Поглощающий композиционный материал и способ его производства

Поглощающий композиционный материал и способ его производства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к тонкому, легкому листовому поглотителю и способу его производства. Благодаря тому что указанный поглотитель представляет собой поглощающий композиционный материал, обладающий отличными водопоглощательной способностью, скоростью поглощения и высокой способностью распределять жидкость, он пригоден для использования в гигиенических изделиях, таких как одноразовые подгузники и гигиенические прокладки. Настоящее изобретение также относится к экологичному поглотителю, позволяющему снизить количество целлюлозной массы, водопоглощающей смолы и подобных материалов, обычно используемых для изготовления гигиенических материалов.

Уровень техники

Одноразовые подгузники, гигиенические прокладки и другие гигиенические изделия включают поглотитель, впитывающий жидкости организма и другие жидкости, мягкий, проницаемый для жидкости верхний лист, расположенной на контактирующей с телом стороне, и непроницаемый для жидкости лист на обратной, дальней от тела, стороне. Поглотитель обычно изготавливают из смеси целлюлозной массы или другого волокнистого материала и водопоглощающей смолы.

В последние годы повышается спрос на более тонкие, легкие гигиенические материалы, позволяющие решать проблемы в области дизайна, распределения, утилизации и т.п. Наиболее часто используемым в настоящее время способом удовлетворения этого спроса является снижение в гигиеническом материале количества волокон или другого материала, служащего основой для водопоглощающей смолы, и использование большего количества водопоглощающей смолы. Такие гигиенические материалы с меньшим содержанием гидрофильных волокон и большим содержанием водопоглощающей смолы могут лучше аккумулировать жидкость, однако необязательно хорошо распределяют и рассредоточивают ее при реальном использовании подгузников. То есть при поглощении жидкости большое количество водопоглощающей смолы превращается в мягкий гель, что приводит к эффекту, называемому блокирование гелем, что серьезно затрудняет распределение жидкости. Если блокирование гелем произошло, смола уже не может функционировать должным образом, при этом она не только поглощает меньше воды, но и это поглощение происходит с меньшей скоростью.

Чтобы избежать этих проблем и сохранить поглощающие свойства материала, нельзя произвольно изменять соотношение количеств гидрофильных волокон и водопоглощающей смолы, то есть существуют пределы снижения количества гидрофильных волокон и уменьшения толщины гигиенического материала. Кроме того, поскольку в качестве волокнистого материала в гигиенических изделиях чаще всего используют целлюлозу, в особенности целлюлозу из первичного сырья из-за ее чистоты, введение больших количеств волокон связано с увеличением расходования лесных ресурсов.

Предложенные способы предотвращения блокирования гелем, которое происходит при использовании меньшего количества волокон и большего количества водопоглощающей смолы, включают способ, при котором применяют две различных водопоглощающих смолы с разной поглощательной способностью (см., например, патентный документ 1), способ использования состава, состоящего из катионного ионообменного образующего гидрогель полимера и анионного ионообменного образующего гидрогель полимера (см., например, патентный документ 2), способ использования водопоглощающей смолы с высокой плотностью сшивания на поверхности (см., например, патентный документ 3), способ использования водопоглощающей смолы, у поверхности которой концентрация солей ниже, чем во всем объеме (см., например, патентный документ 32), и способ экструдирования и вспенивания смеси водопоглощающей смолы и термопластичной смолы с образованием пластины (см., например, патентный документ 4). Однако материалам, получаемым этими способами, присущи такие недостатки, как высокая себестоимость и неудовлетворительные свойства поглощения используемого в поглотителе с высокой концентрацией водопоглощающей смолы. Кроме того, из-за того что при использовании этих способов снижается относительное количество гидрофильных волокон, которые служат для фиксации водопоглощающей смолы, частицы смолы стремятся передвинуться во время использования изделия или распределяются неравномерно еще до использования. Когда поглощающая смола перемещается таким образом из заданного положения, изделие теряет форму, и выделяемая моча или другая жидкость не вступает в контакт с водопоглощающей смолой гигиенического изделия, что приводит к протечкам.

Другим способом является смешивание волокон и водопоглощающей смолы в точной пропорции, при котором предотвращается неравномерное распределение и блокирование одной части водопоглощающей смолы другой ее частью (см., например, патентный документ 5). Этим способом достигается высокая степень перемешивания, так как сначала водопоглощающую смолу и целлюлозную массу перемешивают в воде, а затем подвергают сухому смешиванию с гидрофильными волокнами и придают форму полотна при помощи воздуха. Однако проблема состоит в том, что в процессе формования полотна воздухом водопоглощающая смола может сбиваться в комья. И когда это происходит, необходимо удалять комья из барабана, что снижает производительность установки. Также предпочтительно использовать довольно жесткую поглощающую смолу, чтобы предотвратить образование комьев и, если это произошло, облегчить их удаление. В целом, для жестких водопоглощающих смол характерна низкая поглощательная способность, поэтому для поглощения заданного количества жидкости потребуется большое количество водопоглощающей смолы. Данный способ также является неудовлетворительным с точки зрения предотвращения перемещения и неравномерного распределения водопоглощающей смолы в изделии.

При решении указанных проблем, особенно проблемы перемещения и неравномерного распределения водопоглощающей смолы, были исследованы способы связывания водопоглощающей смолы с подложкой. Примерами таких способов являются тиснение поглотителя; способ, в соответствии с которым поглотитель, наряду с водопоглощающей смолой и гидрофильными волокнами, содержит термопластичные связующие волокна, и массив поглощающего материала сплавляют при нагревании; способ, в соответствии с которым поглотитель, наряду с водопоглощающей смолой и гидрофильными волокнами, содержит синтетическую смолу, способную в значительной степени восстанавливать форму после деформации, и массив поглощающего материала сплавляют при нагревании (см., например, патентные документы 6 и 7); способ, в соответствии с которым поверхность водопоглощающей смолы, содержащей анионные группы, покрывают катионным полимером с тем, чтобы при набухании смолы частицы прилипали друг к другу и, таким образом, фиксировались (см., например, патентные документы 8 и 9); способ использования для фиксации водопоглощающей смолы и гидрофильных волокон эмульсионного связующего; способ использования для фиксации водопоглощающей смолы на материале основы термоклея (см., например, патентные документы 10 и 11) и т.п. Из-за того что в приведенных примерах частицы водопоглощающей смолы укладываются на подложке друг на друга, так что доля водопоглощающей смолы увеличивается, усиливается эффект блокирования, и поэтому нужно использовать больше связующего. Когда для фиксирования таким образом водопоглощающей смолы на материале основы используют большое количество связующего, то, кроме прочего, и сила связи сама по себе может ограничивать набухание водопоглощающей смолы. В частности, присущая водопоглощающей смоле поглощательная способность может не быть реализована в полной мере, если водопоглощающую смолу, гидрофильные волокна и т.п. фиксируют при помощи термопластичного связующего или эмульсии.

К способам снятия ограничений набухания водопоглощающей смолы, зафиксированной на подложке, относятся водопоглощающий композиционный материал, содержащий водопоглощающую смолу, часть которой удерживается внутри рыхлого нетканого полотна, тогда как открытая поверхность смолы покрыта тонкими целлюлозными волокнами, а наружная поверхность композиционного материала покрыта фибриллированным термоклеем (см., например, патентный документ 12); и поглощающий композиционный листовой материал, содержащий водопоглощающую смолу, часть которой удерживается внутри рыхлого нетканого полотна и часть выходит на поверхность, а наружная поверхность смолы покрыта двойным слоем термоклея в виде волоконной сети, слои которой имеют разный размер ячеек (см., например, патентный документ 13). Хотя благодаря этим способам удается снизить ограничения набуханию, фиксация все же отрицательно влияет на поглощающие свойства. Как уже было показано, свойства поглощения водопоглощающей смолы характеризуются не только поглощательной способностью, скоростью поглощения, поглощательной способностью под давлением, взаимосвязью способности распределять жидкость и поглощательной способности под давлением и проницаемостью набухшего геля для жидкости, но также и коэффициентом капиллярного поглощения, который отражает поглощение в результате капиллярного эффекта в промежутках между частицами (см., например, патентные документы 14 и 15). Было показано, что капиллярная поглощательная способность и другие свойства поглощения водопоглощающей смолы ухудшаются при использовании обычных способов фиксации. То есть даже для высокоэффективных водопоглощающих смол свойства поглощения поглощающего массива, полученного в результате фиксации этих смол, часто не соответствуют свойствам поглощения, присущим этим смолам. Также отмечено, что необязательно уделять повышенное внимание характеристикам водопоглощающей смолы, поскольку они реализуются только в минимальном объеме (см., например, патентный документ 16), и что в действительности трудно уловить различие свойств поглощения водопоглощающих смол, когда они входят в состав поглощающего массива, делая затруднительным проведение различий между поглощающими массивами.

В некоторых случаях для связи поглощающего геля с химически упрочненными волокнами целлюлозы используют клей (см., например, патентный документ 17). В соответствии с этим способом химически упрочненные волокна целлюлозы обеспечивают пространство для набухания поглощающего геля, эффективно разделяя частицы водопоглощающей смолы и облегчая ее функционирование. Однако эти волокна не связаны друг с другом и неизбежно перемещаются внутри поглощающего массива, вызывая соответствующее перемещение поглощающего геля. Кроме того, нужны большие количества целлюлозы, так как для того, чтобы обеспечить пространство для набухания поглощающего геля, он должен быть обернут целлюлозными волокнами, а само по себе пространство для набухания несоразмерно. Также нужно использовать много клея, который неизбежно является помехой набухания. Склеивания можно также добиться, используя материал основы и сшивающее вещество (см., например, патентный документ 18). Этим способом был получен поглощающий композиционный материал с хорошей проницаемостью для жидкости, для чего использовали сшивающее вещество, которое не ограничивает набухание геля, и легкие частицы, не вызывающие блокирования гелем. Однако, поскольку для склеивания требуется сшивающее вещество, поглощательная способность частиц может снижаться при сшивании некоторых из них. Кроме того, отмечалось, что при повышении степени сшивания на поверхности функционирование под нагрузкой улучшается, тогда как эффект с точки зрения предотвращения блокирования может быть неадекватным. К тому же, поглощательная способность этого композиционного материала из-за малого веса используемых частиц низкая.

В некоторых случаях водопоглощающую смолу фиксируют на материале основы без помощи связующего. В соответствии с одним из способов частицы поглощающего полимера связывают с волокнистым материалом основы в процессе полимеризации, а полимеризацию осуществляют на волокнистом материале основы (см., например, патентный документ 19). При этом волокнистый материал основы внедряется между частицами полимера, и частицы оказываются жестко зафиксированными, однако полностью осуществить реакцию в материале основы трудно, поэтому вероятно присутствие больших количеств неизрасходованных мономера и сшивающего вещества. В другом примере некоторое количество, или немного больше, водного раствора мономера в виде тонкодисперсных частиц наносят на ворсованное нетканое полотно и затем осуществляют полимеризацию и термокомпрессию (см., например, патентный документ 20). Поглощательные характеристики этого композиционного материала высоки, так как используется большое количество водопоглощающей смолы, а благодаря использованию нетканого полотна, по сравнению с целлюлозной массой, снижается перемещение. Однако из-за того что полимеризацию проводят внутри нетканого полотна, не снимается проблема непрореагировавших мономеров. Другим способом является повторное пропитывание водопоглощающей смолы водным раствором неполимеризованного мономера, нанесение ее на материал основы и полимеризация впитанного мономера, в результате чего водопоглощающая смола связывается с материалом основы (см., например, патентный документ 31), однако трудно полностью завершить полимеризацию мономера после его склеивания с материалом основы, и большое количество мономеров остается неизрасходованным.

В схожем примере из водопоглощающей смолы изготавливают суспензию, которую наносят на материал основы (см., например, патентный документ 21). Благодаря применению суспензии производительность, несомненно, возрастает, однако в качестве дисперсионной среды необходимо использовать дорогие микроволокна, а сила связи может быть неудовлетворительной. В тонких гигиенических материалах и других поглощающих материалах, в которых доля водопоглощающей смолы выше, использование большего количества водопоглощающей смолы может привести к тому, что при поглощении влаги, набухая, смола, в зависимости от того, как она размещена, станет довольно объемистой. Чем сильнее зафиксирована водопоглощающая смола, тем больше она надавливает на тело при набухании.

Также был предложен способ нанесения капель водного раствора мономера малой вязкости на ткань с последующим осуществлением реакции полимеризации с этой тканью, благодаря чему образуются промежутки между полимеризованными частицами и предотвращается явление блокирования гелем (см., например, патентный документ 30). В этом случае, из-за сложности осуществления полимеризации на материале основы в полном объеме, остаются большие количества непрореагировавших мономеров и компонентов с низким молекулярным весом. Это не только делает изделие непригодным для использования в качестве гигиенического материала, но также снижает скорость поглощения. При размещении смолы на обеих сторонах одного листа ткани с целью получения нужного уровня поглощения по отношению к площади частицы этой смолы, кроме того, должны иметь большой размер - 550 мкм или более, а при очень малом отношении площади поверхности к объему у сферических, полусферических и деформированных сферических частиц, получаемых этим способом, не обеспечивается нужная для реального использования скорость поглощения.

С точки зрения ощущения комфорта при использовании гигиенических изделий важно предотвратить не только вероятность протечки, но и появление влажности. Были предложены поглощающие изделия, в которых ощущение влажности снижено благодаря регулированию влажности, повышающейся при их использовании (см., например, патентные документы 22 и 23). В соответствии со способами, описанными в этих публикациях, поглощающие массивы содержат абсолютно сухую целлюлозу, большое количество поглощающего полимера с высокой поглощающей способностью и гигроскопический материал, такой как силикагель или хлорид лития, в сочетании с проницаемым для влаги листом, размещаемым на тыльной стороне. На тыльной стороне некоторых поглощающих изделий также используется проницаемый для влаги лист (см., например, патентный документ 24). В соответствии с другим способом с целью предотвращения просачивания жидкости сквозь проницаемый для влаги тыльный лист даже под давлением используют комбинацию из двух проницаемых для влаги листов. Однако из-за того что в этих способах выделяемые организмом жидкости остаются между волокнами бумаги или целлюлозной массы незафиксированными, при большом объеме выделений незафиксированная жидкость может образовывать поток, вызывающий повышение влажности.

Также были предложены гигиенические прокладки, в которых повторного увлажнения, источником которого является поглощающий массив, удается избежать благодаря использованию такого поглощающего массива, в котором величины центробежной емкости после набухания в результате равновесного поглощения искусственной крови и скорости прохождения искусственной крови равны или выше установленного значения (см., например, патентный документ 25), многослойной поглощающей бумаги, имеющей изготовленный из смешанных объемных целлюлозных волокон поверхностный слой, который первым вступает в контакт с жидкостью, и один или более слой материала основы, наслоенный на поверхностный слой (см., например, патентный документ 25), и поглощающего листа, состоящего из тонкодиспресных гидрофильных волокон или тонкодисперсного гидрофильного порошка, поглощающего полимера с высокой поглощающей способностью и объемных целлюлозных волокон (см., например, патентный документ 27). Однако в указанных публикациях не описывается структура поглощающего изделия, позволяющая в значительной степени управлять потоком и подавлять повышение влажности, даже когда объем выделений (объем жидкости, которая должна быть поглощена) велик.

В другом способе управления влажностью для поглощающего слоя используют волокна с низкой способностью удерживать воду (см., например, патентный документ 28). Этот способ, несомненно, позволяет снизить влажность, однако из-за того что эти волокна едва ли могут выполнять функцию поглощения, оно целиком осуществляется поглощающей смолой, характеризующейся низкой скоростью поглощения, что ведет к замедлению поглощения. Кроме того, так как волокна при набухании расширяются мало, вероятно возникновение блокирования гелем и затруднение должного функционирования водопоглощающей смолы.

Сообщалось, что поглощающая способность водопоглощающей смолы зависит от формы частиц (см., например, патентный документ 29). Широко применяемые частицы водопоглощающей смолы не отличаются выраженной длиной или тонкостью и имеют диаметр от, приблизительно, 45 до 850 мкм и средневзвешенный диаметр от, приблизительно, 200 до 370 мкм, однако поглощающая способность определенной структуры в целом и эффективная емкость водопоглощающей смолы в ней может быть улучшена путем расширения распределения размера частиц при среднем диаметре частиц от 400 до 700 мкм. Однако обычно, если повышается поглощающая способность, не удается избежать эффекта блокирования гелем, так как контакт между частицами увеличивается. Кроме того, поглощающая способность поглощающего массива мала из-за малой доли водопоглощающей смолы в нем.

Таким образом, в большинстве поглощающих массивов, в которых водопоглощающая смола связана с материалом основы, для связывания используется полимеризация мономеров (с сопутствующей проблемой непрореагировавших мономеров) или клей (ограничивающий набухание), и удовлетворительного способа связывания не существует. Кроме того, до сих пор выпускались только поглощающие массивы с низкими характеристиками, поскольку состояние смолы в них после связывания не адекватно задаче функционирования с высоким уровнем поглощения. То есть еще не было получено тонкого, легкого поглощающего массива, обладающего высокими емкостью для жидкости и скоростью поглощения, высокой способностью распределять жидкость и стабильностью массива.

[Патентный документ 1] выложенная патентная заявка Японии № 2001-252307

[Патентный документ 2] WO 98/037149

[Патентный документ 3] выложенная патентная заявка Японии № 06-057010

[Патентный документ 4] WO 01/64153

[Патентный документ 5] выложенная патентная заявка Японии № 5-230747

[Патентный документ 6] выложенная патентная заявка Японии № 10-118114

[Патентный документ 7] выложенная патентная заявка Японии № 10-118115

[Патентный документ 8] выложенная патентная заявка Японии № 5-31362

[Патентный документ 9] выложенная патентная заявка Японии № 6-370

[Патентный документ 10] выложенная патентная заявка Японии № 2000-238161

[Патентный документ 11] японский перевод международной публикации РСТ № 10-510447

[Патентный документ 12] выложенная патентная заявка Японии № 2001-96654

[Патентный документ 13] выложенная патентная заявка Японии № 2001-171027

[Патентный документ 14] патентная заявка Японии № 2002-72476

[Патентный документ 15] патентная заявка Японии № 2001-375375

[Патентный документ 16] выложенная патентная заявка Японии № 2001-96654

[Патентный документ 17] выложенная патентная заявка Японии № 10-512183

[Патентный документ 18] японский перевод международной публикации РСТ № 10-508528

[Патентный документ 19] выложенная патентная заявка Японии № 2003-11118

[Патентный документ 20] выложенная патентная заявка Японии № 2004-124303

[Патентный документ 21] выложенная патентная заявка Японии № 11-137600

[Патентный документ 22] выложенная патентная заявка Японии № 6-218007

[Патентный документ 23] выложенная патентная заявка Японии № 7-132126

[Патентный документ 24] японский перевод международной публикации РСТ № 10-508521

[Патентный документ 25] выложенная патентная заявка Японии № 7-184956

[Патентный документ 26] выложенная патентная заявка Японии № 6-287886

[Патентный документ 27] выложенная патентная заявка Японии № 9-156013

[Патентный документ 28] выложенная патентная заявка Японии № 2002-165837

[Патентный документ 29] патентная заявка Японии № 2904791

[Патентный документ 30] US 2003/0205318 А1

[Патентный документ 31] выложенная патентная заявка Японии № 9-239912

[Патентный документ 32] выложенная патентная заявка Японии № 2005-200630

Изложение существа изобретения

Проблемы, решаемые настоящим изобретением

Целью настоящего изобретения является тонкий, легкий поглотитель и изделия для поглощения жидкостей тела, обладающих высокой водопоглощательной способностью, скоростью поглощения и высокой способностью распределять жидкость. В частности, целью настоящего изобретения является обеспечение поглотителя и изделия для поглощения жидкостей тела, которые могут дать положительный эффект при использовании в составе одноразовых подгузников, гигиенических прокладок, прокладок при недержании и т.п. Более конкретно, целью настоящего изобретения является обеспечение поглотителя и изделия для поглощения жидкостей тела, обладающих способностью стабильного поглощения при практически полном отсутствии смещения или неравномерного распределения поглотителя в гигиеническом изделии, которые могут поглощать необходимое количество жидкости при минимальном количестве используемого материала. Кроме того, целью настоящего изобретения является обеспечение экологичных поглотителя и изделия для поглощения жидкостей тела, посредством чего сберегаются целлюлозная масса и другие ресурсы, обычно расходуемые при производстве гигиенических изделий.

Средства решения указанных проблем

В результате исследований, направленных на решение обозначенных выше проблем, было обнаружено, что высокая поглощающая способность может быть достигнута при малом количестве водопоглощающей смолы и уменьшенном количестве других материалов, если использовать композиционный поглощающий материал, образованный материалом основы и частицами водопоглощающей смолы, в котором материал основы и частицы водопоглощающей смолы соединены в особых пропорциях и размещены особым образом.

То есть изобретением являются поглощающий композиционный материал, способ производства этого поглощающего композиционного материала и устройство для производства этого поглощающего композиционного материала.

Поглощающий композиционный материал, содержащий материал основы и частицы водопоглощающей смолы, для которого соблюдаются следующие условия (1)-(4):

(1) весовое отношение количества водопоглощающей смолы к общему количеству материала основы и водопоглощающей смолы составляет от 65 до 99% вес.,

(2) вес частиц водопоглощающей смолы, непосредственно связанных с материалом основы, составляет 50% вес. или более от общего веса частиц водопоглощающей смолы,

(3) средняя поглощающая способность частиц водопоглощающей смолы составляет 50 г/г или более,

(4) количество непрореагировавших мономеров в водопоглощающей смоле составляет 200 частей на миллион или менее.

Способ получения поглощающего композиционного материала, содержащего материал основы и частицы водопоглощающей смолы, заключающийся в насыщении материала основы и/или водопоглощающей смолы водой с последующими удалением воды и сушкой материала основы и водопоглощающей смолы, при которых они находятся в контакте друг с другом.

Устройство для получения поглощающего композиционного материала, содержащего материал основы и частицы водопоглощающей смолы, включающее узел подачи материала основы; вращающийся барабан для осуществления связывания частиц смолы с материалом основы; узел подачи частиц смолы во вращающийся барабан; узел сушки для удаления воды из материала основы и связанных с ним частиц смолы; узел подачи определенного количества влаги в материал основы и/или частицы смолы, каковое устройство имеет следующие характерные особенности (1) и (2):

(1) поверхность вращающегося барабана имеет множество лунок,

(2) на дне каждой лунки имеется вентиляционное отверстие, через которое изнутри вращающегося барабана может выходить газ.

Технический результат

Объектом настоящего изобретения является единый поглощающий композиционный материал, содержащий множество частиц водопоглощающей смолы, соединенных с материалом основы, в результате чего обеспечивается тонкий поглотитель, характеризующийся высокой способностью распределять жидкость и высокой емкостью для жидкости. При использовании этого поглотителя в составе гигиенического материала или изделий для поглощения жидкостей организма производство такого гигиенического материала может быть упрощено, а поскольку водопоглощающая смола используется эффективно, то количество водопоглощающей смолы и бумаги, ткани и других входящих в состав поглотителя материалов может быть сокращено. В результате становится возможным производство очень тонких, легких гигиенических материалов и других изделий для поглощения жидкостей организма.

Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Далее настоящее изобретение разъясняется более подробно.

1. Общее описание структуры и функционирования поглощающего композиционного материала

В контексте настоящего изобретения поглощающий композиционный материал означает сочетание водопоглощающей смолы и материала основы. В этом композиционном материале 50% вес. или более частиц водопоглощающей смолы связано непосредственно с материалом основы, таким образом, вероятность изменения положения частиц смолы невелика. Следовательно, материал основы сохраняет форму пластины. Поглощающая способность данного поглощающего композиционного материала, выступающего в роли поглотителя, предпочтительно, регулируется путем введения в поглощающий композиционный материал целлюлозной массы или других волокон или других листовых материалов.

В соответствии с настоящим изобретением частицы водопоглощающей смолы, предпочтительно, имеют относительно большой размер (диаметр частиц составляет от 550 мкм до 2100 мкм) [и далее именуются «крупные частицы»], поскольку поглощающий композиционный материал с такими частицами имеет высокую поглощающую способность на единицу площади и скорость поглощения, которая достаточна для того, чтобы использовать этот материал в гигиенических изделиях. Обычно в поглотителях, входящих в состав гигиенических материалов, избегают использования крупных частиц из-за свойственной им низкой скорости поглощения, однако, если они непосредственно связаны с волокнами материала основы, жидкость может переноситься к частицам по связанным с ними волокнам, напряжение, возникающее в результате морфологического изменения волокон при контакте с водой, передается на связанные с ними крупные частицы, и скорость поглощения этих частиц значительно увеличивается, что позволяет использовать такие частицы в составе поглотителя для изготовления гигиенических изделий.

При размещении частиц смолы на материале основы, предпочтительно, сохранять заполняемость площади крупными частицами, по меньшей мере на одном листе, на уровне от 1 до 30%, поскольку при набухании частицы смолы наталкиваются друг на друга, что мешает их дальнейшему набуханию, вследствие чего, если не обеспечено достаточного пространства для набухания частиц в направлении, параллельном плоскости материала основы, смола в составе композиционного материала не сможет осуществить должного поглощения. В этом случае более предпочтительно размещать частицы так, чтобы они не контактировали друг с другом, более предпочтительно, размещать частицы водопоглощающей смолы с промежутками. Частицы водопоглощающей смолы, предпочтительно, размещают одним слоем, так что они не накладываются друг на друга. Кроме того, крупные частицы, предпочтительно, располагают с обеих сторон так, что заполняемость площади крупными частицами с каждой стороны составляет от 1 до 30%. Если композиционный материал также содержит частицы относительно небольшого размера, при набухании они будут располагаться ниже крупных частиц, не создавая значительных затруднений для набухания крупных частиц, то есть возможно и предпочтительно регулировать скорость поглощения в соответствии с требуемой для данного поглотителя путем добавления мелких частиц. Когда такие относительно мелкие частицы добавляют с целью регулирования скорости поглощения, коэффициент общей площади поверхности (подробно описываемый ниже) предпочтительно регулируют так, чтобы он составлял от 0,3 до 3 с тем, чтобы обеспечить необходимый баланс между поглощающей способностью и скоростью поглощения композиционного материала.

Поскольку гигиенический материал должен обладать относительно высокой поглощающей способностью, величина весового отношения количества водопоглощающей смолы к общему весу водопоглощающей смолы и материала основы должна лежать в диапазоне от 65 до 99% вес.

Причиной того, что даже при таком высоком весовом отношении не происходит блокирования гелем, заключается в том, что 50% вес. или более частиц смолы связаны с материалом основы, что гарантирует наличие определенного пространства между частицами смолы. Доля связанных частиц смолы, предпочтительно, составляет, по меньшей мере, 60% вес., более предпочтительно, по меньшей мере, 70% вес., еще более предпочтительно, по меньшей мере, 90% вес. и идеально - 95% вес. или более. Предпочтительно, чтобы частицы водопоглощающей смолы были связаны с материалом основы, так как в этом случае исключается перемещение частиц водопоглощающей смолы во время транспортировки изделий или при поглощении жидкостей организма.

Выбор способа непосредственного связывания частиц водопоглощающей смолы с материалом основы не имеет определенных ограничений. Предпочтительно, чтобы некоторые волокна материала основы были включены в частицы водопоглощающей смолы. Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, 50% вес. непосредственно связанных с материалом основы частиц было связано с включением в них некоторых волокон; предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, 70%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90%, и более предпочтительно, по меньшей мере, 95% вес. водопоглощающей смолы было связано таким образом. Когда частицы водопоглощающей смолы связаны с материалом основы с включением в них некоторых волокон, эти волокна осуществляют подвод к частицам смолы жидкостей организма, и поглощательная способность частиц под давлением, а также скорость поглощения увеличиваются.

Невозможно достигнуть высокой поглощающей способности поглотителя только путем использования крупных частиц и, тем самым, повышения объема смолы относительно площади, частицы смолы также должны обладать высокой поглощающей способностью. То есть средняя поглощающая способность используемых частиц водопоглощающей смолы должна составлять, по меньшей мере, 50 г/г. Частицы водопоглощающей смолы с такой поглощающей способностью обычно подвержены возникновению эффекта блокирования гелем, а их набухание может быть серьезно затруднено в результате наталкивания частиц смолы друг на друга, поэтому нельзя получить поглощающий композиционный материал, отвечающий разнообразным требованиям, только путем использования композиционного материала с высокой долей смолы, составляющей более 50% вес. Следовательно, ранее было необходимо использовать жесткие частицы смолы с высокой степенью сшивания на поверхности и внутри, которые обладают высокой поглощающей способностью под давлением и низкой поглощающей способностью. В соответствии с настоящим изобретением частицы водопоглощающей смолы располагают таким образом, чтобы не допустить эффекта блокирования гелем, а благодаря наличию в некоторых случаях каналов в смоле высокая поглощающая способность под давлением может быть достигнута даже при использовании мягких частиц смолы с высокой поглощающей способностью. В результате получаемый поглощающий композиционный материал обладает высокой поглощающей способностью как под давлением, так и без него.

Кроме того, благодаря тому что поглощающий композиционный материал, являющийся объектом настоящего изобретения, обладает высокой способностью распределять жидкость и позволяет максимально реализовать поглощающую способность всей водопоглощающей смолы, нет необходимости использовать избыточное количество водопоглощающей смолы, и поэтому вес поглощающего композиционного материала может быть снижен. Для повышения поглощающей способности данного композиционного материала предпочтительно увеличить долю смолы с высокой поглощающей способностью и, более предпочтительно, использовать поглощающую смолу с более высокой поглощающей способностью.

В соответствии с рекомендательными стандартами Ассоциации производителей гигиенических изделий Японии, желательно снижать количество непрореагировавших мономеров в водопоглощающей смоле. Одной из отличительных особенностей поглощающего композиционного материала, являющегося объектом настоящего изобретения, является то, что количество непрореагировавших мономеров в водопоглощающей смоле снижено до очень малой величины - 200 частей на миллион или менее. Такой величины сложно достичь при полимеризации смолы на материале основы, т.е. способом, широко применяемым для непосредственного связывания смолы с материалом основы. Такой низкий уровень непрореагировавших мономеров может быть получен путем предварительной полимеризации водопоглощающей смолы с последующим использованием этой смолы, характеризующейся особенно низким содержанием непрореагировавших мономеров, в качестве водопоглощающей смолы в композиционном материале.

2. Связывание

В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы ко времени использования данного поглощающего композиционного материала, по меньшей мере, 60% вес., предпочтительно, по меньшей мере, 70% вес., более предпочтительно, по меньшей мере, 90% вес., еще более предпочтительно, по меньшей мере, 99% вес. общего количества частиц водопоглощающей смолы было связано с материалом основы.

В соответствии с настоящим изобретением положение, в котором частицы водопоглощающей смолы связываются с материалом основы, означает положен