分区和/或分层基材及其制造方法和设备与流程

文档序号:32223227发布日期:2022-11-16 12:34阅读:72来源:国知局
分区和/或分层基材及其制造方法和设备与流程

1.本公开涉及可生产分区和/或分层基材的方法和设备以及此类基材。更具体地讲,本公开涉及可生产分区和/或分层基材的泡沫形成方法和流浆箱以及此类基材。


背景技术:

2.目前市售的个人护理产品,诸如尿布、尿布裤、训练裤和成人失禁产品,通常包括不同的组分以提供吸收结构,所述吸收结构各自通常使用不同的原材料由不同的加工线制备。每个组分,诸如采集材料(或浪涌)、吸收芯和芯包裹物(或分布层)都很好地实现了其设计目的。然而,在商业生产线上组装每个组分需要将这些单独的材料彼此粘结,诸如通过使用粘合剂。相较于所设计的功能和性能而言,粘结界面会抑制整体结构的性能特性。例如,吸收复合材料中的组分之间的粘合界面可阻止体液从一个组分渗透到另一个组分,这会对吸收产品的流体吸入和分布特性产生负面影响。此类粘合界面不仅会降低吸收复合材料中的特定结构的流体处理特性,而且还会对干燥产品特性,诸如柔软性、柔韧性、舒适性和贴合性等产生负面影响。类似的问题可能存在于分层或分区的产品(例如诸如纸巾、擦拭巾和/或手巾)中。例如,薄纸产品中相邻层片之间的粘合剂粘结会降低薄纸产品的柔软性。热粘结和/或压力粘结是可用于在离散点处结合两种单独材料的另外两种技术。虽然此类方法不会像单独组分的粘合剂粘结那样降低柔软性,但是此类粘结技术仍然会对此类粘结位置处的流体处理特性产生一些负面影响。
3.另外,产生用于吸收复合材料的单独组分的当前制造实践通常不提供提供分区结构组分的灵活性,所述分区结构组分可在吸收结构内提供增强的性能和更高的原材料效率,或不提供对分区基材的相邻区之间的梯度的适当控制。
4.因此,需要开发一种用于产生分区和/或分层基材的方法和设备。还需要开发一种用于产生分区基材的方法和设备,其可提供对分区基材的相邻区之间的梯度的增强控制。还需要开发在层之间不使用粘合材料并且可控制相邻层之间的梯度的多层结构。还需要开发包括分区基材而不在层之间使用粘合材料的多层结构。


技术实现要素:

5.在一个实施方案中,提供了一种基材。基材可包括纵向、横向和垂直于由纵向和横向限定的平面的z方向。基材可包括第一层。第一层可包括包含多根纤维的第一区。第一层还可包括包含多根纤维的第二区。第二区可在横向上从第一区偏离。第一层可另外包括第一区与第二区之间的界面。第一区与第二区之间的界面可包括与第二区的多根纤维中的至少一些纤维混合的第一区的多根纤维中的至少一些纤维,以提供如由本文所述的纯度梯度测试方法限定的过渡宽度小于3.8cm的纯度梯度。
6.在另一个实施方案中,提供了一种基材。基材可包括纵向、横向和垂直于由纵向和横向限定的平面的z方向。基材可包括第一层。第一层可包括包含多根纤维的第一区。第一层还可包括包含多根纤维的第二区。第二区可在横向上从第一区偏离。第一层可另外包括
第一区与第二区之间的界面。第一区与第二区之间的界面可包括与第二区的多根纤维中的至少一些纤维混合的第一区的多根纤维中的至少一些纤维,以提供如由本文所述的纯度梯度测试方法限定的过渡斜率大于28戈瑞/厘米的纯度梯度。
7.在又一个实施方案中,提供了一种基材。基材可包括纵向、横向和垂直于由纵向和横向限定的平面的z方向。基材可包括第一层。第一层可包括包含多根纤维的第一区。基材可包括第二层。第二层可在z方向上从第一层偏离。第二层可包括包含多个超吸收材料颗粒的第二区。基材还可包括第一层与第二层之间的界面。第一层与第二层之间的界面可包括与第二层的第二区的多个超吸收材料颗粒中的至少一些超吸收材料颗粒混合的第一层的第一区的多根纤维中的至少一些纤维。控制第二层的超吸收材料颗粒,使得第二层的相对厚度小于基材的总厚度的70%,如通过本文所述的层相对厚度测试所测量。
附图说明
8.呈现给本领域普通技术人员的本发明的完整且能够实现的公开内容在说明书的剩余部分中参照附图更具体地阐述,在附图中:
9.图1是包括可提供本公开的分区基材的分隔件的示例性流浆箱的侧视平面图。
10.图2是诸如图1中利用的分隔件的顶部透视图。
11.图3是沿着图2中的线3-3截取的剖视图。
12.图4是图1的流浆箱的示例性入口部分的俯视平面图
13.图5a是可由如图4中所示的流浆箱和分隔件提供的本公开的示例性分区基材的剖视图。
14.图5b是可由如图4中所示的流浆箱和分隔件提供的本公开的替代示例性分区基材的剖视图。
15.图5c是可由如图4中所示的流浆箱和分隔件提供的本公开的又一替代示例性分区基材的剖视图。
16.图6是可用于诸如图1中所示的流浆箱中的替代分隔件的剖视图。
17.图7是可由如图1和图6中所示的流浆箱和分隔件提供的本公开的另一分区基材的剖视图。
18.图8a是由如图4中所示的流浆箱和分隔件生产的示例性分区基材的照片。
19.图8b是由没有横向分隔件的分隔件生产的示例性分区基材的照片。
20.图8c是由没有分隔件的流浆箱生产的分区基材的照片。
21.图9a是图8a的基材的剖面的microct图像。
22.图9b是图8b的基材的剖面的microct图像。
23.图9c是图8c的基材的剖面的microct图像。
24.图10是描述示例性代码的流体分布对产品长度的曲线图。
25.图11是在纯度梯度测试方法中使用的示例性分析。
26.图12是在层相对厚度测试方法中使用的示例性分析。
具体实施方式
27.本公开涉及可生产分区和/或分层基材的方法和设备以及此类基材。虽然本公开
提供了通过泡沫成形制造的分区和/或分层基材的实例,但可设想,本文所述的方法和设备可用于有益于湿法成网和/或气流成网制造工艺。
28.每个实例以说明方式给出且并不意味着限制。例如,作为一个实施方案或附图的一部分而说明或描述的特征可以用于另一个实施方案或附图以产生又一个实施方案。希望本公开包含此类修改和变化。
29.当介绍本公开或其优选实施方案的元件时,冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在该元件中的一个或多个。词语“包括”、“包含”和“具有”旨在为包含性的,意指可能存在所列元件之外的额外元件。如本文所用,术语“第一”、“第二”、“第三”等不指定指明的顺序,而是用作当参考本公开中的各种特征时区分不同事件的手段。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可对本公开进行许多修改和变化。因此,本文所述的示例性实施方案不应用来限制本发明的范围。
30.定义
31.如本文所用,术语“泡沫成形的产品”意指由包括固体、液体和分散的气泡的混合物的悬浮液形成的产品。
32.如本文所用,术语“泡沫形成工艺”意指用于制造涉及包括固体、液体和分散的气泡的混合物的悬浮液的产品的工艺。
33.如本文所用,术语“发泡流体”意指与泡沫形成工艺中的其他组分相容的任何一种或多种已知流体。合适的发泡流体包括但不限于水。
34.如本文所用,术语“泡沫半衰期”意指直到初始发泡泡沫物质的一半恢复成液态水所经过的时间。
35.如本文所用,术语“层”是指在由相似组分和结构构成的基材的z方向上提供基材区域的结构。
36.如本文所用,术语“非织造幅材”是指具有成夹层的但不是以可识别方式的(如在针织幅材中)各个纤维或线的结构的幅材。
37.如本文所用,除非另外明确指明,否则当与材料组成相关地使用时,术语“百分比”、“%”、“重量百分比”或“重量%”各自是指按重量计组分作为总量的百分比的量,除了另外明确指出的之外。
38.术语“个人护理吸收制品”在本文中是指这样的制品:其预期或适于紧贴或靠近穿着者的身体(即,与身体邻接)放置,以吸收和容纳从身体排放的各种液体、固体和半固体流出物。实例包括但不限于尿布、尿布裤、训练裤、运动裤(youth pant)、泳裤、女性卫生产品(包括但不限于月经垫或裤)、失禁产品、医用衣服、手术垫和绷带等等。
39.术语“层片”是指多层产品内的不连续的层,其中各个层片可彼此并列布置。
40.术语“捻合”或“粘结”或“联接”在本文是指两个元件的接合、粘附、连接、附接等。当它们彼此直接地或彼此间接地接合、粘附、连接、附接等时,诸如当各自直接粘结到中间元件时,两个元件将被认为捻合、粘结或联接在一起。一个元件与另一个元件的捻合、粘结或联接可通过连续或间歇的粘结进行。
41.如本文所用,术语“超吸收材料”是指水可溶胀的、水不溶性的有机或无机材料,包括在含有0.9重量%氯化钠的水溶液中,在最有利的条件下能够吸收其重量的至少约10倍、或其重量的至少约15倍、或其重量的至少约25倍的超吸收聚合物和超吸收聚合物组合物。
42.如本文所用的关于基材的术语“区”是指在基材的横向上由相似组分和结构构成的基材的特定区域。
43.方法和设备
44.在一个实施方案中,本发明涉及可用于制造分区基材10、110、210、310的泡沫形成工艺和相关方法。图1提供了可用作泡沫形成工艺的一部分以制造泡沫形成产品的示例性设备12。图1的设备12可形成泡沫形成工艺的一部分,该泡沫形成工艺可包括可混合纤维、流体和表面活性剂的碎浆机,这将在下面更详细地讨论。碎浆机可将表面活性剂和流体(例如水)与空气混合(例如搅拌)以产生泡沫。碎浆机还将泡沫与纤维混合以产生纤维的泡沫悬浮液,其中泡沫保持并分离纤维以促进纤维在泡沫中的分布(例如,作为碎浆机中混合工艺的人工产物)。均匀的纤维分布可促进期望的非织造材料特征,包括例如强度和质量的视觉外观。
45.发泡流体
46.如本文所述的泡沫形成工艺可包括发泡流体。在一些实施方案中,发泡流体可占泡沫的约85%与约99.99%之间(按重量计)。在一些实施方案中,用于制造泡沫的发泡流体可包括至少约85%的泡沫(按重量计)。在某些实施方案中,发泡流体可占泡沫的约90%与约99.9%之间(按重量计)。在某些其他实施方案中,发泡流体可占泡沫的约93%与99.5%之间,或甚至占泡沫的约95%与约99.0%之间(按重量计)。在优选实施方案中,发泡流体可以是水,然而,可设想其他工艺可利用其他发泡流体。
47.发泡表面活性剂
48.如本文所述的泡沫形成工艺可利用一种或多种表面活性剂。纤维和表面活性剂与发泡液体和任何附加组分一起可形成稳定的分散体,所述分散体能够比干燥工艺持续更长的时间基本上保持高度孔隙率。就此而言,选择表面活性剂以提供具有至少2分钟、更优选地至少5分钟、最优选地至少10分钟的泡沫半衰期的泡沫。泡沫半衰期可以是表面活性剂类型、表面活性剂浓度、泡沫组分/固体水平和混合能力/泡沫中的空气含量的函数。泡沫中使用的发泡表面活性剂可选自本领域已知的一种或多种能够提供期望程度的泡沫稳定性的发泡表面活性剂。就此而言,发泡表面活性剂可选自阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂,条件是它们单独或与其他组分组合提供必需的泡沫稳定性或泡沫半衰期。应当理解,可使用多于一种表面活性剂,包括不同类型的表面活性剂(只要它们是相容的)和相同类型的多于一种表面活性剂。例如,阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的组合或者阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的组合由于其相容性可用于一些实施方案中。然而,在一些实施方案中,阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的组合可能由于表面活性剂之间的不相容性而不能令人满意地组合。
49.被认为适用于本公开的阴离子表面活性剂包括但不限于阴离子硫酸盐表面活性剂、烷基醚磺酸盐、烷基芳基磺酸盐或它们的混合物或组合。烷基芳基磺酸盐的实例包括但不限于烷基苯磺酸及其盐、二烷基苯二磺酸及其盐、二烷基苯磺酸及其盐、烷基酚磺酸/缩合烷基酚磺酸及其盐,或它们的混合物或组合。被认为适用于本公开的另外的阴离子表面活性剂的实例包括碱金属磺基蓖麻油酸盐(alkali metal sulforicinate);脂肪酸的磺化甘油酯诸如椰子油酸的磺化单甘油酯;磺化一价醇酯的盐诸如油酰基羟乙基磺酸钠(sodium oleylisethianate);脂肪酸的金属皂;氨基磺酸的酰胺,诸如油烯基甲基牛磺酸
的钠盐;脂肪酸腈的磺化产物,诸如棕榈腈磺酸盐;碱金属烷基硫酸盐,诸如月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵或月桂基硫酸三乙醇胺;具有8个或更多个碳原子的烷基基团的醚硫酸盐,诸如月桂基醚硫酸钠、月桂基醚硫酸铵、烷基芳基醚硫酸钠以及烷基芳基醚硫酸铵;聚氧乙烯烷基醚的硫酸酯;烷基萘磺酸的钠盐、钾盐以及胺盐。某些磷酸盐表面活性剂,包括磷酸酯诸如月桂基磷酸酯钠(sodium lauryl phosphate ester)或可以商品名triton购自dow chemical company的那些,也被认为适用于此。特别期望的阴离子表面活性剂是十二烷基硫酸钠(sds)。
50.阳离子表面活性剂也被认为适用于与本公开一起用于制造基材的一些实施方案。在一些实施方案中,诸如那些包括超吸收材料的实施方案中,由于阳离子表面活性剂和超吸收材料(其可以是阴离子的)之间的潜在相互作用,阳离子表面活性剂可能不太优选使用。发泡阳离子表面活性剂包括但不限于单碳基铵盐、二碳基铵盐、三碳基铵盐、单碳基鏻鎓盐、二碳基鏻鎓盐、三碳基磷鎓盐、碳基羧基盐、季铵盐、咪唑啉、乙氧基化胺、季磷脂等。另外的阳离子表面活性剂的实例包括各种脂肪酸胺和酰胺以及它们的衍生物,以及脂肪酸胺和酰胺的盐。脂族脂肪酸胺的实例包括十二烷基胺乙酸盐、十八烷基胺乙酸盐以及牛油脂肪酸的胺的乙酸盐;具有脂肪酸的芳族胺的同系物,诸如十二烷基苯胺(dodecylanalin);衍生自脂族二胺的脂肪酰胺,诸如十一烷基咪唑啉;衍生自脂族二胺的脂肪酰胺,诸如十一烷基咪唑啉;衍生自二取代胺的脂肪酰胺,诸如油基氨基二乙胺;乙二胺的衍生物;季铵化合物及其盐,例如牛油三甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十六烷基氯化铵、烷基三甲基氢氧化铵、双十八烷基二甲基氢氧化铵、牛油三甲基氢氧化铵、三甲基氢氧化铵、甲基聚氧化亚乙基椰油基氯化铵,以及二棕榈基羟基乙基甲基硫酸铵;氨基醇的酰胺衍生物,诸如β-羟基乙基硬脂酰胺;以及长链脂肪酸的胺盐。被认为适用于本公开的阳离子表面活性剂的另外的实例包括苯扎氯铵、苄索氯铵、西曲溴铵、二硬脂基二甲基氯化铵、四甲基氢氧化铵等。
51.被认为适用于本公开的非离子表面活性剂包括但不限于环氧乙烷与长链脂肪醇或脂肪酸的缩合物、环氧乙烷与胺或酰胺的缩合物、环氧乙烷和环氧丙烷的缩合产物、脂肪酸烷醇酰胺以及脂肪胺氧化物。非离子表面活性剂的各种另外的实例包括硬脂醇、一硬脂酸脱水山梨醇酯、辛基葡糖苷、八乙二醇单十二烷基醚、月桂基葡糖苷、鲸蜡醇、椰油酰胺mea、甘油一月桂酸酯、聚氧化烯烷基醚诸如聚乙二醇长链(12-14c)烷基醚、聚氧化烯脱水山梨醇醚、聚氧化烯烷氧基化酯、聚氧化烯烷基酚醚、乙二醇丙二醇共聚物、聚乙烯醇、烷基多糖、聚乙二醇脱水山梨醇一油酸酯、辛基酚环氧乙烷等。
52.发泡表面活性剂可根据需要以不同的量使用以实现期望的泡沫稳定性和泡沫中的空气含量。在某些实施方案中,发泡表面活性剂可占泡沫的约0.005%与约5%之间(按重量计)。在某些实施方案中,发泡表面活性剂可占泡沫的约0.05%与3%之间,或甚至占泡沫的约0.05%与约2%之间(按重量计)。
53.纤维
54.纤维的泡沫悬浮液可提供一种或多种纤维供给。在一些实施方案中,本文使用的纤维可包括天然纤维和/或合成纤维。在一些实施方案中,纤维供给可仅包括天然纤维或仅包括合成纤维。在其他实施方案中,纤维供给可包括天然纤维和合成纤维的混合物。本文所用的一些纤维可以是吸收性的,而本文所用的其他纤维可以是非吸收性的。非吸收性纤维
可为由本文所述的方法和设备形成的基材提供特征,诸如改善流体的吸入或分布。
55.广泛多种纤维素纤维被认为适用于本文。在一些实施方案中,使用的纤维可为常规造纸纤维,诸如通过多种制浆工艺形成的木浆纤维,诸如牛皮纸浆、亚硫酸盐纸浆、漂白化学热机械纸浆(bctmp)、化学热机械纸浆(ctmp)、压力/压力热机械纸浆(ptmp)、热机械纸浆(tmp)、热机械化学纸浆(tmcp)等。仅以举例的方式,在授予laamanen等人的us4793898、授予chang等人的us4594130、授予kleinhart的us3585104、授予gordon等人的us5595628、授予shet的us5522967等中公开了制备木浆纤维的纤维和方法。此外,纤维可以是任何高平均纤维长度的木浆、低平均纤维长度的木浆或它们的混合物。合适的高平均长度纸浆纤维的实例包括软木纤维,诸如但不限于北方软木、南方软木、红木、红雪松、铁杉、松树(例如南方松)、云杉(例如黑云杉)等等。合适的低平均长度纸浆纤维的实例包括硬木纤维,诸如但不限于桉树、枫树、桦树、白杨等。
56.此外,如果需要,可以使用由再生材料获得的二次纤维,诸如来自例如新闻纸、回收的纸板以及办公废纸来源的纤维纸浆。在一个特别优选的实施方案中,在薄纸幅材中利用精制纤维,由此使得可减少原生和/或高平均纤维长度的木纤维(诸如软木纤维)的总量。
57.无论木浆纤维的来源如何,木浆纤维优选具有大于约0.2mm且小于约3mm,诸如约0.35mm与约2.5mm,或在约0.5mm至约2mm之间或甚至在约0.7mm与约1.5mm之间的平均纤维长度。
58.另外,可用于本公开的其他纤维素纤维包括非木质纤维。如本文所用,术语“非木质纤维”通常是指源自非木质单子叶或双子叶植物茎的纤维素纤维。可用于生产非木材纤维的双子叶植物的非限制性实例包括洋麻、黄麻、亚麻、苎麻和大麻。可用于生产非木材纤维的单子叶植物的非限制性实例包括谷类秸秆(小麦、黑麦、大麦、燕麦等)、秆(玉米、棉花、高粱、海茨佩尔罗等)、藤条(竹子、剑麻、蔗渣等)和草类(芒草、西班牙草、柠檬、萨白、柳枝稷等)。在其他某些情况下,非木纤维可源自水生植物诸如水葫芦、微藻诸如螺旋藻和大型海藻诸如红藻或褐藻。
59.另外,用于制造本文中的基材的其他纤维素纤维可包括通过纺丝形成的合成纤维素纤维类型,包括在其所有类型中的人造丝,以及衍生自粘胶纤维或化学改性纤维素的其他纤维,诸如,例如,可以商品名lyocell和tencel购得的那些。可用于本文所述的基材的一些化学改性的纤维素纤维可包括化学交联的纸浆纤维,诸如由国际纸业公司生产的cmc535纤维。
60.在一些实施方案中,非木质和合成纤维素纤维可具有大于约0.2mm的纤维长度,包括例如具有在约0.5mm与约50mm之间或在约0.75mm与约30mm之间或甚至在约1mm与约25mm之间的平均纤维尺寸。一般而言,在使用平均长度相对较大的纤维时,改变发泡表面活性剂的量和类型通常是有利的。例如,在一些实施方案中,如果使用平均长度相对较大的纤维,则利用相对更高量的发泡表面活性剂以便帮助实现具有所需泡沫半衰期的泡沫可能是有益的。
61.可用于本公开的其他纤维包括对成形流体具有抗性的纤维,即不具有吸收性并且其抗弯刚度基本上不受成形流体存在的影响的那些纤维。如上所述,通常成形流体将包括水。通过非限制性实例的方式,耐水纤维包括诸如包含聚烯烃、聚酯(pet)、聚酰胺、聚乳酸或其他纤维形成聚合物的聚合物纤维的纤维。诸如聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)的聚烯烃纤维
尤其适用于本公开。在一些实施方案中,非吸收性纤维可以是回收纤维、可堆肥纤维和/或海洋可降解纤维。另外,本文还可使用没有显著吸收特性的高度交联的纤维素纤维。就此而言,由于其对水的吸收性水平非常低,所以耐水纤维在接触含水流体时不经历显著的抗弯刚度变化,并因此能够在润湿时维持开放的复合结构。纤维的纤维组分和直径有助于提高抗弯刚度。例如,由于组分的原因,pet纤维无论在干态还是湿态都比聚烯烃纤维具有更高的抗弯刚度。纤维直径越大,纤维表现出的抗弯刚度越高。耐水纤维理想地具有小于约1并且更理想地在约0与约0.5之间的保水值(wrv)。在某些方面,希望纤维或其至少一部分包括非吸收性纤维。
62.合成纤维和/或耐水纤维可具有大于约0.2mm的纤维长度,包括例如具有在约0.5mm与约50mm之间或在约0.75mm与约30mm之间或甚至在约1mm与约25mm之间的平均纤维尺寸。
63.在一些实施方案中,合成和/或耐水纤维可具有卷曲结构,以增强泡沫形成的纤维基材的体积生成能力。例如,与具有相同纤维直径和纤维长度的pet直短纤维相比,pet卷曲短纤维可能能够生成更高的厚度(或导致低的片材密度)。
64.在一些实施方案中,纤维的总含量可占泡沫的约0.01%与约10%之间(按重量计),而在一些实施方案中占泡沫的约0.1%与约5%之间(按重量计)。
65.粘结剂
66.在一些实施方案中,本文提供的泡沫可包括粘结剂材料。可用于本公开的粘结剂材料可包括但不限于热塑性粘结剂纤维,诸如pet/pe双组分粘结剂纤维和水相容的粘合剂,诸如胶乳。在一些实施方案中,本文所用的粘结剂材料可以是粉末形式,例如诸如热塑性pe粉末。重要的是,粘结剂可包括在干燥的基材上不溶于水的粘结剂。在某些实施方案中,本公开中使用的胶乳可以是阳离子的或阴离子的以有利于施加并粘附到本文中可使用的纤维素纤维。例如,被认为适用的胶乳包括但不限于阴离子苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯均聚物、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-氯乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物、丙烯酸聚氯乙烯聚合物、丙烯酸聚合物、腈聚合物,以及本领域已知的其他合适的阴离子胶乳聚合物。此类胶乳的实例描述于授予hager的us4785030、授予hamada的us6462159、授予chuang等人的us6752905等中。合适的热塑性粘结剂纤维的实例包括但不限于具有至少一种相对低熔点的热塑性聚合物诸如聚乙烯的单组分和多组分纤维。在某些实施方案中,可使用聚乙烯/聚丙烯皮/芯短纤维。粘结剂纤维可具有与上文关于合成纤维素纤维所述的那些一致的长度。
67.示例性可商购获得的粘结剂纤维包括购自trevia的具有6或12mm纤维长度和2.2分特纤维直径的t 255粘结剂纤维或购自fibervisions的具有4mm纤维长度和1.7分特纤维直径的wl adhesion c粘结剂纤维。
68.液体形式的粘结剂,诸如胶乳乳液,可占泡沫的约0%与约10%之间(按重量计)。在某些实施方案中,非纤维粘结剂可占泡沫的约0.1%与10%之间(按重量计),或甚至在约0.2%与约5%之间,或甚至占泡沫的约0.5%与约2%之间(按重量计)。粘结剂纤维在使用时可按比例添加到其他组分中以实现期望的纤维比率和结构,同时保持泡沫的总固体含量低于上述量。例如,在一些实施方案中,粘结剂纤维可占总纤维重量的约0%与约50%之间,更优选地在一些实施方案中占总纤维重量的约5%与约40%之间。
69.泡沫稳定剂
70.泡沫可任选地还包括本领域已知的一种或多种泡沫稳定剂,所述泡沫稳定剂与泡沫的组分相容,并且另外,不干扰纤维素纤维之间的氢键合。被认为适用于本公开的泡沫稳定剂包括但不限于一种或多种两性离子化合物、氧化胺、烷基化聚环氧烷或它们的混合物或组合。泡沫稳定剂的具体实例包括但不限于椰油基氧化胺、异壬基二甲基氧化胺、正十二烷基二甲基氧化胺等。
71.在一些实施方案中,如果利用,泡沫稳定剂可占泡沫的约0.01%与约2%之间(按重量计)。在某些实施方案中,泡沫稳定剂可占泡沫的约0.05%与1%之间,或甚至占泡沫的约0.1%与约0.5%之间(按重量计)。
72.附加添加剂
73.在如本文所述的方法中,泡沫形成工艺可包括添加一种或多种附加添加剂。例如,可在如本文所述的基材10的形成过程中添加的一种附加添加剂可以是超吸收材料(sam)。sam通常以微粒形式提供,并且在某些方面,可包括不饱和羧酸或其衍生物的聚合物。通常通过使聚合物与二官能或多官能内部交联剂交联而使得这些聚合物不溶于水,但是水可溶胀。这些内部交联的聚合物至少部分被中和,并且通常在聚合物主链上含有侧接的阴离子羧基基团,其使得聚合物能够吸收含水流体,诸如体液。通常,对sam颗粒进行后处理以交联颗粒表面上的侧接阴离子羧基基团。通过已知的聚合技术制造sam,理想的是通过凝胶聚合在水溶液中聚合。此聚合工艺的产物是含水聚合物凝胶,即通过机械力在尺寸上减小为小颗粒的sam水凝胶,然后使用本领域已知的干燥程序和设备进行干燥。在干燥工艺之后,将所得的sam颗粒粉碎至期望的粒度。超吸收材料的实例包括但不限于在授予azad等人的us7396584、授予dodge等人的us7935860、授予azad等人的us2005/5245393、授予bergam等人的us2014/09606、授予chang等人的wo2008/027488等中所描述的那些。另外,为了帮助加工,可以对sam进行处理,以便使材料在泡沫的形成和高度膨胀泡沫的形成过程中暂时是非吸收性的。例如,在一个方面,可用水溶性保护性涂层处理sam,所述水溶性保护性涂层具有经过选择的溶解速率,以使sam基本上不暴露于含水载体,直到高度膨胀泡沫已经形成并开始干燥操作。另选地,为了防止或限制加工期间的过早膨胀,可在低温下将sam引入该工艺。
74.在结合sam的一些实施方案中,sam可占泡沫的约0%与约40%之间(按重量计)。在某些实施方案中,sam可占泡沫的约1%与约30%之间(按重量计),或者甚至占泡沫的约10%与约30%之间(按重量计)。
75.其他添加剂可包括一种或多种湿强度添加剂,其可被添加到泡沫中以便帮助改善超低密度复合纤维素材料的相对强度。适用于造纸纤维和薄纸制造的此类强度添加剂在本领域中是已知的。暂时性湿强度添加剂可以是阳离子、非离子或阴离子的。此类暂时性湿强度添加剂的实例包括parez?631nc和parez(r)725暂时性湿强度树脂,其为可从位于west paterson,n.j.的cytec industries购得的阳离子乙醛酸化聚丙烯酰胺。这些和类似树脂描述于授予coscia等人的us3556932和williams等人的us3556933中。暂时性湿强度添加剂的另外实例包括二醛淀粉和其他含醛聚合物,诸如授予schroeder等人的us6224714、授予shannon等人的us6274667、授予schroeder等人的us6287418以及授予shannon等人的us6365667等中所描述的那些。
76.包含阳离子低聚或聚合树脂的永久性湿强剂也可用于本公开。聚酰胺-聚胺-表氯
醇型树脂,诸如由solenis出售的kymene 557h,是最广泛使用的永久性湿强剂并且适用于本公开。此类材料已经在以下授予keim的us3700623、授予keim的us3772076、授予petrovich等人的us3855158、授予petrovich等人的us3899388、授予petrovich等人的us4129528、授予petrovich等人的us4147586、授予van eenam的us4222921等中有所描述。其他阳离子树脂包括聚乙烯亚胺树脂和通过甲醛与三聚氰胺或脲的反应获得的氨基塑料树脂。在本公开的复合纤维素产物的制造中,永久性和暂时性湿强度树脂可一起使用。此外,干强度树脂也可任选地施加到本公开的复合纤维素幅材上。此类材料可包括但不限于改性淀粉和其他多糖诸如阳离子、两性和阴离子淀粉以及瓜尔胶和刺槐豆胶、改性聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、糖、聚乙烯醇、壳聚糖等。
77.如果使用,此类湿强度和干强度添加剂可占纤维素纤维干重的约0.01%与约5%之间。在某些实施方案中,强度添加剂可占纤维素纤维干重的约0.05%与约2%之间,或者甚至占纤维素纤维干重的约0.1%与约1%之间。
78.还可以将其他附加组分添加到泡沫中,只要它们不显著干扰高度膨胀的稳定泡沫的形成、纤维素纤维之间的氢键合或幅材的其他期望特性即可。作为实例,附加添加剂可根据需要包括一种或多种颜料、不透明剂、抗微生物剂、ph调节剂、皮肤有益剂、气味吸收剂、芳香剂、可热膨胀的微球、粉碎的泡沫颗粒等,以赋予或改善一种或多种物理或美学属性。在某些实施方案中,复合纤维素幅材可包括皮肤有益剂,诸如,例如,抗氧化剂、收敛剂、调理剂、润肤剂、除臭剂、外用止痛剂、成膜剂、湿润剂、水溶助长剂、ph调节剂、表面改性剂、护肤剂等。
79.在使用时,各种添加剂理想地占泡沫的小于约2%(按重量计)、更理想地占泡沫的小于约1%(按重量计)、甚至占泡沫的小于约0.5%(按重量计)。
80.在一些实施方案中,固体含量,包括本文所含的纤维或颗粒,理想地占泡沫的不超过约40%。在某些实施方案中,纤维素纤维可占泡沫的约0.1%与约5%之间,或占泡沫的约0.2%与约4%之间,或甚至占泡沫的约0.5%与约2%之间。
81.泡沫的形成
82.使发泡流体和任何其他表面活性剂或其他纤维或试剂起作用以形成泡沫。在一些实施方案中,使发泡流体和其他组分起作用以形成空气含量大于约50体积%且理想地空气含量大于约60体积%的多孔泡沫。在某些方面,高度膨胀泡沫被形成为具有在约60%与约95%之间的空气含量,并且在另外的方面,在约65%与约85%之间。在某些实施方案中,可使泡沫起作用以引入泡沫,使得膨胀比率(膨胀的稳定泡沫中的空气与其他组分的体积)大于1:1,并且在某些实施方案中,空气:其他组分的比率可介于约1.1:1与约20:1之间或介于约1.2:1与约15:1之间或介于约1.5:1与约10:1之间或甚至介于约2:1与约5:1之间。
83.泡沫可通过本领域已知的一种或多种手段产生。适宜方法的实例包括但不限于剧烈机械搅拌、压缩空气的注入等等。通过使用高剪切高速混合器混合组分尤其适合用于形成期望的高度多孔泡沫。各种高剪切混合器在本领域中是已知的并且被认为适用于本公开。高剪切混合器通常使用保持泡沫前体的罐和/或泡沫前体被引导通过的一个或多个管道。高剪切混合器可使用一系列筛网和/或转子来加工前体,并导致组分和空气的剧烈混合。在一个特定实施方案中,提供了一种罐,其中具有一个或多个转子或叶轮以及相关的定子。转子或叶轮高速旋转以便引起流动和剪切。例如,空气可在各种位置引入罐中,或通过
混合器的作用简单地吸入。虽然具体的混合器设计可能影响实现期望的混合和剪切必需的速度,但在某些实施方案中,合适的转子速度可大于约500rpm,并且例如在约1000rpm与约6000rpm之间或在约2000rpm与约4000rpm之间。在某些实施方案中,相对于基于转子的高剪切混合器,混合器可与泡沫一起运行直到泡沫中的涡流消失或达到足够的体积增加。
84.另外,应注意,发泡工艺可在单个泡沫产生步骤中或在连续泡沫产生步骤中完成。例如,在一个实施方案中,可以将所有组分混合在一起形成浆料,由此形成泡沫。另选地,可将一种或多种单独组分添加到发泡流体中,形成初始混合物(例如分散体或泡沫),然后可将剩余组分添加到初始发泡的浆料中,然后所有组分起作用以形成最终的泡沫。就此而言,水和发泡表面活性剂可以在添加任何固体之前开始混合并起作用以形成初始泡沫。然后可以将纤维添加到水/表面活性剂泡沫中,然后其进一步起作用以形成最终的泡沫。作为另一种选择,可将水和纤维(诸如高密度纤维素浆板)在较高的稠度下剧烈混合以形成初始分散体,之后添加发泡表面活性剂、附加水和其他组分(诸如合成纤维),以形成第二混合物,然后将第二混合物混合并且其起作用以形成泡沫。
85.泡沫的泡沫密度可根据具体应用和各种因素而变化,包括所用的纤维原料。在一些实施方式中,例如,泡沫的泡沫密度可大于约100g/l,诸如大于约250g/l,诸如大于约300g/l。泡沫密度通常小于约800g/l,诸如小于约500g/l,诸如小于约400g/l,诸如小于约350g/l。在一些实施方式中,例如,使用泡沫密度通常小于约350g/l,诸如小于约340g/l,诸如小于约330g/l的较低密度泡沫。
86.泡沫形成分区和/或分层基材
87.第一纤维供给14可经由导管18输送到流浆箱16,诸如图1中所示。尽管在图1中示出了一个导管18,用于将第一纤维供给14输送到流浆箱16,但可设想多于一个导管18可将第一纤维供给14供应到流浆箱16。第二纤维供给15也可被输送到流浆箱16。在一些实施方案中,第二纤维供给15可包括与第一纤维供给14不同的纤维。在一些实施方案中,第二纤维供给15可包括与第一纤维供给14相同的纤维。在一些实施方案中,第二纤维供给15可由泡沫浆料提供,该泡沫浆料在至少一个特征上不同于提供第一纤维供给14的泡沫浆料。第二纤维供给15可经由导管19输送到流浆箱16。可设想,第二纤维供给15可在多于一个导管19中被输送到流浆箱16。
88.图1中所示的流浆箱16可以是如本领域公知的立式双网流浆箱16。如图1中所示的流浆箱16可包括第一多孔元件20和第二多孔元件22。第一多孔元件20和第二多孔元件22可帮助限定流浆箱16的内部体积24。流浆箱16可包括入口26和出口28。一系列真空元件30可邻近每个多孔元件20、22设置。真空元件30可帮助将递送到流浆箱16并沉积在多孔元件20、22上的泡沫脱水。
89.流浆箱16可包括纵向32、横向34和垂直于由流浆箱16的纵向32和横向34限定的平面的z方向35。在图1中,纵向32可在向下方向上观察,或者被定义为从流浆箱16的入口26延伸到流浆箱16的出口28。尽管本文讨论是针对立式双网流浆箱16,但应当了解,本文讨论的方法和设备可与其他流浆箱16的构型和取向一起使用。
90.参考图2至图4,流浆箱16可包括分隔件36。分隔件36可包括至少一个横向分隔件38。例如,在图2至图4中,所描绘的分隔件36包括两个横向分隔件38。一个横向分隔件38在流浆箱16的横向34上与另一个横向分隔件38间隔开。在一些实施方案中,分隔件36可包括
第一表面40和第二表面42。第二表面42可与分隔件36的第一表面40相对。分隔件36可包括在横向34上的宽度44和在纵向32上的长度46。在一些实施方案中,分隔件36的长度46可被构造成流浆箱16的长度l的至少50%(如图1中标记),或流浆箱16的长度l的至少60%,或流浆箱16的长度l的至少65%,或流浆箱的长度的至少70%,或流浆箱16的长度l的至少75%。
91.横向分隔件38可背离第一表面40延伸。在一些实施方案中,诸如图2至图4中所示的实施方案中,分隔件36可包括在同一方向上背离第一表面40延伸的两个或更多个横向分隔件38。然而,可设想,在一些实施方案中,分隔件36可包括背离第一表面40延伸的一个或多个横向分隔件38和背离分隔件36的第二表面42延伸的一个或多个横向分隔件38,诸如图6中所示并在下面进一步讨论。在一些实施方案中,横向分隔件38在基本上垂直于由第一表面40限定的平面的方向上背离第一表面40延伸。在一些实施方案中,横向分隔件38可在基本上垂直于由第二表面42限定的平面的方向上背离第二表面42延伸。
92.横向分隔件38可包括横向厚度48和纵向长度50。横向分隔件38的横向厚度48将在流浆箱16的横向34上测量。在一些实施方案中,横向分隔件38的横向厚度48可介于约0.5mm与约10mm之间。横向分隔件38的纵向长度50将在横向分隔件38的近侧端部54与横向分隔件38的远侧端部56之间的流浆箱16的纵向32上测量。在一些实施方案中,横向分隔件38的纵向长度50可基于分隔件36的长度46而变化。在一些实施方案中,诸如图2中所示的实施方案中,横向分隔件38的纵向长度50可小于分隔件36的长度46。
93.横向分隔件38的高度52将在垂直于流浆箱16的纵向32和横向34的方向上,并且从分隔件36的延伸表面开始测量。例如,横向分隔件38的高度52从分隔件36的第一表面40在垂直于流浆箱16的纵向32和横向34的方向上测量,诸如图3中所示。
94.横向分隔件38的高度52可沿横向分隔件38的纵向长度40变化。例如,在图2中所示的实施方案中,在横向分隔件38的近侧端部54处的横向分隔件38的高度52大于在横向分隔件38的远侧端部56处的横向分隔件38的高度52。在一些实施方案中,横向分隔件38可包括具有基本上恒定高度52的第一部分58和具有沿横向分隔件38的纵向长度50减小的高度52的第二部分60。如图2中的实施方案所示,横向分隔件38的第二部分60的高度52可以以线性方式减小。当然,可设想,横向分隔件38的高度52可以以其他方式在横向分隔件38的近侧端部54与远侧端部56之间减小。不受理论的约束,但据信,如果高度的这种减小在横向分隔件38与多孔元件22之间产生间隙,则沿横向分隔件38的纵向长度50减小高度52可有助于流浆箱16中的各个区之间的纤维的混合,这将在下面更详细地讨论。
95.图4示出了从流浆箱16的入口26观察时流浆箱16内的分隔件36的剖视图。如图4中所描述,分隔件36可具有宽度44(如图3中标记),该宽度基本上横跨入口部分26处的流浆箱16的内部体积24的宽度62。在一些实施方案中,分隔件36的宽度44可以是入口部分26处的流浆箱16的内部体积24的宽度62的至少90%、或者更优选至少95%。分隔件36的第一表面40和第二表面42可形成流浆箱16的z方向分隔件64。换句话说,分隔件36可通过在流浆箱16内形成第一z向层66和第二z向层68来形成z向分隔件64。
96.在一些实施方案中,分隔件36可定位在流浆箱16中,使得z方向分隔件64均匀地定位在流浆箱16的顶部的内表面74与流浆箱16的底部的内表面75之间。此类构型为流浆箱16的第一z方向层66和流浆箱16的第二z方向层68提供了相等的厚度。当然,分隔件36可相对于流浆箱16以z方向的方式移动,以为流浆箱16的第一z方向层66和流浆箱16的第二z方向
层68提供不同的目标厚度,并且进而为基材的对应层82、84提供不同的厚度,如本文稍后所述。
97.同样如图4中所描述,横向分隔件38可在流浆箱16内或者在流浆箱16的特定z方向层内产生区70a、70b、70c。在图4中所示的实施方案中,两个横向分隔件38可产生第一区70a、第二区70b和第三区70c,并且每个区形成流浆箱16的第一z方向层66的一部分。例如,第一区70a和第二区70b通过最左边的横向分隔件38彼此分开,而第二区70b和第三区70c通过最右边的横向分隔件38彼此分开。当在流浆箱16的入口26处以横向方式在流浆箱16中产生彼此区分的区时,优选的是,横向分隔件38优选地具有高度52(诸如在图3中标记),该高度基本上横跨至少在流浆箱16的入口26附近(例如在横向分隔件38的近侧端部54处)为流浆箱16的特定层提供厚度的两个表面之间的距离。例如,在图4中所示的实施方案中,优选的是,分隔件36的横向分隔件38包括高度52(如图3中标记),该高度基本上横跨分隔件36的第一表面40与流浆箱16的内表面74之间的距离72,该距离限定了流浆箱16的入口26处的流浆箱16中的第一层66的厚度。例如,横向分隔件38的高度52可以是分隔件36的第一表面40与流浆箱16的内表面74之间的距离72的至少90%、或者更优选地至少95%,该距离限定了流浆箱16的第一层66的厚度。
98.虽然图4示出了包括具有从第一表面40延伸的两个横向分隔件38的分隔件36的实施方案,但可设想,可产生用于在流浆箱16内产生横向区的其他布置,并且利用这些布置来产生分区基材。例如,在一些实施方案中,流浆箱16可包括一个或多个横向分隔件38,而没有任何z方向分隔件64,使得流浆箱16内只有一个z方向层66。还可设想,分隔件36可具有仅从一个表面40或42延伸的单个横向分隔件38,以在流浆箱16内的特定z方向层内仅产生两个区,或者可具有三个或更多个横向分隔件38,其在流浆箱16内的特定z方向层内产生四个或更多个区。如图4中所示,在一些实施方案中,分隔件36可产生仅包括单个区73的z方向层68。如将在其他实施方案中描述的那样,分隔件36可包括从第一表面40延伸的至少一个横向分隔件38和从第二表面42延伸的至少一个横向分隔件38,其在流浆箱16的z方向层66、68中的每一者中产生多于一个区。
99.在包括横向分隔件38和z方向分隔件64的实施方案中,横向分隔件38可与z方向分隔件64整体地形成。还可设想,横向分隔件38可与z方向分隔件64分开地形成,但可联接到z方向分隔件64,诸如例如焊接、粘合剂或其他合适的粘结技术。
100.横向分隔件38和z方向分隔件64可由任何合适的材料形成。例如,横向分隔件38和z方向分隔件64可由金属(例如钢、铝等)、塑料或其他合适的物质形成。在优选实施方案中,横向分隔件38和z方向分隔件64可由聚四氟乙烯(ptfe)形成或涂覆有聚四氟乙烯(ptfe),因为此类分隔件38、64可防止纤维,特别是一些添加剂诸如超吸收材料粘到分隔件38、64上。
101.纤维和附加添加剂的供给可被供应到流浆箱16的各个层和区,以提供基材的各种构型。图4还示出了如何将纤维和/或添加剂提供给流浆箱16,以提供诸如图5a中所示的分区基材10。例如,通过在流浆箱16中使用如图4中所示的横向分隔件38,第一纤维供给14可被转移到流浆箱16的第一层66的第二区70b,诸如通过联接到供应流浆箱16的第一层66的第二区70b的入口76b的导管18。第二纤维供给15可被转移到流浆箱16的第一层66的第一区70a,诸如例如通过联接到流浆箱16的第一层66的第一区70a中的入口76a的导管19。如图1
中所示,提供第二纤维供给15的导管19可被分开以供应第一区70a和第三区70c,或者可存在连接到第二纤维供给15并供应第一区70a和第三区70c的两个分开的导管19。在制造分区基材10(诸如图5a中的基材10)的一些实施方案中,第二纤维供给15也可被转移到流浆箱16的第一层66的第三区70c,诸如通过供应流浆箱的第一层66的第三区70c的入口76c。重要的是,虽然成对的入口76a、76b、76c中的每一者都被示出为分别供应流浆箱16的第一层66的第一区70a、第二区70b和第三区70c,但可设想,可存在供应流浆箱16的相应横向区和/或层的单个入口或者三个或更多个入口。
102.第一纤维供给14和第二纤维供给15可在流浆箱16的纵向32上被转移通过流浆箱16,以提供基材10。例如,返回参考图1,在泡沫成形制造技术中,第一纤维供给14和第二纤维供给15可在泡沫浆料中被转移到流浆箱16。当第一纤维供给14和第二纤维供给15被转移通过流浆箱16时,如上所述,当纤维沉积在多孔元件20、22中的一个或多个上时,包含第一纤维供给14的泡沫浆料和包含第二纤维供给15的泡沫浆料可通过真空元件30脱水。
103.利用上述构型,被转移到流浆箱16的第二区70b并且被转移通过流浆箱16的第一纤维供给14可提供如图5a中所示的具有区80b的基材10。被转移到流浆箱16的第一区70a和第三区70c并且被转移通过流浆箱16的第二纤维供给15可分别为基材10提供区80a和80c。当基材10在流浆箱16的出口28处离开流浆箱16时,其可通过流浆箱16至少部分地脱水。如果需要,基材10可进一步干燥,并且经由本领域已知的装备和工艺进行处理。
104.因此,图5a提供了在基材10的特定层内包括两个或更多个区的分区基材10。具体地讲,分区基材10包括形成分区基材10的单层82内的三个区80a、80b、80c。分区基材10可提供具有中心区80b的优点,该中心区包括与区80a和80c中的纤维(具有或不具有添加剂)不同的纤维(具有或不具有添加剂)。例如,分区基材10可被构造成提供在第一区80a、第二区80b和第三区80c中具有吸收纤维的吸收材料,但在第二区80b中存在添加剂,诸如超吸收材料,但在第一区80a第三区80c中不存在。在另一实施方案中,分区基材10可被构造成提供吸入/分布材料的组合,该组合在第一区80a和第三区80c中具有特别好地用作分布纤维(例如,诸如软木纸浆纤维、桉树纸浆纤维或细再生纤维素纤维和粘结剂纤维)的纤维,并可在第二区80b中具有特别好地用作吸入/采集纤维(例如,诸如纤维直径大于3旦尼尔的卷曲pet纤维和粘结剂纤维)的纤维。
105.在另一实例中,图5b中示出了双层分区基材110。分区基材110可包括第一层82和第二层84。返回参考图4,第一纤维供给14可被转移到流浆箱16的第一层66的第二区70b,例如通过联接到供应流浆箱16的第一层66的第二区70b的入口76b的导管18。第三纤维供给17(如图1中标记)可被供应到流浆箱16的第二层68,诸如通过联接到入口78a、78b、78c的导管21。如前所述,导管21可被分支以馈送多个入口78a、78b、78c,并且/或者多个导管21可将第三纤维供给17转移到流浆箱16的第二层68的入口78a、78b、78c。这样,第一纤维供给14可在中心区80b中提供基材110的第一层82,而第三纤维供给17可提供基材110的第二层84。通过在流浆箱16中使用两个横向分隔件38,包括来自第一纤维供给15的纤维的基材110的第一层82可被控制成比包括来自第三纤维供给17的纤维的基材110的第二层84具有更窄的横向宽度。
106.在一些实施方案中,分区基材110可包括双层基材110,其中第一层82包括不同于第二层84的纤维。例如,在一个实施方案中,分区基材110可被构造成提供吸收材料,该吸收
材料包括在分区80b中的第一层82中的合成纤维和在第二层84中的吸收纤维,该合成纤维特别好地用作吸入/采集纤维(例如,诸如纤维直径大于3旦尼尔的卷曲pet纤维和粘合纤维),该吸收纤维诸如纤维素纤维。在一些实施方案中,第二层84可包括除了纤维素纤维之外的纤维,包括其他吸收纤维和/或非吸收纤维。在一些实施方案中,第二层可包括添加剂,诸如超吸收材料的颗粒。
107.图5c示出了双层分区基材210的另一实施方案。基材210可包括第一层82和第二层84。在一些实施方案中,基材210的第一层82可以以与如上所述和如图5a中所示的基材10相似的方式形成。返回参考图4,第一纤维供给14可被转移到流浆箱16的第一层66的第二区70b,诸如通过联接到供应流浆箱16的第一层66的第二区70b的入口76b的导管18(如图1中标记)。第二纤维供给15(如图1中标记)可被转移到流浆箱16的第一区70a和第三区70c并且可被转移通过流浆箱16,以分别为基材210的第一层82提供区80a和80c。第三纤维供给17(如图1中标记)可被供应到流浆箱16的第二层68,诸如通过联接到入口78a、78b、78c的导管21。在此类实施方案中,第一纤维供给14可为基材210的第一层82提供第二区80b,并且第二纤维供给15可为基材210的第一层82提供分别围绕第一层82中的第二区80b的第一区80a和第二区80c。第三纤维供给17可提供基材210的第二层84。流浆箱16中的两个横向分隔件38的横向位置可控制基材210的第一层82中的每个区80a、80b、80c的横向宽度。
108.在一些实施方案中,图5c的分区基材210可包括双层基材210,其中第一层82包括不同于第二层84的纤维。分区基材210可提供具有中心区80b的优点,该中心区包括与基材210的第一层82内的区80a和80c中的纤维(具有或不具有添加剂)不同的纤维(具有或不具有添加剂)。例如,分区基材210可被构造成提供吸收材料,该吸收材料在第一区80a和第三区80c中具有特别好地用作分布纤维(例如,诸如软木纸浆纤维、桉树纸浆纤维或交联纸浆纤维和粘结剂纤维)的纤维,并且可在第二区80b中具有特别好地用作吸收/采集纤维(例如,诸如纤维直径大于3旦尼尔的卷曲pet纤维和粘结剂纤维)的纤维。基材210还可在第一层82的一个或多个区80a、80b、80c中包括粘结剂材料,诸如粘结剂纤维。在一些实施方案中,基材210可在第二层84中包括吸收纤维,该吸收纤维很好地用作吸收纤维,并且在一些优选实施方案中,可在第二层84中包括附加纤维和/或添加剂。例如,第二层84可被构造成包括粘结剂纤维和/或颗粒,诸如超吸收材料。
109.当然,基于流浆箱16的各个区和层的纤维和添加剂配置,可基于包括两个横向分隔件38和单个z方向分隔件64的分隔件36配置多种其他配置的分区基材。
110.另外,通过为流浆箱16构造不同的分隔件,可制造其他分区和/或分层的基材。仅作为一个附加实例,图6中示出了另一替代分隔件136。分隔件136可包括第一表面40,该第一表面包括相互隔开的两个横向分隔件38,该两个横向分隔件背离第一表面40延伸。分隔件136可包括第二表面42,该第二表面包括相互隔开的两个横向分隔件38,该两个横向分隔件背离第二表面42延伸。如图6中所示,背离第一表面40延伸的横向分隔件38可与背离第二表面42延伸的横向分隔件38横向对准。然而,可设想,第一表面40和第二表面42上的横向分隔件38在流浆箱16的横向34上的间距可基于期望制造的所得分区基材而变化。另外,可设想,分隔件136可在表面40、42中的一个或多个上仅包括一个横向分隔件38,并且/或者在表面40、42中的一个或多个上包括三个或更多个横向分隔件38。
111.图7示出了可通过利用流浆箱16中的分隔件136来制造的示例性分区基材310,如
上面关于图1和图4所述的工艺中所述。例如,分区基材310可包括第一层82和第二层84。第一层82可包括区80a、80b和80c。第二层84可包括区86a、86b、86c。
112.如上文关于分区基材10、110、210的其他实施方案所述,第一层82中的区80a、80b、80c中的一个或多个和区86a、86b、86c中的一个或多个可由可为分区基材310提供各种特征的各种纤维供给(具有或不具有添加剂)供应。仅作为一个实例,分区基材310的第一层82可被构造成使得第二区80b包括来自第一纤维供给14的纤维,并且第一区80a和第三区80c包括来自第二纤维供给15的纤维。如上所述,用于分区基材310的此类层82的一种优选构造可以是使来自第二区80b中的第一纤维供给14的纤维包括为吸收/采集功能提供特别益处的纤维(例如,纤维直径大于3旦尼尔的卷曲pet纤维和粘结剂纤维)。分别在第一层82的第一区80a和第三区80c中的来自第二纤维供给15的纤维可包括为分布功能提供特殊益处的纤维(例如,软木纸浆纤维、桉树纸浆纤维或交联纸浆纤维和粘结剂纤维)。
113.第二层84可分别包括第一区86a和第三区86c,其包括来自可包括吸收纤维的第三纤维供给17的纤维。基材310的第二层84的第二区86b可包括诸如来自颗粒供给23(例如sam)的颗粒,如图1中所标记。颗粒供给23可经由导管25转移到流浆箱16。在一些实施方案中,微粒供给23还可包括纤维,诸如但不限于吸收纤维。因此,基材310的第二层84可分别包括第一区86a和第三区86c,其可包括吸收纤维,并且可包括第二区86b,其包括附加添加剂(诸如sam)和/或吸收纤维。
114.如从本文所述的基材10、110、210、310的实例中可看出,使用一个或多个横向分隔件38且在期望时使用一个或多个z方向分隔件64可提供非常功能化的分区基材10、110、210、310,其中产生各种区以增强基材310可使用的最终用途的特定功能。在一些实施方案中,本文所述的分区基材可用作个人护理吸收制品中吸收系统的一部分或用作吸收系统。例如,基材10、110、210、310可用作吸收制品中吸收系统的一部分。还可设想,基材10、110、210、310可用作除个人护理吸收制品之外的吸收制品本身的一部分或整个吸收制品,诸如例如擦拭巾、手巾、沐浴或面巾纸或毛巾。
115.不受理论的束缚,但据信,使用z方向分隔件64和/或横向分隔件38可分别在基材的层之间的界面处和基材的特定层内的相邻区之间的界面处提供增强的纯度梯度控制。例如,据信,横向分隔件38相对于流浆箱16的尺寸的高度52可帮助流浆箱16的层(例如66)内的分开的区(例如70a、70b、70c),以控制被转移通过流浆箱16并形成具有较高纯度梯度的基材10的区(例如80a、80b、80c)之间的界面81的基材的纤维。在横向分隔件38与流浆箱16之间具有间隙的实施方案中,来自流浆箱16的相邻区(例如70a、70b、70c)的纤维可在纤维被转移通过流浆箱16时在这样的间隙区域中混合,并且因此可产生具有较低纯度梯度的基材10的区(例如80a、80b、80c)。通过具有宽度44不跨越流浆箱16的整个宽度的z方向分隔件64,流浆箱16中的层(例如66、68)之间可发生类似的混合。
116.另外,据信,可特别地控制横向分隔件38的纵向长度50,以在基材内的相邻区(例如,基于流浆箱16的区70a、70b的基材10中的区80a、80b)之间提供期望的纯度梯度。例如,据信,通过具有长度较短的横向分隔件38,与较长的横向分隔件38相比,可在基材的相邻区(例如80a、80b)之间实现较低的纯度梯度。通过使横向分隔件38具有较短的纵向长度50,在横向分隔件38之后,在基材10的相邻区(例如80a、80b)之间的界面81(在图5a中标记)处可发生更多的纤维混合,并在界面81处产生较低的纯度梯度。横向分隔件38的较长的纵向长
度50可允许通过流浆箱16更大程度地形成基材,同时纤维仍然相对地包含在分开的区内,并且因此在基材被形成和转移通过流浆箱16时,减少了基材的相邻区(例如80a、80b)之间的纤维和/或颗粒混合的量,并且因此,在界面81处产生了较高纯度梯度。
117.在类似的方面中,分隔件36的纵向长度46(也可以是z方向分隔件64的纵向长度)可帮助控制基材内的相邻层(例如,基于流浆箱16的层66、68的基材210中的层82、84)之间的纯度梯度。例如,与分隔件36的较长的纵向长度46相比,具有较短的纵向长度46的分隔件36可在基材的相邻z方向层(例如82、84)之间的界面81处提供较低的纯度梯度。分隔件的较长的纵向长度46(并且因此,z方向分隔件64的纵向长度)可允许通过流浆箱16更大程度地形成基材,同时纤维仍然相对地包含在分开的层内,并且因此在基材被形成和转移通过流浆箱16时,减少了相邻层(例如82、84)之间的界面81处的纤维和/或颗粒混合的量,并且因此在界面81处产生较高纯度梯度。在一些实施方案中,分隔件36的纵向长度46优选地为流浆箱16的纵向长度l的至少50%、或至少55%、或至少60%、或至少65%、或至少70%、或至少75%或更多。
118.据信,在相邻层和/或区之间的界面81处形成具有较低纯度梯度的一些基材可能是有利的,而在相邻层和/或区之间的界面81处形成具有较高纯度梯度的一些基材可能是有利的。
119.实例
120.使用如上文关于图1所述的泡沫形成方法以及改变分隔件构造来形成实验代码。在基材的区之间的不同界面81处测量纯度梯度,以确定包括至少一个横向分隔件38的分隔件36能够多好地控制区之间的界面81处的混合。还测量相对层厚度以确定控制特定层相对于流浆箱16中的目标相对厚度设定的相对厚度的能力。
121.每个代码的泡沫浆料中使用的表面活性剂是可从pulcra chemicals购得的stantex h 215up,其是基于天然脂肪醇c8-c10的烷基多聚葡萄糖苷的水溶液。生成代码是为了试图制造类似于图5c中所示的基材210的基材,该基材在第一层82中包括三个横向区80a、80b、80c。期望第二层84具有均匀的构造,或者换句话说,仅具有单个区。为了提供此类配置,参考图4的流浆箱16的配置。流浆箱16的第一层66的第一区70a的入口76a和流浆箱16的第一层66的第三区70c的入口76c设置有交联纤维素cmc 535纤维和t 255粘结剂纤维的示例性分布层材料。流浆箱16的第一层66的第二区70b的入口76b设置有pet纤维和t 255粘结剂纤维的合成基纤维的示例性吸入层材料。流浆箱16的第二层68的所有入口78a、78b和78c通过提供nbsk纤维、交联纤维素cmc 535纤维、t 255粘结剂纤维和超吸收材料颗粒而设置有用于构造吸收层的材料。
122.表1提供了三种示例性代码,其利用如上所述的流浆箱16的层66、68中的纤维和/或颗粒形成以提供基材210a、210b和210c。表1中记载的代码之间的唯一变量是与流浆箱16一起使用以生产每个基材的分隔件36的类型(或没有该分隔件)。对于代码a,使用包括从分隔件36的第一表面40延伸的两个横向分隔件38的分隔件36,诸如图3中所示的分隔件36来制造基材210a。对于代码b,使用不包括横向分隔件38的分隔件36,使得分隔件36仅提供z方向分隔件64来制造基材210b。对于代码c,在流浆箱16中没有使用分隔件36来制造基材210c。在代码中的每个代码中,将小百分比的有色纤维添加到第一层82的中心区80b,以帮助可视地描绘每个材料代码的相邻区与层之间的混合量。在中心区80b中使用的有色纤维
是具有3mm纤维长度的丙烯酸纤维,并且在第一层82的中心区80b中以基于该区纤维总重量的3wt%提供,大约1.2gsm。
[0123][0124]
表1:材料代码信息
[0125]
图8a至图8c提供了描绘分别由材料代码a、b和c形成的基材210a、210b、210c的照片。在中心区80b中使用的有色纤维帮助可视地显示在基材中相邻区80a和80b与区80b和80c之间的界面81处发生的混合量。例如,使用包括两个横向分隔件38的分隔件36的图8a描绘了基材210a的区80b的有色纤维(以及因此中心区80b的其他纤维)相对地包含在其自身与区80a和区80c之间的界面81之间。然而,描绘了使用分隔件36而没有任何横向分隔件38的基材210b的图8b和描绘了没有使用任何分隔件36的基材210c的图8c显示了在区80a与80b之间以及区80b与区80c之间的界面81处来自中心区80b的有色纤维的分散量显著更高。因此,提供基材210b、210c的代码b和c可视地示出了第一层82中的区80a与80b之间以及80b与80c之间的界面81的较低纯度水平。
[0126]
根据如本文测试方法部分中所述的纯度梯度测试方法和层厚度测试方法,收获来自每个实验代码基材210a、210b、210c的基材样品用于分析。纯度梯度测试方法为层的相邻区之间的界面处的混合量提供了可量化特征,如表2中所记载。
[0127][0128]
表2:层内相邻区的纯度梯度测试结果
[0129]
来自表2的对基材的层内的相邻区的纯度梯度测试的结果显示,横向分隔件38提供了对基材的层内的相邻区之间的混合量的控制的显著增加。例如,代码a显示了在具有界面的层中具有两个区的基材210a,该界面具有包括2.5cm的过渡宽度的纯度梯度,而代码b和c仅分别为基材210b和210c提供了3.9cm和3.8cm的过渡宽度。因此,在层中包括相邻区的优选泡沫形成的基材可在过渡宽度小于3.8cm、或更优选地小于3.0cm、或更优选地小于2.8cm的区之间提供界面。
[0130]
另外,代码a显示了在具有界面的层中具有两个区的基材210a,该界面具有包括52戈瑞/厘米的过渡斜率的纯度梯度,而代码b和c仅提供具有界面的基材210b和210c,该界面具有分别包括28戈瑞/厘米和25戈瑞/厘米的过渡斜率的纯度梯度。纯度梯度的过渡斜率越
高,在区之间的界面上存在的纯度水平越高。因此,在层中包括相邻区的优选泡沫形成的基材可在具有大于28戈瑞/厘米、或更优选地大于30戈瑞/厘米、或甚至更优选地大于40戈瑞/厘米的过渡斜率的区之间提供界面。
[0131]
通过使用带有具有横向分隔件38的分隔件36的泡沫形成工艺,可生产出在相邻区之间具有界面81的基材,该界面提供有益混合的水平,以提供适当的结构完整性和相邻区之间的流体分布,然而可在界面81处充分控制混合,以在不同区之间仍然提供足够的纯度,使得对于基材210可实现基于其纤维组分选择的不同区的预期目的。例如,图10示出了代码a与代码b和c相比在每个产品长度的流体分布方面的效率。如图10中所示,代码a显示了整个基材的流体分布更均匀。具体地讲,由于水分在整个基材的长度上更均匀地分布,因此在污物附近的水分含量较低。代码a在基材长度为大约16厘米至17厘米处显示比代码b或代码c更高的水分含量。通过在基材的整个长度上具有更有效的流体分布,可产生具有更少量的材料来执行相同功能的基材,且因此为特定的预期最终用途提供原材料和成本节约。如果用在个人护理吸收制品中,增强的流体分布效率也可导致产品更薄,这对于最终使用者来说可能更柔软、离散和/或舒适。
[0132]
另外,由于第一层中不同的吸入和分布区以及第二层中的吸收层,区和/或层之间的较高纯度梯度可提供增强的流体吸入速率。通过在区和/或层之间具有较高纯度梯度,用于吸收制品中的吸收基材可在为此类特定功能设计的多种个不同结构中执行多种液体处理功能,诸如吸入、分布和储存,诸如用于尿布或擦拭巾,其可包括流体拾取和锁定。值得注意的是,这是在此类界面处不使用粘合剂的情况下完成的,如现有技术中的其他基材,它们试图由粘合在一起的单独材料制造吸收复合材料。在此类界面处的粘合剂会导致分布和吸入性能降低,因为粘合剂会成为流体处理的障碍。
[0133]
层相对厚度和层纯度也可通过使用提供z方向分隔件64的分隔件36更容易地控制。对于本文涉及包括超吸收材料的基材210a、210b、210c的测试,使用了采用microct装备的层相对厚度测试方法。层相对厚度测试方法在本文的测试方法部分有详细描述。上述提供基材210a-210c的材料代码a-c的截面图像是利用microct成像装备拍摄的,并且分别在图9a至图9c中示出。表3提供了包括含有超吸收材料颗粒的第二层84的基材210的相对层厚度的结果,其中层的相对厚度以基材的总厚度的百分比来测量。
[0134][0135]
表3:第二层相对厚度结果
[0136]
记载在表3中的相对层厚度结果显示,在流浆箱16中使用提供z方向分隔件64的分隔件36对层82、84的纯度提供了基本上更多的控制,并且因此对基材210的层相对厚度提供了更多的控制,特别是在层包括颗粒材料(例如超吸收材料颗粒)的情况下。在生产代码a和b(基材210a和210b)时,分隔件36设置在流浆箱16中,使得分隔件36在流浆箱16的z方向35
厚度上均匀间隔开(如图4中所示),以试图生产具有与第一层82相同的z方向35厚度的基材的第二层84。换句话说,分隔件36定位在流浆箱16中,使得z方向分隔件64均匀地定位在流浆箱16的顶部的内表面74与流浆箱16的底部的内表面75之间。z方向分隔件64还被构造成延伸进入流浆箱16的长度的大约66%。另一方面,代码c(基材210c)在流浆箱16中不包括任何分隔件36。利用流浆箱16中用于生产代码a和b的分隔件36的此类配置,与代码c(基材210c)相比,包括z方向分隔件64的分隔件36为代码a和b(基材210a和210b)的基材中的超吸收材料颗粒提供了明显更多的控制,并且因此对包括此类颗粒的第二层84的相对厚度提供了更多的控制。
[0137]
具体地讲,如表3中所记载的,代码a和代码b提供了利用分隔件36将第一层82与第二层84分开的基材210a和210b,分别提供了基材210a、210b的总厚度的34%和53%的第二层84的相对厚度,而代码c提供了不利用分隔件36制造的基材210c,提供了基材210c的总厚度的70%的第二层84的相对厚度。因为流浆箱16和流浆箱16内的分隔件36被构造成提供目标厚度,其中第一层82和第二层84具有相等的厚度,所以代码a和b显示出将包括颗粒(例如sam颗粒)的第二层84的厚度控制到更接近目标厚度的程度的能力。事实上,生产代码c的基材210c看起来根本没有提供双层结构,因为发现旨在提供在第二层中的超吸收颗粒和纤维主要分布在基材210c的相当大部分上,包括尤其是基材210c的上表面92附近。图9c还描绘了旨在用于上层的吸入区和分布区的纤维朝向基材210c的底表面94迁移。因此,在没有适当的纤维控制的情况下,基材210c在吸入或分布功能方面表现不佳。因此,包括z方向分隔件64的分隔件36的使用通过提供对第二层84的相对厚度的更高水平的控制而提供了对基材210a和210b的增强的z方向控制,但也帮助为基材210a、210b提供双层82、84结构。从泡沫持续流动并易于混合直到其离开流浆箱16并完全脱水的观点来看,对纤维和/或颗粒的这种控制是令人惊讶的。
[0138]
分隔件36延伸流浆箱16的长度l的至少50%、或更优选地延伸流浆箱16的长度l的至少60%的构型被认为在层82、84之间的界面81处提供对基材210的第一层82和第二层84的混合的增强控制。优选的基材可包括第二层84,该第二层包括颗粒(例如sam颗粒),该颗粒的相对厚度与目标相对厚度的偏差小于20%、或更优选地相对厚度与目标相对厚度的偏差小于15%、或甚至更优选地与目标相对厚度的偏差小于10%。在一些实施方案中,优选的基材可包括基材210a、210b的第二层84,该第二层可具有颗粒(例如sam颗粒)并具有小于结构总厚度的70%、或者更优选地小于60%的相对厚度,或者在一些实施方案中小于吸收结构的55%。因此,可看出,通过提供产生z方向分隔件64的分隔件36,可将层84生产相对厚度更接近于期望的相对厚度,并且因此可提高该层84相对于所得基材的整体纯度。
[0139]
测试方法
[0140]
纯度梯度测试方法
[0141]
纯度梯度测试方法可用于测量基材中的两个相邻区之间的界面81的纯度梯度,其中区在基材的外层中。使用数码相机(诸如索尼dxc-s500)从自上而下的角度拍摄每个样品的五幅数字图像,用于纯度梯度测试。样品应该放置成使得包括被分析的区和界面81的层面朝上。相机被设置成黑白模式。这些图像将在内部房间内亮着灯的情况下拍摄。在待拍照样品的每一侧上安装附加光源。宝丽来mp-4兰德相机44-02支架(具有在样品的每一侧上定位两个灯的能力)或类似设置将用于在样品的表面上提供直接照明。使用数码相机拍摄图
像时,应注意确保在样品上没有投影阴影。
[0142]
相机应该捕获包含期望评估纯度梯度的相邻区之间的界面81以及此类相邻区中的每个区的至少一部分的图像。例如,对于本文所述的样品,每个图像的宽度为约14厘米(5.5英寸)。在每个图像的底部附近放置一把尺子,以便在后面的分析中设置长度刻度。对每个样品拍摄的五幅图像应该在沿界面81的不同纵向位置拍摄。使用数码相机的自动对焦将相机聚焦在样品上。在黑白模式下,图像具有通过软件分析工具中纤维的颜色差异来辨别不同纤维类型之间的差异的能力。
[0143]
应将imagej软件下载(例如从美国国家卫生研究院(nih)-https://imagej.nih.gov/ij/)下载到计算机上。将每个样品的五幅图像载入imagej软件。一旦在imagej中打开图像,就在图像上设置auto bc以标准化图像,并且一个区中的纤维的灰度应当被设置为与其他图像中的纤维相同,并且对于其他图像中具有该区的暗纤维(或颗粒)的不同区的暗纤维(或颗粒)也是如此。使用imagej软件中的选择工具选择整个图像进行分析。因此,对于每个样品的五幅图像中的每个图像,分析区域和宽度是相同的。使用imagej软件中的绘图轮廓函数来获得作为图像宽度上的距离的函数的灰度。绘图轮廓函数在图像的宽度上对所选区域的灰度进行平均,并且平均灰度被绘制为图像上距离的函数。
[0144]
图11示出了两个示例性代码的imagej软件绘图轮廓函数。如图11中所示,每个图像的过渡宽度tw被测量为界面的长度,该界面的长度是根据灰度从白色开始增加的位置和灰度在黑暗区域中稳定的位置来确定的。考虑到绘图中的噪声,界面从增加开始的地方开始,并持续到比起始或基线水平高30%以上的灰度。对于区表面图像,在每个图像中放置一把尺子,以便如上所述设置长度刻度。出于本文的目的,样品界面81的纯度梯度过渡宽度值是每个样品的五幅图像的平均过渡宽度。
[0145]
如图11中所描述,过渡斜率被测量为(灰度变化)/(过渡宽度),或者连接过渡区的左侧和右侧的数据点的线的斜率。在autobc标准化之后,每幅图像的灰度变化是相同的。出于本文的目的,样品界面81的纯度梯度过渡斜率值是每个样品的五幅图像的平均过渡斜率。
[0146]
层相对厚度测试方法
[0147]
层相对厚度测试方法用于确定包括两个或更多个z方向层的样品z方向层的特定层厚度。对于每个样品基材,拍摄七幅截面图像。用常规的microct装备,诸如bruker skyscan 1272,对每个截面样品进行成像,以提供诸如图9a至图9c中所示的图像。用于截面成像的每个样品的宽度为约7mm。
[0148]
应将imagej软件下载(例如从美国国家卫生研究院(nih)-https://imagej.nih.gov/ij/)下载到计算机上。将每个样品的七幅图像加载到imagej软件中,转换成灰度,并旋转九十度,使得分开层82、84之间的界面81以大致竖直的方式取向。使用imagej中的make binary函数将图像变成灰度。在图像上设置auto bc以标准化图像,并且一个层中的光导纤维的灰度应当被设置为与其他图像中的光导纤维相同,并且对于其他图像中具有该层的暗纤维(或颗粒)的不同层的暗纤维(或颗粒)也是如此。
[0149]
如图12中所示,通过使用来自绘图轮廓函数的灰度绘图测量其中存在sam颗粒的层的宽度并设置适当的阈值以区分诸如纯纤维区域与纯sam区域之间的灰度中点的区域来测量层厚度lt。样品的总厚度是为绘图轮廓函数选择的区域的宽度。为了本文的目的,基材
的图像的层相对厚度是测量的层厚度除以该图像的总厚度。出于本文的目的,通过对七幅图像的层相对厚度进行平均来计算基材的总厚度的层相对厚度百分比。
[0150]
实施方案:
[0151]
实施方案1:一种基材,所述基材包括纵向、横向和垂直于由所述纵向和所述横向限定的平面的z方向,所述基材包括:第一层,所述第一层包括:第一区,所述第一区包括多根纤维;第二区,所述第二区包括多根纤维,所述第二区在所述横向上从所述第一区偏离;以及所述第一区与所述第二区之间的界面,所述第一区与所述第二区之间的所述界面包括与所述第二区的所述多根纤维中的至少一些纤维混合的所述第一区的所述多根纤维中的至少一些纤维,以提供如由本文所述的纯度梯度测试方法限定的过渡宽度小于3.8cm的纯度梯度。
[0152]
实施方案2:如实施方案1所述的基材,其中所述纯度梯度提供小于3.0cm的过渡宽度。
[0153]
实施方案3:如实施方案1或2中任一项所述的基材,其中所述纯度梯度提供如由所述纯度梯度测试方法限定的大于28戈瑞/厘米的过渡斜率。
[0154]
实施方案4:如实施方案3所述的基材,其中所述过渡斜率大于40戈瑞/厘米。
[0155]
实施方案5:如前述实施方案中任一项所述的基材,其中其中所述第一层还包括:第三区,所述第三区在所述横向上从所述第一区和所述第二区偏离,所述第二区在所述第一区与所述第三区之间;以及所述第二区与所述第三区之间的界面,所述第二区与所述第三区之间的所述界面包括与所述第三区的所述多根纤维中的至少一些纤维混合的所述第二区的所述多根纤维中的至少一些纤维,以提供具有如由所述纯度梯度测试方法限定的小于3.8cm的过渡宽度和如由所述纯度梯度测试方法限定的大于28戈瑞/厘米的过渡斜率中的至少一者的纯度梯度。
[0156]
实施方案6:如实施方案5所述的基材,其还包括:第二层,所述第二层在所述z方向上从所述第一层偏离。
[0157]
实施方案7:如实施方案6所述的基材,其中所述第二层包括超吸收材料。
[0158]
实施方案8:如实施方案6或7中任一项所述的基材,其中所述第一区中的所述多根纤维和所述第三区中的所述多根纤维各自包括纤维素纤维,并且其中所述第一区和所述第三区各自包括粘合剂。
[0159]
实施方案9:如实施方案6至8中任一项所述的基材,其中所述第二区中的所述多根纤维包括合成纤维,并且其中所述第二区还包括粘合剂。
[0160]
实施方案10:一种基材,所述基材包括纵向、横向和垂直于由所述纵向和所述横向限定的平面的z方向,所述基材包括:第一层,所述第一层包括:第一区,所述第一区包括多根纤维;第二区,所述第二区包括多根纤维,所述第二区在所述横向上从所述第一区偏离;以及所述第一区与所述第二区之间的界面,所述第一区与所述第二区之间的所述界面包括与所述第二区的所述多根纤维中的至少一些纤维混合的所述第一区的所述多根纤维中的至少一些纤维,以提供如由本文所述的纯度梯度测试方法限定的过渡斜率大于28戈瑞/厘米的纯度梯度。
[0161]
实施方案11:如实施方案10所述的基材,其中所述纯度梯度提供大于40戈瑞/厘米的所述过渡斜率。
[0162]
实施方案12:如实施方案10或11中任一项所述的基材,其中所述第一层还包括:第三区,所述第三区在所述横向上从所述第一区和所述第二区偏离,所述第二区在所述第一区与所述第三区之间;以及所述第二区与所述第三区之间的界面,所述第二区与所述第三区之间的所述界面包括与所述第三区的所述多根纤维中的至少一些纤维混合的所述第二区的所述多根纤维中的至少一些纤维,以提供具有如由所述纯度梯度测试方法限定的小于3.8cm的过渡宽度和如由所述纯度梯度测试方法限定的大于28戈瑞/厘米的过渡斜率中的至少一者的纯度梯度。
[0163]
实施方案13:如实施方案12所述的基材,其还包括:第二层,所述第二层在所述z方向上从所述第一层偏离。
[0164]
实施方案14:如实施方案13所述的基材,其中所述第二层包括超吸收材料。
[0165]
实施方案15:如实施方案12至14中任一项所述的基材,其中所述第一区中的所述多根纤维和所述第三区中的所述多根纤维各自包括纤维素纤维,并且其中所述第一区和所述第三区各自包括粘合剂。
[0166]
实施方案16:如实施方案15所述的基材,其中所述第二区中的所述多根纤维包括合成纤维,并且其中所述第二区还包括粘合剂。
[0167]
实施方案17:如权利要求16所述的基材,其中所述第一区、所述第二区和所述第三区的所述粘结剂包括粘结剂纤维。
[0168]
实施方案18:一种基材,所述基材包括纵向、横向和垂直于由所述纵向和所述横向限定的平面的z方向,所述基材包括:第一层,所述第一层包括:第一区,所述第一区包括多根纤维;第二层,所述第二层在所述z方向上从所述第一层偏离,所述第二层包括:第二区,所述第二区包括多个超吸收材料颗粒;以及所述第一层与所述第二层之间的界面,所述第一层与所述第二层之间的所述界面包括与所述第二层的所述第二区的所述多个超吸收材料颗粒中的至少一些超吸收材料颗粒混合的所述第一层的所述第一区的所述多根纤维中的至少一些纤维;其中控制所述第二层的所述超吸收材料颗粒,使得所述第二层的相对厚度小于所述基材的总厚度的70%,如通过本文所述的所述层相对厚度测试所测量。
[0169]
实施方案19:如实施方案18所述的基材,其中所述第一区中的所述多根纤维包括纤维素纤维和粘结剂纤维。
[0170]
实施方案20:如实施方案18或19中任一项所述的基材,其中所述第二层的所述相对厚度小于所述基材的总厚度的60%。
[0171]
在具体实施方案中引用的所有文件的相关部分以引用的方式并入本文中;任何文件的引用不应被理解为承认它是关于本发明的现有技术。在本书面文件中的术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中的术语的任何含义或定义冲突的情况下,应当以赋予本书面文件中的术语的含义或定义为准。
[0172]
虽然已示出并描述了特定实施方案,但对于所属领域的技术人员将显而易见的是,可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种其他改变和修改。因此,预期在所附权利要求书中涵盖处于本发明的范围内的所有此类改变和修改。
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