具有改善的身体贴合性的柔韧吸收制品的制作方法

专利名称：具有改善的身体贴合性的柔韧吸收制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸收制品，优选一次性吸收制品，如尿布。具体地讲， 本发明涉及用于这种吸收制品的吸收芯，所述吸收芯为该制品提供改进的柔 软性和对穿着者身体的适形性。这种吸收芯也有益于提供穿着舒适性得到增 强的吸收制品。
背景技术：
尿布和成人失禁用品之类的吸收制品是熟知的商业制品。人们已进行了 多种尝试来使它们具有总的良好贴合性和高的吸收能力。现代尿布利用超吸 收材料，所述超吸收材料允许存储显著量的含水液体，例如尿液(例如，对于典型的婴儿尿布来讲可存储大约300mL的尿液)。虽然这样的吸收制品通常是一次性产品，但是它们常被穿用很多小时，着舒适性不仅在制品处于干燥状态时非常重要，而且在制品完全或部分地载 有尿液(或其它体液)时也非常重要。本领域增强穿着舒适性的一种方法是提供更薄的吸收制品。例如，美国 专利4,673,402描述了具有双层芯的吸收制品，其中下部芯部件含有较高浓 度的超吸收材料并且具有较高的密度。美国专利4,950,264描述了具有纤维 /超吸收材料共混物的卫生巾，其中超吸收材料具有较高浓度。美国专利 5,102,597描述了吸收性聚合物的宏观结构，该结构包括粒间交联的聚集体， 其中单个的超吸收颗粒与粒间交联剂反应形成可呈片状的聚集体。美国专利 5,411,497公开了一种吸收制品，该吸收制品包括位于离散口袋内的超吸收 材料和用于将载体层合紧以形成口袋的对水敏感的连接部件，所述离散口袋 在第一载体层和第二载体层之间形成。美国专利申请序列号10/776,839讨论了具有超吸收材料的不连续层的吸收制品。该层可包含最多20%的吸收 性纤维材料。本领域也考虑过将增加密度作为获得薄度的一种方法。例如，已公布的美国专利申请2005/0119632公开了据说其特征在于较高浓度的超吸收材 料、较高密度和较高水平的柔韧性的吸收结构体。然而，持续需要具有改善的薄度和柔韧性的吸收制品，此类制品保持采 集和存储足够的沉积到其上的流体的能力，从而能够持续提供期望的穿着者 皮肤的干度和满意的渗漏性能。护理人员和这种吸收制品的成人穿着者希望 改善隐秘性，以使尿布在衣服下不太明显，或使婴儿尿布看起来更像内衣。 也期望有更适形的芯以便减少置于穿着者两腿之间的材料量。发明内容本发明涉及一种吸收制品，优选一次性吸收制品，如尿布。该尿布具有 既薄且适形的吸收芯，其中该芯结构提供具有改善的柔韧性的尿布，所述柔 韧性使用圆弯曲测试来测定。适宜的是，尿布具有芯部区域，所述区域具有 小于约15N的圆弯曲柔韧性和小于约170秒和/或小于约190秒的第三 涌流采集速率。本文的制品的所述芯包括i) 包括至少一个存储层的存储系统，所述存储层包括至少一个区域， 所述区域包括超吸收材料并且具有超过10L/m2的基本容量和至 少6.5mL/cm3的吸收效率；ii) 基本上不含纤维素的采集系统，所述采集系统包括采集/存储层， 所述采集/存储层包括至少一个区域，所述区域包括超吸收材料并 且具有1.5L/m2至 10L/m2的基本容量和 2mL/cm3至 14mL/cm3的吸收效率。


图1是作为依照本发明吸收制品的一个优选实施方案的尿布的平面图。图2是沿图1的截线2-2截取的图1所示尿布的截面图。 图3是用于生产本发明芯的一个优选实施方案的设备的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种吸收制品，优选如婴儿尿布或成人失禁制品之类的一次 性吸收制品。本文中，下列术语具有以下含义术语"超吸收材料"、"超吸收聚合物"、"SAP"、"吸收胶凝材料"和"AGM，， 均指这样一种聚合材料当使用本领域的技术人员已知的"离心保留容量，，测 试来测定时，所述聚合材料能够吸收至少约5倍于其自身重量的含水流体 例如0.9%的盐水。"吸收制品"是指吸收和容纳液体的装置，更具体地讲是指与穿着者的身 体紧贴或邻近放置的、用于吸收和容纳由身体排放的多种排泄物的装置。吸 收制品包括但不限于尿布、成人失禁贴身短内裤、训练裤、尿布固定器和衬 里、卫生巾等等。"尿布，，是指通常由婴儿和失禁者围绕下体穿着的吸收制品。本文所用术语"一次性的"用来描述一般不打算洗涤或换句话讲不打算 恢复或重新使用的制品(即打算在单次使用后就丢弃它们，并且优选回收、 堆肥处理、或换句话讲以环境相容的方式进行处理)。术语"包括，，或"包含"指定其后所述(例如一个组分)的存在，但不排除 本领域已知的或本文所公开的其它特征、元件、步骤或组分的存在。"基本上不含纤维素"的结构体(例如层)是指该结构体包括小于10% (按结构体的重量计)的纤维素纤维，典型地小于5%的纤维素纤维或小 于1%的纤维素纤维，或任选地不包括纤维素纤维，并且其典型地是指该 结构体包括至少约90%的超吸收材料。优选地，此类基本上不含纤维素的 结构体包括至少约95%的超吸收材料，或在某些实施方案中包括至少约 99%的超吸收材料。除非另有说明，本文中所使用的所有百分数、比率和比例均基于重量计。图1为本发明所迷的吸收制品尿布20的一个优选的实施方案的平面 图。所述尿布以其平展未收缩状态(即，无弹性引起的收缩)示出。将所述 结构部分切去，以更清楚地展现尿布20的底层结构。使尿布20中与穿着 者接触的部分面向观察者。图1中尿布20的底座22包括尿布20的主 体，但不包括它的芯28。底座22包括外覆盖件，该外覆盖件包括液体可 透过的顶片24和底片26。底座优选地还包括侧片30、弹性化腿箍32、 和弹性腰部组件34。腿箍32和弹性腰部组件各典型地包括弹性构件33。 尿布20的一个端部36被成形为尿布20的第一腰区。相对的端部38被成形为尿布20的第二腰区。尿布20的中间部分37被成形为裆区，裆区 在第一和第二腰区36和38之间纵向延伸。腰区36和38可包括弹性元 件，使得它们收拢在穿着者的腰部周围以提供改善的贴合性和密封性(例如， 弹性腰部组件34)。裆区37是当尿布20被穿用时通常位于穿着者大腿之 间的尿布20的部分。用尿布20的纵向轴线10和它的横向轴线12来描 述尿布。尿布20的周边被尿布20的外边缘限定，其中纵向边缘44通常 平行于尿布20的纵向轴线10延伸，并且在两个纵向边缘44之间的端边 46通常平行于尿布20的横向轴线12延伸。底座还包括扣紧系统，它可 包括至少一个扣紧构件40和至少一个着陆区42。对于一体的吸收制品，底座22包括添加了其它组件以形成复合尿布结 构的尿布主要结构。尽管尿布20可以多种熟知的构型装配，但优选的尿布 构型通常描述于美国专利4，940，464、 5，554，145、 5，569，234、 6,004,306、美 国专利申请序列号10/171,249和美国专利申请序列号10/824,121中。图1中的吸收芯28通常设置在顶片24和底片26之间。吸收芯28 可包含任何吸收材料，该材料通常是可压缩的、适形的、对穿着者的皮肤无 刺激，并且能够吸收和保留液体，例如尿液和其它的某些身体排泄物。可用 作吸收组件的示例性吸收结构体描述于美国专利4,610,678、 4,834,735、 5，260，345、 5,387,207、 5,397,316和5,625,222中。正如在图2中可以更清楚地看到，吸收芯28包括至少两层采集系 统50和存储系统60,其中采集系统包括至少采集/存储层54，其提供采集、 临时分配和存储采集的流体并且永久性地存储其中的一部分，而存储系统提 供尿布20的大部分存储容量。顶片24为柔顺的、感觉柔软的，并且对穿着者的皮肤无刺激性。此外， 顶片24为液体可透过的，从而可使液体容易地透过其厚度。适合的顶片24 可由很多种材料制成，例如多孔泡沫、蜂窝状泡沫、有孔塑料薄膜、天然纤 维(例如，木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如，聚酯纤维或聚丙稀纤维)， 或由天然纤维与合成纤维的组合制成。在一个实施方案中，顶片24由疏水 材料制成以将穿着者的皮肤与吸收芯10中的液体隔离。优选地，顶片包括 某种部件以调节该材料的亲水性。优选的顶片24包括非织造材料，所述材料使用织物领域的技术人员所 熟知的方法制成。优选地，顶片24具有根据European Disposables and Nonwovens Association标准方法150.4-99测定的约10g/m2至约25g/m2的基重、在纵向上的至少约150G/CM的最小干拉伸强度和小于约3秒的 透湿率。 一种合适的顶片24包括聚丙烯纺粘非织造材料，所述材料包括具 有约18G/M2的基重的小于3旦尼尔的纤维，所述材料得自BBA Fiberweb, Simpsonville， SC。底片26优选至少围绕其周边的一部分接合到顶片24上。底片26防 止吸收芯28所吸收并容纳在尿布20内的渗出物弄脏可能与尿布20接 触的其它外部制品，如床单和衣服。底片26优选地由薄聚合物薄膜制成。 在一个优选的实施方案中，组成底片26的薄膜为液体不可透过的。典型地， 底片26包括一层聚乙烯薄膜，所述薄膜具有介于约10g/m2和约30g/m2 之间的基重，当然也可使用其它柔韧的、液体不可透过的材料。优选地，该 薄膜为可透气的(例如，通过微孔透气)以便允许蒸汽从尿布20逸出，而 同时仍然阻止渗出物透过底片26。特别优选的底片材料具有层压到薄膜层 上的非织造材料，以使底片26更像"布状"。这种非织造层可包括非织造材 料(例如， 一种具有纺粘或其它合适结构的非织造材料)，其基重介于约 15g/m2和约25g/m2之间。可用作底片26的合适的材料得自Cl叩ay Plastic Products Company, Mason, OH。尿布20还可以包括本领域已知的那些其它组件(未示出)，这些组件 包括前后耳片、腰部覆盖片、弹性部件等以提供较好的贴合性、容纳性和美 观性。此类附加组件是本领域所熟知的，并且(例如)描述于美国专利 3,860,003和美国专利5,151,092中。为了使尿布20保持在穿着者周围的适当位置，第一腰区36的至少一 部分由扣紧构件42连接到第二腰区38的至少一部分，以形成一个或多个 腿部开口和腰部开口 。设计扣紧系统使得制品的使用者能够持拿扣紧系统的 一个构件，例如扣紧构件42，然后至少在两个位置将第一腰区36连接到 第二腰区38。这通过操纵扣紧装置元件之间的粘结强度来实现。图2显示沿图1的剖面线2-2截取的图1的横截面。从面向身体侧 开始，尿布包括顶片24、吸收芯28的组件、和底片26。吸收芯28优选 地包括采集系统50和存储系统60,所述采集系统优选地包括顶片24下 面的采集层52和设置在釆集层52与芯28的剩余组件之间的采集/存储 层54。在特别优选的实施方案中，芯28在裆区37中比在腰区36、 38的任 一个中都窄。优选地，芯28在横向轴线12处的宽度对其在第一腰区36或第二腰区38的任一个中的最宽横向宽度的比率小于1.0。该比率更优选 小于约0.8,最优选小于约0.7。在一个优选的实施方案中，采集层52包括非织造材料。作为另外一种 选择，采集层52可包括化学硬化加捻和巻曲纤维、泡沫或如本领域已知的 适于采集含水流体的其它材料。如下文将讨论的那样，采集/存储层54基本 上不含纤维素纤维，并且包括高度可渗透的超吸收材料。优选地，采集/存储层54直接与存储系统60接触。作为另外一种选 择，存储系统60可由芯部包裹材料包裹以便在存储系统60和采集/存储层 54之间设置一个层。在一个优选的实施方案中，芯部包裹材料包括上包裹 层56和下包裹层58。无论采集/存储层54、存储系统60和包裹材料的各 种排列之间是什么关系，采集/存储层54和存储系统60均必须流体连通。 组成包裹层56、 58的材料优选为非织造材料。 一种优选的材料包括纺粘层、 熔喷层和另一个纺粘层(即，SMS材料)。非织造材料适于使用合成纤维制 造，例如聚乙烯、聚酯，并且最优选聚丙烯。高度优选的是永久性亲水非织 造材料，并且具体地讲为具有耐久亲水涂层的非织造材料。这种亲水性可由 非织造材料的表面活性剂处理来提供。可供选择的材料包括SMMS结构或 纤维质的组织结构。同样地，但未示出，可为采集/存储层54提供包裹材料以便封装该层。 适用于上包裹层56和下包裹层58的材料也适于用作芯28的设计的包 裹材料，在设计中它被期望来包裹采集/存储层54。在第三个可供选择的实施方案中，包裹材料56、 58既包封采集/存储 层54也包封存储系统60。在此实施方案中，采集/存储层54和存储系统 60直接按压接触。适宜的是，采集/存储层54具有与存储系统60相同的面积或较小的 面积。优选地，采集/存储层54以与存储系统60相比相同的横向宽度但较 短的纵向长度在存储系统60上横向居中。采集/存储层54也可窄于存储系 统60而保持在其上居中。换句话讲，采集/存储层54适宜地具有1.0的 相对于存储系统60的面积比率。优选地，该面积比率小于1.0 (例如，小 于约0.75),更优选小于约0.50。当采集/存储层54在纵向上短于存储系统60时，其被定位成使得超 过50%的其纵向长度位于横向轴线12的前面。这种定位是可取的，以便将采集/存储层放置在尿液最有可能首先接触尿布20的点(有时称为"小便
点")下。这种布置将有利于采集被采集/存储层54所吸收的液体。
同样，采集/存储层54和存储系统60均可在纵向和横向之一上或在 其两者上包括超吸收材料基重的不均匀分配。可有利地应用这种不均匀基重 分配，以便向尿布20提供额外的、预定的局部吸收容量。例如，可在芯28 的邻近"小便点"的区域中增加采集/存储层54和存储系统60之一或其两 者中的超吸收材料的基重。这种"凸置"分配也可用来向尿布20提供可取的 芯28的构型以用于改善身体贴合性。例如，可提供低超吸收基重的预定区 域以在芯中产生优先折叠区，以帮助确保芯28以预定方式挠曲。
在可供选择的实施方案(未示出)中，制品可由制造商通过接合邻近端 边46的纵向边缘44的相对部分而预成形以产生裤。本文所用术语"裤"是 指具有腰部开口和两个腿部开口的一次性衣服，所述衣服是为婴儿或成人穿 着者设计的。通过将穿着者的腿伸入腿部开口并将裤拉到穿着者下体附近的 位置可将裤穿到使用者身上。裤可使用任何合适的方法来预成形，包括但不 限于利用可重复扣紧和/或不可重复扣紧的粘结(例如，缝合、焊接、粘合剂、 内聚粘合、扣件等)将制品的各部分粘接在一起。裤可在沿该制品圆周的任 何地方预成形(例如，侧扣紧、前腰区扣紧)。尽管本文使用的是术语"裤"， 但裤通常也被称为"闭合尿布"、"预紧固尿布"、"套穿尿布"、"训练裤"和"尿 布裤"。合适的裤公开于美国专利5,246,433、 5,569,234、 6,120,487、 6,120,489、 4,940,464 、 5,092,861 、 5,897,545 、 5,957,908和已公布的美国专利申请 2003/0233082A1中。
在附加的可供选择的实施方案(也未示出)中，采集/存储层54和存 储系统60可包括吸收制品的可移除/可置换组件。此类可移除/可置换组件 允许"更新，，吸收制品，而无需更换整个制品。采集/存储层54和存储系统60 设置在至少一个类似于顶片24的流体可渗透的层的下面。此类具有可移除 /可置换组件的实施方案更充分地描述于下列一个或多个专利中1997年3 月27日以Lavon等人的名义提交的美国专利申请序列号08/828,005和 2005年4月4日以Lavon等人的名义提交的11/099791以及已公布的美国 专利申请2004/0039361 、 2002/0091368、 2003/0199844、 2004/0024379、 2004/0030314。本文的存储系统60具有至少一个存储层，所述存储层具有至少一个具
有超吸收材料的区域。此区域为至少20mmxl5mm(长度x宽度或宽度x 长度)。典型地，吸收层具有多个这样的区域，或由此类区域组成。
本容量和至少6.5mL/cm3的吸收效率。
存储层的区域优选具有至少12L/m2，更优选至少15L/m2的基本容量； 并且基本容量小于36L/m2也可为适用的；在一个实施方案中，基本容量为 15L/m2至25L/m2。
优选地，存储层的区域具有至少10mL/cm3的吸收效率，并且在一个 实施方案中，吸收效率为 10mL/cm3至25mL/cm3 ，或 12mL/cm3至 20mL/cm3，或15mL/cm3至20mL/cm3。
可优选的是，作为整体的存储层具有处在上述本文所述范围内的基本容 量和吸收效率，并且/或存储层具有处在上文所指定的范围内的平均基本容量 和平均吸收效率。
在一个实施方案中，(薄)存储系统60通过用热塑性(粘合剂)材料 的纤维层来稳定超吸收材料而获得，例如所述纤维层允许常常存在于存储芯 中的一些或全部的(吸收)纤维素纤维被移除以稳定超吸收材料。所得存储 系统(60)、存储层及其区域可基本上不含纤维素(纤维)，例如如本文所述仅 包括超吸收材料作为吸收组件，这种情形也描述于(例如)前述的美国专利 申请序列号10/776,839中。因此存储系统60或层或其区域可包括超吸收 材料，所述材料被热塑性材料，优选地热塑性粘合剂的纤维层所稳定，以提 供超吸收材料的干燥固定作用和润湿固定作用。因而存储系统60基本上不 含纤维素纤维。
特别优选的超吸收材料具有至少约20g/g的顶压吸收(AAP)能力。优选 地，AAP大于约23g/g，更优选大于约25g/g。 AAP根据下文测试方法部 分所述的方法测定。
存储系统60的超吸收材料可以至少约200g/m2,或至少300g/m2的 平均基重使用。因此存储系统60可具有大于约0.3g/cm3，或0.4g/cm3或 更大，0.45g/cm3或更大的平均密度。
存储系统60的超吸收材料可典型地具有至少40 xl07cm3s/g的盐水 流动传导率(SFC);或优选地80xl07cm3s/g或更大；或可能100 xl(T7cm3s/g 或更大；或甚至120xl07cm3sec/g或更大的SFC。此SFC为渗透性测量，明转换成用于P射氐褪黑素抑制的照明(以下称为"褪黑素照明")。特别地，^^f周知，褪黑素的分泌在大约就寝前两小时或者睡醒后14小时变得显著 (参见，例如，B鸣essH丄、SavicN.、 SlettenT.、 RoachG、 Gilberts, S.、 Dawson D.的文章"The Relationship Between the Dim Light Melatonin Onset and Sle邻on a Regular Schedule in Young Healthy Adults",《Behavioral Sleep Medicine》2003， Vol. 1， No. " pp. 102-114)，并且^i^i也基于战结果将 正常照明转换成褪黑素照明。然而，若用户要求考虑他她的睡眠行为并且 要求执行从正常照明到褪黑素照明的手动转换，贝U上述过程可會树用户而 言并不方便。因此，为了在不会使用户总能意识到转换的情况下给用户提 供最佳的睡眠照明环境，有必要提供一种能够自动检测用户的睡眠和睡醒 时间以自动执行上述照明的转换的装置。第二，关于自就寝至lj入睡开始期间身i糊态的信息还能够用于睡眠评 估。评估用户的睡目民质量的一个因素是^/她入睡有多快，这称为"入睡的 平稳度"，并且这倉,舰测量入睡所需要的时间量(以下称为"睡目赚伏 期")容易地定量评价，这需要关于用户从就寝到实际入睡需要多久的信息， 即，用户打算入睡的时间与用户实际入睡的时间之间的时间差。根据在例 如日本专利申请公开文件No.H5-245148中公开的现有技术，将用户就寝的 时间用作用户打算睡眠的时间。然而，由于在很多情况下用户就寝以后(他 /她)可能鈕卖书或看电视，因此将用户就寝的时间看作用户打算入睡的时 间经常是不适当的，并且由此计算的睡目鹏伏期可能不准确。对于上述两种应用，需要提供对用户打算入睡的时间进行方便准确地 检湖啲组件。在这点上，在此所述的本发明利用了通常在睡着之前会设定 闹钟或者关闭或调暗灯光的事实。即，通过将用户设定闹钟或关闭灯光或 将灯光调暗至幌定照度以下的时间近似为用户打算入睡的时间，能够更加 准确地确定睡眠潜伏期。此外，通过将灯光从正常照明转换到褪黑素照明 的时间设定成比用户设定闹钟或关掉灯光或将灯光调暗到特定照度以下的 时间早两小时，能够更加准确地控制灯光从正常照明转换到褪黑素照明的 时间。此外，众所周知的是当嗣民质量改善时身体的运动减少，反之当睡眠 质量恶化时身体的运动增多，因而，育巨够基于睡眠期间的身体运动来评估在一个实施方案中，采集/存储层54包括超吸收材料，所述材料具有
不小于400 x l(T7cm3.s/g,更优选不小于500 x l0-7cm3.s/g,还更优选不小于 700 x 10'7cm3.s/g,特别优选不小于1,000 x 10-7cm3.s/g的专用改进的盐水流 动传导率(本文称为改进的SFC)，所述盐水流动传导率采用上述美国专利 申请序列号11/091,255和JP 2004-105118所述的专用改进的SFC测试来 测定。釆集系统的这种超吸收材料的此改进的SFC优选不超过 4，000xl0-7cm3.s/g，更优选不超过3,000xl(T7cm3.s/g。
由于本发明所述的采集/存储层54基本上不含纤维素纤维，因此它可 比现有技术为了类似目的所使用的吸收芯组件具有更高的密度。适宜地，采 集/存储层54可具有大于约0.3g/cm3，或甚至大于0.4g/cm3的密度。
采集/存储层54和存储系统60也共同作用以向尿布20提供改善的 穿着贴合性和舒适性。具体地讲，包括芯28的尿布20具有可取的低厚度 和裆部柔韧性。在所述芯中采集系统50包括至少一个本发明所述的采集/ 存储层54。正如将认识到的那样，低厚度和挠性材料导致柔韧的芯。该芯 在穿着者运动的全部范围内可一直更加紧密地适形于穿着者的身体。同时此 类薄的/柔韧的尿布在穿着者的衣服下也不易看见，并且可具有非常像内衣的 外观。
正如上文所注意到的，依照本发明的芯28具有所需的低厚度。可取的 是，本发明的釆集系统50既包括釆集层52又包括釆集/存储层54。对于 此构造的芯28,当在采集层52的中心测量时，干燥芯的厚度小于约5mm。 优选地，当在采集层52的中心测量时，芯28的厚度小于约4.5mm,更 优选地小于约4mm。不掺入采集层52的结构体甚至更薄。
应当指出的是，虽然本领域中有许多吸收结构讨论厚度，但只是据单层 而不是据为尿布20形成完整芯28所必需的组合层来讨论吸收结构的厚 度。因此据信本发明的芯28的低厚度是特别有利的。换句话讲，芯28的 低厚度为尿布20提供期望的低厚度。即，在顶片的身体表面和底片的衣服 表面之间的所有尿布部件的厚度有意义地小于现有技术尿布的厚度。例如， 在一个实施方案中，包括本发明所述的芯28的尿布20具有小于约5mm 的干厚(在与芯28的前边缘29相距10cm的位置测量)。优选地，尿布20 的干厚小于约4.5mm,更优选小于约4mm。
本发明所述的芯28可取地也为柔韧的，以便有利于减小尿布20的堆 积体积并改善其适形性。不受理论的约束，据信如上所述的薄型构造(如所已知的那样，硬度随着厚度的增加而增加)和由热塑性材料(例如，见于已公布的美国专利申请2004/0162536 )结合的柔韧的吸收性聚合物颗粒的结合 体相组合而共同作用以提供可取的柔韧性。因此，芯28可以更容易地符合 不同的穿着者体形并且对穿着者的运动做出反应。如可见于实施例1,现有 技术的尿布产品在柔韧性上的可变范围很宽(当根据圓弯曲柔韧性测试评测 时为4.0N至70.5N)。将会认识到，这种柔韧性是许多因素在成品尿布产 品中共同作用的结果。例如，对比尿布A和B的圓弯曲柔韧性明显不同， 虽然这些尿布具有非常类似的存储系统。不受理论的约束，据信该圆弯曲柔 韧性的差別可归因于采集系统的差别。具体地讲，对比尿布A中所用的双 层采集系统具有可取的流体处理性能(例如，双层采集系统对尿液"涌流"提 供实质性的临时存储，导致快速采集)。这些有益效果是以与对比尿布B相 比实质上较小的柔韧性为代价的。参照实施例2，其显示本发明的芯设计保 持对比芯B的大部分改善的柔韧性(本发明所述芯的 12N与对比芯A 的 44N),同时也提供对比芯A的可取的流体处理性能(本发明所述芯 的~100秒的第三涌流采集速率与对比芯B的~200秒)。具体地讲，将对 比尿布A的双层采集系统置换成本发明所述的存储/分配系统会提供双层 系统的大部分的快速采集能力，而同时又在干燥时保持薄且柔韧以致提供对 比尿布B的大部分的干燥柔韧性。适宜的是，本发明所述的吸收芯28具有小于约13N，优选小于约 12N,并且更优选小于约10N的圆弯曲柔韧性。类似地，本发明所述的吸 收制品具有的圆弯曲柔韧性实质上低于可商购获得的尿布和现有技术的尿 布的圆弯曲柔韧性。适宜的是，本发明所述的吸收制品在某个样本中具有小 于约15N的圆弯曲柔韧性，所述样本取自裆区37中的吸收芯28的横向 中心线的前方的位置。优选地，裆区37中的圓弯曲柔韧性小于约13.5N, 更优选小于约IIN。用于测定圆弯曲柔韧性的方法见于下文的测试方法部 分。本发明的吸收芯28不仅具有上文所述的低厚度和改善的柔韧性，它们 还为穿着者提供可取的流体处理性能。对于吸收制品，需要考虑至少两种类 型的流体处理性能流体采集和流体存储容量(例如，由采集层的超吸收材 料和存储系统的超吸收材料的SFC和/或其采集速率反映出来，如本文所 述)。吸收制品应当具有良好的流体采集性能以便快速地从吸收制品的身体 表面转移含水流体，从而最小化可绕过箍和腰带而导致渗漏的游离流体。在本发明的情形中，采集/存储层54与采集层52共同作用(当这种采集层存 在时)以提供用于容纳含水液体的"涌流，，的空隙体积，以便让存储系统60 有时间采集并永久性地存储此类流体。由于采集/存储层54包括高度可渗透 的超吸收材料，因此即使在组成采集/存储层54的超吸收材料因接触含水流 体而开始膨涨之后，这种空隙体积也可得到保持。流体釆集性能可使用下文 在测试方法部分中所述的流体采集测试来方1更地测定。此测试测定吸收制品 采集预定义体积的流体所需的时间，所述预定义体积的流体以一 系列的"涌 流，，递送。该体积和递送速率旨在代表具体尺码的吸收制品的典型条件。取 决于制品的尺码，采集流体的第三或第四涌流所需的时间可为采集性能的一 个重要测量。适宜的是，本发明所述的吸收制品具有小于约170秒，优选 小于约150秒，更优选小于约130秒的第三涌流釆集速率。特别优选的实 施方案具有小于约100秒的第三涌流釆集速率。对于较大尺码，第四涌流 的采集速率也很重要。适宜的是，本发明所述的吸收制品具有小于约190 秒，优选小于约180秒，更优选小于约170秒的第四涌流采集速率。具体地讲，本发明的芯28必须提供足够的存储容量以起作用，而同时 又提供实质上减小的干厚和改善的柔韧性。如同样已知，吸收制品必需的吸 收能力基本上由它们的预期用途来限定。即，预期用于成人失禁用途的吸收 制品将比预期用于婴儿的吸收制品具有更大的设计容量。重要的是，依照本 发明的吸收芯28不放弃存储适量含水流体的能力以便提供芯厚度的减少。 考虑能力的一种方法是作为标准容量，即每单位面积的容量。这种方法考虑 到，设计用于较大穿着者的吸收制品将具有较大的设计容量和较大的芯面积 以吸收沉积在其上的流体。 一种用于标准化容量的方法见于美国专利申请序 列号11/091,255中。适宜地，依照本发明的芯28在其中包括采集存储层 54的部分，具有的标准容量将为大于约0.3g/cm2。优选地，在其中包括采 集存储层54的部分的标准容量大于约1.0g/cm2,更优选大于约2.0g/cm2。 在芯28的那些不包括采集/存储层54的部分中，标准化容量可较低。对于 其中用于含水液体的大多数容量在裆区37内或邻近裆区37的设计。适宜 的是，在这些区域中的标准容量小于约0.9g/cm2,优选小于约0.5g/cm2，更 优选小于约0.2g/cm2。在一个可供选择的实施方案中，芯28被设计成能在腰区36、 38之一 或其两者中提供极限存储的实质性部分。对于此实施方案，腰区36、 38之 一或其两者中的标准化芯容量可等于或高于裆区37中的标准化芯容量。例 如这种腰区标准化芯容量可大于约1.0g/cm2，甚至大于约2.0g/cm2。对于此 实施方案，裆区37的面积小于上文所述的实施方案中的面积，在那里用于 含水液体的容量的本体处在裆区37内或邻近裆区，并且采集/存储层54可 延伸进腰区36、 38中。如将会认识到的那样，如果希望计算芯28的总容量，则可使用本领域 已知的方法(例如，图象分析)来确定具有和不具有采集层54的芯28的 各自的面积，并且将这些面积乘以单位面积的标准化容量，以确定具有特定 尺寸的芯28的总容量。存储系统60可使用前述美国专利申请序列号10/776,839中所述的方 法来适宜地生产。采集/存储层54可使用实质上与用来生产存储系统60的方法相同的 方法生产。主要区别在于不提供粗糙表面以便提供接合区域，在这些区域 中粘合剂直接接触基底层，如美国专利申请序列号10〃76,839所述；而是 提供配有一系列"口袋，，的沉积转筒，这些"口袋，，的形状和体积实质上由采集/ 存储层54的希望的形状和体积所限定。正如将认识到的那样，这些口袋的 形状和体积可用来向采集/存储层54和存储系统60之一或它们两者提供 预定义的超吸收材料轮廓。此沉积转筒配有如描述于前述美国专利申请序列 号10/776,839中的真空部件，该部件适于将基底吸入口袋中。适于用作存 储系统60的基底的任何非织造材料也适用于生产采集/存储层54。在一个优选的实施方案中，生产存储系统60和采集/存储层54以致 提供其间没有上包裹层56的芯28。用于生产这种结构的一种合适的过程 示于图3,并且在之后的段落中讨论。如由图3可见，存储层前体160可通过将包含在给料器105中的第 一超吸收材料(未示出)沉积到基底100上来生产。如美国专利申请序列 号10/776,839所述，第一真空部分115中的真空促使第一基底100适形 于第一沉积转筒110中的凹陷(未示出)，以致当凹陷经过第一给料器105 之下时，能够用第一超吸收材料填充凹陷。在凹陷经过第一给料器105之 下后，用在第一喷雾工位120应用的热塑性聚合物来稳定第一超吸收材料， 以致形成存储层前体160。采集/存储层前体154可用基本相同的方式生产。在用从第二给料器135递送的第二吸收性聚合物(未示出)填充之前，促使第二基底130适 形于第二沉积转筒140中的凹陷。用从第二喷雾工位150递送的热塑性聚 合物来稳定位于填充好的凹陷中的第二超吸收材料。为了形成芯前体128，使用本领域已知的方法将运送存储层前体160 和采集/存储层前体154的基底纤维网定相成适当对齐并且在辊隙180处 结合。正如将认识到的那样，包括辊隙180的辊可配有口袋以接收前体 160、 154，以使第一基底100和第二基底130能够被密封在存储层前体 160周边的周围，从而将芯前体128有效封装在包裹材料中。如果必要， 包括辊隙180的辊之一或它们两者可以被加热，来软化热塑性材料以有利 于封装步骤。正如也将认识到的那样，如果想要封装前体160、54之一或它们两者， 可在喷雾工位120、 150和辊隙180之间提供基本与辊隙180相同的单独 辊隙(未示出)和合适非织造材料(未示出)的纤维网。测-试方法流体采集流体采集测试提供在模拟使用条件下吸收结构迅速采集含水流体能力 的测定。4吏用泵(得自Cole Parmer Instruments Co., Chicago, IL的型号为 7520-00的泵是合适的)。以预定体积和速率向该样本加载涌流的0.9%盐 水溶液。用定时器记录吸收盐水溶液的时间。以5分钟的涌流间隔重复涌 流，进行4次涌流。下文的详细描述涉及婴儿尿布，对于其它类型的吸收 制品，涌流体积和围压可如本文所述进行调节。将包括芯且包括顶片和底片的测试样本平展放置在聚曱基丙烯酸曱酯 (例如，有机玻璃)框内的泡沫平台上(见美国专利6，083，210中的测试设 备的细部组合件)，并且将代表典型围压的重物放置在如下所述的有机玻璃 覆盖件上。以下为多种尺码的婴儿尿布提供了合适的设置参数。如果待测试 尿布产品没有列出尺码，则如下限定产品尺码通过与下文所列的重量范围 作最大交叠来确定重量范围。尺码 大约婴儿重量加载体加载速率 围压重量 (kg)赵(mL) (mL/sec) (kg)新生儿<4165.33在板的各端为0.9 =合计1,814-6248在板的各端为2.3 =合计4.625國8408在板的各端为2.9 =合计5.87-135010在板的各端为4.5 =合计9.0410-177515在板的各端为9.1 =合计18.25及更大〉127515在板的各端为9.1 =合计18.2如果评测具有与上表所列的那些显著不同的容量的产品(例如可设想成 人失禁产品或用于早产儿的尿布)，则应当将每次涌流的流体体积调整至总制品设计容量的20%，并且应当将用于围压的重量调整至代表坐着的穿着 者对产品施加的压力。设计容量可通过合计超吸收材料的容量(定义为离心 保留容量)和源自芯中的纤维材料的任何容量(例如，纤维素纤维的4g/g) 来确定。应该记下与标准测试协议的任何偏差。底片的外表面朝向泡沫平台。将基本在其中央具有直径5cm开口的有 机玻璃板放在样本顶部。确定样本的方向，使得顶片直接位于有机玻璃板的 开口下面。将板中的开口 (即，盐水溶液的加载点)放置在距整个芯的前边缘约10cm的位置，并且大约位于芯的两侧边之间的中间。通过装在并且粘 在开口内的圓筒，将盐水溶液引入样品中。电极在吸收结构表面以上约lmm 至2mm处，并且还连接至定时器。将负荷放在板的顶部来模拟例如婴儿的 重量。将适用于该特定尺码(见上表)的两个具有744.6cm2(5lcmx MAcm) 面积的重物放置在板的顶部上。随着盐水溶液纟皮加入滚筒中，其积聚在吸收结构体的顶部上，从而形成 电极之间的电路。这使定时器启动。当吸收结构吸收了涌流，并且电极之间 的电接触断开时，定时器停止并记录。采集速率被定义为吸收所递送的涌流体积所必需的以秒表示的时间。对 于引入样本内的每次涌流，计算采集速度。基重用于 Mass per Unit Area(40.3-90)的 European Disposables and Nonwovens Association(EDANA)才示准方法是合适的。厚度用于厚度(No 30.5-99)的 European Disposables and Nonwovens Association(EDANA)标准方法是合适的。合适的设备描述于4.1节。额定压 力是2.1kPa。密度将使用基重称量方法确定的基重除以由厚度方法确定的厚度。 区域中的超吸收材料的离心保留容量European Disposables and Nonwovens Association(EDANA)标准方法 441.2-02是合适的。存储层或釆集/存储层的离心保留容量(CRC)采集/存储层的区域或存储层的区域的CRC可采用改进的EDANA 标准测试方法441.2-02来确定。即，将此标准测试应用于存储层的区域或 采集/存储层的区域的切出样本(因此用于此测试的0.200g的超吸收粉末的 标准样本现在被置换成某个层的一个区域或数个区域的切出样本)。对于存 储层，使用20mm x 15mm的样本尺寸。对于采集/存储层，使用40mm x 20mm的样本尺寸。样本可通过如下方式获得从吸收制品分离吸收芯，然 后分离吸收芯的不同层，以获得单个的存储层和采集层。此项工作应当正确 地完成以便获得代表性样本。然后可用冲刀切割出具有上文所指定尺寸的每 个层的样本。然后应当如EDANA方法所指明的那样处理和测量每个样本， 例如在测量之前将其存储在密封容器中并使其处于所需状态。获取每个区域(样本)的CRC值。如果合适，可对每个层均切出并测 量多个区域的多个样本，并且可获取每个层的平均CRC。区域的基本容量区域的基本容量通过将所述区域的CRC与所述区域的基重相乘来计 算，如可通过上述的方法来确定基本容量=区域的CRC*区域的基重基本容量以每平方米的层所吸收的流体的千克数给出。由于0.9%的盐 水溶液的密度为约lg/cm3,因此其典型地以每平方米的层所吸收的流体的 升数报告，如本文也使用的那样。某个层的平均基本容量也可如上所述地获得。区域吸收效率区域的吸收效率通过将区域的CRC与所述区域的密度相乘来计算，如可通过上述的方法来确定吸收效率=层的CRC*层的密度(其以mL/cm3报告)某个层的平均基本容量也可如上所述地获得。圓弯曲柔韧性样本制备此方法适用于测量具有芯的吸收制品或吸收制品组件的柔韧性，所述芯 具有足够的面积以从其上切出6.4cm x6.4cm( 2.5英寸x 6.5英寸)的样本。 在测试之前，样本应当在23。C士2。C的温度和50%±2%的相对湿度下平衡 至少2小时。如果吸收制品为裤型尿布，则打开侧部密封。从吸收制品移 除所有弹性部件(腿箍、腰带等)。在平坦表面上轻柔地拉伸吸收制品(让 底片朝向该表面)以消除其中的任何折叠。标记吸收芯的纵向轴线和横向轴 线的交点。沿纵向轴线朝吸收制品的前腰边缘测量62mm并且作出第二标 记。使用带有6.4cm(2.5英寸)方沖模的液压机(合适的液压机得自Carver， Inc., Wabash， IN)切出其中心处在第二标记处的样本。i殳备和方法圓弯曲方法在带有计算机接口的定速伸长张力检验器( 一种合适的仪器 为使用Testworks 4 Software的MTS Q-检验器；如可得自MTS Systems Corp， Eden Prairie， MN)和100N的测力传感器上进行。使用ASTM D4032-94(Standard Test Method for Stiffness of Fabric by the Circular Bend Procedure)所述的平台和压杆夹具将仪器设置成用于标准压缩测试。将样本 盖住开孔置中在平台上。在测试开始时，将活塞刚性地连接到张力检验器的 夹头上，置中在开孔上，并且定位在平台顶部平面上方20mm处。测试启 动时，夹头运动导致压杆以lOOmm/min的速率下降至平台顶部平面以下 15mm的深度。复制和计算对于每个样本，评测至少5个复制品。将圆弯曲柔韧性报告为以牛顿(N)为单位的最大峰值力。测试每组五个 全同的复制品(或n个复制品，如果n大于5的话)，并且取所测得的该 组五个值的平均值作为该样本的值。实施例 实施例1此实施例旨在显示现有技术的机制尿布产品的芯部区域的柔韧性。在此 实施例中，使用本文所述的方法评测了可商购获得的尿布、和其它现有技术 所述的尿布在裆区的两个部分(芯的横向中心线之前和之后)中的圆弯曲柔 韧性。该评测的结果可见于表1。表1尿布类型Pampers Easy Ups 1 3T/4T Pampers Feel n Learn 1 Huggies Pull Ups 2女孩尺码2T/3T 尺码3T/4T 尺码4T/5T裆区前部圓弯曲柔韧性 (N)51.324.418.4 24.7 15.6Huggies Pull Ups 2男孩尺码4 49.3Pampers Cruisers 1尺码4 43.9Huggies Supreme 2尺石马4 70.5Huggies Baby Shape 2尺码4 38.2对比尿布A3 50.1对比尿布B4 4.0布质内衣5 0.21. 得自Procter & Gamble, Cincinnati, OH2. 得自Kimberly Clark, Neenah， WI3. 如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括交联纤维 素纤维(250g/m"和梳理/树脂粘合的聚酯非织造材料(60g/m"的双层 采集系统的存储系统4. 如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括梳理/树脂 粘合的聚酯非织造材料(43g/m"的非织造采集层的存储系统5. Hanes Her Way 棉短内#库，尺码4， 4寻自Hanes Company, Inc., Winston-Salem， NC，裆区中有两层织物。由于高柔韧性的缘故，将 ION的测力传感器用于该力的测量以替代100N的测力传感器。如可看到的那样，在被测尿布中存在宽范围的柔韧性变化，并且内衣在 所有被测产品中是最柔韧的。 实施例2此实施例旨在将本发明所述的吸收芯的柔韧性和采集速率与源自现有 技术的两个芯进行对比。在此实施例中，芯样本设置在底片上，所述底片包 括源自BBA Fiberweb， Simpsonville, SC的18g/m2的纺粘聚丙烯和源自 Clopay Plastic Products Company, Mason， OH的28g/m2的聚乙烯薄月莫的层 压体，其中顶片(源自BBA Fiberweb, Simpsonville, SC的18g/m2的纺 粘聚丙烯)设置在其上。评测其在裆区的前部(芯的横向中心线之前)中的 圆弯曲柔韧性和第三涌流采集速率。表2裆区前部平均圓 弯曲柔韧性 (N) 44 2 12如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括交联纤维 素纤维(250 g/m勺和梳理沐t脂粘合的聚酯非织造材料(60g/m"的双层 采集系统的存储系统(800g/m2)尿布类型对比芯A1 对比芯B2 本发明的芯第3涌流釆集速 1 (秒) 90 198 972. 如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括梳理/树脂 粘合的聚酯非织造材料(43g/m2)的非织造采集层的存储系统 (400 g/m2)3. 如已公布的美国专利申请 2004/0162536所述的存4渚系统 (680 g/m2),本发明所迷的采集/存储层(如美国专利申请序列号 11/091,255所述的具有200g/m2基重的超吸收材料)和梳理/树脂粘 合的聚酯非织造材料(60g/m2)实施例3此实施例旨在将本发明所述的尿布的干厚与可商购获得的尿布和根据 已公布的美国专利申请2004/0162536所制成的尿布进行对比。此对比显示 于表3中。4_1产品 干厚(mm)Pampers Active Fit (尺码4) 1 7.1Huggies Super-Flex (尺码4 ) 2 7.2Huggies Pull-Ups Girl 3 3.2Huggies Pull-Ups Boy 3 4.0 已公布的美国专利申请2004/0162536所述的尿布4 5.9本发明5 3.91. 得自 Procter & Gamble GMBH, Schwalbach am Tanus， Germany2. 4寻自 Kimberly Clark, Reigate， United Kingdom3. 得自 Kimberly Clark, Neenah， WI4. 双层采集系统由巻曲的纤维素纤维(200g/m"和梳理/树脂粘合的聚 酯非织造材料(60g/m"组成5. 本发明的采集/存储层在本说明书中提及的所有专利、专利申请(和针对其公布的任何专利， 以及任何相应公布的外国专利申请)和公布的公开内容以引用方式并入本文明。 " 、 "、。'曰5、何文献的引用不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人 员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其 它的更改和修改。对于本领域的技术人员还显而易见的是，在前述公开内容 中提出的实施方案和特征的所有组合是可能的，并且可导致本发明的优选实 施。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这 些更改和修改。应当理解，本文中用一定性质或指定数值的范围来详细说明的每个实施方案包括具有同效性质或范围的实施方案，如0Jcm的范围应 被理解为是指"约0.5cm"。
权利要求
1.一种吸收制品，所述吸收制品包括a)流体可渗透的顶片；b)底片，该底片围绕所述吸收制品的周边接合到所述顶片上；和c)设置在所述顶片和所述底片之间的芯，所述芯包括i)包括至少一个存储层的存储系统，该存储层包括至少一个区域，该区域包含超吸收材料并且具有超过10L/m2的基本容量和至少6.5mL/cm3的吸收效率；ii)基本上不含纤维素的采集系统，该采集系统包括采集/存储层，该采集/存储层包括含有超吸收材料的区域，并且具有1.5L/m2至10L/m2的基本容量和2mL/cm3至14mL/cm3的吸收效率；其中所述吸收制品在其裆区中具有小于约15N的圆弯曲柔韧性。
2. 如权利要求1所述的吸收制品，其中所迷存储层的所述一个或多个 区域具有至少15L/m2的基本容量和至少9mL/cm3的吸收效率。
3. 如权利要求1所述的吸收制品，其中所迷采集/存储层的所述一个或 多个区域具有1.8L/m2至4L/m2的基本容量和介于4mL/cm3和9mL/cm3 之间的吸收效率。
4. 如权利要求1所述的吸收制品，其中所述存储层由所述区域组成， 和/或所述采集/存储层由所述区域组成。
5. 如权利要求1所述的吸收制品，其中所述吸收制品具有选自下列涌 流中的至少 一 个的测量的采集速率a) 第三涌流小于约170秒；或b) 第四涌流小于约190秒。
6. 如权利要求1所述的吸收制品，其中所述存储系统基本上不含纤维 素纤维，并且其中所述超吸收材料被热塑性材料的纤维层所稳定。
7. 如权利要求1所述的吸收材料，其中所述采集/存储层中的所述超吸 收材料具有400 x l(T7cm3.s/g或更大的改进的SFC，并且所述存储层中的 所述超吸收材料具有80 x l(T7cm3.s/g或更大的SFC。
8. 如权利要求1所述的吸收制品，其中所述吸收制品在其裆区中具有 小于约11N的圓弯曲柔韧性。
9.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述芯具有小于约10N的圆弯 曲柔韧性。
10.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述吸收制品还具有小于约4mm的干厚。
全文摘要
本文描述了一种吸收制品，该吸收制品具有既薄且适形的吸收芯，其中该芯具有至少两层，每层包括不同的超吸收材料，并且每层通常基本上不含纤维质纤维。该吸收制品具有小于约15N的圆弯曲柔韧性。该芯包括存储层和采集/存储层，每层均具有特定的基本容量和吸收效率。
文档编号A61F13/15GK101227878SQ200680026915
公开日2008年7月23日 申请日期2006年7月26日 优先权日2005年7月26日
发明者中川安惠, 霍尔格·贝鲁达, 马蒂厄斯·施米特 申请人:宝洁公司