专利名称：制造具有抗应变芯覆盖件的吸收芯的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造包括非织造芯覆盖件的吸收芯的方法，所述吸收芯在 已经暴露于外部应变之后在保持细颗粒材料方面提供改进的性能。本发明还涉及一种包括顶片、或开孔顶片、和由本发明的方法制造的吸收芯的 吸收性衣服。
背景技术：
在吸收性衣服中，非织造织物通常用来包封吸收芯。当用来作为芯覆盖件时， 非织造织物必须满足某些要求。这些要求之一是包含吸收性材料，通常包括超吸收聚合 物材料(SAP)，其一般以粉末或以细颗粒材料性形式施用。芯覆盖件应被设计成在使用 之前以干燥状态包含这种材料，以及也可在吸收材料与体液接触时的使用期间包含这种 材料。最近几年，已进行了努力来减少用于吸收芯中所谓的“透气毡”的纤维素纤维 例如绒毛浆的量。由于在裆区体积小所产生的舒适和外观的缘故，减少数量是所期望 的。此外，其中透气毡内容物减少的吸收性衣服在货架上占据的存储空间较少，因为在 使用之前它们在干燥状态时更薄。常规吸收芯中的透气毡部分地帮助固定处在干燥和润湿状态的超吸收聚合物材 料(SAP)，因为SAP被缠结在透气毡纤维之间。因此，当减少透气毡内容物时，必须采 用其它SAP固定技术。例如，在EP 1 447 066 (Busam等人)中，通过使用热塑性粘合剂 将SAP粘附到基底层上。然而，与用于生产包括较高数量的透气毡的传统芯部的方法相比，此类固定技 术通常要求其中非织造芯覆盖件必须耐受较高应变的生产方法。因此，包含高百分比SAP的吸收芯仍然常常更可能显示SAP的损失。尤其是在 以开孔顶片为特征的制品中，从芯部失去的SAP可漏出到制品之外，并且当由于暴露于 体液而发生溶胀时，其会粘附到穿着者皮肤上(所谓的“皮肤上的凝胶”)，这是一种应 当减少的现象。因此，持续需要使具有低透气毡内容物的吸收性衣服的SAP损失最小化。发明概述本发明涉及一种用于制造包括至少第一非织造芯覆盖件和超吸收聚合物材料的 方法，所述方法包括以下步骤a.提供具有小于60m7(m2-min)的初始透气率的第一非织造芯覆盖件；b.提供超吸收聚合物材料；c.将第一非织造芯覆盖件沉积到载体上，所述载体包括开口面积；d.将超吸收聚合物材料沉积到非织造芯覆盖件上；其中所述第一非织造芯覆盖 件在该过程期间受到应变力；并且其中选择第一非织造芯覆盖件，使得在所述非织造芯 覆盖件已经暴露于10%的第一规定应变之后显示小于18%的透气率增加。本发明还涉及一种包括顶片、或开孔顶片、和由如本发明所述的方法制造的吸收芯的吸收性衣服。附图概述
图1显示吸收性衣服的一个实施方案。图2、3和4显示吸收芯的各实施方案。图5显示用于制造吸收芯的方法的一个实施方案。图6、7和8显示图5的放大视图。发明详述本文中，下列术语具有以下含义“吸收制品”是指吸收和容纳液体的制品。在一个实施方案中，术语“吸收制 品”是指紧贴或邻近穿着者身体放置以吸收和容纳从身体排放出的各种渗出物的制品。 吸收制品包括但不限于尿布、成人失禁短内裤、训练裤、尿布固定器和衬里、卫生巾等寸。“吸收性衣服”是指旨在被穿着者围绕下体穿戴以吸收和容纳从身体排放出的 各种渗出物的吸收制品。通常，如本公开所述的吸收性衣服是一次性的。“尿布”是指一般被婴儿(例如婴孩或学步儿童)围绕下部躯干穿着的吸收性衣 服。适用的尿布公开于1993年6月22日授予Buell等人的美国专利5,221,274、1996年9 月10日授予Roe等人的美国专利5,554,145中。如本文所用的术语“尿布”也包括“裤 状尿布”。裤状尿布是指具有固定侧和腿部开口的吸收性衣服。通过将穿着者的腿伸入 腿部开口并将裤提拉到围绕穿着者下体的适当位置可将裤状尿布穿到使用者身上。合适 的裤状尿布公开于例如1993年9月21日授予Hasse等人的美国专利5,246,433中。“一次性的”是指旨在经历有限次数的使用(通常为单次使用)之后丢弃的物品 (即，最初的吸收制品原则上不打算洗涤或作为吸收制品再利用，尽管该吸收制品的某些 材料或部分可回收、再利用或堆肥处理)。例如，某些一次性吸收制品可暂时复原以通过 可移除/可替换组件的使用基本履行其功能，但仍然认为该制品为一次性的，因为整个 制品旨在经历有限次数的使用后丢弃。“包括”(及其动名词形式和动词第三人称单数形式)是一个无限制的术语，其 指定其后所述例如一个组件的存在，但不排除本领域已知的或本文所公开的其它部件、 元件、步骤或组件的存在。“吸收芯”是指旨在吸收并存储从身体排放出的渗出液的吸收区域。一般来 讲，吸收芯包含吸收材料，例如超吸收聚合物。“芯覆盖件”是指旨在至少部分地覆盖或包封由芯部所包含的吸收材料的非织 造织物。“非织造织物”是指定向或任意取向的纤维通过摩擦和/或粘合和/或粘着而粘 结、或者通过湿磨法而毡化的人造纤维网，不包括纸张和通过织造、编织、簇成、缝编 而合并束缚的纱或长丝产品，不考虑是否另外缝过。纤维可为天然或人造来源。它们可 为短纤维或连续长丝或者可原位形成。术语“非织造织物”和“非织造纤维网”可互换 使用。非织造织物的基重通常以克/平方米(g/m2)来表示，并可依照EDANA法40.3-90 来确定。一般来讲，非织造织物可包括天然制成的(天然纤维)、人工制成的(合成纤维)的纤维、或者它们的组合。天然纤维实例包括但不限于动物纤维例如羊毛、丝、 毛皮和毛发；植物纤维例如纤维素、棉花、亚麻、亚麻布和大麻；和某些天然存在的矿 物纤维。如本文所用，“应变”是指非织造织物达到超过其初始长度的某一长度的第一 基本伸长率，其中所述初始长度是非织造织物的试样在其刚加工之后的长度。然而，非 织造材料在加工之后可经历一些较小的、一般是非预期的伸长(非显著伸长)。例如，由 供应商将非织造织物卷在辊上。非显著伸长一般不将非织造材料延伸到超过其初始长度 加2%,或者甚至仅延伸其初始长度的1%。本文中根据由Alphonsus V.PociusCHanser 出版社，慕尼黑，1997)在 “Adhesion and Adhesives Technology An Introduction"中给出的定义使用“热熔性粘合剂”。本文
中，热熔体被定义为作为熔体施用的并在固化时获得强度的粘合剂。吸收件衣服图1是作为如本公开所述的吸收性衣服的一个实施方案的尿布20的平面视图。 所述尿布以其平展未收缩状态(即，无弹性引起的收缩)示出。部分结构被切掉以更清 楚地显示尿布20的底层结构。尿布20接触穿着者的部分面向观察者。图1中尿布20 的基底22包括尿布20的主体。基底22包括一个外覆盖件，该外覆盖件包括一个液体可 透过的顶片24和/或一个液体不可透过的底片26。基底22还可以包括封装在顶片24和 底片26之间的吸收芯28的大部分或全部。基底22可还包括侧片30、带弹性构件33的 腿箍32和腰部组件34。腿箍32和腰部组件34通常包括弹性构件。尿布的一个端部被 设置为尿布20的前腰区36。对应的端部被设置为尿布20的后腰区38。尿布的中间部 分被设置为裆区37，裆区在前后腰区之间纵向伸展。裆区37是当尿布20被穿用时通常 位于穿着者大腿之间的尿布部分。腰区36和38可包括扣紧系统，该扣紧系统包括优选连接到后腰区38的扣紧构 件40和连接到前腰区36的着陆区42。尿布20具有纵向轴线100和横向轴线110。尿布20的周边被尿布20的外边缘 限定，其中纵向边缘44通常平行于尿布20的纵向轴线100延伸，并且端边46通常平行 于尿布20的横向轴线110延伸。本公开的吸收性衣服中的顶片也可为开孔的，即，顶片可具有多个具有至少约 0.2mm2孔径尺寸的小孔。顶片可具有至少约10%的开口面积，所述开口面积为所有小 孔的总和。确定本公开的上下文中的开孔顶片的小孔尺寸和开口面积的方法公开于EP 0953324 中。在某些实施方案中，顶片的至少一部分是开孔的；例如使得它按覆盖吸收芯至 少20%，或50%，或80%，或90%，或100%的面积开孔。由于小孔的缘故，顶片可不 起到SAP颗粒的第二屏障的作用。因此，对于包括开孔顶片的吸收性衣服，对于具有改 进的SAP固定性能的吸收芯存在着增强的需求。尿布也可包括本领域已知的其他部件，这些部件包括前耳片和后耳片、腰部覆 盖片、弹性部件等，以提供较好的贴合性、容纳性和美观特性。吸收芯吸收芯具有两侧上面的面向身体侧和下面的面向衣服侧。此外，吸收芯可包括芯覆盖件和吸收材料，包括最低限度的SAP。如本发明所述，可至少在吸收芯的一侧上使用本文所述的芯覆盖件来覆盖吸收 材料的各自的侧面。此外，芯覆盖件也可用来覆盖吸收材料的面向身体侧，这样吸收材料就被芯覆 盖件包裹。在这些实施方案中，吸收材料可被夹在芯覆盖件材料的两个独立提供的片之 间，或它可通过例如以C形折叠的形式折叠一片芯覆盖件材料来包封吸收材料。特别是在非织造材料旨在覆盖吸收芯的面向身体侧时，它理想地为亲水的。在 本发明的某些实施方案中，可通过本领域已知的方法来赋予非织造材料亲水性。在一个可供选择的实施方案中，芯覆盖件可仅用来覆盖吸收材料的面向衣服 侧。然而，在有些实施方案中，下面所述的芯覆盖件覆盖吸收材料的至少面向身体侧可 为优选的。在包括具有两个单独提供的材料片的芯覆盖件的实施方案中，至少一片由本发 明的芯覆盖件组成。在包括由单片芯覆盖件材料提供的芯覆盖件的实施方案中，可将折叠片的边缘 密封起来包封吸收材料。密封可至少沿着吸收芯的纵向边缘来进行。作为另外一种选择，可沿着所有边 缘完全密封芯覆盖件。用于本文吸收芯的材料量相对于整个吸收芯的基重按重量百分比给出。本文的 整个吸收芯包括芯覆盖件。吸收芯可包含任意吸收材料，该材料通常是可压缩的、适形的、对穿着者的皮 肤无刺激的，并能吸收和容纳液体，如尿液和某些其它的身体排泄物。吸收芯可包括通 常用于一次性尿布或其它吸收制品中的多种液体吸收材料。例如，提供具有很多空隙的 相当蓬松结构的柔软材料，例如一般称为透气毡的粉碎的木浆、绉纱纤维素填料、化学 硬化、改性或交联的纤维素纤维。然而，本发明的吸收芯优选地包括不到吸收芯重量的 20%,或15%或10%或5%的这样一种透气毡材料。吸收芯也可基本上不含或者完全不 含透气毡材料，其中“基本上不含”是指按重量计吸收芯的不到为透气毡材料，而
“完全不含”是指按重量计吸收芯的0%为透气毡材料。吸收材料一般包括SAP，其例如呈任选与纤维材料混合的SAP颗粒形式。吸收 芯也包括热熔性粘合剂。吸收芯可包括按吸收芯重量计超过80 %或85 %或90 %或95 %的较大量的SAP。 此外，吸收芯可包括热熔性粘合剂，如下面将更详细描述的那样。依照本发明的一个实施方案，吸收芯包括超吸收聚合物材料、热熔性粘合剂和 芯覆盖件，其中这些材料合计达到吸收芯重量的99%或100%。如本发明所述的吸收芯例如可包括如芯覆盖件、第一非织造织物和第二非织造 织物，可将SAP分别沉积在第一和第二非织造织物上，并且可以这样一种方式沉积热熔 性粘合剂，即，它至少部分覆盖或缠绕各自的第一和第二非织造织物上的沉积的SAP。 然后可将吸收芯加入到吸收性衣服中，使得第一非织造织物面向顶片。第一非织造织物 和任选的第二非织造织物可包括本发明的芯覆盖件，如下面将要描述的那样。现已发现，与用于生产具有较高数量透气毡的常规芯相比，包括按吸收芯重量计超过80%或85%或90%或95%的较高数量的SAP和按吸收芯重量计不到20%或15% 或10%或5%的较低数量的透气毡材料的吸收芯以及特别是基本上不含、甚至完全不含 透气毡材料的吸收芯的生产方法通常包括将芯覆盖件暴露于较高应变的步骤。这些应变 可引起损坏、特别是由于纤维破裂在非织造织物上引起的孔洞，并导致SAP颗粒通过这 些孔洞的漏出增加。因此，本发明的方法包括使用已发现满足能够耐受在这样一种方法 期间发生的应变的要求的抗应变非织造织物。此外，在制品使用之时可发生SAP损失增加。由于流体的摄取，SAP溶胀、趋 于膨胀并且接着可液压受力通过芯覆盖件。在其中SAP颗粒通过热熔性粘合剂粘附到芯 覆盖件上、尤其是如果SAP颗粒被热熔性粘合剂所包封或缠绕的芯中，这种效应甚至更 显著。由于这种包封，SAP颗粒可通过撕开穿过芯覆盖件的孔洞膨胀，因为在其它方向 上(远离芯覆盖件)的膨胀受到热熔性粘合剂的阻碍。这种损失可引起超吸收材料粘到 穿着者的皮肤上，这是一种统称为“皮肤上的凝胶”的现象。考虑到上述原因，芯覆盖件应能够提供足够的强度和完整性以适应应变强烈的 生产方法而没有导致非织造材料上的孔洞或导致SAP通过这些孔洞遗失的实质损坏。因 此，本发明的芯覆盖件应保留超吸收聚合物材料的较小SAP颗粒并同时提供可有效地用 于快速的应变强烈的生产方法的抗应变织物。此外，当吸收制品在使用时，依照本发明 的芯覆盖件应经得起暴露于例如由于超吸收聚合物材料的溶胀而产生的应变。用于制造吸收芯的方法本发明是指一种用于制造包括至少第一非织造芯覆盖件和超吸收聚合物材料 (SAP)的吸收芯的方法，所述方法包括以下步骤(a)提供第一非织造芯覆盖件，(b)提 供SAP，(c)将第一非织造芯覆盖件沉积到载体上，和(d)将SAP沉积到第一非织造芯覆 盖件上。在所述过程期间，第一非织造芯覆盖件产生应变。通常，在这样一种方法期间 中产生的应变使得非织造材料经受其初始长度的10-20%，或12-17%，或12-14%的应 变(拉长)。该应变是纤维网在其制造后经受的第一实质应变。所述应变可发生在生产过程 期间的任何时间，并且可由例如所施加的将芯覆盖件保持在具有不平坦的或开孔表面的 载体上的力引起。此类力可例如通过真空装置、牵引装置(机械地)等施加。所述应 变也可通过以高速在第一非织造芯覆盖件上铺设SAP引起。从本发明的工艺的进一步描 述中，很明显，在某些工艺执行方案中，非织造芯覆盖件可局部地经受略微不同的应变 (例如，在其中非织造材料在网格上产生应变的实施方案中)。通常此类局部不同的应变 以相当规则的图案进行施加并因此对于此类实施方案，上述的工艺应变将对应于应变区 上的平均值。已发现，适于如本发明所述方法的非织造芯覆盖件的特征可在于在产生应变￡ =10% (e 规定应变，参见试验方法)之后显示小于18%的透气率增加，或者在产生 应变￡ = 15%之后显示小于20%的透气率增加。适用的非织造芯覆盖件更详细地描述 于“芯覆盖件”章节。所述方法还可包括沉积热熔性粘合剂的一个或多个步骤。热熔性粘合剂可以纤 维的形式沉积，使得它缠绕并至少部分地固定SAP。在按几个步骤施用热熔性粘合剂的实施方案中，在每个步骤中施用热熔性粘合剂的一定部分。则在“热熔性粘合剂”章节 中给出的热熔性粘合剂的总量与所施用的热熔性粘合剂的所有部分之和相对应。此外，所述方法可包括提供并放置第二非织造芯覆盖件以覆盖SAP的步骤。可 放置第二非织造芯覆盖件，使得SAP以及任选的热熔性粘合剂被夹置在第一非织造芯覆 盖件和第二非织造芯覆盖件之间。作为另外一种选择，所述方法可包括其中折叠第一非织造芯覆盖件来缠绕SAP 和任选的热熔性粘合剂的步骤。可折叠第一非织造芯覆盖件，使得SAP和任选的热熔性 粘合剂被第一非织造材料所包封。现在将更详细地描述本发明所述方法的步骤。(a)提供第一非织造芯覆盖件所述非织造材料可从它所缠绕的卷上获取，或者在其制造后直接使用它而不用 中间存储。(b)提供 SAPSAP可例如通过诸如料斗之类的传送装置从贮存器中取得。传送装置可具有表 面上的凹陷，其例如可确定由传送装置所取得的SAP的数量和分配。所述载体可具有不平坦的或有孔的表面。所述载体可包括多个凹洞或凹槽以提 供不平坦的表面。一种适用的载体例如可为载体网格。所述载体具有第一表面和相对的 第二表面。将诸如第一非织造芯覆盖件之类的材料沉积到第一表面上。所沉积的材料可 通过吸力被保持在载体上，例如通过重力、空气流、或者通过可施用在载体第二表面上 的真空。因此，任何沉积的材料例如非织造芯覆盖件和/或SAP均将通过吸力被保持在 载体上。在其上沉积材料的任何开孔载体可依靠将空气经过载体其中(也可称作通风载 体)来保持。载体可具有平板、网格或带的形式，例如转筒、辊或传送带。在载体为转筒的 实施方案中，载体的第一表面与转筒的外表面相对应，并且第二表面与转筒的内表面相 对应。由于载体的不平坦或有孔表面和吸力的缘故，非织造芯覆盖件可被迫成为不平 坦的形状；它例如可凸起，对应于孔、凹洞或凹槽。(d)将SAP沉积在第一非织造芯覆盖件上SAP可通过传送装置从贮存器移动到第一非织造芯覆盖件，在此处SAP可快速 沉积到第一非织造纤维网上。SAP可沉积到非织造材料上，使得在成品吸收芯中的SAP 内容物的数量超过吸收芯重量的80%，或85%，或90%，或95%。下面参照图5-8描述了用于制造如本发明所述的吸收芯的方法的实例。用于制造如本发明的某些实施方案所述的吸收芯28的印刷系统130示于图5 中，并且一般可包括用于形成吸收芯28的第一印刷单元132和第二印刷单元134。在一个实施方案中，第一印刷单元132可包括用于将第一部分的热熔性粘合剂 施用到第一非织造芯覆盖件64上的第一热熔性粘合剂施用装置(任选的)136 ；用于接纳 第一非织造芯覆盖件64的第一可旋转支撑辊140 ；用于保持SAP66的料斗142 ；用于将 SAP66转移到第一非织造芯覆盖件64上的粘合剂印刷辊144 ；和用于将热熔性粘合剂(或第二部分的热熔性粘合剂)68施用到第一非织造芯覆盖件64和其上的SAP66材料上的第 二热熔性粘合剂施用装置146。第二印刷单元134可包括用于将第一部分的热熔性粘合剂 施用到第二非织造芯覆盖件72上的第一热熔性粘合剂施用装置(任选的)148 ；用于接纳 第二非织造芯覆盖件72的第二可旋转支撑辊152 ；用于保持SAP74的第二料斗154 ；用 于将SAP74从料斗154转移到第二非织造芯覆盖件72的第二印刷辊156 ；和用于将热熔 性粘合剂(或第二部分的热熔性粘合剂)76施用到第二非织造芯覆盖件72和其上的SAP74 上的第二热熔性粘合剂施用装置158。印刷系统130也可包括导向辊160以用于从第一和第二可旋转的支撑辊140和 152之间的辊隙162引导已形成的吸收芯。任选的第一热熔性粘合剂施用装置136和148以及第二热熔性粘合剂施用装置 146和158各被构造成喷嘴系统，该喷嘴系统可提供较薄但较宽的热熔性粘合剂帘。转到图6，其示出了第一料斗142、第一支撑辊140和第一印刷辊144的各部 分。也如图8所示，第一可旋转支撑辊140(其具有与第二可旋转支撑辊152相同的结 构)包括可旋转转筒164和用于接纳第一非织造芯覆盖件64的呈栅格166形式的通气载 体。也如图7所示，第一印刷辊144(其具有与第二印刷辊156相同的结构)包括可 旋转的转筒168和在转筒168的第一表面172上的多个SAP凹洞170。图7中所示的凹 洞170也可具有各种形状，包括圆柱形、圆锥形或任何其它形状。凹洞170可通向在转 筒168中的空气通道174并且包括通气盖176，所述通气盖用于保持凹洞中的SAP66并防 止SAP66掉落或被吸入到空气通道174中。在运行中，印刷系统130分别接纳第一和第二非织造芯覆盖件64和72进入第一 和第二印刷单元132和134，第一非织造芯覆盖件64被旋转的第一支撑辊140牵引通过任 选的第一热熔性粘合剂施用装置136，将热选的第一部分的热熔性粘合剂施用到第一非织 造芯覆盖件64上。在第一支撑辊140内部的真空(未示出)吸引第一非织造芯覆盖件64 贴靠支撑网格166并保持第一非织造芯覆盖件64贴靠第一支撑辊140，这导致在第一非织 造芯覆盖件64上的表面不平坦。非织造芯覆盖件64将遵从不平坦表面的轮廓，从而非 织造芯覆盖件64将呈现脊和谷的形状。SAP66可积聚在第一非织造芯覆盖件64所呈现 的谷中。第一支撑辊140然后承载第一非织造芯覆盖件64通过旋转的第一印刷辊144， 第一印刷辊将SAP66从第一料斗142传送到第一非织造芯覆盖件64网格图形中。在第 一印刷辊144中的真空(未示出)可将SAP66保持在凹洞170中，直到SAP66将被递送 到第一非织造芯覆盖件64为止。所述真空然后被释放或者流过空气通道174的空气可倒 转来从凹洞喷射SAP66并喷到第一非织造芯覆盖件64上。SAP66可积聚在由第一非织 造芯覆盖件64所呈现的谷中。支撑辊140然后承载印刷过的第一非织造芯覆盖件64经 过第二热熔性粘合剂施用装置136。第二热熔性粘合剂施用装置136施用热熔性粘合剂 (或第二部分的热熔性粘合剂)68以覆盖或缠绕第一非织造芯覆盖件64上的SAP66。从 而产生了第一吸收芯前体60。图2中显示了这样一种吸收芯前体。在如本发明所述方法的一个实施方案中，吸收芯前体60将按C形折叠进行折叠 以获得吸收芯。因此，第一非织造芯覆盖件包封SAP和热熔性粘合剂。作为另外一种 选择，SAP和热熔性粘合剂仅被施用到非织造芯覆盖件的一部分表面上。然后可将延伸到被SAP和热熔性粘合剂所覆盖区域之外的表面折叠到SAP和热熔性粘合剂上以便包封 SAP和热熔性粘合剂，因此形成吸收芯。在如本发明所述方法的某些实施方案中，将提供附加的非织造纤维网70并铺展 到第一吸收芯前体60上以形成吸收芯。因此，SAP和热熔性粘合剂被夹置在第一非织造 芯覆盖件64和附加的非织造纤维网70之间。参见实例图4。在一个实施方案中，附加 的非织造纤维网70同样被本发明的芯覆盖件材料所包括。在另一个实施方案中，第二吸收芯前体62可通过下列工序与第一吸收芯前体同 时形成。第二可旋转的支撑辊牵引第二非织造芯覆盖件72通过任选的第一热熔性粘合剂 施用装置148，第一热熔性粘合剂施用装置将任选的第一热熔性粘合剂施用到第二非织造 芯覆盖件72上。第二可旋转的支撑辊152然后承载第二非织造芯覆盖件72通过第二印 刷辊156，以与对于以上第一印刷单元132所述相同的方式将SAP74从第二料斗154转移 到第二非织造芯覆盖件72，并将吸收聚合物材料74沉积在第二非织造芯覆盖件72上的网 格图形中。第二热熔性粘合剂施用装置158然后施用热熔性粘合剂(或第二部分的热熔 性粘合剂)76以覆盖或缠绕第二非织造芯覆盖件72上的SAP74。第一和第二非织造芯覆 盖件64和72然后通过第一和第二支撑辊140和152之间的辊隙162，以便将第一吸收芯 前体60和第二吸收芯前体62压缩到一起形成吸收芯28。因此，支撑辊140和152的通气支撑网格166的不平坦表面分别确定SAP66和 74在整个吸收芯前体60上的分布。芯覆盖件本发明的芯覆盖件是由合成纤维制成的非织造织物。合成纤维是人造纤维，其包含得自天然来源和矿物来源的纤维。得自天然来源 的示例性合成纤维包括但不限于粘胶纤维、多糖(如淀粉、人造丝和lyocell纤维)。得 自矿物来源的示例性纤维包括但不限于聚烯烃(例如聚丙烯或聚乙烯)纤维和聚酯。得 自矿物来源的纤维来源于石油。非织造纤维网可通过直接挤出法成形。在成形期间，纤维和网恰好在约同一时 间点成形；或者通过在纤维成形之后纤维可在明显滞后的时间点被铺进网中的预成形纤 维法成形。实例直接挤出方法包括但不限于纺粘、熔喷、溶液纺丝、静电纺纱、以及它 们的组合。非织造纤维网通常包括几层，其可例如由不同的挤出方法制造。本文所用术语“纺粘纤维”是指小直径纤维，该纤维通过从多个通常为圆形的 精细管喷丝头挤出熔融的热塑性材料(如长丝)来形成。纺粘纤维被骤冷并且当它们被放 置到收集面上时通常不发粘。纺粘纤维通常为连续的。本文中的纺粘纤维可具有10 ym 至最高40 iim的直径。本文所用术语“熔喷纤维”是指由以下方法形成的纤维将熔融热塑性材料挤 入多个通常为圆形的精细模制微细管成为熔融细丝或长丝进入到会聚的高速气(如，空 气)流中，该高速空气流使熔融热塑性材料长丝变细以减小纤维直径。其后，熔喷纤维 由高速气流携载并放置在收集面上，以形成由随机散布的熔喷纤维构成的纤维网。本文 中的熔喷纤维可具有0.2 u m至小于10 ii m的直径。示例性“成网”方法包括湿法成网和干法成网。示例性干法成网方法包括但不 限于气流成网、粗梳法、以及通常形成层的它们的组合。以上方法的组合生产出通常称为混合物或复合物的非织造材料。术语“非织造层”是指在单个步骤中已通过同一技术挤出并已铺设的纤维层。 本文中“熔喷/纺粘纤维的非织造层”和“熔喷/纺粘层”可互换使用。非织造纤维网中的纤维通常被接合到在某些重叠接合处的一根或多根相邻的纤 维上。这包括在每一层内接合纤维，以及当存在一层以上时在各层之间接合纤维。纤维 可通过机械缠结、通过化学粘结、热粘结、压力粘结、或通过它们的组合而接合。尽管纺粘纤维网提供较好的抗应变性，但它们提供相当差的面积覆盖性，尤其 是在基重较低的非织造材料中，从而导致孔洞大到足以使SAP漏出。此外，可提供较好 面积覆盖性的具有较高基重的纺粘非织造材料作为芯覆盖件工作不良，因为它的硬度较 高以及透水性较低。此外，它可更难以赋予纺粘纤维网高基重亲水性。在吸收芯的面向 身体侧被芯覆盖件覆盖的实施方案中，希望芯覆盖件是水可渗透的和亲水的。由于它们 的平均孔径较小，因此熔喷层可适于包含甚至很小的颗粒，但在暴露于应变时更容易断 裂或破裂并提供较差的耐磨性。用于芯覆盖件的非织造纤维网可包括三个或更多个非织造层，每层均由纺粘纤 维或熔喷纤维组成。至少两层由纺粘纤维和一种或多种熔喷纤维组成。将非织造层布置 成使得一个或多个非织造层被夹置在两个或多个纺粘层之间。在一个实施方案中，芯覆盖件可包括三层，其中两层可包括纺粘纤维(S)，一 层可包括熔喷纤维(M)，并且其中熔喷层被夹置在纺粘层之间，从而形成称作SMS的构 型。作为另外一种选择，芯覆盖件可包括四层，其中两层可包括纺粘纤维，两层可包括 熔喷纤维，并且其中熔喷层被夹置在纺粘层之间，从而形成称作SMMS的构型。在另一 个实施方案中，芯覆盖件可包括五个或更多个非织造层，其中两个或更多个非织造层可 包括纺粘纤维，并且两个、或三个、或更多个非织造层可包括熔喷纤维，并且其中熔喷 层被夹置在纺粘层之间，例如SSMMS、SMMMS、SSMMMS等。现已发现，通过调整纺粘与熔喷纤维在非织造芯覆盖件中的比率，SAP的保留 性即使在非织造材料已经暴露于应变之后也能得到改善。因此，该比率可有效地用来调 整非织造材料以满足应变强烈的生产方法的要求。在这样一种非织造材料中，纺粘纤维 充当能够稳定一层或多层熔喷纤维的有效骨干。在另一侧上的熔喷纤维提供保留SAP的 细网。用于芯覆盖件的非织造织物的总基重应当足够高以保证良好的面积覆盖性并提 供充足的小孔。在另一方面，基重又不应太高以便非织造材料仍然柔顺并且不刺激穿着 者的皮肤。在优选的实施方案中，总基重可处在8至20g/m2，或9至16g/m2，或10至 14g/m2的范围内，例如13g/m2。可选择纺粘非织造纤维在由纺粘和熔喷纤维组成的非织造织物中的量，使得纺 粘纤维的内容物的范围为非织造织物总基重的80至95%，或82至90%。已发现，相当 高的纺粘纤维的内容物将增大非织造织物的抗应变性，并在纤维网暴露于应变时帮助减 少熔喷层中遭受损坏或破裂的面积。也已发现，在这样一种芯覆盖件中，熔喷纤维数量 较低足以保留较小的颗粒，甚至在非织造材料已经经受应变之后。用于芯覆盖件的非织造织物的特征还在于在已经暴露于应变之后，它不显露大 的孔洞，使它在吸收制品生产期间和使用期间能够有效地保留SAP。如由在通过“试验方法”章节中给出的方法所确定的规定应变之前和之后的透气率所表征的那样，在已经 经受￡ = 10%应变(￡ 规定应变，参见“试验方法”)后，本发明的非织造纤维网应 显示小于18%的透气率增加，或者在已经经受￡ = 15%的应变后显示小于20%的透气率 增加。用于本发明的芯覆盖件的非织造织物应有效地包含较小的超吸收聚合物颗粒， 并因此应显示最多60m7 (m2-min)，或最多50m3/ (m2_min)，或最多40m3/ (m2_min)的初 始透气率。在某些实施方案中，芯可通过以下生产方法成型将真空施加到用于芯覆盖 件的非织造织物上以将它保持在载体上并且将所沉积的材料暂时固定在非织造材料上。 在这些实施方案中，非织造织物的初始透气率为至少5m7(m2-min)，或至少10m3/ (m2-min),或至少20m3/(m2_min)可为理想的。热熔件粘合剂热熔性粘合剂一般具有l_40g/m2，或2-35g/m2，或3_30g/m2的基重。本文中的分子量以g/mol给出，除非另有规定。热熔性粘合剂68和76可适合覆盖并至少部分地固定SAP66和74。热熔性粘合 剂可通过覆盖或缠绕SAP来至少部分地固定SAP。在本发明的一个实施方案中，粘合剂 68和76实质上可与SAP66和74均勻地设置。然而，在某个实施方案中，可以纤维层的 形式提供热熔性粘合剂68和76，所述热熔性粘合剂至少部分地与SAP66和74相接触， 并且部分地与非织造芯覆盖件64和72接触。图2、3和4显示了这样一种结构，并且在该结构中，SAP66和74被提供为在 非织造芯覆盖件64和72上的不连续层，并且将一层纤维状热熔性粘合剂68和76铺设到 SAP66和74的层上，使得热熔性粘合剂68和76与SAP66和74直接接触，但在其中非 织造织物未被SAP66和74覆盖的地方也与非织造芯覆盖件64和72的表面80和84直接 接触。这给热熔性粘合剂68和76的纤维层赋予实质上三维结构。换句话讲，热熔性粘 合剂68和76在SAP68以及76和非织造芯覆盖件64以及72的表面之间呈波浪形。因此，热熔性粘合剂68和76可覆盖SAP66和74并从而固定这种材料。在另一 方面，热熔性粘合剂68和76粘结到非织造芯覆盖件64和72上，因此将SAP66和74附 连到非织造芯覆盖件64和72上。因此，根据某些实施方案，热熔性粘合剂68和76固 定润湿时的SAP66和74，使得依照美国专利申请序列号60/936102中所描述的“润湿固 定试验”，吸收芯28获得约50%以上，或约60%，70%, 80%或90%以上的润湿固定作 用。一些热熔性粘合剂将也透入到非织造芯覆盖件64和72中，因此提供更进一步的固 定作用和附连作用。当然，尽管本文所公开的热熔性粘合剂可提供显著改善的润湿固定作用(即， 当制品润湿或至少部分地载有液体时，对SAP的固定作用)，但当吸收芯28干燥时，这 些热熔性粘合剂也可提供极好的对SAP的固定作用。热熔性粘合剂包括至少一种热塑性聚合物与其它热塑性稀释剂例如增粘树脂、 增塑剂和添加剂例如抗氧化剂相结合。在某些实施方案中，热塑性聚合物一般具有超过10,000的重均分子量(Mw)和 通常在室温(25°C )之下，或小于22°C，或小于18°C，或小于15°C的玻璃化转变温度(Tg)。在某些实施方案中，Tg可在0°C以上。在热塑性聚合物具有一个以上的Tg的实 施方案中，所给出的值是指最低的玻璃化转变温度。热塑性聚合物也可具有软化点，如 通过ASTM法D-36-95 "Ring and Ball”所确定的那样，其在介于50°C和300°C之间的 范围内。在一些实施方案中，热塑性聚合物的Mw小于10000000。在某些实施方案中，热熔性粘合剂中热塑性聚合物的典型浓度按热熔性粘合剂 重量计在约20%至约40%的范围内。示例性聚合物为包括A-B-A三嵌段结构、A-B两 嵌段结构和(A-B)n径向嵌段共聚物结构的(苯乙烯)嵌段共聚物，其中A嵌段为通常 包含聚苯乙烯的非弹性体聚合物嵌段，B嵌段为不饱和共轭双烯或(部分)氢化的此类变 体。B嵌段通常为异戊二烯、丁二烯、乙烯/ 丁烯(氢化丁二烯)、乙烯/丙烯(氢化异 戊二烯)、以及它们的混合物。在示例性的实施方案中，增粘树脂通常具有在5,000以下的Mw和通常在室温 (25°C )以上的Tg，增粘树脂在热熔体中的典型浓度按热熔性粘合剂重量计在约30%至约 60%范围内。在某些实施方案中，增粘树脂具有超过1,000的Mw。增塑剂具有通常小于1,000的低Mw和在室温以下的Tg，其中典型浓度按热熔性 粘合剂重量计为约0%至约15%。在某些实施方案中，增塑剂具有超过100的Mw。在某些实施方案中，热熔性粘合剂68和76以纤维形式存在。在一些实施方案 中，这些纤维将具有约1微米至约50微米或约1微米至约35微米的平均粗度和约5mm 至约50mm或约5mm至约30mm的平均长度。任选地，热熔性粘合剂的一部分例如0-10g/m2的数量可在将SAP66和74施用 到各自的非织造芯覆盖件64和72之前就已经被堆积在非织造芯覆盖件64和72上，以用 于增强SAP66和74以及剩余的热熔性粘合剂68和76 (在SAP已经被沉积之后放置它) 二者的粘附。所述部分的热熔性粘合剂可通过任何适用的方法施用到非织造芯覆盖件64和72 上，但依照某些实施方案，可以间隔约0.5至约2mm的约0.5至约宽的狭槽进行施用。试验方法采用TexTest Instruments Air Permeability Tester FX 3300LABOTESTER EI (得自 TexTest Instruments，Schwerzenbach, Switzerland)或等同仪器根据 EDANA 140.2-99 测量
试样的透气率，设定如下。试样被调理24小时并在23°C、50%的相对湿度下测量。要被应变的试样在实施 应变前进行调理。应变同样必须在23°C、50%的相对湿度下进行。采用20cm2的圆形测试面积和Ap = 125Pa的压降。报告以m7(m2-min)产生作为在不同试样上所取的5次测量值的算术平均数。应变方法和装置所述应变适于用下面所述的装置来执行。适用的装置将具有两个夹具。两个夹 具具有限定它们宽度的较长边缘。夹具的宽度为200mm，并且夹具能够将试样牢固地固 定在它们的整个宽度上而不会损坏。夹具将被定向，使得它们的较长边缘是平行的，并 且将在垂直于它们的较长边缘的方向上可动。所述装置将能够以3cm/sec的恒定速率将 试样延伸到预定长度(通过移动两个夹具远离彼此，参见下面)。夹具将适合于牢固固定试样而不损坏它的任务，并在应变模式中具有足以牢固地固定试样而不滑移的夹紧力，以及具有其中试样与夹具相接触的面积将不会损坏的光
滑表面。应变步骤将由以下步骤组成裁切纤维网试样，在期望应变的方向上50cm长，以及在垂直于应变的方向上 15cm ；将试样固定在夹具对之间，使得试样将在非织造材料试样的纵向上被应变(纵 向是非织造材料的生产方向)。小心移动第二夹具远离第一夹具，直到试样刚好达到其初始的平展全长，艮口， 它应当是无褶皱的并且在夹具之间没有弯曲，然而试样在该步骤期间在其初始长度上将 不产生应变。当达到这种状态时，将夹具停止在所述位置。测量并记录为夹具之间边缘 至边缘距离的未应变长度^ (所有的长度均按+/_lmm的精度适宜地测量)。未应变长度 1。应当为30cm。以约3Cm/SeC的速率应变试样，直到达到了应变长度1 = L+A1，测量为夹具之 间的边缘至边缘距离，其中Al:；^ ￡/100是伸长率，并且￡为规定应变(以％表 示)。将夹具停在该位置并保持它们介于1和3秒之间。然后，将夹具移回到其中试样 自由悬挂在它们之间并且不经历任何应变的位置，并移除试样。已应变试样的透气率将在遵从以上步骤已经应变之后马上进行测量。经受透气 率测试的试样面积将是已经处在应变的中心位置，即，在应变的方向上处在两个夹具之 间约等距离处，并且在垂直于应变方向的方向上在自由边缘之间。将用例如从卷上取得的测量未应变试样。将试样小心地进行处理，并且在测量 之前不对它们进行过分的扭曲或其它机械应力处理。本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非 另外指明，每个这样的量纲均是指所引用的数值和围绕该数值的功能上等同的范围。例 如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。所有在发明详述中引用的文献均以引用方式并入本文中。任何文献的引用均不 可理解为对其作为本发明的现有技术的认可。当本发明中术语的任何含义或定义与以引 用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本书面文件中赋予该术 语的含义或定义。尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而 易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。 因此，权利要求书意欲包括在本发明范围内的所有这样的改变和变型。
权利要求
1.一种用于制造包括至少第一非织造芯覆盖件和超吸收聚合物材料的吸收芯的方 法，所述方法包括以下步骤a.提供具有小于60m7(m2-min)的初始透气率的所述第一非织造芯覆盖件；b.提供所述超吸收聚合物材料；c.将所述第一非织造芯覆盖件沉积到载体上，所述载体包括开口面积；d.将所述超吸收聚合物材料沉积到所述非织造芯覆盖件上；其中所述第一非织造芯覆盖件在该过程期间被应变；并且其中选择所述第一非织造芯覆盖件，使得在所述非织造芯覆盖件已经暴露于 10 %的第一规定应变之后显示小于18 %的透气率增加。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一非织造芯覆盖件包含按重量计至少80% 和最多95%的量的纺粘纤维。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一非织造芯覆盖件包括三层，其中一层 熔喷纤维被夹置在两层纺粘纤维之间。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述吸收芯包含按重量计至少80%的超 吸收聚合物材料。
5.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述吸收芯还包含热熔性粘合剂，并且 其中所述方法包括沉积所述热熔性粘合剂的一个或多个步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其中沉积所述热熔性粘合剂，使得所述超吸收聚合物被 所述热熔性粘合剂缠绕。
7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述载体具有两个相对的表面，并且其 中将所述第一非织造芯覆盖件沉积在第一表面上，并且将真空施加在所述载体的第二表 面上。
8.如前述任一项权利要求所述的方法，所述方法还包括提供第二非织造纤维网和将 该第二非织造纤维网沉积到吸收聚合物材料和任选的热熔性粘合剂上的步骤。
9.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一非织造材料或第二非织造材料 或它们两者具有在8-20g/m2范围内的基重。
10.如权利要求1-7中任一项所述的方法，所述方法包括附加步骤，其中折叠所述第 一非织造芯覆盖件以包裹超吸收聚合物材料和任选的热熔性粘合剂。
11.一种吸收性衣服，所述吸收性衣服包括顶片、或开孔顶片、和由如权利要求1-10 中任一项所述的方法制造的吸收芯。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造包括非织造芯覆盖件的吸收芯的方法，所述吸收芯在已经暴露于外部应变之后在保持细颗粒材料方面提供改进的性能。本发明还涉及一种包括顶片或开孔顶片和由本发明的方法制造的吸收芯的吸收性衣服。
文档编号A61F13/15GK102014826SQ200980115034
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月28日 优先权日2008年4月29日
发明者乔琴·谢弗, 妮科尔·格拉夫, 马蒂亚斯·施密特 申请人:宝洁公司