專利名稱:具有濕汽傳送區的一次性尿布的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于吸收諸如尿那樣的體液和身體流出液的吸收制品。
許多已知的尿布結構都在可透過液體的頂片和不能透過蒸汽及液體的底片之間采用吸收材料。這樣的底片極為適于防止液體廢物從吸收材料遷移到穿著者的外衣上。遺憾的是,采用不能透過液體和蒸汽的底片在使用時可導致尿布中較高的濕度。這可造成較高程度的皮膚水合作用,并導致出現尿布濕疹。
為了降低尿布中的濕度,已采用透氣性聚合物薄膜作為諸如一次性尿布等的吸收性服裝的外皮。透氣性薄膜一般構造成具有微孔,以便提供所需程度的液體不透過性和蒸汽透過性。其它一次性尿布的結構被設計成能在尿布中套在腿上的區域提供某種程度的透氣性。還有其它一些一次性尿布的結構被設計成在本來不透蒸汽的底片上以透氣性塊(panel)的形式設置濕汽傳送區,或者采用穿孔區域以有利于服裝透氣。
一次性吸收制品還在頂片層和吸收層之間采用了各種附加層。有時稱這些附加層起隔離層的作用,以便使穿著者的皮膚與尿布吸收材料中所含的濕汽隔開。
通常的吸收制品、例如上述那些吸收制品并不能完全令人滿意。例如,采用多微孔的外皮的制品在服裝弄濕并且濕汽穿過多微孔薄膜揮發時將產生冷和粘糊糊的感覺。采用穿孔薄膜或透氣性塊的制品可從該制品中過量漏出液體,而且可極度污染穿著者的外衣。此外,當所述制品的吸收材料容有液體時,濕的吸收體可阻礙濕汽從穿著者的皮膚逸出。在頂片層和吸收材料之間還包括有附加層的其他一些吸收性服裝的結構也不能充分減少穿著者皮膚的水合作用。結果,穿著者的皮膚就一直受到磨蝕和刺激。
本發明打算解決這些問題。該目的通過獨立權利要求1和9的吸收制品來達到。
本發明的進一步的優點、特征、情況及細節可由從屬權利要求、說明書及附圖中顯而易見。權利要求書擬理解為概括地確定本發明的第一種非限制性方案。
本發明特別涉及吸收性服裝,例如一次性尿布和成人失禁服裝,該吸收性服裝的結構能吸收身體流出液,同時還有助于減少皮膚的水合作用。
本發明一方面涉及這樣一種吸收制品,這種吸收制品總體劃分為一個前腰帶部分、一個后腰帶部分和一個連接所述前腰帶部分及后腰帶部分的中間部分。所述制品包括一個可透過蒸汽的底片、一個可透過液體的頂片層和一個吸收體,所述可透過蒸汽的底片有一個長度且具有至少約為每24小時每平方米(g/m2/24小時)1000克的水汽傳送率值,所述可透過液體的頂片層的位置面向底片層,所述吸收體位于底片層和頂片層之間且長度短于所述底片層。
吸收體至少疊置在一部分所述底片層上。上述制品還包括一個通過這樣定位所述吸收體而形成的濕汽傳送,即在所述制品至少一個腰帶部分中所述底片的一個區域不被吸收體覆蓋。所述區域優選地至少約為5平方厘米。上述制品還包括濕汽傳送材料,這種濕汽傳送材料位于頂片層和底片層之間,并且具有至少約為74%的濕壓縮恢復率。濕汽傳送材料覆蓋在濕汽傳送區上,并延伸過吸收體且進入上述制品的中間部分。
在第二個實施方案中,本發明涉及這樣一種吸收制品,這種吸收制品總體劃分為一個前腰帶部分、一個后腰帶部分及一個連接所述前腰帶部分和后腰帶部分的中間部分。所述制品包括一個具有一定長度的基本上不能透過蒸汽的底片層、一個面向該底片層的可透過液體的頂片層以及一個吸收體,該吸收體位于上述底片層和頂片層之間且長度短于所述底片層的長度。上述吸收體至少覆蓋在一部分所述底片層上。所述制品還包括一個通過這樣定位上述吸收體而形成的濕汽傳送區,即在上述制品至少一個腰帶部分中底片的至少約5.0平方厘米的一個區域不被上述吸收體覆蓋,并在所述底片的所述區域中形成一個可透過蒸汽的塊,這個可透過蒸汽的塊基本上不能透過液體并且具有至少約為每24小時每平方米2500克的水汽透過率值以及至少約為5.0平方厘米的面積。該服裝還包括位于上述頂片層和底片層之間的濕汽傳送材料。濕汽傳送材料具有至少約為74%的濕壓縮恢復率,其覆蓋在所述濕汽傳送區上并延伸過上述吸收體而進入所述制品的中間部分。
參照本發明的下述詳細說明和附圖將更充分地理解本發明,而且進一步的優點也會變得顯而易見,其中
圖1代表性地示出了按照本發明一個實施方案的吸收制品的局部剖視俯視圖。
圖2代表性地示出了按照本發明第二個實施方案的吸收制品的局部剖視俯視圖。
圖3、3A和3B代表性地示出了用于測定保水指數的裝置。
圖4代表性地示出了用于測定芯吸指數的裝置。
下面將結合一次性尿布制品作詳細說明。不過,顯而易見的是,本發明的吸收結構也適用于其它一些吸收制品,例如婦女護墊、失禁服裝、訓練褲衩等。
參照圖1,一種完整的吸收服裝制品、例如一次性尿布10,總體劃分為一個前腰帶部分12、一個后腰帶部分14以及一個連接該前腰帶部分和后腰帶部分的中間部分16。所述前腰帶部分和后腰帶部分包括被構造成在使用時基本上分別延伸過穿著者前、后腹部區域的上述制品主體部分(general portion)。上述制品的中間部分包括被構造成延伸穿過穿著者兩腿之間分叉區域的該制品的主體部分。吸收制品還包括一個基本上不能透過液體但可透過蒸汽的底片層20、一個面向底片層20且可透過液體的頂片層22以及一個位于上述底片層和頂片層之間的諸如吸收墊等的吸收體24。吸收體24至少覆蓋在一部分底片層20上。在所示的實施方案中,底片層20具有與尿布10的長度相同的長度26。吸收體具有短于底片層的長度26的長度28。通過這樣定位吸收體24形成濕汽傳送區30,即在前腰帶部分12的底片20中至少約有5.0平方厘米,或至少約有22.0平方厘米,或從約45.0平方厘米到約90.0平方厘米,或約有58.0平方厘米的區域不被上述吸收體覆蓋。
濕汽傳送材料32位于頂片層22和底片層20之間。濕汽傳送材料32具有至少約為74%的濕壓縮恢復率,其至少覆蓋在一部分濕汽傳送區30上并且延伸過吸收體24而進入尿布10的中間部分16。
尿布10的邊緣部分,例如底片20的邊緣部分可延伸經過吸收體24和濕汽傳送材料32的各個端邊。在所示的實施方案中,例如底片20向外延伸到吸收體24和濕汽傳送材料32的端界邊緣之外以形成上述尿布的側邊緣34和36以及端部邊緣38和40。頂片22一般與底片20共同延伸,但可按照需要任選地覆蓋大于或小于底片20面積的一個區域。
尿布10可以具有各種合適的形狀。例如尿布整個可以是矩形、T形或近似為砂漏形狀。在所示出的實施方案中,尿布10總體為I形。
采用各種類型的合適連接方法,例如粘合劑、聲波接合、熱粘合或它們的組合而將尿布10的各個組成部分組裝在一起成為一個總體。例如,在所示出的實施方案中,采用諸如熱融粘合劑、壓敏粘合劑等各類粘合劑使頂片22和底片20彼此組裝在一起并裝到吸收體24上。類似地,可通過采用上述連接機制把尿布的其它一些組成部分、例如彈性件42、44、46和48及固定件50組裝入尿布制品中。
所示出的尿布10的實施方案包括一些耳狀部分52,這些耳狀部分52沿著尿布的橫向54側向延伸并且至少定位在尿布10的后腰帶部分14處。耳狀部分52還可位于尿布的前腰帶部分12處。耳狀部分可以和底片層20成為一個整體,或者也可包括一些獨立的部分,這些獨立的部分由與底片層20相同或不同的材料構成并且適于組裝和連接到該底片層20上。耳狀部分一般提供了尿布腰帶的延伸部分,它們適于在使用時完全圍繞穿著者的腰部。
采用諸如膠帶50等緊固裝置把尿布固定在穿著者身上。也可以采用其它一些緊固裝置,例如鈕扣、別針、按扣、鉤-和-圈(hook-and-loop)緊固件、蘑菇狀物-和-圈緊固件等固定裝置。
為改進適配性并減少身體排出液從尿布10滲出,可以用合適的彈性件來使尿布的側邊緣和端部邊緣有彈性,例如用單根或多根松緊帶。松緊帶可由天然或合成橡膠構成,也可任選地是熱收縮的或可熱致彈性的。彈性件42和44構成為可有效地將側邊緣34和36收擾并形成褶皺,以便提供具有彈性的腿帶,該腿帶圍繞穿著者的腿封閉適配,從而減少滲漏并提供更好的舒適性及外觀。類似地,可采用腰部彈性件46和48使尿布的端部邊緣38和40具有彈性,從而提供具有彈性的腰帶。把腰部彈性件的結構做成有效地收攏和抽褶腰帶部分,以便提供圍繞穿著者腰部的彈性、舒適封閉的配合。在圖1和圖2中,為清楚起見,示出了處于未被收縮、伸展狀態的彈性件。
圖2示出了本發明的第二個實施方案。除了下述這些不同之處外,圖2所示的尿布11與圖1所示的尿布相同。用一個基本上不能透過液體且基本上不能透過蒸汽的底片層21來取代尿布10的可透過蒸汽的底片20。通過按如下方式定位吸收體24并在底片層21上形成可透過蒸汽的塊56而形成濕汽傳送區30,即在前腰帶部分12中,所述底片21有至少約5.0平方厘米的區域不被吸收體24覆蓋。基本上不能透過液體但可透過蒸汽的塊56具有至少約2500g/m2/24小時的水汽傳送率值,并具有至少約為5.0平方厘米的面積。可透過蒸汽的塊56與底片層21有效地連接,以便部分或完全地在尿布11的至少一個腰帶部分上延伸。可透過蒸汽的塊56可以是上述底片的整體部分,或者也可以是組裝到該底片上的一個單獨的組成部分。例如,可透過蒸汽的塊56由具有至少約2500g/m2/24小時的水汽傳送率的材料構成。在其他方面尿布11與尿布10相同,且相同的標號表示相同的部件。
底片層20由基本上不能透過液體但基本上可透過蒸汽的材料構成。具體而言,底片20至少基本上透過水汽并具有至少約1000g/m2/24小時的水汽傳送率值,至少約為2000g/m2/24小時較為合適,約為3000g/m2/24小時更為理想。用于底片20的一種合適材料的例子是微孔聚合物薄膜,例如可通過Marubeni Specialty Chemicals股份有限公司(White Plains,New York,)從三菱(Mitsubishi)公司購得的牌號為C工藝(B型)或LE工藝(D型)的微孔聚合物薄膜,或者可從3M公司(St.Paul,Minnesota,)購得的牌號為XKO-8044的微孔聚合物薄膜。
底片21適宜地由基本上不透過液體而且還基本上不透過蒸汽的材料構成。特別是,所述底片至少基本上不能透過水和水汽。一種合適的底片材料的例子是由聚乙烯、聚丙烯等構成的聚合物薄膜。一般而言,聚合物薄膜的厚度在約0.0018cm至0.0051cm(0.0007英寸至0.002英寸)的范圍內。底片21也可以由被構造成具有所需程度的液體不可透過性的非織造纖維網構成。例如,由紡粘型或熔噴法聚合物纖維構成的非織造纖維網可選擇性地用防水涂料處理或用一種不能透過液體的聚合物薄膜來層壓。在本發明的一個特定的實施方案中,底片21可包括由許多無規凝聚的(deposited)疏水性熱塑性熔噴纖維構成的非織造纖維網,這些纖維彼此充分粘接在一起或以其他方式彼此充分連接,以提供一種基本上不透過蒸汽且也基本上不能透過液體的纖維網。底片還可包括可透過蒸汽的非織造物層,這種非織造物層已被部分涂覆以在所選定的區域具有液體不可透過性,或以其它形式構造以達到這種性能。
為了本發明的目的,構造一種基本上不能透過液體的材料,以在對該材料施加70cm的靜壓水頭之后,使得能在5秒鐘之內通過不超出約0.05ml的水。同樣為了本發明的目的,構造一種基本上不能透過蒸汽的材料,以提供不超過約30g/m2/24小時的水汽傳送率(WVTR)。下面進一步詳細說明適用于確定WVTR值的技術,即WVTR實驗。
頂片層22一般由可透過液體的基本上疏水的纖維材料、例如由合成聚合物長絲構成的紡粘纖維網構成。或者,頂片22也可包括由合成聚合物長絲構成的熔噴纖維網或粘合梳理過的纖維網。適用的合適聚合物包括例如聚乙烯、聚丙烯和聚酯。在本發明的一個特定方面,聚合物長絲具有約0.17特至0.78特(1.5至7旦)范圍的旦數,優選具有約0.17特至0.33特(1.5至3旦)范圍的旦數,以便改進性能。安置所述的長絲形成具有約每平方米20至34克(gsm)的織物單位重量的層,優選把所述長絲設置成具有約27gsm的織物單位重量的層。此外,頂片層具有約0.0203cm至0.0432cm(0.008至0.017英寸)的整體厚度,優選具有約0.0254cm至0.305(約0.010至0.12英寸)的整體厚度以改善效果。在0.096kPa(0.014psi)的約束力下測量整體厚度。
可任選采用表面活性劑處理頂片22,以調整它的疏水性和可濕潤性。還可以選擇性地給頂片22壓花或使一些離散的縫或孔延伸穿過其中。
吸收體24一般包括由通常稱為木漿短纖(wood pulp fluff)的氣流鋪置纖維素纖維構成的墊。還可采用另外一些諸如棉花那樣的天然纖維來構成上述墊。通常的吸收墊可具有從約0.03克/厘米3至0.40克/厘米3范圍的密度,從約0.05克/厘米3至0.20克/厘米3較適宜,并且通常的吸收墊充分柔軟,以便易于符合穿著者的身體。吸收體24還可包括由纖維素纖維和合成聚合物纖維的混合物構成的共同成形的(coform)材料。例如,共同成形的材料可以由纖維素纖維和熔噴聚烯烴纖維、例如聚乙烯和/或聚丙烯纖維的氣流鋪置混合纖維構成。共同成形材料的具體例子包括2%至15%重量百分比的聚乙烯和/或聚丙烯纖維。在本發明的一個方面,構成吸收體24的纖維材料由長絲構成,這些長絲具有約10至20毫克/100米的粗度,而優選地具有約10至18毫克/100米范圍的粗度。把所述長絲安置成一層,其單位重量在約400至1200gsm的范圍內,而優選為約800gsm。此外,吸收體材料在0.47kPa(0.068psi)的約束力下測量時一般具有約0.432cm至0.533cm(0.17至0.21英寸)范圍的整體厚度。
吸收體24還可包括有效量的無機或有機高吸收率(例如超吸收性)材料,以提高吸收體的吸收能力。例如,吸收體24可含有5%至99%重量百分比的高吸收率材料,優選含有約20%至60%重量百分比的高吸收率材料,以便提供更有效的性能。例如,合適的無機高吸收率材料包括例如吸收性粘土和硅膠。有機高吸收率材料可包括天然材料,例如瓊脂、果膠、瓜兒樹膠和泥炭苔(peat moss),還可包括合成材料,例如合成水凝膠聚合物。例如,這類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、聚乙烯醚、羥丙基纖維素、聚乙烯基嗎啉酮(polyvinyl morpholinone)、乙烯基磺酸的聚合物和共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡啶等。其它適用的聚合物包括水解的丙烯腈接枝的淀粉、丙烯酸接枝的淀粉和異丁烯馬來酐共聚物以及它們的混合物。水凝膠聚合物優選是輕度交聯的,以賦予材料以所需程度的不溶于水的性質。例如,可以通過輻射或通過共價鍵合、離子鍵合、范德華力或氫鍵鍵合來進行交聯。從不同商家處可購得適合的材料,例如從Dow化學公司、Hoechst Celanese公司、Allied-Colloid及Stockhausen。一般來說,高吸收率材料至少能吸收其本身重量約15倍的水,優選至少能吸收其本身重量約25至50倍的水。
可采用各種技術把高吸收率材料分散或以其它方式摻入吸收體24。例如,可把高吸收率材料摻入一個單獨的載體片,該載體片上鋪有氣流鋪置的纖維素纖維。或者,高吸收率材料也可基本上均勻地分散在構成吸收體的纖維團塊中。所述材料還可非均勻地分散在纖維中間,以便形成例如連續的梯度,通過觀察從吸收體24體側朝吸收體外側的濃度變化而進行測定,可確定高吸收率材料的濃度是增加或減少。所述高吸收率材料還可構成與吸收體24的纖維材料選擇性分開的一個或多個不連續層、條或囊。
可以把高吸收率材料本身的結構做成各種粒子形狀。例如,可以把高吸收率材料的粒子結構做成顆粒、薄片、纖維等形式。
可采用基本上是親水性的織物包片(tissue wrapsheet)(未示出)來幫助保持吸收體24的氣流鋪置纖維結構的完整性。上述織物包片一般圍繞所述吸收體放置,至少放在它的兩個主要的外部表面上,并且由諸如起縐填料(creped wadding)或高潮強度織物等吸收性纖維素材料構成。在本發明的一個方面,可把上述織物包片的結構做成能提供一個芯吸層,該芯吸層有助于迅速地把液體散布在構成上述吸收體的吸收纖維團塊上。在本發明的另一個方面,可以把位于吸收纖維團塊一側上的包片材料粘合到位于該纖維團塊對側的包片上。粘結料置于不連續的各單獨區域中并穿過纖維團塊的厚度。這樣的一種結構有效地把該包片的形狀做成形成許多單個的“漏斗”或“被子”,這可有助于把液體引進上述纖維團塊的內部,并使得液體更迅速地被吸收。一個有效的實施方案還可包括至少部分貫穿上述纖維團塊厚度而形成的多個洞或孔。把該實施方案的結構做成使得對置的包片材料層貫穿這些洞或孔而粘合。所述孔限制夾入(intervening)的纖維材料的量,并使得包片層之間有更直接的粘合。所述粘合可包括粘合劑粘合、聲波接合、熱粘合等。
濕汽傳送材料32位于頂片22和吸收體24之間。該濕汽傳送材料用于促進空氣在尿布內的移動。特別是把該濕汽傳送材料假想為一個導管,水汽可穿過這個導管從尿布(在使用時)內部的中間部分移動到該尿布中濕汽傳送區所在的的前和/或后腰帶部分中。一旦處于該濕汽傳送區中,水汽就可穿過可透過蒸汽的底片層20或可透過蒸汽的塊56轉移出所述尿布的內部。
可用由天然纖維和/或合成聚合物纖維構成的非織造的(例如紡粘的、熔噴的或梳理的)、紡織的或針織的纖維網來合適地形成濕汽傳送材料。例如,合適的纖維包括丙烯酸纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維或它們的混合物。還可以用多孔泡沫材料,例如用開孔的聚烯烴泡沫、網狀聚氨基甲酸酯泡沫等形成濕汽傳送材料。濕汽傳送材料適當具有至少約74%的濕壓縮恢復率,優選具有至少約87%的濕壓縮恢復率,這是按如下所述測定。為了獲得所需程度的濕壓縮恢復率,用疏水性材料來適當地形成上述濕汽傳送材料。可以用諸如表面活性劑等材料來處理所述疏水性材料以便調整其可濕潤性。然而,所述濕汽傳送材料一般將保持比構成吸收體24的材料低的親水性。
厚度是濕汽傳送材料32的一個重要參數,并且可在低約束力(0.207kPa)和高約束力(50.37KPa)兩種情況下測量。適用于進行高壓力(50.37kPa)厚度測量的裝置是測試機器公司(Testing Machine,Inc.)的49-70型大型測試設備(Bulk Testing Apparatus),它具有一塊1.59cm直徑的壓板。可以用厚度測量裝置來進行低壓力0.207kPa(0.03psi)下的厚度測量,該厚度測量裝置采用一個圓形的7.62cm(3英寸直徑)的壓板,以便給置于非彈性剛性表面上的樣品施加0.21kPa(0.03psi)的壓力。例如,適用于測量低壓力下的整體厚度的儀器包括Starrett花崗巖表面板,這可從位于麻薩諸塞的Aphol的L.F.Starrett公司購得。所述儀器還包括由限制器空氣閥腳踏板裝置(Clipper air valve foot petal assembly)驅動的7.62cm直徑的可移動壓板,這個限制器空氣閥腳踏板裝置可從位于Connecticut的Woodstock的Linemaster Switch公司買到,商品目錄號為#3C30A2-S。由Digimatic指示器來提供厚度輸出讀出裝置,Digimatic指示器由日本的Mitutoyo Manufacturing股份有限公司制造,并由新澤西Paramus的MTI公司銷售。所述指示器的范圍在0.00254cm至5.08cm(0.001英寸至2.0英寸)之間。
要提供所需的有效程度,濕汽傳送材料32適宜地具有至少約為0.1cm的干的整體厚度尺寸(在0.207kPa),并優選地具有約0.2cm至1.5cm范圍的干的整體厚度。在50.37kPa下測量時,濕汽傳送材料32適宜地具有至少約0.1cm的干的整體厚度,并優選地具有約0.2cm至1.5cm范圍的干的整體厚度。如果濕汽傳送材料32太薄,它就不可能在頂片22和吸收體24之間提供足夠量的隔離及間隔作用。類似地,如果頂片22和濕汽傳送材料32的組合整體厚度太薄,則在吸收體24和穿著者的皮膚之間就不可能有足夠的隔離和間隔作用。因此,濕汽傳送材料32和頂片22的組合整體厚度(在0.207kPa)至少約為0.13cm,并優選地在約0.3cm至1.6cm之間。在50.37kPa下測量時,頂片22和濕汽傳送材料32的組合整體厚度至少約為0.13cm,并優選地在約0.3cm至1.6cm之間。
濕汽傳送材料可具有至少約每平方米50克(gsm)的單位重量。在本發明的一些特定方面,單位重量至少約為80gsm、并優選地至少約為120gsm,以便改善效果。在本發明的另外一些方面,單位重量不超過約320gsm,并優選在約120gsm至160gsm的范圍內。
在本發明的一個特定方面,濕汽傳送材料的結構做成保持所需的干燥程度。特別是,可把濕汽傳送材料構造成有益地產生至少約為100的解吸比。解吸比可按如下確定對尺寸為5.08cm×5.08cm(2英寸×2英寸)的濕汽傳送材料樣品稱重,然后浸入諸如S/P檢定合格的血庫鹽水溶液等鹽水溶液內一分鐘。鹽水溶液由新澤西的Riverdale的Stephens Scientific制作,并由伊利諾斯的McGraw Park的Baxter Healthcare以商品目錄號#B 3158-1銷售。從鹽水溶液中取出樣品、放在夾子上,從環形臺垂直懸垂,令其自行滴流一分鐘。在滴流一分鐘時間后,稱重所述樣品和任何所剩的液體。然后,把樣品放置在解吸墊上一小時并在樣品的基本上整個表面上施加3.45kPa的壓力。在經一小時的解吸之后,稱重所述樣品和任何留在其中的液體。所述解吸墊的尺寸為5.08cm×5.08cm(2英寸×2英寸),并且是由木漿短纖和超吸收材料按約1比1重量比混合而成的氣流鋪置混合物構成。所述木漿短纖是可從金佰利-克拉克(Kimberly-Clark)公司購得的(商品牌號CR-54)軟木漂白漿粕。而所述超吸收材料是可從Hoechst Celanese公司購得的、商品牌號為IM5000的聚丙烯酸的鈉鹽。所述解吸墊具有大約每平方米650克的單位重量。
解吸比計算如下解吸比=A/B其中A=在飽和/滴流過程后樣品的增重(weight gain)B=在一小時解吸過程后樣品的增重當濕汽傳送材料是纖維素時,把該纖維的結構做成具有大約0.11至3.55特(1至32旦)范圍的旦數,優選具有大約0.33至1.1特(3至10旦)范圍的旦數。當濕汽傳送材料是多孔泡沫時,則泡沫適宜地為開孔的,并確定至少約0.5mm的平均孔尺寸,適宜地為約1.0mm至約5.0mm。可適宜地采用本領域普通技術人員已知的方法,例如,圖象分析或掃描電子顯微術來確定平均孔尺寸。
為保持濕汽傳送材料32所希望的效果,該材料甚至當被尿或由穿著者排出的其它含水液體弄濕時,也應該能保持上述隔離功能。因此,濕汽傳送層32的濕壓縮恢復率至少約為74%。濕壓縮恢復率值優選為至少約87%,更優選至少約為97%,以便改善效果。
壓縮恢復率值是所述材料的“彈力”或回復性的度量,并可由下面的測試步驟部分中所提出的步驟來測定。
在本發明的又一個方面中,上述濕汽傳送材料包括許多相鄰面對定位的兩個或多個單個的層。例如,2至5個單個的層可位于頂片和吸收體之間并匯集在一起構成濕汽傳送材料32。
構成濕汽傳送材料的上述單個的層可以是不同的并彼此獨立分開,但可在一些選定的有限制的位置連接在一起以便保持組件的整體性。例如,所述單個的層可以在有限制的一些離散位置彼此點狀粘合。
濕汽傳送區30一般是尿布中這樣一個區域,即在這個區域中,當尿布處于穿著者身上的位置時,水汽可從尿布內部傳送到尿布的外面。也就是說,它是這樣一個區域,即在這個區域之內,濕汽可從濕汽傳送材料32穿過該材料的任何夾層(intervening layer)并傳出可透過蒸汽的底片20或可透過蒸汽的塊56。圖1中所示的區域30包括濕汽傳送材料32與可透過蒸汽的底片20處于直接面對面重疊的整個區域。在圖1中所示的實施方案中,整個底片20固然是可透過蒸汽的,但申請人已發現,當弄濕時,吸收體24成為比較有效的屏障,以障擋水汽從由使用時的尿布所確定的內部區域穿過吸收體并穿過底片層20傳送。
具體而言,申請人已發現當吸收體24包含比較高濃度的高吸收率材料(大于約30%(重量),優選大于約40%(重量))并具有比較高的密度(大于約0.15克/厘米3,優選大于約0.20克/厘米3)時,該吸收體在使用時有效地阻擋水汽從尿布內部經尿布中吸收性覆蓋物覆蓋底片的區域穿過可透過蒸汽的底片而傳送,例如經尿布10的中間部分16傳送。在許多情況下,這是所希望的,因為業已發現在尿布的整個表面上高度傳送濕汽將在尿布的外表面上產生令許多消費者持否定態度的冷濕感覺。
因此,在本發明的一個實施方案中,把吸收體構造成當弄濕時具有比可透過蒸汽的底片20更低的水汽傳送率值。一般都希望濕汽傳送材料弄濕時具有等于或大于所述底片20的水汽傳送率值。當弄濕的濕汽傳送材料具有等于或大于所述可透過蒸汽的底片的水汽傳送率值時,并且當弄濕的吸收體具有小于所述可透過蒸汽的底片的水汽傳送率值時,則一般都在濕汽傳送區30中發生濕汽從尿布內部到周圍環境(尿布外面)的傳送。
濕汽傳送區30一般具有至少約5.0cm2的面積,或至少約22cm2的面積,并優選約45cm2到約90cm2的面積。
濕汽傳送材料可全部或局部延伸過濕汽傳送區域。一般希望有濕汽傳送材料覆蓋在整個濕汽傳送區域之上。這使得能最大限度地傳送濕汽。在本文中,濕汽傳送是指水汽從穿用在穿著者身上的尿布內部傳送到尿布的外部(周圍環境)。此外,濕汽傳送材料可全部或部分延伸過吸收體24的相鄰表面。濕汽傳送材料適宜地位于尿布中間部分16的上方,并基本上相對于尿布的縱向中心線左右對中。濕汽傳送材料適宜地延伸過底片層總長度的約35%到約100%。濕汽傳送材料可延伸過尿布中間部分16最窄部分處寬度的約50%到約100%。一般優選使濕汽傳送材料至少從所述中間部分延伸到包括濕汽傳送區的腰帶部分。
在圖2所示的實施方案中,通過可透過蒸汽的塊56在不能透過蒸汽的底片層21中形成濕汽傳送區。可透過蒸汽的塊56基本上不能透過液體,但可透過蒸汽。在這個實施方案中,可透過蒸汽的塊56位于希望有濕汽傳送區30的任何位置。可透過蒸汽的塊56適宜地具有至少約2500g/m2/24小時的水汽傳送率值,適宜地具有至少約3000g/m2/24小時的水汽傳送率值,或至少約4200g/m2/24小時的水汽傳送率值,以改善性能。此外,可透過蒸汽的塊56具有的有效透氣面積至少約為5.0cm2,適宜地至少約為22.0cm2,優選在約45cm2到約90cm2的范圍內。
如果可透過蒸汽的塊56被尿布10或11的另一個基本上不能透過蒸汽的組成部分局部覆蓋或封閉,則可透過蒸汽的塊56的區域范圍應適當增加,以補償被封閉組成部分所遮蓋住的透氣性區域。例如,當采用膠帶作為尿布的緊固裝置時,可以把由塑料薄膜構成的膠帶附著區域固定到可透過蒸汽的塊56的外表面,以便提供可重新緊固的膠帶系統。盡管塑料薄膜可以是可透過蒸汽的或不能透過蒸汽的,但在可透過蒸汽的塊上固定這樣一種膠帶附著區域可過度封閉一部分可透過蒸汽的塊,并且可能需要在塊56的其它位置增加透氣性表面區域。類似地,對于尿布包括鉤和圈緊固系統的情況,例如,包括Velcro型固定器時,毛圈材料(loop material)可位于可透過蒸汽的塊56的朝向外的表面上。盡管所述毛圈材料本身是可透過蒸汽的,但用于把毛圈材料固定在可透過蒸汽的塊56上的粘合劑或其它粘合體系可能是基本上不能透過蒸汽的。為減少塊56的封閉量,可采用不連續的、有空隙粘合劑圖案或其它粘合機制把毛圈材料固定到可透過蒸汽的塊上。例如,對于采用粘合劑的情況,可采用噴涂的滴狀或噴涂的絲狀的有空隙圖案來把所述組成部分固定到上述塊上。
可透過蒸汽的塊56可由有微孔的聚合物薄膜構成,例如由日本東京的Mitsui Toatsu化學公司制造的PMP-1級薄膜。或者,可透過蒸汽的塊56也可由非織造纖維材料構成,例如由合成聚合物纖維構成的紡粘或熔噴纖維網。可透過蒸汽的塊56優選地是非彈性的。
在本發明的一個特定方面,可透過蒸汽的塊56由軋光復合纖維網構成,它包含由精細纖維構成的阻隔層和由粗纖維構成的增強層。通過把增強纖維熔合或粘合進阻隔纖維而把阻隔層和增強層牢固粘合在一起,并把增強層的結構做成構成上述復合纖維網的向外的表面。
上述復合材料的增強層可以是疏水性纖維材料的纖維網,這些疏水性纖維材料被設置成具有每平方米約10克至35克的纖維網織物單位重量。增強層具有約1500至10000克/2.54厘米(英寸)范圍的抓樣抗拉強度(ASTM檢驗方法149W),并且用點狀粘合圖案粘合,該點狀粘合圖案覆蓋約3%至20%的增強層表面區域。復合材料的阻隔層是疏水性纖維材料的纖維網,這些疏水性纖維材料被設置成具有約10gsm到60gsm范圍的織物單位重量。阻隔層由許多彼此部分粘合地無規凝聚的、基本上連續的疏水性熱塑性纖維構成。可通過熔噴由熱塑性聚合物微纖維構成的纖維網來生產這樣的纖維網,所述熱塑性聚合物微纖維具有約3.0微米或更小的平均斷面直徑。
用不連續的粘合圖案把阻隔層和增強層互相牢固粘合在一起,該不連續的粘合圖案由熱粘合、超聲接合、熱或壓力激活的粘合劑樹脂等構成。這種中間層粘合圖案覆蓋復合纖維網表面區域的大約3%至20%范圍的面積。一種合適的復合纖維網表現出約3至15.25米3/分鐘/米2范圍的弗雷澤(Frazier)孔隙率值,并可支持至少70cm的水位差5秒鐘的一段時間,同時穿過其中的可觀察到的滲漏不超過一滴(0.05cc)水。
如圖2中代表性所示,可透過蒸汽的塊56是一個單獨的組成部分,它連至尿布11的前腰帶部分12并橫向和縱向延伸過該前腰帶部分12。可透過蒸汽的塊56可延伸過尿布11的整個橫斷方向寬度。或者,可透過蒸汽的塊56也可部分延伸過尿布橫斷方向的寬度。例如,可透過蒸汽的塊可包括一個片狀組件,這個片狀組件跨過在底片材料層21中形成的槽口、凹槽或者“窗”型開口。為提供所需量的可透氣表面區域,塊56的縱向尺寸可在約2cm到18cm的范圍內,而寬度尺寸在約2cm至21cm的范圍內。所示出的塊56的實施方案在吸收體24前腰帶端部邊緣處開始。盡管所示出的實施方案示出了一個并未完全延伸到尿布制品的腰帶端部邊緣的塊56,但應該易于理解的是,塊56沿尿布縱向的范圍可任意延伸到腰帶的端部邊緣。
在本發明的一個特定方面,濕汽傳送材料具有不大于約40克的保水指數。濕汽傳送材料優選地具有不大于約30克的保水指數,而且更優選地具有不大于約25克的保水指數。濕汽傳送材料的保水指數低可以有益地助于限制由于存在保有的液體而產生的阻塞效應。結果,水汽可更易于從鄰接穿著者皮膚的空間逸出。
還可有益地把濕汽傳送材料的結構做成具有不大于約0.5克的芯吸指數。濕汽傳送材料優選地具有不大于約0.2克的芯吸指數,而且更優選地具有不大于約0.02克的芯吸指數,以改善效果。濕汽傳送材料的芯吸指數較低有助于限制液體的存在,因為液體將抑制水汽移離穿著者的皮膚。
本申請適用的其它一些尿布結構、適用于尿布上的其它一些尿布組成部分以及本發明的其它一些制品在例如下述文獻中有說明1989年1月17日授權給Meyer等人的美國專利US4,798,603;1993年1月5日授權給Bernardin的美國專利US 5,176,668;1993年1月5日授權給Bruemmer等人的美國專利US 5,176,672;1993年3月9授權給Proxmire等人的美國專利US 5,192,606;以及Hanson等人于1993年7月22日提交的08/096,654號的美國專利申請。
可裝在本發明的吸收制品上的其它一些適用的尿布組成部分包括保持折翼、腰部折翼、帶狀固定裝置、鉤和圈固定裝置、有彈性的側片等。
在濕汽傳送區中有不希望程度的液體從尿布中出來時,理想的可能是采用吸收性插入件。吸收性插入件可由用于形成吸收體24的相同類型材料形成,并可具有與吸收體24相同的性能及特征。吸收性插入件適宜地疊置在一部分濕汽傳送區上,特別是疊置在可透過蒸汽的塊56上。吸收性插入件在使用時位于在穿著者身體上的濕汽傳送材料之間。在這個位置時,該吸收性插入件可起從濕汽傳送材料中解吸并保持流體的作用,并在濕汽傳送區中防止濕汽傳送材料中的液體從尿布中出來。所述吸收性插入件一般位于濕汽傳送材料和頂片層之間。
在本發明的另一個方面,尿布可有益地構造成在30分鐘內提供不大于約5g/m2的平均凈皮膚水合作用值(平均凈SHV)。優選地把尿布構造成在30分鐘內提供不大于約3g/m2的平均凈皮膚水合作用值,以改善效果。與通常的尿布相比,這樣的平均凈SHV表明皮膚潮濕程度低,而通常的尿布被弄濕后可出現過分的皮膚潮濕。較低程度的皮膚潮濕可有助于使皮膚受到較少的磨蝕,并受到較少的化學或生物刺激。
測試步驟水汽傳送率適用于確定材料的WVTR(水汽傳送率)值的技術如下。為了本發明的目的,從檢驗材料和對照材料Celguard2500(HoechstCelanese公司)上切下直徑76mm(3英寸)的圓形樣品。每種材料都制出兩個或三個樣品。用于測試的試杯是鑄鋁的、帶有凸緣的且5.08cm(2英寸)深,并具有機械密封和氯丁橡膠密封墊。試杯由賓夕法尼亞、費城的Thwing-Albert儀器公司以Vapometer cup#681的商品牌號銷售。把100ml蒸餾水注入每個Vapometer杯中,并將每一檢驗材料和對照材料的單個樣品橫放在單個試杯的頂部開口區上。擰緊螺旋凸緣,以便沿著所述杯的邊緣形成密封,使所帶的檢驗材料或對照材料有62mm直徑圓形區域以上暴露于周圍環境(約30cm2的敞開暴露區域)上。然后稱重試杯,把杯子置于盤上,并放在處于37℃(100°F)的加壓空氣爐(forced air oven)中。這個爐子為恒溫爐,有外部空氣循環穿過,以防止水汽在里面累積。例如,一種合適的加壓空氣爐是由伊利諾斯Blue Island的Blue M Electric公司銷售的Blue M Power-O-Matic60爐子。在24小時后,從爐子中取出杯子并稱重。按如下計算初步的檢驗WVTR值
并不專門控制爐內的相對濕度。
在預定的37℃(100°F)和周圍相對濕度的條件下,已經確定Celguard 2500的WVTR為5000g/m2/24小時。因此,把Celguard 2500用作每次檢驗的對照樣品。
Celguard 2500是由多微孔的聚丙烯構成的0.0025cm厚的薄膜。
弗雷澤(Frazier)孔隙率可采用弗雷澤空氣透氣率試驗機(馬里蘭的Gaithersburg的弗雷澤精密儀器公司)和聯邦檢驗方法標準第191A號的方法5450來確定本說明書中所指的弗雷澤孔隙率值。為了本發明的目的,用20.32cm×20.32cm(8英寸×8英寸)的樣品進行檢驗。
保水指數用于確定濕汽傳送材料的一部分的保水指數的一種合適技術如下參考圖3,用于確定保水指數的一種合適的檢驗裝置包括一個精確到0.01克并至少具有1000克容量的電子秤。此外,秤具有用于與數字/模擬轉換器104和繪圖記錄儀106一起使用的數字信號輸出。采用第二個電子秤稱重檢驗樣品。合適的電子秤例如是由Mettler儀器公司制造的Mettler PC2200,該公司在新澤西的Hightstown有辦事處。上述數字/模擬轉換器應該與電子秤102和繪圖記錄儀106相容。例如,在所示的實施方案中,所述數字/模擬轉換器是Mettler GC47 D/A轉換器。一種合適的繪圖記錄儀例如是可從休斯敦儀器公司購得的Fisher RecordallSeries 5000,該公司在德克薩斯的Austin有辦事處。
上述裝置還包括500ml的吸氣瓶108,用于保持合成尿110的適宜儲存供應。適宜的合成尿可以是鹽水,例如由新澤西的Riverdale的Stephens Scientific制造、并由伊利諾斯的McGraw Park的BaxterHealthcare以商品目錄號#B3158-1銷售的S/P檢驗合格的血庫鹽水。把吸氣瓶的結構做成帶4號尺寸的橡皮塞112和內徑為5.58mm(0.22英寸)的17.8cm(7英寸)的玻璃空氣管114。空氣管114穿過貫穿塞子112中心而形成的孔洞而定位,并插入直至空氣管從上述塞子的內表面伸出大約12.7cm(5英寸)。
圖3A和3B代表性地示出了吸收能力檢驗室116的放大側視圖和頂視圖。檢驗室由諸如有機玻璃等適當的材料構成,并具有尺寸為10.2cm×10.2cm(4英寸×4英寸)的基本上是方形的底座區域。這個室包括一個10.2cm×10.2cm(4英寸×4英寸)的底座件138和1.59cm(約5/8英寸)高的、沿著所述底座件四條側邊的每一條而定位的側壁件134。做成125克的蓋子124放置在置于室116中的樣品的上方。蓋子在一個總體為方形的區域上延伸,并做成稍微小于進入室116的頂部開孔。因此,這些蓋可足以防止水份的揮發,并易于沿著所述室的側壁滑動,以把所選擇的壓力提供到置于其中的樣品頂部上。把一個階梯形的圓形凹槽142形成為深入底座138的頂部,而導管144穿過底座延伸到0.64cm(0.25英寸)內徑的出口管136。導管144引導液體進入凹槽142的底部,然后液體在那里穿過多孔傳送板到達檢驗樣品126。在檢驗室內,由有機玻璃構成的3.2cm(1.25英寸)直徑的多孔板122安裝在凹槽142中,位于其中階梯的頂部上。所述多孔板有7個孔,每個孔直徑3mm,其中一個孔位于板122的中心,而剩下的六個孔從中心孔沿徑向安置且圍繞該中心孔沿直徑3.016cm(大約1 3/16英寸)的圓環繞等間距隔開。這七個孔定位成中心距相距0.95cm(3/8英寸),而板122定位在室166的中心。具有0.64cm(0.25英寸)內徑的塑料導管、例如聚乙烯導管-R3603將儲存瓶108的出口管130與進入底座138的管136連接起來。塑料導管128的總長度大約為250cm(7.5英尺),但精確的長度并不關鍵。導管長度應該使得能易于使用所述裝置,但不應該過長。一個控制閥,例如一個雙向聚丙烯的旋塞閥132調節液體通過塑料導管128的流動。旋塞閥132具有4mm的孔尺寸,以便不過分限制液體流動。采用實驗室千斤頂來調節檢驗裝置各組成部分的垂直定位。特別是,實驗室千斤頂118支承電子秤102和儲存瓶108,而實驗室千斤頂120支承檢驗室116和含在其中的那些組成部分。可采用實驗室的試驗臺148和149來進行上述檢驗裝置的各組成部分的垂直位置的大的調整和粗調整。
檢驗裝置應該是清潔且無細菌污染的,而且沒有可能由合成尿沉淀出來的鹽。在檢驗期間,不應該搬運檢驗設備。如果取出導管或搬運導管,就應該有大約一小時的平衡時間,以消除導管受到的任何應力。當重新充滿儲存瓶108時,也應該有這段平衡時間。在檢驗期間不應觸動導管。被檢驗的濕汽傳送材料應該在RH為(50±2)%及(23±1)℃的“標準條件下”進行預調節。吸收材料所指定的體側面應面向多孔板122定值。應該完全去除用來清潔檢驗裝置的任何組成部分的任何洗滌劑,以便不影響用來進行檢驗的合成尿的表面張力。
在檢驗之前,用合成尿充滿儲存瓶108,并通過導管排出一部分液體,以便完全去除導管和檢驗裝置流體管道中的所有空氣泡。扔掉所排出的合成尿并關閉旋塞閥,以停止液體流動。然后,重新充滿上述儲存瓶。塑料導管128不應該有尖銳的彎折或扭折,因為尖銳的彎折或扭折會阻礙液體流動并改變檢驗結果。
在檢驗之前,也調整設備以確立零位差。首先,通過把尺寸合適的汽泡水平指示器放在室116的中心,并通過輕輕推壓實驗室千斤頂120的合適一側,把所述室放平。還應該使室116的前面和后面同高度。這時,可把室116用膠帶粘貼在實驗室千斤頂120上就位。然后打開旋塞閥132以使液體流動,并通過調整實驗室千斤頂120的高度在板122中的七個3mm孔中的每一個中產生稍微凹入的彎液面。當這七個孔中每一個都包含具有稍微凹入彎液面的合成尿時,就得到零位差,并在儲存瓶108中的玻璃試管114的底部保留有空氣泡。之后關閉旋塞閥132,以停止液體的流動,并檢查室116以便確保它仍舊是水平的。然后使裝置平衡3至6小時。當連續使用檢驗裝置且并未改變或添加液體時,這段平衡時間并非是必需的。啟動并調節繪圖記錄儀106,以便當電子秤102為零位時在零點處畫圖。
通過把蓋子124放在室116上并關閉旋塞閥132來檢查檢驗裝置的平衡設定。然后,對電子秤102調零并啟動繪圖記錄儀。如果所吸收的流體重量讀數穩定在零點處,則檢驗裝置就是處于平衡狀態。優選地,在15分鐘內所吸收的流體重量讀數的變化不應該超過正負0.03克。
把檢驗樣品126的結構做成直徑為7.62cm(3英寸)的圓盤形狀。稱重樣品達最接近0.01克并記錄重量。用7.62cm(3英寸)直徑的壓板在1.38kPa(0.2psi)的約束力下測量樣品的厚度。
把一張7.62cm(3英寸)直徑的濾紙片,例如4號瓦特曼(Whatman)濾紙放在室116內的多孔板122中心的上方。然后,打開旋塞閥132,以便浸濕濾紙并排出所有空氣泡。應該注意,對每個檢驗樣品都應使用新的濾紙片。之后,關閉旋塞閥以停止液體的流動,并從所述濾紙的邊緣吸取多余的液體。不過,并未吸干該濾紙的中心,以避免形成任何空氣泡。圍繞濾紙134和蓋子124的區域都應該是干燥的。打開旋塞閥132,電子秤102一穩定即調至零點。
把樣品126放在濾紙134上并對準中心,使蓋子124置于該樣品的頂部并且啟動繪圖記錄儀106,以此開始檢驗。然后,使檢驗樣品126吸收流體30分鐘的檢驗時間。在這段時間結束時,關閉旋塞閥132并關掉繪圖記錄儀106。在圖紙上記錄電子秤的最終讀數,以作為檢查繪圖記錄儀的數據。保水指數是在30分鐘檢驗時間期間樣品126吸收的合成尿的克數。
芯吸指數適用于確定單獨的、總體均勻的材料或確定復合材料的芯吸指數的技術如下。
參照圖4中代表性地示出的裝置,芯吸檢驗裝置包括具有10.2cm×10.2cm(4英寸×4英寸)基座尺寸的室150。用諸如Mettler PC2200秤等電子秤稱重直徑為7.62cm(3英寸)的圓形檢驗樣品152,MettlerPC2200秤精度達0.01克。把一片0.0254mm(1.0密耳)厚的10.2cm×10.2cm(4英寸×4英寸)聚乙烯薄膜160放在室150的底部,并把一片7.62cm(3英寸)直徑的保水材料154放在聚合物薄膜的上面。保水材料由約1∶1重量比的木漿短纖和超吸收材料的氣流鋪置的混合物構成。木漿短纖可從Kimberly-Clark公司(CR-54)購得的漂白軟木漿短纖。所述超吸收材料是可從Hoechst Celanese公司購得的聚丙烯酸的鈉鹽,名稱為IM5000。所得到的保水材料154總厚度為0.38cm(0.15英寸)(在50.37kPa的負荷下測得),而總的單位重量約為每平方米650克。所述保水材料的總干重約為3.5克,其中的50%(重量)是超吸收材料。
在給保水材料加上70克(毫升)的合成尿(20克/液體負荷克)的負荷后,把一片10.2cm×10.2cm(4英寸×4英寸)的篩網材料156放在保水材料154的上面。篩網材料是具有總體布置成方形網格圖案的篩網股線的玻璃纖維篩網,每2.54cm(英寸)的直線有18個開孔(每6.54cm2(平方英寸)324個開孔),且篩網厚度約為0.028cm。
然后,把檢驗樣品152放在篩網156上,并把962克的蓋子158放在整個檢驗樣品152的上面,以施加2.1kPa(0.3psi)的壓力。所述蓋子在整體為方形的區域上延伸且形成為稍微小于進入室150的頂部開口。因此,所述蓋子足以防止水份揮發,并易于在所述室的側壁之間滑動,以給置于其中的樣品的頂部提供所選擇的壓力。在把重物158(蓋子)放在檢驗樣品152的上面之后30分鐘時,從室150中取出檢驗樣品并稱重精確到最接近0.01克。干樣品重量和經30分鐘檢驗時間后的“濕”樣品重量之差就是從載液的保水材料154“芯吸”進檢驗樣品152的流體量。被芯吸的液體量(以克為單位)叫作芯吸指數。
皮膚水合作用值皮膚水合作用值通過測量水透過表皮的總損失(TEML)來確定,并可采用下述檢驗步驟來確定。
對經過部分上廁所訓練的嬰孩進行檢驗,嬰孩的皮膚上沒有洗劑或軟膏,并在檢驗前兩小時內未洗澡。在每段檢驗時間期間,每個嬰孩檢驗一塊尿布。所檢驗的尿布包括檢驗編碼和對照編碼。所檢驗的尿布(檢驗編碼和對照編碼)是隨機的。
在使用前和使用后對每塊檢驗尿布稱重,以便確定加入尿布的液體量。用一根觸尖鋼筆(felt tip pen)在尿布內的目標區域處標上“X”,其位置在尿布的前邊緣頂部下面16.51cm(6.5英寸)處且左右對中。用諸如由瑞典斯德哥爾摩的Servomed AB銷售的Evaporimeter EP1儀器等蒸發計進行TEWL測量。每次檢驗測量進行兩分鐘的時間,每秒鐘測一次TEWL值(總共120個TEWL值)。Evaporimeter EP1儀器的數字輸出給出以g/m2/小時為單位的水透過表皮的損失速率(TEWL)。皮膚水合作用值(SHV)以在兩分鐘的取樣期間所測得的單位面積的水的總損失量為單位,并按如下計算。
在嬰孩只穿著一件長的T恤衫或衣服的15分鐘“干透”時間后,進行預備皮膚水合作用值的測量。測量在嬰孩的下腹部對應于尿布目標區的區域中用蒸發計進行,以確定在尿布的目標區域處嬰孩皮膚的初始皮膚水合作用值。如果預備SHV小于10g/m2/小時,則接著就把尿布放在嬰孩上。如果預備SHV大于10g/m2/小時,就延長“干透”時間,直到獲得10g/m2/小時以下的讀數。在把尿布固定到嬰孩身上之前,安裝一個管以引導液流侵襲預先標記過的目標區。一旦固定了尿布,就把150毫升調整過的0.9%w/w的鹽水(用Tween20把表面張力調整到55達因/厘米)以15毫升/秒的速率分兩次、每次75毫升加入尿布,或者把225毫升調整過的0.9%w/w的鹽水以15毫升/秒的速率分三次、每次75毫升加入尿布。在每兩次加入之間的時間是30秒。
嬰孩穿著尿布30分鐘,然后在下腹部對應于尿布目標區標記處進行皮膚水合作用的測量。測量進行兩分鐘時間。然后稱重用過的尿布。可在進行皮膚水合作用測量之前,在尿布中進行相對濕度和溫度的測量。然后,在第二天用該嬰孩尚未穿用過的尿布類型(檢驗或對照)對每個嬰孩重復上述檢驗步驟。
所述對照尿布為比較被檢驗和評價尿布結構的性能提供了標準化依據。在為本發明的目的而進行的那些檢驗中,對照尿布是手工制作的尿布,它在所有有關方面與市售的Kimberly-Clark公司銷售的HUGGIESSupreme尿布相同。
對于除加入鹽水溶液之外,又增加了液量的嬰孩所獲得的數據舍棄不用。所報道的平均SHV凈值(在一小時中,以g/m2為單位)是對于所有嬰孩的算術平均值,由在下腹部(目標區域標記處)所測得的穿后皮膚水合作用值減去將尿布放在嬰孩身上(在“干透”期間之后)之前在下腹部測得的皮膚水合作用值而得。對檢驗編碼尿布和對照編碼尿布確定各自的平均SHV凈值。
按如下確定凈皮膚水合作用值。
SHVi=Y-Z其中Y=在單個嬰孩的目標區域標記處所測得的皮膚水合作用值Z=在將尿布放在嬰孩身上之前且在“干透”期間后,在下腹部所測得的原始皮膚水合作用值SHVi=單個嬰孩的皮膚水合作用值然后有
其中N=所研究的嬰孩數目按如下確定皮膚水合作用減少的百分比。
其中C=對照尿布編碼的SHVi凈值D=檢驗尿布編碼的SHVi凈值N=所研究的嬰孩數目濕壓縮恢復率由空隙容積測量法來確定濕壓縮恢復率,并用INSTRON或SINTECH拉伸試驗機進行測量,當利用一定量的力在可移動的壓板和固定底座之間以恒定的速率壓縮材料且隨后以相同的速率卸除這個力時,利用INSTRON或SINTECH拉伸試驗機測量期間的阻力。最好記錄壓力或力、以及壓板位置。如果只是記錄力,就用下述公式計算壓力P=FAP•10,000cm2/m2]]>其中P=壓力,以帕為單位F=反推壓板的力,以牛頓為單位AP=壓板的面積,以平方厘米為單位(18.9cm2)利用下述等式計算對于給定壓板位置的空隙容積
其中VV=材料的空隙容積,以cm3/g為單位,x0=壓板距底座的初始位置,以毫米為單位x=壓板距初始位置的位置,以毫米為單位Am=樣品材料的面積,以平方厘米為單位M=樣品材料的質量,以克為單位P纖維=纖維密度,以g/cm3為單位對于用多種類型纖維制作的纖維網,纖維網纖維密度是每種單獨的纖維密度的加權平均值P纖維,總=wt%纖維1·P纖維1+wt%纖維2·P纖維2+……
其中wt%=在纖維網中纖維類型的重量百分比,或者
當測量泡沫材料時,P纖維是構成該泡沫的材料的密度。對于泡沫材料,用前述等式所算出的空隙容積(VV)是一個近似值,而當泡沫材料內部的封閉孔的數目增加時,實際的空隙容積會變得小于所計算出來的空隙容積(VV)。
基座的尺寸必須大于壓板。使壓板向下直到它幾乎觸到基座,以此設定壓板和基座之間距離的零高度。然后使壓板從零高度上升到所需要的初始高度。初始壓板位置必須大于樣品材料的初始厚度,以使得檢驗開始時樣品上的壓力為零。樣品材料的尺寸可與壓板相同或更大。
適用于這種檢驗的設備可包括壓縮試驗機由英格蘭Bucks的Instron制造的具有壓縮試驗軟件和1kN負荷室的INSTRON 6021型秤新澤西Highstown的Mettler制造的PM4600型。
為測量本說明書中的濕空隙容積,采用一個4.9cm直徑的圓形壓板,以5.09mm/分鐘的速率對著基座壓縮材料直到1.92kg的負荷(10,000帕或1.45磅/英寸2)。然后壓板以相同的速率回到初始的起動位置。對于該壓板,初始起動位置是樣品材料厚度再加上距基座的1mm。把材料樣品切成50.4mm直徑的圓形,并在中心進行檢驗。以0.05分鐘到0.01分鐘之間的相同時間周期記錄力和位置數據。用五種材料樣品進行檢驗,并對結果進行平均。
在整個檢驗期間將材料樣品完全浸入0.9%鹽水中,以此測量濕空隙容積。將一個平底容器、例如可從賓夕法尼亞、匹茲堡的FischerScientific購得的商品目錄號為#02-202D的聚苯乙烯六角形稱重盤放在基座上,并把壓板調零,使壓板置于上述初始位置。把0.9%的鹽水溶液加到上述容器中并填充到剛好到處于初始位置的壓板底部的高度,適用的鹽水可以是S/P檢定合格的血庫鹽水,由新澤西Riverdale的Stephens Scientific制造,并由伊利諾斯McGraw Park的BxterHealthcare銷售,商品目錄號為#B3158-1。在容器內這種流體高度的情況下稱出負荷室(load cell)的皮重。把樣品置于上述流體中并放在壓板下面,然后進行上述檢驗。發現浮力對壓力的影響可略去,但如果愿意的話,可用下述等式從壓力讀數中減去在每個壓板位置處的浮力
其中PB=來自浮力的壓力,以帕為單位,P鹽水=鹽水(流體)密度,以g/cm3為單位,AP=壓板的面積,以平方厘米為單位(18.9cm2),Ad=盤子的面積,以平方厘米為單位,x0=壓板距底座的初始位置,以毫米為單位,x=壓板位置,以毫米為單位,g=標準重力加速度,即981cm/秒20.01=換算系數=0.1cm/mm·0.001kg/gm·100cm/m在樣品上的整個壓力變為P樣品=P讀數-PB其中P樣品=由壓板加在樣品上的壓力,以帕為單位,P讀數=SINTECH或INSTRON的壓力讀數,以帕為單位,PB=由上述0.9%的鹽水產生的浮力壓力,以帕為單位。
為測量本說明書中的空隙容積,把120ml的鹽水放在上述容器中,最初把壓板置于距底座1mm加上檢驗材料樣品厚度的距離處。
利用初始壓縮到68.9帕時的壓板位置及壓力等于68.9帕恢復時的壓板位置來計算濕壓縮恢復率。
其中VV恢復68.9Pa=在68.9帕壓力下恢復時的空隙容積,VV壓縮68.9Pa=當初始壓縮到68.9帕壓力時的空隙容積,
給出下述實施例,以便更詳細地了解本發明。具體的材料和參數是說明性的且并不打算用來具體限制本發明的范圍。
實施例實施例1在本實施例中采用下述濕汽傳送材料。
樣品A本濕汽傳送材料是可從III bruck公司購得的網狀聚氨酯泡沫,商品牌號#80,000 Federal Foam。該泡沫的單位重量為160g/m2,整體厚度為0.6cm(在0.207kPa的壓力下測得),松密度為0.027g/cm3。所述材料具有97%的濕壓縮恢復率、約0.15克的保水指數以及0.02克的芯吸指數。
樣品B本濕汽傳送材料包括由聚乙烯/聚酯皮芯纖維構成的貫通空氣的粘合梳理過的纖維網(through-air bonded carded web)。聚乙烯材料構成纖維的外殼,而聚酯材料構成芯。貫通空氣的粘合梳理過的纖維網包括約50%(重量)的0.33特(3旦)的纖維以及約50%(重量)的1.1特(10旦)的纖維。0.33特(3旦)的纖維長度約為3.81cm(1.5英寸),而1.1特(10旦)的纖維長度約為5.08cm(2英寸)。0.33特(3旦)和1.1特(10旦)的纖維都可從BASF購得,商品牌號為Merge-B1053(3旦)和Merge-B1036(10旦)。梳理過的纖維網(carded web)具有無規的纖維取向。濕汽傳送材料具有約160g/m2的單位重量、約0.5cm的整體厚度(在0.207kPa的壓力下測得)以及0.030g/cm3的密度。這種濕汽傳送材料具有87%的濕壓縮恢復率、0.20克的芯吸指數以及14克的保水指數。
樣品C本濕汽傳送材料包括貫通空氣的粘合梳理過的纖維網,這種纖維網由聚酯纖維和聚乙烯/聚丙烯并列型雙組份纖維構成。聚酯纖維大約為0.67特(6旦)的旦數,長度約為5.08cm(2英寸),且可從NC Charlotte的Hoechst Celanese公司購得,商品牌號295型。聚乙烯/聚丙烯并列型雙組份纖維具有約為3.81cm(1.5英寸)的長度、約為0.19特(1.7旦)的旦數,并可從Chisso購得,商品牌號為Chisso ES。貫通空氣的粘合梳理過的纖維網包括約60%(重量)的聚酯纖維和約40%(重量)的聚乙烯/聚丙烯皮芯纖維。濕汽傳送材料具有約160g/m2的單位重量、0.5cm的整體厚度(在0.207kPa的負荷下測得)以及約0.045g/cm3的密度。這種濕汽傳送材料具有74%的濕壓縮恢復率、0.53克的芯吸指數以及5.0克的保水指數。
生產了采用上述三種濕汽傳送材料的一次性尿布。尿布在尺寸和結構上一般都對應于在市場上可從Kimberly-Clark公司購得的商品牌號為HuggiesSupreme,Step 4的尿布。尿布一般具有圖2所示的結構。尿布包括一個可透過液體的頂片層、一個不能透過液體和蒸汽的底片層以及一個位于該能透過液體的頂片層和底片層之間的吸收體。頂片層包括具有20g/m2單位重量的紡粘聚丙烯織物,該織物用0.25%至0.28%(重量)的表面活性劑處理,該表面活性劑可從Rohm and Hass買到,商品牌號TritonX-102。不能透過液體和蒸汽的底片層包括0.015mm(0.6密耳)的聚烯烴薄膜,聚烯烴薄膜具有熱粘合到其上的20g/m3的聚丙烯紡粘材料。底片材料是用在可從Kimberly-Clark公司購得的HUGGIESSupreme尿布上的底片材料。吸收體是一種氣流鋪置的超吸收材料/木漿短纖混合物,其包括大約50%(重量)的超吸收材料。木漿短纖是可從Kimberly-Clark公司購得的商品牌號為CR-54的漂白軟木。超吸收材料是可從Hoechst Celanese公司購得的商品牌號為IM-5000的聚丙烯酸類材料。吸收芯具有約650g/m2的單位重量。
如圖2所示,吸收芯的結構做成在尿布的前腰帶部分中確定濕汽傳送區。通過這樣定位吸收芯而形成濕汽傳送區,即在尿布的前腰帶部分中有大約58.1cm2的區域不被吸收芯覆蓋。通過切割在底片層中形成可透過蒸汽的塊56。可透過蒸汽的塊從離尿布前沿大約2.54cm處開始并沿著尿布縱向延伸約3.8cm。可透過蒸汽的塊56的寬度大約為15.2cm,且該可透過蒸汽的塊一般位于尿布的橫向中心處。一個可透過蒸汽的疊層覆蓋可透過蒸汽的塊56。該可透過蒸汽的疊層一般不能透過液體,并且通過附著在尿布的外表面上而覆蓋可透過蒸汽的塊56。所述不能透過液體的但可透過蒸汽的疊層包括紡粘/熔噴/紡粘材料。這些紡粘層具有大約17g/m2的單位重量,并由具有約0.22特至0.28特(2.0旦至2.5旦)旦數的聚丙烯纖維構成。由具有大約2μm至5μm直徑的聚丙烯纖維形成熔噴材料,且熔噴層具有大約17g/m2的單位重量。上述不能透過液體但可透過蒸汽的疊層的長度約為6.4cm,寬度約為17.8cm。該不能透過液體的但可透過蒸汽的疊層具有大約4000g/m2/24小時的水汽傳送率。通過由雙面膠帶形成的半英寸周長的密封件把毛圈材料(loop material)粘到SMS材料的外表面上。該毛圈材料是可從Guilford Mills購得的商品牌號為Guilford loop 34285的機織毛圈織物(Woven loop fabric)。上述濕汽傳送材料之一為圖2所示地定位,以覆蓋上述濕汽傳送區和可透過蒸汽的塊56并延伸過吸收體進入尿布的中間部分。上述濕汽傳送材料約10.2cm寬,并且約25.4cm長。使尿布的腰部和腿部有彈性。把滲漏控制折翼連接到可透過液體的頂片上。尿布還包括鉤形固定接頭片50,適于與覆蓋可透過蒸汽的塊56的上述不能透過液體但可透過蒸汽的疊層的毛圈表面接合。
采用對照尿布進行比較。對照尿布是可從Kimberly-Clark公司購得的HUGGIESSupreme尿布手工制品。該種尿布的手工制品基本上與Supreme尿布的市售制品相同,而尺寸則對應于Step4尿布。
檢驗如上述那樣構成并采用了如上述實施例A、B或C的濕汽傳送材料之一的尿布以及對照尿布,以確定平均皮膚水合作用值。表1中列出了這個檢驗的結果。
表1濕汽傳送減 濕壓縮恢 芯吸指數2保水指數3濕汽平均少率% 復率1SHV4材料/對照55A 97% 0.020.152.457B 87% 0.2014.02.330C 74% 0.53 5.03.7對照尿布N/A - -- 5.31指濕汽傳送材料,以%表示,2指濕汽傳送材料,以克為單位,3指濕汽傳送材料,以克為單位,使用225ml的負荷,4以g/m2/小時為單位,基于對12個嬰孩(N=12)的試驗從上述表1可看出,與通常的對照尿布相比,本發明使得能驚人地減少平均皮膚水合作用值。
實施例2
如上所述結合實施例1來形成具有圖1所示的總體結構的尿布,尿布采用樣品B作為濕汽傳送材料。除了利用不能透過液體但可透過蒸汽的微孔聚合物薄膜取代在實施例1中用作底片的不能透過液體且不能透過蒸汽的疊層材料之外,所述尿布與實施例1中所述的相同。微孔聚合物薄膜具有約3700g/m2/24小時的水汽傳送率。這樣,本實施例的尿布具有基本上不能透過液體但可透過蒸汽的底片層。如在實施例1中那樣,在底片中形成一個可透過蒸汽的塊。已發現采用實施例1中樣品B的濕汽傳送材料這樣形成的尿布具有約3.0g/m2/小時的平均凈皮膚水合作用值(采用225ml的負荷,對12個(N=12)嬰孩進行檢驗),這意味著與實施例1的對照尿布相比,皮膚水合作用減少了72%。盡管對照尿布具有與實施例1所用的對照尿布相同的結構,但在本實施例中,對照尿布用于與實施例1的嬰兒不同的一組嬰兒。因此,對照尿布的平均皮膚水合作用值不同于表1中所報告的值。
比較例1除了吸收體延伸到位于尿布前腰帶部分中的濕汽傳送材料的端部之外,類似于實施例1中所形成的尿布來制備尿布。也就是說,吸收體與尿布前腰帶部分中的濕汽傳送材料端部平齊,從而在該尿布中未確定濕汽傳送區。這個尿布顯示出大約每小時9.4g/m2的平均凈皮膚水合作用值(采用150ml的負荷,對12個嬰兒(N=12)進行檢驗)。這意味著與實施例1中的對照尿布相比,皮膚水合作用沒有減少。
已這樣充分詳細地說明了本發明,對本領域的普通技術人員來說,顯而易見的是可以做出各種變化和改進而不會背離本發明的精神。所有這樣的變化和改進都被認為屬于由所附的權利要求書所確定的本發明范圍。
權利要求
1.一種吸收制品,它一般劃分為一個前腰帶部分(12)、一個后腰帶部分(14)以及一個連接所述前、后腰帶部分(12,14)的中間部分(16),所述制品包括一個具有一定長度的可透過蒸汽的底片層(20),一個面向所述底片層(20)定位的可透過液體的頂片層(22);一個位于所述底片層(20)和所述頂片層(22)之間且長度比所述底片層(20)的長度短的吸收體(24),所述吸收體(24)覆蓋至少一部分所述底片層(20);一個通過這樣定位所述吸收體(24)而形成的濕汽傳送區(30),即在所述制品的至少一個腰帶部分中所述底片(20)的一個區域不被所述吸收體(24)覆蓋;以及一種位于所述頂片層(22)和所述底片層(20)之間且具有至少約74%的濕壓縮恢復率的濕汽傳送材料(32),所述濕汽傳送材料(32)覆蓋在所述濕汽傳送區(30)上,并延伸過所述吸收體(24)且進入所述制品的所述中間部分(16)。
2.如權利要求1所述的吸收制品,其特征是所述可透過蒸汽的底片(20)具有至少約為1000g/m2/24小時的水汽傳送率。
3.如權利要求1所述的吸收制品,其特征是所述可透過蒸汽的底片(20)具有至少約為2000g/m2/24小時的水汽傳送率。
4.如權利要求1所述的吸收制品,其特征是所述可透過蒸汽的底片(20)具有至少約為3000g/m2/24小時的水汽傳送率。
5.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述吸收體(24)當弄濕時具有比所述底片(209)的水汽傳送率值小的水汽傳送率值。
6.一種如權利要求1至5之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送區具有至少約為22.0cm2的面積。
7.一種如權利要求1至5之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送區具有從約45cm2到約90cm2的面積。
8.一種如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料當弄濕時具有等于或大于所述底片的水汽傳送率值。
9.一種吸收制品,這種吸收制品一般劃分為一個前腰帶部分(12)、一個后腰帶部分(14)以及一個連接所述前、后腰帶部分的中間部分(16),特別是按照前述權利要求之一所述,這種吸收制品包括一個基本上不能透過蒸汽的、具有一定長度的底片層(21);一個面向所述底片層(21)定位、可透過液體的頂片層(22);一個位于所述底片層(21)和所述頂片層(22)之間、且長度比所述底片層(21)的長度短的吸收體(24),所述吸收體(24)覆蓋至少一部分所述底片層(21);一個通過這樣定位所述吸收體(24)而形成的濕汽傳送區(30),即在所述制品的至少一個腰帶部分中所述底片(21)的一個區域不被所述吸收體(24)覆蓋,并且在所述底片(21)的所述區域中形成一個可透過蒸汽的塊(56),這個可透過蒸汽的塊(56)基本上不能透過液體、具有至少約為2500g/m2/24小時的水汽傳送率值、并具有至少約為5.0cm2的面積;以及一種位于所述頂片層(12)和所述底片層(21)之間的且具有至少約為74%的濕壓縮恢復率的濕汽傳送材料(32),所述濕汽傳送材料(32)覆蓋在所述濕汽傳送區(30)上,并延伸過所述吸收體(24)且進入所述制品的所述中間部分(16)。
10.如權利要求9所述的吸收制品,其特征是所述可透過蒸汽的塊(56)具有至少約為3000g/m2/24小時的水汽傳送率值。
11.如權利要求9所述的吸收制品,其特征是所述可透過蒸汽的塊(56)具有至少約為4200/m2/24小時的水汽傳送率值。
12.如權利要求1至11之一所述的吸收制品,其特征是所述吸收體(24)具有從約0.03g/cm3到約0.4g/cm3的密度。
13.如權利要求1至11中之一所述的吸收制品,其特征是所述吸收體(24)具有從約0.05g/cm3到約0.2g/cm3的密度。
14.如權利要求9至13之一所述的吸收制品,其特征是所述吸收體當弄濕時具有比所述可透過蒸汽的塊的水汽傳送率值小的水汽傳送率值。
15.如權利要求9至14之一所述的吸收制品,其特征是所述可透過蒸汽的塊(56)具有至少約為22cm2的面積。
16.如權利要求9至14之一所述的吸收制品,其特征是所述可透過蒸汽的塊(56)具有至少約為45cm2到約90cm2的面積。
17.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述溫汽傳送材料具有至少約87%的濕壓縮恢復率。
18.如權利要求1至16之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料具有至少約97%的濕壓縮恢復率。
19.如前述權利要求9至18之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料(32)當弄濕時具有等于或大于所述可透過蒸汽的塊(56)的水汽傳送率值。
20.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料(32)由選自非織造纖維網和多孔泡沫的材料形成。
21.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料(32)具有約0.2cm到約0.7cm范圍的整體厚度(在0.207kPa時)。
22.如權利要求1至21之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送區(30)在所述底片層的前腰帶部分(12)中形成。
23.如權利要求1至21之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送區(30)在所述底片層的后腰帶部分(14)中形成。
24.如權利要求1至21之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送區(30)在所述底片層的前腰帶部分(12)和后腰帶部分(14)的每一個中形成。
25.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料(32)具有不超過約40克的保水指數。
26.如權利要求1至24之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料(32)具有不超過約30克的保水指數。
27.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料具有不超過約0.5克的芯吸指數。
28.如權利要求1至26之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料(32)具有不超過約0.2克的芯吸指數。
29.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是所述濕汽傳送材料(32)具有從120g/m2到約160g/m2的單位重量。
30.如前述權利要求之一所述的吸收制品,還包括一個吸收性插入件,這個吸收性插入件定位于所述濕汽傳送材料(32)和所述頂片層(22)之間并疊置在所述濕汽傳送區(30)上。
31.如前述權利要求之一所述的吸收制品,其特征是未被上述吸收體覆蓋的區域至少約占所述底片的5.0cm2。
全文摘要
說明了一種吸收制品,這種吸收制品劃分為一個前腰帶部分(12)、一個后腰帶部分(14)以及一個連接前腰帶部分(12)和后腰帶部分(14)的中間部分(16)。所述制品包括一個基本上不能透過流體的底片層(20)、一個面向底片層(20)定位且可透過液體的頂片層(22)以及一個位于底片層(20)和頂片層(22)之間的吸收體(24)。所述制品還在上述底片的至少一個腰帶部分中確定了一個可透過蒸汽的濕汽傳送區(30)。一種濕汽傳送材料(32)覆蓋在濕汽傳送區(30)上并延伸過上述吸收體。
文檔編號A61F13/49GK1172424SQ95197298
公開日1998年2月4日 申請日期1995年10月27日 優先權日1994年11月23日
發明者K·M·米拿德, T·W·奧多茨斯基, J·S·舒爾曼 申請人:金伯利-克拉克環球有限公司