制备吸收复合物的方法和采用其的吸收制品的制作方法_4

文档序号:9768458阅读:来源:国知局
,如上 所述,除了使用粘合剂和SAP聚集体的容器或袋W外,吸收复合物或忍可采用"蓬松性无纺 布"结构(如图16B) W稳定SAP。
[0142] 还应注意,更开放的无纺布材料可提供其它性能特征。运些特征包括更快采集流 体和对用户而言的改善干燥度(再润湿)。同样,吸收基质将比"平"无纺布网感觉更松软(更 海绵状)并且将提供更柔软的复合物。运导致对用户的更大舒适性和在用户身体轮廓周围 的更好契合,导致泄漏机会减少。
[0143] 现在参考图17A-17B的说明,示例性吸收复合物优选提供"蓬松性"无纺布的顶层。 所示被认为是图15A中复合物的简化截面图。由于用于容纳SAP的基材是开放结构的无纺 布,其特征是大孔(约2000微米)。压印将设定并稳定蓬松性弹性纤维网基材的局部孔结构。 压印图案小(采用小容器)的区域(图17A)产生了与具有较大压印团(图17B)的区域巧产生 更大的毛细孔(图17B))相比更小的孔(图17A)。换而言之,特征在于较小图案的较小纤维内 距离产生较高的密度和较大的毛细作用。较小的图案提供了较大的纤维间距离,其导致低 密度和低毛细作用。在忍中运种袋的组合的结果是优化的忍吸结构,如图17C所示。位于目 标区域的较大孔和远离失效点的较小孔产生流体流的有效管道。可采用运种管道来更高效 地抵抗重力运输液体。(参见图17C中的液体运动示意)。可通过对压印图案的合适选择在无 纺布基材中产生运种优选结构,从而使得液体进一步铺开,增强忍的利用和摄入。
[0144] 在其它实施方式中,并参考图17C和图17D,作为SAP溶胀的结果,可在使用期间(液 体摄取)形成3-D图案或轮廓。如图17C和17D所示,不同尺寸的袋提供了溶胀能力的差异,其 转而导致差异化溶胀。在一个方面中,可通过具有更大溶胀的袋(例如,更大的枕)来产生 巧。运种结构结果有助于减少测漏和腰部泄漏。在大多数示例中,不受控制的液体(聚积在 产品表面上的液体)导致产品泄漏。由压印图案尺寸/频率限定SAP溶胀时产生的3-D形貌。 可自生成表面形貌的吸收忍可阻止交叉表面流(W防止测漏)或阻碍腰部区(忍的纵向端 部)处的泄漏。图15A中袋的排列和结构应正好适于在吸收忍中实现运些性质。
[0145] 采用SAP制备吸收复合物的其它示例性方法和系统
[0146] 在称为压型的方法中,改变SAP的给予速率W产生带轮廓的忍。参见例如用于带轮 廓忍设计的美国专利申请号12/925,765,该文件通过引用纳入本文并作为本发明的一部 分。带轮廓的忍结构通过在需要的忍区域中提供更多吸收材料来改进尿布性能。也可通过 层叠多层吸收复合物,但W不同长度(例如,短顶部忍,全长底部忍)来实现轮廓。更高效的 解决方案可W是在施加SAP期间改变SAP给予速率并且在忍在尿布线中转化时将高SAP给予 区域与尿布的膀部区域对齐。运种方法在采用比叠置的忍更少的无纺布材料时可能是更高 效的。其也可W是成本有效的。
[0147] 在一个实施方式中,粉末化的热烙粘合剂与SAP混合W提供额外结合。SAP和粘合 剂混合物在2个无纺布网之间分布并且通过将复合物通过加热装置来"活化"热烙粘合剂。 合适的装置包括加热的漉、红外加热器等。粘合剂烙化并将SAP和无纺布结合在一起。运也 可与带图案压印/超声过程组合W产生如上所述的袋图案。一般而言,Wio至100重量份SAP 与1重量份粘合剂的比例混合粘合剂/SAP(1 -10重量%粘合剂)。太多的粘合剂将限制SAP的 吸收性能,而太少的粘合剂将牺牲结构完整性。优选地,W每个SAP颗粒约1至2个粘合剂颗 粒的比例施用粘合剂。如果SAP和粘合剂的平均粒度和密度已知,可计算出精确的比例。
[0148] 所述的吸收复合物因此还正好适于在线下和先上制造过程中制造。在线下过程 中,忍机器与任意其它过程分开放置并产花彩装饰材料的生漉、线轴或盒,其然后递送到尿 布转化线上。一般而言,但不必需,如上所述与图6-7的产品相关的机器将产生吸收复合物 的宽片。然后将产物分裂W产生多个用于尿布转化线的材料漉,即,1.5m宽的机器将产生 IOOmm宽度的15个材料漉。在线下(offline)过程中,线下机器一般在比尿布转化线低得多 的速度下运行。在线上(online)过程中,忍机器是尿布转化线的一部分并且忍成为尿布转 化方法的一部分。忍机器的输出速度必须匹配尿布转化线的速度并且忍的宽度将匹配产品 中忍的宽度。
[0149] 在图18A所示的线下过程中,形成SAP夹屯、,其具有基材A、第二基材B和放置在两个 基材之间的SAP涂层。在一个实施方式中,SAP通过将两个基材结合在一起来固定W在两层 之间容纳离散平面体积的SAP。可采用用于SAP稳定化的W下方法的一种或组合。在第一过 程中,采用热压印或超声波结合来将基材层融合成限定图案。在第二过程中,向基材内表面 的一侧或两侧施加粘合剂。然后将两个基材按照优选的压印图案策略性地结合在一起。第 =,热粘结剂,如低烙粘合剂颗粒可与SAP颗粒混合。然后向复合物施用外部加热W活化或 烙化粘合剂,从而将颗粒结合到基材或互相结合。因此,可施用带图案压印步骤W增强层叠 质量,同时保持用于强化液体摄取的更开放SAP层结构。如果不需要图案,也可采用光滑的 压延漉(不带图案)W将覆盖层与SAP层结合W产生夹屯、结构。
[0150] 在线上过程中,忍形成过程直接与尿布转化过程偶联。按照上述第一和第二过程, 在3-4倍的线下过程速度下形成SAP夹屯、结构。第S种方法可能不适用于更快的线上过程, 由于加热和活化与SAP混合的热粘结剂所需的短停留时间。设计线下过程W较低的速度产 生宽材料。然后将材料输出物分成更窄的宽度W提供多条尿布线。相反,设计线上过程W较 高速度产生窄(1-宽度)材料并同时供应仅用于一个尿布机器的忍材料。
[0151] 因此,在按照上述第=种方法的线下方法的优选实施方式中,混合少量(10%或更 少)的热烙颗粒与SAP。该颗粒混合物均匀沉积在基材A上,然后经过福射IR加热W烙化粘合 剂颗粒。然后在顶部放置第二基材B,同时材料仍然是热的。使用由带图案漉/光滑化压印系 统的热压印将层立即层叠在一起。下表2总结了该过程并提供了优选实施方式的某些参数。
[0152] 表2.使用热烙粘合剂制造的示例性线下过程
[0154] 在瑞:t由Santex、Tobel制造的涂覆线可提供SAP散射技术,IR加热和网处理。参见 例如,图18B。如图18B所示,散射单元采用料斗和标准旋转针式漉来混合并向网施加混合 物。按照其对应用的适用性来选择SAP材料,但一般而言,优选在负荷下具有高保留能力和 高吸收性的SAP,例如,20-40g/g的离屯、保留能力(CRC),超过lOOg/g的压力吸收性指数 (PAI)。示例性SAP是由日本触媒公司(Ni卵on Shokubai)生产的M-151。合适的热烙粘合剂 是低烙EVA聚合物Abifor 1605(0-200微米粒度级),其目前可购自瑞±的Abifor能源技术 公司(Abifor Powder Technology)。如图18详细描述,易得的散射单元在混合和将混合物 施加到网上时采用针式漉。该实施方式的具体结合图案是具有50mm的MD方向取向的长轴长 度和22mm的短轴长度的拉长菱形。参见例如,图18C。
[01巧]图19显示了吸收复合物910,其通过上述图18A-18C所述的方法和系统产生。优选 地,复合物910包括为蓬松性无纺布的底基材A,顶层或基材B,和位于两层之间并间插热烙 粘合剂颗粒HM(如上所述)的超吸收颗粒S。更优选地,通过本领域可购得并理解的棉质材料 提供顶部基材B。或者,可通过第二蓬松性无纺布层或SMS或纺粘("非蓬松性")无纺布层来 提供顶部基材B。
[0156] 如上所述,可在线上或线下制造吸收复合物910的层叠体。可修饰层叠体W包含如 上所述的其它或不同的SAP加载(即,带轮廓的忍)。在线下过程中,可W宽片的形式递送复 合物,该片经切割并分成单独的忍复合物部分。
[0157] 图20A和20B是包含吸收忍层叠体812或吸收复合物810的一次性吸收制品812的截 面图(平放)。为了描述附图的方面,延长W提供一次性吸收制品的吸收忍的完整吸收复合 物可W指吸收忍层叠体,而吸收复合物可用于描述层叠体的部分的组件。另外,包括权利要 求中,可互换使用术语。吸收忍层叠体812的特征是具有容纳其中的SAP(超吸收颗粒(S))聚 集体816的间隔分布的袋814。图20C提供了运些袋814之一的详细截面俯视图。图20C也显示 了优选的吸收复合物810的组件。
[0158] 现在参考图28,按照本发明,显示了基本一次性吸收制品862(平放状态)包含吸收 忍层叠体812作为吸收忍。吸收忍层叠体860被顶层864完全覆盖,但是为了方便起见,顶层 864显示为透明的。在宽背面层866上用侧缘868支持吸收忍层叠体860。各侧缘868设置有在 吸收忍层叠体860的各侧显示凹面形状的切口。如一般所知,凹面切口将在用户的大腿周围 与腿桐契合或对应。
[0159] 参考图20C,在优选的结构中,无纺布材料提供了复合物的基层或底层818(在吸收 制品产品的制造期间)。在产品使用期间,基层818可描述为远离身体放置,与位于直接接收 摄入的吸收复合物810的体侧相反。此外,在该实施方式中,无纺布层818具有施用其上的粘 合剂层822。粘合剂层822优选W连续珠的形式递送,在基底无纺布818上并且有优选的开放 图案中,如下所示。
[0160] 吸收复合物也包含位于粘合剂层822之上的W及底无纺布818和顶无纺布层826之 间的SAP层806。在该实施方式中,SAP层824仅由SAP颗粒S组成,而没有任何形式的粘结剂材 料或基质。其也可描述为无绒或无浆。优选通过具有延伸并横向缠结SAP层806的顶面上或 其附近的一些SAP的纤维的蓬松性无纺布材料来提供顶部无纺布层826。顶部无纺布826优 选通过压印并且更优选地通过点连接来结合底无纺布818。结合点828限定了袋814的外周 并且还在袋外周上压制弹性蓬松性无纺布826W显示全部气泡或半球形截面(如图20C所 示)。图29的简化说明提供了吸收复合物810(和更具体的复合物组件)的替代视图,而没有 显示袋814外周周围的点结合和压制。
[0161] 在运种优选的结构中,蓬松性无纺布层826接触并覆盖SAP层824,从而限制SAP颗 粒S的运动。在制造和产品处理期间,蓬松性无纺布层826也优选放置为顶层,从而在使用前 限制SAP颗粒的运动或迁移。在吸收制品使用期间,蓬松性无纺布826还优选放置在体侧上 W接收并分布摄入物到SAP层。
[0162] 在该优选结构中,SAP组织成离散的、间隔分开的SAP聚集体或簇816,如上所述,其 各自保持在袋或容器814中。2个无纺布层818、826结合在结合位点处,或者,更具体地,在离 散、间隔分开的结合位点828的排列处。因此,蓬松性无纺布826是多重并间断性固定在SAP 聚集体816上,并有助于将SAP聚集体816保持在位置上。下文中描述了通过使用蓬松性无纺 布施加在吸收复合物和吸收忍层叠体上的独特功能和性质。
[0163] 图21的剖视图掲示了按照优选实施方式的吸收复合物810或吸收层叠体812及其 相关位置的各种组件或层。图22提供了通过显示复合物的组件合并到一起的顺序显示制备 复合物的基本过程或步骤。也应该参考之前对制备吸收复合物或采用复合物的吸收制品的 描述,包括图1-5和与之相关的说明。本文所述的许多过程步骤和过程组件可应用或适用于 制备图19-29所述的吸收复合物。
[0164] 在优选方法的初始步骤中,W常规方式运输无纺布818网,并且然后在粘合剂施涂 器边通过。喷洒粘合剂施涂器优选W开放粘合剂图案向无纺布818上递送连续珠(参见图 22A)。通过运种方式,无纺布材料818的表面上提供粘合剂822a的环,其特征是或限定不含 粘合剂的开放区域(而不是均匀的层或膜)。示例性实施方式中的环822a小于之前所述的袋 814(即,宽度或直径更小),直径一般是Imm至25mm。
[0165] 图2?显示了通过本文所述或本领域已知的方法向由具有粘合剂层822或开放图 案施涂其上的粘合剂层的基底无纺布层818组成的基材递送SAP聚集体816。具体地,通过空 气流并且通过使用常规真空系统或抽吸机制,如本文之前所述或本领域已知的那些来递送 SAP。向无纺布818网之上或之下施加的抽吸将SAP拉向无纺布818并将SAP组织成需要的SAP 的聚集体或簇816的预排列(如图22B所示)。真空系统可采用筛选或网格界面W更好地接合 无纺布的底部并限定SAP聚集体的目标几何形状。因此,界面显示与SAP聚集体816的所需袋 形状相对应的抽吸图案。真空系统优选将SAP直接在网上从气流中拉出并在上述抽吸机制 下形成网上的离散簇或聚集体。某些区域,包括沿着侧边和端部的区域称为无SAP(也无添 加剂)区域并且会目的性地保持不含SAP。
[0166] SAP-般直接落入所需的排列中,与受限在网上分布然后在网周围运动之后在网 上形成更紧密的浓度(如替代性实施方式所示)相反。SAP-般不必在网上的粘合剂上移动 W形成目标的多个SAP聚集体816。因此,所得的网由其上具有开放粘合剂图案822的无纺布 基层818和离散的、间隔分离的SAP聚集体816的排列或层806组成。SAP的簇一般放置并接触 粘合剂,但是粘合剂的开放图案所占据的明显小于SAP聚集体接触的底层。然而,应注意到, 一般可固定接触粘合剂的SAP颗粒。与运种固定SAP颗粒相邻放置并接触的另一种SAP颗粒 进而可通过该SAP颗粒(和/或其它相邻SAP颗粒)限制(移动)或至少部分由其固定。运种磨 擦机制至少阻碍SAP颗粒的水平移动。
[0167] 随着无纺布-SAP的网向前移动并从真空系统中移去,粘合剂图案822用作维持SAP 聚集体816的所需排列和位置。在后续步骤中,第二无纺布826的网向前运输然后施用于无 纺布-SAP层叠体上。参见22C。如上所述,优选的顶部无纺布826层是蓬松性无纺布。对于SAP 聚集体816在制备吸收制品如尿布或训练裤的过程中的其它加工和运动,额外的无纺布826 提供了额外的覆盖并作用是使SAP聚集体816保持在所需图案中。除了在完成的产品中和使 用期间提供优选的功能W外,蓬松性无纺布816缠结顶层的SAP颗粒S,如图29所示,从而进 一步使SAP聚集体816固定(在产生制造和之后的制造后产品处理期间)"SAP与蓬松性无纺 布的缠结限制了 SAP在SAP聚集体816的顶部附近的横向和垂直移动,和阻碍了其下面的SAP 的直接移动。如本文所述,考虑缠结和渗透的所需程度,限定和选择SAP和蓬松性无纺布。
[0168] 接着,两个无纺布网和其间的SAP聚集体在晒合并压制网的压延漉上通过。如上所 述,压延漉具有表面雕刻,其具有对应于网上袋图案的图案。图23显示了使用不连续点接合 的一般结合的吸收复合物层叠体812。点反映了压印后蓬松性无纺布826的压痕。点也是袋 814的结合点828(也参见图20A-20C的截面图)。将2个无纺布在SAP聚集体816周围固定在一 起提供了保持SAP聚集体816和所得的吸收层叠体812的排列的另一种机制。如本文所述,结 合点的排列提供了几何网格830,其定位并限定SAP聚集体816的袋814。
[0169] 因此,在该示例性实施方式中,在吸收制品产品制造和制造后处理期间,优选的 SAP层叠体结构提取自若干结构特征W阻止SAP颗粒从SAP聚集体的所需排列上移动。首先, 在基底无纺布层上提供粘合剂并在粘合剂上放置SAP聚集体。然而,W封闭环的开放图案递 送任选的粘合剂层,该环仅接触某些底层SAP颗粒但阻止在运些接触的SAP颗粒之上的SAP 颗粒的移动。在SAP聚集体上施加顶部无纺布层增加了最小施加的粘合剂W进一步限制SAP 的移动。优选地,递送到基底无纺布的SAP层是不含浆料并且不含基质或粘结剂的,其优化 了复合物的吸收和流体控制性质。除了底层粘合剂W外,也不含粘合剂。因此,SAP层中的许 多部分(尤其是SAP层的中间部分)由SAP组成,但在替代性实施方式中,可包含其它材料W 赋予有益性质。如上所述,主要仅由SAP组成产生更薄的、更松的,更柔软的SAP结构。同时, 仅SAP组成的大部分提供了改进的吸收性质和流体处理特性,其充分保持在位置上(阻止 SAP颗粒迁移)。
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