一次性吸收制品的制作方法

专利名称：一次性吸收制品的制作方法
背景技术：
卫生护垫、卫生巾、卫生棉条、成人失禁用品、绷带和尿片等是本领域熟知的一次性吸收制品。这些制品一般有一个渗液贴身面和一个不渗液贴衣面，二者之间可含有一个吸收芯子，用来容留液体。这些吸收结构通常用易得、价廉的材料制成，如棉纤维、木浆绒、纤维纸或棉胎，或者其他吸收材料。这些材料就吸收速度和总吸收容量来说，对液体都具有令人满意的吸收效果。
研究发现，吸收制品越薄、越具有弹性，则越能提供更好的舒适度。做薄的方法之一是减少吸收芯子中材料的用量。遗憾的是，如果做吸收芯子的材料少了，则吸收能力也下降。做薄的另一种方式是对材料压缩。遗憾的是，将各层压紧之后，吸收制品又会变硬。
吸收结构碰到的另一个问题是它遇湿容易坍塌(“湿塌”)，因而会损失一些空隙体积。这种结构还会使吸收的液体又从吸收结构挤回到吸收用品使用者的身上。此外，当这种结构吸收了液体后，会给使用者的皮肤造成不舒服的湿漉漉的感觉。
最近，有人在传统吸收材料中添加超强吸收聚合物颗粒，用以增强结构的吸收性和容留性，这样有助于解决挤回液体和皮肤感觉潮湿的问题。用超强吸收聚合物颗粒代替传统吸收材料还能使吸收产品变薄，同时保持原来比较厚的产品的吸收能力。但是，超强吸收聚合物颗粒的不足是它们的成本比传统吸收材料更高。
此外，由于超强吸收聚合物颗粒吸收液体后容易膨胀，因而会引起通常所谓的凝胶堵塞。换句话说，超强聚合物颗粒吸收液体后发生膨胀，会形成胀大的超强吸收颗粒阻塞层。这种阻塞层会阻碍剩下的液体进入吸收结构。因此，超强吸收聚合物颗粒必须放在吸收结构中的适当位置，以便为这种膨胀留出空间，从而最大程度地利用它们的吸收容量。一般地，将超强聚合物颗粒与间隔材料，如吸收性或非吸收性纤维混合，或者将超强吸收聚合物颗粒放在吸收结构的底部，即远离使用者身体，可以防止凝胶堵塞的发生。然而，尽管这些放置超强吸收聚合物颗粒的方法能在最大程度上减少其凝胶堵塞现象，但不能发挥超强吸收聚合物的吸收容量的最大效益。
在使用各种非织造材料的吸收制品中，人们还用胶乳粘合剂来增强吸收结构。例如，可用粘合剂将松散地组合在一起的纤维粘合在一起，形成自支撑带材，然后用于生产成卷产品，再形成吸收芯子。
这些粘合剂中包括一种在胶乳中加入了交联单体的粘合剂。交联单体在带材加工的过程中可通过化学或物理方法活化。无论具体条件如何，这种交联有助于改善稳定性、吸收性质和/或非织造材料的耐受力。例如，可参见美国专利公开2003/0039817 A1，美国专利5656367、6433245，以及WO 02/060498A2。但在为获得某项性质而选择合适的粘合剂时，会带来其他缺陷。例如，有一种粘合剂可提高吸收材料的稳定性，但得到的吸收结构摸起来可能比较粗糙。还有一种粘合剂可改善吸收材料的松软性，但它需要酸性pH才能得到活化，因此在处理过程中需要增加步骤。
为了优化对液体的控制和液体分布，吸收制品可包含芯吸层。芯吸层的芯吸作用能力一般比吸收结构中采用的吸收材料强，可放置在吸收结构的下面。例如，美国专利5454800介绍了用软木纤维和/或硬木纤维做成的棉纸芯吸层，该芯吸层可皱化、湿压或通气干燥。还可见美国专利5873869和6492574。棉纸也可用来形成吸收结构。例如，以商品名CAREFEE Coverage PlusTM卫生护垫销售的吸收制品(McNeil-PPC有限公司个人用品分公司销售，Skillman，NJ)在吸收芯子和屏蔽层之间使用棉纸层。
意外的发现是，当合并吸收芯子和棉纸层形成吸收结构时，可加入自交联胶乳粘合剂，以便获得优良性质，如液体渗透快、回流率和悬垂硬度都低，这样用起来就比较舒服，且厚度合适。
发明概述本发明涉及一种吸收结构，它包含以下部分、由以下部分组成和/或基本上由以下部分组成具有上表面和下表面的吸收芯子、具有上表面和下表面的棉纸层和自交联粘合剂，其中第一个吸收芯子的下表面与棉纸层的上表面靠近，粘合剂施涂于棉纸层的下表面，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子。
本发明还涉及一种吸收制品，它包含以下部分、由以下部分组成和/或基本上由以下部分组成包含具有上表面和下表面的吸收芯子的吸收结构、具有上表面和下表面的棉纸层和自交联粘合剂，其中第一个吸收芯子的下表面与棉纸层的上表面靠近，粘合剂施涂在棉纸层的下表面上，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子。
本发明还涉及一种吸收制品，它包含以下部分、由以下部分组成和/或基本上由以下部分组成具有贴身表面和与吸附结构接触的表面的外套和吸收结构，所述吸收结构包含具有上表面和下表面的吸收芯子、具有上表面和下表面的棉纸层和自交联粘合剂，第一个吸收芯子的下表面与棉纸层的上表面靠近，粘合剂施涂在棉纸层的下表面上，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子。
附图简述

图1是本发明吸收制品的顶部平视图。
图2是图1所示实例沿A-A线截取的截面图。
发明详述本发明提供了一次性吸收制品，它包含吸收结构，所述结构包含吸收芯子、棉纸层和自交联粘合剂，其中粘合剂施涂在棉纸层的下表面，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子。吸收结构具有控制硬度的能力，能提高润湿能力和芯吸作用。此外，本发明还提供了外套-转移层层合物。
卫生护垫、卫生巾、卫生棉条、成人失禁用品、乳垫、鞋底、绷带和尿片等是本领域人们熟知的一次性吸收制品。这些制品一般具有渗液贴身面和不渗液贴衣面。此外，这种制品还包含吸收芯子，用来容留上述两个面之间的液体。
外套虽非必须，本发明吸收制品可包含覆盖在吸收材料上的外套。这样，外套的外表面就形成了吸收制品的贴身表面。如本领域技术人员所熟知的，外套可由任何能透过液体的材料制备，这些材料一般能适应使用者的皮肤，感觉柔软，对皮肤没有刺激，并允许液体渗透到吸收芯子，该吸收芯子可容留液体。外套的功能一般是将液体从穿戴者转移到吸收制品。通过这种方式，液体和湿气可转移出来，脱离穿戴者，使穿戴者感觉干燥、舒适。除了转移液体外，外套同样能吸收并/或容留液体。
外套可由具此用途的任何传统材料制成。可用作外套层10合适材料的非限制性例子有由纤维素制成的机织织物和非织造织物、聚酯、聚丙烯、尼龙和/或人造纤维。外套液可以是穿孔的热塑膜和成形膜。用来制备外套的其他材料包括薄纱或任何已知的具有合适贴身表面的多孔材料，包括(但不限于)非织造织物、塑料网等。外套10也可由双组分纤维和木浆绒的纤维非织造复合物制备。
双组分纤维在本领域是广为人知的，由两种熔点不同的聚合物组成。每种双组分纤维的至少一部分外表面含有低熔点聚合物。两种聚合物可这样排列，从纤维截面看，两种聚合物靠近。或者，聚合物可以组成所谓的套/芯结构，其中低熔点聚合物套将高熔点聚合物芯包在中间。可用的双组分纤维是3.0旦、1.5”长的人造短纤维，它由聚酯芯和高密度聚乙烯套组成。类似的纤维(聚乙烯套和聚丙烯芯)有商品名为Danaklon ES-C或ES Bico(Danaklon A/S，VardeDenmark)的纤维。木浆纤维可以商品名IP“SUPERSOFT”ELM购于国际纸业公司(Memphis，Tennessee)，还可购买“RAYFLOC”XJ-HM E-型纤维素绒浆(ITT Rayonier)或Korsnas Vigorfluf-EN White(KorsncAs，Gavle，Finland)。
外套层10或可用表面活性剂处理，控制其疏水性/亲水性，以利于获得最佳液体传输性质。组成外套层的纤维或其他材料遇到身体排出的液体时，不应当坍塌或失去弹性。所述纤维可利用梳理过程定向，可通过压花进行热粘合。纤维或丝可以是单旦或多旦纤维或丝。
外套10的厚度可以在约0.025-5mm范围内，具体取决于所选择的材料。贴身层材料的重量应当在约5-150克/平方米(gsm)范围内。
可用的外套通常是单片材料，其宽度足以形成吸收制品的贴身表面。外套可比吸收芯子长些、宽些。
外套10可在指定区域压印出各种形状。例如，可在织物外表面的整个长度和宽度上压印出一系列或若干特征花样，如圆形、三角形、正方形、线条、蜂窝形、菱形、花簇形等。每种印花图案有一个贯穿的主轴和次轴，主轴长度大于或等于次轴。印花图案可以重复。
在本发明的一个实施方式中，外套层10包含射流喷网法非织织物料。具体地，射流喷网法材料可由约0-100％人造纤维和约0-100％聚酯制成，也可由约10-65％人造纤维和约35-90％聚酯制成。用作贴身层的材料或可包含粘合剂，如热塑性粘合剂纤维和胶乳粘合剂。
转移层本发明吸收制品可以包含一个转移层即移送层。如果存在转移层即移送层，则它通常位于外套10下面，并且通常与吸收芯子直接接触。如果包含转移层，则转移层可由任何已知能吸收液体，然后将液体分散并释放到相邻吸收层以便储存的材料制备。转移层具有相对开放的结构，可让液体在层内流动。适合用作转移层的材料包括纤维织物、弹性泡沫材料等。
转移层的功能是接受来自渗液外套层10的体液并将其容留，直到吸收芯子有机会吸收它。转移层的密度宜高于外套层10，并且比外套层10有更多的小孔。这些特点使得转移层能够容纳体液，使它保持与外套层10的外表面脱离，从而防止液体回过去打湿外套层10及其外表面。但是，转移层的密度不宜太大，以免妨碍液体通过转移层并进入下面的吸收芯子。
转移层可包含各种材料，例如，包括纤维织物、弹性泡沫材料等。转移层可包含纤维素纤维，如来自木浆的纤维，还可包含单组分或双组分纤维，这种纤维包含纤维或其他形式的热塑性材料(如聚酯、聚丙烯、聚乙烯等)、人造纤维、有机粘合剂(如乙烯、丙烯酸和/或其他单体的共聚物，可涂在热塑性纤维上，或者添加到转移层中)，还可包含本领域已知的其他材料。例如，转移层基重在约40-120gsm范围内，厚度在约0.5-4mm范围内，密度在约0.03g/cc-0.15g/cc范围内。
组成转移层的材料可以具有吸收性，尽管材料本身是没有吸收性的。因此，由疏水非吸收性纤维制备的转移层能够接受大量液体，使之进入纤维间的空隙中，而纤维本身并不吸收显著量液体。类似地，由非吸收性材料制备的开孔泡沫结构也可以将液体吸收到泡沫孔隙中。但是，孔隙壁不吸收液体。转移层中的累积空间，即纤维转移层中的纤维间空隙或泡沫转移层中开孔的作用很像容纳液体的容器。
一般地，转移层纤维织物由弹性、非吸收性材料制备，要提供空隙容量，并让液体自由流经该结构。由吸收性最强的纤维织物制备的转移层，在液体进入该结构时吸收它，并且不像含非吸收性材料的织物那样有效地将其移送到整个结构的余下部分。
由吸收性最强的纤维织物制备的转移层，在液体进入该结构时吸收它，并且不像含非吸收性材料的织物那样有效地将其移送到整个结构的余下部分。优选的转移层纤维织物包括非吸收性材料，以提供空隙体积，让液体自由流经该结构。这种材料的例子包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、双组分材料、尼龙和它们的混合物。转移层不一定是穿孔膜；它可以是任何其他非织造材料，如泡沫材料或编结材料，它们能传递液体，并且与外套一起屏蔽吸收芯子。但是，在一个实施方式中，转移层是由聚乙烯制备的25gsm穿孔膜。
外套/转移层层合物可以采用由外套和转移层形成的层合物。在一个实施方式中，复合层的外表面上具有压印的图案。例如，根据美国专利439057所述，复合物形成后可在其上面压印出花簇和横条，这就得到了包含花簇、横条和正方形的压印图案。
在本发明的一个实施方式中，外套和转移层合并形成层合物12。这样的两层结构特别适用于个人护理用品，如包含贴身层或外套层例如转移层即液体移送层的女性卫生防护用品，或者作为个人护理用品的其他组成部分。研究发现，本发明的层合物当用于一次性吸收制品，如用于妇女卫生防护用品时，可提高液体移送能力。
第一层14在一个实施方式中是贴身层，可由各种渗液材料制成。作为贴身层，第一层14宜与使用者的皮肤相适应，感觉柔软，并且对皮肤没有刺激。第一层14还应具有良好的通透性和比较低的回湿性，可让体内排泄物快速穿过它并流向下面几层，但不允许排泄物通过贴身层回流到使用者的皮肤上。
第一层14可由许多材料制成，包括(但不限于)机织或针织织物、非织造织物、穿孔膜、水成膜、多孔泡沫材料、网状泡沫材料、网状热塑膜和热塑性稀松布。此外，第一层14可由上述一种材料或多种材料一起构成，如非织造织物和穿孔膜组成的复合层。
类似地，第二层24也可由各种渗液性材料制成，包括(但不限于)非织造或针织织物、非织造材料、穿孔膜、水成膜、多孔泡沫材料、网状泡沫材料、网状热塑膜、热塑性稀松布和它们的混合物。
第一层14和第二层24都宜采用非织造织物和穿孔膜。合适的非织造织物可由本领域已知的各种纤维制成。纤维长度可由1/4英寸以下变化到1英寸或更长。当采用短纤维(包括木浆纤维)时，短纤维可与长纤维混合。所述纤维可以是任何已知的人造、天然或合成纤维，如棉纤维、人造纤维、尼龙、聚酯、聚烯烃等。非织造织物可由本领域已知的任何技术制成，如梳理、气流成网、湿法成网法、熔吹、纺粘等。
穿孔膜一般由一种原料膜制备，所述原料膜是热塑性聚合材料的连续薄膜。此薄膜可以透水气，也可以不透水气；可以有压花，也可以没有压花；它的一个或两个主表面可以经过电晕放电处理，也可以不经这种电晕放电处理；膜形成后可通过在膜上施涂、喷涂或印刷表面活性剂来进行处理，也可以在膜形成之前向热塑性聚合物材料中加入表面活性剂形成混合物。所述膜可是任何热塑性聚合物材料，包括(但不限于)聚烯烃，如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯；烯烃与乙烯基单体的共聚物，如乙烯和乙烯乙酸酯的共聚物；聚酰胺；聚酯；聚乙烯醇、烯烃与丙烯酸酯单体的共聚物，如乙烯和丙烯酸乙酯和乙烯甲基丙烯酸酯的共聚物。也可以采用由上述两种或多种聚合物材料的混合物组成的膜。要打孔的原料膜在纵向(MD)和横向(CD)的伸长率应至少为100％，可根据ASTM试验D-882在Instron试验机上进行测定，咬进速度为50英寸/分钟(127cm/min)。原料膜的厚度宜均匀，可为约0.5-5mil或约0.0005英寸(0.0013cm)-0.005英寸(0.076cm)。可以采用共挤出膜，也可以采用改性膜，例如用表面活性剂进行处理的。原料膜可利用任何已知技术制备，如注塑、挤塑或吹塑。
打孔方法在本领域是非常熟悉的。一般地，先将原料膜放在一有图案的支撑件的表面上，然后让膜受到高流体压力差作用。流体压力差，例如液体或气体压力差，可使膜获得图案支撑件那样的表面图案。覆盖在支撑件孔洞上的那部分膜在液体压力差作用下破裂，产生穿孔膜。形成穿孔纤维膜的一种方法详见共同拥有的美国专利5827597，这里将其参考结合之。
在一个实施方式中，第一层14和第二层24只通过一些相互隔开的不连续粗结构特征彼此接触。也就是说，这两层基本上只在粗结构特征上彼此连接。粗结构特征可以位于第一层上，也可以位于第二层上。当粗结构特征位于第一层上时，它们伸向第二层。当粗结构特征位于第二层上时，它们伸向第一层。
在另一个实施方式中，第一层14和第二层24通过粗结构特征彼此接触，膜表面含有许多孔。
这里所用术语“粗结构特征”指视力正常的裸眼在距表面垂直距离约300mm的地方能看清的表面突起。每个粗结构特征的最大尺寸宜至少约为0.15mm。每个粗结构特征的最大尺寸更宜至少约为0.305mm。每个粗结构特征的最大尺寸最好至少约为0.50mm。各粗结构特征是一个个彼此分离的。也就是说，如果有一个假想的平面，即第一平面放低到三维层的第一表面上，它将通过粗结构特征的顶部与该层接触，这些粗结构特征位于许多一个个彼此分离的位置。没有必要让每一个粗结构特征与假想平面接触；相反，第一平面由粗结构特征的最高部分确定，即粗结构特征从该层第二表面伸出最远的部分。
当含粗结构特征的层是穿孔膜时，该膜具有第一表面、第二表面和由第一平面与第二平面确定的厚度。膜包含许多分立的粗结构特征和许多孔。这些孔由侧壁围成，所述侧壁起自膜的第一表面，大致向膜的第二表面方向伸长，终止于第二平面。膜的第一表面与第一平面在互不相连的粗结构特征处重合。
当含粗结构特征的层是非织造织物时，所述非织造织物具有第一表面、第二表面和由第一平面与第二平面确定的厚度。非织造织物还包含许多互不相连的粗结构特征，其中非织造织物的第一表面与第一平面在互不相连的粗结构特征处重合。
在一个实施方式中，粗结构特征彼此以规则图样排列。不仅如此，如果粗结构特征从穿孔膜上伸出来，则粗结构特征和孔在由所述膜构成的层上彼此以规则图形排列。孔和粗结构特征彼此以固定或均匀的间隔重复出现。孔和粗结构特征的空间关系所确定的几何图样在膜的整个表面区域总是重复出现。孔和粗结构特征以规则的、确定的图样排列，这种图样在整个膜上均匀地重复。
尽管孔和粗结构特征的相对排布是规则的，在安排孔和粗结构特征时，可以使孔多于粗结构特征。孔和粗结构特征的实际尺寸和形状并不重要，只要粗结构特征大到能被视力正常的裸眼在约300mm远的地方看清，并且粗结构特征彼此是分开的。
在一个实施方式中，第一层14和第二层24基本上只通过粗结构特征接触。也就是说，粗结构特征的作用非常像间隔物，使第一层14与第二层24的表面隔开，只是在有粗结构特征的地方才接触。因此，液体的通路在粗结构特征周围。液体是绕着粗结构特征周围进入第一层和第二层之间的空间的。这样做的好处是，液体可沿X-Y方向分布在第二层的表面上。结果，液体也更容易沿着Z方向向下流过该结构，因为X-Y平面提供了更大的表面积，液体可通过它沿着Z方向渗透到下面各层。
在本发明的另一个实施方式中，第一层14是非织造织物，而第二层24是非织造织物或穿孔膜。粗结构特征可以在第一层上，也可以在第二层上。
在另一个实施方式中，第一层14是穿孔膜，而第二层24是非织造织物或穿孔膜。在这种实施方式中，粗结构特征同样可以在第一层上，也可以在第二层上。但是，当粗结构特征位于第一层上时，还较好包含孔，也就是说它是穿孔的粗结构特征，并且与第一层上的其他所有穿孔粗结构特征是分开的。每个穿孔粗结构特征是一个分立的物理元件。
这种三维穿孔膜宜这样制备，即将热塑性膜铺在穿孔支撑件的整个表面上，所述表面上有按一定图样排布的粗结构特征和孔。将一股热气通向膜，提高其温度，使之软化。然后对膜抽真空，使之与支撑件表面的形状相贴合。位于支撑件孔上那部分的膜破裂，在膜上产生孔。
适合制备这些三维穿孔膜的穿孔支撑件是三维图形支撑件，通过对一工件激光雕刻制成。所述工件是个薄管筒，含有非加工表面区域和激光雕刻中心部分。制造本发明支撑件的优选工件是个薄壁无缝缩醛管，它已释放了所有残余内应力。该工件壁厚约为1-8mm，更宜约为2.35-6.5mm。举例来说，用于形成支撑件的工件直径为1-6英尺，长为2-16英尺。但是，这些尺寸取决于设计时的选择。其他形状和材料组成也可用于工件的制造，如能通过激光束加工的丙烯酸类、聚氨酯类、聚酯类、高分子量聚乙烯和其他聚合物。
制备穿孔膜的方法见述于在审申请USSN#＿＿/＿＿，《用于吸收制品的双层结构》(TWO LAYER STRUCTURE FOR ABSORBENT ARTICLE)，登记号08/29/2003，其整体内容参考结合于此。
双层结构能比较好地用作吸收制品的外套/转移层，所述吸收制品如卫生巾、卫生护垫、尿片、失禁垫或其他类似用品，用于吸收体内排泄物，如月经、尿液、粪便或汗液。
吸收结构本发明的吸收结构70可包含吸收芯子30，它可由任何已知吸收性材料制成，包括(但不限于)吸收性纤维，如纤维素纤维、再生纤维素纤维、棉纤维和人造纤维等，其中纤维素纤维包括(但不限于)木浆；超强吸收粉(SAP)如Sumitomo SA-70，或超强吸收纤维(SAF)；其他天然吸收性材料，如泥炭藓或泥煤苔；其他合成吸收性材料，如泡沫材料等。吸收芯子30也可包含一种或多种如下物质粘合剂，如热塑性粘合剂和胶乳；控制气味的化合物，例如香精；EDTA(乙二胺四乙酸)；杀菌剂；湿润剂；湿度指示材料；给送药剂的材料，如囊封药剂；保持皮肤湿度的材料，如囊封湿润剂。
举例来说，吸收芯子30可由诸如绒棉的材料制备，绒棉可从吸收容量较高的非织造纤维疏松织物中切割下来。尽管吸收芯子可具有任何形状或轮廓，它的构型通常是非对称的。吸收芯子30也可由诸如具有整体密实层的纤棉的材料制备。在此情况下，如果需要背片，则吸收芯子位于吸收制品的背片上，这样密实层就紧靠背片。密实层比前述绒棉具有更高的可湿性和液体容留能力，其形成方法一般是稍稍润湿绒棉的一个表面，然后压缩润湿后的表面。吸收芯子30也可以是多层的，各层具有不同的密度，其中最上面的一层(最靠近身体)密度小于外层(最靠近衣服)。
此外，吸收芯子30可由吸收性材料形成，所述吸收性材料由离线成形、均匀混合的气流成网层，辊压层合物或其他离线成形的吸收性复合物制备。
本发明的吸收性材料可由若干步骤制成，包括(但不限于)气流成网、纺粘、粘合并梳理、熔吹和共成形。在一个实施方式中，吸收芯子是吸收芯子气流成网浆。
气流成网工艺是非常成熟的。由Buckeye Foley FluffTM(Memphis，TN)浆和Trevira或Kosa T255(Houston，TX)双组分纤维制成的纤维非织造复合物可通过分离短纤维束，并送入气流中形成。这些纤维在真空帮助下沉积到通常为水平或旋转鼓式的成形网上。可以有多个成形段(成形头)。无规织物通过热气活化的胶乳粘合剂、热粘性纤维或它们的混合物粘结在一起，如美国专利4640810和5885516所述。
粘合剂可以是纤维、液体或颗粒形式。粘合剂有助于防止材料遇湿坍塌。适用于本发明的纤维粘合剂包括套-芯共轭纤维，可以商品名T-255和T-256或T-254购于KoSa公司(Houston，TX)，其中T-255和T-256都带有聚烯烃套，T-254带有低熔点共聚酯套。其他纤维粘合剂为本领域技术人员所熟悉，可购于许多生产商，如Chisso和Fibervisions LLC，Wilmington，Del。合适的粘合剂有KYMENE 557LX，购于Hercules公司，Wilmington，Del。其他合适的液体粘合剂包括乙烯-乙烯乙酸酯乳液聚合物，可以商品名DUR-O-SETELITE系列(包括ELITE33和ELITE22)购于国家淀粉和化学公司(Bridgewater，N.J.)。其他合适的粘合剂可以商品名AIRFLEX购于气体产品聚合物和化学品公司(Air Products Polymers and Chemicals)。
有些粘合剂需要催化剂、高温和/或酸性条件，以便发生交联。源自可聚合酰胺与醛的反应的单体一般可满足此目的。粘合剂可以各种用量施涂在各层的顶部、底部或二者都涂。不同类型的胶乳粘合剂具有不同的Tg，例如高Tg约为+10-+35℃，低Tg约为-3--30℃，在高Tg和低Tg之间的那些粘合剂具有不同程度的软硬度，可根据最终结构的所需性质独立施涂或混合施涂。例如，可参见美国专利4449978和5143954。另外有一些粘合剂可认为能发生自交联反应，如美国专利5415926所述的粘合剂，其整体内容参考结合于此。在这些聚合物体系中，反应官能团使聚合物与自身发生交联，并通过化学键连接到基底上，如木浆或棉纸上。自交联反应可在酸催化剂的帮助下加速进行。自交联粘合剂的例子包括“X-LINK 25-033A”，它是具有高玻璃化转变温度的乙烯基丙烯酸共聚物乳液，可购于国家淀粉和化学公司(Bridgewater，NJ)。
吸收性材料也可沉积到载体基底上，例如棉纸40或其他渗透性组合物上，以形成吸收结构70。在此结构中，各层一般都喷涂有粘合剂，以便稳定所得吸收结构70。结构70上还可压印图案，以美化外观并/或增强功能，例如芯吸功能、压实功能等。所得结构可用作吸收产品如卫生巾或卫生护垫中的吸收结构。
在一个实施方式中，吸收结构70包含由吸收性材料制成的吸收芯子30和棉纸层40。在一个实施方式中，棉纸层40位于吸收性材料和屏蔽层50之间。棉纸层可由软木和/或硬木纤维制备，可以皱化、湿压或通气干燥。
吸收芯子中可以加入其他添加剂，如表面活性剂、SAP和SAF。这些添加剂能提供其他好处，如增加渗液性和吸液性。例如，在一个实施方式中，吸收层由吸收性材料制备，该吸收性材料来自木浆层。在另一个实施方式中，SAP与木浆混合，形成吸收性复合物。此复合物可压缩形成高密度薄层。这种材料的一个例子是购于Rayonier，Jesup，GA的Novathin。
SAP是颗粒，在0.5psi的压力下，其吸收分泌液的量是自重的许多倍，至少10倍，宜为15倍，更宜超过15倍。应当指出，本发明并不限制超强吸收性颗粒都必须是微粒。这个表述意在包括超强吸收纤维和其他超强吸收性材料，而不管它们是什么形式和形状。这些超强吸收颗粒通常归入三类，即淀粉接枝共聚物、交联羧甲基纤维素衍生物和改性亲水聚丙烯酸酯。这些吸收性聚合物的例子有水解淀粉-丙烯腈接枝共聚物，中性淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化丙烯酸酯-乙烯乙酸酯共聚物，水解丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物，改性交联聚乙烯醇，中性自交联聚丙烯酸，交联聚丙烯酸盐，羧化纤维素和中性交联异丁烯-马来酸酐共聚物。在本发明的一个实施方式中，超强吸收颗粒是交联聚丙烯酸盐。
超强吸收颗粒在吸收芯子中的含量不超过约60wt％，宜在约0-25wt％之间，更宜在约5-20wt％之间。例如，在本发明中，含7wt％超强吸收剂是指当吸收芯子中所有组分重1克时，超强吸收颗粒为0.07克。
本发明的吸收层或芯子可用传统技术制造，例如对木浆纤维和超强吸收颗粒的混合物采用气流成网技术。所有这些传统技术都在本发明的范围之内。在一个实施方式中，吸收层可参见美国专利5866242，其整体内容参考结合于此。
SAP与木浆之比可在较宽范围内变化。如果需要，一层或多层干法成网型材料可用作吸收性材料，形成吸收芯子。吸收性材料可由本领域所用类型的SAP与具有所需密度的木浆纤维制造。
本领域已知的任何棉纸都可用来生产本发明的吸收结构70，例如气流成网棉纸和湿法成网棉纸。
屏蔽层屏蔽层也称背片50，一部分靠近吸收结构70，而另一部分靠近外套10。本发明的屏蔽层50是体液无法渗透的材料，它至少不渗透液体。其外部构成吸收制品的贴衣表面。背片50可以是任何薄的、柔性的、不能渗透体液的材料，如(但不限于)聚合物膜，例如聚乙烯、聚丙烯或玻璃纸，也可以是本来是透液性但经处理后不透液体的材料，如浸渍型液体排斥纸或非织造材料，包括非织造织物材料或柔性泡沫材料，如聚氨酯或交联聚乙烯。
背片50也可以是透气的，即允许蒸气挥发掉。可满足此目的的已知材料包括非织造材料、整体膜和微孔膜，其中微孔可通过拉伸定向膜等方法产生。也可以用单层或多层透气膜、织物、熔吹材料以及它们的组合形式来形成透气背片，这些材料中提供了蒸气透过的曲折路径，且/或其表面特征提供了能排斥液体渗透的液体表面。
粘合方法吸收制品各层可以(但非必须)粘合到相邻的层上，例如用胶水粘。举例来说，外套10的底面可粘着到吸收结构70的顶面。而吸收结构70的底面可粘着到屏蔽层50的顶面50。本领域已知的任何方法，如熔化粘合、粘合剂连接或任何其他固定方法都可用来将各层固定在一起，形成最终的吸收制品。这些方法还包括共压印、热粘合、机械粘合等。熔化粘合包括热粘合、超声粘合等。
通常用粘合剂将各层固定成为单个吸收制品。例如，在一个实施方式中，贴身外套10可用购自H.B Fuller公司(St.Paul，MN)的粘合剂HL 1491粘合到屏蔽层50上。粘合剂可用任何方法施加。
粘合剂可包括压敏粘合剂，以带子、旋涡或波浪等形式施涂。这里所用术语“压敏粘合剂”是指任何可剥离粘合剂或可剥离粘着方法。合适的粘合剂组合物包括水基压敏粘合剂等，如丙烯酸酯粘合剂。或者，粘合剂组合物可包括基于如下材料的粘合剂天然或合成聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯或聚丙烯酸酯、乙烯乙酸酯共聚物或其混合物的乳液或溶剂基粘合剂；基于合适的嵌段共聚物的热熔粘合剂——适用于本发明的嵌段共聚物包括线型或径向共聚物结构，所述结构具有化学式(A-B)x，其中嵌段A是聚乙烯基芳烃嵌段，嵌段B是聚(单烯烃)嵌段，x代表聚合臂数目，为大于或等于1的整数。合适的嵌段A聚乙烯基芳烃包括(但不限于)聚苯乙烯、聚α甲基苯乙烯、聚乙烯基甲苯及其组合。合适的嵌段B聚(单烯烃)嵌段包括(但不限于)共轭二烯弹性体，如聚丁二烯或聚异戊二烯，或氢化弹性体，如乙烯丁烯或乙烯丙烯或聚异丁烯或它们的组合。这些类型的嵌段共聚物的商业例子包括购自壳牌化学公司的KratonTM弹性体、购自Dexco的VectorTM弹性体、购自Enichem弹性体公司的SolpreneTM和购自Firestone Tire & Rubber公司的StereonTM；基于烯烃聚合物和共聚物的热熔粘合剂，其中烯烃聚合物是乙烯与共聚单体，如乙烯乙酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、乙烯基硅烷或马来酸酐的三元共聚物。这些类型的聚合物的商业例子包括Ateva(购自AT塑料的聚合物)、Nucrel(购自杜邦的聚合物)、Escor(购自爱克森化学公司)。
本发明的吸收制品可放置在衣服的胯部，方法是将贴衣面对着衣服胯部的内表面。可以用各种方法固定吸收制品。例如，相关人员可以选择化学方法，如粘合剂，也可以选择机械附着方法，如夹子、带子、绳索，还可选择互锁装置，如按扣、纽扣、VELCRO(Velcro USA公司，Manchester，NH)、拉链等。
粘合剂可施涂在吸收制品的贴衣面上。定位粘合剂可以是本领域的任何粘合剂。作为非限定性例子，可借助压敏粘性条带、旋涡带或波浪带将吸附制品固定在位。这里所用术语“压敏粘合剂”指任何可剥离粘合剂或可剥离的粘着方法。合适的粘合剂组合物包括水基压敏粘合剂，如丙烯酸酯粘合剂。或者，粘合剂组合物可包括快速凝结热塑性“热熔”橡胶粘合剂、双面粘性带等。
在屏蔽层50的贴衣面上施加定位粘合剂时，可用隔离条保护吸收制品上的粘合剂，然后将吸收制品贴到胯部。隔离条可由任何合适的片状材料形成，它能以足够强度粘到粘合剂上，在使用前将粘合剂定位，但在使用吸收制品时又容易揭掉。还可以在隔离条上形成一个涂层，使它更容易从粘合剂上剥离。任何能获得此结果的涂层都可以采用，例如硅酮。
翼片翼片也称折翼或垂片，它也可以是本发明吸收制品的组成部分。翼片及其在卫生防护用品中的应用见述于Van Tilburg的美国专利4687478；VanTilburg的美国专利4589876，McCoy的美国专利4900320和Mattingly的美国专利4608047。这些专利的整体内容参考结合于此。
如上述专利所述，一般说来，翼片是柔性的，可沿内衣边缘折叠，使翼片位于内衣的边缘之间。
其他任何或所有外套、吸收层、转移层、背片层和粘合剂层都可以上色。这些颜色包括(但不限于)白色、黑色、红色、黄色、蓝色、橘黄色、绿色、紫色或它们的混合色。本发明中可使用的上色方法有染色、上颜料和印刷。用于本发明的着色剂包括染料、无机和有机颜料。染料包括(但不限于)蒽醌染料(Solvent Red 111、Disperse Violet 1、Solvent Blue 56和Solvent Green 3)、氧杂蒽染料(Solvent Green 4、Acid Red 52、Basic Red 1和Solvent Orange 63)、吖嗪染料(Jet Black)等。
无机颜料包括(但不限于)二氧化钛(白色)、碳黑(黑色)、氧化铁(红色、黄色和棕色)、氧化铬(绿色)、氰亚铁酸铵合铁(蓝色)等。
有机颜料包括(但不限于)二芳基黄AAOA(Pigment Yellow 12)、二芳基黄AAOT(Pigment Yellow 14)、苯二甲蓝染料(Pigment Blue 15)、立索尔红(Pigment Red 49:1)、Red Lake C(Pigment Red)等。
吸收制品可以不加包裹即装在纸板箱、盒子或袋子中。消费者可根据需要抽取即用型制品。吸收制品也可以单独包装(每个吸收制品封装在包装纸中)。
本发明还构想出非对称性和对称性制品，它们具有平行纵边，具有狗骨形或花生形、圆形、椭圆形等形状。
本发明吸收制品可用于普通内衣，也可改变形状，以适应束带式服装。这里所用术语“束带式服装”包括(但不限于)束带式内衣、束带式泳衣、G-带、里约热内卢泳裤、巴西内衣、巴西泳裤和任何其他露臀服装，它们都有一条窄布或绳索从两个大腿间穿过，由腰带、腰绳、带子或衣服本身支撑。吸收制品可包含其他已知材料、层和添加剂，如泡沫材料、网状材料、香料、药物或药剂、增湿剂、气味控制剂等。吸收制品上面还可以压印上装饰性符号。
本领域技术人员从前面的描述中可以明确本发明的特征，在不背离本发明主旨和范围的情况下，可以做出各种改变和改进。所给示例性实施方式不对本发明实施过程中的各种可能变化形式构成限制。
实施例实施例1将由Buckeye Foley FluffTM(Memphis，TN)木浆、Trevira或KoSa T255(Houston，TX)双组分纤维和10％超强吸收粉末制备的多层复合物沉积在Cellu型3024(Cellu Tissue Holdings(East Hartford，CT))棉纸载体上。在吸收结构的木浆面和棉纸面上用Nordson喷嘴喷涂粘合剂。所用粘合剂是自交联乙烯基丙烯酸共聚物乳液，见述于美国专利5415926，可以商品名X-LINK 25-033A购自国家淀粉与化学公司，Bridgewater，NJ。粘合剂以5wt％的负载量施涂在棉纸面上，以3wt％的负载量施涂在木浆面上，得到总负载量约为8wt％(以所得吸收结构重量计)的粘合剂。
表1
如上表所示，样品BUC5B与对照样品相比具有若干优点，包括在相同基重下体积增加、液体渗透时间增加、液体回湿体积下降且硬度增加。整个产品体积增加，并能更好地控制液体。硬度增加有利于防止产品打褶。
厚度用Ames数字厚度计测定。该厚度计有一个直径为2.86cm即1.125英寸的脚，静负载为56.7g即2盎司。这样，厚度是在0.12psig的压力下测定的。抬起脚，将样品放在它下面的正中央。缓慢放下脚，搁在样品上。记录读数之前，稳定读数约5秒钟。
渗透时间和回湿量用1/2英寸树脂玻璃孔板测定，其上的孔直径为1/2英寸，用来送入试验液体，还用一次性注射器送入1cc人工合成的月经试验液。将树脂玻璃孔放在样品的中央部位，记录试验液体接触样品表面到最后一滴液体被吸收所需时间，数字秒表精确到0.01秒。
为了测定回湿，称取一系列15层Whatman#1滤纸的重量，记录结果时精确到约0.01克。像在上述渗透试验过程中那样制备多层复合物，并进行染色。将一张称过重的滤纸放在染色区顶部，然后将10×3×0.2”的树脂玻璃承载板放在滤纸顶部，再将2千克重物放在承载板顶部15秒。15秒之后，移走重物、承载板和滤纸。再次称取含有液体的滤纸重量并作记录。从湿滤纸重量中减去干滤纸重量，所得结果为回湿值。
悬垂硬度按如下方法测定将精确切割而成的1英寸长条放在平台上，使长条的长轴平行于平台的长轴。使长条沿其长度方向向前移动，这样它有越来越多的部分悬挂起来，并因其自重而下垂。长条一端自由悬挂，而仍然留在平台上的一端因被载玻片压住而固定下来。当长条的前边缘倾斜角度为自水平面向下41.5度时，记录读数。对材料另一端重复该过程，对两次读数求平均值，得到最终值。
实施例2按实施例1所述方法制备另一个样品，不同之处在于此次样品在吸收结构的木浆面上喷涂另一种粘合剂。此粘合剂是非交联丙烯酸共聚物乳液粘合剂，可以商品名NACRYLICTM4401购自国家淀粉与化学公司。喷涂在吸收结构棉纸面上的粘合剂与实施例1相同。在吸收结构的木浆面和棉纸面上喷涂的粘合剂量相同。加入4401粘合剂可使吸收结构获得柔软度、悬垂性和热密封性。所得样品具有等同于实施例1的性质，但在吸收芯子顶部有更柔软的手感。此外，4401粘合剂的热密封性有利于外套粘着到吸收结构上，并有利于成品的压印操作。
权利要求
1.一种吸收结构，它包含a)具有上表面和下表面的吸收芯子；b)具有上表面和下表面的棉纸层；c)自交联粘合剂，其中第一个吸收芯子的下表面与棉纸层的上表面靠近，粘合剂施涂在棉纸层的下表面上，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子。
2.权利要求1所述吸收结构，其特征在于自交联粘合剂是自交联乙烯基丙烯酸共聚物。
3.权利要求1所述吸收结构，其特征在于自交联粘合剂的玻璃化转变温度至少约为+10℃。
4.包含权利要求1所述吸收结构的吸收制品。
5.权利要求1所述吸收结构，其特征在于自交联粘合剂施涂在吸收芯子的上表面上。
6.权利要求1所述吸收结构，其特征在于它还包含非交联粘合剂，其中非交联粘合剂施涂在吸收芯子的上表面上。
7.权利要求1所述吸收结构，其特征在于它还包含超强吸收聚合物。
8.权利要求6所述吸收结构，其特征在于非交联粘合剂的玻璃化转变温度在约-3℃至约-30℃之间。
9.权利要求8所述吸收结构，其特征在于自交联粘合剂的玻璃化转变温度约为+20℃，而非交联粘合剂的玻璃化转变温度约为-23℃。
10.一种吸收制品，它包含a)吸收结构，它包含具有上表面和下表面的吸收芯子、具有上表面和下表面的棉纸层和自交联粘合剂，其中第一个吸收芯子的下表面与棉纸层的上表面靠近，粘合剂施涂于棉纸层的下表面，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子。b)屏蔽层。
11.权利要求10所述吸收制品，其特征在于它还包含施涂在吸收芯子上表面上的非交联粘合剂。
12.权利要求10所述吸收制品，其特征在于它还包含具有上贴身表面和下表面的外套层，外套的下表面与吸收芯子的下表面靠近。
13.权利要求11所述吸收制品，其特征在于它还包含具有上贴身表面和下表面的外套层，外套的下表面与吸收芯子的下表面靠近。
14.权利要求10所述吸收制品，其特征在于外套层包含层合物。
15.权利要求14所述吸收制品，其特征在于层合物包含非织造层和穿孔膜层。
16.权利要求15所述吸收制品，其特征在于穿孔膜包含一些突起粗结构特征。
17.权利要求16所述吸收制品，其特征在于非织造层与层合物中穿孔膜的粗结构特征接触。
18.权利要求10所述吸收制品，其特征在于自交联粘合剂是自交联乙烯基丙烯酸共聚物。
19.权利要求10所述吸收制品，其特征在于自交联粘合剂的玻璃化转变温度至少约为+10℃。
20.权利要求11所述吸收制品，其特征在于自交联粘合剂约占吸收结构总重的5wt％，非交联粘合剂约占3wt％。
21.权利要求10所述吸收制品，其特征在于自交联粘合剂施涂在吸收芯子的上表面上。
22.权利要求10所述吸收制品，其特征在于它还包含非交联粘合剂，所述非交联粘合剂施涂在吸收芯子的上表面上。
23.权利要求10所述吸收制品，其特征在于它还包含超强吸收聚合物。
24.权利要求22所述吸收制品，其特征在于非交联粘合剂的玻璃化转变温度在约-3℃-约-30℃之间。
25.权利要求22所述吸收制品，其特征在于自交联粘合剂的玻璃化转变温度约为+20℃，而非交联粘合剂的玻璃化转变温度约为-23℃。
26.一种吸收制品，它包含a)具有贴身表面和与吸收结构接触表面的外套；b)吸收结构，它包含具有上表面和下表面的吸收芯子、具有上表面和下表面的棉纸层和自交联粘合剂，其中第一个吸收芯子的下表面与棉纸层的上表面靠近，粘合剂施涂在棉纸层的下表面上，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子；c)屏蔽层。
27.权利要求26所述吸收制品，其特征在于它还包含施涂在吸收芯子上表面上的非交联粘合剂。
28.权利要求26所述吸收制品，其特征在于它还包含超强吸收聚合物。
29.权利要求27所述吸收制品，其特征在于它还包含超强吸收聚合物。
30.权利要求26所述吸收制品，其特征在于外套层包含层合物。
31.权利要求27所述吸收制品，其特征在于外套层包含层合物。
32.权利要求28所述吸收制品，其特征在于外套层包含层合物。
33.一种吸收制品，它包含a)具有贴身表面和与吸收结构接触表面的外套；b)吸收结构，它包含具有上表面和下表面的吸收芯子、具有上表面和下表面的棉纸层、自交联粘合剂和非交联粘合剂，其中第一非织造材料的下表面与棉纸层的上表面靠近，自交联粘合剂施涂在棉纸层的下表面上，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子，而非交联粘合剂施涂在吸收芯子的上表面上；c)屏蔽层。
全文摘要
包含吸收结构的吸收制品，其中吸收结构包含具有上表面和下表面的吸收芯子、具有上表面和下表面的棉纸层和自交联粘合剂，其中第一个吸收芯子的下表面与棉纸层的上表面靠近，粘合剂施涂于棉纸层的下表面，这样粘合剂可从棉纸层渗透到吸收芯子。
文档编号A61F13/15GK1636533SQ20041007696
公开日2005年7月13日 申请日期2004年8月30日 优先权日2003年8月29日
发明者A·D·约瑟夫, V·P·拉斯科, M·G·欧马利 申请人:麦克内尔-Ppc股份有限公司