專利名稱：：改進(jìn)了控制流體性能的吸濕芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種控制流體的性能得到改進(jìn)的吸濕芯，該吸濕芯用于吸濕用品，例如一次性使用的尿布，失禁病人吸濕用品、衛(wèi)生巾、訓(xùn)練褲等。這類吸濕用品一般包括一個朝向穿用者身體的滲透液體的頂片，一個朝向穿用者內(nèi)褲襠部的不滲透液體的底片和一個夾在該滲透液體的頂片和不透液體的底片之間的吸濕芯。吸濕芯必須能夠吸收和控制從穿用者體內(nèi)排泄的相當(dāng)大量的流體或其它排泄物，特別是在相當(dāng)短時間內(nèi)排泄出的相當(dāng)大量的流體。吸濕芯必須能夠收集、分散和保存首先排放在吸濕用品頂片上的排泄物。最好是把吸濕芯設(shè)計成在排泄物沉積到吸濕用品頂片上之后就能基本上立即保留住這些排泄物，以便使排泄物不會在頂片表面上聚積或從頂片表面上流出，因為出現(xiàn)聚積，可能導(dǎo)致吸濕用品保存尿液的效率降低，并且可能導(dǎo)致弄濕外衣和使穿用者感到不舒適。此外，最好使吸濕芯具有一種能促進(jìn)最初被留住的排泄物從該最初保留區(qū)排出至吸濕芯中能儲存排泄物的一個適當(dāng)部位上，從而使該吸濕芯的一些區(qū)不致于過早飽和并使吸濕芯的大部分吸濕材料獲得充分地利用。為了使吸濕芯設(shè)計成滿足上述要求，或者為改進(jìn)吸濕芯的設(shè)計，人們已經(jīng)做了很多嘗試。例如WO92/11831公開了一種吸濕用品，該吸濕用品的吸濕芯具一個至少包括一個用于吸取人體排泄物的收集/分散層的互疊的多層吸濕體；至少一個位于緊靠在每個收集層的下面儲存層，以及還具有一個緊靠在上述互疊的多層體下面的儲存層。收集/分散層有一個低密度的織物或絮片毛層，該材料可以是纖維的無紡材料。該層可以包含少量的吸濕的凝膠材料，當(dāng)然要以不影響該層收集/分配的性能為前提。儲存層包括一種“高速”吸濕凝膠材料(即具有高吸收率的材料)，還可含某些纖維材料。凝膠材料可以是顆粒狀的，但是最好是纖維狀的?；クB式吸濕體的一個優(yōu)選實施方案包括兩個收集/分散層和兩個儲存層，在每對層之間有一個通路或其它類型的相互連通方式。該通路被認(rèn)為是使人體排泄物通過上儲存層所必需的，因該上儲存層可能由于發(fā)生“凝膠堵塞”而導(dǎo)致吸入或傳輸?shù)较旅嬉粚κ占?分散層和儲存層上的排泄物減少。此外，如果還增加儲存層，則還需增加這些通路?！澳z堵塞”是一種由于增加流體流過該結(jié)構(gòu)的阻力而往往干擾流體在吸收結(jié)構(gòu)上傳輸?shù)默F(xiàn)象。這種現(xiàn)象在典型的情況下，發(fā)生在因溶脹的超吸濕顆粒填充在纖維間存在的孔隙或者是固溶脹的較細(xì)的超吸濕顆粒堵住毛細(xì)(傳輸)通道，因此限制了流體的傳輸。WO92/11831中公開的吸濕用品的缺點是它的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，這是因為必須在上儲存層和在所述儲存層下面的層之間提供通道。盡管在這兩層之間提供了通道，可是在有些情況下，特別是在要求相當(dāng)高基準(zhǔn)容量的情況下，凝膠堵塞在吸濕用品的某些區(qū)上還仍有發(fā)生，由此降低了該用品中吸收容量的有效利用率。WO91/11163公開了一種吸濕結(jié)構(gòu)，它具有一個流體收集/分散層和一個在該收集/分散層下面的流體儲存層，所述的流體收集/分散層包含化學(xué)增強的纖維素纖維，還可含很少量(不大于約6％)的超吸濕材料，所述流體儲存層至少含15％的超吸濕材料。所公開的這種吸濕結(jié)構(gòu)的缺點是流體通過結(jié)構(gòu)時可能在Z-方向受阻礙，因此是不利的，而凝膠堵塞的結(jié)果會導(dǎo)致吸濕容量利用不足。對基準(zhǔn)容量要求相當(dāng)高(或高濃度的超吸濕材料)的比較小和比較薄的結(jié)構(gòu)，這個問題變得更為嚴(yán)重。WO91/11978公開了用在尿片或類似的吸濕用品上的吸濕體。所公開的吸濕體有兩層第一層是氣流成形的氈或普通的纖維絨毛與具有高度交聯(lián)的第一超吸濕材料混合而成的；第二層含吸收液體能力比該第一超吸濕材料高的第二超吸濕材料。當(dāng)?shù)谝粚又械乃鼋q毛變濕時，該絨毛往往會在吸入的液體重量作用下和由外部載荷引起的壓力作用下而變密實。而第一層中的高度交聯(lián)的超吸濕材料會防止該絨毛的總體變密實，以便使其保持空隙并可能在變密后恢復(fù)間隙使其能再吸收隨后的液體排泄物。在WO91/11978中公開的吸濕體的缺點是對流體從第一層到第二層的控制性能差，從而上層比下層先飽和，由此導(dǎo)致吸濕容量得不到充分利用。WO90/14815公開了一種一次性使用的吸濕用品，該吸濕用品至少包括兩種超吸濕材料，它們的吸濕性質(zhì)和保存液體的能力不同，如該文獻(xiàn)中所定義。優(yōu)選的是，所公開的該吸濕用品上層含有一種具有高保存能力的超吸濕材料和下層含有一種具有高吸濕率的超吸濕材料。這兩層隔開一個距離保持分散(例如是薄紗或無紡層)。所公開的吸濕用品的吸收流體的性能不夠理想，其結(jié)果是該吸濕用品對體內(nèi)排泄液從皮膚除掉和保留的能力有限。通常把這種現(xiàn)象稱為“再潤濕局限性”。此外，該結(jié)構(gòu)對在其內(nèi)部的流體收集和分散能力很差，這又導(dǎo)致吸濕芯的吸收能力不足或利用不充分。本發(fā)明的目的是解決已有技術(shù)中存在的有關(guān)液體的去除和吸收性能的某些問題。本發(fā)明的吸濕芯依照通過其厚度的順序，包括具有一個上層的第一結(jié)構(gòu)，該上層含有濕壓縮率至少約5cm3g-1和滴注容量(dripcapacity)至少為10gg-1的第一種纖維材料，該結(jié)構(gòu)還含有一種具有基本上不減少動態(tài)膨脹率的第一超吸濕材料；和含有第二纖維材料和第二超吸濕材料的第二結(jié)構(gòu)，該第二超吸濕材料的動態(tài)溶脹率至少為0.2g-1S-1和在50gcm-2(0.7psi)壓強下的抗壓吸濕率為至少約15gg-1。其中，第一超吸濕材料的動態(tài)溶脹率不大于第二超吸濕材料的動態(tài)溶脹率的2/3。上述的試驗和在此提及的試驗在下面更詳細(xì)地描述。吸濕芯可以從一塊連續(xù)長度的材料上裁剪成形，或一開始就在制作現(xiàn)場用所要求形狀的模具成型，這些都是公知的技術(shù)，在下面有詳細(xì)描述。第一結(jié)構(gòu)在使用時的位置應(yīng)朝向穿用者的身體。本發(fā)明的吸濕芯的優(yōu)點是它改善了人體排泄物的流動控制和除去液體的能力，使這些排泄物分散到整個吸濕芯上，并隨后進(jìn)行有效的儲存。據(jù)認(rèn)為，本發(fā)明的吸濕芯結(jié)構(gòu)能使吸濕芯首先在離穿用者身體最遠(yuǎn)的那個區(qū)飽和，然后逐漸擴(kuò)展到比較靠近穿用者身體的那個區(qū)，直到該吸濕芯達(dá)到最大吸收容量為止。本發(fā)明通過提供上述的第一結(jié)構(gòu)達(dá)到這個目的，該第一結(jié)構(gòu)開始時作為一個收集/分散層，并且對人體排泄物具有滲透能力。因此使排泄物相當(dāng)快地透過第一結(jié)構(gòu)進(jìn)入第二結(jié)構(gòu)中，并且最好是儲存在第二結(jié)構(gòu)中。此外，在第一結(jié)構(gòu)中的超吸濕材料能使第一結(jié)構(gòu)中的纖維材料變干，又由于第一結(jié)構(gòu)是靠近穿用者的身體放置，所以改善了皮膚的干燥度。第二結(jié)構(gòu)具有能有效地影響排泄物流過第一結(jié)構(gòu)的特性，由于第二結(jié)構(gòu)比第一結(jié)構(gòu)具有更快的吸收動力學(xué)特性，而使第二結(jié)構(gòu)能做到上面提到的那一點。為了獲得這些重要且優(yōu)選的性能，對吸濕芯中的各種材料的適當(dāng)組合及其數(shù)量需要進(jìn)行選擇。下面的說明例舉了合適的材料，并根據(jù)特定的測試的需要用這些適合的材料來制造試樣，然后根據(jù)所要取得的測試結(jié)果來對試樣進(jìn)行必要的改進(jìn)，最終獲取根據(jù)本發(fā)明的吸濕芯。例如為了獲得上述的去除液體的優(yōu)點，第一結(jié)構(gòu)相對第二結(jié)構(gòu)應(yīng)有充足的孔隙，或者是可滲透的，以便允許人體排泄物很快經(jīng)過通道透過第一結(jié)構(gòu)進(jìn)入到第二結(jié)構(gòu)中。然而，第一結(jié)構(gòu)的孔隙也不能太多，否則可能導(dǎo)致第二結(jié)構(gòu)中的超吸濕材料發(fā)生凝膠堵塞的危險性增加，由此又使第二結(jié)構(gòu)的吸濕容量得不到充分利用。應(yīng)該達(dá)到平衡。所定義的這些參數(shù)濕壓縮率、滴注容量、動態(tài)溶脹率和抗壓吸收能力，都應(yīng)達(dá)到所要求的結(jié)果。吸濕芯的上有效層(如有薄紗或頂片存在，則除外)含有規(guī)定的濕壓縮率和滴注容量的纖維材料。因此，該纖維材料在被例如尿液等潤濕后應(yīng)能保持其多孔性即孔隙體積。在吸濕芯中規(guī)定這樣的具有高滴注容量的永久性多孔纖維層，不僅能使吸濕芯迅速收集人體排泄物(例如尿)，還能相當(dāng)迅速地把這些排泄物輸送到第一超吸濕顆粒材料的下面結(jié)構(gòu)中。第一纖維材料可以是任何纖維材料，該材料在潤濕后應(yīng)具有適當(dāng)?shù)目关?fù)荷的能力，即在這樣的狀態(tài)下能夠保持滿意的孔隙體積。下面把這種性能稱為纖維材料的“濕壓縮率”。濕壓縮率通過下述的濕壓縮性能試驗測量。第一纖維材料在77.5gcm-2(1.1psi)負(fù)荷下的每克纖維材料的“濕壓縮率”即孔隙體積至少為5cm3g-1，優(yōu)選的是至少為6cm3g-1，最優(yōu)選的是至少6.5cm3g-1。第一纖維材料的“滴注容量”的優(yōu)選值是至少10mlg-1，更為優(yōu)選的是至少15mlg-1，最優(yōu)選的是至少20mlg-1?！暗巫⑷萘俊笔抢w維基材在一個注入點上接收合成尿、將合成尿由該點向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，然后把合成尿保存在基材中的能力的量度?！暗巫⑷萘俊蓖ㄟ^下述的滴注容量試驗測量。第一結(jié)構(gòu)可以包括混有第一纖維材料的第一超吸濕顆粒，作為一個基本上均勻上層，但最好是該超吸濕材料的某些(最好是幾乎全部)是在第一纖維材料上層下面的不同的層中存在。第二結(jié)構(gòu)(即儲存結(jié)構(gòu))可以包括一種第二纖維材料和第二超吸濕材料的混合物。這兩種材料最好是存在于不同的層中。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，第一和第二結(jié)構(gòu)的每一個都包括與一層相應(yīng)的超吸濕材料分開的一層相應(yīng)的纖維材料。因此，本發(fā)明的這個吸濕芯優(yōu)選實施方案包括(按照在使用中從靠近穿用者身體一側(cè)開始的順序)一個有第一纖維材料的層，一個有第一超吸濕顆粒材料的層和一個有第二超吸濕材料的層。可以把一個薄紗層鋪在吸濕芯的每層間，該薄紗層對于超吸濕材料起阻擋層的作用。適合的第一纖維材料可以含有化學(xué)硬化的纖維素纖維，優(yōu)選的化學(xué)硬化纖維素纖維是硬化的、加捻的、卷曲的纖維素纖維，可以通過用交聯(lián)劑使纖維素纖維內(nèi)交聯(lián)生產(chǎn)。作為有效用作在此描述的吸濕芯結(jié)構(gòu)的那些硬化的、加捻的、卷曲的纖維素纖維類型在下述專利文件中有詳細(xì)的說明1989年4月18日授予Dean等人的名稱為“AbsorbentstructureContainingIndividualisedCross-LinkedFibres”的US4822453專利，1989年12月19日授予Dean等人的名稱為“IndividualisedCross-LinkedFibesandProcessForMakingSaidFibres”US4888093號專利，1989年12月26日授予Herron等人的名稱為“ProcessForMakingIndividualised，Cross-linkedFibresHavingReducedResidualsAndFibresThereof”的US4889595號專利，1989年12月26日授予Schoggen等人的名稱“ProcessForMakingIndividualisedCross-linkedFibres”的US4889596號專利，1989年12月26日授予Bourbon等人的名稱為“ProcessForMakingWet-LaidStructuresContain-ingIndividualisedStiffenedFibres”的US4889597號專利，以及1990年2月5日授予Moore等人的名稱為“TwistedChemicallyStiffenedCellulosicFibreAndAbsorbentStructuresMadeTherefrom”的US4898642號專利?？梢允褂煤铣衫w維和人造纖維的混合物，例如聚乙烯、聚丙烯、粘膠和尼龍纖維以及這些材料的雙組分纖維同氣流氈絨、纖維素、改性纖維素(如上所述)或其他天然纖維的混合物。通常，這樣的混合物至少含有約5％的合成纖維，最好是至少含有約10％的合成纖維。第一纖維材料層通常是采用使所需要的材料在如下所述的吸濕芯制造過程中氣流成網(wǎng)的方式形成，當(dāng)然，如果需要，也可以使用一種優(yōu)選的無紡的或其他的纖維材料。第一超吸濕材料能使被第一纖維材料層迅速收集的排泄物透入第一超吸濕材料層并分散到該層的遠(yuǎn)處，再進(jìn)入下面的吸濕芯結(jié)構(gòu)。沒有經(jīng)這樣分散的人體排泄物最后都將儲存在第一超吸濕材料層中。適合用在第一結(jié)構(gòu)上的超吸濕材料必須具有基本上不降低的動態(tài)溶脹速率。超吸濕材料的動態(tài)溶脹速率是在加入合成尿的試管中的超吸濕材料上的作為時間的函數(shù)的單軸溶脹的度量。用于測量動態(tài)溶脹速率的試驗方法被稱為動態(tài)溶脹速率試驗，將在下面描述。第二結(jié)構(gòu)可以在人體排泄物進(jìn)入第二超吸濕材料之前進(jìn)一步促進(jìn)該排泄物橫向分散。第二結(jié)構(gòu)的纖維材料可以增加一種對本發(fā)明的吸濕材料的吸濕分布的額外控制。例如，它可以使離開第一結(jié)構(gòu)和到達(dá)第二超吸濕層材料上之前的人體排泄物慢下來，這種情況發(fā)生在一個下層上(這是優(yōu)選)。這樣作可以使在第二超吸濕材料上發(fā)生凝膠堵塞的可能性減到最小，其原因是由于它的比較快的吸濕動力學(xué)特性對這個現(xiàn)象更為靈敏。第二纖維材料可以是任何普通類型的纖維芯溶脹速率必需至少為每克超吸濕材料每秒0.2g尿(gg-1S-1)。第二超吸濕材料的優(yōu)選的動態(tài)溶脹速率至少為0.3gg-1S-1。動態(tài)溶脹速率按照下述的動態(tài)溶脹率試驗進(jìn)行測量。第二超吸濕材料有效的影響來自吸濕芯的上層的人體排泄物的流動和在典型的使用條件下提供適合的儲存量的能力，是根據(jù)在一規(guī)定壓強條件下被該超吸濕材料吸收的合成尿的量來度量的。這是采用下述抗壓吸收試驗測量的。第二超吸濕材料的抗壓吸收率(gg-1)至少為每克超吸濕材料15g模擬尿，最好是至少20gg-1[在50g/cm2(0.7psi)壓強下]。為了使第一結(jié)構(gòu)能在對吸濕芯相繼的加載下仍能保持滲透能力，以便確保所要求的流體控制的性能，第二吸濕材料的吸濕動力學(xué)速率比第一超吸濕材料的快。這要用每種超吸濕材料的動態(tài)溶脹速率來度量，其中，第一超吸濕材料的動態(tài)溶脹速率不大于第二超吸濕材料的動態(tài)溶脹速率的2/3，優(yōu)選的是不大于1/3。第一和第二超吸濕材料可以為任何適合的實際形狀，例如纖維、薄膜或顆粒狀，優(yōu)選的材料是顆粒狀的，這些顆?？梢猿收嬲那蛐?、小顆粒狀、團(tuán)粒狀、塊狀或象用傳統(tǒng)的粉碎工藝生產(chǎn)的那樣不規(guī)則的球形物，其中典型的是包括一種丙烯酸酯聚合物或共聚物的形成水凝膠的聚合物。具有上述性質(zhì)的超吸濕材料的例子是AgualicCA(可以從Nipp-onShokubaiCO.Ltd.，Osaka，Japan購買)和FavoxSX(可以從Ch-emischeFabrikStockhausemGmbH，Krefeld，Germany購買)。優(yōu)選的是，如果該超吸濕材料是作為一個與第一和第二纖維材料分開一層存在時，則該超吸濕層可以包括任何公知類型的材料，但最好是每個層基本上完全由相應(yīng)的超吸濕材料組成，因為沒有考慮在該層中摻入非超吸濕纖維。該顆粒狀的超吸濕材料基本上可以完全是聚合吸濕形成凝膠的材料，也可以是超吸濕形成凝膠的材料與一種添加劑(例如粉末狀的二氧化硅)的混合物。優(yōu)選的是，如果該超吸濕材料是作為一個單獨的層存在，則超吸濕材料在該層內(nèi)部的分布可以是變化的，例如提供一個條狀的設(shè)計，見EP-A-217666，或者在該層內(nèi)部的剖面上顯示出一個輪廓例如US4935022。另外該層在沿Z方向的斷面上既可以顯示出超吸濕材料分布逐漸變化的輪廓，也可以形成一些明顯的子層，見例如EP-A-198683和EP-A-478011。具有一個單獨的超吸濕層的另一個作用是可以把該超吸濕層作為一個預(yù)制層引入，借此可以簡化制造工藝。這樣的預(yù)制層典型地由與一個支撐介質(zhì)形成整體或彌散在支撐介質(zhì)內(nèi)部的超吸濕材料組成，該支撐介質(zhì)可以是例如纖維素基的薄紗或其它無紡材料。該預(yù)制層可以用機械方法進(jìn)行加工例如壓花或砑光等。此外，該預(yù)制層也可以由基本上片狀或類似薄膜狀純的超吸濕材料組成。這樣的片或薄膜可以在超吸濕材料聚合過程中形成，或者利用粘接劑或其它適合的手段將超吸濕材料的顆粒或纖維接合在一起而形成。例如US5102597和US5124188描述了生產(chǎn)粘接顆粒狀的超吸濕材料片材的工藝。超吸濕的吸收動力學(xué)特性方面所需要的差別可以通過的不同粒徑或物理形狀來實現(xiàn)。在這種情況下，第一儲存層主要是粗粒徑材料，第二儲存層主要是比較細(xì)的粒徑材料。在第一結(jié)構(gòu)中利用粗粒徑材料有助于滲透性。較細(xì)的顆粒比較粗的顆粒具有較大的面積/體積比值，因此，前者能夠比后者吸收的快，當(dāng)然要求不能發(fā)生凝膠堵塞。把較細(xì)的吸濕材料限制在第二結(jié)構(gòu)上還有一個優(yōu)點是減少它漏出到穿用者皮膚上的可能性，還可減少可能穿透過不滲透液體底片的顆粒狀超吸濕料而引起的麻點。超吸濕材料的粒徑用一個中等顆粒的粒徑表示。該粒徑通過下述的篩分試驗測量。第一結(jié)構(gòu)的粗顆粒超吸濕材料中等顆粒粒徑的優(yōu)選值是大于300μm(50目)，更優(yōu)選的值是在400至850μm(20至40目)范圍內(nèi)，最優(yōu)選的值是在600至850μm(20至30目)。第二結(jié)構(gòu)的較細(xì)顆粒的超吸濕材料中等顆粒粒徑的典型值是小于300μm(50目)，但大于50μm(325目)，優(yōu)選值是在100至250μm(60至140目)的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的值是在150至250μm(60至100目)范圍內(nèi)。利用不同粒徑的超吸濕材料以便在第一和第二儲存層之間產(chǎn)生所需的不同動力學(xué)特性的另一種方案是利用不同的固有吸濕速率的不同化學(xué)型的超吸濕材料。這些超吸濕材料可以是不同化學(xué)成分，例如部分交聯(lián)的中性的聚丙烯酸或淀粉基的超吸濕材料。另外，還可以通過不同的生產(chǎn)工藝使它們不同，這些生產(chǎn)工藝包括例如“破裂凝膠工藝”或反向懸浮(或成珠)聚合等。可以使超吸濕材料在化學(xué)上不同的另一個方法是可以使這些材料用不同的交聯(lián)劑交聯(lián)或交聯(lián)到不同的程度；或者其中一種超吸濕材料可以是表面交聯(lián)的，或者兩種超吸濕材料表面交聯(lián)到不同程度。這樣交聯(lián)的超吸濕材料例子在上面已經(jīng)給出。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的吸濕芯改善了對流體的控制性能，因此采用該吸濕芯的吸濕用品的性能也獲得改進(jìn)。此外，吸濕芯的這種設(shè)計可以將吸濕用品做得相當(dāng)?shù)男『捅。葱⌒突?，而仍能保持這種改善的性能。本發(fā)明的吸濕芯的理論平均基準(zhǔn)容量至少為0.7mlcm-2，最好是至少為0.8mlcm-2。理論平均基準(zhǔn)容量通過對各個組分的基準(zhǔn)容量求和計算，從而獲得該吸濕芯的理論平均基準(zhǔn)容量。該基準(zhǔn)容量因為計算需要，把總的容量分解成若干個單個容量，還因為在進(jìn)行測量不加任何負(fù)荷，吸濕芯通常是在正常應(yīng)用的負(fù)荷下，所以把它稱為理論的平均基準(zhǔn)容量。在計算理論平均基準(zhǔn)容量的過程中，通過假設(shè)“茶葉袋”的容量進(jìn)行超吸濕材料基準(zhǔn)容量的計算。該“茶葉袋”容量通過下述的茶葉袋保存容量試驗進(jìn)行測量。每種纖維材料的吸濕容量通過下述要求的X、Y吸濕試驗進(jìn)行測量。在這個試驗中，氣流材料，該纖維材料可以是氣流成形氈，一種天然和合成纖維的混合物，化學(xué)交聯(lián)纖維素纖維或其它的任何通常用在吸濕用品的吸濕芯上的公知的纖維材料。根據(jù)需要，第二種纖維材料可以包括與第一纖維材料相同的某些纖維。每個纖維層可以增加整體性，并且還可以增加吸濕芯的柔軟度。第二超吸濕材料必須具有比第一超吸濕材料更快的吸濕動力學(xué)性能。結(jié)果使第二超吸濕材料吸收人體排泄物比第一超吸濕材料快，只要第一結(jié)構(gòu)能始終保持足夠的滲透能力，就能將人體排泄物從第一結(jié)構(gòu)抽吸到其本身的結(jié)構(gòu)中。為了實現(xiàn)把人體排泄物的流動根據(jù)要求控制在本發(fā)明的吸濕芯內(nèi)，第二超吸濕材料的動成形氈的吸濕容量為每克干纖維4g模擬尿，在U.S.4898642中所描述的化學(xué)交聯(lián)纖維素的吸濕容量為每克干纖維在20gcm-2(0.3psi)的壓強下為約6g模擬尿。本發(fā)明的吸濕芯可以制作得雖相當(dāng)薄，但卻仍能保特高的吸濕能力。這對使用者在下述方面是有利的，例如包含有該吸濕芯的吸濕用品使用時的貼身配合性和可處理性好，另外，由于制造上的原因，例如包裝和運輸成本能降低到最低。本發(fā)明吸濕芯的疊高或厚度在200gcm-2(3psi)壓強(以下同，除非另外指明)下的下述疊高試驗中測得，優(yōu)選值是不大于9mm，最好不大于約7.5mm。該疊高試驗是一種用于評價將10塊尿布包裝成一疊的包裝潛力。進(jìn)行這種試驗通常是為了測定壓縮的程度，或測定為了制造期間把一疊尿布壓縮到包裝尺寸所要求的厚度而需要的力。還可以測定對這樣的一疊尿布應(yīng)把多大的壓強(以gcm-2為單位)作用在包裝材料上。包含本發(fā)明的吸濕芯的吸濕用品的總厚度通常與該吸濕芯的厚度相同，其差別一般不大于例如上述的吸濕芯厚度的10％。吸濕芯的厚度也可制得大一些，例如通過在吸濕芯兩側(cè)加入附加的吸濕纖維(例如薄紗或其它材料)的方法，但是如果這材料不經(jīng)仔細(xì)選擇，則會降低吸濕芯的性能。吸濕芯的優(yōu)選收集速率在50％的理論基準(zhǔn)容量時至少為1.5mlS-1。由于本發(fā)明的吸濕芯在不同的區(qū)中包括具有不同吸濕動力學(xué)性能的超吸濕材料，所以流體的收集分布可以在XY平面內(nèi)和沿Z方向逐點變化，并且在收集過程中也將改變。因此，人們認(rèn)為在理論總?cè)萘康?0％(而不是在沒有使用或充分使用狀態(tài)下)測量收集速率是比較切合實際的，這樣就能以收集速率測量值來表示對使用中的吸收芯的平均性能的評價。該收集試驗是模擬把模擬的尿注入吸濕用品中，該試驗是測量一個吸濕用品(例如尿布)用于吸收一定量模擬尿所需的時間。該測量通過下述的收集速率試驗完成。除了具有良好的收集流體性能外，本發(fā)明的吸濕芯最好還具有良好的吸收流體的性能。該吸濕芯的吸收流體的速率優(yōu)選為每克干材料至少為每秒0.05g尿(gg-1S-1)，更優(yōu)選的值為0.06gg-1S-1。流體的吸收性能是吸濕芯結(jié)構(gòu)吸收流體然后分布流體效率的度量。流體吸收量通過下述的XY定向吸濕試驗測量。從本發(fā)明吸濕芯良好的再浸濕性能這點上看，該吸濕芯的流體控制和吸濕特性的作用是明顯的。本發(fā)明吸濕芯的再浸濕性能值不大于0.6g模擬尿，優(yōu)選的值為不大于0.3g，最優(yōu)選的值為不大于0.2g，再浸濕值低，表明該吸濕芯或包含該吸濕芯的吸濕用品具有高的或有效的保存尿的能力。再浸濕值高，表明對尿的保存能力差，這將導(dǎo)致尿在吸濕芯的表面或吸濕用品表面上積聚，從而導(dǎo)致穿用者的內(nèi)衣和/或穿用者身體再浸濕。再浸濕性能通過下述的再浸濕試驗測量。本發(fā)明的吸濕芯可以在其某些層或全部的層上配置薄紗疊層或其它無紡結(jié)構(gòu)物(它們可以有其本身一樣的超吸濕材料)，當(dāng)然要保證加入這些結(jié)構(gòu)物后不降低吸濕芯材料的性能。本發(fā)明的吸濕芯的制作方法，可以用氣流鋪絮或用濕法鋪絮，將適合的材料(纖維和超吸濕材料)、按順序、用傳統(tǒng)的方式或者通過做成如上述的超吸濕材料的預(yù)制層，或者通過它們的適當(dāng)?shù)慕M合來完成。例如GB-A-2191793和GB-A-2191515描述了一種利用轉(zhuǎn)動滾筒的鋪絮系統(tǒng)進(jìn)行氣流鋪絮纖維材料的方法，EP-A330675描述了一種超吸濕材料摻入到吸濕結(jié)構(gòu)中的方法。按照本發(fā)明的另一個方面，一種吸濕用品包括一個可滲透液體的頂片；一個不滲透液體的底片，以及一個夾在頂片和底片之間的如上所述的吸濕芯，使該第一結(jié)構(gòu)的位置朝向頂片，該底片的位置朝向第二結(jié)構(gòu)。該吸濕用品可以是例如衛(wèi)生巾，但最好是失禁用品、訓(xùn)練褲或一次性尿布。該吸濕用品可以用傳統(tǒng)的方式制成。例如可以用一個均勻的粘連劑連續(xù)層、粘接劑圖形層、或者分開排列成粘接劑線、粘接劑螺旋線、或粘接劑點將底片固定在吸收芯上。業(yè)已發(fā)現(xiàn)令人滿意的粘接劑是由H.B.FullerCompanyofSt，Paul，Minnesota制造的。其商品牌號為HL-1258。粘接劑最好是形成一種開孔式的粘接劑線網(wǎng)狀的，如1986年3月4授于Minetola等人的名稱為“一次性容納廢物的內(nèi)衣”的美國4573986號專利中所公開的那樣的。更優(yōu)選的是一些粘接劑細(xì)長線盤繞成一種螺旋形，如1975年10月7日授予Sprague，Jr.的美國3911173號專利、1978年11月22日授予Zie-cker的美國4785996號專利和1989年6月27日授予Werenicz的美國4842666號專利公開的裝置和方法中所例舉的。這些專利文件在此引用作為參考。另外，固定手段可以包括已有技術(shù)中熟知的熱粘、壓粘、超聲波粘合、動態(tài)機械粘合或任何其它適合的固定手段、或這些固定手段的組合。底片應(yīng)該是基本上不能滲透液(例如尿)的，最好是用塑料薄膜制造，但不滲透液體的其它柔性材料也可以使用，底片用于防止被吸收和包含在吸濕芯中的滲出液弄濕與該吸濕用品接觸的物品(例如床單和內(nèi)褲)。因此，底片可以含紡織或非紡織的材料、聚合物薄膜(例如聚乙烯或聚丙烯的熱塑性薄膜)或復(fù)合材料(例如涂膜的非紡材料)制作。底片最好是厚度從約0.012mm(0.5mil)至約0.051mm(2.0mil)的熱塑性薄膜。特別優(yōu)選的底片材料包括由TredegarIndustries，Inc.ofTerreHaute，In.生產(chǎn)的RR8220吹塑膜和RR5475注塑膜。底片最好是經(jīng)壓花和/或去光澤處理，以便產(chǎn)生類似布的外觀。另外，底片可以允許蒸氣從吸濕芯中逸出(即可滲透氣體)，但仍然能防止排泄物滲出。頂片位置是使吸濕芯表面靠向人體，最好利用例如本
技術(shù)領(lǐng)域：
中公知的固定手段接合到吸濕芯和底片上。在此所謂“接合”是包含兩類結(jié)構(gòu)形式，借助其中一類結(jié)構(gòu)形式用一個組件直接固定到另一組件上的方式直接將一個組件固定到另一組件上，借助另一類結(jié)構(gòu)形式，通過把一個組件固定到一個(些)中間組件上，而這個(些)中間組件又固定到另一個組件上的方式將一個組件間接地固定到另一組件上。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，該吸濕用品是一種尿布，其頂片和底片在該尿布的周邊部分是被此直接接合在一起的，而其余部分是通過直接接合到吸濕芯上而間接接合到底片上的。頂片是貼身的，具有柔軟感的并對穿用者皮膚沒有刺激。另外，頂片是能使液體(例如尿)容易透過其厚度滲透。適合的頂片可以是天然的和合成的纖維。頂片最好是用疏水的材料制作以便使穿用者的皮膚與吸納在吸濕芯中的液體隔開。目前已有許多技術(shù)可以用于制造頂片。例如，頂片可以是一個經(jīng)過防粘、粗梳、濕法成網(wǎng)、熔吹、水壓編織或上述工藝的組合等的無紡纖維片料。一種優(yōu)選的頂片是纖維領(lǐng)域中技術(shù)人員熟知的手段進(jìn)行梳理和熱粘接而制成的。一種頂片優(yōu)選的是一種紡織纖維長度的聚丙烯纖維網(wǎng)片[例如由SandlerGmbH&amp;Co.KG，Schwarzenbach，Germany制造的Sawabond(商標(biāo)名)]?，F(xiàn)在參照下面的附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。圖1a是按照本發(fā)明吸濕用品的平面圖。圖1b是表示該吸濕用品層結(jié)構(gòu)的橫向截面圖。圖1c是表示該吸濕用品的縱向截面圖。圖2是制作可濕壓縮性試驗和滴注容量試驗用樣品的氣流成形氈墊制造機的側(cè)視圖。圖3是圖2的局部放大圖。圖4是流體收集試驗中用的裝置剖視圖。圖5是用在X、Y方向吸濕試驗上的裝置的局部側(cè)剖視圖。圖6是圖4的局部放大圖。圖7是在本發(fā)明吸濕芯的XY平面上流動的液體的剖視圖。下面把圖2至7與試驗方法聯(lián)系起來進(jìn)行描述。參看圖1a、1b、和1c，吸濕用品1包括一個與穿用者身體接觸的頂片2，一個底片9和一個在頂片和底片之間的新型吸濕芯。該吸濕芯包括第一收集/分散層3，該第一收集/分散層3包括具有上面限定的可濕壓縮性和滴注容量的第一纖維材料。有兩個Z向褶的薄紗層4把該第一收集層4與有相當(dāng)慢動力吸收特性的超吸濕材料的第一超吸濕層5分開。在第一超吸濕層5的下面是第二收集/分散層6，在第二收集/分散層6的下面是有動力學(xué)吸收特性相當(dāng)快的超吸濕材料的第二超吸濕層7。該第二儲存層7的下表面接合到第二薄紗層8上。圖中沒有示出尿布的其它組件，例如襠區(qū)、腰區(qū)和固定件等。對于供體重在9-18Kg的嬰兒用的典型的尿布尺寸如下寬度c約7.6cm(3″)，寬度d約10.2(4″)，長度e約25.5cm(10″)，長度f約40cm(15.7″)。實施例例1-3是按照本發(fā)明和如圖1a至1c所示的結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的吸濕芯的例子。例1是本發(fā)明的具有高基準(zhǔn)容量的吸濕芯的例子。例2是本發(fā)明的具有中等基準(zhǔn)容量的吸濕芯的例子。例3是本發(fā)明的具有低基準(zhǔn)容量的吸濕芯的例子。表1列出了例1至3的層結(jié)構(gòu)，并給出了相應(yīng)的吸濕芯的性能數(shù)據(jù)。表1</tables>(1)吸濕芯重量包括頂片，保護(hù)薄紗和覆蓋芯的不透液體的底片的重量。(2)除薄紗之外的整個吸濕芯纖維的總重量。表1(續(xù))(3)CCLC是例如是在US4898642號專利中描述的那樣化學(xué)交聯(lián)纖維。(4)SXM-W是按商標(biāo)名FAVORSX生產(chǎn)的超吸濕材料，表中的過篩后的粒徑以目為單位即20/30(600至850μm)，600/100目(150至250μm)。(5)SXM300是按商標(biāo)名FAVORSX生產(chǎn)的塊狀的(未過篩的)的超吸濕材料。(6)L761f是按照商標(biāo)名AQUALICCA生產(chǎn)的超吸濕材料表中的過篩后的粒徑以目為單位，即20/30目(600至850μm)，600/100目(150至250μm)。本發(fā)明的這三個例子的性能同一些不同的結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行了對比，這些不同的結(jié)構(gòu)包括本申請人的出售的結(jié)構(gòu)和一個主要的吸濕用品制造商出售的結(jié)構(gòu)。這些性能對比結(jié)果列在表2中。對照例1是一種吸濕用品，它只有氣流成形的氈的吸濕芯包括一個頂片和底片。對照例2是一種吸濕用品，它只有上述的化學(xué)交聯(lián)纖維素的吸濕芯以及包括一個頂片和一個底片。對照例3是商標(biāo)名為PampersBabyDry[嬰兒最大體重(8-10kg)]的市售吸濕用品，該產(chǎn)品包括一個混合的氣流成形氈/超吸濕材料的吸濕芯，該吸濕芯頂部具有一塊與對照例2相同的化學(xué)交聯(lián)材料。對照例4是一種商標(biāo)名為PampersPhases的市售吸濕用品，這個產(chǎn)品有一個混合的氣流成形氈/超吸濕材料的吸濕芯。對照例5是一種由KimberleyClarkCorporation生產(chǎn)的商標(biāo)名為Ultratrim[嬰兒體重4級(10-16kg)]的吸濕用品，這個產(chǎn)品有一個氣流成形氈/超吸濕混合物的吸濕芯。對照例6是一個根據(jù)WO92/11831制作的吸濕用品，它有一個基本上類似例2的那種結(jié)構(gòu)，但是具有的超吸濕材料不同。第一和第二(具有第一種超吸濕材料的兩倍的基準(zhǔn)重量)超吸濕材料是極“高速”的膠凝材料和包括NorsolorX50超吸濕材料(由ELFATOCHEM，Cedex，F(xiàn)rance提供)。第一超吸濕層的寬為7.5cm，并且沿著縱向的兩側(cè)各有一個0.5cm的不含超吸濕材料的條帶，如在WO92/11831所描述的。對照例7是按照WO90/14815制作的吸濕用品，它有一個類似于例2的結(jié)構(gòu)，但是有一個基準(zhǔn)重量為60gm-2的而不是CCLC作為第二收集層的薄紗，還具有不同的超吸濕材料。第一超吸濕材料和第二超吸濕材料(具有兩倍的第一超吸濕材料的基準(zhǔn)重量)個有不同的吸濕速率和保存液體的能力，它們分別為AgualicCAW-4(由NipponShokubaiCo.Ltd.，Osaka，Japan提供)和SanwetIM5600S(由Hoechst-CasellaGmbH，F(xiàn)rankfurt，Germany提供)。除了特別指明之外，用在上述的實施例和對照例中的頂片和底面都是上述類型的。表2<<p>表2(續(xù))<>*在25gcm-2(0.35psi)壓強下一個好的吸濕芯應(yīng)該是性能好和設(shè)計結(jié)構(gòu)好的理想結(jié)合。一個具有優(yōu)良性能，但體積卻非常龐大而且在美學(xué)上也不令人滿意，以及制造和/或包裝成本高的吸濕芯一般是不能接受的。本發(fā)明與由上述那些對照例所代表的已有技術(shù)相對比后而顯示出優(yōu)越性的重要參數(shù)匯總在表2中。列在該表內(nèi)的每個參數(shù)只表示本發(fā)明的一個吸濕芯對該吸濕芯的吸濕用品的使用者帶來的特定優(yōu)點，這個優(yōu)點既可以表現(xiàn)在吸濕用品整個使用期間，也可以表現(xiàn)在使用期內(nèi)的特定階段中。在表中以及與對照例對比的方式表明了本發(fā)明的吸濕芯在列出的一些主要的參數(shù)上性能是優(yōu)良的。具體地講，本發(fā)明的吸濕芯具有下述優(yōu)良性能1)在50％理論平均容量下具有高收集速率(至少為1.0mls-1，該特征使整個吸濕芯(或吸濕用品)在整個使用期間都能對流體保持高吸收速率。2)按照XY方向的吸濕速率試驗，表示出高的X90/t90(至少為0.05gg-1S-1)，這個高X90/t90表示在吸濕芯內(nèi)部導(dǎo)致存儲容量有效利用的分散機理。3)再浸濕值(不大于0.6g合成尿)低，這個低再浸濕值使使用者皮膚保持十分干燥。4)高的理論平均基重(至少為0.8gcm-2)和低疊放高度(不大于9mm)，這樣的一些參數(shù)可以制成小而薄和有效吸濕芯，因此可以把在使用時分開的幾個吸濕用品包裝在一起，從而節(jié)省了包裝和運輸成本。對照例中只有例6的參數(shù)大多數(shù)是令人滿意的。雖然例2與這個對照例的結(jié)構(gòu)基本上相同，但是，前者的收集速率、再浸濕性能和XY吸濕性質(zhì)均優(yōu)于對照例6，并且不需要對照例6結(jié)構(gòu)(例如從吸濕芯結(jié)構(gòu)內(nèi)上儲存層到下儲存層的通道或路徑)那么復(fù)雜的制造工藝。據(jù)認(rèn)為本發(fā)明的吸濕芯在這些參數(shù)上顯示出的優(yōu)越性能是具有不同吸收流體速率的超吸濕材料與其包裹體共同結(jié)合在本發(fā)明的特定吸濕芯結(jié)構(gòu)的結(jié)果。試驗方法所有的試驗都是在溫度為23±2℃和相對濕度為50±10％的條件下進(jìn)行。用于這些方法的特定的模擬尿通常被稱為JaycoSynUrine，它們可以從JaycoPharmaceuticalsCompanyofCampHill，Penn-sylvania買到。這種模擬尿的配方為2.0g/lkce；2.0g/lNa2SO4；0.85g/l(NH4)H2PO4；0.15g/l(NH4)H2PO4；0.19g/lCaCl2；以及0.23g/lMgCl20所有的化學(xué)制劑都是試劑級的。模擬尿的PH值在6.0至6.4范圍內(nèi)。用于濕態(tài)壓縮率和滴注容量試驗的樣片的制備該樣片是用例如下述的機器或相同的機器制備的，該機器能形成一致和均質(zhì)絨毛鋪絮層。參照圖2和圖3。稱出四份30克干絨毛(或等同材料，例如化學(xué)交聯(lián)纖維素)。將一片足以使空氣通過而又可將絨毛保持在其上的多孔薄紗切成36.8cm×36.8cm(14.5″×14.5″)的一塊，然后將它平坦地放置在圖2和3所示的氣流成網(wǎng)氈制片機(1)的成形篩網(wǎng)(2)上。使該薄紗(未示出)完全覆蓋住該成形篩網(wǎng)并且使它在它的各個側(cè)面向上彎曲，以便防止絨毛掉出。該薄紗構(gòu)成樣片的底。啟動制片機上的真空裝置(3)進(jìn)樣室電動機(4)和壓縮空氣源。將一份30g絨毛經(jīng)由進(jìn)樣口(6)一點點地加到樣品室(5)中，但不能阻礙機器葉片(7)的轉(zhuǎn)動。使壓縮空氣在該室中快速地循環(huán)，以便加快分離和使纖維通過有機玻璃圓筒(8)和棱柱體(9)到達(dá)成形篩網(wǎng)(2)。關(guān)閉真空裝置(3)，將成形篩網(wǎng)(2)從制片機21中抽出并順時針轉(zhuǎn)動1/4周。將該篩網(wǎng)送回制片機中。將另一份30g絨毛加入到制片機上的室(5)中并重復(fù)進(jìn)行以上步驟。按照同樣的方式加入絨毛，直到四份絨毛全部轉(zhuǎn)移到成形篩網(wǎng)上為止。然后，將成形篩網(wǎng)和形成在其上的片從制墊機中取出并將該片小心地從篩網(wǎng)上轉(zhuǎn)移到一片卡片紙或類似平滑的表面上。將一個第二薄紗層加到該片的頂上，并將一個第二卡片紙片放到薄紗層頂上。將一個尺寸約為35.6cm×35.6cm×2.5cm(14″×14″×1″)，重約為16.3kg(36磅)的鋼制砝碼放到片的頂部持續(xù)大約120秒或更長時間，直至需要用該片時為止。然后將該砝碼取走，再使該片在一臺大型Carrer壓力機上承受大約4500kg(10.000磅)的力，以改善該片的整體性。將該片從壓力機上取下來并在一個裁紙機上裁剪成尺寸大約為30.5cm×30.5cm(12″×12″)的大小，而后根據(jù)使用該片的具體的試驗所要求的尺寸對片作進(jìn)一步的切割。本發(fā)明并不只限于使用制片機制作樣片這一種方案。任何適合的方法都可以使用，只要能獲得一致和勻質(zhì)的絨毛鋪絮層，然后在上述條件下對該絨毛鋪絮層進(jìn)行壓縮，以便提供一種與以上所要求樣片密度和基準(zhǔn)重量相同的片材。濕態(tài)壓縮性試驗這個試驗是為了測量纖維材料片在濕態(tài)時改變負(fù)荷條件下的容積而設(shè)計的。其目的在于通過測量在負(fù)荷條件下所保持的容積來測量纖維材料的抗負(fù)荷的性能。按以上所述制備一個絨毛試驗片。除去在該片表面上存在的任何其它的纖維材料。而后在3.6kg/cm2(Slpsi)的負(fù)荷下使用Carrer試驗機將片壓實，以便滿足整體性的需要。測量該片的厚度，再利用公式片重÷(片厚度×片面積)計算它的纖維密度。將片的干重×10，結(jié)果表示負(fù)荷狀態(tài)下的目標(biāo)濕重。將該干片轉(zhuǎn)移到具有0.01g靈敏度的上荷式天平上。把模擬尿緩慢地散布到片上，直至達(dá)到目標(biāo)濕重，(用天平測量確定)小心地將濕片轉(zhuǎn)移到一臺Buckeye設(shè)計的壓縮性試驗機的表面上，并且將一個面積基本上與片(約10.2cm×10.2cm)相同并相當(dāng)于77g/cm2(1.1psi)壓強的砝碼緩慢地降低放置到片上。使該片受壓60秒，以便使它在負(fù)荷下平衡，然后用卡規(guī)測量受壓縮的片的厚度。濕態(tài)壓縮率就是每克干絨毛的孔隙容積，并按下式計算孔隙容積(cm3)＝總?cè)莘e-纖維容積＝負(fù)荷下的片厚度(cm)×片面積(cm2)－片干重(g)/纖維密度(g/cm3)濕態(tài)壓縮率＝每克孔隙容積＝[(負(fù)荷下的片厚度(cm)×片面積(cm2]－[片干重(g)/纖維密度(g/cm3]÷片干重(g)在這里，纖維密度是由初始片重和厚度測量值(即在沒有負(fù)荷的條件下)計算出的。滴注容量試驗把如上所述方法制備的樣片放在一臺切紙機上切成7.5cm×7.5cm的尺寸。對片稱重，而后放到一個定位在滴盤上的大網(wǎng)目金屬絲篩網(wǎng)上，然后將整個裝置安裝在一個上荷式天平上。將模擬尿通過一個計量泵(由Cole-ParmerLnsornmenfsComp-any，Chicago，USA生產(chǎn)的Model7520型)以5±0.25ml/s的流量滴到樣片的中心。記錄樣片通過其底部向滴盤中滴入第一滴模擬尿的發(fā)生時間。一旦第一滴模擬尿滴入滴盤就立即關(guān)閉該泵，然后用所記錄的時間和計量泵的流量計算在達(dá)到飽和時(即樣片開始滴出尿液時)被樣片吸收的模擬尿的容積(ml)，(這一多余的尿可以用來定時地核查這種飽和狀態(tài)是否達(dá)到，從而可以把計量泵輸送模擬尿液的偏差限制到最小。這個量被稱為滴注容量(DripCapacity)，并且以下面的比例式來表示動態(tài)溶脹速率試驗將0.358克(精確到0.001克)干燥的超吸濕材料放入一個外徑為16mm、高125mm、壁厚0.8mm的標(biāo)準(zhǔn)試管中，該試管保持垂直，例如將它放置在一個試管架上。(在這個試驗中，應(yīng)該使用以前從來沒有使用過的試管并且在使用后應(yīng)該拋棄。)使用一個自動滴管以大約5ml/秒的速率將10mlJayco模擬尿加到試管中。當(dāng)加入模擬尿后，超吸濕材料開始發(fā)生溶脹，形成一個在試管中向上移動的前沿。利用手動方式或在攝象后使用圖象分析器，把前沿的高度作為時間的函數(shù)進(jìn)行記錄。然后，將前沿高度轉(zhuǎn)換成每克干燥的超吸濕材料所吸納的模擬尿的瞬時X-負(fù)荷即X(t)-負(fù)荷，其中X(t)=h(t)&times;28H,]]>這里h(t)是在t時刻溶脹的超吸濕材料沿試管向上的長度，H是試管中模擬尿的總高度，該高度對應(yīng)于總X-負(fù)荷28(被0.358克超吸濕材料吸收的10克模擬尿給出X-負(fù)荷28)；X-負(fù)荷是1克干燥的超吸濕材料能吸收的模擬尿的重量(以克計)。之后繪制出X(t)-負(fù)荷對時間的曲線。假定處于試驗條件下的平衡狀態(tài)吸收能力大于28g/g。把X(t)負(fù)荷對測量它的那個時刻的時間的比值稱為“溶脹速率函數(shù)”(SR)，它是在達(dá)到X(t)過程中的平均溶脹速率，即SR=X(t)t]]>。在本說明書中，“動態(tài)溶脹速率”(DSR)是X(t)為28g·g-1時的的溶脹速率函數(shù)的值，即DSR=28g&bull;g-1t28,]]>其中t28是達(dá)到X(t)＝28g.g-1的時間。為了本發(fā)明的目的，對動態(tài)溶脹速率的解釋如下如果在超吸濕材料的前沿不出現(xiàn)膠凝阻塞，那么就可以認(rèn)為該材料是相當(dāng)可滲透的，X(t)對時間的曲線將基本上是一條水平線。這意味著函數(shù)SR(t)基本上是恒定的。另一種情況，由于某些材料的滲透性在溶脹過程中增加，而在這種情況下SR(t)隨著時間的增加而增加，同時也表明不存在膠凝阻塞。然而，如果出現(xiàn)膠凝阻塞，那么在溶脹過程中可滲透性降低，SR(t)隨時司的增加而降低。在本申請的說明書中，認(rèn)為假如溶脹速率函數(shù)在兩個時間t14(該時間是超吸濕材料的溶脹達(dá)到50％的時間)和t28(按照上面的定義)之間基本上不降低，那么超吸濕材料就具有基本不下降的動態(tài)溶脹速率，那就意味著溶脹速率在t14和t28時的相對偏差[SR(t14)－SR(t28)]÷SR(t28)小于50％，優(yōu)選的是小于25％，更優(yōu)選的是小于10％或最優(yōu)選的是小于或等于0％?？箟何章试囼灡驹囼瀮H通過超吸濕材料在受到20g/cm2(0.3Psi)的外壓條件下產(chǎn)生的單軸溶脹來測量該超吸濕材料抗該壓力的吸濕能力。將一個直徑為120mm、0孔隙率的陶瓷過濾板(Schott生產(chǎn)的Du-ran陶瓷過濾器)放置在一個直徑為150mm、高30mm的陪替氏培養(yǎng)皿(Petridish)中。將濃度為0.9％(以重量計)氯化鈉的蒸餾水溶液加到該培養(yǎng)皿中使之覆蓋住過濾板。將直徑為125mm的圓形濾紙(Schleicher和Schul生產(chǎn)的Schwarcband型)放置在該過濾板上，再用所述的氯化鈉水溶液充分地濕潤。將一個內(nèi)徑為60+/-0.1mm、高為50mm的耐熱玻璃圓筒在其底部用一塊孔徑為36μm(400目)的絲網(wǎng)過濾布封閉。將0.9000g+/-0.0005g超吸濕材料按所描述的那樣仔細(xì)地分散到一個清潔干燥的有機玻璃(Plexiglass)圓筒的過濾篩網(wǎng)上。必須使超級吸濕材料能均勻地分散在該篩網(wǎng)的孔上。一個外徑為59mm+/-0.1mm、內(nèi)徑為51mm、高度為25mm，上面附有一個直徑為50mm、高度為34mm的砝碼的蓋板的重量為565g，相當(dāng)于20g/cm2的壓力(0.3Psi)。將該蓋板和若干砝碼放在該圓筒中并且將整個圓筒裝置放在天平上稱重，精確至0.01g。然后將整個圓筒裝置放在陪替氏培養(yǎng)皿中的濕潤的濾紙上，使該裝置吸收1小時。然后將圓筒裝置從過濾板上取下來再稱重。圓筒裝置和過濾板在每兩次試驗之間應(yīng)進(jìn)行徹底清洗，并且在每次試驗后要更新氯化鈉溶液和濾紙?？箟何章?AAP)按如下公式計算AAP＝[(吸濕后圓筒裝置的重量)－(干燥時圓筒裝置的重量)]÷(超吸濕材料的初始重量)]篩分試驗將已知重量的樣品放到一臺Retsch機械篩分器中，并在規(guī)定條件下?lián)u振規(guī)定時間來測定超吸濕材料的粒度分布。各部分樣品分別留在各個篩和底盤中，稱量樣品各部分的重量并以原始樣品重量的百分比進(jìn)行記錄。將100克+/-0.5克超吸濕聚合物材料秤入一個樣品杯，之后將樣品杯用蓋蓋除。將四個篩按照如下順序從底至頂疊套起來不銹鋼底盤、325號、100號、50號和20號；這些號是美國分樣篩系列的編號(ASTM-E-11-61)。將樣品轉(zhuǎn)移到這套分樣篩的最頂層的那個中，將樣品粉未均勻分布在篩網(wǎng)上。將一個不銹鋼蓋放在20號篩上。將疊套在一起的這組篩放在一臺帶有定時器的VibotronicTy-peVE1型Retsch試驗篩搖振器上。應(yīng)確保Retsch蓋盡可能地與搖振器的項部緊密配合。將定時器設(shè)定為10分鐘，之后開始試驗。當(dāng)振蕩器停止時，將這套篩從搖振器上取下來。然后，稱量被這套篩的每個篩中所保留的篩剩下部分的重量，例如采用不同的測量方法，精確到0.0g。重要的是試驗操作要迅速，以避免超吸濕材料吸收水分。茶袋保存能力試驗將超吸濕材料放入一個“茶袋”中，然后在模擬尿溶液中浸泡20分鐘，之后離心處理3分鐘。被保存的液體重量與干燥的超吸濕材料的初始重量的比值就是該超吸濕材料的吸濕能力。把2升0.9％的氯化鈉水溶液倒入一個尺寸為24cm×30cm×5cm的盤中。液體灌注高度應(yīng)該為大約3cm。茶袋的袋子尺寸應(yīng)為6.5cm×6.5cm，可以從德國Dusseldorf的Teekanne公司買到。該茶袋是熱封的，可以用一種標(biāo)準(zhǔn)廚房用塑料袋密封裝置(例如Vacupack2PLUSfromKrups，Germany)熱封。通過小心地切開一部分的方式將茶袋打開，然后稱重。將0.200克+/-0.005克超吸濕材料樣品放入茶袋中。然后用熱封機將茶袋封閉。把這個袋稱為樣品茶袋。將一個空茶袋密封作為空白使用。然后使每一個茶袋都保持水平放置，振蕩茶袋以便均勻地使超吸濕材料分布在整個茶袋中。然后將樣品茶袋和空白茶袋平放在模擬尿的表面上，使用抹刀將茶袋按入水中浸泡5秒鐘以便使茶袋完全濕透(茶袋將浮在模擬尿表面上，除非它們已完全潤濕)。立即啟動定時器。浸濕20分鐘之后，將樣品袋和空白袋從模擬尿中取出并放入一臺BauknechtWS130，Bosch772N2K096型離心機或等同的離心機(直徑為230mm)，因此，每一個袋都附著在離心筐的外壁上。(例如，這可以通過在離心旋轉(zhuǎn)方向上折起茶袋的一端，以便緩沖初始力？)合上離心機蓋，啟動離心機，速度很快上升至1400轉(zhuǎn)/分。一旦離心機穩(wěn)定在1400轉(zhuǎn)/分就立即啟動定時器。3分鐘后使離心機停止運行。分別取出并稱量這個樣品茶袋和空白茶袋。按以下公式計算形成水凝膠的超吸濕材料樣品的吸濕能力(AC)AC＝[(離心后樣品茶袋的重量)－(離心后空白茶袋重量)－(干燥后的形成水凝膠的超吸濕材料重量)]÷(干燥的超吸濕材料)疊放高度試驗(StackheightTest)疊放高度用來測試模擬內(nèi)裝條件將10個吸濕用品(例如尿片)包裝成一迭的能力。為了模擬可交付市場的成品而把10個本發(fā)明的吸濕用品包括如上所述的頂片和一個如上所述的底片的本發(fā)明的吸濕芯疊成一疊，然后沿中心把它們折疊(對折)，以便使包裝的寬度與長度相等，將疊成一疊的10個吸濕用品放在一個液壓疊壓機(Thwing-AlbertIn-strumentCompany，ModelTA240-10，AlphaHydraulicPress/SampleCuHer，Philadelphia，U.S.A.)上，在800kg負(fù)荷下預(yù)壓縮3秒鐘。然后將經(jīng)過預(yù)壓縮的結(jié)構(gòu)放在一臺InstronSeries6000型拉伸-壓縮試驗裝置(可以從Instron/td.Bucks，U.K買到)上并記錄一條壓縮曲線，這條壓縮曲線繪出了疊放高度或樣品迭的厚度與所受的壓力之間的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)該力很容易求出為達(dá)到一給定厚度所需要的壓力?！隘B放高度”是單個物品(在給定壓力下)的高度或厚度，它可以根據(jù)在該迭物品中物品的件數(shù)對在疊放高度試驗中所測得的高度取平均值的方式確定。收集速率試驗參考圖4，使用一個計量泵(Model7500-00，由coleParmerInstrumentsCo，Chicago.U.S.A)以10ml/秒的流量率從樣品表面上方5cm高度向下噴射一股50ml模擬尿流，為一個吸收結(jié)構(gòu)(10)充填。用一個計時器記錄吸收模擬尿的時間。按照精確的5分鐘噴射間隔每5分鐘重復(fù)上述模擬尿流直至達(dá)到理論吸收能力。將有一個吸濕芯和一個頂片(如上所述的)和一個底片(如上所述的)的試驗樣品平放在有機玻璃盒(僅示出其底部12)中的泡沫材料平臺11上。將一個大致在中部有一個直徑5cm孔的有機玻璃板13放在該樣品的頂部。通過一個裝配并粘結(jié)在所述孔中的圓筒，將模擬尿注入樣品中。電極15設(shè)置在有機玻璃板的最下面，與吸濕結(jié)構(gòu)10的表面接觸。電極與一個計時器相連。重物16放在板的頂部，用于模擬例如嬰兒體重。在這個試驗中，通常使用50g/cm2(0.7Psi)的壓強。當(dāng)尿被注入該圓筒時，它通常聚集在該吸濕結(jié)構(gòu)的頂部，于是在兩個電極間形成一個電回路。從而使計時器啟動，當(dāng)吸濕結(jié)構(gòu)吸收掉尿流時，電極間的電接觸中斷，計時器便停止工作。收集速率被定義為單位時間(秒)內(nèi)被吸收的尿流的體積(ml)。對于每股注入到樣品上的尿流計算其收集速率。如上所述，就本發(fā)明的吸濕芯而言，其吸濕量達(dá)到50％的理論能力時測收集速率為宜。為了測出這個值，可以先繪出收集速率與注入的模擬尿的總體積之間的函數(shù)關(guān)系曲線，然后測定吸濕量達(dá)到50％理論能力時的收集速率。另外，如果最近的一次尿流是在15ml中等值之內(nèi)，則通過取對應(yīng)這最近的一股尿流的收集率便寸以直接測出收集速率值。X，Y-需用吸濕性試驗X，Y-需用吸濕性試驗方法是一種標(biāo)準(zhǔn)需用吸濕性試驗。對標(biāo)準(zhǔn)需用吸濕性試驗方法的描述記載于由Chaharjee，P.K.編著的，名稱為“Absorbency”一書第二章，第60至62頁(該書已由Elsevi-erSciencePublisherB.V.1985年在荷蘭Amsterdam出版)，可供參考。這個試驗所用的裝置示于圖5和6中。裝置100包括一個懸掛在框架104上的方形樣品筐102。該樣品筐的內(nèi)部尺寸為10.2cm×7.6cm(4″×3″)。樣品筐102的高度可通過一個齒輪機構(gòu)106進(jìn)行調(diào)節(jié)。流體容器108放在一臺與計算機112相連接的電子天平110上。X-Y平面試驗以圖解方式示于圖7中。在X-Y平面試驗中，僅沿樣品筐底部一側(cè)邊緣120的2.54cm×7.62cm(1″×3″)大小的一塊區(qū)域118中有篩網(wǎng)114。樣品筐的其余部分(標(biāo)記為122)是用有機玻璃(Plexiglass)制成的并且是不能透過流體的。與樣品接觸的樣品筐的各個側(cè)面也是用有機玻璃制成的，并且是不能透過流體的。如圖7所示，這個試驗需要將一個有吸濕芯并包括一個頂片(如上所述的)和一個底片(如上所述的)的樣品116首先需要在Z方向上吸入流體，然后將它在X-Y平面上傳輸，傳輸?shù)淖畲缶嚯x為7.62cm(3″)。由X-Y平面試驗中獲得的結(jié)果是對樣品在可能的使用條件下分散流體的能力的度量。進(jìn)行X-Y平面試驗是用吸濕結(jié)構(gòu)樣品116，在其上表面上均勻地施加20g/cm2(0.3psi)的壓力負(fù)荷的條件下進(jìn)行的。該試驗程序如下首先制備一塊10.2cm×7.6cm(4″×3″)大小的本發(fā)明的吸濕芯樣品。在流體容器108中加入大約6800ml模擬尿并將該容器置于處在試驗裝置100下面的電子天平110之上。然后將樣品筐102降低，直至流體液面正好處在緊靠金屬絲篩網(wǎng)114的平面上。將一塊可從市場上買到的雙層BOUNTY紙巾124放到樣品筐102的底部中的金屬絲篩網(wǎng)114上。BOUNTY紙巾124應(yīng)確保在試驗期間自始至終使流體與吸濕芯樣品116的下側(cè)保持穩(wěn)定接觸。所加砝碼126加在一個尺寸略小于樣品筐102的內(nèi)側(cè)尺寸的一塊方形金屬板128上。然后將吸濕芯樣品116的頂側(cè)用雙面粘帶130或噴涂粘合劑粘在上述板128的底部。在時間＝0時，將樣品116放入樣品筐102。該試驗持續(xù)的時間為2000秒。在2000秒時，最終的X-Y負(fù)荷，即Xend，通過天平測量值測定(經(jīng)過對這個過程中任意的蒸發(fā)損失校正)÷樣品的干燥重量來確定。從Xend計算在該值的90％時的X-Y負(fù)荷，即X90，以及確定對應(yīng)的時間，即t90。把流體吸收速率定義為比值X90/t90。由XY-需用吸濕性試驗求纖維材料的吸濕能力按照上述同樣條件進(jìn)行這個試驗，但樣品是只由纖維材料構(gòu)成的。在這個例子中，纖維吸濕能力是Xend，與X90不同。再浸濕試驗這個試驗對于測定吸濕芯或裝有這樣的吸濕芯的吸濕用品的工作性能是極為重要的。該試驗以測定一疊濾紙的浸濕為基礎(chǔ)，該濾紙放在載模擬尿的吸濕芯上面并在載荷下面。一個包括頂片(如上所述的)和底片(如上所述的)的吸濕芯平放在平滑的表面上，并使頂片在最上面。在位于吸濕芯寬度中心、距吸濕芯的前側(cè)邊緣大約11cm的加負(fù)荷點上以7ml/秒的流量率向該吸濕芯中注入按以上所述計算出的相當(dāng)于75％的理論基準(zhǔn)吸濕能力那么多的數(shù)量的模擬尿。將一個相當(dāng)于50g/cm2(0.7psi)負(fù)荷、尺寸為10.2cm×10.2cm的砝碼以負(fù)荷點為中心放置，并使該吸濕芯在這一負(fù)荷下平衡15分鐘。而后取下砝碼并將5層尺寸為10.2cm×10.2cm的預(yù)先稱重過的濾紙(EatonDikeman939，Nr7)的粗糙面向下，以加負(fù)荷點為中心放置，重新加上述砝碼，時間為30秒。然后移開砝碼并對濾紙稱重。濾紙重量之差即為第一再潤濕值。然后將5層新的預(yù)稱過的濾紙按照類似的方法放在吸濕芯上，如前所述將砝碼在吸濕芯頂部放置30秒鐘。取下砝碼并稱量該第二疊濾紙。濾紙重量之差即第二再浸濕值。重復(fù)以上程序一次或多次，以測定第三再浸濕值?？偟脑俳裰稻褪沁@三個單獨的再浸濕值之和，即總的再浸濕值＝第一再浸濕值＋第二再浸濕值＋第三再浸濕值權(quán)利要求1.一種吸濕芯，其特征在于，按通過其厚度的順序，它含有一個第一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有一個上層，該上層包括具有濕壓縮性至少約5cm3g-1和滴注容量至少為10gg-1的第一纖維材料(3)，該結(jié)構(gòu)還包括一種具有基本上不減少動態(tài)溶脹率的第一超吸濕材料(5)和一個第二結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第二纖維材料(6)和第一超吸濕材料(7)，該第二超吸濕材料的動態(tài)溶脹率至少為0.2g·g-1·S-1和在50gcm-2(0.7psi)壓強下的抗壓吸濕率為至少約15gg-1；其中，第一超吸濕材料的動態(tài)溶脹率不大于第二超吸濕材料的動態(tài)溶脹率的2/3。2.一種如權(quán)利要求1所述的吸濕芯，其中第一結(jié)構(gòu)按順序包括含有第一纖維材料的上層和一個含有第一超吸濕材料的層；第二結(jié)構(gòu)按順序包括含有第二纖維材料的一個層和一個含有第二超吸濕材料的層。3.如權(quán)利要求2所述的吸濕芯，其中每個包括超吸濕材料的層基本上完全由超吸濕材料構(gòu)成。4.一種如權(quán)利要求1至3的任一項所述的吸濕芯，其中該吸濕芯的再浸濕值不大于0.6g模擬尿。5.一種如前面任一項權(quán)利要求所述的吸濕芯，其中該第一超吸濕材料的動態(tài)溶脹率不大于該第二超吸濕材料的動態(tài)溶脹率的1/3。6.如前面任一項權(quán)利要求所述的吸濕芯，其中該第二超吸濕材料在50gcm-2(0.7psi)的壓強下的抗壓吸濕率至少為20gg-1。7.如前面任一項權(quán)利要求所述的吸濕芯，其中該第一纖維材料含有化學(xué)交聯(lián)的纖維素纖維。8.如前面任一項權(quán)利要求所述的吸濕芯，其中該吸濕芯的理論平均基本容量至少為0.7mlcm-2，在5％的理論平均基本容量條件下的收集速率至少為1.5mlS-1，以及根據(jù)X，Y需用吸濕試驗測得的流體吸收速率至少為0.05gg-1S-1。9.如權(quán)利要求8所述的吸濕芯，其中該吸濕芯的流體吸收速率至少為0.06gg-1S-1。10.如權(quán)利要求8或9所述的吸濕芯，其中該吸濕芯的理論平均基本容量至少為0.8mlcm-2。11.如前面任一項權(quán)利要求所述的吸濕芯，其中該吸濕芯的疊高度根據(jù)在200gcm-2(3psi)壓強下的疊高試驗中的測量不大于9mm。12.如前面任一項權(quán)利要求所述的吸濕芯，其中該第一和/或第二超吸濕材料是顆粒狀的。13.如權(quán)利要求12所述的吸濕芯，其中該第一超吸濕材料是顆粒狀的并且介質(zhì)粒度大于300μm(50目)，該第二超吸濕材料是顆粒狀的，并且介質(zhì)粒度小于300μm(50目)。14.如權(quán)利要求13所述的吸濕芯，其中該第一顆粒狀的超吸濕材料的粒度在600μm至850μm(20至30目)的范圍內(nèi)，該第二顆粒狀的超吸濕材料的粒度在150至250μm(60至100目)的范圍內(nèi)。15.一種吸濕用品，包括一個滲透液體的頂片(2)，一個不滲透液體的底片(9)，和一個夾在該頂片和該底片之間的并且把第一結(jié)構(gòu)朝向頂片的如前面任一項權(quán)利要求所述的吸濕芯。16.如權(quán)利要求15所述的一種用品，該吸濕用品是一次性使用的尿片，失禁病人用吸濕用品或訓(xùn)練褲。全文摘要一種吸濕芯，按厚度順序包含一個含有一個上層的第一結(jié)構(gòu)，該上層包括具有濕壓縮性至少約5cm文檔編號A61F13/53GK1129901SQ94193215公開日1996年8月28日申請日期1994年6月27日優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日發(fā)明者克里斯托弗·P·比伊克-桑塔格,馬特厄斯·施米特,曼弗雷德·普利斯克申請人:普羅克特和甘保爾公司