用于一次性卫生产品的超强吸收材料的进步使得产品能在保证吸液量和良好防渗漏同时设计的非常薄。但仍然存在缺陷,由于表面交联问题会使吸收材料在外部压力的作用下破坏,影响吸液和渗透。
宝洁公司的最新技术进展解决了这一缺陷。通过在吸收材料颗粒的外围施加网状结构的弹性材料涂层。容许颗粒膨胀,用来支撑颗粒的变形和载荷下的破坏。可延伸的弹性涂层防止了凝胶聚合物颗粒周围应力而引起的破坏。结构中的孔洞会在潮湿状态下增加,使吸夜量和渗透性得以改菩。超吸收颗粒放置的下层材料也能提高渗透性,达到使用时的快速渗透和吸收。
这种涂覆弹性材料的超吸收颗粒,其外部由芯层包裹材料覆盖,例如带有一层粘合剂SMS非织造布以及其他一些适用的材料。
该弹性体可以被各种不同的包覆材料所包覆,包括热熔粘合、熔喷非织造材料或开孔泡沫材料。包覆材料可以是天然橡胶、合成橡胶,热塑性塑料弹性体(在35℃时具有弹性)。首选的弹性聚合体材料要有一个玻璃化温度或者是在固化之前弹性聚合体材料要低于38℃。弹性包覆材料薄膜的成型可以有多种方式,如溶解分散于溶剂,然后喷洒或是热熔方法。它在干燥状态下的粘性不是很理想,但在潮湿状态下粘性却很好。弹性层或包覆材料的其它优良性能还包括应变强化、应变结晶、亲水性、自交联合,以及与水膨胀聚合体发生反应。
围绕着超吸水粒子,涂有一层或多层的纤维状的多孔网。涂层量是粒子的60-90%,厚度大约是2-15微米。最好的超吸收粒子具有高的吸收容量,大约在50-100倍。首选的方法是将弹性水溶乳胶分散液涂在粒子周围,超吸收粒子变得湿润,导致膨胀,然后再干燥收缩。当超吸收粒子被干燥、收缩时,涂料保持原来预湿状态时的表面积。涂层后的超吸收粒子的外表面积比原来大很多,涂层很容易的在溶胀时延伸。干燥的和褶皱的弹性涂层,在吸收产品湿润时,可以延展超吸收粒子膨胀,并且没有受到应力应变。
超吸收材料的形式可以是凝胶体、薄片、粒子、纤维、凝聚微粒、大块的颗粒和其它的一些形式。首选的有亲水的、轻微的交联、以及阳离子或者带有一定酸性的阴离子集团,例如羧酸或羧酸盐。最优的超吸收物质是细网状交联丙烯酸脂/丙烯酸聚合体、部分压制的丙烯酸、以及淀粉衍生物。其它适合的聚合体还包括多糖聚合物,例如羧甲基淀粉和羧甲基纤维素,以及如聚(天门冬氨酸)的聚(氨基酸)基聚合物。自由流动粒子的大小应该在100-800微米的范围内,但是很多在200-500微米窄范围内的粒子也可以使用。
在涂料中使用的弹性聚合体是可以在聚合体网络中形成共价交联,使得它具有热固性。交联试剂也能在高温时固化形成交联。与超吸收聚合物的反应可以通过使用羧酸盐弹性聚合物,它可以随意的接枝或用羟基和羧酸盐来改良。像这样的聚合物包括共聚物、嵌段乙烯共聚物、乙烯化合物、多单体,以及聚氨酯、聚醚、聚二甲基硅氧烷和蛋白质。
有机的或无机的纳米微粒大小在2-750nm的范围内,可以使用、生产。这些粒子能够0.001-1O%的水平添加。首选的是无机的纳米微粒,例如锂、镁、硅酸盐。纳米尺度的乳胶微粒或纳米乳胶也可以与尺度小于750nm的微粒合并。