專利名稱：吸收性產(chǎn)品的分配帶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種吸收性結構，此結構包括經(jīng)過化學處理及絲光處理的纖維素纖維，用來改善一次性的吸收性結構，比如嬰兒用尿布，女用衛(wèi)生巾及成人失禁用尿墊的液體分配。
背景技術：
吸收性產(chǎn)品，例如嬰兒用尿布，女用衛(wèi)生巾及成人失禁用尿墊，或其他類似產(chǎn)品，傳統(tǒng)上使用各種不同結構和材質(zhì)來提供必要的吸收性能。而開發(fā)改進了的吸收性產(chǎn)品的一個目標是不但增加產(chǎn)品的整個吸收能力，而且提高此產(chǎn)品的韌性和吸收及儲留液體的可靠性。另外一個目標是提供一種更加輕薄和更舒適的吸收性產(chǎn)品。
在處理排出的體液時，吸收結構或吸收性產(chǎn)品內(nèi)的結構必須能夠首先吸收液體到吸收性產(chǎn)品上，然后在吸收性產(chǎn)品內(nèi)分配液體，最后將液體儲留在吸收性產(chǎn)品內(nèi)。
一種改進吸收性產(chǎn)品的吸收特征的方法是使用密集纏繞的網(wǎng)狀纖維，比如非織纖維網(wǎng)，它可以吸入和保留諸如排泄的體液或其他身體的滲出物，都是通過吸收(例如，液體被纖維材料本身所吸收并且被保留在纖維間的毛細孔中)，和通過吸液(wicking)(例如，液體通過彌散而被分散開并被儲留在纖維間的毛細孔中)。然而，傳統(tǒng)上，這種類型的結構只有非常有限的液體儲留能力，低分配液體速率和有限的從其它材料分離液體的能力。
常規(guī)短纖狀纖維素纖維與超級吸收性聚合物作為吸收性產(chǎn)品的吸收性核心被廣泛應用。超級吸收性聚合物(以下簡稱為SAPs)可以吸收幾倍于自重的液體。SAPs被用來增加諸如嬰兒用尿布，女用衛(wèi)生巾及成人失禁用尿墊類的吸收性產(chǎn)品的吸收能力。
盡管纖維和SAPs的吸收性能夠提供改進了的儲留特征，但它們在從一個區(qū)域到另一個區(qū)域橫向運送或分配體液方面存在缺點。這樣就使得體液頻繁而又周期性分散涌出時使用的吸收性產(chǎn)品出現(xiàn)問題，這種形式的每一股體液的排出通常都會遇到吸收性結構吸收能力快捷和有效性下降的問題(1)接收后一股排出的體液。(2)從通常排出區(qū)域轉(zhuǎn)移體液到?jīng)]有被使用，沒有飽和，或吸收性結構相對干燥的區(qū)域。(3)維持耐壓縮變形能力。(4)從潮濕壓縮狀態(tài)恢復及(5)分離體液。因此，吸收性產(chǎn)品的整個吸收能力經(jīng)常沒有被充分利用。
本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠超過已知的吸收性結構的吸收，分離或分配能力的吸收性產(chǎn)品。
此外，本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠迅速分散液體到整個吸收性產(chǎn)品上的吸收性結構。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及在一次性吸收性產(chǎn)品中用來吸收體液的吸收性結構。吸收性結構包括液體儲留層，這一層包括用來接收液體的基質(zhì)纖維和超級吸收性聚合物以及放置在所述液體儲留層下面的分配帶。分配帶包括纖維素纖維，并且基本重量介于每平方米45克到140克之間，密度介于每立方厘米0.20克到0.60克之間。
圖1是配置有本發(fā)明的分配帶的吸收性產(chǎn)品的成分的分解透視圖。
圖2是本說明書的實施例中所用的水平吸液測試裝置的透視圖。
圖3是本說明書的實施例中所用的前述試驗裝置的速度透視圖。
圖4是在本發(fā)明的吸收性結構上進行的水平吸試驗結果的曲線圖。
圖5是本發(fā)明的吸收性結構上進行的前述測試的速度結果的曲線圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及用于橫向吸收液體的分配帶。此分配帶特別適合于用作一次性吸收性產(chǎn)品，比如尿布的組成成分。在此類產(chǎn)品中分配帶被理想地放置于吸收性產(chǎn)品的吸收性儲留層部分的下面。
分配帶制作成為纖維網(wǎng)。這里使用的術語“纖維”或“纖維狀的”主要指這種特別材料的長度和直徑之比大于10。相反，“非纖維”或“非纖維狀的”材料主要指這種特別材料的長度與直徑之比約為10或小于10的特別材料。
生產(chǎn)分配帶的纖維可以被化學處理或絲光處理。優(yōu)選的纖維包括纖維素短纖漿，絲光處理的纖維漿，棉絨纖維和用多價金屬離子(比如鋁，鈣或鎂或它們的混合物)處理過的纖維素短纖漿。也同樣可以使用這些纖維的混合物。
分配帶的生產(chǎn)可以是由濕法敷涂或者空氣敷涂法來加工專用的纖維而制成。但是優(yōu)選濕法敷涂的加工方式。也可包括在濕法敷涂中典型使用的添加物，比如濕法膠結強度樹脂(如聚酰胺表氯醇)。
另外，分配帶可以由空氣敷涂法制成為或是一個獨立網(wǎng)面，或作為與結構的其他層放置在一起的整體層。
分配帶的基本重量應該介于每平方米45克(gsm)到140克之間，但優(yōu)選介于75克到110克之間。分配帶的密度介于每立方厘米0.20克(g/cc)到0.60克之間，但最優(yōu)選介于0.25g/cc到0.55g/cc之間。
在使用中，在需要橫向(或X-Y)吸收液體的情況下分配帶可以任何方向被放置在吸收性結構中。舉例說明，常規(guī)的一次性尿布中的吸收性結構，如圖1所示，按順序包括，液體可滲漏頂層，液體收集及分配層(ADL)，液體儲留層(典型包括SAP顆粒)和液體不可滲漏底層。尿布接收到的液體污物(Z形走向)滲過頂層即被收集及分配層吸收。然后設計成使得液體橫向(X-Y走向)吸收的ADL分配液體。最終液體從ADL層流到儲留層，液體在這里被纖維基質(zhì)和SAP顆粒所吸收。
盡管如上設計的傳統(tǒng)尿布一般情況下工作狀況還可以，但在使用中的一個缺點是，吸收的液體傾向于蓄積在尿布的一個橫向區(qū)域(通常在尿布前面)。這樣就需要生產(chǎn)一種能夠更有效從尿布的一個區(qū)域(比如，前部)吸收液體到尿布的另一個通常沒有被充分利用的區(qū)域(比如，后部)。
本發(fā)明中的分配帶可被放置在液體儲留層和防液體滲漏底層之間。在使用中，存留在儲留層和底層之間的過量的液體流到分配帶里。然后液體沿著分配帶橫向流到尚有存留能力的儲留層的其他區(qū)域。然后液體分散到儲留層。用這種方式，有效的利用了尿布的儲留能力。
本發(fā)明中的分配帶可以在任何一種需要橫向吸收液體的吸收性產(chǎn)品中使用。除了尿布以外，女用衛(wèi)生產(chǎn)品和成人失禁用尿墊也可使用分配帶。
實施例1根據(jù)本發(fā)明的分配帶被做成為濕法涂敷的紙片。纖維短纖漿(Foley短纖漿，橡樹科技公司，孟菲斯，田納西)在TAPPI粉碎機里被粉碎(英國紙漿鑒定裝置(British Pulp Evaluation Apparatus)，馬維斯機械公司，倫敦，英國)。短纖漿被粉碎600次(counts)(5分鐘內(nèi))。當原材料被粉碎時，動力造紙機(Formette Dynamique，Centre Technique deL’industrie des Papiers Cartons & Celluloses)準備開始使用。
一個精致的網(wǎng)格成型濾網(wǎng)(meshed forming screen)被放在造紙機的離心機籃里并且被平穩(wěn)地壓模到離心機籃的周邊上。噴霧桿被小心的放置在離心機籃中，以確保噴霧頭不與籃底接觸，并且被固定在其位置上。纖維濃漿儲留器里大約注入14升水。啟動離心機籃并達到一定速度，然后注入水直到完全蓋住網(wǎng)格濾網(wǎng)。在此刻，濃漿纖維從粉碎機中取出并被加入到濃漿儲留器里，儲留器里的漿形棒攪拌器開始啟動。
通過安裝流量閥并啟動噴霧桿和泵使傳送系統(tǒng)準備完畢。噴霧桿以1200rpm的速度連續(xù)循環(huán)直到濃漿儲留器被弄空。然后打開排水閥使水慢慢的從離心機籃里排出。在這個過程中要盡力做到防止離心速度降低超過10％。一旦所有的水被排除，關閉離心器并使用閘。當離心機籃停止時，拿走噴霧桿。形成的紙在成型濾網(wǎng)重疊的邊縫被分開。從離心機籃中拿出紙片和濾網(wǎng)并被轉(zhuǎn)送到一個單獨的周長為40英寸(101.6cm)的蒸汽干燥桶里。制造出來的紙片長度為36英寸(91.44cm)?？梢砸蠹埰貜屯ㄟ^干燥器以達到完全干燥狀態(tài)。紙片的基本重量介于77.5克和108.5克之間。一旦干燥，紙片被壓縮到目標密度0.3g/cc.
實施例2除了用絲光處理過的纖維素漿(HPZ等級，由橡樹科技公司獲得，孟菲斯，田納西)來代替短纖漿之外，重復執(zhí)行實施例1中的試驗。
實施例3除了纖維素漿被預先用大約7000ppm的AlSO4處理，根據(jù)造紙工藝沉淀之外，重復執(zhí)行實施例1中的試驗。
實施例4除了用棉絨漿(702等級，由橡樹科技公司獲得，孟菲斯，田納西)來代替短纖漿外，重復執(zhí)行實施例1中的試驗。
實施例4對實施例1-4中的紙片進行水平吸液試驗。Kamas盒式研磨機(KamasCell Mill)(Kamas工業(yè)有限公司，瑞典)粉碎Foley短纖漿片以生產(chǎn)用于吸收性芯的短纖。使用造紙墊機(橡樹科技公司，孟菲斯，田納西)以30％和70％的比例來組合SAP，SXM9100(Stockhausen)和短纖，以準備一14×14英寸(35.56×35.56cm)的吸收性核心測試紙墊，測試紙墊的基本重量為0.30g/平方英寸(0.047g/cm2)并且被壓縮到密度為0.15g/cc.分配帶被切割成4×14英寸(10.16×35.56cm)而且在測試前被放置在控制濕度與室溫的房間里。分配帶被制作成基本重量為77.5g/m2，密度壓縮成0.30g/cc。然后將樣品放在一個水平臺上，邊槽可以吸收溢出的液體(0.9％鹽分)(如圖2吸收裝置所示)。從市售的尿布剪為3×7英寸(7.62×17.78cm)的收集-分配層(ADL)，然后放在樣品上，引入液體。第二塊紙板被放在樣品和ADL上。上面的紙板包括內(nèi)徑為1.5英寸(3.81cm)的污染物儲蓄器。被污染的區(qū)域，相對于樣品，距前端或污染物儲蓄器端中心位置5英寸(12.7cm)。兩個4.539克的重量置于頂板上加上施加于樣品的垂直壓力為0.40lbs/平方英寸(0.062g/cm2)的頂板重量。三個100ml的污染物每隔20分鐘注入到樣品上。一個小時后，樣品被切開和稱重以確定液體從污染區(qū)所移動的距離。通過吸收性核心部分最后3英寸(7.62cm)的吸收以每克液體與每克SAP/短纖樣品的基礎來定量水平吸收能力。SAP/短纖和ADL的吸收能力被記錄下來。表1詳細列舉了加入吸收性帶到吸收性產(chǎn)品中的效果。
表1
實施例5前進率測試分配帶被剪切為4×14英寸(10.16×35.56cm)并且測試條件如上。分配帶的基本重量和壓縮密度分別制成為77.5g/m2及0.30g/cc。樣品同特氟隆(Teflon)涂層網(wǎng)一起放在平臺上。試驗裝置照片如圖3所示。附著在平臺上的是一個液體高位調(diào)漿箱帶有1/4英寸(0.635cm)的、與垂直的可調(diào)液體儲留器相連接的導管。分配帶樣品的前端居于液體高位調(diào)漿箱(fluid head box)之上的中心。調(diào)漿箱設計有4個直徑為3/16英寸(0.48cm)的小洞并且間距為9/16英寸(1.43cm)。調(diào)節(jié)液體(0.9％鹽分)濃度以維持零輸出壓力。一旦樣品碰到調(diào)漿箱，液體就沿著樣品分散開來。當液體到達樣品末端時，液體儲留器被調(diào)節(jié)以防止進一步的液體流動。由樣品分配的液體以每秒鐘液體流動多少克來測定。樣品的吸收能力和液體流速被記錄如下。
表2
權利要求
1.制備用于吸收體液的一次性吸收產(chǎn)品的吸收性結構的方法，包括如下步驟a)提供包括用來接受液體的基質(zhì)纖維和超吸收性聚合物的儲留層，其中在吸收性結構的液體儲留層的最后3英寸的縱向和橫向水平吸收實驗中，三個100毫升污染物每隔20分鐘傾倒到該結構上1小時后，該液體儲留層的水平吸收量是22g/g或更大；和b)提供位于液體儲留層下方的分配帶，該分配帶包括選自棉絨、絲光處理的纖維素、短纖漿、化學處理過的纖維素或它們的混合物的纖維素纖維，其中所述化學處理過的纖維素纖維可由選自鋁、鈣、鎂及其混合物的多價金屬離子來處理，該分配帶具有45克-140克/平方米的基本重量，其密度為0.25克-0.55克/立方厘米。
2.權利要求1的方法，其中所述吸收產(chǎn)品是尿布、女用衛(wèi)生巾或成人失禁用尿墊。
3.權利要求1的方法，其中所述分配帶具有75克-110克/平方米的基本重量。
4.權利要求1的方法，其中所述分配帶由濕法涂敷加工制成。
5.權利要求1的方法，其中所述分配帶由空氣涂敷法加工制成。
6.制備用于收集、分配和儲留體液的吸收產(chǎn)品的方法，包括如下步驟a)提供液體可滲漏頂層；b)提供液體不可滲漏底層；c)提供位于所述頂層和所述底層之間的吸收性結構，所述吸收性結構由下述方法制成i)提供液體收集層；ii)提供分配層；iii)提供位于收集層和分配層下方的液體儲留層，并且彼此液體相通，所述儲留層包括SAP；其中在吸收性結構的液體儲留層的最后3英寸的縱向和橫向水平吸收實驗中，三個100毫升污染物每隔20分鐘傾倒到該結構上1小時后，該液體儲留層的水平吸收量是22g/g或更大；和iv)提供位于液體儲留層下方的分配帶，并且彼此液體相通，該分配帶包括選自棉絨、絲光處理的纖維素、短纖漿、化學處理過的纖維素或它們的混合物的纖維素纖維，其中所述化學處理過的纖維素纖維可由選自鋁、鈣、鎂及其混合物的多價金屬離子來處理，該分配帶具有45克-140克/平方米的基本重量，其密度為0.25克-0.55克/立方厘米。
7.用于吸收性結構的分配帶，包括選自棉絨、絲光處理的纖維素、短纖漿、化學處理過的纖維素或它們的混合物的纖維素纖維，其中所述化學處理過的纖維素纖維可由選自鋁、鈣、鎂及其混合物的多價金屬離子來處理，該分配帶具有45克-140克/平方米的基本重量，其密度為0.25克-0.55克/立方厘米。
8.權利要求7的分配帶，其中所述分配帶具有75克-110克/平方米的基本重量。
9.權利要求7的分配帶，其中所述分配帶由濕法涂敷加工制成。
10.權利要求7的分配帶，其中所述分配帶由空氣涂敷法加工制成。
11.權利要求7的分配帶，其中在吸收性結構的液體儲留層的最后3英寸的縱向和橫向水平吸收實驗中，三個100毫升污染物每隔20分鐘傾倒到該結構上1小時后，該液體儲留層的水平吸收量是22g/g或更大。
12.權利要求7的分配帶，其中所述分配帶具有0.05克/秒或更大的液體分配率。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于一次性吸收性產(chǎn)品以吸收體液的吸收性結構。該吸收性結構包括由用于接收液體的基質(zhì)纖維和超級吸收性聚合物構成的液體儲留層和位于該液體儲留層之下的分配層。
文檔編號A61F13/539GK1537521SQ20041003467
公開日2004年10月20日 申請日期2000年6月14日 優(yōu)先權日1999年6月14日
發(fā)明者S·菲爾茲, H·L·施奧根, J·T·庫克, J·費德勒, S 菲爾茲, 呂, 庫克, 施奧根 申請人:Bki控股公司