具有中央收集区的卫生巾的制作方法

专利名称：具有中央收集区的卫生巾的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卫生巾，所说卫生巾包括一层可渗透液体的顶片、一层不渗透液体的底片和一层放置在顶片和底片之间的吸收芯，该吸收芯包括两条纵向边、一个中央收集区、位于收集区和纵向边之间的两个边区，该吸收芯还包括一层吸收凝胶材料，吸收芯的收集区内的吸收凝胶材料的密度低于边区中吸收凝胶材料的密度。
这种吸收用品从US-A-4，988，345中可以了解到。
在该篇专利中介绍了一种吸收用品，在所说吸收用品中吸收芯包括具有较低密度的处于下部的液体处理层和含有吸收凝胶材料的处于上部的液体储存层。上边的液体储存层的基本重量在0.01至0.1g/cm2之间，并且可以容纳达60%重量的吸收凝胶材料。在液体储存层上有收集孔用于将液体渗透到下面的液体处理层，在这一层中液体可以沿吸收用品的纵向和横向流动。液体处理层具有超过80%的空隙体积，其基本重量在15至75克/平方码，可由合成泡沫材料或合成纤维构成。透过液体储存层上的收集孔的液体在液体处理层中被输送到远离收集孔的液体储存层部分。由于液体储存层和液体处理层之间毛细作用强弱的差异，液体被从后者中抽出，后者于是被腾空从而可以传输紧接着涌出的体液。
因为液体处理层相对较宽，液体向吸收用品侧边的横向扩散相对来说比较容易。已知的液体处理层的目的是改善离开收集孔的大量液体的分布和在没有吸收材料的凝胶阻塞的情况下提高吸收速度。特别是在窄的吸收用品中，过大的液体横向扩散会导致不希望有的侧边污染。
在美国专利US-A-5，009，653中介绍了一种具有吸收芯的卫生巾，其吸收芯包括位于两层气流成网的织物片之间的一层水凝胶材料。该吸收芯由用于改善排出到吸收芯上的体液的吸收的湿法成网的织物覆盖，从而更有效的利用水凝胶材料。虽然改进了液体在卫生巾中的纵向流动，但是还会发生液体在横向上的流动，因而仍然有可能污染侧边。
本发明的一个目的是提供一种具有相对小的厚度，但是却具有良好的液体分布性能和具有相对简单的结构的吸收用品。
本发明的另一个目的是提供一种具有较低的侧边污染程度和较高的有效吸收率的吸收用品。
本发明的又一个目的是提供一种具有较高的收集速度和较低成本的吸收用品。
本发明的吸收用品其特征在于在上纤维层和下纤维层之间包含吸收凝胶材料，在收集区内每单位面积的纤维层上吸收凝胶材料的量少于在边区中每单位面积的吸收凝胶材料的量，收集区的宽度和边区中吸收凝胶材料的密度适合于液体在吸收芯中，主要是纵向上的输送。
通过减少卫生巾吸收芯的中央区域内吸收凝胶材料的量，得到了比边部区域具有相对大的液体收集和输送能力的收集区，所说边部区域含有较多量的凝胶材料因而具有相对较高的液体保存能力。令人惊奇的是已经发现有选择地降低中央收集区中的吸收凝胶材料的密度，可以使卫生巾具有较高的有效吸收率(在出现边部污染之前的吸收率)。这对于具有相对小的厚度，例如厚度小于3毫米的卫生巾来说是尤其重要的。这种卫生巾在垂直方向上的容量是较低的，所以需要最佳地利用卫生巾的吸收表面。为了使薄的卫生巾有足够的吸收率，在吸收芯中吸收凝胶材料的密度要高于吸收芯中吸收凝胶材料与芯部纤维混合部分的吸收凝胶材料的密度。薄卫生巾的较大区域上吸收凝胶材料的密度由于“凝胶阻塞”而不能如愿增加，因此这种卫生巾的吸收率是由没有凝胶阻塞出现时最大可能的吸收凝胶材料的密度决定的。
根据本发明已经发现如果收集区中吸收凝胶材料的密度比最大值小，可以得到较高的有效吸收率。
因为本发明的卫生巾中吸收凝胶材料的量低于那种其中吸收凝胶材料均匀施加在保持吸收凝胶材料的纤维层的整个表面上，或是与芯部的吸收疏松材料均匀混合的卫生巾中吸收凝胶材料的用量，所以这种卫生巾可用较低的成本制造。
要增加边区中吸收凝胶材料的密度，还可以通过将芯部自身在其边部折叠，或将含有吸收凝胶材料的另一对纤维层迭置在吸收芯的边区上而实现。
从欧洲专利申请EP-A-0217666中可以了解到一种在其芯部和顶片之间放置有两条或多条超级吸收材料带的卫生巾。在这些吸收带之间的区域可以迅速地收集大量的体液，特别是尿，然而在位于超级吸收带下面的芯部，液体的横向扩散仍很明显地发生。较宽的收集区上有明显的液体横向流动。
根据本发明的卫生巾一个实施例，其特征在于收集区的宽度为5至28毫米，优选的是约15毫米。
通过在卫生巾中提供相对窄的中央收集区，使体液，特别是月经，主要是在纵向上的流动增加了。当吸收凝胶材料变湿后，这些材料膨胀并且显示出液体吸收率降低，即出现所谓的“凝胶阻塞”现象。在收集区中相对少量的吸收凝胶材料引起的凝胶阻塞也较少并显示出较小的流阻。在收集区的边界，由于变湿的吸收凝胶材料的凝胶阻塞，而使液体的横向扩散减少。所以排入收集区的液体的纵向扩散得到改善。随着在收集区中的吸收凝胶材料的量的减少，中央收集区的相对窄的尺寸迫使排入该区的液体集中在吸收用品的纵向上。
根据本发明的吸收用品，特别是卫生巾的实施例，其特征在于收集区中吸收凝胶材料的密度在0至3.59克/平方英尺，边区中吸收凝胶材料的密度对于在改进的AGEP测试中暴露在合成尿中之后凝胶强度小于1.2kPa的吸收凝胶材料为2至7.5克/平方英尺，对于在改进的AGEP测试中暴露在合成尿溶液中之后凝胶强度大于1.2kPa的吸收凝胶材料为2至15克/平方英尺。
在边区中低凝胶强度的吸收凝胶材料，诸如WilmingtonDel的Hercules公司出品的AqualonC牌的吸收凝胶材料，如果密度高于7.5克/平方英尺的话会引起不希望有的凝胶阻塞现象，它使得涌进收集区的液体穿过边区的凝胶阻塞部分横向流动。在边区中如果吸收凝胶材料密度低于2克/平方英尺会使卫生巾的所有性能降低到一个不理想的低水平。对于高凝胶强度的吸收凝胶材料，如Aquakeep13SHPS，一种由AutochemS.A.，CoursMichelet，LaDefense，Paris，France出品的聚丙烯酸钠和SanwetIM5600-S，一种由FarbwerkeHoechstAGofFrankfurt，Germany，出品的由丙烯酸钠接枝的交联淀粉，如果密度大于15克/平方英尺，就可能导致不希望有的凝胶阻塞现象。
根据本发明的吸收用品的另一个实施例其特征在于在收集区中上纤维层被压制以形成一条通道。
如果在一条层叠吸收芯(其中吸收凝胶材料在两层织物之间)的边区中将吸收凝胶材料，优选的粒状凝胶材料，布成均匀的一层，那么在收集区省去吸收凝胶材料就会在由吸收凝胶材料填充的上下织物之间留下一个空闲的空间。通过将上层织物压进收集区的空闲空间，就在吸收芯中构成一条通道，它可以辅助收集和分布体液。
代替将上面的织物压入收集区，可以用一种吸湿材料，如一种由例如聚酯纤维或卷曲或缠绕的PET纤维等合成纤维构成的低密度高弹性的织物取代收集区中的吸收凝胶材料。较好的润湿可以通过用一种润湿剂如表面活性剂来处理收集区而实现。
应该指出的是，从EP-A-0173068中得知，为了促进在吸收用品纵向上的液体迁移，而提出了一种具有纵向通道的卫生巾。但是没有提到关于在该通道侧面的芯部材料中是否有吸收凝胶材料和在吸收用品中通道所在的区域内吸收凝胶材料的密度。
根据本发明卫生巾的又一个实施例，其特征在于上面的和下面的纤维层都是由一层织物构成，所说织物有两条叠置在收集区上的相对的纵向边沿。
在将吸收凝胶材料封在一单层织物内时，其边沿就与收集区重叠，在收集区中附加的一层织物用于加快涌出的液体的吸收和改进芯吸效果。
下面将参照附图详细介绍本发明的吸收用品的一些实施例。在这些附图中

图1表示卫生巾的顶视平面图，其中重叠层部分已剖开以显示下面的结构，卫生巾一般具有一个直的芯部;
图2表示具有成形芯部的卫生巾的顶视平面图;
图3表示图1中卫生巾沿横向中心线16的剖面图;
图4表示图3中的卫生巾，其在收集区内没有吸收凝胶材料;
图5表示图4中的卫生巾，其上面的织物被压入收集区;
图6表示图5中的卫生巾，其上片上有一条通道;
图7和图8表示图3中的卫生巾，一单层织物封住吸收凝胶材料，织物的纵向边沿是重叠的;
图9a和图9b表示本发明的卫生巾的另一个吸收芯的实施例;
图10表示根据本发明关于卫生巾在各种负载下液体分布的曲线图;
图11表示本发明的卫生巾的吸收芯的另一个实施例。
在附图中所示的吸收用品的实施例属于一次性卫生巾，即由女性穿过阴部附近用于吸收和容纳从体内排出的各种排泄物(例如，血液、月经和尿)并且在用过一次后就扔掉的用品。但是本发明并不仅仅局限于卫生巾，而且还包括其它吸收用品，如妇女、儿童用的短衬裤，其吸收率一般比卫生巾较低。尽管在附图中详细描述的实施例具有所谓的“叠层”芯，其中吸收凝胶材料是作为两片之间的一层，但是本发明并不局限于此，也可以使芯中的吸收凝胶材料与纤维混合，如在由Procter&Camble公司于1991年12月17日申请的美国专利申请NO.07/810，774中的介绍的，该专利在这里引作参考。
图1所示的卫生巾1包括可渗透液体的顶片3，在顶片下面的吸收芯5和不渗透液体的底处7。芯5有两条纵向边9和11，它们一般沿芯5的纵向忠线13的纵向延伸。如图2所示，纵向边9、11不需要是直的而可以是朝向纵向中心线呈弯曲状的，以构成一种有一定形状的芯部。吸收芯5可用一层或多层用于分布透过顶片3流向吸收芯5的液体的收集层覆盖。为了清楚起见，在图4至8的示意图中都略去了收集层。如图3-6所示，吸收芯5为叠层结构，其中吸收凝胶材料放置在上层的织物24与下层的织物25之间。织物24、25可以是如在图7、8、9中所示的封住吸收凝胶材料29的单层的一部分。
在芯5上有一个中央收集区15，与其邻接的有两个边区17和19。中央收区15中吸收凝胶材料的密度低于边区，边区17、19中的密度对于较低凝胶强度的吸收凝胶材料而言在2至7.5克/平方英尺之间，优选的约为5.5克/平方英尺，对于较高凝胶强度的吸收凝胶材料而言在2至15克/平方英尺之间，优选的约为10克/平方英尺，在收集区15中优选的应为0克/平方英尺。
吸收凝胶材料的密度从边区到收集区不需要急剧变化，但可以例如从高到低线性减少，或根据其它任何需要的形状变化。
收集区的宽度W，优选的是比吸收芯5最窄宽度L要窄，取值在5至28毫米。如图2中所示，对于具有一定形状的芯5的卫生巾，卫生巾的最窄的横向尺寸L位于横向中心线16处，收集的尺寸约为70毫米。卫生巾1在其纵向周边处有两条横向的折边或侧翼，它可以用于折合在使用者的裤子边沿上以使卫生巾在宽度方向上相对于裤子定位并减少侧边污染。
更具体地考虑卫生巾的一些部件，吸收芯5一般来说可以是任何可压缩的，舒适的，对穿着者的皮肤无刺激性的，能够吸收和容纳人体排泄物的材料。吸收芯5可以制成各种尺寸和各种形状(例如矩形、水漏形，等等)。一种优选的吸收芯5的形状是图2所示的狗骨形。这种优选的吸收芯5约22.0厘米长(沿纵向中心线13的纵向尺寸)，在其中部沿横向中心线16约7.0厘米宽(横向尺寸)。为了容易制造，吸收芯5的结构是对称的，所以穿着者无需有意识地将卫生巾在其穿着方向上摆正。中部的结构基本上与穿着者的大腿和穿着者裤裆处相适合，以防止多余的皱折。可以改变吸收芯5的尺寸以在尺寸上适应不同的穿着者和预期的排泄液体体积的量。吸收芯5可以用任何本领域已知的方法如喷胶或粘合线或粘合点将芯的主要上表面和下表面分别粘在相邻的部分如顶片3和底片7上。这种粘结方式使吸收材料在使用中容易保持完整性和可恢复性从而维持最佳的吸收度。优选地，吸收芯5在横断方向上的湿张强度至少为每厘米约100.0克。湿张强度由ASTM标准D829-29确定。
吸收芯5可以用各种通常用于一次性卫生巾、尿布、或其它吸收用品的液体吸收材料制造。适合的吸收材料的实例包括一般被称为空气毡的粉碎的木浆、蠕变的纤维素填料、吸收泡沫，吸收海棉、合成人造纤维、聚合纤维、形成水凝胶的聚合凝胶剂、或任何等同的材料或这些材料的结合。一种特别优选的吸收材料是吸收凝胶材料或聚合凝胶剂。聚合凝胶剂是这样一些物质，它们与流体(即液体)如水或体液接触，就吸收这种液体并由此形成水凝胶。以这种方式，涌进吸收芯5的液体能够被聚合凝胶剂收集并保持，因而使本发明的用品具有增强的吸收率和/或改进的液体保持性能。
用于吸收芯5的聚合凝胶剂一般由基本上不溶于水的，轻度交联的，部分中和的，可形成水凝胶的聚合物质的颗粒构成。这种聚合物质可以由可聚合的，不饱和的，含酸的单体制得。用于制备适用于本发明的聚合凝胶剂的合适的不饱和酸单体包括那些列在US-A-4，654，039中的物质，该专利名称为“用于吸收结构的可形成水凝胶的聚合物组合物”，于1987年3月31日授予Brandt，Goldman，和Lnglin，且在本发明中引用作为参考。优选的单体包括丙烯酸，甲基丙烯酸，和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸。丙烯酸本身是特别优选的用于制备聚合凝胶剂的物质。
在可形成水凝胶的聚合凝胶剂中，由不饱和的、含酸单体构成的聚合部分可以接枝在其它类型的聚合组分上如淀粉或纤维素上。这种类型的聚丙烯酸接枝淀粉物质在这里是特别优选使用的。
可从一般类型的单体制得的优选的聚合凝胶剂包括水解的丙烯腈接枝淀粉、聚丙烯酸盐接枝淀粉、聚丙烯酸盐、马来酐基的共聚物及其组合物。特别优选的是聚丙烯酸盐和聚丙烯酸盐接枝淀粉。
不论用于本发明的吸收芯5中的可形成水凝胶的聚合凝胶剂的基本聚合组分的性质是什么，这种物质一般都是轻度交联的。交联使得用于本发明的可形成水凝胶的聚合凝胶剂变得基本上不溶于水，于是交联部分地决定了凝胶的体积和从所用的聚合凝胶剂形成的水凝胶的可萃取的聚合物的特性。合适的交联剂是在本领域中熟知的，例如包括那些详细地记载于US-A-076，663中的交联剂，该专利1978年2月28日授予Masuda，这里引作参考。优选的交联剂是不饱和的单羧酸或聚羧酸与多元醇、双丙烯酰胺和二烯丙基胺或三烯丙基胺的双酯类或聚酯。特别优选的交联剂是N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸盐和三烯丙基胺。交联剂在所制得的可形成的水凝胶的聚合物质中一般占约0.001摩尔百分比到5.0摩尔百分比。更优选的是在用于本发明的可形成水凝胶的聚合凝胶剂中含有约0.01摩尔百分比到3.0摩尔百分比的交联剂。
可用于本发明的用品中的轻度交联的、可形成水凝胶的聚合凝胶剂一般是以它们的部分中和的形式被使用的。对于本发明的目的，当用于构成聚合物的至少25.0摩尔百分比优选的是至少50.0摩尔百分比的单体是已与成盐阳离子中和的含酸基单体时这种物质被认为是部分中和的。合适的成盐阳离子包括碱金属、铵、取代的铵和胺离子。所用的所有单体中被中和的含酸基单体的百分数在这里被称之为“中和度”。
用于如图3和8所示的吸收用品中的聚合凝胶剂材料必须具有相对来说较高的吸收进入该用品中的液体的吸收率。这些材料的吸收率可以通过参考选用本发明所用的聚合凝胶剂的“凝胶体积”来确定。
用于本发明的目的，凝胶体积可以定义炎被任何给出的聚合凝胶剂吸收的合成尿的量，特别是每克聚合凝胶剂吸收的合成尿的克数。在合成尿中的凝胶体积可以通过制备0.1-0.2份的待测的干燥聚合凝胶剂与20份的合成尿悬浮液而确定。该悬浮液在室温下缓慢搅拌一段充足的时间，例如约1小时，以达到膨胀平衡。聚合凝胶剂的凝胶体积可从悬浮液中每克聚合凝胶剂对合成尿的克数的重量百分比和形成水凝胶的液体所占的体积与悬浮液的总体积的比计算出来。
用于吸收芯5的凝胶剂的凝胶体积一般至少为约20.0克合成尿/每克聚合凝胶剂。更优选的是，所用材料的凝胶体积为约20.0至约60.0，更优选的是约22.0至约35.0克合成尿/每克聚合凝胶剂。
在一个优选实施例中，卫生巾沿横向中心线16的最小的芯宽度为70毫米，中央收集区15包含0至3.5克/平方英尺，更优选的是0克/平方英尺这种类型的聚合吸收凝胶物质。收集区15的宽度W为10至20毫米，优选的是约15毫米。在边区17和19中聚合吸收凝胶材料的密度最好是均匀分布，即在横向中心线的方向上是常数，对于宽度W为15毫米的收集区密度为4克/平方英尺，对于宽度为20毫米的收集区密度为5.5克/平方英尺，芯中吸收凝胶材料的总密度为约3.1克/平方英尺。卫生巾优选的尺寸，收集区的宽度和吸收凝胶材料的密度涉及如图2-8所示的吸收用品，即具有成形芯5和气流成网的织物层24和25的叠层结构的卫生巾。用于本发明优选的实施例的吸收凝胶材料29的凝胶强度小于1.2kPa。但是具有低密度吸收凝胶材料的收集区也可以有利地与高凝胶强度的吸收凝胶材料结合使用，它可以以较高的密度使用而不会出现凝胶阻塞现象。
在边区中吸收凝胶材料的密度和中央收集区的宽度可以根据凝胶强度、所有的不同的吸收凝胶材料、吸收芯的厚度和吸收芯的最小横向尺寸L而变化。
吸收凝胶材料的凝胶强度可以根据改进的吸收凝胶扩张实验(AFEP)来测量。改进的AGEP实验测量凝胶在其暴露在合成尿溶液中吸收扩张后所施加的力。所说的力是用一个紧紧固定在一个2厘米直径的样品腔中的环形压力靴测量的，所说的样品腔是由Ametek公司，Mansfield&Brown分部，8600SomersetDrive，Largo，Florida46543，USA出品的C1359型Ametek精密载物台的样品腔。测力计是由BrownTool&Supply公司，Solon，Ohio，USA出品的“Accuforce”装置。
采用下列的步骤1.称出0.179g+/-0.001g聚合凝胶剂材料放入吸收腔。
2.将含有样品的腔放到Ametek精密台式测力计的微调托架上，调整样品支架以使压力靴在放进管子中时处于中心位置。
3.在样品中加入56xJayco合成尿负载(10ml)(见注解1)。
4.用Ametek试验台的提升臂，将样品提高到使压力靴几乎接触到液体的位置。
5.将Ametek测力计清零，如果使用曲线记录器，将其速度高为1cm/Min。
6.将照明装置关掉。
7.利用精密台的粗调和微调，将样品提升到液面与压力靴的顶部相齐。这可以通过穿过压力靴进行观察而实现。在吸收腔壁上的液体由于表面张力而显示出一条白带。当这条白带在腔中上移时，它将挡住银色的压力靴。当这条白带位于压力靴的顶部之上时，银色带将再次出现。在比样品较低的这一点处用微调调节直到银带消失。
8.立即将照明装置关掉。
9.当凝胶到达压力靴时，将定时器设置在30分钟并将其启动。
10.在5、10、15、20和30分钟未记录力值(以克值)。
计算压力＝装置的读数(g)/压力靴的面积(cm2)×98.1(kPa)注释
1.Jayco合成尿Jayco合成尿是由在每升溶液中加入下面这些化合物的量构成的。
Na2SO42.0g/lKcl2.0g/l(NH4)2HPO40.15g/l(NH4)H2PO40.85g/lMgCl2∶6H2O 0.5g/lCaCl2∶6H2O 0.25g/l2.实验所用的设备和样品应处于25℃的稳定温度下。
3.管内直径是2厘米所以压力靴表面面积为3.14cm2。
5分钟以后吸收凝胶强度仍大于1.2kPa的吸收凝胶材料被列为高凝胶强度吸收凝胶材料，并可以在边区中以高密度使用。优选的吸收凝胶材料的凝胶强度通常从暴露5分钟的值有规律的增加到暴露30分钟后的值。
在图3-8所示的优选实施例中，吸收芯5是一种叠层结构，它包括一层置于两层气流成网的织物24和25之间的吸收凝胶材料。一种适合的叠层是由MuscatinIowa的GrainProcessing公司出品的WATER-LOCKL-535吸收叠层(WATER-LOCK是由GrainProcessing公司注册的商标)。这种超吸收叠层公开在1984年8月21日授予Pedersen等人的，其发明名称为“用于吸收薄膜的组合物及其制备方法”的US-A-4，467，012专利中和1981年4月7日授予Lindsay等人的发明名称为“叠层吸收方法”的US-A-4，260，443专利中，这些专利在这里引用作为参考。WATER-LOCKL535中水凝胶聚合物负载为每平方厘米0.005克，但是已经发现每平方厘米0.001-0.009克的负载是可接受的。第一和第二织物层24和25提供了一个容纳吸收聚合物材料的空间，改善了被吸收的排泄物溢出吸收芯5的横向吸收和保证了吸收力。在可以构成在纤维层、泡沫或薄膜的非颗粒型形成水凝胶的聚合物凝胶剂中，非颗粒型凝胶剂的含量可以为吸收芯5的重量的约15%到约100%，更优选的是约40%到约100%，最优选的是约60%到100%。两种适合的市场上可买到的用于吸收芯5的低凝胶强度的非颗粒型吸收材料是由Higashi，Osaka，Japan的Choli股份有限公司出品的商品名称为LansealF的一种双层丙烯纤维材料和由Wilmington，Del的Hercules，Inc.出品的商品名称为AqualonC的羧甲基纤维素纤维材料。
吸收芯5的吸收率应与为卫生巾的使用目的而设计的排泄物负载相一致。此外，吸收芯5的吸收率是可以改变的以适应穿戴者预期排泄的液体体积量的范围。例如，日用型的和夜用型的卫生巾可以有不同的吸收率，或者给少年女性使用的应与那些成年女性使用的卫生巾有不同的吸收率。
湿法成网的织物31可以叠放在吸收芯5上并从吸收芯5的边沿9和11延伸出3毫米。该湿法成网的织物31是可渗透液体的。令人满意的织物31的基本重量约为每平方米15.8克，在约12.08毫米水柱的压差下的空气透过率为每平方米30.5立方米。
优选地，该湿法成网的织物31在使用中被润湿时保持整体性。该湿法成网的织物31在横截面方向的湿张力强度优选的为约每厘米15.0克。适用的织物31及其它们的制造公开在1967年1月31日授予Sanford和Sisson的，发明名称为“通过在干燥前的纸上印制纤维绞接图案的方式制造吸收纸的方法及所制造的纸”的美国专利US-3，301，746中。该专利在此作为参考。在一个优选实施例中，湿法成网的织物31从吸收芯5的纵向边9和11延伸出来的那些部分是与底片7相连的。该湿法成网的织物31可以利用在已有技术中已知的连接方法如粘接线或点的喷胶法与底片7相连接。该湿法成网的织物有很多作用。织物31用于封闭放置在棉纸31和底片7之间的任何松散的超吸收材料37从而防止超吸收材料37与人体皮肤接触。织物31还用于改善吸入吸收芯5中的排泄物的横向吸收从而使吸收芯5上的排泄物的分布更为均匀。此外，织物31也具有一定程度的吸收率并且还可进一步防止已到达吸收芯片被吸收芯5吸收的排泄物再弄湿穿着者的皮肤。
叠放在湿法成网的织物31之上的可以是可渗透液体的揩抹收集片33。在一个优选实施例中，揩抹收集片33是一个无纺片，如织成网状的70%/30%人造丝/聚酯斜织纤维片。这种类型的织成网状的纤维由E.I.DupontNemoursandCompanyofWilimington，Delaware制造，可从市场上买到的商品名称为“SONTARA(SONTARA是由E.I.DupontNemoursPCompany注册的商标)。这些纤维有许多种合适的型号，但是型号8407，由于它的网孔式样、以及每平方厘米0.005克的基本重量和约0.04毫米的厚度而成为优选的。该揩抹收集片33从湿法成网的织物31的边沿处延伸出来并且也与底片7相连。揩抹收集片33与中央收集区15结合极大地改善了吸收芯5上的排泄物的横向吸收，使进入的吸收芯上的排泄物更均匀的分布。揩抹收集片33的横向吸收与液体在中央收集区15中的纵向扩散相结合对于下面的论述是很重要的。许多体积较大的已有技术中的卫生巾仅仅依赖于在排泄物最初沉积的点上的高度的垂直吸收。换句话说，由于这种卫生巾的吸收芯是相当厚的，它们可以通过其厚度吸收大量的排泄物，而仅仅利用了其表面积或其横向吸收率的很小一部分。然而本发明的较薄的卫生巾10比较起来垂直吸收就较小。所以，对于相对大量的被吸收的排泄物而言，使用可以横向地和纵向地，将排泄物分散到吸收芯5的大表面面积上从而使排泄物可以被更好更快地垂直吸收掉的揩抹收集片33，和中央收集区15，是非常理想的。
叠放在揩抹收集片33之上的是可渗透液体的顶片3。在一个优选实施例中，顶片3和揩抹收集片33是通过喷胶的顶片3和揩抹收集片33的表面粘合而连接在一起的。顶片3是柔顺的、感觉柔软的、对穿着者皮肤无刺激性的。此外，顶片3是可渗透液体的，可使液体很容易地穿过其厚度。适合的顶片3可由很多种材料制造如聚合材料、成型的热塑薄膜、有孔的塑料膜、有孔泡沫、网状泡沫、天然纤维(例如，木或棉纤维)、合成纤维(例如聚酯或聚丙烯纤维)或是天然和合成纤维的组合物，其中优选的是有孔的成型薄膜。成型薄膜之所以被优选作为顶片3是因为它们对于液体是可渗透的并且不吸收液体。因此成型薄膜与人体接触的表面保持干燥，从而减少了弄脏身体的机会并且对于穿着者来说创造了更舒服的感觉。合适的成型薄膜公开在下列美国专利中，US-A-3，929，135，发明名称为“具有锥形毛细管的吸收结构”，1975年12月30日授予Thompson;US-A-4，324，246，发明名称为“防污染顶片的一次性吸收用品”，1982年4月13日授予Mullane和Smith;US-A-4，324，314，发明名称为“具有类似纤维性质的弹性塑料织物”，1982年8月3日授予Radel和Thompson;US-A-4，463，045，发明名称为“具有无光泽表面和如布一样的触感的宏观扩张的三维塑料织物”，1984年7月31日授予AhrLouisMullane和Ouellette以上专利在本申请中引作参考。
在本发明的一个优选实施例中，顶片3的体表面是亲水性的。与非亲水性体表面相比亲水的体表面能够帮助液体更快地透过顶片3。这减少了月经流出顶片3而未被吸收芯5吸收的可能性。在一个优选实施例中，顶片3的体表面是通过用一种表面活性剂对体表面进行处理处理而制成的亲水体表面。优选的是，表面活性剂基本均匀地和完全地分布在顶片3的体表面上。这可以利用本领域中任何已知的普通技术来完成。例如，表面活性剂可以利用喷涂，涂抹，或输送滚施加到顶片上。此外表面活性剂还可以掺入构成薄膜顶片的聚合材料中或无纺顶片纤维之间或之内。
底片7与吸收芯5相邻。在一个优选实施例中，吸收芯可以固定在底片7上。任何本领域已知的技术，如喷胶或线形或点形粘接剂涂层都可用于这个目的。底片7一般确定了卫生巾的外表面。底片7可以是任何不透液体并防止被吸收和保留在吸收芯5内的排泄物弄脏与卫生巾的外表面接触的衣物，如衬裤的材料。在如图1和6所示的一个优选实施例中，底片7是用薄塑料膜制造的阻挡层。其它柔软的不渗透液体的材料也可以使用。优选地，底片7是厚度约为0.012毫米到约0.051毫米的聚乙烯薄膜。如在这里所用的，术语“柔软的”指的是所用材料质地柔和容易与人体的一般形状或轮廓贴合。
合适的聚乙烯薄膜是由Monsanto化学公司出品并在市场上出售的8020号薄膜。底片7优选的是经压纹和/或表面粗糙化处理而使其更具有布一样的外观。此外，底片7应可以允许蒸汽从吸收芯5中跑出从而防止排泄物溢出底片7。
优选的是，顶片3和底片7的长度和宽度一般大于吸收芯5从而它们延伸出吸收芯5的边沿9和11并以适当的方式连接在一起。如这里所用的，术语“连接”包括其中一个第一部件与一个第二部件直接相连的构造和其中通过将第一部件固定在一个中间部件上，而该中间部件又固定在第二部件上的方式使第一部件与第二部件间接相连的构造。在一个实施例中，底片7和顶片3是椭圆形的并延伸出吸收芯5至少约1厘米的距离，在延伸处它们利用已有技术中已知的连接方式彼此直接连接在一起。连接方式可以是，例如均匀连续的粘结层、具有一定图案的粘结层、或分开的粘接线或粘接点的阵列。
在图4中，收集区5不包括吸收凝胶材料因此可将上层片24压进收集区5而形成一条如图5中所示的通道30。也可以将顶片3压进通道30以在卫生巾与身体接触的一侧上提供一条纵向的槽，这有助于增加液体沿顶片3的纵向扩散。如在图7和8中所示，上下片24和25可以是其侧边与收集区5重叠的单片的一部分，从而在收集区中有一层附加的织物辅助在纵向上吸收液体。图9a和9b表示吸收芯是怎样由一片材料35制造出来的，其中含有低密度吸收凝胶材料的条带37是对称放置的。在将片35作e形折叠后，低密度吸收凝胶材料条带37如图9b所示位于收集区15的中心。
在图11所示的实施例中，吸收芯5的层24和25被对折，因而在边区17和19处，吸收芯包括两层吸收凝胶材料，而在中央收集区15只有一层吸收凝胶材料。可以包含亲水织物或无纹材料，或亲水覆层的一层吸收材料30可以在收集区15的底部和边区17和19中的吸收凝胶材料29的层间延伸。
代替在边区17和19处将芯折叠得到双层吸收凝胶材料的方法，可以将含有吸收凝胶材料的分开的一对纤维层在边区处叠放在下面的一对含有吸收凝胶材料的纤维层之上。纤维层的开口侧可以用例如热熔胶26封离。
应该指出的是收集区15不需要在吸收芯5的整个长度上延伸，而是仅在吸收芯的中央区域以防止液体从吸收芯的未端溢出。
为了证明本发明的卫生巾与在吸收芯的整个表面上具有均匀分布的吸收凝胶材料的一种类似卫生巾相比具有增强的产品性能，而将卫生巾用逐步增加负载的方式弄湿。实验条件和所的实验产品将在下面给出。实验结果归纳在表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和图9中。
被实验的产品对照产品包含成形叠层芯，其长度为207毫米，沿横向中心线16的宽度为70毫米。可从Shokubai买到的L-074型号的吸收凝胶材料的使用密度为5.5克/平方英尺。
所实验的本发明的卫生巾包括第一种类型，其中央收集区宽度为15毫米且不含有吸收凝胶材料(A型);和第二种类型，其中央收集区宽度为20毫米且不含有吸收凝胶材料(B型)，对于A型和B型边区中吸收凝胶材料的密度都是5.5克/平方英尺。本发明的卫生巾的尺寸和制作材料与对照产品一致。
负载与宽度分布为了测量液体在不同负载条件下横向扩散与纵向扩散的比值，将卫生巾用纸工业液体弄湿，所说液体的粘度为16.5cps，其中包含甘醇80g/l氯化钠10g/l碳酸氢钠4g/l羧甲基纤维素18g/l将卫生巾展开成一个平整的表面，将吸收芯5的中心标在每个卫生巾的顶层上。如图2所示，吸收芯5的中心对应于纵向中心线13与横向中心线16的交叉点。将2毫升的液体用IKA出品的PA-SF5型压缩泵在4秒内加到卫生巾的中心。在完成充入5分钟之后，测量液体在纵向中心线13和横向中心线16的方向上达到的最远点。表Ⅰ中给出了对照产品和具有20毫米不含有吸收凝胶材料的收集区宽度(B型)的卫生巾在不同负载下液体宽度的结果。
表Ⅰ 负载与宽度分布的比较
从表Ⅰ显示出对于具有中央收集区的卫生巾，在吸收14ml液体以后液体到达芯5的纵向边沿9、11，在该负载值处，分布宽度等于吸收芯的最窄宽度，即70毫米。这意味着具有收集区的卫生巾的有效吸收率大于对照产品的有效吸收率，对于对照产品，在10毫升的负载值时，液体就达到该产品的纵向边沿9、11处。
长度与宽度分布的比较根据在上述实验中对液体分布的长度和宽度的测量，计算出A型卫生巾(收集区的宽度为15毫米)和具有不含吸收凝胶材料、测量宽度为25mm的收集区、边区中吸收凝胶材料的密度为5.5克/每平方英尺的卫生巾(C型)的液体分布的长度与宽度的比值(l/w)。对另一种与A型类似的，但是在收集区中吸收凝胶材料的密度在1-2克/每平方英尺之间(D型)的卫生巾，也进行了实验。对于每一种类型的卫生巾(A型、C型、和对照产品)，三个样品都用逐步增加液体负载的方式弄湿。关于A型、C型和对照产品的三个样品每一次的平均长度与宽度的比值和标准偏差(av.andst.dev)的结果都归纳在表Ⅱ中。对于D型卫生巾，仅有一个样品被用逐步增加负载的方式型弄湿，因而对于这种类型的卫生巾没有得到标准偏差。
如表Ⅱ，更清楚地是从图10所显示的，液体在具有不含吸收凝胶材料的收集区的卫生巾的长度比宽度分布，相对于大于6ml的负载来说，比对照产品有所增加。通过比较A型和D型的结果，还可以看出，在收集区中不含有吸收凝胶材料会导致较大的长度与宽度分布，而在收集区中过高的吸收凝胶材料密度将导致比对照产品减小的长度与宽度的比值。对于宽度为15毫米的收集区，其长宽分布好于宽度为25毫米的收集区。
表Ⅱ长度比宽度分布
重复透过实验对于A型和C型卫生巾，对比对照产品采用逐步增加负载的方式进行了透过时间的实验。卫生巾被放在一个平的表面上，将吸收芯的中心标在顶片上。一个电子透过盘的孔与芯的中心对中，2ml液体被用漏斗注入透过盘的孔。用与透过盘相连且如果所有液体从盘中流走它就停止计数的透过计时器进行“记录”。液体通过透过盘连续被放出，时间由透过定时器记录。在60秒钟之后，有2ml的液体负载从漏斗中注入到卫生巾上，这个过程重复进行直到14ml液体全部充完。A型、C型、和对照产品的三个样品均进行每种负载的加载实验，透过时间取这些产品的平均值。结果归纳在表Ⅲ中。从表Ⅲ中看出，对于具有较大收集区宽度(25mm)的C型产品，透过时间是最短的。相对于对照产品的透过时间的差异对于较大的负载(大于6ml)变得更为明显。
表Ⅲ透过时间
权利要求
1.卫生巾，它包括可透过液体的顶片(3)、不能透过液体的底片(7)、和设置在顶片与底片之间的吸收芯(5)，所说吸收芯(5)包括两条纵向边沿(9、11)、中央收集区(15)、位于中央收集区(15)和纵向边沿(9、11)之间的两个边区(17、19)，所说芯5还包括含有吸收凝胶材料29的层(24、25、29)，在芯的收集区(15)中的吸收凝胶材料的密度低于边区(17、19)中吸收凝胶材料的密度，其特征在于所说吸收凝胶材料(29)包含在上纤维层和下纤维层(24、25)之间，在收集区(15)中每单位面积的纤维层中吸收凝胶材料的量低于在边区中每单位面积中吸收凝胶材料的量，所采用的收集区的宽度和边区中吸收凝胶材料的密度适合于使液体主要在芯的纵向上迁移。
2.卫生巾，它包括可透过液体的顶片(3)、不能透过液体的底片(7)、和设置在顶片与底片之间的吸收芯(5)，所说吸收芯(5)包括两条纵向边沿(9、11)、中央收集区(15)、位于中央收集区(15)和纵向边沿(9、11)之间的两个边区(17、19)，所说芯5还包括含有吸收凝胶材料29的层(24、25、29)，在芯的收集区(15)中的吸收凝胶材料的密度低于边区(17、19)中吸收凝胶材料的密度，其特征在于所说吸收凝胶材料(29)包含在上纤维层和下纤维层(24、25)之间，边区(17、19)比收集区(15)至少多包含一层吸收凝胶材料，所用的收集区的宽度适合于使液体主要在芯的纵向上迁移。
3.如权利要求2所述的卫生巾，其中将上下纤维层(24、25)沿纵向边沿(9、11)折叠过来，每个边区(17、19)包括至少两对纤维层，一层吸收凝胶材料(29)包含在每对纤维层之间。
4.如权利要求2所述的卫生巾，其特征在于一层吸收材料30位于边区(17、19)中的吸收凝胶材料层(29)之间，该吸收材料延伸出中心收集区(15)的宽度范围。
5.卫生巾，它包括可透过液体的顶片(3)、不能透过液体的底片(7)、和设置在顶片与底片之间的吸收芯(5)，所说吸收芯(5)包括两条纵向边沿(9、11)、中央收集区(15)、位于中央收集区(15)和纵向边沿(9、11)之间的两个边区(17、19)，所说芯还包括吸收凝胶材料与吸收疏松材料，优选的是纤维或泡沫的混合层，其特征在于该层是连续的，边区和收集区位于该层中，所采用的收集区的宽度和边区中吸收凝胶材料的密度适合于使液体主要在芯的纵向上迁移。
6.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中收集区的宽度为5到28毫米，优选的是约15毫米。
7.根据权利要求1，2或5中任何一个所述的卫生巾，其中卫生巾包括一条横向中心线(16)，卫生巾沿横向中心线的尺寸为4到10厘米，优选的是6到7.5厘米，收集区的宽度为10到20毫米，优选的为约15毫米。
8.根据权利要求1，2或5中任何一个所述的卫生巾，其中收集区中吸收凝胶材料的密度为0到3.59克/每平方英尺，边区中吸收凝胶材料的密度对于在改进的AGEP实验中暴露在合成尿中后凝胶强度小于约1.2KPa的吸收凝胶材料来说为2到7.5克/每平方英尺，而对于在改进的AGEP实验中暴露在合成尿中后凝胶强度大于约1.2kPa的吸收凝胶材料则为2到15克/每平方英尺。
9.根据权利要求1，2或5中任何一个所述的卫生巾，其中收集区中吸收凝胶材料的密度为0到2克/每平方英尺，优选的是约0克/每平方英尺，边区中吸收凝胶材料的密度对于在改进的AGEP实验中暴露在合成尿中后凝胶强度小于约1.2kPa的吸收凝胶材料来说为3.5到6.5克/每平方英尺，优选的是约5.5克/每平方英尺，而对于在改进的AGEP实验中暴露在合成尿中后凝胶强度大于约1.2kPa的吸收凝胶材料则为7到12克/每平方英尺，优选的是10克/每平方英尺。
10.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中在边区中吸收凝胶材料是均匀分布的。
11.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中收集区的长度为芯长度的0.5到1倍。
12.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中收集区(15)中将上纤维层下压形成一条通道(30)。
13.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中在收集区中，吸收凝胶材料被用一种吸收材料代替。
14.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中将收集区用湿化剂处理。
15.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中收集区对称于卫生巾的纵向中心线(13)。
16.根据权利要求1，2或5中的任何一个所述的卫生巾，其中上下纤维层(24、25)是由单层织物(35)构成的，所说织物(35)具有两条彼此相对且在收集区(15)中重叠的纵向边沿。
全文摘要
在卫生巾中，有一具有相对低吸收凝胶材料密度的中央收集区。中央收集区可增加液体在纵向上的扩散，这减少了液体沿卫生巾的周边溢漏的危险。
文档编号A61F13/15GK1085771SQ93116829
公开日1994年4月27日 申请日期1993年7月27日 优先权日1992年7月27日
发明者P·科尔斯, S·克兰尼克, P·吉安弗兰科 申请人:普罗格特-甘布尔公司