚集体在聚合物中的数量应能使聚合物的质量平均粒度至少比该母体颗粒质量平均粒度大30%左右。
10.如权利要求9所述的聚合物，其中该交联剂同水、亲水性有机溶剂或它们的混合物相混合。
11.如权利要求10所述的共聚物，其中按照每100份重量的母体颗粒加从约0.01-约30份重量的颗粒间交联剂同按每100份母体颗粒加约0.01-约20份重量的水相混合。
12.如权利要求10所述的聚合物，其中按照每100份重量的该母体颗粒加从约0.01约至30份重量的颗粒间交联剂与按照每100份重量的该母体颗粒加从约0.01至约60份重量的亲水有机溶剂相混合。
13.如权利要求10所述的聚合物，其中按照每100份重量的母体颗粒加从约0.01约至30重量份颗粒间交联剂同按照每100份重量母体颗粒加从约0.01至约60份重量的水和亲水有机溶剂相混合。
14.如权利要求9所述的聚合物，其中至少该颗粒间的交联共聚体是表面交联的。
15.如权利要求9、10、13或14的聚合物，其质量平均粒度至少比该母体颗粒的质量平均粒度大50%左右。
16.如权利要求9所述的聚合物，其中包括大于共聚物50%左右重量的这些颗粒间交联聚集体。
17.一种颗粒状的、吸湿的聚合物，其特征在于包括颗粒间交联聚集体，该颗粒间交联聚集体包括(ⅰ)基本上不溶于水的，吸湿的，形成水凝胶的聚合材料的基本上干燥的母体颗粒，该聚合材料主要是由部分中和的聚丙烯酸的脆弱交联的网状产物，以及(ⅱ)一种从下列化合物中选取的颗粒间交联剂丙三醇、三羟甲基丙烷、1，2-丙二醇，1，3-丙二醇或者甘醇，该颗粒交联剂同该母体颗粒的该聚合材料发生反应，以便在该母体颗粒间形成交联键，该颗粒间交联聚集体在聚合物中的数量应能使该聚合物的平均粒度至少比母体颗粒的质量平均粒度大30%左右。
18.如权利要求17所述的聚合物，其中该母体颗粒质量平均粒度约小于600μm。
19.如权利要求18所述的聚合物，其中该母体颗粒通常为球状。
20.如权利要求18所述的聚合物，其中该母体颗粒通常为不规则的形状。
21.如权利要求20所述的聚合物，其中该颗粒间交联剂是丙三醇。
22.如权利要求21所述的聚合物，其中至少该颗粒间交联聚集体是表面交联的。
23.如权利要求22所述的聚合物，其中它具有大于20g/g左右的合成尿液的吸收容量。
24.如权利要求23所述的聚合物，其中它在合成尿液中的凝胶膨胀压力在28X负荷下约大于20千达因/cm2，它在合成尿液中的膨胀速率在28X负荷下约大于0.3g/g/sec。
25.如权利要求17所述的聚合物，其中该颗粒间交联剂同水、亲水的有机溶剂或它们的混合物混合。
26.如权利要求25所述的聚合物，其中按每100份该母体颗粒重量加入的从约0.5份到约10份重量的交联剂同按每100份该母体颗粒重量加入的约1份到约20份重量的水、亲水有机溶剂或它们的化合物相混合。
27.如权利要求26所述的聚合物，其中的颗粒间交联剂是丙三醇，而该亲水有机溶剂是从甲醇、乙醇、异丙醇或它们的混合物中选取。
28.如权利要求27所述的聚合物，至少该颗粒间交联聚集体是表面交联的。
29.如权利要求17、18、21、22、27或28所述的聚合物，其特征在于它的质量平均粒度至少比该母体颗粒的质量平均粒度大50%。
30.一种包括吸湿载体的吸湿制品，和至少一种与该吸湿载体连接的颗粒间交联聚集体，该颗粒间交联聚集体包括(ⅰ)一个基本上不溶于水的，吸水的、形成水凝胶的聚合物材料的母体颗粒，以及(ⅱ)一种同该母体颗粒聚合物材料反应而在该母体颗粒间形成的交联键的颗粒交联剂。
31.如权利要求30所述的吸湿制品，其中该颗粒交联聚集体结合到该吸收载体上。
32.如权利要求31所述的吸湿制品，其中该吸湿载体由一种纤维组成。
33.如权利要求31所述的吸湿制品，其中该吸湿载体由片状的无纺制品组成。
34.如权利要求3所述的包括颗粒间交联聚集体的颗粒状的吸湿聚合物，其中该母体颗粒的质量平均粒度小于约300μm左右。
35.如权利要求34所述的聚合物，其中它的质量平均粒度至少比该母体颗粒质量平均粒度约大100%。
36.如权利要求35所述的聚合物，其中该母体颗粒质量平均粒度小于180μm左右。
37.如权利要求35或36所述的聚合物，其中至少有90%重量的该母体颗粒的粒度小于约300μm左右。
38.如权利要求34所述的聚合物，其中它的质量平均粒度至少比该母体颗粒的质量平均粒度大150%左右。
39.如权利要求38所述的聚合物，其中该母体颗粒的质量平均粒度小于150μm左右。
40.如权利要求38或39所述的聚合物，其中至少有90%重量的母体颗粒的粒度小于150μm左右。
41.如权利要求38所述的聚合物，其中该母体颗粒质量平均粒度小于106μm左右。
42.如权利要求34的聚合物，其中该母体颗粒聚合物材料从下列共聚物中选取水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯酸接板共聚物，皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物，上述的任一共聚物的水解的脆弱交联的网状产物，部分中和的聚丙烯酸，和部分中和的聚丙烯酸的脆弱交联的网状产物，而该颗粒间交联剂从下列化合物中选取多元醇化合物，聚缩水甘油醚化合物，多重氮丙啶化合物，多重胺化合物和多重异氰酸盐化合物。
43.如权利要求42所述的聚合物，其中至少该颗粒间交联聚集体是表面交联的。
44.如权利要求42所述的聚合物，其中该聚合物主要包括部分中和的聚丙烯酸的脆弱的网状交联产物，而该颗粒间交联剂从下列物质中选取丙三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、1，2-丙二醇或1，3-丙二醇。
45.如权利要求42所述的聚合物，其中它的质量平均粒度至少比该母体颗粒的质量平均粒度大约100%。
46.如权利要求45所述的聚合物，其中该母体颗粒的质量平均粒度小于180μm左右。
47.如权利要求46所述的聚合物，其中至少该颗粒交联聚集体是表面交联的。
48.如权利要求42所述的聚合物，其中它的质量平均粒度至少比该母体颗粒质量粒度大150%左右。
49.如权利要求48所述的聚合物，其中该母体颗粒的质量平均粒度小于150μm左右。
50.如权利要求49所述的聚合物，其中至少颗粒间交联聚集体是表面交联的。
51.一种吸湿件，它包括纤维材料和如权利要求34、35、39、42、46或49所述的颗粒状的吸湿聚合物。
52.如权利要求51所述的吸湿件，还包括一个收集区域和一个储存区域，该储存区域至少部分沿侧面包围该收集区的边界，以便使该储存区域同至少该收集区域的侧面区域保持液体连通，该收集区的平均面密度和标准单位面积重量比该储存区小。
53.如权利要求51所述的吸湿件还包括一个并置到该吸湿部件上一个吸湿收集层，该吸湿件有一个上表面积，该面积约是该吸湿收集层表面积的约0.25至约1.0倍，该吸湿收集层主要由亲水的纤维材料组成。
54.如权利要求51所述的吸湿件，还包括一个并置在吸湿件上的吸湿收集层，该吸湿收集层有一个从约0.25到约1.0倍该吸湿件表面积的顶面，该吸湿收集层由化学增强纤维素纤维组成。
55.如权利要求51所述的吸湿件，还包括一个直接定位在吸湿件下面的涂层，该涂层主要是由亲水的纤维材料制成并在厚度上比吸湿件薄相当多。
56.一种制成分层状的吸湿件，包括(a)n片纤维材料(n是一个2或大于2的整数)，这些片被制成层状在最顶部有一个顶片，在最底部有一个底片，有n-2个中间片，和n-1个由两个相邻的片上的那两个相对的表面形成的界面，和如权利要求34、35、39、42、46或49所述的颗粒状的、吸湿的聚合物在上述的一个或多个界面上形成的一种涂层。
57.如权利要求56所述的层状吸湿件，其中该聚合物的颗粒是结合在这些织物的一个或几个上，该织物包括吸湿纺织品，而n是在2-12之间。
58.如权利要求56所述的分层状的吸湿件，其n等于2，该片状物的边缘同沿着分层吸湿件的周边连接在一起。
59.一种吸湿用品，包括一个能透过液体的顶片，一个不透液体的与该顶片相连的底片，和一个定位在该顶片和该底片之间的吸湿芯，该吸湿芯包括如权利要求34、35、39、42、46或49所述的颗粒状吸湿聚合物。
60.如权利要求59所述的吸湿用品，包括一种尿布。
61.如权利要求59所述的吸湿用品，包括一种卫生巾。
62.一种制造含有颗粒间交联聚集体的颗粒状的吸湿的聚合物的方法，所述的方法包括下列步骤(a)提供基本上不溶于水的吸湿的、形成水凝胶的聚合材料的基本上干燥的母体颗粒，该母体颗粒质量平均粒度小于300μm左右，(b)把一种颗粒间交联剂加到该母体颗粒中，该颗粒间交联剂能够同该母体颗粒的聚合材料反应，(c)使该母体颗粒产生物理缔合，以便形成多种聚集体，(d)使该颗粒间交联剂同这些聚集体的母体颗粒的聚合材料反应，同时保持这些母体颗粒的物理缔合，以便在母体颗粒之间形成交联键进而形成颗粒间交联聚集体，该颗粒间交联聚集体在聚合物中存在的数量应能使聚合物的质量平均粒度至少约大于该母体颗粒质量平均粒度50%。
63.如权利要求62所述的方法，其中聚合物的质量平均粒度至少约比该母体颗粒的粒度大150%，该母体颗粒质量平均粒度小于约150μm。
64.如权利要求62所述的方法，其中聚合物的质量平均粒度至少比该母体颗粒的质量平均粒度大100%左右。
65.如权利要求64所述的方法，其中该母体颗粒的聚合物材料是从下列共聚物中选取水解的淀粉丙烯腈接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物，上述的任一共聚物的脆弱交联的网状产品，部分中和的聚丙烯酸和部分中和的聚丙烯酸的脆弱交联的网状产品而该颗粒间交联剂从下列化合物中选取多元醇化合物、聚缩水甘油醚化合物、多重氮丙啶化合物、多重胺化合物和多重异氰酸盐化合物。
66.如权利要求65所述的方法，其中在步骤(d)中包括加热。
67.如权利要求66所述的方法，其中步骤(d)在约170℃-约220℃温度加热约20分钟至约2小时。
68.如权利要求67所述的方法，还包括步骤(e)至少对颗粒间交联聚集体进行表面交联。
69.如权利要求68所述的方法，其中使该颗粒间交联剂同水、亲水有机溶剂或它们的混合物混合。
70.如权利要求69所述的方法，其中该颗粒间交联剂包括丙三醇，该亲水有机溶剂从下列物质中选取甲醇、乙醇、异丙醇或它们的混合物。
71.根据权利要求62、63、64、65、66、68或70的方法制造颗粒状的、吸湿的聚合物。
全文摘要
包含有颗粒间交联聚集体的颗粒状的、吸湿的聚合物。这些颗粒间交联聚集体由基本上不溶于水的、吸湿的、形成水凝胶状的聚合材料，和一种为在这些母体颗粒之间形成交联键而同该聚合物材料反应的颗粒间交联剂。所生成的聚合物具有改进的结构整体性、增加了收集率和将凝胶阻塞降低到最小等优点。
文档编号A61L15/00GK1056111SQ9110294
公开日1991年11月13日 申请日期1991年4月2日 优先权日1990年4月2日
发明者D·C·罗, F·H·拉尔曼, C·J·堡格 申请人:普罗格特-甘布尔公司