具有多个区的吸收制品的制作方法
本发明涉及表现出有益物理和性能特性的吸收结构。具体地，在使用期间表现出所期望的形状特性的能力。吸收结构可用于吸收制品，诸如尿布、失禁短内裤、训练裤、尿布固定器和衬里、卫生衣服等。
背景技术：
吸收制品的目的之一是吸收流体而不被使用者或其他人注意到。理性的是，产生一种如下的制品，其具有布料内衣的柔韧性，同时能够将流体快速地吸收到芯中。然而，在舒适度和吸收速率之间常常存在折衷。
在其中穿着衬垫的解剖区域在几何上是复杂且动态的。例如，在行走期间，通过臀沟的耻骨/阴唇的几何形状在冠状和横向平面两者中都变得周期性地不对称。内衣和衣服被设计成适应运动期间身体的几何形状的变化。与身体一起移动而不限制身体的衣服被认为是舒适的并且具有低穿着意识。服装的材料特性和构造技术实现这种动态贴合性。一般来讲，女性内裤是薄的、柔性的且可延展的。
衬垫附连到女性内裤裆部，以便在经液离开身体时吸收经液。衬垫比女性内裤更厚、更硬且更不可延展。因此，女性内裤的动态材料特性受到衬垫的存在的负面影响。单独穿着，女性内裤遵循并适应身体解剖结构的自然运动。伴随着衬垫，女性内裤不再能够遵循这种自然运动。这对舒适性产生负面影响，并且增加衬垫的穿着意识。这是不期望的，因为消费者正在寻求感觉更像仅穿着他们的内衣的衬垫穿着体验。衬垫在臀沟处对穿着者尤其重要；在诸如行走的常规活动期间，这是高运动的区域。高运动区是衣服中最需要拉伸和运动的区。因此，吸收衬垫覆盖表现出不同的运动量的区域。其中前部覆盖低运动区，而后部覆盖为高运动区的臀沟。
当前产品可依靠压花通道或选择性地移除芯的部分以在产品的不同的部分中产生不同的柔韧性。然而，这些产品仍然破坏女性内裤的自然运动和贴合性，并且可负面地影响衬垫的吸收性能。
最后，即使在被设计成具有一定程度的柔韧性时，许多产品也不能在整个产品使用周期中保持初始有益效果。例如，传统基于纤维素的厚产品表现出高的初始刚度，试图平衡穿着的变形、聚拢和劣化效果。通常由气流成网的吸收性材料构成的传统市场产品更薄且更舒适，具有较小的初始刚度，但在产品由穿着者穿着和装载时易于结构塌缩。
因此，存在开发可表现出产生柔性产品所需的所期望的形状特性的吸收结构的需要，所述柔性产品可与使用者一起移动并保持所需的吸收性。
技术实现要素：
本发明公开了一种吸收制品。吸收制品包括顶片、底片以及吸收芯结构，所述吸收芯结构包括一个或多个层、第一边界、第二边界以及边界会聚区域，其中当从所述吸收制品的所述前边缘测量时，所述边界会聚区域位于沿所述纵向轴线大于所述制品的总长度的50％的点处。
本发明公开了一种吸收制品。所述吸收制品包括顶片、底片以及吸收芯结构，所述吸收芯结构包括一个或多个层、第一边界、第二边界以及边界会聚区域。当从所述吸收制品的所述前边缘测量时，所述边界会聚区域位于沿所述纵向轴线大于所述制品的总长度的50％的点处。所述吸收芯包括异质块体层。
附图说明
虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明主题的权利要求书作出结论，但据信由以下说明结合附图可更容易地理解本发明，其中：
图1为用于形成可用于本发明的纤维网的设备的透视图。
图2为吸收制品的顶视图。
图3为沿2-2截取的图2的横截面。
图4表示吸收制品的顶视图。
图5a-h表示潜在吸收制品的示例。
图6a-f表示可赋予的潜在图案的示例。
图7为异质块体的sem显微照片。
图8为异质块体的sem显微照片。
图9示出了顶片的顶视图。
图10示出了图9的顶片的第二顶视图。
图11示出了图10的横截面。
图12示出了顶片的顶视图。
图13示出了图12的顶片的第二顶视图。
图14示出了图13的横截面。
图15为图14的横截面的放大部分。
图16示出了顶片的顶视图。
图17示出了图16的横截面。
图18为图17的横截面的放大部分。
图19为另选图案的顶视图。
图20示出了另选图案的顶视图。
图21示出了另选图案的顶视图。
图22示出了用于测试方法的设备。
图23a-b涉及图22的测试方法。
图24a-b涉及图22的测试方法。
图25示出了用于测试方法的设备。
图26示出了用于测试方法的设备。
图27a示出了nmr特征图的曲线图。
图27b示出了nmr特征图的曲线图。
图28示出了nmr特征图的动力学曲线图。
具体实施方式
如本文所用，术语“吸收芯结构”是指具有两个或更多个吸收芯层的吸收芯。每个吸收芯层均能够采集和传输或保持流体。
如本文所用，术语“双组分纤维”是指由至少两种不同的聚合物从各自的挤出机挤出但被纺在一起而形成一根纤维的纤维。双组分纤维有时也称为共轭纤维或多组分纤维。所述聚合物横跨双组分纤维的横截面被布置成基本上恒定地定位的不同区中，并且沿双组分纤维的长度连续延伸。例如，这种双组分纤维的构型可以是例如皮/芯型排列，其中一种聚合物被另一种聚合物围绕，或者可以是并列型排列、饼式排列、或“海岛型”排列。
如本文所用，术语“双成分纤维”是指由至少两种聚合物从相同的挤出机作为共混物挤出而形成的纤维。双成分纤维不具有横跨f纤维的横截面区域被布置在相对恒定地定位的不同区中的各种聚合物组分，并且所述各种聚合物通常不是沿纤维的整个长度连续的，而是通常形成随机地开始和结束的原纤。双成分纤维有时也被称为多成分纤维。
如本文所用，“边界会聚区域”是指其中两个或更多个区边界过渡或混合的区域或接合点。边界会聚区域由两个或更多个区限定。边界会聚区域是其中两种或更多种主要机械特性相遇或相互作用的区域。
如本文所用，“复合液体”被定义为非牛顿力学性质的流体，它们的流变学特性为随剪切变化的复合特性，并且通常为剪切稀化的。此类液体通常包含多于一个相(红细胞加上阴道粘液)，它们可在接触到顶片和吸收性材料时发生相分离。此外，复合液体诸如经液还可包含长链蛋白质，所述长链蛋白质表现出拉丝特性，在小滴内具有高内聚力从而允许小滴伸长而不断裂。复合液体可具有固体(月经和稀便)。
术语“一次性的”在本文中用来描述那些不准备洗涤或换句话讲不作为制品再次保存或再次使用的制品(即它们是用来在用过一次之后即被丢弃，优选被回收、堆肥处理或换句话讲以其它环境相容的方式处理)。包括根据本发明的吸收结构的吸收制品可为例如卫生巾或卫生护垫或成人失禁制品或婴儿尿布或伤口敷料。本文将结合典型的吸收制品诸如例如卫生巾来描述本发明的吸收结构。通常，此类制品可包括液体可渗透的顶片、底片以及顶片和底片中间的吸收芯。
如本文所用，“可包覆元件”是指可由泡沫包覆的元件。可包覆元件可为例如一根纤维、一组纤维、一个簇、或两个孔之间的一段膜。应当理解，本发明涵盖其它元件。
如本文所用，“纤维”是指可为纤维结构的一部分的任何材料。纤维可以是天然的或合成的。纤维可以是吸收性的或非吸收性的。
如本文所用，“纤维结构”是指可分解成一根或多根纤维的材料。纤维结构可以是吸收性的或吸附性的。纤维结构可表现出毛细管作用以及多孔性和渗透性。
如本文所用，术语“流体连续性”是指吸收芯或吸收芯内的层在整个层中是连续的，从而允许插入到吸收芯或层中的流体能够芯吸到吸收芯或层的任何其他部分的特性。
如本文所用，术语“熔喷法”是指如下形成纤维的方法，其中将熔融热塑性材料通过多个细小的、通常圆形的冲模毛细管挤出，作为熔融线或长丝进入会聚的高速且通常受热的气体(例如，空气)流中，以拉细熔融热塑性材料的长丝以减小其直径。其后，熔喷纤维由高速气流运载并沉积在收集面上(常常在仍然发粘时)，从而形成无规分散的熔喷纤维的纤维网。
如本文所用，术语“单组分”纤维是指仅使用一种聚合物由一个或多个挤出机形成的纤维。这不旨在排除由一种聚合物形成的纤维，为了着色、抗静电特性、润滑、亲水性等原因，向该聚合物中加入了少量的添加剂。这些添加剂例如用于着色的二氧化钛一般以小于约5重量％，并且更典型地约2重量％的量存在。
如本文所用，术语“非圆形纤维”描述具有非圆形横截面的纤维，并且包括“异形纤维”和“毛细管道纤维”。此类纤维可为实心的或中空的，并且它们可为三叶形、δ形，并且优选地为在它们的外表面上具有毛细管道的纤维。毛细管道可具有各种横截面形状，诸如“u形”、“h形”、“c形”和“v形”。一种实用的毛细管道纤维为t-401，命名为4dg纤维，其购自fiberinnovationtechnologies(johnsoncity，tn)。t-401纤维为聚对苯二甲酸己二酸(pet聚酯)。
如本文所用，术语“非织造纤维网”是指具有夹层的单根纤维或纺线结构但不呈如织造或针织织物中的重复图案的纤维网，所述织造或针织织物通常不具有无规取向的纤维。非织造纤维网或织物已通过多种方法形成，诸如例如熔喷法、纺粘法、水刺法、水编结法、气流成网法和粘结梳理纤维网法，包括梳理热粘结法。非织造织物的基重通常用克/平方米(gsm)表示。层压纤维网的基重是组成层和任何其它添加部件的组合基重。纤维直径通常表示为微米；纤维尺寸也可用旦尼尔表示，其为每纤维长度的重量的单位。取决于纤维网的最终用途，适用于本发明的制品的层压纤维网的基重可在10gsm至100gsm的范围内。
如本文所用，术语“聚合物”一般包括但不限于均聚物、共聚物，诸如例如嵌段、接枝、无规和间规共聚物、三元共聚物等，以及它们的共混物和修饰物。此外，除非另外具体地限制，否则术语“聚合物”包括材料的所有可能的几何构型。所述构型包括但不限于全同立构、无规立构、间同立构和无规对称。
如本文所用，“纺粘纤维”是指以如下方法形成的小直径纤维：将熔融的热塑性材料从喷丝头的多个精细的且通常为圆形的毛细管挤出成为长丝，然后将挤出的长丝直径快速减小。当纺粘纤维沉积在收集面上时，它们一般不发粘。纺粘纤维一般为连续的，并且具有大于7微米，且更具体地介于约10和40微米之间的平均直径(来自至少10根纤维的样本尺寸)。
如本文所用，“物层”涉及一个或多个层，其中物层内的部件为紧密地组合的而不需要粘合剂、压力粘结、热焊接、压力粘结和热粘结的组合、水编结、针刺、超声波粘结、或本领域中已知的类似粘结方法，使得各个部件可不完全与所述物层分离而不影响其它部件的物理结构。技术人员应当理解，虽然在物层之间不需要独立的粘结，但可取决于预期用途而利用粘结技术来提供附加完整性。
如本文所用，“簇”或“孔屑”涉及非织造纤维网的纤维的离散整体伸出部。每个簇可包括从纤维网表面向外延伸的多根环状、对齐的纤维。在另一个实施方案中，每个簇可包括从纤维网表面向外延伸的多根非环状纤维。在另一个实施方案中，每个簇可包括作为两根或更多根一体化非织造纤维网的纤维的整体伸出部的多根纤维。
如本文所用，“井凹”涉及一个或多个漏斗形体积空间，其中纤维层的一部分已被整合进第二纤维层中而不产生较高密度的区。井凹可为圆形或伸长的圆形图案，其中沿井凹的表面从水平平面至竖直平面存在平滑过渡。井凹被进一步限定成来自第一纤维层的一根或多根纤维和来自第二纤维层的一根或多根纤维在相同的x-y平面内产生井凹的外表面。第二纤维层为流体传输层或流体存储层。井凹可表现出远侧端部的侧壁的密度变型，然而远侧端部的密度不大于初始第一纤维层的平均密度。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。
概括性总结
本发明公开了一种吸收制品结构。吸收制品具有与具有高吸收容量的纤维网组合的顶片、第二顶片之一，或这两者。
所述纤维网可为包括纤维网和一个或多个开孔泡沫件的异质块体，所述开孔泡沫件与所述纤维网混合并且/或者包覆所述纤维网内的一根或多根纤维。
所述纤维网可为吸收芯的上层。吸收芯可为两层的系统，其中上层为异质块体层，所述异质块体层包括一个或多个可包覆元件和一个或多个离散开孔泡沫件。上层异质块体层可为如上文所定义的物层。下层可为包括超吸收聚合物的吸收层。所述吸收芯结构可包括位于包括超吸收聚合物的吸收层下方的附加层。上层异质块体层可通过使用成形方法与顶片整合。
吸收芯结构可包括异质块体层，或者可利用方法或参数，诸如以下专利中所述的那些：2015年5月19日提交的美国专利公布号2015-0335498；2015年6月25日提交的美国专利公布号2015-0374560；2015年6月26日提交的美国专利公布号2015-0374561；2016年3月23日提交的美国专利公布号2016-0346805；2015年6月25日提交的美国专利公布号2015-0374561；2016年3月30日提交的美国专利公布号2016-0287452；2016年11月4日提交的美国专利公布号2017-0071795；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,273；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,294；2015年5月5日提交的美国专利公布号2015-0313770；2016年6月28日提交的美国专利公布号2016-0375458；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,050；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,117；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,177；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,198；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,221；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,239；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/344,255；2016年11月4日提交的美国专利申请号15/464,733；2016年5月6日提交的美国临时专利申请号62/332,549；2016年5月5日提交的美国临时专利申请号62/332,472；2016年12月21日提交的美国临时专利申请号62/437,208；2016年12月21日提交的美国临时专利申请号62/437,225；2016年12月21日提交的美国临时专利申请号62/437,241；或者2016年12月21日提交的美国临时专利申请号62/437,259。异质块体层具有深度、宽度、和高度。
吸收芯结构可包括基底和超吸收聚合物层，如以下专利中所述的那些：2008年12月2日提交的美国专利号8,124,827(tamburro)；2010年9月9日公布的美国申请号12/718,244；2010年10月14日公布的美国申请号12/754,935；或2014年3月18日公布的美国专利号8,674,169。
泡沫件的所述一个或多个离散部分包覆可包覆元件。泡沫块的离散部分为开孔泡沫。在一个实施方案中，泡沫为高内相乳液(hipe)泡沫。在一个实施方案中，一个连续开孔泡沫件可包覆多个可包覆元件，诸如例如，构成非织造纤维网的上层的纤维。
在本发明的以下描述中，制品的表面或其每个部件的表面在使用中面向穿着者方向称为面向穿着者的表面。相反，在使用中面向衣服方向的表面称为面向衣服的表面。因此，本发明的吸收制品以及其任何元件诸如例如吸收芯均具有面向穿着者的表面和面向衣服的表面。
异质块体层包含整合到异质块体中的一个或多个离散开孔泡沫件，所述离散开孔泡沫件包括一个或多个可包覆元件，它们整合到所述一个或多个开孔泡沫中，使得两者可相互编结。
开孔泡沫块可包括介于1体积％至99体积％之间的异质块体，诸如例如5体积％、10体积％、15体积％、20体积％、25体积％、30体积％、35体积％、40体积％、45体积％、50体积％、55体积％、60体积％、65体积％、70体积％、75体积％、80体积％、85体积％、90体积％或95体积％的异质块体。
异质块体层可具有存在于可包覆元件(例如纤维)之间、可包覆元件和被包覆的可包覆元件(例如被开孔泡沫包覆的纤维被)之间、以及被包覆的可包覆元件之间的空隙空间。空隙空间可包含气体。空隙空间可表示介于固定体积量的异质块体的总体积的1％和95％之间，诸如例如固定体积量的异质块体的总体积的5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％。
异质块体内开孔泡沫块和空隙空间的组合可表现出介于10g/g至200g/g异质块体之间的吸收性，诸如例如40g/g、60g/g、80g/g、100g/g、120g/g、140g/g、160g/g、180g/g或190g/g异质块体。可根据edana非织造物吸收法10.4-02对吸收性进行定量。
开孔泡沫块为在异质块体内且在整个异质块体上相互缠结的离散的泡沫块，由此使得开孔泡沫包覆可包覆元件中的一者或多者，诸如例如块体内的纤维。开孔泡沫可聚合在可包覆元件周围。
在一个实施方案中，离散的开孔泡沫块可包覆多于一个可包覆元件。可包覆元件可作为一束包覆在一起。另选地，可通过离散的开孔泡沫块包覆多于一个可包覆元件，而不接触另一个可包覆元件。
在一个实施方案中，开孔泡沫块可包覆可包覆元件，使得沿可包覆元件轴线包覆可包覆元件，其长度介于沿可包覆元件的轴线的长度的5％和95％之间。例如，可沿纤维的长度包覆单根纤维，其距离大于整个纤维长度的50％。在一个实施方案中，可包覆元件可具有通过一个或多个开孔泡沫块包覆的介于5％和100％之间的可包覆元件表面积。
在一个实施方案中，两个或更多个开孔泡沫块可包覆同一个可包覆元件，使得沿可包覆元件轴线包覆可包覆元件，其长度介于沿可包覆元件的轴线的长度的5％和100％之间。
开孔泡沫块包覆可包覆元件，使得一个层在给定的横截面处围绕可包覆元件。在给定横截面处围绕可包覆元件的层可介于0.01mm至100mm之间，诸如例如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm、或3mm。该层在沿可包覆元件的横截面的所有点处的尺寸可不相同。例如，在一个实施方案中，可包覆元件可在沿横截面的一个点处被包覆0.5mm，而在沿相同横截面的不同的点处被包覆1.0mm。
开孔泡沫件被视为离散的，因为它们不是在整个异质块体层中为连续的。不是在整个异质块体层中为连续的表示在异质块体层中的任何给定点处，开孔吸收泡沫在异质块体层的纵向平面、竖直平面和侧向平面的横截面至少之一中不是连续的。在一个非限制性实施方案中，对于异质块体层中的给定点，吸收泡沫在横截面的侧向平面和竖直平面中不是连续的。在一个非限制性实施方案中，对于异质块体层中的给定点，吸收泡沫在横截面的纵向平面和竖直平面中不是连续的。在一个非限制性实施方案中，对于异质块体层中的给定点，吸收泡沫在横截面的纵向平面和侧向平面中不是连续的。
在一个实施方案中，其中开孔泡沫在异质块体的纵向平面、竖直平面和侧向平面的横截面中的至少一个中是不连续的，可包覆元件或开孔泡沫块中的一者或两者在整个异质块体中可为双连续的。
开孔泡沫块可位于异质块体中的任何点处。在一个非限制性实施方案中，泡沫块可被构成可包覆元件的元件围绕。在一个非限制性实施方案中，泡沫件可位于异质块体的外周边上，使得泡沫件的仅一部分与异质块体的元件编结。
在一个非限制性实施方案中，开孔泡沫块可在接触流体时膨胀形成离散的开孔泡沫块的通道。在通过流体膨胀之前，开孔泡沫块可以接触或可以不接触。
开孔泡沫可在聚合之前整合到可包覆元件上。在一个非限制性实施方案中，开孔泡沫块可部分聚合，之后浸渍到可包覆元件中或上，使得它们变得相互缠结。浸渍到可包覆元件中或上之后，处于液态或固态的开孔泡沫聚合形成一个或多个开孔泡沫块。
开孔泡沫块可在聚合之前浸渍到两种或更多种不同的可包覆元件中或上，该可包覆元件将进行组合以形成可包覆元件的异质混合。该两种或更多种不同的可包覆元件可相互缠结，使得一种可包覆元件被多个第二可包覆元件包围，诸如例如通过在纤维混合物中使用多于一种类型的纤维或通过用表面活性剂涂覆一种或多种纤维来实现。该两种或更多种不同的可包覆元件可沿任何竖直平面、纵向平面和/或侧向平面在异质块体内分层，使得可包覆元件在针对可包覆元件的固有特性或物理特性诸如例如疏水性、纤维直径、纤维或组成方面时在异质块体内分布。应当理解，本文设想所列出的可包覆元件的任何固有特性或物理特性。
可使用任何已知的方法聚合开孔泡沫，包括例如热、紫外线和红外线。在油包水开孔泡沫乳液的聚合之后，将所得的开孔泡沫用含水相饱和，需要除去该含水相以获得基本上干燥的开孔泡沫。可使用压料辊和真空装置除去饱和含水相或脱水。使用压料辊也可减少异质块体的厚度，使得异质块体将保持较薄，直到缠绕在异质块体中的开孔泡沫块暴露于流体。
取决于所期望的泡沫密度，聚合物组成、比表面积、或孔尺寸(也称作泡孔尺寸)、开孔泡沫可被制成为带有不同的化学组成、物理特性或两者。例如，取决于化学组成，开孔泡沫可具有0.0010g/cc至约0.25g/cc的密度。优选0.04g/cc。
开孔泡沫孔尺寸的范围在平均直径上可为1至800μm，诸如例如，介于50和700μm之间，介于100和600μm之间，介于200和500μm之间，介于300和400μm之间。
在一些实施方案中，泡沫块具有相对一致的泡孔尺寸。例如，一个主表面上的平均泡孔尺寸可大致相同或相比于相对主表面变化不大于10％。在其它实施方案中，泡沫一个主表面上的平均泡孔尺寸可不同于相对表面。例如，在热固性材料的发泡过程中，泡孔结构底部处的一部分泡孔塌缩而导致在一个表面上具有较小平均泡孔尺寸的情况并不少见。
由本发明制得的泡沫是相对开孔的。这是指泡沫的单个泡孔或孔与邻接的泡孔基本上是无阻挡连通的。此类基本上开孔泡沫结构中的泡孔具有泡孔间的开口或窗口，它们足够大，使得流体容易在泡沫结构内从一个泡孔传输到另一个泡孔。为了本发明的目的，如果泡沫中平均直径至少1μm尺寸的泡孔有至少约80％与至少一个相邻泡孔流体连通，则将该泡沫视为是“开孔的”。
除了是开孔的之外，在某些实施方案中，泡沫还是充分亲水性的以使得泡沫吸收含水流体，例如可通过在聚合以后残余的亲水表面活性剂或盐留在泡沫中，通过精选的后聚合泡沫处理程序(如下文所述)，或两者的组合，使泡沫的内表面为亲水的。
在某些实施方案中，例如当用于某些吸收制品中时，开孔泡沫可为柔性的，并且表现出适当的玻璃化转变温度(tg)。tg代表聚合物的玻璃态和橡胶态之间的转变中点。
在某些实施方案中，对于在大约环境温度条件下使用的泡沫，该区域的tg将小于约200℃，在某些其它实施方案中小于约90℃。tg可小于50℃。
开孔泡沫块可以任何合适的方式分布在整个异质块体中。在一个实施方案中，开孔泡沫块可沿竖直轴线异型分布，使得较小的块位于较大的块上方。另选地，所述块可异型分布，使得较小的块在较大的块下方。在另一个实施方案中，开孔件可沿竖直轴线分布，使得它们沿所述轴线尺寸交替。
在一个实施方案中，开孔泡沫块可基于开孔泡沫块的一个或多个特征沿纵向轴线、侧向轴线或竖直轴线中的任一个异型分布。开孔泡沫块在异质块体内异型分布的特征可包括例如吸收性、密度、泡孔尺寸、以及它们的组合。
在一个实施方案中，开孔泡沫块可基于开孔泡沫的组成沿纵向轴线、侧向轴线或竖直轴线中的任一个异型分布。开孔泡沫块可在异质块体的前部具有表现出期望特征的一种组成并且在异质块体的后部具有被设计成表现出不同的特征的不同的组成。开孔泡沫块的异型分布关于之前提到的轴线或取向中的任一者可为对称或非对称的。
开孔泡沫块可以任何合适的形式沿异质块体的纵向轴线和侧向轴线分布。在一个实施方案中，开孔泡沫块可以当从顶部平面视图观察时形成一种设计或形状的方式分布。开孔泡沫块可以形成条带、椭圆、正方形、或任何其它已知形状或图案的方式分布。
在一个实施方案中，可在一个异质块体中使用不同的类型的泡沫。例如，一些泡沫块可为聚合hipe，而其它块可由聚氨酯制成。所述块可基于它们的特性定位于块体内的特定位置，以优化异质块体的性能。
在一个实施方案中，开孔泡沫为通过“高内相乳液”(hipe)(也称作polyhipe)的聚合制成的热固性泡沫。为形成hipe，将含水相和油相以介于约8:1和140:1之间的比率组合。在某些实施方案中，含水相与油相的比率介于约10:1和约75:1之间，并且在某些其它实施方案中，含水相与油相的比率介于约13:1和约65:1之间。这称为“水比油”或w:o比率，并且可用来测定所得polyhipe泡沫的密度。如上所述，油相可包含单体、共聚单体、光引发剂、交联剂、和乳化剂以及任选组分中的一者或多者。水相将包含水并且在某些实施方案中包含一种或多种组分，诸如电解质、引发剂、或任选组分。
可由组合的含水相和油相来形成开孔泡沫，其方式为通过使这些组合相在混合室或混合区中经受剪切搅拌。使组合的含水相和油相经受剪切搅拌以产生具有所需尺寸的含水小滴的稳定hipe。引发剂可存在于含水相中，或者可在泡沫制备过程期间以及在某些实施方案中形成了hipe之后引入引发剂。乳液制备过程产生hipe，其中含水相小滴分散至一定程度，使得所得hipe泡沫具有期望的结构特征。含水相和油相组合在混合区中的乳化可涉及使用混合或搅拌装置，诸如叶轮，方式为通过使组合的含水相和油相以赋予所需剪切所必要的速率通过一系列静态混合器，或两者的组合。一旦形成，就可将hipe从混合区取出或泵出。一种使用连续工艺来形成hipe的方法描述于1992年9月22日公布的美国专利号5,149,720(desmarais等人)；1998年10月27日公布的美国专利号5,827,909(desmarais)；和2002年4月9日公布的美国专利号6,369,121(catalfamo等人)中。
可在完全聚合之前将乳液从混合区中抽出或泵出并且浸渍到块体中或块体上。一旦完全聚合，泡沫块和元件就相互缠结，使得包括块体的元件将离散的泡沫块二等分并且使得离散的泡沫块的部分包覆包括异质块体的一个或多个元件的部分。
在聚合之后，所得泡沫块用含水相饱和，需要除去该含水相以获得基本上干燥的泡沫块。在某些实施方案中，可通过使用压缩来挤压泡沫块，使其不含大部分的含水相，例如，通过使包括泡沫块的异质块体运行穿过一对或多对夹紧辊。可将夹紧辊定位成使得它们将含水相挤压出泡沫块。夹紧辊可为多孔的，并且具有从内侧施加的真空，使得它们有助于将含水相抽出泡沫块。在一些实施方案中，夹紧辊可以成对定位，使得第一夹紧辊位于液体可透过的带(诸如具有孔或由网状材料组成的带)的上方，并且第二相对夹紧辊面向第一夹紧辊，并且位于液体可透过的带的下方。所述对之一(例如第一夹紧辊)可被加压，而另一个(例如第二夹紧辊)可被排空，以便将含水相吹出和抽出泡沫。也可加热压料辊以有助于除去含水相。在某些实施方案中，仅将轧辊应用于非刚性泡沫，即如下泡沫，所述泡沫的壁不因压缩所述泡沫而受到破坏。
在某些实施方案中，代替轧辊或与轧辊组合，可通过将泡沫部件发送穿过干燥区来除去含水相，hipe泡沫在干燥区被加热，暴露于真空或热与真空暴露的组合。可通过使泡沫穿过强制热空气箱、红外烘箱、微波烘箱或无线电波烘箱来加热。泡沫干燥的程度取决于应用。在某些实施方案中，大于50％的含水相被去除。在某些其它实施方案中，大于90％，并且在其它实施方案中大于95％的含水相在干燥过程期间被去除。
在一个实施方案中，开孔泡沫由具有高内相乳液(hipe)的连续油相的单体的聚合制成。hipe可具有两个相。一个相为具有单体和乳化剂的连续油相，所述单体经聚合以形成hipe泡沫，所述乳化剂用以帮助稳定hipe。油相也可包括一种或多种光引发剂。单体组分可按油相的重量计以约80％至约99％并且在某些实施方案中以约85％至约95％的量存在。可溶于油相并且适于形成稳定的油包水乳液的乳化剂组分可按油相的重量计以约1％至约20％的量存在于油相中。乳液可在约10℃至约130℃并且在某些实施方案中约50℃至约100℃的乳化温度下形成。
一般来讲，单体将包含按油相的重量计约20％至约97％的至少一种基本上水不溶性的一官能丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。例如，这种类型的单体可包括c4-c18丙烯酸烷基酯和c2-c18甲基丙烯酸烷基酯，诸如丙烯酸乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸壬基苯酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯。
油相也可具有按油相的重量计约2％至约40％，并且在某些实施方案中约10％至约30％的基本上水不溶性的多官能交联丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。添加该交联共聚单体或交联剂向hipe泡沫赋予强度和弹性。该类型交联单体的示例可具有含两个或更多个活化丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯基团、或它们的组合的单体。该基团的非限制性示例包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、1,14-十四烷二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯(2,2-二甲基丙二醇二丙烯酸酯)、己二醇丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、葡萄糖五丙烯酸酯、脱水山梨糖醇五丙烯酸酯等。交联剂的其它示例包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯部分的混合物，诸如乙二醇丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯和新戊二醇丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯。所述混合的交联剂中的甲基丙烯酸酯:丙烯酸酯基团的比率可按需从50:50变化至任何其它比率。
可将按油相的重量计约0％至约15％，在某些实施方案中约2％至约8％的重量百分比的任何第三基本上水不溶性的共聚单体添加到油相中以改变hipe泡沫的特性。在某些实施方案中，可能期望“韧化”单体，其向所得hipe泡沫赋予韧性。这些包括诸如苯乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、异戊二烯和氯丁二烯等单体。不受理论的约束，据信此类单体有助于在聚合期间稳定hipe(也称为“固化”)，以提供更均匀且更好成形的hipe泡沫，从而导致更好的韧性、拉伸强度、耐磨损性等。也可添加单体以赋予阻燃性，如2000年12月12日公布的美国专利号6,160,028(dyer)中所公开的那样。可添加单体以赋予颜色(例如乙烯基二茂铁)、荧光特性、抗辐射性、对辐射不透明性(例如四丙烯酸铅)、分散电荷、反射入射红外线、吸收无线电波、在hipe泡沫支柱上形成可润湿表面、或用于hipe泡沫中的任何其它期望特性。在一些情况下，这些附加单体可减慢hipe转变成hipe泡沫的总进程，如果要赋予期望特性那么折衷权衡就是必要的。因此，此类单体可用来减慢hipe的聚合速率。该类型单体的示例可包括苯乙烯和氯乙烯。
油相还可包含用于稳定hipe的乳化剂。用于hipe中的乳化剂可包括：(a)支链c16-c24脂肪酸的脱水山梨糖醇单酯；直链不饱和c16-c22脂肪酸；以及直链饱和c12-c14脂肪酸，诸如脱水山梨糖醇单油酸酯、脱水山梨糖醇单肉豆蔻酸酯和脱水山梨糖醇单酯、脱水山梨糖醇单月桂酸酯、双甘油单油酸酯(dgmo)、聚甘油单异硬脂酸酯(pgmis)和聚甘油单肉豆蔻酸酯(pgmm)；(b)支链c16-c24脂肪酸的聚甘油单酯、直链不饱和c16-c22脂肪酸或直链饱和c12-c14脂肪酸，诸如双甘油一油酸酯(例如c18:1脂肪酸的双甘油单酯)、双甘油一肉豆蔻酸酯、双甘油一异硬脂酸酯和双甘油单酯；(c)支链c16-c24醇的双甘油一脂族醚、直链不饱和c16-c22醇和直链饱和c12-c14醇、以及这些乳化剂的混合物。参见1995年2月7日公布的美国专利号5,287,207(dyer等人)和1996年3月19日公布的美国专利号5,500,451(goldman等人)。可用的另一种乳化剂是聚甘油琥珀酸酯(pgs)，它由烷基琥珀酸酯、甘油和三甘油形成。
可将此类乳化剂及其组合加入油相中，使得它们可构成按油相的重量计约1％和约20％之间，在某些实施方案中约2％至约15％，并且在某些其它实施方案中约3％至约12％。在某些实施方案中，也可使用助乳化剂来提供对泡孔尺寸、泡孔尺寸分布、和乳液稳定性的附加控制，尤其是在例如大于约65℃的较高温度下。助乳化剂的示例包括磷脂酰胆碱和含磷脂酰胆碱的组合物、脂族甜菜碱、长链c12-c22二脂族季铵盐、短链c1-c4二脂族季铵盐、长链c12-c22二烷酰基(烯酰基)-2-羟乙基、短链c1-c4二脂族季铵盐、长链c12-c22二脂族咪唑啉季铵盐、短链c1-c4二脂族咪唑啉季铵盐、长链c12-c22单脂族苄基季铵盐、长链c12-c22二烷酰基(烯酰基)-2-氨乙基、短链c1-c4单脂族苄基季铵盐、短链c1-c4单羟基脂族季铵盐。在某些实施方案中，二牛油基二甲基铵甲基硫酸盐(dtdmams)可用作助乳化剂。
油相可包括按油相的重量计介于约0.05％和约10％之间，并且在某些实施方案中介于约0.2％和约10％之间的光引发剂。较低量的光引发剂允许光更好地穿透hipe泡沫，这可提供聚更深入hipe泡沫的聚合。然而，如果聚合是在含氧环境中进行的，则应当存在足够的光引发剂以引发聚合并且克服氧的抑制作用。光引发剂可快速且有效地对光源作出反应而产生自由基、阳离子、和能够引发聚合反应的其它物质。用于本发明的光引发剂可吸收波长为约200纳米(nm)至约800nm，在某些实施方案中约200nm至约350nm的uv光。如果光引发剂在油相中，则合适类型的油溶性光引发剂包含苄基缩酮、α-羟烷基苯酮、α-氨基烷基苯酮、和酰基膦氧化物。光引发剂的示例包括2,4,6-[三甲基苯甲酰二膦]氧化物与2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的组合(二者50:50的共混物，由cibaspecialitychemicals(ludwigshafen，germany)以商品名
hipe的分散含水相可具有水，并且也可具有一种或多种组分，诸如引发剂、光引发剂、或电解质，其中在某些实施方案中，所述一种或多种组分为至少部分地水溶性的。
含水相的一种组分可为水溶性电解质。水相可包含按含水相的重量计约0.2％至约40％，某些实施方案中约2％至约20％的水溶性电解质。电解质最小化主要为油溶性的单体、共聚单体、和交联剂也溶解于含水相的趋势。电解质的示例包括碱土金属(诸如钙或镁)的氯化物或硫酸盐，以及碱金属(诸如钠)的氯化物或硫酸盐。此类电解质可包括缓冲剂以用于控制聚合期间的ph，该缓冲剂包括诸如磷酸盐、硼酸盐和碳酸盐、以及它们的混合物之类的无机抗衡离子。水溶性单体也可用于含水相中，示例为丙烯酸和乙酸乙烯酯。
可存在于含水相中的另一种组分是水溶性自由基引发剂。基于存在于油相中的可聚合单体的总摩尔数计，引发剂能够以至多约20摩尔％的量存在。在某些实施方案中，基于存在于油相中的可聚合单体的总摩尔数计，引发剂以约0.001摩尔％至约10摩尔％的量存在。合适的引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、2,2'-偶氮双(n,n'-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐、和其它合适的偶氮引发剂。在某些实施方案中，为降低可堵塞乳化体系的过早聚合的可能性，可恰好在乳化结束后或接近乳化结束时向单体相添加引发剂。
存在于含水相中的光引发剂可为至少地部分水溶性的，并且可具有按重量计介于约0.05％和约10％之间，并且在某些实施方案中介于约0.2％和约10％之间的含水相。较低量的光引发剂允许光更好地穿透hipe泡沫，这可提供聚更深入hipe泡沫的聚合。然而，如果聚合是在含氧环境中进行的，则应当存在足够的光引发剂以引发聚合并且克服氧的抑制作用。光引发剂可快速且有效地对光源作出反应而产生自由基、阳离子、和能够引发聚合反应的其它物质。用于本发明的光引发剂可吸收波长为约200纳米(nm)至约800nm，在某些实施方案中约200nm至约350nm，并且在某些实施方案中约350nm至约450nm的uv光。如果光引发剂在含水相中，则合适类型的水溶性光引发剂包括二苯甲酮、苯偶酰和噻吨酮。光引发剂的示例包括2,2'-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐；脱水2,2'-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二硫酸盐；2,2'-偶氮双(1-亚氨基-1-吡咯代-2-乙基丙烷)二盐酸盐；2,2'-偶氮二[2-甲基-n-(2-羟乙基)丙酰胺]；2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐；2,2'-二羧甲氧基二亚苄基丙酮、4,4'-二羧甲氧基二亚苄基丙酮、4,4'-二羧甲氧基二亚苄基环己酮、4-二甲氨基-4'-羧甲氧基二亚苄基丙酮；以及4,4'-二磺酰基甲氧基二亚苄基丙酮。可用于本发明的其它合适的光引发剂列出于1989年4月25日公布的美国专利号4,824,765(sperry等人)中。
除前述组分之外，其它组分也可包含在hipe的含水相或油相中。示例包括抗氧化剂，例如受阻酚、受阻胺光稳定剂；增塑剂，例如邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二壬酯；阻燃剂，例如卤化烃、磷酸盐、硼酸盐、无机盐，诸如三氧化锑或磷酸铵或氢氧化镁；染料和颜料；荧光剂；填料块，例如淀粉、二氧化钛、炭黑或碳酸钙；纤维；链转移剂；气味吸收剂，例如活性炭颗粒；溶解的聚合物；溶解的低聚物；等等。
异质块体包括可包覆元件和离散的泡沫块。可包覆元件可为纤维网或纤维网的一部分，诸如例如，非织造布、纤维结构、气流成网纤维网、湿法成网纤维网、高蓬松非织造布、针刺纤维网、水刺纤维网、纤维丝束、织造纤维网、针织纤维网、植绒纤维网、纺粘纤维网、分层纺粘/熔喷纤维网、粗梳纤维网、纤维素纤维和熔喷纤维的共成形纤维网、短纤维和熔喷纤维的共成形纤维网、以及为它们的分层组合的分层纤维网。
可包覆元件可为例如常规吸收性材料，诸如绉纱纤维素填料、松散纤维素纤维、也称为透气毡的木浆纤维、以及纺织品纤维。可包覆元件也可以是纤维，诸如例如合成纤维、热塑性微粒或纤维、三组分纤维、以及双组分纤维，诸如例如具有以下聚合物组合的皮/芯型纤维：聚乙烯/聚丙烯、聚乙酸乙基乙烯基酯/聚丙烯、聚乙烯/聚酯、聚丙烯/聚酯、共聚酯/聚酯等。可包覆元件可以是以上列出的材料的任何组合和/或单独或组合的多个以上列出的材料。
可包覆元件可为疏水的或亲水的。在一个实施方案中，可包覆元件可被处理成疏水的。在一个实施方案中，可包覆元件可被处理而变成亲水的。
异质块体的组成纤维可由诸如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、以及它们的共混物的聚合物构成。纤维可为纺粘纤维。纤维可为熔喷纤维。纤维可包含纤维素、人造丝、棉、或其它天然材料或聚合物与天然材料的共混物。纤维也可包含超吸收材料，诸如聚丙烯酸酯或合适材料的任何组合。纤维可以是单组分、双组分、和/或双成分、非圆形的(例如，毛细管道纤维)，并且可具有的主横截面尺寸(例如，圆纤维的直径)在0.1至500微米的范围内。非织造前体纤维网的组成纤维也可为不同的纤维类型的混合物，这些不同纤维类型在诸如化学(例如聚乙烯和聚丙烯)、组分(单-和双-)、旦尼尔(微旦尼尔和>20旦尼尔)、形状(即毛细管和圆形)等特征方面不同。组分纤维的范围可为约0.1旦尼尔至约100旦尼尔。
异质块体可由多于一种非织造前体纤维网构成。例如，通过处于水平构型的挤出模头将高内相乳液施加到第一非织造纤维网的顶部表面。在hipe开始固结成hipe泡沫之前，可在处于水平构型时将第二非织造纤维网施加到先前挤出的高内相乳液的顶部表面。
上述结构产生两种非织造结构，它们在非织造布和被包覆的元件之间在hipe泡沫和非织造布的界面处带有hipe泡沫、例如，作为异质块体的吸收物层，所述异质块体包括具有第一表面和第二表面的第一非织造布和第二非织造布。开孔泡沫件包覆第一非织造布的一部分和第二非织造布的一部分。另选地，第二前体纤维网可在所述物层聚合之后胶粘到所述物层异质块体。
已令人惊讶地发现，通过产生包括开孔泡沫的异质块体层，其中一个或多个开孔泡沫件的至少一部分在所述泡沫件的顶部表面和底部表面处沿竖直轴线接触可包覆元件的基底或层诸如非织造纤维，这允许通过成形方法形成异质块体，同时保持异质块体层的流体连接性，并且不在所述成形装置上留下有意义的聚集或残渣。
在一个方面，已知的制备时吸收性纤维网材料可被视为是始终均匀的。所谓均质是指吸收性纤维网材料的流体处理特性不依赖于位置，而是在纤维网的任何区域处均基本上均匀。均匀性的特征可在于例如密度、基重，使得纤维网的任何具体部分的密度或基重与纤维网的平均密度或基重基本上相同。通过本发明的设备和方法，同质的吸收性纤维网材料被改性，使得它们不再是同质的而是异质的，使得纤维网材料的流体处理特性和/或机械特性取决于位置。因此，就本发明的异质吸收性材料而言，纤维网在离散位置处的密度或基重可与纤维网的平均密度或基重显著不同。本发明的吸收性纤维网的异质性质通过使得离散部分高度可渗透而其它离散部分具有高毛细管作用而使得渗透性或毛细管作用的负面作用能够被最小化。同样，渗透性和毛细管作用之间达成折衷，使得可实现递送相对较高的渗透性但不会降低毛细管作用。同样，吸收性纤维网的异质性质也可使得在纤维网内能够存在离散的弯曲区、压缩区或拉伸区。所启用的离散弯曲允许改善的柔韧性而不牺牲毛细管作用。
在一个实施方案中，异质块体还可包括超吸收材料，所述超吸收材料吸入流体并形成水凝胶。这些材料通常能够吸收大量的体液，并且在适度压力下保持它们，并且可呈纤维、颗粒或其它物理形式。异质块体可包括分散在合适载体中的此类材料，诸如呈绒毛或硬化纤维形式或被整合在包含agm的层合体内的纤维素纤维。
异质块体可包括一种或多种类型的纤维。被包括在所述纤维网中的纤维可为热塑性颗粒或纤维。所述材料，并且具体地热塑性纤维，可由多种热塑性聚合物制成，所述聚合物包括聚烯烃诸如聚乙烯(例如pulpex.rtm.)和聚丙烯、聚酯、共聚酯、以及任何前述材料的共聚物。
取决于所需的特征，合适的热塑性材料包括被制成亲水的疏水纤维，诸如衍生自例如聚烯烃诸如聚乙烯或聚丙烯、聚丙烯酸化物、聚酰胺、聚苯乙烯等的经表面活性剂处理或经二氧化硅处理的热塑性纤维。疏水热塑性纤维的表面可用表面活性剂诸如非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂处理来变得亲水，例如用表面活性剂喷涂纤维、将纤维浸入表面活性剂，或在生产热塑性纤维时将表面活性剂包括为聚合物熔体的一部分。在熔融和重新凝固时，表面活性剂将趋于保持在热塑性纤维的表面处。合适的表面活性剂包括非离子表面活性剂，诸如由iciamericas,inc.(wilmington,del.)制造的brij76和以商标pegosperse.rtm.由glycochemical,inc.(greenwich,conn.)出售的各种表面活性剂。除了非离子表面活性剂以外，还可使用阴离子表面活性剂。这些表面活性剂可以例如每平方厘米热塑性纤维约0.2克至约1克的含量施用到热塑性纤维。
合适的热塑性纤维可由单一聚合物(单组分纤维)制成，或者可由一种以上的聚合物(例如，双组分纤维)制成。包括外皮的聚合物经常在与包括芯的聚合物不同(通常较低)的温度下熔融。因此，这些双组分纤维由于外皮聚合物的熔融而提供热粘结，同时保持芯聚合物的所需强度特性。
用于本发明的合适的双组分纤维可包括具有以下聚合物组合的皮/芯型纤维：聚乙烯/聚丙烯、聚乙酸乙基乙烯基酯/聚丙烯、聚乙烯/聚酯、聚丙烯/聚酯、共聚酯/聚酯等。可用于本文的尤其合适的双组分热塑性纤维是具有聚丙烯或聚酯芯以及具有较低熔融温度的共聚酯、聚乙酸乙基乙烯基酯或聚乙烯外皮的那些(例如danaklon.rtm.、celbond.rtm.或chisso.rtm.双组分纤维)。这些双组分纤维可以同心或偏心。如本文所用，术语“同心”和“偏心”是指外皮在贯穿双组分纤维的横截面区域上具有均匀还是不均匀的厚度。在以较低的纤维厚度提供更大的压缩强度时，偏心型双组分纤维可为所期望的。适用于本文的双组分纤维可为非卷曲的(即，不弯曲的)或卷曲的(即，弯曲的)。双组分纤维可通过典型的纺织方法进行卷曲，诸如例如填充线盒方法或齿轮卷曲方法以获得主要二维的或“平坦的”卷曲。
双组分纤维的长度可取决于纤维和纤维网成形方法期望的特定特性而不同。通常，在气流成网纤维网中，这些热塑性纤维的长度为约2mm至约12mm长，优选地约2.5mm至约7.5mm长，并且最优选地约3.0mm至约6.0mm长。这些热塑性纤维的特性也可通过改变纤维的直径(厚度)进行调节。这些热塑性纤维的直径通常以旦尼尔(克/9000米)或分特(克/10,000米)进行定义。在气流成网制备机中使用的适用双组分热塑性纤维可具有的分特范围为约1.0至约20，优选地约1.4至约10，并且最优选地约1.7至约7分特。
这些热塑性材料的压缩模量，尤其是热塑性纤维的压缩模量，也可为重要的。热塑性纤维的压缩模量不但受它们的长度和直径的影响，而且受制成它们的一种或多种聚合物的组成和特性、所述纤维的形状和构型(例如同心的或偏心的、卷曲的或非卷曲的)、以及类似因素的影响。这些热塑性纤维的压缩模量差异可用来改变相应的热粘结纤维基质的特性，尤其是密度特征。
异质块体也可包括通常不用作粘结剂纤维但改变纤维网的机械特性的合成纤维。合成纤维包括乙酸纤维素、聚氟乙烯、聚偏1,1-二氯乙烯、丙烯酸树脂(诸如奥纶)、聚乙酸乙烯酯、不可溶的聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺(诸如尼龙)、聚酯、双组分纤维、三组分纤维、它们的混合物等等。这些合成纤维可包括例如聚酯纤维诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如dacron.rtm.和kodel.rtm.)、高熔融卷曲聚酯纤维(例如kodel.rtm.431，由eastmanchemicalco.制造)亲水性尼龙(hydrofil.rtm.)等等。合适的纤维也可为亲水化疏水纤维，诸如衍生自例如聚烯烃诸如聚乙烯或聚丙烯、聚丙烯酸类、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氨酯等的经表面活性剂处理或经二氧化硅处理的热塑性纤维。在非粘结热塑性纤维的情况下，它们的长度可取决于这些纤维期望的具体特性而不同。通常它们的长度为约0.3至7.5cm，优选地约0.9至约1.5cm。适用的非粘结热塑性纤维可具有的分特在约1.5至约35分特，更优选地约14至约20分特的范围内。
无论是如何结构化的，吸收芯的总吸收容量均应当与所述块体的设计载荷和预期用途相适应。例如，当用于吸收制品时，异质块体的尺寸和吸收容量可被改变以适应于不同的用途，诸如失禁衬垫、卫生护垫、常规卫生巾、或夜用卫生巾。
异质块体也可包括有时用于吸收性纤维网的其它任选组分。例如，强化稀松布可定位于异质块体的相应层内，或相应层之间。
通过本发明生产的包括开孔泡沫件的异质块体可用作吸收制品中的吸收芯或吸收芯的一部分，所述吸收制品诸如女性卫生制品，例如衬垫、卫生护垫、和棉塞；伤口敷料；一次性尿布；失禁制品，例如衬垫、成人尿布；家庭护理制品，例如擦拭物、衬垫、毛巾；以及美容护理制品，例如衬垫、擦拭物，和皮肤护理制品，诸如用于毛孔清洁的。具有整合进具有开孔泡沫件的异质块体层中的顶片和/或第二顶片的吸收结构可用于吸收制品，诸如女性卫生制品，例如衬垫、卫生护垫、和棉塞；伤口敷料；一次性尿布；失禁制品，例如衬垫、成人尿布；家庭护理制品，例如擦拭物、衬垫、毛巾；以及美容护理制品，例如衬垫、擦拭物，和皮肤护理制品，诸如用于毛孔清洁的。尿布可为如2012年3月23日提交的美国专利申请13/428,404中所公开的吸收制品。
所述吸收芯结构可用作用于吸收制品的吸收芯。在这种实施方案中，吸收芯可相对较薄，其厚度小于约5mm，或其厚度小于约3mm，或小于约1mm。本文中还考虑具有大于5mm的厚度的芯。厚度可利用本领域已知的用于在0.25psi的均匀压力下测量的任何方法沿衬垫的纵向中心线测量中点处的厚度来确定。吸收芯可包括吸收性胶凝材料(agm)，包括如本领域中已知的agm纤维、血液胶凝剂(例如脱乙酰壳多糖)、季盐或它们的组合。
可将异质块体层成形或切割成某种形状，其外边缘限定周边。
在一个实施方案中，异质块体可被用作吸收制品的顶片。异质块体可与吸收芯组合或可仅与底片组合。
在一个实施方案中，异质块体可与任何其它类型的吸收层或非吸收层组合，诸如例如，纤维素层、包含超吸收胶凝材料的层、吸收性气流成网纤维层、非织造层、或吸收性泡沫层、或它们的组合。本文考虑到未列出的其它吸收层。
已知用于将大致平面的纤维网变形成三维结构的成形装置用于本发明中，以将制备时吸收性材料改性成具有相对较高渗透性而无显著的对应毛细管压力降低的吸收性材料。成形装置可包括一对互相啮合的辊，通常为具有互相啮合的脊或齿及凹槽的钢辊。然而，预期也可利用用于实现成形的其它装置，诸如2005年6月30日公布的us2005/0140057中公开的变形辊和帘布(cord)排列。因此，本文一对辊的所有公开内容视为等同于辊和帘布，并且详述两个互相啮合辊的受权利要求书保护的排列被视为等同于互相啮合的辊和帘布，其中帘布用作配对的互相啮合的辊的脊。在一个实施方案中，本发明的这对互相啮合的辊可被视为等同于辊及相互啮合元件，其中互啮合元件可为另一个辊、帘布、多个帘布、皮带、柔软的纤维网或捆带。同样，据信其它已知的成形技术也能够生产具有一定程度的相对较高渗透性而无显著的毛细管压力相应降低的吸收性材料，已知的成形技术例如起绉、颈缩/加固、压波形、压花、扣断(buttonbreak)、热销冲压等。利用了辊的成形方法包括“环轧”、“self”或“self'ing”工艺，其中self代表结构化类弹性成膜(structuralelasticlikefilm)如“微结构化类弹性成膜”、和“滚刀开孔”(rka)；如2011年5月3日授予zhao等人的美国专利号7,935,207中所述。所述成形方法可为2010年3月23日授予的美国专利号7,682,686(curro等人)或2010年1月19日授予的美国专利号7,648,752(hoying等人)中所述的成形方法之一。用于构造簇的合适的工艺描述于美国专利号7,172,801；7,838,099；7,754,050；7,682,686；7,410,683；7,507,459；7,553,532；7,718,243；7,648,752；7,732,657；7,789,994；8,728,049；和8,153,226中。成形方法也可包括嵌套“self”，如下所述并且如2015年9月3日提交的美国专利申请号14/844459中所述。成形方法也可包括热针、美国专利号5,628,097中所述的对非织造布选择性开孔(san)、3d压花和如2017年2月13日提交的美国专利申请号62/458,051中所述的压花稳定成形。
参考图1，其示出了用于制备纤维网1的设备和方法。设备100包括一对相互啮合辊174和176，它们各自围绕轴线a旋转，轴线a在相同平面内是平行的。辊174包括多个脊172和对应的沟槽108，它们沿辊174的整个圆周不间断地延伸。辊176类似于辊174，但不具有沿整个圆周不间断地延伸的脊，辊176包括多行周向延伸的脊，所述脊已被改进为成行的周向间隔开的齿110，所述齿以间隔开的关系围绕辊176的至少一部分延伸。辊176的各行齿110由对应的沟槽112分开。在操作中，辊174和176相互啮合，使得辊174的脊172延伸到辊176的沟槽112中，并且辊176的齿110延伸到辊174的沟槽108中。所述相互啮合更详细地示出于下文所讨论的图2的横截面图中。辊174和176两者或其中任一者可通过本领域中已知的方法加热，诸如通过使用热油填充辊或电加热辊。
在图1中，设备100是以优选构型示出的，其具有一个图案辊例如辊176、和一个非图案沟槽辊174。然而，在某些实施方案中，可优选地使用两个图案辊176，它们在相应辊的相同或不同的对应区域中具有相同或不同的图案。这种设备可产生带有簇6的纤维网，所述簇从纤维网1的两侧突起。
图1示出了以商业上可行的连续工艺制备纤维网1的方法。纤维网1通过使前体纤维网诸如第一前体纤维网和第二前体纤维网180和21机械变形来制备，所述第一前体纤维网和所述第二前体纤维网在由图1所示的设备加工之前可各自被描述为大致平面的和二维的。“平面的”和“二维的”仅仅是指相对于由于毛簇6的形成而具有明显的平面外z方向三维尺度的成品纤维网1而言，纤维网在大致平直状态开始所述工艺。“平面的”和“二维的”并非旨在隐含任何特定的平坦度、光滑度或维数。
本发明的工艺和设备在许多方面类似于名称为“webmaterialsexhibitingelastic-likebehavior”的美国专利号5,518,801中所述的工艺，并且在后续的专利文献中称作“self”纤维网，其代表“structuralelastic状film”(结构化类弹性成膜)。然而，在本发明的设备和工艺与所述'801专利中所公开的设备和工艺之间存在显著差异，并且所述差异在由此产生的相应纤维网中是显而易见的。如下所述，辊176的齿110具有与前缘和后缘相关联的特定几何形状，所述前缘和后缘允许齿基本上“冲”过前体纤维网180，21，而非实质上使所述纤维网变形。在两层的层合纤维网1中，齿110将纤维从前体纤维网180和21推挤出平面外，齿110推挤纤维8使它们透出以形成簇6。因此，纤维网1可具有包括松散纤维端部18的簇6和/或延伸远离侧面3的表面13的环状对齐的纤维8的“隧道状”簇6，这不同于self纤维网的“帐篷状”肋状元件，所述肋状元件各自具有与其相关联的连续侧壁，即，连续“过渡区”，并且不表现出一层穿过另一层的相互贯穿。
前体纤维网180和21是直接从它们的相应纤维网制备工艺提供的或是间接地从供给辊提供的(均未示出)，并且沿纵向移动至反转的相互啮合辊174和176的辊隙116。前体纤维网优选地用本领域纤维网处理的熟知方法保持足够的纤维网张力以便以大致平直的状态进入辊缝16。随着每个前体纤维网180，21穿过辊隙116，与辊174的沟槽108相互啮合的辊176的齿110同时将前体纤维网180和21的多部分推挤出平面外以形成簇6。在一个实施方案中，齿110实际上将第一前体纤维网180的纤维“推”过或“冲”过第二前体纤维网21。在另一个实施方案中，齿110实际上将第一前体纤维网和第二前体纤维网180和21的纤均“推”出或“冲”出平面外以形成簇6。
随着齿110的顶端挤穿第一前体纤维网和第二前体纤维网180，21，主要沿cd取向的横跨齿110的第一前体纤维网180(并且在一些实施方案中，第二前体纤维网21)的纤维的多部分被齿110推挤出第一前体纤维网180的平面外。纤维可由于纤维流动性被推出平面外，或者它们可通过在z方向上进行拉伸和/或进行塑性变形被推出平面外。被齿110推挤出平面外的前体纤维网的多部分导致簇6形成于纤维网1的第一侧面3上。主要大致平行于纵向轴线l(即，沿md)取向的前体纤维网180和21的纤维只是被齿110展开，并且基本上保持在它们的初始无规取向状态。
通过前述说明可理解，当通过本发明的设备和方法来制备纤维网1时，前体纤维网180，21可具有相关于前体纤维网在损坏(例如，由于拉伸应力而损坏)之前的伸长能力的不同的材料特性。在一个实施方案中，非织造第一前体纤维网180可相对于第二前体纤维网21具有更大的纤维移动性和/或更大的纤维伸长特征，使得其纤维可足够地移动或拉伸以形成簇6，同时第二前体纤维网21破裂，即，不拉伸至形成簇所必需的程度。在另一个实施方案中，第二前体纤维网21可相对于第一前体纤维网180具有更大的纤维移动性和/或更大的纤维伸长特征，使得第一前体纤维网和第二前体纤维网180和21均形成簇6。在另一个实施方案中，第二前体纤维网21可相对于第一前体纤维网180具有更大的纤维移动性和/或更大的纤维伸长特征，使得第二前体纤维网21的纤维可足够地移动或拉伸以形成簇6，同时第一前体纤维网180破裂，即，不拉伸至形成簇所必需的程度。
非织造前体纤维网的纤维能够延伸出平面外而无塑性变形的程度可取决于前体纤维网内部纤维粘结的程度。例如，如果非织造前体纤维网的纤维仅仅是非常松散地互相缠结，那么它们将更容易互相之间滑动(即通过表面蠕动来相对于邻近纤维移动)，并因此更容易延伸出平面外以形成毛簇。另一方面，更强粘结的(例如，通过高水平的热点粘结、水刺等)非织造前体纤维网的纤维将更可能需要在延伸出平面外的簇中具有更大程度的塑性变形。因此，在一个实施方案中，一个前体纤维网180或21可为具有相对低纤维间粘结的非织造纤维网，并且另一个前体纤维网180或21可为具有相对高纤维间粘结的非织造纤维网，使得一个前体纤维网的纤维可延伸出平面外，而另一个前体纤维网的纤维不能够延伸出平面外。
在一个实施方案中，对于给定的最大应变(例如，由设备100的齿110所施加的应变)，有益的是第二前体纤维网21实际上在由所施加的应变产生的拉伸载荷下损坏。即，对于旨在设置在纤维网1的第一侧面3上的仅包括或主要包括来自第一前体纤维网180的纤维的簇6，第二前体纤维网21必须具有足够低的纤维移动性(如果有的话)和/或相对低的断裂伸长率，使得其局部地(即，在应变区域中)因受张力而损坏，从而产生可供簇6延伸穿过的开口4。
在另一个实施方案中，有益的是第二前体纤维网21在诱导的应变区域中变形或拉伸并且不损坏，使得簇6包括第二前体纤维网21的多部分。
在一个实施方案中，第二前体纤维网21具有在1％-5％范围内的断裂伸长率。尽管实际需要的断裂伸长率取决于旨在被诱导以形成纤维网1的应变，但应当认识到，对于大多数实施方案，第二前体纤维网21可表现出6％，7％，8％，9％，10％、或更大的纤维网断裂伸长率。还应当识别到，实际断裂伸长率可取决于应变速率，对于图1所示的设备来讲，所述应变速率为生产线速度的函数。本发明中所用的纤维网的断裂伸长率可通过本领域已知的方法来测量，诸如通过标准拉伸试验方法使用标准拉伸试验设备诸如由instron，mts，thwing-albert等制造的那些来测量。
相对于第一前体纤维网180，第二前体纤维网21可具有较低的纤维移动性(如果有的话)和/或较低的断裂伸长率(即，单根纤维的断裂伸长率、或如果是膜，则为所述膜的断裂伸长率)，使得取代延伸出平面外至簇6的程度，第二前体纤维网21在应变下因受张力而损坏，所述应变因簇6的形成(例如，由设备100的齿110形成)而产生。在一个实施方案中，第二前体纤维网21相对于第一前体纤维网180表现出足够低的断裂伸长率，使得开口4的翼片7相对于簇6仅略微延伸出平面外(如果延伸出的话)。一般来讲，对于其中簇6主要包括来自第一前体纤维网180的纤维的实施方案，据信第二前体纤维网21应当具有比第一前体纤维网180小至少10％的断裂伸长率，优选地小至少30％，更优选地小至少50％，且甚至更优选地比第一前体纤维网180的断裂伸长率小至少约100％。本发明中所用的纤维网的相对断裂伸长率值可通过本领域中已知的方法来测量，诸如通过标准拉伸测试方法使用标准拉伸测试设备诸如由instron，mts，thwing-albert等制造的那些设备来测量。
在一个实施方案中，第二前体纤维网21可包括基本上全部md取向的纤维，例如丝束纤维，使得基本上不存在沿cd取向的纤维。对于纤维网1的这种实施方案，第二前体纤维网21的纤维可只是在簇6所延伸穿过的开口4处分离。因此，在该实施方案中，第二前体纤维网21无需具有任何最小断裂伸长率，因为所述材料的损坏或破裂不是形成开口4的模式。
可通过改变齿110的数目、间距、和尺寸并且如有必要对辊176和/或辊174进行对应的尺度改变来改变簇6的数目、间距、和尺寸。这种改变，加上前体纤维网180，21中可能的变化，允许制备出可用于一次性吸收制品的具有各种流体处理特性的许多不同的纤维网1。如下文所更详述，包括非织造布/膜第一前体纤维网/第二前体纤维网组合的纤维网1也可用作一次性吸收制品中的部件。然而，在非织造布/非织造前体纤维网/第二前体纤维网组合中获得甚至更好的结果，其中来自这两种纤维网的纤维均有助于簇6。
嵌套“self”涉及如下方法，其包括通过某种方法来制备纤维材料，所述方法包括以下步骤：a)提供至少一个前体非织造纤维网；b)提供包括一对成形构件的设备，所述一对成形构件包括第一成形构件(“凸”成形构件)和第二成形构件(“凹”成形构件)；以及c)将前体非织造纤维网置于成形构件之间，并且使前体非织造纤维网在所述成形构件内机械变形。成型构件具有纵向(md)取向和横向(cd)取向。
图2为本发明的卫生巾20处于其平面状态的平面图，其中结构的部分被切掉以更清楚地示出卫生巾20的结构并且卫生巾20的面向或者接触穿着者的部分朝向观察者取向。如图2所示，卫生巾20优选地包括液体可渗透的顶片22、与顶片22接合的液体不可渗透的底片23、定位在顶片22和底片23之间的吸收芯24。
卫生巾20具有两个表面，即接触身体表面或“身体表面”20a和衣服表面20b。当卫生巾20被穿着时，接触身体表面20a旨在邻近穿着者的身体穿着，而衣服表面20b位于相对侧上并且旨在邻近穿着者的内衣放置。卫生巾20具有两条中心线，纵向中心线l和横向中心线t。如本文所用，术语“纵向”是指在卫生巾20与竖直平面大致对齐(近似平行)的平面内的线、轴线或方向，在穿着卫生巾20时，所述竖直平面将站立着的穿着者的身体平分为左右身体半块。如本文所用，术语“横向”或“侧向”可互换使用，并且是指位于卫生巾20的平面内的大致与纵向垂直的线、轴线或方向。
卫生巾20可具有本领域已知的用于女性卫生制品的任何形状，包括对称形状，以及梨形、自行车座椅形状、梯形形状、楔形形状、具有一端宽于另一端的其他形状，或沿纵向轴线或横向轴线对称或不对称的任何其他对称或不对称形状。。卫生巾和卫生护垫也可设有本领域中称为“翼片”或“翼部”的侧向伸出部。此类伸出部可用于多个目的，包括但不限于保护穿着者的内裤免于脏污以及保持卫生巾固定在适当位置。
图2还示出卫生巾20具有由卫生巾20的外边缘限定的周边30，其中纵向边缘被指定为31并且端边被指定为32，前边缘为32a并且后边缘为32b。标记32c位于身体表面20a上，在前边缘至远离前边缘的制品的长度的四分之一的区域中的任何位置处。标记32c为任何类型的标记或名称(即，任何小形状或设计均允许穿着者知道哪个端边是前边缘，使得它们可以在最初正确地定位制品并正确地穿着制品。
虽然顶片、底片和吸收芯可以多种熟知的构型(包括所谓的“管”产品或侧翼产品)组装，但优选的卫生巾构型一般描述于以下专利：1990年8月21日公布的osborn的美国专利号4,950,264，“thin，flexiblesanitarynapkin”；1984年1月10日公布的desmarais的美国专利号4,425,130，“compoundsanitarynapkin”；1982年3月30日公布的ahr的美国专利号4,321,924，“bordereddisposableabsorbentarticle”；1987年8月18日公布的vantilburg的美国专利号4,589,876，“shapedsanitarynapkinwithflaps”。这些专利中的每一个以引用方式并入本文。
图2示出卫生巾20的优选的实施方案，其中顶片22和底片23具有通常大于吸收芯24的长度和宽度尺寸的长度和宽度尺寸。顶片22和底片23延伸超过吸收芯24的边缘，从而不仅形成周边的部分而且形成侧翼或护翼34。
图3为沿图2的剖面线2-2截取的卫生巾20的横截面图。图3示出在顶片22正下方的第二顶片27。护翼34为顶片22的伸出部。扣紧部件36连同防粘衬里37将制品保持在适当位置，使得其可执行其预期功能。
卫生巾的上侧一般具有液体可渗透的顶片22。下侧一般具有液体不可渗透的底片23，所述底片在产品的边缘处与顶片22接合。吸收芯24被定位在顶片22和底片23之间。可在吸收芯24的顶部、顶片的下面提供第二顶片。
顶片22、底片23和吸收芯24可按多种熟知的构型装配，包括所谓的“管”产品或侧翼产品，诸如例如，构型一般描述于以下专利中：1990年8月21日公布的osborn的名称为“thin，flexiblesanitarynapkin”的美国专利号4,950,264；1984年1月10日公布的desmarais的名称为“compoundsanitarynapkin”的美国专利号4,425,130；1982年3月30日公布的ahr的名称为“bordereddisposableabsorbentarticle”的美国专利号4,321,924；在1987年8月18日公布的vantilburg的美国专利号4,589,876，和“shapedsanitarynapkinwithflaps”。这些专利各自以引用方式并入本文。
底片23和顶片22可以多种方式固定在一起。已发现由h.b.fullercompany(st.paul，minn.)以名称hl-1258或h-2031制造的粘合剂是令人满意的。另选地，顶片22和底片23可通过热粘结、压力粘结、超声波粘结、动态机械粘结、或弯边封口彼此接合到一起。
如卫生巾等中所常见的，本发明的卫生巾20可具有设置在底片23的面向衣服侧上的女性内裤粘固剂。女性内裤粘固剂可为用于该目的本领域已知的任何粘合剂，并且可如本领域所熟知的那样，在使用之前由防粘纸覆盖。如果存在侧翼或护翼，则可将女性内裤粘固剂施用到面向衣服侧以便接触并粘附到穿着者内裤的下侧。
底片可用来防止被吸收和容纳在吸收结构中的流体润湿接触吸收制品的材料诸如内衣裤、裤、睡衣、内衣、以及衬衫或夹克，从而可充当对流体传输的边界。根据本发明的一个实施方案的底片也可允许至少水蒸气、或水蒸气和空气它们两者透过。
尤其当吸收制品用作卫生巾或卫生护垫时，所述吸收制品还可设有女性内裤紧固部件，所述紧固部件提供将制品附接到内衣的部件，例如底片的面向衣服表面上的女性内裤粘固剂。还可在卫生巾的侧边上提供旨在围绕内衣的裆部边缘折叠的护翼或侧翼。
已令人惊讶地发现，通过自身、利用另一层(诸如顶片或第二顶片)或在夹层结构中通过成形方法处理异质块体层产生吸收结构，所述吸收结构产生表现出不同的压缩力和弯曲图案和/或弯曲点的不同的区。此外，通过选择特定图案，已发现可产生在前部与中心部分或与后部部分具有不同的特性的吸收制品。这允许创建在前区域、中心区域和后区域中的每一个中表现不同的产品。另外，前区域、后区域和中心区域中的每一个可具有多于一个区，每个区具有不同的图案，从而产生不同的机械特性和吸收特性(诸如例如，压缩力、吸收速率和弯曲点)。
另外，由于在异质块体层上使用成形方法，吸收结构可表现出由于在吸收结构中产生弯曲点所致的改善的柔韧性。结果是吸收结构与传统吸收结构相比在使用时可保持其预期形状，传统吸收结构由于焊接、胶结、压花或在它们通过致密化改善毛细管作用时变得更硬。另外，因为异质块体层可在成形方法期间与顶片整合，所以整合的吸收结构可用作吸收产品的顶片。
与异质块体整合的顶片和/或第二顶片可提供独特的图案，所述图案使得能够动态地成形而不损失结构完整性。所述独特的图案可被制衡，使得它们选择性地使纤维网中的一些变形，从而使得能够形成多种弯曲模式以便适形于复杂的身体形状，而不产生吸收产品的结构完整性的有意义的劣化。此外，通过使用成形方法来设计吸收产品中的弯曲点，还可产生具有更好的贴合性的产品。所述更好的贴合性在产品被放置成接触臀沟中的间距时得到举例说明。此外，通过使产品能够具有三维形貌，吸收产品可弯曲和拉伸成旨在更靠近使用者身体的复杂形状和各种表面形貌。对于不同的部分，弯曲可不同。
换句话说，已发现，通过利用非织造/泡沫(nw-泡沫)复合材料或nw-泡沫-nw复合材料，可产生具有抗高拉伸力的能力的产品。nw的纤维性质有效地钝化任何裂纹生长或传播，使得芯在行走、跑步、骑自行车等活动产品使用情况下更加稳健。
除了显著增强产品完整性的附加有益效果之外，利用异质块体层的吸收结构相对于它们的结构特性是高度定向的，这为产品设计者提供可以产品形式策略性地实施的材料，以同时获得最佳的吸收性、舒适性和与贴合性相关的性能。这些吸收结构可具有宽范围的md与cd弯曲刚度比，其范围从低至2:1至高达20:1，诸如例如3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1或19:1。
另外，可使用以下方法中的一种或多种来修改这些吸收芯和产品的定向性质，而不会失去吸收芯或吸收层内的流体连续性，所述方法包括但不限于：1.在策略上取向泡沫复合芯片(单个nw或nw-泡沫-nw夹层)，使得刚度和柔韧性被最佳取向以递送所需的贴合性模型；2.机械地变形并且改变nw-泡沫-nw、复合芯夹层或复合芯的结构刚度，使得吸收性材料不被移除，但在结构特性方面产生不连续性。此类方法被称为成形方法并且如上所述；3.用高压水流对芯结构进行流体蚀刻，这可在复合芯中产生宏观或微观特征；以及4.选择性地移除芯复合材料的部分，而不会在移除点处穿过芯复合材料的所有层产生孔。可调节吸收芯复合材料在流体蚀刻中的高压喷射以改变切割或渗透进夹入的泡沫芯中的深度。
在最终产品的情况下，这些方法可单独或组合使用以在产品、产品芯、产品芯层、产品芯中的多个层内产生区特性，从而创造出产生增强的舒适性、贴合性和/或吸收性的产品。这些区特性可在不中断吸收芯或芯层中的流体分布连续性的情况下产生，从而允许流体沿吸收芯或吸收芯层的竖直轴线、纵向轴线和/或横向轴线芯吸。例如，区内的图案可沿竖直轴线部分地移除芯的一些方面，条件是图案不产生沿整个竖直轴线延伸的孔，从而在移除区域中完全缺乏材料。换句话说，如果图案被保持在光下，则应当能够沿任何纵向轴线和任何横向轴线在整个层中看到吸收层的元件，诸如非织造材料或吸收性材料。
另外，相比于传统吸收制品，吸收结构可提供较高的毛细管作用功势梯度以抽吸流体远离顶片并进入芯中，诸如例如，在0.5mm、或0.25mm内、或在0.15mm内的100mj/m2至80,000mj/m2的梯度，而不是当前顶片的情况，它们在约2mm、或约1.5mm、或约1mm的距离上具有100mj/m2至1,000mj/m2的梯度。吸收芯结构可表现出如下的毛细管层叠：在0.5mm内的介于例如100mj/m2至80,000mj/m2之间；在0.5mm内的1,000mj/m2至70,000mj/m2；在0.5mm内的3,000mj/m2至70,000mj/m2；在0.5mm内的5,000mj/m2至60,000mj/m2；在0.5mm内的10,000mj/m2至50,000mj/m2；在0.5mm内的20.000mj/m2至40,000mj/m2；在0.25mm内的100mj/m2至80,000mj/m2；在0.25mm内的1,000mj/m2至70,000mj/m2；在0.25mm内的3,000mj/m2至70,000mj/m2；在0.25mm内的5,000mj/m2至60,000mj/m2；在0.25mm内的10,000mj/m2至50,000mj/m2；在0.25mm内的20.000mj/m2至40,000mj/m2；在0.15mm内的100mj/m2至80,000mj/m2；在0.15mm内的1,000mj/m2至70,000mj/m2；在0.15mm内的3,000mj/m2至70,000mj/m2；在0.15mm内的5,000mj/m2至60,000mj/m2；在0.15mm内的10,000mj/m2至50,000mj/m2；或在0.15mm内的20.000mj/m2至40,000mj/m2。
毛细管层叠涉及沿吸收结构的轴线移动时毛细管的变化。另外，井凹允许吸收结构不仅沿竖直平面，而且也沿x-y平面表现出毛细管层叠。不同于可沿竖直方向与在某个平面内相比表现出不同的毛细管作用特征图的其它结构，具有与包括井凹的异质块体层整合的顶片的吸收结构产生如下结构，其中毛细管层叠存在于某个平面内。这是由于来自顶片的纤维组整合在了异质块体中。
聚拢压缩可用于测量区的柔韧性。聚拢压缩方法为一种对产品或芯样本执行的多轴弯曲测试。当对传统层状芯或泡沫层执行成形方法时，使用中的特性快速地劣化或产生产品/芯完整性问题。峰值力对润湿恢复能的比率传达了产品的柔韧性和形状稳定性之间的平衡。当弯曲并适形于女性复杂的身体形状时，峰值力越低，则产品/材料就具有越高的柔韧性。
吸收结构可在低压缩力下沿z方向变形，然而同时保留适形并适应于复杂的身体运动的能力。
另外，由于在变形和材料中的选择，可产生吸收制品，所述吸收制品在芯系统或与顶片集成的芯系统中表现出竖直梯度。竖直梯度在使用期间并且甚至在产品饱和时保持。
如上所述，已发现与具有高毛细管作用吸收剂的异质块体整合的顶片和/或第二顶片赋予弯曲的、可拉伸的轮廓，所述轮廓可贴合身体而不产生显著的变形力，同时不有害地移位女性身体组织。此外，吸收结构还缺乏如传统的基于纤维素的材料中所存在的强效致密化作用、锋利的撕裂部、或碎化现象。强效致密化作用、锋利的撕裂部、和碎化现象可提供锋利的轮廓，其导致舒适度和触觉柔软性降低。该特性使用z-压缩率和bc/kawabat测试方法来表现。
增大的产品柔韧性可直接导致使用者感知到的改善的舒适度。增大的柔韧性允许产品沿循使用者身体的形貌，从而可在制品和身体之间产生更好的接触。此外，改善的柔韧性还导致更好的使用体验，因为产品表现得更像衣服，并且可在动态运动期间沿循身体轮廓。改善使用者的总体舒适度的另一个方面为吸收制品可提供的缓冲作用水平。由于是与身体直接接触的，因此增大产品的缓冲作用和移除任何粗糙表面导致改善的使用者触感和舒适度。
通过小于150gf/n*mm且大于30gf/n*mm(诸如例如40gf/n*mm、50gf/n*mm、60gf/n*mm、70gf/n*mm、80gf/n*mm、90gf/n*mm、100gf/n*mm、110gf/n*mm、120gf/n*mm、130gf/n*mm、140gf/n*mm或145gf/n*mm)的峰值对润湿恢复的指定比率，向产品赋予动态柔韧性范围和持续的产品形状。通过与所述衬垫的初始相互作用，也向使用者传达适形性，即吸收产品在厚度、硬度和回弹特性方面具有沿厚度方向的“缓冲性”。市售的产品展示出了消费者期望的硬度梯度，其用信号表示高品质的柔软性和产品沿厚度方向的产品适形性。带有所期望的硬度梯度的特定成形方法图案的所述绗缝的和/或枕头般性质同时提供期望的zd方向的缓冲性、以及主动的身体清洁位置，它们以传统市售芯系统所不能够具备的方式增强舒适度体验。
如上所述并且如图4所示，可产生具有多个区的吸收制品，每个区具有不同的机械和流体处理特性。如图4所示，制品可包括由视觉边界71分开的五个区。视觉边界可在吸收结构或吸收层中产生流体连续性的中断，或者可不在吸收结构或吸收层中产生流体连续性的中断。图4的制品具有前边缘或前缘32a、后边缘32b、标识为62的第一区1、标识为64的区2、标识为66的第三区、标识为68的第四区和边界会聚区域60。
如图所示，区可是不规则形状的。另选地，可根据标准几何图形诸如例如正方形、圆形和三角形来使区成形。每个区可用于不同的预期用途。例如，区1可表现出比一个或多个其他区更高的抽吸或毛细管作用以捕获流体并且保持流体不受身体影响。另外，区1可用作保持产品与身体接触的更硬的稳定区。区2和3可被设计成具有比区1更多、更少或相同量的抽吸或毛细管作用。区2和3还可被设计成允许沿吸收制品的边缘弯曲；从而允许衬垫在与区1稳定区之外的阴道腔接触的点处遵循更复杂的几何形状。区2和3允许增加制品围绕使用者的内衣的移动性和包裹。区4允许在与臀沟接触的制品的高运动部分中增加运动。
另外参见图4，区1(62)可用作可保持产品与身体接触的较硬的稳定区，还可用作在流体离开身体时负责捕获大部分流体的区。因此，还可期望确保该区对流体更开放或可渗透，使得其允许流体快速地进入该较硬的稳定区。同时，由于区1(62)的中心稳定性，这使得在身体运动下由于再润湿更难以将流体压缩和排出。可能还期望在md或cd或md和cd两者方向上跨区1或任何其他区赋予流体吸收特性的变化或梯度，以考虑该区可接触的不同的物理或解剖身体特征或作为产品对身体的相对运动的响应。例如，在产品的前缘(32a)处的区1(62)中，可与可能阻碍吸收制品对流体的可接近性的阴毛接触。在这种情况下，区1(62)可在最靠近中央阴道口的区域中具有开放的可渗透流体特性，而朝向区1的前缘(32a)可具有更纹理化、纤维状或复杂的表面形貌，所述表面形貌可混合以更高抽吸结合的阴毛，以更好地清洁和竞争阴毛上或下面的流体。作为图4中的区1的替代，可能期望区2(64)不仅用于允许衬垫在区1(62)稳定区周围遵循更复杂的解剖几何形状，而且还用于阻碍表面流体经由表面流动或径流向区3(66)移动，以便在产品的区3(66)区域中保持消费者优选的更清洁外观。区2(64)可表现出适形于更复杂的身体特征的需要，并且这可导致表面倾斜得更陡，从而导致表面流体径流的更高的风险。可能期望在该区2(64)区域中赋予合适的表面纹理以及在表面纹理内或下方的较高毛细管抽吸，以便在适形于这些复杂的解剖几何形状的同时阻碍流体径流。图4中的区3(66)是在身体运动期间与腿部并且具体股部内侧接触的区。希望区3不仅对触摸是舒适的，而且在该临界易于渗漏的周边(66)处也保持较清洁的使用后外观，理想地为干净的白色外观。虽然最理想的可能是限制区3(66)中的流体吸收或储存，但是如果流体设法移动超过区1(62)或区2(64)，或者能够绕过产品或在重力下沿身体移动，则其仍然用作最终的吸收性区。因此，期望区3(66)具有毛细管抽吸以及将流体拉深的能力的良好组合，从而保持更清洁的边缘外观。由于产品的这一部分经历高度的身体运动，赋予适于擦拭身体并且能够利用与毛细管抽吸相结合的擦拭机构清洁身体以便将流体拉深的表面形貌可以是可取的。在一些情况下，参见图5a，可能期望向吸收制品提供另选的区图案，其中周边元件66的特征在区2(64)的区元件内组合在一起。在这种情况下，跨图5a区2(64)的流体吸收特性可为图4中详述的区2和区3所规定的流体特性的组合。返回参见图4，区4(68)在捕获可沿臀部或在臀沟内运行的流体方面发挥重要作用。因此，可能期望具有使流体表面径流最小化的表面特征、形貌和吸收特性，同时能够经由毛细管抽吸和渗透性两者的平衡而快速吸收在面向身体的表面或身体上行进的流体。同时，该区4(68)具有高压缩力的特征，该压缩力可导致流体再润湿表面，因此期望在远离产品表面的情况下保持吸收系统内的安全流体储存。
此外，在吸收芯或芯层内不失去流体连续性的区之间使用边界允许流体在区之间行进或芯吸，同时保持所需的弯矩和柔韧性。这可通过使用流体蚀刻来产生边界来完成，从而将吸收性材料(泡沫)留在边界中。边界可通过使用成形方法并控制渗透深度而产生，以最小化致密化同时在与相邻区比较时改变边界的流体吸收特性。所述两个或更多个区可由边界分开。边界可为形貌边界、机械边界、视觉边界、流体处理特性边界、或它们的组合。边界特性可不同于相邻于边界的所述两个区的特性。吸收结构可具有周边边界，其表现出与相邻于边界的所述一个或多个区不同的特性。
如图所示，边界隔离区1或负责捕获大部分流体的区。边界图案在制品的后半部分中产生边界会聚区域。边界图案在边界会聚区域的前部将芯的每一侧分开。后部通过边界与中部部分和前部部分分开。如图所示，区4可被分成两个区4a和4b。区4a和4b之间的增加的边界允许增加柔韧性。
图5a-h表示吸收结构的不同的边界图案。图5a-h具有前边缘或前缘32a、后边缘32b、标识为62的第一区1、标识为64的区2、标识为66的第三区、标识为68的第四区和边界会聚区域60。图5g-h具有附加区67。所有边界图案都具有位于制品的后半部或后端中的边界会聚区域。换句话说，边界会聚区域位于距制品的前边缘沿纵向轴线大于制品的总长度的50％的点处。如图所示，边界会聚区域可被定义为制品上三条或更多条弯曲线相交的点。
表1
表2
上表1和2示出吸收制品中两个不同的区的差分斜率刚度比(横向/纵向)。区a表示制品的前部的一部分或当从前边缘测量时沿纵向轴线小于制品的长度的百分之五十的一部分。区b表示制品的后部的一部分或当从后边缘测量时沿纵向轴线小于制品的长度的百分之五十的一部分。
不受理论的约束，具有前部cd/md斜率比在小于5的可接受范围内并且比后部部分的cd/md斜率比至少大3倍的产品允许产品随着身体在臀沟中移动同时在制品的前部部分产生足够的支撑。优选地，后部部分的cd/md斜率比小于0.5。优选地，制品表现出介于0.01和0.5之间的后部部分的cd/md斜率比和介于1.5和5之间的前部部分的cd/md斜率比。前部部分的cd/md斜率比可为1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0或5.0。后部部分的cd/md斜率比可为0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5。
申请人已发现，通过使用成形方法和适当的吸收性材料，可产生在制品的每个单独部分中表现出所需柔韧性而不牺牲流体连续性和吸收容量的吸收制品。另外，上面的发明样品表示能够获得先前无法实现的前部和后部之间的关系的产品。具体地，后部的cd/md比率小于前部的cd/md比率的40％，诸如介于1％和40％之间，介于5％和35％之间，介于10％和30％之间，介于15％和25％之间。另外，与现有技术不同，现有技术依赖于分开的后部以实现低于0.5的后部的cd/md比率，已发现通过选择性成形方法和使用异质吸收层，可实现cd/md比率低于0.5而不阻碍芯中的流体连续性或芯的吸收容量。这由表5中所示的数据例示。
表3
表3表示每个区的平均厚度(以mm为单位)，每个区的每个样品的质量和每个区的饱和质量。如上表所示，申请人发明保持基本上相等量的吸收容量(在10％差值内)。保持该吸收容量比率，同时表现出上文所述并且示于表1和2中的有益斜率比。
表4
如在表5中可见，可利用成形方法来进一步有选择地改变区的弯曲特性。如表中所示，可利用图案来递送低于9.1n/mcd特性的峰值力特性。需注意，由于斜率比可为0.48或2.08，所以cd和md可互换使用。
因此，可存在具有不同的cd和md弯曲性能的多个区。例如，通过使用深分离技术，通过使用异质结构的纤维取向，可以使任何区具有0.5n/m上至32.6n/m范围的cd峰值/宽度。通过类似的方法并且使用先前描述的成形方法技术使得两者之间的值成为可能。
表5
另外，如表6所示，已发现，通过选择特定图案，可为给定区拨入所需的聚拢压缩和md弯曲性能。表6中所示的数据具体地是使用聚拢压缩方法测量的弯曲性能。利用将md峰值聚拢压缩与在3点弯曲测试方法中测量的md峰值弯曲值相关的数学程序，从聚拢压缩来推断对应的md峰值弯曲特性。表6的图案示于图5a-f中。如图5a-f所示，可实现多种图案，每种图案均表现出不同的机械特性。通过利用包括多于一种图案的工具，可将多个图案赋予到一个吸收制品或吸收制品芯上，从而产生可由边界分开的多个区。
表6
除了能够拨入机械特性之外，还可改变吸收制品或吸收芯内的区的流体处理特性。如下表7所示，不同的发明具有594μl至48μl范围内的nmr残余流体的范围，诸如例如100μl、150μl、200μl、250μl、300μl、350μl、400μl、500μl、550μl。类似于以上的机械数据，可使用不同的图案来为吸收制品或吸收芯内的一个或多个给定区拨入所需的流体处理特性，如图6中所示，其示出了图5a至图5f中所示的不同的图案如何递送132μl至48μl范围内(诸如例如50μl、60μl、70μl、80μl、100μl、110μl、120μl或130μl)的nmr残余流体中的两者差异。此时还可示出，这些不同的图案还根据nmr动力学结果(在“涌流剂量”流体侵害的30秒内降幅％)以不同的速率将流体侵害或涌流剂量分配远离装载部位。
表7：流体处理数据—nmr
如上所示，不同的图案可在相同的结构内产生不同的流体处理和机械特性。利用多于一种的成形方法图案，多于一种的成形方法图案和流体蚀刻，或者通过在设定点处移除一部分竖直芯层以产生图案。
这些测量的令人惊讶的值表明了独特的新型结构和产品，它们在多个运动循环中在干燥状态和润湿状态中均具有最优化的聚拢压缩，能够适形于非常小的弯曲半径而不起皱或断裂，并且提供适度水平的回弹性以便使消费者在穿着产品期间不可见。
如上表所示，通过在吸收制品内产生不同的区，可产生具有至少两个区(诸如区1和侧区2)的制品，其中cd/md斜率比在区1中大于1，并且制品在区2中具有小于8.4mj的总边缘压缩能量载荷或小于2.4mj的总边缘恢复能量-卸荷。
如图19至21所示，可使用多种图案。所述图案包括区。区为表现出以下各项之一的区域：视觉图案、形貌、吸收速率或特性、弯曲参数、压缩模量、回弹性，拉伸参数或它们的组合。视觉图案可为可视的任何已知的几何形状或图案，并且能够被人的心理所理解。形貌可为可测量的任何已知的图案，并且能够被人的心理所理解。区可为重复的或离散的。区可为提供视觉外观的正交形状和连续部。区的使用允许定制所述衬垫的和所述衬垫内的流体处理特性和机械特性。所述整合的吸收结构可具有一个或多个视觉图案，所述视觉图案沿所述整合层的纵向轴线或侧向轴线之一包括区。所述整合的层可具有包括一个或多个视觉图案的两个或更多个区。所述两个或更多个区可由边界分开。边界可为形貌边界、机械边界、视觉边界、流体处理特性边界、或它们的组合。边界特性可不同于相邻于边界的所述两个区的特性。吸收结构可具有周边边界，其表现出与相邻于边界的所述一个或多个区不同的特性。
如上表，具体地发明a-c所示，可通过成形方法操纵样品中的图案来影响样品的聚拢压缩。另外，可通过改变样品的取向来改变样品的聚拢压缩。
吸收层可使用介于所述两个层之间的中间层来组合。中间层可包括薄纸、非织造布、膜、或它们的组合。中间层可具有大于200达西的渗透性。
图7为在任何成形方法或管腔形成之前的异质块体22的sem显微照片。如图7所示，吸收物层40为异质块体22，其包括具有第一表面46和第二表面48的第一平面的非织造布44以及具有第一表面52和第二表面54的第二平面的非织造布50。开孔泡沫件25包覆第一平面的非织造布44的一部分和第二平面的非织造布50的一部分。具体地，开孔泡沫件25在第一平面的非织造布44的第二表面48和第二平面的非织造布50的第一表面52中均包覆可包覆元件58。
图8为在成形方法之后的异质块体22的sem显微照片。如图8所示，吸收物层40为异质块体22，其包括具有第一表面46和第二表面48的第一平面的非织造布44以及具有第一表面52和第二表面54的第二平面的非织造布50。开孔泡沫件25包覆第一平面的非织造布44的一部分和第二平面的非织造布50的一部分。由于所述成形方法的影响，平面的非织造布被示出为波状。
图9和图10为已与异质块体22物层整合的顶片12的顶视图。一个或多个井凹的顶视图被示出为32。图9是使用偏振光产生的。
图11为图10的一部分的横截面图。图11为在成形方法之后的异质块体22的sem显微照片。如图11所示，吸收物层40为异质块体22，其包括具有第一表面46和第二表面48的第一平面的非织造布44以及第二平面的非织造布50。开孔泡沫件25包覆第一平面的非织造布44的一部分和第二平面的非织造布50的一部分。由于所述成形方法的影响，平面的非织造布被示出为波状。示出了开孔泡沫件25之间的井凹32。纤维组74与异质块体22层处于相同的x-y平面中。井凹的远侧端部被示出为78。
图12和图13为已与异质块体22整合的顶片12的顶视图。一个或多个井凹的顶视图被示出为32。图12是使用偏振光产生的。
图14为图13的一部分的横截面图。图14为在成形方法之后的异质块体22的sem显微照片。如图14所示，吸收物层40为异质块体22，其包括第一平面的非织造布44和第二平面的非织造布50。开孔泡沫件25包覆第一平面的非织造布44的一部分和第二平面的非织造布50的一部分。由于所述成形方法的影响，平面的非织造布被示出为波状。示出了开孔泡沫件25之间的井凹32。纤维组74与异质块体22层处于相同的x-y平面中。井凹的远侧端部被示出为78。
图15为图15的放大部分。图15为在成形方法之后的异质块体22的sem显微照片。如图15所示，吸收物层40为异质块体22，其包括第一平面的非织造布44和第二平面的非织造布50。开孔泡沫件25包覆第一平面的非织造布44的一部分和第二平面的非织造布50的一部分。由于所述成形方法的影响，平面的非织造布被示出为波状。示出了开孔泡沫件25之间的井凹32。纤维组74与异质块体22层处于相同的x-y平面中。井凹的远侧端部被示出为78。
图16为已与异质块体22物层整合的顶片12的顶视图。一个或多个井凹被示出为32。
图17为图16的一部分的横截面图。图17为在成形方法之后的异质块体22的sem显微照片。如图14所示，吸收物层40为异质块体22，其包括第一平面的非织造布44和第二平面的非织造布50。开孔泡沫件25包覆第一平面的非织造布44的一部分和第二平面的非织造布50的一部分。由于所述成形方法的影响，平面的非织造布被示出为波状。示出了开孔泡沫件25之间的井凹32。纤维组74与异质块体22层处于相同的x-y平面中。井凹的远侧端部被示出为78。
图18为图17的一部分的放大视图。图18为在成形方法之后的异质块体22的sem显微照片。如图18所示，吸收物层40为异质块体22，其包括具有第一表面46和第二表面48的第一平面的非织造布44以及第二平面的非织造布50。开孔泡沫件25包覆第一平面的非织造布44的一部分和第二平面的非织造布50的一部分。由于所述成形方法的影响，平面的非织造布被示出为波状。示出了开孔泡沫件25之间的井凹32。纤维组74与异质块体22层处于相同的x-y平面中。井凹的远侧端部被示出为78。
图19-21为已与异质块体22物层整合的不同的顶片12的图像。图19-21示出了伸长的井凹32和未用变形装置处理的非变形区域33。图21示出了第一区80和第二区81以及第一边界84和第二边界85。图21为概念芯，其示出了相同产品内的多个区。所述不同的区是使用成形方法产生的。在该情况下，可修改芯以在中间提供最佳流体采集，在前部和后部中提供最佳流体传输，并且围绕衬垫周边提供增强的边界(高度、吸收性等)。
另外，它们各自表现出不同的形貌表面和视觉几何形状。如图21所示，多于一种几何形状可位于单一吸收制品内。
测试方法
厚度
设备
使用edanacaliper或等效检验器对区的厚度进行量化，精度为0.01mm。
样品
需要最少2个代表性样品来完成该测试。从被取样的区的中心切割样本。
程序
在进行任何测量之前总是将测试设备归零。用脚施加0.1psi的目标压力。在脚压下不超过5秒后记录厚度。
计算
单个地测量样品中的每一个，并且报告样品的平均值，精确至0.01毫米。
样品质量
在3位分析天平上测量来自区的所有重复样品的总质量。
饱和质量
设备
一个允许样品完全平放的足够大的容器，并且具有足够量的10重量％盐水/水溶液以完全浸没样品。使溶液在控制在23℃±3℃和50％±2％相对湿度的室内平衡6小时。通过将适量的纯氯化钠溶解在蒸馏水中来制备10重量％的氯化钠溶液。
程序
将样品完全浸没在10重量％盐水/水溶液中30秒。用镊子将样品从溶液中取出并竖直保持5秒，以允许过量的溶液从样品中滴下。使用3位分析天平记录样品质量。
计算
单个地测量样品中的每一个，并且报告样品的平均值，精确至0.01克。
聚拢压缩测试
样本的“聚拢压缩”在使用负荷传感器的定速伸长张力检验器上测量(一种合适的仪器为使用testworks4.0软件的mtsalliance，如购自mtssystemscorp.(edenprairie，mn)、或等同物)，被测量的力在所述负荷传感器的极限值的10％至90％内。所有测试均在控制在23℃±3℃和50％±2％相对湿度的室中进行。所述测试可在润湿或干燥状况下进行。
如图22所示，底部固定夹具3000由两个匹配的样品夹钳3001组成，每个夹钳为100mm宽，每个夹钳安装在其自己的活动平台3002a、3002b上。夹钳具有110mm长的“刀刃”3009，所述夹钳贴靠1mm厚的硬橡胶面3008。当闭合时，夹钳与其相应平台的内侧齐平。夹钳为对齐的，使得它们将未聚拢的样本保持水平并正交于张力检验器的牵拉轴线。平台安装在导轨3003上，所述导轨允许它们水平地从左至右移动并锁定到位。导轨具有与张力检验器的支架相容的适配器3004，其能够水平地并正交于张力检验器的牵拉轴线固定平台。上夹具2000为圆柱形柱塞2001，其具有70mm的总体长度，直径为25.0mm。接触表面2002为平坦的，没有曲率。柱塞2001具有与负荷传感器的支架相容的适配器2003，其能够正交于张力检验器的牵拉轴线固定柱塞。
在测试之前，将样本在23℃±3℃和50％±2％相对湿度下调理至少2小时。当测试完整制品时，从制品的面向衣服侧上的任何女性内裤粘固剂移除防粘纸。向所述粘合剂上轻微地施加滑石粉以减轻任何粘性。如果存在箍，则用剪刀切除它们，注意不要干扰产品的顶片。将制品以面向身体表面朝上的方式放置在工作台上。在制品上识别出纵向中线和侧向中线的交点。使用矩形冲切模切出沿纵向100mm乘沿侧向80mm的样本，其中心位于所述中线的交点处。当只测试制品的吸收主体时，将吸收主体放置在工作台上并取向成如其将整合到制品中那样，即，识别出面向身体表面以及侧向轴线和纵向轴线。使用矩形冲切模切出沿纵向100mm乘沿侧向80mm的样本，其中心位于所述中线的交点处。
样本可在润湿和干燥两种情况下分析。干燥样本不需要进一步制备。对润湿样本投配7.00ml±0.01ml10％w/v盐水溶液(100.0g的nacl稀释到1l去离子水中)。使用经校准的eppendorf型移液管来添加剂量，在大约3秒的时间内将流体铺展到样本的整个面向身体表面上。在施加了所述剂量之后的15.0min±0.1min测试润湿样本。
将张力检验器编程以归零负荷传感器，然后以2.00mm/秒的速度放低上夹具，直到柱塞的接触表面接触样本并且在负荷传感器处的读数为0.02n。归零夹头。将所述系统编程从而以2.00mm/秒的速度将夹头放低15.00mm，然后立即以2.00mm/秒的速度将夹头提升15.00mm。重复该循环，总共进行五次循环，在循环与循环之间不要有延迟。在所有压缩/解压缩循环期间，以100hz的频率收集数据。
将左平台3002a定位成与上柱塞的侧部相距2.5mm(距离3005)。将左平台锁定到位。该平台3002a将在整个实验过程中保持固定。将右平台3002b对齐成与固定夹钳相距50.0mm(距离3006)。提升上探头2001，使得其将不妨碍对样本的装载。打开这两个夹钳。参见图23a，将样本以其纵向边缘(即，100mm长的边缘)放置在夹具内。在样本侧向对中的情况下，牢固地紧固这两个边缘。参见图23b，将右平台3002b朝固定平台3002a移动20.0mm的距离。允许样本在活动平台被定位时向上弯曲。手动放低探头2001，直到底部表面在弯曲的样本的顶部上方大约1cm处。
开始测试，并且收集所有五次循环的位移(mm)对力(n)数据。针对所有循环，独立地绘制力(n)对位移(mm)图。代表性曲线示于图24a中。从所述曲线记录每次循环的“最大压缩力”，精确至0.01n。按(td-e2)/(td-e1)*100计算“第一循环”和“第二循环”之间的“％恢复”，其中td为总位移，并且e2为第二压缩曲线上的延伸量，其超过0.02n。记录，精确至0.01％。以类似方式，按(td-ei)/(td-e1)*100计算并报告第一循环和其它循环之间的％恢复，精确至0.01％。参见图24b，按压缩曲线下方的面积(即，面积a+b)计算并记录循环1的压缩能，精确至0.1mj。按压缩曲线和解压缩曲线之间的面积(即，面积a)计算来自“循环1”的“能量损失”，并且进行报告，精确至0.1mj。按解压缩曲线下方的面积(即，面积b)计算“循环1”的“恢复能量”，并且进行报告，精确至0.1mj。以类似方式，计算其它循环各自的“压缩能量”(mj)、“能量损失”(mj)和“恢复能量”(mj)，并且进行记录，精确至0.1mj。
针对每个样本，分析总共五(5)个复制品，并且报告每个参数的算术平均值。具体地按干燥状况或包括测试流体(0.9％或10％)的润湿状况来报告所有结果。
三点弯曲
样品的弯曲特性在使用负荷传感器的定速伸长张力检验器(合适的仪器为使用testworks4.0软件的mtsinsighthsel，可购自mtssystemscorp.(edenprairie,mn))上测量，被测量的力在所述传感器的极限值的2％至90％内。所有测试均在控制在23℃±3℃和50％±2％相对湿度的室中进行。
底部固定夹具由抛光不锈钢制成的两根直径为3.175mm、长度为60mm的杆组成，各自安装在其自身的竖直叉上。将这两个杆水平安装，前后对齐并且彼此平行，其中杆的顶部半径呈竖直对齐。此外，夹具允许两个杆在轨道上远离彼此水平移动，使得可在它们之间设置跨度，同时保持其取向。顶部活动夹具由抛光不锈钢制成的也具有直径为3.175mm、长度为60mm的第三杆组成，安装在竖直叉上。当处于适当位置时，顶部夹具的杆平行于底部夹具的杆并与底部夹具的杆前后对齐。两个夹具都包括一体式适配器，该适配器适于安装在张力检验器机架上的相应位置并且锁定到适当位置，使得杆与张力检验器横梁的运动正交。
将下夹具的杆之间的跨度设置为25mm±0.05mm(杆的中心至杆的中心)，其中上杆居中位于下杆之间的中点处。将标距(顶部杆的底部至下杆的顶部)设置为1.0cm。
在测试之前，将样本在23℃±3℃和50％±2％相对湿度下调理两个小时。移除外包装并从衬垫上移除防粘纸。用滑石粉对底片和如果存在的护翼上暴露的粘合剂表面进行除尘，以消除粘合剂粘性。从表面移除多余滑石。将衬垫平放，顶片朝上放置在实验室台上，并且标记产品的纵向中线。接着，使用护翼的纵向中线在整个产品上标记侧向线。如果不存在护翼，则在芯的中点处标记侧向线。从前部(区a)、中部(区b)和后部(区c)移除矩形样本。每个样本沿样品的纵向轴线居中，在纵向上为50.8mm，在侧向上为30mm，并且为产品的整个厚度。区a样本居中距产品的前边缘45.4mm。区b居中在样品上的侧向标记处。区c居中在距产品后部45.4mm处。
对用于压缩测试的张力检验器进行编程，以1.0mm/秒的速率向下移动夹头25mm以在50hz下收集力(n)和位移(m)数据，并使夹头恢复其原来的标距。装载样本，使得其横跨居中处于上杆的下方的两个下杆。cd弯曲是指沿衬垫的纵向轴线(平行于杆的纵向)的弯曲，并且md弯曲是指沿衬垫的侧向轴线(平行于杆的侧向)的弯曲。将夹头和负荷传感器归零。开始运行并收集数据。
绘制力(n)与位移(mm)的图。从图中读取最大峰值力，并除以样本宽度(m)。记录为峰值力/宽度，精确至0.1n/m。从曲线计算斜率/宽度作为拟合到曲线的线性区段的最大斜率，其中区段的长度结合20％的曲线，然后除以样本的宽度并报告，精确至0.1n/mm*m。
以类似的方式对10个md和10个cd样本进行重复测量，并且分别记录这十个值各自的平均值，其中峰值力/宽度精确至0.1n/m并且斜率/宽度精确至0.1n/mm*m。
zd压缩
样本的zd压缩在使用负荷传感器的定速伸长张力检验器(一种合适的仪器为使用testworks4.0软件的mtsalliance，如购自mtssystemscorp.(edenprairie，mn)上测量，被测量的力在所述传感器的极限值的10％至90％内。底部固定夹具为直径为100mm的圆形不锈钢台板，并且上活动夹具为直径为40.00mm的圆形不锈钢台板。这两个台板具有与张力检验器的支架相容的适配器，其能够彼此平行地并正交于张力检验器的牵拉方向固定所述台板。所有测试均在控制在23℃±3℃和50％±2％相对湿度的室中进行。
在测试之前，将样本在23℃±3℃和50％±2％相对湿度下调理两个小时。识别出产品的纵向中心和侧向中心。按需要使用冷冻喷雾从制品移除感兴趣的层。从纵向中点和侧向中点冲切出一50.0±0.05mm的正方形。从五个平行测定样本制备样品。
在可进行压缩测试之前，样本的厚度使用经校准的数字线性测厚仪(例如，onosokkigs-503或等同物)来测量，其配有24.2mm直径的底脚，带有足够大以使得样本能够平坦放置的砧座。底脚对样本施加0.69kpa的围压。将卡尺足部放在砧座上归零。提起底脚并且抵靠砧座平坦地插入样品，使其纵向中点和侧向中点对中在底脚下方。以约5mm/秒的速度将底脚放低到样品上。在将底脚静置在样品上之后的5.0秒读取并记录厚度(mm)，精确至0.01mm。
将台板之间的标称标距设定成比待测试样品大约3mm。将样品(面向身体侧向上)放置到底部台板上，使样品的纵向中点和侧向中点对中在上台板下方。将夹头和负荷传感器归零。以1.00mm/s的速度放低夹头，直到上台板的底部表面和底部台板的上表面之间的距离等于样品的测量的厚度。这是经调节的标距。以100hz的速率开始数据收集。以1.00mm/s的速度将夹头放低至经调节的标距的50％。保持0.00秒，然后使夹头回到经调节的标距。立即重复该循环以进行四个附加循环。使夹头回到标称标距，并且移除样品。由所得力(n)对位移(mm)曲线计算并记录循环1和循环5的峰值力(n)，精确至0.01n。
以类似方式，对总共5个平行测定样本重复进行测量。独立地计算并报告循环1的所述五个峰值力(n)值和循环5的峰值力(n)值的算术平均值，精确至0.01n。
通过nmr-mouse测定动力学特征和1d液体分布
nmr-mouse(mobileuniversalsurfaceexplorer(移动通用表面探测仪))为一种便携式开放nmr传感器，其配有产生垂直于扫描仪表面的高度均匀梯度的永磁体几何结构。带有水平面1006的机架1007支撑样品，并且在测试期间保持固定。在限定透入样品中的最大深度的位置处，样品的平坦的敏感体积被线圈1012的表面激励并检测，所述线圈置于所述磁体1010的顶部上。通过利用高精度提升器1008来重新定位样品上的敏感层面，扫描仪可以高空间分辩率产生样品结构的一维特征图。
一种示例性仪器为购自magritekinc.(sandiego，ca)的带有高精度提升器的profilenmr-mouse型号pm25。对所述nmr-mouse的要求是沿z方向的100μm分辩率、13.5mhz的测量频率、25mm的最大测量深度、8t/m的静态梯度、和40乘40mm2的敏感体积(x-y尺度)。在所述仪器可使用之前，按照制造商的说明进行定相调节，检查共振频率并检查外部噪声电平。使用能够在1ml/min至5ml/min±0.01ml/min范围内递送测试流体的注射器泵来对样品进行投配。所有测量均在控制在23℃±0.5℃和50％±2％相对湿度的室中进行。
所述测试溶液为造纸工业流体(pif)，其被制备为置于1000g蒸馏水中的15g羧甲基纤维素、10gnacl、4gnahco3、80g甘油(全部购自sigmaaldrich)。将2mm/l的二亚乙基三胺五乙酸钆(iii)二氢盐(购自sigmaaldrich)加入每份测试溶液中。在加入之后，使用振荡器以160rpm的速率将所述溶液搅拌一个小时。其后，检查所述溶液以确保没有残留可见的未溶解晶体。在使用之前，将所述溶液静置10小时。
在测试之前，将用于测试的产品在23℃±0.5℃和50％±2％相对湿度下调理两个小时。识别出产品的侧向中心线和纵向中心线的交点。从产品切出一40.0mm乘40.0mm的样品，将其对中在所述交点处，使所述切割边缘平行和垂直于产品的纵向轴线。使用一片40.0mm乘40.0mm的双面胶带1002将样品1003的面向衣服侧安装在一50mm×50mm×0.30mm的载玻片1001上(胶带必须合适以提供nmr振幅信号)。通过如下方式来制备顶盖1004：使用一片40mm乘40mm的双面胶带1002将两个50mm×50mm×0.30mm载玻片1001粘附在一起。然后将顶盖置于样品之上。将所述两个胶带层用作功能标记以限定被所述仪器测量的样品尺度。
首先，收集样品的1-d干燥分布特征图。将所制备的样品放置到所述仪器上，在所述线圈的顶部上方对齐。使用以下条件将nmr-mouse编程为使用carr-purcell-meiboom-gill(cpmg)脉冲序列，所述脉冲序列由90°x-脉冲后接180°y-脉冲的再聚焦脉冲组成：
重复时间＝500ms
扫描数＝8
回波数＝8
分辩率＝100μm
步长大小＝-100μm
随着高精度提升器步进穿过样品的深度，收集nmr振幅数据(以任意单位a.u.)对深度(μm)。代表性曲线图示出于图27a中。
第二测量为测试流体的动力学实验，随着测试流体被缓慢地添加到样品顶部，所述测试流体移动穿过所述敏感nmr体积。所述“滴流”剂量后接使用经校准的分配吸移管添加的“涌流”剂量。使用以下条件将nmr-mouse编程为使用cpmg脉冲序列：
测量深度＝5mm
重复时间＝200ms
90°振幅＝-7db
180°振幅＝0db
脉冲长度＝5μs回波时间＝90μs
回波数＝128
回波漂移＝1μs
触发前实验数＝50
触发后实验数＝2000
rx增益＝31db
采集时间＝8μs
扫描数＝1
rx相位如销售商所述地在相位调节期间确定。对于我们的实验来讲，230°的值是典型的。脉冲长度取决于测量深度，其在此处为5mm。如有必要，可使用隔片1011来调节所述深度。
使用所述精密提升器调节样品高度，使得所期望的目标区域与所述仪器敏感体积对齐。目标区域可基于sem横截面来选择。将注射器泵编程以递送1.00ml/min±0.01ml并持续1.00min(对于pif测试流体)或5.00ml/min±0.01ml并持续1.00min(对于0.9％的盐水测试流体)。在启动流体流之前，开始测量并收集50次实验的nmr振幅(a.u.)以提供信号基线。将来自注射器泵的出口管定位到样品的中心上，并且在向总样本表面上施加液体期间移动，但不接触样本的边界。触发所述系统以继续收集nmr振幅数据，同时启动流体流(60秒内1ml)。在所述触发之后的300秒时，经由经校准的eppendorf吸移管以大约0.5ml/秒的速率向样品的中心添加0.50ml的测试流体。nmr振幅对时间曲线图的代表性示例示出于图28中。利用在作为“涌流剂量”的第二侵害之后所产生的nmr振幅对时间曲线图，可确定信号振幅对时间的变化％并且可确定在“涌流剂量”之后将振幅信号从其峰值降低例如20％、30％、50％、75％或100％所需的时间。当流体被吸收并且分布超过预设的nmr观察范围时，发生信号振幅的减小。
第三测量为1-d润湿分布特征图。在完成了动力学测量之后，立即将顶盖重新置于样品上。所述润湿分布在与上述先前的干燥分布相同的实验条件下进行。代表性曲线图示出于图27b中。
对nmr振幅的动力学信号的校准可通过如下方式来进行：用所述适当的流体填充玻璃小瓶(8mm外径和限定的内径乘至少50mm高)。如关于动力学实验所述地设定仪器条件。通过如下方式来构造校准曲线：将数目不断增大的小瓶放置到所述仪器上(小瓶应当被等同地分配到所述40mm×40mm测量区域上)，并且进行所述动力学测量。将所述体积计算为所存在的小瓶的加合横截面积乘以所述z-分辩率(其中分辩率(mm)被计算为1/采集时间(s))再除以所述仪器的梯度强度(hz/mm)。对nmr振幅的分布特征图的校准被执行为基于干燥特征图和润湿特征图的内部校准。在该程序中，计算润湿特征图和干燥特征图下面的面积，并且在减去它们之后获得总面积(不包括标记)。该总面积关联于所施加的液体量(此处1.5ml)。然后可计算每100μm步长的液体量(μl)。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
本文所公开的作为范围端值的值不应被理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，每个数值范围均旨在表示所引用的值和所述范围内的任何整数。例如，被公开为“1至10”的范围旨在表示“1，2，3，4，5，6，7，8，9和10”。
本发明的具体实施方式中所引用的所有文件的相关部分均以引用方式并入本文；对于任何文件的引用均不应当被解释为承认其是有关本发明的现有技术。当本文件中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义相冲突时，应当服从在本文件中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。
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