專利名稱：帶有改進(jìn)的吸入和分布的高滲透率的襯里的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸濕制品，特別是可用于個(gè)人貼身產(chǎn)品如一次性尿布、失禁保護(hù)件、兒童貼身運(yùn)動(dòng)短褲或衛(wèi)生巾等。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣的吸濕制品，其中的一部分設(shè)計(jì)成用來快速吸入和分布重復(fù)地涌到制品的其余部分上的液體。
背景技術(shù)：
個(gè)人貼身產(chǎn)品屬于吸濕制品，這包括尿布、運(yùn)動(dòng)短褲、婦女衛(wèi)生產(chǎn)品如衛(wèi)生巾、失禁衣著等。這類產(chǎn)品是設(shè)計(jì)用來吸收和包含人體排出物，且一般是在較短時(shí)間通常經(jīng)若干小時(shí)使用后即拋棄的一次性物品，即不是用來經(jīng)洗滌而再次使用的。這類產(chǎn)品通常貼放于穿著者的身體上或鄰近其身體放置，以吸收和盛裝人體的種種排出物。所有這類產(chǎn)品一般包括透液的體側(cè)襯里或罩、不透液的外罩或背片以及設(shè)置于此體側(cè)襯里和外罩之間的吸濕結(jié)構(gòu)。吸濕結(jié)構(gòu)可以包括直接在體側(cè)襯里之下與其成液體連通接觸的液涌層以及吸濕芯，此吸濕芯通常由纖維素短絨毛纖維和緊鄰其下并與液涌層成液體連通接觸的吸濕膠凝粒的混和或混合物形成。
個(gè)人貼身吸濕制品最好具有低的從產(chǎn)品中的泄漏并給穿著者以干燥感。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，尿可以以高達(dá)15～20ml/sec的流率和高達(dá)280cm/sec的速度發(fā)生，結(jié)果吸濕制品如尿布就可能會(huì)從大腿或前或后腰區(qū)泄漏出。吸濕制品不能快速地吸液還會(huì)造成在液體為吸濕結(jié)構(gòu)吸收之前，過量地匯集于體側(cè)襯里的面向身體的一面。這種匯集的液體會(huì)潤(rùn)濕穿用的皮膚并能從吸濕制品的大腿或腰口漏出，造成不適的、潛在的皮膚健康問題，同時(shí)臟污穿著者的外衣或床上用品。
液體的泄漏和匯集可以源于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中或產(chǎn)品中個(gè)別材料的種種性能缺陷。這方面問題的原因之一是，用來超吸收和保持體排出物功能的吸濕芯缺乏足夠的液體吸入率。于是，一定吸濕制品的特別是吸濕制品中所用的體側(cè)襯里和液涌材料的液體吸入本領(lǐng)必須符合或超過進(jìn)入吸濕制品內(nèi)的期望的液體輸出率。在第二、三或四次液涌時(shí)，吸液率的不充分甚至更有害于產(chǎn)品的性能。此外，當(dāng)有許多臟物存儲(chǔ)于目標(biāo)位置而造成濕重保持材料結(jié)構(gòu)下沉或垂下時(shí)，由于濕潤(rùn)的產(chǎn)品配合不良也會(huì)造成泄漏。
已采取過種種方法來減少或消除個(gè)人貼身吸濕制品的泄漏。例如已在這類吸濕制品中加入了有形的阻擋件，如彈性的褲口和彈性的保持折片。此外，對(duì)液涌通常發(fā)生的吸濕結(jié)構(gòu)區(qū)域(有時(shí)稱作目標(biāo)區(qū))中吸濕材料的數(shù)量與構(gòu)型也進(jìn)行了改進(jìn)。
另一些改進(jìn)吸濕制品的整體吸液本領(lǐng)的方法集中于體側(cè)襯里及其能讓液體快速傳到吸濕制品的吸濕結(jié)構(gòu)的本領(lǐng)。非織造材料，這包括粘結(jié)的粗梳織物和紡粘織物已廣泛用作體側(cè)襯里。這類非織造材料一般是用來使其充分開口和/或多孔化，以使液體快速通過同時(shí)起到使穿著者的皮膚與襯里下的濕潤(rùn)吸濕件保持分開的作用。改進(jìn)襯里材料的液體吸入的嘗試已包括例如，給襯里材料穿孔，用表面活性劑處理形成襯里材料的纖維，以加強(qiáng)襯里的潤(rùn)濕性并改變這種表面活性劑的耐久性。
還有另一種一般在體側(cè)襯里和吸濕芯之間引入一層或多層材料的方法，以加強(qiáng)吸濕產(chǎn)品的液體吸入性能，并將吸濕性和鄰近穿著者皮膚的體側(cè)襯里分開。這樣一種增設(shè)的層通稱作液漏層，它能夠由厚的膨松的非織造材料合適地形成。液涌層，特別是高度膨松的高松密度的抗壓纖維結(jié)構(gòu)的液涌層，對(duì)于尚未吸收到吸濕芯中的液體能提供暫時(shí)保持或吸收的功能，這種功能?？蓽p少液體回流或由吸濕芯反濕潤(rùn)襯里。
盡管有了上述改進(jìn)，仍有需要對(duì)吸濕制品中所用的襯里材料的吸液性能再作改進(jìn)。特別是需要有能快速吸收和分布大部分液體污物的襯里材料。這種改進(jìn)性的處理對(duì)于在目標(biāo)區(qū)采用較少保持存儲(chǔ)材料的窄褲襠部吸濕制品的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵性的。
本發(fā)明提供改進(jìn)了在使用吸濕制品時(shí)非常需要的液體吸入和分布的高滲透率的襯里。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是通過用于個(gè)人貼身制品的吸濕非織造材料而實(shí)現(xiàn)的，這種非織造材料是由直徑不超過40μ的可濕潤(rùn)纖維制成織物且此織物在遠(yuǎn)離穿著者一側(cè)有受控的空隙制成。這種織物將以小于1.5的超過/透過百分比接收50ml的液體污物。這類織物襯里可以用于個(gè)人貼身制品如尿布、運(yùn)動(dòng)短褲、吸濕內(nèi)褲、成人失禁衣著、婦女衛(wèi)生產(chǎn)品。特別有關(guān)的是具有窄襠部的尿布，即褲襠寬度至多為7.6cm的尿布。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1是帶花紋未粘合的非織造織物；圖2是圖1中所示帶花紋未粘合的非織造織物的橫剖側(cè)視圖；圖3是吸濕試驗(yàn)的示意圖；圖4是污物在結(jié)構(gòu)1的聚丙烯紡粘織物上約8秒鐘后散布的照片圖，此時(shí)的污物在織物的表面仍然成珠狀；圖5是污物在結(jié)構(gòu)2的TAB織物上約8秒鐘后散布的照片圖，此時(shí)的污物剛被吸收；圖6是污物在結(jié)構(gòu)3的PUB織物上約8秒鐘后散布的照片圖，此時(shí)的污物已被完全被吸收和散布開。
定義“一次性的”包括通常經(jīng)一次使用后不打算洗滌而再次使用的棄置的產(chǎn)品。
“親水性的”用來描述在與纖維接觸的水性液體濕潤(rùn)的纖維或纖維表面。材料的濕潤(rùn)程度又可以用所涉及的液體和材料的接觸角和表面張力來描述。適用于測(cè)量具體纖維材料的潤(rùn)濕能力的設(shè)備與技術(shù)可由Cahn SFA-222表面力分析儀系統(tǒng)或與其實(shí)際上等效的系統(tǒng)來提供。當(dāng)用這種系統(tǒng)測(cè)量時(shí)，接觸角小于90°的纖維稱之為“可潤(rùn)濕的”或親水的，接觸角等于或大于90°的纖維稱之為“不可潤(rùn)濕的”或疏水的。
“層”當(dāng)用其單數(shù)形式時(shí)可有雙重意義，指單一部件或許多部件。
“液體”指流動(dòng)的能取其注入或占據(jù)的容器內(nèi)部形狀的非氣體和非粒狀的物質(zhì)和/或材料。
“液體連通”是指液體如尿等能從一處行進(jìn)到另一處。
“縱向”與“橫向”具有它們的慣常意義?？v軸線處于平置和完全展開的制品的平面中，一般平行于將穿用此制品的站立的穿著者分成左與右半體的垂直平面。橫軸線則處在制品的一般垂直于此縱軸線的平面中。
“顆粒”指例如但不限于球粒、柱形纖維或絲等任何幾何形式。
“紡粘纖維”指按下述方法形成的小直徑纖維，即通過噴絲板的通常為圓形的多個(gè)精細(xì)的毛細(xì)管將熔融熱塑材料擠壓成絲，然后使擠壓成的絲快速減徑，例如下述各美國(guó)專利中所述，授予Appel等的No.4340563、授予Dorschnel等的No.3692618、授予Matsuki等的No.3802817、授予Kinney的No.3338992和No.3341394、授予Hartman的No.3502763和授予Dobo等的No.3542615。紡粘纖維在其沉積到凝聚面上時(shí)通常是無(wú)粘性的。紡粘纖維一般是連續(xù)的，具有的平均直徑(取自至少10個(gè)試樣)大于7微米，更具體地說約在10至20微米之間。這種纖維可以具有例如描述于下述美國(guó)專利中的形狀授予Hogle等的No.5277976、授予Hills的No.5466410以及授予Largman等的No.5069970和No.5057368，這些專利描述了具有非常規(guī)形狀的纖維。
“熔噴纖維”是指按下述過程形成的纖維，將熔融熱塑料擠壓通過多個(gè)精細(xì)的通常為圓形的模具毛細(xì)管，成為熔融的紗或絲，進(jìn)入會(huì)聚的高速的常為熱的氣體(例如空氣)流，使此熔融熱塑料變細(xì)減徑成為微纖維直徑。然后由高速氣流載運(yùn)這種熔噴纖維沉積到凝聚面上，形成無(wú)規(guī)分配的熔噴纖維織物。這種工藝?yán)绻_于美國(guó)專利3849241中。熔噴纖維為微纖維，可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，平均直徑一般小于10微米，在沉積于凝聚面上時(shí)一般發(fā)粘。
這里用到的詞“共成形”是指一種方法，其中至少有一個(gè)熔噴模具頭是設(shè)置在一溜槽附近，在織物形成的同時(shí)通過此溜槽添加其他材料。這種其他材料例如可以是漿粕、超吸濕粒料、纖維素纖維或短纖維。共成形方法示明于共同轉(zhuǎn)讓的授予Lan的美國(guó)專利4818464和授予Anderson等的美國(guó)專利4100324。由共成形方法生產(chǎn)出的織物一般稱為共成形材料。
“共軛纖維”是指由不同的擠壓機(jī)擠出的至少兩種聚合物源形成的纖維而再紡到一起而成的一根纖維。共軛纖維有時(shí)稱為多組分或雙組份纖維。盡管共軛纖維可以是單組份纖維，但上述聚合物通常是互不相同。這些聚合物在共軛纖維的整個(gè)橫剖面上基本上是恒定地位于不同的區(qū)域，并且是沿共軛纖維的長(zhǎng)度連續(xù)地延伸。這類共纖維的構(gòu)型例如可以是皮/芯結(jié)構(gòu)，其中一種聚合物為另一種聚合物圍繞，或可以取并列結(jié)構(gòu)、餅式結(jié)構(gòu)或“天星狀”結(jié)構(gòu)。共軛纖維已描述于以下各美國(guó)專利中，授予Kaneko等的No.5108820、授予Strack等的No.5336552、授予Pike等的No.5382400。對(duì)于雙組分纖維，兩種聚合物的比可以是75/25、50/50、25/75或任何其他所希望的比。這種纖維還可以有例如授予Hogle等的美國(guó)專利No.5277976、授予Largman的No.5069970和No.5057368之中所示的形狀，這些專利的整體內(nèi)容已綜合于此供參考，其中描述了具有非常規(guī)形狀的的纖維。用于形成共軛纖維的聚合物包括通常用于紡粘和熔噴工藝中的那些，即包括種種聚烯烴、尼龍、聚酯，等等。
“雙組份纖維”指由同一擠壓機(jī)擠出的至少兩種聚合物作為混合物形成的纖維?！盎旌衔铩钡亩x如下。雙組分纖維并不具有布置在纖維的整個(gè)橫剖面上較恒定地位于不同的區(qū)域中的各聚合物組份，且各聚合物通常并不沿纖維的全長(zhǎng)連續(xù)，而是形成開始和終結(jié)都是無(wú)規(guī)的原纖維或原生纖維。雙組份纖維有時(shí)也稱作多組份纖維。這種一般類型的纖維例如已在授予Gessner的美國(guó)專利5108827中討論到。雙組份和雙成份纖維還在下述教科書中討論到；《聚合物混和物和混合物》(《Polymer B1ends and Composites》)by John A.Manson andLeslie H.Sperling，為Plenum出版社所有，紐約Plenum出版公司分社，IBSN 0-306-30831-2，PP273-227。
“粘合粗梳織物”是指將短纖維送過一精梳或粗梳單元的織物，使短纖維沿機(jī)器方向分開或斷開并準(zhǔn)直，形成大致沿機(jī)器方向取向的纖維質(zhì)非織造織物。這種纖維通常是成包地購(gòu)入，它置放于開松機(jī)/摻合器或清棉機(jī)中，將這種纖維在進(jìn)到粗梳單元之前予以分離。一旦形成織物后，即由一種或多種已知粘合方法粘合。一種這樣的粘合方法是粉末粘合法，其中將粉末狀粘合劑分布到整個(gè)織物上然后激活，這通常是用熱空氣加熱此織物和粘合劑。另一種適用的粘合方法是花紋粘合，其中用加熱的軋光輥或超聲粘合設(shè)備將纖維粘合到一起，通常成為局部的粘合花紋，當(dāng)然，如果希望，也可將此織物在其整個(gè)表面上進(jìn)行這種粘合。另一種合適的和周知的粘合方法，特別是在采用雙組份短纖維時(shí)，是通空氣粘合法。
“氣流成網(wǎng)”是一種周知的能形成纖維質(zhì)非織造層的方法。在氣流成網(wǎng)方法中，具有典型長(zhǎng)度約3～約19mm的小纖維束則被分開并包含在空氣源中，然后通常借助真空源而沉積到成形網(wǎng)上。最后例如用熱空氣或噴涂粘合劑將這些無(wú)規(guī)沉積的纖維相互粘合。
這里所用的詞“壓實(shí)輥”是指在織物上下的一組用來壓實(shí)此織物的輥，用作一種處理剛生產(chǎn)出的微纖維織物特別是紡粘織物的方法，使之具有充分的整體性供進(jìn)一步處理，但不是二次粘合處理如通空氣粘合、熱粘合和超聲粘合的那種較強(qiáng)的粘合處理。壓實(shí)輥輕度擠壓織物以提高織物的自粘合性由此改進(jìn)其整體性。壓實(shí)輥能很好地實(shí)現(xiàn)這種功能但卻具有許多缺點(diǎn)。缺點(diǎn)之一是壓實(shí)輥的確是把織物壓實(shí)了，導(dǎo)致織物松密度或蓬松度下降而可能不符合所希望的用途。壓實(shí)輥第二個(gè)也是更嚴(yán)重的缺點(diǎn)是，織物有時(shí)會(huì)卷繞到一個(gè)或兩個(gè)輥上，造成為清理輥而使織物生產(chǎn)線停工，而停工期間顯然它使生產(chǎn)損失。壓實(shí)輥的第三個(gè)缺點(diǎn)是，如果在織物的形成中產(chǎn)生輕微的缺陷，例如在織物中形成了聚合物的料滴，壓縮輥就將迫使這種料滴進(jìn)到在其上形成絕大部分織物的多孔帶上，給這種帶造成缺陷以至損毀。
這里所用的詞“熱風(fēng)刀”或HAK是指將剛生產(chǎn)出的微纖維織物特別是紡粘織物作預(yù)粘合或初始粘合的方法，使此織物具有充分的整體性即提高織物的剛性供進(jìn)一步處理用，但不是指較強(qiáng)的粘合的二次粘合方法如TAB、熱粘合和超聲粘合。熱氣刀是一種裝置，它把加熱的氣流聚集成極高的流速，一般約1000～約1000英尺/分鐘(fpm)(305～3050米/分鐘)，更具體地是約3000～5000英尺/分鐘(915～1525米/分鐘)，在緊接非織造織物成形后導(dǎo)引到其上。此氣溫通常是在織物中所用的至少一種聚合物的熔點(diǎn)范圍，對(duì)于紡粘工藝中通常用的熱塑聚合物，一般約200～550°F(93～290℃)。對(duì)空氣的溫度、速度、壓力、體積和其他因素進(jìn)行控制有助于在增強(qiáng)織物的整體性的同時(shí)避免使其損傷。HAK聚集的氣流是由至少一個(gè)寬度約1/8～1英寸(3～25毫米)特別是約3/8英寸(9.4毫米)寬的槽來處理和導(dǎo)引的，此槽用作加熱的空氣朝向織物的通道，此槽基本上是在織物的整個(gè)寬度上沿大致橫切機(jī)器的方向設(shè)置。在其他實(shí)施例中，可相互鄰接或由小縫隙分開設(shè)置的多個(gè)槽。上述的至少一個(gè)槽雖不是必須但通常是連續(xù)的，而且可以包括例如緊密分開的孔。HAK具有強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，在加熱的空氣從槽中排出之前用來分配和容納此熱空氣。HAK的強(qiáng)制通風(fēng)壓力通常約1.0～12.0英寸水柱(2～22mmHg柱)，而HAK則位于成形網(wǎng)上方約0.25～10英寸而更好是0.75～3.0英寸(19～76mm)。在一特定的實(shí)施例中，橫向流的HAK強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的橫剖面積(即機(jī)器方向的強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)橫剖面積)至少2倍于總的槽出口面積。由于在上面形成紡粘聚合物的多孔網(wǎng)一般是以高速運(yùn)動(dòng)，此織物的任何特定部分暴露于從熱氣刀排出的空氣之下的時(shí)間少于1/10秒，一般約1/100秒，而這同具有遠(yuǎn)為多的駐留時(shí)間的通空氣粘合過程截然相反。HAK方法對(duì)于許多因素如溫度、速度、壓力、體積、槽或孔的設(shè)置和尺寸以及從HAK強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)到織物的距離具有大范圍的可變化性和可控性。這種HAK進(jìn)一步描述于1994月12月22日提交的和共同轉(zhuǎn)讓的屬于Amold等的美國(guó)專利申請(qǐng)08/362328。
這里所用的詞通空氣粘合或“TAB”指的是粘合非織造雙組份纖維織物的方法，在此方法中，充分加熱來熔化制造織物中的纖維的聚合物之一的空氣強(qiáng)制通過此織物?？諝獾乃俣葹?00～500英尺/分鐘fpm而駐留時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)6秒。聚合物的熔化和再固化提供了這種粘合。通空氣粘合具有較窄的變化性，同時(shí)由于通空氣粘合(TAB)需要熔化至少一種組分來實(shí)現(xiàn)粘合，就需將織物限制于兩種組份如共軛纖維或那些包括有獨(dú)立粘合劑的如低熔點(diǎn)纖維或粘合劑添加劑的織物。在通空氣裝置中，將溫度高于一種組份的熔點(diǎn)而低于另一種組份的熔點(diǎn)的空氣從環(huán)繞的罩中通過織物導(dǎo)入支承此織物的多孔輥?；蛘?，此通空氣裝置可以是一種扁平的裝置，其中使空氣垂直地向下導(dǎo)引到織物之上。上述兩種構(gòu)型的操作條件類似，主要的差別是粘合過程中的織物結(jié)構(gòu)。熱的空氣熔化熔點(diǎn)較低的聚合物成分，而在纖維之間形成粘合后集成織物。
這里所用的詞“縫編”是指例如根據(jù)授予Strack等的美國(guó)專利4891957或授予Carey，Jr的美國(guó)專利4631933來縫編材料。
這里所用的詞“超聲粘合”是指例如授予Bornslaeger的美國(guó)專利4374888中所闡明的，使織物通過聲響喇叭和砧輥之間的方法。
這里所用的詞“熱點(diǎn)粘合”涉及到便待粘合的纖維的織物通過加熱的軋光輥和砧輥之間。此軋光輥通常，雖不是經(jīng)常，以某種方式帶有花紋，使得織物的這些區(qū)域不被粘合，而砧輥通常是平的。于是，出于功能和美觀的考慮，已開發(fā)了用于軋光輥的種種花紋?；y的例子之一是有許多個(gè)點(diǎn)，即所謂Hansen Pennings或“H&P”花紋，具有約30％粘合面積以及約200粘合點(diǎn)/英寸2，如授予Hansen和Pennings的美國(guó)專利3855046所述。這種H&P花紋具有平方狀的點(diǎn)或針點(diǎn)粘合區(qū)，其中各針點(diǎn)的側(cè)邊尺寸為0.038英寸(0.965mm)，兩針點(diǎn)之間的間距為0.070英寸(1.778mm)，粘合深度為0.023英寸(0.584mm)。所形成的花紋具有約29.5％的粘合面積。另一種典型的點(diǎn)粘合花紋是展開的Hansen Pennings或“EHP”粘合花紋，它形成15％的粘合面積，而方形針點(diǎn)的側(cè)邊尺寸為0.037英寸(0.94mm)、針點(diǎn)間距0.097英寸(2.464mm)，粘合深度0.039英寸(0.991mm)。再一種典型的點(diǎn)粘合花紋稱為“714”，具有方形的針點(diǎn)粘合區(qū)，各針點(diǎn)的側(cè)邊尺寸為0.023英寸，針點(diǎn)間距為0.062英寸(1.575mm)，粘合深度為0.033英寸(0.838mm)。形成的花紋具有約15％的粘合面積。還有另一種普通的花紋是C星形花紋，它具有約16.9％的粘合面積。這種C量形花紋是有為流星所中斷的橫向桿或“燈芯絨設(shè)計(jì)”。其他的普通花紋包括鉆石花紋，具有重復(fù)的和稍稍錯(cuò)開的菱形和約16％的粘合面積以及如此名稱所示的經(jīng)織花紋外觀，例如窗紗狀、有約19％的粘合面積。通常這種層壓件織物的百分粘合面積約10-30％。正如本技術(shù)中周知的，點(diǎn)粘合能把疊置的層保持到一起，并能通過各層中的絲和/或纖維的粘合而賦予各層以整體性。
這里所用的詞“花紋不粘合”或換言之“點(diǎn)不粘合”或“PUB”是指一種織物花紋具有由連續(xù)的粘合區(qū)確定出多個(gè)離散的不粘合區(qū)。在離散不粘合區(qū)中的纖維或絲由于有連續(xù)的粘合區(qū)包圍或環(huán)繞各不粘合區(qū)而在尺寸上穩(wěn)定，因而不需要支承或背襯的膜層或粘合劑。這種不粘合區(qū)經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，在不粘合區(qū)內(nèi)的纖維或絲之間提供空隙。用來形成本發(fā)明的花紋不粘合非織造材料的合適方法包括提供非織造織品或織物、提供相對(duì)設(shè)置的第一和第二軋光輥并在其間限定出輥隙，使這兩輥中至少一個(gè)加熱并在其最外表面上具有粘合花紋，這種花紋包括島狀區(qū)域的連續(xù)花紋而確定多個(gè)離散的口、孔或洞，并且使非織造織品或織物通過這對(duì)輥所形成的輥隙。由連續(xù)島狀區(qū)在所述輥或輥對(duì)中確定出的各個(gè)孔在非織造織品或織物的至少一個(gè)表面中形成了離散的不粘合區(qū)，而此織物中的纖維或絲基本上或完全不粘合。換種方式說，在所述的一個(gè)或兩個(gè)輥中的島狀區(qū)的連續(xù)花紋形成了粘合區(qū)的連續(xù)花紋，它們?cè)谒龇强椩炜椘坊蚩椢锏闹辽僖幻嫔洗_定出多個(gè)離散的不粘合區(qū)。上述方法的另一些實(shí)施例包括在使此非織造織品或織物通過軋光輥所形成的輥隙之前對(duì)此非織造織品或織物進(jìn)行預(yù)粘合，或者提供多層非織造織物來形成花紋不粘合層壓件。PUB織物會(huì)開了共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)08/754419中，并示明于圖1和2內(nèi)，其中，連續(xù)的粘合區(qū)6在非織造織物4中界定出多個(gè)離散的尺寸穩(wěn)定的不粘合區(qū)8。
可以采用PUB織物的另一些用途包括在形成PUB織物中需要應(yīng)用膜料的情形，其中此膜料可以提供擋液層，使其能用作貼身制品的布狀外罩。
“受控空隙”是指織物的提供了可讓液體通過的通道或槽的區(qū)域。例子包括PUB織物的粘合區(qū)或其他非織造織物的凹凸區(qū)以及類似燈芯絨的帶肋花紋織物的谷。
“個(gè)人貼身制品”是指尿布、運(yùn)動(dòng)短褲、吸濕內(nèi)褲、成人失禁衣著和婦女衛(wèi)生制品。
試驗(yàn)方法吸濕試驗(yàn)這項(xiàng)試驗(yàn)是測(cè)量材料的液體超透過量和透過量。如圖3所示，此項(xiàng)試驗(yàn)采用的機(jī)頭組件1包括有真空口2用來除去超量的液體，即進(jìn)到3英寸(76mm)直徑的試樣3的終端而沒有通過終端的液體。真空度設(shè)定為大氣壓力下5英寸水柱(約750mm Hg柱絕對(duì)值)。試樣3位于模擬“理想吸濕體”的多孔燒結(jié)玻璃板4上。此多孔板經(jīng)校正水平地置于一漏斗上，漏斗通過管道將液體排入一稱重盤上的燒杯中，用鹽溶液注入此管道與漏斗組件至多孔板上方的一點(diǎn)處，將漏斗相對(duì)于稱重盤升降，使多孔板的透過率約為5ml/s。透過量和超過量分別由初始值設(shè)定為零經(jīng)30秒試驗(yàn)的稱重盤上。
將污物垂直地輸向試樣3，通過位于試樣中心上方50mm的2.5mm直徑的圓孔5，流率為5ml/s，液體總量為50ml且一般形成泡或坑6。所用的液體為具有0.9％(重量)氯化鈉的鹽溶液，通過多孔板4的超過(通過真空口2的)量和透過量按重量測(cè)度。
合計(jì)為污損總量的超過量和透過量是普遍存在的，每項(xiàng)試驗(yàn)只記錄一次。在下述結(jié)果中，超過量以克(g)記錄。還記錄了超過量/透過量的百分比，即超過量除以透過率再乘以100％。
垂直芯吸試驗(yàn)將約2英寸(5cm)×15英寸(38cm)的材料試樣帶垂直地放置，使得此試樣帶在試驗(yàn)開始時(shí)位于液體貯器的上方，而試樣帶的底部則正好接觸液面。所用的液體為8.5g/l鹽溶液。在測(cè)定時(shí)的相對(duì)濕度應(yīng)保持為約90～98％。只由30分鐘后8.5g/l溶液的平衡垂直芯吸高度測(cè)量3不含超吸濕劑的材料的毛細(xì)張力，以厘米記錄。
詳細(xì)說明在個(gè)人貼身制品中，襯里有時(shí)稱為體側(cè)襯里或頂片且可與液涌材料相鄰。在此制品的厚度方向，襯里材料乃是對(duì)著穿著者的皮膚的料層，所以此第一層是同來自穿著者的液體或其他排出物接觸。此襯里還用來使穿著者的皮膚與吸濕結(jié)構(gòu)中保持的液體脫離開，故應(yīng)是柔順的、軟感的和無(wú)刺激性的。
液涌層最通常的情形是設(shè)在個(gè)人貼身制品的體側(cè)襯里和另一層如分布層或保持層之間，并與它們形成密切的液體連通接觸。此液涌層一般直接在體側(cè)襯里的內(nèi)(未暴露)表面之下。為了進(jìn)一步提高液體傳輸能力，最好是使液涌層的上和/或下表面分別與襯里和分布層連接?？梢圆捎贸Ｒ?guī)的連接技術(shù)，這包括但不限于粘合劑結(jié)合(采用水基的、溶劑基的和熱激活的粘合劑)、熱粘合、超聲粘合、針刺或針穿孔結(jié)構(gòu)，以及這些結(jié)合方法相組合的形式或其他適當(dāng)?shù)倪B接方法。例如如果此液涌層是由粘合劑連接于體側(cè)襯里上時(shí)，這種粘合劑的添加量就應(yīng)足以能提供所需程度的結(jié)合結(jié)果而不會(huì)過份限制液體從襯里流入液涌層。
保持材料一般是纖維素材料或超吸濕劑或它們的混合物。這類材料一般設(shè)計(jì)用來快速地吸液和保持它們而常常不會(huì)使液體釋出。超吸濕劑可從許多制造廠商購(gòu)得，包括The Dow Chemical Company ofMidland，MI and Stockhausen GmbH。
個(gè)人貼身制品的背片有時(shí)稱作外罩，是離穿著者最遠(yuǎn)的層。此外罩通常是由薄的熱塑性塑料膜如聚乙烯膜形成，基本上是不透液的。外罩用來防止吸濕結(jié)構(gòu)中所含體排出物潤(rùn)濕或污損穿著者的衣服、床上用品或與尿布接觸的其他材料。
襯里的開發(fā)曾主要集中于流體透過方面，即相對(duì)于流體控制，在多次污損性能方面提供耐用性處理。流體控制需要有高滲透性的襯里、Z方向的纖維取向(促進(jìn)Z方向的芯吸)以及能在襯里之下分布流體的表面結(jié)構(gòu)，由此來更好地利用吸濕產(chǎn)品。這種結(jié)構(gòu)應(yīng)形成能改進(jìn)流體吸收和分布的高滲透率的界面。這里所公開的襯里內(nèi)設(shè)有高滲透率的界面，其能從入口點(diǎn)將流體引開的而將液體分布到此系統(tǒng)的其余部分。據(jù)認(rèn)為，這是由于此襯里結(jié)構(gòu)中設(shè)置了受控空隙而使得這些地方的滲透率高于而最好的情形是兩倍于相繼的層中的。因流體動(dòng)量產(chǎn)生的液壓據(jù)信將迫使此流體的顯著部分進(jìn)入上述受控空隙，這種空隙可以是均勻的或是通道式的，將流體按特定方向?qū)?。具有這種受控空隙的織物所具有的毛細(xì)張力按照上述垂直芯吸試驗(yàn)應(yīng)大于0.5cm流體靜張力。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，按合適定向設(shè)置的一種較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能在沒有這種定向的類似織物上產(chǎn)生驚奇的改進(jìn)結(jié)果。本發(fā)明的織物能以極少的超過量吸入污物并快速地分布這種污物。這種吸濕非織造材料能用作襯里、液涌材料以及其他種種用途如水的過濾。
適用于本發(fā)明的一種織物是這樣一種非織造織物，它已由針刺處理使纖維取向來改進(jìn)滲透率，然后進(jìn)行凹凸處理來提供受控空隙。這種非織造織物可以是粘合的粗梳織物。另一種適用于本發(fā)明的織物即是以前定義的點(diǎn)不粘合織物，其中的粘合區(qū)用作受控空隙。在任何合適的織物中，上述受控空隙必須在遠(yuǎn)離穿著者的一側(cè)，以便使污物遠(yuǎn)離穿著者的皮膚布散開。
試驗(yàn)了三種結(jié)構(gòu)來測(cè)定它們的吸濕速度和分布。這三種結(jié)構(gòu)雖然從表面上頗為相似，但會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特別引人入勝。這三種結(jié)構(gòu)是熱點(diǎn)粘合的聚丙烯紡粘織物(結(jié)構(gòu)1)、通空氣粘合(TAB)共軛纖維織物(結(jié)構(gòu)2)和點(diǎn)不粘合(PUB)共軛纖維織物(結(jié)構(gòu)3)。所有這三種結(jié)構(gòu)都進(jìn)行過可潤(rùn)濕性處理。有關(guān)織物的概要內(nèi)容和試驗(yàn)的細(xì)節(jié)如下。
結(jié)構(gòu)1這種材料是由紡粘法制成的熱點(diǎn)粘合聚丙烯非織造織物。涉及的纖維是按約0.9克/孔/分(ghm)的速率用冷風(fēng)拉制的。在通過微熱的壓縮輥后，織物轉(zhuǎn)送到兩個(gè)熱鋼輥之間的輥隙，一個(gè)是光滑的砧輥，而另一個(gè)是刻花輥，上面有約合17％粘合面積的EHP粘合花紋。平均纖度約4.9旦尼爾，平均織物基重約19gsm。
結(jié)構(gòu)2這種結(jié)構(gòu)包括用比例的聚丙烯和線性低密度聚乙烯的通空氣粘合的(TAB)并列共軛纖維，每種聚合物加有約2％(重量)的二氧化鈦顏料。這里的聚丙烯是EscorenePD 34 45聚丙烯，購(gòu)自EXXONChemical CO.of Houston，TX聚乙烯則是購(gòu)自Dow Chemical CO.ofMidland MI的Aspun6811A。聚合物的通過量為1.2ghm。纖維是根據(jù)美國(guó)專利5382400由熱空氣激活潛在的卷曲拉制的，再使這種纖維材料通過熱風(fēng)力(HAK)使其固化用于進(jìn)一步處理?？椢锸窃诩s124℃和壓力差約100Pa下經(jīng)通空氣粘合形成。纖維的平均纖度約5.2旦尼爾，織物的基重約22.5gsm。
結(jié)構(gòu)3此結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)2基本一致，只是織物不是通空氣粘合而是在兩個(gè)加熱鋼輥之間粘合。一個(gè)鋼輥是光滑砧輥，而另一個(gè)是刻花輥，帶有約30％粘合面積的圓圈形PUB花紋。結(jié)構(gòu)3是用與結(jié)構(gòu)2相同的聚合物，按出料量約1.3ghm，由熱空氣激活潛存的卷曲拉制成的，并具有約22.5gsm的基重和約2.9旦尼爾的纖度。對(duì)這種結(jié)構(gòu)試驗(yàn)了由PUB法生產(chǎn)出的向下的隆起部。圖6還示明了這種向下隆起部。
可潤(rùn)濕性處理以上三種結(jié)構(gòu)都依相同的方式用42g的Ahcovel基N-62表面活化劑進(jìn)行了處理，這種活化劑是約50％(重量)的山梨糖醇-油酸和約50％(重量)的氫化羥乙基化蓖麻油按ICI Chemicals所供給的100％固體形式、4.6g GlucoponUP-220的由Henkel Chemicals按60％固體形式供給的具有C8-10鏈的烷基聚糖苷，以及由溫水稀釋至8升的40g的乙醇的混合物，經(jīng)徹底攪拌。8英寸(2.4m)長(zhǎng)的各織物片料浸漬于這種溶液中，經(jīng)擠干而剩余約為此織物原始干重60％的總的溶液添加量。然后風(fēng)干這種織物，在織物上余留下0.3～0.4％(重量)的水溶液的干燥化的殘余物。
應(yīng)知這種可潤(rùn)濕性處理方式將因所選聚合物而異?？梢圆捎脙?nèi)行人士熟知的任何處理方法，從外部或從內(nèi)部，來生產(chǎn)出親水性纖維。重要的問題是這種纖維是或變成是親水的。
根據(jù)所述吸濕試驗(yàn)測(cè)試了所有這三種結(jié)構(gòu)。對(duì)4件各種織物(全寬向)的第一、二和三次污損(向下)的結(jié)果給出于下面
吸濕試驗(yàn)結(jié)果結(jié)構(gòu)1污損平均13.141.5 2.05 2.93 2.4122.862.451.65 2.89 2.4632.441.521.58 1.56 1.78平均 2.21標(biāo)準(zhǔn)偏差0.64平均超過量/透過量百分比4.6結(jié)構(gòu)2污損 平均11.072.062.221.29 1.6620.413.851.042.21 1.8830.511.972.631.45 1.64平均1.73標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.97平均超過量/透過量百分比 3.6結(jié)構(gòu)3污損 平均1 0.51 0.88 00.570.492 00.67 00.740.353 0.29 0.21 0.38 0.560.36平均0.40標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.30平均超過量/透過量百分比 0.8如試驗(yàn)結(jié)果所示并可從圖4、5與6中相當(dāng)清楚地看到，與幾乎一致的TAB織物和聚丙烯紡粘織物相比，由PUB織物取得了驚人的良好結(jié)果。這些圖表明，在8秒鐘后，織物上出現(xiàn)一致的散布結(jié)果。PUB織物照片(圖6)清楚地表明，與其他的類似織物比較，它能更快和更遠(yuǎn)地分布污物。
本發(fā)明的織物一般具有的超過量對(duì)透過量的百分比小于1.5，而更好是小于1。這些織物如前述圖中所示，在8秒鐘內(nèi)它們將污物布散得要比沒有本發(fā)明受控空隙的至少要遠(yuǎn)1倍。
這里公開的襯里內(nèi)設(shè)有高滲透率的界面，將液體從進(jìn)入點(diǎn)導(dǎo)引到很遠(yuǎn)并分布到相應(yīng)系統(tǒng)的其余部分。據(jù)信，這是由于在襯里結(jié)構(gòu)中設(shè)置了受控空隙而具有高于接續(xù)層的滲透率所致。由流體動(dòng)量造成的液體壓力相信會(huì)迫使顯著部分的液體進(jìn)入較高滲透率的空隙。這些受控的空隙可以是均勻的或帶通道式的，將液流導(dǎo)引到特定的方向。
盡管上面只詳述了本發(fā)明的幾個(gè)有代表性的實(shí)施例，但內(nèi)行的人士在未于本質(zhì)上背離本發(fā)明的新穎思想及其優(yōu)點(diǎn)的前提下，將能迅速地掌握多種變更形式的。因此，所有這類更好形式都應(yīng)認(rèn)為包括在后附權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在此權(quán)利要求中，裝置與功能方面的權(quán)利要求是用來函蓋執(zhí)行這里所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅僅是結(jié)構(gòu)的等效物還包括等效的結(jié)果。例如，盡管釘子與螺絲由于釘子利用了柱形表面來把木材部件固定到一起而螺絲則是利用螺旋狀表面來如此進(jìn)行，因而不是結(jié)構(gòu)等效物；但就緊固木材部件的環(huán)境來說，釘子與螺絲可以是等效的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種包括有所含纖維直徑最多為40微米的可潤(rùn)濕織物的吸濕性非織造材料，其中所述織物在其遠(yuǎn)距穿著者的一面具有受控空隙并且是以超過量/透過率小于1.5的百分比接收50ml的液體污物。
2.如包含權(quán)利要求1所述材料的個(gè)人貼身制品用的襯里。
3.如包含權(quán)利要求1所述材料的個(gè)人貼身制品用液涌層。
4.如包含權(quán)利要求1所述材料的選自尿布、運(yùn)動(dòng)短褲、吸濕性內(nèi)褲、成人失禁衣著和婦女用衛(wèi)生制品所組成中的個(gè)人貼身制品。
5.如包含權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其中，所述個(gè)人貼身制品是婦女用衛(wèi)生產(chǎn)品。
6.如包含權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其中，所述個(gè)人貼身制品是成人失禁衣著。
7.如權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其中，所述個(gè)人貼身制品是尿布。
8.如權(quán)利要求7所述的尿布，此尿布的褲襠寬度至多為7.6cm。
9.如權(quán)利要求1所述吸濕材料，它所具有的超過量/透過量百分比小于1。
10.如權(quán)利要求1所述吸濕材料，其中，所述污物與在沒有所述受控空隙的類似織物中相比在8秒鐘內(nèi)布散得至少要遠(yuǎn)出1倍。
11.一種個(gè)人貼身制品用吸濕性非織造材料，它包括聚丙烯/聚乙烯并列的共軛纖維，熱粘合成具有隆起部的點(diǎn)不粘合花紋，在此將襯里設(shè)于此個(gè)人貼身制品內(nèi)，使得這種點(diǎn)不粘合織物的隆起部面離穿著者。
12.如包含權(quán)利要求1所述材料的選自尿布、運(yùn)動(dòng)短褲、吸濕性內(nèi)褲、成人失禁衣著和婦女用衛(wèi)生制品所成組中的個(gè)人貼身制品。
13.如權(quán)利要求12所述的產(chǎn)品，其中，所述個(gè)人貼身制品是婦女用衛(wèi)生制品。
14.如權(quán)利要求12所述的產(chǎn)品，其中，所述個(gè)人貼身制品是成人失禁衣著。
15.如權(quán)利要求12所述制品，其中，所述個(gè)人貼身制品是尿布。
16.如權(quán)利要求15所述的尿布，此尿布的褲襠寬度至多為7.6cm。
全文摘要
一種個(gè)人貼身制品用的吸濕材料,它是由直徑至多為40微米的可潤(rùn)濕纖維制成織物。而這種織物在其遠(yuǎn)離穿著者一側(cè)具有點(diǎn)不粘合花紋的受控空隙。這種織物是以小于1.5的超過量/透過量之比接收50ml的液體污物。這樣的織物材料可以用于個(gè)人貼身制品如尿布、運(yùn)動(dòng)短褲、成人失禁衣著、吸濕內(nèi)褲和婦女衛(wèi)生制品。特別有關(guān)的是褲襠寬度最多為7.6cm的窄褲襠尿布。
文檔編號(hào)D04H1/54GK1251516SQ98803875
公開日2000年4月26日 申請(qǐng)日期1998年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月31日
發(fā)明者T·J·斯托克斯, D·F·克拉克, E·G·巴羅納 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司