本申請要求基于2015年6月9日的韓國專利申請第10-2015-0081162號和2016年4月12日的韓國專利申請第10-2016-0044888號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，并且在相應(yīng)韓國專利申請的文獻(xiàn)中公開的所有內(nèi)容作為本說明書的一部分被包含。

本發(fā)明涉及用于制備濕強(qiáng)度增強(qiáng)的吸收芯體的方法，并且更具體地，涉及濕強(qiáng)度增強(qiáng)的吸收芯體，其由十字異形橫截面紗線(其中具有特定特性的顆粒被引入聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))和超吸收性聚合物制備。

背景技術(shù)：

一次性尿布是吸收體液如血、尿液和月經(jīng)血的衛(wèi)生產(chǎn)品，使用者可以衛(wèi)生且方便地使用。通常，一次性尿布是吸收通過其穿戴者的各種生理作用所排放的分泌物(例如，尿液、血、月經(jīng)血等)的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的實例包括嬰幼兒或患有尿失禁的人使用的尿布、女性衛(wèi)生墊、內(nèi)褲襯墊等。

一次性尿布包括液體可滲透頂片，當(dāng)使用者穿戴時形成外表面的液體不可滲透背片，以及設(shè)置在頂片與背片之間的吸收芯體作為基本構(gòu)成元件。其中，吸收芯體是起吸收分泌物如尿液的重要作用的一部分。吸收芯體是能夠吸收并保留液體分泌物的裝置并且吸收芯體通常由絨毛漿和作為液體吸收材料的超吸收性聚合物以及包裝絨毛漿和超吸收性聚合物的紙巾等構(gòu)成，起到快速吸收通過液體可滲透頂片的體液并保留體液以防止吸收的體液再次接觸皮膚的作用。

就此而言，韓國專利申請?zhí)卦S公開第2005-0032747號公開了通過使用絨毛漿所制備的一次性尿布的超薄吸收芯體及其制備方法，但是由于尿布中的親水性材料和多個孔的特性，常規(guī)絨毛漿使用大量的漿料以起轉(zhuǎn)移作用，因此違背了超薄尿布最近的趨勢。

因此，需要開發(fā)一種新構(gòu)思的芯體構(gòu)成組分，其可以實現(xiàn)超薄尿布同時表現(xiàn)出與現(xiàn)有纖維素漿相當(dāng)或更高的性能。

公開內(nèi)容

技術(shù)問題

因此，本發(fā)明是考慮到現(xiàn)有技術(shù)中遇到的上述問題而做出的，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種濕強(qiáng)度增強(qiáng)的吸收芯體，其由十字異形橫截面紗線(其中具有特定特性的顆粒被引入聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))和超吸收性聚合物制備。

本發(fā)明的另一個目的是通過使用所述吸收芯體提供超薄吸收產(chǎn)品，其為最近的趨勢。

技術(shù)方案

本發(fā)明提供了吸收產(chǎn)品的吸收芯體，所述吸收產(chǎn)品包括液體可滲透頂片，設(shè)置在所述頂片的下部的吸收分散層，設(shè)置在所述吸收分散層的下部且吸收并保留液體的吸收芯體，以及設(shè)置在所述吸收芯體的下部的液體不可滲透背片，

其中所述吸收芯體包含超吸收性聚合物和通過將包含具有特性i)BET比表面積為300m²/g至1500m²/g和ii)孔隙率為50％或更大的顆粒的水性分散體與聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)混合而制備的十字異形橫截面紗線。

另外，本發(fā)明提供了用于制備吸收芯體的方法，所述方法包括：1)向聚對苯二甲酸乙二醇酯中添加包含具有特性i)BET比表面積為300m²/g至1500m²/g和ii)孔隙率為50％或更大的顆粒的水性分散體以制備十字異形橫截面紗線；

2)沉積所述十字異形橫截面紗線和超吸收性聚合物以形成吸收芯體外形體；以及

3)壓縮所述吸收芯體外形體。

另外，本發(fā)明提供了一種包含所述吸收芯體的吸收性產(chǎn)品。

有益效果

本發(fā)明提供的吸收芯體由于可以制成超薄吸收產(chǎn)品同時表現(xiàn)出與現(xiàn)有纖維素漿料相當(dāng)或更高的性能而具有如下優(yōu)點：確保了儲存便利性和當(dāng)使用者穿戴由其制備的吸收產(chǎn)品時的活動性。

另外，本發(fā)明提供的吸收芯體包含制備十字異形橫截面紗線時的具有特定特性的顆粒，由于孔隙率提高并且所述吸收芯體被賦予高疏水性，因此改善了液體滲透性。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的纖維素吸收芯體的示意圖。

圖2是本發(fā)明的異形橫截面紗線吸收芯體的示意圖。

圖3是包含本發(fā)明的異形橫截面紗線吸收芯體的吸收產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖4是包含現(xiàn)有技術(shù)的纖維素吸收芯體的吸收產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖5和6示出了測試?yán)?的測試過程。

圖7示出了測試?yán)?的測試結(jié)果。

圖8示出了吸收芯體的制備過程。

最佳實施方式

下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明。

本發(fā)明涉及吸收產(chǎn)品的吸收芯體，所述吸收產(chǎn)品包括液體可滲透頂片，設(shè)置在所述頂片的下部的吸收分散層，設(shè)置在所述吸收分散層的下部且吸收并保留液體的吸收芯體，以及設(shè)置在所述吸收芯體的下部的液體不可滲透背片，

其中所述吸收芯體包含通過將包含超吸收性聚合物和具有特性i)BET比表面積為300m²/g至1500m²/g和ii)孔隙率為50％或更大的顆粒的水性分散體與聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)混合而制備的十字異形橫截面紗線。

另外，本發(fā)明涉及用于制備吸收芯體的方法，所述方法包括：1)向聚對苯二甲酸乙二醇酯添加包含具有特性i)BET比表面積為300m²/g至1500m²/g和ii)孔隙率為50％或更大的顆粒的水性分散體以制備十字異形橫截面紗線；

2)沉積所述十字異形橫截面紗線和超吸收性聚合物以形成吸收芯體外形體；以及

3)壓縮所述吸收芯體外形體。

吸收芯體構(gòu)成吸收產(chǎn)品，所述吸收產(chǎn)品包括液體可滲透頂片，設(shè)置在所述頂片的下部的吸收分散層，設(shè)置在所述吸收分散層的下部且吸收并保留液體的吸收芯體，以及設(shè)置在所述吸收芯體的下部的液體不可滲透背片。

“聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)”由單體對苯二甲酸乙二醇酯的聚合單元構(gòu)成，并且具有重復(fù)單元C₁₀H₈O₄。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有優(yōu)異的耐熱性、剛性、電特性等，并且即使在高溫下放置長時間，極限強(qiáng)度也僅輕微降低。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)屬于結(jié)晶塑料，因此具有良好的耐油(如柴油)性。然而，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)在其分子鏈中具有酯鍵，并因此將由其成型的制品在高溫下浸入酸或堿中長時間時具有易變特性。

在本發(fā)明中，聚對苯二甲酸乙二醇酯以十字異形橫截面紗線的形式使用。

“十字異形橫截面紗線”意指一種紗線，其中通過改變在將合成纖維從典型的圓形形狀紡成十字形狀時使用的噴嘴的形狀來修改紗線的橫截面狀態(tài)。

由于現(xiàn)有吸收芯體具有圓形橫截面并具有由于結(jié)構(gòu)限制而使液體不易于移動的問題，因此通過使用大量漿料的方法制備吸收產(chǎn)品以確?？紫堵?圖1)。然而，本發(fā)明通過使用可生物降解的十字異形橫截面(NCCS)紗線制備具有最大化孔隙率的芯體而改善了液體滲透性和液體的移動性。另外，即使使用少量的纖維，也可充分地確?？紫堵?，從而預(yù)期重量減小和厚度減小的效果(圖2)。

包含在本發(fā)明的吸收芯體中的十字異形橫截面紗線纖維通過向聚對苯二甲酸乙二醇酯添加包含具有特性i)BET比表面積為300m²/g至1500m²/g和ii)孔隙率為50％或更大的顆粒的水性分散體來制備。

由于包含具有所述特性的顆粒，液體滲透性得到改善，因為孔隙率提高并且吸收芯體被賦予高疏水性。

在本發(fā)明的一個示例性實施方案中，優(yōu)選顆粒的顆粒尺寸為2nm至50μm，或者顆粒是超疏水性的同時具有相對于水為125°或更大的接觸角，更優(yōu)選顆粒具有所述顆粒尺寸和接觸角特性二者，但是顆粒不限于此。

在本發(fā)明的一個示例性實施方案中，水性分散體可包含顆粒、水和有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑可為選自以下的一種或更多種：甲醇、乙醇、異丙醇(IPA)和丙酮，并且更優(yōu)選使用異丙醇(IPA)。

在制備本發(fā)明的十字異形橫截面紗線時，引入的顆粒的顆粒尺寸為2nm至50μm。此外，顆粒的BET比表面積可為300m²/g至1500m²/g，優(yōu)選地500m²/g至1500m²/g，并且更優(yōu)選地700m²/g至1500m²/g。此外，顆?？删哂邢鄬τ谒慕佑|角為125°或更大，優(yōu)選地140°或更大，并且更優(yōu)選地145°或更大的超疏水性。此外，顆粒的孔隙率可為50％或更大，優(yōu)選地90％或更大。

對于本發(fā)明的顆粒，其組分沒有限制，只要該組分是具有特性i)和ii)的材料即可，并且具體地，可使用碳，無機(jī)氧化物如二氧化硅(SiO₂)、氧化鋁和二氧化鈦(TiO₂)，無機(jī)化合物，有機(jī)聚合物，離子交換樹脂，金屬，金屬鹽等，但是該組分不限于此，并且優(yōu)選使用二氧化硅(SiO₂)。

顆粒的特征在于基于100重量份的水和有機(jī)溶劑的混合溶液以1重量份至25重量份的量包含在內(nèi)。當(dāng)顆粒以該范圍包含時，分散良好地進(jìn)行，在長時間儲存期間不存在由分散不穩(wěn)定引起的凝膠化。因此，由于可以不包含助劑如添加劑、pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑或穩(wěn)定劑以防止凝膠化，在干燥顆粒時可以保持顆粒固有的超疏水特性和多孔特性。因此，具有這樣的優(yōu)點，在該過程之前不需要通過預(yù)處理除去助劑，并且顆?？芍苯佑糜谠撨^程。

另外，在向其添加水性分散體之后，將混合物混合的速度優(yōu)選為200rpm至3000rpm。當(dāng)混合速度小于200rpm時，存在不能充分地表現(xiàn)出由混合所得的效果的問題，而當(dāng)混合速度大于3000rpm時，存在顆粒被過度研磨的問題。

另外，優(yōu)選在向十字異形橫截面紗線添加包含顆粒的水性分散體之后，將混合物混合10秒至3分鐘。當(dāng)混合時間小于10秒時，存在不能充分地表現(xiàn)出由混合所得的效果的問題，而當(dāng)混合時間大于3分鐘時，存在顆粒被過度研磨的問題。

在本發(fā)明的一個示例性實施方案中，優(yōu)選吸收芯體以1∶5至5∶1的比率包含十字異形橫截面紗線和超吸收性聚合物，但是該比率并不限于此。

在本發(fā)明的一個示例性實施方案中，吸收產(chǎn)品可包括尿布，排便訓(xùn)練褲，吸收性內(nèi)褲，成人失禁用品，女性衛(wèi)生產(chǎn)品如衛(wèi)生墊、月經(jīng)棉條和內(nèi)褲襯墊，傷口護(hù)理產(chǎn)品如傷口敷料，其他產(chǎn)品等，但是吸收產(chǎn)品優(yōu)選為尿布。

吸收產(chǎn)品為吸收體液如血、尿液和月經(jīng)血的產(chǎn)品，并且使用者可以衛(wèi)生且方便地使用。

吸收產(chǎn)品通常包括在穿戴者穿戴該產(chǎn)品時直接接觸穿戴者的皮膚的液體可滲透頂片，在穿戴者穿戴該產(chǎn)品時形成外表面的液體不可滲透背片，設(shè)置在所述頂片與所述背片之間的吸收芯體，由彈性體構(gòu)成的腿翼，以及緊固裝置作為基本構(gòu)成元件。

在如上所述的構(gòu)成元件中，頂片由通常觸感柔軟的并且不刺激穿戴者的皮膚的材料構(gòu)成，特別地，頂片應(yīng)具有允許液體身體分泌物快速通過吸收芯體的物理特性。作為具有這些物理特性的頂片，合適的頂片由多種材料如多孔塑料膜、天然纖維、合成纖維或者天然纖維和合成纖維的混合物制備并使用。

吸收芯體是能夠吸收并保留液體分泌物的裝置，并且起快速吸收通過液體可滲透頂片的體液并保留體液以防止吸收的體液再次接觸皮膚的作用。吸收芯體被構(gòu)造成具有適合于從嬰兒到成人的穿戴者的尺寸、形狀(例如，矩形形狀、沙漏形狀等)、結(jié)構(gòu)、吸收能力等，并且吸收芯體通過任何已知的附接方式附接并固定在背片上。

背片是不可滲透液體的，并因此不允許吸收芯體中吸收并包含的身體分泌物弄臟和弄濕直接與尿布接觸的產(chǎn)品如穿戴者的衣服或床單。優(yōu)選背片不可滲透液體但是可滲透氣體。作為具有這些特性的背片，通常使用塑料膜，并且近來，廣泛使用其中非織造織物粘附在聚乙烯膜上的材料。

腿翼設(shè)置成與每個垂直邊緣鄰接使得尿布被穿戴并固定在穿戴者的腿上。

緊固裝置起到通過將一次性尿布穿戴在人體上而能夠保持穿戴狀態(tài)的功能。作為緊固裝置，已經(jīng)廣泛使用壓敏粘合劑帶片或者緊固構(gòu)件如鉤或環(huán)。

為構(gòu)成尿布的各構(gòu)成元件的各種構(gòu)件通過尿布領(lǐng)域公知的高溫熔融粘合、熱粘結(jié)或其它粘合方法粘附并固定，從而形成尿布。

常規(guī)吸收芯體通過包括以下的方法制備：在纖維網(wǎng)上均勻地或故意不均勻地分散通過使用由經(jīng)研磨的木漿構(gòu)成的絨毛漿制備的超吸收性聚合物、淀粉接枝共聚物、交聯(lián)的羧甲基纖維素衍生物、改性的親水性丙烯酸酯等，向其添加水分以改善吸收芯體的強(qiáng)度(完整性)，然后壓縮所得的產(chǎn)物。

近來，隨著不斷地越來越符合人體工程學(xué)的發(fā)展，尿布傾向于具有減輕的重量和小厚度。這是因為由于以下優(yōu)點消費者更喜歡薄且輕的尿布：這種尿布改善了空氣滲透性從而提高了清爽度(在穿戴時重量減輕和小厚度)，由于優(yōu)異的空氣滲透性防止了長期穿戴時的副作用如瘙癢和皮疹并且方便攜帶和保存等。

因此，本發(fā)明的吸收產(chǎn)品通過以十字異形橫截面紗線纖維替代現(xiàn)有吸收產(chǎn)品的芯體中包含的纖維素絨毛漿以制備具有最大化孔隙率的吸收芯體而改善了液體滲透性和液體的移動性。

本發(fā)明的吸收芯體中使用的超吸收性聚合物通過本領(lǐng)域中通常使用的步驟和方法制備。

“超吸收性聚合物”可吸收約15倍或更大重量，優(yōu)選地約25倍或更大重量的水。超吸收性聚合物可選自天然聚合物、合成聚合物和改性的天然聚合物等。另外，超吸收性聚合物可為，所述有機(jī)化合物可包含無機(jī)材料如硅膠，或天然材料如瓊脂、果膠和瓜膠，和合成材料如合成水凝膠聚合物。所述水凝膠聚合物的實例包括例如聚丙烯酸的堿金屬鹽；聚丙烯酰胺；聚乙烯醇；乙烯馬來酸酐共聚物；聚乙烯醚；羥丙基纖維素；聚乙烯嗎啉酮；乙烯基磺酸的聚合物和共聚物；聚丙烯酸酯；聚丙烯酰胺；聚乙烯基吡啶等。其他合適的聚合物的實例包括水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、異丁烯馬來酸酐共聚物及其混合物。水凝膠聚合物優(yōu)選為弱交聯(lián)的，并因此導(dǎo)致材料基本上不溶于水。交聯(lián)鍵可通過例如光照射產(chǎn)生，或通過共價鍵、離子鍵、范德華鍵或氫鍵來產(chǎn)生。超吸收性聚合物可為適用于吸收性結(jié)構(gòu)體的任何形式，包括顆粒、纖維、薄片、球等。

在本發(fā)明的一個示例性實施方案中，優(yōu)選吸收芯體以相同重量包含十字異形橫截面紗線和超吸收性聚合物，但是吸收芯體不限于此。

在本發(fā)明的一個示例性實施方案中，吸收產(chǎn)品可包括尿布，排便訓(xùn)練褲，吸收性內(nèi)褲，成人失禁用品，女性衛(wèi)生產(chǎn)品如衛(wèi)生墊、月經(jīng)棉條和內(nèi)褲襯墊，傷口護(hù)理產(chǎn)品如傷口敷料，其他產(chǎn)品等，但是吸收產(chǎn)品優(yōu)選為尿布。

吸收產(chǎn)品為吸收體液如血、尿液和月經(jīng)血的產(chǎn)品，并且使用者可以衛(wèi)生且方便地使用。

吸收產(chǎn)品通常包括在穿戴者穿戴該產(chǎn)品時直接接觸穿戴者的皮膚的液體可滲透頂片，在穿戴者穿戴該產(chǎn)品時形成外表面的液體不可滲透背片，設(shè)置在所述頂片與所述背片之間的吸收芯體，由彈性體構(gòu)成的腿翼，以及緊固裝置作為基本構(gòu)成元件。

在如上所述的構(gòu)成元件中，頂片由通常觸感柔軟的并且不刺激穿戴者的皮膚的材料構(gòu)成，特別地，頂片應(yīng)具有允許液體身體分泌物快速通過吸收芯體的物理特性。作為具有這些物理特性的頂片，合適的頂片由多種材料如多孔塑料膜、天然纖維、合成纖維或者天然纖維和合成纖維的混合物制備并使用。

吸收芯體是能夠吸收并保留液體分泌物的裝置，并且起快速吸收通過液體可滲透頂片的體液并保留體液以防止吸收的體液再次接觸皮膚的作用。吸收芯體被構(gòu)造成具有適合于從嬰兒到成人的穿戴者的尺寸、形狀(例如，矩形形狀、沙漏形狀等)、結(jié)構(gòu)、吸收能力等，并且吸收芯體通過任何已知的附接方式附接并固定在背片上。

背片是不可滲透液體的，并因此不允許吸收芯體中吸收并包含的身體分泌物弄臟和弄濕直接與尿布接觸的產(chǎn)品如穿戴者的衣服或床單。優(yōu)選背片不可滲透液體但是可滲透氣體。作為具有這些特性的背片，通常使用塑料膜，并且近來，廣泛使用其中非織造織物粘附在聚乙烯膜上的材料。

腿翼設(shè)置成與每個垂直邊緣鄰接使得尿布被穿戴并固定在穿戴者的腿上。

緊固裝置起到通過將一次性尿布穿戴在人體上而能夠保持穿戴狀態(tài)的功能。作為緊固裝置，已經(jīng)廣泛使用壓敏粘合劑帶片或者緊固構(gòu)件如鉤或環(huán)。

構(gòu)成尿布的各構(gòu)成元件的各種構(gòu)件通過尿布領(lǐng)域公知的高溫熔融粘合、熱粘結(jié)或其它粘合方法粘附并固定，從而形成尿布。

常規(guī)吸收芯體通過包括以下的方法制備：在纖維網(wǎng)上均勻地或故意不均勻地分散通過使用由經(jīng)研磨的木漿構(gòu)成的絨毛漿制備的超吸收性聚合物、淀粉接枝共聚物、交聯(lián)的羧甲基纖維素衍生物、改性的親水性丙烯酸酯等，向其添加水分以改善吸收芯體的強(qiáng)度(完整性)，然后壓縮所得的產(chǎn)物。

近來，隨著不斷地越來越符合人體工程學(xué)的發(fā)展，尿布傾向于具有減輕的重量和小厚度。這是因為由于以下優(yōu)點消費者更喜歡薄且輕的尿布：這種尿布改善了空氣滲透性從而提高了清爽度(在穿戴時重量減輕和小厚度)，由于優(yōu)異的空氣滲透性防止了長期穿戴時的副作用如瘙癢和皮疹并且方便攜帶和保存等。

因此，本發(fā)明的吸收產(chǎn)品通過以十字異形橫截面紗線纖維替代現(xiàn)有吸收產(chǎn)品的芯體中包含的纖維素絨毛漿以制備具有最大化孔隙率的吸收芯體而改善了液體滲透性和液體的移動性。

本發(fā)明的吸收芯體中使用的超吸收性聚合物通過本領(lǐng)域中通常使用的步驟和方法制備。

具體實施方式

下文中，將參照非限制性實施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。本發(fā)明的示例性實施方案僅用于舉例說明而提供，并且本發(fā)明的范圍不限于其示例性實施方案。本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求中描述，并且包括與權(quán)利要求等同的含義及其中的所有修改方案。另外，在以下實施例和比較例中，除非特別提及，否則表示含量的“％”和“份”是質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

實施例

實施例1.吸收芯體的制備

(1)十字異形橫截面紗線的制備

向由聚對苯二甲酸乙二醇酯制備的十字異形橫截面紗線(COOLERVER^TM，HUBIS制造)添加1重量％的包含10重量％的二氧化硅氣凝膠(AeroZel^TM，JIOS制造)的水性分散體，然后通過Ploughshare混合器(JS tech)攪拌所得混合物以制備包含二氧化硅氣凝膠的十字異形橫截面紗線。水性二氧化硅氣凝膠分散體以異丙醇∶水∶二氧化硅氣凝膠＝45重量％∶45重量％∶10重量％的比率制備。

(2)吸收芯體的制備

通過將超吸收性聚合物均勻地噴灑在十字異形橫截面紗線上，然后使用芯體沉積機(jī)器重復(fù)進(jìn)行沉積四次，并用水壓縮所得產(chǎn)物的方法來制備吸收芯體。十字異形橫截面紗線與超吸收性聚合物的比率為55重量％至45重量％。該制備過程示于圖8中。

比較例1.纖維素漿料吸收芯體

以與實施例1中相同的方式制備吸收芯體，不同之處：在于使用纖維素漿料而不是十字異形橫截面紗線。

比較例2.不含顆粒的吸收芯體

以與實施例1中相同的方式制備吸收芯體，不同之處在于：未混合實施例1的包含二氧化硅氣凝膠(AeroZel^TM，JIOS制造)的水性分散體。

測試?yán)?/p>

為了評估根據(jù)實施例1及比較例1和2的吸收芯體的物理特性，進(jìn)行了以下描述的實驗。

測試?yán)?.穿透實驗

測量通過注射口向?qū)嵤├?及比較例1和2中制備的吸收芯體添加鹽水時的時刻到鹽水被完全吸入吸收芯體時的時刻的時間。對同一樣品重復(fù)進(jìn)行測量三次。時間短表明鹽水通過吸收芯體具有高的液體滲透性。測試過程示于圖5至7中。結(jié)果示于表1中。

[表1]

如表1中，可以看出，在根據(jù)本發(fā)明的吸收芯體的情況下，液體滲透性得到改善。