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使用導(dǎo)電纖網(wǎng)的傳感器型產(chǎn)品的制作方法

文檔序號:1144521閱讀:328來源:國知局
專利名稱:使用導(dǎo)電纖網(wǎng)的傳感器型產(chǎn)品的制作方法
使用導(dǎo)電纖網(wǎng)的傳感器型產(chǎn)品
背景技術(shù)
吸收性制品,如尿布、訓(xùn)練褲、失禁產(chǎn)品、女性衛(wèi)生用品、游泳內(nèi)衣等,通常包括透
液性體側(cè)內(nèi)襯內(nèi)襯、不透液的外覆層,以及吸收芯。吸收性芯部通常位于外覆層和內(nèi)襯之 間,內(nèi)襯用于吸收并保持由穿用者排出的液體(如尿)。 許多吸收性制品適合于使用在訓(xùn)練項目中,例如如廁訓(xùn)練或遺尿控制,或者用于
提供各種醫(yī)學(xué)、生理或其它情形的指示。因此,已經(jīng)提出各種類型的傳感器和指示器,包括
濕度或潮濕指示器,用于在吸收性制品中。例如,潮濕指示器可以包括報警裝置,其設(shè)計成
幫助父母或看護(hù)人員識別損壞后的濕尿布情形。該裝置產(chǎn)生視覺或聽覺信號。 然而,以制造吸收性制品的處理速度有效且可靠地將潮濕指示器加入到吸收性制
品中時遇到了一些問題。因此,需要一種改進(jìn)的濕度傳感器,它可以容易地加入到吸收性制品中。 此外,還需要一種用在潮濕指示器上的導(dǎo)電元件,該元件由非金屬材料制成。將金 屬零件加入到吸收性制品中可以帶來各種問題。例如,一旦吸收性制品封裝后,通常將吸收 性制品暴露于金屬探測器,以確保沒有金屬性污染物被意外地包含在包裝件內(nèi)。然而,由金 屬制造的潮濕指示器的導(dǎo)電元件可能引起金屬探測器誤測。將金屬傳導(dǎo)元件加入到吸收性 制品中,當(dāng)穿用者試圖通過帶有金屬探測器的安全門時也可能引起問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種可用于多種應(yīng)用的導(dǎo)電非織造纖網(wǎng)。例如,在一個方案中,非織 造纖網(wǎng)可被用于形成包含在吸收性制品中的濕度傳感裝置的導(dǎo)電元件。 這里描述的公開內(nèi)容解決了上述問題,并使在吸收性制品中使用濕度傳感器和其
它傳感器的功效增加。大體上,本發(fā)明公開了帶有容易使用的信號裝置的傳感吸收性制品。
例如,該信號裝置可以配置成用于指示使用者在傳感吸收性制品中存在體液。 根據(jù)本發(fā)明,吸收性制品還可包括濕度傳感裝置,當(dāng)在中感應(yīng)到導(dǎo)電物質(zhì)時,該濕
度傳感裝置被啟動。濕度傳感裝置包括至少一個導(dǎo)電元件,如與信號裝置相通的一對相隔
開的導(dǎo)電元件。導(dǎo)電元件可以在吸收性制品中形成開路,且可以由導(dǎo)電非織造纖網(wǎng)制成,該
導(dǎo)電非織造纖網(wǎng)包括紙漿纖維和導(dǎo)電纖維的混合物。當(dāng)導(dǎo)電物質(zhì)(如尿)與導(dǎo)電元件接觸
時,開路變?yōu)殚]合,使得信號裝置產(chǎn)生信號,指示導(dǎo)電物質(zhì)的存在。 包含在濕度傳感裝置中的第一傳導(dǎo)元件和第二傳導(dǎo)元件可以是分離的并且是不 同的條狀物或結(jié)構(gòu),或者可以包含在單獨的非織造纖網(wǎng)中。例如,一方面,非織造纖網(wǎng)可以 包括導(dǎo)電區(qū)域,該導(dǎo)電區(qū)域包括第一導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件。例如,在一方案中,非織造 纖網(wǎng)可以包括將導(dǎo)電區(qū)域隔開的絕緣區(qū)域。 本發(fā)明的其它特征和方案將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述。


通過參考下面的描述、所附的權(quán)利要求書和附圖,本發(fā)明的前述及其它特征和方案、實現(xiàn)它們的方式將變得更加明顯,并且將更好地理解公開內(nèi)容本身,其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的吸收性制品的一個方案的后側(cè)透視圖。
圖2是圖1所示的吸收性制品的前側(cè)透視圖。 圖3是圖1所示的吸收性制品處于解開、展開和平鋪狀態(tài)時的平面圖,示出了背向 穿用者的制品的表面。 圖4是類似于圖3的平面圖,示出了在穿著時朝向穿用者的吸收性制品的表面,其 中局部剖示出下層結(jié)構(gòu)。 圖5是圖1所示方案的透視圖,進(jìn)一步包括了信號裝置的一個方案。 圖6是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電非織造纖網(wǎng)的一個方案的透視圖,包括了不同的導(dǎo)電區(qū)域。 圖7是根據(jù)本發(fā)明的用于形成多層纖網(wǎng)的過程的一個方案的側(cè)視圖。 圖8是根據(jù)本發(fā)明的用于形成無縐空氣干燥纖網(wǎng)的過程的一個方案的側(cè)視圖。 在本說明書和附圖中重復(fù)使用的附圖標(biāo)記意欲表示本發(fā)明的相同的或類似的特
征或元件。附圖是代表性的而并不比例畫出。其中某些部分可能被放大了,而有些部分可
能被縮小了。
具體實施例方式
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能理解到,這里的論述僅僅是對本發(fā)明示范性的描述,而 不打算對本發(fā)明的較寬范圍的限制。 本發(fā)明大體涉及適于連接到信號裝置的傳感吸收性制品,該信號裝置可配置成用 于指示吸收性制品中的體液的存在,或者產(chǎn)品或穿用者其它情況的變化。例如,吸收性制品 可以是尿布、訓(xùn)練褲、預(yù)固緊褲、兒童游泳褲、失禁產(chǎn)品、女性衛(wèi)生產(chǎn)品、醫(yī)用衣物、繃帶或者 任何其它適當(dāng)?shù)闹破贰?這里描述的發(fā)明可以使用任何類型的傳感器件。在這里用作非限制性例子的一種
傳感制品中,濕度傳感吸收性制品可以包括開路電路,當(dāng)傳導(dǎo)性流體如體液存在于一對傳
導(dǎo)帶之間時,該開路變?yōu)殚]合??商娲兀瑵穸葌鞲形招灾破房梢园ㄩ]路電路,當(dāng)流體
如體液存在時,該閉路斷開。通常,包含電路的濕度傳感吸收性制品是一次性的,意味著它
們被設(shè)計成在有限地使用后被丟棄,而不是被洗滌后或恢復(fù)后重復(fù)使用。 本發(fā)明的濕度傳感吸收性制品中包含的電路被構(gòu)造成連接到信號裝置上。信號裝
置可提供能量到開路,同時也包括一些類型的聽覺、視覺、觸覺和/或電磁信號,以在存在
體液時提示使用者者。盡管濕度傳感吸收性制品本身可以是一次性的,但是信號裝置可以
從一制品到另一制品而重復(fù)使用。在這方面,本發(fā)明特別致力于不同類型的附件形式,它們
容許在濕度傳感吸收性制品和信號裝置之間進(jìn)行簡單的連接。 如上文所述,與信號裝置相結(jié)合的電路可以配置成用于指示包含在濕度傳感吸收 性制品的體液的存在。依據(jù)濕度傳感吸收性制品的特定類型和所希望的應(yīng)用,特定的目標(biāo) 體液可有不同。例如,在本發(fā)明的一方案中,濕度傳感吸收性制品包括尿布、訓(xùn)練褲或者類 似物,則信號裝置配置成用于指示尿液的存在。可替代地,信號裝置可以包括配置成指示代 謝物的存在,代謝物將指示尿布疹的存在。另一方面,對于成人失禁產(chǎn)品和女性衛(wèi)生用品, 信號裝置可以配置成用于指示尿液或月經(jīng)中的酵母菌或特定成份的存在,如多糖、糖和蛋白質(zhì)等。 為了示例性的目的,參考圖1和圖2 ,示出了根據(jù)本發(fā)明制成的吸收性制品120 。吸 收性制品120可以是一次性的或者非一次性的。 僅以說明的方式,用于構(gòu)成吸收性制品例如本發(fā)明多個方案中的尿布120的各種 材料和方法在2000年6月29日公開的A. Fletcher等人的PCT專利申請WO 00/37009、 1990年7月10日公告的Van Gompel等人的美國專利4, 940, 464、 1998年6月16日公告 的Brandon等人的美國專利5, 766, 389和2003年11月11日公告的Olson等人的美國專 利6, 645, 190中公開,這些專利在此以相容的(也就是不沖突)方式通過引用納入本文。
在圖1中代表性地示出了處于部分地扣緊狀態(tài)的尿布120。圖1和圖2所示的尿 布120也在圖3和圖4中以打開和展開的狀態(tài)示出。確切地,圖3是示出尿布120的外側(cè) 的平面圖,而圖4示出了尿布120的內(nèi)側(cè)。如圖3和圖4所示,尿布120定義出縱向方向 148,即從當(dāng)穿著時為制品前端延伸至制品的后面的方向。垂直于縱向方向148的是橫向方 向149。 尿布120限定一對縱向端部區(qū)域和中心區(qū)域,該端部區(qū)域在此則指前部區(qū)域122 和后部區(qū)域124,該中心區(qū)域在此則指跨部區(qū)域126,該跨部區(qū)域126在前部區(qū)域122和后 部區(qū)域124之間縱向地延伸,并使前部區(qū)域122和后部區(qū)域124相互連接。尿布120還限 定內(nèi)表面128和相對于該內(nèi)表面的外表面130,該內(nèi)表面128適于在使用中(例如相對于 制品120的其它部件設(shè)置)朝向穿用者布置。前部區(qū)域122和后部區(qū)域124是尿布120的 這樣的部分,即在穿用時,全部地或部分地裹住或圍繞穿用者的腰部或中下部軀干。跨部區(qū) 域126通常是尿布120的這樣的部分,即當(dāng)穿用時,它位于穿用者的兩腿之間,并包裹住穿 用者的軀干下部和胯部。吸收性制品120具有一對橫向相對的側(cè)邊136和一對縱向相對的 腰邊緣,該腰邊緣分別指前腰邊緣138和后腰邊緣139。 在該方案中,所示的尿布120包括底片132,其包括前部區(qū)域122、后部區(qū)域124和 跨部區(qū)域126。參見圖1-3,底片132包括外覆層140和體側(cè)內(nèi)襯142(圖1和圖4),體側(cè) 內(nèi)襯能以相疊合的關(guān)系通過粘合劑、超聲波粘合、熱粘合或其它常規(guī)技術(shù)被連接到外覆層 140。參考圖4,內(nèi)襯142可以沿底片132的周邊適當(dāng)?shù)剡B接到外覆層140,以形成前腰縫 162和后腰縫164。如圖4中所示,內(nèi)襯142通??梢耘渲贸稍诖┯梦招灾破窌r朝向穿用 者的皮膚,也就是相對于制品120的其它部件設(shè)置。底片132還可以包括特別在圖4中示 出的吸收性結(jié)構(gòu)144,該吸收性結(jié)構(gòu)144配置在外覆層140和體側(cè)內(nèi)襯142之間,用于吸收 穿用者排出的液體身體流出物,底片132還可以包括固定到體側(cè)內(nèi)襯142的一對防滲漏片 146 ,用于防止身體流出物的側(cè)漏。 如圖4中所示的彈性處理的防滲漏片限定了部分未連接邊緣,該邊緣在尿片120 的至少跨部區(qū)域126為直立構(gòu)造的形式,以形成緊貼穿著者的密封。防滲漏片146可以沿 底片132的整個長度或部分長度縱向延伸。 一般地,用于防滲漏片146的合適的結(jié)構(gòu)和布 置對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的,并在1987年11月3日公告的授予Enloe等人的美 國專利4,704,116中有所描述,該專利在此以相容的(也就是不沖突)方式通過引用納入 本文。 為了進(jìn)一步提高身體流出物的容納和/或吸收,尿布120還可以適當(dāng)?shù)匕ㄍ炔?彈性件158 (圖4),這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。腿部彈性件158可操作地連接到外
6覆層140和/或體側(cè)內(nèi)襯142,并位于吸收性制品120的跨部區(qū)域126中。 腿部彈性件158可以由任何合適的彈性材料制成。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,合適
的彈性材料包括天然橡膠、合成橡膠、或熱塑性彈性聚合物制成的片、繩或帶。彈性材料可
以伸展并粘附到基底,粘附到收縮基底,或粘附到基底然后進(jìn)行彈性處理或收縮,例如施加
熱量,從而賦予底層以彈性收縮力。例如,在一個特定的方案中,腿部彈性件158可以包括
多根干紡聚結(jié)的多纖維斯潘德克斯(Spandex)彈性絲,這可以從位于美國特拉華州威爾明
頓市的英威達(dá)公司獲得,銷售商標(biāo)為LYCRA。 在一些方案中,吸收性制品120還可以包括涌流控制層涌流控制層(未示出), 其可選擇地定位于吸收性構(gòu)件144的附近,并通過本領(lǐng)域中已知的方法如使用粘合劑將涌 流控制層連接到制品120中的各種部件上,如吸收性結(jié)構(gòu)144或體側(cè)內(nèi)襯142。涌流控制 層有助于減緩或可能快速地進(jìn)入到制品吸收性結(jié)構(gòu)中的液體潮涌或涌出。理想的,在液體 釋放到吸收性結(jié)構(gòu)的存儲部分或保持部分之前,涌流控制層可以快速地接收并暫時地容納 液體。合適的涌流控制層的例子記載在1996年1月23日公告的Bishop等人的美國專利 US5, 486, 166和1996年2月13日公告的Ellis等人的美國專利US5, 490, 846中。其它合 適的涌流控制材料記載1998年10月13日公告的Dodge III等人的美國專利US5, 820, 973 中。這些專利的全部內(nèi)容在此以相容的(也就是不沖突)方式通過引用納入本文。
如圖1-4中所示,吸收性制品120還包括一對相對的彈性側(cè)片134,其連接到底片 132的后部區(qū)域。特別地如圖l和圖2所示,側(cè)片134可以圍繞穿用者的腰部和/或臀部 繃緊,以確保衣物就位。如圖3和圖4所示,彈性側(cè)片沿一對相對的縱向邊137連接到底片 上??梢允褂萌魏魏线m的接合技術(shù)將側(cè)片134連接到或粘合到底片132上。例如,可以通 過粘合劑、超聲波粘合、熱粘合或其它常規(guī)的技術(shù)將側(cè)片134結(jié)合到底片上。
在替代的方案中,彈性側(cè)片還可以與底片132—體地制成。例如,側(cè)片134可以包 括體側(cè)內(nèi)襯142的延長部分、外覆層140的延長部分、或者體側(cè)內(nèi)襯142和外覆層140共同 的延長部分。 在圖中所示的方案中,當(dāng)將制品固定到使用者合適的位置時,側(cè)片134連接到吸
收性制品120的后部區(qū)域,并延伸到制品的前部區(qū)域上。然而,將能理解到,當(dāng)穿上制品時,
側(cè)片134可替代地連接到制品120的前部區(qū)域,并延伸到后部區(qū)域上。 如圖1和圖2部分地示出的處于固緊位置的吸收性制品,彈性側(cè)片134可以通過
緊扣系統(tǒng)180而連接,用于限定具有腰部開口 150和一對腿部開口 152的三維尿布構(gòu)造。制
品120的腰部開口 150由圍繞穿用者的腰部的腰邊緣138和139所限定。 在圖中所示的方案中,側(cè)片通過緊扣系統(tǒng)可分離地連接到制品120的前部區(qū)域
122上。然而,將能理解的是,在其它方案中,側(cè)片134可以在每端上永久地連接到底片132
上。例如,當(dāng)制成訓(xùn)練褲或吸收性游泳服時,側(cè)片134可以永久地結(jié)合在一起。 每個彈性側(cè)片134具有縱向外緣168、朝向制品120的縱向中心布置的腿部邊緣
170、和朝向吸收性制品的縱向端部布置的腰部邊緣172。吸收性制品120的腿部邊緣170
可以相對于橫向方向149適當(dāng)?shù)貜澢?或成角度,以更合適地圍繞在穿用者的腿部。然
而,將能理解的是,僅一個腿部邊緣170是彎曲的或成角度的,如后部區(qū)域124的腿部邊緣,
或者作為替代方式而不偏離本發(fā)明的范圍的是,腿部端緣都不是彎曲的或成角度的。如圖
4所示,外邊緣168大體平行于縱向方向148,而腰部端緣172大體平行于橫軸149。然而,
7將能理解的是,在其它方案中,根據(jù)需要外邊緣168和/或腰部邊緣172可以是傾斜的或彎 曲的。最終,側(cè)片134基本上與底片的腰部區(qū)域190對準(zhǔn)。 緊扣系統(tǒng)180可以包括橫向相對的第一扣件182,其適于可重復(fù)緊扣到對應(yīng)的第 二扣件184。在圖中所示的方案中,第一扣件182位于彈性側(cè)片134上,而第二扣件184位 于底片132的前部區(qū)域122上。在一方案中,每個扣件182、 184的前表面或外表面包括多 個接合元件。第一扣件182的接合元件適于與對應(yīng)的第二扣件184的接合元件重復(fù)地接合 和脫離,以將制品120可松開地固緊成三維結(jié)構(gòu)。 扣件182、184可以是適用于吸收性制品的任何可再次固定的扣件,例如粘合扣 件、粘結(jié)扣件、機械緊固件或者類似物。在特定的方案中,為了更好的性能,扣件包括機械扣 件。適當(dāng)?shù)臋C械扣件可以是互鎖幾何形狀的材料,例如鈞、環(huán)、球狀物、蘑菇狀物、箭形物、桿 上的球形體、凹凸配合件、帶扣、按扣或者類似物。 在所述的方案中,第一扣件182包括鉤形扣件,而第二扣件184包括互補的環(huán)圈扣 件。可替代地,第一扣件182可以包括環(huán)圈扣件,而第二扣件184可以包括互補的鉤形扣 件。在其它方案中,扣件182、 184可以是互鎖的相似表面扣件,或者粘合的和粘附的緊扣元 件,如粘合扣件和粘合劑接納區(qū)域或材料、或類似物。本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到,為了在扣 件182和184之間獲得的所希望的接合程度,可以選擇鈞和環(huán)圈的形狀、密度和聚合物成 分。合適的緊扣系統(tǒng)還公開在前面納入本文的2000年6月29日公告的A. Fletcher等人 的PCT專利申請W0 00/37009,以及前面并入的2003年11月11日公告的Olson等人的美 國專利6, 645, 190中。 在圖中所示的方案中,扣件182沿邊緣168連接到側(cè)片134上。在這方面中,扣件 182不是彈性的或可伸展的。然而在其它方案中,扣件可以是與側(cè)片一體的。例如,扣件可 以直接地附接到側(cè)面板134的表面上。 為圍繞腰部的開口提供彈性,除了可具有彈性側(cè)片之外,吸收性制品120可以包 括各種腰部彈性件。例如,如圖中所示,吸收性制品120可以包括前腰彈性件154和/或后 腰彈性件156。 如上所述,本發(fā)明特別地致力于在吸收性制品120中加入體液指示系統(tǒng),例如濕 度傳感裝置。在這方面,如圖l-4所示,吸收性制品120包括第一導(dǎo)電元件200,其與第二導(dǎo) 電元件202相隔開。在該方案中,導(dǎo)電元件從吸收性制品的前部區(qū)域122延伸至后部區(qū)域 124而不相交。根據(jù)本發(fā)明,導(dǎo)電元件200和202可以由如下所述的導(dǎo)電非織造材料制成。 在圖2所示的方案中,導(dǎo)電元件200和202包括分離和不同的帶或片。
為了在例如當(dāng)導(dǎo)電液體位于導(dǎo)電元件之間時形成可閉合的開路電路,第一導(dǎo)電元 件200與第二導(dǎo)電元件202不相交。然而在其它方案中,第一導(dǎo)電元件200和第二導(dǎo)電元 件202可以連接到底片中的傳感器上。該傳感器可以用于檢測溫度的變化,或者可以用于 檢測特殊物質(zhì)如代謝物的存在。 在圖1所示的方案中,導(dǎo)電元件200和202在吸收性制品120的整個長度上延伸。 然而,將能理解的是,在其它方案中導(dǎo)電元件可以僅延伸到跨部區(qū)域126,或者可以延伸到 吸收性制品中的意欲檢測體液的任何特定位置。 只要傳導(dǎo)元件定位于能接觸被吸收性制品120吸收的體液,導(dǎo)電元件200和202 就可以在任何合適的位置加入到底片132中。在這方面,導(dǎo)電元件200和202通常位于外覆層140內(nèi)。實際上,在一方案中,導(dǎo)電元件200和202可以被連接到或疊合到面對吸收性 構(gòu)件144的外覆層140內(nèi)表面上。然而可替代地,導(dǎo)電元件200和202可位于吸收性結(jié)構(gòu) 144上,或者位于內(nèi)襯142上。 為了將導(dǎo)電元件200和202更容易地連接到信號裝置,第一導(dǎo)電元件200連接到 第一導(dǎo)電墊元件204,同時第二導(dǎo)電元件202連接到第二導(dǎo)電墊元件206上。設(shè)置墊元件 204和206用于在由導(dǎo)電元件構(gòu)成的開路與信號裝置之間形成可靠的連接,該信號裝置由 用戶安裝在底片上。 根據(jù)信號裝置意欲安裝的位置,吸收性制品120上的導(dǎo)電墊元件204和206的位 置可有所不同。例如,在圖1 、3和4中,導(dǎo)電墊元件204和206沿制品的腰部開口定位在前 部區(qū)域122中。另一方面,在圖2中導(dǎo)電墊元件204和206沿制品的腰部開口定位在后部 區(qū)域124中。然而,將能理解的是,在其它方案中,吸收性制品120可以包括位于每個導(dǎo)電 元件200和202的兩端的導(dǎo)電墊元件。以這種方式,使用者可以決定是否在制品的前部或 后部安裝信號裝置。在另一個方案中,將能理解的是,墊元件可以沿著制品的側(cè)邊或者朝著 制品的跨部區(qū)域布置。 參見圖5,為了示范的目的,示出了信號裝置210連接到導(dǎo)電墊元件204和206。信 號裝置210包括一對相對的接線端,該接線端與相應(yīng)的導(dǎo)電墊元件進(jìn)行電連接。當(dāng)在吸收 性制品120中存在體液時,由傳導(dǎo)元件200和202形成的開路電路閉合,接著啟動信號裝置 210。 信號裝置210可以發(fā)出任何合適的信號,以便指示使用者電路已經(jīng)閉合。
在圖5中,導(dǎo)電元件200和202是分離和不同的材料條。然而在其它方案中,導(dǎo)電 元件都可以容納在非織造單片中。例如,導(dǎo)電元件可以容納在加入吸收性制品中的層制品 中。在可替代的方案中,導(dǎo)電元件可以包括非織造纖網(wǎng)中的導(dǎo)電區(qū)域。例如在一方案中,圖 6所示的非織造材料可以加入到圖1所示的吸收性制品中。 導(dǎo)電元件200和202可以包括在同樣未結(jié)案且同樣轉(zhuǎn)讓的的美國專利申請 US11/888, 334中描述的導(dǎo)電非織造纖網(wǎng)類型,該專利申請由Nhan等人2006年7月26日提 交,在此以相容的(也就是不沖突)方式通過引用納入本文。本發(fā)明的基礎(chǔ)纖網(wǎng)通過將導(dǎo) 電纖維和漿狀纖維結(jié)合而制成,以便形成非織造纖網(wǎng)。在一方案中,織物制造工藝用于形成 纖網(wǎng)。 可用在本發(fā)明中的導(dǎo)電纖維可以根據(jù)特定的應(yīng)用和所希望的結(jié)果而有所不同???以用于形成非織造纖網(wǎng)的導(dǎo)電纖維包括碳纖維、金屬纖維、由導(dǎo)電聚合物或含導(dǎo)電材料的 聚合物纖維制成的導(dǎo)電聚合物纖維、以及它們的混合物。例如,可用的金屬纖維包括銅纖 維、鋁纖維和類似物。含導(dǎo)電材料的聚合物纖維包括涂有導(dǎo)電材料的熱塑纖維,或者注入或 摻有導(dǎo)電材料的熱塑性纖維。例如,在一方案中,可以使用鍍銀的熱塑性纖維。導(dǎo)電纖維可
以具有從約io : l到約200 : 1、或者從約i00 : i到約iooo : l的特征比值(長度/直 徑)。 用于本發(fā)明的碳纖維包括全部由碳制成的纖維或含有在數(shù)量上足以使纖維導(dǎo)電 的碳的纖維。在一方案中,例如可以使用由聚丙烯腈聚合物形成的碳纖維。具體地說,碳纖 維可通過加熱、氧化并碳化聚丙烯腈聚合物纖維而制成。這種纖維通常具有高純度,并含 有相對高的分子量的分子。例如,纖維可以含有重量比大于約90%的碳,如重量比大于約93%,如重量比大于約95%。 為了由聚丙烯腈聚合物纖維形成碳纖維,首先在氧氣環(huán)境例如空氣中加熱聚丙烯 腈纖維。在加熱期間,聚丙烯腈聚合物中的氰基位形成四氫吡啶的重復(fù)環(huán)狀單元。當(dāng)繼續(xù) 加熱時,聚合物開始氧化。在氧化期間,釋放出氫而使碳形成芳香環(huán)。氧化之后,接著在缺 氧環(huán)境中對纖維進(jìn)一步加熱。例如,纖維可以被加熱到大約130(TC以上的溫度,例如大約 140(TC以上,例如約130(TC到約1S0(TC。在加熱期間,纖維經(jīng)歷碳化過程。在碳化期間,鄰 近的聚合物鏈連在一起形成幾乎純碳的層狀的、基面結(jié)構(gòu)。 聚丙烯腈基碳纖維可以從許多商業(yè)渠道獲得。例如,這種碳纖維可以從位于美國
田納西州羅克伍德的Toho Tenax America公司獲得。 用于制造碳纖維的其它原材料是(纖維素)人造絲和石油瀝青。 為了具有特殊的優(yōu)點,成型的碳纖維可以切為任何合適的長度。在本發(fā)明的一方
案中,例如,加入到基礎(chǔ)纖網(wǎng)中的短切碳纖維可以具有從約1毫米到約12毫米長度,例如從
約3毫米到約6毫米。纖維可以具有從約3微米到約15微米,例如從約5微米到約10微
米的平均直徑。在一方案中,例如碳纖維可以具有約3毫米的長度和約7微米的平均直徑。 在一方面案中,加入到非織造基礎(chǔ)織物中的碳纖維具有水溶性膠料。膠料的的含
量可為O. 1-10重量%。水溶性膠料可以是但不僅限于聚酰胺化合物、環(huán)氧樹脂酯和聚乙烯
吡咯烷酮。以這種方式,當(dāng)在水中混合碳纖維時膠料溶解,以在形成非織造纖網(wǎng)之前使碳纖
維充分地分散在水中。 在形成本發(fā)明的導(dǎo)電非織造纖網(wǎng)過程中,上述導(dǎo)電纖維與其它適于用在薄片織物 制造工藝中的其它纖維相結(jié)合。這些與導(dǎo)電纖維相結(jié)合的纖維可以包括任何天然的和合成 的纖維素纖維,包括但不僅限于非木質(zhì)纖維,如棉花、麻蕉、洋麻、印度草、亞麻、西班牙草、 稻草、黃麻、甘蔗渣、馬利筋絨毛纖維和菠蘿葉纖維;以及木質(zhì)纖維或木漿纖維例如那些從 落葉樹和針葉樹獲得的纖維,包括軟木纖維如北方的和南方的軟木硫酸鹽漿纖維;硬木纖 維如桉樹、楓樹、樺樹和白楊。漿狀纖維可以以高產(chǎn)率或低產(chǎn)率的形式來制備,并可用任何 已知的方法來制漿,包括硫酸鹽漿制漿法、亞硫酸鹽制漿法、高產(chǎn)率制漿法和其它已知的制 漿方法。也可以使用從有機溶劑制漿方法制備的纖維,包括在以下文獻(xiàn)中公開的纖維和方 法1988年12月27日公告的Laamanen等人的美國專利US4, 793, 898, 1986年6月10日 公告的Chang等人的美國專利US4, 594, 130,和1971年6月15日公告的Kleinert的美國 專利US3, 585, 104。可用的纖維還可以通過蒽醌制漿來生產(chǎn),例如1997年1月21日公告的 Gordon等人的美國專利US5, 595, 628中所示例的。 纖維中的一部分,例如高達(dá)為50%或更少的干重,或者從約5%到約30%的干重, 可以是合成纖維例如(纖維素)人造絲、聚烯烴纖維、聚脂纖維、聚乙烯醇纖維、皮芯型雙組
分纖維、多組分粘合纖維,以及類似物。示例性的聚乙烯纖維是Pulpex⑧,其可以從位于美
國特拉華州威爾明頓的Hercules公司獲得。合成纖維素纖維的類型包括各種人造絲和從 纖維膠或化學(xué)改性的纖維素所得到其它纖維。 將熱塑纖維加入到非織造纖網(wǎng)中可以提供多種優(yōu)點和好處。例如,將熱塑纖維加 入到纖網(wǎng)中可以允許織物熱粘合到相鄰的結(jié)構(gòu)中。例如,纖網(wǎng)可以熱粘合到其它非織造材 料中,例如可以包括如紡粘纖網(wǎng)或熔噴纖網(wǎng)的尿布內(nèi)襯。 也可以使用經(jīng)化學(xué)處理過的天然纖維素纖維,如絲光處理的漿、化學(xué)強化的或交聯(lián)的纖維、或者磺化纖維。為了在使用造紙纖維中有好的機械性能,理想的是纖維是相對未 損壞的并且基本未精煉的或僅輕度精煉的。可以使用絲光化纖維、再生纖維素纖維、由微生 物生產(chǎn)的纖維素、人造纖維和其它纖維素材料或纖維素衍生物。合適的纖維還可以包括再 循環(huán)纖維、原生纖維或者它們的混合物。在特定的方案中,纖維可以具有至少200、具體地至 少300、再具體地至少400、更具體地說至少500的加拿大標(biāo)準(zhǔn)打漿度。
可以用在本發(fā)明中的其它造紙纖維包括碎紙或再循環(huán)纖維和高產(chǎn)率纖維。高產(chǎn) 率紙槳纖維是那些通過制槳工藝生產(chǎn)的造紙纖維,其產(chǎn)率為約65%或者更高,更特別地約 75%或更高、更特別地為約75%到約95%。產(chǎn)率是用最后的經(jīng)處理的纖維占最初的木材量 的百分比值。這樣的制漿工藝包括漂白化學(xué)熱磨機械漿(BCTMP)、化學(xué)熱磨機械漿(CTMP)、 壓力/壓力熱磨機械漿(PTMP)、熱磨機械漿(TMP)、熱磨機械化學(xué)漿(TMCP)、高產(chǎn)率亞硫酸 鹽漿和高產(chǎn)率硫酸鹽漿,這些都離開剩下的纖維留下高水平的木質(zhì)素。已知高產(chǎn)纖維在干 燥的和潮濕的狀態(tài)下相對于典型的化學(xué)漿纖維都有好的勁度。 —般而言,任何能夠用于形成生活用紙纖網(wǎng)的工藝可被用來形成導(dǎo)電纖網(wǎng)。例如, 本發(fā)明的造紙工藝可以利用壓花、濕壓、空氣加壓、氣流穿透干燥、無皺(熱)氣流穿透干 燥、水剌和氣流成網(wǎng),以及其他在本領(lǐng)域中已知的步驟。薄片纖網(wǎng)可以由這樣的纖維配料制 成,其包含至少重量50% ,如至少60重量% ,如至少70重量% ,如至少80重量% ,如至少重 量90%的槳狀纖維。 非織造纖網(wǎng)還可以是壓制或印制圖案的,例如披露在下面任何一個專利中的生活 用紙片1985年4月30日公告的Johnson等人的美國專利US4, 514, 345 ;1985年7月9日 公告的Trokhan的美國專利US4, 528, 239 ;1992年3月24日公告的Smurkoski等人的美國 專利US5,098, 522 ;1993年11月9日公告的Smurkoski等人的美國專利US5, 260, 171 ;1994 年l月4日公告的Trokhan的美國專利US5, 275, 700 ;1994年7月12日公告的Rasch等人 的美國專利US5, 328, 565 ;1994年8月2日公告的Trokhan等人的美國專利US5, 334, 289 ; 1995年7月11日公告的Rasch等人的美國專利US5,431,786 ;1996年3月5日公告的 Steltjes,Jr等人的美國專利US5,496,624 ;1996年3月19日公告的Trokhan等人的美國 專利5, 500, 277 ;1996年5月7日公告的Trokhan等人的美國專利US5, 514, 523 ;1996年9 月10日公告的Trokhan等人的美國專利US5, 554, 467 ;1996年10月22日公告的Trokhan 等人的美國專利US5, 556, 724 ;1997年4月29日公告的Trokhan等人的US5, 624, 790 ;1997 年5月13日公告的Ayers等人的US5,628,876。這些專利在此以相互不沖突的方式通過引 用納入本文。這種印制的生活用紙片可以具有已經(jīng)由印制織物抵著干燥鼓印制的致密區(qū)域 的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),和對應(yīng)于印制織物的彎曲管道相對不太致密的區(qū)域(例如,織物薄片中的穹 頂結(jié)構(gòu)),其中疊覆在彎曲管道上的織物薄片通過彎曲管道的氣壓差別被彎曲,以在生活用
紙片上形成低密度的枕形區(qū)或穹頂結(jié)構(gòu)。 生活用紙纖網(wǎng)也可以無需大量的纖維間結(jié)合力而形成。在這方面,用于形成基礎(chǔ) 纖網(wǎng)的纖維配料可以用化學(xué)松解劑來處理。松解劑可以在制漿過程中添加到纖維漿中或者 可以直接添加到流漿箱中。可用于本發(fā)明的合適的松解劑包括陽離子松解劑,如脂肪二烴 基季銨鹽、脂肪單烷基叔銨鹽、伯銨鹽、咪唑啉季銨鹽、有機硅季銨鹽和不飽和脂肪烷基銨 鹽。其它的合適的松解劑披露在1996年6月25日公告的Kaun的美國專利US5, 529665中, 該專利在此通過引用納入本文。特別地,Kaun披露了陽離子有機硅化合物作為松解劑而使用。 在一方案中,用在本發(fā)明工藝中的松解劑是有機氯化季銨,特別地是氯化季銨的 有機硅基銨鹽。例如,松解劑可以是位于美國特拉華州威爾明頓市的赫克力士集團公司銷
售的PROSOFT⑧TQ1003。添加到纖維漿中的松解劑的量可以是在每公噸漿中的纖維中
添加約l千克至io千克。 在可替代的方案中,松解劑可以是咪唑啉型松解劑。例如,咪唑啉型松解劑可以從 位于美國康涅狄格州格林威治的微科公司獲得。咪唑啉型松解劑可以以每公噸2.0kg至約 15kg之間的量進(jìn)行添加。 在一方案中,松解劑可以根據(jù)下列文獻(xiàn)所公開的工藝添加到纖維配料中1998年 12月17日提交的、國際公開號為WO 99/34057的PCT申請;2000年4月28日提交的、國際
發(fā)明者D·J·舒考斯奇, D-D·恩漢 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司
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