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TWI405799B - 含有微腔之彈性、可熱塑性泡沬；該泡沫與顆粒之組合物；製備方法，及所製備之物品 - Google Patents

含有微腔之彈性、可熱塑性泡沬；該泡沫與顆粒之組合物；製備方法，及所製備之物品 Download PDF

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TWI405799B
TWI405799B TW95126192A TW95126192A TWI405799B TW I405799 B TWI405799 B TW I405799B TW 95126192 A TW95126192 A TW 95126192A TW 95126192 A TW95126192 A TW 95126192A TW I405799 B TWI405799 B TW I405799B
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Description

含有微腔之彈性、可熱塑性泡沫；該泡沫與顆粒之組合物；製備方法，及所製備之物品 發明領域
本發明係關於一種包含熱塑性聚合物之微腔結構化泡沫體；一種包含此種微腔結構化泡沫體和多個顆粒之組合物；一種此等泡沫體之製備方法，以及結合此等泡沫體和組合物之物品。
相關申請案之交互參照
本案請求美國臨時專利申請案第60/700,644號之優先權，該案申請日2005年7月19日，名稱「含有微腔之彈性、可熱塑性泡沫體；該泡沫體與顆粒之組合物；製備方法及所製備之物品」，該案教示以引用方式併入此處，彷彿該案完整於此處複製般。
 發明背景
超吸收劑聚合物也稱作為水性流體吸收性聚合物或「SAP」，主要係用於個人照護製品，諸如嬰兒尿片、成人失禁用品、及女性衛生用品。於此等用途中，超吸收劑聚合物顆粒結合入吸收性結構內部，其含有基於合成纖維及/或天然纖維或基於紙之織造結構和非織結構，或纖維之韌化質塊諸如絨絮墊。此等結構中使用的材料可快速吸收水性流體，且將水性流體分散遍佈整個吸收性結構。此種吸收性結構於無超吸收劑聚合物存在下，只具有有限的吸收能力，由於需要大量的材料來提供可接受的吸收能力，因此體積龐大，於加壓下保持流體的能力不佳。此種吸收性結構的吸收特性及流體保有特性可藉由將吸收性結構中摻混SAP顆粒來改良，SAP顆粒可吸收水性流體來形成溶脹的水凝膠材料。
個人衛生用品的製造商長久以來期望有一種吸收芯結構，其厚度極小，但於吸收性物品中又具有優異的吸收能力。薄型吸收結構不僅由於單位體積縮小方便運送故較為經濟，同時也因體積縮小可避免穿戴人尷尬構成一項重要因素。例如於近代尿片中，相對於纖維素纖維成分重量，製造商已經提高SAP含量，於尿片或其它衛生用品中的超吸收性聚合物含量可為50重量%或以上。先前曾經採用多種方法來於減小此種吸收芯結構厚度時提高吸收能力。典型地，此項目的可經由使用較高量SAP來達成，但由於凝膠阻擋增加，以及可結合於此種含SAP之物品的絨絮量減少，結果導致芯吸能力損失抵消。如此，先前辦法就達成期望結果而言尚未全然滿意。
發明人發現微腔結構化之開胞泡沫體適合由熱塑性聚合物顆粒，較佳為烯烴聚合物顆粒之起泡水性分散液以及視需要使用的多數纖維適當製備，該泡沫體具有顯著改良之柔軟度、表面外觀及滲透性。微腔結構允許顆粒以高濃度被放置於且包含於稀泡沫體組合物內。出乎意外地，發明人發現本發明之微腔結構不僅允許較佳容納SAP顆粒至高濃度，同時也可輔助避免「凝膠阻擋」。此外，發明人也發現以其它細小顆粒特別為奈米顆粒處理SAP顆粒表面，出乎意外地可輔助避免凝膠阻擋。本發明之泡沫體中之微腔的一個實施例大致上適合為圓柱形。
本發明之組合物於技術上製造相當容易。組合物除了具有良好水性流體吸收能力之外，其薄度及絕佳柔軟度、機械安定性及可撓性，讓本發明之組合物可用於尿片及多種吸收性衛生用途。
個人衛生用品的製造商也期望具有容易回收利用的吸收性物品。目前市售尿片及成人失禁墊結合吸收芯結構，促成於從尿片或吸收墊上清除污穢之後，首先必須將聚合物組成物與纖維素纖維分離才能回收利用。如此回收過程複雜化，促成機械方面的困難且不經濟。本發明之聚合物吸收芯結構被視為較為容易回收利用，原因在於其結構容易從污穢分離，且聚合物成分容易彼此分離。本發明之尿片不僅較為經濟，同時比較先前市售尿片及其它衛生用品對環保更友善。
已公開的PCT專利申請案WO2005/021622 A2，申請日2005年3月10日係有關包含分散式烯烴聚合物顆粒之基於水性之泡沫組成物、此種泡沫之製備方法、以及由此等泡沫來製備開胞泡沫體、層合物及製成品。
含SAP顆粒之泡沫體已經從羧基化苯乙烯－丁二烯乳膠製備，述於美國專利4,990,541及歐洲專利0427219。超吸收劑聚合物係經由噴霧至固體SAP粉末上隨後乾燥泡沫體來製造成發泡的濕乳膠。該程序係使用粒徑通常小於30微米，及於泡沫體重量之粉末負載約25%的SAP粉末。尺寸約30微米之細小超吸收劑粉末顆粒的處理上困難，特別為大規模處理上困難，部分原因在於細小SAP粉末快速從空氣中吸水而造成其顆粒的附聚。此種細小粉末的處理也促成處理問題的增加。包括有可能的粉塵吸入問題(可吸入性細料)，以及當處理細小粉塵時可能發生粉末爆炸問題。將SAP粉末添加且混合至濕乳膠泡沫體，也導致泡沫的崩潰，所得泡沫體的任何開胞結構皆可能被摧毀。由於細小SAP顆粒快速吸水，SAP的添加程序不允許此種粉末於濕泡沫體表面上經過適當控制的分佈。可添加至此種發泡乳膠中的超吸收劑聚合物數量相當低，也限制該系統只可用於要求相當低吸收能力的應用用途。
美國專利6,033,769及5,763,067及德國專利4 418 319係有關包含水溶性聚合物泡沫體層及SAP顆粒層之一種層狀泡沫體組合物。水溶性聚合物典型為聚乙烯醇或羧基甲基纖維素，經過發泡且展開於發泡之薄片層中。然後SAP顆粒通過一樣板灑播於泡沫體上且藉加熱處理固體。此種水溶性聚合物泡沫體典型缺乏可撓性，必須使用大量增塑劑處理來產生非脆性泡沫體；例如以泡沫體重量為基準，增塑劑之用量大於200%。此種水溶性聚合物泡沫體於接觸水性液體時可能溶解，造成可能的泡沫體的安定性問題。此種水溶性聚合物材料於衛生用品中的遷移，可能造成使用者的黏膩感而不合所需。
美國專利5,149,335及歐洲專利0 692 206二案係有關包含水性流體容納裝置之吸收性結構，該容納裝置中可含有相當高濃度SAP。二案說明當期望以相當高濃度使用SAP時，使用具有某種吸收特性之SAP。該美國專利案採用特別附聚的SAP細料於有機懸浮液介質。容納裝置的製法係加壓兩層纖維素薄紙，其中SAP顆粒係以圖樣化方式置於底薄紙層上，然後將該層與上薄紙層共同壓合，上薄紙層係使用熱熔黏著劑而黏合至底層。二專利案所述容納裝置係利用包含纖維素絨絮木漿之吸收芯及SAP顆粒之尿片設計。
 發明概要
本發明係有關一種組合物，包含多個顆粒較佳為超吸收劑聚合物顆粒含於微腔結構化較佳為開胞泡沫體的微腔內，該泡沫體包含熱塑性聚合物及視需要可包含多數纖維，及該種組合物之製造方法。
本發明亦係關於一種熱塑性泡沫體，其特徵為具有微腔結構。此種泡沫體適合經由以可將微腔導入泡沫體內部之方式起泡，然後乾燥熱塑性聚合物顆粒，較佳為烯烴聚合物顆粒之水性分散液而製備。開胞泡沫體適合以批次法或連續法製成，經由將聚合物顆粒之發泡分散液導入模具內，該模具組配有凸部或凹部來造成於所得泡沫體的至少一個表面上的凹部或凸部的形成，該凹部/凸部隨後構成所得微腔結構化泡沫體的基礎。另外，微腔泡沫體係藉連續方法製備，將泡沫導引至移動的帶上，或導引至跨騎於此種移動帶的基材上，將泡沫乾燥成為泡沫體，且讓泡沫體接受壓花輥的壓花，藉此於泡沫體的至少一表面上熱壓花微腔。
本發明進一步包含一種具有微腔結構之開胞泡沫體，此種泡沫體較佳係使用水性烯烴聚合物顆粒分散液與多數纖維之摻合物製備。
本發明進一步包含一種薄型側寫泡沫體，其特徵在於具有微腔結構化泡沫體，有多個顆粒含於泡沫體的微腔內部，及其製造方法；結合顆粒(較佳為吸水性顆粒諸如SAP)至微腔結構化泡沫體的微腔內部之方法；包含吸收性顆粒含於微腔結構化泡沫體之微腔化吸收芯組合物之製備方法；以及包含吸收芯顆粒較佳為SAP顆粒含於微腔結構化泡沫體的微腔內微腔化吸收芯組合物用於各項流體吸收用途之方法。此種超吸收劑聚合物顆粒可吸收流體。
本發明之應用適合用於製造拋棄式消費者用品及物品，較佳為衛生用品包括嬰兒及兒童尿面、成人失禁用品和女性衛生用品，此處含於微腔結構化吸收芯的顆粒可用來吸收水性液體而形成溶脹的水凝膠。
圖式簡單說明
用於本發明之舉例說明目的，於附圖顯示目前較佳之形式；但須瞭解本發明非僅限於所顯示之精密配置及儀器。
第1圖為烯烴聚合物之差動掃描卡計吸熱曲線，顯示用於乾燥該聚合物經發泡之水性微粒分散液之溫度之最佳範圍；第2a－d圖顯示用於從發泡熱塑性聚合物水性分散液製備微腔結構化泡沫體使用的模具；第3a－b圖顯示具有顆粒含於微腔內部之微腔結構化泡沫體；以及第4圖顯示測試由微腔結構化泡沫體所製備之物品或結構用之U字形裝置。
 較佳實施例之詳細說明 定義
「隨形」一詞表示可彎曲且撓曲成為使用者所期望的形狀的能力；諸如彎曲或撓曲成為吸收物品穿戴者的體形。
「分散液」一詞表示液相/顆粒相之二相熱塑性聚合物組成物，此處水相通常為連續相，而聚合物顆粒係以穩定方式適合借助於分散劑來懸浮於其中，因此聚合物顆粒將維持分散至少經歷需要完成起泡步驟所需的時間。較佳，聚合物顆粒維持分散經歷整個發泡處理和乾燥處理過程，故可進行完整處理，而聚合物顆粒並未從分散液中沉降出。技藝界教示之適當方法例如參考美國專利5,798,410及6,448,321，全文以引用方式併入此處至與此等方法相關的程度。
「乾燥」一詞表示造成泡沫變成乾泡沫體的處理程序，「乾燥」或「乾的」等詞表示由泡沫中去除至少95%水。
「發泡」或「發泡的」等詞表示結合實質量之空氣或其它氣體於水性液體之處理程序，此處至少80體積%，較佳至少85體積%且更佳至少90體積%發泡材料係由氣態成分所組成。水性液體可為均質溶液或膠粒溶液或分散液。通常，於大氣條件下藉機械方法諸如高剪混合，或選擇性於攪拌中將氣體注入系統來形成泡沫。
「泡沫」一詞表示熱塑性聚合物顆粒之水性分散液，其已經如前文說明經過「起泡」但於「乾燥」前。
「泡沫體」一詞表示一種主要由熱塑性聚合物組成的結構，其具有不會癟陷的開胞或閉胞蜂巢式結構。
於「泡沫體」中，「主面」一詞表示比較泡沫體之次要表面，二實質上具有最大面積的平行面之一。可以可形成六面規則三度空間立方幾何結構之方式來切削與修整泡沫體原料，此處全部六面具有大致上相等面積。但由於連續產生泡沫體物品的實際態樣與極限，商業上泡沫體的製造適合經由將發泡材料展開於x方向移動的輸送器裝置上成為具有y維度泡沫寬度和z維度泡沫厚度之方式來達成製造。z軸或z方向表示實質上垂直由此種輸送器的表面所界定的xy平面的垂直軸，因此z軸或z方向大致上垂直於所生成的泡沫和泡沫體的主面。具有x長度和y寬度之兩個主要泡沫表面當乾燥成為泡沫體時，結果導致一種頂和底的表面積等於約xy之三維泡沫體結構。因此泡沫體頂面和泡沫體底面各自於此處稱作為主面，或於泡沫體已經沿x－y軸割裂成為多片約略相等厚度的小塊後，主面係表示所得泡沫體截割片於各相對平行側上的較大的平行面。
「微腔」一詞係表示於或接近(例如正下方)泡沫體表面的一維空隙容積。「微腔化」或「含微腔」等詞表示包含此種微腔的泡沫體或泡沫體結構。
「開胞泡沫體」一詞表示根據ASTM D2856A測定，具有開放泡胞的含量至少為80%或以上，較佳至少為85%或以上，及更佳至少90%或以上之泡沫體。
「聚合物」一詞表示經由聚合同型或不同型單體所製備的巨分子。「聚合物」一詞表示均聚物、共聚物、參聚物、互聚物等。「互聚物」一詞表示經由聚合至少兩類型單體所製備之聚合物。互聚物包括但非限於共聚物(通常係指由兩種不同單體所製備之聚合物)、參聚物(通常係指由三種不同單體所製備之聚合物)、及四聚物(通常係指由四種不同單體所製備之聚合物)等。
「單體」或「共聚單體」等詞表示具有可聚合部分，添加至聚合反應來製造聚合物之化合物。
「熱塑性聚合物」或「熱塑性組成物」等詞以及類似的術語諸如「可熱成形聚合物」表示實質上可加熱擠塑或加熱變形之聚合物或聚合物組成物。
「彈性」一詞係定義為當泡沫體於室溫例如於約25℃被壓縮至其原先厚度的一半時，可朝向其原先厚度反彈，亦即可回復至少60%，較佳至少約70%，更佳至少約80%之原先泡沫體厚度。於彈性測試期間，泡沫體係於其乾燥狀態，亦即最低水分含量不超過約10%重量比，較佳不超過約5%重量比。
超吸收劑聚合物(SAP)之製備
本發明有用的超吸收劑聚合物(「SAP」)顆粒為可吸收感興趣的流體(諸如水分、水或水性液體)達其本身重量之數倍的SAP顆粒。SAP顆粒當吸收流體時溶脹。SAP可用於多種用途，包括尿片、建築業用於擋水用途、及食品包裝系統的液體吸收劑、以及衛生及醫療用途。SAP顆粒可為任一種已知親水性聚合物，其可交聯，其可吸收大量水性流體，某些情況下，造成顆粒溶脹成為其乾燥尺寸的數倍大小。此等聚合物為技藝界所眾所周知，且為商業上所廣用。大部分的SAP為交聯、部分中和及/或表面經處理。較佳，交聯度係選擇為可獲得該特殊應用的期望溶脹特性。
若干適當SAP及SAP之製法(包括凝膠聚合法)之實例揭示於美國專利3,669,103；3,670,731；3,926,891；3,935,099；3,997,484；4,076,663；4,090,013；4,093,776；4,190,562；4,286,082；4,340,706；4,446,261；4,459,396；4,654,039；4,683,274；4,708,997；4,857,610；4,985,518；及5,145,906，其教示全以引用方式併入此處。此外，參考Buchholz,F.L.及Graham,A.T.，「新穎超吸收劑聚合物技術」，約略威力父子公司(1998年)；及Lisa Brannon－Peppas及Ronald S.Harland，「吸收性聚合物技術」艾瑟維爾(Elsevier)(1990年)。
SAP可呈顆粒形式或其它形式諸如纖維。較佳SAP係呈顆粒形式，且係衍生自一種或多種烯屬不飽和含羧基單體，及視需要地，一種或多種可與含羧基單體共聚合之共聚單體。
SAP較佳可衍生自一種或多種烯屬不飽和羧酸類、烯屬不飽和羧酸酐類、及其鹽類。較佳不飽和羧酸及羧酸酐單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、及順丁烯二酐。更佳起始單體為丙烯酸、甲基丙烯酸或其鹽。此外，SAP可包括技藝界已知可用於超吸收劑聚合物或接枝共聚物之共聚單體，包括共聚單體諸如丙烯醯胺、丙烯腈、乙烯基吡咯啶酮、乙烯基磺酸、丙烯醯氧基乙基三甲基氯化銨、或其鹽；及接枝基材諸如纖維素、改性纖維素、聚乙烯醇或澱粉水解產物。當使用時，該共聚單體可占單體混合物高達25%重量比。
較佳，超吸收劑聚合物約有50莫耳百分比或以上之羧酸單位與鹼中和，更佳約65%重量比或以上。此種中和可於聚合完成後進行。於較佳實施例中，起始單體混合物具有羧酸部分，該羧酸部分於聚合前被中和至期望的程度。最終聚合物或起始單體可經由與鹼金屬氫氧化物例如氫氧化鈉或氫氧化鉀或鹼金屬碳酸鹽諸如碳酸鈉或碳酸鉀接觸而被中和。
超吸收劑聚合物輕度交聯因而變成水不溶性。乙烯系交聯劑、非乙烯系交聯劑或雙模交聯劑可單獨使用、呈混合物使用、或以各種組合使用。全部存在的交聯劑總量係足夠提供聚合物具有良好吸收能力、於負載下的良好吸收、及低百分比可萃取物質。
技藝界已知用於SAP之聚乙烯系交聯劑及SAP之較佳乙烯系交聯劑包括但非限於例如貳(甲基)丙烯醯胺類、烯丙基(甲基)丙烯酸酯類、(甲基)丙烯酸與多元醇之二酯類或多酯類，諸如二乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、及多乙二醇二丙烯酸酯；以及不飽和一羧酸或多羧酸與多元醇(衍生自C1 －C1 0 多羥基醇與每個羥基2至8莫耳C2 －C4 伸烷基氧化物反應所得之多元醇)之二酯或多酯類，諸如乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
可用於製造超吸收劑聚合物之非乙烯系交聯劑為至少有兩個官能基可與聚合物之羧基反應之反應劑，非乙烯系交聯劑包括諸如甘油、聚甘醇類、乙二醇二縮水甘油醚、及二胺類。此等反應劑之多個實例列舉於美國專利4,666,983及4,734,478，各案教示施用此等反應劑至吸收性聚合物粉末表面，接著加熱來交聯表面鏈結(「表面交聯」)，改良其吸收能力及分散速率/吸收速率。額外實例列舉於美國專利5,145,906，其教示使用此等反應劑進行表面交聯。非乙烯系交聯劑於處理的起點均勻添加至聚合混合物。較佳非乙烯系交聯劑包括但非限於甘油、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇400及聚乙二醇600。可使用非乙烯系交聯劑混合物。
可用於製備SAP之雙模交聯劑為由至少一個可聚合乙烯基及至少一個可與羧基反應之官能基之交聯劑。稱作為「雙模交聯劑」來與普通乙烯系交聯劑區別，原因在於其使用不同的兩種反應模來形成一個交聯。雙模交聯劑之實例包括但非限於羥基乙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇一甲基丙烯酸酯、縮水甘油基甲基丙烯酸酯及烯丙基縮水甘油基醚。當聚合反應開始時，雙模交聯劑較佳均勻添加至反應混合物。可採用雙模交聯劑之混合物。
用來製備超吸收劑聚合物之水性介質的另一種成分包含自由基引發劑，其可為任一種習知之水溶性聚合引發劑。例如，過氧化合物諸如過氧基二硫酸鈉、過氧基二硫酸鉀、及過氧基二硫酸銨、過氧化辛醯、過氧化苯甲醯、過氧化氫、異丙苯過氧氫、二過鄰苯二甲酸第三丁酯、過苯甲酸第三丁酯、過乙烯鈉、及過碳酸鈉。也可利用習知氧化還原引發劑系統，例如經由前述過氧化合物與還原劑組合形成氧化還原引發劑，還原劑諸如亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、L－抗壞血酸或異抗壞血酸或其鹽或亞鐵鹽。以水性介質中的可聚合單體之總莫耳數為基準，較佳引發劑係占0.001至0.5莫耳百分比。可使用引發劑混合物。
於製備SAP之一種較佳模式中，至少一種含氯或含溴氧化劑添加至單體混合物，或添加至濕水凝膠，來減少最終SAP的殘餘單體含量。較佳係添加至單體混合物。較佳氧化劑為與鉀及/或鈉抗衡離子所形成之氯酸鹽。以含氯氧化劑為佳。較佳，以單體總重為基準，使用100 ppm重量比或以上且更佳200 ppm或以上之含氯氧化劑。期望含氯氧化劑之添加量最佳為500 ppm或以下。氧化劑係以足量存在，故加熱處理後，殘餘單體濃度下降，達成離心保有能力與AUL性質間之期望的平衡。
SAP可以分批方式或連續方式製備。批次聚合反應可以全部反應材料藉同時接觸且進行反應之方式進行，或批次反應可於反應週期期間連續添加一種或多種成分進行。WO 03/022896公告案含有SAP製備連續方法之說明。較佳，聚合反應係於惰性氣體氣氛例如氮氣或氬氣下進行。反應可於進行聚合之任一種溫度，較佳為25℃或以上，更佳為50℃或以上進行。反應進行一段足夠獲得單體期望轉化成為交聯SAP的時間。較佳，轉化率為98%或以上。較佳，反應的引發係於至少0℃之溫度。
可使用多項聚合處理技術諸如反乳液聚合程序或反懸浮液聚合程序來進行聚合。反乳液聚合程序之進一步細節述於美國專利4,340,706；4,506,052及5,744,564。當採用反懸浮液聚合技術或反乳液聚合技術時，諸如界面活性劑、乳化劑及聚合安定劑等額外成分適合添加至整個聚合混合物。
於聚合過程中，SAP通常吸收全部水性反應介質，來形成水性水凝膠，且以該形式而從反應器去除。「水凝膠」一詞係指水溶脹的超吸收劑聚合物，可呈聚合物顆粒形式。較佳，水凝膠含有25至45%重量比聚合物，差額為水(係經由將水凝膠於高於100℃至少乾燥1小時測定，或經由乾聚合物顆粒水合時的增重測定)。水凝膠較佳係於聚合反應過程中，於反應器內利用攪動器或其它裝置將水凝膠加工處理成為微粒形狀，俾便輔助由反應器去除水凝膠。水凝膠之粒徑較佳由0.01厘米至10厘米之範圍。更佳水凝膠之粒徑係於0.05至0.3厘米之範圍。於多相聚合反應中，SAP水凝膠顆粒可藉共沸蒸餾及/或藉過濾接著乾燥而從反應介質中回收。若藉過濾回收，則使用技藝界一般已知去除水凝膠中存在的溶劑的手段。
水凝膠聚合物由反應器移出後，接受微粉化，例如藉粒徑縮小之方便機械手段諸如研磨、短切、切削或擠壓等手段來微粉化。粒徑縮小後之凝膠顆粒大小必須允許顆粒的均勻乾燥。較佳，粒徑的縮小係經由擠塑水凝膠來進行。
微粉化的水凝膠聚合物顆粒置於乾燥條件下，來去除剩餘的聚合介質、以及任何分散液，包括任選的溶劑及實質上全部的水。較佳，SAP於乾燥後的水含量為0至5重量百分比。
乾燥溫度為夠高可在合理時間內去除包括水及任選的溶劑之液體聚合介質的溫度；但該溫度又不夠高，不致於造成例如聚合物的交聯鍵斷裂而SAP顆粒分解的程度。較佳，乾燥溫度為180℃或以下，且更佳為150℃或以下。乾燥時間係足夠實質上去除全部液體介質。較佳，乾燥時間係由20分鐘至60分鐘。乾燥係於從吸收性聚合物顆粒揮發去除的水及任選的溶劑被去除的條件下進行。乾燥可使用減壓技術，或經由將惰性氣體或空氣通過於聚合物顆粒層上方或通過聚合物顆粒層中來達成。於較佳實施例中，乾燥係於加熱空氣被吹送通過聚合物顆粒層中或顆粒層上而於乾燥器內進行。較佳乾燥器為流化床或帶式乾燥器，或可使用轉鼓乾燥器。另外，水可藉共沸蒸餾去除。此等技術為技藝界眾所周知。
於乾燥期間，SAP顆粒可能形成附聚體，隨後例如藉機械手段破壞附聚體來接受微粉化。此等機械手段包括短切、切削及/或研磨。於較佳實施例中，乾的聚合物顆粒經過短切然後經過研磨。乾的經研磨的粒徑較佳係於0.1毫米至0.8毫米之範圍。乾顆粒可用作為進一步芯/殼處理的基本聚合物。近代第二代SAP的製法係讓聚合物顆粒具有芯/殼結構來製造。殼的製造可藉多項技術，一項技術係對乾燥的且經研磨的SAP顆粒施加的表面交聯，及原先具有交聯密度假設於整個顆粒為大致上均勻。讓此種表面交聯吸水性聚合物的芯/殼結構變成可目測的顯微技術係由Y.－S.Kim呈現於INDEX 99會議議事錄(1999年4月)，瑞士日內瓦。
此種表面交聯技術具有商業重要性，且係基於於表面區形成新的共價鍵，例如經由於升高溫度以各種反應劑來酯化旁出羧酸基而形成新的共價鍵。表面交聯是一種處理，該處理相對於顆粒內部的交聯密度，可提高於吸水性聚合物顆粒表面附近的聚合物交聯密度。表面交聯吸水性聚合物顆粒典型之製法係經由改變表面交聯劑的型別和濃度。較佳表面交聯劑包括有一個或多個反應性官能基之化學品，該反應性官能基係對聚合物主鏈的旁出基團(典型為羧酸基)具有反應性。其實例係使用多羥基化合物例如甘油添加於水性異丙醇混合物施用於經過乾燥且經過上漿的顆粒表面。然後處理後的顆粒於約200℃加熱數分鐘。旁出基團的酯化也可經由使用二縮水甘油基碳酸酯或有機碳酸酯化合物(例如乙二醇二縮水甘油醚、或碳酸伸乙酯)於水性溶液進行表面交聯來達成。
典型辦法係添加表面交聯劑與溶劑及/或水之混合物至乾燥顆粒表面。表面交聯劑之用量以無水吸水性聚合物之重量為基準係由約0.01至約4 wt%，且較佳由約0.1至約2.0 wt%。有機溶劑及/或水性有機溶劑混合物可改良交聯劑分散之均勻度。典型有機溶劑為低碳烷醇類，包括甲醇、乙醇、2－丙醇及丁醇及此等醇類之混合物。由於於個別顆粒上形成均勻的表面可高度合乎所需，故交聯反應最適合於已經達成期望的粒徑分佈之後進行。穿透深度，以及因而所得的殼體厚度可藉塗覆組成物中的水含量控制至某種程度。於表面交聯劑或表面交聯劑混合物溶解於其中的醇系溶液中，以無水吸水性聚合物之重量為基準，醇之典型用量為0.1至6.0 wt%，及/或水用量為0.1至6 wt%。醇用量較佳維持為儘可能低用量，以防爆炸風險。相信表面交聯的主要後果係形成有某種殼厚度的較高交聯密度的殼體。然後經塗覆的顆粒於混合機(諸如槳葉混合機、流化床混合機、雙螺桿混合機)內於約120℃至220℃之溫度加熱數分鐘至60分鐘或更長時間(依據所施加的溫度決定)。結果，形成更具有剛性的表層，表層可防止或抑制凝膠顆粒於溶脹期間的凝膠阻擋現象。結果，顆粒的負載下吸收性(AUL)改良。
於表面交聯反應步驟中，具有無機性質和有機性質的添加劑可添加至混合物，來修改聚合物顆粒的表面。添加劑實例為無機添加劑及/或有機添加劑，包括例如矽酸鹽類、碳酸鈣、氧化鋅、磷酸鈣、氧化鋁、氧化鎂、二氧化鈦、黏土、環糊精、活性碳、沸石、膨潤土、高嶺土、葉綠酸及多種水溶性聚合物、殺生物劑及氣味控制劑。
另一型曾經用於SAP製造的表面交聯技術為離子性表面交聯。離子性表面交聯係使用多價陽離子可與多羧基化鏈上的多於一個羧基反應。多價金屬鹽較佳為水溶性，較佳金屬陽離子包括Ca、Mg、Al、Zn、Zr、及Ti陽離子。較佳，金屬陽離子具有至少＋3的價數。以三價陽離子如鋁為最佳。多價金屬鹽中的較佳陰離子包括鹵陰離子、乙酸根及硫酸根。以硫酸鋁為最佳多價金屬鹽。硫酸鋁鹽於市面上係以含有12至14個水合水的水合硫酸鋁出售。較佳硫酸鋁係呈具有濃度由約5至49 wt%之水溶液形式使用。
離子性表面交聯反應通常為室溫處理。此種技術中，乾SAP顆粒及視需要可經加熱處理的SAP顆粒以硫酸鋁或其它多價金屬鹽進行表面處理。吸水性聚合物和多價金屬鹽使用例行摻混技術混合。以無水吸水性聚合物之重量為基準，吸水性聚合物典型包含0.1至約8 wt%多價金屬鹽。於乾摻混步驟中，黏結劑可能為礦油、丙二醇、甘油、或聚(乙二醇)可添加至混合物。於乾摻混步驟中，多價金屬鹽與吸水性聚合物之混合物也可與無機本質和有機本質的各型以及各種顆粒形狀之細小微粒狀添加劑組合(如前文說明)，俾便改性聚合物顆粒表面。
為了增加乾燥SAP顆粒的流動性，較佳二氧化矽，較佳煙燻矽氧或其它細小無機粉末或有機粉末可與聚合物顆粒混合。任何其它粉狀添加劑且較佳係連同煙燻矽氧一起添加至聚合物顆粒，且與聚合物顆粒混合。煙燻矽氧之較佳用量為0.01至5 wt%，更佳為0.05至3 wt%，全部皆係以無水聚合物為基準。煙燻矽氧之實例為氣溶膠(Aerosil)R972，得自德古沙公司(Degussa AG)，德國。添加劑可無水添加，或呈水性分散液形式添加。
於另一個實施例中，經由如美國專利5,629,377之教示，於特殊氧化劑存在下，經由加熱控制聚合物網路的分解而達成芯/殼結構化顆粒。使用此項技術，相信經由降低芯交聯密度可形成芯/殼結構，同時表面交聯密度維持不變或甚至增高。舉例言之，用作為氧化劑的氯酸鈉或氯酸鉀於聚合前添加，讓其均勻存在於所得之無水顆粒。氧化劑(「氯酸鹽」)經由聚合和乾燥處理步驟實質上為惰性，但於隨後之加熱處理步驟期間被活化。此項技術中，含氯酸鹽之無水且經過研磨的SAP顆粒於乾燥以及任選的粒徑縮小步驟之後，接受加熱處理步驟。加熱處理對SAP的AUL特別為高壓的AUL提供有利增高。於芯區聚合物網路藉活化氯酸鹽以控制方式進行鏈剪接，相信可獲得顆粒之芯/殼結構。藉氯酸鹽技術所製造的SAP之吸水性可相容使用表面交聯技術所達成的吸水性。類似的加熱處理裝置包括但非限於轉盤乾燥器、流化床乾燥器、紅外線乾燥器、攪動槽乾燥器、槳葉乾燥器、渦旋乾燥器、及圓盤乾燥器。加熱處理步驟的時間和溫度係選用，聚合物的吸收性改良。聚合物較佳係於約220℃或以上，但235℃或以下之溫度加熱處理。聚合物加熱至期望之加熱處理溫度，且較佳係維持於此種溫度歷10分鐘或以上，但不超過約40分鐘。
若可利用的SAP顆粒不具有適當性質，例如期望的粒徑、離心保有能力、及/或負載下吸收性(AUL)(二者皆係於室溫於0.9 wt%氯化鈉溶液測量)，則具有此種性質的顆粒通常可藉適當加熱處理手段例如研磨、篩選、讓SAP接受加熱處理、表面交聯、及/或離子性交聯程序(如前述)中之一者或多者來製備。
含有微腔之泡沫體之製備
本發明泡沫體包含微腔於泡沫體之至少一個表面上或接近至少一個表面，此等微腔適合藉簡單形成技術來形成，容後詳述。如此處使用，接近表面係表示距離泡沫體的任何表面至少1微米的距離。微腔的主要部分較佳一般具有均勻大小。此外，較佳於泡沫體的至少一個表面或接近至少一個表面，微腔係以實質上均勻的圖樣排列。
參照第2a－d圖，於本發明之泡沫體形成微腔之簡單手段係將泡沫體的前驅物泡沫展開入具有期望形狀的模具內，該模具於至少一面上具有多個隆突、結節、或凸部及/或凹部或凹口。此種表面構成模具鄰近於泡沫的表面，最終構成微腔化結構將持久性壓花的泡沫體表面，最終變成泡沫體表面，於該泡沫體表面上於乾燥時微腔化結構將呈反影像而持久性壓花於其上。如此，乾燥前驅物泡沫後，於泡沫體表面上所得微腔形狀容易於模具設計預先測定。參考第3圖，顯示表示使用此種模具，可從此種發泡/乾燥/模塑過程所製備的微腔化泡沫體之圖式(並未照比例繪製)。顯然，模具的凸部將形成相鄰的泡沫體表面上相對應的凹部，而模具的凹口將形成相鄰泡沫體表面上的相對應的結節。
參考第3a－b圖，所得彈性泡沫體中，所得微腔303的約略形狀和大小也可為模具中的該等結構之形狀和大小設計中預先確定。經由使用適當設計模具，例如第2a－d圖所示，容易獲得大致上為圓柱形的微腔。第3a圖和第3b圖具有呈現錐形的微凸起302和所形成的微腔303，而非如第2a－d圖的模具的圓柱體，原因在於此種表示法讓顆粒侷限於微腔中更明顯。
藉機械表規、光學顯微術、掃描電子顯微術(SEM)或模具的預定設計，可測量泡沫體微腔的平均直徑或開口大小，適合至少為0.1毫米或以上；較佳至少1毫米或以上；更佳至少2毫米或以上；適合小於或等於10毫米；較佳小於或等於5毫米；且更佳小於或等於3毫米。
藉機械表規、光學顯微術、或掃描電子顯微術(SEM)方法測量，或藉模具設計上預定的泡沫體微腔之平均深度適合至少為0.5毫米或以上；較佳至少為2毫米或以上；更佳至少為3毫米或以上；適合小於或等於10毫米；較佳小於或等於7毫米；且更佳小於或等於5毫米。
該泡沫體中由微腔所累積占據的泡沫體中的總空隙容積適合占該泡沫體的總容積至少為5%，較佳為7%或以上，更佳為9%或以上最佳為12%或以上；且適合為29%或以下，較佳25%或以下更佳22%或以下，又更佳18%或以下，及最佳14%或以下。
參照第3a－b圖，泡沫體中微腔303的總空隙容積計算如後。
總空隙容積百分比＝VM C /VT o t [方程式(1)]，此處：VT o t ＝微腔化發泡泡沫體總容積，立方厘米＝(1)×(w)×(D)；1＝泡沫體長度，厘米w＝泡沫體寬度，厘米D＝泡沫體深度，厘米；及VM C ＝微腔總容積，立方厘米＝(N)×[(π)×(r2 )]×(d)N＝微腔數目r＝微腔半徑，厘米d＝微腔深度，厘米
本發明進一步包含彈性泡沫體結構，此處顆粒、較佳為吸收性材料顆粒(「吸收性顆粒」)，更佳為流體吸收性顆粒被捕捉或大致上被約束於由泡沫體至少一個表面上或接近一個表面上的微腔所形成的空隙內部。如此處使用，「約束」、「侷限」或「容納」等詞意圖傳遞一種構想：此等顆粒無法從泡沫體的表面自由移動，但又不必要埋設於泡沫體的個別泡胞內部或牢固黏附於泡沫體的泡胞，此等顆粒通常可於各個微腔的約束範圍以內進行受限制的移動，其橫向移動受到各個微腔壁所適當侷限或約束。
如所述，微腔係位在於泡沫體的至少一表面上，或接近表面(如前文定義)。其可位在於多於一個此種表面上或接近多於一個此種表面(定義如前)。為求製造上與組裝上的簡單，期望只於一個表面上或接近一個表面(定義如前)形成微腔，該一個表面較佳為主面。參照第3b圖，顯示形成於微腔化泡沫體結構301的凸部302間的微腔303，微腔303內可載有微粒狀材料。
於特定實施例中，如前文定義，微腔係形成於前驅物泡沫表面上，於乾燥後所得彈性泡沫體，微腔將有至少一個腔「壁」係朝向模具表面開口，實際上該腔壁係「遠離」泡沫體表面。於此種實施例中，參照第3b圖，開口「壁」適合藉施用覆蓋件310關閉，覆蓋件較佳為相同或不同的可撓性吸收性泡沫體材料層所組成，該層310係以適當方式附接來覆蓋且關閉微腔化泡沫體表面。位在微腔303內部的顆粒305被侷限在凸部302、泡沫體表面、和覆蓋件310所形成的實質上封閉的微腔空間內部，彷彿被「籠套」。有限量的顆粒於個別相鄰微腔間略為連通對所得泡沫體結構之有用吸收性大致上不會造成損害。但由微腔所界定的空隙容積中由一區至另一的大量微腔若由大量顆粒遷移，則可能導致此種顆粒的吸收能力分佈不均，以及跨泡沫體表面的流體通量不均勻。結果不期望有大量顆粒從多個微腔連通至其它微腔。通常對於含有顆粒泡沫體用於衛生及醫療用途例如用作為尿片的吸收媒介/元件、手術簾等用途時不期望有顆粒移動。
覆蓋件310可從適合用於該結構的任一種材料、組成及組態製備，只要顆粒經過適當約束即可。覆蓋件組成310之實例包括但非限於料片、薄片、及薄膜，較佳係由可透性材料及/或吸收性材料包括泡沫體、織造層或非織層及其組合所組成。
本發明更佳包括彈性泡沫體，係由至少一種乙烯互聚物所組成，泡沫體於其至少一個表面上或接近一個表面含有多個微腔，該等微腔累進構成如前文詳細說明的泡沫體總容積的百分比。該泡沫體之水性分散之熱塑性聚合物泡沫前驅物適合由半結晶可熱成形聚合物顆粒製成，其可對所得彈性泡沫體提供可回收利用的特性。
本發明之微腔化開放泡胞泡沫體組成物為彈性泡沫體。其係由熱塑性聚合物顆粒之水性發泡分散液於下述條件下乾燥獲得，乾燥條件經選用於水性薄膜結構進行顯著癟陷之前，防止泡沫中的個別氣泡聚結經歷一段時間，該時間足夠允許環繞所捕捉的氣泡周圍的薄水層中所含的分散的熱塑性聚合物顆粒於具有適當組態的模具中融合。發泡過程可於任一種條件下進行，例如發泡過程可於低於熱塑性聚合物之熔點或於室溫例如25℃±10℃進行。泡沫可具有任一種黏度；例如泡沫可具有低於50,000厘泊(centipoises)的黏度。全部個別數值及小於50,000厘泊之小範圍皆係含括於此處且於此處揭示；例如泡沫可具有低於30,000厘泊的黏度；或另外，泡沫可具有低於20,000厘泊的黏度。當水分由氣泡表面蒸散，且從通道或氣泡間的間隙蒸散時發生乾燥。
較佳使用模式以及微腔化熱塑性泡沫體所組成的物品包括水性流體吸收性隨形衛生用品，更特別為嬰兒尿片、成人失禁用品、女性衛生用品、護理襯墊、居家清潔墊、寵物尿液吸收蓆例如用於襯於寵物窩等或個別寵物用之尿液吸收襯墊、吸汗帶、擦拭巾及擦拭綿、傷口敷料墊、手術綿、醫療用衣著及手術簾以及食品包裝及廢棄物拋棄用的吸收填料。此種填料典型係用於食品包裝盤底部吸收肉汁和滲液，例如用於拋棄式廢物袋/垃圾袋。泡沫體也可用於定時釋放的輸送系統，例如用於醫藥和藥品的持續釋放，例如經由接觸皮膚的貼片等持續釋放。
本發明進一步包含可回收的吸收物品。於具有較為持久且可再度使用特性之一般為非拋棄式物品的情況下，諸如用於隔音和絕熱用途以及用於緩衝填塞用途，本發明具有可回收性質，讓吸收性泡沫體的製造物品變成極為具有吸引力的材料。此點係來自於其其它流體吸收相關性質，例如可用於汽車座墊填充緩衝、襯墊和隔音元件、汽車或家用地毯背襯、家具緩衝及棉胎與填塞填料、氣體過濾裝置或液體過濾裝置等類似用途。
熱塑性聚合物
本發明之泡沫體製備上使用的熱塑性聚合物可為任一種可模製或成形成為具有微腔於該泡沫體表面上或接近(如前文定義)泡沫體表面之彈性泡沫體。相當適合用於本發明之泡沫體為半結晶烯烴聚合物，選自於乙烯及/或丙烯與其它選自C4 至C2 0 烯烴之單體的互聚物，該C4 至C2 o 烯烴較佳為α－烯烴諸如異丁烯、1－丁烯、1－己烯、4－甲基－1－戊烯、1－庚烯、1－辛烯、1－壬烯、及1－癸烯；又更佳為C4 至C8 之烯烴及最佳為α－烯烴正丁烯、正己烯及正辛烯。聚合物之乙烯含量或丙烯含量係占聚合物之約2－98 wt%之範圍。當期望更柔軟更具有可撓性之泡沫體時，主要以乙烯為主之聚烯烴係選自於乙烯佔聚合物由約98%至65%之範圍。當期望具有更大抗彎模量的更硬挺的泡沫體時，可選用主要基於丙烯之聚烯烴，丙烯占聚合物由約98%至65%。選用之共聚單體係組成聚合物之差額。一種特佳熱塑性聚合物為乙烯與選自C3 至C8 α－烯烴之共聚單體之共聚物。
於供本發明使用之烯烴聚合物之較佳族群具有下列特性及性質：1)接受標準差動掃描量熱術(DSC)評估時，藉觀察測得結晶度至少有一個吸熱峰(例如參考第1圖之舉例說明)；2)對基於乙烯之聚合物，根據ASTM D1238於190℃(375℉)使用2.16千克(4.75磅)重量(亦即條件190℃/2.16千克)測得之熔體指數(「MI」)為約30或以下，較佳約25或以下，更佳約22或以下，及最佳約18克/10分鐘或以下至約0.1或以上，較佳約0.25或以上，更佳約0.5或以上，及最佳約1克/10分鐘或以上；以及對於以聚丙烯為主之聚合物，根據ASTM D1238於230℃(446℉)使用2.16千克(4.75磅)重量(亦即條件230℃/2.16千克)測得之熔體流速(「MFR」)為約85或以下，較佳70或以下，更佳約60或以下，及最佳約50克/10分鐘或以下至約0.25或以上，較佳約0.7或以上，更佳約1.4或以上及最佳約2克/10分鐘或以上；以及3)對基於乙烯之聚合物，根據ASTM D792之密度為約0.845或以上，較佳約0.85或以上，更佳約0.855或以上，及最佳約0.86克/立方厘米或以上，至約0.925或以下，較佳約0.91克/立方厘米或以下，更佳約0.905克/立方厘米或以下，及最佳約0.90克/立方厘米或以下；以及對基於丙烯之聚合物，由於比較乙烯聚合物，密度變成較不常用的骨架組成物之測量值，基於丙烯之聚合物包含約5%或以上，較佳為7%或以上至約35%或以下，較佳約25%或以下共聚單體含量。
一類特別適合用於本發明之烯烴聚合物為乙烯與1－辛烯、1－己烯、4－甲基－1－戊烯或1－丁烯之共聚物，此處乙烯係占共聚物由約90%或以下，較佳約85%或以下至約50%或以上，較佳約55%或以上重量比；此等共聚單體係占共聚物重量由約10%或以上，較佳約15%或以上至約50%或以下，較佳約45%或以下重量比；該等共聚物具有熔體指數約0.25或以上，較佳約0.5或以上至約30或以下，較佳約20克/10分鐘或以下。
用於本發明之另一類特佳聚合物為丙烯與乙烯、1－辛烯、1－己烯、4－甲基－1－戊烯或1－丁烯之共聚物，此處丙烯係占共聚物重量由約95%或以下，較佳約93%或以下至約65%或以上，較佳約75%或以上；以及共聚單體係占共聚物重量由約5%或以上，更佳約7%或以上至約35%或以下，較佳25%或以下；該等共聚物具有熔體流數約0.7或以上，較佳約1.4或以上至約85或以下，且較佳約55克/10分鐘或以下。
另外，替代單一聚合物，可使用具有前述物理特性之聚合物摻合物。例如期望將具有相當高MI或MFR位在前述範圍以外之第一聚合物與另一種具有相對較低MI或MFR之聚合物摻混，因此組合MI或MFR及摻合物之平均密度係落入前述範圍內。更具結晶性之α－烯烴聚合物可與相對較低結晶性，諸如含顯著量長鏈分支之聚合物摻混，來提供一種摻合物，其具有製備本發明之安定泡沫及彈性泡沫體時實質上相當的加工處理能力。
當於本說明書中述及「聚合物」時，須瞭解具有相當的物理特性之聚合物摻合物可用來獲得類似的功效，且視為屬於本發明之範圍。於更佳實施例中，至少一種基於乙烯之聚合物係與一種或多種第二基於乙烯之聚合物摻混。
當不含其它形成聚合物或形成薄膜的添加劑時，特佳聚合物類別為具有特定類型之聚合物吸熱之DSC作圖。於較佳類別中，參照第1圖，當掃描溫度增高通過最終吸熱最大值時(亦即於DSC曲線上的最末返折點，換言之第1圖的A點，此處曲線的斜率變正，然後曲線返回基準線狀態)觀察得的吸熱具有相對溫和的斜率。如此反映出聚合物具有寬廣熔解範圍，而非一般視為具有鮮明熔點的聚合物。
用於製備水性分散液之熱塑性聚合物顆粒之平均粒徑適合等於或大於約0.1微米，較佳等於或大於1微米，更佳等於或大於1.5微米；以及適合等於或小於10微米，較佳等於或小於5微米，即更佳等於或小於2微米。
適合使用之乙烯聚合物實例包括但非限於齊格勒納塔(Ziegler－Natta)型聚合物諸如道麗(DOWLEX)、阿斯妥(ASTUTE)、及富索瑪(FLEXOMER)。所謂之金屬茂聚合物之實例包括伊才特(EXACT)、阿菲尼(AFFINITY)、及英格基(ENGAGE)且甚至伊希(EXCEED)。其它適合使用之聚合物類別包括釩催化聚合物例如塔曼(TAFMER)。可使用之基於丙烯之聚合物包括維它瑪(VISTAMAXX)及凡塞菲(VERSIFY)。陶氏化學公司(Dow Chemical Company)製造的新穎烯烴嵌段共聚物商品名英福斯(INFUSE)也可用來製造本發明之泡沫體。也可使用此等聚合物之摻合物，諸如與其它型別之嵌段共聚物諸如SEBS、SBS、SIS等摻混，包括部分或全部氫化嵌段共聚物。其中一種此等聚合物之商品名為克拉頓(KRATON)。其它適合單獨使用或摻混使用之聚合物包括乙烯/羧酸(例如丙烯酸或甲基丙烯酸)共聚物及由共聚物製造之離子交聯聚合物，且甚至傳統高壓低密度聚乙烯(LDPE)。
其它成分及添加劑
用於給定類型之SAP細料，使用其它細小微粒(例如煙燻矽氧顆粒，其為微米尺寸的顆粒，包括附聚的矽氧奈米顆粒)來對SAP顆粒作表面改性，結果，比較使用相同SAP細料但未經表面處理之組合結構，前者所得組合結構接觸水性液體時可獲得較佳芯吸作用。用於SAP細料的表面處理，煙燻矽氧和瑪革戴(Magadiite)及改性瑪革戴顆粒特別有用。當接觸水性液體時由超吸收劑組合結構所得改良芯吸長度特別可用於利用超吸收劑聚合物細料的吸收用途。
細小微粒可獲得各種無機材料及/或有機材料之形狀，包括小板狀、不同特性長度之管狀，例如奈米碳管、圓柱體、多圓柱體、球體、球狀例如富樂烯(fullerene)類別、多面體、圓盤狀、針狀、多針狀、立方體、不規則形狀或橢圓體。
SAP表面也可藉各型添加劑改性。此外，無機粉末添加劑及/或有機粉末添加劑諸如矽酸鹽類、碳酸鈣、二氧化鈦、黏土、環糊精、活性碳、沸石、葉綠酸或多種水溶性聚合物、殺生物劑及氣味控制劑可直接添加至原料來製造泡沫，或可添加至所得泡沫體而含於泡沫體的微腔內。此等無機添加劑及/或有機添加劑若有所需可分開添加至泡沫體微腔，而未含括SAP顆粒。由纖維素基料例如棉絮/短纖及/或聚丙烯製造的纖維適合摻混入泡沫，用來製備泡沫體俾便對泡沫體提供額外強度或抗彎模量，或減少或消弭乾燥泡沫的裂痕。
測試程序/方法
除非另行指示，否則下列測試方法適合用來測量超吸收劑聚合物顆粒和泡沫體試樣之特性與效能，以及測量泡沫體組合試樣之效能，該泡沫體組合試樣包含超吸收劑聚合物顆粒侷限於泡沫體結構的微腔內部。除非另行指示，百分比和份數皆係以重量計。
超吸收劑聚合物(SAP)材料
本發明適合使用之超吸收劑聚合物為乾科技(DRYTECH)ST10品牌超吸收劑聚合物。市面上係得自陶氏化學公司，具有粒徑為100微米至850微米，亦即約100－850微米(後文稱作為「聚合物A」)。
於若干實施例中，使用的超吸收劑聚合物係經由通過500微米篩過篩至100微米篩上，因此最終SAP包含落入100微米至500微米間之大小部分(後文稱作為「聚合物B」)。
若干實施例使用之最小尺寸SAP材料(後文稱作為「細料」)係得自於超吸收劑聚合物製造期間之商業工廠，通常係於經過乾燥且經研磨的SAP產物於加熱處理前過篩時呈副產物獲得。細料的粒徑分布相當寬廣，粒徑係小於約315微米(後文稱作為「聚合物C」)。此等細料係顯示於美國專利申請公告案2004/068,057 A1。
於某些情況下，聚合物A、B或C係接受無機粉末添加劑及/或有機粉末添加劑的表面處理程序，該等添加劑例如為矽酸鹽類、碳酸鈣、二氧化鈦、黏土、環糊精、活性碳、沸石、葉綠酸及/或各種水溶性殺生物氣味控制活性劑、或水不溶性聚合物氣味控制活性劑，容後詳述。
超吸收劑聚合物顆粒表面處理
無水(200克)聚合物C顆粒於室溫置於500毫升玻璃瓶內。煙燻矽氧(2.0克氣溶膠R972，得自德國德古沙赫爾公司(Degussa－Huels Company)以攪拌添加至聚合物粉末，主要係提升顆粒的流動性。當使用前述無機及/或有機粉狀添加劑及氣味控制劑之其它成分時，係添加至個別聚合物A、B或C等與煙燻矽氧的此種混合物。含或未含其它添加劑之聚合物與煙燻矽氧之混合物隨後於試樣輥輪(美國石器公司(U.S.Stoneware Inc.)，美國)摻混30分鐘。
於另一個實施例中，無水聚合物使用鋁離子接受表面處理。聚合物粉末(2.0千克)於室溫置於福堡(Forberg)摻混機內，福堡摻混機具有混合量約2500毫升，主軸具有轉子葉片和噴嘴。經由將485克Al2 (SO4 )3 ．14H2 O溶解於515克蒸餾水，製備48.5 wt%鋁處理溶液。對各個聚合物試樣，直接噴霧125克硫酸鋁溶液(以無水聚合物為基準，6.25%活性鋁)至聚合物顆粒上，將混合物摻混15分鐘。使用其它粉狀添加劑或微粒狀添加劑例如環糊精、活性碳、葉綠酸時，其係添加至聚合物與硫酸鋁溶液之混合物內。然後摻混機內容物摻混15分鐘。
離心保有能力(CRC)
超吸收劑聚合物顆粒(300毫克)過篩至30－50號美國標準篩的尺寸範圍，獲得約300至600微米平均粒徑範圍的SAP顆粒，置於可熱熔封的「茶包」(63.5毫米×76.2毫米)(等級7291，得自阿司壯纖維組合物公司(AhlStrom Fibercomposites)，欽賽，白威郡沙丘，蘇格蘭)內部。當測試SAP細料時，試樣係就此使用。茶包使用加熱元件於四緣加熱熔封，藉水平夾持茶包且輕敲來讓SAP顆粒均勻分布於茶包內部。氯化鈉(0.9%)食鹽水溶液(2升)倒入不鏽鋼托盤內，約略尺寸為42厘米×25厘米×6.4厘米。茶包浸泡於食鹽水中30分鐘。由食鹽水中去除茶包，然後於1600 rpm離心3分鐘。藉含乾燥顆粒的茶包重量與茶包和顆粒於離心後的重量差異來測定吸收的食鹽水重量。吸收的食鹽水重量對乾SAP顆粒的重量比為離心保有能力(CRC)，且以克溶液/克乾SAP顆粒(g/g)記錄。
負載下吸收性(AUL)
50毫米×50毫米尼龍篩(100篩號/約150微米)置於穿孔金屬板(孔直徑5毫米)頂上，接著放置濾紙(30毫米直徑，瓦特曼(Whatman)1號濾紙)，最後放置內徑25.4毫米，外徑37毫米，高50毫米的不鏽鋼圓柱(兩端皆為開放)。30－50號篩尺寸部分(約300至600微米之範圍)的SAP顆粒(167毫克)置於不鏽鋼圓柱內且均勻分佈，然後以纖維直徑26毫米的非織塑膠纖維蓆覆蓋，以具有已知重量的直徑26毫米的塑膠活塞向下加壓。活塞總重為109.4克，而於顆粒上產生2.1 kPa(0.3psi)負載。不鏽鋼圓柱內的產物放置於金屬板頂上，金屬板浸泡於水性0.9 wt%食鹽水溶液內，讓尼龍篩網與水面位在相同水平高度。藉此方式，濾紙和超吸收劑聚合物顆粒可吸水而不影響任何流體靜力壓。應用1小時浸泡時間。從水槽中取出金屬板，以另外的面紙將金屬板孔洞內和尼龍篩網內的過量水吸掉。然後從溶脹的凝膠頂上移開重量，將凝膠稱重。負載下吸收的食鹽水溶液重量對所測得之乾SAP顆粒重量之比係(以g/g)報告為個別不同重量負載下的負載下吸收(AUL)。
溶脹的SAP凝膠層滲透性
本測試係用來量測SAP顆粒於處理後對凝膠溶脹的相對敏感度。如此提供一種可於含有微腔之泡沫體結構(其微腔內摻混有如此經處理後的SAP顆粒)之凝膠阻擋相對差異的測量用手段。滲透性測試圓柱體包含下列：內徑2.54厘米(1吋)及高15.24厘米(6吋)的透明丙烯酸系圓柱體兩端開放，準備100號篩固定於一端，且準備米達尺沿高度固定。採用SAP顆粒的30－50篩號(約600微米至300微米)篩分。0.160克±0.0005克SAP試樣經過稱重，放置於預先量皮重的滲透性測試圓柱體內。通常輕敲直立的圓柱體，直到SAP顆粒於圓柱體鏜孔內部均勻分散為止。
一份150克0.9%食鹽水溶液添加至250毫升燒杯。約2.5厘米之滲透性圓柱體篩網末端溫和徐緩浸泡至燒杯的液體內部，直到聚合物濕潤為止。然後，圓柱體再度浸泡至其完全接觸燒杯底部，於該高度，將圓柱體夾在直立環架上。讓圓柱體及其內容物浸泡30分鐘。
浸泡後，從液體中去除圓柱體，直徑約2.4厘米的尼龍篩網放置於圓柱體內部，於溶脹的凝膠聚合物頂上。然後將塑膠穿孔丙烯酸系活塞(4.153克，直徑2.136厘米，含有19個直徑各自為1.588毫米的孔洞)放置於滲透性測試單元內位在尼龍篩網頂上。大致上為三角形截面且其大小可跨丙烯酸系活塞的底部施加2.1 kPa(0.3psi)壓力的配重(例如100克有荷葉邊的黃銅配重，沿其外表面的縱向有多個通道，沿黃銅配重的縱軸貫穿挖出圓柱形插銷，來允許液體流過如此所形成的金屬本體且環繞金屬本體的其餘部分流動)添加至測試單元，經由將配重溫和下降至配重座落在活塞上表面為止。然後讓整個單元放置約30秒，隨後，以厘米記錄溶脹凝膠的高度(L)。小心以前述0.9%氯化鈉溶液填充圓柱體至其開口端，不讓其夾帶氣泡。測量液面高度(亦即溶脹凝膠層頂部與其上方的液面間的距離)，以厘米表示(h)且做記錄。測定1厘米食鹽水通過凝膠汲取所需時間(△t)，且以秒為單位記錄。此值可經由測量觀察圓柱體中液面高度下降1厘米所需的時間得知。各試樣重複測試3次。SPA凝膠層滲透度值係以10－ 9 平方厘米為單位報告。
SAP凝膠滲透度(K)＝(0.01×L)/[(980)×(△t)]×(h)] [方程式(2)]，此處：K＝凝膠層滲透度，10－ 9 平方厘米L＝溶脹凝膠高度，厘米△t＝時間，秒h＝液面高度，厘米。
下表1為SAP試樣之CRC、AUL、及凝膠滲透度值。
泡沫和泡沫體之製備
可用於製備泡沫體來製造成本發明之微腔化泡沫體結構的基於聚烯烴之泡沫，其一般製法述於PCT專利公告案第WO2005/021622 A2號，2005年3月10日，該泡沫係由適當烯烴聚合物顆粒之分散液製備，該案教示以引用方式併入此處。
分散液步驟
選用的聚合物之水性分散液之製法係經由以期望用量且以計量方式將聚合物和選用的分散劑添加至雙軸聚合物擠塑機的料斗內，於擠塑機內於約220℃(約430℉)之溫度熔體摻混。較佳大於18個碳原子之長鏈脂肪酸係與聚合物熔體摻混。然後足夠來原位形成分散劑之脂肪酸鹽的去離子水和鹼(例如KOH)於150－165℃(~300－330℉)於至少約28大氣壓(約2,800kPa)之壓力下添加至該熔體來製造分散液。
擠塑機料桶內部壓力維持高於飽和蒸氣壓約20至35大氣壓(約2,000至約3,500kPa)，藉由確保該空間完全填滿分散液，來避免「反爆」通過擠塑機料桶與螺桿間的空間。然後於擠塑機料桶下游的一個分開埠口，於約193℃(~138℉)及於約14大氣壓(~1,400kPa)以去離子水稀釋分散液來製造含有約50－60%固體之最終分散液。分散液由擠塑機中導引，通過約95℃(~200℉)的溫和冷卻區段，防止水從分散液中閃蒸後，收集分散液。
分散液1
分散液1表示由阿菲尼8200聚乙烯(得自美國陶氏化學公司)製成的水性分散液。為具有共聚單體含量62/38%的乙烯/1－辛烯共聚物，具有密度0.870克/立方厘米，藉ASTM D1238(190℃/2.16千克)具有熔體指數為5克/10分鐘。
分散液1包含所述乙烯/1－辛烯共聚物分散於含3%因達司村(INDUSTRENE)106分散劑(惠可化學公司(Witco Chemicals))之水性介質內。
以標題「分散液步驟」下方所述之方式，10,000共聚物連同640份(活性重量)分散劑(因達司村106)進料至聚合物擠塑機的料斗內，藉單螺桿擠塑機於約220℃熔體摻混。於下游，於雙螺桿擠塑機之料桶內，70份氫氧化鉀於850份去離子水於超大氣壓緩壓下，於約155℃溫度添加至聚合物/分散劑摻合物內。當摻合物向下通過擠塑機料桶時，又加入額外量去離子水，直到製造具有約56%聚合物固體含量的最終分散液，如表1所示，其係冷卻至約93℃，隨後從擠塑機送出，然後回收。
分散液2
分散液2表示含有2 wt%優尼西(UNICID)350分散劑(貝克皮左萊公司(Baker－Petrolite))及2 wt%西斯村(HYSTRENE)4516分散劑(惠可化學公司)之前述阿菲尼8200共聚物之分散液。分散液2係以前述分散液1之相同方式製備，但使用的分散劑為優尼西350和西斯村4516，而非因達司村106。
分散液3(分散液混合物)
經由物理混合來製備分散液1與分散液2之混合物。各種用量之分散液1混合分散液2，來獲得具有期望混合比之分散液3。
分散液4
第四分散液係以前文對分散液1和分散液2之相同方式製備。分散液4含有與分散液3相同的最終用量之分散劑和相同的分散劑類型，但係由分散液1與2以50/50比例之摻合物製備。
分散液5
分散液5係製備成最終分散劑用量及類別為2 wt%優尼西350分散劑，1 wt%西斯村4516分散劑及1 wt%史帝帕諾(STEPANOL)WAT－K分散劑。
各種分散液及其組成及性質列舉於表2。
泡沫製備步驟
經由使用高切變機械混合方法，將空氣或其它氣體挾帶於分散液之水相中，由如前述之微粒狀熱塑性聚合物之水性分散液，製備適當泡沫。欲摻混入泡沫的空氣或其它氣體(此處額外氣體或空氣以外的氣體為所需氣體)之數量適合占所得泡沫至少80%，較佳至少85%及更佳至少90%體積比。通常，用來製造泡沫的全部成分係以溫和攪動共同混合以免挾帶空氣。一旦全部成分皆良好混合時，組成物暴露於高切變機械混合。於此步驟期間，當更多空氣捕捉於連續水相內部時，體積黏度增高。混合物混合至形成不流動性僵硬泡沫為止。通常可製造具有密度低於約100克/升之泡沫。到達此階段的時間隨發泡界面活性劑的用量和類別、及機械切變的數量而改變。任何可將空氣攪入稠厚水性分散液內的機械混合裝置皆可使用，諸如廚房用攪拌器/手動混合器、配備有線鞭的郝博(Hobart)混合器，或於大規模時使用可威跨騎公司(Cowie－Riding)雙發泡機(Twin Foamer)(可威跨騎公司，英國專利1,390,180)。市售發泡機也允許將空氣注入其高切變混合頭內來獲得極低(低於50克/升)密度的泡沫。發泡過程可以前述任一種條件下進行，例如發泡過程可於低於熱塑性聚合物的熔點或室溫例如25±10℃進行。泡沫可具有前述任一種黏度；例如泡沫可具有低於50,000厘泊之黏度。低於50,000厘泊的全部個別數值和小範圍皆係含括於此處且揭示於此處；例如泡沫可具有低於30,000厘泊之黏度；或另外，泡沫可具有低於20,000厘泊之黏度。
泡沫製法1
經由使用家庭廚房用攪拌器，例如立式混合機廚房幫手專業混合機(KitchenAid Professional mixer)(型號KSM50)裝配有線鞭，由聚合物水性分散液製備不含纖維或添加劑的泡沫。
於習知混合碗中，125份前述任一種分散液試樣，與11.5份2%羥基烷基纖維素醚水溶液(例如美索塞(METHOCEL)E4M羥基丙基甲基纖維素，陶氏化學公司供應)，以低攪拌速率(攪拌機上速度設定值1)摻混30秒。製備初步摻合物後，以約1至3秒時間將混合速度提高至速度設定值10，又持續加速攪拌2分鐘。形成白色泡沫，白色泡沫為非流動性、硬挺、容易處理。
泡沫製法2
含有纖維的泡沫基本上係使用前述於泡沫製法1中所述的相同技術製備。於微粒狀聚合物分散液與美索塞E4M初步摻混後，以低攪拌速度(速度設定值為2)以約5－10秒之時間加入期望用量之纖維，該纖維係選自於長3毫米或6毫米之聚丙烯(「PP」)纖維(AL－黏著劑－C纖維，其具有聚丙烯芯和聚乙烯鞘，且係由法柏視野公司(FiberVision)供應)或纖維素木漿纖維(由布克福力公司(Buckeye Foley)供應)，混合物又攪拌30秒。然後如前文說明，混合器速度以約1－3秒時間升高至速度設定值為10，又攪打2分鐘。典型地，形成白色泡沫，泡沫為非流動性、僵硬且容易處理。
泡沫製備方法3
含有前述選用之有機或無機微粒狀添加劑中之一者或多者(例如沸石類、矽酸鹽類、黏土類等)之泡沫基本上係使用前述泡沫製備方法1使用的相同泡沫製備程序而製備。於聚合物分散液與美索塞E4M初步摻混後，以低攪拌速度(速度設定值為2)以約5－10秒時間週期，加入期望用量之粉狀添加劑，混合物又持續攪拌30秒。然後，以約1－3秒時間週期將混合器速度升高至速度設定值為10，又持續攪打2分鐘。
泡沫體乾燥步驟
適合將水性聚合物泡沫乾燥形成所需彈性聚合物泡沫體，該乾燥可以批次模式或連續模式進行。適合用於乾燥的裝置，諸如習知強制通風乾燥烤爐或紅外加熱燈或介電加熱裝置，例如射頻裝置排組，典型於1－100百萬赫茲(MHz)範圍之許可頻帶操作；以及微波典型於400至2500 MHz範圍之許可頻帶操作；頻率能量產生來源襯墊於隧道或室內，泡沫可放置於其中或以連續方式輸送通過其中。適合同時施加或循序施加此種乾燥能源的組合來乾燥泡沫而形成泡沫體。同時使用介電裝置與強制通風乾燥烤爐為較佳操作模式，對厚1/4吋(約0.6厘米)之泡沫體而言，當強制通風乾燥於約75℃操作，而射頻產生器將泡沫加熱至內溫約45－50℃時，可於45－90秒快速達成乾燥。乾燥操作之溫度係根據用來製備泡沫體之聚合物之本質和熔點範圍(藉DSC測定)而選用，如緊接之後文說明。各國允許供工業用之介電加熱頻帶之進一步細節說明於參考文獻「微波場和射頻場之工業應用基礎」，Rousy,G及Pierce,J.A.(1995)。
乾燥與回收步驟
經由將以前述方式製備的泡沫去除液體/水性成分，適合製備泡沫體。較佳於此轉換期間泡沫體積的癟陷量將最小化。於乾燥過程中期間泡沫體具有體積損耗不大於約30%，較佳小於約10%，更佳小於約5%。泡沫適合於強制通風乾燥烤爐中，於選用於最適當乾燥之溫度加熱，來乾燥且轉成本發明之泡沫體。典型地，對於由乙烯互聚物之分散液所製備之泡沫，該泡沫被加熱至約60℃至120℃(約140℉至250℉)間之溫度。當熱塑性聚合物的性質許可時，加工處理係於最高可行的溫度進行，俾便儘可能快速從泡沫中移除水，而未破壞於泡沫氣泡表面上的聚合物黏度，或未造成部分乾燥泡沫的顯著癟陷(例如大於30 vol%癟陷)。典型地，期望於趨近於熱塑性聚合物熔點範圍但未超過熔點範圍之溫度進行乾燥步驟，定義如後。期望的條件係達成一種溫度，於該溫度，聚合物的非晶形區開始融合，同時聚合物內部由結晶區所形成的聚合物之假交聯仍然可對受熱聚合物提供足夠黏度，以防止或至少最小化於泡沫體完全固定或「乾燥」成為其最終形狀和尺寸前泡沫癟陷，如此已經驅逐至少95重量百分比的泡沫所含的水。
熱塑性聚合物之「熔點範圍」係藉標準差動掃描量熱術(DSC)技術測定。DSC掃描作圖上，恰在返回基準線之前，框住DSC吸熱區，或若存在有多於一個吸熱區時框住最後吸熱區的溫度可判定泡沫乾燥來形成最終泡沫體最適合進行的溫度範圍。
不含其它聚合物或添加劑使用之特佳聚合物，其特徵為具有特別期望之吸熱DSC圖。於此種聚合物中，當掃描溫度升高至超過最終吸熱最大值時(亦即於DSC曲線上藉第1圖曲線點A表示的最末反折點，此處曲線斜率隨後變正，曲線返回基準線狀態)，期望之吸熱具有相對徐緩的正斜率。如此反映出具有寬廣熔點範圍之聚合物，而非一般被視為具有鮮明熔點之聚合物。結果，聚合物之乾燥溫度最佳係維持於吸熱曲線上的一點或接近一點(例如第1圖中以點B表示)，該點距返回基準線位置有顯著距離，於該點聚合物結晶部分的主要部分但非全部熔解，且聚合物顆粒熔解或融合。於乾燥處理過程中，經由維持此種溫度，允許大部分聚合物熔解，不會完全喪失聚合物的抗拉強度，否則若聚合物的全部結晶部分皆快速熔解，則可能造成氣泡的癟陷。
當以介電加熱源(例如微波產生器)來進行加熱時，期望確保使用液體來提供泡沫的水性成分至少含有微量離子材料。經由使用離子性界面活性劑作為分散劑或發泡界面活性劑，或經由於發泡前或發泡中，添加小量(例如100ppm)水溶性鹼金屬電解質鹽類，諸如乙酸鈉、碳酸氫鉀等至分散液，可達成此項目的。
當聚合物與添加劑之摻合物，包括與其它可熱成形聚合物之摻合物用於製備泡沫和泡沫體時，首先適合產生摻合物之DSC圖。由該DSC圖，可觀察摻合物的吸熱峰，結果可判定摻合物的最終熔點範圍，而可選擇用來將泡沫轉成彈性泡沫體的適當乾燥溫度。
於泡沫體的較佳製法中，將泡沫連續刮塗至輸送器裝置上，由該輸送器將回收所得泡沫體。另外，選用的基材施加至仍然在模具內部的泡沫平坦面上，當泡沫乾燥時，泡沫黏著至基材來形成層合結構。於層合物的一面上是基材，另一面上，所得泡沫體從模具中取出後具有微腔化表面面向外。若有所需，由一個或多個基材元件所形成的泡沫體多層方便藉由泡沫體/基材/泡沫體/基材交替等製造。於選擇上，泡沫體提供層合物結構的至少一層外層，模製含微腔的泡沫體表面面向外，故可載以對該泡沫體期望最終用途所選用的顆粒。但泡沫體典型可以任一種習知或方便的方式附接至期望的基材上，附接方式例如藉機械手段、使用黏著劑、藉加熱層合等，如熟諳技藝人士方便瞭解、選用、及進行，附接方式係允許模製的含微腔表面被載荷以所選用的顆粒。
於較佳方法中，泡沫被刮至模具頂上的連續移動的輸送器，以連續方式而非以批次方式來進行乾燥步驟。更佳，乾燥步驟係採用至少兩種能源，又更佳乾燥步驟係以連續方式應用。最佳至少兩種能源係以允許乾燥進行的方式來組配，乾燥方式可透過泡沫同時暴露於或循序暴露於該等乾燥能源來進行。
本發明之特佳實施例係將泡沫連續刮至模具上，然後連續刮至與泡沫的模製側相對側的泡沫層主面上，讓泡沫與基材連續接觸，基材本身具有流體吸收性質，當加熱時泡沫中的聚合物容易黏合至基材。然後乾燥獲得層合泡沫體結構，其形成包含二不同吸收材料層的內聚結構。各層合物層中有不同芯吸性質及/或不同流體吸收能力的層合物層藉此形成，由該層合物可製造有用的吸收物品。例如具有期望的開胞結構且具有期望的泡胞尺寸之預成形熱塑性聚合物泡沫體基材層可作為此種基底基材。此種基材層較佳係由與主要組成泡沫的相同熱塑性材料所製成。
於本發明之最佳實施例中，泡沫被連續刮至網狀帶或跨騎於網狀帶的基底基材(諸如非織物層或其它泡沫體層)上。網狀帶載有泡沫層，或至少一泡沫層之組成物至二階段式乾燥裝置/處理，包含對流熱能、及介電能源，泡沫層接觸該對流熱能和介電能源來乾燥之。至於厚度約1毫米或以下的刮平的泡沫厚度，適合使用單階段式對流熱乾燥器來乾燥泡沫層。
當乾燥泡沫體從連續處理程序的乾燥區段送出時，乾泡沫體藉導入壓花裝置內來接受加熱壓花步驟，例如經過加熱之有圖樣輥輪其將微腔加熱壓花至與其接觸的泡沫體表面上。
另一種獲得此種雙層結構的手段係製備本發明之第一泡沫，將泡沫模製且乾燥成為所得泡沫體，適當成形來用作為第一基材層。然後於該第一泡沫體基材上，鋪設第二(與第一相同或相異)本發明之泡沫，乾燥第二泡沫來形成第二泡沫體層。另外，製備兩種泡沫，製備第一泡沫有足夠的垂直抗壓強度，讓第二泡沫可鋪設於第一泡沫層的頂上，刮至模具內部，不會造成第一泡沫層體積的顯著縮小。
於第一泡沫層達成充分垂直抗壓強度的一種手段係選用第一泡沫之強度大於鋪設於其上的第二泡沫層之強度。另一種達成期望的垂直抗壓強度之手段係將第一泡沫層暴露出的主面部分乾燥，該乾燥只足以產生薄表皮，該薄表皮足夠支撐欲施加於第一泡沫層上的第二泡沫層的重量，而不會顯著縮小第一泡沫層的體積。然後兩層泡沫層同時完全乾燥成為泡沫體，結果獲得兩層式泡沫體層合物結構。
於本發明之另一變化例中，第二泡沫體層係由具有可與用來形成第一泡沫的材料之相同本質或類似本質之擠塑開胞熱塑性泡沫體所製成，第一泡沫係鋪設於第二泡沫體上方，然後泡沫的暴露主面於第二泡沫體上方模製與乾燥。另外，第二泡沫體層係由不同的但仍然可相容的開胞泡沫體(例如聚胺基甲酸酯開胞泡沫體)製備，然後一層第一泡沫(例如水性聚烯烴開胞泡沫)鋪設於第二泡沫體上，該泡沫之暴露的主面經過模製且乾燥來獲得有用的雙層泡沫體結構。
於本發明之任一種結構化層合物實施例中，兩層不同泡沫體層具有差異化毛細力的結構，例如具有不同平均泡胞大小之兩種不同泡胞架構或泡沫體，較佳選用作為層合物結構的第一泡沫體和第二泡沫體。由於泡沫體層中的聚合物基底具有相同或類似的性質，因此二泡沫體層間形成良好鍵結，故形成結構化層合物，由於各層泡沫體具有不同的毛細力，故該結構化層合物於結構的各層具有所選定的吸收性及/或芯吸性。
其內部具有不同泡胞架構的泡沫體為具有差異化毛細力結構的一個較佳實施例。此種結構於結構的分開各層提供差異化吸收及/或芯吸能力。前述聚烯烴/聚胺基甲酸酯雙層泡沫體結構屬於此種差異化泡胞架構的一個實例。
另一個實施例，特別為較佳實施例為一種泡沫體，該泡沫體具有由實質上橢圓體泡胞所組成的主要部分，其主軸係以平行方式校準於主面，且位在泡沫體的xy平面上。此種泡沫體的製法係將含微腔彈性泡沫體接受溫和加熱，同時以泡胞定向方式均勻施加壓力至泡沫體的至少一面上。較佳所得泡沫體中表面泡胞主要部分被穩定成形為大致上橢圓體形狀，橢圓體泡胞的主軸通常係校準xy平面，粗略平行於泡胞的主面。
達成此種橢圓體泡胞成形和主軸定向之一種方法，係讓彈性泡沫體且較佳恰於乾燥後，接觸於其成分聚合物的熔點範圍低端之溫度，或至少實質上低於熔點範圍之高端之溫度。泡沫體被加熱至接近熔點範圍之低端之溫度，提供足夠熱量來至少軟化泡沫體的一面，但未引發泡沫體癟陷，同時一致均勻地施加中等壓力至該表面。施加足夠熱量和壓力，造成此種泡胞之直徑至少於該表面或接近該表面之直徑沿其z軸縮短，藉此造成泡胞獲得「扁平」海灘球形狀，對該等泡胞提供橢圓體形狀，三度空間泡胞的主軸(最長軸)大致上係垂直於泡沫體的z軸且於泡沫體的xy平面定向。雖然於施加壓力和加熱的泡沫體表面下方的泡胞也可被「平坦化」成為橢圓體，但用於多項用途，只期望讓距離泡沫體的主面極為有限距離，例如距表面深度係占泡沫體層總厚度之5－10%距離的泡胞平坦化成為橢圓體。
實際上對後文於較佳實施例中說明的基於聚乙烯之泡沫體，經由將至少一面加熱至約40℃至約100℃溫度，同時施加適當壓力，可達成泡胞的再度定向成為橢圓體形狀。此種適當壓力(表規壓力)係由240kPag至約830kPag(約35psig至約120psig)，且較佳為約310kPag至約620kPag(約45psig至約90psig)，來提供於表面或接近表面具有足量橢圓體泡胞的泡沫體，來比較相同但未經修改的泡沫體，提升垂直芯吸能力數倍。
乾燥方法1
為了獲得可用於測試之適當泡沫體，經由前述製法製備之泡沫展開於長約230毫米高6.35毫米或3.18毫米的兩根金屬桿間的家用烤盤紙上，使用金屬刮除器來將泡沫平順至金屬桿的高度。紙上的泡沫置於布魯(Blue)M強制通風烤爐，於所選用之約75℃乾燥溫度乾燥25分鐘。通常所得乾泡沫體薄片為白色且極柔軟。
乾燥方法2(模具內乾燥法)
藉前述製法中之任一方法所製備的泡沫係展開於鐵氟龍(TEFLON)含氟聚合物、鋁金屬或其它適當耐用平順光整可切削組成材料製成的模具(如第2a圖所示)上，該模具之本體內部載有多個適當成形之微腔形成元件230，來製備微腔化泡沫體結構。泡沫刮平且使用金屬刮除器平順化至模具的微腔形成元件(元件230，高度＝dd減ee，如第2c圖所示為2.5毫米/0.98吋)上方之dd高度，如第2c圖顯示為5毫米/0.197吋。
模具適合具有一維其近似於或等於欲從微腔化泡沫體組成的微腔化泡沫體吸收結構之寬度，以及具有第二維，第二維可近似於或等於此種結構期望的縱向尺寸，或可比此種期望的尺寸更長，後來將過收穫或切割成為期望的縱向尺寸。用於連續製法，具有內部可撓性離型塗覆(諸如鐵氟龍模具襯層)之可撓性材料所組成的模具為所需，此種模具安裝於夠長的移動中的輸送器裝置上，來允許泡沫乾燥成為最終泡沫體，所得泡沫由模具剝離，模具返回原點來重複添加泡沫。
參照第2b圖，於此處使用之模具實施例中，模具由鋁組成，具有尺寸aa＝101.6毫米(4吋)×bb＝355.6毫米(14吋)模框內側及cc＝368.3毫米(14.5吋)模框外側。模具深度5.0毫米，模具之微腔形成側中的微圓柱體具有直徑3.0毫米及豎立2.5毫米高度。模具有兩個分隔，亦即第2a圖所示平坦模具腔蓋形成側元件210、以及如第2a圖所示微腔形成側元件220。
載有新鮮形成泡沫的模具置於布魯M強制通風烤爐內，於選用之約75℃乾燥溫度25分鐘。然後由平坦模具側和微腔化模具側回收乾泡沫體薄片，以手工由模具柔軟撕開。通常可獲得白色且極為柔軟的泡沫體。某些情況下，模製的高泡沫體薄片太軟及/或太脆，因而無法未損壞及/或摧毀泡沫體來撕離泡沫體薄片。平坦側泡沫體和微腔化泡沫體的組合重量典型約25克。
乾燥方法3(薄泡沫體模製法)
藉前述任一種方法所製備之泡沫體如前文說明展開於模具上，但該模具(圖中未顯示)缺微腔形成元件，製造呈二平坦側模具分隔的二平坦薄片(各側皆類似第2a圖之元件210)。欲填充之模具深度(如此所得泡沫體厚度)於模具框內側為3.75毫米。由模具製造的平坦側泡沫體重量每邊約11克。
載入泡沫的模具係如乾燥法2所述乾燥，然後二平坦模具側的又乾又薄的泡沫體薄片藉手工柔軟撕離而從模具回收。此種較薄的泡沫體係用作為頂泡沫體薄片，而微腔化側泡沫體薄片(得自於乾燥方法2)係用作為底薄片用來製造夾置之組合襯墊。某些情況下，由此模具所得的較薄泡沫體係用作為頂片，另一片相同的較薄的泡沫體用作為底泡沫體薄片，用來製備不具有微腔之夾置的組合襯墊。
乾燥方法4(二段式/二能源乾燥)
於前文對最佳實施例說明之連續方式中使用利用對流熱源及介電能(例如微波)源之二階段式乾燥法，製備具有選定厚度之由熱塑性聚合物(例如由基於乙烯之互聚物)製造期望之彈性泡沫體之第一層，且於經加熱的圖樣輥輪元件上接受熱壓花(熱成形)步驟，圖樣輥輪元件於其外曲面上具有一種設計，該設計適合當泡沫體以適當壓縮壓力通過輥輪表面下方時，將微腔圖樣壓花至泡沫體的至少一面且較佳為主面上。如藉標準差動掃描量熱術方法測定，經過加熱的輥輪表面讓彈性泡沫體置於低於其熔點起點約5－10℃之溫度。例如，類似前文實施例所述之泡沫體，乙烯/1－辛烯共聚物泡沫體適合於75℃至95℃之溫度及約35kPa至約105kPa(約5psi至15psi)之壓力下壓花。於並列方法中，彈性泡沫體之第二較薄層係由選定之熱塑性聚合物製成，該熱塑性聚合物可與組成第一泡沫體層之聚合物相同或相異，第二較薄層未經熱壓花，以及未經熱成形。隨後，於選用之顆粒已經導入第一較厚泡沫體層之微腔後，將所得二泡沫體層接合，藉此將該等顆粒侷限於所形成之結構的微腔內。
模製泡沫體之超吸收劑聚合物組合襯墊之製備與前述泡沫之製備法及乾燥法獨立無關，當使用掃描電子顯微鏡(SEM)檢驗時得自分散液1至4之開胞泡沫體具有泡胞大小梯度，從泡沫體薄片試樣外表面的小泡胞至薄片試樣內部的較大泡胞。此項結果合所需，特別於吸收應用，泡沫體需要快速吸收流體，但又可將流體從泡沫體接觸面快速吸收遠離朝向相對表面。
本發明中，泡沫體較佳係以夾置襯墊形式使用。夾置襯墊包含平坦側模製泡沫體作為頂部，及微腔化側模製泡沫體作為底部。任一種泡沫體，外表面的較大泡胞首先與水性流體接觸。然後，具有於朝向泡沫體內部方向遞減縮小的開放泡胞所形成的泡胞尺寸梯度的毛細作用，將用來從表面芯吸水溶液朝向內部，此處SAP顆粒係位在泡沫體夾層的微腔內部。
本發明中，泡沫體最佳係呈夾置襯墊組合物使用，含有吸收顆粒被限制於薄且扁平之泡沫體元件與微腔化結構泡沫體元件間。為了製備組合結構，微腔化泡沫體係鋪設成讓微腔開口面向上。恰好匹配微腔大小和組態之不鏽鋼金屬模版隨後置於泡沫體薄片上，測量量之微粒狀材料，較佳為SAP顆粒通過模版孔洞刮入微腔內部。可使用細小粉末或商用SAP粉末，其實例說明如前，定名為聚合物A、B及C。
於後述之工作實施例中，使用小於約315微米(聚合物C)、約100至500微米(聚合物B)、及約100至850微米(聚合物A)之大小部分。除非另行註明，否則每個泡沫體襯墊各使用12克聚合物類型。如第3a－b圖可知，於泡沫體薄片一側上，微腔303可容納約20克(於10.16厘米(4吋)×35.56厘米(14吋)泡沫體薄片上)之聚合物顆粒305而不會被過填。於微腔以SAP粉末顆粒及其它任選的有機或無機微粒添加劑填充後，環繞泡沫體的薄片邊界以橡膠膠黏劑(艾瑪產品公司(ELMER’S Products Inc.)，美國)沿約4毫米的邊緣長條展開。然後準備「夾置的」泡沫體襯墊，如第3a－b圖所示，經由將平坦側泡沫體薄片310置於微腔化側薄片301上，如第3a－b圖所示，造成黏膠沿邊界邊緣4毫米長條黏著(未顯示於第3a－b圖)。於全部情況下，泡沫體之平坦側薄片及微腔化側薄片定向，讓泡胞大小梯度由夾置結構外表面的小型泡胞至內部的較大泡胞。然後經夾置且經膠黏的薄片於模版的平坦面下經過初步接觸溫和加壓約5分鐘來完成黏膠的固化。
SAP於泡沫體複合襯墊透過熱壓花(熱成形)處理之製備
本發明使用之聚合物料為熱塑性材料。熱塑性材料可被加熱至軟化點，利用預成形模具來再度成形。此等模具可呈母模穴形式，利用減壓來將軟化的熱塑性材料抽拉入模具內部，結果所得冷卻後成形的試驗件呈現模具形狀。模具也可為經過加熱的公模，公模加壓入熱塑性泡沫體，藉此軟化與公模接觸的泡沫體，且讓泡沫體成形為模具形狀。例如可利用加熱的壓花輥輪來以連續方式進行。用來驗證此項技術之實驗室方法說明如後。
使用分散液5及乾燥方法1透過熱壓花法亦即熱成形法製備組合襯墊試樣。襯墊試樣具有厚度3.18毫米，切割成10.16厘米×21.59厘米尺寸來嵌合入鋁微腔模具內部。經切割的試驗件置於模具公模側頂上，二者置於75℃烤爐內5分鐘。模具和試驗件從烤爐中取出後，一片史戴洛泡沫體(STYROFOAM)品牌的絕緣層即刻置於泡沫體頂上，於史戴洛泡沫體頂上加壓配重5分鐘。配重、史戴洛泡沫體和發沫泡沫體從模具中移開，留下熱成形口袋於發泡泡沫體內。
為了填滿熱成形口袋，將模版置於成形試驗件上。模版有鑽孔的孔洞圖樣，該圖樣係與微腔公模的圖樣相同，鋼金屬模版放置定位，12克乾聚合物A粉末灑在試驗件上，直接落入熱成形口袋內部。也可使用振動工具來輔助留下的顆粒分散於模版上。
欲施加蓋子於經填補的熱成形試驗件上，於混合器內製造另一批泡沫(泡沫製法1)。不含聚合物A顆粒(對照)以及含聚合物A顆粒的試驗件鋪平，厚度桿(0.635厘米)放置於各邊。發泡泡沫體置於篩選工具上，然後使用兩邊的厚度桿作為導件以流體連續移動方式施加至熱成形試驗件。然後試驗件放置於75℃烤爐內25分鐘直至乾燥。由各襯墊藉衝出獲得50平方厘米面積(直徑8.0厘米)之圓形泡沫體試樣來用於MTS液體吸收測試。
壓縮泡沫體之製備
有以及無SAP粉末含量的夾置泡沫體襯墊以厚度25微米之鐵氟龍滲透薄紙包裹然後壓縮。經包裹的泡沫體襯墊之壓縮係使用戴克(Dake)油壓機(型號44251)壓縮30秒或1分鐘(「熱壓縮」)來進行。鐵氟龍滲透至讓被壓縮的泡沫體薄片容易從壓機上剝離與回收。典型地，夾置泡沫體襯墊之尺寸為10.16厘米(4吋)×35.56厘米(14吋)，且具有約3.18毫米至6.35毫米之不等初厚度。溫度及壓力分別較佳係由55℃至100℃及1公噸至2公噸間變化。周圍濕度維持於約50%，經由限制壓機的移動距離來獲得壓縮泡沫體襯墊之厚度。填隙片大小係依據期望的壓縮襯墊厚度決定。於約22℃之周圍溫度，填隙片用來控制所得典型熱壓縮實驗，使用一組長約23厘米之填隙片。填隙片厚度由0.0937吋(2.38毫米)改變成0.180吋(4.57毫米)。加壓後，讓襯墊冷卻5分鐘，隨後測量壓縮襯墊厚度。
穿孔
於某些情況下，經壓縮的泡沫體襯墊經穿孔。泡沫體試樣之穿孔係於載有6.35毫米凸棘的滾動錐上進行。試樣藉有凸棘的錐滾動於其上通過試樣直到形成每平方厘米約20個孔為止。
泡沫體密度(乾基準)
於從全尺寸模製泡沫體試樣或從模製試樣切下的試驗件測量長度、寬度、及厚度。厚度係於0.05psi(約0.35kPa)壓力下測量。記錄維度，然後稱重試樣或試驗件的重量。由該維度計算體積，以泡沫體試樣重量除。報告的單位為克/立方厘米(g/cm3 )。
視覺外觀
試樣經鋪設，基於視覺外觀來分成三類。三類為：光滑：不具表面瑕疵；少數裂痕：有表面裂痕但不夠深不會顯著妨礙效能/物理性質；及大裂痕：夠深可能影響物理性格測試結果的裂痕。
柔軟度
依據測試器判定，將試樣展開分成三類。三組分別為柔軟、中等、與堅硬。此等分類只基於試樣。柔軟：為天鵝絨觸感，試樣於最輕微的手指壓力下變形；中等：為光滑需要小量壓力才可讓試樣變形；以及堅硬：為光滑觸感或粗糙觸感且對手指加壓硬挺，對堅定加壓幾乎不會降伏。
泡沫體滲透性
試樣的空氣滲透度(Kp )為相對於試樣厚度、及跨試樣橫截面A之壓降，流經試樣之氣流測量值。
泡沫體滲透度Kp ＝(Q×μ×L)/(P×A) [方程式(3)]，此處Kp ＝滲透度，達西(darcies)Q＝空氣流量，立方厘米/秒A＝表面積，平方厘米μ＝空氣黏度，cP P＝壓降，atm L＝厚度，厘米
流量資料係於泰司測試(TexTest)空氣滲透度測試器型號FX3300上產生。要求可靠的滲透度結果，讓試樣材料各點之滲透度有最小變化，讓整個試樣具有相等流體流動效率。
泡沫體抗彎模量
本測試係經由讓泡沫體的窄長條於其本身的重量之下彎曲固定角度，來測量泡沫體試驗件的抗彎挺度。測量彎曲此種角度所需的織物長度，稱作為彎曲長度。測試試驗件各自寬25毫米，長200毫米。製備試驗件，如雪立(Shirley)挺度測試之測試方法所述進行測試，該測試方法述於「紡織品之物理測試」第258－259頁；(B.P.Saville編輯，CRC出版社，木頭出版有限公司(Woodhead Publishing Limited)，英國劍橋，2000年再版)。
泡沫體長條之挺度係依據其厚度決定。若所有其它因素維持相同，泡沫體愈厚則愈挺。抗彎模量係與測試長條之尺寸獨立無關。其為特性挺度測量值，以方程式(4)表示。
抗彎模量(牛頓/平方米)＝(12×G×103 )/T [方程式(4)]，此處G＝撓曲剛性＝M×C3 ×9.807×10－ 6 (μNm)C＝彎曲長度，厘米M＝每單位面積之泡沫體長度重量，克/平方米T＝泡沫體厚度，毫米
回潮、吸收、及芯吸長度之搖架測試
快速吸收流體，且擴散遍及尿片來評估尿片整體效能的重要特徵。「搖架測試」用來判定組合泡沫體吸收襯墊(後文簡稱為「襯墊」)和含有本發明之複合襯墊之尿片(後文簡稱為「尿片」)就吸收、回潮及芯吸長度等方面的效能。為了獲得合理實際資料，尿片和襯墊係於普萊西葛拉斯(PLEXIGLAS)或其它可相媲美的丙烯酸系塑性材料製成的「搖架」測試裝置中加壓評估。第4圖顯示由組成搖架測試裝置的普萊西葛拉斯製成的U字形底座及負載固定器泡沫體之總成。元件401為裝置底座，元件402為負載固定器，其包含一室，該室適合於「U」字形的內部固定欲施加於測試的期望的配重。元件402具有高度f、寬度g及幅員h。負載固定器402設計來匹配入U字形內部，該U字形係經由具有高度a於「U」字形凹部內部、具有由邊緣至邊緣的內部寬度c’及幅員e之底座元件401所形成。該裝置係設計成高度f略大於高度a，寬度g略小於寬度c’，幅員h顯著小於幅員e。例如其個別維度選擇如後。對元件401而言：a＝8.0；b＝3.4；c＝21.4；c’＝20.1；d＝11.4；e＝20.0；以及對元件402而言：f＝8.2；g＝20.0；h＝15.0單位。
設備及測試液
天平：準確度0.01克美特勒(METTLER)型號3600或相當的天平；具有第4圖組態之普萊西葛拉斯製造的兩個U字形型件；金屬珠製造的4.2千克配重容納於強力塑膠袋內；瓦特曼1號濾紙，直徑12.5厘米；塑膠皿(普萊西葛拉斯板)，內徑12.5厘米；8.63千克，直徑12.5厘米(降伏強度1psi或6.9 kPa)之不鏽鋼負載；100毫升之添加漏斗；100毫升量筒；計時器：準確至最接近的0.1秒；0.9%氯化鈉水溶液作測試液；以及藍染料，亞甲基藍(0.5%於0.9%氯化鈉水溶液)。
尿片底部之試樣製備
本發明之組合墊片插入市售尿片底部內部進行測試。供本發明測試的尿片底部為好奇(HUGGIES)4號品牌尿片，美國金百利克拉克公司(Kimberly－Clark Company)的商品。
尿片底部之準備方式係將市售尿片於桌面上展開，尿片的外側(背片)面向上，尿片的四角各自放置約1千克配重。如此輔助維持尿片的展開，展平容易處理。使用剃刀片將尿片的背片粗略沿縱軸(中軸)切開，然後再度對尿片的幅員粗略垂直於中間的切割線切開，於縱切的各端各切一次。結果可將尿片背片開啟成為「I」字形切割形狀。尿片的中心組合物基本上係包含纖維素纖維和超吸收劑聚合物，從尿片徹底移開，獲得裸露之尿片底部。
如前述製備的壓縮泡沫體組合襯墊於尿片中心材料被移開的位置嵌入於底部內部，然後使用透明帶將切口繫回。切口緊密密封，不會有流體經切口滲漏。
搖架測試程序
添加漏斗置於環形架上，然後填充60毫升甲基藍染料/食鹽水溶液。記錄組合襯墊或尿片的重量，然後襯墊或尿片取中於第4圖所述搖架測試裝置的U字形普萊西葛拉斯基底件401，非織尿片部分或襯墊部分面向上，彷彿由嬰兒所配用一般。以尿片為例，黏膠帶小片可向後翻轉。
含有襯墊或尿片的搖架型件置於漏斗下方，漏斗開口取中於尿片上於頂片上方約13厘米處。漏斗止水栓全開，同時啟動計時器。溶液以約每秒7毫升添加，漏斗距尿片或襯墊之非織物表面1吋距離(約2.54厘米)。當全部過量液體皆通過尿片頂片泡出時，停止計時器。經過的時間記錄為「初次入侵」吸收時間。
第4圖之測試裝置之第二個較小的隨形U字形負載件402置於尿片或襯墊頂上，然後施加4.2千克配重10分鐘來去除過量液體。稱重六張濾紙，其重量記錄為W0 。移開U字形搖架負載件402，升高尿片、稱重、展平。於尿片的四角各自放置約1千克配重來維持尿片的伸展。直徑12.5厘米之濾紙和普萊西葛拉斯圓盤共同置於尿片的胯區上。濾紙夾置於普萊西葛拉斯圓盤與尿片間，普萊西葛拉斯上放置8.63千克配重。1分鐘後，移開普萊西葛拉斯圓盤，將濕濾紙稱重記錄為W1 。試樣之「回潮」係以(W1 －W0 )表示，單位為克數。
以芯吸長度觀察之試樣的「流體延伸」係以厘米為單位測量。測量值為沿尿片主軸(縱軸)觀察，從尿片中心之最大與最小流體延伸的算術平均。於第二次及第三次添加食鹽水後重複前述順序，對隨後每次的回潮測量使用24試紙。
SAP負載測試程序
SAP負載測試程序為含未知量超吸收劑聚合物之尿片對已知標準幾何作測試之程序。測量鉀離子與鈉離子間進行離子交換來用於此項目的。SAP聚合物為通常以鈉鹽形式出售的聚合物羧酸，鈉鹽含量為已知量，典型占SAP乾總重至約30%－50%。當測試尿片的SAP負載時，尿片中心與具有已知濃度之足量氯化鉀溶液徹底混合，來提供過量鉀離子，讓鉀離子將置換全部鈉離子。然後鈉選擇性電極用來測定過濾液的鈉離子濃度。SAP重量之測量方式係將pH儀[羅斯(ROSS)鈉電極，型號84/86－11，熱歐瑞恩公司(Thermo Orion Inc.)，美國]的毫伏特(mV)讀數與標準溶液對具有預定鈉含量之不同SAP負載之毫伏特讀數之校準曲線作比較。
測試之周圍溫度約為22℃，50%相對濕度。尿片使用配重展開，讓背側向上。使用手術刀或其它銳利的工具，切開尿片背側，切成「I字形」，以手工掏出尿片中心。將尿片中心稱重，記錄重量。中心放置於有蓋的加侖罐內，具有已知濃度之氯化鉀溶液3000毫升倒入罐內。氯化鉀溶液與掏出的尿片中心之混合物共同攪拌10分鐘。然後使用大型漏斗來藉重力過濾混合物。約150網眼之尼龍網置於漏斗桶身內側，來於過濾試樣時將SAP凝膠與食鹽水溶液分開。使用32盎司(約945毫升)有蓋罐子來盛裝過濾液。水浴使用150毫升玻璃瓶，有入口和出口的開口連接到水浴，用來環繞試樣杯循環於恆溫30℃之水。試樣杯以某種量的期望試樣沖洗，然後加入60毫升試樣。鈉離子特異性電極插入試樣溶液內，5分鐘後記錄毫伏特讀數。資料與已知標準比較，來得知試樣中的SAP聚合物含量，單位為克。尿片試樣中的SAP含量係重複3次評估。
浸泡及滴落方法
此種尿片測試方法可測定尿片的總吸收能力，用來測定尿片效能。
取出尿片稱重(初重)。容量約3000毫升的大型托盤填裝2500毫升0.9%食鹽水溶液。試樣尿片置於含食鹽水溶液的托盤內，尿片的內側向上。塑膠片置於尿片頂上，確保尿片完全浸沒於食鹽水下。30分鐘後，取出塑膠片，藉帶子抓住尿片懸掛於桿上，尿片的聚乙烯背片層朝向桿，讓未被吸收的溶液滴落。1分鐘後，由桿上取下尿片，置於另一個托盤稱重(「滴落重量」)。
經由計算滴落重量與初重間之差，得知食鹽水溶液吸收量(「總吸收」)。然後總吸收進一步除以尿片試樣中存在的SAP量，求出每克SAP所吸收的食鹽水溶液。此參數為尿片中之SAP聚合物之吸收能力的標準測量值。
MTS液體吸收方法
此方法係由行銷技術服務公司(Marketing Technology Service,Inc.，MTS)所擁有，測量於各種不同流速時中心可吸收的液體量，測量當施加壓力時可保有多少液體量，以及測量出現多少癟陷。
使用50平方厘米試樣(直徑8.0厘米)，將試樣稱重，取初厚度來測量密度及記錄初厚度。於容量3000毫升的大型燒杯內填裝2500毫升0.9%食鹽水溶液。測試架高45厘米、寬28厘米、深23厘米架設有1000毫升漏斗，2.5厘米的底部開口設置於1000毫升接收杯上方。PG5002－S天平置於測試架下方，記錄液體如何從試樣流出。此液體量用來測定試樣內吸收的液體量。附在測試架頂的量尺用來測量試樣的膨脹或癟陷程度。
主福斯(Masterflex)LS幫浦型號77200－60用來以14秒時間以100毫升速率配送測試液。主福斯6409－16泰根(Tygon)管子用來將來自於測試溶液的流體通過幫浦輸送至試樣，直徑8厘米，厚0.5厘米，重50.0克之0.1kPa(＝0.0145 psi)平展器置於試樣上。PE背片置於試樣下方，於測試架之篩網頂上，來防止流體直接通過試樣而未芯吸遍佈試樣。測試架頂部量尺的零為試樣底部。然後試樣被倒入測試流體。經2分鐘後，使用測試架頂的量尺來測量試樣厚度。也記錄被捕捉於接收杯內的流體量。然後3kPa(0.435 psi)配重(直徑6.0厘米×高度6.5厘米及重1450.0克)置於試樣頂上，2分鐘後再度記錄厚度，記錄流體的流出。最後加上另一個2kPa(0.290psi)配重(直徑6.0厘米×高度4.5厘米，重1000.0克)，經2分鐘後記錄厚度及流體流出。
本發明之特定實施例
除非另行陳述，否則全部報告的百分比皆為以重量計。
實例1至10驗證組合物包含超吸收劑聚合物顆粒及微腔結構化之開胞泡沫體，其包含烯烴聚合物與多數纖維之摻合物，以及含有本發明之組合物之尿片。實例也驗證具有不同粒徑和表面處理之SAP顆粒之相對效果，以及將SAP顆粒摻混於組合結構的微腔內部之各種方法。
實例1： 使用乾燥方法1由分散液1製備之SAP及泡沫體之組合襯墊
使用分散液1及乾燥方法1，對底襯墊製備泡沫體試樣。泡沫體試樣之厚度為6.35毫米或3.18毫米，切成10.16厘米×21.59厘米尺寸。然後7.68克聚合物B通過不鏽鋼模版展開來分佈於平坦底襯墊上。於結果所得SAP微孤島的頂部放置三度空間開胞聚丙烯泡沫體薄片，厚約150微米具有與泡沫體襯墊相同的尺寸(第3圖中3.18毫米及6.35毫米襯墊)。一項實驗中，薄聚丙烯纖維蓆插至聚丙烯薄片(表3的6.35毫米「襯墊含纖維蓆」)上。纖維蓆薄層係經由展開約1克6毫米聚丙烯纖維(AL－黏著劑－C法柏視野長6毫米聚丙烯纖維)而製備。法柏視野纖維以10.16厘米×21.59厘米之約略尺寸展開於鐵氟龍布上，以鐵氟龍滲透紙包裹，然後於75℃於2公噸(MT)壓力下加熱壓縮1分鐘，無填隙片。
於中層有SAP微孤島之夾置的泡沫體襯墊使用厚3.18毫米的填隙片，於75℃於2公噸壓力下壓縮1分鐘。試樣接受搖架測試測量吸收、回潮、及芯吸長度等性質。結果摘述於表3。
比較3.18毫米襯墊，6.35毫米襯墊顯示吸收較緩慢、芯吸長度較短、回潮略為較佳。將纖維蓆插入3.18毫米組合襯墊來製作6.35毫米襯墊，改良6.35毫米襯墊比不含纖維蓆的6.35毫米襯墊，吸收時間及回潮等方面皆改良。
實例2： 使用乾燥1由分散液1製造的SAP細料/泡沫體組合襯墊
使用分散液1及乾燥方法1製備泡沫體試樣。泡沫體厚3.18毫米，切成10.16厘米×21.59厘米尺寸。未經表面處理的SAP細料或經表面處理的SAP細料(聚合物C)(7.68克)通過不鏽鋼模版展開於不含微腔的泡沫體表面上而分佈於底襯墊上。所得SAP微孤島的頂部放置三度空間開胞聚丙烯泡沫體薄片，厚約150微米且具有與泡沫體襯墊等長及等寬。於中層有SAP微孤島的夾置的泡沫體襯墊使用厚3.18毫米的填隙片，於75℃於2公噸壓力下壓縮1分鐘。試樣接受搖架測試吸收、回潮及芯吸長度。結果摘述於表4。
表4中含未經表面處理細料SAP之3.18毫米襯墊由於膠凝阻擋故未顯示吸收。即使經20分鐘後，搖架的第一次入侵液體仍然保持不變且未被吸收。停止測試。含有經過煙燻矽氧顆粒表面處理的細料(聚合物C)之襯墊顯示不同表現。未見膠凝阻擋。吸收比實例1中含聚合物B之3.18毫米襯墊試樣略慢。但回潮資料顯示比實例1之3.18毫米襯墊更佳，芯吸資料類似。
實例3： 分散液1與2之混合物對泡沫體品質的影響
具有分散液1與分散液2間之各種混合比之分散液3係以鐵氟龍模具使用乾燥方法2製備。密度、滲透度、視覺外觀及乾泡沫體柔軟度等結果摘述於表5。
百分之百由分散液2製備之泡沫體極為柔軟，顯示稍有裂痕。但此等泡沫體太軟太脆，由微腔化側模具撕離泡沫體困難，結果導致泡沫體受損。通常百分之百由分散液1製備的泡沫體顯示目測外觀有大裂痕和堅固感。由25%至50%分散液2之分散液1與分散液2之混合物顯示改良之柔軟度和目測外觀，裂痕減少或不存在。
實例4： 壓縮實驗及纖維與溫度的影響
使用分散液1與分散液2間不同的混合比，於鐵氟龍模具使用乾燥方法2，藉泡沫製備法2製備泡沫體。不同類型及數量之纖維摻混於分散液內。然後模製泡沫體置於夾置泡沫體襯墊內部，然後壓縮不含任何SAP粉末之襯墊。壓縮係以一組厚4.32毫米之填隙片進行30秒或60秒壓縮時間。溫度及壓力分別由55℃改變為75℃及由1公噸改變為2公噸。壓縮操作所得襯墊結果顯示於表6，表6包括柔軟度、視覺外觀、密度及滲透度等泡沫體品質。
如表6可知，顯然分散液1與分散液2之50/50混合物含有1克長3毫米之聚丙烯纖維可獲得極佳泡沫體品質。例如即使於壓縮處理後，形成可撓性、柔軟、不會裂開且更具有滲透性的泡沫體。某種情況下，當使用4%纖維含量時，可獲得相當高密度泡沫體。此項發現係歸因於發泡泡沫體的部分癟陷。感興趣地發現得自50/50百分比混合物之壓縮泡沫體也具有比較其它泡沫體更高的滲透度。全部情況下，表6的泡沫體皆未顯示裂痕。特別，分散液1與分散液2之50/50百分比混合比即使於壓縮後仍然獲得比較單獨分散液1和分散液2或分散液1與分散液2之75/25百分比混合物更軟的泡沫體。
實例5： 分散液4及泡沫體品質
使用分散液4製備泡沫體，分散液4含有與分散液3具50/50百分比混合物相等用量及類別之分散劑。分散液4之性質示於表7。
通常泡沫體太脆，由模具撕離泡沫體將導致泡沫體受損。於不含纖維之鐵氟龍和鋁模製泡沫體二者皆觀察到大裂痕，藉添加纖維可大為改良大裂痕，但添加1%聚丙烯(3毫米)纖維至泡沫體後仍然觀察得裂痕。此項出乎意外的發現強力提示表5及表6中有關分散液1和分散液2之50/50百分比混合物效果皆未見於分散液4，分散液4具有相等分散劑終濃度。
實例6： 纖維對泡沫體品質的影響
長3毫米不等量聚丙烯纖維摻混於分散液1或分散液2或分散液1與分散液2之不同比例混合物，藉乾燥方法2乾燥。平坦側泡沫體和微腔化側泡沫體(亦即由個別的模具側觀察)之結果示於表8及表9。
與模具類型無關，表8和表9的大部分泡沫體薄片試樣都具有不含裂痕之柔軟且極為光滑的表面。由於微腔故，微腔化側泡沫體密度(表9)係低於平坦側泡沫體密度(表8)，顯著更具有可撓性，亦即抗彎模量顯著降低。分散液1與分散液2之混合物(分散液2係於約30%至75%之範圍)顯示良好可撓性及柔軟度和低度裂痕。50/50混合物就可撓性、視覺外觀、及柔軟度等方面而言顯示出乎意外的良好整體性質。
除非另行陳述，否則下列實驗中，泡沫體試樣係以對泡沫體製備方法2及乾燥方法2所述方式，使用鐵氟龍模具或鋁模具，及基於分散液總重為1 wt%聚丙烯3毫米纖維製備。以下實例7至實例10中，50%分散液1和50%分散液2所組成之分散液3用於泡沫體組合物之製備。於全部情況下，所得泡沫體皆極為均勻，且具有絕佳可撓性及柔軟度。總而言之，SAP含量(聚合物A或聚合物B)維持於每個組合襯墊12克。然後SAP組合襯墊以厚4.32毫米之填隙片集合壓縮60秒時間。溫度及壓力分別為65℃及2公噸。測試壓縮的SAP組合泡沫體襯墊(後文稱作為「組合襯墊」)，或將組合襯墊嵌入尿片底部(後文稱作為「尿片」)，然後藉搖架測試來測試尿片。
實例7： 尿片效能測試
組合襯墊係使用於鐵氟龍模具模製的泡沫體製備，測試含有組合襯墊之尿片。尿片對照品為好奇Supreme尺寸4(22－37磅/10－17千克)。對複合襯墊試樣尿片和尿片對照品進行搖架測試結果列舉於表10。
本發明尿片顯示比較尿片對照品之芯吸作用更佳的芯吸作用。芯吸和回潮似乎因組合襯墊表面與吸收層間缺乏緊密接觸而下降。
實例8： 尿片及組合襯墊之效能測試
使用得自鋁模具的泡沫體製備組合襯墊。組合襯墊和尿片之效能係使用搖架測試來測試，結果示於表11。
本發明之組合襯墊比較含有相同組合襯墊之尿片，前者顯示較佳的回潮。組合襯墊與尿片芯吸效能相似。單獨組合襯墊之吸收時間測試顯示比較尿片之吸收時間遠較高。此項發現指出尿片之吸收層扮演快速吸收的角色。組合襯墊的吸收時間極高部分係歸因於襯墊的薄度，限制與欲吸收的液體的接觸。
實例9： 尿片及組合襯墊之效能測試及非織物及穿孔的效果
使用鋁模製泡沫體製備表12之組合襯墊，組合襯墊含有聚丙烯泡沫體薄片和非織物薄布且經穿孔。於經SAP填補的微腔側泡沫體頂上放置具有與泡沫體相等尺寸的非織薄布，厚度約為180微米，密度為17.20克/平方厘米，然後將聚丙烯泡沫體薄片置於其上來形成組合襯墊。組合襯墊試樣及含組合襯墊之尿片係使用搖架測試來測試。結果列舉於表12。
組合襯墊之吸收時間顯示高值，換言之由於前述襯墊接觸面積小，故吸收慢。表12結果指出比較表11結果，使用具有非織物薄布層之穿孔組合襯墊不僅可改良襯墊效能，同時也可改良整體尿片效能。
實例10：
浸泡及滴液尿片測試，尿片效能含12克SAP及16克SAP之組合襯墊係使用一底片(得自乾燥法2之經鐵氟龍模製的微腔化側泡沫體)及較稀薄的頂片(得自乾燥方法3之平坦側泡沫體)製備。於尿片中平均含16克SAP。至於額外比較對照，也製備含有不含SAP顆粒之泡沫體組合襯墊之尿片。含組合襯墊之尿片經浸泡及滴液測試，且與尿片對照品作比較。含SAP組合泡沫體襯墊之尿片和尿片對照品之總吸收能力之浸泡於滴液測試結果示於表13。
與SAP用量無關，含有本發明之SAP組合泡沫體襯墊之尿片於總吸收度係藉浸泡於滴液測試測定時，顯示每克SAP之吸收度比尿片對照品的吸收度更佳。
實例11 使用乾燥方法1由分散液5製備SAP及泡沫體之組合襯墊及透過熱壓花(熱成形)處理來結合微腔及液體吸收測試
使用分散液5及乾燥方法1，製備含及未含SAP(聚合物A)之熱壓花組合襯墊試樣。製備含及未含SAP(聚合物A)之50平方厘米面積(8.0厘米直徑)之圓形泡沫體試樣，接受MTS液體吸收測試。圓形泡沫體組合試樣經稱重，取初重來測定密度，記錄初厚度。遵照前述程序對不含聚合物A之對照圓形泡沫體試樣(實例14－1A及14－1B)及含聚合物A之圓形試樣(14－2A及14－2B)進行液體吸收測試。結果摘述於表14。
含SAP(聚合物A)之圓形組合襯墊比較不含SAP之對照襯墊，顯示較佳液體吸收及保持力。雖然對照襯墊顯示隨著壓力的增高吸收遠較強力降低，但含SAP之複合襯墊顯示吸收極少降低，仍然可維持較高吸收值。
具體實施例
本發明之具體實施例包括但非限於下列。
實施例1
彈性泡沫體包含至少一種熱塑性聚合物，且含有多個微腔於泡沫體的至少一面上或接近至少一表面，該等微腔累進占泡沫體總體積之不超過29%。
實施例2
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於多個微腔大部分係位在泡沫體表面上。
實施例3
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於該泡沫體之泡沫體累進占該泡沫體總體積不超過18%。
實施例4
實施例1、2或3之泡沫體，進一步特徵在於該泡沫體之泡沫體累進占該泡沫體總體積不少於5%。
實施例5
實施例1、2或3之泡沫體，進一步特徵在於該泡沫體之泡沫體累進占該泡沫體總體積不少於9%。
實施例6
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於該至少一種熱塑性聚合物係選自於乙烯及/或丙烯之互聚物含有或不含選自於C4 至C2 0 α－烯烴共聚單體之其它單體。
實施例7
實施例6之泡沫體，其中該互聚物具有Mw/Mn係由約1.5至約3。
實施例8
實施例6之泡沫體，其中該互聚物包含：催化作用之線性多嵌段烯烴互聚物；其中該催化作用之線性多嵌段烯烴互聚物包含至少一硬段和至少一軟段。
實施例9
實施例8之泡沫體，其中該催化作用線性多嵌段烯烴互聚物包含5%至70%重量比之至少一個硬段。
實施例9
實施例8之泡沫體，其中該多嵌段烯烴互聚物包含5%至70%重量比之至少一個硬段。
實施例10
實施例8之泡沫體，其中該多嵌段烯烴互聚物包含乙烯/α－烯烴嵌段互聚物、丙烯/α－烯烴嵌段互聚物或其組合中之至少一者。
實施例11
實施例8之泡沫體，其中該至少一個硬段包含0至5重量百分比之α－烯烴。
實施例12
實施例8之泡沫體，其中該至少一個軟段包含5至60重量百分比之α－烯烴。
實施例13
實施例8之泡沫體，其中該多嵌段烯烴互聚物包含經由製備性TREF所得之至少一個聚合物部分，其中該部分具有嵌段指數由0.3至1.0。
實施例14
實施例8之泡沫體，其中該多嵌段烯烴互聚物具有密度d，以克/立方厘米表示，以及至少一個熔點Tm ，以℃表示係與下述關係式相對應：Tm >－2002.9＋4538.5(d)－2422.2(d)2 。
實施例15
實施例8之泡沫體，其中該多嵌段烯烴互聚物具有密度d，以克/立方厘米表示，以及至少一個熔點Tm ，以℃表示係與下述關係式相對應：Tm －858.91－1825.3(d)＋1112.8(d)2 。
實施例16
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於該至少一種熱塑性聚合物為乙烯與1－辛烯、1－己烯、4－甲基－1－戊烯、1－丁烯、異丁烯或丙烯中之至少一者之互聚物。
實施例17
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於該至少一種熱塑性聚合物為乙烯與1－辛烯之共聚物。
實施例18
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於該等多個微腔中之至少一部分具有實質上圓柱體形狀。
實施例19
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於該泡沫體額外包含多個纖維分散於其中。
實施例20
實施例19之泡沫體，進一步特徵在於該等纖維之至少一部分係選自於纖維素纖維或聚丙烯纖維。
實施例21
實施例19之泡沫體，進一步特徵在於該等多數纖維之平均長度係大於約0.1毫米而小於約15毫米，多個纖維之平均厚度係大於約0.001毫米至小於約0.05毫米。
實施例22
實施例21之泡沫體，進一步特徵在於大部分纖維具有平均分特係大於0.5而小於50，且較佳大於1.4而小於2.3。
實施例23
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於大部分微腔具有大致上均勻尺寸。
實施例24
實施例1之泡沫體，進一步特徵在於微腔係以實質上均勻圖樣排列於泡沫體的至少一面上或接近至少一表面。
實施例25
一種包含實施例1之泡沫體之組合結構，其進一步特徵在於多個顆粒實質上被限制於該泡沫體的多個微腔內部。
實施例26
實施例25之結構，進一步特徵在於該等多個顆粒係占該泡沫體與該等顆粒之組合重量之至少0.1%。
實施例27
實施例25之結構，進一步特徵在於該等多個顆粒係占該泡沫體與該等顆粒之組合重量之小於80%。
實施例28
實施例26或27之結構，進一步特徵在於該等多個顆粒包含流體吸收性顆粒。
實施例29
實施例25之結構，進一步特徵在於該等多個顆粒包含水分吸收性聚合物顆粒。
實施例30
實施例25之結構，進一步特徵在於該等多個顆粒包含水分吸收性聚合物顆粒，其係選自於丙烯酸系互聚物顆粒，該丙烯酸系互聚物包含選自於丙烯酸、甲基丙烯酸及該等酸之鹽類之至少一種烯屬不飽和單體。
實施例31
實施例30之結構，進一步特徵在於水分吸收性聚合物顆粒進一步包含技藝界已知用來製造超吸收劑聚合物或接枝共聚物的一種或多種共聚單體或接枝基材，此種共聚物係選自於丙烯醯胺、丙烯腈、乙烯基吡咯啶酮、乙烯基磺酸及其鹽；以及接枝共聚物之接枝基材係選自於纖維素、改性纖維素或澱粉水解產物，此處該共聚物占水分吸收性聚合物之乾重高達25%。
實施例32
實施例30之結構，其特徵在於該水分吸收性聚合物顆粒含有約30%，較佳約50%至約100%，較佳至多約80%其酸部分被中和成為其個別之鹽。
實施例33
實施例32之結構，其特徵在於水分吸收性聚合物顆粒之酸鹽部分係呈I族金屬離子鹽，較佳為鈉鹽或鉀鹽。
實施例34
實施例32之結構，其特徵為水分吸收性聚合物顆粒具有於0.9 wt% NaCl溶液測量得之離心保持能力小於約70克/克，較佳小於約60克/克及更佳小於約50克/克，以該顆粒之乾重為基準。
實施例35
實施例32之結構，其特徵為水分吸收性聚合物顆粒具有於0.9 wt% NaCl溶液測量得之離心保持能力大於約10克/克，較佳大於約20克/克及更佳大於約30克/克，以該顆粒之乾重為基準。
實施例36
實施例29之結構，進一步特徵在於水分吸收性聚合物顆粒之存在量(以乾重為基準)至少約0.1，較佳至少約10，更佳至少約20，又更佳至少約30及最佳至少約40重量百分比而不超過約80，較佳不超過約70，更佳不超過約60，又更佳不超過約50，及最佳不超過約45重量百分比，係以聚合物之乾重及結構之總重為基準。
實施例37
實施例29之結構，進一步特徵為該水分吸收性聚合物顆粒於摻混入泡沫體的微腔內部之前，已經於一項處理程序處理來控制其離心保持能力(於0.9 wt% NaCl溶液測量，以該等顆粒之乾重為基準)於約20克/克至約60克/克，以及該處理程序係選自於由加熱處理、表面交聯及離子交聯所組成之組群中之一者或多者。
實施例38
實施例25、26或27之結構，進一步特徵在於該等多個顆粒包含水分吸收性聚合物顆粒，此種水分吸收性聚合物顆粒具有於0.9 wt% NaCl溶液及0.3 psi壓力下測定的負載下吸收(AUL)，以顆粒的乾重為基準係小於約50克/克，較佳小於約40克/克及更佳小於約30克/克，且係大於約10克/克，較佳大於約15克/克及更佳大於約20克/克。
實施例39
實施例38之結構，進一步特徵在於水分吸收性聚合物顆粒於摻混入泡沫體微腔內部之前，已經經過處理來控制其AUL為約15克/克至約40克/克間；以及該處理係選自於加熱處理、表面交聯及離子性交聯所組成之組群中之一者或多者。
實施例40
實施例25、26或27之結構，進一步特徵在於該等水分吸收性聚合物顆粒具有以過篩分析測量之尺寸(乾燥基準)小於約1000微米，較佳小於約800微米，更佳小於約600微米，而係大於約35微米，較佳大於約100微米，及更佳大於約300微米。
實施例41
實施例37之結構，進一步特徵在於該等水分吸收性聚合物顆粒已經以無機本性或有機本性之細小顆粒作表面改性，該等細小顆粒係選自於煙燻矽氧、瑪革戴及改性瑪革戴、矽酸鹽類、碳酸鈣、二氧化鈦、黏土類、環糊精、活性碳、沸石類、葉綠酸、水溶性聚合物類、殺生物劑類及氣味控制劑，該等顆粒已經直接添加至用來製備泡沫體的原料，或添加至且容納於泡沫體的微腔內部。
實施例42
實施例41之結構，進一步特徵為具有無機本性或有機本性之細小微粒經選擇而具有小片、各種特徵長度之管(例如奈米碳管)、圓柱體、多圓柱體、球體、球形(例如富樂烯類別)、多面體、碟狀、針狀、多針狀、立方體、不規則形狀及橢圓體等形態。
實施例43
實施例25之結構，進一步特徵為具有由纖維素基底備料(例如棉絮/短纖)或聚合物合成纖維諸如聚丙烯製成的多個纖維，此等纖維已經摻混於泡沫體，比較所製備的相同泡沫體但未摻混此等纖維之性質，前者可對泡沫體提供額外強度和抗彎模量，或減少或消除泡沫體的裂開。
實施例44
實施例29之結構，進一步特徵在於於摻混於結構之前或之後，泡沫體成分已經接受加熱壓縮處理，此處該加熱壓縮係於至少50℃之溫度，較佳至少55℃之溫度，且更佳至少65℃至低於90℃，較佳低於80℃，及更佳低於70℃之溫度進行。
實施例45
實施例44之結構，其進一步特徵在於經壓縮的泡沫體與水分吸收性聚合物顆粒形成組合物；以及其中該組合物已經經過穿孔來形成孔洞於組合物表面之至少一部分上。
實施例46
實施例25之結構，進一步特徵在於多個顆粒至少部分包含氣味控制劑。
實施例47
一種衛生用品，包含實施例25之組合結構作為一個元件。
實施例48
實施例47之衛生用品，進一步特徵在於該等多個顆粒包含流體吸收性顆粒；及其特徵係選自於嬰兒尿片、成人失禁用品及女性月經吸收物品，其中該衛生用品之入侵吸收元件包含至少該組合結構。
實施例49
實施例48之衛生用品，進一步特徵在於該組合結構之泡沫體包含乙烯與1－辛烯之至少一種共聚物；該等微腔累進占該泡沫體總體積至少5%；以及該等多個顆粒主要由一種包含丙烯酸及至少其鈉鹽或鉀鹽之互聚物所製備的顆粒。
實施例50
實施例47之衛生用品，進一步特徵在於該組合結構之彈性泡沫體包含乙烯與1－辛烯之至少一種共聚物；該等微腔累進占該泡沫體總體積至少5%。
實施例51
實施例47之衛生用品，進一步特徵在於該用品具有於組合結構中之水分吸收性聚合物顆粒每克之吸收度(乾基準)，當藉浸泡及滴液測試測量時為46克，較佳50克及更佳52克0.9%食鹽水溶液。
實施例52
一種水性液體吸收物件，包含實施例25之組合結構作為其至少一個元件，及其特徵為選自於寵物尿液吸收墊、寵物尿液吸收蓆及居家清潔墊。
實施例53
實施例52之物件，進一步特徵在於該等多個顆粒包含水分吸收性聚合物顆粒。
實施例54
一種以用作為嬰兒尿片為特徵之衛生用品，此種用品包含一入侵吸收元件，其包含至少一種包含彈性泡沫體之組合結構，該泡沫體包含以重量計80%乙烯與20% 1－辛烯所組成之至少一種互聚物，且含有多個微腔於該泡沫體之至少一表面上或接近該一個表面，該等微腔累進占泡沫體總體積至少7%而不超過14%，其特徵在於多個顆粒實質上容納於該等多個微腔內部；以及進一步特徵在於該等多個顆粒以乾重為基準，係占該等泡沫體與顆粒組合重量至少35%而不大於55%；以及進一步特徵在於該等多個顆粒包含水分吸收性聚合物顆粒，其係選自於包含丙烯酸及其鈉鹽或鉀鹽中之至少一者之互聚物；以此種水分吸收性顆粒之乾重為基準具有於0.9 wt% NaCl溶液中測量之離心保持能力係小於約50克/克，但大於約25克/克；也具有於0.9 wt% NaCl溶液中於0.3 psi壓力下測量之於負載下之吸收係小於約40克/克，但大於約15克/克；以及該衛生用品進一步具有特徵為當藉浸泡及滴液測試測量時，於泡沫體組合結構之微腔內之每克(乾重)水分吸收性聚合物顆粒之吸收度超過46克0.9%食鹽水溶液。
實施例55
實施例1之泡沫體，其中該泡沫體具有於85℃，20分鐘，0.5psig壓力之壓縮固體小於70%。
實施例56
實施例1之泡沫體，其中該泡沫體具有於85℃，20分鐘，0.1psig壓力之壓縮固體小於45%。
實施例57
實施例1之泡沫體，包含具有由約5微米直徑至約1000微米直徑範圍之尺寸之泡胞。
實施例58
實施例57之泡沫體，其中該泡胞包含開放泡胞。
實施例59
實施例58之泡沫體，其中該泡胞包含開放泡胞。
實施例60
一種形成一發泡泡沫體之方法，包含下列步驟：(1)提供一分散液；(2)該分散液與空氣或其它惰性氣體接觸來形成一經攪打的分散液；(3)將該經攪打的分散液沉積於一基材上；以及(4)至少部分乾燥該經攪打的分散液來形成一發泡的泡沫體；其中該經攪打的分散液係於低於該分散液所分散的聚合物之熔點之溫度形成，更佳於約25℃±10℃。
實施例61
形成實施例60之發泡泡沫體之方法，其中該經攪打的分散液具有比該分散液於接觸空氣或其它惰性氣體前之體積至少大20%之體積。
實施例62
形成實施例60之發泡泡沫體之方法，其中該經攪打的分散液具有比該分散液於接觸空氣或其它惰性氣體前低至少5%之密度。
201．．．微腔化泡沫體結構
210．．．平坦模製元件
220．．．微腔形成元件
230．．．顆粒
301．．．微腔化泡沫體結構、微腔化側薄片
302．．．微凸部
303．．．微腔
305．．．顆粒、聚合物顆粒
310．．．覆蓋件、平坦側泡沫體薄片
401．．．裝置底部元件
402．．．負載固定器元件、U字形搖架負載件
第1圖為烯烴聚合物之差動掃描卡計吸熱曲線，顯示用於乾燥該聚合物經發泡之水性微粒分散液之溫度之最佳範圍；第2a－d圖顯示用於從發泡熱塑性聚合物水性分散液製備微腔結構化泡沫體使用的模具；第3a－b圖顯示具有顆粒含於微腔內部之微腔結構化泡沫體；以及第4圖顯示測試由微腔結構化泡沫體所製備之物品或結構用之U字形裝置。

Claims (20)

  1. 一種衍生自起泡水性分散液之開胞泡沫體，其中該起泡水性分散液包含：一水性熱塑性聚合物分散液，與一或多被夾帶的氣體；其中，於起泡前，該水性熱塑性聚合物分散液包含：至少一種熱塑性聚合物，其中該熱塑性聚合物係選自於乙烯及/或丙烯之互聚物，含有或不含選自於C4 至C20 α-烯烴共聚單體之其它單體；一分散劑；以及水；且其中該開胞泡沫體進一步包含多個微腔，該等微腔以實質上均勻的圖樣排列於該泡沫體之至少一表面上或接近該至少一表面。
  2. 如申請專利範圍第1項之開胞泡沫體，其中該等多個微腔係占該泡沫體總體積之至少7%。
  3. 如申請專利範圍第2項之開胞泡沫體，其中該等多個微腔係占該泡沫體總體積之小於29%。
  4. 如申請專利範圍第1項之開胞泡沫體，其中該開胞泡沫體進一步包含多個顆粒，以及該等多個顆粒實質上係容納於該等多個微腔內部。
  5. 如申請專利範圍第4項之開胞泡沫體，其中以該泡沫體及該等多個顆粒之組合重量為基準，該開胞泡沫體係占該等多個顆粒之總重之至少約35%。
  6. 如申請專利範圍第1項之開胞泡沫體，其中該互聚物具有Mw/Mn由約1.5至約3。
  7. 如申請專利範圍第1項之開胞泡沫體，其中該互聚物包含催化作用的線性多嵌段烯烴互聚物，其係包括至少一個硬段和至少一個軟段。
  8. 如申請專利範圍第1項之開胞泡沫體，其中該熱塑性聚合物為乙烯與1-辛烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-丁烯、異丁烯或丙烯中之至少一者之互聚物。
  9. 一種物品，其包含如申請專利範圍第1至8項中任一項之開胞泡沫體。
  10. 如申請專利範圍第9項之物品，其中該開胞泡沫體進一步包含多個顆粒，以及該等多個顆粒實質上係容納於該等多個微腔內部，以及其中該等多個顆粒占該泡沫體與該顆粒之組合重量的0.1%。
  11. 如申請專利範圍第10項之物品，其中該等多個顆粒係占該泡沫體與該等顆粒之組合重量之小於80%。
  12. 如申請專利範圍第10項之物品，其中該等多個顆粒為流體吸收性顆粒。
  13. 如申請專利範圍第12項之物品，其中該等流體吸收性顆粒係以無機本性或有機本性之細小顆粒作表面改性，該等細小顆粒係選自於由以下構成之群組：煙燻矽氧、瑪革戴(Magadiite)、改性瑪革戴、矽酸鹽類、碳酸鈣、二氧化鈦、黏土類、環糊精、活性碳、沸石類、葉綠酸、水溶性聚合物類、殺生物劑類及氣味控制劑。
  14. 如申請專利範圍第9項之物品，其中該物品進一步包括多個纖維。
  15. 如申請專利範圍第9項之物品，其中該物品係用作為衛生用品。
  16. 一種嬰兒尿片，包含：如申請專利範圍第9項之物品，其中該物品為一入侵吸收性物品。
  17. 一種成人失禁用品，包含：如申請專利範圍第9項之物品，其中該物品為一入侵吸收性物品。
  18. 一種女性月經吸收用品，包含：如申請專利範圍第9項之物品，其中該物品為一入侵吸收性物品。
  19. 一種形成一如申請專利範圍第1項之開胞泡沫體之方法，包含下列步驟：提供一如申請專利範圍第1項所界定之一水性熱塑性聚合物分散液；令該分散液與空氣或其它惰性氣體接觸來形成一經攪打的分散液；將該經攪打的分散液沉積於一基材上；以及至少部分乾燥該經攪打的分散液來形成一開胞泡沫體；其中該經攪打的分散液係於低於該聚合物之熔點之溫度形成。
  20. 一種以用作為嬰兒尿片為特徵之衛生用品，此種用品包 含一入侵吸收元件，其包含至少一種包含彈性泡沫體之組合結構，該泡沫體包含以重量計80%乙烯與20%1-辛烯所組成之至少一種互聚物，且含有多個微腔於該泡沫體之至少一表面上或接近該一個表面，該等微腔累進占泡沫體總體積至少7%而不超過14%，其特徵在於多個顆粒實質上容納於該等多個微腔內部；以及進一步特徵在於該等多個顆粒以乾重為基準，係占該等泡沫體與顆粒組合重量至少35%而不大於55%；以及進一步特徵在於該等多個顆粒包含水分吸收性聚合物顆粒，其係選自於包含丙烯酸及其鈉鹽或鉀鹽中之至少一者之互聚物；以此種水分吸收性顆粒之乾重為基準具有於0.9wt% NaCl溶液中測量之離心保持能力係小於約50克/克，但大於約25克/克；也具有於0.9wt% NaCl溶液中於0.3psi壓力下測量之於負載下之吸收係小於約40克/克，但大於約15克/克；以及該衛生用品進一步具有特徵為當藉浸泡及滴液測試測量時，於泡沫體組合結構之微腔內之每克(乾重)水分吸收性聚合物顆粒之吸收度超過46克0.9%食鹽水溶液。
TW95126192A 2005-07-19 2006-07-18 含有微腔之彈性、可熱塑性泡沬；該泡沫與顆粒之組合物；製備方法，及所製備之物品 TWI405799B (zh)

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