吸收物品的制作方法

专利名称：吸收物品的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸收物品，该物品可被用于月经卫生巾、母亲的奶垫、小便失禁的尿垫、一次性尿布、分娩后的垫等。更特别的是涉及一种吸收物品，它具有强的液体吸收性，使强的液体吸收聚合物更好地发挥液体吸收性。并且体液一旦被吸收，则不能再释放，而且其结构紧凑。
用作吸收物品的热熔粘合纤维、亲水纤维混合物、热熔粘合合成卷曲纤维和强水吸收聚合物是已知的(日本专利申请公开，No，Hei2-74254)。
此外，JapaneseUtilityModelPublicationNo，Sho56-6098公开了一种由纸浆纤维、胶凝剂颗粒和丝线组成的吸收物品，可以大量吸收水，并且被吸收水不易再放出。
然而，以上的已知吸收物品，其中使用了强水吸收聚合物以增加纸浆纤维或类似物的水吸收力，但引起这样的问题，即吸收物品中纸浆纤维的液体吸收性有方向性，使吸收以点状进行，而且由于被吸收液体不能有效分散到强水吸收性聚合物中，不能充分体现聚合物的水吸收性。因此，不得不使用超出必需量的强水吸收聚合物。
此外，还要求吸收物品所吸收的液体不再回到其表面。由于如上述强水吸收聚合物的液体吸收性不能充分体现，就产生这样一个问题，虽然使用了大量强水吸收聚合物，仍不可能符合上述要求。
本发明人已做了深入研究，以便解决以上提到的问题，从而完成了本发明。
本发明包括以下几个方面(1)吸收物品包括液体可渗透的前片、液体不能渗透的后片和置于以上两层间的吸收体，吸收体至少由二层组成，第一层靠着前片，由亲水性纤维和热熔粘合纤维构成，第二层靠着后片，是由强水吸收聚合物和热熔粘合纤维构成。
(2)第(1)项中的吸收物品，其中第一层是20-90wt%亲水纤维和10-80wt%热熔粘合纤维的混合物，第二层是50-80wt%强水吸收聚合物和20-50wt%热熔粘合纤维的混合物。
(3)第(1)或(2)项中涉及的吸收物品，其中的热熔粘合纤维是由熔点不同的两组份组成的轭合纤维，轭合比率为30/70到70/30。
(4)第(3)项涉及的吸收物品，其中第一层的织物单位重量范围为20到300g/m2，第二层的单位重量范围为50到500g/m2。
(5)第(1)或(2)项中涉及的吸收物品，其中液体可渗透的前片是聚烯烃非织造织物，单位重量范围为25-35g/m2，所述后片是聚乙烯片。
(6)第(1)或(2)项涉及的吸收物品，其中强水吸收聚合物可以吸收其本身重量30倍或更多倍的水。
(7)第(1)或(2)项涉及的吸收物品，其中亲水性纤维是纸浆。
本发明中，聚烯烃非织造织物的水可渗透前片的适用单位重量为25-35g/m2，作为液体不可渗透的后片，如聚乙烯膜或类似的已知材料是适用的。
本发明中用作吸收体的亲水性纤维的例子有天然纤维，如纸浆、棉花、毛等和半合成纤维如人造纤维、醋酸纤维等，其中优选纸浆、棉花和人造纤维。纸浆分类为机制纸浆、化学纸浆、半化学纸浆等，取决于其生产过程，其中，优选化学纸浆。特别优选的化学纸浆是短纤浆，是通过纤维化含牛皮纸浆的粉碎纸浆得到的。
用于本发明的强水吸收聚合物是可以吸收其自身重量30倍或更多倍水的聚合物。例如可用聚丙烯腈接枝皂化淀粉聚合物，聚丙烯酸酯接枝淀粉聚合物、交联或接枝聚合的纤维素、皂化的丙烯酸聚合物、皂化的丙烯酸共聚物、皂化的聚环氧乙烷、羧甲基纤维素等。
本发明的吸收物品，由20-90wt%的亲水性纤维与10-80wt%热熔粘合纤维经热熔粘合处理形成的混合纤维优选用作吸收体的第一层。如果热熔粘合纤维的重量小于10wt%，热熔粘合后的吸收体的韧性不够并且同时，经热熔粘合纤维形成的基质结构的亲水性纤维的保留性不够。此外，如果亲水性纤维的重量小于20wt%，吸收体液时膨胀的强吸水聚合物对漏到表面层的预防是不够的。
这里的基质结构的意思是空间网状结构。例如，对于该基质结构，当纤维素与热熔粘合纤维混合后，接着进行热处理以热熔粘合该热熔粘合纤维，形成的物料溶于70%硫酸溶液，除去形成的亲水性纤维，可以容易地观察到通过热熔粘合纤维形成的基质结构。
此外，本发明中吸收体的第二层，是由50-80wt%(优选60-70wt%)的强水吸收聚合物与20-50wt%(优选30-40wt%)的热熔粘合纤维经热熔粘合得到的产品。如果热熔粘合纤维量小于20wt%，热熔粘合后的韧度不够，并且含热熔粘合纤维的强水吸收性聚合物基质内部的保留性不够。另外，如果强水吸收聚合物的重量小于50wt%，对体液的吸收性不够。
另外，如果必要，并且本发明效果不受妨碍，含如上述第一层相同组合物、或只是含非织造织物的热熔粘合纤维、或含亲水性纤维与热熔粘合纤维混合物的第三层可以被压成薄片放在第二层下面。
用作本发明吸收物品的形成热熔粘合纤维的树脂的例子是热塑树脂，如聚酰胺、聚酯、低熔点共聚聚酯、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚亚胺酯高弹体、聚酯高弹体、聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、共聚聚丙烯、共聚聚乙烯等。为了防止亲水纤维和强水吸收聚合物降解，热处理温度优选不太高。因此，热塑树脂的熔点优选60°-200℃。
热熔粘合纤维优选是具有不同熔点的两组分轭合纤维。轭合形式既可以是边对边型，也可以是壳为低熔点组份的壳-芯型，也可以是至少一种共轭组份至少在纤维表面形成一部分的材料。轭合比例在30/70到70/30范围内，优选40/60到60/40，更优选45/55至55/45。如果热熔粘合纤维的热熔粘合组份(低熔点组份)的轭合比例小于30%，则热熔粘不充分，吸收物品得不到充分的韧性。此外，如该比例超过70%，在纤维相互粘着点在热熔粘合时熔化的组份的量增加了，这样熔化部分易于变成妨碍体液分散的障碍。
用于本发明的吸收物品的热熔粘合纤维优选卷曲纤维。卷曲形状包括两维的，是通过机械卷曲得到的，以及三维的，是由于轭合纤维组分之间的热皱缩性不同形成的潜在卷曲性，等等。这些卷曲形状可以单独或混合应用。由于本发明中使用了卷曲的纤维，形成了潜在卷曲性的三维卷曲由于其特别松散而特别优选。卷曲数为每英寸4到30个卷，优选每英寸8到20卷。
与未卷曲纤维相比，由于使用了卷曲纤维，有可能形成大的多的卷曲纤维的松散基质。该松散基质有高的空隙率，也就是有很多空隙，因而它有很大的体液通道。因此，使用卷曲纤维基质有更强的体液渗透性。特别是当三维卷曲纤维用作第一层时，水渗透效果更大。第一层是由亲水纤维与卷曲纤维组成的混合物，纤维素均匀地排列在由卷曲纤维形成的松散基质中，因而与非卷曲纤维形成的基质相比，相邻亲水纤维之间的距离更大，并且亲水纤维被恰当地填充以保持间隙。此外，第二层是高水吸收聚合物与卷曲纤维的混合物，强水吸收聚合物均匀地排列在由卷曲纤维形成的基质中，与非卷曲纤维形成的基质中相邻距离相比，强水吸收聚合物距离更大，并且强水吸收聚合物恰当地填充以保持间隙。
本发明吸收物品的物理性能特别受 和热熔粘合纤维切割长度的影响。吸收体的第一层和第二层中热熔粘合纤维优选1-50 (更优选2-40 )和切割长度为3-100mm(更优选5-80mm)。如果小于1 ，其松散程度不够，而如果超过50 ，形成基质结构困难。另一方面，如果切割长度小于3mm，形成基质结构困难，而如果超过100mm，热熔粘合纤维的分散差，纤维素或强水吸收聚合物的保留性不够，使纤维素或强水吸收聚合物滑漏。
用于本发明中的吸收体各相应层是通过将以上提到的适当量亲水纤维或强水吸收聚合物与热熔粘合纤维混合，当按梳理或干浆过程(放置在空气中)，将热熔粘合纤维制成网片时，将网片进行热处理而得到。通过将在事先分别制备的第一和第二层叠置并再加热处理，这两层的热熔粘合是可能的。另外，存在另一个过程，其中当第一层网片第二层的网片被同时制备时，它们通过用同样的热处理设备被热处理以便获得叠层吸收体。
吸收体的第一层优选有20-300克/平方米的单位重量，更优选50-200克/平方米。如果第一层的单位重量不足于20克/平方米，预防所吸收体液的渗露和在吸收体液时吸收物品的表面高吸水聚合物膨胀是困难的。另一方面，如果单位重量超过了300克/平方米，层变得如此庞大以至于体液的扩散和吸收变慢。
吸收体的第二层优选有单位重量在50-500克/平方米，更优选100-300克/平方米。如果第二层的单位重量小于50克/平方米，高吸水聚合物吸收体液的量变不充足。如果第二层的单位重量超过500克/平方米，在吸收体液时高吸水聚合物会膨胀，因此吸收物品易于发生变形。
本发明中吸收物品是通过在液体可渗透的前片和液体不能渗透的后片两片之间插入上述所提的叠置的吸收体而得到的。
本发明的吸收物品的特点在于利用了其热熔粘合纤维在热处理过程中已形成基质结构的吸收体，这种物品的容积的倒塌被防止以提供一个好的和耐水的渗透性。通过在热熔粘合纤维中形成基质结构，甚至在吸收体液时当在第一层的亲水纤维产生容积的倒塌时，第一层容积的减少能够被防止。那么体液进入高吸水聚合物的通道能被保证，所以体液的渗透性不会减少。进而渗透到第二层的体液，经过第二层的基质的间隙扩散到还没有吸水的高吸水聚合物中，并在那里被吸收。
本发明的吸收制品的特点在于通过热熔粘合纤维形成基质结构，提供给该物品高的模压性和适当的柔韧性。其中的模压性意指这种吸收物品在模压结构中正确的被成型以便于适合身体，在它适合人体时不感觉不能相容。进而，适当的柔韧性在这里是指该物品可被紧密储存。当它被使用时，原先体积被容易地恢复，并没有生硬感。
本发明吸收物品的更进一步的特点是，在吸收体的第一层和第二层是熔融粘合成一体的。由于这种结合该第一层和第二层既没有偏离也没有改变，进而减少亲水纤维的量是可能的;因此产生一个不太庞大的吸收物品是可能的，它既在穿着时没有不适又紧密。由于它的紧密不仅可以减少运输和储存时的花费，而且在便携方面也是优越的。
实施例本发明将以实施例和对比例的方式来更详细地描述。另外，吸水量，吸水的百分率，和在干燥状态下测定和计算的抗拉强度如下。
吸水量为了评估吸收体液的返回，测定吸收的并不返回的液体的量。测量样品(吸收体)的干重(400克/平方米)。然后用红墨水着色的人工尿(20ml)通过用移送Pippet来滴加，它从样品上头高1厘米处的中央部位滴。一分钟后，已吸收液体的样品被移到下面所提的吸水材料上头，接着将34克/平方厘米的负荷加在样品的整个表面，使它静置一分钟，移去负荷，测量已吸水的样品重量。通过从已吸收液体的样品的重量减去样品干重所获得的值就得到液体吸收量的值(n＝3)。做为吸水材料，所使用的是由包裹吸水层(单位重量280克/平方米)而获得的材料，它含有棉花浆(占重量的90%)和高吸水聚合物(占重量的10%)均匀地分散在其中，上面覆盖一层薄纸(单位重量18克/平方米)吸收的液体百分率通过下面等式所计算的值得到吸收的液体百分率(%)(吸收液体的量÷20克)×100＝吸收液体的百分数吸收液体的百分含量吸收的液体存留的百分数可通过下面的等式计算，分别表达关于第一层和第二层的吸收液体的百分数(在第一层中吸收的液体量÷吸收的液体总量)×100＝第一层吸收液体的百分含量(%)。
(第二层吸收的液体的量÷吸收液体的总量)×100＝第二层吸收的液体的百分含量(%)。
干燥状态下抗拉强度将样品(吸收体单位重量400克/平方米)切成5×15cm矩形，通过测试长度100mm和拉伸率为100毫米/分钟(n＝3)的条件下的拉伸测试仪测量它的抗拉强度。
使用下面各种原材料(所有的基于重量的组成比在下文中缩写为%)。
轭合纤维-110d×15mm(纤维 ×纤维长)热熔粘合纤维由聚丙烯/聚乙烯(＝50%/50%)壳芯型的轭合纤维构成，该种纤维不卷曲。
轭合纤维-210d×15mm热熔粘合纤维，由聚丙烯/聚乙烯(＝50%/50%)边对边型轭合纤维构成，有二维卷曲(卷曲数每英寸13卷)。
轭合纤维-310d×15mm热熔粘合纤维，由聚丙烯/聚乙烯(＝50%/50%)边对边类型结合成有三维卷曲(卷曲数量8卷/英寸)的纤维构成。
浆短纤浆高吸水聚合物水合的CA·W-4交联的丙烯酸钠聚合物(由NihonShokubaiKogyoK.K制造的产品商标)在各自实施例和比较例子里的吸收材料的制备条件如下实施例1-3按需要的量称取的吸收体的第一层的原材料借助于混合器而大致分散开，接着通过加空气按与干浆过程相似的方式粗略地分散原材料落入分散状态，并用真空净化器抽它，用25目干酷包布上收集它而形成第一层。接着，将第二层的原材料进行类似处理并收集成为第二层。
接着第一层和第二层被搭接在一起，用抽吸带干燥机热处理，在热处理条件下(温度150℃，时间10秒，空气供气速率1.9米/秒)进行，接着从抽吸带干燥器中取出样品，就在此后，放置一个17克/厘米2的负荷在它的上方，在一分钟后移去负荷，获得用于本发明的吸收体。
这些吸收体的制备条件，吸收液体的量，吸收液体的百分数、吸收液体的百分含量和干燥状态的抗拉强度被表示在表1和2中。
对比例1和2各种吸收材料在与实施例1相同的条件下得到，但不同的是将与那些被用在实施例1至3的第一层和第二层中的同种和等量的原材料混合以得到均质的单层吸收体。
这些吸收体的制备条件，吸收液体的量，吸收液体的百分数和干燥后的抗拉强度被表示在表1和2中。


在实施例1到3中热熔粘合纤维和浆被安排在第一层，热熔粘合纤维和高吸水聚合物被安排在第二层，吸收液体量的百分数大约为70%，而在对比例1和2里，热熔粘合纤维，纸浆和高吸水的聚合物被均质地混合，吸收液体的百分率只有约30%。
基于以上的原因，被认为在纸浆和高吸水聚合物的吸收液体行为之间有很大的不同。在没有负载时，浆和高吸水聚合物都吸收液体，而在负载被施加后的情况下，浆返回了吸收的液体，而高吸水聚合物不返回吸收的液体。
进而，在实施例1到3的情况下，已进入第一层的体液只被纸浆吸收，渗透过第一层并引入第二层而无任何扩散。由于第一层的扩散是少的，由纸浆吸收的倾向于返回体液的量足够少。在第二层，已进入的体液是较广泛地沿着热熔粘合纤维扩散，并被高吸水聚合物所吸收。甚至当施加负载后，被高吸水聚合物所吸收的体液并不能返回。
反之，在对比例1和2的情况下，热熔粘合纤维，浆和高吸水聚合物已被均质地被分散，以与实施例1到3中相似的方式进入的体液被高吸水聚合物在表面所吸收从表面渗透而且扩散到背面的表面;因此进入内部的移动速度是如此之慢以至于体液只被留在一部分接近表面。因此，当施加负载时，被纸浆吸收的体液量，除了返回的，是比在实施例1到3的情况下的量大。而且，被内部高吸水聚合物所吸收的液体的量小，这是由于没有事先进行体液扩散。与实施例1到3相比，这就意味着高吸水聚合物没有被有效地利用。
简而言之，在实施例1到3中，液体被纸浆吸收的量是少于在对比例1和2中的量，被高吸水聚合物所吸收的流体的量是比在对比例1和2中的要大。因此，在对比例1和2中被甚至当施加负载时也不会产生液体返回的高吸水聚合物所吸收的液体量少，吸收的液体量也少。
进而在实施例1至3中的没有卷曲的纤维、有二维卷曲的纤维和三维卷曲纤维之间的不同，讨论如下。
在实施例2中用的二维卷曲纤维在第二层中吸收液体的百分数比在实施例1所用的非卷曲纤维高，而且在实施例3状况下，用三维卷曲纤维所吸收液体的百分数更高。因此，可以肯定，关于穿过第一层的体液的速度，在用了二维卷曲纤维情况下的所述速度快于在用非卷曲纤维情况下的，而用了三维卷曲纤维情况下的是要比在用二维卷曲纤维情况下的快。
和常规吸收制品相比，其中高吸水聚合物，亲水纤维和热熔粘合纤维已被均质地分散，在本发明吸收物品的情况下，亲水纤维和高吸水聚合物被分别分开到第一层和第二层。进而它们和热熔粘合纤维复合，靠此不仅排除了亲水纤维的对液体的点状吸收，而且由于热熔粘合纤维而形成了基质结构，因此体液能被广泛地扩散到整个吸水制品中。这样，高吸水聚合物的吸水性能完全起作用，而且在随着液体吸收性的改进的同时，防止了吸收的体液的返回。
进而，由于液体的吸收性已被改进，亲水纤维所需要的量能被减少，而且到目前为止由于亲水纤维导致的大体积的吸收制品可被制备得较薄，即可制备更紧凑的吸收制品。还有，由于热熔粘合纤维被排在第一层和第二层而形成基质结构，两层同时模制成一体成为可能，进而，由于物品有恰当的韧性能制得在穿着时没有不相容性的吸收制品。
权利要求
1.由渗透液体的前片和不渗透液体的后片和置于两片之间的吸收体构成的吸收制品，所述吸收体至少由两层构成，被放置于接近前片的第一层是由亲水纤维和热熔粘合纤维所构成的，被放置在接近于后片的第二层由高吸水聚合物和热熔粘合纤维构成。
2.按权利要求1的吸收制品，其特征是所述第一层是占重量的20-90%的亲水纤维和占重量的10-80%的热熔粘合纤维的混合物，所说第二层是占重量为50%到80%的高吸水聚合物和占重量为20%-50%的热熔粘合纤维所构成的混合物。
3.按权利要求1或者2的吸收制品，其特征是所述热熔粘合纤维是具有两种不同熔点的组分的轭合纤维，轭合比为30/70-70/30。
4.按权利要求3的吸收制品，其特征是所说的第一层的单位重量是在20-300克/平方米的范围里，所说的第二层的单位重量的范围是50-500克/平方米。
5.按权利要求1或2的吸收制品，其特征是所说的可渗透液体的前片是聚烯烃非织造织物，具有单位重量的范围是25-35克/平方米，所说的后片是聚乙烯片。
6.按权利要求1或2的吸收制品，其特征是所说的高吸水聚合物能吸收其重量的30倍以上的水。
7.按权利要求1或2的吸收制品，其特征是所说的亲水纤维是浆。
全文摘要
提供了一种具有高液体吸收性，不会返回所吸收的体液，且紧凑的吸收物品。它包含有渗透液体的前片和不渗透液体的后片和在两层间放置的吸收体，这种吸收体由至少两层构成。就象用在实施例1到3中的第一层和第二层的那些被混合而得到均质的吸收体。
文档编号D04H1/407GK1102976SQ9410916
公开日1995年5月31日 申请日期1994年7月8日 优先权日1993年7月8日
发明者田幸喜, 横田诚二 申请人:智索股份有限公司