本申請是于2011年10月13日提交的發(fā)明名稱為“吸收劑結(jié)構(gòu)”的中國專利申請?zhí)?01180060002.4的分案申請。
本發(fā)明涉及在集成流體管理系統(tǒng)中具有高濃度吸收性聚合物材料的吸收劑結(jié)構(gòu),優(yōu)選用于吸收劑產(chǎn)品,像是例如用于食品行業(yè)(例如,咖啡墊),消費品行業(yè)(例如,一次性身體加熱器),家用行業(yè)(例如,薄片形成的洗滌制品),建筑及建造(例如,過濾材料和絕緣材料),美容和醫(yī)療行業(yè)(例如化妝墊,抗菌填充物)以及正如用于個人衛(wèi)生行業(yè)的吸收劑制品(例如,女性衛(wèi)生服裝,嬰兒尿布和褲子,成人失禁服裝)。本發(fā)明還涉及一種包含這種吸收劑結(jié)構(gòu)的吸收劑制品以及用于生產(chǎn)這種吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù):
一次性吸收劑制品具有吸收身體滲出物的吸收劑結(jié)構(gòu),處于穿著者一側(cè)的柔軟透液性(liquid-permeable)頂部薄片和衣服一側(cè)的非透液性底部薄片。其間的吸收劑結(jié)構(gòu)通常是由纖維素纖維或其它纖維性材料和吸收性聚合物材料的混合物制成。這些纖維性材料使這些吸收劑制品通常是相當(dāng)蓬松而體積龐大。
近年來為了解決制造、營銷、設(shè)計、合身、穿著舒適、分布、垃圾處理、材料和能源消耗、運輸和儲存成本等各種問題,對于柔軟更薄的輕量吸收劑結(jié)構(gòu)的需求一直有增無減。
目前用于滿足一次性吸收劑制品這些需求的最常見方法是減少吸收劑結(jié)構(gòu)之內(nèi)和周圍的纖維素纖維或其它支撐材料的量和/或使用更大量的吸收性聚合物材料。因此,這種吸收劑制品具有較小比例的親水性纖維素纖維和/或較高比例的吸收性聚合物材料。一些這些吸收劑制品儲存液體可能會更好,但當(dāng)實際上使用吸收劑制品時其不一定吸收和分布液體好。因此,由上顯而易見,絕對和相對比例的纖維性材料和吸收性聚合物材料與制品性能密切相關(guān)。因此,減少親水性纖維素纖維的量和減少吸收劑芯的厚度具有一定限制。
人們已經(jīng)進行了許多嘗試而生產(chǎn)柔軟較薄的輕量吸收劑結(jié)構(gòu),其包含大量吸收性聚合物材料。為了在這種吸收劑結(jié)構(gòu)中獲得良好的吸收性、分布和保持作用,據(jù)發(fā)現(xiàn)至少部分固定這種吸收劑材料是非常重要的。未能提供足夠的結(jié)構(gòu)完整性,導(dǎo)致功能特性如內(nèi)聚力、吸收、分布和/或保持喪失并導(dǎo)致有關(guān)但不限于,例如泄漏,高回濕值(再濕潤值,rewetvalue)等的失效。然而,另一方面,這種存在于吸收劑材料和受限定材料兩者之間的物理和/或化學(xué)相互作用,往往也導(dǎo)致吸收、分布和/或保持性能降低。這在將這種由吸收性聚合物材料構(gòu)成的柔性薄而輕量的吸收劑結(jié)構(gòu)設(shè)計置于多個包絡(luò)層(envelopinglayer)之間時尤其如此。
在基本上無纖維素吸收劑制品中比例較大的吸收性聚合物材料和相關(guān)的固定作用需求,如果管理失當(dāng)而因此大大抑制對液體的吸收、分布、和/或保持。絕對和相對比例的親水性纖維素纖維和吸收性聚合物材料需要進行嚴格控制才能保持吸收劑結(jié)構(gòu)的吸收性質(zhì)將是顯而易見。當(dāng)然,吸收速度下降和流體分布是失效的常見原因。由于這種衛(wèi)生吸收劑制品一般都是一次性并在某些情況下需要穿戴多個小時,則他們需要在干狀態(tài),以及在部分和完全身體滲出物負載的狀態(tài)下的性能。
吸收性聚合物材料吸收、分布和保持液體的能力和容量取決于吸收性聚合物材料引入吸收劑結(jié)構(gòu)中的形式、位置和/或方式。由于許多吸收劑結(jié)構(gòu)具有相對均勻而連續(xù)的吸收性聚合物材料分布,而因此表現(xiàn)出基本均勻的溶脹,則對于第二,第三和下一次液體浸濕(liquidinsult),這種吸收劑層實際上可能起到液體屏障的作用。這種凝膠堵塞發(fā)生于這種吸收性聚合物材料位于第一接觸區(qū)域由于吸取流體體積開始增加,從而形成水凝膠之時。初始液體接觸的吸收劑層之中和附近區(qū)域的凝膠堵塞阻礙了液體迅速分散或毛細傳送通過這些“阻隔”材料進入其余吸收劑層而通過吸收劑層的進一步液體吸收必須隨后例如經(jīng)由速度比將液體施加到吸收劑層慢得多的擴散過程發(fā)生。尤其是當(dāng)吸收性聚合物材料濃度是絕對或相對高并且潤濕時,水凝膠可以阻止初始和/或另外的流體觸及吸收劑芯的其它更多的吸收劑區(qū)域,從而導(dǎo)致吸收劑容量未滿足(unappreciated)、未充分利用或未使用。這種減低的容量正好在吸收劑芯能完全飽和之前導(dǎo)致泄漏。
凝膠阻塞甚至在液體幾乎找不到或找到能夠用于臨時、中間或最終對液體儲存的大孔和/或空間有限的薄而基本上無纖維素結(jié)構(gòu)中增加。而且,這些吸收劑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體積限制,由于吸收性聚合物材料有限的溶脹容量增加了功能失效和泄漏的傾向而導(dǎo)致吸收劑性能進一步降低。為了補救,吸收劑制品設(shè)計師們具有而通常使用另外的側(cè)面翻邊(sidecuff)和攔截層(acquisitionlayer),其價格昂貴、效率低下、且只能部分彌補這些限制。通過不完全放棄緊接吸收性聚合物材料使用的親水性纖維材料的使用,這個問題可以得到部分解決,然而,在這種情況下,絕對和相對比例的吸收劑材料將會不如所愿地受到限制,而因此不能完全優(yōu)化吸收劑結(jié)構(gòu)的任何厚度降低將顯而易見的。
人們已作出多次嘗試,為了提供上述柔軟而更薄的輕量吸收劑制品,使之包含結(jié)合相對于其余吸收劑材料的絕對和/或相對高比例吸收性聚合物材料的從低纖維素至基本上無纖維素至完全無纖維素的吸收劑結(jié)構(gòu):
結(jié)合于本文中作為參考的wo95/17868,公開的吸收劑結(jié)構(gòu)包括兩個纖維層和一個包含用量超過120g/m2的吸收性聚合物材料和熱塑性材料顆粒的中間層。雖然這種結(jié)構(gòu)可以提供吸收性聚合物材料在干狀態(tài)下的良好固定作用,但其在載液狀態(tài)下似乎只能獲得較小的固定作用。熱塑性材料比所述吸收性聚合物材料的潛在溶脹,顯示出延伸程度要小得多。因此,特別是當(dāng)吸收劑結(jié)構(gòu)要用于吸收和存留高含量身體滲出物的吸收劑制品,例如尿布或褲子時,此文所公開的吸收劑結(jié)構(gòu)可能并不完全令人滿意。另外,纖維性本體材料增加了厚度和重量,降低了柔軟性并提高了高度無益和不合所需的吸收劑結(jié)構(gòu)的成本和環(huán)境足跡。
結(jié)合于本文中作為參考的wo95/26209,所描述的吸收劑結(jié)構(gòu)具有包含高均質(zhì)而連續(xù)量的吸收性聚合物材料而無任何然而典型導(dǎo)致較差流體管理的顯著纖維性支撐材料。對于流體管理較差,這意味著該吸收性聚合物材料區(qū)域在干、部分濕和/或濕潤狀態(tài)下具有的完整性不夠。這將導(dǎo)致一旦在流體存在下發(fā)生溶脹而形成的水凝膠的物理連續(xù)性(和由此通過填隙空位和毛細管攔截和傳送流體的能力)基本上被中斷和改變,導(dǎo)致水凝膠層意外分離,具有引入的裂隙,具有顯著變薄和/或破裂成多個性能不佳的分段的區(qū)域。顯然,這最大限度地減少或完全否定了吸收劑結(jié)構(gòu)的內(nèi)聚力,滲透性和流動傳導(dǎo)性能,導(dǎo)致極不可取的性能和不可接受的產(chǎn)品失效。
由此引入作為參考的ep1447066,描述的吸收劑結(jié)構(gòu)適用于針對提供改進固定作用的吸收性聚合物材料的吸收劑制品。所公開的吸收劑結(jié)構(gòu)包含一層無紡基材層,一層以結(jié)合至基材層而限定捕獲吸收性聚合物材料的熱塑性固定網(wǎng)的熱熔粘合劑形式的熱塑材料。然而,為了充分鎖住吸收劑材料,需要使用顯著大量的熱塑性材料,這顯然會導(dǎo)致更高的成本和不受歡迎的硬度和剛性,從而降低了良好的產(chǎn)品合身性、舒適性和隱秘性。此外,由于其內(nèi)部凝聚力,熱塑性材料層產(chǎn)生壓力并提供對抗吸收劑材料自由和完全溶脹和吸取容量而由此對整體吸收性能的阻力。另外,熱塑性材料用量非常高,導(dǎo)致吸收性聚合物材料物理和化學(xué)屏蔽流體,導(dǎo)致不可避免地降低吸收、分布和保持性能,重要的是,由于其一次性使用對社會,行業(yè)和家庭從經(jīng)濟,環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的觀點而言提出了顯著的負擔(dān)。因此,這種吸收劑結(jié)構(gòu)被認為是不利的。
雖然上述嘗試描述了各種問題的各種辦法,但據(jù)信,這些吸收劑結(jié)構(gòu)還沒有哪一種能夠產(chǎn)生非常有利而性能佳的吸收劑結(jié)構(gòu)或制品。吸收劑材料容量的低效利用和復(fù)雜的制造工藝使得上述吸收劑制品都是經(jīng)濟上,技術(shù)上和/或環(huán)境方面不利。
因此,對于具有克服現(xiàn)有技術(shù)問題的高濃度吸收性聚合物材料,考慮到生產(chǎn)、銷售、設(shè)計、合身、舒適、分布、包裝、處置、材料、能源和運輸成本方面是謹慎的、可接受的和/或相對低廉而同時保持所需的流體吸收、分布、傳送、內(nèi)聚力和保持性質(zhì)的改善的薄而柔軟的輕量吸收劑結(jié)構(gòu),在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)仍存需要。另外,還進一步需要高生產(chǎn)速度和低能耗和低原料消耗地生產(chǎn)這種吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
由于為了解決上述確定的,派生的和相關(guān)問題的詳盡研究,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),基本上無纖維素吸收劑結(jié)構(gòu)經(jīng)由初始較小囊袋(pocket)(優(yōu)選相比于后續(xù)的隔間數(shù)量更多)和隨后較大隔間(compartment)(優(yōu)選相比于初始囊袋數(shù)量較少)連續(xù)固定吸收性聚合物材料,允許有關(guān)干狀態(tài)、部分和完全載液狀態(tài)的可利用吸收性聚合物材料進行優(yōu)異的流體管理。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中,根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)允許通過諸多初始較小尺寸化的囊袋充分固定干吸收性聚合物簇(cluster)而由此避免在干狀態(tài)下不良遷移和移動,而在液體吸收和吸收性聚合物材料膨脹期間,通過逐漸釋放和融合囊袋成固定濕吸收性聚合物材料的較少而更大尺寸化的隔間,從而避免潮濕狀態(tài)下過多的約束或限制,而允許吸收性聚合物材料進行優(yōu)異的流體管理;從而有利地創(chuàng)建內(nèi)部流體管理以及外部流體管理表面結(jié)構(gòu)。
這種吸收劑結(jié)構(gòu)體積增加,優(yōu)選是由于臨時二級附著圖案(temporarysecondaryattachmentpattern)例如由超聲波結(jié)合構(gòu)成的臨時二級附著圖案,優(yōu)選與例如也是由通過超聲波結(jié)合構(gòu)成的基本上永久初級附著網(wǎng)格(permanentprimaryattachmentgrid)相結(jié)合,允許通過分離二級附著作用(attachment)從初始較小體積釋放更大體積。然而,在一個可替代的實施方式中,這些吸收劑結(jié)構(gòu)的體積增加,是使用分別允許另外膨脹和/或破碎成更大體積的柔軟而可延展的彈性可拉伸和/或彈性體材料,像是例如彈性非織造和/或易碎材料,像是例如,半剛性、剛性和/或硬的紙或織物。
在一個優(yōu)選實施方式中,所述吸收劑結(jié)構(gòu)固定、保持和/或限定顆粒材料,并且這種附著作用經(jīng)由超聲粘接、熱粘、壓粘和/或膠粘方式將至少一部分外層密封、結(jié)合和/或連接在一起。這些附著作用優(yōu)選形成和/或限定能夠容納顆粒材料的囊袋,由此這些附著作用區(qū)域基本上和優(yōu)選不含顆粒材料。優(yōu)選無過量或徹底消除用于覆蓋、限定或粘接吸收性聚合物的合成固定共混物(例如,粘合劑和膠合劑,如熱塑性膠和網(wǎng))使所述結(jié)構(gòu)在技術(shù)上、環(huán)境方面和經(jīng)濟上非常有利。然而,在一個可替代的實施方式中,復(fù)合結(jié)構(gòu)采用這種熱塑性材料、膠、粘合劑和/或粘結(jié)劑覆蓋以固定、封袋、囊封、粘結(jié)和/或連接這些顆粒材料簇至一個或多個層之間或之中。也可以引入提供額外功能和/或結(jié)構(gòu)優(yōu)勢如強度、攔截(acquistion)、吸收、分布、傳送、保持等的附加材料和/或?qū)印?/p>
在一個優(yōu)選實施方式中,提供的基本上無纖維素吸收劑結(jié)構(gòu)包括載體層、輔助層和二者之間的吸收性聚合物材料,載體層和輔助層通過由基本上永久初級附著網(wǎng)格和/或基本上臨時二級附著圖案構(gòu)成的附著作用至少部分結(jié)合至一起,以形成含有提供于載體層和輔助層之間形成吸收性聚合物材料區(qū)域的至少一些未附著區(qū)域的圖案化的吸收劑顆粒聚合物材料的類三明治復(fù)合結(jié)構(gòu),由至少基本上臨時二級附著作用構(gòu)成的許多較小尺寸化囊袋限定了固定所述可利用的干體積吸收性聚合物材料的空間,基本上臨時二級附著作用由于將所述周圍的吸收性聚合物材料暴露于液體變成逐漸可釋放的,而使中間體積增加至較小和中等尺寸化隔間的相固定所述部分潤濕的吸收性聚合物材料,而致使更加較少的最大尺寸化隔間固定所潤濕的吸收性聚合物材料而獲得連續(xù)流體管理。
在一個優(yōu)選實施方式中,提供了一種用于生產(chǎn)吸收劑結(jié)構(gòu)的方法,其包括:提供載體層,用一種吸收劑材料覆蓋所述載體層,用可連接至所述載體層的輔助層覆蓋所述吸收劑材料;以及在至少一個位置上基本上臨時地和/或基本上永久地將輔助層附著至所述載體層,而通過至少基本上臨時二級附著作用限定固定干吸收劑材料的小尺寸化囊袋,以使之通過逐漸釋放基本上臨時二級附著圖案提供更大尺寸化的中間和最終隔間,由此從干狀態(tài)至潤濕狀態(tài)連續(xù)固定吸收劑材料。
在進一步的方面中,本發(fā)明提供了一種包括通過本發(fā)明提供的吸收劑結(jié)構(gòu)的吸收劑制品。在另一方面中,本發(fā)明提供了生產(chǎn)這種吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
也如通過引用結(jié)合于此的優(yōu)先權(quán)申請ep10447020.8中的描述,提供吸收劑類三明治結(jié)構(gòu),包括具有吸收能力的分布層和連接到分布層而限定其間包含中間吸附劑材料的隔間的固定層。具體而言,適用于吸收劑制品的吸收劑結(jié)構(gòu)包括具有至少約5g/m2吸收容量的分布層,接合到分布層以限定其間的隔間的固定層,以及保持于其中至少一個隔間中的吸收劑材料,其中所述吸收劑材料包含吸收性聚合物材料和基于吸收性聚合物的重量從零至小于約40wt%的吸收性纖維材料。吸收劑結(jié)構(gòu)具體提供了包括吸收性聚合物材料囊袋之內(nèi)和之間更好的吸收和分散作用的增加的流體連通結(jié)構(gòu),由于分布層所引起的液體另外的芯吸作用(毛細作用,wicking)和質(zhì)量流量,限制了凝膠阻塞,降低了再潤濕和最小化了泄漏。它進一步提供了以低能耗和低原料消耗高生產(chǎn)速度生產(chǎn)這種吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
也如通過引用結(jié)合于此的優(yōu)先權(quán)申請ep10447021.6中的描述,提供的吸收劑類三明治結(jié)構(gòu),包括基本上不透液性的芯吸層(毛細層,wickinglayer)和連接到芯吸層而限定其間包含中間吸收劑材料的隔間的固定層。具體而言,適用于吸收劑制品的吸收劑材料包含基本上不透液的芯吸層和連接到基本不透液的芯吸層而限定其間的隔間的固定層,而吸收劑材料保持于至少一個隔間中,其中所述吸收劑材料包括吸收性聚合物材料,和基于吸收性聚合物材料重量從零到小于約40wt%吸收劑纖維性材料。基本上不透液芯吸層允許釋放液體如水、尿液和/或其它身體滲出物而更容易鋪展開,這使之分布和傳送更好,從而潤濕囊袋中該側(cè)和下側(cè)的吸收性聚合物材料。這確保了較低的再濕值(rewetvalue),減少泄漏風(fēng)險和較低表面濕度,從而提高整體結(jié)構(gòu)的可靠性。其進一步提供了以低能耗和低原料耗而高生產(chǎn)速率生產(chǎn)這種吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
也如通過引用結(jié)合于此的優(yōu)先權(quán)申請ep10447022.4中的描述,提供的吸收劑類三明治結(jié)構(gòu)包括載體層、輔助層和二者之間的中間吸收劑顆粒材料,其中基本上初級附著作用和基本上二級附著作用將所述載體層和輔助層連接至一起,由此所述二級附著作用由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而松弛,而初級附著作用仍然基本上完好無損。其進一步提供了以低能耗和低原料消耗高生產(chǎn)速度生產(chǎn)這種吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
也如通過引用結(jié)合于此的優(yōu)先權(quán)申請ep10447023.2中的描述,提供的吸收劑類三明治結(jié)構(gòu)包括載體層、輔助層和其間的中間吸收劑材料,其中基本上永久的初級附著作用和基本上臨時二級附著作用將所述載體層和輔助層連接至一起,由此制成的吸收劑結(jié)構(gòu)由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體發(fā)生內(nèi)均勻溶脹,而形成流體管理表面結(jié)構(gòu)。其進一步提供了以低能耗和低原料消耗而高生產(chǎn)速率生產(chǎn)這種吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。
也如通過引用結(jié)合于此的優(yōu)先權(quán)申請ep10447024.0中的描述,提供了通過將顆粒材料按照所需圖案沉積于移動載體層上而形成類三明治結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。具體而言,提供了將顆粒材料按照所需圖案沉積于移動載體層上的方法,其提供了具有對應(yīng)于所需圖案的通孔的成簇裝置,按照移動載體層相同方向而緊緊接近移動載體層驅(qū)動成簇裝置,從顆粒材料供給裝置進料的顆粒材料流并引導(dǎo)顆粒材料流通過成簇裝置而到達載體層上。優(yōu)選顆粒材料經(jīng)由通孔的進口區(qū)域成簇而經(jīng)由成簇裝置的出口區(qū)域釋放。該方法允許以高生產(chǎn)速度精確形成預(yù)定的顆粒材料簇圖案,降低了原料使用并且成本相對較低。另外,本發(fā)明還提供了改善的薄柔輕量顆粒材料吸收劑結(jié)構(gòu),其上離散沉積顆粒材料簇,構(gòu)成一層輔助層,像是例如無紡布,織物,紙,熱塑性材料等和/或通過附著措施,像是例如膠結(jié)、粘結(jié)、聯(lián)結(jié)等附著上顆粒材料簇,將其相對固定于其間而獲得可用的吸收劑結(jié)構(gòu)形式的三明治結(jié)構(gòu)。
通過引用結(jié)合于此的優(yōu)先權(quán)申請ep10447027中的描述,提供了通過將顆粒材料按照所需的圖案沉積于移動載體層上而形成類三明治結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。具體而言,提供了將顆粒材料按照所需圖案沉積于移動載體層上的方法,提供第一材料、中間材料和第二材料,由此在先于將第一材料連接至第二材料之前,通過空氣流改變中間顆粒材料的分布。在一個優(yōu)選實施方式中,中間顆粒材料在施加定位空氣流之前基本上均勻提供于第一材料之上。當(dāng)中間材料在附著作用區(qū)域內(nèi)是不合需要時,該方法描述了空氣流的使用,通過吹掃和/或吸孔而在粘結(jié)之前或期間從所述附著作用區(qū)域排空中間材料,導(dǎo)致改善和可控的附著性質(zhì),由此提高了附著作用質(zhì)量和能量或材料的利用率。此外,本發(fā)明還提供了改善的薄、柔、輕量吸收劑顆粒結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的產(chǎn)品、方法和設(shè)備產(chǎn)生了高度受人賞識的薄、柔和/或輕量吸收劑結(jié)構(gòu),其在經(jīng)濟、環(huán)境、技術(shù)和/或商業(yè)上很有利,毫不因為它們并不需要大量而龐大的纖維性吸收劑材料如絨毛和木漿用量(允許“無絨毛”的廣告聲明)而獲得并且不使用大量而成本高昂的膠黏劑、粘合劑、粘結(jié)劑和/或其它熱塑性材料(允許“無膠”廣告聲明)。這在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是無先例的。
附圖說明
圖1a-1d提供了根據(jù)本發(fā)明實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖圖示。
圖2提供了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的俯視示意圖圖示。
圖3提供了本發(fā)明一個實施方式的部分潤濕狀態(tài)吸收劑結(jié)構(gòu)的俯視示意圖圖示,表明基本永久的初級附著作用;以及通過仍然連接而已經(jīng)松弛的臨時二級附著作用的逐漸釋放。
圖4提供了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式不同定位和尺寸的吸收劑材料簇的俯視示意圖圖示。
圖5提供了指示不同簇圖案的根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的俯視示意圖圖示。
圖6a-6b提供了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式完整(6a)和變松(6b)狀態(tài)的吸收劑結(jié)構(gòu)的俯視示意圖圖示。
圖7提供了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的俯視示意圖圖示,圖示說明了通過初級附著網(wǎng)格和二級附著圖案的內(nèi)建分階段膨脹(built-inphasedexpansion)。
圖8提供了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式具有分階段膨脹的干吸收劑結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖圖示。
圖9提供了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式具有分階段膨脹的潤濕吸收劑結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖圖示。
圖10a-10b提供了根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)的俯視示意圖圖示,在干狀態(tài)下具有許多更小尺寸化的囊袋(10a)而在潤濕狀態(tài)具有較少而更大尺寸化的隔間(10b)。
圖11提供了用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)的示意性工藝方法。
圖12是按照根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的尿布的俯視平面圖,伴隨上層部分切掉。
具體實施方式
本發(fā)明涉及適用于吸收劑產(chǎn)品,如咖啡墊、一次性身體加熱器、薄片形成的洗滌劑制品、過濾材料、絕熱材料、化妝墊、抗菌填充物,而優(yōu)選個人衛(wèi)生行業(yè)的吸收劑制品,如但不限于女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布和褲子、成人失禁服裝、各種吸收劑固定器、襯里,毛巾、插入物等的吸收劑結(jié)構(gòu);并涉及其生產(chǎn)方法。
除非另外限定,所有用于公開本發(fā)明的術(shù)語,包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語,具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的意義。通過進一步的指導(dǎo),所包括的限定使人更好理解本發(fā)明的教導(dǎo)。
正如本文中所用,以下術(shù)語具有以下的意義:
正如本文中所用的“一個”、“一種”和“該”除非上下文另外明確指出則既指單數(shù)也指復(fù)數(shù)指示物。舉例而言之,“隔間”是指一個或一個以上的隔間。
本文中用于指示可測定值如參數(shù)、用量、持續(xù)時間(temporalduration)等的“約”,意味著涵蓋所指定之值和來自所指定之值的+/-20%或更小,優(yōu)選+/-10%或更小,更優(yōu)選+/-5%或更小,更加優(yōu)選+/-1%或更小而更加優(yōu)選+/-0.1%或更小的變化,在這種變化范圍內(nèi)適合在所公開的本發(fā)明內(nèi)實施。然而,應(yīng)該理解到,修飾詞“約”所指之值自身也被專門公開。
正如本文中所用的“吸收劑制品”,“吸收劑服裝”,“吸收性制品”,“吸收性服裝”等可以互換使用而是指吸收和容納身體滲出物的裝置,而更具體而言,是指貼身或近身放置于穿戴者身體而吸收和容納身體排出的各種液體的裝置。吸收劑制品包括但不限于女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布和褲子、成人失禁服裝、各種尿布和褲子保持器、襯里、毛巾、吸收劑插入物等。
正如本文中所用的“吸收劑芯”是指所述吸收劑結(jié)構(gòu)的三維部件,包含液體吸收材料,適用于吸收和/或保持身體滲出物。
正如本文中所用的“吸收劑組件”是指吸收劑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組分,例如,一片吸收劑芯,如在多片吸收劑芯中的一個多片。
正如本文中所用的“吸收劑元件”是指吸收劑結(jié)構(gòu)的功能組分的一部分,例如,由具有適用于特殊功能的特定液體處理特性的一種材料或多種材料形成的液體攔截層,液體分布層,或液體儲存層。
正如本文中所用的“吸收劑插入物”是指適用于插入至一種吸收劑制品而在如此插入時起到吸收劑結(jié)構(gòu)的裝置。
正如本文中所用的“吸收劑層”是指參指吸收劑結(jié)構(gòu)離散的可識別類薄片或類網(wǎng)狀元件的術(shù)語,這些元件可以保持分離而相對于另一這種元件是相對可移動的或可以附連或連接至一起而保持于另一這種元件相互永久締合。每種吸收劑層可以自身包括類似或不同組成的幾層、幾片和/或網(wǎng)的層壓材料或組合。
正如本文中所用的“吸收性聚合物材料”、“吸收劑膠凝材料”、“agm”、“超吸收劑”、“超吸收劑材料”、“超吸收性聚合物”、“sap”等可以互換使用而是指任何能夠吸收至少5倍而優(yōu)選至少約10倍或更高其重量的水性0.9%鹽水溶液的合適顆粒(例如,薄片、微粒、顆?;蚍勰?或纖維交聯(lián)聚合物材料,這采用離心保持容量測試(edana441.2-01)進行測定。
正如本文中所用的“吸收性聚合物材料區(qū)域”是指鄰近層通過多重吸收性聚合物材料隔離的吸收劑結(jié)構(gòu)的區(qū)域。在這種吸收劑顆粒聚合物材料區(qū)域內(nèi)這些鄰接層之間的偶然接觸區(qū)域可以是特意的(例如,粘結(jié)區(qū)域)或無意的(例如,生產(chǎn)贗象)。
正如本文中所用的“吸收劑顆粒聚合物材料”是指以顆粒形式如粉末、微粒、薄片等而使之在干狀態(tài)下可流動的吸收性聚合物材料。
正如本文中所用的“吸收劑結(jié)構(gòu)”是指吸收劑制品包含適用于吸收、分布和保持身體滲出物的材料或材料組合的那些元件。
正如本文中所用的“吸收”是指液體在材料中被吸取的過程。
正如本文中所用的“攔截層”、“攔截區(qū)”、“攔截表面”或“攔截材料”等都是指具有較快液體吸取能力的層。
“吸收性”是材料通過各種方式包括毛細、滲透、溶劑、化學(xué)或其它作用吸取流體的能力。
正如本文中所用的“成人失禁服裝”是指預(yù)想由失禁成人穿戴而用于吸收和容納身體滲出物的吸收劑制品。
正如本文中所用的“粘合”是指在其界面上將不同材料固定至一起的作用力。
正如本文中所用的“粘合劑”是指在溶液中可以或不可以是流動的或在加熱時,用于將材料粘結(jié)至一起的材料。
正如本文中所用的“吸收”是指通過材料表面吸取液體的過程。
正如本文中所用的“氣流成網(wǎng)”是指通過在空氣流中分散纖維或顆粒而通過壓力或真空從空氣流中將其凝聚于移動篩上而形成網(wǎng);通過氣流成網(wǎng)生產(chǎn)的纖維網(wǎng)本文中稱之為“氣流成網(wǎng)層(無塵層,airlaid)”;通過一種或多種技術(shù)粘結(jié)而提供織物完整性的氣流成網(wǎng)層本文中稱之為“氣流成網(wǎng)無紡布(airlaidnonwoven)”。
正如本文中所用的“表觀密度”是指采用其中引入的合適單位換算用千分尺分開的樣品的基重(basisweight)。本文中所用的表觀密度具有單位g/cm3。
正如本文中所用的“附著”、“附著的”和“附著作用”是與其對應(yīng)的術(shù)語“緊系”、“貼上”、“固定”、“粘結(jié)”、“聯(lián)結(jié)”和“連接”同義的。
正如本文中所用的“嬰兒尿布”是指預(yù)想通過幼兒穿戴,用戶于兩腿之間拉起并約齊穿戴者腰部緊系而用于吸收和容納身體滲出物的吸收劑制品。
正如本文中所用的“嬰兒褲子”是指適用于幼兒從尿片至內(nèi)褲過渡而預(yù)想覆蓋幼兒下軀干而使之吸收和容納身體滲出物的市場銷售的吸收劑制品,這種制品一般構(gòu)造設(shè)計類似童褲并用完全環(huán)腰部分生產(chǎn),由此消除了用戶圍繞穿戴者腰緊系制品之需。
正如本文中所用的“背部區(qū)”是指預(yù)想位于接近穿戴者背面的吸收劑制品或其部件的部分。
正如本文中所用的“背撐”是指支撐和強化產(chǎn)品背面的網(wǎng)或其它材料。
“基重”是指按照克每平方米,g/m2/gsm報告的每單位樣品面積的重量。
正如本文中所用的“體內(nèi)滲出物”、“身體滲出物”、“身體流體”、“體液”、“身體排出物”、“體內(nèi)排出物”、“液體”等可以互換使用而是指,但不限于尿、血液、陰道排出物、母乳、汗液和糞類物質(zhì)。
正如本文中所用的“粘結(jié)劑”、“粘合劑”、“膠黏劑”、“樹脂”、“塑料”等可以互換使用而是指一般以固體形式(例如,粉末、膜、纖維)或作為泡沫,或以液體形式(例如,乳液、分散體、溶液)例如通過浸漬、噴霧、壓花、泡沫施用等方式使用而用于附著或粘結(jié)功能和/或結(jié)構(gòu)組件、元件和材料的物質(zhì),例如,包括熱和/或壓敏性粘合劑,熱熔、熱活化粘合劑,熱塑性材料,化學(xué)活化粘合劑/溶劑可固化材料等。
正如本文中所用的“粘結(jié)強度”是指粘結(jié)表面之間粘合力的量。這是需要將材料層從其粘結(jié)的基底分離所需的應(yīng)力的度量。
正如本文中所用的“毛細作用”、“毛細現(xiàn)象”或“毛細運動”等是指液體流動通過多孔介質(zhì)的現(xiàn)象。
正如本文中所用的“底板(chassis)”是指吸收劑制品結(jié)構(gòu)其余部分都構(gòu)建于或負載于其上的基礎(chǔ)組分,例如,在尿布中,當(dāng)配置用于穿戴時提供給尿布內(nèi)褲或褲子形狀的結(jié)構(gòu)組件,例如底層、頂層、或組合。
正如本文中所用的“纖維素纖維”是指基于纖維素的天然存在的纖維,像是例如,棉花、亞麻等;木漿纖維是纖維素纖維的一個實例;衍生于纖維素的人造纖維,如再生纖維素(人造絲),或部分或完全乙?;w維素衍生物(例如,乙酸纖維素或三乙酸纖維素)也被當(dāng)作纖維素纖維。
正如本文中所用的“簇”等是指顆粒和/或纖維的聚結(jié)。
正如本文中所用的“化學(xué)硬化纖維”、“化學(xué)改性纖維”、“化學(xué)交聯(lián)纖維”、“卷曲纖維”等可以互換使用而是指通過提高纖維在干和含水兩種條件下硬度的化學(xué)方式,例如,通過加入化學(xué)硬化劑(例如,通過涂層,浸漬等)方式硬化,改變纖維自身化學(xué)結(jié)構(gòu)(例如,通過交聯(lián)鏈等)等的任何纖維。
正如本文中所用的“內(nèi)聚力”是指類似材料相互分離的阻力。
正如本文中所用的“包含”、“包括”以及“含有”和“含”是與“包括”、“包含”、“含有”或“含”、“內(nèi)含”、“含有”同義,并且是包容性或開放式術(shù)語,指定后續(xù)物的例如組件存在,而不排除或排開本領(lǐng)域內(nèi)已知或其中公開的另外的未列舉組分、特性、元件、成員、步驟的存在。
正如本文中所用的“覆蓋膠(coverstock)”是指用于容納和遮蓋下層吸收劑芯材料的輕量非織造材料;實例有覆蓋女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布和褲子和成人失禁服裝吸收劑芯的面層或材料。
正如本文中所用的吸收劑制品“襠部區(qū)”是指約50%吸收劑制品總長度(即,在y-維上),其中襠部點位于襠部區(qū)的縱向中心。即,襠部區(qū)通過首先定位吸收劑制品襠部點而隨后測定吸收劑制品總長度前后25%的距離確定。
正如本文中所用的“橫向(cd)”、“側(cè)向”或“橫軸向”等可以互換使用而是指垂直于縱向的方向并包括橫向±45°的方向。
正如本文中所用的“固化”是指樹脂、粘合劑或塑料通過加熱由此固化成或于纖維之上,而促使其留在原地;固化可以通過除去溶劑或通過交聯(lián)發(fā)生而使之不可溶。
正如本文中所用的“尿布”、“傳統(tǒng)尿布”、“類尿布”、“類尿布褲子”等可以互換使用而是指一次性吸收劑制品,這通常包括前腰部分和后腰部分,在使用期間通過傳統(tǒng)紐扣或鉤子或粘接帶拉鏈或環(huán)形扣件可以拆除地圍繞穿戴者臀部連接。在使用中,制品位于穿戴者腿之間而扣件拆除地連接而確保尿布后腰部分至前腰部分系牢,由此確保尿布包被穿戴者的腰。前腰部分和后腰部分通過相對不可伸長的組件(正如本文中所用的術(shù)語“可伸長(有彈性的,stretchable)”是指當(dāng)向該材料施加作用力時而提供一些延展阻力的可延展材料)。因此,這種制品當(dāng)扣件連接時一般不會構(gòu)造成在穿戴者臀部拉上或拉下。
“一次性的”本文用于描述一般不打算洗滌或要么再儲存或再利用的制品(即,這些制品預(yù)想在單次使用之后被丟棄而優(yōu)選進行再循環(huán),堆肥或要么按照環(huán)境相容的方式進行處置)。
正如本文中所用的“分布層”、“分布區(qū)”、“分布表面”或“分布材料”等可以互換使用而是指具有毛細滲透、分散和分布液體的較大能力的層。
正如本文中所用的“干法成網(wǎng)”是指由干纖維制成無紡網(wǎng)的工藝方法;這些屬于適用于形成梳理過的網(wǎng),以及適用于空氣成網(wǎng)法形成無規(guī)網(wǎng)(randomweb);通過干法成網(wǎng)生產(chǎn)的纖維網(wǎng)本文中稱之為“干法成網(wǎng)層(drylaid)”;通過一種或多種技術(shù)粘結(jié)干法成網(wǎng)層而提供的纖維性整合體,本文中稱之為“干法成網(wǎng)無紡布”。
正如本文中所用的“干強度”是指在指定條件下干燥之后立即或在標準實驗室氣氛下整理一定時間之后于干態(tài)(干燥狀態(tài),drystate)條件下測定的粘合劑附著作用的強度。
正如本文中所用的“織物”是指由纖維、細絲和/或紡線制成的薄片結(jié)構(gòu)。
正如本文中所用的“女性衛(wèi)生服裝”是指預(yù)想由女性穿戴而用于吸收和容納身體滲出物的吸收劑衛(wèi)生制品。
正如本文中所用的“纖維制品”是指無紡布、紡線和紡織品由其制成的基礎(chǔ)絲狀結(jié)構(gòu)。其不同于顆粒,具有至少4倍其寬度的長度;“天然纖維”是任意動物(羊毛、蠶絲)、植物(棉花、亞麻、黃麻)或礦物(石棉)源,而同時“人造纖維”可以是任意由化學(xué)化合物(聚酯、聚丙烯、尼龍、丙烯酸樹脂等)或改性天然聚合物(人造絲,醋酸纖維素)或無機(玻璃)合成的聚合物?!袄w維”和“絲”可以互換使用。
正如本文中所用的“膜”、“箔”等可以互換使用而是指基本上非吸收性材料如塑料或封閉泡沫的薄片。在本發(fā)明中,其尤其是指并不對應(yīng)于無紡布的材料。
正如本文中所用的“短纖漿(fluffpulp)”是指專門制備用于干法成網(wǎng)的木漿。
正如本文中所用的“前區(qū)”是指吸收劑制品或其部件預(yù)想設(shè)置于穿戴者前面附近的部分。
正如本文中所用的“服裝飾面層”是指形成所述吸收劑制品外表面的底板元件,如當(dāng)這種元件存在時有背面片,側(cè)片,腰身扣件等。
正如本文中所用的“熱活化粘合劑”是指通過施加熱或熱和壓于所述組件而使之發(fā)粘或變成流體的干粘合劑。
正如本文中所用的“熱密封粘合劑”是指通過向一個鄰近粘結(jié)體表面或兩個都施加熱而在粘結(jié)體表面之間熔化的熱塑性粘合劑。
正如本文中所用的“高蓬松(highloft)”是指低密度稠厚或松散織物的一般術(shù)語。
正如本文中所用的“熱熔粘合劑”是指一旦受熱就快速熔化,然后一旦冷卻就固化成牢固粘結(jié)的固體材料;適用于幾乎瞬間粘合。
正如本文中所用的“親水性”是指具有由水潤濕或吸收水的親合力。
正如本文中所用的“疏水性”是指缺乏由水潤濕或吸收水的親合力。
正如本文中所用的“固定層”是指能夠施加于吸收性聚合物材料或吸收性聚合物材料區(qū)域有目的區(qū)分(compartmentalize)、粘結(jié)和/或固定吸收劑材料和/或?qū)拥膶印?/p>
正如本文中所用的“連接”、“連接的”和“聯(lián)結(jié)”是指包圍(encompass)其中通過將元件直接附加于其它元件而將該元件直接固定于另一元件的結(jié)構(gòu),以及其中通過將元件附加于中間成員或依次附加于其它元件的成員而將該元件間接固定于其它元件的結(jié)構(gòu)。
正如本文中所用的“編織”是指用針或類似裝置互鎖纖維環(huán)的技術(shù)。
“層”是指吸收劑制品的可識別組件,而稱之為“層”的任何部件可以實際上包括幾個所需材料類型的薄片或網(wǎng)的層壓層(積層,疊層,laminate)或組合。正如本文中所用的術(shù)語“層”包括術(shù)語“多個層”和“分層的”。“上層”是指吸收劑制品最接近和面對穿戴者貼面層的層;相反,術(shù)語“下層”是指吸收劑制品最接近和面對服裝飾面層的層?!皩印笔蔷哂衳維寬度、y維長度和z維厚度或紙厚度的三維結(jié)構(gòu),所述x-y維基本上處于制品的平面內(nèi),然而,應(yīng)該注意,根據(jù)本發(fā)明的吸收劑制品的各個組件、層和結(jié)構(gòu)可以或不可以一般本質(zhì)上是平面的,而可以成形或構(gòu)形于任何所需的結(jié)構(gòu)中。
正如本文中所用的“機器方向(md)”、“縱向”等可以互換使用而是指連續(xù)平行于該結(jié)構(gòu)最大線性維的方向并包括±45°縱軸方向之內(nèi)的方向。
正如本文中所用的“主要表面”是指用于描述最大范圍的一般類平面或薄板結(jié)構(gòu)組件的表面和將這些表面區(qū)別于端沿和側(cè)邊的次要表面的術(shù)語,即,在具有長度、寬度和厚度的組件中,厚度是三維中最小的,主要表面是通過長度和寬度限定的而由此具有最大的范圍。
正如本文中所用的“質(zhì)量流量”是指液體通過通道流動行為由一種吸收劑組件或組分流向另一吸收劑組件或組分的流量。
正如本文中所用的“機械粘結(jié)”是指通過將其纏繞而粘結(jié)纖維的方法。這能夠通過用纖維縫針、縫合或通過使用高壓空氣或噴水(waterjet)等而實現(xiàn)。
正如本文中所用的“無紡布”是指通過摩擦,和/或內(nèi)聚和/或粘合粘結(jié)而生產(chǎn)的定向或無規(guī)取向纖維的薄片、網(wǎng)或氈,排除通過濕磨,無論有否另外縫針而織造、編織、簇制、縫粘結(jié)合粘合紗或絲,或制氈的紙和產(chǎn)品。纖維制品可以是天然或人造源而可以是短纖維或連續(xù)長絲或原位形成。商購獲得纖維制品具有的直徑范圍為小于約0.001mm至超過約0.2mm,而其呈現(xiàn)幾種不同的形式:短的纖維(已知為短纖維(staple),切段纖維),連續(xù)單纖維(長絲或單絲),解開連續(xù)長絲束(纖維束)和未解的連續(xù)長絲束(紡線)。無紡織物能夠通過許多工藝方法如熔吹、防粘、溶劑紡絲、電紡和梳理形成。無紡織物的基重通常以g/m2(gsm)表示。
正如本文中所用的“褲子”、“訓(xùn)練褲”、“密閉尿布”、“預(yù)緊固尿布”、“上提尿布”和“尿布-褲子”等可以互換使用而是指通常通過首先將腳引導(dǎo)穿過各個腿部開口而隨后從腳將褲子拉到腰部區(qū)域而覆蓋于穿戴者髖部和臀部之上并能夠在穿戴者的髖部拉上或拉下的吸收劑制品。通常,這種制品可以包括前腰部分和后腰部分,其可以通過整體或可拆卸組件而包被穿戴者的髖部而連接。褲子可以通過任何合適的技術(shù),包括,但不限于,采用可重新扣緊和/或非重新扣緊的粘合(例如,縫合、熔接(焊接,weld)、粘合、內(nèi)聚性粘合、扣件等)連接至一起而預(yù)先形成。褲子可以任何之處沿著制品外周預(yù)成形(例如,側(cè)扣、前腰扣)。
正如本文中所用的“聚合物”是指但不限于,均聚物,共聚物,像是例如,嵌段共聚物、接枝共聚物、無規(guī)共聚物和交替共聚物、三聚物等以及共混物及其改性材料。除非另外明確限定,術(shù)語“聚合物”包括該分子的所有可能的空間構(gòu)型并包括但不限于全同立構(gòu)、間同立構(gòu)和無規(guī)對稱。
正如本文中所用的“后部”是指預(yù)想位于穿戴者背部附近的吸收制品或其部件的部分。
正如本文中所用的“樹脂”是指固體或半固體聚合物材料。
正如本文中所用的“基本上無纖維素”是指含有按重量計小于40wt%的纖維素纖維,小于20%纖維素纖維,小于5%纖維素纖維,無纖維素纖維,或不超過本質(zhì)上不影響其厚度、柔軟性或吸收性的次重要量的纖維素纖維的吸收制品、結(jié)構(gòu)或芯。這也涵蓋完全無纖維素。
正如本文中所用的“熱粘合(thermobonding)”是指通過使用熱和/或高壓粘合纖維的方法。
正如本文中所用的“熱塑性”是指具有熔點而在熔點或熔點之下一旦施加熱能夠流動或形成所需形狀的聚合物材料。
正如本文中所用的“超聲”是指使用高頻聲音而通過振動產(chǎn)生局部熱,促使纖維相互粘合。
正如本文中所用的“水吸收”、“液體吸收”、“吸收性”、“吸收”等可以互換使用而是指至少吸收水,但通常也吸收其他含水流體和通常其它身體滲出物部分如至少尿液或血液的化合物、材料、產(chǎn)品。
正如本文中所用的“面對穿戴者的層”是指形成吸收劑制品內(nèi)表面的底層組件,如當(dāng)這些組件存在時的頂層薄片,腿褲邊和側(cè)面板等。
正如本文中所用的“織造”是指以直角交錯兩套或多套紡線而形成織物的工藝過程;通過織造生產(chǎn)的纖維網(wǎng)本文中稱之為“編織織物”。
正如本文所用的“網(wǎng)狀材料”是指在一個方向上基本上是無盡材料,即,縱向延伸或長度,或相對于網(wǎng)狀材料在笛卡爾坐標系的x-方向。在這個術(shù)語中包括基本上無限序列的切下的片(piecescut)或者否則是從基本上無盡材料上分離的。經(jīng)常,盡管來說不一定如此,網(wǎng)狀材料具有的厚度維(即,在z方向上)顯著小于縱向延伸(即,在x-方向上)。通常情況下,網(wǎng)狀材料的寬度(y-方向上)將顯著大于厚度,但小于長度。通常情況下,盡管不一定如此,但這種材料的厚度和寬度沿著網(wǎng)的長度基本上恒定。在不期望任何限制的情況下,這種網(wǎng)狀材料可以是纖維素纖維材料,織物(tissue),織造或非織造材料等。通常情況下,盡管不一定如此,網(wǎng)狀材料以卷形式,或在線卷軸上,或在盒中以折疊的狀態(tài)供給。隨后,各個遞送物就可以拼接(spliced)到一起而形成基本上無盡結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀材料可以由幾種網(wǎng)狀材料構(gòu)成,如多層無紡布、涂覆的織物、無紡布/膜層壓層。網(wǎng)狀材料可以包括其它材料,如另外的粘結(jié)材料、顆粒、親水化劑等。
“濕耐破強度(wetburststrength)”是當(dāng)潤濕而經(jīng)受垂直于網(wǎng)平面變形時層吸收能量的能力的度量。
正如本文中所用的“濕強度”是指在從其已經(jīng)在時間、溫度和壓力的指定條件下浸漬的液體中移出之后立即測定的粘合劑附著作用的強度。該術(shù)語一般用于指示水中浸漬之后指定強度的技術(shù)領(lǐng)域。
正如本文所用的“濕法成網(wǎng)(wetlaying)”是指通過采用改性造紙技術(shù)由含水纖維分散體形成網(wǎng);通過濕法成網(wǎng)生產(chǎn)的纖維網(wǎng)本文中稱之為“濕法成網(wǎng)層(wetlaid)”。
正如本文所用的“木漿”是指用于制作產(chǎn)品如女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布和褲子和成人失禁服裝的膠粘纖維、紙張和吸收劑芯。
正如本文所用的“x-y維”是指垂直于制品、結(jié)構(gòu)或組件厚度的平面。x-和y-維一般分別對應(yīng)于制品、結(jié)構(gòu)或組件的寬度和長度。
正如本文所用的“z-維”是指垂直于制品、結(jié)構(gòu)或組件的長度和寬度的維。z-維一般對應(yīng)于制品、結(jié)構(gòu)或組件的厚度。
通過端點引述的數(shù)字范圍包括那個范圍內(nèi)歸入的所有整數(shù)和小數(shù),以及引述端點。
根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu),優(yōu)選基本上無纖維素結(jié)構(gòu),包括載體層、輔助層和提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料而形成三明治結(jié)構(gòu),其中初始較小囊袋(優(yōu)選相比于后來的隔間相對數(shù)量較多)和隨后較大隔間(優(yōu)選相比于初始囊袋相對數(shù)量較少)允許干的、部分和完全載液狀態(tài)的吸收性聚合物材料進行優(yōu)異的流體管理。根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)通過提供包含未膨脹干材料的良好可設(shè)計的定制較小囊袋而隨后提供含有潤濕材料的良好可設(shè)計的定制較大隔間而允許干狀態(tài)的吸收性聚合物材料進行充分的內(nèi)部固定,而同時避免約束或限制潤濕狀態(tài)的溶脹和體積膨脹的吸收劑材料,由此防止利用不充分,損失或負面影響其絕對和相對性能,產(chǎn)生淺表性流體管理表面。
在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中,流體和流體管理吸收劑結(jié)構(gòu)包括至少部分將所述包封層(envelopinglayer)連接至一起的預(yù)限定圖案的二級附著作用,特征在于二級附著作用由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體,蒸汽和/或水分而發(fā)生松弛、溶解、削弱和/或破碎。應(yīng)該注意到,二級附著作用能夠但非必須是對水敏感的,換言之,它們因此也可以是水不敏性的或耐水性的,因為二級附著作用應(yīng)該優(yōu)選允許通過將吸收劑結(jié)構(gòu)與液體接觸而發(fā)生分離,從而不必要使二級附著作用本身在吸收劑結(jié)構(gòu)展示其流體和流體管理之前也不得不被潤濕。緊接二級附著作用定制的釋放時間更準確預(yù)測和發(fā)展,這也是有利的,因為開發(fā)和控制水敏性二級附著作用導(dǎo)致吸收劑結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝方法變得更加復(fù)雜,導(dǎo)致生產(chǎn)速度更慢,材料和能量另外消耗,會引起功能異常的不良二次附著作用的高頻發(fā)生,從而未能處置吸收劑結(jié)構(gòu)。溶脹吸收劑材料施加的僅有作用力因此優(yōu)選足以分離二級附著作用,而與其干、部分潤濕或完全浸濕無關(guān)。優(yōu)選干狀態(tài)的較小尺寸化囊袋在使吸收劑結(jié)構(gòu)與水接觸的影響之下釋放,由此形成通過釋放膨脹的較小尺寸化囊袋和/或通過多個較小尺寸化的囊袋融合構(gòu)成的中等尺寸化隔間。優(yōu)選這些中等尺寸化的囊袋在吸收劑結(jié)構(gòu)部分加載時形成。更加優(yōu)選部分潤濕狀態(tài)的中等尺寸化隔間在將吸收劑結(jié)構(gòu)接觸到水或一旦另外腫脹吸收性聚合物材料的影響之下更進一步膨大,從而形成通過釋放膨脹的較小尺寸化囊袋和多個較小尺寸化囊袋和中等尺寸化囊袋隔間融合構(gòu)成的最大尺寸化隔間。優(yōu)選這些最大尺寸化的囊袋形成于吸收劑結(jié)構(gòu)幾乎完全浸濕之時。這種在潤濕過程受控而連續(xù)的膨脹導(dǎo)致未見過的流體管理質(zhì)量而另外允許流體管理淺表結(jié)構(gòu)。這在現(xiàn)有技術(shù)中是未見過的,并是高度所需的。也優(yōu)選初級附著作用的預(yù)限定網(wǎng)格存在于吸收劑結(jié)構(gòu)在正常使用條件下基本保持完整的整個大多數(shù)表面區(qū)域內(nèi)。初級附著作用可以服務(wù)于吸收劑結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)和功能完整性,提高流體管理系統(tǒng)和/或幫助建立吸收劑結(jié)構(gòu)內(nèi)部同質(zhì)流體管理表面結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)含有吸收性聚合物材料,更優(yōu)選吸收劑顆粒聚合物材料,如高滲透性sap。
在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中,適用于吸收劑制品的單吸收劑層基本上無纖維素的吸收劑結(jié)構(gòu)經(jīng)測定約10cm寬度×約40cm長度,具有平均干厚度約0.1至約10mm,更優(yōu)選約0.5至約5mm,最優(yōu)選約1-3mm,將會含約5-25g吸收性聚合物材料,更優(yōu)選約10-20g,更優(yōu)選11-15g,最優(yōu)選約12-14g,其將最初囊包于約50-800個小囊袋,更優(yōu)選約100-700個囊袋,更優(yōu)選約200-600個囊袋,更優(yōu)選約300-500個囊袋,更優(yōu)選約350-450個囊袋而最優(yōu)選約1個囊袋/cm2吸收劑結(jié)構(gòu)表面,其將隨后逐漸釋放最終形成約1-50個隔間,更優(yōu)選約3-30個隔間,更優(yōu)選約5-25個隔間,更優(yōu)選約10-20個隔間而最優(yōu)選約1個隔間/15cm2吸收劑結(jié)構(gòu)表面。囊袋優(yōu)選相同而呈方形、圓形或蜂窩形并均勻分布于整個吸收劑結(jié)構(gòu),隔間優(yōu)選縱向分布而成類長方形或類橢圓形,在吸收制品邊沿具有充分的圓周密封而避免流體管理結(jié)構(gòu)引導(dǎo)和溝流液體至吸收劑結(jié)構(gòu)的邊沿,在此之處當(dāng)然必須避免襠部的邊沿。實際上較小囊袋的形狀盡量適應(yīng)可供利用的表面區(qū)域上的吸收性聚合物的最大數(shù)量,而同時較大隔間盡量適應(yīng)潤濕的吸收性聚合物最大膨脹體積而同時確保經(jīng)過表面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部流體管理和外部流體管理。另外,吸收性聚合物材料優(yōu)選分布于這些干囊袋整個表面,因此對于初級附著作用網(wǎng)格和二級附著圖案之需限定充分并具有適應(yīng)流體管理的精確粘結(jié)強度和根據(jù)本發(fā)明的流體管理表面結(jié)構(gòu)。這種吸收劑結(jié)構(gòu)將優(yōu)選通過約30-70gsm,更優(yōu)選約40-60gsm而最優(yōu)選約50gsm高蓬松攔截層和/或類似用量的卷曲纖維作為分布層補充而允許在吸收劑制品中快速攝取和分布,隨后在液體可滲透頂層和液體不可滲透的透氣底層中包封而允許實現(xiàn)于吸收劑制品如嬰兒尿布或褲子中。
盡管優(yōu)選這種吸收劑結(jié)構(gòu)體積增加是由例如來自超聲粘結(jié)構(gòu)成的臨時二級附著圖案所致,但是優(yōu)選吸收劑結(jié)構(gòu)結(jié)合例如也由超聲粘結(jié)構(gòu)成的基本上永久初級附著網(wǎng)格進行設(shè)計,允許通過分離所述二級附著作用從初始較小體積釋放更大體積,而同時根據(jù)優(yōu)異的流體管理經(jīng)由初級附著圖案安全防護結(jié)構(gòu)和功能完整性而保持吸收性聚合物完整性和內(nèi)聚力。然而,在替代實施方式中,這些吸收劑結(jié)構(gòu)體積增加是由于使用柔軟可延展的塔形可拉伸和/或彈性體材料如例如彈性非織造和/或易碎材料如例如半剛性、剛性和/或硬紙或織物而分別允許由其發(fā)生膨脹和/或由較小體積破碎成較大體積。
在根據(jù)本發(fā)明的某些實施方式中,所有或一些二級附著作用可以例如維持于吸收劑結(jié)構(gòu)部分加載期間,而同時它們僅僅在完全身體滲出液負載狀態(tài)分離。按照這種方式,維持初始接觸直至所述吸收劑結(jié)構(gòu)溶脹力占據(jù)上風(fēng)。這種脫粘結(jié)作用并不優(yōu)選影響初級附著作用,由此仍然確保吸收劑結(jié)構(gòu)和吸收性聚合物材料區(qū)域的功能和/或結(jié)構(gòu)完整性,而同時然而并不約束所述吸收劑聚合物材料發(fā)生溶脹以使其降低液體吸收和保持容量。由于優(yōu)選不依賴于濕可溶性、濕敏性或非耐濕性二級附著作用,根據(jù)本發(fā)明的二級附著圖案的分離過程能夠進行更好控制和預(yù)測,因為這種適用于像是例如吸收劑制品如嬰兒尿布或褲子的吸收劑結(jié)構(gòu)和二級附著圖案將會由于僅僅潤濕(濕敏性)附著作用方式而過早釋放而將僅僅在達到衍生于移動、制品應(yīng)變和吸收性聚合物材料溶脹的預(yù)期和所需作用力時才釋放。這在基本無纖維素吸收劑制品中尤其有利,因為根據(jù)成塊、凝膠堵塞和總吸收劑材料性能它們尤其不得不避免干或部分干的吸收性聚合物材料自由遷移和移動。
在一個優(yōu)選實施方式中,所述吸收劑結(jié)構(gòu)固定,保持和/或限定顆粒材料而附著作用經(jīng)由超聲粘合、熱粘合、壓粘和/或膠凝粘合方式將至少部分所述囊袋和/或外層密封、粘合和/或連接至一起。這些附著作用優(yōu)選構(gòu)成和/或限定能夠包含顆粒材料的囊袋,由此附著作用區(qū)域基本而優(yōu)選無顆粒材料。優(yōu)選這些附著作用由離散形狀而不是基本上連續(xù)線構(gòu)成以使之按照對于根據(jù)本發(fā)明實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)中的這些初級附著網(wǎng)格和二級附著圖案的指定粘結(jié)強度能夠更好控制粘結(jié)和脫粘過程。例如,使用充分設(shè)計的點能夠按照這種方式定位、成形和確定尺寸大小而使之逐漸釋放二級附著圖案而同時穩(wěn)定保存任何給定吸收劑結(jié)構(gòu)實施期間的初級附著圖案。優(yōu)選這通過非常精確的超聲粘結(jié)而不是例如根據(jù)其產(chǎn)生的附著韌度非常難以控制的熱機械壓延(軋光,calendaring)完成。這種壓延系統(tǒng)在萬一任何吸收劑材料夾陷于附著作用之間時也會導(dǎo)致性能變得非常之差。根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)克服了這些問題。優(yōu)選不存在過量的或完全消除適用于覆蓋、限定或粘結(jié)吸收性聚合物材料的合成固定共混物(例如,粘合劑和粘結(jié)劑,如熱塑性凝膠和網(wǎng))而使這種結(jié)構(gòu)技術(shù)上,環(huán)境上和經(jīng)濟上非常有利。在替代實施方式中,這種復(fù)合結(jié)構(gòu)覆蓋了這種熱塑性材料、凝膠、粘結(jié)劑和/或粘合劑而固定、袋封、囊封、粘結(jié)和/或?qū)⑦@些顆粒材料簇連接至和/或于一層或更多層之間。也可以引入其它提供另外功能和/或結(jié)構(gòu)優(yōu)勢如強度、攔截、吸收、分布、傳送、保持等的材料和/或?qū)印?/p>
根據(jù)本發(fā)明的這種吸收劑結(jié)構(gòu),優(yōu)選基本上無纖維素,具有幾個適用于吸收劑產(chǎn)品的實施方式和優(yōu)選實施方式,像是例如:
一種吸收劑結(jié)構(gòu),包括:
a)載體層;和
b)輔助層;和
c)提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料,其中囊袋由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而釋放額外的體積。
一種吸收劑結(jié)構(gòu),包括:
a)載體層;和
b)輔助層;和
c)提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料,其中相對較小尺寸化的囊袋由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而釋放額外的體積形成相對較大尺寸化的隔間。
一種吸收劑結(jié)構(gòu),包括:
a)載體層;和
b)輔助層;和
c)提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料,其中許多較小尺寸化的囊袋由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而釋放額外的體積形成相對較少的較大尺寸化隔間。
一種適用于吸收劑制品的吸收劑結(jié)構(gòu),包括:
a)載體層;和
b)輔助層;和
c)提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料,其中許多較小尺寸化的囊袋由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而釋放額外的體積形成相對較少的較大尺寸化隔間,其中至少一些二級附著作用形成囊袋,特征在于當(dāng)所述二級附著作用由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而松弛時,它們就形成隔間。
一種適用于吸收劑制品的吸收劑結(jié)構(gòu),包括:
a)載體層;和
b)輔助層;和
c)提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料,其中許多較小尺寸化的囊袋由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而釋放額外的體積形成相對較少的較大尺寸化隔間,其中至少一些二級附著作用將所述載體層和所述輔助層連接至一起而形成囊袋,特征在于當(dāng)所述二級附著作用由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而松弛時它們就形成隔間。
一種適用于吸收劑制品的吸收劑結(jié)構(gòu),包括:
a)載體層;和
b)輔助層;和
c)提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料,其中許多較小尺寸化的囊袋由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而釋放額外的體積形成相對較少的較大尺寸化隔間,其中至少一些初級和二級附著作用將所述載體層和所述輔助層連接至一起而形成囊袋,特征在于當(dāng)所述二級附著作用由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而松弛時它們就形成隔間,而同時初級附著作用仍保持基本完整。
一種適用于吸收劑制品的吸收劑結(jié)構(gòu),包括:
a)載體層;和
b)輔助層;和
c)提供于所述載體層和所述輔助層之間的吸收劑材料,其中許多較小尺寸化的囊袋由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而釋放額外的體積形成相對較少的較大尺寸化隔間,其中至少一些初級和/或二級附著作用將所述載體層和所述輔助層連接至一起而形成囊袋,特征在于當(dāng)所述二級附著作用由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而松弛時所述吸收劑結(jié)構(gòu)內(nèi)部均勻溶脹而形成流體管理表面結(jié)構(gòu)。
在一個優(yōu)選實施方式中,提供以下:一種基本上無纖維素吸收劑結(jié)構(gòu),包括載體層、輔助層和其之間的吸收劑顆粒聚合物材料,所述載體層和輔助層至少部分通過由具有相對較高粘合強度的基本上永久初級附著網(wǎng)格和/或具有相對較低粘合強度的基本上臨時二級附著圖案構(gòu)成的附著作用區(qū)結(jié)合至一起,而形成的類三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)含有提供于所述載體層和輔助層之間的至少某些未附著區(qū)域由此形成吸收性聚合物材料區(qū)域的成簇吸收劑顆粒聚合物材料,由至少基本上臨時二級附著作用構(gòu)成的所述許多基本上等厚度的較小尺寸的囊袋限定了固定所述可利用干體積的吸收性聚合物材料的空間,所述基本上臨時二級附著作用由于外周吸收性聚合物材料暴露于液體變成逐漸可釋放的而使中間體積的相增加至較少中等尺寸化的隔間而固定所述部分潤濕的吸收性聚合物材料,隨后致使更加較少的最大尺寸化隔間固定所述潤濕的吸收性聚合物材料。優(yōu)選由于非均勻溶脹所述吸收性聚合物材料和/或釋放所述二級附著作用而使之形成流體管理結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)的吸收劑結(jié)構(gòu)基本上均勻連續(xù)溶脹直到吸收劑材料可利用液體吸收能力達到和/或各種吸收劑結(jié)構(gòu)的邊界內(nèi)的可用自由體積和空間通過腫脹和體積膨脹的吸收劑材料吸收。根據(jù)本發(fā)明太多的吸收性聚合物材料置于沒有容積膨脹容量的較小而密閉的囊袋,從而導(dǎo)致吸收劑材料容量未充分利用,而同時多度填充的囊袋往往會造成處理者和用戶不良的凸凹不平的鼓囊之感,而在極端的情況下可能會導(dǎo)致囊袋無意破裂,從而排出溶脹吸收劑材料接觸用戶,這是要避免的。
其它吸收劑結(jié)構(gòu)通過在使用之前提供較大而寬敞的囊袋而預(yù)見在干狀態(tài)下為其隨后的潤濕和溶脹吸收性聚合物材料的必要溶脹體積。然而,特別是在基本上無纖維素吸收劑結(jié)構(gòu)中,所要求的體積導(dǎo)致所述吸收劑材料不能充分固定而導(dǎo)致自由遷移、移動和聚集在一起,導(dǎo)致流體和流體管理極差。另外,在干狀態(tài)下的太大囊袋中吸收劑材料聚集一起,會在潤濕時由于這些大囊袋引起吸收性聚合物材料在使用期間于大囊袋部分中形成大體積的這一事實而導(dǎo)致嚴重的凝膠阻塞濕,更加過度降低整體的合身性,舒適性和隱秘性,這在用戶使用中所感覺到,這是高度令人不快的。明顯的凝膠阻塞導(dǎo)致昂貴的吸收性聚合物材料利用非常差。
然而,發(fā)現(xiàn)當(dāng)吸收性聚合物材料吸收液體而溶脹時其實際上完成更加迅速,有效而當(dāng)期處置于囊袋或排布設(shè)計中時更加有效。這些預(yù)限定的位置,連同吸收性聚合物材料精確計量一起,由此能夠幫助而獲得最佳吸收度、合身性和/或舒適性。對于吸收性聚合物材料保持于其預(yù)想位置是合乎需要的,而同時在吸收劑結(jié)構(gòu)中的有害遷移和其失控移動應(yīng)該避免。然而,所述吸收劑材料非常理想地也經(jīng)由吸收劑結(jié)構(gòu)按照這種所述吸收劑顆粒聚合物材料既在部分液體加載也在完全液體加載兩種條件下實現(xiàn)吸取材料和結(jié)構(gòu)性能原定所需體積膨脹的方式固定和/或限定。
因此,根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu),通過其牢牢袋封、固定和/或限定吸收劑材料于干狀態(tài)之下而同時在所述吸收劑結(jié)構(gòu)潤濕期間允許從眾多較小尺寸的囊袋另外預(yù)定地分階段地受控膨脹成較少而更大尺寸化的松弛隔間,從而根據(jù)最佳膨脹,溶脹和/或加載吸收劑材料而產(chǎn)生另外(但不可用)的空間、體積和表面區(qū)域,而與眾不同。雖然因為在所述吸收劑制品潤濕和使用期間它們基本上耐受施加于其上的作用力而基本上永久性的初級附著網(wǎng)格基本上有助于維護吸收劑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)完整性,但是所述基本上臨時二級附著圖案將允許產(chǎn)生前所未有的功能,而同時在逐步的分階段膨脹和溶脹期間仍然牢固封裝吸收劑材料。
吸收劑結(jié)構(gòu)附著網(wǎng)格和圖案當(dāng)從基本上干狀態(tài)加載至部分加載至高達滿載液狀態(tài)時優(yōu)選依據(jù)所施加的作用力由用戶和通過可利用而有用的吸收劑材料產(chǎn)生。這種初級附著作用實際上在吸收劑結(jié)構(gòu)吸收期間和之后比所述二級附著作用保持了更大的完整性。初級附著作用和二級附著作用之間的粘合強度差異允許所述載體層和輔助層在所述二級附著作用區(qū)域于多個初級附著作用區(qū)域之間分別分離,由此釋放額外空間和體積而允許部分或完全載液狀態(tài)的所述吸收劑材料相對于干狀態(tài)進一步自由膨脹。這種釋放依據(jù)體積溶脹而產(chǎn)生。
僅在使用期間中解鎖額外的體積和空間,會產(chǎn)生幾個制造、儲存和傳送的優(yōu)點,因為吸收劑材料現(xiàn)在可以更精確和優(yōu)選地定位,聚集和固定,這是由于使用期間除去了初始限定措施,允許遞延流體和流體管理系統(tǒng),而導(dǎo)致優(yōu)異的性能和顯著的原料節(jié)省。液體更好的受控毛細滲流和分散,從而導(dǎo)致從較少的吸收劑(例如,飽和)至更多吸收劑的區(qū)域(例如,不飽和的)的流體連通得以改善。
因為進一步改善吸收性,流體分布,傳送,保持和更低泄漏量和再潤濕值,對于這些吸收劑結(jié)構(gòu)液體具有直言不諱的宏觀流體管理表面如能夠按照所需方式起到引導(dǎo)液體的渠道、溝渠和/或堤防之用的高地和/或洼地和山谷,優(yōu)選是合乎需要的。吸收劑結(jié)構(gòu)包括載體層、輔助層和其二者之間夾心的吸收劑材料,其中初級附著作用和二級附著作用將所述載體層和所述輔助層粘結(jié)至一起,特征在于這種吸收劑結(jié)構(gòu)由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體而非均勻溶脹,形成淺表流體管理表面結(jié)構(gòu)。
因為最佳柔軟性、合身性、舒適性、隱秘性、傳送和儲存有效性,對于這種三維宏觀表面結(jié)構(gòu),僅僅在需要時,即當(dāng)產(chǎn)品部分和/或完全被液體潤濕時才顯現(xiàn)而發(fā)揮作用是合乎需要的,而由此優(yōu)選在這種吸收劑結(jié)構(gòu)使用之前還并不存在。本發(fā)明允許間接功能性,由此干狀態(tài)下的“隱藏”特征基本上通過潤濕而“釋放”,由此基本上“暴露出”具有吸收劑結(jié)構(gòu)高(更高)提高的和/或低(更低)削弱的功能和結(jié)構(gòu)部件的三維結(jié)構(gòu)。這種吸收劑結(jié)構(gòu)的三維溶脹能夠通過吸收性聚合物材料的差異溶脹或通過粘結(jié)和脫粘附著作用的差異網(wǎng)格和圖案,或其組合而導(dǎo)致。在一個優(yōu)選的實施方式中,所述吸收劑結(jié)構(gòu)包含體積吸收容量相差至少25%,優(yōu)選至少50%,最優(yōu)選至少100%的吸收劑材料。舉例而言,例如,初始扁平的翻邊(cuff)附著于高吸收性的兩個區(qū)域之間,將會在這些區(qū)域吸收液體而溶脹時自我釋放而直立(erect)。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),創(chuàng)造具有內(nèi)部引入的淺表流體管理系統(tǒng)的宏觀表面結(jié)構(gòu)的能力允許通過能夠使液體朝著具有另外吸取、分布、傳送和吸納機會的所需位置引導(dǎo),如此實施而進行前所未有的流體管理,從而確保原料材料的使用效率和效能顯著提高,而同時限制凝膠阻塞,減少再濕潤,最大限度地減少了泄漏和失效。優(yōu)選液體導(dǎo)向這些吸收劑結(jié)構(gòu)除了側(cè)面邊沿之外的整個表面,而最小化泄漏和產(chǎn)品失效。
理想情況下,由液體吸收劑結(jié)構(gòu)吸取的液體和由此產(chǎn)生的溶脹和體積增大,與通過附著圖案的累積脫粘和松弛過程產(chǎn)生的各自空間和體積是一致的。雖然較低體積的吸收劑材料干固定閉鎖于通過初級和二級附著作用的組合作用形成的小(更小的)囊袋中,但是潤濕的更高體積的吸收劑材料的濕固定作用通過在液體、蒸汽和/或水汽的影響之下部分或完全釋放二級附著圖案之后的完整初級附著作用限定的膨脹大(更大)隔間而連續(xù)得以保障。因為所述吸收劑材料獲得了顯著體積,由此連續(xù)限定吸收劑材料是很重要的。充分設(shè)計的分階段吸收劑結(jié)構(gòu)允許吸收劑材料逐漸膨脹而不會在逐漸潤濕和溶脹過程期間太少或太過度限定和太遲或太早分離所述二級附著作用。粘結(jié)強度應(yīng)該能夠滿足吸收劑結(jié)構(gòu)的參數(shù)而將依賴于所述制品,其產(chǎn)品尺寸和形狀和功用和性能的所需持續(xù)時間。
應(yīng)該注意到,當(dāng)指出初級附著作用在液體的影響下仍基本保持完整時,優(yōu)選參照相對正常穿戴/使用條件下的特性,典型的使用定時,室溫或體溫時的平均液體量和時間間隔,而不考慮逾常的、嚴重的和/或極端條件,像是例如多日密切接觸期間的異常大量的液體升數(shù)。在這種情況下,雖然不是優(yōu)選的,但最初抗?jié)竦某跫壐街饔每赡芙K究會變松弛、分離或破碎。由上顯而易見的是,根據(jù)本發(fā)明也預(yù)想了這種初級附著作用在暴露于延長的和/或比正常更強烈的使用條件之后最終變成二級附著作用。
不像以前存在的現(xiàn)有技術(shù)的吸收劑制品和方法通過永久或完全可釋放的固定和/或限定手段進行限制而導(dǎo)致不理想的吸收,分布和保持參數(shù),加之有限的柔軟性、合身性和穿戴舒適性,本發(fā)明則克服了與之相關(guān)的各種問題而由此推導(dǎo)具有含有囊袋和隔間的吸收劑材料,是預(yù)先限定和充分管理的永久網(wǎng)格和臨時圖案導(dǎo)致體積逐漸膨脹。另外,本發(fā)明通過使?jié)櫇竦奈談┎牧闲纬烧系K和液體引導(dǎo)而由此提供防止泄漏和/或提供另外流體分布和傳送的物理和化學(xué)阻隔和堵塞而克服了各種問題。更具體而言,本發(fā)明允許在所述釋放的隔間增加吸收劑材料膨脹和溶脹,而同時在吸收性聚合物材料簇之內(nèi)和之間產(chǎn)生另外的分布和傳送,這迄今為止都未得到充分利用和推薦。
本發(fā)明從而不僅提供了干的、部分和完全載液狀的吸收劑材料的有效隔間化和限定約束,而且也允許部分和完全載液狀態(tài)的吸收劑結(jié)構(gòu)中可以利用的原料效率和效能都顯著提高,增加了整體的吸收性和保持容量而限制了凝膠阻塞,降低了再濕潤,并最大限度地減少泄漏。
在第二個方面中,本發(fā)明提供一種吸收劑制品,至少在前半部分吸收劑制品中,包括根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)。在一個優(yōu)選實施方式中,吸收劑制品包括的吸收劑結(jié)構(gòu)包括載體層和輔助層,從而所述載體層的上表面對著穿戴者的皮膚而輔助層的下表面面向穿戴者的服裝。吸收劑材料優(yōu)選直接接觸輔助層的下表面和所述載體層的上表面,然而,可以提供另外的織物、無紡布、制造布、織物和/或紙層進一步適應(yīng)流體管理性和完整性。
對于大多數(shù)吸收劑制品,例如對于如女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布、嬰兒褲子和成人失禁產(chǎn)品的制品,已知液體排放主要發(fā)生于前半部。因此,在流體負荷和吸收要求最高的那個區(qū)域內(nèi)提供一種具有根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的改善吸收劑制品是有利的。顯然,包括根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的吸收劑制品,完全或部分位于前部、襠和/或背部區(qū)域,像是例如嬰兒尿布,也為本發(fā)明所涵蓋。其任意組合也由此涵蓋。
在衛(wèi)生行業(yè)中,吸收劑制品專門設(shè)計用于吸收、分布和保持身體滲出物。除了吸取液體并將其保持于吸收劑制品的吸收劑結(jié)構(gòu)之內(nèi),吸收劑制品也預(yù)想要令人滿意地防止身體滲出液弄臟、潤濕、或以其它方式污染衣物或那些可能或?qū)佑|穿戴者的其它制品如寢具。一次性吸收劑制品,如一次性尿布,在干狀態(tài)和/或載液狀態(tài)可能要穿戴好幾個小時。因此,有人已作出多次嘗試,改善在制品是干的和當(dāng)吸收劑制品是完全或部分負載身體滲出物時的吸收劑制品合身性和穿著舒適性,而同時增強吸收劑制品的吸收,分布和保持功能。柔軟而薄的輕量隱秘吸收劑制品本文中也是非常優(yōu)選的。
典型吸收劑制品具有的襠寬約100mm而平均芯長度(crotchwidth)約500mm。具有這種襠寬尺寸的吸收劑制品提供了改善的消費者舒適性。根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的襠寬優(yōu)選小于85mm、80mm、75mm、70mm、65mm、60mm、55mm或50mm而芯長度優(yōu)選小于500mm、450mm、400mm、350mm或300mm。因此,優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)具有與上述尺寸一致的襠寬和芯長度。
在第三個方面中,提供了生產(chǎn)作為女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布、嬰兒褲子或成人失禁服裝產(chǎn)品中吸收劑核心的根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和裝置。雖然舉例說明和描述了本發(fā)明具體實施方式,但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,能夠作出各種其它改變和修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
用于生產(chǎn)適用于吸收劑制品的吸收劑結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備包括以下步驟:
-提供載體層;
-用吸收劑材料覆蓋所述載體層,其中所述吸收劑材料包含
i)吸收性聚合物材料,和
ii)用量基于吸收性聚合物材料的重量從零至小于約40wt%的吸收性纖維材料;
-用可結(jié)合至所述載體層的輔助層覆蓋所述吸收劑材料;以及
-將所述輔助層連接至所述載體層由此形成在其之間限定囊袋的初級附著作用和二級附著作用,其中所述吸收劑材料固定于至少一個囊袋中,特征在于,所述二級附著作用由于所述吸收劑結(jié)構(gòu)暴露于液體發(fā)生松弛,優(yōu)選形成更大的隔間,而同時所述初級附著作用仍保持基本完整。
以下實施例用于進一步非限制性地舉例說明本發(fā)明。
參照圖1a-1d、圖2和圖3,所述吸收劑結(jié)構(gòu)14包括至少一個載體層101和至少一個輔助層102,以及吸收劑材料110。載體層101和輔助層102經(jīng)由二級附著作用115,可選地經(jīng)由二級附著作用介質(zhì)例如諸如膠粘或熱熔連接至一起,而也優(yōu)選經(jīng)由初級附著作用111,可選地經(jīng)由初級附著作用介質(zhì)如例如粘合劑和粘結(jié)劑連接至一起。
應(yīng)該注意到,盡管使用二級附著作用115以及初級附著作用111的吸收劑結(jié)構(gòu)是非常優(yōu)選的,但是僅僅使用二級附著作用115而不使用初級附著作用111的吸收劑結(jié)構(gòu)14也被本發(fā)明涵蓋。例如,有人或許考慮將組合的幾片吸收劑片段組合而成僅僅使用吸收劑片段內(nèi)的二級附著作用115的吸收劑結(jié)構(gòu)14,以使之一旦潤濕而從具有更小囊袋130的大量干段變成具有更大隔間的大量潤濕段。跟中組合、形狀和尺寸大小當(dāng)然是可能的而由此由本發(fā)明涵蓋。
參照圖1b,提供了載體層101和輔助層102。載體層101在一側(cè)被離散量(discreteamount)的吸收劑材料101覆蓋。吸收劑材料110被輔助層102覆蓋。輔助層102位于吸收劑材料110頂部而每隔一定間隔連接至分布層100a或芯吸(wicking)層100b,由此提供固定所述吸收劑材料110的囊袋130。吸收劑材料110優(yōu)選包含吸收性顆粒狀聚合物粒子,但另外能夠使用吸收性纖維材料。優(yōu)選吸收性纖維材料的用量基于所述吸收性聚合物材料的總重量小于10wt%。
參照圖1c,發(fā)現(xiàn)吸收劑結(jié)構(gòu)14能夠通過將兩層吸收劑材料110組合而形成。所述吸收劑結(jié)構(gòu)14如所示包括一層載體層101,兩層吸收劑材料110和兩層輔助層102。當(dāng)使用兩層不連續(xù)吸收劑材料110時,一層在穿戴者面對的表面上而另一層在服裝面對的表面上,它們通常按照以下方式進行設(shè)置:來自一個儲存層的含有吸收劑材料110的隔間130與來自另一儲存層的含有吸收劑材料110的隔間130對齊而使之具有相互毗鄰兩層之間的附著作用。然而,在另一替代實施方式中,隔間130和各自的附著作用相互抵消。
參照圖1d,也已發(fā)現(xiàn)吸收劑結(jié)構(gòu)14能夠通過將兩層或多層吸收劑材料110組合而形成。所述如所示的吸收劑結(jié)構(gòu)14包含兩層吸收劑材料110、兩層載體層101和兩層輔助層102。當(dāng)使用兩層不連續(xù)的吸收劑材料110時,它們通常按照以下方式設(shè)置:含有一個儲存層的吸收劑材料110的囊袋130面對含有另一儲存層的吸收劑材料110的囊袋130。然而,在一個替代優(yōu)選實施方式中,所述附著作用被抵消而不彼此面對。因此優(yōu)選,當(dāng)將兩個儲存層連接時,如此為之而使第一儲存層的第一載體層101面對第二儲存層的輔助層102,而同時上儲存層的輔助層102位于穿戴者上,面對表面,而下儲存層的載體層102位于服裝上,面對夾心結(jié)構(gòu)的表面。
用于將材料和層相互連接的方法的典型實例,舉例而言,但不限于使用粘合劑像是例如壓敏粘合劑、固化、化學(xué)連接像是例如氫鍵和共價鍵或經(jīng)由使用超聲和/或其它熱,機械或熱-機械附著作用技術(shù)像是例如熱密封、縫針(needling)、空氣、纏結(jié)(entanglement)、阻抗(resistance)和水噴壓力(waterjetpressure)等。
然而,如果載體層101和輔助層102僅僅經(jīng)由例如機械阻抗或纏結(jié)的區(qū)域,或經(jīng)由這些成熔粘一起的區(qū)域而相互附著一起;而不需要任何其它粘結(jié)或連接劑,則不提供附著作用介質(zhì)。在一個優(yōu)選實施方式中,初級附著作用111和二級附著作用115僅僅通過超聲熱密封構(gòu)成,這優(yōu)選是水不敏性的。通常初級附著作用111的典型熱密封區(qū)域表面、堅韌性和/或完整性(比二級附著作用115的熱密封區(qū)域)相對大(更大),導(dǎo)致絕對或相對高(更高)的分離作用力。一般而言,附著作用能夠采取各種尺寸大小和形狀,如圓形、橢圓形,矩形或正方形形狀,但優(yōu)選對其提供圓潤(rounded)的邊沿從而抑制使用期間扯開載體層101和輔助層102。優(yōu)選初級附著作用111的設(shè)置圖案包含約50%沿著x-軸取向而其余沿著y-軸取向的圓潤化組件。類橢圓形狀,如單維和二維形狀的組合發(fā)揮了優(yōu)異的初級附著作用111。
也優(yōu)選設(shè)計附著作用而使其具有至少約0.5mm2,優(yōu)選至少約1.0mm2、2mm2或3mm2,更優(yōu)選至少約16mm2的平均表面尺寸。而且附著作用的密度也能夠變化,這取決于各個附著作用的表面尺寸和所需的分離作用力。例如,對于小于1cm2的表面區(qū)域的附著作用,推薦使用的密度至少約100/m2。在本發(fā)明的另一個實施方式中,初級附著作用111設(shè)置于由連續(xù)線構(gòu)成的初級附著網(wǎng)格中而使之對于囊袋130中的高分離作用力和高抗實際斷裂或分裂延展的阻力允許另外的液體分布和傳送。初級附著圖案經(jīng)過小心設(shè)計而使之在潤濕狀態(tài)下,溶脹的材料在其干狀態(tài)下限定和/或固定的位置周圍保持穩(wěn)定。不能如此則將導(dǎo)致潤濕吸收劑材料破碎和/或移位,導(dǎo)致流體管理缺陷而喪失性能,合身性和舒適性降低,甚至完全失效。這種初級附著圖案也適應(yīng)流體管理表面結(jié)構(gòu)。
除了初級附著作用111和二級附著作用115之外,還有未附著區(qū)域119,在此處基本上沒有載體層101和輔助層102二者之間的附著作用、粘結(jié)作用和/或連接一起,由此提供的囊袋130中吸收劑材料110能夠定位而形成設(shè)計良好的聚簇(cluster)。初級附著作用111對應(yīng)于初級附著網(wǎng)格,而二級附著作用115對應(yīng)于二級附著圖案。由于二級附著圖案將在吸收劑材料溶脹作用力和/或水的影響之下而釋放,則二級附著作用115在使用中應(yīng)該具有相對較低的分離作用力。優(yōu)選打破附著作用所必需的分離作用力在使用中低于約5.0n/cm,更優(yōu)選低于約2.5、2.0或1.0n/cm,更優(yōu)選低于約0.75、0.5或0.25n/cm而最優(yōu)選低于約0.20或0.10n/cm。
粘結(jié)強度,像是例如干強度,濕耐破強度和/或濕強度,應(yīng)該滿足吸收劑結(jié)構(gòu)的所有所需參數(shù)而其中將取決于吸收劑制品、其產(chǎn)品尺寸和形狀和使用和性能的所需耐久性。輔助層和載體層之間附著作用的具體結(jié)構(gòu)和功能強度和/或初級附著作用區(qū)域和二級附著作用區(qū)域之間的不同潤濕強度允許更有效地設(shè)計和使用這種吸收劑結(jié)構(gòu)而致使更多更快而增強的吸收、分布和保持液體,如身體滲出液。而且,其也允許在吸收劑存儲層中更好而受控的液體毛細傳滲和分布,導(dǎo)致從較少的吸收劑區(qū)域(例如飽和的)至更多的吸收劑區(qū)域(例如,不飽和的)更加有效而效能更高的流體連通或傳送。
在本發(fā)明的一個實施方式中,例如,以作為二級附著作用介質(zhì)的粘合劑的形式使用了特定的水溶性或水敏性二級附著作用。在更優(yōu)選的實施方式中,然而,兩層都熱密封至一起,最優(yōu)選通過濕不敏性超聲粘合,而無任何合成的附著共混物。二級附著作用115的熱密封區(qū)域表面、韌度或完整性(比初級附著作用115)相對較小(更小),導(dǎo)致絕對或相對較低(更低)的分離作用力。熱密封區(qū)域呢鞏固采取各種尺寸大小和形狀,而優(yōu)選提供至少一個銳邊(sharpedge)而有助于載體層101和輔助層102扯開。類圓形形狀,如圓形和圓點形狀的組合物也優(yōu)選作為二級附著作用115。消除了附著作用介質(zhì)導(dǎo)致較低的原料和生產(chǎn)成本和環(huán)境/可持續(xù)的吸收劑結(jié)構(gòu)。另外,有利的是使用了熱密封作為附著作用方式,而不是使用粘合劑,因為生產(chǎn)成本隨后通?;旧陷^低而人們能夠聲稱是“無粘合劑的”,這是一種對有環(huán)境意識的消費者很重要的聲明。
作為載體層101和/或輔助層102,具有3~400gsm,更優(yōu)選5~75gsm范圍的典型基重,人們能夠從各種材料進行選擇,如但不限于高頂層、空氣法成層層、剛性,可拉伸或彈性無紡布或織造織物、濕法成層材料如纖維素織物、紙張、膜、織物、鉆孔膜、泡沫材料、熱塑性材料、粘合劑的層或適合吸收劑結(jié)構(gòu)14的任何材料。三明治層能夠由具有不同組成、重量和/或結(jié)構(gòu)的相同或材料構(gòu)成。在一個優(yōu)選的實施方式中,至少一個層超過其表面部件是透液性的而使液體能夠在z-方向上吸取。在另一實施方式中,載體層101和輔助層102是透液性的。在還有的另一優(yōu)選實施方式中,層之一是透液性非織造材料而其余層是基本上不透液性的而可能是透氣的聚乙烯(pe)膜,由此無紡布位于預(yù)期的液體流之處,如在一種吸收劑制品如尿布的情況下吸收劑結(jié)構(gòu)14的面對穿戴者側(cè),而如在吸收劑制品如尿布的情況下pe膜位于遠離預(yù)期的液體流吸收劑結(jié)構(gòu)的面對服裝側(cè)。在這種情況下,例如,人們能夠選擇22gsm來自albis的聚丙烯非織造材料和20μm來自nuovapansa的透氣聚乙烯膜。使用術(shù)語“載體層”絕不是暗指織物應(yīng)該足夠牢固而支撐結(jié)構(gòu)或應(yīng)該位于吸收劑結(jié)構(gòu)14的下部區(qū)域?!拜o助層”同樣都不暗含該層應(yīng)該具有較少的功能或應(yīng)該以此類推地位于吸收劑結(jié)構(gòu)14的上部區(qū)域。
在替代實施方式中,載體層101和/或輔助層102可以是組合其它固定稀釋劑的粘合劑,如粘性樹脂、增塑劑和添加劑如抗氧化劑,可以但可以充分地是任何其它可以基本上將吸收性聚合物材料110固定于根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)14中的組分。一些固定材料是熱塑性的而其它則不是,而同時某些初始熱塑性材料可以由于固化步驟,例如經(jīng)由熱、uv輻照、電子束暴露或水分或其它固化手段引發(fā)而失去其熱塑性性能,導(dǎo)致不可逆地形成共價鍵交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。粘合劑和粘結(jié)劑優(yōu)選通過噴嘴系統(tǒng)施加。優(yōu)選采用的噴嘴系統(tǒng)可以提供相對薄而寬的粘結(jié)劑簾(curtain)。這種膠簾(gluecurtain)可以是連續(xù)的或不連續(xù)的,而使之施加于均質(zhì)或異質(zhì)表面上或可以按照線、網(wǎng)格、螺旋、圖形、斑、點等的各種組合于預(yù)定的或未預(yù)定的目標表面的位置和/或其任何組合進行施加。這些已經(jīng)失去其初始熱塑性性能的材料在本文中應(yīng)該理解為固定材料。據(jù)發(fā)現(xiàn),最適用于固定吸收劑聚合物材料的組合物是組合受控內(nèi)聚力和粘結(jié)性能的那些。粘結(jié)優(yōu)選確保層維持與吸收性聚合物材料110充分接觸。內(nèi)聚力確保附著作用并不發(fā)生意外脫落或保持附著,尤其是暴露于外力之時,也即響應(yīng)應(yīng)變。附著作用在使用和當(dāng)吸收劑結(jié)構(gòu)由于所吸取的液體而溶脹時要經(jīng)受外部作用力。
在本發(fā)明的替代實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)14包括另外的分布層100a,其有助于另外吸收、分布和傳送液體并具有從較少吸收劑區(qū)域(例如,飽和的)向更多吸收劑區(qū)域(例如,不飽和的)分散滲透于分布層100a中的液體的能力。
在本發(fā)明的替代實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)14包含另外液體不可滲透的親水或疏水的毛細傳送層100b,其有助于毛細傳滲和傳送液體并具有從較少吸收劑區(qū)域(例如,飽和的)向更多吸收劑區(qū)域(例如,不飽和的)分散液體于芯吸層100b上的能力。
在本發(fā)明的替代實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)包含另外熱塑性固定層如熱塑性粘合劑或粘結(jié)劑(例如,熱熔型),其有助于將吸收劑材料110固定于吸收劑結(jié)構(gòu)14。
然而,應(yīng)該理解到,在其可替代的實施方式中,載體層101和/或輔助層102能夠具有分布層100a和/或芯吸層100b相同或類似的性質(zhì)而由此與之均勻而形成實際的吸收劑結(jié)構(gòu)14。為了清晰之故,該實施方式以下將進行解釋而使分布層100a和芯吸層100b與吸收劑結(jié)構(gòu)14內(nèi)的載體層101和輔助層102互補。盡管這種分布層100a或芯吸層100b優(yōu)選位于吸收性聚合物材料區(qū)域的面對服裝側(cè),但應(yīng)該理解到,吸收劑結(jié)構(gòu)14的取向,盡管并非優(yōu)選,也能夠重新取向而使之將分布層100或(例如鉆孔的)芯吸層100b定位于吸收性聚合物材料區(qū)域的穿戴者面對側(cè),而同時各種組合和變化當(dāng)然也是可能的。分布層100a和/或芯吸層100b例如也能夠具有接近措施,如穿孔、孔洞、通道、開孔、固定或可釋放囊袋等。
由于分布層100a的特定吸收容量,囊袋130之間內(nèi)包圍附著作用的液體將被吸入到分布層100a中而將鋪展于整個分布層100a的其余部分中。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中,分布層100a的液體潤濕作用因此也將接觸可能完全或部分被上部凝膠形成和/或堵塞而封閉的吸收性聚合物材料區(qū)域的下側(cè)。固定于隔間130內(nèi)的吸收劑材料因此有利地也通過重新引導(dǎo)液體從上側(cè)通過分布層100b進入吸收劑材料110,如吸收劑顆粒聚合物材料而從下側(cè)接觸。
由于芯吸層100b的特定分布容量,與基本上不透液的傳滲層100b接觸的液體將易于鋪展于表面上而也接觸位于是液體首先沉積的主表面?zhèn)认喾磦?cè)面的吸收性聚合物材料區(qū)域鄰近和/或下表面上的吸收劑材料110。液體的分布、傳送和吸收由此大大改善而這種加速分布將有助于避免大量未粘結(jié)量的液體,有助于防止吸收劑制品失效和高再潤濕值。提供液體另外而更直接的同延芯吸(co-extensivewicking)、分散和傳送至更多吸收劑未充分利用的吸收劑結(jié)構(gòu)的囊袋和隔間,提高了可以利用的吸收劑材料110的有效性和效能。由此最小化導(dǎo)致泄漏、高再潤濕值和不舒適的未粘合液體液滴的存在。
這種分布層100a優(yōu)選具有至少約1、2、3、4或5g/m2,優(yōu)選約10g/m2,更優(yōu)選約20g/m2,更優(yōu)選至少約35g/m2,最優(yōu)選至少約50g/m2或100g/m2的吸收容量。優(yōu)選分布層100b以基本上連續(xù)的纖維素纖維薄板的形式提供,如無紡布或紙或織物片。在一個優(yōu)選的實施方式中,其具有一個基重范圍,其中該范圍的下限為約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10g/m2/層,約13g/m2/層,或約15g/m2/層。該基重范圍的高限為約150g/m2/層,100g/m2/層,約40g/m2/層,或約25g/m2/層。合適的芯吸層100b例如涂覆有聚乙烯或聚丙烯膜,而這種膜的總厚度通常在從5至1500μm的范圍,優(yōu)選10-500μm,例如厚度范圍15-22μm的電暈處理的(corona-treated)親水性微壓花(micro-embossed)pe膜。
基本上不透液的芯吸層100b例如通過基本上連續(xù)的箔、膜、封閉泡沫、速率或類似基本上不透液材料、介質(zhì)的層和/或多層。以基本上連續(xù)的膜或箔層的形式提供基本上不透液的芯吸層100b的作用是提供了基本上不透液屏障。相比于使用透液層,像是例如非織造材料,提供膜或箔是有利的,因為相對于這種非織造材料這種膜或箔并不含纖維。因此,這是不可能的,一旦對膜或箔施加作用力,例如在移動和/或液體吸取過程期間(例如,吸收劑材料如超吸收性聚合物溶脹和膨脹)纖維被撕扯。相對于非織造材料,這種芯吸層100b并不包含可以存儲未結(jié)合量液體的意外打開的空間和空穴,由此并不會導(dǎo)致泄漏和累積再潤濕,舒適性和合身性降低的風(fēng)險增加。
在一個優(yōu)選實施方式中,載體層101、輔助層102、分布層100a和/或芯吸層100b能夠是完全或部分親水或疏水的。在更優(yōu)選的實施方式中,它們提供了親水性或疏水性涂層。其組合由此也被涵蓋。提供具有涂層的這種層的作用在于這種層的性質(zhì)能夠根據(jù)所需用途進行修改。例如,本質(zhì)上疏水的合成材料如聚乙烯(pe)或聚丙烯(pp)能夠例如提供涂層而使所得的材料對于水滴置于其上具有小于50°,優(yōu)選小于35°,更優(yōu)選小于25°,更加優(yōu)選小于20°,最優(yōu)選小于15°的接觸角。例如,本質(zhì)上親水性的材料能夠提供疏水涂層而使所得材料顯示出疏水性質(zhì)。這可以是優(yōu)點在于這樣一個事實,即廉價基層,自身并未顯示出所需的性質(zhì)由此提供成本的節(jié)省。涂層能夠通過通常使用的合適工藝方法,例如采用狹縫涂布機,或通過噴涂工藝方法施用。尤其優(yōu)選通過反轉(zhuǎn)凹板輥工藝方法施加涂層,這能夠施加極其均勻的涂層,涂施重量為0.5至5.0g/m2。在最終膜上的涂層厚度優(yōu)選3至1000nm,尤其是30至200nm。顯而易見,根據(jù)所需的最終產(chǎn)品和特性,這種涂層也能夠連續(xù),基本連續(xù),部分或在可能顯示增強圖案和/或形狀的多流量的隱秘位置(discreetlocation)進行施用。
所用的分布層100a和/或芯吸層100b在基重、厚度、組成或其它性質(zhì)方面可以不同。如果按照多層提供,則它們能夠被動粘結(jié)或連接一起,或能夠加入一定數(shù)量的粘合劑或其它附著措施而提供對部分組分層的另外粘結(jié)。例如,縫針、壓花、或其它熱或機械粘結(jié)方式也能夠用于主動粘結(jié)這些在一些或所有薄片邊沿附近的基本上連續(xù)的層,由此提供對組分層不良脫層的增加的阻力。連接至一起也可以通過超聲粘結(jié)或自生(autogenous)粘結(jié),或其它本領(lǐng)域內(nèi)已知的粘結(jié)方法完成。例如,如果板層或多層的邊沿是與外板層邊沿共延伸的,則粘合劑粘結(jié)和熱密封粘合劑不可以提供主動粘結(jié),這要取決于所使用的粘合劑和板層的表面能特性。在這種情況下,機械粘合可能是更合乎需要的,例如在形成多層之后在機械粘合處(station)通過機械粘合完成。取決于結(jié)構(gòu)和功能要求,粘結(jié)參數(shù)可以進行調(diào)節(jié)而使之獲得最合適的干和濕強度值。如果需要,多層基本上連續(xù)的層可以連接至一起而進行壓花。如果需要,多層可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的鈕-對-鈕(knob-to-knob)或已知-平面(know-to-flat)表面壓花而連接至一起??商娲兀喟鍖涌梢圆捎们短讐夯?nestedembossing)進行壓花?;旧线B續(xù)層可以顯示出各種物理特性。
分布層100a優(yōu)選具有的吸收度范圍為約0.1g至3g水/g分布層,優(yōu)選約3至7g,更優(yōu)選約7至10g/g分布層而優(yōu)選吸收度高于約10g水/g分布層100a。分布層100a通常具有至少約5-10g/m2,優(yōu)選至少約30g/m2,更優(yōu)選至少約50g/m2,更優(yōu)選至少約75g/cm2,優(yōu)選至少約100g/cm2或150g/cm2的吸收容量。優(yōu)選分布層100a以基本上連續(xù)的纖維素纖維薄片的形式提供,如紙、織物或干法成網(wǎng)層、空氣成網(wǎng)層或濕法成網(wǎng)層材料的薄片。
不管基本上連續(xù)層的高吸收度和分布容量如何,層的蓬松性是絕對和相對有限的,例如,相比于現(xiàn)有技術(shù)的吸收劑制品和吸收劑結(jié)構(gòu)允許設(shè)想更薄、更柔軟而舒適的結(jié)構(gòu)。
對于本發(fā)明,基本上連續(xù)層可以具有的基重范圍為約5g/m2至約150g/m2。優(yōu)選,基本上連續(xù)層可以具有的基重范圍為約13g/m2至約23g/m2。更優(yōu)選,基本上連續(xù)層可以具有約16-18g/m2的基重?;旧线B續(xù)層優(yōu)選具有足夠的強度而完成其目標任務(wù)。優(yōu)選,基本上連續(xù)層當(dāng)部分或完全潤濕時維持其完整性,而使之可以完成液體對吸收劑材料的分布和吸收劑材料的固定。分布層優(yōu)選具有的濕耐破強度范圍為從下限約50-75g和優(yōu)選約200g,至約800g,更優(yōu)選約600g和最優(yōu)選約400g的上限。這是有利的,因為其提供的層具有吸收度和濕強度的良好組合。基本上連續(xù)層可以是皺褶、未皺褶或濕的微收縮織物網(wǎng)?;旧线B續(xù)層可以是基本上包含纖維素造紙纖維的無紡布、紙張或織物??蛇x地,基本上連續(xù)層可以是縮短的(foreshortened),和/或包含合成纖維。在根據(jù)本發(fā)明的吸收劑制品的一個優(yōu)選實施方式中,由分布層100a的粘結(jié)、聯(lián)結(jié)和連接并非是永久性的而使粘結(jié)可以在潤濕期間部分斷裂、分離和/或碎裂。
在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式中,部分載體層101和/或輔助層102粘結(jié)或連接至部分分布層100a;分布層100a連同來自吸收劑結(jié)構(gòu)14的一層或多層一起用于吸收劑材料,優(yōu)選吸收劑顆粒聚合物材料固定的空穴。粘結(jié)強度應(yīng)該滿足吸收劑結(jié)構(gòu)的所需參數(shù)并將其中取決于產(chǎn)品尺寸、形狀、分類和用法和性能所需的持久性。
囊袋130可以具有規(guī)則的形狀,不規(guī)則的形狀或其組合。囊袋130的優(yōu)選形狀是圓形的、橢圓形或方形,直徑、半徑或側(cè)邊大于約0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、更優(yōu)選大于約0.75mm而小于約60mm,更優(yōu)選大于約1.0mm而小于約40mm,更優(yōu)選大于約2.0mm而小于約20mm,而最優(yōu)選大于約3.0mm而小于約15mm。吸收劑材料110并沒必要完全填充囊袋130,因為在囊袋130中鄰近吸收劑材料110附近剩下一些空隙空間或剩下一些部分或完全空的囊袋130或許是有利的。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),尤其是側(cè)邊約10mm的矩形囊袋130用作潤濕和釋放的吸收劑結(jié)構(gòu)14內(nèi)的最終隔間尺寸大小的構(gòu)造塊(buildingblock)是尤其有利的,因為其更易于以高生產(chǎn)速度生產(chǎn)而同時仍允許謹慎控制初級和二級附著作用的指定粘結(jié)強度。
優(yōu)選吸收性聚合物材料的分布是曲線分布的(profiled),最優(yōu)選分布于縱向。因此,沿著例如嬰兒尿布的吸收劑結(jié)構(gòu)的縱軸(其通常與吸收劑制品的縱軸重合),吸收性聚合物材料的基重將會改變。優(yōu)選吸收性聚合物材料的基重在至少一個自由選擇的測定1cm×1cm的第一正方形中比在至少一個自由選擇的測定1cm×1cm的第二正方形中吸收性聚合物材料的基重高出至少約10%、或20%、或30%、40%、50%、可達超過100%。如果第一和第二正方形中心位于縱向軸線周圍則優(yōu)選滿足該標準。
初級附著作用111基本上不得不抵御正常使用吸收劑結(jié)構(gòu)14期間的摩擦和應(yīng)變以及來自由液體吸取所致吸收劑材料110膨脹和溶脹產(chǎn)生的作用力。由于水敏性附著作用方式的粘合強度在使用條件下會很難控制,則它們優(yōu)選不用于根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)14中。優(yōu)選釋放載體層101和輔助層102之間的初級附著網(wǎng)格所必要的干和/或濕分離作用力將高于約0.05n/cm、或約0.75n/cm、更優(yōu)選高于約0.1n/cm、0.2n/cm或0.3n/cm,更加優(yōu)選高于約1.0n/cm、1.5n/cm、2.5n/cm,最優(yōu)選高于約3-5n/cm。附著作用網(wǎng)格和圖案能夠由不同的子區(qū)域構(gòu)成,對應(yīng)于不同的分離力。
正如從圖4和圖5中可以看出,在附著作用之間形成的吸收劑材料圖案可以是隨機的或規(guī)則的,基本上連續(xù)連接或隔離的,全覆蓋的或部分覆蓋的和/或任何其它合適的組合。優(yōu)選吸收劑材料區(qū)域由吸收劑材料110的若干個簇構(gòu)成,被基本上沒有吸收劑材料110存在的區(qū)域包圍,這能夠起到另外的分布和傳送通道之用,有利于液體流動遠離浸濕(insult)點并朝著可用的吸收劑材料110簇流動。吸收劑材料110在吸收劑結(jié)構(gòu)14中的重量分布橫跨主表面可以是規(guī)則的或能夠呈剖面分布,即吸收劑材料110的基重可以根據(jù)其在吸收劑結(jié)構(gòu)14中的位置而變化,例如非常理想地適用于尿布和褲子的芯,在那些位置將會易于集中絕對和/或相對更多的吸收劑材料110于液體浸濕點附近。合適的材料如例如高度滲透性sap由evonik、basf和nipponshokubai提供。盡管優(yōu)選吸收性聚合物材料構(gòu)成可達(upto)100%的吸收劑材料,但它也可以與其它材料顯示例如纖維素纖維或短纖漿組合使用,然而,優(yōu)選纖維材料的用量不會超過約0至40wt%。完全無纖維素結(jié)構(gòu)使本發(fā)明最受益。
吸收性聚合物材料的總吸收度和溶脹容量受控于用于制水凝膠的交聯(lián)劑類型和程度。低密度交聯(lián)的sap一般具有較高的吸收容量而由此通常能夠溶脹至相對較大的程度。這些sap類型也具有較軟而更粘的凝膠形成。高密度交聯(lián)的sap一般展示出較低的吸收容量而溶脹程度相對較低,但是凝膠強度更牢固而能夠甚至在適度壓力下維持顆粒形狀。吸收性聚合物材料一般由與氫氧化鈉共混的丙烯酸在引發(fā)劑存在下發(fā)生聚合而形成聚丙烯酸鈉鹽(有時稱之為聚丙烯酸鈉)而制成。這種聚合物是當(dāng)今世界上制成的最常見的sap類型。其它材料也用于制備sap,如聚丙烯酰胺共聚物、乙烯馬來酸酐共聚物、交聯(lián)的羧甲基纖維素、聚乙烯醇共聚物、交聯(lián)的聚氧化乙烯和聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物而指定幾種。后者是創(chuàng)造的較老sap形式之一。
所有這些sap技術(shù)在吸收劑結(jié)構(gòu)行業(yè)中已為常見多年而在本領(lǐng)域內(nèi)對于技術(shù)人員而言是熟知的。一般而言,sap廠商能夠改變?nèi)舾晒に囘^程的參數(shù)并完成了詳細規(guī)格如交聯(lián)水平和粒徑并提供吸收劑制品設(shè)計者從具有低溶脹容量的sap至高溶脹容量,和從慢溶脹行為至快溶脹行為范圍的吸收性聚合物材料產(chǎn)品的很寬的選擇。通過做出合適的選擇,人們能夠設(shè)計具有這種不同sap概念組合的吸收劑結(jié)構(gòu),其中優(yōu)選快速溶脹sap和/或具有高溶脹容量的sap將適用于將會不得不起到高地或堤防(embankment)之用的區(qū)域,而優(yōu)選慢溶脹sap和/或具有低溶脹容量的sap將適用于不得不起到低洼或渠道(canal)之用的區(qū)域。
在本發(fā)明的替代實施方式中,人們能夠在某些區(qū)域內(nèi)使用較高用量的sap,而其它區(qū)域?qū)osap或具有相對有限量的sap而使之在潤濕之時具有相對高用量sap的區(qū)域?qū)苊浂纬筛叩囟瑫r沒有或具有相對有限用量的sap區(qū)域?qū)⑿纬傻屯葜帯?/p>
二級附著作用115的破裂允許載體層101和/或輔助層102發(fā)生變形、拉伸和改變形狀。因此,最小體積的囊袋130可以膨脹至中等體積而最終至最大體積隔間以使之吸納由高度可膨脹吸收劑材料110所產(chǎn)生的另外體積。因此,正如圖6a-6b所見,創(chuàng)建了含有具有另外活化的自由膨脹體積的可膨脹囊袋130的吸收劑結(jié)構(gòu)14,允許吸收劑材料110更有效而效能更高地使用并降低了一層或多層夾心層崩裂的危險。通過囊袋膨脹產(chǎn)生的、另外體積例如可以為初始體積的約1%至5%。優(yōu)選其高于初始體積的約5%至25%,更優(yōu)選高于約25%至50%,最優(yōu)選高于約50%或100%。在替代實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)14包括多層夾心結(jié)構(gòu),其中在載體層101-吸收劑材料110-輔助層102的第一夾心結(jié)構(gòu)之上可以加上吸收劑材料的附加層和/或補充層。這種結(jié)構(gòu)可以提供良好的液體吸收而同時于干和濕狀態(tài)下維持產(chǎn)品完整性。
圖7、圖8和圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施方式,其中二級附著作用115由較弱的二級附著作用115'和較強的二級附著作用115”構(gòu)成,其中較弱的二級附著作用115'比較強的二級附著作用115”松弛更快。初級附著作用111和二級附著作用115之間的不同功能性結(jié)合二級附著作用115'比較強的二級附著作用115”之間的粘合強度分化,允許設(shè)計出吸收劑結(jié)構(gòu)具有預(yù)定的可控和/或分階段體積膨脹的吸收劑結(jié)構(gòu)14而進行最終的流體管理。
在更加優(yōu)選的實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)14在吸收劑結(jié)構(gòu)14外周之處由較弱的二級附著作用115'構(gòu)成,允許縱軸和/或吸收劑結(jié)構(gòu)14端沿附近的吸收劑材料110發(fā)生初級和容易的膨脹,由此在吸收劑結(jié)構(gòu)14中產(chǎn)生遏制或抗泄漏屏障(barrier)。這種內(nèi)部引入的具體阻隔結(jié)構(gòu)對于一次性吸收劑衛(wèi)生制品如服裝、尿布或褲子具有大大的使用前、使用中和使用后的優(yōu)點。正如圖7、圖8和圖9中所示,較弱的二級附著作用115'松弛而形成第一阻隔或堤防150,而較強的二級附著作用115”形成僅僅后來出現(xiàn)的二級屏障或堤防151?;旧夏蜐竦挠谰贸跫壘W(wǎng)格在第一堤防150和/或二級堤防151之間形成渠道152。由于形成第一堤防150和各自二級堤防151形成之間的時間差,第一堤防150將在產(chǎn)品中容納液體,在其中液體能夠經(jīng)由渠道152分布而進一步儲存于二級堤防151中和通過二級堤防151遏制。顯而易見,各種組合和變體都是可能的。
在一個優(yōu)選的實施方式中,人們能夠例如按照這種方式創(chuàng)建堤防而獲得的囊袋呈狹長形或圓形凹陷,基本上被這些堤防包圍著。這種堤防能夠降低或中斷而產(chǎn)生一個或多個進口或出口。囊袋之內(nèi)的空穴空間尤其可以適用于儲存液體、固體和/或高粘度液體。在嬰兒尿布或成人失禁產(chǎn)品中,這種另外的堤防可以起到護墊之用,提供舒適,保持皮膚遠離糞便而在穿戴者例如通過坐施壓于產(chǎn)品時防止糞便擠出吸收劑制品??梢栽O(shè)想各種形狀、尺寸大小、位置和組合。在本發(fā)明更優(yōu)選的實施方式中,人們可以創(chuàng)造容納糞便的囊袋,因為嬰幼兒糞便可能是非?!邦愐后w的”這是已知的。
人類糞便(或人糞),也被稱為糞便,是人體消化系統(tǒng)的廢物產(chǎn)品,而外觀上顯著變化,這取決于整個消化系統(tǒng)的狀態(tài),受飲食和健康影響和創(chuàng)建。通常情況下,糞便呈半固體狀,具有粘液涂層。布里斯托爾(bristol)糞便圖表或布里斯托爾大便分類法是設(shè)計用于將人類糞便的形式分為七類的醫(yī)療輔助法。在英國有時也被稱為“邁爾斯方法(meyersscale)”,它是由布爾斯托爾大學(xué)的k.w.heaton開發(fā),并在斯堪的納維亞胃腸病學(xué)雜志(scandinavianjournalofgastroenterology)于1997年首次出版。大便的形式取決于它在結(jié)腸中花費的時間。
糞便的7種類型是:
1.獨立硬塊,如堅果(很難通過)。
2.香腸形,但凹凸不平。
3.像香腸,但在其表面有裂紋。
4.像香腸或蛇,光滑而柔軟。
5.具有清晰切割邊緣的軟垢,容易通過。
6.具有參差不齊邊沿的蓬松塊,糊狀大便。
7.水樣大便,完全是液體。
類型1和類型2表示便秘,類型3和類型4是“理想的大便”,尤其是后者,因為它們最容易通過,而類型5-7進一步趨于腹瀉或排便急。小兒童,特別是年輕的嬰兒的大便,往往分類于類型5、類型6或類型7,而可以被稱為“液體糞便”。
由于其高粘度,液體糞便不會顯著通過吸收劑制品頂片而被吸收,而經(jīng)常產(chǎn)生泄漏。吸收制品的糞便泄漏甚至比尿泄漏更少被人注意,因為前者對穿戴者和看護者提供了更為不便,并提供了更多的健康和衛(wèi)生問題。通過創(chuàng)建淺表流體管理系統(tǒng),像是例如糞便囊袋,人們就能夠創(chuàng)建能夠填充糞便的空隙空間。由堤防容納,大便基本上會留在原地。為了達到大便囊袋的最佳性能,低洼應(yīng)該低于產(chǎn)品后部部分中的高地至少5%,優(yōu)選10%,更優(yōu)選15%或最優(yōu)選至少20%。
在可替代地實施方式,至少一層載體層101或輔助層102是由彈性或可拉伸的材料制成,在潤濕和溶脹吸收劑材料110逐漸增加的膨脹作用力之前允許至少第一體積膨脹吸納濕二級附著作用118的最終斷裂。
參照圖10a-10b吸收結(jié)構(gòu)14的初級附著作用111對應(yīng)預(yù)限定的初級粘合網(wǎng)格113,而吸收劑結(jié)構(gòu)14的二級附著作用115對應(yīng)二級粘合圖案117。這些網(wǎng)格和圖案形狀根據(jù)所需的結(jié)構(gòu)和功能特性而制定。顯然,這些網(wǎng)格和圖案僅僅是作為舉例說明和實例之用,因為各種組合,形狀和尺寸大小當(dāng)然相對于所需的吸收劑結(jié)構(gòu)也是可能的。參照圖10a,這些圖案中的線可以按照規(guī)則或不規(guī)則,連續(xù)或不連續(xù),與吸收結(jié)構(gòu)的整個表面或僅僅其部分共同延伸以及任意組合和/或其衍生變化而進行設(shè)置。這些線可以與吸收劑結(jié)構(gòu)14的縱向、橫向或?qū)禽S或替代地相對于這些軸呈任何角度對齊。發(fā)現(xiàn)整個吸收劑結(jié)構(gòu)14的這些線連續(xù)布置會創(chuàng)建另外的通道和管道,這有助于流體從液體接觸點至吸收劑結(jié)構(gòu)的其余部分經(jīng)由質(zhì)量流量傳送流體,允許經(jīng)由毛細流量更好而更多地鋪開立即的流體管理。然而,應(yīng)該小心謹慎,不要使液體串通至吸收劑結(jié)構(gòu)特別靠側(cè)的側(cè)面,而避免一旦發(fā)作時發(fā)生泄漏,優(yōu)選它們將因此引導(dǎo)液體至除了其外部邊沿之外的整個吸收劑結(jié)構(gòu)的表面上。另一網(wǎng)格和圖案的優(yōu)選圖案包括多邊形,例如五邊形和六邊形或其組合。不規(guī)則圖案也是可能的。本質(zhì)上這些網(wǎng)格和圖案是優(yōu)選的,其允許在干的較小囊袋130中最佳包封吸收劑顆粒材料而同時設(shè)想允許在濕狀態(tài)下發(fā)生理想而最大體積膨脹成更大隔間吸入薄而柔軟的吸收劑結(jié)構(gòu)中。根據(jù)在各自干和濕狀態(tài)下的初級和二級附著作用網(wǎng)格和圖案優(yōu)選避免太多囊袋和/或隔間體積損失。
參照圖10b,示例性的吸收劑結(jié)構(gòu)顯示出完整初級粘結(jié)網(wǎng)格113和釋放的二級圖案117,產(chǎn)生相對于許多通過完整的初級附著作用111和二級附著作用115形成(圖10a)的較小囊袋130更大而較少的隔間。
本發(fā)明提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)在選自咖啡墊、一次性身體加熱器、薄片形成的洗滌劑制品、過濾材料、絕熱材料、化妝墊、抗菌填充物、女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布、嬰兒褲子、成人失禁服裝的列表的吸收劑產(chǎn)品方面的用途,優(yōu)選吸收劑制品是女性衛(wèi)生服裝、嬰兒尿布、嬰兒褲子或成人失禁服裝。這種商購獲得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的。
根據(jù)本發(fā)明要求授權(quán)的吸收劑結(jié)構(gòu)是薄而柔軟的,而因此具有較低的撓曲阻力。吸收劑結(jié)構(gòu)的撓曲阻力通過峰值抗彎剛度(peakbendingstiffness),這通過在astmd4032-82圓形彎折方法(circularbendprocedure)之后進行建模的試驗進行測定,這個方法經(jīng)過相當(dāng)大的修改而如ep0336578b1中的描述實施。在本發(fā)明吸收劑制品的一個優(yōu)選的實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)具有的撓曲阻力小于500.0g,更優(yōu)選小于約250.0-350.0g而更加優(yōu)選小于約175.0g而最優(yōu)選小于約130.0或100.0g。因此,本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)是高度柔軟的而非常好地順應(yīng)尿生殖區(qū)的各種形狀。使用具有這種低撓曲阻力的吸收劑結(jié)構(gòu),具有能夠提供方便柔軟的吸收劑制品的效果。這種特性是有利的,因為這種結(jié)構(gòu)便于形成板層而允許該結(jié)構(gòu)貼合身體形狀,由此使穿戴者合身而舒適。
根據(jù)本發(fā)明請求保護的吸收劑結(jié)構(gòu)具有在干和濕狀態(tài)下的超級固定特性,而最低濕固定值,這通過正如通過按照描述于美國專利申請20070167928中的濕固定試驗(wetimmobilisationtest)確定的振動器試驗重量保持測定,是非常有利的。在本發(fā)明吸收劑結(jié)構(gòu)一個優(yōu)選的實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)具有超過60wt%,優(yōu)選超過70wt%,更優(yōu)選超過80wt%而最優(yōu)選超過90wt%的濕固定率。這種吸收劑結(jié)構(gòu)具有增加的負荷容量和改善的吸收容量。
參照圖11,舉例說明了一種用于形成根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)700的方法和設(shè)備,具有多個離散顆粒材料簇703,這些顆粒材料簇優(yōu)選離散分散和沉積于載體層101,并包含所選數(shù)量的顆粒材料703。代表性地顯示的設(shè)備包括用于向載體層101提供吸收劑材料110的顆粒材料供給裝置200。網(wǎng)供給裝置400和網(wǎng)傳送裝置402提供載體層101而支承裝置600經(jīng)由導(dǎo)向裝置601和602移動優(yōu)選以基本上環(huán)形旋轉(zhuǎn)滾筒100的形式提供的沉積裝置附近的載體層101。材料供應(yīng)裝置200通過定量給料系統(tǒng)204和進料管205朝近側(cè)開口206引導(dǎo)吸收劑材料110??蛇x的涂刷裝置208有助于“正確-填充”成簇裝置(clusteringmeans)250。沉積裝置206優(yōu)選具有包含設(shè)置而在載體層101上形成和提供顆粒材料簇703的所需沉積圖案的鉆孔圖案的成簇裝置250。支撐裝置600優(yōu)選基本接觸載體層101的支撐表面412。支承裝置600優(yōu)選確保載體層101的沉積表面411和成簇裝置250之間足夠緊密的連接,而防止顆粒材料110從載體沉積區(qū)向載體相互沉積區(qū)發(fā)生不必要的遷移。還優(yōu)選提供的定位裝置能夠與支承裝置600是整體,而其穩(wěn)定、定位和/或重新定位任何在固定之前朝著精確袋封圖案的顆粒材料簇703印刷圖案中的模糊。覆蓋裝置500和網(wǎng)傳送裝置502提供輔助層102,像是例如透液纖維網(wǎng),如無紡布、紙、織物、織造布、織物、網(wǎng)、通孔膜或箔??商娲兀o助層101也可以代表膠黏劑、粘合劑、粘結(jié)劑、樹脂、熱塑性材料等的同質(zhì)和/或異質(zhì)層,能夠?qū)㈩w粒材料簇703夾心于載體層和輔助層之間而形成復(fù)合結(jié)構(gòu)700,像是例如吸收劑結(jié)構(gòu)14。然而,這種相對昂貴的技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性而環(huán)境上負荷重重的根據(jù)本發(fā)明的替代實施方式,并不比例如以上的類無紡布、紙或織物的層優(yōu)選。很多優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式的附著作用工藝過程包括通過具有相比于標準工藝過程壓力而過壓的吹氣區(qū)(blowingzone)和/或通過具有相比于標準過程壓力而低壓的吸氣區(qū)(suctionzone)產(chǎn)生的空氣流??商娲兀糜诖禋夂?或吸氣孔的組合適用于空氣流。也可以提供超聲裝置800和粘合劑涂布裝置900和/或901。
示例性吸收劑制品是一次性嬰兒尿布。
圖12是作為包含根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)的吸收劑制品的優(yōu)選實施方式的尿布10的俯視平面圖。然而,應(yīng)該理解本發(fā)明也適用于其它吸收劑制品,如女性衛(wèi)生服裝、嬰兒褲子、成人失禁用服裝等。
吸收劑制品以其平整展開、未收縮狀態(tài)面向觀察者顯示出穿戴者一側(cè)。部分吸收劑制品被切掉以更清楚地顯示包括吸收劑組件和吸收劑組分的尿布10的底層結(jié)構(gòu)。在圖12中尿布10的底板(底層,chassis)12包括尿布10的主體。底板12包含包括透液頂片18和/或不透液背片20的外覆蓋層。底板12可以包括封裹于頂片18和背片20之間的部分吸收劑結(jié)構(gòu)14。底板12也可包括封裹于頂片18和背片20之間的大部分或所有吸收劑結(jié)構(gòu)14。底版12優(yōu)選進一步包括側(cè)片或耳狀部分22、彈性腿箍24和彈性腰部部件26,腿箍24和彈性腰部部件26每一個典型地包括彈性構(gòu)件28。尿布10的一個端部被構(gòu)造為尿布10的前腰圍區(qū)30。相對端部被構(gòu)造為尿布10的后腰區(qū)32。尿布10的中間部分被構(gòu)造為第一和第二腰部區(qū)域30和32之間縱向延伸的襠部區(qū)34。腰部區(qū)30和32可能包含彈性元件,以使其圍繞穿戴者腰部抱緊而提供改進的合身性和遏制作用(例如松緊腰部件26)。襠部區(qū)34是穿戴尿布10時一般定位于穿戴者腿之間的尿布10的那部分。所描述的尿布10具有其縱軸36和橫軸38。尿布10外周由尿布10的外邊沿限定,其中縱向邊沿42通常平行于尿布10縱軸36延伸而端邊沿44延伸于一般平行于尿布橫軸38的縱向邊沿42之間。底層12還包含緊扣系統(tǒng),其可以包含至少一個緊扣或閉鎖構(gòu)件46和至少一個接合區(qū)48。尿布10內(nèi)各種部件可以通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何方法,例如在均勻連續(xù)層中的粘合劑,圖案化層或單獨線的陣列,螺旋線或斑點粘合,聯(lián)接或閉鎖。頂片18、背片20、吸收劑結(jié)構(gòu)14和其它組件可以按照各種熟知的結(jié)構(gòu)進行組裝,而這在本技術(shù)領(lǐng)域是熟知的。
背片20覆蓋吸收劑結(jié)構(gòu)14而優(yōu)選朝向尿布10的縱向邊沿42和端部邊沿44延伸超過吸收劑結(jié)構(gòu)14,并且可以與頂片18接合。背片20可以防止被吸收劑結(jié)構(gòu)14吸收而收納于尿布10內(nèi)的身體滲出物弄臟或許接觸穿戴者的其它外部制品,如床單和內(nèi)衣。在優(yōu)選實施方式中,背片20基本上不透過身體滲出物,并包含無紡布和薄塑料膜如熱塑性膜的層壓層。背片20可以包含允許蒸汽從尿布10逸出而同時還防止身體滲出物從背片20通過的透氣性材料。它可以是半剛性的、非彈性的,并可以制成完全或部分彈性的,并包括襯背。背片20可組裝成各種各樣的熟知的結(jié)構(gòu),并在本技術(shù)領(lǐng)域是熟知的。
尿布10包含頂片18,其優(yōu)選柔軟、柔順、顯示出良好的透水性,并具有從液體吸收劑材料再潤濕的降低的傾向。頂片18在尿布穿戴時緊貼穿戴者皮膚放置。按照這種方式,這種頂片18允許身體滲出物迅速滲透而使之更快流向吸收劑結(jié)構(gòu)14,但優(yōu)選不允許這種身體滲出物返流通過頂片18。頂片18可以由寬范圍的液體和蒸汽可透過的,優(yōu)選親水性的任何一種材料構(gòu)造而成。頂片18的上部和下部表面可以區(qū)別處理,例如可以在上表面包含表面活性劑,以方便液體由此傳送通過,尤其是在位于吸收劑結(jié)構(gòu)10之上的中央?yún)^(qū)或頂片18的區(qū)域通過吸收劑結(jié)構(gòu)10,例如在下表面上包含疏水劑而最小化容納于吸收劑芯的液體接觸潤濕頂片18,從而降低再潤濕值。頂片18還可以涂覆具有皮疹預(yù)防或皮疹降低性質(zhì)(例如,真蘆薈)的材料。頂片18基本上覆蓋尿布10的整個穿戴者面對區(qū)域,包括基本上所有的前腰圍區(qū)域30,后腰區(qū)32和襠部區(qū)域34。此外,內(nèi)部區(qū)域的側(cè)面板22和/或腰件的層可能會由相同的單種頂片材料形成,而因此,可以被稱為作為與頂片18一體而形成頂片18材料的縱向和橫向延伸部分。另外,頂片18可以由多種不同的材料形成,其可以橫跨頂片18寬度而變化。這種多件設(shè)計允許創(chuàng)建頂片18的優(yōu)選性質(zhì)和不同區(qū)域。頂片18是半剛性的、非彈性的,并可以制成完全或部分彈性的。頂片18可以按照各種各樣的熟知的構(gòu)造設(shè)計結(jié)構(gòu)組裝,并在本技術(shù)領(lǐng)域是熟知的。
圖12中吸收劑結(jié)構(gòu)14處置于頂片18和背片20之間。吸收劑結(jié)構(gòu)14可包含任何吸收劑材料110,其通常對穿戴者皮膚是可壓縮的、舒適的、無刺激性的,并能夠吸收和保持身體滲出物。吸收劑結(jié)構(gòu)14可包含各種各樣通常用于吸收劑制品的液體吸收材料110,如短纖漿,這一般稱為氣流成網(wǎng)層。其它合適的吸收劑材料的實例包括皺紗纖維素填料(crepedcellulosewadding);熔吹聚合物;化學(xué)硬化,改性或交聯(lián)的纖維素纖維;織物,包括薄織物包(tissuewrap)和薄織物層壓層;吸收劑泡沫;吸收劑海綿;吸收性聚合物材料;吸收劑膠凝材料;或任何其它已知的吸收劑材料或材料的組合。吸收劑結(jié)構(gòu)14還可以包括少量(典型地小于10%)的非液體吸收劑材料,如膠粘劑、粘合劑、塑料、蠟、油等。根據(jù)本發(fā)明各種實施方式的吸收劑結(jié)構(gòu)14可以設(shè)置以延伸尿布10的基本上整個長度和/或?qū)挾?。然而,可選地,根據(jù)本發(fā)明的吸收劑結(jié)構(gòu)14并不是與整個尿布10共同延伸,并限制于尿布10的某些區(qū)域,像是例如,襠部區(qū)域34。在各種實施方式中,吸收劑結(jié)構(gòu)14延伸到尿布10的邊沿而吸收劑材料110被集中于尿布10的襠部區(qū)域34或另一目標區(qū)。而在另一個實施方式中,顆??梢允俏談┎牧?10的組合,優(yōu)選包含吸收性聚合物材料,以及皮膚護理粒子如離子交換樹脂、除臭劑、抗微生物劑、粘合劑顆粒、或其它有益的顆粒。
尿布10還可以利用一對防漏壁(遏制壁,containmentwall)或翻邊(袖口,cuff)24。每一翻邊24是沿縱向延伸的壁結(jié)構(gòu),優(yōu)選位于吸收劑結(jié)構(gòu)14的每一側(cè)上并以縱軸36橫向隔開。翻邊24的縱向端部可以附著或聯(lián)接至,例如,前后腰圍區(qū)域30和32的頂片18。優(yōu)選翻邊24的端部通過,例如,粘合劑或聲波在內(nèi)部向下粗縫和附著至下部結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)向內(nèi)有效偏壓翻邊24而通常被認為是導(dǎo)致翻邊24表現(xiàn)出改善的防滲漏性能。優(yōu)選翻邊24配有彈性部件28,其沿翻邊24基本長度延伸。在一個常見的應(yīng)用中,彈性部件28放置于翻邊24內(nèi),優(yōu)選處于翻邊24的頂部,而同時在拉伸狀態(tài)下和隨后至少在其端部膠粘或聲波粘結(jié)至翻邊24。當(dāng)釋放或否則允許松弛時,彈性部件28在內(nèi)回縮。當(dāng)尿布10被穿戴時,彈性部件28的功能是按照一種方式圍繞穿戴者的臀部和大腿收緊翻邊24,這就在尿布10、臀部和大腿之間形成一道密封。翻邊24可以按照各種各樣熟知的構(gòu)造設(shè)計結(jié)構(gòu)組裝,而這在本技術(shù)領(lǐng)域是熟知的。
尿布10還可以采用在本領(lǐng)域中熟知的附加層,包括攔截層或波動層(surgelayer),優(yōu)選介于頂片和吸收劑芯和高蓬松和/或覆蓋膠層之間。這起到減緩流動而使液體有足夠的時間被吸收劑芯吸收。
為了保持尿布10大約處于穿戴者原始位置,優(yōu)選至少部分后腰區(qū)32通過緊扣或閉鎖部件46附著至至少部分前腰圍區(qū)域30,而優(yōu)選形成腿部開口和吸收劑制品腰部。緊扣或閉鎖部件46通過在穿戴者、彈性腰部部件26、翻邊24之間提供準密封而實現(xiàn)吸收劑制品腰部和配合彈性部件28周圍的拉伸載荷,使身體排泄物容納在尿布10中隨后被吸收。換言之,以使其不通過穿戴者和尿布10的邊緣之間的間隙泄漏。緊扣或閉鎖構(gòu)件46可以是,例如粘結(jié)劑、機械緊扣件、鉤和環(huán)部件、可以想象的帶子和/或它們的組合,即,將尿布10的一端鎖住固定至尿布10縱向相對端的任何東西。緊扣或閉鎖構(gòu)件46也可以是共粘合劑而使之相互附著而不與其它材料附著連接。緊扣或閉鎖構(gòu)件46和其任何組件可包括任何適合于這種用途的材料,包括但不限于塑料、薄膜、泡沫、非織造纖維網(wǎng)、機織纖維網(wǎng)、紙張、層壓材料層、纖維增強塑料等、或它們的組合。即構(gòu)成緊扣或閉鎖部件46的材料是柔軟可延展的和/或彈性的可以是優(yōu)選的,允許其更好地貼合身體形狀和活動而因此降低緊扣系統(tǒng)會刺激或傷害穿戴者皮膚的可能性。優(yōu)選尿布10通過永久固定到背片20的帶式扣件固定到穿戴者上。帶式扣件與附著或聯(lián)結(jié)至背片20并從背片20延伸出的橫向相反側(cè)片或凸耳22接觸,在此其由于施加于緊扣件的粘結(jié)化合物而保持固定??商娲?,吸收劑制品可以是褲子等。在此結(jié)構(gòu)中,吸收劑制品可以或可以不具有帶式扣件。然而,特殊的一次性帶子也可以提供于這種吸收劑制品。所有緊扣和閉鎖元件46以組裝成各種各樣熟知的結(jié)構(gòu),且這在本技術(shù)領(lǐng)域是熟知的。
腰部區(qū)30和32各自包括一個中央?yún)^(qū)和一對側(cè)片或凸耳22,其通常包括腰部區(qū)域外部橫向部分。這些側(cè)片22可以與底板12和/或背片20成整體或可以通過本領(lǐng)域內(nèi)任何已知的方式附著或聯(lián)結(jié)其上。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中,位于后腰區(qū)32上的側(cè)片22在至少橫向方向是柔軟可延展的和/或彈性的(即,彈性側(cè)片),在另一個實施方式中,側(cè)片22是非彈性的、半剛性的、剛性的和/或硬的。這些各種各樣的側(cè)片22在本領(lǐng)域中是已知的。
另外,采用彈性部件的腰帶26能夠沿尿布10橫向部分定位設(shè)計,而使之在穿戴時腰帶26沿穿戴者腰部定位。一般來說,腰帶26優(yōu)選創(chuàng)建對腰部密封,而使身體滲出物不會從彈性腰帶26和穿戴者腰身之間的區(qū)域泄漏。雖然身體滲出物主要被尿布10中的吸收劑材料吸收,但考慮到液體對穿戴者的侵擾可能遠大于吸收劑結(jié)構(gòu)14的吸收速率容量,密封是很重要的。因此,腰帶26容納液體同時將其吸收,它們在本領(lǐng)域內(nèi)是熟知的。
吸收劑制品如尿布10還可以包括這種在本領(lǐng)域中是已知的其它部件(feature)、組件和元件,包括前后的耳片、腰罩部件(waistcapfeature)、彈性件等而提供更好的合身性、遏制作用和美學(xué)特性。這些部件(feature)可組裝成各種各樣熟知的結(jié)構(gòu),且這在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是熟知的。
生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的吸收劑結(jié)構(gòu)14的工藝方法包括以下步驟:提供載體層101,并通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法將吸收劑材料110處置于其上。為了沉積吸收劑材料110,能夠利用真空、重力或其它作用力。然后,提供輔助層102,覆蓋吸收劑材料110,而提供初級粘結(jié)區(qū)111和二級粘結(jié)區(qū)115。在選擇用粘合劑或化學(xué)粘結(jié)劑的情況下,那么可能適用于在一起產(chǎn)生夾心結(jié)構(gòu)之前將這些附著至載體層101和/或輔助層102層。在選擇熱密封粘結(jié)區(qū)的情況下,那么熱密封可以在夾心結(jié)構(gòu)組件已匯集一起之后施加。當(dāng)然,在相同的吸收劑結(jié)構(gòu)中結(jié)合這兩種技術(shù)也是可以的。
生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的吸收劑結(jié)構(gòu)14的工藝方法包括以下步驟:提供載體層101,并通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法將吸收劑材料110處置于其上。為了沉積吸收劑材料110,能夠利用真空、重力或其它作用力。然后,提供輔助層102,覆蓋吸收劑材料110,而提供初級附著作用111和二級附著作用115,優(yōu)選經(jīng)由聲波粘結(jié)完成。在選擇用粘合劑或化學(xué)粘結(jié)劑時,則這可能適用于在一起產(chǎn)生夾心結(jié)構(gòu)之前將這些附著至載體層101和/或輔助層102層。在選擇熱密封或聲波粘結(jié)區(qū),則熱密封可以在夾心結(jié)構(gòu)組件已匯集一起之后施加。當(dāng)然,在相同的吸收劑結(jié)構(gòu)中結(jié)合這兩種技術(shù)也是可以的。