CN107072853A - 具有扣紧系统的吸收制品 - Google Patents

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J·米勒
M·J·克林
G·E·克拉尔曼
N·L·拉莫斯-麦地那
徐晗
刘芳
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Abstract

本发明提供了一种吸收制品。该吸收制品包括基础结构,所述基础结构具有顶片、包括外覆盖件非织造材料的底片、和设置在所述顶片和所述底片之间的吸收芯;至少一个能够弹性伸长的片接合到所述基础结构;以及扣紧系统,所述扣紧系统具有公扣紧件和母扣紧材料。

Description

具有扣紧系统的吸收制品
技术领域
本公开整体涉及一次性吸收制品,并且更具体地涉及带有经改善的扣紧系统、美观和制造工艺可靠性的一次性吸收制品。
背景技术
已知使用扣紧系统固定一次性吸收制品诸如尿布和成人失禁制品的角部。此类扣紧系统被用以提供用于在使用期间将此类制品保持在穿着者身上的固定装置。当此类扣紧系统是可重复扣紧的时,在使用期间可进行调节以重新定位制品,从而能够使护理者检查脏污,并且用以提供用于在使用后保持此类制品和它们的脏污内容物的包裹直至弃置。
用于与一次性吸收制品一起使用的传统扣紧系统具有公扣紧件和母扣紧材料。公扣紧件可直接或间接地设置在吸收制品腰区的前部或后部中的基础结构的纵向边缘上。在使用中,公扣紧件可被固定到母扣紧材料,其设置在吸收制品的前部或后部的对应相反的主体部分上。可重复紧固的示例性扣紧系统可在公扣紧件上设置有钩,其可释放地接合在母扣紧材料(即,着陆区构件)上的环,或者反之亦然。为了改善贴合性,不接合母扣紧材料的环的公扣紧件的端部可附接到能够弹性伸长的片(即,拉伸后耳片)的一个端部,并且能够弹性伸长的片的另一端部可固定到一次性吸收制品的基础结构的纵向边缘。
此类母扣紧材料常常采用附接的独立着陆构件的形式,其设置在一次性吸收制品的前部中心。在某些实施方案中,母扣紧材料可能破坏(例如,覆盖)尿布前部上的图案。因此,包括合适的扣紧系统的一次性吸收制品受到持续的关注,该扣紧系统不破坏在制品前部上的图案。
此外,一次性吸收制品的制造商通常使用机械装配线,其中多种吸收制品部件进入线性过程,由此每个步骤累积直至最后一步。此类装配线常称为“转换加工生产线”。在部分吸收制品朝着转换加工生产线的末端行进时,它变得更加完整,直到在生产线末端所有必需的部件已经被提供并根据需要布置,从而产生完全装配的一次性吸收制品。该过程通常是自动化的,并且可根据需要受到各种计算机程序和/或操作人员的控制。为了使吸收制品的制造经济上可行,此类转换加工生产线必须能够在高速下运行,且连续制品之间具有良好的可重复性和一致性。影响经济可行性的两个因素是:1)一次性吸收制品部件的性质以及它们将如何附接到其它部件上以形成完全装配的吸收制品,和2)每个吸收制品部件的材料成本。因此,包括合适的扣紧系统并能够较经济可靠地进行制造的一次性吸收制品受到持续的关注。
此外,如果扣紧系统是可重复紧固的,在公扣紧件和母扣紧件接合并脱离接合多次后,构成母扣紧件的纤维可能开始破裂并在接合公扣紧件的母扣紧件表面上形成绒毛。因此,包括具有母扣紧件的合适扣紧系统的一次性吸收制品受到持续的关注,该母扣紧件在与公扣紧件多次接合和脱离接合后不显著破裂。
具有各种扣紧系统的一次性吸收制品在本领域中是已知的。并且虽然带有整合着陆区构件的扣紧系统(例如,着陆区构件由底片材料形成)是已知的,但能够获得带有整合着陆区构件的一次性吸收制品受到持续的关注,其克服了上文详述的问题,同时还实现了期望的制品性能(例如,扣紧件在使用过程中的牢固接合、合适的制品贴合性等等)。
发明内容
在一个实施方案中,吸收制品包括基础结构,该基础结构具有顶片、包括外覆盖件非织造材料的底片、和设置在顶片和底片之间的吸收芯;和扣紧系统,该扣紧系统具有公扣紧件和母扣紧材料,其中公扣紧件接合到至少一个能够弹性伸长的片上,并且公扣紧件包括多个双向微尺寸钩,其中所述钩中的每个钩具有大于或等于母扣紧材料总体厚度的三分之一但小于或等于母扣紧材料总体厚度的两倍的总体钩高度;所述钩中的每个钩包括顶盖,并且该顶盖中的每个顶盖具有竖直接合有效区域,该竖直接合有效区域具有总体形状,其具有基本上平行的至少两侧,具有大于或等于1但小于或等于2的宽度与厚度纵横比,并且大于或等于40,000平方微米但小于或等于120,000平方微米;并且该顶盖中的每个顶盖具有总体顶盖高度,其小于或等于母扣紧材料的总体厚度的三分之一,并且小于或等于120微米;并且所述钩中的每个钩具有两个臂,其中至少一个臂具有下侧,该下侧包括凹入部分,该凹入部分具有最深凹入深度,其大于或等于总体纤维横截面尺寸的40%且小于或等于总体纤维横截面尺寸的200%;并且其中母扣紧材料与外覆盖件非织造织物是一体的,并且母扣紧材料包括一部分非织造纤维网,其形成接近平面、纵向和垂直于纵向的横向的表面,该非织造纤维网主要由聚合物纤维形成并包括一系列压印在表面上的一个或多个固结粘结,该一个或多个固结粘结具有至少一个粘结形状;其中重复该系列以形成固结粘结图案;其中在至少四个主要在横向上延伸的行中重复该系列,并且在至少四个主要在纵向上延伸的列中重复该系列;并且其中粘结形状具有周边,其具有最大可测量长度和最大可测量宽度,并且该周边具有凸起部分;具有至少2.5的最大可测量长度与最大可测量宽度的长宽比;并且被取向成使得与周边相交的线沿纵向与位于表面上的轴线相交以形成介于1度和40度之间的角度,沿周边存在最大可测量长度。
附图说明
通过参考以下结合附图所作的对本公开的非限制性形式的描述,本公开的上述和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更加显而易见,并且本公开自身将更好地被理解,其中:
图1为根据本公开的将一些层部分移除的吸收制品的顶视图,其中面向穿着者的表面面对观察者;
图2为根据本公开的围绕图1的线2—2截取的吸收制品的剖视图;
图3为根据本公开的围绕图2的线2—2截取的吸收制品的剖视图,其中吸收制品已负载有流体;
图4为根据本公开的将一些层部分移除的另一个吸收制品的顶视图,其中面向穿着者的表面面对观察者;
图5为根据本公开的围绕图4的线5—5截取的吸收制品的剖视图;
图6为根据本公开的将一些层部分移除的图4的吸收制品的吸收芯的顶视图;
图7为根据本公开的围绕图6的线7—7截取的吸收芯的剖视图;
图8为根据本公开的围绕图6的线8—8截取的吸收芯的剖视图;
图9A为粘结突起部的粘结表面形状的一种图案的视图,该粘结突起部可被赋予压延辊的表面以在非织造纤维网中产生另一种对应的具有粘结形状的固结粘结压痕图案;
图9B为具有在图9A中所显现的粘结形状的粘结突起部或固结粘结压痕的粘结表面形状图案的放大视图;
图9C为具有在图9A中所显现的粘结压痕的粘结突起部或固结粘结压痕的粘结表面形状图案的放大视图;
图10A为赋予非织造织物表面的另一种粘结图案的视图,该粘结图案由在压延辊表面上的固结粘结突起部的另一种对应图案形成;
图10B为具有在图10A中所显现的粘结形状的粘结突起部或在压延辊表面上的固结粘结压痕的粘结表面形状图案的放大视图;
图11A为母扣紧材料的一部分的放大侧视图;
图11B为源自图11A的母扣紧材料的纤维的放大横截面图;
图12为公扣紧件的一部分的放大等轴视图。
图13A为设置在公扣紧件的基底的顶部表面上的双向微尺寸钩的前部的放大视图。
图13B为设置在基底的顶部表面上的图13A的钩的放大侧视图;
图13C为图13A的钩的放大顶视图;
图13D为图13A的钩的前部的一部分的另一个放大视图。
图14示出源自VPT-S方法的母扣紧材料的标记;
图15示出源自VPT-S方法的底板与附接的母扣紧材料;
图16示出源自VPT-S方法的250g重量的板;
图17示出源自VPT-S方法的带有居中标记的上部板;
图18示出源自VPT-S方法的带有附接并居中的公扣紧件的上部板;
图19示出源自VPT-S方法的上部板取向;
图20示出源自VPT-S方法的在最高位置的制动臂;
图21示出源自VPT-S方法的在最低位置的制动臂;
图22是从JMP软件产生的等高线图的一个示例;
图23是从JMP软件产生的等高线图;
图24是从JMP软件产生的等高线图;
图25是SB2的粘结图案;
图26是从JMP软件产生的等高线图;
图27是从JMP软件产生的等高线图;
图28是行业中已知为U2888的粘结图案;
图29是从JMP软件产生的等高线图;
图30是从JMP软件产生的等高线图;并且
图31是从JMP软件产生的等高线图。
具体实施方式
下文将对各种非限制性实施方案进行说明,从而对本文所公开的一次性吸收制品的结构、功能、制造和使用的原理有总体理解。这些非限制性实施方案中的一个或多个示例示出于附图中。本领域的普通技术人员将会理解,本文所描述的以及附图中所示出的一次性吸收制品均是非限制性示例形式,并且本公开的各种非限制性形式的范围仅由权利要求书限定。结合一个非限制性形式所示或所述的特征可与其它非限制性形式的特征组合。此类修改和变型旨在被包括在本公开的范围内。
引言
如本文所用,术语“吸收制品”是指一次性装置,诸如婴儿、儿童或成人尿布、成人失禁产品、训练裤、卫生巾等,它们紧贴或邻近穿着者的身体,以吸收和容纳各种流体(尿液、经液、和/或稀粪便排泄物)或从身体中排出的身体流出物(一般为固体粪便排泄物)。通常这些吸收制品包括顶片、底片、吸收芯、任选地采集系统和/或分配系统(其可由一个或若干层构成)以及通常其它部件,其中吸收芯通常至少部分地置于底片和采集和/或分配系统之间或置于顶片和底片之间。然而,不应认为该描述限制权利要求的范围。因此,本公开适用于任何适宜形式的吸收制品(例如,尿布、训练裤、成人失禁产品、卫生巾)。
如本文所用,非织造纤维网上的“粘结面积百分比”是粘结压痕所占据的面积与该纤维网的总表面积的比率,其以百分比来表示,并且根据本文所述的粘结面积百分比方法来测量。
如本文所用,非织造纤维网中的“粘结压痕”为通过将压延辊上的粘结突起部压印到非织造纤维网中而产生的表面结构。粘结压痕为如下变形的、互啮的或缠结的且熔融的或热熔合的材料位置,所述材料来自在z方向上在粘结突起部下面叠加和压缩的纤维,它们形成粘结。各个粘结可在非织造物结构中通过它们之间的松散纤维来连接。粘结压痕的形状和尺寸大约对应于压延辊上的粘结突起部的粘结表面的形状和尺寸。
如本文所用,非织造纤维网上的“列”粘结为具有类似形状和旋转取向的一组最邻近的粘结,它们被布置成沿着最主要在纵向上延伸的线。
如本文所用,术语“非织造纤维网”是指定向或任意取向的纤维通过摩擦和/或内聚力和/或粘附力而粘结,或通过湿磨法而毡化的制造的片、纤维网或棉絮,不包括纸材和通过织造、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。这些纤维可为天然来源或人造来源,并且可为短纤维或连续长丝或原位形成的纤维。可商购获得的纤维的直径范围为小于约0.001mm至大于约0.2mm,并且可具有若干不同的形式,诸如短纤维(已知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(纱线)。非织造纤维网可通过许多方法形成,诸如熔吹法、纺粘法、溶液纺丝、静电纺纱、梳理法和气流成网法。非织造纤维网的基重通常用克/平方米(g/m2或gsm)表示。
如本文所用,“体积质量”为基重和厚度的比率,并且指示产品的膨松度和起毛度,膨松度和起毛度是根据本发明的非织造纤维网的重要性能。该值越低,则该纤维网的膨松度越高。
体积质量[kg/m3]=基重[g/m2]/厚度[mm]
如本文所用,相对于尿布或训练裤,“宽度”或其形式是指沿平行于腰部边缘和/或垂直于纵向轴线的方向测量的尺寸。
如本文所用,术语“接合”、“粘结”、或“附接”涵盖通过将元件直接附接到另一元件上而将该元件直接固定到另一元件的构型,和通过将元件附接到一个或多个中间构件(该中间构件继而附接到另一元件上)而将该元件间接固定到另一元件的构型。
吸收制品的一般说明
图1-图3中表示了呈尿布20形式的吸收制品的示例。图1为处于平展状态的示例性尿布20的平面图,其中部分结构被切除以更清楚地显示尿布20的构造。图1的尿布20的面向穿着者的表面面对观察者。
吸收制品20可包括液体可透过的顶片24、液体不可透过的底片25、至少部分地定位于顶片24和底片25的中间的吸收芯28、以及阻隔腿箍34。吸收制品还可包括采集和/或分配系统(“ADS”)50,其在所示的示例中包括分配层54和采集层52,其将在下文进一步描述。吸收制品还可包括弹性化衬圈箍32,该弹性化衬圈箍包括通常经由顶片和/或底片接合到吸收制品的基础结构且与尿布的基础结构基本上处于平面的弹性部件33。
该图也示出胶粘尿布部件诸如扣紧系统,该扣紧系统包括朝制品后边缘附接并与底片25(母扣紧材料与底片的外覆盖件非织造织物一体)的一部分配合的公扣紧件42。吸收制品还可包括未示出的其它元件,诸如后弹性腰部结构、前弹性腰部结构、一个或多个横向阻隔箍、和/或洗剂应用。
吸收制品20包括前腰边缘10、与前腰边缘10纵向相对的后腰边缘12、第一侧边缘3、以及与第一侧边缘3侧向相对的第二侧边缘4。前腰边缘10为旨在在被穿着时朝向使用者的前部放置的制品的边缘,并且后腰边缘12为相对边缘。吸收制品可具有纵向轴线80,该纵向轴线从前腰边缘10的侧向中点延伸至制品的后腰边缘12的侧向中点并将制品分成相对于纵向轴线80基本上对称的两半,其中将制品平坦放置并如在图1中从上方所观察到的。吸收制品还可具有侧向轴线90,该侧向轴线从第一侧边缘3的纵向中点延伸至第二侧边缘4的纵向中点。制品的长度L可沿纵向轴线80从前腰边缘10到后腰边缘12进行测量。制品的宽度W可沿侧向轴线90从第一侧边缘3到第二侧边缘4进行测量。制品可包括裆点C,该裆点C在本文中被定义为在从制品20的前边缘10开始五分之二(2/5)L的距离处设置在纵向轴线上的点。制品可包括前腰区5、后腰区6和裆区7。前腰区5、后腰区6和裆区7各自限定吸收制品的纵向长度L的1/3。
顶片24、底片25、吸收芯28和其它制品部件可具体地通过例如胶粘或热压花,以多种构型来组装。示例性吸收制品构型一般描述于美国专利3,860,003、美国专利5,221,274、美国专利5,554,145、美国专利5,569,234、美国专利5,580,411、和美国专利6,004,306中。
吸收芯28可包括吸收材料,该吸收材料包括至少80重量%、至少90重量%、至少95重量%、或至少99重量%的超吸收聚合物和包封超吸收聚合物的芯包裹物。芯包裹物通常可包含用于芯的顶侧和底侧的两种材料、基底或非织造材料16和非织造材料16’。芯可包括一个或多个通道,图1中表示为四个通道26,通道26’和通道27,通道27’。通道26、通道26’、通道27和通道27’为任选的特征结构。相反,芯可不具有任选通道或可具有任何数量的通道。
现将更详细讨论示例性吸收制品的这些和其它部件。
顶片
顶片24可以是吸收制品的与穿着者的皮肤接触的部分。如本领域技术人员所公知的,顶片24可接合到底片25、芯28和/或任何其它层。通常顶片24和底片25彼此在一些位置直接接合(例如,在吸收制品周边或靠近吸收制品周边处),并且通过在其它位置使它们直接接合制品20的一个或多个其它元件而间接接合在一起。
顶片24可为顺应性的、感觉柔软的,以及对穿着者的皮肤无刺激性的。此外,顶片24的一部分或全部可为液体可透过的,允许液体容易渗过其厚度。适宜的顶片可由许多各种不同的材料制成,诸如多孔泡沫、网状泡沫、开孔塑料膜、或者天然纤维(例如,木纤维或棉纤维)、合成纤维或长丝(例如,聚酯纤维或聚丙稀纤维或PE/PP双组分纤维或它们的混合物)或天然纤维与合成纤维的组合的织造材料或非织造材料。如果顶片24包括纤维,则该纤维可由纺粘、梳理成网、湿法成网、熔喷、水刺或本领域已知的其它方法来加工。包括纺粘聚丙烯的纤维网(用亲水性表面活性剂局部处理过)的合适的顶片由Charlotte,NC的PolymerGroup,Inc.制造,名称为P-10。
如本领域通常所公开的,顶片24的任何部分均可涂覆有洗剂和/或护肤组合物。顶片24也可包括抗菌剂或用抗菌剂进行处理,一些示例公开于PCT公布WO95/24173中。此外,顶片24、底片25或者顶片或底片的任何部分可经压花和/或糙面精整以提供更类似于布料的外观。
顶片24可包括一个或多个孔,以便于流体渗过。至少主孔的尺寸对达到所期望的流体封装性能是重要的。如果主孔太小,流体或许不能通过孔,这是由于流体源与孔的位置没有对准或者由于例如稀粪便直径大于孔。如果孔太大,可能被来自制品的“再润湿物”污染的皮肤的面积增加。通常,尿布的表面处的孔的总面积可具有介于约10cm2和约50cm2之间,或介于约15cm2和35cm2之间的面积。开孔顶片的示例公开于转让给BBA NONWOVENSSIMPSONVILLE的美国专利6632504中。典型的尿布顶片具有约10gsm至约50gsm或约12gsm至约30gsm的基重,但其它基重在本公开的范围内。
底片
底片25通常是吸收制品20邻接吸收芯28的面向衣服的表面定位的部分并且其防止或至少抑制其中所吸收和容纳的流体和身体流出物弄脏制品诸如床单和内衣。底片25通常是对流体(例如,尿液)不可透过的,或至少基本上不可透过的。底片可例如为或包含薄塑料膜,诸如具有约0.012mm至约0.051mm厚度的热塑性膜。示例性底片膜包括由总部在Richmond,VA的Tredegar Corporation制造的并且以商品名CPC2膜出售的那些。其它合适的底片材料可包括允许蒸气从吸收制品20逸出同时仍然防止或至少抑制流体透过底片25的透气材料。示例性透气材料可包括诸如以下的材料:织造纤维网;非织造纤维网;复合材料诸如膜包衣的非织造纤维网;微孔薄膜诸如Mitsui Toatsu Co.(Japan)以名称ESPOIRNO制造的和由Tredegar Corporation(Richmond,VA)制造并以名称EXAIRE出售的那些;以及单片膜诸如由Clopay Corporation(Cincinnati,OH)以名称HYTREL共混物P18-3097制造的那些。
可通过本领域技术人员已知的任何附接方法将底片25接合到吸收制品20的顶片24、吸收芯28和/或任何其它元件上。合适的附接方法在上文针对用于将顶片24接合到制品20的其它元件上的方法进行了描述。
底片25也可包括外覆盖件23,该外覆盖件覆盖该底片的至少一部分或全部,以形成吸收制品的柔软的面向衣服的表面。外覆盖件23可由一种或多种非织造材料形成。外覆盖件23在图2中例如以虚线形式示出。外覆盖件23可通过机械粘结、粘合剂粘结、或其它合适的附接方法接合到底片25的至少一部分。此外,外覆盖件23可具有覆盖整个外覆盖件的粘结图案,或者仅具有覆盖一部分外覆盖件的粘结图案。例如,外覆盖件23可具有覆盖一部分外覆盖件的粘结图案,该外覆盖件用作扣紧系统的母扣紧材料。用于本文详述的外覆盖件23上的粘结图案的示例描述于提交于2012年3月23日的美国专利公布2013/0253461A1中。
底片的外覆盖件非织造织物的粘结图案
据信,下文所述的固结粘结形状的特征和图案尤其可用于一些应用场合下的相对低基重的外覆盖件非织造织物的应用,因为据信此类特征提供了一种在减小或至少不增加基重的同时增强蓬松度的方法。因此,对于此类应用,可使用具有如下基重的非织造织物:6.0gsm至50gsm,更优选地8.0gsm至35gsm,甚至更优选地9.0gsm至25gsm,还更优选地10gsm至20gsm。
图9A、图9B和图9C绘出了将反映在非织造纤维网中的粘结压痕的粘结形状中的粘结图案和粘结形状的一个示例。粘结形状100代表了粘结突起部的粘结表面的形状,该粘结突起部可通过蚀刻、机加工或其它方法被赋予粘结辊。粘结辊上的此类粘结突起部将在纤维网中压印出具有以类似粘结图案布置的类似粘结形状的粘结压痕。不受理论的束缚,据信所绘的形状和图案的某些方面和特征可具有上述有益效果。
参见图9B,粘结形状100具有最大可测量长度L,该最大可测量长度通过如下方式测量:识别在交点处与该形状的周边相交的形状长度线104,该交点在周边上可被识别为相距最大距离,即,周边上的两个最远点之间的距离。粘结形状100具有最大可测量宽度W,该最大可测量宽度通过如下方式测量:识别相应的形状宽度线105a、形状宽度线105b,该形状宽度线平行于形状长度线104并在一个或多个最外点相切于形状周边,所述最外点在其任一侧上与形状长度线104相距最远,如图9b中所反映。应当理解,对于一些形状(例如,半圆形),形状宽度线105a、形状宽度线105b之一可与形状长度线104重合/共线。最大可测量宽度W为形状宽度线105a、形状宽度线105b之间的距离。本发明范围内的形状具有至少2.5,更优选地至少2.7,并且甚至更优选地至少2.8的最大可测量长度L与最大可测量宽度W的长宽比。压印在非织造纤维网上的粘结形状和尺寸将反映并对应于它们在辊上的粘结形状100和尺寸。
仍然参见图9B,粘结形状100可具有形状周边,该形状周边具有位于形状长度线104的一侧上的凸起部分102。图9B也示出了凸起部分可具有变化的半径(radius/radii)。凸起部分102的变化的半径可使得形状周边在横截面中类似于气翼的弧形轮廓。以另一种方式观察,气翼的横截面轮廓具有凸起部分并且可被识别是关于横贯该轮廓的任何线或轴线不对称的。凸起部分102可具有弧形高度CH,该弧形高度被测量为形状长度线104和相切于凸起部分102的形状宽度线105b之间的距离。据信为了对气流具有最大有益效果,可能期望弧形高度CH和最大可测量长度L之间的比率为0.30或更小,更优选地0.25或更小,但大于零。据信具有沿平行于粘结表面的平面的横截面的粘结突起部(配合该描述)被重复并被布置成图案,对在辊隙处和辊隙周围通过非织造纤维的空气的加速和减速具有有益效果。同样,压印在非织造纤维网上的粘结形状和尺寸将反映并对应于辊上的粘结形状和尺寸。
形状周边可具有凸起部分,该凸起部分在形状长度线104的两侧上具有或不具有变化的半径,使得其具有气翼的总体外形,该总体外形在横截面中具有对称的弧形。在另一个替代方案中,形状周边在形状长度线104的一侧上可具有凸起部分,并且在形状长度线104的另一侧上可具有直部,使得其具有气翼/机翼的总体外形,该总体轮廓在横截面中具有不对称的弧形。在另一个替代方案中,形状周边在形状长度线104的一侧上可具有凸起部分,并且可具有设置成基本上与该凹面部分相对的凹面部分103,如图9B中所反映,使得其具有气翼/机翼的总体外形,该总体外形在横截面中具有不对称的弧形和相对高的蓬松度、低速度特征。
可通过测量其相对于最大可测量长度的深度来量化凹面部分103的凹陷程度。凹陷深度D可通过如下方式来测量:识别形状凹陷线106,该形状凹陷线平行于形状长度线104并相切于沿凹面部分103的最深点。凹陷深度D为面向凹陷的形状宽度线105a和形状凹陷线106之间的距离。凹面部分103的凹陷程度可表示为凹陷深度D与形状长度L的比率(下文称为“凹陷深度比率”)。虽然设想了不具有凹面部分103的形状,但可能期望粘结形状具有如下的凹面部分,该凹面部分具有介于0.00和0.30之间,更优选地介于0.00和0.25之间,并且甚至更优选地介于0.00和0.20之间的凹陷深度比率。同样,压印在非织造纤维网上的粘结形状和尺寸将反映并对应于辊上的粘结形状和尺寸。
尽管以上说明是指粘结突起部和该纤维网中的所得加固的粘结形状,它们具有遵循“凸起”和/或“凹入”(隐含光滑的)曲线的粘结形状/粘结形状周边,但应当理解,该效果可基本上通过用直线线段链逼近此类光滑曲线来实现。因此,本文的术语“凸起”和“凹入”各自包括由位于形状长度线的一侧上且端对端地连接的一链5个或更多个直线线段形成的形状周边的一部分,该直线线段各自为位于形状长度线的一侧上的光滑的凸起或凹入曲线的弦,或位于形状长度线的一侧上的不包括拐点的曲线的部分。
不受理论的束缚,据信具有包括如上所述一个或多个特征的粘结形状的压延辊粘结突起部对辊隙中或辊隙周围的气流具有空气动力学效果,该效果导致非织造纤维的空隙中或空隙周围的空气以如下方式加速和减速:该方式重新定位纤维,并且可引发拉绒或起毛,从而增加蓬松度和厚度。
另外,突起的旋转取向还影响辊隙处的粘结突起部的取向,并且据信这具有某种影响。粘结形状100和支撑它们的粘结突起部可相对于纵向和横向沿单个形状倾斜角来布置。不受理论的束缚,据信形状倾斜角对于粘结突起部来讲不应当超过某个量以对气流具有最大有益效果。再次参见图9B,形状倾斜角αT可表示为由沿纵向108的轴线与形状长度线104的相交所形成的较小角度。据信形状和形状倾斜角对气流具有协作效果。在不对称的粘结形状诸如所述的气翼样形状的情形中,据信该不对称的粘结形状足以在气流中引发所期望的变化。然而,具有大于零的倾斜角的旋转取向可增强该效果。相对于非不对称的粘结形状,据信形状倾斜角αT提供对气流的期望效果,使得其应当不小于1度且应当不超过40度,更优选地30度,并且还更优选地20度。据信该范围内的形状倾斜角有效地提供通过辊隙的气流,同时赋予通过辊隙的气流横向矢量分量。相反,大于40度的形状倾斜角可对气流通过辊隙产生太多的阻碍而具有有益效果,并且甚至与粘结突起部的足够的密度组合的更大的形状倾斜角可具有在辊隙处产生足够阻碍的效果以基本上从辊隙偏转气流,即,朝粘结辊的侧部偏转而不是通过辊隙。压印在非织造纤维网上的粘结形状和旋转取向将反映并对应于辊上的粘结形状和旋转取向。
据信流过或通过棉絮/纤维网的具有横向矢量分量的气流在其通过并退出辊隙时,可在横向上推挤纤维,从而帮助增加蓬松度、厚度和/或横向拉伸强度。应当理解,许多非织造棉絮的纤维在非织造纤维网制造工艺中被铺设成具有大致纵向取向或偏向,这趋于导致成品纤维网具有相对更大的纵向拉伸强度、和相对更小的横向拉伸强度。因此,趋于在粘结之前赋予纤维一些增加的横向取向的任何工艺均可用于增加横向拉伸强度,导致纵向拉伸强度和横向拉伸强度之间的更好的平衡,并且增加蓬松度诸如通过在z方向上重新定位纤维。据信,为了最佳结果,甚至可能期望形状倾斜角αT介于5度和15度之间,更优选地介于8度和12度之间,并且甚至更优选地介于9度和11度之间,以便以本文所设想的线速度对气流产生最有益的影响。压印在非织造纤维网上的粘结图案的旋转取向将反映并对应于辊上的粘结图案的旋转取向。
如上所建议的,为了从流过辊隙的基本的空气质量获得能量的有益效果,也据信期望粘结突起部的图案不过度地阻碍通过辊隙的气流,其也不通过过度地慢化、或暂停、以及从气流的向前(纵向)动量吸收能量而从气流移除太多能量。参见图9C,沿图案标识沿横向的辊隙线107a,其中粘结形状占据了沿可在图案中识别的横向线的最大比例的距离。因此,如图所示定位的辊隙线107a代表了如下横向线,在粘结工艺期间,粘结突起部沿所述横向线带来了可在具体图案中识别的对通过辊隙的气流的最大的阻碍量。可识别重复系列的形状;在该示例中,该重复系列由四种形状100a、100b、100c和100d组成。该重复系列中的所识别的形状100a、100b、100c、100d的宽度w1、w2、w3、和w4反映了气流沿辊隙线107a的限制。宽度wp为整个重复系列的宽度,包括粘结形状之间的距离。对于该图案,沿辊隙长度的最大限制的比例由比率(w1+w2+w3+w4...+wn)/wp来反映,该比率在本文中称作辊隙气流限制比率(其中“w”为沿粘结形状周边的辊隙线107a的横向宽度,并且“n”为沿辊隙线107a的构成某个重复系列的粘结形状的数目)。为了使粘结图案允许气流有效地通过辊隙以便利用移动空气的能量,可能期望辊隙气流限制比率为0.40或更小,更优选地0.30或更小,并且甚至更优选地0.25或更小。非织造纤维网上的粘结压痕的粘结形状、旋转取向和每单位表面积的密度/数密度将反映并对应于辊上的粘结突起部的粘结形状、旋转取向和每单位表面积的密度/数密度,并且因此也反映气流限制比率。
参见图10A和图10B,绘出了一种替代粘结图案。重复的粘结形状100和相关联的粘结突起部的轮廓为两个大致凸起/凹入子形状的复合物,这两个子形状在它们相应的末端处以相反取向接合或叠加以形成开放的“S”形状,该“S”形状是关于这些部件子形状的接合点(分别为其中间拐点)旋转对称的。然而,应当理解,所绘的重复的“S”形状可具有上述图9A和图9B中所绘的据信是有益的粘结形状的特征中的若干个。图10A和图10B中所绘的粘结形状100具有最大可测量长度L和最大可测量宽度W,该最大可测量长度和最大可测量宽度是相对于以上述方式标识的形状长度线104和形状宽度线105a形状宽度线105b测量的。如上所述,本发明范围内的粘结形状100具有至少2.5,更优选地至少2.7,并且甚至更优选地至少2.8的最大可测量长度L与最大可测量宽度W的长宽比。
图10A和图10B中所绘的粘结形状也具有沿其周边的凸起部分102a凸起部分102b。凸起部分102a凸起部分102b中的一者或两者可具有变化的半径,并且具有弧形高度CHA和弧形高度CHB。据信为了对气流具有最大的有益效果,可能期望弧形高度CH和最大可测量长度L之间的比率也为0.30或更小,更优选地0.25或更小,但大于零。
所绘的粘结形状也具有沿其周边的凹面部分103a和凹面部分103b。凹陷深度Da为面向凹陷103a的形状宽度线105a和形状凹陷线106a之间的距离。凹陷深度Db为面向凹陷103b的形状宽度线105b和形状凹陷线106b之间的距离。虽然设想了沿它们的周边不具有凹面部分103a、凹面部分103b的粘结形状,但可能期望粘结形状周边具有一个或多个凹面部分诸如具有凹陷深度比率的凹面部分103a凹面部分103b。
凹陷深度/(L*nc)≤0.30,更优选地0.25,并且甚至更优选地0.20,其中nc为全封闭形状的数目,该全封闭形状由见证凹陷的粘结形状周边的一些部分和形状长度线限定。例如,对于图10B所示的“S”形状,nc=2,因为存在2个此类全封闭形状124a和全封闭形状1124b。
图10A和图10B中的形状100也可具有如上所述确定的形状倾斜角αT,并且在所述的范围内。非织造纤维网上的粘结形状和图案的几何特征将反映并对应于粘结形状100的形状、尺寸、旋转取向、密度和排列的那些。
还据信以如下图案来布置粘结突起部可具有有益效果,该图案使得沿辊隙处的凹入区域101,至少部分地沿纵向,存在它们之间的相对直的无阻碍通道。参见图9A和图10A,可看出每个示例具有可识别的交叉辊隙气流线109,该气流线不与粘结形状相交,并且以某个角度与横向轴线107相交使得其具有纵向矢量分量。交叉辊隙气流线109与横向轴线107相交以形成较小角度,该角度在本文中被识别为交叉辊隙气流角βA。据信交叉辊隙气流角βA优选地大于45度,更优选地介于50度和90度之间,并且甚至更优选地介于60度和90度之间。据信期望交叉辊隙气流线109应当无限延伸而不与粘结形状100相交,但在最低限度上延伸经过至少8行110粘结形状100而不与粘结形状相交。同样,非织造纤维网上的粘结形状和图案的几何特征将反映并对应于粘结形状100的形状、尺寸、旋转取向、密度和排列的那些。
例如图9A-图10B所绘的粘结形状和图案的另一方面是,它们可具有上述长宽比、最大辊隙气流限制比率(0.40或更小)、形状不对称性、形状倾斜角、和其它特征的任何组合,并且也可反映邻近成对的粘结突起部的使用,该成对的粘结突起部限定通过辊隙的空气通道,该通道为交替地窄的和加宽的或以文丘里管方式会聚的和分开的。例如,再次参见图9A和图10A,可识别两个相邻粘结形状100a、粘结形状100b。在本文中,“相邻”是指一对形状的周边的至少部分彼此面向而在它们之间不存在居间形状;并且该对形状具有纵向重叠。如果可识别一个或多个横向线107相切于和/或交叉于每个形状的周边,则该对形状具有纵向重叠。可识别在如下位置连接形状100a、形状100b的周边的最小通道间隙线MC,在该位置处存在周边之间的最短可测量距离。最小通道间隙线MC将必要地交会于这些相邻形状中每个相邻形状的周边,其中线MC垂直于周边,并且线MC识别这些形状之间(即,通过对应的粘结突起部)的空气通道的最大收缩点,该空气通道逼近并通过辊隙。可识别通道线PL,其垂直于最小通道间隙线MC并且位于相邻形状100a、形状100b之间。
如果相邻形状100a、形状100b中的每个形状的周边均背离通道线PL分开,则最小通道间隙线MC交叉于并标识“文丘里管通道”,该通道线沿周边在这两个方向上均背离最小间隙线MC运动。可在图9A和图10A中看出相邻形状100a、形状100b体现了该特征。
不受理论的束缚,据信此类文丘里管通道具有如下效果:在空气通过辊隙时,导致空气的局部区的加速和减速、压力的增加和减小、以及湍流。据信这些效果用来对辊隙周围的棉絮和纤维网的纤维进行拉绒和/或起毛。
为了下游处理和制造工艺的目的,可能期望确保沿非织造纤维网表面不存在沿纵向的线,该线无限长而不与粘结压痕相交。这种状况(无粘结的无限长的纵向纤维网条)可导致长度相对长的未粘结纤维,该未粘结纤维可能在下游纵向纤维网切割操作中易于背离切刀移动,从而导致较差限定的或不整洁的切边。另外,此类长的未粘结纤维也可与该纤维网的所制造的边缘或切边分离(碎屑),这可在下游操作中造成其它困难。为了避免这种状况,可能期望赋予粘结图案某个图案角γP。参见图10A,图案角γP可表示为由线111与纵向轴线相交所形成的较小角度,该线连接列112中的重复的、相似地取向的形状上的类似点。为了避免上述问题,可能期望图案角γP大于0度。大于0度的图案角将确保不存在无粘结的无限长的纵向纤维网条。然而,为了避免产生相对于图案的气流有益效果的复杂情况,可能期望将图案角γP限制在4度或更小,更优选地3度或更小,并且甚至更优选地2.5度或更小。同样,包括图案角的非织造纤维网上的粘结图案的特征将反映并对应于辊上的图案和图案角γP的那些。
据信重要的一个附加方面为反映在该纤维网上的粘结面积中的辊的粘结面积。想象具有反映在图9A和图10A中的压印在非织造纤维网表面上的形状的粘结表面的图案,粘结面积(bonding area)和粘结面积(bond area)为由辊上的粘结形状和压印在该纤维网表面上的粘结形状所占据的面积。在非织造纤维网制造领域中,粘结面积常常被表示为如下计算的百分比:
粘结面积反映了粘结突起部密度(每单位表面积的粘结突起部的数目)和该单位表面积中的粘结形状100的平均表面积的组合。因此,增加粘结突起部的数目和/或增加所述各个粘结形状100的表面积将增加粘结面积,反之亦然。据信粘结面积对空气的夹带以及朝辊隙运载的被夹带的空气(其将通过辊隙)的比例具有影响。如果粘结面积相对较大,这意味着阻碍气流通过辊隙的较多和/或较大的粘结突起部在任何时间均存在于辊隙点;相反地,如果粘结面积相对较小,这意味着阻碍气流通过辊隙的较少和/或较小的粘结突起部在任何时间均存在于辊隙点。粘结面积也具有另一种效果。增加粘结面积增加了非织造纤维网中的被粘结在一起的纤维的数目和比例,反之亦然。在粘结面积的某个范围内,可通过增加粘结面积来增加非织造纤维网在纵向和/或横向上的拉伸强度。然而,非织造纤维网的抗弯刚度可对应地增加,并且蓬松度减小–损害了非织造物的柔软感和/或外观。为了最佳地实现气流的有益效果,据信通过使用本文所述的粘结形状将发生空气压缩和引导,从而增强蓬松度,同时仍赋予该纤维网令人满意的拉伸性能,据信粘结面积应当在介于4.0%和18%,更优选地介于6%和16%之间,并且甚至更优选地介于约8%和14%之间的范围内。在本文所设想的线速度下,并且相对于粘结面积,每粘结形状的平均表面积影响粘结面积和粘结突起部密度。据信期望平均粘结形状100表面积在0.3mm2和10mm2的范围内。对应地,据信期望粘结突起部的密度和对应地压印的粘结形状的密度介于0.4个粘结突起部/cm2(对于4%粘结面积时的10mm2的粘结形状/粘结形状面积)和60个粘结突起部/cm2(对于18%粘结面积时的0.3mm2的粘结形状/粘结形状面积)之间。应当理解对粘结突起部密度和平均粘结形状表面积的类似计算以得到在上述范围内的粘结面积。压印在非织造纤维网上的粘结形状的表面积和密度将反映并对应于粘结形状的那些,因此,该纤维网上的粘结面积也将反映并对应于辊上的粘结面积。
据信包括粘结突起部的粘结辊的表面特征影响上文详述的气流。尤其是在辊隙处,粘结突起部的轮廓呈现对气流的阻碍,而粘结突起部之间的凹入区域呈现通道。因此,据信对于粘结突起部的某些构型、形状、和位置,如将反映在形成于该纤维网中的粘结压痕中那样,能够选择并形成一个或多个旋转取向和重复的粘结形状图案,从而对这些气流具有有益效果。此外,还据信,具有包括某些特征的粘结表面形状的粘结突起部的图案(反映在沿基本上平行于粘结表面的平面的、相对于由该纤维网表面逼近的平面的旋转取向的、和间距中的粘结表面和突起的横截面中)可用来以如下方式引导这些气流:该方式导致它们在压延粘结工艺期间重新定位纤维,诸如通过对纤维拉绒或起毛来重新定位,因此提供增强的压延-粘结的非织造纤维网,该非织造纤维网比具有其它加固的粘结形状和图案更大的蓬松度/厚度,所有其它变量均相同。
吸收芯
如本文所用,术语“吸收芯”是指具有最大吸收容量并包含吸收材料和包封吸收材料的芯包裹物或芯袋的吸收制品的部件。术语“吸收芯”不包括采集和/或分配系统或既不是芯包裹物或芯袋的整体部分又不置于芯包裹物或芯袋内的制品的任何其它部件。吸收芯可包含、基本上由或由芯包裹物、所讨论的吸收材料(例如,超吸收聚合物)、以及胶组成。
吸收芯28可包含吸收材料,其具有包封在芯包裹物内的高含量的超吸收聚合物(本文中缩写为“SAP”)。SAP含量可表示按包含在芯包裹物中的吸收材料的重量计70%-100%或至少70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%或100%。出于评估SAP占吸收芯的百分比的目的,芯包裹物不被认为是吸收材料。芯还可包含具有或不具有SAP的透气毡或纤维素纤维。
所谓“吸收材料”,是指具有一些吸收特性或液体保持特性的材料,诸如SAP、纤维素纤维以及合成纤维。通常,用于制备吸收芯的胶不具有或具有很小吸收特性,并且不被认为是吸收材料。SAP含量可以占包含在芯包裹物内的吸收材料的重量的高于80%,例如至少85%、至少90%、至少95%、至少99%、并且甚至最高并包括100%。与通常包含40%-60%SAP以及高含量的纤维素纤维的常规芯相比,这提供相对薄的芯。常规的芯也在本公开的范围内。吸收材料可尤其包含小于15%重量百分比或小于10%重量百分比的天然纤维、纤维素纤维或合成纤维,小于5%重量百分比,小于3%重量百分比,小于2%重量百分比,小于1%重量百分比,或甚至可以基本上不含天然纤维、纤维素纤维和/或合成纤维。
在图6-图8中以单独形式示出图4-图5的吸收制品20的示例性吸收芯28。吸收芯28可包括前侧面280、后侧面282以及接合前侧面280和后侧面282的两个纵向侧284、286。吸收芯28还可包括大致平面的顶侧面和大致平面的底侧面。芯的前侧面280为芯的旨在朝向吸收制品的前腰边缘10放置的侧面。如在图1所示的平面视图中从顶部来看时,芯28可具有基本上对应于吸收制品20的纵向轴线80的纵向轴线80’。吸收材料可以比朝向后侧面282更高的量朝向前侧面280分配,因为在具体吸收制品的前部可需要更大的吸收性。芯的前侧面280和后侧面282可短于芯的纵向侧284和286。芯包裹物可由两种非织造材料、基底、层合体或其它材料16、16’形成,其可至少部分地沿吸收芯28的纵向侧284、286密封。芯包裹物可至少部分地沿其前侧面280、后侧面282、以及两个纵向侧284、286密封,使得基本上没有吸收材料从吸收芯包裹物中渗漏出去。第一材料、基底、或非织造织物16可以至少部分地包围第二材料、基底、或非织造织物16’以形成芯包裹物,如图7中所示。第一材料16可包围第二材料16’邻近第一侧边缘284和第二侧边缘286的部分。
吸收芯可包含例如粘合剂以有助于将SAP固定在芯包裹物内和/或确保芯包裹物的完整性,尤其是当芯包裹物由两个或更多个基底制成时。粘合剂可为由例如H.B.Fuller供应的热熔融粘合剂。芯包裹物可延伸至比将吸收材料包含于其内严格所需的区域更大的区域。
具有多种芯设计的包含相对高含量SAP的芯公开于美国专利5,599,335(Goldman)、EP 1,447,066(Busam)、WO 95/11652(Tanzer)、美国专利公布2008/0312622A1(Hundorf)、以及WO 2012/052172(Van Malderen)中。
吸收材料可以为存在于芯包裹物内的连续层。另选地,吸收材料可由包封在芯包裹物内的单独的吸收材料的袋或条构成。在第一种情况下,吸收材料可以例如通过施用吸收材料的单个连续层而获得。吸收材料具体地为SAP的连续层还可通过将具有不连续吸收材料施涂图案的两个吸收层组合而获得,其中所得的层在吸收颗粒聚合物材料区域中基本上连续地分布,如在美国专利申请公布2008/0312622A1(Hundorf)中所公开的。吸收芯28可包括第一吸收层和第二吸收层。第一吸收层可包含第一材料16和吸收材料的第一层61,该吸收材料可以为100%或更少的SAP。第二吸收层可包含第二材料16’和吸收材料的第二层62,该吸收材料可以为100%或更少的SAP。吸收芯28还可包含至少部分地将吸收材料的每个层61、62粘结到其相应材料16或16’的纤维热塑性粘合剂材料51。这在图7-图8中示出,例如,其中第一SAP层和第二SAP层已经以横向带或“着陆区域”的形式施加到它们相应的基底上,然后将其组合,该横向带或“着陆区域”具有与期望的吸收材料沉积区域相同的宽度。带可包含不同量的吸收材料(SAP)以提供沿芯80的纵向轴线分布的基重。第一材料16和第二材料16’可形成芯包裹物。
纤维热塑性粘合剂材料51可至少部分地与着陆区中的吸收材料61、62接触并且至少部分地与接合区中的材料16和16’接触。这赋予热塑性粘合剂材料51的纤维层基本上三维的结构,该结构本身与长度方向和宽度方向上的尺度相比为具有相对较小厚度的基本二维的结构。从而,纤维热塑性粘合剂材料可提供腔体以覆盖着陆区域中的吸收材料,从而固定该吸收材料,该吸收材料可以为100%或更少的SAP。
用于纤维层的热塑性粘合剂可具有弹性体特性,使得由SAP层上的纤维形成的纤维网在SAP溶胀时能够被拉伸。这些类型的弹性体热熔融粘合剂更具体地描述于1988年3月15日授予Korpman的美国专利4,731,066中。热塑性粘合剂材料可以纤维形式施加。
超吸收聚合物(SAP)
如本文所用,“超吸收聚合物”(“SAP”)是指如下吸收材料,它们是交联聚合物材料,当使用离心保留容量(CRC)测试(EDANA方法WSP 241.2-05E)来测量时,该聚合物材料能够吸收至少10倍于它们重量的含水的0.9%盐水溶液。所用的SAP可具有大于20g/g、大于24g/g、20g/g至50g/g、20g/g至40g/g、或24g/g至30g/g的CRC值,具体地列出了以上指定范围以及形成于其中或由此形成的任何范围内所有0.1g/g增量。可用于本公开的SAP可包括多种水不溶性但水溶胀性的能够吸收大量流体的聚合物。
超吸收聚合物可为颗粒形式,以便在干燥状态下可流动。颗粒状吸收性聚合物材料可由聚(甲基)丙烯酸聚合物制成。然而,还可使用基于淀粉的颗粒状吸收性聚合物材料,以及聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷、以及聚丙烯腈的淀粉接枝的共聚物。
SAP可以为多种形状。术语“颗粒”是指颗粒剂、纤维、薄片、球体、粉末、薄板、以及在超吸收聚合物颗粒领域中的技术人员已知的其它形状和形式。SAP颗粒可以呈纤维的形状,即细长的针状超吸收聚合物颗粒。纤维也可为织造的长丝的形式。SAP可以为球状颗粒。吸收芯可包含一种或多种类型的SAP。
就大多数吸收制品而言,穿着者的液体排放主要在吸收制品,具体地为尿布,的前半部中进行。因此,制品的前半部(如由介于前边缘和在距前腰边缘10或后腰边缘12一半L的距离处设置的横向线之间的区域限定的)可包括芯的大部分吸收容量。因此,至少60%的SAP,或至少65%、70%、75%、80%或85%的SAP可存在于吸收制品的前半部中,而其余的SAP可设置在吸收制品的后半部中。另选地,SAP分布在整个芯中可以是均匀的或可具有其它合适的分布。
存在于吸收芯中的SAP总量也可根据期望的使用者而变化。用于新生儿的尿布可需要比婴儿尿布、儿童尿布或成人失禁尿布更少的SAP。芯中的SAP量可以为约5g至60g或5g至50g,具体地列出了在上述规定范围以及其中或由此形成的任何范围内的所有0.1增量。SAP的沉积区域8(或者如果存在若干个,则“至少一个”)内的平均SAP基重可以为至少50、100、200、300、400、500g/m2或更多。由吸收材料沉积区域8推导存在于该吸收材料沉积区域中的通道(例如,26、26’、27、27’)的面积以计算该平均基重。
芯包裹物
芯包裹物可由围绕吸收材料折叠的单个基底、材料或非织造织物制成,或可包含彼此附接的两个(或更多个)基底、材料或非织造织物。典型的附接件为所谓的C-包裹物和/或夹心包裹物。在C-包裹物中,如图所示,例如在图2和图7中,基底中的一者的纵向和/或横向边缘折叠在另一个基底上以形成侧翼。然后,这些侧翼通常通过胶粘而粘结到其它基底的外表面。
芯包裹物可由适于接收和容纳吸收材料的任何材料形成。可使用用于制备常规芯的典型的基底材料,具体地,纸、薄纸、膜、织造织物或非织造织物、或任何这些材料的层合体或复合材料。
基底也可以是透气的(除了能够被液体或流体渗透之外)。因此可用于本文的膜可包括微孔。
芯包裹物可至少部分地沿吸收芯的所有侧面密封,使得基本上没有吸收材料从芯中渗漏出来。所谓“基本上没有吸收材料”,是指按重量计小于5%、小于2%、小于1%或约0%的吸收材料逸出芯包裹物。术语“密封”应当广义地理解。密封不需要沿芯包裹物的整个周边是连续的,而是沿其部分或全部可以为不连续的,诸如由在一条线上间隔的一系列密封点形成。密封可由胶粘和/或热粘结形成。
如果芯包裹物由两个基底16、16’形成,则可使用四个密封件来将吸收材料60包封在芯包裹物内。例如,第一基底16可置于芯的一个侧面上(在附图中表示为顶侧面)并围绕芯的纵向边缘延伸以至少部分地包裹芯的相对底侧面。第二基底16’可存在于第一基底16的包裹的侧翼和吸收材料60之间。第一基底16的侧翼可胶粘至第二基底16’以提供强密封。与夹心密封件相比,该所谓的C-包裹物构造可提供有益效果,诸如在润湿负载状态下改善的耐破裂性。然后,芯包裹物的前侧面和后侧面也可通过将第一基底和第二基底彼此胶粘来密封,以提供横跨芯的整个周边的对吸收材料的完全封装。对于芯的前侧面和后侧面而言,第一基底和第二基底可在基本上平面方向上延伸并可接合在一起,对于这些边缘而言形成所谓的夹心构造。在所谓的夹心构造中,第一基底和第二基底还可在芯的所有侧面上向外延伸,并通常通过胶粘和/或热/压力粘结沿芯的周边的全部或一部分而平坦地或基本上平坦地密封。在一个示例中,第一基底或第二基底均不需要成型,使得它们可呈矩形切割以易于制备,但是其它形状在本公开的范围内。
芯包裹物还可由单个基底形成,该单个基底可将吸收材料包封在包裹物中,并沿芯的前侧面和后侧面以及一个纵向密封件来密封。
SAP沉积区域
从吸收芯的顶侧面来看,吸收材料沉积区域8可由以下层的周边限定,该层由芯包裹物内的吸收材料60形成。吸收材料沉积区域8可具有多种形状,具体地讲,所谓的“狗骨”或“沙漏”形状,其显示沿其宽度朝向芯的中间或“裆”区逐渐变细。以这种方式,吸收材料沉积区域8在旨在置于吸收制品的裆区中的芯区域中可具有相对窄的宽度,如图1中所示。这可提供更好的穿着舒适性。吸收材料沉积区域8还可以为大致矩形,例如如图4-6所示,但是其它沉积区域,诸如矩形、“T”、“Y”、“沙漏”或“狗骨”形状也在本公开的范围内。可使用任何合适的技术来沉积吸收材料,该技术可允许以相对高的速度相对精确地沉积SAP。
通道
吸收材料沉积区域8可包括至少一个通道26,该通道至少部分地在制品80的纵向上取向(即,具有纵向矢量分量)。其它通道可至少部分地在侧向上取向(即,具有侧向矢量分量)或在任何其它方向上取向。在下文中,复数形式“通道”将用于指“至少一个通道”。通道可具有投射到制品的纵向轴线80上的长度L’,该长度为制品的长度L的至少10%。通道可以各种方式形成。例如,通道可由吸收材料沉积区域8内的可基本上不含或不含吸收材料(具体地为SAP)的区形成。此外或另选地,一个或多个通道还可通过在吸收材料沉积区域8中将芯包裹物的顶侧面连续或不连续地粘结到芯包裹物的底侧面而形成。通道可以是连续的,但还设想通道可以是间断的。采集-分配系统或层50或制品的其它层也可包括通道,该通道可以对应于或可以不对应于吸收芯的通道。
在一些情况下,通道可至少在与吸收制品中的裆点C或侧向轴线60相同的纵向位置处存在,如图1中由两个纵向延伸的通道26、26’表示。通道还可从裆区7延伸或可存在于制品的前腰区5和/或后腰区6中。
吸收芯28还可包括多于两个通道,例如至少3个、至少4个、至少5个、或至少6个或更多个通道。较短的通道也可存在于例如芯的后腰区6或前腰区5中,如由图1中朝向制品的前部的一对通道27、27’所表示。通道可包括相对于纵向轴线80对称布置,或以其它方式布置的一对或多对通道。
当吸收材料沉积区域为矩形时,通道可尤其用于吸收芯,因为通道可将芯的柔韧性改善至在使用非矩形(成型的)芯时优势较小的程度。当然,通道也可存在于具有成型沉积区域的SAP层中。
通道可以完全纵向取向并平行于纵向轴线或完全横向取向并平行于侧向轴线,但还可具有弯曲的至少多个部分。
为减少流体渗漏的风险,纵向主通道可不延伸到达吸收材料沉积区域8的任一个边缘,并因此可完全被包括在芯的吸收材料沉积区域8内。通道和吸收材料沉积区域8的最近边缘之间的最小距离可以为至少5mm。
通道沿其长度的至少一部分可具有宽度Wc,该宽度例如为至少2mm、至少3mm、至少4mm,至多例如20mm、16mm、或12mm。一个或多个通道的宽度在该通道的基本上整个长度内可以是恒定的,或可沿其长度变化。当通道由吸收材料沉积区域8内的不含吸收材料区形成时,则认为通道的宽度是不含材料的区的宽度,不考虑通道内存在芯包裹物的可能性。如果通道不由不含吸收材料区形成,例如主要通过整个吸收材料区内的芯包裹物粘结形成,则通道的宽度为该粘结的宽度。
该通道中的至少一些或全部可以为永久性通道,是指在干燥状态和润湿状态下均至少部分地保持它们的完整性。永久性通道可通过提供一种或多种粘合剂材料来获得,例如粘合剂材料的纤维层或有助于在通道壁内粘附基底与吸收材料的构造胶。永久性通道还可通过经由通道将芯包裹物的上侧面和下侧面(例如,第一基底16和第二基底16’)粘结和/或将顶片24与底片25粘结在一起来形成。通常,可使用粘合剂以通过通道将芯包裹物的两个侧面粘结或将顶片和底片粘结,但其可通过其它已知的方法来粘结,诸如压力粘结、超声粘结、热粘结或它们的组合。芯包裹物或顶片24和底片25可沿通道连续粘结或间断粘结。当吸收制品完全负载有流体时,通道可有利地保持或变成至少通过顶片和/或底片可见。这可通过如下方式来获得:使通道基本上不含SAP,从而其将不溶胀,以及使通道足够大使得其在润湿时将不闭合。另外,通过通道将芯包裹物自身粘结或将顶片和底片粘结可以是有利的。
阻隔腿箍
吸收制品可包括一对阻隔腿箍34。每个阻隔腿箍可由一片材料形成,该材料粘结到制品,从而其可从吸收制品的面向穿着者的表面向上延伸并提供在穿着者的躯干和腿部的接合处附近的经改善的流体和其它身体流出物的约束性。阻隔腿箍由直接或间接地接合到顶片24和/或底片25的近侧边缘64以及游离末端边缘66界定,其旨在接触穿着者皮肤并形成密封件。阻隔腿箍34至少部分地在纵向轴线80的相对侧上的吸收制品的前腰边缘10和后腰边缘12之间延伸,并且至少存在于裆点(C)或裆区的水平位置处。阻隔腿箍可在近侧边缘64处通过粘结部65与制品的基础结构接合,该粘结部65可通过胶粘、熔融粘结或其它合适的粘结方法的组合来制备。近侧边缘64处的粘结部65可以为连续或间断的。最靠近阻隔腿箍的凸起段的粘结部65界定腿箍的直立段的近侧边缘64。
阻隔腿箍可与顶片24或底片25是一体的,或可以是接合到制品的基础结构的独立材料。每个阻隔腿箍34可包括靠近游离末端边缘66的一个、两个或更多个弹性带35,以提供更好的密封。
除了阻隔腿箍34之外,制品还可包括衬圈箍32,该衬圈箍接合到吸收制品的基础结构,具体地到顶片24和/或底片25,并且可相对于阻隔腿箍在外部放置。衬圈箍32可提供围绕穿着者的大腿的更好密封。每个衬圈腿箍可包括在吸收制品的基础结构中介于腿部开口区域中的顶片24和底片25之间的一个或多个弹性带或弹性元件33。阻隔腿箍和/或衬圈箍中的全部或一部分可用洗剂或另一护肤组合物处理。
采集-分配系统
本公开的吸收制品可包括采集-分配层或系统50(“ADS”)。ADS的一个功能是快速采集一种或多种流体并将它们以有效方式分配到吸收芯。ADS可包括一个、两个或更多个层,其可形成一体层或可保持为可彼此附接的离散层。在一个示例中,ADS可包括两个层:分配层54和采集层52,其设置在吸收芯和顶片之间,但本公开不限于此。
ADS可包含SAP,因为这可减慢流体的采集和分配。合适的ADS描述于例如WO 2000/59430(Daley)、WO 95/10996(Richards)、美国专利5,700,254(McDowall)和WO 02/067809(Graef)中。
在一个示例中,可不提供ADS,或者可仅提供ADS的一个层,诸如仅分配层或仅采集层。当本公开的液体可透过的三维基底中的一个用作顶片的一部分或全部,或定位在顶片上时,如果仅存在ADS的一个层或不存在ADS的层,可改善液体可透过的基底的干燥性能。这是由于以下事实:流体(例如,尿液)能够容易地通过液体可透过的基底直接芯吸到吸收芯28中和/或芯吸到ADS的一个层中。
分配层
ADS的分配层可包含按重量计至少50%的交联纤维素纤维。交联纤维素纤维可为起褶皱的、加捻的、或卷曲的、或它们的组合(包括起褶皱的、加捻的和卷曲的)。这种类型的材料公开于美国专利公布2008/0312622A1(Hundorf)中。交联纤维素纤维在产品包装中或使用条件下(例如在穿着者重量下)提供较高的弹性和因此较高的第一吸收层抗压缩抗性。这可向芯提供较高的空隙体积、渗透性和液体吸收,从而减少渗漏并改善干燥性。
包含本公开的交联纤维素纤维的分配层可包含其它纤维,但是该层可有利地包含按该层的重量计至少50%、或60%、或70%、或80%、或90%、或甚至最高100%的交联纤维素纤维(包括交联剂)。此类混合的交联纤维素纤维层的示例可包括约70重量%的化学交联的纤维素纤维、约10重量%的聚酯(PET)纤维和约20重量%的未经处理的纸浆纤维。在另一个示例中,交联纤维素纤维层可包含约70重量%的化学交联的纤维素纤维、约20重量%的莱赛尔纤维和约10重量%的PET纤维。在另一个示例中,该层可包含约68重量%的化学交联的纤维素纤维、约16重量%的未经处理的纸浆纤维和约16重量%的PET纤维。在另一个示例中,交联纤维素纤维层可包含按重量计约90%至约100%的化学交联的纤维素纤维。
采集层
ADS 50可包括采集层52。采集层可设置在分配层54和顶片24之间。采集层52可以为或可包括非织造材料,诸如亲水性SMS或SMMS材料,其包括纺粘层、熔喷层、以及其它纺粘层或另选地梳理成网的短纤维化学粘结非织造织物。非织造材料可以被乳胶粘结。
除上述第一采集层之外,还可使用其它采集层。例如,薄纸层可被置于第一采集层和分配层之间。与上述采集层相比,薄纸可具有增强的毛细管分布特性。
层之间的关系
通常,相邻层和部件可使用常规的粘结方法而接合在一起,该方法诸如通过槽式涂布或喷涂到层的整个或部分表面上的粘合剂涂层、热粘结、压力粘结或它们的组合。为清楚和易读起见,该粘结未示出于附图中(除腿箍65的凸起元件和顶片24之间的粘结之外),但该制品的层之间的粘结应当被认为是存在的,除非具体地排除。粘合剂可用于改善底片25和芯包裹物之间的不同层的粘合。胶可为本领域中已知的任何合适的热熔胶。
扣紧系统
吸收制品可包括扣紧系统。扣紧系统可用于提供围绕吸收制品的周边的侧向张力,以将吸收制品保持在穿着者上,这对于胶粘尿布而言是典型的。扣紧系统可包括具有钩的公扣紧件、和具有用于接合公扣紧件的钩的环的母扣紧材料。如上文详述的底片的外覆盖件非织造织物可用作一体化的母扣紧材料。在其它实施方案中,母扣紧材料可为附接到底片上的独立着陆区,该着陆区由上文详述的粘结外覆盖件非织造材料构成。可用于本文详述的吸收制品的扣紧系统的公扣紧件和母扣紧件的示例描述于提交于2011年11月10日的美国专利公布2013/0123738中。
母扣紧材料
以下描述涉及扣紧系统的母扣紧材料,其可与底片的外覆盖件非织造织物一体。母扣紧材料的任何以下方面可与上文详述的外覆盖件非织造材料的粘结图案的任何方面组合。
可用于本发明的合适的非织造纤维网材料包括但不限于纺粘、熔喷、纺熔、溶剂纺丝、静电纺纱、梳理成网、膜原纤化、熔融膜原纤化、气流成网、干法成网、湿铺短纤维、以及部分地或完全地由本领域已知的聚合物纤维形成的其它非织造纤维网材料。一种合适的非织造纤维网材料也可为SMS材料,其包括纺粘层、熔喷层和另一个纺粘层或纺粘层和熔喷层的任何其它组合,诸如SMMS或SSMMS等。示例包括一个或多个纤维层,它们的纤维的直径低于1微米(纳米纤维和纳米纤维层);这些组合的示例增加包括SMS、SMNS、SSMNS或SMNMS非织造纤维网的组合(其中“N”指代纳米纤维层)。在一些示例中,永久性亲水的非织造织物,并且具体地具有耐久性亲水的涂层的非织造织物可为所期望的。通常,合适的非织造织物为透气的。通常,合适的非织造织物为水或液体可透过的,但也可为水不可透过的,原因在于纤维尺寸和密度、以及纤维的疏水性。可通过处理以使得纤维成为亲水性的来增强水或液体渗透性,如下所述。
非织造纤维网可主要由聚合物纤维形成。在一些示例中,合适的非织造纤维材料可包括但不限于聚合物材料,诸如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、或具体地聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和/或它们的共混物。非织造纤维可由作为添加剂或改性剂的组分形成或可包括它们,诸如脂族聚酯、热塑性多糖、或其它生物聚合物(生物基或可再生聚合物)。
单个纤维可为单组分或多组分。多组分纤维可为双组分的,诸如呈芯-皮排列或并列排列。各个组分常常包括脂族聚烯烃诸如聚丙烯或聚乙烯、或它们的共聚物、脂族聚酯、热塑性多糖或其它生物聚合物。
图11B为源自图11A的母扣紧材料310的纤维314的另一个放大横截面图。纤维314具有总体纤维横截面尺寸315。由于纤维314的形状是圆的,因此纤维314的总体横截面形状为圆形,并且总体纤维横截面尺寸315为纤维314的圆形总体横截面形状的直径。对于具有非圆形横截面的纤维,总体纤维横截面尺寸为横跨该纤维的横截面线性地测量的最大距离。纤维的总体纤维横截面尺寸可如下确定:在使用设备以高放大率获取的该纤维的放大图像上进行测量。例如,可使用扫描电镜。
母扣紧材料310可包括各种尺寸和形状的纤维。例如,母扣紧材料310中的纤维中的一些或全部可具有5-150微米,或介于5微米和150微米之间的任何整数值,或由任何这些值形成的任何范围内的总体横截面尺寸。例如,总体厚度可小于25微米,小于20微米,或小于15微米或由任何这些值形成的任何范围。又如,母扣紧材料310中的纤维中的一些或全部可具有如下总体横截面形状,该形状为圆形、椭圆形、近似方形、矩形、三角形、星形、多叶形、或本领域中已知的任何其它形状、或任何这些形状的组合。例如,用作钩-环扣紧系统中的母扣紧材料的纤维材料可为由双组分纤维制成的非织造材料,该纤维具有17微米的总体横截面尺寸和圆形的总体横截面形状。
公扣紧件
图12为公扣紧材料420的一部分的放大等轴视图。在图12中,该部分被示出为是与更大的材料片分离的。公扣紧材料420包括设置在基底422上的多个双向微尺寸钩424,该基底具有总体平面形状。钩424中的每个钩可按与图13A-图13D的钩530以相同的方式来构造,包括任何可供选择的实施方案。作为另外一种选择,公扣紧材料420也可包括以其它方式构造的一个或多个钩。在图12的实施方案中,钩424和基底422由相同的材料制成,并且钩424为基底422的联合部分。公扣紧材料420可由各种各样的可成型和/或可成形材料制成,包括本文提到的任何天然或合成材料和/或任何可行的组合形式的本领域中已知的任何其它合适的材料,连同本领域中已知的任何添加剂或加工助剂。作为一个具体示例,公扣紧材料420可由各种可再生材料制成,包括衍生自可再生生物质源诸如糖、淀粉类、纤维素、生物聚合物等的原生质体。在各种可供选择的实施方案中,钩和基底可独立形成,或由不同的材料制成。
钩424可按各种图案和钩密度横跨公扣紧材料420分布。例如,钩424可被布置成行和/或列,或本领域中已知的钩的任何其它布置方式。在各种实施方案中,公扣紧材料可具有10-1,000个钩/平方厘米,或介于10和1,000之间的任何整数钩数目,或由任何这些值形成的任何范围内的钩密度。
公扣紧材料420和其上的钩424可通过本领域中已知的任何合适的方法来制成。例如,公扣紧材料可通过浇铸、模塑、型材挤出、或微复制来制备。
图13A为设置在公扣紧材料的基底522的一部分的顶部表面523上的双向微尺寸钩530的前部532的放大视图。在图13A中,基底522的该部分被示出为是与更大的材料片分离的。钩530为双向的,因为顶盖570具有从钩530的相对两侧536延伸的两个臂580。钩的侧面536为位于钩530的前部532和钩530的后部534之间的钩530的外侧部分。尽管钩530为双向钩,但预期钩530的结构、特征、尺寸、或尺度中的任一者均可相似地适用于单向钩(被构造成在一个方向上钩挂的一个臂)或适用于多向钩(多于两个臂,其中每个臂被构造成在不同的方向上钩挂)。
图13A示出钩530的横截面,其具有宽度方向547。这种宽度方向547平行于钩纤维网的横向。图13B示出钩530具有厚度方向541,该厚度方向平行于基底522且垂直于宽度方向547。这种厚度方向541也平行于图4中的吸收制品的纵向轴线方向80。
在图13A的实施方案中,钩530的两个臂580以相同的方式构造。然而,也预期钩530的臂580的结构、特征、尺寸、或尺度中的任一者均可适用于双向钩的一个臂,而另一个臂可按不同的方式来构造。另外,预期钩530的臂580的结构、特征、尺寸、或尺度中的任一者均可适用于多向钩的两个或更多个臂,而该钩上的一个或多个其它臂可按一种或多种不同的方式来构造。
钩530包括基座550、杆560、和顶盖570。钩530也具有侧面536。钩530在向上方向545上从基底522突出,该向上方向垂直于基底522。钩530也具有宽度方向547。宽度方向547平行于基底522的总体平面形状且平行于横跨顶盖570测量的最大线性尺寸。在图13A的实施方案中,宽度方向547也平行于钩530的前部532且垂直于侧面536。钩530也具有厚度方向541,该厚度方向平行于基底522且垂直于宽度方向547。厚度方向541垂直于图13A中的纸面,因此厚度方向541示出于图13B和图13C中。厚度方向541也平行于钩纤维网的纵向和图4中的制品80的纵向。
基座550附接到基底522,杆560附接到基座550,并且顶盖570附接到杆560。顶盖570具有总体顶盖高度579,该总体顶盖高度是如结合图13D所述地测量的。钩530也具有总体钩高度539,该总体钩高度是在向上方向545上从基底522的顶部表面523线性地测量至钩530的外表面上的最高点(最远离基底522的顶部表面523)。在图13A的实施方案中,顶盖570的峰538为钩530的外表面上的最高点。钩530也具有中心轴线543,该中心轴线经过钩的中心。在图13A的实施方案中,中心轴线543与向上方向545对齐;然而,在各种实施方案中,中心轴线543可不相对于基底522垂直;即,钩可相对于宽度方向547和/或厚度方向541倾斜。此外,在各种实施方案中,顶盖570可不具有峰,但可具有圆化顶部,或平坦顶部,或凹入顶部,或本领域中已知的任何其它形状或任何这些形状的组合。
当从钩530的峰538的上方观察时,前边缘572、后边缘574、和侧边缘576一起限定竖直接合有效区域577。竖直有效接合区域577具有宽度与厚度纵横比,该纵横比被限定为竖直接合有效区域577的最宽总体宽度除以竖直接合有效区域577的最厚总体厚度。宽度与厚度纵横比可为1-2,或介于1和2之间的增量为0.01的任何值,或由任何这些值形成的任何范围。例如,宽度与厚度纵横比可为1.2、1.3、1.6、1.8、或1.9,或由任何这些值形成的任何范围。竖直有效接合区域577的尺寸可为40,000-120,000平方微米,或介于40,000和120,000平方微米之间的增量为5,000平方微米的任何值,或由任何这些值形成的任何范围。例如,竖直有效接合区域577可为40,000,50,000,60,000,90,000,100,000,或120,000平方微米,或由任何这些值形成的任何范围。
凹入部分591具有在宽度方向547上从臂580上的最低点584(如上所述)线性地测量至侧点564的总体凹入宽度597。当钩530用在扣紧系统的公扣紧材料上并且扣紧系统使用纤维材料作为母扣紧材料时,总体凹入宽度597的尺寸可设定成纤维材料的总体纤维横截面尺寸诸如母扣紧材料310的纤维314的总体纤维横截面尺寸315。总体凹入宽度597可为总体纤维横截面尺寸的200-500%,或介于总体纤维横截面尺寸的200%和500%之间的任何整数值百分比,或由任何这些值形成的任何范围。例如,总体凹入宽度597可为总体纤维横截面尺寸的200%、300%、400%、或500%,或由任何这些值形成的任何范围。不受该理论的束缚,据信如上所述地选择用于总体凹入宽度597的这些相关尺度允许二至五根纤维适配在凹入部分591中,这增加了纤维可被钩530保持的可能性。
当钩530用在扣紧系统的公扣紧材料并且扣紧系统使用纤维材料作为母扣紧材料时,最深凹入深度599的尺寸可设定成纤维材料的总体纤维横截面尺寸诸如母扣紧材料310的纤维314的总体纤维横截面尺寸315。最深凹入深度599可为总体纤维横截面尺寸的40-200%,或介于总体纤维横截面尺寸的40%和200%之间的任何整数值百分比,或由任何这些值形成的任何范围。例如,最深凹入深度599可为总体纤维横截面尺寸的50%,60%,100%,或150%,或由任何这些值形成的任何范围。不受该理论的束缚,据信如上所述地选择用于最深凹入深度599的这些相关尺度允许一个或多个纤维适配在凹入部分591中,并且增加了纤维将由钩530保持的可能性。
最深凹入深度599的尺寸也可设定成相对于总体顶盖高度579。最深凹入深度599可为总体顶盖高度579的10-60%,或介于总体顶盖高度579的10%和50%之间的任何整数值百分比,或由任何这些值形成的任何范围。例如,最深凹入深度599可为总体顶盖高度579的10%、20%、50%、或60%,或由任何这些值形成的任何范围。
前耳片和后耳片
吸收制品可包括前耳片46和后耳片40。耳片可以为基础结构的整体部分,诸如以侧片形式由顶片24和/或底片26形成。另选地,如图1所示,耳片可以为通过胶粘、热压花和/或压力粘结而附接的独立元件。后耳片40可以是可拉伸的以有助于接片42附接到着陆区44上,并将胶粘尿布保持在围绕穿着者腰部的适当位置。后耳片40还可以为弹性或可延展的,以通过初始适形地配合吸收制品为穿着者提供更舒适和适形性贴合,并且当吸收制品负载有流体或其它身体流出物时在整个穿着期间保持该贴合性,因为弹性化耳片允许吸收制品的侧边伸展和收缩。
测试方法
具有恒定剪切的垂直提拉(VPT-S)方法
这种方法旨在测定扣紧系统在施加力和恒定剪切的不同组合下的性能。材料组合必须符合最小峰值负荷要求以防止非预期的使用失效,例如爆脱。
设备
1.VPT-S下部夹具和上部夹具以及马达(RDL-2195)。
2.VPT-S砝码组(RDL-2195)。
3.带有Test Works 4TM软件的MTS张力检验器。
4.用于砝码应用的尼龙绳,具有以下规格:在7N应力下2mm-3mm拉伸/150mm样本。
5.Cerro金属,熔点158℉。
6.热板,能够加热至200℉。
7.样本制备工具:剪刀、冷冻喷雾器、3M 1524转移胶带、3M 9579双面胶带、薄纸。
样本制备
A)母扣紧材料的样本制备
1.通过切除来从成品中仔细移除母扣紧材料,并且从反面去除所有多余的材料。
2.翻转母扣紧材料,使得带环面朝下。
3.在母扣紧材料的整个右侧面上反向写下多个字母R。(参见图14)
4.在母扣紧材料的整个左侧面上反向写下多个字母L。
5.将3M 1524转移粘合剂层附接到一条3M双面胶带9579上。
6.移除3M 1524的背衬胶带,并将母扣紧材料附接到3M1524/9579层合体上,钩朝上,仔细操作以免形成褶皱或气泡。如果形成褶皱或气泡,不要使用该部分样本进行测试。
7.从左侧面和右侧面两者切出50.8mm(2")MD×25.4mm(1")CD的母扣紧材料样本。如果MD母扣紧材料小于50.8mm,切出可能的最大尺寸。
8.仔细修剪保持在样本上的任何游离的粘合剂表面。然后使样本边缘接触薄纸以掩蔽任何粘合剂残留。
B)公扣紧件的样本制备
1.使用冷冻喷雾器从成品中仔细移除公扣紧件。注意不要损坏钩。如果不可能无损地移除钩片,则将其小心地从成品中切除。
2.将3M 1524转移粘合剂层附接到一条3M双面胶带9579上。
3.移除3M 1524的背衬胶带并将钩材料附接到3M 1524/9579层合体上,钩朝上。
4.切出13mm CD×25.4mm(1”)MD的公扣紧件样本。
5.仔细修剪保持在样本上的任何游离的粘合剂表面。然后使样本边缘接触薄纸以掩蔽任何粘合剂残留。
运行准备
1.在TestWorksTM中开启“VPT Constant Shear Method”。
2.将母扣紧材料样本倒置,环面朝底板。将钩附接至上部板(参见附接说明书的运行程序步骤5)。
3.将负荷传感器测量仪归零。然后手动降低夹头,直至施加力等于-0.100N。
4.将位移测量仪归零。
5.使用MTS程序,指定夹头从这一位置升高50mm。
a.每组钩/环组合仅校准标距一次。
6.将位移测量仪归零。
运行程序
1.移除母扣紧材料样本上的背衬。在下部板上将CD取向为从左到右,并且将着陆区轻柔地置于板中心,如下所示(参见图15)。
2.将250g重量的板(至少3英寸×2英寸)轻柔地置于母扣紧材料上(参见图16)。不施加另外的压力,在整个样本表面上滑动重物,以将母扣紧材料固定到底板上。
3.带“R”标记的样本将颠倒取向,带“L”标记的样本将正常取向。每次测试更换母扣紧材料样本,每隔一次测试更换公扣紧件样本。
4.移除公扣紧件样本上的背衬。将公扣紧件样本附接到上部板的中心,使得钩的CD方向将匹配母扣紧材料的方向。(参见图17和图18)
5.将上部板置于张力检验器的上段中。上部板取向为正面(用“F”表示)朝向操作人员。(参见图19)
6.定位滑动平台,使得母扣紧材料位于公扣紧件样本下方居中处。
7.将期望的剪切砝码置于致动臂上,并且将臂设置在最高的竖直位置。(参见图20)
8.在Test Works 4程序界面中设置测试所需施加的力。
9.确保滑轮绳位于滑轮沟槽中并且绳环将勾住砝码。
10.开始测试。前49mm上部板应以5mm/s的速度下降,然后变为以0.5mm/s的速度下降直至达到施加的力。在此时将有提示要求操作人员剪切样本。
11.在之前步骤的5秒内,按下按钮以将制动臂下降到它的最低竖直位置。(参见图21)
12.在制动臂到达它的最低位置5秒内,在键盘上按下<Enter>或在监视器上点击“OK”。
13.在砝码下落时,上部板将向上移动,下部板将横向移动,并且公扣紧件样本将与母扣紧材料脱离。
14.通常钩在替换前能够使用最多2次。每次需要新的母扣紧材料样本。
15.需要多少样本,则重复运行程序(Run Procedure)步骤1-15多少次。
数据收集/分析
推荐测试集(总计9个测试条件,每个测试条件n=6)
1)0.100N施加力与100g、400g和700g砝码的剪切
2)0.550N施加力与100g、400g和700g砝码的剪切
3)1.00N施加力与100g、400g和700g砝码的剪切
有效数据判定
1.如果发生任何分层(母扣紧材料与胶带分层、胶带与滑动件分层、钩与胶带分层、胶带与上部板分层),在实验室笔记本上做记录,删除数据点并再次运行。
2.如果滑动件横向移动,使得整个公扣紧件区域在开始测试之前不在母扣紧材料上,在实验室笔记本上做记录并保持数据点。这被认为是零数据点–将使用该数据,但是这不计入将运行的样本总数(即,包括2个零数据点的总计8个样本将计为6个样本数据组)。这种类型的失效称为“重大失效”,因为该系统过于脆弱,使得其甚至不能进行测试以评估垂直于表面的脱离的阻力。如果所有样本对任何给定的测试条件重复发生重大失效,则将该条件下的结果记录为零并连同剩余结果一起报告“完全重大失效”。如果任何样本对给定条件发生重大失效,则连同剩余结果一起报告重大失效次数和在该条件下尝试进行测试的次数。
3.在~0.05mm至峰值处,原始数据应显示线性
每个施加力/剪切对的验证数据输出
*推荐等高线图(在JMP中)用于分析同时对所有输出变量的整个测试集
1.峰值负荷(N)–在脱离发生前记录的最大力
2.在1.0mm竖直位移处的负荷(N)
利用JMP软件制备的等高线图的一个示例如图22所示。在尤其优选的实施方案中,该系统将根据VPT-S测试方法,在垂直于扣紧系统表面的方向上提供对脱离的合适阻力。另外,尤其优选地是有非常低百分比的样本在VPT-S测试方法的任何给定测试条件下出现重大失效。例如,少于25%,少于10%,还更优选地0%的样本在VPT-S测试方法的任何给定测试条件下失效。在尤其优选的系统中,10个样本中有0个样本在VPT-S测试方法的0.1N施加力和7N剪切力条件下失效。
实施例
实施例1
实施例1的扣紧系统当前用于Pampers尿布的一个实施方案。公扣紧件是Aplix963扣紧件,可从Aplix,Inc.of Charlotte,NC,USA以商品名963商购获得。母扣紧材料是EBL Bright,可从3M商购获得。EBL材料是独立的着陆区,其附接到底片上(即,不与底片一体)。如上文详述的VPT-S测试在实施例1的扣紧系统上进行。所得等高线图如图23所示。等高线图示出对于大多数测试条件集(例如,所施加的施加力和剪切力的范围),扣紧系统需要至少约5N以在垂直于表面的方向上脱离,并且在这种特定情况下,不存在其中滑动件横向移动使得整个公扣紧件区域在开始测试前不在母扣紧材料上的点。这种系统提供足够的性能以在使用时具有合适的性能。
实施例2
实施例2的扣紧系统当前用于Pampers尿布的另一个实施方案。公扣紧件是Aplix980扣紧件,可从Aplix,Inc.of Charlotte,NC,USA以商品名980商购获得。母扣紧材料是NWLZ,其当前用于可商购获得的Pampers和Luvs尿布。NWLZ材料是独立的着陆区,其附接到底片上(即,不与底片一体)。如上文详述的VPT-S测试在实施例2的扣紧系统上进行。所得等高线图如图24所示。等高线图示出对于大多数测试条件集(例如,所施加的施加力和剪切力的范围),扣紧系统需要至少约3N以在垂直于表面的方向上脱离,不同的是低于约4N剪切力和低于约0.5N施加力的条件集,其中该系统需要约2N。对于这种系统,不存在其中滑动件横向移动使得整个公扣紧件区域在开始测试前不在母扣紧材料上的点。这种系统提供足够的性能以在使用时具有合适的性能。
实施例3
实施例3的扣紧系统包括来自3M的公扣紧件,其在该行业中已知为XHK05636,并且包括与底片一体的母扣紧件。该母扣紧材料称为Soft Bond II(SB2)13gsm,它是13gsm的纺粘非织造织物,由聚丙烯制成,具有1.8旦尼尔的平均纤维直径,由Pegas Nonwovens s.r.o制造。SB2 13gsm是热粘结的,具有粘结图案,如图25所示。如上文详述的VPT-S测试在实施例3的扣紧系统上进行。所得等高线图如图26所示。等高线图示出对于大多数测试条件集(例如,所施加的施加力和剪切力的范围),扣紧系统需要至少约1N以在垂直于表面的方向上脱离,不同的是高于约4N剪切力和低于约0.2N施加力的条件集,其中该系统需要约低于约1N。许多穿着状况可能提供的正常力高于这一水平,因此可能发生比典型失效发生率更高的失效发生率(尿布在穿着期间变得不再扣紧)。另外,在测试集的这一高剪切、低施加力部分中,所有样本导致滑动件横向移动,使得整个公扣紧件区域在开始测试前不在母扣紧材料上。对于较紧地施用尿布但仅轻按公扣紧件以使其接合母扣紧件的消费者,这意味着扣紧系统在穿着期间具有高失效风险,难以保持尿布闭合。
实施例4
实施例4的扣紧系统包括为Aplix 980扣紧件的公扣紧件和与底片一体的母扣紧件。母扣紧材料是Soft Bond II,基重为13gsm。该母扣紧材料称为Soft Bond II(SB2)13gsm,它是13gsm的纺粘非织造织物,由聚丙烯制成,具有1.8旦尼尔的平均纤维直径,由Pegas Nonwovens s.r.o制造。SB213gsm是热粘结的,具有粘结图案,如图25所示。如上文详述的VPT-S测试在实施例4的扣紧系统上进行。所得等高线图如图27所示。等高线图示出对于大多数测试条件集(例如,所施加的施加力和剪切力的范围),扣紧系统需要至少约2.5N以在垂直于表面的方向上脱离,不同的是低于约0.2N施加力的条件集,其中该系统需要约2N。对于这种系统,不存在其中滑动件横向移动使得整个公扣紧件区域在开始测试前不在母扣紧材料上的点。这种系统提供足够的性能以在使用时具有合适的性能。
实施例5
实施例5的扣紧系统包括为XHK05636扣紧件的公扣紧件和与底片一体的母扣紧件。该母扣紧材料是15gsm的纺粘非织造织物,由聚丙烯制成,具有1.8旦尼尔的平均纤维直径,由Guelsan Sentetik制造。纺粘15gsm是热粘结的,具有粘结图案,如图28所示。如上文详述的VPT-S测试在实施例5的扣紧系统上进行。所得等高线图如图29所示。等高线图示出对于大多数测试条件集(例如,所施加的施加力和剪切力的范围),扣紧系统需要至少约0.5N以在垂直于表面的方向上脱离,不同的是高于约5N剪切力和低于约0.2N施加力的条件集,其中该系统需要约0至约0.5N。许多穿着状况可能提供的正常力高于这一水平,因此可能发生比典型失效发生率更高的失效发生率(尿布在穿着期间变得不再扣紧)。另外,在测试集的这一高剪切、低施加力部分中,所有样本导致滑动件横向移动,使得整个公扣紧件区域在开始测试前不在母扣紧材料上。对于较紧地施用尿布但仅轻按公扣紧件以使其接合母扣紧件的消费者,这意味着扣紧系统在穿着期间具有高失效风险,难以保持尿布闭合。
实施例6
实施例6的扣紧系统包括为Aplix 980扣紧件的公扣紧件和与底片一体的母扣紧件。该母扣紧材料是15gsm的纺粘非织造织物,由聚丙烯制成,具有1.8旦尼尔的平均纤维直径,由Guelsan Sentetik制造。纺粘15gsm是热粘结的,具有粘结图案,如图28所示。如上文详述的VPT-S测试在实施例6的扣紧系统上进行。所得等高线图如图30所示。等高线图示出对于大多数测试条件集(例如,所施加的施加力和剪切力的范围),扣紧系统需要至少约0.5N以在垂直于表面的方向上脱离,不同的是高于约5N剪切力和低于约0.2N施加力的条件集,其中该系统需要约0至约0.5N。许多穿着状况可能提供的正常力高于这一水平,因此可能发生比典型失效发生率更高的失效发生率(尿布在穿着期间变得不再扣紧)。另外,在测试集的这一高剪切、低施加力部分中,所有样本导致滑动件横向移动,使得整个公扣紧件区域在开始测试前不在母扣紧材料上。对于较紧地施用尿布但仅轻按公扣紧件以使其接合母扣紧件的消费者,这意味着扣紧系统在穿着期间具有高失效风险,难以保持尿布闭合。
实施例7
实施例7的扣紧系统包括公扣紧件,其在该行业中已知为Velcro788,并且包括与底片一体的母扣紧件。该母扣紧材料是15gsm的纺粘非织造织物,由聚丙烯制成,具有1.8旦尼尔的平均纤维直径,由Guelsan Sentetik制造。纺粘15gsm是热粘结的,具有粘结图案,如图28所示。如上文详述的VPT-S测试在实施例7的扣紧系统上进行。所得等高线图如图31所示。等高线图示出对于大多数测试条件集(例如,所施加的施加力和剪切力的范围),扣紧系统需要至少约0.5N以在垂直于表面的方向上脱离,不同的是高于约5N剪切力和低于约0.2N施加力的条件集,其中该系统需要约0至约0.5N。许多穿着状况可能提供的正常力高于这一水平,因此可能发生比典型失效发生率更高的失效发生率(尿布在穿着期间变得不再扣紧)。另外,在测试集的这一高剪切、低施加力部分中,所有样本导致滑动件横向移动,使得整个公扣紧件区域在开始测试前不在母扣紧材料上。对于较紧地施用尿布但仅轻按公扣紧件以使其接合母扣紧件的消费者,这意味着扣紧系统在穿着期间具有高失效风险,难以保持尿布闭合。
本公开尤其适用作吸收制品如尿布的主要扣紧系统。在尿布的主要扣紧系统的背景下,公扣紧构件旨在扣紧到在制品前腰区5的母扣紧构件上,并且可扣紧到邻近的前腰边缘10上,并且还可扣紧到侧边缘3和侧边缘4上。在尤其优选的实施方案中,主要扣紧区可称为制品制造商旨在使制品被扣紧的优选位置。主要扣紧区可位于前腰区并且长度介于30和100之间(平行于纵向轴线80测得),或者长度介于约35和65mm之间,或者长度介于约40和55mm之间。主要扣紧区可具有主要扣紧区上边缘和主要扣紧区下边缘。主要扣紧区上边缘可位于前腰边缘10,或者可纵向远离前腰边缘10并从而距纵向中点约5至40mm,或约10至25mm。主要扣紧区可围绕纵向轴线80横向居中,并且可具有至少约75mm,至少约100mm,或者至少约125mm的宽度。
主要扣紧区包括本公开中详述的母扣紧件。主要扣紧区也可包括标记,诸如图形或本领域已知的其它方式(诸如纹理),用于对使用者突出显示它旨在用于主要扣紧的位置。
如上文实施例4所详述,包括公扣紧件和与底片的外覆盖件非织造织物一体的母扣紧材料的扣紧系统能够提供具有足够使用性能的系统。如果在扣紧系统中使用其它公扣紧件,则降低性能。如果在扣紧系统中使用与底片的外覆盖件非织造织物一体的其它母扣紧材料,也降低性能。如上文实施例4所详述,在特定公扣紧件和与底片的外覆盖件非织造织物一体的母扣紧材料之间已经发现了意料不到的积极结果。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或限制,将本文引用的每篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或专利申请,全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何实施方案的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类实施方案。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
尽管已举例说明和描述了本公开的具体实施方案,但对于本领域的那些技术人员显而易见的是,在不脱离本公开的实质和范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此,旨在所附权利要求书中涵盖属于本公开范围内的所有此类变化和修改。

Claims (15)

1.一种吸收制品,所述吸收制品包括:
a)基础结构,所述基础结构具有i)顶片,ii)底片,所述底片包括外覆盖件非织造材料,和iii)吸收芯,所述吸收芯设置在所述顶片和所述底片之间;和
b)扣紧系统,所述扣紧系统具有公扣紧件和母扣紧材料,
其中所述公扣紧件接合到至少一个能够弹性伸长的片,并且所述公扣紧件包括多个双向微尺寸钩,其中:
所述钩中的每个钩具有大于或等于所述母扣紧材料的总体厚度的三分之一但小于或等于所述母扣紧材料的总体厚度的两倍的总体钩高度;
所述钩中的每个钩包括顶盖,并且所述顶盖中的每个顶盖具有竖直接合有效区域,所述竖直接合有效区域:
具有总体形状,其具有基本上平行的至少两侧,
具有大于或等于1但小于或等于2的宽度与厚度纵横比,并且
大于或等于40,000平方微米但小于或等于120,000平方微米;并且
所述顶盖中的每个顶盖具有总体顶盖高度,所述总体顶盖高度:
小于或等于所述母扣紧材料的总体厚度的三分之一,
并且
小于或等于120微米;并且
所述钩中的每个钩具有两个臂,至少一个所述臂具有下侧,所述下侧包括凹入部分,所述凹入部分具有最深凹入深度,其大于或等于总体纤维横截面尺寸的40%且小于或等于所述总体纤维横截面尺寸的200%;并且
其中所述母扣紧材料与所述外覆盖件非织造织物是一体的,并且所述母扣紧材料包括一部分非织造纤维网,其形成接近平面、纵向和垂直于所述纵向的横向的表面,所述非织造纤维网主要由聚合物纤维形成并包括一系列压印在所述表面上的一个或多个固结粘结,所述一个或多个固结粘结具有至少一个粘结形状;其中重复所述系列以形成固结粘结图案;其中在至少四个主要在所述横向上延伸的行中重复所述系列,并且在至少四个主要在所述纵向上延伸的列中重复所述系列;并且其中所述粘结形状具有周边,其具有最大可测量长度和最大可测量宽度,并且所述周边:
具有凸起部分;
具有至少2.5的所述最大可测量长度与所述最大可测量宽度的长宽比;并且
被取向成使得与所述周边相交的线沿所述纵向与位于所述表面上的轴线相交以形成介于1度和40度之间的角度,沿所述周边存在所述最大可测量长度。
2.根据权利要求1所述的吸收制品,其中所述臂中的每个臂具有下侧,所述下侧具有凹入部分。
3.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述基本上平行的两侧为所述顶盖的两个侧边缘。
4.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述竖直接合有效区域的总体形状为矩形。
5.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述总体钩高度大于或等于所述母扣紧材料的总体厚度的二分之一但小于或等于所述母扣紧材料的总体厚度的一又二分之一倍。
6.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述总体钩高度等于所述母扣紧材料的总体厚度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述宽度与厚度的纵横比大于或等于1.2但小于或等于1.9,优选地大于或等于1.3但小于或等于1.8。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述竖直接合有效区域大于或等于50,000平方微米,但小于或等于100,000平方微米。
9.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述图案被布置成使得可在所述表面上识别气流线,所述气流线经过至少8行固结粘结而不与粘结形状相交,并且沿所述横向与位于所述表面上的轴线相交,以形成大于45度的较小角度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述凸起部分具有变化的半径。
11.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述周边还具有凹面部分,所述凹面部分设置成基本上与所述凸起部分相对。
12.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中具有所述重复的粘结形状的粘结沿所述纵向沿位于所述表面上的线被布置在相同的旋转取向上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中具有所述重复的粘结形状的粘结在列中沿位于所述表面上的线被布置在相同的旋转取向上,所述线沿所述纵向与位于所述表面上的轴线相交以形成小于4度,更优选地小于3度,并且甚至更优选地小于2.5度的角度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述最大可测量长度沿位于所述表面上的线存在,所述线沿所述纵向与位于所述表面上的轴线相交以形成介于5度和15度之间的角度。
15.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述凸起部分具有弧形高度,并且所述弧形高度与所述最大可测量长度的比率为0.30或更小。
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