CN111529212A - 吸收性复合体及制造方法、吸收性物品及制造方法、卫生材料、医疗用品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及吸收性复合体及制造方法、吸收性物品及制造方法、卫生材料、医疗用品。吸收性复合体,含有吸收性树脂和亲水性纤维,在血细胞比容值90%的血液中浸泡5分钟时的血液吸收量为(2‑18)g/g。吸收性复合体的制造方法,至少包括通过吸收性树脂和含水的亲水性纤维混合得到的含水状态复合体的工序、及干燥工序。吸收性物品,包括吸收性复合体、纤维和/或纤维集合体。吸收性物品的制造方法,至少包括分离工序、叠层工序、固定化工序。卫生材料,包含吸收性物品。医疗用品,包含吸收性物品。本发明对于乳、血液等蛋白质,以及含有固体成分的液体皆表现出良好吸收性,具有吸收液的反渗少,不容易漏液,反复吸收时的吸收性好等优良效果。
Description
技术领域
本发明涉及吸收性复合体及制造方法、包含吸收性复合体的吸收性物品及制造方法、包含吸收性物品的卫生材料、包含吸收性物品的医疗用品。
背景技术
近年,吸收大量水的凝胶化吸收性树脂被开发出来,主要以纸尿裤,女性卫生巾等卫生材料领域为中心被利用。
吸收性树脂,因为通常以微粉末状被得到,单独使用的话操作性差,所以在卫生材料领域,将上述吸收性树脂与纸浆等混合,装入袋子里使用或加工成片状使用。
例如,在专利文献1(日本专利文献:特许第3196933号公报)中公开了,为了将吸水性树脂固定制作成薄片,使用热熔性的粘合剂来结合吸水性树脂的技术。
在专利文献2(日本专利文献:特开昭53-4789号公报)中公开了,粉碎纸浆和热塑性纤维的混合物加热而成形为片状,在该片状的成形物上承载吸水性树脂粉末固体的技术。
在专利文献3(日本专利文献:特开昭56-60556号公报)中公开了,利用吸水性树脂中的粘着成分,使含水的纸浆和吸水性树脂一边干燥一边让其固定的技术。
专利文献4(日本专利文献:特表2003-508647号公报)中公开了,将吸水性树脂和纸浆等纤维状材料均匀混合,利用水使纸浆之间形成氢键结合形成片状成形的技术。
专利文献5(日本专利文献:特开2003-11118号公报)中公开了,在聚合过程中,将吸收性聚合物粒子附着在纤维质基材上,在纤维质基材上进行吸水性树脂聚合的技术。
在专利文献6(日本专利文献:WO2006/121148)中公开了,使吸水性树脂直接和亲水性基材结合的技术。
然而,目前被提案的吸收性树脂,对水分表现良好的吸收性,但对于乳、血液等蛋白质、和含有固体成分的液体,还不能表现充分的吸收性,特别是加工成薄片状使用时,存在无法充分吸收的问题。
另外,目前被提案的吸收性树脂还存在诸多问题。例如,血液吸收后的血液保持能力较低,吸收的血液的反渗多,血液的捕获能力低,容易渗漏,反复吸收性差,吸收量提高时导致吸收速度下降等。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了具有特定结构,且对于超过通常水平的高浓度血液的吸收量在特定范围里的吸收性复合体,以及基于此吸收性复合体的吸收性物品,以及采用此吸收性物品的卫生材料和医疗用品。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种吸收性复合体,含有吸收性树脂和亲水性纤维,在血细胞比容值90%的血液中浸泡 5分钟时的血液吸收量为(2-18)g/g。
进一步的,所述吸收性复合体的血液浓度依存特性为0.20以上;其中,血液浓度依存特性为血细胞比容值70%的血液吸收量(g/g)与血细胞比容值20%的血液吸收量(g/g)的比值。
进一步的,所述吸收性复合体利用全反射红外光谱法得到的4000-400cm-1的最大峰值为 0.18,基线标准为0时的CO伸缩振动(1650-1500cm-1)的峰值强度为0.08以下。
进一步的,所述吸收性复合体为粒子状。
进一步的,所述亲水性纤维覆盖所述吸收性树脂的周围。
进一步的,所述亲水性纤维包含有纤维素。
进一步的,所述亲水性纤维的平均粒子直径为10-200μm。
进一步的,所述吸收性复合体在含水率调整为(5-5.2)%时,通过脉冲NMR测量得到的具有100μs以上缓和时间的成分比率为(10-21)%。
进一步的,所述吸收性复合体通过流动电位法得到的泽塔电位的绝对值为14.8mV以上。
进一步的,所述吸收性复合体的耐冲击指数为(0.1-12)g/g。
进一步的,所述吸收性复合体中,湿润时的平均粒子径大于干燥时的平均粒子径。
进一步的,所述吸收性复合体的振实密度为不大于0.50g/mL。
进一步的,所述吸收性复合体的湿润张力为不小于45mN/m。
进一步的,所述吸收性复合体中的亲水性纤维的脱离率不大于10%。
进一步的,所述亲水性纤维附着在吸收性树脂的表面上。
进一步的,所述吸收性复合体中吸收性树脂的表面所露出的吸收性树脂的数量为每500 个中不超过50个。
进一步的,所述吸收性复合体中,每0.25g中,粒子直径在1mm以上的吸收性复合体、粒子直径在1mm以上的吸收性树脂的合计总数不超过100个。
进一步的,所述吸收性复合体中,吸收性树脂的平均粒子直径不大于300μm。
进一步的,所述吸收性树脂具有酸基;所述吸收性复合体的表面上的酸基量相对于内部的吸收性树脂的酸基量的摩尔比不大于10%。
一种吸收性复合体的制造方法,制造方法中至少包括通过吸收性树脂和含水的亲水性纤维混合得到的含水状态的复合体的工序、以及把上述含水状态的复合体干燥得到吸收性复合体的工序。
进一步的,制造方法中至少包括吸收性树脂和亲水性纤维的混合工序、平均液滴直径在 300μm以下的水滴的添加工序。
进一步的,所述吸收性树脂和亲水性纤维的混合工序中,使用垂直型的浮游式混合机进行混合。
进一步的,在吸收性树脂和亲水性纤维的混合之前,预先把垂直型的浮游式混合机内部的相对湿度调整到55%以下。
进一步的,所述吸收性树脂和亲水性纤维的混合工序中,垂直型的浮游式混合机的叶片旋转数的弗劳德数设定为0.3-5.0。
一种吸收性物品,包括所述吸收性复合体,还包括纤维和/或纤维集合体。
进一步的,所述吸收性物品的松装密度为(0.004-0.900)g/cm3,并且厚度为(0.2-15) mm。
进一步的,所述吸收性物品由2层以上的多层结构构成,其中至少一层为由所述吸收性复合体所构成的层。
进一步的,所述吸收性物品中,纤维和/或纤维集合体与所述吸收性复合体通过粘合剂粘合。
进一步的,所述纤维和/或纤维集合体中含有热塑性纤维,并通过热塑性纤维与所述吸收性复合体热融结合。
进一步的,所述吸收性物品中吸收性复合体所在层的之上和/或之下的纤维层中至少一部分是交络或交融。
进一步的,所述吸收性物品具有宽2mm以下的连续的凹状线状型态。
一种吸收性物品的制造方法,至少包括吸收性复合体分离工序、吸收性复合体的叠层工序、吸收性复合体的固定化工序。
进一步的,所述吸收性复合体分离工序、吸收性复合体的叠层工序皆以筛选操作为特征。
卫生材料,包含所述的吸收性物品。
医疗用品,包含所述的吸收性物品。
本发明的优点:本发明对于乳、血液等蛋白质,以及含有固体成分的液体皆表现出良好的吸收性,加工成片状后在使用时,表现出吸收液的反渗少,不容易漏液,反复吸收时的吸收性好等优良效果,同时也具备吸收量和吸收速度兼顾的实用特性,可以提供制作具备以上优异特性的吸收性复合体,以及基于此吸收性复合体的吸收性物品,以及采用此吸收性物品的卫生材料和医疗用品。
具体实施方式
以下,关于本发明的实施方式(以下简称为“本实施方式”)做详细说明,但是本发明不限于以下实施方式。本发明可以在不脱离其要旨的范围内进行各种变形来实施。
吸收性复合体
本实施方式的吸收性复合体,包括吸收性树脂和亲水性纤维,当在血细胞比容值90%的血液中浸泡5分钟时,血液的吸收量为2–18g/g。
另外,所谓“血细胞比容值”,是表示血液中的固体成分(血球)浓度的值。
正常血液的血细胞比容值约为50%。
本实施方式的吸收性复合体,能够以高吸收量吸收固体成分(血球)浓度高的血液。
由于在血细胞比容值90%的血液中浸渍5分钟时的吸收量在上述数值范围内,因此通常浓度的血液吸收量和吸收速度的平衡皆良好。
另外,本实施方式的吸收性复合体作为卫材用品的吸收体使用的情况下,由于对血液的捕获力出色,所以能够抑制血液的渗漏。
本实施方式的吸收性复合体对于血细胞比容值90%的血液的吸收量,从吸收速度的观点希望是2g/g以上为好,3.5g/g以上更好,5.5g/g以上特别好,7g/g以上尤其好,9g/g以上最好。
另外,关于吸收量的上限吸收值,血液吸收的量和吸收速度的平衡的观点出发,希望18g/g 以下为好,16g/g以下更好,15g/g以下特别好,14g/g以下较尤其好,13g/g以下最好。
通过将吸收性树脂和亲水性纤维适当地复合,可以将本实施方式的吸收性复合体中血细胞比容值90%的血液吸收量控制在2-18g/g。例如,如后所述,在混合吸收性树脂和亲水性纤维混合时添加水,预先混合吸收性树脂和亲水性纤维混合后添加水的方法,控制添加水的水滴直径等方法。
另外,如后所述,市售的吸收性物品的吸收性复合体与其他纤维素纤维等一起加工成片状的情况较多。在这种情况下,上述加工成薄膜状的吸收性物品在异丙醇中浸泡后,构成成片状吸收性物品的纤维素脱离了,纤维素和吸收性复合体分离了,除去浮游的纤维素,可以把吸收性复合体可以取出;上述的血液的吸收量和后述的吸收性复合体的各种特性,也可以利用从吸收性物品中分离出的吸收性复合体进行测定。
通常,吸收性复合体的血液吸收量根据血液的血细胞比容值而不同。
本实施方式的吸收性复合体,血液浓度依存特性为0.20以上为好;其中,血液浓度依存特性为血细胞比容值为70%的血液吸收量(g/g)与血细胞比容值为20%的血液吸收量(g/g) 的比值;由于血液浓度依赖特性为0.20以上,因此血液干扰物引起的吸收量的差异会变小,血液吸收后的保持力会更高,且反复吸收性可以更好;血液浓度依存特性优选为0.25以上为好,0.40以上更好,0.55以上特别好,0.6以上尤其好;血液的固体分浓度越高,吸收性复合体的吸收血液量减少,所以血液浓度依赖特性值不会超过1.0,但血液浓度依存特性越接近上限1.0,性能越好;此血液浓度依存特性可以用后述的实施例记载的方法来测定。
本实施方式的吸收性复合体的血液浓度依存性,通过将吸收性树脂和亲水性纤维复合成特定的结构,能够控制在0.20以下。例如,可举出将吸收性树脂与亲水纤维混合时的比例,混合条件合理化等方法。
本实施方式的吸收性复合体的形状,只要具备上述特性,不做特别限定,但是从提高表面积,提高吸收速度的角度出发,粒子状为好,例如,含有近似球状的吸收性树脂和后述亲水性纤维,亲水性纤维在吸收性树脂表面至少一部分以覆盖形态附着为好,吸收性树脂的周围被亲水性纤维覆盖为更好。
本实施方式的吸收性复合体,由于包含吸收性树脂和亲水性纤维,所以与吸收性树脂单独的情况相比,吸水速度快,干爽感出色。
另外,通过亲水性纤维覆盖在吸收性树脂的周围,亲水性纤维补充液体,能够迅速地向吸收性树脂输送;亲水性纤维能够防止吸收性树脂之间的接触,防止阻碍吸收性树脂膨胀的胶体凝结形成。本实施方式的吸收性复合体可以防止胶体凝结,没有必要另行采用其他卫生材料,因此可以减少节约材,使卫生材料等制造工艺简化,对节省资源也可以有贡献。
本实施方式的吸收性复合体,吸收性树脂表面露出的部分少,被亲水性纤维覆盖为好。由于亲水性纤维抑制了带电荷的吸收阻碍物质的蛋白质,血球等由于电荷作用附着于吸收性树脂表面,因此能够有效地发挥吸收性树脂的吸收性能。
吸收性树脂
本实施方式的吸收性复合体包含吸收性树脂。
作为吸收性树脂,是指对液体具有,吸收、保持性能的树脂。
作为吸收性树脂,对树脂的种类不做特别限定,只要对液体具有吸收性能的物质即可。
作为吸收性树脂,不限定为以下的物质,例如,聚丙烯酸部分中和物的架桥聚合体(例如日本专利特开昭参照55-84304号公报),淀粉-丙烯腈聚合体的水解物(例如日本专利特公昭参照49-43395号公报),淀粉-丙烯酸聚合体中和物(例如日本专利特开昭51-125468号公报参照),乙酸乙烯-丙烯酸酯共聚合体的皂化反应物(例如日本专利特开昭52-14689号公报参照),丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物的水解物(例如参照日本专利特公昭53-15959号公报),多谷氨酸盐(例如参照日本专利特开2003-192794号公报)等。
本实施方式的吸收性复合体,所使用的吸收性树脂,从吸收性能,成本等的观点出发,以聚丙烯酸为主体的聚合架桥体为好,丙烯酸盐共聚合体和/或丙烯酸部分中和物聚合架桥体,丙烯酸和丙烯酸盐的混合物的重合体为更好。
作为聚丙烯酸盐共聚体,可以列举以下所示的单体共聚体等。并不限定为以下物质,例如,(meta)丙烯酸,衣康酸,马来酸,巴豆酸,琥珀酸,2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸等酸或部分中和物,(meta)丙烯酸甲酯,(meta)丙烯酸乙酯,(meta)丙烯酰胺,(meta)丙烯腈,醋酸乙烯,甲基丙烯酸羟乙酯,甲基丙烯酸甲氧基乙酯,羟基丙烯酸甲酯等;其中,(meta) 表示甲基,以(meta)丙烯酸为例,其表示为丙烯酸或甲基丙烯酸。
作为聚丙烯酸部分中和物聚合架桥体及丙烯酸和丙烯酸盐的混合物的聚合体,聚合物分子链中组成单位,具体说就是,被中和的羧酸和羧酸的合计,占全组成单位的50mol%以上羧酸组成单位为好,80mol%以上为更好,90mol%以上为特别好。
由于含有羧基的构成单位的比例为50mol%以上,所以能够获得充分的吸收性能。
另外,以聚丙烯酸为主体的聚合架桥体中的羧基的一部分被中和(部分中和)而形成盐为好。作为盐,可以列举钠盐,钾碱盐,锂盐等的金属盐,氨等包括氮碱基性物的盐。
羧基的30mol%以上被中和为好,50mol%以上被中和为更好,70mol%以上被中和为特别好。
吸收性树脂具有酸基
本实施方式的吸收性复合体中使用的吸收性树脂具有酸基为好。
由于吸收性树脂在侧链上具有酸基,所以在吸收液体时,由于酸基之间发生静电排斥,吸收速度变快所以理想。另外,如果酸基被中和,由于渗透压液体被吸收性树脂的内部吸收,所以理想,由于中和酸基的盐使亲水性纤维和吸收性树脂容易直接粘结,所以理想。
酸基的种类并不特别限定,但从提高吸收速度的观点来看,羧基、磺酸基等电离性酸基为好,羧基为更好;从提高吸收量的观点出发,酸基中50-90mol%部分被中和为好;中和酸基盐的种类不被特别限定,钠、钾等的碱金属,镁、钙等的碱土类金属,氨等可以被列举,但从吸收性能的观点被钠盐及/或铵盐中和为佳;作为高速吸收水分的原动力,渗透压的作用较大,因此本实施方式中,使用含有酸基的结构的吸收性树脂为佳。
但是,酸基带有电荷,所以在吸收含有蛋白质和固体成分在内的液体时,上述酸基会吸附蛋白质等固体成分并容易结合,因此吸收性复合体整体很容易有凝聚的风险,并会导致吸收能力下降的风险;特别是,由于吸收性树脂吸收水分,蛋白质和固体成分会有浓缩的风险,因此需要具备吸收高浓度的蛋白质和高固体成分含量的液体的特性,但酸基蛋白质的吸附量、吸附速度和固体成分的浓度增加的同时,吸收速度也会增加,蛋白质和固体成分被浓缩,吸收性复合体整体的吸收功能和吸收有进一步下降的风险;本实施方式的吸收性复合体中,为了兼顾液体的吸收性和吸收性树脂的酸基对蛋白质和固体成份的不吸性,保持吸收性复合体内部的吸收性树脂的高浓度的酸基的同时,降低吸收性复合体粒子的表面酸基量为佳;本实施方式的吸收性复合体中,吸收性复合体粒子的表面酸基的量是,吸收性复合粒子内部即吸收性树脂的酸基量为基准(100mol%)的10mol%以下为好,低于5mol%以下为更好,低于 1mol%以下为特别好。
综上所述,相对于吸收性复合体内部的吸收性树脂的酸基量(100mol%),为了使复合体的表面酸基量降低到10mol%以下,在吸收性树脂的表面上附着亲水性纤维,并覆盖吸收性树脂是有效的。
吸收性树脂的酸基的量,例如,可以通过红外分光法(IR)进行定量。
吸收性树脂粒子的表面的酸基的量,使用全反射红外光谱法(ATR)可以测定,关于吸收性树脂粒子的内部吸收性树脂的酸基的数量,可以切断吸收性树脂粒子的断面,使用ATR 分别测定。
另外,在ATR测定中,测定时的压力很重要,要将4000-400cm-1的最大峰值吸光度调整至0.15-0.20之间时的压力作为压力条件。
酸基的定量,只要利用与酸基相应的特征吸收峰适当进行即可,例如,酸基为羧基时,可以使用1650-1500cm-1的羰基伸缩振动(CO伸缩振动)的特征吸收峰。
酸基为磺酸时,可以使用1350-1300cm-1或1160-1120cm-1的SO2伸缩运动的吸收峰。
吸收性树脂粒子的表面及吸收性树脂粒子内部的酸基的量进行比较时,做规格化区分为好,没有吸收峰的领域(吸收性树脂是聚丙烯酸系吸收性树脂,纤维素纤维组成的话,则设定2500-1800cm-1领域)的基础线的吸光度作为0,最大峰值的大小设定为0.18来进行规格化。
吸收性复合体看作为粒子的情况下,即使该吸收性复合体的表面不存在羧酸基,吸收性树脂粒子的表面即亲水性纤维的界面上酮基和酯等羰基峰有被观测到的情况,在这种情况下,可以把吸收峰进行分离分析,也可以使用IR以外的分析方法。
再者,即使没有羧酸基,但吸收性复合体的表面对有羰基的蛋白质和固体分容易发生吸附的倾向,所以不管哪里的由来,吸收性复合体的表面的羰基的峰值越小越好。
对进行吸收性复合体内部即吸收性树脂的表面,和吸收性复合体表面的羰基峰值的比较,也可以适当的规格化。
本实施方式的吸收性复合体里包含的吸收性树脂,从提高吸收速度的观点出发,平均粒子尺寸在300μm以下为好,270μm以下为更好,比240μm以下为特别好。
关于下限值,从操做性的观点来看,80μm以上为好。
吸收性树脂的平均粒子直径可以通过筛选来测定。
另外,吸收性树脂的平均粒子径可通过乳化聚合和悬浊聚合来决定,水溶液聚合得到的凝胶体,可以通过粉碎条件和调整筛选决定回收范围的粒子径进行控制。
亲水性纤维
本实施方式的吸收性复合体包含吸收性树脂。
亲水性纤维是具有将接触到的液体吸收到内部的功能的纤维。作为亲水性纤维,只要接触到的液体能够吸入内部就没有特别的限制,可以任意使用。另外,吸入到亲水性纤维内部的液体,从亲水性纤维向吸收性树脂被输送,在吸收性树脂内部被保持。
亲水性纤维的材料,不做特别限定,作为材料有亲水性的棉花,麻,毛,丝绸,人造丝,虎木棉,莱赛尔,铜氨纤维,纸浆等,其他的如作过亲水性处理的聚乙烯,聚丙烯,聚酯,尼龙等合成纤维都可以。作为亲水性纤维的素材,是亲水性的,或者,尼龙为好,含有纤维素的为更好,纤维素类纤维为特别好。
纤维素类纤维是指以纤维素为主要原料的纤维。这里的“主原料”是指纤维素含量超过 50%的意思。纤维素可以使用,例如通过酯化,醚化等处理被诱导体化的纤维素。另外,亲水性纤维也可以使用上述纤维素类纤维和其他纤维混合而成的纤维。纤维素类纤维,例如可以是棉,麻,人造丝,虎木棉,莱赛尔,铜氨纤维,木浆等。其中,纸浆为佳。作为纸浆,既可以是木材纸浆,也可以是非木材纸浆。在木材纸浆中,可以使用针叶树,也可以使用阔叶树。作为非木材纸浆,例如可以列举出甘蔗渣,草,藁,竹等。另外,也可以从旧纸等再生为纸浆,但在作为卫生材料使用的情况下,最好是木材等直接制造的纸浆为佳。
上述亲水性纤维的形状不做特别限定。作为亲水性纤维的形状,例如可以列举纤维状,粒子状,棒状,鳞片状,针状,绳子状等形状。
纸浆,在卫生材料中,由于缠绕使之承载吸收性树脂的目的,和提高液体的捕获性的目的等被广泛利用。如果利用纸浆为这种目的时,纸浆是通常在原料粉碎纤维状的情况下被使用。利用纤维之间的缠绕作为树脂的有效的支撑物,纸浆一般是10-13mm左右的长纤维的情况下比较好的被使用。然而,即使以获得这样长的纤维长度为目的进行原料粉碎,也有可能同时生成不适合使用的微粉末。这种颗粒极细卫生材料制造工程中会扩散产生物料损失,过去的方法中会被废弃。
在本实施方式里,过去造成物料损失的小粒子径的纸浆为中心可以得使用;通过粉碎纸浆原料获得这种微粉末状亲水性纤维,比可以用获得长纤维亲水性纤维更简便的装置进行。另外,可以得到的窄的纸浆的粒径分布。使用了粒子径小的粉碎纸浆,和以往比较,纸浆的物料损失少,生产效率提高,这是所期待的。
本实施方式的吸收性复合体中含有亲水性纤维的平均粒子径:10-200μm为好,20-130μm 为更好,30-120μm为特别好,50-110μm为尤其好,60-100μm为最好。亲水性纤维的平均粒子尺寸在10-200μm,可以防止吸水性树脂之间的胶着,作为一次性捕获到液体并输送到吸水性树脂的层,具备足够的厚度,同时可以抑制过度的亲水性纤维之间的交络,提高吸水性速度的效果。亲水性纤维的平均粒子径10μm以上时,可以防止吸收性树脂之间的接触,还能防止本实施方式的吸收性复合体与液体接触时,吸收性树脂表面同液体的直接接触。另一方面,亲水性纤维的平均粒子径为200μm以下时,可以防止亲水性纤维之间的交络凝聚导致通液性的降低并有效地防止操作性能的恶化。
亲水性纤维的平均粒径,可以使用激光衍射/散射式颗粒度分布测量装置进行测定。即,亲水性纤维的平均粒子径,作为分散介质向水中分散的亲水性纤维在超音波处理1分钟,在 25℃时体积测定标准的中间值的直径可以得到。具体来说,后述所述方法的实施例可以测定。
另外,本实施方式的吸收性复合体,从抑制固体成分,通过提高亲水性来提高吸收性能的观点出发,吸收性树脂的表面附着亲水性纤维为佳。如果能剥离亲水性纤维,就能按着上述的方法,测量亲水纤维的平均粒径。
亲水性纤维的平均粒子径,也可以在本实施方式的制造吸收性复合物的工序中进行调整,但是使用预先平均粒子径经过调整的亲水性纤维来制造吸收性复合物为佳。
再者,吸收性复合体中的亲水性纤维的平均粒径问题,通过选择适宜的方法把亲水性纤维和吸水性树脂分离,可以测定平均粒径。例如,吸收性树脂是聚丙烯酸类树脂的时候,如果在吸水性状态中使用紫外线照射,可以让吸收性树脂水溶化。如果吸收性树脂水溶化了,通过过滤可以把亲水性纤维分离,可以据此测定亲水性纤维的平均粒径。
与上述相同,根据使用的亲水性纤维,吸收性树脂的种类,选择合适的分离方法即可。
关于亲水性纤维的颗粒度,是根据日本标准JISZ8901,筛上测量颗粒度的情况下,通过筛子孔径100μm的筛分,50质量%以上通过为好,70质量%以上通过为更好,80质量%以上通过为特别好,90质量%以上通过为尤其好。另外,通过筛子孔径75μm的筛分,50重量%以上通过为好,70质量%以上通过为更好,80质量%以上通过为特别好,90质量%以上通过为尤其好。亲水性纤维的颗粒度在上述数值范围内,可以防止亲水性纤维可之间的相互交络。
亲水性纤维的湿张力,45mN/m以上为好,50mN/m以上为更好,55mN/m以上为特别好。亲水性纤维的湿张力越高,表现出良好的吸收性。亲水性纤维的湿张力同后述记载的吸收性复合体的湿张力,使用同样的方法可以测量。
亲水性纤维的血液吸收量2-8g/g为好,3-6g/为更好。亲水性纤维的血液保液量2-6g/g为好,3-5g/g为更好。这里,吸收量是指在血液里浸渍后轻轻擦拭后保持的量,保液量是指在血液里浸渍后完全挤压后保持的量。亲水性纤维的吸收血液量在2g/g以上,因此吸收性复合体作的吸收性有充分的实用性趋势,亲水性纤维吸收血液量8g/g以下,通往吸收性树脂内部的液体吸收速度有充分的实用性趋势。另外,亲水性纤维的血液保液量在2g/g以上,可以得到提高吸收速度的效果,由于在6g/g以下,可以降低反渗率,得到很好的干爽性效果。
亲水性纤维的堆积密度是0.01-0.5g/mL为好,0.05-0.4g/mL为更好,0.08-0.3g/mL为特别好,0.1-0.25g/mL为尤其好。亲水性纤维的堆积密度是0.01-0.5g/mL时,吸收性树脂的周围形成适当大小的空间,可以抑制胶体的凝聚,可以提高亲水性纤维向吸收性树脂的输水性能和浸润性能,从而提高吸水速度。堆积密度,可以用与后述的实施例中记载的吸收性复合物的堆积密度相同的方法来测量。
本实施方式的吸收性复合体中的亲水性纤维的含量,对于吸收性树脂的100质量单位, 25-250质量单位为好,30-200质量单位为更好,35-160质量单位为特别好,40-120质量单位为尤其好。
由于亲水性纤维的含量在25质量单位以上,能够覆盖吸收性树脂的表面,充分发挥其性能,能够防止吸收性树脂之间的凝聚。由于亲水性纤维的含量在250质量单位以下,可以充分粘附在吸收性树脂的表面上。亲水性纤维的含量根据吸收性树脂的表面积,亲水性纤维的表面积进行适当调整为好。另外,吸收性树脂的表面积根据含水量的不同也会发生变化,因此考虑该表面积的变化来调整亲水性纤维的含量为好。
吸收性复合体的结构
本实施方式的吸收性复合体,根据全反射红外光谱法(ATR)测量得到的4000-400cm-1的最大峰值为0.18,基础线设定为0时的标准规格化时的CO伸缩振动(1650-1500cm-1)的峰值强度在0.08以下为好;另外,在上述ATR测定中,测定的是吸收性复合体表面的光谱。
由于上述峰值强度为0.08以下,对抑制本实施方式的吸收性复合体的吸收的成分的附着可以起防止作用。上述峰值强度0.05以下为好,0.04以下为更好,0.02以下为特别好。
本实施方式的吸收性复合体的上述CO伸缩振动的峰值强度,通过提高吸收性树脂的亲水性纤维的被覆率,能够控制在0.08以下。例如可以通过控制吸收树脂与亲水性纤维的混合比例以及混合时的条件的方法等。
对于本实施方式的吸收性复合体的粒子内部的酸基量,吸收性复合体的粒子的表面酸基量,例如,从防止内部的酸基对蛋白质和固体成分附着的观点出发,羰基的量49mol%以下为好,30mol%以下为更好,20mol%以下为特别好,10mol%以下为尤其好。
本实施方式的吸收性复合体中,与内部相比酸基较少的表面的“表面层”,兼顾了防止固体成分的附着和提高吸收容量的观点出发,厚度在0.1-100μm为好,1-70μm为更好,3-50μm 为特别好,5-30μm为尤其好。吸收性复合体的粒子的表层厚度,在切除吸收性复合体粒子的断面后,可以用显微IR确认并测定。另外,在吸收性树脂表面亲水性纤维重叠较少的状态下,可以通过复合来控制吸收性复合体的表层厚度。例如,控制吸收树脂与亲水性纤维混合时的混合强度等方法。
本实施方式的吸收性复合体的形状,是微粒状为好。
本实施方式的吸收性复合体的平均粒子径100-1000μm为好,200-800μm为更好,250-700μm为特别好,300-600μm为尤其好,350-500μm为最好。吸收性复合体的平均粒子直径在1000μm以下,能够获得高吸收速度,100μm以上,能够获得充分的吸收量。吸收性复合体的平均粒子直径,是指由动态图像法粒度分布·形状评价装置测定并计算出的相当于圆面积直径的体积加权平均粒子直径。所谓体积加权平均粒子直径,是在所有粒子中计算与通过图像解析测定的圆面积相当直径对应的球的体积,以体积为基准加权平均的结果。具体由以下公式计算。
体积加权平均粒子径(μm)=∑EQPCi×Vi/Vtotal;这里,EQPCi表示第i个粒子的圆面积相当直径,Vi表示第i个粒子的体积,Vtotal表示全吸收性复合体粒子的体积的总和。
以下是测定吸收性复合体的平均粒子直径的方法的一个具体例子。
例如,使用日本激光株式会社生产的动态图像粒度分布-形状评价装置QICPIC系统进行测定。测量范围使用M6,分散单元使用气流式RODOS/L。计算模式为面积圆相当径,样品密度设定1g/mL,测定浓度0.03%,分散压1.00bar,吸尘38.00mbar,旋转100%,FEEDER在VIBRI模式下按70%进行输送。在FEEDER上部准备2mm筛眼的筛子,在筛子上放7个 ASONE公司生产的3/8英寸不锈钢球,然后在上面放入测定用样品的吸收性复合物,进行测定。
本实施方式中吸收性复合体的颗粒度,是根据日本标准JISZ8901使用筛子测量颗粒度的情况下,从操作性的观点出发,通过开眼90μm的筛子的粒子是50重量%以下为好,30质量%以下为更好,10重量%以下为特别好。另外,不能通过筛眼710μm筛子的粒子是50质量%以下为好,30质量%以下为更好。
吸收性复合体的各种特性
本实施方式的吸收性复合体中,亲水性纤维牢固地附着于吸水性树脂的表面为好。
本实施方式的吸收性复合体的亲水性纤维的脱离率,从提高吸收容量,提高反复吸收性的观点出发,10%以下为好,5%以下为更好,4%以下为特别好,3%以下为尤其好。从吸收性复合体的脱离的亲水性纤维的脱离率,可以使用震动过筛机来测定。吸收性复合体的脱离率,可以根据后述实施例记载的方法测定。
本实施方式的吸收性复合体的湿润张力,45mN/m以上为好,48mN/m以上为较更好,50mN/m以上为特别好,52mN/m以上为尤其好。本实施方式的吸收性复合体的湿张力在上述范围以内的话,可以提高含有蛋白质在内的液体的吸收性。湿润张力可以使用湿润张力标准液测定,可以根据后述具体实施例记载的方法测定。
本实施方式的吸收性复合体中,吸收性树脂的表面暴露的吸收性复合体的比率,在100 个中有50个以下,即50%以下为好,40%以下为更好,30%以下为特别好,20%以下为尤其好,10%以下为最好。
吸收性复合体中的吸收性树脂的表面的暴露,根据光学显微镜可以观察,并测定比率。上述吸收性树脂的表面暴露的吸收性复合体的比率在50%以下,可以确保充分吸收血细胞比容90%的血液的吸收量。利用光学显微镜观察时,吸收性树脂表面为露出的吸收性复合体的比例,可以根据观察100个吸收性复合体时吸收性树脂表面为露出的数量来计算。
本实施方式的吸收性复合体,对于血液等的高粘度液体的吸收性能,在最终产品中,从手感的观点出发,不包括絮凝块为好。絮凝块是指,吸收性树脂和亲水性纤维之间交络结块而形成的块状物体的意思。吸收性复合体是集合体的状况下,絮凝块的含量是吸收性复合体的集合体整体的20体积%以下为好,10体积%以下为更好,5体积%以下为特别好,没有絮凝块为尤其好。絮凝块的含量,例如,通过光学显微镜或电子显微镜拍摄的照片可以解析,可以测定。
关于吸收性复合体中的絮凝块的含量,把指定的吸收性复合体放在两片可以滑动的玻璃之间,直接数最小费雷直径1mm以上的吸收性复合体的块状数量,其块状数量的个数合计可以定义为块度并进行评价。1mm以上的块的数量少为好。
例如,吸收性复合体0.25g中,粒径在1mm以上的吸收性复合体及1mm以上的吸收性树脂的合计数在100个以下为好,50个以下为更好,20个以下为特别好。
再者,粒径在1mm以上的吸收性复合体和粒径1mm以上的吸收性树脂,作为亲水性纤维附着的吸收性复合体和亲水性纤维没有附着的吸收性树脂是可以区别的,但是因为这两者对特性是同样有不好影响的,因此在计算絮凝块的数量时对这两者不做特别的区分。计算粒子径1mm以上的絮凝块数量,把这些数的合计数进行计算。
另外,吸收性复合体0.25g中,为了把粒径1mm以上的吸收性复合体及粒径1mm以上的吸收性复合体的合计数量控制到100个以下,在不易发生絮凝状态下使用预定的粒径的吸收性树脂同亲水性纤维进行复合化是有效的。
本实施方式的吸收性复合体,本质上可以保持不被吸收性树脂吸收的有机溶媒之类的液体为好。具体来说,吸收性复合体制造时,在80℃和3个小时的条件下,干燥过程(干燥时)的吸收性复合体的平均粒径(以下也简称“Dry粒径”“干燥时的平均粒子径”)作为标准,在25℃的条件下,乙醇中(湿润时)测定了吸收性复合体的高峰的粒径(以下也简称“Wet粒径”)的比(Wet粒子径/Dry粒子径),大于1时是为好。吸收性复合体的Dry粒径与Wet 粒径之比(Wet粒径/Dry粒径),大于1为好,大于1.1为更好,大于1.2为特别好。Dry粒径和Wet粒径可以使用激光衍射/散射式粒度分析仪进行测量。
在Wet粒径测量时,吸收性复合体并不吸收乙醇,只是由于亲水性纤维扩张,在纤维之间仅仅保持乙醇而已,如果给与符合,就会释放出乙醇。Wet粒径比Dry粒径大,意味着在吸收性树脂周围具有空间,亲水性纤维在能够自由运动的状态下与吸收性树脂结合。
由于具有该构造,毛细管力变强,即使是在像血液这样的高粘度液体中,也能够迅速地输送到吸收性树脂的表面,因此显示了理想的吸收速度和吸收量。并且,纤维素同血液中血细胞成分的相互作用是弱吸附,由于由纤维素构成的亲水性纤维在吸收性树脂周围的自由运动,吸收性树脂可以有效地吸收阻碍吸收的血细胞成分,因此吸收性复合体整体的吸收量是增加的视为好。另外,吸收性复合体的Wet粒径100-800μm为好,170-600μm为更好,250-500μm 为特别好。还有,上述Wet粒径/Dry粒径可以用后述的实施例中记载的方法进行测定。
本实施方式的吸收性复合体的振实密度,0.50g/mL以下为好,0.42g/mL以下为更好, 0.35g/mL以下为特别好,0.30g/mL以下为尤其好,0.25g/mL以下为尤其特别好,0.20g/mL 以下为最好。由于吸收性复合体的振实密度为0.5g/mL以下,因此能够提高液体的亲水性。吸收性复合体的振实密度可以利用量筒进行测定。吸收性复合体的振实密度可以用后述的实施例中记载的方法来测定。
本实施方式的吸收性复合体中,相应吸收性复合体的外观的松装密度和压缩后的松装密度,当外观的松装密度:压缩后的松装密度=1:2-1:10时为好,4:9-1:7为更好,2:5-1:5为特别好,4:11-1:4为尤其好。
外观的松装密度和压缩后的松装密度之比,是吸收性树脂周围确保多大空间的指标。外观的松装密度与压缩后的松装密度之比中,相对于外观的松装密度的比率1,如果压缩后的松装密度为2以上,则可以在吸收性树脂周围确保充分的空间,防止凝胶阻塞。另一方面,在外观的松装密度与压缩后的松装密度之比中,相对于外观的松装密度的比率1,压缩后的松装密度若在10以下,则可以在制造过程中不影响操作性。
外观的松装密度是指,在没有外加重力的状态下,吸收性树脂的粒子和粒子间空隙合在一起的单位体积的重量。
具体来说,将适当量的吸收性复合体放入量筒,盖上盖子,上下摆动10次左右,静置 10分钟左右。然后,读取体积,测定质量,通过将质量除以体积,可以算出外观的松装密度。另一方面,压缩后的松装密度是指在加重状态下,吸收树脂的粒子和粒子间空隙相加后的单位体积的重量。压缩后的松装密度,把适当量的吸收性复合体放入量筒,盖上盖子,上下摆动10次左右,放置10分钟左右,此后以5kg/cm2加重10分钟,测量质量,除以相应的质量可以计算。这些测量,在23℃相对湿度30%的条件进行。
在吸收性复合体中,利用流动电位法得到的泽塔电位,是由该吸收性复合体构成的粒子的稳定性的指标。具有该泽塔电位的绝对值越大,吸收性复合体的粒子有越难凝聚的倾向。
在本实施方式的吸收性复合体中,泽塔电位的绝对值是14.8mV以上为好,15.2mV以上为更好,15.5mV以上为特别好。吸收性复合体的泽塔电位可以将吸收性复合体分散在异丙醇中进行测定。另外,如同后述的一样,纤维素和吸收性复合体被加工成薄片状的时候,该片状物在异丙醇中浸泡,构成片状物的纤维素会脱离,构成片状物的纤维素和吸收性复合体会被分离,去除被分离浮游的纤维素,可以得到吸收性复合体,并可以测定得到的该吸收性复合体泽塔电位。吸收性复合体的泽塔电位可以用后述的实施例中记载的方法进行测定。吸收性树脂的泽塔电位的绝对值小,是容易凝聚的状态。通过使用泽塔电位的绝对值大的亲水性纤维覆盖的,可以使吸收性复合体的泽塔电位的绝对值变大。吸收性复合体的泽塔电位同覆盖的亲水性纤维的泽塔电位的差,在1.5mV以下为好,1.2mV以下为更好,0.9mV以下为特别好,0.6mV以下为尤其好。在吸收性复合体中,吸收性树脂表面的露出越少,吸收性复合体的泽塔电位和被覆的亲水性纤维的泽塔电位的差就越小。因此,当考虑吸收与吸收性树脂表面发生作用并阻碍吸收物质的含有血液等液体的时候,吸收性树脂表面不露出为好。作为吸收性复合体,吸收性树脂的周围被亲水性纤维覆盖的形态时,吸收性复合体的泽塔电位,在亲水性纤维的泽塔电位的值±(吸收性树脂的泽塔电位和亲水性纤维的泽塔电位之差的绝对值的20%)的之内范围就好。即,吸收性复合体的泽塔电位=亲水性纤维的泽塔电位±|亲水性纤维的泽塔电位-吸收性树脂的泽塔电位|×0.2。吸收性复合体的泽塔电位可以用后述的实施例中记载的方法进行测定。
吸收性复合体的形状,是影响吸收性复合体的吸收性能的重要因子。吸收性复合体的形状指标的圆形度,凹凸度,延伸率,直线度,长宽比等,可以根据图像分析测定。吸收性复合体的形状,可以根据后述实施例记载的方法测定。
圆形度是将具有与投影面积相等面积的圆的周长度除以实际周围长后的值,粒子越接近球形,其值越接近1。本实施方式的吸收性复合体的圆形度在0.7以下为好,0.6以下为更好, 0.5以下为特别好。若圆形度为0.7以下,则表示在近似球形状的吸收性树脂的周围独立存在亲水性纤维,将吸收性树脂的表面覆盖在具有亲水性纤维独特形状的状态下,显示出良好的吸收性。另外,单独用亲水性纤维测量的圆形度和吸收性复合体的圆形度分别用相同粒径进行比较时的差值在0.3以内为好,0.2以内为更好。亲水性纤维单独的圆形度和吸收性复合体的圆形度之间的差距越小,越说明反映了吸收性复合体的表面亲水性纤维的形状,并利用着亲水性纤维自身的形状的覆盖,表现出良好的吸收性。
本实施方式的吸收性复合体的凸凹度在0.85以下为好,0.8以下为更好,0.75以下特别好,0.7以下为尤其好。凹凸度是将粒子投影区域除以凸包区域(ConvexHullArea,即投影图像的凹陷部分的填充面积)而得到的值,凹凸越少,其值越接近1。吸收性复合体的凸凹度越小,表示体现了吸收性树脂的表面覆盖的亲水性纤维的独特形状,表现出良好的吸收性。另外,亲水性纤维单独测定的凸凹度和吸收性复合体的凸凹度,分别与同一粒径比较的差异,在0.4以内为好,在0.3以内为更好,0.2以内为特别好。亲水性纤维单独的凸凹度和吸收性复合体的凸凹度之间的差距越小,反映了吸收性复合体的表面亲水性纤维的形状,并利用着亲水性纤维自身的形状的覆盖,表现出良好的吸收性。
本实施方式的吸收性复合体的延伸率在0.25以下为好,0.2以下为更好,0.15以下为特别好。延伸率度是指,近似纤维状的情况下,纤维径除以纤维长度的值,越细长值越小。如果伸度为0.25以下,则反映在吸收性树脂的表面有亲水性纤维自身的形状的覆盖,表现出良好的吸收性。另外,在相同粒径下,分别单独用亲水性纤维测量的延伸率同吸收性复合体的延伸率进行比较时的差值,在0.2以内为好,在0.15以内为更好,在0.1以内为特别好。分别单独测定亲水性纤维的延伸率和吸收性复合体的延伸率的差异越小,表示越能反映吸收性复合体的表面亲水性纤维的形状,并利用覆盖着亲水性纤维自身的形状,表现出良好的吸收性。
在本实施方式的吸收性复合体中,直线度0.9以下为好,0.87以下为更好,0.85以下为特别好。直线度是用亲水性纤维的长度除以最大费雷直径(定方向接线直径的最大值)后的曲度指标。直线度小的话,体现吸收性树脂的表面以亲水性纤维独自的形状覆盖,显示出良好的吸收性。另外,在同一粒径下,分别用单独测定的亲水性纤维直线度同吸收性复合体的直线度作比较,差异在0.15以内为好,0.1以内为更好,0.05以内为特别好。单独测定的亲水性纤维直线度同吸收性复合体的直线度的差异越小,表示越反映了吸收性复合体的表面亲水性纤维自身的形状,并利用覆盖着的亲水性纤维自身的形状,表现出良好的吸收性。
本实施方式的吸收性复合体的纵横比在0.5以上为好,0.6以上为更好。纵横比是将最小费雷径除以最大费雷径的结果。由于纵横比为0.5以上,所以具有操作性良好的倾向。
吸收性复合体的b值,15以下为好,13以下为更好,10以下为特别好,7以下为尤其好。另外,吸收性复合体的b值1以上为好,2以上为更好,3以上为特别好。由于b值在上述范围内,即使在长时间保存后,吸收后的液体反渗少,没有粘连,并且保持高吸收速度,显示出良好的性能。b值可以使用分光色谱仪,在粉体用的测试池中放入3g的吸收性复合体,轻轻地进行填压,填充空隙后来进行测定。
本实施方式的吸收性复合体,在25℃脉冲NMR测定,缓和时间十几微秒左右的成分,缓和时间数十至一百微秒左右的成分,缓和时间超过几百微秒左右的成分被观测。在本实施方式的吸收性复合体中,将缓和时间在100μs以上的成分定义为高运动性成分。本实施方式的吸收性复合体中,把含水率调整到5-5.2%状态下的脉冲NMR测定时,高运动性成分的比率10-21%为好,11-20%为更好,12-19%为特别好,14-18%为尤其好。由于高运动成分的比率在规定的范围内,因此在吸收量和吸收速度两者中表现出更好的特性,并且对液体的捕获能力更高。其理由可以被推测由以下的原理但不限定以下的原理来说明。即,低含水率的高运动成分的比率较高,这是意味着液体扩散快,吸收液体的速度比吸附血液中的固体速度快。
本实施方式的吸收性复合体,在含水率5-5.2%状态下的脉冲NMR测定时,为了使高速运动成分的比例为10-21%,控制亲水性纤维和吸收性树脂的界面的粘接状态是有效的。例如,可以采用预先混合吸收性树脂和亲水性纤维之后添加水,控制添加水的水滴直径,控制水的添加速度等方法等。
作为本实施方式中的脉冲NMR的测量条件的具体例子,如下所示。
例如,本实施形式的吸收性复合体,在90℃的热风干燥机中进行干燥3个小时之后,D20 湿度20%的环境下静放3天。在此时测量质量,将含水率定义为0%。然后,在D20湿度100%的环境下,每隔一定时间进行质量测量,在含水率达到预定值时实施脉冲NMR测量。使用了BRUKER公司产的MinispecMQ20的装置,核素是1H,测定是T2,测定方法是固体回波法,积算次数是256次,重复时间是1.0秒,温度是25℃,进行测定。该方法通过组合高斯型*Sinc函数,洛伦兹型函数,洛伦兹函数来测定高运动性成分的缓和时间T2。
本实施方式的吸收性复合体,具有耐冲击指数0.1g/g-12g/g为好,0.3g/g-10g/g为更好, 0.5g/g-8g/g特别好,0.7g/g-7g/g为尤其好,1g/g-6g/g为最好。耐冲击指数越低,血液吸收后的保持力越高,反复吸收性越好,所以越好。具有耐冲击指数越低,血液保持力,反复吸收性良好的原因推测为,耐冲击指数是亲水性纤维与吸收树脂的结合形态,界面等相关联的值,由于在特定的形态下的两者的结合,导致吸收性树脂内部的液体保持能力得到提高。另外,耐冲击指数低,表示吸收性复合体在运输,送料和散布装置使用等时候,薄膜和产品中受到冲击时形态也是安定的,任何使用方法中也可以表现出理想的稳定的吸收性能。同时,被冲击破损时会产生微粉,需要通过降低运转速度避免破损,吸引微粉等对策解决,因此从生产效率的观点具有低的耐冲击指数也是有利的。吸收性复合体的耐冲击指数可以如下计算。
不锈钢筛(大小75×φ20,不锈钢制,ASONE公司产品),从上往下是,盖子,筛眼710μm 的筛子,网眼500μm的筛子,网眼300μm的筛子,网眼100μm的筛子,接受器的顺序设置,接受器以外的各段的筛子里面,各放3个不锈钢球(ASONE公司产SUS3043/8英寸)。在筛眼710μm的筛子上,放入1.5g吸收性复合体样品,装入振动筛(ASONE公司制造的迷你筛振机MVS-1),用存储器9进行20分钟的处理。把在筛眼500μm筛子,筛眼300μm筛子,筛眼100μm筛子上残余的吸收性复合物样品回收。即,从最初的样品吸收性复合体710μm以上的大的粒子,100μm以下的小粒子会被排除。把回收的吸收性复合体的样品放入带有密封条的聚乙烯袋里(生产日本株式会社:UnipackC-8),在含有空气的状态下密封,用手挥动使吸收性复合体的样品达到均匀混合。在容器(SANGDAIYA公司制造,总光圈螺杆式保存容器,浅中80cc55φ×55h)中,放入上述样品1.0g以及5个不锈钢球(ASONE制造的SUS304 3/8英寸),拧紧盖子。在大洋化学工业株式会社生产的扶轮刮花机R20mini上安装,在160rpm 下进行30分钟的处理。取出吸收性复合体的样品,同样地在不锈钢筛上进行筛分。回收残留在接受器中的吸收性复合体样品,测定质量,测定生理食盐水的吸收量。该值表示对筛子上的不锈钢球的冲击的耐受性,将该值定义为耐冲击指数。另外,吸收性复合体的耐冲击指数可以用后述的实施例中记载的方法进行测定。还有,为了将吸收性复合体的耐冲击指数控制在0.1-12g/g,利用亲水性纤维将吸收性树脂的周围完全,并且留有空间的形状地覆盖是有效的。
吸收性复合体的其他成分
本实施方式的吸收性复合体,综上所述的吸收性树脂,亲水性纤维的其他,根据所要求的特性,也可以含有所定的其他成分。
作为其他成分,不限定以下的物质,例如可以列举,架桥剂,无机粒子,表面活性剂,润滑剂,有机微粒等。
作为架桥剂,没有作特别限定,只要是公知的架桥剂即可。本实施方式中,作为上述架桥剂,同吸收性树脂的酸基发生反应的时候,拥有多个官能团的化合物的使用是理想的。再者,作为吸收性树脂,是具有同酸基发生反应的官能团的树脂的时候,拥有多个酸基的化合物的使用是理想的。
上述同吸收性树脂的酸基反应的具有多个的官能团的化合物来说,不限定以下物质,比如乙二醇二缩水甘油醚,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,(聚)甘油二缩水甘油醚,二甘油二缩水甘油醚,丙二醇二缩水甘油基醚等缩水甘油醚化合物;(聚)甘油,(聚)乙二醇,丙醇, 1,3丙二醇,聚乙二醇,三乙二醇,三缩四乙二醇,二乙醇胺,三乙醇胺等多元醇,乙二胺,二乙二胺,聚乙烯亚胺,1,6己二胺等多聚胺类等。从反应速度控制的容易度着眼的话,多元醇为佳。另外,锌,钙,镁,铝等的多价离子类等也与吸收性树脂所具有的酸基发生反应,起到架桥剂的作用,因此也可以被优选地使用。
上述同吸收性树脂酸基反应的具有复数的官能团的化合物和多价离子等的添加量,是吸收性树脂全部质量的0.5-10质量%为好,0.7-5质量%为更好,1-3质量%为特别好。吸收性树脂是具有酸基的树脂,吸收性树脂的酸基被钠盐或铵盐等中和的场合,如果被中和的酸基以外的酸基,与上述的同吸收性树脂酸基反应的具有多个官能团的化合物反应为理想。
吸收性复合体的制造方法
本实施方式的吸收性复合体可以通过混合吸收性树脂和亲水性纤维来制造。
本实施方式的吸收性复合体,让亲水性纤维附着在吸收性树脂上并覆盖着吸收性树脂的状态为佳,为了达到这种状态,可以通过使亲水性纤维含水来实现。例如,可以通过将亲水性纤维和水混合,使含水的亲水性纤维与吸收性树脂接触,使水分向吸收性树脂移动后(含水混合工序),进行干燥(干燥工序)来制造。此外,包括表面架桥工序,分级工序的工序是为理想的。
以下,对吸收性复合体的制造方法进行说明。
首先,混合吸收性树脂,亲水性纤维和水。将吸收性树脂,亲水性纤维和水混合,在吸收性树脂表面涂层亲水性纤维时,最好将亲水性纤维和水混合,形成含水纤维后,迅速与表面可塑性的吸收性树脂混合。另外,添加的顺序并不限定,只要能形成含水的亲水性纤维即可。
作为吸收性树脂表面形成亲水性纤维涂层的具体方法,通过水使吸收性树脂表面变成可塑化,固体状的亲水性纤维形成的涂层剂与吸收性树脂表面接触后并使其干燥的方法来说明。
另外,该方法由含水工序和干燥工序形成。
含水工序
作为含水工序,例如,可以列举为:(1)将亲水性纤维和水混合后,同吸收性树脂混合的方法;(2)将吸收性树脂和亲水性纤维混合后,让水优先被亲水性纤维吸收的形式等方法。
从吸收性树脂的表面和水接触的时刻开始(具体来说是接触数秒后),水被吸收性树脂吸收,开始表面的可塑化。在上述方法(1)中,亲水性纤维和水混合而形成的含水状态的亲水性纤维同吸收性树脂混合时,吸收性树脂表面开始可塑化。
上述方法(2)实质上也是相同的。当处于含水状态的亲水性纤维与吸收性树脂接触时,亲水性纤维中的水分向吸收性树脂移动的同时,吸收性树脂的表面被可塑化。
在上述方法(1)中,在亲水性纤维中加入水作为含水状态的亲水性纤维,然后将含水状态的亲水性纤维(以下称为含水纤维)和吸收性树脂混合。水通过含水状态的亲水性纤维向吸收性树脂移动,能够以理想的粘接形式使吸收性树脂和亲水性纤维粘合。
在将含水的亲水性纤维和吸收性树脂进行混合时,使用比吸收性树脂的吸水时间更快地把系统内的吸收性树脂均匀混合的混合机进行混合为理想。由此,能够得到抑制吸收性树脂之间凝聚的效果。这里,吸收性树脂的吸水时间指的是用涡流法测量的时间的2倍的时间。涡流法是将吸收性树脂投入搅拌状态的生理食盐水中,测量液面变为水平时的时间的测定方法。涡流法的测量时间,从搅拌状态下的液体里单独添加吸收性树脂这一点,使用用生理盐水这一点,并非测定到液体被吸收为止的时间而是测定流动性开始下降为止的时间这一点等,可以认为是同液体通过亲水性纤维到被吸收性树脂的吸收时间具有相关性的数值。含水的亲水性纤维和吸收性树脂和混合的工序里,混合时间为涡流法测量时间的2倍以下为好,混合时间为涡流法测量时间的1.5倍以下为更好,混合时间比涡流法测量时间短为特别好,混合时间为涡流法测量时间的1/2以内的为尤其好,混合时间涡流法测量时间的1/3以内的为最好。该混合时间同水被吸收性树脂吸收的时间相关,因此不限于在采取抑制吸收性树脂吸收速度的方法的情况,只要水被吸收性树脂吸收之前结束混合即可。涡流法的具体方法将在稍后描述的实施例中描述。同涡流法的测量时间无关,从抑制混合后的吸收性复合物的形状、结构、吸收性能的变化的观点出发,在30秒以内迅速混合为好,控制在20秒以内为更好,在10秒以内为特别好。
在上述混合方法中,可使用连续式混合机,间歇式混合机中的任何混合机。如果是连续式混合机,在搅拌状态下的混合机中,含水的亲水性纤维和树脂吸收性也可以分批供应。如果是具备把少量的物品可以充分混合能力的间歇式混合机,把含水的亲水性纤维和吸收性树脂和放置到分离的位置,也可以瞬间搅拌。另外,向搅拌状态中的吸收性树脂少量地一点点地供给含水的亲水性纤维也是可行的。上述间歇式混合机,是指在吸收性树脂的吸水时间以内,把系统内的粉体可以均匀地混合的混合机。具体来说,可以列举实验室级别研磨机(实验室级别的高速旋转混合机),10L以下的高速旋转混合机(亨舍尔混合机等)等。上述混合方法中,系统内的粉体是否被均匀混合,可以停止搅拌,通过吸收性复合体的状态进行确认、判断。具体来说,根据吸收性复合体的状态,可以通过目视确认,干燥后分析成分的比例来确认。连续式混合机的混合使用时,容器里的平均滞留时间比吸收性树脂的吸收时间短为理想。
在上述方法(2)中,在吸收性树脂和亲水性纤维混合,两者接触的情况下,水被亲水性纤维可以优先吸收的情况下,添加水。在这个方法中,为了使吸收性树脂对水的吸收速度变慢,可以将水滴的粒径变小,往水里放添加剂提高粘度,预先往水里添加阻碍水的吸收的有机溶剂等方法是有效的。当使用(2)的相关方法时,把吸收性树脂和亲水性纤维预先充分混合为佳。作为混合的设备,例如可以列举垂直浮置式混合器等。混合的状态,通过预先设置的混合装置的窥视窗,可以确认。为了充分提高混合性,上述垂直型的浮游式混合机内部的相对湿度调到55%以下时两者的混合为好,相对湿度50%以下进行为更好,相对湿度45%以下进行为特别好。湿度的调整在任何一个时间里去操作都可以,但在投料前调整为佳。湿度的调整方法是可以使用任意的方法,但往混合器里输入干燥空气,氮和氩等惰性气体等为佳。从为了得到良好的混合状态的观点,添加水之后的时间段,也可以不断地输入干燥空气和惰性气体为佳。水的添加,吸收性树脂和亲水性纤维混后的同时进行为佳。水的添加速度,通过混合方法而进行改变为佳。从整体地均匀地添加水这一观点出发,在干燥状态下的混合中,宏观上花费比系内被更新的时间更长的时间添加为佳。上述宏观上系内被更新时间:系(吸收性树脂和亲水性纤维在内的整个原料)的一端,配置该吸收性树脂和亲水性纤维在内的整个原料的总质量的10%左右的着色原料,当着色原料到达相反的一端的10%以内的体积的时间。微观上没有必要均匀地混合在一起,斑点形状也可以。宏观上原料移动的时间是重要的。另一方面,随着含水状态的吸收性复合体的形成,系内的状态发生变化,变的很难被混合。在含水状态下可以充分混合的混合机中混合时,慢慢地添加水即可,但含水状态下的混合机混合性不好的情况下,花费比宏观上系内被更新的时间更长的时间,同时系内的状态发生变化开始后5分钟内完成水的添加为好,3分钟以内为更好,在1分钟以内为特别好,系内的状态发生变化之前完成水的添加为尤其好。系内的状态,通过肉眼观测,在经验上是可以掌握的。
在方法(2)中,使用亲水性纤维和吸收性树脂充分混合的混合机是为佳。作为间歇式混合机来说,内容物边被托起边被搅拌的浮游混合形式的使用是理想的,作为高剪切性的装置,例如可以列举亨舍尔混合机等,作为低剪切性的装置,例如,ProShareMixer,德国LODIGE Mixer等。在连续式的装置里,在亲水性纤维,吸收性树脂,水的添加方法上动脑筋,先使亲水性纤维含水后,再同吸收性树脂混合也是可行的。
作为含水工序,连续式混合器,以及少量混合时具备充分混合能力的间歇式混合机的使用的场合,上述(1)的制造方法的适用性为佳,大容量的间歇式混合机和连续式混合机的使用场合,及其他情况,上述(2)的制造方法适用性为佳。连续式混合器使用时,根据其混合能力,(1)或(2)的方法,都可以适用。
后述的干燥工序的前面的阶段中,亲水性纤维及/或吸收性树脂含有水的话是可以的,但吸收性树脂方面含更多的水为佳。干燥前的含水状态,相比在干燥状态下的吸收性树脂和亲水性纤维的单纯的调配状态,振实密度变小的状态为佳。通常,亲水性纤维以及吸收性树脂的振实密度小于1g/mL,密度为1g/mL的水混合时,振实密度一般认为是增加的。但是,通过出色地进行的混合,吸收性树脂以及亲水性纤维可以好好地结合,可以使振实密度变小。在此状态下干燥,可以得到振实密度小,形状不错的吸收性复合体。
上述方法(1)及方法(2)中,在吸收性树脂含水状态下保存的时候,吸收性树脂的吸收性能有下降的可能性,因此作为原料保存吸收性树脂时,吸收性树脂的水分控制在10%以下为佳。亲水性纤维即使含有水,吸收性能也不会发生变化,因此可以将亲水性纤维作为含水状态保存。在这种情况下,如果把亲水性纤维保存在湿度高的空气中,水自然就被会吸收了。在不保存吸收性树脂而立即使用的情况下,吸收性树脂可以含有水分,也可以使用吸收性树脂聚合后没有完全干燥的状态下的吸收性树脂并调整到合适的水分范围。在这种情况下,为了在后述的干燥工序后达到最佳的粒子直径范围而事先控制形状为佳。
上述方法(2)中,添加水的液滴径,在300μm以下为好,200μm以下为更好,150μm 以下为特别好,100μm以下为尤其好,50μm以下为最好。通过减小水的液滴直径,容易抑制吸收性树脂之间的凝聚。另外,如果水的液滴直径小,则吸收性树脂的吸收速度降低,因此在吸收性树脂吸收水之前亲水性纤维吸收水,从亲水性纤维向吸收性树脂进行液的输送,因此能够形成良好的粘接面。为了使水的液滴变小,适当地选择喷雾即可。也可以用蒸汽,水蒸气等进行。采取抑制吸收速度的手段,在搅拌的同时添加液体的情况下,液滴直径没有特别的问题。抑制吸收速度的方法,可以列举例如在水中添加有机溶剂,增稠剂,pH调节剂等添加剂。
在上述方法(1)和方法(2)中,根据吸收性树脂的量,吸收性树脂的表面积,亲水性纤维的量等,水量的最佳值不同,因此适当地设定水量即可。例如,吸收性树脂的量多时,大量的水是需要的。在吸收性树脂的表面积小的情况下,即使水量少,亲水性纤维和吸收性树脂也会粘在一起。与单纯混合吸收性树脂和亲水性纤维时的振实密度相比,加水状态下的振实密度减小的添加水量为佳。水的量过少的话粘着性有下降的情况,水的量过多也有吸收性能下降的倾向。为了设定最佳水量,只需变化水量制造吸收性复合物,并测定干燥后的振实密度即可。如果增加水的添加量的话,最初振实密度会降低,但是如果超过一定数量,振实密度就会变成一定。如果进一步增加水的量,振实密度就会变大。水的添加量为振实密度变得最小的附近的水量为佳。这个添加水量是根据吸收性树脂和亲水性纤维各自的粒子径,吸收性树脂和亲水性纤维的比率的变化而变化的。
吸收性树脂和亲水性纤维混合的时候,吸收性树脂和亲水性纤维的质量比,吸收性树脂: 亲水性纤维=2:1的时候,吸收性树脂和水的质量相比,吸收性树脂:水=20:1-1:5为好, 15:1-1:2更好,10:1-1:1为特别好,10:3-10:7为尤其好。此时的水量,表示含水状态的吸收性树脂和含水状态的亲水性纤维的合计含水量。在后述的干燥工序前的含水量少的时候,吸收性树脂和亲水性纤维直接粘接的地方有变少的倾向,含水量过多的情况下后续的干燥工序中的干燥时间有变长的倾向。同样的吸收性树脂和亲水性纤维的使用,其质量比为吸收性树脂:亲水性纤维=1:1的时候,吸收性树脂和水的质量比,吸收性树脂:水=1:0.5-1:5为好, 1:0.6-1:3为更好,1:0.7-1:2为特别好,1:0.8-1:1.6为尤其好。
提供的水可以含有杂质。作为杂质可以列举,钠离子,铵离子,铁离子等阳离子,氯离子等阴离子,丙酮,醇类,醚类,胺类等水溶性有机化合物等。
为了调节吸收性树脂和/或吸收性复合物的pH值,可以使用酸性或碱性的水。
从吸收性树脂的接触性,吸收能力等的观点来看,不纯物量是自来水水平为好,单独使用无杂质的蒸馏水或离子交换水为更好。
以下,作为吸收性树脂和亲水性纤维的优选混合工序,例如,说明使用亨舍尔混合混合机进行混合的方法。作为亨舍尔混合机的叶片,使用能强有力抓起内容物的叶片为佳。作为下部的叶片,相对直线形状曲线的形状为好,端部带有角度的叶片更好。例如,日本焦炭株式会社的S0叶片是理想的。作为上部叶片,先择可以适合高循环,大量处理的叶片为佳。为了有效地混合含水状态的吸收性树脂和亲水性纤维,使用具有垂直于水平面部分的叶片为好,尤其使用具有垂直于外周部的板的叶片为佳。例如,日本焦炭株式会社的CK叶片,Y1 叶片是理想的,根据混合的状态,可以适当地在同水平面垂直方向增加挠板结合为佳。在投入原料之前,预先进行混合器内部的湿度调整为佳。作为下方的轴密封,使用干燥空气或氮气等惰性气体,在使用上效率为佳。
在混合工序中,把预定量的吸收性树脂,亲水性纤维按任意顺序投入到预定的混合容器内。首先投入密度小的纤维,可以在较短的混合时间内获得良好的混合状态。作为原料的吸收性树脂的含水率在20%以下为好,15%以下为更好,10%以下为特别好,5%以下为尤其好。吸收性树脂的含水率过高,性状发生变化,混合效率会有下降的情况。盖上混合器的盖子,首先把干燥状态下的吸收性树脂和亲水性纤维混合为佳。旋转次数可选,但如果转得过快,吸收性树脂有可能被粉碎,如果转得过慢,则不能混合。如果有窥视窗,按照整个内部看起来大致变白来设定旋转数为佳。通常,如果搅拌30秒左右,就能得到充分的混合状态。添加水之前,按所定的范围内调整好旋转数为佳。干燥状态下的混合,按所定的旋转数进行调整即可,干燥状态下混合后,在水添加前调整旋转数也可以。干燥状态下的混合时,吸收性树脂和纤维等有附着到壁面的情况,一旦停止搅拌,刮下来之后再切换到下一步添加水工序为佳。水添加后,为了获得良好的混合状态,吸收性树脂和亲水性树脂混合的工序时使用的混合机,例如亨舍尔混合器的叶片的旋转数,以下表示的弗劳德数设定为0.3-5.0的范围内为好, 0.35-2.0为更好,0.4-1.6为特别好,0.45-1.4为尤其好,0.5-1.25为最好。
费劳德数=n2×d/9.8(n:叶片的旋转数(s-1),d:叶片的直径(m))。
另外,为了形成更好的形态,搅拌混合设备的动力需求相当于Pv值200以下的范围内混合为好,150以下为更好,50以下为特别好,35以下为尤其好。
Pv值=n3×d5/v;(n:叶片的旋转数(s-1),d:叶片的直径(m),V:搅拌器的有效体积(m3))。
上述混合工序,水的添加,水滴的液粒径,按照上述的控制到合理范围里,在混合容器的上方进行就好。壁面,叶片,变流装置上如果有水滴附着,会形成大的水滴导致絮凝物的生成,因此需要调整好喷雾的角度。水的添加,例如,IKEUCHI株式会社Spraying公司的喷雾喷嘴比较好使用。为了防止壁面,叶片,变流装置的附着,使用圆环形型喷嘴的使用为佳。水的喷雾可以从一个部位进行,也可以从多个部位进行。在亨舍尔混合器里,设定到所定的弗劳德数范围内数秒单位以内,宏观上整体就可以被混合。因此,水的添加时间任意设定即可。前面提到的Pv值较大的条件下长时间运行的话,好的形有可能崩溃,因此要迅速添加为好。
另外,为了兼顾吸收速度和混合时间的平衡,通过夹层对混合器温度进行调节为佳。通过夹克把混合机控制到室温以下,吸收性树脂的吸收速度会变慢,容易控制混合状态因此为佳。但是,如果冷却的时候,为了防止凝结,内部的湿度控制是必需的。混合时适当地观测粉体温度,调节夹层,混合条件,水的添加速度为佳。
水的添加结束后,混合系的系内达到均匀时继续搅拌为佳。但是,长时间的继续搅拌效果不大,通常在1分钟以内就足够了。混合结束后,在与混合器不同的干燥机中进行干燥时,需要把料拿出来。打开下部排出口,旋转叶片把料取出来为佳。混合结束后,如果在亨舍尔混合器中进行干燥,升高夹层温度加热为佳。这时,预先把亨舍尔的叶片旋转数降低到粉体可以最小限度运动为止为佳。夹层温度在100-200℃为好,110-180℃为更好,120-160℃为特别好。粉体即吸收性树脂和亲水性树脂的混合物的温度,边观测边适当地控制为佳。为了控制干燥速度,进行减压,吹热风为佳。混合的工序结束后,如果在亨舍尔混合器中进行架桥,混合结束后,把溶解在溶里的架桥剂添加即可。
溶剂量足够多时,可以在停止搅拌的状态下添加,溶剂量少时,一边搅拌一边用喷雾等慢慢添加,使架桥剂均匀分布在整体上。之后,与上述干燥工序同样进行加热,干燥的同时能够进行架桥反应。
添加架桥剂
上述的含水工序后,在含水状态的吸水性树脂和亲水性纤维的混合物中,添加了架桥剂,通过架桥反应,可以巩固吸收性树脂和亲水性纤维的粘附力。当吸收性树脂和亲水性纤维以理想的形态粘结时,即使不进行架桥反应也能得到牢固的粘结力。最好是在后述的干燥工序之前进行架桥剂添加·架桥工序。由此,能够抑制干燥中张力引起的吸收性树脂与亲水性纤维的剥离,使吸收性树脂周围紧密地粘附亲水性纤维。
作为架桥剂,使用了具有多个能与吸收性树脂中的官能基和/或亲水性纤维中的官能基反应的官能基的化合物。架桥剂,并不限定为以下物质,例如,乙二醇二缩水甘油醚,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,(聚)甘油二缩水甘油醚,二甘油二缩水甘油醚,丙二醇二缩水甘油醚等多元环氧化合物;(聚)甘油,(聚)乙二醇,丙二醇,1,3-丙二醇,聚乙二醇,三甘醇,四甘醇,二乙醇胺,三乙醇胺等多元醇类;如乙二胺、二乙基胺、聚乙基胺、乙基乙基胺等多元胺类。作为架桥剂,为了容易控制反应速度,选择多价环氧化合物,多价醇类为佳。另外,锌,钙,镁,铝等多价离子类的使用也为佳。
架桥剂的添加方法没有特别限定,可以直接添加,也可以使用溶媒添加。为了控制向吸收性树脂的渗透速度,加水为佳。整体上均匀地扩散是重要的,例如,在混合吸收性复合物的同时喷洒架桥剂的方法为佳。
通过在上述含水工序后添加架桥剂,架桥剂被优先配置在吸收性树脂中不与亲水性纤维接触的表面部分。即,通过使用不具有酸基的架桥剂作为架桥剂,能够有效地降低吸收性复合体表面的酸基浓度。
干燥工序
在本实施方式的吸收性复合体的制造方法中,具备对含水状态的吸收性复合体实施干燥处理的干燥工序为佳。干燥处理方法不做特别限定,比如可以列举通过加热进行干燥的方法,通过减压进行干燥的方法,通过气流进行干燥的方法等。这些可以单独使用一种,也可以组合多种方法。
从提高亲水性纤维和吸收性树脂的粘接强度的观点来看,加热的干燥方法为佳。加热的方法不特别限定,可以根据使用的设备自由选择,例如利用热风加热的方法,使用微波加热的方法,使用红外光线加热的方法等。加热温度,虽然不做特别限定,但是60-200℃为好,在80℃-160℃为更好。温度过高有吸收性复合体着色的情况,温度过低有干燥效率低下的情况。含水率较高时有温度上升难着色难的倾向,所以含水率达到10%以上时,在120℃以上的高温,含水率在5%以下时,在120℃以下的低温进行为佳。干燥可以利用热风进行,也可以通过减压进行。
如果对含水状态的吸收性复合体施加负荷,有时容易形成块状凝聚物。因此,优选在薄薄的扩展的状态下实施干燥,或者在混合的同时进行干燥,以避免负荷。同时利用振动和空气等流体的流动可以更有效地干燥。间歇式的场合采用梯级干燥机,连续式的场合采用传送带方式,流风机方式等为佳。
干燥过程,在前面提到的进行含水工序的同一装置里进行也可以,不同的装置里进行也可以。在不同的装置中进行的时候,为了防止含水状态的吸收性复合体凝聚,采用不易负荷的处理方式为佳。从含水到干燥的时间是虽然是可以任意设定的,但吸收性复合体的含水状态下长时间放置,亲水性纤维中的可溶性成分会移动到吸收性树脂中,导致亲水性纤维中的通液性下降的情况,因此,综上所述,含水工序及架桥工序实施结束后,需要尽快干燥为佳。具体来说,系统内的状态发生变化,具体来说密度发生变化后,60分钟内干燥为好,30分钟内干燥为更好。干燥的程度不被做特别限定,相比吸收性树脂的干燥前的含水率而言干燥后的吸收性树脂的含水率在70%以下为好,在50%以下为更好,30%以下为特别好,10%以下为尤其好。干燥后的含水量不作特别限定,相比吸收性树脂的质量而言0.01-100质量%为好, 0.1-50质量%为更好,0.5-20质量%为特别好,2-10重量%为尤其好。通过设定上述范围,可以得到具有充分吸收能力的吸收性树脂。
分级工序
本实施方式的吸收性复合体的制造工序中,有分级工序为佳。这是去除极度的凝聚物,未粘结的亲水性纤维等的工序。在该分级工序中,吸收性复合体的大小为50-1000μm为好,吸收性复合体的大小70-800μm为更好,吸收性复合体的大小100-710μm为特别好。
絮凝物会导致触感的恶化,或根据情况并导致性能下降。另外,由于小于50μm的微粒子容易在空气中飞舞,有可能导致工作性能的恶化。
分级,例如有通过筛选进行分级的方法,通过气流进行分级的方法等。对于相互缠绕难以进行筛分的情况,在筛中掺入适当的重量和大小的球等,进行适当的调整。这些分级可以是连续式的,也可以是间歇式的。
吸收性复合体的使用方法
本实施方式的吸收性复合体,对含有乳,血液等蛋白质和固体分在内的液体体现出充分的吸收速度,体现出充分的保液量等,可以很好地应用到卫生材料,医疗用途。
本实施方式的吸收性复合体,可以制作成袋装的吸收性物品,或加工成薄片状的吸收性物品,把这些物品植入到卫生材料,医疗用品等的素材可以得到很好的应用。
吸收性物品
本实施方式的吸收性物品是指,具备纤维及/或纤维集合体,和上述的本实施方式的吸收性复合体,并利用它们加工成的物品。作为纤维集合体,可以列举纸和布等。
纸,是指按照日本标准JISP001中被定义的广义意义上的纸,布,是指按照日本标准 JISL206中被定义的为薄片状纤维产品的总称。
布根据形成薄片的成型手段被分类为织物,编织物,组合物,蕾丝,网,无纺布等,但是在本实施方式中使用的布,织物,编织物、无纺布为佳。无纺布是按照日本标准JISL222被定义。
本实施方式的吸收性物品大致分为3种。
第1种是指,本实施方式的吸收性复合体装在由纤维集合体制成的袋子里,具有袋子形状的吸收性物品的类型A,而且根据外部的力量的作用吸收性复合体粒子也可以在内部移动的物品。即,最终是吸收性复合体在袋子里的单位面积质量相对比较高,可以以高密度填充,袋内吸收性复合体的移动被认可的用途方面可以被好好地应用。
第2种是指,薄片状的吸收性物品的类型B。即,吸收性复合体和纤维及/或混合纤维集合体,同过任意的方法成型的薄片状的物品。
第3种是指,薄片状的吸收性物品(类型B)装到袋状的纤维集合体里(装袋),或者,薄片状的吸收性物品(类型B)上进一步覆盖加工成薄片状的纤维集合体的吸收性物品的类型C。
纤维集合体,覆盖方法是任意的,例如,包覆,夹裹等的加工方法。
为了获得类型A及/或类型C的吸收性物品,由纤维集合体制成的袋子和加工成薄膜状的纤维集合体应该具备,吸收性复合体不散漏在袋外同时使目标液体迅速通过的功能。
纤维集合体的原料纤维的纤维径,对纤维集合体的厚度,透液性和柔软性,光滑性,加工性是有影响的,同时纤维长度对加工性和纤维起毛产生影响。即,使用粗纤维,可以得到有厚度,刚直的纤维集合体,使用细纤维,可以得到薄,光滑的纤维集合体。另外,纤维如果过于细,每根纤维会变得容易断且起毛,导致纤维集合体的强度下降。所以,纤维尺寸在 100μm以下为好,0.1μm以上60μm以下为更好,0.5μm以上50μm以下为特别好,3μm以上 25μm以下为尤其好,同时纤维长度,0.3mm以上为好,1mm以上为更好,3mm以上为特别好,5mm以上为尤其好。纤维长度的上限,选择适合纤维集合体的制造方法的上限即可。
得到纤维集合体的方法,有湿法和干法,各自合适的纤维长度,分别在文献(无纺布的最新技术的用途和展开,(株)东丽调查中心,2012年11月)里有描述。但是,纤维长度并不限定为文献中提到的纤维长度。由于同样的理由,用于类型B的纤维以及作为纤维集合体的原料的纤维也以所述纤维直径,纤维长度为佳。
根据本实施方式的用于吸收性物品类型A,B,C的纤维和形成纤维集合体的纤维可以是天然纤维,再生纤维,半合成纤维,合成纤维,复合纤维,这些纤维可以任意混合使用。作为天然纤维,有植物纤维即木浆,非木浆,棉,麻,有动物性纤维即丝绸,毛织品,羊绒,开司米等。再生纤维有人造丝,铜铵纤维,虎木棉,莱赛尔纤维等。半合成纤维是由构成天然纤维的聚合物的一部分经过化学修饰的聚合物构成的纤维。例如,纸浆的主要构成的聚合物的纤维素通过酯化,醚化等处理而被诱导的聚合物为主的纤维。合成纤维,是聚烯烃系(聚乙烯、聚丙烯),聚酯系(PET),聚乙烯醚系,聚酰胺(尼龙),聚氨酯系,聚丙烯酸系,聚乙烯醇系,氨纶系等的纤维。复合纤维是指,例如由聚合物和/或双侧纤维,芯鞘纤维,分割纤维,海岛纤维,中空纤维构成的纤维等在熔解状态下混合或共聚的不同的两种以上聚合物。
本实施方式所涉及的吸收性物品的制造工序,以包括分离吸收性复合体的工序,叠层吸收性复合体的工序,固定吸收性复合体的工序为佳。由于包含该工序使吸收性复合体在物品中难以凝聚,所以特别理想。为了均匀地分离吸收性复合体,可以用与前期分级工序相同的操作进行。特别在制作薄型的吸收性物品的情况下,与分散用的球等一起过筛为佳。将涂有粘合成分的基材连续投料,通过筛子散布在基材上,可以制作出均匀的叠层薄片。
特别是,在纸尿裤,尿垫,卫生巾等一次性卫生材料和各种医疗材料里,本实施方式的加工成薄片状的吸收性物品的使用情况下,同穿着者身体的贴身,并能经常随动作而灵活地贴合的性能是被要求的。像这样的柔软性的用途被要求时,如果使用具有潜在的卷缩性的纤维(潜在卷缩性纤维),则可以得到贴身感良好的柔软的吸收性物品。作为潜在卷缩性纤维,在加热之前,可以与传统的无纺布用纤维同样处理,并且使用具有通过在规定温度下的加热,发生螺旋状的三维卷缩收缩的性质的纤维。潜在卷缩纤维是由例如具有不同收缩率的两种热可塑性聚合物材料为成分的偏心芯鞘型复合纤维或侧边型复合纤维构成的。作为一个例子,可以列举日本专利特开平9-296325号公报和日本专利2759331号明细书中记载的内容。
上述的本实施方式里构成吸收性复合体的亲水性纤维(第1种吸收性物品的纤维)和,同吸收性复合体混合的构成吸收性物品的上述纤维及/或纤维集合体(第2种吸收性物品的纤维),既可以互相使用同类型的纤维,也使用不同类型的纤维。
本实施方式的吸收性物品,松装密度为0.004g/cm3以上0.900g/cm3以下,且厚度为0.2mm 以上为15mm以下为佳。
纤维集合体的液扩散性,受到构成纤维的润湿性和毛细管现象的强烈影响。
纤维密度高,即一定的松装密度以上的话液体的扩散性好,注入部分等局部液体不会积存。另一方面,如果松密度过高,毛细管现象的扩散性虽然很好,但得到的吸收性物品会刚直,在卫生材料,医疗用途里使用时,佩戴感会不好。因此,本实施方式的吸收性物品的松装密度:0.004g/cm3以上0.900g/cm3以下为好,0.008g/cm3以上0.7g/cm3以下为更好,0.01g/cm3以上0.5g/cm3以下为特别好,0.03g/cm3以上0.5g/cm3以下为尤其好。
另外,关于吸收性物品的厚度,因为薄的话卫生材料和医疗材料的设计的空间会扩大,所以有被喜好的倾向。但是,如果为了使其变薄而进行过度的冲压,则有可能粉碎吸收性复合体的粒子,产生微粉末。因此,最好具有0.2mm以上的厚度,即吸收性复合体的平均粒径以上的厚度。另外,如果吸收性物品的厚度在15mm以下,则用于卫生材料和医疗材料时的操作性,安装感出色,产品设计的空间会扩大。综上所述,吸收性物品的厚度在0.2mm以上15mm以下为好,0.3mm以上10mm以下为更好,0.4mm以上7mm以下为特别好,5mm以下为尤其好,3mm以下为最好。
作为控制吸收性物品的松装密度的方法,例如可以采用利用平面辊和浮雕辊,印有凸形图案的辊等的滚压的方法。另外,利用钩针使纤维袋的上面和下面的纤维交络,使用热浮雕辊,印有凸形图案的辊,超声波端子,把吸收性物品的上面和下面的做成点状,不连续的线状,通过连续的融着可以控制松装密度,同时提高吸收物体的形状稳定性,有效提高液体的吸收速度。
上述的类型A、C的吸收性物品里使用的纤维集合体,1张(件)的厚度为7mm以下为好,3mm以下为更好,1mm以下为特别好。为了不使吸收性复合体溢出来为目的使用情况下,纤维集合体更薄些为佳。在这种情况下,0.5mm以下为佳。纤维集合体的强度和吸收性复合体等没有散漏问题的情况下,纤维集合体的厚度0.1mm以下,例如0.05mm以下也为佳。另一方面,在考虑纤维集合体中液体的扩散性,强度,手感,外观性的情况下,可以任意地设定厚度。
关于纤维集合体的松装密度,同本实施方式的吸收性物品的松装密度一样,0.004g/cm3以上0.500g/cm3以下为好,0.008g/cm3以上0.4g/cm3以下为更好,0.01以上0.5g/cm3以下为特别好,0.03g/cm3以上0.5g/cm3以下为尤其好。控制松装密度和厚度的方法与上述控制吸收性物品的方法一样,进行滚压等加工是有效的。
关于纤维及/或纤维集合体和吸收性复合体的单位面积的合计重量,如上所述,“吸收性物品的松装密度为0.004g/cm3以上0.900g/cm3以下,且厚度为0.2mm以上15mm以下”的条件计算的话,为8g/m2以上500g/m2以下。但是,从吸收性物品成为产品的强度,柔韧性,操作性的角度,实际上20g/m2以上1500g/m2以下的范围为佳。
特别在类型A、C的吸收性物品中使用的纤维集合体的每张的单位面积重量在8g/m2以上700g/m2以下为佳。在不散漏吸收性复合体为目的情况下,单位面积重量13g/m2以上为好,15g/m2以上为更好,100g/m2以下为特别好,60g/m2以下为尤其好。
类型A、C的吸收性物品中使用的纤维集合体,根据需要2张或2张以上叠加使用也可以,在这种情况下,使用2张以上的纤维集合体的各自的单位面积重量的合计值计算。
类型A的吸收性物品里可以填充的吸收性复合体的单位面积重量的范围,根据用途和吸收对象的量可以任意设定,但是1000g/m2以下5g/m2以上为好,20g/m2以上300g/m2以下为更好,50g/m2以上200g/m2以下为特别好。
类型B的吸收性物品,纤维及/或纤维集合体和吸收性复合体的单位面积重量的比例 2:1-1:2的范围为佳,合计的单位面积重量20g/m2以上1000g/m2以下为好,50g/m2以上600g/m2以下为更好。
另外,吸收性复合体的单位面积重量为10g/m2以上500g/m2以下为好,20g/m2以上200g/m2以下为更好,50g/m2以上为特别好。
本实施方式的吸收性物品可以由2层以上的多层结构构成,也可以在该2层以上的多层结构中具有不包含本实施方式的吸收性复合体的层。在这种情况下,包括吸收性复合体的层和不包括层全面通过点/线状地粘附在一起为佳。
这种情况,上述吸收性物品,纤维及/或纤维集合体和吸收性复合体通过粘合剂被部分地粘合,或纤维里至少含有热可塑性纤维成分,热可塑性纤维和吸收性复合体是热熔在一起。
除此之外,把吸收性物品通过平面辊和浮雕辊之间或通过钩针穿刺,吸收性复合体存在层的上面的纤维和下面的纤维交络,或融合的吸收性物品可以得到。而且,刻有宽幅在2mm 以下的凸起纹路的浮雕辊和平面辊之间通过的话,可以得到宽2mm以下的连续的线状凹状的吸收性物品。即,通过平面辊和浮雕辊之间或通过钩针穿刺,可以调节松装密度的同时,组成吸收性物品的纤维及/或形成纤维集合体的纤维之间的交络,融着,可以使吸收性物品的形状更稳定。
本实施方式的吸收性物品,对乳,血液等蛋白质和含有固体成分的液体,具有充分的吸收速度,充足的保液量等特性来看,在卫生材料,医疗用途的领域有很好的用途。
卫生材料的用途之一,近来对卫生巾的需求来说,需要宽度较窄、薄、小型化。作为卫生材料里的与皮肤接触的透水薄膜和与皮肤不接触的非透水薄膜(防水薄膜)之间,放置的以吸收液体为目的吸收性物品,本实施方式里的吸收性物品是可以很好地得到应用的。特别是当使用本实施方式的吸收性物品作为卫生巾的吸收体时,由于吸收性物品表面有凹状,使得表面积的增加,能迅速吸收液体,穿戴使用时具有干爽感。还有,由于吸收性物品具有宽 2mm以下的连续线状的凹下去的形状,同线状部成直角方向的液体很难扩散,因此,可以控制液体自由自在的扩散方向,因此,比现有幅度变窄也可以防止液体泄漏。
综上所述,把吸收性复合体加工成薄片状的类型B是,把胶粘剂溶液和热熔胶(热可塑性树脂粉末=让非纤维状物及/或树脂同高温部接触,使熔融状态的树脂吐出的类型),向吸收性复合体散布,接着用纤维状物体包覆成片状的物品;纤维和/或纤维集合体与吸收性复合体混合,制成的片状物品;附着在粘合剂溶液或热熔加胶所附着的片状物体上,把分离的吸收性复合体散布使之粘结的片状物品;热塑性塑料从喷嘴开始挤出的时候(纺丝)到形成纤维集合体的过程中把吸收性复合体混合,使吸收性复合体配置到纤维之间(同部分纤维粘合也可以)形成的片状的物品(即,热压法/或融喷法时,把吸收性复合体混入工艺中得到纤维集合体物品)。
通过这些方法中的任意一个或任意多个制法的组合可以得到片状的吸收性物品类型B。
例如,上述作为通过胶粘剂溶液制造吸收性物品的方法可以列举,把稀释到溶剂及/或有机溶剂(水)里的胶粘剂直接喷雾到吸收性复合体上,加热使溶剂蒸发,使吸收性复合体固定化的方法;通过把粘合剂加热硬化使其固定化的方法等。通过干燥固定化的这些固定化方法一般称为化学粘合法。
另外,使用热可塑性树脂粉末,热熔粘合剂的方法是,向吸收性复合体散布热可塑性树脂粉末或热熔胶,加热使吸收性复合体固定化的方法。像这样通过加热实现固定化的固定化方法一般称为热粘结法。
构成胶粘剂溶液的胶粘剂材料,一般为公知的,例如丁晴橡胶(NBR),丁苯橡胶(SBR),天然橡胶,聚乙烯,聚乙酸乙烯,氯化聚乙烯树脂,聚乙烯醋酸乙烯(EVA),聚丙烯酸酯,氯丁橡胶(CR),和其他胶粘接剂等。
纤维及/或纤维集合体和吸收性复合体的混合形成的固定在片状上方法,例如,事先把吸收性复合体和纤维混合,通过上述化学粘合法/或热粘接法的任何一种固定方法固定在片状上的方法。
另外,将预先混合了吸收性复合体和纤维的东西,如滚筒等的挤压,用钩针穿针,机械性地纤维缠绕的冲针冲头法固定成片状的方法;用压模加工固定成片状的方法;与吸收性复合物粒子混合的纤维里使用热塑性纤维用(也可以与非热塑性的任意纤维并用)的热固定化的热粘结法;用片状纤维集合体覆盖吸收性复合体的方法;进一步,根据这些方法得到的吸收性复合体和纤维的混合物,用任意的方法得到的片状纤维集合体包裹之后,通过任意的方法(例如,上述的化学粘合法,热粘结法,还有辊压,冲针等挤压加工)固定成薄片状的方法等。
这些方法可以单独使用一种,也可以任意组合使用多种方法。
吸收性复合体作为粒子和纤维混合的方法,例如,文献(《无纺布的最新技术和用途展望》, (株)东丽调查中心,2012年11月)里记载的梳理法(Carding),从纤维集合体纤维疏解到均匀的薄片状的交织体(纤维集合体)形成的过程之间,把吸收性复合体粒子混合的方法。
此外,日本专利特开平7-268752号公报,特开平9-143850号公报,特开2005-67190号公报记载空气辅助法(Airlaid法),空气作为介质把纤维解散的同时,把吸收性复合体形成薄片状的纤维集合体的方法。
目前,在商业上获得成功的Airlaid法有,本州方式,M&J法,Dan-Web法。
另外,Carding,Airlaid法及其他任意的方式形成的不包含吸收性复合体粒子的薄片状纤维集合体上,散布吸收性复合体粒子,使用Carding或Airlaid法把纤维叠加等任意的方法形成的薄片状的纤维集合体的套子包覆的混合使用方法也可以采用。
当使用片状成形的纤维集合体时,纤维集合体最表面的纤维之间的空间比吸收性复合体粒子的50%平均粒子直径大1.5倍以上为佳。由此,纤维集合体的纤维成为吸收性复合体粒子的载体,能够三维配置吸收性复合体粒子。
纤维吸收性复合体之间的空间为粒子的平均粒径的1.5倍以下的薄片状的纤维集合体的情况下,纤维集合体的表面50%具有吸收性复合体粒子平均粒子径的3倍以上的凹凸,1×1cm 角内凹凸分别有6个以上的为佳。
吸收性复合物粒子与纤维的混合物采用化学粘合剂法,即在粘合剂溶液中进行浸渍或喷雾喷洒,干燥后使其固定成片状的方法;在混合的纤维上涂上热熔胶粘合剂,通过加热滚压在热压/或热风吹送的同时固定成薄片状的方式(Airthrough方式);将混合纤维的一部分或全部使用热可塑性纤维,热可塑性纤维通过加热滚压在热压/或热风吹送的同时固定成薄片状的方式(Airthrough方式);用钩针穿刺,把纤维机械地缠绕在一起固定成片状的NeedlePunch 法;用压模加工固定成片状的方法;以上一个或多个方法可以任意组合使用。
另外,通过滚压等进行加压,可调节为任意薄片的厚度,纤维密度(例如参照日本专利特开平10-329252号公报)。
薄片状的纤维集合体覆盖吸收性复合体粒子的方法,纤维集合体的配置吸收性复合体粒子后,用其他的薄片状的纤维集合体及/或散布了吸收性复合体粒子的纤维集合体的一部分进行包覆的方法。
通过这些方法,可以将粘合剂浸渍和/或喷雾喷洒到覆盖了吸收性复合物粒子的纤维集合体上,并将其固定成薄片状。另外,在纤维集合体和/或吸收性复合物粒子上喷洒粘合剂,使其固定为片状的化学粘合剂法;覆盖吸收性复合体粒子的纤维集合体,混合热可塑性纤维或配置热可塑性树脂(纤维,粉末)的同时配置吸收性复合体粒后,通过热粘接法国定成薄片状的方法(Airthough法),通过这些方法可以固定成薄片状。
进一步,通过NeedlePunch法或滚压法,把吸收性复合体粒子的上面和下面的纤维接着集合体接着的方法也可以使用。
吸收性复合体和粒子混合的纤维及/或纤维集合体的纤维径,至少纤维径尺寸在100μm以下为好,0.1μm以上60μm以下为更好,0.5μm以上50μm以下为特别好,3μm以上25μm以下为尤其好。另外,被加工成纤维集合体的纤维长度,1mm以上为好,3mm以上为更好,5mm 以上为特别好。纤维长度的上限是以适合制造该袋子的制造方法的上限长度。
与吸收性复合体粒子混合的纤维和/或纤维集合体可以是天然纤维,再生纤维,半合成纤维,合成纤维,复合纤维等。这些,既可以一种单独,也可以2种以上混合使用。天然纤维有植物纤维,木浆,非木浆,棉,麻,动物性纤维有丝绸,毛织品,羊绒,开司米等。再生纤维有人造丝,铜铵纤维,虎木棉,莱赛尔纤维等。半合成纤维是由构成天然纤维的聚合物的一部分经过化学修饰的聚合物构成的纤维。例如,以将作为纸浆的主要构成聚合物的纤维素通过酯化,醚化等处理而被诱导的聚合物为主的纤维。合成纤维,是聚烯烃系(聚乙烯,聚丙烯),聚酯系(PET),聚乙烯醚系,以聚酰胺(尼龙),聚氨酯系,聚丙烯酸系,聚乙烯醇系,氨纶系等的纤维。复合纤维,例如不同两种以上的聚合物熔融状态下混合或共聚合得到的聚合物,及/或并列型纤维,芯鞘型纤维,分割纤维,海岛型纤维,中空纤维等组成的纤维。特别是加工成薄片状的纸尿布,尿垫,女性卫生巾等一次性卫生材料和各种医疗材料使用时,贴身穿着者的贴合感,经常随着动作变化的柔韧性是被要求的。在使用这种要求柔软性的用途时,如果使用具有潜在的卷缩性的纤维(潜在卷缩性纤维),则可以得到安装感良好的柔软的吸收性物品。作为潜在卷缩性纤维,在加热之前,可以与传统的无纺布用纤维同样处理,并且使用具有通过在规定温度下的加热,发现螺旋状的三维卷缩收缩的性质的纤维。潜在卷缩纤维是由例如具有不同收缩率的两种热可塑性聚合物材料为成分的芯鞘型复合纤维或并列型复合纤维构成的。作为例子,日本专利特开平9-296325号公报和专利2759331号明细书中有记载。
构成吸收性复合体粒子的纤维(第1纤维)和与吸收性复合体粒子混合的上述纤维(第 2纤维)可以是同类型的,也可以是不同类型的。
作为热粘结法的热可塑性纤维的合成纤维来说,可以使用现有公知的东西。不限定以下的东西,例如可以列举,聚乙烯,聚丙烯,乙烯丙烯共聚合体,乙烯辛烯共聚合体,乙烯乙酸乙烯共聚合体等烯烃聚合体;对苯二甲酸乙二醇酯共聚物,聚对苯二甲酸丁二酯共聚物,聚酰胺,苯乙烯共聚合物等的可仿性热可塑性聚合体。这些可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
另外,作为热熔着性纤维的形态,除了仅由上述树脂成分构成的纤维以外,还可以举出将其作为芯成分的芯鞘型,并列型,海岛型等复合纤维。
复合纤维作为芯成分组成,鞘成分的熔点或软化点的差在20℃以上的东西为佳,例如可以列举,对苯二甲酸乙二醇酯共聚物,聚对苯二甲酸丁二酯共聚物等聚酯,尼龙6,尼龙66,尼龙610,尼龙11,尼龙12,聚间苯二甲酰己二胺,聚亚已基对苯二甲酰胺等聚酰胺,聚丙烯腈,聚乙烯醇,聚丙烯,聚氯乙烯等可紡性聚合物。
从容易控制融接的量的角度,使用芯鞘结构的纤维为佳。
纤维的粗细虽然不被特别限定,但是0.01-200但尼尔为好,0.1-100但尼尔为更好,0.5-50 为特别好,1.2-15但尼尔比为尤其好。太细的话,疏水性纤维之间的空间会变小,有损害吸收性能的情况,太粗的话触感会变差。
纤维长度并不被特别限定,0.1-20mm为好,0.5-10mm为更好,1-5mm为特别好。过短的情况下,接合力有可能变弱,过长的情况下,混合性有可能变差。
本实施方式相关的由吸收性复合构成的吸收性物品,超薄,吸水性速度和干爽感非常出色,因此,根据需要,外加透水薄片,不透水薄片,褶子等辅助部件做成的尿布,尿垫,女性卫生巾等用的一次性卫生材料和各种医疗用品是非常出色的。
其他的,本实施方式的吸收性物品,不限定以下东西,例如,动物用床单,宠物用床单等的宠物动物用的排泄物处理材料的吸收部件,冷冻水产品运输时水产品解冻时防止水的吸收性薄膜,盆景上防止水分蒸发的薄膜,盆景的下面垫的薄膜,水槽周围的吸收性薄膜,防止结露的吸收薄膜等吸收性薄膜用途,雨伞架子下部的地方放置的吸收从雨伞落下的水滴的垫子,盖交通工具用的铺盖,头盔或帽子内防止水汽蒸发用的垫子,温水洗净座便器(TOTO 株式会社产的Washlet(注册商标)马桶等)在排便后使用的卫生纸座椅,没有屋顶的活动场所的防止雨水淋湿的地板上的吸收性垫子,湿雨天的汽车,火车,飞机等交通工具的地板上的防止打湿的吸收性垫子,雨天的医院,服务区域,百货店,酒店,店铺,写字楼,或休闲设施的防止地板打湿的吸收性垫子,冰箱内的防湿的垫子,厨房里地板的防湿的垫子,烹调间或调理间放生鲜垃圾的防滴水垫子,供水设备,供热水设备,电力设备,便器,盥洗具等的卫生器具具备地板防湿用吸收性垫子,冰箱周围的防止地板湿用吸收性垫子,户外铺垫,按摩疗法用床单,床用辅助垫子,蔬菜,青果或花卉类的具有保湿功能的包装材料,活鱼,生肉,副食品等食品,便当的保水或保湿功能的包装材料,种子,菌株,幼苗或根茎的包装材料,机械类和窗户的清扫,建筑物的天花板,墙壁部,窗户,地板等的凝结或打湿部位用的擦布或抹布,园艺植物的栽培时防止水蒸发用的薄膜等,都可以很好地被使用。
实施例
以下是本发明的具体实施例和比较例,但是本发明不限于以下实施例。
以下的测定,只要没有特别地记载,在25℃,湿度50%的环境中进行的。
用于测量的材料
吸收材料
下述的“吸收材”是指粒子状的吸收性树脂或吸收性复合体。
关于上述吸收材,与纸浆等纤维混合使用的时候,是进行了分离后进行测定的。
关于分离方法,过筛法,气流分离法,使用镊子等捡出分离法,在异丙醇等溶剂里浸渍,搅拌后利用密度差使用镊子等分离的方法,可以从中选择对吸收材料没有伤害的任何方法。
关于被粘合剂和热可塑性的化合物粘合在基材上的吸收材,使用任意的溶剂去除粘合剂等方法清除,或在溶剂中给予剪切力使其分解,并利用密度差使用镊子等进行分离。
对于用这些方法不能分离的东西,用粉碎机做成粒状作为吸收材料处理。
吸收性树脂和吸收性复合体的区别,可以通过光学显微镜观察。
生理盐水
作为测定用生理盐水,使用了浓度为0.9质量%的生理盐水。
将和光纯药株式会社生产的特级氯化钠溶解在离子交换水(0.05×10-4s/m以下)中制成。
血液
测定用的血液是KOHJINBIO公司制造的脱纤维马血,使用了制造后10天以内的血液。
另外,血液在开封后1小时内使用,使用同一批次的血液在同一天进行。血细胞比容值为48-52%的,该范围以外的时候不可使用。血细胞值的测定,使用了SYSUMEX公司生产的,多项目自动血球分析装置XT-1800i。血液虽然使用了脱纤维马血,但是是在牛血模式下算出的。再者,后述测定血细胞比容值90%的血液的血细胞值时,超出了装置的测量范围外,使用生理盐水稀释后进行测定。表1里列举了实施例,比较例中血细胞值的一例。
表1
| 血细胞比容值 | Vol% | 50.4 |
| 红细胞 | ×10<sup>4</sup>个/μL | 872 |
| 白细胞 | ×10<sup>2</sup>个/μL | 44 |
| HGB | g/dL | 15 |
| MCV | fL | 58 |
| MCH | pg | 17 |
| MCHC | g/dL | 29 |
| PLT | ×10<sup>4</sup>个/μL | 1.6 |
| RDW-SD | fL | 48 |
| RDW-CV | % | 25.1 |
| NEUT | ×10<sup>2</sup>个/μL | 35.3 |
| LYMPH | ×10<sup>2</sup>个/μL | 6.5 |
| MONO | ×10<sup>2</sup>个/μL | 0.3 |
| EO | ×10<sup>2</sup>个/μL | 2.1 |
| BASO | ×10<sup>2</sup>个/μL | 0 |
| 全蛋白 | g/100mL | 7.8 |
| 密度 | g/mL | 1.05 |
其中,记载表示血液物性的记号的意义。
WBC:白细胞数。
RBC:红细胞数。
HGB:血色素(Hemoglobin)。
HCT:血细胞比容(Hematocrit)值。
MCV:平均红细胞容积。
MCH:平均红细胞色素量。
MCHC:平均红血球血色素浓度
PLT:血小板数。
PDW-SD:RBC粒度分布图中峰值的高度为100%时峰值20%的水平分布宽度。
RDW-CV:RBC粒度分布曲线假定为正态分布曲线时的分布宽度的指标。
NEUT:中性粒细胞(Neutrophil)数和中性粒细胞比率。
LYMPH:淋巴细胞(Lymphocyte)数和淋巴细胞比率单球(Monocyte)数及单球比率。
EO:好酸球(Eosinophil)数及好酸球比率。
BASO:好基酸球(Basophil)数及好基酸球比率。
全蛋白:离心分离后的血液上层(血浆)中含有的蛋白质质量。简单地使用糖度计(例如,ATAGO糖度计-Brix计MASTER-ON)测量的血浆中的值(单位:g/100mL)。
密度:温度调整到31℃时每mL血液的质量。
评价方法
吸收性树脂
(1)无加压下吸收性树脂的吸收量的测定;Tea-bag法
对无加压下的吸收性树脂的生理盐水吸收量进行了如下测定。
无纺布制的茶包式袋子(60×40mm以下,称为“tea-bag”)的质量A(g)进行了测定。
称取吸收性树脂B(g)(0.1990-0.2010g),均匀地放入tea-bag,并在23℃生理食盐水里浸渍。60分钟后取出了Tea-bag。将Tea-bag的一个角固定在倾斜的状态下悬挂10分钟,在排水结束后,测定Tea-bag的质量C(g)。
作为空白实验与上述同样的方法,将质量A’(g)的tea-bag里不放入吸收性树脂的状态下进行操作,对tea-bag的质量D(g)的质量进行测量。
吸收量是根据下述公式(1)算出的。测量3次,取平均值为吸收量。
吸收量(g/g)=(C-D×A/A’-B)/B (1)
(2)吸收性树脂的生理盐水的保液量的测定;Tea-bag法
上述吸收的量进行了测量后,把tea-bag用擦拭巾(日本制纸KURESHIA株式会社的擦拭巾4折)包裹起来。
把有机玻璃板(ASONE株式会社产500mm×500mm,厚度2mm)切成100mm×100mm 的大小,把有机玻璃板放在包裹tea-bag的擦拭巾上面。在上述有机玻璃板上加1kg的负重,加压1分钟。加圧后,擦拭巾附着的水达到0.1g以下为止重复进行同样的操作,当擦拭巾附着的水达到0.1g以下时的tea-bag质量E(g)进行测定。
作为空白实验与上述同样的方法,将质量A’(g)的tea-bag里不放入吸收性树脂的状态下进行操作,对tea-bag的F(g)的质量进行测量。
根据下面公式(2),对吸收性树脂的生理盐水的保液量进行了计算。测定进行了3次,取平均值作为吸收性树脂的生理盐水的保液量。
保液量(g/g)=(E-F×A/A’-B)/B (2)
(3)吸收性树脂的生理盐水的吸收速度测定;涡流法
称取调整到25℃的生理盐水50g放入100mL的玻璃烧杯。
在此烧杯里放入30mm×8mm的转子,放在带有旋转计的磁铁星盘上,让其以600min-1 (rpm)旋转。用非接触式旋转计(ASONE株式会社制造)确认旋转次数。
称取吸收性树脂2.00g放入烧杯。测定从吸收性树脂投入后到液表面变平为止的时间,将其作为吸收性树脂的吸收速度(秒)。
(4)加压下的吸收量(加压57g/cm2)的测定
加压下的吸收性树脂的生理食盐水的吸收量如下所示进行了测定。
底面贴了250网眼的尼龙网的有丙烯酸树脂圆筒形器具(外径35.0mm,内径24.5mm,高30mm,重量d(g))里,均匀地放入吸收性树脂E(g)(0.1590-0.1610g),上面加上278.3g 的砝码(底的外径24.5mm)。
在不锈钢制的培养皿(内径120mm)中放入60mL生理盐水,把圆筒形器具在培养皿中放置1小时。过了1小时后,用纸制毛巾把水清除掉,用天平测量整个器具的质量F(g)。
根据所得到的值,通过下述公式(3)求出加压下吸收量。
吸收量(g/g)=(F(g)-D(g)-砝码的重量(g))/E(g) (3)
(5)吸收性树脂残留单体的测定
500mL的塑料容器(ASONE株式会社产AIBOYI)里,精确称取吸收性树脂1.0g,加入生理盐水250g,放入旋转子,加盖后通过磁性回转子搅拌6个小时。
6小时后,用膜过滤器过滤,用高效液相色谱法分析过滤液,测定残留单体浓度(ppm)。
高速液相色谱的分析条件如下所示。
柱子:东曹制ODS80Ts
柱子温度:40℃
移动相:10mM磷酸水溶液
流速:0.7mL/min
检测波长:UV207nm
注入量:50μL
(6)吸收性树脂的表面和中心部(内部)的酸基(羧基)中和率的测定
作为测定装置,使用Bio-Rad公司生产的“FTS-575”,按照下述方法测定了羧基中和率。
(i)测量条件
显微ATR法(一次反射,一次结晶板Ge)
BackGround:Air,常温测定
孔径:50×50μm
累计次数:100次
从上述检测条件得到的光谱数据,算出1695cm-1(羧酸νc=o,基础线1774-1616cm-1)同 1558cm-1(羧化物νcoo-,基础线1616-1500cm-1)的峰面积比(1695/1558cm-1)。
(ii)工作曲线的制定
作为工作曲线制作用试样,使用了用氨水中和了全部羧酸的10mol%,30mol%,50mol%, 70mol%,90mol%,100mol%的部分聚合交联的丙烯酸。切断标准曲线使用试料,用显微ATR 法对每1个试料的中心部分测定5次。根据峰值面积比(1695cm-1/1558cm-1)制作了工作曲线(5次多项式近似曲线)。切断是用超薄切片机(Reichert公司制造的ULTRACUTN)进行的。
(iii)样品的测定和标准样品一样进行了测定。吸收性树脂表面用ART法直接测定,吸收性树脂中心部用超薄切片机切割开后用ATR法进行了测定。对每1个样品的吸收性树脂表面进行3次测定,对每1个样品的吸收性树脂中心部进行5次的测定,以其平均值作为测定结果。另外,所谓吸收性树脂中心部是指断面的重心附近的地方。
(7)吸收性树脂的表面强度的测定
装置:岛津AUTOGRAPHAG-1
样本:精确称取0.10g吸收性树脂,均匀地放入底面张贴了67μm的孔径的尼龙薄膜(株式会社SANPLATEC生产)的内径20.5mm,高50mm的圆筒容器底部里。
准备50φ的培养皿,放入0.90g生理盐水,静置装有吸收性树脂的圆筒容器,使其吸收膨胀1小时。
测量:使用1KN测重传感器,安装直径19.7mm的圆柱体轴。
测定方位设定为0.2KN,调整到不给测重传感器负荷的高度,从那里以固定的落下速度 0.6mm/分下降设定。传送给测重传感器的负荷进行实时记录了。
在这里,表面强度是通过吸收性树脂的实际体积时的负重(N)来表示。
吸收性树脂的实际体积,是用生理盐水的比重1.010g/cm3和吸收性树脂的比重(g/cm3),从下面公式(4)计算。
实际体积(cm3)=0.10+0.90/吸收性树脂的比重1.010 (4)
(8)吸收性树脂的平均粒子直径
把吸收性树脂放通过筛眼20μm,25μm,32μm,38μm,45μm,53μm,63μm,75μm, 90μm,106μm,212μm,300μm,425μm,500μm,600μm,710μm,850μm,1000μm,1180μm, 1400μm,1700μm,2500μm的筛子,使用转动锤击式振筛器进行了10分钟过筛。
可以通过的筛子的筛眼和不能通过筛子的筛眼的中间值的作为粒子直径。
对每一个粒子直径,把每一个粒子直径和相对应的粒子在吸收性树脂中所占质量比率的乘积算出来,并把所有的和计算,作为平均粒子径。
另外,通过20μm筛了作为10μm,2500μm筛上剩下的作为2700μm。
亲水性纤维
(9)亲水性纤维的平均粒子径,平均纤维径,平均纤维长
作为分散介质在水中分散的亲水性纤维用超音波处理1分钟,在25℃体积标准的中位直径进行了测量。
测量是使用激光衍射散射颗粒度分布器(日机装株式会社产,Microtrackmt3300ex,自动样本循环器搭载)。
光学台mt3300ex,透过设定,折射率1.54,非球状,测定时间30秒,体积平均粒子径进行了计算。
另外,关于亲水性纤维的平均纤维直径和平均纤维长度,对100根纤维通过微镜观察进行了图像解析。
吸收材(吸收性树脂或吸收性复合体)
(10)吸收性树脂吸收或吸收性复合体的血液量的测定;Tea-bag法
Tea-bag的质量G(g)进行了测定。
实施例中的吸收性复合体,比较例子中的吸收性树脂,称取H(g)(0.1990-0.2010g)均匀地放入上述tea-bag。
血细胞比容值50%的血液,在未开封的状态下32±1℃的水浴30分钟调温。
把血液移到100mL广口塑料瓶,继续调整温度。
把塑料的瓶子转动并不让其产生气泡,使血液里的固体成分均匀化。
把移液管(Gilson公司产Pipetman)设定到10mL,用移液管的尖端把塑料瓶中的血液固体成分均匀搅拌并不产生气泡,同时各取2次10mL(20mL)的血液,迅速地放入直径90毫米的塑料培养皿中,在这里放入tea-bag,用镊子使tea-bag整体沾有血液并在血液里面浸渍。把血液移到培养皿的为止的加温时间合计在90分钟以内。血液浸渍2.5分钟后,把tea-bag 翻过来,使其充分地接触血液。血液浸5分钟后,取出tea-bag(即,血液浸渍时间为5分钟),在没有负重状态下用纸毛巾包裹,把周围附着的血液擦拭。
此后,用新的纸毛巾上把tea-bag包覆,把100mm×100mm大小的丙烯酸酯板(ASONE株式会社产500mm×500mm,厚度2mm),放置到包裹tea-bag的纸毛巾上,加压1kg,加压时间1分钟。加圧后,对tea-bag的质量I(g)进行了测定。
相对吸收血液量的测定,作为空白实验进行了同样的操作,质量G’(g)的tea-bag里不放入吸收性复合体(吸收性树脂)的情况下进行同样的操作,最终测量tea-bag的质量J(g)。
下面根据公式(5)吸收血液量进行了计算。测量3次,取平均值为血液保液量的值。
吸收血液量(g/g)=(I-J×G/G’-H)/H (5)
(11)血细胞比容90%的血液,吸收的量及血液浓度依赖特性的测定
血细胞比容高的血液,按以下的方法调整。
在50mL的PP制离心管中放入40mL脱纤维马血。在久保田商事制造的台式离心机5100 上安放置万向转子RS-720,放置TUBERACKTC50×16rs720,在3500rpm处进行了10分钟的离心分离。从离心分离机取出离心管,打开盖子,把上层(血浆)适量地吸出以调整血细胞比容达到目标值的90%。把界面里包含的全血浆吸出,达到目标的血细胞比容。
血浆吸出后的血液的离心管的盖子关上,慢慢地上下跌倒5分钟,使沉淀了血细胞均匀分散后,把离心管放到离心机,慢慢地旋转了5分钟。测量血细胞总数,确认血细胞比容值达到目标值。
多次进行该工作,回收所定量的血液。
回收后的血液,放到大的容器(例如500mL的PP材质容器)后,在离心混合器中慢慢旋转,混合5分钟后再次测量血细胞总数,确认血细胞总数达到目标值。
用同样的方法调整了血细胞比容值70%的血液。
通过将通过上述操作回收的上澄清液(血清)混入正常血液中,调整血细胞比容值20%的血液。
血细胞比容值调整到90%,70%,20%的血液在32±1℃的温度加温30分钟。温调以后的操作与上述(10)同样进行,进行了血细胞比容值90%、70%、20%的血液吸收量的测定。
血细胞比容值的使用范围设为目标值±2%。
另外,作为血液浓度依存特性,算出(血细胞比容值70%血液吸收量/血细胞比容值20%血液吸收量),以70%/20%记载在表3中。
(12)吸收性复合体表面的CO峰值强度
使用IR进行了定量。装置是利用PerkinElmer公司产SpectrumOne,ATR法(1次反射),钻石/ZnSe(折射率约为2.4,UniversalATR)使用,可以通过解析度4cm-1,集成数100次,波长范围4000-650cm-1进行了测定。
为了不让试料重叠在ATR结晶上,用压棒按压。压力进行适当调整,使光谱的最大吸光度达到0.15-0.2。进行标准化,比较了亲水性纤维和吸收性树脂的特征峰值高度。
具体,吸收性树脂聚丙烯酸系,亲水性纤维是纤维素时,1800cm-1开始向低波数方向拉伸底边,丙烯酸盐由来1550cm-1附近的波峰到底边的距离作为CO伸缩振动的峰值强度(表3中,CO峰值强度作为体现。)。
(13)关于吸收性复合体的表面和内部的酸基浓度
关于吸收性复合体内部的酸基浓度,用粘合剂将吸收性复合体中的各样品一粒一粒地固定在树脂样品台上,然后用显微切片机切片,对得到的断面进行ATR测定。与上述(12)同样进行测定,标准化,计算出酸基浓度。具体来说,吸收性树脂是聚丙烯酸系,亲水性纤维是纤维素时,1800cm-1开始向低波数方向拉伸底边,丙烯酸盐的羧酸的1550cm-1附近的波峰到到底边的距离作为酸基浓度。
在上述(12)中求出的吸收性复合体的CO峰值强度表示吸收性复合体表面的酸基浓度,将此与在(13)中求出的内部酸基浓度之比(表面/内部)作为酸基比率。
(14)具有100μs以上的值的成分的比率(%)
吸收性复合体,在90℃的热风干燥机中干燥3小时,此后,在D20湿度20%环境下静止放置3天。在这个时候测量质量,将其定义为含水率0%。
此后,在D20湿度100%的环境下,每隔一定时间进行质量测定,在含水率为5-5.2%时进行脉冲NMR测定。
装置是使用BrukerBioSpin公司产的Minispecmq20,核素在1H,测定是T2,测定方法为固体回波法,集成次数是256次,反复时间1.0秒,在温度25℃进行测定。
该方法通过组合高斯型*Sinc函数、洛伦兹型函数,洛伦兹函数来测定缓和时间T2。
(15)泽塔电位的测定
筛选回收了吸收性复合体中的100μm-200μm的成分。
关于存在凝聚物的情况,用实验室铣床进行粉碎后进行回收。
使用日本机装饰株式会社生产的Stabino,在异丙醇溶媒中进行了泽塔电位的测定。
将0.1g吸收性复合体分散在10mL异丙醇中。
测定在Stat模式下进行了3分钟。
因为30秒左右的值稳定,将该值设为泽塔电位值。
(16)耐冲击指数
不锈钢筛(大小75φ×20,不锈钢材质,AsOne公司生产),从上至下,盖子,筛眼710μm 的筛子,筛眼500μm的筛子,筛眼300μm的筛子,筛眼100μm的筛子,接收器的顺序安放,并在接收器之外的各段的筛子里放上不锈钢球(AsOne产sus3043/8英寸)各3个。
在筛眼710μm的筛子上,放入1.5g吸收性复合体样品,装入振动筛(ASONE迷你筛振机MVS-1),用存储器9进行20分钟的处理。在筛眼500μm筛子,筛眼300μm筛子,筛眼 100μm筛子上,回收残余的吸收性复合物样品。即,从最初的吸收性复合体的样品中除去了 710μm以上的大粒子和100μm以下的小粒子。
把回收的吸收性复合体的样品放入带拉链的塑料袋(生产日本公司生产的UnicpackcC-8) 中,在含有空气的状态下拉上拉链,通过手的摆动使吸收性复合体的样品均匀混合。在容器 (SANGDAIYA公司制造的螺杆式保存容器浅中80cc55φ×55h)中,放入上述样品1.0g以及5个不锈钢球(ASONE制造的SUS304/8英寸),盖上盖子。
在振动器(大洋化学工业公司生产,实验室旋转振荡器R20mini)上安装,在160rpm下进行30分钟的处理。
取出吸收性复合体的样品,用不锈钢筛进行了同样筛选。
回收残留在接受器中的吸收性复合体样品,测定其质量,测定生理食盐水的吸收量。
(17)Dry粒径和Wet粒径的测定
测定对象是吸收性复合体。
测量在温度管理为25℃温度的房间里进行。
使用日机装株式会社生产的激光衍射散射式粒度分析仪“MicrotrackMT3300EXII”,以光散射方式测量了顶峰的粒子直径。
光学台mt3000ii,透过设定,折射率1.54,非球状,测定时间30秒作为体积分布的粒径分布测定的图表,并从读取峰值的粒子径。
在干燥状态(Dry)下,使用日机装株式会社制造的自动样品供给机(TDFII),在附带的吸引器的设定弱的情况下一边吸引一边进行测定。
湿润状态(Wet)下,使用日机装株式会社制造的自动试样循环器,在乙醇溶媒中进行了超声波分散后,进行测定。
将在干燥状态下测定的粒径设为Dry粒径,将在乙醇溶媒中测定的粒径设为Wet粒径,算出湿润粒径(Wet粒径)/干燥粒径(Dry粒径)。
(18)振实密度的测定
用ASONE株式会社制造的准备5mL量筒,对吸收性复合体的质量进行了测定。
吸收性复合体1g放到岩谷产业产研磨进行1秒混合,把凝集体打散后,把0.2mL放入量筒,轻轻敲拍5次。
反复进行该操作,一直到吸收性复合体填充量筒达到2mL。
把填充了2mL吸收性复合物的量筒质量,减去量筒自身的质量测定了吸收性复合物的质量。测量了吸收性复合物的质量。
吸收性复合体的质量总额除以2,算出了振实密度(g/mL)。
(19)湿润张力的测定
在35-55(mN/m)的范围内,每2(mN/m)的刻度准备相应的和光纯药工业株式会社生产的湿润张力标准液,在每个塑料培养皿上各添加5mL。
使用刮铲把吸收性复合体1粒从液面3cm高的地方挂落到液面。
这个时候,如果立刻沉入,就认为是湿润性的东西,如果是疏水漂动的,就认为是非湿润性的。
测量吸收性复合体10粒,有7个以上具有湿润性的且以最大的湿润张力标准液值作为湿润张力的数值。
另,吸收性复合体采用通过筛眼500μm的东西进行评价。
关于凝聚物比这个大的东西,用岩谷公司公司生产的实验室研磨机粉碎,使之成为通过筛眼500μm筛子的大小后进行了评价。
(20)凝聚物量,亲水性纤维的脱离率
准备筛眼100μm,300μm,500μm,710μm,1.4mm,2mm,2.8mm,直径75mm的筛子 (ASONE株式会社制)。
把筛眼2.8mm的筛子,筛眼2mm的筛子,筛眼1.4mm的筛子,筛眼710μm的筛子,接收器,从上到下的顺序设置,ASONE株式会社生产的不锈钢球(3/8英寸)各3个放到每一个筛子上。
筛眼2.8mm的筛子上放入约1.0g的吸收性复合体。
用刮铲将吸收性复合体摊薄摊开。
ASONE株式会社生产的迷你筛振机(MVS-1)的内存9的设定上振动过筛3分钟。
从振筛机取下接受器和筛子,进行了20次轻轻敲打。
此后,安放到迷你筛振机(MVS-1)局上,内存9的设定上振动过筛3分钟。
对各筛子的质量进行测定,测定出筛上剩下的吸收性复合体的质量。
所有的筛上剩下的吸收性复合体的合计量认为是凝聚物的总量,除以投入的吸收复合物的总量就是凝聚物所占比例。
对于本测定中,属于松散凝聚交络的东西,使用不锈钢球被分解开,因此只定量了坚硬的凝聚物。
把接收器里剩下的吸收性复合体回收。
安放筛眼100μm,300μm,500μm,710μm的筛子,把AsOne生产的不锈钢球(3/8英寸)各3个放到每一个筛子里。把回收的吸收性复合体放到710μm的筛上,用刮铲将吸收性复合体摊薄摊开。
安放到迷你筛振机(MVS-1)局上,内存9的设定上振动过筛3分钟。
从振筛机取下接受器和筛子,进行了20次轻轻敲打。
此后,安放到迷你筛振机(MVS-1)局上,内存9的设定上振动过筛3分钟。
通过筛眼100μm的筛分质量看作是脱离率,相对投入试料的总量计算出托力量的比率(脱离率)。
(21)表面露出的观察
通过利用光学显微镜或电子显微镜拍摄照片,判断了吸收性复合体中吸收性树脂的表面露出的有无。
观察500个吸收性复合体的粒子,当吸收性树脂的表面露出的吸收性复合体粒子的数量在50个以下时,认为是表面无露出。
51个到100个的情况认为是“一部分”,101个以上的情况认为是“存在”。
(22)块度的测定
MATSUNAMI MICRO SLIDE GLASS(品号S911),厚度1mm,长76mm,宽52mm的两张滑动玻璃之间,使用刮铲均匀地放置0.25g吸收性复合物。
但是,从玻璃的边端部开始5mm以内的部分不放置吸收性复合体。
从滑动玻璃下面照射均匀的光,设置比例,用数码相机拍摄了照片。
用目视计数阴影为1mm以上的块状数。
块状物中,除了吸收性复合体中的凝聚物以外,也包含了缠绕在一起的东西。
块的合计数为20个以下的情况设为a,21个以上50个以下的情况设为b,51个以上100 个以下的情况设为c,101个以上的情况设为d。
(23)血液吸收速度的测定:涡流法
100mL的玻璃烧杯里,加入调整到32±1℃的血液50mL。
放入30mm×8mm的回转子,放在磁铁旋转计上,在600min-1(rpm)旋转。
用非接触式旋转计(ASONE株式会社制造)确认了旋转次数。
称量2.00g的吸收性复合体,放入烧杯。
吸收性复合体投入后到液表面变平为止的时间(sec)作为吸收时间。
(24)吸收材料的实用试验
作为对血液吸收性的实用试验,采用以下方法进行片状加工,对血液的回渗性和扩散面积进行评价。
使用日本制纸CRECIA株式会社生产的纸巾(品名CRECIAEF手巾SOFTTYPE200,2 张重叠),将重叠的2张纸分成1张,切成50×50mm的角,作为包芯片。
在平坦的桌子上放置了比包芯片更大的聚丙烯片,再在上面放了一张包芯片。
包芯片上纸浆由来的粉末状的纤维素(显微镜观察100个纤维进行了图像分析结果,平均纤维径17μm,平均纤维长174μm)0.25g和吸收性复合体0.25g,放入直径5cm,深度5厘米的金属罐装,用手晃动预搅拌1分钟,把全量放到50×50mm见方的包芯片上进行了均匀散布(吸收性复合体和纤维素的单位面积质量=200g/m2)
对于吸收性复合体和纤维素的混合物有凝聚的时候,适当地使用筛子过筛进行了散布。
在这上面,叠放一张包芯片。
这上面,花王产的卫生巾(乐而雅白天不带护翼32个装,长20.5厘米,白天多-普通日) 的中央部分的表面材料(5×5厘米见方)裁剪回收,放置到包芯片上面。
为了不使表面材料的四个角松弛,用透明胶布固定,作为吸收薄片。
血细胞比容值50%的血液在未开封的状态约32℃的加温30分钟,调温了。
将血液转移到聚丙烯制100mL宽口塑料瓶中,然后继续调温。
另外,从温调开始时刻起1小时以内进行了测定。
转动塑料瓶,使血液在不产生气泡的情况下固体成分变得均匀。
将Pippetman(Gilson公司生产)移液管设定为3mL,为了使血液的固体成分均匀,用 Pippetman的前端搅拌塑料瓶中的血液,使其不起泡,并采集了3mL。
将内径2cm的丙烯酸树脂管放在吸收薄片的中央部,在那里用1秒钟滴下血液。
在血液浸入的时候移开丙烯酸树脂管。
血液浸入3分钟后,测量了血液扩散的面积。
扩散面积是用数码相机等与尺度卡一起拍摄吸收状态的照片,之后通过图像处理计算出面积。
5分钟后,事先准备好的一套过滤纸(Advantec公司生产的No.290mmφ,15张为一套。) 放到吸收薄片上,并在上面放置4.5公斤重的锥,负重20秒。
卸下负重和滤纸,把新的滤纸组放在吸收薄片上,在上面放置4.5公斤重的锥,负重20 秒。
将该操作合计重复4次,将各滤纸组吸收的(从吸收薄片反渗到滤纸)血液的质量的合计作为反渗量。
8分钟后,同样滴下2mL血液,13分钟后用滤纸沾碰滤纸,测量血液反渗量。
将第1次的反渗量和第2次的反渗量的合计(合计5mL的注入的反渗量)作为重复反渗量。
(25)形状参数的测定
使用日本激光株式会社制造的动态图像法粒度分布-形状评价装置QICPIC系统进行了吸收性复合体的形状参数的测定。
测量范围采用M6,分散单元采用气流式RODOS/L。
计算模式为面积圆相当径,样品密度设定1g/mL,测定浓度0.03%,色散压1.00bar,吸尘38.00mbar,旋转100%,投料在VIBRI模式下输送70%。
在叶片上部准备了筛眼2mm的筛子,在筛子上放7个ASONE生产的3/8英寸不锈钢球,然后在上面放入样品,使其分散并进行投料。
日本激光有限公司生产的软件(windox5),圆形度,凸凹度,延伸率,直线度,长宽比的计算,wet粒径时的值的要求。
关于实施例中使用的亲水性纤维KCFUROKU“W-50GK”,实施例、比较例的吸收性复合体的粒子径附近,且能确保观测数的粒子径150μm的粒子径的亲水性纤维的圆形度,凸凹度,延伸率,直线度和长宽比,把他们分别测量的结果,圆形度为0.45,凸凹度为0.56,延伸率为0.09,直线度为0.83,长宽比为0.44。
吸收性物品
(26)吸收性物品的厚度和密度
吸收性物品1g/cm2负载时的厚度,用厚度测量器(株式会社尾崎制作所产的PEACOCK 直读型厚度仪PDN-12)来测定,接着把吸收性物品的中央部按照所定的大小切割并测量其质量,质量(g)除以面积(cm2)和厚度(cm),就计算出了吸收性物品的体积密度(g/cm3)。
(27)吸收性物品使用的实用评价
按上所述(24)吸收材料的测试里记载的顺序,把32±1℃调温的2mL脱纤维马血液注入吸收性物品的中央部。
注入的1分钟后测定扩散面积的同时,称量完的滤纸(Advantec东洋公司,φ5a,90), 1套15张一组的滤纸放置上面,加载70g/m2下负重20秒钟,再换新的滤纸同样20秒负重,共进行了3次以上。第3次的反渗量在0.1g以下的情况,进行第4次,第5次的滤纸交换,直到反渗量达到0.1g以下反复地进行。确认反渗量达到0.1g以下时,反渗到全部全滤纸的反渗量的合计作为2mL注入量的反渗量,在表5的“反渗量”一栏中记载了。
血液注入到5分钟后,吸收性物品1的中央部再次注入2mL的血液,1分钟后(合计6分钟后)把滤纸(15张)放到上面,使用同样的手法,对反复测量进行了测定。扩散面积,反渗量,反复反渗量,按照(24)吸收材料的实用试验的同样的方法,进行了测定。
(28)吸收性物品的柔软性
吸收性物品的柔韧性:宽100mm,长300mm以上大小的吸收性物品从桌子的一端推出,当一端的下垂量有10mm时测量从桌子一端露出的吸收性物品的长度,吸收性物品的长度在 50mm以下的情况为:◎,50mm以上100mm以下的情况为:○。
后述(实施例20、21,比较例13)装在袋子里的状态的吸收性物品,端部有粘合剂等,把端部的粘合部除去的话,吸收性物品被分开了就无法测定。因此,认为无法测量,在表5 中以“-”标记。
制造例1用丙烯酸中和制丙烯酸酸铵
丙烯酸使用和光纯药株式会社产的特级试剂。
丙烯酸在使用前进行蒸馏,去除阻聚剂后使用。
接着,将100kg丙烯酸溶解在297.22kg水里。
将该丙烯酸水溶液在冰浴中冷却,液温保持着30℃以下,把25质量%的氨溶液75.56kg,边搅拌边慢慢加入,得到40质量%的80mol%的丙烯酸铵水溶液中和产物。
制造例2用丙烯酸中和制丙烯酸钠
丙烯酸使用和光纯药工业株式会社产的特级试剂。
丙烯酸在使用前进行蒸馏,去除阻聚合剂后使用。
接着,将丙烯酸100kg溶解在43.2kg水里。
将该丙烯酸水溶液在冰浴中冷却,液温保持着30℃以下,把25质量%的氢氧化钠166.7kg,边搅拌边慢慢加入,得到40质量%的75mol%的丙烯酸钠水溶液中和产物。
制造例3吸收性树脂(1)的制造
上述制造例1的丙烯酸铵水溶液300kg里,添加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.024kg,添加光聚合引发剂2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮0.0067kg及过硫酸铵0.0033kg,把该单体溶液冷却到10℃,通入氮气体脱气把反应系统中置换成氮。
此时,把溶解氧降到1ppm以下。
将该单量体水溶液装入不锈钢短棒使其厚度为20mm,用高压水银灯(SENEngineering CO,Ltd制MUMK-20-25XE,20W,发光波长253nm;使用设备3台)的紫外线照射了2分钟(光量684mJ/cm2)。
内部温度是从13℃开始到达了最高温度约为90℃。
此后,把单体聚合得到的凝胶(含水的吸收性树脂)取出,大致碾碎后开始使用130℃的热风干燥机干燥2小时得到了硬化物。将硬化品用均质机粉碎后作为吸收性树脂(1)。
制造例4吸收性树脂(2)、(3)的制造
吸收性树脂(1)50kg里,添加架桥剂乙二醇二缩水甘油醚0.125kg,水3kg,二氧化硅 0.3kg,混合后,在25℃真空干燥1小时的树脂作为吸收性树脂(2)。
其次,吸收性树脂(2),使用180℃的热风干燥机加热10分钟,得到吸收性树脂(3)。制造例5吸收性树脂(4)的制造
除了使用制造例2的丙烯酸钠水溶液300kg代替制造例1的丙烯酸铵水溶液以外,按照与上述制造例3相同的操作,制造出了吸收性树脂(4)。
制造例6吸收性树脂(5)、(6)的制造
吸收性树脂(4)50公斤里,添加架桥剂乙二醇二缩水甘油醚0.125公斤,水3kg,二氧化硅0.3kg,混合后,在25℃真空干燥1小时的树脂作为吸收性树脂(5)。
其次,吸收性树脂(5),使用180℃的热风干燥机加热10分钟,得到吸收性树脂(6)。
对各吸收性树脂进行筛选,回收粒子直径106-300μm的吸收性树脂,上述各种测定结果如下表2所示:
表2
作为亲水性纤维,准备了来源于纸浆的粉末状纤维素(日本制纸株式会社生产的KC FUROKKU“W-50GK”)。
亲水性纤维的平均粒子径为271μm,平均纤维径17μm,纤维长平均为174μm。在实施例和比较例中,除非有特别的说明,亲水性纤维使用了该产品。
实施例1
在混合纤维和水之后,同吸收性树脂混合的情况
在吸收性树脂(1)中,使用筛子,回收100-300μm的成分。
利用上述(8)的方法筛选出的吸收性树脂的平均粒子直径为190μm。
亲水性纤维1g,岩谷产业产实验室级研磨机进行3秒钟分散后,用喷雾头喷雾1g水,用实验室级研磨机再搅拌3秒,研磨机壁面上附着的亲水性纤维用刮铲收收集后,再次搅拌 3秒钟。
该操作重复5次,使亲水性纤维均匀地含水。
然后,用刮铲将含水亲水性纤维收集,刮到研磨机的边部,将吸收性树脂(1)2g放置在研磨机的中间部位,使其不与含水的亲水性纤维接触,然后将两者混合5秒。
准备了0.04g乙二醇二缩水甘油醚溶解于8g异丙醇的架桥剂溶液。
将从研磨机中取出的含水状混合物铺在铝托盘上,均匀地添加了上述架桥剂溶液。
在通氮气的氛围的150℃的烤箱中加热10分钟,进行加热干燥,并得到了吸收性复合体。得到的吸收性复合体的评价结果如下表3、表4、表5和表6所示。
实施例2
使用了吸收性树脂(4)的100-300μm的成分。
其他条件以与实施例1相同的方法得到了吸收性复合体。
实施例3
用日油化学生产的EPIORU E-1000替代了架桥剂乙二醇二缩水甘油醚。其他条件以与上述实施例1相同的方法得到了吸收性复合体。
实施例4
日本焦炭公司产20L的亨舍尔搅拌机里,安置了S0叶片及CK叶片尖端装有同回转面垂直的3厘米板的叶片。作为轴密封,同干燥空气,使搅拌内部湿度调整到30%。
将上述制造例3中制造的吸收性树脂(1)的100-300μm的成分装1080g,亲水性纤维540g 放入,在700rpm的旋转数搅拌。此时的弗鲁德数是4.0,Pv值是163。
搅拌开始30秒后,使用IKEUCHI公司产的喷雾喷嘴(1/4M KB80 180 S303RW水滴直径179μm,0.6L/min,Hollow corn)从上部的中心部,花费54秒把540g水喷雾。
喷雾结束后,持续搅拌15秒后停止搅拌。
温度在初期是20℃,搅拌结束时为26℃。
用热风干燥机在90℃进行干燥,得到了吸收性复合体。
实施例5
转速325rpm(弗鲁德数0.9,Pv值16),喷雾喷嘴(1/4M KB 8006N水滴径50μmS303RW, 0.3MPa,23.15g/min),除了喷雾时间为23分20秒以外,以同上述实施例4同样的方法得到了吸收性复合体。
实施例6
上述制造例5中制造的吸收性树脂(4)的100-300μm成分,使用工进公司制电池式喷雾器GT-3(水滴直径130μm),把水进行了110秒喷雾。其他的条件同实施例4一样进行,得到了吸收性复合体。
实施例7
上部叶片更换为Y1特4叶片,转速设定为490rpm(弗鲁德数1.97,Pv值56),投料量为吸收性树脂(4)810g,亲水性纤维405g,水喷雾时间为77秒(405g)。其他的条件同实施例6一样进行,得到了吸收性复合体。
实施例8
不通入干燥空气,在搅拌内湿度60%的状态下进行的。其他条件与上述实施例4相同,得到了吸收性复合体。
实施例9
在日本焦炭公司生产的20L亨舍尔搅拌机中,作为下叶片设置了A0,作为上叶片设置了 ST。作为轴密封通干燥空气,搅拌内部湿度调整到30%。
取制造例5中制造的吸收性树脂(4)100~300μm的成分180g,投入亲水性纤维90g,在 490rpm搅拌。搅拌开始30秒后,从上部中心部开始使用工进公司制电池式喷雾器GT-3,用 20秒的时间喷雾90g的水。
喷雾结束后,继续搅拌15秒钟后停止搅拌。
用热风干燥机在90℃进行干燥,得到了吸收性复合体。
实施例10
作为下叶片设置S0,作为上叶片设置P10。
转速设定为180rpm(弗鲁德数0.27,Pv值2.8),投料为吸收性树脂(4)540g,亲水性纤维270g,用60秒时间喷雾270g的水。其他条件与上述实施例9相同,得到了吸收性复合体。
实施例11
转速设定为1300rpm(弗鲁德数13.9,Pv值1043)。其他的条件同实施例6相同,得到了吸收性复合体。
实施例12
水喷雾用喷雾喷嘴(1/4MAAP02,0.05MPa,水滴径330μm),喷雾时间设定为32秒。其他的条件与实施例16相同,得到的吸收性复合体。
实施例13
使用工进公司产电池式喷雾器GT-3,使用水喷雾5秒后,停止喷雾120秒的周期中反复喷雾水540g约进行44分钟。其他的条件是实施例5相同,得到的吸收性复合体。
实施例14
HosokawaMicron公司生产的纳米搅拌机D2SYC2-10R,马达额定功率设定为0.2kW/1.4A,通过干燥空气湿度调节为30%。
将上述制造例3中制造的吸收性树脂(1)的100-300μm成分434g,亲水性纤维217g,在自转257rpm,公转9rpm的条件下进行了3分钟的混合。
一边持续混合,一边用手动的喷雾添加水217g和乙醇108克的混合物3分钟,添加后,持续混合10分钟。在热风干燥机90℃进行干燥,得到了吸收性复合体。
实施例15
作为亲水性纤维,使用了平均粒径为492μm,通过微镜观察到的纤维长度为300μm的纤维。其他条件与上述实施例4相同,得到了吸收性复合体。
实施例16
使用了上述制造例3中制造的吸水性树脂(1)的100-500μm成分(平均粒径315μm)。其他条件与上述实施例4相同,得到了吸收性复合体。
实施例17
HosokawaMicron公司生产的高速混合机CLX-5L,马达额定功率设定为5.5kW/20A,通过干燥空气湿度调节为30%。
投入上述制造例3中制造的吸收性树脂(1)100-300μm的成分542g,亲水性纤维271g,在100rpm下混合了2分钟。将混合速度改为1400rpm,花费3分钟喷洒水271g。热风干燥机在90℃进行干燥,得到了吸收性复合体。
实施例18
在日本焦炭公司生产的亨舍尔搅拌机FM500J/I上,安装了S0叶片和CK叶片(尖端附有挠板)。用氮气进行轴封,将搅拌器内的湿度控制在30%以下。
将上述制造例5中制造的吸收性树脂(4)的100~300μm的成分装入20kg,亲水性纤维装入10kg,在330rpm下搅拌30秒。
调整转速为180rpm(弗鲁德数0.8,Pv值30),封住IKEUCHI公司产7头型的喷雾喷嘴(3/4F7KB124S303,0.5Mpa,水滴径75μm)的向下及横向的一处各一处的喷嘴,使其可以用5处喷嘴喷雾,调整叶片及变流装置使其不被水喷到,在以上条件下花5分钟喷雾10kg的水。喷雾后持续混合30秒。排放了复合物在90℃热风干燥机进行干燥,得到了吸收性复合体。
实施例19
再次将上述实施例18中进行了混合,把排出的含水状态的复合物19kg,再次放入亨舍尔搅拌机。将200g乙二醇二缩水甘油醚溶解到62.7kg异丙醇中的溶液,加入搅拌机58rpm 条件下搅拌10分钟。往夹层通0.2MPa的蒸汽,除去异丙醇,水。
之后,用热风干燥机进行52分钟的干燥,得到了吸收性复合体。干燥时,吸收性复合体的温度上升到120℃。
比较例1
日油化学制的EPIOL E-10000.02g溶解到6g丙酮里,调整为溶液。
将在制造例6中制造的吸收性树脂(6)2g,添加到上述调整后的溶液,让丙酮风干。
在氮气氛围下,150℃的烤箱中加热10分钟,得到了吸收性复合体。
比较例2
将用上述制造例6制造的吸水性树脂(6)15g,离子交换水150g,亲水性纤维45g依次放入捏炼机中,混炼3小时。100℃热风干燥机10小时干燥后,通过粉碎机的粉碎,亲水性纤维贯通吸水性树脂内部的状态被复合的复合物得到了。可以观测到吸收性树脂表面有很多露出。
比较例3
上述制造例6中制造了吸水性树脂(6)直接使用。
比较例4
上述制造例6中制造的吸水性树脂(6)和亲水性纤维,在干燥的情况下,质量比(吸水性树脂(6):亲水性纤维)=2:1进行混合。
另外,在比较例4中,制造吸水性树脂(6)和亲水性纤维的单纯的混合物,并在筛上进行筛选,就可以简单地分离。
比较例5
从花王公司生产的女性卫生巾(乐而雅白天用)中回收了吸收性复合物。
是纸之间吸收性树脂是粘着的形态的吸收性复合体。
比较例6
从花王公司生产的女性卫生巾(乐而雅白天用)中回收了吸收性薄片,浸入异丙醇中。
使用镊子把吸收性薄片弄散,把吸收性树脂和纸成分分离,吸收性树脂(部分成分附着着纸)回收了。
比较例7
作为亲水性纤维,准备了用锤子粉碎处理过的LEONIA公司产的卷装纸浆加工品东西。
该亲水性纤维的平均粒子直径为392μm,平均纤维直径为27μm,平均纤维长度为1.99mm。
亲水性纤维,和上述制造例3中制造的吸收性树脂(1)的粒子径106-300μm产品(平均粒径约200μm),按照质量比亲水性纤维:吸收性树脂=1:4混合,得到的混合物。
混合物里,同吸收性树脂相同质量的水,不搅拌搅拌的情况下,通过喷雾嘴喷水,在干燥炉中温风干燥(干燥温度140℃,干燥时间2分钟,风速5m/秒),得到了复合物。
上述喷嘴里喷雾的水液滴的大小是140μm。
纸浆和吸收性树脂是粘合着的,水是被亲水性纤维和吸收性树脂均匀吸收,因为亲水性纤维的纤维长太长,且整体是交络结合在一起的复合物,因此,用岩谷产业公司的实验室研磨机粉碎后,得到了吸收性复合体。该吸收性复合体中吸收性树脂的表面是暴露了。
比较例8
在20L的亨舍尔搅拌机里,安置了叶片(A0,ST型)。
把亲水性纤维500g,上述制造例3中制造的吸收性树脂(1)1000g投料,在旋转数500min-1搅拌1分钟。接着,在旋转数500min-1搅拌同时,通过IKEUCHI公司生产的喷雾喷嘴(标准扇形喷嘴VV/V,喷角115度,0.3Mpa),从亨舍尔搅拌机上部把500g水,用100秒钟散布。这个时候的散布的水的水滴的大小是140μm。
混合性不好,水被吸收性树脂和亲水性纤维的双方吸收。
水散布过程中,内容物的性状发生变化,搅拌变得不均匀,水未被均匀地散布。
水散布后,继续搅拌1分钟,亲水性纤维和吸收性树脂的混合物在氮气气氛下80℃的烤箱中干燥。
准备溶解在异丙醇里的2500ppm乙二醇二缩水甘油醚的异丙醇溶液。上述干燥的混合物对3g,喷洒8g上述异丙醇溶液,风干后在氮气气氛下的烤箱中以150℃加热10分钟,由此表面进行了架桥,得到了吸收性复合体。
比较例9
水的投料,使用家用塑料制的喷雾器(AS ONE产,Hand Sprayer IK1.5)。其他条件以同比较例8相同的方法得到了吸收性复合体。水滴的大小最大为几mm。
比较例10
在5L的两轴行星搅拌机里,放入上述制造例3中制造的吸收性树脂(1)100-300μm的成分400g,亲水性纤维200g,混合了15分钟。混合的同时,通过喷雾器(AS ONE产,HandSprayer IK1.5)喷洒水200g,耗时7分种。并进一步混炼10分钟,得到了吸收性复合体。
比较例11
使用了M2 Polymer Technologies,Inc.生产的SAF(吸收性纤维)。
比较例12
上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)和尤妮佳公司生产的卫生巾回收的纸浆,按照质量比,吸收性树脂:纸浆=2:1混合,得到了吸收性复合体。
上述实施例1-19,比较例子1-12的吸收性复合体的特性的测定结果如表3、表4、表5、表6所示:
表3
表4
表5
表6
| 圆形度 | 凸凹度 | 延伸率 | 直线度 | 长宽比 | |
| 实施例1 | 0.41 | 0.66 | 0.11 | 0.82 | 0.64 |
| 实施例2 | 0.4 | 0.64 | 0.1 | 0.84 | 0.62 |
| 实施例3 | 0.42 | 0.65 | 0.09 | 0.8 | 0.67 |
| 实施例4 | 0.4 | 0.7 | 0.09 | 0.8 | 0.69 |
| 实施例5 | 0.39 | 0.66 | 0.1 | 0.81 | 0.67 |
| 实施例6 | 0.41 | 0.64 | 0.1 | 0.81 | 0.62 |
| 实施例7 | 0.43 | 0.63 | 0.12 | 0.82 | 0.64 |
| 实施例8 | 0.45 | 0.7 | 0.13 | 0.85 | 0.69 |
| 实施例9 | 0.38 | 0.61 | 0.1 | 0.83 | 0.61 |
| 实施例10 | 0.39 | 0.62 | 0.1 | 0.81 | 0.62 |
| 实施例11 | 0.46 | 0.71 | 0.13 | 0.85 | 0.66 |
| 实施例12 | 0.4 | 0.62 | 0.11 | 0.81 | 0.62 |
| 实施例13 | 0.4 | 0.66 | 0.09 | 0.82 | 0.65 |
| 实施例14 | 0.38 | 0.61 | 0.09 | 0.81 | 0.66 |
| 实施例15 | 0.35 | 0.58 | 0.07 | 0.8 | 0.6 |
| 实施例16 | 0.42 | 0.68 | 0.11 | 0.82 | 0.62 |
| 实施例17 | 0.6 | 0.7 | 0.18 | 0.88 | 0.65 |
| 实施例18 | 0.41 | 0.65 | 0.1 | 0.81 | 0.62 |
| 实施例19 | 0.45 | 0.7 | 0.11 | 0.82 | 0.64 |
| 比较例1 | 0.78 | 0.9 | 0.28 | 0.93 | 0.66 |
| 比较例2 | 0.75 | 0.85 | 0.26 | 0.91 | 0.67 |
| 比较例3 | 0.79 | 0.88 | 0.29 | 0.91 | 0.64 |
| 比较例4 | 0.78 | 0.88 | 0.29 | 0.91 | 0.65 |
| 比较例5 | - | - | - | - | - |
| 比较例6 | 0.8 | 0.87 | 0.3 | 0.89 | 0.66 |
| 比较例7 | 0.72 | 0.87 | 0.25 | 0.87 | 0.7 |
| 比较例8 | 0.67 | 0.73 | 0.2 | 0.9 | 0.65 |
| 比较例9 | 0.65 | 0.75 | 0.17 | 0.9 | 0.64 |
| 比较例10 | 0.6 | 0.68 | 0.15 | 0.85 | 0.66 |
| 比较例11 | 0.33 | 0.6 | 0.08 | .8 | 0.62 |
| 比较例12 | 0.78 | 0.9 | 0.27 | 0.94 | 0.64 |
如表5和表6所示,在实施例1-19中,血液反渗少不宜渗漏,反复吸收性强,同时兼备吸收速度快和吸收量大的优点,是实用性特性的优良的吸收性复合体。
实施例20使用袋子装的吸收性复合体的吸收性物品
120×120mm的尼龙网纱(#200,株式会社NBCMeshTech产品号N-NO200HD115,尼龙100%,质量(单位面积质量)37g/m2),除去外周10mm的100×100mm上面通过筛子和树脂球均匀散布上述实施例19中得到吸收性复合体,得到散布质量为120g/m2。再在上面放置尼龙网纱(120×120mm,#200),把外围为3mm宽的边幅折起,通过热熔胶把周边胶粘封住,得到了吸收性物品1(袋装状)。
实施例21
使用了上述实施例15中制造的吸收性复合体。其他的条件,同上述实施例20中一样的方法制造了袋装状态的吸收性物品2。
比较例13
使用了上述制造例6中制造的吸水性树脂(6)的100-500μm成分(平均粒径315μm)。其他的条件,同上述实施例20中一样的方法制造了袋装状态的吸收性物品3。
实施例22化学胶粘的方式
上述实施例19得到的吸收性复合体和纸浆,按吸收性复合体化:纸浆=8:7的质量比投入到纤维解纤-罗拉粗梳机,纸浆的纤维在解开的同时同吸收性复合体均匀地混合,得到单位面积质量150g/m2的吸收性物品A。接着,把吸收性物品A放到金属网式输送机上,从底面(金属网式输送机侧)开始进行抽吸的同时,把溶剂型热熔胶(3MSpray55胶)散布,再用涂布了热熔胶5g/m2的包芯板(单位面积质量20g/m2,纸浆)夹住,通过120℃热风干燥炉得到片状的吸收性物品4。通过调节从底部的抽吸速度,使胶粘剂渗透到吸收性物品包括底面(金属网式输送机方测接触面)的各个部位,从而得到了柔软的片状吸收性物品4。
实施例23热可塑性胶(粉末)
上述实施例22中得到的吸收性物品放到金属网式输送机上,从底面(金属网式输送机侧) 开始进行抽吸的同时,把聚乙烯系列的粉末状热熔胶(东洋Petrolite,P-618B)散布使其在吸收性物品A的粒子间充填,再用涂布了热熔胶5g/m2的包芯板(单位面积质量20g/m2,纸浆)夹住,通过120℃热风干燥炉预热后,用加热到130℃的热压辊热压后得到柔软的片状吸收性物品5。
实施例24夹住和压花加工
REED HEALTH COOKING PAPER SMART TYPE料理用纸(王子KINOCLOT株式会社,单位面积质量34g/m2,厚度0.8mm,松装密度0.04g/cm3,以下统称为料理薄片),取出1张,不包容折叠痕迹剪切成90×90mm的大小,按照上述实施例19中的制造方法均匀散布,使其单位面积质量成为75g/m2,再在其上面覆盖上同样剪切尺寸的料理用纸,通过每间隔4mm 有直径0.5mm突起的印花棒(6.5atm,线速度15m/min),得到片状吸收性物品6。
实施例25印花加工
包芯板(单位面积质量20g/m2,纸浆纸)上,AirLaid气流式空气沉降装置,即解开纤维在空气流动中在移动的金属网上沉积使其纤维收束成为纤维的装置,把上述实施例19制造的吸收性复合体散布使其得到100g/m2,在其上面覆盖2张包芯板,通过每间隔4mm有直径 0.5mm突起的印花棒(6.5atm,线速度15m/min),得到片状吸收性物品7。
实施例26针刺法
使用解纤/罗拉粗梳机,上述实施例18得到的吸收性复合体和照丝(纤维粗30dtex,纤维平均长度50mm),PET(纤维粗5dtex,纤维平均长度20mm),按照质量比上述实施例18 得到的吸收性复合体:人造丝:PET=8:5:2均匀混合,得到的单位面积质量150g/m2的吸收性物品。
尖端有刺的带有很多针的针板上,把得到的吸收性物品进行针刺,得到的纤维三维交络的片状吸收性物品8。
实施例27热熔粘合(热塑性纤维)
使用粗梳机,把上述实施例19中制造的吸收性复合体,纸浆(纤维粗0.32mg/m,纤维断面上真圆度0.3的架桥处理纸浆(Weyerhauser paper生产“High Bulk Addiive HBA-S”)),热可塑性纤维(聚乙烯和聚丙烯的芯鞘型复合纤维,鞘成分的熔点105℃的产品,智索株式会社产品),按照质量比,上述实施例19中制造的吸收性复合体:纸浆:热可塑性纤维=8:5:2 的比例均匀混合,得到单位面积质量150g/m2的纤维收束体,通过通气式加热炉加热后得到了吸收性物品9。
实施例28卷缩纤维
使用解纤机,把上述实施例18中制造的吸收性回复合体,纸浆,热可塑性纤维,潜在捲缩性纤维(大和纺织株式会社生产,NBF-L(V)纤维芯,聚乙烯作为芯,聚丙烯作为鞘,加热形成的螺旋状的捲缩芯鞘型复合纤维),按质量比,实施例18中制造的吸收性回复合体:纸浆:热可塑性纤维:潜在可能性捲缩性纤维=8:2:1:3均匀混合,使用气流沉降方式得到代为面积质量150g/m2的纤维收束体,接着通气式加热炉,再用辊压得到表观密度0.03-0.06g/cm3 (平均0.05g/cm3)的吸收性物品10。
实施例29
把上述实施例19中制造的吸收性回复合体,纸浆,热可塑性纤维,潜在捲缩性纤维,按质量比,实施例19中制造的吸收性回复合体:纸浆:热可塑性纤维:潜在可能性捲缩性纤维=8:0:1:6均匀混合。其他条件同实施例28相同,得到了单位面积质量150g/m2,表观密度为 0.03-0.06g/cm3(平均0.05g/cm3)的吸收性物品11。
实施例30
把上述实施例19中制造的吸收性回复合体,纸浆,热可塑性纤维,潜在捲缩性纤维,按质量比,实施例19中制造的吸收性回复合体:纸浆:热可塑性纤维:潜在可能性捲缩性纤维=8:0:2:13均匀混合。其他条件同实施例28相同,得到了单位面积质量230g/m2,表观密度为0.05~0.069g/cm3(平均0.07g/cm3)的吸收性物品12。
实施例31
把上述实施例19中制造的吸收性回复合体,纸浆,热可塑性纤维,潜在捲缩性纤维,按质量比,实施例19中制造的吸收性回复合体:纸浆:热可塑性纤维:潜在可能性捲缩性纤维=8:0:1:6均匀混合,使用粗疏机得到100g/m2的纤维收束体,在该基础上,同质量比按实施例19中制造的吸收性回复合体:纸浆:热可塑性纤维:潜在可能性捲缩性纤维=0:1:1:3均匀混合得到的混合物叠加,得到50g/m2的物品。
接着通过通气式加热炉,再用辊压得到表观密度0.005-0.02g/cm3(平均0.01g/cm3)的吸收性物品13。其他条件同实施例28相同,得到了单位面积质量150g/m2,表观密度为0.03~0.06g/cm3(平均0.05g/cm3)的吸收性物品13。
实施例32
上述实施例31中得到的物品,通过带有宽度13mm,长度20mm的凹状(凸部的宽度为0.5mm)压辊在150℃热压,低密度区域(平均0.04g/cm3)存在块状形状,和由线状界限同低密度区域分割开的高密度区域的平均密度为0.5g/cm3,由此制造出带有密度差的吸收性物品14。
实施例33
把尤妮佳公司苏菲温柔肌超薄系列(白天用,带有护翼)的吸收体(纸浆+吸水性树脂混合物)取出,用上述实施例32中制造了吸收性物品14替代该吸收体,制造出女性卫生巾。
比较例14热粘和(粉末)
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100~500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例22中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件使用与实施例22相同的方法,制造了吸收性物品。
用得到的吸收性物品,使用与上述实施例23相同的方法,获得了吸收性物品15。
比较例15针刺
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100~500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例26中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件以与实施例26相同的方法得到吸收性物品16。
比较例16热塑性纤维(热塑性纤维)
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100~500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例27中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件以与实施例27相同的方法得到吸收性物品17。
比较例17卷缩纤维
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100~500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例28中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件以与实施例28相同的方法得到吸收性物品18。
比较例18
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100~500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例29中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件以与实施例29相同的方法得到吸收性物品19。
比较例19
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100~500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例30中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件以与实施例30相同的方法得到吸收性物品20。
比较例20
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100-500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例31中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件以与实施例30相同的方法得到吸收性物品21。
比较例21
使用了上述制造例6中制造的吸收性树脂(6)的100-500μm成分(平均粒径315μm)。将上述实施例32中记载的“吸收性复合体”换成“吸收性树脂(6)”,其他条件以与实施例32相同的方法得到吸收性物品22。
比较例22
直接使用了尤妮佳公司苏菲温柔肌超薄系列(白天用,带有护翼)。
实施例34
将涂热熔剂的具有水蒸气透过性的PE薄片连续性流动,在其上面使用筛子和树脂制球把上述实施例19均匀地涂布,由此得到薄型薄片。通过改变筛子的大小和球,可以把任何量均匀地散布。
实施例20至实施例33以及比较例13至比较例22,根据(26)至(28)记载的测定方法,进行了厚度,松装密度,血液反渗量,扩散面积,重复反渗量,柔软性的测定。所得到的吸收性物品的测定结果在表7表示。
表7
| 厚度 | 松装密度 | 反渗量 | 扩散面积 | 重复反渗量 | 柔软性 | |
| mm | g/cm<sup>3</sup> | mg | mm<sup>3</sup> | mg | ||
| 实施例20 | 0.5 | 0.39 | 0.1 | 20 | 1.2 | ○ |
| 实施例21 | 0.8 | 0.24 | 0.3 | 18 | 1.1 | ○ |
| 比较例13 | 0.4 | 0.49 | 2.3 | 50 | 1.7 | ○ |
| 实施例22 | 1.2 | 0.13 | 0.6 | 16 | 1.2 | ○ |
| 实施例23 | 0.7 | 0.22 | 0.5 | 20 | 1.2 | ○ |
| 实施例24 | 0.6 | 0.3 | 0.1 | 15 | 0.9 | ○ |
| 实施例25 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 19 | 1.1 | ◎ |
| 实施例26 | 0.5 | 0.3 | 0.4 | 17 | 0.9 | ◎ |
| 实施例27 | 2.5 | 0.06 | 0.3 | 17 | 0.8 | ◎ |
| 实施例28 | 2.8 | 0.05 | 0.2 | 15 | 1 | ◎ |
| 实施例29 | 2.9 | 0.05 | 0.3 | 17 | 0.9 | ◎ |
| 实施例30 | 3.5 | 0.07 | 0.2 | 9 | 0.7 | ◎ |
| 实施例31 | 4.7 | 0.01 | 0.1 | 13 | 0.6 | ◎ |
| 实施例32 | 1.2 | 0.04 | 0.2 | 20 | 0.4 | ◎ |
| 实施例33 | 2.4 | 0.06 | 0.4 | 19 | 0.5 | ○ |
| 比较例14 | 1.4 | 0.11 | 1.8 | 22 | 1.5 | ○ |
| 比较例15 | 0.5 | 0.3 | 1.8 | 17 | 1.5 | ○ |
| 比较例16 | 2.5 | 0.06 | 2 | 16 | 1.3 | ◎ |
| 比较例17 | 2.8 | 0.05 | 1.8 | 17 | 1.4 | ◎ |
| 比较例18 | 2.9 | 0.05 | 1.7 | 15 | 1.4 | ◎ |
| 比较例19 | 3.5 | 0.07 | 1.5 | 8 | 1.3 | ◎ |
| 比较例20 | 4.7 | 0.01 | 1 | 15 | 1.5 | ◎ |
| 比较例21 | 1.2 | 0.04 | 1.3 | 19 | 1.8 | ◎ |
| 比较例22 | 2.4 | 0.06 | 1.5 | 20 | 1.7 | ○ |
如表5所示,实施例20至实施例33的吸收性物品在实用上具有充分的柔软性,同时吸收了的血液的反渗少,不易泄漏,反复吸收性好。
产业上的可用性
本发明的吸收性复合体,作为卫生材料,医疗用品,母乳垫,软便吸收剂,生理用品,手术用的薄片等,具有产业上的利用可能性。
上述实施例不应以任何方式限制本发明,凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (35)
1.一种吸收性复合体,其特征在于:吸收性复合体含有吸收性树脂和亲水性纤维,在血细胞比容值90%的血液中浸泡5分钟时的血液吸收量为(2-18)g/g。
2.根据权利要求1所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体的血液浓度依存特性为0.20以上;其中,血液浓度依存特性为血细胞比容值70%的血液吸收量(g/g)与血细胞比容值20%的血液吸收量(g/g)的比值。
3.根据权利要求1或2所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体利用全反射红外光谱法得到的4000-400cm-1的最大峰值为0.18,基线标准为0时的CO伸缩振动(1650-1500cm-1)的峰值强度为0.08以下。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体为粒子状。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述亲水性纤维覆盖所述吸收性树脂的周围。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述亲水性纤维包含有纤维素。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述亲水性纤维的平均粒子直径为10-200μm。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体在含水率调整为(5-5.2)%时,通过脉冲NMR测量得到的具有100μs以上缓和时间的成分比率为(10-21)%。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体通过流动电位法得到的泽塔电位的绝对值为14.8mV以上。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体的耐冲击指数为(0.1-12)g/g。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体中,湿润时的平均粒子径大于干燥时的平均粒子径。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体的振实密度为不大于0.50g/mL。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体的湿润张力为不小于45mN/m。
14.根据权利要求1-13中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体中的亲水性纤维的脱离率不大于10%。
15.根据权利要求1-14中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述亲水性纤维附着在吸收性树脂的表面上。
16.根据权利要求1-15中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体中吸收性树脂的表面所露出的吸收性树脂的数量为每500个中不超过50个。
17.根据权利要求1-16中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体中,每0.25g中,粒子直径在1mm以上的吸收性复合体、粒子直径在1mm以上的吸收性树脂的合计总数不超过100个。
18.根据权利要求1-17中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性复合体中,吸收性树脂的平均粒子直径不大于300μm。
19.根据权利要求1-18中任意一项所述的一种吸收性复合体,其特征在于:所述吸收性树脂具有酸基;所述吸收性复合体的表面上的酸基量相对于内部的吸收性树脂的酸基量的摩尔比不大于10%。
20.制造如权利要求1-19中任意一项所述的吸收性复合体的方法,其特征在于:制造方法中至少包括通过吸收性树脂和含水的亲水性纤维混合得到的含水状态的复合体的工序、以及把上述含水状态的复合体干燥得到吸收性复合体的工序。
21.根据权利要求20所述的一种吸收性复合体的制造方法,其特征在于:制造方法中至少包括吸收性树脂和亲水性纤维的混合工序、平均液滴直径在300μm以下的水滴的添加工序。
22.根据权利要求20或21所述的一种吸收性复合体的制造方法,其特征在于:所述吸收性树脂和亲水性纤维的混合工序中,使用垂直型的浮游式混合机进行混合。
23.根据权利要求20-22中任意一项所述的一种吸收性复合体的制造方法,其特征在于:在吸收性树脂和亲水性纤维的混合之前,预先把垂直型的浮游式混合机内部的相对湿度调整到55%以下。
24.根据权利要求20-23中任意一项所述的一种吸收性复合体的制造方法,其特征在于:所述吸收性树脂和亲水性纤维的混合工序中,垂直型的浮游式混合机的叶片旋转数的弗劳德数设定为0.3-5.0。
25.一种吸收性物品,包括所述吸收性复合体,还包括纤维和/或纤维集合体。
26.根据权利要求25所述的一种吸收性物品,其特征在于:所述吸收性物品的松装密度为(0.004-0.900)g/cm3,并且厚度为(0.2-15)mm。
27.根据权利要求25或26所述的一种吸收性物品,其特征在于:所述吸收性物品由2层以上的多层结构构成,其中至少一层为由所述吸收性复合体所构成的层。
28.根据权利要求25-27中任意一项所述的一种吸收性物品,其特征在于:所述吸收性物品中,纤维和/或纤维集合体与所述吸收性复合体通过粘合剂粘合。
29.根据权利要求25-28中任意一项所述的一种吸收性物品,其特征在于:所述纤维和/或纤维集合体中含有热塑性纤维,并通过热塑性纤维与所述吸收性复合体热融结合。
30.根据权利要求25-29中任意一项所述的一种吸收性物品,其特征在于:所述吸收性物品中吸收性复合体所在层的之上和/或之下的纤维层中至少一部分是交络或交融。
31.根据权利要求25-30中任意一项所述的一种吸收性物品,其特征在于:所述吸收性物品具有宽2mm以下的连续的凹状线状型态。
32.制造如权利要求25-31中任意一项所述的吸收性物品的方法,其特征在于:制造方法中至少包括吸收性复合体分离工序、吸收性复合体的叠层工序、吸收性复合体的固定化工序。
33.根据权利要求32所述的一种吸收性物品的制造方法,其特征在于:所述吸收性复合体分离工序、吸收性复合体的叠层工序皆以筛选操作为特征。
34.一种卫生材料,其特征在于:包含所述的吸收性物品。
35.一种医疗用品,其特征在于:包含所述的吸收性物品。
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