專利名稱：液體傳輸層和具有該傳輸層的吸水物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體傳輸層和內(nèi)部具有該傳輸層的吸水物品，例如尿布、衛(wèi)生巾或類似產(chǎn)品。更準確地說，作為本發(fā)明一部分的物品是一種包括以下結(jié)構(gòu)的物品一能透過液體并且預(yù)定與使用者的皮膚接觸的層，一在該透過層下面的液體傳輸層，和一在該傳輸層下面的接收這些液體并保持它們以避免在使用此物品時(該液體)與使用者的皮膚接觸的芯部。用在此類型的物品中的傳輸層通常由盡管相互之間略有區(qū)別但具有非常相似的性質(zhì)的纖維構(gòu)成的無紡織物制成。
已知透過層的功能是可允許液體通過。這一表層/透過層的幾個先決條件是光滑的皮膚觸感和機械抗力，此外，它要求即使在大量液體通過后仍盡可能地保持干燥。對于該芯部來說，它不僅要求高的吸收能力和吸收速度，而且要求即使在該物品的正常使用中受到壓力后的有效的液體保持能力。
對于該傳輸層，它必須實現(xiàn)具體的特定的功能。實際上，不論傳輸層的結(jié)構(gòu)如何，在任何不同的可選應(yīng)用中，都可以確定該傳輸層的功能是提高液體的通過速度、降低流出風(fēng)險、減小飽和點之后使用者的皮膚接觸到的表面濕度、改善液體的分布以利于最大可能地擴大(吸收)核的吸收和保持能力。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道大多數(shù)用于尿布、衛(wèi)生巾等的傳輸層是由均質(zhì)的無紡織物制成，該無紡織物的結(jié)構(gòu)是由相同比例的相同類型的纖維構(gòu)成的。然而，由于其生產(chǎn)工藝，可以看到該傳輸層具有從一側(cè)到另一側(cè)漸增的微孔尺寸(porimetrical size)。這些傳輸層的頂側(cè)和底側(cè)的表面都是平的；因此頂層的表面總是與在其前面的透過層的表面完全接觸。因此，通過傳輸層的無紡織物結(jié)構(gòu)的液體傳輸總是均勻的且是毛細管方式的。吸水產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)必須要求一個具有親水特性的傳輸層以使液體通過，從這一概念來說(與實際情況)是矛盾的，因為一個與透過層完全接觸的親水性表面不能充分地使其濕度與芯部隔離。必須指出的是，已經(jīng)證明液體的殘留濕度是以毛細管方式從芯部到透過層傳輸?shù)摹?br> 在一些日常用品中的解決方案之一是增大傳輸層的厚度。然而，實際情況說明此方案并不能產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果，除非傳輸層的單位面積的重量增大，但在大多數(shù)應(yīng)用中這會不幸使傳輸層的成本大大增加。
可從涉及吸水物品如嬰兒尿布、成人失禁尿布、衛(wèi)生巾、繃帶和類似產(chǎn)品的來自SCA HYGIENE PRODUCTS AB的北美專利Nr.US6245901中找出解決上述問題的其它方案。此物品由一個通常稱為“TOW”的連續(xù)的纖維層構(gòu)成，該纖維層相互之間按照一種方式在不同的點、線或區(qū)段上聯(lián)結(jié)，而在其它部分內(nèi)不聯(lián)結(jié)。所述層包括至少兩個在該層的橫斷面上可以看見的區(qū)域。這些區(qū)域的一個或多個性質(zhì)不同，如基重、密度、孔徑大小、親水/疏水性和/或其它吸收性和/或影響皮膚狀況的性質(zhì)。此層也可作為一個隱藏在該(物品的)表層下面的液體接收層使用，如一表層或如一表層和液體接收層的組合。盡管在此US專利中所公開的吸水物品關(guān)于傳輸層的設(shè)計具有某些結(jié)構(gòu)區(qū)別，但它沒有清楚地說明通過參考傳統(tǒng)吸水物品的結(jié)構(gòu)和尤其參考液體通過傳輸層的通路可解決以上提及的問題。此US專利的說明書所附的圖清楚地顯示由于在所述頂側(cè)和低側(cè)之間采用所述組合的構(gòu)造，所以在均限定液體傳輸?shù)奶囟▍^(qū)域的不同構(gòu)造中，傳輸層有大量區(qū)段的頂側(cè)粘附在底側(cè)上。
該專利的圖4顯示該傳輸層中的聯(lián)結(jié)方法為一種具有許多直線路徑的方式，該直線路徑彼此之間方向交錯且相對于制成該傳輸層的纖維的縱向為橫向方向。當(dāng)然該傳輸層的頂層和底層的結(jié)合可以采用不同的構(gòu)造，即，大部分具有相同長度的交錯的直線段的方式，如該US專利的圖4所示，或者許多形成十字型的直線段的方式，或者未在該US專利中清楚地說明的點或區(qū)段的結(jié)合方式。
從這種吸水物品的說明書和圖中必然得出這樣的結(jié)論在傳輸層中構(gòu)成的線段和點或區(qū)段的組合都用于鞏固或加強組成該傳輸層的纖維所形成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的目的。值得提出的是，不論采用何種構(gòu)造都不會有利于提高對通過該吸水層/表層且必須被保持在芯部中的液體的吸收能力和傳輸能力。因此，除非對傳輸層的某些結(jié)構(gòu)方面進行改進，否則如US專利Nr.6245961所提出的吸水物品就不能成功地解決以上在一般地涉及傳統(tǒng)的吸水物品時所提到的不便。而且，對于所說明和圖示的不同的可選方案，此US專利提出的變型中的傳輸層的結(jié)構(gòu)仍保持優(yōu)選的相同的所述特定特征。因此，它們也并不能解決這種傳輸層的不足，該不足通過作為本說明書一部分的示出一常用的吸水產(chǎn)品的圖清楚地顯示出來。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的傳輸層和該傳輸層作為其一部分的吸水物品來自于根據(jù)標(biāo)準技術(shù)提高物品的成本-效益關(guān)系的需要。它可以獲得較高的液體傳輸速度和/或大大降低傳輸層中的殘留濕度，因此確保使用者在任何使用此吸水物品的情況下保持皮膚干燥。為此，根據(jù)本發(fā)明的吸水物品具備來自三個創(chuàng)新概念的有益的性質(zhì)，這三個概念集中在相互之間的結(jié)合上以便達到所提出的目的。
第一個概念是提供一種在頂層上具有壓印的槽的傳輸層，即，與最上層/透過層接觸的傳輸層的面具有多個槽，該槽的取向相同且其深度和間距可以根據(jù)預(yù)定使用的類型在物品的生產(chǎn)中改變。這里給出一個實用的示例，一傳輸層可以由寬度為6mm間距也為6mm的槽構(gòu)成。這樣，該經(jīng)過壓印的表面與透過層接觸且在透過層下面確定兩個明顯不同的區(qū)域，即，多個由形成縱向空氣空間的相應(yīng)的槽分隔開的纖維區(qū)域。在實驗中，已經(jīng)證明這些空氣槽對液體傳輸速度具有非常有利的影響，這是因為該液體不是以毛細管方式通過這些槽傳輸?shù)摹?br> 第二個概念是指不同的層的結(jié)構(gòu)。事實上，與已知的吸水物品相比，本發(fā)明的產(chǎn)品中的傳輸層為具有兩個非常不同的層的多層結(jié)構(gòu)一個與物品的吸水表層保持部分接觸的疏水性頂層和一個與芯部完全接觸的親水性底層，由此該底層優(yōu)選地具有永久的親水性。
從稍后圖示出本發(fā)明的圖中，可以清楚地看到由于該傳輸層的特殊組成，無紡織物的頂(疏水)層不允許液體在與所需方向相反的方向，即從芯部到頂層或最終到透過層的方向上流動。這種功能性與減少頂層和透過層的接觸表面共同使得即使無紡織物的單位面積重量較小，也能獲得相當(dāng)?shù)偷谋砻鏉穸戎怠４颂卣骺梢员环Q為“閥效應(yīng)”，因為它限制液體傳輸只能采用單一的方向，即從透過層朝芯部的方向。
第三個概念是指傳輸層中可變的密度和可變的疏水性之間的關(guān)系，它可以被認為是最重要的概念，因為它使液體可以由芯部快速吸收。
然而，值得提出的是，如果該疏水性頂層是高疏水性的，則液體將流過沿傳輸層的結(jié)構(gòu)所限定的延伸方向而置于該傳輸層的表面上的槽，但不能朝芯部傳輸，這毫無疑問是不需要或不希望的結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的傳輸層和吸水物品的特定特征，已經(jīng)考慮到這一狀況并予以有效地解決。
如果該疏水性頂層的疏水性較低，例如，利用一個25秒的Basket Test(ASTM D-1117-5.2)，在該物品的使用過程中，纖維沒有被壓縮的區(qū)域即每個縱向槽的兩側(cè)都保持充分的干燥。然而，在密度超過0.3g/m3的槽中，該傳輸層的底層的親水性是起主要作用的變量，從而使液體可以有效地傳輸通過該無紡織物。如稍后參考相應(yīng)的圖所示，通過在該傳輸層中截取一橫斷面，可以看見一無紡織物結(jié)構(gòu)，其中在所述傳輸層的具有最大厚度或“山”的區(qū)域為疏水性部分，而在厚度最小的或“谷”的區(qū)域為親水性部分。
在本發(fā)明和慣用產(chǎn)品之間利用對比方法的實驗室試驗中，可以觀測到對于相同的單位面積重量，(本發(fā)明的產(chǎn)品的)傳輸速度大約高30％，同時透過層中的殘留濕度相當(dāng)?shù)?，甚至每單位面積減小40％的重量。
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于吸收和保持液體的物品，如尿布、衛(wèi)生巾或類似產(chǎn)品，該物品由一透過層和該透過層下面的一無紡織物傳輸層和再下面的一保持液體的芯部構(gòu)成。在該傳輸層中，有一以疏水性為主的頂層和一以親水性為主的底層。該傳輸層具有一帶有槽的壓印表面，該槽由該無紡織物的壓縮部分形成，因此沿橫向形成峰和谷，該峰和谷沿該傳輸層在縱向上延伸。由于傳輸層的較小厚度在作為谷的壓縮部分處，所以該槽具有有利于液體快速傳輸?shù)叫静康挠H水特性。由于傳輸層的較大厚度在峰處，所以可獲得防止液體從芯部返回到透過層的疏水特性。這樣即使芯部處于壓力下，也可降低與皮膚接觸的區(qū)域的殘留濕度的指數(shù)。
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于吸收和保持液體的物品，如尿布、衛(wèi)生巾或類似產(chǎn)品。這種類型的物品包括一與使用者皮膚接觸的透過層，該透過層下有一用于液體傳輸?shù)膶?，之后是一芯部以保持該液體，其中所述傳輸層由無紡織物制成，它的結(jié)構(gòu)包括一個以疏水特性為主的纖維材料的頂層和至少一個以親水特性為主的底層，該頂層和底層在形成向芯部分配和傳輸液體的槽的部分內(nèi)互相結(jié)合，從而在每對相鄰的槽之間形成峰，在該峰處兩個疊置的層具有較大的橫向厚度，同時每個在相鄰的峰之間形成的槽限定一谷，在該谷處兩個層具有較小的橫向厚度。


為了更好地理解本發(fā)明的目的，將通過多個圖來說明本發(fā)明，該圖示出僅以示例給出的在一優(yōu)選的實施方式中的物品，其中圖1是一橫斷面的局部視圖的略圖，它表示一根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例之一的吸水物品的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
圖2是一橫斷面的局部視圖的略圖，它表示本發(fā)明的吸水物品的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
圖3是一橫斷面的局部視圖的略圖，它表示根據(jù)本發(fā)明的吸水物品所具有的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并通過箭頭示出通過透過層進入且經(jīng)過傳輸層被芯部吸收的液體的流動。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的吸水物品所具有的傳輸層結(jié)構(gòu)的透視圖和斷面視圖的略圖。
具體實施例方式
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的吸水物品。它包括一透過層1，其下有一傳輸層2，之后緊接一芯部3。這些組成部分被它們相互之間的小間隔劃分成塊以確保略圖1更清楚。彎曲箭頭4代表在透過層1的外表面上流動的液體。直箭頭5表示通過傳輸層2的液體的通路，而箭頭6表示離開傳輸層2并被芯部3吸收的液體?？梢钥闯鰧?和傳輸層2的全部表面相互之間是完全接觸的，從而液體4可以通過任何接觸點，且傳輸層2和芯部3的表面也是同樣的情況。在此物品的現(xiàn)有設(shè)計中——如上所述——實際上液體傳輸在該傳輸層2的整個無紡織物結(jié)構(gòu)中都是均勻的和毛細管方式的。傳輸層的親水性和它與層1及芯部3的完全接觸使得液體可以毛細管的方式經(jīng)過傳輸層2從芯部3返回到層1，如虛線箭頭7所示。如前所述，通過大大增加傳輸層2的厚度可以解決這一不便。實際上，通過增加單位面積的重量可以獲得滿意的結(jié)果，但是在此物品的許多應(yīng)用中這將增加傳輸層2的成本，并且此外對于這些產(chǎn)品的使用者它還意味著其它實際的不便和缺點。
圖2表示本發(fā)明。它包括一置于一透過層9和一芯部10之間的傳輸層8。該層9和芯部10可與傳統(tǒng)吸水物品中所用的相同。傳輸層8是由以疏水性為主的纖維材料制成的一頂層11和以親水性為主的纖維材料制成的一底層12組成的。
該層11和12在由共同形成槽15——也稱為“空氣槽”——的部分13和14內(nèi)互相結(jié)合，該槽15用于分配和傳輸經(jīng)過透過層9并最終被芯部10吸收的液體。
在每一對相鄰的槽15之間，形成一“峰”(凸出部)16，在此處兩個層11和12有較大的橫向厚度。兩個層的最小橫向厚度在區(qū)域13和14內(nèi)，在此處每個槽15形成一位于每對相鄰的峰16之間的谷(凹進部)。
傳輸層8的頂層11的厚度從峰16向限定各槽15的谷逐漸減小。以下將提到的厚度值是指可在放松狀態(tài)下，例如在輪廓投影儀或類似裝置中觀測到的可見厚度。傳輸層8在谷中的厚度是由單位面積的重量和兩個層壓在一起的密度限定的，此厚度在0.10mm和0.40mm之間，該0.10mm對應(yīng)于30g/m2的重量和0.30g/cm3的密度，而該0.40mm對應(yīng)于80g/m2的重量和0.20g/cm3的密度。傳輸層8在峰16處的厚度是由用于在無紡織物上壓印出槽的軋輥或裝置的深度限定的，其最大高度為10mm。
根據(jù)厚度的變化，在峰16處的無紡織物纖維的密度低于在部分13和14處的纖維密度，在該部分13和14處具有其中傳輸層的液體傳輸能力較大的槽15。為了獲得閥效應(yīng)，應(yīng)至少提供兩種不同的密度，可以不僅通過連續(xù)的密度變化而且通過突變來獲得最大和最小密度值，在兩種情形中都可獲得閥效應(yīng)。在谷中的最大密度可以達到0.35g/cm3，且可以降低到一個根據(jù)頂層的疏水特性能使液體通過的程度，但不低于0.18g/cm3。傳輸層8在谷中的密度實際上有一個更高的范圍，并且是由槽的壓紋和采用在0.03g/cm3和0.2g/cm3之間的特征值的纖維所限定的。由于傳輸層8的這些結(jié)構(gòu)特性，頂層11在部分13和14中比在峰16中具有較低的疏水性系數(shù)。確證此現(xiàn)象的一個實用的方法是輕輕地滴一滴0.9％的氯化鈉(NaCL)水溶液。該實驗顯示此液滴使谷中的表面潤濕，且停留在傳輸層8的該結(jié)構(gòu)中，同時此液滴并不使峰處的傳輸層8潤濕且不停留在該表面上。
如圖3所示，用這種方式峰16限定了朝向由槽15限定的所述谷的液體表面分配區(qū)域。事實上，圖3清楚地描繪出由箭頭4代表的液體經(jīng)過透過層9后的流動。由于在峰16處的層11的厚度(使得該處)與形成槽13的壓縮部分相比具有較高的疏水性，所以液體可以僅在遇到層11中的較低厚度時通過傳輸層8，該處是親水性為主的鄰近槽13和14的區(qū)域。因此，通過槽15的槽13和14可快速完成到達芯部10的大部分的液體傳輸，而一小部分(液體傳輸)則通過與所述槽13和14緊鄰的傳輸層的區(qū)域完成。
一旦液體被吸收、分布和保持在芯部10的內(nèi)部，則即使發(fā)生部分液體流向親水層12的現(xiàn)象，層11的疏水性也足以阻止液體流回到該層11的表面。由于傳輸層8與表層有較小的接觸面，在使用狀態(tài)中僅為其表面的40％至80％——且該面還具有一定級別的疏水性——從而造成即使在壓力下從芯部到該表層進行濕度的毛細管傳輸也是困難的。
因此可以確定，頂層11和底層12的結(jié)合形成一種使液體傳輸只能在一個方向上，即從透過層9向芯部10進行的傳輸層8。
關(guān)于壓槽的設(shè)計，例如正弦曲線形式被認為可漸進地改變密度，此外還產(chǎn)生令人舒適的觸感。然而，本發(fā)明也可設(shè)想其它具有兩個或更多層級并且可以改變密度的形狀，例如角形(方形)、齒形或梯形曲線。
根據(jù)這一概念，也考慮到傳輸層的美觀，槽15和峰16的尺寸可以進行很大的變化。本發(fā)明包括具有寬度超過1mm的峰和槽/谷的任何形狀的槽。
給出一透視圖的圖4清楚地示出由位于透過層9和芯部10之間的層11和12組成的傳輸層結(jié)構(gòu)8的主要方面，且尤其是槽15和峰16的構(gòu)造。
權(quán)利要求
1.一種液體傳輸層，該傳輸層應(yīng)用于個人用的吸水物品如一次性尿布，其特征在于，該傳輸層包括至少一個疏水性為主的纖維材料制成的頂層和至少一個親水性為主的材料制成的底層，這兩個層沿直線相互結(jié)合從而形成液體分配和傳輸?shù)牟?，在每對相鄰的槽之間形成峰，在該峰處兩個疊置的層具有較大的橫向厚度，而每個在相鄰的峰之間的槽形成一谷，在該谷處兩個層具有較小的橫向厚度。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸層，其特征在于，所述峰限定向所述谷的表面的液體分配區(qū)域。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸層，其特征在于，該頂層的厚度從峰向谷從0.6-10mm或更小向0.1-0.4mm減小。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的傳輸層，其特征在于，在所述峰處該傳輸層的纖維密度低于在形成所述槽的部分處的纖維密度。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4的傳輸層，其特征在于，在所述峰處的密度在0.03和0.2g/cm3之間，而在該谷處的密度在0.18和0.35g/cm3之間。
6.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的傳輸層，其特征在于，在形成所述槽的部分中，該傳輸層的頂層比在所述傳輸層的峰處具有較低的疏水性。
7.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的傳輸層，其特征在于，該傳輸層的頂層的疏水性系數(shù)從該峰向所述槽降低。
8.一種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的傳輸層，其特征在于，所述頂層和底層共同限定所述傳輸層，如一具有單向的液體流動的傳輸層。
9.一種用于吸收和保持液體的物品，例如尿布、衛(wèi)生巾或類似產(chǎn)品，該物品包含一根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的液體傳輸層，其特征在于，該物品包括一能透過液體且預(yù)定與使用者的皮膚接觸的表層，在所述表層下具有所述液體傳輸層，該傳輸層下是一吸收和保持這些液體的芯部，其中所述傳輸層具有與所述透過層接觸的所述液體分配和傳輸槽。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求9的物品，其特征在于，所述頂層和底層共同形成所述傳輸層，如一經(jīng)過該透過層到達該芯部的單向的液體傳輸層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體傳輸層和具有該傳輸層的吸水物品，如尿布、衛(wèi)生巾或類似產(chǎn)品，該物品具有一透過層，其下設(shè)有一無紡織物的液體傳輸層，再下面是一保持液體的芯部。在傳輸層中有一疏水性為主的頂層和一親水性為主的底層。傳輸層為帶有由被壓縮的無紡織物條層形成的槽的壓印的表面構(gòu)造，從而形成沿傳輸層在縱向延伸的峰和谷。由形成谷的壓縮條層造成的較低傳輸層厚度使該槽以親水性為主，這有利于向芯部的快速液體傳輸，同時在峰處的較大傳輸層厚度使該處以疏水性為主，這阻止液體從芯部返回至透過層，因此減少了即使在芯部承受壓力時的與使用者皮膚接觸的區(qū)域的殘留濕度的指數(shù)。
文檔編號A61F13/15GK1658811SQ03813620
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者C·M·蘇亞雷斯 申請人:卡爾弗羅伊登柏格兩合公司