高性能吸收性结构制造技术

一种吸收性结构，它具有高于约６．０ｍＮ／ｇｓｍ的湿完整性，高于８．０／Ｊ的柔软性，高于大约７０／Ｎ的可挠性，并在接受一定量的液体之后提供基本上干燥的液体接受面，该结构包括层片，其中层片包括：　　　　ａ）包括用粘结剂粘合的合成基质纤维的上基层，该基质纤维具有大约２－大约１５ｍｍ的长度；　　　　ｂ）与上基层实现流体连通的中间基层，该中间基层包括天然纤维、超吸收性聚合物颗粒和粘结剂；和　　　　ｃ）与中间基层实现流体连通的底基层，该底基层包括天然纤维和粘结剂。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请根据35 U.S.C.§119要求了基于US临时申请序列号No.60/116,036(1999年1月11日提交)的优先权，它的全部公开内容被引入作参考。本专利技术的领域本专利技术涉及用于包括婴儿尿布、成人尿失禁用品、卫生巾等的吸收性产品中的高容量、薄而高度舒适的吸收性结构。更特别地，本专利技术涉及含有基质纤维、粘结剂和超吸收性聚合物的吸收性结构，该结构具有x-方向性流体贮存模式(profile)。本专利技术的背景吸收性结构在包括婴儿尿布、成人尿失禁用品、卫生巾等的许多一次性吸收性制品中是相当重要的。这些及其它吸收性制品通常被提供有吸收性芯材以接受和保留体液。该吸收性芯材通常被夹在液体可渗透的面片(它的功能是让液体进入到芯材中)和液体透不过的背片(它的作用是夹含液体和阻止液体流经吸收性制品到达该吸收性制品使用者的衣服上)之间。尿布和成人尿失禁用垫料的吸收性芯材常常包括由分离出纤维的、疏松的、起毛的、亲水性的、纤维素类的纤维构成的纤维质絮垫或织网。该芯材也可包括超吸收性聚合物(“SAP”)颗粒，粒料，碎片或纤维(总称“颗粒”)。近年来，市场上对于更薄和更舒适的吸收性制品的需求日益增加。此类制品可通过减少尿布芯材的厚度，通过增加SAP颗粒的量，和通过压延或压缩该芯材以减少厚度和因此增加密度来获得。然而，高密度芯材不会象低密度芯材那样快速地吸收液体，因为芯材的致密化导致更小的有效孔隙尺寸。因此，为了保持合适的液体吸收，有必要提供比高密度吸收性芯材有更大孔径尺寸的低密度层来提高被排放到吸收性制品上的液体的吸取速率。该低密度层典型地被称为获取层。多层吸收性芯材设计包括更复杂的制造过程。例如一次性尿布的贮存层部分一般是在转化过程中从疏松的、起毛的纤维素就地形成。该纤维素物质通常无法以预成形的片形获得，因为它显示出不足够的网强度，这归因于它缺乏纤维间结合或缠结，直接退绕或解缠结在制造吸收性垫料的设备上和在该设备中处理。一些吸收性制品如超薄型妇女用卫生巾一般是从卷绕型非编织材料制造。一卷预先制备的吸收性型芯材料作为原料被直接退绕在吸收性制品转换设备中而不必使用对于起毛型产品如尿布和尿失禁垫料正常所要求的脱纤维步骤。该非纺织的织网典型地以一种方式被粘结或固结，该方式使它有足够的强度以便在转化过程中进行处理。从该非纺织的织网制得的吸收性结构也可含有SAP颗粒。然而，对于要求获取和吸收高量或涌出的体液的情况，这些吸收性结构常常是不够的。在这些情况下，单片形吸收性材料常常不足以完全利用该吸收性芯材，因为该液体不是沿着吸收性芯材的长度方向上分布在该结构中。结果，吸收性芯材的许多区域没有利用上。在制造预成形芯材的卷绕型方法中使用的织网固结机理为织网提供强度和尺寸稳定性。此类机理包括胶乳粘结，用热塑性塑料或双组分纤维或热塑性粉末粘结，水织缠结，针穿孔、梳理等。然而，这类粘结材料提供比较刚性的芯材，常常不能很好地适应人体的形状，尤其在要求良好地贴合来获取和含有高体积的体液时的那些情况下。吸收性芯材的可挠性和柔软性是确保吸收性芯材能够容易地让其本身适应人体的形状或与之邻近的吸收性制品的组件(例如另一吸收性层片)的形状所必需的。这反过来阻止在吸收性制品和人体之间或在吸收性制品的各种部件之间形成缝隙和通道，另外引起该吸收性制品中所不希望的渗透。吸收性芯材的完整性是确保吸收性芯材在消费者使用过程中不变形和不显示出不连续性所必需的。此类变形和不连续性能够导致总体吸收性和容量的下降和所不希望的渗漏的增加。以前的吸收性结构缺乏可挠性，完整性，模式吸收性和容量中的一个或多个。例如，普通(短纤桨)芯材由于其高度可挠性和柔软性而具有良好的适应性，但与此同时由于它的差完整性而容易在使用过程中碎裂。作为另一实例，某些粘结的芯材，如从纤维素短纤桨制造的、压实至0.35g/cc的气流成网的芯材具有良好的干燥完整性，但具有差的湿完整性和差的适应性。这里所述的吸收性材料显示出x-方向性贮存模式，适应性和完整性的良好结合。这一结合提供了改进的流体获取和夹含以及增加的舒适性和减少的渗漏潜在可能性。此外，这里所公开的吸收性材料的改进完整性减少了吸收性材料发生变形的危险和更好地保护使用者的皮肤的表面防止与液体接触。本专利技术的概述本专利技术涉及具有高于约4.0mN/gsm的湿完整性，高于8.0/J的柔软性，高于大约70/N的可挠性并在接受一定量的液体之后提供基本上干燥的液体接受面的一种吸收性结构。该结构包括一个上层片，该层片具有上流体接收表面和下表面并包括上基层，该上基层包括用粘结剂粘结的合成基质纤维，该基质纤维具有约2到约15mm的长度；与上基层实现流体连通的中间基层，该中间基层包括天然纤维、超吸收性颗粒和粘结剂；和与中间基层实现流体连通的底基层，该底基层包括天然纤维和粘结剂。该结构还包括与上层片实现流体连通的一个下层片，该下层片具有上表面和下表面并包括包含天然纤维、超吸收性聚合物颗粒和粘结剂的至少一个基层，其中上层片的下表面所具有的表面积低于下层片的上表面面积的大约80％。附图的简述附图说明图1a-1d描绘了包括上吸收性层片和下吸收性层片的本专利技术的吸收性结构。图2是在Gurley试验装置中使用的改性夹具的略图。图3描绘了用于测量柔软性的装置的略图。本专利技术的详细说明在本申请中引用的所有参考文献被全部引入作参考。对于技术名词不一致的情况，受本公开文本的约束。本专利技术包括由粘结的吸收性材料组成的至少两层片的吸收性结构，其中这些层片相互实现流体连通。参考图1a，该结构包括(a)具有三个基层6、8和10的较短上层片2和(b)更长的下吸收性层片4。一般而言，上层片2的底面的表面积低于下层片4的上表面的表面积的80％。这一排列设置与单层片芯材结构相比而言的优点是在消费者使用该吸收性制品的期间可使该吸收性材料更好地夹含液体和充分得到利用。参考图1b，通过提供以上所述的两层片结构所获得的优点是从人体排放流体主要发生在吸收性芯材的正面16和中心18区域中。本专利技术在排放液体浸蚀该芯材的区域中提供更多的吸收性容量。此外，上层片2的总密度低于下层片4的总密度。密度的这一差异使得改进了液体获取和再润湿功能，因为由于在各层片之间的毛细管张力梯度，液体从上层片进入到下层片中。该上层片和该下层片两者都含有粘结剂和SAP颗粒。一般而言，该上层片比下层片含有更高浓度的SAP颗粒。该下层片含有相当于下层片重量的至少30％SAP颗粒。高浓度的SAP颗粒在吸收性结构内提供高吸收容量和液体保留能力。另一方面，SAP颗粒在上层片中的较低浓度是理想的，因为在吸收性结构的这一部分中凝胶阻断(这将阻止流体向下流入下层片中)可以避免。在本专利技术中，该SAP颗粒可均匀分散在纤维和粘结剂的基质中。另外，该SAP颗粒可放置在该结构内的离散部位或区域中。例如，参考图1c和1d，该SAP颗粒可放入沿着该吸收性芯材的窄通道20中。SAP颗粒的通道然后被用粘结剂粘结的纤维22的通道隔离。SAP颗粒的这一离散布置使得该颗粒可以更好地被夹含，促进液体在Z一方向上的流动(因为有很少或没有SAP的区域的存在)和使得流体沿着芯材的长度方向(x-方向)更容易流动和芯浸吸。有很少或没有SAP颗粒的区域另外可致密化以改进完整性和在更小孔隙内产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·K·达特基维茨，S·瓦哈尔，R·K·胡德，B·E·贝默，J·P·厄斯帕默，
申请(专利权)人：BKI控股公司，
类型：发明
国别省市：