CN100518699C - 透气背片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于吸收制品(4)的透气背片(1),包括:水蒸气可渗透的第一层(2)和水蒸气可渗透的第二层(3),其中背片(1)在Z-方向上是水蒸气可渗透的。本发明的特征在于,背片(1)在两层(2,3)之间包括冷凝层(7)。第一层(2)适合允许第一量m1的质流水蒸气在Z-方向上通过第一层(2),第二层(3)适合允许第二量m2的质流水蒸气在Z-方向上通过第二层(3)。冷凝区(7)适合暂时冷凝和储存一定量t×mc的水蒸气,从而在背片(1)的外部(6)上将不形成水蒸气的冷凝。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸收制品的透气背片(backsheet)。此背片包括水蒸气可渗透的第一层和水蒸气可渗透的第二层。这种吸收制品包括毗邻第一层的吸收体,并且适合使用者使用,从而吸收体在使用过程中面向使用者,而背片的外部在使用过程中背离使用者。背片在从吸收体到背片外部的方向(即Z方向)上是水蒸气可渗透的。
背景技术
吸收制品诸如尿布、卫生巾等等,用来在流体排泄过程中利用该制品收集来自人体的体液。吸收制品在制品外部(即在使用过程中背离使用者的制品那一侧)配有液体可渗透的背片,和位于液体可渗透的背片与使用者身体之间的吸收体。吸收体被设置成吸收体内排泄物,而液体可渗透的背片用来阻挡吸收体中的吸收液体,以免泄漏到制品外部。
还公知的是,采用所谓的吸收制品的透气背片,即允许水蒸气经背片从吸收制品内迁移到吸收制品外(即在Z方向上)的水蒸气可渗透的背片。透气背片用来减少制品内的水蒸气的量,因为这样的水蒸气在使用者皮肤附近可形成太湿的小气候。这样的潮湿气候可使使用者的皮肤不舒服。
透气背片的一个问题是,冷凝水蒸气在制品外部(即在背片外部)的形成。冷凝水使使用者具有潮湿和不舒服的感觉。而且,冷凝水可转移到使用者的衣服上,并且可发展成在使用者衣服上可见的令人不快的湿污点。
背景技术中存在许多解决方案,例如吸收体在背片外部上的使用,在此处吸收体用来吸收冷凝的水蒸气。这种解决方案的问题是,背片和吸收体变厚,并且对于使用者来说是不舒服的。另一个问题是,吸收体在高压过程中例如在使用者坐下时不能把持液体,这可导致液体从吸收体中释放出来,从而在使用者的衣服上能够出现成片的湿污点。
US 5814035展示了一种包括两个透气层的透气背片设置。这种设置用来将冷凝在背片外部上的形成降到最小程度。位于两层之间的是,适合通过吸收两层之间区域的水蒸气、来干燥穿过背片的潮湿空气的干燥剂颗粒。按照US 5814035,合适的干燥剂颗粒是用氯化钙、特级吸收材料、硅胶等制成的。
按照US 5814035的设置的一个缺点是,干燥剂颗粒吸收水蒸气,由此背片设置的重量和厚度增大。例如,所吸收的水蒸气使特级吸收剂膨胀并变厚,这导致背片的柔性更小,从而使吸收制品对于使用者来说更不舒服。而且,干燥剂材料是吸收的最大动力。当达到上限时,干燥剂颗粒就不能再吸收水蒸气,从而导致增加的水蒸气迁移到背片外部,结果,在背片外部上形成冷凝水。
因此,仍然需要一种适合吸收制品的透气背片,从而在使用过程中使背片外部上形成的冷凝水最少或没有冷凝水形成。
发明的公开内容
本发明的一个目的是,矫正上述问题并提供一种吸收制品例如尿布、失禁制品等的背片,此背片具有改善的水操纵能力,从而在吸收制品的使用过程中背片外部上形成的冷凝水最少或没有冷凝水形成。
本发明涉及一种用于吸收制品的透气背片,所述背片包括水蒸气可渗透的第一层和水蒸气可渗透的第二层,所述吸收制品包括毗邻第一层的吸收体。吸收制品适合使用者使用,从而吸收体在使用过程中面向使用者,而背片的外部背离使用者。背片在从吸收体到背片外部的方向(Z-方向)上是水蒸气可渗透的。第一和第二层都是液体可渗透的。
本发明的特征是,背片在这两层之间包括冷凝区。第一层适合使第一量的质流(mass flow)水蒸气在Z-方向上通过第一层,第二层适合使第二量的质流水蒸气在Z-方向上通过第二层,其中小于或等于冷凝区适合暂时冷凝和储存一定量的水蒸气,其中是与之间的差,t是储存冷凝水蒸气的时间段,并且小于能够通过第二层而不在背片外部上形成水蒸气的任何冷凝的质流水蒸气的最大量
本发明的好处是,当吸收制品使用时,在背片外部上形成的冷凝水最少或没有冷凝水形成。对使用者有益的是,没有吸收制品的潮湿外部所导致的不舒服的感觉。
当外界空气具有约90%的相对湿度和约23℃的温度时,给出流速。所用的测试方法是,采用Lyssy设备的ASTM-398。
在本发明的一个实施例中,背片包括位于冷凝区、被设置成将水蒸气冷凝在冷凝区内的疏水性间隔部件。
在一个实施例中,间隔部件是用许多疏水性颗粒制成的。
在另一个实施例中,间隔部件是用包括突起部分和凹陷的三维疏水性间隔层制成的。间隔层一侧上的突起部分与第一层接触,间隔层另一侧上的突起部分与第二层接触。凹陷在第一层与第二层之间形成空间。这些空间构成冷凝区。
在又一个实施例中,第一层和/或第二层具有三维形式,并且突起部分和凹陷在此三维形式之间,从而第一和第二层的突起部分在几个点发生接触,并且在第一和第二层的凹陷之间的空间形成冷凝区。突起部分可形成用于支撑冷凝区的疏水性间隔部件。
冷凝区是第一层与第二层之间的开放容积,其中第一层与第二层之间的最小距离为0.1mm。冷凝区可以用上述任一个实施例(单独或组合),来形成。
背片的上述特征在背片的外部未被覆盖并暴露于约20℃室温的环境中是有效的。室温是指,尿布外部环境中的流行温度。在不同的室温条件中可允许不同的质流速度。
第一层可以用疏水性材料制成,这些疏水性材料诸如有大孔聚烯烃基膜、聚乙烯、聚丙烯或聚烯烃无纺布或疏水性组织或具有许多孔的塑料。第一层还可以用具有乳胶涂层的以上任一种材料制成。
第二层可以用与第一层相同的材料制成,但是第二层可具有与第一材料不同的组成。
第一和第二层应该是水透不过的以及水蒸气可透过的。每一层由此具有许多孔/小孔,这些孔在液态水被阻挡时,同时允许水蒸气的上述流速。例如,第一层上的孔优选地大于第二层上的孔,从而允许不同的水蒸气流速。
附图简述
以下结合许多附图更详细地讨论本发明,其中:
图1示意性表示出吸收制品的透视图;
图2示意性表示出按照本发明第一实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图;
图3示意性表示出按照本发明第二实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图;
图4示意性表示出按照本发明第三实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图;
图5示意性表示出按照本发明第四实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图;
图6示意性表示出按照本发明第五实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图。
完成本发明的方式
图1示意性表示出吸收制品4的透视图,该制品包括顶片13、透气背片1和这二者之间的吸收体5。吸收制品4在两个短侧14之间的纵向上以及两个长侧15之间的横向上伸展。吸收制品在纵向上被分成两个端部17,这两个端部之间是延伸的中心部18。吸收制品4包括两个凸缘16,凸缘16在横向上延伸并且在接近短侧14之一的位置(即在端部17的一端)固定到长侧16上。当制品使用时,吸收制品4意在围绕使用者的生殖区域折叠,从而:中心部18靠着生殖区域定位;制品的端部17之一位于下腹之上;以及制品的另一个端部17位于使用者的下后背之上。凸缘16意在使用者的臀部之上折叠,然后经紧固部件19紧固到与端部17对置的另一个端部17上,凸缘16紧固在此端部上,借此形成吸收制品4的侧部。
图2示意性表示出本发明第一实施例的沿图1的截面A-A所作的剖视图。背片1是水蒸气可渗透的,但还是液态水透不过的。吸收制品4如此设置:即,在使用过程中,顶片13朝向使用者定位,并且背片1的外部6背离使用者。背片1在从使用者到背片1的外部6的方向(即Z-方向,也就是从顶片13到背片1的方向)上是水蒸气可渗透的。Z-方向如图2中流动方向的箭头所示,并且用下划线字母Z标记。
透气背片1包括水蒸气可渗透的第一层2和水蒸气可渗透的第二层3。吸收体5毗邻第一层2和顶片13。背片1在这两层2,3之间还包括冷凝区7,其中第一层2适合允许第一量的质流水蒸气在Z-方向上通过第一层2。第二层3适合允许第二量的质流水蒸气在Z-方向上通过第二层3。按照本发明,小于或等于其中冷凝区适合暂时冷凝和储存一定量的水蒸气,其中是与之间的差,t是储存冷凝水蒸气的时间段,并且小于能够通过第二层3而不在背片1的外部6上形成水蒸气的任何冷凝的质流水蒸气的最大量
冷凝区7无意吸收水蒸气,但是在预定时间段中聚集和储存过量的水蒸气。
第二层3适合使得水蒸气的最大速度允许在Z-方向上通过第二层3。此极限是由存在于背片1的外部6上和非常接近背片1的外部6的条件设定的。这些条件决定,水蒸气以什么速度的迁移导致背片1的外部6上的水冷凝的形成。
为了容易理解本发明,现在将展示一个实例:
在约20℃温度的正常室内环境中(其中背片1的外部6未被覆盖),背片1的外部6基本上具有与周围空气相同的温度即室温。而且,接近背片1的外部6的气候基本上与室内相同,例如就湿气含量等而言。
在吸收制品4的内部,某一小气候在排尿之后流行。尿液的温度是正常体温,即基本上为37℃。尿液被吸收体5吸收,其中温度或多或少地在约33-35℃保持一段时间,然后慢慢下降到约26-31℃。温度或多或少的保持是由于吸收体5被设置成接近使用者的身体;并且身体将热量辐射到潮湿的吸收体5内;以及吸收体5用作外部条件与身体之间的绝热体。就热量的保存和温度下降的速度而言,吸收制品的厚度是重要的。更厚的吸收制品比更薄的制品绝热好,这就是为什么更薄的制品具有靠近背片的一部分吸收体比更厚制品的相应部分更热。人的皮肤温度大约为33-35℃,皮肤/身体因此将靠近使用者身体的水蒸气加热到大约皮肤的温度,这就是为什么吸收体5由此含有至少相同温度(即越33-35℃)的饱和水蒸气。基本上,此水蒸气从吸收制品中移开,因为湿汽可导致使用者的皮肤不舒服。按照本发明,饱和水蒸气以第一速度在Z-方向上穿过第一层2。
第一层2具有朝向吸收体的内表面8并在冷凝区7中形成壁的外部9。第一层2的外部9经冷凝区7和第二层4将热量转移到吸收制品外部,这就是为什么温度因此在第一层2的外部9附近下降。另一方面,在第一层2的内表面8上,吸收体5中的条件流行。第一层2的外部9上的温度由此比第一层2的内表面8更低。
在任何排泄发生之前,冷凝区7中流行的条件或多或少地与吸收制品的外部6上的一样,即20℃,正如按照以上实例的室内温度。
在20℃,湿汽含量可变为其中是相对湿度,即蒸汽在给定温度下的部分压力P1与饱和蒸汽在给定温度下的部分压力Ps之间的限额。当等于1时,空气用水蒸气饱和。对于更高温度(或更低温度)例如37℃下的空气,实施相同的措施,但是更高温度下的饱和空气容纳更大量的水蒸气。
公知的是,热气比更冷的空气能够包含更多的水蒸气即更高部分压力的水蒸气。当热的饱和空气冷却到更低的温度时,更冷的空气可以仅容纳一部分原始量的蒸汽。过量的蒸汽被冷凝并由此作为液态水出现。
在已有技术中,由于吸收制品外部与内部之间的温度差而导致的吸收制品外部上具有冷凝空气,这是一个众所周知的问题。
而且,第二层3具有在冷凝区7内形成第二壁的内表面10,和在此实施例中作为背片1的外部6的外部11。冷凝区7是第一层2的外部9与第二层的内表面10之间的空间。这两个层2,3之间的空间具有0.1mm的最小距离。该最小距离可以借助于许多间隔部件来保持,所述间隔部件的形式诸如有疏水性颗粒或疏水性网状结构或疏水性材料条或三维疏水性网状结构。而且,可以将第一层2和/或第二层3压纹或以三维的方式形成,以便使这两个层2,3的一些部分彼此相连,从而形成间隔部件,并且这两个层2,3的一些部分彼此分离,从而在这两个层2,3之间产生形成冷凝区7的空间。合适间隔部件的不同实施例以下将结合附图3-6作进一步的解释。
形成冷凝区7的空间,可以在第一和第二层2,3的整个表面之上延伸(如图2所示),或者可以是在第一和第二层2,3的延伸范围之上展开的许多空间形式(参见图3-6)。
在任何排尿之前,冷凝区7基本上用具有与外部空间相同规格的空气填充。在排泄之后,冷凝区7,经第一层2,逐渐用来自吸收体5的水蒸气填充。当进入冷凝区时,水蒸气被部分冷凝。同时水蒸气进入冷凝区7,温度在冷凝区7升高一些。如上所述,更高温度的空气比更冷的空气可容纳更多的水蒸气。第二层3非常薄并且传热良好,从而第二层3的内表面10以如下方式被外部温度所冷却:即,第二层3的内表面10具有大约与室温相同的温度。第二层3的内表面10由此具有等于或小于冷凝区7中的空气的温度。因此,冷凝区7中的温度按照以上方式上升,但是第二层3的内表面10上的温度Tis等于(最初)或小于(排泄以后)冷凝区7中的空气温度Tcs。结果,冷凝区7中的水蒸气不仅冷凝在第一层2的外部9上,而且还冷凝在第二层3的内表面10上。
正如以上的结果,冷凝区7在排泄之后直接开始聚集冷凝水。然而,不期望冷凝水储存在冷凝区7中。按照本发明,冷凝区7在冷凝水进一步运送到吸收制品4的外部之前,应该仅缓冲冷凝水。因此,冷凝区7应该不包括用于吸收和储存水的装置。
在吸收制品的外部,即,在背片1的外部6上(即,在第二层3的外部11上),根据使用者所处的位置,空气可具有不同的特性。使用者可以在屋外或者在屋内或者在热环境(在0-1的范围内)中或者在冷环境(在0-1的范围内)中。就所有以上可能的环境条件描绘本发明的实例是不可能的。然而,用于将水蒸气从吸收制品的内部(吸收体5)运送到吸收制品4的外部6的驱动力,是以上第一和第二层2,3的不同侧之间的热量梯度和/或水蒸气梯度(即,水蒸气部分压力的差)形式。
如果对于制品外的空气,等于或接近于0,那么第二层3可以设置成允许比如果等于或接近于1时更高些。这是由于这样的事实:在接近于背片1的外部6的空气饱和之前,等于或接近于0的未饱和空气吸收从冷凝区7运送到背片1的外部6的大部分饱和的更热空气。然而,接近于背片1的外部6的饱和空气也将被疏散到室内空气中,从而新的未饱和空气被馈送到接近于外部6的容积中。新的未饱和空气可进一步从冷凝区7吸收更多的水蒸气,这就是为什么在背片1的外部6上没有冷凝出现。
本发明的一个重要特征是,背片1是透气的,而不会在给定的外部空气条件(关于外部空气中的蒸汽温度和部分压力)下在背片1的外部6上形成任何冷凝。而且,背片1无意在冷凝区7内容纳任何冷凝水,但是冷凝区7内的冷凝水将再次蒸发,然后运送到背片1的外部6。冷凝区7内的冷凝水的蒸发,根据水蒸气向冷凝区7的当时运送以及水蒸气从冷凝区7到第二层3的外部11的当时运送,将在排泄之后的某一时间出现。冷凝区7内的空气倾向于总是饱和的(这在文献中是公知的),这就是为什么当从吸收制品内部(即从吸收体5)的运送减慢或停止时,以及当从冷凝区7到背片1的外部6的运送由于温度差和/或水蒸气的部分压力差而连续时,冷凝区7内的冷凝水将蒸发。
在上面,t可以被认为是不同量的水蒸气冷凝和聚集的一组时间段中的一个时间段,但是实际上,此过程应该被认为是连续过程。
本发明由此可以如下表示:
ttot=从排泄到此过程终止的总时间
n=按照以上描述的时间段数目
质流水蒸气的量可以表达为kg/s或摩尔/s或流量kg/sm2或摩尔/sm2。质流水蒸气的量也可表达为某一速度m/s的气流中的水蒸气的部分压力P。它刚好是按照已知的物理定律例如理想气体定量(因为流行的压力和温度公平地中和理想气体定律应用的满意度)转化的事项。
吸收制品内的条件可以近似是环境压力下37℃的空气,并且用接近排泄的时间段中的水蒸气饱和,此后温度慢慢下降。为了找出水蒸气的含量或部分压力,可采用Mollier图。Mollier图也可用来找出露点,即水蒸气在不同温度冷凝的条件,其出现在给定温度下等于或接近于1时。
图3示意性表示出按照本发明第二实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图。冷凝区包括用于增加可接近冷凝的表面总量的疏水性颗粒12。疏水性颗粒12应该不吸收任何水蒸气或冷凝水,但是应该仅用作冷凝部件。颗粒12还用作第一层2与第二层3之间的间隔部件。疏水性颗粒12可以用任何公知的疏水性(即不吸收水蒸气或水)材料制成。例如,任何疏水性聚合物例如聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸聚合物、尼龙、疏水性纤维、疏水性泡沫;或任何疏水性不溶解的惰性结构。
图4示意性表示出按照本发明第三实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图。冷凝区包括用于增加可接近冷凝的表面总量的三维疏水性间隔层20。疏水性间隔层20应该不吸收任何水蒸气或冷凝水,但是应该仅用作冷凝部件。间隔层20还用作第一层2与第二层3之间的间隔部件。疏水性三维间隔层20优选是三维网状形式。三维间隔层20是水可渗透的。三维间隔层具有地形学特征,即间隔层20的第一侧上具有突起部分21a和凹陷22a,间隔层20的第二侧上具有相应的凹陷22b和突起部分21b。间隔层20的第一侧上的突起部分21a接触第一层2,间隔层20的第二侧上的突起部分21b接触第二层。这两个突起部分在第一层2与第二层3之间形成一定距离,从而凹陷22a,22b与层2,3之间的空间形成冷凝区7。间隔层20可以由任何公知的方法,例如压纹,来制成。间隔层20可以用任何公知的疏水性(即不吸收水蒸气或水)并具有允许水蒸气和水穿过间隔层20的结构的材料制成。例如,任何疏水性聚合物例如聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸聚合物、尼龙、疏水性纤维、疏水性泡沫;或任何疏水性固态惰性结构。
图5示意性表示出按照本发明第四实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图。使第一层2具有一定轮廓,并具有包括突起部分23和凹陷24的三维形式。第一层2与第二层3在每个突起部分23的顶点发生接触。突起部分23具有疏水性间隔部件的功能,从而第二层3与凹陷24之间的空间形成冷凝区7。图5也表示出,吸收体5遵循第一层2的轮廓。吸收体5由此使面向第一层2侧面的吸收体上的所有凹陷变大。这些凹陷是第二层3上的突起部分23面向第一层2侧面的结果。
图6示意性表示出按照本发明第五实施例、沿图1的截面A-A所作的剖视图。使第一层2和第二层3具有一定轮廓,从而第一和第二层2,3在几个点处发生接触,并且在第一和第二层2,3的轮廓部分之间的空间内形成冷凝区7。在图6中,第一层2具有与图5中相同的地形学特征,即具有突起部分23和凹陷24。第二层3具有与第一层2相应的地形学特征,即具有突起部分25和凹陷26。第一层2的突起部分23与第二层3的突起部分25接触。第一和第二层2,3的突起部分23,25,具有疏水性间隔部件的功能,从而第一层2的凹陷24与第二层的凹陷26之间的空间形成冷凝区7。
本发明不限于上述实施例,但是可以在所附权利要求书的范围内改变。例如,间隔部件可以通过图3-6所示实施例(即例如按照图5的压纹第一层2,和位于凹陷25与第二层3之间的空间中、按照图3的疏水性颗粒12)的任何组合来形成。
Claims (8)
1、用于吸收制品(4)的透气背片(1),包括:水蒸气可渗透的第一层(2)和水蒸气可渗透的第二层(3),所述吸收制品(4)包括毗邻所述第一层(2)的吸收体(5),所述吸收制品(4)适合使用者使用,从而所述吸收体(5)在使用过程中面向使用者,所述背片(1)的外部(6,11)背离使用者,所述背片(1)在从所述吸收体(5)到所述背片(1)的外部(6,11)的方向即Z-方向上是水蒸气可渗透的,其特征在于,所述背片(1)在所述两个层(2,3)之间包括冷凝区(7),所述背片(1)包括位于所述冷凝区(7)中的疏水性间隔部件,从而在第一层(2)与第二层(3)之间产生空间,其中第一层(2)适合允许第一量的质流水蒸气在Z-方向上通过第一层(2),第二层(3)适合允许第二量的质流水蒸气在Z-方向上通过第二层(3),小于或等于,所述冷凝区(7)适合暂时冷凝和储存一定量的水蒸气,其中是与之间的差,t是储存冷凝水蒸气的时间段,并且小于能够通过第二层(3)而不在所述背片(1)的外部(6,11)上形成任何水蒸气冷凝的质流水蒸气的最大量,所述疏水性间隔部件被设置成能够将水蒸气冷凝在所述冷凝区(7)内,其中第一层(2)与第二层(3)之间的最小距离为0.1mm。
2、根据权利要求1所述的透气背片(1),其特征在于,所述疏水性间隔部件包括许多疏水性颗粒(12)。
3、根据权利要求1-2任一项所述的透气背片(1),其特征在于,所述疏水性间隔部件包括三维疏水性间隔层(20)。
4、根据权利要求1-2任一项所述的透气背片(1),其特征在于,第一层(2)具有在其之间包括突起部分(23)和凹陷(24)的三维形式,从而第一层(2)的所述突起部分(23)与第二层(3)接触,其中第一层(2)的所述突起部分(23)被设置成具有所述疏水性间隔部件的功能,并且此处,所述冷凝区(7)在第一层(2)的所述凹陷(24)和第二层(3)之间的空间中形成。
5、根据权利要求4所述的透气背片(1),其特征在于,第二层(3)具有在其之间包括突起部分(25)和凹陷(26)的三维形式,从而第一和第二层(2,3)的所述突起部分(23,25)在几个点处发生接触,其中第一和第二层(2,3)的所述突起部分(23,25)被设置成具有所述疏水性间隔部件的功能,并且此处,所述冷凝区(7)在第一和第二层(2,3)的所述凹陷(24,26)之间的空间中形成。
8、根据权利要求1-2任一项所述的透气背片(1),其特征在于,所述背片(1)的特征在以下这样的环境中是有效的:所述背片(1)的外部(6,11)未被覆盖并且暴露于20℃的室温下。
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