Композиционный листовой материал с высокой впитывающей способностью и способ его производства (варианты)

Композиционный листовой материал с высокой впитывающей способностью и способ его производства (варианты)

Реферат

 

Группа изобретений относится к производству композиционных листовых материалов с высокой впитывающей способностью, в которых все операции по изготовлению нетканого материала из ватки (слоя волокна), связыванию этого нетканого материала с полимером, имеющим высокую впитывающую способность, и связыванию частиц указанного полимера друг с другом проводят с высокой эффективностью, к композиционным листовым материалам с высокой впитывающей способностью, изготавливаемым этим способом. Материал состоит в основном из субстрата из волокнистой ватки, полимера с высокой впитывающей способностью и связующего для связывания субстрата из волокнистой ватки и полимера с высокой впитывающей способностью. Субстрат представляет собой свободную (еще не связанную) ватку, волокна которой практически не связаны друг с другом, а полимер с высокой впитывающей способностью и связующее диспергируют в жидкой системе, содержащей водную среду и не поглощаемой полимером. Эту жидкую систему добавляют к субстрату с получением композиционной ватки, после чего из композиционной ватки удаляют находящуюся в ней жидкость с обеспечением одновременного протекания процесса фиксации полимера на субстрате из ватки и связывания волокон субстрата друг с другом. Материал, получаемый этим способом, предпочтительно состоит из свободной ватки (А), полимера с высокой впитывающей способностью (В) и связующего компонента (С). При этом отношение полимера (В) ко всему композиционному материалу составляет 50% или выше, удовлетворяя следующей формуле: [B/(A+B+C)]10050. В более предпочтительном варианте изобретения материал, также состоящий из свободной ватки (А), полимера с высокой впитывающей способностью (В) и связующего компонента (С), при этом отношение полимера (В) и связующего компонента (С) вместе взятым, за исключением свободной ватки (А), [B/(B+C)]10070. Способ согласно изобретению позволяет осуществлять получение нетканого материала, заполнение этого нетканого материала полимером с высокой впитывающей способностью и фиксацию структуры такого композиционного материала практически одновременно, при этом не образуется пыли и не происходит выпадения частиц полимера во впитывающий элемент. Основные качества нетканого материала как субстрата в достаточной мере сохраняются, а получаемый композиционный листовой материал с высокой впитывающей способностью выполняет все свои три функции: поддержка, размещение и фиксация полимера с высокой впитывающей способностью, пропускание и рассеивание жидкости. Кроме того, отпадает необходимость перевозок ватки с объемной рыхлой структурой, стоимость транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ значительно снижается, и поэтому предложенный композиционный листовой материал с высокой впитывающей способностью имеет значительные преимущества с точки зрения его себестоимости. 3 с. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способам производства композиционных листовых материалов с высокой впитывающей способностью, в которых все операции по изготовлению нетканого материала из ватки (слоя волокна), связыванию этого нетканого материала с полимером, имеющим высокую впитывающую способность, и связыванию частиц указанного полимера друг с другом проводят с высокой эффективностью, а выпадение полимера с высокой впитывающей способностью из структуры материала во влажном и сухом состоянии незначительно. Настоящее изобретение относится также к композиционным листовым материалам с высокой впитывающей способностью, изготавливаемым любым из таких способов.

Уровень техники В качестве впитывающего элемента для таких изделий, как детские подгузники, подгузники для взрослых, страдающих недержанием, женские гигиенические средства, материалы, впитывающие кровь, и накладные подушечки на грудь для кормящих матерей, в последнее время стали интенсивно разрабатываться листовые материалы с высокой впитывающей способностью, состоящие в основном из полимера с высокой впитывающей способностью (ПВВС) и измельченной и взбитой древесной массы, при этом ПВВС держится в более тонкой и стабильной в отношении постоянства размеров структуре из нетканого материала.

Чтобы нетканый материал был способен удерживать ПВВС, применяются различные способы, например: способ, предусматривающий приготовление нетканого материала определенной структуры, предпочтительно в виде субстрата (основы), и пропитку этого нетканого материала мономером акриловой кислоты, в результате чего происходит полимеризация этого мономера; способ, согласно которому мономер акриловой кислоты полимеризуют на нетканом материале, в качестве покрытия для этого нетканого материала используют желатинированный полимер, не имеющий сетчатой структуры (поперечных связей), и затем проводят его структурирование (сшивание с образованием поперечных связей); или способ, согласно которому в качестве покрытия для нетканого материала используют суспензию ПВВС, диспергированного в определенной среде.

Для начала среди требований, предъявляемых к субстрату из нетканого материала, могут быть три основополагающих качества: (1) способность выполнять функцию поддерживающего элемента, (2) способность удерживать в себе и фиксировать ПВВС и (3) способность пропускать и рассеивать жидкость. Чтобы нетканый материал мог удерживать в себе ПВВС, он должен иметь объемистую, рыхлую структуру с промежутками между его волокнами. Иными словами, чем выше рыхлость нетканого материала, тем лучше. Вместе с тем, если такой нетканый материал поступает от изготовителя скатанным в объемный рулон, транспортировка становится гораздо дороже, а количество нетканого материала, скатанного в рулон, - сильно ограниченным.

Возможным решением в таких случаях было бы соединение стадии изготовления нетканого материала непосредственно со стадией его заполнения ПВВС, и в практике промышленного производства существует пример соединения стадии изготовления нетканого материала из термически связанных холстов непосредственно со стадией его заполнения ПВВС, что может, однако, усложнить технологический процесс и требует более высоких начальных капиталовложении.

Таким образом, в качестве альтернативы вышеупомянутому варианту может быть рассмотрена возможность одновременного проведения стадий изготовления нетканого материала и его заполнения ПВВС как стадии производства нетканого материала. Например, один из таких способов предусматривает изготовление такого композиционного материала введением порошка ПВВС посредством воздушной струи в древесную или целлюлозную массу. Однако при этом может образовываться пыль, а порошок ПВВС попадает внутрь впитывающего элемента, что нежелательно. Существует также запатентованный способ так называемого мокрого производства: ПВВС диспергируют в суспензии целлюлозы или волокнистой суспензии, с последующим формованием листового материала. Такому способу свойственен серьезный недостаток, заключающийся в том, что содержание волокон является слишком низким, а стоимость производства при этом возрастает.

Для решения любых таких проблем нужно найти способ, который для фиксации ПВВС предусматривал бы использование компонента, такого как связующее, присутствующего в композиции параллельно с ПВВС, что позволило бы этому компоненту одновременно действовать в качестве фиксатора ПВВС и связующего для связывания (фиксации) нетканого материала. В общем случае нетканый материал является наиболее рыхлым, когда он представляет собой свободную ватку (т. е. ватку, волокна которой не связаны друг с другом), и уменьшается в объеме, когда он в конечном итоге превращается в нетканый материал.

Сущность изобретения Настоящее изобретение делает возможным производство композиционного листового материала с высокой впитывающей способностью при небольшом выпадении ПВВС в сухом и влажном состоянии за счет способа, предусматривающего приготовление свободной ватки в виде исходного материала, приготовление жидкой фазы, в которой размешивают компонент, который должен присутствовать в ватке параллельно с другими компонентами материала, впоследствии связывая частицы ПВВС между собой и действуя в качестве связующего для связывания ватки, затем эту жидкую систему добавляют к ватке для ее стабилизации в качестве композиционного материала, из ватки удаляют оставшуюся в ней жидкость, ватку подвергают термической обработке, а затем сушке, в результате чего она превращается в нетканый материал, при этом происходит окончательное соединение ватки с ПВВС и соединение частиц ПВВС друг с другом.

Другими словами, настоящее изобретение относится к способу производства композиционного листового материала с высокой впитывающей способностью, состоящего в основном из субстрата из волокнистой ватки, полимера с высокой впитывающей способностью и связующего для связывания субстрата из волокнистой ватки и полимера с высокой впитывающей способностью, при этом субстрат из волокнистой ватки представляет собой свободную (еще не связанную) ватку, волокна которой связаны друг с другом незначительно. Способ предусматривает использование жидкой системы, состоящей в основном из среды, содержащей указанные полимер с высокой впитывающей способностью и связующее. Эту жидкую систему добавляют к указанному субстрату с получением композиционной ватки, после чего из указанной композиционной ватки удаляют оставшуюся в ней жидкость, в результате чего полимер с высокой впитывающей способностью фиксируется в соединении с субстратом из волокнистой ватки, а волокна этой ватки в то же самое время скрепляются между собой.

В предпочтительном варианте изобретения свободная ватка может представлять собой прочес или слоистый материал из прочеса, а в качестве поддерживающего элемента для укладки слоев прочеса может использоваться подложка.

Свободная ватка после ее получения в сухом состоянии может быть предварительно подвергнута обработке жидкостью, состоящей из воды и смешивающейся с водой среды.

Кроме того, свободная ватка может быть водной ваткой, получаемой способом мокрого формирования, или выполненным из нее слоистым материалом. Такую свободную ватку можно получить предварительной обработкой прочеса или ватки, полученной способом мокрого формирования, струей воды под высоким давлением.

Волокно, из которого собственно состоит свободная ватка, предпочтительно представляет собой комбинацию термосоединяющихся волокон и синтетических волокон, при этом эти волокна предпочтительно имеют весовой номер тоньше 2 денье и образуют первый слой, в основном состоящий из гидрофобных синтетических волокон весовым номером тоньше 10 денье, и второй слой, в основном состоящий из гидрофильных волокон весовым номером тоньше 3 денье.

Свободная ватка может быть получена из разрыхленного волокна древесной массы и легко термосоединяющихся волокон длиной 20 мм или короче.

В качестве примеров жидких систем, применимых в настоящем изобретении, можно назвать: систему, приготовленную диспергированием частиц полимера с высокой впитывающей способностью в расплавленном растворе 1% или меньше полиэтиленоксида высокой молекулярной массы 100000 или выше с получением суспензии; систему, где в водной эмульсии сополимера этилена и винилацетата диспергирован полимер в виде макрочастиц с высокой впитывающей способностью с получением суспензии; систему, где водная суспензия полимера с высокой впитывающей способностью, содержащая сложный растворитель и получаемая суспензионной полимеризацией с инверсией фаз, и агрегированный гель полимера с высокой впитывающей способностью, получаемый полимеризацией в водном растворе, разбавлены полипропиленгликолем с получением смеси с хорошей текучестью; а также систему, где в водной дисперсионной жидкости с микрофибриллированными волокнами, обладающими способностью к гидратации, диспергированы частицы полимера с высокой впитывающей способностью с образованием суспензии.

К такой жидкой системе можно добавлять микрофибриллированные волокна, обладающие способностью к гидратации.

Кроме того, микрофибриллированные волокна со способностью к гидратации можно добавлять к жидкости для предварительной обработки свободной ватки.

Используемый в настоящем изобретении полимер с высокой впитывающей способностью предпочтительно имеет сетчатую структуру в поверхностной области, таким образом, что при воздействии давления 20 г/см² его впитывающая способность под нагрузкой составляет 25 мл/г или выше в подсоленной воде с концентрацией соли 0,9%.

Другими конкретными примерами полимера с высокой впитывающей способностью являются полимер аминокислотного типа, главным компонентом которого является аспарагиновая кислота, полимер типа полиакриловой кислоты, не имеющий сетчатой структуры в поверхностной области.

Микрофибриллированными волокнами со способностью к гидратации являются, в частности, микрофибриллированная целлюлоза или бактериальная целлюлоза.

Целлюлозные микрофибриллированные волокна можно использовать в таких системах, как, например: система, в которой целлюлозное микроволокно равномерно диспергировано в среде из смеси воды и пропиленгликоля в концентрации от 1,5 до 0,2%, при этом в получаемой суспензии концентрация частиц полимера с высокой впитывающей способностью в дисперсионной жидкости составляет от 5 до 50%; система, в которой микрофибриллированное целлюлозное волокно равномерно диспергировано в среде из смеси воды и этиленового спирта, при этом в получаемой суспензии концентрация частиц полимера с высокой впитывающей способностью в дисперсионной жидкости составляет от 5 до 50%; и система, в которой микрофибриллированное целлюлозное волокно равномерно диспергировано в среде из трехкомпонентной смеси воды, этанола и пропиленгликоля в концентрации от 1,5 до 0,2%, при этом в получаемой суспензии концентрация частиц полимера с высокой впитывающей способностью в дисперсионной жидкости составляет от 5 до 50%.

Предложенный композиционный листовой материал с высокой впитывающей способностью предпочтительно состоит из свободной ватки (А), полимера с высокой впитывающей способностью (В) и связующего компонента (С), при этом отношение полимера (В) с высокой впитывающей способностью ко всему композиционному листовому материалу составляет 50% или выше, удовлетворяя следующей формуле: [В/(А+В+С)]10050.

В еще более предпочтительном варианте изобретения композиционный листовой материал с высокой впитывающей способностью предпочтительно состоит из свободной ватки (А), полимера с высокой впитывающей способностью (В) и связующего компонента (С), при этом отношение указанного полимера с высокой впитывающей способностью (В) к указанному полимеру с высокой впитывающей способностью (В) и связующему компоненту (С), вместе взятым, за исключением свободной ватки (А), составляет 70% или выше, удовлетворяя следующей формуле: [В/(В+С)]10070.

Краткое описание чертежей На фиг.1 представлена принципиальная схема производственной линии, иллюстрирующая первый производственный процесс, основанный на предложенном способе производства композиционного материала с высокой впитывающей способностью.

На фиг.2 представлена принципиальная схема производственной линии, иллюстрирующая второй производственный процесс, основанный на предложенном способе производства композиционного материала с высокой впитывающей способностью.

На фиг.3 представлена принципиальная схема производственной линии, иллюстрирующая третий производственный процесс, основанный на предложенном способе производства композиционного материала с высокой впитывающей способностью.

На фиг.4 представлена принципиальная схема производственной линии, иллюстрирующая четвертый производственный процесс, основанный на предложенном способе производства композиционного материала с высокой впитывающей способностью.

На фиг.5 представлена принципиальная схема производственной линии, иллюстрирующая пятый производственный процесс, основанный на предложенном способе производства композиционного материала с высокой впитывающей способностью.

На фиг.6 представлена принципиальная схема производственной линии, иллюстрирующая шестой производственный процесс, основанный на предложенном способе производства композиционного материала с высокой впитывающей способностью.

На фиг.7 представлена принципиальная схема производственной линии, иллюстрирующая седьмой производственный процесс, основанный на предложенном способе производства композиционного материала с высокой впитывающей способностью.

Наилучший вариант выполнения изобретения Изготовление свободной ватки Согласно настоящему изобретению нетканый материал связывается при помощи связующего вещества, который присутствует в композиции параллельно с ПВВС таким образом, что для получения нетканого материала достаточно изготовить ватку. Иными словами, операции связывания, сушки и термической обработки нетканого материала как таковые не требуются. Ватку можно использовать независимо от того, является ли она сухой или влажной, если приготовлена мокрым методом.

Очень важно, насколько рыхлой является такая свободная ватка после ее приготовления, а ее прочность достаточна, если она не рвется при транспортировке в рулонах или сетках. Например, для использования в качестве такой свободной ватки хорошо подходят прочес из синтетического волокна, материал, полученный способом аэродинамического холстоформирования из синтетического волокна, материал, изготовленный мокрым способом из коротко нарезанного синтетического волокна и целлюлозы. Обычно мокрое формирование не может придать ватке рыхлость, поэтому согласно настоящему изобретению предпочтительно использовать такие специальные приемы, как добавление гидрофобного синтетического волокна и изготовление продукта, подобного пенобумаге.

Однако чтобы сделать нетканый материал как можно более рыхлым, недостаточно просто оставить его в свободном состоянии, поэтому для повышения рыхлости такого нетканого материала предусмотрены различные приемы. Одним из таких приемов является использование в качестве основного в составе ватки волокна гидрофобного волокна более грубого весового номера, имеющего высокую упругость, или смешанного волокна, способного к закручиванию. Например, вполне приемлемыми вариантами являются синтетическое виниловое волокно (грубое и пустотелое полиэфирное волокно) весового номера 5 денье или более грубого, созданное для набивки хлопчатобумажных матрацев и повышения их удобства, или двухкомпонентное полиэтилен-полиэфирное волокно.

Вместе с тем такое волокно с высокой рыхлостью и упругостью имеет следующие недостатки: 1) материал из такого волокна не способен удерживать в себе частицы другого материала и слишком непрочен для того, чтобы его можно было обрабатывать и использовать; 2) в недостаточной степени способно впитывать и распределять жидкость, что требуется от субстрата, удерживающего ПВВС.

Эти недостатки волокна такого типа с высокой рыхлостью и упругостью создают серьезные проблемы. Для решения таких проблем применяются способ укладки рыхлой ватки на лист подложки, способ изготовления и использования листа подложки из тонкого нетканого материала с поверхностной плотностью более или менее 10-15 г/м², выполненной в виде гидрофильного материала типа американского отборного или пятнистого хлопка "стрикт миддлинг", способ изготовления и использования подложки из нитей хлопка и вискозной штапельной пряжи и способ изготовления и использования подложки, в которой проложены ленты сетчатого материала из относительно гидрофильных и прочных в продольном направлении нитей, спряденных из искусственного волокна. Наиболее удобным и надежным методом является предварительное орошение нескольких слоев рыхлой ватки из синтетического волокна и тонкой ватки из искусственного волокна, уложенных друг на друга, низконапорной (20-30 кг/см²) струей воды с достижением эффекта предварительного иглопрокалывания. При использовании этой методики волокна рыхлой ватки из синтетического волокна не сплетаются в струе воды, и ватка сохраняет свою рыхлость, тогда как волокна слоя ватки из искусственного волокна слегка сплетаются, впоследствии выполняя в готовом материале функцию слоя, пропускающего и рассеивающего жидкость, и в то же время играет роль листа подложки в процессе изготовления рыхлой ватки. Слой ватки, подвергнутый орошению струей воды, не сушат, а направляют во влажном состоянии на следующую стадию, где его заполняют ПВВС.

Как нетрудно понять из вышеизложенного, термин "свободная ватка", используемый при описании настоящего изобретения, означает ватку, волокна которой еще окончательно не связаны друг с другом. То есть под термином "свободная ватка" понимается ватка, еще не достигшая своих прочностных качеств, толщины и состояния поверхности, которые она приобретает при ее превращении в "связанную ватку" в процессе изготовлении нетканого материала, когда ее волокна соединяются друг с другом. Если попробовать выразить это в цифрах путем сравнения предела прочности на разрыв (Р1) и толщины (Т1) свободной ватки с пределом прочности на разрыв (Р2) и толщиной (Т2) связанной ватки, прошедшей обычный процесс изготовления нетканого материала, то отношение Р1/Р2 будет равно 0,5 или ниже, а Т1/Т2 равно 1,2 или выше. Например, в случае свободной ватки, содержащей термосоединяющиеся волокна, скрепляющиеся между собой под действием температуры, отношение Р1/Р2 в среднем составляло 0,2 или ниже, а Т1/Т2 - 1,5 или выше. Кроме того, в случае орошения прочеса струей воды для повышения степени сплетения его волокон, при сравнении характеристик прочеса, прошедшего только предварительное орошение, с прочесом, прошедшим полную обработку с повышением степени сплетения волокон, отношение Р1/Р2 в среднем составляло 0,4 или ниже, а Т1/Т2 - 1,3 или выше.

Если взять другое определение, для получения композиционного материала жидкую систему, содержащую полимер с высокой впитывающей способностью и связующее, добавляют к "свободной ватке", а затем проводят сушку и термическую обработку, в результате чего получают "композиционный листовой материал с высокой впитывающей способностью". Если предел прочности на разрыв (Р1) и толщины (Т1) "свободной ватки" сравнить с пределом прочности на разрыв (Р3) и толщиной (Т3) "композиционного листового материала с высокой впитывающей способностью", то отношение Р3/Р1 в среднем будет равно 3,0 или выше, в предпочтительном случае - 5,0 или выше, а Т1/Т2 равно 1,2 или выше. Что касается сравнения Т1 и ТЗ, поскольку полимер с высокой впитывающей способностью испытывает сдавливание со стороны окружающих его волокон, несмотря более чем вдвое больший вес композиционного материала Т1 будет больше Т3. То есть в предпочтительном случае Т1>Т3.

Толщина измеряется согласно настоящему изобретению следующим образом: в случае свободной ватки, поскольку она восприимчива к нагрузке, образцы материала площадью 100 см² или больше складывают по меньшей мере в пять слоев с получением образца для измерения толщины, после чего к образцу прикладывают давление величиной менее 3 г/см², действующее по всей поверхности образца.

Приготовление смешанной жидкой системы Ниже рассматриваются полимер с высокой впитывающей способностью, добавляемый к свободной ватке для получения описанного выше композиционного материала, и жидкая система, содержащая связующее для соединения полимера и ватки.

Прежде всего, следует отметить, что "жидкая система" - это понятие, относящееся к растворам, суспензиям, золям и жидким гелям. Рассматривая примеры использования таких систем в настоящем изобретении, первую группу представляет способ равномерного диспергирования полимера с высокой впитывающей способностью в растворе полимера, обладающего качествами связующего, в органическом растворителе. Например, если полимер с высокой впитывающей способностью диспергирован в растворителе, таком как раствор ацетата целлюлозы в ацетоне или раствор целлюлозы в аминооксиде, раскрытые в описании к патенту 9-299399, Hei, спиртовой раствор гидроксипропилцеллюлозы, раскрытый в описании к патенту 60-217241, Sho, или раствор полиэтиленоксида в органическом растворителе, например ацетонитриле, как указано в описании к патенту 1-182362, Hei, то этот полимер равномерно рассеивается, не набухая при этом, и преобразуется в стабильную суспензию, не коагулируя благодаря высокой вязкости раствора. Раствор полимера удовлетворительно действует в качестве связующего полимера с высокой впитывающей способностью или свободной ватки. Однако если используется клеящее вещество, полностью покрывающее полимер с высокой впитывающей способностью в получаемом композиционном листовом материале подобно пленке, это может затруднить просачивание жидкости, впитываемой полимером. В таком случае нужно применять такое средство, как добавление в жидкую систему порошка неорганического вещества, или вспенивание материала. К другим примерам использования органических растворителей относятся способ диспергирования порошка полимера с высокой впитывающей способностью в эмульсии связующего вещества типа каучука в органическом растворителе, обычно используемой в качестве основы под покрытие. В первой группе предпочтительный способ заключается в диспергировании полимера с высокой впитывающей способностью в разбавленном растворителе полиэтиленоксиде с высокой степенью полимеризации, составляющей 100000 или выше или 5000000 или ниже, поскольку при использовании этого способа просачивание жидкости является сравнительно хорошим. Концентрация полиэтиленоксида в разбавленном растворе составляет 1% или ниже и предпочтительно от 0,1 до 0,5%.

Ко второй группе относится способ диспергирования полимера с высокой впитывающей способностью в водном растворе полимера со склеивающей способностью. Например, существует способ диспергирования полимера с высокой впитывающей способностью в вязком водном растворе поливинилхлорида, карбоксиметилцеллюлозы, поливинилпирролидона, акриламида или полиэтиленоксида или способ диспергирования полимера с высокой впитывающей способностью в водной эмульсии, очень часто используемой в качестве эмульсионного связующего для нетканых материалов, как, например, сополимере этилена и винилацетата или водной суспензии полиэтилена. При любом из этих двух способов, поскольку полимер с высокой впитывающей способностью приобретает способность легче желатинизироваться в воде, нужно добавлять ингибитор набухания, способный присутствовать в композиции параллельно со смешанной жидкой системой, например, небольшое количество неорганической соли или водорастворимый органический растворитель, что позволяет контролировать набухание и препятствует коагуляции и распаду эмульсии. Во второй группе предпочтительным является способ, предусматривающий добавление порошка полимера с высокой впитывающей способностью в систему, где в водную эмульсию сополимера этилена и винилацетата с относительно высоким содержанием винилацетата, например, типа Everflex (производства компании Mitsui Chemical Co. , Ltd. ) и Sumikaflex (производства компании Sumitomo Chemical Co., Ltd.), введен пропиленгликоль.

В третьей группе способов предпочтительным является способ, предусматривающий диспергирование полимера с высокой впитывающей способностью в водной дисперсионной жидкости микрофибриллированных волокон со способностью к гидратации или в смешанном растворителе из воды и водорастворимого органического растворителя с получением жидкой массы.

Используемая в настоящем изобретении сетевая структура, удерживающая частицы полимера с высокой впитывающей способностью на месте, составлена из так называемых микрофибриллированных волокон. Эта сетевая структура препятствует коагуляции частиц ПВВС друг с другом при изготовлении композиционного листового материала с высокой впитывающей способностью, стабилизируя дисперсное состояние и обеспечивая его равномерность, и одновременно играя роль связующего, склеивающего частицы ПВВС друг с другом и с листовой подложкой.

Эти микрофибриллированные волокна обычно являются очень мелкими, со средним диаметром от 2,0 до 0,01 мкм при среднестатистическом значении 0,1 мкм или меньше, и обладают водостойкостью, достаточной для предотвращения быстрого разрушения структуры композиционного листового материала с высокой впитывающей способностью, когда ПВВС впитывает воду и набухает, но при этом не препятствуют просачиванию воды и набуханию ПВВС. Здесь нужно особо отметить, что такие микрофибриллированные волокна имеют исключительно сильную способность к гидратации, связываясь с водой по типу сольватации, и что благодаря такой сильной способности к гидратации волокна, при их диспергировании в водной среде, связываются с водой, приобретая высокую вязкость и стабильно сохраняя свое дисперсное состояние. Способность к гидратации измеряется количеством содержащейся воды, когда после диспергирования волокон в воде их отжимают в центрифуге при перегрузке 2000 G в течение 10 минут, а в предпочтительном случае способность к гидратации, выраженная через количество связанной воды, равна 200% или выше, что соответствует 20 мл/г или больше при проведении измерения по методике Технического общества целлюлозно-бумажной промышленности.

В данном описании термин "микрофибриллированные волокна" используется как собирательное понятие, означающее волокнистые материалы, проявляющие сильную способность к гидратации, а в некоторых случаях - волокна, имеющие средний диаметр 2,0 мкм или более грубые, или даже смесь волокон с микроволокнами.

Далее, компоненты, составляющие волокна, в основном являются целлюлозными, но также могут быть представлены фибриллированным полиэтиленом, полипропиленом, сополимером этилена и винилацетата и механической смесью любого из таких синтетических полимеров с целлюлозой. Эти волокна можно готовить любым из способов, описанных в описании к выданному патенту 49-1245, Sho.

Целлюлозные микрофибриллированные волокна, которые предпочтительны для применения в данном изобретении, можно получать микрофибриллированием целлюлозы или любых ее производных. Например, такие волокна можно получить из целлюлозной массы перетиранием и тонким разрыхлением путем взбивания. Такие микроволокна сокращенно называются МФЦ (микрофибриллированная целлюлоза) или в случае более глубокого микрофибриллирования СМФЦ (супермикрофибриллированная целлюлоза).

Такие волокна также можно получить из коротко нарезанных штапелей волокон искусственной целлюлозы (полиноза, медно-аммиачный шелк марки "бемберг", или волокна марки "лиоселл", полученные прядением из раствора) перетиранием и тонким разрыхлением путем взбивания.

Кроме того, микрофибриллированные волокна можно получать, также используя метаболизм микроорганизмов. Обычно для этого в среде, содержащей подходящий источник углерода, выращивают так называемые уксуснокислые бактерии, например Acetobactor Xylinum, при перемешивании с получением грубых микроволокон, которые затем дополнительно перетирают. Эти микрофибриллированные волокна называют БЦ (бактериальная целлюлоза).

Также микрофибриллоподобный материал, который можно использовать в настоящем изобретении, готовят путем разложения так называемого фибриллоподобного материала, получаемого коагулированием под действием касательных напряжений медно-аммиачного раствора прядомой целлюлозы, аминооксидного раствора, водного раствора ксантогената целлюлозы или водного раствора диацетилцеллюлозы.

Подробная характеристика этих микрофибриллированных волокон приведена в описании к патенту 48-6641, Sho, и описании к патенту 50-38720, Sho, и такие волокна поставляются на рынок под товарными знаками "Celcream" (производства компании Asahi Chemical Industry Co. Ltd.) и "Celish" (производства компании Daicel Chemical Industries Co. Ltd.).

Особенно подходят для применения в настоящем изобретении МФЦ, СМФЦ и БЦ. Подробная характеристика СМФЦ дана в описании к выданному патенту 8-284090, Hei, и описании заявки на изобретение 5-80484, Hei.

Ниже более подробно раскрываются особенности использования МФЦ и СМФЦ, далее обобщенно называемых МФЦ. На рынке имеется МФЦ, содержание сухого вещества в которой достигает 30%, и такую МФЦ нужно разводить и размельчать, так что высокая концентрация целлюлозы связана с определенными трудозатратами. Для настоящего изобретения более предпочтительна МФЦ с более высоким содержанием воды и содержанием сухого вещества 10% и ниже. Однако если содержание сухого вещества снизить до 2% или ниже, содержание воды становится слишком высоким, и диапазон располагаемых значений для выбора содержания МФЦ в жидкой системе из органического растворителя и воды становится слишком узким. В случае использования такой МФЦ, в которой содержание сухого вещества слишком мало, рекомендуется проводить микрофибрилляцию исходной целлюлозной массы не в чистой воде, а в системе, приготовленной из органического растворителя и воды, что позволяет использовать в настоящем изобретении МФЦ с содержанием сухого вещества около 2%, если на рынке предлагается именно такая МФЦ.

Особенности использования БЦ также раскрываются более подробно. Поскольку БЦ получают как продукт метаболизма бактерий, концентрация и форма БЦ зависят от технологии выращивания и сбора продукта. Для достижения однородности после сбора и размалывания в состоянии, разбавленном до концентрации 2% или ниже, БЦ нужно размельчить при помощи перемешивающего устройства или дефибрера, в результате чего пучки коагулировавших волокон дополнительно распадаются, дисперсная фаза становится более однородной, а сама суспензия БЦ становится гораздо более вязкой, тем самым лучше связывая ПВВС. БЦ, прошедшая такую размельчающую обработку, более подходят для настоящего изобретения.

Для приготовления системы из микрофибриллированных волокон, представленных, например, МФЦ, и полимера с высокой впитывающей способностью, сначала готовят жидкую систему из воды и органического растворителя, и в этой жидкости диспергируют МФЦ, получая таким образом дисперсионную жидкость с содержанием МФЦ от 2 до 1%. Затем в МФЦ-содержащей дисперсионной жидкости диспергируют полимер с высокой впитывающей способностью, получая суспензию. Этот способ является общепринятым для приготовления суспензии. Органический растворитель, используемый в этом способе, выбирают из таких растворителей, которые растворяются в воде, препятствуют коагуляции полимера с высокой впитывающей способностью и регулируют набухание этого полимера. Типичными составами является гликоль/вода в пропорции 70 на 30 или этанол/вода в пропорции 60 на 40. Содержание в суспензии дисперсной фазы полимера с высокой впитывающей способностью предпочтительно составляет от 10 до 50%.

Четвертую группу представляет способ, согласно которому полимер с высокой впитывающей способностью, находящийся в состоянии золя или геля, получаемых при изготовлении этого полимера, используется в двойном качестве: связывает свободную ватку и служит впитывающим компонентом, используя вязкость, которая у него может быть до его дегидратации и удаления оставшегося растворителя. Этот способ можно разделить на два составляющих способа: один из которых относится к использованию водного геля, получаемого после суспензионной полимеризации с инверсией фаз, а другой - к использованию водного геля после полимеризации в водном растворе.

А) Использование водного геля, получаемого после суспензионной полимеризации с инверсией фаз Например, в раствор, в который введен и растворен в циклогексане сорбитмоностеарат, добавляют акриловую кислоту, которую затем нейтрализуют NaOH. Затем добавляют растворитель и переносчик кинетической цепи,