专利名称：包括一种功能性有益效果和多根指示该功能性有益效果的视觉上明晰的纤维的非织造材料的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及一种吸收制品，其包括功能性有益效果和指示该功能性有益效果 的多根视觉上明晰的(Visually distinct)有色纤维。多根视觉上明晰的有色纤维是用于 在视觉上向使用者传达功能性有益效果。本发明还涉及包括多根视觉上明晰的纤维的非织 造材料。
背景技术：
由于组成一次性吸收制品的材料不断发展，同时此类制品的构造也在改善，因此 商购获得的卫生一次性吸收制品能够提供优异的流体处理性质。此外，已知现有技术能够 提供具有其它功能特性的一次性吸收制品。例如，已知可以为此类制品的覆盖层提供皮肤 抚慰剂，从而使此类制品具有皮肤抚慰的有益效果。然而，向此类制品提供改善的流体处理 性质或其它功能特性(例如皮肤抚慰)的很多技术是消费者所不知的。因此，这些改善的 流体处理性质并不易通过视觉或其它方式向使用者传达。本发明的发明人发现了这样一种方法，通过将视觉上明晰的有色纤维掺入该制 品，这种有色纤维从该制品的顶部表面是可见的，从而使一次性吸收制品的功能特性能够 从视觉上传达给使用者。该纤维能够将制品改善的功能特性从视觉上传达给使用者。本发 明人还在本文中公开了包含多根视觉上明晰的纤维的非织造材料，用于从视觉上将该非织 造材料的功能特性传达给使用者。
发明内容
据上所述，本发明提供了一种包括顶部表面的非织造材料，其中顶部表面包括至 少一种背景色和多根视觉上明晰的纤维，这些视觉上明晰的纤维用于将非织造物的功能性 有益效果从视觉上传达给使用者。
现将参照附图描述本发明实施例的实例，附图中图1为根据本发明的吸收制品的顶部透视图；图2为图1所示吸收制品的底部透视图；图3为图1所示吸收制品的分解图；图4为该吸收制品的一部分的详细透视图，显示了从制品的顶部表面可见的多根 视觉上明晰的纤维；以及图5为形成图1所示制品覆盖层的非织造材料的一部分的详细视图，该详细部分 为图3中环形部分所示。
具体实施例方式本发明整体涉及一次性吸收制品，例如棉球、卫生巾、短裤护垫、针对失禁的吸收 产品、婴儿尿布、以及其它能够吸收身体流出物的一次性吸收制品。本发明的“一次性吸收 制品”还应当包括擦拭物。虽然本文将本发明描述为卫生巾，但本发明可用于其他一次性吸 收制品。如本文所用，术语“颜色”包括可见光谱内的任何颜色，包括白色、黑色、红色、蓝 色、紫色、橙色、黄色、绿色、靛青色、以及它们的任何混合或组合。如本文所用，术语“一次性”是用于描述不会被洗涤或以其它方式来重新作为吸收 制品使用的吸收制品。如本文所用，术语“视觉上明晰的纤维”是指这样一种纤维(1)大小足以对于具 有20/20视力的使用者从12英寸的距离从一次性吸收制品或非织造物的顶部表面单根可 见；并且(2)具有20/20视力的使用者从12英寸的距离看，该纤维与制品或非织造物顶部 表面的“直接相邻的背景色”(如本文所限定的)在视觉上可分辨；以及( 不与任何满足 条件(1)和O)的其他纤维相交。在本发明的卫生吸收制品中采用的视觉上明晰的纤维用于向使用者传达该制品 原本不可见的功能性有益效果。例如，卫生吸收制品可具有皮肤抚慰成分。通常，此类皮肤 抚慰剂对使用者是不可见的，因此使用者在使用该制品前不会意识到此类皮肤抚慰剂的 存在。然而，视觉上明晰的纤维在本发明的吸收制品中的存在是用于向使用者提供存在皮 肤抚慰剂的视觉提示。要传达给使用者的功能性有益效果可以包括更高吸收容量、水分控 制、皮肤抚慰、芳香剂、气味控制、加热、冷却、杀细菌活性、杀真菌活性、杀微生物活性、蛋白 酶和/或酶抑制活性、减少发红、止痒、缓解炎症、皮肤调理、PH控制、软化、隐蔽、新鲜、维生 素、净化、脱毛剂、抗痤疮、抗皱纹、局部麻醉剂、人工鞣剂、抗病毒、防晒剂特性、抗氧化剂、 皮肤剥落等，以及这些特性的一种或多种组合。本发明还涉及非织造材料，包括多根从非织造材料的顶部表面可见的视觉上明晰 的纤维，多根视觉上明晰的纤维用于从视觉上传达如上所述的功能性有益效果的至少一 种。根据本发明的非织造材料尤其适用于在一次性吸收制品中使用。图1提供了根据本发明的一个实施例的卫生巾10的透视图。卫生巾10包括顶部 表面12和底部表面14。如图3所示，卫生巾10包括液体可透过的覆盖层16、液体不可透 过的阻挡层18、以及布置在覆盖层16和阻挡层18之间的吸收芯20。卫生巾10可选地包 括设置在覆盖层16和芯20之间的转移层(未示出)。在图1所示的本发明的实施例中，卫生巾12的顶部表面包括从卫生巾10的顶部 表面12可见的背景色15和多根从卫生巾10的顶部表面12可见的视觉上明晰的纤维24。所述视觉上明晰的纤维24可以是任何颜色或任意颜色组合。此外，每根纤维24的 颜色可以与其他纤维24的颜色不同。例如，一些纤维24可以是蓝色，而其他纤维24可以是 绿色。然而，为了使视觉上明晰的纤维24对于具有20/20视力的使用者在距卫生巾顶部表 面12的12英寸距离时是可见的，每根纤维24的颜色必须足以与卫生巾10的顶部表面12的 “直接相邻的背景色”相区分。“直接相邻的背景色”是卫生巾10的顶部表面12与每根纤维 24直接相邻的颜色。因此，在图1所示的本发明的实施例中，“直接相邻的背景色”就是直接 与每根纤维24相邻的背景色15的部分。在本发明的优选的实施例中，根据下文所述的测试方法检测，纤维24与直接相邻的背景色的差值至少为ΔΕ* > 3，更优选地为ΔΕ* > 5。所述背景色可以是任何颜色或任意颜色组合，前提条件是直接相邻的背景色足以 与纤维M的颜色相区分，以使得具有20/20视力的使用者从距卫生巾的顶部表面12英寸 距离处可以看见纤维对。背景色可以仅为限定卫生巾10的顶部表面12的材料颜色。作为 另外一种选择，可以通过印刷等单独的步骤将颜色施加到卫生巾10的顶部表面12上，使顶 部表面具有背景色。在其他实施例中，背景色是这样来传达的提供有色层或在卫生巾10 的覆盖层16下的插件，并且选择覆盖材料，使得能够从卫生巾10的顶部表面12通过覆盖 层16看见背景色。在本发明的一个优选的实施例中，将视觉上明晰的纤维M掺入图5所示的非织造 材料30中。如图5所示，可从非织造材料30的顶部表面27看见视觉上明晰的纤维M。将 纤维M上色，使得其以如上所述的相对于卫生巾10相同的方式与非织造材料30的直接相 邻的背景色23具有颜色差异。如图5所示，将视觉上明晰的纤维M掺入非织造材料30的纤维混合物中。在优选 的实施例中，视觉上明晰的纤维M占非织造材料30的纤维混合物的1重量％至15重量％， 更优选地，占2重量％至5重量％。优选地，各视觉上明晰的纤维M具有在5mm和40mm之 间的长度，以及在0. 5分特和50分特之间、还更优选地从15至35分特的线性密度。除视觉上明晰的纤维M之外，非织造材料30的纤维混合物可由唯一一种类型的 纤维(例如聚丙烯)构成，或者它可以包含多于一种纤维的混合物。非织造材料30可以由 具有低熔点组分和高熔点组分的双组分或组合纤维构成。形成非织造物的纤维可选自多种 天然的和合成的材料，例如聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚酯、人造丝(与其他纤维结合)、棉花、 丙烯酸类纤维等以及它们的组合。除视觉上明晰的纤维之外，形成非织造物的纤维优选地 具有范围在30mm和50mm之间的长度。在本发明的一个实施例中，视觉上明晰的纤维的线性密度相对于其他形成非织造 物的非织造纤维的线性密度的比率优选地在1至100的范围内，还更优选地在5-40的范围 内。可以使用本领域的技术人员已知的任何合适的非织造物制造技术来制造非织造 材料30。例如，可以通过以下方式制造非织造物将纤维挤出，然后首先将纤维由长股切 成所需的长度，接着在热粘合过程中通过热压延梳理并粘合到一起。作为另外一种选择，可 以通过缝编法、针刺法、水缠绕、胶乳粘合、热风粘合、水刺法、熔喷、气流成网、湿法成网或 其他合适的非织造方法形成非织造物。参见图1和图5，注意到一些有色纤维与其他有色纤维重叠或相交。例如，由图1 和图5中的附图标号25标识的纤维彼此相交。由于这些纤维25彼此相交，因此这些纤维 不是如本文所定义的“视觉上明晰的纤维”。然而，不需要为了使给定的制品或非织造物落 在本发明的范围内，而使该制品或非织造物的每根有色纤维都为“视觉上明晰的纤维”。而 是仅需要该制品或非织造物包含如本文所定义的至少多根此类“视觉上明晰的纤维”。在本发明的一个优选的实施例中，非织造材料30被用作卫生巾10的覆盖层16。 如果将非织造材料30用作覆盖层16，则可以用表面活性剂处理非织造材料30，以向覆盖层 16赋予所需程度的润湿性。作为另外一种选择，非织造材料30可以被用作安排在单独的覆 盖层16下面的插件，前提条件是覆盖层16是一种具有足够透明性的材料，从而使得可透过覆盖层16看见纤维M。在一个实施例中，吸收芯20为纤维素纤维和设置在其中的超吸收剂的共混物或 混合物。可用于吸收芯20的纤维素纤维是本领域熟知的，并包括木浆、棉花、亚麻和泥煤苔 藓。其中以木浆为优选。木浆可得自基于机械或化学-机械处理的亚硫酸盐牛皮纸浆、制 浆丢弃材料、有机溶剂纸浆等。软木和硬木浆都可以使用。其中以软木浆为优选。不必为 了在本发明的材料中使用而用化学松解剂、交联剂等对纤维素纤维进行处理。纸浆的一些 部分可以按照美国专利No. 5，916，670中所述的方式进行化学处理，以提高产品的柔韧性。 也可以通过机械处理材料或软化材料来增强材料的柔韧性。吸收芯20可以包含本领域熟知的任何超吸收聚合物(SAP)。就本发明而言，术语 “超吸收聚合物”(或“SAP”)是指在0. 5磅/平方英寸的压力下能够吸收和保持至少约10 倍于其重量的体液的材料。本发明的超吸收聚合物颗粒可以为无机或有机交联亲水性聚合 物，例如聚乙烯醇、聚环氧乙烷、交联淀粉、瓜耳胶、黄原胶等。颗粒可以具有粉末、细粒、粒 子或纤维的形式。本发明使用的优选超吸收聚合物颗粒为交联聚丙烯酸酯，例如Sumitomo Seika Chemicals Co. ，Ltd. (Osaka, Japan)以商品名 SA70N 供应的产品禾口 Stockhausen Inc.供应的产品。在一具体例子中，吸收芯为包含95重量％至约40重量％纤维素纤维和 约5重量％至约60重量％ SAP的材料。如果在卫生巾10中采用转移层，那么可将该转移层布置为与覆盖层16的内表面 相邻。转移层可接纳并保持来自覆盖层16的体液，直至吸收芯20有机会吸收体液，从而起 到体液转移或采集层的作用。此外，转移层用来在卫生巾的纵向和横向芯吸体液，以充分利 用卫生巾的总吸收容量。优选地，转移层比覆盖层16更致密，并且小孔的比率比覆盖层16更高。这些性质 使得转移层可容纳并保持体液，使体液远离覆盖层16的外侧，从而防止体液再润湿覆盖层 16及其表面。转移层可由纤维材料构成，例如木浆、聚酯、人造丝、柔性泡沫等或它们的组合。优 选地，转移层不含任何超吸收聚合物(SAP)。转移层也可以包含热塑性纤维，以用来稳定层 并保持其结构完整性。转移层可以用表面活性剂在一个或两个侧面上进行处理，以增强其 润湿性，但转移层通常是相对亲水的，并且也不需要处理。转移层优选地在两侧被粘合到相 邻的层(即覆盖层16和阻挡层18)上。吸收芯20下面是阻挡层18，其具有液体不可透过的薄膜材料，以防止液体流出卫 生巾并弄脏使用者的内衣。阻挡层18优选地由聚合物薄膜制成，但也可以由液体不可透 过、空气可透过的材料制成，例如用拒斥剂处理过的非织造或微孔薄膜或泡沫制成。阻挡层18可以是透气的，即允许蒸汽排出。用于该目的的已知材料包括非织造 材料和微孔薄膜，后者的微孔性通过(特别是)拉伸取向薄膜而形成。也可以使用提供曲 折通道和/或其表面特性可产生能防止液体渗透的液体表面的单层或多层可渗透薄膜、织 物、熔喷材料以及它们的组合，以形成可透气底片。覆盖层16和阻挡层18优选地沿着其边 缘部分接合，以便形成保持控制吸收芯20的封闭或凸缘密封。可通过粘合剂、热粘合、超声 焊接、射频密封、机械卷曲等方式以及这些方式的组合来实现这种接合。使用时可以将定位粘合剂施加到卫生巾10的底部表面14，以将卫生巾10固定到 衣服上。如图2所示，可以用可移除的防粘纸40覆盖定位粘合剂，以使得定位粘合剂在使用前被可移除的防粘纸40保护。如果将根据本发明的非织造材料30用于擦拭物，则非织造材料30优选地形成此 类擦拭物的面向身体层。如果将非织造材料30用于棉球，则非织造材料30优选地用于限 定棉球的外表面。廳视货卜.日月_震~浦聽■雜少__#·制聚使用广为接受的CIE LAB标度测定本文所述的本发明制品的ΙΛ a*和b*值。在 CIE LAB系统中，以三个值ΙΛ a*和b*值为基础来定义每种颜色。L*值是光反射率的量度， 其中绝对黑色在标度的底部(L* = 0)，而绝对白色在标度的顶部(I； = 100)，f代表在具 体颜色中存在绿色或红色(+a* =红色，-a* =绿色)，b*代表在具体颜色中存在黄色或蓝色 (+13*=黄色，-1/=蓝色)。在CIE LAB系统中，和b*各限定一条轴。因此，每种具体 的颜色被定义为由L*轴、a*轴和b*轴限定的三维空间内的一个点。根据CIE LAB系统，可以根据以下公式从数学上表示在两种具体颜色之间的颜色 差异Δ E* = [ (L*x_L*y)2+ (a*x-a*y)2+ (b*x_b*y)2]1/2在上式中，LKi和b*x代表第一种颜色，L*y,a*y和b*y代表第二种颜色，因此ΔΕ* 代表这两种颜色之间的相对颜色差异。如前面所提到的，在本发明的优选实施例中，如根据下面所示的测试方法所测，纤 维M相对于直接相邻的背景色，具有δε* > 3、更优选ΔΕ* > 5的颜色差异。为了测定根据本发明的吸收制品和非织造材料的ΙΛ a*和b*值，采用下列步骤。设备-SLR数码相机，例如Canon Rebel xTi或等同相机，数码相机软件及合适 的计算机系统，具有两个闪光灯的Broncolor Picolite闪光灯系统或等同系统，Gregtag Macbeth Colorchecker Chart 色卡，软件-Corel PaintShop Pro Photo XI 或等同软件，以 及翻拍台。设备设置和测量-设置翻拍台以确保吸收制品可见，并且不超过一半的吸收制品 处于照片中。在分析吸收制品时，应将吸收制品解开、展开并布置为使得制品的面向身体表 面面向照相机。在分析非织造材料(即独立于制品)时，更清晰地显示视觉上明晰的纤维的 非织造物表面应被布置为面向照相机。此外，对于非织造材料，在进行任何测量前，应将两 张普通白色复印纸布置在非织造材料的下面，例如可从OfficeMax North America, Inc., Naperville, Illinois 商购获得的具有 92/104 US/Euro 亮度的 OfficeMax 20 磅重复印 纸。使用照相机的“自动对焦”功能设置焦点。确保照相机系统激活了闪光灯系统。对 于两个闪光灯，应将系统设置在5. 9。标准室内照明是可接受的。确保不存在不正常的照 明。确保照相机焦点被锁定在该设置并处于手动模式。推荐的照相机设置为ISO = 100、速度=1/60和光圈=16。为Gregtag Macbeth Colorchecker Chart色卡拍照，其中中性白斑处于照片的 中央。使用hint Shop Pro打开Colorchecker Chart色卡的照片，使用“检色吸管”工具 指出相应的白斑(通常是“最白斑”)并记录“R”、“G”和“B”值。目标是所有三个值都为 MO士2。如果满足这一目标，则适当地校准设备。如果未满足这一目标，则调整照相机的光7圈以达到该目标。如果需要，也可以进行ISO的调整，然而应该首先尝试调整照相机的光 圈。保存相片文件并记录“R”、“G”和“B”值。定位吸收制品或非织造物，确保正在使用大部分可用的照相机观察区域。拍照并 记录文件名或为方便起见而重命名文件。使用Corel Paint Shop Pro Photo XI或等同软件，在Photoshop中打开照片-确 保可以看到完整的照片，然后放大照片以清楚看到视觉上明晰的纤维，确保该纤维“粗”达 多个像素。查视照片以找到不与另一纤维重叠或相交的最暗的纤维。使用“检色吸管”工具 指向照片中的纤维。尽可能位于纤维的中央。记录在照片中视觉上最不同的纤维的“L*”、 “a*”和“b*”值。重复上面的步骤以对所选的纤维采集至少四组数据。使用“检色吸管”工具，指出与上面测量的纤维直接相邻的区域并记录该“直接相 邻的背景色”的“L*”、“a*”和“b*”值。重复上述步骤以采集该直接相邻的背景色的至少4 组数据。将纤维的“广”、"a*"和“b*”值求平均值。将该直接相邻的背景色的“!/”、“？”和 “b*”值求平均值。根据以下公式计算平均化的ΙΛ f和、读数的ΔΕ%Δ Ε* = [ (L*「L*2)2+ (a*「a*2)2+ (b*「b*2)2]1/2其中0Λ、和b。=视觉上明晰的纤维颜色；以及其中(LVaV b*2)=直接相邻的背景色。SM发明实例#1如下所述构造根据本发明的非织造材料的发明实例。由聚丙烯进料挤出第一多根 聚丙烯纤维以提供具有0. 9分特的线性密度的纤维。切割纤维使得50重量％的纤维具有 30mm的长度，50重量％的纤维具有40mm的长度。通过添加2重量％的TW2到聚合物进料 中以使第一多根纤维具有白色颜色。白色纤维用作提供非织造物的背景色。通过添加0. 5% 的包括芦荟的纤维整理剂到聚合物进料中向第一多根纤维提供皮肤抚慰有益效果。由聚丙烯进料挤出第二多根聚丙烯纤维，以提供具有18分特的线性密度的纤 维。切割第二多根纤维使其具有30mm的长度。通过添加2重量％的可从Cromex S/A, Sao Paulo,Brazil以产品代码PE-AZ-M122商购获得的母料到聚合物进料中，以使第二多根纤 维具有蓝色颜色。蓝色纤维用作非织造物的视觉上明晰的纤维。将第一多根纤维(白色)和第二多根纤维(蓝色)混合，使得第二多根纤维形成 3重量％的纤维混合物。将纤维混合物送进常规热粘合非织造机中以形成最终的非织造材 料。最终的非织造材料具有16克/平方厘米(g/m2)的基重。发明实例#2如下所述构造根据本发明的卫生巾的发明实例。将卫生巾构造成具有图3所示 的结构。由在上述发明实例#1中所述的非织造材料形成卫生巾的覆盖层。吸收芯由可 从Georgia Pacific, Atlanta, Georgia以产品代码111410商购获得的5. Og木浆和可从 Sumitomo Seika Ltd.，Osaka，Japan以产品代码SA70商购获得的0. 4g超吸收聚合物构成。 阻挡层由可从Clopay PlasticProducts, Mason, Ohio以产品代码113689商购获得的聚乙 烯薄膜材料构成。通过得自Bostik-Findley，Wauwatosa, WI的Η4900粘合剂将覆盖层附 接到阻挡层上。
发明实例#3以与在上述实例2中描述的卫生巾基本上相同的方式，构造根据本发明的卫生巾 的发明实例。然而，在非织造覆盖层的形成期间，在将纤维混合物送进热粘合机前，将20重 量％的可从hvista，S. a. r. 1.，Wichita, Kansas商购获得的Coolmax 纤维加入此类纤 维混合物中。Coolmax纤维用于为制品提供冷却效果。发明实例#4以与在上述实例1中描述的非织造材料基本上相同的方式，构造根据本发明的非 织造材料的发明实例。然而，形成第二多根纤维使其具有30分特的线性密度。此外，将第 一多根纤维(白色)和第二多根纤维(蓝色)混合，使得第二多根纤维形成2重量％的纤 维混合物。在表1中示出了上述发明实例的视觉上明晰的纤维和直接相邻的背景色的l/、a*、 b*值。表1也示出了表明在视觉上明晰的纤维与直接相邻的背景色之间的颜色差异的ΔΕ*值。表 权利要求
1.一种非织造材料，包括顶部表面；其中所述顶部表面包括至少一种背景色以及多根视觉上明晰的纤维，所述视觉上明晰 的纤维用于将所述非织造物的功能性有益效果在视觉上传达给使用者。
2.根据权利要求1所述的非织造材料，其中每根所述视觉上明晰的纤维具有一种颜 色，并且与每根所述视觉上明晰的纤维直接相邻的所述背景色的一部分也具有一种颜色， 并且其中根据以下公式计算在每根视觉上明晰的纤维与其相应的直接相邻的背景色之间 的颜色差异Δ Ε* = [ (ΙΛ-ΙΛ)2+ (aVA)2+ (b*rb*2)2] “2。
3.根据权利要求2所述的非织造材料，其中在每根视觉上明晰的纤维与其相应的直接 相邻的背景色之间的颜色差异为ΔΕ* > 3。
4.根据权利要求3所述的非织造材料，其中在每根视觉上明晰的纤维与其相应的直接 相邻的背景色之间的颜色差异为ΔΕ* > 5。
5.根据权利要求1所述的非织造材料，其中每根视觉上明晰的纤维具有在5mm和40mm 之间的长度。
6.根据权利要求5所述的非织造材料，其中每根视觉上明晰的纤维具有在0.5分特和 50分特之间的线性密度。
7.根据权利要求6所述的非织造材料，其中每根视觉上明晰的纤维具有在15分特和 35分特之间的线性密度。
8.根据权利要求7所述的非织造材料，其中所述非织造材料包含1重量％和15重量％ 之间的所述视觉上明晰的纤维。
9.根据权利要求8所述的非织造材料，其中所述非织造材料包含2重量％和5重量％ 之间的所述视觉上明晰的纤维。
全文摘要
本发明提供了一种非织造材料，所述非织造材料提供可从其顶部表面看见的信号，所述信号指示所述非织造材料的功能性有益效果。通过使用多根与所述顶部表面的相邻背景色在视觉上不同的视觉上明晰的纤维来传达所述信号。
文档编号A61L15/42GK102038974SQ20101050932
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月9日 优先权日2009年10月13日
发明者兰热尔 F·E·弗兰卡, F·布鲁扎丁, J·沃尔克 申请人:约翰逊·约翰逊工商业有限公司