專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改性表面性能的吸收性材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收性材料，它在與液體如水或身體流出物接觸時(shí)，溶脹并吸收這類(lèi)液體。更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明涉及具有改性表面性能的吸收性材料。這類(lèi)吸收性材料改進(jìn)了液體吸收特性。本發(fā)明特別適用于吸收性物品如尿布，成人失禁墊，衛(wèi)生巾，等等。本發(fā)明還涉及制備這類(lèi)材料的方法及含這類(lèi)材料的吸收性物品。
水不溶性，水可溶脹的，水性凝膠型的吸收性的聚合物能夠吸收大量的液體如水，血，身體流出物(如，尿，月經(jīng)液)，工業(yè)液體及家用液體，并且能夠在適中的壓力下保留這些吸收的液體。這類(lèi)聚合物材料的吸收性能使它們尤其適用于引入到吸收性物品中如尿布，衛(wèi)生巾，棉塞，等等。
一般地，常規(guī)的吸收性聚合物材料對(duì)水和尿有良好的或所需的吸收性能；但是對(duì)特定的液體的分布和分散作用差。特別是，它們對(duì)特定的液體，特別是血和月經(jīng)液的吸收性能差。更準(zhǔn)確地說(shuō)，當(dāng)接觸血或月經(jīng)液時(shí)，由于其血液分布和分散作用差，該吸收性聚合物材料沒(méi)有表現(xiàn)出足夠的吸收性能特別是血液吸收速率。
這種血的差的分布和分散作用主要是由于其與血的潤(rùn)濕性差而引起的。一般地，血的分布和分散能力可以通過(guò)測(cè)定血在吸收性聚合物材料表面上的接觸角而評(píng)定。因?yàn)槌Ｒ?guī)的吸收性聚合物材料的接觸角在從約30度到約90度或90度以上的范圍內(nèi)，所以不能獲得所需的對(duì)血的潤(rùn)濕性，從而導(dǎo)致了血在該吸收性聚合物材料中的差的分布和分散作用。
一個(gè)改進(jìn)這類(lèi)吸收性能的嘗試公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利4,190,563(Rosley等人)(于1980年2月20日頒發(fā))，其中吸收材料與血的潤(rùn)濕性通過(guò)使用聚醚對(duì)特定的吸收性聚合物材料進(jìn)行表面處理而得到改性。該公開(kāi)的吸收性聚合物材料可以與血有效地潤(rùn)濕；但是，由于缺少毛細(xì)管或液體運(yùn)輸渠道，以及聚合物材料比表面積不足使其對(duì)聚合物材料內(nèi)的液體流動(dòng)有極高的阻力，從而使得血進(jìn)入以及在吸收性聚合物材料中的分散和分布性沒(méi)有完全改善。因此，對(duì)血的吸收性能是不令人滿(mǎn)意的，從而需要進(jìn)一步改進(jìn)血進(jìn)入及在吸收性聚合物材料中的分布和分散。
另外，由于聚醚只是涂在或物理地粘結(jié)在吸收性聚合物材料的表面上，這類(lèi)聚醚可以隨后用液體從吸收性聚合物材料中洗掉。
因此，需要對(duì)這類(lèi)吸收性材料作進(jìn)一步的改進(jìn)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種對(duì)液體具有改進(jìn)的吸收性能的吸收性材料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是改進(jìn)吸收性材料中液體的分布和分散。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提高吸收性材料的吸收速率，尤其是對(duì)血。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種不受隨后用的液體影響的吸收性材料。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這類(lèi)吸收性材料的制備方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供吸收性的一次性物品，如尿布，衛(wèi)生巾，棉塞，等等，它們對(duì)身體流出物具有改進(jìn)的吸收性能。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明涉及具有改性表面性能的吸收性材料。一方面，一種吸收性材料包含一種不溶于水的，水可溶脹的聚合物；以及一種化學(xué)地鍵合在不溶于水的，水可溶脹的聚合物上的活性、親水性化合物；其中血在該吸收性材料表面的接觸角為約以0度到約40度。
本發(fā)明的另一方面，一種吸收性材料包含一種不溶于水的，水可溶脹的聚合物；一種鍵合在該不溶于水的，水可溶脹的聚合物上的提供正電荷的化合物；以及一種鍵合在該不溶于水的，水可溶脹的聚合物上的非離子型親水性的化合物。
本發(fā)明還涉及一種吸收性物品。該吸收性物品包含(a)一種可滲透液體的頂層；(b)一種不可滲透液體的底層；以及(c)一種位于頂層和底層之間的吸收性芯。該吸收性芯至少包含一種本發(fā)明的吸收性材料。
本發(fā)明還涉及具有改性表面性能的吸收性材料的制備方法。本發(fā)明的另一個(gè)方面，吸收性材料的制備方法包括下列步驟(A)將一定量的活性的親水化合物應(yīng)用到不溶于水的，水可溶脹的聚合物上；以及(B)將活性的親水性化合物與不溶于水的，水可溶脹的聚合物反應(yīng)以保證血在吸收性材料表面的接觸角約為0-40度。
本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種吸收性材料的制法是(a)將一定量的、與不溶于水的，水可溶脹的聚合物有活性的活性聚醚應(yīng)用到該不溶于水的，水可溶脹的聚合物上；以及(b)將該活性聚醚與該不溶于水的，水可溶脹的聚合物反應(yīng)；從而產(chǎn)生吸收性材料，該吸收性材料包括不溶于水的，水可溶脹的聚合物，該聚合物含有化學(xué)地鍵合在其上的活性聚醚。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種吸收性材料的一個(gè)剖面的掃描電子顯微圖(放大倍數(shù)為250)。
圖2是圖1所示的吸收性材料的放大部分(放大倍數(shù)為1000)。
圖3是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的一種吸收性材料的一個(gè)剖面的掃描電子顯微圖(放大倍數(shù)為250)。
圖4是圖3所示的吸收性材料的一個(gè)放大部分(放大倍數(shù)為500)。
本發(fā)明的吸收性材料能夠吸收大量液體如水，血，身體流出物(如尿或月經(jīng)液)，工業(yè)液體及家用液體，并能夠在適中壓力下保留這類(lèi)液體。一般地，本發(fā)明的多孔吸收性材料通常會(huì)各向同性地溶脹并迅速吸收液體。
本發(fā)明的吸收性材料包含一種能夠吸收大量液體的不溶于水的，水可溶脹的聚合物(這類(lèi)吸收性聚合物通常指一種水凝膠，水解膠體，超吸收性聚合物)，該吸收性材料優(yōu)選地包括基本上不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物。本發(fā)明中應(yīng)用的具體的吸收性聚合物將在下文進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明的吸收性材料還包括一種具有改變吸收性聚合物的表面性能的功能的親水性化合物。各種具有這種表面改性功能的親水性化合物將在下文進(jìn)行詳細(xì)描述。這里用的術(shù)語(yǔ)“表面性能”的意思是當(dāng)一種材料與液體接觸時(shí)，其表面的物理性能。例如，液體的潤(rùn)濕性以及液體在吸收性材料表面上的接觸角都包括在這類(lèi)表面性能中。這里用的術(shù)語(yǔ)“改變”的意思是改變性能，或者是改進(jìn)或降低性能的程度。
本發(fā)明的一個(gè)方面的吸收性材料包括一種化學(xué)地鍵合在吸收性聚合物上的一種活性的親水性化合物，其中，血在吸收性材料表面的接觸角約為0度到約40度。
應(yīng)當(dāng)注意到，在本發(fā)明的這個(gè)方面，該多孔吸收性材料可被用于吸收多種液體，這類(lèi)非限制的例子包括水，血，身體流出物，工業(yè)液體及家用液體。為了描述該改進(jìn)的多孔吸收性材料的性質(zhì)，選擇血作為典型的液態(tài)物質(zhì)的例子；根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的一種多孔吸收性物質(zhì)對(duì)作為吸收的液態(tài)介質(zhì)的血表現(xiàn)出特定的性能。
這里用的術(shù)語(yǔ)“活性”的意思是能在本發(fā)明的制備條件下與吸收性聚合物反應(yīng)的一種親水性化合物。換句話(huà)說(shuō)，這類(lèi)親水性化合物至少包括一種能在制備條件下，與吸收性聚合物形成共價(jià)鍵的一種活性官能團(tuán)，或者是通過(guò)靜電相互作用的離子鍵鍵合在吸收性聚合物表面上的有效數(shù)目的陽(yáng)離子基團(tuán)。
與液體如尿和血的潤(rùn)濕性可以根據(jù)接觸角以及液體與所涉及的固體的表面張力來(lái)定義。這在American Chemical Society Publication中的由RobertF.Gould編輯的題目為“Contact Angle，Wettability，and Adhesion”中作了詳細(xì)討論，引入本發(fā)明作為參考。
這里用的術(shù)語(yǔ)“血”應(yīng)被一般地理解?！罢Ｑ钡膬?nèi)含物的一個(gè)典型例子已公開(kāi)在名叫“THE NEW NOWOVENS WORLD”(第101-106；1992年秋天)的美國(guó)刊物中的由H.Nagorski等人寫(xiě)的論文名叫“SUPERABSORBENT POLYMERS IN FEMININE HYGIENEAPPLICATIONS”中，引入本發(fā)明作為參考。
在更優(yōu)選的實(shí)施例中，活性的親水性化合物至少含有一個(gè)能在親水性化合物和不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物之間形成共價(jià)鍵的活性官能團(tuán)。該活性的親水性化合物可以化學(xué)地鍵合在吸收性材料中的吸收性聚合物上。包括共價(jià)鍵和離子鍵的任何類(lèi)型的化學(xué)鍵可以在活性的親水性化合物和吸收性聚合之間形成。
這類(lèi)化學(xué)鍵必須足夠強(qiáng)以至于能夠阻止吸收性材料表面上的活性的親水性化合物被隨后應(yīng)用的液體(例如，溶劑，尿，月經(jīng)液，等等)洗掉。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，作為這類(lèi)化學(xué)鍵的一種的共價(jià)鍵或離子鍵可以形成。例如，共價(jià)鍵通常是由親水性化合物的官能團(tuán)與吸收性聚合物的一個(gè)羧基反應(yīng)而形成的酯，酰胺(亞胺)或尿烷鍵而產(chǎn)生。
在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，在親水性化合物與吸收性聚合物之間可以存在隔離基團(tuán)(spacer)，以便在親水性化合物與吸收性聚合物之間形成化學(xué)鍵。這里用的隔離基團(tuán)至少應(yīng)當(dāng)有一個(gè)原子，能在親水性化合物和吸收性材料之間產(chǎn)生這種化學(xué)鍵或聯(lián)結(jié)。
在本發(fā)明的更優(yōu)選的實(shí)施例中，親水性化合物可以是一種供正電荷的化合物或者是至少含有一個(gè)活性官能團(tuán)的非離子型親水性化合物。
優(yōu)選的非離子型親水性化合物包括活性聚醚，該活性聚醚至少有一個(gè)活性官能團(tuán)，該活性官能團(tuán)能夠通過(guò)共價(jià)鍵或離子鍵在吸收性聚合物表面上形成一個(gè)化學(xué)鍵。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，能夠與吸收性聚合物形成共價(jià)鍵的活性聚醚至少有一個(gè)作為端基的活性官能團(tuán)，它含有重復(fù)單元的氧乙烯或氧丙烯，以及/或其混合物。活性聚醚的官能團(tuán)可以是與吸收性聚合物反應(yīng)的任何化學(xué)基團(tuán)，如鹵素基團(tuán)，羧基，氨基或環(huán)氧基。
活性聚醚可以是至少含有一個(gè)活性官能團(tuán)的聚氧丙烯聚合物，即，一種端基為一種官能團(tuán)的活性聚丙二醇，在這種情況下，上式中a+c為0?；钚跃郾佳苌锿ǔ２蝗苡谒?yōu)選的聚丙二醇衍生物具有400-4,000的分子量。
活性聚醚也可以是溶于水或不溶于水的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。其中，溶于水的活性聚醚的意思是一種在25℃時(shí)可在水中溶解到多于1％的程度的物質(zhì)，即在100克水中的溶解度大于1克。在溶于水的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物中，氧乙烯單元的重量超過(guò)整個(gè)化合物重量的約15％。優(yōu)選的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物在室溫下為液體。優(yōu)選的溶于水的共聚物的分子量為1,000-4,000。
在更優(yōu)選的實(shí)施例中，活性聚醚選自活性聚乙二醇(PEG)，活性聚丙二醇；以及活性聚(氧乙烯-氧丙烯)共聚物。
在其它的及優(yōu)選的實(shí)施例中，供正電荷的化合物可以被用作化學(xué)地鍵合在吸收性聚合物上的活性的親水性化合物。供正電荷的化合物可以給吸收性聚合物提供正電荷，從而在吸收性聚合物和供正電荷的化合物之間形成離子鍵。
在其它的及更優(yōu)選的實(shí)施例中，聚陽(yáng)離子可以被用作化學(xué)地鍵合在吸收性聚合物上的供正電荷的化合物。聚陽(yáng)離子是一種含有一個(gè)以上的能夠在吸收性聚合物上形成離子鍵的正電基團(tuán)的聚合物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，優(yōu)選使用的聚陽(yáng)離子從包括下列化合物的組中選擇(1)含有伯胺基的化合物(如聚乙烯胺，聚烯丙胺)；(2)含有仲胺基的聚合物(如聚乙烯亞胺)；(3)含有叔胺基的聚合物(如聚N，N-二甲基烷基胺)；以及(4)含有季銨基的聚合物(如聚二烯丙基二甲基氯化銨)。
更優(yōu)選使用的陽(yáng)離子是含有伯胺或仲胺基的聚胺如聚烯丙胺，聚乙烯胺，或聚亞胺如聚乙烯亞胺。
在另外優(yōu)選的實(shí)施例中，含有氧乙烯重復(fù)單元或氧丙烯重復(fù)單元的聚陽(yáng)離子可以被用作供正電荷的化合物。例如，一種含有氧乙烯單元，氧丙乙烯單元，或同時(shí)含兩種單元的氨基化合物的乙氧基化的或丙氧基化的產(chǎn)物也可以被用作聚陽(yáng)離子而與吸收性聚合物形成離子鍵。這類(lèi)聚陽(yáng)離子的氧乙烯或氧丙烯單元可以具有與上述相同的結(jié)構(gòu)式。本發(fā)明中用的氨基化合物將在下文進(jìn)行詳細(xì)描述。
最優(yōu)選使用的聚陽(yáng)離子是陽(yáng)離子型氨基-表氯醇加成物，它是表氯醇與氨基化合物如單體的或聚合的胺的反應(yīng)產(chǎn)物，以至于所得到的反應(yīng)產(chǎn)物至少含有兩個(gè)陽(yáng)離子官能團(tuán)。這些加成化合物可以呈單體化合物的形式(例如，表氯醇與乙二胺的反應(yīng)產(chǎn)物)，或者呈聚合態(tài)(例如，表氯醇與聚酰胺-聚胺或聚乙烯亞胺的反應(yīng)產(chǎn)物)。這些陽(yáng)離子型氨基-表氯醇加成產(chǎn)物通常叫做“樹(shù)脂”。
一種可以被用于制備乙氧基化的或丙氧基化的產(chǎn)物，以及可以與表氯醇反應(yīng)以形成本發(fā)明用的加成物的氨基化合物包括在結(jié)構(gòu)中含有伯胺或仲胺基團(tuán)的單體的二-，三-及更高級(jí)的胺。這類(lèi)有用的二胺的例子包括二-2-氨基乙基醚，N，N-二甲基乙二胺，哌嗪及1，2-乙二胺。這類(lèi)有用的三胺的例子包括N-氨基乙基哌嗪，以及二亞烷基三胺如二亞乙基三胺以及二亞丙基三胺。
這類(lèi)胺類(lèi)物質(zhì)與表氯醇反應(yīng)而形成用作本發(fā)明的活性親水性化合物的陽(yáng)離子型氨基-表氯醇加成化合物。這些加成化合物的制備以及該加成化合物的更全面的描述，可以在1982年1月12日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,310,593(Gross)以及Ross等人，J.Organic Chemistry，Vol 29，第824-826(1984)中發(fā)現(xiàn)。這兩篇文獻(xiàn)引入作為參考。
除單體的胺外，聚合的胺如聚乙烯亞胺也可以被用作氨基化合物。一種能與表氯醇反應(yīng)形成本發(fā)明用的優(yōu)選的陽(yáng)離子型聚合的加成物樹(shù)脂的特別適合的氨基化合物包括來(lái)源于聚亞烷基聚胺以及飽和的C3～C10二羧酸的特定的聚酰胺-聚胺。這類(lèi)表氯醇/聚酰胺-聚胺加成物是溶于水的、熱固型陽(yáng)離子聚合物，本技術(shù)領(lǐng)域公知用作紙產(chǎn)品的濕強(qiáng)度樹(shù)脂。
在制備用于形成這類(lèi)優(yōu)選的陽(yáng)離子聚合的樹(shù)脂的聚酰胺-聚胺的過(guò)程中，首先將一種二羧酸與一種聚亞烷基-聚胺反應(yīng)，優(yōu)選地在水溶液中，在能產(chǎn)生一種含有重復(fù)基團(tuán)-NH(CnH2nHN)x-CORCO-的溶于水的，長(zhǎng)鏈的聚酰胺的條件下，其中n和x分別為2或大于2，R是二羧酸的C1～C8的亞烷基。
各種聚亞烷基聚胺包括聚乙烯聚胺(如聚乙烯亞胺或聚乙烯胺)，聚丙烯聚胺(如聚烯丙基胺)，聚丁烯聚胺，等等可用于制備聚酰胺-聚胺，其中聚乙烯聚胺代表一種經(jīng)濟(jì)上優(yōu)選的種類(lèi)。更準(zhǔn)確地說(shuō)，用于制備本發(fā)明的陽(yáng)離子型聚合樹(shù)脂的優(yōu)選的聚亞烷基聚胺是含有兩個(gè)伯胺基和至少一個(gè)仲胺基的聚胺，其中氮原子由結(jié)構(gòu)式為-CnH2n-(其中n是一個(gè)大于1的較小的整數(shù))的基團(tuán)相連接，分子中這類(lèi)基團(tuán)的數(shù)目約為2～8，優(yōu)選約為4。氮原子可連在-CnH2n-基團(tuán)中相鄰的碳原子上或更遠(yuǎn)部分的碳原子上，但是不會(huì)連在同一個(gè)碳原子上。這類(lèi)聚胺如二亞乙基三胺，三亞乙基四胺，四亞乙基五胺，二亞丙基三胺，等等(它們可以得到相當(dāng)純的形態(tài))的應(yīng)用也在考慮之中。上述中的最優(yōu)選的是含有2～4個(gè)亞乙基，2個(gè)伯胺基以及1～3個(gè)仲胺基的聚乙烯聚胺。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，聚陽(yáng)離子從下列化合物組中選擇(1)乙氧基化的單體的胺；(2)乙氧基化的聚胺；以及(3)乙氧基化的聚亞胺。例如，乙氧基化的單體的胺是用15摩爾(平均)的環(huán)氧乙烷在每個(gè)氮原子的氫原子位置上進(jìn)行乙氧基化的四亞乙基五胺(TEPA-E15)；乙氧基化的聚胺是用15摩爾(平均)的環(huán)氧乙烷在每個(gè)氮原子上的氫原子位置上進(jìn)行乙氧基化的聚烯丙胺；乙氧基化的聚亞胺是用15摩爾(平均)的環(huán)氧乙烷在每個(gè)氮原子上的氫原子位置上進(jìn)行乙氧基化的聚乙烯亞胺。
同樣考慮用于本發(fā)明中的是至少含有三個(gè)氨基的聚胺的前體物質(zhì)，這些氨基基團(tuán)中至少有一個(gè)是叔胺基。這類(lèi)合適的聚胺包括甲基二(3-氨基丙基)胺，甲基二(2-氨基乙基)胺，N-(2-氨基乙基)哌嗪，4，7-二甲基三亞乙基四胺，等等。
能夠與上述的聚胺反應(yīng)形成本發(fā)明中用的優(yōu)選的陽(yáng)離子聚合的樹(shù)脂的聚酰胺-聚胺前體的二羧酸包括飽和的脂肪族的C3-C10的二羧酸。更優(yōu)選的二羧酸含有3～8個(gè)碳原子，如丙二酸，丁二酸，戊二酸，己二酸，等等，以及二甘醇酸。其中，二甘醇酸和分子中含有4～6個(gè)碳原子的飽和的脂肪族的二羧酸，即，丁二酸，戊二酸及己二酸是最優(yōu)選的。也可應(yīng)用這些二羧酸的兩種或兩種以上的混合物，以及一種或一種以上的二羧酸與較高級(jí)的飽和的脂肪族的二羧酸如壬二酸及癸二酸的混合物，只要所得到的長(zhǎng)鏈的聚酰胺-聚胺是溶于水的或至少是水可分散的。
從上述的聚胺和二羧酸制備的聚酰胺-聚胺物質(zhì)可與表氯醇反應(yīng)而形成作為活性親水性化合物優(yōu)選地被用于本發(fā)明的陽(yáng)離子的聚合的氨基-表氯醇樹(shù)脂。這類(lèi)物質(zhì)的制備方法在下述專(zhuān)利中作了非常詳細(xì)的描述1960年2月23日頒布的美國(guó)專(zhuān)利2,926,116(Keim)，1960年2月23日頒布的美國(guó)專(zhuān)利2,926,154(Keim)，以及1967年7月25日頒布的美國(guó)專(zhuān)利3,332,901(Keim)，將所有這些專(zhuān)利引入本發(fā)明作為參考。
本發(fā)明的另一方面的吸收性材料包括鍵合在吸收性聚合物上的供正電荷的化合物以及鍵合在吸收性聚合物上的一種非離子的親水性化合物。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，血在吸收性材料表面的接觸角為約0～40度。
可以使用上述的任何一個(gè)供正電荷的化合物。優(yōu)選的是上述的可通過(guò)離子鍵鍵合在吸收性聚合物上的聚陽(yáng)離子。在本發(fā)明的這個(gè)方面，非離子的親水性化合物可以包括上述的能夠化學(xué)地鍵合在吸收性聚合物上的活性親水性化合物以及只能通過(guò)分子間相互作用物理地締合于，物理地聯(lián)結(jié)于或物理地結(jié)合于吸收性聚合物上的非活性親水性化合物。這里用的術(shù)語(yǔ)“非活性”的意思是本發(fā)明的加工條件下不與吸收性聚合物反應(yīng)的親水性化合物。換句話(huà)說(shuō)，這類(lèi)親水性化合物不包含任何可在加工條件下與吸收性聚合物形成共價(jià)鍵的活性官能團(tuán)，也不包含任何通過(guò)離子鍵結(jié)合在聚合物上的有效數(shù)目的陽(yáng)離子基團(tuán)。
在另外的優(yōu)選的實(shí)施例中，能夠通過(guò)分子間相互作用物理地締合于，物理地聯(lián)結(jié)于或物理地結(jié)合在吸收性聚合物上的非活性聚醚可以被用作非活性的或非離子型親水性化合物。
優(yōu)選的非活性聚醚非常詳細(xì)地描述在，如美國(guó)專(zhuān)利4,190,563(Rosley等人)中(于1980年2月26日頒布)，引入本發(fā)明作為參考。一些優(yōu)選使用的非活性聚醚在下文進(jìn)行了描述。非活性聚醚的構(gòu)架可用下面的結(jié)構(gòu)式表示R(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cR其中a+c表示氧乙烯基單元的總數(shù)，b表示氧丙烯單元的總數(shù)，而a+c或b可以為零，以及R是一個(gè)不能在本發(fā)明的制備條件下通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合在吸收性聚合物上的非活性官能團(tuán)，并優(yōu)選地分別選自H-，HO-，CH3O-，CH3CH2O-，等等。
非活性聚醚的分子量是一般可為200～20,000。
非活性聚醚可以是一種聚氧乙烯聚合物，即聚乙二醇，在這種情況下上述結(jié)構(gòu)式中b為0。聚乙二醇是溶于水的。優(yōu)選的聚乙二醇的分子量為200～3,000。
非活性聚醚可以是一種聚氧丙烯聚合物，即聚丙二醇，在這種情況下上述結(jié)構(gòu)式中a+c為0。聚丙二醇不溶于水。優(yōu)選的聚丙二醇的分子量為400～4,000。
非活性聚醚也可以是一種溶于水或不溶于水的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。溶于水的非活性聚醚的意思是在25℃時(shí)在水中溶解程度大于1％的程度，即在100克水中的溶解度大于1克。在溶于水的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物中，氧乙烯單元的重量超過(guò)整個(gè)化合物重量的約15％。優(yōu)選的聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物是那些室溫下為液體的物質(zhì)。優(yōu)選的溶于水的共聚物的分子量為1,000～4,000。
在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，非活性聚醚選自非活性聚乙二醇(PEG)，非活性聚丙二醇，及非活性聚(氧乙烯-氧丙烯)共聚物。
在本發(fā)明的另外一些優(yōu)選的實(shí)施例中，具有多孔結(jié)構(gòu)的吸收性材料包括一種不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物。該吸收性材料具有血在吸收性材料表面的0-40度的接觸角。
本發(fā)明用的術(shù)語(yǔ)“多孔結(jié)構(gòu)”的意思是一種圍繞和限定大體上干的吸收性聚合物的蜂窩狀空穴形成的壁的結(jié)構(gòu)。通常吸收性材料的多孔結(jié)構(gòu)可以給該吸收性材料提供低密度和/或高比表面積。在顯微觀察下，在吸收性材料中形成的壁，例如，表現(xiàn)出如圖1和2所示的海綿狀，另一個(gè)吸收性材料的壁表現(xiàn)出枯萎的葉狀，尤其如圖3及圖4所示。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，吸收性材料的堆積密度為從約0.01g/cc(克/立方厘米)到約0.4g/cc，優(yōu)選為從約0.03g/cc到約0.35g/cc，更優(yōu)選為從約0.06g/cc到約0.3g/cc。
在另一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，吸收性材料的比表面積至少約為400cm2/g，優(yōu)選至少約600cm2/g，更優(yōu)選地至少約1,000cm2/g。同時(shí)該吸收性材料的樣品的比表面積的測(cè)定方法在測(cè)試方法(TEST METHODS)部分作了描述。
由于該吸收性材料的多孔結(jié)構(gòu)及該吸收性材料與液體的改進(jìn)的潤(rùn)濕性(即，在表面上的低接觸角)，血和其它液體如尿和水圍繞及通過(guò)該吸收性材料的液體分布和分散可得到改善。這樣，該吸收性材料可以各向同性地溶脹并快速吸收液體。樣品的接觸角的測(cè)定方法在測(cè)定方法(TEST METHODS)部分作了描述。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，吸收性材料還包括一種改變吸收性聚合物表面性能的親水性化合物。前面描述的活性和非活性的親水性化合物都可以被用作親水性化合物。
在更優(yōu)選的實(shí)施例中，上述的非活性聚醚被用作非活性親水性化合物。非活性聚醚可以通過(guò)分子間相互作用物理地締合于，物理地聯(lián)結(jié)于或物理地結(jié)合于吸收性聚合物上。
在其它的一些優(yōu)選的實(shí)施例中，上述的活性的親水性化合物被用作活性的親水性化合物?；钚缘挠H水性化合物可以化學(xué)地鍵合在吸收性材料中的吸收性聚合物上?？梢栽诨钚杂H水性化合物與吸收性聚合物之間形成包括共價(jià)鍵和離子鍵的任何類(lèi)型的化學(xué)鍵。例如，共價(jià)鍵通常是由于親水性化合物的官能團(tuán)與吸收性聚合物的羧基反應(yīng)形成酯，酰胺(酰亞胺)，或尿烷鍵而產(chǎn)生。
在一些優(yōu)選的實(shí)施例中，親水性化合物與吸收性聚合物之間可以存在隔離基團(tuán)以在親水性化合物和吸收性聚合物之間形成化學(xué)鍵。這里用的隔離基團(tuán)至少有一個(gè)原子，能在親水性化合物和吸收性聚合物之間形成這種化學(xué)鍵或聯(lián)結(jié)。
在本發(fā)明更優(yōu)選的實(shí)施例中，活性的親水性化合物可以從上述的一種供正電荷的化合物或上述的至少含有一個(gè)活性官能團(tuán)的非離子型親水性化合物中選擇。
必須注意的是，所有上述的本發(fā)明的吸收性材料可以有多種形狀和尺寸。例如，吸收性材料通常呈粒狀，板狀，膜狀，柱狀，塊狀，纖維狀，絲狀或其它形狀。這里用的術(shù)語(yǔ)“粒子”描述了本發(fā)明的吸收性材料可被制成顆粒，粉末，圓球，薄片，纖維，聚集體或附聚物，這種吸收性材料的尺寸通常在約1-2000微米范圍內(nèi)變化，更優(yōu)選的尺寸范圍為約20-1000微米。這里用的術(shù)語(yǔ)“板狀”描述了本發(fā)明的吸收性材料可以被制成至少約0.2mm的厚度。這種板優(yōu)選地具有約0.5-10mm的厚度，一般約為1-3mm。不溶于水的水可溶脹的聚合物材料。
本發(fā)明用的水不溶性、水可溶脹的吸收性聚合物是水凝膠型的。優(yōu)選地，適合使用的吸收性聚合物可以是一種交聯(lián)的聚電解質(zhì)。更優(yōu)選地，該交聯(lián)的聚電解質(zhì)可含有多種陰離子官能團(tuán)，如磺酸，更典型地如羧基。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，交聯(lián)的聚電解質(zhì)從包括下列化合物的組中選擇交聯(lián)的聚丙烯酸鈉，交聯(lián)的聚甲基丙烯酸鈉，交聯(lián)的聚丙烯酸鉀，交聯(lián)的聚甲基丙烯酸鉀，交聯(lián)的淀粉接枝的聚丙烯酸鹽，交聯(lián)的淀粉接枝的聚甲基丙烯酸鹽，交聯(lián)的聚乙烯醇接枝的聚丙烯酸鹽，交聯(lián)的聚乙烯醇接枝的聚甲基丙烯酸鹽，交聯(lián)的羧甲基纖維素，交聯(lián)的纖維素接枝的聚丙烯酸鹽以及交聯(lián)的纖維素接枝的甲基丙烯酸鹽。
一些優(yōu)選的交聯(lián)的聚電解質(zhì)從可聚合的，不飽和的，含酸的單體制備。這樣，這類(lèi)單體包括至少含有一個(gè)碳碳烯雙鍵的烯族的不飽和的酸和酸酐，更準(zhǔn)確地說(shuō)，這些單體可以選自烯族的不飽和的羧酸和酸酐，烯族的不飽和的磺酸及其混合物。
一些非酸的單體通常以較少的量包括在制備本發(fā)明的交聯(lián)的聚電解質(zhì)中，這類(lèi)非酸的單體可包括，如溶于水的或水可分散的含酸單體的酯以及根本不含羧酸或磺酸基團(tuán)的單體。這樣，任選的非酸單體包括含有下列類(lèi)型官能團(tuán)的單體羧酸或磺酸酯，羥基，酰胺基，氨基，腈基及季銨鹽基團(tuán)。這些非酸單體是公知的物質(zhì)并被詳細(xì)描述在如， 1978年2月28日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,076,663(Masuda等人)，以及1977年12月13日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,062,817(Westerman)中，將這兩個(gè)專(zhuān)利引入本發(fā)明作為參考。
烯族的不飽和羧酸和羧酸酐單體包括丙烯酸類(lèi)，典型地有丙烯酸，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，a-氯丙烯酸，a-氰基丙烯酸，b-甲基丙烯酸(巴豆酸)，a-苯基丙烯酸，b-丙烯氧基丙酸，山梨酸，a-氯山梨酸，當(dāng)歸酸，肉桂酸，p-氯肉桂酸，b-苯乙烯基丙烯酸，衣康酸，檸康酸，中康酸，戊烯二酸，烏頭酸，馬來(lái)酸，富馬酸，三羧乙烯及馬來(lái)酸酐。烯族的不飽和磺酸單體包括脂肪族的或芳香族的乙烯基磺酸如乙烯基磺酸，烯丙基磺酸，乙烯基甲苯磺酸及苯乙烯磺酸；丙烯酸的及甲基丙烯酸的磺酸如丙烯酸磺乙酯，甲基丙烯酸磺乙酯，丙烯酸磺丙酯，甲基丙烯酸磺丙酯，2-羥基-3-甲基丙烯氧基丙磺酸以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。
優(yōu)選的用于本發(fā)明的交聯(lián)的聚電解質(zhì)含有羧基。這些聚合物包括水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化的乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物，上述任一共聚物的輕度地網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物，部分中和的聚丙烯酸，以及部分中和的聚丙烯酸的輕微地網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物。這些聚合物可被單獨(dú)使用或以?xún)煞N或多種不同聚合物的混合物形式使用。這些聚合物材料的例子公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利3,661,875，美國(guó)專(zhuān)利4,076,663，美國(guó)專(zhuān)利4,093,776，美國(guó)專(zhuān)利4,666,983及美國(guó)專(zhuān)利4,734,478中。
用于本發(fā)明中的最優(yōu)選的交聯(lián)的聚電解質(zhì)是部分中和的聚丙烯酸的輕微地網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物及其淀粉衍生物。最優(yōu)選地，交聯(lián)的聚電解質(zhì)包含約50～95％，優(yōu)選地約75％的中和的輕微地網(wǎng)狀交聯(lián)的聚丙烯酸(即，聚(丙烯酸鈉/丙烯酸))。
如上所述，交聯(lián)的聚電解質(zhì)是輕微地網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物材料。網(wǎng)狀交聯(lián)用于使聚合物材料不溶于水，并且部分地決定了吸收性材料的吸收能力及可萃取的聚合物的含量特性，網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物的制備及典型的網(wǎng)狀交聯(lián)劑在本發(fā)明前面參考的美國(guó)專(zhuān)利4,076,663中作了詳細(xì)描述。
交聯(lián)的聚電解質(zhì)粒子可通過(guò)任何常規(guī)的方法制成。典型的和優(yōu)選的制備交聯(lián)的聚電解質(zhì)的方法在1988年4月19日頒布的美國(guó)專(zhuān)利Re32,649(Brandt等人)，1987年1月19日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,666,983(Tsubakimoto等人)以及1986年11月25日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,625,001(Tsubakimoto等人)中作了描述，將所有這些專(zhuān)利引入本發(fā)明作為參考。
優(yōu)選的制備交聯(lián)的聚電解質(zhì)的方法包括水溶液或其它的溶液聚合法。如前面參考的美國(guó)專(zhuān)利Re 32,649所描述，水溶液聚合法涉及應(yīng)用一種含水的反應(yīng)混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)而形成交聯(lián)的聚電解質(zhì)。然后將含水的反應(yīng)混合物放在足以在混合物中產(chǎn)生大體上不溶于水的，輕微地網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物材料的聚合反應(yīng)條件下處理。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，產(chǎn)生交聯(lián)的聚電解質(zhì)的水溶液聚合法包括制備含水的反應(yīng)混合物，在該反應(yīng)混合物中進(jìn)行聚合反應(yīng)形成所需的交聯(lián)的聚電解質(zhì)。這種反應(yīng)混合物的一種成份是形成待生成的交聯(lián)的聚電解質(zhì)的“構(gòu)架”的含酸基的單體材料。反應(yīng)混合物通常包括約100份重量的單體材料。該含水的反應(yīng)混合物的另一種成份是一種網(wǎng)狀交聯(lián)劑。用于形成交聯(lián)的聚電解質(zhì)的網(wǎng)狀交聯(lián)劑在上文參考的專(zhuān)利美國(guó)專(zhuān)利Re 32,649，美國(guó)專(zhuān)利4,666,983，以及美國(guó)專(zhuān)利4,625,001中作了詳細(xì)描述。含水反應(yīng)混合物中網(wǎng)狀交聯(lián)劑通常占含水混合物中單體的總摩爾數(shù)的約0.001～5％摩爾百分?jǐn)?shù)(約0.01～20份重量，基于100份重量單體材料)。自由基引發(fā)劑包括，如過(guò)氧化合物包括過(guò)二硫酸的鈉鹽，鉀鹽和銨鹽，過(guò)氧化辛酰，過(guò)氧化苯甲酰，過(guò)氧化氫，氫過(guò)氧化枯烯，二過(guò)鄰苯二甲酸叔丁酯，過(guò)苯甲酸叔丁酯，過(guò)乙酸鈉，過(guò)碳酸鈉，等等。含水的反應(yīng)混合物的其它的任選成分包含各種非酸的共單體材料，包括含基本的不飽和的酸性官能團(tuán)單體的酯或其它的根本不含羧酸或磺酸官能團(tuán)的共單體。
將含水的反應(yīng)混合物放在足以在混合物中產(chǎn)生大體上不溶于水的，吸收性的，水凝膠型的，輕微地網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物材料的聚合反應(yīng)條件下，聚合反應(yīng)條件也在三個(gè)上文參考的專(zhuān)利中作了詳細(xì)的討論。這類(lèi)聚合反應(yīng)條件通常包括加熱(熱激活技術(shù))到聚合反應(yīng)溫度為約0℃～100℃，更優(yōu)選地約5℃～40℃。將含水的反應(yīng)混合物保持在聚合反應(yīng)條件下，該聚合條件也可以包括，如將反應(yīng)混合物或其部分經(jīng)受任何常規(guī)形式的聚合反應(yīng)激活照射。放射性的，電子的，紫外的或電磁的輻射是其它的常規(guī)的聚合反應(yīng)技術(shù)。所得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物是一種溶脹的不溶于水的水凝膠。溶脹的不溶于水的水凝膠在一些優(yōu)選的方法中用作制備下文描述的多孔吸收性材料。
在含水的反應(yīng)混合物中形成的聚合物材料的酸官能團(tuán)優(yōu)選地也被中和。中和反應(yīng)可在任何常規(guī)方式下進(jìn)行，其結(jié)果是得到用于形成聚合物材料的整個(gè)單體的至少約25％摩爾百分?jǐn)?shù)，更優(yōu)選地至少約50％摩爾百分?jǐn)?shù)是用成鹽的陽(yáng)離子中和的含酸基的單體。這類(lèi)成鹽的陽(yáng)離子包括，如堿金屬，銨根離子，被取代的銨根離子和胺，正如上文參考的美國(guó)專(zhuān)利Re 32,649中所詳細(xì)討論的。
盡管交聯(lián)的聚電解質(zhì)優(yōu)選地采用水溶液聚合反應(yīng)方法制備，也可以采用多相聚合加工技術(shù)如逆乳液聚合法(inverse emulsion polymeriation)或逆懸浮聚合法進(jìn)行聚合過(guò)程。在逆乳液聚合或逆懸浮聚合過(guò)程中，本文前面描述的含水的反應(yīng)混合物以小滴的形式懸浮在一種和水不混溶的，惰性的有機(jī)溶劑如環(huán)己烷基體中。反應(yīng)生成的交聯(lián)聚電解質(zhì)通常為球形。逆懸浮聚合法在下列專(zhuān)利中作了詳細(xì)描述1982年7月20日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,340,706(Obaysashi等人)，1985年3月19日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,506,052(Flesher等人)，以及1988年4月5日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,735,987(Morita等人)，將所有這些專(zhuān)利引入本發(fā)明作為參考。
本發(fā)明優(yōu)選的交聯(lián)的聚電解質(zhì)表現(xiàn)出很高的吸收能力。吸收能力是指一種給定的聚合物吸收與它接觸的液體的能力。吸收能力能隨著所吸收的液體性質(zhì)和液體與聚合物材料接觸的方式而顯著變化。為了本發(fā)明的目的，吸收能力是根據(jù)被任何給定的聚合物材料吸收的合成尿(下文定義的)的量來(lái)定義，即根據(jù)在下文測(cè)試方法部分定義的過(guò)程中每克聚合物的合成尿的克數(shù)。本發(fā)明優(yōu)選的交聯(lián)的聚電解質(zhì)的吸收能力為每克聚合物材料至少約20克，更優(yōu)選至少約25克合成尿。通常，本發(fā)明的交聯(lián)的聚電解質(zhì)的聚合物材料至少具有每克聚合物材料約20～70克合成尿的吸收能力。
盡管所有的交聯(lián)的聚電解質(zhì)優(yōu)選地由具有相同性質(zhì)的相同的聚合物材料制成，但情況不一定總是這樣。例如，一些交聯(lián)的聚電解質(zhì)可以包括一種淀粉-丙烯酸接枝共聚物，而其它的交聯(lián)的聚電解質(zhì)可以包括一種部分中和的聚丙烯酸的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物。而且，交聯(lián)的聚電解質(zhì)的尺寸，形狀，吸收能力或其它任何性能或特性可以變化。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，交聯(lián)的聚電解質(zhì)基本上由部分中和的聚丙烯酸的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物構(gòu)成，每個(gè)交聯(lián)的聚電解質(zhì)具有相似的性質(zhì)。本發(fā)明的吸收性材料的制備方法本發(fā)明的另一個(gè)方面，吸收性材料的制備方法包括下列步驟(A)將一定量的活性的親水性化合物應(yīng)用到不溶于水的，水可溶脹的聚合物上；以及(B)將活性的親水性化合物與該不溶于水的，水可溶脹的聚合物反應(yīng)，以保證血在吸收性聚合物表面的接觸角為約0-40度。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，吸收性聚合物的制備方法包括下列步驟(a)將一定量的活性聚醚應(yīng)用到一種不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物上，其中活性聚醚可與吸收性聚合物反應(yīng)；以及(b)將活性聚醚與吸收性聚合物反應(yīng)；從而制成吸收性材料，它包含其化學(xué)地鍵合有活性聚醚的吸收性聚合物。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，作為前體的吸收性聚合物材料可以有多種形狀和尺寸。例如，這類(lèi)前體吸收性聚合物材料通?？沙柿?，板狀，膜狀，柱狀，塊狀，纖維狀，絲狀或其它形狀。優(yōu)選地使用松散的單元，更優(yōu)選地吸收性聚合物的前體粒子。在另外一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，包含吸收性聚合物的多種互聯(lián)的吸收性粒子的吸收性的宏結(jié)構(gòu)或板可被用作前體。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，任何一種前面描述的能與吸收性聚合物反應(yīng)的活性聚醚可以被應(yīng)用到吸收性聚合物材料的表面上。該活性聚醚可通過(guò)任何用于將物質(zhì)應(yīng)用到其它物質(zhì)上的各種技術(shù)和裝置包括涂層，傾卸，滴液，冷凝，噴涂或浸漬活性聚醚而被應(yīng)用到吸收性聚合物材料的表面上。這里用的術(shù)語(yǔ)“應(yīng)用到……上”的意思是活性聚醚至少是在吸收性聚合物部分表面區(qū)域上。優(yōu)選地，活性聚醚被應(yīng)用到吸收性聚合物材料的整個(gè)表面上。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，將活性聚醚與吸收性聚合物相結(jié)合，并將這兩種組份混合，優(yōu)選地被完全混和，采用本技術(shù)領(lǐng)域公知的多種混和技術(shù)和裝置中的任何一種，包括各種混合器，噴霧器，或捏合機(jī)。
當(dāng)活性聚醚被應(yīng)用到吸收性聚合物上后，使活性聚醚與吸收性聚合物反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，其中活性聚醚包括多種產(chǎn)生離子鍵的陽(yáng)離子基團(tuán)，反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行，而在另一個(gè)實(shí)施例中，需要一個(gè)更高的溫度以產(chǎn)生化學(xué)鍵合。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，其中活性聚醚包括產(chǎn)生共價(jià)鍵的鹵素端基或環(huán)氧端基，需要將活性聚醚和吸收性聚合物加熱以產(chǎn)生有效的化學(xué)鍵合。優(yōu)選地，活性聚醚和吸收性聚合物的溫度保持在約60℃-250℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地約80℃-200℃的范圍內(nèi)，在一些實(shí)施例中，催化劑如路易斯堿被優(yōu)選地應(yīng)用以促進(jìn)活性聚醚與吸收性聚合物之間的反應(yīng)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在將聚醚加入到吸收性聚合物之前將活性聚醚溶解在一種溶劑中。優(yōu)選地，該溶劑是一種有機(jī)溶劑，更優(yōu)選地是一種極性有機(jī)溶劑。活性聚醚用的優(yōu)選的溶劑的非限制性的例子包括水；低分子量的醇如甲醇，乙醇或丙醇；丙酮；二甲基甲酰胺(DMF)；二甲基亞砜(DMSO)；己基甲基磷酸三酰胺(HMPT)以及其混合物。優(yōu)選的溶劑是水與一種上述的有機(jī)溶劑的混合物。優(yōu)選地，本發(fā)明應(yīng)用的這種有機(jī)溶劑與水的比例是約98∶2-60∶40，更優(yōu)選地為90∶10-80∶20。
非極性的溶性如己烷，甲苯，二甲苯以及苯也可以被用作活性聚醚用的溶劑。
包括聚醚和溶劑的液體混和物通過(guò)任何用于將溶液應(yīng)用到物質(zhì)上的包括噴涂，傾卸，澆鑄，滴液，噴灑，霧化，冷凝或浸漬液體混合物到吸收性聚合物上的各種技術(shù)和裝置而被應(yīng)用到吸收性聚合物材料上。
足以使吸收性聚合物被血潤(rùn)濕性增強(qiáng)的聚醚的量(即吸收性聚合物的“血浸濕”)可以根據(jù)多種因素而變化，如吸收性聚合物的化學(xué)類(lèi)型及其物理形態(tài)，如吸收性聚合物的粒子尺寸，處理中應(yīng)用的聚醚的類(lèi)型和分子量以及應(yīng)用聚醚的方法。通常，對(duì)于一種給定的吸收性聚合物，當(dāng)應(yīng)用的聚醚的分子量增加時(shí)，需要增加聚醚的量。應(yīng)當(dāng)避免過(guò)量的聚醚或聚醚混合物，因?yàn)椴荒芫喓显谖招跃酆衔锷系倪^(guò)量的聚醚可以通過(guò)堵塞在粒狀的吸收性聚合物中形成的毛細(xì)管道而阻止所應(yīng)用的血在粒狀的吸收性聚合物中的流動(dòng)以及經(jīng)濟(jì)上的原因。極為優(yōu)選的是血應(yīng)該能夠容易滲過(guò)粒子之間的毛細(xì)管或空間，因此這些毛細(xì)管或空間不會(huì)被過(guò)量的聚醚不必要地堵塞。
當(dāng)應(yīng)用描述在美國(guó)專(zhuān)利3,661,875，美國(guó)專(zhuān)利4,076,663，美國(guó)專(zhuān)利4,093,776,美國(guó)專(zhuān)利4,666,983的吸收性聚合物時(shí)，占吸收性聚合物重量的1％重量的平均分子量約600的任何類(lèi)型的活性聚乙二醇作為這種聚醚直接與吸收性聚合物混和時(shí)的量。
對(duì)于這種同樣的聚乙二醇，其用量不應(yīng)超過(guò)20％以避免產(chǎn)生不令人滿(mǎn)意的軟膏狀或漿糊狀混合物。分子量較高的，正常為固態(tài)的活性的聚乙二醇的用量(重量百分比)通常需要比液態(tài)聚乙二醇的用量大。對(duì)于大多數(shù)的吸收性材料來(lái)說(shuō)，當(dāng)采用直接的混合方法與吸收性聚合物混和時(shí)，所需的聚乙二醇的量小于吸收性聚合物重量的約15％。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，活性聚丙二醇和活性聚(氧乙烯-氧丙烯)共聚物的混和物的用量通常是約1％-20％重量，根據(jù)它們的分子量和吸收性聚合物的性質(zhì)而決定。共聚物，通常具有較高分子量，當(dāng)單獨(dú)被應(yīng)用時(shí)，往往會(huì)應(yīng)用相當(dāng)大的量，如，約吸收性聚合物重量的約5％-10％，但是所需的聚醚的量在某種程度上仍取決于被處理的吸收性聚合物的化學(xué)類(lèi)型及物理形態(tài)。在某種情況下，可以應(yīng)用約吸收性聚合物重量的高達(dá)30％重量的聚醚，而仍然允許血毛細(xì)流動(dòng)通過(guò)大量的被處理的粒狀吸收性聚合物。
通過(guò)用根據(jù)本發(fā)明的一種聚醚處理吸收性聚合物，可以提高觸摸大量的用血溶脹的吸收性聚合物的感覺(jué)。當(dāng)血被加到大量的吸收性聚合物的粒子上時(shí)，許多吸收性聚合物摸上去是粘的。指出的是，用聚醚處理降低了這種粘性，而這種處理不會(huì)明顯影響血的保留值以及吸收性聚合物(或材料)對(duì)血的吸收速率。
優(yōu)選地，當(dāng)吸收性聚合物與聚醚混合物混合后，將一部分溶劑從吸收性聚合物和聚醚混合物的混合物中除去。優(yōu)選地，至少約60％的聚醚混合物中含的溶劑應(yīng)被除去，更優(yōu)選地90％的，最優(yōu)選地97％以上的聚醚混合物中含的溶劑應(yīng)被移去。溶劑的除去可通過(guò)任何用于從液-固混合物中分離和除去液體的各種技術(shù)和裝置，包括蒸發(fā)，過(guò)濾，洗滌或其結(jié)合而進(jìn)行。
在另一些優(yōu)選的實(shí)施例中，在吸收性聚合物材料與聚醚相混合之前，期間或之后，加入一種能夠通過(guò)靜電相互作用鍵合在吸收性聚合物上的聚陽(yáng)離子并將其與吸收性聚合物與聚醚的混合物相混和。優(yōu)選地，這種混合與吸收性聚合物同聚醚的混合步驟同時(shí)進(jìn)行，更優(yōu)選地，它是在上述的聚醚用的溶劑的存在下進(jìn)行。結(jié)果是，聚陽(yáng)離子鍵合在吸收性聚合物上。在優(yōu)選的實(shí)施例中，使用上述的聚陽(yáng)離子。本發(fā)明的多孔吸收性材料的制備方法在進(jìn)一步的優(yōu)選的實(shí)施例中，具有改性表面性能的吸收性聚合物的制備方法包括下列步驟(a)將第一個(gè)表面改性化合物應(yīng)用在不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物的表面的一個(gè)部分上，其中，該第一表面改性化合物具有改變吸收性聚合物的表面性能的功能；(b)通過(guò)吸水使吸收性聚合物溶脹；以及(c)在使吸收性聚合物基本保持在溶脹狀態(tài)的同時(shí)，除去一部分上述的水，從而在吸收性聚合物中形成一種多孔結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，基本上所有的游離水(即，沒(méi)有與吸收性聚合物化學(xué)地鍵合的水)在步驟(c)被除去，從而使多孔結(jié)構(gòu)摸上去基本上是干的。游離水可包括在上述的除去步驟之前保留在吸收性材料的通道中的水。
從溶脹的吸收性聚合物中除去的部分水可以通過(guò)任何結(jié)果可得到穩(wěn)定的， 多孔結(jié)構(gòu)的方法除去。這些方法包括本技術(shù)領(lǐng)域公知的從固態(tài)或半固態(tài)材料中除去水的方法。
一種除去水的方法是采用一種基本上能與水混溶的萃取溶劑萃取掉水分，該溶劑不易吸收或溶解表面改性劑，容易通過(guò)蒸發(fā)從溶脹的吸收性聚合物中除去(即，具有較低的沸騰溫度)，以及/或者對(duì)吸收性聚合物材料沒(méi)有親和力或基本沒(méi)有活性。
一種更優(yōu)選的方法是使用高溫，高傳質(zhì)方式，如高速空氣或氣體，或低環(huán)境壓力(如部分或全部真空)，或其任意結(jié)合，直接從溶脹的吸收性聚合物中除去這種水。這種方法被優(yōu)選是因?yàn)樵诓恍枰肫渌幕瘜W(xué)品或溶劑來(lái)萃取水的情況下將水除去。最優(yōu)選地，一種方法可以在干燥粒子和其中的開(kāi)口的通道有破裂的機(jī)會(huì)之前迅速將游離水除去。
在通道不破裂的情況下從典型的水凝膠型吸收性聚合物材料中迅速除去水需要特殊的加工條件。在不受任何理論束縛的情況下，人們相信粒子的破裂，更準(zhǔn)確地說(shuō)，吸收性聚合物中粒子間通道的破裂是由于當(dāng)這類(lèi)水被除去時(shí)通道內(nèi)水的高毛細(xì)管保留率而引起。由于與水對(duì)聚合物表面的吸引有關(guān)的高毛細(xì)力，使得從通道中除去水將通道吸向內(nèi)。當(dāng)最后數(shù)量的水從毛細(xì)管或通道中除去時(shí)，包括羧基和羥基的聚合物的表面，可以化學(xué)地鍵合在一起；這個(gè)過(guò)程通常叫做“氫鍵”。這種現(xiàn)象通常在從纖維素纖維及具有小毛細(xì)管和/或纖維直徑的纖維素結(jié)構(gòu)中脫水時(shí)遇到。氫鍵作用可以用薄紙或紙巾來(lái)加以說(shuō)明，將紙卷成一個(gè)球，并讓紙干燥。當(dāng)干燥時(shí)(通常需要用幾天)，或采用強(qiáng)制的熱干燥，干燥的紙成為一種緊密的，硬化的無(wú)彈性的結(jié)構(gòu)。
因此需要在通道不破裂的情況下從典型的水凝膠的吸收性聚合物材料中快速去除水的特殊的干燥方法。這些方法可以包括，但未必限制于真空閃干；高溫、逆流或并流空氣干燥；流化床干燥；電介質(zhì)或紅外干燥；冷凍干燥及其結(jié)合。這些方法在下列參考文獻(xiàn)中作了描述，將其公開(kāi)部分引入本發(fā)明作為參考Handbook of Industrial Drying，Marcel Dekker Inc.(ArunS.Mujumdar，Ed.)，1987(ISBN 0-8247-7606-2)；Flash Drying，BilginKisakurek(pp.475-499)；Microwave and Dielectric Drying，RobertF.Schiffmann(pp.327-356)，F(xiàn)reeze Drying，Athansios Liapis(pp.295-326)；以及Application of infrared radiation for drying or particulate materials，Jakobsen &Driscoll(pp.704-711)，Drying′92(Arun S.Mujnmdst，Ed.)，Elsevier Sci.Publ.(ISBN 0-444-89393-8)。
通常采用這些方法足以在快速和基本無(wú)破裂的情況下將足夠的游離水除去，以至于少量的水分可以在沒(méi)有進(jìn)一步破裂的情況下用常規(guī)的干燥方法去除，包括空氣干燥，流化床干燥，等等。
在另一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，具有改性表面性能的吸收性材料的制備方法包括下列步驟(a)將一種第一個(gè)表面改性化合物應(yīng)用到一種不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物的表面的一部分上，其中該第一個(gè)表面改性化合物具有改變?cè)撐招跃酆衔锉砻嫘再|(zhì)的功能；(b)通過(guò)吸水使該吸收性聚合物溶脹；(c1)使溶脹的吸收性聚合物凍結(jié)，以及；(c2)從凍結(jié)的溶脹的吸收性聚合物中除去一部分水，從而在吸收性聚合物中形成一種多孔結(jié)構(gòu)。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，作為前體的吸收性聚合物可以有多種形狀和尺寸。例如，這類(lèi)前體的吸收性聚合物材料通常可呈粒狀，板狀，膜狀，筒狀，塊狀，纖維狀，絲狀，或其它的形狀。優(yōu)選地，使用松散的單元，更優(yōu)選地，吸收性聚合物的前體粒子。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種吸收性宏觀結(jié)構(gòu)或含有吸收性聚合物的大量的互連的吸收性粒子的板可以被用作前體。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，各種改變吸收性聚合物材料的表面性質(zhì)的試劑可被用作第一個(gè)表面改性化合物。優(yōu)選地，這類(lèi)試劑包括改進(jìn)吸收性聚合物材料內(nèi)液體分布和分散的化合物。
在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，一個(gè)上述的包括非活性聚醚和活性聚醚的聚醚可以被用作第一個(gè)表面改性化合物。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，一種活性聚醚通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合到吸收性聚合物的表面上，在另一個(gè)實(shí)施方案中，另一種活性聚醚通過(guò)靜電相互作用結(jié)合到吸收性聚合物的表面上，以及在又一個(gè)實(shí)施方案中，一種非活性聚醚通過(guò)分子間相互作用結(jié)合到吸收性聚合物的表面上，如上文所描述。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種前文所描述的聚陽(yáng)離子可被用作第一個(gè)改性化合物。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(a)在步驟(b)之前進(jìn)行以至于第一個(gè)表面改性化合物可以在吸收性聚合物溶脹前結(jié)合在吸收性聚合物至少部分表面上。吸收性聚合物通過(guò)應(yīng)用水而溶脹。應(yīng)用的水的量至少應(yīng)足以使吸收性聚合物通過(guò)吸水而溶脹。優(yōu)選地，水與吸收性聚合物的比例是在約1∶1～50∶1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地為約3∶1～20∶1。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將第一個(gè)表面改性化合物(即，一種聚醚或一種聚陽(yáng)離子)溶解在水中以制備包含水和第一個(gè)表面改性化合物的含水的液體混合物。該第一個(gè)表面改性化合物可以用本技術(shù)領(lǐng)域已知的用于將物質(zhì)溶解到溶液中的各種技術(shù)和裝置的任何一種溶解到水中。含水的液體混合物可以包含一種其它的溶劑和/或其它的物質(zhì)，這樣相反地影響了吸收性聚合物的吸收率或液體的潤(rùn)濕性。例如，低分子量的醇如甲醇，乙醇，丙醇或丙酮可以和第一個(gè)表面改性聚合物一起包含在液體混合物中。當(dāng)制備含水的液體混合物后，將該含水的液體混合物應(yīng)用在吸收性聚合物表面上。
含水的液體混合物可以被應(yīng)用到吸收性聚合物上。該含水的液體混合物可以通過(guò)任何將溶液應(yīng)用到物質(zhì)上的各種技術(shù)和方法，包括噴涂，傾卸，澆鑄，滴液，噴灑，霧化，冷凝或浸漬含水的液體混合物而被應(yīng)用在吸收性聚合物上。這樣，含水的液體混合物可以被應(yīng)用在僅僅某些吸收性聚合物上，應(yīng)用在所有的吸收性聚合物上，應(yīng)用在一些或所有的吸收性聚合物的僅僅一部分上。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，第一個(gè)表面改性化合物(即一種聚醚或一種聚陽(yáng)離子)被溶解在一種有機(jī)溶劑中以制備一種有機(jī)溶液。第一個(gè)表面改性化合物可以通過(guò)本技術(shù)領(lǐng)域已知的各種用于將物質(zhì)溶解到溶液中的技術(shù)和裝置中的任何一種溶解于有機(jī)溶劑中。該有機(jī)溶液被應(yīng)用到吸收性聚合物的表面的一部分上。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(a)在步驟(b)之后進(jìn)行。更準(zhǔn)確地說(shuō)，首先將水或其它的水溶液應(yīng)用在一種未溶脹的吸收性聚合物上。當(dāng)吸收性聚合物溶脹后，將第一個(gè)表面改性化合物應(yīng)用在溶脹的吸收性聚合物上，從而該第一個(gè)表面改性化合物鍵合在溶脹的吸收性聚合物表面上。
當(dāng)吸收性聚合物與含水液體混合物或水接觸時(shí)，它開(kāi)始通過(guò)吸水而溶脹。事實(shí)上，吸收性材料的大部分溶脹是在將含水液體混合物或水應(yīng)用在吸收性聚合物上的過(guò)程中或之后而進(jìn)行的。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，約60％以上，更優(yōu)選地約80％以上，最優(yōu)選地約95％以上的所應(yīng)用的水是通過(guò)吸收性聚合物的溶脹而被吸收的。溶脹時(shí)用的實(shí)際溫度根據(jù)本發(fā)明用的具體的聚合物材料而變化。優(yōu)選的溶脹條件包括溫度約-5℃～60℃。更優(yōu)選地，溶脹是在約-2℃～30℃的溫度下進(jìn)行，最優(yōu)選地約0℃～10℃。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，活性聚醚與含水的混合物混合，使活性聚醚與吸收性聚合物反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，其中活性聚醚包括多個(gè)用于形成離子鍵的陽(yáng)離子，反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行，而在另一個(gè)實(shí)施方案中，需要一個(gè)較高的溫度以產(chǎn)生化學(xué)鍵合。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，其中活性聚醚包括形成共價(jià)鍵的一種鹵素端基或一種環(huán)氧端基，需要加熱含水的液體混合物及吸收性聚合物以產(chǎn)生有效的化學(xué)鍵合。優(yōu)選地，含水的液體混合物和吸收性聚合物的溫度保持在約60℃～250℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地約80℃～200℃。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選地使用一種催化劑如路易斯堿以促進(jìn)活性聚醚與吸收性聚合物之間的反應(yīng)。
在其它的優(yōu)選的實(shí)施方案中，溶脹的不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物可以直接從可聚合的，不飽和的，含酸的單體采用如WATER-INSOLUBLE WATER-SWELLABLE POLYMER MATERIALS(不溶于水的水可溶脹的聚合物材料)部分所描述的一種水溶液聚合物法制備。這類(lèi)溶脹的吸收性聚合物也可用于制備本發(fā)明的多孔吸收性材料。
當(dāng)制備溶脹的吸收性聚合物后，將該溶脹的吸收性聚合物凍結(jié)；例如采用一種冷凍法。該溶脹的吸收性聚合物的凍結(jié)可以通過(guò)各種凍結(jié)物質(zhì)的技術(shù)和裝置的任何一種來(lái)進(jìn)行。例如，將溶脹的吸收性聚合物帶入或通過(guò)一個(gè)外部冷卻的室中并保存在那兒直到凍結(jié)為止。另外，溶脹的吸收性聚合物可以被環(huán)繞在一種冷卻源如冷卻管或含有冷卻劑，如液氮，干冰，醇溶液，或類(lèi)似物的浴器的周?chē)?，并收集凍結(jié)的漿液。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，溶脹的吸收性聚合物的凍結(jié)通過(guò)在約-10℃以下的溫度下，更優(yōu)選地在約-30℃以下的溫度下冷卻足夠的時(shí)間以便產(chǎn)生凍結(jié)。如果溫度太高或時(shí)間太短，溶脹的吸收性聚合物將不會(huì)完全凍結(jié)。通常，約60％以上的，優(yōu)選地約80％以上的，更優(yōu)選地約95％以上的，最優(yōu)選地所有重量的溶脹的吸收性聚合物被凍結(jié)。
當(dāng)溶脹的吸收性聚合物凍結(jié)后，凍結(jié)的吸收性聚合物里含的部分凍結(jié)水可通過(guò)應(yīng)用一種干燥方法不經(jīng)過(guò)液態(tài)而被除去或干燥，即在將吸收性聚合物保持在冰的熔點(diǎn)之下，冰被轉(zhuǎn)變成氣態(tài)。換句話(huà)說(shuō)，所得到凍結(jié)的吸收性聚合物中的冰升華，水蒸汽被帶走，得到一種基本上無(wú)水的材料。冰的升華一般通過(guò)將凍結(jié)的溶脹的吸收性聚合物放到低壓環(huán)境下而實(shí)現(xiàn)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，為了產(chǎn)生有效的升華速率及將水轉(zhuǎn)為氣態(tài)的速率，將凍結(jié)的吸收性聚合物放到低于一大氣壓的壓力的環(huán)境下，在這種條件下，水直接從固態(tài)升華變成氣態(tài)。提供這種低于一大氣壓的壓力環(huán)境的真空方法是凍干技術(shù)領(lǐng)域中公知的。通常這種低于一大氣壓的壓力是約低于5.0毫米汞柱，優(yōu)選地約低于1毫米汞柱。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，約80％以上，更優(yōu)選約90％以上，最優(yōu)選約97％以上重量百分?jǐn)?shù)含在吸收性聚合物中水或冰被除去。
在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(d)是在保持凍結(jié)的吸收性聚合物的凍結(jié)狀態(tài)時(shí)，將凍結(jié)的溶脹的吸收性聚合物干燥而進(jìn)行。因此，優(yōu)選地凍結(jié)的溶脹的干燥步驟是在冷凍方法中用的相同裝置上進(jìn)行。
必須注意的是，在一些實(shí)施方案中，溶脹的吸收性聚合物可不經(jīng)過(guò)預(yù)凍結(jié)直接放在一種低于一大氣壓的壓力環(huán)境下。由于蒸發(fā)/升華的潛熱，溶脹的吸收性聚合物可自發(fā)地凍結(jié)。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(a)在步驟(d)后進(jìn)行，更準(zhǔn)確地說(shuō)，當(dāng)制備一種具有多孔結(jié)構(gòu)的吸收性聚合物材料后，將第一個(gè)表面改性化合物應(yīng)用在多孔吸收性聚合物材料上，從而該第一個(gè)表面改性化合物鍵合在多孔吸收性聚合物材料的表面上。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該方法還包含步驟(e)將一種第二個(gè)表面改性化合物應(yīng)用在吸收性聚合物的表面的一部分上，從而將該第二個(gè)表面改性化合物鍵合在吸收性聚合物上。第二個(gè)表面改性化合物具有其它的改變吸收性聚合物表面性能的功能。該其它的功能可以是與第一個(gè)表面改性化合物提供的功能相同。這樣，與第一個(gè)表面改性化合物相同的化合物也可以被用作第二個(gè)表面改性化合物。因此，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種上述的聚醚(包括非活性聚醚和活性聚醚)可被用作第二個(gè)表面改性化合物。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，一種前面描述的聚陽(yáng)離子也可被用作第二個(gè)表面改性化合物，從而將該第二個(gè)表面改性化合物通過(guò)靜電相互作用鍵合在吸收性聚合物上。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，第一個(gè)表面改性化合物是一種聚醚及一種聚陽(yáng)離子中的一個(gè)，而第二個(gè)表面改性化合物是該聚醚和聚陽(yáng)離子中的另外一個(gè)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(e)在步驟(b)之前進(jìn)行。更準(zhǔn)確地說(shuō)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)表面改性化合物應(yīng)用到吸收性聚合物上后，再將第二個(gè)表面改性化合物應(yīng)用到吸收性聚合物上。這樣，第二個(gè)表面改性化合物也可以在吸收性聚合物溶脹前鍵合在吸收性聚合物的表面上。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(e)在步驟(b)之后進(jìn)行。更準(zhǔn)確地說(shuō)，首先將水應(yīng)用在一種未溶脹的吸收性聚合上。當(dāng)吸收性聚合物溶脹后，將第二個(gè)表面改性化合物應(yīng)用到溶脹的吸收性聚合物上，從而該第二個(gè)表面改性化合物鍵合在溶脹的吸收性聚合物的表面上。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(e)在步驟(d)之后進(jìn)行。更準(zhǔn)確地說(shuō)，當(dāng)制備一種具有多孔結(jié)構(gòu)的吸收性聚合物材料后，將第二個(gè)表面改性化合物應(yīng)用到多孔吸收性聚合物材料上，從而該第二個(gè)表面改性化合物鍵合在多孔吸收性聚合物的表面上。
在又一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，具有改性表面性能的吸收性材料的制備方法包括下列步驟(A)制備一種多孔吸收性聚合物；以及(B)將一種第一個(gè)表面改性化合物應(yīng)用到多孔吸收性聚合物的表面上，其中該第一個(gè)表面改性化合物具有改變多孔吸收性聚合物表面性質(zhì)的功能。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，制備一種多孔吸收性聚合物的步驟(A)包括下列幾步(1)制成一種反應(yīng)混合物，該混合物包括(i)一種基本上溶于水的不飽和的含有中和的羧基的單體，(ii)一種基本上溶于水的能與單體反應(yīng)產(chǎn)生一種吸收性聚合物材料的內(nèi)交聯(lián)劑；以及(iii)一種基本上溶于水的溶劑，(2)將一種基本不溶于水的發(fā)泡劑分散在反應(yīng)混合物中以在反應(yīng)混合物中形成發(fā)泡劑粒子的分散液，(3)將發(fā)泡劑粒子膨脹以在反應(yīng)混合物中形成一種膨脹結(jié)構(gòu)，以及(4)將單體與內(nèi)交聯(lián)劑反應(yīng)以產(chǎn)生一種多孔的吸收性聚合物。
步驟(1)～(4)的一種優(yōu)選的方法以及另外一種優(yōu)選的方法描述在U.S.application Serial No.08/038,580，屬于Dean V.Phan等人，題目是“Superabsorbent Polymer Foam”，Case No.4838，于1993年3月26日提交，將其公開(kāi)部分引入本發(fā)明作為參考。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，制備多孔吸收性聚合物的步驟(A)包括下列步驟(1)制成一種反應(yīng)混合物，該混合物包括(i)一種含有中和的羧基的基本上溶于水的不飽和的單體，(ii)一種能與單體反應(yīng)以形成一種吸收性聚合物材料的基本上溶于水的內(nèi)交聯(lián)劑；以及(iii)一種基本上溶于水的溶劑，(2)將一種基本上不溶于水的增孔劑(spacing agent)分散在反應(yīng)混合物中以在反應(yīng)混合物中產(chǎn)生增孔劑粒子的分散液，(3)將單體與內(nèi)交聯(lián)劑反應(yīng)產(chǎn)生一種吸收性聚合物，以及(4)將增孔劑粒子的懸浮液從不溶于水的，水可溶脹的聚合物中除去以產(chǎn)生一種多孔的不溶于水的，水可溶脹的聚合物。
本發(fā)明所得到的材料是一種吸收性材料，它與常規(guī)方法得到的吸收性材料相比，在保持基本上相同的吸收能力和液體保留率的同時(shí)，對(duì)液體，尤其是對(duì)尿和血，具有驚人地改進(jìn)的潤(rùn)濕性和分散性。在顯微鏡下觀察，凍干的吸收性材料呈松散的小片狀，絮片狀或板狀。凍干的吸收性材料往往會(huì)以圍繞及限定在纖維的空穴周?chē)谋诘男问匠霈F(xiàn)。宏觀上講，人們認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)的結(jié)果是得到凍干的吸收性材料的海綿狀或多孔結(jié)構(gòu)。同時(shí)應(yīng)注意的是，當(dāng)小孔明顯被板狀的松散的聚合物絮片包圍時(shí)，該片在一定程度上是不連續(xù)的并出現(xiàn)空洞，通常呈現(xiàn)出一種葉狀結(jié)構(gòu)。由吸收性材料制成的吸收性物品根據(jù)本發(fā)明的吸收性材料可以在許多應(yīng)用領(lǐng)域里用于多種目的。例如，吸收性材料可用于填充容器；藥品輸送裝置；傷口清潔儀器；燒傷處理儀器；離子交換柱材料；建筑材料；農(nóng)業(yè)的或園藝的材料如種子板(seed sheets)或能保持水的材料；以及工業(yè)的應(yīng)用如殘?jiān)蛴偷拿撍畡?，防止露水形成的材料，干燥劑，以及濕度控制材料?br> 由于本發(fā)明的吸收性材料的獨(dú)特的吸收性能，它們尤其適合用于吸收性物品，尤其是一次性的吸收性物品中的吸收芯。這里用的術(shù)語(yǔ)“吸收性物品”指吸收并包含身體流出物的物品，更準(zhǔn)確地說(shuō)，指那些放在或靠近穿戴者的身體以吸收并包含從身體排出的多種流出物的物品。另外，“一次性的”吸收性物品是那些使用一次后就被扔掉的物品(即，整個(gè)原始的吸收性物品將不被洗滌或者另外地被回收或重新被用作一種吸收性物品，盡管特定的材料或所有的吸收性物品可以被循環(huán)，被重新使用，或被堆肥)。
通常，一種吸收性物品包括(a)靠近穿戴者身體放置的一種可滲透液體的頂層；(b)遠(yuǎn)離穿戴者的身體而靠近穿戴者的衣服的一種不可滲透液體的底層；以及(c)位于頂層與底層之間的一種吸收芯。吸收芯至少含有一種上述的吸收性材料。優(yōu)選地，吸收芯子還包含一種固定在吸收材料上的襯底織物。另外，吸收芯還包含一種包裹吸收性材料的包封織物。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，吸收芯里的吸收性材料的定量為約60g/m2～1500g/m2，更優(yōu)選地為約100g/m2～1000g/m2，最優(yōu)選地為約150g/m2～500g/m2的吸收性材料。
在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，吸收芯還可包含纖維或疏松的紙漿(含纖維的或纖維材料)，更準(zhǔn)確地說(shuō)，非吸收性凝膠纖維。這類(lèi)纖維材料可被用作吸收芯里的增強(qiáng)部分，改進(jìn)芯子的液體輸送，以及作為吸收性聚合物的共吸收劑。優(yōu)選地，吸收芯包括約20％～90％重量的吸收性材料以及約80％～10％重量的這類(lèi)分布在吸收性材料內(nèi)的非吸收性凝膠纖維。
任何一種適用于常規(guī)的吸收性物品中的纖維材料可被用在本發(fā)明的吸收芯里。這類(lèi)纖維材料的實(shí)例包括纖維素纖維，改性的纖維素纖維，人造纖維，聚丙烯，以及聚酯纖維如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(DACRON)，親水性的尼龍(HYDROFIL)，以及類(lèi)似物。本發(fā)明中用的其它纖維材料的例子，除一些已經(jīng)討論的外，是親水化的疏水性的纖維，如表面活性劑處理的或硅石處理的熱塑性纖維，其來(lái)源于，例如聚烯烴類(lèi)如聚乙烯或聚丙烯，聚丙烯酸類(lèi)，聚酰胺類(lèi)，聚苯乙烯類(lèi)，聚氨酯類(lèi)及類(lèi)似物。事實(shí)上，本身吸收性并不好，并因此不給織物提供充分的適用于常規(guī)的吸收性結(jié)構(gòu)中的吸收能力的親水化的疏水性纖維，由于其良好的毛細(xì)性能而適合用在吸收芯里。這是因?yàn)樵诒景l(fā)明的吸收芯里，由于吸收芯的高速的液體吸收以及無(wú)凝膠阻塞性，使得纖維的毛細(xì)傾向，如果不是更重要，至少與纖維材料本身的吸收能力同樣重要。合成纖維通常被優(yōu)選用作本發(fā)明的吸收芯的纖維組分。最優(yōu)選的是聚烯烴纖維，優(yōu)選為聚乙烯纖維。
可以用在本發(fā)明的特定的吸收芯中的其它的纖維素纖維是被化學(xué)加強(qiáng)的纖維素纖維。優(yōu)選的化學(xué)加強(qiáng)的纖維素纖維是可以通過(guò)用一種交聯(lián)劑對(duì)纖維素纖維內(nèi)交聯(lián)而產(chǎn)生的加強(qiáng)的，扭曲的，螺旋的纖維素纖維。用作本發(fā)明的親水性的纖維材料的合適的加強(qiáng)的，扭曲的，螺旋的纖維素纖維詳細(xì)描述在1989年12月19日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,888,093(Dean等人)；1989年12月26日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,889,595(Herron等人)；1989年12月26日頒發(fā)的美國(guó)專(zhuān)利4,889,596(Schoggen等人)；1989年12月26日頒布美國(guó)專(zhuān)利4,889,597(Bourbon等人)；以及1990年2月6日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,898,647(Moore等人)中，將所有這些專(zhuān)利引入本發(fā)明作為參考。
一次性吸收性物品的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例是尿布。這里用的術(shù)語(yǔ)“尿布”是指一種由嬰兒和失禁的人穿在身體下部的衣物。一種含有吸收芯的尿布的優(yōu)選的尿布結(jié)構(gòu)在1975年1月14日頒布的美國(guó)專(zhuān)利3,860,003(Buell)中作了一般地描述，引入本發(fā)明作為參考。本發(fā)明的一次性尿布的其它優(yōu)選的結(jié)構(gòu)也在1989年2月28日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,808,178(Aziz等人)；1987年9月22日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,695,278(Lawson)；1989年3月28日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,816,025(Forman)；以及1992年29日頒布的美國(guó)專(zhuān)利5,151,092(Buell等人)中，將所有這些專(zhuān)利引入本發(fā)明作為參考。
一次性吸收性物品的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例是經(jīng)期用品。優(yōu)選的經(jīng)期用品包括一種成型膜多孔的頂層如公開(kāi)于1981年8月25日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,285,343(McNair)；1986年8月26日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,608,047(Mattingly)；以及1987年8月18日頒布的美國(guó)專(zhuān)利4,687,478(Van Tilburg)，將所有這些專(zhuān)利引入本發(fā)明作為參考。
優(yōu)選的經(jīng)期用品可以包括護(hù)翼，側(cè)翼以及其它結(jié)構(gòu)或成分，如公開(kāi)在共同待批的，同時(shí)轉(zhuǎn)讓的U.S.application serial No.984,071，屬于YasukoMorita，題目是“Absorbent Article Having Elasticized Side Flaps”，代理人Docket No.JA-09RM，于1992年11月30日提交，引入本發(fā)明作為參考。
但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明也可用于其它的市場(chǎng)上叫做其它名稱(chēng)的吸收性物品中，如失禁褲，成人失禁用品，訓(xùn)練褲，尿布襯墊，面巾，紙巾，以及類(lèi)似物。人造血的制備為了制備本發(fā)明測(cè)試方法中用的特殊的人造血，將3g胃粘蛋白(Gastricmucin)溶于460ml PH值為7.2的磷酸鹽緩沖溶液中。當(dāng)把所得的溶液在50～80℃加熱約2.5小時(shí)后，將2.0ml8％的乳酸應(yīng)用到該溶液中。將所得的溶液與等體積的，新鮮，無(wú)菌的脫纖的綿羊血混和，結(jié)果，所得到的混合物作為測(cè)試方法中所用的血。測(cè)試方法A.接觸角的測(cè)量使一種吸收性材料吸收一定量的(約5～8％)水，然后將它放在水平的支承板上，在5～20kg/cm2下壓縮形成一種包括壓縮的吸收性材料的板。當(dāng)把一滴血滴在板的表面上時(shí)，用裝有一臺(tái)照相機(jī)的接觸角測(cè)量?jī)x(型號(hào)CA-A，從Kyowa Kaimen Kagaku Co.，Ltd，東京可買(mǎi)到)同時(shí)測(cè)量由血液滴與板的表面所定義的接觸角。測(cè)量是在約23℃(73°F)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行。B.比表面積的測(cè)量當(dāng)吸收性材料在50℃用一種真空爐完全干燥24～40小時(shí)后，采用Brunauer-Emmet-Teller(BET)氣體吸收法測(cè)量比表面積。該方法包括在液氮溫度下在一種已知重量的吸收性材料樣品上吸收一種單層氣體(氪)。然后提高樣品的溫度將所吸收的氪解吸(熱解吸作用)，用一種輸出端連接在一種積分記錄儀上的熱導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)量。這樣可以知道所解吸的氪的峰面積。用于這些測(cè)量的特殊的設(shè)備是從Nippon Bel K.K.買(mǎi)的Belsorp 36。稱(chēng)取0.5-1.5克±0.005克的吸收性材料樣品，放入儀器的樣品管中。然后將含有樣品的管放進(jìn)儀器的氣流中。樣品用一種30毫升/分鐘的氦氣流除氣以便從樣品中除去除氦氣外的其它氣體，通常至少4小時(shí)。除氣后，氣流換到一種特殊的氪-氦氣體混合物。將樣品管浸在液氮中，使其達(dá)到平衡，這樣產(chǎn)生一種吸收曲線。然后通過(guò)移去液氮并將樣品管浸在熱自來(lái)水中將所吸收的氪解吸。所吸收的氪產(chǎn)生一種解吸曲線和一個(gè)峰值。從BET圖可得到比表面積。C.堆積密度測(cè)量當(dāng)吸收性材料在50℃用一個(gè)真空爐完全干燥24小時(shí)后，將樣品填充在10ml量筒中。在填充過(guò)程中，將量筒放在桌上，并不經(jīng)過(guò)輕敲。測(cè)量所填充的樣品的重量，將所測(cè)量的樣品的重量除以樣品的體積(10ml)，得到堆積密度。D.吸收時(shí)間的測(cè)量將0.25克吸收性材料放入一個(gè)陪替氏培養(yǎng)器(Petridish)中，將5ml人造血加到吸收性材料上。將混合物用一個(gè)刮勺攪拌以保持吸收性材料與人造血的接觸。將液體消失所需的時(shí)間記錄為吸收時(shí)間。前體粒子實(shí)施例制備一種包括40克部分中和的丙烯酸(其中75mol％(摩爾百分?jǐn)?shù))部分被苛性鈉中和)，0.037克N，N′-亞甲基-二-丙烯酰胺，以及60克水的含水的單體溶液。將含水單體溶液裝進(jìn)反應(yīng)器中，然后用氮?dú)馇逑匆员銖姆磻?yīng)系統(tǒng)中去除截留的空氣。然后，將混合物攪拌，并加熱到約45℃，將在1克水中的0.23克2，2′-偶氮-二-(2-脒基丙烷)-二鹽酸化物作為聚合反應(yīng)引發(fā)劑加入到該反應(yīng)混合物中。在加入聚合反應(yīng)引發(fā)劑后約15分鐘開(kāi)始聚合反應(yīng)。隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，含水的單體溶液產(chǎn)生一種柔軟的含水的凝膠。將反應(yīng)系統(tǒng)的內(nèi)部溫度保持在80～90℃幾小時(shí)以進(jìn)一步完成聚合反應(yīng)。這樣產(chǎn)生了一種溶脹的凝膠聚合物。該溶脹的凝膠聚合物本身用在后面的實(shí)施例中。
將這樣得到的所生成的溶脹的凝膠聚合物鋪在一塊標(biāo)準(zhǔn)的#50尺寸的金屬板上，在150℃用熱空氣干燥。將干燥的粒子用一個(gè)錘式破碎機(jī)粉碎，用一種標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)篩分以獲得通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的#20篩的粒子。結(jié)果得到了吸收性聚合物的干的白色的前體粒子。實(shí)施例1將根據(jù)前體粒子實(shí)施例制備的100克前體粒子放入一種5夸脫的立式的廚房式混合器中。前體粒子有這樣的一種尺寸，使得前體粒子可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)而留在標(biāo)準(zhǔn)的#100篩(150微米)上。制備一種包括2g的含有溴端基的活性聚乙二醇(分子量680)的溶液，聚乙二醇溶解于20克六甲基磷酸三酰胺(HMPT)。將該溶液用一種噴霧器(型號(hào)24-182-04，從Iuchi Seieido Co.，Ltd，Osaka，日本買(mǎi)到)噴灑在整個(gè)前體粒子上。將溶液噴灑在前體粒子上，同時(shí)混合器在低速下攪拌約4分鐘的時(shí)間，即直到幾乎所有的前體粒子的表面被溶液覆蓋。當(dāng)噴灑完成后，將濕的前體粒子的混合物在最高速度設(shè)定下混和2-5分鐘。混和后，將濕的前體粒子的混合物的溫度保持在約150℃，使得活性聚醚有效地化學(xué)鍵合在粒狀的吸收性聚合物上。將所得到的吸收性聚合物用200克的甲醇洗滌，然后將它鋪在一塊標(biāo)準(zhǔn)的#50尺寸的金屬板上，并在80℃下用熱空氣干燥。將干燥的粒子用一個(gè)錘式破碎機(jī)粉碎，并用一種標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)篩分以得到通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的#20篩的粒子。結(jié)果，得到了干的白色的吸收性聚合物的粒子。血在吸收性材料上的接觸角小于約10度。即使用甲醇洗滌后，接觸角仍沒(méi)有顯著受到影響。吸收時(shí)間是約85秒。實(shí)施例2制備包括2克非活性聚乙二醇(分子量600)，1克聚烯丙胺和100克甲醇的溶液。將該溶液應(yīng)用到100克根據(jù)前體粒子實(shí)施例制備的前體粒子上。前體粒子具有這樣的一種粒子尺寸以至于前體粒子通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)而留在標(biāo)準(zhǔn)的#100篩(150微米)上。將混合物用一個(gè)攪拌勺完全混合直到所有的前體粒子被上述溶液潤(rùn)濕。當(dāng)所得到的混合物中含的甲醇通過(guò)一種旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器蒸發(fā)后，將所得到的產(chǎn)物在40℃下真空干燥以得到吸收性材料。將干燥的吸收性材料用一種錘式破裂機(jī)粉碎，用標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)篩分以得到通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的#20篩的粒子。結(jié)果，得到了干的白色的吸收性材料的粒子。血在吸收性材料表面的接觸角小于約10度。吸收時(shí)間約60秒。
當(dāng)與尿接觸時(shí)，所得到的吸收性材料的粒子自發(fā)互連以產(chǎn)生一種具有改進(jìn)的濕完整性的宏結(jié)構(gòu)。實(shí)施例3制備一種包括2克的活性聚醚和100克甲醇的溶液。該活性聚醚是一種用環(huán)氧乙烷以在活性氫位置上得到約15個(gè)乙氧基化的重復(fù)單元(TEPA-E15)的低分子量(約189)的聚乙烯亞胺的產(chǎn)物。將溶液應(yīng)用到100克根據(jù)前體粒子實(shí)施例制備的100克前體粒子上。前體粒子具有這樣的一種尺寸以至于前體粒子可通過(guò)一種標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)而留在一種標(biāo)準(zhǔn)的#100篩(150微米)上。將混合物用一個(gè)攪拌勺完全混合直到所有的前體粒子被上述溶液浸濕。當(dāng)所得的混合物中含的甲醇用一個(gè)旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器蒸發(fā)后，將所得到的產(chǎn)品在40℃真空干燥以得到吸收性材料。將干燥的吸收性材料用一種破碎機(jī)粉碎后，用一種標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)過(guò)篩以得到通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的#20篩的粒子。結(jié)果，得到了干的白色的吸收性材料的粒子。血在吸收性材料上的接觸角約小于10度。吸收時(shí)間是約80秒。實(shí)施例4制備一種包括2克聚乙二醇(分子量600)，3.3克Kymene Plus(30％樹(shù)脂活性)以及1,500克蒸餾水的溶液。對(duì)于100份重量的吸收性聚合物的前體粒子，聚乙二醇為2份重量，Kymene Plus為1份重量。將溶液應(yīng)用到根據(jù)前體粒子實(shí)施例制備的前體粒子上。前體粒子具有這樣的一種尺寸以至于前體粒子能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的#20篩(850微米)而留在標(biāo)準(zhǔn)#100篩(150微米)上。將混合物用一個(gè)攪拌勺完全混合，直到所有的前體粒子與上述溶液接觸。當(dāng)與溶液接觸時(shí)，吸收性聚合物通過(guò)吸收溶液中含的水而開(kāi)始溶脹?；旌蠝囟仁羌s2℃。然后將所得到的溶脹的吸收性聚合物用一種凍干儀(從TOKYORIKAKIKAI CO.，LTD.，東京買(mǎi)到)凍干。將溶脹的吸收性聚合物放入不銹鋼盤(pán)中，然后將這些不銹鋼盤(pán)放入有效的冷卻溫度約20℃下的冷凍器中。然后將凍結(jié)的吸收性聚合物放進(jìn)凍干儀中，在真空度約0.05毫米汞柱下通過(guò)升華將水去除。將干燥的吸收性材料用一種錘式破碎機(jī)粉碎后，用一種標(biāo)準(zhǔn)#20篩(850微米)篩分以得到通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)#20篩的粒子。結(jié)果，得到了干的白色的吸收性材料的粒子。血在所得到的吸收性聚合物材料上的接觸角約小于10度。所得到的吸收性材料的吸收時(shí)間約6秒。所得到的吸收性材料的比表面積是1200cm2/g。所得到的吸收性材料的堆積密度是約0.1克/立方厘米。實(shí)施例5制備一種包括2克的聚乙二醇(分子量600)，3.3克Kymene(30％樹(shù)脂活化)以及1,200克蒸餾水的含水溶液。對(duì)于100份重量的吸收性聚合物，聚乙二醇是2份重量以及Kymene Plus為1份重量。將溶液噴灑到根據(jù)前體粒子實(shí)施例制備的干燥前的溶脹的凝膠聚合物上，并一起混合。然后采用凍干儀器將所得到的混合物凍干。將吸收性聚合物的混合物放入不銹鋼盤(pán)中，然后將這些盤(pán)放入冷凍器中在有效的冷卻溫度約-20℃下。然后將凍干的吸收性聚合物放進(jìn)凍干儀中，在真空度約0.05毫米汞柱下升華將水除去。將干燥的吸收性材料用一種錘式破碎機(jī)粉碎，用一種標(biāo)準(zhǔn)#20篩(850微米)篩分以得到通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)#20篩的粒子。結(jié)果，得到了干的白色的吸收性材料的粒子。血在所得到的吸收性材料上的接觸角約小于10度。所得到的吸收性材料的吸收時(shí)間約10秒。所得到的吸收性材料的比表面積約為1500cm2/g。所得到的吸收性材料的堆積密度約為0.1克/立方厘米。實(shí)施例6制備一種包括2克活性聚醚(TEPA-E15)和1000克蒸餾水的含水溶液。對(duì)于100份重量的吸收性聚合物，活性聚醚為2份重量。將溶液噴涂到100克根據(jù)前體粒子實(shí)施例制備的前體粒子上，并且一起混合。前體粒子從溶液中吸水并開(kāi)始溶脹。然后采用凍干儀將所得到的溶脹的混合物凍干。將吸收性聚合物的混合物放入不銹鋼盤(pán)中，然后將這些盤(pán)放在冷凍器中，在有效的冷卻溫度約-20℃下約5小時(shí)。然后將凍結(jié)的吸收性聚合物放入凍干儀中，在真空度為約0.05毫米汞柱下升華基本上除去所有的水。將干燥的吸收性材料用一種錘式破碎機(jī)粉碎，用一種標(biāo)準(zhǔn)#20篩(850微米)篩分以得到通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)#20的篩的粒子。結(jié)果得到干燥白色的吸收性材料的粒子。血在所得到的吸收性材料上的接觸角約小于10度。所得的吸收性材料的吸收時(shí)間約為11秒。所得到的吸收性材料的比表面積約為1500cm2/g。所得到的吸收性材料的堆積密度約0.1克/立方厘米。實(shí)施例7將1,500克蒸餾水應(yīng)用到100克根據(jù)前體實(shí)施例制備的100克前體粒子上。前體粒子具有這樣的一種粒子尺寸以至于前體粒子通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)#20篩(850微米)而留在標(biāo)準(zhǔn)#100篩(150微米)上。將混合物用一個(gè)攪拌勺完全混合直到所有的前體粒子與上述溶液接觸。當(dāng)與溶液接觸時(shí)，吸收性聚合物通過(guò)吸收溶液中含的水而開(kāi)始溶脹。混合溫度約為2℃。然后采用凍干儀(從TOKYORIKAKIKAI CO.，LTD.，東京買(mǎi)到)將所得到的溶脹的吸收性聚合物凍干。然后將溶脹的吸收性聚合物放入不銹鋼盤(pán)中，然后將這些盤(pán)放入冷凍器中在有效的冷卻溫度約-20℃下約5小時(shí)。然后將凍結(jié)的吸收性聚合物放進(jìn)凍干儀中，在真空度為約0.05毫米汞柱下升華基本除去所有的水。結(jié)果，得到了干的白色的吸收性材料粒子。
將100克干燥的吸收性聚合物放進(jìn)一個(gè)2升的燒瓶中。制備一種包括2克聚乙二醇(分子量為600)，1克聚烯丙胺以及500克甲醇的溶液。將溶液放入燒瓶中。將混合物用一個(gè)攪拌勺完全混和，直到所有的吸收性聚合物粒子被上述溶液浸濕。當(dāng)所得到的混合物中的甲醇用一個(gè)旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器蒸發(fā)后，將所得到的產(chǎn)物在40℃真空干燥以得到吸收性材料。將干燥的吸收性材料用錘式破碎機(jī)粉碎，用一種標(biāo)準(zhǔn)#20篩(850微米)篩分以獲得通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)#20篩的粒子。結(jié)果，得到了干的白色的吸收材料粒子。血在多孔吸收性材料上的接觸角約小于10度。吸收時(shí)間是約6秒。所得到的吸收性材料的比表面積約為1200cm2/g。所得到的吸收性材料的堆積密度約為0.1克/立方厘米。
權(quán)利要求
1.一種具有改性表面性能的吸收性材料，其特征在于它包括一種不溶于水的，水可溶脹的聚合物；以及一種化學(xué)地鍵合在上述的不溶于水的，水可溶脹的聚合物上的活性的親水性化合物；其中，血在上述的吸收性材料表面的接觸角為0～40度。
2.權(quán)利要求1的吸收性材料，其特征在于上述的活性親水性化合物從下列化合物中選擇一種供正電荷的化合物，優(yōu)選地含有許多正電荷的基團(tuán)，一種至少含有一個(gè)官能團(tuán)的非離子型親水性化合物，優(yōu)選地是一種聚醚；以及其組合物。
3.權(quán)利要求2的吸收性材料，其特征在于上述的活性聚醚包括一個(gè)骨架和鍵合在該骨架上的活性官能端基，該骨架從下列化合物中選擇一種聚乙二醇，一種聚丙二醇以及一種聚(氧乙烯-氧丙烯)共聚物，以及該活性官能端基從下列基團(tuán)中選擇一種環(huán)氧基，一種氨基，以及一種鹵素基團(tuán)。
4.一種具有改性表面性能的吸收性材料，其特征在于它包括一種不溶于水的，水可溶脹的聚合物；一種鍵合在該不溶于水的，水可溶脹的聚合物上的供正電荷的化合物，該供正電荷的化合物優(yōu)選地含有一種具有許多正電荷基團(tuán)的聚陽(yáng)離子；以及一種鍵合在上述的不溶于水的，水可溶脹的聚合物上的非離子型親水性化合物，該非離子型親水性化合物優(yōu)選地是一種非活性聚醚。
5.權(quán)利要求4的吸收性材料，其特征在于血在該吸收性材料上的接觸角是0-40度。
6.權(quán)利要求4-5中任一項(xiàng)的吸收性材料，其特征在于上述的聚陽(yáng)離子從下列化合物中選擇(1)含有伯胺基的聚合物；(2)含有仲胺基的聚合物；(3)含有叔胺基的聚合物；以及(4)含有季銨基的聚合物。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的吸收性材料，其特征在于上述的不溶于水的，水可溶脹的聚合物是一種交聯(lián)的聚電解質(zhì)，該交聯(lián)的聚電解質(zhì)優(yōu)選地選自交聯(lián)的聚丙烯酸鈉，交聯(lián)的聚甲基丙烯酸鈉，交聯(lián)的聚丙烯酸鉀，交聯(lián)的聚甲基丙烯酸鉀，交聯(lián)的淀粉接枝的聚丙烯酸鹽，交聯(lián)的淀粉接枝的聚甲基丙烯酸鹽，交聯(lián)的聚乙烯醇接枝的聚丙烯酸鹽，交聯(lián)的聚乙烯醇接枝的聚甲基丙烯酸鹽，交聯(lián)的羧甲基纖維素，交聯(lián)的纖維素接枝的聚丙烯酸鹽，以及交聯(lián)的纖維素接枝的甲基丙烯酸鹽。
8.一種吸收性物品包括(a)一種可滲透液體的頂層；(b)一種不可滲透液體的底層；以及(c)一種位于該頂層和該底層之間的吸收芯，其特征在于該吸收芯至少包括一種權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的多孔吸收性材料。
9.一種具有改性的表面性能的吸收性材料的制備方法，其特征在于它包括下列步驟(A)將一定量的一種活性的親水性化合物，優(yōu)選地一種活性聚醚，應(yīng)用到一種不溶于水的，水可溶脹的聚合物上；以及(B)將上述的活性的親水性化合物與上述的不溶于水的，水可溶脹的聚合物反應(yīng)以保證血在該吸收性材料表面的接觸角為0-40度。
全文摘要
一種包括一種不溶于水的，水可溶脹的吸收性聚合物的吸收性材料。該吸收性材料包括一種化學(xué)地鍵合在該吸收性聚合物上的活性聚醚，從而血在吸收性材料表面的接觸角達(dá)到約0-40度。由于與液體潤(rùn)濕性的提高，該吸收性材料能提供更高的與液體，尤其與血的吸收性能。
文檔編號(hào)A61F5/44GK1141005SQ95191629
公開(kāi)日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1995年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月17日
發(fā)明者王林, 埃博拉希姆·雷澤, 林由美子 申請(qǐng)人:普羅克特和甘保爾公司