CN101312750A - 流体采集层 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吸收制品中的液体采集材料，所述材料包括至少第一纤维和第二纤维，其中所述第一纤维是化学交联的纤维素纤维，并且所述第二纤维选自由下列组成的组：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、人造丝、lyocell纤维、以及它们的混合物，其中所述液体采集材料具有总干重，并且所述第一纤维具有第一干重，所述第二纤维具有第二干重，其中所述第一干重为所述总干重的约30％至约95％，并且所述第二干重为所述总干重的约5％至约70％。

Description

流体采集层

发明领域

本发明涉及诸如一次性尿布、卫生巾和紧身短裤衬里之类的吸收制品。更具体地讲，本发明涉及采集层和用于此类采集层的材料，其非常适于与包括较高含量的超吸收聚合物材料的薄型制品一起使用。

发明背景

一次性吸收制品可广泛获得，并且消费者通常更喜欢此类制品在收集和保留月经(如果是卫生巾或紧身短裤衬里的话)或收集和保留尿液和粪便(如果是一次性尿布的话)方面的高性能。然而，消费者不仅期望吸收性能优良，而且越来越重视此类制品的穿着舒适性，即重视此类制品的干爽性。

通常此类制品包括多个吸收构件，其中至少一个构件主要设计用于存储液体和/或至少另外一个构件主要设计用于采集液体和扩散液体。

至少存储构件通常将包括可与通常所用的制浆纤维材料相混合的超吸收材料。此类超吸收材料可吸收自身重量的许多倍(例如10倍、20倍或30倍)。因此，当设计具有改善的流体处理性能的制品时非常有帮助。许多新近产品使用越来越高浓度(即超过存储构件总重的50％的浓度)的超吸收材料。这些产品以很薄的存储构件因而以典型地总体上薄的产品实现高吸收容量。尽管超吸收材料可存储非常大量的液体，但它们常常不能够从冲击点将液体分布到吸收制品的更偏远的区域以便以所述制品接纳液体的速度获取液体。

为此，采用了采集构件，其担负大量液体的间歇采集并通常也考虑到了液体的扩散。因此，采集构件在利用由存储构件所提供的整体吸收能力方面起着重要的作用。

适于满足液体采集层的上述大体要求的材料必须能够不仅在标准或理想条件下满足这些要求，而且也必须能够在多种条件(即在使用时产生的不同温度和压力下、以及也在存储和处理期间)满足这些要求。

WO 98/22279(Flohr等人)公开了用于在吸收制品中改善液体处理性的采集层。公开了作为一种流体处理材料的纤维材料，其为经过梳理的纤维材料。这些纤维用树脂进行化学粘合。依照该公开内容，树脂粘合采集层可与交联纤维素材料层相结合。

WO 97/00354(Cook等人)公开了一种用于获得此类纤维素材料的方法。依照此方法，可获得气味较小的较具光泽的个性化纤维，其用聚羧酸进行交联。

US 5,137,537(Herron等人)公开了使用常规制浆纤维材料与交联制浆纤维结合用于吸收制品。

为用于特定的吸收制品例如棉塞中，US 2003/0097104 A1(Gilbert)公开了使用芯吸外包裹物，其使采集效果更好、穿戴更舒适。该芯吸外包裹物可包括约90∶10至约30∶70比率的合成纤维和人造丝纤维。

本发明提供了一种吸收制品，该吸收制品与以上所公开的制品相比具有改进的液体处理特性。

在另一方面，本发明提供了一种制品，该制品使穿戴更舒适，并且具体地讲提供了优良的干爽性。

在又一方面，本发明提供了用于改进液体处理特性的流体采集层，即供包括高浓度的超吸收聚合物的存储层使用，以及供包括树脂结合纤维的其它(典型地最顶部)液体层使用。

发明概述

一种用于吸收制品中的液体采集材料，所述材料包括至少第一纤维和第二纤维，其中所述第一纤维为化学交联的纤维素纤维，并且所述第二纤维选自由下列组成的组：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、人造丝、lyocell纤维、以及它们的混合物，其中所述液体采集材料具有总干重，并且第一纤维具有第一干重，第二纤维具有第二干重，其中第一干重为所述总干重的30％至95％，并且第二干重为总干重的5％至70％。

附图简述

虽然本说明书以指出并清楚地要求保护本发明的权利要求书结束，据信由以下附图结合随附说明可更好地理解本发明，其中同一组件用相同的参考序号表示。

图1为一次性尿布的顶部平面视图，其中上层被部分切掉。

图2为图1所示的一次性尿布的横截面图。

图3A至3C图示说明毛细管吸附试验。

发明详述

定义

本文中，以下术语具有以下含义：

“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渗出物的装置。吸收制品包括但不限于尿布、成人失禁短内裤、训练裤、尿布固定器和衬里、卫生巾等等。吸收制品也包括擦拭物，例如家用清洁擦拭物、婴儿擦拭物等。

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，并且可能回收、堆肥处理、或换句话讲以环境相容的方式进行处理)。

“设置”是指一个元件在特定地点或位置与其它元件作为一体结构或者作为接合到另一个元件上的单独元件形成(接合和定位)。

“尿布”是指通常由婴儿和失禁者围绕下体穿着的吸收制品。

术语“厚”和“厚度”在本文中可互换使用。

“连接”或“接合”包括一些构型，利用这些构型通过将一个元件直接连接到另一个元件上从而使该元件直接固定到另一元件上；也包括这样一些构型，利用这些构型将一个元件连接到中间构件上，然后再把中间构件连接到其它元件上，从而使该元件间接固定到另一元件上。

“包括”或“包含”是一种无限制的术语，其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公开的其它特征、元件、步骤或组分的存在。

术语“亲水的”用来描述可被沉积在这些纤维上的含水流体(例如含水体液)所润湿的纤维或纤维表面。亲水性和可润湿性典型地根据流体例如通过非织造织物的接触角和透湿时间来定义。在由Robert F.Gould编辑的名称为“Contact angle，wettability and adhesion”的American ChemicalSociety出版物(版权1964)中对此进行了详细地讨论。或者当流体和纤维或其表面之间的接触角小于90°时，或者当流体趋于在纤维表面上自发铺开时(两种情况通常共存)，即认为纤维或纤维表面被流体润湿(即亲水的)。相反，如果接触角大于90°并且流体不能在整个纤维表面上自发铺展，则纤维或纤维表面被认为是疏水的。

术语“纤维”和“长丝”可互换使用。

术语“非织造材料”、“非织造织物”和“非织造纤维网”可互换使用。

吸收制品

图1为作为依照本发明吸收制品的一个实施方案的尿布20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。底座22包括外覆盖件，包括液体可透过的顶片24和/或液体不可透过的底片26。底座也可包括大部分或整个吸收芯28，所述吸收芯夹置在顶片24和底片26之间。底座还可包括侧片30、腿箍32和腰部组件34。腿箍和腰部组件典型地包括弹性构件33。尿布20的一个端部被构造为尿布20的前腰区36。将相对的端部设定为所述尿布20的后腰区38。尿布20的中间部分被构造为在前后腰区36和38之间纵向延伸的裆区37。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。腰区36和38可包括扣紧系统，该扣紧系统包括优选连接到后腰区38的扣紧构件40和连接到前腰区36的着陆区42。尿布20具有纵向轴线100和横向轴线110。尿布20的周边由尿布20的外边缘界定，其中纵向边缘44通常平行于尿布20的纵向轴线100延展，而端边46通常平行于尿布20的横向轴线110延展。

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。顶片24、底片26和吸收芯28可以多种熟知的构型组装。具体的尿布构型通常描述于1996年10月29日授予Buell等人的名称为“Disposable Pull-On Pant”的美国专利5,569,234和1999年12月21日授予Robles等人的名称为“Absorbent Article With Multi-DirectionalExtensible Side Panels”的美国专利6,004,306中。

图1中的顶片24可被全部或部分弹性化或可被缩短，以便在顶片24与吸收芯28之间提供空隙空间。包括弹性化的或缩短的顶片的示例性结构更详细地描述于下列专利中：1991年8月6日授予Allen等人的名称为“Disposable Absorbent Article Having Elastically Extensible Topsheet”的美国专利5,037,416和1993年12月14日授予Freeland等人的名称为“Trisection Topsheets for Disposable Absorbent Articles and DisposableAbsorbent Articles Having Such Trisection Topsheets”的美国专利5,269,775。

图1中的底片26大致为与介于底片26和顶片24之间的吸收芯28一起定位的尿布20的部分。底片26可与顶片24接合。底片26防止被吸收芯28所吸收并容纳在制品20内的渗出物弄脏可能接触尿布20的其它外部制品，例如床单和内衣。通常，底片26基本不可透过液体(例如尿液)，并且包括非织造材料的层压和薄塑料薄膜，例如具有约0.012mm(0.5密耳)至约0.051mm(2.0密耳)厚度的热塑性薄膜。合适的底片膜包括由Tredegar Industries，Inc.，Terre Haute，Indiana制造并以面品名X15306、X10962和X10964出售的那些产品。其它适合的底片材料可包括允许水蒸汽从尿布20逸出同时还防止排泄物透过底片26的透气性材料。示例性透气材料可包括例如织造纤维网、非织造纤维网之类的材料、例如膜包衣的非织造纤维网的复合材料以及例如日本的Mitsui ToatsuCo.制造的命名为ESPOIRNO和EXXON Chemical Co.，Bay City，Texas制造的命名为EXXAIRE的微孔薄膜。

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。吸收芯28可包括多种液体吸收材料，这些材料通常用于一次性尿布和其它吸收制品，例如一般称为透气毡的粉碎木浆。其它适用的吸收材料的实施例包括：绉纱纤维素填料；熔喷聚合物，包括共成型；化学硬化、改性或交联的纤维素纤维；薄纸，包括薄纸包装材料和薄纸层压材料；吸收泡沫；吸收海绵；超吸收聚合物；吸收胶凝材料；或其它任何已知的吸收材料或材料的组合。吸收芯还可包括少量(通常少于10％)的非液体吸收材料，例如粘合剂、蜡、油、以及类似材料。

用作吸收组件的示例性吸收结构描述于下列专利中：1989年5月30日授予Alemany等人的名称为“High Density Absorbent Members HavingLower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones”的美国专利4,834,735和1997年7月22日授予DesMarais等人的名称为“AbsorbentFoam Maerials For Aqueous Fluids Made From high Internal Phase EmulsionsHaving Very High Water-To-Oil Ratios”的美国专利5,625,222。

尿布20也可包括如本领域所熟知的此类其它部件(包括前后耳片、腰罩部件、弹性部件等)以提供更好的贴合性、密封性和美观性。此类附加部件是本领域熟知的并且描述于下列专利中：1975年1月14日授予Buell等人的名称为“Contractable side portions for disposable diaper”的美国专利3,860,003和1992年9月29日授予Buell等人的名称为“Absorbent articlewith dynamic elastic waist feaure having a predisposed resilient flexural hinge”的美国专利5,151,092。

为了将尿布20保持在穿着者身上的适当位置，腰区36和38可包括扣紧系统，所述扣紧系统包括连接到后腰区38的扣紧构件40。在一个实施方案中，扣紧系统还包括连接到前腰区36的着陆区42。扣紧构件连接到前腰区36，通常连接到着陆区42以形成腿部开口和制品的腰部。

本发明所述的尿布20可具有可重新闭合的扣紧系统或能够可供选择地以裤型尿布的形式提供。

扣紧系统和其任何组件可包括适于此种用途的任何材料，包括但不限于：塑料、薄膜、泡沫、非织造纤维网、机织纤维网、纸张、层压材料、纤维增强塑料等、或它们的组合。在一些实施方案中，构成扣紧装置的材料是柔韧的。柔韧性设计用来使扣紧系统适形于身体的形状，因此减小扣紧系统刺激或伤害穿着者皮肤的可能性。

图2展现了沿横向轴线110获得的图1横截面视图。从面向穿着者例开始，尿布包括顶片24、吸收芯28的组件和底片26。吸收芯可包括采集系统50，所述采集系统包括面朝穿着者的上部采集层52和下部采集层54。在一个实施方案中，所述上部采集层包括非织造织物，所述下部采集层包括化学硬化的加捻和卷曲纤维、高表面积纤维和热塑性粘合纤维的混合物。在另一个实施方案中，两个采集层都由也可亲水的非织造材料提供。采集层可与存储层60直接接触。

依照本发明的采集构件可包括所述尿布的采集系统50。在一个实施方案中，采集构件可包括上部采集层52。在本发明的一个实施方案中，上部采集层52由受权利要求书保护的采集构件组成。

存储层60可由芯包裹材料包裹。在一个实施方案中，芯部缠绕材料包括一个顶层56和一个底层58。顶层56和底层58可以由非织造材料提供。一种常用的材料为包括纺粘层、熔喷层和另一纺粘层的所谓的SMS材料。顶层56和底层58可由两个或多个分开的材料片来提供或者它们可以可供选择地由一体的材料片来提供。这种一体的材料片可包裹在存储层60的周围，例如以C形折叠的形式包裹。顶层56和底层58也可例如沿着其周边彼此接合。在另一个选择中，两个层均沿它们的纵向周边接合。在其它实施方案中，它们沿横向周边接合，或沿纵向和横向周边接合。接合可通过采用连续的或不连续的图案，例如线性或曲线图案本领域所熟知的多种部件例如通过粘合剂部件来实现。

存储层60典型地包括与超吸收材料、吸收胶凝材料相混合的纤维材料。也可包括适用于吸收芯28的上述的其它材料。

非织造织物

非织造织物为定向或任意取向的纤维通过摩擦和/或粘合和/或粘着而粘结、或通过湿磨法而毡化的人造片、纤维网或毛层，不包括纸张和通过织造、编织、簇成、缝编而合并束缚的纱或长丝产品，不考虑是否另外缝过。

纤维可为天然或人造来源。它们可为短纤维或连续长丝、或者可就地形成。

非织造织物可用诸如熔喷、纺粘、梳理之类的许多方法来制成。非织造织物的基重通常用克每平方米(gsm)来表示。

市售纤维的直径范围为小于约0.001mm至大于约0.2mm，并且它们具有几种不同的形式：短纤维(称为化学短纤维或短切纤维)、连续单纤维(长丝或单丝)、无捻连续长丝束(丝束)和加捻连续长丝束(纱)。纤维根据它们的来源、化学结构或二者结合进行分类。它们可编织为绳和绳索、制成毛毡(也称为非织造材料或非织造织物)、织造或编织成纺织织物、或在高强度纤维的情形中用作复合材料(即，由两个或多个不同材料制成的产品)中的增强物。

非织造织物可包括天然产生的纤维(天然纤维)、人造的纤维(人造纤维)、或它们的组合。天然纤维的实施例包括但不限于：动物纤维例如羊毛、丝、皮毛、和毛发；植物纤维例如纤维素、棉、亚麻、亚麻布、和大麻；以及某些天然存在的矿物纤维。人造纤维可或是为合成纤维或是它们可衍生自天然纤维。人造的或非人造的。人造纤维的实例(其为非合成的但其衍生自天然纤维)包括但不限于人造丝和lyocell(商品名

)，其二者均衍生自纤维素，一种天然多糖纤维。非衍生自天然纤维的合成纤维可衍生自其它天然来源或衍生自矿物来源。非衍生自天然来源的示例性合成纤维包括但不限于多糖例如淀粉。衍生自矿物的合成纤维的实例包括但不限于聚烯烃纤维例如聚丙烯、聚乙烯纤维和聚酯，其衍生自诸如玻璃和石棉之类的石油和硅酸盐纤维。

非织造纤维网可通过直接挤出法成形，在成形期间纤维和网恰好在约同一时间点成形；或通过在纤维成形之后纤维可在明显滞后的时间点被铺进网中的预成形纤维法成形。示例性的直接挤出方法包括但不限于：纺粘法、熔喷法、溶液纺丝、静电纺纱、以及典型地形成层的它们的组合。

示例性“成网”方法包括湿法成网和气流成网(后者有时也称为干法成网)。示例性气流成网方法包括但不限于气流成网、粗梳法、以及典型形成层的它们的组合。以上方法的组合生产出通常称为混合物或复合物的非织造材料。示例性组合包括但不限于：纺粘-熔喷-纺粘法(SMS)、纺粘-梳理(SC)、纺粘-气流(SA)、熔喷-气流(MA)、以及典型地呈层形式的它们的组合。包括直接挤出法的组合可在与直接挤出法大致相同的时间点组合(例如，用于SA和MA的纺成型和共成型)，或在滞后的时间点组合。在上述实施例中，通过每个方法可产生一个或多个单个层。例如，SMS可指三层的“sms”纤维网、五层的“ssmms”纤维网、或其任何合理的变型，其中小写字母指代单个层，而大写字母指代相似、相邻层的集合。

非织造纤维网中的纤维典型地被接合到在某些重叠接合处的一根或多根相邻的纤维上。这包括在每一层内接合纤维，以及存在一层以上时在各层之间接合纤维。纤维可通过机械缠结、通过化学键合或通过它们的组合来接合。纤维也可通过热粘合接合，所述热粘合包括这样的技术：例如通过使用加热的压光辊而进行的通风粘结和热粘结。

所有上述纤维和加工技术均可用于提供依照本发明的采集构件。

上部采集层的可用采集构件

为用作上部采集层52，包括大量纤维和一种粘合剂的任何材料(即如上所述的任何非织造材料)均适于提供依照本发明的液体采集层。相应的材料必须具有与外压力的施用和去除有关的良好复原性。

尽管很多纤维和粘合剂均适用，但已经发现，某些材料比其它材料提供更好的复原性，并因此可用作依照本发明的材料。

依照本发明的可用纤维为聚酯纤维，例如PET纤维。已经发现，采集材料如果使用不同纤维的共混物，则工作效果最好。尽管可使用3、4、5或更多种不同的纤维的共混物，通常使用两种纤维的共混物。此类共混物可包括至少10、20、30、40、50、60、70、80或90％重量的第一种纤维以及余下的重量百分比的第二种纤维。可用于本发明的是50∶50的纤维共混物，即50％重量的第一种纤维与50％重量的第二种纤维相混合。在一些实施方案中，至少第二种纤维将显示具有螺旋卷曲。本文所用的螺旋卷曲是任何三维卷曲以及通常一种其中纤维基本上呈现螺旋形状。第一种纤维通常将具有比第二种纤维更高的卷曲数。对于第三种纤维而言，可用的卷曲数为每厘米3.1至4.7个卷曲(每英寸8至12个卷曲(cpi))，例如每厘米3.5至3.9个卷曲(9至10cpi)。对于第二种纤维而言，每厘米1.6至3.1个卷曲(4至8cpi)，例如每厘米1.9至2.8个卷曲(5至7cpi)是可用的。一种用于本发明的可用纤维种类为所谓的双组分纤维，其中一根纤维由不同材料(通常第一和第二聚合材料)提供。通常，至少一种纤维或两种或多种纤维是卷曲的。对于第一种纤维而言，二维或“平面卷曲”是可用的。对于第二种纤维而言，三维或螺旋卷曲是可用的。据信使用并列型双组分纤维对于将螺旋卷曲赋予给纤维是有益的。

尽管任何上述非织造材料的制造方法均适于提供依照本发明的采集构件，但对于这样一个采集构件而言，可用的制造方法为如WO 98/22279中所描述的粗梳树脂粘合技术。作为该方法的一部分，粘合剂将在已经施用到纤维网上之后进行固化和干燥。

本发明的材料可用胶乳粘合剂例如苯乙烯-丁二烯胶乳粘合剂(SB胶乳)进行稳定化处理。用于获得此类胶乳的方法是已知的，例如从EP 149880(Kwok)和US 2003/0105190(Diehl等人)中获得。然而，可用的SB胶乳使用超过10％重量的单或双羧酸来获得，并且本文将称作具有10％以上的羧化水平。可用的SB胶乳的羧化水平将为10％至25％，例如为10％至20％。根据最终的施用，粘合剂水平超过12％、14％或16％是可用的。适用的SB胶乳以商品名称GENFLOTM 3160购得(OMNOVASolutions Inc.，Akron，Ohio)。

下部采集层的可用采集构件

对于下部采集层，如下文和权利要求书中所述的液体采集材料是可用的。

可用的液体采集材料

依照本发明的液体采集材料包括至少两种纤维，第一纤维和第二纤维。依照本发明，第一纤维为化学交联的纤维素纤维。第二纤维可选自很多材料，具体地讲可利用人造纤维，即选自由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、人造丝、lyocell纤维、以及它们的混合物组成的组。任选地，液体采集材料也可包括更多的纤维例如第三纤维、第四纤维等等。根据液体采集材料的预期用途，具体地讲例如其在吸收制品内部的位置，要选择第一纤维和第二纤维的某个重量百分比。一般来讲，第一纤维的量可占采集材料总重的30％至95％，第二纤维的量可占总重的5％至70％。例如，第一纤维的量可占70％至95％，或80％至90％。例如，第二纤维的量可占5％至30％，或10％至20％。

第二纤维的可用材料为聚酯。

尽管可采用任何适用的交联剂来化学交联第一纤维，但可用的交联剂为聚羧酸例如柠檬酸。也可采用聚丙烯酸。液体采集材料可以非织造材料的形式进行提供，其可被最佳地加进吸收制品-其中通常使用液体采集材料。在非织造材料中间，气流成网材料通常是可用的。

此类采集材料的相关属性为材料的平均解吸压力(MDP)。在一个方面，它涉及到采集速度。当源自后文所描述的毛细管吸附试验时，平均解吸压力为在0cm毛细管抽吸高度下将采集结构脱水到其容量的50％所要求的毛细管压力测量值。一般而言，较低的平均解吸压力是可用的。较低的平均解吸压力使分配材料能够更有效地排出采集材料。降低的解吸压力也使分配材料能够利用更多的其毛细管抽吸作用将液体分配到存储材料。不受到理论的束缚，据信给定的分配材料将具有可确定的毛细管抽吸力。分配材料借助毛细管力垂直地移动液体的能力将受到与采集材料的解吸有关的反向毛细管力的直接影响。使这些毛细管力、采集层的解吸最小将正面影响分配材料的性能。因此，希望具有一种采集材料，其中平均解吸压力对应于小于20.5cm，或小于19cm或小于约18cm的高度。这些材料提供了快速采集。然而，下部采集层也必须具有合适的毛细管吸附力以便排出上面各层(具体地讲上部采集层和顶片)并暂时地保留液体直到液体可被另一个芯组件分配开。因此，材料可具有应当与大于5cm高度相对应的最小平均吸附压力。

在另一个相关方面，依照本发明的液体采集材料正常地获得高流体摄取量。流体摄取量按每克吸收材料所吸收的流体克数进行测量并用“最大摄取量”值来表示。高流体摄取量因此对应于材料的高容量并且是有益的，因为它确保所有采集的流体被采集材料所吸收。

实施例

为说明本发明的有益效果，已经提供了很多有代表性的示例性液体采集材料并已经进行了试验。作为第一个实施例和对照实施例，已经提供了包括化学交联的纤维素纤维的气流成网材料。用柠檬酸作为交联剂。当该片料包括100％重量百分比的化学交联纤维素纤维时，它不是依照本发明的材料的实施例。它称作实施例0。

作为另一个实施例，实施例1将70％的化学交联的纤维素纤维(本文也称作CS10)与10％重量百分比的聚酯(PET)和20％的未处理的制浆纤维相混合。

实施例2 用70％的化学交联的纤维素纤维、20％的lyocell纤维和10％的PET纤维进行制备。

实施例3 由68％的化学交联的纤维素纤维、16％的未处理的制浆纤维和16％的PET纤维进行制备。

包括对照实施例0在内的所有实施例均用同样的技术进行制备。全部是气流成网非织造材料。

表1

	平均解吸压力(cm盐水)	最大摄取量(g/g)	平均解吸压力/提高与对照绝对值/％	最大摄取量/提高与对照绝对值/％
					实施例0(对照)	21,0	13,0	---	---
实施例1	18,1	12,8	2.9/13,8％	0.2/1.5％
					实施例2	17,8	13,5	3.2/15.2％	0.5/3.9％
实施例3	18	13,9	3.0/14.3％	-0.9/-6.9％

最大摄取量和平均解吸压力的结果显示不同纤维的混合物与对照实施例相比提供了改进。对于平均解吸压力，所有的样本均显示介于13％和约15％之间的可观改进。应当指出，此类平均解吸压力改进对整个吸收制品具有重要影响。只有当采集材料允许解吸液体时，该液体才可被存储在存储区中，使得利用可利用的容量并因此增大吸收制品的整体容量。高平均解吸压力值也确保液体重新分布快速实现，其有助于在已经经受大量液体之后制品的整体干爽度。这对高容量芯部例如具有高AGM浓度的芯部尤其有益。

在另一方面，与对照实施例相比，流体摄取量在实施例1和3中得到改进。因为由实施例2明显可见，也可能设计一种采集材料，其具有高度改进的平均解吸压力值，但流体摄取值略小。在实施例2中所利用的未处理纸浆是一种相对廉价的材料，其正常地具有比交联的纤维素更高的吸收特性。然而，当与象PET一样的纤维结合时，平均解吸压力值仍可明显增大，而仅以摄取值的适当降低为代价。

用于确定平均解吸压力和最大摄取量的毛细管吸附试验

本试验的目的是测量毛细管吸收容量，根据该试验可确定材料的平均解吸压力和最大摄取量。

毛细管吸附试验

毛细管吸附是任何吸收剂的基本性质，其决定液体如何被吸收到吸收结构中，为静水压力的函数。实验包括通过系统地降低或升高样本相对于试验流体贮存器的高度测量在充满(吸附)和排水(解吸)循环期间毛细管压力。

用于确定毛细管吸附的方法已经众所周知。见A.A.Burgeni和C.Kapur的“Capillary Sorption Equilibria in Fiber Masses，”，Textile ResearchJournal，37(1967)，356-366和P.K.Chatterjee的“Mechanism of Liquid Flowand Structure Property Relationships”，Absorbency，Textile Science andTechnology，7，II，29-84，Elsevier Science Publishers B.V.，1985对于用于测量吸收结构的毛细管吸附的方法的讨论。

原理

通过一个连续的流体柱将多孔玻璃料连接到流体贮存器上，在天平上进行监测。试验流体为0.9％的盐水。安装在多孔玻璃料上的样本在实验期间保持在恒定的围压下。当多孔结构按要求吸收/解吸流体时，记录下天平流体贮存器中的重量以确定作为毛细管抽吸函数的平衡容量(即，静水张力)。吸附发生在玻璃料的逐渐下降期间(即，降低毛细管抽吸力)。解吸发生在玻璃料的逐渐升高期间(即，增大毛细管抽吸力)。然后校正实验期间实际多孔玻璃料的毛细管吸附和任何流体蒸发这些数值。

毛细管吸附系统的说明

固定毛细管吸附装置(在图3A中通常描绘成220)并在TAPPI条件下(50％RH，23℃)运行。将样本放在一个活动的控温样本组合件202中，其以液压方式连接到放在天平207上的流体贮存器206上。天平207应当读出±0.001g并能够连接到控制和采集数据的计算机系统(未示出)上。适用的天平以PR1203得自Mettler Toledo，Hightstown，New Jersey。系统的具体流体路径如下：样本组合件202的底部通过

管203连接到一个三通玻璃活门209上。活塞209或是连接到排出口或是通过玻璃管204连接到第二三通玻璃活门210上。该活门210在填充贮存器205或天平贮存器206之间转换。

天平贮存器206由轻重量的12cm直径的带塑料盖206B的玻璃器皿206A组成。盖206B在其中心具有孔，玻璃管211穿过其接触天平贮存器206中的流体。玻璃管211一定不要碰到盖206B，否则天平读数将失真。天平207和天平贮存器206被进一步包封在一个

盒212中，以使试验流体从贮存器206中蒸发最小并在试验步骤期间增强天平稳定性。盒212具有顶部和侧壁，其中顶部具有穿过其插入管211的孔。管211还是一定不要接触盒212，否则天平读数将失真。

样本组合件的详细说明

样本组合件(通常描述成202)由装备有一个多孔玻璃盘、加热的水夹套和图3B中更详细所示的活塞/圆筒装置的Buchner型漏斗组成。多孔盘漏斗205具有约350ml的容量，其中多孔玻璃料260规定为具有4至5.5μm的孔隙(纽约州Corning的Corning Glass Co.零件号#36060-350F)。孔隙细得足以在所规定的毛细管抽吸高度保持玻璃料润湿(即，多孔玻璃盘不允许空气进入玻璃料下面的试验液体的连续柱)。多孔玻璃盘漏斗205的外侧被外封住并通过入口202A和出口202B端口连接到加热浴槽208上以将组合件保持在恒温31℃。

图3B为包括202的剖面图(显示没有水夹套)，其包括漏斗250、玻璃料260和圆筒/活塞组合件，组合件通常显示成265，其提供小围压给试验样本270。圆筒266由

制作并具有7.0cm的外径、6.0cm的内径和6.0cm的高度。活塞268用制作并具有小于圆筒266内径0.02cm的直径和6.0cm的高度。如图3C所示，活塞的顶部进行中心钻孔以提供腔室290，其直径为5.0cm，深度为1.8cm。该腔室根据干燥样本的实际测量直径容纳用来调节活塞总重量的任选砝码以在样本270上提供1.4kPa的围压。

为防止试验流体从玻璃料260中蒸发过多，将一个

环262放置在玻璃料的表面上。

环由0.127mm厚的片料制成(以8569K16得自McMaster-Carr，Atlanta，Georgia)，其外径为7.6cm，内径为6.3cm。此外，将

O形环264(以AS568A-150，得自McMaster-Carr，Atlanta，Georgia)放置在

环262的顶部以进一步防止蒸发。如果需要，O形环的尺寸应当围绕着玻璃漏斗250的内壁紧密贴合。为使样本周围的空气扰动最小，在实验期间采用一个14cm×14cm的非表面活性剂处理的/掺入的开孔薄膜(未示出)来覆盖样本组合件202。孔要大得足以防止实验期间在薄膜的下侧上形成冷凝。

样本组合件202被安装在用来调节样本的垂直高度的垂直滑道(在图3A中通常描述成201)上。垂直滑道可为计算机控制下的无杆致动器(计算机未示出)。一种优选的致动器和马达分别以品目202X4X34N-1D4B-84-P-C-S-E得自Industrial Devices，Novato，California以及以ZETA 6104-83-135得自CompuMotor，Rohnert，California。

平衡点确定

在整个毛细管吸附实验过程中通过计算机采集来自天平的数据。同时在每个毛细管抽吸高度，每5秒取一次天平读数。对于每次时间间隔，计算增量流量，本文定义为天平读数上的变化除以5秒。当连续50个间隔具有小于0.0005g/s的增量流量时，即认为系统已经达到平衡。

试验样本制备

试验样本可利用拱形冲头从存储吸收构件上冲出5.4cm直径的圆形结构来获得。当构件为吸收制品的一个组件时，制品的其它组件必须在试验前被去除。在其中不明显地改变其结构(例如，组件材料的密度、相对配置、组成材料的物理性质等)构件就不能与制品的其它组件分离或其中构件不是吸收制品的一个组件的那些情形下，试验样本通过组合构成构件的所有材料进行制备，使得组合物代表所讨论的构件。记录试验样本的干重，精确至±0.001g。利用适当校准过的Vernier测径器测量样本直径，精确至±0.01mm。

实验装置

1.利用一个干净的干燥玻璃料260将样本组合件202连接到垂直滑道201上。在垂直滑道上移动组合件使得玻璃料260近似处在0cm高度上。(0cm的定义是玻璃料260的顶部水平与天平贮存器206中流体的水平对齐)。

2.如上所述如图3A所示固定装置组件。

3.将天平贮存器206放置在天平207上。将

盒212放置在天平和流体贮存器上对正孔，使得玻璃管211可下插过盒212盒天平贮存器盖206B而不会接触任一个。

4.用试验流体充满填充贮存器205。旋动活门210以连接填充贮存器205和玻璃管211，并充满天平贮存器206。

5.在活门209和样本组合件202之间连接

管203。调平玻璃料206并旋动活门209连接

管203和玻璃管204。

6.旋动活门210连接填充贮存器205和玻璃管204并允许试验流体充满样本漏斗，直到流体水位超过玻璃料260的顶部为止。倒置样本漏斗250并在玻璃料的顶部上从中倒空流体。如果需要，通过使气泡升高并逸出活门209的排出口从

管203内部去除所有的气泡和挡在玻璃料260下面的任何气泡。

7.利用可适合应用在样本漏斗250内和玻璃料的实际表面上的小水平仪重新调平玻璃料260。调零玻璃料260使得流体贮存器206液面在玻璃料260顶部下面10cm。为了做到这一点，可调节天平贮存器206中的液体量，或是在垂直滑动201上重新设定零位。

8.将样本组合件的入口202A和出口202B端连接到加热浴槽208上。使玻璃料260的温度逐渐达到31℃并保持平衡30分钟。

毛细管吸附步骤

1.在如上所述完成实验装置后，确认加热浴槽循环过样本组合件夹套，并且玻璃料盘260温度为31℃。

2.放置样本组合件202使得玻璃料260处于200cm抽吸高度。旋动活门209和210将玻璃料260与天平贮存器206连接起来。(填充贮存器205被活门210隔开，并且排出口被活门209隔开)。使样本组合件202保持平衡30分钟。圆筒266、活塞268和任何所需的砝码也应当在31℃下同时保持平衡30分钟。

3.关闭活门209和210，并将样本组合件202移动到玻璃料260处于100cm毛细管抽吸高度的点处。

4.将Teflon环262放置在玻璃料盘260的表面上，接着放置

O形环264。将预热的圆筒266共心地放置在Teflon环上。将试验样本270共心地放置在玻璃料260上的圆筒266中。把预热的活塞268连同任何所需的限制砝码一起插入圆筒266中。用开孔薄膜覆盖样本组合件202。

5.在该点的天平读数建立零或空重读数。

6.移动样本组合件202以便玻璃料260处于200cm毛细管抽吸高度。旋动活门209和210将玻璃料260与天平贮存器206相连并启动天平和时间读数。

7.在达到平衡(如上述所确定)之后，将样本组合件202的高度调节到吸附/解吸循环中的下一个毛细管抽吸高度。整个循环的毛细管抽吸高度如下(所有以cm表示的高度)：200、180、160、140、120、100、90、80、70、60、50、45、40、35、30、25、20、15、10、5、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200。

玻璃料校正(空置校正摄取量)

由于玻璃料盘260为多孔结构，毛细管吸附吸收量(空置校正摄取量)必须被确定并减去以得到绝对的样本毛细管吸附吸收量。对于每个所用的新玻璃料均应当进行玻璃料校正。除了没有试验样本之外执行如上所述的毛细管吸附步骤以获得坯料吸收量(g)。在每个规定的毛细管抽吸高度处的经过时间等于空置时间(s)。

蒸发损失校正

即使在采取以上所列的所有措施之后，仍将会产生某些蒸发损失。对于每个新安装的玻璃料260测量样本蒸发。

1.移动样本组合件202使得玻璃料260在零点之上2cm。旋动活门209和210连接玻璃料260和天平贮存器206。使系统平衡30分钟。

2.闭合活门209和210。

3.将

环262放置在玻璃料260的表面上。将

O形环264放置在

环上。将预热的圆筒266共心地放置在

环上。将预热的活塞268插入圆筒266中。最后将开孔薄膜放置在样本组合件202上。

4.旋动活门209和210将玻璃料260和天平贮存器206相连。记录天平读数和时间3.5小时。

计算

样本蒸发

空置校正摄取量：

毛细管抽吸吸收容量(CSAC)：

毛细管吸附解吸高度，其中材料已经释放其在0cm(即，CSAC 0)获得的容量的x％，(CSDHx)用cm表示；其中材料已经释放其容量的50％(CSDH 50)的毛细管吸附解吸高度也称作平均解吸压力(MDP)，用cm(水柱)表示。

每克材料从材料中所吸收的试验液体的量达到其容量的100％称为最大摄取量，用(g/g)(每克材料的试验液体克数)表示。最大摄取量描述在0cm高度的材料容量(g/g)。

Claims (13)

1. 一种用于吸收制品的液体采集材料，所述材料包括：第一纤维和第二纤维，所述第一纤维为化学交联的纤维素纤维并且所述第二纤维选自由下列组成的组：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、人造丝、lyocell纤维、以及它们的混合物，其中所述液体采集材料具有总干重，所述第一纤维具有占所述总干重的约30％至约95％的第一干重，并且所述第二纤维具有占所述总干重的约5％至约95％的第二干重。1.如权利要求1所述的液体采集材料，其中所述第一干重为所述总干重的80％至90％。
2. 2.如权利要求1或2所述的液体采集材料，其中所述第一干重为所述总干重的10％至20％。
3. 3.如前述任一项权利要求所述的液体采集材料，其中所述第一纤维用柠檬酸进行化学交联。
4. 4.如前述任一项权利要求所述的液体采集材料，其中所述第二纤维为聚酯纤维。
5. 5.如前述任一项权利要求所述的液体采集材料，其中液体采集材料为气流成网材料。
6. 6.如前述任一项权利要求所述的液体采集材料，其中所述液体采集材料具有不小于10g/g的最大摄取量。
7. 7.如前述任一项权利要求所述的液体采集材料，其中所述液体采集材料具有小于20.5cm H₂O的平均解吸压力值。
8. 8.一种吸收制品，例如尿布、失禁防护件、卫生巾、紧身短裤衬里或类似制品，所述制品包括如前述任一项权利要求所述的采集材料。
9. 9.如权利要求9所述的吸收制品，所述吸收制品包括采集层，所述采集层包括如前述任一项权利要求所述的液体采集材料。
10. 10.如权利要求9所述的吸收制品，所述吸收制品包括采集层，所述采集层由如前述任一项权利要求所述的液体采集材料组成。
11. 11.如权利要求10或11所述的吸收制品，所述吸收制品包括另外的和单独的第二采集层，所述第二采集层包括大量纤维和粘合剂。
12. 12.如权利要求12所述的吸收制品，其中所述第二采集层包括聚酯纤维。
13. 13.如权利要求12或13所述的吸收制品，其中所述第二采集层包括苯乙烯-丁二烯胶乳粘合剂。

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