可分散的吸收制品、其制造方法和使用方法

專利名稱：可分散的吸收制品、其制造方法和使用方法
技術領域：
本發明涉及一種可快速分散的吸收制品、制造和使用這種制品的方法。本發明具體涉及一種可在便池內沖掉的快速分散的吸收制品。
背景技術：
由男性和女性的解剖結構可以知道，收集在膀胱內的尿在撒尿時通過尿道管排出，最后會從陰莖龜頭或者外尿道排泄口排出。對于絕大多數人來說，撒尿后尿道管內會臨時殘留不少殘尿。對于男性來說，在前列腺增大的條件下，這尤為常見，會妨礙尿流出尿道管。有時，該現象稱為滯后尿滴，它一般隨著人年齡的增長而增多，尤其常見于男性。尿道管內的殘尿盡管在排尿后會延遲排出，但是最后還是要排出尿道管。所述殘尿也包括臨時附著于陰莖龜頭外表面的尿。最終殘尿會藉重力、陰莖擺動和/或毛細管作用排出，此時會弄污內衣或者褲子。在許多數情況下，殘尿在人穿衣時向下滴落，會滴到衣服上或地面上。當人向立式便池撒尿時，例如常見于許多公共衛生間，經常發生滴到地面上的后種情況。在有些情況下，男子會用力搖晃陰莖，以便殘尿排出。但是在搖晃過程中，尿路不穩定，尿會接觸到手、衣服、墻壁和/或流到地面上，甚至旁邊的人身上。此外，搖晃陰莖的動作也往往難以完全排出殘尿。所述撒尿后處置殘尿的情況既不衛生，又會傳播疾病，尤其是頻繁發生時，會使衣服或人在浴室、休息室和公共廁所中有顯示臭。
雖然以前已經揭示了多種裝置和吸收制品來克服這個問題，但是所述早期的較好制品過于昂貴、不實用、不舒適，或者使用不便。不管任一種已有的具體裝置或者制品的缺點何在，它們都沒有在社會上得到廣泛使用。相反，許多人還是任殘尿滴到地面、便器或者便池邊或衣服上。部分人使用機織織物揩去殘尿，然后將該織物放入口袋或者提包內，隨后重復使用。這樣做的缺點是人要整天帶著尿弄臟的東西。最簡單的方法是可以用普通衛生紙吸收殘尿。但是這也有幾個缺點。在男性公共廁所內常見的公共便池處不容易取到衛生紙，它僅位于馬桶附近或馬桶隔間內。尿還會快速浸透整個衛生紙的厚度，浸濕拿紙片的手。最后，盡管衛生紙通常可在抽水馬桶中沖走，但是往往不容易沖下便池，因為許多便池的排泄口比馬桶小得多。許多便池的排泄口是格柵狀圖案的排泄小口，這使它很難將衛生紙沖下排泄管。若將衛生紙從這樣的便池中沖下，會導致濕的衛生紙團在便池內積聚而引起堵塞。此外，衛生紙一般含有聚合物粘合劑，為紙片提供濕強度。這些粘合劑對于為紙片提供它所需的拉伸強度，以便很好地用于預定用途是很重要的。但是它們會妨礙紙片分散成可以容易沖下許多便池排泄口和格柵的小塊或纖維。此外，提高濕強度的這種樹脂還會妨礙衛生紙產生液靜壓力或者毛細管壓力。這樣，普通衛生紙片就不太適合來揩去男性尿滴。
為吸收體液提出過許多其他的方法，例如美國專利5,074,853(1991年12月24日，Bryant)揭示了一種男性失禁尿布。美國專利5.009,649(1991年4月23日，Goulter等人)揭示了一種可擴展的帶狀男性尿道失禁套和支撐內褲。美國專利4,790,835(1988年12月13日，Elias)揭示了一種尿道男性尿布。美國專利4,673,401(1987年6月16日，Jensen等人)揭示了一種男性小便失禁用的裝置。美國專利4,944,733(1990年7月31日，Casaie)揭示了一種尿布，它用于訓練使用馬桶的男孩或者小便失禁成人男性。美國專利4,675,012(1987年6月23日，Rooyakkers)揭示了一種小便失禁男性用的吸收性生殖器袋的方法。美國專利4,064,880(1977年10月27日，Logan)揭示了一種男性衛生巾，它包含一根網狀吸收管。
這些裝置和它們的其他類型可以有效地吸收較大量的尿。但是它們對于多數一般不肯長期戴尿布、套及其等效制品的人來說，不是實用的辦法。此外，它們也不一定設計針對滯后尿滴來吸收尿的。它們是用于來吸收從尿道管排出的尿，一直保留在身上直至取出為止，而且常常是很久后才取出的。因此，這樣的使用者不會遇到殘尿引起的問題，因為吸收性裝置留在其位置上一直到有殘尿會透過它排出而更換為止。另外，也嘗試了許多種方法提供可沖走的纖維制品，用于許多用途，包括而不限于衛生巾、尿布、馬桶座揩布等。例如美國專利5,300,358(1994年4月5日，Evers)揭示了一種可分散可沖掉的吸收結構體，該結構體具有吸收性纖維芯子和背襯，用作衛生巾、尿布等，它包含可溶于冷水的材料；美國專利4,575,891(1986年3月18日，M.Valente)揭示了一種小型的可沖掉的馬桶座揩布，約2英寸×2英寸，它具有個紙板上層，英國專利2,281,081(R.L.Lewis等人1995年2月22日公開)揭示了一種含纖維材料和聚合物粘合劑的織物，據稱它們可以被水充分松解，從馬桶中沖下。所述粘合劑是噴射施加或者浸漬施加到濕法成網法或者空氣成網法制成的的織物上。Taakeuchi等人1999年2月10日公開的歐洲專利896,089A1揭示了一種纖維片材，它浸入大量水中時可以分散，它是用粘合劑例如聚乙烯醇處理的纖維片材。美國專利4,734,941(1988年4月5日，DeWitt等人)揭示了一種可沖掉的導尿制品，它夾在女性的兩個大腿之間，能將尿導入便器。所述制品包括可在水中分散的纖維片或者非纖維片和可溶于水的聚合物膜。該優選的可分散片是棉紙。美國專利5,509,913(1996年4月23日，Yeo)揭示了可從馬桶沖掉的制品例如尿布、織物和用作揩布的片，它們不溶于流出的體液，但是可溶于普通的自來水。這些專利總的來說解決了可從馬桶沖掉的問題，但是它們沒有揭示具體為吸收殘尿或者滯后尿滴所用的制品。這些專利也討論了有關制品在馬桶中的可沖走性，但不是多數男性廁所內所見便池中的可沖走性問題。
更近一些，1998年9月9日提出的美國專利申請№09/150,476揭示了可沖掉的手持吸收性裝置，它用于吸收滯后尿滴，從馬桶和便池內都可沖走。但是仍然需要提供一種吸收制品，它可從所有類型的便池(包括具有較大沖水管道和具有許多尿被沖出便池容器之前必須經過的較小排泄口的便池)沖走。1999年1月22日提出的美國專利申請№09/235977揭示了一種吸收性裝置，它可具有可變形的包裝用物，用于吸收殘尿。
目前需要的是一種方便而容易于使用的并容易處置的吸收制品，它無論在何時需要，都可方便地單個取出來吸收殘尿，然后又便于處置。
因此，本發明的一個目的是提供一種用于吸收殘尿的吸收制品，它可以充分分散和/或溶解，使得它們可以從排泄口較大和較小的兩種便池容易地排出。
本發明的另一個目的是提供一種吸收制品，如上所述，它不會被吸收的尿濕透，接觸到使用者的手。
本發明的另一個目的是提供一種吸收制品，如上所述，它可以單個使用并處置。
本發明的另一個目的是提供一種高分散性吸收片的制造方法，例如而不限于上述那些。
本發明的再一個目的是提供一種吸收撒尿后殘尿的方法，該方法既方便又衛生。
本發明的再一個目的是提供一種吸收殘尿用的吸收制品的取用裝置，它是撒尿前或撒尿后便于得到吸收性制品的裝置。
本行業內的普通技術人員會明白，本發明下述的這些和其他目的，都包括在所附的本發明的權利要求書的范圍內。
發明概述本發明提供一種高分散性的吸收制品，它包括一種吸收結構體，最好還包括一層可溶于水的阻擋層，所述吸收制品具有高的可分散速率，在便池中沖掉時殘留物少，不會被所吸收的液體濕透而接觸到使用者的手，能夠吸收足量液體，不會過飽和以致漏出。本發明還提供這種可分散的吸收制品的制造方法，包括機械弱化所述吸收結構體的步驟。本發明還提供被包裝的吸收制品，它包括一個包裝物和許多可分散的吸收制品。本發明還提供可以既細致又方便地吸收殘尿的方法，它包括撒尿后用本發明的可分散吸收制品吸收殘尿，然后在馬桶或者優選在便池內處置該制品。
附圖簡要說明

圖1示出了本發明吸收制品的頂部平面圖。
圖2示出了本發明吸收制品一部分的底部透視圖。
圖3示出了本發明吸收制品另一個實施方式的頂部平面圖。
圖4示出了制造本發明吸收制品的流程圖。
圖5示出了一組環形輥，它用于制造本發明的吸收制品。
圖6示出了另一組環形輥，它也用于制造本發明的吸收制品。
圖7示出了一種包裝用物，它適于包裝和取用本發明吸收制品。
圖8示出了一種適于包裝和取用本發明吸收制品的裝置或者包裝本發明吸收制品的包裝用物。
圖9是一幅放大4倍的照片，示出了本發明一個實施方式的頂部平面圖。
圖10是一幅放大4倍的照片，示出了圖9所示制品的底部平面圖。
圖11是圖9和10所示類型的本發明實施方式的底部平面圖。
本發明的詳細說明本文中使用的術語″可分散″指制品會碎成小塊或溶解，或兼有這兩種作用。
″可沖掉″指在馬桶、便池或者其他沖水裝置中可以丟棄，所述這些裝置是用來接受尿并將尿藉水壓通過管道系統輸送到下水管道。
本文中使用的術語″殘尿″指尿撒完后留在尿道管中或者陰莖上或者陰唇上的尿。當貯存在膀胱內的所有或基本所有尿都排出時撒尿結束。
本文中使用的術語″便池″指主要用來接受男性撒出的尿并沖洗排出的通常立式容器。
本發明提供一種吸收制品，它能夠容易而快速地分散，并具有高吸收性，不會被吸收的液體濕透達到使用者的手上。
本發明的吸收制品可以包括吸收結構體和液體阻擋物，該阻擋物可以與吸收結構體是一體，也可以是獨立的部件和材料。優選而不是必需的是，液體阻擋物是與吸收結構體連接的獨立部件。這里的所述吸收制品優選是個手持式裝置。
優選的吸收制品是片狀。這樣的片狀制品其尺寸，適合于并便利于使用前貯存、吸收殘尿或者預定量的其他液體、單個貯存和使用、使用后易于處置。用來吸收殘尿的片的頂部平面表面積優選約為10cm2-200cm2，更優選約為15cm2-125cm2，男性使用的吸收片的頂部平面表面積優選約為10cm2-50cm2，更優選約為15cm2-40cm2，最優選約為20cm2-約35cm2。男性使用的制品的尺寸，優選要使得設想的一個長方形4條邊的每條以至少一個點接觸制品的外部，該長方形的邊長約為3cm-10cm，更優選約3.5cm-8cm，最優選約4cm-7cm。女性使用的吸收片的頂部平面表面積優選約為30cm2-200cm2，更優選約50cm2-125cm2，最優選約75cm2-125cm2所述片能夠具有任意的形狀，包括而不限于正方形、長方形、三角形、多邊形、圓形、橢圓形或其他曲線構成的形狀。男性用的殘尿吸收片，其最優選尺寸和形狀是長方形，約4.5cm×6.5cm。所述片也能夠以包含弱線的大片或卷提供，此弱線是為了便于將大片分成許多尺寸優選處于上述范圍內的較小的片。
片的厚度可以根據所用的材料、吸收性能、單位重量、密度、結構和預定用途變化很大。通常，吸收殘尿用的片，厚度約為0.3mm-5mm，優選約0.5mm-2.5mm，更優選約0.75mm-2.2mm，最優選約0.8mm-2mm。
本發明吸收片的優選單位重量約為50g/m2-250g/m2，更優選約60g/m2-150g/m2，最優選約70g/m2-120g/m2。制品的吸收結構體以及整個制品的單位重量都優選在這些范圍內。但是這并不意味著排除更高或者更低的單位重量，它可以根據制品的預定用途和制品使用后進行處置的裝置而定。
吸收制品的形狀也可以是片以外的形狀，包括而不限于三維形狀，例如立方體、其他的多邊體(例如四邊或更多邊)，圓形或者橢圓形幾何形狀(例如球，卷，圓筒)等。對于吸收殘尿，這樣的制品的總外表面積優選約為20cm2-400cm2，更優選約20cm2-250cm2。對于吸收男性殘尿，這樣的制品的總外表面積優選約為20cm2-100cm2，更優選30cm2-60cm2。對于吸收女性殘尿，這樣的制品的總外表面積優選約為60cm2-400cm2，更優選約100cm2-250cm2，最優選約150cm2-250cm2。
一次性制品尤其是要沖下便池或其他易于堵住的沖洗裝置的吸收制品的關鍵特征，是能將制品處置掉而不引起堵塞。吸收制品多件使用后，在便池容器內不會過分積聚也很重要。這在使用量高的公共廁所內尤其重要。因此，本發明的吸收制品應具有高分散性。，按照下述測試方法部分中所述的“可分散速率”的測試方法，本發明吸收制品的″可分散速率″測得為120秒或更短，更優選60秒或更短，再優選30秒或更短，更優選25秒或更短，最優選15秒或更短。可分散速率沒有絕對的下限值，但制品應當在便池或其他容器內處置之前，在其使用期間保持足夠的內聚力，不致過早分散，也不得在制造、貯存、取用或使用期間因其他原因喪失完整性。可分散速率的下限一般為5秒鐘或者更長。
除了分散性高外，被分散的制品還應當能夠在使用后流過排泄口被沖掉。所要求的是男性殘尿吸收制品可從排泄口直徑為10mm和更小、優選8mm和更小的便池排出。
關于例如用纖維材料或其他不溶材料制成的吸收結構體，它應當能分散成一根根纖維或分離的可沖掉的纖維塊，所述纖維塊仍保持其內部附著，但是足夠細小和/或能夠通過小的排泄口。本文所述的纖維″塊″能夠是形狀規整(例如而不限于正方形)或者不規整(例如而不限于大塊、聚集塊等)的纖維塊。纖維的水漿料被認為包含許多一根根纖維或者纖維塊，視情況而異。纖維的長度可以比排泄口長，而仍可沖掉，只要它們彼此之間充分分散，使得它們在沖洗期間所受到的普通壓力作用下，足以靈活地從排泄口排出，而不會阻擋或堵塞排泄口。能分散成分離塊而不能溶解掉的非纖維材料，應當足夠細小適合于通過排泄口。
便池的排泄口有多種形狀和尺寸。所說的便池排泄口指尿和本發明吸收制品為了被沖到下水道或者其他廢水處理系統中而必須流經的尺寸一定的一個口或多個口。有些便池有一個較大的排泄口，而其他便池有許多較小的排泄口。便池的格柵通常放在整個排泄口上面，由此可有效地減小制品必須經過的排泄口的尺寸。用于本發明的材料優選能溶解或者分散成這樣的塊，其剖面可以為最長邊長度如下所述的長方形所外接約30mm或更短，更優選約20mm或更短，更優選約15mm或更短，更優選約10mm或更短，更優選約6.5mm或更短，更優選約4mm或更短，最優選約3mm或更短。同樣，不是限制，制品要流經的便池排泄口的剖面直徑能夠是30mm或更短，20mm或更短，15mm或更短，10mm或更短，6.5mm或更短，4mm或更短，或者3mm或更短。吸收制品分散成的塊，其剖面優選比它必須流經的排泄口的尺寸略小。
根據下述殘留物測試方法，吸收制品應能充分分散，可流過其許多長方形小孔尺寸為0.25英寸×0.25英寸(約6.3mm×6.3mm)的USA標準測試篩(A.S.T.M.E-11規格)。根據這樣的測試方法，制品的殘留物量優選約為60％或更少，更優選約50％或更少，甚至再優選約25％或更少，進一步優選約10％或更少，最優選約5％或更少。發現當所測的殘留物量足夠少時，使用過的吸收制品多件在便池內處置掉后，殘留物積聚得就很少，結果是在不再投入使用過的吸收制品情況下，幾次沖水后就可基本沖掉留在便池內的殘留物。
本發明的優選吸收制品也能吸收預定量的液體，而不會過飽和即“濕透”。“濕透”是指在使用期間吸收的液體流到制品的另一面，或者流到在使用期間用來固定制品的其他部分，并能夠直接接觸緊挨、相鄰或裝放該制品的材料上。所濕透達到的可以是例如制品由使用者的手所握住的背面。本發明的優選吸收制品根據下述測試方法部分中濕透測試方法測得的耐濕透性至少為2秒鐘，優選至少10秒鐘，更優選至少30秒鐘。本發明的吸收制品還應具有高的吸收性能。這樣的制品應當對實際使用期間要吸收的液體類型具有高吸收性能。另外，在本發明的一部分優選實施方式中，為了例如吸收殘尿，制品除了具有高吸收總容量外，還能產生較高的液靜壓力。產生高液靜壓力的吸收制品更可以比得上它要吸收液體的表面的表面孔產生的液靜壓力，也能夠更有效地吸收裝在小管包括體內管道例如尿道管的液體。
吸收制品的吸收性能，能夠根據它們在不同液靜壓力下的吸收量來衡量。本發明所述的吸收量根據下面測試方法部分中所述的孔隙體積分布(PVD)測試方法測得。制品的總吸收量由PVD測試方法在零(0)cm液靜壓力頭，即吸收循環末尾的PVD(O)處測得。吸收制品產生液靜壓力的能力由PVD測試方法在7.0cm液靜壓力頭，即吸收/脫吸循環的吸收支上的吸收峰PVD(7)處測得。本發明吸收制品的PVD(0)應當優選至少約為2.0g液體/g制品，更優選至少約為2.5g/g，更優選至少約為3.0g/g，最優選至少約為4.0g/g。雖然不是必需的，但是一般PVD(0)可達到8.0g/g。PVD(7)優選至少約為1.5g/g，更優選至少約為2.0g/g，更優選至少約2.5g/g，最優選至少約3.0g/g。雖然不是必需的，但是對于許多類型的結構體例如纖維織物，PVD(7)一般達到5.0g/g。在優選的實施方式中，PVD(7)的范圍大約是PVD(0)的60％-85％，更優選約70％-80％。發現吸收性纖維結構體經受了機械弱化的加工例如環形輥壓后，能夠提高PVD(0)和PVD(7)這兩者的值。
本行業內眾所周知的是，總吸收量依賴于結構體材料的選擇(材料的化學組成和形狀以及材料表面的形貌)、液體在吸收結構體表面上的接觸角和結構體的孔隙體積分布。吸收制品的毛細管或液靜壓力能夠由本行業內眾所周知的方法來提高，例如而不限于吸收部件的表面處理，孔隙尺寸、密度和吸收部件中纖維長度的調解。用于例如吸收殘尿的制品應當優選具有這樣的吸收量即足以吸收撒尿后一般殘留的尿量。通常，用于吸收男性殘尿的吸收制品，優選應當能夠吸收至少0.2ml尿，更優選至少0.5ml，再優選至少0.7ml，最優選至少約1.0ml。發現吸收量為1ml就足以完全吸收多數男性的殘尿，盡管并不排除更高的吸收量。
本發明優選的吸收制品能夠快速吸收揩在制品表面上的液體。此外，在許多情況下，該制品使用的情況是液體與水平面成一角度地接觸吸收制品。因此，本發明優選的吸收制品會快速吸收與它接觸的液體，此時不會有未吸收的液體在制品表面上流動。吸收制品快速吸收液體而不會有未吸收的液體流掉的性能可以根據吸獲液滴測試方法測得，它在下面的測試方法部分中有描述。本發明的優選吸收制品進行吸獲液滴測試時，吸獲液滴的體積至少采用約0.05ml，優選至少約0.1ml，更優選至少約0.50ml，最優選至少約1.0ml。
吸收結構體可以由能夠吸收液體，例如尿和其他水性液體的任何材料制成。它們包括天然和合成纖維、泡沫材料、海綿、天然吸收性材料例如泥煤、吸收性多孔聚合物宏觀結構體，所述結構體中是顆粒相互連接的結構。優選的材料包括纖維和泡沫材料。合適的合成纖維包括由聚丙烯、聚乙烯和聚酯、聚丙烯酸酯和它們的共聚物和共混物制成的纖維。所述材料也包括它們的衍生物、同系物和類似物。還包括共擠出纖維，例如芯和鞘的聚合物材料不同的復合纖維或具有兩種不同聚合物材料的偏心復合纖維。若纖維是憎水性，可以用潤濕劑進行處理，以便促進吸收水液體。也可以使用毛細管纖維。毛細管纖維是具有內部或外部毛細孔的纖維，這些毛細孔有助于虹吸液體。毛細管纖維例如在美國專利5,200,248(1993年4月6日，Thompson等人)中有描述，其內容參考結合于此。
吸收性纖維結構體可以是機織織物或非織造織物，優選非織造織物。非織造織物吸收結構體可以用濕法成網法或者氣流成網法制造。濕法成網法的非織造織物吸收性結構體，最好要施加弱線或通過其他的結構弱化加工，例如下面進一步描述的環形輥壓及其變體的方法，來進行機械弱化。
天然纖維包括纖維素纖維及其衍生物。合適的纖維素纖維包括由任何樹木或植物形成的纖維，包括硬木纖維、軟木纖維、大麻纖維和棉纖維，和加工天然纖維素源物質制成的纖維例如人造絲，以及這些材料的組合材料。優選的硬木纖維包括桉樹纖維。優選的硬木纖維用硫酸鹽紙漿或其他化學物質紙漿法制成。合適的軟木纖維包括南方軟木(SS)纖維和北方軟木(NS)纖維。本文中使用的軟木纖維可以以化學方式(例如而不限于硫酸鹽漿法)或者機械方式成漿(例如而不限于化學熱機械成漿(CTMP)和熱機械成漿(TMP))。優選的軟木纖維包括以化學方式成漿的SS纖維例如南方軟木牛皮紙(SSK)纖維，和機械成漿的NS纖維例如北方軟木化學熱機械成漿(CTMP)和熱機械成漿(TMP)的纖維。本發明中可以使用未共混的纖維。但是優選用于本發明的是硬木纖維和軟木纖維的組合纖維。當使用組合的硬木和軟木纖維時，吸收結構體優選含有約占吸收結構體重量5％-75％，更優選約5％-50％，最優選約10％-20％的硬木纖維，和占吸收結構體重量約25％-95％，更優選約50％-95％，最優選約80％-90％的軟木纖維。吸收性結構體還優選包含SSK和北方軟木(NS)纖維(CTMP或者TMP，優選CTMP)的混合物。吸收結構體優選包含約5％-75％，更優選約5％-50％，最優選約15％-40％的北方軟木(CTMP或者TMP)，和約20％-85％，更優選約45％-85％的南方軟木纖維都以吸收結構體重量為基準。一種尤其優選的共混物含有約15％硬木、約40％NSCTMP、約45％SSK。
長度較短的纖維，例如硬木纖維，為吸收制品提供較高的可分散性和可沖掉性。軟木纖維往往比硬木纖維長，能夠提高制品的拉伸強度和整體性，還提供比硬木纖維更好的柔軟度和更大的吸收容量。優選的是，吸收結構體的平均纖維長度約為7mm或更短，更優選約5mm或更短，更優選約4mm或更短，更優選約3.5nun或更短，最優選約3mm或更短。對于在制造或使用過程中其完整性至少部分依賴于吸收結構體拉伸強度的吸收制品，優選的是，纖維的平均長度至少約為0.5mm，優選至少約為0.9mm，更優選至少約1.5mm，最優選至少約2mm。本文中使用的術語平均纖維長度是長度的數目平均值，例如由KajaaniFS-200纖維分析儀(購自美國佐治亞州Norcross的Valmet)或者等同儀器所測的就是這種平均纖維長度。
吸收結構體也可以包含吸收性泡沫材料。適用于本發明的吸收性泡沫材料在美國專利5,260,345(1993年11月9日，DesMarais等人)；美國專利5,268,224(10月7日，1993年，DesMarais等人)；美國專利5,387,207(1995年2月7日，Dyer等人)；美國專利5,550,167(1996年8月27日，DesMarais)；美國專利5,563,179(1996年10月8日，Stone等人)；美國專利5,650,222(7月22日，1997年，DesMarais等人)；和美國專利5,649,920(7月22日，1997年，Dyer等人)中都有描述；所有這些專利的內容都參考結合于此。
具有顆粒相互連接結構的多孔吸收性聚合物的宏觀結構體在美國專利5,124,188(6月23日，1992年，Roe等人)；美國專利5,180,622(1月19日，1993年，Berg等人)；和美國專利5,330,822(7月19日，1994年，Berg等人)中都有描述；所有這些專利的內容都參考結合于此。
如上所述，在片狀制品的情形下，本發明優選的吸收制品可有效地防止液體濕透到制品的背面。但是優選的制品還有一個阻擋層，該層提供至少臨時的不濕透性。臨時的不濕透性可以根據上述濕透性試驗測得。為了增強不濕透性，改進制品結構完整性和液體飽和之前的拉伸強度，優選采用阻擋層來達到。所述阻擋層用的是可溶于水的聚合物材料，例如聚合物膜或者泡沫材料，優選膜。合適的聚合物膜材料包括聚乙烯醇(PVA)、聚環氧乙烷(PEO)、聚乙二醇(PEG)、羥基低級烷基(甲基、乙基和丙基和它們的組合)纖維素和淀粉，優選聚乙烯醇。聚合物膜的厚度可以是但不限于約15微米-60微米，優選約20微米-50微米，更優選約30微米-45微米，最優選約35微米-40微米。適用于本發明的優選聚乙烯醇聚合物膜包括MONO-SOLTME-6030C和M-8630(ChrisCraftIndustrial制品，美國印第安那州的Gary)。可溶于水的聚合物材料膜也可以噴射到吸收結構體的表面上來形成。阻擋物材料還包括不溶于水的聚合物，該聚合物也可以噴射到吸收結構體上。合適的例子包括乳膠，臨時濕強度樹脂和淀粉。具體例子包括三聚氰氨甲醛和脲甲醛樹脂，例如以商品名PAREZTM購自美國紐約州WestPatterson的Cytec Industries，Ine.的該種材料；聚酰胺-表氯醇樹脂；聚丙烯酰胺乙二醛樹脂；和聚氮丙啶樹脂；和TAPPI專著系列No.29，《紙和紙板的濕強度》，Technical Association of thePulp and Paper Industry(New York，1965)中所述的其他材料，其內容參考結合于此。淀粉包括陽離子淀粉。其他材料包括聚丙烯酸和聚乙酸乙烯酯。使用不溶于水的阻擋物材料時，該阻擋物材料應當是不連續的，其產生方式是以施加量較少的液滴形式，按非連續的圖案或方式噴射，使連續性保持很低，或者在阻擋層內施加弱線。
如上所述，本發明吸收制品應當具有足夠的可分散性，以便容易處置，尤其用水沖容易處置掉。但是多數具有良好吸收性的吸收結構體難以能充分分散，實現本發明的目的。能夠通過多種技術提高可分散性，它們包括而不限于多種對吸收結構體進行機械弱化的技術，例如使吸收性纖維織物的纖維部分解除纏結，和/或在吸收結構體內加入弱區。弱區包括而不限于連續弱區(包括而不限于連續弱線)和非連續弱區(包括而不限于被拉伸強度比弱區大的連續區分隔的無規或有圖案的弱區)。連續弱線包括而不限于吸收結構體或吸收結構體內纖維的由拉伸區域或部分解除纏結區域構成的切口和線性區域(即“線”)。非連續弱區包括而不限于一些切口和穿孔、經過拉伸的或較低密度的吸收結構體的區域，或者被吸收結構體較高密度區域包圍的一些部分分離的纖維。本文中使用的術語吸收結構體的″非連續部分″是指吸收結構體的這樣的部分，它被弱區隔成與相鄰的非連續部分分開。在一個實施方式中，吸收結構體的非連續部分被貫穿于織物網整個厚度的弱線分隔，使得吸收結構體的部分不會越過相鄰部分之間的間隙。在另一個實施方式中，弱線或切口只是部分切透吸收結構體的厚度。在另一個實施方式中，弱線是低密度弱線，其中有些纖維越過相鄰部分之間的弱線間隙，但纖維密度比相鄰部分低。在又一個實施方式中，弱線是部分解除了纏結的纖維構成的線性區。
纖維織物尤其是非織造織物可以部分解除纖維的纏結機械弱化。這可以在整個織物上進行，或在部分織物上進行，而保留一些非解除纏結纖維的部分。織物材料纖維的部分解除纏結能夠用本行業內已知的任何方法實施。優選而不限于使織物通過帶槽或帶表面凹凸圖案的兩個輥之間的輥隙，該方法可以稱為預壓制波紋工藝或者″環形輥壓″工藝，在例如下述專利中有描述美國專利4,107,364(8月15日，1978年，Sisson)；美國專利5,143,679(9月1日，1972年，G.M.Weber等人)；美國專利5,156,793(10月20日，1992年，K.B.Buell等人)；和美國專利5,167,897(10月1日，1992年，G.M.Weber等人)；所有這些專利的內容都參考結合于此。環形輥壓對吸收結構體有伸長的作用，因而能使它們部分解除纏結，一般還能降低密度和提高柔軟度，并使吸收(例如PVD(0))性能最大化。優選的改進環形輥壓方法在WO95/037675(PCT/US94/08249)(Chappel，C.W.等人，公開于2月9日，1995年)中有描述，其內容參考結合于此。由吸收性織物和可溶于水的阻擋層(例如而不限于可溶于水的聚合物膜)構成的片材優選進行環形輥壓。聚合物膜阻擋層也會限制環形輥壓時的伸長度，而且根據聚合物膜的彈性情況，能夠為吸收制品提供彈性。
纖維吸收結構體和非纖維吸收結構體可以有弱線來幫助其分散。弱線是指所述結構體上有這樣的線區，例如而不限于一些斷續的切口(即非連續切口或者穿孔)或者連續的切口，每條切口都切透吸收結構體厚度的至少一部分、也可以切透整個厚度。環形輥壓之類的加工能形成切口(通常是連續弱線)或者形成特征在于纖維部分分離的連續弱線，在后一種情形下，織物在環形輥壓期間有拉伸，降低了拉伸區內的纖維密度。對于具有不溶于水的非連續阻擋層的制品，弱線優選貫穿阻擋層。制造這樣種結構體的一種方法，是在起始形成一些弱線后再機械弱化吸收結構體。另外，吸收結構體也可以在其形成時加上弱線。
在一個優選實施方式中，弱線穿過吸收結構體厚度的50％以上，也可以穿過吸收結構體的整個厚度。這樣的弱線優選是連續切口的形式。
弱區可以由本行業內普通技術人員所知的多種技術施加到吸收制品上。不是限制性的，施加弱區例如弱線的合適方式，包括例如用刀刃切割制品；形成初始就具有弱線的吸收結構體，其方法是采用造紙工藝中構成圖案的絲或網；或者對制品進行環行輥壓，其條件能使制品片材的高張力部位在輥壓時斷裂或裂開。在這些條件下進行環形輥壓依賴于要處理的片材料類型、環形輥的齒距和兩個輥相對齒的嚙合度。發現，使用高比例短纖維或者全部使用短纖維，例如硬木纖維或者平均纖維長度約2mm或更短的纖維，對于下述的環形輥壓過程尤其是適合的即要求引入切口形成的弱線穿過吸收結構體厚度的一部分，尤其弱線穿過吸收結構體厚度的至少50％或穿過其整個厚度。
在另一個優選實施方式中，提供的弱區形式是弱線，其特征在于部分解除纏結纖維或部分分離的纖維，與相鄰的拉伸強度和密度較高的區域相比，它的密度較低。這樣的制品可以按上述環形輥壓制成。發現使用長纖維，例如軟木纖維，或者這樣的長纖維與短纖維的混合物，尤其對于下述的環形輥壓是適合的它制成具有呈弱線形式的部分解除纏結的纖維的制品。另外，根據下面進一步描述的環形輥壓，在環形輥壓步驟中提高織物內水的加入量能夠有助于纖維織物的進一步拉伸，形成密度降低的纖維區域，而不是形成貫穿纖維織物的切口。總的來說，對于要求具有部分解除纏結纖維的低密度線形式的弱區的制品來說，在環形輥壓期間優選的含水量是大約0.0001ml/cm2-0.004ml水/cm2織物表面。
弱線穿過吸收結構體的厚度達到這樣的程度，使得在沒有阻擋層的情況下片的內聚力已不足以在制造、貯存或使用過程中保持片的完整性時(但也不限于這個情況時)。施加阻擋層能夠為吸收片提供內聚力。當弱線切穿大部分或完全切穿吸收結構體厚度時，尤其如此。
下面參看圖1-2，這兩圖示出了本發明的一個優選實施方式。吸收制品10是片狀，該片包括，具有上表面12a和底表面12b的吸收性纖維素纖維的織物材料12，和粘合于該底表面12b的阻擋層14(見圖2)。阻擋層14是可溶于水的聚合物薄膜例如聚乙烯醇(PVOH)或者其他可溶于水的聚合物材料。阻擋層14疊壓到吸收結構體12的底部，就具有與吸收結構體12同樣的表面形貌。在優選的實施方式中，阻擋層14較薄的，因此，這樣的層的厚度不一定能容易地肉眼看出，盡管它在圖2中表示出的。所述織物材料的形貌呈許多個脊16和谷18的行20。吸收制品10底表面12b的表面形貌與上表面12a的相反。上表面12a的脊16對應于底表面12b的谷。脊16和谷18能夠用環形輥壓法形成，優選是通過環形輥壓吸收性織物12和阻擋層14的疊層物形成。行20被帶22所隔開。帶22的高度約與上表面12a上的脊16相等。相應地，如果從吸收制品10的底部看，帶22呈現為槽。帶22是本發明可用的特征，不是吸收制品10必需有的。圖3的底部透視圖還示出了吸收制品10的脊66和谷68如何形成三維形貌。圖3還示出了帶22部分。帶可以采用環形輥壓技術引入，如下所述。
如上所述，織物12內纖維的部分解除纏結可以用本行業內的任何已知方法來進行，包括優選采用環形輥壓，例如WO95/037675(PCT/US94/08249)(C.W.Chappel等人，1995年2月公開)中所述。織物即吸收結構體12可以用本行業內已知的任何方法連接到本發明的聚合物膜阻擋層14上。聚合物膜優選粘合到吸收結構體上，最優選疊壓上去。使用可溶于水的粘合劑可以將膜粘合到吸收結構體上。吸收結構體優選例如用下述方式直接粘合到可溶于水的膜上而不需使用另外的粘合劑用水部分溶解膜的表面，進行部分溶解之前或之后，將膜接觸吸收結構體，然后任膜干燥或對其干燥。吸收結構體和部分溶解的膜優選彼此加疊壓合(粘壓)起來，形成疊壓的制品。膜潤濕時部分溶解，干燥時硬化，吸收結構體的要粘合部分就直接接觸膜的溶解部分，由此形成疊壓片。
試看圖4，該圖示出了制造吸收結構體的優選方法，它適于制造例如如圖1-2所示的制品。在該連續過程中，來自于織物卷狀72的吸收性織物70，由噴霧器74將水噴射到其上表面70a上，然后送到疊壓機80的加熱輥82上。可溶于水的聚合物膜76從膜卷78上解卷下來，也送到疊壓機80的加熱輥82上。織物的底表面70b直接接觸加熱輥82，其上表面接觸膜76的底表面76a與之相鄰，形成雙層片86，片86圍繞沿A′所示方向旋轉的加熱輥82前行至沿A″方向旋轉的疊壓機80的加熱輥84。所述雙層片在加熱輥82和84之間前行，受擠壓并將膜76疊壓到網70上。加熱輥加熱并干燥被噴霧器74施加了水的片86。加熱輥溫度優選約120℃-160℃。所述疊壓形成的雙層片在第一環形輥壓階段經過環形輥88和90之間的輥隙，還可優選再在第二環形輥壓階段經過環形輥92和94之間的輥隙，進行機械弱化。
下面試看圖5，該圖示出了一對優選的環形輥500，它有上環形輥502和下環形輥504，適用于圖6所示的方法中。環形輥502具有環狀齒506，其脊506a垂直于輥子的縱軸B-B′伸展。齒行506上有一些槽口508，得以產生使圖1-2所示非機械弱化纖維的帶22的圖案。槽口508是本發明制品和方法可有但非必要的特征。槽口能夠在吸收結構體成品中形成圖案的效果。如圖5所示，下環形輥504具有齒行510，它有脊510a，沿垂直于沒有槽口的輥的縱軸B-B′伸展。環形輥502和504排置成在使用中齒行506位于齒行510的大約中點位置。
環形輥壓的具體參數可以根據所用的具體材料和所要求的機械弱化程度變化很大。可以采用的環形輥壓條件在例如上述環形輥壓文獻中有描述，其內容參考結合于此。在本發明的一些優選實施方式中，B-B′方向上齒行的間距約為0.04英寸(約0.1cm)-0.5英寸(約1.27cm)，優選約0.07(約0.18cm)英寸-0.2(約0.51cm)英寸，更優選約0.09(約0.23cm)英寸-0.15英寸(約0.38cm)；最優選約0.1(約0.25cm)英寸；齒的深度約0.08英寸(約0.20cm)-0.25英寸(約0.64cm)，優選約0.08(約0.20cm)英寸-0.18英寸(約0.46cm)；相對于織物厚度和環形輥的其他尺寸，齒距要足夠，使得所述織物在輥壓過程中不會夾在齒之間。兩個相對環形輥的齒間嚙合度約為0.015英寸(約0.038cm)-0.15英寸(約0.38cm)，優選約0.02英寸(約0.051cm)-0.08英寸(約0.20cm)。上述參數是優選的，但并不排除選擇更高或更低的值制造本發明的制品。
包括部分解除纏結和施加弱線這兩者的機械弱化方法，可以應用于有或者沒有阻擋層的吸收結構體。但是在弱線穿過結構體的整個寬度或基本穿過整個寬度的情形下，在施加這樣的弱線之前，優選有阻擋層存在。
試看圖3，片40所具有這樣的吸收結構體42，其上表面42a上有弱線，其水平弱線44和垂直弱線45呈格子狀圖案。在一個實施方式中，弱線44、45是穿過吸收結構體42整個厚度或部分厚度的切口。這樣的弱線44、45有助于吸收結構體42的許多不連續部分46的分散。該實施方式中的弱線優選穿過吸收結構體42的整個厚度。包括許多個部分46的吸收結構體42的底表面(未示出)粘合到阻擋層例如前述可溶于水的聚合物(優選聚乙烯醇)膜上。阻擋層能夠就圖4所述的同樣的方式施加，使它在片40的水平面上取向。對于要沖下便池或者其他尺寸較排泄口的片，優選有非連續部分。
本發明的一個優選實施方式具有如圖3所示的吸收結構體。它優選但是不一定須由較短的纖維素纖維制成，這種較短的纖維素纖維例如是硬木纖維或者平均纖維長度較短的纖維的共混物，這樣的纖維或者纖維共混物的平均纖維長度約為4mm或更短，更優選約3mm或更短，更優選約2mm或更短。用于這種用途的優選阻擋層優選是聚合物膜，例如前述的聚合物膜。這種阻擋層能夠在環形輥壓期間提供足夠的可伸展性，來保持完整性而不會撕破。這樣，在加工完成后，可繼續為吸收制品提供拉伸強度。
在如圖3所示的另一個優選實施方式中，弱線44、45是部分解除纏結纖維的連續線，所述纖維的特征還在于，它與相鄰的非機械弱化纖維區相比是低密度區域。這樣的弱線44、45有助于快速將制品分散成單根纖維、或者小塊、團塊或者纖維塊，或者它們的組合。另外，吸收結構體本身可以視為具有許多低密度區域，這些區域呈被較高拉伸強度區域分隔的圖案(無規或在該具體實施方式
中不是無規的)。上述吸收結構體優選包含長纖維，例如軟木纖維，尤其化學成漿的軟木纖維，或者軟木和硬木纖維的共混物。這樣的結構體優選含有至少約25％，更優選至少約50％，最優選至少約80％的軟木纖維。軟木纖維的相對比例如上所述。其平均纖維長度優選至少約2mm，更優選至少約2.25mm，最優選至少約2.5mm。平均纖維長度的上限如前所述。
試看圖6，其中示出了另一組圓柱體環形輥550，它具有上環形輥552和下環形輥554，每個環形輥上都有成行555的齒556。行555圍繞軸C′-C″在輥552、554的周邊上呈圓筒狀伸展。行555被不與制品接觸的槽558所分隔。齒556有脊線556a，這些脊線沿與軸C′-C″平行的方向伸展。槽558是可以有的，但對于本發明的目的并不必需。齒556也可以沿著環形輥的寬度連續伸展而沒有槽或其他對齒輪556或齒脊線556a產生中斷的其他結構。在使用中，環形輥550可以具有與上述相同的齒間距、齒深度和嚙合度。
在制造本發明吸收制品的一個優選方法中，吸收結構體受到至少兩套環形輥的環形輥壓，其中一組環形輥的齒沿垂直于輥的縱軸方向伸展，例如圖5所示，另一組環形輥的齒沿平行于輥的縱軸方向伸展，例如圖6所示。
本發明的每個環形輥壓步驟沿平行于環形輥的齒的方向，在吸收制品上內形成弱線。例如，通過使用形成許多相互垂直的弱線(即第一組弱線是水平方向，垂直方向上有一組垂直弱線，例如如圖3所示)的環形輥，就能夠形成具有格子圖案弱線的吸收結構體。
在上述方法中，當使用成套的兩個相對環形輥(其中一個環形輥的齒上有槽口)制造具有吸收結構體和阻擋層例如聚合物材料的吸收制品時，優選是有槽口的環形輥直接接觸吸收結構體，無槽口的環形輥直接接觸阻擋層。在圖3所示制品的優選制造方法中，圖6中示出了第二套環形輥，它與第一套環行輥不同在于其齒的脊線沿環形輥的軸連續伸展，即沒有被分隔成隔開的齒行。
非連續弱區能夠由沿齒的周邊有許多槽口的輥進行環形輥壓而形成。這樣的帶槽口的齒能夠用來在吸收結構體上沿一個方向或者許多方向上進行環形輥壓，例如，與第一步環形輥壓成垂直方向施加第二步環形輥壓。此外，帶槽口齒和不帶槽口齒的組合還能夠用來隔開環形輥壓用的齒。另外，任何具體環形輥壓步驟中的齒還能夠包括帶槽口和不帶槽口齒的組合。
圖9和10是示范說明本發明吸收制品一個優選實施方式的照片，該制品它能夠這樣制成沿兩個方向進行一對吸收制品環形輥壓，其中一個方向垂直于另一個方向，形成弱區圖案，該弱區是部分解除纏結纖維的平行線(如圖9和10所示，是照片上的淺色水平平行線)。不很清楚但是仍可以觀察到部分解除纏結纖維的一系列平行的垂直線，也顯示為淺色區。圖9示出了制品上平面的圖。圖10示出了底平面的圖。雖然圖10中顯示得不很清楚，但是底表面可以有聚合物阻擋物膜層。較暗的區域對應于這樣的吸收結構體部分它沒有被環形輥壓步驟產生纖維的部分解除纏結。圖9和10中的水平弱線通常由兩個連續的環形輥壓步驟中的第二個步驟形成，而看著不太明顯的垂直弱線通常由環形輥壓步驟的第一個步驟形成。圖11示出了吸收制品90一個優選實施方式例如圖9和10所示的制品類型的上平面圖，它具有吸收性纖維結構體92，未解除纏結區98被部分解除纏結的纖維的水平區94和部分解除纏結的纖維的垂直區96分隔。作為兩個環形輥壓步驟的結果，部分解除纏結纖維的水平和垂直區94、96的交叉區100，在水平方向和垂直兩個方向上纖維都是部分解除纏結的。如圖9-11所示的吸收制品能夠采用軟木纖維或者其他較長纖維，或者這樣的長纖維類型與硬木纖維的共混物制成。這樣的共混物的優選范圍如前所述。尤其優選包含15％硬木牛皮紙(例如Eucalyptus)、40％NSCTMP和45％SSK的共混物。
除了雙層制品，也考慮了可以使用其他多層制品，并可根據本發明方法制成。它們可以包括而不限于其有兩個外阻擋層和一個內吸收結構體的三層片。
本發明的制品能夠用于多種用途，包括而不限于吸收男性殘尿；吸收女性殘尿；衛生紙(例如，用來從身體上擦去的腸排泄物遺跡)以及腸排泄物、尿和其他體液的其他擦拭和吸收制品；房室和硬表面的清潔擦拭制品，例如而不限于清潔玻璃、廚房、家具、浴室的擦拭制品；工業清潔用的和吸收液體的制品，包括任何硬表面清潔用途和化學品溢出的清潔用途；個人護理用途，例如皮膚和面部清潔，和/或脫除化妝品和/或調理劑和/或皮膚衛生護理的有效制品；清潔和/或擦拭衣服和織物；嬰兒的護理用品例如圍兜和尿布；衛生護理用品例如繃帶。這些制品可以具有許多形狀和尺寸。優選的制品的形式是片。這樣的片還可以有許多形狀和尺寸，還可以呈半封閉制品的形式，例如無指手套或者有指手套，其外部是本發明的吸收片，其內部區域和開口可供手、指頭、隨身體配件或裝置插入。這樣的半封閉制品可以這樣制成，用膠粘劑將兩個平行放置的片在邊緣上互相粘合起來，同時使邊緣的至少一個部分不粘合，由此就產生了一個開口，配件或者裝置可以插入該開口內。
吸收制品可以包含的添加劑，包括而不限于吸收性聚合物凝膠材料(例如部分交聯的聚丙烯酸/丙烯酸酯)、抗菌劑、除臭劑、芳香劑、氣味吸收成分(例如環糊精)、染料、皮膚調理劑等。
使用方法本發明吸收制品的優選使用方法包括以下步驟(a)可以優選是從取用器(例如而不限于包裝用物或者在墻壁或便池上的安裝的能夠貯放許多單個吸收制品的裝置)內取用本發明的吸收制品；吸收制品的形式優選是片，尺寸如前所述；(b)取用吸收制品之前或之后，向便池小便；(c)取用吸收制品和小便以后，用吸收制品接觸身體上的排尿部位；(d)將吸收制品丟到便池內。便池隨后要進行沖洗。沖洗可以由排尿者完成或由便池的沖洗裝置自動完成。由便池的裝置自動沖洗包括多種類型。一種類型是連續沖洗便池。第二種類型是周期性沖洗便池。第三種類型是便池具有傳感器，當人進入和/或離開便池附近就能感受到，能在使用者離開后觸發沖洗裝置。
上述方法也適用于使用廁所而不是便池的人，包括男性和女性。
取用裝置本發明還提供一種取用裝置，它裝有至少兩個本發明的吸收制品，優選三個或者更多。這樣的制品裝一個在取用裝置內，可以取出。這樣的取用裝置可以是包裝用物，例如圖7所示的包裝用物，但是不限于該包裝用物，其中包裝用物100包括一個主體102和一個蓋子104。在包裝用物100內是容納區105，適于容納許多個吸收制品。包裝用物100的主體在其前面有個敞開的切除區106，使得使用者便于用一只手取出吸收制品60。將蓋子104沿折疊線108、110折疊過來時，就合在主體102上。蓋子104上有個窗口112，該窗口上可以有個粘合片，當蓋子104合上時，其膠粘材料面向主體106的前面114并與其接觸。包裝用物可以由厚紙板或者其他合適的包裝材料制成。也可以使用其他類型的包裝用物，包括而不限于軟聚合物膜的包裹物。
另一種類型的取用裝置是一種這樣的結構，它可裝有兩個或許多個本發明吸收制品，永久或臨時放在衛生間，尤其是便池附近。這樣的取用裝置可以放在在使用者使用的便池或馬桶的可取到的位置，也可以放在使用者在撒尿之前可方便地取出吸收制品的任意位置，例如，取用裝置可以位于使用者走向便池或者馬桶的通道上的任何位置。所述裝置可以裝在例如廁所墻壁、廁所小間分隔壁、支架上，或者就在便池或者馬桶旁，或者一個獨立的臺子上，或者在便池或馬桶附近的使用者可取到的任何其他表面上。它裝在距離便池或者馬桶2米以內的范圍內，更優選約1米的范圍內，最優選約0.75米的范圍內。它也可以以同樣的方式裝在浴室、休息室或廁所中。圖7所示的包裝用物100，例如通過放置到所要求的位置，或者還用例如膠粘劑粘合到一個表面上，供使用者取用本發明的吸收制品。蓋子104也可以取下。包裝用物104還可以有一些孔，以便于例如沿與主體102相鄰的蓋子104的邊105取下蓋子。
圖8示出了另一種取用裝置120，它適于放在和/或固定在便池或者其他沖洗裝置的附近。取用裝置120有個主體122，該主體的上表面124有斜邊125和帶有半封閉凹進部分128的裙部126，所述凹進部分128適于擺放本發明的吸收制品。在圖8中，凹進部分128與裙部126是一個整體。另外，該凹進部分也可以與上表面連成一個整體，或者可以附著于裙部或者上表面上。半封閉的凹進部分128有帶有切除區130的開口，供放入(例如再裝入)吸收制品以及使用前取出吸收制品之用。該吸收制品例如而不限于可吸收殘尿或者其他的液體。
當吸收制品中有聚合物阻擋層例如而不限于聚乙烯醇時，尤其好的是將本發明吸收制品儲存在例如如圖7和8所示的半封閉區內，因為所述阻擋層長期暴露于空氣時會風干變脆。
在這里所用的吸收制品的卷、帶或者其他片材，可以有隔開的許多弱線用來將其再分成兩個或多個吸附制品，這被認為所述卷在使用之前可被分成多個吸收制品的。
測試方法可分散速率可分散速率根據改進的日本工業標準(JIS)測試方法P4501-1993測定。在裝有300ml 23℃去離子水的800ml有刻度的圓柱形Griffin燒杯(6.3cm×15.2cm，例如VWRScientific制品，產品目錄號#13910-267，1997/1998)中，裝入35mm直徑的星型頭磁性攪拌片(厚度最大12mm，星型頭從兩邊凸出，例如購自VWRScientific的制品，產品目錄號#58948-568，97/98，或者等同物的攪拌片)。將燒杯放到一個磁性攪拌板上，設置該攪拌板，使燒杯內的攪拌片以600轉/分鐘(rpm)的速率旋轉。
將0.38g吸收制品樣品在20℃(+/-5℃)和65％相對濕度(+/-5％)條件下進行預適應，直至達到平衡。當要測試的制品輕于0.38g時，使用多個制品或者多個制品的一部分增大總重量至0.38g。當要測試的制品重于0.38g時，減小制品尺寸，對0.38g重的那部分進行測試。根據本測試方法測試的制品樣品的外表總面積應當至少為20cm2。如果減小至0.38g的制品樣品的總外表面積小于20cm2，那么應當使用較大的制品樣品進行本測試，使總表面積為20cm2。
將樣品投入攪拌形成的漩渦中央，這會使攪拌棒的旋轉速率下降，同時開始用秒表記時。記下攪拌棒旋轉速率增大至540rpm的時間(秒)，記為可分散速率。如果向燒杯中加入樣品后，攪拌片從其自然旋轉軸偏離中心，或者如果它停止旋轉，測試就是無效的，應當使用一個新制品樣品重新測試。
殘留物裝置將下述的圓筒型USA標準測試篩(A.S.T.M.E-11規格)放到下面有排放口或接受容器的水平表面上該篩上有許多每邊0.250英寸(約6.3MM)正方形小孔，篩的半徑8.0英寸(20.3cm)，最大中央深度2.0英寸(5.1cm)(例如購自VWRScientific的制品，產品目錄號#57334-425，87/98，或者等同的測試篩)。將147mm直徑的聚丙烯粉漏斗(例如購自VWRScientific的制品，產品目錄號#30252-957，97/98，或者等同的漏斗)懸掛在一環型支架上，與水平表面垂直，漏斗出口管的底邊高出篩子中心2.5cm，漏斗出口管的外邊距離篩子邊7.6cm。
測試將0.38g吸收制品樣品在20℃(+/-5℃)和65％相對濕度(+/-5％)條件下進行預適應，直至達到平衡。當要測試的制品輕于0.38g時，使用多個制品或者多個制品的一部分使總重量增大至0.38g。當要測試的制品重于0.38g時，減小制品尺寸，用0.38g制品部分進行測試。根據本測試方法測試的制品樣品的外表總面積應當至少為20cm2。如果減小至0.38g的制品樣品的總外表面積小于20cm2，那么應當使用較大的制品樣品進行本測試，使總表面積為20cm2。
提供裝有300ml 23℃去離子水的800ml有刻度的圓柱形Griffin燒杯(6.3cm×15.2cm，例如VWRScientific制品，產品目錄號#13910-267，1997/1998)，其中裝有35mm直徑星型頭磁性攪拌片(厚度最大12mm，星型頭從兩邊凸出，例如購自VWRScientific的制品，產品目錄號#58948-568，97/98，或者等同的攪拌片)。將燒杯放到磁性攪拌板上，設置該攪拌板，使燒杯內的攪拌片以350轉/分鐘(rpm)的速率旋轉。將樣品投入攪拌形成的漩渦中央，同時開始用秒表記時。在15秒種時，停止攪拌，從燒杯中取出攪拌片。如果向燒杯中加入樣品后，攪拌片從其自然旋轉軸偏離中心，或者如果它停止旋轉，測試就是無效的，應當使用一個新制品樣品重新測試。立刻將燒杯中的內容物倒入漏斗。向燒杯中加入50ml份的去離子水(DI)，并旋轉攪拌漂洗上的燒杯表面樣品殘留物，然后倒入漏斗。取出留在篩子上面的漿料殘留物，并放到預先稱重的金屬片或者盤上(例如鋁箔或鋁盤)，82℃干燥2小時。然后冷卻至室溫后稱重。殘留物的百分率算得為[(干燥過的殘留物的重量加上箔的重量-箔的重量)/(干燥制品或樣品的起始重量)]×100。
吸獲液滴的測試將0.38g吸收制品樣品在20℃(+/-5℃)和65％相對濕度(+/-5％)條件下進行預適應，直至達到平衡。當要測試的制品輕于0.38g時，就測試該樣品。當要測試的制品重于0.38g時，則測試制品的0.38g一部分。根據本測試方法測試的制品樣品，其外表總面積不大于60cm2，制品樣品的外表總面積大于60cm2，應當使用較小的制品樣品進行測試，使總表面積為60cm2。如果可以，應當將片狀制品的形狀調節成正方形。如果樣品不是正方形，那么應當制成長方形(或者形狀盡可能接近長方形)樣品用膠粘劑或雙面膠固定到清潔平坦的長方形工作面(例如一個長板上)，該工作面用相對于水平面傾斜34°角。將樣品放置成這樣的方向，即使樣品的一條邊平行于工作面的底邊，樣品的用于吸獲液體或者與要處理的物件或表面直接接觸的那個面朝上。如果樣品不是正方形，那么樣品應當放到成一角度的工作面(如下所述)上時，使其最短的邊平行于液體流動的平面重力方向(以下述方式向樣品施加液體時)。從手持的自動吸液管中放出0.50ml 23℃液體，吸液管末端高出樣品的朝上表面的中心0.6cm。液體在1秒鐘或更短的時間內從吸液管中放出。操作者觀察液體是被樣品吸收容納還是在樣品上流出或流過。
使用去離子水時，液體應是不在本發明的制品表面上流過。對于要吸收尿的制品，采用在本測試方法部分的中下面說述的合成尿配制物作實驗，該合成尿不應在制品表面上流過。用制品預定要吸收的其他類型液體測試時，同樣該液體也不應在制品表面上流過。
孔隙體積分布(PVD)的測試原理采用紡織研究所(普林斯頓，新澤西州)的液體孔隙測試測試儀，測試樣品的孔隙體積分布，測試至孔隙尺寸(半徑)約為5微米。該儀器(i)向能夠通過液體所-飽和的膜來吸收/解吸液體的樣品墊，施加預先選定逐步增大的一個個液靜壓力，(ii)測得在每個壓力下由墊吸收/解吸的液體的增加量和累積量。在樣品墊上放置重物，保證樣品墊與膜之間的良好接觸并施加合適的機械壓力。使用具有合適的表面張力(γ)的液體，以保證吸收結構體表面的可潤濕性(cos(θ)＝1)。這里是將去離子水(表面張力約72達因/厘米)用作所述液體，只要滿足上述可潤濕性的要求。對于吸收尿的吸收制品，也可以使用本文所述的合成的尿配制物。對于要吸收某些類型液體的特定吸收制品，或者由親水性不如纖維素纖維高的吸收性材料制成的特定吸收制品，或者水對于它不能滿足上述可潤濕性要求的特定吸收制品，應當選擇某種液體或再將其改性，使它可潤濕上述制品的結構體。
每個樣品的逐步下降都包括吸收/解吸循環。在吸收過程中，測量了累積的吸收體積與逐步下降的液靜壓力之間的關系。然后進行解吸過程，此時測量累積的解吸體積與逐步增大的液靜壓力之間的關系。液靜壓力(P)的范圍是自一個高壓至0或接近0的壓力，所述高壓對應于約5微米的等效半徑r＝2γcos(θ)/P所述0或接近0的壓力對應于至少約1000微米或者更大的等效半徑。
其他細節參考下述文獻1.A.Burgeni and C.Kapur Capillary Sorption Equilibria in Fibrous Masses，Textile Research Journal 37，356(1967)。
2.H.G.Heilweiled.，Determining Pore Size Distributions in FibrousMaterialc，Notes on Research，Textile Research Institute，Number363(April1984)。
3.B.Miller and I.Tyomkin，An Extended Range Liquid Extrusion Method forDetermining Pore Size Distribution，Textile Res.J.56，35(1986)。
儀器孔隙測試儀(購自新澤西州普林斯頓的Textile Research Institute，型號LP-5)膜MGLLIPORE 0.80μM孔經GSFilter90mm(購自馬薩諸塞州Bedford的Millipore Corp.，產品目錄號GSWP 090-25)步驟樣品制備就在測試孔隙體積分布之前，在限定壓力0.2psi(1.4kPa)下測試樣品的厚度。從樣品的重量、厚度和面積計算樣品的密度。
限定壓力對于孔經體積分布測試，采用限定壓力0.2psi(1.4kPa)。測定樣品密度時的同樣或等效重量也用來施加孔隙體積測量過程中的限定壓力。
儀器的構造根據使用說明書安裝好孔隙測試儀。
吸收/解吸循環特性吸收/解吸循環包括兩個步驟。首先，一個吸收過程，此時測得累積的吸收體積與逐步下降的液靜壓力之間的關系。然后是一個解吸過程，此時測得累積的解吸體積與逐步增大的液靜壓力之間的關系。液靜壓力的范圍是自一個高壓至0或接近0的壓力，所述高壓對應于約5微米的等效半徑，所述0或接近0的壓力對應于至少約1000微米或者更大的等效半徑。
起始干燥樣品的吸收/解吸步驟1.如儀器說明書所述輸入輸入參數，并啟動計算機控制程序。
2.蓋上儀器測試池的頂部并關閉出口閥。打開通向平衡器的液體閥。在此步驟中，樣品尚不在測試池內。
3.繼續計算機控制程序。將液靜壓力調節至一預定值(即相當于截止半徑)，它略高于實驗中采用的第一輸入壓力。
4.發出到達平衡的信號后，關閉通向平衡器的液體閥，打開測試池，將樣品置于膜上，將限定用的重物放到樣品上，并蓋上儀器測試單元的頂部。
5.繼續計算機程序，將液靜壓力調節至第一輸入值。
6.發出平衡的信號后，打開通向平衡器的液體閥。
7.樣品通過預定的一步步壓力進行循環，所述各壓力對應于一定的等效孔隙半徑。
減去空白如上所述，記錄空白實驗的值，此時測試池內不放樣品。測量出系統和膜的背景吸收/解吸的值。得到累積的吸收體積和解吸附體積與液靜壓力之間的關系。使用這些值校正樣品測得的相應值。
計算歸一化的累積體積對計算機控制程序根據逐步的體積值，計算經空白校正的值累積體積與等效孔半徑之間的關系。累積體積除以墊的干重，記錄單位為mm3/mg的值。累積體積除以飽和時的體積(即在0或接近0壓力時對最大等效半徑測得的累積體積)得到歸一化的累積體積(表示為％)與等效孔半徑之間的關系。測量并記錄0cm液靜壓力頭的值PVD(0)和7cm液靜壓力頭的值PVD(7)。在吸收循環終點測得PVD(0)。在吸收/解吸循環的吸收支的吸收峰測得PVD(7)濕透測試采用下述法測量本發明吸收制品的耐濕透性。
將0.38g吸收制品樣品在20℃(+/-5℃)和65％相對濕度(+/-5％)條件下進行預適應，直至達到平衡。當要測試的制品輕于0.38g時，就測試該樣品。當要測試的制品重于0.38g時，則測試的制品0.38g一部分。根據本測試方法測試的制品樣品，其外表總面積應當不大于60cm2，制品樣品的外表總面積大于60cm2，應當使用較小的制品樣品進行測試，使總表面積為60cm2。
將WHATMANTM定性過濾器#1(購自VWR ScientificProducts，產品目錄號#28450-160，1997/1998，或者等效的過濾器)放到水平放置的平坦玻璃或者樹脂玻璃表面上。將制品樣品放到濾紙上。如果所述樣品有阻擋層，那么阻擋層向上。用自動吸液管在1秒鐘以內從該管末端高出樣品上表面約0.6cm的高度，將0.3ml 500ppm FD&C藍染料#2食品色的去離子水溶液施加到樣品中央。立即加上重物覆蓋樣品的上表面，向該表面施加0.20psi的壓力(約70.4g/cm2)。在所要求的預定時間過后，(例如，2秒鐘，10秒鐘，或者30秒鐘)，從濾紙上取下重物和樣品，察看濾紙是否有任何濕點。沒有濕點表示液體沒有濕透。在特定時間內沒有出現濕透現象的制品在本文中稱為至少在該時間內具有耐濕透性，例如具有至少2秒鐘的耐濕透性，至少10秒鐘，或至少30秒鐘的耐濕透性。
合成尿的配制物下述配制物是用于本發明測試方法中的合成尿配制物
化合物 分子量 濃度(g/l)KCl 74.6 2.00Na2SO4142 2.00(NH4)H2PO4115 0.85(NH4)2HPO4132 0.15CaCl2-2H2O147 0.25MgCl2-6H2O203 0.50去離子水表面張力約70達因/厘米雖然上面給出并描述了本發明的一些具體實施方式
，但是本行業內的普通技術人員會明白，不脫離本發明的范圍，可以有各種其他的改變。
權利要求
1.一種吸收制品，它包含一種吸收結構體，其特征在于所述吸收制品的可分散速率是約60秒或更短，耐濕透性是至少2秒鐘。
2.如權利要求1所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為30秒或更短，所述耐濕透性是至少約10秒鐘。
3.如權利要求2所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為25秒或更短，所述耐濕透性是至少約10秒鐘。
4.如權利要求1-3中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為15秒或更短。
5.如權利要求4所述的吸收制品，其特征在于所述耐濕透性至少約為30秒鐘。
6.一種吸收制品，它包含一種吸收結構體，其特征在于所述吸收制品的可分散速率約為60秒或更短，吸獲液滴體積至少約為0.05ml，所述吸收結構體的PVD(0)至少為2g/g吸收結構體。
7.如權利要求6所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為30秒或更短，所述吸獲液滴體積至少約為0.1ml，所述PVD(0)至少約為2.5g/g吸收結構體。
8.如權利要求7所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為25秒或更短，所述吸獲液滴的體積至少約為0.5ml，所述PVD(0)至少約為3g/g吸收結構體。
9.如權利要求8所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為15秒或更短。
10.如權利要求6-9中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述吸獲液滴的體積至少約為1.0ml。
11.一種吸收制品，它包含一種吸收結構體，其特征在于所述吸收制品的可分散速率是約120秒或更短，耐濕透性至少為10秒鐘，吸獲液滴的體積至少約為0.1ml。
12.如權利要求11所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為60秒或更短，所述吸獲液滴的體積至少約為0.5ml。
13.如權利要求12所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為30秒或更短。
14.如權利要求13所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為25秒或更短。
15.如權利要求14所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為15秒或更短，所述吸獲液滴的體積至少約為1.0ml。
16.如權利要求15所述的吸收制品，其特征在于所述耐濕透性至少是30秒鐘。
17.如權利要求1-16中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述吸收結構體包含吸收性纖維片。
18.如權利要求17所述的吸收制品，其特征在于所述吸收性纖維是纖維素纖維。
19.如權利要求17所述的吸收制品，其特征在于所述吸收制品還包含水溶性阻擋層，該阻擋層附著于所述吸收結構體上。
20.如權利要求19所述的吸收制品，其特征在于所述水溶性阻擋層是水溶性聚合物膜。
21.一種吸收制品，其特征在于它包含i.吸收性纖維織物；ii.水溶性聚合物阻擋層，該阻擋層連接在所述織物上；其中至少所述吸收性纖維織物是經機械弱化的。
22.如權利要求21所述的吸收制品，其特征在于所述機械弱化的織物包含部分解除纏結的纖維。
23.如權利要求21或22所述的吸收制品，其特征在于所述機械弱化的織物包含許多弱線。
24.如權利要求23所述的吸收制品，其特征在于所述弱線是穿透所述織物的厚度的至少50％的切口。
25.如權利要求21-24中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述制品是片狀的。
26.如權利要求25所述的吸收制品，其特征在于所述片材的單位重量是約50g/m2-250g/m2。
27.如權利要求26所述的吸收制品，其特征在于所述片材的單位重量是約70g/m2-120g/m2
28.如權利要求21-27中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述吸收性纖維織物包含纖維素纖維。
29.如權利要求22-28中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述的吸收性纖維織物包含軟木纖維。
30.如權利要求24-28中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述吸收性纖維織物包含硬木纖維。
31.如權利要求21-30中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述水溶性聚合物阻擋層是聚合物膜。
32.如權利要求31所述的吸收制品，其特征在于所述聚合物膜疊壓在所述吸收結構體上。
33.如權利要求21-32中任一項所述的吸收結構體，其特征在于所述吸收結構體是經環型輥輥壓的纖維織物。
34.一種吸收制品，它包含i.吸收性纖維織物；ii.水溶性聚合物阻擋層，該阻擋層連接在所述織物上；其中至少所述吸收性纖維織物包含許多不連續的弱區部分，所述不連續部分的橫截面可以被邊長約為30mm或更短的正方形外接。
35.如權利要求34所述的吸收制品，其特征在于所述制品是片裝的。
36.如權利要求35所述的吸收制品，其特征在于所述邊長約為15mm或更短。
37.如權利要求36所述的吸收制品，其特征在于所述邊長約為6.5mm或更短。
38.如權利要求34-37中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述制品的可分散速率約為30秒或更短。
39.如權利要求38所述的吸收制品，其特征在于所述可分散速率約為15秒或更短。
40.如權利要求34-39中任一項所述的吸收制品，其特征在于所述織物上有許多水平和垂直弱線的格于。
41.一種可分散吸收片的制造方法，它包括a.提供非織造吸收織物；b.對所述織物進行機械弱化；c.在步驟(b)之前或之后，提供一水溶性阻擋層與所述織物相鄰接。
42.如權利要求41所述的方法，其特征在于所述織物是纖維織物，所述機械弱化是通過部分解除纏結至少一部分所述纖維實現的。
43.如權利要求42所述的方法，其特征在于所述機械弱化通過環型輥輥壓實現的。
44.如權利要求42或43所述的方法，其特征在于所述織物是在織物上形成許多弱線來進行機械弱化的，產生許多被所述弱線分隔的部分。
45.如權利要求44所述的方法，其特征在于所述弱線是穿透所述織物厚度的至少50％的切口。
46.如權利要求41-45中任一項所述的方法，其特征在于所述織物的機械弱化包括在所述織物上形成許多水平和垂直的切口。
47.如權利要求41-46中任一項所述的方法，其特征在于所述織物包含數量平均長度約為5mm或更短的纖維。
48.如權利要求47所述的方法，其特征在于所述織物包含數量平均長度約為3.5mm或更短的纖維。
49.如權利要求46、47或48所述的方法，其特征在于所述機械弱化是通過一系列至少第一環型輥輥壓步驟和所述第一環型輥輥壓步驟之后的第二環型輥輥壓步驟進行的。
50.如權利要求46-49中任一項所述的方法，其特征在于所述第二環型輥輥壓步驟產生許多弱線，這些弱線垂直于許多由所述第一環型輥輥壓步驟形成的弱線。
51.如權利要求41-50中任一項所述的方法，其特征在于所述水溶性的阻擋層選自聚合物膜和聚合物涂層。
52.如權利要求51所述的方法，其特征在于所述水溶性的阻擋層是聚合物膜。
53.如權利要求52所述的方法，其特征在于所述聚合物膜是在機械弱化所述織物之前粘合到所述織物上的。
54.如權利要求53所述的方法，其特征在于所述膜粘合到所述織物上的方式是在水存在條件下將所述膜貼到所述織物上形成一個疊層片，隨后干燥所述疊層片。
55.如權利要求53所述的方法，其特征在于所述膜粘合到所述織物上的方式是在水存在條件下將所述膜貼到所述織物上形成一個疊層片，隨后干燥所述疊層片。
56.一種吸收殘尿的方法，它包括如下步驟用權利要求1-40中任一項所述的可分散吸收制品吸收人撒尿后的殘尿；將所述制品丟入便池內。
57.如權利要求56所述的方法，它還包括這樣的步驟從裝有許多所述吸收制品的包裝用物中取用所述吸收制品。
58.如權利要求56-57中任一項所述的方法，其特征在于所述吸收制品的殘留物約為60％或更少。
59.如權利要求56-58中任一項所述的方法，其特征在于所述吸收制品的外表總面積約為20cm2-400cm2。
60.如權利要求56-59中任一項所述的方法，其特征在于在使用之前所述制品貯放在可放兩個或多個所述制品的包裝用物內，所述包裝用物適于放入手提包或者人的衣服口袋內。
61.一種適于吸收殘尿的制品，它包含包裝用物；至少兩個可分散的吸收制品，該吸收制品可移動地包裝在所述包裝物中，所述吸收制品的可分散速率約為60秒或更短。
62.如權利要求61所述的制品，其特征在于所述可分散速率約為30秒或更短。
63.如權利要求61或62所述的制品，其特征在于所述制品的耐濕透性至少為10秒鐘。
全文摘要
本發明提供高分散性的吸收制品，它包含吸收結構體，最好還包含可溶于水的阻擋層，其中所述的吸收制品具有高可分散速率，在便池內沖洗時殘留物量少，被吸收的液體不會濕透到使用者的手上，而且能夠吸收足量液體，不會溢出或漏出。在一個實施方式中，提供了一種經環形輥壓的纖維素片，它的上面疊壓有可溶于水的聚合物膜。本發明也提供了一種制造該可分散吸收制品的方法，它包括對吸收結構體進行機械弱化。本發明還提供一種被包裝的制品，它包含一個包裝用物和許多可分散的吸收制品。本發明又提供一種既細致又方便的吸收殘尿的方法，它包括撒尿后用本發明的可分散吸收制品吸收殘尿，然后將制品丟入馬桶，最好是不是丟入便池內。
文檔編號A61F5/44GK1522133SQ01808415
公開日2004年8月18日 申請日期2001年4月20日 優先權日2000年4月20日
發明者J·C·霍尼, M·D·米德基夫, J C 霍尼, 米德基夫 申請人:寶潔公司