形成吸收结构的方法
【专利说明】形成吸收结构的方法
[0001] 本申请要求名称为"Method of F'orming An Absorbent Structure"并且在2013 年9月30日提交的申请号为61/884184的美国临时申请的优先权，从而通过引用W与本申请 一致的方式包含该美国临时申请的内容。
【背景技术】
[0002] 包含高标准超吸收聚合物的吸收复合材料(absorbent composite)呈现出不断增 大的保持复合材料完整性的问题。该问题是因为没有足够的纤维来控制和限制复合材料中 的超吸收材料的移动和迁移。运是一种有问题的情形，因为有非常强的动机来设计和生产 薄的、柔初的、舒适的吸收产品。吸收复合材料中完整性的缺乏还挑战了如下能力：W快速 的线速度制造具有高级超吸收材料复合材料的产品。此外，在使用初始产品时，在长期使用 期间，产品中的超吸收材料的迁移可能损害流体性能和产品舒适度，包括诸如松垂和下垂 的问题。
[0003] 此外，使用更易变的超吸收材料，皮肤上的凝胶可能成为需要避免的不断增大的 问题。通过在复合材料上的压花图案（embossing pattern)或压实（debu化)复合材料或者 使用热烙胶，W更高级的超吸收材料提升了完整性。然而，压花或压实损伤了超吸收物质、 其损害了吸收产品的流体性质。
[0004] 因此，需要一种形成呈现高完整性和相对小的体积的柔软吸收结构的方法。
【发明内容】
[0005] 总的来说，本文公开了一种形成用于在吸收制品中使用的吸收结构的方法。该方 法包括:提供忍体形成表面，在忍体形成表面上形成吸收复合材料，施加包含稳定组分和水 的含水复合稳定剂W稳定吸收结构。实现吸收结构的形成没有从含水复合稳定剂中移除 水，或者使吸收结构干燥。吸收复合材料中的超吸收物质从含水复合稳定剂中吸收水。吸收 复合材料包括占重量约70%的超吸收材料。对于吸收复合材料来说，具有高标准的超吸收 材料是很重要的，因为其消除了与不具有(诸如模塑的)干燥步骤相关联的很多质量控制问 题或者其他的问题。
[0006] 控制含水复合稳定剂中的稳定组分的量，对于维持吸收复合材料的正常功能W及 保持材料的完整性是重要的。在一个实施例中，W在占吸收结构重量的约1%和约4%之间 的附加率来施加稳定组分。在优选实施例中，W在占吸收结构重量的约1.5%和约2.5%之 间的附加率施加稳定组分。
[0007] 在一个实施例中，含水复合稳定剂包含溶解的或悬浮的稳定组分，该稳定组分包 括醋酸乙締醋和丙締酸醋共聚物、醋酸乙締醋乙締共聚物（vinyl acetate ethylene copolymer)、醋酸乙締乙締丙締酸醋共聚物、簇基下苯共聚物、聚丙締腊及其组合。在一个 实施例中，含水复合稳定剂包含占重量约7.5%至约55%的稳定组分和占重量约45%至约 92.5 %的水。在另一个实施例中，含水复合稳定剂包含占重量约7.5 %至约25 %的稳定组 分。在优选实施例中，含水复合稳定剂包含占重量约11.5%至约15.5%的稳定组分。
【附图说明】
[0008] 图1是用于形成吸收结构的设备和过程的一个实施例的侧面示意图；
[0009] 图2是用于形成吸收结构的设备和过程的另一个实施例的侧面示意图；
[0010] 图3是吸收制品的实施例的侧面图示；
[0011] 图4是为了清楚而切掉了部分的吸收制品的实施例的自上而下的视图；
[0012] 图5是吸收制品的一个实施例的分解截面图；
[0013] 图6是吸收制品的另一个实施例的分解截面图；
[0014] 图7是吸收制品的另一个实施例的分解截面图；
[0015] 图8是吸收制品的另一个实施例的分解截面图。
[0016] 定义
[0017] 吸收制品"在本文中指的是可被布置为紧贴着或者接近穿戴者的身体（即， 与身体邻近）W吸收和容纳从身体排出的各种液态、固态和半固态渗出液的制品。如本文描 述的运种吸收制品要在有限的使用期后丢弃，而不洗涂或者W其他方式修复W进行重用。 应理解，本公开适用于各种一次性吸收制品，包括但不限于尿布、训练裤、青春期裤(youth pants)、泳裤、女性卫生用品，包括但不限于卫生棉、失禁产品、医疗服装、手术垫和細带、其 他个人护理或卫生保健服装等不背离本公开范围的制品。
[0018] 术语"收集层"在本文中指的是运样的层:其能够接受和暂时保存液态身体渗出液 W减慢和扩散液态身体渗出液的激增或涌出，并且随后将液态身体渗出液从该层释放到吸 收制品的另外的一层或多层。
[0019] 术语"结合"在本文中指的是两个元件的接合、附着、连接、附接等。当将两个元件 彼此直接或间接地接合、附着、连接、附接等时（例如，当将每个元件直接结合到中间元件 时），它们将被认为结合在一起。
[0020] 术语"梳理网（carded web)"在本文中指的是包含通常具有小于约IOOmm的纤维长 度的天然或合成短纤维的网。多捆短纤维可W经受打开过程(opening process) W分离纤 维，该纤维随后被发送至梳理过程，该梳理过程分离和梳理纤维从而在纵向（machine direction)上对齐该纤维，在此之后将纤维放置在移动线材上W用于进一步处理。该网通 常经受某些类型的结合过程，例如使用热量和/或压力的热结合。除此之外或者作为替换方 案，纤维可W经受粘合过程(例如通过使用粉末粘合剂）W将纤维结合到一起。梳理网可W 经受液体卷绕(例如水刺技术）W进一步使纤维交织，并且从而提高了梳理网的完整性。由 于纤维在纵向上对准，因此梳理网一旦被结合，通常会具有比横向（cross machine direction)强度更大的纵向强度。
[0021] 术语"薄膜"在本文中指的是使用挤压和/或形成过程(诸如流延薄膜或吹塑薄膜 挤压过程)制造的热塑薄膜。该术语包括构成液体传输薄膜的有孔薄膜、狭缝薄膜和其他多 孔薄膜，W及不传输液体的薄膜，例如但不限于阻挡薄膜、填充薄膜、透气薄膜和定向薄膜。
[0022] 术语"g/cc"在本文中指的是每立方厘米的克数。
[0023] 术语"gsm"在本文中指的是每平方米的克数。
[0024] 术语"亲水的"在本文中指的是被与纤维接触的含水液体润湿的纤维或纤维的表 面。可W继而W所设及的液体和材料的接触角及表面张力来描述材料的湿润程度。可W由 Cahn SFA-222表面力分析仪系统或者实质上等效的系统来提供适于测量特定纤维材料或 者混合纤维材料的湿润度的设备和技术。当使用该系统进行测量时，具有小于90度的接触 角的纤维被指定为"可润湿的"或亲水的，并且具有大于90度的接触角的纤维被指定为"不 可润湿的"或疏水的。
[0025] 术语"液体不可渗透"在本文中指的是运样的一层或多层层压材料（laminate):在 一般使用条件下，在液体接触点处，液态身体渗出液(例如尿)在大体与该层或层压材料的 平面垂直的方向上，不会穿过该层或层压材料。
[0026] 术语"液体可渗透"在本文中指的是并非液体不可渗透的任何材料。
[0027] 术语"烙喷"在本文中指的是通过W下方式形成的纤维:挤压烙融的热塑材料通过 多个精细的、通常为圆形的冲模毛细管，作为烙融的线或丝进入会聚的高速加热的气体(例 如空气)流，该气体流使烙融的热塑材料的丝变细从而减少它们的直径(该直径可W是微纤 维直径）。在此之后，烙喷纤维由高速气体流运载并且被沉积在收集表面上，从而形成随机 分散的烙喷纤维的网。例如，在Butin等人的US专利No. 3849241中公开了该过程，该专利通 过引用被包含于此。烙喷纤维是可W连续或者不连续的微纤维(microfibers)，当被沉积在 收集表面上时，该微纤维通常小于约0.6旦(denier),并且可W有粘性W及自结合。
[0028] 术语"非织造"在本文中指的是无需纺织编织或针织过程的帮助而形成的材料和 材料网。该材料和材料网可W具有单个纤维、丝或线(总的称为"纤维"）的结构，其可W是夹 层的，但并非采用如针织物中的可识别的方式。可W根据多个过程来形成非织造材料或网， 例如但不限于烙喷过程、纺粘过程、梳理网过程等。
[0029] 术语"柔初的"在本文中指的是运样的材料:其是顺从的，并且会容易地顺应穿戴 者身体的大致形状和轮廓。
[0030] 术语"纺粘"在本文中指的是小直径的纤维，其通过如下方式而形成:将烙融的热 塑材料从具有圆形或其他配置的喷丝板的多个精细的毛细管挤压为丝，接着由传统过程 (例如是牵伸（eductive化awing))和在下列专利中描述的过程快速地减少所挤压的丝的 直径:Appel等人的美国专利齡.4340563、0〇'3油116'等人的美国专利齡.3692618、]\&113址1 等人的美国专利No. 3802817、Kinn巧的美国专利No. 3338992和No. 3341394 Jadmann的美 国专利No . 3502763、Pe ter son的美国专利No . 3502538 W及Dobo等人的美国专利 No.3542615,上述每个美国专利通过引用被全部包含于此。纺粘纤维通常是连续的，并且通 常具有大于约0.3的平均旦数，W及在一个实施例中，具有在约0.6、5、10和约15、20、40之间 的平均旦数。当被沉积在收集表面上时，纺粘纤维通常没有粘性。
[0031] 术语"超吸收"在本文中指的是可吸水膨胀的、水不溶性的有机或无机材料，该材 料在最适宜的条件下，能够吸收至少其重量的约15倍，并且在一个实施例中，在包含0.9的 重量百分比的氯化钢的水溶液中，吸收至少其重量的约30倍。超吸收材料可W是天然的、合 成的和改进的天然聚合物和材料。此外，超吸收材料可W是诸如硅胶的无机材料，或者诸如 交联聚合物的有机化合物。
[0032] 术语"热塑"在本文中指的是聚合材料，其在高于特定溫度时变得柔初或可塑，并 且在冷却后变回固态。
【具体实施方式】
[0033] 总的来说，本文公开了一种形成用于在吸收制品中使用的吸收结构的方法。该方 法包括提供忍体形成表面，在忍体形成表面上形成吸收复合材料，施加包含稳定组分和水 的含水复合稳定剂W稳定吸收结构。在无需从含水复合稳定剂中移除水，或者使吸收结构 干燥的情况下完成该吸收结构的形成。吸收复合材料中的超吸收物质从含水复合稳定剂中 吸收水。吸收复合材料包括占重量的约70%的超吸收材料。
[0034] 图1示出了制造本文描述的本发明的吸收结构的系统10的实施例。形成表面15可 W是诸如忍体卷绕层的基底，运将在下文中更详细地描述。可选地，形成表面15可W是包括 可旋转的、真空形成鼓(dr皿)的一个或多个形成室。可选地，多个形成室可W包括扁平线形 成表面和可旋转鼓形成表面的组合。例如，图2示出了使用真空形成鼓而形成的形成室。优 选地，该真空被设置为水柱的英寸数在约1至约50之间。
[0035] 可W经由散布器单元1則尋吸收复合材料25沉积在形成表面15之上。在一个实施例 中，吸收复合材料25可W由下列组成:亲水纤维、纤维素纤维(