专利名称：用于制备纤维制品的设备的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及一种用于制备成型纤维制品的方法和设备，更具体地讲，涉及用于制备在一次性卫生制品(例如卫生巾、女性卫生护垫、尿布等)中用作吸收芯结构的成型纤维制品的方法和设备。本发明还涉及具有作为其芯结构的根据本发明的成型纤维制品的一次性卫生制品。
背景技术：
用于由诸如纤维素之类纤维材料制备成型纤维制品的各种方法是本领域的技术人员熟知的。制备此类成型纤维制品的一种常见方法由以下步骤组成对原料进行纤维分离，然后产生纤维分离材料的掺气流。通过下列方式可以将掺气的纤维分离材料成形为成型纤维制品使用多孔模具结构，并让多孔模具结构经受真空，从而将纤维分离材料拉入模具。此外已知的是，上述类型的成型纤维制品可以经受压延工艺，以改变此类制品的机械和流体处理性能。本领域所用的一种压延工艺通常称为“销棒压延”。销棒压延使用适于压制和压实制品的多个销棒。与上述类型的销棒压延工艺相关的问题是此类工艺通常需要在销棒压延步骤中使用“载体层”。如本文所用，“载体层”是指用来支撑成型纤维制品的任何材料层，例如传送带或诸如碾压非织造层之类的相邻材料层。此类载体层的使用增加了制造的复杂性。此外，如果载体层是旨在复合在最终产品内的层，则此类层的并入可能增加最终产品的成本， 和/或不可取地影响产品的流体处理特性。鉴于上述原因，本发明的发明人已经发现并在本文公开了一种用于制备无需使用载体层的销棒压延成型纤维制品的方法和设备。根据本发明的成型纤维制品尤其可用作诸如卫生巾、女性卫生护垫、尿布之类的一次性卫生制品内的吸收芯结构。
发明内容
鉴于上述原因，本发明提供了一种用于制备成型纤维制品的设备，该设备包括具有第一辊和第二辊的销棒压延工位，其中第一辊和第二辊被结构化和布置成在不使用载体层的情况下将纤维制品传送穿过在第一辊和第二辊之间限定的辊隙。
现将参照附图描述本发明实施例的实例，附图中图1为根据本发明的设备的侧视图；图2为形成根据本发明的设备的一部分的成形转筒的详细透视图；图3为沿着图2中的线3-3截取的剖面图；图4为图2所示成形转筒的一部分的详细透视图；图5为形成根据本发明的设备的一部分的成形转筒和压延工位的侧视图6为图5所示压延工位的详细透视图，图中示出了压延工位的真空辊和压延棍；图7为沿着图6中的线7-7截取的剖面图；图8为图6中画圈的那部分压延工位真空辊的详细透视图；图9为形成根据本发明的设备的一部分的销棒压延工位的侧视图；图10为图9所示销棒压延工位的详细透视图，图中示出了销棒压延工位的真空辊和销棒压延辊；图11为图10中画圈的那部分销棒压延辊的细部平面图；图12为沿着图11中的线12-12截取的剖面图；图13为沿着图9中的线13-13截取的剖面图；图14为沿着图10中的线14-14截取的剖面图；图15为形成根据本发明的设备的一部分的转移轮的侧视图；图16为图15所示转移轮的详细透视图；图17为吸收制品的局部剖面图，该吸收制品包括作为其吸收芯层的根据本发明的成型纤维制品；以及图18为图17中画圈的那部分吸收制品的详细透视图。
具体实施例方式参见图1-16，图中示出了用于根据本发明的方法制备成型纤维制品12的优选设备10。如图1所示，根据本发明的设备10通常包括成形转筒14、压延工位16、销棒压延工位18和转移轮20。为简单起见，图中已经省去设备10的某些细部，例如电线。然而，该设备的这些特征和其他基本元件对于本领域的技术人员将显而易见。在图3、5_7、10和14_16中的根据本发明的方法的多个阶段中描述的成型纤维制品12优选地由纤维素纤维形成，并且在本发明的优选实施例中包括纤维素纤维和超吸收聚合物的混合物。可用于成型纤维制品12中的纤维素纤维在本领域是熟知的，并且包括木浆、棉花、亚麻和泥煤苔藓。其中以木浆为优选。软木和硬木树种都可使用。其中以软木浆为优选。纤维制品12也可包含本领域熟知的任何超吸收聚合物(SAP)。就本发明的目的而言，术语“超吸收聚合物”(或“SAP”)是指在0. 5psi的压力下能够吸收和保持至少约 10倍于其在体液中的重量的材料。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。用于本发明的优选超吸收聚合物颗粒为交联聚丙烯酸酯，例如由 Sumitomo Seika Chemicals Co.，Ltd. (Osaka, Japan)以商品名 SA70N 提供的产品和由 Stockhausen Inc.提供的产品。用于形成纤维制品12的纸浆优选地为用牛皮纸浆工艺制备的漂白软木浆。如图 1所示，制造商提供的纸浆是成卷形式的纸浆板22，该卷以附图标记M标记。纸浆板22从卷24传送到装置26，以将纸浆板22研碎成纤维纸浆观。纤维纸浆观从研碎装置沈释放进入用于容纳纤维纸浆观的室30。设备10还可以任选地包括装置32，该装置可将超吸收聚合物引入室30中，从而形成纤维纸浆和超吸收剂的混合物。本领域中技术人员已知的任何适用于此目的的常规装置都可用于将超吸收剂引入室30中。在图3中可以清楚地看到，室30具有与成形转筒14连通的部分开启的底部34。 如图1所示，成形转筒14包括被结构化和布置用于围绕固定轴线17旋转的中空滚筒15。 可以使用本领域的技术人员熟知的用于旋转滚筒15的任何常规机构来旋转滚筒15。如图 1-4所示，滚筒15具有安装到其上的多个模具36。当滚筒15旋转时，每个模具36依次与室30的开启部分34连通，从而接纳来自室30的纤维纸浆观。在图1中，滚筒15在设备 10运行期间以逆时针方向旋转。如图1和3所示，成形转筒14还包括布置在滚筒15内部的真空室38。真空室38 被布置在相对于旋转的滚筒15固定的位置，并且可操作地连接到真空源(未示出)。在图 4中可以清楚地看到，模具36包括多孔筛网40结构，该结构具有将在模具36内形成的成型纤维制品12的形状。当模具36经过成形转筒14的真空室38时，真空作用通过从模具36 的多孔筛网40中吸出空气，而将纤维纸浆观从室30中拉出进入模具36。如图4详细示出的，模具36包括环绕着模具36的多孔筛网部分40的无孔固定板部分42。模具36的固定板部分42安装在滚筒15的周边44处，从而使得每个模具36与旋转的滚筒15—起旋转。在模具36在室30的部分开启的底部34下方旋转之后，模具36被旋转的滚筒15 进一步旋转，并且如下文更详细描述的，纤维制品12接着转移到压延工位16。在模具36内成形之后，成型纤维制品12优选地具有在约200gsm(g/m2)至约 400gsm之间的范围内的基重、在约5mm至约20mm的范围内的厚度、以及在约0. 015g/cc至约0. 03g/cc的范围内的密度。如图1和5-7所示，压延工位16通常包括真空辊42和相对的压延辊44。在图6 中可以清楚地看到，真空辊42由可旋转的滚筒46形成，该滚筒可围绕固定轴线48旋转。 可以使用本领域的技术人员熟知的用于旋转滚筒46的任何常规机构来旋转滚筒46。如图 1所示，滚筒46在设备10运行期间以顺时针方向旋转。在图6和8中可以清楚地看到，滚筒46包括多个孔50，这些孔从滚筒46的外表面52延伸至滚筒46的内表面M。如图6所示，压延辊44的表面47优选地为光滑的，但如果需要，压延辊44的表面47也可以设有表面特征。如图5-7所示，真空辊42还包括布置在滚筒46内部的真空室56。真空室56被布置在相对于旋转的滚筒46固定的位置，并且可操作地连接到真空源57 (图1)。真空室56 被布置成与延伸穿过滚筒46的多个孔50流体连通，从而从所述孔50抽出空气。如图5所示，真空室56被布置成其前沿58与位于成形转筒14的滚筒15内的真空室38的后沿60大致对齐。真空室56相对于真空室38的位置的这种布置方式可以实现从成形转筒14上的模具36内部向真空辊42转移成型纤维制品12。一旦将成型纤维制品12转移到真空辊43的滚筒46，滚筒46即可使纤维制品12 旋转，直到制品12穿过在真空辊42和压延辊44之间形成的辊隙62。辊隙62优选地沿其长度均勻压制纤维制品12。对纤维制品12的压制导致制品12厚度减小和密度相应增加。 在本发明的一个优选实施例中，辊隙62具有约0. 9mm的距离“d” (即相对辊的表面之间的距离)。在图7中，距离“d”用附图标记“d”来标记。
在穿过辊隙62之后，成型纤维制品12优选地具有在约0. 5mm至约3. 5mm范围内的厚度，以及在约0. 06g/cc至约0. 5g/cc范围内的密度。在制品12穿过辊隙62之后，制品12进一步通过真空辊43的滚筒46以顺时针方向旋转，并且如下文更详细描述的那样被转移到销棒压延工位18。如图1和9-10所示，销棒压延工位18通常包括真空辊64和相对的销棒压延辊 65。在图10中可以清楚地看到，真空辊64由可旋转的滚筒66形成，该滚筒可围绕固定轴线68旋转。可以使用本领域的技术人员熟知的用于旋转滚筒66的任何常规机构来旋转滚筒66。滚筒66在设备10运行期间以逆时针方向旋转。如图10所示，滚筒66包括多个孔 70，这些孔从滚筒66的外表面72延伸至滚筒66的内表面74。在本发明的一个优选实施例中，多个孔70中的每一个都具有约1. 5mm的直径，并且与相邻孔相隔约4mm的距离(中心至中心)。如图10所示，销棒压延辊65被结构化和布置成围绕固定轴线67旋转。如图10_14 所示，销棒压延辊65包括从辊65的表面80向外延伸的多个单独的销棒78。单独的销棒 78被布置成多种阵列82中的一种，这些阵列布置在辊65的表面80上，如图10所示。每个阵列82包括多个销棒78，并且每个阵列82适于压印单独的成型纤维制品12。如图10所示，每个阵列82与相邻的阵列82以间隔关系布置。在本发明的一个优选实施例中，每个阵列82适于在成型纤维制品12的整个表面上均勻地销棒压印成型纤维制品12。作为另外一种选择，每个阵列82都可以被结构化成仅在纤维制品的一部分上进行销棒压印，例如，在沿制品中心纵向延伸的中央销棒压印区进行压印。在本发明的优选实施例中，每个销棒78 与相邻销棒相隔约4mm的距离(中心至中心)，并具有约1. 5mm的高度和从约0. Smm2至约 1. 2mm2的有效接触面积。如图13和14所示，每个销棒78被布置成不与真空辊64的滚筒66内的多个孔70 中任一个重叠。销棒78相对于孔70的这种布置方式确保不会将纸浆压入多个孔70中任一个内，从而提高了纸浆的利用效率和工艺的整体效率。如图9-10和13-14所示，真空辊64还包括布置在滚筒66内部的真空室86。真空室86被布置在相对于旋转的滚筒66固定的位置，并且可操作地连接到真空源57 (图1)。 真空室86被布置成与延伸穿过滚筒66的多个孔70流体连通，从而从所述孔70抽出空气。如图9所示，真空室86被布置成其前沿88与位于真空辊42的滚筒46内的真空室56的后沿90大致对齐。真空室86相对于真空室56的位置的这种布置方式可以实现从真空辊42向真空辊64转移成型纤维制品12。一旦将成型纤维制品12转移到真空辊64的滚筒66，滚筒66即可使成型纤维制品12旋转，直到制品12穿过由真空辊64和销棒压延辊65形成的辊隙92。在单独的阵列 82内的多个销棒78用来在与销棒78位置上相对应的区域处压制纤维制品12。以这种方式压制纤维制品12导致制品12厚度减小，并导致制品12与销棒78位置上相对应的区域的密度相应增加。在本发明的一个优选实施例中，辊隙92具有约0. 8mm的距离(即相对辊的表面之间的距离)。此外，在本发明的一个优选实施例中，销棒压延辊65被任何合适的常规加热装置加热至在约176° F至约212° F之间的温度。已经发现的是，以这种方式加热销棒压延辊65有助于防止成型纤维制品12粘合到销棒压延辊65的表面。
在穿过辊隙92之后，在被销棒78压制的区域内，纤维制品12优选地具有在约 0. 2mm至约1.0mm范围内的厚度，以及在约0. lg/cc至约0. 9g/cc范围内的密度。在穿过辊隙92之后，在各个销棒78之外的区域内，纤维制品12优选地具有在约0. 8mm至约3. 5mm 范围内的厚度，以及在约0. 06g/cc至约0. 5g/cc范围内的密度。在制品12穿过辊隙92之后，制品12进一步通过所示真空辊64的滚筒66以逆时针方向旋转，并且如下文更详细描述的那样被转移到转移轮20。如图15所示，转移轮20包括由可旋转的滚筒96形成的真空辊94，滚筒96可围绕固定轴线98旋转。可以使用本领域的技术人员熟知的用于旋转滚筒96的任何常规机构来旋转滚筒96。如图1所示，滚筒96在设备10运行期间以逆时针方向旋转。如图16所示， 滚筒96包括多个孔100，这些孔从滚筒96的外表面102延伸至滚筒96的内表面104。如图15和16所示，真空辊94还包括布置在滚筒96内部的真空室106。真空室 106被布置在相对于旋转的滚筒96固定的位置，并且可操作地连接到真空源57 (图1)。真空室106被布置成与延伸穿过滚筒96的多个孔100流体连通，从而从所述孔100抽出空气。转移轮20还包括多孔传送带97，传送带围绕滚筒96延伸并随滚筒96行进，即以图16所示逆时针方向行进。如图15所示，真空室106被布置成其前沿108与位于真空辊64的滚筒66内的真空室86的后沿110大致对齐。真空室106相对于真空室86的位置的这种布置方式可以实现从真空辊64向真空辊94转移成型纤维制品12。具体地讲，成型纤维制品12被转移到传送带97并被真空室106保持位置，真空室106用来经滚筒96内的孔100从多孔传送带97 中抽出空气。一旦纤维制品12旋转经过真空室106，多孔传送带97即可用来在纵向进一步传送成型纤维制品12。成型纤维制品12可以在纵向上传送，以复合到诸如卫生巾、女性卫生护垫、失禁制品、尿布之类的最终产品结构中。应当注意，成型纤维制品12是在不使用任何“载体层”的情况下形成和销棒压延的。此外，还应当注意，纤维制品从成形转筒14转移到压延工位16，然后转移到销棒压延工位18，而不使用任何“载体层”。如本文所用，“载体层”是指用来支撑纤维制品的任何材料层，例如传送带或诸如碾压非织造层之类的相邻材料层。就本文所公开的各种真空室而言，可以采用任何合适的真空源。在本发明的一个优选实施例中，真空源是具有约2，200立方米/小时的气流量的鼓风机。现在参见图17，图中示出了根据本发明的一次性吸收制品200。虽然本文将结合卫生巾200描述根据本发明的一次性吸收制品，但诸如女性卫生护垫、成人失禁制品和尿布之类其他一次性吸收制品也应视为在本发明的范围内。卫生巾200包括覆盖层210、可选转移层212、吸收芯214和阻隔层216。吸收芯层214由上述类型的成型纤维制品12形成。主体一覆盖层覆盖层210可以是密度相对较低、松散的、高蓬松非织造幅材。覆盖层210可以仅由聚酯或聚丙烯之类的一种纤维构成，或者也可以包括一种以上纤维的混合物。覆盖层可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。纤维可以选自多种天然和合成材料，例如尼龙、聚酯、人造丝(与其他纤维结合)、棉花、丙烯酸纤维等以及它们的组合。优选地，覆盖层210具有在约IOgsm至约75gsm范围内的基重。
双组分纤维可由聚酯层和聚乙烯外皮构成。通过使用合适的双组分材料可以得到热熔的非织造织物。此类热熔织物的例子在1985年11月沈日授予Chicopee的美国专利 No. 4，555，430中有所描述。通过使用热熔织物，可以更方便地将覆盖层装到制品的吸收层和/或阻隔层216上。覆盖层210优选具有相对较高的润湿度，尽管形成覆盖层的单个纤维可能不是特别亲水的。覆盖材料还应包含大量较大的孔。这是因为覆盖层210旨在快速吸收体液，并且将其从身体和沉积点传送离开。因此，覆盖层几乎不增加卫生巾200吸收特定量的液体所需的时间(渗透时间)。有利地，构成覆盖层210的纤维在其润湿时不应失去其物理特性，换句话讲，当遇到水或体液时，纤维不应皱缩或失去回弹力。覆盖层210可经过处理，以让液体能够容易地从中通过。覆盖层210也用于将流体快速转移到吸收制品的基础层。因此，覆盖层210有利地为可润湿、亲水性和多孔的。当覆盖层210由聚酯或双组分纤维之类的合成疏水纤维构成时，其可用表面活性剂处理，以获得所需的润湿度。在本发明的优选实施例中，用基重为25gsm且由100%亲水聚丙烯纤维构成的热粘合非织造材料制备覆盖层，所述非织造材料可以商品名“Multidenier Telao 25”覆盖物 })K Polystar Company (Salvador, Brazil) 1 !!^.,作为另外一种选择，覆盖层210也可由具有大孔的聚合物膜制成。由于这种高孔隙度，该膜可实现将体液快速转移到吸收制品基础层的功能。在由McNeil-PPC，Inc.经销的娇爽干爽超薄(Mayfree Dry Max Ultrathin)产品中可以见到此类合适的覆盖材料。覆盖层210可以压印到基础吸收层，进而通过将覆盖层熔合到相邻基础层而有助于增强亲水性。此类熔合可以在覆盖层210的整个接触表面上或多个位置处局部实施。作为另外一种选择，可通过其他方式(例如用粘合剂)将覆盖层210附接到制品的其他层。主体一转移层可选转移层212与覆盖层210内侧相邻，并粘合到覆盖层210。转移层212可接纳并保持来自覆盖层210的体液，直至基础吸收芯214有机会吸收体液，从而起到体液转移或采集层的作用。优选地，转移层212比覆盖层210更致密，并且小孔的比率更高。这些性质使得转移层212可容纳并保持体液，使体液远离覆盖层210外侧，从而防止体液再润湿覆盖层210及其表面。然而，转移层优选没有致密到抑制体液透过转移层212并且进入基础吸收芯214中。转移层212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。转移层212也可以包含用于稳定该层并且保持其结构完整性用途的热塑性纤维。转移层212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212通常是相对亲水的，并且也不需要处理。转移层212优选在两面粘结到相邻层，即覆盖层210 和基础吸收芯214。用于转移层212的合适材料的实例为得自Buckeye Technologies (Memphis, Tenn.)的风粘纸菜(through air bonded pulp)，产品名分别为 VIZORB 3008 (基重 IlOgsm)、VIZORB 3042 (基重 IOOgsm)、VIZ0RB3010 (基重 90gsm)。主体一吸收芯参见图18，图中示出了根据本发明的吸收芯214。吸收芯214由上文所述类型的成型纤维制品12组成。在本发明的一个优选实施例中，吸收芯214是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214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。吸收芯214可包含本领域熟知的任何超吸收聚合物(SAP)。就本发明的目的而言，术语“超吸收聚合物”(或“SAP”)是指在0. 5psi的压力下能够吸收和保持至少约10 倍于其在体液中的重量的材料。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。用于本发明的优选超吸收聚合物颗粒为交联聚丙烯酸酯，例如由 Sumitomo Seika Chemicals Co.，Ltd. (Osaka, Japan)以商品名 SA70N 提供的产品和由 Stockhausen Inc.提供的产品。优选地，吸收芯214具有在约200gsm至约400gsm范围内的总基重。在本发明的优选实施例中，吸收芯214包括约50重量％ -100重量％的纸浆和约0重量％至约50重量％ 的超吸收剂。如图18所示，根据本发明的吸收芯214通常包括第一区域218和多个第二区域 220。多个第二区域220表示如上所述已用销棒78压制的芯214的那些部分，第一区域218 表示位于被销棒78压制的区域之外的那部分芯214。优选地，第一区域218具有在0. 5mm至约3. 5mm范围内的厚度和在约0. 06g/cc 至约0. 5g/cc范围内的密度，并且多个第二区域220中每一个优选地具有在约0. 15mm至约0.7mm范围内的厚度，以及在约0. 1至约0. 9g/cc范围内的密度。优选地，吸收芯包括在每平方厘米约8个至约10个之间的第二区域220。优选地，每个第二区域220都具有在约0. 8mm2至约1. 2mm2范围内的单个尺寸。多个第二区域220优选地延伸越过约88mm2和 93. 6mm2之间的表面积(即第二区域220延伸越过的面积之和)。第一区域218优选地延伸越过约6. 4mm2和12mm2之间的表面积。在本发明的一个具体实例中，吸收芯214由305gsm的绒毛浆和超吸收聚合物的混合物组成，该混合物包括约89重量％的绒毛浆和11重量％的超吸收聚合物，绒毛浆可以商品名 Golden Isles 绒毛菜 420#HD (湿度 7% )从 GP Cellulose (Brunswick,Georgia,USA) 商购获得，超吸收聚合物可以商品名Aqua Keep SA70N从Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. (Osaka, Japan) TtfJ^l^il。主体-阻隔层吸收芯214之下的是阻隔层216，其包含液体不可透过的膜材料，从而防止滞留在吸收芯214中的液体溢出卫生巾200并污染使用者的内衣。阻隔层216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。阻隔层可以是可透气的，即允许蒸气蒸发。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210和阻隔层216沿着其边缘部分接合，从而形成了保持吸收芯214系留的围栏或凸缘密封。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。在本发明的一个具体实例中，阻隔层由可从Clopay do Brasil (Sau Paulo, SP, Brazil)商购获得的液体不可透过的Mgsm聚乙烯薄膜组成。可在阻隔层216面向衣服的一面施用定位粘合剂，从而在使用期间将卫生巾200 固定在衣物上。定位粘合剂可以使用可移除的防粘纸覆盖，从而定位粘合剂在使用之前由可移除的防粘纸覆盖。本发明的吸收制品可以包括或不包括用以将吸收制品固定到内衣上的护翼、翼片或突出部。除了别的称呼以外，护翼也称为翼片或突出部，其在卫生保护制品中的用途在下列专利中有所描述授予Van Tilburg的美国专利No. 4，687，478、也授予Van Tilburg的美国专利No. 4，589，876、授予McCoy的美国专利No. 4，900，320和授予Mattingly的美国专利No. 4，608, 047中有所描述。本发明的卫生巾200可通过将面向衣服表面的一面抵靠衣物裆部的内表面放置而施加到裆部。可以使用多种附着吸收制品的方法。例如化学方法(如粘合剂)、机械附着法(如夹子、带子、系带)和互锁装置(如按扣、纽扣、VELCRO(, Velcro USA, Inc.， Manchester, NH)、拉锁)等为技术人员可使用的各种方法的例子。粘合剂可以包括以带、漩涡或波浪等形式施加的压敏粘合剂。如本文所用，术语 “压敏粘合剂”是指任何可剥离的粘合剂或可剥离的粘着方法。合适的粘合剂组合物包括例如，水基压敏粘合剂，如丙烯酸酯粘合剂。作为另外一种选择，粘合剂组合物可包括基于下列的粘合剂天然或合成的聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯或聚丙烯酸酯、醋酸乙烯酯共聚物或它们的组合的乳状液或溶剂型粘合剂；基于合适的嵌段共聚物的热熔粘合剂，用于本发明的合适的嵌段共聚物包括化学式为(A-B)x的线性或星型共聚物结构，其中嵌段A为聚乙烯基芳烃嵌段，嵌段B为聚(单烯基)嵌段，χ表示聚合物臂的数目并且为大于或等于1的整数。合适的聚乙烯基芳烃嵌段A包括但不限于聚苯乙烯、聚α甲基苯乙烯、聚乙烯基甲苯、以及它们的组合。合适的聚(单烯基)嵌段B包括但不限于，共轭二烯弹性体， 例如聚丁二烯或聚异戊二烯；氢化弹性体，例如乙烯丁烯、乙烯丙烯或聚异丁烯；或它们的组合。这些类型的嵌段共聚物的市售例子包括得自Siell Chemical Company的KratonTM 弹性体、得自Dexco的VectorTM弹性体、得自Enichem Elastomers的SolpreneTM和得自 Firestone Tire & RiAber Co.的MereonTM ；基于烯烃聚合物和共聚物的热熔粘合剂，其中烯烃聚合物为乙烯和共聚单体的三元共聚物，共聚单体诸如乙酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、乙烯基硅烷或马来酸酐。这些类型聚合物的市售例子包括Ateva (得自AT plastics的聚合物)、Nucrel (得自DuPont的聚合物)、以及Escor (得自Exxon Chemical的聚合物)。覆盖层210、转移层212、吸收芯214、阻隔层216和粘合剂层中的任何或全部可以是着色的。此类颜色包括但不限于白、黑、红、黄、蓝、橙、绿、紫以及它们的混合色。根据本发明，可以通过染色、颜料沉淀和印刷来赋予颜色。根据本发明，使用的着色剂包括染料以及无机和有机颜料。染料包括但不限于蒽醌染料(溶剂红111、分散紫1、溶剂蓝56和溶剂绿3)、氧杂蒽染料(溶剂绿4、酸性红52、碱性红1和溶剂橙63)、吖嗪染料(深黑)等。无机颜料包括但不限于二氧化钛(白色)、炭黑(黑色)、氧化铁(红、黄和棕色)、氧化铬(绿色)、氰亚铁酸铵铁(蓝色)等。
有机颜料包括但不限于二芳基黄AAOA (颜料黄12)、二芳基黄AAOT (颜料黄14)、 酞菁蓝(颜料蓝1 、立索尔红(颜料红49 1)、金光红C(颜料红)等。卫生巾200可以包括其他已知的材料、层和添加剂，例如泡沫、网状材料、香料、药物、保湿剂、气味控制剂等。卫生巾200可以任选地压印有装饰性设计。卫生巾200可包装成这样的形式把多个无包装吸收制品包装在一个纸盒、箱或袋中。消费者在需要时取出该即用型制品。卫生巾200也可以单独包装(每个吸收制品用外包裹物包起)。本发明还预期为具有平行纵边、狗骨头型或花生型的对称和不对称的吸收制品， 以及与T型内衣一起使用的具有渐缩结构的制品。本领域技术人员可以从上述说明确定本发明的重要特征，并且在不离开本发明精神和范围的情况下作出各种变化和修改。以举例方式说明的实施例并不意图在实施本发明时限制各种可能的变型。^M下面讲述本发明的具体发明实例和比较例。发明实例1根据本发明的一个卫生巾实例按照如下方式构造。由25gsm的热粘合非织造材料制成面向身体的覆盖层，该材料由100%的亲水聚丙烯纤维构成，可以产品名Multidenier Telao 25 MM^JA Polystar Company (Salvador, Brazil)商购获得。将IOOgsm的转移层布置在覆盖层下面，转移层由可以商品名VIZORB 3042从 Buckeye Technologies (Memphis, Tenn.)商购获得的风粘纸浆组成。将305gsm成型纤维吸收芯布置在转移层下面，成型纤维吸收芯按照上文结合图 1-16所述的方法形成。吸收芯包括第一区域和多个第二区域。第一区域具有1.0mm的厚度和0. 30g/cc的密度。多个第二区域中每一个都具有0. 2mm的厚度和0. 54g/cc的密度。吸收芯每平方厘米包括9个第二区域。每个第二区域都具有LOmm2的单个尺寸。第一区域延伸越过9. 2mm2的表面积，多个第二区域延伸越过90. Smm2的表面积(即第二区域延伸越过的面积之和)。吸收芯由89重量％的纸浆和11重量％的超吸收聚合物组成。纸浆为可从GP Cellulose (Brunswick, Georgia, USA)商购获得的 Golden Isles 绒毛菜 420#HD (湿度 7% )。超吸收聚合物为可从 Sumitomo Seika Chemicals Co. ,Ltd. (Osaka, Japan)商购获得的 Aqua Keep SA70N。将阻隔层布置在吸收芯下面，阻隔层由Mgsm的聚乙烯膜形成，聚乙烯膜从 Clopay do Brasil (Sao Paulo, SP, Brazil)商购获得。用常规热熔粘合剂将卫生制品的每个层彼此粘合到一起。发明实例2构造具有与发明实例1相同的结构的卫生巾，所不同的是，将覆盖层替换成开孔薄膜覆盖层，该类覆盖层可见于由McNei 1-PPC，Inc. (Skillman, NJ.)的个人产品部门经销的娇爽干爽超薄产品。比较例1代表现有技术卫生巾的比较例1由可从Kimberly-Clark Kenko Industria eComercio Ltda(Sao Paulo, Brazil)商购获得的 Intimus Gel Sensitive 组成。比较例2代表现有技术超薄产品的比较例2按照如下方式构造。由25gsm的热粘合非织造材料制成面向身体的覆盖层，该材料由100%的亲水聚丙烯纤维构成，可以产品名Multidenier Telao 25覆盖物从Polystar Company (Salvador, Brazil)商购获得。将IOOgsm的转移层布置在覆盖层下面，转移层由可以商品名VIZORB 3042从 Buckeye Technologies (Memphis, Tenn.)商购获得的风粘纸浆组成。将吸收芯布置在转移层下面，吸收芯由208gsm高度压制的纸浆/超吸收剂的混合物(包括25重量％超吸收剂)形成，该混合物可以商品名NVT(208gsm，25% SAP)从EAM Corporation (Jessup, GA)商购获得。将阻隔层布置在吸收芯下面，阻隔层由Mgsm的聚乙烯膜形成，聚乙烯膜从 Clopay do Brasil (Sao Paulo, SP, Brazil)商购获得。用常规热熔粘合剂将卫生制品的每个层彼此粘合到一起。测试步骤根据本发明的吸收制品提供优异的流体处理特性。下面描述了多个测试步骤，这些测试步骤突出了根据本发明的吸收制品的流体处理性能。在进行下文所述任何测试步骤之前，应将被测试产品样品在21+/-1°C和50+/-2%湿度下适应两个小时。测量流体渗透时间的步骤将待测产品样品置于流体渗透测试孔板下方，以测量流体渗透时间。孔板由1. 3cm 厚的7. 6cmX25. 4cm聚碳酸酯板构成，中央具有椭圆形孔。椭圆形孔的长轴测得为3. 8cm, 短轴测得为1.9cm。孔板被布置成孔中心与制品的纵向轴线和横向轴线的交点(即在制品中心处)对齐。测试液由以下混合物制成，用于模拟体液49.5%的0.9%氯化钠溶液(VWR目录号 VW 3257-7)、49· 05 % 甘油(Emery 917)、1% 苯氧基乙醇(Clariant Corporation Phenoxeto 1 )和 0. 45% 氯化钠(Baker 氯化钠晶体 #96M_05)。将含有7ml测试液的带刻度的IOcc注射器保持在孔板上方，使得注射器出口位于孔上方约3英寸处。水平固定注射器，并让其平行于测试板表面。然后将液体以允许液体在垂直于测试板的液流内流入孔中的速率推出注射器，并且在液体首次触及待测样品时启动秒表。当在孔内的剩余液体的上方首次看到样品表面的一部分时，停止秒表。秒表走过的时间即为液体渗透时间。根据三个产品样品的读数的平均值计算平均液体渗透时间(FPT)。测量回渗度的步骤利用上述液体渗透时间(FPT)测试步骤中使用的三个产品样品进行下述回渗度测试。回渗度是一项指标，用来衡量卫生巾或其他制品在包含较大数量液体并承受外部机械压力的情况下将液体保持在其结构内的能力。回渗度通过下列步骤确定和定义。用于测试回渗度的装置与上文提出的FPT测试所描述的相同，并且还包括下列物品3英寸 X4英寸 O. 62cmX10. 16cm)的矩形Whatman 1 号滤纸(Whatman Inc. ,Clifton, NJ)、测量精度+/-0. OOlg的称重机或天平、某一数量的所述Whatman滤纸、尺寸5. Icm(2英寸)X 10. 2cm(4. 0英寸)X约5. 4cm(2. 13英寸)的2. 22kg(4. 8磅)标准砝码，其中砝码在5. IcmX 10. 2cmO英寸X4英寸)的表面上施加4. 14kPa(0. 6psi)的压力。为了进行本文所述的测试步骤，应使用液体渗透测试中使用的三个相同的产品样品进行回渗度测试。将测试液施加到上述FPT测试中的孔板内之后，卫生巾覆盖层刚开始显得透过液体的上表面，就启动秒表并每隔5分钟测量一次。5分钟后，移除孔板并且覆盖层向上地将卫生巾置于硬的水平面上。在潮湿区域上方放置预先称重的十五(1 层滤纸叠堆并对正中心，然后在滤纸上面放上2. 22kg的标准砝码。滤纸和砝码在吸收制品上的位置应使其处于施加液体的区域的中央。滤纸和砝码的布置方式使得其较长尺寸与产品的纵向对齐。将滤纸和砝码置于产品上之后，立即启动秒表，经过3分钟后，迅速移除标准砝码和滤纸。测量并记录滤纸的潮湿重量，精确到0.001克。然后计算回渗值，即15层湿滤纸和15层干滤纸的重量差，单位为克。根据三个产品样品的读数的平均值计算平均回渗度。测量卫牛制品厚度的步骤产品厚度测量应在制品的纵向轴线和横向轴线的交点(即制品中心)处进行。根据本发明的一次性卫生制品优选地具有小于5. Omm的厚度。用于测量卫生巾厚度的设备为具有支架的带脚千分表(厚度千分表)，可得自Ames，具有直径2 〃 (5. 08cm)的底脚，压力为0. 07psig(4. 826hPa)，读数精确到 0.001" (0.0254mm)。优选数字型装置。如果卫生巾样品单独折叠和包装，则用手打开样本包装并仔细弄平样本。为了避免样品受压，移除产品样品的防粘纸，并将其轻轻放回到整个定位粘合剂线上，同时确保防粘纸在整个样品上铺平。读取厚度读数时不考虑翼片(如有)。升高千分表的底脚，并将产品样品放在砧上，使得千分表的底脚在产品样品的所关注位置上大致居中。在降低底脚时，必须小心，以免将底脚跌落到产品样品上或避免施加过大的力。在样品上施加0.07pSigG.^6hPa)的负荷，并使读数稳定约5秒。然后读取厚度读数。对三个产品样品重复该步骤，然后计算厚度平均值。上述发明实例和比较例的流体渗透时间、回渗度和产品厚度测量值归纳在以下列出的表中。
权利要求
1.一种用于制备成型纤维制品的设备，包括具有第一辊和第二辊的销棒压延工位，其中所述第一辊和所述第二辊被结构化和布置成在不使用载体层的情况下将纤维制品传送穿过在所述第一辊和所述第二辊之间限定的辊隙。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一辊包括真空辊，所述第二辊包括销棒压延辊。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述真空辊包括可旋转的滚筒和多个孔，所述多个孔延伸穿过所述滚筒的表面，并且所述销棒压延辊包括多个销棒，所述多个销棒从所述辊的表面向外延伸。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述多个销棒中的每一个都被布置成不与所述多个孔中任一个重叠。
5.根据权利要求4所述的设备，还包括用于容纳纤维纸浆的室。
6.根据权利要求5所述的设备，还包括与所述室连通的成形转筒，其中所述成形转筒包括可旋转的滚筒，所述可旋转的滚筒具有安装于其上的多个模具。
7.根据权利要求5所述的设备，还包括布置在所述可旋转的滚筒内的真空室，所述真空室被结构化和布置成将所述纤维纸浆顺序吸入所述多个模具的每一个中。
8.根据权利要求7所述的设备，还包括压延工位，所述压延工位包括真空辊和相对的压延辊。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述压延工位的所述真空辊包括可旋转的滚筒， 所述可旋转的滚筒具有多个孔，所述多个孔延伸穿过所述可旋转的滚筒的表面。
10.根据权利要求9所述的设备，还包括布置在所述压延工位的所述可旋转的滚筒内的真空室，所述真空室适于从所述可旋转的滚筒中的所述多个孔抽出空气。
11.根据权利要求10所述的设备，其中布置在所述压延工位的所述可旋转的滚筒内的所述真空室的前沿与位于所述成形转筒的所述可旋转的滚筒内的所述真空室的后沿大致对齐，所述真空室的所述布置方式适于将所述纤维制品从所述成形转筒转移到所述压延工位的所述真空辊。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述销棒压延工位的所述真空辊包括布置在所述真空辊的所述可旋转的滚筒内的真空室。
13.根据权利要求12所述的设备，其中布置在所述销棒压延工位的所述可旋转的滚筒内的所述真空室被布置成使得所述真空室的前沿与位于所述压延工位的所述真空辊的所述可旋转的滚筒内的所述真空室的后沿大致对齐。
14.根据权利要求13所述的设备，还包括转移轮。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述转移轮包括真空辊和多孔传送带。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述转移轮的所述真空辊包括可旋转的滚筒和布置在所述可旋转的滚筒内的真空室。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述多孔传送带在所述转移轮的所述可旋转的滚筒周围延伸。
18.根据权利要求17所述的设备，其中布置在所述转移轮的所述可旋转的滚筒内的所述真空室被布置成使得所述真空室的前沿与位于所述销棒压延工位真空辊的所述可旋转的滚筒内的所述真空室的后沿大致对齐。
全文摘要
本发明整体涉及一种用于制备成型纤维制品的方法和设备，更具体地讲，涉及用于制备在诸如卫生巾、女性卫生护垫、尿布等一次性卫生制品中用作吸收芯结构的成型纤维制品的方法和设备。本发明还涉及具有作为其芯结构的根据本发明的成型纤维制品的一次性卫生制品。
文档编号A61F13/53GK102512294SQ20111023831
公开日2012年6月27日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者F·A·里莫利, F·J·V·埃尔南德斯, F·S·内托, J·F·曹, J·M·S·科蒂纽, M·A·奥克敏 申请人:强生巴西工商业健康产品有限公司