专利名称：触感和持液性能得到综合改进的吸湿用品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸湿用品，这种吸湿用品的触感和持液性能得到了综合改进，所述持液性能包括诸如流体的采集和保存性能等。这种吸湿用品包括诸如卫生巾、内裤衬垫、尿布、成人失禁者衬垫及三角裤等。
背景技术：
诸如尿布、卫生巾、内裤衬垫、成人失禁者衬垫及三角裤、塞栓等产品是公知的吸湿用品，这种吸湿用品被广泛地用来吸收诸如尿液、粪便和月经等身体排出物。典型的一次性吸湿用品通常包括一个可透液的身体侧的衬层以及一个位于衬层底下的吸湿芯。吸湿芯可以夹在身体侧的衬层和不透液的底片之间，该底片的作用为防止衣物和皮肤与所吸收的身体排出物相接触。典型的身体侧衬层可以包括一个诸如有孔成形薄膜的顶片或无纺的顶片层。身体侧衬层还可以包括一个多层结构诸如一个顶片和一个与其液体相通的第二顶片(该第二顶片有时也称为散布层、浪涌控制层、芯吸层或类似的名称)。
为了满足穿用者所需的持液性，这种吸湿用品必须迅速地将沉积到吸湿用品身体接触面上的身体分泌物迁移开(采集能力)并将所迁移的流体保存起来使其不回到身体接触面上(保持能力或再湿润预防能力)。吸湿用品的流体保持性能通常代表采集能力要求和流体保持能力(再湿润预防能力)要求之间的一个平衡点。一般地说，这个平衡点取决于吸湿芯的性质和顶片性质的相互作用。
吸湿用品的穿用者还有一些别的要求，这些要求也必须尽可能地给以满足。这些要求有如，吸湿用品的接触身体一面应当对皮肤是尽可能地亲和的。皮肤亲和性包括一些性质诸如柔软性、压缩率、不将流体保持在皮肤附近、不含刺激性组分、不使皮肤蔽塞而造成闷热、出汗的感觉。对于月经用品的使用者来说，还有很重要的一点是已经被吸湿芯所吸收的经血应当最大程度地是肉眼不可见的(遮盖性)。这一类要求虽然和吸湿芯的某些性质有关，但更多地取决于顶片的性质。
对上述的典型吸湿用品的吸湿芯有两个基本要求排除顶片上沉积的流体并将其拉入吸湿芯而储存起来，以及当吸湿芯或整个吸湿用品受到压力时阻止先前所吸入的流体从吸湿芯中释出(亦即避免流体从吸湿芯中“挤出”而再次弄湿身体表面)。对于优质的吸湿用品结构来说，还有一些其它的考虑因素，诸如吸湿芯的整体容量、吸湿芯的厚度、硬挺度等。
许多本领域公知的纤维状网片构造都适于用来制作吸湿芯元件，而其中的许多构造已经尝试具有高毛细压强和其它所需的性质，例如授予Bernardin的美国专利5,009,650及4,699,619中所述的器件。Bernardin器件在一个主要为硬木浆纤维层的上面覆盖了一层主要为软木浆的纤维层。然而，这种Bernardin器件并没有达到本发明所证实的高毛细压强也不具有本发明的高流体保存性能的优点。此外，Bernardin器件未能在整个层片中引入超吸湿颗粒，也没有提到使用双组元纤维来改善流体保存性能。
吸湿用品的顶片优选能够使所沉积的流体迅速透过它的表面(亦即顶片应当呈现高的冲流透过性)。另外，液体一旦穿透顶片就不应当再回流到这一层的表面上(亦即顶片应阻止液体的再湿润)。优选的顶片还应尽可能的柔软、舒适、并且对穿用者的皮肤没有刺激性。
本领域一直在根据这些需求来致力于改进顶片的性能。例如，有一项现有技术已经使用了一种顶片，该顶片包括一种成形有孔热塑薄膜网片。1982年8月3日授予Radel等人的公共受让的美国专利4,342,314公开了这类具有代表性的成形薄膜。这里引入该项专利以作参考。这种网片利用毛细管输液原理通过形成在网片材料中的三维毛细管来引导流体从网片的一个表面(接触穿用者的表面)上离开，同时进入并穿过该网片，随后进入下一层吸湿构造中。这种网片存在一个消费者所关心的问题就是它的外观及手感类似塑料，为此已经开发出一种有孔成形热塑薄膜网片，这种薄膜网片具有微观的表面结构(微观结构)和/或微观的小孔(微观孔)以进一步改善这类网片的视觉及触觉效果。这类网片中代表性的薄膜网片公开在1984年7月31日授予Ahr等人的美国专利4,463,045及1986年12月16日授予Curro等人的美国专利4,629,643中，其公开的内容在此引用以作参考。尽管这些成形薄膜顶片已经取得广泛的商业成功，许多使用者感到它们还是象塑料而且不太柔软。
在另一项现有技术中使用了无纺网片来作顶片材料。例如，在1995年5月9日以Kao公司的名义发表的已经公开的日本专利申请7-119012中描述了一种无纺材料，这种无纺材料据称比上述成形薄膜顶片材料具有更好的符合要求的触觉效果。尽管这种无纺顶片材料的纤维性质可能具有某些触感方面的优点，但无纺材料是公认的在预防再湿润方面有缺点的材料。
还有一个方法为将成形薄膜材料和无纺材料的优点结合起来，用一种纤维材料包覆或层叠在成形薄膜上面。这种构造的代表性的顶片构造公开在1997年5月9日以Aziz等人的名义发表的Statutory Invention RegistrativeH1670中(其中叙述到包覆在成形薄膜材料上面的无纺材料)，以及1996年11月8日以Sugahara名义申请并在1993年5月27日以WO 93/09744公布的美国专利申请序列No.08/744,892中(其中叙述了一种具有中心区域及两侧外延区域的构造，其中中心区域包括一种成形薄膜而两侧外延区域则是覆盖在成形薄膜上的无纺材料)。这里引入这两项公开的内容以作参考。除了通过成形薄膜传输流体以外，这种网片也因为其纤维内部空间所形成的三维毛细管而呈现毛细管流体传输特性，这种网片同样会引导流体从穿用者接触表面离开并进入下一层吸湿构造中。这种网片由于其表面具有纤维状属性而呈现美学上的适意性、象布一样的外观及触感。但是，这种网片因为不但额外的使用了层叠网片材料还额外的增添了制造工序因此比单一材料的顶片昂贵得多。另外，这种网片由于流体可以“搁浅”在无纺部分的细小的纤维内毛细管中因此仍然残留在身体接触面附近，所以在持液性能方面仍然可能是不足的。
为了能够得到上述三维毛细管持液的好处而同时又降低这种成形薄膜的类似塑料的质感，还有人将有孔(非成形的)薄膜用某种方法粘贴到下面的无纺层上使其形成一系列由凹谷隔开的凸峰。这种构造公开在1996年7月1日授予Zelazoski等人的美国专利5,536,555和1997年1月23日以Kimberly-Clark公司的名义公布的PCT申请序列No.WO 97/02133中。尽管这种构造可以减少顶片材料和穿用者身体之间的接触面积，但是带有类似塑料质感的薄膜材料仍然与穿用者相接触。这种材料同样具有上述层叠材料的价格昂贵的缺点。
在1997年7月1日授予Jackson等人的美国专利5,643,240中描述了一种用于吸湿用品身体侧的衬层(顶片)，该顶片具有一个多层构造，该构造由有孔薄膜层叠加在无纺网片上构成，其中的薄膜层和无纺网片具有规定的性能，因此当这些材料层组合起来用作吸湿用品的身体侧衬层时据称具有良好的渗透速率和良好的再湿润性能。然而，该专利所申报的吸湿用品的渗透速率及再湿润性能值与参考示例中所述的具有成形薄膜顶片的现有技术吸湿用品的性能值非常相似。另外，由于该项专利吸湿用品的接触身体一面是成形薄膜，因此仍然存在成形薄膜所带来的触感不良的缺点。
因此仍然有必要对吸湿用品的持液特性及触感进行综合的改进。如前面已经指出，对顶片和吸湿芯所提出的性能要求是相互关联的。例如，一个高毛细压强的吸湿芯也将更倾向于会将顶片上的流体吸尽，因此会有助于防止顶片的再湿润。所以，在吸湿用品的整体设计中可能要涉及几个需要综合考虑的问题。例如可以如这里所叙述的那样将具有高毛细压强的吸湿芯与触感和持液性能之间得到更好平衡的顶片组合在一起。换句话说，使用本发明的吸湿芯和本发明的顶片，吸湿用品将可既具有良好的触感又具有良好的持液性能。
发明内容
本发明涉及一种吸湿用品，这种吸湿用品的触感和持液性能得到了综合改进，所述持液性能包括诸如流体的采集和保存性能等，这种吸湿用品包括诸如卫生巾、内裤衬垫、尿布、成人失禁者衬垫及三角裤等。性能上的这种改进是通过对吸湿芯和顶片进行综合改进而达到的。本发明的特别优选实施例的滴流采集时间(Drop Acquisition Time)小于约35秒，冲流透过时间(Strikethrough Time)小于约55秒，背湿量(Wetback)小于30毫克，平板柔软性记分(panel softness score)在30到60 PSU之间。这些性能是通过对吸湿芯构造和顶片的触感及持液性能进行综合改进而达到的。
在本发明的一个优选实施例中，经过改进的吸湿芯包括大量的硬木浆纤维、大量的软木浆纤维、以及超吸湿颗粒。这两种纤维以及超吸湿颗粒基本上均匀地分布在整个网片中，该网片是一种空气铺絮网片构造。该硬木浆纤维优选为由桉树木纤维组成，该桉树木纤维优选为占网片重量的约10％到50％。该软木浆纤维可以优选为由南方软木硫酸盐浆粕纤维组成，软木浆纤维优选为占网片重量的约20％到60％。备选的是，这些浆粕纤维也可和双组元热塑纤维配合使用。
符合本发明的优选的顶片具有经过改进的触感而同时具有优异的持液性能。该顶片是可透液的但又能阻挡液体的再湿润。符合本发明的顶片还优选为具有大量从顶片材料的底表面上矗立起的纤维，这些纤维使得该用品具有柔软的天鹅绒似的表面。
图1为一个卫生巾形式的吸湿用品的优选实施例的平面图，该卫生巾包括一个符合本发明的吸湿芯及顶片；图2为图1所示本发明的优选实施例沿线2-2的横截面图；图3为图1所示本发明的优选实施例沿线3-3的横截面图。
具体实施例方式
吸湿用品本发明涉及表面触感和持液性能得到了综合改进的吸湿用品。这里所描述的诸如卫生巾、尿布、成人失禁者衬垫及三角裤、内裤衬垫之类的吸湿用品一般包括三个基本结构元件。一个结构元件是基本上不透液的底片。底片上面安放了一个诸如这里所述的本发明的任何一种构造的吸湿芯。在吸湿芯上面设有一个可透液的顶片，该顶片至少沿着吸湿用品的周边与所述底片相结合。还可以在顶片和吸湿芯之间设置至少一层采集元件(有时也称为流体散布层)。
本发明采用顶片及吸湿芯的新颖组合以使吸湿用品的持液性能及表面触感得到上述的综合改进。现有技术在同一个吸湿用品上只能在上述两方面性能中的任一个方面得到改进而不能在两方面都得到改进。具体地说，本发明的吸湿用品具有快速的流体采集能力(低的冲流透过时间及滴流采集时间)和低的再湿润性(低的背湿量)而同时具有优异的柔软性。下面的例1对本发明的几个实施例和现有技术的典型吸湿用品的持液性能和柔软性进行了比较。这些例子清楚地证实了本发明吸湿用品性能上的改进。
如上所述，本发明吸湿用品对沉积其上的体液通常能够快速地进行采集。虽然流体的采集可以用许多试验液体通过多种方法来评估，下面的分析方法一节中所给出的滴流采集时间及冲流透过时间测试方法相信能够提供关于吸湿用品快速采集体液的能力的有用信息。在这两种试验中，给定数量的流体快速地沉积到试样的接触身体一面上，并对试样采集这些流体所需的时间进行测定。符合本发明的适用的吸湿用品按此方法测定的滴流采集时间为小于约35秒，优选为小于约30秒，更优选为小于约25秒，再更优选为小于约20秒，最优选为小于约15秒。与此相似，符合本发明的适用的吸湿用品的中流透过时间为小于约60秒，优选为小于约55秒，更优选为小于约50秒。
当吸湿用品由于穿用者的运动而受到压力时，符合本发明的吸湿用品还能阻止已被吸收的体液从吸湿用品内迁回到吸湿用品的接触身体一面上，因而使再湿润现象减至最小。下面的分析方法一节中所述的背湿试验是一个对再湿润作用进行实验室测量的方法。试验中试样在吸收给定量的试验流体后以给定的压强加载，然后对返回到试样表面上的试验流体的量进行测定。符合本发明的适用的吸湿用品按此方法测定的背湿量为小于约40毫克，优选为小于30毫克，更优选为小于20毫克。
本发明的吸湿用品还具有符合要求的触感。虽然没有经过理论证明，但是相信本发明吸湿用品触感之所以较好的主要原因在于穿用者皮肤与吸湿用品的接触身体一面之间的相互作用。如下面还要详细讨论那样，吸湿用品的接触身体一面之所以具有柔软的天鹅绒状的结构相信是由于顶片的底部结构上矗立起大量的纤维并且具有可压缩的、低密度的身体接触表面。
虽然本发明适用于各种类型的吸湿用品，包括婴儿尿布及成人失禁者用品，图1所示的本发明的一个特别优选的实施例是一个月经垫，亦即卫生巾20。这里所用“卫生巾”一词是指一种吸湿用品，该用品是穿着在女性的阴部附近一般为泄殖区外的地方并且是用来吸收并保存穿用者身体排出的行经流体及其它阴道排出物(例如血液、经液及尿液)的。本发明的范围还包括唇间器件，这种器件部分留在穿用者的前庭内、部分位于前庭之外。这里所用“阴部”一词是指女性生殖器的外观可见部分。然而应当理解，本发明也适用于其它妇女卫生用品或诸如三角裤衬垫等月经垫或诸如失禁者衬垫、塞栓之类的其它吸湿用品。
图1所示为本发明卫生巾20的平面图，图中卫生巾20处于摊平状态并且将部分结构切割掉以更清楚地展示其内部构造。图中卫生巾20的面向穿用者20A或与穿用者20A相接触的部分朝向观察者。图1中的卫生巾20优选为包括一个可透液的顶片21、一个与顶片21相结合的不透液的底片23、以及一个位于顶片21和底片23之间的符合本发明的吸湿芯25。图1所描述的卫生巾20是一个简化了的吸湿用品，它代表了卫生巾放到穿用者内衣上之前的状态。然而应当理解，本发明不限于图1所示的这种卫生巾的特定形式或构形。
卫生巾20具有两个表面，一个是接触身体的表面或简称“身体面”20A，一个是“衣物面”。图1所示的卫生巾20是从其身体面看去的情况。当卫生巾20被穿着时其身体面要贴近穿用者的身体而衣物面则位于相反的一侧并贴近穿用者的内衣。
卫生巾20具有两个中心线，一个是纵向中心线“L”，一个是横向中心线“T”。这里所用“纵向”一词是指在卫生巾20平面内的一条直线、一根轴或一个方向，它大致与一个垂直平面对齐(即，几乎平行)，当穿用者穿上尿布20时，该垂直平面将直立的穿用者的身体平分为左、右两半部分。这里所用“横向”和“侧向”两个词可以互换，指的是卫生巾20平面内的一条直线、一根轴或一个方向，它与纵向方向大致垂直。
图1所示的卫生巾20还具有一个由它的外缘所确定的周边30，其中的纵向边缘(或称“侧缘”)以26标注，而端缘(或称“两端”)以28标注。在图1所示的实施例中，卫生巾20优选为对称于纵向中心线及横向中心线，但是仅对称于其中一条中心线的卫生巾也包括在本发明的范围内。卫生巾20优选为包括侧襟或“翼”34，该侧襟折迭在穿用者内裤的裆部周围。侧襟34可以起多个作用，包括但不限于防止穿用者的内裤被污染、以及将卫生巾固定在穿用者的内裤上。尽管顶片、底片及吸湿芯可以组装为各种公知的构形(包括所谓“筒状”产品或侧襟式产品)，1990年8月21日授予Osbom的美国专利No.4,950,264、1984年1月10日授予Des Marais的美国专利No.4,425,130、1982年5月30日授予Ahr的美国专利No.4,321,924及1987年8月18日授予Van Tilburg的美国专利No.4,589,876一般地描述了优选卫生巾的各种构形。
图1所示为卫生巾20的一个优选实施例，其中顶片21和底片23的长度和宽度尺寸通常大于吸湿芯25。顶片21及底片23延伸到吸湿芯25的边缘以外到达这样的地方，以不但形成卫生巾20的边缘部分而且形成其侧襟部分。如图1所示，底片23和顶片21分别设置在贴近卫生巾20的衣物面及身体面的地方，它们优选为相互结合在一起以形成周边30。作为例子来说，顶片21和底片23可以通过下述手段相互连接通过一个均匀而连续的粘结剂层、通过一个粘结剂图案层或通过一组粘结剂的分离线条、点或螺旋线的阵列。适用的粘结剂包括H.B.Fuller Company of St.Paul，MN生产的牌号为HL-1258或H-2031粘结剂。备选的是，顶片21和底片23可以用下述方法相互结合热粘接、压力粘接、超声粘接、动力机械粘接或本领域公知的用来结合底片及顶片的任何适用的方法。
图1-3示出了本发明卫生巾20主体部分22的各个单独部件。卫生巾的主体部分22由至少三个主要部件组成。这包括一个透液的顶片38、一个不透液的底片40和一个位于顶片38和底片40之间的吸湿芯42。优选的是，卫生巾20的主体部分22还包括至少一层可选的采集部件44。采集部件44可以是位于顶片38和吸湿芯42之间的一个独立部件，也可以是复合的顶片或吸湿芯42的一个组成部分。
顶片顶片38是一个透液部件，它允许液体(例如，经液和/或尿液)很容易地透过其整个厚度。顶片38优选是柔顺、触感柔软、并对穿用者的皮肤没有刺激性的。如上所述，符合本发明的优选顶片既具有优异的触感也具有优异的持液性能。
在本发明的一个优选实施例中，顶片38的至少身体面的一部分是亲水性的，因此液体会更容易地透过顶片。这就使体液不流入吸湿芯42并被其吸收而从顶片上溢出的可能性降低。顶片38的身体面可以用表面活性剂进行处理成为亲水性的。授予Osbon的美国专利4,950,254及1996年5月28日授予Wnuk等人的美国专利5,520,875中叙述了用表面活性剂对顶片进行处理的适用方法。1999年4月8日以Stone的名义申请的与本专利申请共同审理的公共受让的美国专利申请序列No.09/287,986中叙述了特别优选的表面活性剂材料。
符合本发明的优选顶片38在触感和持液性能之间达到了符合要求的均衡，这是由于它具有一些手段使得沉积在卫生巾20的身体面20A上的体液能够很快的透过顶片38而被吸湿芯42所吸收。这种优选顶片还提供了一个屏障，在卫生巾20由于穿用者的运动产生的力而露出时该屏障便阻挡已被吸湿芯吸收的体液朝相反方向迁移，因此减少了再湿润现象。这种顶片还具有符合要求的触感，这是由于在它的顶片材料的底部结构上矗立起大量的纤维，这些纤维提供了一个基本均匀而柔软的象丝一样的触感。
许多种材料适于用来制作顶片38，诸如纺织或无纺材料；诸如有孔成形热塑薄膜、有孔塑料薄膜、临氢重整热塑薄膜等聚合物材料；多孔泡沫；网状泡沫；网状热塑薄膜；以及热塑稀洋纱。适用的纺织和无纺材料可以由合成纤维组成(诸如，聚酯、聚丙烯或聚乙烯纤维等聚合物纤维)。这种适用的顶片还可以是一种复合结构，这种复合结构可由一层成形热塑薄膜和一层纤维层组成或是由两层热塑薄膜组成随后成形。
如上所述，这种优选的顶片38是透液的因此所沉积的体液能够快速透过而被吸湿芯42吸收。为了达到流体快速透过的目的，其中的一个措施是在顶片上形成大量的通孔。下述两项美国专利申请对这种有孔顶片进行了更详细的描述一项是上面提到过的美国专利申请序列No.08/832,715，其中所描述的成形薄膜上具有微观上相互间隔开的低表面能材料的沉积物；另一项是1998年12月21日以Curro等人的名义申请的美国专利申请序列No.09/217,736，其中描述了一种由有孔无纺材料和有孔成形热塑薄膜组成的层压结构。优选的是，身体接触表面上具有多个微观不连续的相互间隔开的区域，这些区域上包括低表面能材料的沉积物。该沉积物的表面能低于下面的聚合物基底材料的表面能，因此在沉积物和下面的基底材料之间产生了一个表面能量梯度。此表面能量梯度使与顶片身体面相接触的流体受到一个力，使该流体离开顶片的身体接触面并透过顶片而被吸湿芯42吸收。2000年2月15日授予Ouelette等人的美国专利6,025,049对这种表面沉积物作了更详细的描述。
尽管顶片38可能已经具有很快的透过性(亦即流体能很快地从卫生巾20的身体面20A迁移到吸湿芯42中)，但就本发明的宗旨来说还有很重要的一点是，适用的顶片38还应能阻挡已被采集的流体的再湿润。众所周知，穿用者的运动会使吸湿用品受力，这能使吸湿芯中的流体朝用品的身体面流动而重新将其弄湿。可以用一种屏障来阻挡流体的这种朝身体面的反向流动以抑制再湿润现象。这种屏障有许多形式。例如，上述美国专利4,342,314中所述的那种结构利用毛细管尺寸来部分地抑制流体的反向流动。此外，该专利所公开的成形薄膜网片稍能抵御由于身体的运动所引起的剪切力并在身体面和吸湿芯的顶面之间形成某些空隙。另一种抑制再湿润的手段为设置一种针对反向流动的表面化学屏障。上述美国专利6,052,049及美国专利申请序列No.08/832,715中所公开的表面能量梯度相信能够提供这种对再湿润的表面化学屏障。
除了上面讨论的持液性能以外，本发明的顶片还具有符合要求的触感。如上面已指出过的那样，我们相信，这种符合要求的触感是由于从顶片材料的底表面上矗立起大量的纤维。这些纤维形成一种柔软而似天鹅绒的身体接触面因而增进了顶片的触感。根据顶片38的结构情况不同，这种纤维可以包括如上述美国专利6,025,049中所讨论的微观孔或者无纺结构中的部分纤维可以延伸到结构基体部分之上方。
表面的柔软性易于通过触觉评估来感知。从示例1及2可以清楚地看出，当用下面的分析方法一节中的平板柔软性记分方法对本发明的顶片38进行柔软性评估时，评估人员给本发明顶片38的评价非常高。使用本发明顶片38的适用的吸湿用品的柔软性评分为约30平板计分单位(PSU)到约60 PSU之间。优选的是，柔软性评分在约35 PSU到约60 PSU之间。更优选的是，柔软性评分在约40 PSU到约60 PSU之间。
由于这种纤维是矗立在顶片的底表面上的，因此使卫生巾20的身体表面20A具有压缩率。此压缩率取决于单根纤维的尺寸和纤维的力学性能。下面的分析方法一节中所述的承载状态厚度测试方法可以给出与触感相关的表面整体响应来对上述两个起作用的因素作出评估。可以看到，压缩率乃是在大致沿着纤维长度的方向压缩试样时所测量到的压缩力。压缩力的值较低的表面具有“舒适”感，因此相信这种表面是特别优选的。示例2中给出了符合本发明的顶片和多种现有顶片的示范性压缩率数据以作比较。符合本发明顶片的适用的压缩率为小于约400克/厘米3。优选的是，压缩率为小于约375克/厘米3；更优选的是，小于约350克/厘米3。
顶片的身体面之所以具有压缩率相信是由于顶片中存在由顶片材料的底表面和纤维的远端之间的体积所确定的区域。由于占领该区域的物质仅仅是一些纤维，因此该区域的密度很低。下面的分析方法一节中所述的承载状态厚度测试方法可以用来测定该表面密度。该区域的压缩率之所以很低的原因在于抵抗压缩力的材料仅仅是那些纤维状的材料。如果继续进行压缩直至将纤维压到相互接触的地步，此时该区域中的密度便接近顶片底表面的密度，压缩力必然会增加。已经发现，材料的表面密度若小于约0.035克/厘米3便可具有足够的柔软性。优选的表面密度为小于约0.03克/厘米3。
向本发明的顶片提供所需表面触感的纤维可以用不同手段来得到。适用的手段包括前述美国专利4,629,643中所述的临氢重整；身体面中包括一种前述美国专利申请序列No.08/832,715中公开的无纺材料；如1999年2月11日以Minnesota Mining and Manufacturing company的名义公布的PCT申请序列No.WO 99/06623所公开的那样从一个模板上使软化聚合物材料起毛并分离；如1998年6月9日授予Ahr等人的公共受让的美国专利5,763,044所述那样在身体面上印刷一种热融材料；涂刷；以及本领域技术人员公知的其它手段。
在持液性能和触感上取得特别优选的综合性能的顶片38包括一种成形热塑薄膜，该薄膜具有多个宏观孔及大量的微观孔，介乎宏观孔和微观孔之间的接合区域上也有多个微观不连续间隔区域，该间隔区域上包括低表面能材料的沉积物。这种构造使得沉积物和成形薄膜的基底层聚合物构造之间形成了如前述美国专利6,025,049所述的表面能梯度。在持液性能和触感上取得特别优选的综合性能的顶片38还可以包括一种无纺材料，该无纺材料上具有一种低表面能材料的沉积物，这使得沉积物和无纺材料的基底层聚合物构造之间形成了表面能梯度，如1997年4月11日以Ouelette等人的名义申请的美国专利申请序列No.08/832,715及1998年8月11日授予Cree等人的美国专利5,792,404所述。这里引入两项专利公开的内容以作参考。
其它适于制作顶片38的材料包括符合1997年5月13日授予Benson等人的美国专利5,628,097的有孔无纺材料；无纺材料和成形有孔热塑薄膜的层压片，该无纺材料中带有低表面能材料的沉积物，这使得沉积物和无纺材料的基底层聚合物构造之间形成了表面能梯度，如1996年12月5日以Bien的名义申请的美国专利申请序列No.08/761,736及前面提到过的美国专利申请序列No.09/217,736所述；如1999年6月24日以Lee等人的名义申请的美国专利申请序列No.09/344,161所述的永久性亲水的成形薄膜材料；如美国专利申请序列No.___________所述的变形微观孔聚合物膜网片；以及如美国专利申请序列No.___________所述的有孔聚合物网片，该网片具有大量三维的表面结构。以上两项专利申请都是2000年4月7日以Lee等人的名义申请的(P&G案号分别为8011及8012；空缺的专利申请序列号在知道以后补填上)。这里引入以上各项专利公开的内容以作参考。
底片底片40的作用为防止已被吸湿芯42吸收、保存的渗出液弄湿与卫生巾20相接触的物品如内裤、睡衣及内衣等。底片40优选为可以抵挡液体的流动，更优选为液体(例如，经液和/或尿液)不可透过的。底片40优选用柔性材料制造。这里所用“柔性”一词是指材料是柔顺的并且易于和人体的大致形状及轮廓相贴合。底片40可以包括纺织或无纺材料、诸如聚乙烯或聚丙烯热塑薄膜那样的聚合物薄膜或诸如薄膜包覆无纺材料那样的复合材料。优选的底片40是一种厚度从约0.012毫米(0.5密尔)到约0.051毫米(2.0密尔)的聚乙烯薄膜。底片40可以是经过压花的和/或无光整理的以具有更象布一样的外观。另外，底片40可以允许来自吸湿芯42的水蒸汽逸出(亦即，可透气的)而同时又能防止渗出液透过底片40。Clopay Corporation ofCincinnati.OH生产的No.18-1401是一种适用的底片材料。有一种适用的可透气层压材料，这种材料是由如授予Thompson的美国专利3,929,135所述的有孔薄膜和如授予Exxon的美国专利4,777,073所述的微观孔薄膜层压粘合而成，其中前面一种材料是倒置的，因此其锥形毛细管的较小开口的一面朝向吸湿芯42。
吸湿芯吸湿芯42可以是任何一种能够吸收并保存液体(例如，经液和/或尿液)的吸湿装置。符合本发明目的的适用的吸湿芯对这类液体具有很高的亲和性。由于它具有很高的亲和性，吸湿芯42便能特别有效地将这些液体从顶片38上拉曳过来并加以保存。吸湿芯42的适用的构造具有高的毛细压强，该毛细压强允许吸湿芯42得以有效地将沉积在卫生巾20身体面20A上的液体拉离该表面并透过顶片38而保存起来。适用的吸湿芯构造还能很好地保存流体，这既是因为它具有高的毛细吸收压强也是因为吸湿芯构造中还包括一种超吸湿材料，这种材料可以借助于渗透手段来储存已被采集的流体。
如上所述，本发明的吸湿芯42由于具有高的毛细吸收压强而比低毛细吸收压强的吸湿芯能更充分地吸干顶片38。在下面分析方法一节中给出了测量吸收压强的方法。由于吸湿芯42具有特别高的吸收压强，因此它能非常有效地采集沉积在顶片38上的流体。适用的平均吸收压强值为至少约7厘米；优选的平均吸收压强为至少约10厘米；更优选的是至少约12厘米。典型的平均吸收压强为约7厘米到约25厘米之间。更典型的平均吸收压强为约10厘米到约25厘米之间。
吸湿芯42可以制成各种尺寸和形状(例如，矩形、椭圆形、沙漏形、狗骨形、不对称形等)。吸湿芯42的配置及构造也可以是不同，(例如，吸湿芯可以具有几个不同厚度的区域(例如，其断面为中间较厚的)或可以是包括一层或多层的结构。但是，吸湿芯的总吸湿容量应当和设计负荷以及卫生巾的预期用途相一致。另外，吸湿芯的尺寸和吸湿容量可以是不同的，以适应其不同的用途诸如用作失禁者衬垫、内裤衬垫、常规卫生巾或夜用卫生巾等。
通常使用于卫生巾和其它吸湿用品中的各种液体吸收材料都适于用来制作吸湿芯42，诸如一般叫作空气毡的粉碎木浆之类的掺混物。适用的吸湿材料的其它例子包括包括共成的熔喷聚合物；化学强化、改性或交联的纤维素纤维；诸如卷曲聚酯纤维之类的合成纤维；泥碳沼；包括组织包裹物和组织叠层的组织；吸湿泡沫；吸湿海绵；超吸湿聚合物；吸湿凝胶材料；或任何等效的材料或材料的组合或这些材料的混合物。吸湿芯的配置及构造也可以是不同的(例如，吸湿芯可以具有几个不同厚度的区域(例如，其断面为中间较厚的)，不同的亲水性梯度、超吸湿性梯度区域，不同的低密度和低平均定量采集区域；或可以是包括一层或多层的结构)。
一个符合本发明的特别优选的吸湿芯42在空气铺絮纤维网片中加入了一种硬木浆粕纤维和软木浆粕纤维的复合物。与不含硬木浆粕的吸湿网片相比，在上述复合物中加入硬木纤维可以增加网片的毛细压强并改善流体的分布情况。此外，与现有的吸湿芯相比，采用空气铺絮结构就有可能在吸湿芯42的整个体积中加入超吸湿颗粒材料并可对所制成的吸湿芯实现更好的硬挺度控制。因此，本发明的吸湿芯42由于具有高的毛细压强，由于使用了超吸湿材料而具有高的吸湿容量，由于硬挺度及其它的物理性质得到良好控制，所以特别适于和上述顶片材料配套使用。
符合本发明的特别优选的吸湿芯42是一个包括硬木浆粕纤维和软木浆粕纤维基本均匀掺入物的空气铺絮纤维网片。优选的是，还在该纤维吸湿网片的整个体积中加入了超吸湿颗粒。此外，该纤维网片还可以在上述纤维的均匀掺入物中加入诸如双组元粘合用纤维那样的合成纤维。
除非另有说明，下面给出的百分比含量指的都是重量百分比。优选的是，本发明的纤维吸湿网片40中所含的软木浆粕纤维和硬木浆粕纤维的比例在约4∶1到约2∶1之间，更优选的是在约3∶1到1∶1之间，最优选的是约2∶1。特别优选的硬木浆粕纤维是桉树纤维。特别适用的桉树纤维中包括一种eucalyptus grandis物质。硬木浆粕纤维特别是桉树纤维，具有很高的表面积，因此使吸湿网片具有很高的毛细压强。然而，网片中加入过多的硬木浆粕纤维会降低其总吸湿容量。此外，过量的硬木浆粕纤维会使网片的持液速度降低到无法接受的水平。适于作为硬木浆粕纤维而用到本发明的吸湿芯42中的其它浆粕纤维包括刺槐木、栎木、槭木或樱木纤维。
硬木浆粕纤维是和许多软木浆粕纤维一起掺入吸湿芯42中的。软木浆粕纤维优选以上述比例掺入吸湿构造中。特别优选的软木浆粕纤维是南方软木硫酸盐浆粕纤维。适用的其它软木浆粕纤维包括西方的及北方的软木硫酸盐浆粕纤维。
硬木浆粕纤维和软木浆粕纤维的掺混物使得整个网片中到处都带有所加入的不同尺寸的纤维。这就使得网片具有良好的纤维表面积分布，并且使得本发明的优选实施例具有很高的整体表面积。如上所述，硬木浆粕纤维的使用使得我们可以在毛细压强和吸湿容量和/或持液速度之间进行折衷。由于本发明的吸湿芯42是空气铺絮的，因此易于掺入超吸湿材料。这种超吸湿材料会提高吸湿芯42的整体容量，因此有助于得到容量和毛细压强二者都很高的吸湿芯。
本发明的优选的吸湿芯42中优选还加有双组元粘合用纤维和/或超吸湿颗粒。在更为优选的实施例中，网片的整个厚度上都基本均匀地掺混有双组元纤维及超吸湿颗粒二者。
加入双组元纤维使得网片可以进行热粘合加工，诸如空气穿透式粘合、热辊粘合、超声粘合、以及其它凡是其中的粘合材料需要熔融的粘合手段。这类粘合工艺还会提高整个层片的硬挺度。通过调节双组元纤维的用量以及热粘合工序的时间及温度参数可以控制网片的硬挺度。适用的双组元纤维含量为占网片重量的约5％到约30％之间。在一个特别优选的实施例中，双组元纤维含量为占网片重量的约15％到约25％之间。一种优选的双组元纤维包括聚乙烯/聚丙烯纤维，其中聚乙烯的外皮包围在聚丙烯的吸湿芯周围。这种50％/50％的同心双组元纤维可从丹麦的Danaklon of Varde购买到。
网片构造中同样也可包含有其它的粘合材料。网片构造中可以，但不是必须，加入聚乙烯粉末粘合剂和/或胶乳粘合剂材料。使用诸如聚乙烯那样的粉末粘合剂使得网片成为一种热粘合构造，就象上述含有双组元粘合纤维的情况一样。如果使用了胶乳或类似的粘合剂，胶乳便起了粘结剂的作用，这种构造可称作“胶乳粘合”。
在上面的讨论中仅仅指出了特别优选的吸湿芯构造中的纤维部分的各个组元是如何相互作用而得到高毛细压强的，但是吸湿芯42的其它部件对它的性能也可以有所贡献。特别是，如上所述，在本发明的吸湿芯42中优选地使用了超吸湿材料。Stockhausen Louisiana Limited of Garyville，LA.销售的SAB 960是一种典型的超吸湿材料。与通用的超吸湿材料相比，用于本发明的优选的超吸湿颗粒材料具有低的凝胶阻塞因此透气性好。示范性的优选材料包括诸如Chemdal Corp.Of Palatine，IL销售的ASAP 2300那样的表面交联聚丙烯酸酯，以及1999年3月1日以Hird等人的名义申请的与本案共同审理并公共受让的美国专利申请序列No.09/258,890所述的混合床材料。AGM颗粒优选占吸湿芯42重量的约10％到约50％。这种超吸湿材料的含量增加可以增加吸湿芯42的整体容量。然而，由于凝胶阻塞或类似的因素，过多的超吸湿材料可以降低吸湿芯42的透气性。
本发明的纤维吸湿网片可以用本领域公知的任何适用的空气铺絮技术来制造。采用空气铺絮技术可以将颗粒状的超吸湿材料结合到构造的整个区域中。和其它可能采用的网片形成技术相比，空气铺絮技术对网片的物理性质具有更大的绝对控制作用。
当网片加有双组元纤维时，它优选如上所述那样用热粘合空气铺絮技术来形成。在这种结构中，使用诸如粉末粘合剂或胶乳等附加粘合剂材料是没有必要的。尽管如此，网片中还是可以包括这种附加粘合剂以形成一个多重粘合的空气铺絮网片。此外，网片可以如上所述那样将胶乳和超吸湿颗粒以及硬木和软木浆粕纤维一起使用以形成一种胶乳粘合空气铺絮构造而不必加入任何双组元纤维。形成这种空气铺絮构造的适用方法是本领域所公知的。另一种备选的方法包括与大量的硬木浆粕和软木浆粕纤维一起使用一种诸如聚乙烯的粉末那样的粘合剂来形成一种热粘合的空气铺絮网片。
美国专利5,445,777描述了一个向纤维空气铺絮网片中添加颗粒超吸湿材料和/或粉末粘合材料(诸如上述的聚乙烯粘合剂)的方法。这种方法适于用来构筑本发明的纤维吸湿网片40。
用于本发明吸湿用品的空气铺絮构造可以制成具有任何适用的定量和密度。适用的定量可以在约60克/米2到约400克/米2之间，适用的密度可以在约0.05克/厘米3到约0.2克/厘米3之间。一个用在卫生巾上的优选构造的总定量可以是约200克/米2，优选的密度为约0.13克/厘米3，厚度为约1.5毫米。
对于较厚的产品，本发明吸湿芯42可以包括一种硬木浆粕纤维和软木浆粕纤维的膨松毛，该吸湿芯的厚度和定量要适应于满足这种产品的消费者。可选的是，整个结构中可以均质地加入一种超吸湿材料。
一种备选的吸湿芯42的优选材料包括一种如1998年8月18日授予Dyer等人的美国专利5,795,921所述的高内相乳胶(HIPE泡沫)形成的聚合物泡沫。这种泡沫材料的囊泡尺寸可以制造得适当地小些，因而这种材料不但具有很高的上述毛细吸收压强同时又具有充分的开口，使得如经液等血基流体中的不溶成分能够自由流动。该吸湿泡沫用聚合的HIPE材料制造，其水相的体积重量比和油相的体积重量比的比值在约20∶1到约125∶1之间。
除了上述的吸湿材料之外，吸湿芯42可以包括本领域公知的其它类型的吸湿材料，诸如绉纹纤维素填料；包括共成的熔喷聚合物；化学硬化、改性或交联的纤维素纤维；诸如卷曲聚酯纤维之类的合成纤维；泥碳沼；包括组织包裹物和组织叠层的组织；吸湿泡沫；吸湿海绵；或任何等效的材料或材料的组合或这些材料的混合物。这些附加的材料既可以是如下面关于采集元件44所叙述的附加层的形式也可以是吸湿芯42的一种备选的优选构造。
尽管这种备选的优选构造仍须面对吸湿芯42的上述持液性能方面的要求，这种构造使得吸湿用品的设计者具有额外的设计空间来满足除了符合本发明吸湿用品的持液性能及触感的总体要求以外的其它性能要求。这种也适用于本发明的示范性的吸湿芯构造包括一个采集元件，该采集元件以一个粘结剂图形来和顶片相粘合因而存在一个未经粘合的窗口，该窗口覆盖在多重粘合空气铺絮无纺材料组成的吸湿芯的上面，该无纺材料包括一种如1998年5月8日以Daniels等人的名义申请的公共受让并与本申请共同审理的美国专利申请序列No.09/074,909及1996年12月20日以美国的Lynard等人的名义申请的国际专利申请序列No.PCT/US96/20873中所述的纤维素纤维、双组元纤维、超吸湿材料及胶乳粘合剂的掺混物，以及如1996年8月27日授予Horney等人的美国专利5,549,589所述的化学硬挺、加捻、并卷曲的膨化纤维、高表面积纤维及热塑粘合纤维的掺混物。这里引入以上各项专利公开的内容以作参考。吸湿芯42还可包括纤维材料和HIPE泡沫的掺混物或复合物，其中该泡沫既可以是片状的也可以是颗粒状的。
如果采用了采集元件(或称“采集层”或“散布层”)44，它便铺设在顶片38的下面。这里所用“层”或“网片”诸词包括但不限于平展片、折迭片、带状材料、松散的或粘合的纤维、多层材料或层压材料或这些材料的其它复合形态。因此这两个词对于单片平展材料层或材料片是不加限制的。采集元件44可以在顶片38的下面形成一个空隙，从而使得卫生巾将液体拉曳通过顶片38的能力增加。在这里所述的优选实施例中，采集元件44优选为对于侧向压缩力呈现回弹性，因此卫生巾20具有更好的耐捆绑能力。
采集层的作用为快速地收集并暂时地保存穿用者所排出的体液，以及使得流体易于从初始接触部位传输到采集层和吸湿芯的其它部位上去。改善身体排出液的传输之所以显得重要存在几个原因，其中的一个原因是可以提高排出液在整个吸湿芯中分布的均匀性从而可使卫生巾20制造得相对更薄一些。这里所用“传输”这个词是指液体在一个、两个或所有方向(亦即在X-Y平面和/或Z方向)上的传送。采集层可以由包括合成纤维的无纺或纺织网片的不同材料组成，这些纤维包括诸如聚酯、聚丙烯或聚乙烯等合成纤维，木纤维或纤维素纤维等天然纤维，这些纤维的掺混物或任何等效的材料或几种材料的复合物。在授予Osbom的美国专利4,950,264、1991年12月17日以Cree等人的名义申请并在1993年6月24日作为PCT申请序列No.WO 93/117,725公布的美国专利申请序列No.07/810,774、以及上面提到过的国际专利申请序列No.PCT/US96/20873中更充分的描述了具有采集层和顶片的典型卫生巾。这里引入以上各项专利公开的内容以作参考。在一个优选实施例中，以连接网片的任何传统方法来结合采集层和顶片，最优选的方法是上面引为参考的Cree专利申请中所详述的熔凝粘合。
采集元件44应当是可透液的。采集元件44优选还是柔顺的、触感柔软的、以及对使用者的皮肤无刺激性的。采集元件44具有一个朝向身体面(或侧面)和一个朝向衣物面。采集元件44可以具有任何适用的尺寸和形状。在图1所示的实施例中，作为覆盖在卫生巾20主体部分22上的顶片38的一部分的采集元件44呈跑道形，但侧向边缘略为凹入。然而，采集元件44的尺寸优选不要和顶片38一样大。
采集元件44可以用与它的目的相适应并且可以将顶片38熔凝在上面的任何材料来制造。采集元件44可以由例如纺织或无纺材料组成。这种材料中的纤维或其它组分可以是合成的或部分是合成的部分是天然的。适用的合成纤维包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、锦纶、粘胶人造丝或醋酸纤维素纤维。适用的天然纤维包括棉纤维、纤维素纤维或其它天然纤维。采集元件44也可以至少部分地由交联纤维素纤维组成。如果采集元件44是无纺材料制成的，则可以通过许多不同的工艺来制造。这些工艺包括但不限于空气铺絮、湿法铺絮、熔喷、纺粘、粗梳、热粘合、空气穿透式粘合、粉末粘合、胶乳粘合、溶剂粘合、射流喷网、以及以上这些工艺的组合。
采集元件44可以用上述美国专利5,549,589中所述的关于分散层的方法来构成。采集元件44的另一个优选构造是由两种无纺材料层压而成。这种层压片的最上面一层(或称“第二顶片”)46优选为由购自Fiberweb，NorthAmercia of Washougal，WA.的No.065MLPV60U(或“P-9”)的19克/码2(约22.5克/米2)纺粘聚丙烯无纺材料组成。这种层压片的下面一层(或称“第三顶片”)48优选为由一种用粉末粘合剂及胶乳粘合剂经过热粘合而得的多重粘合空气铺絮无纺材料组成。在一个优选实施例中，这种多重粘合空气铺絮无纺材料包括约77％的纤维素纤维、约20％的粉末粘合剂、以及约3％的胶乳粘合剂(网片的每个侧面喷洒1.5％)，其定量为约50克/码2(约60克/米2)(除非另有说明，这里所有的百分含量是指重量百分比)。这种多重粘合空气铺絮无纺材料优选为从Merfin Hygienic Products，Ltd.of Delta，BritishColumbia，Canada购买，产品No.9083X312。在对这两层无纺物层进行层压在一起时优选为将多重粘合空气铺絮无纺材料覆盖在纺粘聚丙烯无纺材料之上。该纺粘材料在层压过程中是起工艺辅助材料或载体网片的作用。
在备选实施例中，该纺粘聚丙烯无纺材料的定量可以更大或更小些或者该材料可用一种空气铺絮组织、湿法成网组织或任何上述的材料来替代。如果用湿法成网组织来替代聚丙烯无纺材料，则层压方向优选是反向的，这样，在产品制成时，多重粘合空气铺絮无纺材料便覆盖在湿法成网组织层之上。在卫生巾较厚的情况下，任何一种上面所述的采集元件都可以使用。此外，在一个较厚的优选卫生巾实施例中，整个采集元件都可以用一种低密度的胶乳粘合空气铺絮材料来制造(即，不需要第三顶片)。适用于制作这种采集元件的材料为从Walkisoft，USA of Mt.Holly，NC购买的No.FG413MHB产品，其定量为约80克/米2。
这里所述的顶片38优选为熔凝在采集元件44或/和吸湿芯42上。在上面提到过的美国专利申请序列No.09/074,909中叙述了一种在许多离散位点上将顶片熔凝(或结合)到下层元件上的适用方法。如同上面已引为参考的专利申请所述，顶片优选仅在一些离散的部位上和下层元件粘合，而在用品的中央部位要有一个“未经粘合的窗口”。
卫生巾的组装顶片38、底片40、吸湿芯42、以及采集元件44(如果有的话)可以组装成本领域公知的各种构型(包括层叠型或称“夹心型”和绕卷型或称“筒型”)。图1和图2所示为一个组装成夹心型的卫生巾20的优选实施例。在图1-3中，顶片38及底片40的长度和宽度尺寸一般大于吸湿芯42的。顶片38及底片40延伸到吸湿芯42的各边缘之外以形成周边30的各部分。顶片38的朝衣物一面如上述那样和采集元件44的朝身体一面结合在一起。如果需要，采集元件44可以和吸湿芯42相结合。如果这些元件是结合在一起的话，可以采用这里所述的用于结合顶片38和采集元件44的任何方法来结合。然而，在图示的实施例中，采集元件44不是直接结合到吸湿芯42上。底片40优选为通过粘结剂结合到吸湿芯的朝衣物一面上。
顶片38和底片40超出吸湿芯42和采集元件44边缘的部分优选也相互结合在一起。顶片38和底片40的这些部分可以用本领域公知的任何适用方法相结合。这里所用“结合”一词包含三种构造一个元件直接贴附在另一个元件上从而将这个元件直接固定在另一个元件上；一个元件贴附在一个或几个中介元件上，中介元件又转而贴附到另一个元件上从而将这个元件固定在另一个元件上；以及一个元件与另一个元件成为一个整体，亦即，一个元件实际上是另一个元件的一部分。在所示的实施例中，顶片38和底片40的超出吸湿芯42边缘及主体部分卷曲密封顶端28的部分优选基本上整个地用粘结剂相结合，并且通过加压或既加热又加压的方法将其压实。
示范性的吸湿用品构造本发明的一个特别优选的实施例包括一个符合上述美国专利6,025,049的顶片和上述的特别优选的吸湿芯。该特别优选构造的性能如后面表1中的样本2。从表1中的数据可见，此特别优选实施例的持液性能和触感之间达到了很好的均衡。
具体地说，此特别优选实施例的顶片38包括一个成形热塑薄膜，该热塑薄膜具有多个宏观孔和大量微观孔，在该热塑薄膜用作顶片时，该多个宏观孔允许接触顶片38身体面的流体通过顶片，该大量微观孔向上延伸而形成身体接触面20A。该微观孔和该宏观孔之间的地带上也具有多个微观的不连续间隔开的区域，该区域上包括有低表面能材料的沉积物。在特别优选的顶片38的底层聚合物结构和该沉积物之间存在一个表面能梯度，该表面能梯度产生一个力，这个力促使身体面20A上所沉积的体液向宏观孔迁移并通过宏观孔而被吸湿芯42吸收。
该优选实施例还包括一个采集元件44，该采集元件44如上所述位于顶片38的下面。采集元件44包括一个纺粘聚丙烯无纺材料的第二顶片46和一个第三顶片48，该第三顶片38是如上文及上述美国专利5,549,589所述那样以粉末粘合剂及胶乳粘合剂粘合起来的多重粘合空气铺絮无纺材料。
用于该优选实施例的吸湿芯42前面已经详细介绍过，并且在1999年8月8日以Noel等人的名义申请的公共受让的并与本专利申请共同审理的美国专利申请序列No.60/128,352中有更详细的描述。如上所述，吸湿芯42的优选结构中包括了硬木浆粕纤维和软木浆粕纤维的掺混物，这些纤维具有高的毛细压强和超吸湿聚合物，因此吸湿芯42具有很高的渗透储存能力。
上面所述的优选元件按照上面卫生巾的组装一节所讨论的构造与本领域公知的不透液的底片40一起组装成本发明的卫生巾20的优选实施例。
可选元件侧襟如上所述，图1-2所示的卫生巾20优选为包括一对可选的侧襟24，这一对侧襟24结合在主体部分22上。侧襟24从它们的近端60开始侧向地朝外延伸并超出主体部分22的纵向侧边26而到达它们的远端(或“自由端”)62。侧襟24从主体部分22的至少中央部分36向外延伸。如图1所示，每个侧襟24被侧襟横向中心线T1分成前半部64和后半部66。侧襟横向中心线T1可以与卫生巾的横向主中心线T重合，但这不是绝对必须的。
侧襟24可以以任何适用的方式与主体部分22相连接。优选的是，在图1-3所示的实施例中，侧襟24与主体部分22是一个整体(亦即，侧襟24由顶片38和底片40的延伸部分整体地组成)。在其它的替代实施例中，侧襟24可以由与主体部分22相结合的独立元件组成。每个侧襟24沿着一个连接处和主体部分22相连接(或联系)。该连接处通常是一个诸如连接线68那样的纵向取向(或“纵向的”)的连接处。这里所用“连接处”(或“连接线”)一词是指一个区域，侧襟24从这个区域上开始延伸或结合到整体部分22上。在图示的实施例中，连接线68可以设计成是由向内凹的区域或线条所确定的。
侧襟24可以具有任何适用的构型。在下述专利公开中描述了适用的侧襟1993年4月27日授予Van Tilburg以复审证书的复审专利No.B14,589,876；1987年8月18日授予Van Tilburg的美国专利4,687,478；1995年2月14日授予Lavash等人的美国专利5,389,094；1996年9月24日授予Weinberger等人的美国专利5,558,663(描述了一个由穿用者外加上的侧襟替代物)；以及1996年10月3日以Lash等人的名义申请的国际专利申请序列No.PCT US 96/15957。在1998年5月8日以Daniels等人的名义申请的美国专利申请序列No.09/074,909和1996年12月20日以美国的Lynard等人的名义申请的国际专利申请序列No.PCT/US96/2087中描述了侧襟24的其它优选特征包括一个形成铰链的变形区域以及可伸展区或不同伸展性区。
辅助装置卫生巾20的衣物面20B上可以包括并且优选包括用来将卫生巾附着到穿用者内衣上去的固定件。图3中示出了中央固定衬垫82，该固定衬垫82适于将卫生巾的主体部分22固定在内衣的裆区上。本领域公知的任何类型固定件诸如粘结剂固定件、机械固定件等都可以使用。带有粘结剂、优选是压敏粘结剂的固定件对这个场合是很适合的。在一个优选实施例中，中央固定衬垫82包括一对中间间隔开的纵向的并对准纵向中心线L的粘结剂条带或区域。
在侧襟24外表面的靠近侧襟远端62的地方优选设有侧襟粘合剂84。侧襟粘合剂的用途是在侧襟24围绕过内裤裆区的边缘后协助保持侧襟24的应有位置。美国专利4,917,697对适用的粘合固定件作了更详细的描述。为了将侧襟24保持在应有位置上可以将侧襟24贴附在内衣上或贴到对面的一个侧襟上。
但本发明所用的固定件不限于粘结贴附装置。本领域使用的任何一类固定件都可以使用。例如，卫生巾20可以用机械固定件固定到穿用者的内衣上，这种机械固定件有如VELCRO或1990年8月7日授予Battrell的美国专利4,946,527或1995年2月28日授予Goulait等人的美国专利5,392,498所述的固定件。然而为了简单起见，这里仅对利用粘结贴附装置的固定件进行描述。
相应的粘结贴附装置上都覆盖了一层可除去的防粘衬。图中中央衬垫防粘衬和侧襟防粘衬二者都用数字86来标注。所有压敏粘结剂上都应当覆盖一层防粘衬86以防止粘结剂在卫生巾使用之前贴附到无关表面上。美国专利4,917,697中描述了适用的防粘衬。授予Swanson等人的美国专利4,556,146中描述了一种特别优选的防粘衬，这种防粘衬还作为一个独立的封装物用来包装卫生巾。
本发明的卫生巾20使用之前先要揭掉脱粘层86再将卫生巾20放到内裤中。主体部分22要放在内裤的裆部中，主体部分22的一端朝内裤的前段延伸，另一端朝内裤的后段延伸。底片40要朝向内裤裆部中央内表面并与之接触。用中央衬垫粘接固定件82将主体部分22固定在应有位置上。将侧襟24的远端部分绕着内裤的侧边缘折迭起来。用侧襟粘结剂84将侧襟24固定在内裤的下面或相对一侧的侧襟上。
示例例1本示例以下面分析方法一节所给出的方法来对本发明卫生巾的几个不同实施例的持液性能与柔软性和典型的现有技术卫生巾及市场销售的卫生巾进行比较，该市场销售卫生巾相信是能代表现有技术产品中的佼佼者的。
表1
例2本例对本发明顶片和现有技术顶片的与柔软性有关的性能进行比较。表2
分析方法滴流采集时间1)将一个约18厘米×28厘米的顶片试样放在一层BOUNTY毛巾料(购自Procter & Gamble of Cincinnati，OH)上，该毛巾料铺在一个平坦表面上。将一块长15厘米宽20厘米厚1厘米的干净Lexan板放在顶片试样上，该Lexan板上钻有18个1.9厘米(3/4英寸)的孔，每排6孔共3排，孔间距2.5厘米。该板施加到试样上的压强为约0.02磅力/英寸2(0.14千帕)，这个压强保证了顶片与Bounty毛巾料之间紧密接触。
如果要对整个产品进行评估，另一种方案是，不使用该平板。作为替代，用18滴羊血(见步骤2)按下述的图形加到产品试样上6滴加到产品的纵向中心线和横向中心线的交点附近；纵向中心线的两端附近各加3滴；横向中心线的两端各加3滴。
2)用吸移管(可以用100毫升容量的Eppendorf Air Displacement吸移管)将45毫升羊血通过板上的一个孔滴到试样表面上。吸移管的顶端应当离顶片表面约3-5毫米高，并且从将液滴从吸移管中送出时作用的力应当最小。
3)液滴接触试样时立即开始计时。
4)当看上去液滴已经进入或透过试样的顶表面时便停止计时，并记录该液滴采集时间。
5)如果采集时间超过60秒，则记录为61秒。
6)对Lexan板上剩余17个孔重复进行步骤1到5，每个试样共进行18次测量。
7)对另两个顶片试样重复进行步骤1到6。
8)计算平均滴流采集时间，计算中液滴未穿过或在60秒以内未透过者取为61秒。
冲流透过时间本试验方法测量试样的冲流透过时间，亦即加到顶片材料或吸湿用品身体面上的规定体积的液体透过试样所需的时间，所述顶片材料或吸湿用品和下面的吸湿体流体接触。这里所使用的方法乃欧洲一次性使用及无纺材料协会(Brussels，Belgium)的标准方法No.150.3-96但有下述几点不同
背湿量背湿量试验是设计用来测量从一个吸湿构造透过顶片而使顶片表面潮湿的液体数量。这里所使用的方法乃欧洲一次性使用及无纺材料协会(Brussels，Belgium)的标准方法No.151.1-96，但有下述几点不同
平板柔软性概述由一些经过训练的分级人员对一系列的试验产品或顶片材料的触感柔软性进行比较。
分级人员所有的分级人员都是经过挑选和训练的女性，她们有能力来辨别触感柔软性微小的差别。这种训练的一部分内容是对每个分级人员确定一只“优势手”(亦即最敏感的手)，在以后的所有评估中都使用这一只手。在一次又一次的基础练习中对所有的分级人员进行监察，并且为了将随着时间而产生的飘移量减至最小这种训练要重复进行。
装置感受箱设计用来进行感受评估的房间具有一些特点，诸如各个分级人员是相互隔离开的，样品和评估人员之间要设立一个屏障，他们要通过屏障上的缝隙来接触样品，以及优选还具有本领域公知的其它特点。我们发现，下述感受箱适于用来进行柔软性评估。该感受箱是一个33厘米×43厘米(面板)×20厘米(深)的方匣，匣子的背面上有一个用于放入样品的开口，匣子的前面上也有一个开口，此开口用黑色幕布遮盖起来(幕布的中间分开成为各宽约21厘米的两部分，以使分级人员易于接近样品)。
毡垫当分级的样品仅仅是顶片时，要用一块23厘米×18厘米的毡垫来作基底。一种适用的基底材料为购自Kunin Felt of Hampton，NH的Rainbow Class，Royal Blue的54聚酯毡垫。
方法1)评估组组长将第一个样品放入感受箱。在任何一个测试循环中评估的样品数可以多至六个。每个系列中使用两个控制样品，一个是柔软性读数相对较高的样品(按上述美国专利4,629,643制造的临氢重整薄膜，柔软性读数约为35)，另一个是柔软性读数相对较低的样品(按上述美国专利4,342,514制造的成形薄膜，柔软性读数约为5)。样品随机地送到每个分级人员那里。当评估的样品仅仅是顶片时，样品在送到分级人员那里之前首先要平整地摊开在毡垫表面上。每个样品仅分级一次。
2)分级人员以60分制对每个样品的柔软性进行分级，0分是指一点也不柔软而60分是指非常柔软/松软。分级人员以她的优势手的第一、二、三三个手指的顶部来确定样品的柔软性等级(手指要弯成弧形以仅用其顶部来接触样品)。控制样品的作用是保持不同一次测试之间的一致性。每个样品的等级以线性的标度来标注并记录在样品数据表格中。
3)以至少12个分级人员来重复步骤1和2。
报告报告出每个样品测试的平均值和标准偏差，包括控制样品。可以使用公知的确定统计学显著性差异的方法(例如，方差分析、Newman-Keuls各组均数间比较等)。
承载状态厚度概述本测试方法测定材料厚度随所加载荷的变化。本方法所得到的数据可以用来计算材料的压缩率和表面密度随所加载荷的变化。
范围本方法适用于厚度从0.2毫米到5毫米的材料。以本方法进行测试的样品应当是平坦的并且没有明显弯曲的。样品材料的顶面和底面应当基本上平行。
样品样品应当切割成大于直径为25.4毫米直径的用来对样品加压的平板。适用的长方形切割模具尺寸为3.81厘米×6.99厘米。样品的被测试部位应当是可摊平的。样品可以从单独的材料或最终产品上切割得到，但切割部位必须没有皱折或弯曲，并且取样过程不得使材料的尺寸畸变。例如，当在最终产品上取样时，样品材料必须清楚地与其它部分的材料分离。至少应对三个不同的样品进行测量，取其测量结果的平均值。
装置使用恒速拉伸(CRE)试验机进行测试。适用的CRE试验机是购自InstronCorporation，Canton，MA的Instron 5564型试验机。CRE试验机的十字头位置的控制精度及测量精度应达到0.01毫米。CRE试验机的载荷测量精度应达到0.5克力(5毫牛)。CRE试验机在1牛载荷下的柔量应小于0.02毫米。在运动的十字头上应固定一个直径为25.4毫米(面积5.07厘米2)并和测力传感器刚性相连的圆形平板盘。在下面的静止夹钳上应刚性地固定一个直径至少为100毫米的圆形平板。上、下两个平板的工作面应当相互平行，其不平行度误差为小于等于0.02毫米。
试验程序1.用分析天平对精确地已知其面积为100厘米2或以上的顶片样品进行称量，准确至0.0002克，以确定顶片样品的克数。
2.将平坦的样品放在下平板上，平行平板之间的间距为已知。对一个1.00毫米厚的样品，推荐的初始间距为3.00毫米。每次试验开始时，当平板未接触到样品时，要将CRE测力传感器归零。
3.CRE试验机的上平板以2.54毫米/分钟的速度朝样品下落，并在每毫米的行程中至少记录100个点的数据，直至样品受到的压缩而且载荷达到500克力时为止。
4.通过上平板的位置数据来确定任一给定载荷下的材料的厚度。应测出载荷为5克力和50克力(样品受到的压强相应为100帕和1000帕)两点时的材料厚度。
计算压缩率等于压缩应力/应变曲线5克力和50克力两点之间段的割线斜率除以压缩面积。压缩率单位为〔克/厘米3〕。此割线斜率等于载荷变化值除以厚度变化值。例如，如果材料在5克力载荷下的厚度为1.00毫米而在50克力载荷下的厚度为0.70毫米，则 同样，给定载荷下的表面密度以材料克数(每平方厘米材料的克数)除以所关注载荷下的厚度可得 例如，如果材料的克数为0.00325克/厘米2，100帕作用压强下的厚度为0.065厘米，则 平均吸收压强本试验测量吸收或解吸的流体量等于高度为0厘米时的吸收量(自由吸收容量)一半时的高度。这里所使用的方法乃1999.3.1以Young等人的名义申请的题为包括用于吸收体液的高表面积材料的吸湿件(AbsorbentMembers Comprising a High Surface Area Material for Absorbing Body Fluids)的美国专利申请序列No.09/258,889所述的毛细管吸附方法，但有下述几点不同1)初始抽吸高度为50厘米，而不是200厘米。
2)试验是在实验室室内条件下进行的，而不是在受控的温度及相对湿度下进行的。
3)玻璃过滤器板202是不罩上的。
4)容器206和天平207不是封闭的。
5)汽缸266和活塞288没有在31℃下进行平衡。
6)以一个蔽塞的薄膜来替代有孔薄膜以减少蒸发。
7)设置高度为50厘米。
8)不作蒸发损失修正。
9)根据吸收等温式，以样品吸收的流体等于高度为0厘米时样品吸收量一半时的高度来确定平均毛细吸收压强。
本专利申请中所叙述到的所有专利公开、专利申请(以及由之而导出的任何专利以及任何相应的已公布的外国专利申请)和出版物都在此引用作为参考。然而，特别是不认为这里所引为参考的任何文件教导或公开了本发明。也特别不承认任何这里所提到的商业出售的材料或产品教导或公开了本发明。
上面已经对本发明的一些具体的实施例作了图示和描述，显然，本领域的技术人员还可在不违背本发明的精神和范围的情况下作出多种改变或修改。
权利要求
1.一种吸湿用品，所述吸湿用品具有身体面和衣物面，所述吸湿用品包括透液的顶片，所述顶片具有一种防止再湿润的屏障，其中所述顶片的压缩率小于约488克/厘米3；不透液的底片，该底片放在所述顶片的下方并且至少沿着所述吸湿用品的周边和所述顶片相结合；以及吸湿芯，该吸湿芯放在所述顶片和所述底片之间，所述吸湿芯具有高的产生高毛细压强的内表面积，以增强对沉积在所述身体表面上的体液的吸收；其中所述顶片和所述吸湿芯协同使所述吸湿用品具有小于约55秒的冲流透过时间及小于30毫克的背湿量。
2.一种吸湿用品，所述吸湿用品具有身体面和衣物面，所述吸湿用品包括透液的顶片，所述顶片具有一种防止再湿润的屏障，其中所述顶片的压缩率小于约488克/厘米3；不透液的底片，该底片放在所述顶片的下方并且至少沿着所述吸湿用品的周边和所述顶片相结合；以及吸湿芯，该吸湿芯放在所述顶片和所述底片之间，所述吸湿芯具有高的产生高毛细压强的内表面积，以增强对沉积在所述身体表面上的体液的吸收；其中所述顶片和所述吸湿芯协同使所述吸湿用品具有小于约30秒的滴流采集时间及小于30毫克的背湿量。
3.一种吸湿用品，所述吸湿用品具有身体面和衣物面，所述吸湿用品包括透液的顶片，所述顶片具有一种防止再湿润的屏障；不透液的底片，该底片放在所述顶片的下方并且至少沿着所述吸湿用品的周边和所述顶片相结合；以及吸湿芯，该吸湿芯放在所述顶片和所述底片之间，所述吸湿芯具有高的产生高毛细压强的内表面积，以增强对沉积在所述身体表面上的体液的吸收；其中所述吸湿用品的平板柔软性在约30PSU和60PSU之间，并且所述顶片和所述吸湿芯协同使所述吸湿用品具有小于约30秒的滴流采集时间及小于30毫克的背湿量。
4.一种吸湿用品，所述吸湿用品具有身体面和衣物面，所述吸湿用品包括透液的顶片，所述顶片具有一种防止再湿润的屏障，其中所述顶片的表面密度小于约0.035克/厘米3；不透液的底片，该底片放在所述顶片的下方并且至少沿着所述吸湿用品的周边和所述顶片相结合；以及吸湿芯，该吸湿芯放在所述顶片和所述底片之间，所述吸湿芯具有高的产生高毛细压强的内表面积，以增强对沉积在所述身体表面上的体液的吸收；其中所述顶片和所述吸湿芯协同使所述吸湿用品具有小于约30秒的滴流采集时间及小于30毫克的背湿量。
5.一种吸湿用品，所述吸湿用品具有身体面和衣物面，所述吸湿用品包括透液的顶片，所述顶片具有一种防止再湿润的屏障；不透液的底片，该底片放在所述顶片的下方并且至少沿着所述吸湿用品的周边和所述顶片相结合；以及吸湿芯，该吸湿芯放在所述顶片和所述底片之间，所述吸湿芯具有高的产生高毛细压强的内表面积，以增强对沉积在所述身体表面上的体液的吸收；其中所述顶片的平板柔软性在约30PSU和60PSU之间，并且所述顶片和所述吸湿芯协同使所述吸湿用品具有小于约30秒的滴流采集时间及小于30毫克的背湿量。
6.如权利要求1至5中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述吸湿芯的所述至少一部分的平均吸收压强大于约7厘米。
7.如权利要求6所述的吸湿用品，其特征在于，所述吸湿芯的平均吸收压强在约7厘米和约25厘米之间。
8.如以上权利要求中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述顶片包括一种成形热塑薄膜材料，该材料具有多个宏观孔及大量的微观孔，其中宏观孔和微观孔之间的接合区域上也有多个微观不连续间隔区域，该间隔区域上包括低表面能材料的沉积物，这使得沉积物和成形薄膜的基底层聚合物构造之间形成了表面能梯度。
9.如权利要求1至7中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述顶片包括一种无纺材料，该无纺材料上包括低表面能材料的沉积物，这使得沉积物和无纺材料的基底层聚合物构造之间形成了表面能梯度。
10.如权利要求1至7中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述顶片包括一种无纺材料和成形有孔热塑薄膜组成的叠层，在该无纺材料的与热塑薄膜相连接的表面相对的表面上具有低表面能材料的沉积物，这使得沉积物和无纺材料的基底层聚合物构造之间形成了表面能梯度。
11.如以上权利要求中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述吸湿芯包括一种聚合物泡沫，该泡沫由一种高内相乳胶形成。
12.如权利要求1至10中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述吸湿芯包括一种掺混物，该掺混物由经过化学硬化、加捻并卷曲膨松的纤维、高表面积纤维及热塑粘合纤维组成。
13.如权利要求1至10中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述吸湿芯包括一种空气铺絮纤维状网片，该网片中包括一种硬木纤维和软木纤维的基本均匀的掺混物。
14.如权利要求12或13所述的吸湿用品，其特征在于，所述吸湿芯还包括超吸湿颗粒。
15.如以上权利要求中任一项所述的吸湿用品，其特征在于，所述吸湿用品还包括采集元件，该采集元件和所述顶片按图形进行粘合因此产生未粘合的窗口，其中所述采集元件放置在所述顶片和所述吸湿芯之间，以及其中的吸湿芯包括一种多重粘合的空气铺絮无纺材料，该无纺材料包括一种由纤维素纤维、双组元纤维、超吸湿颗粒和胶乳粘合剂组成的掺混物。
全文摘要
本发明涉及一种触感和持液性能得到了综合改进的吸湿用品,持液性能包括诸如流体的采集和保存性能等。吸湿用品包括卫生巾、内裤衬垫、尿布、成人失禁者衬垫及三角裤等。触感和持液性能得到综合改进是因在结构上吸湿芯具有高毛细压强,对沉积到吸湿用品身体一面上的体液进行快速采集并将其保存起来。优选的吸湿芯组元是一种低凝胶阻塞的凝胶化材料,因其具有渗透性的流体保持机制而能改进流体保持性能。本发明中顶片与吸湿芯协同起作用,顶片是可透液的并能阻挡所采集的流体的再湿润作用。吸湿用品身体面的顶片是由多种以一定密度进行配置并具有一定尺寸和机械性能的纤维制成的,故顶片的身体面具有柔软的天鹅绒似触感。
文档编号A61F13/53GK1350446SQ00807314
公开日2002年5月22日 申请日期2000年4月7日 优先权日1999年4月8日
发明者理查德·沃尔克第三, 玛格丽特·H·哈斯, 彼得·D·文图拉, 威廉·R·奥莱特, 延－珀·李, 约翰·R·诺埃尔 申请人:宝洁公司