CN101227879A - 具有改善的身体贴合性的柔韧吸收制品 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种吸收制品，该吸收制品具有既薄且适形的吸收芯，其中该芯具有至少两层，该两层均包括(不同的)超吸收材料，并且两者通常基本上不含纤维质纤维。该吸收制品具有小于约15N的圆弯曲柔韧性，并且通常具有小于约170秒的第三涌流采集速率和/或小于约190秒的第四涌流采集速率。

Description

具有改善的身体贴合性的柔韧吸收制品
技术领域
本发明涉及一种吸收制品，优选一次性吸收制品，如尿布。具体地讲，本发明涉及用于这种吸收制品的吸收芯，该吸收芯为该制品提供改进的柔软性和对穿着者身体的适形性。这种吸收芯也有益于提供穿着舒适性得到增强的吸收制品。
背景技术
尿布和成人失禁用品之类的吸收制品是熟知的商业制品。人们已进行了多种尝试来使它们具有总的良好贴合性和高吸收能力。现代尿布利用超吸收材料，所述超吸收材料允许存储显著量的含水液体，例如尿液(例如，对于典型的婴儿尿布来讲可存储大约300mL的尿液)。
虽然这样的吸收制品通常是一次性产品，但是它们常被穿用很多小时，而且既在干的状态下穿用也在载有尿液的状态下穿用。因此，提供良好的穿着舒适性不仅在制品处于干燥状态时非常重要，而且在制品完全或部分地载有尿液(或其它体液)时也非常重要。
本领域增强穿着舒适性的一种方法是提供更薄的吸收制品。例如，美国专利4,673,402描述了具有双层芯的吸收制品，其中下部芯部件含有较高浓度的超吸收材料并且具有较高的密度。美国专利4,950,264描述了具有纤维/超吸收材料共混物的卫生巾，其中超吸收材料具有较高浓度。美国专利5,102,597描述了吸收性聚合物的宏观结构，该结构包括粒间交联的聚集体，其中单个的超吸收颗粒与粒间交联剂反应形成可呈片状的聚集体。美国专利5,411,497公开了一种吸收制品，该吸收制品包括位于离散口袋内的超吸收材料和用于将载体层合紧以形成口袋的对水敏感的连接部件，所述离散口袋在第一载体层和第二载体层之间形成。美国专利申请序列号10/776,839讨论了具有超吸收材料的不连续层的吸收制品。该层可包含最多20％的吸收性纤维材料。
本领域也考虑过将增加密度作为获得薄度的一种方法。例如，已公布的美国专利申请2005/0119632公开了据称其特征在于较高浓度的超吸收材料、较高密度和较高水平的柔韧性的吸收结构体。
然而，持续需要具有改善的薄度和柔韧性的吸收制品，这些制品保持采集和存储足够的沉积到其上的流体的能力，从而能够持续提供期望的穿着者皮肤的干燥度和满意的防渗漏性能。护理人员和这种吸收制品的成人穿着者希望改善隐秘性，以使尿布在衣服下不太明显，或使婴儿尿布看起来更像内衣。也期望有更适形的芯以便减少置于穿着者两腿之间的材料量。
发明内容
本发明涉及一种吸收制品，优选一次性吸收制品，如尿布。该尿布具有既薄且适形的吸收芯，其中该芯结构提供具有改善的柔韧性的尿布，所述柔韧性使用圆弯曲测试来测定。适宜的是，尿布具有芯部区域，所述区域具有小于约15N的圆弯曲柔韧性和小于约170秒和/或小于约190秒的第三涌流采集速率。
在一个实施方案中，制品的所述芯包括：
i)包括至少一个存储层的存储系统，所述存储层包括超吸收材料，该存储系统基本上不含纤维素纤维并且/或所述超吸收材料被热塑性材料的纤维层所稳定；
ii)基本上不含纤维素的采集系统，该采集系统包括也含有超吸收材料的采集/存储层。
附图说明
图1是作为依照本发明的吸收制品的一个优选实施方案的尿布的平面图。
图2是沿图1的截线2-2截取的图1所示尿布的截面图。
图3是用于生产本发明的芯的一个优选实施方案的设备的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种吸收制品，优选如婴儿尿布或成人失禁制品之类的一次性吸收制品。
本文中，下列术语具有以下含义：
术语“超吸收材料”、“超吸收聚合物”、“SAP”、“吸收胶凝材料”和“AGM”均指这样一种聚合材料：当使用本领域的技术人员已知的“离心保留容量”测试来测定时，所述聚合材料能够吸收至少约5倍于其自身重量的含水流体例如0.9％的盐水。
“吸收制品”是指吸收和容纳液体的装置，更具体地讲是指与穿着者的身体紧贴或邻近放置的、用于吸收和容纳由身体排放的多种排泄物的装置。吸收制品包括但不限于尿布、成人失禁贴身短内裤、训练裤、尿布固定器和衬里、卫生巾等等。
“尿布”是指通常由婴儿和失禁者围绕下体穿着的吸收制品。
本文所用术语“一次性的”用来描述一般不打算洗涤或换句话讲不打算恢复或重新使用的制品(即打算在单次使用后就丢弃它们，并且优选回收、堆肥处理、或换句话讲以环境相容的方式进行处理)。
术语“包括”或“包含”指定其后所述(例如一个组分)的存在，但不排除本领域已知的或本文所公开的其它特征、元件、步骤或组分的存在。
“基本上不含纤维素”的结构体(例如层)是指该结构体包括小于10％(按结构体的重量计)的纤维素纤维，通常小于5％的纤维素纤维或小于1％的纤维素纤维，或任选地不包括纤维素纤维，并且其通常是指该结构体包括至少约90％的超吸收材料。优选地，此类基本上不含纤维素的结构体包括至少约95％的超吸收材料，或在某些实施方案中包括至少约99％的超吸收材料。
除非另有说明，本文中所使用的所有百分数、比率和比例均按重量计。
图1为本发明所述的吸收制品尿布20的一个优选的实施方案的平面图。所述尿布以其平展未收缩状态(即，无弹性引起的收缩)示出。将所述结构部分切去，以更清楚地展现尿布20的底层结构。使尿布20中与穿着者接触的部分面向观察者。图1中尿布20的底座22包括尿布20的主体，但不包括它的芯28。底座22包括外覆盖件，该外覆盖件包括液体可透过的顶片24和底片26。底座优选地还包括侧片30、弹性化腿箍32和弹性腰部组件34。腿箍32和弹性腰部组件各通常包括弹性构件33。尿布20的一个端部36被成形为尿布20的第一腰区。相对的端部38被成形为尿布20的第二腰区。尿布20的中间部分被成形为裆区37，裆区在第一和第二腰区36和38之间纵向延伸。腰区36和38可包括弹性元件，使得它们收拢在穿着者的腰部周围以提供改善的贴合性和密封性(例如，弹性腰部组件34)。裆区37是当尿布20被穿用时通常位于穿着者大腿之间的尿布20的部分。用尿布20的纵向轴线10和它的横向轴线12来描述尿布。尿布20的周边被尿布20的外边缘限定，其中纵向边缘44通常平行于尿布20的纵向轴线10延伸，并且在两个纵向边缘44之间的端边46通常平行于尿布20的横向轴线12延伸。底座还包括扣紧系统，它可包括至少一个扣紧构件40和至少一个着陆区42。
对于一体的吸收制品，底座22包括添加了其它组件以形成复合尿布结构的尿布主要结构。尽管尿布20可以多种熟知的构型装配，但优选的尿布构型通常描述于美国专利4,940,464、5,554,145、5,569,234、6,004,306、美国专利申请序列号10/171,249和美国专利申请序列号10/824,121中。
图1中的吸收芯28通常设置在顶片24和底片26之间。吸收芯28可包含任何吸收材料，该材料通常是可压缩的、适形的、对穿着者的皮肤无刺激，并且能够吸收和保留液体，例如尿液和其它的某些身体排泄物。可用作吸收组件的示例性吸收结构体描述于美国专利4,610,678、4,834,735、5,260,345、5,387,207、5,397,3 16和5,625,222中。
正如从图2中可以更清楚地看到，吸收芯28包括至少两层：采集系统50和存储系统60，其中采集系统包括至少采集/存储层54，其提供采集、临时分配和存储采集的流体并且永久性地存储其中的一部分，而存储系统提供尿布20的大部分存储容量。
顶片24为柔顺的、感觉柔软的、并且对穿着者的皮肤无刺激性。此外，顶片24为液体可透过的，从而可使液体容易地透过其厚度。适合的顶片24可由很多种材料制成，例如多孔泡沫、蜂窝状泡沫、有孔塑料薄膜、天然纤维(例如，木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如，聚酯纤维或聚丙稀纤维)，或由天然纤维与合成纤维的组合制成。在一个实施方案中，顶片24由疏水材料制成以将穿着者的皮肤与吸收芯10中的液体隔离。优选地，顶片包括某种部件以调节该材料的亲水性。
优选的顶片24包括非织造材料，所述材料使用织物领域的技术人员所熟知的方法制成。优选地，顶片24具有根据European Disposables andNonwovens Association标准方法150.4-99测定的约10g/m2至约25g/m2的基重、在纵向上的至少约150g/cm的最小干拉伸强度和小于约3秒的透湿率。一种合适的顶片24包括聚丙烯纺粘非织造材料，所述材料包括具有约18g/m2的基重的小于3旦尼尔的纤维，所述材料购自BBA Fiberweb，Simpsonville，SC。
底片26优选至少围绕其周边的一部分接合到顶片24上。底片26防止吸收芯28所吸收并容纳在尿布20内的渗出物弄脏可能与尿布20接触的其它外部制品，如床单和衣服。底片26优选地由薄聚合物薄膜制成。在一个优选的实施方案中，组成底片26的薄膜为液体不可透过的。通常，底片26包括一层聚乙烯薄膜，所述薄膜具有介于约10g/m2和约30g/m2之间的基重，当然也可使用其它柔韧的、液体不可透过的材料。优选地，该薄膜为可透气的(例如，通过微孔透气)以便允许蒸汽从尿布20逸出，而同时仍然阻止渗出物透过底片26。特别优选的底片材料具有层压到薄膜层上的非织造材料，以便使底片26更像“布状”。这种非织造层可包括非织造材料(例如，一种具有纺粘或其它合适结构的非织造材料)，其基重介于约15g/m2和约25g/m2之间。可用作底片26的合适的材料得自ClopayPlastic Products Company，Mason，OH。
尿布20还可以包括本领域已知的那些其它组件(未示出)，这些组件包括前后耳片、腰部覆盖片、弹性部件等以提供较好的贴合性、容纳性和美观性。此类附加组件是本领域所熟知的，并且例如描述于美国专利3,860,003和美国专利5,151,092中。
为了使尿布20保持在穿着者周围的适当位置，第一腰区36的至少一部分由扣紧构件42连接到第二腰区38的至少一部分，以形成一个或多个腿部开口和腰部开口。设计扣紧系统使得制品的使用者能够持拿扣紧系统的一个构件，例如扣紧构件42，然后至少在两个位置将第一腰区36连接到第二腰区38。这通过操纵扣紧装置元件之间的粘结强度来实现。
图2显示沿图1的剖面线2-2截取的图1的横截面。从面向身体侧开始，尿布包括顶片24、吸收芯28的组件和底片26。吸收芯28优选地包括采集系统50和存储系统60，所述采集系统优选地包括顶片24下面的采集层52和设置在采集层52与芯28的剩余组件之间的采集/存储层54。
在特别优选的实施方案中，芯28在裆区37中比在腰区36、38的任一个中都窄。优选地，芯28在横向轴线12处的宽度对其在第一腰区36或第二腰区38的任一个中的最宽横向宽度的比率小于1.0。该比率更优选地小于约0.8，最优选小于约0.7。
在一个优选的实施方案中，采集层52包括非织造材料。作为另外一种选择，采集层52可包括化学硬化加捻和卷曲纤维、泡沫或如本领域已知的适于采集含水流体的其它材料。如下文将讨论的那样，采集/存储层54基本上不含纤维素纤维，并且包括高度可渗透的超吸收材料。
优选地，采集/存储层54直接与存储系统60接触。作为另外一种选择，存储系统60可由芯部包裹材料包裹以便在存储系统60和采集/存储层54之间设置一个层。在一个优选的实施方案中，芯部包裹材料包括上包裹层56和下包裹层58。无论采集/存储层54、存储系统60和包裹材料的各种排列之间是什么关系，采集/存储层54和存储系统60均必须流体连通。组成包裹层56、58的材料优选为非织造材料。一种优选的材料包括纺粘层、熔喷层和另一个纺粘层(即，SMS材料)。非织造材料适于使用合成纤维制造，例如聚乙烯、聚酯，并且最优选聚丙烯。高度优选的是永久性亲水非织造材料，并且具体地讲为具有耐久亲水涂层的非织造材料。这种亲水性可由非织造材料的表面活性剂处理来提供。可供选择的材料包括SMMS结构或纤维质的组织结构。
同样地，但未示出的是，可为采集/存储层54提供包裹材料以便封装该层。适用于上包裹层56和下包裹层58的材料也适于用作芯28的设计的包裹材料，在设计中它被期望来包裹采集/存储层54。
在第三个可供选择的实施方案中，包裹材料56、58既包封采集/存储层54又包封存储系统60。在此实施方案中，采集/存储层54和存储系统60直接按压接触。
适宜的是，采集/存储层54具有与存储系统60相同的面积或较小的面积。优选地，采集/存储层54以与存储系统60相比相同的横向宽度但较短的纵向长度横向置中在存储系统60上。采集/存储层54也可窄于存储系统60而保持置中在其上。换句话讲，采集/存储层54适宜地具有1.0的相对于存储系统60的面积比率。优选地，该面积比率小于1.0(例如，小于约0.75)，更优选小于约0.50。
当采集/存储层54在纵向上短于存储系统60时，其被定位成使得超过50％的其纵向长度位于横向轴线12的前面。这种定位是可取的，以便将采集/存储层放置在尿液最有可能首先接触尿布20的点(有时称为“小便点”)下。这种布置将有利于采集被采集/存储层54所吸收的液体。
同样，采集/存储层54和存储系统60均可在纵向和横向之一上或在其两者上包括超吸收材料基重的不均匀分配。可有利地应用这种不均匀基重分配，以便向尿布20提供额外的、预定的局部吸收容量。例如，可在芯28的邻近“小便点”的区域中增加采集/存储层54和存储系统60之一或其两者中的超吸收材料的基重。这种“凸置”分配也可用来向尿布20提供可取的芯28的构型，以用于改善身体贴合性。例如，可提供低超吸收基重的预定区域以在芯中产生优先折叠区，以帮助确保芯28以预定方式挠曲。
在可供选择的实施方案(未示出)中，制品可由制造商通过接合邻近端边46的纵向边缘44的相对部分而预成形以产生裤。本文所用术语“裤”是指具有腰部开口和两个腿部开口的一次性衣服，所述衣服是为婴儿或成人穿着者设计的。通过将穿着者的腿伸入腿部开口并将裤拉到穿着者下体附近的位置可将裤穿用到使用者身上。裤可使用任何合适的方法来预成形，包括但不限于利用可重复扣紧和/或不可重复扣紧的粘结(例如，缝合、焊接、粘合剂、内聚粘合、扣件等)将制品的各部分粘接在一起。裤可在沿该制品圆周的任何地方预成形(例如，侧扣紧、前腰区扣紧)。尽管本文使用的是术语“裤”，但裤通常也被称为“闭合尿布”、“预紧固尿布”、“套穿尿布”、“训练裤”和 “尿布裤”。合适的裤公开于美国专利5,246,433、5,569,234、6,120,487、6,120,489、4,940,464、5,092,861、5,897,545、5,957,908和已公布的美国专利申请2003/0233082A1中。
在附加的可供选择的实施方案(也未示出)中，采集/存储层54和存储系统60可包括吸收制品的可移除/可置换组件。此类可移除/可置换组件允许 “更新”吸收制品，而无需更换整个制品。采集/存储层54和存储系统60设置在至少一个类似于顶片24的流体可渗透的层的下面。此类具有可移除/可置换组件的实施方案更充分地描述于下列一个或多个专利中：1997年3月27日以Lavon等人的名义提交的美国专利申请序列号08/828,005和2005年4月4日以Lavon等人的名义提交的11/099791以及已公布的美国专利申请2004/0039361、2002/0091368、2003/0199844、2004/0024379、2004/0030314。
在一个实施方案中，(薄)存储系统60通过用热塑性(粘合剂)材料的纤维层来稳定超吸收材料而获得，例如所述纤维层允许常常存在于存储芯中的一些或全部的(吸收)纤维素纤维被移除以稳定超吸收材料。所得存储系统(60)可基本上不含纤维素(纤维)，例如如本文所述仅包括超吸收材料作为吸收组件，这种情形也描述于(例如)前述的美国专利申请序列号10/776,839中。因此存储系统60或层可包括超吸收材料，所述材料被热塑性材料，优选地热塑性粘合剂的纤维层所稳定，以提供超吸收材料的干燥固定作用和润湿固定作用。因而存储系统60基本上不含纤维素纤维。
特别优选的超吸收材料具有至少约20g/g的顶压吸收(AAP)能力。优选地，AAP大于约23g/g，更优选大于约25g/g。AAP根据下文测试方法部分所述的方法测定。
存储系统60的超吸收材料可以至少约200g/m2，或至少300g/m2的平均基重使用。因此存储系统60可具有大于约0.3g/cm3，或甚至可能大于0.4g/cm3的平均密度。
存储系统60的超吸收材料可通常具有至少40×107cm3.s/g的盐水流动传导率(SFC)；或优选地80×107cm3.s/g或更大；或可能100×10-7cm3.s/g或更大；或甚至120×107cm3sec/g或更大的SFC。此SFC为渗透性测量，而孔隙度指示由如1996年10月8日公布的美国专利5,562,646(Goldman等人)所述的凝胶床的盐水流动传导率提供(然而其中使用的是0.9％的NaCl溶液，而非Jayco溶液)。
通过对所采集的流体提供临时毛细管存储以使流体有时间分配进存储系统60中，采集/存储层54与存储系统60共同作用以更有效地利用它们的容量。此外，由于采集/存储层54包括超吸收材料，因此它提供吸收芯28的极限存储容量的至少一部分。
重要的是，由于采集/存储层54旨在为所采集的流体提供至少某种临时毛细管存储和分配，因此当润湿时它具有比存储系统60更开放的结构(即，润湿孔隙度更大)。本领域已通常使用纤维结构(例如，用于此目的的纤维素绒毛和超吸收材料或交联纤维素纤维的共混物)。然而，这种纤维结构与本发明基本上不含纤维素纤维的采集/存储层54相比，具有相当大的干堆积体积。用于采集/存储层54的合适的超吸收材料描述于下列专利中：美国专利申请序列号10/950,011、美国专利申请序列号10/941,672、美国专利申请序列号11/091,255和2004年3月31日以Nippon Shokubai Co.Ltd.的名义提交的名称为“An Aqueous-Liquid-Absorbing Agent and Its ProductionProcess”的JP 2004-105118。
超吸收材料可以至少约100g/m2，优选至少约150g/m2，更优选至少约200g/m2的平均基重使用以产生采集/存储层54。
在一个实施方案中，采集/存储层54包括超吸收材料，所述材料具有不小于400×10-7cm3·s/g，更优选不小于500×10-7cm3·s/g，还更优选不小于700×10-7cm3·s/g，特别优选不小于1,000×10-7cm3·s/g的专用改进的盐水流动传导率(本文称为改进的SFC)，所述盐水流动传导率采用上述美国专利申请序列号11/091,255和JP 2004-105118(其为略微改进的SFC测试)所述的专用改进的SFC测试来测定。这种超吸收材料的此改进的SFC优选不超过4,000×10-7cm3·s/g，更优选不超过3,000×10-7cm3·s/g。
由于本发明所述的采集/存储层54基本上不含纤维素纤维，因此它可比现有技术为了类似目的所使用的吸收芯组件具有更高的密度。适宜地，采集/存储层54可具有大于约0.3g/cm3，或甚至可能大于0.4g/cm3的平均密度。
采集/存储层54和存储系统60也共同作用以向尿布20提供改善的穿着贴合性和舒适性。具体地讲，包括芯28的尿布20具有可取的低厚度和裆部柔韧性。在所述芯中采集系统50包括至少一个本发明所述的采集/存储层54。正如将认识到的那样，低厚度和挠性材料导致柔韧的芯。该芯在穿着者运动的全部范围内可一直更加紧密地适形于穿着者的身体。同时此类薄的/柔韧的尿布在穿着者的衣服下也不易看见，并且可具有非常像内衣的外观。
正如上文所注意到的，依照本发明的芯28具有所需的低厚度。可取的是，本发明的采集系统50既包括采集层52也包括采集/存储层54。对于此构造的芯28，当在采集层52的中心测量时，干燥芯的厚度小于约5mm。优选地，当在采集层52的中心测量时，芯28的厚度小于约4.5mm，更优选小于约4mm。不掺入采集层52的结构体甚至更薄。
应当指出的是，虽然本领域中有许多吸收结构讨论厚度，但只是据单层而不是据为尿布20形成完整芯28所必需的组合层来讨论吸收结构的厚度。因此据信，本发明的芯28的低厚度是特别有利的。换句话讲，芯28的低厚度为尿布20提供期望的低厚度。即，在顶片的身体表面和底片的衣服表面之间的所有尿布部件的厚度有意义地小于现有技术尿布的厚度。例如，在一个实施方案中，包括本发明所述的芯28的尿布20具有小于约5mm的干燥厚度(在与芯28的前边缘29相距10cm的位置测量)。优选地，尿布20的干燥厚度小于约4.5mm，更优选小于约4mm。
本发明所述的芯28可取地也为柔韧的，以便有利于减小尿布20的堆积体积并改善其适形性。不受理论的约束，据信如上所述的薄型构造(如所已知的那样，硬度随着厚度的增加而增加)和由热塑性材料(例如，见于已公布的美国专利申请2004/0162536)结合的柔韧的吸收性聚合物颗粒的结合体相组合而共同作用，以提供可取的柔韧性。因此，芯28可以更容易地符合不同的穿着者体形并且对穿着者的运动做出反应。如可见于实施例1，现有技术的尿布产品在柔韧性上的可变范围很宽(当根据圆弯曲柔韧性测试评测时为4.0N至70.5N)。将会认识到这种柔韧性是许多因素在成品尿布产品中共同作用的结果。例如，对比尿布A和B的圆弯曲柔韧性明显不同，虽然这些尿布具有非常类似的存储系统。不受理论的约束，据信该圆弯曲柔韧性的差别可归因于采集系统的差别。具体地讲，对比尿布A中所用的双层采集系统具有可取的流体处理性能(例如，双层采集系统对尿液“涌流”提供实质性的临时存储，导致快速采集)。这些有益效果是以与对比尿布B相比实质上较小的柔韧性为代价的。参照实施例2，其显示本发明的芯设计保持对比芯B的大部分改善的柔韧性(本发明所述芯的～12N与对比芯A的～44N)，同时也提供对比芯A的可取的流体处理性能(本发明所述芯的～100秒的第三涌流采集速率与对比芯B的～200秒)。具体地讲，将对比尿布A的双层采集系统置换成本发明所述的存储/分配系统会提供双层系统的大部分的快速采集能力，而同时又在干燥时保持薄且柔韧以致提供对比尿布B的大部分的干燥柔韧性。
适宜的是，本发明所述的吸收芯28具有小于约13N，优选小于约12N，并且更优选小于约10N的圆弯曲柔韧性。类似地，本发明所述的吸收制品具有的圆弯曲柔韧性实质上低于可商购获得的尿布和现有技术的尿布的圆弯曲柔韧性。适宜的是，本发明所述的吸收制品在某个样本中具有小于约15N的圆弯曲柔韧性，所述样本取自裆区37中的吸收芯28的横向中心线的前方的位置。优选地，裆区37中的圆弯曲柔韧性小于约13.5N，更优选小于约11N。用于测定圆弯曲柔韧性的方法见于下文的测试方法部分。
本发明的吸收芯28不仅具有上文所述的低厚度和改善的柔韧性，而且还为穿着者提供可取的流体处理性能。对于吸收制品，需要考虑至少两种类型的流体处理性能：流体采集和流体存储容量(例如，由采集层的超吸收材料和存储系统的超吸收材料的SFC和/或其采集速率反映出来，如本文所述)。
吸收制品应当具有良好的流体采集性能以便快速地从吸收制品的身体表面转移含水流体，从而最小化可绕过箍和腰带而导致渗漏的游离流体。在本发明的情形中，采集/存储层54与采集层52共同作用(当这种采集层存在时)以提供用于容纳含水液体的“涌流”的空隙体积，以便让存储系统60有时间采集并永久性地存储此类流体。由于采集/存储层54包括高度可渗透的超吸收材料，因此即使在组成采集/存储层54的超吸收材料因接触含水流体而开始膨涨之后，这种空隙体积也可得到保持。流体采集性能可使用下文在测试方法部分中所述的流体采集测试来方便地测定。此测试测定吸收制品采集预定义体积的流体所需的时间，所述预定义体积的流体以一系列的“涌流”递送。该体积和递送速率旨在代表具体尺码的吸收制品的典型条件。取决于制品的尺码，采集流体的第三或第四涌流所需的时间可为采集性能的一个重要测量。适宜的是，本发明所述的吸收制品具有小于约170秒，优选小于约150秒，更优选小于约130秒的第三涌流采集速率。特别优选的实施方案具有小于约100秒的第三涌流采集速率。对于较大尺码，第四涌流的采集速率也很重要。适宜的是，本发明所述的吸收制品具有小于约190秒，优选小于约180秒，更优选小于约170秒的第四涌流采集速率。
具体地讲，本发明的芯28必须提供足够的存储容量以起作用，而同时又提供实质上减小的干燥厚度和改善的柔韧性。如同样已知，吸收制品必需的吸收能力基本上由它们的预期用途来限定。即，预期用于成人失禁用途的吸收制品将比预期用于婴儿的吸收制品具有更大的设计容量。重要的是，依照本发明的吸收芯28不放弃存储适量含水流体的能力以便提供芯厚度的减少。考虑能力的一种方法是作为标准容量，即每单位面积的容量。这种方法考虑到，设计用于较大穿着者的吸收制品将具有较大的设计容量和较大的芯面积以吸收沉积在其上的流体。一种用于标准化容量的方法见于美国专利申请序列号11/091,255中。适宜地，依照本发明的芯28在其中包括采集存储层54的部分，具有的标准容量将大于约0.3g/cm2。优选地，在其中包括采集存储层54的部分的标准容量大于约1.0g/cm2，更优选大于约2.0g/cm2。在芯28的那些不包括采集/存储层54的部分中，标准化容量可较低。对于其中用于含水液体的大多数容量在裆区37内或邻近裆区37的设计。适宜的是，在这些区域中的标准容量小于约0.9g/cm2，优选小于约0.5g/cm2，更优选小于约0.2g/cm2。
在一个可供选择的实施方案中，芯28被设计成能在腰区36、38之一或其两者中提供极限存储的实质性部分。对于此实施方案，腰区36、38之一或其两者中的标准化芯容量可等于或高于裆区37中的标准化芯容量。例如这种腰区标准化芯容量可大于约1.0g/cm2，甚至大于约2.0g/cm2。对于此实施方案，裆区37的面积小于上文所述的实施方案中的面积，在那里用于含水液体的容量的本体处在裆区37内或邻近裆区，并且采集/存储层54可延伸到腰区36、38中。
如将会认识到的那样，如果希望计算芯28的总容量，则可使用本领域已知的方法(例如，图象分析)来确定具有和不具有采集层54的芯28的各自的面积，并且将这些面积乘以单位面积的标准化容量，以确定具有特定尺寸的芯28的总容量。
存储系统60可使用前述美国专利申请序列号10/776,839中所述的方法来适宜地生产。
采集/存储层54可使用实质上与用来生产存储系统60的方法相同的方法生产。主要区别在于：不提供粗糙表面以便提供接合区域，在这些区域中粘合剂直接接触基底层，如美国专利申请序列号10/776,839所述；而是提供配有一系列 “口袋”的沉积转筒，这些“口袋”的形状和体积实质上由采集/存储层54的希望的形状和体积所限定。正如将认识到的那样，这些口袋的形状和体积可用来向采集/存储层54和存储系统60之一或它们两者提供预定义的超吸收材料轮廓。此沉积转筒配有如描述于前述美国专利申请序列号10/776,839中的真空部件，该部件适于将基底吸入口袋中。适于用作存储系统60的基底的任何非织造材料也适用于生产采集/存储层54。
在一个优选的实施方案中，生产存储系统60和采集/存储层54以致提供其间没有上包裹层56的芯28。用于生产这种结构的一种合适的过程示于图3，并且在之后的段落中讨论。
如由图3可见，存储层前体160可通过将包含在给料器105中的第一超吸收材料(未示出)沉积到基底100上来生产。如美国专利申请序列号10/776,839所述，第一真空部分115中的真空促使第一基底100适形于第一沉积转筒110中的凹陷(未示出)，以致当凹陷经过第一给料器105之下时，能够用第一超吸收材料填充凹陷。在凹陷经过第一给料器105之下后，用在第一喷雾工位120应用的热塑性聚合物来稳定第一超吸收材料，以致形成存储层前体160。
采集/存储层前体154可用基本相同的方式生产。在用从第二给料器135递送的第二吸收性聚合物(未示出)填充之前，促使第二基底130适形于第二沉积转筒140中的凹陷。用从第二喷雾工位150递送的热塑性聚合物来稳定位于填充好的凹陷中的第二超吸收材料。
为了形成芯前体128，可使用本领域已知的方法将运送存储层前体160和采集/存储层前体154的基底纤维网定相成适当对齐并且在辊隙180处结合。正如将认识到的那样，包括辊隙180的辊可配有口袋以接收前体160、154，以使第一基底100和第二基底130能够被密封在存储层前体160周边的周围，从而将芯前体128有效封装在包裹材料中。如果必要，包括辊隙180的辊之一或它们两者可以被加热，来软化热塑性材料以有利于封装步骤。
正如也将认识到的那样，如果希望封装前体160、154之一或它们两者，可在喷雾工位120、150和辊隙180之间提供基本与辊隙180相同的单独辊隙(未示出)和合适非织造材料(未示出)的纤维网。
测试方法
流体采集
流体采集测试提供在模拟使用条件下吸收结构迅速采集含水流体能力的测定。使用泵(得自Cole Parmer Instruments Co.Chicago，IL的型号为7520-00的泵是合适的)。以预定体积和速率向该样本加载涌流的0.9％盐水溶液。用定时器记录吸收盐水溶液的时间。以5分钟的涌流间隔重复涌流，进行4次涌流。下文的详细描述涉及婴儿尿布，对于其它类型的吸收制品，涌流体积和围压可如本文所述进行调节。
将包括芯且包括顶片和底片的测试样本平展放置在聚甲基丙烯酸甲酯(例如，有机玻璃)框内的泡沫平台上(见美国专利6,083,210中的测试设备的细部组合件)，并且将代表典型围压的重物放置在如下所述的有机玻璃覆盖件上。以下为多种尺码的婴儿尿布提供了合适的设置参数。如果待测试尿布产品没有列出尺码，则如下限定产品尺码：通过与下文所列的重量范围作最大交叠来确定重量范围。
尺码     大约
婴儿重量(kg) 加载体积(mL) 加载速率(mL/sec)     围压重量(kg)
   新生儿12345及更大     ＜44-65-87-1310-17＞12     162440507575     5.3388101515 在板的各端为0.9＝合计1.8在板的各端为2.3＝合计4.6在板的各端为2.9＝合计5.8在板的各端为4.5＝合计9.0在板的各端为9.1＝合计18.2在板的各端为9.1＝合计18.2
如果评测具有与上表所列的那些显著不同的容量的产品(例如可设想成人失禁产品或用于早产儿的尿布)，则应当将每次涌流的流体体积调整至总制品设计容量的20％，并且应当将用于围压的重量调整至代表坐着的穿着者对产品施加的压力。设计容量可通过合计超吸收材料的容量(定义为离心保留容量)和源自芯中的纤维材料的任何容量(例如，纤维素纤维的4g/g)来确定。应该记下与标准测试协议的任何偏差。
底片的外表面朝向泡沫平台。将基本在其中央具有直径5cm开口的有机玻璃板放在样本顶部。确定样本的方向，使得顶片直接位于有机玻璃板的开口下面。将板中的开口(即，盐水溶液的加载点)放置在距整个芯的前边缘约10cm的位置，并且大约位于芯的两侧边之间的中间。通过装在并且粘在开口内的圆筒，将盐水溶液引入样品中。电极在吸收结构表面以上约1mm至2mm处，并且还连接至定时器。将负荷放在板的顶部来模拟例如婴儿的重量。将适用于该特定尺码(见上表)的两个具有744.6cm2(51cm×14.6cm)面积的重物放置在板的顶部上。
随着盐水溶液被加入滚筒中，其积聚在吸收结构体的顶部上，从而形成电极之间的电路。这使定时器启动。当吸收结构吸收了涌流，并且电极之间的电接触断开时，定时器停止并记录。
采集速率被定义为吸收所递送的涌流体积所必需的以秒表示的时间。对于引入样本内的每次涌流，计算采集速度。
基重
用于每单位面积质量(40.3-90)的European Disposables and NonwovensAssociation(EDANA)标准方法是合适的。
厚度
用于厚度(No 30.5-99)的  European Disposables and NonwovensAssociation(EDANA)标准方法是合适的。合适的设备描述于4.1节。额定压力是2.1kPa。
密度
将使用基重称量方法确定的基重除以由厚度方法确定的厚度。圆弯曲柔韧性
样本制备
此方法适用于测量具有芯的吸收制品或吸收制品组件的柔韧性，所述芯具有足够的面积以从其上切出6.4cm×6.4cm(2.5英寸×6.5英寸)的样本。在测试之前，样本应当在23℃±2℃的温度和50％±2％的相对湿度下平衡至少2小时。如果吸收制品为裤型尿布，则打开侧部密封。从吸收制品移除所有弹性部件(腿箍、腰带等)。在平坦表面上轻柔地拉伸吸收制品(让底片朝向该表面)以消除其中的任何折叠。标记吸收芯的纵向轴线和横向轴线的交点。沿纵向轴线朝吸收制品的前腰边缘测量62mm并且作出第二标记。使用带有6.4cm(2.5英寸)方冲模的液压机(合适的液压机得自Carver，Inc.Wabash，IN)切出其中心处在第二标记处的样本。
设备和方法
圆弯曲方法在带有计算机接口的定速伸长张力检验器(一种合适的仪器为使用Testworks 4 Software的MTS Q-检验器；如可购自MTS SystemsCorp，Eden Prairie，MN)和1 00N的测力传感器上进行。使用ASTMD4032-94(Standard Test Method for Stiffness of Fabric by the Circular BendProcedure)所述的平台和压杆夹具将仪器设置成用于标准压缩测试。将样本盖住开孔置中在平台上。在测试开始时，将活塞刚性地连接到张力检验器的夹头上，置中在开孔上，并且定位在平台顶部平面上方20mm处。测试启动时，夹头运动导致压杆以100mm/min的速率下降至平台顶部平面以下15mm的深度。
复制和计算
对于每个样本，评测至少5个复制品。
将圆弯曲柔韧性报告为以牛顿(N)为单位的最大峰值力。测试每组五个全同的复制品(或n个复制品，如果n大于5的话)，并且取所测得的该组五个值的平均值作为该样本的值。
实施例
实施例1
此实施例旨在显示现有技术的机制尿布产品的芯部区域的柔韧性。在此实施例中，使用本文所述的方法评测了可商购获得的尿布、和其它现有技术所述的尿布在裆区的两个部分(芯的横向中心线之前和之后)中的圆弯曲柔韧性。该评测的结果可见于表1。
表1
                             裆区前部
尿布类型                     圆弯曲柔韧性
                             (N)
Pampers Easy Ups13T/4T     51.3
Pampers Feel n Learn1      24.4
Huggies Pull Ups2女孩
尺码2T/3T                    18.4
尺码3T/4T                    24.7
尺码4T/5T                    15.6
Huggies Pull Ups2男孩尺码4 49.3
Pampers Cruisers1尺码4     43.9
Huggies Supreme2尺码4      70.5
Huggies Baby Shape2尺码4   38.2
对比尿布A3                   50.1
对比尿布B4                   4.0
布质内衣5                    0.2
1.得自Procter&Gamble，Cincinnati，OH
2.得自Kimberly Clark，Neenah，WI
3.如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括交联纤维素纤维(250g/m2)和梳理/树脂粘合的聚酯非织造材料(60g/m2)的双层采集系统的存储系统
4.如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括梳理/树脂粘合的聚酯非织造材料(43g/m2)的非织造采集层的存储系统
5.Hanes Her Way棉短内裤，尺码4，得自Hanes Company，Inc.Winston-Salem，NC，裆区中有两层织物。由于高柔韧性的缘故，将10N的测力传感器用于该力的测量以替代100N的测力传感器。
如可看到的那样，在被测尿布中存在宽范围的柔韧性变化，并且内衣在所有被测产品中是最柔韧的。
实施例2
此实施例旨在将本发明所述的吸收芯的柔韧性和采集速率与源自现有技术的两个芯进行对比。在此实施例中，芯样本设置在底片上，所述底片包括源自BBA Fiberweb，Simpsonville，SC的18g/m2的纺粘聚丙烯和源自Clopay Plastic Products Company，Mason，OH的28g/m2的聚乙烯薄膜的层压体，其中顶片(源自BBA Fiberweb，Simpsonville，SC的1 8g/m2的纺粘聚丙烯)设置在其上。评测其在裆区的前部(芯的横向中心线之前)中的圆弯曲柔韧性和第三涌流采集速率。
表2
尿布类型     裆区前部平均圆弯曲柔韧性(N) 第3涌流采集速 率(秒)
    对比芯A1对比芯B2本发明的芯3     44212     9019897
1.如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括交联纤维素纤维(250g/m2)和梳理/树脂粘合的聚酯非织造材料(60g/m2)的双层采集系统的存储系统(800g/m2)
2.如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的带有包括梳理/树脂粘合的聚酯非织造材料(43g/m2)的非织造采集层的存储系统(400g/m2)
3.如已公布的美国专利申请2004/0162536所述的存储系统(680g/m2)，本发明所述的采集/存储层(如美国专利申请序列号11/091,255所述的具有200g/m2基重的超吸收材料)和梳理/树脂粘合的聚酯非织造材料(60g/m2)
实施例3
此实施例旨在将本发明所述的尿布的干燥厚度与可商购获得的尿布和根据已公布的美国专利申请2004/0162536所制成的尿布进行对比。此对比显示于表3中。
表3
产品                            干厚
                               (mm)
PampersActive Fit(尺码4)1    7.1
HuggiesSuper-Flex(尺码4)2    7.2
HuggiesvPull-UpsGirl3    3.2
HuggiesPull-UpsBoy3      4.0
已公布的美围专利申请2004/0162536
所述的尿布4                    5.9
本发明5                        3.9
1.得自Procter&Gamble GMBH，Schwalbach am Tanus，Germany
2.得自Kimberly Clark，Reigate，United Kingdom
3.得自Kimberly Clark，Neenah，WI
4.双层采集系统：由卷曲的纤维素纤维(200g/m2)和梳理/树脂粘合的聚酯非织造材料(60g/m2)组成
5.本发明的采集/存储层
在本说明书中提及的所有专利、专利申请(和针对其公布的任何专利，以及任何相应公布的外国专利申请)和公布的公开内容以引用方式并入本文中。然而，并未明确地承认引入本文以供参考的任何文献讲授或公开了本发明。
在发明详述中引用的所有文献的相关部分均以引用方式并入本文中，任何文献的引用不可解释为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的更改和修改。对于本领域的技术人员还显而易见的是，在前述公开内容中提出的实施方案和特征的所有组合是可能的，并且可导致本发明的优选实施。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些更改和修改。应当理解，本文中用一定性质或指定数值的范围来详细说明的每个实施方案包括具有同效性质或范围的实施方案，如0.5cm的范围应被理解为是指“约0.5cm”。

Claims (9)

1.一种吸收制品，所述吸收制品包括：
a)流体可渗透的顶片；
b)底片，该底片围绕所述吸收制品的周边接合到所述顶片上；和
c)设置在所述顶片和所述底片之间的芯，该芯包括：
i)包括至少一个含有超吸收材料的存储层的存储系统，该存储系统基本上不含纤维素纤维和/或所述超吸收材料被热塑性材料的纤维层所稳定；
ii)基本上不含纤维素的采集系统，该采集系统包括含有超吸收材料的采集/存储层；
其中所述吸收制品在其裆区中具有小于约15N的圆弯曲柔韧性并且具有选自下列涌流中的至少一个的测量的采集速率：
a)第三涌流小于约170秒；或
b)第四涌流小于约190秒。
2.一种吸收制品，所述吸收制品包括：
a)流体可渗透的顶片；
b)底片，该底片围绕所述吸收制品的周边接合到所述顶片上；和
c)设置在所述顶片和所述底片之间的芯，该芯包括：
i)包括至少一个含有超吸收材料的存储层的存储系统，该存储系统基本上不含纤维素纤维和/或所述超吸收材料被纤维质热塑性材料所稳定；
ii)基本上不含纤维素的采集系统，该采集系统包括含有超吸收材料的采集/存储层；
其中所述吸收制品在其裆区中具有小于约15N的圆弯曲柔韧性，并且所述采集/存储层中的所述超吸收材料具有400×10-7CM3·s/g或更大的改进的SFC，并且所述存储层中的所述超吸收材料具有80×10-7CM3·s/g或更大的SFC。
3.如权利要求1或2所述的吸收制品，其中所述存储系统基本上不含纤维素纤维，并且其中所述超吸收材料被热塑性粘合剂材料的纤维层所稳定。
4.如权利要求3所述的吸收材料，其中所述采集/存储层中的所述超吸收材料具有500×10-7CM3·s/g或更大的改进的SFC，并且所述存储层中的所述超吸收材料具有100×10-7CM3·s/g或更大的SFC。
5.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述吸收制品在其裆区中具有小于约11N的圆弯曲柔韧性。
6.如权利要求2所述的吸收制品，其中所述芯具有小于约10N的圆弯曲柔韧性。
7.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述吸收制品具有小于约170秒的第四涌流采集速率。
8.如权利要求9所述的吸收制品，其中所述吸收制品具有小于约130秒的第三涌流采集速率。
9.如权利要求1或2所述的吸收制品，其中所述吸收制品还具有小于约4mm的干厚。
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