專利名稱：拉伸的吸收性聚合物纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備吸收水相或水的聚合物纖維的方法、制備該纖維的裝置、吸收性聚合物纖維以及這些吸收性聚合物纖維和所述裝置的用途。
除了顆粒狀超吸收體外，纖維狀的超吸收體由于其大表面積而代表了衛(wèi)生應(yīng)用中有利的三維形式。吸收性聚合物纖維是特別有利的，因?yàn)閺目蛇x擇地與非吸收性纖維組合的這些纖維可制得無緯材料、編織網(wǎng)狀材料或無紡材料，此外，與顆粒狀超吸收體相比，吸收性聚合物纖維對于含蛋白質(zhì)的水相(例如血液或強(qiáng)烈粘著在一起的液體)通常具有更好的吸收性能。
不可能以簡單方式從吸收性聚合物制得纖維。通常，吸收性聚合物是交聯(lián)的，因此通過紡絲噴嘴制得的纖維存在嚴(yán)重的問題。
例如，在使用紡絲噴嘴制備吸收性纖維時(shí)，使用的是具有軟化共聚單體的非交聯(lián)的聚丙烯酸。對于其它吸收性聚合物纖維而言，馬來酸酐和異丁烯的共聚物形成基材。這樣，馬來酸和異丁烯的共聚物通過紡絲噴嘴以非交聯(lián)形式轉(zhuǎn)化為纖維形式，然后通過加熱進(jìn)行交聯(lián)，由此在轉(zhuǎn)化為纖維形式之前已經(jīng)將交聯(lián)劑加入所述非交聯(lián)的聚合物中。這種方法例如在US5151465中作了描述。這種方法的缺點(diǎn)尤其在于由于由這些纖維所形成的纖維復(fù)合材料對于給定的表面特性的適應(yīng)能力低，因此僅具有低柔軟性的纖維經(jīng)常只能用于有限的用途中(例如用于電纜套)。如果以纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的形式使用，則該纖維不能用作衣物制品的成分，這是因?yàn)樗銎瑺罱Y(jié)構(gòu)的低柔軟性會(huì)降低衣物制品的柔性，因而降低穿著舒適感。
本發(fā)明的總的目的是克服本領(lǐng)域現(xiàn)狀中存在的缺點(diǎn)。
此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供吸收性聚合物纖維，其特別適合用于衛(wèi)生制品。
本發(fā)明的另一目的是提供吸收性聚合物纖維，其特征在于與先前的吸收性聚合物纖維相比具有特別有利的柔軟性。
根據(jù)另一目的，所述聚合物纖維的特殊柔軟性另外使得該纖維能夠以纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的形式使用(例如用于電纜套)，從而由于所述纖維的特殊柔軟性，該纖維基材片結(jié)構(gòu)特別能夠使其適應(yīng)給定的表面特性，因此可以在特性差異很大的表面的整個(gè)表面上鋪放緊密。該纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)由于其柔軟性，還可特別適合用于衣物制品。
此外，本發(fā)明的一個(gè)目的提供一種制備吸收性聚合物纖維的方法，該方法可減少或克服通過紡絲噴嘴制備吸收性聚合物纖維的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種裝置，通過該裝置可獲得吸收性聚合物纖維，并且不存在與采用紡絲噴嘴制備吸收性聚合物纖維有關(guān)的缺點(diǎn)。
此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供纖維，該纖維除了可以減少與采用紡絲噴嘴制備吸收性聚合物纖維有關(guān)的缺點(diǎn)，還具有用于衛(wèi)生制品的足夠良好的吸收性能。
最后，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種衛(wèi)生制品或所述衛(wèi)生制品的液體吸收部分，其可以減少或克服與非纖維、特別是顆粒狀吸收性聚合物有關(guān)的缺點(diǎn)并且對穿著舒適感以及液體吸收和保留性能的負(fù)面影響盡可能小。
以上目的通過主權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求所概括范圍的保護(hù)主題而實(shí)現(xiàn)，其中從屬權(quán)利要求形成了這些解決方案的優(yōu)選實(shí)施方案。
因此，以上目的通過一種由包含聚合物(A1)和水的組合物制備吸收水相或水的聚合物纖維的方法而實(shí)現(xiàn)，分別基于聚合物(A1)的總重量，所述水量為10～90重量％，優(yōu)選為20～80重量％，更優(yōu)選為30～70重量％，其中該組合物的至少兩個(gè)不同區(qū)域由于外力作用通過自由拉伸而彼此分離。
由于可用作聚合物(A1)的聚合物是比所述聚合物纖維交聯(lián)程度低的聚合物，因此可以使用優(yōu)選兩者均交聯(lián)的聚合物，優(yōu)選輕度交聯(lián)的和非交聯(lián)的聚合物，優(yōu)選非交聯(lián)的聚合物。這些聚合物(A1)除水之外優(yōu)選基于(α1)0.1～100重量％、優(yōu)選20～98.99重量％、特別優(yōu)選30～98.95重量％聚合的烯鍵式不飽和的含酸基團(tuán)的單體或其鹽，或者聚合的烯鍵式不飽和的含有質(zhì)子化氮或季氮的單體，或者它們的混合物，其中特別優(yōu)選的是至少含有烯鍵式不飽和的含酸基團(tuán)的單體、優(yōu)選丙烯酸的混合物，(α2)0～70重量％、優(yōu)選1～60重量％、特別優(yōu)選1～40重量％聚合的烯鍵式不飽和的可與(α1)共聚的單體，(α3)0～30重量％、優(yōu)選0.01～20重量％、特別優(yōu)選0.05～15重量％、更優(yōu)選0.1～10重量％的一種或多種交聯(lián)劑，(α4)0～30重量％、優(yōu)選1～20重量％、特別優(yōu)選5～10重量％水溶性的聚合物，和(α5)0～20重量％、優(yōu)選0.01～7重量％、特別優(yōu)選0.05～5重量％的一種或多種添加劑，其中(α1)～(α5)的重量份數(shù)之和為100重量％。
所述單烯鍵式不飽和的含酸基團(tuán)的單體(α1)可以被部分或全部中和，優(yōu)選被部分中和。所述單烯鍵式不飽和的含酸基團(tuán)的單體優(yōu)選被中和20～80摩爾％，特別優(yōu)選30～70摩爾％，更優(yōu)選40～60摩爾％。單體(α1)的中和可發(fā)生在聚合之前，也可發(fā)生在聚合之后。此外，可用堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、氨以及碳酸鹽和碳酸氫鹽進(jìn)行中和。此外，可考慮任何與所述酸形成水溶性鹽的其他堿。也可以考慮用不同堿進(jìn)行混合中和。優(yōu)選用氨或堿金屬氫氧化物中和，特別優(yōu)選用氫氧化鈉或氨中和。關(guān)于中和度，游離的酸基團(tuán)數(shù)可通過與其他交聯(lián)劑的反應(yīng)而檢驗(yàn)，該交聯(lián)劑可與所述聚合物中未中和的酸基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)。所述吸收性聚合物纖維的吸收性能可以優(yōu)選通過游離的酸基團(tuán)數(shù)和所用交聯(lián)劑的量進(jìn)行控制。
此外，在聚合物纖維或聚合物中，所述游離的酸基團(tuán)可以占主導(dǎo)地位，這樣該吸收性聚合物纖維的pH值處于酸性范圍內(nèi)。該酸性的吸水性聚合物纖維可以被具有游離的堿基團(tuán)(優(yōu)選氨基)的聚合物或聚合物纖維或其混合物(與所述酸性聚合物相比是堿性的)至少部分中和。在這種中和作用中，優(yōu)選至少一種酸性聚合物纖維分別與堿性粒子或堿性聚合物纖維組合，或者反之亦然，從而形成混合物。特別優(yōu)選至少一種酸性聚合物纖維與堿性聚合物或者與堿性聚合物纖維進(jìn)行混合，優(yōu)選與堿性聚合物進(jìn)行混合。這些聚合物混合物在文獻(xiàn)中被稱為“混合床離子交換吸收性聚合物”(MBIEA-聚合物)，并被公開在尤其是WO 99/34843中。WO 99/34843的公開內(nèi)容在此引作參考，因此是本文的一部分。通常，MBIEA聚合物表示一種組合物，該組合物一方面含有能夠交換陰離子的堿性聚合物，另一方面含有與所述堿性聚合物相比呈酸性并且能夠交換陽離子的聚合物。所述堿性聚合物含有堿基團(tuán)，并且一般通過帶有堿基團(tuán)或帶有能被轉(zhuǎn)化為堿基團(tuán)的基團(tuán)的單體聚合獲得。這些單體特別是那些含有伯胺、仲胺或叔胺或相應(yīng)的膦或者至少兩種上述官能團(tuán)的單體。這類單體尤其包括吖丙啶(ethyleneamine)、烯丙基胺、二烯丙基胺、4-氨基丁烯、烷氧基環(huán)烯、乙烯基甲酰胺、5-氨基戊烯、碳二亞胺、甲醛肟(Formaldacin)、黑素等，以及它們的仲胺或叔胺衍生物。
優(yōu)選的單烯鍵式不飽和的含酸基團(tuán)的單體(α1)是丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、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-丙烯氧基丙酸、山梨酸(sorbinic acid)、α-氯代山梨酸、2′-甲基異巴豆酸、肉桂酸、對-氯代肉桂酸、β-硬脂酸、衣康酸、檸康酸、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，其中丙烯酸和甲基丙烯酸是特別優(yōu)選的，丙烯酸是更特別優(yōu)選的。
除了這些含羧酸基團(tuán)的單體外，其他優(yōu)選的單烯鍵式不飽和的含酸基團(tuán)的單體(α1)是烯鍵式不飽和的磺酸單體或烯鍵式不飽和的膦酸單體。
優(yōu)選的烯鍵式不飽和的磺酸單體是烯丙基磺酸、或者脂族或芳族乙烯基磺酸、或者丙烯酸系磺酸或甲基丙烯酸系磺酸。優(yōu)選的脂族或芳族乙烯基磺酸是乙烯基磺酸、4-乙烯基芐基磺酸、乙烯基甲苯磺酸和苯乙烯磺酸。優(yōu)選的丙烯酸系磺酸或甲基丙烯酸系磺酸是(甲基)丙烯酸磺基乙酯、(甲基)丙烯酸磺基丙酯和2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸。作為(甲基)丙烯酰胺烷基磺酸，優(yōu)選2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸。
還優(yōu)選烯鍵式不飽和的膦酸單體，例如乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、乙烯基芐基膦酸、(甲基)丙烯酰氨基烷基膦酸、丙烯酰氨基烷基二膦酸、膦?；谆囊蚁┗泛?甲基)丙烯酰基膦酸衍生物。
優(yōu)選的烯鍵式不飽和的含質(zhì)子化氮的單體(α1)優(yōu)選質(zhì)子化形式的(甲基)丙烯酸二烷基氨基乙基酯，例如鹽酸(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯或(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯硫酸氫鹽，以及質(zhì)子化形式的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺，例如鹽酸二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、鹽酸二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺硫酸氫鹽或二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺硫酸氫鹽。
優(yōu)選的烯鍵式不飽和的含季氮的單體(α1)是季銨形式的(甲基)丙烯酸二烷基銨烷基酯，例如(甲基)丙烯酸三甲基銨乙基酯硫酸甲酯鹽或(甲基)丙烯酸二甲基乙基銨乙基酯硫酸乙酯鹽，以及季銨形式的(甲基)丙烯酰氨基烷基二烷基胺，例如(甲基)丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨、氯化(甲基)丙烯酸三甲基銨乙基酯或者(甲基)丙烯酰氨基丙基三甲基硫酸銨。
根據(jù)本發(fā)明，分別基于成分(α1)-(α5)的總重量，優(yōu)選吸收性聚合物(A1)含有至少50重量％、優(yōu)選至少70重量％、更優(yōu)選至少90重量％含羧酸基團(tuán)的單體。根據(jù)本發(fā)明，分別基于成分(α1)-(α5)的總重量，特別優(yōu)選所述聚合物含有至少50重量％、優(yōu)選至少70重量％的丙烯酸，基于所述聚合物(A1)中所含的酸基團(tuán)，該丙烯酸優(yōu)選被中和達(dá)至少20摩爾％，特別優(yōu)選至少50摩爾％。在本發(fā)明方法的一個(gè)特殊實(shí)施方案中，用作聚合物(A1)的是一種至少98重量％、優(yōu)選100重量％基于聚合的丙烯酸的聚合物，該丙烯酸被中和至少20摩爾％，優(yōu)選至少50摩爾％。
可與(α1)共聚的優(yōu)選的單烯鍵式不飽和單體(α2)是丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺。
除了丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺外，可能的(甲基)丙烯酰胺是烷基取代的(甲基)丙烯酰胺，或者(甲基)丙烯酰胺的氨基烷基取代衍生物，例如N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基氨基(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺或二乙基(甲基)丙烯酰胺。可能的乙烯基酰胺例如是N-乙烯基酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺、乙烯基吡咯烷酮。這些單體中，丙烯酰胺是特別優(yōu)選的。
可與(α1)共聚的其他優(yōu)選的單烯鍵式不飽和單體(α2)是可水分散的單體。優(yōu)選的可水分散的單體是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯或(甲基)丙烯酸丁酯，以及乙酸乙烯酯、苯乙烯和異丁烯。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的交聯(lián)劑(α3)是以下的化合物一個(gè)分子中具有至少兩個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的化合物(交聯(lián)劑類型I)；具有至少兩個(gè)在縮合反應(yīng)(＝縮合交聯(lián)劑)、加成反應(yīng)或開環(huán)反應(yīng)中可與單體(α1)或(α2)的官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物(交聯(lián)劑類型II)；具有至少一個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)和至少一個(gè)在縮合反應(yīng)、加成反應(yīng)或開環(huán)反應(yīng)中可與單體(α1)或(α2)的官能團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)的化合物(交聯(lián)劑類型III)；或者多價(jià)金屬陽離子(交聯(lián)劑類型IV)。因此，對于交聯(lián)劑類型I的化合物，通過所述交聯(lián)劑分子的烯鍵式不飽和基團(tuán)與單烯鍵式不飽和單體(α1)或(α2)的自由基聚合而實(shí)現(xiàn)所述聚合物的交聯(lián)，而對于交聯(lián)劑類型II的化合物和交聯(lián)劑類型IV的多價(jià)金屬陽離子，分別通過所述官能團(tuán)(交聯(lián)劑類型II)的縮合反應(yīng)或者通過多價(jià)金屬陽離子(交聯(lián)劑類型IV)與單體(α1)或(α2)的官能團(tuán)的靜電相互作用而實(shí)現(xiàn)聚合物的交聯(lián)。對于交聯(lián)劑類型III的化合物，相應(yīng)地通過所述烯鍵式不飽和基團(tuán)的自由基聚合或者另外通過所述交聯(lián)劑的官能團(tuán)和單體(α1)或(α2)的官能團(tuán)之間的縮合反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)聚合物的交聯(lián)。
交聯(lián)劑類型I的優(yōu)選化合物是聚(甲基)丙烯酸酯，其例如通過多元醇(例如乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、1，6-己二醇、甘油、季戊四醇、聚乙二醇或聚丙二醇)、氨基醇、聚亞烷基多胺(例如二亞乙基三胺或三亞乙基四胺)、或者具有烷氧基化的多元醇與丙烯酸或甲基丙烯酸的轉(zhuǎn)化而得到。其他優(yōu)選的交聯(lián)劑類型I的化合物是多聚乙烯基化合物、聚(甲代)烯丙基化合物、單乙烯基化合物的(甲基)丙烯酸酯或者單(甲代)烯丙基化合物(優(yōu)選多元醇或氨基醇的單(甲代)烯丙基化合物)的(甲基)丙烯酸酯。本文中參考了DE 19543366和DE 19543368。這些文獻(xiàn)在此引作參考，并形成本公開的一部分。
作為交聯(lián)劑類型I化合物的實(shí)例列舉的有二(甲基)丙烯酸亞烷基酯，例如二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，10-癸二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，12-十二烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，18-十八烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸環(huán)戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸亞甲基酯或二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯；亞烷基二(甲基)丙烯酰胺，例如N-甲基二(甲基)丙烯酰胺、N，N′-3-甲基亞丁基雙(甲基)丙烯酰胺、N，N′-(1，2-二羥基亞乙基)雙(甲基)丙烯酰胺、N，N′-六亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺或N，N′-亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺；二(甲基)丙烯酸多烷氧基酯，例如二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、二(甲基)丙烯酸雙丙甘醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯或者二(甲基)丙烯酸四丙二醇酯、雙酚-A-二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的雙酚-A-二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸亞芐基酯、1，3-二(甲基)丙烯酰氧基丙醇-2-氫醌二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷(優(yōu)選每羥基被1～30mol環(huán)氧烷烷氧基化，優(yōu)選被乙氧基化)的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸硫代乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸硫代丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸硫代聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸硫代聚丙乙二醇酯；二乙烯基醚，例如1，4-丁二醇二乙烯基醚；二乙烯基酯，例如己二酸二乙烯基酯；鏈二烯，例如丁二烯或1，6-己二烯、二乙烯基苯；二(甲代)烯丙基化合物，例如鄰苯二甲酸二(甲代)烯丙基酯或琥珀酸二(甲代)烯丙基酯；二(甲代)烯丙基二甲基氯化銨的均聚物和共聚物，以及二乙基(甲代)烯丙基氨基甲基(甲基)丙烯酸酯氯化銨的均聚物和共聚物；乙烯基系(甲基)丙烯酸酯化合物，例如(甲基)丙烯酸乙烯基酯；(甲代)烯丙基系(甲基)丙烯酸酯化合物，例如(甲基)丙烯酸(甲代)烯丙基酯、每羥基被1～30mol環(huán)氧乙烷乙氧基化的(甲基)丙烯酸(甲代)烯丙基酯；多元羧酸的二(甲代)烯丙基酯，例如馬來酸二(甲代)烯丙基酯、富馬酸二(甲代)烯丙基酯、琥珀酸二(甲代)烯丙基酯或?qū)Ρ蕉岫?甲代)烯丙基酯；具有3個(gè)或更多個(gè)烯鍵式不飽和的可自由基聚合的基團(tuán)的化合物，例如三(甲基)丙烯酸甘油酯、甘油(優(yōu)選每羥基被1～30mol環(huán)氧乙烷乙氧基化)的(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷(優(yōu)選每羥基被1～30mol環(huán)氧烷烷氧基化，優(yōu)選乙氧基化)的三(甲基)丙烯酸酯、三甲基丙烯酰胺、二(甲基)丙烯酸(甲代)亞烯丙基酯、3-烯丙氧基-1，2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、氰脲酸三(甲代)烯丙基酯、異氰脲酸三(甲代)烯丙基酯，四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、季戊四醇(優(yōu)選每羥基被1～30mol環(huán)氧乙烷乙氧基化)的(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯-三(甲基)丙烯酸酯、偏苯三酸三乙烯基酯、三(甲代)烯丙基胺；二(甲代)烯丙基烷基胺，例如二(甲代)烯丙基甲基胺；磷酸三(甲代)烯丙基酯；四(甲代)烯丙基亞乙基二胺；多聚(甲代)烯丙基酯；四(甲基)烯丙氧基乙烷或四(甲基)烯丙基鹵化銨。根據(jù)本發(fā)明，在交聯(lián)劑類型I中，異氰脲酸乙烯基酯、偏苯三酸三乙烯基酯或者異氰脲酸三(甲代)烯丙基酯是優(yōu)選的，其中偏苯三酸三乙烯基酯是特別優(yōu)選的。
作為交聯(lián)劑類型II的化合物，優(yōu)選具有以下特點(diǎn)的化合物具有至少兩個(gè)在縮合反應(yīng)(＝縮合交聯(lián)劑)、加成反應(yīng)或開環(huán)反應(yīng)中可與單體(α1)或(α2)的官能團(tuán)反應(yīng)、優(yōu)選與單體(α1)的酸基團(tuán)反應(yīng)的官能團(tuán)。交聯(lián)劑類型II的化合物的這些官能團(tuán)是醇、胺、醛、縮水甘油、異氰酸酯、碳酸酯或表氯(epichloro)官能。
作為交聯(lián)劑類型II化合物的實(shí)例提及的是多元醇，例如乙二醇；多聚乙二醇，例如二甘醇、三甘醇和四甘醇，丙二醇，多聚丙二醇，例如雙丙甘醇、三丙二醇或四丙二醇，1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、2，4-戊二醇、1，6-己二醇、2，5-己二醇、甘油、多聚甘油、三羥甲基丙烷、聚氧丙烯、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯、季戊四醇、聚乙烯醇和山梨糖醇；氨基醇，例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或丙醇胺；多聚胺化合物，例如乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺或五亞乙基六胺；聚縮水甘油醚化合物，例如乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、己二醇縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、山梨糖醇聚縮水甘油醚、苯二甲酸二縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油醚、1，4-亞苯基雙(2-噁唑啉)、縮水甘油；聚異氰酸酯，優(yōu)選二異氰酸酯，例如2，4-甲苯二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯；聚氮丙啶化合物，例如2，2-二羥甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、1，6-亞己基二亞乙基脲和二苯基甲烷-雙-4，4′-N，N-二亞乙基脲；鹵代環(huán)氧化物，例如表氯醇和表溴醇和a-甲基表氯醇；碳酸亞烴酯，例如1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(碳酸亞乙基酯)、4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(碳酸亞丙基酯)、4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-羥基甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二噁烷-2-酮、1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、聚1，3-二氧戊環(huán)-2-酮；多聚季銨類，例如二甲胺與表氯醇的縮合產(chǎn)物。此外，其他優(yōu)選的交聯(lián)劑類型II的化合物是聚噁唑啉，例如1，2-亞乙基雙噁唑啉；具有硅烷基團(tuán)的交聯(lián)劑，例如γ-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三甲氧基硅烷；噁唑烷酮，例如2-噁唑烷酮、雙-和多-2-噁唑烷酮，以及硅酸二甘醇酯。
優(yōu)選的類型III的化合物是(甲基)丙烯酸的含有羥基或氨基的酯，例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯，以及含有羥基或氨基的(甲基)丙烯酰胺，或者二元醇的單(甲代)烯丙基化合物。
交聯(lián)劑類型IV的多價(jià)金屬陽離子優(yōu)選源自帶單電荷或多電荷的陽離子，帶單電荷的陽離子特別地源自堿金屬，例如鉀、鈉、鋰，其中鋰是優(yōu)選的。優(yōu)選的帶雙電荷的陽離子源自鋅、鈹，堿土金屬例如鎂、鈣、鍶，其中鎂是優(yōu)選的。本發(fā)明可用的帶有更高電荷的其他陽離子是源自鋁、鐵、鉻、錳、鈦、鋯和其他過渡金屬的陽離子，以及這些陽離子的二價(jià)鹽或所述鹽的混合物。優(yōu)選使用鋁鹽和明礬及其各種水合物，例如AlCl3·6H2O、NaAl(SO4)2·12H2O、KAl(SO4)2·12H2O或Al2(SO4)3·14-18H2O。
特別優(yōu)選使用Al2(SO4)3及其水合物作為交聯(lián)劑類型IV的交聯(lián)劑。
優(yōu)選交聯(lián)的或輕度交聯(lián)的聚合物(A1)是其分別通過以下交聯(lián)劑類型的交聯(lián)劑或通過以下交聯(lián)劑類型組合的交聯(lián)劑而交聯(lián)、優(yōu)選輕度交聯(lián)的聚合物I、II、III、IV、III、I III、I IV、I II III、I II IV、I III IV、II III IV、II IV或III IV。交聯(lián)劑類型的以上組合分別表示交聯(lián)的或輕度交聯(lián)的聚合物(A1)的交聯(lián)劑的優(yōu)選實(shí)施方案。
在本發(fā)明聚合物(A1)的一個(gè)實(shí)施方案中，與另一上述交聯(lián)劑類型的至少一種交聯(lián)劑的濃度相比，交聯(lián)劑類型II的至少一種交聯(lián)劑的濃度占主導(dǎo)地位。
在本發(fā)明聚合物(A1)的另一實(shí)施方案中，與另一上述交聯(lián)劑類型的至少一種交聯(lián)劑的濃度相比，交聯(lián)劑類型III的至少一種交聯(lián)劑的濃度占主導(dǎo)地位。
在本發(fā)明聚合物(A1)的又一實(shí)施方案中，與另一上述交聯(lián)劑類型的至少一種交聯(lián)劑的濃度相比，交聯(lián)劑類型II的至少一種交聯(lián)劑和交聯(lián)劑類型III的至少一種交聯(lián)劑的混合物的濃度占主導(dǎo)地位。
在本發(fā)明方法中使用的交聯(lián)或輕度交聯(lián)的聚合物(A1)的其他實(shí)施方案是通過任意上述交聯(lián)劑類型I的交聯(lián)劑而交聯(lián)、優(yōu)選輕度交聯(lián)的聚合物。其中，水溶性的交聯(lián)劑是優(yōu)選的。本文中，N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、三烯丙基甲基氯化銨、四烯丙基氯化銨，以及以每摩爾丙烯酸計(jì)9摩爾環(huán)氧乙烷制得的丙烯酸烯丙基九乙二醇酯(allyl-nonaethylene glycol acrylate)是特別優(yōu)選的。
作為水溶性聚合物(α4)，可存在水溶性聚合物，例如含有部分或全部皂化的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚乙二醇或聚丙烯酸的那些，優(yōu)選其聚合進(jìn)入聚合物(A1)中。這些聚合物的分子量并不是關(guān)鍵的，只要該聚合物是水溶性的。優(yōu)選的水溶性聚合物是淀粉或淀粉衍生物或者聚乙烯醇。這些水溶性聚合物(優(yōu)選是合成的)如聚乙烯醇)也可充當(dāng)待聚合的單體的接枝基體。
作為添加劑(α5)，優(yōu)選使用懸浮劑、氣味結(jié)合劑、表面活性劑或抗氧化劑。
可通過多種聚合方法由上述單體和交聯(lián)劑制備聚合物(A1)。例如，在本文中可提及本體聚合，其優(yōu)選在例如擠出機(jī)的捏和反應(yīng)器中進(jìn)行，或者通過帶式聚合(band polymerization)、溶液聚合、噴霧聚合、反相乳液聚合和反相懸浮聚合。溶液聚合優(yōu)選在作為溶劑的水中進(jìn)行。所述溶液聚合可連續(xù)或間歇進(jìn)行，其他上述聚合類型也可以如此。所述溶液聚合優(yōu)選以連續(xù)運(yùn)行的帶式聚合進(jìn)行。由現(xiàn)有技術(shù)可知關(guān)于反應(yīng)部分(例如溫度、引發(fā)劑的類型和用量以及反應(yīng)溶液的類型和用量)的寬范圍的變化可能性。在以下的專利文本中描述了典型的方法US 4286082、DE 2706135、US4076663、DE 3503458、DE 4020780、DE 4244548、DE 4323001、DE4333056、DE 4418818。這些公開文本在此引作參考，因此形成本公開的一部分。
聚合引發(fā)劑可以溶于或分散于本發(fā)明的單體溶液中。作為引發(fā)劑，可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的分解形成自由基的所有化合物。所述化合物尤其包括過氧化物、氫過氧化物、過氧化氫、過硫酸鹽、偶氮化合物以及所謂的氧化還原催化劑。優(yōu)選使用水溶性催化劑。在某些情況下，使用多種聚合引發(fā)劑的混合物是有利的。這些混合物中，優(yōu)選由過氧化氫和過二硫酸鈉或過二硫酸鉀(可以任意希望的用量比使用)所組成的那些。合適的有機(jī)過氧化物優(yōu)選為乙酰丙酮過氧化物、甲乙酮過氧化物、叔丁基氫過氧化物、氫過氧化枯烯、過新戊酸叔戊基酯、過新戊酸叔丁基酯、過新己酸叔丁基酯、異丁酸叔丁基酯、過2-乙基己酸叔丁基酯、過異壬酸叔丁基酯、過馬來酸叔丁基酯、過苯甲酸叔丁基酯、3，5，5-三甲基己酸叔丁基酯和過新癸酸戊基酯。此外，優(yōu)選以下化合物作為聚合引發(fā)劑偶氮化合物，例如二鹽酸2，2′-偶氮雙-(2-脒基丙烷)、二鹽酸偶氮-雙-脒基丙烷、二鹽酸2，2′-偶氮雙-(N，N-二亞甲基)異丁脒、2-(氨基甲酰偶氮)異丁腈和4，4′-偶氮雙-(4-氰基-戊酸)。上述化合物以常規(guī)量使用，分別基于待聚合的單體量，其用量優(yōu)選為0.01～5摩爾％，更優(yōu)選為0.1～2摩爾％。
所述氧化還原催化劑含有作為氧化成分的至少一種上述過氧化合物，并優(yōu)選含有作為還原成分的抗壞血酸、葡萄糖、山梨糖、甘露糖；銨或堿金屬的硫化氫鹽、硫酸鹽、硫代硫酸鹽、連二亞硫酸鹽(hyposulfite)或硫化物；金屬鹽，例如鐵II離子或銀離子或羥甲基次硫酸鈉。優(yōu)選使用抗壞血酸或焦亞硫酸鈉作為所述氧化還原催化劑的還原成分。分別基于聚合中使用的單體量，使用1×10-5～1摩爾％的所述氧化還原催化劑的還原成分和1×10-5～5摩爾％的所述氧化還原催化劑的氧化成分。代替氧化還原催化劑的氧化成分或者作為該催化劑的補(bǔ)充，可以使用一種或多種偶氮化合物，優(yōu)選是水溶性的。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用含有過氧化氫、過二硫酸鈉和抗壞血酸的氧化還原體系。通常，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用偶氮化合物作為引發(fā)劑，特別優(yōu)選二鹽酸偶氮-雙-脒基丙烷。一般而言，在30～90℃溫度范圍內(nèi)，用所述引發(fā)劑引發(fā)聚合。
制得聚合物(A1)后，為了使該組合物的水含量處于前文所述量的范圍內(nèi)，可選擇地將所述聚合物溶液濃縮或用水稀釋。
優(yōu)選地，在本發(fā)明方法中使用的聚合物(A1)具有至少一種以下性質(zhì)，優(yōu)選具有所有這些性質(zhì)a.按照GPC法A.AN-LC.004測定的多分散性D最大為8，優(yōu)選最大為6，特別優(yōu)選最大為4，更優(yōu)選最大為3，b.按照Brookfield(DIN 53019)于23℃下在含有30重量％聚合物的水溶液中的粘度為100～500000mPa·s，優(yōu)選為1000～100000mPa·s，特別優(yōu)選為10000～70000mPa·s，c.按照Brookfield(DIN 53019)于60℃下在含有30重量％聚合物的水溶液中的粘度為100～100000mPa·s，優(yōu)選為500～50000mPa·s，特別優(yōu)選為1000～10000mPa·s，d.按照GPC法A.AN-LC.004測定的重均分子量(Mw)為50000～2000000g/mol，優(yōu)選為100000～1000000g/mol，特別優(yōu)選為200000～500000g/mol。
優(yōu)選地，在本發(fā)明方法中使用具有以下性質(zhì)或這些性質(zhì)組合的聚合物(A1)a、b、c、d、ab、ac、ad、bc、bd、cd、abc、abd、acd、bcd、bce、abcd。
優(yōu)選地，在本發(fā)明方法中使用的含有聚合物(A1)的組合物的按照Brookfield(DIN 53019)于23℃下的粘度為100～500000mPa·s，優(yōu)選為1000～100000mPa·s，特別優(yōu)選為10000～70000mPa·s，于60℃下的粘度為100～100000mPa·s，優(yōu)選為500～50000mPa·s，特別優(yōu)選為1000～10000mPa·s。
此外，優(yōu)選該組合物具有的殘留單體含量由GPC法A.AN-LC.004測得為10～10000ppm的丙烯酸，優(yōu)選為500～5000ppm的丙烯酸，特別優(yōu)選為1000～2500ppm的丙烯酸。
在本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，使用非交聯(lián)的聚合物作為聚合物聚合物(A1)。在本發(fā)明方法的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，使用交聯(lián)的，優(yōu)選輕度交聯(lián)的聚合物作為聚合物(A1)。交聯(lián)度優(yōu)選是有限的以使得本發(fā)明方法中的聚合物(A1)仍可以制成聚合物纖維。
進(jìn)一步優(yōu)選該聚合物(A1)是后交聯(lián)的。所述聚合物的后交聯(lián)優(yōu)選在拉開聚合物(A1)的過程中或者在拉開該聚合物以形成聚合物纖維之后發(fā)生。在拉開過程中或在拉開之后能夠進(jìn)行交聯(lián)是因?yàn)榫酆衔?A1)已含有交聯(lián)劑類型II和IV的交聯(lián)劑，不過相對于這些交聯(lián)劑的總重量，這些交聯(lián)劑的至少50重量％、特別優(yōu)選至少80重量％尚未與聚合物(A1)的其他成分反應(yīng)，因此尚未使該聚合物交聯(lián)，并且因?yàn)樵诶_過程中或在拉開之后，改變條件以使得聚合物(A1)中含有的交聯(lián)劑交聯(lián)所述聚合物。
作為后交聯(lián)劑，特別優(yōu)選的是二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、甘油、聚甘油、丙二醇、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯、三羥甲基丙烷、季戊四醇、聚乙烯醇、山梨糖醇、1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(碳酸亞乙基酯)、4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮(碳酸亞丙基酯)、4，5-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、4-羥甲基-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二噁烷-2-酮、1，3-二氧戊環(huán)-2-酮、聚-1，3-二氧戊環(huán)-2-酮或者它們的至少兩種的混合物，其中具有2～10個(gè)碳原子和至少2個(gè)OH基的醇是特別優(yōu)選的，1，4-丁二醇、1，3-丙二烷或季戊四醇或者它們的混合物是更優(yōu)選的。
此外，優(yōu)選聚合物(A1)含有交聯(lián)劑類型II或IV的交聯(lián)劑或其混合物(優(yōu)選上段提到的后交聯(lián)劑)的量分別基于聚合物(A1)的總重量為0.001～20重量％，特別優(yōu)選為0.01～15重量％，更優(yōu)選為0.1～10重量％。
在本發(fā)明吸收性聚合物纖維的另一實(shí)施方案中，優(yōu)選通過使所述吸收性聚合物纖維與交聯(lián)劑類型II或IV的交聯(lián)劑或其混合物(優(yōu)選上段提到的后交聯(lián)劑)接觸，從而將吸收性聚合物纖維再次轉(zhuǎn)化為后交聯(lián)的吸收性聚合物纖維，分別基于不含這些交聯(lián)劑的吸收性聚合物纖維的重量，所述交聯(lián)劑的量為0.001～20重量％，特別優(yōu)選為0.01～15重量％，更優(yōu)選為0.1～10重量％。
這類含有交聯(lián)劑類型II或IV的交聯(lián)劑、然而尚未通過交聯(lián)劑交聯(lián)的聚合物(A1)的制備優(yōu)選在尚未發(fā)生交聯(lián)的條件下通過將所述交聯(lián)劑引入含有上述量水的聚合物(A1)中而進(jìn)行。優(yōu)選地，這種引入通過在所述后交聯(lián)劑存在下捏和該聚合物溶液、優(yōu)選在擠出機(jī)中進(jìn)行，或者通過將所述后交聯(lián)劑攪入該聚合物溶液中而進(jìn)行。也可以以液相(優(yōu)選在水中的)、以溶解或分散形式使用所述后交聯(lián)劑。為了獲得所述聚合物纖維的有序后交聯(lián)，根據(jù)本發(fā)，優(yōu)選通過輻射發(fā)生后交聯(lián)。優(yōu)選地，輻射交聯(lián)在開始形成伸長結(jié)構(gòu)之后進(jìn)行，優(yōu)選在所述聚合物纖維具有所希望的長度之后進(jìn)行。作為照射方式，可考慮技術(shù)人員已知的并適于聚合物纖維交聯(lián)的所有方法。在此情況下，優(yōu)選熱輻射、可見光照射、紫外光照射、ex射線照射、放射性射線以及α射線、γ射線輻射、IR-照射和聲輻射，其中熱處理是特別優(yōu)選的。優(yōu)選地，熱處理在40～250℃下進(jìn)行，優(yōu)選在80～220℃下，特別優(yōu)選在100～210℃下進(jìn)行。
在本發(fā)明方法的另一實(shí)施方案中，通過上述方法進(jìn)行后交聯(lián)的聚合物纖維另外在該聚合物纖維的表面區(qū)域中進(jìn)行處理。作為后處理，優(yōu)選在表面區(qū)域進(jìn)行后交聯(lián)，以及使該表面與涂布劑和隨后的能量作用進(jìn)行接觸，或者兩者組合。
所述表面的附加后交聯(lián)可導(dǎo)致核-殼結(jié)構(gòu)的形成。這種在表面區(qū)域中的后交聯(lián)可以熱方式、光化學(xué)方式或化學(xué)方式實(shí)現(xiàn)，如以上描述的對聚合物(A1)的后交聯(lián)。作為所述化學(xué)后交聯(lián)的后交聯(lián)劑，優(yōu)選提及作為交聯(lián)聚合物(A1)的后交聯(lián)劑的化合物。作為后交聯(lián)聚合物纖維的表面部分的后交聯(lián)劑特別優(yōu)選的是碳酸亞乙基酯。優(yōu)選通過使所述聚合物纖維表面與后交聯(lián)劑接觸、優(yōu)選與含有該后交聯(lián)劑的液相接觸和然后通過將該聚合物纖維加熱到30～300℃而進(jìn)行后交聯(lián)。
在根據(jù)本發(fā)明的吸收性聚合物纖維的另一實(shí)施方案中，優(yōu)選通過使該吸收性聚合物纖維與交聯(lián)劑類型II或IV的交聯(lián)劑或其混合物、優(yōu)選上段提及的后交聯(lián)劑接觸，從而將該吸收性聚合物纖維再次轉(zhuǎn)化為后交聯(lián)的吸收性聚合物纖維，分別基于不含這些交聯(lián)劑的吸收性聚合物纖維的重量，所述交聯(lián)劑的量為0.001～20重量％，特別優(yōu)選為0.01～15重量％，更優(yōu)選為0.1～10重量％。
在本發(fā)明方法的另一實(shí)施方案中，將所述聚合物纖維、優(yōu)選在表面區(qū)域中后交聯(lián)的聚合物纖維與涂布劑接觸。該涂布劑優(yōu)選具有有機(jī)和無機(jī)成分并優(yōu)選以涂布劑顆粒存在，因而優(yōu)選該顆粒的直徑小于本發(fā)明的吸收性聚合物纖維的。
此外，在本發(fā)明方法中，優(yōu)選所述無機(jī)成分基于硅化合物，因而優(yōu)選技術(shù)人員已知的所有硅氧化合物，例如硅酸類和高嶺土類，其中特別優(yōu)選的是硅酸。
此外，優(yōu)選將所述吸收性聚合物纖維與所述無機(jī)涂布劑接觸，基于吸收性聚合物纖維，涂布劑為0.001～40重量％，優(yōu)選為0.01～20重量％，特別優(yōu)選為0.05～5重量％。
在本發(fā)明方法中，優(yōu)選自由拉開聚合物(A1)的至少兩個(gè)不同區(qū)域指的是不在套(housing)中進(jìn)行的拉開，其對于由此形成的拉長結(jié)構(gòu)(尤其是被本發(fā)明的纖維)來說不會(huì)在形式上糾結(jié)(form-locked)，其特別優(yōu)選不在形成所述纖維的紡絲噴嘴中進(jìn)行。
此外還優(yōu)選，在本發(fā)明的方法中，選擇作用在聚合物(A1)的至少兩個(gè)不同區(qū)域的外力以使得該力將所述聚合物形成拉長結(jié)構(gòu)。本文中，有利的是選擇該力以使得一方面由聚合物形成拉長結(jié)構(gòu)并且另一方面該拉長結(jié)構(gòu)的形成不會(huì)太快以致于該拉長結(jié)構(gòu)分成兩部分。此外，在本發(fā)明方法中，聚合物(A1)的至少兩個(gè)不同區(qū)域彼此移開的速度可以對拉長結(jié)構(gòu)的形成產(chǎn)生影響。因此，同樣地應(yīng)選擇該速度以使得在形成拉長結(jié)構(gòu)中該結(jié)構(gòu)不會(huì)被分成兩部分。而且，應(yīng)選擇外力和速度以使得由聚合物(A1)形成拉長結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步逐漸拉成纖維。此外，所述聚合物的粘度可以對拉長結(jié)構(gòu)的形式產(chǎn)生影響。因此，優(yōu)選在本發(fā)明的方法中，所述外力至少為0.1N，優(yōu)選至少為0.5N，尤其是至少為1N。
此外還優(yōu)選在本發(fā)明方法中所述至少兩個(gè)區(qū)域彼此拉開的速度為至少1cm/sec，優(yōu)選為至少10cm/sec，特別優(yōu)選為至少100～至多10000cm/sec。
根據(jù)本發(fā)明的方法可通過技術(shù)人員已知的任何裝置進(jìn)行，由于外力作用，該裝置能夠自由地彼此拉開聚合物(A1)的至少兩個(gè)不同區(qū)域，因而彼此自由地拉開的優(yōu)選定義為關(guān)于本發(fā)明方法中描述的那樣。
優(yōu)選使用包括以下部件的裝置進(jìn)行本發(fā)明的方法β1)聚合物進(jìn)料，β2)至少兩個(gè)可移動(dòng)表面，β3)纖維接收裝置，和β4)纖維形成區(qū)，其中，安裝所述可移動(dòng)表面使其可從聚合物進(jìn)料處分開并且從聚合物進(jìn)料開始彼此距離逐漸增大，形成所述纖維形成區(qū)，安裝纖維接收裝置使其至少部分處于纖維形成區(qū)中或處于纖維形成區(qū)外。該裝置同樣是本發(fā)明的主題。
設(shè)計(jì)和安裝聚合物進(jìn)料使其可以從供料聚合物(A1)連續(xù)產(chǎn)生不間斷的聚合物部分或者間歇產(chǎn)生單個(gè)聚合物部分，其中通過外力將至少兩個(gè)區(qū)域彼此拉開。這優(yōu)選出現(xiàn)是因?yàn)榫酆衔镞M(jìn)料包含傳送裝置(例如傳送螺桿)和分配裝置(如噴嘴或孔板)，并可選擇地具有用來產(chǎn)生單個(gè)聚合物部分的分離裝置。所述聚合物進(jìn)料產(chǎn)生一定尺寸的聚合物部分。該聚合物部分的尺寸取決于可移動(dòng)表面的部分在聚合物進(jìn)料區(qū)域中安裝的間距。優(yōu)選地，選擇該聚合物部分的尺寸和可移動(dòng)表面的間距以使得可移動(dòng)表面的間距與該部分的直徑一樣大，或小于該直徑。其優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)該部分遇到所述至少兩個(gè)可移動(dòng)表面時(shí)，該部分可附著在這些表面上的該部分的至少兩個(gè)區(qū)域中。
設(shè)計(jì)和安裝至少兩個(gè)可移動(dòng)表面以使得一方面由聚合物進(jìn)料供至所述表面的聚合物部分最初粘著于該表面上，并且在該表面進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)過程中形成的吸收性聚合物纖維可基本上與該纖維分開，而不會(huì)破壞該纖維。本文中，優(yōu)選光滑的表面，例如由金屬或塑料形成的表面。特別優(yōu)選的是涂有疏水性聚合物優(yōu)、選硅氧烷的表面。在本發(fā)明方法的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用硅氧烷紙作為表面，該硅氧烷紙例如可從B.LaufenbergGmbH，Krefeld公司得到，名稱為“Transferpapier NSA 1350(56 B3)”，尺寸為40cm×250m。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步優(yōu)選可移動(dòng)的表面是帶狀物，優(yōu)選被安裝為滾動(dòng)帶。本文中，優(yōu)選每個(gè)滾動(dòng)帶在其端部分別包含起始滾輪和終止?jié)L輪。接近聚合物進(jìn)料的起始滾輪優(yōu)選基本上彼此平行地安裝，從而形成能夠接納由聚合物進(jìn)料供給的聚合物部分的間隙。同樣地，滾動(dòng)帶的終止?jié)L輪優(yōu)選基本上彼此平行地安裝，從而終止?jié)L輪之間形成的間距大于供料裝置區(qū)域中兩個(gè)起始滾輪之間形成的間隙。滾動(dòng)帶的兩個(gè)表面、聚合物進(jìn)料區(qū)域中的間隙以及終止?jié)L輪之間的間距形成纖維形成區(qū)。
進(jìn)一步優(yōu)選，本發(fā)明的裝置包括用來在形成吸收性聚合物纖維時(shí)引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)的輻射裝置。優(yōu)選安裝輻射裝置以使得交聯(lián)反應(yīng)可以在纖維形成區(qū)中形成吸收性聚合物纖維的過程中或之后引發(fā)，優(yōu)選在其之后引發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一優(yōu)選實(shí)施方案，該裝置包括可移動(dòng)的接收面形式的纖維接收裝置，設(shè)計(jì)和安裝該裝置以使得在纖維形成區(qū)中產(chǎn)生的吸收性聚合物纖維能夠以與可移動(dòng)表面分離的方式被卷取。優(yōu)選這樣進(jìn)行，因?yàn)榭梢苿?dòng)接收面會(huì)影響最初到達(dá)進(jìn)入部分纖維形成區(qū)的運(yùn)動(dòng)，然后在卷取所述吸收性聚合物纖維之后引導(dǎo)離開該纖維形成區(qū)。進(jìn)一步優(yōu)選，在本發(fā)明裝置中，在靠近所述接收表面處優(yōu)選安裝包含刀口(edge)的卷取裝置，設(shè)計(jì)和安裝該裝置以使其可以從接收面移走，并可選擇地收集位于該接收面的吸收性聚合物纖維。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一優(yōu)選實(shí)施方案，該裝置具有作為纖維接收裝置的抽吸裝置，設(shè)計(jì)和安裝該裝置以使得在纖維形成區(qū)形成的吸收性聚合物纖維從可移動(dòng)表面分離和移走，而基本上不會(huì)被破壞。為此，該抽吸裝置產(chǎn)生合適的降低的壓力。
進(jìn)一步優(yōu)選，用于制備吸收性聚合物纖維的本發(fā)明方法通過以上描述的本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明還涉及可按照上述方法之一得到的吸收性聚合物纖維。
進(jìn)一步優(yōu)選，按照上述方法之一得到的吸收性聚合物纖維具有至少一種以下性能，優(yōu)選具有所有以下性能(γ1)按照ERT 470.1-99，基于吸收性聚合物纖維，16小時(shí)后可溶于水的部分(LA)小于30重量％，優(yōu)選小于25重量％，特別優(yōu)選小于20重量％，(γ2)按照ERT 470.1-99，基于吸收性聚合物纖維，1小時(shí)后可溶于水的部分(LA)小于30重量％，優(yōu)選為小于24重量％，特別優(yōu)選小于18.2重量％，(γ3)按照ERT 441.1-99，離心保留能力(CRC)至少5g/g，優(yōu)選至少15g/g，特別優(yōu)選至少18g/g，(γ4)按照ERT 442.1-99，在0.3psi負(fù)荷下，壓力下吸收性(AAP)至少10g/g，優(yōu)選至少12g/g，特別優(yōu)選至少14g/g，(γ5)按照ERT 442.1-99，在0.7psi負(fù)荷下，壓力下吸收性(AAP)至少5g/g，優(yōu)選至少7g/g，特別優(yōu)選至少10g/g。
上述性能中，每種性能以其自身或任何組合表示本發(fā)明吸收性聚合物纖維的實(shí)施方案的性能或性能組合。此外，本發(fā)明吸收性聚合物纖維的其他實(shí)施方案具有如下所示的性能組合γ1、γ2、γ3、γ4、γ1γ4、γ1γ2、γ2γ3、γ3γ4、γ1γ3γ4、γ2γ3γ4、γ1γ2γ3、γ1γ2γ3γ4、γ1γ5、γ2γ5、γ3γ5、γ4γ5、γ1γ4γ5、γ1γ2γ5、γ2γ3γ5、γ3γ4γ5、γ1γ3γ4γ5、γ2γ3γ4γ5、γ1γ2γ3γ5、γ1γ2γ3γ4γ5，其中γ1γ2γ3是特別優(yōu)選的。
在可由本發(fā)明方法獲得的聚合物纖維的另一實(shí)施方案中，根據(jù)在此描述的測試方法測定的該聚合物纖維的柔軟度至少為3，優(yōu)選為4。此外還優(yōu)選，可由本發(fā)明方法獲得的吸收性聚合物纖維的長度為1mm～10m，特別優(yōu)選為5mm～1m，更優(yōu)選為10mm～10cm，尤其更優(yōu)選為20mm～100mm，從而所述聚合物纖維的平均直徑優(yōu)選為0.1～10000μm，特別優(yōu)選為1～1000μm，更優(yōu)選為5～500μm。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法以及本發(fā)明的吸收性聚合物纖維的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案，優(yōu)選只給定下限的本發(fā)明的特征值具有為最優(yōu)選下限值的20倍、優(yōu)選10倍、特別優(yōu)選5倍的上限。
本發(fā)明還涉及一種纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)含有至少兩根、優(yōu)選至少10根、特別優(yōu)選至少1000根、更優(yōu)選至少10000根、尤其優(yōu)選至少1000000根可由本發(fā)明方法得到的吸收性聚合物纖維。根據(jù)本發(fā)明的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)優(yōu)選是無緯材料、網(wǎng)狀材料、紡織材料、針織材料、卷繞材料或無紡材料。
根據(jù)本發(fā)明的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的制備通過技術(shù)人員已知的制備這類結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行。所述纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的制備優(yōu)選通過紡粘工藝、射流噴網(wǎng)工藝、氣流成網(wǎng)工藝或濕法成網(wǎng)工藝進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)每單位面積的質(zhì)量優(yōu)選為1～1000g/m2，特別優(yōu)選為5～500g/m2，更優(yōu)選為10～250g/m2，尤其更優(yōu)選為20～100g/m2，因而所述纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的厚度優(yōu)選為100μm～10cm，特別優(yōu)選為500μm～5cm，更優(yōu)選為1mm～10mm。
根據(jù)本發(fā)明，還優(yōu)選所述纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)具有柄狀物，按照測試方法“TAPPI 4998 CM-85”借助Thwing Albert Handle-O-Meters，Model211-5測定在柱寬為0.64cm、纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)尺寸為20cm×20cm、每單位面積的質(zhì)量為70g/m2情況下，該柄狀物至多為1000g，特別優(yōu)選至多為100g，更優(yōu)選至多為75g，尤其優(yōu)選至多為50g，最優(yōu)選至多為25g。
在本發(fā)明纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的一個(gè)特殊實(shí)施方案中，該結(jié)構(gòu)除了可由本發(fā)明方法得到的吸收性聚合物纖維外，還含有優(yōu)選熱塑性的聚合物，該聚合物例如可以使所述纖維固定在該纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。聚乙烯和聚丙烯尤其屬于該熱塑性聚合物，因而基于纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的總重量，纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)中可優(yōu)選含有這些聚合物，其量為0.1～50重量％，特別優(yōu)選為0.1～20重量％，更優(yōu)選的量為1～10重量％。
本發(fā)明還涉及一種復(fù)合材料，該復(fù)合材料含有以上定義的吸收性聚合物纖維或者以上定義的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)和基材。優(yōu)選本發(fā)明的吸收性聚合物纖維或者本發(fā)明的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)和基材彼此牢固地結(jié)合。優(yōu)選的基材包括由例如來自聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺的聚合物形成的片材、金屬、無紡物、絨毛、織物、紡織材料、天然或合成纖維或其他泡沫材料。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的復(fù)合材料是密封材料、纜線、吸收芯體以及含有這些芯體的尿布和衛(wèi)生制品。
密封材料優(yōu)選是吸水性膜，其中所述吸收性聚合物纖維或纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)被引入作為基材的聚合物基質(zhì)或纖維基質(zhì)中。優(yōu)選按照如下方式進(jìn)行通過使吸收性聚合物纖維或纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)與形成聚合物基質(zhì)或纖維基質(zhì)的聚合物(Pm)混合，然后可選擇地通過熱處理進(jìn)行粘合。還可以得到吸收性聚合物纖維的紗線，該紗線與作為基材的另一材料的其他纖維進(jìn)行紡絲，然后彼此組合，例如通過編織或針織，或者直接組合，即不必與其他纖維進(jìn)行紡絲。用于該目的的典型方法由H.Savano等，InternationalWire & Cable Symposium Proceedings 40，333～338(1991)；M.Fukuma等，International Wire & Cable Symposium Proceedings，36，350～355(1987)和US 4 703 132中作了描述。這些公開內(nèi)容在此引作參考，因此形成本公開的一部分。
在復(fù)合材料是纜線的實(shí)施方案中，所述吸收性聚合物纖維可以以可膨脹的具有拉伸強(qiáng)度的紗線形式使用。在纜線情況下，基材形成纜線的不含有吸收性聚合物纖維的所有成分。這包括并入纜線的導(dǎo)體如電導(dǎo)體或光導(dǎo)體，光和/或電絕緣材料，以及確保纜線機(jī)械完整性的纜線成分，如高拉伸強(qiáng)度材料的網(wǎng)狀、紡織或針織材料，高拉伸強(qiáng)度材料例如塑料和橡膠絕緣材料或者可防止纜線外套受到破壞的其他材料。
如果復(fù)合材料是吸收芯體，則吸收性聚合物纖維或纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)被引入基材中。作為芯體的基材，優(yōu)選考慮主要含有纖維素的纖維材料。在芯體的一個(gè)實(shí)施方案中，將所述吸收性聚合物纖維引入，其量相對于芯體為10～90重量％，優(yōu)選為20～80重量％，特別優(yōu)選為40～70重量％。例如可以通過所謂的氣流成網(wǎng)工藝或通過所謂的濕法成網(wǎng)工藝來制備芯體，其中根據(jù)氣流成網(wǎng)工藝制備的芯體是優(yōu)選的。在濕法成網(wǎng)法中，所述吸收性聚合物纖維與其他基材纖維和液體一起進(jìn)行加工以形成無紡物。在氣流成網(wǎng)工藝中，所述吸收性聚合物結(jié)構(gòu)的纖維和基材纖維在干燥狀態(tài)下加工成無紡材料。氣流成網(wǎng)工藝的其他細(xì)節(jié)在US 5916670以及US 5866242中，濕法成網(wǎng)法被描述在US 5300192中作了描述，這些公開內(nèi)容在此引作參考，因此形成本公開的一部分。
在濕法成網(wǎng)工藝和氣流成網(wǎng)工藝中，除了所述吸收性聚合物纖維和基材纖維，還可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他合適的輔助物質(zhì)，這些物質(zhì)有利于該方法獲得的無紡物的強(qiáng)度。
在復(fù)合材料是尿布的實(shí)施方案中，尿布中不同于本發(fā)明的吸收性聚合物纖維或纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)成了該復(fù)合材料的基材。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，尿布含有上述芯體。在此情況下，尿布中不同于芯體的成分代表該復(fù)合材料的基材。通常，用作尿布的復(fù)合材料包含不透水的下層，透水的、優(yōu)選疏水的上層和含有吸收性聚合物纖維的層，該層位于所述下層和上層之間。含有本發(fā)明的吸收性聚合物纖維或纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的該層優(yōu)選為上述芯體。所述下層可含有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有材料，其中優(yōu)選聚乙烯或聚丙烯。同樣地，所述上層可含有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有合適的材料，其中優(yōu)選聚酯、聚烯烴、膠粘纖維等，它們形成足夠多孔的層以確保液體令人滿意地流過該上層。就這一點(diǎn)而言參考US5061295、US Re.26151、US 3592194、US 3489148以及US 3860003的公開內(nèi)容。這些公開內(nèi)容在此引作參考，因此是本公開的一部分。
本發(fā)明還涉及一種制備復(fù)合材料的方法，在此將本發(fā)明的吸收性聚合物纖維或本發(fā)明的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)和基材以及非必要的合適的添加劑彼此接觸。該接觸優(yōu)選通過濕法成網(wǎng)工藝和氣流成網(wǎng)工藝、壓制、擠壓和混合的方式進(jìn)行。
本發(fā)明還涉及可通過以上方法得到的復(fù)合材料。
本發(fā)明還涉及泡沫、發(fā)泡體、纖維、片材、膜、纜線、密封材料、吸收液體的衛(wèi)生制品、植物和真菌生長調(diào)節(jié)劑的載體、建筑材料的添加劑、包裝材料和土壤添加劑，其含有本發(fā)明的聚合物纖維、纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)或者上述的復(fù)合材料。特別地，本發(fā)明涉及一種含有上述纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的衛(wèi)生制品，優(yōu)選尿布或衛(wèi)生巾，其中分別基于衛(wèi)生制品的總重量，衛(wèi)生制品中含有的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)的量為10～99重量％，特別優(yōu)選為60～98重量％，更優(yōu)選為70～95重量％。
此外，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的吸收性聚合物纖維、根據(jù)本發(fā)明的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)或者上述芯體在泡沫、發(fā)泡體、纖維、片材、膜、纜線、密封材料、吸收液體的衛(wèi)生制品、植物和真菌生長調(diào)節(jié)劑的載體、建筑材料的添加劑、包裝材料中的用途；用于活性物質(zhì)的可控釋放；或在土壤添加劑中的用途。
現(xiàn)在通過非限定性的圖和實(shí)施例描述本發(fā)明。


圖1表示用于制備吸收性聚合物纖維的優(yōu)選本發(fā)明裝置的橫截面圖。
圖2表示另一個(gè)用于制備吸收性聚合物纖維的本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方案的橫截面圖。
在圖1中，在帶6和7的起始滾輪13和12的區(qū)域中聚合物進(jìn)料1位于由帶6和7的兩個(gè)表面形成的間隙16的前方。聚合物進(jìn)料1釋放聚合物部分17，該部分到達(dá)間隙16?？梢苿?dòng)表面2和3用帶6和7由滾輪帶形成，在此帶6和7位于起始滾輪12和13和終止?jié)L輪14和15上作為閉合帶。帶6和7在所述滾輪上沿著箭頭所示方向移動(dòng)。由面2和3在起始滾輪12和13的區(qū)域中形成的間隙應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)使得聚合物部分17與面2和3接觸。優(yōu)選起始滾輪12和13為滾筒形式。根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施方案，這些滾筒可包括凹槽，優(yōu)選將其設(shè)計(jì)為伸長的，目的是形成可被拉成吸收性聚合物纖維的聚合物部分。終止?jié)L輪14和15之間的間距大于起始滾輪12和13之間的間距。由起始滾輪12和終止?jié)L輪14之間的可移動(dòng)表面2和起始滾輪13和終止?jié)L輪15之間的可移動(dòng)表面3以及終止?jié)L輪14和終止?jié)L輪15之間的間距所形成的大致三角區(qū)域是纖維形成區(qū)5。在纖維形成區(qū)5中，可安裝輻射裝置(未示出)，例如加熱器?？拷K止?jié)L輪14和15處安裝纖維接收裝置4。纖維接收裝置4包括收集表面8，其優(yōu)選位于轉(zhuǎn)動(dòng)鼓18上。鼓18優(yōu)選制成具有不同圓周直徑的啞鈴形，其中具有較小圓周直徑的啞鈴的面積略小于沿終止?jié)L輪14和15的軸的表面寬度，從而壓緊通過纖維接收裝置4經(jīng)由收集表面8卷取的吸收性聚合物纖維19。此外，纖維收集裝置4包括卷取裝置11，該裝置11包含刀口10，其中刀口10接近收集表面8以使得在收集表面8上形成的吸收性聚合物纖維19的膜被刀口10取出。然后將這些吸收性聚合物纖維19供至進(jìn)一步處理，例如進(jìn)一步紡絲，以制得吸收性聚合物纖維的紗線。
圖2相應(yīng)于圖1，不同之處在于作為纖維接收裝置，這里是靠近終止?jié)L輪14和15處安裝抽吸裝置9，通過該抽吸裝置，吸收性聚合物纖維19與帶6和7的可移動(dòng)表面2和3分離。該抽吸裝置9優(yōu)選為漏斗狀，從而可使接收的吸收性聚合物纖維19壓緊。由此形成的吸收性聚合物纖維19在抽吸裝置9之后可以被供入進(jìn)一步處理，例如通過氣流成網(wǎng)裝置制備無紡物。
測試方法這里給出的作為ERT方法的所有測試相應(yīng)于由EDANA(EuropeanDiaper And Non-woven Association)推薦的測試方法。
測試吸收性聚合物纖維的柔軟度吸收性聚合物的柔軟度的測試是基于十個(gè)不同的測試人員通過手指的感覺來調(diào)查聚合物纖維的感覺，由此將吸收性聚合物纖維的柔軟性分為以下四種柔軟度柔軟度4象羽毛的感覺，非常柔軟、柔韌且柔順柔軟度3柔軟、柔韌且柔順的感覺柔軟度2粗糙和堅(jiān)硬的感覺，具有的柔軟性、柔韌性和柔順度在一定程度上受損柔軟度1粗糙和堅(jiān)硬的感覺，具有較差的柔軟性、柔韌性和柔順性。
實(shí)施例聚合物(A1)的制備實(shí)施例1將1299.60gNaOH(50％)和5251.00g水置于15L具有磨砂玻璃頸的燒瓶中。在攪拌下于50℃下加入2342.40g丙烯酸。用氮?dú)舛栊曰恍r(shí)后，于25℃下通過以給定次序加入以下溶液而開始聚合1)1.26g巰基乙醇；2)溶于60g水中的9.00gABAH(二鹽酸2，2′-偶氮雙(2-脒基丙烷))；3)溶于30g水中的1.20g抗壞血酸；4)4.50gH2O2(30％)。
6.5分鐘后達(dá)到最大溫度100.4℃后，于該溫度下連續(xù)攪拌1小時(shí)。將由此得到的聚丙烯酸Na鹽在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮至聚合物含量(WS)為50％。
實(shí)施例2將1299.60gNaOH(50％)和5252.04g水置于15L具有磨砂玻璃頸的燒瓶中。在攪拌下，于50℃下加入2342.40g丙烯酸。用氮?dú)舛栊曰恍r(shí)后，于25℃下通過以給定次序加入的以下溶液而開始聚合1)1.26g巰基乙醇；2)溶于60g水中的9g ABAH(二鹽酸2，2′-偶氮雙(2-脒基丙烷))；3)溶于30g水中的1.2g抗壞血酸；4)4.5gH2O2(30％)。
3.5分鐘后達(dá)到最大溫度100.2℃后，在此溫度下連續(xù)攪拌1小時(shí)。將由此得到的聚丙烯酸Na鹽在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮至WS為50％。
由實(shí)施例1和2所得的聚合物(A1)或組合物的特征在于具有以下性能
加入交聯(lián)劑向此前制得的聚丙烯酸的水溶液中加入交聯(lián)劑，劇烈攪拌，并將該水溶液加熱到最高30℃。液體交聯(lián)劑以原樣使用，晶態(tài)季戊四醇以6％水溶液形式加入。為了保證交聯(lián)劑在聚丙烯酸水溶液中均勻分布，將所述交聯(lián)劑或交聯(lián)劑水溶液分別用亞甲基藍(lán)進(jìn)行著色。
制備纖維在纖維制備中，將含有交聯(lián)劑和聚丙烯酸的水溶液置于陪替式培養(yǎng)皿的平整背側(cè)上。將另一個(gè)陪替式培養(yǎng)皿同樣以其背側(cè)壓在聚合物上以使得所述聚合物在兩個(gè)陪替式培養(yǎng)皿之間形成膜。然后慢慢將兩個(gè)陪替式培養(yǎng)皿彼此拉開，直到產(chǎn)生長度約為40cm的絲線。由此形成的絲線通過直徑為19cm、長度為20cm的鼓卷取，該鼓以每分鐘約80轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，鼓表面具有尺寸為40cm×250m的涂有硅氧烷的紙(B.Laufenberg，Krefeld公司，“Transferpapier NSA 1350(56B3)”)。在絲線從陪替式培養(yǎng)皿表面拉出時(shí)收集這些絲線。當(dāng)在涂有硅氧烷的紙上形成足夠量后，將涂有硅氧烷的紙從鼓上取下來，并在循環(huán)空氣的干燥櫥柜中干燥。通過沿縱向切割纖維將干燥的絲線從涂有硅氧烷的卷形紙上分離，并從涂有硅氧烷的表面移走。通過這種方式，得到由許多單個(gè)纖維形成的具有織物感覺和優(yōu)良溶脹性能的無紡物。反應(yīng)條件和由此獲得的吸收性聚合物纖維的測定性質(zhì)列于下表。
表
DN＝中和度A＝1，4-丁二醇B＝1，3-丙二醇C＝季戊四醇*＝6重量％的水溶液附圖標(biāo)記單1聚合物進(jìn)料2可移動(dòng)表面3可移動(dòng)表面4纖維接收裝置5纖維形成區(qū)6帶7帶8收集表面9抽吸裝置
10刀口11卷取裝置12起始滾輪13起始滾輪14終止?jié)L輪15終止?jié)L輪16間隙17聚合物部分18鼓19吸收性聚合物纖維
權(quán)利要求
1.由包含聚合物(A1)和水的組合物制備吸收水相或水的聚合物纖維的方法，基于所述聚合物(A1)的總重量，所述水量為至少10重量％，其中該組合物(A1)的至少兩個(gè)不同區(qū)域由于外力作用通過自由拉伸而彼此分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過拉開聚合物(A1)形成拉長結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述拉開在對于所述拉長結(jié)構(gòu)不會(huì)在形式上糾結(jié)的套中進(jìn)行。
4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述外力至少為0.1N。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述聚合物(A1)在所述拉開過程中或之后被后交聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述后交聯(lián)通過輻射發(fā)生。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述聚合物(A1)除了水之外基于(α1)0.1～99.999重量％聚合的烯鍵式不飽和的含酸基團(tuán)的單體或其鹽，或者聚合的烯鍵式不飽和的含有質(zhì)子化氮或季氮的單體，或者它們的混合物，(α2)0～70重量％聚合的烯鍵式不飽和的可與(α1)共聚的單體，(α3)0～30重量％一種或多種交聯(lián)劑，(α4)0～30重量％水溶性聚合物，和(α5)0～20重量％一種或多種添加劑，其中(α1)～(α5)的重量數(shù)之和為100重量％。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述聚合物(A1)具有至少一種以下性質(zhì)a.多分散性D最大為8，b.于23℃下在含有30重量％聚合物的水溶液中的粘度為100～500000mPa·s，c.于60℃下在含有30重量％聚合物的水溶液中的粘度100～100000mPa·s，d.重均分子量(Mw)為50000～2000000g/mol。
9.一種裝置，其包括β1)聚合物進(jìn)料(1)，β2)至少兩個(gè)可移動(dòng)表面(2，3)，β3)纖維接收裝置(4)，和β4)纖維形成區(qū)(5)，其中，安裝所述可移動(dòng)表面(2，3)使其可從聚合物進(jìn)料(1)處分開并且從該聚合物進(jìn)料開始彼此距離逐漸增大，形成所述纖維形成區(qū)(5)，安裝纖維接收裝置(4)使其至少部分處于纖維形成區(qū)(5)中或處于纖維形成區(qū)(5)外。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中所述可移動(dòng)表面(2，3)是帶狀物(6，7)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的裝置，其中所述纖維接收裝置(4)是可移動(dòng)的收集表面(8)或抽吸裝置(9)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其中靠近收集表面(8)安裝卷取裝置(11)，該裝置(11)包含刀口(10)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9～12中任一項(xiàng)的裝置，其中安裝輻射裝置(12)使得至少部分處于纖維形成區(qū)(5)中，或者靠近收集表面(8)，或者靠近卷取裝置(11)，或者其中至少兩種方式。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)的方法，其中所述吸收性聚合物纖維的制備是采用權(quán)利要求9～13中任一項(xiàng)所定義的裝置進(jìn)行的。
15.可根據(jù)權(quán)利要求1～8或14中任一項(xiàng)的方法獲得的吸收性聚合物纖維。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的吸收性聚合物纖維，其具有至少一種以下性質(zhì)(γ1)按照ERT 470.1-99，基于吸收性聚合物纖維，16小時(shí)后可溶于水的部分小于30重量％，(γ2)按照ERT 470.1-99，基于吸收性聚合物纖維，1小時(shí)后可溶于水的部分小于30重量％，(γ3)按照ERT 441.1-99，離心保留能力(CRC)至少5g/g，(γ4)按照ERT 442.1-99，在0.3psi負(fù)荷下，壓力下吸收性(AAP)至少10g/g，(γ5)按照ERT 442.1-99，在0.7psi負(fù)荷下，壓力下吸收性(AAP)至少5g/g。
17.纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)，其含有至少兩個(gè)如權(quán)利要求15或1中任一項(xiàng)的吸收性聚合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)，其中該片狀結(jié)構(gòu)是無緯材料、網(wǎng)狀織物、紡織材料、針織材料、卷繞材料或無紡材料。
19.復(fù)合材料，其含有根據(jù)權(quán)利要求15或16中任一項(xiàng)的吸收性聚合物纖維或者根據(jù)權(quán)利要求17或18的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求9～13中任一項(xiàng)的裝置在制備吸收性聚合物纖維中的用途。
21.化學(xué)制品，其含有根據(jù)權(quán)利要求15或16的吸收性聚合物纖維、根據(jù)權(quán)利要求17或18的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)或者根據(jù)權(quán)利要求19的復(fù)合材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求15或16的吸收性聚合物纖維、根據(jù)權(quán)利要求17或18的纖維基質(zhì)片狀結(jié)構(gòu)或者根據(jù)權(quán)利要求19的復(fù)合材料在化學(xué)制品中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由包含聚合物(A1)和水的組合物制備吸收水相或水的聚合物纖維的方法，基于所述聚合物(A1)的總重量，所述水量為至少10重量％。該組合物(A1)的至少兩個(gè)不同區(qū)域由于外力作用通過自由拉伸而彼此分離。本發(fā)明還涉及制備這些纖維的裝置、吸收性聚合物纖維以及這些吸收性聚合物纖維及其裝置的用途。
文檔編號(hào)D01D10/00GK1720357SQ200380104607
公開日2006年1月11日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者J·哈倫, J·霍本, R·泰尼, M·德馬爾科 申請人:施拖克豪森有限公司