專利名稱：制造吸收芯子結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于一次性吸收物品的吸收芯子(absorbent core)結(jié)構(gòu)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及纖維材料構(gòu)造的吸收芯子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
具有吸收芯子結(jié)構(gòu)的一次性吸收物品在本領(lǐng)域是熟知的。而且，眾所周知，這種吸收芯子結(jié)構(gòu)具有至少三個(gè)功能區(qū)，即捕獲區(qū)，分散區(qū)和存儲(chǔ)區(qū)。雖然這些區(qū)是已知的，但是具有所述區(qū)的吸收芯子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造受到當(dāng)前制造方法和當(dāng)前材料選擇的限制。
一種這樣的常規(guī)的吸收芯子結(jié)構(gòu)包括纖維素材料的使用。雖然纖維素材料的使用提供令人滿意的捕獲和分散區(qū)，但是纖維素芯子結(jié)構(gòu)具有潮濕完整性差的缺點(diǎn)(即在受潮時(shí)具有較差的結(jié)構(gòu)完整性)。在改進(jìn)這種纖維素芯子結(jié)構(gòu)的潮濕完整性的努力中，經(jīng)常包含使用昂貴的粘合劑。使用纖維素材料的另一個(gè)已知的問(wèn)題是出現(xiàn)結(jié)節(jié)和細(xì)粒，這種結(jié)節(jié)和細(xì)粒是不能令人滿意地成形的纖維，其負(fù)面影響芯子的性質(zhì)(例如功效、成本)。
另一種這樣的常規(guī)的吸收芯子結(jié)構(gòu)包括合成熔吹(meltblown)纖維的使用。雖然在使用粘合劑的情況下使用合成熔吹纖維可以提供滿意的潮濕完整性，但是得到的芯子結(jié)構(gòu)在構(gòu)造方面經(jīng)常受到限制。例如，合成熔吹纖維通常直徑小(例如，2-9微米)；因此，得到的芯子結(jié)構(gòu)通常具有較差的捕獲性質(zhì)。而且，這些較小的纖維往往是薄弱的，因此不能形成水合作用后的孔隙區(qū)。此外，合成的熔吹芯子結(jié)構(gòu)常常需要使用昂貴的粘合劑。
業(yè)已知道，用于一次性吸收物品的常規(guī)吸收芯子結(jié)構(gòu)可以由離散的多層材料制成。而且，眾所周知，所述層可以由不同類型的材料構(gòu)成。例如，常規(guī)的吸收物品可以制造成(a)用作捕獲區(qū)的頂層，用于更快速地吸收穿戴者的排出物；(b)用作分布區(qū)的中間層，用于吸收芯子結(jié)構(gòu)中的排出物的預(yù)期的傳送(例如，縱向或橫向移動(dòng)排出物以便更好地使用尿布)；以及(c)用作存儲(chǔ)區(qū)的底層，用于較長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)排出物。
需要一種由纖維材料制造的吸收芯子結(jié)構(gòu)，其中捕獲區(qū)、分散區(qū)和存儲(chǔ)區(qū)的性質(zhì)能夠沿著垂直和/或水平方向容易變化。

發(fā)明內(nèi)容
一種吸收芯子結(jié)構(gòu)，具有至少一個(gè)捕獲區(qū)、至少一個(gè)分散區(qū)和至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。該捕獲區(qū)由纖維材料構(gòu)成。捕獲區(qū)具有，從約0.018g/cc到約0.20g/cc的較低的密度。該至少一個(gè)分散區(qū)由纖維材料構(gòu)成。分散區(qū)被加固以具有從約0.024g/cc到約0.45g/cc的相對(duì)中等的密度。分散區(qū)與捕獲區(qū)流體連通。該存儲(chǔ)區(qū)由所述纖維材料構(gòu)成。存儲(chǔ)區(qū)被加固以具有從約0.030g/cc到約0.50g/cc的較高密度。存儲(chǔ)區(qū)與所述分散區(qū)流體連通。纖維材料被折疊以形成所述吸收芯子結(jié)構(gòu)。纖維材料選自聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁烯(polybutane)、人造纖維、氨基甲酸乙酯、KratonTM、聚乳酸、棉花、LyocellTM、生物可降解的(biogradeable)聚合物，適合形成纖維的任何其它材料及其組合。吸收芯子結(jié)構(gòu)還可以包括超級(jí)吸收材料，例如超級(jí)吸收聚合物(SAP)和/或具有超級(jí)吸收性質(zhì)的其它材料。超級(jí)吸收材料可以沉積在至少一個(gè)所述存儲(chǔ)區(qū)上。
一種吸收芯子結(jié)構(gòu)，具有至少一個(gè)捕獲區(qū)、至少一個(gè)分散區(qū)和至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。該捕獲區(qū)由纖維材料構(gòu)成。捕獲區(qū)具有從約0.018g/cc到約0.20g/cc的較低的密度。該至少一個(gè)分散區(qū)由纖維材料構(gòu)成。分散區(qū)被加固以具有從約0.024g/cc到約0.45g/cc的相對(duì)中等的密度。分散區(qū)與所述捕獲區(qū)流體連通。所述至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)由纖維材料構(gòu)成。存儲(chǔ)區(qū)被加固以具有從約0.03g/cc到約0.50g/cc的較高的密度。存儲(chǔ)區(qū)與所述分散區(qū)流體連通。纖維材料被卷起形成吸收芯子結(jié)構(gòu)。纖維材料選自聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁烯(polybutane)、人造纖維、氨基甲酸乙酯、KratonTM、聚乳酸、棉花、LyocellTM、生物可降解的(biogradeable)聚合物，適合形成纖維的任何其它材料及其組合。吸收芯子結(jié)構(gòu)還可以包括超級(jí)吸收材料，諸如SAP。SAP可以沉積在至少一個(gè)所述存儲(chǔ)區(qū)上。
一種吸收芯子結(jié)構(gòu)，具有至少一個(gè)捕獲區(qū)、至少一個(gè)分散區(qū)和至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。該捕獲區(qū)由第一纖維材料構(gòu)成。第一纖維材料具有從約0.018g/cc到約0.20g/cc的較低的密度。該至少一個(gè)分散區(qū)由第二纖維材料構(gòu)成。分散區(qū)與所述捕獲區(qū)流體連通。第二纖維材料具有從約0.024g/cc到約0.45g/cc的相對(duì)中等的密度。所述至少一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)由第三纖維材料構(gòu)成。存儲(chǔ)區(qū)與所述分散區(qū)流體連通。第三纖維材料具有從約0.03g/cc到約0.50g/cc的較高的密度。纖維材料成層形成吸收芯子結(jié)構(gòu)。纖維材料可以由基本上相同類型的材料構(gòu)成或者不由基本上相同類型的材料構(gòu)成。纖維材料可以選自聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁烯(polybutane)、人造纖維、氨基甲酸乙酯、KratonTM、聚乳酸、棉花、LyocellTM、生物可降解的(biogradeable)聚合物，適合形成纖維的任何其它材料及其組合。吸收芯子結(jié)構(gòu)還可以包括超級(jí)吸收材料，諸如SAP。SAP可以沉積在至少一個(gè)所述存儲(chǔ)區(qū)上。
本發(fā)明還包括制造諸如用于一次性衛(wèi)生產(chǎn)品中的吸收芯子結(jié)構(gòu)的各種方法。通常，該方法包括使用至少一層有多種聚合物和/或其它材料形成的纖維材料和超級(jí)吸收材料。在實(shí)施本發(fā)明方法的優(yōu)選方式中，至少一層纖維材料最初沉積在諸如用金屬絲構(gòu)成的傳送元件的移動(dòng)收集器上。纖維由熔紡工藝，諸如熔吹和/或熔粘工藝形成。在一個(gè)示范性的方法中，第一量的超級(jí)吸收材料被沉積在至少一個(gè)熔紡站下游的纖維材料層上。纖維材料層的第一部分折疊在超級(jí)吸收材料上。第二量的超級(jí)吸收材料沉積在纖維材料層上，并且第二部分的纖維材料層折疊在第二量的超級(jí)吸收材料上。
所述方法還可以包括將第二量的超級(jí)吸收材料沉積在與第一量的超級(jí)吸收材料相對(duì)的纖維材料層的一側(cè)。應(yīng)該理解超級(jí)吸收材料的多種沉積可以由相同組分的超級(jí)吸收材料或者不同組分的超級(jí)吸收材料配制而成，取決于應(yīng)用的需要。所述方法還可以包括使至少一部分的纖維材料層致密化。這可以例如有助于促進(jìn)流體捕獲的速度以及容納超級(jí)吸收材料。
在另一實(shí)施方案或者方面，第一和第二量的超級(jí)吸收材料以間隔的關(guān)系被沉積在纖維材料層的表面上從而在它們之間的表面上限定空間。在該方面，第一部分的纖維材料層可以折疊在第一和第二量超級(jí)吸收材料之間形成的空間上。然后第二部分的纖維材料層可以折疊在該空間上或者部分折疊在第一部分上以在該空間中形成較高密度的纖維材料區(qū)域。纖維材料層通常可在由有第一和第二量的超級(jí)吸收材料沉積其上的表面限定的區(qū)域被致密化。
在所公開(kāi)方法的另一實(shí)施方案中，超級(jí)吸收材料沉積在纖維材料層上，并且纖維材料層卷攏在超級(jí)吸收材料上以將超級(jí)吸收材料置于至少兩部分的纖維材料層之間。至少一部分的纖維材料層可被致密化。在進(jìn)一步的方面，纖維材料層可以卷攏在超級(jí)吸收材料上以在至少三部分的纖維材料層之間形成至少兩層超級(jí)吸收材料。卷起的纖維材料層可以再成型為通常具有例如矩形橫截面的形式，其更適于制造諸如一次性衛(wèi)生物品的產(chǎn)品。
在本發(fā)明方法的另一實(shí)施方案中，使用至少第一和第二層的相同或者不同的纖維材料并在其間容納超級(jí)吸收材料。更具體地，例如，一個(gè)一般方法包括將第一量的超級(jí)吸收材料沉積在第一層纖維材料上，將第二層纖維材料置于第一量的超級(jí)吸收材料上，以及至少使第一和第二層之一相對(duì)于第一和第二層中的另一層致密化。所述方法還可以包括將第二量的超級(jí)吸收材料沉積在第二層纖維材料上，以及將第三層纖維材料置于第二量的超級(jí)吸收材料上。作為另一方面。所述方法可以包括使第一，第二和第三層的纖維材料中的至少兩層相對(duì)于彼此以及相對(duì)于剩余的纖維材料層致密化。如上所述，可以相同類型的纖維形成不同的層，或者在一個(gè)或者多個(gè)層中的纖維可以與一個(gè)或者多個(gè)剩余層的纖維具有不同的特性。
本發(fā)明的各種附加特征、優(yōu)點(diǎn)和目的在結(jié)合附圖閱讀了優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明后對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白。


圖1a圖示了具有相對(duì)低密度和相對(duì)高厚度的第一層纖維材料；圖1b圖示了具有相對(duì)中等密度和相對(duì)中等厚度的第二層纖維材料；圖1c圖示了具有相對(duì)高密度和相對(duì)低厚度的第三層纖維材料；圖2a圖示了示范性制造工藝的示范性的第一步驟從而制造本發(fā)明的第一示范性實(shí)施方案；圖2b圖示了被圍繞SAP折疊的第一層纖維材料；圖2c圖示了被置于折疊部分的第一層纖維材料上的另一SAP的沉積；圖2d-1圖示了產(chǎn)生的一種示范性的產(chǎn)品，其中第一層纖維材料折疊在SAP的第二沉積上，并且所述層的密度基本上保持相同；圖2d-2圖示了產(chǎn)生的另一種示范性的產(chǎn)品，其中第一層纖維材料被致密化使得所述層現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度；圖2d-3圖示了產(chǎn)生的另一種示范性的產(chǎn)品，其中第一層纖維材料沿著其較低部分被致密化使得底層具有相對(duì)高的密度而中層和頂層保持相對(duì)高的密度；圖2d-4圖示了產(chǎn)生的另一種示范性的產(chǎn)品，其中第一層纖維材料以梯度方式被致密化使得底層具有相對(duì)高的密度，中層具有相對(duì)中等的密度，而頂層具有相對(duì)低的密度；圖3a圖示了本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施方案，其中第一層纖維材料以重疊的方式圍繞兩個(gè)間隔的SAP沉積折疊；圖3b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖3a的產(chǎn)品，使得底層具有相對(duì)高的密度而頂層的中心部分現(xiàn)在具有中等的密度；圖3c圖示了正在進(jìn)行進(jìn)一步致密化的圖3b的產(chǎn)品；圖4a圖示了本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施方案，其中第一層纖維材料以對(duì)接的方式圍繞兩個(gè)間隔的SAP沉積折疊；圖4b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖4a的產(chǎn)品，使得底層現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度而頂層的中心部分現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度；圖4c圖示了正在進(jìn)行進(jìn)一步致密化的圖4b的產(chǎn)品使得頂層的中心部分現(xiàn)在填滿了SAP的間隔的沉積；圖5a圖示了一個(gè)示范性的工藝，其中SAP顆粒從SAP敷料器沉積在纖維材料層上；圖5b圖示了從心軸移動(dòng)的纖維材料和SAP的卷攏的組合；圖5c圖示了被再成型的圖5a的卷攏的組合；圖5d圖示了正在進(jìn)行梯度致密化的基本上呈矩形的纖維材料和SAP的組合；圖6a圖示了都具有相對(duì)低密度的纖維材料的底層和纖維材料的頂層；圖6b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖6a的產(chǎn)品，使得底層現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度而頂層仍然具有相對(duì)低的密度；圖7a圖示了具有相對(duì)低密度的纖維材料的底層，纖維材料的中層和纖維材料的頂層；圖7b圖示了正在進(jìn)行梯度致密化的圖7a的產(chǎn)品；圖8a圖示了第一纖維材料的底層和第二纖維材料的頂層，其中所述層具有不同的特性；圖8b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖8a的產(chǎn)品；圖9a圖示了具有相對(duì)低密度的第一纖維材料的底層，第二纖維材料的第二層和所述第一纖維材料的頂層；
圖9b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖9a的產(chǎn)品；圖10a示出有捕獲區(qū)，分散區(qū)和存儲(chǔ)區(qū)選擇性置于整個(gè)芯子構(gòu)造的吸收芯子的2維示意圖；圖10b示出有流體在其中流動(dòng)的圖10a的3維示意圖；圖10c示出有流體在其中進(jìn)一步流動(dòng)的圖10b的3維示意圖；以及圖11示出有捕獲區(qū)、分散區(qū)和存儲(chǔ)區(qū)在其三維位置中變化的另一種吸收芯子的三維示意圖。
具體實(shí)施方案這里所用的各種術(shù)語(yǔ)定義如下在這里的術(shù)語(yǔ)“吸收性物品”是指吸收并容納身體排出物的裝置，更具體地說(shuō)，是指放置在穿戴者的身體上或身體附近以吸收并容納從身體排出的各種排出物的裝置，例如，失禁內(nèi)褲，失禁內(nèi)衣，吸收墊，尿布收集器(diaper holder)和襯墊，女性衛(wèi)生服裝等。所述吸收性物品可以具有外在表面(garment surface)和身體表面的吸收芯子；設(shè)置在靠近所述吸收芯子的所述身體表面的液體可滲透面片；以及設(shè)置在靠近所述吸收芯子的所述外在表面的液體不可滲透的背片。
術(shù)語(yǔ)“一次性的”在這里用來(lái)說(shuō)明通常不打算作為吸收性物品漿洗或復(fù)原或再使用的吸收性物品(即，打算在一次使用后將它們拋棄，并且優(yōu)選以環(huán)保的方式回收、漚肥，或丟棄)。
術(shù)語(yǔ)“尿布”在這里通常是指嬰兒或失禁的成人下身穿著的吸收性物品。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“短褲”是指具設(shè)計(jì)用于嬰兒或成人穿的有腰部開(kāi)口和腿部開(kāi)口的一次性服裝。通過(guò)將穿戴者的腿插入腿部開(kāi)口中并將短褲滑動(dòng)到圍繞穿戴者下身的位置將短褲放置在位。短褲可以用任何合適的技術(shù)預(yù)成形，包括但不限于利用可再固定和/或不能再固定的結(jié)合(例如縫合、焊接、粘合劑、粘接結(jié)合、固定器等)將物品部分連接在一起。短褲可以在沿著物品的周邊的任何地方(例如，側(cè)面固定的，前腰固定的)預(yù)成形。雖然這里使用了術(shù)語(yǔ)“短褲”、短褲通常也指的是“封閉式尿布(closed diaper)”、“預(yù)先固定的尿布(prefasteneddiaper)”、“穿上的尿布(pull on diaper)”、“訓(xùn)練短褲(training pant)”以及“尿布短褲”。合適的短褲公開(kāi)在1993年9月21日授權(quán)給Hasse等人的美國(guó)專利5,246,433，1996年10月29日授權(quán)給Buell等人的美國(guó)專利5,569,234，2000年9月19日授權(quán)給Ashton的美國(guó)專利6,120,487，2000年9月19日授權(quán)給Johnson等人的美國(guó)專利6,120,489，1990年7月10日授權(quán)給Van Gompel等人的美國(guó)專利4,940,464，1992年3月3日授權(quán)給Nomura等人的美國(guó)專利5,092,861，2002年6月13日提交的名稱為“Highly Flexible and Low Deformation FasteningDevice”、序列號(hào)為10/171,249的專利申請(qǐng)，1999年4月27日授權(quán)給Kline等人的美國(guó)專利5,897,545，1999年9月28日授權(quán)給Kline等人的美國(guó)專利5,957,908中。
術(shù)語(yǔ)“縱向(MD)”或“軸向”在這里是指平行于該物品和/或固定材料最大線性尺寸運(yùn)行的方向，并包括在縱向±45°范圍內(nèi)的方向。
術(shù)語(yǔ)“橫向(CD)”“側(cè)向”或“橫的”在這里是指與縱向垂直的方向。
術(shù)語(yǔ)“連接的”包括通過(guò)將一個(gè)元件直接附加在另一個(gè)元件上而使一個(gè)元件被直接固定在另一個(gè)元件上的構(gòu)造，和通過(guò)將一個(gè)元件附加在附加另一個(gè)元件上的一個(gè)或多個(gè)中間元件而使一個(gè)元件間接地固定在另一個(gè)元件上的構(gòu)造。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“紡粘纖維”是指基本上分子取向的聚合物材料的小直徑纖維。紡粘纖維通常是這樣形成的，即從噴絲頭的多個(gè)微小的、通常是圓形的毛細(xì)管中噴出熔融的熱塑性材料的長(zhǎng)絲形成，所述噴出的長(zhǎng)絲的直徑然后用拉細(xì)工藝迅速減小。當(dāng)紡粘纖維沉積在收集表面上之后它們通常不發(fā)粘并且通常是連續(xù)的。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“紡粘材料”是指由紡粘纖維制成的材料。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“熔吹纖維”是指聚合物材料的纖維，其通常是這樣形成的，即通過(guò)將熔融熱塑性材料噴出通過(guò)多個(gè)微小的、通常是圓形的模具毛細(xì)管成為熔融細(xì)線或長(zhǎng)絲，進(jìn)入會(huì)聚的高速的通常是熱氣體(例如，空氣)流，使熔融熱塑性材料的長(zhǎng)絲變細(xì)，以減小其直徑。其后，熔吹纖維可以由高速氣流輸送并沉積在收集表面，以形成隨機(jī)散布的熔吹纖維網(wǎng)。熔吹纖維可以是連續(xù)的或離散的，其平均直徑小于10微米，并且當(dāng)沉積在收集表面上時(shí)通常是粘性的。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“聚合物”通常包括但不限于均聚物，諸如嵌段、接枝、無(wú)規(guī)和交替共聚物的共聚物、三元共聚物等，及其混合物以及改性物。而且，除非另有其他特定限制，術(shù)語(yǔ)“聚合物”包括分子的所有可能的空間構(gòu)型。這些構(gòu)型包括但不限于全同立構(gòu)、間同立構(gòu)和隨機(jī)對(duì)稱這里所用的術(shù)語(yǔ)“超聲波焊接”是指例如由將纖維通過(guò)音波角(sonic horn)和砧輥之間進(jìn)行的工藝。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“捕獲層”或“捕獲區(qū)”是指具有從約0.018g/cc到約0.20g/cc的較低密度和從約0.41mm到約5.23mm較高厚度的纖維材料。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“分散層”或“分散區(qū)”是指具有從約0.024g/cc到約0.45g/cc的比較中等密度和從約0.39mm到約4.54mm比較中等厚度的纖維材料。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)層”或“存儲(chǔ)區(qū)”是指包含超級(jí)吸收聚合物的任何區(qū)域。而且，所述術(shù)語(yǔ)是指具有從約0.030g/cc到約0.50g/cc的較高密度和從約0.15mm到約3.96mm較小厚度的纖維材料。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“小直徑”描述了具有小于或等于10微米直徑的任何纖維。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“大直徑”描述具有大于10微米直徑的任何纖維。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“超級(jí)吸收劑”是指至少能夠吸收10倍于其重量的液體的材料。
圖1圖示了具有從約0.018g/cc到約0.20g/cc相對(duì)低密度和從約0.41mm到約5.23mm相對(duì)高厚度(顯示為H10)的第一層纖維材料10。第一層纖維材料10尤其可用作捕獲層。圖1b圖示了具有從約0.024g/cc到約0.45g/cc相對(duì)中等密度和從約0.39mm到約4.54mm相對(duì)中等厚度(顯示為H20)的第二層纖維材料20。第二層纖維材料20尤其可用作分散層。圖1c圖示了具有從約0.030g/cc到約0.50g/cc相對(duì)高密度和從約0.15mm到約3.96mm相對(duì)低厚度(顯示為H30)的第三層纖維材料30。
每一類型層的纖維材料10通常具有從約5gsm到約1000gsm的基重。纖維材料10的纖維可以由多種合適的材料制成，包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁烯(polybutane)、人造纖維、氨基甲酸乙酯、KratonTM、聚乳酸、棉花、LyocellTM、生物可降解的(biogradeable)聚合物，適合形成纖維的任何其它材料及其組合。本發(fā)明的纖維質(zhì)纖維與傳統(tǒng)的通常具有約2到約9微米的熔吹纖維不同可能具有從約10微米到約600微米的直徑。具有這種大直徑可以制成為捕獲層提供所需空隙的高密度纖維材料。能夠改良密度也是提供分散和存儲(chǔ)區(qū)所需的。這種改良技術(shù)包括但不限于，加固(例如咬送輥，真空同時(shí)使加工纖維束中的纖維變細(xì))，(例如，加熱的咬送輥)，超聲波或者通風(fēng)粘合(through air bonding)(例如列舉在美國(guó)專利4,011,124中)。
圖2a圖示了示范性制造工藝的示范性第一步驟從而制造本發(fā)明的第一示范性實(shí)施方案。更具體地，首先將第一層纖維材料10鋪放。纖維材料10的示范性寬度為約300mm。隨后，將超級(jí)吸收聚合物80(此后稱作“SAP”)放置/擱置在纖維材料10上。沉積可以通過(guò)任意合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括但不限于，傳統(tǒng)的SAP計(jì)量系統(tǒng)。SAP的示范性沉積量未從約10gsm到約1000gsm，優(yōu)選約50gsm到約800gsm。所述示范性沉積量可對(duì)應(yīng)于從約0.001mm到約3mm的高度。圖2b圖示了被圍繞SAP80折疊的第一層纖維材料10。所述折疊可以通過(guò)任意合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，包括但不限于，引導(dǎo)表面(例如，折疊板，帶，輥，板，惰輪)，牽引(例如經(jīng)控制點(diǎn)施加拉力等)，氣動(dòng)的(例如，真空，吹空氣等)以及靜電?？赡苄枰褂谜澈蟿┯糜陔S后的折疊。圖2c顯示了被置于折疊部分的第一層纖維材料10上的另一SAP81沉積。圖2d-1顯示了其中第一層纖維材料10折疊在第二沉積SAP81上的示范性產(chǎn)品，并且所述層的密度保持基本上相同?；蛘?，圖2d-2顯示了另一示范性的產(chǎn)品，其中第一層纖維材料10被致密化使得所述層現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度?；蛘邎D2d-3顯示了另一示范性的產(chǎn)品，其中第一層纖維材料10沿著其較低部分被致密化使得底層30b具有相對(duì)高的密度，而中間層10m和頂層10t保持相對(duì)較高。或者，圖2d-4顯示了另一示范性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料10以梯度方式致密化使得底層30b具有相對(duì)高的密度，中間層20m具有相對(duì)中等的密度，并且頂層10t具有相對(duì)低的密度。
圖3a示出了本發(fā)明的示范性實(shí)施方案，其中第一層纖維材料10以重疊的方式圍繞著兩個(gè)間隔沉積SAP80，81折疊。圖3b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖3a的產(chǎn)品，使得底層30b現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度而頂層20t的中心部分現(xiàn)在具有中等的密度。提供具有高密度的底層30b有助于防止SAP向下降落并且還提供較低的分散/存儲(chǔ)區(qū)域。底層的分散層有助于將尿液橫向和/或縱向分散在吸收芯子內(nèi)從而提高SAP在整個(gè)芯子的全面應(yīng)用，以及提高隨后的尿液溢出(urine insult)的捕獲性能。圖3c圖示了正在進(jìn)行進(jìn)一步致密化的圖3b的產(chǎn)品，使得頂層20t的中心部分現(xiàn)在將間隔沉積SAP80和81之間的空隙填滿。
圖4a圖示了本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施方案，其中第一層纖維材料10以對(duì)接的方式圍繞兩個(gè)間隔的沉積SAP80，81折疊。圖4b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖4a的產(chǎn)品，使得底層30b現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度而頂層的中心部分30t現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度。提供具有高密度的頂層的中心部分30t有助于進(jìn)一步分散尿液，尤其是在縱向從而提高SAP在整個(gè)芯子的全面應(yīng)用，以及提高隨后的尿液溢出(urine insult)的捕獲性能。圖4c圖示了正在進(jìn)行進(jìn)一步致密化的圖4b的產(chǎn)品，使得頂層30t的中心部分現(xiàn)在將間隔沉積SAP80和81之間的空隙填滿。
圖5a圖示了一個(gè)示范性的工藝，其中SAP顆粒80從SAP敷料器85沉積在纖維材料10層上。隨后將纖維材料10和SAP80的組合圍繞心軸87或者類似的裝置卷攏。圖5b圖示了從心軸87移動(dòng)的纖維材料10和SAP80的卷攏的組合。圖5c圖示了被再成型未例如基本上呈矩形幾何結(jié)構(gòu)的圖5a的卷攏的組合。圖5d圖示了正在進(jìn)行梯度致密化的基本上呈矩形的纖維材料10和SAP80的組合，使得底層30b現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度，第一中間層30m1現(xiàn)在具有相對(duì)較高的密度，第二中間層20m2現(xiàn)在具有相對(duì)中等的密度，第三層20m3現(xiàn)在具有相對(duì)中等的密度而頂層10t仍然具有相對(duì)低的密度。該特定的實(shí)施方案提供了兩個(gè)或者多個(gè)捕獲和/或分散層以及兩個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。這種獨(dú)特構(gòu)造尤其可用于免于隨后的尿液溢出。
圖6a圖示了都具有相對(duì)低密度的纖維材料的底層10b和纖維材料的頂層10t。另外，層SAP80被沉積在兩個(gè)層之間。圖6b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖6a的產(chǎn)品，使得底層30b現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度而頂層10t仍然具有相對(duì)低的密度。這個(gè)特定實(shí)施方案的多層可由不同的加工織軸形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到當(dāng)將附加的纖維層放置在SAP的頂部時(shí)(例如，置換空氣可以圍繞SAP移動(dòng))可能需要特殊的護(hù)理(例如，較慢的加工速率)。
圖7a圖示了具有相對(duì)低密度的纖維材料的底層10b，纖維材料的中層10m和纖維材料的頂層10t。另外，第一層SAP80被沉積在底層和中間層之間。第二層SAP81被沉積在中間層和頂層之間。圖7b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖7a的產(chǎn)品，使得底層30b現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度，中間層20m現(xiàn)在具有相對(duì)中等的密度，而頂層10t仍然具有相對(duì)低的密度。這個(gè)特定實(shí)施方案的多層可由不同的加工織軸形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到當(dāng)將附加的纖維層放置在SAP的頂部時(shí)(例如，置換空氣可以圍繞SAP移動(dòng))可能需要特殊的護(hù)理(例如，較慢的加工速率)。
圖8a圖示了第一纖維材料的底層10b和第二纖維材料的頂層12t，其中所述層具有不同的特性(例如，材料類型，纖維直徑，纖維形狀，熔點(diǎn)等)。例如，第一纖維材料10b可由價(jià)格便宜，容易改進(jìn)親水性以及容易加工(例如，加工織軸可以空載幾個(gè)小時(shí))的聚丙烯制成，第二纖維材料12t可由對(duì)有助于抗包裝壓力的應(yīng)力松弛敏感性較低的聚酯制成。在另一例子中，第二纖維材料12t可以由相對(duì)大直徑的纖維制成以便產(chǎn)生空隙以及減少表面積(尿液不太可能分散更可能保持原位)；二第一纖維材料10b可由相對(duì)較小直徑的纖維制成以改善分布和/或存儲(chǔ)。載另一實(shí)例中，第一纖維材料10b可由具有非環(huán)形橫切面的纖維制成(例如來(lái)自Eastman的五葉形(pentalobal)，三葉形，4dg等)以便增加表面積改進(jìn)捕獲和分散；而第二纖維材料12t可以由基本上為環(huán)形橫切面的纖維制成以便降低表面積。另外，層SAP80沉積在這兩個(gè)層之間。圖8b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖8a的產(chǎn)品，使得底層30b現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度而頂層12t仍然具有相對(duì)低的密度。這個(gè)特定實(shí)施方案的多層可由不同的加工織軸形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到當(dāng)將附加的纖維層放置在SAP的頂部時(shí)(例如，置換空氣可以圍繞SAP移動(dòng))可能需要特殊的護(hù)理(例如，較慢的加工速率)。
圖9a圖示了具有相對(duì)低密度的第一纖維材料的底層10b，第二纖維材料的第二層12m和所述第一纖維材料的頂層10t。此外，第一和第二材料可以具有不同的特性(例如，不同的材料，不同的直徑，不同的熔點(diǎn)等)。另外，第一層SAP80沉積在底層和中間層之間。第二層SAP81沉積在中間層和頂層之間。圖9b圖示了正在進(jìn)行致密化的圖9a的產(chǎn)品，使得底層30b現(xiàn)在具有相對(duì)高的密度，中間層22m現(xiàn)在具有相對(duì)中等的密度，而頂層12t仍然具有相對(duì)低的密度。這個(gè)特定實(shí)施方案的多層可由不同的加工織軸形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到當(dāng)將附加的纖維層放置在SAP的頂部時(shí)(例如，置換空氣可以圍繞SAP移動(dòng))可能需要特殊的護(hù)理(例如，較慢的加工速率)。
參見(jiàn)附圖10a，顯示的2維示意圖描述了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。更具體地，本發(fā)明的新穎性方面提供了構(gòu)建新的芯子結(jié)構(gòu)構(gòu)造。例如，圖10a示出一種吸收芯子3000的兩維示意圖，其具有捕獲區(qū)3010，分散區(qū)3020和選擇地放置在整個(gè)芯子結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)區(qū)3030。這種結(jié)構(gòu)提供了新穎的流體控制。
眾所周知，用于一次性吸收物品的常規(guī)的吸收芯子結(jié)構(gòu)可以由多層材料制成。而且，眾所周知，各層可以由不同類型的材料構(gòu)成。例如，常規(guī)的吸收芯子可以由下層制成(a)用作捕獲區(qū)的頂層，用于更快速地吸收從穿戴者排出的排出物，(b)用作存儲(chǔ)區(qū)的中間層，用于較長(zhǎng)時(shí)間地存儲(chǔ)排出物，以及(c)用作分散區(qū)的底層，用于輸送該吸收芯子內(nèi)的排出物(例如，縱向或橫向移動(dòng)排出物，為了更好地利用尿布)。本發(fā)明不僅提供了層間流體連通，而且還提供如圖10a至10c所示的三維流體控制，其中流體3003根據(jù)這里所公開(kāi)的芯子結(jié)構(gòu)原理流動(dòng)。最后，芯子結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造成使其區(qū)域(即，捕獲區(qū)4010、分散區(qū)4020和存儲(chǔ)區(qū)4030)在三維方位內(nèi)可以變化，如圖11的吸收芯子4000所示。
在詳細(xì)描述部分所引用的所有文獻(xiàn)，相關(guān)部分在此引入作為參考；任何文獻(xiàn)的引用不應(yīng)被解釋為承認(rèn)它是與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)，在不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可以進(jìn)行各種變化和修改。因此權(quán)利要求覆蓋本發(fā)明范圍內(nèi)的各種變化和修改。
例如，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解加強(qiáng)的改變程度。
權(quán)利要求
1.一種制造吸收芯子結(jié)構(gòu)的方法，包括熔紡至少一層纖維材料，將第一量的超級(jí)吸收材料沉積在纖維材料層上，將第一部分的纖維材料層折疊在第一量的超級(jí)吸收材料上，將第二量的超級(jí)吸收材料沉積在纖維材料層上，以及將第二部分的纖維材料層折疊在第二量的超級(jí)吸收材料上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中沉積第二量的超級(jí)吸收材料還包括將第二量的超級(jí)吸收材料沉積在與第一量的超級(jí)吸收材料相對(duì)的纖維材料層的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使至少一部分的纖維材料層致密化。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將第一和第二量的超級(jí)吸收材料以間隔的關(guān)系沉積在纖維材料層的表面上從而在它們之間的表面上限定空間
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括將第一部分的纖維材料層折疊在所述空間上，以及將第二部分的纖維材料層折疊在該空間上并且部分折疊在第一部分上以在第一和第二量的超級(jí)吸收材料之間的空間中形成較高密度的纖維材料區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括使通常由具有第一和第二量的超級(jí)吸收材料沉積其上的表面限定的區(qū)域中的纖維材料層致密化。
7.一種制造吸收芯子結(jié)構(gòu)的方法，包括熔紡至少一層纖維材料，將超級(jí)吸收材料沉積在纖維材料層上，以及將纖維材料層卷攏在超級(jí)吸收材料上以將超級(jí)吸收材料置于至少兩部分的纖維材料層之間。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括使至少一個(gè)部分的纖維材料層致密化。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括將纖維材料層卷攏在超級(jí)吸收材料上以在至少三部分的纖維材料層之間形成至少兩層超級(jí)吸收材料。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括將卷起的纖維材料層再成型為通常具有矩形橫截面的形式。
11.一種由第一和第二層纖維材料和超級(jí)吸收材料制造吸收芯子結(jié)構(gòu)的方法，包括熔紡第一和第二層纖維材料，將第一量的超級(jí)吸收材料沉積在第一層纖維材料上，將第二層纖維材料置于第一量的超級(jí)吸收材料上，以及至少使第一和第二層中的一層的一部分相對(duì)于第一和第二層中的另一層致密化。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括將第二量的超級(jí)吸收材料沉積在第二層纖維材料上，以及將第三層纖維材料置于第二量的超級(jí)吸收材料上。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括使第一，第二和第三層纖維材料中的至少兩層相對(duì)于彼此以及相對(duì)于剩余的纖維材料層致密化。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中第一和第二層纖維材料分別由具有不同特性的纖維形成。
全文摘要
一種制造吸收芯子結(jié)構(gòu)的方法，包括熔紡至少一層纖維材料。將第一量的超級(jí)吸收材料沉積在纖維材料層上。將第一部分的纖維材料層折疊在第一量的超級(jí)吸收材料上。將第二量的超級(jí)吸收材料沉積在纖維材料層上。將第二部分的纖維材料層折疊在第二量的超級(jí)吸收材料上。其它的實(shí)施方案包括卷攏纖維材料和/或使一層相對(duì)于另一層致密化。
文檔編號(hào)A61F13/15GK1830411SQ20061006782
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者拉凱利·本特利, 史蒂芬·D·貝爾納爾, 帕特里克·L·克拉內(nèi), 詹姆斯·H·戴維斯, 內(nèi)扎姆·馬拉科蒂 申請(qǐng)人:諾信公司