形成吸收結構的方法
【專利說明】形成吸收結構的方法
[0001] 本申請要求名稱為"Method of F'orming An Absorbent Structure"并且在2013 年9月30日提交的申請號為61/884184的美國臨時申請的優先權，從而通過引用W與本申請 一致的方式包含該美國臨時申請的內容。
【背景技術】
[0002] 包含高標準超吸收聚合物的吸收復合材料(absorbent composite)呈現出不斷增 大的保持復合材料完整性的問題。該問題是因為沒有足夠的纖維來控制和限制復合材料中 的超吸收材料的移動和遷移。運是一種有問題的情形，因為有非常強的動機來設計和生產 薄的、柔初的、舒適的吸收產品。吸收復合材料中完整性的缺乏還挑戰了如下能力：W快速 的線速度制造具有高級超吸收材料復合材料的產品。此外，在使用初始產品時，在長期使用 期間，產品中的超吸收材料的遷移可能損害流體性能和產品舒適度，包括諸如松垂和下垂 的問題。
[0003] 此外，使用更易變的超吸收材料，皮膚上的凝膠可能成為需要避免的不斷增大的 問題。通過在復合材料上的壓花圖案（embossing pattern)或壓實（debu化)復合材料或者 使用熱烙膠，W更高級的超吸收材料提升了完整性。然而，壓花或壓實損傷了超吸收物質、 其損害了吸收產品的流體性質。
[0004] 因此，需要一種形成呈現高完整性和相對小的體積的柔軟吸收結構的方法。
【發明內容】
[0005] 總的來說，本文公開了一種形成用于在吸收制品中使用的吸收結構的方法。該方 法包括:提供忍體形成表面，在忍體形成表面上形成吸收復合材料，施加包含穩定組分和水 的含水復合穩定劑W穩定吸收結構。實現吸收結構的形成沒有從含水復合穩定劑中移除 水，或者使吸收結構干燥。吸收復合材料中的超吸收物質從含水復合穩定劑中吸收水。吸收 復合材料包括占重量約70%的超吸收材料。對于吸收復合材料來說，具有高標準的超吸收 材料是很重要的，因為其消除了與不具有(諸如模塑的)干燥步驟相關聯的很多質量控制問 題或者其他的問題。
[0006] 控制含水復合穩定劑中的穩定組分的量，對于維持吸收復合材料的正常功能W及 保持材料的完整性是重要的。在一個實施例中，W在占吸收結構重量的約1%和約4%之間 的附加率來施加穩定組分。在優選實施例中，W在占吸收結構重量的約1.5%和約2.5%之 間的附加率施加穩定組分。
[0007] 在一個實施例中，含水復合穩定劑包含溶解的或懸浮的穩定組分，該穩定組分包 括醋酸乙締醋和丙締酸醋共聚物、醋酸乙締醋乙締共聚物（vinyl acetate ethylene copolymer)、醋酸乙締乙締丙締酸醋共聚物、簇基下苯共聚物、聚丙締臘及其組合。在一個 實施例中，含水復合穩定劑包含占重量約7.5%至約55%的穩定組分和占重量約45%至約 92.5 %的水。在另一個實施例中，含水復合穩定劑包含占重量約7.5 %至約25 %的穩定組 分。在優選實施例中，含水復合穩定劑包含占重量約11.5%至約15.5%的穩定組分。
【附圖說明】
[0008] 圖1是用于形成吸收結構的設備和過程的一個實施例的側面示意圖；
[0009] 圖2是用于形成吸收結構的設備和過程的另一個實施例的側面示意圖；
[0010] 圖3是吸收制品的實施例的側面圖示；
[0011] 圖4是為了清楚而切掉了部分的吸收制品的實施例的自上而下的視圖；
[0012] 圖5是吸收制品的一個實施例的分解截面圖；
[0013] 圖6是吸收制品的另一個實施例的分解截面圖；
[0014] 圖7是吸收制品的另一個實施例的分解截面圖；
[0015] 圖8是吸收制品的另一個實施例的分解截面圖。
[0016] 定義
[0017] 吸收制品"在本文中指的是可被布置為緊貼著或者接近穿戴者的身體（即， 與身體鄰近）W吸收和容納從身體排出的各種液態、固態和半固態滲出液的制品。如本文描 述的運種吸收制品要在有限的使用期后丟棄，而不洗涂或者W其他方式修復W進行重用。 應理解，本公開適用于各種一次性吸收制品，包括但不限于尿布、訓練褲、青春期褲(youth pants)、泳褲、女性衛生用品，包括但不限于衛生棉、失禁產品、醫療服裝、手術墊和細帶、其 他個人護理或衛生保健服裝等不背離本公開范圍的制品。
[0018] 術語"收集層"在本文中指的是運樣的層:其能夠接受和暫時保存液態身體滲出液 W減慢和擴散液態身體滲出液的激增或涌出，并且隨后將液態身體滲出液從該層釋放到吸 收制品的另外的一層或多層。
[0019] 術語"結合"在本文中指的是兩個元件的接合、附著、連接、附接等。當將兩個元件 彼此直接或間接地接合、附著、連接、附接等時（例如，當將每個元件直接結合到中間元件 時），它們將被認為結合在一起。
[0020] 術語"梳理網（carded web)"在本文中指的是包含通常具有小于約IOOmm的纖維長 度的天然或合成短纖維的網。多捆短纖維可W經受打開過程(opening process) W分離纖 維，該纖維隨后被發送至梳理過程，該梳理過程分離和梳理纖維從而在縱向（machine direction)上對齊該纖維，在此之后將纖維放置在移動線材上W用于進一步處理。該網通 常經受某些類型的結合過程，例如使用熱量和/或壓力的熱結合。除此之外或者作為替換方 案，纖維可W經受粘合過程(例如通過使用粉末粘合劑）W將纖維結合到一起。梳理網可W 經受液體卷繞(例如水刺技術）W進一步使纖維交織，并且從而提高了梳理網的完整性。由 于纖維在縱向上對準，因此梳理網一旦被結合，通常會具有比橫向（cross machine direction)強度更大的縱向強度。
[0021] 術語"薄膜"在本文中指的是使用擠壓和/或形成過程(諸如流延薄膜或吹塑薄膜 擠壓過程)制造的熱塑薄膜。該術語包括構成液體傳輸薄膜的有孔薄膜、狹縫薄膜和其他多 孔薄膜，W及不傳輸液體的薄膜，例如但不限于阻擋薄膜、填充薄膜、透氣薄膜和定向薄膜。
[0022] 術語"g/cc"在本文中指的是每立方厘米的克數。
[0023] 術語"gsm"在本文中指的是每平方米的克數。
[0024] 術語"親水的"在本文中指的是被與纖維接觸的含水液體潤濕的纖維或纖維的表 面。可W繼而W所設及的液體和材料的接觸角及表面張力來描述材料的濕潤程度。可W由 Cahn SFA-222表面力分析儀系統或者實質上等效的系統來提供適于測量特定纖維材料或 者混合纖維材料的濕潤度的設備和技術。當使用該系統進行測量時，具有小于90度的接觸 角的纖維被指定為"可潤濕的"或親水的，并且具有大于90度的接觸角的纖維被指定為"不 可潤濕的"或疏水的。
[0025] 術語"液體不可滲透"在本文中指的是運樣的一層或多層層壓材料（laminate):在 一般使用條件下，在液體接觸點處，液態身體滲出液(例如尿)在大體與該層或層壓材料的 平面垂直的方向上，不會穿過該層或層壓材料。
[0026] 術語"液體可滲透"在本文中指的是并非液體不可滲透的任何材料。
[0027] 術語"烙噴"在本文中指的是通過W下方式形成的纖維:擠壓烙融的熱塑材料通過 多個精細的、通常為圓形的沖模毛細管，作為烙融的線或絲進入會聚的高速加熱的氣體(例 如空氣)流，該氣體流使烙融的熱塑材料的絲變細從而減少它們的直徑(該直徑可W是微纖 維直徑）。在此之后，烙噴纖維由高速氣體流運載并且被沉積在收集表面上，從而形成隨機 分散的烙噴纖維的網。例如，在Butin等人的US專利No. 3849241中公開了該過程，該專利通 過引用被包含于此。烙噴纖維是可W連續或者不連續的微纖維(microfibers)，當被沉積在 收集表面上時，該微纖維通常小于約0.6旦(denier),并且可W有粘性W及自結合。
[0028] 術語"非織造"在本文中指的是無需紡織編織或針織過程的幫助而形成的材料和 材料網。該材料和材料網可W具有單個纖維、絲或線(總的稱為"纖維"）的結構，其可W是夾 層的，但并非采用如針織物中的可識別的方式。可W根據多個過程來形成非織造材料或網， 例如但不限于烙噴過程、紡粘過程、梳理網過程等。
[0029] 術語"柔初的"在本文中指的是運樣的材料:其是順從的，并且會容易地順應穿戴 者身體的大致形狀和輪廓。
[0030] 術語"紡粘"在本文中指的是小直徑的纖維，其通過如下方式而形成:將烙融的熱 塑材料從具有圓形或其他配置的噴絲板的多個精細的毛細管擠壓為絲，接著由傳統過程 (例如是牽伸（eductive化awing))和在下列專利中描述的過程快速地減少所擠壓的絲的 直徑:Appel等人的美國專利齡.4340563、0〇'3油116'等人的美國專利齡.3692618、]\&113址1 等人的美國專利No. 3802817、Kinn巧的美國專利No. 3338992和No. 3341394 Jadmann的美 國專利No . 3502763、Pe ter son的美國專利No . 3502538 W及Dobo等人的美國專利 No.3542615,上述每個美國專利通過引用被全部包含于此。紡粘纖維通常是連續的，并且通 常具有大于約0.3的平均旦數，W及在一個實施例中，具有在約0.6、5、10和約15、20、40之間 的平均旦數。當被沉積在收集表面上時，紡粘纖維通常沒有粘性。
[0031] 術語"超吸收"在本文中指的是可吸水膨脹的、水不溶性的有機或無機材料，該材 料在最適宜的條件下，能夠吸收至少其重量的約15倍，并且在一個實施例中，在包含0.9的 重量百分比的氯化鋼的水溶液中，吸收至少其重量的約30倍。超吸收材料可W是天然的、合 成的和改進的天然聚合物和材料。此外，超吸收材料可W是諸如硅膠的無機材料，或者諸如 交聯聚合物的有機化合物。
[0032] 術語"熱塑"在本文中指的是聚合材料，其在高于特定溫度時變得柔初或可塑，并 且在冷卻后變回固態。
【具體實施方式】
[0033] 總的來說，本文公開了一種形成用于在吸收制品中使用的吸收結構的方法。該方 法包括提供忍體形成表面，在忍體形成表面上形成吸收復合材料，施加包含穩定組分和水 的含水復合穩定劑W穩定吸收結構。在無需從含水復合穩定劑中移除水，或者使吸收結構 干燥的情況下完成該吸收結構的形成。吸收復合材料中的超吸收物質從含水復合穩定劑中 吸收水。吸收復合材料包括占重量的約70%的超吸收材料。
[0034] 圖1示出了制造本文描述的本發明的吸收結構的系統10的實施例。形成表面15可 W是諸如忍體卷繞層的基底，運將在下文中更詳細地描述。可選地，形成表面15可W是包括 可旋轉的、真空形成鼓(dr皿)的一個或多個形成室。可選地，多個形成室可W包括扁平線形 成表面和可旋轉鼓形成表面的組合。例如，圖2示出了使用真空形成鼓而形成的形成室。優 選地，該真空被設置為水柱的英寸數在約1至約50之間。
[0035] 可W經由散布器單元1則尋吸收復合材料25沉積在形成表面15之上。在一個實施例 中，吸收復合材料25可W由下列組成:親水纖維、纖維素纖維(