CN105916473A - 多层吸收性制品 - Google Patents

Abstract

提供了一种薄吸收性复合材料，其中非织造布支持层与梳理纤维网水力缠结，提供非织造布基材。非织造布基材涂布吸收层，吸收层包括微纤化纤维素‑涂布的超吸收性聚合物颗粒。覆盖层放在吸收层上面，从而提供所述吸收性复合材料。还提供了一种生产吸收性复合材料的方法，及提供了一种包含吸收性复合材料的吸收性制品。

Description

多层吸收性制品

背景技术

本申请要求2013年3月15日申请的序列号为61/799,075的美国临时申请(未决)的权益，专利的公开内容通过引用全部并入本文。

本发明涉及一种吸收性复合材料，特别是，涉及一种带有吸收层(含微纤化纤维素-涂布高吸收性聚合物)的吸收性复合材料。本发明还涉及一种制备所述吸收性复合材料的方法，及含所述吸收性复合材料的一次性吸收制品。一次性吸收制品包括尿布、纸尿裤、训练裤、成人失禁产品、身体分泌物吸收产品、妇女卫生产品及其它吸收性产品(统称“一次性吸收制品”)。

以前的一次性吸收制品通常采用三种基本结构元素：构成内表面的表面层、构成外表面的底层及位于表面层和底层之间的吸收芯。表面层旨在使液体从吸收性制品外面穿过表面层流到吸收芯内。表面层采用一系列液体和蒸气渗透亲水性或疏水性材料制造。表面层的渗透性可通过使用表面活性剂(“表面活性物质”)增加。表面活性剂降低了液-固界面的表面能或接触角，促进液体通过表面层。

底层设计旨在防止液体从吸收芯穿过底层，从而流到吸收性制品外。底层可以采用沿制品整个宽度延伸的不渗透薄膜或由布类材料与不渗透薄膜组合制造。底层也可以具有蒸气传输特性(“透气性”)，允许蒸气通过底层，但储存在吸收芯内的液体并不会流出。底层还可以采用液体无法透过但蒸气可透过的非织造材料制造，如纺粘、熔喷、纺粘(“SMS”)；纺粘、熔喷、熔喷、纺粘(“SMMS”)；微米、纳米或可剥离纤维；纺熔或水刺；梳理；等非织造材料。

吸收芯设计用于容纳和分布穿过表面层的液体。典型的吸收芯采用通过吸收性基质稳定的高吸收性或超吸收性聚合物(SAP)制造。SAP通常采用聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、各种接枝淀粉及交联聚丙烯酸钠等材料制造。SAP可以是颗粒、纤维、泡沫、网、球、规则或不规则形状的团块，及薄膜。吸收性基质通常是去纤维化木浆或类似材料。相对表面层、底层及SAP来说，吸收性基质非常庞大。一般说来，大多数尿布的厚度来自于吸收芯。

吸收性制品的消费者对更薄的吸收性制品的需求日益增加。为了满足这些要求，生产商通过减少吸收芯中吸收性基质的用量来降低吸收性制品的厚度。这样做虽然可以降低吸收芯的厚度，但是，性能也随之下降。由于吸收性基质用量减少，因此，它在稳定SAP-防止SAP在吸收芯内移动方面效果变差。由于SAP在吸收芯内移动，吸收芯的作用消失，不再具有均匀的吸收性。例如，未包纳的SAP倾向于聚集在湿润的地方，导致对后续排放的处置效果不佳。

生产商们试图通过形成较小的、单独的SAP小袋或通过将SAP粘合来解决这个问题。但是，这些解决方案大多数都并不成功。SAP小袋只是将其移动限制在袋内。但是，由于颗粒仍然存在移动，因此，吸收芯无法具有均匀的吸收性。粘合法可以稳定SAP，但是，会造成吸收芯僵硬、不舒服，且丧失SAP的溶胀能力。

因此，需要一种改进的吸收性产品，既降低产品厚度，同时，降低产品的刚硬度及具有优异的吸收性。

发明内容

本发明包括一种吸收性复合材料、制备所述吸收性复合材料的方法，及包含所述吸收性复合材料的吸收性制品。吸收性复合材料包括非织造布基材、吸收层及覆盖层。非织造布基材包括通过水刺工艺与梳理纤维网连接的非织造布支持层，例如，聚丙烯纺粘(PPSB)非织造布支持层。吸收层包括微纤化纤维素-涂布的超吸收性聚合物。吸收性复合材料的生产工艺包括以下步骤：(1)梳理纤维，例如，聚酯(PET)纤维，形成梳理纤维网；(2)将梳理纤维网放在非织造布支持层上面；(3)通过水刺工艺，将梳理纤维网与非织造布支持层机械连接，形成非织造布基材；(4)将SAP浆液的混合物(SAP溶于溶剂中，优选溶于乙醇和水中)与MFC浆液的混合物(MFC溶于溶剂中，优选溶于乙醇和水中)(优选均匀地)混合，制备MFC-涂布SAP浆；(5)将MFC-涂布SAP浆涂到非织造布基材上；(6)真空抽出非织造布基材上多余的液体；(7)在MFC-涂布SAP表面上放置覆盖层；(8)利用加热和抽吸装置干燥复合材料，促进溶剂的收集和回收；(9)任选采用表面活性剂处理复合材料的非织造布基材面；(10)任选将吸收性复合材料网缠绕成母辊；(11)任选利用分切机，将母辊分成更窄的复合材料辊。本发明还包括吸收性制品，包括液体可透过的表面层、液体不能透过的底层及吸收性复合材料，吸收性复合材料包括含梳理纤维的非织造布基材(优选使梳理非织造布具有较高蓬松度)、SAP颗粒及有助于将SAP固定在梳理非织造布内的微纤化纤维。

附图说明

图1A以放大的方式描述了优选的吸收性复合材料结构。复合材料包括非织造布支持层210，例如，聚丙烯纺粘非织造布支持层，梳理纤维网204，及包含MFC-涂布SAP的吸收层202。MFC-涂布SAP作以均匀层置于梳理纤维网上。

图1B描述了一个MFC-涂布SAP 202位于梳理纤维网204内的替代实施例。

图2描述了吸收性复合材料的包装配置。

图3为详细说明吸收性复合材料生产工艺的示意图。

图4A描述了吸收性复合材料的任选后生产工艺设备。连续长度的复合材料通过齿轮传动辊，使复合材料变柔软。

图4B是穿过齿轮传动辊的复合材料的侧视图。复合材料绕齿轮弯曲，齿轮间的间隙使复合材料变形，但不会使非织造布网破裂或断裂。弯曲工艺增强了复合材料的柔软度和弹性。

图5A所述为用于吸收性复合材料任选后生产软化的双边软化设备。

图5B所述为穿过双边软化设备的连续吸收性复合材料网。

图6A所述为吸收性复合材料的其它任选后-生产处理。在吸收性复合材料上形成多个切口。切口在整个复合材料层上延伸，促进液体流过复合材料和改善弹性。

图6B所述为切割工艺，涉及一系列平行切割圆盘，这些圆盘边缘有许多缺口或间隔。当复合材料沿圆盘轴通过转动的圆盘时，在吸收性复合材料上形成一系列平行切口。圆盘可以改变，从而影响每单位距离的切口数量、切口长度及切口型式。

图7是本发明吸收性制品的三维图。

图8是本发明吸收性制品的俯视图。

图9是本发明吸收性制品的展开图。

图10所述为吸收性复合材料的非织造布基材和MFC-涂布SAP侧的简化截面图。实线代表复合材料的非织造布基材侧，水平虚线代表吸收性复合材料的MFC-涂布SAP侧。

图11A所述为吸收芯A实施例，包括两层250gsm吸收性复合材料和ADL。ADL位于宽度相同的两层吸收性复合材料层上面。ADL位于吸收性复合材料的MFC-涂布SAP侧附近。

图11B是吸收芯A的透视图，展示了吸收性复合材料的不同长度。ADl较窄，但长度与上层复合材料相同。下面的复合材料更长，但宽度与上层复合材料相同。

图12所述为吸收芯B实施例，其中吸收性复合材料取向为：吸收性复合材料的MFC-涂布SAP侧，与主体结构反向，ADL位于吸收性复合材料的非织造布基材面的附近。吸收芯B的实施例包括含有250gsm的SAP。

图13是吸收芯C实施例的截面图，其中包含350gsm SAP和80gsm梳理纤维网。

图14A所述为吸收芯D的实施例，包括双吸收性复合材料配置，上层吸收性复合材料位于折叠的下层吸收性复合材料以上。

图14B是吸收芯D实施例的透视图，所述为堆叠、折叠复合配置的表面形态图。

图15A所述为吸收芯E的实施例，包括包绕在第二吸收性复合材料侧边缘的第一吸收性复合材料，及位于两层复合材料以上的ADL。

图15B是吸收芯E实施例的透视图。

图16A描述了吸收芯F的实施例，包括在宽度不等的两层吸收复合材料层以上处理ADL。ADL位于主要由MFC-涂布SAP组成的复合材料面附近。

图16B是吸收芯F实施例的透视图。ADL的长度与上层复合材料相等，高度和宽度小于下层复合材料。

图17A所述为吸收芯G的实施例，其中ADL包绕在第一上层吸收性复合材料的侧边缘。包绕ADL的第一吸收性复合材料置于更宽的第二吸收性复合材料以上。

图17B是吸收芯G实施例的透视图。折叠ADL导致得到一种宽度与下层复合材料相同的配置。

图18是详细说明混合吸收性复合材料生产工艺的示意图。

图19是SAP分散单元，用于在混合生产工艺中将SAP分散到移动的吸收性复合材料网上。

发明的详细说明

通过阅读此处提供的详细说明及附图，熟悉本领域的技术人员显然可以看出，本发明制造的吸收性材料可以用于一次性吸收制品，具体来说，即可以用于尿布、训练裤或其它失禁产品等一次性吸收制品。因此，虽然下面的说明特别涉及到的是一次性尿布中使用的吸收性复合材料，但是本发明应不限于此处特别描述的结构和工艺。本发明涉及的词语“吸收性制品”或“吸收性服装”包括紧挨使用者身体放置或放置在使用者身体附近从而吸收和容纳各种身体分泌物、体液或生物流体的各种类型的一次性制品和服装。

吸收性复合材料

图1(以放大的方式说明)描述了本发明各实施例中使用的吸收性复合材料200。该吸收性复合材料200层包括超吸收性聚合物颗粒形式的水溶胀体202(SAP)，SAP上覆盖或混合极细的微纤化纤维素(MFC)(未编号)。特别是，MFC-涂布SAP层均匀地分布在梳理纤维或梳理纤维网204上面，和悬浮在其里面。梳理纤维204沿悬浮的MFC-涂布SAP构成吸收性复合材料200的梳理纤维层208。此外，吸收性复合材料200还包括非织造布，优选聚丙烯纺粘(PPSB)支持层210。梳理纤维204和非织造布支持层210通过水刺法彼此相连，构成吸收性复合材料200的非织造布基材206。

可以制备吸收性复合材料，从而复合材料中的SAP呈均匀和不均匀分布。在非均匀结构中，SAP可以按离散线、袋式或其它方式配置布置，由基于没有SAP的区域相隔。但是，吸收性复合材料的优选实施例包括均匀分布的MFC-涂布SAP，即SAP均匀地分布在梳理纤维网表面上。

此外，在吸收层上面有一层覆盖层。图2描述了带覆盖层的吸收性复合材料。该覆盖层包括织物或非织造布。该覆盖层基本上与吸收性复合材料的MFC-涂布SAP层共同延伸，虽然优选不使用任何粘合剂，但是，复合材料干燥后，覆盖层少量粘附到MFC-涂布SAP和梳理纤维层上。

如图1A所示及上文所述，吸收性复合材料包括含非织造布支持层的非织造布基材，在支持层上施用梳理纤维。该梳理纤维包括MFC-涂布SAP，主要悬浮在梳理纤维上部分，从而构成“吸收”层。一般说来，吸收层中SAP的基本重量是大约50–350gsm(克每平方米)，MFC的基本重量是大约5-20gsm。此外，梳理纤维的基本重量通常是大约18–100gsm。非织造布支持层优选是聚丙烯纺粘(PPSB)非织造布支持层，基本重量为大约8–15gsm。

在吸收性复合材料的优选实施例中，SAP的基本重量是350gsm，MFC的基本重量是14gsm，梳理纤维的基本重量是80gsm，非织造布支持层的基本重量是15gsmPPSB。此外，在MFC-涂布SAP层上面加入织物或15gsm非织造布。

生产工艺

图3为复合材料生产工艺说明示意图。该工艺从开松机(未画出)引出纤维，优选聚酯(PET)纤维开始，纤维被送入到梳理机内。梳理操作将纤维分离并分布(如，“梳理”)到梳理纤维网内。粘结剂(如纤维素和合成纤维材料)、粘合剂(可溶粘合介质，如醋酸纤维素)、和增湿剂均不用于形成梳理纤维网。梳理工艺之外的梳理纤维网置于非织造布支持层(通常由PPSB制成)上，该层单独从非织造布材料退绕机进料。

然后，将得到的梳理纤维网和支持层复合材料喂入到施用单元，通过水刺法将梳理纤维网与非织造布支持连在一起，形成非织造布基材，并在该基材上施用MFC-涂布SAP浆。为此，施用单元通过环形带沿平面处理区移动梳理纤维网和非织造布支持层复合材料，首先用喷射水流缠结处理梳理纤维网和非织造布支持层复合材料，然后用预涂布溶液处理，最后用来自涂布机的浆层处理。喷射水流缠结通常以一排喷射水流的形式对梳理纤维和非织造布支持层进行水力缠结处理。水力缠结步骤可视为水刺工艺，将松散的梳理纤维刺到非织造布支持层内。在水刺工艺中并不使用任何粘结剂，因为粘结是通过纤维和纤维之间的机械缠结实现的。在水刺工艺之后，采用预涂布机润湿非织造布基材，使其能够更简单和更均匀的涂布MFC-涂布SAP浆。这种润湿溶液可以是水、溶剂(乙醇)或水和溶剂的混合物。然后，涂布机在非织造布基材上涂布MFC-涂布SAP浆。

MFC-涂布SAP浆通过将SAP浆与MFC浆混合，优选均匀地混合制备。SAP浆通过在浆液制备单元中将SAP加入到分散介质，优选乙醇和水中形成。SAP可选自目前市场上可买到的许多SAP。例如，优选的SAP是日本触媒株式会社(NipponShokubai)提供的M331。SAP浆仅采用一种类型的SAP形成。

MFC浆是MFC的溶剂，优选乙醇和水的(优选是均匀的)混合物。特别是，MFC是对由木浆获得的纤维素纤维进行处理和精整而制备。首先，将木浆纤维分散在水中。然后，让木浆纤维浆液通过盘磨机。盘磨机通过单或双转动盘或叶片的作用击打纤维素木浆纤维和形成原纤维。优选浆液通过盘磨机至少10次，得到平均长度大约5-10微米的纤维。然后，用乙醇稀释MFC水悬浮液，形成MFC浆液。

然后，按合适的SAP和MFC浆液流量比将它们加入到静态混合器内，均匀混合各组分。MFC颗粒有助于将SAP保持在浆液溶液内。然后，将这种混合的MFC-涂布SAP浆液加入到涂布机中，在穿过处理区的移动非织造布基材上涂布均匀的一层MFC-涂布SAP。虽然，吸收性复合材料工艺并不使用粘结剂将梳理纤维彼此粘结、非织造布支持层纤维彼此粘结，或将梳理纤维与非织造布支持层纤维彼此粘结，但是，MFC可以通过氢键结合将SAP颗粒与梳理纤维粘结。

位于处理区环形带下表面上的抽吸单元通过真空泵脱除环形带上梳理纤维网的多余液体。脱除的液体通过气-液分离单元内的气液分离和冷凝工艺循环和回收。

通过涂布机后，在非织造布基材和MFC-涂布的SAP浆复合材料的MFC-涂布SAP表面上施用织物或非织造布覆盖层。然后，非织造布基材、MFC-涂布SAP及覆盖层复合材料通过各种加热干燥辊，脱除任何残余溶剂和水分。此外，抽吸单元和气-液分离单元促进溶剂的收集和回收。然后，复合材料通过表面活性剂施用器(未画出)，在此处，通过细喷嘴喷出表面活性剂的水分散体，在复合材料非织造布基材面的整个区域上方分散成表面活性剂溶液细雾。从而，表面活性剂均匀地施用到基材上，使复合材料的非织造布基材面呈亲水性。然后，将形成的吸收性复合材料缠绕到母辊上，送往储存或送到下游分切机，将母辊分切成更窄的复合材料辊和包装单位，转成合适的包装，用于在转换机中制备吸收性产品。

吸收性复合材料生产工艺生产的吸收性复合材料如图1A和1B所示。如图1A所示，MFC-涂布SAP的浓度在顶部最高，朝非织造布支持层210逐渐下降。可以对生产工艺中MFC-涂布SAP颗粒的沉积进行控制，实现逐步变化的浓度梯度。梳理纤维层208和非织造布支持层210可包含未与SAP混合的松散的MFC。正如上文所述，MFC，不管是松散的或与SAP混合，并不充当粘结剂，将梳理纤维或非织造布材料与其本身粘结，构成各自的层。此外，MFC并不充当粘结剂将梳理纤维层208与非织造布支持层210彼此结合。

吸收性复合材料的后生产工艺

要求由吸收性复合材料制造的任何吸收性制品具有柔软和富有弹性的特点。SAP用量相对较高可能造成刚性和硬度缺陷。硬度和刚性缺陷会导致使用者对所得产品的感觉很差，产生适用性较差的问题。因此，在将吸收性复合材料加入到吸收性产品中之前，需对吸收性复合材料进行后生产处理，达到要求的柔软度。这种软化处理的方法说明如下。

如图4A和4B所示，吸收性复合材料可通过一对或多对联锁齿轮辊进行软化。设定连锁辊之间的间隙，从而当吸收性复合材料绕联锁齿轮的齿发生弯曲时，吸收性复合材料发生变形。这种变形工艺可以使复合材料变软，但非织造布网并不会出现断裂或破裂，维持了复合材料的完整性。这种变形工艺还增加了复合材料的弹性，可以促进三维复合材料表面结构。

吸收性复合材料可通过包括叶片和辊子的双叶片软化装置(图5A)进行软化。图5B所示为运行中的该装置，复合材料网穿过该装置。当复合材料网通过该设备时，该装置的两个带角度的边缘即时折叠移动的复合材料网。即时折叠使连续SAP层断裂，降低了复合材料的刚性。复合材料网保持张紧，从而将网保持在轨道上，增强软化效果。复合材料网穿过装置的恒速移动确保复合材料不是永久性折叠。连续SAP层断裂，但PPSB支持层的结构完整性保持不受影响。

任选吸收性复合材料其他项后-生产处理包括向吸收性材料引入多个不连续的切口，其中切口通过复合材料的所有层完全延伸。这种切割工艺无需移除任何材料，相反，只是在复合材料中得到毛细管尺寸的短通道。这种切割材料的好处是液体流过和流到材料内的速度得到改进及弹性得到改进。其中一种切口型式如图6A所示。

可采用各种方法在吸收性材料上提供多个切口，下面将对此进行详细说明。这些方法并不涉及分切机，分切机是一种用于将吸收性复合材料辊分成更窄的辊供使用的切割设备。制造切口的方法优选在支承辊上平行对齐的圆盘刀系列。复合材料在圆盘刀和支承辊之间运行。圆盘刀的刀片中有缺口或空隙，这些空隙用于执行完全不同的切割操作，从而在圆盘刀转动一圈期间形成一系列切口。该过程如图6B所示。

切口的数量、长度和分布可根据要求和应用而变化。“切口水平”是一个用于描述所需切口水平的词语，定义为总切口周长除以单位平面面积。显然，切口水平随切口数量、切口长度和切口分布而变化。例如，切口长度12mm，纵向(制品长尺寸)切口间分开6mm和横向(制品的短尺寸)切口间分开7.5mm的芯层复合材料，切口水平将为1.00cm^-1。

切口水平＝(1.2x 2)/(1.8x 0.75)＝1.00cm^-1

吸收性制品

吸收性复合材料可作为吸收性制品，如尿布或训练裤吸收尿液的高效手段。吸收性制品生产工艺从一卷连续的吸收性复合材料开始。复合材料被打开和喷上粘合剂。粘合剂可以采用本领域的技术人员熟悉的许多方法施用。例如，粘合剂可以喷、滚或纺到复合材料表面上。粘合剂可以是疏水的、亲水的、生物降解的、dio-derived或它们的组合。优选的粘合剂是亲水性的。粘合剂的浓度在1和100gsm之间变化。应施用足够的粘合剂，覆盖至少25％目标区域。在C-折叠配置中，连续复合材料网用织物或非织造布包住(图2)。织物或非织造布包装重叠，沿复合材料长度方向形成接缝。然后，将复合材料网切割成单个包住的吸收性复合材料。单个复合材料的长度可根据应用而变化。

在包括到吸收性制品中之前，导流层(ADL)可放在吸收性复合材料上面，从而ADL位于吸收性复合材料和表面层之间。ADL的尺寸和布置可根据需要变化。图7A描述了一种ADL，比它下面的复合材料要短和窄。ADL包括合成纤维，不含乳胶粘合剂。在液体侵袭时，液体与ADL接触，ADL将液体分布在比侵袭初始区更大的区域，让液体穿过到达复合材料。液体在更大区域上分布增强了液体吸收率。ADL设计为允许液体在一个方向流动，从而防止液体从吸收性复合材料流回到身体部位。

吸收性制品的优选实施例包括单个吸收性复合材料及其面向表面层的非织造布基材，以及面向底层的MFC-涂布SAP层。图7和8示出了三维配置和平面配置的吸收性制品。图9是包括单个吸收性复合材料的优选吸收性制品实施例的展开图。纸尿裤具有表面层1、ADL 2和底层3，这三者都采用本领域熟悉的材料制造。纸尿裤还包括放置于底层和表面层之间的吸收性复合材料4。在优选的实施例中，芯层被倒过来，从而非织造布基础层接近表面层，SAP层背离身体。

替代实施例

除以上所述的吸收性复合材料的优选实施例以外，还可以生产其中组分性质、相对用量与/或组织不同的替代实施例。吸收层中SAP的基本重量是大约50–650gsm(克每平方米)，MFC的基本重量是大约5-20gsm。此外，梳理纤维的基本重量是大约18–100gsm。非织造布支持层的基本重量是大约8–15gsm。放在MFC-涂布SAP层上的覆盖层可以包括织物或非织造布，及可以进一步包括表面活性剂。在一个实施例中，梳理纤维层的基本重量是50gsm。在吸收性复合材料的一个实施例中，SAP层的基本重量是250gsm。在一些实施例中，SAP层的布置可以变化；图1B示出了吸收性复合材料的一个实施例，其中MFC-涂布SAP基本上位于梳理纤维网之内。

在一个替代实施例中，向SAP-MFC浆液中加入少量短纤维，用于改变所得复合材料的特点。特别是，使用短切(长度1/4"或更短)纤维，如聚酯、尼龙、PET，可以进一步改善复合材料的吸收性能。任选可向SAP-MFC浆液中加入短切双组分粘合纤维，通过使粘合纤维的低熔点组分在干燥工艺中熔化，在SAP复合材料内形成稳定网络，促进复合材料的完整性。短切纤维的加入量是0-10％。

本发明吸收性制品的优选实施例包括单一吸收性复合材料，但是，某些实施例将利用两种吸收性复合材料。这两种吸收性复合材料的大小可以不同，并且相对布置在吸收性制品内。吸收性复合材料很容易加入到吸收性制品范围广泛的各种吸收结构中。可以制造不同长度的多材料层，提供沿芯层长度或宽度方向吸收性水平不同的芯层。芯层还可以折叠，提供用于吸收和容纳液体的有用结构。由于生产工艺的性质，吸收性复合材料具有一个主要由SAP和MFC组成的面，及非织造布基材层的一个面。吸收性复合材料的方向如下：SAP层面向身体，或SAP层背向身体。

图10所示为吸收性复合材料的不对称结构。底部实线代表非织造布基材，虚线代表吸收性复合材料的MFC-涂布SAP面。复合材料的方向可如下：复合材料的非织造布或SAP面面向身体。替代复合材料配置如图11至21吸收芯A-G所示。

替代混合吸收性复合材料生产工艺

本发明的一个实施例包括混合吸收性复合材料生产工艺，其中省略了SAP浆制备步骤，干燥的SAP在预涂布机之前均匀地加入到网内(图18)。仍然使用MFC浆且通过涂布机将MFC浆加入到现在包含SAP的基材中。形成的复合材料基本上具有与原复合材料工艺相同的结构，只是省略了SAP浆单元操作和在复合材料的生产中显著减少了溶剂的用量。

SAP通常采用颗粒分散装置沉积(图19)。除均匀沉积之外，还可以不均匀沉积，正如纵向或横向条纹所示。采用有图案的沉积SAP导辊，其中图案由转辊中凹区或袋区分布定义，实现带图案的SAP分布。

吸收性复合材料的混合生产工艺包括下述步骤：(1)梳理纤维，例如，聚酯(PET)纤维，形成梳理纤维网；(2)将梳理纤维网放在非织造布支持层上面；(3)通过水刺工艺，将梳理纤维网与非织造布支持层机械连接，形成非织造布基材；(4)向梳理非织造布基材施用干燥的SAP；(5)将MFC与溶剂，优选乙醇和水溶液(优选均匀地)混合，制备MFC浆；(6)将MFC浆涂到含SAP的非织造布基材上；(7)利用真空，抽出非织造布基材上多余的液体；(7)在MFC-涂布SAP表面上放置覆盖层；(8)利用加热和抽吸装置干燥复合材料，促进溶剂的收集和回收；(9)任选用表面活性剂处理复合材料的非织造布基材面；(10)任选将吸收性复合材料网缠绕成母辊；(11)任选利用分切机，将母辊分成更窄的复合材料辊。

吸收性制品各组分

底层

图7和图8中的纸尿裤具有底层60，底层60覆盖在芯层46上，优选朝纸尿裤10的侧边缘90和端边缘92超出芯层46延伸。

表面层

类似地，本发明的吸收性复合材料可与吸收性服装一起使用或作为吸收性服装的表面层。表面层50优选柔软、柔顺、具有良好的穿透性及液体可透过材料重新润湿的倾向性较低。表面层50放置在纸尿裤10使用者的皮肤附近。这样，所述表面层50允许身体快速排放，快速渗透，从而更快地流向芯层46，但是，不允许所述排放通过表面层50回流。表面层50可采用范围广泛的液体和蒸气可透过的亲水性材料制造。表面层的表面可采用表面活性剂处理，从而促进通过表面层的液体传输，特别是位于芯层上面和芯层内表面上的中心区域和表面层区域。表面层还可涂布具有预防皮疹或减少皮疹性质的物质(如芦荟)。

在一个实施例中，表面层50采用基本上覆盖一次性吸收制品10全部面积的吸收性复合材料制造，包括基本上全部前腰区12、后腰区14，及裆部区16。此外，内部区18耳形层采用相同的单表面层材料制造，因此，可称为在形成表面层材料的侧向延伸方面与表面层50统一。替代地，沿表面层50宽度方向，表面层50可采用不同的几种材料制造。这种多片式设计可以向表面层提供较好的性能和不同的区域。

包纳壁

现在转向图7和图8，在本发明的另一个方面，本发明的一次性吸收制品10利用一对使用吸收性复合材料的包纳壁或包纳套34。每个包纳壁34均为纵向延伸壁结构，优选位于芯层46的每侧上面，与纵向中心横向分隔。包纳壁34的纵向末端可以，例如，在前腰区和后腰区12和14与表面层50连接。包纳壁末端34向内固定，例如通过粘合剂与网结构连接。这种结构有效地使包纳壁34向内偏，人们认为，这样可以改善包纳壁34的防泄漏性能。

包纳壁34优选配备弹性元件，弹性元件基本上沿包纳壁34的长度延伸。在普通应用中，弹性元件放置在包纳壁34内，处于拉伸状态时，优选其位于包纳壁34顶部，然后，至少其末端与包纳壁相粘连。当放开或让其松驰时，弹性元件向内缩回。当穿上制品10时，弹性元件的作用使使用者臀部和大腿附近的包纳壁34收缩，影响制品10、臀部和大腿之间的密封。如上文所述，芯层46可以是单层吸收性复合材料或多层吸收性复合材料。

任选层

本发明的一次性吸收制品可以采用其它层，包括集液层或缓冲层(surge layer)48，优选位于表面层和芯层之间。集液层的一个作用是扩散或分散液体流，从而液体在芯层表面分布更均匀。这样可以减慢液体流动，从而液体有足够的时间被芯层吸收。集液层还可用于防止芯层局部饱和，而芯层的其它很多地方却未吸收任何液体。

胶条

一次性吸收制品必须固定到使用者身上。对于纸尿裤来说，这一点非常重要，因为纸尿裤并不会像训练裤或失禁内裤一样被使用者上拉，而是环绕使用者固定。固定元件补充弹性元件，通过使使用者和腰带和腿部护围之间的准密封发挥作用，从而使包含在制品内的液体被吸收；换句话说，从而不会通过使用者和制品边缘之间的间隙发生泄漏。固定元件可以是粘合剂、机械紧固件、钩环部件或可以想象的条带，即将制品的一端与纵向相对的一端固定的任何东西。固定元件还可以是共粘剂，从而它们彼此粘到一起，但不与其它材料粘到一起。

在图7所示实施例中，制品10通过胶带紧固件26固定到使用者身上，紧固件永久地固定到(例如，直接缝到)底层60上。或者，制品10可以是训练裤、套穿纸尿裤等。在此配置中，制品10可以有或没有胶带紧固件26。

腰带

采用弹性元件52的腰带沿制品10的横向部分布置，从而当穿上时，腰带沿使用者的腰布置。一般说来，腰带优选紧靠腰建立准密封(横向弹性元件52)，从而液体废物不会从腰部弹性元件和使用者腰部之间漏出来。这种准密封是非常重要的，因为，虽然液体最终可能被填充材料吸收，但是，使用者突然流出的液体可能远超填充材料的吸收速率能力。因此，当其被吸收时，腰带容纳液体。其次，腰带具有吸收液体的能力(例如，参见美国专利No.5,601,544，该专利通过引用并入本发明中)。

因此，本发明很好地适于达到此处提到的目的、目标和优点，以及其它固有的特点。虽然本发明对优选的实施例(纸尿裤形式)进行了说明，但是，可以对结构的细节、制品零件或部件的布置及工艺步骤做出各种变化。例如，各种表面层、底层、吸收芯、包纳壁和其它吸收性复合材料结构可在制品的其它部分中使用或用于除纸尿裤以外的其它制品。这些变化对熟悉本领域的技术人员来说是显而易见的，它们都包括在本发明的精神及所附权利要求的范围之内。

虽然对本发明及其优点进行了描述，但是，应该理解的是，可以对其做出各种变化、替代和更改，但这些并不背离所附权利要求书定义的本发明的范围。此外，本发明的范围并不限于说明书中描述的工艺、机器、生产、物质组成、手段、方法和步骤的具体实施例。正如人们很容易从本发明公开中了解的一样，可以采用与此处描述的对应实施例基本上具有相同的功能或基本上实现相同的结果的目前已有的或将来开发的工艺、机器、生产、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求书旨在在其范围内包括这些工艺、机器、生产、物质组成、手段、方法或步骤。

Claims (40)

1.一种吸收性复合材料，包括：

非织造布基材、吸收层、覆盖层，其中非织造布基材包括与梳理纤维网水力缠结的非织造布支持层；其中吸收层包括微纤化纤维素-涂布的超吸收性聚合物颗粒；其中覆盖层与吸收层基本上共同扩展，并且不经机械处理或化学处理粘附到吸收层。

2.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，进一步包括织物或非织造布，织物或非织造布基本上包住复合材料外表面、与其共同扩展，并且本身沿复合材料的整个纵向长度重叠。

3.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，进一步包括聚丙烯纺粘支持层。

4.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，进一步包括聚酯梳理纤维网。

5.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，其中不采用粘合剂将吸收层与梳理纤维网粘合。

6.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素用于将超吸收性聚合物颗粒彼此结合。

7.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将超吸收性聚合物颗粒彼此结合。

8.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素将超吸收性聚合物颗粒与梳理纤维网结合。

9.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将超吸收性聚合物颗粒与梳理纤维网结合。

10.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将覆盖层与超吸收性聚合物颗粒结合。

11.根据权利要求1所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将覆盖层与梳理纤维结合。

12.一种生产吸收性复合材料的方法，包括：梳理纤维，形成梳理纤维网，将梳理纤维网放在非织造布支持层上面，通过水刺工艺，将梳理纤维网与非织造布支持层机械连接，形成非织造布基材，将SAP浆液的混合物与MFC浆液的混合物混合，制备MFC-涂布SAP浆，将MFC-涂布SAP浆涂到非织造布基材上，脱除非织造布基材上多余的液体，在MFC-涂布SAP表面上放置覆盖层，及干燥所述复合材料。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述纤维包括聚酯纤维。

14.根据权利要求12所述的方法，其中非织造布支持层包括聚丙烯纺粘非织造布。

15.根据权利要求12所述的方法，其中SAP浆和MFC浆均匀混合。

16.根据权利要求12所述的方法，其中多余液体通过真空力脱除。

17.一种吸收性制品，包括液体可透过的表面层、液体不能透过的底层及位于表面层和底层之间的导流层和吸收性复合材料，其中吸收性复合材料包括水刺非织造布基材、吸收层和覆盖层。

18.根据权利要求18所述的吸收性制品，进一步包括导流层。

19.根据权利要求19所述的吸收性制品，其中所述导流层位于表面层和吸收性复合材料之间。

20.根据权利要求18所述的吸收性制品，其中所述吸收性复合材料包在包装层内。

21.根据权利要求18所述的吸收性制品，其中所述吸收性复合材料的方向是非织造布基材面向身体。

22.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，进一步包括织物或非织造布，织物或非织造布基本上与复合材料外表面共同延伸，并且本身沿复合材料的整个纵向长度重叠。

23.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，进一步包括聚丙烯纺粘支持层。

24.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，进一步包括聚酯梳理纤维网。

25.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，其中不采用粘合剂将吸收层与梳理纤维网粘合。

26.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素用于将超吸收性聚合物颗粒彼此结合。

27.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将超吸收性聚合物颗粒彼此结合。

28.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素将超吸收性聚合物颗粒与梳理纤维网结合。

29.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将超吸收性聚合物颗粒与梳理纤维网结合。

30.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将覆盖层与超吸收性聚合物颗粒结合。

31.根据权利要求18所述的吸收性复合材料，其中微纤化纤维素通过氢键结合将覆盖层与梳理纤维结合。

32.一种生产吸收性复合材料的方法，包括：梳理纤维，形成梳理纤维网，将梳理纤维网放在非织造布支持层上面，通过水刺工艺，将梳理纤维网与非织造布支持层机械连接，形成非织造布基材，将SAP均匀地或按预定图案沉积到非织造布基材上，制备微纤化纤维素浆液，将微纤化纤维素浆液施用到非织造布基材上，通过真空脱除非织造布基材上多余的液体，在微纤化纤维素-涂布的超吸收性聚合物表面上放置覆盖层，及干燥所述复合材料。

33.根据权利要求12所述的方法，其中所述纤维包括聚酯纤维。

34.根据权利要求12所述的方法，其中非织造布支持层包括聚丙烯纺粘非织造布。

35.一种吸收性复合材料，包括：

非织造布基材、吸收层及覆盖层，其中吸收层包括涂布微纤化纤维素的超吸收性聚合物颗粒。

36.根据权利要求35所述的吸收性复合材料，其中非织造布基材包括与梳理纤维网水力缠结的非织造布支持层。

37.根据权利要求35所述的吸收性复合材料，其中所述覆盖层基本上与吸收层共同扩展。

38.根据权利要求35所述的吸收性复合材料，其中所述覆盖层是织物材料。

39.根据权利要求35所述的吸收性复合材料，其中所述覆盖层是非织造布材料。

40.根据权利要求35所述的吸收性复合材料，其中所述覆盖层并非经机械处理或化学处理而粘附到吸收层上。