專利名稱：組合表層和吸收傳遞層的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用作吸收制品接觸身體層面的無紡織物網。該網用來傳遞自身體內流出的液體，并傳輸至下面的吸收芯。本發(fā)明也涉及將這種無紡織物網用作組合表層和傳遞層的吸收制品。吸收制品可以是尿布、衛(wèi)生巾、傷口敷物、失禁裝置等。
處理體液排出物的吸收制品通常包括可滲透液體的表層、不可滲透液體的阻擋層和它們之間的吸收芯。表層的用途是包住吸收材料，并將液體傳遞給吸收芯，而在使用中則保持相對干燥，由此防止液體滲漏，并提高使用者的舒適性。在吸收芯和表層之間可以采用附加層，以提高傳遞液體的效率，并阻止液體自吸收芯再傳輸給表層。附加層通常指傳遞層、捕獲層、積貯層或毛細芯吸層(稱為傳遞層)。傳遞層與表層組合通常稱為復合表層。它們由兩個分別制成的網結合在一起制成。
目前，有效的液體傳遞和最小的再濕潤與吸收制品的設計要求相抵觸，其一種或另一種性能一般會損害保留性能。一種方法是構造一個帶有較硬的非吸收性纖維例如旦數為6或更大的聚酯纖維的傳遞層。為了保證采用這種傳遞層的吸收制品貼緊戴者身體時有舒適感，需要由帶孔膜或細旦纖維制成的表層，來緩沖傳遞層的攻擊性。纖維的剛性和在傳遞層內形成的大孔隙網，在上覆表層與下面的吸收芯之間提供了空間，使再濕潤達到最小。該方法依賴于高吸收芯從表層經過傳遞層吸入液體至吸收芯內。雖然采用該方法，可以改善再濕潤，但延長了液體滲透表層的時間。該液體滲透時間的延長歸因于兩種因素對吸收芯從表層吸入液體的依賴和在較小孔的表層與較大孔的傳遞層之間缺少毛細壓力。如果使用者感到表層是濕粘的，接著就會產生不舒適感，在極端情形下，使用者會被迫在吸收制品的使用期限結束之前換掉它。另外，吸收制品的發(fā)展趨勢是總結構越來越薄。如果是這樣，那么具有大尺寸孔隙的第一種方法就不能提供液體的有效傳遞和阻止再濕潤。該種方法的一個例子由Baer等人在美國專利No．5，728，081中進行了描述。
第二種方法是構造帶有孔的傳遞層，孔尺寸比上覆表層的小。自表層至傳遞層，孔尺寸梯度減小，從而形成較高的毛細壓力，導致被捕獲的液體從表層被吸下，不需過多地依賴吸收芯。該方法的向下走勢是傳遞層從表層吸下液體之后，不容易使液體通過而到達吸收芯。被傳遞層所固留的任何液體都具有再濕潤的可能性。這種方法的一個例子由Meyer等人在美國專利No．4，798，603中進行了描述。
雖然總的來說傳遞層改善了吸收制品的性能，但是在捕獲液體／傳遞和阻止再濕潤接觸身體的表面方面，它們增加了吸收制品的制造成本。增加的成本是額外的制造設備、加工、儲存和運輸大量卷裝制品、和將傳遞層粘合到其他層上所需設備／材料導致的結果。
本發(fā)明的一個目的是提供單獨的無紡織物結構，該結構提供改進的表層和傳遞層性能。單獨的無紡織物結構采用熱塑性纖維和吸收性纖維混合物，該混合物提供接觸身體的柔軟表面、良好的液體滲透性和良好的從接觸身體表面單向傳遞液體至下面吸收芯的性能。
本發(fā)明涉及含有熱塑性纖維和吸收性纖維混合物的吸收制品的組合表層和傳遞層。結構內有兩種不同旦數的熱塑性纖維，其中旦數較小的提供柔軟性，較大的提供蓬松性。吸收性纖維的用量應足以能有效地從組合表層的外表面和傳遞層吸入液體，而不與吸收芯競爭，由此提供液體的快速滲透，同時再濕潤最小。
根據本發(fā)明的一個實施方式，為吸收制品提供無紡織物的組合表層和傳遞層，包括第一表面和與其相對覆蓋吸收芯的至少一部分的第二表面；最接近第一表面的熱塑性纖維；和最接近第二表面的熱塑性纖維和吸收性纖維的混合物，吸收性纖維占混合物的20％(重量)或更少。優(yōu)選結果，最接近第一表面的熱塑性纖維旦數為5或更小，最接近第二表面的纖維旦數為6或更大。
根據本發(fā)明的第二實施方式，提供一種吸收制品，包括具有第一表面和第二表面的無紡織物網，最接近第一表面的熱塑性纖維，和最接近第二表面的熱塑性纖維和吸收性纖維的混合物，其中吸收性纖維占混合物的20％(重量)或更少，粘合到第二表面至少一部分的不滲透液體的阻擋層。


圖1是本發(fā)明提供的無紡織物組合表層和傳遞層的側視圖。
圖2是本發(fā)明提供的吸收制品的透視圖。
這里所使用的“組合”一詞，指單獨的結構元素。單獨的結構元素可以在其清晰的外表面內具有兩個或更多的區(qū)域，表現出不同的性能?！敖M合”不包括疊合起來的兩個或多個分別制造的結構。
這里所使用的“吸收制品”一詞，指吸收并保存身體分泌物的制品。更確切地說，該詞指緊貼或最接近戴者身體放置的吸收并保存從身體內排出的各種分泌物的制品?！拔罩破贰币辉~旨在包括衛(wèi)生巾、短內褲襯、超薄衛(wèi)生巾、失禁墊、陰唇間墊(和戴在內衣分叉部位內或直接固定到身體上或簡單地由內衣固持在緊貼身體的部位的其他制品)、傷口敷物等。
參看圖1和2，本發(fā)明涉及具有第一表面20的組合表層和傳遞層10和相對的第二表面21，預定第一表面20在使用中面對身體。組合表層10優(yōu)選為無紡織物纖維網，包括至少三種不同纖維。最接近第一表面20的是旦數為5或更小的熱塑性纖維30，優(yōu)選旦數為3或更小。當熱塑性纖維30的旦數減小，接觸身體表面20的“柔軟度”就增高。最接近第二表面21的是旦數為6或更大的熱塑性纖維31與吸收性纖維32的混合物40。吸收性纖維32的用量應足以能有效地從組合表層的第一表面20和傳遞層吸下液體，而不與下面的吸收芯50競爭，由此提供快速的液體滲透，同時再濕潤最小。吸收性纖維32應當不超過最接近第二表面21的混合物40(重量)的20％，優(yōu)選不超過15％(重量)。
組合表層和傳遞層10優(yōu)選具有約20-80克／米2的單位重量，更優(yōu)選約30-60克／米2?；旌衔?0優(yōu)選約占單位重量的50-75％。
圖2示出了帶有可滲透液體的組合表層和傳遞層10、吸收芯50、不可滲透液體的阻擋層51的吸收制品60。吸收制品60具有葫蘆狀的幾何形狀，然而，也可以采用其他幾何形狀。
采用的熱塑性纖維30和31包括聚烯烴纖維，例如聚乙烯和聚丙烯纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維(包括尼龍)、聚丙烯腈纖維等。優(yōu)選至少部分熱塑性纖維30和31是雙組分纖維，具有皮／芯型或并列型結構。兩種組分通常具有不同的熔點，低熔點纖維為皮／芯結構中的皮。用于本發(fā)明中的雙組分熱塑性纖維包括而不局限于聚乙烯／聚丙烯、聚乙烯／聚酯、聚丙烯／聚酯、共聚酯／聚酯。
如果熱塑性纖維本身不是親水性的或憎水的，那么它們能夠通過在技術方面已知的合適處理和／或整理被賦予親水性或憎水性。再參看圖1，例如它對于采用最接近第二表面21所表現出親水性的熱塑性纖維31，以幫助吸收性纖維32從接觸身體的第一表面20吸入所捕獲的任何液體是有用的。然而，最接近第一表面20的熱塑性纖維30優(yōu)選不表現出親水性，努力保持接觸身體表面的“干燥感”，使使用者的舒適度達到最佳。
用于組合表層和傳遞層10中的吸收性纖維32的非限制性的代表性目錄中，包括纖維素纖維例如棉、人造絲、纖維素醋酸酯、木漿、尼龍纖維等。應當注意不要采用這樣的材料或用量會引起組合表層和傳遞層與下面吸收芯的吸收發(fā)生競爭。吸收性纖維32可以以離散的區(qū)或連續(xù)或非連續(xù)的濃度梯度均勻地分布于整個混合物40中。吸收性纖維32優(yōu)選為人造絲，而且均勻地分布于最接近第二表面21的整個混合物40中。
熱塑性和吸收性纖維的截面可以是任何形狀，一個例子是三葉形。纖維也可以帶有凹槽、溝或內腔，可以帶有凹坑或孔。纖維可以是卷曲的或不是。卷曲可以是兩維卷曲，例如通過填塞箱，或三維卷曲，例如通過熱水處理。
可以采用技術方面已知的任何加工工藝，來制造組合的無紡織物結構10。它優(yōu)選采用兩臺梳理機的工藝制成，其中一臺包含熱塑性纖維30，第二臺包含熱塑性纖維31和吸收性纖維32的混合物40。移動運送帶或篩子經過第一臺梳理機下面，在這里集聚熱塑性纖維30，接著，經過第二臺梳理機的下面，在這里集聚混合物40。當至少部分熱塑性纖維30和31是雙組分纖維時(如上所述)，在運送器上形成的無紡織物網可以經過網和運送器的熱空氣而進行熱粘合。纖維暴露于被加熱的空氣中，該空氣的溫度需使例如皮部分的低熔點組分軟化并開始熔化。一旦撤除熱空氣，用第二種纖維接觸該熔化纖維，就會形成粘合。纖維間的接觸能夠通過以下方式實現重量產生的自然壓縮、移動熱氣流對纖維的作用力和／或對纖維施加壓縮力的下壓絲網。美國專利4，548，856詳細說明了通過空氣粘合的方法。
第二種制造本發(fā)明組合表層和傳遞層的方法，是使用橫向成網技術，如美國專利No．4，931，357、4，927，685和4，921，659。當需用短纖維時，該制造方法尤其有用，例如棉墊或木漿。橫向成網技術可以制成具有重要的結構穩(wěn)定性的無紡織物網，由此免除對粘合劑材料或雙組分熱塑性纖維的需要。該技術也提供了可控制吸收性纖維32置于混合物40中離散區(qū)內的可能性。例如，在減少吸收制品的滲漏的努力中，吸收性纖維可以集中放置于無紡織物網的外邊緣、中央部位或兩部位都放。
用來制造組合表層和傳遞層10的第三種方法，包括使用單獨的梳理機在運送器集聚混合物40，和使用紡粘設備來重疊含有熱塑性纖維30的混合物40。
如上所述和如圖2所示，本發(fā)明也計劃應用組合表層和傳遞層的吸收制品。本發(fā)明的吸收制品60也包括至少一個不可滲透液體的阻擋層51，也優(yōu)選包括一個位于組合表層和傳遞層10與不可滲透液體的阻擋層51之間的吸收芯50。
不滲透液體的阻擋層51有助于防止所捕獲的液體傳遞至使用者的身體和／或衣服上。阻擋層是能夠阻止傳遞液體、但不必阻擋空氣通過的任何柔性材料。通常使用的材料是聚乙烯或聚丙烯膜。
可以用作不滲透液體的阻擋層51的其他材料是聚酯、聚酰胺、乙烯乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏1，1-二氯乙烯、賽璐玢、硝化纖維素和纖維素醋酸酯的膜。可以使用上述材料的擠出和疊層組合物，其中這種組合需是膜的化學和物理性能所允許的。也可以使用不滲透液體網狀泡沫和經排斥處理的紙。
可以使用阻擋液體但允許氣體排出的膜，即“可排氣的阻擋層”。它們可以選自聚氨酯膜和微孔膜，其中微孔率由離子輻射形成，或采用含水溶劑或不含水的溶劑將可溶物濾出而形成。也可以使用提供曲徑、和／或其表面特性可給滲透液體提供排斥液體的表面的單層或多層可滲透膜、織物及其組合物，用來提供這種可排氣阻擋層。
吸收芯50提供吸收和保留月經和其他體液的工具。吸收芯通常可壓縮、可整合和不刺激使用者皮膚。它能夠包括在技術方面用于該用途的任何材料。本發(fā)明中的吸收芯50可以包括簡單的或復雜的吸收結構，該結構可接收、傳遞、分配、儲存和保留液體，也可防止液體漏出吸收制品。吸收芯50可以由相似的一層或多層，或特性不相似的元件組成。
可以用于吸收芯中的非限制性的代表性材料目錄中包括天然材料，例如經粉碎的木漿、起皺的纖維素填料、形成水凝膠的聚合物凝膠劑、改性的交聯纖維素纖維、毛細管狀纖維、吸收性泡沫、吸收性海綿、合成短纖維、聚合物纖維、泥炭蘚、棉、人造絲或任何等效的材料或材料組合物。
上述的聚合物凝膠劑也可以稱為“吸收性凝膠材料”或“超吸收材料”。聚合物凝膠材料是這樣的材料一旦與液體(例如水或其他體液)接觸，就吸收這種液體，并由此形成水凝膠。以這種方式，就能夠獲得吸入吸收芯50內的液體，并由聚合物凝膠劑固留，由此提供給這里的制品以增高吸收性和／或提高保留液體的性能。用于吸收芯50內的聚合物凝膠劑通常包含基本不溶于水的、略微交聯的、被部分中和的、形成水凝膠的聚合物粒子材料。這里使用的“粒子”一詞，可以指任何形式的粒子，例如顆粒、薄片或纖維。
在制品外表面的一層或多層可任選使用附件，將制品結合到使用者衣服的分叉區(qū)和／或直接結合到使用者的身體。在技術上已知有各種各樣的機械和化學(粘合劑)附件。
在吸收制品的一層或多層內也可以使用水溶性／水可分散性的和／或生物可降解的材料，努力來提供更易被沖掉的或環(huán)境持存性更小的制品。這種材料的非限制性的代表性目錄中包括聚乙烯醇、聚乳酸、淀粉和淀粉基配合物、聚丁酸羥酯及其組合物。
用于上述一個或多個吸收芯、組合表層和傳遞層、不滲透液體的阻擋層中的材料可以具有可伸展／拉伸性能。實施機械操作，例如折疊、起皺、環(huán)鍛，能夠使材料具有可伸展性。另外，可以對材料沖孔或剖切。如果需要，沖孔或剖切的形狀和尺寸可以有變化，由此，在多個方向上提供可伸展性。材料也可以具有內在的可伸展性，例如購自Exxon的聚乙烯混合物膜，特別是EXX-7膜?？缮煺怪破芳捌渲圃旆椒ǖ母敿氄f明包含于美國專利No．5，824，004。
有多種技術可用來將上述的所有材料層組合成吸收制品，包括而不局限于使用熱密封、鉤和扣件技術，結構粘合劑和超聲波。優(yōu)選，將結構粘合劑用于使單層粘合起來，在技術方面已知有多種這樣的材料。
本發(fā)明的吸收制品可以是任何形狀，例如長方形或葫蘆形。制品可以一道或多道側向伸展，包住使用者內衣的分叉區(qū)域。
采用兩臺梳理機和通過氣流粘合的工藝，制成幾個39．5克／米2的組合表層和傳遞層樣品，它包括最接近第一表面的占33％(重量)的1．8旦聚乙烯／聚酯雙組分纖維，和最接近第二表面的占67％(重量)的10旦聚乙烯／聚酯雙組分纖維與人造絲纖維的混合物。人造絲纖維約占混合物的15％(重量)。組合表層和傳遞層樣品的第二表面與三種不同的吸收芯相鄰放置，來評價樣品的性能。每個樣品的液體滲透時間和再濕潤值如下表1所示。為了比較，也示出了與另外的傳遞層結合在一起的多旦(3和5)聚丙烯(PP)表層。
表1中的結果說明，本發(fā)明的組合表層和傳遞層提供(實施例5、10和15)優(yōu)良的液體滲透時間和阻止再濕潤的綜合性能。與此形成對比，帶有由100％吸收性纖維制成的傳遞層(實施例3、4、8、9、13和14)的樣品，可提供較快的滲透時間，但易于發(fā)生再濕潤，而帶有由100％聚酯纖維制成的傳遞層的樣品(實施例1、2、6、7、11和12)提供可接受的阻止再濕潤的性能，而很快不會從表層吸下液體。表1<
>
將7毫升的合成體液或鹽溶液加到制品外表面上所要求的面積，測得液體滲透時間，當液體首次接觸制品的外表面時開始計時，當所要求面積內的任何表面部分都變成可見時停止計時。用帶有橢圓形孔的盤覆蓋制品，來限度所要求的面積。盤的長度約為25厘米，寬約7．5厘米，厚約1．3厘米。橢圓形的中央寬度為3．8厘米，中央高度為1．9厘米。自帶有孔的盤子上方約2．5-7．5厘米的高度，將合成液體倒入孔，使液體盡可能注滿孔，而不溢出盤表面。
用一個層狀吸收結構覆蓋在上述液體滲透測試中所形成的濕潤過的面積，測試再濕潤，在特定負荷下將它放置特定的一段時間，然后計算被吸收結構所吸收的液體重量。在7毫升液體滲透制品的外表面之后，開始測試再濕潤5分鐘。兩塊長、寬各為4英寸的4層NUGAUZE通用海綿(購自Johnson＆Johnson Hospital Services)，沿中軸向下折疊一次，折疊邊緣的放置彼此相反，在彼此頂部相互支撐，由此形成約2英寸×4英寸的16層層狀吸收結構。將16層層狀吸收結構同心放置于制品濕潤過的面積上面。然后在層狀吸收結構上放置一定重量，形成0．6磅／英寸2的壓力。3分鐘之后，從濕潤面積上去掉重量和支撐海綿。對海綿和所吸收的任何液體進行稱重。由此定為最終重量。．從最終重量中扣除支撐海綿的原重量，就可計算出被結構所吸收的液體的量(制品所放出的)。
在本專利申請全文中提到的所有專利的內容、還有任何相應的公開的外國專利申請，都在這里引入以供參考。
上述說明和實施方式，是幫助說明本發(fā)明所揭示的內容，而不能理解為對本發(fā)明的限制。因為在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下，能夠對本發(fā)明進行各種變化和產生許多實施方式，所以本發(fā)明要求保護的范圍由附屬的權利要求書限定。
權利要求
1．一種吸收制品的無紡織物組合表層和傳遞層，它包括(a)第一表面和與其相對覆蓋吸收芯的至少一部分的第二表面；(b)最接近第一表面的熱塑性纖維；(c)最接近第二表面的熱塑性纖維和吸收性纖維的混合物，吸收性纖維占混合物的20％(重量)或更少。
2．如權利要求1所述的無紡織物組合表層和傳遞層，其特征在于所述的無紡織物具有一定的單位重量，而且最接近第二表面的熱塑性和吸收性纖維的混合物占該單位重量的50-75％(重量)。
3．如權利要求2所述的無紡織物組合表層和傳遞層，其特征在于所述的單位重量為20-80克／米2。
4．如權利要求1所述的無紡織物組合表層和傳遞層，其特征在于所述的最接近第一表面的熱塑性纖維的旦數為5或更小。
5．如權利要求1所述的無紡織物組合表層和傳遞層，其特征在于所述的最接近第二表面的熱塑性纖維的旦數為6或更大。
6．吸收制品的無紡織物組合表層和傳遞層，它包括(a)第一表面和與其相對的覆蓋吸收芯的至少一部分的第二表面；(b)最接近第一表面的旦數為3或更小的熱塑性纖維；和(c)最接近第二表面的熱塑性纖維和吸收性纖維的混合物，其中所述的吸收性纖維占混合物的20％(重量)或更少，熱塑性纖維的旦數為6或更大。
7．如權利要求11所述的無紡織物組合表層和傳遞層，其特征在于所述的無紡織物具有一定的單位重量，而且最接近第二表面的熱塑性和吸收性纖維的混合物占該單位重量的50-75％(重量)。
8．一種吸收制品，它包括權利要求1所述的組合的無紡織物表層和傳遞層、不滲透液體的阻擋層和它們之間的吸收芯。
9．一種吸收制品，它包括(a)具有第一表面和第二表面的無紡織物網、最接近第一表面的熱塑性纖維和最接近第二表面的熱塑性纖維和吸收性纖維的混合物，其中所述的吸收性纖維占混合物的20％(重量)或更少；(b)粘合到第二表面上至少一部分的不滲透液體的阻擋層。
全文摘要
本發(fā)明涉及吸收制品的組合表層和傳遞層,它包括熱塑性纖維和吸收性纖維的混合物。吸收性纖維的用量足以從組合表層和傳遞層的外表面有效地吸下液體,而不與吸收芯競爭,由此提供快速的液體滲透,同時再濕潤達到最小。
文檔編號A61F13/00GK1278424SQ00118859
公開日2001年1月3日 申請日期2000年6月19日 優(yōu)先權日1999年6月18日
發(fā)明者V·P·拉斯科, M·G·奧馬利 申請人:麥克內爾-Ppc股份有限公司