CN1089464A

CN1089464A - 吸收结构中的吸收性水凝胶微粒

Info

Publication number: CN1089464A
Application number: CN93109531.XA
Authority: CN
Inventors: M·普里施克
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1994-07-20
Also published as: HUT75435A; HK1003823A1; TR26661A; AU4644593A; DK0576738T3; HU219070B; MX9304011A; BR9306666A; IE930494A1; FI946203A0; TW276988B; CA2138657C; EP0576738A1; DE69222525T2; CZ284840B6; WO1994001068A1; MY108855A; ATE158712T1; CA2138657A1; HU9403808D0

Abstract

本发明涉及含有吸收性水凝胶粒子的用于一次性吸收件的吸收结构。尤其是本发明涉及吸收性水凝胶粒子在其中这样分布的吸收结构，即基本上只有小于105微米的粒子分布于一次性吸收件中邻近吸收件的底片侧的防尘层中，105微米的粒子或更大的粒子分布于主吸收层中。

Description

本发明涉及用于一次性吸收件的吸收结构，该吸收件包含吸收性水凝胶粒子。本发明尤其涉及吸收性水凝胶粒子这样分布的吸收结构，即基本上只有小于105微米的粒子分布于防尘层（dusting layer）中，而105微米或更大的粒子则分布于主吸收层中。该防尘层在一次性吸收件中靠近吸收件底片一侧。

在一次性吸收件（例如婴儿尿布、成人大小便失禁所用的三角裤、衬垫或卫生餐巾）的吸收结构领域中，使用具有吸收作用的水凝胶材料（尤其是特殊形状的）已很普通。许多种改进吸收性水凝胶粒子功能的设计已被公知，例如公开于EP-A-212618，WO-9101163或EP-A-325416中的设计。最近公开的许多特殊的吸收性水凝胶粒子在粒度方面具有令人欣赏的性能曲线。这就导致了更先进的吸收结构，该结构利用以前公知的吸收性水凝胶粒子量但限制吸收性水凝胶粒子的粒度于某一特定范围。包含这种结构或相似结构的吸收件已公开，例如US5061259及尚未授权的全部都于1991年4月12日申请的美国专利申请US07/684712、4374、US07/684633、US07/685255或EP-A-339461。

由于这些吸收件所要求的特殊粒度范围不包括之后称之为微粒的较小粒子，从而产生了如何利用这些具吸收性的水凝胶的较小粒子的问题。这一问题在EP-A-417761中公开。由于微粒引起环境问题并且不具商业吸引力，因此处理微粒几乎已不作为方案来考虑。此外，在EP-A-463388和EP-A-417761已建议在制造吸收性水凝胶粒子的过程中回收微粒。然而，产生的大量微粒及制造吸收性水凝胶粒子的不同生产方法总是不允许通过改进制造方法而直接解决该问题。在运输时，不管原始粒子多大，吸收性水凝胶粒子之间的摩擦都会产生微粒。总而言之，这些情况都要求对利用这些微粒的可供选择的方法作出研究。

因此，本发明之目的之一是在吸收结构中使用吸收性水凝胶微粒，而不产生前述的通过选择吸收性水凝胶粒子粒度分布而解决的问题，该粒子粒度分布不包括微粒。本发明之另一目的是提供一种允许连续使用全粒子粒度分布范围内的吸收性水凝胶粒子的方法，从而取消了对吸收性水凝胶粒子的制造进行改进之必要。

在本发明另一方面，吸收件的改进设计是结合本发明之吸收结构而提供的。吸收件的一个设计特点是液体不可渗透的底片要能防止干的吸收性凝胶粒子穿透，从而保证液体不可渗透性。因此，有些设计就得承受其强度足以抵抗粒子穿透或划伤的高基本重量的底片的附加费用。其它更多的实用设计包括在底片和包含吸收性水凝胶粒子的吸收结构之间的一纤维材料（常常，也具吸收性）保护层。这种设计还具有另外的优点，即在保护底片之同时提供一些额外的吸收能力。这种吸收件的设计的两种公知的实施例或者包括一织物层或者更好是构造一吸收结构，该吸收结构具有吸收性水凝胶粒子，该粒子只分布于吸收结构的薄保护层（指防尘层）上。然而，即使是这种最先进的包含一防尘层的设计也具有这样的缺点：即由于设计的防尘层不含吸收性水凝胶粒子，因此部分吸收结构只能利用到亚最佳的程度。

因此，本发明的第三个目的是提供具有防止底片被吸收性水凝胶材料的粒子穿透或划伤的防尘层的吸收件，其中，通过加入吸收性水凝胶微粒从而使防尘层的吸收功能得以优化。

本发明的另一个目的是将在吸收件中如何利用吸收性水凝胶粒子的问题与在吸收结构的防尘层中包含吸收性水凝胶粒子而改善吸收功能的问题相结合。

在第一方面，本发明提供了用于吸收件（如一次性婴儿尿布、成人大小便失禁用一次性三角裤、衬垫或卫生餐巾）的吸收结构。

在第二方面，本发明提供了包括液体可渗透的顶片、液体不可渗透的底片及与本发明第一方面一致的置于顶片与底片之间的吸收结构的吸收件。按照本发明，该吸收结构包括两个吸收层，一层被命名为防尘层，另一层被命名为主吸收层。在吸收结构中，防尘层是在吸收件中邻近于底片的层而主吸收层是在吸收件中邻近于顶片的层。本文所用的邻近一词包括表面对表面的直接接触关系，但并不仅限于表面对表面的直接接触关系。例如，另外的各种层可设置于顶片与主吸收层之间，从而进一步改善吸收件的吸收性能。

两吸收层都由一在其上分布吸收性水凝胶粒子的纤维基体形成。分布于主吸收层中的吸收性水凝胶粒子选择这样的粒度分布，即至少70%重量的粒子具有105微米或更大的粒度。分布于防尘层中的吸收性水凝胶粒子选择这样的粒度，即至少60%重量的粒子具有小于105微米的粒度。

在本发明的吸收件的优选实施例中，防尘层与底片是表面对表面的关系。如果防尘层与底片是表面对表面的直接接触关系，吸收件中所有分布于防尘层中的吸收性水凝胶粒子都具有小于105微米的粒度则更佳。

本发明之另一方面是提供一种方法，借助该方法可制造本发明的吸收结构。在方法方面，本发明至少包括下列步骤：首先，连续运动两股气流，在每股气流中悬浮（最好均匀地）有基体纤维和吸收性水凝胶粒子的混合物，水凝胶粒子的粒度分布应能形成产品发明所定义的吸收结构的防尘层和主吸收层。

第二步骤是每股气流中的基体纤维和吸收性水凝胶层状混合物连续地向下沉积，一层沉积在另一层顶部，并沉积于一连续运动的沉积装置上，从而形成防尘层和主吸收层。该步骤的沉积装置最好是装在旋转沉积辊筒上的幕帘或者是平移运动的沉积带。

在利用旋转沉积辊筒的方法中，最好是防尘层比主吸收层更靠近沉积辊筒的幕帘，如果在本发明的方法中使用平移运动的沉积带，那么最好主吸收层比防尘层更靠近该沉积带。

当说明书以各权利要求结尾时，尤其是各权利要求指出本发明并要求保护本发明之时，可以相信本发明将会从下面与附图相关的描述中得到更好的理解。其中：

图1是本发明的一次性尿布实施例的平面图，其中大部分顶片已被剖开以便最清楚地示出设置于下面的吸收芯（本发明吸收结构的一个实施例）;

图2只是沿图1中2-2剖切线剖开的一次性尿布的吸收芯的纵剖视图;

图3只是沿图1中3-3剖切线剖开的一次性尿布的吸收芯的横剖视图;

图4是本发明的吸收结构的另一实施例的透视图;

图5示出了所集结的吸收性水凝胶重量百分比对粒度的主要曲线。

本发明提供用于一次性吸收件（如尿布、成人大小便失禁用的三角裤、衬垫或卫生餐巾）的吸收结构。本发明的吸收结构包括不同的两层，一层为防尘层，一层为主吸收层。两层是相似的，它们包括一纤维基体，吸收性水凝胶粒子设置于该基体中（最好是以均匀的方式）。两层由每层的粒度分布区别开来。不同的分布是这样的，即在防尘层中的吸收性水凝胶粒子与在主吸收层中的吸收性水凝胶粒子一起提供一标准的体积（bulk）粒度分布。这里所用的术语“标准体积粒度分布”是指这样的粒度范围，即通常可从超级吸收材料供给商处得到的。

以下对吸收结构的各种材料组份及利用吸收结构的吸收件作详细说明。

A、吸收结构

在此，将联系吸收结构在吸收件中的用途对吸收结构进行描述，然而，应该明白吸收结构的潜在用途将不限于这里所述的特定吸收件。

本发明的吸收结构是能吸收并保持液体的。这些液体可以是（但不限于是）水及某些身体排出物。当用在上述类型的吸收件中时，该吸收结构（最好）通常是软的，可压缩的，舒服的并不刺激皮肤的。

如上所述，吸收结构包括一防尘层和一主吸收层，这些层相互叠置。下面将垂直于防尘层和主吸收层平面的方向称为Z-方向。正Z方向是从防尘层向主吸收层的方向，而负Z方向正好相反。当用于吸收件中时，该吸收结构是这样放置的，即使用吸收件时，正Z方向朝向人体。

在垂直于Z方向的平面中的吸收结构的形状是根据其在吸收件中的特定用途而限定的。原则上讲，吸收结构之形状是没有限制的。然而，对具吸收性的尿布、大小便失禁用的三角裤、卫生衬垫，月经带或pantiliner来说，最普通的公知形状及在本发明中所用的是长方形（最好带有圆边）、滴漏或八字块形、T-形或椭圆形。通常，吸收结构的形状被优化并使使用吸收结构的吸收件最舒服、形状最相配和吸收功能最佳。对具吸收性的尿布来说，其形状为T形、八字块或滴漏形。诸如圆盘形的其它形状可用于乳罩***件或哺乳母亲的内垫物。

图1示出了用于本文中具吸收性的一次性尿布（20）中的吸收结构（10）的特别优选之形状。图1的吸收结构（10）还具有一纵向轴线（36）和一横向轴线（34），它们是相互垂直的并且两者都垂直于Z方向。从图1中可以看到吸收结构和吸收件的优选形状对称于纵向轴线（36），但吸收结构的两纵向部分之间具有明显的区别。图4示出了用于一次性尿布或大小便失禁用的三角裤中的吸收结构（10）的另一优选结构。该形状通常称之为T形吸收结构。

吸收结构的防尘层和主吸收层的形状可以一同扩展。然而，对吸收件的许多应用场合来说，主吸收层和防尘层的形状就不是一同扩展的了。根据本发明，只需将防尘层和主吸收层相互叠放于液体进入点的区域。例如该区域为具吸收性的一次性尿布中的排尿点的区域。

特别优选的是防尘层与吸收结构的整个形状一同扩展，而主吸收层在防尘层上形成部分吸收结构。具吸收性的一次性尿布的吸收结构的一个优选实施例有一防尘层，该层与吸收结构的形状一同扩展，而主吸收层沿纵向轴线（36）全线延伸，即从吸收结构的一端到另一端。而在横向（34），主吸收层小于吸收结构（10）的最大宽度，特别有利的是小于吸收结构（10）的最小宽度。另外，如图4所示，主吸收层（1）只部分地在吸收结构的纵向（36）延伸，而在横向与防尘层（2）同宽度。吸收结构，尤其是用于具吸收性的尿布的吸收结构最佳是具有一个长度小于吸收结构的整个纵向长度，横向延伸宽度小于吸收结构的最大横向延伸宽度的主吸收层。这样就使包括在主吸收层中的吸收材料得到了最有效的（即生态学的和经济的）应用。

防尘层和主吸收层在纵向和横向可以具有变化的或均匀的基本重量、密度及厚度。图4示出了在主吸收层（1）内具有一低密度收集区（56）的吸收结构（10）。本发明的这个实施例的低密度收集区（56）为圆角三角形的，并是根据US4834735设计的。图4还示出，过渡区（58）（主吸收层（1）中止于此地）可以是本发明吸收结构（10）的一部分。在该过渡区，基本重量、密度或厚度或这些可变量之组合在各自的层中变化，在用于具吸收性的尿布的吸收结构的一优选实施例中，该过渡区（58）结合在主吸收层（1）中，此时该主吸收层在纵向或横向与防尘层不是同宽度的。

这里所用的术语“基本重量”是指这样的材料重量，即被放置于垂直于Z方向的区域的材料的重量除以该材料对应的面积。例如，该基本重量可以通过将整体的层或吸收结构模切一块1.0或6.45平方厘米的面积并将该试样放在标准称量装置上称量而测重。如上所述，基本重量取决于层或吸收结构的横向和纵向的坐标。

B、具吸收性的水凝胶材料

本发明所用的具吸收性的水凝胶材料基本上是不溶于水的、具吸收性的聚合材料，该材料能吸收大量的液体，如水和体内排出物，这与在生产过程中形成的水凝胶的重量相关。这些材料通常也能在适度的压力下保持住这些吸收的液体。具吸收性的水凝胶材料还有其它名字，如：“超级吸收材料”或“水解胶体”或“吸收性凝胶材料”。可用在本发明的吸收性水凝胶材料的型号很多。

在本发明中所用的较好的吸收性水凝胶材料每克（在其干燥状态时）至少具有大约18-20克合成尿的吸收容量（由本文所述的试验测试），更好的是至少吸收大约25克。典型地，本发明所用的吸收性水凝胶材料将具有每克吸收大约30到45克合成尿的吸收容量。处于该吸收容量范围内的吸收性水凝胶材料在吸收件的吸收结构中是特别有用的，因为它们在适度的压力下可保持住大量的如尿一样的体内排出物，该压力为模拟使用状态之压力。显然对吸收结构和吸收件领域内的熟练技术人员来说，各种吸收性水凝胶粒子之最终用途是由各自所吸收的液体来决定的。例如，对月经带或pantiliner来说，不同于合成尿的液体是合适的。然而，对不同的液体有不同的吸收容量，因此，上述吸收容量并不能认为是限制了设计用于液体而不仅是尿的吸收性水凝胶粒子的用途。

在本发明中有用的一些适当的普通形式的吸收性水凝胶材料的粒子及其制造方法详细说明于美国专利Re.32649，名称为“用于吸收结构中的水凝胶成形聚合物组合物”，它由Brandt等人于1988年4月19日再一次发表。

适用于本发明的普通形式的粒子也可以是在下列美国专利申请中称之为初级粒子（precursor）的粒子：申请号07/502943，名称为“具有粒子间交联的微小初级粒子的团聚粒的粒子聚合物组合物”，由Donal Carroll Roe等人提出申请;申请号07/503393，名称为：“多孔的具吸收性的聚合物宏观结构及其制造方法”，由Donall Carroll Reo等人提出申请;申请号07/503499，名称为：“制造包含粒子间交联的团聚粒的聚合组合物的方法”，由Frank Henry Lahrman等人提出申请;申请号07/503500，名称为：“含有粒子间交联的团聚粒的吸收件”，由Charles John Berg等人提出申请;申请号07/503501，名称为：“含有粒子间交联的团聚粒的吸收件”，由Frank Henry Lahrman等人提出申请;申请号07/503506，名称为：“含有粒子间交联的团聚粒的具吸收性的粒子聚合组合物”，由Charles John Berg等人提出申请。上述全部申请均于1990年4月2日提出。这些专利申请都是有关“粒子间交联团聚粒”的申请。

具吸收性的水凝胶材料粒子可如粒子间交联团聚粒系列申请中所述可任意进行表面处理。因此具吸收性的水凝胶材料粒子可如美国专利4824901中所述进行表面处理。如果要进行表面处理，最好是在具吸收性水凝胶材料粒子上施加表面交联剂，并在粒子表面处或在粒子表面附近或在靠近粒子表面处用聚合物材料与表面交联剂作用。

具吸收性的水凝胶材料还可具有美国专利Re·32649中所述的可提取聚合物材料的水平。

用作具吸收性的水凝胶材料粒子的优选聚合物材料具有羧基。这些聚合物包括：水解淀粉丙烯腈接枝共聚物、部分中性化淀粉丙烯腈接枝共聚物、淀粉-丙烯酸接枝共聚物、部分中性化淀粉-丙烯酸接枝共聚物、皂化乙烯基乙酸丙烯树脂共聚物、任一前述共聚物的轻度网络交联产品、部分中性化的聚丙烯酸。这些聚合物可单独使用或者可以以两种或多种单体、化合物或类似物的混合物的形式使用。这些聚合物材料的例子公开于美国专利US3661875、4076663、4093776、4666983和4734498中。

用作吸收性水凝胶材料粒子的最佳聚合材料是部分中性化聚丙烯酸和淀粉衍生物的轻度网络交联产品。最好，该粒子包括大约50%至大约95%（最好是大约75%）的中性化轻度网络交联聚丙烯酸（即聚丙烯酸钠/丙烯酸））。

聚合材料的单个粒子可由任何常规之方法形成。用于生产这些粒子的典形并是优选的方法描述于美国专利Re·32649、4666983和4625001中。

形成这些粒子的优选方法是这些方法，即涉及水溶液或其它溶液的聚合方法，其与反相聚合（后面也称为“逆相聚合”或“乳液聚合”）相反。如美国专利Re·32649所述，水溶液聚合涉及用水反应混合物进行聚合，从而形成粒子。

结合于本发明吸收结构中的吸收性水凝胶材料是粒子形状的。这里所用的术语“粒子”是指吸收性水凝胶材料处于称之为“粒子”的离散单元的形式。该粒子可包括：小颗粒，粉尘，球形粒子，团聚粒子或团块。然而，这里所述的粒子通常大部分不成团聚或不成团块。粒子可具任一适当的形状，如正方体形、多向体形、球体形、圆形、多角形、不规则形或自由尺寸不规则形（如磨研或粉尘化步骤产生的粉尘产品）。

具吸收性的水凝胶材料的粒子的粒度分布对吸结构的性能是至关重要的。

通常，吸收性水凝胶材料的大粒子慢慢膨大并降低潜在的液体吸收率（即液体从Z方向吸入吸收结构中的速率）。小粒子（或微粒）总是趋向迅速膨大，但容易被迫进入毛细空间，降低该结构的可渗透性并大大降低液体分布于整个吸收结构的速率。此外，太高的微粒浓度可能凝结成液体分布屏障的凝胶群。这些就是称之为“凝胶阻堵”的现象。

通过在含吸收性水凝胶材料的吸收结构中使用特殊的、比较窄的粒度分布的粒子，上述提到的大小粒子处理流体的限制可大大降低或完全取消。虽然不希望受任何特殊理论之束缚，但应该相信：在某种程度上讲粒度决定了吸收件的潜在液体吸收率。由于液体吸收率取决于每单位质量的附收性水凝胶材料的总表面积，因此上述认识好象是真实的。粒度的范围（或粒度分布的宽度）即影响潜在的吸液率也影响吸收结构的粒子分布率。理想地讲，粒度分布的宽度应该是小的。

本发明涉及标准体积粒度分布的应用以致不必一定要消除微粒。通常，任何分布都可由适当的处理过程（如碾磨、粉碎或类似的公知的减小粒度的处理过程）处理至与所要求的一致，并不会有太大的粒子。然而，如前所述微小粒子的数量也在这些处理过程中不断地增加并且达到某一不合要求的浓度。尤其是主吸收芯层，不应该含有可能引起凝胶阻堵现象的吸收性水凝胶粒子。另一方面，从生态上和经济上考虑是不希望排除这些微粒的。利用本发明就可以不断地利用由吸收性水凝胶粒子的通常制造方法而产生的标准体积粒度分布，而不会牺牲在吸收结构中使用小范围的粒度分布而得到的利益。

因此，本发明涉及分布于主吸收层中并具有这样的粒度分布的吸收性水凝胶粒子，即其至少70%重量的粒子的粒度为105微米或更大。分布于防尘层中的吸收性水凝胶粒子具有这样的粒度分布，即至少60%重量的粒子之粒度小于105微米。本发明的吸收件的一个优选实施例是这样的，即在防尘层中的所有水凝胶粒子的粒度小于105微米。

吸收性水凝胶粒子在主吸收层中在吸收结构的纵向、横向或Z方向的分布与防尘层中的分布不相关，反之亦然）。特别是，在吸收结构的不同区域中，吸收性水凝胶粒子浓度可增加或减少。在本发明的优选实施例中，在朝着吸收结构的纵向轴线的横向方向，主吸收层的吸收性水凝胶粒子的基本重量或浓度增加，而在纵向，吸收性水凝胶粒子的基本重量或浓度的最大值位于所设计的要被吸收的液体的进入点的中心周围。因此，吸收性水凝胶粒子的基本重量或浓度曲线遵循渐变的成阶梯的分布函数。最好也具有一在防尘层中的吸收性水凝胶粒子的分布曲线，该曲线沿着横向在吸收结构的纵向轴线周围具有最大值。

对防尘层及主吸收层来说，最佳的是，在给出的Z方向吸收性水凝胶粒子独立分布于每层中，并在Z方向具均匀的分布曲线。这示于图2和图3中，这些图示出了吸收性水凝胶粒子（75）均匀地分布于主吸收层（1）中，该层具有等于或大于105微米的粒度范围。吸收结构（10）的防尘层（2）同样具有均匀分布于其中的吸收性水凝胶粒子，但这些粒子之粒度小于105微米。图1的吸收结构（10）的剖面在图2的纵向方向和图3的横向方向没有按比例画出，为了提供对本发明更好的示意图它被夸大了。防尘层和主吸收层在Z方向的吸收性水凝胶粒的浓度不必相同。事实上，防尘层中的吸收性水凝胶粒子的基本重量与主吸收层中吸收性水凝胶粒子的基本重量是成比例的，从1∶1至1∶20，最好是1∶2至1∶5。基本重量和所给出的比例必须在吸收结构的至少一个区域内出现，但不必在整个吸收结构的区域出现。

用于本发明每层中的吸收性水凝胶材料的特殊粒度分布可用粒子的实际尺寸表示。一种适用于决定粒子的实际尺寸的方法在粒子间交联团聚粒系列申请（参照上文）中作了详细阐述。然而，由于粒子具有不同的形状和尺寸，故决定粒子的实际尺寸肯定是一个相当复杂的过程。因此，为了简化起见，本发明吸收结构中的粒子尺寸用另一方法表示。

为本发明之缘故，术语“粒度”定义为粒子的尺寸，根据在此要作详细说明的筛分试验，该尺寸由筛眼孔径分析决定。正如所说明的一样，将粒子样品筛分，并记录该结果。应该懂得，对非球形粒子，筛分试验只能决定特定粒子的某些尺寸。但该筛眼孔径分析的结果足以定义用于本发明的粒子的粒度。

表示粒子粒度的一种方式是用筛孔尺寸这一术语。例如，原则上讲，为本发明之目的，保留在筛孔为105微米的筛子上的粒子被认为是具有大于或等于105微米粒度的粒子。通过筛孔为297微米的筛子而保留在筛孔为105微米的筛子上粒子被认为具有105至297微米的粒度。通过105微米筛孔的粒子被认为其粒度小于105微米。

人们都知道，在大多数筛孔分析中，在一次试验时某些粒子可能通过筛子或保留在筛子上，但在另一次完全相同的试验中又不是这样。这是由粒子的不同形状和粒子相对于筛孔的不同方向引起的，假设该粒子参与每次试验。因此，试验结果通常用粒子的百分比（重量百分比）来表示，即通过一个尺寸的筛子而留在第二个尺寸的筛子上的粒子的百分比。在本发明中，对防尘层来说，较好是不多于大约40%更好的是不多于大约10%重量的粒子大于105微米。对吸收结构的主吸收层来说，较好是不多于大约30%，更好是不多于大约10%重量的粒子小于105微米。尤其是由于经济上的原因在吸收结构的主吸收层中最好全部用105微米的或者在标准体积粒度分布之上的粒子。于是，在防尘层中的所有粒子其粒度均小于105微米。

由上述说明还可知道太大的粒子产生亚最佳性能。因此，在主吸收层中的粒子之粒度不应该大于500微米，最好是不大于297微米。

在图5中，示出了用于标准体积粒度分布的原理性曲线，该曲线将吸收性水凝胶累积重量百分比对粒度的关系表现于图中。曲线中标明A的区域将代表这样的粒度范围，即根据本发明被放在防尘层中的粒子的范围。图5中标明B的粒度范围是根据本发明将被加入吸收结构的主吸收层中的粒子的粒度范围。属于粒度C的粒子是大于500微米的粒子，被排除于应用之外，但能将其粒度减少至可用于吸收结构的粒度。

上述的用于防尘层和主吸收层的特殊粒度分布可借助于任何适当的方法制备。该特殊粒度分布至少可由筛分操作少量地制备。至于大量时，粒度分布则可由例如旋流分离方法或其它公知的分离方法而制得。由于旋流型分离能与气动输送***结合起来，故最好是用旋流型分离，该输送***常常在制造吸收性水凝胶粒子的过程中或者更好的是在制造吸收件本身的过程中用于吸收性水凝胶粒子的处理。

C、吸收性基体

除吸收性水凝胶材料外，用于形成本发明的吸收结构的材料还可以是任何适当形式的，前提是它能输送其基体结构元件之间的液体。这里所用的术语“结构元件”是指各个纤维、纱线、股线，松散粒子及类似物，它们通常都包含在本发明的吸收结构中。

吸收性水凝胶材料的粒子位于或散布在结构元件的基体之上或之中。吸收性水凝胶材料加入结构元件的基体中，形成吸收结构的防尘层或主吸收层。

本发明的吸收结构的每一层包括一基体，比如纤维网、毛毡或纤维材料与一定量的这里所述的特殊吸收性水凝胶材料的其它混合物。这种网通常包括缠绕在一起的纤维团（也称为纤维组织或纤维材料）。然而，应该明白，为本发明之目的，吸收结构不仅限于在防尘层和主吸收层中只包括一层网或类似物。吸收结构还可以包括另外的层、网或数个这里所述类型材料的网或片的组合体。

在本发明的吸收结构的各层中可使用各种类型的纤维材料。任何适合于常规吸收性产品中的纤维材料适用于这里所述的吸收结构。这些纤维料的具体例子包括：纤维素纤维、改性纤维素纤维、人造丝、聚丙烯及聚脂纤维诸如聚乙烯对苯二酸盐（DACRON）、亲水尼龙（HYDROFIL）等等。其它纤维材料包括：乙酸纤维素、聚氟乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯酸树脂、聚乙酸乙烯脂、酰胺（如尼龙）、双组分纤维、三组分纤维、它们的混合物及类似物。然而亲水纤维材料是优选的。

这里所用的术语“亲水”描述了当液体沉积于纤维上时该纤维或纤维表面是湿的。这就是说，如果水或水体液体很容易扩散到纤维表面上或渗过纤维表面而不考虑该纤维是否收入该液体或形成凝胶，则该纤维及其表面被认为是亲水性的，根据接触角和所涉及的固体和液体的表面张力，考虑到材料的湿性这一技术状态而定义了亲水性。这在美国化学协会出版物中详细地进行了讨论，该出版物是由RobertF.Gould编辑并在1964就具有版权，其名称为“接触角、可湿度和附着力”。该出版物在此作为参考。

通常的亲水纤维材料样例（除了已提到的那些）是亲水化的疏水纤维。这些纤维包括表面活性剂处理的或硅处理的热塑性纤维衍生物，例如聚丙烯、聚丙烯酸、酰胺、聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙脂等等。实际上，亲水化的疏水纤维本身不是很具吸收性的，因此它们不能保证网具有足够的吸收容量以用于常规吸收性产品中，由于这些疏水纤维的良好作芯特性，因此它们可合适地用于本发明的吸收性结构中。这是因为纤维的作芯特性如果不是比纤维材料本身的吸收容量更重要的话也至少是与它同样重要。它吸液率高并且不具有本发明吸收结构中所用的特殊吸收性水凝胶材料的凝胶阻堵特性。在本发明的某些应用中，还可使用疏水合成纤维，但通常不是最佳的。

考虑到可用性及成本，纤维素纤维通常用作本文所述的吸收结构的亲水纤维材料。最佳的是称之为“气毡”的本纤维。

其它可用于本文所述的某些吸收结构的纤维素纤维材料是化学硬化的纤维素纤维。较好的化学硬化的纤维素纤维是硬化的、交织的、卷曲的纤维素纤维，它能用交联剂将纤维素纤维进行内交联而生产出来。将硬化的交织的卷曲的纤维素纤维用作本文所述的吸收结构的亲水性纤维材料在下列美国专利中作了详尽的说明。

US4822453、4888093、4889595、4889596、4889597、4898642。

特别优选之吸收结构包括防尘层和主吸收层，该两层均具有一气毡结构基体，也都具有在基体的Z方向均匀分布的吸收性水凝胶粒子。如果这些吸收结构进一步还包括设置于防尘层对面一侧的主吸收层之上的一层化学硬化的纤维素纤维以提供一特殊的迅速捕获芯层的话，则这些吸收结构是最佳的。化学硬化的纤维素纤维层也可包括吸收性水凝胶粒子。如果该化学硬化的纤维素纤维层设置于本发明的实施方案中，那么该层之尺寸最好基本上是自由于吸收性水凝胶粒子的并且具有小于吸收结构的最小横向宽度并小于吸收结构的纵向长度的形状，即它在多个方向都比吸收结构小。

纤维或其它适当类型材料和用于本发明吸收结构中的吸收性水凝胶材料的相对量可用这些成份在吸收结构中的重量百分比最方便地表示出来。较好的是吸收结构包含其总重量的大约5%到大约98%的吸收性水凝胶粒子材料，更好是包括大约10%至80%。

本文中“总体浓度”是指用百分数表示的吸收性水凝胶材料的总重量与吸收结构或各自的吸收层的总重量之比。

由于在防尘层和主吸收层中的粒度存在区别，因此在每层中吸收性水凝胶粒子的优选浓度是不相同的。通常，在防尘层中吸收性水凝胶粒子的优选总体浓度（与防尘层重量之比）是5%至50%，最佳是10%至35%。另一方面，在主吸收层中吸收性水凝胶粒子的优选总体浓度（与主吸收层重量比）是10%至80%，更好是20%至50%，最好是30%至40%。

防尘层和主吸收层具有不同的吸收容量较好。这可通过在防尘层和主吸收层中选定吸收性水凝胶粒子的总体浓度和使用不同的纤维基体基本重量而获得。按照本发明，防尘层中的纤维基体的最大基本重量与主吸收层的纤维基体的最大基本重量之比是这样选定的，即至少对某些吸收结构的区域来说，该比例之范围是1∶1至1∶10，最好是1∶2至1∶5。当设计一吸收结构时，根据吸收件为其而设计的吸收容量，该比例可用来分布吸收性纤维基体材料的总量。

相似地，根据本发明，如果在防尘层中的吸收性水凝胶粒子的基本重量和在主吸收层中的吸收性水凝胶粒子的基本重量之比处于1∶1至1∶20最好是1∶2至1∶5的范围中，则两基本重量选择得较好。吸收结构的总基本重量取决于应用吸收结构的吸收件。对本文所考虑的吸收结构而言，一个优选的范围可这样限定，即综合考虑本发明不同吸收结构之间的差异和由于在纵向和/或横向的浓度梯度而导致的吸收结构的基本重量的变化。因此，按照本发明，用于吸收件的吸收结构的最大优选基本重量是在0.05g/cm²至0.15g/cm²的范围中。

本文所述的吸收结构的密度在几个方面是重要的。在由吸收结构本身决定其吸收性能时和在决定使用该吸收结构的吸收件的吸收性能时，它是重要的。本文所述的吸收结构密度通常处于大约0.06g/cm³至大约0.5g/cm³的范围，更好是处于大约0.08g/cm³至大约0.35g/cm³的范围。这些结构的密度值是从它们的基本重量和厚度计算出来的。在15.9g/cm²的小负荷下对厚度进行测量。通过模切出吸收结构的某一尺寸的样本并将该样本置于标准量称上称量而测量基本重量。样本的重量和面积决定了基本重量。密度和基本重量值包括吸收性水凝胶粒子的重量。

本发明的吸收结构可包含除纤维或其它适当的材料和吸收性水凝胶材料以外的任选的各种材料。例如，这些任选择材料可包括：流体分布助剂，杀菌剂，PH值控制剂，除臭剂，香水等。如果使用的话，则这些任选成份将通常不超过吸收结构重量的大约30%。

D、制造吸收结构的方法

这里所述的优选纤维吸收结构可由任何方法或技术制备，包括将纤维和吸收性水凝胶材料粒子结合起来的方法和技术。这些吸收结构最好由含基本干的纤维与吸收性水凝胶粒子的混合物的空气沉积而形成，如果希望或必要，压密所产生的纤维网。这一过程在美国专利4610678中作了更详尽之说明。如US4610678所示，由该过程形成的空气沉积纤维网最好包括基本上不粘连的纤维。这些纤维网最好具有10%或更小的湿度。

根据本发明方法方面之内容，一用于制造本发明的吸收结构的优选的连续方法包括两个步骤：第一，连续运动两股气流，最好是空气，在每股气流中悬浮有基体纤维和吸收性水凝胶粒子，最好它们是均匀混合的。一股气流使将要归入防尘层的吸收性水凝胶粒度分布和基体纤维悬浮于其中，另一股气流使将要归入吸收结构的主吸收层的吸收性水凝胶粒度分布和基体纤维悬浮于其中。该方法的第二步是使悬浮于该气流中的材料连续地沉积到也是连续运动的沉积装置上，因此根据吸收结构的设计这些材料形成防尘层和主吸收层。

最好，该连续运动的沉积装置能是一装于旋转沉积辊筒上的幕帘，该辊筒后面紧跟着传输站，在该传输站，从沉积辊筒来的吸收结构被移动到输送装置上。另一种同样优选的连续运动装置是一平移运动幕帘，例如沉积带形的装置。对这种沉积***不需要传输站。

特别优选的是，为了制造一次性吸收性尿布，在旋转沉积辊筒作为连续运动的沉积装置的情况下，将防尘层比主吸收层更靠近沉积辊筒上的幕帘，从而在传输站之后产生这样一个吸收结构，该吸收结构在真空带上输送时，防尘层的大部分表面不受真空带之影响（不暴露在真空带中）。这就防止了包含在防尘层中的小粒度吸收性水凝胶粒子的损失，否则将容易损失到由真空带产生的空气流中。

另外，如果利用平移运动的沉积带作为连续沉积装置，较有利的是使主吸收层沉积得比吸尘层更靠近沉积带，因此，取得了与上述利用旋转沉积辊筒的方法一样的进行进一步处理的局面。

E、吸收件

本发明之吸收结构特别适合用作吸收件的吸收芯，尤其是一次性吸收件。

这里所用的术语“吸收件”是指吸收并保持身体排出物和其它液体的物件。更特殊地，这里所用术语“吸收件”通常是指放靠于穿戴者的身体上或置于穿戴者身体附近用以吸收并保持从身上排出的各种排出物的物件。这里所用的术语“一次性吸收件”是一些这样的吸收件，即一次性使用后就打算丢弃的吸收件。这就是说尽管某些材料或整个吸收件材料可回收、重复利用或推肥，但原始的整个吸收件不打算清洗或使之恢复或重复用作吸收件。

图1示出了吸收性尿布的一个优选实施例。这里所用的术语“尿布”是指通常由婴儿和大小便失禁之人穿戴于穿戴者下身周围的穿戴物。然而，应该明白，本发明也可用于其它吸收件，诸如大小便失禁用的三角裤和衬垫、训练裤、尿布***件及卫生餐巾等。

图1是本发明之尿布（20）在其展开（未收缩）状态时的平面图（即去除了所有产生收缩的松紧带）。为了更清楚地显示尿布（20）的结构，部分尿布去除了。与穿戴者接触的尿布（20）的一侧在图1中对着观众。因此，本文定义的正Z方向从图1向外指向观众。图1所示的尿布具有一前腰带区（22），一后腰带区（24），一叉区（26）及一外周边（28）。该外周边（28）由尿布（20）的外缘构成。尿布（20）的纵向外缘标号为（30）而端缘标号为（32）。另外尿布（20）具有一标号为（34）的横向中线和一标号为（36）的纵向中心线。

尿布（20）最好包括：液体可渗透的顶片（38）;一与顶片（38）连接的液体不可渗透的底片（40）及置于该顶片（38）和底片（40）之间的吸收结构（10）;松紧件（44）;及扣带固定件（46）。吸收结构（10）的顶片（38）、底片（40）及松紧件（44）可组装成各种公知的形状。

然而，一种优选的尿布形状在美国专利US3860003中作了一般性说明，该专利是由Kenneth B.Buell于1975年1月14日提出的，名称为“一次性尿布的可缩侧面部分”。此外，本文所考虑的一次性尿布的优选形状在下列专利中作了说明：US4808178，名称为“带弹性边具防漏部分的一次性吸收件”，由Mohammed I.Aziz和Ted L.Blaney提出;美国专利US4695278，名称为：“具有双裤脚边（cuff）的吸收件”，由Michael I.Lawson提出及美国专利4816025，名称为：“带容装袋的吸收件”，由John H.Foreman提出。

图1示出了尿布（20）的一优选实施例，其中顶片（38）和底片（40）具有相同的扩展范围并且其长宽尺寸通常比吸收结构（10）的大。顶片（38）与底片（40）相联并放在底片（40）上，从而形成尿布（20）的周边。尿布（20）的前后腰带区（22）和（24）分别从尿布周边（28）的端缘处朝着尿布（20）的横向中心线（34）延伸。前后腰带区（22）和（24）最好延伸尿布（20）的长度的大约5%的距离。腰带区构成尿布（20）的上部，当穿戴时这部分包围穿戴者腰部。叉区（26）构成尿布（20）的这样的部分，即当穿戴时，该部分放在穿戴者***并盖住穿戴者之下身。因此，叉区（26）构成了尿布（20）或其它一次性吸收件的典型的液体沉积区。

顶片（38）是依从穿戴者的皮肤的，并感觉软的且对皮肤没有刺激性。此外，该顶片（38）是液体可渗透的，允许液体容易地穿过其厚度。较合适的顶片（38）可由许多材料制成，比如多孔泡漠、网状泡膜、多孔塑料薄膜、天然纤维（即木或棉纤维）、合成纤维（即聚脂或聚丙烯纤维）或天然纤维与合成纤维的混合材料。优选的是该顶片（38）是由疏水性材料制成，从而将穿戴者之皮肤与吸收结构（10）中的液体隔离开。

特别优选的顶片（38）包括平均长度为105但尼尔的聚丙烯纤维，比如由美国特拉华州（Delaware）威尔明顿市（Wilmington）大力神有限公司（Hercules，Jnc.）标记的大力神151号聚丙烯。这里所用的术语“平均长度纤维”是指具有至少大约15.9mm（0.62时）的长度的纤维。

有许多可用于制造顶片（38）的制造技术。例如，顶片（38）可由编织、非编织、纺粘、梳理等制成。优选的一种顶片（38）是梳理并用编织领域熟练的技术人员所公知的装置进行热粘合。较好的是该顶片（38）具有大约14-25g/m²的重量，在垂直方向具有至少为400g/cm的最小干抗拉强度及在横向具有至少大约55g/cm的湿抗拉强度。

底片（40）是液体不可渗透的，尽管也可用其它的液体不可穿透的柔性材料，但最好是由薄塑料膜制成。这里所用的术语“柔性”是指这样的材料，即该材料依从于穿戴者身体的通常形状和轮廓并很容易与之保持一致。该底片（40）防止吸收并保持在吸收结构（10）中的排出液弄湿与尿布（20）接触的物件，如床单、裤子。最好该底片是具有0.012mm至0.051mm厚的聚丙烯薄膜。

一种合适的聚丙烯薄膜是由曼山都（Monsanto）化学公司制造的并在商业中标记为NO.8020号薄膜。最好该底片（40）制成凹凸的和/或粗糙的，从而形成更象布一样的外形。此外，该底片（40）可允许蒸气从吸收结构（10）中逸去而仍可防止排出液通过其厚度。

底片（40）的大小是受吸收结构（10）的大小和选定的尿布的精确形状决定的。在优选实施例中，底片（40）具有一改进的滴漏形，其沿着整个尿布周边（28）伸出吸收芯结构（10）的最小距离至少约1.3cm至2.5cm。

顶片（38）和底片（40）可用任何适当之方式连接起来。这里所用的术语“连接”包括这样的结构，即通过将顶片（38）粘附到中间结构上，中间结构又依次粘附于底板（40）上，而将顶片（38）直接连接到底片（40）上。在优选实施例中，顶片（38）和底片（40）都是在尿布的周边（28）借助于连接装置直接相互粘附起来。（比如借助于该领域公知的粘接装置或任何其它的连接装置。这种连接装置的样例可包括一均匀连续的粘连层、一规则形状粘连层或单独的点或线排列的粘连层。

扣带式固定件（46）通常用在尿布（20）的后腰连接区（24），从而为将尿布（20）保持在穿戴者身上提供了固定装置。在图1中只示出了一个扣带固定件。扣带固定件（46）可是本领域中任何公知的形式，比如公开于由KennethB·Buell于1974年11月19日申请的美国专利US3848594中的固定带。需要一指定的固定表面的扣带固定件也能使用，比如强干粘扣带或两片机械式固定件（例如搭扣）。为这些扣带固定件设定的固定装置在尿布（20）纵向的两相对端连接到尿布（20）上。

松紧件（44）放在邻近尿布（20）的周边（28）之处，最好是沿纵向外缘（30）放置，所以松紧件（44）总是将尿布（20）缩紧并使之贴靠于穿戴者腿上。另外，松紧件（44）也可邻近尿布（20）之一端缘（32）或两端缘（32）放置，从而提供一腰带而不是裤脚边。例如，一种合适的腰带公开于由David J.Kievit和Thomas F.Osterhage于1985年5月7日提出的美国专利US4515595中，其名称为：“带可弹性收缩的腰带的一次性尿布”。一种适于制造具有弹性收缩的松紧件的一次性尿布的装置和方法在US4081301号专利中作了描述，其名称为：“将不连续的伸长的松紧带连续地连接到一次性吸收产品的预定隔离部分上的装置和方法”。

在可弹性收缩的条件下，松紧件（44）牢固地连接到尿布上，所以在正常的不受约束的形状时，松紧件（44）可有效地将尿布（20）收缩或收拢。该松紧件（44）在可弹性收缩的条件下至少可按两种方式固连接于尿布上。例如，松紧件（44）可在尿布（20）收拢（如打褶）时被拉伸固定，以及松紧件（44）可在其松驰或未拉伸状态牢固连接到尿布（20）上。

在图1所示实施例中，松紧件（44）基本上在尿布（20）的叉区（26）的整个长度上延伸。此外，松紧件（44）还可在尿布（20）的整个长度上延伸或者在任何其它适合于提供弹性收缩线的长度上延伸。松紧件（44）的长度是由尿布结构决定的。

松紧件（44）可具有多种形状。例如松紧件（44）的宽度可从大约0.25毫米变化至大约25毫米或更多。该松紧件（44）可是单根松紧材料也可是数根平行的或不平行地的松紧材料。松紧件（44）还可是长方形的或曲线形的。更进一步地，该松紧件（44）可由本领域公知的几种方法之任何一种附连于尿布上。例如，松紧件（44）可由超声波连接，或用各种连接方式密封热压入尿布（20）中，或简单地粘连到尿布（20）上。

尿布（20）的吸收结构（10）置于顶片（38）和底片（40）之间。吸收件（10）可制成各种大小和形状（即长方形、滴漏形、对称形等等），并且可由各种材料制成。然而，吸收结构（10）的总体吸收容量应该与所设计的吸收件或尿布的液体吸收量一致。进一步地，吸收结构（10）的大小及吸收容量可改变以适应于从婴儿到成人的范围内的穿带者。

尿布（20）的优选实施例具有一改进的滴漏形吸收结构（10）。尿布（20）中的吸收结构（10）最好是与这里所述的优选实施例一致的吸收结构。

用于本发明的吸收结构（10）的一特别优选的实施例示于图4中。该实施例的主要纤维基体说明于美国专利US4834735中，名称为：“带有低密度低基本重量收集区的高密度吸收件”，由Miguel Alemany和Charles J.Berg提出。它公开了具有一储存区和一收集区（56）的吸收结构。在该公开说明书中的储存区是本发明的吸收结构的主吸收层（1）的悬垂物。收集区（56）具有比主吸收层（1）的其它地方低的平均密度和低的单位面积平均基本重量，所以该收集区（56）可有效地和迅速地收集排出的液体。

图4所示的主吸收层最好是通过将吸收性水凝胶粒子（75）增加到空气输送的纤维流中以影响均匀分布地制成。在本发明的均匀防尘层的上面，上述空气输送的纤维流沉积成一种厚度的吸收结构预成形。此预成形最初具有构成收集区（56）的较高基本重量的区域。吸收结构预成形最好是用固定间隙的砑光辊将液体进入区至少压成均匀的厚度，以实现吸收结构的致密。这就使收集区（56）相对主吸收层（1）具有低的平均密度和低的单位面积平均基本重量。

作为上述实施例的替代方案，吸收芯中的纤维孔隙大小可改变而不必改变形成收集区（56）的纤维的密度。例如借助于将至少大约50%（较好的是大约80%至100%）的硬木绒毛纤维代替主吸收层（1）中的软木纤维，硬木绒毛的微小尺寸能被有利地利用。因为硬木绒毛材料比软木绒毛材料具有更小尺寸的孔隙，故这种替代可以成功。因此，即使每个区的密度都相同，在本发明优选实施例范围之内，仍可获得不同的毛细作用。例如，用主要是带微小孔隙结构的软木浆制成收集区（56）而用主要是硬木绒毛浆制成主吸收层（1），由此而获得吸收结构（10）。

在使用时，将尿布（20）的后腰带区（24）置于穿戴者之背部，从穿戴者两腿间拉过尿布的剩余部分，使前腰带区（22）围住穿带者之前部，从而将尿布穿到穿戴者身上。然后，最好将扣带固定件（46）固定到尿布（20）面向外的区域。

举例

为了举例说明本说明的优点，吸收结构是按下列说明制造的。在所有情况下纤维与吸收性水凝胶粒子的混合物都是均匀的。

吸收性基体材料是由木浆（纤维化的卷曲绒毛木浆）制成的，并可从美国田纳西州孟菲斯城的普罗克特·盖孟波尔纤维素公司（procter & Gamble Cellulose）及专业分部（Specialities Division）获得。纤维化是这样进行的，即遵照上述给出的一次性尿布的设计准则进行。在一样品结构中的总木浆量随着连续变化的基本重量为36、29及23克。

用于例子中的吸收性水凝胶材料是由德国克利菲尔德（Krefeld）市的斯德克豪斯（stockhausen）有限公司生产的，呈体积粒度分布，型号为：斯德克豪斯SAB树脂（stockhousen SAB）。这些粒子是由筛分而分离成具有粒度小于105同米的微粒部分，及具有粒度为105微米或大于105微米但小于500微米的粗粒子部分。微粒与粗粒的重量比为大约30∶70。用于制作吸收结构的吸收性水凝胶粒子总量为8和9克。微粒和粗粒子部分在制作本发明的吸收结构时，在模拟商业中应用的吸收性水凝胶材料的不同重量比时是纯的。参考样品是用未筛分的SAB树脂制成的。

下表之样品值是根据统计要求而得出的。取样是沿纵向中线在收集区外部朝着吸收结构的横向中线进行的。

样品 I II III

总浆量: 36g 29g 23g

总SAb树脂量: 8g 9g 8g

组分: A B C D E F G

防尘层中

SAB树脂量: 0g 2g 0g 3g 0g 2g 3g

SAB树脂百分比: 0% 25% 0% 33% 0% 25% 38%

浆中SAB树脂浓度: 0% 11% 0% 19% 0% 16% 22%

在主吸收层中

SAB树脂量: 8g 6g 9g 6g 8g 6g 5g

粗粒SAB树脂百分比: 70% 100% 70% 100% 70% 100% 100%

浆中SAB树脂浓度: 29% 23% 36% 27% 39% 32% 28%

当每个样品的所有成份具有相同的总体材料平衡时，本发明实施例的成份B、D、F及G在数次实验室试验中比用于各样品Ⅰ，Ⅱ及Ⅲ的参考成份A、C和E显示出好得多的特性。

尤其是，当将本发明之成份与各自的参考成份比较时，所要求的吸收性及下文描述的收集率试验对所有三个样品Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ都显示了更好的特性。

试验方法

下列过程是在23℃及50%的相对湿度的标准实验室条件下进行的。

A、吸收容量

超级吸收性水凝胶形材料的吸收量是这样决定的，即将超级吸收性水凝胶形材料放于一“茶袋”中，将该茶袋浸没于过量的合成尿液中持续一特定的时间，然后当茶袋从合成尿液中取出后使其作离心运动。那么当作离心运动后吸收性水凝胶材料的最终重量减去初始重量（获得的净液量）与初始重量之比决定了吸收容量。

茶袋材料是用一6cm×12cm的切模切割的，在其一半长度方向对折，并用一T形杆密封机沿其两侧边密封，从而制成6cm×6cm的正方形茶袋。所用的茶袋材料是等级为1234的可热密封的材料或等同物，其可从美国康纳涅克州温莎罗克斯城（Wimdsor Locks）德克斯特公司（Dexter Corp.）的分部-C·H·德克斯特获得。如果要求留住微粒，则应使用低孔隙度茶袋材料。当茶袋做好后，将0.200克（正负0.005克）的吸收性水凝胶材料放于一称量纸上称量，并放入茶袋中，将茶袋之顶部（开口端）密封住。将一空茶袋之顶部密封并用作空袋。将大约300毫升的合成尿液注入一个1000毫升的量杯中。

本发明试验方法中使用的特定合成尿液在此称为“合成尿”。该合成尿通常称之为杰考合成尿（Jayco synurine），可从滨夕法尼亚州野营山（Camp Hill）的杰考制药公司（Jayco Phamaceutical Company）获得。合成尿的配方是：2.0g/l的KCL、2.0g/l的Na₂SO₄、0.85g/l的（NH₄）H₂PO₄、0.15g/l的（NH₄）₂H₂PO₄、0.19g/l的CaCl₂及0.23g/l的MgCl₂。所有这些化学制品都是试剂水平的。合成尿的PH值为6.0至6.4。

将空茶袋浸没于装合成尿的量杯中，含有吸收性水凝胶材料的茶袋（样品茶袋）保持水平以将材料均匀分布于整个茶袋上。然后将样品茶袋放置于合成尿的表面，允许该样品茶袋湿润不超过一分钟，然后全部浸没并浸泡60分钟。

当第一个样品浸泡大约2分钟后，制成与第一套空茶袋和样品茶袋完全相同的第二套茶袋，以与第一套袋同样之方式浸没于尿液中并浸泡60分钟。当每套袋的所述浸泡时间过后，迅速将茶袋从合成尿液中取出（用夹子）。然后将样品进行所述的离心运动。

所用之离心器为蒂纳克斯·戴纳克Ⅱ（Delux DynacⅡ）型离心器，即可从彼得斯堡（Pittsburgh）的捕鱼科学协会（Fisher Scientific Co）（即会长协会-PA）得到的捕鱼型（Fisher Model）NO.05-100-26号或等同的离心器。该离心器装配有直接读数的转速表和电制动器。该离心器还装配有一个带大约6.35cm高的外壁21.425cm的外径20.155cm的内径的圆筒形嵌装蓝或等同物。该蓝还具有围绕外壁圆周面等间距分隔开的9排直径为0.238cm的圆孔，每排大约有106个孔;在蓝底还带有6个围绕蓝底周向等间距的直径为0.635cm的圆形***孔，从外壁的内表面至***孔的中心的距离为1.27cm。该蓝装于离心器，因此与该离心器一起旋转及制动。

该样品茶袋置于离心器的蓝中，其在离心旋转的方向具有一茶袋的折叠端以吸收初始力。空茶袋放于样品茶袋之任意一侧。第二套的样品茶袋必须对着第一套的样品茶袋放置;并且第二套的空茶袋对着第一套的空茶袋放置，从而保持离心器平衡。该离心器启动并得以迅速上升至一稳定速度，即1500rpm。一旦离心器已稳定于1500rpm之速度时，将定时器定为3分钟。当3分钟过后，断开离心器并使其制动。

取出第一样品茶袋和第一空茶袋并分开称量。对第二样品茶袋和空茶袋重复该过程即可。

每个样品的吸收容量（ac）计算如下：ac＝（离心后的样品茶袋重量-离心后空茶袋重量-干的吸收性水凝胶材料重量）÷（干的吸收性水凝胶材料重量）。这里所用的吸收容量值是两个样品的平均吸收容量。

B、由筛分分析（“筛分试验”）决定粒度

用于本发明吸收结构中的吸收性水凝胶材料的粒度是通过将吸收性水凝胶材料的粒子代表样品进行分样处理，然后使样品通过筛孔尺寸越来越小的一组筛网而决定的。

试验过程如下：将100克吸收性水凝胶材料的代表样品分样成四到八份大致相等的组份。

然后将一份材料放入筛网组中。在该试验中用的筛网都是美国标准筛网。该筛网组包括与该实验相关的各种尺寸筛网。为了分析下列比较样品中的体积粒度分布，该筛网组从上至下包括：20号标准筛网（筛孔为841微米）、30号标准筛网（595微米筛孔）、50号标准筛网（297微米筛孔）、100号标准筛网（149微米筛孔）、140号标准筛网（105微米筛孔）、325号标准筛网（44微米筛孔）以及一个筛网盘。

另外，对范围较窄的粒度分布（以及所附的权利要求中所述的粒度分布），从上至下筛网组包括：50号标准筛网（297微米筛孔），70号标准筛网（210微米筛孔），140号标准筛网（105微米筛孔），170号标准筛网（88微米筛孔）。

按制造者的说明，吸收性水凝胶的分样组份用型号为SS-5的RO-TAP实验筛分振动器进行筛分。一种RO-TAP筛分振动器示于参照出版物佩里（Perry）化学工程师手册第六版21-29页图21-27中，该出版物由McGraw-Hill书籍出版公司于1984年出版。该RO-TAP筛分振动器装有一组筛网并且利用相似于手动筛分的机械运动使筛网组旋转并轻轻拍击筛网组。拍击运动由一锤形件作用于盖住筛网组的盖的中心的软木塞上。

该筛分振动器以及所有的筛网和筛网盘均可从依里诺斯州芝加哥市的VWR科研机构获得。在下列条件下将该分样组分振动10分钟。该筛分振动器每分钟发出大约140至160次拍击。该筛分振动器以每分大约270至300转的速度振动。在筛分振动器盖中间的软木塞准确地伸出3/16英寸（0.48g/cm）。这一过程后，保持在每个筛网上和筛网盘中的吸收性水凝胶材料被称量并记录下来。

C、要求的吸收性实验方法

该方法包括所要求的标准湿性实验形式，作为参考，标准的吸收性实验在Chatterjee P·K·（编辑）的文献《吸收性》第二章60-62页中得到说明，该书由荷兰阿姆斯特丹Elsevier科学出版社于1985年出版。

用于进行该实验的装置包括一悬在一支架上的正方形样品蓝。该蓝子的内部尺寸是10.2cm×10.2cm。蓝子的高度可通过一齿轮机构调节，流体储存库设置于样品蓝正下方向的电子秤上。该秤与一计算机相连。

根据所进行的实验的类型，具有两种不同的可使用的样品蓝。两种类型的试验是Z方向类型的和X-Y平面类型的。不同类型的实验是用来测量吸收芯或其它吸收结构对以不同方向（Z方向和X-Y方向）流过样品的流体的吸收率的。

这里所用的术语“Z方向”是相对于本发明的吸收件（20）的方向，即，如果吸收件（20）以如图1所示的平躺伸开状态置于笛卡尔座标系中则吸收件（20）的顶片（38）位于由X和Y轴构成的（即水平的）平面中。吸收件的纵向和横向中线（即36和34）位于X-Y平面内。因此，Z方向是这样的方向，即当吸收件处于这种平躺伸开的形状时，垂直于吸收件（20）各表面的平面的方向。

在Z方向的试验时，蓝的整个10.2cm×10.2cm的底表面由粗线幕帘构成。因此，样品与流体接触。在该试验中，只要求样品在垂直方向或Z方向将流体传送过样品的厚度。这种类型之试验是对样品的潜在流体吸收率的测量。

在X-Y平面的试验中，线织幕帘沿着样品蓝底部缘边仅具有2.54cm×10.2cm的面积，并是由胶质玻璃制成并且是流体不可渗透的。与样品接触的样品蓝两侧面也由胶质玻璃制成并且是流体不可渗透的（在X-Y平面的试验和在Z方向的试验中）。该试验要求样品首先将流体限制于Z方向，然后在水平（X-Y）平面内将其传送一最大距离7.62cm。X-Y平面试验的结果是对样品在使用条件下的潜在的流体分布能力的测量。Z方向和X-Y平面的试验都是用所构成的吸收结构样品在0.2磅/英寸（138帕）的负荷均匀地作用于样品的上表面的情况下完成的。

试验过程如下：首先切出一10.2cm×10.2cm的样品。将液体储存库中充装大约6800ml合成尿，并将该库置于实验装置下方的电子秤上。然后使样品蓝下降直至流体水平面正好处于接近线织幕帘的顶部的水平面为止。将一块10.2cm×10.2cm（Z方向）或一块2.54cm×10.2cm（X-Y平面）的工业用的两层的邦迪牌（Bounty）餐巾纸置于蓝的底部的线织幕帘上。确保邦迪牌（Bounty）餐巾纸在整个试验期间与芯样的底侧始终处于流体接触。

所用重块放到一块尺寸稍小于样品蓝内尺寸的正方形金属板上。然后通过双面胶带或喷粘将芯样的顶侧连接到上述板的底部。在时间为零时，样品放到样品蓝中，并启动计算机中的数据获取程序。30分钟后，实验停止并进行数据分析及绘制数据曲线。

分析数据时的一个重要测量值是30分钟时样品的合成尿容量。样品的其它重要特性是它的流体吸收率和分布率。使样品达到其30分钟容量的90%时的时间提供了被试吸收结构的平均的流体需求率的简化测量。这一时间称为t90时间，以秒为单位。t90时间值既可用Z方向试验也可用X-Y平面试验测量。

D、收集率测试方法

该方法估量出样品吸收结构吸收某一定量的合成尿（如上所述）所需的时间值。所用之装置是一个缸形体，在其底部设有一关闭阀和一大于5cm²的开口，从而允许液体排出该缸形体。该缸形体利用其开口放置于吸收结构上，并且将50ml或200ml的合成尿充入该缸形体中，从而分别测量小负荷或大负荷时的收集率。当打开阀时，允许合成尿在其静液压头作用下在大于5cm²的区域与吸收结构自由接触，并被吸收结构吸收。

从合成尿首先与吸收结构接触的时间直到全部合成尿被最后吸收的时间被测量并且来确定各合成尿的理论收集率。借助于连接到停跑表（如电阻开关）上的电子传感器还能控制定时。对吸收结构上的测量点及缸形体和吸收结构之间包含的附加层（例如顶片）都作了考虑。当对所有要分析的样品使用同一位置和同样的层来比较吸收结构时，由收集率测试方法得到的结果表示，收集率本质上可用来比较吸收结构样品。收集率越高，则样品的性能越好。

Claims

1、一种吸收结构，包括：一吸收性防尘层；一布置于所述防尘层上的主吸收层，所述主吸收层由一纤维基体构成，在该基体中吸收性水凝胶粒子是如此分布的，即在所述主吸收层中的所述吸收性水凝胶粒子按重量计至少70%的粒子的粒度等于或大于105微米；其中，

所述吸收性防尘层是由一纤维基体构成的，吸收性水凝胶粒子分布于该基体中，并且在所述防尘层中，至少60%重量的吸收性水凝胶粒子的粒度小于105微米。

2、一种一次性吸收件，包括：一液体可渗透的顶片;一液体不可渗透的底片;一置于所述顶片和所述底片之间的吸收结构，所述吸收结构包括：一吸收性防尘层，一布置于所述防尘层上的主吸收层，所述主吸收层由一纤维基体构成，在该基体中吸收性水凝胶粒子是如此分布的，即在所述主吸收层中至少70%重量的吸收性水凝胶粒子的粒度等于或大于105微米;其中，

所述吸收性防尘层是由一纤维基体构成的，吸收性水凝胶粒子分布于该基体中，并且在所述吸收性防尘层中，至少60%重量的吸收性水凝胶粒子的粒度小于105微米。

3、如权利要求2的吸收件，其中在所述防尘层中的所有吸收性水凝胶粒子的所述粒度小于105微米。

4、如权利要求2之吸收件，其具有一垂直于其纵向并垂直于其横向的Z方向，其中在所述两层中的所述吸收性水凝胶粒子在所述吸收件的Z方向是均匀分布的。

5、如权利要求2之吸收件，其中所述防尘层中的所述纤维基体的基本重量与所述主吸收层中的所述纤维基体的基本重量之比为1∶1至1∶10，最好是1∶2至1∶5。

6、如权利要求2之吸收件，其中在所述防尘层中的所述吸收性水凝胶粒子的基本重量与所述主吸收层中所述吸收性水凝胶粒子的基本重量之比为1∶1至1∶20，最好是1∶2至1∶5。

7、如权利要求2之吸收件，其中所述吸收结构的最大基本重量是在0.05g/cm²至0.15g/cm²的范围之中。

8、如权利要求2之吸收件，其中所述防尘层中的所述吸收性水凝胶粒子的总体浓度按防尘层的重量计为5%至50%，最好是10%至35%。

9、如权利要求2之吸收件，其中所述主吸收层中的所述吸收性水凝胶粒子的总体浓度由所述主吸收层之重量计为10%至80%;较好是20%至50%，最好是30%至40%。

10、如权利要求2之吸收件，其中所述任何层的所述纤维吸收基体是由从纤维素材料、化学硬化的纤维素材料及它们的混合物中选定的纤维制成。

11、如权利要求2之吸收件，其中所述吸收性水凝胶粒子是由聚丙烯酸脂制成的。

12、如权利要求2之吸收件，其中该吸收件在所述顶片和所述主吸收层之间具有一另外的吸收层，该另外的吸收层包括至少50%的化学硬化（stiffened）的纤维素纤维。

13、制造权利要求1之吸收结构的方法，包括下列步骤：

连续运动两股气流，在每股气流中悬浮有基体纤维和吸收性凝胶粒子的混合物，一股气流具有按权利要求1用于防尘层的吸收性水凝胶粒度分布，而另一股气流具有按权利要求1用于主吸收层的吸收性水凝胶粒度分布。

连续使防尘层和主吸收层的混合材料向下沉积，一层沉积于一层之上并沉积到连续运动的沉积装置之上，从而形成吸收结构。

14、如权利要求13之方法，其中所述沉积装置是装于一旋转沉学积辊筒上的幕帘。

15、如权利要求13之方法，其中所述沉积装置是一平移运动沉积带。

16、如权利要求13之方法，其中所述沉积装置是装于旋转沉积辊筒上的幕帘，所述防尘层比所述主吸收层沉积得更靠近所述幕帘。

17、如权利要求13之方法，其中所述沉积装置为一平移运动的沉积带，所述主吸收层比所述防尘层沉积得更靠近该沉积带。