吸收制品的制作方法

本申请要求2018年4月30日提交的名称为“containerwithinkreceptivecoating”的美国临时专利申请序列号62/664711的优先权，该临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

背景技术：

聚合物被广泛用于制造各种产品，包括吹塑膜和流延膜、挤出片材、注塑制品、泡沫、吹塑制品、挤出管材、单丝、纤维和非织造织物。用于形成这些产品的许多聚合物，诸如聚烯烃，是天然疏水的或非极性的，并且是化学惰性的。对于许多用途而言，疏水性是缺点，特别是当使用具有比聚合物基材的表面能相对较高的表面张力的水基油墨印刷时。例如，水基油墨可具有大于或等于45达因/厘米的表面张力能的表面张力，而聚合物基材可具有约30达因/厘米的表面张力能。表面张力是将流体保持在一起的力。表面张力直接影响涂层是否将润湿并铺展在基材上或从基材回缩(成珠)。虽然基材疏水性对于较低表面张力的油墨或溶剂基油墨可能不是问题，但是聚合物基材的非极性性质仍然不会促进这些水性或溶剂基油墨对聚合物基材的良好粘附，从而导致印刷的图形在承受剪切力时将容易地擦掉。

通常，用于形成这些产品的聚合物极性差，导致它们不利于粘附涂覆到聚合物基材表面的最常用的油墨组合物。此外，这些聚合物通常是非吸收性的，并且在将油墨组合物涂覆到聚合物基材之后，不能与油墨组合物形成机械上牢固的网络。

疏水聚合物，包括聚烯烃，诸如聚乙烯和聚丙烯，可用于制造聚合物织物，该聚合物织物用于构造包装制品和一次性吸收制品，诸如尿布、女性护理产品、失禁产品、训练裤、擦拭物等。这种聚合物织物通常是通过例如熔喷法、梳理法、共成型法、纺粘法以及它们的组合制备的非织造织物。

吸收制品，尤其是个人护理吸收制品，诸如卫生护垫、卫生巾、阴唇间装置、成人失禁装置、绷带、擦拭物、尿布、训练裤和游泳裤，通常包括由非织造聚合物织物制成的外覆层，或者替代地，外覆层通过在塑料膜上印刷，然后将非织造材料铺于印刷的塑料膜顶部上而制成。例如，尿布、训练裤和游泳裤的外覆层难以以适于高效的机器生产的快速和经济的方式印刷。

因此，需要通过提高印刷速度来提高油墨对上述吸收制品的外覆基材的粘附性。本公开通过利用一种方法来满足该需求，在该方法中，可以将图案和/或图形直接印刷到小孔尺寸或无孔的非织造物上，或者替代地，将图案/图形印刷到塑料膜上，然后将非织造材料放置在印刷膜的顶部上。本文公开的新方法可以实现至少500英尺/分钟或更高的快速印刷速度，而无需使用干燥步骤，从而减少了制造过程时间和成本。

技术实现要素：

本公开提供了一种印刷吸收制品，所述印刷吸收制品包括疏水基材、吸墨涂层和水性油墨。所述吸墨涂层具有约2gsm至约20gsm的基重。所述水性油墨包含颜料。所述吸墨涂层以零度或约零度的接触角从所述油墨中吸收液体，此时所述油墨以至少约500英尺/分钟的印刷速度被印刷到所述基材上。

根据本公开，已发现吸收制品上的印刷图像的质量可在约500英尺/分钟或更高的印刷速度下保持，并且可在没有单独的干燥步骤的情况下达到高达约2200英尺/分钟或更高的速度。通过在没有干燥步骤的情况下实现这种快速的印刷速度，将降低制造外附成本，并提高使用者的效率。

在本公开的一个实施方案中，印刷吸收制品包括疏水基材；吸墨涂层和包含颜料的水性油墨。所述吸墨涂层具有约2gsm至约20gsm的基重。所述吸墨涂层以油墨被吸收到所述基材上的零度或约零度的接触角从所述油墨中吸收液体，诸如水。所述吸墨涂层以至少约500英尺/分钟的印刷速度被印刷到所述基材上。

重要的是应注意，吸墨涂层必须具有一定的基重，以便增加涂层的吸收速率、润湿速率和印刷速度。吸墨涂层的吸收速率和润湿速率以及油墨和液体穿过该吸墨涂层被印刷到基材上的速度是本公开的重要量度。从吸墨涂层上的油墨中除去液体的速度可以是10秒或更短。或更优选5秒或更短。或甚至更优选2秒或更短。或最优选1秒或更短。更具体地，在制造过程中，将液化的着色油墨涂覆到涂层上，由此液体诸如水被涂层吸收，然后油墨可被吸收到基材上，从而无需使用干设备。

在另一个实施方案中，吸墨涂层可具有约6gsm的原始基重，由此油墨以至少约800英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基材上。

在又一个实施方案中，吸墨涂层可具有约8gsm的原始基重，由此油墨以至少约900英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基材上。

在另一个实施方案中，吸墨涂层可具有约10gsm的原始基重，由此油墨以至少约1,000英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基材上。

在又一个实施方案中，吸墨涂层可具有约12gsm的原始基重，由此油墨以至少约1,000英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基材上。

在又一个实施方案中，吸墨涂层可具有约14gsm的原始基重，由此油墨以至少约1,200英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基材上。

在又一个实施方案中，吸墨涂层可具有约16gsm的原始基重，由此油墨以至少约1,400英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基材上。

在另一个实施方案中，吸墨涂层可具有约18gsm的原始基重，由此油墨以至少约1,700英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基材上。

在又一个实施方案中，吸墨涂层可具有约20gsm的原始基重，由此油墨以至少约2,000英尺/分钟的印刷速度穿过该涂层被印刷到基板上。

在另外的实施方案中，根据前述实施方案的印刷吸收制品，其中被印刷到吸收制品上的图案或图形通过在印刷包装的吸收制品上的稀疏印刷来完成。通过在此类表面上印刷，将在最终印刷吸收制品上提供更平滑的图像/图形和/或图案。

在本公开的又一个实施方案中，制造印刷吸收制品的方法可包括将吸墨涂层涂覆到疏水基材上。所述吸墨涂层具有约2gsm至约20gsm的基重。将包含颜料的水性油墨以至少约500英尺/分钟的印刷速度涂覆到基材上。所述吸墨涂层以零度或约零度的接触角从所述油墨中吸收液体。

在根据前述实施方案的另外的实施方案中，其中印刷速度为约或大于1000英尺/分钟，为约或大于1400英尺/分钟，为约或大于2000英尺/分钟。

附图说明

考虑到以下结合附图对各种实施方案的详细描述，可以更全面地理解本公开，其中：

图1示出了两个一次性吸收制品之间的比较。左侧的制品描绘了湿油墨转移到印刷表面的背面，而右侧的制品描绘了没有任何油墨转移到印刷表面的背面。

图2示出了婴儿一次性尿布。

具体实施方式

当介绍本公开或其优选实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”和“该”旨在表示存在该元件中的一个或多个。

词语“包括”、“包含”和“具有”旨在为包含性的，意指可能存在所列元件之外的额外元件。

术语“吸收制品”是指吸收并容纳身体流出物的装置，并且更具体地讲，是指紧贴或靠近穿戴者的身体放置以吸收并容纳从身体排出的各种流出物的装置。吸收制品可包括尿布、训练裤、成人失禁内衣、女性卫生产品、胸垫、护理垫、围兜、伤口敷料产品等。如本文所用，术语“身体流出物”包括但不限于尿液、血液、阴道分泌物、母乳、汗液和粪便。

术语“非织造材料”是通过摩擦和/或内聚力和/或粘附力而粘结的定向或随机取向的纤维的制成的片材、纤维网或毡合织物，不包括纸张和通过织造、针织、簇成、缝编而结合的粘结纱或长丝的产品，或者通过湿磨法而毡化(无论是否另外针缝)的产品。非织造材料可包括水刺非织造材料。纤维可以是天然或人造来源的，并且可以是短纤维或连续长丝或原位形成。市售纤维的直径范围为小于约0.001mm至大于约0.2mm，并且它们具有几种不同的形式：短纤维(称为切断的或短切的)、连续单纤维(长丝或单丝)、无捻连续长丝束(丝束)和加捻连续长丝束(纱线)。非织造织物可通过许多方法形成，诸如熔喷法、纺粘法、溶剂纺丝法、静电纺丝法和梳理法。非织造织物的基重通常以克/平方米(gsm)表示。

术语“基材”包括可以在其上印刷本发明的油墨的任何材料。因此，本发明的基材包括但不限于非织造材料、膜、纤维状聚烯烃纤维网、聚烯烃纤维网、纤维素纤维网、弹性体纤维网、上述一种或多种的层合物或上述一种或多种的任何组合。

术语“稀疏印刷”被定义为低基重油墨，其中孔隙率足够小以限制油墨和/或液体在吸墨涂层诸如塑料膜或微小或无孔非织造材料上的铺展。

吸收制品

出于示例目的，本文公开了一种尿布。本文所公开的施加疏水基材、吸墨涂层和水性油墨的用途可应用到由非织造聚合物织物制成的尿布的外覆层上。或替代地，将疏水基材、吸墨涂层和水性油墨涂覆到尿布的外覆层是通过在塑料膜上印刷，然后将非织造织物放置在印刷的塑料膜的顶部上而制成的。除尿布之外，其中如上所述将疏水基材、吸墨涂层和水性油墨涂覆到外覆层或塑料膜上的吸收制品包括卫生护垫、卫生巾、阴唇间装置、成人失禁装置、绷带、擦拭物、训练裤和游泳裤。

将参考图2说明典型的吸收制品。图2示出了示例性一次性吸收制品10，其为婴儿一次性尿布。婴儿用一次性尿布的使用实例旨在为代表性的而非限制性的。一次性吸收制品10包括底片或(外覆层)20、与底片20成面对关系定位的液体可渗透顶片(或身体侧衬里)22、以及位于顶片22与底片20之间的吸收芯24诸如吸收垫。制品10具有外表面23、前腰区25、后腰区27以及连接前后腰区25、27的裆区29。底片20限定长度和宽度，在所示的方面，该长度和宽度与制品10的长度和宽度一致。吸收芯24通常限定分别小于底片20的长度和宽度的长度和宽度。因此，制品10的边缘部分(诸如底片20的边缘区段)可延伸超过吸收芯24的末端边缘。在所示的方面中，例如，底片20向外延伸超过吸收芯24的末端边缘，以形成制品10的侧边缘和端部边缘。顶片22通常与底片20共同延伸，但可任选地根据需要覆盖比底片20的面积更大或更小的面积。换句话讲，顶片22以叠置关系连接到底片20。底片20和顶片22在使用时分别面向衣物和穿戴者的身体。

为了提供改善的贴合并有助于减少身体排出物从制品10的渗漏，制品侧边缘和端部边缘可用合适的弹性构件(诸如单根或多根弹性股线)进行弹性处理。弹性股线可由天然或合成橡胶组成，并且可任选地是可热收缩的或可热弹性化的。例如，如图1中代表性地示出，制品10可包括腿部弹性件26，其被构造成可操作地收紧并褶皱制品10的侧边缘以提供弹性化腿带，该弹性化腿带可紧密贴合在穿戴者的腿部周围以减小渗漏并提供改善的舒适性和外观。类似地，腰部弹性件28可用于使制品10的端部边缘弹性化，以提供弹性化腰部。腰部弹性件28被构造成可操作地收紧并褶皱腰部区段，以在穿戴者腰部周围提供有回弹力的、舒适密切的贴合。在示出的方面中，为了清楚起见，示出了处于未收缩的拉伸状态的弹性构件。

可使用紧固装置诸如钩环紧固件30将制品10固定在穿戴者身上。替代地，可采用其他紧固装置，诸如纽扣、别针、按扣、胶带紧固件、粘聚性物、蘑菇-环紧固件、带等，以及包括前述紧固件中的至少一种的组合。另外，可提供两个以上的紧固件，特别是如果制品10以预紧固构造提供。

制品10还可包括在吸收芯24与顶片22或底片20之间的其他层。例如，制品10还可包括位于顶片22与吸收芯24之间的涌流管理层34，以防止流体流出物的汇聚并进一步改善空气交换和流体流出物在制品10内的分布。

制品10可具有各种合适的形状。例如，制品10可具有整体矩形形状、t形形状或近似沙漏形状。在所示的方面，制品10具有大致i形。制品10还限定纵向方向36和横向方向38。可结合到吸收制品上的其他合适的制品部件包括防漏翼片、腰部翼片、弹性体侧裁片等。可能的制品构造的实例描述于公布于1989年1月17日的授予meyer等人的美国专利号4,798,603；公布于1993年1月5日的授予bernardin的美国专利号5,176,668；公布于1993年3月9日的授予proxmire等人的美国专利号5,192,606和公布于1996年4月23日的授予hanson等人的美国专利号5,509,915。

制品10的各种部件采用各种类型的附接机构(诸如粘合剂、声波粘结、热粘结等，以及包括前述机构中的至少一种的组合)整体组装。在所示的方面，例如，顶片22和底片20通过粘合剂(诸如热熔融压敏粘合剂)的线组装到吸收芯24中。类似地，诸如弹性构件26和28、紧固构件30和涌流层34的其他制品部件可通过采用上文确定的附接机构组装到制品10中。

制品10的底片20可包括用于此类应用的任何材料，诸如基本上蒸气可渗透的材料。底片20的渗透性可被构造成在使用期间增强制品10的透气性并减少穿戴者皮肤的水合作用，而不允许蒸气(诸如尿液)在底片20的面向衣物的表面上过度冷凝，所述过度冷凝可不期望地润湿穿戴者的衣服。底片20可被构造成对至少水蒸气是可渗透的，并且可具有大于或等于约1,000克/平方米/24小时(g/m²/24hr)的水蒸气透过率。例如，底片20可限定约1,000至约6,000g/m²/24hr的水蒸气透过率。

底片20也理想地为基本上液体不可渗透的。例如，底片20可被构造成提供大于或等于约60厘米(cm)、或更具体地大于或等于约80cm并且甚至更具体地大于或等于约100cm的水压头值。一种用于确定材料对液体渗透的抗性的合适技术是1968年12月31日颁布的联邦测试方法标准(ftms)191方法5514。

如上所述，底片20可包括用于此类应用的任何材料，并且理想地包括直接提供上述所需水平的液体不可渗透性和空气渗透性的材料和/或可以某种方式改性或处理以提供此类水平的材料。底片20可以是被构造成提供所需水平的液体不可渗透性的非织造纤维网。例如，包括纺粘和/或熔喷聚合物纤维的非织造纤维网可选择性地用防水涂层处理和/或用液体不可渗透的、蒸汽可渗透的聚合物膜层合以提供底片20。在另一方面，底片20可包括非织造纤维网，该非织造纤维网包括多个无规沉积的疏水热塑性熔喷纤维，这些纤维彼此充分地粘结或以其他方式连接以提供基本上蒸气可渗透且基本上液体不可渗透的纤维网。底片20还可包括已部分涂覆或以其他方式被构造成在选定区域中提供液体不可渗透性的蒸汽可渗透的非织造层。在又一个实例中，底片20由可延展材料提供。此外，底片20材料可在纵向36和/或横向38方向上具有拉伸。当底片20由可延展或可拉伸的材料制成时，制品10为穿戴者提供附加益处，包括改善的贴合。

用于帮助将穿戴者的皮肤与保持在吸收芯24中的液体隔离的顶片22可限定对穿戴者皮肤的柔顺、柔软、无刺激的感觉。此外，顶片22的亲水性可比吸收芯24低，以便向穿戴者提供相对干燥的表面，并且可以是足够多孔的以便为液体可渗透的，从而使得液体可容易地穿透其厚度。合适的顶片22可由广泛选择的纤维网材料制成，诸如多孔泡沫、蜂窝状泡沫、有孔塑料膜、天然纤维(例如，木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如，聚酯或聚丙烯纤维)等，以及包括前述材料中的至少一种的材料的组合。

各种织造和非织造织物均可用于顶片22。例如，顶片22可包括(例如，聚烯烃纤维的)熔喷或纺粘纤维网、(例如，天然和/或合成纤维的)粘结梳理纤维网、基本上疏水的材料(例如，用表面活性剂处理或以其他方式加工以赋予所需水平的润湿性和亲水性的材料)等，以及包括前述中的至少一种的组合。例如，顶片22可包括非织造纺粘聚丙烯织物，任选地包括约2.8至约3.2旦尼尔的纤维，该纤维形成具有约22克/平方米(g/m²)基重和约0.06克/立方厘米(g/cc)密度的纤维网。

制品10的吸收芯24可包括亲水纤维的基质，诸如纤维素纤维的纤维网。木浆绒毛可与合成的、聚合的、熔喷的纤维等以及包括前述中的至少一种的组合进行交换。替代地，吸收芯24可包括纤维网和/或合适的基质的层合物。当吸收芯24包括亲水纤维时，它们可形成吸收芯24的平均基重，该基重可为约300克/平方米(g/m²)至约900g/m²，或更具体地约为500g/m²至约800g/m²，并且甚至更具体地约550g/m²至约750g/m²。

任选地，吸收芯24还可包括载体(例如，基本上亲水的薄纸或非织造包裹片材(未示出))，以帮助保持吸收芯24的结构的完整性。薄纸包裹片材可围绕高吸收性材料和/或纤维的纤维网/片材放置，任选地在其至少一个或两个主要的面向表面上。薄纸包裹片材可以包括吸收性纤维素材料，诸如起皱的填絮或高湿强度的薄纸。薄纸包裹片材可任选地被构造成提供芯吸层，该层有助于在构成吸收芯24的吸收纤维团块上快速分布液体。如果采用这种载体，则着色剂40可任选地被设置在该载体中，在吸收芯24的与底片20相对的一侧上。

由于吸收芯24的薄度和吸收芯24内的高吸收性材料，吸收芯24本身的液体摄取速率可能太低，或不能充分地承受液体多次涌入吸收芯24。为了改善总体液体摄取和空气交换，制品10还可包括多孔的液体可渗透层或涌流管理层34，如图2中代表性地示出。涌流管理层34的亲水性通常比吸收芯24低，并且可具有可操作的密度和基重水平，以快速聚集和暂时保持液体涌流，将液体从其初始入口点转移并基本上完全将液体释放到吸收芯24的其他部分。这种构造可有助于防止液体汇聚和聚集在制品10的贴靠穿戴者皮肤定位的部分上，从而减少穿戴者的湿润感。涌流管理层34的结构还可增强制品10内的空气交换。

各种织造和非织造织物可用于构造涌流管理层34。例如，涌流管理层34可以是包括以下的层：合成纤维(诸如聚烯烃纤维)的熔喷或纺粘纤维网；粘结梳理纤维网或气流成网纤维网，包括例如天然和/或合成纤维；任选地用表面活性剂处理或以其他方式加工以赋予所需水平的润湿性和亲水性的疏水材料等，以及包括前述中的至少一种的组合。粘结梳理纤维网例如可以是使用低熔点粘结剂纤维、粉末和/或粘合剂粘结的热粘结纤维网。该层可任选地包括不同纤维的混合物。例如，涌流管理层34可包括具有约30至约120g/m²基重的疏水非织造材料。

底片20理想地包括基本上液体不可渗透的材料，并且可以是弹性的、可拉伸的或不可拉伸的。底片20可以是液体不可渗透的材料的单层，但理想地包括多层层合结构，其中这些层中的至少一者是液体不可渗透的。例如，底片20可包括液体可渗透的外层和液体不可渗透的内层，它们通过层合粘合剂(未示出)适当地接合在一起。可以从findleyadhesives,inc.,wauwatosa,wis.,u.s.a.或从nationalstarchandchemicalcompany,bridgewater,n.j.u.s.a.获得合适的层合粘合剂，其可以作为珠子、喷雾、平行漩涡等以连续方式或间歇方式施加。液体可渗透的外层可以是任何合适的材料，并且理想地是提供大致布状纹理的材料。这种材料的一个实例是20gsm(克/平方米)的纺粘聚丙烯非织造纤维网。外层也可由制备液体可渗透的顶片22的那些材料制成。虽然外层不是必须为液体可渗透的，但是理想的是，其为穿戴者提供相对布状质地。

底片20的内层可以是液体和蒸汽均不可渗透的，或者可以是液体不可渗透的而蒸汽可渗透的。内层期望地由薄塑料膜制成，但是也可以使用其他柔性的液体不可渗透的材料。内层或液体不可渗透的底片20为单层时防止废物弄湿诸如床单和衣服之类的制品以及穿戴者和护理者。用作液体不可渗透的内层或单层液体不可渗透的底片20的合适的液体不可渗透的膜是可从edisonplasticscompany,southplainfield,n.j.,u.s.a.商购获得的1.0密耳聚乙烯膜。如果底片20是单层材料，则可以对其进行压花和/或糙面精整处理，以提供更布状的外观。如早前所提及的那样，液体不可渗透的材料可使得蒸汽可从一次性吸收制品的内部逸出，而仍然防止液体通过底片20。合适的“可呼吸的”材料由进行了涂布或以其他方式处理以赋予所需水平的液体不可渗透性的微孔聚合物膜或非织造织物构成。合适的微孔膜是可从mitsuitoatsuchemicals,inc.,tokyo,japan商购获得的pmp-1膜材料，或可从3mcompany,minneapolis,minn.,u.s.a.商购获得的xko-8044聚烯烃膜。

液体可渗透的顶片22被示为覆盖在底片20上面，并且可以但不必具有与底片20相同的尺寸。顶片22理想地为柔顺的、柔软感的且对儿童的皮肤无刺激。

顶片22可由广泛选择的纤维网材料制成，诸如合成纤维(例如，聚酯纤维或聚丙烯纤维)、天然纤维(例如，木纤维或棉纤维)、天然纤维与合成纤维的组合、多孔泡沫、蜂窝状泡沫、有孔塑料膜等。各种织造和非织造织物均可用于顶片22。例如，顶片可由聚烯烃纤维的熔喷或纺粘纤维网构成。顶片还可以是由天然和/或合成纤维构成的粘合梳理纤维网。

顶片22可由基本上疏水的材料构成，并且疏水材料可任选地用表面活性剂处理或以其他方式加工以赋予期望水平的润湿性和亲水性。例如，该材料可用约0.28重量％的可从rohmandhaasco.以商品名tritonx-102商购获得的表面活性剂进行表面处理。可通过例如喷雾、印刷、刷涂等任何常规的方式施加表面活性剂。表面活性剂可施加到整个顶片22，或可选择性地施加到顶片22的特定区段，诸如沿纵向中心线的中间区段。

替代地，合适的液体可渗透的顶片22为具有约27gsm基重的非织造双组分纤维网。非织造双组分纤维网可以是纺粘双组分纤维网或粘合梳理双组分纤维网。合适的双组分短纤维包括可得自chissocorporation,osaka,japan的聚乙烯/聚丙烯双组分纤维。在此特定的双组分纤维中，聚丙烯形成芯，并且聚乙烯形成纤维的外皮。其他纤维取向也是可能的，诸如多瓣、并列型和端对端等。尽管底片20和顶片22可包括弹性体材料，但在一些实施方案中，可能期望复合结构通常为非弹性的，其中顶片、底片20和吸收芯24包括通常为非弹性体的材料。

合适的弹性材料描述于以下美国专利中：公布于1990年7月10日的授予vangompel等人的美国专利号4,940,464；公布于1993年7月6日的授予pohjola的美国专利号5,224,405；公布于1992年4月14日的授予pohjola的美国专利号5,104,116；和公布于1991年9月10日的授予vogt等人的美国专利号5,046,272；所有这些以引用方式并入本文。在特定的实施方案中，弹性材料包括拉伸-热层合物(stl)、颈缩粘结层合物(nbl)、可逆颈缩层合物或拉伸-粘结层合物(sbl)材料。制备此类材料的方法是本领域技术人员众所周知的，并且描述于公布于1987年5月5日的授予wisneski等人的美国专利号4,663,220；公布于1993年7月13日的授予mormon的美国专利5,226,992；以及1987年4月8日以taylor等人的名义公开的欧洲专利申请号ep0217032，所有这些以引用方式并入本文。

吸收芯24可包括可选自天然的、合成的和改性的天然聚合物和材料的能够吸收水分的合适的超吸收性聚合物(或材料)。超吸收性材料可以为无机材料，诸如硅胶；或有机化合物，诸如交联聚合物。

无需使用干燥炉即可将颜料吸收到基材上

关于水性油墨技术的工业标准要求颜料吸收到基材上，同时通过在干燥炉中蒸发除去水。为了以等于或低于2000英尺/分钟的处理速度充分干燥这些水性油墨，干燥炉必须至少为40英尺或更大。大多数生产线没有足够的空间容纳这些类型的大型干燥炉，在经济上也不可行。而且，即使可以修改这些生产线以适应这些大型干燥炉，它们的操作成本和对印刷质量的潜在影响也将是冒险的，并且成本过高而无法证明实施这种生产线所需的费用是合理的。因此，需要一种不需要这些大型干燥炉的解决方案。

令人惊讶地和出乎意料地，本公开已经找到了一种无需使用干燥炉的前述内容的解决方案。用于将颜料吸收到基材上的解决方案不是用大型干燥炉蒸发液体，而是用吸收性吸墨涂层将液体(诸如水和颜料)铺展并吸收到基材上。

本文公开的基材优选是非常疏水的，诸如未经处理的聚乙烯和聚丙烯。基材也可用其他成分处理以改善涂层对基材的粘附性。电晕处理基材以提高涂层对基材的粘附性在本文中也用于改善涂层对基材的粘附性。电晕处理必须在最佳时间进行。如果电晕处理时间过长，将会破坏涂层和基材表面的性能。对于本文的公开内容，可以使用其他合适的印刷方法，诸如数字喷墨印刷。

吸墨涂层

吸墨涂层需要足够厚以吸收水性油墨中包含的液体，诸如水。该吸墨涂层具有约2gsm至约20gsm的基重。在液体被吸收到吸墨涂层中之后，基重从其原始重量平均降低约25％至38％。

合适的吸墨涂层包括但不限于吸收材料，如滑石、纤维素纤维、超吸收剂，例如以帮助吸收。涂层还可包含润湿剂，如表面活性剂，以确保当油墨与涂层接触时接近零的接触角。涂层可包括其他涂层和到基材的涂层，以改善干摩擦牢度和湿摩擦牢度。

水性油墨组合物

本发明的实施方案包括包含水基油墨的油墨组合物。油墨组合物可包含水基聚合物、粘结剂组分、再溶解剂、颜料和任选的蜡和/或润滑剂。可用于本公开的水基油墨的实例可从environmentalinksandcoatingscorporation,morganton,n.c.以下列代码获得：eh034677(黄色)；eh057960(洋红色)；eh028676(青色)；eh092391(黑色)；eh034676(橙色)；和eh064447(绿色)以及它们的任何类似的油墨。其他合适的涂层是喷墨涂层，诸如nucoatdigitall9191mij或lubrizoldp338。

水性油墨组合物可包含聚合物，诸如丙烯酸类、丙烯酸类胶乳、苯乙烯化丙烯酸类、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯氯乙烯和苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)或它们的任何组合。

水性油墨组合物可包含粘结剂组分。粘结剂组分可以为油墨组合物的约20重量％至约45重量％。在本发明的一个实施方案中，粘结剂组分可以是聚氨酯分散体(在本文中也称为“pud”)。pud可以是高伸长率、高拉伸强度、高硬度、水基聚合物分散体。

水性油墨可包含蜡组分。蜡组分可以为水性油墨组合物的约8重量％至约18重量％。蜡或蜡共混物可用于本发明。合适的蜡/共混物包含聚乙烯、棕榈蜡、石蜡、硅油、聚丙烯、聚烯烃共混物以及它们的组合。

水性油墨可包含再溶解剂。再溶解剂可以为油墨组合物的约5.0重量％至约16.0重量％。可用于本发明的再溶解剂包括具有高至中等羧基官能度的丙烯酸类溶液和分散体。在一个实施方案中，中等酸值的丙烯酸胶态分散体再溶解剂可用于本公开。

水性油墨组合物还可包含用于脱粘和降低cof的附加的蜡和润滑剂。附加的蜡/润滑剂共混物可以由棕榈蜡(蜡)和硅油(润滑剂)组成。在一个实施方案中，蜡/润滑剂共混物为组合物的约1重量％至约4重量％。可用于本发明的蜡包括聚乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和石蜡。

着色水性油墨组合物

水性油墨可包含颜料。合适的颜料的实例包括但不限于蓝色15:3、紫色23、紫色27、黄色14、黄色74、黄色83、黄色97、黄色13、绿色7、红色2、红色22、红色48:1、红色57:1、红色122、红色184、红色238、红色269、红色49:1、红色81:1、红色49:2、红色166、红色170、橙色5、橙色16、橙色46、白色7、黑色7、氧化铁以及它们的组合。在一个实施方案中，使用约10重量％至约16重量％的颜料，但这可根据特定的颜色和所需的密度而变化。在一个实施方案中，胶态分散体中的颜料(统称为着色剂)可用于本公开。

基材诸如织造和非织造织物和膜的印刷是众所周知的。用油墨和染料印刷织物是一种用于赋予基础织物图案和颜色的普遍且广泛使用的方法。许多当前的产品(诸如尿布和训练裤)包括印刷图形以改善它们的外观。这种印刷产品的问题在于，在处理产品的过程中，在制造、包装和使用的过程中，印刷图形可能被弄脏或甚至被除去。

着色油墨对于在基材上使用是有益的，因为它们往往比染料基油墨更耐浸出和机械摩擦，因此往往更耐从基材表面除去。颜料基油墨还具有比染料基油墨更好的每单位重量的光密度(更好的“里程数”)，这意味着需要更少的颜料基油墨来产生颜色的强度。然而，粘合剂组分必须与着色油墨一起使用，以防止颜料通过机械磨损或化学浸出而从表面除去。

近年来，颜料基油墨的工业重要性日益提高。这部分是由许多无法使用常规溶剂基油墨或水基油墨印刷的新型合成基材的开发以及消费者偏好他们的商品印刷有品牌标识符、美学上令人愉悦的图案或功能标记而驱动的。为了使颜料基油墨适用于多种应用，即低表面张力基材，其他人已经采用高负载的挥发性有机化合物(“voc's”)，从而降低油墨的静态和动态表面张力。然而，挥发性有机化合物诸如醇、酯、酮、芳族化合物和脂族化合物在它们的生产、处置和使用中会产生环境危害。它们还很昂贵。授予schleinz等人的美国专利号5,458,590中描述了在低表面张力基材上使用的油墨的一个实例，其采用溶剂共混物以赋予油墨所需的表面张力。

水性油墨组合物可包含表面活性剂。表面活性剂可以以油墨组合物的约1.0重量％至约10.0重量％的范围存在。可用于本发明的表面活性剂包括磺基琥珀酸二辛酯、磷酸酯、烷氧基化醇、乙氧基化二醇以及它们的混合物或共混物。

可通过本领域已知的任何方法将水性油墨组合物涂覆到基材上。具体地，可以使用喷墨印刷机、柔性版印刷机、凹版印刷机或它们的组合将水性油墨组合物涂覆到基材上。水性油墨组合物可印刷在许多制品部件上，包括但不限于底片、顶片、箍等。在一个实施方案中，通过柔性版印刷或轮转凹版印刷将水性油墨组合物涂覆到基材上。可使用计量辊或刮墨刀系统。

实施例

制备如本文公开的吸墨制品的一个实例是将吸收层添加到聚烯烃膜上。实现此目的的一种方法是通过将滑石粉，薄纸(纤维素纤维)和吸收性织物缠绕在聚烯烃膜上。为了比较，工业标准是在电晕或等离子体处理的聚烯烃膜上印刷。图1示出了将滑石粉、薄纸和吸收性织物缠绕在聚烯烃薄膜上的结果。具体地，图1示出了两个一次性吸收制品之间的比较。左侧吸收制品显示存在转移到印刷表面的背面的湿油墨。右侧吸收制品显示没有任何油墨转移到印刷表面的背面。

使用nucoatdigitall9191作为印刷接收涂层已显示在不使用干燥器的情况下提高印刷速度。具体地，发现使用基重为12gsm的nucoat材料将产生约1400fpm的印刷速度。在不使用电晕处理器的情况下收集了该结果。

实施方案：

1.一种印刷吸收制品，包括：

疏水基材；

吸墨涂层，其中所述涂层具有约2gsm至约20gsm的基重；

包含颜料的水性油墨，其中所述涂层以零度或约零度的接触角从所述油墨中吸收液体，并且所述油墨以至少约500英尺/分钟的印刷速度被吸收并印刷到所述基材上。

2.根据权利要求1所述的印刷吸收制品，其中所述基材是聚烯烃或塑料膜。

3.根据权利要求1-2所述的印刷吸收制品，其中所述基材包括纸、木材、织造织物、纺织品、塑料、玻璃、金属、箔或它们的组合。

4.根据权利要求1-3所述的印刷吸收制品，其中所述吸墨涂层包括滑石、纤维素纤维、超吸收无定形二氧化硅或它们的组合。

5.根据权利要求1-4所述的印刷吸收制品，其中所述吸墨涂层包含表面活性剂。

6.根据权利要求1-5所述的印刷吸收制品，其中所述印刷速度为约1400英尺/分钟且高达约2200英尺/分钟。

7.根据权利要求1-6所述的印刷吸收制品，其中穿过所述涂层涂覆到所述基材的水性油墨的量取决于在所述基材上绘制图形、图案或编号所需的油墨的量。

8.根据权利要求1-7所述的印刷吸收制品，其中在将所述水性油墨涂覆到所述基材上后，被所述涂层吸收的水性油墨的量相同。

9.根据权利要求1-8所述的印刷吸收制品，其中所述印刷吸收制品被包装以供商业销售。

10.根据权利要求1-9所述的印刷吸收制品，其中所述印刷吸收制品是卫生护垫、卫生巾、阴唇间装置、成人失禁装置、绷带、擦拭物、尿布等。

11.一种用于制备印刷吸收制品的印刷方法，包括以下步骤：

将吸墨涂层涂覆到基材上，其中所述涂层具有约2gsm至约20gsm的基重：

以至少约500英尺/分钟的印刷速度将包含颜料的水性油墨涂覆到所述基材上，由此所述吸墨涂层以零度或约零度的接触角从所述油墨中吸收液体。

12.根据权利要求10所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中所述基材是聚烯烃或塑料膜。

13.根据权利要求11-12所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中所述基材包括纸、木材、织造织物、纺织品、塑料、玻璃、金属、箔或它们的组合。

14.根据权利要求11-13所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中所述吸墨涂层包括滑石、纤维素纤维、超吸收无定形二氧化硅或它们的组合。

15.根据权利要求11-14所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中所述吸墨涂层包含表面活性剂。

16.根据权利要求11-15所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中所述印刷速度可为约1000、约1400或约2200英尺/分钟。

17.根据权利要求11-16所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中穿过所述涂层涂覆到所述基材的水性油墨的量取决于在所述基材上绘制图形、图案或编号所需的油墨的量。

18.根据权利要求11-17所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中在将所述水性油墨涂覆到所述基材上后，被所述涂层吸收的水性油墨的量相同。

19.根据权利要求11-18所述的用于制备印刷吸收制品的印刷方法，其中所述印刷吸收制品被包装以供商业销售。