專利名稱：減少了外罩濕度的吸濕制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸濕制品。更具體地說，本發(fā)明涉及減少了外罩濕度的吸濕制品，如減少了外罩濕度的貼身衣著制品。
背景技術(shù)：
吸濕制品如嬰兒尿布、成年人失禁衣著、衛(wèi)生巾、床墊、短褲襯里、失禁墊等都是有關(guān)技術(shù)中周知的。這類制品價廉，常屬一次性的，能吸收和保持流體及其他的體排出物。此種吸濕制品通常所具有的外罩帶有不滲透液體的塑料膜，如聚丙烯和/或聚乙烯，用來防止所保持的排出物從吸濕制品漏出而污損衣服、床上用品、家具等。但是，直到目前，不滲透液體的外罩通常是采用不滲透水蒸汽以及液體的膜。由于此外罩是不滲透液體和水蒸汽，穿用者常對吸濕制品感到熱和粘糊，即使在其吸收任何體排出物之前也是如此之外，缺乏對水蒸汽的滲透性會經(jīng)常造成皮膚的受刺激，而在某些情形下會成為嚴(yán)重的皮膚病問題。例如尿布之類的吸濕制品當(dāng)嬰兒穿用了較長的時間后有可能導(dǎo)致尿布皮疹。這種不滲透液體的塑料膜在用作外罩時，除了涉及到皮膚健康外，還缺乏貼身衣著如一次性尿布所需的美觀和觸覺性質(zhì)。
為了解決上述問題，已開發(fā)了透氣的布狀不滲透液體的外罩。這種外罩結(jié)構(gòu)通常是幾種不同片料的層壓件，基本上保持成不透液的但能在可讓水蒸汽通過外罩的意義下為“透氣的”。透氣的外罩在吸濕性貼身產(chǎn)品特別是與一次性尿布相關(guān)的貼身產(chǎn)品中，日益普遍和更高度地商品化。但是，從穿用者的觀點(diǎn)來看，透氣的不滲透液體的外罩雖可提供更衛(wèi)生和更舒適的產(chǎn)品，卻?？嘤诓幌Ｍ械暮土钊瞬挥淇斓耐庹譂穸取Ｔ诹黧w業(yè)已排出并為吸濕制品吸收后，即使只經(jīng)過短暫的時間，繼續(xù)使用此制品就會導(dǎo)致外罩產(chǎn)生濕潤或濕澀感覺。但是，這種不愉快的潮濕感并不具有典型性，這是因為液體通過不滲透液體的罩的滲透或從此制品漏泄出時，由于有過量的水蒸汽通過外罩，僅僅是使水蒸汽冷凝于外罩上。
這樣就需要有一種吸濕制品能允許有足夠的水蒸汽滲透過它，以給穿用者衛(wèi)生和舒適的產(chǎn)品，但是在使流體排入于此制品內(nèi)時不允許有過量的水蒸汽滲透而形成濕潤或潮澀感。
發(fā)明概述本發(fā)明在于解決上述的難點(diǎn)和問題以及內(nèi)行的人士經(jīng)歷到的種種問題，為此而提供了一種吸濕制品，它包括(a)透氣的不滲透液體的外罩；(b)滲透液體的頂片，(c)在外罩與頂片之間的吸濕體，和(d)位于此透氣外罩和吸濕體之間的疏水阻擋層。此疏水阻擋層可以包括一層或多層多孔材料，后者具有的支承水壓值大于18cm，具有的脹量至少約0.012英寸(0.03cm)，其中的外罩和阻擋層集合在一起所具有的反向WVTR(水蒸汽透過率)小于15000克/米2/日。在另一方面，所述阻擋層可以包括一種非織造物，它的Frazier透氣率大于40英尺3/分鐘。這種阻擋層一方面可以包括一種或多種熔噴纖維的非織造物，它們總合的基重大于16克/米2；另一方面該阻擋層可以包括多個層并有一層是熔噴纖維，其中的多個這些層的總合基重超過約20克/米2，最好約25～約40克/米2。在又一個方面，此疏水阻擋層可以包括至少一層紡粘層和一層熔噴層。
再一方面，此吸濕制品包括的疏水阻擋層基本上是在整個吸濕體之下延伸。例如，這種疏水阻擋層可以延伸超出吸濕體的外邊緣或只是沿著吸濕制品的中央部分長度延伸。在又一方面，此阻擋層至少可以部分地包括圍繞吸濕體的包片的一部分。例如，這種包片可以包括在與外罩相鄰的吸濕體的一第一側(cè)上的疏水阻擋層和在與頂片相鄰的吸濕體的相對側(cè)上的親水非織造層。或者，這種包片可以包括一連續(xù)的片料，此連續(xù)的片料具有與不滲透液體的外罩相鄰的疏水部分和與頂片相鄰的所述吸濕體的相對側(cè)上的親水部分，使得此包片的疏水部分包括至少部分的阻擋層。
附圖的簡要描述

圖1是本發(fā)明的尿布在平齊的未收縮狀態(tài)時的經(jīng)部分切除的示意性平面圖；圖2是吸濕芯和包片的橫剖側(cè)視圖；圖3是吸濕芯和包片的橫剖側(cè)視圖。
定義這里所用的術(shù)語“非織造織物”或“非織造幅面”是指一種織物，在其所具有的結(jié)構(gòu)中，各個纖維或絲是交織的，但是不同于針織織物中的可識別方式。非織造織物或幅面已由多種工藝形成，如熔噴法、紡粘法、水纏結(jié)法以及粘合的粗梳成網(wǎng)法。
這里所用的術(shù)語“紡粘纖維”是指這樣的小直徑纖維，它們是由噴絲板的許多細(xì)小且通常為圓形的毛細(xì)孔將熔融熱塑材料擠壓形成，使擠壓出的纖維的直徑快速變細(xì)，有關(guān)情形例如已描述于下述美國專利中4340563(Appel等)，3692618(Dorschner等)，3802817(Matsuki等)，3338992與3341394(Kinney)，3502763(Hartman)，3542615(Dobo等)，5336552(Strack等)以及5382400(Pike等)。紡粘纖維一般在沉積到凝聚面上時是無粘結(jié)性的。這樣，紡粘纖維的織物普遍要經(jīng)過處理，以給出此織物額外的整體性，有關(guān)情形例如描述于共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請系列號NO.08/362328(Arnold等)，1994，12，22提交；美國專利NO.4374888(Bornslaeger)以及美國專利NO.3855046(Hansen與Pennings)。紡粘纖維通常是連續(xù)的，平均直徑(至少10個試樣的平均值)大于7微米，更確切地說，約10～50微米。但是可以生產(chǎn)細(xì)纖維的紡粘材料，如同這里所用的，包括纖度小于或等于2的纖維。
這里所用的術(shù)語“熔噴纖維”是指這樣形成的纖維，將熔融熱塑性材料擠壓通過許多細(xì)小且通常為圓形的模具毛細(xì)管，同時，熔融的紗或絲進(jìn)入會聚的高速的通常是熱的氣體(例如空氣)流，使熔融熱塑料的絲變細(xì)減徑，有可能達(dá)到微纖維直徑。然后，此熔噴纖維由高速流載運(yùn)，并沉積于凝聚面上，以形成無規(guī)分配的熔噴纖維的織物。上述工藝公開了種種專利和出版物中，例如授于Butin等的美國專利3849241；NRL報告4364，V.A.Wendt，E.L.Boone和C.O.Fluharty的“制造超細(xì)有機(jī)纖維”；NRL報告5265，K.D.Lawrence，R.T.lukas和J.A，Young的“形成超細(xì)熱塑纖維的改進(jìn)了的設(shè)備”。熔噴纖維通常是微纖維，可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，平均直徑一般小于10微米。
這里所用的術(shù)語“聚合物”一般包括但不限于均聚物、共聚物、如嵌段、接枝、無規(guī)和交變共聚物、三元共聚物等以及它們的混合物和改性物。此外，除非另有特別限制，此“聚合物”一詞將包括這種分子的所有可能幾何構(gòu)型。這種構(gòu)型包括但不限于等規(guī)的、間規(guī)的和無規(guī)的對稱構(gòu)型。
這里所用的術(shù)語“多層層壓件”是指這樣的層壓件，其中某些層是紡粘的而某些是熔噴的，如紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層壓件，以及其他的例子如公開于下述美國專利中的層壓件4041203(Brock等)，4374888(Bornslaeger)，5169706(Collier等)，5145727(Potts等)，5178931(Perkins等)以及5188885(Timmons等)。這種層壓件可以這樣地形成，順序地在移動的成形帶上先沉積紡粘織物層，然后熔噴織物層，最后另一紡粘層，然后將此層壓件依前述參考專利文獻(xiàn)中所述的方式粘合?；蛘呖梢元?dú)立地制成織物層，于輥上收集，然后按分立的粘合步驟組合。多層式層壓件還可具有許多不同構(gòu)型的各種數(shù)目的熔噴層或多重紡粘層，并且可以包括其他材料如膜(F)或共成形材料如SMMS、SFS等。
這里所用的術(shù)語“共成形”是指這樣一種工藝，其中至少有一個熔噴模具頭是設(shè)在一讓其他材料通過以加到成形中的織物內(nèi)的斜槽附近。這種其他的材料例如可以是漿粕、超吸濕性粒料、纖維素纖維或短切纖維。共成形工藝已描述于共同轉(zhuǎn)讓的授予Lau的美國專利4818464和授予Anderson等的美國專利4100324中。
這里所用的術(shù)語“點(diǎn)粘合”是指將一層或多層織物在多個離散的粘合點(diǎn)處粘合。例如，熱點(diǎn)粘合一般涉及到將待粘合的一層或多層織物通過加熱了的輥如刻花輥和光滑的軋輥之間?？袒ㄝ佉阅撤N方式構(gòu)成這樣的構(gòu)型，以使整個織物并不在其整個表面上粘合，軋輥或砧輥常常是平整的。結(jié)果，出于功能的要求和美觀原因，已為刻花輥發(fā)展了種種構(gòu)型。這種構(gòu)型的例子之一有點(diǎn)，是所謂Hansen Pennings或“H&P”構(gòu)型，新制得時有約30％粘合面積，約200粘合點(diǎn)/英寸2，可參考授予Hansen和Pennings的美國專利3855046。另一種典型的點(diǎn)粘合構(gòu)型具有方形銷式的粘合區(qū)，其中各銷的邊長為0.023英寸，兩相鄰銷之間的間距為0.062英寸(1.575mm)，粘合深度為0.033英寸(0.838mm)。最終的構(gòu)型在新制成時具有約15％的粘合面積。又有一種普通的構(gòu)型即C-星形構(gòu)型，它在新形成時有約16.9％的粘合面積。這種C-星形構(gòu)型具有橫向條狀或由流星截斷的“燈芯絨”設(shè)計。另一種普遍的構(gòu)型包括菱形構(gòu)型，由重復(fù)的和略偏移的菱形構(gòu)成約16％的粘合面積。通常，這種百分粘合面積占織物層壓件幅面的面積不到50％左右，而最好是從約10％～約30％。
這里所用的術(shù)語“超吸濕”或“超吸濕材料”指的是水脹的水溶有機(jī)或無機(jī)材料，在有利條件下能在含0.9％(重量)的氯化鈉的水溶液中吸收其自重至少20倍而更好是至少30倍的這種水溶液。適用作本發(fā)明的超吸濕料的有機(jī)材料包括但不限于天然材料，如瓜耳膠(guargum)、瓊脂、果膠等；合成材料，如合成水凝膠聚合物。這種水凝膠聚合物包括，例如聚丙烯酸的堿金屬鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯、馬來酐共聚物、聚乙烯醚、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚乙烯嗎啉，以及乙烯磺酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡啶等的聚合物和共聚物等等。其他適用的聚合物包括水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉和異丁烯馬來酐共聚物及其混合物。這種水解聚合物最好是輕度交聯(lián)的。以使這種材料成為基本上是可水溶的。交聯(lián)例如可通過照射、或共價、離子的、Van der Waals的或氫鍵合來實現(xiàn)。這種超吸濕材料可以取適用于吸濕復(fù)合物的任何形式，這包括粒狀、纖維狀、碎片狀、球狀等。通常，這種超吸濕材料存在于吸濕體中的量按此吸濕體的總重計從約5％～約95％(重量)。超吸濕劑一般以粒狀形式市售，粒度從約20至約1000微粒。市售的適用的超吸濕劑例如有SANWET IM 3900，可購自HoeschtCelanese，在Portsmouth，Virginia；DRYTECH 2035 LD，可購自DowChemical Co，在Midland，Michigan。
這里所用的術(shù)語“透氣的”是指按下述試驗測試具有的WVTR至少為1500克/米2/24小時的可透水蒸汽的材料。
這里所用的術(shù)語“貼身制品”是指尿布、訓(xùn)練短褲、吸濕性內(nèi)褲、成年人失禁產(chǎn)品、婦女衛(wèi)生產(chǎn)品，等等。
本發(fā)明的描述吸濕制品一般包括面向穿用者的滲透液體的頂片和不滲透液體的底片或外罩。設(shè)置在頂片和外罩之間的是吸濕芯，頂片和外罩通常密封包圍住吸濕芯。下面的詳細(xì)描述雖然是結(jié)合一次性尿布進(jìn)行，但內(nèi)行的人士可知本發(fā)明的原理同樣可用于其他類型的吸濕制品，特別是其他的貼身產(chǎn)品。此外，盡管本發(fā)明是就幾種特殊構(gòu)型進(jìn)行說明，但需知內(nèi)行的人士在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，是可以對下述的特殊構(gòu)型作出進(jìn)一步的組合可變更形式的。
圖1所示的尿布10可以包括不滲透液體的透氣外罩12、與外罩12面對的滲透液體的頂片14、在外罩12和頂片14之間的吸濕芯16。在吸濕芯16和透氣的外罩12之間設(shè)有疏水的透氣阻擋層18。
尿布10可以有種種形狀，如大致的矩形、T形或沙漏形。頂片14一般和外罩12共同延伸，但在有需要時可以有選擇地覆蓋一大于或小于外罩12的面積。尿布10的一些部分如外罩12的邊緣區(qū)可以延伸到吸濕芯16的端緣之外。例如在所示的實施例中，外罩12可以延伸到吸濕芯16的端緣之外而形成尿布10的側(cè)邊緣22和端邊緣24。
頂片14如圖1所示最好有一個柔順的、軟感的不刺激穿用著的皮膚的面向身體的表面。頂片14適用于使穿用者的皮膚同吸濕芯16中保持的液體孤立。為了給穿用者提供干燥的表面，頂片14可比吸濕芯16有較弱的親水性，同時要有足夠的空隙得以迅速滲透液體。頂片是吸濕制品技術(shù)中周知的，可以由多種材料制成，如多孔泡沫塑料、網(wǎng)狀泡沫塑料、開孔塑料薄膜、天然纖維(木纖維或棉纖維)、合成纖維(即聚酯、聚丙烯、聚乙烯等纖維)，或用天然和合成纖維的組合材料。例如，頂片可以包括聚烯烴纖維的熔噴或紡粘織物或是天然和/或合成纖維組成的粘合粗梳織物。這時，頂片可以基本上由疏水材料組成，再以表面活性劑處理，或以其他方式處理而賦予其所需程度的可潤濕性和滲透性。舉例來說，可以用一定數(shù)量的表面活性劑來賦予所需程度的親水性，這時可用傳統(tǒng)的手段如噴涂、印染、刷涂，等等。在最佳實施例中，此頂片可以包括聚丙烯紡粘纖維或聚乙烯/丙烯組分紡粘纖維的非織造織物，再處理以表面活性劑辛酚氧化聚乙氧基乙醇，后者可以購自Union Carbide of Danbury CT，商品名TritonX-102。
后片或外罩12可以包括透氣不滲透液體的結(jié)構(gòu)，且通?？梢园ǘ鄬訉訅杭?。在圖1所示的特定實施例中，此外罩包括透氣不滲透液體的膜26和一層或多層另設(shè)的非織造層28(圖1所示為單層)。外罩的這一特殊結(jié)構(gòu)和組成可以選自膜和/或非織造物的種種組合形式；非織造層一般選擇用來提供所需強(qiáng)度、抗磨損性、觸覺性和/或美觀性。具體地說，外罩12的最外部分如圖1所示的非織造層28，包括具有布狀感和良好耐磨性的耐用材料如SMS層壓件。不滲透液體的外罩包括具有薄的無孔膜如聚乙烯醇的多層層壓件，這樣可如本項技術(shù)中所周知的，讓水蒸汽通過這種膜本身遷移。此外，在本項技術(shù)中同樣周知，通過形成大小可讓水蒸汽通過的微孔隙，能使這種膜成為透氣的但仍然不滲透液體。一般最好如采用加入了后一種類型的透氣膜的多層式層壓件?？梢栽谶@種膜的組分中加入填料粒對之進(jìn)行滾壓或拉伸，使膜的有填料粒處破裂而使其成為透氣的。對加入膜中的填料粒的數(shù)量與拉伸和/或滾壓的程度進(jìn)行控制，使膜具有所需程度的透蒸汽率。這種膜通常是由聚烯烴如聚乙烯或聚丙烯形成。透氣不滲透液體的膜和滲透液體的多層式層壓件的例子公開于授予Sheth的美國專利NO.4777073和授予Braun等的美國專利NO.4818600、國際公開號WO95/16562和WO96/19346以及McCormack等1997，9，15提交的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請系列號NO.08/929562中，這些參考文件中的整個內(nèi)容已綜合于此供參閱。用于滲透液體的透氣多層式層壓件的特別理想的材料是雙軸取向的聚乙烯微孔膜料，其中含50％(重量)的碳酸鈣，且可購自Exxon Chemical Co.of Linden，New Jersey，商品名EXXAIRE.
透氣不滲透液體的外罩12和滲透液體的頂片14之間設(shè)有吸濕芯16，它一般包括超吸濕粒料和可選擇的另外的吸濕材料如吸濕纖維，后者包括但不限于木漿絨纖維、合成木漿纖維、合成纖維及其組合形式。但木漿絨的一個普遍問題是，它缺乏整體性并在濕潤時傾向塌縮。這樣，通常最好是增設(shè)較硬的增強(qiáng)纖維如聚烯烴熔噴纖維或長度較短的短切纖維，它們通常作為共成形材料提供。例如，如上所述，可以把超吸濕粒料和/或短切纖維如木漿注入熔噴纖維流中，使之能陷獲于粘合到熔噴纖維上。這種超吸濕材料可以與親水纖維作相當(dāng)均勻的混合，或可以有選擇地放置于吸濕體的所需區(qū)域中，以更好地包含吸收體排出物。超吸濕材料的濃度也可隨吸濕芯的厚度而變化。或者，吸濕芯可以包括纖維織物和超吸收材料的層壓件或其他適當(dāng)裝置用來將超吸濕料保持于確定區(qū)域中。
吸濕芯可有任意多種形狀。例如，吸濕芯可以是矩形、I形或T形。一般，吸濕芯最好使其在褲襠區(qū)中比在尿布的前部或后部分中窄。吸濕芯的尺寸和其材料的選擇將隨所需載荷本領(lǐng)、吸濕制品的目的用途以及內(nèi)行的人士所知的其他因素而變化。
吸濕芯16可以任選地具備親水的薄絹包片(圖1中未示明)。這種薄絹包片有助于保持某些吸濕結(jié)構(gòu)如氣流成網(wǎng)纖維結(jié)構(gòu)的整體性。此外，薄絹包片還有助于將液體分配到大部分的吸濕體上，特別是當(dāng)采用具有極佳抽吸性質(zhì)如吸濕性纖維素材料時更是如此。一般的薄絹包片材料的例子包括起皺的填料或者濕強(qiáng)度的薄絹。此外，親水性非織造物也可用作吸濕芯的包片，可參看授予Abuto的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利5458592，其中的全部內(nèi)容已綜合于此供參考。
使吸濕芯16和透氣外罩12分開的是透氣的疏水阻擋層18。在此意外地發(fā)現(xiàn)，某些材料在干燥狀態(tài)下將不會明顯地限制尿布的WVTR，而一旦到吸濕芯已吸收流體后將顯著地降低尿布的WVTR。這樣，本發(fā)明的疏水性阻擋層將在吸濕制品處于干燥狀態(tài)時允許有充分的水蒸汽透過，使得尿布的WVTR不會明顯降低，同時使尿布保持為透氣的。但是，當(dāng)此吸濕芯業(yè)已吸收從身體中排出的液體時，此疏水性阻擋層將顯著地降低吸濕制品的WVTR(相對于無疏性阻擋層的同一制品而言)，由此就能減少或消除由于冷凝而在背片的外部上形成的濕潤或潮澀感。
如后所述，透氣不滲透液體的外罩12和阻擋層18在一起具有的反向WVTR小于15000克/米2/24小時，更好是小于約12000克/米2/24小時，而尤為更好是小于約11000克/米2/天。但是，外罩12和阻擋層18具有的WVTR大于1500克/米2/天，而最好是大于4000克/米2/天。盡管疏水阻擋層18不需具有同于上述不滲透液體的外罩程度的液體阻擋性質(zhì)，但它的確應(yīng)具有某種“阻擋”的類似性質(zhì)，用以有選擇地控制WVTR和限制外罩的溫度。在此方面，合適的材料是這樣的疏水性材料，其水壓值至少是18cm，而最好是約30至約50cm。此外，疏水性阻擋層應(yīng)具有的厚度或脹量至少為0.012英寸(0.03cm)，而最好是從約0.18英寸(0.046cm)至約0.048英寸(0.122cm)。此非織造阻擋層還更好具有至少20英尺3/英尺2/分鐘(約6095升/米2/分鐘)而最好是大于約40/英尺3/英尺2/分(約12192升/米2/分)的Frazier空氣透過率。
阻擋層可以包括透氣的纖維材料如具有上述性質(zhì)的織造或非織造織物，后者包括但不限于熔噴織物、如纖維纖度約等于或小于2的細(xì)纖維的紡粘織物、粘合的和粗梳織物、水纏結(jié)的織物和其他具有類似性質(zhì)的織物。用來制造阻擋層的合適聚合物材料包括那些能用來制造纖維質(zhì)織物，后者的例子包括但不限于聚酰亞胺、聚酯和聚烯烴如聚乙烯和/或聚丙烯。在從優(yōu)選擇的一個方面，阻擋可以包括聚丙烯纖維的熔噴織物，其基重從16至約64克/米2，而更是大于約20克/米2直到約40克/米2。這種纖維阻擋層18可以包括單層片或集合地具有所需特性的多層片。但是，當(dāng)采用多層片時，它們在這些層的相當(dāng)大的面積上并置，不作點(diǎn)粘合或者是以將顯著限制這些層的透氣性的方式粘合。類似地，在一最佳的實施例中，阻擋層不是通過熱的點(diǎn)粘合或是以將損壞吸濕制品的透氣性方式疊置到不滲透液體的外罩上。為此，透氣的疏水性阻擋層最好主要是在阻擋層的周邊接附到吸濕制品上。這許多層可以由加熱、超聲波、粘合劑或本項工藝中周知的其他方式結(jié)合。
在本發(fā)明的一個方面中，如圖1所示，阻擋片18可以設(shè)置在能任選地包括親水性包片(未圖示)的吸濕芯16和外罩12之間。此阻擋片至少應(yīng)延伸到吸濕芯16的通常保持有大部分體排出物的那些區(qū)域之下。阻擋片18還最好延伸到吸濕芯16基本上的整個部分之下并進(jìn)一步延伸到其邊緣之外。如圖1所示，阻擋片18可以沿尿布10的中央部分的長度于吸濕芯16之下延伸。其中有阻擋片在整個吸濕芯之下延伸的尿布構(gòu)型是經(jīng)高度從優(yōu)擇定的，這里的吸濕芯16包括具有良好抽吸特性的親水性包片，例如采用了薄絹芯料的包片。
在本發(fā)明的另一個方面，上述阻擋層包括至少一部分的吸濕芯包片。這一阻擋層可以足夠地寬，使其能折疊到自身之上，然后例如用粘合劑、加熱、超聲和/或壓力密封到包片的頂、底或側(cè)面上。阻擋層的折疊可以采用傳統(tǒng)的疊片裝置如弧形板進(jìn)行，這可使阻擋片作用到其自身上。但當(dāng)使用連續(xù)的阻擋層織物片來包圍吸濕芯16，例如應(yīng)用包片30時，此片的所選擇的部分最好加以處理使其與滲透液體的頂片14相鄰的那些區(qū)域成為親水性的。這可以用表面活性劑對阻擋層進(jìn)行區(qū)域性處理使一些特定區(qū)域上具有潤濕性來實現(xiàn)。
于是，如圖2所示，此吸濕芯包片30可以包括這樣的片料，它在吸濕芯16的一第一側(cè)上具有親水性區(qū)域32而在吸濕芯16的相對側(cè)上具有疏水性區(qū)域34。當(dāng)整體結(jié)合到圖1所示的尿布中時，親水性區(qū)域應(yīng)面對滲透液體的頂片14而相對的疏水性區(qū)域則包括至少部分阻擋層。
在另一實施例中，吸濕芯可以有取兩片或多片相結(jié)合一起的包片30。例如圖3所示，此包片30可以在吸濕芯12與穿用者的側(cè)邊相鄰近的一側(cè)上有親水性的滲透液體的片36，如鄰接圖1所示的頂片14，而與此吸濕芯16的相對側(cè)相鄰的則是疏水性阻擋片38。這兩個片36和38在一起組成了包片30，可以采用本項技術(shù)中的各種相應(yīng)方式之一如使用粘合劑、加熱、超聲和/或壓力粘合將其密封。
此外，尿布10如圖1所示還可包括一對連接件40，用來使尿布10圍繞穿用者(未圖示)的腰部固定。適用的連接件包括鉤-環(huán)形連接件、粘合帶緊固件、鈕扣、卡扣、蘑茹頭-環(huán)連接件，等等。除以上所述外，內(nèi)行的人士當(dāng)知可以有其他的部件加入到此尿布中而不背離本發(fā)明的精神。例如，一般可使尿布包括彈性的腿帶(未圖示)，幫助把尿布固定到穿用者的身上，因而有助于減少從尿布內(nèi)向外漏泄。類似地，還知道可以包括一對彈性的縱向延伸的包容折片(未圖示)，這對折片構(gòu)制成沿著尿布的中央部分保持基本上是豎的垂直布置形式，對體排出物的橫向流起到另一阻擋層的作用。此外，一般還包括位于頂片14和吸濕芯16之間的浪涌處理層，用來阻止流體匯集到尿布中與穿用者皮膚相鄰部分。上述部件和其他部件都是周知的，而把它們用來同本發(fā)明的吸濕制品相連接的方法與方式也同樣是內(nèi)行的人士可以容易知道的。
尿布的各個部件是用內(nèi)行人士熟悉的各種裝置如粘合劑粘合、超聲粘合、熱粘合或它們的組合形式裝配成整體的。
試驗方法脹量織物厚度的測度。此脹量或厚度是根據(jù)非織造織物的厚度的ASTM標(biāo)準(zhǔn)試法D 5729-95，用3英寸丙烯酸臺板提供0.05psi的載荷。
水壓差織物的液體阻擋性質(zhì)的一種測度手段是水壓差試驗。水壓差試驗測定織物在液體通過之前能支承的水高或水壓量(毫巴mbar)。具有較高水壓差讀數(shù)的織物表明它比具有較低水壓差的織物對液體滲透有著較大的阻擋能力。這種水壓差的試驗可以根據(jù)聯(lián)邦試驗標(biāo)準(zhǔn)191A，方法5514進(jìn)行。下面列出的水壓差數(shù)據(jù)是用類似于上述聯(lián)邦試驗標(biāo)準(zhǔn)的方法略作后述修改而進(jìn)行試驗的。此水壓差是由可購自Marlo Enterprises，Inc.of Concord，N.C.的靜壓頭試驗機(jī)測定。試樣置于標(biāo)準(zhǔn)化水壓之下，按恒速增壓，直至在三個獨(dú)立區(qū)域中于織物的表面上首先出現(xiàn)漏泄的跡象(在夾具相鄰處邊緣的漏泄略去不計)?？梢詫o支承的織物如薄的膜加以支承以防試樣的過早破壞。
Frazier滲透率Frazier滲透率是織物或織幅對空氣滲透率的一種測度，根據(jù)1978，7，20的聯(lián)邦試驗標(biāo)準(zhǔn)191A，方法5450進(jìn)行，所報告的結(jié)果是3個試樣讀數(shù)的平均值。Frazier滲透率以每分鐘每平方英尺織物上通過每立方英尺空氣的空氣流率或CFM來測量。在把CFM換算成每分鐘每平方米的升數(shù)(LMM)時，可通過給CFM乘以304.8來完成。
WVTR試樣材料的水蒸汽透過率(WVTR)是根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)E96-80計算。從各個試驗材料上切割下3英寸直徑的圓形試樣，對比試樣則是一片CELGARDTM2500膜，購自Hoechst Celanese Corporation ofSommerville，New Jersey。CELGARDTM2500膜是微孔性聚丙烯膜。對各種材料準(zhǔn)備了3個試樣。試驗皿是NO.60-1揮發(fā)度計量盤購自Thwing-Albert Instrument Company of Philadelphia，Pennsylvania。將100mL水注入各揮發(fā)度計量盤中，然后把試驗材料和對比材料的各個試樣放入各個盤的敞開上方。緊固上螺旋式凸緣，沿此盤的邊緣形成密封，在6.5cm直徑的具有約33.17cm2暴露于面積的圓上，將有關(guān)的試驗材料或?qū)Ρ炔牧媳┞队诃h(huán)境氣氛下。將上述盤置于強(qiáng)制通風(fēng)爐中，100°F(32℃)約1小時至平衡。上述爐為恒溫爐，使外部空氣循環(huán)通過其中防止其內(nèi)部積存水蒸汽。適用的強(qiáng)制通風(fēng)爐例如是B1ue M Power-O-Matic 60爐，購自Blue M.ElectricCompany of Blue Island Illinois。在平衡完成后，從爐中取出盤，稱重后立即返回到爐中。經(jīng)24小時，再次將盤取出再行稱重。初步試驗的水蒸汽透過率值是由下式(I)計算(t)試驗的WVTR＝(24小時的克重量損耗)×315.5克/米2/24小時。
爐中的相對濕度未作專門控制。
在預(yù)定的設(shè)置條件100°F(32℃)和環(huán)境相對溫度下，CELGARDTM2500對比試樣的WVTR業(yè)已確定為5000克/米2/24小時。因此，這一試樣用于各次試驗中，并用下式(II)將初步試驗值對設(shè)定條件進(jìn)行校準(zhǔn)(II)WVTR＝(試驗WVTR/對比WVTR)×(5000克/米2/24小時)
反向WVTR這項試驗與上述WVTR的類似，例外的是將杯反轉(zhuǎn)，使得水與擬試驗的織物直接接觸。此外，由于CELGUARD 2500的WVTR對于反向試驗來說不是5000克/米2/24小時，此對此與校誰已從反向水蒸汽透過率試驗的計算中刪去。這一試驗據(jù)認(rèn)為可較精確地復(fù)制加載荷的吸濕制品所經(jīng)受的蒸汽傳輸?shù)挠绊憽?br> 例1用購自Himont，USA of Wilmington，Del的Himont PF-015聚丙烯聚合物制備了聚丙烯熔噴纖維非織造織物。這種熔噴織物是依據(jù)美國專利NO.5458592所述的熔噴工藝，應(yīng)用多排式熔噴設(shè)備制得的。聚丙烯材料在2.5磅/英寸/小時(PIH)的通過量下從多排式熔噴模具組件擠壓出。擠壓出的熔融聚合物料流在溫度530°F下由速率在1700～2000英尺3/分鐘的輸出空氣作初始拉細(xì)。制得的熔噴織物具有基重8.0克/米2(g/m2)和脹量0.006英寸(0.015cm)。試樣的平均流量的孔隙大小為約25微米，最大流量的孔隙尺寸為47微米，而全部孔隙的0.5％具有的孔隙尺寸大于50微米。此織物具有受支承的水壓差為17.6毫巴(mbar)。無支承的水壓差19.5mbar，F(xiàn)razier空氣透過率為287英尺3/英尺2/分鐘(CFM)。然后將此熔噴織物的試樣與0.0025cm厚的CELGUARD 2500膜并置，不粘合或其他方式將這兩種材料疊置到一起。此透氣不滲透液體的膜和熔噴織物層總合地具有WVTR為5154克/米2/24小時，反向WVTR為19396克/米2/24小時。上述結(jié)果列出于表1中。
例2將例1中所述的聚丙烯熔噴纖維的非織造織物同樣用于本例中。將三片非織造織物并置不用粘合或其他方式疊層，它們總合到一起具有的脹量為0.012英寸(0.03cm)，支承的水壓差為37.7mbar，無支承的水壓差為37.4mbar，F(xiàn)razier空氣透過率為81.4CFM。然后將這3片非織造材料層并置于0.0025cm厚的CELGUARD 2500膜的透氣不滲透液體的阻擋層之上。此透氣膜和非織造層總合具有的WVTR約為5154克/米2/24小時，反向的WVTR為10367克/米2/24小時。上述結(jié)果同樣列于表1。
例3將例1中所述的聚丙烯熔噴纖維的非織造織物同樣用于本例中。將5片非織造織物并置，不用粘合或其他方式疊層，它們總合地具有的脹量為0.017英寸(0.04cm)、支承的水壓差為50.5mbar、無支承的水壓差為46.1mbar、Frazier空氣透過率為81.4CFM。此5片式非織造材料層然后并置于CELGUARD 2500的0.0025cm厚的透氣不滲透液體的阻擋層之上，不用粘合或其他方式疊層這兩種材料。此透氣膜和非織造層總合具有的WVTR為約4528克/米2/24小時、反向WVTR為12055克/米2/24小時。上述結(jié)果也列示于表1。
例4根據(jù)前述原理制備了紡粘材料，得到了0.5osy(17g/m2)的連續(xù)紡粘纖維織物。將此紡粘層與例1的兩層熔噴織物并置，使此紡粘層位于兩熔噴層之間。這種熔噴/紡粘/熔噴材料并不粘合或以其他方式疊層到一起。此三片式的層料具有的脹量為0.016英寸(0.04cm)、支承的水壓差38.0mbar、無支承的水壓差39.7mbar、Frazier空氣透過率112.4CFM。此3片式的非織造材料層然后并置到CELGUARD2500的0.0025厚膜的透氣不滲透液體的阻擋層上，對此各個材料不作粘合或以其它方式疊層。此透氣不滲透液體的膜和非織造層總合地具有的WVTR約4609克/米2/24小時而反向的WVTR為10739克/米2/24小時。上述結(jié)果同樣列出于表1。
例5將例1制的熔噴織物與例4的兩層紡粘織物并置，使熔噴織物位于兩紡粘層之間。這種3片式的層具有的脹量為0.019英寸(0.05cm)、支承的水壓差為27.4mbar、無支承的水壓差為29.3mbar、Frazier空氣透過率為181CFM。然后將這3片式層與CELGUARD 2500的0.0025cm厚的膜并置，對各個材料不作粘合或疊層。此透氣不滲透液體的膜和3片式層總合地具有WVTR為4415克/米2/24小時而反向WVTR為11468克/米2/24小時。
例6將0.0025cm厚的CELGUARD 2500膜同例4的兩層紡粘纖維層并置，使得此透氣膜位于兩紡粘層之間。此3片式層具有脹量，0.018英寸(0.046cm)、支承的水壓差206.8mbar、無支承的水壓差190.9mbar、Frazier空氣透過率為0.172CFM。然后將此3片式層同0.0025cm厚的CELGUARD 2500膜并置，對各個材料不加粘合或以其他方式疊層。此透氣膜與3片式層總合具有的WVTR為4652克/米2/24小時，而反向的WVTR為12315克/米2/24小時。上述結(jié)果也都列出于表1。
表1例脹量 靜水壓差， 靜水壓差，空氣透過率 WVTR 反向WVTR(英寸)有支承(毫巴) 無支承(毫巴) (英尺3/分) 克/米2/24小時 克/米2/24小時CELGIARD對比 22402.31熔噴-1片0.0060 17.60019.450287.300 103.1 19396.02熔噴-3片0.0120 37.70037.40081.36096.1 10376.03熔噴-5片0.0170 50.50046.10044.69090.6 12055.04MB/SB/MB0.0160 37.95039.700112.400 92.2 10739.05SB/MB/SB0.0190 29.40029.300181.200 88.3 11486.06SB/CELGUARD/SB 0.0180 206.800 190.900 0.172 93.0 12315.0
從表1易知，出乎意料地發(fā)現(xiàn)，某些材料在干燥時對吸濕制品的WVTR幾乎無影響，而在濕加載時卻能顯著減少吸濕制品的WVTR。參考例1，此0.006厚的熔噴材料結(jié)合上CELGUARD 2500時具有5153 CFM的優(yōu)異的WVTR和19396 CFM的相應(yīng)高的反向WVTR。但是，多片式的熔噴層具有約0.012英寸(0.03cm)的脹量還具有良好的4807 CFM的WVTR。然而例2中的反向WVTR卻是10376 CFM。這樣，較膨松的熔噴織物雖然并不明顯地限制WVTR，但是促致反向WVTR相對于對比試樣和例1急劇地減少了約50％。因此，采用了這種阻擋層的吸濕制品在干燥時可以具有所需的透氣性，而在制品加載時則使WVTR減小，由此也就減少或是消除了外罩上因冷凝造成的濕度。利用具有上述所需功能特性的其他材料層可以獲得相類似的結(jié)果。此外，如例6所示，其中的結(jié)果同采用第二透氣不滲透液體的層的相當(dāng)。不過，內(nèi)行的人士應(yīng)知，根據(jù)本發(fā)明的吸濕制品，可以避免與透氣不滲透液體的罩如微孔膜有關(guān)的高成本。
雖然已對本發(fā)明參考其最佳實施例作了具體的圖示和說明，但應(yīng)知內(nèi)行的人士在不背離本發(fā)明的精神與范圍的前提下，是可以在形式和細(xì)節(jié)中作出其他變更的。
權(quán)利要求
1.一種吸濕制品，此制品包括透氣不滲透液體的外罩、滲透液體的頂片、位于所述外罩和所述頂片之間的吸濕體；所述透氣外罩和所述吸濕體之間設(shè)有疏水的阻擋層，所述阻擋層包括的纖維質(zhì)材料具有至少18mbar的水壓差值和至少約0.03cm的脹量，其中所述外罩和阻擋層總合地具有小于約15000克/米2/24小時的反向WVTR。
2.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述阻擋層包括多層非織造材料，而這些非織造材料層則包括一層或多層熔噴纖維，這些非織造層總合具有大于16克/米2的基重。
3.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述的阻擋層包括的熔噴纖維的非織造織物具有的基重大于20克/米2。
4.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述的阻擋層包括的多層非織造材料中有一層或多層熔噴纖維，而其中該多層非織造材料總合的基重大于20克/米2而小于約40克/米2。
5.如權(quán)利要求2所述的吸濕制品，其中，所述疏水阻擋層具有約25克/米2的基重。
6.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述疏水阻擋層包括的纖維材料具有0.045cm至約0.05cm的脹量。
7.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述疏水阻擋層包括至少一層熔噴織物，所述熔噴層與所述吸濕芯相鄰。
8.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述疏水阻擋層基本上是在所述吸濕體的整個部分下延伸。
9.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述的疏水阻擋層延伸到超出吸濕體的外邊緣。
10.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述疏水阻擋層片是沿吸濕制品的中央部分的長度延伸。
11.如權(quán)利要求2所述的吸濕制品，其中，所述吸濕制品還包括繞所述吸濕體的包片。
12.如權(quán)利要求11所述的吸濕制品，其中，所述阻擋層包括至少一層非織造層，它所具有的水壓差至少為30mbar而總合的基重超過20克/米2。
13.如權(quán)利要求11所述的吸濕制品，其中，所述包片包括在所述吸濕體的一第一側(cè)之上的阻擋層和在所述吸濕體的相對側(cè)上的親水性非織造層。
14.如權(quán)利要求11所述的吸濕制品，其中，所述包片包括的連續(xù)片具有與所述吸濕體的一第一側(cè)相鄰的親水部和與此吸濕體的相對側(cè)為鄰的疏水部，而其中所述包片的所述疏水部是與所述頂片毗鄰。
15.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述疏水阻擋層包括多個聚烯烴熔噴纖維的非織造織物，其具有的總合基重至少約20克/米2、水壓差值至少約30mbar，其中所述透氣不滲透液體的外罩和所述阻擋層具有大于1500克/米2/24小時的WVTR和小于12000克/米2/24小時的反向WVTR。
16.如權(quán)利要求15所述的吸濕制品，其中，所述阻擋層具有至少是3000克/米2/24小時的WVTR。
17.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述疏水性阻擋層具有至少約30mbar的水壓差值和至少約25克/米2的基重，其中所述透氣不滲透液體的外罩和所述阻擋層具有大于3500克/米2/24小時的WVTR和小于約11000克/米2/24小時的反向WVTR。
18.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述阻擋層包括一層熔噴纖維和一層紡粘纖維，其中所述不滲透液體的外罩和阻擋層具有大于4000克/米2/24小時的WVTR和小于約12000克/米2/24小時的反向WVTR。
19.如權(quán)利要求16所述的吸濕制品，其中，所述阻擋層的基重至少約25克/米2。
20.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述制品包括貼身制品。
21.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述制品包括嬰兒尿布。
22.如權(quán)利要求1所述的吸濕制品，其中，所述制品包括成年人失禁衣著。
全文摘要
一種具有減少了外罩濕度的吸濕制品,其包括為設(shè)在吸濕芯和透氣不滲透液體的外罩間的纖維質(zhì)阻擋層。此阻擋層可以包括一層或多層熔噴纖維,其具有的厚度至少為0.03mm,具有的水壓差值至少約18mbar,其中此吸濕制品的WVTR在干燥時超過約1500克/米
文檔編號D04H13/00GK1247464SQ97181908
公開日2000年3月15日 申請日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月20日
發(fā)明者D·C·斯特拉克, A·L·麥科馬克, T·R·馬丁 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司