專利名稱：具有分區(qū)基重的分層吸濕結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分層吸濕結(jié)構(gòu)。具體地講，本發(fā)明涉及一種分層的帶有單個(gè)層的復(fù)合吸濕結(jié)構(gòu)，使各層構(gòu)造和排列成選擇性地配合工作，以在此復(fù)合分層結(jié)構(gòu)中提供所期望的性能參數(shù)。
背景技術(shù)：
一次性吸濕制品，如嬰兒尿布，其性能目標(biāo)包括制品無漏泄、令穿用者有干爽感和在產(chǎn)品壽命期內(nèi)穿著舒適。因此，吸濕制品一般包括提供液體處理的吸濕芯和能滿足產(chǎn)品性能目標(biāo)所需的其他吸濕功能的吸濕芯。吸濕制品的吸濕芯一般包括木漿纖維，同時(shí)通常為增強(qiáng)液體的吸濕本領(lǐng)而分布在吸濕芯中的超吸濕材料。吸濕芯通常被制成沙漏狀、T型或類似的襠部區(qū)吸濕寬度較窄的構(gòu)型，以適于舒適的穿著。
吸濕制品常常在整個(gè)吸濕芯的吸液本領(lǐng)并未全部利用之前就發(fā)生泄漏。造成泄漏的一個(gè)問題是，當(dāng)有大量液體流入吸濕制品時(shí)，吸濕芯不能快速而完全將其吸取。與泄漏相關(guān)的問題還有，吸濕芯無法在排放間隙將足夠量的液體由吸濕制品的目標(biāo)區(qū)域部分移動(dòng)或分布至尚未被利用的吸濕芯的較遠(yuǎn)部分及末端區(qū)。這造成僅吸濕芯的中部目標(biāo)區(qū)域飽和，并過分厚大且潮濕下墜沉重的吸濕材料使得性能不良且穿著者感到非常不適。對于那些薄型窄襠的吸濕物品設(shè)計(jì)，吸濕芯的缺點(diǎn)尤為突出。這些設(shè)計(jì)的襠部寬度小于4英寸，在目標(biāo)區(qū)使用較少質(zhì)量及體積的吸濕物品，以便提高產(chǎn)品的適應(yīng)性。
現(xiàn)行的吸濕制品的吸濕芯不足以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前的性能目標(biāo)。對較窄襠部的較高效率的吸濕制品設(shè)計(jì)中的上游所需要的吸濕芯的吸液與分布功能也都超出了現(xiàn)行的能力。結(jié)果，對這樣的吸濕結(jié)構(gòu)的需求依然存在，該吸濕結(jié)構(gòu)應(yīng)能改善流體污損的吸收和分布，以便在排液間隙將液體移出目標(biāo)區(qū)域，從而達(dá)到在產(chǎn)品壽命期中始終保持其液體吸收行為。
發(fā)明概述所公開的發(fā)明為包括多層吸濕層區(qū)的吸濕系統(tǒng)，此兩個(gè)或多個(gè)吸收層區(qū)有利地相互作用，其方式是將有指定的液體優(yōu)選置于一選擇的層區(qū)內(nèi)。在此層區(qū)域內(nèi)的這一液體位置由于提高的飽和度和增加可用的液體量，使該層區(qū)通過毛細(xì)管作用移動(dòng)液體的勢能提高。吸濕系統(tǒng)的吸取本領(lǐng)能夠保持或改進(jìn)現(xiàn)有的系統(tǒng)，即將此吸濕系統(tǒng)的第二層區(qū)在此產(chǎn)品經(jīng)過盡可能多次的污損仍能保持于低的飽和度水平。同時(shí)通過合適地控制這種復(fù)合材料性質(zhì)就能提供最優(yōu)的吸取性能。該層中的低飽和為下一次的污損提供了空余的空間和高的滲透性，這使得整個(gè)吸濕系統(tǒng)的吸取速率得以提高。這種層區(qū)的性質(zhì)可有利的與適當(dāng)?shù)母咚降拿?xì)管張力相平衡，以提供足夠的液體控制來基本上制止不希望的泄漏。該低飽和層區(qū)可附加于一層浪涌處理材料上并能提供浪涌材料所能提供的附加吸取功能。
在本發(fā)明的特殊方面，吸濕結(jié)構(gòu)的體側(cè)層可以不延伸至吸濕系統(tǒng)的整個(gè)表面，并且可構(gòu)形成能高飽和芯吸層區(qū)的附加吸取層部分。這種布置實(shí)際上使得吸取層區(qū)與流入的液體直接接觸，從而允許流入液體迅速進(jìn)入，而可提高液體的吸取功能。
另一方面，至少一個(gè)基本層區(qū)可以是非均勻、選擇性的分區(qū)的基重分布。至少一個(gè)基本層區(qū)的具體構(gòu)造是使基本層區(qū)的目標(biāo)部分的基重小于其非目標(biāo)部分的基重。
在其他方面，本發(fā)明的吸濕系統(tǒng)的各層區(qū)可協(xié)同工作以提供理想的芯吸潛能值，例如，至少約16％的吸液潛能值。本發(fā)明還可提供理想的流動(dòng)傳導(dǎo)值，例如至少約7×10-6cm3的流動(dòng)傳導(dǎo)值。并且，可以提供約至少約14×10-6cm3的組合的傳導(dǎo)-芯吸值，在又一方面，本發(fā)明可提供一個(gè)所期望流動(dòng)傳導(dǎo)值的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括具有所理想的吸液潛能值的至少一個(gè)層區(qū)。本發(fā)明的其他方面還包括具有特定可控制吸收速率的超吸濕聚合物(SAP)材料。例如，所需控制速率的可超吸濕材料表現(xiàn)出特定的吸濕速率，即Tau值，例如，Tau值至少約0.67分鐘。在另一方面，本發(fā)明還可以將具有特定比率Tau值的超吸濕材料組合。
在其他方面，本發(fā)明可提供一種制品，它具有一個(gè)薄而低松密度的更有效的吸濕結(jié)構(gòu)，有更大的吸濕量且防止?jié)B漏性。本發(fā)明的構(gòu)形可更全面的利用吸濕結(jié)構(gòu)的潛在吸濕能力，并可更有效的自原來的吸入?yún)^(qū)域?qū)@得的液體轉(zhuǎn)移至更靠近吸濕結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)端區(qū)的更遠(yuǎn)的區(qū)域。另外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可提供迅速獲得和吸取液體的能力，并在吸濕結(jié)構(gòu)被潤濕，且達(dá)到其潛在的全部吸濕容量之后，仍保持所希望的吸取速率。
附圖的簡要描述參看下面本發(fā)明的詳細(xì)說明和附圖，將能更全面的理解本發(fā)明及它的其他優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1概示了一結(jié)合本發(fā)明吸濕系統(tǒng)的吸濕制品的頂視圖；圖1A概示了圖1中所示的吸濕制品的橫剖視圖；圖1B概示了圖1中所示的吸濕制品的縱剖視圖；圖2概示了本發(fā)明吸濕芯的結(jié)構(gòu)的頂視圖，其第一頂層區(qū)延伸至整個(gè)吸濕芯中部，其第二底層區(qū)延伸至整個(gè)吸濕芯區(qū)域，第一層區(qū)的相對的縱向端緣與第二層區(qū)的相對的縱向端緣間隔開；圖2A概示了圖2所示的吸濕芯的縱剖視圖；圖3是本發(fā)明另一吸濕芯結(jié)構(gòu)的頂視圖，其第一頂層延伸到整個(gè)吸濕芯區(qū)域的中部，而第二底層區(qū)延伸到基本整個(gè)吸濕芯區(qū)域，其中的第二層區(qū)是不均勻的，帶狀基重分布的，其縱向相對的端部分具有較大的基重，以在下層則提供縱向分布的反向分區(qū)；圖3A概示了圖3所示的吸濕芯的縱剖視圖，在第二層區(qū)的選定的中部，其基重小于其鄰近的縱向相對的端部分，這樣可在目標(biāo)區(qū)域形成第二層的反向的帶狀基重；圖4概示了另一吸濕芯結(jié)構(gòu)的頂視圖，其頂層區(qū)覆蓋了底層區(qū)的整個(gè)前部，而其底層區(qū)的整個(gè)后部未被覆蓋；圖4A概示了圖4中所示的吸濕芯的縱剖視圖；圖5概示了一頂層區(qū)覆蓋整個(gè)底層區(qū)的吸濕芯結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖5A概示了圖5所示的吸濕芯的縱剖視圖；圖6概示的另一吸濕芯的頂視圖，其頂層區(qū)的側(cè)向尺寸較底層區(qū)小而窄，且縱向尺寸較底層小而短；圖7概示了本發(fā)明的一種吸濕芯的縱剖視圖，其底層區(qū)包括一層壓件，該層壓件在其中夾有超吸濕顆粒并保持在透水材料的層區(qū)之間；圖8概示了本發(fā)明另一吸濕芯的縱剖視圖，其第二底層區(qū)包含多層非均質(zhì)的子層層壓件，其布置成在底層區(qū)提供不均勻的帶狀基重；圖9概示了本發(fā)明另一吸濕芯的縱剖視圖，其底層區(qū)包括一非均質(zhì)的層壓件，其中，超吸濕材料的分布設(shè)置成在底層區(qū)提供超吸濕劑的不均勻的帶狀基重；圖10概示了測定超吸濕材料的特性的測試設(shè)備的略圖；圖11概示了置于盆中的氣缸組的剖面圖，在活塞圓盤上放有重物；圖12概示了置于盆中的氣缸組的剖面圖，其上定位有用于開啟活塞圓盤的活塞桿；圖13概示氣缸組的剖面圖，在活塞圓盤上放有重物，并將其置于真空設(shè)備上；圖14概示了置于真空設(shè)備上的氣缸組剖面圖。
本發(fā)明詳細(xì)描述在下文中結(jié)合一次性吸濕制品如尿布來說明本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例。但是，很明顯，本發(fā)明還可以用于其他制品，如兒童的訓(xùn)練褲、婦女衛(wèi)生用品、失禁衣著、保護(hù)性罩墊等等，它們都可被制成一次性制品。一次性制品，象一次性衣物，通常做為有限的使用，并無意洗滌及重新使用。例如，一次性尿布在被穿著者污染后即被丟棄。在本發(fā)明的以下說明中，機(jī)械式緊固系統(tǒng)指這樣的系統(tǒng)，它包括一些協(xié)同工作的部件，它們在機(jī)械上相互接合，以提供所需的可靠性。
本發(fā)明可提供一種吸濕系統(tǒng)，它具有的吸濕芯由多層區(qū)組成，并可在指定的目標(biāo)區(qū)中提供顯著改進(jìn)了的孔隙容積、透過率和液體吸取性能。此吸濕系統(tǒng)，特別是系統(tǒng)的吸濕芯部分，可以通過諸如芯吸或其他機(jī)理，將液體轉(zhuǎn)移出目標(biāo)區(qū)域，顯著地再產(chǎn)生期望水平的孔隙容積，在提供較高液體分布的層區(qū)內(nèi)可有利地收集液體，而指定提供孔隙容積和吸取液體的層區(qū)則保持較低的飽和度。多數(shù)情況下，可以對各層區(qū)的相對基重或超吸濕劑濃度進(jìn)行構(gòu)造并安排，以便系統(tǒng)中具有理想特性的各種材料可以協(xié)同工作，以提供良好的性能。但是，已發(fā)現(xiàn)，特定的組合可以提供顯著優(yōu)于其他形式的改進(jìn)的性能。還應(yīng)注意，在吸濕結(jié)構(gòu)的特定區(qū)域，部件的基重或其他的特性(例如前片及后片)可以更換，以使其成本、其他消費(fèi)者意愿或促進(jìn)吸濕液體的所需分布達(dá)到最佳。
本發(fā)明中，各吸濕層區(qū)取不同的構(gòu)型，使各層協(xié)同工作相互作用，方式是優(yōu)選將液體定位在一個(gè)或多個(gè)可指定的層區(qū)。這種液體在指定層區(qū)的位置使得由于該指定層飽和度較高，可用的液體的量增加，從而該層區(qū)能通過毛細(xì)管作用轉(zhuǎn)移和分布液體的潛能加強(qiáng)。
通過產(chǎn)品的可能的多次污損中使吸濕系統(tǒng)的基本吸取層區(qū)保持低飽和度，可使吸濕系統(tǒng)，特別是吸濕芯的吸入能力保持或改進(jìn)超越傳統(tǒng)系統(tǒng)，從而通過適當(dāng)控制復(fù)合物的性質(zhì)，而提供最優(yōu)的吸入性能。該吸入層區(qū)中相對較低的液體飽和度為將來的污損提供孔隙容積和高滲透性，這樣就整體上提高了吸濕系統(tǒng)的吸入速率。吸入層區(qū)可有利地設(shè)置成具有適合的高的毛細(xì)管張力，以充分控制液體的流動(dòng)并基本避免不期望的泄漏，這種低飽和度吸取層區(qū)希望使用除了單獨(dú)設(shè)置浪涌部分或?qū)?，且其可提供在浪涌層材料以外的吸入功能?br> 在具體的設(shè)置中，吸入層區(qū)可置于吸濕結(jié)構(gòu)的貼身一側(cè)，并可構(gòu)形為不完全延伸至整個(gè)吸濕結(jié)構(gòu)，因而基本的貼身層區(qū)是作為吸入層區(qū)而不是作為高飽和度的吸收層區(qū)。這種布置可以使吸入層區(qū)與流入的液體基本上直接接觸，從而允許流入液體更迅速的進(jìn)入和更好的吸入功能。
各層區(qū)可以單獨(dú)設(shè)計(jì)也可以組合設(shè)計(jì)以提供吸入與分布功能平衡，特別是水性液體的吸入與分布的平衡。例如通過改變組成材料的物理或化學(xué)成分，或改變各組成成分的物理構(gòu)形，可改進(jìn)這一性能。
當(dāng)前，用于傳統(tǒng)吸濕制品設(shè)計(jì)中的如尿布中的纖維和超吸濕聚合物(SAP)復(fù)合材料，可以提供普通的吸入、分布和保持功能。但是，對于改進(jìn)的材料、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，它有高水平吸入、分布和保留功能的組合，仍有不斷的需求。為了改善抗泄漏性，本發(fā)明結(jié)合有改進(jìn)的材料，這種材料都可在至少一種性能區(qū)域表現(xiàn)出改進(jìn)的特性，結(jié)果使得該系統(tǒng)的總體性能得以改善。
例如吸入功能可以通過相關(guān)層區(qū)的材料的例如纖維和顆粒大小等因素加以調(diào)節(jié)，或可通過該層區(qū)的多孔性，該層區(qū)的基重和該層區(qū)的組成加以調(diào)節(jié)。例如，液體分布或分布功能可通過諸如組分材料的纖維和顆粒度等控制因素加以調(diào)節(jié)，可通過材料提供的液體接觸角、液體提供的液體表面張力、材料的基重加以調(diào)節(jié)。
為了進(jìn)一步改進(jìn)吸濕特性所需的平衡，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到一些重要的因素可使各層區(qū)在組合中更好的工作，以使整個(gè)系統(tǒng)功能得以改善。這些因素包括由該吸濕系統(tǒng)提供的所希望的流動(dòng)傳導(dǎo)值和液體芯吸值。另一因素是系統(tǒng)提供的組合傳導(dǎo)-芯吸值。
流動(dòng)傳導(dǎo)值是一種基于吸濕材料的物理特性的值，特別是設(shè)置于吸濕系統(tǒng)的目標(biāo)區(qū)域的吸濕材料，且其與吸濕芯結(jié)構(gòu)提供的吸入能力有關(guān)。流動(dòng)傳導(dǎo)值的最小值應(yīng)不低于約2.5×10-6cm3?；蛘叽酥挡恍∮?×10-6cm3，作為選擇，此值不小于約3.5×10-6cm3以改進(jìn)性能。在本發(fā)明的又一方面，流動(dòng)傳導(dǎo)值可以達(dá)到約5×10-6cm3。另一種選擇，流動(dòng)傳導(dǎo)值可達(dá)到約7×10-6cm3，作為選擇可達(dá)到約9×10-6cm3或更高，以提供改善的性能。
液體芯吸潛能值(液體芯吸值)是關(guān)于垂直芯吸操作中，從吸濕結(jié)構(gòu)的所述目標(biāo)區(qū)域?qū)⒁后w轉(zhuǎn)移的量的性能參數(shù)。這個(gè)值代表了吸濕結(jié)構(gòu)在污損之間從目標(biāo)區(qū)域轉(zhuǎn)移液體的能力，且吸濕系統(tǒng)的至少一個(gè)層區(qū)構(gòu)形成用于提供理想的液體芯吸潛能值，此吸濕系統(tǒng)的至少一層，特別是至少一個(gè)吸濕芯的基本層區(qū)，能提供不小于約10％最小值的液體芯吸值?；蛘?，提供的流體芯吸值不小于約15％，作為選擇不小于約20％。在本發(fā)明的又一些方面中，吸濕系統(tǒng)可提供的液體芯吸值達(dá)到約60％。或者，提供的液體芯吸值可達(dá)約65％，作為選擇，可達(dá)到約70％或更高，以便改善功能。
系統(tǒng)的組合傳導(dǎo)一芯吸值(C)至少為約14×10-6cm3?；蛘叽私M合傳導(dǎo)-芯吸值至少為15×10-6cm3，作為選擇至少為16×10-6cm3，以便改善性能的平衡。在其他布置中，組合的傳導(dǎo)-芯吸值至少為18×10-6cm，以提供理想的效果。
在具有窄襠部分的薄吸濕設(shè)計(jì)中，制品的目標(biāo)區(qū)域在其干燥狀態(tài)時(shí)，通常沒有足夠孔隙容積來有效的吸取液體如尿液的第一次污損。這種孔隙容積的缺乏可利用加入特別構(gòu)形的SAP加以解決，這些SAP的量在污損時(shí)足以吸收流入的液體，以獲得理想的抗泄漏性。
盡管這些參數(shù)的一部分在過去已單獨(dú)地進(jìn)行了討論，但在單個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)中提供這些特性的有效組合并保持消費(fèi)者所期望的性質(zhì)還是一個(gè)難題。這些過去涉及的難題希望在整個(gè)結(jié)構(gòu)或單個(gè)層中使用相對較少的SAP含量，以便增加芯吸能力。如果SAP含量在整個(gè)產(chǎn)品中都很低，那么提供理想的吸濕能力可能需使產(chǎn)品的厚度過大。曾經(jīng)嘗試過在一吸濕層中使用低的SAP含量以提高芯吸，而在其他層中則保持高SAP含量以獲得具有理想的吸濕能力的薄型產(chǎn)品。這種系統(tǒng)未能達(dá)到理想的性能水平，因?yàn)橐后w會(huì)優(yōu)先進(jìn)入含有較多SAP的區(qū)域。而在含有較少SAP的層區(qū)中，會(huì)因?yàn)槭Ｓ嗟囊后w不足而使芯吸無法達(dá)到期望水平。
為了克服這些缺點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)特殊方面中可以將一種可控吸濕率的SAP包括在吸濕系統(tǒng)中。通過使用可控速SAP，例如一種經(jīng)過選擇使速率減弱的SAP，就可使指定分布層區(qū)的纖維結(jié)構(gòu)中的液體含量保持高水平，即使在分布層區(qū)含有經(jīng)過選擇的數(shù)量的SAP時(shí)在具體布置中，可控的低速SAP主要置于異于分布層的層區(qū)中。結(jié)果，低SAP層可選擇性地被飽和，而薄型產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)的整體吸濕能力依然保持在所需高水平。我們期待使用別的機(jī)理，而非結(jié)合低速SAP，使選擇的層區(qū)之間的吸收液體的濃度中提供所需分配和差異。例如，可通過選擇性構(gòu)形相關(guān)的可濕性和/或?qū)訁^(qū)的密度，使分配達(dá)到要求。
參照圖1和圖2，本發(fā)明的吸濕復(fù)合系統(tǒng)26包括浪涌布置部分84和吸濕墊或芯結(jié)構(gòu)30。吸濕芯30具有多個(gè)吸濕層區(qū)，各層區(qū)的特性經(jīng)過選擇和安排，通過平衡吸濕組分的吸入與芯吸特性，使防泄漏性能提高。
一般地說，本發(fā)明的吸濕芯30，從包括超吸濕劑(按照從吸濕制品的最內(nèi)貼身一側(cè)表面向其最外表面移動(dòng)時(shí)確定)的第一層開始，結(jié)合任意的中間組分，該部分需要在功能測試中保持該層的完整性。這樣的第一層需包含的超吸濕劑最低不少于約5wt％。吸濕芯終止于最后一個(gè)吸濕層處，此最后吸濕層與指定為防止尿布泄漏的不透水層緊鄰設(shè)置，按照定于從吸濕制品的最內(nèi)貼身一側(cè)表面向其最外側(cè)表面移動(dòng)時(shí)確定，因此，所示構(gòu)型的吸濕芯30包括，第一主要吸濕層48，最外包裹層28或36，及夾于它們之間的組成部分，圖示構(gòu)型的吸濕芯不包括頂片層24，不含超吸濕劑的浪涌處理層84，以及后片層22。
吸入與芯吸特性的合適的平衡可用各種決定因素來表述，例如流動(dòng)傳導(dǎo)值，芯吸潛能值、基重、密度、顆粒度、纖維大小、纖維相對量等等，以及它們的組合形式。吸濕劑的流動(dòng)傳導(dǎo)值涉及日常使用中遇到的各種不同飽和度下結(jié)構(gòu)的有用的孔隙容量大小和透過率。為了提高吸濕系統(tǒng)的性能，要使液體進(jìn)入吸濕結(jié)構(gòu)的速率與其傳送至吸濕復(fù)合結(jié)構(gòu)中的速率盡可能接近。流動(dòng)傳導(dǎo)值可幫助表征整個(gè)吸濕系統(tǒng)26的吸入能力，尤其可用表征吸濕芯30的吸入能力。另外，從入口區(qū)域移走液體，并于吸濕系統(tǒng)的較遠(yuǎn)區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)存液體也是十分重要的，由此能重新調(diào)節(jié)和制備入口區(qū)域，以更有效地接收下次污損。液體芯吸值可幫助表征吸濕結(jié)構(gòu)在污損間隙從目標(biāo)區(qū)域轉(zhuǎn)移液體的能力。
參照圖2和圖2A，吸濕芯30具有復(fù)合芯全長66，復(fù)合芯全寬68，復(fù)合芯全厚70，襠部芯寬58以及一個(gè)指定的最前邊。此最前邊指定為放安置制品的前邊腰帶部。如圖2所示，吸濕芯30的整個(gè)復(fù)合組件延伸并占據(jù)了整個(gè)芯區(qū)域。各個(gè)芯組分層和有選擇的子層可以延伸到此整個(gè)吸濕芯區(qū)或者也可以延伸至此吸濕芯區(qū)的選擇的部分如希望提供所希望的性能。此外，各個(gè)層區(qū)有各自的尺寸。在有代表性的布置中，第一層區(qū)48的第一厚度或高度為72，第一長度為73，而第一寬度為74。第二層區(qū)的第二厚度或高度為75，第二長度為66，而第二寬度為68。
相對于吸濕芯30的全長66，作為吸濕結(jié)構(gòu)的欲吸入的目標(biāo)區(qū)域52是于離終點(diǎn)吸濕芯的最前邊在吸濕復(fù)合芯長度66的24％處的橫向延伸線開始并延伸至離吸濕芯的最前邊的至吸濕復(fù)合件長度的59％處的橫向延伸線的吸濕芯的區(qū)域。在圖示的布置中，例如吸濕芯的目標(biāo)區(qū)域可能是離終點(diǎn)吸濕芯的最前邊約3.5英寸(89mm)處開始的側(cè)向延伸線，并延伸至距吸濕芯的最前邊約8.5英寸(216mm)的側(cè)向延伸線的吸濕結(jié)構(gòu)的區(qū)域。
通過提高吸濕芯結(jié)構(gòu)的松密度來提高流動(dòng)傳導(dǎo)值并不理想，因?yàn)檫@使窄襠寬的制品的產(chǎn)品厚度過大。因此，對于能夠保持薄的吸濕芯30和薄的吸濕系統(tǒng)26的同時(shí)對能提供如流動(dòng)傳導(dǎo)值表述的吸入性能的構(gòu)形仍有不斷的需求。干燥吸濕芯30的整個(gè)厚度是不大于約6mm?；蛘撸鼭裥竞穸瓤刹淮笥诩s5.3mm，作為選擇吸濕芯厚度可不大于約5mm以提供所需的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的另一方面，干燥吸濕芯30的厚度可不大于吸濕芯的襠部寬度的約25％?；蛘吒稍镂鼭裥镜暮穸瓤刹淮笥谖鼭裥镜囊d部寬度的約20％，作為選擇可不大于吸濕芯的寬度的約15％，以進(jìn)一步提高優(yōu)點(diǎn)，為了達(dá)到本發(fā)明的目的，吸濕芯的襠部寬度確定在位于吸濕芯的目標(biāo)區(qū)域52中的襠部區(qū)的最窄(最小)橫向尺寸。
干的吸濕系統(tǒng)26的整個(gè)總厚度最好是不大于約8mm?；蛘撸鼭裣到y(tǒng)的厚度可不大于約7.3mm，作為選擇，吸濕系統(tǒng)的厚度可不大于約7mm，以提供所需的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的另一方面，干的吸濕系統(tǒng)26的全部厚度不大于吸濕系統(tǒng)的襠部寬度的約30％?；蛘?，干的吸濕芯厚度不大于吸濕系統(tǒng)的襠部寬度的約25％，作為選擇，吸濕系統(tǒng)的厚度可不大于吸濕系統(tǒng)的襠部寬度的約20％，以進(jìn)一步改進(jìn)其優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，干燥厚度是在0.2psi(1.38Kpa)的限制壓力下測定。
在本發(fā)明的又一方面，低松密度的吸濕系統(tǒng)26，特別是吸濕芯30，可將一個(gè)襠部區(qū)54指定放置于穿用者的兩腿之間，其中，位于目標(biāo)區(qū)域52內(nèi)的襠部區(qū)最窄(最小)橫向尺寸提供了最小襠部寬度58。因此，當(dāng)吸濕復(fù)合件干燥時(shí)，一個(gè)成人制品(供大于13歲的人使用)的襠部寬度的最小橫向尺寸不大于約5.5英寸(約14cm)或者，最窄襠部寬度54可以不大于4.5英寸(約11.4cm)，作為選擇可不大于約3.5英寸(約8.9cm)，以使得合穿和舒適得以改善。非成人制品(供小于或等于13歲的人使用)，在吸濕復(fù)合件干燥時(shí)，其襠部寬度的最小橫向尺寸不大于約4英寸(約10cm)。或者，最小襠部寬度54可不大于約3英寸(7.6cm)，作為選擇可不大于2英寸(5.1cm)，以為非成年人提高產(chǎn)品的合穿及舒適性。
從吸濕系統(tǒng)的目標(biāo)區(qū)域52轉(zhuǎn)移液體是非常重要的，以有效防止該區(qū)域的過飽和并防止制品的泄漏。吸濕系統(tǒng)從目標(biāo)區(qū)域轉(zhuǎn)移液體能力可用系統(tǒng)提供的液體芯吸潛能值予以表示。芯吸潛能值與系統(tǒng)有能力從目標(biāo)區(qū)域移出的液體的量有關(guān)，此時(shí)，目標(biāo)區(qū)域的液體加載/飽和水平為吸濕復(fù)合件的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)每平方厘米1.0克液體。因此，本發(fā)明提供了有分別的分層吸濕系統(tǒng)，它薄而襠部區(qū)域狹窄，并具有較小的松密度。
吸濕系統(tǒng)的層區(qū)被布置成包括一貼身側(cè)第一層區(qū)，它可以是各種合適的構(gòu)形，但其大小一般不大于最外端的第二吸濕層區(qū)。該第一上層區(qū)，可使吸濕制品在其整個(gè)使用期間保持低的飽和度，并且在與第二下層區(qū)結(jié)合使用時(shí)保持高的流動(dòng)傳導(dǎo)值。下層區(qū)可選擇，例如沙漏型或“T”型構(gòu)造的形狀，并可構(gòu)形成能有效的分布及轉(zhuǎn)移出吸濕復(fù)合件的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的液體。具體地講，第二下層區(qū)應(yīng)有能力提供理想的液體芯吸潛能值，該值可通過下述的液體芯吸潛能值流程加以確定。
參考圖1、1A和1B，本發(fā)明可提供一種吸濕衣物制品，例如尿布20，它具有縱長方向86及橫長方向88。該制品具有第一腰帶部分，例如后部腰帶部分40，第二腰帶部分，例如前部腰帶部分38，及一個(gè)中間部分42，其用于連接第一和第二腰帶部分。前腰帶部分38具有橫向相對的前對側(cè)邊緣區(qū)118，后腰帶部分40具有橫向相對的后對側(cè)邊緣區(qū)116，而中間部件42提供了一個(gè)置于穿用者兩腿之間的制品襠部區(qū)。
圖1是本發(fā)明的代表性一次性尿布20的示意性平面視圖，它顯示了該制品在其未收縮的平展?fàn)顟B(tài)(即除去了基本上所有彈性導(dǎo)致的聚攏和收縮)。結(jié)構(gòu)的一些部分被部分地除去以明確顯示該尿布制品的前部構(gòu)造，尿布貼身一側(cè)即與穿用者接觸的一側(cè)與觀察者相對。尿布的外邊緣確定出帶有縱向延伸的側(cè)邊緣區(qū)域110和橫向延伸的端邊緣區(qū)域112的外周。各側(cè)邊緣限定了尿布的腿口，作為選擇也可以是曲線形和依外形而定。端邊緣顯示為直線，但也可以選擇曲線。
可透液的頂片層24以面對面關(guān)系疊置于背片層22之上，吸濕系統(tǒng)有效地連接及附加于背片層22和頂片層24之間。所示的代表性的構(gòu)形具有一個(gè)吸濕復(fù)合系統(tǒng)26，它包括浪涌處理部分84和一個(gè)用于保持和儲(chǔ)存液體的保持部分。圖示的吸濕系統(tǒng)的保持部分包括吸濕芯30。在所示的構(gòu)形中，浪涌處理部分84是一個(gè)位于吸濕芯30和頂片層24之間的層。其他形式的布置也可采用。例如，浪涌層84可以選擇置于吸濕芯和背片層24之間，或是在頂片的貼身一側(cè)表面上。
制品通常包括彈性件，例如，腿部彈件34和腰部彈件32，并且液涌處理部分的位置有利于與吸濕制品的保持部分進(jìn)行有效的液體連通。頂層24、背片22、吸濕芯30、浪涌處理部分84及彈性件34和32可以組合在一起，成為各種熟知的尿布構(gòu)形。這種尿布另外還可以包括一個(gè)護(hù)翼系統(tǒng)82，以及側(cè)面板件90，該件可以是彈性的也可以是賦予彈性的。
包括有彈性側(cè)面板和選擇性構(gòu)造的加固帶的制品的例子見于T.Roessler等人的美國專利申請系列號168，615，題為《動(dòng)態(tài)適應(yīng)尿布》，于1993年12月16日提交(代理人案號10,961)。用于形成期望的緊固系統(tǒng)的各種技術(shù)見于T.Roessler等人的美國專利申請系列號5,399,219，題為《動(dòng)態(tài)適應(yīng)性尿布中緊固系統(tǒng)的制造方法》，于1995年3月21日授權(quán)(代理人案號11,186)；D.Fries的美國專利申請系列號286,086，題為《彈性耳部的裝配方法》，于1994年8月3日提交(代理人案號11,169)并授予美國專利號5,540,796；D.Fries的美國專利申請系列號08/415,383，題為《用于層壓件的組裝方法》，于1995年4月3日提交(代理人案號11,950)，并授予美國專利號5,595,618。上述的公開文獻(xiàn)一致性(非抵觸性)結(jié)合于此以供參考。
尿布20通常確定出縱向延伸的長度方向86和橫向延伸的寬度方向88，如圖1所概示。該尿布可以具有任何所要求的形狀，如矩形、I字形、普通的沙漏形或者是T形。在T字形中，’T’字的橫梁可能包括尿布的前腰帶部分，或者另外可能包括尿布的后腰帶部分。
頂片24和背片22通?？梢允枪惭由斓?，其長和寬的尺寸通常大于和延伸超出吸濕結(jié)構(gòu)26的相對應(yīng)的尺寸，以提供其對應(yīng)的側(cè)邊區(qū)域110和端區(qū)域112，它們伸出于吸濕結(jié)構(gòu)的各端邊緣之外。頂片24和背片22相關(guān)聯(lián)并附加于其上，從而形成了尿布20的外圍。腰帶區(qū)包括尿布的這樣一些部分，當(dāng)穿著時(shí)它們?nèi)炕虿糠指采w或包圍在穿用者的腰部或是軀干中下部。中間的襠部區(qū)42置于腰帶區(qū)38和40之間并起著連接它們的作用。它包括的尿布部分在穿用時(shí)位于穿用者的兩腿之間并覆蓋著其軀干的下部。中間的襠部區(qū)42是尿布或一次性吸濕制品中液體反復(fù)浪涌發(fā)生的區(qū)域。
背片22通常沿吸濕復(fù)合件26的外側(cè)表面分布，并可能含有液體透過材料，但它希望包含一種構(gòu)形成基本不通透液體的材料。例如，典型的背片可能是由薄塑料薄膜制成的，或其他柔性的基本不透液體的材料制成。在本說明書中使用術(shù)語“柔性”指那些柔順的及易于隨形穿用者的一般體形和輪廓的材料。背片22防止吸濕復(fù)合件26中含有的滲出物弄濕其他物品，例如，和尿布20接觸的床單和外衣。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，背片22可包括一薄膜，如聚乙烯薄膜，其厚度從約0.012mm(0.5mil)至約0.051mm(2.0mil)。例如，背片薄膜可具有約1.25mil的厚度。
背片的其他構(gòu)造可包括織造或非織造纖維幅面層，此幅面層已全部或部分構(gòu)造和處理或給選定區(qū)域以所希望水平的不透液性，該選定區(qū)域與吸濕復(fù)合件鄰近或接近吸濕復(fù)合件。例如，背片可能包括一個(gè)透氣的非織造織物層，其層壓到一個(gè)可以是也可以是不透氣的聚合物薄膜層。其他有關(guān)纖維的，布質(zhì)的底層材料的例子可包括拉薄的或拉伸熱層壓材料，該材料由0.6mil(0.015mm)厚聚丙烯吹塑薄膜和每平方碼0.7盎司(23.8gsm)聚丙烯紡粘材料(2旦尼爾纖維)。此類型的一種材料構(gòu)成了HUGGIES SUPREME尿布可購自Kimberly-ClarkCorporation的外罩層。背片22一般提供制品的外罩層。但是，這種制品可以選擇包含一個(gè)單獨(dú)的附加于背片上的外罩層組成部件。
背片22還可以包括微孔的“可透氣”材料，它允許氣體，如水蒸汽，從吸濕復(fù)合件26中溢出而又基本上可防止液體滲出物從背片通過。例如，可透氣背片可包括一種微孔聚合物膜或一種非織造織物，此織物可通過涂層或以其他方式改造，以使其不透液性達(dá)到期望的水平。例如，一種適合的微孔薄膜可以是PMP-1材料，其它可以從Mitsui Toatsu Chemicals，Inc購到，該公司在日本東京有辦事機(jī)構(gòu)；或一種XKO-8044聚烯烴薄膜，其可以從3M company ofMinneapolis，Minnesota購到。背片也可以有凹凸花紋或給其提供一種圖案或暗淡色調(diào)的光潔度，以便其外觀在審美上給人以愉悅感。
在本發(fā)明的各種構(gòu)形中，象背片22或約束護(hù)翼82這樣的部件構(gòu)造成透氣而對水性液體又有抗透過和限制其透過的作用，這種抗液材料可具有一種結(jié)構(gòu)，它能承收至少約45cm的水位差而基本上不發(fā)生漏泄。用于測定這種材料抗液體透過的一種合適的技術(shù)是聯(lián)邦檢測方法標(biāo)準(zhǔn)FTMS191方法5514，1968年12月31日制定，或與之等效的方法。
背片22的大小通常決定于吸濕復(fù)合件26的大小和選擇的具體的尿布設(shè)計(jì)。例如，背片22可是普通的T字形、I字形或經(jīng)過修改的沙漏形，并且可以延伸出吸濕復(fù)合件26的各個(gè)端緣一選定的距離，如在約1.3cm至約2.5cm(約0.5至1.0英寸)范圍之間的一段距離，以提供至少一部分的側(cè)邊和端邊區(qū)域。
頂片24提供了貼身一側(cè)表面，它柔順，感覺柔軟，并對穿用者的皮膚無刺激。而且，頂片24可較吸濕復(fù)合件26有更少親水性，且有足夠的孔隙用于液體透過，允許液體輕易穿過它的厚度達(dá)到吸濕本體復(fù)合件。合適的頂片層24可由大量可選擇的幅面材料制成，如多孔泡沫材料、網(wǎng)狀泡沫材料、有孔塑料薄膜、天然纖維(例如，木或棉纖維)、合成纖維(例如，聚酯纖維或聚丙烯纖維)、或天然與合成纖維的混合物。頂片層24通常用于幫助使穿用者的皮膚與吸濕復(fù)合件26中存有的液體隔離。
多種織造或非織造物可用于頂片24。例如，頂片可能包括含有所需纖維的溶噴或紡粘幅面料，也可以是貼合梳理幅面料，氫纏結(jié)幅面料，針織幅面料等等，也可使用它們的組合形式。各種纖維可以是天然纖維、合成纖維或它們的混合物。頂片還可以選擇包括網(wǎng)狀料或有孔薄膜。
為了達(dá)到本說明書的目的，術(shù)語“非織造幅面”是指一種纖維幅面料，該幅面料的纖維不借助于紡織品紡制或編織過程制成。術(shù)語“織物”指所有織造、編織和非織造的纖維幅面料，也指它們的組合形式。
頂片織物可以包括基本上親水性的材料，親水性材料可用表面活性劑處理或者其他加工方法，使其具有期望水平的吸濕性和親水性。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，頂片24是非織造的紡粘聚丙烯織物，含有約2.8-3.2旦尼爾纖維，其制成幅面料；它的基重約22gsm，密度為約0.06gm/cc?？椢锸褂?.28％的Triton X-102表面活性劑進(jìn)行表面處理。表面活性劑的使用可采用任意的傳統(tǒng)方法，例如噴涂、印制、刷涂等等。
頂片24或背片22連接或者以其他有效的方式關(guān)聯(lián)，此處所用的，術(shù)語“關(guān)聯(lián)”包括一種構(gòu)形，其中頂片24直接與背片22相連，通過將頂片24直接固定于背片22上，以及其他構(gòu)形，其中，通過將頂片24固定于中間部件，再依次將中間部件固定于背片22，將頂片24間接與背片22相連。例如，頂片24和背片22可以在尿布周邊彼此直接固定，使用的固定裝置(未圖示)諸如粘合劑粘合、聲頻粘合、熱粘合、釘合、逢合或者本技術(shù)中周知的任意其他的固定方式，也可以將這些方式結(jié)合使用。例如均勻連續(xù)的粘合劑層、花紋式的粘合劑層、噴涂的粘合劑花紋，或是分開的多條線道、螺旋或點(diǎn)狀陣列結(jié)構(gòu)的粘合劑都可用于將頂片24固定于背片22。應(yīng)該理解到，上述固定方式也用來將此處所述的制品的其他各個(gè)組成部分適當(dāng)?shù)南嗷ミB接、組裝和/或固定到一起。
概示的制品具有一吸濕系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括浪涌層84和用于保持和存儲(chǔ)所吸收的液體與其他排泄物的保持部分。在本發(fā)明的特殊方面，上述保持或存儲(chǔ)部分由所示吸濕芯結(jié)構(gòu)26提供，該結(jié)構(gòu)包含多層經(jīng)過選擇的纖維和高吸濕性顆粒。吸濕復(fù)合件的所示構(gòu)型置于并夾在頂片24和背片22之間，以形成尿布20。該吸濕復(fù)合件的構(gòu)造成可一般性壓縮的、舒適的、對穿用者皮膚無刺激并且能吸收和保存身體溢出物。
在本發(fā)明的各個(gè)構(gòu)形中，許多合適類型的可吸濕的、親水纖維材料能用于制成吸濕制品的任何各種組成部分。合適的纖維例子包括天然生成的有機(jī)纖維，它含有本征性的可吸濕材料，如纖維素纖維；合成纖維，它包含纖維素或纖維素衍生物，例如人造纖維；無機(jī)纖維，它包含固有可吸濕材料，例如玻璃纖維；由固有可吸濕熱塑性聚合物制成的合成纖維，例如有特征的聚酯或聚酰胺纖維；以及包含非濕熱塑性聚合物制成的合成纖維，如聚丙烯纖維。纖維可以是親水的，例如，通過二氧化硅處理，用具有合適的親水成分且不易從纖維中除去的材料處理，或在生成纖維之中或之后用親水性聚合物包裹非吸濕性親水纖維。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，經(jīng)過選擇混合使用上面提及的各類型的纖維也是可考慮的。
如在本說明書使用的，術(shù)語“親水性的”是描述纖維或纖維的表面，當(dāng)水性液體與之接觸時(shí)可將其潤濕。材料被潤濕的程度又可用根據(jù)接觸角和液體與涉及材料的表面張力加以描述。適于測定具體纖維材料或混合纖維材料的潤濕性的設(shè)備與技術(shù)由Cahn SFA-222表面力分析系統(tǒng)，或基本等效的系統(tǒng)提供。當(dāng)用該系統(tǒng)進(jìn)行測定時(shí)，具有小于90°接觸角的纖維稱為“可潤濕的”，而具有大于或等于90°接觸角的纖維稱為“不可潤濕的”。
具體地講，吸濕芯結(jié)構(gòu)30可包含一種或多種纖維基質(zhì)，如天然纖維幅面，合成纖維等等，也可以是它們的組合形式。纖維最好是親水性的，可以是天然的也可以是通過傳統(tǒng)親水性處理效果。具體的結(jié)構(gòu)可以包括纖維基質(zhì)，此基質(zhì)包含纖維素木漿絨毛。應(yīng)容易理解，每一基本層區(qū)48和50都可包括同類型的纖維基質(zhì)也可包括不同類型的纖維基質(zhì)。
在本發(fā)明的一些特殊方面，在一個(gè)或多個(gè)基本層區(qū)48和50中的纖維可以混合或者與高吸收材料的顆粒結(jié)合。選擇的一層或多層中的纖維布置于一種吸收基層，各層48和50最好能包括與高吸濕材料的顆粒結(jié)合的纖維。例如在具體的布置中，吸濕芯30的指定的層可以包含超吸濕水凝膠形成顆粒與天然纖維、合成聚合物熔噴纖維、含有天然纖維和/或合成聚合物纖維的混和物的纖維共成形材料的混合物。超吸濕顆粒能基本上是與親水性纖維均勻混合，也可以是不均勻混合。例如，超吸濕顆粒的密度可能布置為非步進(jìn)式梯度來通過每一層吸濕芯結(jié)構(gòu)的主要部分的厚度(Z-方向)，低密度朝向吸濕復(fù)合件的貼身一側(cè)而較高密度則朝向吸濕結(jié)構(gòu)的外側(cè)。適宜的Z-梯度構(gòu)型見于U.S.P.4,699,823，1987年10月13日授權(quán)與Kellenberger等人，其中所公開在此的內(nèi)容以相一致(而非抵觸)方式綜合于此供參考?；蛘?，超吸濕顆粒的密度可能布置為非步進(jìn)式梯度來通過每一層吸濕結(jié)構(gòu)的主要部分的厚度(Z-方向)，高密度朝向吸濕復(fù)合件的貼身一側(cè)而較低密度的則朝向吸濕結(jié)構(gòu)的外側(cè)。超吸濕顆粒也可布置于親水性纖維的基質(zhì)中大致不連續(xù)的層中。另外，兩種或多種不同類型的超吸濕劑可以被有選擇性地置于纖維基質(zhì)之中或沿著纖維基質(zhì)的不同位置設(shè)置。
高吸濕材料可以包含吸濕凝膠材料，如超吸濕劑。吸濕凝膠材料可以是天然的、合成的或改性天然聚合物和材料。另外，吸濕凝膠材料可以是無機(jī)材料，例如硅膠，或有機(jī)化合物如交聯(lián)聚合物。術(shù)語“交聯(lián)”指任何能有效的使得通常水溶性材料變成基本非水溶性但可膨脹的材料的方式。這類方式包括，例如，物理纏結(jié)、晶體微區(qū)、共價(jià)鍵，離子絡(luò)合物及締和物、親水締和物，如氫鍵結(jié)合，和親水締和物或范德華力。
合成的吸濕凝膠材料聚合物的例子包括堿金屬和聚丙烯酸及聚甲基丙烯酸銨鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯醚、馬來酸酐與乙烯醚及烯烴共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基嗎啉、聚乙烯基乙醇、及其混合物及聚合物。更多適用于吸濕復(fù)合件的聚合物包括天然和改性的天然聚合物，如水解的丙烯腈接支淀粉，丙烯酸接支淀粉、甲基纖維素、殼聚糖、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、和天然樹膠、如藻酸鹽、黃原膠、蝗蟲豆膠等等。天然和全部或部分合成的吸濕聚合物的混合物在本發(fā)明中也可使用。其他合適的吸濕膠凝材料，公開于美國專利號no.3,901,236，1975年8月26日授予Assarsson等人。制備合成吸濕膠凝聚合物的過程公開于美國專利4,076,663，1978年2月28日授權(quán)與Masuda等人及美國專利4,286,082，1981年8月25日授予Tsubakimoto等人。
合成吸濕凝膠材料通常是干凝膠，它濕潤時(shí)成為水凝膠。但是，術(shù)語“水凝膠”，常被用來指材料的潤濕或非潤濕型。
前面已提過，用于吸濕芯30的高吸濕材料可以是超吸濕凝膠材料，超吸濕劑通常保持離散顆粒的形式。該顆?？梢允侨我庀Ｍ男螤?，例如，螺旋或半螺旋形、立方體、棒狀、多面體等等。形狀具有大的最大/最小尺寸比，例如針狀、小片狀和纖維狀都被認(rèn)為可應(yīng)用于此。作為選擇，吸濕凝膠材料的顆粒的混合體也可以用于吸濕復(fù)合件26。適用的顆粒度最好具有從約5μm到約1mm的平均大小。用于此處的“粒度”意指各種顆粒的最小尺寸的加權(quán)平均值。
在本發(fā)明的一些特殊方面，吸濕膠凝材料顆?？梢跃哂械妮d荷下修正的吸收率(MAUL)為每克吸濕材料至少可吸收約20g的液體(單位g/g)。超吸濕材料可具有的MAUL至少約24g/g，更好是能使MAUL至少約27g/g。在另一方面，吸濕材料可以表現(xiàn)為MAUL高達(dá)約30g/g或更高。MAUL值可用MAUL測定方法測定，其方法將在說明書中測定程序部分中說明。
在整個(gè)復(fù)合物芯30中親水性纖維和高吸濕顆?？蓸?gòu)造形成一種平均復(fù)合物，使其基重介于范圍大約為400-900gsm(g/m2)內(nèi)。在本發(fā)明的某些方面，平均復(fù)合物基重介于范圍約500-800gsm內(nèi)，更好是介于范圍約550-750gsm內(nèi)，以提供可期望的性能。
在本發(fā)明的特殊方面，高吸濕材料可包括超吸濕非織造材料。這種超吸濕非織造材料是一種只包含超吸濕纖維或是包含超吸濕纖維與其他材料的非織造材料。該超吸濕非織造材料在浸于液體中時(shí)，特別是0.9％的鹽溶液中時(shí)，具有高的極限的液體儲(chǔ)存能力，其液體容納能力至少為每克吸濕材料約吸收10g的液體(g/g)。液體容納的能力更好的是至少約20g/g，最好是至少約30g/g，以提供改善的性能特性。該超吸濕非織造材料可有選擇地構(gòu)形成能改進(jìn)液體吸入、液體儲(chǔ)存、液體分布或這些功能的某種組合形式。具體地講，當(dāng)超吸濕非織造材料用作一個(gè)層或用作具有多層吸濕結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的部件時(shí)，超吸濕非織造材料可以用于完成特殊的功能或一套功能。
為了限制高吸濕材料的任何不希望的移動(dòng)，制品可包括一具有額外包裹的吸濕復(fù)合件26，例如包裹片28，該包片緊鄰并環(huán)繞整個(gè)吸濕芯30，需要時(shí)可環(huán)繞吸濕芯的一個(gè)單獨(dú)層區(qū)，或環(huán)繞一或多個(gè)吸濕復(fù)合件的選定的部件。另外，包片可與制品的吸濕復(fù)合件結(jié)構(gòu)及各種其他的部件結(jié)合。該包層片最好是這樣一層吸濕材料，它覆蓋大部分的吸濕復(fù)合件的貼身側(cè)和外側(cè)表面，并最好能圍住基本上全部的吸濕復(fù)合件的周圍邊緣，以由此形成一個(gè)基本完整的封套?；蛘?，包片也可提供一種吸濕包裝，它覆蓋大部分的吸濕復(fù)合件的貼身側(cè)和外側(cè)表面，并僅基本國住吸濕復(fù)合件的橫向側(cè)邊緣。因此，包片的橫向側(cè)邊緣不管是直線形的還是凹陷部分，應(yīng)在吸濕復(fù)合件附近閉合。但是，在這樣的布置中，包片的端邊緣可能不能在處在制品的腰帶區(qū)域的吸濕復(fù)合件的端邊緣附近完全閉合。
例如，完整包片28或包片的至少貼身側(cè)層可包含含有熔噴纖維如溶噴聚丙烯的熔噴幅面料。另一種吸濕性包片例子可包括低孔隙度的纖維幅面料，例如含有約50/50混和的硬木/軟木纖維的薄絹。
吸濕包片28可能包含多件包層片，它包括分開的體側(cè)包層和分開的外側(cè)包層，它們中的每一個(gè)都延伸過所有或部分的吸濕芯30的周圍邊緣。這樣的一種構(gòu)形的包片可以，例如，利于在吸濕芯30的周圍邊緣附近形成基本完整的包封或封閉。在圖示尿布的后腰帶部分，吸濕包片也可能構(gòu)形成延伸至吸濕芯的周圍以外更遠(yuǎn)的距離，以增加尿布的背面?zhèn)炔康牟煌该餍院蛷?qiáng)度。在圖示的實(shí)施例中，吸濕包片28的體側(cè)和外側(cè)可延伸至少約1/2英寸超過吸濕芯的周圍邊緣，以提供外凸的，凸緣狀結(jié)合區(qū)域，通過它吸濕包片的體側(cè)部分的周邊可全部或部分連接到吸濕包片的外側(cè)部分的周邊。
包片28的體側(cè)層和外側(cè)層可以包含基本相同的材料，或可以包含不同的材料。例如，包片的外側(cè)層可以包含相對低基重的材料，而其透過率相對高，如含有軟木漿的濕強(qiáng)度纖維素薄絹。包片的體側(cè)層可以包含以前描述過的具有較低透氣性包片材料中的一種。低透氣性體側(cè)層能更好地阻擋超吸濕顆粒移動(dòng)到穿用者的皮膚上，而高透氣性的、低基重外側(cè)層則有助于降低成本。
參看圖7，8，和9，本發(fā)明的另一種吸濕芯可包括這樣的部件，它在透液材料100的各層之間有效的保持有超吸濕材料102，這些層例如是薄絹層、開孔泡沫層、有孔薄膜層、織造織物層、非織造織物層等等，也可以是以上這些的組合形式。在本發(fā)明的一些特殊方面，底層50可包含層壓件，它具有由水敏連接件夾于或是容納于載體薄絹層之間的超吸濕顆粒。這樣構(gòu)形的例子見于美國專利5,593,399，1997年1月14日授予R,Tanzer等人，題為《包括有位于放在選定圖案中的分離的加長的袋內(nèi)的超吸濕材料的吸濕制品》(代理人案號10,902.1)，其整體內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此供參考。
再參見圖1和2，尿布20也可以包括浪涌處理層84，它有助于減緩和分散可直接進(jìn)入吸濕制品的保持與儲(chǔ)存部分的浪涌。例如，浪涌層84可位于頂片層24向內(nèi)面對體側(cè)表面上。在概示的構(gòu)形中，浪涌層84位于頂片層的外側(cè)表面的鄰近的位置。因此，該浪涌層置于頂片24和吸濕芯30之間。合適的浪涌處理層84的例予描述于C.Ellis和D.Bishop的美國專利申請系列號206,986，題為《個(gè)人護(hù)理吸濕制品等的纖維非織造幅面浪涌層》，1994年3月4日提交(代理人案號11256)，授予美國專利5486166；以及C.Ellis和R.Everett的美國專利申請系列號206069，題為《個(gè)人護(hù)理吸濕制品等的改進(jìn)的浪涌處理纖維非織造幅面料》，1994年3月4日提交(代理人案號11,387)，授予美國專利5,490,846；其整體內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此供參考。
參見圖1和2，本發(fā)明的一些特殊方面可以包括這樣的一種吸濕復(fù)合件，它包括經(jīng)過選擇的兩個(gè)或多個(gè)基本層區(qū)部件。圖示多層吸濕芯30的構(gòu)形例如包括第一層區(qū)48和至少一個(gè)第二層區(qū)50。
概示的第一層區(qū)48提供了相對較上部的層區(qū)，該層區(qū)位于吸濕芯30的體側(cè)區(qū)之上，并且更鄰近于頂片層24。圖示的第二層區(qū)50提供了相對較下的層區(qū)，該層區(qū)位于吸濕芯的外側(cè)區(qū)之上，并更鄰近于背片層22。
在本發(fā)明的一個(gè)理想方面，各個(gè)層區(qū)的部件，例如層區(qū)48和/或50，可包括高膨松纖維混合物或其他基質(zhì)。高膨松纖維是那些具有改進(jìn)的松密度保持和/或變形恢復(fù)的纖維。當(dāng)纖維結(jié)合于潤濕的材料中時(shí)，這種高膨松纖維可特別的提供濕體積保持和/或變形恢復(fù)能力。合適的高膨松纖維的例子包括合成的、熱塑纖維、包含天然聚合物如纖維素的合成纖維；天然纖維以及它們的混合物。包含天然聚合物的纖維的彈性可通過化學(xué)交聯(lián)和/或通過賦于纖維扭折和/或卷曲而使之加強(qiáng)。
高膨松纖維材料可表現(xiàn)出較低的密度，無論是干燥還是潤濕狀態(tài)下，并因此增加了透過率和厚度，從而，增大了流動(dòng)傳導(dǎo)值。例如，高膨松木漿纖維可通過各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如通過對木漿纖維的化學(xué)和/物理改性。合適的高膨松纖維的例子包括經(jīng)絲光處理的纖維、交聯(lián)纖維素絨漿纖維及類似物，以及它們的組合物。
在本發(fā)明的另一方面，各個(gè)層區(qū)中的部分，如層區(qū)48和/或50，可以包含高膨松纖維的混和物和其他基質(zhì)以及可控吸濕率超吸濕劑?？煽匚鼭衤食鼭駝┦沁@樣一種材料，如超吸濕聚合物材料，它顯示出最小至少約20g/g的改變的有效吸收率(MAUL)值。
在本發(fā)明的又一方面，要求的可控吸濕率超吸濕劑可表現(xiàn)出特定的吸濕速率即Tau(τ)值，例如最小值至少約0.4分鐘的Tau值。超吸濕劑Tau值希望至少約1分鐘，并可達(dá)到至少約2分鐘，以改進(jìn)性能。在另一個(gè)方面，Tau值可以達(dá)到約40分鐘或更長。其他方面，吸濕芯，特別是吸濕芯的不同層區(qū)，最好并入選擇好的超吸濕材料組合物，在這里，用至少一對經(jīng)選擇的不同超吸濕材料構(gòu)形成提供一個(gè)大于或等于2∶1的Tau值比。Tau值比可選擇性地達(dá)到約5∶1或更大，以提供更多的益處。具有較大Tau值的超吸濕材料希望置于更接近于吸濕芯的體側(cè)。適合用于測定每種超吸濕劑Tau值的技術(shù)闡述于本說明書中列述的“零載荷下大量液體吸收”。
具體的可控吸濕率超吸濕劑可以是這樣一種超吸濕劑，其中對單獨(dú)的超吸濕顆粒進(jìn)行了親水性涂層處理，以便將水性液體吸收入顆粒時(shí)提供選擇性的延遲。例如，超吸濕劑可以是經(jīng)涂層的超吸濕顆粒。顆粒具有吸濕中心，它包含交聯(lián)聚丙烯酸的不完全鈉鹽(按美國專利5,629,377所述的步驟制備)，而且此顆粒中心覆蓋著親水性的硅膠涂層。這類代表性的可控吸濕率超吸濕劑可購自DOW ChemicalCompany，在Midland，Michigan，U.S.A設(shè)有辦事處的商業(yè)機(jī)構(gòu)。
另一種可控吸濕率超吸濕劑可由較大粒度的粒子構(gòu)形成，以便提供這樣的顆粒，它們具有較小的表面積與體積比，由此產(chǎn)生所希望的吸濕率?？煽匚鼭衤食鼭耦w粒也可以具有近似球體或其他三維形狀，這樣能有效的產(chǎn)生所希望的低的表面積與體積比和延遲的吸收速率。
另外，超吸濕聚合物的膨松化學(xué)性質(zhì)也可改良，以提供所希望的吸收速率延遲。例如，可控吸濕率超吸濕劑可以結(jié)合入這樣的離子性聚電解質(zhì)，它能可逆的與多價(jià)的金屬陽離子交聯(lián)。水溶性絡(luò)合試劑則可構(gòu)造成使這種交聯(lián)逆轉(zhuǎn)。
另一種可控吸濕率超吸濕劑，能通過涂層或其他有效減慢液體擴(kuò)散進(jìn)入超吸濕顆粒的處理將其包封，或者以提供期望的延遲的吸濕率的方式對液體進(jìn)行排斥。涂層或處理可能是彈性或非彈性的，涂層或處理也可以是疏水或親水的。在受控制的方式下使涂層剝蝕、溶解或破裂，來提供所希望的吸濕特性。作為選擇，吸濕速率可以被限定和/或控制，其方法是通過改變選定的超吸濕材料的平衡速率，或是通過改變或控制用于產(chǎn)生該選定超吸濕材料平衡速率的化學(xué)機(jī)理。
測定超吸濕劑在載荷下吸收率(AUL)的另一些方法闡述于美國專利5,550,189，該項(xiàng)專利1996年8月26日授予J.Qin等人，題為《具有改進(jìn)了吸濕特性的改性多糖及其制備方法》；還有美國專利申請621,390，M.Melius等人，1996年3月25日提交，題為《吸濕復(fù)合件》(代理人案號10，838，2)。其整個(gè)內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此以供參考。
參考圖2和2A，概示的第一層區(qū)48可包括可控吸濕率超吸濕劑和高膨松木漿纖維或其他織造或非織造纖維材料，它們具有這樣的孔徑分布，允許快速的液體吸收，并將其保存在結(jié)構(gòu)中，直到它被吸濕件的相對外層區(qū)或多層區(qū)吸收。第一層區(qū)部分48中的部件可設(shè)置成基本覆蓋產(chǎn)品的指定的目標(biāo)區(qū)域52，在這個(gè)區(qū)域，液體如尿液被吸收進(jìn)入吸濕結(jié)構(gòu)。因此，第一層區(qū)48實(shí)際上能有效地成為吸濕芯的指定吸入層區(qū)。層區(qū)48的形狀可以是矩形、非矩形或無規(guī)則形狀，但通常不大于其下面的層區(qū)，如第二層區(qū)50。在本發(fā)明所希望的方面，第一層區(qū)要比其下面的第二層區(qū)小。例如，第一基本層區(qū)的大致總體可能包含在這樣一個(gè)區(qū)域內(nèi)，它開始于橫向延伸線，該線位置在離所述吸濕芯的最前邊緣向內(nèi)側(cè)約7％芯長。并延伸至橫向延伸線，該線位置在離所述吸濕芯的最前邊緣向內(nèi)側(cè)約62％芯長。另外第一基本層區(qū)的縱向延伸的側(cè)邊緣可能大致與第二基本層區(qū)對應(yīng)的側(cè)邊緣相鄰。
另外一些吸濕構(gòu)形的例子概示于圖3至圖6中。在本發(fā)明的一些特別方面，第一層區(qū)48可包括這樣的復(fù)合物結(jié)構(gòu)，它具有許多部件亞層部分。
圖3和3A概示了一種吸濕芯結(jié)構(gòu)的頂視圖，該芯結(jié)構(gòu)具有的第一頂層區(qū)48延伸至吸濕芯30的總區(qū)域的中部部分，而第二底層區(qū)50則延伸至大致整個(gè)吸濕芯區(qū)域。第二層區(qū)50具有非均勻的，帶狀基重分布，在它的縱向相對的端部分具有相對較大的基重，以在下部第二層特別是目標(biāo)區(qū)域提供縱向的相反分區(qū)。選定的第二層區(qū)50的中間部分也可具有比附近的上面覆蓋的第一層區(qū)50更小的基重，以在目標(biāo)區(qū)域提供相反的分區(qū)的厚度。至少在吸濕芯30的襠部區(qū)，頂層區(qū)48的橫向側(cè)邊緣是與第二層區(qū)50的側(cè)邊緣相鄰的。第一層區(qū)48的每個(gè)縱向端邊緣向內(nèi)側(cè)與第二層區(qū)50相應(yīng)的端邊緣間隔開。
圖4和圖4A概示了這樣的吸濕芯結(jié)構(gòu)，它具有的頂層區(qū)48覆蓋了底層區(qū)50的整個(gè)前部或第一部分，但未覆蓋底層區(qū)的整個(gè)后部或第二部分。第一層48的橫向側(cè)邊緣和至少一個(gè)縱向端邊緣基本與第二層區(qū)50的橫向側(cè)邊緣和至少一個(gè)縱向端邊緣共相鄰。在所示的構(gòu)形中，第一層區(qū)48的至少一個(gè)縱向端邊緣縱向向內(nèi)側(cè)與第二層區(qū)50的相應(yīng)的端邊緣間隔開。
圖5和5A概示了具有全部覆蓋底層區(qū)的頂層區(qū)的吸濕芯結(jié)構(gòu)。所示的構(gòu)形中具有的第一層區(qū)48和第二層區(qū)50具有基本相同的厚度和基重，但第一和第二層區(qū)也可以選擇具有不同的厚度和基重，以及結(jié)構(gòu)上的其他方面的差別。
圖6概示了另一吸濕芯的頂視圖，它具有的頂層區(qū)較底層區(qū)其有更細(xì)、更窄的橫向尺寸和更小、更短的縱向尺寸。在所示構(gòu)形中，例如，基本上第一層區(qū)48的整個(gè)外部邊緣周邊向內(nèi)側(cè)與第二層區(qū)50的基本上整個(gè)外部邊緣周邊相隔開。
在本發(fā)明的各種構(gòu)形中，可控吸濕率超吸濕劑可被構(gòu)造成有助于規(guī)定液體在吸濕系統(tǒng)的各個(gè)層區(qū)內(nèi)的存儲(chǔ)速率?？煽匚鼭衤食鼭駝┛商峁┮后w在吸濕劑中的存儲(chǔ)速率控制，僅僅是由于控制速率超吸濕材料(SAM)存在，或者是由超吸濕劑和其他材料混合提供了可控吸濕率的超吸濕復(fù)合件的結(jié)果?？煽匚鼭衤实某鼭駝┗蚴褂每煽匚鼭衤实某鼭駝┑某鼭駨?fù)合件材料可應(yīng)用于多層區(qū)吸濕件的吸濕層區(qū)，尤其當(dāng)可控吸濕率超吸濕劑或可控吸濕率超吸濕復(fù)合件材料經(jīng)選擇性構(gòu)形成能在使用條件下促進(jìn)多層區(qū)吸濕芯中的一個(gè)或多個(gè)其他層區(qū)的優(yōu)化飽和時(shí)，通過使用高膨松纖維和可控吸濕率超吸濕劑的組合物，可使在第一層區(qū)48中的飽和度保持在低于其他吸濕層區(qū)的飽和度水平，結(jié)果可使第一層區(qū)48具有高的孔隙容積和透過率，并提供了所希望水平的流動(dòng)傳導(dǎo)值。
包含高膨松纖維特別是木漿纖維和超吸濕劑的復(fù)合物也可通過向復(fù)合物材料中引進(jìn)穩(wěn)定劑來進(jìn)行改性。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化可以用來使特定材料的結(jié)構(gòu)或材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)在內(nèi)力或外力作用下的結(jié)構(gòu)不變或變化最小。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定作用機(jī)理可使任何處于多層區(qū)吸濕件中的層區(qū)受益，方法是在包括多層吸濕芯的產(chǎn)品正暴露于使用條件下的各種力的作用時(shí)幫助維持當(dāng)時(shí)層區(qū)的結(jié)構(gòu)。這將有助于層區(qū)維持它的預(yù)定功能，無論是液體吸入(孔隙容積的產(chǎn)生)、液體儲(chǔ)存和液體分布或這三個(gè)功能的某種組合。有多種合適的材料技術(shù)可用于穩(wěn)定吸濕結(jié)構(gòu)。例如穩(wěn)定化可以化學(xué)穩(wěn)定作用的形式發(fā)生，例如，使用Kymene或其他交聯(lián)試劑，也可通過引入熱塑性粘合纖維或類似物質(zhì)實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的各個(gè)方面，上面的層區(qū)48可包含基于織造或非織造技術(shù)的纖維材料。如本發(fā)明前述的各方面，這些材料可被構(gòu)形成提供最大孔隙容積和透過率，同時(shí)能保持足夠的毛細(xì)張力來控制液體的運(yùn)動(dòng)并防止泄漏的發(fā)生。例如本發(fā)明的吸濕芯可包括非織造材料作為頂層區(qū)48的功能部件。粘合梳理幅面料是可構(gòu)形成提供足夠透過率與毛細(xì)現(xiàn)象平衡的具體纖維材料的例子。通過短纖維的擇優(yōu)挑選，可創(chuàng)造這樣的復(fù)合物結(jié)構(gòu)，它將優(yōu)選使底部吸濕層50飽和。這可以通過頂層的物理構(gòu)造、控制表面的化學(xué)性質(zhì)或者兩者兼施來完成。纖維結(jié)構(gòu)的多孔性可通過特定纖維和選擇纖維大小來確定。纖維的選擇也可影響材料的毛細(xì)現(xiàn)象。
合適的梳理結(jié)構(gòu)已通過多種纖維類型和纖維大小分類制造出來。纖維可用合成的和天然存在的材料制得。通常最好是第一層48的纖維是具有極強(qiáng)潤濕性，天然纖維素材料如人造絲或棉都可采用。合成纖維如聚酯和聚酰胺提供有限的潤濕性，但它們可通過親水精整和處理得到增強(qiáng)。因?yàn)槭崂矸强椩煳锏睦w維直徑可在相當(dāng)大的范圍出現(xiàn)，期望的結(jié)構(gòu)應(yīng)包含小于25微米等直徑的纖維。用于第一層48的梳理材料可用重量范圍在約50至200克/平方米(gsm)，密度約0.03g/cc或更小來制造。纖維材料的密度最終決定于用于粘合或穩(wěn)定幅面料的方法。
梳理幅面料的穩(wěn)定可通過各種方法。包含熱塑性短纖維已用在一些實(shí)例中，以使結(jié)構(gòu)可通過加熱和加壓粘合。在熱粘合過程中，正確的使用熱量和壓力可制成具有非常特別的透過率和毛細(xì)作用的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。梳理結(jié)構(gòu)也可使用化學(xué)樹脂或粘合劑使之穩(wěn)定。同樣，特定樹脂或粘合劑的選擇以及其加入量和固化方式將有助于控制最終幅面料的特性，而這些特性會(huì)影響透過率和毛細(xì)作用，潤濕性可因作為粘合目的的化學(xué)樹脂系統(tǒng)的選擇而受影響。梳理結(jié)構(gòu)可用水、針刺、空氣或其他使纖維纏結(jié)的方式使之機(jī)械上穩(wěn)定。此外，這些工藝可以用這樣的方式控制，使得材料的物理性質(zhì)與期望一致。
本發(fā)明的一些特殊方面可包括這樣的紡粘纖維，它具有的性質(zhì)與上面所述相似。本發(fā)明的其他方面也可包括對纖維大小、基重，或其它特性的材料的進(jìn)行選定分區(qū)，以提供期望的功能特性。除梳理纖維幅面料和溶噴纖維幅面料之外，氣流成網(wǎng)纖維材料也可使用。
第一層區(qū)48中的組分材料的量、基重、密度等如下所述，吸濕芯結(jié)構(gòu)的區(qū)域的位于制品的前半部分的一般基重是從約750gsm到約950gsm。第一層區(qū)，如上所述，無論何處都可提供從約25％至約75％的此第一層所在的區(qū)域的總的復(fù)合物基重。這個(gè)比例高度依賴于所用的材料和它們的相對效率。超濕材料用于其中的與毛絨和/或一些短纖維混合使用的這些材料通常具有0.1g/cc至0.3g/cc的初始密度。這類材料，如基于合成的、梳理幅面料和熔噴幅面料，通常具有約0.015g/cc至0.3g/cc的密度，較理想的具有約0.2g/cc的密度。合成纖維幅面料的纖維大小通常小于3旦尼爾，1-2旦尼爾更優(yōu)，并經(jīng)過處理在多次潤濕下表現(xiàn)出小的水接觸角。這種處理希望不減小通過纖維幅面料的液體的表面張力。
其他的非織造結(jié)構(gòu)也可適用做為本發(fā)明吸濕系統(tǒng)中的上部層區(qū)48。下部層區(qū)的容量與毛細(xì)作用的適合平衡能確保在多次污損后下部層區(qū)能擇優(yōu)飽和?？梢栽O(shè)想使用具有更好分布能力的不同的下部層區(qū)，這有助于非織造上部層區(qū)的吸收并會(huì)改善第二次污損以后的功能。
在本發(fā)明的一些理想方面可以具有大于約36％的液體芯吸值。本發(fā)明的另一些方面可有大于約16％的液體芯吸值，其流動(dòng)傳導(dǎo)值大于約7x10-6cm3。在其另一方面，本發(fā)明可具有組合導(dǎo)向芯吸值(C)至少約14×10-6cm3。
理想的流動(dòng)傳導(dǎo)值和芯吸值的組合可提供液體控制特性的有利平衡。具體的講，該組合提供液體的迅速吸取和吸收的液體迅速從吸入目標(biāo)區(qū)域向吸濕結(jié)構(gòu)的更遠(yuǎn)區(qū)域輸送之間的理想的平衡。傳統(tǒng)的這類結(jié)構(gòu)沒有提供理想的性質(zhì)組合。因此，提供理想的迅速吸入的結(jié)構(gòu)并不提供足夠快速的使吸收液體從吸入?yún)^(qū)域的移出，而能提供理想的使吸入的液體從吸入?yún)^(qū)域快速輸送的結(jié)構(gòu)又不能提供足夠快速的液體吸入。結(jié)果，吸濕目標(biāo)區(qū)域可能過早、過度的飽和，或者對于穿用者的皮膚來說造成過度的液體浸泡。
在本發(fā)明的一些特殊方面，第一層區(qū)48可以是頂部的體側(cè)層，它通常延伸至整個(gè)芯區(qū)的縱向中間部位，但在有需求時(shí)，也可以選擇延伸至整個(gè)芯區(qū).頂層通常是對吸入性能進(jìn)行了優(yōu)化，它可能也可能不提供理想水平的液體芯吸或分布性能。第一層區(qū)通?？删哂胁恍∮诩s100gsm的最小基重，更理想的可具有不小于約300gsm的基重。在其他方面，第一層區(qū)通?？删哂胁淮笥诩s700gsm的最大基重，較理想的具有不大于600gsm的基重。
參照圖3和3A，第一層部分通常包括最小不少于約50％重量(WT％)的纖維材料，較理想的包括不少于60％的纖維材料。在另一方面，第一層部分通?？砂ㄗ畲蟛欢嘤诩s80％的纖維材料，較理想的可包括不多于約70％的纖維材料。纖維材料可以是天然的或天然合成的，纖維材料可具備的最小纖維大小，特別是纖維直徑，至少是約4微米(μm)，較理想的具有的纖維大小至少約10微米。在另一方面，纖維可具有的最大纖維大小不大于20微米，理想的具有纖維大小不大于約15微米。
第一層部分也可包含最小不小于約20％重量的超吸濕材料，理想的包含不少于約30％的超吸濕劑。在另一方面，第一層部分可包括最多不大于約50％超吸濕材料，理想的可包括不多于約40％的超吸濕材料。超吸濕材料可具有的最小干燥顆粒度不小于約110微米，希望具有的干燥顆粒度不小于約300微米。另一方面，超吸濕材料可具有最大不大于約1000微米的干燥顆粒度；而更好的是不大于700微米的干燥顆粒度。超吸濕材料也可具有不小于約20g/g的MAUL值，理想的可具有不小于25g/g的MAUL值。另外，MAUL值可達(dá)到30g/g或更大，以改進(jìn)效果。在又一方面，超吸濕材料可具有至少約0.8分鐘的Tau值，且可具有達(dá)到40分鐘的Tau值。
第一層區(qū)48通?？删哂械淖钚∑骄芏戎辽偌s0.03g/cc，希望具有的密度至少約0.05g/cc。在另一方面，第一層區(qū)可具有最大平均密度不大于約0.4g/cc，理想的可具有不大于約0.2g/cc。第一層區(qū)可包括任何形式的薄絹層，它們用于將位于第一層區(qū)的材料固定在一起或做為載體機(jī)構(gòu)。例如，幾層薄絹可用于固定超吸濕材料，這些超吸濕材料夾置于薄絹層之間。
本發(fā)明的各種構(gòu)形可包括任何有效的吸濕結(jié)構(gòu)的選定的層中的吸收材料。適宜的吸收材料的例子可包括這樣的材料，闡述于R.Andersor等人的美國專利申請序列號754,414，題為《多功能吸濕材料和由此制造的產(chǎn)品》，1996年11月22提交(代理人案號12,442)；和L.H.Sawyer等人的美國臨時(shí)專利申請序列號068,534，題為《用于改善吸收功能的絨毛和超吸濕劑復(fù)合物》，1997年12月13日提交(代理人案號13,041)。整個(gè)內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此以供考參。
參看圖3和3A，第二層區(qū)部分50包括親水性纖維，如木槳纖維，和選擇量的超吸濕凝膠材料的塊或基質(zhì)，如Coosa 1654木漿和Stockhausen Favor 880超吸濕劑。這些材料通常混和或以其他方式組合，以使20-80％重量的復(fù)合物包含超吸濕顆粒。也可進(jìn)行材料的改進(jìn)以提供產(chǎn)品性能的改善。這些改進(jìn)可包括應(yīng)用改進(jìn)的木漿纖維來產(chǎn)生液體分布的改善，或應(yīng)用穩(wěn)定作用技術(shù)來控制結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生芯吸性能的改善。潛在的穩(wěn)定方法包括，但不限于此，使用粘合劑材料，如Kymene或一些其它交聯(lián)劑，或引入熱活化粘合劑纖維。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化是這樣一項(xiàng)技術(shù)，它用于當(dāng)材料暴露于內(nèi)力或外力之下時(shí)保持結(jié)構(gòu)或使材料或材料的復(fù)合物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最小的變化。各種技術(shù)，例如加入熱塑性粘合劑纖維、化學(xué)交聯(lián)劑(如Kymene)等類似方法，以及這些方法的組合，可用來穩(wěn)定吸濕結(jié)構(gòu)。
任何能有效構(gòu)形成可提供改善離開目標(biāo)區(qū)域的液體的分布能力的材料都能提供所需的功能性結(jié)果。這些材料可以包含這樣的層壓件，它包括超吸濕顆粒和至少一種纖維幅面料，該幅面料特別構(gòu)形成能改善芯吸通量性能，合適的第二層區(qū)50的布置可包括，但不限于此，纖維素薄絹材料的顆?；蚶w維質(zhì)超吸濕幅面料的層壓件，或任何其他穩(wěn)定的纖維幅面料。其他纖維幅面料可能包括濕鋪薄絹、氣流成網(wǎng)材料結(jié)合短的合成和天然纖維或經(jīng)處理的熔噴幅面料，也可用那些應(yīng)于構(gòu)成第一層區(qū)48的類型的纖維幅面料。另一類可用于改進(jìn)功能的材料是超吸濕顆粒或纖維織物和可潤濕的、開孔泡沫材料的層壓件。
第二層區(qū)50可置于各種合適的構(gòu)形中。例如，第二層區(qū)可以是單獨(dú)提供的吸濕墊形式，該吸濕墊處于緊鄰第一層區(qū)48的位置。第二層區(qū)50最好與第一層區(qū)48幾乎直接接觸，但也可有選擇地設(shè)置于離開上部層區(qū)一層或多層選擇的材料層區(qū)，該材料層區(qū)夾置于第一層區(qū)48與第二層區(qū)50之間。在本發(fā)明的特殊方面，第二層區(qū)50構(gòu)形成允許流入液體最大限度的利用吸濕劑，同時(shí)也保持產(chǎn)品的性質(zhì)使消費(fèi)者愉悅。
在另一方面，第二基本層區(qū)可具有縱長范圍，它大于所述第一基本層區(qū)的縱長范圍。另外，第二基本層區(qū)可具有的橫向范圍與所述第一基本層區(qū)基本相鄰。另一些構(gòu)形可包括的第二基本層區(qū)具有橫向范圍小于所述第一基本層區(qū)的橫向范圍。例如，至少一部分的第二基本層區(qū)的橫向范圍可不小于約30％的第一基本層區(qū)的相應(yīng)鄰近部分的橫向范圍。其他構(gòu)形可包括第二基本層區(qū)，它具有的橫向范圍大于第一基本層區(qū)的橫向范圍。例如，此至少一部分的第一基本層區(qū)的橫向范圍可不小于約30％的第二基本層區(qū)的對應(yīng)的相鄰部分的橫向范圍。
參考圖3和3A，第二基本層區(qū)50的部件材料可以由各種有效的量、基重、密度等提供。例如，第二基本層區(qū)可具有選擇的非均勻基重。另外，第二基本層區(qū)50在任一位置可構(gòu)成約25％-100％的吸濕芯結(jié)構(gòu)的整體復(fù)合物基重，而通常具有的密度范圍從約0.1g/cc到0.3g/cc。在另一方面，第二層區(qū)部分50可以包括許多的兩個(gè)或多個(gè)部件子層區(qū)，其中每個(gè)部件子層區(qū)有經(jīng)選擇的物理和功能特性的組合。
在本發(fā)明的一些特殊方面，至少吸濕芯30的一個(gè)層區(qū)是分布層并可提供不小于約16％的液體芯吸值。另外，該分布層具有的周邊界限和區(qū)域延伸超出并吸濕復(fù)合件的指定目標(biāo)區(qū)域52。
分布層區(qū)有利于提供特殊的重要功能。第一種功能包括液體的保留和其從目標(biāo)區(qū)域的移出，第二種功能是提供足夠短時(shí)間(在液體污損期間)的超吸濕能力，來彌補(bǔ)與薄型產(chǎn)品制造相關(guān)的孔隙容積減少。這一層區(qū)的結(jié)構(gòu)要素包括SAP含量、部件基重和部件密度。具有高液體芯吸性能的材料的例子闡述于美國專利5,350,370中，題為《高芯吸液吸濕復(fù)合材料》，于1995年9月27日授予D.M.Jackson等人，整體內(nèi)容以與此相一致的方式綜合于此供參考。
第二層區(qū)50可提供一個(gè)底層，且通常延伸至整個(gè)吸濕芯30的整個(gè)區(qū)域。第二層50通常設(shè)計(jì)成提供吸濕芯的分布膨松或芯吸能力，因此通常將延伸超出并越過由第一層區(qū)48覆蓋的區(qū)域的端邊緣。在吸濕芯的目標(biāo)區(qū)域52內(nèi)，第二層區(qū)通常具有不小于約100gsm的基重，理想的可具有不小于200gsm的基重。在另一方面，第二層區(qū)的目標(biāo)區(qū)域通常可具有不大于約700gsm的基重，理想的具有不大于約250gsm的基重。在第二層區(qū)50的目標(biāo)區(qū)域以外的非目標(biāo)部分，第二層區(qū)通常具有不小于約300gsm的基重，理想的可有不小于約450gsm的基重。在另一方面，在第二層區(qū)的目標(biāo)區(qū)域外面的非目標(biāo)部分通?？删哂胁淮笥诩s800gsm的基重，理想的具有不大于約550gsm的基重。
第二層部分通常包括重量不少于約50％的纖維材料，理想的包括不不少于約60％的纖維材料。在其他方面，第二層部分通?？砂ú欢嘤诩s95％的纖維材料，理想的可包括不大于約80％的纖維材料。纖維材料可以是天然的或在本質(zhì)是合成的。纖維材料所具有的纖維大小，特別是纖維直徑，至少約為4微米，理想的具有的纖維大小至少約10微米。在又一方面，纖維材料可具有的纖維大小不大于約20微米，理想的具有的纖維大小不大于約15微米。另外，纖維材料可具有不大于約70度的水接觸角，理想的具有不大于約50度的水接觸角。
第二層部分也可包含重量不少于約5％的超吸濕材料，理想的可包括不少于約15％的超吸濕劑。在另一方面，第二層部分可包含不多于約50％的超吸濕材料，理想的可包括不多于約40％的超吸濕劑。超吸濕材料可具有不小于約110微米的干燥顆粒度，理想的具有不小于約300微米的干燥顆粒度。另一方面，超吸濕材料可具有不大于約1000微米的干燥顆粒度，理想的可具有不大于約700微米的干燥顆粒度。超吸濕材料也可具有不大于約20g/g的MAUL值，理想的可具有不小于約25g/g的MAUL值。另外，MAUL值可達(dá)到約30g/g或更多以改進(jìn)效果。在又一方面，超吸濕材料可具有至少約0.67分鐘的Tau值，理想的可具有至少約2分鐘的Tau值。
本發(fā)明的有利構(gòu)形包括這樣的第二層區(qū)50，它具有至少約36％的液體芯吸值并且包括的超吸濕劑具有不小于約0.4分鐘的Tau值。其他有利的結(jié)構(gòu)可包括這樣的第二層區(qū)，它具有至少約16％的液體芯吸值并且包括的超吸濕劑具有不小于約0.67分鐘的Tau值。
在本發(fā)明的特殊方面，第一層區(qū)48中的超吸濕材料構(gòu)形成具有是位于第二層區(qū)50中的超吸濕劑的Tau值二倍的Tau值(Tau值比為約2∶1)，Tau值比更好可以是至少約2.5∶1，最好可以是至少約3∶1以提供理想的特性，在另外的方面，第一和第二層區(qū)中的超吸濕材料的組合可以構(gòu)形成提供達(dá)到約10∶1的Tau值比，或者，此超吸濕材料的組合可構(gòu)形成提供達(dá)到約40∶1或更高的Tau值比。
第二層區(qū)50通常具有的平均密度至少約0.1g/cc，理想的具有至少約0.15g/cc的密度。在其他方面，第二層區(qū)可具有不大于0.3g/cc的平均密度，理想的可具有不大于約0.25g/cc的密度。在特殊方面，平均密度可以是約0.2g/cc。第二層區(qū)包括任意這樣的薄絹層，它用于將位于第二層區(qū)中的材料固定在一起或做為載體機(jī)構(gòu)。例如，幾層薄絹可應(yīng)用于固定一層超吸濕材料，其被夾置于薄絹之間。
本發(fā)明的各種構(gòu)造的更多的描述則提供于R.Everett等人的美國專利申請序列號09/096，652中，題為《分層吸濕結(jié)構(gòu)》，1998年6月12日提交(代理人案號13,505)；R.Everett等人的美國專利申請序列號09/096，653中，題為《具有非均質(zhì)層區(qū)的吸濕結(jié)構(gòu)》，1998年6月12日提交(代理人案號13,507)；以及R.Evertt等人的美國專利申請序列號09/097,029，題為《具有分區(qū)基重和非均質(zhì)層區(qū)的分層吸濕結(jié)構(gòu)》，1998年6月12日提交(代理人案號13,508)。這些文獻(xiàn)整個(gè)公開的內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此供參考。
再參看圖1，腿部彈性部件34位于尿布的橫向側(cè)面邊緣110處，并布置成將尿布20貼靠穿用者的腿部。彈性部件以一種彈性收縮的狀態(tài)固定于尿布20上，以便在一般的拉緊構(gòu)形中，此彈性部件有效克服尿布20收縮。彈性部件可以至少用兩種方式以彈性收縮狀態(tài)固定，例如，尿布20處于未收縮狀態(tài)時(shí)，彈性部件可拉伸并固定?；蛘吣虿?0可以是收縮的，例如通過折褶，而彈性部件則固定并連接到尿布20上，此時(shí)彈性部件處于松馳或未拉伸狀態(tài)。還有另外一些機(jī)構(gòu)，如熱縮彈性材料可用于收攏衣物。
在圖1例示的實(shí)施例中，腿部彈性部件34主要沿著尿布20的中間襠部區(qū)42的全長延伸?；蛘撸瑥椥圆考?4可延伸至尿布20的全長，或任意的其他長度，只要適于提供具體尿布設(shè)計(jì)所需的彈性收縮線的布置即可。
彈性部件34可具有多種構(gòu)形中的任一種。例如，單個(gè)的彈性部件34的寬度可從約0.25毫米(約0.01英寸)至約25毫米(約1.0英寸)或更多。彈性部件可包含單股彈性材料或可包含幾股平行或不平行的彈性材料，或可應(yīng)用于直線或曲線布置。如果各股材料不平行，兩股或更多股可以在彈性件中交叉或者互連。彈性部件可用本技術(shù)已知的幾種方法中的任何方法固接于尿布上。彈性部件可以是超聲粘合，通過使用各種粘合劑花紋熱壓封合，或利用粘合劑的噴涂或離心噴涂方式，如熱熔、壓敏粘合劑使之粘貼于尿布20之上。
在本發(fā)明具體實(shí)施例中，腿部彈性部件34可包括這樣的載片，其上面粘附著分組的包含許多單個(gè)彈性橡筋束的彈性件。彈性束可以交叉或互連，或整個(gè)的彼此分開。載片可以例如包含0.002cm厚的聚合物膜，如無壓花的聚丙烯材料薄膜。彈性束可以例如包含LYCPA彈性體，可購到于DuPont，在Wilmington，Delawere設(shè)有辦事處的商業(yè)機(jī)構(gòu)。每條彈性束通常在范圍約470-1500分特(dtx)之內(nèi)，也可以是約940-1050dtx。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，例如，可把三或四股用于每條彈性式束腿帶。
另外，腿部彈性件34可以是直的或者選擇曲線形的。例如，彎曲的彈性件可向內(nèi)朝著尿布的縱向中心線彎曲。在具體布置中，彈性件的弧度可能不會(huì)構(gòu)形成或設(shè)置成相對于尿布的橫向中心線對稱。彎曲的彈性件可以具有向內(nèi)彎曲和向外彎曲的對映型曲度，而且彈性件的長向中點(diǎn)可通過朝向尿布的前或后腰帶一選定的距離而偏置，以提供理想的外觀和適于穿著。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，這組彎曲彈性件的最內(nèi)點(diǎn)(頂點(diǎn))可朝向尿布的前或后腰帶偏置，而向外彎曲的對映部分可置于朝向尿布的前腰帶。
如圖所示，尿布20可包括腰部彈性件32，它位于前腰帶38或后腰帶40的一邊緣區(qū)域或位于兩者，腰部彈性件可包含任何合適的彈性材料，如彈性體薄膜、彈性泡沫材料、多股彈性束、彈性纖維或類似物，例如，合適的彈性腰帶部構(gòu)造闡述于Lippert等人的美國專利4,916,005中，其中整個(gè)公開內(nèi)容已綜合以與此一致的方式綜合于此以供參考。
尿布20還可包括一對以彈性護(hù)翼82，它們常常沿著尿布的縱長方向86縱向延伸。此護(hù)翼通常從腿部彈性件34沿橫向置于內(nèi)側(cè)，并基本對稱地置于尿布的縱長軸向中心線的兩側(cè)。在圖示的布置中，每條護(hù)翼82具有基本固定邊緣部81和基本可移動(dòng)邊緣部83，并能有效地彈性化，以幫助各護(hù)翼隨形穿用者的體形并緊貼于身體。合適的護(hù)翼結(jié)構(gòu)的例子闡述于美國專利4,704,116中，1987年11月3日授予K.Enloe。其中公開的全部內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此供參考。護(hù)翼可以按要求包含可潤濕或不可潤濕材料。另外，護(hù)翼材料可以是基本不透液的，可以只透氣或可以透氣和透液。其它合適的護(hù)翼構(gòu)造闡述于R.Everett等人的美國專利申請序列號206,816中，1994年3月4日提交；題為《具有改進(jìn)浪涌處理的吸濕制品》(代理人案號11,375)，它授權(quán)為美國專利5,562,650，本公開內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此供參考。
作為選擇，本發(fā)明的另外的構(gòu)形中，尿布20可包括以彈性化的腰部折葉，例如那些述于1988年6月28日授予K.Enloe的美國專利4,753,646中，及在D.Laux等人的題為《具有改進(jìn)的彈性邊緣區(qū)域和封閉系統(tǒng)的吸濕制品》的美國專利申請序列號560,525中，于1995年12月18日提交(代理人案號11091)，它們之中所公開的全部內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此供參考。與封閉折葉的構(gòu)造相似，腰部折葉按需要能包含可潤濕或不可潤濕材料。腰部折葉材料可以是基本不透液的，只透氣體，或是即透氣又透液。
為了提供可再加固的緊固系統(tǒng)，尿布20包括指定的高起區(qū)78(如圖1A)，它可為在其上接納可解除緊固片44連接而提供可操作的目標(biāo)區(qū)。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，高起區(qū)搭件可位于背片層22的外表面上并定位在尿布的前腰帶部38上。高起區(qū)與緊固片44之間的緊固方式可以是粘合的、粘連的、機(jī)械的或其組合。例如，采用了可解除的相互接合的機(jī)械緊固系統(tǒng)的構(gòu)形可將機(jī)械緊固件的第一部分定位于高起區(qū)78上，而機(jī)械緊固件的第二個(gè)配合部分則位于緊固片44上。例如使用鉤一環(huán)緊固件，鉤材料46可有效的連接到緊固片44上，而環(huán)材料80則可有效地連接到高起區(qū)78上?；蛘?，環(huán)材料可有效地連接到緊固片44，而鉤材料可有效地連接到高起區(qū)78上。
在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，可將一帶固定片44置放于腰帶38和40的某一個(gè)或兩個(gè)的橫向端區(qū)域116和118的某一個(gè)或二者之上。例如，圖示的實(shí)施例具有置放在后腰帶40的遠(yuǎn)端側(cè)邊緣的緊固片44。另外，背片層22可具有指定的緊固件高起帶78，它位于背片層的外表面上。
參看圖1，例如，制品可包括側(cè)片部件90的系統(tǒng)。在具體布置中，每個(gè)側(cè)片部件90沿橫向自背片22的至少一個(gè)腰帶部分的相對的側(cè)端部，如圖示的后腰帶部分40伸出，以提供制品的終端側(cè)部分。另外，每個(gè)側(cè)片基本上從橫向延伸的終端腰帶邊緣106跨越至大約尿布的與之相關(guān)聯(lián)和相對應(yīng)的腿部開口部分的位置。例如尿布20具有橫向相對的一對腿部開口，它由指定的，所示的一對縱向延伸的側(cè)邊緣區(qū)110(圖1)的中間部分形成。每個(gè)側(cè)片可跨越的縱向距離至少約4cm，作為選擇，跨越的縱向距離至少約5cm，或者可跨越的縱向距離至少約6cm，以改善的適穿性。
在本發(fā)明的各種構(gòu)形中，側(cè)片可由選定的尿布部件整體形成。例如，側(cè)片90可由提供背片層22的該層材料整體形成，或可由用來提供頂片24的材料整體形成。在其他構(gòu)形中，側(cè)片90可由一個(gè)或多個(gè)連接和安裝到背片22，到頂片24，在頂片與背片之間，以及在這種組件的各種固定連結(jié)組合的部件提供。
在本發(fā)明的具體方面，每個(gè)側(cè)片90可以由一片單獨(dú)提供的材料形成，它適于組裝和附接于尿布制品的選定的前和/或后腰帶部分。在圖示的本發(fā)明的實(shí)施例中，例如，每個(gè)側(cè)片90沿著側(cè)片附接區(qū)94連接到背片22的后腰帶部分上，可以有效的連接到制品的背片和頂片組件的一個(gè)或二者之上。所示的構(gòu)形具有的每側(cè)片的內(nèi)側(cè)附接區(qū)與制品的腰帶部分的相對應(yīng)的橫向端邊緣區(qū)域重疊并層壓。側(cè)片側(cè)向延伸以形成一對相對的尿布的腰部折葉部分，并用適當(dāng)?shù)倪B接方式如膠粘接合、熱接合、超聲粘合、夾合、釘合、縫合或類似方法相連接，通常，側(cè)片在制品的連接的腰帶部分處橫向延伸出背片層和頂片層的終端側(cè)邊緣。
側(cè)片90可包含基本無彈性的材料，例如聚合物薄膜、織造纖維，非織造纖維或類似的材料，以及上述材料的組合。在本發(fā)明的具體方面，側(cè)片90包含基本彈性的材料，如拉伸粘合層壓件(SBL)材料，縮徑粘合層壓件(NBL)材料，彈性薄膜，彈性泡沫材料，或類似的至少沿橫向方向88是可彈性拉伸的材料。例如，用于形成側(cè)片90的合適的熔噴彈性纖維幅面料描述于1987年5月5日授予T.Wisneski等人的美國專利4,663,220，其中所公開的全部內(nèi)容綜合于此參考。包含至少一層固定于纖維彈性層上的非織造織物纖維的復(fù)合織物的例子描述已述于歐洲專利申請EP 0217032A2中，它屬于發(fā)明人J，Taylor等人，1987年4月8日公開，其中公開全部內(nèi)容綜合于此供參考。MBL材料的例子描述于1993年7月13日授予Mormon的美國專利5,226,992中，其中公開的全部內(nèi)容已綜合于此供參考。
如前面提及的，各種合適的構(gòu)造可用于將側(cè)片90連接到制品的選定的腰帶部分。將一對彈性可拉伸部件固定到制品的橫向邊部分上面沿橫向延伸到此制品的外罩和襯里部件的橫向相對側(cè)部區(qū)之外的前述適合結(jié)構(gòu)的特殊例可參看1990年7月3日授予P.VanGompel等人的美國專利4,938,753，其中所公開的全部內(nèi)容與此處所述相一致的方式綜合于此供參考。
在側(cè)片90包含已彈性化或構(gòu)造成可彈性拉伸的材料情況下，此彈性側(cè)片最好能在每直線英寸試樣尺寸上經(jīng)受0.33磅的張力載荷即沿垂直于此所加載荷(約0.58牛頓/厘米)的方向作用下，在至少約30％的峰值載荷下能提供拉伸率?；蛘?，這種彈性側(cè)片材料能夠提供至少約100％的拉伸率，而作為選擇能提供至少約300％的拉伸率，以改進(jìn)性能。
各個(gè)側(cè)片90從尿布20的至少一個(gè)腰帶部分的相對橫向端部沿橫向延伸。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)側(cè)片從背片22的后腰帶部分的相對橫向端部延伸。每個(gè)側(cè)片包括相對向外的終端自由端區(qū)域92，該區(qū)域具有縱向的長度尺寸。每個(gè)側(cè)片還具有橫向延伸的寬度尺寸和基部區(qū)域連接帶94，此連接帶具有重疊起的結(jié)構(gòu)粘合連接件，連接到頂片和背片層的任一或兩者上。側(cè)片可具有錐形的或者是其他輪廓形狀，側(cè)片連接帶94的基長大于相對在外部的遠(yuǎn)端端區(qū)域92的長度?；蛘撸B接帶94的長度可以小于相對在外部的遠(yuǎn)端端區(qū)域92的長度。作為選擇，側(cè)片可具有基本上矩形狀或基本上梯形的形狀。
應(yīng)力梁部分98可沿著每個(gè)側(cè)片外部的自由端區(qū)域92構(gòu)造于每個(gè)側(cè)片90上，以使作用于側(cè)片區(qū)上的張應(yīng)力更均勻分布。應(yīng)力梁部分構(gòu)形成具有相對高的剛性值，而在理想的構(gòu)形中，應(yīng)力梁部分沿著基本上側(cè)片外部區(qū)域92的整個(gè)縱向長度延伸。緊固片44可連接于其上并從各側(cè)片90的應(yīng)力梁部分橫向延伸出，以在制品使用期間使制品的腰帶部分圍繞穿用者固緊。
每個(gè)緊固片44可包括載片層56，它將選定緊固部件的內(nèi)側(cè)邊緣區(qū)域，如所示的鉤部件46連接于其相關(guān)和對應(yīng)的側(cè)片90的外部邊緣區(qū)域。載片層具有橫向內(nèi)側(cè)的第一側(cè)部區(qū)和橫向外側(cè)的第二側(cè)部區(qū)。第一側(cè)部區(qū)分被層壓或者可用一有效結(jié)構(gòu)結(jié)合連接和接附于側(cè)片。構(gòu)造和布置側(cè)片材料、載片層材料和結(jié)構(gòu)結(jié)合的構(gòu)形，以形成有效的應(yīng)力梁部分98。作為可選擇，可以包括一個(gè)加強(qiáng)材料附加層，它沿著應(yīng)力梁區(qū)域增強(qiáng)梁的剛性并進(jìn)一步提高其沿著側(cè)片的縱長方向分散應(yīng)力的能力。
載片層56的內(nèi)側(cè)區(qū)域可具有的縱向范圍是小于側(cè)片90的外側(cè)的自由邊緣區(qū)域92的縱向尺寸。或者，載片層56可具有的縱向范圍能基本等于(如圖1)或大于側(cè)片的外部部分的縱向尺寸。
鉤材料46的部件被層壓或以一可有效的結(jié)構(gòu)連接和接附于載片層的外部區(qū)域。具體的說，所示鉤部件46層壓成載片層的向內(nèi)的體側(cè)表面，它的鉤件則通常向制品內(nèi)側(cè)延伸。在所示的布置中，第二載片邊緣區(qū)的外側(cè)的橫向遠(yuǎn)端邊緣與鉤件46的外側(cè)的橫向遠(yuǎn)端邊緣共鄰接。另外，第二載片邊緣區(qū)的橫向遠(yuǎn)端邊緣與構(gòu)件46的終端橫向遠(yuǎn)端邊緣橫向向內(nèi)間隔開。在無論哪種構(gòu)形中，鉤件46的橫向遠(yuǎn)端邊緣都是制品的橫向終端邊緣。
側(cè)片部件90的縱向延伸的較外側(cè)的邊緣可離開選定緊固區(qū)域的沿縱向延伸的較內(nèi)側(cè)邊緣一載片間隔距離。更具體地講，側(cè)片部件90的外側(cè)邊緣也可以與鉤件46的較內(nèi)側(cè)邊緣分開上述載片間隔的距離，作為選擇，間隔距離具有的橫向范圍應(yīng)等于或大于緊固區(qū)域的橫向范圍，此外，載片層56的面向內(nèi)的體側(cè)表面構(gòu)造成能與鉤件具有受限的機(jī)械內(nèi)接合，結(jié)果，可使緊固片44沿縱向延伸的折疊線折疊，以有選擇的將緊固區(qū)定位并構(gòu)型于一存儲(chǔ)位置上，而讓鉤件抵靠載片層56的體側(cè)表面定位并保持。此鉤件材料與載片層之間的接合程度只需足以保持上述存儲(chǔ)位置。例如，接合在約1-50克力的范圍內(nèi)可提供單峰剝離力值。
在本發(fā)明的具體構(gòu)形中，載片層56的材料可以包括基本上是非彈性的材料，例如聚合物膜、織造織物、非織造織物等以及它們的組合形式?；蛘?，此載片幅面材料可以包括基本上是彈性的材料，如拉伸粘合的層壓件(SBL)材料、縮頸粘合層壓件(NBL)材料、彈性薄膜、彈性泡沫材料等以及其組合。這種彈性材料至少能沿橫向88彈性拉伸。例如，載片幅面材料可以包括紡粘一熔噴一紡粘(SMS)織物，它在兩層紡粘纖維面層之間夾有熔噴纖維的芯料，以提供總的復(fù)合物基重為約50-67g/m2(約1.5-2 oz/yd2)。作為另一例子，此載片幅面材料可以完全是基重為的約50-67g/m2(約1.5-2 oz/yd2)的非織造紡粘織物。
能相配合地用于本發(fā)明各種構(gòu)形的機(jī)械緊固件可以由機(jī)械型的緊固件如鉤、皮帶扣、卡扣、按鈕等提供，它們包括相互配合和相補(bǔ)的機(jī)械互鎖件。在本發(fā)明的一些特殊方面，這種緊固裝置可以由鉤-環(huán)緊固系統(tǒng)、蘑菇頭一環(huán)緊固系統(tǒng)或類似的系統(tǒng)(總稱為鉤一環(huán)緊固件)。這種緊固系統(tǒng)一般包括“鉤”或鉤狀的陽件和相互配合的“環(huán)”或環(huán)狀的陰件，陰件接合和可松開地互連于鉤件。這種互連最好可有選擇地松開。傳統(tǒng)的這類系統(tǒng)例如可在VELCR0商品牌號下購到。
適用的鉤一環(huán)緊固系統(tǒng)的例子已描述于1991，5，28授予T.Roessler等人的美國專利5019073中，其中公開的整體內(nèi)容以此處相一致的綜合于此供參考。其他的鉤一環(huán)緊固系統(tǒng)的例子描述于美國專利申請系列號366080，題為《高剝離式接片緊固件》，1994年12月28日由G.Zehner等提交(代理人案號11571)，已作為美國專利5605735授權(quán)；美國專利申請系列號421640，題為《多連接式緊固系統(tǒng)》，1995年4月13日由P.VanGompel等人提交，這兩者中公開的整體內(nèi)容以與此處所述相一致的方式綜合于此供參考。由載片層56所構(gòu)造的緊固接片的例子已描述于A.Long等人的題為《帶有抓持接片的緊固系統(tǒng)》，于1996年3月6日提交的美國專利申請?zhí)?8/0603,477(代理人案號12563)中，此申請已作為美國專利NO.5624429授權(quán)，其中公開的整體內(nèi)容以與此處所述相一致的方式綜合于此供參考。
在鉤一環(huán)緊固系統(tǒng)的典型構(gòu)形中，鉤材料件46有效地與緊固接片44連接，而環(huán)材料80則用來構(gòu)成至少一個(gè)相互配合的高起區(qū)78。此高起區(qū)例如可以合適地定位于背片22的暴露的外側(cè)面上。如前所述，此鉤一環(huán)緊固系統(tǒng)的另一種構(gòu)形可以具有固定于緊固接片44上的環(huán)材料并可以具有用來形成高起區(qū)78的鉤材料。
在本發(fā)明的一些特殊方面，鉤材料件46可以是那種稱之為微型鉤材料。適當(dāng)?shù)奈⑿豌^材料在商品牌號CS200下銷售，可購自St.Paul，Minnesota有營銷機(jī)構(gòu)的3M公司。這種微型鉤材料可以有蘑菇“帽”形的鉤件，且能構(gòu)造成約1600鉤/英寸2的鉤密度，鉤高為約0.033-0.097cm(約0.01 3-0.038英寸)。帽寬在約0.025-0.033cm(約0.01-0.013英寸)范圍。這些個(gè)鉤裝附于基薄膜襯底上，此襯底厚約0.0076-0.01cm(約0.003-0.004英寸)而Gurley硬挺度約為15mgf(毫克力)。
另一種適用的微型鉤材料是在商品牌號VELCRO CFM-29 1508銷售，可購在Manchester，New Hampshire有營銷機(jī)構(gòu)的VELCRO U.S.A公司。這種微型鉤材料的鉤是有角度的鉤件，且能夠形成鉤密度約為246鉤/cm2(約1700鉤/英寸2)，鉤高為約0.030-0.063cm(約0.012-0.025英寸)，鉤寬為約0.007-0.022cm(約0.003-0.009英寸)。這種鉤件與厚約0.0076-0.008 cm(約0.003-0.0035英寸)的基層襯底同時(shí)擠壓成形，此鉤材料的Gurley硬挺度約12mgf(12 Gurley單位)。
為本發(fā)明的目的，各硬挺度值是相對于由垂直指向?yàn)樗囼?yàn)部件的長與寬基本確定的平面中的力產(chǎn)生的彎矩側(cè)定的。用于測定這里所述的硬挺度值的適當(dāng)技術(shù)是Gurley硬挺度試驗(yàn)，說明于TAPPI標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)T543 om-94(紙的抗彎阻力(Garley型試驗(yàn)機(jī)))中。適用的試驗(yàn)設(shè)備是Gurley數(shù)字硬挺度試驗(yàn)機(jī)，型號4171-D，由在Troy，NewYork營銷機(jī)構(gòu)的Teledyne Gurley制造。
在本發(fā)明的各種構(gòu)形中，環(huán)材料可以由非織造的、織造的或針織織物提供。例如，適用的環(huán)材料織物可以包括在商品牌號#34285購自Guilford Mills，Inc，Greensborough，North Carolina的雙條經(jīng)編織物以及其他針織織物。合適的環(huán)材料則可購自SCOTCHMATE牌號下3M公司銷售的尼龍織造環(huán)件。3M公司還出售過幅面料的背片上有粘合劑的少襯里的環(huán)形幅面料以及3M針織環(huán)形帶。
在本發(fā)明的一些特殊方面中，環(huán)材料不必限制于離散的高起區(qū)補(bǔ)片。代替這種環(huán)材料，例如可以提供基本上連續(xù)的成整體延伸到基本上是用于尿布的布狀外罩的完全暴露表面區(qū)上的外纖維層。這樣最終形成的布狀背片22由此能提供用于“可于任何處緊固的”有效機(jī)械緊固系統(tǒng)的環(huán)材料。實(shí)際上，此種環(huán)材料的區(qū)域范圍將取決于材料的費(fèi)用。
本發(fā)明各種構(gòu)造中的緊固件可以由用于構(gòu)造本發(fā)明制品中的種種其他部件并把它們保持到一起的任何一種或多種緊固結(jié)構(gòu)，有效地接附到其基層上。各個(gè)緊固區(qū)中的緊固件最好與相關(guān)的基層一起例如通過模制、共擠壓等工藝整體成形。此基層與機(jī)械緊固件可以由基本上相同的聚合物材料形成，而不必要將緊固件接附到初始分開的鉤基層上的同步聚。在圖示的基本緊固區(qū)的構(gòu)形中，例如這種鉤件可以通過從基本相同的聚合物材料共擠壓出基層和鉤件而同時(shí)整體成形。
應(yīng)該容易認(rèn)識(shí)到，在基層與接附的緊固件之間的連接或其他互連形式的強(qiáng)度都應(yīng)大于為將緊固接片44從其可松開地固定到制品的指定高起區(qū)上移出所需的峰值力。
計(jì)算和測試程序部分飽和度厚度的測試程序在其部分飽和狀態(tài)下的每一層的厚度高(h)通過再次使用以上確定的輸入和以下步驟予以確定范圍在其部分飽和狀態(tài)下各層區(qū)的厚度(h)的測定。
設(shè)備與材料玻璃培替氏(petri)器皿(100×15mm-Corning Number3160-101-費(fèi)希爾(Fisher)科學(xué)分類號08-747C)。
生理鹽水溶液，如分類號8504生理鹽水溶液，它可從StevenesScientific處購到，它是Cornwell Corporation的一個(gè)分支機(jī)構(gòu)，一個(gè)在Riverdale，New Jersey設(shè)有辦事處的商業(yè)機(jī)構(gòu)；或基本等效的物質(zhì)。
厚度檢測器用0.05psi(0.345Kpa)直徑為3英寸(7.62cm)的壓盤。
沖壓模具--直徑為3英寸(7.62cm)環(huán)。
磅秤。
實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)器。
測試程序沖壓出3英寸(7.62cm)直徑的待測材料的樣品。
計(jì)算層的飽和度(克流體/克樣品)，該層基于飽和度為0.6g/cm2的吸濕和超吸濕物質(zhì)，并采用在流動(dòng)傳導(dǎo)計(jì)算中討論的技術(shù)。
稱重并計(jì)算干燥樣品的重量并記錄下。
計(jì)算要加入樣品中的生理鹽水的液體量，這個(gè)值用希望的飽和度水平乘以干燥樣品質(zhì)量得到。
將計(jì)算得到的液體的量分配到置于平表面的培替氏器皿中，以使液體在樣品中均勻的分布。
將樣品放于培替氏器皿中，以使樣品保持平的開始計(jì)時(shí)。
30分鐘過后，將樣品從培替氏器皿中取出。
測定并記錄樣品在0.05psi(0.34Kpa)限制壓為下的厚度(以mm為單位)。
部分飽和度下的厚度值(h)可使用在用以計(jì)算吸濕復(fù)合件系統(tǒng)的流動(dòng)傳導(dǎo)值的方程中流體傳導(dǎo)計(jì)算吸濕芯在吸濕劑的液體載荷0.6g/cm2時(shí)的流動(dòng)傳導(dǎo)性，可用來反映一個(gè)吸濕芯結(jié)構(gòu)在芯處在部分飽和狀態(tài)時(shí)的吸入能力。流動(dòng)傳導(dǎo)值可用下面方程描述流動(dòng)傳導(dǎo)值=k1h1+k2h2+k3h3+……這里，k=每層在給定飽和度的透過率。
h=每層在給定飽和度的厚度吸濕芯中每層的透過率(k)可以計(jì)算如下吸濕芯的每層基本上是非膨脹纖維與超吸濕顆粒、纖維或薄絮的組合。隨意定位的一堆圓柱體或一堆球體的透過率表達(dá)式是圓柱形和其他規(guī)則或不規(guī)則、細(xì)長的纖維狀K=(0.30(SA/V)2)(1-ϵ)(ϵ1-ϵ)2.5]]>通常的球體的和其他規(guī)則或不規(guī)則顆粒狀K=(0.3555(SA/V)2)(1-ϵ)(ϵ1-ϵ)2.35]]>這里SA/V是固體部分的表面積與容積比，單位是cm-1，多孔性ε是孔的體積與整個(gè)介質(zhì)的總體積之比。上面的透過率表達(dá)式的依據(jù)來自Happel和Brenner的，《低雷諾數(shù)流體動(dòng)力學(xué)》，NoordhoffInternationl出版(1973)。從著作中引用的關(guān)于圓柱和球體的透過率的表達(dá)式適用于更簡單的形式，如上所示，用于得到指數(shù)值和乘數(shù)值。
已經(jīng)注意到，第一次污損釋放的幾乎所有液體在第二次污損釋放前都被超吸濕劑吸收。因此為了計(jì)算在流動(dòng)導(dǎo)向計(jì)算中的透過率值，前都被超吸濕劑吸收。因此為了計(jì)算在流動(dòng)導(dǎo)向計(jì)算中的透過率值，所有以上所指的液體(0.6g/cm2)都認(rèn)為含在超吸濕劑中。因此，在計(jì)算多孔性值ε，超吸濕劑的表面積體積比，液體體積做為固體的一部分包括于其中。這樣，材料的多孔性ε可用下式給出ε=1-[(固體體積+液體體積)/(潤濕樣品所占總體積)]；這里潤濕的樣品所占的全部體積，由樣品的面積乘以樣品厚度來確定。樣品厚度可由本說明書闡明的部分飽和度下的厚度程序確定。用于各種部件的透過率方程的表面積對體積(SA/V)術(shù)語可用纖維或顆粒的表面積對體積表達(dá)式計(jì)算，這與用于單個(gè)部件的形態(tài)一樣。對于纖維，表面積對體積比等于垂直于圓柱的縱向軸線的橫剖面的周長與面積之比p/a。對于具有圓形截面的柱體，例如SA/V=p/a=2/r;]]>這里γ是圓柱橫截面以cm為單位的半徑。對于帶狀形；即那種具有近似矩形的橫剖面的 對于具有復(fù)雜橫剖面形狀的纖維，周長與面積之比可用本技術(shù)中常見的顯微技術(shù)確定。例如，見E.E.Underwood，《定量立體邏輯》，Addison Wesley Publishing Co.(1970)。
在這些計(jì)算中，基本上非膨化纖維的表面積與體積比可使用“SA/V”值確定(用于纖維的表面積與體積比)，該值與纖維的橫剖面形狀相稱。例如，絨毛纖維通常是帶狀，具有矩形橫剖面形狀。例如，對于具有8微米(0.0008cm)厚度和40微米(0.0040cm)寬的絨毛纖維，表面積體積比是 超吸濕劑的形態(tài)可以是顆粒狀、纖維狀、薄絮狀，或它們的組合。而且，超吸濕劑膨脹特性可能是各向同性的，也可以是各向異性的。大部分市售的超吸濕劑的形狀是顆粒狀的，它基本是各向同性膨脹的。這樣的超吸濕顆?？稍诒居?jì)算中當(dāng)作球體處理。當(dāng)顆粒度都基本相同，球體的表面積與體積比可用于估算該超吸濕劑的表面積與體積比。球體的表面積與體積比給出如下SA/V=3/r]]>這里r是球體以cm為單位的半徑。
然而，超吸濕材料可能包含不同大小顆粒的分布。當(dāng)這種分布基本上是單一形式時(shí)，可以使用計(jì)數(shù)重量的表面積與體積比。對于給定的分布，這個(gè)值可如下計(jì)算SA/V=3·Σi(ri2·ni)Σi(ri3·ni)]]>這里ri=第i部分中顆粒的半徑范圍的中點(diǎn)，單位cm。
ni=第i部分內(nèi)的顆粒數(shù)ni=mi/[ρSAP·(4/3)·π·ri3]]]>且m1=第i部分中顆粒的質(zhì)量份數(shù)，單位克ρSAP=干燥超吸濕劑固體密度，單位g/cc。
如果顆粒分布是多形式的，例如雙形式，每個(gè)形式組的單獨(dú)的透過率應(yīng)該用于以下詳述的復(fù)合物材料的透過率的自相容的計(jì)算中。在這個(gè)例子中，應(yīng)對每個(gè)形式組計(jì)算其計(jì)數(shù)重量的表面積與體積比，如上述的一樣。一般將至少6到8個(gè)不同顆粒度組分用于估算超吸濕劑的顆粒度分布。
吸收液體后超吸濕劑的膨脹近一步復(fù)雜化，使超吸濕劑的分布進(jìn)入復(fù)合物透過率的測定的過程。具體地講，顆粒度和超吸濕劑的表面積與體積比將依賴于超吸濕劑的飽和程度。對于一個(gè)各向同性膨脹的超吸濕顆粒的表面積與體積比，做為它液體含量的函數(shù)，其關(guān)系是 這里(SA/V)濕=濕的超吸濕劑的表面積對體積之比，單位cm-1S=用液體克數(shù)比超吸濕劑克數(shù)表達(dá)的超吸濕劑的飽和度ρSAP=干SAP密度，單位g/ccρ1=液體密度，單位g/cc(SA/V)干=干燥SAP的表面積對體積比，單位cm-1超吸濕材料也可表現(xiàn)為纖維形式。已經(jīng)注意到，通常纖維狀超吸濕劑將各向異性的膨脹。具體的講，纖維體積隨液體含量增加而增加主要是徑向的，而纖維長度則保持相對恒定。在這種情況下，膨脹的超吸濕纖維表面積與體積比給出如下 利用以上的做為超吸濕劑中的液體含量的函數(shù)的表面積與體積比的關(guān)系，可以算出具體液體含量的超吸濕劑表面積與體積比。在用于上面給出的透過率等式可以算出各個(gè)超吸濕劑的表面積與體積比之前，各個(gè)層中的各個(gè)超吸濕劑的飽和度水平應(yīng)先予確定。以下的討論闡述了用于估計(jì)存在于吸濕芯中的每個(gè)超吸濕劑的飽和度水平的方法。
已觀察到，在第一次與第二次液體對產(chǎn)品的污損釋放的時(shí)間間隔中，液體基本上全部被系統(tǒng)中的超吸濕劑吸取。而且還觀察到，在第一次污損期間釋放的液體在超吸濕材料中的分配取決于各材料的相對量和其液體吸收率，對于液體載荷如上述特定(0.6g/cm2)的飽和度Sj，用各超吸濕劑中液體的克數(shù)比超吸濕劑的克數(shù)表示，可以計(jì)算如下Sj=(fpj·0.6)(bwj·10-4)]]>bwj=第j超吸濕劑的基重，單位g/m2。
fpj=第j超吸濕劑液體的分配系數(shù)。
液體分配系數(shù)fpj要基于各種超吸濕劑部件的相對速率和各種超吸濕劑部件的量予以計(jì)算。fpj=fRj·bwjΣj(fRj·bwj)]]>這里bwj=第j超吸濕劑的基重，單位g/m2。fRj=第j超吸濕劑相對速率系數(shù)。每個(gè)超吸濕劑的相對速率系數(shù)fRj給出如下fRj=τ1/τj]]>這里τj=此處所述的無載荷吸收(FAUZL)測試中，第j超吸濕劑達(dá)到其60％的平衡容量時(shí)所需的時(shí)間。
為了舉例說明這個(gè)方法，想象一個(gè)具有兩層吸濕劑和以下組成部分的例子層區(qū)1超吸濕劑1型，400微米計(jì)數(shù)重量顆粒度，120gsm(克/平方米)，τ1=5分鐘，木漿絨120gsm，8μm×40μm纖維橫剖面，在以下指定飽和度水平的測定的厚度=0.55cm。
層區(qū)2超吸濕劑2型，400微米計(jì)數(shù)重量顆粒度，150gsm(克/平方米)，τ2=10分鐘，木漿絨300gsm，8μm×40μm纖維橫剖面，在以下指定飽和度水平下測定的厚度=0.51cm。
對于這些層中的超吸濕劑， 和 所以 以上計(jì)算適于，在指定的載荷0.6g/cm2下，不超過全部平衡FAUZL超吸濕劑容量的情形。若具體超吸濕劑材料的容量超出了這些界限，便將它的飽和度設(shè)定為平衡值而假定過剩的液體是以與這里所闡述的方式一致，留存于其他的超吸濕劑中。
基于位于超吸濕劑顆粒中的液體的量，可對每層中膨脹顆?；蚶w維的表面積與體積比進(jìn)行計(jì)算使用膨脹顆粒和/或纖維的適合的表面積與體積比的方程。用于球體的透過率方程可應(yīng)用于顆粒超吸濕劑，而用于圓柱體的透過率方程可應(yīng)用于纖維超吸濕劑。
在這個(gè)具體例子中，超吸濕劑是顆粒形式的，所以在吸濕芯包含0.6g/cm2液體時(shí)它們的表面積與體積比如下層區(qū)1超吸濕劑 層區(qū)2超吸濕劑 兩層都使用的木漿絨部件 現(xiàn)在可以通過使用上面用于一堆纖維或一堆顆粒的透過率表達(dá)式建立一個(gè)適用的方程來確定在每個(gè)復(fù)合物層區(qū)中構(gòu)成吸濕芯的每個(gè)部件的透過率。但是，對于一堆纖維和/或顆粒的透過率的上述表達(dá)式只在整個(gè)多孔介質(zhì)僅含單一分散的纖維或顆粒時(shí)有效。當(dāng)纖維和顆粒在指定多孔性的介質(zhì)中同時(shí)存在時(shí)，以上表達(dá)式要合并。用于合并這兩個(gè)表達(dá)式的方法依據(jù)A.L.Berdichevsky和Z.Cai.在《自相容方法和有限元模擬的預(yù)成形件透過率的預(yù)測》，聚合物復(fù)合物，14(2)，(1993)中所給出的相容方法。
在本說明中，在自相容方法后的基本前提是，透過率在整個(gè)多孔性介質(zhì)中是基本均勻的。因此，確定對應(yīng)于纖維和顆粒的局部多孔性值以保證它們局部透過率相等。以上的計(jì)算服從這樣的約束，使結(jié)構(gòu)的總體多孔性(εcomp)保持在指定的值，該值如上面所述由測定了的樣品面積和厚度確定。最簡單的復(fù)合物組成包括兩個(gè)部件。這種情況下，要求兩個(gè)透過率方程用于復(fù)合物的透過率的自相容方法計(jì)算。對于上述該兩層的例子，用于自相容復(fù)合物透過率計(jì)算的透過率方程，如下所示層1和層2的透過率方程是層區(qū)1 這里ε纖維，εSAP1，ε纖維2和εSAP2分別對應(yīng)于層1和層2中的纖維與超吸濕劑的局部多孔值。局部多孔性的組合必須依從正確的總體多孔性，它由早先述及的厚度測定法獲得，即ϵcomp=1-bwtcomp·10-4·[Σk(fk/ρk)+Σj(fj/ρj)+Σj(Sj·fj/ρj)]hcomp]]>這里bwtcomp=復(fù)合物基重，單位克/平方米fk=由第k纖維提供的復(fù)合物的質(zhì)量份數(shù)fj=由第j超吸濕劑提供的復(fù)合物的質(zhì)量份數(shù)使得Σkfk+Σjfj=1]]>和
ρk=第K纖維的密度ρj=第j超吸濕劑的密度ρ1=液體的密度Sj=用液體克數(shù)比超吸濕劑克數(shù)表示的第j超吸濕劑的飽和度水平Hcomp=復(fù)合物的厚度(cm)，此時(shí)復(fù)合物的液體載荷水平等于復(fù)合物中的總液體負(fù)荷，這里復(fù)合物中的總液體的負(fù)荷給出bwtcomp·10-4·Σj(Sj·fj)]]>對于上面給的兩層的例子，它的每層中只具有一種類型纖維和一種類型超吸濕劑，在兩層中，纖維部件的密度是1.5g/cc，而超吸濕部件的密度在兩層中都是1.48g/cc，且超吸濕劑質(zhì)量份數(shù)、液體負(fù)荷、和每層的復(fù)合物高度如上面給定?？傮w多孔性值如下層區(qū)1ϵ=1-240·10-4(0.5/1.5+0.5/1.48+31·0.5)0.55=0.29]]>層區(qū)2ϵ=1-450·10-4(0.67/1.5+0.33/1.48+15.2·0.33)0.510.50]]>兩層的透過率的值在導(dǎo)出自相容法計(jì)算之后是層區(qū)1K=1.6×10-6cm2層區(qū)2K=1.1×10-6cm2此最簡單的兩層例子幫助說明了復(fù)合物透過率計(jì)算的原理。但是用于構(gòu)造本發(fā)明吸濕芯的復(fù)合物可能包括兩個(gè)部件以上。在這些例子中，有必要在對層區(qū)進(jìn)行自相容復(fù)合物透過率計(jì)算時(shí)，包括一個(gè)對于給定復(fù)合物層區(qū)內(nèi)的每個(gè)部件的透過率方程。例如，若復(fù)合物層區(qū)包含兩種纖維和兩種超吸濕劑，在使用自相容方法時(shí)需要四個(gè)透過率方程用于復(fù)合物透過率的計(jì)算。
如上所述，在其部分飽和狀態(tài)下的吸濕芯的每個(gè)層區(qū)的復(fù)合物透過率和厚度(高度，h)都確定以后，現(xiàn)在就有可能計(jì)算系統(tǒng)的流動(dòng)傳導(dǎo)值了。如同先前所述，流動(dòng)傳導(dǎo)值=K1h1+K2h2+K3h3…所以，對于上面給出的兩層的例子流動(dòng)傳導(dǎo)值=(1.6×10-6×0.55)+(1.1×10-6×0.51)=1.4×10-8cm3以上透過率和流動(dòng)傳導(dǎo)值的計(jì)算是以舉例方式說明了這樣一個(gè)兩層結(jié)構(gòu)，它的每個(gè)層都包括一種備向同性膨脹顆粒超吸濕劑和一種纖維類型，此時(shí)，流動(dòng)傳導(dǎo)計(jì)算可以延伸到其他包括多于兩個(gè)層的情形中，透過率K的計(jì)算可容易地適用于更復(fù)雜的材料，其根據(jù)是這里所作的闡述。
液體芯吸潛能值范圍這項(xiàng)測試用于確定一種吸濕材料從目標(biāo)區(qū)域轉(zhuǎn)移液體的能力。
概述基于液體分配的計(jì)算，測定作用于樣品的液體量。允許樣品吸收儲(chǔ)器中的液體并確定它已由目標(biāo)區(qū)域轉(zhuǎn)移液體的量。
設(shè)備與材料一塊21cm×21cm有機(jī)玻璃片或類似材料，5mm厚或更薄。
合適的液體儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)天平樣品支撐件，用于在向樣品中加入液體時(shí)保持吸濕樣品垂直。
結(jié)合夾，用于將樣品固定于有機(jī)玻璃片上，例如由IDLCoporation，Caristadt，NJ購的中型粘合夾No.10050。
實(shí)驗(yàn)室烘箱在150℃。
測試材料測試液體，鹽溶液推薦鹽溶液，生理鹽水，如分類號8504生理鹽水，購于Stephens Scientific，它是Cornwell Corpoation的分支機(jī)構(gòu)，在Riverdale，New Jersey設(shè)有辦事處的商業(yè)機(jī)構(gòu)；或是基本等同的材料。
樣品制備從產(chǎn)品中取出樣品層區(qū)，或者準(zhǔn)備具有與即將存在于產(chǎn)品中的相同形狀的樣品。每層應(yīng)被分開并獨(dú)立測試。
用永久性墨水筆標(biāo)記目標(biāo)位置。確定此層是吸濕芯中的其目的位置，做為測試的層的目標(biāo)位置。此目標(biāo)位置在側(cè)向中心區(qū)域，其由距離吸濕芯向前延伸最遠(yuǎn)吸收層的終端前邊緣內(nèi)側(cè)36％的吸濕芯總長處。于是，吸濕芯的最前端延伸出的吸收層不是必須測試的層區(qū)。
用永久性墨水于樣品上標(biāo)出目標(biāo)區(qū)域。當(dāng)此樣品層是在吸濕芯中其目的位置上時(shí)即確定進(jìn)行測試的該樣品層的目標(biāo)區(qū)域。這個(gè)測試樣品層的目標(biāo)區(qū)域是位于兩個(gè)橫向延伸線之間的樣品層區(qū)域。第一條線位于距離吸濕芯向前延伸最遠(yuǎn)吸濕層終端前邊緣內(nèi)側(cè)24％吸濕芯總長處。第二條線位于距離吸濕芯的向前延伸最遠(yuǎn)吸濕層的終端前邊緣內(nèi)側(cè)59％吸濕芯總長處。兩條線都基本與吸濕芯的縱向延伸中線垂直。如果這兩個(gè)目標(biāo)區(qū)域線都落在測試吸收樣品的邊緣之外，而進(jìn)行了測試，則被測樣品的液體吸收值被規(guī)定為零。
如前面描述的計(jì)算流動(dòng)傳導(dǎo)值的情形，通過使用液體分配計(jì)算算出樣品吸收的液體數(shù)量。然而，確定的只是估計(jì)每層中液體的含量，而不是計(jì)算每層SAP飽和度。為此可用下列方程計(jì)算層“j”中液體=(fpj)×1.0×目標(biāo)區(qū)表面積(例如對于給出確定的流動(dòng)傳導(dǎo)值的描述的例子；當(dāng)使用表面積為100cm2的目標(biāo)區(qū)域時(shí)，層區(qū)1中含61.6g液體，和層區(qū)2中含38.4g液體。
組裝步驟將樣品放在有機(jī)玻璃樣品固定件上，使目標(biāo)位置直接位于設(shè)備的底部。
向液體儲(chǔ)器中注入液體至距頂部約1cm。
將儲(chǔ)器放到實(shí)驗(yàn)天平上。
測試步驟校準(zhǔn)天平。
將樣品懸浮于儲(chǔ)器上以使液體接觸吸濕系統(tǒng)。液體接觸必須貫穿全過程。
使用上述天平作為參照，使吸濕復(fù)合件吸收前面計(jì)算中確定的液體數(shù)量。當(dāng)樣品吸收量等于液體分配計(jì)算誤差±5gms時(shí)，將樣品移出吸液池。
在豎直位置上將樣品不受干擾的放置5分鐘。
將標(biāo)記目標(biāo)區(qū)域的樣品剪下并移走中心部分，稱重剩余部分。
將剩余部分放入干燥箱干燥一夜。
稱重干燥的樣品并減去濕時(shí)重量，以確定從目標(biāo)區(qū)域轉(zhuǎn)移走的液體的量。用在芯吸實(shí)驗(yàn)中施加到此層的全部液體的量分隔從目標(biāo)區(qū)域移走的液體的量(即用前一步測量的量)；且用100乘以上述結(jié)果。這就是層區(qū)的芯吸潛能值。
組合所導(dǎo)向-芯吸值(C)組合的導(dǎo)向芯吸值可根據(jù)下面公式得出C=(FCV)+(LWV)(3•106)]]>這里FCV=流動(dòng)傳導(dǎo)值，單位是cm3LWV=用百分率表示的液體芯吸值，和(3×106)，單位為cm-3載荷下改進(jìn)的吸濕性(MAUL)范圍本測試設(shè)計(jì)用來測量微粒超吸濕聚合物(SAP)在0.3psi(2.07Kpa)的恒定載荷下，吸收鹽類的能力。更明確的講，本測試測量0.160克的超吸濕聚合物在限定為5.07cm2區(qū)域中壓力為0.3psi(2.07Kpa)時(shí)吸入鹽類的量，此聚合物能通過美國標(biāo)準(zhǔn)30#篩網(wǎng)且不能通過美國標(biāo)準(zhǔn)50#篩網(wǎng)。圖10至14表示了有代表性的適合的實(shí)驗(yàn)測試裝置。
設(shè)備和材料電子天平，精確到0.001克(最小量程200克)氣缸組內(nèi)徑1英寸(25.4mm)，塑料氣缸120，在其底部附有100目的不銹鋼篩網(wǎng)；4.4g塑料活塞盤122，其直徑為0.995英寸(25.27mm)。這個(gè)活塞盤的直徑比氣缸的內(nèi)徑小0.005英寸(0.13mm)，參照圖11。
直徑為0.984英寸(25mm)的100g砝碼124。
0.9％(wt/wt)NaCl溶液(生理鹽水)。
鹽浴(126)。
可以1秒間間隔計(jì)時(shí)200分鐘的計(jì)時(shí)器。
稱重紙。
美國標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)用篩(A.S.T.M.E-11規(guī)格)組包括一個(gè)接收器、一個(gè)美國標(biāo)準(zhǔn)30#篩網(wǎng)、一個(gè)美國標(biāo)準(zhǔn)50#篩網(wǎng)和一個(gè)蓋子。
如圖10和12所示，放液裝置設(shè)在樣品之上，以在支撐活塞盤上提供一致的放液，這種放液方式可排除SAP周圍間隙間的空氣，且能確保液體在SAP表面的潤濕。在這個(gè)裝置中，馬達(dá)128轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)能驅(qū)動(dòng)桿130的軸進(jìn)行上下行程。如圖12的所示，在該桿的底端有一個(gè)直徑為13mm的橡皮墊132。此軸行程為3cm，且其每隔0.7秒完成一次從上到下的全行程。在沖壓中，活塞盤施加給SAP的最大壓力為0.16psi(0.11Kpa)。參考圖10，裝置134有一真空接口136，它允許抽出存在于樣品孔隙中的液體。該接口與氣缸組的基底相適應(yīng)。當(dāng)含有樣品的氣缸組放置在此裝置上，樣品微粒間的自由液體被排走。用合適的泵138向樣品施加的真空壓力等于或小于100torr(13.3Kpa)。
圖10顯示了全部的測試裝置。值得注意的是，電子計(jì)時(shí)器140最好能用于控制放液的持續(xù)時(shí)間和真空設(shè)備。在這個(gè)裝置中，放液裝置也要放置允許在許多樣品之間移動(dòng)的滑道142上。
程序1．使用美國標(biāo)準(zhǔn)測試篩分組，篩出足以提供最少0.160克能通過30#目篩網(wǎng)而不能通過50#目篩網(wǎng)的超吸濕劑。
2．將由步驟1篩出的超吸濕劑稱出0.160克(±0.001克)放在預(yù)先稱好的稱重紙上。
3．慢慢將超吸濕劑倒入具有100目底部的氣缸中，因細(xì)小顆粒會(huì)黏附在氣缸壁上，所以應(yīng)避免讓SAP接觸到氣缸壁，輕輕敲打氣缸直到顆粒勻稱的分布在篩網(wǎng)上。
4．將塑料活塞放入氣缸中，稱重氣缸組，并記錄為“氣缸組超吸濕劑總量”。
5．向鹽浴中注入1cm高的生理鹽水。
6．將氣缸組移入鹽浴，直接置于放液裝置的軸下方并開始計(jì)時(shí)。開始操作放液裝置，進(jìn)行8秒的放液。
7．如圖11所示，在8秒放液中的最后5秒時(shí)，在氣缸組活塞的頂部上放置100克的砝碼。
8．如圖13所示，當(dāng)氣缸移入鹽浴200分鐘后，移出氣缸組并稱重，將氣缸組和100克砝碼放到真空平臺(tái)上，抽真空6秒。
9．從氣缸組中移開100克砝碼，將氣缸組稱重，并記錄重量。
結(jié)果和分析對每次測試，計(jì)算每克SAP吸收的鹽的克數(shù)，這就是超吸濕劑的MAUL值。
在零載荷下大量液體的吸濕性(FAUZL)范圍本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用來測量顆粒超吸濕聚合物(SAP)的鹽類吸收率。該測試測量作為一個(gè)時(shí)間函數(shù)，即在0.01psi(0.069Kpa)測定標(biāo)準(zhǔn)壓力下，限定在5.07cm2區(qū)域中，0.160克的超吸濕聚合物鹽類的吸收總量。通過最終的吸收與時(shí)間數(shù)據(jù)之比，確定出平衡吸濕容量達(dá)到60％時(shí)的特定時(shí)間(Tau)。
設(shè)備和材料電子天平，精確到0.001克(最小量程200克)氣缸組內(nèi)徑1英寸(25.4mm)，塑料氣缸120，在其底部附接有100目的不銹鋼篩網(wǎng)；4.4克塑料活塞盤122，其直徑為0.995英寸(25.27mm)。該活塞盤的直徑比氣缸的內(nèi)徑小0.005英寸(0.13mm)，參照圖11。
0.9％(wt/wt)NaCl溶液(生理鹽水)。
鹽浴。
可以1秒間間隔計(jì)時(shí)120分鐘的計(jì)時(shí)器。
稱重紙。
如圖10和12所示，放液裝置處在放置在樣品之上，以在支撐活塞盤上提供一致的放液，這種放液方式可排除SAP周圍間隙間的空氣，且能確保液體在SAP表面的潤濕。在這個(gè)裝置中，馬達(dá)128轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)能驅(qū)動(dòng)桿130的軸進(jìn)行上下行程。如圖12所示，在該桿的底端有一個(gè)直徑為13mm橡皮墊132。這個(gè)軸行程為3cm，且其每隔0.7秒完成一次從上到下的全行程。在沖壓中，活塞盤施加給SAP的最大壓力為0.16psi(0.11Kpa)。參考圖10，裝置134有一真空接口136，它允許抽出存在于樣品孔隙中的液體。該接口與氣缸組的基底相適應(yīng)。當(dāng)含有樣品的氣缸組放置在此裝置上，樣品顆粒間的自由液體被抽走。用合適的泵138給樣品提供的真空壓力等于或小于100torr(13.3Kpa)。
圖10顯示了全部的測試裝置。值得注意的是，電子計(jì)時(shí)器140最好能控制放液的持續(xù)時(shí)間和真空裝置。在這個(gè)裝置中，放液裝置也要放置在許多樣品間移動(dòng)的滑道142上。
程序1．稱出0.160克(±0.001克)的超吸濕劑放在預(yù)先稱好的稱重紙上。顆粒大小的分布是“按來樣計(jì)算的”顆粒大小分布。
2．慢慢將超吸濕劑倒入具有100目底部的氣缸中，因細(xì)小顆粒會(huì)黏附在氣缸壁上，所以應(yīng)避免讓SAP接觸到氣缸壁，輕輕敲打氣缸直到顆粒勻稱的分布在篩網(wǎng)上。
3．將塑料活塞放入氣缸中，稱量氣缸組的重量并記錄為“氣缸組超吸濕劑總量”。
4．向鹽浴中注入1cm高的生理鹽水。
5．將氣缸組移入鹽浴，直接放到放液裝置的軸下方并開始計(jì)時(shí)。開始操作放液裝置，進(jìn)行8秒的放液。
6．在氣缸放入鹽浴5分鐘后，如圖14所示，拿出氣缸，停止計(jì)時(shí)且將氣缸放在真空平臺(tái)上，抽真空6秒。
7．稱重氣缸組并記錄。
8．將氣缸組放回到放液裝置下方的鹽浴，并重新開始計(jì)時(shí)。應(yīng)注意，在步驟6中將氣缸組移出鹽浴到步驟8中將氣缸組再次放入鹽浴中的間隔時(shí)間不應(yīng)超過30秒。在累積的浸泡時(shí)間為1、5、10、15、30、45、60、75、90和120分鐘內(nèi)，按開始步驟順序重復(fù)進(jìn)行浸透、移出、抽真空、稱重且收集和記錄數(shù)據(jù)。
9．按步驟1-8的重復(fù)此過程3次。
結(jié)果和分析計(jì)算每克超吸濕劑聚合物對鹽的吸入克數(shù)，且繪制出作為累積浸泡時(shí)間函數(shù)。
確定SAP的最終吸濕容量要是在90和120分鐘時(shí)，SAP的平均容量(三次實(shí)驗(yàn)的平均值)有小于5％的變化，則使用在120分鐘時(shí)的容量做為平衡容量，F(xiàn)AUZL。如果平均容量大于5％的變化，則樣品檢測需重復(fù)，且需要包括增加采樣的200分鐘浸泡累積時(shí)間。做為后一種情況，應(yīng)使用在200分鐘時(shí)的容量作為平衡容量，F(xiàn)AUZL。確定平衡吸濕容量達(dá)到60％的插入時(shí)間(Tau)。這可以通過計(jì)算此平衡值60％的容量來進(jìn)行，從圖表中評估出到達(dá)這個(gè)容量的相應(yīng)時(shí)間。通過對處在估計(jì)時(shí)間任一側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線性插入，可求得這個(gè)容量達(dá)到60％時(shí)的插入時(shí)間。
計(jì)算平衡容量(三次實(shí)驗(yàn)平均值)達(dá)到60％時(shí)插入時(shí)間的算術(shù)平均值，這個(gè)平均值即為所指的“Tau”(τ)。
液體與纖維接觸角在美國專利No.5,364,382中描述了測量液體與纖維接觸角的合適技術(shù)，其整個(gè)內(nèi)容以與此一致的方式綜合于此供參考。具體地講，纖維的可潤濕性可用纖維上的接觸角量度來描述。重復(fù)測試，單個(gè)纖維的蒸餾水接觸角測定可用Cahn表面力分析儀(SFA222)和WET-TEK數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行。SFA222可從Cahn Instruments，Inc.，ofCerritos，Calif.購到，WET-TEK軟件可從BiomaterialsInternational，Inc.，of Salt Lake City，Utah購到。纖維檢測通過三次循環(huán)測定，蒸餾水浴在第一和第二次循環(huán)之間變化。纖維的液體接觸角取三次測定的算術(shù)平均值加以確定。測試儀器的操作依照廠商提供的Cahn SFA-222系統(tǒng)指導(dǎo)手冊所述的標(biāo)準(zhǔn)操作技術(shù)。
例子下面給出的例子提供了對本發(fā)明更詳細(xì)的說明，且不是用來限制本發(fā)明的范圍。在各個(gè)例子中，應(yīng)該指出的是第一基本層區(qū)部分48可交替地指為頂層或上層，第二基本層區(qū)部分50可交替地指為底層或下層。
例1體側(cè)層的基重為500gsm，其包括50％53C超吸濕劑，一種由DowChemical購到的超吸濕劑，和50％HPF2經(jīng)絲光處理的紙漿，一種由Buckeye Corp購到的材料。Dow 53C超吸濕劑的τ值是8.5分鐘；FAULZ的能力為33g/g；且0.3psiMAUL值為26.2g/g。如圖3和3A所示，體側(cè)層在48層區(qū)的區(qū)域上延伸且增密到0.2g/cc。
由體側(cè)層48覆蓋的區(qū)域的外側(cè)層的基重為200gsm，其剩余區(qū)域的基重是500gsm，此總的區(qū)域覆蓋整個(gè)墊形區(qū)(層區(qū)50的區(qū)域)。這種材料包括25％SXM880超吸濕劑，一種購自Stockhausen的超吸濕劑，和75％CR-1654短纖漿，購自位于Coosa Pines，Al的公司，Alliance Forest Products。SXM 880超吸濕劑的τ值為4分鐘；FAULZ能力為38g/g；0.3psi，MAUL值為29.8g/g。如圖3所示，外側(cè)層在吸濕系統(tǒng)的整個(gè)區(qū)域(層區(qū)50的區(qū)域)上延伸且增密到0.2g/cc。
這個(gè)例子的流動(dòng)傳導(dǎo)值為3.24×10-6cm3；液體芯吸值為38.3％。
在這個(gè)例子，兩層中的一層或全部都可通過交聯(lián)劑如Kymene使之穩(wěn)定。
例2體側(cè)層的基重為336gsm，它是包括75％53C超吸濕劑，一種購自Dow Chemical的超吸濕劑，和25％HPF2經(jīng)絲光處理的紙漿，一種購自Buckeye Corp的材料。Dow 53C超吸濕劑的τ值是8.5分鐘；FAULZ的能力為33g/g；而0.3psiMAUL值為26.2g/g。如圖3和3A所示，體側(cè)層在48層區(qū)的區(qū)域上延伸且增密到0.2g/cc。
由體側(cè)層48覆蓋的區(qū)域的外側(cè)層的基重為300gsm，且其剩余的區(qū)域的基重是342gsm，此區(qū)域覆蓋整個(gè)墊形區(qū)(層50的區(qū)域)。這種材料是包括20％SXM880超吸濕劑，一種購自Stockhausen的超吸濕劑，和80％CR-1654短纖漿，購自位于Coosa Pines，Al的公司，-Alliance Forest Products.SXM 880超吸濕劑的τ值為4分鐘；FAULZ能力為388/g；0.3psiMAUL值為29.8g/g。如圖3所示，外側(cè)層在吸濕系統(tǒng)的整個(gè)區(qū)域(層區(qū)50的區(qū)域)上延伸且增密到0.2g/cc。
這個(gè)例子的流動(dòng)傳導(dǎo)值為4.13×10-6cm3；液體芯吸值為31．6％。
例3體側(cè)層的基重為502gsm，它包括60％53C超吸濕劑，一種購自Dow Chemical的超吸濕劑，和40％HPF2經(jīng)絲光處理的紙漿，一種購自Buckeye Corp的材料。Dow 53C超吸濕劑的τ值是8.5分鐘；FAULZ的能力為33g/g；且0.3psiMAUL值為26.2g/g。如圖3和3A所示，體側(cè)層在48層區(qū)的區(qū)域上延伸且增密到0.2g/cc。
由體側(cè)層48覆蓋的區(qū)域的外側(cè)層的基重為200gsm，且其剩余的面積的基重是435gsm，此區(qū)域覆蓋整個(gè)墊形區(qū)(層區(qū)50的區(qū)域)。這種材料是由25％SXM880超吸濕劑，一種購自Stockhausen的超吸濕劑，和75％CR-1654短纖漿，購自位于Coosa Pines，Al的公司，Alliance Forest Products。SXM 880超吸濕劑的τ值為4分鐘；FAULZ能力為38g/g；0.3psiMAUL值為29.8g/g。如圖3所示，外側(cè)層在吸濕系統(tǒng)的整個(gè)區(qū)域(層區(qū)50的區(qū)域)上延伸且增密到0.2g/cc。
這個(gè)例子的流動(dòng)傳導(dǎo)值為4.99×10-6cm3；液體芯吸值為31.0％。
上述數(shù)據(jù)可總結(jié)如下
一些傳統(tǒng)的吸濕結(jié)構(gòu)是由提高分布的需求來決定的，其他一些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)由提高吸入量的需求來決定的。然而，那些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，未曾構(gòu)形成本發(fā)明的各種布置與各方面所能提供的液體吸入與分配的良好的組合。以下制備做為比較用的例4至例8。
A據(jù)信例4是授予Faulks等人的USP5,356,403中所講述的典型結(jié)構(gòu)。在例4中，上層的密度是0.2g/cc，下層的密度是0.3g/cc。
B據(jù)信例5到例7是Plischke等人的EP 0 631 768 A1中所述的典型結(jié)構(gòu)，在這些例子中，兩層的密度都是0.2g/cc，且兩層的在EP 0 631 768 A1所描述的復(fù)合墊形的全部區(qū)域上延伸。
C據(jù)信例8是授予Cook等人的USP5,360,420中所描述的典型結(jié)構(gòu)，頂層的密度是0.07g/cc，底層的密度是0.25g/cc，這兩層的形狀都由USP 5,360,420描述出。
CCLC是USP 4,898,642中描述的化學(xué)交聯(lián)纖維素，例如SXM870和SXM880是由Stockhausen以商品名FAVOR SX生產(chǎn)的超吸濕劑。在這里指出，超吸濕劑篩選到所列出的以目表示的顆粒大小；如20/30目(600到850μm)；60/100目(150到250μm)。
SXM880超吸濕劑的τ值為4分鐘；FAULZ能力為38g/g；且0.3psiMAUL值為29.8g/g。
SXM870超吸濕劑的τ值為4分鐘；FAULZ能力為32.5g/g；且0.3psi MAUL值為27g/g。
“20/30 SXM870”超吸濕劑的τ值為6.4分鐘；FAULZ能力為34g/g；且0.3psi MAUL值為28.8g/g。
“60/100 SXM870”超吸濕劑的τ值為3.3分鐘；FAULZ能力為27.5g/g；且0.3psi MAUL值為25.3g/g.
下表闡明例4-8中所述的特點(diǎn)
正如所見的，這些例子中的結(jié)構(gòu)都不能提供本發(fā)明的結(jié)構(gòu)能給予復(fù)合物的特點(diǎn)。
由于對本發(fā)明進(jìn)行了如此詳細(xì)而全面的描述，很明顯，各種變化和修正都可在不背離本發(fā)明主旨的情況下進(jìn)行。所有這類變化和修改都應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍
權(quán)利要求
1．一種吸濕制品，它包括背片層；基本上透液的頂片層；一吸濕復(fù)合結(jié)構(gòu)，它夾置在上述背片層與頂片層之間，上述吸濕復(fù)合結(jié)構(gòu)包括的吸濕芯具有第一基本層區(qū)和至少一個(gè)第二基本層區(qū)；上述第二基本層區(qū)具有選定區(qū)域的不均勻的基重，并且上述第一和第二基本層區(qū)中至少有一層的液體芯吸值至少約36％。
2．如權(quán)利要求1中所述的制品，其中，上述濕芯干燥時(shí)的厚度不超過約6mm，且最窄襠部的寬度不超過約10cm。
3．如權(quán)利要求1中所述的制品，其中，上述制品構(gòu)形成供成人使用，其中上述吸濕芯干燥時(shí)的厚度不超過約6mm，且最窄襠部的寬度不超過約14cm。
4．如權(quán)利要求1中所述的制品，其中，上述吸濕芯的組合傳導(dǎo)-芯吸值至少約14×10-6cm3。
5．如權(quán)利要求4中所述的制品，其中，上述吸濕芯的干燥厚度不超過約6mm，且最窄襠部的寬度不超過約10cm。
6．如權(quán)利要求1中所述的制品，其中，上述第一基本層區(qū)位于吸濕復(fù)合件的體側(cè)，而上述第二基本層區(qū)位于相對于第一層區(qū)的外側(cè)。
7．如權(quán)利要求1中所述的制品，其中，上述基本層區(qū)中至少有一層含有在載荷下修正的吸濕率值至少約20g/g的超吸濕材料。
8．如權(quán)利要求1中所述的吸濕制品，其中，上述基本層區(qū)中的一層含有的超吸濕材料，此材料所具有的Tau值不小于約0.8分鐘。
9．一種吸濕制品，它包括的吸濕芯具有第一基本層區(qū)和至少一個(gè)第二基本層區(qū)，其中，上述吸濕芯具有縱向長度、橫向?qū)挾群椭付ǖ淖钋斑吘墸簧鲜龅谝换緦訁^(qū)的基重不少于約100g/m2，且不高于約700g/m2；上述第一基本層區(qū)的的密度不低于約0.03g/cm3，且不高于0.4g/cm3；上述第一基本層區(qū)具有的纖維材料的含量不低于約25wt％，且不高于約80wt％；上述纖維材料的纖維的纖維尺寸不小于約4μm，且不大于約20μm；上述第一基本層區(qū)具有的超吸濕材料，其含量不低于約25wt％，且不高于約80wt％；上述超吸濕材料具有的超吸濕顆粒，其粒度不小于約110μm和不大于約1000μm；上述超吸濕材料的MAUL值不低于約20g/g；并且上述超吸濕材料的Tau值不低于0.8分鐘。
10．如權(quán)利要求9中所述的制品，其中，上述第一基本層區(qū)基本上與上述第二基本層區(qū)的側(cè)邊緣鄰接；和上述第一基本層區(qū)包含在一區(qū)帶內(nèi)，該區(qū)帶于從上述吸濕芯的最前邊緣向內(nèi)位于約7％吸濕芯的全長的橫向延伸線處開始，并延伸從吸濕芯的上述最前邊緣向內(nèi)位于約62％吸濕芯的全長的橫向延伸線。
11．如權(quán)利要求10中所述的制品，其中，上述第一基本層區(qū)包含有粘合材料。
12．如權(quán)利要求9中所述的制品，其中，上述第一基本層區(qū)包含有很多子層。
13．如權(quán)利要求9中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)的縱向范圍較上述第一基本層區(qū)的縱向范圍大；并且上述第二基本層區(qū)的橫向范圍與上述第一基本層區(qū)橫向范圍大體接近。
14．如權(quán)利要求9中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)的縱向范圍較上述第一基本層區(qū)的縱向范圍要大；上述第二基本層區(qū)的橫向范圍較上述第一基本層區(qū)的橫向范圍要??；以及上述第二基本層區(qū)的至少一部分的橫向范圍不小于上述第一基本層區(qū)的相應(yīng)鄰接部分的約30％的橫向范圍。
15．如權(quán)利要求9中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)的縱向范圍較上述第一基本層區(qū)的縱向范圍要大；上述第二基本層區(qū)的橫向范圍較上述第一基本層區(qū)的橫向范圍要大；上述第一基本層區(qū)的至少一部分的橫向范圍不小于上述第二基本層區(qū)的橫向相應(yīng)鄰接部分的約30％范圍。
16．如權(quán)利要求9中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)的目標(biāo)區(qū)域的基重較上述第二基本層區(qū)的非目標(biāo)部分的基重要低。
17．如權(quán)利要求9中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)的目標(biāo)區(qū)域的基重不低于約100g/m2，且不超過約250g/m2，并且上述第二基本層區(qū)的非目標(biāo)區(qū)域基重不低于約450g/m2，且不高于約550g/m2。
18．如權(quán)利要求17中所述的制品，其中上述第二基本層區(qū)的密度不低于約0.1g/cm3，且不超過約0.3g/cm3；上述第二基本層區(qū)所具有的纖維材料的含量不低于約50wt％，且不高于約95wt％；上述纖維材料中纖維的直徑不小于約4μm，且不大于約20μm，上述纖維材料中纖維所具有的水接觸角不超過約70度；上述第二基本層區(qū)所具有的超吸濕材料的含量不低于約5wt％，且不高于約50wt％；并且上述超吸濕材料中所包含的超吸濕顆粒在干燥時(shí)的大小不低于約110μm，且不高于約1000μm。
19．如權(quán)利要求18中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)中的上述超吸濕材料的MAUL值不低于約20g/g，并且Tau值不少于約0.4分鐘。
20．如權(quán)利要求19中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)中的上述超吸濕材料構(gòu)形為層壓于薄絹層之間的一層。
21．如權(quán)利要求20中所述的制品，其中，上述制品還包括背片層及基本透水的頂片層，它們與夾置于其間中的吸濕芯構(gòu)形在一起。
22．如權(quán)利要求21中所述的制品，其中，上述吸濕芯的流動(dòng)傳導(dǎo)值至少約7×10-6cm3，并且至少上述第一和第二基本層區(qū)之一的液體芯吸值至少約16％。
23．如權(quán)利要求22中所述的制品，其中，上述第一和第二基本層區(qū)中至少有一層的液體芯吸值至少約36％。
24．如權(quán)利要求22中所述的制品，其中，上述第二基本層區(qū)中包含有粘合材料。
全文摘要
一種吸濕制品,它可包括具有多個(gè)吸濕層的吸濕芯,這些吸濕層相互作用,擇優(yōu)地使所吸收的液體位于指定的高飽和度的芯吸層。使這種液體位于此芯吸層中增強(qiáng)了該層由于較高的飽和度和增大的可資利用的液體量而能通過毛細(xì)作用來轉(zhuǎn)移液體。在另一方面,至少有一基本層區(qū)的可具有非均勻的有選擇的帶狀基重分布。此至少一個(gè)基本層區(qū)的特殊構(gòu)型可構(gòu)造成使此基本層區(qū)的目標(biāo)區(qū)的基重小于此基本層區(qū)的另一非目標(biāo)部分的基重。
文檔編號A61F13/53GK1281349SQ98811930
公開日2001年1月24日 申請日期1998年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月8日
發(fā)明者R·D·埃維雷特, T·G·波爾維克, R·N·多格二世, V·M·格魯貝, 李湧, S·K·梅利烏斯, S·蘭加納坦, D·L·詹克, 章小民, S·M·格賴斯基維茨, S·B·利特勒, B·J·馬休斯, D·J·麥多瓦爾, L·H·肖耶爾, K·S·E·常 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司