[发明专利]渗透吸收剂

说明书

大多数天然的和合成的纤维具有有限的贮存液体的能力。然而，如果一种纤维以有效方式贮存液体时，在经受任何应力下纤维不释放该液体，这类材料将在要求液体吸收的场合找到广泛的各种用途。例如：具有吸收性能的纤维是被用作一次性（易处理）的吸收产品。这些产品包括：手巾、女性卫生用品、医院的一次性用品、外科敷料以及工业用擦布，这些易处理吸收产品的最大市场是婴儿的尿布。近来，一次性（易处理）手巾类有用木质蓬松物作为吸收剂的，也有用超吸收的聚合物凝胶和木质蓬松物的组合物。

木质蓬松物由一束木质纤维所组成，其中单根纤维具有横截面尺寸为自约20至100微米，通常呈长而薄的带状。单根纤维的密度在约0.9至1.1克/立方厘米之间。然而，木质蓬松物在用作手巾中吸收垫时较佳地具有0.08克/立方厘米的堆积密度。在密度上的这种不同，形成单根纤维之间的大的空隙容积，在此空隙容积中贮存吸收的液体。然而，由于这种液体是通过纤维外表面上的毛细力被保持，它通过应力可以容易地被除去。已有报导，在1000克应力下，木质蓬松物的容积可以从约10克/克下降至1克/克。因此，显而易见，手巾用木质蓬松物作为吸收剂，可能流失液体内容，并由此引起各种各样的问题。

在本权利要求所描述的渗透吸收剂是一种膨胀的膜系统，它把水包封在膜壳中。此容积膨胀是本发明的一个重要方面，由于这个机理，便得到较大的吸收容量。与静态的非膨胀的结构例如：木质蓬松物对比，由渗透压引起的容积膨胀产生吸收空间高达2100%（重量）或更大，业已用这些渗透吸收剂时观察到。

在手巾中应用的超吸收聚合物凝胶（AGM′S）是具有小的交联百分数的高分子量阴离子聚合物，控制AGM′S中的交联密度导致形成水不溶性颗粒和容积膨胀的溶胀度。美国专利4，703，067描述了通过无需外部加热的聚合法制备一种固体的吸收水的、交联的聚丙烯酸树脂的工艺。美国专利号4，677，174描述了通过各种单体的液相聚合法制备的吸收水的、交联的丙烯酸树脂共聚物。以上二种情况都没有结合这些渗透吸收剂作膜结构。本发明的渗透吸收剂包括了AGM′S在用于容积膨胀系统中的优点方面。

AGM′S典型地作为木质蓬松物基质支持的颗粒被分散在手巾芯内。木质纤维似薄带的性质有助于在手巾芯中液体的拦截和分布，而AGM的作用犹如不可逆贮存的载体。因此，本发明的另一个优点是改进了的不可逆液体的贮存。

这些渗透吸收剂包含膜成分。这样使液体吸收入壳体成为扩散控制的过程，其中分子扩散通过渗透的梯度通道。由于不需要和不必导入外部的压力和作用力，流率将显著地低于在传统的反渗透（RO）膜操作中所实现的。在某些方面，即：在低的或非原在施加的压力降时，本发明的渗透吸收剂包括渗析过程。渗析业已定义为其中基本效应是当液体状况的重要差异是它们的溶质的化学势时，溶质通过薄膜从一种液体至另一种液体转移的任何过程。传统的渗析膜，例如：用于血液透析的那些膜，具有分子量为1000或更多的原子质量单位的界限。渗透压是与分子数相关的现象;因此，源自渗透压差的高流率需要大的分子数单位对单位容积之比。因此，这些渗透吸收剂的促进成分是现有重量又有体积效果的是在500原子质量单位以下的低分子量物质。与渗析相反，这些渗透吸收剂用具有RO或超（过）滤性能的膜成分。

以下对本发明作更为详细的说明，业已发现渗透吸收剂可以制备成将能吸收许多倍于它的重量的液体，被吸收的液体的量大于前面讨论的吸收剂所吸收的量。

如前所述，一次性吸收材料或产品将在商业领域中找到广泛的各种用途。以前，这些吸收剂产品通常由组合物所组成，如木质蓬松物或聚合物凝胶和木质蓬松物的结合物。这些产品的液体保持性能组成了该物品的重要特性，术语“液体保持”包括液体的量和保持的可逆性。以下将作更详细的说明，现已揭示，将具有吸收和保持液体能力超过吸收剂重量2100%的渗透吸收剂是可以被制得的。

为此，提供一种吸收剂是本发明的一个目的。

提供具有在数量上超过吸收剂重量的不可逆地吸收液体能力的渗透吸收剂是本发明的另一个目的。

在另一方面，本发明的一个实施例子体现于一种渗透吸收剂中，它包括其中含有高渗透性促进剂的包封的半渗透聚合物膜壳。

本发明的一个特殊的具体例子，可见之于在一种渗透吸收剂中，它包括醋酸纤维素的包封的半渗透聚合物膜壳，所述的膜壳的厚度在自约5至30微米的范围，其中含有包括氯化钠的高渗透性促进剂。