具有改良的液体保持能力的卫生棉的制作方法

专利名称：具有改良的液体保持能力的卫生棉的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及卫生吸收物品，且特别是，例如薄的但有高吸收性之卫生棉的此种物品。
卫生吸收物品在吸收与容置体液并维持身体表面于干燥与舒适状态等方面有广泛不同用途。每单位体积具有高液体吸收容量的材料的发展已使得卫生吸收物品所需的总厚度减小以提供穿起来更舒适且较少凸出扰人的产品。此种产品可例如用于女性保护装置如卫生棉。薄的卫生棉一般是由许多材料层构成，且每一材料层均有其特殊的功能，例如在颁给T.W OsborneⅢ之美国第5，575，786号专利中所揭示。在该专利中所揭示之卫生棉包含一个被安置在最靠近穿戴者身体表面的顶片；一作为获取或输送片功用之第一吸收层，其具备含有相对高空隙体积之相对开放结构以便承接并输送液体至第二吸收层，第二吸收层作为卫生棉所吸收之液体的主要贮存处。此卫生棉亦具一个不会让该第二吸收层所吸收的液体渗透且可作为第二吸收层与穿戴者衣服间之防护阻挡件之阻挡片。第二吸收层相对于顶层与第一吸收层来说具有高液体吸收量并可由例如木浆、皱纹纤维素填充棉、吸收性泡棉及海棉、聚合性纤维与聚合性胶合剂制成。在该美国专利第5，575，786号中所揭示之卫生棉的平均厚度系小于2.6mm。
卫生棉设计者所面对的一项问题是，当卫生棉受到机械负荷时(如同使用者在使用时所施加者)，卫生棉保持已吸收液体的能力。当受到此种负荷时，体液可能自第二吸收层漏出并且又把最初让体液传送到第二吸收层的上面各层再弄湿。当第二吸收层和覆盖层是由低吸收能力的材料制成时，从第二吸收层排出的体液会停留在使用者身体表面的旁边，导致不舒服并且可能玷污使用者底裤。
因此需要一种具有在负载下改良之液体留置能力的薄卫生吸收物品。
依据本发明提供一种适于穿戴在底裤胯下部位之卫生棉，其含有可透液体、纤维性、面向身体的覆盖层，与一邻接该覆盖层以承接自覆盖层流入之液体的吸收系统，该卫生棉的厚度小于或等于5mm、容量至少18g、再湿可能性小于或等于0.8g，且抗挠性小于700g。
在此所使用之“再湿可能性”系为一种对吸收物品在受到机械压力时容置液体能力的衡量并依据下述的详细说明定义且决定之。此处所用之吸收物品的“厚度”、“容量”与“抗挠性”系依据下述的测试程序所定义与决定。
本发明人已发现一种相对其吸收容量具有相当优异再湿特性之薄的卫生吸收物品是可制成的。
卫生棉的再湿可能性小于0.8g是较佳的，而再湿可能性小于0.3g是更佳的。
在一较佳实施例中，吸收系统包含超吸收性材料，例如超吸收性聚合物。在一实施例中，吸收系统包含纤维素纤维与超吸收性材料的混合物。
在一较佳实施例中，吸收系统包含安置在覆盖层下之第一吸收层以将液体自覆盖层转移到第二吸收层。在一较佳实施例中，第一吸收层包含一种具有相对开放孔隙的结构的材料，以便有效的吸收自覆盖层流入的液体并将液体输送至第二吸收层。第一吸收层可包含一种密度约在0.04到0.05g/cc范围内、基本重量约在80到110g/间且厚度约在2到3mm范围内的材料。
有利的是，吸收系统包含一个基本重量约自100到700g/间之第二吸收层，该第二吸收层以气置方式制成纸浆底层；纸浆及散布在纸浆内之超吸收性聚合物所形成之中间层；与至少含有一些纸浆的顶层。第二吸收层的密度约超过0.25g/cc为佳，而约在0.3到0.4g/cc间为更佳。
较佳地，第二吸收层包含约自5重量百分比到约60重量百分比的超吸收性聚合物，约自30到约40重量百分比的超吸收性聚合物是更佳的。第二吸收层具有的基本重量约自150g/到约350g/范围内是较佳的，而约自200g/到约300g/范围内是更佳的。
在一较佳实施例中，卫生棉具有至少一条且较好是多条隔开的细长槽道构造以便导引液体沿著槽道流入第一吸收层，以供後续吸收。这些槽道可形成在覆盖层及/或第一吸收层及/或覆盖层与第一吸收层之间。
槽道可与纵轴线成倾斜延伸且也可以是直线形或弧线形。
本发明人发现设置槽道在降低再湿可能性上具有显著的效果。槽道用于分配卫生棉表面上或靠近表面部份的液体，使之远离最初的流入区，以便液体流到第一吸收层之大部份表面积上而让第一吸收层吸收。此将会增进第二吸收层吸取并容纳自第一吸收层流入的液体的效用。
有利的是，槽道可藉由在卫生棉的局部区域施压(例如藉由压花)而形成，此举同时有使槽道底部的材料致密化的作用，使槽道底部较不会透过液体，并使得液体在被吸收前能沿槽道流的更远。
在一较佳实施例中，卫生棉包含大致邻接第二吸收层且不会被第二吸收层所吸收的液体所渗透的阻挡层。
本发明的实施例范例参照


如后。
图1是一依据本发明实施例之卫生棉的顶视图，卫生棉的覆盖层部分移除以显示吸收系统；图2是图1之卫生棉的透视图，所绘示者是当卫生棉安置于穿著者内裤中时所处的位置；图3是图1所示卫生棉的底平视图；图4是沿著图3所示卫生棉的纵向中心线所作的剖视图；图5是用来气置(air-laying)吸收性材料之装置的示意图，此装置用于形成依据本发明的卫生棉第二吸收层之一例，此装置使用四气置头，其後是将气置的材料压实的机具；而图6(a)与6(b)显示三与四层式第二吸收层的实施例，其可用于依据本发明的卫生棉。
图7是用来测量再湿可能性的板的顶视图。
图8是用来测量再湿可能性的砝码的透视图。
图9是用来测量再湿可能性的摺叠的海绵的透视图。
图1与图2显示本发明的实施例，一种妇女用卫生棉20。
卫生棉20有主体22，主体22的第一横向侧26界定前端部份，主体22的第二横向侧28界定後端部份。主体22有二纵向侧缘，即第一纵向侧30与第二纵向侧32。卫生棉20的厚度不超过约5mm。厚度以小于3.5mm为佳，小于3mm为更佳，且小于2mm为最佳。而特别优选厚度系约2.8mm。
卫生棉20有纵向中央线34，它是一条将卫生棉20均分为二相同半边的假想线。
在图中所示实施例之卫生棉20具有一对翼片(38、40)，第一纵向侧30、40自每一第一纵向侧30、第二纵向侧32朝外横向凸出并可反摺在穿戴者内裤之胯部上，翼片38、40呈等腰梯形，梯形的顶边连接该纵向侧，而梯形的底边在远端。
如图4所示，主体22是叠层构造且含有纤维性、可透流体、面向身体的覆盖层42，吸收系统44与不透流体的阻挡层50。
吸收系统44具有2组件，即第一吸收层46(一般称为转移层)与第二吸收层48(一般称为吸收心)，或者，一单一层(即第二吸收层48)就可形成吸收系统44。这些层说明如下主体-覆盖层覆盖层42为一相对低密度、大体积、高蓬松、不织布片状材料。覆盖层42可仅由一种纤维组成，例如聚酯、聚丙烯或者覆盖层42亦可由低熔点与高熔点成份的双成份纤维组成。这些纤维可选自多种天然与合成材料，例如尼龙、聚酯、人造丝(rayon，与其它纤维结合)，棉花、丙烯酸纤维与类似品，及其组合。一个范例系为由加拿大蒙特娄Johnson&Johnson Inc.公司所出售之品名为Stayfree Ultra-ThinCottony Dry Cover卫生棉的不织布覆盖层。
双成份纤维可由聚酯层与聚丙烯外套组成。使用适当的双成份材料可得到可熔的不织布。此种可熔布料已说明在1985年11月5日颁给Mays的美国专利第4，555，446号中。使用可熔布料可增加覆盖层设置在邻接的第一吸收层及/或阻挡层上的容易性。
虽然包括覆盖层的个别纤维并不特别有亲水性，但覆盖层42以具有相对高可湿性为佳。覆盖层材料亦应包含许多相对大的孔隙。因为覆盖层42要能快速地接纳体液并将体液输送远离身体与流入点。有利的是，组成覆盖层42之纤维在弄湿以後亦不会失去其物理特性，换言之，覆盖层42之纤维在接触水或体液时应不会陷缩或失去弹性。覆盖层42可经处理以允许液体立即流过，覆盖层42亦具有将液体快速运送至吸收系统44之其它层之功能。因此覆盖层42有利地具有可湿性与多孔性。当覆盖层42由合成的厌水性纤维(例如聚丙烯或双成份纤维)组成时，覆盖层42可经处理以具有界面活性剂以得到所需之可湿性。
为了帮助流体自覆盖层输送至吸收系统，覆盖层42可熔合(例如藉由压花)至吸收系统44之其余部份，此乃藉由将覆盖层熔合至下面的层而完成。此种熔合可施行在覆盖层42与吸收系统44之整个接触面或仅一些部位局部地执行。或者，覆盖层42可藉由其它方法(例如粘结剂)附著至吸收系统44。
主体-吸收系统-第一吸收层第一吸收层46邻接覆盖层42之内侧并结合至覆盖层42以形成吸收系统44之一部份。第一吸收层46设有接收自覆盖层42流入之体液并将体液一直保持住，直到底下的第二吸收层吸收该体液为止，并因此第一吸收层46可作为体液的转移层或获得层。
第一吸收层46以较覆盖层42更密集为佳并具有比覆盖层42有更大部份的小孔隙。这些使得第一吸收层46可包容体液并保持住体液，使体液远离覆盖层42之外侧，藉此，防止体液再次将覆盖层42及其表面弄湿。然而，第一吸收层46不可太致密以免液体不能自第一吸收层46流入底下之第二吸收层48。
第一吸收层46由纤维材料例如木浆、聚酯、人造丝(rayon)、弹性泡棉、或类似者，或此类之组合所组成。第一吸收层46也可包含热塑性纤维以便稳定该层并保持其构造的完整性。第一吸收层46的一侧或两侧可经处理以加上界面活性剂以增加可湿性，不过，第一吸收层46一般是相当有亲水性，而不须处理。以第一吸收层46的两侧结合或粘著到邻接的层(即覆盖层42与下方的第二吸收层48)为佳。
本发明人发现可对减少再湿可能性做出贡献之特别适合使用于第一吸收层46的材料具有约0.04到0.05g/cc的密度，自约80到110g/cm2的基本重量，及约2mm至3mm的厚度(特别是2.6mm)。适用于第一吸收层的合适材料的范例是经由空气结合的纸浆，它是美国田纳西州Memphis的Buckeye公司出售的品名为VIZORB 3008的产品，它的基本重量为110g/m2，以及品名为VIZORB 3010的产品，它的基本重量为90g/m2。
主体-吸收系统-第二吸收层第二吸收层48紧邻于第一吸收层46且与之结合。
在一实施例中，第二吸收层48是纤维素纤维和配置在那纸浆纤维内的超吸收物的混合物。
在一特别范例中，第二吸收层48的材料包含自约40重量百分比至约95重量百分比的纤维素纤维；及自5重量百分比到约60重量百分比的SAP(超吸收性聚合物)。该材料的水份小于约10重量百分比。此处所用之“重量百分比”为每一最终材料的重量中所占的成份物质的重量。例如，10重量百分比的SAP表示每100g/m2的材料基本重量中有10g/m2的SAP。
可用于第二吸收层48内之纤维素纤维是习知的且包含木浆、棉花、亚麻及泥煤苔。木浆是优选的。纸浆可得自机械的或化学机械的、亚硫酸纸浆、牛皮纸浆、废弃物纸浆、有机溶剂纸浆等。软木与硬木二类皆有用。软木浆是优选。在本材料中使用纤维素纤维时，并不需要以化学松解剂、交联剂或类似品来处理纤维素。
第二吸收层48可含有任何习知的超吸收性聚合物(SAP)。就本发明的目的而言，“超吸收性聚合物”或“SAP”指那种在0.5psi压力下能够吸收并保持至少10倍于本身重量的体液的材料。本发明之超吸收性粒子(particle)可为无机或有机的、交联的亲水性聚合物，例如聚乙烯醇、环氧乙烷聚合物、交联的淀粉、瓜尔(guar)胶、黄耆(xanthan)胶及类似物。这粒子的形式可为粉末、粒(grain)、小粒(granules)或纤维。用于本发明之超吸收性聚合物粒子是交联的聚丙烯酸酯，例如由日本大阪的Sumitomo Seika Chemicals公司所出售的编号SA60N TYPEⅡ*产品，及由美国伊利诺州Palatine的Chemdal International公司所出售编号2100A*产品。
在一特别范例中，第二吸收层48系为一种包含自约40重量百分比至约95重量百分比的纤维素纤维材料，且更明确地讲系约自60重量百分比到约80重量百分比的纤维素纤维材料。该材料包含自约5重量百分比至约60重量百分比的SAP，以自约20重量百分比至约55重量百分比的SAP为较佳，自约30重量百分比至约45重量比的SAP为更佳，而约40重量百分比的SAP为最佳。
在一较佳实施例，第二吸收层48是以气置(air-laying)装置来制造。依照图5，利用机来处理纤维素(如木浆)以便分散(个别化)纤维。分散的纤维与SAP粒子在混合系统1内混合，然後气动地输送进入一系列形成头2内。每一形成头可单独控制纤维与SAP粒子的混合与分配。在每一形成头内，受控制的空气循环与有翼的搅拌器使纸浆和SAP均匀混合分布。SAP可被彻底且均匀地混合于全部材料中，或者藉由分配到选定的形成头中，而仅存在于特定层内。来自形成头的纤维(及SAP)以真空沉积到形成网3上，而形成层状的吸收性片。随後以轧延机4压缩该片以得到想要的密度。利用传统卷绕设备将致密化後的片卷成卷物5。可用薄纸覆盖形成网3以降低材料的漏失。这薄纸在轧延程序之前被移除，或可并入成形後的材料。在一可能的不同例子中，第一吸收层46可与第二吸收层48整体形成而得到单一的吸收系统44，这可以图5所示的设备及一个额外的形成头(图中未示)，在轧延程序之前且以空气置放方法，在第二吸收层48上沉积一层材料而形成第一吸收层46。
本发明之第二吸收层48具有高密度，而在一特定范例中，具有大于约0.25g/cc的密度。明确讲，第二吸收层48具有约自0.30g/cc至约0.50g/cc的密度。更明确讲，该密度约自0.30g/cc至约0.45g/cc，且再更明确讲，约自0.30g/cc至0.40g/cc。
气置方式制造出的吸收物典型地具有低密度。为获得较高密度，如同上述第二吸收层48的范例般，使用图5所示的轧延机压密气置的材料。使用此技艺中习知的装置来完成压密。典型地，此等压密是在约100℃温度及每公厘约130牛顿的负载下实施。上压密辊由钢制成，而下压密辊是硬度约85 SH D的挠性辊。上下压密辊二者以平滑为佳，不过，上压密辊可有刻纹。
在一实施例中，第二吸收层48之Gurley硬挺度(Gurley stiffness)(测值为毫克，mg)对密度(测值为每立方公分之克数g/cc)的比率为低于约3700。在一特定范例中，Gurley硬挺度对密度之比率系小于约3200且，更明确讲，系约小于3000。
Gurley硬挺度是众多软度指标之一。Gurley硬挺度测量吸收性材料之弯曲性或挠性。Gurley硬挺度值愈低，则该材料愈有挠性。Gurley硬挺度值是用Gurley硬挺度测试机(Gurley Stiffness Tester，型号4171E，由美国纽约州Troy的GurleyPrecision Instrument’s所制造)来测量。这机器是对一端被固定住而另一端被施以集中负载的特定尺寸的测试片，测量它在产生指定的弯曲量时，所需施加的外加力矩。结果就是硬挺度值，单位为毫克，mg。
第二吸收层48以它的软度而言是强的。"垫完整性″是吸收性材料强度的一种习知测量。在一特定实施例中，第二吸收层48在广的密度范围中展现其强度(高垫完整性)。在一特定实施例中，第二吸收层48之垫完整性(测值为牛顿(N))对密度(g/cc)的比率大于约25.0。在一特定范例中，该比率大于约30.0且甚至可大于约35.0。垫完整性测试是在"Instron多功能测试机"(Instron Universal Testing Machine)上进行。基本上，这项测试测量要撕断测试样品所需的负荷，例如在“1981年PFI方法”中所说明的。一片50mm宽、50mm长的试样以适当的系紧装置夹在该测试机上。直径20mm的活塞以50mm/min的速度冲切该固定的试样。可量出冲断试样所需的力量，单位为牛顿(N)。
第二吸收层48可以制备成有广范围的基本重量。第二吸收层48具有的基本重量在约100g/m2至约700g/m2范围内。在一特定范例中，该基本重量系约自150g/m2至约400g/m2。基本重量约200g/m2至约350g/m2范围内为佳，而以至约300g/m2为较佳。
第二吸收层48和第一吸收层可产生加成作用以减少再湿可能性。具有相对开放孔结构的第一吸收层立即吸收液体并且将之横向分散到它的体积内，并且立即将液体转移到第二吸收层的承接表面。接著，具有良好毛细管作用的第二吸收层有效率地自第一吸收层抽引液体到自身体积内。一旦液体已被吸入超吸收物内，以後便不会因施加压力而放出液体。因此，被吸入超吸收物内的液体便被永久留住。同时，第二吸收层用来从第一吸收层吸入液体的力量有助于减少被留存在第一吸收层内液体的比例，藉此，当卫生棉受到机械负荷时，减少会流到覆盖层的液体量。再者，因为第一吸收层有相对高的毛细管作用，机械负荷在第一吸收层所引起的集中的液体可再分布到这材料内，而降低集中度，再次减少会回流到覆盖层的液体量。
在一特别实施例，第二吸收层48包含30到40重量百分比范围之超吸收物，具有200到400g/范围内之基本重量，及0.2到0.45g/cc范围之密度。
第二吸收层第二吸收层48可形成为三或四层。那些层包含一个底层、一或二层中间层及一层顶层。三层材料及四层材料的特定实施例在以下说明。SAP可包含在这些层中任一层或全部。各层内之SAP浓度(重量百分比)可依个别SAP本质的不同而变化。
第二吸收层48的一项有趣特性是在它承受机械应力时，它保持SAP的能力。在第二吸收层48承受10分钟长的剧烈摇动时，它能保持超过85重量百分比的SAP含量。明确讲，本发明的材料在这些机械应力下，保持超过90％，较明确讲，超过95％，更明确讲，超过99％的SAP。藉由摇动放在美国俄亥俄州Cleveland的W.S.Tyler公司制造的Ro-Tap Sieve Shaker(筛摇动机)内的材料，可判定所保持的SAP的百分比。较明确讲，样品被放置在28孔(mesh)的筛(Tyler系列产品)内。另有35孔及150孔的其他筛附加到该第一个筛，以形成孔隙渐小的筛柱。筛柱的两端被盖住，以防止纤维及/或SAP漏失。这筛柱放在摇动机内并且搅拌10分钟。集合残留在各个筛里的SAP粒子并且将SAP与纤维素纤维二者分开，便可决定被从样品摇落的SAP粒子(“自由SAP”)的量。
纵使是以多层来制成，成形的第二吸收层48的最终厚度仍是很小。该厚度可自约0.5mm到约2.5mm变动。在一特定范例中，该厚度约1.0mm到约2.0mm，且更明确讲，约1.25mm至约1.75mm。
特别适用在卫生棉20之第二吸收层48的一个范例显示在图6。该第二吸收层48的基本重量自约200g/m2至约350g/m2，且密度自约0.3到0.5g/cc。在一特别范例中，密度自约0.3g/cc到0.45g/cc，更明确为0.4g/cc。
图6中的第二吸收层48是以气置方式形成三层纸浆底层(没有超吸收物)，基本重量约25g/m2；中间层，它的基本重量约为150g/m2且包含自约10到约30g/m2的超吸收物及自约120g/m2到约140g/m2的纸浆；及纸浆顶层(没有超吸收物)，基本重量约25g/m2。相对于第二吸收层48的总基本重量，超吸收物的范围在自约5到15重量百分比间(每g/m2材料中占多少g/m2的超吸收物)。在一特别范例中，超吸收物的量自约该材料的7.5重量百分比到约12.5重量百分比。更明确为该材料含有7.5重量百分比之超吸收物。如此，该材料的中间层包含自约15到约25 g/m2的超吸收物及自约125 g/m2到约135 g/m2的纸浆，及更明确为约20 g/m2的超吸收物及约130 g/m2的纸浆。含有超吸收物及纸浆的中间层可以是均质混合物或不均质混合物的方式来置入，其中超吸收物的量视与底层之接近程度而变化。
在另一实施例中，此第二吸收层48以气置方法形成四层。在此实施例中，上述中间层被两层中间层取代一邻接顶层之第一中间层与一邻接底层之第二中间层。每一第一与第二中间层各自包含约自10到约30g/m2超吸收物与约自40到65g/的纸浆。当欲将所吸收的液体保持远离覆盖层42时，可调整第一与第二中间层内超吸收物的量，使第二中间层内之超吸收物量较多。第一与第二中间层内的超吸收物可以是相同的或者是不同的超吸收物。
在一实施例中，用在第二吸收层48内之纤维素纤维是木浆。木浆有某些特性使他特别适于在此使用。大部份木浆内的纤维有称作纤维素Ⅰ的结晶形状，纤维素Ⅰ可转变成称为纤维素Ⅱ的形状。在第二吸收层48内，具有相当大部份纤维素为纤维素Ⅱ的木浆能被利用。类似的，具有增加的纤维卷曲值的木浆是有利的。最後，具有减少的半纤维素量的木浆是优选的。在此技艺中，用来处理木浆以最佳化这些特性的装置是习知的。例如，已知用液体氨处理木浆以将纤维素转变成纤维素Ⅱ结构，并且增加纤维卷曲值。瞬间干燥可增加木浆的纤维卷曲值是习知的。冷苛性处理木浆可减少半纤维素量，增加纤维卷曲，及将纤维素转变成纤维素Ⅱ形状。如此，用来制造本发明的材料的纤维素纤维包含至少一部份冷硷处理过的木浆是有利的。
冷苛性萃取方法的说明见于1995年1月18日申请的美国专利申请案号08/370，571；在该案之前的是于1994年1月21日申请的部份接续美国专利申请案号08/184，377，现已放弃。二申请案之内容整个并入本文以为参考。
简单讲，苛性处理典型地是在温度低于60℃，但以温度低于50℃为佳，而以在温度10℃到40℃间进行为较佳。优选的硷金属盐溶液是新制成的氢氧化钠溶液，或木浆或纸厂作业中的副产品，例如半苛性烧硷液、经氧化的烧硷液及类似者。亦可使用其他硷金属盐，例如氢氧化氨及氢氧化钾及类似物。但由成本观点，氢氧化钠是优选的盐。硷金属盐的浓度典型地在溶液的约2到25重量百分比间，较佳是在6到18重量百分比。用于高比率、快速吸收应用之木浆以浓度自约10到18重量百分比的硷金属盐处理过为佳。
关于第二吸收层48之更详细的结构及制造方法，请参考颁给Tan等人之1999年2月2日获准之美国专利第5，866，242号。该专利之内容并入本文作为参考。
主体-阻挡层在吸收系统44之下是阻挡层50，阻挡层50有不透液体的材料，如此防止陷在吸收系统44内的液体自卫生棉流出污染使用者的底裤。阻挡层50以聚合性膜制成为佳，不过，它也可由不透液体的透气材料，例如经过防水处理的不织布(或微孔性)膜或泡棉制成。
覆盖层42和阻挡层50沿其边缘接合以形成可将吸收系统44保持封闭之围封或边缘密封。接合的手段可为粘著剂、热封合、超音波结合、无线电波封合、机械摺曲、及类似手段或他们的组合。在图1内以代号52标示该周边密封线。
翼片翼片38和40以作成覆盖层42和阻挡层50的一体延伸部位为佳。藉著粘结剂、热封合、超音波结合、无线电波封合、机械摺曲、及类似手段或他们的组合，这些一体延伸部位沿著它们的边缘密封部位彼此接合在一起。最佳的是，在覆盖层42和阻挡层50彼此结合以封住吸收系统44之际，同时完成上述的结合。或者，翼片可在覆盖层42和阻挡层50的延伸部位之间设置吸收材料，这些吸收材料可为第一吸收层46或第二吸收层48或二者的延伸部位。
粘结系统参照图2和图3，为了加强卫生棉的稳定性，阻挡层50的面向衣服表面设有底裤附著材料或定位粘结剂58，典型的热熔式粘结材料能和底裤材料建立暂时的结合。适合的材料是加拿大Ontario Toronto的H.B.Fuller Canada公司出售的HL-1491XZP成份。可亦在阻挡层50的面向衣服表面上将58放置成不同的样式，包含完整的粘结剂覆盖区，纵行平行线，沿著结构周边的一条粘结剂线，横向粘结剂线，或类似的。在使用卫生棉之前，标准释放纸82(仅在图3显示)盖住粘结剂58，以防止粘结剂58不小心粘到卫生棉或外来物。释放纸具有传统结构(例如涂上矽酮的湿置法形成的牛皮纸木浆)，适合的释放纸为美国New Jersey，Leonia的Tekkote公司出售的FRASER 30#/61629产品。
槽道构造在较佳实施例中，卫生棉设有至少一条且较佳是超过一条的槽道以导引液体沿著槽道(或多数槽道)以便随後被第一吸收层吸收。本发明人发现设置槽道可显著的减少再湿可能性。较佳地，卫生棉上形成许多细长的槽道，这些槽道彼此隔开，且引导液体流过卫生棉的面向身体表面，远离最初体液流入区域。
在邻接覆盖层处放置一或多个槽道使得流体可在卫生棉上快速输送，以便第一吸收层的不同区域能有效吸收流体。这有助于确保液体存在于第二吸收层之较大部份的表面区域，以增加第二吸收层从第一吸收层抽引流体的效力。
卫生棉可有单一槽道或多数槽道，例如，这槽道走向可为顺著或平行于卫生棉长度上的纵轴线或与此纵轴线成斜向或者自卫生棉的一侧延伸到另一边或实质上垂直于纵轴线。槽道(或多数槽道)可依据特定应用而选择任何形状，例如槽道可为直线形、弧形、或蜿蜒形状、这些形状与其它形状的混合，包含螺旋状与钜齿状。
在一实施例中，卫生棉有一些彼此隔开及彼此交岔之分开的槽道。图1显示此种实施例的一个范例。参照图1，卫生棉20有许多弧形槽道10，槽道10与纵向中心线34成斜向自一侧边部份12延伸到相向的侧边部份14。这种设计有效率地同时沿卫生棉的长度方向与宽度方向导引液体。槽道构造可设置在覆盖层及/或第一吸收层内。藉由施加局部压力在上述材料上(如同压花所用者)，可有利地形成该等槽道。所施加的压力使材料变致密，而形成槽道的底部，这底部不易被液体透过，因此延长了液体在被吸收前所能经过的距离。与卫生棉的其他层相较，第一吸收层以呈相对的厚为佳，而可以形成相对深的槽道。有利的是，与槽道横向邻接的第一吸收层的部份仍然的厚且保有原来的相对开放的孔结构，使液体能有效率的自槽道流走。有利的，第一吸收层包括热塑性纤维。设置热塑性纤维可在热塑性纤维受热时促进形成稳定且永久的槽道。当加热时，热塑性纤维会熔合在一起而形成较坚硬的结构，使得在使用期间与随时间的经过，槽道的原本形状仍能维持。加热程序可方便地与压花程序合并。
制造方法上述卫生棉20的实施例是依照传统技术以传统方式制造。明确讲，制造一种叠层结构(在此技艺中，有时称为片材(web))。这叠层结构包含一大片制成卫生棉的材料。换言之，自上到下顺序，这叠层结构包括一大片覆盖层材料；一大片第一吸收层材料；一大片第二吸收层材料(依照上述方法制造)；及最後，一大片阻挡层。在叠层结构内，有一部份这些材料不可相邻，在此情况下，这些材料依据它们在最终产品中彼此间的位置关系而精确地放置。相邻的层彼此结合或粘结一起。然後覆盖层和阻挡层在适当位置处被施加压力而结合在一起，因而产生周边密封。(封合的手段可为热封合、超音波结合、无线电波封合、机械摺曲、及类似手段或他们的组合)。接著，自片材上将已密封的结构以传统手段(即冲切、喷射流体切割或雷射)切断而形成分开的物品。
如上述，形成一或多数邻近卫生棉的面向身体表面的槽道，例如可藉压花来形成槽道。其它形成槽道的技术包含切割、挖空、蚀刻、模制及烂浆印花及其他熟悉此艺人士所知的方法。若使用压花技术，这方法可能会将卫生棉通过一对轧辊之间，其中一支轧辊有作成想要压花图案的凸部。这些凸部局部压缩材料而使之局部致密，凸部可压在覆盖层、吸收系统(明确讲，是第一吸收层)或二者的组合。压花作业期间，所加压力的大小视材料的类型与物理完整性而定。依照特定应用找出最佳加工条件是熟悉此艺人士能做到的。一般而言，应选定压花压力使它能够将材料充分局部致密以形成槽道，且又不能太大而切断材料。如上述，可对材料加热，这可藉由对压花轧辊加热而方便地完成。也可用超音波压花来形成槽道。
有利地，压花有助于把卫生棉的不同层保持一起并在卫生棉弯曲时，减少覆盖层或阻挡层和邻层分离或松开的可能性。较优选地，在卫生棉的大部份表面上的规则间隔处施以压花，并且以在全部表面上施以压花为优选。
然後定位粘结剂施加到阻挡层上的适当位置，接著释放纸盖住定位粘结剂。替代的，可在个别卫生棉从片材(web)切断前，将定位粘结剂或者定位粘结剂和释放纸施加到片材上。
卫生棉厚度的测量程序如前所述，卫生棉20的厚度为约5mm或更少。测量卫生棉的厚度所需的设备是Ames所供应的有脚针盘计，它有支柱、一支2英寸直径的脚，压力为0.07psig，读数精确到0.001英寸。数位式厚度计是优先选择的。若卫生棉样品是个别摺叠且包装的，则用手解开样品的包装并小心整平样品。自样品取下释放纸，然後将释放纸轻轻贴在粘结剂线上，不要压缩样品，并确保释放纸平躺在样品上。在测量样品中心的厚度时，不用考虑翼片(若有的话)。
升高厚度计的脚，把样品放在砧上，使厚度计的脚大致位在样品的中央(或放在想要的样品的想要的位置上)。在降下该脚时，必须很小心以避免该脚掉落在样品上或施加了不当的力量。施加0.07psig的负载于样品上，读数在约5秒後稳定时，才予以采用。盖住定位粘结剂的释放纸的厚度要从总厚度减掉。
测量卫生物品容量的程序卫生棉或其他吸收性物品的容量如下决定。除去卫生棉上任何定位粘结剂上的释放纸，并将此卫生棉置于温度21℃+/-1℃及50％+/-2％相对湿度下调理(conditioning)2小时。调理过的卫生棉再予以称重，精确到0.1g，然後在不弯曲、扭曲或摺叠情况下，完全浸入1％的盐水溶液的浴中10分钟。然後卫生棉自浴中取出，并将它垂直悬吊2分钟，让盐水溶液从卫生棉滴落。然後，将卫生棉放在吸收器上，使卫生棉的面向身体表面面向此吸收器，吸收器可为美国宾州17065 Mount HollySprings的Ahistrom公司供应的ED631-25产品或同等物。把能施加每平方公分17.6公克均匀压力的负荷放在卫生棉上以挤出过多的流体。这负荷可以是在一片25cm(10英寸)×7cm(2.75英寸)×1.5cm(0.25英寸)，重350公克的Plexiglass树脂玻璃板上，放置二个砝码，每个砝码的尺寸为13.4cm(5.27英寸)×3.6cm(2.48英寸)×2.2cm(0.87英寸)，二砝码共重3公斤。每30秒更换吸收器，一直到在30秒期间内，转移到吸收器上的流体量少于0.5g为止。秤卫生棉的重量，精确到0.1g，自这量测值减掉先前干卫生棉的重量。二重量的差值(以公克计)定义卫生棉的容量。
再湿可能性的测量程序当卫生棉或其他物品含有相对大量液体并且受到外来机械压力时，卫生棉保持液体于它的结构内的能力的度量就是再湿可能性。再湿可能性由下述程序决定及定义。
这项测试所需设备包含马表，精确到1秒且至少可量5分钟期间；有刻度的玻璃管，容量10ml，内径约12mm；测试流体；流体穿透测试孔板，如图7所示。测试流体是此技艺中一般所知与使用的人工合成月经液体，具有xxx的粘滞性。参照图7，测试板为矩形，由Lexan制成，长25.4cm(10.0英寸)×宽7.6cm(3.0英寸)×1.27cm(0.5英寸)厚。这板上形成一个同心椭圆形贯穿孔，孔的长轴长3.8cm并与板的长度方向平行，短轴宽1.9cm并与板的宽度方向平行。
此设备另包含磅秤或天平，精确度为+/-0.001g；一些NuGauze一般用途的海绵(10cm×10cm)(4英寸×4英寸)-4层，是Johnson&Johnson Medical Inc.所出售的产品号码3634(可购自Johnson&Johnson Hospital Service，订单号码7634)；标准砝码，重2.22公斤(4.8磅)，尺寸为5.1cm(2英寸)×10.2cm(4.0英寸)×约5.4cm(2.13英寸)，如图8所示，这砝码在该5.1cm×10.2cm(2英寸×4英寸)表面上可施加4.14kPa(0.6psi)的压力。
样品准备在测试之前，将卫生棉或其他吸收性物品(已除去任何包装)、测试流体、有孔测试板及有刻度玻璃管等，先在温度21±1℃及50±2％相对湿度(RH)下调理最少2小时。若卫生棉是摺叠的，将它展平以尽可能除去摺痕，又，如果卫生棉有卷曲，则打击侧边摺皱数次以便整平卫生棉。
程序摺叠二块海绵，使摺边彼此相向以形成5cm×10cm×16层的层状结构，如图9所示。将测试卫生棉用的一块16层海绵901称重，精确到0.001g。预先调理过的卫生棉或其他物品被放在水平表面上，释放纸并未除去，且覆盖层朝上。
已清洁过的有孔测试板放在样品上，孔对正卫生棉表面的中心，使得这椭圆形孔的长轴与卫生棉的纵轴线重合。应使放置後的测试板的孔直接位在至少一条槽道的至少一部份之上，或实质邻近至少一条槽道的至少一部份。然後，有刻度的玻璃管装入7毫升测试流体。
拿著有刻度的玻璃管的嘴部，约在测试板上方1至3英寸的距离，将测试流体倒入孔内，尽可能使孔保持满的状态，但不让流体溢到测试板表面。当卫生棉的覆盖层自流体的顶表面出现时，启动码表并计时5分钟。经过5分钟後，移去测试板(如图7所示)，将卫生棉放在硬的水平面上，覆盖层朝上。预先秤过重量的16层海绵放在湿的区域上并以後者为它的中心，并将标准2.22公斤砝码(图8所示)放在该16层海绵的顶部上。在将海绵901和砝码801放在卫生棉上之後，立即启动码表并在3分钟後，很快地移除标准砝码及16层海绵。测量该湿的16层海绵的重量并记录之，精确到0.001g。湿的16层海绵和干的16层海绵二者的重量差(以公克计)就是再湿值。
上述量测可重复5次，并且，若有必要，每次量测前，擦净砝码801。
当进行上述程序时，在温度为21±1℃及相对湿度为65±2％的条件下进行本项测试是很重要的。也很重要的是，样品、设备的所有组件及测试流体皆在进行测试之前，在上述指定的条件下，调理至少8小时。在海绵未经调理至少8小时以前，不应对海绵称重。测试板需彻底清洁後才能用于下次测试。各次样品的测试程序之间，测试流体用容器不可没盖住，因为蒸发作用会改变流体。若有上述任一条件未符合，则测试结果可能会受影响。又，若测试流体在覆盖层与测试板之间流过，这亦会影响再湿值。
抗弯曲性测量程序卫生棉之抗弯曲力较佳是在自约400g至约800g的范围内。卫生棉之抗弯曲力系用峰值弯曲硬挺度(peak bending stiffness)来测量。峰值弯曲硬挺度系由一测试来决定该测试是仿照ASTM D 4032-82圆形弯曲程序(CIRCULAR BEND PROCEDURE)，该程序被大量修正且如下之方式执行。圆形弯曲程序是一材料之同时多方向的变形，其中样品之一表面变成凹的，而另一表面变成凸的。圆形弯曲程序产生一有关抗弯曲力之同时于所有方向中之平均硬挺度之力量值。
圆形弯曲程序所须之装置为一修正的圆形弯曲硬挺度测试计，具有下列部分1．一光滑抛光之钢板平台，其为102.0mm×102.0mm×6.35mm，具有一直径为18.75mm的孔。孔的研磨边缘应以45度角延伸到深度4.75mm处；2．一柱塞，全长为72.2mm，直径为6.25mm；其具有半径为2.97mm之一球端，及一针尖，该针尖自该球端延伸0.88mm，具有0.33mm之底部直径及一具有小于0.5mm之半径的尖端；该柱塞以与该孔同心之方式安装，且于所有侧边上具有相等间隙。注意该针尖仅是为防止测试间测试样品之侧向移动。因此，如果针尖严重不利影向测试样品(如，穿刺一充气式结构)，则不应该使用针尖。柱塞底部应被良好地设定在该孔板之顶部上方。从此位置，球端向下之行程就是到该孔板之底部；3．一力量测量计，更明确言之，为一Instron反向压缩载荷单元。此载荷单元有自约0.0至约2000.0g之载荷范围。
4．一致动器，更明确言之，为具有一反向压缩载荷单元之Instron型号1122者。该Instron 1122由Mass.州Canton之Instron Engineering Corporation所制。
为执行此测试之程序，如下文所解释的，须要五个代表之卫生棉。从五个要被测试之卫生棉中的一个，切出一些总数为“Y”之37.5mm×37.5mm之测试样品。那些具有下述之部分的样品则不应被测试即于该部分中，一覆盖层直接连结到一阻挡层，或是该部分为一覆盖层及一阻挡层之叠层而无任何吸收系统之组件。此测试更有关于卫生棉之整体挠曲性，而不只是其周边部分之挠曲性，因此，本发明之挠曲性更有关于卫生棉之吸收部分之挠曲性。
测试样品不应被测试人员折叠或弯曲，且样品的取放必须尽量少且应只触及样品边缘部位，以避免影响抗弯曲性质。从四个剩下之卫生棉切出与从第一个卫生棉切出之样品相同之同总数为“Y”之37.5mm×37.5mm的样品。因此，测试人员应有“Y”数组之五个相同样品。
圆形弯曲程序之过程乃如下所述。藉由将样品留在有21±0.1之摄氏温度及50％±2.0％之相对湿度的房内两个小时来调整 样品。测试板被放平。柱塞速度被设定在每完全行程长度为每分钟50.0cm。一样品被定心于柱塞下面之有孔平台上，使得样品之覆盖层42面向柱塞且样品之阻挡层50面向平台。检查指示器之归零，且如有需要则调整之。柱塞被致动。在测试期间，应避免碰触样品。记录最接近克(gram)数之最大力量读数。重覆上述步骤直到测试完所有五个相同之样品。
计算各样品之峰值弯曲硬挺度是该样品之最大力量读数。记住“Y”数组之五个相同样品被切出。测试各组五个相同样品且将获致之五个值求其平均值。因此，对“Y”测试组之各组而言，测试人员现在有一平均值。卫生棉之抗弯曲性为这些平均峰值弯曲硬挺度之最大者。
具体实现本发明的卫生棉对指定的吸收容量而言有令人讶异的良好再湿特性与弯曲度，提供薄、有挠性的且不凸出扰人的卫生保护装置，提供高度舒适性，且在受到压缩应力时，仍有高度液体保持力，使液体离开使用者。
本发明之供卫生及其它健康看护用途的产品及方法应用，可以藉由任何熟悉此技艺者已知或将来会知道的卫生保护、大小便失禁、医疗的及吸收方法和技术来实现。因此，本发明乃涵盖不脱离本发明之申请专利范围及均等物之各种修正及变异。
主要元件代表符号之对照说明1混合系统2形成头3形成网
4轧延机5卷物20 卫生棉22 主体26 第一横向侧28 第二横向侧30 第一纵向侧32 第二纵向侧34 纵向中心线36 横向中心线38 翼片40 翼片42 可透流体之覆盖层44 吸收系统46 第一吸收层48 第二吸收层50 不透流体之阻档层52 周边密封82 标准释放纸
权利要求
1．一种适于穿戴在底裤胯下部位之卫生棉，包含一可透流体的、纤维性的、面向身体的覆盖层及邻接该覆盖层以承接液体的吸收系统，该卫生棉的厚度约5mm或小于5mm，容量至少18g，再湿可能性小于或等于0.8g且抗挠性小于700g。
2．如权利要求1所述的卫生棉，其特征在于所述再湿可能性小于约0.5g。
3．如权利要求2所述的卫生棉，其特征在于所述再湿可能性小于约0.3g。
4．如权利要求1所述的卫生棉，其特征在于所述吸收系统包含超吸收材料。
5．如权利要求4所述的卫生棉，其特征在于所述吸收系统包含纤维素纤维与超吸收材料的混合物。
6．如权利要求5所述的卫生棉，其特征在于所述吸收系统包含一层第一吸收层与一层第二吸收层，所述第二吸收层的基本重量约为100g/m2至约700g/m2，且其被气置作为纸浆的底层、纸浆和在纸浆内之超吸收性聚合物所形成之中间层，与一包含至少一些纸浆的顶层。
7．如权利要求6所述的卫生棉，其特征在于所述第二吸收层具有超过约0.25g/cc的密度。
8．如权利要求6所述的卫生棉，其特征在于所述第二吸收层包含约自5重量百分比到约60重量百分比的超吸收性聚合物。
9．如权利要求6所述的卫生棉，其特征在于所述第二吸收层具有的基本重量约自150g/m2到约350g/m2范围内。
10．如权利要求9所述的卫生棉，其特征在于所述第二吸收层具有的基本重量约自200g/m2到约300g/m2范围内。
全文摘要
本发明提供一种卫生吸收物品,例如一女性防护装置,具有纤维性、可透液、面向身体的覆盖层,与一个在受到机械应力时可发挥特殊再湿特性的吸收系统。此卫生吸收物品的厚度小于或等于5mm,容量至少18g,再湿可能性小于或等于0.8g,且抗挠性小于700g。
文档编号A61F13/15GK1284318SQ00124180
公开日2001年2月21日 申请日期2000年8月16日 优先权日1999年8月16日
发明者C·拉里维埃, R·默哈默德, S·蒙热诺, Z·穆吉, V·H·恩古延, L·G·罗森菲尔德 申请人:强生股份有限公司