專利名稱：彈性吸收結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于吸收制品的彈性吸收結(jié)構(gòu)。更具體地講，本發(fā)明涉及一種含有可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的彈性吸收結(jié)構(gòu)。
一次性吸收制品目前在很多領(lǐng)域中享有廣泛的用途。典型的一次性吸收制品包括尿布、成人失禁用品和床墊，月經(jīng)用品，如衛(wèi)生巾和棉塞，以及其它制品，如揩布、涎巾、傷口繃帶和醫(yī)用帽子或蓋布。這種一次性吸收制品通常適于吸收多種液體，如水、鹽水、合成尿、以及體液，如尿、月經(jīng)和血。
一次性吸收結(jié)構(gòu)的用途一般為處理人體廢物。為了處理液體人體廢物，所述一次性吸收制品通常包括一種吸收結(jié)構(gòu)，通常，首先它必需能夠?qū)⒁后w吸入該吸收結(jié)構(gòu)中，然后將液體分布在該吸收結(jié)構(gòu)中，再將液體保留于該吸收結(jié)構(gòu)中。
一般，所述吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品是由不易拉伸的材料制成，特別是在該吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品的使用中通常會(huì)遇到的力的作用下不會(huì)被拉伸。由所述吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品不易被拉伸所產(chǎn)生的一個(gè)問題是，這種結(jié)構(gòu)或制品不太適合使用該一次性吸收制品的配戴者的身體。當(dāng)這種一次性吸收結(jié)構(gòu)的使用者活動(dòng)及四處走動(dòng)時(shí)，上述問題尤為突出。這種對(duì)使用者身體適合性的缺陷一般會(huì)使得該一次性吸收制品不能象所希望的那樣使使用者舒服。另外，對(duì)戴用者身體適合性的缺陷一般還會(huì)導(dǎo)致該一次性吸收制品不能象該制品被設(shè)計(jì)的那樣有效吸收、分配和保留液體。該吸收結(jié)構(gòu)不易被拉伸的另一個(gè)問題是，如果使用期間作用于該吸收結(jié)構(gòu)上的拉力太大，該吸收結(jié)構(gòu)會(huì)斷裂成獨(dú)立的小塊區(qū)域或材料束，使使用者不舒服并降低該吸收結(jié)構(gòu)的效率。
本發(fā)明的目的就是解決上述問題。用獨(dú)立權(quán)利要求1的吸收結(jié)構(gòu)和獨(dú)立權(quán)利要求22的吸收制品可以實(shí)現(xiàn)上述目的。
通過從屬權(quán)利要求、說明書和附圖可以了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征、方面和細(xì)節(jié)。所述權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解成是從總體上對(duì)本發(fā)明所作的初步、非限定性限定。
希望生產(chǎn)一種能夠滿足或超過已有吸收結(jié)構(gòu)的性能特征的吸收結(jié)構(gòu)。具體地講，希望生產(chǎn)一種吸收結(jié)構(gòu)，它能夠拉伸并適合使用者的身體，而且，該吸收結(jié)構(gòu)在使用期間通常會(huì)遇到的壓力下能夠迅速吸收排出的液體，并且在使用期間通常會(huì)遇到的壓力下能保留所吸收的液體。上述目的及其它目的是通過一種含有可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的彈性吸收結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，其中，與不具有熱塑性彈性纖維的其它大致相同的吸收結(jié)構(gòu)相比，該吸收結(jié)構(gòu)具有改進(jìn)的可拉伸性。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，一種吸收結(jié)構(gòu)包括重量百分比約為20～80％的可濕性短纖維和重量百分比高于20～約80％的熱塑性彈性纖維，其中，所有重量百分比均基于彈性吸收結(jié)構(gòu)中可濕性短纖維與熱塑性彈性纖維的總重量。該彈性吸收結(jié)構(gòu)的特定液體飽和保留量值至少約為5克吸收的液體對(duì)1克吸收結(jié)構(gòu)的基重，其在干燥狀態(tài)下的最大拉伸值大于約60％，其在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸值大于約150％；其在干燥狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)值大于約70％，其在100％液體飽和狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)值大于約75％。
另一方面，希望提供一種諸如嬰兒尿布的一次性吸收制品，該制品包括一個(gè)彈性吸收結(jié)構(gòu)。
在一種實(shí)施方案中，在一種吸收用品中實(shí)現(xiàn)了上述目的，該用品包括一個(gè)液體可滲透的表層、一個(gè)背層和一個(gè)位于所述表層與背層之間的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其中，所述彈性吸收結(jié)構(gòu)中含有可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維。
通過閱讀以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方案所做的說明，可以更好地理解本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明一次性吸收制品的一種實(shí)施方案的透視圖；圖2是用于測(cè)定一種材料的液體飽和保留量的裝置的示意圖。
在一方面，本發(fā)明涉及一種可用于一次性吸收制品中的吸收結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有改進(jìn)的、理想的彈性特性，通過認(rèn)真選擇和使用制造這種吸收結(jié)構(gòu)和一次性吸收制品的可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維可獲得以上特征。
在本文中，“短纖維”一詞是指一種天然纖維或從人造長(zhǎng)絲上切下的一段長(zhǎng)度。這種短纖維在本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)中被用作液體的臨時(shí)儲(chǔ)池，也被用作液體分配的導(dǎo)管。
理想的是，用于本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)中的短纖維的長(zhǎng)度范圍約為0.1～15cm，約為0.2～7cm更好。具有這種尺寸特征的短纖維有利于賦予本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)理想的松密度、液體獲得性、液體分配性和強(qiáng)度特征，和/或理想的柔軟性和彈性特性。
很多種短纖維材料均可應(yīng)用于本發(fā)明的吸收結(jié)構(gòu)中。用于本發(fā)明的短纖維可以由天然或合成材料制成，并且包括纖維素纖維，如木漿纖維和改性纖維素纖維，織物纖維，如棉纖維或人造纖維，以及基本上為非吸收性的合成聚合纖維。
由于可用性及成本原因，一般優(yōu)選將纖維素纖維用作本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)的短纖維成分。最理想的是木漿纖維。然而，其它纖維素纖維材料，如棉纖維也可用作短纖維。
可用于本發(fā)明的另一類優(yōu)選短纖維包括基本上為非吸收性的、卷曲的合成聚合纖維。這種單纖維本身基本上是非吸收性的。因此，這種纖維應(yīng)當(dāng)由這樣的合成聚合材料制成，它在有一次性吸收制品通常會(huì)遇到的液體，如尿或月經(jīng)的情況下基本上不會(huì)膨脹或凝膠化。可用于制備所需短纖維的合適的聚合材料包括聚酯、聚烯烴、聚丙烯酸類、聚酰胺和聚苯乙烯。理想的是，短纖維是由聚乙烯、聚丙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制成。
用于本發(fā)明的短纖維也可以是卷曲的，以使所得到的吸收結(jié)構(gòu)在用于吸收制品中時(shí)具有理想的彈性和抗聚束性。卷曲的短纖維是這樣的沿其長(zhǎng)度有連續(xù)的波紋、彎曲或凹凸特征。以這種方式彎曲的纖維在US-A-4118531中有更全面的說明，該專利被收作本文的參考。
在本文中，“纖維”或“纖維性的”是指一種特征材料，其中，這種材料的長(zhǎng)度與直徑之比大于約10。相反，“非纖維”或“非纖維性”的材料是指這樣一種特殊材料，其中，該材料的長(zhǎng)度與直徑之比約為10或10以下。
在本文中，“可濕性”是指一種纖維與一種液體，如水、合成尿或重量百分比分0.9％的鹽水溶液在空氣中的接觸角小于90°。這里所說的接觸角可以用由Robert J.Good和Robert J.Stromberg在“Surfaceand Colloid Science-Experimental Methods”，11卷(Plenum Press，1979)中所披露的方法測(cè)定。理想的是，可濕性纖維是指這樣一種纖維，其在約0～100℃的環(huán)境溫度條件下，尤其是在約23℃的溫度下與重量百分比為0.9％的鹽水溶液在空氣中的接觸角小于90°。
合適的可濕性纖維可以由本質(zhì)上的可濕性纖維制成，或由本質(zhì)上疏水的、但對(duì)其表面作過處理從而使其親水的纖維制成。當(dāng)采用進(jìn)行過表面處理的纖維時(shí)，表面處理劑最好是不易消失的。就是說，表面處理劑不會(huì)因?yàn)槌醮我后w損害或接觸就被從纖維表面洗去。為用于這種目的，對(duì)基本上疏水的纖維所做的表面處理若滿足以下條件即可被視為是不易消失的在3次連續(xù)的接觸角測(cè)定中(在每次測(cè)定中間進(jìn)行干燥)，大部分纖維與液體在空氣中的接觸角小于90℃。就是說，要對(duì)同一纖維做3次獨(dú)立的接觸角測(cè)定，如果3次接觸角測(cè)定都表明其在空氣中的接觸角小于90°，則該纖維的表面處理劑可被視為是不易消失的。如果表面處理劑是易消失的，在第一次接觸角測(cè)定中表面處理劑即會(huì)從纖維上洗去，如果對(duì)這種纖維的疏水表面進(jìn)行試驗(yàn)，在隨后的接觸角測(cè)定中，接觸角將大于90°。
可濕性短纖維在本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)中的用量應(yīng)能有效產(chǎn)生本文所述的理想的吸收和彈性性能。
因此，用于吸收結(jié)構(gòu)中的可濕性短纖維是應(yīng)低于一定的剩余量，以使該吸收結(jié)構(gòu)具有理想的彈性性能。另外，用于該吸收結(jié)構(gòu)中的可濕性短纖維應(yīng)高于一定的最低量，以使該吸收結(jié)構(gòu)具有理想的吸收性能。
因此，理想的是，用于本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)中的可濕性短纖維量約為20～80％的重量百分比，約25～75％較好，約30～70％更好，所有重量百分比均基于該吸收結(jié)構(gòu)中可濕性短纖維與熱塑性彈性纖維的總重量。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在一種吸收結(jié)構(gòu)中加入一種熱塑料彈性纖維可以明顯改善該吸收結(jié)構(gòu)的彈性性能，特別是與不具有熱塑性彈性纖維的其它大致相同的吸收結(jié)構(gòu)相比具有明顯改善。
具體地講，已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的吸收結(jié)構(gòu)與不具有熱塑性彈性纖維的其它大致相同的吸收結(jié)構(gòu)相比，具有極高的彈性可拉伸性和極高的從拉伸狀態(tài)恢復(fù)的彈性恢復(fù)性。
在本文中，“不具有任何熱塑性彈性纖維的其它大致相同的吸收結(jié)構(gòu)”及其它類似術(shù)語是指一種對(duì)照吸收結(jié)構(gòu)，該吸收結(jié)構(gòu)是用與本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)大致相同的材料和大致相同的工藝制成的，所述不同的是，該對(duì)照吸收結(jié)構(gòu)不含有或不是由本文所述的熱塑性彈性纖維制成，而是具有與本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)中熱塑性彈性纖維的用量大致相同的額外量的可濕性短纖維。這樣，所述不具有任何熱塑性彈性纖維的其它大致相同的吸收結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)將具有大致相同的基礎(chǔ)重量。由于其不含有熱塑性彈性纖維，所述其它基本上相同的吸收結(jié)構(gòu)一般不具有本文所述的本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)的理想吸收性能。
在本文中，“熱塑性”是指一種遇熱時(shí)會(huì)軟化，而且冷卻至室溫后又能基本上恢復(fù)其原始狀態(tài)的材料。
在本文中，“彈性(elatic)”和“彈性(elastomeric)”可以互換使用，它是指一種變形以后當(dāng)除去變形力時(shí)通常能恢復(fù)其形狀的材料。具體地講，在本文中，彈性是指任何材料的一種特性當(dāng)施加一個(gè)偏壓力時(shí)可以將該材料拉伸至一個(gè)拉伸的偏壓長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度為其松馳的非偏壓長(zhǎng)度的125％，即1.25倍，而且，在除去拉伸、拉長(zhǎng)力之后該材料可恢復(fù)其長(zhǎng)度的約40％。滿足上述定義的彈性材料的假定例子為一種材料的長(zhǎng)25.4mm(1英寸)的樣品，該樣品至少可拉長(zhǎng)至31.75mm(1.25英寸)，當(dāng)其被拉長(zhǎng)至31.75mm(1.25英寸)并松開時(shí)將恢復(fù)至不足29.29mm(1.15英寸)的長(zhǎng)度。很多彈性材料都可以拉伸至其松馳長(zhǎng)度的25％以上，而且，其中多數(shù)在卸去拉伸、拉長(zhǎng)力之后可恢復(fù)至其原始松馳長(zhǎng)度。一般，將后一類材料用于本發(fā)明是有利的。
“恢復(fù)”是指在施加偏壓力拉伸一種材料后，偏壓力終止時(shí)被拉伸材料的收縮。例如，如果一種松馳的、非偏壓長(zhǎng)度為25.4mm(1英寸)的材料通過拉伸延長(zhǎng)50％，至38.1mm(1.5英寸)的長(zhǎng)度，該材料就被拉長(zhǎng)了50％，并且有為其松馳長(zhǎng)度150％的拉伸長(zhǎng)度。如果這種高彈性拉伸材料收縮，即在卸去偏壓和拉伸力后恢復(fù)至27.94mm(1.1英寸)的長(zhǎng)度，則該材料恢復(fù)了其拉長(zhǎng)量的80％(10.16mm(0.4英寸))。
適用于制備本發(fā)明熱塑性彈性纖維的材料包括二嵌段、三嵌段或多嵌段彈性共聚物，如烯屬共聚物，如苯乙烯-異丙烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯或苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯，如商品名為kraton的從shell化學(xué)公司購(gòu)買的彈性樹脂；聚亞胺脂，如可以從E.I.Dn Pont de Nemours Co.購(gòu)買的商品名為L(zhǎng)yca聚亞胺酯的材料；聚酰胺，如可從Ato化學(xué)公司的商品名為Pebax聚醚嵌段酰胺的聚醚嵌段酰胺；或聚酯，如可從E.I.Du Pont de Nemours Co.購(gòu)買的商品名為Hytrel聚酯的材料。
很多種嵌段共聚物都可用于制備能用于本發(fā)明中的熱塑性彈性纖維。這種嵌段共聚物一般包括一個(gè)彈性中間嵌段部分和一個(gè)熱塑性末端嵌段部分。用于本發(fā)明的嵌段共聚物在末端嵌段部分的玻璃化(Tg)溫度以下通常具有三維物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)，而且有彈性。從以下意義上講，所述嵌段共聚物也是熱塑性的，它可以在末端嵌段、Tg以上熔化、成型并再固化若干次，而其物理特性很少變化或不發(fā)生變化(表明氧化度很低)。
合成這種嵌段共聚物的方法之一是，分別聚合熱塑性末端嵌段部分和彈性中間嵌段部分。一旦合成了中間嵌段部分和末端嵌段部分，即可將其連接在一起。一般，中間嵌段部分可通過聚合二一和三一不飽和C4-C10烴而獲得，例如，諸如丁二烯、丙烯等之類的二烯，和諸如1，3，5-庚三烯等之類的三烯。當(dāng)把末端嵌段部分A與中間嵌段部分B連接時(shí)，即形成A-B嵌段共聚物單位，可以用各種技術(shù)或各種偶合劑C連接所述單位，以形成諸如A-B-A的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被認(rèn)為包括以尾接尾兩個(gè)A-B嵌段連接而成的A-B-C-B-A結(jié)構(gòu)。通過類似方法可以制備具有式(A-B)nC的徑向嵌段共聚物，其中，C是中心或中央多官能偶合劑，n是大于2的數(shù)字。采用偶合劑技術(shù)，C的官能度決定A-B分枝數(shù)。
末端嵌段部分A通常包括一個(gè)聚(乙烯芳烴)，如平均分子量為1,000～60,000的聚苯乙烯。中嵌段部分B通常包括一種大致為非晶形的聚烯烴，如聚異丙烯、乙烯/丙烯聚合物、乙烯丁烯聚合物，聚丁二烯等，或其混合物，其平均分子量約為5,000～450,000。嵌段共聚物的總分量較好為約10,000～500,000，約200,000～300,000更好。可以對(duì)該嵌段共聚物的中間嵌段部分的任何殘余不飽和部分進(jìn)行氫化，以便將該嵌段共聚物中烯屬雙鍵的含量降低至殘余比例不足5％，不足約2％較好。這種氫化作用可降低其對(duì)氧化降解作用的敏感性，并能對(duì)其彈性性能產(chǎn)生有利影響。
適用于本發(fā)明的嵌段共聚物至少包括兩個(gè)主要的聚苯乙烯末端嵌段部分和至少一個(gè)主要的乙烯/丁烯中間嵌段部分。舉例來說，通?？捎梢蚁?丁烯構(gòu)成這種嵌段共聚物中重復(fù)單位的主要部分，而且，可以占該聚合物重量的70％或更多。該嵌段共聚物如果是徑向的，可以有3個(gè)或3個(gè)以上的臂，例如，有4、5或6個(gè)臂可以取得理想的結(jié)果。如有必要，可將中間嵌段部分氫化。
直鏈嵌段共聚物，如A-B-A、A-B-A-B-A等可根據(jù)末端嵌段量加以適當(dāng)選擇，優(yōu)選較大的末端嵌段。對(duì)于聚苯乙烯-乙烯/丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物來說，苯乙烯含量以超過約10％的重量百分比為宜，如重量百分比為約12～30％。苯乙烯含量越高，聚苯乙烯末端嵌段部分通常也具有較高的分子量。作為商品出售的這種直鏈嵌段共聚物的例子為苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，它含有重量百分比約為13％的苯乙烯單位，而且余量基本上為乙烯/丁烯單位，由Shell化學(xué)公司以KRATON G1657彈性樹脂為商品名出售。據(jù)報(bào)道，KRATON G1657的一般性能包括抗拉強(qiáng)度為2×106kg/m2(3400磅/英寸2)，300％的模量為1.4×105kg/m2(350磅/英寸2)，斷裂延長(zhǎng)量為750％，Shore A硬度為65，以及在室溫下，在甲苯溶液中的濃度為25％的重量百分比時(shí)，其Brookfield粘度約為4.2Pa·S(4200厘泊)。
一般，所述熱塑性彈性纖維可由任何能擠壓成纖維的熱塑性彈性組合物制成。適用于本發(fā)明的熱塑性強(qiáng)性纖維包括熔噴纖維。這種熔噴纖維通常是通過將液化的或熔融的成纖維共聚物經(jīng)?？讛D入高速氣流中而制成非常細(xì)的纖維。由氣流將纖維變細(xì)，然后固化。然后由位于所述氣流中的一個(gè)網(wǎng)以纏結(jié)的粘結(jié)纖維團(tuán)形式收集而形成固化的熱塑性彈性纖維流。這種纏結(jié)的纖維團(tuán)以纖維的高度纏結(jié)為特征。這種纏結(jié)賦予所得到的織物結(jié)構(gòu)以粘力和強(qiáng)度。這種纏結(jié)還適用于在可濕性短纖維摻入織物結(jié)構(gòu)中后由該織物結(jié)構(gòu)將其限制或截留在該織物結(jié)構(gòu)中，可濕性短纖維可以在織物結(jié)構(gòu)形成過程中或形成以后摻入。所述熱塑性彈性纖維的纏結(jié)度通常足夠高，就是說，一般不可能從纖維團(tuán)中抽出一根完整的纖維或從一根纖維的開頭導(dǎo)至其結(jié)尾。
在本文中，將可濕性短纖維限制或截留在織物結(jié)構(gòu)中是指可濕性短纖維基本上被固定，因此，在所述織物結(jié)構(gòu)里面或外面，可濕性短纖維不能自由地進(jìn)行明顯的運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)。例如，可通過粘結(jié)方式或通過織物結(jié)構(gòu)的熱塑性彈性纖維的纏結(jié)實(shí)現(xiàn)這種限制或截留。
用于本發(fā)明的熱塑性彈性纖維可以是圓形的，但也可以為其它截面幾何形狀，如橢圓形、矩形、三角形或多葉形。
熱塑性彈性纖維最好是可濕性的?？赏ㄟ^以下方法使熱塑性彈性纖維變成可濕性的首先制備熱塑性彈性纖維，然后在纖維上涂敷一種親水化表面處理劑。
或者，所制成的熱塑性彈性纖維中含有一種親水化聚合成分。一般，能夠與所述熱塑性彈性成分聚合的、能夠使所得到的共聚材料親水化以使其按照本發(fā)明的定義成為可濕性的任何聚合成分均適用于本發(fā)明，其中，所述親水化成分不能明顯影響所制成的纖維的彈性性能。適用于本發(fā)明的親水化聚合成分包括聚環(huán)氧乙烷或聚乙烯醇。
本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)中熱塑性彈性纖維的用量應(yīng)當(dāng)能有效產(chǎn)生本文所述的理想的吸收和彈性性能。具體地講，本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)中熱塑性彈性纖維的用量應(yīng)高于實(shí)現(xiàn)有效提高該彈性吸收結(jié)構(gòu)的彈性所需的最低量。與此同時(shí)，本發(fā)明彈吸收結(jié)構(gòu)中熱塑性彈性纖維的用量應(yīng)低于一定的剩余量，以便不會(huì)對(duì)該彈性吸收結(jié)構(gòu)的液體吸收性能造成大的不利影響。
因此，理想的是，本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)中彈性纖維的用量約為20～80％的重量百分比，重量百分比約為25～75％較好，約為30～70％更好，所有重量百分比均基于該吸收結(jié)構(gòu)中可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的總重量。
盡管前面已對(duì)本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)的主要成分作了說明，但這種彈性吸收結(jié)構(gòu)并不局限于此，并且可以包括不會(huì)對(duì)該彈性吸收結(jié)構(gòu)的理想吸收和彈性性能造成不利影響的其它成份?？捎米髌渌煞值氖痉缎圆牧习ǎ幌抻?，色素、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、蠟、流動(dòng)助劑、顆粒、粘合纖維和加進(jìn)去用于提高各成分的可加工性的材料。例如，為了提高吸收結(jié)構(gòu)的吸收能力，已知可向該吸收結(jié)構(gòu)中加入形成水凝膠的聚合材料。由于向這種吸收結(jié)構(gòu)中加入了形成水凝膠的聚合材料，通常可以使用較少的可濕性短纖維，因?yàn)橐钥擞?jì)，每克形成水凝膠的聚合材料一般能比可濕性短纖維具有更高的液體吸收能力。而且，通常這種形成水凝膠的聚合材料對(duì)壓力敏感性也低于可濕性短纖維的。因此，成水凝膠材料的使用可以制成和應(yīng)用較小、較薄的一次性吸收制品。因此，本發(fā)明的吸收結(jié)構(gòu)可以選擇性地含有一種形成水凝膠的聚合材料。
在本文中，“形成水凝膠的聚合材料”是指高吸收性材料，一般為超強(qiáng)吸收性材料。這種高吸收性材料一般能吸收一定量的液體、如合成尿、重量百分比為0.9的鹽水溶液、或諸如月經(jīng)、尿或血液之類的體液，在該超強(qiáng)吸收材料的使用條件下，所述吸收量至少為該超強(qiáng)吸收材料重量的約10倍，以約20倍為宜，最高可達(dá)約100倍。例如，通常的條件包括約0～100℃的溫度和合適的環(huán)境條件，如約23℃的溫度和約30～60％的相對(duì)濕度。超強(qiáng)吸收材料在吸收液體后一般會(huì)膨脹并形成水凝膠。
構(gòu)成水凝膠的聚合材料可由一種有機(jī)水凝膠材料制成，包括天然材料，如瓊脂、果膠、和瓜耳膠，還包括合成材料，如合成水凝膠聚合物。例如，合成水凝膠聚合物包括羧甲基纖維素、聚丙烯酸的堿金屬鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯馬來酸酐共聚物、聚乙烯基醚、羥丙基纖維素、聚乙烯嗎啉酮、乙烯基磺酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺和聚乙烯基吡啶的聚合物和共聚物。其它合適的水凝膠聚合物包括水解丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、以及異丁烯馬來酸酐共聚物和其混合物。水凝膠聚合物最好是輕度交聯(lián)的，以使得該材料基本上不能溶于水，但可由水膨脹。例如，交聯(lián)可以通過輻射作用或共價(jià)鍵、離子鍵、范德華力或氫鍵實(shí)現(xiàn)。合適的超強(qiáng)吸收材料一般由各商業(yè)賣主出售，如The Dowchemical Company、Hoechot Celanese、Allied Colloid Limited或Stockausen，Inc.。
用于本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)或吸收制品中的形成水凝膠的聚合材料最好能在一定的外加負(fù)荷下吸收液體。為用于上述目的，以外加負(fù)荷下的吸收(AUL)值形式對(duì)構(gòu)成水凝膠的聚合材料在外加負(fù)荷下吸收液體的能力及其工作性能進(jìn)行定量。AUL值是指在約2.04帕(約0.3磅/英寸2)的負(fù)荷下，同時(shí)沿外加負(fù)荷的平面法線限制其膨脹的條件下，每克形成水凝膠的聚合材料在約60分鐘時(shí)間內(nèi)所能吸收重量百分比為0.9％的氯化鈉水溶液量(以克計(jì))。用于本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)的形成水凝膠的聚合材料以每克材料具有至少約為15克液體的AUL值為宜，AUL值約為20克更好，而且，最高可達(dá)約50克液體。例如，在US-A-5,149,335或US-A-5,247,072中對(duì)AUL值的測(cè)定方法有詳細(xì)說明，以上專利被收作本文的參考。
理想的是，所述形成水凝膠的聚合材料為顆粒形式，其在非膨脹狀態(tài)下的最大截面直徑在約50～100μm范圍內(nèi)，最好在約100～800μm范圍內(nèi)，該數(shù)據(jù)是按照美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)的試驗(yàn)方法D-1921通過篩析測(cè)定獲得的。應(yīng)當(dāng)理解，落入上述范圍內(nèi)的形成水凝膠的聚合材料可以包括固體顆粒、多孔顆粒、或由許多較小顆粒附聚成落入上述粒度范圍的附聚顆粒。用于本發(fā)明吸收結(jié)構(gòu)或一次性吸收制品的形成水凝膠的聚合材料的量通常足以使該吸收結(jié)構(gòu)或制品吸收所需量的液體。用于吸收結(jié)構(gòu)中的形成水凝膠的聚合材料的是以重量百分比約為15～60％為宜，約為20～50％較好，約為25～40％更好，以上百分比是基于該吸收結(jié)構(gòu)中形成水凝膠的聚合材料、可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的總重量。
因?yàn)橛糜诒景l(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)中的形成水凝膠的聚合材料能以高濃度出現(xiàn)，本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)可以較薄、較短，具有較少的體積，且具有理想的性能。
理想的是，本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)包括一個(gè)含有熱塑性彈性纖維的纖維基質(zhì)，其中，由該纖維基質(zhì)限制或截留可濕性短纖維，并選擇性地限制或截留形成水凝膠的聚合材料。
所述纖維基質(zhì)可通過紡粘法或熔噴工藝梳理工藝、濕法成網(wǎng)工藝或本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的基本上任何用于生產(chǎn)纖維基質(zhì)的其它方法由氣流成網(wǎng)纖維制成。
將可濕性短纖維，以及選性地將形成水凝膠的聚合材料摻入纖維基質(zhì)里的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。合適的方法包括在形成纖維基質(zhì)時(shí)將可濕性短纖維，和選擇性地將形成水凝膠的聚合材料摻入該基質(zhì)中，如通過氣流成網(wǎng)法由纖維基質(zhì)的纖維和可濕性短纖維和/或形成水凝膠的聚合材料同時(shí)成網(wǎng)，或通過濕法成網(wǎng)工藝由纖維基質(zhì)的纖維和可濕性短纖維和/或成水凝聚合材料同時(shí)成網(wǎng)。另外，也可以在纖維基質(zhì)形成之后將可濕性短纖維和/或形成水凝膠的聚合材料加入纖維基質(zhì)中。其它方法包括將形成水凝膠的聚合材料夾在兩片材料之間，其中，至少有一片材料是纖維的和液體可滲透的。所述形成水凝膠的聚合材料可大致均勻地位于兩片材料之間或位于由兩片材料形成的分立的袋中。理想的是，可濕性短纖維大致均勻地分布于纖維基質(zhì)里。然而，只要能使該彈性吸收結(jié)構(gòu)具有理想的液體吸收性能和彈性性能，所述可濕性短纖維可以是非均勻分布的。
所述纖維基質(zhì)可以是單一的整體形成的層狀形式或?yàn)榘ǘ鄬拥膹?fù)合結(jié)構(gòu)。如果纖維基質(zhì)包括多個(gè)層，這些層最好是液體相互連通的，這樣存在于一個(gè)纖維層里的液體可以流至或輸送至其它纖維層里。例如，所述纖維層可由本領(lǐng)域公知的纖維素薄型包覆片材隔離。
所述形成水凝膠的聚合材料可以大致均勻的方式分布于獨(dú)立的層中，或以層狀形式或其它非均勻分布形式存在于纖維層中。
本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)基本上可以為任何尺寸或大小，只要該彈性吸收結(jié)構(gòu)具有本文所述的理想的吸收和彈性特征。一般，該彈性吸收結(jié)構(gòu)的體積至少約為18cm3，如寬約6cm、長(zhǎng)約6cm、厚約0.5cm。理想的是，該彈性吸收結(jié)構(gòu)的體積至少約為60cm3，如寬約10cm、長(zhǎng)約6cm、厚約1cm。
本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)以具有約100～1000克/平方米(g/sm)的基礎(chǔ)重量為宜，約200～800g/sm更好，約300～700g/sm最好。
本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)以具有約0.03～0.5克/立方厘米(g/cc)的密度為宜，約0.05～0.45g/cc較好，約0.08～0.4g/cc最好。
本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)可直接使用或與其它吸收結(jié)構(gòu)組合后使用，將本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)用作一個(gè)較大的復(fù)合吸收結(jié)構(gòu)中的一個(gè)獨(dú)立的層或一個(gè)獨(dú)立的區(qū)域或部分?？梢杂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方法將本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)與其它吸收結(jié)構(gòu)組合，如利用粘合劑或是將不同的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單地疊放在一起，并用諸如薄型包覆片材之類的材料將該復(fù)合結(jié)構(gòu)夾持在一起。
本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)適于吸收多種液體，如水、鹽水、和合成尿，以及諸如尿、月經(jīng)和血之類的體液，并且適用于一次性吸收制品，如尿布，成人失禁用品和床墊；用于月經(jīng)用具，如衛(wèi)生巾和棉條；并可用于其它一次性吸收制品，如面巾、涎巾、傷口繃帶和醫(yī)用帽或罩衣。因此，本發(fā)明的另一方面涉及一種具有本文所述彈性吸收結(jié)構(gòu)的一次性吸收制品。
將所述彈性吸收結(jié)構(gòu)用于一次性吸收制品中，可以制成這樣的一次性吸收結(jié)構(gòu)它可以迅速接納所排出的液體，而且，該一次性吸收結(jié)構(gòu)薄而且具有理想的彈性性能。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，提供了一種一次性吸收制品，該一次性吸收制品包括一個(gè)液體可滲透的表層，一個(gè)與表層結(jié)合的背層，和一個(gè)位于表層和背層之間的彈性吸收結(jié)構(gòu)。
盡管本發(fā)明的一種實(shí)施方案以用于嬰兒尿布中的彈性吸收結(jié)構(gòu)為例加以說明，但應(yīng)當(dāng)明白，該彈性吸收結(jié)構(gòu)同樣適用于本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其它一次性吸收制品中。
現(xiàn)參見附圖，圖1表示按照本發(fā)明一種實(shí)施方案的一個(gè)一次性尿布11。一次性尿布11包括一個(gè)背層12，一個(gè)表層14，和一個(gè)位于背層12和表層16之間的彈性吸收16。彈性吸收結(jié)構(gòu)16為本發(fā)明的吸收結(jié)構(gòu)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員了解適于用作表層和背層的材料。適于用作表層的材料的例子為液體可滲透的材料，如基礎(chǔ)重量約為15～25g/m2的紡粘聚丙烯或聚乙烯。適于用作背層的材料的例子為液體不可滲透的材料，如聚烯烴膜，以及蒸汽能透過的材料，如微孔聚烯烴膜。
按照本發(fā)明所有方面的吸收結(jié)構(gòu)和制品，在使用中一般會(huì)遭受體液的多次侵襲。因此，理想的是，該吸收制品和結(jié)構(gòu)能夠吸收在使用中所會(huì)遇到的多次侵襲的體液量。所述多次侵襲之間通常有一定的時(shí)間間隔。
理想的是，本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)同時(shí)具備理想的彈性性能和液體吸收性能。本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)的理想液體吸收性能包括表現(xiàn)出有效的比(specific)液體飽和保留量。
在本文中，吸收結(jié)構(gòu)的“比液體飽和保留量”是指當(dāng)有足夠的時(shí)間用重量百分比為0.9％的鹽水溶液使該吸收結(jié)構(gòu)在室溫下達(dá)到100％飽和度對(duì)該飽和結(jié)構(gòu)施加約3.45KP(0.5PSi)的壓力時(shí)，每克吸收結(jié)構(gòu)基重所保留的液體量克數(shù)。吸收結(jié)構(gòu)的比液體飽和保留量可以按照本文試驗(yàn)方法部分所述的方法測(cè)定。
理想的是，本發(fā)明的吸收結(jié)構(gòu)的比液體飽和保留量以所吸收的液體克數(shù)對(duì)吸收結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)重量克數(shù)計(jì)(g/g)至少約為5g/g，至少約為7g/g較好，至少約為9g/g更好，至少約為11g/g最，好最高可達(dá)約50g/g。
一次性吸收結(jié)構(gòu)形式的吸收結(jié)構(gòu)，通常能以干燥狀態(tài)和飽和狀態(tài)由使用者戴用。因此，通常理想的是，在干燥狀態(tài)和100％的液體飽和狀態(tài)下該吸收結(jié)構(gòu)均具有有效的彈性性能。因此，本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)所需的彈性性能包括在干燥狀態(tài)和100％液體飽和狀態(tài)下均具有有效最大拉伸量，以及在干燥狀態(tài)和100％液體飽和狀態(tài)下的有效拉伸恢復(fù)性。
一種材料的“最大拉伸量”是指該材料斷裂或換句話說的粘結(jié)破壞之前所表現(xiàn)出的拉伸量或延長(zhǎng)量。在本文中，所有拉伸量或延長(zhǎng)量均以材料非延長(zhǎng)的或松馳的長(zhǎng)度的百分比計(jì)。因此，100％的拉伸量或延長(zhǎng)量是指非張緊材料被拉伸至其松馳的或非張緊長(zhǎng)度的2倍。一種材料的最大拉伸量可以按照在本文中所述的試驗(yàn)方法測(cè)定。
通常，一種材料在干燥狀態(tài)下的最大拉伸值與該材料在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸值不同。這是因?yàn)轱柡筒牧系囊后w通常會(huì)與該材料相互作用并影響其彈性性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，一種材料在干燥狀態(tài)下和在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸值的差別取決于該材料的組成和結(jié)構(gòu)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，諸如吸收結(jié)構(gòu)的材料在使用之前在材料中截留較少量的液體，如水。例如，這種液體可能是吸收結(jié)構(gòu)從空氣的水分中吸收的。在本發(fā)明中，這樣的吸收結(jié)構(gòu)仍然被視為是干燥狀態(tài)。因此，在本文中，“干燥狀態(tài)”是指基于材料的總重量計(jì)，該材料以含有重量百分比低于約5％的液體為宜，低于約3％較好、低于約1％最好。
在本文中，一種材料的“100％的液體飽和狀態(tài)”是指該材料含有約100％的絕對(duì)液體飽和保留量。
理想的是，本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下或在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸量都不是太低，因?yàn)槿绻@樣就表明該彈性吸收結(jié)構(gòu)的彈性不充分。
因此，本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下的最大拉伸值大于約60％，以大于約80％為宜，大于約100％較好，大于約120％更好，大于約140％最好。
本發(fā)明的彈性吸收結(jié)構(gòu)在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸值大于約150％，大于約200％較好，大于約250％更好，大于約300％更好。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，彈性吸收結(jié)構(gòu)在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸值大于其在干燥狀態(tài)下的最大拉伸值?？梢韵嘈?，這是由于飽和該彈性吸收結(jié)構(gòu)的液體有助于斷開可濕性短纖維之間的一切氫鍵，從而改善了該吸收結(jié)構(gòu)的彈性性能。
一種材料的拉伸恢復(fù)性是指在施加偏壓力拉伸材料之后，終止偏壓力時(shí)該材料所表現(xiàn)出的恢復(fù)量。在本文中，所有拉伸恢復(fù)值均以在使材料松馳后由該材料恢復(fù)的長(zhǎng)度的百分比。在本文中，所有拉伸恢復(fù)值都是將材料拉長(zhǎng)約20％保持約20分鐘的再使其松馳而測(cè)得的。例如，如果將松馳的、非偏壓狀態(tài)下長(zhǎng)度為25.4mm(1英寸)的材料通過拉伸拉長(zhǎng)20％達(dá)到30.48mm(1.2英寸)長(zhǎng)，該材料就被拉長(zhǎng)了20％，而且其拉伸長(zhǎng)度為其松馳長(zhǎng)度的120％。如果在卸去偏壓和拉伸力之后上述示例性拉伸材料收縮，即恢復(fù)至26.4mm(1.04英寸)的長(zhǎng)度，則該材料的拉伸恢復(fù)是為80％，即恢復(fù)了其拉伸長(zhǎng)度的80％(4.04mm(0m16英寸))。材料的拉伸恢復(fù)量可按照本文所述的試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。
本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)值大于約70％，大于約75％較好，大于約80％更好，大于約90％最好。
本發(fā)明彈性吸收結(jié)構(gòu)在100％液體飽和狀態(tài)下的拉伸值大于約75％，大于約80％較好，大于約85％更好，大于約90％最好。
試驗(yàn)方法液體飽和保留量液體飽和保留量的測(cè)定如下。對(duì)水分含量低于7％的重量百分比的待試驗(yàn)材料進(jìn)行稱重，并將其在室溫下(約23℃)浸入的過量的0.9％的鹽水溶液中。將待試驗(yàn)材料浸泡約20分鐘。如圖2所示，經(jīng)20分鐘的浸泡后，取出材料31并將其放置在開口直徑為0.6cm(0.25英寸)的TEFLONTM涂覆的玻璃纖維網(wǎng)34(可自Taconic Plastics Inc.Petersburg，N.Y.購(gòu)買)上，再將該網(wǎng)放置在真空箱30上，并覆以彈性橡膠封擋材料32。用諸如真空計(jì)36和真空泵38對(duì)所述真空箱抽真空，使其真空度約為3.5千帕(約0.5磅/英寸2)，保持約5分鐘。然后從網(wǎng)上取下待試驗(yàn)材料并稱重。由被試驗(yàn)材料保留的液體量是這樣測(cè)定的從該材料的濕量(抽真空以后)中扣除該材料的干重，并將其作為絕對(duì)液體飽和保留量，以所保留液體重量克數(shù)計(jì)。如果需要，也可以通過試驗(yàn)液體的密度將保留液體的重量轉(zhuǎn)換成液體體積，并將其作為以所保留液體毫升數(shù)計(jì)的液體飽和保留量。為進(jìn)行相互比較，用該絕對(duì)液體飽和保留量值除以材料31的重量，以得到比液體飽和保留量，以每克試驗(yàn)材料所保留的液體克數(shù)計(jì)。并將其作為比液體飽和保留量值。如果諸如形成水凝膠的聚合材料或纖維網(wǎng)之類的材料在放置于真空箱上被抽過玻璃纖維網(wǎng)，則應(yīng)采用具有較小孔徑的網(wǎng)?；蛘邔⒁黄枞~袋或類似材料放置在所述材料與網(wǎng)之間，并從最終值中扣除由茶葉袋或類似材料所保留的液體量。
最大拉伸量用張力試驗(yàn)機(jī)，如購(gòu)自Instron公司，Canton MA的、帶有MicroconII的Model 4201張力試驗(yàn)機(jī)測(cè)定材料的最大拉伸量。對(duì)該試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)在上夾片中部放置100克的重物，并使其垂直于該夾片無阻礙地下垂.所采用的張力計(jì)是一個(gè)5公斤電校正自身確認(rèn)載荷計(jì)(electrically calibrating self-identiflying loadcell)。然后將所述重物放在Microcon顯示窗上顯示。上述過程是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件，如大約23℃的溫度和大約50％的濕度下的室內(nèi)進(jìn)行。
對(duì)一個(gè)寬約25.4mm(1英寸)、長(zhǎng)約76.2mm(3英寸)、厚約2.54mm(0.1英寸)、基礎(chǔ)重量約為300～700g/m2的矩形樣品進(jìn)行稱重，并對(duì)該樣品施壓，使其達(dá)到所需的密度。將該樣品放入氣動(dòng)夾片(爪)中，夾片表面由76.2mm×25.4mm(3英寸×1英寸)的橡膠覆蓋。計(jì)示長(zhǎng)度(該樣品實(shí)際被拉伸的長(zhǎng)度)約為50.8mm(2英寸)，十字頭速度約為304.8cm/分(120英寸/分)。十字頭速度是上夾片上移拉動(dòng)樣品直至其斷裂的速度。該夾片的最大行程約為355.6mm(14英寸)。最大拉伸量是材料斷裂時(shí)的最大拉伸長(zhǎng)度，以占未張緊樣品原始長(zhǎng)度(50.8mm(2英寸))的百分比計(jì)。在干燥狀態(tài)下和100％液體飽和狀態(tài)下分別測(cè)定最大拉伸量。材料在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸量是這樣測(cè)定的將干燥樣品放入試驗(yàn)機(jī)的夾片中，然后用所需量的0.9％鹽水溶液潤(rùn)濕該樣品，以與測(cè)定材料的絕對(duì)液體飽和保留量相同的方法進(jìn)行測(cè)定。用10分鐘時(shí)間使該樣品平衡。
拉伸恢復(fù)量用張力試驗(yàn)機(jī)，如購(gòu)自Instron公司，Canton MA的、帶有Microcon II的Model 4201張力試驗(yàn)機(jī)測(cè)定拉伸恢復(fù)量。對(duì)該試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)在上夾片中部放置100克的重物，并使其垂直于該夾片無阻礙的下垂。所采用的張力計(jì)是一個(gè)5公斤電校正自身確認(rèn)載荷計(jì)。然后將所述重物放在Miorocon顯示窗上顯示。上述過程是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)條件，如大約23℃的溫度和大約50％的濕度下的室內(nèi)進(jìn)行。
對(duì)一個(gè)寬約25.4mm(1英寸)和一長(zhǎng)約76.2mm(3英寸)的矩形樣品進(jìn)行稱重，并對(duì)該樣品施壓，以使其達(dá)到所需密度。將該樣品放入氣動(dòng)夾片(爪)中，夾片表面由76.2×25.4mm(3英寸×1英寸)的橡膠覆蓋。計(jì)示長(zhǎng)度(該樣品實(shí)際被拉伸的長(zhǎng)度)約為50.8mm(2英寸)，十字頭速度約為300mm/分。十字頭速度是上夾片上移拉動(dòng)樣品直至其斷裂的速度。該樣品被拉長(zhǎng)約20％，或者說約10.16mm(0.4英寸)，達(dá)到約60.96mm(2.4英寸)的拉伸計(jì)示長(zhǎng)度。試樣保持其拉伸長(zhǎng)度約20分鐘，然后從夾片上取下試樣以松馳。拉伸恢復(fù)值是最后松馳長(zhǎng)度減去其原始長(zhǎng)度(50.8mm(2英寸))，除以原始長(zhǎng)度(50.8mm(2英寸))并乘以100％。在干燥狀態(tài)下和100％液體飽和狀態(tài)下分別測(cè)定材料的拉伸恢復(fù)量。該材料在100％液體飽和狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)量是這樣測(cè)定的將干燥樣品放入試驗(yàn)機(jī)的夾片中，然后用所需量的0.9％鹽水溶液潤(rùn)濕該樣品，以與測(cè)定材料的絕對(duì)飽和保留量相同的方法進(jìn)行測(cè)定。用10分鐘時(shí)間使該樣品平衡。
實(shí)施例樣品1～3為制備的含可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的吸收結(jié)構(gòu)。至于可濕性短纖維，采用由約80％的南方軟材和約20％的硬材制成的纖維素木漿絨毛。
至于熱塑性彈性纖維，制備一種含有重量百分比約為75％的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的嵌段共聚物，其含有重量百分比約為13％的乙烯單元，余量基本上為乙烯/丁烯單位，由Shell化學(xué)公司以KRATON G1657彈性樹脂為商品名出售；還含有重量百分比約為25％的加工助劑，該助劑是一種聚乙烯蠟，由Quantum化學(xué)公司以NA601為商品名出售，其熔體流動(dòng)指數(shù)約為每10分鐘2000g。將上述材料混合，然后擠壓成平均直徑約為5～30μm的纖維。
將熱塑性彈性纖維熔噴成纏結(jié)的復(fù)合織物，將形成水凝膠的聚合材料輸入熔噴流中，并用一個(gè)開松輥將短纖維輸入該復(fù)合織物結(jié)構(gòu)中。在制成熱塑性彈性纖維以后，將一種潤(rùn)濕劑涂在該纖維上。潤(rùn)濕劑為辛基苯氧基聚乙氧基乙醇非離子型表面活性劑，由Rohm & Haas公司以Tnitonx-102表面活性劑為商品名出售。
樣品4為含有一種形成水凝膠的聚合材料和可濕性短纖維的對(duì)照樣品。至于形成水凝膠的聚合材料，采用聚(丙烯酸)高吸收性材料，該材料由Stockhausen，Inc.以Favor SAB870為商品名出售。至于可濕性短纖維，采用與樣品1～3相同的纖維素木漿絨毛。樣品4用空氣成網(wǎng)法制備，其中，由空氣流對(duì)可濕性短纖維和成水凝膠纖維進(jìn)行混合，然后在一個(gè)真空箱的表面進(jìn)行空氣成網(wǎng)。然后用一種輕基礎(chǔ)重量的薄紙包覆所制成的復(fù)合織物，以便對(duì)該樣品進(jìn)行處理和試驗(yàn)。
在表1中示出了用作各種樣品的不同材料的絕對(duì)和相對(duì)基礎(chǔ)重量。基礎(chǔ)重量是以每平方米吸收結(jié)構(gòu)的重量克數(shù)(g/sm)計(jì)。各樣品的原始干密度約為0.17g/cm3。
按照本文所披露的方法測(cè)定樣品的最大拉伸量和拉伸恢復(fù)量。結(jié)果如表2所示。對(duì)于某些樣品來說，測(cè)不出其精確的最大拉伸量和拉伸恢復(fù)量，盡管這些數(shù)值被認(rèn)為是大于或小于具體數(shù)值。
盡管已結(jié)合具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在理解以上說明之后，可很容易地對(duì)這些實(shí)施方案加以改變或提出等同的方案。因此，本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求書或其等同形式限定的。
表1樣品粘合纖維基礎(chǔ) 水凝膠基礎(chǔ)重 短纖維基礎(chǔ) 總基礎(chǔ)重量編號(hào)重量(g/sm)％ 量(g/sm)％ 重量(g/sm)％ (a/sm)1 181 310 0404 695852 269 460 0316 545853 357 610 0228 395854*00 315 35 585 65900*非本發(fā)明實(shí)例表2樣品編號(hào) 最大拉伸量 拉伸恢復(fù)量(％)(％)干燥 飽和 干燥 飽和13090＞80 ＞902160 ＞300 ＞80 ＞903175 ＞300 ＞80 ＞904*＜5 ＜5 0＞90*非本發(fā)明實(shí)例
權(quán)利要求
1.一種彈性吸收結(jié)構(gòu)，包括a.重量百分比約為20～80％，最好約為25～75％的可濕性短纖維；和/或b.重量百分比大于約20～80％最好大于約25～75％的熱塑性彈性纖維；其中，所有重量百分比均基于該彈性吸收結(jié)構(gòu)中可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的總重量。
2.如權(quán)利要求1的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)的比液體飽和保留量值至少約為5克，最好是約7克吸收的液體比1克吸收結(jié)構(gòu)基重。
3.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下的最大拉伸值大于約60％，最好大于約100％。
4.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于，該彈性吸收結(jié)構(gòu)在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸值大于約150％，最好大于約200％。
5.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于，該彈性吸收結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)值大于約70％，最好大于約75％。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)在100％液體飽和狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)值大于約75％，最好大于約80％。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于所述可濕性短纖維的纖維長(zhǎng)度約為0.1～15cm。
8.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于所述可濕性短纖維選自纖維素纖維、織物纖維和合成聚合纖維。
9.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于所述可濕性纖維是木漿纖維。
10.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱塑性彈性纖維是一種含有嵌段共聚物的熔噴纖維。
11.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱塑性彈性纖維是可濕性的。
12.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)的比液體飽和保留量值至少約為7克吸收的液體比1克吸收結(jié)構(gòu)基重。
13.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下的最大拉伸值大于約100％。
14.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)在100％液體飽和狀態(tài)下的最大拉伸值大于約200％。
15.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)值大于約75％。
16.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)在100％液體飽和狀態(tài)下的拉伸恢復(fù)值大于約80％。
17.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，還包括一種形成水凝膠的聚合材料。
18.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，還包括重量百分比約為15～60％的形成水凝膠的聚合材料，該重量百分比基于所述彈性吸收結(jié)構(gòu)中形成水凝膠的聚合材料、可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的總重量。
19.如權(quán)利要求17或18中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于所述形成水凝膠的聚合材料是聚丙烯酸酯材料。
20.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于該彈性吸收結(jié)構(gòu)包括一種含有熱塑性彈性纖維的纖維基質(zhì)，其中，由該纖維基質(zhì)限制可濕性短纖維和形成水凝膠的聚合材料。
21.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的彈性吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱塑性彈性纖維是一種含有聚烯烴的可濕性熱塑性彈性熔噴纖維。
22.一種一次性吸收制品，包括一個(gè)液體可滲透的表層(14)，一個(gè)背層(12)，和一個(gè)位于表層(14)和背層(12)之間的彈性吸收結(jié)構(gòu)(16)，其特征在于彈性吸收結(jié)構(gòu)是一種如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的彈性吸收結(jié)構(gòu)(16)。
全文摘要
一種含有可濕性短纖維和熱塑性彈性纖維的彈性吸收結(jié)構(gòu)。該彈性吸收結(jié)構(gòu)與不具有任何熱塑性彈性纖維的其它大致相同的吸收結(jié)構(gòu)相比具有改善了的彈性性能。還披露了一種含有這種彈性吸收結(jié)構(gòu)的一次性吸收制品(11)。
文檔編號(hào)D04H1/56GK1175216SQ95197665
公開日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1995年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月29日
發(fā)明者S·P·安于爾, K·N·河阿, A·J·威斯內(nèi)斯基 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司