专利名称：具有整体连接的疏水性面层的高吸收纤维芯层的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种吸收结构，其中包括一个高吸收纤维芯层和一个与之整体连接的疏水性面层。
用于吸收人体液体的吸收制品通常包括一个具有亲水性的吸收芯层和一个具有疏水性的面层。面层的作用在于将人体液体从人体吸到吸收芯层中。由于面层本身是疏水的。因而可保持相对干燥，这样就避免了人在使用吸收制品时因皮肤接触湿性材料而感到不舒适。
在疏水性面层与亲水性吸收层之间最好提供一个良好的接触，以便加快液体由面层向芯层的输送。另外，吸收芯层最好低松密度而吸收容量高。吸收芯层在X和Y方向具有良好的吸收能力则更为理想。
因而，本发明的目的在于提供一种具有高吸收性的纤维芯层和与之整体连接的疏水性面层。本发明的另一目的是提供一种低松密度而吸收容量大的芯体。
1962年12月11日授权给沃特汀(Wolterding)等人的美国3，067，747号专利中公开了一种外科用或月经用的无粘性的吸水绷带。吸水绷带的表层是粘结有疏水合成纤维的非纺织网层，吸收网层则可由棉和/或人造纤维与热塑性纤维混合制成。表层与吸收网层通过热粘结制成一体。
1977年9月13日授权给托马斯柴夫斯基(Thomaschefsky)等人的美国4，047，534号专利涉及了一种婴儿尿垫，其中有一层含有一定比例的合成热塑聚合物纤维的吸收内层和一层热塑聚合物纤维制成的外层。层与层之间是在低加热状态下模压成一体的。
1983年8月9日授权给马修斯(Matthews)等人的美国4，397，644号专利中公开了一种用于月经带的表层，其亲水性按照一定的梯度变化。表面是由两层构成。上面一层是热塑性材料，例如纺粘聚丙烯。而所谓传导层则含有40%到100%的热塑性纤维。
1989年7月4日授权给福克斯曼(Foxman)的美国4，844，965号专利涉及到一种为大小便失禁患者设计的吸收装置。该装置包括一个液渗透性良好的吸收元件，其中有一个由合成织物制成的外表层及一个由热塑性纤维与纤维素纤维混合织物制成的内衬层。合成织物的外表层与热塑纤维混合制成的内衬层是用超声波焊接法制成一体的。
1989年7月4日授权给福克斯曼(Foxman)的美国4，844，965号专利公开了一种吸收元件(如床垫)，其中有一个由热塑性材料制成的外表层及一个由热塑性材料与纤维素纤维的混合物制成的内衬层。这种合成物制成的外表层通过超声波焊接与混合物构成的热塑性纤维制成的内衬层连接在一起。这种床垫是可洗的。
1989年12月12日授权给小佩德维茨(Perdelwitz，Jr)等人的美国4，886，697号专利涉及一种织物，其中至少有一层含有热塑性材料与其它纤维的混合物。该层由若干含有热塑性材料的表层封装在内。这些材料密布在若干个分立的区域内，并且最终结束于这些密布的区域。含有热塑性材料与其它纤维混合物的那层还可添加一种高吸收性材料。表层与吸收层是通过热粘接即将热空气吹过网层和表层连接在一起的。所公开的这种材料适用于儿童车座。
1990年7月3日授权给福克斯曼(Foxman)的美国4，939，017号专利公开了一种吸收性垫，其外层含有100%合成热塑织物，其吸收层是塑性纤维与纤维素纤维的混合物。层与层之间是用超声波焊接法相互连接的。
本发明所提供的吸收结构包括一种具有高吸收性的纤维芯层及与之整体连接的疏水性面层。更具体地说，吸收芯层含有约5%至约95%的高吸水纤维与约5%至约95%的合成热塑纤维。疏水性面层主要由合成疏水热塑纤维制成。这种吸收结构可以在普通的梳棉机上成型，一块梳理网层为疏水性面层，一块或多块(多达20块)梳理网层为吸收芯层。用热加工方法将上述各层粘结成一体。用加热的压延辊超声波封接技术进行封接则效果更好。此外还有一个优点，即吸收结构的松密度在粘结过程中会大大地减小。例如吸收结构的厚度在热粘结过程中减少到1/5到1/15。粘结点最好是不连续的，如在使用加热模压辊的情形那样。在没有粘接的区域，纤维可保持其柔性和挠性，另外，在没有粘接的区域，高吸收性纤维比起在粘接区域内更易于膨胀，因而也更易于吸收液体。
用于面层的合成疏水纤维可以采用任何现有技术中用于同种用途的纤维。其中，采用聚烯烃纤维为佳，而采用聚丙烯纤维则更佳。
吸收芯体的热塑性纤维成分可采用亲水性纤维或疏水性纤维。如采用疏水性纤维，该纤维可同于或异于面层所含的疏水性纤维。
吸收芯体中的高吸收性纤维可采用现在技术中任一种高吸收性纤维。高吸收性纤维可以用水溶性聚合物拉成水溶性纤丝而制成，首先向纤丝表面吹送一定速度的初始气流，使纤丝拉细并部分干燥，然后再吹入一定速度的二次气流，将纤丝断成纤维。比较理想的高吸收性聚合物是由共聚物(1)与交联添加剂(2)形成混合体，其中，共聚物(1)是由至少一个α-β不饱和羧基单体与至少一个单体共聚产生的，交联添加剂(2)中含羟基碳化物或杂环碳化物，它具有交联功能。最佳的是跟碳酸丙烯酯交联或跟季戊四醇与丁烷的混合物交联的顺丁烯二(酸)酐/异丁烯共聚物。
这里需要特别优选的是Fibersorb，它是一种由宾西法尼亚州，牛顿广场的阿克化学公司(Arco chemical Company of Newton Square，Pennsy/vania)制造的高吸附性纤维，在市场上即可买到。在1989年8月8日授权给布尔兰德(Bourland)等人的美国4，855，179号专利中，更为详尽地公开了这种纤维，这里仅以此引做参考。除了疏水性纤维与高吸收性纤维外，吸收芯层还可以含有一些其他的吸收纤维，诸如纸纤维，棉纤维或人造纤维等。理想的吸收芯层应含有约30%至约70%的疏水性纤维及约70%至约30%的高吸收性纤维。在对层与层间进行热粘结时，最好采用带有一个模压板的压延辊。模压板的理想形状可选择为晶格状或钻石状。如在1988年11月1日授权给麦基山(Megisan)等人的美国4，781，710号专利中所公开的那样。在此仅引为参考。
本发明的吸附结构可以制得很薄，即不大于2mm，若厚度小于1mm则更佳。通常选择的范围是0.3～2mm。而吸附结构的吸附容量则高于0.9%盐溶液0.05克/每平方厘米吸附面积。一般地，厚度为1mm的这种吸附结构的吸附容量为0.07～0.25克/每平方厘米。
理想的吸收结构的密度范围为约0.08克/cm3至约0.25克/cm3。
本发明的吸收结构特别适用于内裤衬垫，它是一种吸收垫，用于吸收月经排出量较少时排出的月经，内裤衬垫也可用于吸除月经的以外的其他阴道排出液。
现有技术中这类内裤衬垫通常由一个透水性好的疏水性面层，一个较薄的吸收芯层，该层一般是由木纸纤维制成的，以及一个通常为聚乙烯膜的不透水的底层组成。不透水的底层表面可以设置一些其粘性随压力变化的粘接带或粘连区，用于将内裤衬垫固定在内裤的交叉处。为了保护这种随压力变化的粘性免受污染或不适当的粘连，在粘接条或粘接区上设置了封条。使用者在将衬垫粘到内裤上之前取掉该封条即可。内裤衬垫的长度可为12cm至16cm。宽度可为3cm至8cm。若将内裤衬垫设计成狗骨头形状，其长度为14cm左右，其中部最窄处宽为4cm左右，两端部最宽处宽为7cm左右则更为理想。
现有技术中的内裤衬垫的各种实施例已公开在1988年4月19日授权给奥斯本(Osborn)三世的美国4，738，676号专利中，在此仅引为参考。
本发明的吸收结构取代了传统内裤衬垫的疏水性面层和吸收芯层。在吸收结构上只需加一层不透水的底层即可。底层可采用聚乙烯或聚丙烯膜。底层可以通过热粘结或胶粘结方法粘到吸收结构上。如用胶粘接，则粘接用模板最好呈螺旋喷射状或熔接点状(天使头发状)。
吸收结构的周边最好密封，以免高吸收性纤维接触到使用者的皮肤。采用热压法密封本发明吸收结构的周边比较合适。
在非纺织梳理线上梳理以下三种非纺织网层。一种是聚丙烯网层，其基本比重为1盎司/码2(约等于30克/m2)，另外两种是由聚丙烯纤维与Fibersorb高吸收性纤维50/50的比例混合成的非纺织网层，其各自的基本比重为1盎司/码2(约等于30克/m2)。三种网层的组合形式是，所有聚丙烯网层都做为面层。组合网层的总厚度为1/2英寸(约12mm)。然后，在140℃到165℃温度下，以25-30英尺/分(约为7.5～9米/分)的进网层速度对组合网层进行压延。为了达到良好的效果，在进网层速度高的情况下温度也应提高，在进网层速度低的情况下温度也应降低。压延压力约为每英尺线长度160磅(约为每厘米线长度29公斤)。压延辊的压延模板呈钻石状，如美国4，781，710号专利中所述那样。压制好的吸收结构厚度约为0.8mm。对0.9%的盐溶液吸收容量为0.12克/cm2。在聚乙烯底层上设置适当大小的粘接条，用于将吸收结构粘接到内裤上，其粘接方式用于上述传统内裤衬垫的粘接方式。这样制造出的内裤衬垫既薄又软且具有一定的吸收容量。
制作不透水底层的另一实施例是，在压延上述非织造网层之前，再加一层基本上是由热熔性纤维，如聚乙烯纤维构成的网层。用加热法熔融这些纤维，如用加热的压延辊或红外辐射，使底层获得较大程度的不透水性。
类似的结构是用1层聚丙烯纤维层与3层由85∶15的聚丙烯与Fibersorb混合物制的网层。
权利要求
1.一种吸收结构，其特征在于，它包括一个高吸收性纤维芯层和一个与之整体连接的疏水性面层。
2.按照权利要求1所述的吸收结构，其特征在于，疏水性面层主要由合成疏水性热塑纤维构成，而吸收芯层则含有约5%至95%的高吸收性纤维及约5%至95%的高吸收性纤维及约5%至95%的合成热塑纤维。
3.按照权利要求2所述的吸收结构，其特征在于，吸收结构的厚度约0.3mm至2mm，吸收容量为对0.9%盐溶液0.05克/厘米2至0.25克/厘米2。
4.按照权利要求2所述的吸收结构，其特征在于，合成疏水热塑纤维为聚烯烃纤维。
5.按照权利要求2所述的吸收结构，其特征在于，高吸收性纤维含有顺丁烯二酸酐与异丁烯的聚合物。
6.按照权利要求2所述的吸收结构，其特征在于，吸收芯层含有约30%到70%的高吸收性纤维及约30%到70%的合成热塑纤维。
7.按照权利要求6所述的吸收结构，其特征在于，高吸收性纤维含有顺丁烯二酸酐与异丁烯的共聚物。
8.按照权利要求6所述的吸收结构，其特征在于，疏水性合成热塑纤维为聚丙烯纤维。
9.一种内裤衬垫，其特征在于，它由权利要求1所述的高吸收结构与一个不透水的底层组成。
10.一种内裤衬垫，其特征在于，它由权利要求6所述的高吸收结构与一个不透水的底层组成。
11.一种制造由高吸收性纤维芯层和与之整体连接的疏水性面层构成的吸收结构的方法，其特征在于，该方法由如下步骤构成a)制造一个主要由疏水性合成热塑纤维构成的非织造网层;b)制造1至20个含有5%至95%的高吸收性纤维和5%至95%的热塑纤维的非纺织网层;c)将在步骤(a)和(b)中成形的网层重叠成一整块;d)对在步骤c)中形成的整块加热压延，将厚度压至约0.3mm至2mm。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤d)的加热压延过程中，在吸收结构上加一个模压板。
13.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，高吸收性纤维含有异丁烯与顺丁烯二酸酐的共聚物，疏水性热塑纤维是聚丙烯。
全文摘要
所公开的吸附结构包括一个高吸附性纤维芯层和一个与之整体连接的面层。制造该结构的方法是制造若干由热塑纤维和高吸收性纤维混合物构成的非织织网层以及一个主要由疏水性热塑纤维构成的网层，网层与网层是用热粘接法粘接成一体的。该结构适用于随意处置的吸附制品，特别是内裤衬垫。
文档编号A61F13/53GK1062283SQ91111510
公开日1992年7月1日 申请日期1991年11月1日 优先权日1990年11月1日
发明者N·A·阿尔, D·M·奥滕 申请人:普罗格特-甘布尔公司