專利名稱：具有在基底上形成的成型吸收核芯的吸收制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有吸收核芯的吸收制品，其中所述吸收核芯可以在該吸收制品的制造期間在基底上形成并成型。
背景技術(shù)：
個(gè)人護(hù)理吸收制品例如尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁衣物、吸收泳裝、女性衛(wèi)生用品等等，通常包括液體可滲透的體側(cè)襯層(有時(shí)稱為“面層”)、液體不可滲透的外覆層(有時(shí)稱為“背層”)和在體側(cè)襯層和外覆層之間的吸收核芯。
吸收核芯，其通常與其它層分開(kāi)形成，接收并保存穿戴者流出的水性液體例如尿、經(jīng)液等等。吸收核芯一般由超吸收顆粒或纖維和親水吸收纖維(例如纖維素)形成，它們松散地混合并纏結(jié)在一起形成吸收氈(absorbent batt)。有時(shí)候還包括熱塑性聚合物纖維以提供增強(qiáng)基體。制造常規(guī)吸收核芯的方法相對(duì)復(fù)雜。必須形成、粘合、成型并切割吸收結(jié)構(gòu)以形成適合于特定吸收制品的單個(gè)吸收核芯。因此，將制造吸收核芯的各種方法與用于組裝吸收制品層組件的方法整合起來(lái)并不實(shí)際。
全寬度矩形吸收核芯可以在基底上在線形成并隨后沖切或修整為期望的形狀。該方法產(chǎn)生相當(dāng)多的修整廢料。如果所述廢料不能被循環(huán)回制造方法中，那么所述方法就是不經(jīng)濟(jì)的。理想的是通過(guò)不需要沖切的在線形成來(lái)制造吸收核芯的最終形狀，從而避免這些缺點(diǎn)。
在吸收制品的組裝期間，已知使用粘合劑、熱粘合或超聲粘合方法將分開(kāi)形成的吸收核芯固定到體側(cè)襯層、外覆層和/或插入層。這種固定目的是在吸收制品制造、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和/或使用期間防止吸收核芯相對(duì)于其它層發(fā)生移動(dòng)。如果吸收核芯固定到其上的層是可拉伸的或是彈性的，那么以這種方式固定吸收核芯可能減小所述層的可拉伸性或彈性?；蛘?，拉伸外覆層、體側(cè)襯層或其它基底層可能導(dǎo)致吸收核芯的撕裂。
從成本節(jié)約和性能的觀點(diǎn)出發(fā)，有利的是這樣的吸收核芯所述吸收核芯可以在吸收制品的組裝期間在線形成和成型，并且不會(huì)影響其所粘附的層的后續(xù)拉伸(可拉伸性)。
發(fā)明概述 本發(fā)明涉及一種吸收制品，其至少包括液體可滲透的體側(cè)襯層、外覆層以及它們之間的吸收核芯。所述吸收核芯在吸收制品的組裝期間在線形成和成型，并且粘附粘合到可拉伸的體側(cè)襯層、外覆層和/或插入基底層上。所述吸附核芯不影響其所粘合的層的拉伸。
吸收核芯包括粘附纖維和超吸收材料的組合。雖然粘附纖維和超吸收材料的組合被粘合到基底層，但是基底層并不被認(rèn)為是吸收核芯的一部分。吸收核芯是“成型的”，是指其是非矩形的。吸收核芯具有中心區(qū)、前端區(qū)和后端區(qū)。吸收核芯在中心區(qū)具有平均寬度，在至少一個(gè)端區(qū)具有相對(duì)更寬的平均寬度。
吸收核芯具有環(huán)繞其周邊延伸的外邊緣。如本文中描述的那樣，因?yàn)槲蘸诵臼窃谖罩破返慕M裝期間在線形成的，所以沿著吸收核芯的兩個(gè)側(cè)面?zhèn)任蘸诵緜?cè)的外邊緣是未切割的(即無(wú)切割)。由于沒(méi)有切割，所以吸收核芯的側(cè)面?zhèn)染哂信c粘附/超吸收組合的斜度(tapering)相關(guān)的不平整性。這種不平整性可能導(dǎo)致所述側(cè)面?zhèn)染哂袡M向延伸的峰和谷的模糊(fuzzy)或鋸齒狀構(gòu)型。如本文中所描述的，所述不平整性的特征在于對(duì)于吸收核芯側(cè)來(lái)說(shuō)，周長(zhǎng)對(duì)邊緣長(zhǎng)度的比(“P/EL”)和與平均邊緣的平均偏差(“MDFME”)，都大于具有同樣組成的沖切吸收核芯。合適地，吸收核芯具有和基底相等的長(zhǎng)度，并且具有沿著吸收核芯的整個(gè)長(zhǎng)度比基底窄的寬度。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明吸收制品的分解透視圖。
圖2是本發(fā)明的在基底上形成的相鄰吸收核芯的平面圖。
圖3示意性地示出了在基底上形成和成型吸收核芯的粘附組分的方法。
圖4示意性地示出了在基底上形成和成型吸收核芯的粘附組分的可選擇的方法。
圖5示意性地示出了在基底上形成和成型吸收核芯的整個(gè)方法，其可以與用于組裝吸收制品的層的方法整合。
圖6示意性地示出了在基底上形成和成型吸收核芯的可選擇的方法。
圖7示意性地示出了吸收墊的灰度(gray scale)圖像和為測(cè)量周長(zhǎng)對(duì)邊緣長(zhǎng)度比和平均邊緣的平均距離所研究區(qū)域的位置。
圖8給出了為在線形成的邊緣和切割邊緣所研究區(qū)域的灰度圖像以及相應(yīng)的分段圖像。
定義 術(shù)語(yǔ)“吸收材料”是指能夠至少吸收自身重量5倍但通常少于15倍的含0.9wt％氯化鈉的水溶液的材料，例如纖維素纖維。在最有利的條件下，吸收材料也可以包括合成纖維基體例如紡粘、熔噴和粘合梳理網(wǎng)等等。還可以包括開(kāi)放結(jié)構(gòu)例如空氣穿透粘合梳理網(wǎng)、膨松空氣穿透粘合雙組分纖維紡粘網(wǎng)，和可用于快速流體吸收的其它材料。
術(shù)語(yǔ)“超吸收材料”是指水可膨脹的有機(jī)和無(wú)機(jī)材料，其在最有利的條件下能夠吸收至少15倍自身重量的0.9wt％氯化鈉水溶液。
術(shù)語(yǔ)“個(gè)人護(hù)理吸收制品”包括但不限于尿布、訓(xùn)練褲、泳裝、吸收襯褲、成人失禁衣物、薄織物(tissues)、濕巾(wet wipes)、床墊和女性衛(wèi)生制品。
術(shù)語(yǔ)“醫(yī)用吸收制品”包括但不限于吸收醫(yī)療墊、被單、包裝材料(wraps)、繃帶和衣物。
術(shù)語(yǔ)“相連”是指至少兩個(gè)元件接合、粘附、連接、粘合等等。當(dāng)兩個(gè)元件直接相互相連或者間接相互相連時(shí)(例如當(dāng)每個(gè)元件都直接連接到中間元件時(shí))，都認(rèn)為這兩個(gè)元件相互相連。
術(shù)語(yǔ)“切割”是指用于修整或切削吸收核芯的側(cè)面邊緣以將吸收核芯形成為期望的形狀的任何方法，其中所述期望的形狀通常是不同于預(yù)形成的矩形的形狀。切割方法包括但不限于沖切、水切割、激光切割、鋸切等等。
術(shù)語(yǔ)“基本垂直”是指在垂直方向約15度內(nèi)。當(dāng)“垂直”定義為相對(duì)于某個(gè)方向?yàn)?0度角時(shí)，“基本垂直”是指約75-105度的角。
術(shù)語(yǔ)“親水的”描述被與纖維接觸的含水液體潤(rùn)濕的纖維或纖維表面以及其它材料。而材料的潤(rùn)濕程度又可以以所涉及的液體和材料的接觸角和表面張力進(jìn)行描述。適合用于測(cè)量特定纖維材料或纖維材料混合物的潤(rùn)濕性的儀器和技術(shù)可由Cahn SFA-222 SurfaceForce Analyzer System或者基本等同的系統(tǒng)提供。當(dāng)用該系統(tǒng)測(cè)量時(shí)，接觸角小于90°的纖維認(rèn)定為是“可潤(rùn)濕的”或親水的，接觸角大于90°的纖維認(rèn)定為是“非潤(rùn)濕的”或疏水的。
術(shù)語(yǔ)“層”當(dāng)以單數(shù)形式使用時(shí)可以具有單個(gè)元件或多個(gè)元件的雙重含意。
術(shù)語(yǔ)“液體不可滲透”，當(dāng)用于描述層或者多層層合物時(shí)，是指液體身體廢物例如尿在通常使用條件下沿著基本垂直于所述層或者層合物平面的方向在液體接觸的點(diǎn)不會(huì)穿過(guò)所述層或?qū)雍衔铩?br> 術(shù)語(yǔ)“液體可滲透的”是指不是液體不可滲透的任何材料。
術(shù)語(yǔ)“熔噴”是指通過(guò)如下過(guò)程形成的纖維將熔融熱塑性材料擠出通過(guò)多個(gè)細(xì)小的(通常是圓形的)模頭毛細(xì)管，并作為熔融絲線或單絲進(jìn)入?yún)R聚高速氣體(例如空氣)流(通常是加熱的)中，所述氣流使熔融熱塑性材料的單絲變細(xì)以減小其直徑。此后，所述熔噴纖維由高速氣體流運(yùn)載并沉積在收集表面上以形成無(wú)規(guī)分散的熔噴纖維網(wǎng)。這樣的方法例如公開(kāi)于Butin等人的美國(guó)專利3849241中。
熔噴方法可以用于制造各種尺寸的纖維，包括粗纖維(平均直徑約40-約100微米)、織物類纖維(平均直徑約10-約40微米)和微纖維(平均直徑低于約10微米)。熔噴方法特別適于制造微纖維，包括超細(xì)微纖維(平均直徑是約3微米或更小)。制造超細(xì)微纖維的示例性方法的描述可以在例如Timmons等人的美國(guó)專利5213881中找到。
熔噴纖維可以是連續(xù)的或者不連續(xù)的，當(dāng)沉積到收集表面上時(shí)通常是自粘合的。合適地，用于本發(fā)明的熔噴纖維長(zhǎng)度是基本連續(xù)的。
術(shù)語(yǔ)“無(wú)紡的”當(dāng)用于描述材料、網(wǎng)或織物時(shí)，是指這樣的材料、網(wǎng)或織物，它們具有交錯(cuò)鋪置的單個(gè)纖維或絲線結(jié)構(gòu)，但是卻不是如編織織物中那樣的規(guī)則的或可識(shí)別的方式。無(wú)紡材料、織物或網(wǎng)已由很多方法形成，例如熔噴方法、紡粘方法、空氣鋪置方法和粘合梳理網(wǎng)方法。無(wú)紡物的基重通常以每平方碼材料的盎司數(shù)(osy)或每平方米的克數(shù)(gsm)表示，纖維直徑通常以微米表示。(注意，為將osy轉(zhuǎn)化為gsm，需將osy乘以33.91。) 術(shù)語(yǔ)“紡粘纖維”是指小直徑纖維，其通常通過(guò)把熔融熱塑性材料作為單絲從多個(gè)細(xì)小的通常為圓形的紡絲板的毛細(xì)管擠出，然后快速減小擠出單絲的直徑而制備，例如如在下述文獻(xiàn)中描述的那樣Appel等人的美國(guó)專利4340563和Dorschner等人的美國(guó)專利3692618、Matsuki等人的美國(guó)專利3802817、Kinney的美國(guó)專利3338992和3341394、Hartmann的美國(guó)專利3502763、Levy的美國(guó)專利3502538和Dobo等人的美國(guó)專利3542615。紡粘纖維被冷卻，當(dāng)被沉積到收集表面上時(shí)它們通常是不粘的。紡粘纖維通常是連續(xù)的，平均直徑通常大于7微米，更特別地為約10-20微米。
術(shù)語(yǔ)“粘合梳理網(wǎng)”或“BCW”是指通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的梳理法形成的無(wú)紡網(wǎng)，所述疏理法進(jìn)一步描述于例如共同轉(zhuǎn)讓給Alikhan和Schmidt的美國(guó)專利4488928中，該文獻(xiàn)全部引入本文作為參考。簡(jiǎn)言之，梳理法包括從松散氈狀物形式的例如人造短纖維與粘合纖維或其它粘合組分的混合物開(kāi)始，并對(duì)其進(jìn)行梳理或用其它方式處理以提供基本均勻的基重。加熱或者用其它方式處理該網(wǎng)以活化所述粘附組分，產(chǎn)生一體的(通常是膨松的)無(wú)紡材料。
術(shù)語(yǔ)“空氣鋪置”或“空氣鋪置的”是指通過(guò)其可以形成纖維狀無(wú)紡層的方法。在空氣鋪置方法中，長(zhǎng)度典型地為約3-約19毫米(mm)的小纖維束在氣源中被分離并輸送，然后通常在真空源的輔助下沉積到形成篩網(wǎng)上。無(wú)規(guī)沉積的纖維然后使用例如熱空氣或噴霧粘合劑相互粘合。
術(shù)語(yǔ)“顆粒”、“粒子”等等是指一般為離散單元形式的超吸收材料。所述單元可以包括細(xì)粒、粉末、微球、粉碎材料等等，以及它們的組合。所述顆粒可以具有任何期望的形狀，例如立方、棒狀、多面體、球形或半球形、圓形或半圓形、角形、不規(guī)則形狀等等。具有大的最大尺寸/最小尺寸比的形狀，如針、片和纖維，也考慮包括在上述范圍內(nèi)。術(shù)語(yǔ)“顆?！被颉傲Ｗ印币部梢园ò嘤谝粋€(gè)的單個(gè)顆粒、粒子等的聚集體。此外，顆粒、粒子或者其任何期望的聚集體可以由一種以上類型的材料組成。例如，超吸收顆粒通常包括核芯、殼、交聯(lián)劑、防塵處理等等，并可以包括一種或多種超吸收聚合物。
術(shù)語(yǔ)“可拉伸”是指這樣的材料，其在一個(gè)或多個(gè)方向在施加拉伸力時(shí)可以伸展到至少是原始尺寸的150％的拉伸尺寸(即，至少比原始未拉伸尺寸大50％)并且不發(fā)生斷裂。術(shù)語(yǔ)“彈性”是指這樣的材料，其是可拉伸的并且當(dāng)釋放拉伸力時(shí)將收縮(回復(fù))拉伸尺寸和原始尺寸之間差的至少50％。例如，對(duì)于原始尺寸為20cm的材料，如果其可以延伸到至少30cm的尺寸而不斷裂，那么該材料是可拉伸的。對(duì)于同樣的材料，如果延伸到30cm之后，當(dāng)拉伸力除去之后其收縮到25cm或更小的尺寸，那么該材料是彈性的。本文中提供了所定義的術(shù)語(yǔ)“可拉伸”和“彈性”的條件和測(cè)試方法。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳述 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的個(gè)人護(hù)理吸收制品25，在該情況下其是一次性(disposable)尿布。一次性尿布25包括液體可滲透的體側(cè)襯層50、浪涌材料層(surge material layer)43、吸收核芯40和外覆層30。示出的吸收核芯40具有I-柱形狀(I-beam shape)，包括前腰端(frontwaist end)42、后腰端(rear waist end)44和相對(duì)的側(cè)面?zhèn)?6和48。為本發(fā)明的目的，吸收核芯40不限于I-柱形狀，可以包括沙漏形狀(hourglass shape)或其它合適的形狀。在每種情況下，吸收核芯40都具有前端區(qū)域45、中心區(qū)域47和后端區(qū)域49，各自占據(jù)吸收核芯縱向長(zhǎng)度的約三分之一。吸收核芯在前段區(qū)域45具有第一平均寬度、在中心區(qū)域47具有第二平均寬度和在末端區(qū)域49具有第三平均寬度。所述第一和第三平均寬度中的至少一個(gè)比所述第二平均寬度寬。浪涌層和其它層也可以具有不同的形狀和尺寸。
浪涌層43和體側(cè)襯層50由高液體透過(guò)(通常是非吸收的)材料制成。這些層將液體從穿戴者轉(zhuǎn)移到吸收核芯。合適的液體透過(guò)材料包括多孔紡織材料、多孔無(wú)紡材料、具有孔的膜、開(kāi)口泡沫體和棉絮(batting)。實(shí)例包括但不限于任何柔軟的聚烯烴纖維多孔片材，例如聚丙烯、聚乙烯或聚酯纖維；紡粘聚丙烯、聚乙烯或聚酯纖維網(wǎng)；人造絲纖維網(wǎng)；合成或天然纖維或其組合的粘合梳理網(wǎng)。1999年5月18日授予Laux等人的美國(guó)專利5904675提供了合適浪涌材料的進(jìn)一步的例子。體側(cè)襯層和浪涌層可以由基本疏水的材料組成，并且可以用表面活性劑處理或者進(jìn)行其它加工以賦予期望水平的潤(rùn)濕性和親水性。
典型地，體側(cè)襯層50覆蓋在吸收核芯40和浪涌層43之上，并且可以具有與外覆層30不同的尺寸。理想地，體側(cè)襯層是貼合性的(compliant)、具有柔軟感覺(jué)并且對(duì)穿戴者的皮膚沒(méi)有刺激。體側(cè)襯層和浪涌層的親水性可以比吸收核芯低，以向穿戴者提供干燥表面并促進(jìn)液體向吸收核芯的穿透。體側(cè)襯層和浪涌層可以由基本疏水的材料組成，并且可以用表面活性劑處理或者進(jìn)行其它加工以賦予期望水平的親水性。
在特別合適的實(shí)施方案中，體側(cè)襯層50是可拉伸的或彈性的。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，體側(cè)襯層50可以是無(wú)紡、紡粘聚丙烯纖維，其已被頸縮拉伸至其原始寬度的約40％。KRATONG2760彈性體材料的條(strands)可以粘結(jié)到所述頸縮的紡粘材料上?？椢锟梢杂糜行Я康谋砻婊钚詣├缂s0.45％AHCOVELBase N62表面活性劑進(jìn)行表面處理，該表面活性劑可獲自ICI的分公司Uniquma，NewCastle，Delaware。表面活性劑可以通過(guò)任何常規(guī)方式施加，例如噴霧、印刷、刷涂等等。
在其它實(shí)施方案中，可拉伸的體側(cè)襯層50可以包括彈性條或網(wǎng)、LYCRA彈性材料、流延或吹塑彈性薄膜、無(wú)紡彈性網(wǎng)、熔噴或紡粘彈性體纖維網(wǎng)，以及它們的組合。合適的彈性體材料的例子包括KRATON彈性體、HYTREL彈性體、ESTANE彈性體聚氨酯(得自B.F.Goodrich and Company，Cleveland，Ohio)、PEBAX彈性體和彈性體聚烯烴例如VISTAMAXXTM(得自Exxon Mobil Corporation ofIrving，Texas)、AFFINITY(得自Dow Chemical of Midland，Michigan)等等。體側(cè)襯層50可以包括具有孔、口、褶皺、熱活化、壓紋、微應(yīng)變、化學(xué)處理等等的纖維、斯克林布(scrim)、網(wǎng)、頸縮網(wǎng)和薄膜的混合物或?qū)雍衔?，以及它們的組合包括勻質(zhì)絲、殼/芯或側(cè)-側(cè)構(gòu)型的雙組分絲，或者包括聚合物混合物的雙成分絲，其中復(fù)合絲顯示出可拉伸或彈性性質(zhì)。
一般而言，外覆層30基本是液體不可滲透的以抑制身體滲出物從吸收制品25泄漏并弄濕例如床墊和衣物的制品以及穿戴者和護(hù)理者。外覆層30可以由單層液體不可滲透材料構(gòu)成，或者更加合適地其可以是多層層合物結(jié)構(gòu)其中所述層的至少之一是液體不可滲透的。例如，外覆層30可以包括通過(guò)層合粘合劑或通過(guò)超聲粘合、熱粘合等連接在一起的液體可滲透外層和液體不可滲透內(nèi)層。在此類實(shí)施方案中，外覆層30的內(nèi)層可以是液體和蒸汽都不可滲透的，或者它可以是液體不可滲透而蒸汽可滲透的。例如，所述內(nèi)層可以由薄塑料膜制造，雖然也可以使用其它柔軟的液體不可滲透材料。
外覆層30可選擇的結(jié)構(gòu)可以包括紡織或無(wú)紡纖維網(wǎng)層，其已全部或部分經(jīng)過(guò)構(gòu)造或處理以向鄰近或接近吸收復(fù)合材料(composite)的選擇區(qū)域賦予期望水平的液體不可滲透性。例如，外覆層可以包括層合到聚合物膜層(其可以是也可以不是氣體可滲透的)的氣體可滲透的無(wú)紡織物層。纖維的、布狀外覆層材料的其它例子可以包括拉伸薄化的或拉伸熱層合材料。
在特別合適的實(shí)施方案中，外覆層30是可拉伸的，甚至更加合適的，外覆層是彈性的。作為例子，外覆層30可以由包括彈性體或聚合物材料的單層、多層、層合物、紡粘織物、薄膜、熔噴織物、彈性網(wǎng)、微孔網(wǎng)、粘合梳理網(wǎng)或泡沫體構(gòu)成。彈性體無(wú)紡層合網(wǎng)可以包括連接到一種或多種可收集(gatherable)無(wú)紡網(wǎng)、薄膜或泡沫體的無(wú)紡材料。拉伸粘合層合物(SBL)和頸縮粘合層合物(NBL)是彈性體復(fù)合材料的例子。合適的無(wú)紡材料的例子是紡粘-熔噴織物、紡粘-熔噴-紡粘織物、紡粘織物，或這些織物與薄膜、泡沫體或其它無(wú)紡網(wǎng)的層合物。
合適的彈性體材料可以包括由彈性體聚乙烯、聚丙烯或聚烯烴共聚物以及它們的組合組成的流延或吹塑薄膜、泡沫體或熔噴織物。所述彈性體材料可包括PEBAX彈性體(得自AtoChem，Philadelphia，Pennsylvania)、HYTREL彈性體聚酯(得自E.I.Dupont deNemours，Wilmington，Delaware)、KRATON彈性體(得自KratonPolymers of Houston，Texas)或LYCRA彈性體的條(得自E.I.Dupontde Nemours，Wilmington，Delaware)等，以及它們的組合。外覆層30可以包括通過(guò)機(jī)械方法、印制方法、加熱方法和/或化學(xué)處理而具有彈性體性質(zhì)的材料。例如，這些材料可以被開(kāi)孔、加褶、頸縮拉伸、熱活化、壓紋和微應(yīng)變化(micro-strained)。
與外覆層30連接的是腰彈性件26、腿彈性件31和固定接頭(tabs)28，它們可以是任何常規(guī)結(jié)構(gòu)。腰彈性件26可以包括但不限于多個(gè)連接到載體片并置于兩個(gè)紡粘網(wǎng)之間的彈性條。腿彈性件31可包括載體片32和單獨(dú)的彈性條34。固定接頭28可以包括固定帶或機(jī)械緊固件例如VELCRO鉤或環(huán)形固定元件。腰彈性件26和腿彈性件31可以沿著吸收制品25的各自的腿開(kāi)口和腰邊緣連接到外覆層30或者連接到體側(cè)襯層50，或者連接到上述兩者。
合適地，體側(cè)襯層50和外覆層30相互相連，例如，通過(guò)例如將外覆層30直接固定到襯層50而直接相互相連，或者通過(guò)例如將體側(cè)襯層固定到吸收制品25的中間組件而所述中間組件又固定到外覆層而間接相互相連。體側(cè)襯層50和外覆層30可以例如沿著它們邊緣的至少一部分通過(guò)粘合劑、超聲粘合、熱粘合或其它本領(lǐng)域已知的合適相連技術(shù)而相互相連。
在圖1示出的實(shí)施方案中，可以使用任何鄰接層(例如體側(cè)襯層30和/或浪涌層43)作為基底形成吸收核芯?；蛘?，可以在插入基底層(未在圖1中示出)或者另外的基底層上形成吸收核芯40，其中所述插入基底層例如是吸收核芯40和外覆層30之間的間隔層。圖2示出了連續(xù)基底層35，當(dāng)基底35沿著箭頭“A”指示的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)多個(gè)吸收核芯40可以以端-端的方式連續(xù)地在其上形成。沿著虛線“L”每個(gè)吸收核芯的前端區(qū)域45過(guò)渡為中心區(qū)域47。沿著虛線“LL”每個(gè)吸收核芯的中心區(qū)域47過(guò)渡為后端區(qū)域49。開(kāi)始的時(shí)候，在分離之前，每個(gè)吸收核芯的前端42沿著虛切割線“C”與緊相鄰的其前面的吸收核芯的后端44相連，虛切割線“C”表示形成每個(gè)吸收核芯40后的后續(xù)切割位置。
吸收核芯40包括通過(guò)沉積到基底層35形成的超吸收顆粒51和粘附纖維53的組合。通過(guò)粘合劑作用，吸收核芯沿著吸收核芯的整個(gè)上或下表面被連接到基底。超吸收顆粒51和粘附纖維53可以分開(kāi)施加或者一起施加。例如，可以以表示吸收核芯40形狀的圖案首先將粘附纖維53施加到基底層35上。然后，可以在粘附纖維53之上直接施加超吸收顆粒51?；蛘?，可以將超吸收顆粒51與粘附材料預(yù)混合，并將該混合物以表示吸收核芯40形狀的圖案施加到基底層35上?；蛘?，粘附纖維53和超吸收顆粒51可以以多個(gè)交替層施加。不論是那種情況，吸收核芯40可包括約40-99％重量的超吸收顆粒和約1-60％重量的粘合劑，合適的是約80-98％重量的超吸收顆粒和約2-20％重量的粘合劑，特別是約85-95％重量的超吸收顆粒和約5-15％重量的粘合劑。吸收核芯40也可以包括纖維素纖維和其它成分。
吸收核芯40中的超吸收顆粒51可以是滿足上述吸收性要求的任何超吸收材料的顆粒。特別而言，超吸收材料是水可膨脹的、水不溶的材料，其在最有利的條件下吸收至少約15倍其重量的、合適地至少約25倍其重量的含0.9％重量氯化鈉的水溶液。超吸收材料可選自天然、合成和改性天然聚合物。超吸收材料可包括無(wú)機(jī)材料例如硅膠，或有機(jī)化合物例如交聯(lián)聚合物。術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)”是指有效地使通常水溶性的材料變得基本水不溶但水可膨脹的任何方式。這些方式可包括例如物理纏結(jié)、結(jié)晶區(qū)(crystalline domains)、共價(jià)鍵、離子絡(luò)合和締合、親水締合例如氫鍵、和疏水締合或范德華力。合適的合成超吸收材料聚合物的例子包括聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸的堿金屬和銨鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯基醚、水解的與乙烯基醚和α-烯烴的馬來(lái)酸酐共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基嗎啉酮(poly(vinylmorpholinone))、聚乙烯醇，或者聚乙烯基胺、聚胺聚季銨、聚胺、水解聚酰胺的堿性或氯化物或氫氧化物鹽，和它們的混合物和共聚物。這些超吸收材料至少部分交聯(lián)。
其它合適的超吸收材料聚合物包括天然和改性天然聚合物，例如水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、甲基纖維素、脫乙酰殼多糖、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素，以及天然膠，例如藻酸鹽(alginates)、黃原膠、刺槐豆膠等等。在本發(fā)明中也可以使用天然和完全或部分合成的吸收聚合物的混合物。其它的合適超吸收材料公開(kāi)于1975年8月26日授權(quán)的美國(guó)專利3901236中，制造合成吸收膠凝聚合物的方法公開(kāi)于1978年2月28日授權(quán)的美國(guó)專利4076663和1981年8月25日授權(quán)的美國(guó)專利4286082中。
合適的超吸收材料可從不同的供應(yīng)商商購(gòu)。例如，SXM 9543和FAVOR 880是可從Stockhausen，Inc.of Greenboro，North Carolina，U.S.A得到的合適超吸收材料，DRYTECH 2035是可從Dow ChemicalCompany of Midland，Michigan，U.S.A得到的合適超吸收材料。另一種合適的超吸收材料是從BASF of Ludwigshafen，Germany得到的多組分超吸收微粒凝膠，名稱為E1231-99。多組分超吸收凝膠顆粒和制備它們的方法描述于美國(guó)專利5981689；6072101；6087448；6121409；6159591；6194631；6222091；6235965；6342298；6376072；6392116；6509512和6555502；美國(guó)專利公開(kāi)2001/01312；2001/07064；2001/29358；2001/44612；2002/07166；2002/15846；和2003/14027；和PCT公開(kāi)WO 99/25393；WO 99/25745；WO 99/25748；WO 00/56959；WO 00/63295；WO 02/10032；WO 03/18671；和WO 03/37392；通過(guò)引用將這些公開(kāi)內(nèi)容引入本文。超吸收材料也可以在基底上通過(guò)原位聚合形成。
用于形成吸收核芯40的超吸收材料顆粒51可以是任何期望的構(gòu)型，例如螺旋形或半螺旋形、立方、棒狀、多面體、無(wú)規(guī)、球形(例如珠子)、針狀、片狀、纖維、多孔顆粒和泡沫體顆粒。超吸收材料顆粒的聚集體也可以用于形成吸收核芯40。一個(gè)例子是，在特別合適的實(shí)施方案中超吸收材料顆粒的平均干燥顆粒尺寸是約20微米-約1毫米。如在本文中所使用的，“干燥顆粒尺寸”是指當(dāng)處于干燥狀態(tài)時(shí)，單個(gè)顆粒的重均最小尺寸。
在一個(gè)實(shí)施方案中，粘附纖維53由熱熔粘合劑形成。這樣的粘合劑通常包括一種或多種聚合物以提供粘接強(qiáng)度(例如脂族聚烯烴例如乙烯-丙烯共聚物，聚醚酰胺，聚醚酯，和它們的組合；乙烯醋酸乙烯酯共聚物；苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物；等等)；樹(shù)脂或類似材料(有時(shí)稱為增粘劑)以提供粘附強(qiáng)度(例如從石油餾出物蒸餾的烴；松香和/或松香酯；從例如木材或柑橘屬(citrus)衍生的萜，等等)；任選的蠟、增塑劑或其它材料以改性粘度(例如礦物油、聚丁烯、石蠟油、酯油等等)；和/或其它添加劑，包括但不限于抗氧化劑或其它穩(wěn)定劑。
作為一個(gè)例子，熱熔粘合劑可以含有約15％-約50％重量的粘結(jié)強(qiáng)度聚合物、約30％-約65％重量的樹(shù)脂或其它增粘劑，大于0％-約30％重量的增塑劑或其它粘度改性劑，和任選的少于約1％重量的穩(wěn)定劑或其它添加劑。包括不同重量百分比的這些組分的其它熱熔粘合劑配方是可行的。在沒(méi)有偏離本發(fā)明的范圍的條件下，粘合劑可以是親水的或疏水的。
在特別合適的實(shí)施方案中，粘合劑在小于或等于約400(204℃)的溫度、更加合適地在小于或等于約300(149℃)的溫度和更加合適地在小于或等于約250(121℃)的溫度的粘度小于約10000厘泊(cps)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，粘合劑在約300(149℃)的溫度的粘度是約1000cps-約8000cps，更加合適地在約300(149℃)的溫度的粘度是約2000cps-約6000cps。
如在本文中使用的那樣，粘合劑的“粘度”定義為使用本文后面給出的粘度測(cè)試確定的粘度。使用相對(duì)低粘度的粘合劑促進(jìn)與微粒超吸收材料的充分接觸(例如涂覆)，從而更加易于捕獲和固定超吸收材料顆粒。
如將在下文中描述的那樣，可以在較低的處理溫度處理，即熔化，低粘度粘合劑并施加到基底層35或吸收制品25的其它層組件上，從而提高制造容易性。較低的處理溫度還降低了在其上形成吸收核芯40的基底(例如外覆層30或其它基底層35)熱降解的風(fēng)險(xiǎn)。作為一個(gè)例子，粘合劑合適地是在約200(93℃)-約400(204℃)的溫度是可處理的，更加合適地是在約250-約360(約121℃-約182℃)的溫度。粘合劑在處理溫度的粘度低于約10000厘泊，合適地是約1000-8000厘泊，特別是約2000-6000厘泊。
所述粘合劑還具有合適的低儲(chǔ)能模量(G’)。粘合劑的儲(chǔ)能模量一般是指粘合劑(在其已經(jīng)就緒(set up)或者一般而言干燥以后，例如在冷卻以后)不顯著損失粘合劑的完整性而變形的能力，例如當(dāng)吸收核芯40形成于其上的外覆層30或其它基底35彎曲時(shí)。通過(guò)使用具有相對(duì)低儲(chǔ)能模量的粘合劑，在基底上形成的吸收核芯40通常合適地是柔軟的和柔韌的，以允許吸收核芯40和基底一起彎曲。更加具體地，儲(chǔ)能模量是彈性系數(shù)，表示粘合劑在動(dòng)態(tài)載荷下變形時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的比。
如本文中所使用的那樣，粘合劑的儲(chǔ)能模量如根據(jù)下文詳述的流變學(xué)測(cè)試測(cè)量所報(bào)道。作為一個(gè)例子，通過(guò)所述流變學(xué)測(cè)試測(cè)量的粘合劑的儲(chǔ)能模量(G’)合適地是在25℃小于或等于約1.0×107達(dá)因/cm2，更合適地是在25℃是約1.0×104-約1.0×107達(dá)因/cm2，甚至更加合適地是在25℃是約1.0×105-約1.0×106達(dá)因/cm2。
合適地，所述粘合劑還具有約-25℃至約25℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，更加合適地是約-10℃至約25℃。如在本文中所使用的那樣，“玻璃化轉(zhuǎn)變溫度”一般是指粘合劑的分子流動(dòng)性(molecularmobility)。例如，當(dāng)粘合劑的溫度低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)時(shí)，其變得更加剛性和變脆，當(dāng)粘合劑的溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)時(shí)，粘合劑的流動(dòng)趨勢(shì)增加。但是，在粘合劑溫度顯著超過(guò)其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的情況下，可能粘合劑的粘附性質(zhì)顯著降低。因此，粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度合適地是接近于粘合劑將被使用的溫度(例如室溫)。如在本文中所使用的那樣，粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是指通過(guò)下文的流變學(xué)測(cè)試測(cè)量的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
用于形成吸收復(fù)合材料44的合適粘合劑的一些例子是可從National Starch and Chemical Co.of Bridgewater，New Jersey以名稱34-5610和34-447A商購(gòu)的熱熔粘合劑。合適粘合劑的其它例子是由Bostik-Findley in Milwaukee，Wisconsin以名稱HX 4207-01、HX2773-01、H2525A和H2800生產(chǎn)的那些。在沒(méi)有偏離本發(fā)明的范圍的條件下可以可選擇地或者額外地使用其它合適的粘合劑。此外，本文使用的術(shù)語(yǔ)“粘合劑”并不打算排除由不同于“粘合劑”或“粘合劑組合物”的術(shù)語(yǔ)命名但是具有與本文描述的粘合劑一致的性質(zhì)或起相同功能的材料、物質(zhì)、組合物等等。
再次參考圖2，吸收核芯40(包括超吸收顆粒51和粘附纖維53)可以以約20-1500g/m2(gsm)，合適地是約50-1000gsm，特別是約100-750gsm的基重在基底層35(或其它基底)上形成。吸收核芯40粘附組分的基重可以是約1-100gsm，合適地是約4-75gsm。吸收核芯40剩余的基重可以由超吸收顆粒組成。吸收核芯40中的超吸收顆粒的基重可以是約10-1400gsm，合適地是約40-1000gsm。取決于吸收核芯40的堆積密度和其基重，吸收核芯40的厚度可以是從低于1毫米到幾個(gè)毫米。
因?yàn)槲蘸诵?0是在基底層35或其它基底上形成并成型，所以吸收核芯40具有未經(jīng)切割的側(cè)面?zhèn)?6和48，所述側(cè)面?zhèn)染哂写罅康膫?cè)面凸起(projections)55，導(dǎo)致所述側(cè)面?zhèn)染哂心：庥^。每個(gè)模糊邊緣的特征都在于周長(zhǎng)/邊緣長(zhǎng)度比(P/EL)大于相同組成的具有沖切邊緣的吸收核芯。典型地，側(cè)面?zhèn)?6和48的P/EL大于或等于1.25，合適地是大于或等于1.50，或2.0，或4.0，或6.0，或8.0，或10.0，或12.0，或14.0。每個(gè)模糊邊緣進(jìn)一步的特征在于與平均邊緣的平均偏差(MDFME)都大于相同組成的具有沖切邊緣的吸收核芯。典型地，側(cè)面?zhèn)?6和48的MDFME大于或等于0.7mm，合適地是大于或等于1.0mm或1.5mm，或2.0mm。
吸收核芯40既在基底層35或其它基底上形成并成型。術(shù)語(yǔ)“成型”是指吸收核芯40的至少一個(gè)端區(qū)域45或49的平均寬度(側(cè)面方向)大于中心區(qū)域47的平均寬度。所述至少一個(gè)端區(qū)域的平均寬度可以比中心區(qū)域47的平均寬度大至少約5％，合適地是大至少約10％，特別是大至少約25％，或者是大至少約50％。在吸收核芯40的一個(gè)實(shí)施方案中，兩個(gè)端區(qū)域(45和49)都具有比中心區(qū)域47的平均寬度大至少約5％，或大至少約10％，或大至少約25％，或者大至少約50％的平均寬度。吸收核芯40可以具有圖中所示的I-柱形狀、“T”形狀、沙漏形狀、啞鈴形狀、蘑菇形狀或任何合適的形狀。
如圖2所示，吸收核芯40可以以端-端形式在基底層35上形成，然后通過(guò)沿著切割線“C”切割吸收核芯材料和基底材料兩者而分離。所得到的吸收核芯40的長(zhǎng)度等于基底35的長(zhǎng)度，并且在整個(gè)吸收核芯40的長(zhǎng)度上其寬度都比基底35的寬度小。或者，吸收核芯40可以以它們之間存在間隙的方式形成。
如前面所解釋的那樣，吸收核芯40施加到其上的基底可以是外覆層、體側(cè)襯層、浪涌層或其它的插入層?？偨Y(jié)而言，基底可以是薄膜、開(kāi)孔薄膜、纖維網(wǎng)、泡沫體層，或前述材料的組合。纖維無(wú)紡網(wǎng)以及包括纖維無(wú)紡網(wǎng)的組合是特別合適的。纖維無(wú)紡網(wǎng)包括但不限于紡粘網(wǎng)、熔噴網(wǎng)、紡粘-熔噴-紡粘(SMS)網(wǎng)層合物、紡粘-熔噴(SM)網(wǎng)層合物、粘合梳理網(wǎng)、水力纏結(jié)網(wǎng)、空氣鋪置網(wǎng)等等。纖維無(wú)紡網(wǎng)基底的基重可以是約5-100gsm，合適地是約10-50gsm。
所述基底層合適地是可拉伸的，特別合適地是彈性的?？衫斓幕讓樱?dāng)施加拉伸力時(shí)，能夠延伸至是原始尺寸的至少150％，合適地是原始尺寸的至少200％，特別是原始尺寸的至少250％的拉伸尺寸(在至少一個(gè)方向上)，并且不發(fā)生斷裂。彈性基底層是可拉伸的，并且當(dāng)釋放拉伸力時(shí)縮回拉伸長(zhǎng)度和原始(未拉伸)長(zhǎng)度之間的差的至少50％，合適地是所述差的至少75％，或所述差幾乎全部縮回?？衫旌?或彈性基底層可以只在一個(gè)方向、在多于一個(gè)方向或者在每一個(gè)方向展示出這些性質(zhì)。
可拉伸的和彈性的基底層可以由可拉伸的或彈性的聚合物形成，包括但不限于，彈性體聚烯烴(例如單一位點(diǎn)(single site)催化的烯烴共聚物)、聚醚酰胺(例如上述的PEBAX彈性體)、聚醚酯(例如上述的HYTREL彈性體)、苯乙烯-烯烴嵌段共聚物彈性體(例如上述的KRATON彈性體)，以及包括可拉伸或彈性聚合物的組合?？衫斓暮蛷椥缘幕讓涌梢杂赏ㄟ^(guò)機(jī)械加工賦予彈性的材料形成，包括但不限于，頸縮拉伸的纖維無(wú)紡網(wǎng)、包括頸縮拉伸的纖維無(wú)紡網(wǎng)和可拉伸的或彈性的層的頸縮粘合層合物、搓紋(crimped)無(wú)紡網(wǎng)、加褶無(wú)紡網(wǎng)、選擇性機(jī)械預(yù)應(yīng)變的無(wú)紡網(wǎng)和薄膜以及選擇性開(kāi)孔的無(wú)紡網(wǎng)和薄膜。
圖3示意性地示出了用于施加圖2示出的吸收核芯40的粘附組分的熔噴方法。順序編號(hào)為1-14的十四個(gè)熔噴噴嘴設(shè)置在基底35之上并且當(dāng)基底35沿著箭頭“A”的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)橫跨基底35的寬度。這十四個(gè)噴嘴的每一個(gè)都可以單獨(dú)程序化從而常“開(kāi)”、?！伴]”或者交替“開(kāi)”和“閉”。只要當(dāng)噴嘴打“開(kāi)”時(shí)，粘合劑才會(huì)從該特定噴嘴施加到基底層35。對(duì)于吸收核芯40的特定構(gòu)型，一旦程序已經(jīng)完成，獨(dú)立的噴嘴將按照要求自動(dòng)打“開(kāi)”和/或關(guān)“閉”，并且與基底層35的移動(dòng)是同步的。
為了制造圖2和3示出的吸收核芯40，端部噴嘴1和14將是?！伴]”的。中間的六個(gè)噴嘴5、6、7、8、9和10是?！伴_(kāi)”的。剩下的噴嘴2、3、4、11、12和13在約50％的時(shí)間是“開(kāi)”的，在約50％的時(shí)間是“閉”的。原因是吸收核芯40的端區(qū)域45和49的每一個(gè)都包括加寬的部分57，其中所述加寬的部分57延伸吸收核芯長(zhǎng)度的約25％。每個(gè)吸收核芯40還包括較窄的部分59，其中所述較窄的部分59延伸吸收核芯長(zhǎng)度的約50％。因?yàn)槲蘸诵救鐖D2所示順序地端-端制造，所以吸收核芯40的連續(xù)制造需要噴嘴2、3、4、11、12和13交替地在50％的時(shí)間打“開(kāi)”在50％的時(shí)間關(guān)“閉”。如果以它們之間存在間隙的方式制造吸收核芯，那么所有的噴嘴1-14都應(yīng)該具有短暫的關(guān)“閉”期以產(chǎn)生所述間隙。
例如，如果基底層35以200m/min的線速度運(yùn)動(dòng)并且每個(gè)吸收核芯40的長(zhǎng)度是40cm，那么噴嘴1-14將需要0.12秒來(lái)跨越一個(gè)吸收核芯長(zhǎng)度。因此，噴嘴2、3、4、11、12和13的打“開(kāi)”和關(guān)“閉”交替時(shí)間各自是0.06秒。如果加寬的區(qū)域57總共只覆蓋吸收核芯40長(zhǎng)度的三分之一(而不是圖中所示的50％)，那么噴嘴2、3、4、11、12和13的“開(kāi)”和“閉”交替時(shí)間是“開(kāi)”0.04秒，“閉”0.08秒。
通過(guò)程序控制端噴嘴1和14在交替的時(shí)間段在“開(kāi)”和“閉”之間切換，可以使加寬區(qū)域57更寬。通過(guò)保持噴嘴1、2、13和14處于?！伴]”位置可以使加寬區(qū)域57變窄一些。通過(guò)改變交替“開(kāi)”和“閉”周期的相對(duì)持續(xù)時(shí)間，可以使加寬區(qū)域57變得更長(zhǎng)或更短。通過(guò)改變不同噴嘴“開(kāi)”周期和“閉”周期的持續(xù)時(shí)間，加寬區(qū)域57可以形成不同的形狀(例如三角形、梯形、拋物線形或半圓形)。例如，噴嘴4和11可以比噴嘴3和12具有更長(zhǎng)的“開(kāi)”周期和更短的“閉”周期，而噴嘴3和12接下來(lái)可以比噴嘴2和13具有更長(zhǎng)的“開(kāi)”周期和更短的“閉”周期。
熔噴噴嘴的數(shù)目和大小也可以變化。噴嘴不必如圖3所示以直線進(jìn)行排列，而是可以相互交錯(cuò)。噴嘴也可以程序化以遞送不同流速(相對(duì)于其它噴嘴)的粘合劑，從而吸收核芯40在“Z”方向(垂直于附圖)以及在“X”和“ Y”方向(在附圖平面內(nèi))可以具有成型的輪廓(profile)。噴嘴2、3、4、11、12和13的“開(kāi)”和“閉”周期和/或示于圖2和3中的吸收核芯40從連續(xù)移動(dòng)網(wǎng)的切割，可以通過(guò)時(shí)間控制以在吸收核芯40的兩個(gè)端區(qū)域45和49上或其之一上產(chǎn)生加寬的區(qū)域57。噴嘴1-14也可以程序化以提供具有彎曲的或其它形狀的(例如凸形)構(gòu)型的吸收核芯40的中心區(qū)域47(和較窄的區(qū)域59)。也可以存在一排以上的粘合劑沉積噴嘴，如參考圖5描述的那樣。超吸收顆粒51可以與粘附纖維53混合并一起施加，或者可以作為一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的層施加，如參考圖5和6討論的那樣。
圖4示意性地示出了在帶有或不帶有超吸收顆粒51的情況下將粘附纖維53施加到連續(xù)移動(dòng)的基底35上的可選擇的方法。在該示出的方法中，粘合劑噴嘴1-14可以以與基底35的橫向“C”成一定角度的方式交錯(cuò)排列，而不再垂直于加工方向(箭頭“A”的方向)。噴嘴1-14的調(diào)整可以在與橫向“C”成一定角度的兩個(gè)方向中的任一個(gè)中在0-80度之間變化，合適地是在與橫向“C”成一定角度的兩個(gè)方向中的任一個(gè)中在5-60度之間變化。
在圖4的方法中，噴嘴1-14可以各自提供連續(xù)的粘合劑流并且是連續(xù)打“開(kāi)”的?；蛘?，一些噴嘴(例如噴嘴2-13)可以是連續(xù)打“開(kāi)”的而剩余的噴嘴(例如噴嘴1和14)是連續(xù)關(guān)“閉”的。沒(méi)有采用間隙粘合劑脈沖來(lái)成型吸收核芯40，相反地，是通過(guò)在基底35的兩側(cè)提供一個(gè)或多個(gè)空氣噴嘴“60”來(lái)實(shí)施成型。
空氣噴嘴60在周期性間隔以預(yù)定速度遞送空氣射流，該速度足以促使來(lái)自至少外部的粘合劑噴嘴(例如噴嘴1-4和11-14)的粘合劑流向內(nèi)和向著基底35的中心移動(dòng)。所述空氣的周期性間隔可以通過(guò)在周期性的間隔周期性地在“開(kāi)”和“閉”之間切換空氣噴嘴60來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)在周期性的間隔周期性地阻塞空氣噴嘴60從而使它們不控制粘合劑流或在更低的程度上控制粘合劑流來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)或多個(gè)空氣噴嘴60可以安置在基底35的兩個(gè)側(cè)面?zhèn)炔?duì)著從粘合劑噴嘴1-14放出的粘合劑流?？諝鈬娮?0的開(kāi)口直徑可以是約0.5-5mm，合適地是約1-3mm，取決于吸收核芯40的尺寸、線速度、空氣噴嘴的數(shù)目、空氣壓力、粘合劑基重和其它工藝參數(shù)。
參考上面的實(shí)施例，其中基底層35以200m/min的速度運(yùn)動(dòng)，每個(gè)吸收核芯40的長(zhǎng)度是40cm，并且吸收核芯40的加寬區(qū)域57總共占吸收核芯40長(zhǎng)度的50％，那么粘合劑噴嘴1-14將需要0.12秒的周期來(lái)跨越一個(gè)吸收核芯長(zhǎng)度。因此，空氣噴嘴60在交替周期中將打“開(kāi)”(和不阻塞)0.06秒然后關(guān)“閉”(或阻塞)0.06秒。相反地，如果加寬區(qū)域57總共占吸收核芯40長(zhǎng)度的三分之一，那么空氣噴嘴60“開(kāi)”(和不阻塞)然后“閉”(或阻塞)的交替時(shí)間分別是0.04秒和0.08秒。
使用空氣射流來(lái)成型吸收核芯40而不是改變粘合劑和超吸收物質(zhì)的數(shù)量的一個(gè)后果是所得到的吸收核芯40的較窄的區(qū)域59具有比一個(gè)或兩個(gè)較寬區(qū)域57更高的基重。這是因?yàn)檎澈蟿┖统瘴镔|(zhì)的數(shù)量并沒(méi)有沿著吸收核芯40的長(zhǎng)度變化，而是重新分布到較寬和較窄的區(qū)域。
交錯(cuò)噴嘴1-14的使用并不限于圖4的方法，而是也可以用于圖3所述的方法。當(dāng)用于圖3的方法時(shí)，噴嘴1-14的交錯(cuò)將影響中間噴嘴(例如噴嘴2-4和11-13)在“開(kāi)”和“閉”之間切換時(shí)的精確時(shí)間控制，上游的噴嘴比下游的噴嘴早一些打“開(kāi)”和早一些關(guān)“閉”。這些噴嘴打“開(kāi)”和關(guān)“閉”的周期長(zhǎng)度將不受交錯(cuò)的影響。
類似地，關(guān)于圖4描述的空氣射流的使用也可以用于如圖3所示的垂直于加工方向排列的粘合劑噴嘴1-14。粘合劑沉積的精確控制可能更加困難，因?yàn)榭諝馍淞鲗⒋偈箮坠烧澈蟿┝髟谒鼈兘佑|基底35之前就聚到一起。
圖5和6示出了結(jié)合超吸收顆粒51和粘附纖維53以在基底35上形成吸收核芯40的可選擇的方法。在圖5的方法100中，超吸收顆粒和粘附纖維在接觸基底之前混合。在圖6的方法200中，粘附纖維和超吸收顆粒是作為交替的層施加。這些方法中的每一種都可以使用用于成型吸收核芯的可控粘合劑施加(如關(guān)于圖3所描述的)來(lái)實(shí)施，或者用于成型粘合劑圖案(和吸收核芯)的空氣射流(如關(guān)于圖4所描述的)來(lái)實(shí)施。
參見(jiàn)圖5，基底35從輥部件135解繞并輸送到輸送部件140，在輸送部件140基底35在熱熔粘合劑施加器114下面通過(guò)，施加器114包括如上所述排成行的多個(gè)粘合劑噴嘴。如所示出的那樣，粘合劑施加器114可以垂直于基底35的加工方向放置，或者偏移一個(gè)角度。來(lái)自熔柵116或其它來(lái)源的粘合劑被連續(xù)進(jìn)料給施加器114，施加器114根據(jù)任何上述技術(shù)將粘附纖維53施加給基底35。
超吸收顆粒51通過(guò)斜槽120從重量進(jìn)料器(weigh feeder)118連續(xù)進(jìn)料到分配器或振動(dòng)盤(pán)122。振動(dòng)盤(pán)122直接將超吸收顆粒沉積到將熔噴粘附纖維53運(yùn)載到基底的空氣流中，或者沉積到將超吸收顆粒運(yùn)載到熔噴粘附纖維的單獨(dú)的空氣流中。通過(guò)將超吸收顆粒51沉積到上述任一個(gè)空氣流中，超吸收顆粒51與粘附纖維53混合和結(jié)合從而超吸收顆粒51和粘附纖維53同時(shí)施加到基底35，形成吸收核芯40。
如果圖5的方法與圖3的選擇性粘合劑施加技術(shù)結(jié)合使用，那么將存在過(guò)多的沒(méi)有與粘附纖維53混合并且沒(méi)有成為吸收核芯40的一部分的超吸收顆粒51。為了在吸收核芯40的整個(gè)寬度上形成超吸收顆粒和粘附纖維的均勻混合，理想地是在粘合劑施加器114的整個(gè)寬度從振動(dòng)盤(pán)122連續(xù)地引導(dǎo)(channel)超吸收顆粒51。但是，如關(guān)于圖3所解釋的那樣，來(lái)自很多噴嘴的粘合劑流動(dòng)被周期性地中斷以實(shí)施吸收核芯的成型。所述成型可以通過(guò)信號(hào)裝置(未示出)控制，其中所述信號(hào)裝置從輸送部件140發(fā)送信號(hào)到粘合劑施加器114的控制器。超吸收顆粒51將連續(xù)沉積到基底35的沒(méi)有粘合劑的區(qū)域(通過(guò)粘合劑中斷實(shí)現(xiàn))上，得到松散的超吸收顆粒。
沿著輸送器140提供有真空箱124和真空泵128用于收集和回收松散超吸收顆粒51。在基底35上形成的吸收核芯40的連續(xù)網(wǎng)通過(guò)真空管線126、穿過(guò)真空箱124，然后到達(dá)切割站(未示出)，所述切割站用于將移動(dòng)的網(wǎng)切斷為各自形成于一部分基底35上的單個(gè)的吸收核芯40。真空箱124將所述松散的超吸收顆粒引導(dǎo)到回收收集器。
除了真空箱124以外，也可以使用例如吹風(fēng)機(jī)、振動(dòng)盤(pán)等等來(lái)回收松散超吸收顆粒。此外，如果圖5的方法改為與圖4的粘合劑施加技術(shù)結(jié)合使用，那么用于成型吸收核芯的空氣射流將影響超吸收顆粒以及粘附纖維的沉積并且使它們保持混合狀態(tài)。這將幾乎不存在(如果存在的話)松散超吸收顆粒，從而可能不需要回收系統(tǒng)。
圖6示出了通過(guò)施加粘附纖維和超吸收顆粒的交替層來(lái)制造吸收核芯40的另一種方法200?；讓?5從輥部件235解繞并輸送到輸送部件240，在輸送部件240基底層35在多個(gè)交替的熱熔粘合劑施加器214和超吸收顆粒分配器251下面通過(guò)。每個(gè)熱熔粘合劑施加器214和顆粒分配器251可以垂直于基底35的加工方向放置，或者偏移一個(gè)角度。來(lái)自轉(zhuǎn)鼓卸料機(jī)和熔融器216或其它來(lái)源的粘合劑被連續(xù)進(jìn)料給粘合劑施加器214，施加器214根據(jù)任何上述技術(shù)將粘附纖維53施加給基底35。
超吸收顆粒51從批料袋218通過(guò)推動(dòng)管線220連續(xù)進(jìn)料給分隔器222，其中分隔器222將超吸收顆粒分配給多個(gè)分配器251。每個(gè)分配器251都裝配有計(jì)量裝置用于調(diào)整來(lái)自分配器的超吸收顆粒51的流速。超吸收顆粒51從每個(gè)分配器沉積到基底35上。
如圖6中所示，粘附纖維53作為第一層從第一施加器214沉積到基底35上。然后，來(lái)自第一分配器251的超吸收顆粒51作為第二層沉積到第一層粘附纖維53之上。然后，粘附纖維作為第三層從第二施加器214沉積。然后，超吸收顆粒作為第四層從第二分配器251沉積。取決于形成的吸收核芯40的期望基重和厚度，圖6中示出的方法可以用于形成具有一到四層或更多層粘附纖維層和一到四層或更多層超吸收顆粒層的吸收核芯。層的順序也可以相反或者進(jìn)行改變。
沿著輸送器240提供有真空箱224用于收集和回收松散超吸收顆粒51。真空箱224裝配有將松散超吸收顆粒提升到旋風(fēng)分離器228的抽風(fēng)機(jī)226，以用于循環(huán)回接收料斗218。提供空氣流的其它方法，例如鼓風(fēng)機(jī)或壓縮空氣，也可以用于回收松散超吸收顆粒。圖6的方法可以與關(guān)于圖3和4討論的任何粘合劑施加技術(shù)結(jié)合使用。如關(guān)于圖5所解釋的那樣，如果空氣射流被用于成型吸收核芯40，那么可能不會(huì)存在任何顯著量的松散超吸收顆粒。在這種情況下，可能不需要真空箱或其它回收系統(tǒng)。
在圖6的方法中，在吸收核芯40之上施加第二基底235，從而將每個(gè)吸收核芯40夾在層35和235之間。在擠壓部件232的作用下，層35、40和235被密封在一起。然后將整個(gè)層合物送到切割站234，切割站234將已經(jīng)端-端形成的單獨(dú)吸收核芯40分開(kāi)，并且同樣切穿層35和235。因此，每個(gè)吸收核芯40是以?shī)A心結(jié)構(gòu)處于兩個(gè)基底之間。
在一個(gè)實(shí)施方案中，吸收核芯40是不可拉伸的，或者是可以拉伸到比基底層35的拉伸程度低的程度。當(dāng)基底層35被拉伸時(shí)，吸收核芯或者可能斷裂或者變得部分地從基底層35分離。在另一個(gè)實(shí)施方案中，吸收核芯40至少可以拉伸到和其所施加到的基底層相同的程度或者拉伸到更大的程度，并且不發(fā)生斷裂。吸收核芯40通常不是彈性的。典型地，吸收核芯和基底的組合在至少一個(gè)方向可以拉伸初始長(zhǎng)度的至少50％-至少150％，而且兩個(gè)層都不發(fā)生斷裂。
如果基底是外覆層，那么吸收核芯不必抑制外覆層的拉伸。如果基底是體側(cè)襯層，那么吸收核芯不必抑制體側(cè)襯層的拉伸。不論基底是浪涌層、間隔層或還是任何其它層，這都是適用的。吸收制品是可拉伸的，并且可以是彈性的。因此，與吸收核芯相關(guān)阻止吸收制品的可拉伸性或彈性回復(fù)的前述問(wèn)題得到克服。
吸收核芯40的可拉伸性可以由多個(gè)因素決定，包括a)粘合劑的相對(duì)低的模量，b)粘合劑的相對(duì)低的基重，c)相對(duì)于吸收核芯中的超吸收顆粒粘合劑的低百分比，和d)使用作為纖維特別是作為細(xì)的、熔噴纖維的粘合劑。另一個(gè)有貢獻(xiàn)的因素是這樣的事實(shí)吸收核芯不必含有纖維素纖維或者其它既不可拉伸也沒(méi)有彈性的纖維。吸收核芯40可以用于各種個(gè)人護(hù)理吸收制品和醫(yī)用吸收制品中，特別是可用于預(yù)定是可拉伸的或彈性的吸收制品中。
測(cè)試過(guò)程 可以使用下面的測(cè)試過(guò)程來(lái)測(cè)量用于本發(fā)明吸收核芯中的粘合劑的性質(zhì)。
粘度測(cè)試 根據(jù)ASTM Test Method D3236-88，名稱“Standard TestMebtod for Apparent Viscosity of Hot Melt Adhesives and CoatingMaterials”，使用下述參數(shù)，進(jìn)行粘度測(cè)試，該文獻(xiàn)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用引入本文。使用的粘度計(jì)是Brookfield EngineeringLaboratories of Middleboro，Massachusetts，U.S.A.，型號(hào)RVDV III。用于進(jìn)行ASTM Test Method的錠子號(hào)數(shù)是SC4-27。樣品數(shù)量應(yīng)該是約10.5g粘合劑。錠子速度(rpm)設(shè)定為使扭矩讀數(shù)為20％-80％的值。應(yīng)該每幾分鐘讀數(shù)一次持續(xù)約15分鐘，或直到粘度值穩(wěn)定，此后記錄最后的粘度讀數(shù)(單位是厘泊)。
在下述溫度下，上述一些示例性粘合劑具有下述粘度(厘泊)。

流變學(xué)測(cè)試 流變學(xué)測(cè)試用于確定熱熔粘合劑的儲(chǔ)能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。通常根據(jù)ASTM Test Method D4440-01，名稱“Standard TestMethod for PlasticsDynamic Mechanical Properties Melt Rheology”來(lái)進(jìn)行流變學(xué)測(cè)試，該文獻(xiàn)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用引入本文。
使用得自TA Instruments of New Castle，Delaware，U.S.A的Advanced Rheometric Expansion System(ARES)流變儀實(shí)施流變學(xué)測(cè)試。該ARES流變儀裝配有得自TA Instruments型號(hào)為2K FRTN1的轉(zhuǎn)換器(transducer)，以及同樣得自TA Instruments商品名為ORCHESTRATOR版本6.5.1的軟件。該ARES流變儀還使用8mm的平行板，其得自TA Instruments。
通過(guò)首先使用流變儀的工作臺(tái)控制按鈕來(lái)升高工作臺(tái)(stage)從而提供用于安裝8mm板的充足空間，將該板安裝于ARES流變儀中。在電動(dòng)機(jī)打開(kāi)和在動(dòng)態(tài)模式下，將上板和下板安裝在流變儀的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸(actuator shaft)上。通過(guò)按下使用者界面上的XDCRZERO按鈕，使扭矩和法向力分別歸零。然后工作臺(tái)下降到某個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)所述板相互接近但沒(méi)有接觸。使用軟件的控制菜單下的設(shè)定間隙/儀器控制功能中ZERO FIXTURE按鈕，使所述板合攏并確定板的零點(diǎn)。然后升高所述工作臺(tái)以使所述板分開(kāi)足夠的距離以在它們之間放入測(cè)試樣品。
待測(cè)試的粘合劑樣品應(yīng)該大于每個(gè)8mm板(例如，初始形成或者從更大的樣品切割)，并且應(yīng)該具有至少2mm的厚度。粘合劑樣品被放置在下板上，將工作臺(tái)降低直到產(chǎn)生約50-100g的壓力。然后將粘合劑樣品加熱到其軟化點(diǎn)。使用者界面上的間隙讀數(shù)應(yīng)該在0.5-5mm，更加合適地應(yīng)該在1-3mm。如果需要，可以升高或降低工作臺(tái)以調(diào)整所述間隙。使用熱烙鐵(soldering iron)除去多余的粘合劑(例如，所述板周邊的外面)。
在軟件中指定的測(cè)試條件如下溫度控制設(shè)定為與使用液氮相關(guān)。
幾何尺寸設(shè)定為8mm板讀取測(cè)試夾具間隙“開(kāi)”測(cè)試模式動(dòng)態(tài)溫度勻變(dynamic temperature ramp)頻率6.28弧度/秒勻變速率3度/分鐘起始溫度-20℃最終溫度100℃應(yīng)變0.5％每次測(cè)量時(shí)間5秒自動(dòng)張力調(diào)整“開(kāi)”起始靜態(tài)力(static force)300克自動(dòng)張力靈敏度300克 在ORCHESTRATOR軟件中，在Control菜單下，選擇EDIT/START TEST然后選擇BEGIN TEST來(lái)開(kāi)始測(cè)試。樣品一旦測(cè)試之后，所述軟件就被用于做圖，第一y-軸是以達(dá)因/cm2為單位的儲(chǔ)能模量(G’)；第二y-軸是tanδ，以攝氏溫度為單位的溫度在X-軸。從所述圖確定粘合劑樣品在25℃的儲(chǔ)能模量(G’)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是在tanδ對(duì)溫度曲線上最大峰出現(xiàn)的溫度(在圖中)。
一些上述示例性粘合劑具有下述的25℃儲(chǔ)能模量和下述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(℃)。
下面的測(cè)試過(guò)程確定吸收制品或?qū)咏M件是否是如上所述的“可拉伸的”或“彈性的”。
伸長(zhǎng)和回復(fù)測(cè)試 伸長(zhǎng)和回復(fù)測(cè)試是用于測(cè)量吸收制品，更加具體地是用于測(cè)量包括固定到一個(gè)或多個(gè)基底或其它組件上的吸收核芯的測(cè)試樣條的三循環(huán)伸長(zhǎng)和回復(fù)測(cè)試。更加具體地，所述測(cè)試可以用于確定，如果存在的話，將吸收核芯固定到基底上對(duì)其伸長(zhǎng)和回復(fù)特性有什么影響。所述測(cè)試測(cè)量放置在特定量的應(yīng)變(例如伸長(zhǎng)到特定的伸長(zhǎng)率)下測(cè)試樣品的載荷值。在測(cè)試的伸長(zhǎng)和回復(fù)階段都測(cè)量此類載荷值，并且在所述三循環(huán)的每一個(gè)期間也都進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)測(cè)試樣品的回復(fù)率如下確定在回復(fù)階段期間，載荷值降到每英寸樣品寬度3.3克-力(gf)之后的永久伸長(zhǎng)度。所述測(cè)試在樣條(例如，固定到基底上的吸收核芯)上以及在獨(dú)立于吸收核芯的基底上進(jìn)行，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較。
樣品制備 測(cè)試樣條的六個(gè)樣品應(yīng)該進(jìn)行伸長(zhǎng)和回復(fù)測(cè)試，三個(gè)樣品是全樣條，三個(gè)樣品是與樣條的吸收核芯獨(dú)立的(例如與其分開(kāi)的)基底，每組三個(gè)樣品的結(jié)果都應(yīng)進(jìn)行平均。每個(gè)樣品應(yīng)該是約3英寸(76mm)寬，至少5英寸(127mm)長(zhǎng)，更加優(yōu)選地是至少6英寸(152mm)長(zhǎng)。當(dāng)樣條是取自寬度大于3英寸的制造的制品時(shí)，應(yīng)該從樣條的中線切割樣品，即應(yīng)該避免包括制品橫向邊緣的樣品，以降低邊緣效應(yīng)(edgeeffects)可能導(dǎo)致測(cè)試中結(jié)果不一致的風(fēng)險(xiǎn)。
至少在將要用作樣品的區(qū)域中，樣品應(yīng)該不與可能存在的任何其它制品組件例如腿或腰彈性結(jié)構(gòu)、不可滲透外覆層或襯層(如果未制造成固定到吸收復(fù)合材料上的話)等等有連接。只有在下列情況下，不相關(guān)的組件才可以存在于樣品的縱向末端(例如，存在于將被測(cè)試機(jī)的夾具夾持的末端，如本文后面所述)1)它們基本不增加樣品的厚度并且不導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量長(zhǎng)度增加(即因?yàn)闃悠凡灰?guī)則的厚度，在夾具內(nèi)的樣品末端被置于張力之下)，和2)它們不影響樣品被測(cè)試區(qū)域的外觀或行為(例如導(dǎo)致樣品起波紋或收縮，或抑制待測(cè)試樣品的任何部分的伸長(zhǎng))。
在給定的測(cè)試樣條不能制得期望尺寸(例如3英寸寬，至少5英寸長(zhǎng))的樣品的情況下，所選擇的樣品長(zhǎng)度應(yīng)該在使得樣品的末端具有足夠的材料(例如至少二分之一(1/2)因此(13mm)以?shī)A持在拉伸測(cè)試機(jī)中)的情況下盡可能的長(zhǎng)。給定樣條的所有樣品必須在相同長(zhǎng)度下測(cè)試。測(cè)量間隔(gauge separation)設(shè)定為相對(duì)于樣品長(zhǎng)度保持至少1∶1、合適地1.33∶1的長(zhǎng)寬比。不應(yīng)該使用長(zhǎng)度為1英寸或更小或?qū)挾葹?英寸或更小的樣品。
在樣品將取自早已制造的制品的情況下，必須將基底(吸收核芯固定于其上)從吸收核芯分離以進(jìn)行測(cè)試。這可以通過(guò)下述方法之一實(shí)現(xiàn)。必須小心，以避免在分離過(guò)程中拉伸基底。在進(jìn)行下述過(guò)程之一以從吸收核芯分離基底之前，應(yīng)該對(duì)將從其上制取基底的制品(例如基底和固定到其上的吸收核芯)進(jìn)行切割至期望的樣品尺寸。
1)可以用例如液氮冷凍所述制品，從而可以將基底從吸收復(fù)合材料分離；或 2)取決于粘合劑的化學(xué)性質(zhì)，可以用經(jīng)過(guò)選擇的溶劑處理所述制品，從而溶解吸收核芯的粘合劑組合物并且不影響基底的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)。
在待測(cè)試樣條的吸收核芯被固定到多于一個(gè)用于支持或包裹吸收核芯的基底上(例如，支持或包裹吸收核芯的每個(gè)主面(majorface)的基底)的情況下，應(yīng)該將所述基底相互重疊(以與制品中相同的相對(duì)取向)并且不使任何基底或其它組件伸長(zhǎng)，并作為單一樣品一起測(cè)試。
測(cè)試儀器和材料 使用下述測(cè)試儀器和材料進(jìn)行伸長(zhǎng)和回復(fù)測(cè)試。
1)恒速延伸(CRE)拉伸測(cè)試儀MTS拉伸測(cè)試儀，型號(hào)SYNERGIE 200 TEST BED，得自MTS Systems Corporation，ResearchTriangle Park，North Carolina，U.S.A。
2)載荷傳感器(1oad cell)選擇合適的傳感器，從而大多數(shù)峰值載荷值落在制造商推薦的載荷傳感器滿刻度值范圍之間。優(yōu)選來(lái)自MTS Systems Corporation的型號(hào)為100N的載荷傳感器。
3)操作軟件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得自MTSSystemsCorporation的MTS TESTWORKS for Windows，軟件版本4。
4)夾具上和下氣動(dòng)夾具，得自Instron Corporation，Canton，Massachusetts，U.S.A，部件號(hào)2712-003。
5)夾具面25mm×100mm測(cè)試條件 對(duì)于樣品測(cè)試，應(yīng)該使用合理的環(huán)境條件，例如73+/-2(約23℃)和50+/-2％相對(duì)濕度。如果樣品是存放在顯著不同的條件下，那么應(yīng)該在它們與實(shí)驗(yàn)室條件平衡以后對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量。
所使用的設(shè)備應(yīng)該如制造商在每種設(shè)備的使用手冊(cè)中描述的那樣進(jìn)行校準(zhǔn)。
拉伸測(cè)試儀條件如下斷裂靈敏度60％斷裂閾值200克-力數(shù)據(jù)采集速率100Hz預(yù)載荷？否減速延伸(slowdown extension)0mm測(cè)試速度508mm/min滿刻度載荷10000克-力測(cè)量長(zhǎng)度(gage length)4英寸(102mm)循環(huán)次數(shù)3
測(cè)試方法 在每次工作開(kāi)始的時(shí)候用TESTWORKS軟件校準(zhǔn)載荷傳感器。使用拉伸架按鈕控制十字頭位置，移動(dòng)夾具以提供4英寸(102mm)的測(cè)量長(zhǎng)度(夾具間的距離)。將軟件校準(zhǔn)到該起始測(cè)量長(zhǎng)度?？v向放置待測(cè)試的樣品，使得其在夾具之間居中，在每個(gè)夾具內(nèi)保持居中位置，并且取向正確(例如寬度尺寸橫切夾具間的長(zhǎng)度)，例如樣品的垂直邊(例如側(cè)邊)垂直于夾具面。將夾具閉合于樣品上，保持樣品處于這樣的狀態(tài)使樣品的松弛最小化同時(shí)不使樣品受到張力。
確保在該點(diǎn)的載荷小于每英寸樣品寬度±3.3克。如果載荷大于每英寸寬3.3克，那么釋放下夾具使載荷傳感器歸零。重新閉合下夾具，再次確保樣品既不受到張力也不因過(guò)渡松弛而產(chǎn)生皺紋。繼續(xù)檢查起始載荷并按如上過(guò)程進(jìn)行操作直到起始載荷處于期望的范圍之內(nèi)。
點(diǎn)擊RUN按鈕使用上述參數(shù)進(jìn)行三個(gè)循環(huán)測(cè)試。當(dāng)測(cè)試完成后，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到樣品文件。從夾具除去樣品。對(duì)給定樣條的剩余樣品實(shí)施上述步驟。所有樣品的數(shù)據(jù)應(yīng)該存于一個(gè)文件中。
按如下所述報(bào)告每個(gè)樣品的數(shù)據(jù)在20、40、60、80和100％伸長(zhǎng)的平均峰值載荷；每個(gè)循環(huán)后的平均永久變形率(percent set)；以及每個(gè)循環(huán)后的平均回復(fù)百分率。峰值載荷超過(guò)載荷傳感器極限(～10000克-力)的樣條的峰值載荷應(yīng)該記為＞10000克-力。對(duì)于該樣品的平均計(jì)算值應(yīng)該使用10000克-力作為該樣條的峰值載荷，并作出標(biāo)記該平均值是保守的(低的)，這是因?yàn)閷⒅辽僖粋€(gè)峰值載荷水平向下取整為10000克-力。
應(yīng)該通過(guò)除以樣品的寬度確定歸一化的每一英寸樣品寬度的峰值載荷對(duì)峰值載荷進(jìn)行歸一化。樣條歸一化的峰值載荷被認(rèn)為是在第一伸長(zhǎng)循環(huán)期間的平均歸一化峰值載荷。永久變形率和回復(fù)率值應(yīng)該通過(guò)如下方式確定記錄每個(gè)循環(huán)的回復(fù)階段的載荷值降低到每英寸樣品寬度3.3克-力時(shí)的測(cè)量長(zhǎng)度(夾具面之間的距離)。對(duì)于寬度為3英寸的樣品，載荷值就是10克-力。
每個(gè)樣品的永久變形率通過(guò)下式計(jì)算
每個(gè)樣品的回復(fù)百分率由下式計(jì)算100-永久變形率 首先，對(duì)全樣條(固定到基底的吸收核芯)的全部樣品進(jìn)行上述測(cè)試，并再次對(duì)樣條的與吸收核芯分開(kāi)的全部基底樣品進(jìn)行上述測(cè)試。將吸收核芯固定到基底的影響以如下方式確定 測(cè)量P/EL和MDFME的測(cè)試 結(jié)合使用X-射線和圖像分析來(lái)確定周長(zhǎng)對(duì)邊緣長(zhǎng)度比以及和平均邊緣的平均偏差距離。這些值一起表示吸收復(fù)合材料的邊緣的彎曲(convolution)程度以及相對(duì)于平均邊緣位置周邊的無(wú)規(guī)程度。
樣品制備 以最小的破壞小心地將吸收核芯從尿布除去，同時(shí)使核芯保持與吸收核芯可以粘結(jié)的或者用于保持吸收核芯完整性的任何薄織物(tissue)或無(wú)紡層接觸。然后，將吸收核芯和相鄰的無(wú)紡或薄織物層放入X-射線儀中。或者，如果在不顯著破壞吸收和相連層的情況下不能容易地從尿布移除吸收核芯，那么就將整個(gè)尿布放入X-射線儀中并分析整個(gè)結(jié)構(gòu)。如果在尿布中存在含有優(yōu)先吸收X-射線并妨礙吸收核芯分析的高原子序數(shù)成分的層(例如CaCl2或TiO2可以以顯著量存在于薄膜層中)，那么除去含有高原子序數(shù)成分的層，單獨(dú)對(duì)該層進(jìn)行X-射線分析并從整個(gè)尿布的X-射線圖像以數(shù)字方式減去它們的影響。
測(cè)試儀器和材料 一般而言，確定濕或干狀態(tài)吸收物品質(zhì)量的X-射線方法是本領(lǐng)域已知的，對(duì)于濕和干吸收物品例如描述于文章“FluidDistributioncomparison of X-ray Imaging Data”by David F.Ring，Oscar Lijap and Joseph Pascente in Nonwovens World magazine，summer 1995，pages 65-70中。然后，得到的灰度圖像的分析可以使用軟件例如得自Mathworks，Inc.(Natick，MA)的Matlab完成。
測(cè)試條件 對(duì)于樣品測(cè)試，應(yīng)該使用合理的環(huán)境條件，例如73+/-2(約23℃)和50+/-2％相對(duì)濕度。如果樣品是存放在顯著不同的條件下，那么應(yīng)該在它們與實(shí)驗(yàn)室條件平衡以后進(jìn)行測(cè)試。
所使用的X-射線和圖像收集設(shè)備應(yīng)該按照每件設(shè)備制造商的使用指南進(jìn)行校準(zhǔn)。所得到的X-射線圖像應(yīng)該具有最低30個(gè)對(duì)比灰度水平(8位；0-255等級(jí))，其將取決于設(shè)備功率設(shè)定(power settings)。具有足夠的分辨率和視場(chǎng)的任何X-射線設(shè)備應(yīng)該是足夠的。然后根據(jù)下述方法分析從照像機(jī)得到的吸收核芯灰度圖像。
圖像分析步驟 然后分析從上述X-射線過(guò)程得到的灰度圖像。圖7概略地示出了吸收核芯的灰度圖像。用于確定周長(zhǎng)對(duì)邊緣長(zhǎng)度比或從平均邊緣的平均偏差的總評(píng)價(jià)視場(chǎng)或所研究區(qū)域(ROI)在x方向是48.1mm并且在y方向是48.1mm。圖7示出了為了得到用于分析的平坦邊緣區(qū)域ROI 260相對(duì)于吸收物品的位置。圖7的ROI只是示出圖像中的吸收物品邊緣和ROI之間的一般空間關(guān)系。ROI和ROI中要素的數(shù)目(number of elements)定義如下。還應(yīng)該理解的是也可以分析其它邊緣區(qū)域，只要它們是平坦的并且沒(méi)有將會(huì)干擾分析的顯著彎曲(curvature)。雖然直的邊緣使得該計(jì)算簡(jiǎn)單一些，但是對(duì)于包括局部邊緣的區(qū)域的標(biāo)稱彎曲(nominal curvature)也可以進(jìn)行偏離或彎曲測(cè)試。在材料邊緣不存在足夠的直線部分來(lái)實(shí)施上述分析的情況下，可以使用沿著周邊的不短于1cm的端-端線片段來(lái)近似彎曲的邊緣。從而邊緣長(zhǎng)度是這些線片段的總長(zhǎng)度。邊緣的偏差可以使用所有邊界點(diǎn)到它們最近的線片段的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)線距離公式進(jìn)行計(jì)算。線Ax+By+C＝0到點(diǎn)(x2，y2)的距離是D＝(A×2+By2+C)/(+/-sqrt(A^2+B^2))。在任何情況下，ROI的尺寸保持固定。分辨率，或構(gòu)成整個(gè)視場(chǎng)的單個(gè)像素的尺寸，長(zhǎng)度和寬度都是0.36mm，從而得到總共17689個(gè)評(píng)價(jià)像素。
使用上述X-射線技術(shù)對(duì)吸收核芯和基底成像。然后根據(jù)下面的方法分析灰度圖像。圖8a是取自在兩個(gè)基底之間在線形成的吸收核芯的灰度圖的ROI。然后使用作為吸收核芯加基底的平均灰度水平(來(lái)自在吸收核芯加基底中最遠(yuǎn)的ROI邊緣；即圖8a的上邊緣)和平均背景灰度水平(只是基底，來(lái)自基底加吸收核芯之外最遠(yuǎn)的ROI邊緣；即圖8a的下邊緣)的平均值計(jì)算的強(qiáng)度閾值來(lái)分割ROI。
用3×3中心核(kernels)在形態(tài)上打開(kāi)和關(guān)閉經(jīng)分割的圖像以除去噪聲(noise)并平滑圖像中的一些高頻結(jié)構(gòu)。與圖8a對(duì)應(yīng)的經(jīng)分割的圖像示于圖8b中。具有切割邊緣的吸收核芯的類似灰度圖像示于圖8c中，相應(yīng)的經(jīng)分割的圖像示于圖8d中。在經(jīng)分割的圖像中邊界像素是位于所述二元圖像最大的白色和黑色區(qū)域之間的單一界面上的那些像素。單個(gè)的邊界坐標(biāo)被用于計(jì)算沿著邊緣的周長(zhǎng)(P)并然后與邊緣長(zhǎng)度(EL)進(jìn)行比較，其中邊緣長(zhǎng)度是與吸收邊緣平行的ROI的長(zhǎng)度。周長(zhǎng)對(duì)邊緣長(zhǎng)度的比(P/EL)是邊界彎曲程度的量度，Euclidean直線的P/EL＝1，其中粗糙的邊界的P/EL值更大一些。單個(gè)邊界坐標(biāo)進(jìn)一步被用于確定從平均邊緣(ME)位置進(jìn)入吸收材料和背景區(qū)域的平均邊界偏離。當(dāng)邊緣的取向平行于x-軸時(shí)，ME位置是通過(guò)取所有y邊界位置的平均來(lái)確定的。
然后通過(guò)取ROI的x軸每個(gè)位置的邊界和平均邊緣之間的絕對(duì)差的平均確定與平均邊緣的平均偏差(MDFME)。下面的式子給出了MDFMEMDFME=Σx|y-ME|n]]> 被切割的樣品將具有比前述樣品更低的MDFME，其數(shù)量級(jí)接近0。
使用這種方法，對(duì)于具有切割邊緣和形成的(未切割)邊緣的具有所示組成的吸收核芯和基底，得到如下結(jié)果

上述測(cè)試的吸收核芯和基底具有下述組成總基重450gsm(克/平方米)SAM含量和類型410gsm的SXM 9394，得自Stockhausen，Inc.，Greensboro，North Carolina。
粘合劑含量和類型20gsm的34-5610粘合劑，得自NationalStarch。
薄織物20gsm，得自American Tissue。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，其它基底、超吸收劑和粘合劑也可以用于給出基本相似的結(jié)果。例如，其它基底(可拉伸的或不可拉伸的)例如包含紡粘、熔噴和紡粘和熔噴的組合的無(wú)紡物以及包含絞合彈性體材料的無(wú)紡物都是本發(fā)明的一部分。
這些數(shù)據(jù)表明，形成的邊緣具有更高的P/EL比，說(shuō)明其與切割邊緣(P/EL比接近1)相比更粗糙(即限定得不是很整齊)。MDFME類似地表明形成的邊緣具有更高的與平均邊緣的偏離，再次說(shuō)明與切割邊緣相比形成的邊緣限定得不是很整齊，從而可以對(duì)在線成型的墊和進(jìn)行沖切以限定形狀的墊進(jìn)行區(qū)分。
雖然本文中描述的本發(fā)明的實(shí)施方案是目前優(yōu)選的，但是不偏離本發(fā)明的精神和范圍同樣可以進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。因此本發(fā)明的范圍由后附的權(quán)利要求決定，落在權(quán)利要求等同范圍內(nèi)的所有變化都包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種吸收制品，包括基底層；和粘附相連到所述基底層的成型的吸收核芯；所述吸收核芯包括約40-99％重量的超吸收顆粒和約1-60％重量的粘附纖維，并具有前端、后端和兩個(gè)側(cè)面?zhèn)?；其中所述吸收核芯的?cè)面?zhèn)鹊腜/EL大于或等于1.25并且MDFME大于或等于0.7mm。
2.權(quán)利要求1的吸收制品，其中所述吸收核芯沿著基本上吸收核芯的整個(gè)表面粘附相連到基底層。
3.權(quán)利要求1或2的吸收制品，其中所述基底是可拉伸的。
4.權(quán)利要求3的吸收制品，其中所述基底是彈性的。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的吸收制品，進(jìn)一步包括液體可滲透的體側(cè)襯層和液體不可滲透的外覆層，其中所述成型的吸收核芯在所述體側(cè)襯層和所述外覆層之間。
6.權(quán)利要求5的吸收制品，其中所述基底層包括所述外覆層。
7.權(quán)利要求5的吸收制品，其中所述基底層包括所述體側(cè)襯層。
8.權(quán)利要求5的吸收制品，其中所述基底層包括額外的層。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述吸收核芯包括約80-98％重量的超吸收顆粒和約2-20％重量的粘附纖維。
10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述側(cè)面?zhèn)鹊腜/EL大于或等于4.0并且MDFME大于或等于1.0mm。
11.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述側(cè)面?zhèn)鹊腜/EL大于8.0并且MDFME大于2.0mm。
12.權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述吸收核芯進(jìn)一步包括纖維素纖維。
13.權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述粘附纖維由在204℃粘度低于約10000厘泊的粘合劑形成。
14.權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述粘附纖維由在25℃儲(chǔ)能模量低于或等于約1.0×10達(dá)因/cm2的粘合劑形成。
15.權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述粘附纖維由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約-25℃至約25℃的粘合劑形成。
16.權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述超吸收顆粒包括陽(yáng)離子聚合物和陰離子聚合物。
17.權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述吸收核芯包括中心區(qū)域和兩個(gè)端區(qū)域，并且至少一個(gè)所述端區(qū)域比所述中心區(qū)域?qū)挕?br> 18.權(quán)利要求17的吸收制品，其中所述吸收核芯的兩個(gè)端區(qū)域都比所述中心區(qū)域?qū)挕?br> 19.權(quán)利要求1-18任一項(xiàng)的吸收制品，包括兩個(gè)粘附相連到所述吸收核芯的相對(duì)表面的可拉伸基底層。
20.權(quán)利要求1-19任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述制品是個(gè)人護(hù)理吸收制品。
21.權(quán)利要求1-19任一項(xiàng)的吸收制品，其中所述制品是醫(yī)用吸收制品。
全文摘要
一種吸收制品，包括可拉伸基底層和直接在所述基底層上形成并粘附相連到所述基底層的吸收核芯。所述吸收核芯包括約40－99％重量的超吸收顆粒和約1－60％重量的粘附纖維。所述吸收核芯并不防止基底層或吸收制品拉伸。所述吸收制品可以是個(gè)人護(hù)理吸收制品或醫(yī)用吸收制品，并且合適地在至少一個(gè)方向是可拉伸的或彈性的。
文檔編號(hào)A61F13/15GK101014310SQ200580021481
公開(kāi)日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者吉姆斯·洪學(xué)·王, P·R·埃利克, S·A·蒙肖, J·M·考恩, T·T·陶爾 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司