[发明专利]具有在一个维度上收缩而在另一维度上膨胀的材料的产品

说明书

一种一次性吸收产品包括双网络聚合物元件，所述双网络聚合物元件包括交联的、共价键合的聚合物和可逆的、部分离子键合的聚合物，其中所述元件的水分含量小于或等于所述元件的总重量的15％，其中所述元件包括潜在回缩力，并且其中所述元件被构造成在所述元件暴露于水性液体时释放所述回缩力以实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。制造一次性吸收产品包括产生双网络水凝胶；通过力使所述双网络水凝胶伸长并且在仍然伸长的同时使所述双网络水凝胶脱水，其中伸长和脱水在所述元件中捕获潜在回缩力；以及将所述元件定位在一次性吸收产品中，使得在所述元件暴露于水性液体时实现所述一次性吸收产品的尺寸变化。

背景技术

本公开整体涉及使用吸收性的可收缩材料的一次性吸收产品。具体地讲，本公开涉及在吸收诸如水或体液的液体时在一个维度上收缩而在另一个维度上膨胀的材料。

需要可能解决与现有产品相关的许多未满足的消费者需求的响应型材料。这些响应型材料的新应用也可以刺激当前类别以外的新兴产品的探索和开发。

相关材料可以包括水可收缩纤维；然而，它们不是水凝胶，它们不会收缩到相同的大小，并且它们不具有弹性性质。以前生产响应型材料的尝试包括诸如授予Genba等人的美国专利号4,942,089中涉及收缩纤维、吸水可收缩纱线和其他类似材料所述的那些材料。例如通过在特定条件下对羧基改性的聚乙烯醇进行纺丝、拉延和热处理，获得几乎不溶于水的并且能够在20℃的水中在不超过10秒内收缩不少于30％的收缩纤维。已提出将由这种纤维制成的纱线与通过将包含这种收缩纤维的纱线并入可在吸水时收缩的非织造织物中而制成的非织造织物相结合，以用于将一次性尿布的边缘部分紧密地配合到大腿上。

贴合身型一直是个人护理产品所面临的长期挑战，包括尿布、纸尿裤、青年裤、女性护垫、卫生棉条、失禁护垫和成人服装。贴身问题主要分为四类：1)当前产品并不适合所有体型，并且尺寸不利于成长；2)在动态移动、位置变化和高难度身体位置期间，当前产品在某些身体区域中不完全接触或没有足够的接触压力；3)当前产品在动态移动(例如，在移动期间向下偏移)或某些身体形态下(例如，穿着者的腹部较大时在前部向下滑动)不会停留在原位；以及4)当前产品在被污染后无法保持其最初形状(例如，在小载荷下快速隆起、正面下垂、裆部区域成束/扭曲/下垂)。

另外，对于这种个人护理产品，液体管理也是一项长期的挑战。例如，设计挑战之一是确保尿布中有足够的有效桶容积来保持和容纳液体，直到液体被吸收，并且没有任何渗漏。本公开描述了一种创新的方法，以创建可控制的动态表面形貌以进行有效的流体管理。

尽管常规水凝胶能够吸收流体，但是它们在水合状态下通常是柔软且脆弱的，在干燥或脱水状态下是脆且硬的。常规水凝胶具有不良的机械性能，拉伸性和抗缺口性差。

另外，授予Sun等人的美国专利申请公开号2015/038613描述了一种水凝胶组合物，但是没有公开在应力下使这种组合物干燥/脱水。授予Muratoglu等人的PCT专利申请公开号WO06132661描述了在使用压缩力使水凝胶“变形”之后通过使水凝胶脱水而变得“更坚韧”的水凝胶。

因此，需要能够生产具有本文所述属性的一次性吸收产品。

发明内容

现有产品的未满足的需求包括适形性、舒适性以及减少渗漏。本文公开了一种新型的不同形式的响应型材料，其可以在与水性介质和体液接触以形成水凝胶材料时同时地在一个维度上收缩而在一个或多个其他维度上膨胀。该材料对水和其他含水液体也具有显著的吸收能力。该材料是柔韧的。

最近开发了一类新型水凝胶—双网络水凝胶，该双网络水凝胶具有非常有趣的机械性能，诸如高弹性、韧性和水合状态下的抗缺口性。这些材料可以用来解决许多不同领域的未满足的需求。