CN103533915B - 改善的气流成网片材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气流成网片材料，所述气流成网片材料包括干法成网纤维网和胶乳，所述胶乳以选定量涂覆在片材料的两个表面上。该气流成网片材料可为用于吸收流体的吸收结构。

Description

改善的气流成网片材料

技术领域

本发明涉及用于吸收流体的气流成网纤维片材料。所述片材料通过施加液体粘合剂来粘结；它们尤其适用于一次性吸收制品中。

背景技术

纤维片材料，尤其是用于吸收流体的纤维片材料，被制造成用于许多用途，例如，它们被结合到吸收制品诸如一次性尿布、失禁衬垫和卫生巾中以作为流体吸收或流体传送和/或扩散元件，例如，作为旨在吸收并保持体液的吸收芯。纤维片材料，并且更具体地在吸收制品中用作流体吸收或流体传送和/或扩散元件的纤维片材料，通常包括大量的组分以便改善它们的具体性能；也可包括另外的组分以提供具有附加有益效果的结构。

干法成网，并且更具体地，气流成网方法，广泛地用于由干燥纤维生产纤维网，所述纤维网能够继而用作例如用于吸收流体的片材料。具体地，气流成网方法是指形成具有无规纤维取向的纤维网；因此，此类气流成网纤维网的性能是略微各向同性的。由气流成网方法生产的纤维片材料是柔软的、柔性的并且多孔的，并且尤其适于用作吸收制品诸如一次性尿布、卫生巾、卫生护垫、失禁衬垫和擦拭物中的液体吸收结构。

气流成网制造方法一般包括纤维网形成和分层步骤以及纤维网粘结和稳定化步骤；事实上，在气流成网方法中，可为任何类型，例如纤维素的、合成的、或它们的任何组合的纤维被成形或压缩成纤维网，但此类纤维网缺乏完整性，因此必须被稳定化。用于粘结和稳定化干法成型纤维网的不同技术是本领域已知的，即机械、热和化学粘结方法。借助化学品来粘结纤维网结构在非织造织物工业中是最常见的粘结方法之一，并且包括向纤维网施加化学粘合剂并固化所述粘合剂。最广泛使用的化学品为胶乳，因为其价格低廉、用途广泛、易于施加、并且作为粘合剂是非常有效的。已知多种向纤维网施加胶乳粘合剂的方法，而对于旨在用于吸收制品中的纤维网来讲，喷涂粘结和印刷粘结是尤其优选的。

胶乳粘合剂通常为水乳液，并且能够施加到纤维网的一个或两个主平坦表面。测量该所需量以提供具有稳定性和强度的结构，同时不损害流体处理能力（通常为吸收和/或采集能力）。事实上，胶乳粘合剂在将纤维粘合在一起的同时也在某种程度上涂覆它们，并且可至少部分地减小纤维片材料采集和吸收流体的能力。此外，可为最佳以便提供具有期望的稳定性和强度的气流成网片材料的选定量的胶乳可负面地影响其柔韧性和柔软性，从而实际上减小它。

因此，仍然存在对借助胶乳粘合剂来稳定化的气流成网片材料的需要，并且能够提供有效的流体处理与柔软性和柔韧性的组合，同时也具有期望的强度和稳定性。现已发现，该需求能够通过气流成网片材料来满足，所述气流成网片材料是借助以选定分布提供的胶乳粘合剂来稳定化的，因此提供柔软的且具有良好完整性的吸收结构，同时也以改善的流体处理能力为特征。

发明内容

本发明涉及一种气流成网片材料，其可通过包括以下步骤的方法获得：

提供纤维网，所述纤维网包括纤维素纤维和合成纤维，并且具有第一表面和第二表面，以及

分别以第一量和第二量向纤维层的第一表面和第二表面施加胶乳粘合剂，其中第一量与第二量的比率为2:1至4:1，优选地为2.5:1至3.5:1。

并且其中气流成网片材料包含

1重量%至30重量%，或1重量%至20重量%，或1重量%至10重量%的纤维素纤维，

1重量%至25重量%，或5重量%至15重量%，或5重量%至10重量%的胶乳粘合剂。

附图说明

虽然本说明书以特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求书作出结论，但据信通过以下结合以下附图的说明将更好地理解本发明。

图1为用于制备根据本发明的气流成网片材料的设备的示意性片段侧正视图；

图2为根据本发明的气流成网片材料的放大剖面图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于吸收流体的纤维结构，其可根据气流成网方法获得。纤维结构由气流成网片材料构成，所述气流成网片材料是借助胶乳粘合剂粘结的，并且基本上不含超吸收材料。在一个典型的实施例中，本发明的片材料能够作为吸收结构被结合到吸收制品中，例如作为吸收芯，并且旨在吸收和保持各种体液。吸收制品，并且更具体地，一次性吸收制品，是指诸如卫生巾、一次性尿布、失禁衬垫的制品，它们由使用者邻近于身体穿着并且旨在吸收和容纳从身体排出的各种体液（例如，阴道分泌物、经液、汗液、和/或尿液），并且旨在单次使用之后被丢弃。吸收制品通常包括面向身体表面和与其相对的面向衣服表面。面向身体表面和面向衣服表面通常也能够在构成该制品自身的每种片材料中被识别，例如在根据本发明的气流成网片材料中。

一次性吸收制品可通常包括流体可透过的顶片、流体不可透过的底片（其可任选地为水蒸汽和/或气体可透过的）、以及设置在它们之间的吸收元件。

如本文所用，术语“使用”是指在吸收制品实际与使用者的身体接触时开始的那段时间。

所谓本发明的气流成网片材料“基本上不含”超吸收材料，是指在本发明的上下文中，片材料在其结构内不应包含任何显著量的超吸收材料。用于吸收制品中的超吸收材料通常包括水不溶性的、水可溶胀的、水凝胶成形交联的吸收聚合物，它们能够吸收大量的液体并在中等压力下保持此类吸收的液体，并且能够通常以细小分散的形式例如以颗粒形式在吸收制品中结合。尽管超吸收材料可存在于本发明的气流成网片材料的外表面处，例如所指定的气流成网片材料和邻近层之间的接触面处，所述邻近层可为例如包裹气流成网片材料的外层，但在一些情况下，所述超吸收材料能够偶然且轻微地透入所指定的片材料的结构，此类情况将不被认为是显著的。基于气流成网片材料的干重计，显著量可对应于小于5重量%，或小于2重量%，或小于1重量%。

一般来讲，并且除非另外指明，所提及的用于本发明的气流成网片材料的所有按重量计的百分比均是按气流成网片材料的干重计算的。气流成网片材料的基重也是指干基重。

本发明的气流成网片材料能够使用被设计成用于气流成网方法的常规设备制成。

本发明将被描述为气流成网片材料，其能够提供对含水流体，尤其是体液的有效采集和吸收，例如旨在作为吸收结构在一次性吸收制品例如卫生巾中被结合。

图1为根据气流成网方法的用于制造气流成网片材料的设备的一个典型实施例的简化示意图。根据该实施例，一般由数字30表示的气流成形系统包括横向设置在连续成形筛网34上方的分配器单元32，所述连续成形筛网安装在辊36上并由合适的马达（未示出）驱动，并且真空部件或抽吸箱38定位在所述筛网下方。在常规气流成形系统中，分配器单元的上游为纤维分离机或喂料机（未示出），诸如锤磨机或兰多喂料机，其中捆、叠等被纤维分离，并且如有必要或期望的话，还可将纤维清洁和/或共混，这主要取决于所用纤维的类型、所用纤维的共混物、以及最终产品用途。例如，纤维素纤维能够与合成纤维共混，并且作为均质共混物由单一分配器来施加。作为可能的另外一种选择，不同的纤维，或纤维的不同共混物，可各自由不同的分配器传送至筛网以形成多个层片或层。

多孔成形筛网34基本上是与一个分配器或多个分配器共延的，并且筛网34下面的抽吸箱38向下抽吸气流并且将纤维传送至筛网的表面，从而形成层片或松散纤维网12。

根据本发明，来自分配器单元30或者所述不同分配器的纤维可被提供到任选的预成形载体层（图中未示出）上，继而首先被提供到多孔成形筛网34上。载体层可为例如低基重的非织造织物，其通常由合成纤维制成，例如由聚丙烯纤维制成。

在方法中的该阶段，纤维网几乎不表现出完整性，并且真空部件将松散纤维网保持在筛网上。纤维网12具有面向分配器的第一表面6和与表面6相对的第二表面8，所述第二表面面向成形筛网34。

应当理解，可修改该系统以控制最终产品的组成和厚度。例如，分配器单元也可包括多个单个分配器，其中取决于诸如机器速度、容量、纤维类型和期望的最终产品的因素，可改变或更改分配器的数目和它们的具体排列。

在方法的该阶段，被收集在成形筛网34上的纤维网12具有非常小的完整性并且需要稳定化。纤维网由连续筛网推进，并且如果需要，纤维网首先可在压缩辊（未示出）之间通过。

纤维网从那里被传送至合适的第一分配部件40，诸如喷嘴、刮刀、辊施用装置等，其中将胶乳粘合剂施加到松散纤维网12的第一表面6。如果需要，由定位在分配部件和筛网下面的相同的抽吸箱38所施加的真空也能够帮助将胶乳抽吸到纤维网中。分配部件或施用装置基本上是与纤维网的宽度共延的，并且通常将基本上均匀的涂层施加到纤维网表面。

在固化时，胶乳赋予纤维网完整性，因此通常需要胶乳的一些透入。胶乳透入纤维网中的范围或程度能够通过控制所施加的胶乳量以及通过控制施加到纤维网的真空（因为真空帮助将胶乳抽吸到纤维网中）来控制。胶乳可通常作为水乳液来施加，并且可通常为热固性塑料。为了活化胶乳，胶乳乳液包含合适的固化剂或交联剂，并且在涂覆了纤维网之后，胶乳能够通常固化以实现交联。例如，通过使涂覆的纤维网例如穿过热空气箱或穿过空气干燥机42来实现固化，其中温度可通常在约100℃至260℃范围内，但这取决于所用胶乳树脂的具体类型、取决于固化剂或交联剂、取决于胶乳的量、纤维网的厚度、真空度和机器速度。

通常在固化步骤之后，即在烘箱或干燥机42的下游，纤维网12进一步由围绕辊60、61、62和63运行的第二筛网44朝第二分配部件46传送，其中也向纤维网12的第二表面8提供胶乳粘合剂。第二分配部件46可通常由第二抽吸箱48和烘箱或干燥机50来完成，其中第二胶乳涂层继而能够同样通过通常在相同的温度范围内加热来固化。

一般来讲，根据本发明的一个典型实施例，气流成网片材料不应当基本上包括任何热粘结，即，基本上没有来自合成纤维的部分或完全融合的粘结。当然，这不排除胶乳粘合剂的热固性，并且应当相应地设定固化步骤的温度。

根据本发明，由分配部件40以第一量将胶乳粘合剂提供到纤维网12的第一表面6，并且由分配部件46以第二量提供到纤维网12的第二表面8，其中第一量与第二量的比率通常为2:1至4:1，或也为2.5:1至3.5:1。所述量能够例如以质量单位来表示，虽然最终选定的比率是独立于所述单位的。

从最后烘箱排出的所得吸收纤维结构10现在表现出足够的完整性，并且能够被切割、辊轧、包装等。

可通过本发明的方法获得的气流成网片材料10，即纤维网12包括纤维素纤维和合成纤维，例如无规分布的纤维素纤维和合成纤维的均匀共混物，并且基本上不含超吸收材料。纤维素纤维可包括诸如木浆和棉纤维的纤维、以及改性的纤维素纤维诸如人造丝和乙酸纤维素。通常，气流成网片材料10中的纤维素纤维为木浆纤维。根据本发明，纤维素纤维以相对减小的量，通常为1重量%至30重量%，或为1重量%至20重量%，或也为1重量%至10重量%被包括在气流成网片材料10中。

合成纤维可包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙纤维、双组分纤维等。通常，合成纤维可由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和/或聚丙烯纤维构成。例如，能够以与纤维素纤维的期望共混物将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维提供到聚丙烯纤维的非织造织物载体层上。根据本发明，气流成网片材料10可包括45重量%至98重量%的合成纤维，或为65重量%至94重量%，或也为80重量%至94重量%的合成纤维。

能够以任何长度（包括短纤维长度）提供的合成纤维可通常有助于该结构的强度。它们也能够被处理以使它们为亲水性的，以便不减小本发明的气流成网片材料的吸收容量。

可通过本发明的方法获得的气流成网片材料10包括如下量的胶乳粘合剂：1重量%至25重量%，或为5重量%至15重量%，或也为5重量%至10重量%。

所有百分比均是按气流成网片材料的干重计算的，并且是指本发明（即在如下两种情况下）的气流成网片材料的总体组成：其中气流成网片材料包括通常借助单一分配器成形的单一层；以及当气流成网片材料包括由不同分配器成形的且可能具有不同组成的多个层片或层时。所述百分比也包括任选的载体层（当存在时）。

胶乳粘合剂能够通常作为水乳液或分散体来提供，它们可包含不同百分比的固体。胶乳粘合剂可容易地购自多个制造商。由于胶乳乳液是与水混溶的，因此如果需要，在被施加到纤维网之前，可将它们进一步稀释。此外，胶乳组合物可通常为热固性的，并且为了实现交联，它们包含少量合适的交联剂，所述交联剂为熟知的用于该目的的化学试剂，诸如正-羟甲基丙烯酰胺。本领域已知的适用于纤维结构的任何类型的胶乳均能够用于本发明的气流成网片材料。可得的胶乳按化学类别分类，并且尤其有用的那些包括乙酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丁苯羧酸酯共聚物和聚丙烯腈，并且例如以Air Products，Inc.的商品名Airbond、Airflex和Vinac，Goodrich Chemical Co.的商品名Hycar和Geon，以及H.B.Fuller Company的商品名Fulatex销售。

根据本发明，可通过上述方法获得的气流成网片材料10通常基本上不包含热粘结，即，基本上没有来自合成纤维的部分或完全融合的粘结。当然，这不排除胶乳粘合剂的热固性。

根据本发明，可通过上述方法获得的气流成网片材料10可具有50g/m²至400g/m²，或60g/m²至200g/m²的基重。

可通过如上所述的方法获得的本发明的气流成网片材料10示出于图2中。气流成网片材料10可包括无规分布的纤维14的纤维网12、和胶乳粘合剂16、16’、18、18’，所述胶乳粘合剂将在附图中示意性地由阴影16、18表示的涂层提供到气流成网片材料10的相应的第一6和第二表面8上，并且其也将纤维网12透入或浸渍至某种程度16’、18’，并且已经局部涂覆了纤维中的一些。

在可通过本发明的方法获得的气流成网片材料10中，在气流成网片材料的厚度方向上的部分可在第一区域20和第二区域22中被平面24（如图2中虚线所表示）分开，所述平面垂直于气流成网片材料10的厚度方向，并且继而通常平行于其外第一表面6和第二表面8。根据本发明，气流成网片材料10的第一区域20中的胶乳粘合剂的量为第二区域22中的胶乳量的2至4倍，或也为第二区域22中的胶乳量的2.5至3.5倍。所述比率可例如由第一区域20和第二区域22中的胶乳粘合剂的相应基重来计算，例如以克/平方米表示，或也表示为以克计的绝对量，当然，这是当相应的第一区域20和第二区域22是指气流成网片材料10的相同区域时。所述两个区域中的胶乳量或基重能够用本领域已知的方法来评测，例如微观检视、FTIR光谱学、热重分析。

不受任何理论的束缚，据信，可通过根据本发明的方法获得的气流成网片材料10提供对体液的良好采集和保持能力，这是由于上述结构的组合。具体地，相对少量的纤维素纤维和对应的高百分比的合成纤维（通常为例如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维）与实质上缺乏超吸收材料组合，提供对体液例如经液和血液的非常好的处理，具有改善的处理和分配流体的能力，这是由于所述稳定纤维结构在流体吸收时不经受塌缩，并且也由于实质上缺乏超吸收材料而不易于发生凝胶粘连。

此外，胶乳材料在气流成网片材料的厚度内的具体分布为气流成网片材料提供改善的稳定性，但仍然具有具体柔软性和柔韧性，这转化为对使用者的改善的舒适度。

尽管存在胶乳涂层，可通过本发明的方法获得的气流成网片材料10是柔软的，但为强效的和吸收性的，从而表现出相对高的拉伸强度。

本发明的气流成网片材料10可为卫生吸收制品的芯的部分，或也可构成此类制品的吸收芯。

当本发明的气流成网片材料10结合到卫生吸收制品例如卫生巾或卫生护垫中时，第一表面6和第一区域20可通常朝吸收制品的面向衣服表面（即当穿着时旨在面向使用者的衣服的表面）取向，而第二表面8和第二区域22因此朝吸收制品的面向身体表面取向。除了结构稳定性以外，当包含相对较少的胶乳粘合剂的气流成网片材料的区域面向使用者时，吸收制品内的气流成网片材料10的该示例性取向也提供甚至更好的流体采集能力，因此旨在首先容纳流体，并且利用了由纤维中的相对较少量的胶乳所提供的所述更“开放的”结构。

一般来讲，本发明的气流成网片材料可适用于失禁衬垫、尿布芯、尿布插件，并且也适用于外科和伤口绷带，从而提供吸收能力。

本发明的气流成网片材料也可包括另外的组分，例如气味控制剂，以便控制与可接触它们的流体相关联的令人不悦的气味。

本文限定值的每个量纲均为技术量纲，其在本发明的上下文中不应理解为字面上的。因此，具有功能上等同于本文所提出的尺寸的尺寸的所有实施例旨在由本发明的范围所覆盖，例如，“40mm”的尺寸必须理解为是指“约40mm”。

Claims (9)

1.一种气流成网片材料，所述气流成网片材料可通过包括以下步骤的方法获得：

提供纤维网，所述纤维网包括纤维素纤维和合成纤维，并且具有第一表面和第二表面，以及

分别以第一量和第二量向所述纤维网的所述第一表面和所述第二表面施加胶乳粘合剂，其中所述第一量与所述第二量的比率为2:1至4:1，所述气流成网片材料包含

1重量％至30重量％的所述纤维素纤维，

1重量％至25重量％的所述胶乳粘合剂。

2.根据权利要求1所述的气流成网片材料，其中所述气流成网片材料包含45重量％至98重量％的所述合成纤维。

3.根据权利要求1或2所述的气流成网片材料，其中所述合成纤维选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、双组分纤维，及其组合。

4.根据权利要求1或2所述的气流成网片材料，其中所述合成纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或聚丙烯纤维。

5.根据权利要求1或2所述的气流成网片材料，其中所述气流成网片材料基本上不包含热粘结。

6.根据权利要求1或2所述的气流成网片材料，其中所述气流成网片材料具有50g/m²至400g/m²的基重。

7.根据权利要求1或2所述的气流成网片材料，其中所述纤维素纤维和所述合成纤维被提供为均匀的共混物。

8.根据权利要求1或2所述的气流成网片材料，其中所述气流成网片材料沿厚度方向具有一厚度，当所述气流成网片材料的在所述厚度方向上的部分在第一和第二区域中被垂直于所述片材料的所述厚度方向且对应于所述厚度的二分之一的平面分开时，所述第一区域中的胶乳粘合剂的量为所述第二区域中的胶乳粘合剂的量的2至4倍。

9.一种吸收制品，包括根据权利要求8所述的气流成网片材料，并且具有面向身体表面和面向衣服表面，其中所述气流成网片材料的所述第一区域朝所述面向衣服表面取向，并且所述气流成网片材料的所述第二区域朝所述面向身体表面取向。