CN102202622A - 制备具有多个第一区域和围绕每个第一区域的第二区域的吸收芯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括具有多个第一区域和第二区域的吸收芯的吸收制品，所述第一区域中的每一个排列成与另一个第一区域中的每一个为间隔关系，所述第一区域中的每一个被第二区域完全包围。本发明还涉及制备所述芯结构的方法。

Description

制备具有多个第一区域和围绕每个第一区域的第二区域的吸收芯的方法
发明领域
本发明一般涉及卫生吸收制品，更具体涉及具有增强的透气性、温度和湿度控制特征的女用吸收卫生巾。本发明还涉及一种制备在该制品中使用的吸收芯的方法。
发明背景
外用的吸收卫生巾是目前可获得的许多类型的妇女保护器件之一。卫生巾常规具有叠层结构，包括面向身体的液体可渗透层、一个或多个吸收芯层以及面向衣服的液体不可渗透层。由于该叠层结构，常规卫生巾的问题在于，这种制品在其吸收层内不是特别透气。制品结构内“内部透气性”的缺乏可导致制品使用期间使用者的舒适问题。具体说，常规制品中内部透气性的缺乏可导致使用者身体温度在局部区域内上升，因而导致使用期间的不适。而且，一旦制品变湿，内部透气性的缺乏可能阻止制品干燥，因而导致使用期间使用者的润湿感觉。
本发明的发明人已经发现了能够克服上述常规卫生巾的缺点的卫生巾结构，更具体是发现了能够提供增强的透气性、温度和湿度控制特征的卫生巾。本发明的发明人还发现了制备用于这种制品的吸收芯结构的方法。
发明内容
根据本发明，提供了一种制备卫生制品的吸收芯结构的方法，所述方法包括以下步骤：提供纤维浆料；使所述纤维浆料维持在室内；将模具安装到旋转成形圆筒上，所述模具具有第一多孔部分和中央设置的无孔部分；使所述模具在旋转成形圆筒上旋转直到所述模具排列成与所述室连通；将纤维浆料牵拉到所述模具中，从而形成具有多个第一区域和第二区域的芯，所述第一区域中的每一个排列成与另一个第一区域中的每一个为间隔关系，所述第一区域中的每一个被所述第二区域完全包围；将所述芯结构从所述模具中排出；和将所述芯结构传送通过砑光辊以压缩所述芯结构直到所述多个第一和第二区域具有均一厚度。
附图简要说明
现在将参考附图来描述本发明的实施方式，其中：
现在将参考附图来描述本发明的实施方式，其中：
图1是根据本发明一个实施方式的卫生巾的透视图。
图2是根据本发明第一个实施方式的图1所示卫生巾的分解图，显示了其中的各个组成层。
图3是根据本发明第二个实施方式的图1所示卫生巾的分解图，显示了其中的各个组成层。
图4是图1所示卫生巾的芯层的俯视图，显示了其中的第一和第二同心区域。
图5是沿图4中的线5-5获取的截面视图。
图6是沿图4中的线6-6获取的截面视图。
图7是沿图4中的线7-7获取的截面视图。
图8的示意图显示了用于制备图3-7所示芯层的设备。
图9是图8所示设备的一部分的细节透视图。
图10是沿图8中的线10-10得到的图8所示设备的截面图。
图11是图8所示设备的一部分的细节正视图。
图12是图8所示设备的一部分的细节透视图。
发明详述
参考图1和2，显示了本发明一个实施方式的女用卫生巾10。
卫生巾10具有主体22，主体22具有限定其前部的第一横向侧26和限定其后部的第二横向侧28。主体还具有两个纵向侧，即纵向侧30和纵向侧32。
如图2所示，根据本发明的第一个实施方式，主体22是叠层结构，包括流体可渗透的覆盖层42、转移层43、吸收芯44和流体不可渗透的屏障层50。
如图3所示，根据本发明的第二个实施方式，主体22是叠层结构，包括流体可渗透的覆盖层42、吸收芯44和流体不可渗透的屏障层50。
参考图4-7，吸收芯44包括多个第一区域70和第二区域72。如图3所示，所述多个第一区域70中的每一个相互间间隔排列，并被第二区域72完全围绕。
多个第一区域70中的每一个的单位重量范围为7.5gsm(g/m2)到555gsm(g/m2)，第二区域72的单位重量范围为150gsm到650gsm。选择所述多个第一区域70中每一个的单位重量，使其小于第二区域72的单位重量。具体说，选择所述多个第一区域70中每一个的单位重量，使得每个区域70的单位重量约为第二区域72单位重量的约5％到约85％。在本发明的一个实施方式中，选择所述多个第一区域70中每一个的单位重量，使得每个区域70的单位重量约为第二区域72单位重量的约50％。
多个第一区域70中每一个的密度小于第二区域的密度。具体说，优选第一区域70中每一个的密度约为0.017g/cm3-0.200g/cm3，第二区域72的密度约为0.035g/cm3-0.400g/cm3。在本发明一个优选的实施方式中，第一区域70中每一个的密度小于第二区域72密度的80％，更优选小于50％。虽然在本发明的一个优选实施方式中，第一区域70中的每一个具有相同的密度，单独的第一区域70相互间也可能具有不同的密度，只要每个第一区域70的密度小于第二区域72的密度。
优选地，多个第一区域70(即第一区域延伸的区域总和)在芯44约5％至约30％的表面积上延伸，第二区域72在芯44约70％至95％的表面积上延伸。吸收芯44(包括多个第一区域70和第二区域72限定的那些区域)优选具有均一厚度，约为0.5-12mm。在本发明一个优选的实施方式中，吸收芯44包含约75重量％到100重量％的纤维素纤维和0重量％到25重量％的超吸收聚合物。在一个尤其优选的实施方式中，多个第一区域70和第二区域72具有相同的材料组成。并且，优选地，多个第一区域70和第二区域72由材料单层组成，即所述多个第一区域70和第二区域72不是由两个独立的层相互叠加形成的。
主体-覆盖层
覆盖层42可以是相对低密度、膨松(bulky)、高弹性的(high-loft)的非织造网状材料。覆盖层42可以仅由一种类型的纤维组成，例如聚酯或聚丙烯，或者可以包括多于一种纤维的混合物。覆盖层可以由具有低熔点组分和高熔点组分的双组分或共轭纤维组成。纤维可选自多种天然和合成材料，例如尼龙、聚酯、人造丝(与其它纤维组合)、棉花、丙烯酸纤维等以及它们的组合。优选地，覆盖层42的单位重量约为10gsm到约75gsm。
双组分纤维可以由聚酯层和聚乙烯外鞘构成。使用合适的双组分材料得到可熔非织造织物。这种可熔织物的例子在1985年11月26日授予Chicopee的美国专利4,555,430中描述。使用可熔织物提高了覆盖层可以安装到吸收层和/或屏障层上的简便性。
覆盖层42优选具有相对较高的可润湿度，虽然构成覆盖层的各种纤维可能不是特别亲水的。覆盖材料还应包含大量相对较大的孔。这是因为覆盖层42旨在快速吸收体液并将其转移远离身体和沉积点。因此，覆盖层对于卫生巾吸收给定量液体所用的时间(渗透时间)几乎没有影响。
有益地，构成覆盖层42的纤维在其润湿时不应丧失其物理特性，换言之在经受水或体液时它们不应发生塌陷或丧失其弹性。覆盖层42可经过处理以使液体容易通过。覆盖层42也可用于将液体快速转移至吸收制品下面的各层。因此，覆盖层42宜是可润湿、亲水且多孔的。如果由合成的疏水纤维如聚酯或双组分纤维构成，可以用表面活性剂处理覆盖层42以赋予所需程度的可润湿性。
在本发明一个优选的实施方式中，覆盖层由巴西BA萨尔瓦多的保利星公司(Polystar Company)以产品编号142250销售的16gsm热粘结聚丙烯纤维非织造材料构成。
或者，覆盖层42也可以由具有大孔的聚合物薄膜构成。因为这种高孔隙率，该薄膜实现了将体液快速转移到吸收制品下面各层的功能。这种类型的合适的覆盖层材料可以由麦克内尔有限公司(McNeil-PPC，Inc.，)供给的STAYFREE干爽超薄超大产品(STAYFREE Dry Max Ultrathin product)商业获得。
覆盖层42可以压纹至吸收芯44的其余部分，通过使覆盖层与下一层融合以助于促进亲水性。这种融合可以在覆盖层42和吸收芯44的多个位点局部实现，或者在覆盖层42和吸收芯44的整个接触表面上实现。或者，覆盖层42可以通过诸如粘附等其它方式附连于吸收芯44。
主体-转移层
在其内侧邻近覆盖层42并粘结于覆盖层42的是转移层43。转移层43提供了从覆盖层42接收体液并保持直到下面的吸收芯44有机会吸收体液的方式，因而起到流体转移或捕获层的作用。
优选地，与覆盖层42相比，转移层43更加致密并具有较大比例的较小的孔。这些属性使得转移层43容纳体液并保持其远离覆盖层42外侧，从而防止流体再润湿覆盖层42及其表面。然而，优选转移层不会致密到阻止流体通过层43进入下面的吸收芯44。
转移层43由纤维材料构成，例如木浆、聚酯、人造丝、柔性泡沫等或它们的组合。转移层43也可包含用于稳定该层并维持其结构完整性的热塑性纤维。可以在一个面或两个面上用表面活性剂处理转移层43以提高其可润湿性，虽然通常转移层43相对亲水并且可能不需要处理。转移层43优选在其两个面上粘结或粘附于相邻的层，即覆盖层42和下面的吸收芯44。
适用于转移层的材料的例子是由田纳西州孟菲斯的布克艾公司(Buckeye)销售的通过空气粘结的木浆，商品名VIZORB 3008，其单位重量为110gsm，VIZORB 3042，单位重量为100gsm，VIZORB 3010，单位重量为90gsm；及其它。
主体-吸收芯
在本发明一个优选的实施方式中，吸收芯44是纤维素纤维和设置在其中的超吸收体的掺混物或混合物。可用于吸收芯44的纤维素纤维是本领域公知的，包括木浆、棉花、亚麻和泥煤苔。优选木浆。浆料可以从机械或化学-机械的亚硫酸盐、牛皮纸、制浆废弃材料(pulping reject material)、有机溶剂浆料等获得。软木和硬木品种都是有用的。优选的是软木浆。不一定要用化学去粘结剂、交联剂等处理纤维素纤维以在本发明材料中使用。如美国专利5,916,670所述，可以化学处理木浆的一些部分以改善产品的柔性。材料柔性也可以通过机械处理材料或软化材料来改善。
吸收芯44可包含任何超吸收聚合物(SAP)，这是本领域公知的。在本发明中，术语“超吸收聚合物”(或“SAP”)指在0.5psi压力下能够吸收并保留至少约10倍于其重量的体液的材料。本发明的超吸收聚合物颗粒可以是无机或有机交联的亲水聚合物，例如聚乙烯醇、聚环氧乙烷、交联淀粉、瓜尔胶、黄原胶等。颗粒可以是粉末、晶粒、细粒或纤维的形式。本发明中使用的优选的超吸收聚合物颗粒是交联聚丙烯酸酯，例如由日本大阪的住友化学品有限公司(Sumitomo Seika Chemicals Co.，Ltd.)以商品名SA70N提供的产品和斯妥号森有限公司(Stockhausen Inc.)提供的产品。
在本发明一个优选的实施方式中，吸收芯44包含约50重量％到100重量％的纤维素浆料和0重量％到50重量％的超吸收聚合物。
在本发明一个具体的实施例中，吸收芯44由约93重量％的短纤浆混合约7重量％超吸收聚合物构成，其中所述短纤浆可以是由美国乔治亚州不伦瑞克的GP纤维素公司(GP Cellulose)获得的Golden Isles FluffPulp 420#HD 7％含水量，合适的SAP可以是由日本大阪的住友化学品有限公司获得的Aqua Keep SA70N。
制备吸收芯的方法
现在将参考图8-12描述根据本发明制备吸收芯的方法，这些附图描绘了用于根据本发明制备吸收芯结构的设备200。用于形成吸收芯44的浆料是由牛皮纸(Kraft)工艺制备的漂白的软木浆。木浆由生产商以滚动形式的浆板202提供，在图8中由参考标记204表示辊。浆板202从辊204传送至装置206，用于将浆板研磨成纤维浆料205。纤维浆料205从研磨装置206释放进入用于保持纤维浆料205的室208。设备200还可任选地包括用于将超吸收聚合物引入室208的装置207，从而形成纤维浆料和超吸收体的混合物。可使用适用于该目的并且是本领域技术人员已知的任何常规装置，以将超吸收体引入室208。
室208具有与旋转成形圆桶210连通的部分开放的底部211。旋转成形圆桶210具有安装在上面的多个模具212。随着成形圆筒210的旋转，每个模具212相继排列成与室208的开放部分211连通，从而接收来自室208的纤维浆料205。在图8中，在设备200的运行期间，成形圆筒210以逆时针方式旋转。如图10所示，成形圆筒210包括处于真空的部分214。如图9和10所示，模具212包括呈现芯44的第二区域72形状的多孔筛217结构。当模具212通过成形圆筒210的部分214的上方时，真空用于通过将空气牵拉通过模具212的多孔筛217而将纤维浆料205从室208拉入模具212内。
如图10详细所示，模具212包括围绕模具212的多孔筛217部分的无孔安装平板部分215。如图10最佳所示，模具212的安装平板部分215安装在成形圆筒210的外周219，使得每个模具212能够随着成形圆筒210的旋转而旋转。模具212的多孔筛217部分被设置成芯44的第二区域72的形状。模具212还包括多个无孔突起218，每个突起218是所述多个第一区域70之一的形状。每个无孔突起218的高度小于安装平板部分215的高度。与被牵拉进入每个无孔突起218的纤维浆料205的量相比，使用期间，上述模具212的结构导致更多的纤维浆料205被牵拉进入模具212的多孔筛217部分。
模具212在室208部分开放的底部211下旋转之后，旋转的成形圆筒210导致模具212进一步旋转。如图11所示，旋转成形圆筒210包括将空气从圆筒210内向外排出的部分221。圆筒210的部分221用于将模具212内形成的芯44结构排出到带222上。带222用于将芯44传送至第一砑光辊224。砑光辊224用于降低芯44的厚度，使得芯44的第一区域70和第二区域72具有均一厚度但单位重量不同。如图12所示，芯44任选地被带222进一步传送至第二砑光辊226，第二砑光辊能够进一步降低芯44的厚度。
主体-屏障层
吸收芯44的下面是屏障层50，包括液体不可渗透的薄膜材料，以防止包埋在吸收芯44内的液体从卫生巾流出而污染使用者的内衣。屏障层50优选由聚合物薄膜构成，虽然也可以由液体不可渗透、空气可渗透的材料如防水处理的非织造或微孔薄膜或泡沫构成。
屏障层可以是透气的，即允许蒸气蒸发。用于该目的的已知材料包括非织造材料和微孔薄膜，所示微孔是通过延展定向薄膜及其它方式产生的。也可使用可渗透的薄膜、织物、熔喷材料及其组合的单层或多层作为可透气的背衬层，它们能够提供曲折路径和/或其表面特征提供排斥液体渗透的液体表面。覆盖层42和屏障层50可以沿其边缘部分连接以形成维持吸收芯44具有捕获性的外周或边缘密封。连接可以通过粘合剂、热粘结、超声粘结、射频密封、机械卷边等方式或它们的组合来实现。
可以在屏障层面向衣服的一侧施加定位粘合剂，用于在使用期间使卫生巾10固定于衣服。可以用可去除的隔离纸覆盖定位粘合剂，使得定位粘合剂在使用之前被可去除的隔离纸所覆盖。
本发明的吸收制品可以包括或不包括用于将吸收制品固定于内衣的翼片、副翼或凸片。翼片也称为副翼或凸片，它们在卫生保护制品中的应用可参见Van Tilburg的美国专利4,687,478，Van Tilburg的美国专利4,589,876，McCoy的美国专利4,900,320和Mattingly的美国专利4,608,047。这些专利的揭示以其全部内容纳入本文作为参考。如上述文献中所述，翼片通常是柔性的并被构造成在内衣边缘上折叠以使翼片位于内衣边缘之间。
可以通过将面向衣服的表面设置成抵靠衣服的裤裆内表面而使本发明的吸收制品施加于裤裆。可使用附连吸收制品的各种方法。例如，化学方式(例如粘合剂)、机械附连方式(例如，夹片、饰带、系带)和互锁装置(例如，卡环、按钮、VELCRO(新罕布什尔州曼彻斯特的维可牢美国有限公司(Velcro USA，Inc.)、拉链)等是本领域技术人员已知的各种选项的例子。
粘合剂可包括以带状、漩涡状或波浪状等形式施加的压敏型粘合剂。如本文所用，术语压敏型粘合剂表示任何可剥离的粘合剂或可剥离的粘着方式。合适的粘合剂组合物包括例如，水基压敏型粘合剂如丙烯酸酯粘合剂。或者，粘合剂组合物可包括基于以下的粘合剂：天然或合成聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯或聚丙烯酸酯、乙酸乙烯酯共聚物或其组合的基于乳剂或溶剂的粘合剂；基于合适的嵌段共聚物的热熔粘合剂，适用于本发明的嵌段共聚物包括具有式(A-B)x的线性或星形共聚物结构，其中嵌段A是聚乙烯芳烃(polyvinylarene)嵌段，嵌段B是聚(单链烯基)嵌段，x表示聚合臂的数量，x是大于或等于1的整数。合适的嵌段A聚乙烯芳烃包括但不限于：聚苯乙烯、聚α甲基苯乙烯、聚乙烯基甲苯以及它们的组合。合适的嵌段B聚(单链烯基)嵌段包括但不限于：共轭二烯弹性体，例如聚丁二烯或聚异戊二烯，或氢化弹性体，例如乙烯丁烯或乙烯丙烯或聚异丁烯，或它们的组合。这些类型的嵌段嵌段共聚物的市售例子包括来自壳牌化学公司(Shell Chemical Company)的KratonTM弹性体，来自丹科思寇公司(Dexco)的VectorTM弹性体，来自恩凯姆弹性体公司(Enichem Elastomers)的SolpreneTM和来自耐火石轮胎橡胶公司(Firestone Tire & Rubber Co.)的StereonTM；基于烯烃聚合物和共聚物的热熔粘合剂，对于烯烃聚合物是乙烯和诸如乙酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、乙烯基硅烷或马来酸酐共聚单体的三聚物。这些类型的聚合物的市售例子包括Ateva(来自AT塑料公司(AT plastics)的聚合物)、Nucrel(来自杜邦公司的聚合物)、Escor(来自埃克森化学公司(Exxon Chemical)的聚合物)。
如果使用粘合剂，可以施加剥离条以在吸收制品附着于裤裆之前保护吸收制品上的粘合剂。剥离条可以由任何合适的片状材料形成，以足够的粘性粘附于粘合剂以在使用之前保持原位但在需要使用吸收制品时可容易地去除。任选地，可以在剥离条上施加涂层以改善剥离条从粘合剂去除的容易性。可以使用能够实现这种结果的任何涂层，例如硅酮。
覆盖层、吸收层、转移层、背衬层和粘合剂层中的任一层或全部都可以着色。这种着色包括但不限于白色、黑色、红色、黄色、蓝色、橙色、绿色、紫色以及它们的混合。根据本发明，可以通过染色、色素沉着和印刷来赋予颜色。根据本发明可使用的着色剂包括染料以及无机和有机颜料。染料包括但不限于蒽醌染料(溶剂红111、分散紫1、溶剂蓝56和溶剂绿3)、呫吨染料(溶剂绿4、酸性红52、基础红1和溶剂橙63)、吖嗪染料(深黑)等等。
无机颜料包括但不限于：二氧化钛(白色)、碳黑(黑色)、氧化铁(红色、黄色和褐色)、三氧化二铬(绿色)、亚铁氰化铁铵(蓝色)等等。
有机颜料包括但不限于：联苯胺(diarylide)黄AAOA(颜料黄12)、联苯磺胺黄AAOT(颜料黄14)、酞菁蓝(颜料蓝15)、立索红(颜料红49:1)、红色色淀C(颜料红)等等。
吸收制品可包含其它已知材料、层和添加剂，例泡沫、网状材料、香料、药物或药剂、润湿剂、气味控制剂等。可任选地用装饰性设计压印吸收制品。
吸收制品可以打开的吸收制品形式包装在硬纸盒、盒或袋内。消费者在需要时取出备用的制品。吸收制品也可以单独包装(每个吸收制品包裹在外包装内)。
本发明也包括具有平行纵边的不对称和对称的吸收制品、狗骨或花生形状以及用于丁字裤的具有逐渐变细结构的制品。
通过以上讨论，本领域技术人员可以确知本发明的主要特征，可以在不背离本发明精神和范围的情况下，对本发明进行各种改变和改良。以示例方式阐述的实施方式不是对实施本发明过程中可能的变体的限制。
实施例
下面将描述本发明的具体实施例。
本发明实施例1
如下所述构建本发明超薄卫生巾的一个实施例。面向身体的覆盖层由16gsm热粘结的非织造材料构成，所述材料由100％亲水聚丙烯纤维构成，可以产品编号142250从巴西萨尔瓦多的保利星公司(Polystar Company)购得。在覆盖层下面设置吸收芯，吸收芯通过参照图8-11所述的方法形成。吸收芯具有多个第一区域和第二区域，所述多个第一区域在1256.6mm2的表面积上延伸(即第一区域延伸面积的总和)，第二区域的表面积为10548.7mm2。所述多个第一区域的每一个的单位重量为212g/m2，第二区域的单位重量为424g/m2。多个第一区域70的每一个的密度为0.035g/m3，第二区域72的密度为0.071g/m3。吸收芯的组成是约93重量％的浆料和约7重量％的超吸收聚合物。浆料是由美国乔治亚州不伦瑞克的GP纤维素公司(GP Cellulose)获得的Golden Isles FluffPulp 420#HD 7％含水量。所述超吸收聚合物是由日本大阪的住友化学品有限公司获得的AquaKeep SA70N。吸收芯下面设置屏障层，屏障层由巴西珠迪亚夫(Jundiaí)的柯罗度公司(Clopay do Brasil)购得的产品编号113689的24gsm聚乙烯薄膜形成。
本发明吸收制品在卫生和其它健康护理应用中的应用可通过本领域技术人员目前已知或预期了解的任何卫生保护、失禁、医疗和吸收体方法和技术来实现。因此，本发明意图是本发明覆盖本发明的修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求及其等同方案的范围之内即可。

Claims (6)

1.一种制备卫生制品的吸收芯结构的方法，所述方法包括以下步骤：
提供纤维浆料；
使所述纤维浆料维持在室内；
将模具安装到旋转成形圆筒上，所述模具具有第一多孔部分和中央设置的无孔部分；
使所述模具在旋转成形圆筒上旋转直到所述模具排列成与所述室连通；
将纤维浆料牵拉到所述模具中，从而形成具有多个第一区域和第二区域的芯，所述第一区域中的每一个排列成与另一个第一区域中的每一个为间隔关系，所述第一区域中的每一个被所述第二区域完全包围；
将所述芯结构从所述模具中排出；和
将所述芯结构传送通过砑光辊以压缩所述芯结构直到所述多个第一和第二区域具有均一厚度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维浆料是通过所述旋转成形圆筒内内部设置的真空的方式被牵拉到所述模具内的。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述芯结构是通过从所述成形圆筒内向外排出的气流的方式从所述模具排出的。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将芯结构传送通过砑光辊的步骤包括将所述芯结构传送通过第一砑光辊的步骤。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
提供卷轴形式的浆料板；
将所述浆料板传送至用于将所述浆料板研磨成纤维木浆的装置；
使所述纤维浆料位于所述室内。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将超吸收聚合物引入所述室内。
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