专利名称：可抽水冲掉的层状马桶座圈罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一次性多层卫生产品，具体地是涉及可抽水冲掉的层状马桶座圈罩。
现有技术中已知有许多可抽水冲掉的马桶座圈罩。许多这种现有技术马桶座圈罩是层状的，并可在使用后抽水冲掉。有一种马桶座圈罩在Belz的US4，352，214专利中有介绍。在该专利中所介绍的马桶座圈罩包括部分嵌入一层水溶性薄膜诸如聚乙烯醇内的一层纺织废纤维。或者，通过粘合方法将该纤维层粘合到一层聚乙烯醇上。最好将密封层粘合到对着纤维层的薄层的一面上，该密封层是不透水的或者是疏水的。因为粘合剂和薄层都是水溶性的，因此，当座圈罩被放入含水环境中时，纤维就可由此分开，仅几微米厚的密封层一旦从薄层分离后可以说是很小稳定性的，于是座圈罩就可以被冲掉。
Sanlson的美国专利3，263，241公开了一种柔软性层状可冲掉的片层，它可用于便盆的一次性衬垫。第一层由纤维素质的纤维织品组成。将热塑性物质通过挤压法施敷于该织品上。该热塑涂层的厚度在0.0001至0.001英寸范围。显然，该热塑涂层在因冲洗马桶时所产生的湍流中会分离。
尽管现有技术报道了许多一次性马桶座圈罩，该马桶座圈罩可用作可能存在于马桶座上的水分的屏障，进而它还可抽水冲洗掉，但是这种现有技术座圈罩最典型的还是该水分屏障层是水溶性的。因此，这种马桶座圈罩特别是在小湍流冲洗作用的低水量系统中，可能有冲洗不掉的危险性。
因此，本发明的目的是提供一种层状或多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，该座圈罩作为水分的屏障，其中，该屏障层是水可溶性的。
简言之，本发明上述和其它特性、目的和优点在阅读下述说明书、权利要求和附图时将很容易地了解。这些特性、目的和优点通过在二层卫生纸之间夹入一层聚乙烯醇膜而实现的。公共厕所的使用者当面临一个在其上有残余水或尿液的马桶座时，或移位到另一隔间；或用卫生纸将水份由座圈上擦去。无论是哪种情况，一次性马桶座圈罩的使用将非常普及。当从马桶座圈上擦去任何残余水时，一般使用者宁愿在他或她的人体和座之间有某种屏障。当湿处碰到本发明的可冲掉的马桶座圈罩时，面对马桶座圈的纸层将吸收残余液，并使水分芯吸或扩展在纸层的较大面积上。因此，防止大量的水或尿液和水可溶性膜的小面积相接触，从而防止膜在局部的点上的溶解；或者至少延迟到使用者正常使用厕所期间内该膜将不容许水通过的时间。然而，当使用本发明可冲掉的马桶座圈罩完毕后，该马桶座圈罩可扔进便池内并抽水冲掉。在马桶内大量的水使水可溶性膜溶解，并且冲洗作用或湍流使可冲掉的纸破碎，而马桶座圈罩组分被冲进生活下水道系统。
图1是本发明可冲掉的马桶座圈罩的立体示意图。
图2是图1中沿线2-2的截面图。
首先看图1，它表明本发明层状可冲掉的马桶座圈罩10。该座圈罩10一般呈椭圆形，并且有一贯穿其中的孔12，以便一次性座圈罩10能放在现行的马桶座圈上并作为通用的一次性马桶座圈罩。
其次，参阅附图2，可以看到座圈罩10包含有三层，其中顶层14是一种湿强度很小或没有的、能吸水的纤维素质纤维织物，底层16也是一种湿强度很小或没有的纤维素质纤维织物，层14和16最好用卫生纸幅制成。夹于层14和16之间的是水可溶性塑料薄膜18。使用者坐在层14上，而层16则放在马桶座圈上。这样，在马桶座圈上残留的液体与层16相接触。当作为浴用纸吸收层的层16遇到在马桶座圈上的液滴时，层16的天然芯吸作用将该液滴扩展在层16的较大面积上。对本发明目的来说，该芯吸作用可定义为通过纸幅的孔结构的毛细管作用而移动液体。水可溶性塑料薄膜18是对从其中通过的这种水滴起屏障作用。水滴或尿滴必须首先溶解一部分薄膜18才能通过并进入层14。然而，层16的芯吸作用阻止足够大量的液体以避免聚集和与薄膜18的点状位置接触而通过薄膜18以溶出开口。
薄膜18最好由聚乙烯醇(PVOH)制造。聚乙烯醇膜是一种易于买到的水溶性塑料薄膜，它具有能通过配方设计技术加以改变或调整的水溶解度速率。层14、16和薄膜18可通过热粘合、机械相互作用诸如模压、粘结或者这三种层合技术的一些组合而结合在一起。热模压加工是将层14、16和薄膜18结合在一起的最可取的方法。然而，使用粘结的方法是直接简单的。此外，层合可简单地通过部分溶解薄膜18表面而将层14和层16加在其上而完成。底层或层14具有芯吸效应和吸收性；顶层或层16提供舒适性。尽管层14和16没有必要在结构上相同，但二者相同是可取的。在这种情况下，使用者不需决定可冲掉的圈罩10哪一边应放在对着马桶座圈。然而，如果要求告知使用者如何使用圈罩10时，将层14、16做成不同颜色也是有益的。例如，告知使用者将“蓝色”一面对着马桶座圈放置，而使“白色”一面朝上。
尽管层14、16的较好结构是典型的浴室用纸，然而也可想像无纺织物也可用于这样的层。然而，使用诸如气垫(airlay)、湿垫(wetlay)或无纺织带(spunlacenonwoven)这样的材料时必须使这种无纺织物的湿强度很小或没有，并且能被抽水冲掉的。为了能被抽水冲掉，这种无纺织物应当在马桶冲洗作用的正常湍流中被破碎。
用于形成层14、16的纸应该具有每令约4到约50磅范围的基本重量。对层14、16来说，优选的是该基本重量应在每令约10到约25磅范围内。(用于本发明目的的，一令定义为3000平方英尺)。较低范围受到难以形成纸幅及难以处理的制约；而较高范围则受到在冲掉具有较大基本重量纸织物时增加的困难所制约。纸幅应当含有湿强度很小或没有的树脂，因为带有任何实质湿强度的纸幅将在冲洗时造成问题。
水可溶性塑料薄膜18可以是预成型薄膜，或者是加到层14和16中之一的一层物质。水可溶性塑料薄膜在室温溶于水中是必要的。也可想像除聚乙烯醇外的水可溶性塑料薄膜也能用作薄膜18，尽管没有做过试验，认为多环酰胺诸如聚乙烯吡咯烷酮、聚酯诸如聚环氧乙烷和聚环氧丙烷和从动物类所制的聚氨基酸类，以及淀粉薄膜都能用作薄膜18。当使用聚乙烯醇作薄膜18时，聚乙烯醇层的厚度最好在约1/4密耳到约4密耳范围内，聚乙烯醇层的厚度更可取的是在约1/2密耳到约2密耳范围内。
应该了解，不管层14、16是纸幅或无纺织物，这种层必须能被抽水冲掉和必须通过芯吸效应运送液体。因此，尽管纤维素质纤维织物诸如卫生纸较好，但本发明也可用其它织物而实施。因此，这样的层14、16可用非纤维素质纤维，或者纤维素质纤维和非纤维素质纤维的混合物所制成。
为了测量通过底层16的水平芯吸效应对通过薄膜18的渗透性进行了环试验，以便试验本发明的结构在防止水分与使用者皮肤接触上的适宜性。在这样的试验中，将具有含有4%红色食用染料的、0.2CC容积的水滴滴在待测试样的31/4英寸(3-1/4″)直径的样品上(固定在边上)。测量溶液穿透试样所需的时间，并且同时在穿透时估计横过层16水平扩展面积。使用仍含有4%红色食用染料的1%氯化钠水溶液重复了这个试验。选用0.2CC的容积作为从马桶溅到马桶座圈上一滴或多滴水滴或尿滴的代表性大小，这样大小的水滴或尿滴可能被使用者在把本发明马桶座圈罩放到马桶座圈上之前所忽略的。下表A表示按这样方法试验的8种不同结构所测试的结果的制表。
从表A可见，样品1是一个单层聚乙烯醇薄膜(Chris Craft Mono-Sol 8030，具有膜厚2密耳，由印第安纳州、Gray有限公司的Cris Craft Industrial Products制造，在用水和食用色染料的溶液时经过56秒钟就失败，而面对1%氯化钠液滴时经70秒钟也失败，在此二种情况中，染料溶液大致停留在所施加的地方。
表A试样穿透时间(秒)芯吸面积(平方英寸)水氯化钠溶液水氯化钠溶液#156700.30.4#20.80.40.30.9#30.30.50.10.9#42.51.30.10.9#5 不穿透*不穿透*2.1 2.0#6 不穿透*不穿透*1.8 1.9#7 不穿透*不穿透*3.5 2.8#83.81.11.11.5注*试验延续到1000秒后而不穿透。
试样2是三层非粘合的卫生纸，每一层具有的基本重量为15磅/令。不出所料，二种溶液很快地穿过三层(每种溶液小于1秒钟)并没发生芯吸。
试样3是ScottPaperCompany生产的以“PersonalSeat”名称出售的、目前可购到的一层马桶座圈罩，其穿透时间小于1秒钟，而其芯吸不明显。
试样4是由用于试样3的同样PersonalSeat马桶座圈罩的三层非粘合层组成。通过三层的穿透仍然很快(水和红染料溶液为2.5秒；氯化钠-红染料水溶液为1.3秒)，芯吸面积也仍不明显。
试样5在试验时由三层非粘合层构成，顶层和底层是卫生纸，每一层的基本重量为每令15磅。中层是聚乙烯醇膜(Chris Craft Mono-Sol 8030，厚度为2密耳)。水/染料溶液和1%氯化钠/染料水溶液两种都没有穿透该薄膜。试验延续到1000秒钟后停止。可以看到，在两种情况下都有显著的芯吸，使0.2CC液滴分别扩展在2.1和2.0平方英寸面积上。因此，实质上减低了放在薄膜的任何特定点的与薄膜接触的实际液体容积。
试样6是由与试样5所用同样的三层卫生纸构成。然而，该三层用条状热封机轻轻粘合而成。它也没有通过薄膜层而穿透，而在底层有明显的芯吸，0.2CC的液滴扩展在增大的面积上。
试样7是由与试样5和6相同的三层卫生纸组成。然而，试样7的三层用加热的带有花纹的压花辊进行结合并经微压花加工。二种溶液都没有穿透。在底层卫生纸有明显的芯吸，以扩大对薄膜层的0.2CC液滴的接触面积。
试样8还使用用于试样5到7相同的三层结构。如试样7那样，三层用加热的带有花纹的压花辊进行粘结。然而，将每辊间隙的纵向英寸约为125磅的有效压力施加到加热的压花加工辊上。尽管在纸层有一些芯吸，然而穿透到薄膜的时间十分快，认为在用于试样8的对试样进行热模型压花的所加压力实际上造成通过薄膜的孔眼，该孔眼导致迅速穿透。当然，对本发明结构来说，如果薄膜层18用作水分屏障，则它必须是连续和无孔的。
试样1和2表明，所用马桶座圈罩的组成未经穿透不引起芯吸。实际上它呈现穿透而实质上全然没有芯吸。试样3表明一种现有产品，该产品未经穿透并不显示芯吸。试样4表明通过仅在该现有产品上加上同样材料层是得不到改进的。试样5、6、7表明本发明不粘合或适当粘合的组成具有对所遇液滴的芯吸，从而防止液体通过薄膜层而穿透。
从上述可见，本发明很适合于上述全部结果、目的并具有其它优点，该优点应对本领域技术人员是明显的并且是设备所固有的。
应该了解到，某些特征和辅助的组合都是有用的，并且根据辅助组合的其它特征加以使用。而这些都是可预料到的，并且都包括于本发明权利要求范围之中。
因为在不脱离本发明范围下可作出许多可能的具体方案，应当理解到，上述所有内容或示于附图中者都是用以解释本发明，而并不限制本发明。
权利要求
1.一种多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，包括(a)一个能芯吸的第一层纤维织物，该第一层纤维织物没有实质上的湿强度；(b)一个能芯吸的第二层纤维织物，该第二层纤维织物没有实质上的湿强度；(c)一个处于所述的第一和第二层纤维织物之间的水溶性塑料薄膜。
2.一种多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，包括(a)一个具有基本重量在每令约4磅到约50磅的第一层纸幅；(b)一个具有基本重量在每令约4磅到约50磅的第二层纸幅；(c)一个处于所述第一层和第二层纸幅之间的水可溶性塑料薄膜。
3.一种多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，包括(a)一个具有基本重量每令约10磅到约25磅的第一层纸幅；(b)一个粘结到所述第一层纸幅一面的水可溶性塑料薄膜；(c)一个具有基本重量每令约10磅到约25磅的第二层纸幅，该第二层纸幅贴于与所述第一层纸幅相反的、所述的水可溶性薄膜的一面，所述水可溶性塑料薄膜处于所述第一层和第二层纤维素质纤维织物之间。
4.一种多层可抽水冲掉的马桶座座罩，包括(a)一个具有基本重量每令约4磅到50磅的第一层纸幅；(b)一层水可溶性塑料薄膜；(c)用于将所述第一层纸幅贴到所述水可溶性塑料薄膜一面的方法；(d)具有基本重量每令约4磅到50磅的第二层纸幅；(e)用于将所述第二层纸幅贴到与所述第一层纸幅相反的所述水溶性塑料薄膜的一面，所述水可溶性塑料薄膜处于所述第一层和第二层纤维素质纤维织物之间。
5.按照权利要求1所述的多层可抽水冲掉的马桶座圈罩还包括将所述第一层和第二层纤维织物贴到所述水可溶性塑料薄膜上的方法。
6.一种按权利要求5所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述用于贴附的方法是粘合。
7.一种按权利要求5所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述用于贴附的方法是热封。
8.一种按权利要求5所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述贴附的方法是压花。
9.一种按权利要求5所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述贴附方法是经由热压花辊进行加工。
10.一种按权利要求1所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述水可溶性塑料薄膜是聚乙烯醇。
11.一种按权利要求2所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述水可溶性塑料薄膜是聚乙烯醇。
12.一种按权利要求3所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述水可溶性塑料薄膜是聚乙烯醇。
13.一种按权利要求4所述多层可抽水冲掉的马桶座圈罩，其中，所述水可溶性塑料薄膜是聚乙烯醇。
全文摘要
一种多层可冲掉的马桶座圈罩用于防止马桶座圈上残留的水滴和尿滴通过座圈罩而穿透到使用者皮肤上。该圈罩包括具有基本重量在每令约4磅到约50磅的第一和第二纸幅以及夹于其间的水可溶性塑料薄膜。水可溶性塑料薄膜可通过压花、热压花、粘合、热封等而贴附到纸幅上。对着马桶座圈置放的纸层将把其上的水或尿滴吸收。通过纸的芯吸性能，使液体扩展在其较宽面积上，从而阻止足以溶穿相当小的水可溶性塑料薄膜面积的液体量直接与这样相当小的水可溶性塑料膜面积接触。
文档编号B32B27/10GK1100294SQ94106570
公开日1995年3月22日 申请日期1994年6月7日 优先权日1993年6月7日
发明者沃尔特·H·布雷耶, 小劳伦斯·M·布朗 申请人:斯格特纸业公司