有纖維素傳輸層的吸收性制品的制作方法

專利名稱：有纖維素傳輸層的吸收性制品的制作方法
技術領域：
本發明涉及用即棄吸收性制品，該制品包含位于鄰接主吸收性材料的纖維素傳輸層。更具體而言，本發明涉及具有特殊性能的纖維素傳輸層，該層緊鄰并覆蓋在主吸收性材料的朝向身體的表面的一部分上。
一般說來，用即棄吸收性制品就其結構而論，包括位于透液性面層與不透液阻隔層之間的吸收芯。面層材料通常旨在讓身體的流出液透過，便于吸收芯吸收這些體液。阻隔層材料通常不能使體液透過，安置于適當位置以使體液與身體隔開。此處所用的術語“吸收性制品”指的就是諸如尿布、衛生巾、訓練褲、成人失禁用服，夜間用墊、短褲襯里、護腋罩、以及醫療用的其它吸收性物件諸如外科吸收用品。上述各制品是用于吸收體液的，諸如尿液、月經、血液、汗液以及身體排出的其它排泄物。只是為了明確或舉例的目的，此處所述的實施方案將是以衛生巾的形態，也叫做例假襯墊，婦女用墊、夜間用墊、短褲襯里以及短褲護罩；所有這些都是供婦女穿用以在月經之前、期間及之后吸收月經及其它排出的體液。這類產品都是外用物件，通常用一種服用膠粘帶或借助機械連接把產品固定在鄰接的內衣上。
用即棄吸收性制品的一個尚待解決的問題是，身體的排泄物通常只流向一部分吸收性材料，而材料的吸收能力卻是大面積分布的。這種集中于局部的體液危害會導致傳統的由多層纖維素材料制成的衛生巾塌陷。這種塌陷阻止了流體下滲并使纖維素材料的回彈性大幅度地降低，這又會導致衛生巾破裂而弄臟穿用者和/或她的衣服。
為了提高吸收性材料的使用性能，在結構上已經增添了一層或幾層傳輸層。通常用于此層的材料是非織造聚合物纖網。這種結構的缺點在于其固有的疏水性。為提高其親水性，可用于表面活性劑涂布纖網并把纖網做得具有較為封閉的孔隙結構。這種材料的一個實例Kimberly·Clark公司供應的一種熔噴材料。
由于月經流出物是不均勻的組合物，它含有諸如血漿和血球之類的流體，以及諸如粘液和組織之類的高粘稠物質，這類高分子傳輸層所遇到的問題是，閉孔結構濾出了流體狀的組分；而較粘稠物質，例如粘液和組織則粘附在傳輸層朝向身體的表面上。這也會促使吸收性制品的破裂而弄臟穿用者和/或她的衣服。可供選擇的方法，當傳輸層的孔隙結構粗大時，排出的流體沒有充分分散，聽任體液集中于局部吸收，產生了上述有關吸收性材料集中于局部利用的問題。因此，有必要使傳輸層不但能分散流體狀物質而且能分散較粘稠的物質。
發明概述簡短地說，本發明提供一種用即棄吸收性制品，該制品具有帶有朝向身體的表面的的吸收性材料和纖維素傳輸層。該傳輸層放在至少一部分該朝向身體的表面上并與吸收性材料處于液體聯通狀態。該傳輸層的平均自由程(MFP)在50μ-約200μ范圍內。在一個優選的實施方案中該傳輸層除平均自由程以外還可以有下列一項或多項參數平均孔徑(MPS)在約18μ-約60μ范圍內，牛血吸收速率低于約20秒。意想不到的是，已經發現，平均自由程在約50μ-約200μ范圍內的傳輸層能夠把諸如月經之類的體液中的流體狀組分和粘性組分兩者都有效地傳送到吸收性材料中。
本發明的總目的是提供一種帶有纖維素傳輸層的吸收性制品。本發明的更具體的目的是提供一種纖維素傳輸層，該層能更有效地芯吸諸如月經之類的體液中的較粘稠的組分。
本發明的另一個目的是提供一種衛生巾，其纖維素傳輸層使衛生巾的吸收能力得到更大的利用。
附圖
簡述當參照下列本發明詳述和下列本發明衛生巾的局部剖視透視圖時，對本發明將會有更充分的理解，本發明另外的優點將會變得顯而易見。
發明詳述下列詳述涉及一種用即棄衛生巾制品。但是不言而喻，本發明的吸收性材料的結構理應同樣適用于其它吸收性制品，諸如尿布、成人用失禁用服，傷口敷料等。
參照附圖，顯示一種衛生巾10。衛生巾10的形態和結構是一般通用的，故只作概括描述。衛生巾10包括朝向身體的面層12，朝向衣服的阻隔層14、位于面層12與阻隔層14之間的吸收性材料16、以及位于吸收性材料16與面層12之間的傳輸層18。為了把衛生巾10固定在穿用者的內衣上，衛生巾10可以包括位于朝向衣服的阻隔層14的表面上的衣服膠粘帶20。衣服膠粘帶20也可以用剝離帶22覆蓋，適用的剝離帶材料是硅油涂布的牛皮紙或薄膜。
更詳細地著眼于各部件，面層12是透流體性的，位于朝向身體的一側，即衛生巾10與穿用者身體接觸的一側。提供面層12的目的在于舒適與貼體，其作用是使體液離開身體而流向吸收性材料16。優選的是，面層12的材料應在沿著平行于面層12的水平面允許流體穿過而不明顯地芯吸它們。面層12結構中應當很少或毫不保留有流體以便為穿用者提供一個比較干爽的貼身表面。面層12可由任何織造或非織造材料組成，能讓與此面層接觸的體液不費力地透過。適用的材料包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龍、或其它熱粘合纖維，諸如丙烯和乙烯共聚物之類的聚烯烴、線型低密度聚乙烯的粘合梳理纖網，細孔膜纖網和網狀材料也很見效。其它適用材料是一種聚合物和一種非織造布材料組成的復合材料。復合片材的成型方法通常是把聚合物擠塑到紡粘材料纖網上成型為整體片材。透液性面層12也可包含許多小孔(未示出)以提高體液透入吸收性材料16的速率。
可用表面活性劑處理面層12的至少部分朝向身體的表面以使面層12變得更加親水。這使排出的流體更易穿透面層12。表面活性劑也減少下列發生的可能，即排出的流體，諸如月經液，會流出面層12而不是被吸收芯18所吸收。優選的是，表面活性劑基本上均勻完整地分布在覆蓋衛生巾10的吸收性材料16的面層12至少部分貼身表面上。
吸收性材料16通常由一種或多種親水、可壓縮、貼體并對穿用者皮膚無刺激性的材料組成。本領域已知的可接受的材料包括，例如各種天然或合成纖維、木漿纖維、再生纖維素或棉纖維，或者紙漿與其它纖維的混合物。吸收性材料也可由用于吸收性制品的其它已知材料，諸如纖維素泡沫、親水合成泡沫諸如聚氨酯等組成。吸收性材料16的總吸收能力應與衛生巾10預定應用的設計流出物質負荷相一致。
吸收性材料16可含有對保留體液有效的，超吸收性材料。超吸收性材料具有吸收，相對于其自身重量來說，大量流體的能力。用于吸收性制品諸如衛生巾的典型超吸收性材料能吸收大約5到60倍其自身重量的體液。可把超吸收性材料加到吸收性材料16里作為單獨層或與纖維素絨摻合。超吸收性材料可呈碎片狀、顆粒狀、薄膜狀、粉粒狀、纖維狀等。
阻隔層14位于吸收性材料16朝向內衣的表面上，可由任何不透液性希望的材料構成。優選的是，阻隔層14將會允許空氣和濕氣離開衛生巾10然而卻能阻止體液通過。一種有效的材料是微壓花聚合薄膜，諸如聚乙烯或聚丙烯，其厚度為約0.025-0.13mm。也可以用雙組分薄膜以及業已經過處理使之具有不透液性的織造及非織造布。另一種適用的材料是閉孔聚烯烴泡沫。厚度從約0.5mm到約10mm的閉孔聚乙烯泡沫很見效。
在衛生巾10的一個優選的實施方案中，面層12和阻隔層14延伸至超出吸收性材料16且粘合在一起形成周緣密封24。周緣密封24包裹著衛生巾10的吸收性組分以防流體從吸收性材料16一側滲出并為穿用者形成松軟舒適的側邊。可用本領域通常已知的任何方法把面層12和阻隔層14粘合在一起，諸如膠合、鎖縫、壓合和/或熱合以及超聲焊合。
傳輸層18至少部分覆蓋吸收性材料16并與吸收性材料16處于液體聯通。本領域的技術人員認為“傳輸層”也可叫做吸入分散層。在本文中這兩個詞可以互換使用。合乎需要的是，傳輸層18位于面層12和吸收性材料16之間。傳輸層18的加工尺寸可從長寬幾mm到與吸收性材料16尺寸相同。合乎需要的是，傳輸層18的寬度為約10mm-約75mm，其長度比吸收性材料16短。為實現月經中的流體狀組分和粘稠組分二者都被吸收這一雙重功能，對本發明的一項嚴格要求是傳輸層18要基本由平均自由程50μ-約200μ范圍的材料組成。優選的是，傳輸層18由纖維素材料組成。合乎需要的是，傳輸層18的平均自由程是約50μ-約150μ，優選的是約50μ-約100μ。“平均自由程”的定義為基質中的要素即纖維的全部可能配對之間的平均邊到邊不間斷距離。有關此參數的測定方法下面將作較詳細的說明。
除平均自由程以外，傳輸層18優選還具有1個或多個下列參數有效平均孔徑為約18μ-約60μ以及吸收速率低于約20秒。
合乎需要的是，傳輸層18的平均孔徑是約20μ-約60μ，更優選的是約30μ-約60μ。使用Coulter微孔測徑儀測定傳輸層18的平均孔徑，該儀由下列公司提供Coulter Electronics Ltd.，Northwell Drive，Luton Beds LU33RH，England。使用方法在操作人員手冊中有說明，其公開的內容收作本文的參考文獻。
合乎需要的是，傳輸層18的吸收速率低于15秒，優選低于約10秒。傳輸層18的吸收速率用下列的方法測定。把一片聚合物(約30.5cm×15.3cm)放置在實驗桌上以防止血液透過吸收性材料。基材則放置在此片聚合物上。基材可以是15.3cm長×6.4cm寬×1.3cm厚的短纖漿粕墊，其單位重量為768g/m2(gsm)，或是19.1cm長×6.4cm寬×0.6cm厚的75％短纖漿/25％熔噴纖網，其單位重量為540gsm(180gsm3層)，與14.3gsm苯乙烯/丁二烯共聚物底片的復合成形材料。136mm長×36mm寬的傳輸材料帶被放置在基材上面正中央。重273g的10.2cm寬×10.2cm長×2.5cm厚的、在中心開成5.1cm長×1.3cm寬的橢圓孔的聚丙烯酸塊料放置在傳送材料上面正中央。在傳輸材料帶展平狀態下，把10cc牛血草酸鹽(Cocalico Biologicals Inc，P.O.Box 265 Reamstown，PA 17576提供)吸入到一支20cc注射器(Pharmaseal 20cc Lock Tip)中。把注射器上多余牛血擦掉。然后將牛血在3秒時段內注入橢圓孔中心。牛血完全進孔后立即啟動計時器，當看到全部牛血從塊料孔穴中被吸收干凈時停止計時器。吸收10cc牛血所需的時間就是吸收速率。兩次試驗之間要把聚丙烯酸塊料洗凈。
適合于用作傳輸層的纖維素材料的材料的例子是一種單位重量為約30gsm-約120gsm的無皺紋穿透空氣干燥片材(UCTAD)。UCTAD片材的制備方法公開在US 5,048,589，Crook等人，91年9月17日，和US 5,399,412，Sudall等人95年3月21日，其專利權皆轉讓給Kimberly-Clark公司，其全部公開內容均收入本文并作為其一部分。廣義地說，此法包括下列步驟纖維素纖維、水、和化學濕強度樹脂制成配料；把配料沉積在多孔運輸帶上面從而在運輸帶上形成纖維網，對纖維網進行非壓榨干燥以除去其中水分，然后從多孔運輸帶取下干纖維網。
實施例為了與本發明的傳輸層進行比較，制備了若干高分子傳輸層的試樣。測定了各種傳輸層試樣的平均自由程、平均孔徑和吸收速率，結果列于下表中。孔徑和吸收速率是按上述方法測定的，平均自由程的測定方法是，借助纖網的塑料切片的電腦輔助圖象分析進行測定，偏光顯微鏡成象。薄光學切片為分析提供一個合適的二維視場。視場是由空隙空間和纖維截斷部分組成的，由這些導出平均自由程。
用低粘度環氧樹脂(Ladd Research Industries，Ltd.，Burlington，Vermont提供)浸透聚硅氧烷模內的每一傳輸層材料。該樹脂在65℃下聚合36小時。用切片鋼刀從每一塊料切下10微米厚的切片，蓋在顯微鏡玻璃載片上，然后用偏光顯微鏡觀察。用一架Dage MTIVE1000CCD黑白照像機對每種材料切片的6個隨機選擇的圖象視場由顯微鏡中進行數字化處理，然后用Sun Sparc 20工作站，運行FGTIMIX Feature Analysis軟件進行分析，該軟件是由PrincetonGamma Tech，Inc.，1200 State Rd.，Princeton New Jersey提供的)。成象放大倍數對高疏松材料切片為10X，該高疏松材料諸如UCTAD、雙組分纖維材料(Kimberly Clark公司提供的商品名為“PRISM”和“TABBI”)，以及由聚酯、人造絲及聚合物纖維諸如C.Itoh公司銷售的商品名為“CHISSO”等構成的纖維狀共混物。成象放大倍數對較緊密的熔噴材料和紙漿薄紙材料為25X。用一個檢定合格的臺式測微計(Graticules Ltd.，Part # S8 McCroneAssociates)，分成10微米增量，對上兩個放大倍數的圖象進行標定。把偏光圖象轉換為二進制數據(binarized)并進行處理以填上纖維中夾雜的孔和空隙。平均自由程的計算方法是，首先測量空隙空間所占總視場的分數。這一分數除以視場中與光柵試驗線相校的纖維的截斷部分數被全部試驗線的總單位長度除的商。材料 單位重量 MFPMPS 吸收速率(gsm) (μm) (μm) 紙漿 復合成形材UCTAD 6075.929.6 125薄紙 3037.721.1 3022熔噴 6069.715.0 15101PRISM40275.0 117.5 4 32TABBI501584.3 ＞300*1 2CHISSO90714.1 81.82 3 31聚乙烯和聚丙烯的雙組分紡粘纖維，US 5,382,400，Pike等人95年1月17日公布，其公開的內容收作本文的參考。
2聚乙烯和聚酯的皮芯短纖維的穿透空氣粘合梳理雙組分纖維網，大致如US 3,589,956，Kramz等人67年9月22日公布所述，其公開的內容收作本文的參考。
*此平均孔徑值大于該儀器的測量能力。
由上表所列數據，很明顯，平均自由孔徑從約50μ-約200μ的纖維素傳輸層，與通常用于吸收性制品的聚合材料相比，具有優越的芯吸能力和吸收速率。
本發明已參照一個優選的實施方案并就許多任選的特征作了描述和舉例說明。可是本領域的技術人員將會意識到，在不偏離本文件精神的情況下可以做出各種各樣的替換、省略、變動和修改，因此意圖是，前面的描述只被認為是本發明優選范圍的例子，而不被認為是對它的限制。
權利要求
1.一種吸收性制品，該制品包含具有朝向身體的表面的吸收性材料，和一種放在該朝向身體表面至少一部分上并與該吸收性材料處于液體聯通的傳輸層，該傳輸層的平均自由程在50μ-約200μ范圍內。
2.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層的平均自由程在50μ-約150μ范圍內。
3.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層的平均自由程在50μ-約100μ范圍內。
4.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層的平均自由程在約18μ-約60μ范圍內。
5.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層的平均孔徑在約2μ-約60μ范圍內。
6.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層的平均孔徑在約30μ-約60μ范圍內。
7.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層的牛血吸收速率低于約20秒。
8.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層的牛血吸收速率低于約10秒。
9.權利要求1的吸收性制品，其中該傳輸層主要包含一種纖維素材料。
10.一種吸收性制品，該制品包含a.一種透液性面層；b.一種吸收性材料；以及c.一種位于該面層與該吸收性材料之間并與該吸收性材料處于液體聯通的纖維素傳輸層，該傳輸層的平均自由程在50μ-約200μ范圍內，以及平均孔徑在約18μ-約60μ范圍內。
11.權利要求10的吸收性制品，其中該傳輸層的平均自由程在50μ-約150μ范圍內。
12.權利要求10的吸收性制品，其中該傳輸層的平均孔徑在約20μ-約60μ范圍內。
13.權利要求10的吸收性制品，其中該傳輸層的牛血吸收速率低于約20秒。
14.權利要求10的吸收性制品，其中該傳輸層的平均自由程在50μ-約150μ范圍內。
15.一種衛生巾，其包含a.一種透液性面層；b.一種不透液性阻隔層；c.一種位于該面層與該阻隔層之間的吸收性材料；以及d.一種位于該面層與該吸收性材料之間并與該吸收性材料處于液體聯通的纖維素傳輸層，該傳輸層的平均自由程在50μ-約200μ范圍內，以及平均孔徑在約18μ-約60μ范圍內。
16.權利要求15的衛生巾，其中該傳輸層的平均自由程在5μ約100μ范圍內，以及平均孔徑在約18μ-約60μ范圍內。
17.權利要求15的衛生巾，其中該傳輸層的平均自由程在50μ約100μ范圍內，以及平均孔徑在約30μ-約60μ范圍內。
18.權利要求15的衛生巾，其中該傳輸層的牛血吸收速率低于約20秒。
19.權利要求15的衛生巾，其中該傳輸層的牛血吸收速率低于約10秒。
20.一種衛生巾，其包含a.一種透液性面層；b.一種不透液性阻隔層；c.一種位于該面層與該阻隔層之間的吸收性材料；以及d.一種位于該面層與該吸收性材料之間的纖維素傳輸層，該傳輸層的平均自由程在50μ-約200μ范圍內，平均孔徑在約18μ-約60μ，以及牛血吸收速率低于約20秒。
全文摘要
公開了一種帶有傳輸層的吸收性制品。該傳輸層位于面層與吸收性材料之間,其平均自由程在約50μ－約200μ范圍內。在一個優選的實施方案中該傳輸層主要由纖維素材料組成。本發明優于現有技術是該傳輸層能同時有效地將體液諸如月經中的流態組分和粘性組分分散開來,使吸收性制品的吸收能力得到更大程度的利用。
文檔編號A61F13/49GK1207661SQ96199601
公開日1999年2月10日 申請日期1996年10月24日 優先權日1995年11月13日
發明者陳芳洲, R·L·迪尼克 申請人:金伯利·克拉克環球有限公司