CN1129395A - 由可膨胀性吸收材料制成的用于吸收水性体液的带裂隙吸收部件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及使用在用这些液体湿透之前都保持相对薄的吸收材料形成的吸收部件中使用带有裂隙的区域。合适的材料包括当前优选的各种聚合物泡沫材料。本发明公开了带有裂隙区的单层和多层吸收部件，以及使用预先形成的杯状裂隙以增强初始液体的摄取。这些裂隙区结合平面膨胀特性使得该吸收部件能够对各种液体负载条件产生动态反应以产生有用的结构特征。这些裂隙区，结合吸收部件在吸收部件平面内的至少一个方向上的膨胀势，能引起该裂隙区从该吸收部件的平面向外隆起和/或变形，从而使得该裂隙表面互相之间成角度和/或平移移位。这样可以更加充分地将裂隙表面暴露于引入的液体以改善摄取能力。使用预先形成的杯状裂隙可使吸收部件能够更快地摄取和吸收水性体液，并且特别适用于容纳和脱出那些湿的或稀便类物质以及较高粘度的液体和/或那些具有较高浓度的特殊物质如血液、月经、或创伤体液的水分。

Description

由可膨胀性吸收材料制成的 用于吸收水性体液的 带裂隙吸收部件

本申请涉及柔韧的、带微孔的吸收性材料，该材料具有液体吸收和保留特性，尤其适合于吸收水性体液，如尿液、血液、月经、创伤性液体等。本申请尤其涉及在由吸收性开孔的聚合物泡沫材料形成的吸收部件中使用带有裂隙的区域，当吸收性泡沫材料吸收了这些水性体液时，这种材料有可能在该吸收部件的平面内在至少一个方向上膨胀。

开发具有高度吸收性的材料以用于一次性尿布、成人尿失禁用尿垫和三角裤、经期用品如卫生巾、一次性医用品如绷带和敷料，在商业上有很大的利润，这类产品的理想特征是其厚度要薄。例如，薄的尿布穿起来不壅肿，在衣服内较合身，而且不会引起注意。薄的产品包装时也较易压缩，便于消费者携带和储存。在包装上的压缩也使得生产厂家和分销商降低了分销成本，包括减少了存储中每件吸收性产品所需的货架空间。

是否能够提供较薄的吸收性产品如尿布一直是取决于开发相对薄的吸收性芯件或构件的能力，这种芯件或构件能够摄取和储存大量排出的体液，特别是尿液。在这方面，使用经常被称作是“水凝胶”、“超吸收剂”或“水胶体”材料的某些特定吸收性聚合物向来尤为重要。参见，例如，美国专利3,699,103(Harper等人)，1972年6月13日公开，和美国专利3,770,731(Harmon)，1972年6月20日公开，在这些专利中公开了将这种特定吸收性聚合物用于吸收性产品。的确，在这种利用了特定吸收性聚合物吸收大量排出体液的较薄吸收芯件开发之后，特别是当与纤维基材结合使用时，才产生了较薄型的尿布。参见，例如，1987年6月16日公开的美国专利4,673,402(Weisman等)和1990年6月19日公开的美国专利4,9 35,022(Lash等人)，该专利公开了包括一种纤维基材和特定吸收性聚合物的双层芯结构，适用于加工成压缩的、非壅肿薄型尿布。

这些特定吸收性聚合物具有保留大量水性体液如尿液的能力。有代表性的这些特定吸收性聚合物是轻度交联的聚丙烯酸酯。象许多其他的吸收性聚合物，这些轻度交联的聚丙烯酸酯含有连接到聚合物主链上的大量阴离子(带电荷)羧基。由于渗透压的作用，正是这些带电荷的羧基使得该聚合物能够吸收水性体液。

除了渗透压之外，基于毛细力所产生的吸收性在许多吸收性产品(包括尿布)中也是很重要的。毛吸力在各种日常现象中是显而易见的，例如，纸巾可以吸收溢出的液体。毛细吸收体可以在液体摄取和毛细吸收速度(wicking)方面提供良好的性能，即能够将水性液体从开始接触点移走。的确，上述的双层芯吸收结构使用了纤维基材作为基本的毛细输送载体，以输送开始摄取的水性体液至整个吸收芯，以便被该芯的各区或层内的特定吸收性聚合物所吸收和保留。

其他能够提供毛细液体输送能力的吸收性材料是开孔聚合物泡沫。如果恰当制备，开孔式聚合物泡沫能够提供用于高效吸收性芯所需的毛细液体摄取、输送和储存特性，以用于吸收性产品，如尿布。含有这些泡沫的吸收性产品具有理想的整体吸湿性(wetintegrity)，在整个穿戴期间感觉舒适，并且在使用过程中不会变形。另外，含有这些泡沫结构的吸收性产品易于大规模生产。例如，吸收性尿布芯可以从连续的泡沫条上简单地切下，并且可以被设计成比含有特定聚合物的充气纤维吸收芯具有更大的完整性和统一性。这些泡沫也可以被制成任何所需的形状，或甚至制成整体尿布。

文献和商业实践中随处可见关于为不同目的而吸收不同液体的各种类型聚合物泡沫的描述。的确，以往已经介绍了利用某些类型的聚合物泡沫材料作为吸收性产品如尿布和经期用品的成份。参见，例如，1977年6月14日公开的美国专利4,029,1000(Karami)，该专利公开了一种能保持形状的尿布，它在吸收垫组体的分叉区使用了一种泡沫成份，以提供较高的湿弹性。某些类型的聚合物泡沫材料也一直被认为适用于吸收产品，以达到实际吸收、毛细吸收和/或保留水性体液的目的。参见，例如1971年2月6日公开的美国专利3,563,243(Lindquist)(用于尿布等的吸收垫，其中基本的吸收剂是亲水的聚氨酯泡沫片)；1985年11月19日公开的美国专利4,554,297(Dabi)(可用于尿布或经期用品体液吸收的多孔聚合物)；1988年4月26日公开的美国专利4,740,528(Garvey等人)(其中某些海绵状吸收剂是由某些类型的毛细吸收性好的交联的聚氨酯泡沫制备的吸收性组合结构如尿布、妇女保健用品等)。1992年9月15日公开的美国专利No.5,147,345(Young等人)，描述了适用于由这些聚合物泡沫材料制成的吸收性部件的各种可能吸收性产品的结构，在本文中被引用作为参考。

尽管各种聚合物泡沫材料一直被建议用作吸收性产品，但是，已开发出了具有下列理想特征的吸收性开孔聚合物泡沫：(a)在吸收体液方面比吸收性产品中的其他组份表现出相对更大的亲合性，结果使得该泡沫材料能从这些其他组份中吸取(分离)液体，并将液体保存在该泡沫结构当中；(b)相对好的毛细吸收和液体分散特性，以便于该泡沫将所吸收的尿液或其他体液从开始浸湿区移开并输送到泡沫结构的未使用的平衡部分，从而能够再吸收后继喷出的液体；和(c)在负载即压力下，具有相对高的液体容量的相对大的储存能力。

如前所述，为了制备相对薄的吸收性产品，如尿布，一般需要一种较薄的吸收芯。然而，提供一种直到在被水性体液湿透前都保持相对薄的形状的吸收性聚合物泡沫材料并不是轻而易举的事。该吸收性泡沫材料在一般存储过程中和被湿透之前需要保持相对较薄。这种相对薄的聚合物泡沫材料如果被用于高性能吸收芯结构必须还具有上述所需的吸收特性。制备具有足够柔软的和韧性的相对薄的聚合物泡沫以满足穿戴者的舒适性，也不是一件简单的任务。

已经开发出了相对薄的，塌瘪的(即未膨胀的)聚合物材料，当其与水性体液接触时，它可以膨胀并吸收这些液体。这些吸收性聚合物泡沫材料包括一种亲水的、柔韧的、由互相连接在一起的开孔所构成的非离子聚合物泡沫结构。这些塌瘪的聚合物泡沫材料在一般运输、储存和使用状态中保持相对薄，直到最终被水性体液湿透才膨胀开。由于其优越的吸收性能，包括毛细液体输送能力，这些塌瘪的聚合物泡沫材料尤其适用于高性能吸收芯，以用于吸收性产品中，如一次性尿布、成人尿失禁用尿垫或三角裤、经期用品如卫生巾、一次性医用品如绷带和敷料等。这些塌瘪聚合物泡沫材料在共同申请的申请未决的美国专利申请系列号07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)中进行了描述，该公开内容被引用作为参考。

尽管这种聚合物泡沫材料表现出了优越的储存能力，并且具有在湿透之前较薄的特性，但是与其他材料相比它们摄取液体速度较幔。结果是突然喷出的液体会从这种吸收性部件的表面流走，相比较起来几乎没有液体被实际吸收和储存。这样又会导致在该产品的吸收能力被完全利用之前出现过早的产品泄漏。另外，使用相对厚的片材或增加聚合物泡沫材料层数来增加储存能力，结果造成吸收性产品壅肿，并没有改进摄取速度。

因此，希望能够制备一种吸收性部件，该部件：(1)具有足够或特别优越的摄取特性，从而对于吸收性产品如一次性尿布、成人尿失禁用尿垫或三角裤、经期用品如卫生巾、一次性医用品如绷带和敷料等中所用的高性能吸收芯来说是理想的；(2)具有足够的韧性和柔软性，以便为穿戴该吸收产品的顾客提供好的舒适感；(3)利用机械特性与材料特性的结合产生突出的动力学结构；和(4)能够以相对合理或低的成本进行商业规模生产。

本发明涉及在由吸收性材料形成的吸收部件中使用带裂隙的区域，当该吸收材料吸收了水性体液时能够在吸收部件平面内的至少一个方向上膨胀。特别是，本发明涉及由相对薄的、塌瘪的(即未膨胀的)聚合物泡沫材料形成的吸收性部件中使用这些带裂隙的区域，当它们吸收了水性体液时能在吸收性部件平面内在至少一个方向上膨胀。这些吸收聚合物泡沫材料优选包含一种亲水的、柔韧的、由相连接的开孔组成的聚合物泡沫结构，该结构当接触到含水体液时在所有方向上向外膨胀并吸收这些液体。重要的是，这些泡沫材料的膨胀过程是可逆的，当液体由于蒸发或迁移到其他吸收部件而离开该吸收部件时，该泡沫材料至少部分地塌瘪，并且能够吸收接着可能排出的液体。

与该吸收性部件的无裂隙区相比，由于裂隙边缘所提供的表面积的增加，使得裂隙区摄取液体的速度更快。当材料膨胀时，裂隙区的表面积迅速增加，而这种表面积的增加导致摄取速度的进一步增加。摄取更多的液体引起进一步的膨胀，并且增加表面积等，直到没有更多的液体导入或直到泡沫材料达到其完全膨胀状态(不管哪种情况先发生)。

除了增加摄取速度和增加柔韧性外，摄取液体的裂隙区结合无裂隙和/或相对较干燥的周围区域以及泡沫材料的平面伸展特性，使得该吸收部件对各种液体负荷状态作出动态响应，产生有益的结构特性。

在一种结构中，聚合物泡沫吸收部件的沉积区有多个裂隙以形成一个裂隙区，而吸收部件的周边仍为无裂隙区。在穿戴者使用过程中，该无裂隙的周边区域还提供了该吸收部件更大的结构整体性。当液体通过裂隙区导入到吸收部件时，该裂隙区比周围无裂隙区以更快的速度和更大的程度膨胀，该裂隙区受到其边缘的较慢膨胀的无裂隙区的限制，这样在吸收部件平面上的继续膨胀迫使它在吸收部件平面的外边变形和弯曲，形成至少一种园丘形结构。

这种园丘形结构的效果是引起裂隙敞开，裂隙表面积成角度地和/或转移性地移位，至少部分地暴露出裂隙表面积，为之后排出的液体提供增加的表面积。园丘的作用还可以在吸收部件下产生一空闲空间，液体通过敞开的裂隙可到达该空间。此空间为摄取和分离多余的液体提供临时的应急储存能力，直至液体被该吸收部件吸收和存储。

另一种结构中，将上述的吸收部件用于在一多层结构中与一种无裂隙聚合物泡沫吸收部件进行液体传递。当液体进入有裂隙层的沉积区时，裂隙层的作用如前所述。然后无裂隙层开始从有裂隙层摄取液体，当无裂隙层在吸收部件的平面上膨胀的同时，裂隙层开始复原到其塌瘪状态。由于两层之间的约束力防止了它们之间的相对滑动(只要层与层直接接触或由一个防止相对运动的中间部件相连)，膨胀的无裂隙层可在该裂隙层塌瘪或分离液体到无裂隙层时引起有裂隙层上的裂隙保持敞开和/或进一步敞开。裂隙之间的独立泡沫材料条在平面方向上的收缩会使这种效果加强。

与只是敞开的相对比，该裂隙表面还具有一种优越的漏斗样形状(与它们平常的直边、平行取向相比)，由于对流过来的液体暴露了增加的表面积，使这种形状增强了吸收部件对进一步排出液体的快速摄取能力。这种漏斗样形状是由于当裂隙层被保持与无裂隙层接触使得与无裂隙层相接触的裂隙层表面受到限止时，而裂隙层的自由表面收缩所产生的，这样在裂隙层内与吸收部件平面的法向方向上产生了应力差。

在另一种结构中，可以将聚合物泡沫吸收部件粘结在硬基质上而进行泡沫脱水处理产生上述的漏斗样裂隙效果，或经过其他方法在将泡沫材料干燥并准备加入到吸收性产品中时，将裂隙制成漏斗样形状。这样生产的吸收部件可以和已经预先形成了一种开放结构的裂隙一起加工到吸收性产品中，为快速摄取液体提供了增加的表面积。在摄取液体时，该裂隙表面互相接近，并且当裂隙间的泡沫材料回到其膨胀状态时该表面变得更为平行。这种预先形成的漏斗样裂隙取向还特别适用于对湿的或稀的粪便的容纳和脱水，以及适用于摄取较高粘性的液体和/或那些具有较高浓度的特定物质如血液、月经、或创伤液体。

附图简要说明

参照下面的详细描述及附图，可以更好地理解本发明：

图1是本发明的一种代表性吸收聚合物泡沫在塌瘪状态下断面侧视显微照片(放大1500倍)。

图2是本发明的一种代表性吸收聚合物泡沫在膨胀状态下断面的显微照片(放大1000倍)。

图3是根据本发明一种由含有优选辅助乳化剂系统的HIPE乳液制备的吸收性聚合物泡沫的断面显微照片(放大1000倍)。

图4是本发明第一实施例的吸收部件的平面俯视图。

图5是图4的吸收部件沿5-5线断开的垂直剖面图。

图6是图4的吸收部件片段垂直剖面图，表示了一个独立的裂隙。

图7和8是图4的吸收部件在部分浸湿的状态下的剖面图(分别沿Y和X方向观看)。

图9是图4的吸收部件在部分浸湿状态下的透视图。

图10是图9的部分浸湿吸收部件沿10-10线断开的剖面图。

图11是本发明第二个实施例中的多层吸收部件的透视图。

图12和13是图11的吸收部件在部分浸湿状态下分别沿12-12和13-13线断开的剖面图。

图14是本发明第三个实施例中的吸收部件的平面俯视图。

图15是图14吸收部件类似于图5剖面图。

图16是图14吸收部件的片断平面俯视图，代表了一个裂隙在其预制状态下的放大图。

图17和18图示说明了形成本发明吸收部件裂隙区的两种可能的方法。

尽管本发明的原则适用于任何吸收材料形成的所述吸收部件，该吸收材料具有相互连接的开放空间网络，它能在吸收部件内输送水性体液，并且在摄取这种液体时膨胀，但是目前用于本发明的优选材料是聚合物泡沫材料。

本发明所说的聚合物泡沫类型的特征是下述方法形成的结构，即将相对无单体液体以液滴或“气泡”形式分散在一种可聚合的含单体的液体中，然后在包围液滴的含单体液体中，使单体进行聚合。所生成的聚合分散体可以呈聚集了多个孔的孔状固态结构，这些孔的外周或壁含有固态的聚合物。这些孔本身含有相对无单体的液体，这些液体在聚合之前已在液体分散系中形成液滴。

包括由油包水乳液制备的泡沫在内的聚合物泡沫的特征可以是相对封孔的或相对开孔的，这取决于这些孔的壁或外周(即孔窗)是否充满或缺乏聚合物材料和/或充满或缺乏的程度。适用于本发明吸收产品和结构的聚合泡沫材料是那些相对开孔的材料，其中泡沫的各单个孔之间绝大部分没有被孔壁的聚合物材料全部彼此分开。因此，这些基本上开孔式泡沫结构中的孔具有孔间开口或“窗口”，这些口的大小足以允许在该泡沫结构中将存在的液体从一个孔转移到另一个孔。

在适用于本发明的基本开孔式结构类型中，该泡沫一般具有网状特性，单个的孔被多个互相连接的、三维分枝的网所包围。形成开孔式泡沫结构分枝网的线状聚合物材料可以被称作“支架”。具有典型的支架型结构的开孔式泡沫可通过图2所示的显微照片举例说明。在本发明中，如果泡沫结构中至少有80％至少1微米大小的孔可以与至少一个相邻孔进行液体转移，这种泡沫材料则是“开孔的”。或者，如果泡沫中所测定的孔体积至少是理论孔体积(例如由制备泡沫材料的乳液中水油重量之比所确定的体积)的80％，该泡沫材料可以被认为基本上开孔的。

除了是开孔的之外，用于本发明的聚合物材料还具有亲水性。本发明的泡沫必须是有足够的亲水性，以允许该泡沫吸收如下文所述量的水性体液。正如下文涉及到的优选泡沫类型和泡沫制备方法时所讨论的，可以借助聚合之后留在泡沫结构中的残留亲水剂使本发明的泡沫结构内表面具有亲水性，或者通过选择可改变形成该泡沫结构材料表面能的聚合后泡沫处理方法来获得亲水性。

可以参照这些泡沫与可吸收的测试液体接触时所表现出的“粘合张力”来定量聚合物泡沫结构如用于本发明的那些结构的“亲水”程度。

粘合张力由下式所定义：

AT＝γCOSθ

其中AT是以达因/厘米单位表示的粘合张力；

γ是以达因/厘米单位表示的由该泡沫材料所吸收的测试液体的表面张力；

θ是指在该聚合物泡沫表面与测试液体接触点的该泡沫表面与该测试液相切的矢量之间的夹角的度数，即接触角度数。

对于任何给出的亲水性泡沫材料，可通过一种实验方法测定该泡沫所表现出的粘合张力，该方法是测定一种已知尺寸和毛细吸收特定表面积的泡沫样本对测试液体(如合成尿液或丙醇)摄取的重量。这种方法在共同申请人申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的测试方法部分中有更为详细地描述，其公开内容在本文被引用作为参考。在本发明用作吸收剂的泡沫一般是那些已赋予亲水特性的泡沫，它们的亲水程度是：用具有65±5达因/厘米表面张力的合成尿液的毛细吸收摄取测定，大约15至大约65达因/厘米，更优选为大约20至65达因/厘米的粘合张力。

用于本发明的聚合物泡沫材料的性质、特色和/或特征在一定程度上是相关和互相依赖的，但基本上可分为如下几类：(I)与其塌瘪状态尤其相关的特征；(II)与其膨胀状态特别相关的特征；(III)与其塌瘪或膨胀状态等同相关的那些特征；和(IV)那些与水性体液接触时所表现出的吸收性特别相关的特性。

在下面相应依次标注的章节I-IV中，更为详细地解释了上述的性质、特色和/或特征。第V部分介绍了这些吸收部件中裂隙区所提供的性质和特征，而第VI部分介绍了制备目前优选类型聚合物泡沫材料实用的方法。最后，是实施例，介绍了已发现特别实用于本发明的特定聚合物泡沫材料。

下面部分特别涉及当前优选的各种聚合物泡沫材料，但是针对特定材料所描述的原理也适用于具有类似膨胀特征的其他各种泡沫材料和其他吸收材料。

I、塌瘪状态。

适用于本发明的聚合物泡沫材料一般是通过如下文所述的使HIPE型乳液聚合而制备的。这些是具有相对少量的油相和相对大量的水相的油包水型乳液。因此，在聚合之后，所生的泡沫含有大量的水。可以通过压力从泡沫中除去水份，和/或通过热干燥如在干燥箱中加热，或通过真空脱水与压力一起来减少水份。挤压和/或干燥之后，该聚合物泡沫材料处于三维塌瘪(或未膨胀)状态。

图1的显微照片表示的是通过挤压而除去水份的有代表性的塌瘪HIPE泡沫的多孔结构。如图1所示，泡沫的多孔结构是扭曲的，特别是与图2所示的HIPE泡沫结构相比而言。(图2所示的泡沫结构是处于膨胀状态的结构)。再如图1中所示，泡沫结构中的空间或孔(黑色区域)已变平或伸长。在该泡沫结构的相邻支架之间也没有或很少接触。

在挤压和/或干燥之后，塌瘪的聚合物泡沫材料能够再膨胀，特别是在被水性体液浸湿时。(参见图2，表示了用于本发明的在膨胀状态下的典型HIPE泡沫结构。)令人惊奇的是，这些聚合物泡沫材料在相当长的一段时间内，如至少一直到1年内，可以保持其塌瘪状态或未膨胀状态。这些聚合物泡沫材料保持其塌瘪/未膨胀状态的能力被认为是由于毛细力，特别是泡沫结构内产生的毛细压力所至。在本文中，“毛细压力”是指由于泡沫孔内较窄范围中液面弯曲而产生的液/气界面的压力差。[参见Chatterjee，“Absorbe-ncy，”Textile Science and Technology，Vol.7，1985，P.36.]。对于湿性液体而言，与大气压相比这基本上是一种压力下降。

在挤压和/或干燥之后，用于本发明的聚合物泡沫材料具有残余的水份，这包括其中结合的吸湿性的水合盐(如下文所述)相连的结合水、以及泡沫内吸收的游离水。人们相信正是这些残余的水(在水合盐的辅助下)给制得的塌瘪泡沫结构带来了毛细压力。用于本发明的塌瘪聚合物泡沫材料在72°F(22℃)和50％相对湿度的环境条件下存放时具有该泡沫重量至少4％，通常是4至30％的残余水量。用于本发明的优选塌瘪聚合物泡沫材料具有该泡沫重量的约5至15％的残余水量。

在其塌瘪状态下，该泡沫结构内所产生的毛细压力至少等于由该压缩的聚合物的弹性回复或模量所产生的力。换句话说，保持塌瘪的泡沫材料相对较薄所必需的毛细压力是由该压缩的聚合物泡沫“回弹”时所产生的平衡力所确定的。该聚合物泡沫的弹性恢复趋势可由应力-应变实验测定，在该实验中将膨胀的泡沫压缩到其原来膨胀厚度的大约25％，然后保持这种压缩状态直至测定出平衡或松驰应力值。或者，通过对塌瘪状态的聚合物泡沫在接触到水性液体(如水)时的测定来确定平衡松驰应力值。这第二种形式的松弛应力值在下文中被称作是泡沫的“膨胀压”。在共同申请的未决的美国专利申请系统号No.07/989,270(Dyer等，1992年12月11日申请)的测试方法部分对测定泡沫膨胀压的方法有详细的描述，该专利的公开内容被引用作为参考。

用于本发明的聚合物泡沫膨胀压大约是30千帕(KPa)或更小，典型的大约是7至20KPa，也即膨胀压是在相对窄的范围内。这意味着用于本发明的典型聚合物泡沫的弹性恢复趋势是相对恒定的。因此，提供给本发明所用的塌瘪的未膨胀的聚合物泡沫材料所必需的毛细压力也通常在一个恒定范围内。

为了本发明的目的，已发现每泡沫体积的比表面积特别适用于实验性定义用于本发明的保持塌瘪状态的泡沫结构。对每泡沫体积比表面积的更为详细的讨论参见于共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)，该专利的公开内容被引用作为参考。在本文中，“每泡沫体积的比表面积”是指该泡沫结构的毛细吸收比表面积乘以泡沫密度。这种每泡沫体积的比表面积值的特征是“实验性”的，其含义是指该值来源于(a)在干燥泡沫结构的浸湿过程中测定的毛细吸收比表面积，和(b)在浸湿到饱和状态之后膨胀泡沫结构的密度，而不是直接测量干燥的塌瘪的泡沫结构。即使这样，已发现每泡沫体积的某些最小比表面积值是与泡沫保持塌瘪状态的能力相关的。已根据经验发现用于本发明的聚合物泡沫具有的每泡沫体积的比表面积值至少为大约0.025m²/cc，优选至少0.05m²/cc，最优选至少约0.07m²/cc时，可以保持在塌瘪状态。

在下文更为详细地讨论了与该聚合泡沫的毛细压力和/或膨胀压相关的毛细吸收比表面积、泡沫密度和孔的尺寸等因素。

A)毛细吸收比表面积

毛细吸收比表面积一般是指对每单位质量的疏松泡沫材料(聚合物结构材料加上固体残余材料)的聚合物网状态结构(形成一特定泡沫)测试液体可接触表面积的测定。通过泡沫中的孔单元的尺寸和聚合物的密度来确定毛细吸收比表面积。因此毛细吸收比表面积是对由泡沫网所提供的参与吸收的固体表面总量的计量方式。

毛细吸收比表面积与泡沫结构中是否产生足够的毛细压以保持其在被水性体液浸湿之前处于塌瘪状态特别相关。正如在上述的共同申请未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)中所较为详细讨论的(该专利的公开内容被引用作为参考)，泡沫结构中产生的毛细压力与毛细吸收比表面积成正比。假设其他因素如泡沫密度和液体的粘合张力是恒定的，随着毛细吸收比表面积的增加(或减少)泡沫结构中毛细压力也成比例地增加(或减少)。

在本发明中，通过测量已知质量和尺寸的泡沫样本中对低表面张力液体(如乙醇)的毛细摄取量来测定毛细吸收比表面积。在共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)中的测试方法部分详细描述了通过毛细吸收方法测定泡沫比表面积的方法，该专利的公开内容被引用作为参考。也可以使用任何合理的测定毛细吸收比表面积的其他方法。

用于本发明的塌瘪的开孔的吸收性聚合物泡沫是那些具有至少大约0.3m²/g毛细吸收比表面积的泡沫。典型的是，毛细吸收比表面积在大约0.7至8m²/g范围内，优选在大约1至大约7m²/g，最佳在大约1.5至6m²/g范围内。对于下文所定义的孔体积来说，具有这些毛细吸收比表面积值的亲水泡沫一般具有特别理想均衡的对水性体液(如尿液)的吸收能力、液体保留和液体输送或分布特性。另外，具有这些毛细吸收比表面积的泡沫可以产生足够的毛细压力以保持泡沫在被水性体液浸湿之前一直处于塌瘪状态。

B)泡沫密度

本文中以每立方厘米泡沫体积在空气中的泡沫克数表示的泡沫密度是以干基定义的。因此吸收的水性液体的量如残留在泡沫中的盐和液体，在计算和表达泡沫密度时忽略不计，这些残留的盐和液体如在HIPE乳液聚合反应、洗涤和/或亲水化之后所留下的。但是，本文所定义的泡沫密度的确包括其他残余物质如存在于已聚合的泡沫中的乳化剂。这些残余物质实际上会明显增加该泡沫物质的质量。

任何能够确定每单位体积泡沫结构的固体泡沫物质质量的适宜的比重测定方法都可以用来测定泡沫密度。例如，在共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请，该专利的公开内容被引用作为参考。)中的测试方法部分更为详细地描述了一种ASTM比重测定方法，这是一种可以用来测定密度的方法。对于那些泡沫样本的制备方法(干燥、老化、预先挠曲等)能无意中改变所测得的密度值的情况，则也可以使用其他的密度测定方法。这些其他方法，例如，可包括一种在泡沫物质中被吸收的测试液体的比重密度测定方法。这种密度测定方法适用于表征密度非常低的泡沫，例如本文所说的干燥密度接近于泡沫孔体积倒数的泡沫。[参见Chetterjee，“Absorbencyc，”Textile Scienceand Technology，Vol.7，1985，P.41]如同毛细吸收比表面积一样，下文所述的泡沫密度范围规定为包括一切的，即该范围规定为包括由任何合理的实验测定方法所测定的密度值。

适用于本发明的塌瘪吸收聚合物泡沫具有干基重密度值的范围是大约0.05至大约0.4g/cm³，优选大约0.07至0.25g/cm³，最优选是0.1至0.2g/cm³。可以通过控制，特别是，HIPE乳液中水与油的比例将泡沫物质密度调整到前面所述的范围内。

C)孔径

适用于定义本发明所用的优选塌瘪聚合物泡沫材料的另一个特征是孔径。泡沫孔，特别是通过包围在相对无单体的水相液滴周围的含单体的油相聚合而形成的孔，其形状经常是基本呈球形。因此，这种基本球形孔的大小或“直径”是用来表征一般泡沫及表征适用于本发明某些优选吸收泡沫结构的另一个共同使用的参数。尽管某一给定的聚合物泡沫样本的孔不必要具有大至相同的孔径，但平均孔大小，即平均直径，经常是特定的。

有一些方法可以用来测定泡沫的平均孔径。这些方法包括现有技术中熟知的水银孔隙测定法。但是，用于测定泡沫中孔径的最适用的方法是一种以泡沫样本的扫描电子显微照片为基础的简单测定方法。例如，图2表示了适用于本发明的在膨胀状态下的典型HIPE泡沫结构。把代表20微米尺寸的标度重叠在该显微照片上。可以用这个标度通过成像分析方法测定平均孔径。泡沫样本显微照片的成像分析实际上是用来测定本文泡沫结构平均孔径的常用分析工具。这种方法在1988年11月29日公开的美国专利4,788,225(Edwards等人)中进行了更为详细地描述，本文引用作为参考。

本文所说的孔径测定是以膨胀状态下泡沫的数均孔径为基础的，如图2所示。根据本发明适用于作为吸收水性体液吸收剂的泡沫所具有优选数均孔径是大约50微米或更小，一般在5至大约50微米的范围内。更优选的是，数均孔径在大约5至大约40微米的范围内，最优选的是在大约5至35微米范围内。

II、膨胀状态

A)在合成尿液饱和状态下的密度

适用于本发明的在其膨胀状态下的吸收泡沫的一个特别重要的特性是水性体液饱和状态下的密度相对于塌瘪状态下该吸收泡沫的干基重密度。当被水性体液饱和时，该膨胀泡沫的密度，相对于其塌瘪(压缩)状态的干基重密度而言，提供了对该膨胀状态泡沫相对厚度的测定方法。这提供了当膨胀时和当用水性体液饱和时该泡沫有多薄这样一个特别相对的测量值。

为了本发明目的，在用表面张力为65±5达因/厘米的合成尿液在88°F(31.1℃)下饱和泡沫达到无吸收能力时测定其膨胀状态下该吸收泡沫的密度。可以用在共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)，的试验方法部分中更为详细描述的方法，来测定用合成尿液饱和的膨胀状态下的泡沫密度，该专利的公开内容本文引用作为参考。在膨胀、饱和状态下测定的泡沫密度相对于其塌瘪状态下该泡沫的干基密度用百分比来表示。为了本发明的目的，用合成尿液饱和到其无吸收能力的适用于本发明的在其膨胀状态下的泡沫密度范围可以是大约其塌瘪状态干基密度的10％至50％，优选范围是大约10至30％，最优选是大约15至25％。

B)孔体积

孔体积是指对每单位质量的形成该泡沫结构的固体材料(聚合物结构加上任何残余固体物)中孔状泡沫结构开口或小孔的体积测量。孔体积是影响本文所述的该吸收泡沫，特别是在膨胀状态下的一些表面和机械特性的重要因素。这些表面和机械特征包括泡沫对水性体液的吸收能力、泡沫的柔韧性以及泡沫压缩变形性。

可以用任何能够给出准确表示该结构中实际孔体积的合适实验方法来测定孔体积。这些实验方法一般包括测量可以引入该泡沫结构中的测试液体的体积和/或质量，而这就代表了该泡沫中开孔所占有的体积。鉴于这个原因，本文中泡沫的孔体积参数也可以称之为“有效孔体积”。

实验测定有效孔体积的一种惯用方式是向该泡沫结构中导入一种低表面张力、非聚合物溶胀性液体如2-丙醇。用2-丙醇测定有效孔体积的方法参见共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的试验方法部分，该专利的公开内容本文引用作为参考。应当明白，也可以使用其他的测试液体和方法来测定有效孔体积。

适用于本发明的泡沫材料一般具有大约12至大约100ml/g的孔体积，更优选的是大约20至大约70ml/g，最佳是大约25至大约50ml/g。

C)抗压缩变形性

适用于本发明的聚合物泡沫的一个重要机械特性是由其抗压缩变形性所确定的处于膨胀状态下该吸收泡沫的强度。本文中泡沫所表现出的抗压缩变形性是该泡沫网络的聚合物弹性模数和密度的函数。聚合物弹性模数又由下面的因素确定：a)聚合物组成；b)聚合物泡沫由加工后留在该泡沫结构中的残余物质(如乳化剂)所增塑的程度；和c)泡沫聚合时的条件。

作为吸收性产品，如尿布中适用的吸收结构，吸收泡沫材料必须具有适宜的抵抗由这些吸收材料在吸收和保留液体时所遇压力产生的变形或压缩。不具有以抗压缩变形性所表示的足够大泡沫强度的泡沫，在非负载条件下能够摄取和储存可接受量的体液，但是在含有此泡沫的吸收物品的穿戴者运动或活动时产生的压力下十分容易排出这些液体。

可以通过测定将饱和泡沫材料样本置于一定限制压下达一段具体时间时产生的应变量来定量测定用于本发明的聚合物泡沫所表现出的抗压缩变形性。为了本发明目的，可以在一个标准尺寸(0.25厘米厚和横切园面积为6.5平方厘米的圆柱体)的泡沫样本上进行这种测定。用表面张力为65±5达因/厘米的合成尿液饱和这种样本，然后在88°F(31.1℃)温度下置于5.1KPa的限制压下15分钟。以样本压缩厚度代表的饱和及全膨胀样本厚度的百分数表示这种实验中产生的应变量。在共同申请的未决的美国专利系列申请No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的实验方法部分中更为详细描述了进行这种定量表示抗压缩变形性的特殊类型实验的方法，该专利的公开内容本文引用作为参考。

适用于本发明的吸收泡沫是那些能够表现出下述抗压缩变形性的泡沫，即用表面张力为65±5达因/厘米的合成尿液饱和泡沫到无吸收能力时，在5.1KPa限制压下产生大约2至80％该泡沫结构压缩的典型应变量。在这种条件下产生的应变量优选范围是大约5至大约40％，最优选是大约5至大约25％。对于本发明的优选HIPE泡沫，可以通过适当选择单体、共聚用单体和交联剂类型及浓度，结合选择适当的乳液制备和乳液聚合条件及方法，将抗压缩变形性调节至前面所述的应变量值范围内。因此，用这种具有足够大弹性模数可提供足够抗压缩变形性的材料，尽管这些泡沫密度较低、骨架非常纤细，仍可以形成这些优选的泡沫。

D)压缩变形恢复率

压缩变形恢复率是指一块泡沫材料在制造、储存或使用过程中所遇到力的作用下产生的变形或压缩之后，恢复到其原始尺寸的趋势或倾向。为了本发明目的，本文中的优选吸收泡沫从压缩变形的恢复是对处于膨胀状态并含有吸收的体液的泡沫进行测定的。因此，从压缩变形的恢复是用合成尿液饱和的膨胀泡沫来测定的。

测定压缩变形恢复率的合适方法参见共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的实验方法部分，该专利的公开内容本文引用作为参考。这种方法一般包括用合成尿液饱和到无吸收能力的标准大小泡沫样本的压缩和释压。将样本保持50％压缩状态一段特定时间，然后释压。在现有游离液体存在下，压力取消之后一分钟时间内样本恢复到其厚度的程度作为对该样本压缩变形恢复(回弹)倾向的测量。

优选的适用于本发明的吸收泡沫在浸湿一分钟分一般表现出至少75％膨胀厚度的恢复。更优选的是，这些优选泡沫材料当浸湿时表现出至少80％的从压缩变形的恢复。

III、塌瘪或膨胀状态

A)柔韧性

适用于本发明的吸收泡沫应当具有足够柔韧性以便将其用于制备成适合穿戴者身体形状的吸收物品中。本文所述具有柔韧性的吸收泡沫的特征是，这些泡沫可以在这些吸收产品使用所必需的程度上进行变形或弯曲，而对其结构整体性没有明显损失或没有明显丧失其吸收特性。

用于本发明的优选吸收泡沫还应当具有足够的柔韧性以抵抗含有这种泡沫材料的吸收产品在制备、加工、包装、运输和储存过程中所遇到的压缩或变形力。例如一次性尿布，一般是以折叠状态包装和销售的，其中的尿布芯在纵向和横向都是折叠的。一次性尿布一般也是以折叠尿布的堆积包装形式销售的，这堆积包装被存放于其周围包装之中和挤压之下。因此，在加工和销售过程中所遇到的施加在本文所述的泡沫吸收剂上的压缩和变形力甚至比在使用过程中施加在泡沫材料上的力更大。

IV、液体处理和吸收特性

具有如上所述的适当聚合物组份和结构特征以及机械特征的吸收泡沫一般表现出特别理想和适用的液体处理和吸收特性。这种液体处和吸收特性又是本发明优选泡沫材料所带来的，它使得这些泡沫特别适合于用来设计成摄取和保留水性体液的吸收产品中的吸收结构。

与实现合适的吸收泡沫最相关的液体处理和吸收特性是：A)该泡沫的自由吸收能力；B)液体通过该泡沫结构的垂直毛细吸收速度，和C)泡沫在特定参考毛细吸收高度下的吸收能力。下面对这些特性的每一种进行更为详细地描述。

A)自由吸收能力

自由吸收能力是指给定泡沫样本中每单位质量的固体材料所能吸收到泡沫样本多孔结构中的测试液体(合成尿液)总量。为了本发明目的，这种自由吸收能力的测定是在平衡状态下计算的，即，在泡沫样本已被允许在所需的任何一段时间内吸收和/或保留所有它能吸收和/或保住的液体，以用测试液体形成完全饱和泡沫样本之后计算的。特别适用于作为吸收产品如尿布中的吸收结构的泡沫料至少要达到最低自由吸收能力。

使用共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)实验方法部分中所详细描述的方法(该专利的公开内容本文引用作为参考)，通过重量分析技术可测定任何给定泡沫样本的自由吸收能力。在这种技术中，将特定已知尺寸和重量的泡沫样本置于一盘测试液体(合成尿液)中，使其吸收测试液以达到平衡。在从该液体中取出饱和样本后，计算每克泡沫所吸收液体的量，即测定的自由吸收能力。在本发明的吸收样品中，为了特别适用于吸收尿液，该吸收泡沫应当具有至少每克干泡沫材料大约12，优选至少大约20毫升合成尿液的自由吸收能力。

B)垂直毛细吸收性能

适用于本发明的吸收泡沫的另一个液体处理属性涉及其通过泡沫结构快速转移或“毛细吸收”可获得量的体液。垂直毛细吸收，即在与重力相反的方向上的液体毛细吸收是本发明吸收泡沫材料特别理想的性能属性。这是因为这类材料在用于吸收产品中时，常常是以将待吸收的液体在产品中从产品吸收芯内相对低的位置迁移到相对高位置的方式使用。

垂直毛细吸收性能与在泡沫中迁移液体并在泡沫结构中保留该液体的毛细吸收驱动力的大小有关。与垂直毛细吸收倾向相关的泡沫特征参数表征了本发明优选泡沫在吸收产品中作为吸收结构的表现的好坏。对于适用于本发明的泡沫吸收剂来说，可以通过参考垂直毛细吸收速度试验和垂直吸收能力试验来定量计算液体毛细吸收趋势。

1)垂直毛细吸收速度

垂直毛细吸收速度是在37℃进行试验时测定的一种彩色测试液体(如合成尿液)从一储液池通过一特定尺寸的测试泡沫条毛细吸收5厘米垂直距离所需的时间。对这种垂直毛细吸收速度测试试验的更详细描述参见共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的试验方法部分，该专利的公开内容本文引用作参考。为了特别适合于吸收尿液用的吸收产品，泡沫吸收剂在毛细吸收合成尿液(65±5达因/厘米)时毛细吸收5厘米的垂直毛细吸收速度优选是不超过30分钟。更优选的是，用于本发明的优选泡沫吸收剂在吸收合成尿液时毛细吸收5厘米的垂直毛细吸收速度不超过5分钟。

2)垂直毛细吸收能力

垂直毛细吸收能力试验是与垂直毛细吸收速度试验一起进行的。垂直毛细吸收能力是指使用垂直毛细吸收速度试验中所用相同标准尺寸泡沫样本测定每克吸收泡沫毛细吸收每一英寸(2.54cm)垂直段所吸收的测试液体量。这种测定一般是在使样本垂直吸收测试液体至平衡状态(如约18小时后)后进行的。如同垂直毛细吸收速度试验一样，对垂直毛细吸收吸收能力试验更为详细地描述参见共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的试验方法部分，该专利的公开内容本文引用作为参考。

为了特别适用于吸收尿液的吸收产品，本发明所用的优选吸收泡沫一般具有的垂直毛细吸收能力是，在11.4cm(4.5英寸)的垂直毛细吸收高度时该泡沫试条毛细吸收至少其自由吸收能力大约50％，最优选为约75％。

V、裂隙区

本发明特别重要的是在聚合物泡沫吸收部件中包含裂隙区。

本发明改进的聚合物泡沫材料吸收部件含有多个裂隙，形成一个裂隙区，该裂隙至少部分穿过该吸收部件的厚度。在优选结构中，如在图4中所示的一次性尿布中，裂隙区基本上位于典型的沉积(叉口)区，而无裂隙的泡沫材料仍围绕在此区域周围。可以在泡沫材料处于干燥、塌瘪状态或者在脱水之前仍然处于膨胀状态时形成裂隙，并且该裂隙优选为全部穿过该材料厚度。该裂隙区的大小可以根据需要而不同，尽管图4所示的另一种“砖砌式”样式的裂隙是优选的，但是该裂隙可以是任何所需的类型。

裂隙的取向在吸收部件中液体的迁移方面起着一定的作用。图4所示的本发明优选类型保持了一个相对直接的液体流向通道，液体可以从沉积区沿X方向流向吸收部件的两个末端区，并且更加促进了液体的均匀分布和更好地利用了该泡沫材料的储存能力。相反，当裂隙的取向更多在Y方向时会为液体沿X方向流动提供一个更为曲折的液体通道，因为当裂隙表面相互移动时该液体必须绕过每个裂隙的末端流动。

图4表示了一种由基本上无水份的、塌瘪状态的聚合物泡沫材料形成的吸收部件10，该部件带有本发明的裂隙区20。该裂隙区优选包括多个单独的裂隙30，并且优选至少部分被无裂隙边缘区40所包围。末端区50和60也优选是无裂隙区。当吸收部件10位于吸收产品中并被穿戴者穿戴时，该裂隙区20优选基本上限制在典型的液体沉积区，但是那些至少部分裂隙区在典型的沉积区之外或部分沉积区仍然是非裂隙形态，也属于本发明的范围之内。

在图4中还表示了坐标系由吸收部件10所定义，适用于一次性尿布或成人尿失禁用产品。所示的X方向是纵向方向，它从末端区50(接近穿戴者的前腰部)通过两腿之间到达末端区60(接近穿戴者的后腰部)。所示的Y方向是指横向，它在穿戴者两腿之间从一个侧边40向另一个侧边展开。Z方向是与X和Y方向都正交的方向，一般分别与吸收部件10的上表面11和下表面12垂直。

正如图5更为清楚地表示，每个单独裂隙30形成两个裂隙表面31和32。图5是沿图4的5-5线的横切面图。在一个优选结构中，裂隙30一般沿分别与其上表面11和下表面12垂直的方向完全伸展通过吸收部件10。对于如图4所示的一般是平面的吸收部件来说，裂隙表面31和32一般呈长方形，该长方形的两端是该裂隙的两个末端，两面分别是该吸收部件10的上表面11和下表面12。图6是一个吸收部件中单个裂隙附近区域的片段切面剖视图，表示了分别被裂隙末端33和34以及上表面11和下表面12所包围的裂隙表面31。

当吸收部件处于塌瘪、相对无水分状态时，每个单独裂隙的裂隙表面互相非常接近，并且一般互相排在一条线上，由于在裂隙形成过程中优选的是不从吸收部件中去除任何材料，在不向吸收部件施加任何力的情况下，该裂隙表面基本上在它们全部表面，都通常互相接触。

这种吸收部件的沉积区在使用时一般是在穿戴者的裤叉区。由于吸收部件周边的一般轮廓在其未折叠和未变形状态时设计成至少部分适应一般穿戴者的解剖学特征，因此在特定位置使用裂隙能使吸收部件更适合于穿戴者在这些区域的解剖学特征，特别在穿戴者运动时。这结果是更加舒适，以及通过尽可能减少穿戴时的缝隙而减少泄漏的可能。

使用裂隙使吸收部件改善了柔韧性的同时，这些裂隙也增加了该吸收部件的有效表面积。每个裂隙的表面积都有助于表面积的增加，特别是由于吸收部件在Z方向上膨胀时引起裂隙表面积高度的增加。这又增加了吸收部件摄取和储存液体的速度。这种摄取速度的增加只是一个程度的问题，并且在很大程度上取决于该吸收部件所用的材料及其他吸收成份(即纤维素纤维、吸收凝胶材料等)，特别是那些在最初摄取液体时起作用的因素。摄取速度在很大程度上还取决于当穿戴者在实际穿戴条件下穿戴时，施加在该吸收部件上的限制压(即外压)。随着表面积增加，会摄取更多的液体，这会引起更大膨胀等等，直至该泡沫材料的全部储存能力被利用。

在基本无水份状态下，该泡沫的开孔结构是处于塌瘪状态的，而当注入液体时，该多孔结构恢复到其膨胀状态，在其内部空闲空间储存相对大量的液体。这种膨胀特性与液体的摄取直接相关，因此，摄取液体快的区域比摄取液体幔的区域膨胀更快。

除了摄取速度加快、增加了柔韧性之外，裂隙区与非裂隙区和/或相对较干燥的周边区域的结合可使吸收部件动态地响应各种液体负荷条件。因此，用于本发明的优选聚合物泡沫吸收部件在平面方向的膨胀特性，结合使用裂隙区产生的进一步加强吸收部件的液体摄取能力的动态结构构型，产生了一种意想不到的额外效果。

图7、8和9表示的是图4吸收部件在部分液体负载状态下的情况。当液体进入沉积区时，裂隙区在所有三个主方向上比周围的非裂隙区更迅速和更大程度地膨胀。尤为重要的是优选的泡沫材料能够在吸收部件平面的至少一个方向上膨胀，而在本例子中是在吸收部件平面的所有方向上膨胀，并且也沿法线方向膨胀。上表面11和下表面12在优选构型中基本是平行的，并且处于这样的状况使得可以通过参照由其中任一表面所定义的总平面来定义平面方向。但是，如果两个表面基本上不平行，为了本发明目的，可以通过建立该两个相应表面的总平面的中间的平面来定义该平面方向。一旦通过任一方法建立了平面方向，也就相应地定义了与该平面方向垂直的法线万向。

该裂隙区的边缘受到膨胀较幔的非裂隙区的限制，因此该裂隙区的继续膨胀迫使它变形并从吸收部件的平面上隆起，形成一个或多个圆丘形结构。这种圆丘效应使得该裂隙敞开，该裂隙表面成角度和/或平移移位，进一步暴露出该裂隙表面，为进一步的排出液体提供了增加的表面积。圆丘效应也增加了该吸收部件下的空闲空间，液体通过敞开的裂隙到达该空间。这种空间为摄取和分离过多的液体提供了暂时的应急能力，直到该液体被该吸收部件吸收和储存。

在本文中，所述的裂隙表面“成角度”移位，这种现象是指该裂隙表面从其一般平行初始取向旋转成一种基本不平行取向，产生大致近似于漏斗样“V”或杯形。这种漏斗形状使每个裂隙表面形成一个向上凸出的暴露表面，增加了液体摄取能力。由裂隙表面形成的这种形状增加了该裂隙防止液体流过吸收部件表面的有效性，该裂隙边缘从而减慢液体的流动并让该泡沫材料摄取该液体。

类似的，通过使用术语“平移”移位描述的现象是任何单独裂隙的两个裂隙表面的相对运动，从其起始排列(其中它们的顶边一般是共同伸展而底边一般也是共同伸展)，移动成其中一个裂隙的一个顶边比另一个顶边稍高而一个裂隙的一个底边比另一个底边稍高的排列。这样产生了大致可描述为“柳编织物”型的排列，使每个裂隙表面形成一个侧凸出暴露表面，这又加强了液体摄取能力。

在液体迁移到该吸收部件的周围区域时，和在这些相对干燥区倾向于从该裂隙和起始湿润区吸收液体时，圆丘和裂隙移位趋向于消失，因为周围区域的膨胀接近了裂隙区的膨胀。实际上，一旦整个吸收部件的含湿量相对均匀，尽管是在所有方向上膨胀，该吸收部件一般恢复到图4所示的构型。

根据本发明的吸收部件实际上可以具有一个以上的裂隙区，或基本上其整个表面带有裂隙。在这种情况下，利用这些裂隙可以带来其他有益的性能，如改善的柔韧性。

另外，根据裂隙的排列情况，甚至在一个裂隙区内可以产一种以上的扭变或圆丘样结构(如图9所示，其中表示了两种这样的结构)，这样使得该吸收部件具有一种波浪形状，能够更充分地暴露裂隙表面。

就具有这种动态结构的聚合物泡沫材料而言其关键的特征是这种泡沫能够在该吸收部件平面内的至少一个方向上膨胀。这可以用术语膨胀势(expansion potential)来描述，其含义是当负载了液体时塌瘪的聚合物泡沫材料具有膨胀超过其塌瘪状态尺寸的某一百分比的潜力。用于本发明的这种优选类型的吸收材料在全部负载液体状态下，如果只是在X-Y平面内的一个方向上有膨胀势，则其膨胀势为至少大约5％，如果在X-Y平面内的两个或两个以上方向有膨胀势，则膨胀势至少大约3％。这些材料优选在Z方向上具有至少200％的膨胀势。更优选的是这些材料当全部负载液体时在X-Y平面内的一些方向上具有至少大约10％的膨胀势而在Z方向上具有至少大约300％的膨胀势。当前优选的HIPE聚合物泡沫在全部负载液体时在X方向上(制造过程中的机器方向)膨胀大约12％，在Y方向上(制造过程中的横向方向)膨胀大约15％，而在Z(厚度)方向上膨胀大约500％。

图10是图9的吸收部件部分吸收液体状态下的垂直剖面视图。图10的视点基本上与图7相同，即将图9的一个圆丘样结构沿10-10线断开(但不横切任何单个的裂隙)。这个图清楚地表示了在该液体摄取区的该裂隙区内出现的泡沫材料膨胀和隆起。正是由于图10所示的膨胀和隆起产生了本发明裂隙表面的敞开和移位。

一般来讲，在与该裂隙方向平行的方向上的膨胀势主要作用是产生平移移位现象，其次可能产生成角度移位，而在与该裂隙方向垂直方向上的膨胀势主要作用是产生成角度移位现象，然后其次会产生某些平移移位现象。在本发明优选的泡沫材料中，在所有方向上的膨胀势，特别是在与裂隙方向平行和垂直的两个方向上的膨胀势，在吸收水性体液过程中发生膨胀的区域中能产生裂隙表面的成角度和平移两种移位。这两种成角度和平移移位的结合在摄取速度方面提供了一最佳构型，因为这样可以最大限度地提高表面不规则性和摄取表面积。

就摄取速度而言，本发明吸收部件所表现出的变形量也在很大程度上取决于象裂隙长度、裂隙型式、裂隙排列密度、薄片厚度以及该泡沫材料本身的膨胀特性和摄取速度等因素。液体沉积区域以及无裂隙边缘的存在与否也会影响所表现的变形量。

图11表示的是根据本发明的多层带裂隙吸收部件的实例，其中至少有一层包括一个带裂隙区的聚合物泡沫材料层。这个例子中上层110带有如上所述的裂隙和非裂隙区。较低层中至少有一个，此例中是120和130层，优选不具有裂隙区，以便在该上层裂隙区的下面提供一个连续表面，并增加该吸收部件的全部结构整体性。尽管图11表示的是具有基本相同尺寸和形状的三层结构，但是也可以是多于或少于三层，以及这些层可以是不同大小和/或形状。

在多层结构中，上面的裂隙层在初始摄取液体时表现基本如上所述。在带有相邻多层聚合物泡沫材料的多层结构中，一旦上层摄取液体，上层和相邻层互相作用产生一个独特的优良的结构构型。在只有一层是泡沫材料而其他层不具有这些膨胀特性的多层结构中，该泡沫层的作用基本上类似于如上所述的单层的作用。

对于大多数多层吸收部件来说，其中每层本身具有摄取和储存液体的倾向，具有较低湿含量的层会从具有较高湿含量的层吸收液体(一种通常被称作为“分配”的现象)。在一些吸收层具有大致相同吸收特性的吸收部件中，液体会通过吸收部件的这些层进行迁移，直至达到整个吸收部件液体分布大致相等。

由于最上层(或位于体液源较近的无论哪层)，一般，至少在开始，比紧接的较低层具有较高的湿含量，因此，在吸收部件内建立了一个向下的湿度梯度。这样，紧接的较低层会倾向于通过其接触表面从最上层吸取液体以达到层与层之间湿含量的平衡。

由于本发明优选的聚合物泡沫材料的独特能力，摄取液体的各层泡沫材料会发生膨胀而排出液体的各层泡沫材料则会收缩。另外，聚合物泡沫材料表面在浸湿时会具有较高的摩擦系数，并且表面之间会被毛细力吸附在一起。这样，当相邻层的相邻表面浸湿时，大大减少了层与层之间的相对滑动。

如图12所示(它是图11吸收部件的剖面视图)，当使用多层塌瘪聚合物泡沫材料时，该聚合物泡沫材料的这些特性产生一种有益的结构构型。施加在泡沫材料不同区域的力在图12中用较小箭头表示，如图所示，当最上层110正在收缩并相应排出液体到下层120时，此时较低层120和130会向外(实际上是向全部三维方向)膨胀。由于如上所述摩擦/毛细吸收现象，110层的底表面与120层的上表面不会互相产生相互运动，120层的向外膨胀倾向于保持最上层110的裂隙敞开或进一步使其拉开，如图12所示。在最上层的边缘及裂隙之间的各单独条状泡沫材料的收缩可使这种效果加强。当裂隙层与无裂隙层保持接触而使与无裂隙层接触的裂隙层表面受到限制的同时，因裂隙层的自由表面收缩，从而在裂隙中垂直于吸收部件平面的方向上产生了一个应力差，这样便产生了漏斗样形状。

的确，由于最上层110的泡沫材料相对于紧接的下层120继续收缩时，裂隙的侧壁会变得更加弯曲而形成杯状，如图13所示。这种杯状结构特别有益，即裂隙表面继续暴露于后继排放的液体，并起一个漏斗的作用把液体导入裂隙并向下抵达下层。这种结构在容纳和对湿的或稀的粪便物质的脱水过程中也有其优点，因为这类物质也可以向下被导入裂隙，而不是在吸收部件的表面让其侧面流动。

这种有利的杯样形状实际上可以在制备吸收部件的加工过程中形成，使得单层泡沫材料甚至在摄取液体之前即能表现出这种结构构型。图15是类似于图5的剖面视图，并表示了这种预先形成的单片聚合物泡沫材料，其中已将裂隙制成敞开的杯样构型，由数字210表示。图14是这种吸收部件的平面视图，而图16是图14吸收部件中一个片段的平面视图，表示一个单独裂隙在其预先形成状态下的放大视图。

在制备这种吸收部件时，优选在脱水处理之前将裂隙切进该泡沫材料。然后将泡沫材料脱水，优选通过空气和/或热干燥脱水，把下表面粘结到一个平的无孔基质上。或者，使材料脱水，在基本不含水的泡沫材料中形成裂隙，然后使该材料再水合，之后进行类似的与基质连在一起的脱水处理过程。在浸湿状态下，由于湿泡沫的高摩擦系数和毛细吸收，下层表面在基质上不会滑动。在泡沫材料干燥和收缩过程中，下层表面由于与基质保持接触而不能收缩，因而该表面会保持其裂隙闭合状态。相反上层表面在失去液体的同时自由收缩，且裂隙之间的单个条状泡沫收缩。一旦泡沫材料完全干燥，吸收部件上下表面之间产生的收缩差达到“锁定”状态，然后将其从基质上剥落下来用于进一步的加工。

于是，预先形成的杯样形状为第一次排出的液体和/或粪便的沉积物提供了预先敞开裂隙的表面，与常规裂隙吸收部件相比增加的表面积改善了摄取速度。一旦吸收部件摄取了液体，并且吸收部件内的水份分布达到均匀(在一个单层中)时，裂隙会失去其杯样形状，并且一般恢复到图4所示的构型。

这些预先形成的裂隙构型特别适用于容纳和对湿的或稀粪便物质脱水，以及摄取较高粘度的液体和/或那些具有较高浓度的特殊物质，如血液，月经或创伤液体。这种敞开的杯状区域当其所含有的水份被吸收进该泡沫材料时，这种敞开的杯状区域可以作为一种容器以摄取这类物质并保留它们。这种预先形成的裂隙还由于提供了一个带有较大开口的表面，使液体通过上面的开口渗入其中，从而减少了液体流出该泡沫材料表面的趋势。

在一种多层结构中，这些预先形成的裂隙还可以为接着的下一层(从上表面到下表面裂隙基本是敞开的结构中)提供直接液体通道，并且同时使暴露于即将来临的液体表面积还保持一个相对高的程度。这样就使得该下层比通过从最上层分配更加直接和迅速地开始摄取液体，从而进一步改善了该吸收部件的整体摄取速度。

在多层实施方案中，吸收部件的一层或几层可以包括一些非聚合物泡沫类的材料，如一种更惯用的吸收材料。这些其他材料层可用于一层或多层带有裂隙区的泡沫材料之上作为摄取层和/或用于这些带裂隙的泡沫材料层之下作为储存层。也可以将这类材料用于泡沫材料层之间。适用的这类材料包括纤维素纤维、改性的纤维素纤维、人造丝、聚酯纤维如聚对苯二甲酸乙二醇酯(DACRON)、疏水尼龙(HYDROFIL)等。也可以使用由热粘合、气压纤维素纤维材料形成的吸收结构。粒状或片状的吸收凝胶材料与这类纤维材料同时一起使用也是理想的。在片状吸收凝胶材料中使用裂隙对提高液体摄取也是有利的。

图17和18示意性地说明了在聚合物泡沫材料片上形成带裂隙区的两种可能方法。在图17中，使片状泡沫材料30通过刀辊310和支承辊320。刀辊310包括一系列所要求样式和间隔的小而锋利的刀片，当泡沫材料在两轮之间挤压时，这些刀片切入泡沫材料从而形成裂隙区。图18表示了一种冲压操作过程，其中将带有一系列所要求样式和间隔的小而锋利的刀片的冲模410与平台420带到一起以夹住并挤压泡沫片400。这样冲模上的刀片切入泡沫材料从而形成裂隙区。也可以使用其他方法，例如可以使用单个或连续刀或类似设备。

对于前面的每个实施方案来说，尽管在裂隙穿过吸收部件部分厚度时也可以获得本发明的至少某些优点，但是当前优选的是该裂隙穿过整个吸收部件。

也可以在吸收部件中形成沟或槽而不是裂隙，但是使用裂隙当前是优选的，因为这样可以尽可能减少在沟、槽加工过程中所伴随的材料损失量并保留全部吸收能力。

吸收部件的整体形状和/或尺寸可以根据特定使用需要而进行裁剪，并且也可以根据需要调整整个裂隙区的形状和/或尺寸。

在裂隙区设计方面，还要考虑到其它方面的性能，如吸收部件的使用整体性、柔韧性和弹性/拉伸的考虑。可以对裂隙长度、排列密度及裂隙的取向所有这些特征进行调整以达到该吸收部件在摄取速度和机械性能方面的最佳整体性能。

单个和多层结构中的变形程度，以及制备预先形成敞开裂隙过程中形成杯样形状的量均受到裂隙长度、裂隙排列密度、片材厚度和材料特性的影响。一般来讲，由于每单位面积泡沫材料的相应减少和上下表面之间张力差的减少，厚度较薄的片材被认为降低了所表现出的动态效果水平。较高的排列密度一般可认为减少了位移量和降低了所表现出的杯样程度。较短的裂隙长度也被认为减少了位移量和降低了杯样程度。呈较幔膨胀速度的材料一般会产生较幔的动态反应，而在结构平面中有较小膨胀势的材料一般比具有较大膨胀势的材料表现出更差的动态反应。

在预成形敞开构型的裂隙的操作区域，完成脱水操作的温度也是一个重要的因素。如果在低于或者是环境温度下完成脱水，所产生的结构一般会显得僵硬，从而不易塌瘪形成杯状结构的预先敞开裂隙。如果是在较高温度下完成该操作，例如100华氏度(F)，该聚合物结构通常维持更松软和更柔顺，因而更容易形成预先敞开的杯状结构裂隙。

尽管根据本发明的吸收部件可以分开使用，即不带有附属结构，但是在用于吸收水性体液时这种吸收部件优选为结合使用某些吸收物品。这种情况下，吸收物品一般包括一个或多个本发明的吸收部件和某些带有将吸收物品固定到穿戴者身上的装置的底衬片材，以保持吸收部件的沉积区接近于水性体液源。在优选型吸收产品中，该底衬片村基本上具有液体不渗透性以防止衣物、床铺接触到浸湿的吸收部件。

已发现根据本发明的吸收部件特别适用于一次性产品和成人尿失禁用衣物之类型的吸收物品中。在这类情况当中，以与本发明吸收部件一起使用的目前优选吸收物品类型已在前面提到1992年9月15日出版的美国专利No.5,147,345(Young等人)当中所记载，该专利被引用作参考。

VI、塌瘪聚合物泡沫材料的制备

如前所述，可以使具有相对较高水相与油相之比的某些油包水乳液发生聚合反应来制备适用于本发明的塌瘪聚合物泡沫材料。具有如此相对较高水与油相之比的这种类型乳液在现有技术中通常被称为高分散相乳剂(“HIPEs”或“HIPE”乳液)。通过这种乳液的聚合反应而制备的聚合物泡沫材料本文称之为“HIPE泡沫”。

用于形成HIPE乳液的水相与油相的相对量在众多其他参数当中是决定所形成聚合泡沫的结构、机械和性能特性的重要因素。特别是，形成泡沫乳液中的水与油之比能影响泡沫的密度、孔径和泡沫的毛细吸收比表面积以及形成泡沫骨架的尺寸。用于制备优选HIPE泡沫的乳液一般具有的水与油相之比的范围是大约12∶1至大约100∶1，更优选的是大约20∶1至大约70∶1，最优选的是大约25∶1至大约50∶1。

A.油相成份

HIPE乳剂的连续油相含有能聚合形成固体泡沫结构的单体。这种单体成份包括一种“玻璃状的”单体，一种“橡胶状”共聚用单体和一种交联剂。选择单官能单体和共聚用单体及多官能交联剂的特定类型和量，对于吸收性HIPE泡沫具有适用于本发明的结构、机械和液体处理特性进行所需要的结合来说，是至关重要的。

用于HIPE乳液油相中的单体组份包括一种或多种单官能单体，它倾向于赋予产生的聚合物泡沫结构以玻璃样特性。这种单体被称之为“玻璃态”单体，并且为本发明目的被定义为能产生高的分子量(大于6000)均聚物的单体材料，该均聚物的玻璃化转变温度(Tg)在大约40℃以上。这些单官能玻璃态单体类型包括甲基丙烯酸酯基单体(如甲基丙烯酸甲酯)和苯乙烯基的单体(如苯乙烯)。优选的单官能玻璃态单体类型是苯乙烯基单体，而苯乙烯本身又是这类单体中最优选的。也可以使用取代的，例如，单取代的苯乙烯如对甲基苯乙烯。单官能玻璃态单体通常含有大约5至大约40％，更优选大约10至大约30％，再优选大约15至25％，最优选大约20％(以单体组份的重量计)。

该单体成份还包括一种或多种单官能基共聚用单体，它们倾向于赋予所得到的聚合物泡沫结构以橡胶状特性。这类共聚用单体被称之为“橡胶态”共聚用单体，并且为了本发明目的，被定义为能产生具有大约40℃或更低的玻璃化转变温度(Tg)的高分子量(大于10,000)均聚物的单体材料。这类型的单官能基橡胶态共聚用单体包括，例如，C₄-C₁₂烷基丙烯酸酯，C₆-C₁₄烷基甲基丙烯酸酯，以及这些共聚用单体的结合。在这些共聚用单体中，正丁基丙烯酸酯和2-乙基己基丙烯酸酯是最优选的。该单功能基橡胶态共聚用单体一般包括大约30至80％，更优选大约50至大约70％，最优选大约55至大约65％(以单体组份的重量计)。

鉴于由玻璃态单体和橡胶态共聚用单体形成的聚合物链是交联的，该单体组份还含有一种多官能交联剂。和单官能单体及共聚用单体一样，选择特定类型和量的交联剂对于最终实现具有结构、机械和液体处理特性理想结合的优选聚合物泡沫来说是非常重要的。

根据所用单官能单体和共聚用单体的类型和量，以及进一步根据产生聚合物泡沫的所需特征，该多官能基交联剂可选自于各种的多官能单体，优选双官能单体。因此，交联剂可以是二乙烯基芳香类物质，如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、或二烯丙基邻苯二甲酸酯。或者，也可以使用二烯丙基脂族交联剂，如任何多元醇的二丙烯酸或二甲基丙烯酸酯，又如1，6-己二醇及其类似物。发现适用于制备优选HIPE乳液的交联剂是二乙烯基苯。不管什么类型的交联剂一般在形成泡沫乳液油相中的用量是大约10至大约40％，更优选是大约15至25％，最优选是大约20％(以单体组份的重量计)。

油相中的另一个基本成份是让其形成稳定HIPE乳液的乳化剂。这些乳化剂是那些在形成乳液的油相中可溶的乳化剂。使用的乳化剂通常是非离子型的，并包括脱水山梨醇脂肪酸酯、聚脂肪酸甘油酯、和它们的组合。优选的乳化剂包括脱水山梨醇月桂酸酯(如SPAN^R20)，脱水山梨醇油酸酯(如SPAN^R80)，脱水山梨醇月桂酸酯与脱水山梨醇棕榈酸酯(如SPAN^R40)以大约1∶1至大约3∶1重量比的组合物，以及特别是脱水山梨醇月桂酸酯与后面所述的某些聚脂肪酸甘油酯的组合物。

用来形成HIPE乳液的油相一般包括大约67至大约98％(重量)的单体成份和大约2至33％(重量)的乳化剂成份。优选地，该油相包括大约80至大约95％(重量)的单体成份和大约5至大约20％(重量)的乳化剂成份。

除了单体和乳化剂成分之外，该油相还可以含有其他可选择的成份。一种这样的选择性油相成份是后面所述一般类型的油溶性聚合反应引发剂。另一种可能的油相中的选择性成份是单体和乳化剂的基本水不溶性溶剂。当然，这种类型的溶剂必须是不能够溶解形成的聚合物泡沫。使用这种溶剂并不是优选的，但是如果使用了这种溶剂，它一般的含量不超过油相重量的大约10％。

B.水相组份

HIPE乳液的非连续分散相是水相，它一般是一种含有一种或几种已溶解组份的水溶液。水相的一种基本溶解组份是水溶性电解质。HIPE乳液水相中的溶解的电解质的作用是尽可能地减少那些基本上油溶的单体和交联剂也溶于水相的趋势。这又可以认为在该乳液聚合过程中最大程度地减少聚合物材料对油/水界面处水相液滴所形成的小孔窗口的填充程度。因此，认为电解质的存在以及产生的水相离子强度能够决定所形成的优选聚合物泡沫是否是开孔的以及开孔的程度。

可以使用能够提供离子种类以赋予水相离子强度的任何电解质。优选的电解质是一价、二价、或三价无机盐，如水溶性卤化物，例如，碱金属和碱土金属的盐酸盐、硝酸盐和硫酸盐。举例包括氯化钠、氯化钙、硫酸钠和硫酸镁。氯化钙对于用于本发明优选的泡沫材料来说是最优选的。一般电解质在HIPE乳液水相中的使用浓度范围是大约0.2至大约20％(以水相重量计)。更优选的是，电解质占水相的大约1至大约10％(以水相重量计)。

HIPE乳液也可以通常含有一种聚合反应引发剂。这种引发剂组份一般是被加到HIPE乳液的水相中，并且可以是任何惯用的水溶性自由基引发剂。这类物质包括过氧化合物，如过硫酸钠、过硫钾钾和过硫酸铵，过氧化氢，过乙酸钠，过碳酸钠等。也可以使用惯用的氧化还原引发剂系统。可以通过将前面所述过氧化化合物与还原剂如亚硫酸氢钠、L-抗坏血酸或铁盐化合而形成这种系统。

这种引发剂物质最高可占油相中可聚合单体总摩尔数的百分之五摩尔。更优选的是，该引发剂占油相中可聚合单体总摩尔数的0.001至0.5％摩尔。当用于水相中时，可以通过将引发剂加到水相中以形成大约0.02％至大约0.4％，更优选大约0.1％至大约0.2％(以水相重量计)的引发剂浓度。

C.亲水剂和能水合的盐

形成本发明优选塌瘪吸收泡沫结构的交联聚合物材料优选是在其聚合物结构上基本没有极性官能团。因此，在紧接聚合步骤之后，形成这种优选吸收泡沫的泡沫结构表面的聚合物材料一般具有相对的疏水特性。因此，优选的刚聚合得的泡沫需要进一步处理以赋予该泡沫结构表面相对高的亲水性，以使这些泡沫能用作水性体液的吸收剂。如果必要的话一般可以通过后面更为详细描述的方法，用一种亲水剂处理该聚合的HIPE泡沫结构来实现泡沫表面的亲水处理。

亲水剂是任何能够增加聚合物表面在对接触到或沉积在其上面水份的润湿性的材料。亲水剂在现有技术中是熟知的，并且包括表面活性剂材料，优选是非离子型的。亲水剂一般是以液体形式使用，并且能够溶于或分散于HIPE泡沫表面上所用的亲水溶液中。在这种方法中，可以将适量的亲水剂吸收到优选的HIPE泡沫结构的聚合物表面上使得这种表面基本上是亲水的，但不改变该泡沫所希望的柔韧性及压缩变形特征。在用亲水剂处理后的优选泡沫中，亲水剂结合到泡沫结构当中，使得留在泡沫结构中该亲水剂的残余量大约0.5％至大约20％，优选是大约5至大约12％(以该泡沫重量计)。

一种合适的亲水剂是非刺激性的油溶性表面活性剂。这类表面活性剂可包括所有那些前面已介绍的用作HIPE乳液油相中的乳化剂如脱水山梨醇月桂酸酯(例如SPAN^R20)，和脱水山梨醇月桂酸酯与后面将要介绍的某些聚甘油脂肪酸酯的组合物。这种亲水性表面活性剂可以在HIPE乳液形成和聚合反应过程中结合到该泡沫中去，或者通过用溶于或分散于合适载体或溶剂中的表面活性剂溶液或悬浮液处理聚合物泡沫而将其结合进去。

需要结合到HIPE泡沫结构中的另一种物质是能水合的、优选是收湿的或易潮解的、水溶性无机盐。这类盐包括，例如，毒理学上可接受的碱土金属盐。对于这类物质及其与作为泡沫亲水剂的油溶性表面活性剂结合使用的更为详细描述参见1993年3月4日出版的PCT公开申请号WO 93/04113。该申请的申请人是P&G公司，并且该申请的公开说明书被引用作为参考。这类的优选盐包括钙的卤化物如氯化钙，如前所述，它还可以作为电解质加到制备该聚合物泡沫所用的HIPE乳液的水相中。

可以通过用这类盐的水溶液处理该泡沫，很容易地将能水合的无机盐结合到本发明的聚合物泡沫中。一般可以在从刚聚合的泡沫中除去残余水相的过程完成之后，或作为该过程的一部分，使用能水合的无机盐溶液处理该泡沫。优选使用这种溶液接触泡沫，来沉积残余量至少大约为0.1％(以该泡沫重量计)至少的能水合的无机盐，如氯化钙，而典型的残余量是至少大约0.1至大约8％、优选是3至6％，以该泡沫重量计。

对相对疏水性的优选泡沫结构用亲水剂(有或没有能水合的盐)聚合处理应通常达到足以赋予本发明优选HIPE泡沫以合适亲水能力的必要程度。但是，有些优选HIPE乳液型的泡沫在制备时就有适当的亲水性，并已结合进去足够量的能水合的盐，因此不需要再用亲水剂或能水合的盐进行额外的处理。特别是，这些优选的HIPE泡沫可以是下面这种泡沫，即，用脱水山梨醇脂肪酸酯如脱水山梨醇月桂酸酯(例如SPAN 20)，或脱水山梨醇月桂酸酯与后面将要描述的某些聚甘油脂肪酸酯的组合物，作为乳化剂加到油相中，并且用氯化钙作为电解质加到HIPE乳液的水相中制成的泡沫。在该情况下，含有残余乳化剂的内聚合泡沫表面有合适的亲水性，并且即使在将聚合物泡沫脱水之后，该残余的水相液也含有或沉积足够量的氯化钙。

D.获得HIPE泡沫的加工条件

制备适用于本发明的优选泡沫的步骤通常包括：1)形成稳定的高分散相乳液(HIPE)；2)在适合形成固体聚合物泡沫结构的条件下聚合/固化这种稳定的乳液；3)冲洗固体聚合物泡沫结构以从聚合物泡沫结构中除去初始的残余水相，如果需要，再用亲水剂和/或能水合的盐处理聚合物泡沫结构以沉积任何需要的亲水剂/能水合的盐，和4)然后将这些聚合物泡沫结构脱水(优选包括在Z方向上压缩)达到必需的程度，以提供适用于作为水性体液吸收剂的塌瘪、未膨胀聚合物泡沫材料。

为了一致地获得适用于本发明的相对薄的、塌瘪的聚合物泡沫材料，已发现以减少或最大限度地减少HIPE乳液中水滴聚结的方式进行乳液形成和聚合步骤是尤为重要的。HIPE乳液不总是稳定，特别是在较高温度条件下进行聚合反应和固化时。在HIPE乳液稳定性降低时，存在于其中的水滴会聚结在一起，凝聚成非常大的水滴。的确，在乳液的聚合和固化过程中，泡沫结构的固化和水滴聚结之间基本存在着一种竞争。必须找到一种合适的平衡以减少水滴的聚结，而又在合理的时间内完成泡沫结构的聚合和固化。(尽管在保留的水滴尺寸非常小的情况下某些聚结是可以接受的，但是这些在形成的泡沫中的不均匀的孔径会对该泡沫的液体输送特性产生不利地影响，特别对它的毛细吸收速度。)

减少HIPE乳液中水滴的聚结可在聚合和固化之后形成的泡沫结构中形成较小的平均孔径。相信这种在聚合物泡沫材料中形成的较小平均孔径是其后连续形成适用于本发明的优选的相对薄的、塌瘪聚合物泡沫材料的关键历程。(也认为在形成的泡沫中的均匀小孔径也可以产生良好的吸收性，特别是液体转输(例如毛细吸收)特征)。在减少HIPE乳液中水滴聚结的条件下制备时，聚合物泡沫材料的数均孔径是大约50微米或更少，典型的是大约5至大约50微米范围内，优选是在大约5至大约40微米，最优选是在大约5至大约35微米范围内。在下文叙述的为获得塌瘪聚合物泡沫而进行的乳液制备和聚合/固化步骤过程中将更加详细地讨论连续减少HIPE乳液中水滴聚结的技术：

1、HIPE乳液的形成

按照前面所述的特定重量比将油相组份与水相组份结合形成HIPE乳液。该油相含有如前面指定的基本成份，如必要的单体、共聚用单体、交联剂和乳化剂，并且可含有可选择性组份，如溶剂和聚合反应引发剂。所用的水相含有如前面指定的作为基本成份的电解质并且还可含有可选择性组份，如水溶性乳化剂、和/或聚合物引发剂。

可通过将由油相和水相结合的这些结合相剪切搅拌形成HIPE乳液。一般剪切搅拌必须达到由结合的油相和水相形成稳定的乳液所必需的程度和时间。这个过程可以是分批进行，也可以连续进行，一般是在适于形成下述乳液的条件下进行，即该乳液中水相液滴的分散程度要达到形成的聚合物泡沫所必需的孔体积和其它结构特征的程度。油相和水相结合的乳化过程常常涉及使用混合或搅拌设备，如一种针形高速搅拌机。

在本发明中可用的一种优选形成HIPE乳液的方法是使所必需要的油相和水相结合和乳化的连续方法。在这种方法中，形成一种含有油相的液流，并且其流速大约0.08至大约1.5ml/秒的范围内。同时，形成一种含有水相的液流，其流速在大约4至大约50ml/秒范围内。在上述流速范围内，在接近达到并维持如前面指定的必需的水与油相的重量比的情况下，使这两种液流在一个适合的混合室或区域中结合。

在混合室或区中，一般要对结合液流进行剪切搅拌，例如，用一种合适的结构和尺寸的针式高速搅拌机进行搅拌。搅拌一般地要达到大约1000至大约2500秒^-1的程度。在混合室的停留时间通常是大约5至大约30秒。一旦形成乳液，即将液体状的稳定HIPE乳液从混合室或区中以大约4至大约52ml/秒的流速抽出。对于这种通过连续过程形成HIPE乳液的优选方法的更详细描述参见美国专利5,149,720(Des Marais等人)，该专利1992年9月22日公开，本文引用作为参考文献。

为了一致性地减少HIPE乳液中水滴的聚结，特别优选在油相中使用特定类型的乳化剂系统，特别是在HIPE乳液聚合和固化的温度高于大约50℃时。这些优选的乳化剂系统包括脱水山梨醇月桂酸酯(例如SPAN^R20)，和作为辅助乳化剂的特定聚甘油脂肪酸酯(PGFs)的组合物。脱水山梨醇月桂酸酯与PGE的重量比通常是在大经10∶1至大约1∶10的范围内，优选的此重量比是在大约4∶1至大约1∶1的范围内。

特别适用于作为脱水山梨醇月桂酸酯的辅助乳化剂的PGFs通常是由具有高含量线性的(即无环的)双甘油，低含量的三——或更高级聚甘油以及低含量的环状双甘油特征的聚甘油制备的。合适的聚甘油反应剂(重量)通常含有的线性双甘油量是至少大约60％(典型的是在大约60％至大约90％范围内)，含有的三——或更高级聚甘油的量不超过大约40％(典型的是在大约10至40％的范围内)，和含有环状双甘油的量是不超过10％(典型的是在0至大约10％范围内)。优选的是，这些聚甘油含有大约60至大约80％的线性双甘油、大约20至大约40％的三——或更高级聚甘油、和不超过大约10％的环状双甘油。(一种测定聚甘油分布的方法参见共同申请的未决的美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的PGE分析方法部分，该专利的公开内容本文引用作为参考)。

特别适用于作为脱水山梨醇月桂酸酯的辅助乳化剂的PGEs也可以从脂肪酸反应剂制备，该反应剂的特征是脂肪酸组成为含有高含量的结合C₁₂和C₁₄饱和脂肪酸、和低含量的其他脂肪酸。合适的脂肪酸反应剂具有的脂肪酸组合物是，组合的C₁₂和C₁₄饱和脂肪酸含量是至少大约40％(典型的是大约40至85％的范围)，C₁₆饱和脂肪酸的含量不超过大约25％(典型范围是大约5至大约25％)，组合的C₁₈或更高级饱和脂肪酸的含量是不超过大约10％(典型的范围是大约2至大约10％)，组合的C₁₀或更低级的脂肪酸含量不超过大约10％(典型的范围是大约0.3至大约10％)，余量的其他脂肪酸基本上是C₁₈的单不饱和脂肪酸。优选的，这些脂肪酸反应剂的脂肪酸组合物是至少大约65％的组合C₁₂和C₁₄饱和脂肪酸(通常在大约65至大约75％之间)，不超过大约15％的C₁₆饱和脂肪酸(通常范围在大约10至大约15％之间)，不超过大约4％的组合C₁₈或更高级的饱和脂肪酸(典型范围是大约2至大约40％)，和不超过大约3％的C₁₀或更低级的脂肪酸(通常在大约0.3至大约3％之间)。(一种测定脂肪酸组成的方法参见共同申请的未决美国专利申请系列号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的PGE分析方法部分，该专利的公开内容本文引用作为参考)。

适用于作为脱水山梨醇月桂酸酯的辅助乳化剂的PGEs通常也具有的特征是产生最小的油/水界面张力(IFT)，其中油相含有用于HIPE乳液的单体，而水相含有氯化钙。适当的PGE辅助乳化剂通常产生的最小油/水IFT是至少大约0.06达因/厘米，典型范围是大约0.06至大约1.0达因/厘米。特别优选的PGE带来最小的油/水IFT是至少大约0.09达因/厘米，典型范围是大约0.09至大约0.3达因/厘米(一种测定这些PGEs的IFT的方法参见共同申请的未决美国专利申请系统号No.07/989,270(Dyer等人，1992年12月11日申请)的PGE分析方法部分，该专利的公开内容本文引用作为参考)。

可以通过现有技术熟知的方法制备用来作为脱水山梨醇单月桂酸酯的辅助乳化剂的PGEs。例如，参见美国专利3,637,774(Baba-yan等人)，1992年1月25公开，和McIntyre，“Polyglycerol Este-rs，”J.Am.Oil Chem.Soc.，Vol.56,No.11(1979),PP.835A-840A，本文引用该文献作为参考，该文献描述了聚甘油的制备并将其转化成PGEs的方法。通常是用脂肪酸酯化聚甘油来制备PGEs。混合商业来源的或用已知方法(如在美国专利3,637,774中所述的方法)合成的聚甘油可制备恰当的聚甘油组合物。可以把脂肪酸和/或从商业来源的脂肪酸混合物混合制备合适的脂肪酸组合物。在制备用作辅助乳化剂的PGEs过程中，聚甘油与脂肪酸的重量比一般地大约50∶50至70∶30，优选约60∶40至约70∶30之间。

制备合适的PCE辅助乳化剂的通常反应条件是在0.1-0.2％氢氧化钠作为酯化反应催化剂存在下用脂肪酸酯化聚甘油。在大气压下大约210°～220℃开始反应，并且进行机械搅拌和氮气喷射。在反应进行过程中，游离脂肪酸减少，真空度逐渐增加到大约8mmHg。当游离脂肪酸含量降到低于约0.5％时，用磷酸溶液中和催化剂，并将反应混合物迅速冷却至约60℃。然后使这种粗制的反应混合物沉淀或进行其他的惯用纯化步骤(例如，减少未反应的聚甘油含量)以生产所需要的PGEs。

2、HIPE乳液的聚合/固化

一般将形成的HIPE浮液收集到或注入合适的反应容器、罐或区域中进行聚合反应或固化。在本发明的一个实施方案中，该反应器皿包括一种由聚乙烯制成的槽中，在聚合反应/固化达到所需程度之后可以很容易把最终将聚合/固化的固体泡沫材料从该槽中取出以进行进一步地加工。通常优选的是将HIPE乳液注入该容器时的温度与其聚合/固化的温度相同。

HIPE乳液所经受的聚合反应/固化条件非常依赖于组成乳液油相和水相的单体及其他组份，特别是所用的乳化剂系统，以及所用的聚合反应引发剂的类型和剂量。尽管如此，聚合反应/固化的条件常常是将HIPE乳液保持在高于30℃的较高温度下，更优选是高于35℃下，约4至24小时，更优选的约4至约18小时。

在减少HIPE乳液中水滴的聚结过程中，特别优选的是在相对较低的温度下进行聚合反应/固化，尤其是在制备HIPE乳液过程中没有使用脱水山梨醇月桂酸酯和PGE辅助乳化剂的优选组合物的情况下。在这种情况下，合适的较低的聚合反应/固化温度范围是在约30℃至约50℃，优选在约35℃至约45℃，最优选是在约40℃。如果聚合反应/固化是在远高于50℃的温度下进行，那么作用于乳液上的热应力会引起已存在的水滴凝聚和聚结，从而在产生的聚合物泡沫中形成非常大的孔，特别是在制备HIPE乳液过程中没有使用脱水山梨醇月桂酸酯和PGE辅助乳化剂的优选组合物的情况下。这样可导致聚合物泡沫在脱水之后不能保持塌瘪、非膨胀状态。

当HIPE乳液在一种反应容器，如槽中，聚合/固化时通常可获得大块固体聚合物泡沫。将这种大块的聚合HIPE泡沫通常切成或分割成片状。片状的聚合HIPE泡沫在下一步的处理/冲洗和脱水步骤以及制备用于吸收产品中的HIPE泡沫过程中更易于加工。通常地是把大块的聚合HIPE泡沫进行切割/切片提供大约0.08至大约2.5厘米的厚度。在进一步的脱水过程中，这样可通常形成具有大约0.008至大约1.25cm厚度的塌瘪HIPE泡沫。

3、处理/冲洗HIPE泡沫

所形成的固体聚合HIPE泡沫一般是一种柔韧的、开孔的多孔结构，其多孔结构中充满了制备HIPE乳液时所用的残余水相物质，这些残余水相物质一般包括一种电解质水溶液、残留的乳化剂和聚合反应引发剂，在进一步处理和使用泡沫之前须将这些残余水相物质从泡沫结构中至少部分除去。可以通过压缩泡沫结构以挤压出残余的液体和/或通过用水或其他水性冲洗液冲洗来除去初始的水相物质。常常使用几次压缩和冲洗步骤，例如2至4次循环。

在将初始水相物质从泡沫结构中除去到所需程度时，如果需要处理该HIPE泡沫结构，如通过一种合适的亲水剂和/或能水合的盐的水溶液连续冲洗该HIPE泡沫。能使用的亲水剂和能水合的盐前面已进行了介绍，并且包括脱水山梨醇月桂酯(例如SPAN 20)和氯化钙。如前所述，如果必要的话，可以用亲水剂/能水合的盐溶液继续处理该HIPE泡沫，直至结合了所需量的亲水剂/能水合的盐，和直至泡沫对任何选择的测试液表现出所需的粘合张力值。4、泡沫脱水

在对HIPE泡沫进行处理/冲洗达到赋予最终干燥泡沫合适的亲水性和可选择地结合足够量的能水合盐优选是氯化钙的必要程度之后，一般就对泡沫脱水。脱水的方式可以是通过压缩泡沫(优选在Z方向上)以挤压出残余的水份，使泡沫或其中的水份经受高温，例如经受大约60℃至大约200℃的热干燥，或经受微波处理、通过真空脱水或者结合使用压缩和热干燥/微波/真空脱水技术。对HIPE泡的脱水处理步骤一般进行到该HIPE泡沫随时可以使用和实际干燥为至。这种压缩脱水的泡沫常常具有以干基重量计大约50至大约500％，更优选大约50至大约200％的水(湿气)含量。接下来，将压缩泡沫热干燥(例如加热)到湿含量以干基重量计是大约5至大约40％，更优选是大约5至大约15％。所形成的压缩/干燥泡沫呈一种塌瘪的非膨胀状态。

实施例

下面的实施例叙述了适用于本发明吸收部件的优选类型塌瘪HIPE吸收泡沫的制备以及这些塌瘪泡沫的特征，其中实施例IIA是优选的材料。

实施例I

本实施例描述了本发明范围之内的塌瘪HIPE泡沫的制备。

乳液制备

将无水氯化钙(36.32kg)和过硫酸钾(568克)溶于378升水中。这样提供了水相液流以用于形成HIPE乳液的连续过程中。

向含有苯乙烯(1600克)，55％二乙烯基苯工业级(1600克)，和2-乙基己基丙烯酸酯(4800克)的单体组合物中加入脱水山梨醇月桂酸酯(960克的SPAN^R20)。混合之后，使这种组合物静置过夜。抽取上层清液并用此作为形成HIPE乳液的连续方法中的油相。(大约除去75克的粘性残渣。)

在水相温度48-50℃和油相温度22℃下，将分开的油相和水相液流引入一动力混合设备中。在动力混合设备中通过针式高速搅拌机充分搅拌该混合液流。在这级操作时，合适的针式高速搅拌机包括一个长约21.6cm、直径约1.6cm的圆柱轴。该圆柱轴带有4排针，2排有17个针，另2排有16个针，每个针的直径是0.5cm，从轴中心向外伸出1.6cm的长度。该针式高速搅拌机安装在一介圆柱形的轴筒中，形成了一个动力混合设备，该针与轴筒壁之间有0.8毫米的空隙。

在动力混合设备的下游安装一个螺旋静态混合器以便在动力混合器中提供一个背应压力，并使最终形成乳液的成份的混合得以改善。这种静态混合器是14英寸(35.6cm)长，外直径是0.5英寸(1.3cm)。该静态混合器是TAH Industies Model 070-821，并经切去2.4英寸(61cm)而进行改进的。

以2份水比1份油的比例将油相和水相加入到组合混合设备中。在向该动力混合设备装料的整个过程中，该装置是开口的以便空气排出。在加料过程中流速分别是油相1.127克/秒和水相2.19cm³/秒。

一旦该设备加完料，在动力混合器中开始搅拌，搅拌机的转速是1800 RPM。在130秒的时间内使水相的流速稳定地增加到35.56cm³/秒。此时由动力和静态混合器产生的背应压是7.5 PSI(51.75KPa)。然后使搅拌机的速度在60秒的时间内稳定地减少到1200 RPM的速度。背应压降至4.5 PSI(31.05KPa)。此时，搅拌机的速度持续增加到1800 RPM。之后保持该系统的背应压力恒定在4.5 PSI(31.05KPa)。

乳液的聚合反应

将此时从静态混合器中流出的所形成的乳液收集在橡胶经济冷冻食品储存盒(Model 3500)中。这些盒子是由食品级的聚乙烯制成的，名义上的大小是18″×26″×9″(45.7cm×66cm×22.9cm)。这些盒子的实际内容量是15″×23″×9″(38.1cm×58.4cm×22.9cm)。这些盒子已用一种溶液的膜进行了预处理，该溶液含有一种20％的SPAN^R20溶液，将其溶于相等重量的二甲苯和2-丙醇溶剂的混合物中。将溶剂混合物蒸发只剩下SPAN^R20。每个盒子中收集47升的乳液。

将装有乳液的盒子存放在温度维持在65℃的室内18小时以便使盒子内的乳液发生聚合反应，从而形成聚合物泡沫。

泡沫冲洗和脱水

在固化完成之后，从固化盒中取出湿的已固化泡沫。此时的泡沫含有大约30-40倍聚合物质重量(30-40X)的残余水相，该水相含有溶解的乳化剂、电解质和引发剂。用一种尖锐的往复式刀锯将泡沫切割成厚度为0.350英寸(0.89cm)的片状。然后将这些片材经一系列3个夹辊的压缩，使泡沫的残余水相含量逐渐减少至聚合材料的重量大约6倍(6X)。此时，在60℃下用1％CaCl₂溶液再饱和该片材，并在一夹辊中挤压成水相含量大约10X。在60℃用1％CaCl₂溶液再饱和，然后再在压料辊中挤压成水相含量为大约10X。

将含有大约10倍量的基本上是1％CaCl₂溶液的泡沫片材通过最后一个装有真空口的夹辊。最后的夹辊将CaCl₂溶液含量减少至大约倍5聚合物的重量(5X)。在最后的夹辊压缩之后泡沫仍保持大约0.080英寸(0.2cm)的厚度。然后使泡沫在大约60℃的空气循环干燥箱中干燥大约3小时。这种干燥可使湿含量降低到大约聚合物材料重量的5-7％。此时，泡沫片材的厚度为大约0.075英寸(0.19cm)，并且很容易被覆盖(drapeable)。该泡沫还含有大约11％(重量)的残余脱水山梨醇月桂酸酯乳化剂和大约5％(重量)(无水基础)的残余水合氯化钙。在塌瘪状态，泡沫的密度是大约0.17克/厘米³。当在Jayco合成尿液中膨胀时，其自由吸收能力大约是30.2ml/克。膨胀泡沫具有约2.24m²/g的毛细吸收比表面积，约31ml/g的孔体积，约15微米的数均孔径，约35达因/厘米粘合张力，和垂直毛细吸收能力为大约26.7ml/g，或大约占其自由吸收能力的88％。

实施例II

下面的实施例介绍了使用脱水山梨醇月桂酸酯(SPAN^R20)和聚甘油脂肪酸酯(PGE)或脱水山梨醇棕榈酸酯(SPAN^R40)辅助乳化剂系统制备HIPE泡沫的过程：

实施例IIA

将无水氯化钙(36.32公斤)和过硫酸钾(568克)溶于378升水中。这提供了用于形成HIPE乳液的水相液体流。

向含有苯乙烯(1600克)、二乙烯基苯(55％工业级，1600克)、和2-乙烯己基丙烯酸酯(4800克)的单体混合物中加入脱水山梨醇月桂酸酯(960克的SPAN^R20)。向另一半量的相同单体混合物中加入能产生最小油/水IFT为0.09达因/厘米的PGE乳化剂(480克)。可以以64∶36的重量比用脂肪酸酯化聚甘油而获得PGE，反应条件是用氢氧化钠作为催化剂、210℃下机械搅拌、氮气喷射、和逐渐增加真空度，接着进一步用磷酸中和，冷却至大约60℃，并沉淀以减少未反应的聚甘油。制备PGE所用的聚甘油和脂肪酸组成列表如下：

       聚甘油                  ％(重量)

       线性双甘油                63.5

       三甘油或更高级甘油        36.0

       环状双甘油                 0.4

       脂肪酸                  ％(重量)

       C8                           -

       C10

       C12                       31.7

       C14                       37.2

       C16                       11.5

       C18：0                     3.2

       C18：1                    13.8

       C18：2                     1.5

混合之后，使每一批油相静置过液。从每批中抽取上层清液，并以2份含SPAN^R20的油相与1份含PGE的油相混合。(大约从每批中除去75克的粘性残渣)。

在水相温度43℃至45℃和油相温度22℃下，将分开的油相和水相液流加料到针式搅拌动力混合器中。这种针式搅拌机具有一个长约21.6cm直径约1.9cm的圆柱形轴。轴上固定有4排针，2排有17个针，另2排有16个针，每个针的直径是0.5cm，并且从轴的中心向外伸出1.6cm。将针式搅拌机安装在一个轴筒中，针与此内壁之间有0.8毫升的间隙。

在动力混合器的下游安装一个螺旋静态混合器(14英寸长，外径为1/2英寸，TAH Industies Model(070-821，经切下2.4英寸而进行了改进)以便在动力混合器中提供背应压力，并且提供均匀的HIPE乳液。以2份水比1份油的比率将油相和水相加入到组合的动力和静态混合设备中。在装料完成以前，该装置是开口的，以便让空气排出。加料过程中油相流速是3.0克/秒而水相流速是4.5毫升/秒。

一旦该设备装料后，即开始搅拌，搅拌机的转速是1100 RPM。然后在120秒的时间内使水相流速均匀地上升到46.5毫升/秒和使油相的流速均匀地降至1.77克/秒。由动力和静态混合器产生的背应压力此时是4.9psi。在30秒的时间内，搅拌机的速度降至1000RPM。当背应压力降至大约3psi时，使搅拌机的速度持续增加至1800 RPM，而逆向压力增加至5.5psi。然后将水相和油相的流速分别调整至47.8毫升/秒和1.66克/秒

将HIPE乳液收集到模子中(带一中心芯的圆槽)。用一层含有20％SPAN^R20的二甲苯溶液膜对模子进行预处理，该溶液已经沉淀过液以除去不溶性成份。将模子预先热处理以促进二甲苯的蒸发，只留下SPAN^R20。将已加料的模子保持在65℃的室内18小时以进行固化。在泡沫固化之后，将其切成所需的厚度，如实施例1所示。然后用1％氯化钙溶液冲洗固化的泡沫网状结构。在干燥之前残留在泡沫中的溶液量是泡沫重量的5倍。

图3表示的是使用如本实施例所述的用SPAN^R20/PGE辅助乳化剂体系制备的具有代表性的HIPE乳液聚合物泡沫的显微照片(放大1000倍)。图3所示的是其膨胀状态下的泡沫结构。图中可以看出，这种泡沫结构具有尺寸相对均匀的相对小的孔，即泡沫结构是相对均匀的。这证实了在HIPE乳液固化过程中减少了水滴的聚结。

实施例IIB

按照实施例IIA制备含有氯化钙/过硫酸钾的水相和含有SPAN^R20的油相单体混合物。向单体混合物中加入脱水山梨醇月桂酸酯(480克的SPAN^R20)和脱水山梨醇月桂酸酯(240克)与脱水山梨醇棕榈酸酯(240克的SPAN^R40)的混合物。混合之后，使油相静置过液，抽取上层清液用于形成HIPE乳液。

然后按照实施例IIA所示的将水相(48℃-50℃)和油相加料到组合动力和静态混合设备中。以2份水比1份油的比例把油相和水相装填到组合设备中，同时，使设备有通风口以允许空气排出，直至装料完成。在填料过程中，油相流速是3.0克/秒而水相流速是6毫升/秒。

一旦设备加料完毕，就开始搅拌，搅拌机的转速是1800 RPM。然后在60秒的时间内使水相流速均匀地上升至42.3毫升/秒和使油相流速均匀地降至1.5克/秒。背应压力是4.5psi。将HIPE乳液收集到模子中(带中心芯的圆槽)，并保持在65℃的室内18小时以使其固化，如实施例IIA所示，在泡沫固化之后，将其按实施例1所示切成所需的厚度。用1％氯化钙溶液冲洗固化的泡沫网状结构。在干燥之前保留在泡沫中的残余溶液是泡沫重量的5倍。

尽管举例说明和叙述了本发明的特定实施方案，但对于本领域中的熟练技术人员来说在不脱离本发明精神和范围的情况下可对本发明进行的各种其他改变和改进，这是显而易见的。因此，在本发明范围之内的这些变化和改进都被包括在所附的权利要求书中。

Claims (10)

1、一种吸收部件，具有一个外周区和一个与所述外周区邻近的沉积区，沉积区的侧面被所述的外周区所围绕，其特征在于所说的吸收部件包括：

(a)至少一层吸收材料，该材料在接触到水性体液时，会发生膨胀并吸收所说的含水体液，所说的吸收材料包括一种亲水的柔韧结构，具有互相连接的开放空间，所说的至少一层具有上表面和下表面，所说的上表面和下表面规定了一个平面方向和与所说平面垂直的垂直方向，所说的吸收材料在所说平面方向的至少一个方向上可以膨胀；和

(b)至少一个裂隙区，该裂隙区包括至少一个裂隙，该裂隙至少部分伸展通过该至少一层，所说的至少一个裂隙包括至少两个裂隙表面，当所说的含水体液被引入所说沉积区时该两个裂隙表面之间可以互相移位；

由此，当所说的含水体液被引入所说沉积区时，至少一部分所说的一个裂隙区比所说的至少一层周围区更快和更大程度地膨胀，至少一部分所说的至少一个裂隙区在所说的垂直方向上变形和隆起，从而引起所说的至少一个裂隙敞开并向所说的含水体液暴露出所说的至少两个裂隙表面以更快地摄取。

2、一种多层吸收部件，具有一个外周区和一个与所述外周区邻近的沉积区，并且沉积区的侧面被所述的外周区所围绕，其特征在于所说的吸收部件包括：

(a)至少两层吸收材料，该材料在接触到含水体液时，会发生膨胀并吸收所说的含水体液，所说的吸收材料包括一种亲水的柔韧结构，具有互相连接的开放空间，所说至少两层的每一层具有上表面和下表面，所说的上表面和下表面规定了一个平面方向和与所说平面方向垂直的垂直方向，所说的吸收材料在所说平面方向的至少一个方向上可以膨胀；和

(b)至少一个裂隙区，该裂隙区包括至少一个裂隙，该裂隙至少部分伸展通过所说的至少两层中的至少一层，所说的至少一个裂隙包括至少两个裂隙表面，当所说的含水体液被引入所说沉积区时该两个裂隙表面之间可以互移位；

由此，当所说的含水体液被引入所说沉积区时，至少一部分所说的一个裂隙区比所说的至少两层中的至少一层的周围区更快和更大程度地膨胀，至少一部分所说的至少一个裂隙区在所说的垂直方向上变形和隆起，从而引起所说的至少一个裂隙敞开并向所说的含水体液暴露出所说的至少两个裂隙表面以更快地摄取。

3、一种吸收部件，具有一个外周区和一个与所述外周区邻近的沉积区，沉积区的侧面被所述的外周区所围绕，其特征在于所说的吸收部件包括：

(a)至少一层吸收材料，该材料在接触到含水体液时，会发生膨胀并吸收所说的含水体液，所说的吸收材料包括一种亲水的柔韧结构，具有互相连接的开放空间，所说的至少一层具有上表面和下表面，所说的上表面和下表面规定了一个平面方向和与所说平面方向垂直的垂直方向，所说的吸收材料在所说平面方向的至少一个方向上可以膨胀；和

(b)至少一个裂隙区，该裂隙区包括至少一个裂隙，该裂隙至少部分伸展通过该至少一层，所说的至少一个裂隙包括至少两个裂隙表面，当所说的含水体液被引入所说的沉积区时该两个裂隙表面之间可以互相移位；在引入含水体液之前所说的至少两个裂隙表面具有一个初始取向，其中所说的至少两个裂隙表面基本上是不平行的，并且在引入所说含水体液时其中所说的至少两个裂隙表面发生移位，使得所说至少两个裂隙表面形成基本上更平行的取向；

当所说的含水体液被引入所说沉积区时，所说的至少一个裂隙形成一个敞开的接收通道，以更快地摄取所说的含水体液，并且在摄取所说的含水体液时所说至少两个裂隙表面互相朝对方移动，并返回到一个更平行的取向，从而至少部分关闭所说的至少一个裂隙。

4、根据权利要求1至3中任何一项的吸收部件，其进一步特征在于所说的吸收部件包括一个无裂隙区，该无裂隙区至少部分地从侧面包围所说的至少一个裂隙区，并从所说的至少一个裂隙区向外伸展。

5、根据权利要求1至4中任何一项的吸收部件，其进一步特征在于所说的吸收材料包括一种塌瘪的聚合物泡沫材料，其进一步特征还在于所说的聚合物泡沫材料包括一种亲水的柔韧结构，具有互相连接的开孔。

6、权利要求5的吸收部件，其进一步特征在于所说的聚合物泡沫材料在所说平面方向的至少一个方向上具有至少5％的膨胀势。

7、权利要求5的吸收部件，其进一步特征在于所说的聚合物泡沫材料在所说平面方向上的至少两个互相垂直的方向上具有至少3％的膨胀势。

8、权利要求5的吸收部件，其进一步特征在于所说的聚合物泡沫材料在与所说至少一个裂隙方向平行的方向上具有膨胀势，并且优选在与所说至少一个裂隙方向垂直的方向上也具有膨胀势。

9、权利要求5的吸收部件，其进一步特征在于所说的聚合物泡沫材料具有：

(a)每泡沫体积至少大约0.025平方米/毫升的比表面积；

(b)其中结合了至少大约0.1％(重量)毒理上可接收的收湿的水合盐；

(c)在其塌瘪状态下大约30kPa或更少的膨胀压；和

(d)当用表面张力为65±5达因/厘米的合成尿液在88°F(31.1℃)下饱和到其自由吸收能力时，其膨胀状态下的密度是其塌瘪状态下干基密度的大约10％至50％。

10、一种特别适用于吸收和保留含水体液的吸收物品，其特征在于所说的吸收物品包括：

(a)一种底衬片材；和

(b)一种与所说底衬片材结合在一起的吸收部件，所说的吸收部件位于所说的底衬片材与该物品穿戴者体液排出区之间，所说的吸收部件包括权利要求1的吸收部件。

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