專利名稱：水力纏結的無紡復合材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及纏結的纖維無紡織物。更具體而言，本發(fā)明涉及一個表面上是吸收性纖維例如木漿纖維，而在其另一個表面上是基質(zhì)型纖維，例如聚烯烴短纖維的水力纏結結構。最終的復合材料有多種用途，例如在個人護理用吸收性物品，如尿布、訓練服、失禁服、婦女衛(wèi)生用品、繃帶，擦布等中作流體處理成份，但不限于此。
背景技術：
纖維無紡結構有多種用途，包括用作吸收結構，但不限于此。這種吸收結構的例子包括個人護理用吸收物品，其用于吸收體液，如尿和月經(jīng)。隨著個人護理用吸收物品在設計上的進步，它們在其所包含的成份的數(shù)量及其所起的特殊的作用方面都變得越來越復雜。最初大多數(shù)這種產(chǎn)品，但不是所有的產(chǎn)品在設計上都非常簡單，一般，這些產(chǎn)品包括某些形式的體側層，一簡單的由木漿膨松物組成的吸收性芯層，和一衣物側背層或阻擋層，例如一層塑料膜。由于現(xiàn)在認為是其不適當?shù)慕Y構設計，這些產(chǎn)品相當膨松。僅僅通過增大產(chǎn)品，例如增加更多的吸收制品來彌補其較差的功能性。而對各種組份，其優(yōu)點，限制性，及彼此如何相互作用知道的很少。
今天，人們已很注意減少這種產(chǎn)品的尺寸。尿布和婦女衛(wèi)生用品，如衛(wèi)生巾，厚度的減小是設計標準的主要因素。在相對意義上講，婦女衛(wèi)生用品例如衛(wèi)生巾是整體尺寸能夠減少的新產(chǎn)品。為此在設計這種產(chǎn)品時，最大程度地利用每種和各個組份變得很重要。本發(fā)明致力于此。
根據(jù)個人護理吸收物品對于吸收和貯存流體的能力，低密度流體吸收材料，例如通過空氣粘結的粗梳織物展示出良好的吸收和暫時貯存功能。但它們?nèi)狈σ环N有效的保留和貯存機構，例如可由纖維素或纖維素組分如木漿纖維，也稱作膨松物賦予。也可以例如在吸收材料中添加貯留組分或在產(chǎn)品結構中，層置吸收材料與貯留材料來克服這種缺陷。
在結構中添加貯留成份會產(chǎn)生一種具有吸收和保留功能特性的混合物，這時它可有一種有效的結構，在某種情況下要求分離多功能，以將其在個人護理用品中的功效最大化。例如，如果用膨松結構用作體側襯里，那么添加纖維素會增加從襯里到使用者皮膚的回流量。很顯然這點不是人們希望有的功能，因此應予以避免。
另一種方法是將貯留材料與流體吸收層層疊。這可去除復合材料體側部分的纖維素，但在復合材料的吸收和貯留部分之間的界面會產(chǎn)生困難。界面處的問題會在系統(tǒng)中產(chǎn)生一些問題，包括缺乏物理結構的耐用性，以及由于兩層之間沒有足夠的連通而使流體通道出現(xiàn)問題。層與層可以通過任何連接裝置包括粘接劑粘接和熱粘接而固定在一起。熱粘接要求每層中都有熱塑性組份。由纖維素制成的基質(zhì)不能熱粘接。粘結劑粘接法能夠用來連接各層，但粘結劑會在吸收表面和貯留表面之間阻礙流體通道的產(chǎn)生。機械式連接，如水力纏結或針刺可被用來在各層之間產(chǎn)生所需的連接特性以及流體通道的結構。已發(fā)現(xiàn)各種連接方法會賦予最終結構不同的特性。本發(fā)明致力于使用纏結技術來產(chǎn)生一種有特定的所需特性的組合物，通過以下的說明，附圖和權利要求書可進一步理解本發(fā)明。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種纖維無紡復合物，其由至少兩種纖維源形成的，所述的纖維源彼此纏結在一起，例如通過水力纏結而纏結在一起的。用于本發(fā)明復合材料中的一種纖維源是吸收性纖維，例如木漿纖維其能吸收流體，例如尿和月經(jīng)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可考慮其它的吸收性纖維。另一種纖維源是那些統(tǒng)稱為基質(zhì)型纖維的纖維。就其吸收流體，暫時保留流體以及將流體轉至吸收性纖維的功能而言，其吸收性小于木漿纖維。基質(zhì)型纖維的例子包括親水性纖維以及如需要經(jīng)處理后親水的疏水性纖維，但不限于此?；|(zhì)型纖維一般是由可擠壓且可紡的聚合物，例如人造纖維，聚烯烴和聚酯制成的短纖維或連續(xù)纖維。此外，基質(zhì)型纖維可以包括諸如聚烯烴纖維和聚酯纖維混合物的纖維。
為形成纏結復合材料，分別形成吸收性纖維層和基質(zhì)型纖維層，將其放在一起，然后彼此纏結?？刂评p結的程度以防止兩層的纖維完全的一體化。因此在復合材料的一側基本是吸收性纖維，而另一側基本是基質(zhì)型纖維。選擇基質(zhì)型纖維以允許流體，如尿和月經(jīng)快速吸收，而吸收性纖維用于吸收和貯留由基質(zhì)型纖維吸收的流體。通過避免兩種纖維源完全成為一體，基質(zhì)型纖維產(chǎn)生復合材料的面向體側的流體吸收外表面，其適合于朝向或接觸使用者的身體放置。由于在該表面基本沒有吸收性纖維，故會產(chǎn)生一種很干感覺的表面。
相反，由于復合材料的另一個表面，即流體保留外表面基本為吸收性纖維，通過產(chǎn)品的這一側提供最大限度的吸收和保留。在兩外表面之間形成一交界面，在該處吸收性纖維與基質(zhì)型纖維混合，而產(chǎn)生流體傳輸區(qū)，由于兩種纖維的相互纏結使流體從基質(zhì)型纖維最大程度地傳輸至吸收性纖維。此外由于未使用粘結劑，因此相信在界面處有較小的影響。
由此形成的復合材料有特殊的用途，用作個人護理吸收物品的吸收機構，這種個人護理吸收物品如尿布，訓練服，失禁裝置，婦女衛(wèi)生用品，擦布，繃帶等。在婦女衛(wèi)生用品領域，本發(fā)明的材料特別適合于作貼身材料。根據(jù)用作復合材料的基質(zhì)部分的纖維和層，研制出一種材料，其具有適合貼著皮膚的較軟的外側，和容易保留液體的對側表面。或者，這種復合材料能用在普通體側襯里材料的底部，以形成另一種形式的成品。
根據(jù)本發(fā)明的纏結的無紡復合材料包括占復合材料總重復約20％～約75％的吸收性纖維，和約25％～約80％的基質(zhì)型纖維。在更具體的實施例中包括占總重量約50％～約60％的吸收性纖維和約40％～約50％的基質(zhì)型纖維。流體吸收外表面主要包括基質(zhì)型纖維。內(nèi)部應包含彼此纏結在一起的吸收性纖維和基質(zhì)里纖維的混合物，流體保留外表面應主要包含吸收性纖維。如果需要，吸收性纖維可以包含與之相混合的增濕劑和/或超吸收劑。最終的復合材料具有約2cm3/分的流體吸收率或更大，內(nèi)聚力值約為1.5千克或更長，杯擠壓值(cup crushvalue)約為1000克或更小，所需吸收率為1g/分或更大。
可以對復合材料進行各種變換，例如對復合材料加添一層附加層，例如與頂層的流體吸收外表面相鄰并相接觸放置的第二頂層。第二頂層可以包括一纖維無紡織物，其本身可以包括多數(shù)量的基質(zhì)型纖維。
本發(fā)明的復合材料有著廣泛的用途，包括個人護理用吸收物品，如短褲墊片，但不限于此。這種物品的設計至少包括一背層和一吸收性芯層。本發(fā)明的復合材料可用作吸收芯層，在此情況下復合材料的流體保留外表面朝向背層放置。因此，流體吸收外表面鄰接于使用者的皮膚放置。或者，復合材料包括第二頂層，第二頂層貼著使用者的皮膚放置。
附圖簡介

圖1是根據(jù)本發(fā)明的相互纏結的吸收性纖維和基質(zhì)型纖維復合材料的截面?zhèn)纫晥D；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一種相互纏結的吸收性纖維和基質(zhì)型纖維的截面?zhèn)纫晥D，在該實施例中，復合材料的頂部是一種能提供雙重功效的兩層材料；圖3是根據(jù)本發(fā)明形成纏結的吸收性纖維和基質(zhì)纖維復合材料的工藝的示意性側視圖，圖中的設備包括水力纏結裝置；圖4是測量吸收性結構吸收流體速率的檢測裝置的頂視圖；圖5是測量吸收性結構吸收流體速率的檢測裝置的截面圖；圖6是測量吸收性結構所需流體吸收性的檢測裝置的側視圖；圖7是如實例2a所述的根據(jù)本發(fā)明的材料的顯微照像；圖8是如實例3a所述的根據(jù)本發(fā)明的材料的顯微照像；圖9是根據(jù)本發(fā)明的材料的顯微照像；圖10是個人護理吸收性物品的局部剖開透視圖，在本例中是短褲墊片，其利用了根據(jù)本發(fā)明的復合材料。
發(fā)明詳述參照圖1，示出根據(jù)本發(fā)明的相互纏結的吸收性纖維和基質(zhì)型纖維復合材料的截面圖。復合材料100由兩層材料形成，包括頂層102和底層104。頂層102由纖維無紡織物制成，底層104由一層吸收性纖維制成，纖維無紡織物由基質(zhì)型纖維制成或包括基質(zhì)型纖維。此處“吸收性纖維”包括天然和合成纖維素以及纖維素衍生物纖維。這些纖維的例子包括，木漿纖維，人造纖維，亞麻纖維，桉樹植物纖維，棉纖維等，但不限于此。對于本發(fā)明，“吸收性纖維”和“木漿纖維”能交換使用，其具有同樣的意義和范圍。這兩層是一層置于另一層之上，然后通過圖3所示和下文所描述的工藝纏結在一起。在此工藝中，通過利用水力噴射使吸收性纖維結合到基質(zhì)型纖維上。由于吸收性纖維與基質(zhì)型纖維在兩層界面處的纏結，復合材料有如圖1所示的三個不同的區(qū)域106、108和110。第一外側區(qū)域106包括流體吸收外側表面107，其與第一外側區(qū)域作為一個整體主要包括基質(zhì)層或頂層102的纖維?！爸饕币辉~意思是基質(zhì)型纖維占區(qū)域106纖維總重量的重量百分比大于或等于約90％。在內(nèi)側區(qū)域108，其由層102/104之間的界面以及頂層102中的一根假想的線112形成，此外是頂層102的纖維與底層104的纖維的混合物。第二外側區(qū)域110包括一流體保留外表面111，其與第二外側區(qū)域110作為一整體主要由吸收層104的吸收性纖維構成。此處“主要”意思是吸收性纖維占區(qū)域110中纖維總重量的重量百分比大于或等于約90％。區(qū)域106、108和110的尺寸取決于水力纏結的程度。隨著水力纏結程度的增強，區(qū)域108增大，而區(qū)域106和110會減小。纏結的結果是復合材料包括占復合材料100的總重量約20％～約75％的吸收性纖維以及占總重量約25％～約80％的基質(zhì)型纖維。當然在更具體的實施例中，復合材料100包括占復合材料總重量約50％～約60％的吸收性纖維以及占總重量約40％～約50％的基質(zhì)型纖維。
第一外側區(qū)域106用作流體吸收區(qū)域，而內(nèi)側區(qū)域108用作流體傳輸區(qū)域，第二外側區(qū)域110用作流體保留區(qū)域。當本發(fā)明的材料用作，例如個人護理用吸收制品，如衛(wèi)生巾時，體液如血和月經(jīng)將通過流體吸收外表面107進入流體吸收區(qū)域106。此表面和區(qū)域包括親水性小于吸收性纖維的基質(zhì)型纖維。因此流體將快速通過進入材料中的另一個區(qū)域，在該例中它是流體傳輸區(qū)域108。在此區(qū)域是基質(zhì)型纖維和吸收性纖維的混合物。因此該區(qū)域有較高的對吸收液體的親合力，但低于吸收劑多的流體保留區(qū)域110的親合力。這又會產(chǎn)生流體的驅(qū)動力。流體由吸收性纖維引入到該區(qū)域，但基質(zhì)型纖維保持與吸收性纖維分開，這使得該區(qū)域的結構更開放。一旦流體進入流體傳輸區(qū)域，在流體保留區(qū)域110中的高濃度吸收性纖維將牽制流體，使流體能被貯存與使用者分開。
復合材料的另一個實施例在附圖2中示出。在此結構中，復合材料100由三層材料制成，包括與圖1相同的頂層102和底層104以及在頂層102一側107上與底層104相對的第二頂層105。如前所述，頂層102由一層基質(zhì)型纖維制成，底層104由一層吸收性纖維制成，第二頂層105由包括基質(zhì)型纖維的纖維無紡織物形成。一優(yōu)選的實施例是頂層102和第二頂層105包含雙組份基質(zhì)型纖維，這樣可對它們進行熱處理以將兩層粘接在一起。頂層102的纖維和底層104的纖維以與上述相同的方式纏結在一起。如在圖1中所示的實施例和如上述所述，由于底層104的纖維纏入頂層102，區(qū)域106主要包括基質(zhì)型纖維。區(qū)域108是吸收性纖維和無紡基質(zhì)型纖維的混合物。區(qū)域110主要包含吸收性纖維。此外維。這些基質(zhì)型纖維可以相同于或不同于區(qū)域106中的基質(zhì)型纖維，它們也可是基質(zhì)型纖維的混和物。
第二頂層105能設計成從美學上講接觸更為滿意，從而使使用者感覺更加舒適。通過由直徑和/或纖度小于頂層102的纖維的相應值的纖維制成第二頂層105而實現(xiàn)這點。
參照圖3，其示出根據(jù)本發(fā)明形成纏結無紡復合材料的工藝和設備10的示意圖。根據(jù)本發(fā)明，吸收性纖維的稀釋懸浮液，在本例中為木漿纖維，由流料箱12供給，通過閘門14均勻分布在一普通造紙機的成形表面16上。木漿纖維的懸浮液可以稀釋至任何濃度，其一般用于普通造紙工藝。例如懸浮液可以包含懸浮在水中以形成稀液、占總重量的0.05％～約0.5％的木漿纖維。此外，可以在稀液中加入化學松解劑以進一步使加工過程容易進行。稀液放在成型表面16上，利用一真空輔助裝置17將水從纖維中脫出，從而產(chǎn)生一漿粕層18。
木漿纖維可以是任何高平均纖維長度的漿粕，低平均纖維長度的漿粕或這兩種纖維的混合物。所述高平均纖維長度木漿纖維一般平均纖維長度為約1.5mm至約6mm。例如高平均纖維長度木漿纖維包括那些kimberly-clark公司，商標為Longlac19，Coosa River54和CoosaRiver56的產(chǎn)品。
低平均纖維長度木漿纖維可以是，例如某種天然硬木漿纖維或由諸如白報板，回收的紙板和辦公室廢紙制成的再生木漿纖維。低平均纖維長度木漿纖維一般平均長度小于約1.2mm，更普通的是在約0.7mm至約1.2mm之間。低平均纖維長度纖維的例子是kimberly-clark公司商標為Coosa River57的產(chǎn)品。
高平均和低平均纖維長度木漿纖維的混和物可以包含這兩種纖維的不同比例。一般可以包含占所有纖維總重量的百分比為約20％～約100％的高平均長度纖維和占所有纖維總重量約0％～約80％的低平均長度纖維。也可能利用一種纖維，雖然這會使加工困難，例如100％低平均長度纖維。
本發(fā)明所用的木漿纖維可以是未經(jīng)細化的，也可以打擊以改變細化程度?？杉尤肷倭吭鰷貥渲?或樹脂粘結劑以增強強度和抗磨性?？捎玫恼辰Y劑和增濕樹能包括Hercules化學公司的kymene557H樹脂和美國Cyanamid公司的Parez631樹脂，但不限于此。如需要一種開放或松的無紡木漿纖維，也可在木漿混和物中加入交聯(lián)劑和/或水化劑，以減小水力粘結的程度。一種舉例性舒解劑是Quaker Chemical Company ofConshohocken Pennsylvania商標為Quaker 2008的產(chǎn)品。另一種舒解劑可從Witco/sherex Chemical Company Inc，of Dublin Ohio獲得，商標名為Arosurf PA727。以例如占漿粕層總重量約1％至約4％的某種舒解劑的添加量可以減小所測得的靜態(tài)和動態(tài)摩擦系數(shù)，并改進復合材料織物無漿粕側的抗磨性。舒解劑是用作潤滑劑或摩擦還原劑。
參照圖3所示的工藝，纖維無紡織物基質(zhì)20從供應卷22上退繞，并沿箭頭所示的方向傳送。無紡基質(zhì)20可選擇地通過S輥裝置26的鉗口24，裝置26由疊置的輥28和30構成。
無紡基質(zhì)20可以由已知的連續(xù)和非連續(xù)長絲或纖維無紡擠出工藝制成。連續(xù)纖維無紡擠出工藝的例子包括，但不限于已知的溶液紡絲工藝或熔融紡絲工藝，例如紡粘工藝。如授予Dorschner等人的美國專利號3692618，和授予Appel的美國專利4340563，授予Strack等人的美國專利5382400，此處全部引作參考。已知的非連續(xù)纖維無紡擠出工藝的例子包括那些使用預制的短長度纖維，例如粘合粗梳織物形成工藝。本發(fā)明所用的是已知的形成通氣粘結粗梳織物。這些工藝可以連機使用，或基質(zhì)20單獨形成，然后如圖3所示以供應輥22的形式引入本發(fā)明。
粘結的粗梳織物由通常成包購買的短纖維制成。纖維包放在分離纖維的清棉機上。然后將纖維送過精梳或粗梳裝置，進一步分離纖維使短纖維沿機器方向?qū)室孕纬裳貦C器方向定向的無紡織物。一旦織物已經(jīng)形成，然后就用一種或多種粘結方法將其粘結。一種粘結方法是粉末粘結，其中粉末狀粘結劑遍布織物的分布，然后通過加熱織物使其活化，與熱空氣粘附。另一種粘結方法是圖案粘結，其中利用熱的砑光輥或超聲粘結設備將纖維粘結在一起，一般在通過織物的局部粘結圖案，如需要可沿其整個表面粘結。當使用雙組分短纖維時，最好的方法是利用通氣粘結劑，如上參照雙組分紡粘織的形成工藝所述。為保持根據(jù)本發(fā)明的最終纖維無紡織物的膨松可開放特性，用于將纖維無紡織物的纖維粘結在一起的粘結工藝，應當是諸如通氣粘結工藝，在成形工藝中其不會有不適宜地擠壓或折疊結構。在通氣粘結過程中，熱空氣被迫通過織物以使得纖維在交接點熔融并將其粘結。一般未粘結的織物支撐在成形金屬絲或滾筒上，此外，如需要可通過織物抽真空，在粘結工藝中進一步保持纖維織物。這種通氣粘結工藝是眾所周知，因此此處無需詳細描述。
氣流成網(wǎng)法是另一種已知的工藝，由該工藝可制成根據(jù)本發(fā)明的纖維無紡織物。在氣流成網(wǎng)工藝中，具有長度在約6mm至約9mm之間的小纖維束被分離并隨氣流攜帶，分布在成形網(wǎng)上，有時有輔助的真空供應。利用熱空氣或噴灑粘結劑將隨機分布的纖維粘結在一起。
諸如利用平滑的和/或圖案粘結輥的點粘結或圖案粘結的粘結工藝可以產(chǎn)生最終的纖維無紡織物，其太密或沒有本發(fā)明所必需的空隙度。不管選擇哪種工藝，粘結的程度取決于所選擇的纖維/聚合物，但任何情況下，要求在加熱階段壓縮應盡可能小。
木漿纖維層18和無紡基質(zhì)20一起放在有小孔的纏結表面32上，該表面通過包括水力纏結集合管35的普通水力纏結機34。要求漿粕層18放在無紡基質(zhì)20和水力纏結集合管35之間。隨著漿粕層18和無紡基質(zhì)20通過纏結機34，它們受到流體噴射的處理，迫使?jié){粕纖維進入無紡基質(zhì)20的基質(zhì)型纖維，因此使木漿纖維與無紡基質(zhì)型纖維相互纏結形成本發(fā)明的纏結的木漿和無紡復合材料36。
利用普通的水力纏結設備可以實現(xiàn)水力纏結，例如授予Evans的美國專利NO.3485706和授予Everhart等人的美國專利5284703，此處將其全部引作參考。水力纏結可以用任何適當?shù)墓ぷ髁黧w，例如水來進行。工作流體流過一個或多個集合管35，其將流體均勻分布給一系列孔。孔的直徑約為0.003英寸至約0.015英寸(0.076至0.38mm)。例如本發(fā)明利用Honeycomb Systerms，Inc of Biddeford Maine的集合管來進行，其包含一排成直線的孔(30個孔/每英寸，12個孔/每cm)每個孔的直徑為0.007英寸(0.18mm)。在用于形成本發(fā)明例子的工藝中，上述的3至4個集合管沿傳送層18和20依次對準。
在水力纏結工藝中，工作流體在約200至約2000磅/每平方英寸(約1379千帕至約13790千帕)的壓力下流過孔。本發(fā)明一個重要的特點在于木漿纖維沒有完全結合到無紡層或基質(zhì)20的基質(zhì)型纖維內(nèi)。因此有必要調(diào)整工藝的壓力和線速度以獲得所要求的限定的結合程度。同時集合管35的數(shù)目以及每個集合管內(nèi)的壓力，和木漿纖維進入其無紡基質(zhì)的基重都會影響結合程度。
流體沖擊木漿纖維層18和無紡基質(zhì)20，這兩種物質(zhì)都由有孔表面32支撐，該有孔表面可以例如是單面篩網(wǎng)，其網(wǎng)格規(guī)格為約40×40股/每英寸(15.7×15.7股/每厘米)至100×100股/每英寸(39.4×39.4股/厘米)。有孔表面32有一多股網(wǎng)格，其網(wǎng)格規(guī)格為約50×50至約200×200股/每英寸(19.7×19.7至78.7×78.7股/每厘米)。在很多水力注射處理工藝中，在水力針刺集合管35下方直接設置或在集合管35下游在有孔纏結表面32下方設置一真空狹槽38，從而使多余的水分能從纏結的復合材料36上吸出。
流體噴射處理之后，復合材料或織物36可送至非壓縮干燥操作，或壓縮干燥操作，例如蒸汽罐(未示出)?？梢杂貌煌俣鹊木砣≥?0將材料從水力針刺帶傳送至非壓縮干燥操作?；蛘呖梢允褂谜婵招途砣『蛡魉涂椢铩Ｈ绻枰?，復合材料織物在傳送至干燥操作之前可弄濕起縐。利用普通的旋轉滾筒通氣干燥機42可實現(xiàn)織物的非壓縮干燥。通氣干燥機42可以是外旋轉的滾筒44，其具有孔46以及接受通過孔46吹出的熱氣的外護罩48。通氣干燥機的帶50攜帶復合材料織物36通過通氣干燥機外滾筒44的上部。通過通氣干燥機42的外滾筒44上的孔46的熱空氣將水份從復合材料織物36上除去。由通氣干燥機42迫使通過復合材料織物36的空氣的溫度從約93°至約260℃(200°F至約500°F)。另一種通過氣體干燥的方法和設備可以例如在美國專利Nos.2666369和3821068中得知，這兩個專利此處都全部引作參考。
也可按需要使用整理步驟和/或后處理工藝使復合材料織物36具有選定的特性。例如織物可以用砑光輥輕微擠壓，起縐或卷曲以提供均勻的外部特性和/或一定的觸覺特性?；蛘吒郊拥幕瘜W后處理劑，如表面活性劑粘結劑或染料也可以加入到織物中。
本發(fā)明一方面，織物可以包含各種材料，例如活性碳，粘土、淀粉和超吸收性材料。例如這些材料可以加入形成木漿纖維層的木漿纖維的懸浮液中。這些材料在流體噴射處理以前放在木漿纖維層上，這樣通過流體噴射作用使其進入復合材料織物36內(nèi)?；蛘吆?或另外這些材料可在流體注射處理之后加入復合材料織物。如果在水力噴射處理之前，在木漿纖維層的木漿纖維懸浮液中加入超吸收性材料，優(yōu)選超吸收劑里那些能在溫法成形和/或水力注射處理步序期間保持惰性和隨后被活化的。在水力噴射處理之后在復合材料織物中可以加入普通超吸收劑。例如見授予McCormack等人的美國專利No.5328 759，此處全部引為參考?？捎玫某談┌◤腍oechst Celanese Corporation獲得的，商標名為Sanwet Im5000P的聚丙烯酸鈉超吸收劑。超吸收劑可以每100克木漿纖維加入最高約為50克的比例加入。其可以各種形式使用包括，如顆粒，薄片和纖維。
上面已對本發(fā)明的材料和工藝進行了詳細的描述，下面將用一些例子來說明本發(fā)明。在下面介紹這些例子以及檢測他們的實驗程序。檢測程序流體吸收時間檢測本發(fā)明的復合材料結構以確定其以多快的速度吸收2立方厘米的月經(jīng)。合成的月經(jīng)流體的組合是占其重量百分比約82.5％的水，15.8％的聚乙烯吡咯烷酮和1.7％的鹽，染色劑和表面活性劑。其粘度為17厘泊，表面張力為53.5達因每厘米。本實驗利用了一種包括1)Lucite試塊和2)平的水平測試表面的試驗設備。
圖4是Lucite試塊的平面視圖。圖5是Lucite試塊的剖開側視圖。試塊200有一從試塊底部凸出的基座202?；?02有一平面204，其近似2.875英寸長(7.3厘米)，1.5英寸(3.8厘米)寬，這一平面形成試塊200的底部。一長橢圓形開口206(約1.5英寸長(3.8cm)0.25英寸寬(0.64cm))位于試塊的中心，并從試塊的頂部延伸至試塊底座202的表面204。當開口206的底部受到阻礙時，開口206能保持約10立方厘米的流體。試塊頂部的通道208通入通道210，通道210又與長橢圓形開口206相連。流體倒入通道208，通過通道210進入長橢圓形開口206，流出到試塊下方的試驗樣品上。
將樣品(7.6cm×17.8cm)放在平的、丙烯酸水平測試面上測試，然后把試塊的平的凸出底座放在樣品(無紡側在上/木漿纖維側在下)的頂部，這樣長橢圓形開口206的縱向平行于樣品的縱向，并在樣品的端部和側部之間對中心。試塊的重量約為163克，這樣試塊以每平方厘米約7克的壓力放在樣品之上。從Repipet(No 13-687-20；FischerScientific Company)分散約4立方厘米的模擬月經(jīng)流體進入通道。當流體的最前端通過標志207時，停表開始啟動，流體填充試塊的長橢圓形開口，當液體的尾端流過標志207時表被停止，以表示2立方厘米的流體已被吸收。從而記錄下吸收2立方厘米月經(jīng)所用的時間。這個值轉換成立方厘米/每分。對每一樣品進行重復試驗并算出平均值。杯形擠壓試驗通過測量直徑為4.5厘米的半球形底座將一塊9.0英寸長9.0英寸寬(22.9cm×22.9cm)的織物擠壓成直徑約為6.5厘米，高約為6.5厘米的倒杯所需的最大負荷而計算織物的剛度，杯形織物由約6.5cm直徑的圓筒環(huán)繞以保持杯形織物的均勻變形。底座和杯形件相互對準以避免杯壁與底座的接觸，這會影響最大負載。利用MTS Systems Corporationof Cary North Carolina的3108-128型10磅的測力計測量最大負載，而底座以約0.25英寸每秒(0.64厘米每秒)[等于15英寸每分(38.1厘米每分)]的速度下降。對每塊材料重復7至10次試驗，然后平均給出測定值?；馗鶕?jù)Federal Test Method 191A/5041測定樣品的基重。樣品規(guī)格為9英寸×9英寸(22.9厘米×22.9厘米)，對7至10塊試樣稱重，然后平均。內(nèi)聚力測試通過測量復合材料的兩層之間的內(nèi)聚力測量復合材料的內(nèi)聚強度。將兩層分開所需的最小的力以每平方英寸千克力的形式給出。
對每塊試樣，利用John Chatillon和Sons，Inc.of Greensboro，North Carolina的Chatillon Digital Force Gange Moel DF1 50測量一塊1平方英寸的樣品的內(nèi)聚力。該設備有一氣動操作的2英寸×4英寸(5.1cm×10.2cm)的底盤和一塊1英寸×1英寸(2.54cm×2.54cm)的頂盤，該頂盤連到數(shù)字測力計12。在底盤和頂盤上都放置雙面膠粘片，一塊2英寸×4英寸(5.1cm×10.2cm)的材料樣品放在2英寸×4英寸的底盤的頂面。用Scotch牌雙面涂覆的壓力敏感型貼片號為406的貼片去覆蓋底盤和頂盤的表面，其寬度為1英寸(2.54cm)和2英寸(5.1cm)。兩英寸寬的貼片用于底盤，1英寸寬的貼片用于頂盤。一旦樣品已放到底盤的頂部上(相鄰于底盤的木漿側)在每平方英寸60磅的壓力下(414千帕)壓縮底盤和樣品3秒。三秒鐘后，釋放壓力。啟動數(shù)字測力計，在底盤和頂盤之間在每平方英寸60磅的壓力之下壓縮樣品一段時間10秒。然后將底盤從頂盤抽離。測得的分離力以每平方英寸千克力表示。然后記錄所需的將復合材料分離的力。對每個試樣重復10次測試，然后取平均值。最大吸收性測試最大吸收性實驗測量在零靜水壓頭(壓力)下吸收性材料以每分鐘克數(shù)表示的吸收率。根據(jù)Bernard M.Lichstein of Johnson and JohnsonCompany of New Brunswick，New Jersey 08903所著的題目為“DEMAND WETTABILITY，A NEW METHOD FORMEASURING ABSORBENCY CHARACTERISTICS OF FABRICS(最大可濕性，一種測量織物吸收特性的新方法)的試驗來進行，其在1974 INDA Technical Symposium上公布(129～142頁)。INDA(無紡織物工業(yè)聯(lián)合會)在1001 Winstead Drive Suite 460，Cary NorthCarolina辦工。在本例中所用的試驗設備不同于上述試驗中描述的。實際的實驗設備在圖6中示出。
對試驗程序中的設備進行了一些改變。參照圖6，試驗設備300包括一個有側向出口312的400毫升的瓶310。瓶310中裝滿如前所述的同種合成月經(jīng)流體314，并將其放在型號為1413mp8-1的Sartorius計量計316的頂部，以便當試驗樣品從瓶中吸收流體，從而瓶中流體重量減小時計錄下單位時間的吸收流體克數(shù)。瓶310的頂部用一單孔橡膠塞318塞住。通過塞子的孔放置一根0.6cm(OD)的玻璃管320。玻璃管320在瓶內(nèi)足夠深以確保其開口的底端在整個試驗過程中保持浸沒在合成月經(jīng)流體之中。橡膠塞/玻璃管組合體替代在測試程序所述的空氣血流系統(tǒng)。
試樣材料322以其無紡纖維多的一側朝下放在12.7cm×22.9cm的丙烯酸板324的頂部，在該板的頂部的中間有一個1.59cm直徑的孔326。孔下沉0.5cm然后有直徑減至1.0cm深0.8cm的孔。然后向右在孔330處離開板側。利用內(nèi)徑為0.635cm，壁厚為0.159cm的Tygon塑料管328將瓶310連至板324。管328固定到板324一側的0.95cm直徑的孔330內(nèi)，該孔330與板孔326流體相通。尺寸為17.6cm×7.6cm的樣品放在板324的頂部，這樣每個樣品在板孔326的頂部對中心，樣品的縱向相應于板的縱向。在測試程序中無頂板放在樣品之上。因此試驗樣品在吸收流體的過程中處在無壓力狀態(tài)之下。
為進行實驗，操作者應保證玻璃管320的浸沒端與板324的頂面在同一高度。當樣品放在板324的孔326的上方并與合成月經(jīng)流體相接觸時，啟動停表或其它適當?shù)亩〞r裝置。當試驗樣品吸收流體，流體從瓶中引出并由通過玻璃管的空氣替代以產(chǎn)生氣泡穿過瓶310中的其余流體314。瓶310的流體的減少在計量計316上表示為質(zhì)量的減少，以秒計的時間去除以克表示的計量計上的重量記錄為克每秒。該值乘以一個轉換系數(shù)60秒/分以產(chǎn)生由克每分表示的吸收率。進行5至7次試驗以產(chǎn)生最終的下述結果。例子如下述準備一系列五個試驗材料。參照例1至例4，測試三個不同的實施例?！癮”試樣品是根據(jù)本發(fā)明的水力纏結的樣品。“b”樣品是一種組分材料放在另一種組分材料之上，但不與另一種組分材料接觸。“c”樣品是兩種材料彼此粘結在一起。所用的粘結劑是3MCorporation of St.Paul，Minnesota生產(chǎn)的3M Super 77-N Spray粘結劑。粘結劑的添加量在約10和約25克/每平方米之間。實例1，2和4中的樣品利用一層無紡層與一層木漿層以形成復合材料，而例3利用兩層無紡層和一層木漿層以形成復合材料。例5只有一層漿粕層。因此在例5中沒有樣品a，b和c。僅僅計算樣品1a，2a，3a，4a和5的吸收率。例1在例1a中利用粘結粗梳織物和一漿粕層形成一種兩層復合材料。粘結的粗梳織物是一通氣粘結粗梳織物或TABCW。織物以其總重量的百分比計算包括40％的纖度為6.0旦尼爾的長為38mm的聚酯短纖維和60％的30旦尼爾的長38mm的聚烯烴外層/聚酯芯部的雙組份纖維。聚酯纖維可從Hoechst Celanese Corporation of Spantanbury，SouthCarolina獲得。雙組份纖維從BASF Wyandotte Corporation ofParsippany，New Jersey獲得并表示為混和物1-1039。
纖維送過開松機，在粗梳成織物前均勻混合在一起。一旦織物已經(jīng)形成，其送過具有空氣溫度為135℃的通氣粘合機。在粘合機中的停留時間為4秒。最終的織物有按上述方法計算的48.8g/m2的基重。在粘結過程中在689達因/cm2的壓力下壓縮樣品使其從約200mils(0.518cm)變至最終的約100mils(0.259cm)的厚度?？椢锞砝@到輥上，隨后送到類似于圖1所示的設備上。
利用普通的漿粕層形成設備可以形成漿粕層。在再調(diào)漿器中以不含水的重量百分比為基包括49.5％的可從kimberly-clark公司買到的Longlac南軟木纖維，49.5％的也可從kimberly-clark公司買的CoosaRiver54南軟木纖維以及1.0％的Witco/sherex Chemical Company Inc.of Dublin Ohio的PA727 Arosurf化學舒解劑。木漿纖維和舒解劑混和近似15分鐘成為稀液。由稀液形成濕法成形的漿粕層基重近似為75g/m2。無紡織物帶入成形工藝，位于濕法成形的漿粕層下方，并且組合物通過一包括四個集合管的水力纏結設備。漿粕層和無紡層支承于100網(wǎng)格的不銹鋼成形網(wǎng)上，無紡層相鄰于網(wǎng)放置。通過水力纏結設備的線速度是6.1米/分(20英尺/分)。每個集合管配有一排水噴嘴，孔的密度為11.8個孔/cm(30個孔/英寸)，垂直機器方向的總寬度近似為46cm。每個水噴嘴的孔的孔徑為0.01778cm(0.007英寸)?？梢詫γ總€集合管調(diào)節(jié)使其有自己的壓力。上游集合管調(diào)節(jié)成有250磅/英寸2(1724kpa)，其它三個集合管都調(diào)節(jié)成400磅/英寸2的壓力。當纏結的復合材料從水力纏結設備出去之后，對復合材料的無紡側噴涂表面活性劑溶液，其包括80升脫離子水，240克n-乙醛和688克y-12488有機硅氧烷表面活性劑，其可從Union Carbide Chemical和PlasticsCompany of Danbury Connecticut獲得?；旌衔镌谑覝厣弦粋€容器中攪拌約10分鐘，然后噴到復合材料的無紡織物側，從而使織物有一占復合材料織物總重量1％的覆層。然后復合材料織物送過干燥溫度為149℃(300°F)的干燥機。在干燥機中的處理時間近似為23秒。最終的材料基重近似為125g/m2。
樣品1b有同樣的無紡層和漿粕層。唯一的區(qū)別在于漿粕層的水力纏結，在樣品1a中是漿粕層水力纏結進入無紡層。使得纖維在漿粕層重新對準，為模擬樣品1b、2b、3b和4b中的效果，在相應的樣品1a，2a，3a和4a中的同樣的漿粕層僅僅利用三個每個設定為250psig(1724千帕)壓力的集合管送過水力纏結工藝。由于已發(fā)現(xiàn)在與“a”樣品使用相同的壓力下，漿粕層中的木漿纖維嵌入成形網(wǎng)中。一旦漿粕層經(jīng)水力纏結并干燥后，其放在相應例子中的無紡織物的頂部，并進行檢測。
樣品1c用與樣品1b相同的材料，唯一的區(qū)別在于兩層材料用粘結劑彼此連接在一起。所用的粘結劑近似為25gsm。
測試復合材料的基重，流體吸收率，杯擠壓負荷，內(nèi)聚力和最大吸收率，并在表1和表2記錄下來。
以這種方式生產(chǎn)的復合材料(樣品1a)有各種良好的流體結合特性。復合材料的膨松無紡側具有吸收/浸漬功能，當材料用作個人護理用吸收用品如衛(wèi)生巾的吸收部分中，這點很重要。在此意義上，無紡層很容易地吸收人體排出的流體，保留該流體，并將它們傳送至復合材料的漿粕部分。復合材料的木漿部分具有保留能力和直接將流體沿材料的機械方向分布的能力，這是由于在水力纏結過程中木漿纖維的纖維間相互對準。對流體分布的另一個重要因素是木漿纖維與無紡纖維纏結的區(qū)域。直接接觸/交界的區(qū)域使流體從無紡浸沒/分布層傳輸至木漿分布/吸收層。表1例1-5的吸收率吸收率(cc/min)例1a 6.28例2a 2.04例3a 3.74例4a 2.07例5 1.34表2例1a，1b和1c的數(shù)據(jù)例1a例1b 例1c基重(g/m2) 127.38 118.70143.59內(nèi)聚力 (kg/in2) 1.880.00 0.70杯形擠壓力 (kg) 646 422 859最大吸收性 (g/min) 3.170.29 0.25用“b”樣品的例子是材料疊放沒有纏結用“c”樣品的例子是用粘結劑粘接例2在例2a中用粘結粗梳織物和漿粕層形成一種兩層復合材料，粘結粗梳織物是一通氣粘結粗梳織物，其以織物總重量的百分比計包括，25％的1.5旦尼爾39.7mm的人造短纖維，35％的3.0旦尼爾聚烯烴外層/聚酯芯層雙組分纖維，其長度為38mm，和40％的6.0旦尼爾38mm的聚酯短纖維。人造短纖維可從Courtaulds North America，Inc of NewYork獲得，表示為18543。雙組份纖維從BASF WyandotteCorporation of Parsippany New Jersey獲得，表示為1-1039。聚酯短纖維可從Hoechst Celanese Corporation of Spartanbury，South Carolina中獲得，表示為T-295。
短纖維兩次送過開松機，并在以15.25m/分(50英尺/分)的線速度粗梳成織物前均勻混合在一起。一旦織物已形成后，其在空氣溫度為163℃(325°F)的情況下送過通氣粘結器(滾筒型)。在粘結器內(nèi)處理時間約3到4秒之間。最終的織物的基重按上述計算為50g/m2?？椢锞砝@到輥上，然后送到類似于圖1所示的設備上。
75gsm漿粕層與例1中所用的相同，漿粕層與粘結粗梳織物置在一起，并在與例1中相同的條件下纏結在一起。125gsm的復合材料與例1的復合材料有同樣好的特性。
樣品2b與樣品2a用同樣的材料，并與上述參照樣品1b進行了同樣的改型。樣品2c由與樣品2b相同的材料制成。用于樣品3c的粘結劑近似為20gsm。
測試復合材料的基重，流體吸收率，杯擠壓負荷，內(nèi)聚力和最大吸收率，并記在表1和3中。表3例2a，2b和2c的數(shù)據(jù)例2a 例2b 例2c基重(g/m2) 121.91121.24141.66內(nèi)聚力 (kg/in2) 5.61 0.00 4.17杯形擠壓力 (kg) 426 423 694最大吸收性 (g/min)1.63 0.11 ＜0.1用樣品“b”的例子是材料疊置，無纏結用樣品“c”的例子是用粘結劑粘接在例3a中，利用一個75g/m2的漿層，其與例2有相同的纖維和舒解劑組分。在此例中與無紡織物成為一體的是總基重為50g/m2的兩層粘結粗梳層。無紡織物的頂層是由1.8旦尼爾長38mm的聚烯烴外層/聚酯芯層22組份纖維制成的通氣粘結粗梳織物。這些纖維可從BASFWyandotte Corporation of Parsippany New Jersey獲得。
兩層粘結粗梳織物的底層是30％的1.5旦尼爾的人結纖維(與例2中所用的相同)和70％的30旦尼爾的聚烯烴外層/聚酯芯層雙組份纖維(也與例2中的相同)的33g/m2的均勻混合物。上述重量百分比以底層的總重量為基。
這兩層用與例2中相同的設備通氣粘結在一起。粘結溫度為163℃，在通氣粘結器中的處理時間近似為3至4.5秒。
濕的漿粕層引入水力纏結設備，置在兩層粘結粗梳織物的頂部。粘結粗梳織物這樣放置，使得漿粕層與底層相連。與前述實施例不同。在本例中只利用所述四個集合管之中的三個。三個集合管都調(diào)節(jié)為標準壓力400psig(2758kpa)。線速度始終保持在6.1米/分。
水力纏結之后，復合材料的無紡側噴上一層與例1和例2中相同的表面活性劑溶液，其利用率也是相同的。然后，以與前述樣品相同的形式在138℃的溫度下干燥復合材料織物。
樣品3b和3c利用與樣品“3a”相同的材料以與前述例子中相應樣品同樣的形式制造。漿粕層以與樣品1b和2b同樣的方式水力纏結。樣品3c所用的粘結劑近似為18gsm。
根據(jù)本發(fā)明最終的復合材料(樣品3a)由于其利用了1.8旦尼爾雙組份纖維，使其具有接觸起來很柔軟的表面。材料的這一側適用作個人護理吸收制品的體接觸側。層疊制品的另一個表面富含木漿纖維，因此能有良好的吸收性。在這兩表面之間，兩層粘結粗梳織物的“底層”能對整個復合材料提供額外的功能，用作收集層以快速解吸層疊制品的體接觸表面，保留流體，直到木漿纖維能全部吸收隔離的流體。利用水力纏結工藝，使木漿纖維和無紡基質(zhì)型纖維在這兩種材料的交界處充分混合以進行流體傳輸過程。并且，層疊制品可覆蓋一層相鄰木漿纖維側的流體不滲透材料，則該層疊制品可作為薄的內(nèi)褲墊片。并且不同于層疊產(chǎn)品或各層彼此粘結在一起的產(chǎn)品，這種纏結的結構有增加的流體處理產(chǎn)品或各層彼此粘結在一起的產(chǎn)品，這種纏結的結構有增加的流體處理性和下降的各層分離性，如表1和4的數(shù)據(jù)所表示的。
表4例3a，3b和3c的數(shù)據(jù)例3a 例3b 例3c基重(g/m2) 130.20131.24 149.03內(nèi)聚力 (kg/in2) 2.22 0.00 1.48杯形擠壓力 (kg) 740 658 972最大吸收性 (g/min) 2.20 0.26 0.25用“b”樣品的例子是材料疊置，但不纏結用“c”樣品的例子是用粘接劑粘接例4在例4a中用紡粘結物和漿粕層生產(chǎn)一兩層復合材料。紡粘織物是一種通氣粘結的雙組分織物，其如在美國專利No.5382400中所述的。約2～3旦尼爾的雙組份紡粘纖維是并行放置的50％的聚丙烯和50％的聚乙烯(占重量百分比)，利用通氣粘結和送到纏結工藝來生產(chǎn)卷曲雙組份纖維的34g/m2的織物。
復合材料的漿粕部分基本如同例1一樣進行生產(chǎn)，除了其基重，基重減至70g/m2。在該漿粕層中加入雙組份紡粘織物。纏結工序如例1中所描述的，但這種復合材料用水噴嘴的三個集合管調(diào)至2758kpa壓力生產(chǎn)。
利用與樣品4a相同的材料，準備樣品4b和4c。在樣品4c加入的粘結劑近似為11gsm。
測試基重，流體吸收率，杯擠壓負荷，內(nèi)聚力和最大吸收率，并記在表1和5中。
表5用于例4a，4b和4c的數(shù)據(jù)例4a 例4b 例4c基重(g/m2) 102.93101.69112.88內(nèi)聚力 (kg/in2) 4.17 0.00 2.63杯形擠壓力 (kg) 665 356 535
用“b”樣品的例子是材料疊置，不纏結用“c”樣品的例子是用粘接劑粘接的例5例5是漿粕層，用于測量和比較純的水力纏結的漿粕的流體吸收率(見表1)。漿粕層是75gsm，并以與其它漿粕層同樣的方式制成。利用壓力調(diào)至250psig(1724kpa)的三個集合管進行水力纏結。
在表1的吸收率的比較表示了在漿粕層增添基質(zhì)型纖維(無紡織物)的好處?；|(zhì)型纖維為復合材料提供了富無紡層側，與例5的慢速漿粕層相比其能快速吸收流體。這種快速吸收消除了自由流體，這種流體不被吸收，使產(chǎn)品過早失效。
表2至5示出了將基質(zhì)型纖維和木漿纖維連接在一起的三種方法。在每個例子中“a”樣品代表根據(jù)本發(fā)明的纏結的結構，而“b”樣品在材料層之間不進行粘結或纏結?！癱”樣品用粘結劑連接代替兩層之間的纏結。內(nèi)聚力測試各組分的連接，并且在纏結材料，樣品“a”中最高。增加樣品“c”中的粘結劑的量會增大內(nèi)聚性，但如從杯擠壓數(shù)值中看到的，粘結劑連接的樣品剛性好于纏結樣品。
從最大吸收性數(shù)值可以看出纏結的明顯影響。這些結果清楚地表示出，纏結結構比其它結構以更快的速率吸收流體。確信這是由于木漿纖維延伸進復合材料的基質(zhì)型纖維而形成的增強的流體通道。參見圖7、8和9，這些顯微照像示出條狀木漿纖維如何向上伸入低密度基質(zhì)型纖維。當樣品層置或用粘結劑粘連在一起時，木漿纖維不伸入到基質(zhì)型纖維中。在“b”樣品中在木漿纖維層和基質(zhì)型纖維層之間有一層氣體。在“c”樣品中，在木漿纖維層和基質(zhì)型纖維層之間有一粘合劑層。在這兩側中，其效果是從結構的一部分到另一部分有受限的流體流動通道。這點由非纏結樣品的低最大吸收數(shù)據(jù)得到證實。
較好的最大吸收性數(shù)值表示木漿纖維與基質(zhì)型纖維完全成為一體會使效果最大化。然而由于必須有所有特性的平衡，所以上述特性不總是如此。通過在復合材料提供富含木漿纖維側，可提供可與使用者分離的流體儲存能力。相反，通過為復合材料提供富含基質(zhì)型纖維的一側，可提供具有藝術吸引性的表面，并使流體吸收率最大化。這一側能單獨用作產(chǎn)品的體接觸表面，或如在例3中所示與一層直徑較小的基質(zhì)型纖維一起用作產(chǎn)品的體接觸表面，使接觸更為舒適。
本發(fā)明的材料能用在多種場合，不限于個人護理吸收制品。個人護理吸收物品包括，例如尿布，訓練服，失禁裝置，綁帶，婦女衛(wèi)生用品，如衛(wèi)生巾和內(nèi)褲墊片。參照附圖10，其示出一種內(nèi)褲墊片400，其是一種很薄形式的衛(wèi)生巾，很多婦女在月經(jīng)流量少的幾天不用月經(jīng)棉可用這種衛(wèi)生巾。大多數(shù)個人護理吸收制品如內(nèi)褲墊片400包括通常為流體不可滲透的背層402和諸如混合有超吸收劑或沒有超吸收劑的木漿纖維的吸收芯部404。此外，這種物品最好包括相鄰使用者皮膚放置的體側層或頂層406。兩層水力纏結的材料，如例1、2和4中所述的材料，其可用作吸收芯層404，其結合背層402形成例如內(nèi)褲墊片400。復合材料的富木漿纖維側相鄰背層402放置，復合材料的富基質(zhì)型纖維側相鄰使用者放置。因此，富基質(zhì)型纖維一側很容易地吸收流體，其通過水力纏結的內(nèi)部傳送至復合材料的富木漿纖維側。如此流體從使用者皮膚除去，并貯存在相鄰背層的木漿纖維中。
也可以利用諸如在例3中所描述的根據(jù)本發(fā)明的復合材料的多層材料作為吸收芯部404。這可起到同樣的作用并帶來額外的好處，即在與富木漿纖維側相對的層中的小旦尼爾數(shù)纖維接觸起來更柔軟，更舒服，因此產(chǎn)生更令人滿意的產(chǎn)品。由此在內(nèi)褲墊片400的結構中一般沒必要利用一層附加層作為體側層或頂層406，雖然如果需要，可以使用一層附加層。
雖然已對本發(fā)明進行了詳細的描述，但很明顯，在不脫離所附權利要求書的實質(zhì)和范圍的前提下可對本發(fā)明進行各種改動和改變。
權利要求
1.一種纏結無紡復合材料，其具有流體吸收外表面和由內(nèi)部與之分開的流體保留外表面，所述復合材料包括占該復合材料總重量約20％～75％的吸收性纖維和約25％～約80％的基質(zhì)型纖維，所述流體吸收外表面主要包括基質(zhì)型纖維，所述流體保留外表面主要包括吸收型纖維，所述內(nèi)部包含彼此纏結的吸收型纖維和基質(zhì)型纖維的混合物，所述復合材料有約2cm3/min或更大的流體吸收率，內(nèi)聚力的值約為1.5kg/英寸2或更大，杯形擠壓值約為1000g或更小，最大吸收率為1g/min或更大。
2.如權利要求1所述的復合材料，其中所述復合材料包括占所述復合材料的總重量約50％～約60％的吸收性纖維和約40％～約50％的基質(zhì)型纖維。
3.如權利要求1所述的復合材料，其中所述復合材料還包括與所述流體吸收外表面相鄰并接觸的第二頂層。
4.如權利要求3所述的復合材料，其中所述第二頂層包括含有較多基質(zhì)型纖維的纖維無紡織物。
5.如權利要求4所述的復合材料，其中所述第二頂層的纖維無紡織物包括直徑小于第一頂層的基質(zhì)型纖維的直徑的基質(zhì)型纖維。
6.如權利要求1所述的復合材料，其中所述吸收性纖維包含增濕樹脂。
7.如權利要求3所述的復合材料，其中所述吸收性纖維包含增濕樹脂。
8.如權利要求1所述的復合材料，其中所述吸收性纖維包含與之混和的超吸收劑。
9.如權利要求3所述的復合材料，其中所述吸收性纖維包含與之混和的超吸收劑。
10.一種個人護理吸收制品，其包括背層和吸收芯部，所述吸收芯部包括權利要求1的復合材料。
11.一種個人護理吸收制品，其包括背層和吸收芯部，所述吸收芯部包括權利要求3的復合材料。
12.如權利要求10所述的個人護理用吸收制品，其中所述物品是內(nèi)褲墊片。
13.如權利要求11所述的個人護理用吸收制品，其中所述物品是內(nèi)褲墊片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由諸如木漿纖維的吸收性纖維和諸如聚酯短纖維的基質(zhì)型纖維而構成的纏結無紡復合材料,所述吸收性纖維與基質(zhì)型纖維彼此以此方式相互纏結,使得復合材料有富吸收性纖維側,和富基質(zhì)型纖維側。在兩外層之間有由吸收性和基質(zhì)型纖維的混和物構成的纏結內(nèi)部。復合材料特別適合于多功能處理諸如由個人護理吸收制品吸收的體液的流體。復合材料的基質(zhì)型纖維部分用作流體吸收區(qū),而吸收型纖維部分用作流體保留區(qū),并且在兩外表面之間的復合材料的中間區(qū)域用作流體吸收區(qū)。
文檔編號A61F13/15GK1192250SQ96195942
公開日1998年9月2日 申請日期1996年6月3日 優(yōu)先權日1995年6月7日
發(fā)明者D·N·韋爾奇埃爾, E·S·凱普納, C·S·利奇 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司