用于一次性使用的吸收性物品上的柔性隔离垫的制作方法

专利名称：用于一次性使用的吸收性物品上的柔性隔离垫的制作方法
本专利申请参照并结合了转让给普劳可特&盖姆博公司(Proctcr&GambleCompany)的下列专利申请Dreier等人于1991年12月20日递交的、名称为“具有芯子隔离垫的一次性使用的吸收性物品”的美国专利申请No.07/811，206;以及Allen等人于1992年6月11日递交的、名称为“用于一次性使用的吸收性物品上的隔离垫及具有这种隔离垫的一次性使用物品”的美国专利申请No.07/898，047。
本发明涉及一种用于一次性使用的吸收性物品上的隔离垫，更确切地说，涉及到在用以把排泄物与吸收性物品的穿戴者隔离开来的一次性使用的吸收性物品上形成一个空闲的空间的隔离垫。本发明还涉及到具有这种隔离垫的一次性使用的吸收性物品。
在现有技术中;一次性使用的吸收性物品是众所周知的。一次性使用的吸收性物品用于吸收和保持尿液和排泄物。一次性使用的吸收性物品的一个特别期望的特性是，当把弄污了的一次性使用的吸收性物品从穿戴者的身上取下来之后，能够使清除存在于穿戴者的皮肤上的排泄物的工作变得最小。为了实现这一目的，以及为了使得由排泄物所导致的表皮接触和伴生的刺激最小，已经有人尝试把排泄物限制在一次性使用的吸收性物品的有限的区域内。
现有的一些参考资料公开了在吸收芯上形成一个空腔或开口的方案，以便接收排泄物。排泄物通过上片并由从吸收芯中除去的或者换句话说从吸收芯中排出的材料(例如通过压缩)接收。然而，这些现有技术具有的缺陷是，去除吸收芯上的空腔或者材料从吸收芯上降低了它的吸收能力。就容积来说，空腔受吸收芯的尺寸限制。这些教导的例子包括1936年7月9日颁发给Jackson.Jr.的美国专利US2，043，325;1988年3月15日颁发给Yamada的美国专利US4，731，065;1989年5月30日颁发给Khan的美国专利US4，834，737;和1991年11月5日颁发给Holt等人的美国专利US5，062，840。
使得穿戴者的皮肤上的排泄物的清洁工作最小而进行的一种尝试是，在一次性使用的吸收物品上形成一个空闲的空间，以便接收排泄物并将它与穿戴者的皮肤隔离开来。通常，该空闲的空间处于与穿戴者的皮肤相接触的上片和吸收液体排泄物(例如尿)的吸收芯的中间，在这种结构中，上片可以具有把排泄物引进空闲的空间的孔或者其它通道。
很多这样的参考资料还揭示了各种各样的、使上片相对于其上的孔和吸收芯具有的弹性扩展性的方案。这些教导的例子包括1987年5月5日颁发给Williams的美国专利US4，662，877;1990年1月9日颁发给UesMarais等人的、共同转让的美国专利US4，892，536;和1991年2月5日颁发给Freeland的，共同转让的美国专利US，990，147。然而，这些参考资料具有的缺陷是，当穿戴者处于坐态或者在基本负载已经存在之后，用以接受排泄物的空闲空间通常不保持打开状态。
为了克服这一困难，另外一些参考资料提议将一个隔离垫添加到一次性使用的吸收性物品上。隔离垫可以是横向取向的、一般为马蹄形的，或者可以含有纵向取向的、平行的或者散乱的构件。这些参考资料的例子包括以Enloe的名字于1990年2月28日分开的欧洲专利申请EP 0，355，740A2;以Edwands的名字于1981年11月11日公布的英国专利申请GB 2，074，875;以Lefebvre的名字于1985年9月20日公布的法国专利申请FR 2，561，078;1983年5月10日颁发给Shafer等人的美国专利US 4，382，443和1985年12月24日颁发给Tharel的美国专利US 4，560，380。
隔离垫一般具有一个平面的、未变形的结构。由隔离垫的厚度控制在吸收性物品中所能保持的空闲空间的最大高度。为了保持一个足以接受排泄物的空闲空间，必需有一最小的厚度。当迫使隔离垫符合穿戴者的身体结构或者随着穿戴者的移动而变形时，隔离垫被挠曲地加载或围绕一根或多根轴线弯曲。
已知的隔离垫具有的缺陷是，当挠曲加载时，它们呈现出抗挠刚度或者抗弯性或抗扭性。抗挠刚度降低了隔离垫适应穿戴者的身体曲线或者根据穿戴者的移动而变形的能力。呈现出太高的抗挠刚度的隔离垫是不理想的，原因在于，在吸收性物品中它们可能显得笨重并且使穿戴者不舒服。然而，抗挠刚度一般随着厚度的增加而增加，因此，增加了的隔离垫厚度会使外观更笨重和对穿戴者造成更不舒服的感觉。因此，不理想的情况是，传统的隔离垫以提高了的抗挠刚度为代价提供了加大了的空闲空间高度。
另外，已知的隔离垫表现出弹性挠曲回弹性。当挠曲变形时，例如通过弯曲而变形时，已知的隔离垫将产生一些内部的恢复力，该恢复力倾向于把隔离垫复原到它的原始的、未变形的形状。这些恢复力能够通过一次性使用的物品的结构传递给穿戴者，并造成穿戴者不舒服或者引起不正确的贴合。
因此，本发明的目的是提供一种能够在压缩负载状态下保持最小的隔离垫厚度和最小的空闲空间高度的隔离垫。本发明还有一个目的是提供一种呈现出比较小的抗挠刚度的隔离垫。本发明的另一个目的是提供一种根据挠曲负载而围绕任意轴线塑性变形而不是弹性变形的隔离垫，这样，该隔离垫不产生响应挠曲负载的恢复力。本发明的再一个目的是提供一种具有许多个包封在一个外套内的散乱的构件的隔离垫，其中，每个散乱的构件都能够根据隔离垫的挠曲负载而相对于包封在外套内的其它独立的构件移动。
本发明包括一个在一次性使用的吸收性物品内保持一个排泄物未占用空间的隔离垫。这种隔离垫能够添加到吸收性物品(例如一次性使用的尿布)之中。这种一次性尿布可以具有一个不透液体的底片、附着在底片上的一个透液体的上片，在上片和底片之间形成一个接纳排泄物的空闲空间，该尿布还具有一个在上片和底片之间的吸收芯。上片上可以具有用以将来自穿戴者的排泄物引导进上述空闲空间的孔。隔离垫可以连结到上片、底片或吸收芯三者中之一上。
隔离垫具有一个柔性的外套和包封在该外套内的许多个散乱的、不相连的构件。在外套内，每一个散乱的构件都能够相对于其它散乱的构件移动，例如，当隔离垫经受挠曲负载时就可以出现这种相对运动，因此，该隔离垫在压缩负载下仍能保持最小的隔离垫厚度和空闲空间高度，同时，其响应挠曲负载，围绕任意轴线塑性变形或者弯曲。该隔离垫最好与上片上的孔对正。
虽然本说明书以特别指出的和清楚地声明本发明的范围的权利要求来结束，但可以确信，通过下面结合附图所进行的描述将更好地理解本发明，图中，相同的标号代表相同的部件


图1是根据本发明的一个实施例的隔离垫的顶视图，其中包括一封闭的轮廓的形状;
图2是一个一次性使用的吸收性物品的顶视图，图中的吸收性物品局部被切去，还以虚像的形式示出了结合的图1的隔离垫及一吸收芯;
图3是沿图2的3-3线的垂直剖视图，其中，隔离垫被连结到上片上;
图4是具有一上吸收芯层和一下吸收芯层的一次性使用的吸收性物品的另一个实施例的垂直剖视图，其中，隔离垫位于上、下吸收芯层之间并连结到上吸收芯层上;
图5是一次性使用的吸收性物品的另一个实施例的顶视图，其中，隔离垫呈敞口状，开口朝向吸收性物品的后腰边;
图6是沿图1中6-6线的垂直剖视图;及图7是沿图1中7-7线的垂直剖视图，图中示出了一个具有间隔仓的隔离垫。
参见图1和图2，它们示出了用于吸收性物品20上的隔离垫54。“隔离垫”(Spacer)指的是一次性使用的吸收性物品20的一个部件，其把一次性使用的吸收性物品20的其它两个部件分隔开，以便在这两个部件之间保持一个理想的间隙或空闲的空间。特别是，该隔离垫54能够形成一个用以接纳排泄物的空闲空间。
本文所用的术语“吸收性物品”(absorbentarticle)系指吸收和容纳身体流出液的装置，更具体地说，系指贴着或紧靠着穿戴者的身体放置的、用以吸收和容纳从身体排出的各种流出液的装置。本文用术语“一次性使用的”来描述那些不打算再清洗或者换句话说回收或再次作为吸收性物品使用的吸收性物品(亦即，打算在一次使用之后将它拉扔掉，最好是把它们回收、沤肥，换句话说以环境相容的方式处理它们)。
根据本发明，一种理想的一次性使用的吸收性物品20包括尿布。本文所用的术语“尿布”(diaper)是指一般被婴儿和大小便失禁的病人围绕下躯干而穿戴的吸收性物品。然而，应当明白，本发明也适用于其它吸收性物品，比如失禁者的内裤、失禁者的内衣和类似物品。
一次性使用的吸收性物品20包括一个透液体的上片22，一个不透液体的底片24和一个处在上片22和底片24之间的吸收芯26。上片22和底片24至少部分地沿周边连结，以确保吸收芯26被夹持在理想的位置上。正如将结合附图4进一步描述的那样，吸收芯26可以包括两层，与上片22并置的上层26U和与底片24并置的下层26L。
如图3所示，根据本发明的一次性使用的吸收性物品20还可以包括一个布置在上片22的下侧和底片24之间，特别是布置在上片22的下侧和吸收芯26之间的隔离垫54。另一种方案是，如图4所示，隔离垫54布置在吸收芯26的上层26U的下侧和吸收芯26的下层26L之间。
图2所示的一次性使用的吸收性物品20可进一步包括有弹力的腿套和/或阻挡性腿套，以使当吸收性物品20被穿着时，防止身体流出液通过一次性使用的吸收性物品20的腿部缝隙而泄漏。本发明的一次性使用的吸收性物品20最好还包括一条弹力腰带，以便改善围绕穿戴者的腰部的固定状况。为清楚起见，弹力腿带、阻挡腿套和弹力腰带都在图中省略掉了。然而，如果想要把这些部件结合到一次性使用的吸收性物品20上，需参考下列共同转让的美国专利，这些专利本文引作参考1975年1月14日颁发给Buell的美国专利US3，860，003和1978年3月28日颁发给Buell的美国专利US4，081，301，它们公开了把弹力绳应用到一次使用的吸收性物品20上形成腿套的方法和装置;1990年3月20日颁发给Aziz等人的美国专利US4，909，803，其揭示了如何把阻挡腿套结合到一次性使用的吸收性物品20中;1987年9月22日颁发给Lawson的美国专利US4，695，278，其揭示了复式的套;1985年5月17日颁发给Kievit的美国专利US4，515，595，其揭示了一种用弹性线制成的腰带;及1989年3月28日颁发给Foreman的美国专利US4，816，025，其揭示了如何为一次性使用的吸收性物品20制作一条合适的腰带。
本发明的一次性使用的吸收性物品20可进一步包括与一次性使用的吸收性物品20的后部分42并置的胶布带接合件36和与一次性使用的吸收性物品20的前部分40并置的搭接件38，以便把一次性使用的吸收性物品20方便地固定到穿戴者的腰部。1974年11月19日颁发给Buell的美国专利US3，848，594和Hirotsu等人的、于1987年5月5日重新公布的美国专利US-B14，662，875揭示了如何制作胶布带接合件36和将其结合到一次性使用的吸收性物品20之中，这两份专利本文引作参考资料。
图2示出了一种处于扁的状态的基于本发明的一次性使用的吸收性物品20，其没有松紧带诱发的伸缩，上片22和底片24通常构成一次性使用的吸收性物品20的周边31。周边31是一次性使用的吸收性物品20的外周边和最大程度。周边31包括前腰边32、后腰边34和两个纵向侧边33。
当一次性使用的吸收性物品20被穿戴时，前腰边32和后腰边34是一次性使用的吸收性物品的包围等戴者的腰的那些部分，而且，当穿戴者处于站姿时，它们通常处在一次性使用的吸收性物品20的最高点。纵向侧边33是一次性使用的吸收性物品20的周边31的连接前腰边32和后腰边34的那些部分。一次性使用的吸收性物品20的胯区(crotchregion)35是一次性使用的吸收性物品20的布置在前腰32和后腰34之间的那部分，而且，当穿戴时，它通常在穿戴者的两腿之间。
本文所用的一次性使用的吸收性物品20的“纵的”尺寸、方向或轴线是指当一次性使用的吸收性物品20被穿戴时，相对于穿戴者而前后对正的那个尺寸、方向或轴线L-L。当隔离垫54被结合进一次性使用的吸收性物品20时，隔离垫54和一次性使用的吸收性物品20的纵轴L-L最好重合。
一次性使用的吸收性物品20的“横的”尺寸、方向或轴线与纵方向垂直，且当一次性使用的吸收性物品被穿戴时其侧向对正。横向轴线T-T将一次性使用的吸收性物品20分成在位置方面与各自的前腰边32和后腰边34相对应的前部分40和后部分42。“Z方向”与纵、横两个方向都垂直，而且不处在一次性使用的吸收性物品20的平面内或者不处在隔离垫54的平面内。
本文所描述的实施例适合于体重约7.3-12.2公斤(16-27磅)且两坐骨之间具有约3.0-7.6厘米(1.2-3.0英寸)间隔的穿戴者。应当明白，如果打算把隔离垫54和一次性使用的吸收性物品20由更小或者更大一些的穿戴者(包括成人)使用，则一次性使用的吸收性物品20和隔离垫54必须相应地改变比例。
所定尺寸适合上述范围的穿戴者的隔离垫54的“Z”方向上的厚度t(图6)应当至少为0.64厘米(0.25英寸)。图1中所示的隔离垫54所具有的总的纵向尺寸可以是约8.9-11.8厘米(3.5-4.6英寸)，而横向开口约为1.9厘米(0.75英寸)。这种隔离垫54还可以在隔离垫54的打算朝向一次性使用的吸收性物品20的前腰边32放置的较小端的周边处具有约4.9厘米(1.93英寸)的总的横向尺寸，而在打算朝着后腰边34取向的较大一端的周边处具有约9.53厘米(3.75英寸)的总的横向尺寸。这种隔离垫54可以具有一径向厚度，其范围从隔离垫54的较小端的1.14厘米(0.45英寸)到隔离垫54的较大端的约2.8厘米(1.1英寸)。
尺寸大小适合上述范围的穿戴者的一次性使用的吸收性物品20可被制成具有一纵向尺寸约为43.8厘米(17.25英寸)的上片22和一纵向尺寸约为46.4厘米(18.25英寸)的底片24。如图3所示，上片22和底片24之间的纵向尺寸的不同可相对于底片24按透视法缩小上片22，从而在它们之间产生一个空闲空间，即便当吸收芯26被放入上片22和底片24之间时空闲空间仍存在。本文所用的“空闲空间”(voidspace)是指上片22和底片24之间的空腔。该空腔被规定尺寸，以便接纳排泄物。基于本发明的上片22和底片24，在胯区35内分别具有约15.9厘米(6.25英寸)和约21.3厘米(8.4英寸)的横向尺寸。
一次性使用的吸收性物品20的组件可以以本领域熟练技术人员公知的各种各样的外形组装。较佳的外形如1975年1月14日颁发给Buell的、共同转让的美国专利US3，860，003以及前述的于1990年3月20日颁发给Aziz等人的、共同转让的美国专利US4，909，803所描述的，为了描述已知的和较佳的一次性使用的吸收性物品20的外形，这两项专利本文引作参考文献。在一个更佳的实施例中，一次性使用的吸收性物品20的外形与1992年9月29日颁发给Buell等人的美国专利US5，151，092的教导相符合，这项专利本文作为参考。
更详细地检查一次性使用的吸收性物品20的组件，上片22和底片24一般是在空间上共同扩张，而且如上所述，两者至少部分地沿周边连结在一起，本文所用的术语“连结”是指第一个件或部件直接或者间接地附着到或连接到第二个件或部件上的那种状态，所谓间接，是第一个件或部件附着到或连接到一个中间件或部件上，而该中间件则又附着到或连接到第二个件或部件上。
上片22和底片24可以用现有的任何公知的方法连结，比如胶粘结或热封。连结上片22和底片24的特别理想的方法是使用热融粘结剂，比如，由俄亥俄州哥伦布的“CenturyAdhesive，Inc.”生产的且以Century5227为名上市销售的或者由明尼苏达州的圣保罗市的“H.B.FullerCompany”销售的HL1258粘结剂。在一个特别理想的实施例中，是通过纵向取向的粘结剂带或螺旋线实现粘结连结的。
本文所用的术语“吸收芯”系指一次性使用的吸收性物品20的、用来吸收和保持身体流出液的任何部件。吸收芯26可以具有相对的主要面，而且，如果需要的话，可以用一层或多层薄织物(未示出)包起来，或者可以涂上隔离剂，以降低阻止排泄物的摩擦力。
薄织物层(如果存在的话)改善了吸收芯26的抗拉强度，而且减小了吸收芯被弄湿时破裂或结块的倾向。薄织物层还可以改善液体的横向毛细作用，而且使整个吸收芯26内吸收的液体更均匀地分布。业已发现，基本重量约为每平方米16克(每300平方英寸10磅)、透气性约为每分钟每平方米30立方米(每分钟每平方英寸100立方英寸)和压差为13毫米的水(0.5英寸的水)的薄织物层工作性能较好。
吸收芯26可用各种常用的材料(比如粉碎了的木浆)制作，通常这些材料指气流成网材料。如果需要的话，吸收芯26可以象现有技术中常用的那样进一步含有吸收性胶凝材料。尤其是，吸收芯26可以按照1986年9月9日颁发给Weisman等人的、共同转让的美国专利US4，610，678的教导制作，此项专利本文制作参考资料，目的是说明如何制造一个适合本发明使用的吸收芯26。业已发现，按照1988年4月19日颁发给Brandt等人的、共同转让的美国专利US-Re.32，649制造的吸收性胶凝材料适用于本发明的一次性使用的吸收性物品20。
如果需要的话，在一个特别理想的实施例中，吸收芯26的下层26L可以具有分立的贮存区和收集区。贮存区具有比收集区高的平均密度和高的平均基本重量，因此，收集区可以有效地和高效地截获快速排放出的液体，并将液体传递到贮存后，以便长时间保持。这种下层26L可以按照1989年5月30颁发给Alemany等人的、共同转让的美国专利US4，834，735的教导制造，这项专利本文作为参考，目的是说明如何制作特别理想的吸收芯26的下层26L。一种合适的吸收芯26材料是纤维吸收胶凝材料，比如，由加利福尼亚州洛杉矶市的“AtlanticRichfieldCompany”以“Fibersob”为商品名销售的材料。
如图4所示，吸收芯26可以含有两个分开的层，亦即一个连结到上片22的下侧的上层26U和一个连结到底片24的上侧的下层26L。吸收芯26的纵向尺寸和横向尺寸一般比上片22和底片24的那些尺寸要小。吸收芯26的下层26L可以制成各种各样的尺寸和形状，比如矩形或水漏形。吸收芯26的上层26U一般与上片22的后部分42的形状相适应。当然，象现有技术中公知的那样，可以使用单层的吸收芯26。
吸收芯26的上层26U和下层26L可分别粘接到上片22和下片24上，或者用现有技术中公知的任何连接方法连结它们。特别理想的连结措施是粘结剂螺旋线和纵向及横向的粘结剂带。特别理想的类型的粘结剂是俄亥州的哥伦布市的“CenturyAdhesives”公司生产的品名为“Century5227”，明尼苏达州的圣保罗市的“H.B.Fuller”公司销售的HL-1258粘结剂及明尼苏达州的圣保罗市的“MinnesotaMingandManufacturing”公司生产的XPO-9-035粘结剂。
理想的是，吸收芯26的下层26L延伸到一次性使用的吸收性物品20的、在前腰边32和后腰边24之间的整个纵向尺寸，但并不侵入前腰边32和后腰边34当中的任一个。吸收芯26的上层26U只需存在于一次性使用的吸收性物品20的后部分42。
吸收芯26的下层26L的一个相对面朝着上吸收芯26层和上片22的下侧。吸收芯26的下层26L的另一个相对面朝向底片24，而且，理想的是它们呈相接触的关系。更理想的是，吸收芯26的下层26L粘结到底片24上。
吸收芯26的上层26U使穿戴者与当穿戴者正戴着一次性使用的吸收性物品20而坐下时所出现的隔离垫54的压迫及施加的压力(下面将叙述)隔绝。为此，吸收芯26的上层26U应当至少存在于一次性使用的吸收性物品20的后部分42，特别是存在于后腰边32和孔46之间。吸收芯26的上层26U不必存在于一次性使用的吸收性物品20的前部分，因为在一个较佳的实施例中，如果一次性使用的吸收性物品20的前部分40没有吸收芯26的上层26U，则吸收芯26具有足够的吸收容量。
理想的是，将上层26U的和下层26L的暴露的面(这两面没有分别附着到上片22和底片24上)恰当地确定，且使它们不侵入空闲空间52。来自吸收芯26的松散纤维大量进入空闲空间52可能妨碍(如果不阻塞的话)排泄物在纵向的传送，并防碍这种排泄物脱离穿戴者的皮肤。
参见图2，“上片”是指一次性使用的吸收性物品20的、当一次性使用的吸收性物品20正戴着时接触穿戴者的皮肤的且防止吸收芯26与穿戴者的皮肤实质接触的任意的透液面料层。上片22最好是柔软的、接触时舒服的且对穿着者的皮肤无刺激。最好把上片22处理得亲水，以便更快地将身体流出液转移给吸收芯26。
合适的上片22可以由比如多孔的泡沫材料、有孔的塑料薄膜、大然纤维(例如木纤维或棉纤维)。合成纤维(例如聚酯纤维或聚丙烯纤维)或者前面所述材料的组合材料来生产。特别理想的上片22包括旦尼尔数约为2.2且长度约为15.9毫米(0.62英寸)的聚丙烯纤维。上片22可以根据好几种技术来生产。例如，上片22可以是纺粘的、梳理的、湿法成网的、熔喷的、喷水缠结的、上述几种方式结合的或者类似的方式所制成的纤维的无纺网。
特别理想的上片22是梳理并热粘结的且具有每平方米约18-25克的基本重量的无纺织物。一种合适的上片22是是马萨诸塞州华尔波尔市的“InternationalPaperCompany”的“Veratec，Inc.”分公司上市销售的，商品名为“P-8”。
理想的是，上片22具有一个位于横轴线和后腰边34之间的弹力带(elasticpanel)48。弹力带48保持上片22总是贴着穿戴者的皮服，并帮助维持孔46与肛门口对准。弹性带48可以按照1991年7月16日颁发给Freeland等人的、共同转让的美国专利US5，032，120的教导来结合，这项专利本文作为参考资料，目的是解释如何制作适用于弹力带48的材料及如何将弹力带48结合到上片22。
如果有弹力带48的话，弹力带48最好横向定心于纵轴线上，而且可以在一次性使用的吸收性物品20的整个纵向侧边之间横向延伸，或者宽度可以只为约3.8-4.5厘米(1.5-1.8英寸)。弹力带48可以从后腰边34纵向延伸至孔46。在未受力的状态下，弹力带48的纵向尺寸最好是约1.3厘米(0.5英寸)，而当把它结合到上片22上时，它的纵向尺寸可以扩大300%，达到5.1厘米(2.0英寸)。
含有弹力带48的材料应当在厚度方方每0.03毫米(0.001英寸)、宽度高向每单位厘米(0.4英寸)施加约6-8克力的情况下延伸约200%。一种特别理想的弹力带48可按照1991年8月6日颁发给Allen等人的、共同转让的美国专利US5，037，416的教导制作，这份专利本文作为参考，目的是示意一种制作弹力带48的特别理想的材料。
透液的上片22进一步包括一个将中心定位于纵轴线LL上的孔46。孔46可以呈任何希望的形状，合适的形状是纵向尺寸约为5.1厘米(2.0英寸)、横向尺寸约为3.8厘米(1.5英寸)的椭圆。当一次性使用的吸收性物品20被戴时，孔46的最后的边缘离一次性使用的吸收性物品20的后边缘至少约为15.2厘米(6.0英寸)，最好是约17.8厘米(7.0英寸)-21.6厘米(8.5英寸)。另一种方案是，孔46可以是尺寸约为4.13厘米(1.625英寸)、定心于距离后腰边34约22.38厘米(8.813英寸)处的圆。另一种方案是，对孔46规定尺寸和形状，以符合本发明之隔离垫54的内部为准。隔离垫54最好与孔46对正。
孔46提供一个用以将来自肛门的排泄物穿过上片22引进空闲空间52的通路。最好是，吸收性胶凝材料不与孔46对正，这样，当出现大量的尿负载时，不会出现凝胶堵塞(gel-bloeking)。凝胶堵塞可能导致下层26L堵塞空闲空间52并妨碍排泄物向后腰边34转移。
底片24是不透液的(比如不透尿的)，而且，可避免被吸收芯26吸收的并含在吸收芯26内的液体弄湿内衣、衣服和垫褥。本文所说的“底片”(backsheet)是指当一次性使用的吸收性物品20被戴着时，布置在吸收芯26的外部的任何的隔层，而且，其盛装在一次性使用的吸收性物品20内的吸收了的液体。尽管其它柔性的不透液材料也可以使用，底片24最好用薄的塑料膜制成。本文所用的术语“柔性的”是指那些柔顺的且能快速适应人体的一般形状和曲线的材料。
底片24的厚度可以约为0.01毫米-约0.051毫米(0.0005-0.002英寸)的聚烯烃类薄膜，比如聚乙烯薄膜。如果希望的话，可把底片24印花或者无光泽修饰，以便产生类似衣服的外观，而且可以是可透气的。合适的底片24能够用约45-90%的线性低密度聚乙烯和约10-55%的聚丙烯的混合料制造。典型的底片24薄膜是(美国)印策安纳州台勒荷(TerreHaute)市的“TredegarIndustries，Inc.”出售的，品名为用于吹制薄膜的RR8220混合物和用于浇铸薄膜的RR5475混合物。
再次参见图1和图2，隔离垫54呈包括一个通常封闭起来的轮廓的形状。图1和图2所示的封闭轮廓形状规定了隔离垫54纵向结构，因此，具有较小的弯曲半径和较小的横向间距的那端指向前腰边32，而具有较大的弯曲半径和较大的横向间距56的那端指向后腰边34。
图1和图2所示的这种“钥匙孔”形状舒适地适应穿戴者的大腿，这是由于在隔离垫54的具有较小的弯曲半径的这端具有较小的横向间距的缘故。图1和图2的封闭轮廓的隔离垫54包括横向间隔开的纵向延伸部分62，这部分62与孔46对正。图1和图2所示的隔离垫54还包括一个布置在孔46的前面且连接纵向延伸部分62的侧向延伸部分64，以及一个布置在孔46的后面的侧向延伸部分65。侧向延伸部分64布置在前腰边32和孔46之间。含有封闭的轮廓的其它隔离垫形状包括圆、椭圆和多边形，但并不局限于这些。
另一种可选择的方案是，隔离垫54可以呈含有开口轮廓的形状，如图5所示。横向延伸部分64可连接纵向延伸部分62，以便形成一个向后敞口的、一般为“U”形的轮廓结构。此时，横向延伸的隔离垫部分64被省略了，图5的隔离垫可包括两个分离的纵向延伸部分62。可把一个独立的中央隔离垫部分66布置在一次性使用的吸收性物品的后部42，该隔离垫部分66与纵向中线LL平行并重合。该中央隔离垫部分66可减轻吸收芯的上层26U下垂进空闲空间52。
最理想的是，隔离垫54与孔46对正。一个与孔46对正的隔离垫54将铺在孔46之下的一部分吸收性物品20(比如一部分吸收芯26或一部分底片24)与穿戴者的身体隔开一段距离。身体流出液(比如排泄物)可通过孔46并进入空闲空间52。
参见图6的剖视图，基于本发明的隔离垫54包括一个外套82和许多个散乱的、包封在外套82内的构件88。在所示的实施例中，外套82包括一对在外套接缝86处连接在一起的套部分84。另又一种方案是，单一的套部分84可以在单一的接缝处两端相连。在一个实施例中，外套82可以包括一个连接到上片22、底片24或吸收芯26上的外套部分84，而且把散乱的构件88布置在外套部分84和上片22、底片24或吸收芯26之间。以散乱的构件88相互之间可自由相对移动的方式把散乱的构件88布置在外套82内。散乱的构件88在外套82内的相对移动允许隔离垫54响应挠曲负载而围绕三根相互垂直的轴线中的任意一根塑性变形。同时，外套82防止散乱的构件88无限制地扩散，因此，隔离垫54能够在压缩负载下维持一个“Z”向厚度t。厚度t示于图6中。
术语“挠曲负载”是指施加的力、施加的位移、或者施加的力和位移的结合，它们导致结构的弯曲。据认为，施加的力包括力偶或力矩。“围绕一根轴线的挠曲负载”意思是该挠曲负载引起围绕该特定轴线的结构弯曲。例如，一个与纵轴LL对中的且遭受围绕横轴TT的挠曲负载的结构将围绕横轴TT弯曲。亦即，该结构将在“Z”方向上弯形，该变形为沿纵轴LL的位置的函数。
本文所说的“塑性变形”意思是当引起变形的负载被撤除时，加载后的结构基本上保持变形的形态，且并不部分地或全部地恢复它的原始的未变形的形状。本文所说的“塑性变形”意思还指，在结构变形时，在结构内不产生倾向于阻止变形的及将结构恢复到它的原始形状的内部的恢复力。
常规的隔离垫表现出响应挠曲负载的抗挠刚度。这些隔离垫产生内力，该内力阻止弯曲并倾向于把隔离垫恢复到它的原始的未变形的形状。常规隔离垫的这一特性可通过参考遭受弯曲的一根梁的横截面的应力分布来理解。
受挠曲负载作用的梁具有的一种特点是(称作中轴线)直线型的横截面应力分布，且没有弯曲应力。中轴线分离开拉伸还和压缩弯曲应力区。这些拉伸和压缩应力一起构成一个阻止梁弯曲的内力偶。最好是，一次性使用的吸收性物品内的隔离垫具有最小的厚度，以便保持一空闲空间。然而，随着梁的厚度的增加，则梁的抗挠刚度也增加。有关梁的挠曲及在梁的横截面上产生的拉伸和压缩应力分布方面的描述可在“MechanicsofMaterials”(第二版，第119-140页，E.P.Popov编)中找到。
因此，常规的隔离垫在空闲空间高度和抗挠刚度之间需要一个折衷。对于增加的BM容积值来说，最好增加了的空闲空间高度。然而，一个增加的隔离垫厚度(要求它保持一个增加的空闲空间高度)也增加了隔离垫的抗挠刚度。
本发明的隔离垫54能够提供增加的空闲空间高度，而又不相应地增加抗挠刚度。本发明的隔离垫54不能产生响应挠曲负载的拉伸弯曲应力，因为散乱的构件88是不连接的且能在外套82内彼此相对移动。结果是，在隔离垫54内没有用于拉伸应力的加载途径。因此，隔离垫54不能产生阻止弯曲的内力偶，而且，隔离垫54随着挠曲负载而塑性变形。另外，散乱的构件能够在任何方向上彼此相对移动。因此，隔离垫54能够响应挠曲负载，围绕任何轴线塑性变形。
散乱的构件88最好具有圆形表面，以利于相邻的散乱构件88相对移动。更好的是，散乱的构件88呈球形，以使相邻的散乱构件88能够在任何方向上相对于其它散乱的构件88自由移动。
散乱的构件88可以由任何耐压缩负载的吸收性或非吸收性材料制成。散乱的构件88最好由当弄湿时不丧失它的刚性或不塌陷的材料制造。
在一个较佳的实施例中，散乱的构件88包括圆球形的膨胀的聚苯乙烯小球，这些小球的直径在0.254厘米(0.10英寸)和0.64厘米(0.25英寸)之间。合适的膨胀的聚苯乙烯小球是可从俄亥俄州Lebanon市的“SouthenChioFoam”大量购得的“Prepuffed”小球和从纽约GardenCityPark的“SnowCraftCompany”大量购得的“Pelspan”膨胀聚苯乙烯小球。在另一个实施例中，散乱的构件88可以含有卵形的聚苯乙烯小球丸，这种小丸可以以“Poly-Pellets”的名字从康涅狄克州Danbury市的“FairfieldProcessingCorporation”购得。
外套82应当是柔软的。特别是，外套82应当由只起一个膜片作用的材料制成，而且，其不支撑跨过它的厚度的弯曲应力。
外套82可以由透液的材料制成。可以用很宽范围的材料来生产透液的外套82，比如，有孔的塑料膜、多孔的泡沫塑料、网化的泡沫塑料、天然纤维(例如木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如聚酯纤维或聚丙烯纤维)或者天然纤维和合成纤维的组合的织物网或无纺网。用以生产外套82的生产技术有若干种。例如，外套82可以是纺粘的、梳理的、湿法成网的、熔喷的、喷水缠结的或者上述措施的组合的纤维的无纺网。
外套82可以用与制造上片22相同的材料制造。例如，外套可以由上述的“Veratec，Inc.”生产的、品名为P-8的，常用长度的聚丙烯纤维的网制作。另一个合适的外套82由喷水缠结的或射流成网的有孔的无纺材料制作，这种材料的基本重量为每平方厘米至少0.0036克(每平方码30克)，特别是每平方厘米约0.0060克(每平方码50克)。这种材料可以以“Sontara”的品名从德拉维州威明顿市的“E.I.DuPontdeNemoursandGompany”大量购得。外套82也可以用纤维旦尼尔数在2-2.5旦范围内的、且基本重量为每平方厘米0.0017克-0.0030克(每平方码0.5英两)、特别是每平方厘米约0.0022克(每平方码0.65英两)的射流成网的散乱的热粘合的聚丙烯纤维的网制成。这种材料能够以“CelestraUnicon.65SLP09U(未处理的)/.65SSP09U(处理成亲水的)”品名从南卡罗来纳州Simpsonvill市的“FiberwebCorporation”购得。
在有些应用中，可能希望外套82由不透液的材料制成。例如，可能希望隔离垫54起一个阻止通过了孔46的液体或“液状”的排泄物向前方流动的密封衬垫的作用。一种用以制作外套82的合适的不透液材料可以含有与制作底片26的相同的材料。例如，外套82可以由聚烯烃类薄膜制成，比如厚度约0.01-0.051毫米(0.0005-0.002英寸)的聚丙烯薄膜。可用以制作外套82的典型的不透液材料包括印第安纳州台勒荷市“TredegarIndustries，Inc.”销售的品名为RR8220和RR5475(0.025毫米厚)的塑料膜;以及俄亥俄州辛辛那提市“ClopayCorporation”销售的品名为P18-1401、厚度为0.018-0.030毫米(0.0007-0.0012英寸)的塑料膜。
隔离垫54可粘接到上片22上(如图3所示)或者粘接到吸收芯26上(如图4所示)。在另一个实施例中，隔离垫54可以粘接到底片24上。用以将隔离垫54粘接到上片22、吸收芯26或底片24上的合适的粘合剂包括热融粘合剂，比如，俄亥俄州哥伦布市的“CenturyAdhesives，Inc.”生产的商品名为“Century5227”的粘合剂，或者明尼苏达州圣保罗市的“H.B.FullerCompany”销售的HL1258粘合剂。把隔离垫54连接到吸收性物品20上的其它的方法包括热密封和超声波粘接法。可用上面列出的粘合剂将一对套部分84在外套接缝86处粘结在一起。
如上所述，隔离垫54受挠曲负载作用而塑性变形。当被吸收性物品20的穿戴者的重量加压之后，还希望隔离垫54保持足够的厚度t。当被穿戴者的重量加压之后，隔离垫54最好保持至少0.64厘米(0.25英寸)的厚度。
隔离垫的负载的大小和方式将根据若干个因素而变化，比如，随穿戴者的大小，吸收性物品20和隔离垫54的几何形状而变化。隔离垫54的负载可能是相当均匀的，但通常高度地集中在穿戴者的坐骨处。因此，不可能预测隔离垫54在吸收性物品20内将遭受的精确的负载情况。
为了本发明的目的，最好是，在每平方米350公斤(每平方英寸0.5磅)的压力下，隔离垫54保持0.64厘米(0.25英寸)的厚度，这里，压载形成约6.45平方厘米(1.0平方英寸)的圆形的施力区域或者印迹。应当理解，上述负载特性并不代表在具体的吸收性物品20中的实际负载情况，但目的仅在于用来描述本发明。
在一个可替换的实施例中，隔离垫54可由隔开的隔仓92构成(如图7所示)。隔仓92可以防止散乱的构件88积聚在隔离垫54的一部分上，同时在隔离垫54的其它部分上稀疏的现象。通常不希望散乱构件88发生这种迁移，因为没有或者只有少量散乱构件88的那产分隔离垫54在压力下不能保持“Z”向厚度t。
在图7中，隔仓92是通过在多个接缝96处把套部分84粘合在一起以构成间隔开的仓端94而形成的。接缝96可以延伸横过隔仓92的整个宽度。因此，每个隔仓端94一般在隔离垫54中形成一个径向取向的铰链，降低了隔离垫的在垂直于铰链的那个方向上的抗挠刚度。另一方面，每个接缝96可以延伸横过隔仓92的宽度的部分路径，以便在互连的隔仓92之间形成通道98。通道98许可相邻隔仓92之间的散乱构件88发生有限的移动。在一个变化的实施例中，隔仓端94可以包括一个附着到外套部分84上的且在外套部分84之间延伸的分离的件，而不是将套部分84粘合在一起。
在不受理论上限制的前提下，据认为，隔离垫54随挠曲负载而塑性变形的能力及在压缩负载下保持厚度t的能力受外套82内的散乱构件88的数量影响。例如，如果只有少量散乱的构件88被包封在外套82内，则穿戴者的重量可能导致散乱构件88在外套82内铺开并使厚度t和空闲空间厚度降低到低于上述的最小的理想值0.64厘米。
相反地，如果外套82内的散乱的构件88被包得太紧，则散乱构件88相互之间将不能自由相对移动，隔离垫54也就可能不随挠曲负载而塑性变形。相应地，将由外套82承受拉伸力，隔离垫54将产生阻止弯曲的内力偶。
隔离垫54具有一个可按下式计算的、称作包装密度的特性包装密度＝V88/V82式中，V88是由外套82包封的散乱的构件88的体积，而V82是外套82的体积，外套82的体积要在没有扩张外套82的情况下测量或计算。
在一实施例中，包装密度应当小于约60%，较好的是约20-50%，而更好的是约20-30%。在不受理论限制的前提下，据认为，包装密度恰在下限(约20%)的隔离垫54能表现出隔离垫54的最低的抗挠刚度，该隔离垫能在每平方米350公斤(0.5磅/英寸2)的压力负载下保持0.64厘米(0.25英寸)的厚度，这里，压力负载具有一个约6.45平方厘米(1.0平方英寸)的圆形印迹。包装密度在上限60%之上的隔离垫54可能过分刚硬。
包装密度可以在隔离垫54的不同区段上有选择地变化，特别是，如果隔离垫54包括隔离的隔仓92的话。例如，穿戴者的重量集中的地方包装密度可以是较高的值，而希望最大柔性的地方可以是较低的值。
参见图1和7，隔离垫54可以具有至少一部分具有第一种较高的包装密度的、置于与穿戴者的坐骨位置相对应的纵向延伸部分62的第一隔仓92。隔离垫54可以具有至少一部分具有第二种较低的包装密度的、置于孔46和前腰边32之间的横向延伸部分64的第二隔离92。隔离垫54可以具有至少一部分具有介于第一、第二包装密度之间的第三种包装密度的、置于孔46和后腰边34之间的横向延伸部分65的第三隔仓92。
在再一个实施例中，可通过设置一个具有大于60%的包装密度的隔离垫54和一个可弹性扩张的外套82的办法获得理想的有效的包装密度。术语“可弹性扩张”意思是能够在约15秒的时间内从自由长度伸长约50%，而且能在导致这种伸长的力解除后的约5分钟之内恢复到自由长度的约10%之内。可弹性扩张的外套82能够根据隔离套54的挠曲负载而扩张，为散乱的构件88相互之间相对移动制造条件。
这种方案具有的优点是更紧密包装起来的散乱的构件88可能较少铺成一个薄层，因此，允许隔离垫54压扁到低于理想的Z向厚度-0.635厘米(0.25英寸)。这种能弹性扩张的外套82可按照1991年8月6日颁发给Allen等人的、共同转让的美国专利US5，037，416的教导制作，这项专利本文作为参考，目的是说明一种用于这种外套82的能弹性扩张的材料。用于具有大于约60%的包装密度的隔离垫54上的其它合适材料包括纤维无纺材料和编织的尼龙或Lycra织物，比如1991年2月5日颁发给Freeland的、共同转让的美国专利US4，990，147所描述的材料，这项专利本文作为参考。
应当明白，隔离垫54随着挠曲负载而塑性变形的能力不是无限的。当隔离垫54的弯曲超过某个曲率或者极限的负载值时，外套82将开始承受拉伸力，而且隔离垫54将产生阻止进一步弯曲的内力偶。外套82开始承受拉伸力的那一时刻的挠曲负载的值将随若干因素而变化，这些因素包括负载的方向及包装密度，但并不局限于这两因素。
然而，本发明的隔离垫54具有的优点是，在极限的负载值之下时它们塑性变形，而在该极限的负载值之上时，它们变得挠性刚硬。相反，常规的隔离垫在低的负载值下已相当刚硬(因此不舒服)，而只有当负载值高到足以导致常规的隔离垫材料塑性伸长时它才塑性变形。
很显然，本领域熟练技术人员可以做出若干种其它的改进和变形。所有那些都落在附加的权利要求的范围和含义之内。
权利要求
1.一种用于在一次性使用的尿布中保持一个装排泄物的空闲空间的隔离垫，包括一个柔性的外套；以及许多个封装在该外套之内的散乱的构件，每个散乱构件可在外套内相对于其它散乱构件而相对移动。
2.如权利要求1所述的隔离垫，其特征是，散乱的构件具有大致为圆形的表面。
3.如权利要求2所述的隔离垫，其特征是，散乱的构件具有大致为球形的形状。
4.如权利要求3所述的隔离垫，其特征是，散乱的构件包括膨胀的聚苯乙烯小球。
5.如权利要求1所述的隔离垫，其特征是，隔离垫的包装密度小于60%。
6.如权利要求5所述的隔离垫，其特征是，隔离垫的包装密度在20%和50%之间。
7.如权利要求6所述的隔离垫，其特征是，隔离垫的包装密度在20%和30%之间。
8.如权利要求1所述的隔离垫，其特征是，隔离垫包括一个能弹性扩张的外套。
9.一种一次性使用的吸收性物品，包括一个不透液体的底片;一个连结到底片上的透液的上片;一个放置在底片和上片之间的吸收芯;以及一个连结到上片、底片和吸收芯当中心之一上的、用于在压力负载下保持一个Z向的装排泄物的空闲空间的隔离垫，该隔离垫包括一个柔性的外套;和许多个封装在该外套内的散乱的构件，每个散乱的构件可在外套之内相对于其它的散乱构件相对移动。
10.一种一次性使用的吸收性物品，包括一个前腰边;一个后腰边;一个不透液体的底片;一个连结到底片上的透液体的上片、上片和下片之间形成一个用以容纳排泄物的空闲空间，上片具有一个将排泄物引进空闲空间的孔;一个放置在下片和上片之间的吸收芯，以及一个连结到上片、下片和吸收芯三者当中之一上的隔离垫，该隔离垫包括一个柔性的外套;以及许多个封装在该外套内的散乱的构件，每个散乱的构件可在该外套内相对于其它的散乱构件而相对移动。
11.如权利要求10所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫对准穿过上片的孔。
12.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫包括一个通常封闭的轮廓，该轮廓具有一与上片的孔对正的开口。
13.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，散乱的构件具有大致为圆形的表面。
14.如权利要求13所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，散乱的构件具有大致为球形的形状。
15.如权利要求14所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，所说的许多散乱的构件包括大致呈球形膨胀的聚苯乙烯小球。
16.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫置于上片和吸收芯之间。
17.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，吸收芯包括一上层和一下层，而隔离垫放置在吸收芯的上、下层之间。
18.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫的包装密度小于60%。
19.如权利要求18所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫的包装密度在20%和50%之间。
20.如权利要求19所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫的包装密度在20%和30%之间。
21.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫包括若干个隔离的隔仓。
22.如权利要求21所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，至少一个隔仓具有实质上不同于其它隔仓的包装密度。
23.如权利要求22所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫包括具有第一种较高的包装密度的第一隔仓，具有第二种较低的包装密度的第二隔仓，第二隔仓的至少一部分放置在上片上的和前腰边之间。
24.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫包括一个能弹性扩张的外套。
25.如权利要求11所述的一次性使用的吸收性物品，其特征是，隔离垫在不大于6.45平方厘米的一个圆形印迹内有每平方米至少350公斤的Z向压缩负载的情况下，保持至少0.64厘米的Z向厚度。
全文摘要
本发明公开了一种用于一次性使用的吸收性物品上的隔离垫。该隔离垫具有一外套和许多个由外套包起来的散乱的构件。这些散乱的构件能够在外套内彼此相对移动。散乱的构件的相对移动使得隔离垫能够随着挠曲负载而塑性变形，同时，在压缩负载下，在吸收芯内保持一个盛装排泄物的空闲空间。
文档编号A61F13/15GK1091273SQ93119898
公开日1994年8月31日 申请日期1993年12月21日 优先权日1992年12月21日
发明者M·E·弗里兰 申请人:普罗格特-甘布尔公司