吸收性非织造材料的制作方法

文档序号:31995907发布日期:2022-11-02 05:23阅读:127来源:国知局
吸收性非织造材料的制作方法
吸收性非织造材料
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年9月18日提交的美国临时申请序列号62/902,038和62/902,051的优先权权益,所述专利每一者的内容特此以引用方式整体并入。
发明领域
3.当前所公开主题涉及新的非织造材料和其用途,例如在包括诸如失禁、轻度失禁和女性卫生用品的个人卫生用品的吸收性制品中作为吸收性芯和/或收集分布层。更具体而言,相比于包括单独的收集分布材料的常规吸收性芯或吸收系统,这类结构提供改进的液体收集、分布、存储和再润湿性质,同时允许使用更少的合成材料、诸如超吸收性聚合物(sap)。
4.发明背景
5.在诸如包括婴儿尿布,成人失禁用品,轻度失禁用品,诸如卫生护垫、卫生巾的女性卫生用品和类似物的吸收性制品的各种各样的消费品中,非织造结构是重要的。这类吸收性制品可需要快速收集液体。在某些非织造制品中,往往存在接收并保留体液的吸收性芯。吸收性芯通常被设置在可透过液体的顶片与不能透过液体的背片之间,顶片的作用是允许流体通过到达芯,背片的作用是容纳流体并阻止其通过吸收性制品到达吸收性制品穿戴者的衣服。在某些非织造制品中,收集-分布层(adl)可与吸收性芯组合使用。adl可促进液体的收集和这类液体的分布以存储于吸收性芯中。
6.在具有收集层、分布层和存储层的常规多层吸收性结构中,收集层获得液体污物并通过毛细管作用将其快速传送远离穿戴者的皮肤(在z方向上)。接下来,流体遇到分布层。分布层通常具有更高密度的材料,并且使液体迁移远离穿戴者的皮肤(在z方向上)以及横向跨越结构(在x-y方向上)。最后,液体迁移至存储层中。存储层一般包括高密度纤维素纤维和超吸收性聚合物(sap)颗粒。液体被存储层且尤其是其中含有的sap颗粒吸收。在具有收集层和存储层的其他常规多层吸收性结构中,收集层获得液体污物并且使液体分布远离穿戴者的皮肤。液体迁移并且被吸收至存储层中。
7.近年来,市场和消费者要求需要更少量的合成材料、诸如sap并且更经济的吸收性制品。市场和消费者还要求更薄的吸收性制品。另外,需要这类非织造制品在液体收集、分布、存储和再润湿特性方面提高的性能,同时还提供合适的干燥。
8.因此,仍需要具有对于其预期用途足够的吸收容量并且仍与所需干燥特性一致的非织造材料。此外,仍需要含有更少量合成材料的经济且更薄的吸收性制品。所公开主题解决了这些和其他需要。


技术实现要素:

9.当前所公开主题提供了具有含特定层结构的多层非织造材料的吸收性结构,其有利地实现提高的液体收集、分布存储和再润湿性质,同时允许使用更少的合成材料、诸如超吸收性聚合物(sap),并且减少总基重。在某些方面中,本发明的非织造材料包括含有粘合
的细纤维素纤维、诸如硬木纤维的层和粘合的粗纤维素纤维、诸如软木纤维的层的多层吸收性芯,以赋予非织造材料在液体收集、分布和再润湿方面改进的特性,并且有利地允许减少合成材料的掺合。在某些方面中,本发明的非织造材料包括具有粘合长纤维的纤维状网络与粘合短纤维的纤维状网络的吸收特征的收集-分布层(adl),这有利地提供了提高的液体存储和分布性能。
10.提供了包括至少两个层的多层非织造材料和包括所述材料的吸收性制品。非织造材料可包括第一层和第二层。第一层可包括纤维素纤维和双组分纤维。第二层可与第一层相邻并且可包括更细的纤维素纤维和双组分纤维。可用粘结剂涂布第一层和第二层的至少一部分。
11.在某些实施方案中,非织造材料可具有约40秒或更短或者约20秒或更短的有效收集时间(eat)。在某些实施方案中,非织造材料可具有至少约85mm或至少约140mm的芯吸距离。在某些实施方案中,非织造材料可具有约0.2g或更低或者约0.15g或更低的再润湿值。在某些实施方案中,非织造材料可具有至少约3.0g的渗漏前保留。
12.在某些实施方案中,细纤维素纤维可包括桉树纸浆。
13.在某些实施方案中,非织造材料还可包括设置在第一层与第二层之间的中间层。第一中间层可包括超吸收性聚合物(sap)。
14.在某些实施方案中,非织造材料还可包括在第一层与第一中间层之间揭露的第二中间层。第二中间层可包括纤维素纤维和双组分纤维。
15.提供了包括至少四个层的多层非织造材料和包括所述材料的吸收性制品。非织造材料可包括第一层、第二层、第三层和第四层。第一层可包括纤维素纤维和合成纤维。第二层可与第一层相邻并且可包括纤维素纤维和合成纤维。第三层可与第二层相邻并且可包括超吸收性聚合物(sap)。第四层可与第三层相邻并且可包括细纤维素纤维和合成纤维。可用粘结剂涂布第一层和第四层的至少一部分。
16.在某些实施方案中,细纤维素纤维可包括桉树纸浆。在某些实施方案中,合成纤维可包含双组分纤维。
17.提供了具有至少两个层的多层非织造材料和包括所述材料的吸收性制品。非织造材料可包括第一层和第二层。第一层可包括长纤维。第二层可与第一层相邻并且包括短纤维。可用粘结剂涂布第二层的至少一部分。
18.在某些实施方案中,非织造材料可具有约15秒或更短或者约1秒或更短的有效收集时间(eat)。在某些实施方案中,非织造材料可具有约0.5g或更低或者约0.05g或更低的再润湿值。在某些实施方案中,非织造材料可具有至少约140mm或至少约180mm的芯吸距离。
19.在某些实施方案中,长纤维可包括合成纤维、再生纤维素纤维或它们的组合。在具体实施方案中,长纤维可包括被形成为梳理纤网的合成纤维。长纤维可具有约8mm至约70mm的长度。在某些实施方案中,短纤维可包括合成纤维、纤维素纤维、再生纤维素纤维或它们的组合。短纤维可具有约1mm至约8mm的长度。
20.提供了具有包括含有被形成为梳理纤网的合成纤维的第一层的至少两个层的多层非织造材料和包括所述材料的吸收性制品。非织造材料还可包括与第一层相邻的第二层。第二层可包括纤维素纤维。可用粘结剂涂布第二层的至少一部分。在某些实施方案中,合成纤维可具有约8mm至约70mm的长度。
21.提供了包括至少三个层的多层非织造材料和包括所述材料的吸收性制品。非织造材料可包括第一层、第二层和第三层。第一层可包括被形成为梳理纤网的合成纤维。第二层可与第一层相邻并且可包括纤维素纤维和双组分纤维。第三层可与第二层相邻并且可包括纤维素纤维和双组分纤维。可用粘结剂涂布第三层的至少一部分。在某些实施方案中,合成纤维可具有约8mm至约70mm的长度。在某些实施方案中,第三层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维。在具体实施方案中,第三层的纤维素纤维可包括桉树纸浆。
22.提供了包括至少四个层的多层非织造材料和包括所述材料的吸收性制品。非织造材料可包括第一层、第二层、第三层和第四层。第一层可包括被形成为梳理纤网的合成纤维。第二层可与第一层相邻并且可包括纤维素纤维和双组分纤维。第三层可与第二层相邻并且可包括超吸收性聚合物(sap)。第四层可与第三层相邻并且可包括纤维素纤维和双组分纤维。可用粘结剂涂布第四层的至少一部分。在某些实施方案中,合成纤维可具有约8mm至约70mm的长度。在某些实施方案中,第四层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维。在具体实施方案中,第四层的纤维素纤维可包括桉树纸浆。
23.前文已在广义上概述了本技术的特征和技术优点,以便可更好地理解下文的详细描述。
24.将在下文中描述形成本技术的权利要求书的主题的本技术的另外的特征和优点。本领域技术人员应理解的是,所公开的概念和具体实施方案可易于用作修改或设计实施本技术的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应认识到,这类等效构造不脱离如随附权利要求书中阐述的本技术的精神和范围。将从以下描述中更好地理解被认为是本技术的特性的关于其组织和操作方法的新颖特征,以及另外的目的和优点。
25.附图简述
26.图1描绘出根据实施例2,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构b、c和d)的有效收集时间试验结果;
27.图2描绘出根据实施例2,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构b、c和d)的再润湿试验结果;
28.图3描绘出根据实施例2,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构c、d、f、h、i、j和k)的有效收集时间试验结果;
29.图4描绘出根据实施例2,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构c、d、f、h、i、j和k)的再润湿试验结果;
30.图5描绘出根据实施例2,在针对吸收性结构的渗漏前保留的流体保留测试期间使用的装置;
31.图6a-c描绘出根据实施例2,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构b、c、f、h、i、j和k)的作为渗漏前保留的液体保留试验结果。图6a描绘出结构b的液体保留试验结果。图6b描绘出结构c、h和i的液体保留试验结果。图6c描绘出结构f、j和k的液体保留试验结果;
32.图7a-c描绘出根据实施例2,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构b、c、f、h、i、j和k)的芯吸试验结果。图7a描绘出结构b的芯吸试验结果。图7b描绘出结构c、h和i的芯吸试验结果。图7c描绘出结构f、j和k的芯吸试验结果;
33.图8描绘出根据实施例4,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制
备的吸收性结构的有效收集时间试验结果;
34.图9描绘出根据实施例4,相比于市售吸收性结构,在女性卫生巾应用中根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构1a)的再润湿试验结果;
35.图10描绘出根据实施例5,相比于市售吸收性结构,在尿布应用中根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构1b)的再润湿试验结果;
36.图11描绘出根据实施例6,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构2-4)的基重;
37.图12描绘出根据实施例6,在4巴压缩之前和之后根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构2-4)的厚度;
38.图13描绘出根据实施例6,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构2-4)的有效收集时间试验结果;
39.图14描绘出根据实施例6,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构2-4)的再润湿试验结果;
40.图15描绘出根据实施例6,相比于市售吸收性结构,根据某些非限制性实施方案制备的吸收性结构(结构2-4)的芯吸试验结果。
41.发明详述
42.当前所公开主题提供了在吸收性制品中例如用作吸收性芯和/或收集分布层(adl)的多层非织造材料。当前所公开主题还提供了制作这类材料的方法。在发明详述和实施例中更多地论述所公开主题的这些和其他方面。
43.定义
44.在该主题的上下文中和使用每一术语的具体上下文中,本说明书中使用的术语一般具有它们在本领域中的通常含义。某些术语在下文定义以提供在描述所公开主题的组合物和方法以及如何制作和使用它们方面的另外指导。
45.除非上下文另有明确规定,说明书和随附权利要求书中使用的单数形式“一种”,“一个”和“所述”包括复数指示物。因此,例如对“一种化合物”的提及包括化合物的混合物。
46.术语“约”或“大约”意指对于如由本领域普通技术人员测定的具体值在可接受的误差范围内,这将部分取决于该值是如何测量或测定的,即测量系统的限制。例如,根据本领域中的实践,“约”可意指在3或多于3个标准差内。替代地,“约”可意指给定值的至多20%、优选至多10%、更优选至多5%、且仍更优选至多1%的范围。替代地,特别是关于系统或方法,该术语可意指在值的一个数量级内、优选在5倍内、且更优选在2倍内。
47.本文中所使用的术语“基重”指的是在给定面积内化合物的重量。度量单位的实例包括克/平方米,如由首字母缩略词“gsm”辨识的。
48.本文中所使用的术语“毛细管作用”指的是无需诸如重力的外力辅助或甚至与外力相反的情况下液体在狭窄空间中流动的能力。dutkiewicz,t.,nonwoven structures for absorption of body fluids,(2003)isbn 2-930159-46-4(比利时edana-brussels出版)出版物的章节2.1.3“surface properties and capillary tension”提供了关于毛细管作用另外的公开内容。
49.本文中所使用的术语“纤维素”或“纤维素的”包括具有纤维素作为主要组成部分、且明确而言包含至少50重量%纤维素或纤维素衍生物的任何材料。因此,该术语包括棉花、
典型木浆、乙酸纤维素、人造丝、热化学木浆、化学木浆、脱粘化学木浆、马利筋丝棉、微晶纤维素、微原纤维化纤维素和类似物。
50.当关于纤维使用时,本文中所使用的用语“化学改性”意指纤维已用含多价金属化合物处理以产生具有与其结合的含多价金属化合物的纤维。化合物与纤维化学结合不是必需的,尽管优选通过涂布、粘附、沉淀或任何其他机制,化合物保持与纤维紧密连结,使得在纤维的正常处理期间化合物不从纤维移位。具体而言,甚至在用液体润湿或洗涤时化合物也可保持与纤维连结。为方便起见,纤维与化合物之间的连结可被称为粘结,并且化合物可被述为与纤维结合。
51.本文中所使用的术语“纤维”、“纤维的”或“纤维状”指的是粒状材料的长径比高于约10的粒状材料。相反地,“非纤维”、“非纤维的”或“非纤维状”材料意指粒状材料的长径比为约10或更低的粒状材料。
52.本文中诸如在“混杂吸收性结构”或“混杂吸收性材料”中使用的术语“混杂”指的是包括梳理非织造网(例如tabcw)和吸收性芯的结构。
53.本文中所使用的术语“液体”指的是具有流体稠度的物质。举例而非限制地,液体可包括水、油、溶剂、诸如尿液或血液的体液。
54.本文中所使用的术语“长纤维”或“较长纤维”指的是长度为约8mm至约70mm(包括所有中间值)的纤维。在某些实施方案中,长纤维可包含被形成为梳理非织造网的合成纤维。
55.本文中所使用的“非织造物”指的是包括但不限于纺织品或塑料的一类材料。非织造物是由机械、热或化学方式粘结到一起的纤维、纤丝、熔融塑料或塑料膜制成的片材或网结构。非织造物是由纤维网直接制成的织物,不具有织造或针织所需的纱线制备。在非织造物中,纤维的组件通过以下方式中的一种或多种保持到一起:(1)在随机网或毡中机械互锁;(2)纤维熔合,与热塑性纤维的情况一样;或(3)用诸如天然或合成树脂的胶接介质粘结。
56.本文中所使用的术语“短纤维”或“较短纤维”指的是长度为约1mm至约8mm(包括所有中间值)的纤维。
57.本文中所使用的术语“重量%”意指(i)作为材料层的重量百分数的组成部分/组分在材料中的重量;或(ii)作为最终非织造材料或产品的重量百分数的组成部分/组分在材料中的重量。
58.纤维
59.当前所公开主题的非织造材料包含纤维。在某些实施方案中,纤维可包括长纤维、短纤维或它们的混合物。纤维可为天然的、合成的或它们的混合物。在某些实施方案中,纤维可为纤维素基纤维、一种或多种合成纤维或它们的混合物。
60.纤维素纤维
61.可在纤维素层中使用本领域已知的任何纤维素纤维,包括任何天然来源的纤维素纤维,诸如来源于木浆或再生纤维素的那些。在某些实施方案中,纤维素纤维包括但不限于消化纤维,诸如牛皮纸、预水解的牛皮纸,苏打、亚硫酸盐、化学热机械和热机械处理的纤维,其来源于软木、硬木或棉籽绒。再生纤维素可通过将纤维素溶解成单体并且再生连续的纤维素聚合物来制备。所得聚合物可为100%纤维素,并且还可被制成较长纤维,例如用于
纺织品等中。在其他实施方案中,纤维素纤维包括但不限于牛皮纸消化纤维,包括预水解的牛皮纸消化纤维。适合用于该主题中的纤维素纤维的非限制性实例是来源于诸如松树、冷杉和云杉的软木的纤维素纤维。其他合适的纤维素纤维包括但不限于来源于细茎针茅草、蔗渣、粗毛、亚麻、大麻、洋麻以及其他木质纤维素(lignaceous)和纤维素纤维来源的那些。合适的纤维素纤维包括但不限于漂白的牛皮纸南方松纤维,以商标foley(buckeye technologies inc.,tenn.,memphis)出售。另外,在所公开主题的某些方面中利用以商标cellu(例如3024级)(clearwater paper corporation,wash.,spokane)出售的纤维。
62.所公开主题的非织造材料还可包括但不限于可商购获得的亮绒毛浆,包括但不限于南方软木牛皮纸(诸如gp cellulose的golden4725)或南方软木绒毛浆(诸如处理的foley)、北方软木亚硫酸盐纸浆(诸如weyerhaeuser的t 730)或硬木纸浆(诸如桉树)。在某些实施方案中,非织造材料可包括桉树纤维(suzano,未处理的)。尽管可基于各种因素优选某些纸浆,但可使用任何吸收性绒毛浆或它们的混合物。在某些实施方案中,可使用木纤维素、棉籽绒浆、化学改性纤维素诸如交联纤维素纤维和高纯度纤维素纤维。另外的纸浆的非限制性实例是foleyfftas(也被称为fftas或buckeye technologies fft-as纸浆)和weyco cf401。
63.在某些实施方案中,可使用细纤维,诸如某些软木纤维。具有纸浆纤维粗糙性质的这类细纤维的某些非限制性实例在下表i中提供,参考watson,p.等人,canadian pulp fibre morphology:superiority and considerations for end use potential,the forestry chronicle,第85卷,第3期,401-408,2009年5月/6月。
64.表i.软木纤维
65.物类纸浆纤维粗糙度(mg/100m)海岸花旗松24西部铁杉20云杉/松树18西部红杉16南方松30辐射松22斯堪的纳维亚松20黑云杉18
66.在某些实施方案中,可使用细纤维,诸如某些硬木纤维。具有纸浆纤维粗糙性质的这类细纤维的某些非限制性实例在表ii中提供,至少部分参考horn,r.,morphology of pulp fiber from hardwoods and influence on paper strength,research paper fpl 312,forest products laboratory,美国农业部(1978年)和bleached eucalyptus kraft pulp ecf technical sheet(2017年4月)(可得自https://www.metsafibre.com/en/documents/data-sheets/cenibra-euca-eucalyptus.pdf)。在具体实施方案中,可使用桉树纸浆。
67.表ii.硬木纤维
[0068][0069][0070]
其他合适的纤维素纤维的类型包括但不限于化学改性纤维素纤维。在具体实施方案中,改性纤维素纤维是交联的纤维素纤维。全部特此以引用方式整体并入的美国专利号5,492,759、5,601,921和6,159,335涉及可用于实践该所公开主题的化学处理的纤维素纤维。在某些实施方案中,改性纤维素纤维包含多羟基化合物。多羟基化合物的非限制性实例包括甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸乙烯酯和完全水解的聚乙酸乙烯酯。在某些实施方案中,用含多价阳离子化合物处理纤维。在一个实施方案中,含多价阳离子化合物以基于未处理纤维的干重计约0.1重量%至约20重量%的量存在。在具体实施方案中,含多价阳离子化合物是多价金属离子盐。在某些实施方案中,含多价阳离子化合物选自由铝、铁、锡、它们的盐和它们的混合物组成的组。可使用任何多价金属盐,包括过渡金属盐。合适的多价金属的非限制性实例包括铍、镁、钙、锶、钡、钛、锆、钒、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝和锡。优选的离子包括铝、铁和锡。优选的金属离子具有+3或+4的氧化态。可采用含有多价金属离子的任何盐。合适的上述金属的无机盐的非限制性实例包括氯化物、硝酸盐、硫酸盐、硼酸盐、溴化物、碘化物、氟化物、氮化物、高氯酸盐、磷酸盐、氢氧化物、硫化物、碳酸盐、碳酸氢盐、氧化物、醇盐、酚盐、亚磷酸盐和次磷酸盐。合适的上述金属的有机盐的非限制性实例包括甲酸盐、乙酸盐、丁酸盐、己酸盐、己二酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、草酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、甘氨酸盐、酒石酸盐、乙醇酸盐、磺酸盐、膦酸盐、谷氨酸盐、辛酸盐、苯甲酸盐、葡糖酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐和4,5-二羟基-苯-1,3-二磺酸盐。除多价金属盐以外,可使用其他化合物,诸如上述盐的络合物,包括但不限于胺、乙二胺四乙酸(edta)、二亚乙基三胺五乙酸(dipa)、次氮基三乙酸(nta)、2,4-戊二酮和氨。
[0071]
在一个实施方案中,纤维素纸浆纤维是已被软化或塑化以内在地比未改性纸浆纤维更可压缩的化学改性纤维素纸浆纤维。施加于塑化纸浆网的相同压力将导致比施加于未改性纸浆网时更高的密度。另外,塑化纤维素纤维的密化网内在地比相同木材类型的未改性纤维的类似密度网更柔软。使用阳离子表面活性剂作为剥离剂(debonder)来破坏纤维间连结,可使软木纸浆更可压缩。使用一种或多种剥离剂促进在气流成网过程中纸浆片材分解成绒毛。剥离剂的实例包括但不限于全部特此以引用方式整体并入的美国专利号4,432,833、4,425,186和5,776,308中所公开的那些。剥离剂处理的纤维素纸浆的一个实例是ffle
+。还可使用可在形成湿法成网片材之前加入纸浆液的用于纤维素的塑化剂来软化纸浆,但它们通过与剥离剂不同的机制来起作用。塑化剂在纤维内于纤维素分子处起作用,以使无定形区柔软或软化无定形区。所得纤维被表征为软弱的。因为塑化纤维缺乏刚性,粉碎纸浆相比于未用塑化剂处理的纤维更易于密化。塑化剂包括但不限于多羟基醇、诸如甘油,低分子量聚二醇、诸如聚乙二醇,和多羟基化合物。这些和其他塑化剂描述和例示于全部特此以引用方式整体并入的美国专利号4,098,996、5,547,541和4,731,269中。还已知氨、脲和烷基胺使主要含纤维素的木产品塑化(a.j.stamm,forest products journal 5(6):413,1955年,特此以引用方式整体并入)。
[0072]
在所公开主题的具体实施方案中,使用以下纤维素:gp4723,完全处理纸浆(leaf river)(可购自georgia-pacific);gp4725,半处理纸浆(可购自georgia-pacific);tencel(可购自lenzing);纤维素亚麻纤维;danufil(可购自kelheim);viloft(可购自kelheim);gp4865,气味控制半处理纸浆(可购自georgia-pacific);3024级cellu tissue(可购自clearwater);brawny industrial flax 500(可购自georgia-pacific)。
[0073]
本发明的非织造材料可包括纤维素纤维。在某些实施方案中,非织造材料的一层或多层可含有约5gsm至约150gsm、约5gsm至约100gsm、或约10gsm至约50gsm纤维素纤维。在具体实施方案中,一个或多个层可含有约18gsm、约25gsm、约54gsm、约62gsm、约69gsm或约70gsm纤维素纤维。
[0074]
合成纤维
[0075]
除使用纤维素纤维以外,当前所公开主题还涵盖使用合成纤维。在一个实施方案中,合成纤维包含双组分和/或单组分纤维。具有芯和鞘的双组分纤维是本领域已知的。许多种类被用于制造非织造材料,特别是针对用于气流成网技术所生产的那些。适合用于当前所公开主题中的各种双组分纤维公开于特此以引用方式整体并入的美国专利号5,372,885和5,456,982中。双组分纤维制造商的实例包括但不限于trevira(德国bobingen),fiber innovation technologies(tn,johnson city)和es fiber visions(ga,athens)。
[0076]
双组分纤维可掺合各种聚合物作为其芯和鞘组分。具有pe(聚乙烯)或改性pe鞘的双组分纤维通常具有pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或pp(聚丙烯)芯。在一个实施方案中,双组分纤维具有由聚酯制成的芯和由聚乙烯制成的鞘。在另一个实施方案中,双组分纤维具有由聚丙烯制成的芯和由聚乙烯制成的鞘。
[0077]
双组分纤维的旦尼尔优选为约1.0dpf至约4.0dpf,且更优选约1.5dpf至约2.5dpf。双组分纤维的长度可为约3mm至约36mm,优选约3mm至约12mm,更优选约3mm至约10mm。在具体实施方案中,双组分纤维的长度为约4mm至约8mm,或约6mm。在具体实施方案中,双组分纤维是trevira t255,其含有聚酯芯和用马来酸酐改性的聚乙烯鞘。t255已生产为各种旦尼尔、切割长度和芯鞘构造,优选构造具有约1.7dpf至2.0dpf的旦尼尔和约4mm至12mm的切割长度和同心芯鞘构造。在具体实施方案中,双组分纤维是trevira 1661,t255,2.0dpf且长6mm。在替代实施方案中,双组分纤维是trevira 1663,t255,2.0dpf且长3mm。
[0078]
商业上通常通过熔纺来制造双组分纤维。在该程序中,使每种熔融聚合物经过口模、例如喷丝头挤出,随后牵引熔融聚合物以使其离开喷丝头面。这之后是通过热传递至例如冷却空气的周围流体介质使聚合物凝固,并且卷取现在为固体的纤丝。熔纺后另外的步骤的非限制性实例还可包括热或冷拉伸、热处理、卷边和切割。该总体制造过程一般实施为
不连续的两步过程,第一步涉及纺制纤丝并且收集成包含众多纤丝的丝束。在纺制步骤中,当熔融聚合物被牵引离开喷丝头面时,确实发生纤丝的一些拉伸、还可被称为喷丝头拉伸(draw-down)。这之后是第二步,纺制纤维被拉伸或拉制以提高分子对准和结晶度,并且赋予单个纤丝增强的强度和其他物理性质。后续步骤可包括但不限于热定形、卷边和纤丝切割成纤维。取决于芯和鞘所包含的材料以及在拉伸或拉制过程中采用的条件,拉伸或拉制步骤可涉及拉伸双组分纤维的芯、双组分纤维的鞘或双组分纤维的芯和鞘两者。
[0079]
双组分纤维也可在连续过程中形成,其中纺制和拉伸在连续过程中进行。在纤维制造过程中,期望的是在熔纺步骤后,在该过程中的各种后续步骤将各种材料加入纤维。这些材料可被称为“整理剂”,并且包含诸如但不限于润滑剂和抗静电剂的活性剂。整理剂通常经由水基溶液或乳液递送。例如在气流成网或湿法成网过程中,整理剂可提供双组分纤维制造和纤维用户所期望的性质。
[0080]
在纺制和拉伸步骤之前、期间和之后涉及众多其他过程,并且公开于美国专利号4,950,541、5,082,899、5,126,199、5,372,885、5,456,982、5,705,565、2,861,319、2,931,091、2,989,798、3,038,235、3,081,490、3,117,362、3,121,254、3,188,689、3,237,245、3,249,669、3,457,342、3,466,703、3,469,279、3,500,498、3,585,685、3,163,170、3,692,423、3,716,317、3,778,208、3,787,162、3,814,561、3,963,406、3,992,499、4,052,146、4,251,200、4,350,006、4,370,114、4,406,850、4,445,833、4,717,325、4,743,189、5,162,074、5,256,050、5,505,889、5,582,913和6,670,035中,所述专利全部特此以引用方式整体并入。
[0081]
当前所公开主题还可包括但不限于含有以不同拉伸程度或拉制程度部分拉伸的双组分纤维、高度拉伸的双组分纤维和它们的混合物的制品。这些可包括但不限于具有各种鞘材料、特别是包括聚乙烯鞘的高度拉伸聚酯芯双组分纤维,诸如trevira t255(德国bobingen),或具有各种鞘材料、特别是包括聚乙烯鞘的高度拉伸聚丙烯芯双组分纤维,诸如es fibervisions al-adhesion-c(丹麦varde)。另外,可使用具有部分拉伸芯的trevira t265双组分纤维(德国bobingen),其具有由聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)制成的芯和由聚乙烯制成的鞘。基于它们被掺合入结构的方式,相同结构中部分拉伸和高度拉伸双组分纤维的使用可被杠杆调节以满足特定的物理和性能性质。
[0082]
当前所公开主题的双组分纤维的范围并不受限于任何特定的芯或鞘聚合物,因为任何部分拉伸芯双组分纤维可提供关于伸长和强度的增强性能。部分拉伸双组分纤维被拉伸程度的范围并不受限,因为不同拉伸程度将产生不同的性能增强。部分拉伸双组分纤维的范围涵盖具有各种芯鞘构造的纤维,包括但不限于同心、偏心、并列、海岛、饼段和其他变化形式。总纤维的芯和鞘组分的相对重量百分数可变化。另外,该主题的范围涵盖使用部分拉伸的均聚物,诸如聚酯、聚丙烯、尼龙和其他可熔纺聚合物。该主题的范围还涵盖可具有两种以上聚合物作为部分纤维结构的多组分纤维。
[0083]
本发明的非织造材料可包括双组分纤维。在某些实施方案中,非织造材料的一层或多层可含有约1gsm至约40gsm、约5gsm至约30gsm、或约10gsm至约25gsm双组分纤维。在具体实施方案中,非织造材料的一层或多层可含有约8gsm、约12gsm、约21gsm、约25gsm、或约27gsm的双组分纤维。在替代实施方案中,双组分层含有约10gsm至约50gsm、约12gsm至约40gsm、或约20gsm至约30gsm双组分纤维。
[0084]
在具体实施方案中,双组分纤维是约0.5dtex至约20dtex的低dtex短切双组分纤维。在某些实施方案中,dtex值可为约1.3dtex至约15dtex,或约1.5dtex至约10dtex,或约1.7dtex至约6.7dtex,或约2.2dtex至约5.7dtex。在某些实施方案中,dtex值为1.3dtex、1.5dtex、1.7dtex、2.2dtex、3.3dtex、5.7dtex、6.7dtex或10dtex。
[0085]
在各种实施方案中适合用作纤维或双组分粘结纤维的其他合成纤维包括但不限于由各种聚合物制成的纤维,以举例而非限制的方式,包括丙烯酸类,聚酰胺(包括但不限于尼龙6、尼龙6/6、尼龙12、聚天冬氨酸、聚谷氨酸),聚胺,聚酰亚胺,聚丙烯酸化物(包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、甲基丙烯酸和丙烯酸的酯),聚碳酸酯(包括但不限于聚双酚a碳酸酯、聚碳酸丙烯酯),聚二烯(包括但不限于聚丁二烯、聚异戊二烯、聚降冰片烯),聚环氧化物,聚酯(包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚己酸内酯、聚乙交酯、聚交酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基戊酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚琥珀酸丙二醇酯),聚醚(包括但不限于聚乙二醇(聚氧化乙烯)、聚丁二醇、聚氧化丙烯、聚氧化甲烯(多聚甲醛)、聚四亚甲基醚(聚四氢呋喃)、聚表氯醇),多氟烃,甲醛聚合物(包括但不限于尿素-甲醛、三聚氰胺-甲醛、酚甲醛),天然聚合物(包括但不限于纤维素、壳聚糖、木质素、蜡),聚烯烃(包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚亚丁基、聚丁烯、聚辛烯),聚亚苯基(包括但不限于聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯醚砜),含硅聚合物(包括但不限于聚二甲基硅氧烷、聚碳甲基硅烷),聚氨酯,聚乙烯基(包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇的酯和醚、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲基乙烯基醚、聚乙基乙烯基醚、聚乙烯基甲基酮),聚缩醛,聚芳酯,和共聚物(包括但不限于聚乙烯-共-乙酸乙烯酯、聚乙烯-共-丙烯酸、聚对苯二甲酸丁二醇酯-共-聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚月桂内酰胺-嵌段-聚四氢呋喃),聚琥珀酸丁烯酯和聚乳酸基聚合物。
[0086]
在特定实施方案中,合成纤维层含有约2至约20dtex的高dtex短切纤维。在某些实施方案中,dtex值可为约2dtex至约15dtex,或约2dtex至约10dtex。在具体实施方案中,纤维可具有约6.7dtex的dtex值。
[0087]
在其他具体实施方案中,合成层含有合成纤丝。合成纤丝可通过纺制和/或挤出法来形成。例如,这类方法可类似于上文关于熔纺过程描述的方法。合成纤丝可包括一个或多个连续股。在某些实施方案中,合成纤丝可包括聚丙烯。
[0088]
短纤维
[0089]
在某些实施方案中,本发明的非织造材料可包括含有短纤维的至少一个层。短纤维可向非织造材料提供高毛细管作用和提高的液体分布。适合用于本发明的非织造材料中的短纤维可包括纤维素纤维、再生纤维素纤维、合成纤维和它们的组合,如本文所公开。短纤维可包括长度为约1mm至约8mm、约2mm至约8mm、约3mm至约6mm、或约5mm至约6mm的纤维。在具体实施方案中,短纤维可包括长度为约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、或约8mm的纤维。
[0090]
本发明的非织造材料可包括短纤维。在某些实施方案中,非织造材料的一层或多层可含有约5gsm至约150gsm、约5gsm至约100gsm、或约10gsm至约50gsm短纤维。在具体实施方案中,一个或多个层可含有约15gsm、约30gsm、约75gsm、或约100gsm短纤维。
[0091]
长纤维
[0092]
在某些实施方案中,本发明的非织造材料可包括含有长纤维的至少一个层。长纤维可在相对较短时间内提供提高的液体收集。适合用于本发明的非织造材料中的长纤维可包括再生纤维素纤维、合成纤维和它们的组合,如本文所公开。长纤维可包括长度为约8mm至约70mm、约10mm至约60mm、约15mm至约50mm、或约20mm至约40mm的纤维。在具体实施方案中,长纤维可包括长度为约8mm、约10mm、约30mm、约50mm、约55mm、约60mm、约65mm、或约70mm的纤维。
[0093]
本发明的非织造材料可包括长纤维。在某些实施方案中,非织造材料的一层或多层可含有约10gsm至约150gsm、约10gsm至约100gsm、约20gsm至约60gsm、约25gsm至约50gsm、或约30gsm至约35gsm的长纤维。在具体实施方案中,非织造材料可包括约10gsm、约20gsm、约25gsm、约30gsm、约34gsm、约40gsm、约45gsm、约50gsm、约75gsm、约100gsm、约120gsm、或约150gsm的长纤维。
[0094]
梳理纤网
[0095]
在某些实施方案中,本发明的非织造材料可包括含有纤维的梳理纤网。这类梳理纤网可包括可为合成纤维的较长纤维。本文中所使用的术语“较长纤维”指的是长度为约8mm至约70mm的纤维。适合用于本发明的梳理纤网的实例包括梳理非织造网(tabcw)(产品编码stact8h34)(shalag nonwovens,nc,oxford)。包括较长纤维的梳理纤网一般比常规气流纤网更有弹性,但具有较长纤维的非织造材料一般不具有可接受的液体分布和存储性质。
[0096]
在某些实施方案中,非织造材料可包括含有被形成为梳理纤网的合成纤维的至少一个层,合成纤维的量为约10gsm至约150gsm、约10gsm至约100gsm、约20gsm至约60gsm、约25gsm至约50gsm、或约30gsm至约35gsm。在具体实施方案中,非织造材料可包括含有被形成为梳理纤网的合成纤维的至少一个层,合成纤维的量为约10gsm、约20gsm、约25gsm、约30gsm、约34gsm、约40gsm、约45gsm、约50gsm、约75gsm、约100gsm、约120gsm、或约150gsm。
[0097]
粘结剂
[0098]
在某些实施方案中,本文所述的非织造材料可包括粘结剂。合适的粘结剂包括但不限于液体粘结剂和粉末粘结剂。液体粘结剂的非限制性实例包括粘结剂的乳液、溶液或悬浮液。粘结剂的非限制性实例包括聚乙烯粉末,共聚物粘结剂,乙酸乙烯酯乙烯粘结剂,苯乙烯-丁二烯粘结剂,氨酯,基于氨酯的粘结剂,丙烯酸类粘结剂,热塑性粘结剂,天然聚合物基粘结剂,和它们的混合物。
[0099]
合适的粘结剂包括但不限于共聚物,乙酸乙烯酯乙烯(“vae”)共聚物,其可具有稳定剂,诸如wacker vinnapas 192、wacker vinnapas ef 539、wacker vinnapas ep907、wacker vinnapas ep129、celanese duroset e130、celanese dur-o-set elite 130 25-1813和celanese dur-o-set tx-849、celanese 75-524a,聚乙烯醇-聚乙酸乙烯酯共混物,诸如、wacker vinac 911,乙酸乙烯酯均聚物,聚乙烯胺,诸如basf luredur,丙烯酸树脂,阳离子丙烯酰胺,聚丙烯酰胺,诸如bercon berstrength 5040和bercon berstrength 5150,羟乙基纤维素,淀粉,诸如national starch cato rtm 232、national starch cato rtm 255、national starch optibond、national starch optipro或national starch optiplus,瓜尔胶,苯乙烯-丁二烯,氨酯,氨酯基粘结剂,热塑性粘结剂,丙烯酸类粘结剂,和羧甲基纤维素,诸如hercules aqualon cmc。在某些实施方案中,粘结剂是基于天然聚合
物的粘结剂。基于天然聚合物的粘结剂的非限制性实例包括衍生自淀粉、纤维素、几丁质和其他多糖的聚合物。
[0100]
在某些实施方案中,粘结剂是水溶性的。在一个实施方案中,粘结剂是乙酸乙烯酯乙烯共聚物。这类共聚物的一个非限制性实例是ep907(wacker chemicals,德国munich)。vinnapas ep907可以约10%固体的含量施用,掺合有约0.75重量%的阴离子表面活性剂aerosol ot(cytec industries,n.j.,west paterson)。还可使用其他类别的液体粘结剂,诸如苯乙烯-丁二烯和丙烯酸类粘结剂。在某些实施方案中,vinnapas 192可以约15%的含量施用,掺合有约0.08重量%的aerosol ot 75(cytec industries,n.j.,west paterson)。
[0101]
在某些实施方案中,粘结剂是非水溶性的。这些粘结剂的实例包括但不限于vinnapas 124和192(wacker),其可具有分散于乳液中的包括但不限于二氧化钛的遮光剂和增白剂。其他粘结剂包括但不限于celanese emulsions(n.j.,bridgewater)elite 22和elite 33。
[0102]
在某些实施方案中,粘结剂是热塑性粘结剂。这类热塑性粘结剂包括但不限于可在不广泛破坏纤维素纤维的温度下熔融的任何热塑性聚合物。优选地,热塑性粘结材料的熔点将低于约175℃。合适的热塑性材料的实例包括但不限于热塑性粘结剂和热塑性粉末的悬浮液。在具体实施方案中,热塑性粘结材料可为例如聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,和/或聚偏二氯乙烯。
[0103]
在具体实施方案中,乙酸乙烯酯乙烯粘结剂是不可交联的。在一个实施方案中,乙酸乙烯酯乙烯粘结剂是可交联的。在某些实施方案中,粘结剂是由hb fuller供应的基于聚氨酯的粘结剂溶液wd4047。在一个实施方案中,粘结剂是由michelman供应的乙烯丙烯酸("eaa")共聚物的分散体michem prime 4983-45n。在某些实施方案中,粘结剂是由celanese emulsions(n.j.,bridgewater)供应的vae粘结剂乳液dur-o-set elite 22lv。如上文指出的,在具体实施方案中,粘结剂是可交联的。还要理解可交联粘结剂也被称为永久湿强度粘结剂。永久湿强度粘结剂包括但不限于(hercules inc.,del.,wilmington),(american cyanamid公司,n.j.,wayne),wacker vinnapas或af192(wacker chemie ag,德国munich),或类似物。各种永久湿强度剂描述于美国专利号2,345,543、2,926,116和u.s.2,926,154中,所述专利的公开内容以引用方式整体并入。其他永久湿强度粘结剂包括但不限于聚胺-表氯醇,聚酰胺表氯醇或聚酰胺-胺表氯醇树脂,所述者被统称为“pae树脂”。非限制的示例性永久湿强度粘结剂包括kymene 557h或kymene 557lx(hercules inc.,de,wilmington),并且已描述于以引用方式整体并入本文的美国专利号3,700,623和3,772,076中。
[0104]
替代地,在某些实施方案中,粘结剂是暂时湿强度粘结剂。暂时湿强度粘结剂包括但不限于(hercules inc.,del.,wilmington),750(american cyanamid公司,n.j.,wayne),745(american cyanamid公司,n.j.,wayne),或类似物。其他合适的暂时湿强度粘结剂包括但不限于二醛淀粉,聚乙烯亚胺,甘露半乳聚糖胶,乙二醛,和二醛甘露半乳聚糖。其他合适的暂时湿强度剂描述于全部以引用方式整体并入本文的美国专利号3,556,932、5,466,337、3,556,933、4,605,702、4,603,176、5,935,383
和6,017,417中。
[0105]
在某些实施方案中,粘结剂可作为乳液以约1gsm至约10gsm、约1gsm至约8gsm、约1gsm至约5gsm、约1gsm至约4gsm、约5gsm至约10gsm、约2gsm至约5gsm、或约2gsm至约3gsm的量施用。在具体实施方案中,粘结剂可作为乳液以约1gsm、约2gsm、约3gsm、约4gsm、或约5gsm的量施用。粘结剂可被施用于纤维层的一侧,优选面向外部的层。替代地,粘结剂可以相等或不相称的量施用于层的两侧。在某些实施方案中,粘结剂可被施用于非织造材料的至少一个外表面。
[0106]
其他添加剂
[0107]
当前所公开主题的材料还可包括其他添加剂。例如,材料可包括超吸收性聚合物(sap)。可用于所公开主题中的超吸收性聚合物的类型包括但不限于呈诸如粉末、不规则颗粒、球形颗粒、短纤维和其他细长颗粒的粒状形式的sap。在某些实施方案中,材料可包括超吸收性纤维(saf;由technical absorbents limited制造,9dtex,5.8mm)。特此以引用方式整体并入的美国专利号5,147,343、5,378,528、5,795,439、5,807,916、5,849,211和6,403,857描述了各种超吸收性聚合物和制作超吸收性聚合物的方法。超吸收性聚合物形成体系的一个实例是丙烯酸的金属盐和丙烯酰胺或诸如2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的其他单体的交联丙烯酸系共聚物。许多常规颗粒超吸收性聚合物是基于已在聚合期间用本领域中熟知的多种多官能共聚单体交联剂的任一者交联的聚丙烯酸。多官能交联剂的实例阐述于以引用方式整体并入本文的美国专利号2,929,154、3,224,986、3,332,909和4,076,673中。例如,交联的羧化聚电解质可用来形成超吸收性聚合物。其他水溶性聚电解质聚合物已知可用于经交联制备强吸收剂,这些聚合物包括羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、壳聚糖盐、明胶盐等。然而,主要因其较高的成本,它们不常在商业规模上用于增强可分配吸收性制品的吸收性。可用于实践该主题的超吸收性聚合物颗粒可从许多制造商商购获得,诸如basf,dow chemical(mich.,midland),stockhausen(n.c.,greensboro),chemdal(ill.,arlington heights)和evonik(德国essen)。sap的非限制性实例包括表面交联的丙烯酸基粉末,诸如stockhausen 9350或sx70、basf hysorb fem 33、basf hysorb fem 33n或evonik favor sxm 7900。
[0108]
在具体实施方案中,sap可为基于淀粉的。例如,sap可包括k-boost(xgf-450,由corno cascades llc,or,beavertown制造)或k-boost(xgf 463,由corno cascades llc,or,beavertown制造)。这类基于淀粉的sap可为可生物降解的。在某些实施方案中,sap可包括高容量sap、高速sap或它们的组合。高容量sap的具体实例包括k-boost(xgf-450,由corno cascades llc,or,beavertown制造)。高速sap的具体实例包括k-boost(xgf 463,由corno cascades llc,or,beavertown制造)。
[0109]
在某些实施方案中,sap可在层中以基于结构的总重量计约5%至约50%的量使用。在某些实施方案中,sap的含量为基于结构的总重量计约0%至约30%,约0%至约15%,约5%至约25%,约5%至约15%,或约10%至约20%。在具体实施方案中,sap的含量为基于结构的总重量计约0%,约2%,约5%,约8%,约10%,约15%,约20%,约25%,或约30%。在某些实施方案中,在层中sap的量可为约5gsm至约50gsm,约5gsm至约25gsm,约10gsm至约50gsm,或约12gsm至约40gsm,或约15gsm至约25gsm。在具体实施方案中,sap可在层中以约10gsm或约20gsm的量使用。
[0110]
非织造材料
[0111]
当前所公开主题提供具有优于各种市售材料的若干优点的改进的非织造材料。相比于具有更高合成材料、诸如超吸收性聚合物(sap)的含量的常规材料,当前所公开的材料已实现了在液体收集、分布和再润湿方面改进的总吸收性能。因此,本发明的非织造材料有利地以更少量的合成添加剂提供提高的吸收性能。在某些方面中,当前所公开的材料具有明显减少的吸收剂质量,有能力实现相当或改进的总吸收性能。吸收性能是通过比市售产品提高的流体收集或改进的干燥特性、同时维持低基重来度量的。此外,相比于各种市售材料,本发明的非织造材料提供使用更少量的合成材料、诸如sap。
[0112]
本发明的非织造材料可用于吸收系统中的各种组分。在某些方面中,本发明的非织造材料可在吸收系统中,例如在诸如轻度失禁用品和诸如卫生护垫的女性卫生用品的个人护理产品中,用作吸收性芯。这类吸收性芯可具有包含粘合的细纤维素纤维、诸如硬木纤维的层、例如桉树纤维的特定多层结构。结构还可包括粘合的粗纤维素纤维、诸如软木纤维的层。任选地,结构还可包括超吸收性聚合物(sap)。相比于具有更高sap含量的常规吸收性芯,当与诸如梳理层的常规收集分布层(adl)结合时,这类非织造材料可展现在液体收集、分布和再润湿方面提高的性能。在某些方面中,本发明的非织造材料可在吸收系统中,例如在诸如女性卫生用品和轻度失禁用品的个人护理产品中,用作收集分布层(adl)。相对于诸如使用较长(即,约8mm至约70mm)合成纤维的梳理材料的其他非织造物,具有粘合短纤维(即,约1mm至约8mm)的常规气流成网非织造物一般缺乏足够高的液体收集速度特性并且不提供足够的干燥。如上文提供的,具有较长纤维的梳理纤网一般比常规气流纤网更有弹性,但具有较长纤维的非织造物一般不具有可接受的液体分布和存储性质。在某些方面中,本发明的非织造材料提供粘合长纤维的纤维状网络与粘合短纤维的纤维状网络或具有包埋的粉末(sap)或纤维(saf)形式的超吸收性聚合物的粘合短纤维的网络的吸收特征。这类非织造材料意外且有利地提供提高的液体存储和分布性能。在某些方面中,本发明的非织造材料提供具有比常规气流成网物提高的流体吸入和再润湿性能的单元式多层混杂液体收集分布(adl)材料。这类结构将粘合的梳理纤网与一层或多层呈特定构造和纤维含量的气流纤网进行组合。本发明的其他方面提供具有改进的液体收集、分布、存储和再润湿特性的单元式多官能混杂吸收性结构。除提供更快的流体吸入和提高的再润湿性能的粘合的较长纤维层以外,本发明的结构还可包括液体存储层和分布层。存储层可任选地包括sap和/或saf,并且分布层可包括粘合的细纤维素纤维、诸如硬木纤维、例如桉树纤维。相对于包含单独的常规收集分布层(adl)材料和液体存储吸收性组分的常规多组分吸收系统,这类非织造材料意外且有利地提供提高的液体收集、分布、存储和再润湿特性,同时允许吸收系统的基重减少和使用更少的合成材料、诸如sap。
[0113]
当前所公开主题提供非织造材料。在某些实施方案中,非织造材料包括至少两个层、至少三个层、或至少四个层。
[0114]
在某些实施方案中,非织造材料可包括至少两个层,其中每个层包含特定纤维含量。在特定实施方案中,非织造材料可为两层非织造结构。非织造材料可包括包含纤维素纤维和合成纤维的第一层。非织造材料还可包括与第一层相邻的第二层。第二层可包括纤维素纤维和合成纤维。第一层和第二层可在其外表面的至少一部分上用粘结剂粘合。在某些实施方案中,合成纤维可包括双组分纤维。在某些实施方案中,第二层的纤维素纤维可包括
细纤维素纤维。在具体实施方案中,第二层的纤维素纤维可包括桉树纸浆。
[0115]
在某些实施方案中,非织造材料可包括包含长纤维的第一层。非织造材料还可包括与第一层相邻的第二层。第二层可包括短纤维。第二层可在其外表面的至少一部分上用粘结剂粘合。在某些实施方案中,长纤维可包括合成纤维。在具体实施方案中,长纤维可包括被形成为梳理纤网的合成纤维。在某些实施方案中,短纤维可包括纤维素纤维。
[0116]
在某些实施方案中,非织造材料可包括至少三个层,其中每个层包含特定纤维含量。在特定实施方案中,非织造材料可为三层非织造结构。非织造材料可包括包括纤维素纤维和合成纤维的第一层。非织造材料还可包括与第一层相邻的第二层。第二层可包括超吸收性聚合物(sap)。非织造材料还可包括与第二层相邻的第三层。第三层可包括纤维素纤维和合成纤维。第一层和第三层可在其外表面的至少一部分上用粘结剂粘合。在某些实施方案中,合成纤维可包括双组分纤维。在某些实施方案中,第三层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维。在具体实施方案中,第三层的纤维素纤维可包括桉树纸浆。
[0117]
在某些实施方案中,非织造材料可包括包含长纤维的第一层。非织造材料还可包括与第一层相邻的第二层。第二层可包括短纤维。非织造材料还可包括与第二层相邻的第三层。第三层可包括短纤维。第三层可在其外表面的至少一部分上用粘结剂粘合。在某些实施方案中,长纤维可包括合成纤维。在具体实施方案中,长纤维可包括被形成为梳理纤网的合成纤维。在某些实施方案中,第二层和第三层的短纤维可包括短纤维的共混物。举例而非限制地,第二层和第三层的短纤维可包括合成纤维和纤维素纤维。在某些实施方案中,第二层和第三层的合成纤维可包括双组分纤维。在某些实施方案中,第三层的纤维素纤维可包括桉树纸浆。
[0118]
在某些实施方案中,非织造材料可包括至少四个层,其中每个层包含特定纤维含量。在特定实施方案中,非织造材料可为四层非织造结构。非织造材料可包括包括纤维素纤维和合成纤维的第一层。非织造材料还可包括与第一层相邻的第二层。第二层可包括纤维素纤维和合成纤维。非织造材料还可包括与第二层相邻的第三层。第三层可包括超吸收性聚合物(sap)。非织造材料还可包括与第三层相邻的第四层。第四层可包括纤维素纤维和合成纤维。第一层和第四层可在其外表面的至少一部分上用粘结剂粘合。在某些实施方案中,合成纤维可包括双组分纤维。在某些实施方案中,第四层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维。在具体实施方案中,第四层的纤维素纤维可包括桉树纸浆。
[0119]
在某些实施方案中,非织造材料可包括含有长纤维的第一层。非织造材料还可包括与第一层相邻的第二层。第二层可包括短纤维。非织造材料还可包括与第二层相邻的第三层。第三层可包括另外的添加剂,诸如超吸收性聚合物(sap)。非织造材料还可包括与第三层相邻的第四层。第四层可包括短纤维。第四层可在其外表面的至少一部分上用粘结剂粘合。在某些实施方案中,第一层的长纤维可包括合成纤维。在具体实施方案中,第一层的长纤维可包括被形成为梳理纤网的合成纤维。在某些实施方案中,第二层和第四层的短纤维可包括短纤维的共混物。举例而非限制地,第二层和第四层的短纤维可包括合成纤维和纤维素纤维。在某些实施方案中,第二层和第四层的合成纤维可包括双组分纤维。在某些实施方案中,第四层的纤维素纤维可包括桉树纸浆。
[0120]
本发明的非织造材料可包括至少两个层、至少三个层、或至少四个层,其中每个层包含特定纤维含量。在某些实施方案中,第一层可包括纤维素纤维和合成纤维的共混物。在
某些实施方案中,第一层的合成纤维可包括双组分纤维。纤维素纤维可以约20gsm至约70gsm、约30gsm至约60gsm、或约40gsm至约50gsm的量存在于第一层中。在具体实施方案中,第一层可包括约25gsm、约30gsm、约40gsm、约54gsm、约62gsm、或约70gsm纤维素纤维。合成纤维可以约15gsm至约40gsm、约20gsm至约35gsm、或约25gsm至约35gsm的量存在于第一层中。在具体实施方案中,第一层可包括约12gsm、约21gsm、约25gsm、或约30gsm合成纤维。
[0121]
在某些实施方案中,第一层可包括约20gsm至约60gsm、约25gsm至约50gsm、或约30gsm至约35gsm的量的长纤维。在具体实施方案中,第一层可包括约20gsm、约25gsm、约30gsm、约34gsm、约40gsm、约45gsm、或约50gsm的量的长纤维。在某些实施方案中,第一层可包括约20gsm至约60gsm、约25gsm至约50gsm、或约30gsm至约35gsm的量的被形成为梳理纤网的合成纤维。在具体实施方案中,第一层可包括约20gsm、约25gsm、约30gsm、约34gsm、约40gsm、约45gsm、或约50gsm的量的被形成为梳理纤网的合成纤维。
[0122]
在某些实施方案中,非织造材料可包括第二层。第二层可包括纤维素纤维和合成纤维的共混物。在某些实施方案中,第二层的合成纤维可包括双组分纤维。在具体实施方案中,第二层的纤维素纤维可包含细纤维素纤维、诸如桉树纸浆。纤维素纤维可以约5gsm至约70gsm、约10gsm至约65gsm、或约15gsm至约50gsm的量存在于第二层中。在具体实施方案中,第二层可包括约20gsm、约25gsm、约50gsm、约62gsm、或约65gsm的纤维素纤维。合成纤维可以约15gsm至约40gsm、约20gsm至约35gsm、或约25gsm至约35gsm的量存在于第二层中。在具体实施方案中,第二层可包括约8gsm、约12gsm、约20gsm、或约25gsm合成纤维。在替代实施方案中,第二层可包括超吸收性聚合物(sap)。举例而非限制地,第二层可包括约5gsm至约30gsm、约15gsm至约25gsm、或约10gsm至约20gsm的超吸收性聚合物(sap)。在某些实施方案中,第二层可包括约10gsm或约20gsm的超吸收性聚合物(sap)。
[0123]
在某些实施方案中,第二层可包括短纤维。在具体实施方案中,第二层可包括纤维素纤维。在替代实施方案中,第二层可包括纤维素纤维和合成纤维、诸如双组分纤维的共混物。在某些实施方案中,第二层可包括约5gsm至约100gsm、约10gsm至约80gsm、或约15gsm至约75gsm的短纤维。在具体实施方案中,第二层可包括约16gsm、约18gsm、约75gsm、约85gsm、或约95gsm的短纤维。纤维素纤维可以约5gsm至约70gsm、约10gsm至约65gsm、或约15gsm至约50gsm的量存在于第二层中。在具体实施方案中,第二层可包括约18gsm、约25gsm、约50gsm、约54gsm、约62gsm、或约69gsm的纤维素纤维。合成纤维可以约15gsm至约40gsm、约20gsm至约35gsm、或约25gsm至约35gsm的量存在于第二层中。在具体实施方案中,第二层可包括约8gsm、约12gsm、约21gsm、约23gsm、约25gsm、或约26gsm合成纤维。
[0124]
在某些实施方案中,非织造材料可包括第三层。第三层可包括超吸收性聚合物(sap)。替代地,在某些实施方案中,第三层可包括纤维素纤维和合成纤维的共混物。在具体实施方案中,第三层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维、诸如桉树纸浆。在某些实施方案中,第三层的合成纤维可包括双组分纤维。纤维素纤维可以约5gsm至约70gsm、约10gsm至约65gsm、或约15gsm至约50gsm的量存在于第三层中。在具体实施方案中,第三层可包括约25gsm、约35gsm、约50gsm、或约62gsm纤维素纤维。合成纤维可以约15gsm至约40gsm、约20gsm至约35gsm、或约25gsm至约35gsm的量存在于第三层中。在具体实施方案中,第三层可包括约8gsm、约12gsm、约21gsm、约23gsm、约25gsm、或约26gsm合成纤维。在替代实施方案中,第三层可包括超吸收性聚合物(sap)。举例而非限制地,第三层可包括约5gsm至约
30gsm、约15gsm至约25gsm、或约10gsm至约20gsm的超吸收性聚合物(sap)。在某些实施方案中,第三层可包括约10gsm或约20gsm的超吸收性聚合物(sap)。
[0125]
在某些实施方案中,非织造材料可包括第三层。第三层可包括短纤维。在某些实施方案中,第三层可包括纤维素纤维和合成纤维、诸如双组分纤维的共混物。在具体实施方案中,第三层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维、诸如桉树纸浆。在某些实施方案中,第三层可包括约5gsm至约100gsm、约10gsm至约80gsm、或约15gsm至约75gsm的短纤维。在具体实施方案中,第三层可包括约50gsm、约55gsm、约70gsm、或约75gsm的短纤维。纤维素纤维可以约5gsm至约70gsm、约10gsm至约65gsm、或约15gsm至约50gsm的量存在于第三层中。在具体实施方案中,第三层可包括约25gsm、约35gsm、约50gsm、或约62gsm纤维素纤维。合成纤维可以约15gsm至约40gsm、约20gsm至约35gsm、或约25gsm至约35gsm的量存在于第三层中。在具体实施方案中,第三层可包括约8gsm、约12gsm、约21gsm、约23gsm、约25gsm、或约26gsm合成纤维。在具体实施方案中,第三层可包括超吸收性聚合物(sap)。举例而非限制地,第三层可包括约5gsm至约30gsm、约15gsm至约25gsm、或约10gsm至约20gsm的超吸收性聚合物(sap)。在某些实施方案中,第三层可包括约10gsm或约20gsm的超吸收性聚合物(sap)。
[0126]
在某些实施方案中,非织造材料可包括第四层。第四层可包括纤维素纤维和合成纤维的共混物。在具体实施方案中,第四层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维、诸如桉树纸浆。在某些实施方案中,第四层的合成纤维可包括双组分纤维。纤维素纤维可以约5gsm至约70gsm、约10gsm至约65gsm、或约15gsm至约50gsm的量存在于第四层中。在具体实施方案中,第四层可包括约25gsm、约35gsm、约50gsm、或62gsm纤维素纤维。合成纤维可以约15gsm至约40gsm、约20gsm至约35gsm、或约25gsm至约35gsm的量存在于第四层中。在具体实施方案中,第四层可包括约8gsm、约15gsm、约20gsm、或约25gsm的合成纤维。
[0127]
在某些实施方案中,非织造材料可包括第四层。第四层可包括短纤维。在某些实施方案中,第四层可包括纤维素纤维和合成纤维、诸如双组分纤维的共混物。在具体实施方案中,第四层的纤维素纤维可包括细纤维素纤维、诸如桉树纸浆。在某些实施方案中,第四层可包括约5gsm至约100gsm、约10gsm至约80gsm、或约15gsm至约75gsm的短纤维。在具体实施方案中,第四层可包括约50gsm、约55gsm、约70gsm、或约75gsm的短纤维。纤维素纤维可以约5gsm至约70gsm、约10gsm至约65gsm、或约15gsm至约50gsm的量存在于第四层中。在具体实施方案中,第三层可包括约25gsm、约35gsm、约50gsm、或62gsm纤维素纤维。合成纤维可以约15gsm至约40gsm、约20gsm至约35gsm、或约25gsm至约35gsm的量存在于第四层中。在具体实施方案中,第四层可包括约8gsm、约12gsm、约21gsm、约23gsm、约25gsm、或约26gsm合成纤维。
[0128]
在某些实施方案中,可用粘结剂涂布非织造材料的至少一个外表面。粘结剂可作为乳液以约1gsm至约10gsm、约1gsm至约8gsm、约1gsm至约5gsm、约1gsm至约4gsm、约5gsm至约10gsm、约2gsm至约5gsm、或约2gsm至约3gsm的量施用。在具体实施方案中,粘结剂可作为乳液以约1gsm、约2gsm、约3gsm、约4gsm、或约5gsm的量施用。
[0129]
吸收性芯和收集分布层
[0130]
在另一个方面中,当前所公开主题提供含有与收集分布层相邻的至少一个层的多层非织造材料、例如吸收性芯。在某些方面中,当前所公开主题提供含有与吸收性芯相邻的至少一个层的多层非织造材料、例如收集分布层(adl)。本发明的这类非织造材料可与各种
其他材料一起使用以提供吸收系统。本发明的混杂系统可包括粘合于芯的收集分布层,因此,在单个结构化混杂系统中可提供收集层和芯两者。
[0131]
相比于具有更高sap含量的常规吸收性芯,在包括诸如梳理层的收集分布层的吸收系统中作为吸收性芯的本发明的非织造材料还提供在液体收集、分布和再润湿方面提高的性能。在某些实施方案中,本发明的非织造材料可在包括顶片的吸收系统中使用。在某些实施方案中,作为吸收性芯的本发明的非织造材料可具有大于约100gsm、约100gsm至约500gsm、或约150gsm至约300gsm的总基重。
[0132]
在包括吸收性芯的吸收系统中作为收集分布层的本发明的非织造材料提供在一个单元式结构中具有改进的液体收集、分布和存储性质的混杂吸收性结构。在某些实施方案中,吸收系统可具有约200gsm至约250gsm、约210gsm至约225gsm、或约200gsm至约220gsm的总基重。在具体实施方案中,吸收系统可具有约214gsm、约218gsm、或约221gsm的总基重。
[0133]
非织造材料的特征
[0134]
当前所公开的非织造材料可具有改进的液体收集性质。本领域普通技术人员将理解非织造材料的吸收特性可变化。例如,观测的吸收特性可基于流体的量和非织造材料的表面积而变化。另外,当非织造材料含有吸收性芯和/或收集分布层时,材料可具有改进的流体收集特性。此外,当前所公开主题的非织造材料可快速吸收流体。在本发明的非织造材料中使用双组分纤维可提供更快的收集时间。此外,在非织造材料的底层中使用诸如桉树纸浆的细纤维素纤维可提供改进的液体分布。这类细纤维素纤维还可提供提高的流体保留,并因此提供更低的再润湿。
[0135]
在某些实施方案中,如上文所描述的非织造材料可在短于约60秒、短于约45秒、短于约40秒、短于约30秒、短于约15秒、短于约8秒、或短于约1秒内吸收流体。在具体实施方案中,非织造材料可在约0.8秒、约1秒、约1.2秒、约1.4秒、约2.7秒、约3.2秒、约4.9秒、约7.1秒、约8秒、或约15秒内吸收流体。材料吸收流体所花费的时间可被称为“收集时间”。举例而非限制地,可使用下文实施例2、4和6中所述的程序测量收集时间。此外,当前所公开的非织造材料可在渗漏发生前获得并保留更多液体。在某些实施方案中,非织造材料可在液体渗漏之前获得并保留至少约4.0g、至少约3.5g、或至少3.0g的液体。
[0136]
此外,当前所公开的非织造材料可具有改进的干燥特性,从而指示改进的流体保留。例如,在吸收流体后,可按压非织造材料以测量释放流体的量。在某些实施方案中,可使用再润湿试验或湿度感觉试验来按压非织造材料并测量释放的流体,如下文各个实施例中所描述的。在某些实施方案中,释放了少于约3g、少于约2g、少于约1.5g、少于约1g、少于约0.5g、少于约0.20g、少于约0.15g、少于约0.12g、少于约0.10g、少于约0.08g、或少于约0.06g。在具体实施方案中,释放了少于约2.8g、少于约0.11g或少于约0.05g。即使具有相比于常规产品更低的基重,本发明的非织造材料不含有或含有相对少量的sap并且提供提高的再润湿性能。
[0137]
当前所公开的非织造材料可具有改进的液体分布特性。在某些实施方案中,相比于常规产品,非织造材料可提供更长的芯吸距离,这提供给最终用户在干燥方面更干燥的感觉和提高的舒适性。更长的芯吸距离提供了在使用期间例如在个人卫生用品中吸收性材料的提高的利用率。在某些实施方案中,本发明的非织造材料可具有约80mm至约200mm、约80mm至约160mm、约90mm至约150mm、或约100至约125mm的芯吸距离。在具体实施方案中,本
发明的非织造材料可具有至少约80mm、至少约85mm、至少约100mm、至少约125mm、至少约140mm、至少约148mm、至少约180mm或至少约190mm的芯吸距离。
[0138]
在当前所公开主题的某些实施方案中,至少一个外层的至少一部分被涂布有粘结剂。在当前所公开主题的具体实施方案中,每个外层的至少一部分被涂布有粘结剂。在具体实施方案中,第一层和第三层被涂布有约1gsm至约10gsm、约1gsm至约8gsm、约1gsm至约5gsm、约1gsm至约4gsm、约5gsm至约10gsm、约2gsm至约5gsm、或约2gsm至约3gsm的量的粘结剂。
[0139]
在非织造材料的某些实施方案中,整体结构的基重范围为约5gsm至约600gsm,或约5gsm至约400gsm,或约10gsm至约400gsm,或约20gsm至300gsm,或约10gsm至约200gsm,或约20gsm至约200gsm,或约30gsm至约200gsm,或约40gsm至约200gsm。在存在吸收性芯的某些实施方案中,整体结构的基重范围可为约10gsm至约1000gsm,或约50gsm至约800gsm,或约100gsm至约600gsm。
[0140]
非织造材料的厚度指的是整个非织造材料、包括所有层的厚度。在某些实施方案中,材料的厚度为约0.5mm至约8.0mm,或约0.5mm至约4mm,或约0.5mm至约3.0mm,或约0.5mm至约2.0mm,或约0.7mm至约1.5mm。
[0141]
制作非织造材料的方法
[0142]
可使用各种方法来组装在该所公开主题的实践中所使用的材料以生产材料,包括但不限于传统干成型法、诸如气流成网和梳理法,或其他成型技术、诸如水刺布或空气网眼织物(airlace)。优选地,可通过气流成网法制备材料。气流成网法包括但不限于在制造过程中使用一个或多个成型头来以选定次序沉积具有不同组成的原料,以产生具有相异层的产品。这允许可生产的各种产品的极大通用性。
[0143]
在一个实施方案中,材料被制备为连续的气流纤网。气流纤网(airlaid web)通常通过使纤维素纸浆片材分解(disintegrating)或脱纤维(通常用锤磨机)以提供个体化纤维来制备。锤磨机或其他分解机可用回收的气流成网修边料和在变级期间产生的不合格过渡材料和其他气流成网生产废料、而不是原生纤维纸浆片材进料。能够由此回收生产废料将有助于改进总过程的经济性。然后将来自原生或回收任一来源的个体化纤维空气传送至气流成网成网机上的成型头。许多制造商制作了适合用于所公开主题中的气流成网成网机,包括丹麦aarhus的dan-web forming,丹麦horsens的m&j fibretech a/s,描述于美国专利号3,972,092中的n.y.,macedon的rando machine corporation,西班牙cerdanyola del valles的margasa textile machinery,和奥地利weis的doa international。尽管许多这些成型机在将纤维开松和空气传送至成型网的方式上有差异,但它们都能够生产当前所公开主题的网。dan-web成型头包括旋转或搅拌的穿孔鼓,这用来维持纤维分离直至纤维被真空牵引至多孔成型传送器或成型网上。在m&j机器中,成型头基本上是在筛网上方的旋转式搅拌器。旋转式搅拌器可包括旋转螺旋桨或风机叶片的系列或簇。在诸如由法国cours-la ville的laroche s.a.供应的织物进料器的纤维配量系统中,将诸如合成热塑性纤维的其他纤维开松、称重和混合。在具体实施方案中,这类气流成网机可配备有定制成型头或能够铺置个体化较长纤维的头。将纤维从织物进料器空气传送至气流成网机的成型头,在该处它们与来自锤磨机的粉碎的纤维素纸浆纤维进一步混合,并且沉积于连续移动成型网上。在需要限定层的情况下,分开的成型头可用于每种类型的纤维。替代地或另外,
可在与另外的层(如果有的话)组合前预制一个或多个层。
[0144]
将气流纤网从成型网转移至轧光机或其他密化平台以使网密化(需要时),以提高其强度并控制网厚度。在一个实施方案中,然后经过设定至足够高以使所包括的热塑性或其他粘结剂材料熔合的温度的烘炉使网的纤维粘结。在另外的实施方案中,在同一烘炉中发生胶乳喷涂或泡沫施用的干燥或固化的二次粘结。烘炉可为常规空气通过式烘炉,作为对流烘炉运行,或者可用红外或甚至微波照射实现所需加热。在具体实施方案中,可在热固化之前或之后用另外的添加剂处理气流纤网。
[0145]
在某些方面中,可根据各种方法来制备包括含有长纤维的至少一个层和含有短纤维的至少一个层的本发明的非织造材料。在某些实施方案中,至少一个层的短纤维可被气流成网于包含长纤维的至少一个层上。在具体实施方案中,长纤维可被形成为梳理纤网。因此,非织造材料可具有包括一层中的长纤维粘合于另一层中的短纤维的结构。在替代实施方案中,这类非织造材料可通过利用成型头(例如由campen technology制造)将长纤维铺设于包含短纤维的层上来制备。
[0146]
应用和最终用途
[0147]
所公开主题的非织造材料可用于本领域已知的任何应用。例如,非织造材料可单独使用或用作组分,例如在各种吸收性制品中作为吸收性芯和/或收集分布层(adl)。在某些方面中,非织造材料可被用于吸收并保留体液的吸收性制品中。这类吸收性制品包括婴儿尿布,成人失禁用品,轻度失禁用品,和诸如卫生护垫、卫生巾的女性卫生用品,和类似物。
[0148]
在其他方面中,非织造材料可单独使用或用作组分,例如在其他消费品中作为吸收性芯和/或收集分布层(adl)。例如,非织造材料可用于吸收性清洁用品,诸如擦拭巾、被单、毛巾和类似物。以举例方式,非织造材料可用作用于清洁应用(包括家庭、个人和工业清洁应用)的一次性擦拭巾。非织造材料的吸收性可在这类清洁应用中有助于灰尘和污秽去除。在具体方面中,非织造材料可用作过滤介质。
实施例
[0149]
以下实施例仅例示当前所公开主题,并且它们不应被认为以任何方式限制主题的范围。
[0150]
实施例1:吸收性结构
[0151]
本实施例提供了可提供改进的收集、分布和存储功能的吸收性结构。吸收性结构可用作吸收性芯,例如作为个人卫生用品的组分。
[0152]
结构b是包括多层芯结构以提供永久存储的非织造基材,使用了超吸收性聚合物(sap)。在danweb气流成网生产线上形成结构b。第一层包括与12gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)共混的25gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆,leaf river)。下一层包括与12gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)共混的25gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆,leaf river)。下一层包括提供于前述层的顶部上的20gsm的sap(basf,hysorb fem 33n)。顶层包括与8gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)。各自用5gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,
wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂桉树层和外部绒毛层。结构b的总基重为174gsm。结构b包括约11.5%的sap。
[0153]
结构b的组成示于表1中。
[0154]
表1.结构b组成
[0155][0156]
结构c是包括多层芯结构以提供永久存储的非织造基材,使用了超吸收性聚合物(sap)。在danweb气流成网中试生产线上形成结构c。第一层包括与8gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 30%芯,1.5dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)并且沉积于成型网上。下一层包括提供于前述层的顶部上的10gsm的sap(evonik favor sxm 7900)。下一层包括与25gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)共混的62gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆)。用4gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂顶层和底层。结构c的总基重为175gsm。结构c包括约5.7%的sap。
[0157]
结构c的组成示于表2中。
[0158]
表2.结构c组成
[0159][0160]
结构d是包括多层芯结构以提供永久存储的非织造基材。在danweb气流成网中试生产线上形成结构d。第一层包括与8gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 30%芯,1.5dtex,
6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)并且沉积于成型网上。下一层包括与27gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)共混的70gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆)。用4gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂顶层和底层。结构d的基重为175gsm。结构d不包括sap。
[0161]
结构d的组成示于表3中。
[0162]
表3.结构d组成
[0163][0164]
结构f是包括多层芯结构以提供永久存储的非织造基材,使用了超吸收性聚合物(sap)。在danweb气流成网中试生产线上形成结构f。第一层包括与8gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 30%芯,1.5dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)并且沉积于成型网上。下一层包括提供于前述层的顶部上的20gsm sap(evonik favor sxm 7900)。下一层包括与21gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)共混的54gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆)。用5gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂顶层和底层。结构f的基重为175gsm。结构f包括约11.5%的sap。
[0165]
结构f的组成示于表4中。
[0166]
表4.结构f组成
[0167][0168]
结构h是包括多层芯结构以提供永久存储的非织造基材,使用了超吸收性聚合物(sap)。在danweb气流成网中试生产线上形成结构h。第一层包括与8gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 30%芯,1.5dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)并且沉积于成型网上。下一层包括提供于前述层的顶部上的10gsm基于淀粉的sap 1,k-boost(xgf-450,由corno cascades llc,or,beavertown制造)。下一层包括与25gsm双组分纤维
463,由corno cascades llc,or,beavertown制造)。下一层包括与25gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)共混的62gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆)。用4gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂顶层和底层。结构j的基重为175gsm。结构j包括约5.7%的sap。
[0177]
结构j的组成示于表7中。
[0178]
表7.结构j组成
[0179][0180]
结构k是包括多层芯结构以提供永久存储的非织造基材,使用了超吸收性聚合物(sap)。在danweb气流成网中试生产线上形成结构k。第一层包括与8gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 30%芯,1.5dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)并且沉积于成型网上。下一层包括提供于前述层的顶部上的20gsm基于淀粉的sap 2,k-boost(xgf 463,由corno cascades llc,or,beavertown制造)。下一层包括与21gsm双组分纤维(trevira,pe/pet 70%芯,1.7dtex,6mm)共混的54gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆)。用5gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂顶层和底层。结构k的基重为175gsm。结构k包括约11.5%的sap。
[0181]
结构k的组成提供于表8中。
[0182]
表8.结构k组成
[0183]
[0184]
实施例2:女性卫生巾应用-有效收集时间、再润湿、渗漏前保留,和芯吸(结构b-d、f和h-k)
[0185]
结构b-d、f和h-k作为在女性卫生巾应用中与市售收集分布层(结构g)组合的吸收性芯,相比于市售吸收性芯(结构a和e),测试了有效收集时间、再润湿、渗漏前保留和芯吸液体特性。
[0186]
样品制备
[0187]
结构a是市售吸收性芯的对照样品。结构a是包括约20%sap(georgia-pacific,德国steinfurt)的175gsm市售多重粘合气流成网物(mbal)(175gsm,vizorb 3950)。
[0188]
结构e是从市售产品中取出的吸收性芯的对照样品。结构e是包括约30%sap的200gsm氢粘合的气流成网(hbal)芯。结构e以6.3
×
2.2英寸(小于其他样品)测试。
[0189]
结构g是市售的收集分布层。结构g是包括聚酯纤维的34gsm梳理纤网(shalag nonwovens,tabcw,产品编码stact8h34)。结构g提供所测试吸收系统的adl组分。所测试复合物或制品的每一者含有顶层(是结构g)和底层。
[0190]
液体收集时间和再润湿测试
[0191]
用合成血溶液测量每个样品的液体收集特性。使用来自johnson,moen&co.inc.(mn,rochester)的合成血(批号201141,2014年2月)。合成血具有40-44mn/m(astm f23.40-f1670)的表面张力、3.020-7.700mpas的粘度,并且包括各种化学剂,尤其包括聚丙烯酸铵聚合物、偶氮红色染料和hplc蒸馏水。合成血“原样”使用,无任何稀释。
[0192]
测试装置包括具有在中心切割的1.9cm内径孔的29.2cm
×
19.1cm
×
0.6cm硬塑料板。在孔上方附接具有1.9cm内径的加重不锈钢圆筒。圆筒高5.1cm,使整个装置总高5.7cm、总重747.3g。
[0193]
包括与收集分布层组合的样品的已制备复合物或制品(6.5cm
×
20.5cm或6.5cm
×
21.5cm)在滚压机中以4巴压制被压缩,来模拟转化过程的应力。取决于进行的试验,以10ml/min的速率用4ml合成血污损复合物或制品。测量从污损开始直至污损圆筒中不再可见合成血的收集时间。总共进行了三次污损,产生了收集时间1号、2号和3号。污损之间的时间间隔为10分钟。随后使用收集时间的所得结果计算有效收集时间(eat)。eat值被计算为总收集时间(tat)与24秒之间的差值,24秒是污损时间(it)(即,所有液体(在此情况下4ml)被递送至所测试吸收系统上的时间)。
[0194]
在测量了三个收集时间后,分析每种材料的再润湿特性。在第三次收集时间测量后,将胶原(coffi胶原,viscofan usa)的三个预称重方形层片(10.1cm
×
10.1cm)置于所测试复合物或制品的顶部上。将薄有机玻璃板和砝码置于胶原层片的顶部上1分钟。有机玻璃和砝码施加1.7kpa的总压。对胶原层片进行称重以测定再润湿结果。每次试验的结果是三次测量的平均值。
[0195]
试验结果提供于图1-4中。
[0196]
图1和2分别提供了结构b、c和d相比于市售芯(结构a和e)的有效收集时间和再润湿。图3和4提供了结构b、c和d具有比市售芯的任一者(结构a和e)提高的性能。不受具体理论约束,假设结构b、c和d的底层具有比这些结构的顶层更高的毛细管压力,并且可从污损点有效地分布液体,因此留下了足够的空隙体积接受更多液体,并因此允许吸收性芯更好的利用率。这些层的高毛细管压力还可允许液体保持远离具有实验芯(结构b、c和d)的吸收
系统的芯的表面和收集分布层组分的表面。这导致了如图2中所示更低的再润湿。
[0197]
如图1中提供的,与包括市售芯(结构a和e)的吸收系统相比,具有实验芯(结构b、c和d)的吸收系统可明显更快地获得液体。这导致了如图1中所示更短的有效收集时间。图1中的结果提供了相比于具有类似或更高总基重的市售对照吸收性芯(20%和30%sap),具有相对较低量或无sap(分别为约11.5%、约5.7%和0%)的具有实验芯(结构b、c和d)的吸收系统具有提高的性能。与常规吸收性芯相比,结构b、c和d展现了改进的性能,同时包括更少量的合成组分并且更经济。
[0198]
图3和4分别提供了结构c、d、f、h、i、j和k相比于市售芯(结构a)的有效收集时间和再润湿。图3和4提供了结构c、d、f、h、i、j和k具有比市售芯(结构a)提高的性能。不受理论约束,假设结构c、d、f、h、i、j和k的底层具有比这些结构的顶层更高的毛细管压力,并且可从污损点有效地分布液体,因此留下了足够的空隙体积接受更多液体,并因此允许吸收性芯更好的利用率。这些层的高毛细管压力还可允许液体保持远离具有实验芯(结构c、d、f、h、i、j和k)的吸收系统的组分的收集分布层的表面和芯的表面。因此提供了如图4中所示更低的再润湿。
[0199]
图3中的结果提供了与包括市售芯(结构a)的吸收系统相比,具有实验芯(结构c、d、f、h、i、j和k)的吸收系统可明显更快地获得液体。图3中的结果提供了相比于市售对照吸收性芯(20%sap),具有实验芯(结构c、d、f、h、i、j和k)的吸收系统具有相对较低量或无sap,并且具有类似的基重。与常规吸收性芯相比,结构c、d、f、h、i、j具有提高的性能,同时包括更少量的合成组分并且更经济。
[0200]
渗漏前保留和芯吸距离测试
[0201]
还测试了样品的流体保留和分布性质。用合成血溶液测量每种结构的液体收集特性以测试渗漏前保留和芯吸距离。使用来自johnson,moen&co.inc.(mn,rochester)的合成血(批号201141,2014年2月)。合成血具有40-44mn/m(astm f23.40-f1670)的表面张力、3.020-7.700mpas的粘度,并且包括各种化学剂,尤其包括聚丙烯酸铵聚合物、偶氮红色染料和hplc蒸馏水。
[0202]
测试装置包括在测为30.5cm
×
15.2cm的试验台上披挂的筛网(5/8英寸
×
5/8英寸网眼)。当相比于水平面时,筛网被布置成在中心提供12.7cm落差。合成血用蠕动泵以10ml/min的速率进行计量并且在落在所测试基材上之前使其下降7.6cm。在样品下筛网正下方提供接滴盘,以捕捉合成血并且允许试验终点。测试装置的示意性图示提供于图5中。
[0203]
样品被切成标准的20.3cm
×
6.4cm并且测量初始厚度和基重。如果样品具有背片并且已经受了转化过程,则直接测试样品。不具有背片的样品在样品的底部胶合有0.7mm塑料片。塑料片被切成与样品相同的尺寸(20.3cm
×
6.4cm)。将胶水以离每一长边约1.3cm的两条线纵向涂覆于样品的底部。随后将0.7mm塑料片施用于样品的背面。轻轻地下压塑料片至胶水中以避免改变压缩前的收集性状。
[0204]
使用滚压机以4巴压力压缩尚未转化的样品以模拟转化的压力。一旦样品被压缩,即进行样品厚度的测量,并且测试样品。蠕动泵被设定至10ml/min,并且使用10ml量筒和计时器核实输出。将接滴盘置于筛网下以接收任何渗漏。
[0205]
将样品背片向下置于筛网中心。样品的长边平行于筛网的长边。蠕动泵管线被设定使合成血从样品上方3英寸直接滴落至样品中部。打开蠕动泵,并且一旦第一滴合成血落
在样品上即启动计时器。一旦第一滴合成血从样品滴落至接滴盘中即停止计时器。关闭蠕动泵,记录时间(单位为秒),并且测量芯吸距离。芯吸距离在样品的底部上测量并且是液体分布的量度(mm)。每次试验的结果具有三次测量。
[0206]
试验结果提供于图6a-c和7a-c中。
[0207]
图6a-c提供相比于市售芯的渗漏前保留试验结果。图6a提供结构b的渗漏前保留结果。图6b提供结构c、h和i的渗漏前保留结果。图6c提供结构f、j和k的渗漏前保留结果。数据图6a-c提供了实验结构b、c、d、f、h、i、j和k具有比市售芯的任一者(结构a和e)提高的性能。不受理论约束,假设实验结构的底层具有比这些结构的顶层更高的毛细管压力,并且可从污损点有效地分布液体,因此留下了足够的空隙体积接受更多液体,并因此允许吸收性芯更好的利用率。这些层的高毛细管压力还可允许液体保持远离芯的表面。图6a-c中的结果表明实验芯可获得更多液体。图6a-c中的结果进一步表明相比于包括市售芯(结构a和e)的吸收系统,实验芯可提供在渗漏发生前可保留更多液体的结构。相比于市售对照吸收性芯,具有相对少量sap的结构b、c、d、f、h、i、j提供了提高的性能,并且包括更少量的合成组分,同时比常规吸收性芯更经济。具体而言,结构h、i、j和k各自包括非常低的合成组分含量,因为这些结构各自含有可生物降解的基于淀粉的sap。
[0208]
图7a-c提供相比于市售芯(结构a和e)的芯吸试验结果。图7a提供结构b的芯吸试验结果。图7b提供结构c、h和i的芯吸试验结果。图7c提供结构f、j和k的芯吸试验结果。图7a-c中的数据提供了实验结构b、c、f、h、i、j和k具有比市售芯的任一者(结构a和e)提高的性能。不受理论约束,假设实验结构的底层具有比这些结构的顶层更高的毛细管压力,并且可从污损点有效地分布液体,因此留下了足够的空隙体积接受更多液体,并因此允许吸收性芯更好的利用率。这些层的高毛细管压力还允许液体保持远离芯的表面。图7a-c中的结果表明与含有市售芯(结构a和e)的系统的情况相比,液体可分布在离污损点更远的实验芯中。
[0209]
实施例3:混杂吸收性结构
[0210]
本实施例提供可在一个单元式结构中提供整合的收集、分布和存储功能的混杂吸收性结构。混杂吸收性结构可用作收集分布层,例如作为个人卫生用品的组分。
[0211]
结构1a是单元式双面混杂非织造材料。当用作收集分布层(adl)时,顶层包括合成非织造组分并且底层包括用胶乳粘结剂粘合的纤维素纤维。使用实验室成垫机形成结构1a。结构1a是通过将纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理的纸浆,leaf river)以18.0gsm的量铺置在34gsm空气通过式粘合的梳理非织造网(shalag nonwovens,产品编码stact8h34)的层上形成的。用3.0gsm(基于干重)的具有0.20gsm表面活性剂(aerosol ot 75,cytec industries)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,15%)喷涂纤维素纤维层。在烘炉中固化(145℃,4min)结构1a以使纤维素纤维和梳理非织造物粘合到一起。结构1a的总基重为55gsm。
[0212]
结构1a的组成示于表9中。
[0213]
表9.结构1a组成
[0214][0215]
结构1b是单元式双面混杂非织造材料。当用作收集分布层(adl)时,顶层包括合成非织造组分并且底层包括用胶乳粘结剂粘合的纤维素纤维。使用实验室成垫机形成结构1b。结构1b是通过将纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理的纸浆,leaf river)以14.0gsm的量铺置在34gsm空气通过式粘合的梳理非织造网(shalag nonwovens,产品编码stact8h34)的层上形成的。用2.0gsm(基于干重)的具有0.20gsm表面活性剂(aerosol ot 75,cytec industries)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,15%)喷涂纤维素纤维层。在烘炉中固化(145℃,4min)结构1b以使纤维素纤维和梳理非织造物粘合到一起。结构1b的总基重为50gsm。
[0216]
结构1b的组成示于表10中。
[0217]
表10.结构1b组成
[0218][0219]
结构2是在danweb气流成网中试生产线上形成的多层单元式结构。结构2包括定向层叠以允许收集和再润湿的合成纤维层,以及提供永久液体存储和分布的多层芯结构。梳理非织造物(shalag nonwovens,产品编码stact8h34)被用作气流成网非织造结构的载体。第一层包括与26gsm双组分纤维(trevira,1.7dtex,6mm)共混的69gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆,leaf river)。双组分纤维包括聚乙烯(pe)鞘(30%)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)芯(70%)。顶层包括与8gsm双组分纤维(trevira,1.5dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)。双组分纤维包括pe鞘(70%)和pet芯(30%)。还用5gsm(基于干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂桉树层。结构2的总基重为200gsm。
[0220]
结构2的组成示于表11中。
[0221]
表11.结构2组成
[0222][0223]
结构3是在danweb气流成网中试生产线上形成的多层单元式结构。结构3包括定向层叠以允许收集和再润湿的合成纤维层,以及使用了超吸收性聚合物(sap)提供永久液体存储并提供液体分布的多层芯结构。梳理非织造物(shalag nonwovens,产品编码stact8h34)被用作气流成网非织造结构的载体。第一层包括与23gsm双组分纤维(trevira,30%pe/70%pet芯,1.7dtex,6mm)共混的62gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆,leaf river)。下一层包括10gsm的超吸收性聚合物(sap)(evonik favor sxm 7900)。顶层包括与8gsm双组分纤维(trevira,70%pe/30%pet芯,1.5dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)。用5gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂桉树层。结构3的总基重为200gsm。
[0224]
结构3的组成示于表12中。
[0225]
表12.结构3组成
[0226][0227]
结构4是在danweb气流成网中试生产线上形成的多层单元式结构。结构4包括定向层叠以允许收集和再润湿的合成纤维层,以及使用了超吸收性聚合物(sap)提供永久存储并提供芯吸的多层芯结构。梳理非织造物(shalag nonwovens,产品编码stact8h34)被用作气流成网非织造结构的载体。第一层包括与21gsm双组分纤维(trevira,30%pe/70%pet芯,1.7dtex,6mm)共混的54gsm纤维素纤维(georgia-pacific,gp 4723,完全处理纸浆,leaf river)。下一层包括20gsm的超吸收性聚合物(sap)(evonik favor sxm 7900)。顶层
包括与8gsm双组分纤维(trevira,70%pe/30%pet芯,1.5dtex,6mm)混合的62gsm桉树纸浆(suzano,未处理的)。用5gsm(干重)的乳液形式的聚合物粘结剂(vinnapas 192,wacker,具有0.8%aerosol ot 75表面活性剂)喷涂桉树层。结构4的总基重为200gsm。
[0228]
结构4的组成示于表13中。
[0229]
表13.结构4组成
[0230][0231]
实施例4:女性卫生巾应用-液体收集时间和再润湿测试(结构1a)
[0232]
结构1a作为在女性卫生巾应用中包括市售吸收性芯的吸收系统中的收集分布层,相比于市售吸收系统,测试了液体收集和再润湿特性。
[0233]
样品制备
[0234]
将结构1a(20.3cm
×
6.4cm)置于175gsm市售芯(vizorb 3950,georgia-pacific,steinfurt)(20.3cm
×
6.4cm)的顶部上以提供吸收系统。在4巴压力下滚压所得吸收系统。对照1是市售60gsm胶乳粘合气流成网物(lbal)。对照2是市售95gsm多重粘合气流成网物(mbal)。对照3是市售34gsm梳理非织造物(shalag nonwovens,产品编码stact8h34)。各自将对照1、对照2和对照3分别置于175gsm市售芯(vizorb 3950,georgia-pacific,steinfurt)(20.3cm
×
6.4cm)的顶部上以提供吸收系统。每一对照被作为收集分布层测试,并且置于175gsm市售芯(vizorb 3950,georgia-pacific,steinfurt)(20.3cm
×
6.4cm)的顶部上以提供吸收系统。在4巴压力下滚压所得吸收系统。
[0235]
液体收集时间和再润湿测试
[0236]
以与包括结构1a的吸收系统相同的方式评估包括对照1、对照2和对照3的吸收系统的液体收集时间和再润湿。测试装置包括附接有不锈钢圆筒(748g,内径2.2cm)的有机玻璃板,并且被置于吸收系统的顶部上用于测试。用7ml合成血(johnson,moen&co.inc.,astm f1670合成血,粘度5.56mpa/s,表面张力40-44mn/m)污损吸收系统,使用迷你泵(fisher scientific)以10ml/min的速率将合成血递送至吸收系统的顶面。同时激活迷你泵和计时器,并且污损吸收系统42秒。测量从合成血开始计量直至在不锈钢圆筒内不再看到合成血的总收集时间1号(tat 1号)。测量总共三次总收集时间(tat 1号、tat 2号和tat 3号),前一次污损开始与下一次污损开始之间有10分钟空闲时间。在第三次污损后使吸收系统静止再10分钟。随后,将四片coffi胶原片(viscofan,17.8cm
×
10cm)置于测试装置的顶部上。将薄有机玻璃板和砝码置于coffi片的顶部上1分钟。有机玻璃板和砝码对20.3cm
×
6.4cm区
域总共施加0.86kpa。随后,对coffi胶原片进行称重以测定再润湿。再润湿是coffi胶原片在试验后与试验前重量的差值。收集时间和再润湿结果是三次测量的平均值。
[0237]
试验结果提供于图8和9以及表14和15中。
[0238]
图8是平均有效收集时间(eat)测量结果的图示。eat值被计算为总收集时间(tat)与42秒之间的差值,42秒是污损时间(it)(即,不锈钢圆筒中的所有液体(7ml)被递送至所测试吸收系统上的时间)。有效收集时间(eat)被计算为总收集时间(tat)减污损时间(it)。污损时间是打开泵以递送合成血的时长。
[0239]
(eat)=(tat)-(it)
[0240]
如图8和表14中所示,包括结构1a作为收集分布层的吸收系统具有比所有对照收集分布市售非织造材料更高的液体收集性能。
[0241]
表14.有效收集时间(eat)(s)
[0242] 对照1/芯对照2/芯对照3/芯结构1a/芯136931218610925832131483715
[0243]
图9是再润湿测试结果的图示。如图9和表15中所示,与所有对照收集分布市售非织造材料相比,包括结构1a作为收集分布层的吸收系统可提供给最终用户在干燥方面更多舒适性。总的来说,包括结构1的吸收系统具有0.11g的最低再润湿。
[0244]
表15.再润湿
[0245] 对照1/芯对照2/芯对照3/芯结构1a/芯再润湿(g)0.540.450.170.11
[0246]
实施例5:尿布应用-再润湿测试(结构1b)
[0247]
结构1b作为尿布应用中的收集分布层,相比于市售尿布产品,测试了再润湿特性。
[0248]
样品制备
[0249]
含有50gsm梳理非织造收集分布层的市售尿布被用作对照尿布并且测试了再润湿。去除了整个对照尿布周围的松紧带。原始的50gsm梳理非织造收集分布层在尿布内保持完整。对照尿布在无需任何另外的压缩的情况下进行测试,因为在制造过程中尿布经受了压缩。
[0250]
相同的市售尿布被解构。原始的50gsm梳理非织造收集分布层被去除并用结构1b(19.0cm
×
8.0cm)替换。尿布的非织造顶片被放回尿布的顶部上。随后,经由滚压机用4巴压力压缩尿布。
[0251]
再润湿测试
[0252]
以与对照尿布相同的方式评估了具有结构1b作为收集分布层的尿布的再润湿。测试设备被置于尿布上。测试设备施加大约2.8kpa至尿布上。测试设备包括附接的盐水递送圆筒(内径3.8cm)。盐水递送圆筒被置于离收集分布层端(对应于尿布的正面)大约2英寸。通过打开以7ml/s的速率递送0.9%氯化钠(nacl)溶液10.7秒的泵,用75ml溶液污损对照尿布。一旦液体被完全吸收,即激活20分钟计时器。20分钟时,使用第二份75ml等分试样的0.9%氯化钠(nacl)溶液来污损产品。一旦液体被完全吸收,即激活20分钟计时器。20分钟时,移除测试设备。将八片curity(10cm
×
10cm非织造,万能海绵,covidien)展开以使覆盖
面积增至20cm
×
10cm。八片curity被置于湿尿布的顶部上,覆盖了整个19.0cm
×
8.0cm收集分布层。泡沫污损圆筒砝码被放回尿布的顶部上,污损的圆筒在尿布受污损区域的相对端。激活5分钟计时器。5分钟时,对curity进行称重以计算再润湿值。再润湿的最终结果是三次试验结果的平均值。
[0253]
试验结果提供于图10中。图10提供对照尿布和包括结构1b作为收集分布层的尿布的再润湿测量结果。对照尿布具有4.18g的再润湿,并且包括结构1b的尿布具有2.86g的更低的再润湿值。与具有原始梳理非织造收集分布层的尿布相比,具有结构1b作为收集分布层的尿布可提供更干燥的感觉。
[0254]
实施例6:女性卫生巾应用-液体收集时间、再润湿和芯吸测试(结构2-4)
[0255]
相比于市售女性卫生巾的吸收系统(对照a-d),测试了结构2-4的液体收集、再润湿和芯吸特性。
[0256]
样品特性
[0257]
对照a是市售卫生巾(卫生巾a)。吸收系统具有325gsm的总基重。收集分布层包括具有约46gsm基重的tabcw层和具有约77gsm基重的气流成网片。芯是包括约30%sap材料的氢粘合的气流成网片。芯具有约200gsm的基重。
[0258]
对照b是市售卫生巾(卫生巾b)。吸收系统具有约206gsm的总基重。收集分布层是具有约97gsm基重的气流成网片。芯是含有高于约10%sap材料的气流成网片。芯具有约109gsm的基重。
[0259]
对照c是市售卫生巾(卫生巾c)。吸收系统具有约241gsm的总基重。收集分布层是具有约102gsm基重的气流成网片。芯是含有高于约10%sap材料的气流成网片。芯具有约139gsm的基重。
[0260]
对照d是市售卫生巾(卫生巾d)。吸收系统具有约215gsm的总基重。纺粘的收集分布层具有约57gsm的基重。芯是含有高于约10%sap材料的气流成网片。芯具有约158gsm的基重。
[0261]
图11是结构2-4相比于所测试市售卫生巾(对照a-d)的基重的图示。结构2和3具有比对照a和c更低的基重。结构4具有比对照a、c和d更低的基重。
[0262]
液体收集时间和再润湿测试
[0263]
以与所测试市售卫生巾(对照a-d)相同的方式评估了结构2-4的液体收集时间和再润湿。在4巴压力下滚压吸收系统(6.5cm
×
20.5cm或6.5cm
×
21.5cm)。图12和表16提供在4巴压缩之前和之后结构2-4的厚度。
[0264]
表16.厚度-结构2-4
[0265] 结构2结构3结构4初始厚度(mm)3.63.13.14巴压缩时的厚度(mm)2.42.22.2
[0266]
测试设备包括置于吸收系统的顶部上的具有附接圆筒(748g,内径2.2cm)的有机玻璃板。用4ml合成血(johnson,moen&co.inc.,astm f1670合成血,粘度5.56mpa/s,表面张力40-44mn/m)污损吸收系统,使用迷你泵(fisher scientific)以10ml/min的速率将合成血递送至顶面。同时激活迷你泵和计时器,并且污损吸收系统24秒。测量从合成血开始计量的时刻直至在不锈钢圆筒内不再看到合成血的总收集时间1号(tat 1号)。测量总共三次总
收集时间(tat 1号、tat 2号和tat 3号),前一次污损开始与下一次污损开始之间有10分钟空闲时间。在第三次污损后使吸收系统放置再10分钟。随后,将四片coffi胶原片(viscofan usa)(10cm
×
10cm)置于测试设备的顶部上。将薄有机玻璃板和砝码置于coffi片的顶部上1分钟。有机玻璃板和砝码对20cm
×
6.4cm区域总共施加0.86kpa。随后,对coffi胶原片进行称重以测定再润湿。收集时间和再润湿结果是三次测量的平均值。
[0267]
试验结果提供于图13和14以及表17和18中。
[0268]
图13图解示出了对于所测试实验多功能单元式结构(结构2-4)和对照市售卫生巾(对照a-d)的每一者所获得的有效收集时间(eat),如表17中提供的。eat值是总收集时间(tat)与污损时间(it)之间的差值。每次污损体积为4ml,并且以10ml/min的速率递送液体。因此,it的持续时间为24秒并且eat=tat-24秒。如图13和表17中提供的,虽然结构2-4的基重低于商品中吸收系统(对照a-d)的基重,但所有实验结构的液体收集性能都高于包括原始吸收性材料的市售卫生巾。
[0269]
表17.有效收集时间(s)
[0270] 结构2结构3结构4对照a对照b对照c对照d10.81.21.22.31.41.410.321.22.73.211.64.36.762.131.44.97.120.013.419.8121.0
[0271]
图14图解示出了对于所测试实验多功能单元式结构和对照市售卫生巾的每一者所获得的再润湿结果,如表18中提供的。如图14和表18中提供的,虽然结构2-4的基重低于商品中所含吸收系统(对照a-d)的基重并且结构2-4不包括或包括相对少量的sap,但全部结构2-4的再润湿都比包括原始吸收性材料的市售卫生巾提供提高的性能(例如更低的再润湿值)。
[0272]
表18.再润湿
[0273] 结构2结构3结构4对照a对照b对照c对照d再润湿(g)0.050.050.050.050.160.180.21
[0274]
芯吸距离测试
[0275]
在总收集时间1号、2号和3号以及再润湿测量完成后,进一步测试了每种结构的芯吸。翻转样品,使得芯的下侧在顶上。使用标准米制尺来测量沿结构纵向可见的污渍。平行于结构的长边,从一侧上污渍的外缘至另一侧上污渍的外缘进行测量。
[0276]
试验结果提供于图15和表19中。
[0277]
图15图解示出了对于所测试实验多功能单元式结构和对照市售卫生巾的每一者所获得的芯吸结果,如表19中提供的。如图15和表19中提供的,对全部样品2-4测量的芯吸距离都长于包括原始吸收性材料的市售卫生巾(对照a-d)。更长的芯吸距离提供了在使用期间被包括在个人卫生用品中的吸收性材料的更好利用率。
[0278]
表19.芯吸距离
[0279] 结构2结构3结构4对照a对照b对照c对照d芯吸距离(mm)19018014895122132122
[0280]
除所描绘和要求的各种实施方案以外,所公开主题还涉及具有本文中所公开和要
求的特征的其他组合的其他实施方案。因而,本文中呈现的具体特征可在所公开主题的范围内以其他方式相互组合,使得所公开主题包括本文所公开特征的任何合适的组合。已出于说明和描述的目的提供了所公开主题的特定实施方案的前文描述。不意图穷举或将所公开主题限制于所公开的那些实施方案。
[0281]
本领域技术人员将明白的是,在不脱离所公开主题的精神或范围的情况下,可在所公开主题的系统和方法中进行各种修改和变化。因此,意图所公开主题包括在随附权利要求书和其等效物的范围内的修改和变化。
[0282]
本文中引用了各种专利和专利申请,所述者的内容特此以引用方式整体并入本文。
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