專利名稱：平面成形的吸收芯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于一次性吸收產(chǎn)品的吸收芯結(jié)構(gòu)。更具體地，本發(fā) 明涉及由纖維材料構(gòu)成的吸收芯結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
具有吸收芯結(jié)構(gòu)的一次性吸收產(chǎn)品在本領(lǐng)域中是熟知的。此外， 熟知的是，這種吸收芯結(jié)構(gòu)具有至少三個功能區(qū)，即，采集區(qū)、分散 區(qū)和存儲區(qū)。雖然已知這種區(qū)，但具有所述區(qū)的吸收芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計被 當(dāng)前的制造方法和當(dāng)前的材料選擇所限制。這種傳統(tǒng)的吸收芯結(jié)構(gòu)的一種包括纖維素材料的使用。雖然纖維 素材料的使用提供了滿意的采集和分散，但纖維素芯結(jié)構(gòu)通常具有很 差的濕完整性(即，在濕時候具有很差的結(jié)構(gòu)完整性)。為了提高這 種纖維素芯結(jié)構(gòu)的濕完整性，經(jīng)常結(jié)合使用昂貴的粘合劑。當(dāng)使用纖 維素材料時，另一個公知的問題是存在結(jié)和細(xì)毛，這些結(jié)和細(xì)毛是不 滿意地形成的、會對芯的性能(如功效、成本)產(chǎn)生負(fù)面影響的纖維。這種傳統(tǒng)的吸收芯結(jié)構(gòu)的另一種包括合成熔噴纖維的使用。雖然 合成熔噴纖維的使用提供滿意的濕完整性，但由此所得到的芯結(jié)構(gòu)經(jīng)常在設(shè)計中受到限制。例如，合成熔噴纖維通常直徑較小(如2 — 9微 米)；因此，由此得到的芯結(jié)構(gòu)將通常具有很差的采集性能。另外， 這些較小的纖維往往是不耐用的，因此不允許產(chǎn)生吸水后的空隙區(qū)域。 此外，合成熔噴芯結(jié)構(gòu)通常需要使用昂貴的粘結(jié)劑。還已知用于一次性吸收產(chǎn)品的傳統(tǒng)吸收芯結(jié)構(gòu)可以由離散的多層 材料制成。另外，已知所述的層可以由不同類型的材料組成。例如，
一種傳統(tǒng)的吸收產(chǎn)品可由以下各物組成(a)頂層，作為采集區(qū)，用 于快速吸收穿用者的分泌物，(b)中間層，作為分散區(qū)，用于在吸收 芯結(jié)構(gòu)內(nèi)傳輸分泌物(例如，縱向或橫向移動分泌物以更好地利用尿 布)，和(C)底層，作為存儲區(qū)，用于長時間存儲分泌物。需要的是一種由纖維材料制成的吸收芯結(jié)構(gòu)，在該吸收芯結(jié)構(gòu)中， 采集區(qū)、分散區(qū)和存儲區(qū)的性能能夠在豎直和/或水平方向被容易地改 變。發(fā)明內(nèi)容一種吸收芯結(jié)構(gòu)，具有至少一個采集區(qū)、至少一個分散區(qū)和至少一個存儲區(qū)。所述采集區(qū)由纖維材料構(gòu)成。采集區(qū)具有從大約0.018g/cc 至大約0.20g/cc的相對低的密度。所述至少一個分散區(qū)由纖維材料構(gòu) 成。分散區(qū)被壓實以具有從大約0.024g/cc至大約0.45g/cc的相對適中 的密度。分散區(qū)與所述采集區(qū)流體連通。所述存儲區(qū)由纖維材料構(gòu)成。 存儲區(qū)被壓實以具有從大約0.030g/cc至大約0.50g/cc的相對高的密度。 存儲區(qū)與分散區(qū)流體連通。纖維材料被折疊以形成所述吸收芯結(jié)構(gòu)。 所述纖維材料可以選自由以下各材料組成的群組聚丙烯、聚乙烯、 聚酯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁烯、人造 纖維、聚氮酯、KmtonTM (科騰)、聚乳酸、棉、Lyocell (萊賽爾)、生物可降解聚合物、適合形成纖維的任何其它材料、以及它們的組合。 吸收芯結(jié)構(gòu)也可以包括超吸收材料，如超吸收聚合物(SAP)禾B/或具 有超吸收性能的其它材料。所述超吸收材料可以沉積在所述存儲區(qū)的 至少一個存儲區(qū)上。一種吸收芯結(jié)構(gòu)，具有至少一個采集區(qū)、至少一個分散區(qū)和至少 一個存儲區(qū)。所述采集區(qū)由纖維材料構(gòu)成。采集區(qū)具有從大約0.018g/cc 至大約0.20g/cc的相對低的密度。所述至少一個分散區(qū)由纖維材料構(gòu) 成。分散區(qū)被壓實以具有從大約0.024g/cc至大約0.45g/cc的相對適中 的密度。分散區(qū)與采集區(qū)流體連通。所述至少一個存儲區(qū)由纖維材料
構(gòu)成。存儲區(qū)被壓實以具有從大約0.030g/cc至大約0.50g/cc的相對高 的密度。存儲區(qū)與分散區(qū)流體連通。纖維材料被巻起以形成所述吸收 芯結(jié)構(gòu)。所述纖維材料可以選自由以下各材料組成的群組聚丙烯、 聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁 烯、人造纖維、聚氨酯、Kraton (科騰)、聚乳酸、棉、Lyocell (萊 賽爾)、生物可降解聚合物、適合形成纖維的任何其它材料，以及它 們的組合。吸收芯結(jié)構(gòu)也可以包括超吸收材料，如SAP。所述SAP可 以沉積在所述存儲區(qū)的至少一個存儲區(qū)上。一種吸收芯結(jié)構(gòu)，具有至少一個采集區(qū)、至少一個分散區(qū)和至少 一個存儲區(qū)。所述采集區(qū)由第一纖維材料構(gòu)成。第一纖維材料具有從 大約0.018g/cc至大約0.20g/cc的相對低的密度。所述至少一個分散區(qū) 由第二纖維材料構(gòu)成。分散區(qū)與采集區(qū)流體連通。第二纖維材料具有 從大約0.024g/cc至大約0.45g/cc的相對適中的密度。所述至少一個存 儲區(qū)由第三纖維材料構(gòu)成。存儲區(qū)與分散區(qū)流體連通。第三纖維材料 具有從大約0.030g/cc至大約0.50g/cc的相對高的密度。所述纖維材料 可以分層堆積以形成所述吸收芯結(jié)構(gòu)。所述纖維材料可以是或不是由 大體上相同類型的材料構(gòu)成。所述纖維材料可以選自由以下各材料組 成的群組聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、淀粉、 醋酸纖維素、聚丁烯、人造纖維、聚氨酯、KratonTM (科騰)、聚乳酸、 棉、Lyocell (萊賽爾)、生物可降解聚合物、適合形成纖維的任何其它材料，以及它們的組合。吸收芯結(jié)構(gòu)也可以包括超吸收材料，如 SAP。所述SAP可以沉積在所述存儲區(qū)的至少一個存儲區(qū)上。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)想制造例如用于一次性衛(wèi)生產(chǎn)品中的吸收芯結(jié)構(gòu) 的各種方法。通常，所述方法涉及使用至少一層纖維材料以及超吸收 材料，例如由各種聚合物和/或其他材料形成的那些。在實施本發(fā)明的 方法的優(yōu)選方式中，纖維材料的至少一層最初沉積在移動的收集器上， 例如絲線形成的傳送元件。纖維通過熔紡工藝形成，如熔噴和/或紡粘 工藝。在一個示例性方法中，第一量的超吸收材料在至少一個熔紡組
件的下游沉積在纖維材料的層上。第二量的超吸收材料沉積在纖維材 料的層上，并且纖維材料的層的第二部分折疊在第二量的超吸收材料上。所述方法還可包括將第二量的超吸收材料沉積在與第一量超吸收 材料相對的纖維材料的層的一側(cè)上。也應(yīng)當(dāng)理解，取決于應(yīng)用的需要， 超吸收材料的各種沉積可以由相同組成的超吸收材料或不同組成的超 吸收材料形成。所述方法還可涉及壓實纖維材料的層的一部分。例如， 這樣可以幫助提高流體吸收速度和超吸收材料的可容度。在另一個實施例或另一方面中，第一和第二量的超吸收材料相互 間隔開地沉積在纖維材料的層的表面上，以在它們之間的表面上限定 空間。在這點上，纖維材料的層的第一部分可以折疊在第一和第二量 的超吸收材料之間形成的空間上。纖維材料的層的第二部分隨后可折 疊在所述空間上，并部分位于第一部分上方以在所述空間內(nèi)形成纖維 材料的密度較高的區(qū)域。纖維材料的層可以在其上沉積有第一和第二 量的超吸收材料的表面大致限定的區(qū)域中被壓實。在所公開的方法的另一個實施例中，超吸收材料沉積在纖維材料 的層上，并且所述纖維材料的層巻起在超吸收材料上，以使超吸收材 料位于纖維材料的層的至少兩部分之間。纖維材料的層的至少一個部 分可被壓實。在另一方面，纖維材料的層可以巻起在超吸收材料上， 以在纖維材料的層的至少三部分之間形成至少兩層超吸收材料。纖維 材料的巻起的層可以再次成形為具有大體上矩形橫截面的形狀，例如， 這更適合于制造例如一次性衛(wèi)生物品的產(chǎn)品。在本發(fā)明方法的另一實施例中，使用相同或不同纖維材料的至少 第一和第二層，并且在它們之間包含超吸收材料。更具體地，例如， 一個常用方法涉及將第一量的超吸收材料沉積在纖維材料的第一層 上，將纖維材料的第二層放置在第一量的超吸收材料上方，并將第一
和第二層的其中一層的至少一部分相對于第一和第二層的另一層壓 實。所述方法還可涉及將第二量的超吸收材料沉積在纖維材料的第二 層上，并將纖維材料的第三層放置在第二量的超吸收材料上。另一方 面，所述方法還可包括將纖維材料的第一、第二和第三層中的至少兩 層相對彼此并相對于纖維材料的剩余的層壓實。如上所述，不同的層 可以由相同類型的纖維形成，或在一層或多層中的纖維可以具有不同 于剩余的一層或多層的纖維的性質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員在仔細(xì)閱讀下列結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描 述后，將更容易了解本發(fā)明的各種另外特點、優(yōu)點和目的。


圖la示出具有較低的密度和較大的厚度的第一層纖維材料； 圖lb示出具有較適中的密度和較適中的厚度的第二層纖維材料； 圖lc示出具有較高的密度和較小的厚度的第三層纖維材料； 圖2a示出生產(chǎn)本發(fā)明第一示例性實施例的一個示范性制造過程的 示例性第一步驟；圖2b示出折疊在SAP周圍的第一層纖維材料；圖2c示出放置在第一層纖維材料的折疊部分上的SAP的另一沉積；圖2d-l示出所得到的示例性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料折疊在 SAP的第二沉積上，并且所述層的密度保持基本相同；圖2d-2示出所得到的另一示例性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料被壓實使得所述層現(xiàn)在具有相對較高的密度；圖2d-3示出所得到的又一示例性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料沿其下部被壓實使得底層的密度較高而中間層和頂層則保持相對松軟；圖2d-4示出所得到的又一示例性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料被以 梯度的形式壓實使得底層的密度較高，中間層的密度較為適中，頂層 的密度較低；圖3a示出本發(fā)明的示例性實施例，其中第一層纖維材料以重疊的
形式折疊在兩個間隔開的SAP沉積周圍；圖3b示出圖3a的產(chǎn)品經(jīng)過壓實使得底層現(xiàn)在具有相對較高的密 度，頂層的中間部分的密度適中；圖3c示出經(jīng)過進(jìn)一步壓實的圖3b的產(chǎn)品；圖4a示出本發(fā)明的示例性實施例，其中第一層纖維材料以對接的 形式折疊在相分離的SAP沉積的周圍；圖4b示出圖4a的產(chǎn)品，該產(chǎn)品經(jīng)過壓實使得底層的密度較高， 而頂層中間部分具有相對較高的密度；圖4c示出圖4b的產(chǎn)品，該產(chǎn)品經(jīng)過進(jìn)一步壓實使得頂層的中間 部分現(xiàn)在填充相分離的SAP沉積之間的空隙；圖5a示出示例性過程，其中從SAP噴灑器出來的SAP微粒沉積 在纖維材料的層上；圖5b示出從心軸取下的纖維材料與SAP的巻起的組合；圖5c示出再次成形的圖5b的巻起的組合；圖5d示出經(jīng)受梯度壓實的纖維材料與SAP的基本呈矩形的組合；圖6a示出底層纖維材料和頂層纖維材料，兩者密度都較低；圖6b示出圖6a的產(chǎn)品，該產(chǎn)品經(jīng)過壓實使得底層密度較高，而頂層密度仍然較低；圖7a示出底層纖維材料、中間層纖維材料和頂層纖維材料，每層的密度都較低；圖7b示出經(jīng)過梯度壓實的圖7a的產(chǎn)品；圖8a示出第一纖維材料的底層和第二纖維材料的頂層，其中所述 層具有不同的性質(zhì)；圖8b示出經(jīng)過壓實的圖8a的產(chǎn)品；圖9a示出第一纖維材料的底層、第二纖維材料的第二層和所述第 一纖維材料的頂層，每一層的密度都較低； 圖9b示出經(jīng)過壓實的圖9a的產(chǎn)品；圖10a示出吸收芯的二維示意圖，該吸收芯具有在整個芯設(shè)計中 被選擇性的布置的采集區(qū)、分散區(qū)和存儲區(qū)；圖10b示出圖10a的三維示意圖，其中有流動的流體；
圖10c示出圖10b的三維示意圖，其中有進(jìn)一步流動的流體；和 圖11示出另一吸收芯的三維示意圖，該吸收芯具有三維布置變化 的采集區(qū)、分散區(qū)和存儲區(qū)。
具體實施方式
如下提供在此使用的各種術(shù)語的定義-術(shù)語"吸收產(chǎn)品"在此指吸收和容納身體分泌物的物品，更具體 地，指放置成緊靠或接近穿用者的身體以吸收和容納身體排泄的各種 分泌物的物品，如失禁用的貼身短內(nèi)褲、失禁用的貼身內(nèi)衣、吸收 襯墊、尿布墊圈或襯墊、女性衛(wèi)生服裝以及類似物。吸收產(chǎn)品可具有 吸收芯、液體可滲透上層片和液體不可滲透底層片，該吸收芯具有服 裝表面和身體表面，液體可滲透上層片定位成靠近吸收芯的身體表面， 液體不可滲透底層片定位成靠近吸收芯的服裝表面。這里使用術(shù)語"一次性"來描述通常不再清洗或以其它方式存儲 或重新用作吸收產(chǎn)品的吸收產(chǎn)品(即，它們在使用一次后被丟棄掉， 優(yōu)選地被回收、制成堆肥或以其他環(huán)境兼容的方式被丟棄)。術(shù)語"尿布"在此是指通常由嬰兒和失禁者下身穿著的吸收產(chǎn)品。如再次使用的術(shù)語"褲子"是指為嬰兒或成人穿用者設(shè)計的、具 有腰部開口和腿部開口的一次性服裝。通過將穿用者的腿插入腿部開 口并將褲子滑動至穿用者的下身可將褲子放置在穿用者的適當(dāng)位置 上。褲子可以通過任何合適的技術(shù)進(jìn)行預(yù)成形，這些技術(shù)包括但不限于，使用可再次固定和/或不可再次固定的結(jié)合方法(如，縫合、焊接、 粘合劑、內(nèi)聚粘結(jié)、緊固件等等)將產(chǎn)品的各部分連接在一起。褲子 可以沿產(chǎn)品周圍在任意地方預(yù)成形(如側(cè)邊緊固或前腰部緊固)。雖 然在此使用術(shù)語"褲子"，但褲子通常也稱為"密封式的尿布"、"預(yù) 固定的尿布"、"穿戴的尿布"、"訓(xùn)練褲"和"尿布褲"。下列文 獻(xiàn)中公開了合適的褲子1993年9月21日授予Hasse等人的美國專利 No.5246433; 1996年10月29日授予Buell等人的美國專利 No.5569234; 2000年9月19日授予Ashton的美國專利No.6120487; 2000年9月19日授予Johnson等人的美國專利No.6120489; 1990年7 月10日授予Van Gompel等人的美國專利No.4940464; 1992年3月3 日授予Nomura等人的美國專利No.5092861; 2002年6月13日提交的 名為"Highly Flexible And Low Deformation Fastening Device"的美國 專利申請No.lO/171249; 1999年4月27日授予Kline等人的美國專利 No.5897545; 1999年9月28日授予Kline等人的美國專利No.595790S。術(shù)語"機器方向(MD)"或"縱向"在此是指平行于產(chǎn)品和/或 緊固材料的最大線性尺寸的方向，并包括縱向±45°范圍內(nèi)的方向。術(shù)語"橫向(CD)"、"側(cè)向"或"橫穿"在此是指垂直于縱向 方向的方向。術(shù)語"結(jié)合的"包括通過將一個元件直接固定到另一個元件上而 將該元件直接緊固到另一個元件的結(jié)構(gòu)，以及通過將一個元件固定到 與另一個元件相固定的中間元件上而將該元件間接緊固到另一元件的 結(jié)構(gòu)。在此使用的術(shù)語"鈁粘纖維"是指大體上分子取向的聚合材料的 小直徑纖維。紡粘纖維通常是從多根纖細(xì)的、通常具有擠壓長絲直徑 的噴絲頭的圓形毛細(xì)管擠壓熔化的熱塑性材料作為長絲形成，然后由 拉細(xì)工藝快速減小其直徑。紡粘纖維在它們沉積到收集表面時通常沒 有粘性而且通常是連續(xù)的。在此使用的術(shù)語"紡粘材料"是指由紡粘纖維制成的材料。在此使用的術(shù)語"熔噴纖維"是指聚合材料的纖維，該纖維通常
通過以下方法形成將熔化的熱塑性材料擠壓過多根纖細(xì)的、通常是 圓形的模具毛細(xì)管作為熔化的線或長絲進(jìn)入會聚的高速、通常是熱的 氣(如空氣)流中，該氣流拉細(xì)熔化的熱塑性材料的長絲來減小它們 的直徑。然后，熔噴纖維由高密度氣流攜帶并沉積在收集表面以形成 隨意分散的熔噴纖維的纖網(wǎng)。熔噴纖維可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，通常平均直徑小于io微米，并且當(dāng)沉積在收集表面上時通常是有些粘的。在此使用的術(shù)語"聚合物"通常包括但不限于均聚物、共聚物， 例如，嵌段、移植、隨機和交替共聚物、三元共聚物等等，及其混合 和變體。此外，除非有其他特別的限制，術(shù)語"聚合物"包括分子的 所有可能的立體構(gòu)型。這些構(gòu)型包括但不局限于全同立構(gòu)、間同立構(gòu) 和隨意對稱。如在此使用的，"超聲波焊接"是指例如通過將織物穿過聲波喇 叭和支承輥之間實現(xiàn)的一種工藝。如在此使用的，術(shù)語"采集層"或"采集區(qū)"是指一種纖維材料，該纖維材料具有從0.018g/cc左右至0.20g/cc左右的相對低的密度，并 且具有從0.41mm左右至5.23mm左右的相對高的厚度。如在此使用的，術(shù)語"分散層"或"分散區(qū)"是指一種纖維材料， 該纖維材料具有從0.024g/cc左右至0.45g/cc左右的相對適中的密度， 并且具有從0.39mm左右到4.54mm左右的相對適中的厚度。如在此使用的，術(shù)語"存儲層"或"存儲區(qū)"是指含有超吸收聚 合物的任何區(qū)域。此外，該術(shù)語是指一種纖維材料，其具有從0.030g/cc 左右至0.50g/cc左右的較高的密度，并且具有0.15mm至3.96mm左右的較低的厚度。如在此使用的，術(shù)語"小直徑"描述直徑小于或等于IO微米的任
何纖維。如在此使用的，術(shù)語"大直徑"描述直徑大于io微米的任何纖維。如在此使用的，術(shù)語"超吸收"是指可以至少吸收其大約10倍重 量的流體的材料。圖la示出第一層纖維材料10，其具有從0.018g/cc左右至0.20g/cc 左右的相對較低的密度和從0.41mm左右至5.23mm左右的相對較高的 厚度(如H!。所示)。第一層纖維材料10特別用作采集層。圖lb示出 第二層纖維材料20，其具有從0.024g/cc左右至0.45g/cc左右的相對適 中的密度和從0.39mm左右至4.54mm左右的相對適中的厚度(如H20 所示)。第二層纖維材料20特別用作分散層。圖lc示出第三層纖維材 料30，其具有從0.030g/cc左右至0.50g/cc左右的相對較高的密度和 0.15mm至3.96mm左右的相對較低的厚度(如113()所示)。層的每種類型的纖維材料10大體上具有從大約5gsm至大約 1000gsm的基本重量。纖維材料10的纖維可以由各種合適的材料制成， 所述合適的材料包括但不局限于聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、 聚醋酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁烯、人造纖維、聚氨酯、Kmt0n (科騰)、聚乳酸、棉、LyocellTM (萊賽爾)、生物可降解聚合物 (biogradeable polymers)、適合形成纖維的任何其它材料、以及它們的 組合。本發(fā)明的纖維材料的直徑可為從10微米左右至600微米左右， 不同于直徑通常從約2至約9微米的傳統(tǒng)熔噴纖維。具有這樣大的直 徑允許生成高密度的纖維材料，該高密度的纖維材料為采集層提供必 要的空隙空間。為了提供分散和存儲區(qū)，能夠改變密度也是必要的。 這種改變技術(shù)包括但不局限于壓實(如，壓送輥、在生產(chǎn)巻軸上拉 細(xì)纖維時抽真空等)、壓延(如熱壓送輥)、超聲波和通過空氣焊接 (through air bonding)(如美國專利No.4011124中示例的)。 圖2a示出生產(chǎn)本發(fā)明第一實施例的一個示范性制造過程的示例性 第一步。更具體地，第一層纖維材料10首先鋪放好。纖維材料10的 一個示范性寬度可為大約300mm。接下來，超吸收聚合物80 (此后稱 為"SAP")被放置/沉積在纖維材料10上。所述沉積可以通過任何合 適的技術(shù)來完成，這些技術(shù)包括但不局限于傳統(tǒng)SAP測量系統(tǒng)。SAP 的一個示范性沉積量可以從大約10gsm變動至大約1000gsm，優(yōu)選地 大約50gsm至大約800gsm。所述示例性沉積量可對應(yīng)于從大約 O.OOlmm至大約3mm的高度。圖2b示出折疊在SAP80周圍的第一層 纖維材料10。所述折疊可以通過任何合適的技術(shù)來完成，這些技術(shù)包 括但不局限于，導(dǎo)向表面(如折疊板、帶、輥、金屬板、空轉(zhuǎn)輪等等)、 拉伸(如通過控制點施加張力等)、氣動(如真空、吹拂的空氣等) 和靜電。可能希望的是，將粘合劑用于后繼的折疊。圖2c示出SAP81 的另一沉積被設(shè)置在第一層纖維材料10的折疊部分上。圖2d-l示出所 得到的示例性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料10折疊在SAP81的第二沉積 上，且該層的密度保持基本相同?？商鎿Q地，圖2d-2示出所得到的另 一示例性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料io被壓實使得該層現(xiàn)在相對較高 的密度?？商鎿Q地，圖2d-3示出所得到的又一示例性產(chǎn)品，其中第一 層纖維材料10沿其下部被壓實使得底層30b具有相對較高的密度而中 間層10m和頂層10t保持相對松軟?？商鎿Q地，圖2d-4示出所得到的 又一示例性產(chǎn)品，其中第一層纖維材料io被以梯度模式壓實使得底層 30b的密度較高，中間層20m的密度較為適中，頂層10t的密度較低。圖3a示出本發(fā)明的一個示例性實施例，其中第一層纖維材料10 以重疊的方式折疊在兩個間隔開沉積的SAP80、 81周圍。圖3b示出圖 3a的產(chǎn)品經(jīng)過壓實使得底層30b現(xiàn)在具有相對較高的密度，且頂層20t 的中間部分的密度適中。提供具有較高密度的底層30b有助于阻止SAP 向下散落，并且也提供較低的分散/存儲區(qū)。位于下面的分散區(qū)有助于 在吸收芯內(nèi)沿橫向和/或縱向分散尿液，以便提高整個芯內(nèi)的SAP的整 體利用并提高隨后尿液進(jìn)入的吸收性能。圖3c示出圖3b的產(chǎn)品經(jīng)過進(jìn) 一步壓實使得頂層20t的中間部分現(xiàn)在填充間隔開沉積的SAP80、 81 之間的空隙。圖4a示出本發(fā)明的一個示例性實施例，其中第一層纖維材料10 以對接的形式折疊在間隔開沉積的SAP80、 81的周圍。圖4b示出圖 4a的產(chǎn)品經(jīng)過壓實使得底層30b現(xiàn)在具有相對較高的密度，而頂層30t 的中間部分現(xiàn)在具有相對較高的密度。提供具有較高密度的頂層30t 的這種中間部分有助于進(jìn)一步分散尿液，尤其是在縱向上，以便提高 整個芯中的SAP的整體利用，并提高后續(xù)尿液進(jìn)入的吸收性能。圖4c 示出圖4b的產(chǎn)品經(jīng)過進(jìn)一步壓實使得頂層30t的中間部分現(xiàn)在填充間 隔開沉積的SAP80、 81之間的空隙。圖5a示出示例性過程，其中從SAP噴灑器85沉積SAP微粒80 到纖維材料10的層上。接下來，纖維材料10與SAP80的組合繞心軸 87或任何其它類似裝置巻起。圖5b示出從心軸87取下的纖維材料10 與SAP80的被巻起后的組合。圖5c示出圖5b中的被巻起后的組合被 再次成形為例如大體上矩形的幾何形狀。圖5d示出纖維材料10與 SAP80的基本矩形的組合被以梯度形式壓實使得底層30b現(xiàn)在具有相 對較高的密度，第一中間層30nn現(xiàn)在具有相對較高的密度，第二中間 層20m2現(xiàn)在具有相對適中的密度，第三中間層20m3現(xiàn)在具有相對適 中的密度，并且頂層10t仍然具有相對低的密度。這一特殊的實施例提 供了獨特的優(yōu)點，即兩個或更多個采集和/或分散層以及兩個或更多個 存儲區(qū)域。這種獨特的設(shè)計對于免受后續(xù)的尿液進(jìn)入特別有用。圖6a示出底層纖維材料10b和頂層纖維材料10t，兩者密度都較 低。此外， 一層SAP80沉積在所述層之間。圖6b示出圖6a的產(chǎn)品經(jīng) 過壓實使得底層30b現(xiàn)在密度較高，而頂層10t密度仍然較低。該特定實施例的多個層可以由不同的生產(chǎn)巻軸形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn) 識到，當(dāng)在SAP上面放置另外的纖維層時(例如運動的空氣可能移動 SAP)可能需要特殊的維護(例如較低的生產(chǎn)速度)。 圖7a示出底層纖維材料10b、中間層纖維材料10m和頂層纖維材 料10t，每層的密度都較低。此外，第一層SAP80沉積在所述底層和中 間層之間。第二層SAP81沉積在所述中間層和頂層之間。圖7b表示圖 7a的產(chǎn)品經(jīng)過梯度壓實使得底層30b現(xiàn)在具有相對較高的密度，中間 層20m現(xiàn)在具有相對適中的密度，頂層10t仍然具有相對較低的密度。 該特定實施例的多個層可以由不同的生產(chǎn)巻軸形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員 能夠認(rèn)識到，當(dāng)在SAP上面放置另外的纖維層時(例如運動的空氣可 能移動SAP)，可能需要特殊的維護(例如較低的生產(chǎn)速度)。圖8a表示第一纖維材料10b的底層和第二纖維材料12t的頂層， 其中所述層具有不同的性質(zhì)(如材料類型、纖維直徑、纖維形狀、熔 點等)。例如，第一纖維材料10b可以由廉價的聚丙烯制成，容易改 變親水性并容易生產(chǎn)(如生產(chǎn)巻軸可以空閑多個小時)，而第二纖維 材料12t可以由聚酯制成，這種材料應(yīng)力松弛較低，這有助于抵抗包裝 壓縮。在另一個實施例中，第二纖維材料12t可以由直徑相對較大的纖 維制成，以便產(chǎn)生空隙空間和減小表面積(尿液不易分散而更易保持 在原位置)；而第一纖維材料10b可以由直徑相對較小的纖維制成， 以便提高分散和/或存儲。在又一個實施例中，第一纖維材料10b可以 由非圓形橫截面(如五葉形、三葉形、Eastman的4dg等)的纖維制成， 以便增加表面積以提高采集和存儲；而第二纖維材料12t可以由橫截面 基本是圓形的纖維制成，以便減小表面積。在又一實施例中，可以使 用雙組分材料，特別地利用熱風(fēng)粘合，以便提高整體的強度。此外， 一層SAP80沉積在所述層之間。圖8b表示圖8a的產(chǎn)品經(jīng)過壓實使得 底層30b現(xiàn)在具有相對較高的密度而頂層12t仍然具有相對較低的密 度。該特別實施例的多個層可以借助不同的生產(chǎn)巻軸形成。本領(lǐng)域技 術(shù)人員能夠認(rèn)識到，當(dāng)在SAP上面放置另外的纖維層時(例如運動的 空氣可能移動SAP)，可能需要特殊的維護(例如較低的生產(chǎn)速度)。圖9a表示第一纖維材料的底層10b、第二纖維材料的第二層12m 和所述第一纖維材料的頂層10t，每一層的密度都較低。此外，第一和
第二材料可以具有不同的性質(zhì)(例如不同的材料、不同的直徑、不同的熔點等)。此外，第一層SAP80沉積在所述底層和中間層之間。第 二層SAP81沉積在所述中間層和頂層之間。圖％表示圖9a的產(chǎn)品經(jīng) 過壓實使得底層30b現(xiàn)在具有相對較高的密度，中間層22m現(xiàn)在具有 相對適中的密度，頂層10t仍然具有相對較低的密度。該特別實施例的 多個層可以借助不同的生產(chǎn)巻軸形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)識到， 當(dāng)在SAP上面放置另外的纖維層時(例如運動的空氣可能移動SAP)， 可能需要特殊的維護(例如較低的生產(chǎn)速度)?，F(xiàn)在參見圖10a，示出二維示意圖來描述本發(fā)明的一個有益方面。 更具體地，本發(fā)明的創(chuàng)新方面在于提供創(chuàng)新的芯結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如，圖10a表示吸收芯3000的二維示意圖，該吸收芯具有在整個芯設(shè)計中選 擇性地放置的采集區(qū)3010、分散區(qū)3020和存儲區(qū)3030。這種設(shè)計提 供了全新的流體管理。眾所周知的是，用于一次性吸收產(chǎn)品的傳統(tǒng)吸收芯結(jié)構(gòu)可由多層 材料制成。此外，公知的是，這些層可由不同類型的材料組成。例如， 傳統(tǒng)的吸收產(chǎn)品可由以下各物構(gòu)成(a)頂層，作為采集區(qū)，用于快 速吸收穿用者的分泌物，(b)中間層，作為存儲區(qū)，用于長時間的存 儲分泌物，和(c)底層，作為分散區(qū)，用于在吸收芯結(jié)構(gòu)(例如，縱 向或橫向移動分泌物以更好地利用尿布)內(nèi)傳輸分泌物。本發(fā)明不僅 提供層間流體連通，還提供如圖10a—10c描述的三維流體管理，其中 根據(jù)此處公開的芯設(shè)計原理移動流體3003。最后，芯結(jié)構(gòu)可設(shè)計成其 區(qū)域(即采集區(qū)4010、分散區(qū)4020和存儲區(qū)4030)在其三維布局中 變化，如圖11的吸收芯4000所示的。本發(fā)明的具體實施方式
中引用的所有文獻(xiàn)在相關(guān)部分在此以參考 的方式并入；任何文獻(xiàn)的引用都不解釋為承認(rèn)其相對于本發(fā)明是現(xiàn)有 技術(shù)。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的幾個特別的實施例，但是對本領(lǐng) 域技術(shù)人員而言顯然的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下， 可以進(jìn)行各種其它改變和修改。因此在所附的權(quán)利要求中意圖涵蓋本 發(fā)明的范圍內(nèi)的所有這種改變和修改。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以改變加固度。
權(quán)利要求
1.一種吸收芯結(jié)構(gòu)，其特征在于至少一個采集區(qū)(10)，所述采集區(qū)(10)由纖維材料構(gòu)成，所述采集區(qū)(10)具有從大約0.018g/cc至大約0.20g/cc的相對低的密度；至少一個分散區(qū)(20)，所述分散區(qū)(20)由所述纖維材料構(gòu)成，所述分散區(qū)(20)被加固以具有從大約0.024g/cc至大約0.45g/cc的相對適中的密度，所述分散區(qū)(20)與所述采集區(qū)(10)流體連通；和至少一個存儲區(qū)(30)，所述存儲區(qū)(30)由所述纖維材料構(gòu)成，所述存儲區(qū)(30)被加固以具有從大約0.030g/cc至大約0.50g/cc的相對高的密度，所述存儲區(qū)(30)與所述分散區(qū)(20)流體連通，所述纖維材料被折疊以形成所述吸收芯結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的吸收芯結(jié)構(gòu)，其中，所述纖維材料可以選 自由以下各材料組成的群組聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚 醋酸乙烯酯、淀粉、醋酸纖維素、聚丁烯、人造纖維、聚氨酯、KratonTM、 聚乳酸、棉、Ly0Cell 、生物可降解聚合物、適合于形成纖維的任何 其它材料、以及它們的組合。
3. 如權(quán)利要求l所述的吸收芯結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步的特征是超吸收聚 合物(80)，所述超吸收聚合物(80)被沉積到所述存儲區(qū)(30)的 至少一個存儲區(qū)上。
4. 如權(quán)利要求1所述的纖維材料，其進(jìn)一步被巻起以形成所述吸 收芯結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種吸收芯結(jié)構(gòu)，具有至少一個采集區(qū)、至少一個分散區(qū)和至少一個存儲區(qū)。所述采集區(qū)由纖維材料構(gòu)成。采集區(qū)具有從大約0.018g/cc至大約0.20g/cc的相對低的密度。所述至少一個分散區(qū)由纖維材料構(gòu)成。分散區(qū)被加固以具有從大約0.024g/cc至大約0.45g/cc的相對適中的密度。分散區(qū)與所述采集區(qū)流體連通。所述存儲區(qū)由纖維材料構(gòu)成。存儲區(qū)被加固以具有從大約0.030g/cc至大約0.50g/cc的相對高的密度。存儲區(qū)與分散區(qū)流體連通。所述纖維材料可被折疊以形成所述吸收芯結(jié)構(gòu)。所述纖維材料可被卷起以形成所述吸收芯結(jié)構(gòu)。所述纖維材料可以被分層堆疊以形成所述吸收芯結(jié)構(gòu)。
文檔編號A61F13/15GK101155562SQ200680007859
公開日2008年4月2日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者內(nèi)扎姆·馬拉科蒂, 史蒂芬·丹尼爾·貝爾納爾, 帕特里克·勞倫斯·克拉內(nèi), 拉凱利·林恩·本特利, 詹姆斯·哈羅德·戴維斯 申請人:諾信公司