用于吸收性产品的一体式流体吸入系统及其制备方法_3

文档序号:8459847阅读:来源:国知局
Pennings或"H&P"图案,该图案当是新时具有约30 %的结合区域并具有约200个结合/平方英寸,正如Hansen和Pennings的美国专利3,855,046中教导的,将该专利的全部内容引入本文作为参考。H&P图案具有正方形的点或针结合区域,其中每针均具有0.038英寸(0.965mm)的侧面尺寸、0.070英寸(1.778mm)的针间间隔、和0.023英寸(0.584mm)的结合深度。另一种典型的点结合图案是放大的Hansen Pennings或“EHP”结合图案,该图案当是新的时产生15%的结合区域并具有这样的正方形针,该正方形针具有0.037英寸(0.94mm)的侧面尺寸、0.097英寸(2.464mm)的针间隔和0.039英寸(0.991mm)的深度。另一种典型的被命名为“714”的点结合图案具有正方形针结合区域,其中各针均具有0.023英寸的侧面尺寸、0.062英寸(1.575mm)的针间间隔和0.033英寸(0.838mm)的结合深度。所得到的图案当是新的时具有约15%的结合区域。还有另一种常见图案是C-星形图案,该图案当是新的时具有约16.9%的结合区域。C-星形图案具有由流星(shooting star)中断的横向条形或“灯芯绒”设计。其它的常规图案包括:钻石图案,该图案具有重复且略微偏移(offset)的钻石形以及约16%的结合区域;线编(wire weave)图案,该图案看上去正如其名所示,例如,像纱窗,并具有约15%的结合区域。另外的图案是“s-编织”图案,该图案当是新的时具有约17%的结合区域,以及以婴儿人物图案,该图案当是新的时具有约12%的结合区域。仍然进一步的图案是Ramisch图案,该图案当是新的时产生8%的结合区域且具有这样的正方形针,该正方形针具有错位阵列形式的0.039英寸(0.991mm)的侧面尺寸、约0.139英寸(3.53mm)的针间隔以及0.052英寸(1.321mm)的深度。这样的结合图案进一步描述于Yeo等人的第5,599,420号美国专利,将其全部内容引入本文作为参考。通常地,结合区域百分比小于约50%并且更有利地,从织物纤网面积的约8%变化至约30%。
[0050]术语“一次性”是指这样的制品,该制品被设计成在有限次使用之后丢弃而不是为重复使用而洗涤或以其它方式恢复。
[0051]如本文中使用的,术语“双组分纤维”是指这样的纤维,该纤维已由至少两种聚合物原料形成,所述至少两种聚合物原料被从分开的挤出机挤出,但纺织在一起从而形成一种纤维。双组分纤维有时也被称为结合纤维或多组分纤维。所述聚合物在双组分纤维的横截面各处都被布置在基本上固定设置的不同区域中,并且沿着双组分纤维的长度而持续延伸。这样的双组分纤维的配置可以是例如鞘/核布置,其中一种聚合物被另一种包围,或者可以是并行布置、饼型布置或“海中岛”型布置。双组分纤维是由Kaneko等人的美国专利5,108,820、Krueger等人的美国专利4,795,668、Marcher等人的美国专利5,540,992、Strack等人的美国专利5,336,552、以及Shawver的美国专利5,425,987所教导的,将它们各自以全部内容引入本文作为参考。双组分纤维还由Pike等人的美国专利5,382,400所教导,将其全部内容引入本文作为参考。对于双组分纤维,聚合物可以是以75/25、50/50、25/75的比例或任意其它希望的比例存在的。另外,聚合物添加剂如加工助剂可以包括在各个区域中。
[0052]术语“机器方向”(MD)是指织物在其被制备的方向上的长度,与“机器横向”(⑶)相反,“机器横向”是指织物在一般垂直于机器方向的方向上的宽度。
[0053]“熔喷纤维”是指如下形成的纤维:将熔融热塑性材料经过多个细的、通常圆形的模具毛细管挤出成为熔融线或纤丝,进入汇聚的高速经加热的气(如空气)流,该气流将熔融热塑性材料的纤丝变细以减小它们的直径,该直径可以达微纤直径。随后,熔喷纤维被高速气流携带并沉积在收集表面上从而形成无规分散的熔喷纤维的纤网。这样的工艺例如披露于Butin等人的美国专利3,849,241,将其全部内容引入本文作为参考。熔喷纤维是这样的微纤,该微纤可以是连续或不连续的,一般小于约0.6旦,并且当沉积至收集表面上时一般是自结合的。本发明中使用的熔喷纤维优选是在长度上基本连续的。由熔喷工艺制备的纤网一般被称作熔喷材料或有时称作熔喷布。
[0054]为了本发明的目的,纤维的“粉”是相对小的纤维的相对轻的沉积物。熔喷纤维惯常地用作粉状纤维。
[0055]“纺粘纤维”是指通过将熔融热塑性材料作为纤丝从喷丝头的多个细小的毛细管挤出而形成的小直径纤维。这样的工艺例如披露于Appel等人的美国专利4,340,563,将其全部内容引入本文作为参考。所述纤维还可以具有例如像在Hogle等人的美国专利5,277,976中描述的那些的形状,该专利描述了具有非常规形状(在径向截面上)的纤维,将其全部内容引入本文作为参考。通过纺粘工艺制备的纤网一般被称作纺粘材料或有时简单称作纺粘布。
[0056]“熔纺”纤维通常是指通过纤维成型挤出工艺由熔融聚合物形成的纤维,例如,像通过熔喷和纺粘工艺制成的。
[0057]本文中使用的术语“非织造织物或纤网”是指具有这样的单一纤维或线结构的纤网,所述单一纤维或线是互置其中(interlaid)的,但不是以针织织物中那样可辨认的方式。非织造织物或纤网已由许多工艺例如像熔喷工艺、纺粘工艺和粘合梳理纤网工艺来形成。非织造织物的基重通常以材料的盎司每平方码(osy)或克每平方米(gsm)来表示,而有用的纤维直径通常以微米表示。
[0058]“粘合梳理纤网”是指由被传送经过精梳或梳理单元的短纤维制成的纤网,所述精梳或梳理单元将短纤维分开或断开并在机器方向上对齐从而形成通常在机器方向上取向的纤维非织造纤网。该材料可以通过这样的方法结合在一起,所述方法包括点结合、热风粘合(through air bonding)、超声结合、胶粘剂结合等。
[0059]如本文中使用的,术语“共成型”是指这样的工艺,其中,将至少一个熔喷模具头靠近斜槽来布置,通过该斜槽在纤网成型的同时向纤网添加其它材料。这样的其它材料可以是纸浆、超吸收性颗粒(也称作SAP或SAM)、天然纤维(例如,人造纤维(rayon)或棉纤维)和/或合成纤维(例如,聚丙烯或聚酯)纤维,例如,这里所述纤维可以被切短成短纤维长度。Anderson等人的美国专利4,100, 324以及Lau的美国专利4,818,464中示出了共成型工艺,将各专利均以全部内容引入本文作为参考。由共成型工艺制备的纤网一般被称作共成型材料。
[0060]为了本发明的目的,术语“超吸收性聚合物”、“超吸收性材料”、“ SAP”或“ SAM”应当被互换地使用并且应当意指可以吸收并容留相对于它们自身质量而言极大量的液体的聚合物。吸水聚合物当交联时可以归类为水凝胶,该吸水聚合物通过与水分子的氢键来吸收水溶液。SAP吸收水的能力是水溶液的离子浓度的一个因素。SAP通常如下制成:使与氢氧化钠掺混的丙烯酸在引发剂的存在下聚合以形成聚丙烯酸钠盐(有时被称作聚丙烯酸钠)。其它材料也可用来制备超吸收性聚合物,例如聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联的羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷以及聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物。SAP可以以颗粒或纤维形式在吸收性制品中存在。
[0061]“气流成型(airlaying) ”是一种众所周知的工艺,由该工艺可以形成纤维非织造层。在气流成型工艺中,将典型长度为约3至约52毫米(mm)的小纤维的束分开并夹带于空气供给中,随后,通常在真空供给的协助下,将其沉积至成型筛网上。随后,将无规沉积的纤维使用例如热空气激活粘合剂组分或胶乳胶粘剂来彼此结合。气流成型例如是在Laursen等人的美国专利4,640,810所教导的,将其全部内容引入本文作为参考。
[0062]一般而言,本发明涉及一体式织物结构,其中单一的复合织物可以替代过去被放在个人护理吸收性制品中来提供不同功能的多个织物层。为了本发明的目的,术语“一体式”应当是指包括“至少两个功能组件”的自支撑式复合织物,并且该复合材料是在功能组件间不使用单独胶粘层的情况下作为单一的平面层来结合在一起的。“至少两个功能组件”基本上是直接附着、结合或以其它方式彼此粘附的,例如通过压力、热、超声、水力缠结或自发结合方法。所述组件基本上是紧密嵌入的,而消除大部分可见的间隙,从而使得流体更容易地吸入和移动。为了本申请的目的,自发结合应当是指一类不使用单独的胶粘层的结合,其中纤维是基于单个纤维的化学配方而彼此结合的。这样的纤维要么本身是发粘的,要么当发生第二事件时变得发粘,所述第二事件例如像加热或加压从而使在以其他方式不发粘的纤维中的组分软化或熔融。在另外的实施方案中,这样的一体式织物结构包括至少三个功能组件。希望地,这样的一体式织物结构在一个制备步骤中来结合在一起,例如通过压力、热压、超声或热风结合技术。一体式织物结构被结合以便由一系列熔融纺丝机器组,在所述至少两个功能组件有利地沉积在彼此之上之后产生这样的自支撑式属性。纤维功能组件有利地选自熔喷、纺粘、短纤维、和/或共成型的纤维材料。在一个实施方案中,希望这样的纤维组件包含亲水纤维,例如没有局部表面活性剂的亲水纤维。希望地,所述材料是用具有相对低结合区域的开放图案来点结合的。这样的低结合区域有助于防止功能组件破碎并保持体积大。希望的结合图案的一个实例被描述于Berman等人的第4,863,785号美国专利,将其引入本文作为参考。其它相对低的结合区域图案已经在先说明。
[0063]一体式织物结构的组件不是在一个或多个层压步骤中合在一起的分别制造的自支撑式片材(也就是说,它
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