RU2419457C2 - Two-component superabsorbent fibre - Google Patents
Two-component superabsorbent fibre Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419457C2 RU2419457C2 RU2009128195/15A RU2009128195A RU2419457C2 RU 2419457 C2 RU2419457 C2 RU 2419457C2 RU 2009128195/15 A RU2009128195/15 A RU 2009128195/15A RU 2009128195 A RU2009128195 A RU 2009128195A RU 2419457 C2 RU2419457 C2 RU 2419457C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- superabsorbent
- fiber
- swelling
- superabsorbent material
- liquid
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 146
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 176
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 58
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 41
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 41
- 229920000247 superabsorbent polymer Polymers 0.000 claims description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 20
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 206010021639 Incontinence Diseases 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 description 57
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 32
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 239000004583 superabsorbent polymers (SAPs) Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 9
- -1 N, N-dimethylaminoethyl Chemical group 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N EtOH Substances CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UWFRVQVNYNPBEF-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4-dimethylphenyl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1=CC=C(C)C=C1C UWFRVQVNYNPBEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- QYZFTMMPKCOTAN-UHFFFAOYSA-N n-[2-(2-hydroxyethylamino)ethyl]-2-[[1-[2-(2-hydroxyethylamino)ethylamino]-2-methyl-1-oxopropan-2-yl]diazenyl]-2-methylpropanamide Chemical compound OCCNCCNC(=O)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(=O)NCCNCCO QYZFTMMPKCOTAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 230000002522 swelling effect Effects 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XVOUMQNXTGKGMA-OWOJBTEDSA-N (E)-glutaconic acid Chemical compound OC(=O)C\C=C\C(O)=O XVOUMQNXTGKGMA-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- 239000001124 (E)-prop-1-ene-1,2,3-tricarboxylic acid Substances 0.000 description 1
- IAKAIJRXUQFDRQ-ZPYUXNTASA-N (e)-but-2-enoic acid;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O.CC(=C)C(O)=O IAKAIJRXUQFDRQ-ZPYUXNTASA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 1,2,6-trimethylphenanthrene Chemical compound CC1=CC=C2C3=CC(C)=CC=C3C=CC2=C1C MYWOJODOMFBVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBQFBEBEBCHTBK-UHFFFAOYSA-N 1-phenylprop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(C=C)C1=CC=CC=C1 CBQFBEBEBCHTBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRAMZQXXPOLCIY-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethanesulfonic acid Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCS(O)(=O)=O PRAMZQXXPOLCIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJVRPNIWWODHHA-UHFFFAOYSA-N 2-cyanoprop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C(=C)C#N IJVRPNIWWODHHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WROUWQQRXUBECT-UHFFFAOYSA-N 2-ethylacrylic acid Chemical compound CCC(=C)C(O)=O WROUWQQRXUBECT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SQVSEQUIWOQWAH-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-3-(2-methylprop-2-enoyloxy)propane-1-sulfonic acid Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(O)CS(O)(=O)=O SQVSEQUIWOQWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQTFHSAAODFMHB-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoyloxyethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCOC(=O)C=C GQTFHSAAODFMHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HYODZVPUCNBWNY-UHFFFAOYSA-N 3,3-dichloroacrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C(Cl)Cl HYODZVPUCNBWNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFNGWPXYNSJXOP-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methylprop-2-enoyloxy)propane-1-sulfonic acid Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCS(O)(=O)=O KFNGWPXYNSJXOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUYDVDHTTIQNMB-UHFFFAOYSA-N 3-(diethylamino)propyl prop-2-enoate Chemical class CCN(CC)CCCOC(=O)C=C XUYDVDHTTIQNMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLJJEYCPTRKHFI-UHFFFAOYSA-N 3-[6-(2,5-dioxopyrrol-3-yl)hexyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1NC(=O)C(CCCCCCC=2C(NC(=O)C=2)=O)=C1 SLJJEYCPTRKHFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYUTUWAFOUJLKI-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoyloxypropane-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCOC(=O)C=C NYUTUWAFOUJLKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GXLIFJYFGMHYDY-ZZXKWVIFSA-N 4-chlorocinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(Cl)C=C1 GXLIFJYFGMHYDY-ZZXKWVIFSA-N 0.000 description 1
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UIERETOOQGIECD-UHFFFAOYSA-N Angelic acid Natural products CC=C(C)C(O)=O UIERETOOQGIECD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MAOWZDYAEUKVCJ-HJWRWDBZSA-N CCC/C=C\C(C)(C(CN=O)CC1C)C=C=[O]1(C)(C)O Chemical compound CCC/C=C\C(C)(C(CN=O)CC1C)C=C=[O]1(C)(C)O MAOWZDYAEUKVCJ-HJWRWDBZSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N Cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical group NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 description 1
- HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)-3-prop-2-enoyloxy-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CO)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940091181 aconitic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001253 acrylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- UIERETOOQGIECD-ARJAWSKDSA-N angelic acid Chemical compound C\C=C(\C)C(O)=O UIERETOOQGIECD-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 1
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- JZQAAQZDDMEFGZ-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl) hexanedioate Chemical compound C=COC(=O)CCCCC(=O)OC=C JZQAAQZDDMEFGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N bis(prop-2-enyl) (z)-but-2-enedioate Chemical compound C=CCOC(=O)\C=C/C(=O)OCC=C ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 1
- HABAXTXIECRCKH-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) butanedioate Chemical compound C=CCOC(=O)CCC(=O)OCC=C HABAXTXIECRCKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920003174 cellulose-based polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 description 1
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 description 1
- GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N cis-aconitic acid Chemical compound OC(=O)C\C(C(O)=O)=C\C(O)=O GTZCVFVGUGFEME-IWQZZHSRSA-N 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N citraconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C\C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 1
- 229940018557 citraconic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- HYNGZZMROWTPRY-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene prop-2-enoic acid Chemical compound C1C=CC=C1.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C HYNGZZMROWTPRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical group C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000002175 menstrual effect Effects 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N mesaconic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C/C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N methyl 1,3-benzoxazole-2-carboxylate Chemical compound C1=CC=C2OC(C(=O)OC)=NC2=C1 YDKNBNOOCSNPNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N methyl p-hydroxycinnamate Natural products OC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N methylfumaric acid Natural products OC(=O)C(C)=CC(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- VSEAAEQOQBMPQF-UHFFFAOYSA-N morpholin-3-one Chemical class O=C1COCCN1 VSEAAEQOQBMPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000005677 organic carbonates Chemical group 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229920001289 polyvinyl ether Polymers 0.000 description 1
- 229920002717 polyvinylpyridine Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N prop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC=C UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N trans-aconitic acid Natural products OC(=O)CC(C(O)=O)=CC(O)=O GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INQDDHNZXOAFFD-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol diacrylate Substances C=CC(=O)OCCOCCOCCOC(=O)C=C INQDDHNZXOAFFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHGIFBQQEGRTPB-UHFFFAOYSA-N tris(prop-2-enyl) phosphate Chemical compound C=CCOP(=O)(OCC=C)OCC=C XHGIFBQQEGRTPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 229960000834 vinyl ether Drugs 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000011240 wet gel Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к сверхабсорбирующим волокнам для применения в абсорбирующих изделиях. Волокна разрабатываются так, чтобы при контакте с жидкостью они обеспечивали открытую структуру, которая понижает блокирование геля.The present invention relates to superabsorbent fibers for use in absorbent articles. The fibers are designed so that upon contact with the liquid they provide an open structure that reduces gel blocking.
Известно применение сверхабсорбирующих материалов (часто сверхабсорбирующих полимеров, SAP) в одноразовых абсорбирующих продуктах, таких как подгузники, защитные средства при недержании, гигиенические прокладки, ежедневные прокладки и подобные, для абсорбции, например, мочи, менструальных кровотечений или жидкости из фекалий и т.д. Сверхабсорбирующие материалы могут абсорбировать жидкость в количествах, которые обычно превышают в несколько раз массу самих полимеров. Иногда сверхабсорбирующие полимеры называют гидрогелями или гелями.It is known to use superabsorbent materials (often superabsorbent polymers, SAPs) in disposable absorbent products such as diapers, incontinence protectants, sanitary towels, panty liners and the like, for absorbing, for example, urine, menstrual bleeding or fecal fluid, etc. . Superabsorbent materials can absorb liquid in amounts that typically exceed several times the mass of the polymers themselves. Sometimes superabsorbent polymers are called hydrogels or gels.
При абсорбции жидкости сверхабсорбирующие полимеры имеют тенденцию набухать. Однако это может привести к явлению, известному как “блокирование геля”, в котором часть сверхабсорбирующего материала, которая первой входит в контакт с жидкостью, расширяется и предотвращает проникновение жидкости далее в остальную часть сверхабсорбирующего материала. Блокирование геля особенно представляет проблему для абсорбирующих изделий, которые содержат относительно большие концентрации сверхабсорбирующего материала и которые разработаны для абсорбции относительно больших количеств жидкости.When liquid is absorbed, superabsorbent polymers tend to swell. However, this can lead to a phenomenon known as “gel blocking,” in which the portion of the superabsorbent material that first comes into contact with the liquid expands and prevents the liquid from penetrating further into the rest of the superabsorbent material. Gel blocking is particularly a problem for absorbent articles that contain relatively high concentrations of superabsorbent material and which are designed to absorb relatively large amounts of liquid.
Проведен ряд попыток для устранения или преодоления проблемы блокирования геля. Методики включают применение химической композиции, распределение или концентрацию самого сверхабсорбирующего материала, смешение других абсорбирующих материалов со сверхабсорбирующим материалом или включение в абсорбирующее изделие дополнительных слоев материала, которые функционируют как емкости. Примеры можно обнаружить в ЕР 0343941, ЕР 1594557, JP 2005 113135 и WO 2004/093931.A number of attempts have been made to eliminate or overcome the gel blocking problem. Techniques include applying a chemical composition, distributing or concentrating the superabsorbent material itself, mixing other absorbent materials with superabsorbent material, or incorporating additional layers of material into the absorbent article that function as containers. Examples can be found in EP 0343941, EP 1594557, JP 2005 113135 and WO 2004/093931.
Патент США 6342298 описывает многокомпонентные сверхабсорбирующие волокна, которые включают в себя по меньшей мере одну кислую абсорбирующую воду смолу и по меньшей мере одну основную абсорбирующую воду смолу. Кислая и основная смолы находятся в тесной близости так, чтобы максимизировать между ними ионообмен.US 6,322,298 describes multicomponent superabsorbent fibers that include at least one acidic water absorbent resin and at least one basic water absorbent resin. The acidic and basic resins are in close proximity so as to maximize ion exchange between them.
US 2005/0130540 раскрывает нетканое полотно из многокомпонентных нитей. Нити включают в себя в центре сверхабсорбирующий полимер, окруженный оболочкой из термопластичного полимера.US 2005/0130540 discloses a nonwoven fabric of multicomponent yarns. The filaments include in the center a superabsorbent polymer surrounded by a thermoplastic polymer sheath.
US 6610898 описывает применение термоусаживающихся спиральных термопластичных многокомпонентных волокон для предоставления открытой и воздушной структуры в слое сбора и переноса текучей среды абсорбирующего изделия.US 6,610,898 describes the use of heat-shrinkable spiral thermoplastic multicomponent fibers to provide an open and air structure in a fluid collection and transfer layer of an absorbent article.
WO 2004/017883 раскрывает абсорбирующую сердцевину, которая содержит волокна, покрытые SAP. Некоторые или все волокна могут быть только частично покрытыми SAP.WO 2004/017883 discloses an absorbent core that contains SAP coated fibers. Some or all of the fibers may only be partially coated with SAP.
Однако остается необходимость в простых способах, при которых можно понизить блокирование геля. В частности, существует необходимость в новых сверхабсорбирующих материалах, которые можно легко получить известными технологиями, которые можно изготавливать из существующих материалов и которые снижают или устраняют проблемы, связанные с блокированием геля. Кроме того, часто желательно создавать открытые структуры на основе сверхабсорбирующих полимеров. Также желательны динамические системы, которые изменяют свою физическую структуру или активируются при абсорбции жидкости.However, there remains a need for simple methods in which gel blocking can be reduced. In particular, there is a need for new superabsorbent materials that can be easily obtained by known technologies that can be made from existing materials and which reduce or eliminate problems associated with gel blocking. In addition, it is often desirable to create open structures based on superabsorbent polymers. Dynamic systems that change their physical structure or are activated upon absorption of fluid are also desirable.
Настоящее изобретение относится к многокомпонентному сверхабсорбирующему волокну. Сверхабсорбирующее волокно имеет направление длины (L) и поперечное направление (С) и включает в себя первый сверхабсорбирующий материал и второй сверхабсорбирующий материал. По меньшей мере часть направления длины (L) сверхабсорбирующего волокна, первого сверхабсорбирующего материала и второго сверхабсорбирующего материала располагаются параллельно в поперечном направлении (С) сверхабсорбирующего волокна. Первый и второй сверхабсорбирующие материалы выбирают так, чтобы в данной точке в ходе их набухания набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала была больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала так, чтобы сверхабсорбирующее волокно скручивалось при контакте с жидкостью.The present invention relates to a multicomponent superabsorbent fiber. A superabsorbent fiber has a length direction (L) and a transverse direction (C) and includes a first superabsorbent material and a second superabsorbent material. At least a part of the length direction (L) of the superabsorbent fiber, the first superabsorbent material and the second superabsorbent material are parallel to the transverse direction (C) of the superabsorbent fiber. The first and second superabsorbent materials are selected so that at a given point during their swelling, the swellability (SC) of the first superabsorbent material is greater than the swelling (SC) of the second superabsorbent material so that the superabsorbent fiber twists upon contact with the liquid.
Благодаря разнице между набухаемостью первого и второго сверхабсорбирующих материалов воздействие жидкости на сверхабсорбирующее волокно заставляет один сверхабсорбирующий материал набухать больше, чем другой сверхабсорбирующий материал. Это в свою очередь влияет на физические силы, действующие на сверхабсорбирующее волокно, которые служат причиной его неравномерного расширения и таким образом скручивания. Скрученные волокна обеспечивают более низкую плотность, более открытую межволоконную структуру вокруг сверхабсорбирующего волокна, позволяя таким образом жидкости лучше проникать в структуру и понижая блокирование геля.Due to the difference between the swelling of the first and second superabsorbent materials, the action of a liquid on the superabsorbent fiber causes one superabsorbent material to swell more than the other superabsorbent material. This in turn affects the physical forces acting on the superabsorbent fiber, which cause its uneven expansion and thus twisting. Twisted fibers provide a lower density, more open interfiber structure around a superabsorbent fiber, thereby allowing liquids to better penetrate into the structure and lower gel blocking.
В сферу применения настоящего изобретения не включены многокомпонентные сверхабсорбирующие волокна, включающие в себя одно или более первых волокон, включающих в себя кислую абсорбирующую жидкость смолу, и одно или более вторых волокон, включающих в себя основную абсорбирующую жидкость смолу.The scope of the present invention does not include multicomponent superabsorbent fibers, including one or more first fibers, including an acidic absorbent liquid resin, and one or more second fibers, including a basic absorbent liquid resin.
Сверхабсорбирующее волокно может представлять собой двухкомпонентное волокно, состоящее из первого сверхабсорбирующего материала и второго сверхабсорбирующего материала.The superabsorbent fiber may be a bicomponent fiber consisting of a first superabsorbent material and a second superabsorbent material.
В одном варианте осуществления первый сверхабсорбирующий материал и второй сверхабсорбирующий материал могут включать в себя одинаковый сверхабсорбирующий полимер, где сверхабсорбирующий полимер во втором сверхабсорбирующем материале имеет более высокую плотность сшивания, чем сверхабсорбирующий полимер в первом сверхабсорбирующем материале.In one embodiment, the first superabsorbent material and the second superabsorbent material may include the same superabsorbent polymer, where the superabsorbent polymer in the second superabsorbent material has a higher crosslink density than the superabsorbent polymer in the first superabsorbent material.
Первый сверхабсорбирующий материал и второй сверхабсорбирующий материал могут иметь одинаковую общую набухаемость (TSC), но разные скорости набухания (SR).The first superabsorbent material and the second superabsorbent material may have the same total swelling (TSC), but different swelling rates (SR).
В соответствии с другим аспектом первый сверхабсорбирующий материал имеет общую набухаемость (TSC), которая составляет по меньшей мере в 1,1 раз, такую как по меньшей мере в 1,5 раза, по меньшей мере в 2 раза или по меньшей мере в 3 раза больше, чем общая набухаемость второго сверхабсорбирующего материала.In accordance with another aspect, the first superabsorbent material has a total swellability (TSC) that is at least 1.1 times, such as at least 1.5 times, at least 2 times, or at least 3 times more than the total swelling of the second superabsorbent material.
Подходящим образом первый и второй сверхабсорбирующие материалы располагаются так, чтобы существовала по меньшей мере одна плоскость или ось асимметрии в направлении длины (L) сверхабсорбирующего волокна.Suitably, the first and second superabsorbent materials are arranged so that at least one plane or axis of asymmetry exists in the length direction (L) of the superabsorbent fiber.
Настоящее изобретение также предоставляет абсорбирующую сердцевину, которая включает в себя многокомпонентные сверхабсорбирующие волокна изобретения, и абсорбирующее изделие, включающее в себя подобную абсорбирующую сердцевину.The present invention also provides an absorbent core, which includes the multicomponent superabsorbent fibers of the invention, and an absorbent article including a similar absorbent core.
Настоящее изобретение также относится к способу снижения блокирования геля вокруг сверхабсорбирующего волокна. Способ включает в себя: предоставление многокомпонентного сверхабсорбирующего волокна, имеющего направление длины (L) и поперечное направление (С), причем указанное сверхабсорбирующее волокно включает в себя первый сверхабсорбирующий материал и второй сверхабсорбирующий материал. По меньшей мере на части направления длины (L) волокна первый сверхабсорбирующий материал и второй сверхабсорбирующий материал располагаются параллельно в поперечном направлении (С) сверхабсорбирующего волокна. Первый и второй сверхабсорбирующие материалы выбирают так, чтобы в данной точке в ходе их набухания набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала была больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала. Способ дополнительно включает в себя воздействие жидкости на сверхабсорбирующее волокно, в котором в данной точке в ходе их набухания набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала (20) больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала (30), вызывая скручивание двухкомпонентного сверхабсорбирующего волокна.The present invention also relates to a method for reducing gel blocking around a superabsorbent fiber. The method includes: providing a multicomponent superabsorbent fiber having a length direction (L) and a transverse direction (C), said superabsorbent fiber including a first superabsorbent material and a second superabsorbent material. At least in a portion of the length direction (L) of the fiber, the first superabsorbent material and the second superabsorbent material are parallel to the transverse direction (C) of the superabsorbent fiber. The first and second superabsorbent materials are selected so that at a given point during their swelling, the swelling (SC) of the first superabsorbent material is greater than the swelling (SC) of the second superabsorbing material. The method further includes exposing the superabsorbent fiber to a liquid in which at a given point during their swelling, the swelling (SC) of the first superabsorbent material (20) is greater than the swelling (SC) of the second superabsorbent material (30), causing the two-component superabsorbent fiber to twist.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:The invention is illustrated in the drawings, where:
на Фигуре 1 показан первый вариант осуществления изобретения,Figure 1 shows a first embodiment of the invention,
на Фигуре 2 показан второй вариант осуществления изобретения,Figure 2 shows a second embodiment of the invention,
Фигуры 3А-3Е являются видами поперечных сечений по линии III-III на Фигурах 1А и 2А,Figures 3A-3E are views of cross-sections along the line III-III in Figures 1A and 2A,
Фигуры 4А-С являются схематичными графиками набухания (%) двух сверхабсорбирующих материалов со временем в соответствии с тремя идеализированными вариантами осуществлений изобретения,Figures 4A-C are schematic plots of the swelling (%) of two superabsorbent materials over time in accordance with three idealized embodiments of the invention,
на Фигуре 5 показано абсорбирующее изделие в соответствии с изобретением.Figure 5 shows an absorbent article in accordance with the invention.
на Фигуре 6 показан базис для математической модели, применяемой для вычисления радиуса кривизны скрученного волокна.Figure 6 shows the basis for the mathematical model used to calculate the radius of curvature of the twisted fiber.
На Фигурах 1А и 1В показано многокомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10 в соответствии с изобретением соответственно до и после абсорбции жидкости.Figures 1A and 1B show a multicomponent
Волокно 10 представляет собой многокомпонентное волокно. Другими словами, оно состоит из одного или более по существу единичных материалов, которые не являются плотно перемешанными. Хотя границы между компонентами волокна 10 могут не быть хорошо определенными из-за химического или физического взаимодействия между компонентами (например, совместного сплавления, совместного смешения или диффузии), существует область или области волокна 10, которые состоят в основном из одного компонента. Следующее обсуждение касается в основном двухкомпонентных волокон 10, однако его следует понимать как конкретный вариант осуществления изобретения и его не следует рассматривать как ограничение. Также являются возможными волокна 10, которые включают в себя три, четыре или более компонентов.Fiber 10 is a multicomponent fiber. In other words, it consists of one or more essentially single materials that are not tightly mixed. Although the boundaries between the components of the
Волокно 10 представляет собой сверхабсорбент - т.е. его изготавливают из сверхабсорбирующих материалов - материалов, которые могут абсорбировать жидкость в количествах, во много раз превышающих их собственную массу. Таким образом, оно отличается от волокон пульпы, волокон из природных источников или синтетических волокон, которые часто применяют в абсорбирующих изделиях. Подходящим образом волокно 10 включает в себя только сверхабсорбирующие материалы и не включает другие типы волокнистых материалов.Fiber 10 is a superabsorbent - i.e. it is made from superabsorbent materials - materials that can absorb liquid in quantities many times greater than their own mass. Thus, it differs from pulp fibers, fibers from natural sources or synthetic fibers, which are often used in absorbent products. Suitably, the
Многокомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10 имеет направление длины (L), которое параллельно основной оси волокна 10, когда волокно 10 вытянуто во всю свою длину. Типично сверхабсорбирующие волокна 10 в соответствии с настоящим изобретением имеют общую длину между 3 мм и 10 см при вытягивании во всю свою длину.The multi-component
Сверхабсорбирующее волокно 10 также имеет поперечное направление (С), которое пролегает перпендикулярно направлению длины (L). Типично сверхабсорбирующие волокна 10 в соответствии с настоящим изобретением имеют максимальную толщину в поперечном направлении между 10 мкм и 200 мкм, предпочтительно между 20 мкм и 100 мкм. Нет необходимости, чтобы сверхабсорбирующее волокно имело круглое поперечное сечение; площади поперечных сечений, которые являются квадратными, прямоугольными, треугольными, овальными, звездообразными или несимметричной формы, также находятся в рамках сферы применения настоящего изобретения.The
Сверхабсорбирующее волокно 10 включает в себя первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30. В предпочтительном варианте осуществления (Фигура 1А) сверхабсорбирующее волокно 10 состоит исключительно из первого сверхабсорбирующего материала 20 и второго сверхабсорбирующего материала 30.The
Сверхабсорбирующие материалы, которые можно применять в настоящем изобретении, представляют собой подходящим образом сверхабсорбирующие полимеры (SAPы). SAPы обычно являются сшитыми гидрофильными полимерами и могут быть на основе полиакрилатов, полистиролов, полиакриламидов, поливиниловых спиртов, простых поливиниловых эфиров, полиэтиленоксидов, поливинилпиридинов, поливинилпирролидонов, поливинилморфолинонов и полиакрилонитрилов. Подобные полимеры также могут иметь природное происхождение; например, акрилонитрильные полимеры на основе гидролизованного крахмала, полимеры на основе замещенной целлюлозы (например, карбоксиметилцеллюлоза, СМС, гидроксипропилцеллюлоза или карбоксиметилкрахмал). Полимеры могут быть замещенными или не замещенными. Дополнительно SAPы представляют собой N,N-диметиламиноэтил- или N,N-диэтиламинопропил-акрилаты и метакрилаты и их соответствующие четвертичные соли. Типично сверхабсорбирующие полимеры, пригодные в настоящем изобретении, обладают разнообразными анионными функциональными группами, такими как группы сульфокислот, и более типично карбоксигруппами. Особенно предпочтительный SAP основан на сшитом сополимере акриловой кислоты и акрилатных мономеров. Олефин ненасыщенные мономеры карбоновых кислот и ангидридов карбоновых кислот включают акриловые кислоты, являющиеся типичными представителями самой акриловой кислоты, метакриловую кислоту, этакриловую кислоту, дихлоракриловую кислоту, цианоакриловую кислоту, метилакриловую кислоту (кротоновую кислоту), афенилакриловую кислоту, ss-акрилоксипропионовую кислоту, сорбиновую кислоту, а-хлорсорбиновую кислоту, ангеликовую кислоту, коричную кислоту, п-хлоркоричную кислоту, стерилакриловую кислоту, итаконовую кислоту, цитраконовую кислоту, мезаконовую кислоту, глютаконовую кислоту, аконитовую кислоту, малеиновую кислоту, фумаровую кислоту, трикарбоксиэтилен и ангидрид малеиновой кислоты. Олефин ненасыщенные мономеры сульфокислот включают алифатические или ароматические винилсульфокислоты, такие как винилсульфокислота, аллилсульфокислота, винилтолуолсульфокислота и стиролсульфокислота; акриловую и метакриловую сульфокислоту, такую как сульфоэтилакрилат, сульфоэтилметакрилат, сульфопропилакрилат, сульфопропилметакрилат, 2-гидрокси-3-метакрилоксипропилсульфокислоту и 2-акриламид-2-метилпропансульфокислоту.The superabsorbent materials that can be used in the present invention are suitably superabsorbent polymers (SAPs). SAPs are usually crosslinked hydrophilic polymers and can be based on polyacrylates, polystyrenes, polyacrylamides, polyvinyl alcohols, polyvinyl ethers, polyethylene oxides, polyvinyl pyridines, polyvinyl pyrrolidones, polyvinyl morpholinones and polyacrylonitriles. Similar polymers may also be of natural origin; for example, hydrolyzed starch based acrylonitrile polymers, substituted cellulose based polymers (e.g., carboxymethyl cellulose, SMS, hydroxypropyl cellulose or carboxymethyl starch). The polymers may be substituted or not substituted. Additionally, SAPs are N, N-dimethylaminoethyl or N, N-diethylaminopropyl acrylates and methacrylates and their corresponding quaternary salts. Typically superabsorbent polymers useful in the present invention have diverse anionic functional groups, such as sulfonic acid groups, and more typically carboxy groups. A particularly preferred SAP is based on a crosslinked copolymer of acrylic acid and acrylate monomers. Olefin unsaturated monomers of carboxylic acids and carboxylic anhydrides include acrylic acids, which are typical representatives of acrylic acid itself, methacrylic acid, ethacrylic acid, dichloroacrylic acid, cyanoacrylic acid, methyl acrylic acid (crotonic acid), aphenyl acrylic acid, ss-acropionic acid, ss-acrylic acid, ss-acrylic acid, ss-acrylic acid, ss-acrylic acid, ss-acrylic acid, acs a-chlorosorbic acid, angelic acid, cinnamic acid, p-chlorocinnamic acid, sterilacrylic acid, itaconic acid, citraconic acid y, mesaconic acid, glutaconic acid, aconitic acid, maleic acid, fumaric acid, tricarboxyethylene and maleic anhydride. Olefin unsaturated sulfonic acid monomers include aliphatic or aromatic vinyl sulfonic acids such as vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, vinyl toluenesulfonic acid and styrene sulfonic acid; acrylic and methacrylic sulfonic acid such as sulfoethyl acrylate, sulfoethyl methacrylate, sulfopropyl acrylate, sulfopropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-methacryloxypropyl sulfonic acid and 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid.
SAP является предпочтительно сшитым так, чтобы понизить его растворимость в воде. Сшивание может происходить в массе SAP (сшивание в массе) или на поверхностях частиц SAP (сшивание на поверхности). Агенты для сшивания в массе представляют собой общепринятые разветвленные молекулы, содержащие по меньшей мере две полимеризуемые группы, обычно три полимеризуемые группы. Сшивающие агенты можно получить посредством прививки на центральную молекулу (например, полиспиртов, таких как гликоль, или полиаминов, таких как диэтилентриамин) функциональных групп, которые можно ввести в SAP. Примерами сшивающих агентов являются дивинилбензол, сложные акрилоиловые или метакрилильные полиэфиры полигидроксилированных соединений, сложные дивиниловые эфиры поликарбоновой кислоты, сложные диаллильные эфиры поликарбоновых кислот, диаллилдиметиламмония хлорид, триаллилтерефталат, метиленбисакриламид, диаллилмалеат, диаллилфумарат, гексаметилен-бис-малеимид, триаллилфосфат, тривинилтримеллитат, дивиниладипат, глицерилтриметакрилат, диаллилсукцинат, простой дивиниловый эфир, простые дивиниловые эфиры этиленгликоля или диакрилата диэтиленгликоля, диакрилаты или метакрилаты полиэтиленгликоля, диакрилат 1,6-гександиола, триакрилат или тетраакрилат пентаэритрита, диакрилат неопентилгликоля, диакрилат циклопентадиена, диакрилаты или диметилакрилаты бутиленгликоля, ди- или три-акрилаты триметилолпропана. Сшивающие агенты могут присутствовать в количестве между 0-5 мол.%.SAP is preferably crosslinked so as to reduce its solubility in water. Crosslinking can take place in the SAP mass (crosslinking in the mass) or on the surfaces of SAP particles (crosslinking on the surface). Bulk crosslinking agents are conventional branched molecules containing at least two polymerizable groups, usually three polymerizable groups. Crosslinking agents can be obtained by grafting onto a central molecule (for example, polyalcohols such as glycol or polyamines such as diethylenetriamine) functional groups that can be introduced into SAP. Examples of crosslinking agents are divinylbenzene, esters acryloyl or metakrililnye polyesters of polyhydroxylated compounds, complex divinyl esters of polycarboxylic acids, esters of diallyl esters of polycarboxylic acids, diallyl dimethyl ammonium chloride, trialliltereftalat, methylenebisacrylamide, diallyl maleate, diallilfumarat, hexamethylene-bis-maleimide, triallyl phosphate, triviniltrimellitat, divinyl adipate, glitseriltrimetakrilat , diallyl succinate, divinyl ether, divinyl ethers of ethylene glycol or dia diethylene glycol crylate, polyethylene glycol diacrylates or methacrylates, 1,6-hexanediol diacrylate, pentaerythritol triacrylate or tetraacrylate, neopentyl glycol diacrylate, cyclopentadiene diacrylate, butylene triethylene glycol diacrylate, triacrylate triacrylate dimethyl acrylate, tri-glycol di-acrylate. Crosslinking agents may be present in an amount between 0-5 mol%.
Поверхностное сшивание включает, что сверхабсорбент легче сохраняет свою первоначальную форму также под влиянием внешних нагрузок и после нескольких намоканий. Поверхностное сшивание сверхабсорбента обычно проводят посредством этерификации групп карбоновых кислот. Одним примером поверхностно-сшивающих агентов являются полигидрокси вещества. Другим примером являются органические карбонаты, предпочтительно карбонат этилена в водном растворе. Третьим примером является применение соединений диглицидила, особенно простой этиленгликольдиглицидиловый эфир (EDGE). Он также известен благодаря, например, US 4043952, для поверхностного сшивания сверхабсорбента на основе анионного полиэлектролита с помощью иона поливалентного металла, например, алюминием. Поверхностное сшивание происходит с помощью ионных связей. Благодаря ЕР 0248963 для поверхностного сшивания известен сверхабсорбент анионного характера с поличетвертичным амином для усиления абсорбирующей способности сверхабсорбента. В качестве поверхностных сшивающих соединений также можно применять полиамины и диамины.Surface crosslinking includes the fact that the superabsorbent retains its original shape more easily also under the influence of external loads and after several wetting. Surface crosslinking of the superabsorbent is usually carried out by the esterification of carboxylic acid groups. One example of surface-crosslinking agents are polyhydroxy substances. Another example is organic carbonates, preferably ethylene carbonate in aqueous solution. A third example is the use of diglycidyl compounds, especially ethylene glycol diglycidyl ether (EDGE). It is also known for, for example, US 4,043,952, for surface crosslinking of a superabsorbent based on an anionic polyelectrolyte using a polyvalent metal ion, for example, aluminum. Surface crosslinking occurs via ionic bonds. Thanks to EP 0248963 for surface crosslinking, an anionic superabsorbent with a poly Quaternary amine is known to enhance the absorbent capacity of the superabsorbent. Polyamines and diamines can also be used as surface crosslinking compounds.
Форма поперечного сечения первого и второго сверхабсорбирующих материалов 20, 30 не является очень важной и может варьироваться по длине сверхабсорбирующих волокон 10. Например, первый и второй сверхабсорбирующие материалы 20, 30 каждый отдельно или оба вместе могут иметь площадь поперечного сечения, которая является круглой, квадратной, прямоугольной, треугольной, овальной или неправильной формы. Фигура 1А показывает сверхабсорбирующие волокна с круглым поперечным сечением.The cross-sectional shape of the first and second
По меньшей мере на части направления длины (L) сверхабсорбирующего волокна 10 первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 располагаются параллельно в поперечном направлении (С) сверхабсорбирующего волокна 10.In at least a part of the length direction (L) of the
Нет необходимости, чтобы первый и второй сверхабсорбирующие материалы 20, 30 располагались параллельно в поперечном направлении (С) вдоль всей длины сверхабсорбирующего волокна 10, хотя это возможно. Вместо этого, как показано на Фигурах 2А и 2В, может быть достаточным, чтобы они располагались параллельно только на частях длины сверхабсорбирующего волокна 10.It is not necessary that the first and second
Выражение “параллельно” в настоящем изобретении означает, что поперечное сечение сверхабсорбирующего волокна 10 раскрывает как первый сверхабсорбирующий материал 20, так и второй сверхабсорбирующий материал 30 на тех длинах сверхабсорбирующего волокна 10, где располагаются оба сверхабсорбирующих материала 20, 30. Нет необходимости, чтобы первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 контактировали друг с другом по всему поперечному сечению сверхабсорбирующего волокна 10, и нет необходимости, чтобы они имели одинаковую площадь поверхности в поперечном сечении сверхабсорбирующего волокна 10. Более полное понимание выражения “параллельно” будет дано на Фигурах 3А-3Е, которые иллюстрируют различные варианты осуществлений поперечного сечения по линии III-III на Фигурах 1А и 2А.The expression “parallel” in the present invention means that the cross-section of the
На Фигуре 3А показан один вариант осуществления, в котором первый и второй сверхабсорбирующие материалы 20, 30 имеют эллиптическое поперечное сечение и являются взаимосвязанными вдоль части их общей поверхности.Figure 3A shows one embodiment in which the first and second
На Фигуре 3В показан вариант осуществления, в котором сверхабсорбирующее волокно 10 имеет по существу круглое поперечное сечение и где первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 имеют по существу полукруглые поперечные сечения и соединяются вдоль их плоских поверхностей.Figure 3B shows an embodiment in which the
На Фигуре 3С показано двухкомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10, в котором как первый сверхабсорбирующий материал 20, так и второй сверхабсорбирующий материал 30 имеют круглое поперечное сечение и в котором первый сверхабсорбирующий материал 20 располагается несимметрично внутри второго сверхабсорбирующего материала 30. Для наилучшего эффекта первый сверхабсорбирующий материал 20 не полностью заключается во втором сверхабсорбирующем материале 30, а имеет поверхность, которая примыкает к поверхности сверхабсорбирующего волокна 10. Таким образом, жидкость может поступать в первый сверхабсорбирующий материал 20 без необходимости сначала проходить через второй сверхабсорбирующий материал 30.3C shows a two-
На Фигуре 3D показано двухкомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10, в котором первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 включают в себя одинаковый сверхабсорбирующий полимер, но в котором сверхабсорбирующий полимер, который включает в себя второй сверхабсорбирующий материал 30, обладает более высокой плотностью сшивания, чем сверхабсорбирующий полимер в первом сверхабсорбирующем материале 20. Более высокая плотность сшивания будет иметь тенденцию понижать общую набухаемость сверхабсорбирующего материала, в то же время возможно увеличивая скорость набухания. Этот вариант осуществления прост в изготовлении, так как сшивающий агент можно напылить или нанести на одну поверхность сверхабсорбирующего полимерного волокна, образуя таким образом второй сверхабсорбирующий материал 30. Для регулирования свойств набухания сверхабсорбирующего полимера также можно применять другие способы для активизации дифференциального набухания и следовательно скручивания, например регулирование степени нейтрализации.Figure 3D shows a two-
На Фигуре 3Е показано двухкомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10, имеющее полую структуру. Первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 образуют волокно 10 с тороидальным (в форме кольца) поперечным сечением. Следовательно, сверхабсорбирующие материалы 20, 30 имеют полукруглое поперечное сечение и соединяются на концах с образованием волокна 10, включающего в себя, как иллюстрируется, полое пространство 40 в центре. Полое пространство 40 может иметь любую форму или размер, и его не следует рассматривать как ограниченное тем, которое иллюстрируется.Figure 3E shows a two-
Кроме иллюстрированных вариантов осуществлений возможны другие вариации в структуре многокомпонентного сверхабсорбирующего волокна 10. Многокомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10 может включать в себя более чем два сверхабсорбирующих материала 20, 30. Например, возможна слоистая структура, где сверхабсорбирующие материалы уложены друг на друга в поперечном направлении (С). Многокомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10 может также иметь поперечное сечение типа лепестков, состоящее, например, из 3, 4, 5 или более лепестков, в котором каждый лепесток включает в себя различный сверхабсорбирующий материал 20, 30. Важно, чтобы волокна имели такие поперечные сечения, чтобы существовала по меньшей мере одна плоскость или ось асимметрии в набухаемости в направлении длины (L) сверхабсорбирующего волокна.In addition to the illustrated embodiments, other variations in the structure of the multicomponent
Когда в многокомпонентном сверхабсорбирующем волокне 10 применяются два или более сверхабсорбирующих материалов 20, 30, некоторые из сверхабсорбирующих материалов 20, 30 могут быть одинаковым материалом, при условии что по меньшей мере один из сверхабсорбирующих материалов 20, 30 имеет отличающиеся свойства набухания. Например, трехкомпонентное сверхабсорбирующее волокно 10 может включать в себя два сверхабсорбирующих материала, которые обладают одинаковыми SC, и третий, который обладает отличающейся набухаемостью. Таким образом, можно получить в структуре много вариаций, которые можно применить, чтобы они удовлетворяли частным требованиям абсорбирующего изделия.When two or more
Сверхабсорбирующие материалы 20, 30 следует расположить так, чтобы присутствовала по меньшей мере одна плоскость или ось асимметрии, которая пролегает в направлении длины (L) сверхабсорбирующего волокна. Это означает, что сверхабсорбирующие материалы 20, 30 не следует располагать совершенно симметрично во сверхабсорбирующем волокне 10. Это максимизирует эффект скручивания волокна 10 при контакте с жидкостью.The
Первый и второй сверхабсорбирующий материал 20, 30 выбирают так, чтобы в данной точке в ходе их набухания набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала 20 была больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала 30 так, чтобы сверхабсорбирующее волокно 10 скручивалось при контакте с жидкостью.The first and second
До контакта с жидкостью сверхабсорбирующее волокно 10 является не сильно скрученным, как показано на Фигуре 1А. Однако, так как набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала 20 больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала 30, воздействие жидкости на сверхабсорбирующее волокно 10 заставляет один сверхабсорбирующий материал набухать быстрее или в большей степени, чем другой сверхабсорбирующий материал. Это в свою очередь влияет на физические силы, действующие на сверхабсорбирующее волокно 10, которые вызывают его неравномерное растяжение, таким образом скручивая (см. Фигуру 1В). В своей скрученной форме волокна 10 укладываются менее плотно, предоставляя более низкую плотность, более открытую структуру. Это дает возможность жидкости проникать глубже в волокна 10 и между ними, так как она течет в пространства между волокнами 10. Таким образом снижается блокирование геля.Prior to contact with the liquid, the
Набухаемость (SC) сверхабсорбирующего материала представляет собой соотношение объема сверхабсорбирующего материала при намокании к объему в сухом состоянии. Общая набухаемость (TSC) соответствует набухаемости при насыщении сверхабсорбирующего материала.The swelling capacity (SC) of a superabsorbent material is the ratio of the volume of superabsorbent material when wet to volume in a dry state. Total swellability (TSC) corresponds to swelling upon saturation of a superabsorbent material.
Скорость набухания (SR) абсорбирующего материала представляет собой меру того, насколько быстро абсорбирующий материал расширяется при контакте с жидкостью. Она выражается как изменение набухаемости в единицу времени. Со ссылкой на Фигуры 4А-С скорость набухания соответствует градиенту каждой кривой.The swelling rate (SR) of the absorbent material is a measure of how quickly the absorbent material expands upon contact with the liquid. It is expressed as a change in swelling per unit time. With reference to Figures 4A-C, the swelling rate corresponds to the gradient of each curve.
На Фигурах 4А-С изображены идеализированные модели трех различных ситуаций, в которых сверхабсорбирующие материалы 20, 30 обладают различными набухаемостями и скоростями набухания.Figures 4A-C show idealized models of three different situations in which
В одном варианте осуществления набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала (20) больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала (30) во время поглощения жидкости, но общая набухаемость (TSC) каждого сверхабсорбирующего материала может быть одинаковой. Это иллюстрируется схематично на Фигуре 4А, которая является схематичной кривой, как два сверхабсорбирующих материала 20, 30 набухают со временем. Как можно видеть, сначала первый сверхабсорбирующий материал 20 обладает более высокой скоростью набухания (более высоким градиентом кривой), и следовательно, расширяется первым. Это вызывает высокую степень скручивания в сверхабсорбирующем волокне 10 при контакте с жидкостью. После определенного промежутка времени набухание первого сверхабсорбирующего материала достигает постоянного значения, в то время как второй сверхабсорбирующий материал 30 все еще набухает. Сверхабсорбирующее волокно 10 снова распрямляется, так как набухание во втором сверхабсорбирующем материале 30 увеличивается. Так как оба сверхабсорбирующих материала 20, 30 обладают одинаковой TSC, они занимают одинаковый объем при полном насыщении сверхабсорбирующего волокна. Это означает, что скручивание, которое было установлено в сверхабсорбирующем волокне 10, устраняется, и волокно 10 возвращает свою не скрученную (все еще расширенную) форму.In one embodiment, the swelling (SC) of the first superabsorbent material (20) is greater than the swelling (SC) of the second superabsorbent material (30) during liquid absorption, but the total swelling (TSC) of each superabsorbent material may be the same. This is illustrated schematically in Figure 4A, which is a schematic curve of how two
Таким образом, сверхабсорбирующие волокна 10, в которых первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 обладают одинаковой общей набухаемостью (TSC), но все еще различными скоростями набухания (SR), будут скручиваться при первоначальном контакте с жидкостью, предоставляя высоко объемную открытую структуру. Однако при продолжительном контакте с жидкостью скручивание будет устраняться, и получается низкообъемная более закрытая структура. Подобные материалы являются в большой степени желательными в области абсорбирующих гигиенических изделий, так как они позволяют производство тонких изделий, которые обеспечивают открытую структуру во время поглощения жидкости, но которая возвращается в закрытую структуру при полном насыщении жидкостью.Thus,
В другом варианте осуществления первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 могут обладать различными общими набухаемостями (TSC), но похожими скоростями набухания (SR). Другими словами, различие в набухаемости (SC) между первым и вторым сверхабсорбирующими материалами 20, 30 является положительным и увеличивается со временем. Это иллюстрируется на Фигуре 4B - два материала 20, 30 набухают с одинаковой скоростью набухания, но перестают набухать при различных общих набухаемостях. Сверхабсорбирующее волокно 10, включающее в себя подобные материалы, может не скручиваться до большой степени на первоначальных стадиях абсорбции жидкости, но будет скручиваться в большей степени при увеличенной абсорбции жидкости, когда проблема блокирования геля становится более значительной.In another embodiment, the first
Если первый сверхабсорбирующий материал 20 и второй сверхабсорбирующий материал 30 оба обладают различными общими набухаемостями (TSC) и различными скоростями набухания (SR), набухание может быть таким, как иллюстрируется на Фигуре 4С. При контакте с жидкостью два сверхабсорбирующих материала 20, 30 набухают с различными первоначальными скоростями, что приводит к быстрому скручиванию сверхабсорбирующего волокна 10. Однако при продолжительном контакте с жидкостью сверхабсорбирующие материалы 20, 30 могут достичь равной набухаемости, при которой скручивание сверхабсорбирующего волокна 10 будет значительно снижено. При дополнительном контакте с жидкостью скручивание подобного сверхабсорбирующего волокна будет изменяться в противоположную сторону, так как первый сверхабсорбирующий материал 20 становится насыщенным, в то время как второй сверхабсорбирующий материал 30 продолжает абсорбировать жидкость.If the first
Сверхабсорбирующие волокна 10 в соответствии с изобретением можно изготовить любым подходящим способом получения волокон из полимерных материалов. Один возможный способ заключается в совместной экструзии первого и второго сверхабсорбирующих материалов 20, 30, в то время как можно также применять покрытие и ламинирование. Для получения предпочтительного варианта осуществления Фигуры 3D сверхабсорбирующий материал можно покрыть по меньшей на одной стороне с помощью сшивающего агента.
Многокомпонентные сверхабсорбирующие волокна 10 настоящего изобретения можно применять в абсорбирующей сердцевине 50, которая образует абсорбирующий жидкость компонент абсорбирующего изделия 100. При контакте с жидкостью многокомпонентные сверхабсорбирующие волокна 10 набухают и свертываются в спираль, как описано выше, и таким образом предоставляют абсорбирующей сердцевине 50 открытую структуру. Эта открытая структура дает возможность жидкости проникать более легко в сердцевину, чем в другие материалы, например, особенно другие сверхабсорбирующие волокна, и таким образом снижается блокирование геля. Абсорбирующая сердцевина 50 может включать в себя другие материалы, которые традиционно применяются в абсорбирующих сердцевинах, такие как волокна пульпы, синтетические волокна, тканевые полотна или дополнительные сверхабсорбирующие материалы. Кроме того, многокомпонентные сверхабсорбирующие волокна 10 настоящего изобретения можно применять в слоях сбора или распределения внутри абсорбирующего изделия 100. В качестве альтернативы многокомпонентные сверхабсорбирующие волокна 10 настоящего изобретения можно применять в верхнем слое 102 абсорбирующего изделия 100.The multicomponent
Абсорбирующая сердцевина 50, слой сбора/распределения или верхний слой 102, включающие в себя сверхабсорбирующие волокна 10 настоящего изобретения, могут в свою очередь содержаться в абсорбирующем изделии 100, которое иллюстрируется как подгузник на Фигуре 5, но может также быть любым абсорбирующим изделием, таким как гигиеническая прокладка, защитное средство при недержании или ежедневная прокладка. Подгузник Фигуры 5 показан с обращенной к пользователю стороны со всеми эластичными компонентами, полностью растянутыми. Абсорбирующее изделие 100 Фигуры 5 включает в себя верхний слой 102 и защитный слой 101, расположенные на противоположных сторонах абсорбирующей сердцевины 50, и застегивающее средство 103, 104. Абсорбирующее изделие 100 может также включать в себя один или более слоев сбора/распределения. Структура абсорбирующих изделий, которая может включать в себя сверхабсорбирующие волокна 10 изобретения, и способы их изготовления известны специалистам.An
ОПИСАНИЕ СПОСОБОВ ИСПЫТАНИЙDESCRIPTION OF TEST METHODS
НабухаемостьSwelling
Как упоминалось выше, набухаемость (SC) сверхабсорбирующего материала представляет собой соотношение объема сверхабсорбирующего материала при намокании к объему в сухом состоянии. Сверхабсорбирующее волокно 10 можно наблюдать под микроскопом для определения, закрутилось ли оно при контакте с жидкостью.As mentioned above, the swellability (SC) of a superabsorbent material is the ratio of the volume of the superabsorbent material when wet to the volume in the dry state. The
Определение НабухаемостиDetermination of Swelling
Набухаемость сверхабсорбирующего материала можно определить рядом способов. Один способ предоставлен в Journal of Applied Polymer Science, vol. 70, 817-829 (1998). Другие способы предоставляются ниже, из которых предпочтительным является способ измерительного цилиндра.The swelling of superabsorbent material can be determined in a number of ways. One method is provided in Journal of Applied Polymer Science, vol. 70, 817-829 (1998). Other methods are provided below, of which a measuring cylinder method is preferred.
Обычно не является возможным точно измерить набухаемость самого сверхабсорбирующего волокна 10, так как компоненты сверхабсорбирующих материалов 20, 30 будут вносить вклад в набухание различно. Вместо этого набухаемость каждого сверхабсорбирующего материала 20, 30 можно измерить отдельно.It is usually not possible to accurately measure the swellability of the
Единицы массы в настоящей заявке представлены в граммах, если иначе не утверждается.Units of mass in this application are presented in grams, unless otherwise stated.
Способ центрифугированной удерживающей способности (CRC)Centrifuged Holding Capacity (CRC) Method
Центрифугированная удерживающая способность (CRC) представляет собой стандартный способ измерения поглощения жидкости сверхабсорбирующим материалом. Способ соответствует Стандартному Тесту EDANA WSP 241.2(05). Если иначе не утверждается, стандартный CRC в соответствии с изобретением следует тестировать при 120 мин (т.е. временные интервалы, данные в §6.6 и §8.9 способа WSP, должны составлять 120 мин). Кроме того, в способе следует применять герметичный контейнер, а не эксикатор, указанный в EDANA WSP 241.2(05), §8.4.Centrifuged retention capacity (CRC) is a standard way to measure liquid absorption by superabsorbent material. The method complies with the EDANA Standard Test WSP 241.2 (05). Unless otherwise stated, the standard CRC according to the invention should be tested at 120 minutes (i.e. the time intervals given in §6.6 and §8.9 of the WSP method should be 120 minutes). In addition, a sealed container should be used in the method, rather than the desiccator specified in EDANA WSP 241.2 (05), §8.4.
Все испытания, применяемые в заявке, проводятся при 23°С±2°С и относительной влажности 50%±10%, до тех пор пока иначе не утверждается. Сверхабсорбенты следует акклиматизировать в атмосфере при 23°С±2°С и относительной влажности 50%±10% в течение 24 ч до начала проведения испытаний.All tests used in the application are carried out at 23 ° C ± 2 ° C and a relative humidity of 50% ± 10%, unless otherwise stated. Superabsorbents should be acclimatized in the atmosphere at 23 ° C ± 2 ° C and a relative humidity of 50% ± 10% for 24 hours before the start of testing.
Набухаемость на основе CRCCRC Swellability
По существу способ описывает сначала, как образец сверхабсорбирующего материала известной массы подвергается воздействию жидкости (обычно 0,9% раствору хлорида натрия) в течение определенного промежутка времени. Образец удаляют и центрифугируют. CRC представляет собой соотношение массы абсорбированной жидкости к сухой массе образца (в г/г). Зная плотность жидкости для набухания (0,9% раствор хлорида натрия имеет плотность, равную прибл. 1 г/см3) и плотность сухого полимера, можно преобразовать CRC в значение набухаемости в объемных терминах. CRC можно измерить при различных временных интервалах так, чтобы можно было сделать кривую, как набухаемость каждого сверхабсорбирующего материала варьируется со временем.Essentially, the method first describes how a sample of superabsorbent material of known mass is exposed to a liquid (usually a 0.9% sodium chloride solution) for a certain period of time. The sample is removed and centrifuged. CRC is the ratio of the mass of the absorbed liquid to the dry mass of the sample (in g / g). Knowing the density of the swelling liquid (0.9% sodium chloride solution has a density of about 1 g / cm 3 ) and the density of the dry polymer, CRC can be converted to the swelling value in bulk terms. CRC can be measured at different time intervals so that you can make a curve, as the swelling of each superabsorbent material varies with time.
Способ Измерительного ЦилиндраMeasuring Cylinder Method
Определение SC проводят в несколько стадий:The determination of SC is carried out in several stages:
Измерить кажущуюся плотность сухого сверхабсорбентаMeasure the apparent density of dry superabsorbent
Измерить удельную плотность влажного сверхабсорбента (масса сухого SAP на объем геля), т.е. после CRC испытания.Measure the specific gravity of the wet superabsorbent (dry SAP mass per gel volume), i.e. after the CRC test.
SC является соотношением между кажущейся плотностью сухого SAP и удельной плотностью геля на основе массы полимера в геле.SC is the ratio between the apparent density of dry SAP and the specific gravity of the gel based on the weight of the polymer in the gel.
Кинетика НабуханияSwelling Kinetics
Кинетику набухания набухаемости, SC, как функцию времени можно достичь, если способ EDANA WSP 241.2(05) проводится с различными временами пребывания сверхабсорбентов в жидкости (растворе хлорида натрия). Способ WSP следует проводить, как изложено выше, за исключением изменения во времени пребывания сверхабсорбентов.The swelling kinetics of swelling, SC, as a function of time can be achieved if the EDANA WSP 241.2 (05) method is carried out with different residence times of superabsorbents in a liquid (sodium chloride solution). The WSP method should be carried out as described above, with the exception of changes in the residence time of superabsorbents.
Предпочтительные времена пребывания, t, для применения составляют 1, 5, 10, 20, 30, 60 и 120 минут. Результатом способа EDANA WSP 241.2(05) является центрифугированная удерживающая способность, CRC.Preferred residence times, t, for use are 1, 5, 10, 20, 30, 60 and 120 minutes. The result of the EDANA WSP 241.2 (05) method is centrifuged retention capacity, CRC.
Для цилиндрического способа следует применять следующие процедуры: В оценке кинетики можно применять CRC. Значение SC оценивается как SC при 120 минутах деленное на CRC при 120 минутах умноженное на CRC в текущее время: SC(t)=CRC(t)*(SC(120мин)/CRC(120мин)).The following procedures should be used for the cylindrical method: CRC can be used in kinetics assessment. The SC value is estimated as SC at 120 minutes divided by CRC at 120 minutes multiplied by CRC at the current time: SC (t) = CRC (t) * (SC (120min) / CRC (120min)).
Так как данные SC необходимо сравнить для различных количеств сверхабсорбентов, применяемых в изобретении, испытание следует проводить с одинаковым размером частиц, например, фракцией 200-300 микрометров. Данные обоих сверхабсорбентов нанесены на график зависимости SC от времени и между данными проведена интерполяция для каждого сверхабсорбента. Из графика можно сравнить SC(t) для двух сверхабсорбентов.Since SC data must be compared for different amounts of superabsorbents used in the invention, the test should be carried out with the same particle size, for example, a fraction of 200-300 micrometers. The data of both superabsorbents are plotted on a graph of SC versus time and interpolation was performed between the data for each superabsorbent. From the graph, we can compare SC (t) for two superabsorbents.
Между SAP нет обменаThere is no exchange between SAP
Подходящим образом значение CRC должно быть одинаковым для каждого сверхабсорбента, тестируются ли они отдельно или вместе в одной бане в течение двух часов. Другими словами, не должно быть ионообмена между сверхабсорбентами. Таким образом, набухаемость (SC) каждого сверхабсорбирующего полимера 20, 30 остается одинаковой, когда полимеры 20, 30 накладывают вместе на волокно, и соотношение SC должно сохраняться, когда оба сверхабсорбирующих полимера накладывают вместе на волокно.Suitably, the CRC value should be the same for each superabsorbent, whether they are tested separately or together in one bath for two hours. In other words, there should be no ion exchange between superabsorbents. Thus, the swelling (SC) of each
Кажущаяся плотность сухого сверхабсорбента (тест по Архимеду)The apparent density of dry superabsorbent (Archimedes test)
Применять измерительный цилиндр емкостью 250 мл, градуированный интервалами ≤2 мл с масштабом, являющимся по меньшей мере на 20 см выше, для достижения требуемой разрешающей способности для измерения. Взвесить цилиндр. Записать массу, m cyl . Добавить в цилиндр 180 мл сверхабсорбентов, включая поры. Записать массу, m SAP+cyl . Добавить 100% этанол pro analysi вплоть до уровня в 250 мл на цилиндре. Если окажется захват воздуха, применить ультразвуковую баню, чтобы от него избавиться. Немедленно поместить в баню достаточное количество жидкости и дать возможность ультразвуковым волнам обработать образец в течение приблизительно 15 секунд или до тех пор, пока не исчезнут воздушные пузыри. Заполнить жидкостью до 250 мл, замеряя по поверхности жидкости, так как уровень жидкости может понизиться при удалении воздуха из образца. Если цилиндр оставить на некоторое время до того, как получить готовые показания, убедитесь, что цилиндр соответствующим образом загерметизирован так, чтобы жидкость не исчезала. Записать массу цилиндра, геля и жидкости, m tot.Use a measuring cylinder with a capacity of 250 ml, graduated at intervals of ≤2 ml with a scale that is at least 20 cm higher, in order to achieve the required resolution for measurement. Weigh cylinder. Record mass, m cyl . Add 180 ml of superabsorbents, including pores, to the cylinder. Record mass, m SAP + cyl . Add 100% ethanol pro analysi up to a level of 250 ml per cylinder. If there is air entrainment, use an ultrasonic bath to get rid of it. Immediately place a sufficient amount of liquid in the bath and allow ultrasonic waves to process the sample for approximately 15 seconds or until air bubbles disappear. Fill up to 250 ml with liquid, measuring over the surface of the liquid, as the liquid level may drop when air is removed from the sample. If you leave the cylinder for a while before getting ready readings, make sure that the cylinder is properly sealed so that the liquid does not disappear. Record the mass of the cylinder, gel and liquid, m tot .
Кажущаяся плотность, ρа, представляет собой:The apparent density, ρ a , is:
ρа= [г сухого полимера/см3 сухого полимера]ρ a = [g dry polymer / cm 3 dry polymer]
Следует применять плотность этанола, ρ Ethanol, которая составляет 0,79 г/см3 при 23°С.The density of ethanol, ρ Ethanol , which is 0.79 g / cm 3 at 23 ° C., should be used.
Удельная плотность влажного сверхабсорбентаThe specific gravity of the wet superabsorbent
Применять стеклянный измерительный цилиндр емкостью 250 мл, градуированный интервалами ≤2 мл с масштабом, являющимся по меньшей мере на 20 см выше, для достижения требуемой разрешающей способности для измерения, предпочтительно такой же цилиндр, применяемый в упомянутом выше испытании после того, как его промыли и должным образом высушили. Взвесить цилиндр и записать массу m cyl . Применять способ CRC, описанный выше, для получения геля сверхабсорбента. После центрифугирования и взвешивания в тесте CRC собирают пакеты. Если из CRC теста необходим более чем один комплект пакетов, затем хранят центрифугированные образцы в плотно герметичном контейнере, тем временем получая больше геля. Необходимо приблизительно 180 мл геля, включая поры, т.е приблизительно 100 г геля. Открыть герметичный пакет и вытащить гель. Добавить гель непосредственно в цилиндр. Отметить массу геля, m gel, т.е. общую массу цилиндра и геля минус масса цилиндра, m cyl . Добавить в измерительный цилиндр жидкость, т.е. такой же 0,9 мас.% раствор NaCl, применяемый в CRC тесте. Заполнить цилиндр до 250 мл. Если окажется захват воздуха, применить ультразвуковую баню, чтобы от него избавиться. Немедленно поместить в баню достаточное количество жидкости и дать возможность ультразвуковым волнам обработать образец в течение приблизительно 15 секунд или до тех пор, пока не исчезнут воздушные пузыри. Заполнить жидкостью до 250 мл, замеряя по поверхности жидкости, так как уровень жидкости может понизиться при удалении воздуха из образца. Если цилиндр оставить на некоторое время до того, как получить готовые показания, убедитесь, что цилиндр соответствующим образом загерметизирован так, чтобы жидкость не исчезала. Записать массу цилиндра, геля и жидкости m tot. Плотность влажного геля ρ gel вычисляется на массу сухого сверхабсорбента.Use a 250 ml glass measuring cylinder graduated in intervals of ≤2 ml with a scale of at least 20 cm higher to achieve the required resolution for measurement, preferably the same cylinder used in the above test after it has been washed and properly dried. Weigh the cylinder and record the mass m cyl . Apply the CRC method described above to obtain a superabsorbent gel. After centrifugation and weighing in a CRC test, packets are collected. If more than one set of bags is needed from the CRC test, then centrifuged samples are stored in a tightly sealed container, while getting more gel. Approximately 180 ml of gel is required, including pores, i.e. approximately 100 g of gel. Open the sealed bag and pull out the gel. Add the gel directly to the cylinder. Mark the mass of the gel, m gel , i.e. total mass of cylinder and gel minus mass of cylinder, m cyl . Add liquid to the measuring cylinder, i.e. the same 0.9 wt.% NaCl solution used in the CRC test. Fill the cylinder to 250 ml. If there is air entrainment, use an ultrasonic bath to get rid of it. Immediately place a sufficient amount of liquid in the bath and allow ultrasonic waves to process the sample for approximately 15 seconds or until air bubbles disappear. Fill up to 250 ml with liquid, measuring over the surface of the liquid, as the liquid level may drop when air is removed from the sample. If you leave the cylinder for a while before getting ready readings, make sure that the cylinder is properly sealed so that the liquid does not disappear. Record the mass of the cylinder, gel and liquid m tot . The density of the wet gel ρ gel is calculated on the mass of dry superabsorbent.
ρ gel= [г сухого полимера/см3 геля] ρ gel = [g dry polymer / cm 3 gel]
Плотность раствора 0,9 мас.% раствора NaCl, ρ NaCl, которую следует применять, что составляет 1,01 г/см3 при 23°С.The density of the solution is 0.9 wt.% NaCl solution, ρ NaCl , which should be used, which is 1.01 g / cm 3 at 23 ° C.
Затем вычислить SC:Then calculate SC:
SC= [см3 геля/см3 сухого полимера]SC = [cm 3 gel / cm 3 dry polymer]
КривизнаCurvature
Степень, с которой скручивается волокно, можно определить посредством “радиуса кривизны”. Волокно с меньшим радиусом кривизны будет иметь более плотное скручивание. После набухания идеально скрученное сверхабсорбирующее волокно будет иметь форму спирали, и если смотреть вниз по оси, можно увидеть круг с внутренним радиусом кривизны r 1 и внешним радиусом кривизны r 2. Это иллюстрируется на Фигуре 6.The degree to which the fiber is twisted can be determined by the “radius of curvature”. A fiber with a smaller radius of curvature will have a tighter twist. After swelling, a perfectly twisted superabsorbent fiber will have a spiral shape, and if you look down the axis, you can see a circle with an internal radius of curvature r 1 and an external radius of curvature r 2 . This is illustrated in Figure 6.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Полимер А:Polymer A:
25 мас.% полиакрилата натрия нейтрализовали до 100 мол.% Затем его сшивали 1% мол МВА (N,N'-метиленбисакриламид). Инициировали 0,1 мол.% VA-044 (2,2'-азобис[2-(2-имидазонил-2-ил)пропаном]дигидрохлоридом при 50°С. Полимер А имел CRC, равную 20 г/г, как испытано в 0,9% растворе NaCl в соответствии со способом EDANA WSP 241.2(05) в течение 120 минут.25 wt.% Sodium polyacrylate was neutralized to 100 mol.%. Then it was crosslinked with 1 mol% MVA (N, N'-methylenebisacrylamide). 0.1 mol% VA-044 (2,2'-azobis [2- (2-imidazonyl-2-yl) propane] dihydrochloride) was initiated at 50 ° C. Polymer A had a CRC of 20 g / g as tested in a 0.9% NaCl solution in accordance with the EDANA method WSP 241.2 (05) for 120 minutes.
Полимер В:Polymer B:
25 мас.% полиакрилата натрия нейтрализовали до 100 мол.% Затем его сшивали 1% мол МВА (N,N'-метиленбисакриламид). Инициировали 0,1 мол.% VA-044 (2,2'-азобис[2-(2-имидазонил-2-ил)пропан]дигидрохлоридом при 50°С. Полимер В имел CRC, равную 50 г/г, как испытано в 0,9% растворе NaCl в соответствии со способом EDANA WSP 241.2(05) в течение 120 минут.25 wt.% Sodium polyacrylate was neutralized to 100 mol.%. Then it was crosslinked with 1 mol% MVA (N, N'-methylenebisacrylamide). 0.1 mol% VA-044 (2,2'-azobis [2- (2-imidazonyl-2-yl) propane] dihydrochloride) was initiated at 50 ° C. Polymer B had a CRC of 50 g / g as tested in a 0.9% NaCl solution in accordance with the EDANA method WSP 241.2 (05) for 120 minutes.
В соответствии со способами, приведенными выше, полимер А набухает до 20 г/г и полимер В набухает до 50 г/г. Предполагая, что полимеры имеют похожие плотности, объемное соотношение набухших гелей составляет приблизительно 50/20 = 2,5. Это подразумевает, что соотношение в масштабах длин составляет ≈1,4 между двумя гелями. То есть для скрученного волокна в соответствии с изобретением, r2/r1, должно составлять по меньшей мере 1,03, предпочтительно по меньшей мере 1,1, более предпочтительно по меньшей мере 1,2 и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1,4 вдоль по меньшей мере 20%, такой как по меньшей мере 50% или по меньшей мере 75% от общей длины волокна. До контакта с жидкостью сверхабсорбирующие волокна 10 должны иметь соотношение радиусов кривизны r2/r1 не более чем 1.In accordance with the methods described above, polymer A swells up to 20 g / g and polymer B swells up to 50 g / g. Assuming that the polymers have similar densities, the volumetric ratio of the swollen gels is approximately 50/20 = 2.5. This implies that the ratio in length scales is ≈1.4 between two gels. That is, for a twisted fiber in accordance with the invention, r 2 / r 1 should be at least 1.03, preferably at least 1.1, more preferably at least 1.2 and most preferably at least 1.4 along at least 20%, such as at least 50% or at least 75% of the total fiber length. Prior to contact with the liquid,
Настоящее изобретение не следует ограничивать вариантами осуществлений, описанными в данном документе, и прилагаемыми Фигурами. Точнее сфера применения защиты определяется в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.The present invention should not be limited to the embodiments described herein and the accompanying Figures. More precisely, the scope of protection is determined in accordance with the attached claims.
Claims (10)
в котором по меньшей мере на части направления длины (L) сверхабсорбирующего волокна (10) первый сверхабсорбирующий материал (20) и второй сверхабсорбирующий материал (30) расположены параллельно в поперечном направлении (С) сверхабсорбирующего волокна (10),
отличающееся тем, что первый и второй сверхабсорбирующие материалы (20, 30) выбирают так, чтобы в данной точке в ходе их набухания набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала (20) была больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала (30) так, чтобы сверхабсорбирующее волокно (10) скручивалось при контакте с жидкостью;
при условии, что многокомпонентное сверхабсорбирующее волокно не включает в себя одно или более первых волокон, включающих в себя кислую абсорбирующую воду смолу, и одно или более вторых волокон, включающих в себя основную абсорбирующую воду смолу.1. A multi-component superabsorbent fiber (10) in absorbent articles such as diapers, incontinence protectors, sanitary napkins, panty liners and the like, having a length direction (L) and a transverse direction (C), wherein the superabsorbent fiber (10) includes the first superabsorbent material (20) and a second superabsorbent material (30),
in which at least part of the length direction (L) of the superabsorbent fiber (10), the first superabsorbent material (20) and the second superabsorbent material (30) are parallel to the transverse direction (C) of the superabsorbent fiber (10),
characterized in that the first and second superabsorbent materials (20, 30) are selected so that at a given point during their swelling, the swelling (SC) of the first superabsorbent material (20) is greater than the swelling (SC) of the second superabsorbent material (30) so so that the superabsorbent fiber (10) curls upon contact with the liquid;
with the proviso that the multicomponent superabsorbent fiber does not include one or more first fibers including an acidic water-absorbing resin, and one or more second fibers including a basic water-absorbing resin.
обеспечение многокомпонентного сверхабсорбирующего волокна (10), имеющего направление длины (L) и поперечное направление (С), причем сверхабсорбирующее волокно (10) включает в себя первый сверхабсорбирующий материал (20) и второй сверхабсорбирующий материал (30), в котором по меньшей мере на части направления длины (L) волокна (10) первый сверхабсорбирующий материал (20) и второй сверхабсорбирующий материал (30) располагают параллельно в поперечном направлении (С) сверхабсорбирующего волокна (10), причем первый и второй сверхабсорбирующие материалы (20, 30) выбирают так, чтобы в данной точке в ходе их набухания набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала (20) была больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала (30);
и воздействие жидкости на сверхабсорбирующее волокно (10), в котором в данной точке в ходе их набухания набухаемость (SC) первого сверхабсорбирующего материала (20) была больше, чем набухаемость (SC) второго сверхабсорбирующего материала (30), вызывая скручивание двухкомпонентного сверхабсорбирующего волокна (10). 10. A method of reducing gel blocking in a multicomponent superabsorbent fiber (10), in which:
providing a multicomponent superabsorbent fiber (10) having a length direction (L) and a transverse direction (C), wherein the superabsorbent fiber (10) includes a first superabsorbent material (20) and a second superabsorbent material (30), in which at least part of the length direction (L) of the fiber (10), the first superabsorbent material (20) and the second superabsorbent material (30) are parallel to the transverse direction (C) of the superabsorbent fiber (10), the first and second superabsorbent materials ( 20, 30) are chosen so that at a given point during their swelling, the swelling (SC) of the first superabsorbent material (20) is greater than the swelling (SC) of the second superabsorbing material (30);
and the effect of the liquid on the superabsorbent fiber (10), in which at a given point during their swelling, the swelling (SC) of the first superabsorbent material (20) was greater than the swelling (SC) of the second superabsorbent material (30), causing twisting of the two-component superabsorbent fiber ( 10).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009128195/15A RU2419457C2 (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Two-component superabsorbent fibre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009128195/15A RU2419457C2 (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Two-component superabsorbent fibre |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009128195A RU2009128195A (en) | 2011-01-27 |
| RU2419457C2 true RU2419457C2 (en) | 2011-05-27 |
Family
ID=44735018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009128195/15A RU2419457C2 (en) | 2006-12-22 | 2006-12-22 | Two-component superabsorbent fibre |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2419457C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5998025A (en) * | 1995-10-30 | 1999-12-07 | Uni-Charm Corporation | Water-retentive cellulose fiber, method of manufacturing the same, and water-retentive sheet comprising cellulose fiber of high water retentivity |
| RU2215508C2 (en) * | 1997-12-03 | 2003-11-10 | Ска Хайджин Продактс Аб | Absorbing article |
| JP2006097157A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Chisso Corp | Latent crimped conjugate fiber, fiber structure using the same, and absorbent article |
-
2006
- 2006-12-22 RU RU2009128195/15A patent/RU2419457C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5998025A (en) * | 1995-10-30 | 1999-12-07 | Uni-Charm Corporation | Water-retentive cellulose fiber, method of manufacturing the same, and water-retentive sheet comprising cellulose fiber of high water retentivity |
| RU2215508C2 (en) * | 1997-12-03 | 2003-11-10 | Ска Хайджин Продактс Аб | Absorbing article |
| JP2006097157A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Chisso Corp | Latent crimped conjugate fiber, fiber structure using the same, and absorbent article |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009128195A (en) | 2011-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5865822A (en) | Crosslinked cellulose fibers, absorbent papers and absorbent members using the same, topsheets using the same, and absorbent articles using the same | |
| RU2145204C1 (en) | Absorbing filler and absorbing article containing absorbing filler | |
| TW457102B (en) | Absorbent structure having improved absorption properties | |
| TW421589B (en) | Absorbent article, having a fluid receiving surface and a garment oriented surface | |
| US8021998B2 (en) | Absorbent structure with superabsorbent material | |
| CN100482883C (en) | Low retention capacity hydrophilic nonwoven materials comprising crosslinked hydrophilic polymers | |
| AU766400B2 (en) | Absorbent composites with enhanced intake properties | |
| CZ289486B6 (en) | Absorptive polymeric material | |
| PL167130B1 (en) | Manufacturing method of absorption elements containing aggregates of inter-cross-linked PL PL PL PL particles | |
| JP2011529754A5 (en) | ||
| KR20010005692A (en) | Absorbent articles comprising a material having high flux capabilities | |
| SA97170677B1 (en) | DISPOSABLE ABSORBENT ARTICLES with a wet-reducing surface | |
| EP3175832A1 (en) | Absorbent article with improved core | |
| EP3205318A1 (en) | Absorbent article with high absorbent capacity | |
| US8043700B2 (en) | Bicomponent superabsorbent fibre | |
| JP4684998B2 (en) | Absorbent article comprising an absorbent structure | |
| RU2419457C2 (en) | Two-component superabsorbent fibre | |
| US20050142965A1 (en) | Surface charge manipulation for improved fluid intake rates of absorbent composites | |
| JP3469300B2 (en) | Absorbent articles | |
| SE507535C2 (en) | Absorbent structure with improved absorption properties | |
| US10875985B2 (en) | Superabsorbent polymer particles comprising one or more than one area(s) with clay platelets and at least two distinct areas substantially free of clay platelets | |
| JP7576986B2 (en) | Water-absorbent sheet and absorbent article including same | |
| JP2005534748A (en) | Superabsorbent materials with controlled large gel bed friction angles and composites formed from the materials | |
| JP2004500490A (en) | Water-absorbent articles containing high FVAULSAP | |
| JP2023157674A (en) | Composite absorbent material and sanitary products using it |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141223 |