專利名稱：在加壓下具有高吸附容量和高流體滲透率的吸濕聚合物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及在施加的負載下具有高吸附容量和高流體滲透率的吸濕聚合物組合物。這些組合物特別用于吸收體液例如尿和月經(jīng)。本申請也涉及包含這些吸濕聚合物的吸濕部件，并涉及包含這些吸濕部件的吸濕用品。
背景技術(shù)：
用作一次性尿布、成人失禁墊和三角褲的高吸濕用品和月經(jīng)用品如衛(wèi)生巾的開發(fā)，具有重要的商業(yè)價值。對于此類用品非常需要的特性是薄。例如較薄的尿布因其體積小而更適于使用，與衣服貼合得更好，且更不易引起注意。它們在包裝中也更緊湊，對于消費者來說這樣的尿布更容易攜帶和貯存。包裝的緊湊性對于廠家和銷售者來說也可以降低分銷成本，包括每個尿布單元在倉庫中需要更少的保存空間。
提供較薄吸濕用品(例如尿布)的能力依開發(fā)相對薄的吸濕芯或部件的能力而定，其中吸濕芯或吸濕部件能夠接收和貯存大量的排出體液，特別是尿。在這點上，通常稱為“水凝膠”、“超強吸濕體”、“干凝膠”或“水膠體”的某些吸濕聚合物的使用變得特別重要。參見例如美國專利U.S.3，699，103(Harper等人)(1972年6月13日出版)和U.S.3，770，731(Harmon)(1972年6月20日出版)，其中公開了此類材料(以下稱為“吸濕聚合物”)在吸濕用品中的應(yīng)用。實際上，較薄尿布的開發(fā)是較薄吸濕芯的直接結(jié)果，該吸濕芯利用了這些吸濕聚合物通常在與纖維基質(zhì)結(jié)合使用時可吸收大量的排出體液的能力。例如參見1987.6.16出版的U.S.4，673，402(Weisman等人)，1990.6.19出版的U.S.4，935，022(Lash等人)，這些文獻公開了含有纖維基質(zhì)和吸濕聚合物的雙層芯結(jié)構(gòu)，它們適用于制作較薄的、緊湊的、不占體積的尿布。
這些吸濕聚合物通常在相對少量的二或多官能單體例如N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯或三烯丙胺的存在下，由引發(fā)聚合不飽和羧酸或其衍生物如丙烯酸、丙烯酸的堿金屬(如鈉和/或鉀)鹽或銨鹽、丙烯酸烷基酯等得到。二或多官能單體物質(zhì)用于輕微交聯(lián)聚合物鏈，使聚合物呈現(xiàn)不溶于水，但水可溶脹的性質(zhì)。這些輕微交聯(lián)的吸濕聚合物含有多個連接于聚合物主鏈上的羧基。這些羧基產(chǎn)生滲透傳動力，用于通過交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)吸收體液。吸濕聚合物也能夠以類似方式在相對少量的二或多官能單體存在下通過聚合不飽和胺或其衍生物得到。
這些吸濕聚合物的交聯(lián)度在確定它們的吸收能力和凝膠強度方面是一個重要的因素。在吸濕部件和用品如一次性尿布中用作吸收劑的吸濕聚合物，需要具有足夠高的吸附能力以及足夠高的凝膠強度。吸附能力需要足夠地高使吸濕聚合物能夠吸收在吸收用品的使用過程中所遇到的大量含水體液。凝膠強度是指溶脹聚合物顆粒在施加外力下變形的傾向，且需要達到這樣的程度，即顆粒不會變形，不會填充吸收部件或用品中的毛細管空間至不可接受的程度，否則會由此抑制部件/用品的吸收流體速度或流體分布。一般，包含溶脹吸濕聚合物的區(qū)或?qū)拥臐B透性能夠通過增加聚合物凝膠的交聯(lián)密度并因而增加凝膠強度而得到增加。然而這一般也不希望地降低了凝膠的吸濕能力。例如參見1987.3.31出版的U.S.4，654，039(Brandt等)(以US 32，649再出版專利再出版于1988.4.19)，和1989.5.30出版的U.S.4，834，735(Alemany等)。
許多吸濕聚合物在特定條件下能夠表現(xiàn)出凝膠阻塞現(xiàn)象。當(dāng)吸濕聚合物粒子變形以致于填充吸收部件或用品中的毛細管空間至不可接受的程度因而抑制流體吸收的速度或流體在部件/制品中的分布時，即發(fā)生“凝膠阻塞”。一旦發(fā)生凝膠阻塞，則進一步吸收或分布流體將通過非常緩慢的擴散過程進行。實際上，這意味著凝膠阻塞能夠顯著地阻礙流體分布到吸濕部件或用品中的相對干燥的區(qū)或區(qū)域。吸收制品的滲漏可在吸濕用品中的吸濕聚合物粒子完全飽和前或在流體可擴散或由毛細管效應(yīng)穿過“阻塞”粒子進入吸濕用品的其它部分前即發(fā)生。參見1989.5.30出版的U.S.4，834，735(Alemany等)。
典型地，這種凝膠阻塞現(xiàn)象使得必須使用其中分散有吸濕聚合物粒子的纖維基質(zhì)。這種纖維基質(zhì)使吸濕聚合物粒子相互分離，并提供一種毛細管結(jié)構(gòu)，使得流體能夠到達位于遠離流體起始排出位置的吸濕聚合物。參見1989.5.30出版的U.S.4，834，735(Alemany等)。然而，為防止凝膠阻塞或使其最小化而以相對低的濃度將吸濕聚合物分散在纖維基質(zhì)中，會明顯增加吸濕用品的龐大體積或降低較薄吸收結(jié)構(gòu)的總的流體儲存容量。使用較低濃度的這些吸濕聚合物，某種程度上限制了這些材料的真正優(yōu)勢，也就是它們的每給定體積吸收并持留大量體液的能力。
在相對高濃度下，這些吸濕聚合物的重要性能是它們的滲透性/流動傳遞性。材料的滲透性/流動傳遞性可以其鹽水流動傳遞值(Saline FlowConductivity，即SFC)定義。SFC量度的是材料傳遞鹽水流體的能力，例如包含溶脹吸濕聚合物的層傳遞體液的能力。典型地，木漿纖維的氣流沉降法紙幅(例如其密度為0.15g/cc)的SFC值為約200×10-7cm3sec/g。
典型地，或是吸濕聚合物的PUP吸收能力或是其滲透性/流體傳遞性的最佳化會導(dǎo)致犧牲其它性能。即，溶脹狀態(tài)下吸濕聚合物的PUP吸收能力的增強一般導(dǎo)致流體滲透性的降低。因此，需要提供一種吸濕聚合物組合物，其能夠在限定壓力為0.7磅/平方英寸或更大時吸收大量的合成尿液。也需要提供一種在溶脹狀態(tài)下具有相對高流體滲透性的吸濕聚合物組合物。還需要包含該吸濕聚合物組合物的用品在少于使用時間(例如過夜)的時間階段后達到相對高的能力(即PUP吸收能力)?；谶@種考慮，需要在例如2、4、8或16小時的時間段后，吸濕聚合物達到高的能力。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及用于存留體液如尿的吸濕材料。特別地，本發(fā)明涉及在限定壓力為0.7磅/平方英寸和/或1.4磅/平方英寸下具有非常高吸濕能力以及高流體滲透性的溶脹狀態(tài)的吸濕聚合物。
一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力0.7磅/平方英寸(4.8kPa)下，4小時后具有承壓下吸收能力值PUP)至少為約39g/g，和(ⅱ)SFC值至少約50×10-7cm3sec/g(測試PUP吸收能力和SFC的方法如下所述)。另一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力0.7磅/平方英寸下，8小時后具有承壓下吸收能力值(PUP)至少為約40g/g，和(ⅱ)SFC值至少約50×10-7cm3sec/g。還一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力0.7磅/平方英寸下，16小時后具有承壓下吸收能力值(PUP)至少為約42g/g，和(ⅱ)SFC值至少約50×10-7cm3sec/g。這里所用術(shù)語“之后”指的是之后緊接著。
另一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力1.4磅/平方英寸下，4小時后具有PUP吸收能力值至少為約35g/g，和(ⅱ)SFC值至少約50×10-7cm3sec/g。另一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力1.4磅/平方英寸下，8小時后具有PUP吸收能力值至少為約36g/g，和(ⅱ)SFC值至少約50×10-7cm3sec/g。還一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力1.4磅/平方英寸下，16小時后具有PUP吸收能力值至少為約37g/g，和(ⅱ)SFC值至少約50×10-7cm3sec/g。
還一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力0.7磅/平方英寸(4.8kPa)下，4、8和16小時后具有的PUP吸收能力值至少為約30g/g，和(ⅱ)SFC值至少約500×10-7cm3sec/g。另一方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在限定壓力1.4磅/平方英寸下，4、8和16小時后具有PUP吸收能力值至少為約27g/g，和(ⅱ)SFC值至少約500×10-7cm3sec/g。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明涉及一種組合物，包含含有未中和形式弱酸基團的陽離子交換吸濕聚合物和含有未中和形式弱堿基團的陰離子交換吸濕聚合物，其中所述混合物在PUP吸收條件下具有合成尿液的高吸收率，和相對高的流體傳遞值。該混合物這里被稱為“混合床離子交換吸濕聚合物組合物”。此類混合床離子交換吸濕聚合物組合物具有上述的至少一種PUP吸濕能力值。
本發(fā)明也涉及包含上述吸濕聚合物組合物的吸濕部件，并涉及包含此類吸濕部件的吸濕用品。
附圖簡述

圖1表示吸濕聚合物承壓下吸濕性能(PUP)的測試裝置的示意圖。
圖2表示圖1中所示的活塞/圓筒裝配的局部放大圖。
圖3用圖表描述了本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的吸濕聚合物組合物的PUP吸濕性能數(shù)據(jù)，其中PUP吸收能力數(shù)值是在限定壓力0.7磅/平方英寸下測定的。
圖4用圖表描述了本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)的吸濕聚合物組合物的PUP吸濕性能數(shù)據(jù)，其中在限定壓力1.4磅/平方英寸下測定PUP吸收能力數(shù)值。
圖5表示用于組合物鋼球式頂破強度(BBS)測試的吸濕聚合物組合物試樣的制備裝置的示意圖。
圖6表示吸濕聚合物組合物鋼球式頂破強度(BBS)的測試裝置的示意圖。
發(fā)明詳述A.定義這里所用的術(shù)語“體液”包括尿液、血、月經(jīng)液和陰道排出物。
這里所用的術(shù)語“合成尿液”指的是通過在蒸餾水中溶解2.0g的KCl、2.0g的Na2SO4、0.85g的NH4H2PO4、0.15g的(NH4)2HPO4、0.25g的CaCl2·2H2O和0.50g的MgCl2·6H2O以獲得1升溶液而制得的水溶液。
這里所用的術(shù)語“離子交換容量”指的是在假定每一未中和酸或堿基團在離子交換過程中變成中和形式的情況下，以毫當(dāng)量/克表示的聚合物的理論或?qū)嶋H離子交換容量。
這里所用的術(shù)語“吸濕聚合物”指的是能夠在去離子水中至少吸收10倍于其重量的的聚合物，允許調(diào)節(jié)體系的pH值。
這里所用的術(shù)語“吸收芯”是指主要負責(zé)用品的流體處理性能包括收集、轉(zhuǎn)進、分布和儲存體液的吸收用品的部分。因此典型地，吸收芯不包括吸收用品的頂片或底片。
這里所用的術(shù)語“吸收部件”是指通常提供一種或多種流體處理性能，如流體收集、流體分布、流體傳遞和流體儲存等的吸收芯的部分。吸收部件可包括整個的吸收芯或僅僅吸收芯的一部分，即吸收芯可含有一個或多個吸收部件。這里所述的改進的吸濕聚合物組合物特別用于其主要作用是貯存含水體液的吸濕部件中。然而，這些組合物也可存在于其它吸濕部件中。
這里所用的術(shù)語“區(qū)域”或“區(qū)”是指吸收部件在宏觀意義上的某一部分。
這里所用的術(shù)語“層”是指主要尺寸為沿著其長度和寬度的吸收部件的部分。應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語“層”不一定僅限于材料的單一層或片。因此層可包括所需類型材料的幾片或網(wǎng)的層壓物或結(jié)合物。因此術(shù)語“層”包括“幾層”和“層壓的”。
這里所用的術(shù)語“包含”是指按照本發(fā)明可共同使用的各種組分、部件、步驟等。因此術(shù)語“包含”包含限制性更強的術(shù)語“基本上由……組成”和“由……組成”，后者在本領(lǐng)域是具有其標(biāo)準(zhǔn)含義的限制性更強的術(shù)語。
除非另加說明，這里所用的所有的百分數(shù)、比值和比例均以重量計。
這里所有的公開文件和參考文件都被引入本文供參考，至少它們與本申請的術(shù)語和定義一致。
B.吸濕聚合物組合物本發(fā)明部分涉及吸濕聚合物組合物，其溶脹狀態(tài)在加載下具有非常高的合成尿液吸收性以及高的流體滲透性。本發(fā)明的吸濕聚合物組合物優(yōu)選呈包含陰離子交換吸濕聚合物和陽離子交換吸濕聚合物的混合床離子交換組合物的形式。下面詳細描述這些優(yōu)選的混合床離子交換組合物。
1.混合床離子交換吸濕聚合物a.化學(xué)組成(ⅰ)陰離子交換吸濕聚合物含有弱堿性基團的陰離子交換吸濕聚合物包括各種不溶于水、但水可溶脹的聚合物。這些一般是含有大量堿性官能團如伯、仲和/或叔胺或膦類的輕微交聯(lián)的聚合物。這里適合使用的聚合物的例子包括由可聚合單體(其含有堿性基團或在聚合反應(yīng)后能夠轉(zhuǎn)變成堿性基團的基團)制得的那些。因此，此類單體包括含有伯、仲或叔胺或膦類的那些。代表性的單體包括但不僅限于氮丙啶、烯丙胺、二烯丙胺、4-氨基丁烯、烷基噁唑啉、乙烯基甲酰胺、5-氨基戊烯、碳化二亞胺、甲醛連氮(formaldazine)、蜜胺等，以及它們的仲或叔胺衍生物。在聚合反應(yīng)后能夠引入的代表性官能團包括烷基胺、胍、三唑、三嗪、三氨基-三唑并三嗪等。
在制備所述的陰離子聚合吸濕聚合物中，也能夠包括較少量的不含有堿性基團的一些單體。這里所述的吸濕聚合物可以是均聚物、共聚物(包括三元共聚物和更高次的共聚物)，或不同均聚物或共聚物的混合物(共混物)。聚合物也可以是無規(guī)、接枝或嵌段共聚物，并可具有線性或支化結(jié)構(gòu)。
通過相對低度的交聯(lián)，聚合物變得不溶于水、但水可溶脹。這可通過在聚合反應(yīng)過程中加入適量合適的交聯(lián)單體而實現(xiàn)。交聯(lián)單體的例子包括N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三烯丙胺、二氮丙啶化合物等。另外，聚合物可通過與合適的交聯(lián)劑如二或多鹵代化合物和/或二或多環(huán)氧化合物的反應(yīng)在聚合反應(yīng)后交聯(lián)。其例子包括二碘代丙烷、二氯代丙烷、乙二醇二縮水甘油基醚等。交聯(lián)可均勻地分布于整個凝膠顆粒中，或可優(yōu)選地集中或鄰近于顆粒表面。
當(dāng)陰離子交換吸濕聚合物優(yōu)選具有一種類型(即均勻)時，陰離子交換聚合物的混合物也能夠被用于本發(fā)明。例如，交聯(lián)的聚氮丙啶和交聯(lián)的聚烯丙胺的混合物能夠被用于本發(fā)明。
當(dāng)用作混合床離子交換組合物的一部分時，陰離子吸濕聚合物起始時有約50～約100％、優(yōu)選約80～約100％、更優(yōu)選約90～約100％是未中和的堿形式。
為使混合床離子交換吸濕聚合物組合物的離子交換能力最大化，需要每克干燥聚合物中吸濕聚合物具有高的離子交換容量。因此優(yōu)選陰離子交換吸濕聚合物部分的離子交換容量至少為約10毫當(dāng)量/克，更優(yōu)選至少約15毫當(dāng)量/克，最優(yōu)選至少約20毫當(dāng)量/克。
(ⅱ)陽離子交換吸濕聚合物用作陽離子交換劑的吸濕聚合物一般具有大量的酸性官能團如羧酸基團。適合這里使用的陽離子交換聚合物的例子包括，由可聚合、含酸單體或含有聚合反應(yīng)后能夠轉(zhuǎn)變成酸性基團的官能團的單體制備的那些。因此此類單體包括烯屬不飽和羧酸和酐及其混合物。陽離子交換聚合物也能夠包含不是由烯屬不飽和單體制備的聚合物。此類聚合物的例子包括多糖基聚合物如羧甲基淀粉和羧甲基纖維素，和多(氨基酸)基聚合物如多天冬氨酸。對于多(氨基酸)吸濕聚合物的描述，參見例如引入本文供參考的1993年9月21日出版的Donachy等人的美國專利US5247068。
在制備所述吸濕聚合物時，還可包括通常為少量的一些非酸單體。這些非酸單體可包括例如含有下述類型官能團的單體羧酸或磺酸酯，羥基，酰胺基，氨基，氰基，季銨鹽基團，和芳基(例如苯基，如衍生自苯乙烯單體的那些)。其它任選的非酸單體包括不飽和烴如乙烯、丙烯、1-丁烯、丁二烯和異戊二烯。這些非酸單體是公知的物質(zhì)，并詳細地描述于例如，1978.2.28出版的U.S.4，076，663(Masuda等)，和1977.12.13出版的U.S.4，062，817(Westerman)，這里將它們引為參考。
烯屬不飽和羧酸和羧酸酐單體包括丙烯酸類單體，如丙烯酸本身，甲基丙烯酸，α-氯代丙烯酸，α-氰基丙烯酸，β-甲基丙烯酸(巴豆酸)，α-苯基丙烯酸，β-丙烯酰氧基丙酸，山梨酸，α-氯代山梨酸，當(dāng)歸酸，肉桂酸，對氯肉桂酸，β-硬脂基丙烯酸，衣康酸，檸康酸(citroconic acid)，中康酸，戊烯二酸，烏頭酸，馬來酸，富馬酸，三羧基乙烯和馬來酸酐。
優(yōu)選的陽離子交換吸濕聚合物含有羧基。這些聚合物包括水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，部分中和的水解淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，水解的醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物，任何上述共聚物的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物，聚丙烯酸，和聚丙烯酸的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物。這些聚合物可單獨使用，或以兩種或多種不同聚合物的混合物形式使用。這些聚合物材料的例子公開于U.S.3，661，875，4，076，663，4，093，776，4，666，983和4，734，478中。
用于制備陽離子交換吸濕聚合物的最優(yōu)選的聚合物材料為聚丙烯酸和其淀粉衍生物的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物。網(wǎng)狀交聯(lián)使得聚合物基本上為不溶于水的，并且部分地決定了吸濕聚合物的吸收能力和可萃取聚合物含量特性。這些聚合物的網(wǎng)狀交聯(lián)方法以及典型的網(wǎng)狀交聯(lián)劑詳細地公開于U.S.4，076，663中。
盡管優(yōu)選一種類型的陽離子交換吸濕聚合物(即均一的)，但本發(fā)明中也可使用陽離子交換聚合物的混合物。例如，本發(fā)明中可使用淀粉-丙烯酸接枝共聚物和輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚丙烯酸聚合物的混合物。
當(dāng)其用作混合床離子交換組合物的一部分時，陽離子交換吸濕聚合物起始時有約50～約100％、優(yōu)選約80％～約100％、更優(yōu)選約90％～約100％是未中和酸形式。
為使混合床離子交換吸濕聚合物組合物的離子交換能力最大化，需要每克干燥聚合物中陽離子交換吸濕聚合物具有高的離子交換容量。因此優(yōu)選陽離子交換吸濕聚合物部分的離子交換容量至少為約4毫當(dāng)量/克，更優(yōu)選至少約8毫當(dāng)量/克，甚至更優(yōu)選至少約10毫當(dāng)量/克，最優(yōu)選至少約13毫當(dāng)量/克。
(ⅲ)組合物和通常的材料性能在混合床離子交換吸濕聚合物組合物中，陰離子和陽離子交換容量的當(dāng)量可以相同或不同。例如，希望一定程度上陰離子或陽離子交換吸濕聚合物的量多一些，目的是例如補償pK的差異，補償中和的差異，改變離子交換后尿液的pH值(例如使其酸化)等。
高濃度吸收芯中的混合床離子交換吸濕聚合物組合物，不能依靠溶液流動、攪拌等來促進粒子間的離子傳遞并加速離子交換的速率。因此希望具有適合于促進快速離子交換動力學(xué)的形態(tài)。所需的形態(tài)包括(ⅰ)具有寬或窄粒徑分布的高表面積(例如小和/或多孔)粒子的混合床聚集體，(ⅱ)在例如陽離子交換吸濕聚合物的較小的不連續(xù)區(qū)域內(nèi)含有例如陰離子交換吸濕聚合物的粒子，(ⅲ)含有陰離子和陽離子交換吸濕聚合物的雙連續(xù)區(qū)域的粒子，(ⅳ)其中或是陰離子或是陽離子交換吸濕聚合物呈纖維形式的組合物，(ⅴ)含有或是陰離子或是陽離子交換吸濕聚合物的不連續(xù)和/或雙連續(xù)區(qū)域的纖維，和(ⅵ)上述粒子和/或纖維的混合物。其它形式包括球體、立方體、棒、薄膜或片、泡沫、小片等。
吸濕聚合物還可含有少量的一種或多種添加劑的混合物，這些添加劑例如為粉末二氧化硅，表面活性劑，膠和粘合劑等。該混合物中的各組分可以某一形式被物理地和/或化學(xué)地結(jié)合起來，以使吸濕聚合物組分和非吸濕聚合物添加劑不會輕易地物理分離。吸濕聚合物可以是實質(zhì)上非多孔性的(即無內(nèi)孔隙)，或者具有實質(zhì)上的內(nèi)孔隙。在混合床吸濕聚合物組合物中，一種類型的吸濕聚合物能夠比其它類型吸濕聚合物具有更高的交聯(lián)密度。
對于用于本發(fā)明中的吸濕聚合物粒子，通常粒子大小范圍為約1～約2000微米，更優(yōu)選約20～約1000微米。質(zhì)量中值粒子大小通常為約20～約1500微米，更優(yōu)選約50～約1000微米，進一步更優(yōu)選約100～約800微米。
用于本發(fā)明中的吸濕聚合物的一個重要特性是存在于聚合物本身中的可提取物的含量。參見1987.3.31出版的美國專利U.S.4654039(Brandt等)(1988.4.19再版的美國再公開專利US32649)，公開內(nèi)容都被引入本文供參考。許多吸濕聚合物含有大量的可提取聚合物材料，其能夠在使得此類體液保持與吸濕聚合物接觸的時間段被體液(例如尿)從溶脹聚合物基質(zhì)中瀝濾出來。相信以該方式由體液提取的此類聚合物材料能夠改變體液的化學(xué)和物理性能，使得在吸濕粒子中吸濕聚合物吸收體液更慢且保持更差。并且還相信可提取聚合物在混合床離子交換吸濕聚合物中特別有害，因為可溶聚合物會朝由電荷相反聚合物構(gòu)成的凝膠粒子移動。兩種聚合物會自中和，于是降低了體系的離子交換能力。因為可提取聚合物實際上包含電荷相反聚合物的多價平衡離子，因此它也能夠形成抑制凝膠溶脹能力的離子交聯(lián)鍵。
因此對于本發(fā)明的吸濕聚合物，優(yōu)選可提取聚合物的量是總聚合物的約15％或更少，更優(yōu)選約10％或更少，最優(yōu)選約7％或更少。
b.物理性能(ⅰ)承壓下性能(PUP)“需用可潤濕性”(Demand Wettability)或“重量吸收性”(GrayimetricAbsorbence)的量度能夠提供關(guān)于吸濕聚合物高濃度區(qū)或?qū)釉谑褂脮r的壓力下吸收體液的能力的信息。例如參見1996.10.8出版的U.S.5562646(Goldman等)，和1997.2.4出版的U.S.5599335(Goldman等)，以上文獻中將“需用可潤濕性”或“重量吸收性”稱為承壓下性能(Performance Under Pressure，即PUP)。在一PUP試驗中，在機械限制壓力下，將100％濃度的起始干燥的吸濕聚合物組合物放置在活塞/圓筒儀器上(其中圓筒的底部是溶液可滲透的，但對于吸濕聚合物卻是不能滲透的)，在零流體靜力吸力和高機械壓力下，在需用吸收性條件下使其吸收合成尿液。“PUP”吸收能力定義為0.032g/cm2的吸濕聚合物層狀物，每克所吸收的合成尿液的克數(shù)(g/g)，同時其限定條件是在特定的受壓下經(jīng)過特定的時間段。當(dāng)吸濕聚合物以高濃度用于吸濕部件中時，對于吸濕聚合物來說，高PUP吸收能力是一種非常重要的性能。
作用于吸濕聚合物上的使用壓力包括機械壓力(例如由使用者的體重和行動所施加的壓力，夾持力等)和毛細管壓力(例如在被吸濕聚合物吸收前，由暫時持留流體的吸濕芯中的收集部件所產(chǎn)生的毛細管退吸壓力)。據(jù)信，當(dāng)吸濕聚合物組合物在使用條件下吸收體液時，約0.7磅/平方英寸(4.8kPa)的總壓力是作用于吸濕聚合物組合物上的這些壓力總和的反映。然而，當(dāng)吸濕聚合物組合物在使用條件下時，也可以經(jīng)歷更高和更低的壓力。因此希望在高達約1.4磅/平方英寸(9.6kPa)的壓力下，本發(fā)明的吸濕聚合物具有較高的PUP吸收能力，以及高的鹽水流動傳遞值。優(yōu)選包含所述吸濕組合物的用品在少于持續(xù)使用時間(例如過夜)的時間內(nèi)，可獲得相對高的PUP吸收能力值。在這方面，當(dāng)在例如2、4、8和/或16小時測試PUP吸收能力時，吸濕聚合物將具有所述改進的吸收能力。
在下面的測試方法部分將會描述測定這些吸濕聚合物的PUP吸收能力的方法。所述方法是基于1996.10.8出版的美國專利US5562646(Goldman等)(其引入本文供參考)中描述的方法，并被改進以在更長時間段和在各種所需限定壓力下進行，以便更準(zhǔn)確地模擬特定的使用條件。
(ⅱ)包含吸濕聚合物的區(qū)或?qū)拥臐B透性如上所述，本發(fā)明吸濕聚合物的必要性能是它們相對高的流體滲透性。在吸濕部件或用品中，這直接影響材料(如包含溶脹吸濕聚合物的層)以可接受速率將體液傳遞出收集區(qū)域的能力。滲透性/流動傳遞性能夠以鹽水流動傳遞性(“SFC”)值的形式來定義，其是材料傳遞鹽水流體的能力的量度。測試鹽水流動傳遞性的方法在1996.10.8出版的美國專利US5562646(Goldman等)中得以描述。該方法被改進以在混合床離子交換吸濕聚合物的測試過程中引起凝膠床退脹，如下面的測試方法部分中所述。在不受理論限制的情況下，據(jù)信在混合床離子交換吸濕聚合物的SFC測試過程中，聚合物試樣繼續(xù)由鹽水溶液中交換出離子。最后，吸濕聚合物的離子交換容量增加，圍繞溶脹聚合物的溶液的離子強度增加，導(dǎo)致凝膠床的有些退脹。由通過該退脹的凝膠表示的流體的量比在SFC測試過程中流經(jīng)凝膠床的流體的量要小。因為凝膠床的最終厚度明顯小于其起始厚度，因此凝膠床的最終厚度被用于計算SFC值。在計算中使用凝膠床的最終厚度，提供了在測試過程中獲得的最小SFC值。使用凝膠床的起始或中間厚度，會提供更高的SFC值。
(ⅲ)包含吸濕聚合物的區(qū)或?qū)拥目紫抖缺景l(fā)明的吸濕聚合物的另一重要特性是，當(dāng)聚合物在限定壓力下在體液中溶脹時，包含吸濕聚合物的區(qū)或?qū)拥拈_放程度或孔隙度。據(jù)信，當(dāng)吸濕聚合物以高濃度存在于吸濕部件或吸濕用品中然后在使用壓力下溶脹時，粒子的邊界互相接觸，在該高濃度區(qū)內(nèi)的隙間空隙通常被溶脹聚合物束縛起來。當(dāng)這種情形發(fā)生時，據(jù)信該區(qū)域的開孔性或孔隙度通常反映了由溶脹吸濕聚合物單獨形成的區(qū)或?qū)拥目紫抖?。這里所用的術(shù)語“孔隙度”是指未被固體物占據(jù)的體積分數(shù)(無量綱)。參見J.M.Coulson等，Chemical Engineering Vol.2，3rd Edition，Pergamon Press，1978，第126頁。
孔隙度是包含溶脹吸濕聚合物的區(qū)或?qū)颖３珠_孔以能夠在使用壓力下收集和分配體液的能力的有效量度。據(jù)信，溶脹高濃度區(qū)的孔隙度的增加能夠給吸濕芯提供超強的吸收性能和流體處理性能，于是降低了特別是在高的流體負載下滲漏的可能。希望包含溶脹吸濕聚合物的區(qū)或?qū)拥目紫抖冉咏蛏踔脸^通常的收集/分配材料例如木漿絨毛的孔隙度。參見1996.10.8出版的Goldman等的美國專利US5562646。
(ⅳ)水凝膠區(qū)或?qū)拥恼w性影響流體在吸濕部件中傳遞的另一個重要因素是含有這些聚合物的區(qū)域的整體性。此類具有高濃度吸濕聚合物的區(qū)域，在部分潤濕和/或潤濕的狀態(tài)下，應(yīng)當(dāng)具有足夠的整體性，以使吸濕部件的物理性能的連續(xù)性(以及由此進入和經(jīng)過連續(xù)的空隙/毛細管收集和傳遞流體的能力)在處于正常使用條件下不會被實質(zhì)性地破壞或改變。在正常使用過程中，典型地，吸濕用品中的吸濕芯要承受不同強度和方向的拉伸力和扭曲力的作用。這些拉伸力和扭曲力包括在兩腿分開處區(qū)域的聚攏作用，當(dāng)使用者佩戴吸濕用品行走、下蹲和俯身等時的拉伸和扭曲力。若潤濕整體性不夠，則潛在地，這些拉伸和扭曲力作用可導(dǎo)致吸濕部件的物理性能連續(xù)性的實質(zhì)性改變和/或破壞，以致于進入和經(jīng)過連續(xù)的空隙和毛細管收集和傳遞流體的能力下降。包含吸濕聚合物的層可被部分地分離，完全分離，引入了裂縫，使某些區(qū)域明顯變薄，和/或破裂成多個相當(dāng)小的部分。這種改變可削弱或完全抵銷掉吸濕聚合物在孔隙度和滲透性/流動傳遞性上的任何有利之處。
按照本發(fā)明通過在具有高濃度吸濕聚合物的吸收部件中的各種設(shè)計、構(gòu)型和組成等、以及吸濕芯中的其它部分(例如流體收集部件)、吸濕用品中的其它部分(例如頂片和/或底片)、或任何這些部分的結(jié)合，可以獲得包含吸濕聚合物的區(qū)或?qū)拥牧己谜w性。參見1996.10.8出版Goldman等的U.S.5562646。
在優(yōu)選的混合床離子交換體系中，陽離子交換組分和陰離子交換組分趨于互相粘附。在不受理論限制的情況下，據(jù)信這是由于在聚合物凝膠粒子(其固有吸引于相鄰粒子中的電荷相反物質(zhì)上)表面處，存在電荷相反聚離子和/或酸/堿類物質(zhì)。這導(dǎo)致在包含吸濕聚合物的區(qū)或?qū)又薪⒌恼掣骄酆衔锪Ｗ拥娜S網(wǎng)絡(luò)，于是大大地增強了該區(qū)或?qū)拥恼w性。
能夠使用下述的銅球式頂破強度(Ball Burst Strength，即BBS)方法測試包含本發(fā)明聚合物組合物的區(qū)的整體性。鋼球式頂破強度是破壞在合成尿液中溶脹的吸濕聚合物組合物的層所需的力(克力)。本發(fā)明的吸濕聚合物組合物優(yōu)選但不是必需地具有BBS數(shù)值至少為約50gf、更優(yōu)選至少約100gf、甚至更優(yōu)選至少約150gf且最優(yōu)選至少約200gf。典型地，BBS數(shù)值的范圍是約50～約1000gf、更優(yōu)選約100～約800gf、甚至更優(yōu)選約150～約400gf且最優(yōu)選約200～約300gf。
c.吸濕聚合物的實施方案如上所述，本發(fā)明吸濕聚合物的需要性能是它們在壓力下吸收相對大量體液的能力(稱為PUP吸收能力)，和它們以可接受的速率使流體傳遞出收集區(qū)的能力(即滲透性，這里稱為SFC數(shù)值)。下面以SFC和PUP數(shù)值討論本發(fā)明的各種實施方案。分別描述在限定壓力下為0.7磅/平方英寸和1.4磅/平方英寸時的PUP數(shù)值。當(dāng)然，會認識到某些吸濕材料在0.7磅/平方英寸和1.4磅/平方英寸時會表現(xiàn)出所述的吸收性能。
(ⅰ)至少約50×10-7cm3sec/g的SFC數(shù)值本發(fā)明包括具有SFC數(shù)值至少約50×10-7cm3sec/g的吸濕聚合物組合物。在這些實施方案中，吸濕聚合物優(yōu)選具有SFC數(shù)值至少約60×10-7cm3sec/g、更優(yōu)選至少約70×10-7cm3sec/g。典型地，吸濕聚合物具有SFC數(shù)值為約50～約100×10-7cm3sec/g、更優(yōu)選約60～約90×10-7cm3sec/g且甚至更優(yōu)選約70～約80×10-7cm3sec/g。
一方面以它們在0.7磅/平方英寸的限定壓力下吸收合成尿液的能力描述這些吸濕聚合物組合物。在這方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其在0.7磅/平方英寸限定壓力下4小時后在合成尿液中具有至少約39g/g的承壓下吸收能力值(PUP)。優(yōu)選地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下4小時后在合成尿液中具有PUP吸收能力值至少約41g/g、更優(yōu)選至少約43g/g且最優(yōu)選至少約44g/g。典型地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有PUP吸收能力值約39g/g～約58g/g、更優(yōu)選約41g/g～約55g/g且甚至更優(yōu)選約43g/g～約50g/g。在類似的情況下，吸濕聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下8小時后在合成尿液中具有至少約40g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下8小時后在合成尿液中具有PUP吸收能力值至少約42g/g、更優(yōu)選至少約44g/g且最優(yōu)選至少約46g/g。典型地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有PUP吸收能力值約40g/g～約59g/g、更優(yōu)選約42g/g～約57g/g、甚至更優(yōu)選約44g/g～約55g/g且最優(yōu)選約46g/g～約52g/g。在另一類似情況下，吸濕聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有至少約42g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值至少約44g/g、更優(yōu)選至少約46g/g且最優(yōu)選至少約48g/g。典型地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值約42g/g～約6lg/g、更優(yōu)選約44g/g～約59g/g、甚至更優(yōu)選約46g/g～約57g/g且最優(yōu)選約48g/g～約54g/g。
這些實施方案也涉及一種吸濕聚合物組合物，其在1.4磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有至少約35g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有PUP吸收能力值至少約36g/g且更優(yōu)選至少約37g/g。典型地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有PUP吸收能力值約35g/g～約50g/g、更優(yōu)選約36g/g～約45g/g且甚至更優(yōu)選約37g/g～約42g/g。在類似的情況下，吸濕聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有至少約36g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有PUP吸收能力值至少約38g/g且更優(yōu)選至少約40g/g。典型地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有PUP吸收能力值約36g/g～約54g/g、更優(yōu)選約38g/g～約50g/g且甚至更優(yōu)選約40g/g～約46g/g。在另一類似情況下，吸濕聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有至少約37g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值至少約39g/g且更優(yōu)選至少約41g/g。典型地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值約37g/g～約56g/g、更優(yōu)選約39g/g～約52g/g且甚至更優(yōu)選約41g/g～約48g/g。
(ⅱ)至少約500×10-7cm3sec/g的SFC數(shù)值本發(fā)明也包括具有SFC數(shù)值至少約500×10-7cm3sec/g的吸濕聚合物組合物。在這些實施方案中，吸濕聚合物優(yōu)選具有SFC數(shù)值至少約700×10-7cm3sec/g、更優(yōu)選至少約800×10-7cm3sec/g。典型地，吸濕聚合物具有SFC數(shù)值為約500～約1100×10-7cm3sec/g、更優(yōu)選約600～約1100×10-7cm3sec/g且甚至更優(yōu)選約700～約1100×10-7cm3sec/g。
一方面以它們在0.7磅/平方英寸的限定壓力下吸收合成尿液的能力來描述這些吸濕聚合物組合物。在這方面，本發(fā)明涉及一種吸濕聚合物組合物，其在0.7磅/平方英寸限定壓力下4小時后在合成尿液中具有至少約30g/g的承壓下吸收能力值(PUP)。優(yōu)選地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下4小時后在合成尿液中具有PUP吸收能力值至少約35g/g且更優(yōu)選至少約40g/g。典型地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有PUP吸收能力值約30g/g～約50g/g且更優(yōu)選約35g/g～約45g/g。在類似的情況下，吸濕聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下8小時后在合成尿液中具有至少約30g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有PUP吸收能力值至少約36g/g且更優(yōu)選至少約42g/g。典型地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有PUP吸收能力值約30g/g～約55g/g且更優(yōu)選約35g/g～約50g/g。在另一類似情況下，吸濕聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有至少約30g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值至少約37g/g且更優(yōu)選至少約45g/g。典型地，聚合物組合物在0.7磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值約30g/g～約58g/g且更優(yōu)選約38g/g～約53g/g。
這些實施方案也涉及一種吸濕聚合物組合物，其在1.4磅/平方英寸限定壓力下2小時后具有至少約25g/g的PUP吸收能力值。另外，吸濕聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有至少約27g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有PUP吸收能力值至少約33g/g且更優(yōu)選至少約37g/g。典型地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下4小時后具有PUP吸收能力值約27g/g～約47g/g且更優(yōu)選約33g/g～約42g/g。在類似的情況下，吸濕聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有至少約27g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有PUP吸收能力值至少約33g/g且更優(yōu)選至少約39g/g。典型地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下8小時后具有PUP吸收能力值約27g/g～約52g/g且更優(yōu)選約33g/g～約47g/g。在另一類似情況下，吸濕聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有至少約27g/g的PUP吸收能力值。優(yōu)選地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值至少約34g／g且更優(yōu)選至少約42g/g。典型地，聚合物組合物在1.4磅/平方英寸限定壓力下16小時后具有PUP吸收能力值約27g/g～約55g/g且更優(yōu)選約35g/g～約50g/g。
d.制備吸濕聚合物的方法用于本發(fā)明的吸濕聚合物能夠由任何聚合反應(yīng)和/或交聯(lián)技術(shù)形成。制備這些聚合物的典型方法描述于1988.4.19出版的美國再版專利32649(Brandt等)，1987.5.19出版的U.S.4666983(Tsubakimoto等)，和1986.11.25出版的U.S.4625001(Tsubakimoto等)，所有這些專利這里均引為參考。
制備用于本發(fā)明的離子交換聚合物的聚合反應(yīng)方法包括自由基聚合、開環(huán)聚合、縮合聚合、陰離子聚合、陽離子聚合或輻射技術(shù)。聚合物可以以中和、部分中和或未中和形式制備，即使所需產(chǎn)物是未中和的。可使用均相溶液聚合方法或通過多相聚合技術(shù)例如如反相乳液聚合或反相懸浮液聚合法來制備吸濕聚合物。
在聚合反應(yīng)過程中通過引入合適的交聯(lián)單體實現(xiàn)交聯(lián)?；蛘撸酆衔镌诰酆戏磻?yīng)后通過與合適的活性交聯(lián)劑的反應(yīng)而交聯(lián)。起始形成聚合物的表面交聯(lián)是獲得具有相對高PUP吸收能力、孔隙性和滲透性的吸濕聚合物的優(yōu)選方法。不受理論的限制，據(jù)信表面交聯(lián)增加了溶脹吸濕聚合物粒子表面的抗形變性，于是在溶脹粒子在外壓下形變時降低了相鄰聚合物粒子間的接觸程度。表面交聯(lián)的吸濕聚合物在表面附近比在內(nèi)部具有更高的交聯(lián)度。這里所用的“表面”是指粒子的朝外的邊界。對于多孔的吸濕聚合物(例如多孔粒子等)，還包括暴露的內(nèi)邊緣。在表面處的更高的交聯(lián)度是指吸濕聚合物在表面附近的功能交聯(lián)程度通常高于在內(nèi)部聚合物的功能交聯(lián)程度。從表面至內(nèi)部交聯(lián)的遞變程度可在深度和斷面上變化。
在本領(lǐng)域中已公開了許多引入表面交聯(lián)的方法。表面交聯(lián)的合適方法包括(ⅰ)將可與吸濕聚合物內(nèi)存在的官能團反應(yīng)的二或多官能團試劑施用于吸濕聚合物的表面；(ⅱ)將能夠與其它外加試劑和吸濕聚合物內(nèi)可能存在的官能團反應(yīng)以增加表面交聯(lián)度的二或多官能團試劑，施用于表面(例如添加單體和交聯(lián)劑并引發(fā)第二聚合反應(yīng))；(ⅲ)不另外加入多官能團試劑，但在主要的聚合過程中或之后，在吸濕聚合物內(nèi)存在的組分間引發(fā)其它的反應(yīng)，以在表面或接近表面處產(chǎn)生更高的交聯(lián)度(例如，其中交聯(lián)劑固有地以高含量存在于接近表面處的懸浮聚合過程)；和(ⅳ)向表面處加入其它物質(zhì)以引發(fā)更高的交聯(lián)度，或者是降低所得水凝膠的表面變形。進行本發(fā)明吸濕聚合物的表面交聯(lián)的適宜的一般方法，公開于1985.9.17出版的U.S.4541871(Obayashi)；1992.10.1出版的PCT申請WO92/16565(Stanley)，1990.8.9出版的PCT申請WO90/08789(Tai)；1993.3.18出版的PCT申請WO93/05080(Stanley)；1989.4.25出版的U.S.4824901(Alexander)；1989.1.17出版的U.S.4789861(Johnson)；1986.5.6出版的U.S.4587308(Makita)；1988.3.29出版的U.S.4734478(Tsubakimoto)；1992.11.17出版的U.S.5164459(Kimura等)；1991.8.29出版的德國專利申請4020780(Dahmen)；和1992.10.21出版的歐洲專利申請509708(Gartner)；所有這些這里均被引為參考。對于陽離子吸濕聚合物，合適的二或多官能交聯(lián)劑包括二/多鹵代烷，二/多環(huán)氧化物，二/多酰氯，二/多甲苯磺?；溚椤⒍?多醛、二/多酸等。
C.測試方法1.承壓下的吸收能力(PUP capacity)
本測試是基于1997.2.4出版的美國專利US5599335(Goldman等)中描述的方法。本測試測定的是在限定壓力例如0.7磅/平方英寸或1.4磅/平方英寸下，橫向限制在活塞/圓柱體裝置中的吸濕聚合物(包括混合床離子交換吸濕聚合物組合物)對合成尿液的吸收量。本測試的目的是在類似于包含吸濕聚合物組合物的用品的使用時間(例如過夜)的時間段內(nèi)(例如1、2、4、8或16小時)，當(dāng)聚合物以高濃度存在于吸濕部件中并暴露于使用壓力下時，評價吸濕聚合物吸收體液的能力。吸濕聚合物被迫吸收尿液所承受的使用壓力包括來自使用者重量和/或運動的機械壓力，來自于彈性和緊固體系的機械壓力，以及鄰近層和/或部件靜壓退吸壓力(hydrostatic desorption pressure)。
PUP吸收能力測試的測試流體是合成尿液。在需用吸收條件、在近似為0的靜壓下，該流體被吸濕聚合物吸收。
圖1顯示了這一測試的適宜裝置。在這一裝置的一端是帶有封蓋714的流體儲槽712(例如陪替式培養(yǎng)皿)。儲槽712放置在通常標(biāo)為716的分析天平上。在裝置710的另一端為通常標(biāo)為718的燒結(jié)漏斗(fritted funnel)，通常標(biāo)為720的活塞/圓柱體組裝件，該組裝件可配合在漏斗718內(nèi)，以及通常標(biāo)為722的圓柱形塑料燒結(jié)漏斗蓋，該蓋可配合在漏斗718上，并且是底部開口頂部密封的，且頂部具有一小孔。裝置710帶有從兩個方向輸送流體的體系，該體系的組成為標(biāo)為724和731a的部分玻璃管，標(biāo)為731b的撓性塑料管(例如內(nèi)徑1/4英寸、外徑3/8英寸的Tygon_管)，活栓組裝件726和738，以及Teflon_連接件748、750和752，以連接玻璃管724和731a以及活栓組裝件726和738?；钏ńM裝件726的組成為三通閥728，在主要流體系統(tǒng)中的玻璃毛細管730和734，再充滿儲槽712并向前灌注燒結(jié)漏斗718中的燒結(jié)盤用的部分玻璃毛細管732。類似地，活栓組裝件738的組成為三通閥740，在主要流體管線上的玻璃毛細管742和746，以及在體系中作為排放用的部分玻璃毛細管744。
參考圖1，組裝件720的組成為圓柱體754，標(biāo)為756的類似杯狀的活塞，可配合在活塞756內(nèi)的重物758。與圓柱體754底端相接觸的是No.400目的不銹鋼布篩網(wǎng)759，該篩網(wǎng)在放置前經(jīng)雙軸向拉伸拉緊。通常標(biāo)為760的吸濕聚合物組合物放置在篩網(wǎng)759上。圓柱體754由一透明的Lexan_棒(或類似物)鉆孔，其內(nèi)徑為6.00cm(面積為28.27cm2)，壁厚為約5mm，高度為約5cm。活塞756為Teflon_或Kel-F_杯形，并被加工成配合入在圓柱體與活塞的環(huán)狀間距為0.114mm～0.191mm的圓柱體754內(nèi)。圓柱形不銹鋼重物758加工成緊密地配合在活塞756內(nèi)，并在頂部配有一把手(未顯示出)以便于移動。對于限定壓力為0.7磅/平方英寸，活塞756和重物758的總重量為1390g，這相當(dāng)于對于28.27cm2的面積壓力為0.7磅/平方英寸。對于限定壓力為1.4磅/平方英寸，活塞756和重物758的總重量為2780g。
裝置710的各組件的尺寸應(yīng)使合成尿液經(jīng)過它的流動速率在10cm靜壓頭下，至少為36g/h/cm2燒結(jié)漏斗718的燒結(jié)盤。對流動速率特別有影響的因素為在燒結(jié)漏斗718內(nèi)的燒結(jié)盤的透過性，玻璃管724、730、734、742、746和731a的內(nèi)徑，以及活栓閥728和740。
儲槽712放置在精度至少為0.01g、漂移小于0.1g/hr的分析天平上。優(yōu)選地，將天平用軟件接口到計算機上，這樣可以(ⅰ)從PUP測試開始監(jiān)測在預(yù)定時間間隔內(nèi)的天平重量變化，和(ⅱ)根據(jù)天平的靈敏度，在0.01～0.05g重量改變下，設(shè)定自動起始數(shù)據(jù)收集。進入儲槽712的管724應(yīng)不接觸它的底部或者封蓋714。儲槽712中流體的體積(未顯示出)應(yīng)足以使在測試過程中空氣不導(dǎo)入毛細管724中。在測試起始時，儲槽712中的流體水平面應(yīng)在燒結(jié)漏斗718中的燒結(jié)盤的上表面之下大約2mm。通過將一小滴流體放置在燒結(jié)盤上，監(jiān)測其流回到儲槽712中的重量，可證實這一點。當(dāng)活塞/圓柱體組裝件720放置于漏斗718內(nèi)時，這一高度應(yīng)不明顯改變。儲槽應(yīng)具有足夠大的直徑(例如～14cm)，以使放出～40mL時流體高度的變化小于3mm。
測試前，用合成尿液充滿組裝件，向前灌注燒結(jié)漏斗718中的燒結(jié)盤，以使其被新鮮的合成尿液充滿。盡可能程度地從燒結(jié)盤的底部表面和連接漏斗和儲槽的體系中除去空氣泡。通過川頁序操作三通活栓進行下述過程1.從燒結(jié)漏斗718中除去(例如傾倒)燒結(jié)盤頂部表面上的過量流體。
2.調(diào)節(jié)儲槽712中的溶液高度/重量至適當(dāng)?shù)乃?值。
3.相對于儲槽712，將燒結(jié)漏斗放置在合適的高度上。
4.然后用燒結(jié)漏斗封蓋722將燒結(jié)漏斗718蓋上。
5.使活栓組裝件726和738的閥728和740處于打開連接的位置，使儲槽712和燒結(jié)漏斗718平衡。
6.然后關(guān)閉閥728和740。
7.然后轉(zhuǎn)動閥740使漏斗打開至排放管744。
8.使體系在該位置平衡5分鐘。
9.然后轉(zhuǎn)動閥740至關(guān)閉位置。
步驟7-9通過將其暴露于～5cm的較小靜壓吸力(hydrostatic suction)作用下，暫時性地“干燥”了燒結(jié)漏斗718的表面。若管744的開口端向下延伸至低于燒結(jié)漏斗718中的燒結(jié)盤的水平面～5cm并且充滿合成尿液時，施加這種虹吸作用。典型地，～0.2g流體在這一過程中被排放出體系。這一過程防止了在活塞/圓柱體組裝件720置于燒結(jié)漏斗718之內(nèi)時，合成尿液的過早吸收。無活塞/圓柱體組裝件720下，通過進行15分鐘的PUP測試(見下述)，可測定在該過程中排出燒結(jié)漏斗的流體量(稱為燒結(jié)漏斗校正重量)。實質(zhì)上所有通過該過程從燒結(jié)漏斗排出的流體在測試啟動時被漏斗又非?？斓卦俅挝樟?。因此需要從在PUP測試過程中由儲槽中排出的流體重量中減去這部分校正重量(見下述)。
以適當(dāng)方法(例如通過在合適溫度在高真空下干燥足夠長的時間，以盡可能減少試樣中水分和/或其它溶劑的量)干燥吸濕聚合物組合物760。通過適當(dāng)技術(shù)例如Karl Fischer滴定或熱解重量分析法測定的殘留水分的最終含量應(yīng)當(dāng)小于約5％，且優(yōu)選小于約3％。將約0.9g(Wap)干燥吸濕聚合物組合物760(相當(dāng)于定量為0.032g/cm2)加入到圓柱體754中，并將其均勻地分布在篩網(wǎng)759上。應(yīng)小心以防止吸濕聚合物760粘附到圓柱體754內(nèi)壁上。將活塞756滑入圓柱體754內(nèi)并將其放置于吸濕聚合物760的頂部，同時確?；钊軌蛟趫A柱體內(nèi)自由滑動。輕輕地轉(zhuǎn)動活塞以有助于分配吸濕聚合物。將活塞/圓柱體組裝件720放置在漏斗718的燒結(jié)部分的頂上，將重物758滑落到活塞756內(nèi)，然后將漏斗718的頂部用燒結(jié)漏斗封蓋722蓋上。檢查天平讀數(shù)穩(wěn)定后，打開閥728和740以連接漏斗718和儲槽712，由此啟動測試。自動啟動后，由于漏斗718開始再次吸收流體，因此數(shù)據(jù)采集立即開始。
以對于測試的持續(xù)時間的常規(guī)間隔記錄留在儲槽712中的流體的重量。如下計算在任何給定時間t的PUP吸收能力值PUP吸收能力值(gm/gm；t)=[Wr(t=0)-Wr(t)-Wfc]/Wap其中Wr(t=0)為儲槽712在開始之前的重量克數(shù)，Wr(t)為儲槽712在經(jīng)過t時刻時(例如1、2、4、8或16小時)的重量克數(shù)，Wfc為燒結(jié)漏斗的校正重量克數(shù)(分開測定)，且Wap為吸濕聚合物的起始干重克數(shù)。
2.鋼球式頂破強度(Ball Burst Strength，即BBS)測試該試驗測定吸濕聚合物組合物的鋼球式頂破強度(BBS)。BBS是按照測試方法中說明的步驟破壞在合成尿液中溶脹的吸濕聚合物組合物的層所需的力(最高載重(peak load)，以克表示的力)。BBS是溶脹狀態(tài)的吸濕聚合物組合物層的整體性的量度。
用于BBS測試的合適裝置顯示于圖5中。該裝置包括用于載有吸濕聚合物層260的內(nèi)圓柱體270、外圓柱體230、Teflon_平底盤240、內(nèi)圓柱體蓋板220和不銹鋼重物210。內(nèi)圓柱體270由透明Lexan_棒或類似物鉆孔，其內(nèi)徑為6.00cm(面積為28.27cm2)，壁厚為約0.5cm，高度為約1.50cm。外圓柱體230由透明Lexan_棒或類似物鉆孔，其內(nèi)徑稍大于內(nèi)圓柱體270的外徑，使得內(nèi)圓柱體270貼合于外圓柱體230內(nèi)且自由滑動。外圓柱體230的壁厚為約0.5cm，高度為約1.00cm。將在放置前經(jīng)雙軸向拉伸拉緊的400目不銹鋼篩250貼在外圓柱體230的底部。內(nèi)圓柱體蓋板220由厚度為0.8cm且重量為500g的玻璃板構(gòu)成。不銹鋼重物210的重量是1700g。
帶有頂破試驗載重槽的拉伸試驗儀(來自Intelect-Ⅱ-STD拉伸試驗儀，由Thwing-Albert Instrument Co.，Pennsylvania生產(chǎn))被用于該測試。參照圖6，該裝置包括裝有拋光不銹鋼球型探頭290的力傳感載重槽330、移動滑塊320、靜止滑塊310、環(huán)形下部臺板280、被用于由壓縮空氣夾住試樣260的上夾板300。下夾板280被裝配在靜止滑塊310上。下夾板280和上夾板300的直徑為115mm，厚度為2.9mm，環(huán)形開孔的直徑為18.65mm。拋光不銹鋼球型探頭290的直徑是15.84mm。在BBS測試步驟過程中，移動滑塊320上升，引起探頭290接觸并穿入試樣260。當(dāng)探頭290穿入試樣260時，試驗被認為完成，并記錄合適的數(shù)據(jù)。
參照圖5中所繪的采樣裝置，將內(nèi)圓柱體270插入外圓柱體230中。將1.0g的吸濕聚合物組合物試樣加入到內(nèi)圓柱體270中并均勻分散在400目不銹鋼篩250上。將帶有吸濕聚合物的組裝的圓柱體移到Teflon_平底盤240中，將內(nèi)圓柱體蓋板220放置在內(nèi)圓柱體270上。將30.0mL合成尿液的等分試樣倒入Teflon_平底盤240中。合成尿液流經(jīng)不銹鋼篩并由吸濕聚合物組合物260吸收。在流體加入5分鐘后將不銹鋼重物210放置在內(nèi)圓柱體蓋板220上。再過25分鐘后，除去不銹鋼重物210和內(nèi)圓柱體蓋板220。對于有效的步驟，所有合成尿液必須在此時被吸濕聚合物組合物吸收。帶有溶脹吸濕聚合物260層的內(nèi)圓柱體270立刻被轉(zhuǎn)移到用于BBS測試的頂破試驗儀中。
參照圖6中所繪的頂破試驗儀，帶有溶脹吸濕聚合物層260的內(nèi)圓柱體270被居中放置在下夾板280上，并通過壓縮空氣與上夾板300固定在一起。使用10.00g的破損靈敏度和5.00英寸/分鐘的試驗速度進行測試。起始測試并使滑塊320上升，直到拋光不銹鋼球型探頭290穿入吸濕材料凝膠層260中。測量試樣頂破后，移動滑塊320回到起始位置。BBS以克力為單位用最高載重表示。三次測量值的平均值記錄為吸濕聚合物組合物的BBS值。
3.鹽水流動傳遞性(SFC)通過1996.10.8出版的美國專利US5562646(Goldman等)中所述的凝膠床的鹽水流動傳遞性提供滲透性的量度和孔隙度的量度。如下所述，該方法被改進以用于混合床離子交換吸濕聚合物體系。
據(jù)信在SFC測試中混合床離子交換吸濕聚合物試樣繼續(xù)從鹽水溶液中交換離子。最后，吸濕聚合物的離子交換容量超出，圍繞溶脹聚合物的溶液的離子強度增加，導(dǎo)致凝膠床的有些退脹。由于退脹而從凝膠中擠出的流體的量比在SFC測試過程中流經(jīng)凝膠床的流體的量要小。因為凝膠床的最終厚度明顯小于其起始厚度，因此凝膠床的最終厚度被用于計算SFC值。在計算中使用凝膠床的最終厚度，提供了在測試過程中獲得的最小SFC值。使用凝膠床的起始或中間厚度，會提供更高的SFC值。
雖然SFC不是孔隙度的直接量度，但是對流體的高滲透性通常需要粒子吸濕聚合物體系中具有高孔隙度。因此，混合床離子交換吸濕聚合物組合物的相對高的SFC數(shù)值也意味著相對高的孔隙度。
D.吸濕部件本發(fā)明的吸濕部件將含有前述的吸濕聚合物組合物，含有或不含其它任選的組分，如纖維、熱塑性材料等。優(yōu)選的物質(zhì)在美國專利US5，562，646(Goldman等人)的第23欄13行～第29欄16行進行了詳細的描述。含有這些吸濕聚合物的這些吸濕部件在吸濕芯中可用作流體儲存部件。這種流體儲存部件的主要功能是直接地或者從其它吸濕部件處(例如流體收集/分配部件)吸收排出的體液，然后持留這些流體，即使是當(dāng)其受到通常由于使用者運動而產(chǎn)生的壓力作用時。然而應(yīng)當(dāng)理解的是，這種含吸濕聚合物的吸濕部件還具有除流體儲存外的其它功能。
在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的吸濕部件將包含一個或多個具有相對高濃度的這些吸濕聚合物的區(qū)域。為提供相對較薄的可吸收和持留大量體液的吸濕用品，希望提高這些吸濕聚合物的含量，并減少其它組分、特別是纖維組分的含量。然而，為了在相對較高的濃度下使用這些吸濕聚合物，很重要的是，這些聚合物在相對較高的限定壓力下應(yīng)具有相對較高的需用吸收容量(即PUP吸收值)，并且優(yōu)選在壓力下應(yīng)具有相對較高的滲透性(即SFC值)。這就是說，當(dāng)聚合物在體液存在下溶脹時，它可以提供足夠的能力以收集這些排出的體液，然后通過具有相對高凝膠濃度的區(qū)或?qū)訉⑦@些流體傳送至吸濕部件和/或吸濕芯的其它區(qū)域，和/或然后儲存這些體液。
在量度吸濕聚合物組合物在一吸濕部件的給定區(qū)域中的濃度時，相對于吸濕聚合物和存在于含聚合物的區(qū)域中的其它任何組分(例如纖維、熱塑性材料等)的總重量，使用吸濕聚合物的重量百分數(shù)?？紤]該量度方式，在按照本發(fā)明的一個吸濕部件的一個給定區(qū)域中，吸濕聚合物組合物的濃度范圍可以優(yōu)選是約40～100％、約50～100％、約60～100％、約70～100％、約80～100％、約90～100％。當(dāng)然，一般地，吸濕聚合物的相對濃度越高，吸濕部件越薄且越不占體積。
E.吸濕芯和吸濕用品如美國專利US5562646(Goldman等)中所述，本發(fā)明的吸濕聚合物組合物能僅用作吸收體液用的任何吸濕芯和/或吸濕用品中的常規(guī)吸濕聚合物?！?46專利在第33欄第7行～第52欄第24行中詳細描述了吸濕芯；在第52欄第25行～第54欄第9行中詳細描述了吸濕用品。此類用品包括尿布、月經(jīng)用品和/或成人失禁用品。混合床離子交換吸濕聚合物以相同重量代替通用吸濕聚合物使得用品的吸濕能力增加。或者，能夠以較低重量代替吸濕聚合物，使得不會增加用品的吸濕能力，但是使用品更輕、更薄和/或更不占體積。
將本發(fā)明吸濕聚合物引入到任何前面公開的吸濕用品中對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。此類用品包括具有特征的那些，例如可透氣底片、鉤環(huán)緊固件、雙組分纖維基質(zhì)等。
可含有這里所述的吸濕聚合物組合物的吸濕用品公開于，例如1965.12.21出版的U.S.3224926(Bernardin)；1969.4.22出版的U.S.3440135(Chung)；1976.1.13出版的U.S.3932209(Chatterjee)；和1977.7.12出版的U.S.4035147(Sangenis等)。更優(yōu)選的硬化纖維公開于1989.4.18出版的U.S.4822453(Dean等)；1989.12.19出版的U.S.4888093(Dean等)；1990.2.6出版的U.S.4898642(Moore等)；和1992.8.11出版的U.S.5137537(Herrow等)；1989.4.4出版的U.S.4818598(Wong)；1996.10.8出版的U.S.5562646(Goldman等)；1993.6.8出版的U.S.5217445(Young等)；1994.11.1出版的U.S.5360420(Cook等)； U.S.4935022(Lash等)；1993.11.16提出申請的U.S.申請系列No.08/153739(Dragoo等)；1993.12.8提出申請的U.S.申請系列No.08/164049(Dragoo等)；U.S.4260443(Lindsay等)；1984.8.21出版的U.S.4467012(Pedersen等)；1987.12.29出版的U.S.4715918(Lang)；1989.7.25出版的U.S.4851069(Packard等)；1990.8.21出版的U.S.4950264(Osborn)；1991.2.19出版的U.S.4994037(Bernardin)；1991.4.23出版的U.S.5009650(Bernardin)；1991.4.23出版的U.S.5009653(Osborn)；1992.7.7出版的U.S.5128082(Makoui)；1992.9.22出版的U.S.5149335(Kellenberger等)；和1993.1.5出版的U.S.5176668(Bernadin)；1993.10.21提出申請的U.S.申請系列號No.141156(Richards等)；1984.1.31出版的U.S.4429001(Kolpin等)；1991.11.19提出申請的U.S.專利申請系列No.07/794745(Aziz等)；所有這些均引為參考。
F.具體實施例由Chemdal Corporation of Palantine，Illinois(ASAP2300；批號426152)制得具有相對較高PUP吸收值(0.7磅/平方英寸時～33g/g；60分鐘)的輕微交聯(lián)、部分中和的聚(丙烯酸)吸濕聚合物。(ASAP-2300的類似試樣由TheProcter & Gamble Co.，Paper Technology Division，Cincinnati，OH.出售)。該材料用作參比試樣并在這里標(biāo)記為“Control Sample”。
相對于通用聚丙烯酸酯吸濕聚合物而言，提供了增加的整體性的吸濕聚合物試樣由Nippon Shokubai獲得(批號TN37408)。這是用聚氮丙啶表面處理的聚丙烯酸酯。所述聚合物詳細描述于1995.1.17提出申請的美國專利US5382610中。在這里該材料被稱為“Sample ST”。
實施例1離子交換吸濕聚合物的制備(ⅰ)陽離子交換吸濕聚合物為了制備陽離子交換吸濕聚合物，用U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)50目篩對部分參比樣品進行篩選，以除去直徑大于約300微米的粒子。通過將聚合物懸浮于稀鹽酸溶液(其通過向約900ml蒸餾并去離子的水中加入46.5g濃Hcl(Baker；36.5-38％HCl)而制得)，使約50g篩選的粒徑小于約300微米的吸濕聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝孕问?。將懸浮體輕輕攪拌約1.5小時，之后使吸濕聚合物靜置沉降，并通過潷析除去上層清液。用等體積的蒸餾并去離子的水替換潷去的溶液，將懸浮體輕輕攪拌約1小時，使吸濕聚合物靜置，并通過潷析再除去上層清液。用等體積蒸餾并去離子的水重復(fù)這種交換過程(約8次)，直至上層清液的pH值達到5～6。用異丙醇(試劑級；VWR，West Chester，PA)重復(fù)該交換過程三次，用丙酮(試劑級；VWR)進行三次交換，用無水醚(試劑級；EM Science，Gibbstown，NJ)進行一次交換。將產(chǎn)物輕輕鋪展在聚四氟乙烯片上，并使其干燥過夜。用刮鏟輕輕地人工攪動后，將產(chǎn)物在室溫高真空度下干燥約96小時，以除去任何殘余的溶劑。試樣經(jīng)U.S.A.20目篩篩選，以除去任何大的粒子或附聚物。得到約30g酸性形式的交聯(lián)聚(丙烯酸)離子交換吸濕聚合物(試樣PAA)，并在干燥空氣下貯存。
(ⅱ)陰離子交換吸濕聚合物以來自Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，Wisconsin(編號18，917-8；批號12922PQ)的50％水溶液形式獲得標(biāo)稱重均分子量為750，000g/mol的支化聚氮丙啶。該溶液的20g試樣再用37g蒸餾水稀釋，并在250mL燒杯中攪拌30分鐘，實現(xiàn)完全溶解。將2.14g的乙二醇二縮水甘油醚(50％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號E2，720-3；批號07405DN)加入到聚氮丙啶溶液中，在被放入約65℃的通風(fēng)烘箱經(jīng)過3小時之前，在室溫下將混合物攪拌約2分鐘。將所得凝膠冷卻，然后使其成為直徑約1～5mm的碎片。然后將混合物轉(zhuǎn)移到含有2升蒸餾水的4000mL燒瓶中，并輕輕攪拌整夜。潷析出過量的水，將所剩試樣在高真空度下干燥約96小時，得到輕微交聯(lián)的聚氮丙啶陰離子交換吸濕聚合物，其在干燥空氣中貯存(試樣BPEI)。
(ⅲ)混合床離子交換吸濕聚合物在干燥氮氣下低溫研磨并篩分交聯(lián)的聚氮丙啶陰離子交換吸濕聚合物(試樣BPEI)。收集經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)25目篩，但是不經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)70目篩(即粒子直徑范圍大約是200～700微米的級分)的粒徑級分。
將大約等重的篩分交聯(lián)聚(丙烯酸)陽離子交換吸濕聚合物(試樣PAA)和篩分交聯(lián)聚氮丙啶陰離子交換吸濕聚合物(試樣BPEI)一起混合，使得每種類型的聚合物的粒子均勻分布于混合物中。該混合物包括本發(fā)明的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-1)。
(ⅳ)PUP吸收能力測試將大約0.9g的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-1)轉(zhuǎn)移到PUP圓柱體中(如上面的測試方法部分中所述)，并輕輕鋪展在包含圓柱體基座的篩的整個面積上。在限定壓力為0.7和1.4磅/平方英寸下測定單獨試樣的PUP吸收能力，所吸收流體的量是在16小時的常規(guī)間隔內(nèi)測試的量。在圖3和4中分別顯示了在0.7和1.4磅/平方英寸時測試的作為時間的函數(shù)的PUP吸收能力。在2、4、8和16小時選擇的PUP吸收能力數(shù)據(jù)列于下面的表1中。
表1吸濕聚合物組合物的PUP吸收能力

PUP吸收能力的比較表明，相對于在類似測試條件下部分中和的聚丙烯酸酯吸濕聚合物(參比試樣)的容量，8小時后混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-1)在限定壓力為1.4磅/平方英寸時的PUP吸收能力增加大約100％，在限定壓力為0.7磅/平方英寸時的PUP吸收能力增加大約40％。
(ⅴ)滲透性測試滲透性的量度和孔隙度的量度由1996.10.8出版的美國專利US5562646(Goldman等)中描述的凝膠床的鹽水流動傳遞值提供。如上面測試方法部分中所述，該方法被改進以用于混合床離子交換吸濕聚合物體系。大約0.9g的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-1)被轉(zhuǎn)移到為鹽水流動傳遞值測試(SFC)而設(shè)的圓柱體中，并輕輕鋪展在包含圓柱體基座的篩的整個面積上。測試的鹽水流動傳遞性數(shù)值列于下面的表2中。
表2吸濕聚合物組合物的SFC數(shù)值

鹽水流動傳遞性數(shù)值的比較表明，混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-1)的孔隙度和滲透性顯著地大于在類似測試條件下的部分中和的聚丙烯酸酯吸濕聚合物(參比試樣)的那些。
(ⅵ)凝膠床的整體性溶脹狀態(tài)的吸濕聚合物組合物層的整體性量度由上述的鋼球式頂破強度(BBS)提供。對于試樣MB-1、試樣ST和參比試樣測試的鋼球式頂破強度數(shù)值列于下面的表3中表3混合床離子交換吸濕聚合物組合物的BBS數(shù)值

表3中鋼球式頂破強度數(shù)值的比較表明，相對于在類似條件下的部分中和聚丙烯酸酯吸濕聚合物(參比試樣)和試樣ST，混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-1)具有明顯增加的凝膠層整體性。
實施例2離子交換吸濕聚合物的制備(ⅰ)陽離子交換吸濕聚合物如實施例1的部分(ⅰ)中所述制備陽離子交換吸濕聚合物；(試樣PAA)。
(ⅱ)陰離子交換吸濕聚合物a)交聯(lián)的聚烯丙胺的制備由Polysciences，Inc.Warrington，Pennsylvania獲得標(biāo)稱重均分子量為60，000g/mol的聚烯丙胺氫氯化物(編號18378；批號455913)。通過將16.4g的聚合物溶解于165mL蒸餾水中得到聚烯丙胺氫氯化物的溶液。在攪拌下將15.6g的50％氫氧化鈉水溶液逐滴加入到該溶液中。將2.0g的乙二醇二縮水甘油醚(50％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號E2，720-3；批號07405DN)加入到聚烯丙胺溶液中，在被放入約65℃的通風(fēng)烘箱經(jīng)過3小時之前，在室溫下將混合物攪拌約2分鐘。將所得凝膠破碎成為直徑約5mm的碎片。然后將其轉(zhuǎn)移到含有1升蒸餾水的4000mL燒瓶中。將混合物輕輕攪拌整夜并潷析出過量的水。將所剩試樣在高真空度室溫下干燥約96小時，得到輕微交聯(lián)的聚烯丙胺陰離子交換吸濕聚合物，其在干燥空氣中貯存(試樣PAAM)。
b)試樣PAAM的甲基化作用將21.02g甲酸(96％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號25，136-4)和35.56g甲醛(37％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號25，254-9；批號04717TZ)加入到800g蒸餾水中。將10g交聯(lián)的聚烯丙胺(試樣PAAM)加入到上面溶液中，并將混合物放入70℃烘箱中經(jīng)過24小時。通過潷析回收凝膠，并在1000mL水中攪拌整夜以除去提取物。將上清液潷出，并用1升1.7％的氫氧化鈉水溶液替換，以除去凝膠中過量的甲酸。將該混合物靜置大約24小時，并通過潷析出上清液回收聚合物。用1升1.7％的氫氧化鈉水溶液重復(fù)該過程(約3次)直到pH值為13。通過真空過濾回收凝膠并在3000mL水中浸漬整夜。潷析出過量的水并在高真空度室溫下干燥所剩試樣大約96小時，得到輕微交聯(lián)的叔-聚烯丙胺陰離子交換吸濕聚合物，將其在干燥空氣下貯存。產(chǎn)物的NMR光譜分析表明，聚合物中大約90％的胺基團被甲基化，形成叔胺部分(試樣叔-PAAM)。
(ⅲ)混合床離子交換吸濕聚合物在干燥氮氣下低溫研磨并篩分交聯(lián)的叔-聚烯丙胺陰離子交換吸濕聚合物(試樣叔-PAAM)。收集經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)25目篩，但是不經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)70目篩(即粒子直徑范圍大約是200～700微米的級分)的粒徑級分。
將大約0.29g的篩分交聯(lián)聚(丙烯酸)陽離子交換吸濕聚合物(試樣PAA)和0.71g篩分交聯(lián)聚叔-聚烯丙胺陰離子交換吸濕聚合物(試樣叔-PAAM)一起混合，使得每種類型的聚合物的粒子均勻分布于混合物中。該混合物包括混合床離子交換吸濕聚合物組合物(本發(fā)明的試樣MB-2)。
(ⅳ) PUP吸收能力測試將大約0.9g的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-2)轉(zhuǎn)移到PUP圓柱體中(如上面的測試方法部分中所述)，并輕輕鋪展在包含圓柱體基座的篩的整個面積上。在限定壓力為0.7和1.4磅/平方英寸下測定單獨試樣的PUP吸收能力，所吸收流體的量是在16小時的常規(guī)間隔內(nèi)測試的量。在圖3和4中分別顯示了在0.7和1.4磅/平方英寸時測試的作為時間的函數(shù)的PUP吸收能力。在2、4、8和16小時選擇的PUP吸收能力數(shù)據(jù)列于下面的表4中。
表4吸濕聚合物組合物的PUP吸收能力

PUP吸收能力的比較表明，在上述測試條件下，混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-2)比部分中和的聚丙烯酸酯吸濕聚合物(參比試樣)可吸收明顯更多的合成尿液。
實施例3離子交換吸濕聚合物的制備(ⅰ)陽離子交換吸濕聚合物如實施例1的部分(ⅰ)中所述制備陽離子交換吸濕聚合物；(試樣PAA)。
(ⅱ)陰離子交換吸濕聚合物a)線性聚氮丙啶的制備由Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，Wisconsin(編號37，397-4；批號17223HG)得到標(biāo)稱重均分子量為500，000g/mol的聚(2-乙基-2-噁唑啉)。將100g的聚(2-乙基-2-噁唑啉)試樣溶解于通過混合1000mL水與200mL濃鹽酸所制得的鹽酸溶液中。將溶液在100℃下回流72小時，然后冷卻至室溫通過在攪拌下滴加256mL的50％氫氧化鈉溶液使產(chǎn)物從反應(yīng)溶液中沉淀出來。通過真空過濾回收白色固體沉淀物，并用5000mL水洗滌。冷凍干燥產(chǎn)物48小時，得到線性聚氮丙啶。
b)交聯(lián)的線性聚氮丙啶的制備將5.0g上面制備的線性聚氮丙啶溶解于50mL甲醇中。將0.5g的乙二醇二縮水甘油基醚(50％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號E2，720-3；批號07405DN)加入到線性聚氮丙啶溶液中，在被放入約65℃的通風(fēng)烘箱經(jīng)過3小時之前，在室溫下將混合物攪拌約2分鐘。將所得凝膠破碎成直徑約5mm的碎片，在500mL甲醇中輕輕攪拌整夜。通過潷析回收試樣，并在高真空度下干燥約48小時，得到輕微交聯(lián)的聚氮丙啶陰離子交換吸濕聚合物，其在干燥空氣中貯存(試樣LPEI-1)。
c)交聯(lián)的聚氮丙啶的部分甲基化作用將5.37g上面制備的線性聚氮丙啶溶解于45g甲醇中。將1.07g的乙二醇二縮水甘油基醚(50％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號E2，720-3；批號07405DN)加入到線性聚氮丙啶溶液中，在被放入約65℃的通風(fēng)烘箱經(jīng)過3小時之前，在室溫下將混合物攪拌約2分鐘。將所得凝膠破碎成直徑約5mm的碎片，在500mL甲醇中輕輕攪拌整夜。通過潷析回收試樣，并在高真空度下干燥約48小時，得到輕微交聯(lián)的聚氮丙啶陰離子交換吸濕聚合物，其在干燥空氣中貯存(試樣LPEI-2)。
將48.44g甲酸(96％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號25，136-4)和81.17g甲醛(37％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號25，254-9)加入到370.39 g蒸餾水中，得到500g儲備溶液。將46.98g該儲備溶液加入到5.37g交聯(lián)的線性聚氮丙啶(試樣LPEI-2)中。將混合物用450mL蒸餾水進一步稀釋并放入70℃烘箱中經(jīng)過24小時。通過潷析回收凝膠，并在2500mL水中攪拌整夜以除去提取物。將上清液潷出，并用20mL的50％氫氧化鈉水溶液替換，以除去凝膠中過量的甲酸。將該混合物靜置大約3小時，并通過潷析出上清液回收聚合物。用20mL的50％氫氧化鈉水溶液重復(fù)該過程(約3次)直到pH值為13。通過真空過濾回收凝膠并在1000mL水中浸漬整夜。潷析出上清液并用500mL四氫呋喃替換。24小時后，潷析出四氫呋喃并用500mL無水乙醚替換。24小時后，潷析出乙醚并在高真空度室溫下干燥凝膠48小時。產(chǎn)物的NMR光譜分析表明，聚合物中大約65％的胺基團被甲基化，形成叔胺部分(試樣NMEI-65)。
(ⅲ)混合床離子交換吸濕聚合物在干燥氮氣下分別低溫研磨并篩分交聯(lián)的線性聚氮丙啶和聚(N-甲基氮丙啶)陰離子交換吸濕聚合物(試樣LPEI-1和NMEI-65)。對于每種材料，收集經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)25目篩，但是不經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)70目篩(即粒子直徑范圍大約是200～700微米的級分)的粒徑級分。
將大約1g的每種篩分交聯(lián)陰離子交換吸濕聚合物(試樣LPEI-1和NMEI-65)分別與1g的篩分交聯(lián)聚(丙烯酸)陽離子交換吸濕聚合物(試樣PAA)一起混合，使得每種類型的聚合物的粒子均勻分布于混合物中。這些混合物每種都包括本發(fā)明的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(分別是試樣MB-3a和MB-3b)。
(ⅳ)PUP吸收能力測試將大約0.9g的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-3a和MB-3b)轉(zhuǎn)移到單獨的PUP圓柱體中(如上面的測試方法部分中所述)，并輕輕鋪展在包含圓柱體基座的篩的整個面積上。在限定壓力為0.7和1.4磅/平方英寸下測定單獨試樣的PUP吸收能力，所吸收流體的量是在16小時的常規(guī)間隔內(nèi)測試的量。在圖3和4中分別顯示了在0.7和1.4磅/平方英寸時測試的作為時間的函數(shù)的PUP吸收能力。在4、8和16小時選擇的PUP吸收能力數(shù)據(jù)列于下面的表5中。
表5吸濕聚合物組合物的PUP吸收能力

PUP吸收能力的比較表明，在上述測試條件下，混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-3a和MB-3b)比部分中和的聚丙烯酸酯吸濕聚合物(參比試樣)可吸收明顯更多的合成尿液。
實施例4離子交換吸濕聚合物的制備(ⅰ)陽離子交換吸濕聚合物通過將24.03g丙烯酸單體(Aldrich Chemical Co.，編號14，723-0；批號10115JC)放入清潔的250mL樹脂鍋中，來合成均勻交聯(lián)的聚(丙烯酸)。將0.77g的N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺(Aldrich Chemical Co.，編號14，607-2；批號07620EQ)和0.093g的2，2′-偶氮雙(2-脒基丙烷)二氫氯化物溶解于96g水中，并加入到樹脂鍋中的丙烯酸單體中。將樹脂鍋密封并用氮氣吹掃15分鐘，然后放入65℃烘箱中經(jīng)過16小時。
將所得凝膠冷卻，然后將其破碎成直徑約1～5mm的碎片并在70℃真空下干燥16小時。使用Wiley Mill將試樣研磨并通過U.S.A.20目篩篩分，得到均勻交聯(lián)的聚(丙烯酸)粒子。將試樣進一步篩分以獲得經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)25目篩、但是不經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)70目篩的粒徑級分(即粒子直徑范圍大約是212～710微米的級分)(試樣PAA-2)。
(ⅱ)陰離子交換吸濕聚合物將0.15g的Span40(Ruger Chemical Co.；批號W4250C12)加入到500mL樹脂鍋中的200mL環(huán)己烷(Aldrich；批號LR00246KR)中。將混合物在60℃攪拌30分鐘，以實現(xiàn)完全溶解。以來自Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，Wisconsin(編號18，917-8；批號12922PQ)的50％水溶液形式獲得標(biāo)稱重均分子量為750，000g/mol的支化聚氮丙啶。該溶液的20g試樣再用30g蒸餾水稀釋，并在250mL燒杯中攪拌30分鐘，實現(xiàn)完全溶解。將2.14g的乙二醇二縮水甘油基醚(50％溶液)(Aldrich Chemical Co.，編號E2，720-3；批號07405DN)加入到聚氮丙啶溶液中，在攪拌下被緩慢加入到環(huán)己烷溶液中之前，在室溫下將混合物攪拌約1分鐘。在60℃將混合物攪拌2小時。潷析出過量的環(huán)己烷，將所剩球體用200mL熱的新鮮環(huán)己烷洗滌。球體在300mL蒸餾水中浸漬整夜。過濾掉過量的水，將所剩球體用大約1000mL蒸餾水洗滌。交聯(lián)的聚氮丙啶球體被轉(zhuǎn)移到寬口100mL瓶中，將0.005g的疏水沉淀二氧化硅(Sipernat D17，CAS號68611-44-9)加入到球體中，輕輕搖動混合物以使二氧化硅在混合物中均勻分布。將材料在高真空度下干燥大約96小時，得到輕微交聯(lián)的聚氮丙啶陰離子交換吸濕聚合物球體，其在干燥空氣下貯存。將材料過篩得到經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)25目篩、但是不經(jīng)過U.S.A.系列標(biāo)準(zhǔn)50目篩的粒徑級分(即粒子直徑范圍大約是300～710微米的級分)(試樣BPEI-2)。
(ⅲ)混合床離子交換吸濕聚合物將大約等重的篩分交聯(lián)聚(丙烯酸)陽離子交換吸濕聚合物粒子(試樣PAA-2)和篩分球形交聯(lián)聚氮丙啶陰離子交換吸濕聚合物粒子(試樣BPEI-2)一起混合，使得每種類型的聚合物的粒子均勻分布于混合物中。該混合物包括本發(fā)明的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-4)。
(ⅳ)PUP吸收能力測試將大約0.9g的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-4)轉(zhuǎn)移到PUP圓柱體中(如上面的測試方法部分中所述)，并輕輕鋪展在包含圓柱體基座的篩的整個面積上。在限定壓力為0.7和1.4磅/平方英寸下測定單獨試樣的PUP吸收能力，所吸收流體的量是在16小時的常規(guī)間隔內(nèi)測試的量。在圖xx和yy中分別顯示了在0.7和1.4磅/平方英寸時測試的作為時間的函數(shù)的PUP吸收能力。選定的在2、4、8和16小時的PUP吸收能力數(shù)據(jù)列于下面的表6中。
表6吸濕聚合物組合物的PUP吸收能力

PUP吸收能力的比較表明，相對于在類似測試條件下部分中和的聚丙烯酸酯吸濕聚合物(參比試樣)的容量，16小時后混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-4)在限定壓力為1.4磅/平方英寸時的PUP吸收能力有大約60％的增加量，在限定壓力為0.7磅/平方英寸時的PUP吸收能力有大約9％的增加量。
(ⅴ)滲透性測試滲透性的量度和孔隙度的量度由1996.10.8出版的美國專利US5562646(Goldman等)中描述的凝膠床的鹽水流動傳遞值提供。如上面測試方法部分中所述，該方法被改進以用于混合床離子交換吸濕聚合物體系。大約0.9g的混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-4)被轉(zhuǎn)移到為鹽水流動傳遞值測試(SFC)設(shè)計的圓柱體中，并輕輕鋪展在包含圓柱體基座的篩的整個面積上。測試的鹽水流動傳遞性數(shù)值列于下面的表7中。
表7吸濕聚合物組合物的SFC數(shù)值

鹽水流動傳遞性數(shù)值的比較表明，混合床離子交換吸濕聚合物組合物(試樣MB-4)的孔隙度和滲透性顯著地大于在類似測試條件下的部分中和的聚丙烯酸酯吸濕聚合物(參比試樣)的那些。
權(quán)利要求
1.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為39g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性(SFC)值至少為50×10-7cm3sec/g。
2.權(quán)利要求1的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物的SFC數(shù)值至少為50～100×10-7cm3sec/g。
3.權(quán)利要求1-2的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為41g/g。
4.權(quán)利要求1-3中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為43g/g。
5.權(quán)利要求1-4中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為39g/g～58g/g。
6.權(quán)利要求1-5中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為41g/g～55g/g。
7.權(quán)利要求1-6中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為43g/g～50g/g。
8.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為30g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性(SFC)值至少為500×10-7cm3sec/g。
9.權(quán)利要求8的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物的SFC數(shù)值至少為500～1100×10-7cm3sec/g。
10.權(quán)利要求8-9的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為35g/g。
11.權(quán)利要求8-10中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為40g/g。
12.權(quán)利要求8-11中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為30g/g～50g/g。
13.權(quán)利要求8-12中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為35g/g～45g/g。
14.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在0.7磅/平方英寸的加載下，8小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為40g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性值至少為50×10-7cm3sec/g。
15.權(quán)利要求14的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物的SFC數(shù)值至少為50～100×10-7cm3sec/g。
16.權(quán)利要求14-15的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為42g/g。
17.權(quán)利要求14-16中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為44g/g。
18.權(quán)利要求14-17中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為40g/g～59g/g。
19.權(quán)利要求14-18中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為42g/g～57g/g。
20.權(quán)利要求14-19中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為44g/g～55g/g。
21.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在0.7磅/平方英寸的加載下，16小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為42g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性值至少為50×10-7cm3sec/g。
22.權(quán)利要求21的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物的SFC數(shù)值至少為50～100×10-7cm3sec/g。
23.權(quán)利要求21-22的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為44g/g。
24.權(quán)利要求21-23中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為46g/g。
25.權(quán)利要求21-24中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為42g/g～61g/g。
26.權(quán)利要求21-25中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為44g/g～59g/g。
27.權(quán)利要求21-26中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為46g/g～57g/g。
28.權(quán)利要求21-27中任一的吸濕聚合物組合物，在0.7磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為48g/g～54g/g。
29.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為35g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性值至少為50×10-7cm3sec/g。
30.權(quán)利要求29的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物的SFC數(shù)值至少為50～100×10-7cm3sec/g。
31.權(quán)利要求29-30的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為36g/g。
32.權(quán)利要求29-31中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為37g/g。
33.權(quán)利要求29-32中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為35g/g～50g/g。
34.權(quán)利要求29-33中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為36g/g～45g/g。
35.權(quán)利要求29-34中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為37g/g～42g/g。
36.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為27g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性(SFC)值至少為500×10-7cm3sec/g。
37.權(quán)利要求36的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物具有SFC數(shù)值至少為500～1100×10-7cm3sec/g。
38.權(quán)利要求36-37的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為33g/g。
39.權(quán)利要求36-38中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為47g/g。
40.權(quán)利要求36-39中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為27g/g～47g/g。
41.權(quán)利要求36-40中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，4小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為33g/g～42g/g。
42.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在1.4磅/平方英寸的加載下，8小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為36g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性值至少為50×10-7cm3sec/g。
43.權(quán)利要求42的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物的SFC數(shù)值至少為50～100×10-7cm3sec/g。
44.權(quán)利要求42-43的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為38g/g。
45.權(quán)利要求42-44中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為40g/g。
46.權(quán)利要求42-45中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為36g/g～54g/g。
47.權(quán)利要求42-46中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為38g/g～50g/g。
48.權(quán)利要求42-47中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，8小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為40g/g～46g/g。
49.一種吸濕聚合物組合物，其(ⅰ)在1.4磅/平方英寸的加載下，16小時后在合成尿液中的承壓下吸收能力值(PUP)至少為37g/g，和(ⅱ)鹽水流動傳遞性值至少為50×10-7cm3sec/g。
50.權(quán)利要求49的吸濕聚合物組合物，其特征在于該組合物具有SFC數(shù)值至少為50～100×10-7cm3sec/g。
51.權(quán)利要求49-50的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為39g/g。
52.權(quán)利要求49-51的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值至少為41g/g。
53.權(quán)利要求49-52中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為37g/g～56g/g。
54.權(quán)利要求49-53中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為39g/g～52g/g。
55.權(quán)利要求49-54中任一的吸濕聚合物組合物，在1.4磅/平方英寸的加載下，16小時后其在合成尿液中的PUP吸收能力值為41g/g～48g/g。
56.一種用于存留含水體液的吸濕部件，包括至少一個包含權(quán)利要求1-55中任一的吸濕聚合物組合物的區(qū)域。
57.一種包括透液頂片、底片和位于該頂片和該底片之間的吸濕芯的吸濕用品，其特征在于該吸濕芯含有權(quán)利要求1-56中任一的吸濕部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于存留體液如尿的吸濕材料。特別地,本發(fā)明涉及在限定壓力為0.7磅/平方英寸和/或1.4磅/平方英寸下就吸濕容量來說具有優(yōu)異吸濕性能以及優(yōu)異流體滲透性能的吸濕聚合物組合物。本發(fā)明還涉及包含這些吸濕聚合物組合物的吸濕部件,并涉及包含吸濕部件的吸濕用品。
文檔編號A61L15/60GK1286636SQ98813876
公開日2001年3月7日 申請日期1998年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月7日
發(fā)明者阿爾曼·阿什拉夫, 布賴恩·赫德 申請人:寶潔公司