專利名稱：再濕性低的頂片及一次性吸濕用品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于一次性吸濕用品的一種再濕性低的頂片以及具有再濕性低的頂片的一次性吸濕用品。
人們認(rèn)為一次性吸濕用品(例如一次性尿布、運動短褲、成人用的失禁墊或衛(wèi)生巾)中的多孔頂片對于處理流動的排泄物，例如流動的糞便，是至關(guān)重要的。僅由人造短纖維制成的頂片盡管具有極好的強(qiáng)度及流體處理性能，但卻沒有預(yù)期的那樣柔軟，并且常常沒有精確限定的孔隙。另一方面，由一層熔噴纖維作為頂層(外露的)的頂片盡管具有良好的柔軟性及整齊的孔隙，但其再濕值卻相當(dāng)高，并且有時容易“起毛”。
歐洲專利申請0418493給出了一種多孔的頂片，這種頂片由至少一層紡織纖維和至少一層熔噴纖維組合在一起經(jīng)過水力纏結(jié)形成的多孔織物構(gòu)成，它在很大程度上解決了前面的問題，但在再濕性能方面仍有不足。
但是，需要一種比歐洲專利申請0418493提出的頂片的接納面的再濕性更低和不透明性(白色外觀)更好的頂片。
另外，還有一些不需要多孔頂片情況。在這些情況下，需要綜合地改進(jìn)強(qiáng)度、柔軟性、再濕性及不透明性。
本發(fā)明的一個實施例涉及用于一次性吸濕用品的一種可透過液體的頂片，其基重在10至40g/yd2(12至48g/m2)的范圍內(nèi)，最好是在15至30g/yd2(18至36g/m2)的范圍內(nèi)，并且具有一個多孔的主體，至少該主體的上部由一種非織造織物構(gòu)成，所述的非織造織物的制備方法是用一種由重量百分比為1％至50％的熔噴纖維(最好是非彈性的聚酯纖維)以及重量百分比為99％至50％的1.2至5旦尼爾的人造短纖維(最好是粗梳紗纖維、更可取的是雙組分纖維)組成的均勻混合物形成一個網(wǎng)面，再對這些纖維進(jìn)行水力纏結(jié)以形成一種織物并且在這種織物中形成一些有效的孔隙，這些有效孔隙的開口部分面積最好是占該織物的外露表面積的8％至40％，更可取的是12％至25％，這些孔隙相對于該織物的外露(即朝向身體的)表面最好是對稱分布的。與歐洲專利申請0418493所述的頂片相比，這種頂片具有更好的強(qiáng)度及柔軟性，更整齊的孔隙，其接納面的再濕性能及不透明性(白色外觀)也有所改善。
本發(fā)明的另一個實施例涉及一種由一個液體可透過的頂片、一個液體不可透過的底片以及一個位于所述的頂片和底片之間的吸濕芯組成的吸濕用品，其中液體可以透過的頂片的基重在10至40g/yd2(12至48g/m2)的范圍內(nèi)，最好是在15至30g/yd2(18至36g/m2)的范圍內(nèi)，并且至少該頂片的上部由一種非織造織物構(gòu)成，所述的非織造織物的制備方法是用一種由重量百分比為1％至50％的熔噴纖維(最好是非彈性的聚酯纖維)以及重量百分比為99％至50％的1.2至5旦尼爾的人造短纖維(最好是粗梳紗纖維、更可取的是雙組分纖維)組成的均勻混合物形成一個網(wǎng)面，再對這些纖維進(jìn)行水力纏結(jié)，形成或者不形成上面所述的孔隙。即使是頂片不形成孔隙，這種一次性吸濕用品的強(qiáng)度、柔軟度、再濕性及不透明性也得到了總體改善。
此處的“一次性吸濕用品”一詞表示一次性尿布、運動短褲、成人失禁墊、衛(wèi)生巾等。這類物品最好是具有一個液體可透過的頂片、一個液體不可透過的底片以及一個位于所述的頂片和底片之間的吸濕芯。
此處的“頂片”一詞表示在一次性吸濕用品中處在吸濕芯的朝向身體一側(cè)上面的可透過液體的層。在一次性尿布中，它有時指的是尿布襯。制作頂片的織物或材料有時被稱作覆蓋材料。
此處的頂片的“上部”表示在使用時該一次性吸濕用品其頂片上位于身體的一側(cè)，即，與朝向吸濕芯的那一側(cè)相背的部分。
此處的“均勻混合物”一詞表示當(dāng)采用下面所述的圖象獲取及測定方法(測定開口區(qū)所占的百分率)分析不同區(qū)域的平均灰度來測定時，任何一個2平方厘米的區(qū)域內(nèi)具有大體上相同的組分。
“熔噴”一詞將在后面詳細(xì)討論。
此處的“人造短纖維”一詞表示經(jīng)過紡織可以形成一種紗的纖維。
此處的“粗梳紗纖維”一詞表示利用一臺梳理機(jī)分離一種粗梳紗的纖維網(wǎng)面得到的纖維，所謂粗梳紗的纖維網(wǎng)面就是通過將一捆人造短纖維打開、整理、對齊而形成一種連續(xù)的未粘合網(wǎng)面，而所述的梳理機(jī)具有一系列輥子，輥子上蓋有用于分離及對齊纖維的針布(將底布設(shè)置在一些以螺旋形排列在這些輥子周圍的窄齒形金屬槽上的線齒)?；蛘撸梢孕纬扇蹏娎w維，并且在剛要沉積在粗梳輥上之前將這些熔噴纖維導(dǎo)入到人造短纖維流中。
“水力纏結(jié)”一詞將在后面詳細(xì)討論。
此處的“有效孔隙”一詞表示織物上的這樣一些區(qū)域，當(dāng)用后面討論的圖象參數(shù)獲取步驟以0-255的標(biāo)準(zhǔn)灰度等級測定時，這些區(qū)域的灰度級在18或18以下。這些有效孔隙可以貫穿織物的厚度、貫穿織物厚度的一部分(即，處在織物的一個表面上)、或者處在織物的主體內(nèi)部。通常情況下，這些有效孔隙貫穿織物的厚度?？椢锏摹昂穸取北硎究椢锱c其朝向身體的表面垂直方向的尺寸。此外，一個孔隙可以被一些橫向纖維分割成幾個有效孔隙。由有效孔隙的開口區(qū)域占據(jù)的織物外露表面面積的百分率是通過采用后面所述的圖象分析系統(tǒng)利用下面的方法測定的開口區(qū)的平均百分率。這一方法有兩個主要步驟圖象獲取，即，得到位于織物的外露(即，朝向身體一側(cè)的)表面上的一些區(qū)域的代表性圖象；圖象測定，即，測定一個圖象的開口區(qū)的百分率。采用一個具有幀接收板、顯微鏡、攝象機(jī)及圖象分析軟件的圖象分析系統(tǒng)。配備一個馬薩諸塞州的Data Translation of Marlboro公司的DT2855幀接收板。還配備了新澤西州的Keyence公司的VH5900監(jiān)視顯微鏡及具有VH50鏡頭及一個接觸型照明頭的攝象機(jī)，用于獲取將要存貯到計算機(jī)文件存貯器中的圖象。Keyence顯微鏡用以獲取圖象，幀接收板將該圖象的模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以讀取的數(shù)字格式。將圖象存貯到計算機(jī)文件存貯器中并利用合適的軟件(例如可用BioScan公司的Optimas 3.1圖象分析軟件)對其進(jìn)行測定。為了使用Optimas圖象分析軟件，計算機(jī)中應(yīng)當(dāng)裝有Windows 3.0或更高的版本，并且還應(yīng)具有至少相當(dāng)于Intel 80386的CPU?？梢圆捎萌魏我环N合適的臺式PC，并且發(fā)現(xiàn)486 DX33型的PC特別合適。存入文件存貯器并被調(diào)用的圖象由一個具有大約為50倍的終端放大倍數(shù)的PVM-1343MO型Sony Trinitron監(jiān)視器顯示。上面提到的圖象獲取步驟要求從一個樣品上取10個不同的區(qū)域進(jìn)行測試。每個區(qū)域都是矩形的，尺寸大約為5.8mm×4.2mm。將樣品放到一個黑色墊板上以提高孔隙與圍成這些孔隙的樣品部分之間的對比度。黑色墊板的平均灰度及標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為16和4。在將室內(nèi)光線切斷的情況下利用安裝在一個復(fù)制臺上的監(jiān)視顯微鏡在樣品的正上方獲取圖象。對照射樣品的Keyence光源進(jìn)行調(diào)節(jié)并用Optimas軟件對其進(jìn)行監(jiān)視，以便根據(jù)Kodak灰度等級測定一個0.3密度光楔的平均灰度及標(biāo)準(zhǔn)偏差。對Keyence光源進(jìn)行調(diào)節(jié)使被照射的光楔的平均灰度為111±1，標(biāo)準(zhǔn)偏差為10±1。在一個時間段內(nèi)獲取所有的圖象，通過在整個圖象獲取過程中測定光楔的平均灰度及標(biāo)準(zhǔn)偏差來監(jiān)視Keyence光源。用從樣品圖象中得到的標(biāo)尺圖象對圖象分析軟件以毫米為單位進(jìn)行標(biāo)定。將Optimas 3.1圖象菜單中的3×3象素平均濾波器應(yīng)用到每一個所存的圖象上以減少干擾。在0至18的灰度范圍內(nèi)測定孔隙的開口區(qū)。圖象中的不能被完全觀察到的個別孔隙都被包括到開口區(qū)的百分率計算中。開口區(qū)的百分率只不過是灰度在0至18范圍內(nèi)的象素的數(shù)目與圖象中的象素的總數(shù)的比值。在開口區(qū)百分率的計算中不把灰度為19或19以上的區(qū)域計入在內(nèi)。用Optimas圖象分析軟件對每一個樣品中的10個圖象的平均開口區(qū)百分率進(jìn)行測定。開口區(qū)的百分率被定義為灰度在0至18范圍內(nèi)的象素的數(shù)目與圖象中的象素的總數(shù)的比值乘以100。對代表一個樣品的一個特定區(qū)域的每一幅圖象的開口區(qū)百分率進(jìn)行測定。然后對10幅圖象中的每一個開口區(qū)百分率進(jìn)行平均，得到整個樣品的開口區(qū)百分率。
具有在織物的外露表面上占據(jù)一定比率的開口區(qū)的有效孔隙的意思是，所作的測定是在織物的外露表面(即當(dāng)由這種織物制成的頂片被用在一次性尿布中時，頂片上的將要朝向身體的那個表面)上進(jìn)行的。
此處的“再濕性”一詞表示在一次性吸濕用品的使用過程中液體從吸濕芯中重新滲透到頂片的朝向身體或朝向穿用者的那一側(cè)上的性能。再濕性低表示液體從吸濕芯中重新滲透到頂片的朝向身體或朝向穿用者的那一側(cè)上的性能較低。本發(fā)明用以下方法測定頂片的再濕性。將三片(每片都是4″×4″的，即10.16cm×10.16cm)989號的Ahlstrom濾紙組成一疊來代表一個吸濕芯。把一片5″×5″(12.70cm×12.70cm)的待測頂片放到該“芯疊”的上面。再把一個“透過板”放到這片頂片上。該“透過板”由有機(jī)玻璃制成，并且在它的一個直徑為1英寸(2.54cm)的孔的底部有一個出口，在所述的孔的中央有一個直徑為0.64cm的圓“轂”，從該圓“轂”上伸出6條對稱放置的“輻條”。將5克劑量的人工合成尿(Jayco Pharmaceticals公司的Jayco SynUrine，其PH值在6.0到6.4的范圍內(nèi)，配方為2.0g/KCl，2.0g/Na2SO4，0.85g/(NH4)H2PO4，0.15g/(NH4)2HPO4，0.19g/CaCl2以及0.23g/MgCl2，所有這些化學(xué)成分都是試劑等級)加入到上面所述的待側(cè)樣品中，加入方法是將這種人工合成的尿?qū)朐摗巴高^板”的孔中，在整個加入液體的過程中都使孔中的液面位于板的輸出口之上。然后將“透過板”移開，慢慢地(歷經(jīng)大約5秒鐘)將一個八磅的重物放到位于“芯疊”上面的頂片上。該重物尺寸為4″×4″(即10.16cm×10.16cm)，為了使所施加的壓力能夠分布得更均勻，在重物的底部貼一片厚度為1″(2.54cm)的Presto-foam#305 Natural聚氨酯泡沫。在泡沫上蓋一片1.2mil厚的聚乙烯使泡沫絕不吸收人工尿。一加上重物就立即啟動計時器。在整整180秒之后，將重物移去并且迅速且小心地將其底部(聚乙烯)弄干。將兩片(5″×5″，即12.70cm×12.70cm，正方形的)預(yù)先稱過重的632號Ahlstrom濾紙(即“吸液紙”)放到位于“芯疊”上的頂片上面。再慢慢地(歷經(jīng)至少5秒鐘)將重物放上。在120秒之后將重物移去，再對“吸液紙”稱重。這兩片“吸液紙”的重量的凈增量即是再濕值，以克為單位。
利用上面(開口區(qū)的平均百分率的測定方法)所述的圖象獲取和測定方法，測定頂片的外露表面(即當(dāng)該頂片被用在一次性尿布中時，頂片上朝向身體的那個表面)的接納區(qū)的不透明度，不透明度用灰度級表示。
按照ASTM D1682-64一英寸剪割條樣測定法，通過將一個1英寸(2.54cm)×7英寸(17.78cm)的長形樣品拉斷來測定抗拉強(qiáng)度。


圖1是用于制備粗梳紗人造短纖維和熔噴纖維的均勻混合物的裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明的一個實施例的一次性尿布的透視圖。
我們現(xiàn)在再來描述非織造纖維的制備，至少頂片的上部由這種纖維構(gòu)成。
如上面所述，這一制備方法是通過形成一種由重量百分比為1％至50％的熔噴纖維以及重量百分比為99％至50％的1.2至5旦尼爾的人造短纖維組成的均勻混合物形成一個網(wǎng)面，再對這些纖維進(jìn)行水力纏結(jié)來實現(xiàn)的。
通過改變所述均勻混合物中的熔噴纖維和人造短纖維的相對比例，可以獲得所需各特性(特別是柔軟度、外觀、回彈性、強(qiáng)度、透過性/再濕性)之間的綜合平衡。
所述均勻混合物最好是由重量百分比為2％至25％的熔噴纖維以及重量百分比為98％至75％的1.2至5旦尼爾的人造短纖維組成。
熔噴纖維的旦尼爾數(shù)通常在0.1至0.5的范圍內(nèi)，長度一般在幾個微米(例如3微米)至0.1英寸(0.25cm)之間。
熔噴纖維可以是非彈性的或者彈性的。非彈性的熔噴纖維可以由聚烯烴類制備成，例如由聚丙烯及聚乙烯、包括乙烯和丙烯在內(nèi)的烯烴類的共聚物、聚對苯二甲酸丁二酯及聚對苯二甲酸乙酯一類的聚酯以及尼龍6及尼龍66一類的聚酰胺制備成。彈性的熔噴纖維可以由各種彈性的材料制成，其中包括聚酯彈性體，聚氨酯彈性體，聚醚酯彈性體，聚酰胺彈性體，以及彈性體的A-B-A′嵌段共聚物(例如由美國第4323534號專利及美國第4355425號專利所述的嵌段共聚物，這兩篇專利都已被本文引作參考文獻(xiàn))。合適的彈性體包括Hytrel(聚酯)、Estane(聚氨酯)、Arnitil(聚二酯)、Pebax(聚酰胺)、Kraton(A-B-A′嵌段共聚物。優(yōu)選的熔噴纖維是非彈性的聚酯纖維，最好是聚對苯二甲酸丁二酯纖維。
熔噴纖維的制備方法是將所選的聚合材料加熱成為液體，再把這種液化了的聚合物通過一個模子中的一些孔擠壓成一股高速的氣流，使這種經(jīng)過擠壓的材料變細(xì)并固化成為纖維，可以用一個放置在氣流中的篩網(wǎng)將這些纖維以交織的粘結(jié)塊的形式收集起來。
美國第4773903號專利的圖1簡要地示出了用于制備由熔噴纖維構(gòu)成的網(wǎng)面結(jié)構(gòu)的一典型裝置。如此專利所述，該裝置包括一個具有擠壓腔的模子，液化的形成微纖維的材料通過這個擠壓腔前行，在模的前端排有一排模孔，形成微纖維的材料通過這些孔而受到擠壓；該裝置還具有一些配合氣孔，氣體，通常是加熱了的空氣以非常高的速度通過這些氣孔。高速氣流將經(jīng)過擠壓的形成微纖維的材料拉出并使它們變細(xì)，隨后，這些形成微纖維的材料在流向收集器的過程中固化成為微纖維。收集器通常是一個穿了很多細(xì)孔的篩子，在美國第4773903號專利中將這種篩子描述成一種閉合的環(huán)形帶的形式，但這個篩子也可采取其它形狀，例如平篩、筒形篩或圓柱形篩。在收集器的后面可以放置一個抽氣裝置，以促進(jìn)纖維的沉積以及幫助排氣。一個收集器可以供一個以上的熔噴模使用。
使用例如一個分散纖維的器具或者，在某些時候使用一個開松機(jī)或開布機(jī)，可以很容易地將熔噴纖維網(wǎng)面分散成為纖維。
現(xiàn)在描述1.2至5旦尼爾的人造短纖維。這些纖維的長度通常在1/2英寸至11/2英寸(大約1.25至3.8cm)的范圍內(nèi)，一般平均長度為3/4英寸(大約1.9cm)較好。
人造短纖維可以是非彈性的或彈性的。非彈性的1.2至5旦尼爾的人造短纖維可以由合成材料制成，例如聚丙烯和聚乙烯一類的聚烯烴類，聚對苯二甲酸丁二酯及聚對苯二甲酸乙酯一類的聚酯，共聚物，以及尼龍一類的聚酰胺，聚丙烯酸，以及這些材料的混合物。它們最好是雙組分纖維，具有由一種聚酯制成的外層，該外層圍繞在由第二種聚酯制成的芯層外面，它的熔點比芯層低。優(yōu)選的雙組分纖維具有聚乙烯/聚丙烯、聚乙烯/聚酯、聚丙烯/聚酯及共聚物/聚酯的外層/芯層組合。這類纖維的具體例子有，BASF公司的名稱為Products 1051和Products 1050的1.7和3旦尼爾的聚乙烯/聚酯外層芯層纖維，Celanese Fibers公司的名稱為Type 354的2及3旦尼爾的共聚物/聚酯外層/芯層纖維，以及Chori America公司的名稱為Daiwabo NBF Type H的聚乙烯/聚丙烯外層/芯層纖維。
人造短纖維最好是粗梳紗纖維。使用例如一個分散纖維的器具或者，在某些時候使用一個開松機(jī)或開布機(jī)，可以很容易地將粗梳紗纖維網(wǎng)面分散成為粗梳紗纖維。
人造短纖維也可以從紡粘的網(wǎng)面獲得。紡粘網(wǎng)面的制造方法是擠出連續(xù)的纖絲，例如用一個擠壓機(jī)將熱塑性的聚酯從帶有圓形或其它形狀的開口的線性模頭中擠出來，使這些纖絲垂直向下通過周圍的空氣以固化這些纖維；拉伸這些纖維，例如在高速氣流中拉伸這些纖維或者使它們通過一些被獨立驅(qū)動的拉伸輥組，使每一條纖絲都縮細(xì)到織物纖度；(最好是利用一個吸氣器或其它的傳送裝置)將這些經(jīng)過拉伸的纖維傳送到一個最好是連續(xù)多孔的收集面或成形的表面上；使它們例如通過位于成形部件中的一個真空箱形成一種非紡粘的網(wǎng)面；粘結(jié)，通過例如加熱或加壓使網(wǎng)面中的纖維增塑并且(例如在一個成形部件中的熱粘結(jié)軋點中)使它們具有粘合力，從而形成一種自身粘合的網(wǎng)面，或者通過將它們置于能使纖維增塑的化學(xué)物質(zhì)中，然后通過針刺或水力纏結(jié)或通過加粘結(jié)劑來使它們具有粘合力。美國第4107346號專利中描述了一種可取的處理流程。使用例如一個分散纖維的器具或者，在某些情況下使用一個開松機(jī)或開布機(jī)，可以很容易地將紡粘纖維網(wǎng)面分散成為纖維。
如美國第4118531號專利所述，通過壓皺的方法也可使人造短纖維具有彈性。形成彈性人造短纖維的其它方法包括采用如Kraton類的樹脂、metalocence聚乙烯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂一類的彈性樹脂以及本領(lǐng)域所熟知的其它化學(xué)材料。
本發(fā)明優(yōu)選的人造短纖維是非彈性的雙組分纖維。
形成熔噴纖維和人造短纖維的均勻混合物的方法可以是，例如，最好是利用渦流(例如利用橫向氣流或采用葉片將層流轉(zhuǎn)變成渦流)來混合由空氣傳送的纖維流，或者將熔噴纖維成形為人造短纖維流。通過例如氣流成網(wǎng)可以很容易地將這種均勻混合物成形為一種網(wǎng)面。例如，把用分散纖維的器具將熔噴纖維網(wǎng)面分散得到的由空氣傳送的熔噴纖維的纖維流與用分散纖維的器具將粗梳紗纖維網(wǎng)面分散得到的由空氣傳送的粗梳紗纖維的纖維流彼此混合起來，再對這種混合后的氣流進(jìn)行氣流成網(wǎng)，形成一種網(wǎng)面。在圖1所示的另一個例子中，熔噴纖維單元被裝入到一個標(biāo)準(zhǔn)的粗梳單元中以形成由熔噴纖維和粗梳紗纖維的混合物制成的網(wǎng)面。參照圖1，人造短纖維流10在空氣傳送下經(jīng)管道12到達(dá)粗梳單元的入口14，樹脂經(jīng)給料器16和推進(jìn)加料器18通過熔噴頭20在管道14的入口形成由箭頭15代表的熔噴纖維，在管道14的入口處，熔噴纖維與人造短纖維流10混合，所形成的混合物經(jīng)管道14送至粗梳輥22。
現(xiàn)在來描述水力纏結(jié)?！八p結(jié)”一詞在本發(fā)明中總的表示將纖維網(wǎng)面置于高速水流(或其它液體流)中，引起纖維相互纏結(jié)，使這些纖維互連成為一種非織造的網(wǎng)面。水力纏結(jié)還可以起到在織物中形成孔隙的作用。
美國第3485706號專利描述了幾種合適的水力纏結(jié)方法。如該專利所述，水力纏結(jié)裝置包括一組對著一個多孔的支撐表面的開孔集流管。多孔的支撐表面可以是例如一個絲網(wǎng)或篩子，一個帶孔的板，或一個帶孔的筒。開孔集流管上的孔的尺寸一般在0.003至0.03英寸(0.0076cm至0.076cm)的范圍內(nèi)，孔的間距一般在0.01至0.1英寸(0.025cm至0.25cm)的范圍內(nèi)，水壓(即集流管中的壓力)一般在200至5000psi(9576N/m2至239400N/m2)的范圍內(nèi)，網(wǎng)面到開孔的距離一般在0至6英寸(0至15.25cm)的范圍內(nèi)，網(wǎng)面經(jīng)過水力纏結(jié)裝置的次數(shù)一般在1至100次，多孔支撐表面上的孔的尺寸(直徑或相當(dāng)?shù)某叽?一般在0.01至0.25英寸(0.025cm至0.64cm)的范圍內(nèi)，多孔支撐表面上的開口區(qū)的比例一般在10％至98％的范圍內(nèi)。多孔支撐表面上的孔通常是以固定的間距對稱地分布在整個表面上。由本文引作參考文獻(xiàn)的Widen的“Forming Wires for Hydroentanglement System”(見Nonwoven’s Industry，11/88，pp.39-43)一文描述了幾種合適的支撐表面。在一個優(yōu)選的方法中，所采用的集流管帶有直徑為0.005英寸(0.0127cm)的孔，這些孔的中心距為0.025英寸(0.064cm)，孔的出口與被處理的網(wǎng)面之間的間距在1/4英寸至3/4英寸(0.64cm至1.9cm)的范圍內(nèi)。
如上面提到的美國第3485706號專利的例41所述，可以在水力纏結(jié)的過程中，即在進(jìn)行水力纏結(jié)的同時在網(wǎng)面中形成孔隙。
Suzuki等人的美國第4704112號專利中結(jié)合圖7描述了利用支撐輥也可在進(jìn)行水力纏結(jié)的同時在網(wǎng)面中形成孔隙，所述的支撐輥帶有一組在水流壓力的作用下將纖維分散開的凸塊和一些用于排水的孔洞(例如直徑為0.2至1.0mm的孔洞)。這篇專利已被本文引作參考文獻(xiàn)。
利用一個包括由經(jīng)線和緯線以及經(jīng)線和緯線相交處的高度增加了的凸起組成的絲網(wǎng)的支撐表面可以促進(jìn)孔隙的形成，在凸起處水的偏流將促使纖維分開，形成孔隙。
可以得到圓形的、方形的、橢圓的、矩形的或其它形狀的孔，這些孔隙在機(jī)器方向上及/或與機(jī)器方向垂直的方向上對齊。
如上所述，有效孔隙的開口區(qū)域最好是占所形成的織物的外露表面面積的8％至40％，更可取的是占12％至25％。
在水力纏結(jié)步驟之后，可以利用非織造業(yè)及造紙業(yè)中公知的網(wǎng)面干燥方法將所得到的織物干燥，例如將網(wǎng)面(最好是放在一個氈毯上)圍繞著一個烘缸的表面?zhèn)魉鸵哉舭l(fā)掉織物中的水分，或者采用紅外加熱或通氣干燥的方法。
如果需要的話，可以通過使纖維彼此粘結(jié)起來而使經(jīng)過干燥的織物具有進(jìn)一步的抗拉強(qiáng)度，使纖維彼此粘結(jié)起來的辦法有，例如，通過加熱織物使纖維在接點處粘結(jié)起來的熱粘結(jié)法，在一個熱軋光過程中利用熱壓花輥得到所需的厚度并且壓出如下面所述的花紋的方法，以及使纖維彼此粘結(jié)起來的其它任何方法。
頂片最好是僅由一種非織造織物構(gòu)成，如上所述，這種非織造織物的制備方法是用重量百分比為1％至50％的熔噴纖維以及重量百分比為99％至50％的1.2至5旦尼爾的人造短纖維組成的均勻混合物形成一個網(wǎng)面，再對這些纖維進(jìn)行水力纏結(jié)。
次優(yōu)選的是，頂片可以是由一種組合網(wǎng)面構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述組合網(wǎng)面的制備方法是，用上面所述的非織造織物構(gòu)成一種絮墊，將該絮墊與另一個或另幾個(例如僅由1.2至5旦尼爾的人造短纖維制成的)絮墊水力纏結(jié)起來。如Austin等人的美國第5144729號專利所述，通過例如采用一個密織的篩子(比50目還要密)或一個帶有直徑小于0.02英寸(0.05cm)的孔的光滑表面可以很容易地將各絮墊水力纏結(jié)在一起。這篇專利已被本文引作參考文獻(xiàn)。
可以對所得到的織物或復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行軋光以調(diào)節(jié)其厚度，例如采用一個帶有軋光滾的冷軋光機(jī)形成光滑柔軟的表面質(zhì)地或利用一個帶有花紋滾的熱軋光機(jī)來壓出花紋。頂片的厚度一般在6至20mil(152微米至508微米)之間，最好是在8至16mil(203微米至406微米)之間。
將一片由織物或復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成的連續(xù)的網(wǎng)面通過例如沖切形成合適的形狀可以很容易地制出頂片。如上所述，先形成由熔噴纖維和人造短纖維的均勻混合物構(gòu)成的網(wǎng)面、再經(jīng)水力纏結(jié)形成一種織物，由此制備出的本發(fā)明的頂片或它的一部分的特征在于，其再濕值在0.1至0.5克的范圍內(nèi)；用灰度級表示的外露表面(當(dāng)該頂片用于一次性吸濕用品中朝向人體的表面)的接納區(qū)的不透明度至少為115，最好是大于120，更可取的是大于125；在冷軋光織物中，其在機(jī)器方向上的抗拉強(qiáng)度在500至800克/英寸(197g/cm至315g/cm)的范圍內(nèi)，在垂直于機(jī)器方向上的抗拉強(qiáng)度在150至200克/英寸(59g/cm至79g/cm)的范圍內(nèi)；在熱粘合織物中，其在機(jī)器方向上的抗拉強(qiáng)度大于800克/英寸(315g/cm)，在垂直于機(jī)器方向上的抗拉強(qiáng)度大于300克/英寸(118g/cm)。
如上所述，本發(fā)明的一次性吸濕用品包括一個液體可以透過的頂片(如上所述)，一個液體不能透過的底片和一個位于頂片和底片之間的吸濕芯。圖2示出了一種砂漏形的一次性尿布實施例的這種部件組合在一起的結(jié)構(gòu)，圖中的尿布具有一個吸濕芯50，一個頂片51(為顯示吸濕芯50而將頂片的一部分截去了)和一個液體不能透過的底片52。
本發(fā)明的一次性吸濕用品的底片可以由例如一種聚乙烯的或聚丙烯的塑料薄膜構(gòu)成，也可由其它的基本上不透水的柔軟的阻濕材料構(gòu)成。使用壓花后的厚度大約為1.5mil(38微米)的聚乙烯是特別可取的。
本發(fā)明的一次性吸濕用品的吸濕芯可以呈多種尺寸或形狀，例如矩形或砂漏形。該吸濕芯可以由多種通用的材料制成，例如由通常被稱作氣氈的碎木漿制成。吸濕芯中還可以含有吸濕性的凝膠材料。
吸濕芯被放置在底片的上面，并且最好是借助本領(lǐng)域公知的手段，例如粘結(jié)劑粘結(jié)(最好是沿縱向粘結(jié))，接合到底片上。頂片被放置在吸濕芯的上面，在頂片和吸濕芯中間可以有或沒有中間層，頂片通常借助于例如熱熔性粘結(jié)珠，超聲手段或者熱機(jī)械手段(壓力使連接在一起的表面熔合在一起)至少是部分地在邊緣部分與底片接合在一起。
下面的具體例子說明了本發(fā)明的實施方法，但其目的不是為了限制本發(fā)明。
例1按如下方法制備頂片用一個分散纖維的器具將熔噴的聚對苯二甲酸丁二酯微纖維網(wǎng)面(23g/yd2(27.5g/m2))分散，形成平均纖度大約為0.2，平均長度大約為1mm的纖維。
用平均纖度大約為1.7、平均長度大約為3/4英寸(1.9cm)的粗梳紗聚對苯二甲酸丁二酯纖維作為人造短纖維組分。
用0.28g熔噴纖維和2.50g人造短纖維形成均勻混合物的方法是，將由空氣傳送的這些纖維流混合在一起，再將這樣得到的混合物沉積到一個1英尺(30.5cm)見方的100目絲網(wǎng)上，同時在絲網(wǎng)的后端(即，與進(jìn)行沉積的那端相背的一端)抽成真空。
將這樣形成的物體傳送到一個13×20的水力纏結(jié)絲網(wǎng)(每英寸13絲×20絲(5.1×7.9絲/厘米))上。對于水力纏結(jié)噴絲頭，采用一個具有一些直徑為0.005英寸(0.013cm)的孔的集流管，所述這些孔的中心距為0.025英寸(0.064cm)，孔的出口與正被處理的主體之間的距離為大約1/2英寸(1.27cm)。在200psi(9576N/m2)的水壓下進(jìn)行兩次操作，接著在1200psi(57456N/m2)的水壓下進(jìn)行兩次操作，接著又在1600psi(9576N/m2)的水壓下進(jìn)行兩次操作。一個多孔的網(wǎng)面就形成了。
在30分鐘內(nèi)持續(xù)加入150°F(65.5℃)的氣流(通氣干燥)使多孔的網(wǎng)面干燥。
然后進(jìn)行冷軋光，將厚度調(diào)整到大約14mil(356微米)。
所形成的織物的基重為25g/yd2(29.9g/m2)，有效孔隙的開口區(qū)占織物的外露表面積的大約20％，再濕值為0.5g，由灰度級表示的不透明度大約為130，手感柔軟，機(jī)器方向上的抗拉強(qiáng)度大約為700g/in(276g/cm)，垂直于機(jī)器方向的抗拉強(qiáng)度大約為175g/in(69g/cm)。
在干燥(用300°F(149℃)的空氣通氣5分鐘)之后進(jìn)行熱粘結(jié)時，機(jī)器方向上的抗拉強(qiáng)度大約為1000g/in(394g/cm)，垂直于機(jī)器方向的抗拉強(qiáng)度大約為400g/in(157g/cm)。
如果對上述過程進(jìn)行改進(jìn)，將熔噴纖維與一束進(jìn)入粗梳單元的人造短纖維流混合，或?qū)⑷嗽於汤w維改成3旦尼爾的平壓皺的聚乙烯/聚酯外層/芯層雙組分纖維，例如由BASF公司生產(chǎn)的products 1050，也可以得到同樣的基重、孔隙、再濕值、不透明度以及抗拉強(qiáng)度。
例2制備具有圖2所示的結(jié)構(gòu)的一次性尿布，其頂片的制作方法是，從按照實施例1制備出的織物上沖切下圖2所示的形狀。吸濕芯是氣流成網(wǎng)的木漿。底片由壓花厚度大約為1.5mil(38微米)的聚乙烯制成。
盡管已經(jīng)展示并描述了本發(fā)明的幾個具體實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下可以作出其它各種改變和改進(jìn)。權(quán)利要求書將覆蓋本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.用于一次性吸濕用品的一種液體不能透過的頂片，其基重在10至40g/yd2的范圍內(nèi)，具有一個多孔的主體，至少它的上部是由一種非織造的織物構(gòu)成，所述的織物是這樣制備的用一種由重量百分比為1％至50％的熔噴纖維以及重量百分比為99％至50％的1.2至5旦尼爾的人造短纖維組成的均勻混合物形成一個網(wǎng)面，再對這些纖維進(jìn)行水力纏結(jié)以形成一種織物并且通過所述織物的厚度形成有效孔隙。
2.如權(quán)利要求1所述的頂片，其特征在于，所述的有效孔隙的開口區(qū)面積占織物的外露表面積的8至40％。
3.如權(quán)利要求2所述的頂片，其特征在于，所述的有效孔隙的開口區(qū)面積占織物的外露表面積的12至25％。
4.如權(quán)利要求1所述的頂片，其特征在于，所述的人造短纖維是粗梳紗纖維。
5.如權(quán)利要求1所述的頂片，其特征在于，所述的有效孔隙的開口區(qū)面積占織物的外露表面積的8至40％，所述的人造短纖維是粗梳紗纖維。
6.如權(quán)利要求1所述的頂片，其基重在15至30g/yd2的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的頂片，其特征在于，所述的熔噴纖維是非彈性的聚酯纖維。
8.如權(quán)利要求1所述的頂片，其中所述頂片的基重在15至30g/yd2的范圍內(nèi)，其特征在于，所述的有效孔隙的開口區(qū)面積占織物的外露表面積的8至40％，所述的人造短纖維是粗梳紗纖維，且所述的熔噴纖維是非彈性的聚酯纖維。
全文摘要
一種一次性吸濕用品，包括一個液體可以透過的頂片，頂片的基重在10至40g/yd
文檔編號A61F13/511GK1146219SQ95192613
公開日1997年3月26日 申請日期1995年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月18日
發(fā)明者唐納德·C·羅伊 申請人:普羅克特和甘保爾公司