专利名称：具有改进的液体扩散材料的吸湿用品的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要用于接收和容纳诸如(并且主要是)尿一类的身体排出物的吸湿用品。这些用品是一次性使用的卫生用品，如婴儿尿布、训练短裤、成人失禁用品，等等。
发明的
背景技术：
用于接收和容纳诸如尿和粪便一类的身体排出物的吸湿用品，如一次性尿布、训练短裤、成人失禁用品等，在本领域中已经是公知的，并且人们花费了大量的努力来改进它们的性能。这类改进通常都是针对这类用品的主要功能，即容纳液体的功能，但也包括通过提高穿用者的舒适感来最大程度地降低由穿用这类物品造成的不适感。
这类改进主要分为两大类一类主要涉及“芯技术”，从广义上来讲即“吸湿性”；一类主要涉及“主体技术”。
第一类改进着眼于如何将身体排出物(通常具有一定的流动性)获取并保留在一个“吸湿性(或芯)结构”中，由此使得所述的排出物能够被所述用品接收(获取)，然后贮存(保留)，有可能在接收和贮存步骤之间还有一个扩散步骤(尤其对于尿)。
第二类改进总体上涉及所谓的“主体元件”，即，将身体排出物容纳“在用品的密封环境中”，容纳方式有--通过采用一种不透液的“底片”将吸湿部分(芯结构)和外界(即穿用者的内裤等)隔开；--或者例如通过在腿部开口和腰部开口上采用弹性件将收口聚拢，防止身体排出物从吸湿用品和穿用者的身体之间的空间中泄漏出来。
还涉及使所述的用品能够被穿到穿用者身上--例如通过提供如系带一类的封闭部件，及将用品保持在穿用者身上，例如采用通常与穿着部件制作成一体的带状部件。
就使穿用者感到“舒适”这一主题而言，目前的主要解决手段是改进主体部件，例如通过改进尿布的主体部件来使用品能够形成良好的“服贴”，并且是柔软的。
在(Alemany的)PCT申请WO93/16669或者(Richardson的)PCT申请WO93/21877中描述了几种一次性尿布，通过在这些尿布中采用具有弹性的部件，例如即使在穿用者运动时也能使尿布与身体相服贴的弹性部件，来增强穿用者的舒适感。
当考虑到芯部件对舒适性的影响时，通常的做法是采用柔软的、不伤皮肤的材料来制作顶片，或者尽可能减小处于干燥状态时的用品的厚度和/或体积，最好是同时保持这类芯部件的柔软性。近来，人们还做了改进吸湿性结构的构造和形状以获得良好的贴合性的尝试。
自从所谓的超级吸湿材料(或者水凝胶型的材料)被广泛用于一次性吸湿用品中以来，在不同国家中的销售的大量的市售产品，如由The Procter&Gamble公司销售的PAMPERS和由Kimberly-Clark公司销售的HUGGIES，都经历了产品厚度的显著减小。
(Pieniak的)美国专利US-A-5098423描述了几种一次性尿布，这份专利通过提供“低干燥体积”的结构来从各方面解决“舒适性”的问题，其要求保护的范围不仅涉及结构在干燥时的厚度，还涉及其它尺寸，如--吸湿芯的处在裆区中的部分的横截面积；--产品的处在裆区中的部分的可压缩性以及用品在折叠之后的厚度--“用品的压紧区”的尺寸--用品的(腿部)弹性件之间的距离。
因此，所描述的芯结构可谓很薄，但较宽。
并且，该份专利还把裆区将要吸取的液体的量与吸湿芯在干燥时的体积联系起来，描述了一个“吸湿效率指数”。这一参数的目的是使得设计能够着眼于裆区的吸收特性、容量。还有一个重要目的是将大量的尿吸收到裆区中，但在吸收了大量的液体之后，舒适性的降低是不可避免的。随着对吸湿用品的性能的进一步的改进，所生产的吸湿用品的液体处理性能得到了明显提高，因而总的穿用时间得到了增加，这类用品在被取下之前所容纳的液体的量明显增多，上述问题就变得更为突出。
(Bernardin的)美国专利USA4994037描述了几种具有“逆向容量分布”的吸湿用品。在这些用品中，最大的存储容量被设置在远离裆区的部位上。但是，这份专利所公开的吸湿用品方案既没有考虑对于在穿用者的两腿之间形成良好贴合的贴合性要求，也没有考虑诸如实现皮肤干爽和适当地获取液体之类的在液体处理方面的要求。尽管这些设计方案将容量设计在远离液体进入点的部位上，但它们没有涉及如何有效地将液体传送到这些存储区中。
因此，本发明的一个目的是提供这样的吸湿用品，所述的吸湿用品在容纳了液体时仍然具有改进了的贴合性，同时具有良好的液体处理性能，特别是具有良好的回渗性能。
本发明的另一个目的是通过有选择地将最大存储容量设置在远离裆区的部位上来实现其目的。
本发明的又一个目的是通过将用品在裆区的体积设计得比较小，在不对用品在干燥时的贴合性产生不利影响的前提下使用品具有上述特征。
本发明的又一个目的是通过采用超级吸湿聚合物来达到上述目的。
本发明的又一个目的是通过采用多孔的吸湿性材料，如由HIPE聚合反应制造出来的材料来实现上述目的。
附图的简要说明
图1以一种婴儿尿布为例简要示出了一种吸湿用品。
图2以一种套穿式的婴儿尿布为例简要示出了一种吸湿用品。
图3表示进行竖向芯吸试验的试验装置。
图4表示进行接收试验的试验装置。
图5表示用于接收后的胶原回渗方法的试验装置。
详细描述吸湿用品--总论在本文中，“吸湿用品”一词表示吸收并容纳身体排泄物的用品，更确切地说，表示放置在穿用者身体上或身体附近、用于吸收并容纳从身体中排出的各种排泄物(主要是尿)的用品。
“一次性”一词表示不打算对这种吸湿用品进行洗涤或以其它方式作为吸湿用品恢复或重复使用(即，它们在用过一次后将被丢弃，最好是回收、制成肥料或者用一种与环境相容的方式对它们进行其它处置)。
一个吸湿用品通常包括--一个吸湿芯或者芯结构(可以包括一些亚结构)；--一个液体可以透过的顶片；--一个液体不能透过的底片；--可任选地包括诸如封闭件或者弹性件一类的部件。
图1是本发明的一种吸湿用品的一个实施例的平面图，该实施例是一个尿布。
图1中的尿布20处于其展平的、非收缩状态(即，除了侧翼中的弹性件以其松驰状态保留在原位之外，其余的弹性件都已被抽出)，为了更清楚地显示尿布20的结构，已将其若干部分剖去，并且，使尿布20的与穿用者相背的那个部分，即外表面52朝向读者。如图1所示，尿布20具有一个最好是由一个液体可以透过的顶片24、一个与顶片24相接合的液体不能透过的底片26以及一个位于顶片24和底片26之间的吸湿芯28组成的容纳组件22；一对用弹性件制成的侧片30；一对用弹性件制成的腿部收口32；一个弹性的腰片34；以及一个由双重紧固组件组成的封闭组件，在图中将其总体表示为36。双重紧固组件36最好包括一个主紧固组件38和一个腰部封闭组件40。主紧固组件38最好由一对固接件42和一个搭接片44组成。图1所示的腰部封闭组件40最好包括一对第一固定组件46和一个第二固定组件48。尿布20最好还具有设置在每个第一固定组件46附近的定位补片46。
图1中的尿布20具有一个外表面52(在图1中面对读者)，一个与外表面52相背的内表面54、一个第一腰区56、一个与第一腰区56相对的第二腰区58以及一个由尿布20的几条外缘围成的外周60，在外周60中，两条纵向边缘用62表示，两条底边用64表示。尿布20的内表面54构成尿布20的在使用过程中贴近穿用者身体的部分(即，内表面54通常是由顶片24的至少一部分和与顶片24相接合的其它部件组成)。外表面52构成尿布20的在使用过程中背对着穿用者身体的部分(即，外表面56通常是由底片26的至少一部分和与底片26相接合的其它部件组成)。第一腰区56和第二腰区58分别从外周60的两条底边64延伸到尿布20的横向中线66。两个腰区56各自包括一个中区68和一对通常构成腰区的外侧部分的侧片。用标记70表示位于第一腰区56中的两个侧片，用标记72表示位于第二腰区58中的两个侧片。尽管所述的每对侧片或者每个侧片不一定要完全相同，但它们最好彼此镜象对称。位于第二腰区58中的侧片72在横向上可以弹性地伸缩(即，用弹性件制成的侧片30)。(横向(X方向或宽度方向)被定义为平行于尿布20的横向中线66的方向；纵向(Y方向或长度方向)被定义为平行于纵向中线67的方向；轴向(Z方向或厚度方向)被定义为贯穿尿布20的厚度的方向。)图1示出尿布20的一个具体实施例，在该实施例中，顶片24和底片26的长、宽尺寸都大于吸湿芯28的长、宽尺寸。顶片24和底片26伸展到吸湿芯28的边缘之外，并由此形成尿布20的外周60。外周60围成尿布20的外边缘，或者，换句话说，构成尿布20的各条边缘。外周60包括纵向边缘62和底边64。
如图1所示，尿布20的容纳组件22构成尿布20的主要部分(主体)。容纳组件22包括至少一个吸湿芯28，以及最好是由顶片24和底片26组成的外覆盖层。当吸湿用品包括独立的护套和衬里时，容纳组件22通常包括该护套和衬里(即，容纳组件22包括一层或多层构成该护套的材料，而衬里则由吸湿性的复合物组成，例如由一个顶片，一个底片和一个吸湿芯组成)。对于一体型的吸湿用品而言，容纳组件22构成尿布的主要结构，再加上其它部件，形成复合式的尿布结构。因此，尿布20的容纳组件22通常包括顶片24，底片26，以及吸湿芯28。
尽管可以将用弹性件制成的腿部收口32制作得在结构上与腿箍、侧翼、隔离收口或者上面所述的弹性收口类似，但最好是如上面引证过的美国专利US4909803所述的那样使每个用弹性件制成的腿部收口32至少包括一个由一片隔离片85和一个弹性的间隔部件86组成的内隔离收口。在一个优选实施例中，用弹性件制成的腿部收口32还带有一个如上面引证过的美国专利US4695278所述的那种弹性的密封收口104，这种密封收口带有一条或多条处于隔离收口84外侧的松紧带105。
尿布20还可以具有一个用于改善贴合和密封性能的弹性腰片34。弹性腰片34至少是在中区68中从吸湿芯28的两条腰缘83中的至少一条开始沿纵向向外延伸，并且整体地构成尿布20的底边64的至少一部分。因此，弹性腰片34是尿布上的至少是从吸湿芯28的腰缘83延伸到尿布20的底边64、并且在穿用时将要贴着穿用者的腰部的那个部分。一次性尿布通常具有两个弹性腰片，一个位于第一腰区，一个位于第二腰区。尽管本发明的一次性尿布既可以具有一个环绕着穿用者的弹性腰片，也可以具有一个只带有后弹性件的加固腰片，但有关弹性腰片的讨论将针对具有一对弹性腰片的尿布进行，这对腰片中至少有一个、最好两个都是按照本发明构成的。此外，尽管弹性腰片或者其任何一个组成元件可以是附着在尿布20的容纳组件22上的一个独立元件，但在一个优选实施例中，将把弹性腰片34描述成由尿布20的其它元件例如底片26或顶片24，最好是底片26和顶片24这两者的延伸部分构成。
弹性腰片34上的用弹性件制成的腰头35可以包括顶片24的一部分、底片26上的一个最好是经过了机械拉伸的部分、和一个包括一个夹在顶片24和底片26之间的弹性体部件76和一个夹在底片26和有回弹性的部件76之间的有回弹性的部件77的双层材料。
在WO93/16669中更为详细地描述了这一部件以及其它部件，此处引入该份专利作为参考。
图2示出可以应用本发明的吸湿用品的另一实施例，即一种一次性的套穿式尿布。这种一次性的套穿式尿布20包括主体21，侧缝23，和吸湿性的组件22。主体21至少具有前部56，后部58，裆部57，纵向侧区88和耳状翼片72，并且具有弹性的耳状翼片部件90，所述的耳状翼片部件90以可操作的方式连接着每个耳状翼片72，形成一个叠层状的耳状翼片，该叠层状的耳状翼片在经过了机械拉伸处理后便具有了弹性，后面将对这种拉伸处理进行更为详细的描述。吸湿性的组件22固定在主体21上。
外层26是主体21上的构成一次性套穿式尿布20的外部的那个部分，即背向穿用者的那个部分。外层26是柔顺的，手感柔软，并且对穿用者的皮肤无刺激性。
内层24是主体21上的构成主体21的内部的那个部分，该部分至少与穿用者的腰部和腿部接触。内层也是柔顺的，手感柔软，并且对穿用者的皮肤无刺激性。
最好是将内层24贴着外层26放置，并且利用例如本领域中公知的固定手段(未示出)将内层24接合在外层26上。例如，可以用一个均匀连续的粘接剂涂层、一个带图案的粘接剂涂层、或由一系列独立的线条、螺旋线、或点组成的粘接剂涂层将内层26固定到外层26上。
根据本发明的一个实施例，以将内层24和外层26直接接合在弹性的耳状翼片部件90、弹性腰头部件76和松紧带105上的方式将内层24和外层26间接地接合在一起，而在伸到弹性的耳状翼片部件90、弹性腰头部件76和松紧带105之外的部分则将它们直接接合在一起。
在一个优选实施例中，主体的内层24和外层26的至少一部分将要受到机械拉伸，以形成一个“零应变”的拉伸叠层，由该叠层构成用弹性件制成的耳状翼片30。因此，内层24和外层26最好是可伸长的，最为可取的是可曳拉的，但不必具有弹性，因此，一旦受到机械拉伸，内层24和外层26至少会产生一定程度的永久性伸长，因而不会完全恢复到它们最初的未畸变时的形状。在一些优选实施例中，内层24和外层26可以在不出现过度的断裂或者撕裂的情况下经受机械拉伸。因此，比较可取的是，内层24和外层26在垂直于机器走向(横向)的方向上具有比较低的屈服强度。
一次性套穿式尿布20的主体21最好还具有一对用弹性件制成的腿部收口32，其作用是更好地隔离液体和其它身体排泄物。每个用弹性件制成的腿部收口32可以有几种不同的减少身体排泄物在腿部的泄漏的实施方式。尽管可以将每个用弹性件制成的腿部收口32制作得在结构上与腿箍、侧翼、隔离收口或者上面所述的弹性收口类似，但每个用弹性件制成的腿部收口32最好是至少包括侧片104和一个或者多个松紧带105。
一次性套穿式尿布20的主体21最好还具有一个设置在一次性套穿式尿布20的至少是后部58中的底边64附近的用弹性件制成的腰头34，更为可取的是具有位于前部56和后部58这两个部分中的用弹性件制成的腰头34。一次性套穿式尿布20的腰头是在使用时贴着穿用者的腰部的那个部分。用弹性件制成的腰头34是一个能够维持一定的覆盖区、与穿用者的腰部相接触并且至少在横向上能够弹性地伸缩的部件，因此能够动态地贴合在穿用者的腰上，并且动态地适合于穿用者的腰部，从而能够改善贴合性。因此，腰头通常是一次性套穿式尿布20上的从其底边64至少延伸到吸湿芯28的腰缘83的那个部分。尽管用弹性件制成的腰头34可以由一个附着在一次性套穿式尿布20的主体21上的独立部件构成，但腰头最好是一次性套穿式尿布20上的其它部件的延伸，例如是内层24、外层25或者这些部件的任何一种组合部分以及接合在其上的弹性材料的延伸。或者，可以使吸湿组件22的顶片和底片延伸到吸湿芯28的边缘之外，并且将一个有回弹性的材料接合在其上，形成一个用弹性件制成的腰头。一次性训练短裤通常具有两个用弹性件制成的腰头；一个位于前部56中，一个位于后部58中。一次性套穿式尿布20至少具有一个至少是位于后部58的中间区68中的用弹性件制成的腰头34。比较可取的是在前部56中设置另外一个用弹性件制成的腰头。最好将这两个用弹性件制成的腰头34都设置在两个用弹性件制成的耳状翼片30之间。
可以将用弹性件制成的腰头34制成多种不同的形状。按照图2和图3，用弹性件制成的腰头34包括一个夹在内层24和外层26之间的弹性的腰头部件76，腰头34以可操作的方式与内层24和外层26之一或者这两者以及一次性套穿式尿布20的前部56和后部58结合在一起。
在一个优选实施例中，主体21在前部56和后部58中都具有用弹性件制成的耳状翼片30。用弹性件制成的耳状翼片30是与主体成为一体的部件，即，它们不是固定在主体上的独立的手控部件，而是由主体材料形成的，是主体材料的延伸部分。用弹性件制成的耳状翼片30构成了一个可以弹性地伸缩的部件，它通过先将该一次性内裤合适地贴合到穿用者的身上，然后在从开始一直到一次性内裤中容纳了排泄物之后的整个过程中保持住这种贴合来实现更为舒适及服贴的贴合，因为用弹性件制成的耳状翼片使一次性内裤的侧面部分能够伸缩。
每个耳状翼片72由主体21上的从主体21的中间区68开始沿着该中间区68朝着横向外部延伸至主体21的纵向侧边区88的那个部分构成。耳状翼片72总体上从主体21的底边64沿着纵向延伸到主体21的纵向边缘62的那些形成腿部开口的部分(纵向边缘62的这一段被称作腿边106)上。在本发明的一个优选实施例中，每个腿部翼片由内层24和外层26的延伸到主体21的中间区68之外的部分构成。
在本发明的一个实施例中，弹性的耳状翼片部件90在耳状翼片72中以可操作的方式结合在主体21上，最好是结合在内层24和外层26之间，因此，该弹性的耳状翼片部件90使得由弹性件制成的耳状翼片30得以在横向上弹性地伸长(横向弹性伸长)。此处的“弹性地伸长”一词指的是主体的一个片段或部分在受到拉力(对耳状翼片和腰头而言通常是横向拉力)时至少在一个方向(对耳状翼片和腰头而言最好是横向)上会伸长，而当拉力解除时会恢复到其原先的尺寸和形状。一般说来，当对用于本发明中的有回弹性的材料进行拉伸然后立即松开时，它们在大约5秒钟或者更短的时间内会缩回至它们原始形状的至少大约75％(即“瞬时”弹性)。
吸湿芯/芯结构吸湿芯28通常应当是柔顺、服贴并且对穿用者的皮肤无刺激性的，并且能够吸收并保持诸如尿和其它某些身体排泄物一类的液体。如图1所示，吸湿芯28具有一个朝着内裤的表面(“下部”或者“底部”)，一个朝着身体的表面，两条侧边，和两条腰边。吸湿芯中可以具有多种通常用于一次性尿布和其它吸湿用品中的液体吸收或者液体处理材料，例如，但不限于，统称为气毡的碎木浆；具有共成的熔喷聚合物；用化学方法硬化、改性或交联的纤维素纤维；具有织物套和织物叠层的织物。
1986年9月9日授予Weisman等人的名称为“高密度的吸湿结构”的美国第4610678号专利；1987年6月16日授予Weisman等人的名称为“具有双层吸湿芯的吸湿用品”的美国第4673402号美国专利；1989年12月19日授予Angstadt的名称为“具有一个铺粉层的吸湿芯”的美国第4888231号美国专利；Bewick-Sonntag等人的欧洲专利EP-A-0640330；(Berg等人的)美国专利US5180622；(Roe等人的)美国专利US5102597；(LaVon)的美国专利US5387207都描述了一些吸湿性结构的例子。可以采用这类结构来适应下面对用于吸湿芯28中的结构所提出的要求。
吸湿芯28既可以是一种整体型的芯结构，也可以是几个吸湿芯结构的组合，这几个吸湿芯结构又可以包括一个或者多个亚结构。每个所述的结构或者亚结构可以具有一种基本的二维尺寸(即是一个层)或者一种三维形状。
用于吸湿芯中的材料本发明的吸湿芯可以由形成纤维网或者纤维基质的纤维材料制成。
用于本发明中的纤维包括那些天然产生的纤维(改性的或未改性的)，以及人造纤维。合适的未改性的/改性的天然纤维包括棉、茅草、蔗渣、刚毛、亚麻、丝、羊毛、木浆、化学改性的木浆、黄麻、人造丝、乙基纤维素以及醋酸纤维素。合适的合成纤维可以由下列材料制造聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯类(例如ORLON)、聚醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯酯、不可溶性的或者可溶性的聚乙烯醇，聚乙烯(例如PULPEX)和聚丙烯一类的聚烯烃，尼龙一类的聚酰胺、DACRON或KODEL一类的聚酯、聚氨酯类、聚苯乙烯类等等。所采用的纤维可以是单纯的天然纤维，单纯的合成纤维，还可以是天然纤维与合成纤维的任何一种相容性组合物。用于本发明中的纤维可以是亲水性的纤维，还可以是亲水性纤维和疏水性纤维的组合。
就根据本发明的许多吸湿芯或者芯结构而言，采用亲水性的纤维是比较可取的。用于本发明中的合适的亲水性纤维包括纤维素纤维、改性的纤维素纤维、人造丝、聚对苯二甲酸乙酯(例如DACRON)一类的聚酯纤维、亲水性尼龙(HYDROFIL)等。合适的亲水性纤维也可以从经过亲水化处理的疏水性纤维中获得，这类纤维有，例如由以下材料制成的经过表面处理或硅处理的热塑性纤维聚乙烯和聚丙烯一类的聚烯烃，聚丙烯酸酯类、聚酰胺、聚苯乙烯类、聚氨酯类等等。
可以通过牛皮纸浆制法和亚硫酸盐法一类的公知的化学方法制成合适的木浆纤维。特别可取的是用南方的软木制作这些木浆纤维，因为这些软木具有卓越的吸湿特性。还可以通过机械的方法制成这些木浆纤维，例如通过磨木浆法、精磨法、热磨机械法、化学机械法以及化学-热磨机械法木浆技术来制作。可以采用回收的或二次使用的木浆纤维以及漂白的或未漂白的木浆纤维。
用于本发明中、特别是用于既需要有良好的液体接收性能又需要有良好的液体扩散性能的吸湿区域中的亲水性纤维的一个理想的来源是化学硬化的纤维素纤维。在本文中，“化学硬化的纤维素纤维”表示通过化学手段硬化了的纤维素纤维，所述的化学手段增加了纤维在干、湿两种状态下的硬度。这类手段可以包括添加一种例如涂覆和/或浸渍这些纤维的化学硬化剂。这类手段还可包括通过改变化学结构，例如使聚合物链交联来硬化纤维。
可用于涂覆或浸渍纤维素纤维的聚合硬化剂包括具有含氮基团(例如氨基)的阳离子的变性淀粉，例如可以从National and ChemicalCorp.，Bridgewater，NJ，USA购得的产品；胶乳；湿强度树脂，例如聚酰胺-表氯醇树脂(例如可从Hercules，Inc.Wilmington，Delaware购得的Kymene557H)；1971年1月19日公布的(Coscia等人的)美国第3556932号专利描述的聚丙烯酰胺树脂；由American Cyanamid Co.，Stamford，CT，USA以Parez631 NC的商品名称销售的聚丙烯酰胺；尿素甲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂，以及聚乙烯酰胺树脂。可以从纸浆及纸张工业协会的第29号TAPPI专题论文单行本《纸和纸板中的湿强度》(纽约，1965年)中找到一篇可以应用于本发明中的有关用于纸张行业中的湿强度树脂的一般性论文。
还可以通过化学反应使这些纤维硬化。例如，可以将交联剂施加到纤维上，施加了交联剂之后，引起这些纤维以化学方式形成纤维间的交联键。这些交联键可以增加纤维的硬度。尽管利用纤维间的交联键使纤维化学硬化是一种优选的手段，但这并不意味着排除其它类型的用于使纤维化学硬化的反应。
以下美国专利描述了以形式各不相同的交联键硬化的纤维(即，各不相同的硬化纤维以及它们的制备方法)1965年12月21日公布的(Bernardin)的美国第3224926号专利；1969年4月22日公布的(Chung)的美国第3440135号专利；1976年1月13日公布的(Chatterjee)的美国第3932209号专利；1989年12月19日公布的(Sangenis等人)的美国第4035147号专利；1990年2月6日公布的(Moore等人)的美国第4898642d号专利；1992年8月11日公布的(Herron等人)的美国第5137537号专利。
在目前优选的硬化纤维中，化学处理包括用交联剂进行纤维间交联，同时这些纤维处于一种相对脱水、脱纤维(即单一化)的加捻、卷曲状态。合适的化学硬化剂通常是单体的交联剂，特别包括柠檬酸一类的C2-C9聚羧酸。
可以用纤维的“捻数”和纤维的“卷曲因数”来定量表述加捻并卷曲的这类硬化纤维。此处所用的“捻数”一词指的是存在于纤维的一定长度上的捻结节点的数目。捻数被用来作为衡量纤维绕其纵轴旋转的程度的一种方式。“捻结节点”一词指的是纤维绕纵轴的旋转大致为180°，当在一个采用了透射光的显微镜下观察纤维时，纤维的一部分(即该“结点”)相对于纤维的其它部分来说呈现出暗区。由于前面所述的旋转，透射光在某些部位上要通过一些额外的纤维壁，捻结节点在这些部位便显示为暗区。节点之间的距离对应于180°的轴向旋转。纤维的某一长度上的捻结节点的数目(即捻数)直接代表纤维加捻的程度，是纤维的一个物理参数。美国专利US4898642描述了用于确定捻结节点和总捻数的方法。
这类硬化纤维的平均干燥纤维捻数至少约为每毫米2.7个捻结节点，最好至少为每毫米4.5个捻结节点。此外，这些纤维的平均湿润纤维捻数优选应至少约为每毫米1.8个捻结节点，比较可取的是至少约为每毫米3.0个捻结节点，并且最好是每毫米比平均干燥纤维捻数少0.5个捻结节点。更优选的是，平均干燥纤维捻数应至少为每毫米约5.5个捻结节点，平均湿润纤维捻数应至少为每毫米约4.0个捻结节点，并且每毫米还应至少比其平均干燥纤维捻数少1.0个捻结节点。最优选的是，平均干燥纤维捻数应至少为每毫米约6.5个捻结节点，平均湿润纤维捻数应至少为每毫米约5.0个捻结节点，并且每毫米还应至少比其平均干燥纤维捻数少1.0个捻结节点。
除了加捻以外，这些优选的硬化纤维还被卷曲。纤维卷曲可以描述成由纤维中的纽结、加捻和/或弯曲而导致的纤维相对变短。为了本发明的目的，纤维的卷曲是在一个二维平面上进行测量的。可以用纤维卷曲因数来定量表示纤维卷曲的程度。可以通过在一个二维平面上观察纤维来确定纤维卷曲因数，即卷曲的二维测量值。为了确定卷曲因数，需要测量纤维的投影长度LR(即一个包绕纤维的二维矩形的最长尺寸)和纤维的实际长度LA。然后可以从下面的等式中计算出纤维卷曲因数卷曲因数＝(LA/LR)-1。
在美国专利US4898642中描述了可以用来测量LR和LA的图象分析方法。硬化纤维的卷曲因数最好至少约为0.30，更优选的是卷曲因数至少约为0.50。
相对于未硬化的纤维素纤维来说，这些化学硬化的纤维素纤维所具有的某些性能使之特别适用于本发明的某些吸湿结构中。除了具有亲水性以外，这些硬化纤维还具有独特的硬度和回弹性的综合特性。
在一些吸湿性结构中，例如用任何一种在不会大范围地损坏纤维的温度下可以熔化的热塑性聚合物制成的吸湿性结构中，可以包含合成纤维或热塑性纤维这两种纤维或者这两种纤维中的任何一种。这种热塑性材料的熔点最好低于约190℃，优选为在约75℃和约175℃之间。在任何情况下，这种热塑性材料的熔点不应当低于这种热粘合的吸湿结构在用于吸湿用品中时的储存温度。这种热塑性材料的熔点通常不低于大约50℃。
可以用多种热塑性聚合物来制造所述的热塑性材料，特别是热塑性纤维，这些热塑性聚合物包括聚乙烯(例如PULPEX)和聚丙烯一类的聚烯烃，聚酯，共聚酯，聚醋酸乙烯酯，聚酰胺，共聚酰胺，聚苯乙烯，聚氨酯，以及如氯乙烯/醋酸乙烯酯一类的前面任何一种材料的共聚物。合适的热塑性材料包括经过亲水化处理的疏水性纤维，这类纤维有，例如由以下材料制成的经过表面处理或硅处理的热塑性纤维聚乙烯和聚丙烯一类的聚烯烃，聚丙烯，聚酰胺，聚苯乙烯类、聚氨酯类等等。使疏水性热塑性纤维的表面获得亲水性的方法是，用非离子的或阴离子的表面活性剂一类的表面活性剂进行处理，例如用一种表面活性剂喷涂这种纤维，将这种纤维浸没到一种表面活性剂中或者将这种表面活性剂作为聚合物的一部分熔入到生产这种热塑性纤维的过程中。在熔融并且重新固化之后，这种表面活性剂会保留在这种热塑性纤维的表面。合适的表面活性剂包括例如由ICI Americas，Inc.ofWilmington，Delaware生产的Brij76，以及由Glyco Chemical，Inc.ofGreenwich，Connecticut.以Pegosperser的商标销售的各种表面活性剂。除了非离子的表面活性剂以外，还可以采用阴离子的表面活性剂。可以以例如大约每平方厘米热塑性纤维用大约0.2至大约1克表面活性剂的用量将表面活性剂应用到热塑性纤维中。
合适的热塑性纤维可以由一种聚合物制成(单组分纤维)，也可以由多于一种的聚合物制成(例如双组分纤维)。例如，“双组分纤维”表示这样的热塑性纤维，它包括一个由一种聚合物制成的芯纤维，这个芯纤维被包裹在一个由另一种聚合物制成的热塑性外皮中。构成外皮的聚合物的熔化温度与构成芯的聚合物的熔化温度不同，通常低于构成芯的聚合物的熔化温度。因此，这种双组分纤维由于外皮聚合物的熔化而形成热粘合，同时保持芯聚合物所具有的理想的强度特征。
用于本发明的合适的双组分纤维可以包括具有以下聚合物组合的外皮/芯型纤维聚乙烯/聚丙烯，聚醋酸乙酯/聚丙烯，聚乙烯/聚酯，聚丙烯/聚酯，共聚酯/聚酯等。特别适合用于此处的双组分热塑性纤维是那些具有一个聚丙烯或聚酯的芯和一个具有较低熔点的共聚酯、聚醋酸乙酯或聚乙烯外皮的双组分纤维(例如，DANAKLON，CELBOND或CHISSO双组分纤维)。这些双组分纤维可以是同心的，也可以是偏心的。在本文中，术语“同心的”和“偏心的”表示的是这种外皮在双组分纤维的整个横截面上具有均匀的厚度还是具有非均匀的厚度。当需要以较小的纤维厚度提供较高的压缩强度时，偏心的双组分纤维比较理想。适合用于此处的双组分纤维既可以是非卷曲(即非弯曲)的，也可以是卷曲(即弯曲)的。可以通过一般的纺织手段，例如通过填塞箱卷曲法或齿轮卷曲法来使双组分纤维卷曲，以实现一种突出的二维或“平”的卷曲。
在采用热塑性纤维时，可根据这些纤维的具体热熔点的不同和所预期的其它性能的不同而采用不同的长度。一般情况下，这些热塑性纤维的长度为大约0.3至大约7.5厘米，优选为大约0.4至大约3.0厘米。也可以通过改变这些纤维的直径(测量厚度)来调节这些热塑性纤维的性能，包括热熔点。这些热塑性纤维的直径一般用但尼尔(每9000米克重)或分特(decitex)(每10000米克重)来定义。适合的双组分热塑性纤维的分特值可以在一个远低于1分特(例如0.4分特)的值至约20分特之间。
当生产吸湿用品时，可以以一种独特的形式使用所述的纤维材料，在生产线上形成气流法纤维结构。所述纤维也可以用作一种预成形纤维网或预成形纤维织物。然后将这些结构以基本上为无限长或为非常长的形式(例如在辊、线轴上)输送到吸湿用品的生产线上，再将它们切成合适的尺寸。可以在这些材料与其它材料结合成吸湿芯之前，或在切割吸湿芯及使所述材料与吸湿芯共同伸展时单独对其施行上述工艺。
制作这种网状物或织物的方法有很多，这些工艺在本领域中是公知的。
从原理上讲，用于制作这种网状物的纤维几乎不受限制--尽管某些特定网状物的成形和粘接工艺可能与某些材料或纤维类型不完全配伍。
当将单一的纤维看成是用来制作网状物的初始材料时，可以将它们铺列在一种流体介质中--如果流体介质是气体(空气)，则这种结构一般被称作“干法成网”；如果流体介质是液体，则这种结构一般被称作“湿法成网”。“湿法成网”被广泛用于生产具有很宽的性能范围的纸巾。但是，这个词最常用于纤维素材料中，也可以包括合成纤维。
“干法成网”被广泛用于非织造网中，并且也经常采用梳理工艺来形成这种网状物。众所周知的“气流成网法织物”也属于这一范畴。
热熔聚合物可以挤喷成纤维，然后直接形成网状物(即省去了先制作单一的纤维、再在一个独立的工艺步骤中形成网状物的工艺步骤)。最终的结构被统称为熔喷型的非织造物，或者，如果纤维受到了更大程度的拉伸，则称之为纺粘型纤维网。
此外，也可以将一种或者多种其它成形技术结合进来形成网状物。
为了使网状结构具有特定的强度和整体性能，一般要对它们进行粘接。最广泛采用的技术是(a)化学粘接或(b)通过使网的一部分熔化而进行的热粘接。对后者而言，可以对纤维进行压缩，形成清晰的粘接点，对于例如非织造材料来说，这些粘结点可覆盖总面积中的很大一部分，覆盖率值达20％并不鲜见。或者，特别是对于希望具有低密度的结构而言，可以采用“气流法”粘结，通过使热气流穿过网状物(通常为气流成网法纤维网)使得一部分聚合物(例如BiCo纤维的外膜材料)熔化。
在网状物形成并且粘接之后，还可以对它们进行进一步的处理以改善其特定的性能。这种处理可以是——作为许多可能的例子中的一例——添加表面活化剂，使疏水性纤维变得更具亲水性，或反之亦然。或者，如欧洲专利申请EP96108427.4所公开的那样，可以采用成形后的机械处理使这类材料具有特别有用的特性。
除了可以采用选用纤维网之外或代替纤维网，吸湿芯中还可以包括其它多孔材料，如泡沫。优选的泡沫是通过对高内相的油包水乳化液(后面称之为“HIPE”)进行聚合而制备出的开孔型吸湿性聚合泡沫材料。可以通过形成这类聚合泡沫来提供所需要的存储特性，以及所需要的扩散特性。
由DesMarais等人于1995年11月25日递交的共同待审的美国第08/563866号专利申请(后面称之为“第′866号专利申请”)描述了可供本发明利用的既具有所需要的扩散特性又具有所需要的存储特性的HIPE泡沫，此处将该专利的内容引入作为参考；以下专利也公开了这类泡沫1995年10月13日递交的(Dyer等人的)共同待审的美国第08/542497号专利申请；1995年2月7日授权的(Dyer等人的)第5387207号美国专利；以及1993年11月9日授权的(DesMarais等人的)第5260345号美国专利；此处将这些专利的内容引入作为参考。
可用于本发明中的聚合泡沫是那些相对来说开孔型的泡沫。即，这种泡沫的各个孔洞都与同它相连的孔洞完全地、通畅地相通。在这类基本上开孔型的泡沫结构中的孔洞所具有的孔洞间的开口或者“小窗”具有足够大的尺寸，使泡沫结构中的液体得以轻易地从一个孔洞传入到其它的孔洞中。
这些基本上为开孔型的泡沫结构通常具有一种网状特性，其中的各个孔洞都是由一些互连的三维分支网界定的。构成这些分支网的几股聚合材料被称作“支柱”。在第′866号申请的图1和图2所显示的显微照片中显示了具有一种典型的支柱型结构的开孔型泡沫的例子。在本文中，如果在泡沫结构中的尺寸在1微米以上的孔洞中有80％以上的孔洞与至少一个相邻的孔洞可以进行液体交换，则称这种泡沫材料是“开孔型的”。
除了是开孔型的之外，这些聚合泡沫还具有足够的亲水性，使得泡沫能够以后面规定的吸收量来吸收含水的液体。通过聚合之后残留在泡沫结构中的剩余的亲水化表面活化剂，或者通过选择聚合后的泡沫处理工艺，使得这些泡沫结构的内表面具有亲水性。
可以将所述的聚合泡沫制备成缩瘪的(即未膨胀的)聚合泡沫，这些泡沫一旦与含水的液体接触，便会发生膨胀，并且吸收这些液体。例如，可以参见共同待审的第08/563866号美国专利申请和第5387207号美国专利。获得这些缩瘪的聚合泡沫的方法通常是通过施加压力，以及/或者加热烘干以及/或者真空脱水，从经过聚合的HIPE泡沫中榨出水相。在加压以及/或者加热烘干以及/或者真空脱水之后，这些聚合泡沫会处于一种缩瘪的、或者非膨胀的状态。一些不可缩瘪的泡沫，如共同待审的第08/542497号美国专利申请和第5260345号美国专利中描述的那些不可缩瘪的泡沫也可用作扩散材料。
超级吸湿聚合物或水凝胶可任选地，并且常常是优选地，本发明的吸湿结构中可以包含超级吸湿聚合物，或者水凝胶。可用于本发明中的水凝胶型吸湿聚合物包括多种基本上不溶于水但可吸水膨胀的聚合物，它具有吸收大量液体的能力。这种聚合材料一般也被称作“水解胶体”或“超级吸湿”材料。这些水凝胶型的吸湿聚合物最好具有大量的阴离子的功能性基团，如磺酸基和更为典型的羧基。适于用在此处的聚合物的例子包括那些由可聚合不饱和含酸单体制备而得的聚合物。
一些非酸性的单体也可以用于此处的水凝胶型的吸湿聚合物的制备中，但通常占次要的比例。这种非酸性的单体包括例如水溶性的或在水中可分散的含酸单体的酯类，以及一些根本不含羧基或磺酸基团的单体。这种公知的材料的例子在例如1978年2月28日授权的(Masuda等人的)美国专利US4,076,663和1977年12月13日授权的(Westerman等人的)美国专利4,062,817中有描述。
适合用于本发明中的水凝胶型吸湿聚合物含有羧基。这些聚合物包括水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉-丙烯酸接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化的乙酸乙烯基乙酸-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物，前面任何几种共聚物的轻微网状交联的聚合物，部分中和的聚丙烯酸以及部分中和的聚丙烯酸的轻微网状交联的聚合物。这些聚合物既可以单独使用也可以以两种或多种不同聚合物的混合物的形式使用。美国第3661875、4076663、4093776、4666983及4734478号专利公开了这些聚合物材料的一些实例。
用于制作水凝胶型颗粒的最优选的聚合材料是部分中和的聚丙烯酸以及它们的淀粉衍生物的轻微网状交联的聚合物。最为优选的是，这种水凝胶型的颗粒含有大约50％至大约95％、更可取的是大约75％的中和的、轻微网状交联的聚丙烯酸(即聚(丙烯酸钠/丙烯酸))。
如上所述，水凝胶型的吸湿聚合物最好是轻微网状交联的。网状交联起到使聚合物基本不溶于水的作用，并且部分地决定了吸湿能力以及前体颗粒和最终形成的宏观结构的可提取的聚合物的含量特性。前面引证的美国第4076663号专利以及(Dahmen的)德国专利DE-A-4020780更为详细地描述了这些网状交联聚合物以及常用的网状交联剂的制备方法。
超吸湿材料可以以颗粒形式或纤维形式来使用，并且也可与其它组分混合，形成预成形结构。
尽管前面已经分别地描述了各个独立的部分，但可以通过将一个或多个这种部分组合起来形成吸湿结构或者亚结构。
下面描述几种合适的组合方式，但下面的描述并不具有限制作用--特殊的超级吸湿聚合物(SAP)与纤维素纤维或者其它纤维混合。其基本原理早已牢固建立并且已被公知，但是，为了减小用品的厚度，目前所使用的SAP与纤维的重量比已经越来越高。在这一范围内，将SAP与诸如(如EP-A-0.695.541所公开的)热熔性粘结剂一类的粘合剂结合起来，或者与可熔化的聚合材料(如PE颗粒)结合起来可以是一种比较合适的固定SAP的途径；--SAP通过颗粒间的交联形成一种亚结构；--纤维素SAP与其它纤维混合起来，或者形成一种纤维SAP网；--一些在孔隙尺寸等方面存在差别的泡沫结构。
改进的吸湿用品在总体上描述了吸湿用品以及合适的材料，结构，组分或者亚组分之后，下面将描述根据本发明的具体的技术特征。因此，着眼点在于描述如何处理由不同的穿用者排出的尿，以及这种吸湿结构在处理尿方面所应具有的性能。
但是，应当注意，同样的液体处理机理也适用于其它以水为主要成分的排泄物，例如粘性非常低的粪便或者月经液体。
吸湿用品的一些区域一般说来，吸湿性的卫生用品将被穿在穿用者的下体周围。这些用品的一个基本结构特征是覆盖住身体上的有排泄物出现的区域(“排泄区”)，这些区域围绕着相应的身体开口伸展。相应地，将吸湿用品上的覆盖所述排泄区的部位称作“负载区”。因此，在使用过程中，通常将这些用品以这样的方式放置在穿用者的身上，使它们(就穿用者的站立位置而言)从两腿之间的裆部开始，在穿用者身体的正面和背面同时向上延伸。
一般说来，这类用品的长度尺寸大于它们的宽度尺寸，当所述的用品被穿用者穿上时，其长度尺寸的轴线与穿用者处于站立状态时的身高方向一致，其宽度尺寸与一条从穿用者的左边延伸到右边的直线的方向一致。
由于穿用这类物品的人体结构，穿用者两腿之间的空隙限定了这类物品在这个区域中所能够处在的空间。为了实现良好的服贴，在设计吸湿用品时应当保证它在裆区中能够很好地贴合。如果相对于穿用者的裆部的宽度而言用品的宽度过大，这个用品就可能变形，由此可能使其性能遭到损害，并且降低给穿用者带来的舒适感。
吸湿用品上的具有最小宽度、用于在穿用者的两腿之间形成最佳贴合的部位与穿用者身上的在其两腿之间距离最小的部位相对应，在本发明的范围内，该部位被称作“裆点”。
如果一个用品的裆点从形状上看并不明显，则确定这个部位的方法可以是先将该用品穿到其预期使用人群中的一位穿用者(例如一位蹒跚学步的婴孩)身上(该穿用者最好是处于站立状态)，然后将一条可伸长的丝线围绕着穿用者的两腿绕成8字形。将用品上的与丝线的交叉部位对应的部位视作用品的裆点，相应地，也视作装在该用品中的吸湿芯的裆点。
尽管这种用品的裆点常常处在用品的中间(在纵向上)，但并不是非得如此。完全可以将用品上的将要被穿在身体前部的部分制作得(在长度尺寸上，或者宽度尺寸上，或者长度和宽度两个尺寸上，或者在表面积上)小于穿在身体背部(或后部)的部分。同样，也不一定要将裆点放置在吸湿芯的中间，特别是当吸湿芯并不处于吸湿用品的纵向中部时更是如此。
裆区是围绕着裆点、因而覆盖着相应的身体开口，即各个排泄区的那个区域。除非另有说明，这个区域的长度占吸湿芯总长度(总长度的定义是吸湿芯的前腰缘和后腰缘之间的距离，可以用两条垂直于纵向中线的直线来近似地表示前腰缘和后腰缘)的50％如果裆点处于用品的中央，则(当从吸湿芯的前端缘算起时)裆区起始于总长度的25％处，并延伸到吸湿芯总长度的75％处。或者说，吸湿芯的长度的前、后各四分之一段不属于裆区，其余部分则属于裆区。
裆区的长度为吸湿芯总长度的50％这一结论是针对婴儿尿布得出的，已经证实，这是描述液体处理现象的一种比较合适的途径。如果本发明应用于尺寸大不相同的用品中，则可能需要减少这些50％(例如用于严重失禁的用品)，或者提高这一比例(例如用于极轻微或者轻微失禁的用品)。更广义地讲，用品的这个裆区应当不要超出穿用者的排泄区太多。
如果裆点被设置得偏离用品的中点，裆区仍应覆盖用品(在纵向上的)总长度的50％，但是，不是均匀地分布在前后区域之间，而是应当根据偏离的程度来按比例地调整。
以一个吸湿芯总长为500毫米、裆点位于中央的用品为例，裆区应当从距离前端缘125毫米处开始延伸到距离前端缘375毫米处。或者，如果裆点朝着吸湿芯的前端缘前移50毫米，(即，距离吸湿芯的前端缘200毫米)，则裆区从100毫米处延伸到350毫米处。
一般说来，如果一个吸湿用品的吸湿芯总长度为Lc，裆点与吸湿芯的前端缘的距离为Lcp，裆区的长度为Lcz，则所述的裆区的前端缘与吸湿芯的前端缘的距离Lfecz＝Lcp*(1-Lcz/Lc)。
例如，所述的吸湿用品可以是一个供蹒跚学步的婴儿(即体重为大约12至18千克的婴儿)穿用的婴儿尿布，该用品的尺寸在销售时通常被称作大号尺寸。则该用品必须能够接收和容纳粪便和尿，而从本发明的意义上来说，裆区必须能够主要承担接受尿液的工作。
裆区的总面积和尺寸当然也取决于吸湿芯的相应宽度，即，如果吸湿芯在裆区中的部分窄于其在裆区之外的部分，则裆区的(表)面积小于吸湿芯的其余部分的面积。
尽管可以预期，裆区与吸湿用品的其余部分之间的边界也可以是曲线形的，但它们基本上属于本说明书所描述的垂直于吸湿用品的纵轴的直线的范围。
“裆区”还由吸湿芯在这个相应区域中的宽度限定，而在表面上的“裆区的面积”则由裆区的长度和相应的宽度决定。
作为对裆区的补充性部件，吸湿芯还包括至少一个、多数情况下为两个腰区。所述的腰区在裆区之外朝着吸湿芯的前部和/或后部延伸。
设计容量和最大存储容量为了能够对使用条件不同或者尺寸不同的吸湿用品进行比较，业已发现，“设计容量”是一个比较合适的措施。
例如，婴儿代表着一个典型的使用群体，但既使在这个群体中，一方面，从较小的婴儿(新生儿)至蹒跚学步的婴儿，其尿量、尿的次数、尿的成分都会在很大范围内有所不同，另一方面，在不同的蹒跚学步婴儿中，上述这些参数也会有所不同。
另一个使用群体可以是比较大的儿童，他们也会发生某种形式的失禁。
另外，失禁的成年人也可以使用这类用品，其失禁的程度同样也有一个很宽的范围，通常称作轻度失禁直至严重失禁。
下面将针对如蹒跚学步的婴儿那样大的婴儿进行讨论，本领域的技术人员能够很容易地将这里的教导转用到其它的尺寸以作进一步的讨论。业已发现，对于这类使用者，以下数据足具代表性每次排尿量为75毫升，每一穿用阶段平均排尿4次，因而这一阶段内总的排尿量为300毫升，排尿速率为15毫升/秒。
因此，能够应付这类需求的用品应当具有吸收这种排量的尿的能力，在下面的讨论中将称之为“设计容量”。
上述排量的液体必须被最终存储这些身体排出液(至少是其中的水分)的材料吸收，使得即使有，也只有非常少量的液体残留在吸湿用品的朝向穿用者皮肤的表面上。“最终”一词一方面表示吸湿用品已经被穿用了很长一段时间这样一种状态，另一方面表示吸湿性材料在与其周围的环境达成平衡之后已经达到了它们的“最终”容量。这既可以是这类吸湿用品在经过了很长时间的穿用后所处的实际使用状态，也可以是对单纯的材料或者材料组分所进行的测试步骤中的一种状态。由于在考虑之中的许多步骤都具有渐近的动态特性，当实际容量达到一个与渐近线的终点充分接近的值时(例如相对于仪器的测量精度)，本领域的技术人员会很容易地想到将要达到“最终”容量了。
由于吸湿用品中可以包括一些主要用于最终存储液体的材料，以及其它一些主要用于实现诸如接收和/或扩散液体一类的功能、但也可能具有一定的最终存储能力的材料，所以，在描述本发明的合适的吸湿芯材料时不人为地将这些功能分立开。尽管如此，仍然不仅可以确定整个吸湿芯的最终存储容量、吸湿芯的一些区域的最终存储容量、吸湿性结构的存储容量，或者甚至亚结构的最终存储容量，而且可以确定以往任何时候所用过的材料的存储容量。
由于上面讨论了不同尺寸的用品，本领域的技术人员将能够很容易地针对其它的预定使用群体采用合适的设计容量。
容量分布形式本发明的一个重要方面是将总的吸收容量以独特的方式安排在吸湿用品的不同区域内，使得即使吸湿用品中所容纳的液体量已接近或者达到其设计容量，该吸湿用品也能很舒适地贴合在穿用者的身上。
这种独特的设置方式的主要针对点在于在裆区中只提供非常少量的存储容量。
一个具体区域的容量可以由以下几个因素确定--所考虑的吸湿性材料的单位面积重量(用每单位面积多少克材料来表示)；--材料的吸收容量(用每克材料多少毫升容量来表示)；--所述区域的面积，在当前的讨论中，这个面积由区域的纵向尺寸和在该尺寸方向上的相应的宽度(不一定是恒定的)决定。
可以将前两个因素合并成单位面积容量(用每单位面积多少毫升表示)。
如果这些参数中有任何一个(即宽度或者单位面积重量或者组成)不是恒定的，本领域的技术人员将能很容易地计算出相应的加权因子或者平均值，例如通过先对不同的参数求和(或者积分)，然后再除以它所加起来的相应的参数。
因此，表达对裆区中的这个比较小的最终存储容量的要求的一种方式是限定裆区的单位面积容量比吸湿性结构的其余区域中的要低。
裆区的单位面积容量应当不大于吸湿芯的其余部分的单位面积容量的0.9倍，比较可取的是不大于吸湿芯的其余部分的单位面积容量的0.7倍。但是，最优选的设计方案甚至进一步降低了裆区中的单位面积容量，甚至降至低于吸湿芯的其余部分的单位面积容量的0.3倍。裆区既可以具有均匀的单位面积容量，也可以由一些单位面积容量不同的小区域组成。在一种特别优选的设计中，裆区中的一些部分基本上没有最终单位面积存储容量，并且这类区域占整个裆区总面积的50％甚至更多。
描述裆区应当具有较低的吸湿容量这一要求的另一种方法是以吸湿芯的几个纵向区段为着眼点，将吸湿芯分成前段、中段或后段这三段，或者使裆区占吸湿芯总长度的50％，并将该区段与吸湿芯的其它区段进行比较。裆区的局部最终存储容量应当小于整个吸湿芯的最终存储容量的49％。更为可取的是，为了在容纳了液体之后具有更进一步的合体性能，在所述的裆区中最好具有更低的吸收容量，即，小于吸湿芯的总吸收容量的41％，或者，甚至更为可取的是小于23％。
确定最终存储容量分布形式的方法既可以是根据各相应区段的材料来计算，也可以是例如通过将吸湿用品切成具有已知长度尺寸的几段，再确定每一段的吸收容量。
如果(正如比较先进的吸湿用品常常采用的那样)超级吸湿材料被用作最终存储材料，确定对裆区中的较低吸收容量的要求的另一种方式是按照与上面讨论的总吸湿容量类似的方式来限制超级吸湿物的容量，即，裆区中的容量低于超级吸湿物的容量的49％，比较可取的是低于41％，最为可取的是低于23％。
因此，可以通过两种不同的、非排它性的方式来获得最终吸收容量的“逆向分布”第一种方式是，从贯穿整个吸湿用品的一个恒定的“基础容量”着手，通过使吸湿用品成形，使裆区的面积小于其余区域的面积，由此获得这种分布。相应地，在裆区之外的区域中的纵向“局部容量”将比裆区的高。
第二种方式是，从“裆区”中的减低了的“基础容量”着手，即使对于一个矩形的吸湿芯，其裆区中也会具有较低的容量。
当然，将上述两种方式结合起来能够使这种分布更陡。
除了可以重新分配吸收容量，使其远离裆区以外，还可以使液体存储容量不是均匀地分布在前部和后部之间。并且，比较可取的方式是，根据穿用者的体型以及最常见的使用状态的具体需求来调节容量分布。例如，对于打算由活泼好动的学步婴儿穿用的婴儿尿布来说，应当使其前区的容量低于后区的容量。对于时常会卧床不起的失禁的成年人也一样，一种后部不对称的最终存储容量分布可能比较有益(如EP-A-0.692.232所描述)。
在本发明的一种优选的婴儿尿布实施例中，在裆区以外的部分中，一半以下的最终存储容量，更为可取的是三分之一以下的最终存储容量被设置在前部，即前腰区，一半以上的最终存储容量，最好是至少三分之二的最终存储容量被设置在用品的后部。
但是，上述的设计意味着还有一个要求，即为了提供下面将要描述的良好的接收性能和回渗性能而提出的液体处理要求。如上面所述，吸湿用品的加载区通常位于裆区中。但是，液体存储容量最好是处于裆区之外。因此，必须将所排出的液体从加载区传送到存储区。
为了实现这种液体传送，毛细管传送是一种常用的机制。这种机制在很大程度上取决于所形成的毛细管。但是，这种传送不仅需要能够克服一定的高度，而且需要具有足够大的液体传送速率。因此，合适的材料不仅必须能够迅速地达到例如在竖向芯吸试验中所要求的竖向高度，而且必须将足量的液体传送到这种高度。因此，在8.3厘米这样高的吸水高度上的流量最好是高于0.32毫升/秒/厘米2，更为可取的是在12.4厘米的高度上的流量高于0.05毫升/秒/厘米2(更为可取的是高于0.075毫升/秒/厘米2，尤为可取的是高于0.16毫升/秒/厘米2)。业已发现，除此之外，某些有用的材料在少于13秒的时间内能够将液体传送到8.3厘米的吸水高度，或者在少于45秒的时间内传送到12.4厘米的吸水高度。
这些要求以及符合这些要求的合适材料已经被例如欧洲专利申请96108427.4公开，该份专利还进一步公开了在回渗性和/或皮肤干爽性以及接收性能方面的要求。但是，该份专利没有涉及用品在容纳了液体之后的贴合性问题，因此，它是在采用常规的容量分布形式的情况下来满足这些性能要求的。
为了使吸湿用品甚至在液体反复涌入的情况下也具有良好的液体接收和存储功能，从而达到确保穿用者皮肤干爽以及用品具有良好的防漏性这一最终目的，必须将最上面的那层材料(该层材料直接朝着穿用者的皮肤)上的液体有效地排干，使残留在这一层上的弱结合的液体尽可能地少。
吸湿芯应当能够吸收、分散以及储存最初沉积在吸湿用品的顶片上的排泄物。最好是将吸湿芯设计成这样的形式，使得该吸湿芯能够在排泄物刚刚沉积到吸湿用品的顶片上时就能够迅速地将这些排泄物吸收，从而使得这些排泄物不会聚集在顶片的表面上或者从顶片的表面上流出去，因为如果排泄物聚集在顶片的表面上或者从顶片的表面上流出去，会导致吸湿用品不能有效地容纳液体，从而使用品外的内裤被弄湿，使穿用者感到不舒适。
在本文描述的吸收试验中，吸湿用品对第一次喷射液体流的吸收速率最好是大于3.5毫升/秒，比较可取的是大于4.0毫升/秒，更为可取的是大于4.2毫升/秒，或者，在第四次喷射液体时，吸收速率为0.5毫升/秒，比较可取的是大于0.6毫升/秒，更为可取的是大于0.7毫升/秒。
在液体进入之后，吸湿用品的一个主要功能是牢牢地保留住这些液体，从而避免穿用者的皮肤发生过度水合。如果吸湿用品在这方面的功能不好，吸湿芯中的液体就会反流到皮肤上(也常常称作“回渗”)，这会对皮肤的状况产生有害的影响，例如有可能导致皮肤发炎。
业已发现，当进行本文所描述的吸收后胶原回渗试验时，试验结果小于180毫克时产品所具有的性能是合格的，但是，性能较好的产品应当具有小于80毫克的结果，最好是小于70毫克，更为可取的是小于50毫克。
试验步骤总论所有的试验都是在大约22+/-2℃的温度和35+/-15％的相对湿度下进行的。在这些试验方法中用的人工合成尿是公知的名称为Jayco SynUrine的合成尿，可以从Jayco Pharmaceuticals Company of Camp Hill，Pennsylvania处获得。这种人工合成尿的配方为2.0g/l KCl，2.0g/l Na2SO4，0.85g/l(NH4)H2PO4，0.15g/l(NH4)2H2PO4，0.19g/l CaCl2以及0.23g/l MgCl2。所有这些化学成分都是试剂等级。这种人工合成尿的PH值在6.0到6.4的范围内。
竖向芯吸试验竖向芯吸试验的目的是估计一个液面沿着竖向(即抵抗着重力)上升到某一高度所需要的时间，以及在这段时间中由材料吸入的液体的量。
这一试验的原理是，将一个样品放置到一个装有针型电极的样品夹持器上，该样品夹持器的作用是将样品固定在一个竖向位置上，以及产生电子计时信号。将贮液槽放置在一个天平上，从而能够监测由样品通过竖向芯吸效应吸收的液体量随时间的变化情况。在由Ekotec Industrietechnik GmbH.Ratingen，Germany生产的一种市售的仪器EKOTESTER上进行试验(但该仪器并不是本试验的必要条件)，该仪器还能对数据进行电子处理。
图3a和b简要地示出了试验的设备。
该仪器主要由有机玻璃制成，它包括一个贮液槽310，和一个样品夹持器320，贮液槽中装有929克试验液体，液面高度311为17毫米。将该贮液槽放在一个精度为0.1克的天平315上，例如由Mettler GmbH生产的PM3000型天平。可任选地，如图中的连线316所示，可将该天平与一个电子数据采集装置324连接起来。
样品夹持器是一个有机玻璃板，其宽度330为10厘米，长度331为15厘米，厚度大约为5毫米(未示出)。固定件325沿着在测试过程中成为上方的方向332延伸到这些尺寸之外，以确保在测试过程中能够以一个可再现的浸入深度将样品夹持器的底边321以上12毫米精确地沿着竖直方向(即重力方向)可重复地放置到贮液器310中的测试液面中。然后在样品夹持器320上安装9个阴极电极针，这9个电极针排成三行，每行与样品夹持器的底边321的距离334，335，336分别为56毫米，95毫米和136毫米。每行中有3个电极，这三个电极彼此间以28毫米的间隔337等距离排列，并且位于纵向边缘322附近的电极与这些边缘之间的距离338为22毫米。电极针的长度大约为10毫米，直径大约为1毫米，它们的末端被稍微削尖了一些，以便于放置到样品上。电极针由金属制成。将另外一个阳极电极针327放置在与最下面一行中间的阴极电极针相距5毫米处。将阳极针327和9个阴极针326与一个计时装置341相连328(图3a中简要绘出了2个阴极针和一个阳极针与计时装置相连)，以便能够监测阳极和各个阴极之间的电路闭合的时刻，所述的电路闭合是由位于这些电极之间的已被浸湿的测试样品中的测试用电解液导致的。
与上面所述的一般性步骤相反，将该仪器放置在一个恒温罩中，在该恒温罩中进行试验，将恒温罩的温度设定为37℃，误差不超过3℃。将试验液体也放置在一个恒温槽中，放置足够长的时间，以使液体达到恒温。
将试验液体注入到贮液槽310中，使液面312达到所需要的高度311例如通过加入预定量的液体，如927.3克加/减1克液体来达到这一高度。
使试样在实验条件(如上所述)下达到平衡，并且在即将开始试验时将其放置到37℃的环境中。同样也是在试验之前，按照下面所述的方法测出样品的厚度。
用适当的手段将试样切成10厘米乘15厘米的尺寸，切割时尽量避免在切割边缘产生压缩效应，例如可以采用由JDC公司生产的样品切割器，或者采用类似解剖刀的锋利的切割器械，或者(比较不可取)采用一把锋利的剪刀。
小心地将试样放置到样品夹持器上，使样品的边缘与样品夹持器的底边321和侧边322重合，即，使样品不伸到样品夹持器的平板之外。同时，必须将样品基本上放平，但不能对样品加载，即，既不应当使样品形成波纹，也不应当使它受到机械拉伸。必须注意，样品只直接接触电极针，不接触夹持器的有机玻璃板。
然后将样品夹持器320以竖直状态放置到试验液体的贮液槽310中，使得样品夹持器320和试样浸入液体中的深度333恰好为12毫米。相应地，这时电极与液面312之间的距离343，338，以及339分别为44毫米，83毫米和124毫米。随着样品夹持器的浸入，天平315的读数并不改变，已经预先通过插入不带有样品的样品夹持器确定了天平的读数，例如将其定为6克。
应当承认，必须非常精确地将样品夹持器320和试样以一种非倾斜的方式放置在一侧，并且要放得快，因为材料一接触液体就会开始吸收及芯吸液体。框架350也是EKOTESTER的一部分，可以很方便地将带有固定件325的样品夹持器插入到其中，但也可以采用其它能够实现快速和非倾斜式插入的器件。
在放置了样品之后，立即监测天平的读数随时间变化的情况。业已发现，将天平与一个计算机化的装置340相连具有很好的效果，例如该装置可以是EKOTESTER的一部分。
当液体到达第一行，并且将阳极327和阴极326之间的电连接接通，则可以利用任何一种计时装置记录下这些时间，EKOTESTER的计时装置341就是一个现成的例子。尽管可以针对一行中的三个时间值中的每一个进行进一步的数据处理，但进一步的数据一般针对每一行中的三个电极的平均值进行，它一般在平均值+/-5％的范围内。
因此，所产生的数据是--在样品浸入到液体中之后，在不同的时刻由样品吸收的液体的量，以及--液体到达某一高度所需要的时间。
从以上这些数据中，对于三个高度中的每一个高度，可以读出并且记录下两个重要的数值第一，液体前端到达相应的高度时的时间，以秒为单位。
第二，用“在到达这一高度时由样品吸收的液体量”除以“这一时间”，再除以“由样品的厚度测量值和10厘米的样品宽度确定的横截面积”，得到“累计液体流量”。
吸收试验参照图4，利用一个泵(由Cole Parmer Instrument.，Chicago，U.S.A.提供的7520-00型泵)，将75毫升合成尿以15毫升/秒的速率从样品表面以上5厘米高处喷射列一个吸湿结构410上。用一个计时器记下吸收尿的时间。以刚好5分钟的喷射间隔反复地喷射，直到吸湿用品中充分地容纳了尿为止。每加载4次产生一个新的试验数据。
将试验样品(它既可以是一个完整的吸湿用品，也可以是一个由一个吸湿芯，一个顶片和一个底片组成的吸湿结构)平放在位于有机玻璃金(图中只示出了它的底部412中的泡沫平台411上。将一个有机玻璃板413放在样品上面，该板的中部开有一个直径为5厘米的开口，使该开口位于吸湿结构的加载区上。将合成尿通过一个与开口相匹配并且胶合在开口上的圆筒414注入到样品上。将电极415放置在平板的下表面上，与吸湿结构410的表面相接触。将电极与计时器相连。将负载416放在平板的顶面上，以模拟例如婴儿的体重。针对例如20千克这一常见的最大尺寸，通过放置重物416来达到大约50克/厘米2(0.7磅/平方英寸)的压力。
将试验液体注入到圆筒中，它通常会在吸湿结构的顶面上聚积，从而将电极间的电路导通。利用一个直径大约为8毫米的管子将试验液体从泵输送到试验组件上，所述的管子中一直充满着试验液体。这样，在泵开始工作的同时，液体开始离开管子。这时，计时器也开始计时，当吸湿结构将喷入的尿吸收，电极间的电连接断开时，计时器停止计时。
吸收速率的定义是每单位时间吸收的喷射尿的量。每向样品喷射一次尿都计算一次吸收速率。本发明中特别感兴趣的是四次喷射中的第一次和最后一次。
该试验主要是针对评估通常被称作大号尺寸产品的产品而设计的，其设计容量为大约300毫升，相应的最终存储容量为大约300毫升至400毫升。如果需要评估容量与上述产品完全不同的产品(例如供失禁的成人用的产品)，则需要适当地调整一些设定条件，特别是将每次喷射的液体量调整为用品的总设计容量的大约20％，并且应当记录与标准试验方案的偏差。
吸收后的胶原回渗法(参照图5)在进行试验之前，将例如从NATURIN GmbH，Weinhein，Germany购得的COFFI牌胶原薄膜切成直径为90毫米的薄片，例如用一个样品切割机来切，然后将所述的薄膜放在测试室(如上所述)的受控环境中，至少放置12小时(每次取胶原薄膜时都要使用镊子)。
在上面所述的吸收试验中的最后一次喷射的尿被吸收之后至少5分钟，但不多于6分钟时，将盖板和重物移开，再将试验样品520)小心地平放到一个试验台上。
对4片预先切好并且平衡好的胶原材料510)称重，精确度至少为1毫克，然后将它们对中放置到吸湿用品的加载点上，再盖上一片直径为90毫米，厚度大约为20毫米的有机玻璃板530)。将一个15千克的重物540)小心地放上去(也对中放置)。在30+/-2秒钟之后，再次小心地将重物和有机玻璃板移开，然后再一次称出胶原薄膜的重量。
这个吸收后的胶原回渗法所得到的结果是由胶原薄膜吸取的水分的量，以毫克为单位。
还应当注意的是，可以根据具体的产品类型(例如不同的婴儿尿布尺寸，或者成人用的失禁用品，或者月经用品)来调整本试验的方案，或者根据所吸收的液体的类型和量的变化、吸湿性材料的量以及尺寸的变化、或者可适用的压力的变化来调整试验方案。一旦确定了这些相应的参数之后，这类改进对于本领域的技术人员而言是显而易见的。当考虑到由调整后的试验方案带来的结果时，根据标准的统计学方法，结合实际使用中的边界条件，可以很容易地对产品的例如在一个原定的实验中确定的这些相应参数进行优化。
液体扩散试验液体扩散试验的目的是确定由吸湿用品的某一部分或者芯结构吸取的液体的量。
该项试验可应用于在可控的实验室环境中承受负荷的用品，例如可在进行其它的液体处理能力评估试验(如上面所述的吸收试验)时进行该项试验。
该项试验也可应用于已被使用过的用品，例如当婴儿穿着该尿布，在真实的使用条件下使这些尿布容纳液体，在此之后在适当的卫生条件下评估这些用品时进行该项试验。尿布容纳液体和对其进行评估之间的等候时间不宜过长，尽管已经发现，至少是对于在下面所述的几个例子中试验的方案而言，等候时间对液体扩散结果所产生的影响是微乎其微的。
为了确定一个吸湿结构或者用品中的液体扩散情况，先对容纳了液体的用品进行称重，然后(最好是在切断了腿部的弹性件因而易于平放时)将其放平，然后沿着其纵向轴线标出将其一分为四的标记。接着，沿着几条垂直于纵向轴线的线将用品切断，这时必须注意不要将液体挤出来。最好采用JCD切纸机或者解剖刀来达到这一目的。
称出每一段的重量，并求出每段重量与总重量之比。
对于具有比较强的分布(即在不同的段中的材料重量不同)的用品而言，可以通过用品的干重来调整总重量和各段的重量。为了这么做，可以确定“姐妹尿布”(即，以用样方式制造出来的尿布，并且，如果是在大规模生产线上制造的话，“姐妹尿布”指的是与被试验的尿布同时生产出来的尿布)的各段重量。如果整个用品还会具有不同的重量，则可以根据这一比例进一步调节各段的重量，现在假定，误差将会按比例分布到这些段中。
将液体分布试验的结果表示为存在于某些段中(例如裆区中)的液体的总量的百分比。
密度/厚度/单位面积重量的测量对例如通过样品切割器切下的一定面积的试样称重，精确度至少为0.1％。测出直径为50毫米的试验区在550帕(0.08磅/平方英寸)的压力下的厚度。可以很容易地计算出单位面积重量(为每单位面积的重量，用克/米2表示)，厚度(用毫米@550帕压力表示)，以及密度(用克/厘米3)表示。
茶叶袋离心机容量试验(TCC试验)
尽管TCC试验是专门针对超级吸湿材料开发出来的，但很容易将它应用到其它吸湿材料。
茶叶袋离心机容量试验所测定的是茶叶袋离心机容量值，它是恒量吸湿材料中的液体保存量的一个指标。
将吸湿性材料放在一个“茶叶袋”中，将其浸入到一种0.9％(重量比)的氯化钠溶液中，浸20分钟，然后用离心机离心3分钟。所保存的液体重量与干燥材料的初始重量之比就是吸湿性材料的吸收容量。
将2升含0.9％(重量比)氯化钠的蒸馏水倾入到一个尺寸为24厘米×30厘米×5厘米的浅盘中。液体的充填高度应当为大约3厘米。
茶叶袋小包的尺寸为6.5厘米×6.5厘米，可从德国Dusseldorf的Teekanne购得。用一个标准的厨房用塑料袋密封机(例如由德国Krups生产的VACUPACK2 PLUS)将小包热封。
通过小心地将茶叶袋局部切开，将其打开，然后称出其重量。将大约0.200克(精确到+/-0.005克)吸湿材料样品放入茶叶袋中。然后用热封机将茶叶袋封住。将其称作样品茶叶袋。再密封一个空茶叶袋，将其作为空白袋。
然后将样品茶叶袋和空白茶叶袋放在盐溶液的表面上，并用一个抹刀将其压入溶液中，使其能够完全湿润(茶叶袋先会浮在盐溶液的表面上，但随后会完全湿润)。立即开始计时。在浸泡20分钟之后，将样品茶叶袋和空白茶叶袋从盐溶液中取出，并放入一个Bauknecht WS130，Bosch 772 NZK096或者类似的离心机(直径为230毫米)中，使每个小袋都粘贴着离心机转筒的外壁。将离心机的盖子盖上，开动离心机，迅速将速度提高到1400转/分。当离心机的转速稳定在1400转/分时，起动计时器。3分钟之后，将离心机停下。
将样品茶叶袋和空白茶叶袋取出，分别称重。
按照下面的方法计算吸湿性材料样品的茶叶袋离心机容量(TCC)TCC＝[(离心之后的样品茶叶袋重量)-(离心之后的空白茶叶袋重量)-(干的吸湿性材料的重量)]÷(干的吸湿性材料的重量)。
并且，还可以测定吸湿结构或者整个吸湿用品的特定部分，例如“局部”挖去的部分，即，研究吸湿结构或者整个吸湿用品的一些部分，因而在用品的纵向轴线的一些确定的点上沿着用品的整个宽度将其切开。特别是，可按照上面所述的“裆区”的定义确定“裆区容量”。还可以用其它的挖去部分来确定“单位面积容量”(即，在用品的特定区域的一个单位面积中的容量)。平均值的大小取决于所定义的单位面积(最好是2厘米×2厘米)的大小，当然，尺寸越小，平均值越小。
最终存储容量为了确定或者估计吸湿用品的最终设计存储容量，已经提出了多种方法。
就本发明而言，假定用品的最终存储容量是各个部分或者材料的最终吸收容量之和。对于这些不同的部件，可以采用各种已经成熟的技术，只要它们具有恒定的比较关系即可。例如，针对超级吸湿聚合物(SAP)开发和建立起来的茶叶袋离心机容量既可用于这类SAP材料，也可用于其它材料(如上面所述)。
一旦知道了各材料的容量，可以通过将这些数值(单位为毫升/克)乘以用于吸湿用品中的材料的重量，求得总的用品容量。
对于不是专用于最终存储液体的材料来说，例如对于吸收层及类似层来说，或者由于这类材料与专门用于最终存储液体的材料相比事实上只有非常低的容量值，或者由于并不指望用这类材料承载液体，这类材料会将其中的液体释放到其它最终存储液体的材料中，所以可以忽略其最终存储容量。
几个实例及评估扩散材料为了比较不同的结构及材料，用两种材料取代了常规的薄纸，例如由德国的Strepp，Kreuzau按照NCB基准生产的单位面积重量为22.5克/米2的高湿强度薄纸。表1列出了这类薄纸的一般液体传输特性。
首先，对一种高流量的扩散材料进行了评估(例1.1)，这种材料的制造方法是从一种湿法成网的化学粘合网开始，这种网的单位面积重量为150克/米2，密度为0.094克/厘米3，它由含有以下成分的纤维混合物构成(占纤维混合物重量的)90％的化学硬化、加捻的纤维素(CS)，可从美国的Weyerhaeuser购得牌号为“CMC”的这类纤维素；(占纤维混合物重量的)10％的桉树型纤维，用占纤维混合物重量的2％的、由美国West Patterson，NJ的CytecIndustries销售的商品名为ParezTM631NC的聚丙烯酰胺-乙二醛树脂来粘合。
然后将其放在两个辊之间进行了二次成形处理，两个辊的齿尖的重叠深度为0.2毫米，齿宽为0.6毫米，相距1.0毫米，欧洲第96108427.4号专利申请对其作了更为详细的描述。
还制造了另一种热粘合的湿法成网材料(例1.2)，制造方法是用60％的化学硬化加捻纤维素，30％的所述桉树型纤维(如用于上面所述的化学粘合扩散材料中的纤维)，以及10％的偏心式PE皮/PET芯双组分纤维(在PE树脂中掺有一种永久性的亲水剂，由美国的HOECHST CELANESE生产，牌号为CelbondT255)来制造。在进行了常规的湿法成网之后，利用美国Ahlstrom公司的常规的气流粘合技术对这种网进行热粘合，其单位面积重量为150克/米2，密度为0.11克/厘米3。
当对这些材料进行上面所述的竖向芯吸试验时，结果如表1所示表1例1.1例1.2 例1.3芯吸至8.3厘米的时间(秒) 13秒 45 ＞210芯吸至12.4厘米的时间(秒)45秒 165 未达到在8.3厘米处的流量 0.32 0.06 ＜0.02(毫升/秒/厘米2)在12.4厘米处的流量 0.16 0.04 未达到(毫升/秒/厘米2)因此，与例1.3的常规薄纸相比，例1.2确实具有更好的性能，但它比起例1.1中的特别优选的材料来，还是要逊色很多。
一般性的产品描述尽管本发明可用于很宽范围内的产品，但其在婴儿尿布范围内(即供8公斤至18公斤的婴儿使用的尿布，也称作“大号”尿布)的特别好的效果已经得到了例证。对于这类产品，典型的尺寸是PAMPERS BABY DRY PLUSMAXI/MAXI的尺寸，例如由Procter & Gamble公司在欧洲各国销售的尿布的尺寸
长度 宽度(X方向) (Y方向)-整个尿布 499毫米 430毫米-吸湿芯 438毫米-芯耳宽度 115毫米-芯“裆”102毫米在使用过程中，这些用品的结构是它的延伸到腰区中的部分从前部到后部基本上是对称地贴合在腰上。裆点与“加载点”重合，其在吸湿用品上的位置(对于男婴和女婴都一样)在吸湿用品的中剖面线朝着前腰区移4.9厘米，距吸湿芯的前边缘17厘米。相应地，当从吸湿芯的前腰端部(0厘米处)朝着后端部(43.8厘米处)开始计算时，裆区从6.1处厘米延伸到27.8厘米处。
作为本发明的例子的这些产品通常来源于市售的产品，然后按照具体的例子中的大概描述作了改进。
在这些产品的存储芯中含有大约20克的北方软木气毡，以及大约10克的超级吸湿材料，例如可从德国的Stockhausen GmbH购得的商品名称为FAVOR SXMR 100型材料。超级吸湿材料的理论容量为31毫升/克，它与容量为4毫升/克的气毡组合在一起，使这类吸湿用品的设计容量达到大约390毫升。此外，吸湿芯中还有一个“吸收补片”，它在一段25.4厘米的长度上覆盖着存储芯，这段长度始于离吸湿芯的前缘28厘米处，从该点开始向后部延伸。这块补片由一种气流成网化学处理硬化的材料(CS)制成，该材料由美国的Weyerhaeuser公司提供，商标为“CMC”，其作用相当于一个单位面积重量为大约295克/米2的吸收/扩散层。就本例而言，这些材料的最终存储容量被设定为零，因为假定会将液体从这个吸收/扩散层上吸走，使得该层能够重新接收反复喷射出的液体(如上面所述)。
吸湿芯的设计是这样的SAP和气毡的混合物(在朝着穿用者的方向上)覆盖着一个薄的纯气毡层。吸湿芯的形状基本上是矩形的，大小为438毫米×115毫米，在裆点处稍窄一些，宽度为102毫米。混合层的单位面积重量具有一定的分布形式，它在长度方向上的容量分布形式大致上如下第一个四分之一(前段) 140毫升第二个四分之一 130毫升第三个四分之一 70毫升第四个四分之一(后段)50毫升贴合性能的改进第一个试验的目的是维持存储容量这一单项参数的再分布效果。为了这一目的，进行了一种“贴合性研究”，借此，在实验室的制造设备上生产了两个产品。首先，生产了一个基准产品，目的是复制上面所述的市售产品，它与后一个产品的不同之处是不具有吸收补片。
将该产品与“逆向分布”设计结构(例2.1)相比，不同之处仅在于容量分布形式不同，其容量分布形式如下第一个四分之一(前段)120毫升第二个四分之一 70毫升第三个四分之一 60毫升第四个四分之一(后段)140毫升在“贴合性研究”中已经对这些做过了试验。在该试验中，以人工的方式将合成尿加入到试验产品和基准产品中，并分别针对干燥尿布、装了150毫升合成尿的尿布以及装有300毫升合成尿的尿布，记录下了几位有经验的母亲的贴合评价。
对于每一件产品，都研究了其在不同程度地容纳合成尿时的“整体”贴合评价以及“两腿间的贴合”评价。
所述的评价的数值范围是从0(差)至4(优)。
产品被用于17名随机选择的婴儿中。
明显可见，普通分布形式的尿布的贴合性比逆向分布的尿布的贴合性要差。
表2例1 例2母亲的贴合评价整体贴合 2.6 2.0在两腿之间的贴合干燥时3.0 2.0150毫升时 2.9 1.9300毫升时 2.6 1.4逆向分布对性能的影响(混合芯)但是，消费者并不想为了改进贴合性而牺牲产品的性能。为了估计不同的设计结构对性能产生的影响，在实验室的试验中就液体接收性能和回渗性能的高度相关的参数对产品进行了比较。
为了这项实验，在一条全尺寸的实验室生产线上生产出了一些产品，其中一个基准产品复制了市售的产品结构(例3.1)，所不同的只是用一个热通气粘合的合成接收层代替了接收补片，所述的这个层是用63％的偏心PE/PP双组分纤维(代号ESEWA ex Danakion AB，DK)与37％的普通的南方软木浆以气流法制成一种网，再将其通气粘合，使其密度为0.04克/厘米3，单位面积重量为120克/米2(例3.3)。下一个产品是例3.3与在例2.1中所述的反向容量分布的一种组合。
第三个产品(例3.1)与最后一种产品的不同之处是，还包括一种如例1.2所述的热粘合湿法成网材料。
这些数据表明，尽管逆向分布本身确实通过在裆区中提供较小的容量而改进了液体分布，但这一有益效果是通过牺牲回渗性能、特别是在用品的后部的回渗性能而获得的。利用一种液体分布性能已经得到了改进的材料能够在不损害液体分布性能或接收性能的条件下克服这一缺陷。
表3例3.1例3.2例3.3容量分布 反向 反向 裆部接收材料 ------都是气流法粘合网---------扩散材料 湿法成网 ---都是常规薄纸----气流法液体分布(％)裆部 58 55 79接收试验(毫升/秒)第1次喷射 2.9 3.6 3.2第4次喷射 0.19 0.10 0.16胶原回渗(毫克)裆部 268 283 262背部 25 72 12扩散材料对常规分布的吸湿芯的影响比较好的扩散材料的性能优点在逆向分布的吸湿芯中得到了进一步的例证。为了强调这一效果，将一个常规的尿布(例4.2，与例2.2有同样的结构)与例4.1中的尿布进行了比较，在例4.1中，用一种改进了扩散性能的材料(如例1中所述)代替了常规的薄纸。
因此，改进了的液体扩散材料确实改进了性能，但它只是非常有限地改变了液体的扩散性能。
表4例4.1 例4.2液体分布(％)裆部 91 88接收试验(毫升/秒)第1次喷射3.9 4.8第4次喷射0.59 0.82胶原回渗(毫克)裆部 60 53
层状吸湿芯本发明的有益效果在一个试验模型中得到了更进一步的证明，在所述的试验模型中，在实验室的生产线上制作的吸湿芯不是由超级吸湿物和绒毛组成的混合芯，而是具有层状的结构。
总的结构与例3中的相同，其吸湿芯在设计和制造上的不同之处是，用一种由15克超级吸湿粉末夹在两层上面描述过的二次成型处理的化学改性的粘合扩散材料之间形成的矩形吸湿结构代替了均匀混合的存储芯。超级吸湿叠层的宽度为90毫米(对中)，是采用一种喷胶层叠技术制造出来的，上面提及的EP-A-0.695.541对该方法作了更为详细的描述。
对于两种(被称作“平坦”的)结构来说，这种叠层在用品的全长上延伸，其中的超级吸收材料的单位面积重量为355克/米2。
对于两种逆向分布的结构而言，这种叠层从吸湿芯的前缘和后缘同时朝着裆区以500克/米2的单位面积重量延伸167毫米，在吸湿用品的中部剩下130毫米长的一个部分中不含有超级吸湿材料。由于后者朝着前部偏移，裆区的一个部分中基本上没有超级吸湿物。
表55.1 5.2 5.3 5.4容量分布 反向 反向 平坦 平坦扩散材料 高流量普通 高流量普通平均值平均值平均值平均值接收试验(毫升/秒)第1次喷射 3.95 2.92 3.912.89第4次喷射 0.66 0.36 0.730.54胶原回渗(微克)裆部 59118 65 106背部液体分布(％)裆部 565870 73该表5再一次表明了好的扩散材料对吸湿用品的有益效果它还表明，液体扩散性能受逆向分布结构的积极影响(与薄纸或者高流量的材料无关)。但是，很明显，薄纸产品的回渗性能受到了很大的影响。
从这些实验中可以总结出总的结论，即，一个优选的产品在裆区中具有非常小的最终存储容量，包括一种扩散性能好的材料，最好是一种高流量的液体扩散材料，因此，当以接收和/或回渗值来恒量时，产品仍然具有良好的液体处理性能。
权利要求
1.一种吸湿用品，包括一个吸湿芯，所述的吸湿芯包括一个裆区和一个或多个腰区，所述的裆区的最终液体存储容量比所述的一个腰区的存储容量或多个腰区的总存储容量低，其特征在于，所述的裆区还包括一种高流量的液体扩散材料，它在12.4厘米处的流量大于0.075克/厘米2/秒。
2.如权利要求1所述的吸湿用品，其特征在于，所述的高流量的液体扩散材料在12.4厘米处的流量大于0.1克/厘米2/秒。
3.如权利要求1或2所述的吸湿用品，其特征在于，所述的高流量的液体扩散材料在12.4厘米处的流量大于0.15克/厘米2/秒。
4.如权利要求1至3中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，按照竖向芯吸试验的定义，所述的高流量的液体扩散材料为达到12.4厘米的吸水高度所需要的吸水时间少于120秒。
5.如权利要求1至4中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的高流量的液体扩散材料为达到12.4厘米的吸水高度所需要的吸水时间少于90秒。
6.如权利要求1至5中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的高流量的液体扩散材料为达到12.4厘米的吸水高度所需要的吸水时间少于50秒。
7.如权利要求1至6中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区的最终液体存储单位面积容量小于吸湿芯的平均最终液体存储单位面积容量的0.9倍。
8.如权利要求1至7中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区的最终液体存储单位面积容量小于吸湿芯的平均最终液体存储单位面积容量的0.7倍。
9.如权利要求1至8中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区的最终液体存储单位面积容量小于吸湿芯的平均最终液体存储单位面积容量的0.5倍。
10.如权利要求1至9中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区的最终液体存储单位面积容量小于吸湿芯的平均最终液体存储单位面积容量的0.3倍。
11.如权利要求1至10中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区的区段最终液体存储容量小于吸湿芯的最终液体存储总容量的49％。
12.如权利要求1至10中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区的区段最终液体存储容量小于吸湿芯的最终液体存储总容量的41％。
13.如权利要求1至10中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区的区段最终液体存储容量小于吸湿芯的最终液体存储总容量的23％。
14.如权利要求1至13中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，裆区的长度为整个吸湿芯的长度的一半。
15.如权利要求1至14中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，它包括一种最终液体存储材料，吸湿芯的最终液体存储总容量的至少80％是由所述的材料提供的。
16.如权利要求1至15中任何一个所述的吸湿用品，其特征在于，吸湿芯的最终液体存储总容量的至少90％是由所述的材料提供的。
17.如权利要求15或16所述的吸湿用品，其特征在于，所述的最终液体存储材料包括超级吸湿聚合物。
18.如权利要求15或16所述的吸湿用品，其特征在于，所述的最终液体存储材料不包括超级吸湿聚合物。
19.如权利要求15或16所述的吸湿用品，其特征在于，所述的最终液体存储材料包括一种开孔的吸湿性泡沫材料。
20.如权利要求19所述的吸湿用品，其特征在于，所述的吸湿性泡沫材料是从一种高内相的油包水乳化液中制造出来的。
21.如前面任何一个权利要求所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区中有至少50％的区域基本上不具有最终存储容量。
22.如前面任何一个权利要求所述的吸湿用品，其特征在于，所述的最终存储容量的50％以下分布在吸湿用品的前半部分中的裆区前方部分中，所述的最终存储容量的50％以上分布在吸湿用品的后半部分中。
23.如权利要求22所述的吸湿用品，其特征在于，所述的最终存储容量的33％以下分布在吸湿用品的前半部分中的裆区前方部分中，所述的最终存储容量的67％以上分布在吸湿用品的后半部分中。
24.如前面任何一个权利要求所述的吸湿用品，其特征在于，所述的吸湿用品在所述的裆区中对于第四次喷射的液体具有至少为0.6毫升/秒的吸收性能。
25.如前面任何一个权利要求所述的吸湿用品，其特征在于，在所述的吸湿用品的裆区的吸收后的胶原回渗值小于180毫克。
26.如前面任何一个权利要求所述的吸湿用品，其特征在于，所述的裆区包括这样一种材料，这种材料可以通过对一种化学粘合湿法成网的纤维网进行二次成型处理而获得，所述的纤维网中含有硬化的纤维素纤维，桉树型的纤维以及化学粘合树脂。
全文摘要
一种吸湿用品,包括一个具有一个裆区和至少一个腰区的吸湿芯,所述的裆区的最终液体存储容量比所述的至少一个腰区的低。档区中还具有一种高流量的液体扩散材料,它在12.4厘米处的流量大于0.075克/厘米
文档编号A61F13/15GK1254271SQ97182203
公开日2000年5月24日 申请日期1997年3月27日 优先权日1997年3月27日
发明者加里·D·拉文, 杰拉尔德·A·扬, 詹佛郎哥·帕隆博, 马蒂厄斯·施米特, 布鲁诺·J·厄恩斯珀格, 弗兰克·纽曼 申请人:普罗克特和甘保尔公司