CN111050719A - 具有改进的流体处理的吸收制品 - Google Patents

Abstract

一种具有流体处理系统的吸收制品包括流体可渗透的身体侧衬里；流体不可渗透的外覆层；设置在所述衬里与所述外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括超吸收材料和任选地绒毛浆；以及至少部分地环绕所述吸收芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括三维图案化的湿法成网的纤维素薄纸非织造材料。所述非织造材料的纤维完全是纤维素纤维，并且所述芯包裹物包括相对的芯包裹表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面。每个表面包括平均材料平面、从所述平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，其中凹槽深度从所述平均材料平面在相对的z方向上延伸。

Description

具有改进的流体处理的吸收制品

背景技术

本公开整体涉及吸收制品。吸收材料(例如，涌流、吸收芯)是吸收产品(诸如尿布和裤)的必不可少的部件。吸收材料在某种意义上可以作为贮存器，以防止体液从产品中泄漏出来，因此被广泛用于补充吸收制品的衬垫系统。虽然有效吸收系统的重要性已得到公认，但是改善吸收系统的构造和结构仍然是所期望的。

现有的吸收制品(诸如尿布、儿童训练裤和成人失禁服装)的容量被过度设计以维持可接受的泄漏性能，即使在使用后丢弃产品时也仅使用吸收芯的约三分之一。未充分利用的吸收芯的机会成本是相当大的。现有技术吸收制品使用起绉的薄纸材料作为围绕吸收芯的包裹片材或芯包裹物。该包裹片材的功能是将超吸收颗粒和绒毛浆从吸收成形输送到转化过程的包装末端，并且将SAM包含在吸收芯中。这种包裹片材不提供流体管理有益效果。

本公开提供了用于提高吸收芯的利用效率的解决方案。这个问题的解决方案很重要，因为减少和/或消除泄漏(尤其是早期泄漏)对于为使用者和护理者提供一致的积极体验是至关重要的。本公开通过提供一种包括三维图案化纤维素层的吸入系统来解决这些问题。

发明内容

本文所述的吸收产品包括代表一类新型柔软、柔韧和像布料一样的非织造/膜结构的复合材料，该结构还可以用于许多应用，诸如功能性弹性体、清洁擦布、医用织物、保护服装、过滤、包装等等。

在一个方面，一种具有流体处理系统的吸收制品包括流体可渗透的身体侧衬里；流体不可渗透的外覆层；设置在衬里与外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括超吸收材料和任选地绒毛浆；以及至少部分地环绕吸收芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括三维图案化的湿法成网的纤维素薄纸非织造材料。

在另一个方面，具有流体处理系统的吸收制品包括流体可渗透的身体侧衬里；流体不可渗透的外覆层；设置在身体侧衬里与外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括至少5％的超吸收材料和任选地至少5％的绒毛浆；以及包裹芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括纤维，其中所述纤维完全是纤维素纤维，并且其中所述芯包裹物包括相对的芯包裹物表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面。每个表面包括平均材料平面、从平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，其中所述凹槽深度从平均材料平面在相对的z方向上延伸。

在另一个方面，具有流体处理系统的吸收制品包括流体可渗透的身体侧衬里；流体不可渗透的外覆层；设置在身体侧衬里与外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括至少5％的超吸收材料和任选地至少5％的绒毛浆；以及包裹芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括纤维，并且其中所述纤维完全是纤维素纤维。新包裹物包括约10gsm至约120gsm的基重范围，约5％至约70％的匆促转移值，以及各自具有纹理化表面的相对的芯包裹物表面，其中每个表面包括平均材料平面、从平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，其中所述凹槽深度从平均材料平面在相对的z方向上延伸，并且其中所述凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度，和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

本公开的目的和优点在下面的描述中阐明，或可以通过本公开的实践来了解。

附图说明

当参考下列详细描述和附图时，本公开将得到更全面的理解，并且另外的特征将变得明显。附图仅仅是代表性的并且并非意在限制权利要求书的范围。

图1是本公开的女性卫生产品的透视、局部剖视图；

图2是本公开的特定成人失禁产品的透视图；

图3是图2的成人失禁产品的横截面的正视示意图；

图4是本公开的成人吸收性内裤的透视图；

图5是本公开的训练裤的透视图；

图6是具有芯包裹物的吸收芯的剖面正视图；

图7是具有芯包裹物的吸收芯的剖面正视图；

图8是具有芯包裹物的吸收芯的剖面正视图；

图9是UCTAD材料片的横截面的正视图，该图被放大以显示细节；并且

图10是薄纸与UCTAD芯包裹物的吸入时间测试的图形说明。

在本说明书和附图中反复使用参考字符旨在表示本公开相同或类似的特征或元件。附图是表示性的，并且未必按比例绘制。图中的某些比例可能被放大了，而其他部分则可能被最大程度缩小了。

具体实施方式

如本文所用，术语“非织造织物或网”是指具有成夹层的但不是以可识别方式的(如在针织织物中)单个聚合物和/或纤维素纤维或线状物的结构的网。非织造织物或网已由许多方法形成，比如用于制备薄纸和纸巾的熔喷方法、纺粘方法、粘合梳理网方法等。

如本文所用，术语“熔喷网”通常是指通过这样的方法形成的非织造网，在该方法中将熔融的热塑性材料通过多个细的、通常为圆形的模头毛细管作为熔融纤维挤出到会聚的高速气体(例如，空气)流中，空气流使熔融热塑性材料的纤维的直径减小，该直径可以为微纤维直径。此后，熔喷纤维由高速气流携载并且沉积在收集表面上以形成随机分散的熔喷纤维网。这样的方法公开于例如授予Butin等人的美国专利号3,849,241中，该专利以引用方式全文并入本文中。一般来讲，熔喷纤维可以是基本上连续的或不连续的、直径通常小于10微米的并在沉积到收集表面上时通常发粘的微纤维。

如本文所用，术语“纺粘网”通常是指包含小直径的基本上连续的纤维的网。该纤维通过以下方式形成：将熔融的热塑性材料从多个细的、通常为圆形的且具有挤出纤维直径的喷丝头的毛细管挤出，然后通过例如引出拉伸(eductive drawing)和/或其他熟知的纺粘机制迅速变细。纺粘网的产生在例如下列专利中进行了描述和说明：授予Dorschner等人的美国专利号3,692,618；授予Matsuki等人的美国专利号3,802,817；授予Kinney的美国专利号3,338,992；授予Kinney的美国专利号3,341,394；授予Hartman的美国专利号3,502,763；授予Levy的美国专利号3,502,538；授予Dobo等人的美国专利号3,542,615；授予Appel等人的美国专利号4,340,563以及授予Pike等人的美国专利号5,382,400，这些专利均以引用方式整体并入本文。纺粘纤维在沉积到收集表面上时通常是不发粘的。纺粘纤维有时可具有小于约40微米的直径，并通常介于约5至约20微米之间。

如本文所用，术语“短纤维”是指纤维长度通常在约0.5至约150毫米范围内的纤维。短纤维可以是纤维素纤维或非纤维素纤维。可以使用的合适的非纤维素纤维的一些实例包括但不限于亲水处理的聚烯烃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚乙酸乙烯酯纤维及其混合物。亲水处理可包括耐用的表面处理和聚合物树脂/共混物中的处理。纤维素短纤维包括例如纸浆、热磨机械浆、合成纤维素纤维、改性纤维素纤维等等。纤维素纤维可从二次资源或回收资源中获得。合适的纤维素纤维资源的一些实例包括原木纤维，诸如热磨机械的、漂白的和未漂白的软木和硬木浆。可以从办公废纸、新闻纸、棕色纸料(brown paperstock)和废旧纸板等获得二次或回收纤维素纤维。另外，植物纤维，诸如马尼拉麻、亚麻、马利筋、棉、改性棉、棉绒也可以用作纤维素纤维。此外，可以使用合成纤维素纤维，诸如人造丝、粘胶人造丝和莱赛尔纤维。改性纤维素纤维通常由通过用适当的基团(例如，羰基、烷基、乙酸根、硝酸根等)沿着碳链对羟基基团进行置换而形成的纤维素衍生物形成。用于本申请目的的理想短纤维是亲水性的，诸如传统的纤维素纤维(其理想实例为纸浆纤维，如可以在卷纸和纸巾中找到)。

如本文所用，术语“基本上连续的纤维”旨在表示长度大于短纤维长度的纤维。该术语意在包括连续的纤维，诸如纺粘纤维，以及不连续但具有大于约150毫米的限定长度的纤维。

如本文所用，“粘合梳理网”或“BCW”是指通过本领域技术人员已知的并且在例如授予Ali Khan等人的美国专利号4,488,928(该专利以引用方式并入本文)中进一步描述的梳理方法形成的非织造网。简而言之，梳理方法涉及从例如大体积球形式的短纤维与粘合纤维或其他粘合组分的共混物开始，对该大体积球进行梳理或以其他方式处理以提供基本上均匀的基重。将该网加热或以其他方式处理，以活化粘合剂组分，从而产生一体的、通常蓬松的非织造材料。

非织造网的基重通常以每平方码的材料盎司数(osy)或每平方米的克数(gsm)表示，而纤维直径通常以微米表示，或者在短纤维的情况下以旦尼尔表示。注意，要从osy转换到gsm，应将osy乘以33.91。

如本文所用，术语“机器方向”或“MD”通常是指生产材料的方向。它通常也是非织造网形成过程中纤维所沉积到的成形表面的行进方向。术语“横向”或“CD”是指垂直于纵向的方向。在横向(CD)上测得的尺寸也称为“宽度”尺寸，而在纵向(MD)上测得的尺寸称为“长度”尺寸。平面片材的宽度和长度尺寸构成片材的X和Y方向。平面片材的深度方向上的尺寸也被称为Z方向。

如本文所用，术语“g/cc”通常是指作为密度的度量的每立方厘米的克数，“cc/g”通常是指作为比容的度量的每克的立方厘米数，是密度的倒数。

如本文所用，术语“亲水”通常是指可通过与纤维接触的含水液体润湿的纤维或膜，或者纤维或膜的表面。术语“疏水”包括那些如所定义的那样不亲水的材料。短语“天然疏水的”是指那些在其化学组成状态下是疏水性的，没有添加剂或影响疏水性的处理的材料。

又可在所涉及的液体和材料的接触角和表面张力方面来描述材料的润湿程度。适于测量特定纤维材料或纤维材料共混物的可润湿性的设备和技术可由Cahn SFA-222表面力分析系统(Cahn SFA-222Surface Force Analyzer System)或基本上等同的系统提供。当使用此系统测量时，将接触角小于90的纤维认定为“可润湿的”或亲水的，并将接触角大于90的纤维认定为“不可润湿的”或疏水的。

如本文所用，术语“复合材料”是指已经粘合至包含纤维的非织造网或者以其他方式与包含纤维的非织造网一起存在的膜材料。膜材料本身可以是单层的、多组分的或多层的。复合材料可以是开孔的和透气的，或复合材料的膜材料可以是基本上完整的。

如本文所用，术语“个人护理产品”“吸收制品”是指能够吸收水或其他流体的任何制品。一些吸收制品的实例包括但不限于个人护理吸收制品，诸如尿布、训练裤、吸收性内裤、成人失禁产品(包括合身短内裤、带式遮蔽件、男用防护件、保护性内衣裤、可调式内衣裤)、女性卫生用品(例如，卫生巾、护垫、衬里等等)、泳衣等等。形成这样的吸收制品的材料和工艺是本领域技术人员熟知的。

一次性吸收产品被设计成在单次使用后移除并废弃。所谓单次使用是指所述一次性吸收失禁产品在使用一次后将被处理掉，而不是进行清洗或清洁以重新使用，如典型的常规布料内衣裤。

本公开描述了结合有改进的流体处理系统的个人护理产品和吸收产品。个人护理产品中对流体的控制对于它们的使用者是特别有意义的。对于这些产品的消费者而言，期望避免泄漏是很重要的。控制流体处理的一个方面解决了吸收制品在目标侵污区域(特别是多次侵污)中变饱和的趋势。吸收制品将液体从目标侵污区域移开的能力的增加可以有助于限制饱和并改善吸收制品的整体流体处理性能。更具体而言，能够从目标侵污区域移动流体从而减少目标侵污区域的饱和的吸收制品可以改善侵污吸入，尤其是在多于一次侵污被排空的情况下，诸如第三次侵污吸入。

本公开改善了吸收芯利用效率，尤其是在多次侵污的情况下，从而减少所需要的吸收材料，以节省成本。通过在吸收制品中使用不起绉空气穿透干燥(UCTAD)非织造材料作为芯包裹物，以分布来自目标侵污区域的流体，可以进行流体输送。本文描述了一系列UCTAD性质，诸如基重、纹理化表面、密度以及通过将液体从目标侵污区域移开来改善第三次侵污吸入时间的纤维组成。

在本公开的各个方面，吸收制品可以包括诸如以下部伟：液体可渗透层(例如，身体侧衬里、涌流层等)、可以具有水蒸气可透过性或呼吸性的液体不可渗透层(例如，外层、通气层、导流板等)、吸收芯、弹性构件等等。这样的吸收制品的若干例子在以下美国专利中有所描述：Buell的美国专利号5,197,959；Buell的美国专利号5,085,654；Lavon等的美国专利号5,634,916；Buell等的美国专利号5,569,234；Taylor等的美国专利号5,716,349；Osborn,III的美国专利号4,950,264；Osborn,III的美国专利号5,009,653；Osborn,III的美国专利号5,509,914；DiPalma等的美国专利号5,649,916；Van Tillburg的美国专利号5,267,992；Van Tillburg的美国专利号4,687,478；McNair的美国专利号4,285,343；Mattingly的美国专利号4,608,047；Kitaoka的美国专利号5,342,342；Herron等的美国专利号5,190,563；Widlund等的美国专利号5,702,378；Sneller等的美国专利号5,308,346；Kielpikowski的美国专利号6,110,158；Blaney等的美国专利号6,663,611；和Patterson等的WO 99/00093；这些专利中的每一者全文并入本文中,其限度以不与本文冲突为准。

仅出于说明目的，本文描述了某些个人护理吸收产品。这应被认为是示例性的，仅仅是因为本公开的吸收芯可以用于所有类型的个人护理吸收产品，包括但不限于尿布、训练裤、失禁服装、卫生巾、绷带等等。

例如，一次性吸收制品包括女性卫生护垫，诸如图1所示的护垫10。护垫10包括身体侧衬里14和延伸到护垫周边12的导流板或外覆层15。护垫10可以包括吸收芯13和设置在身体侧衬里14和导流板或外覆层15之间的转移或涌流层17。包括芯包裹物16的吸收芯13在下文中更详细地描述。许多产品还具有粘合剂条带39以在使用期间通过将其粘合到使用者的内衣而将产品固持在适当位置。

护垫通常具有约2.5厘米(cm)或更小的厚度。合意地，护垫的厚度小于约1cm。更合意地，护垫的厚度小于约0.7cm。护垫的长度可为从约15cm到约50cm，并且宽度可为从约2cm到约15cm。护垫可以具有矩形、沙漏形或非对称构型。

如同女性卫生护垫，如图2和图3所示的女性失禁护垫30具有导流板或外覆层32、身体侧衬里34和其间的各个层(包括吸收芯36)。吸收芯36具有相邻于身体侧衬里34的面向身体的表面、相邻于外覆层32的面向衣服的表面和一对纵侧。图3是失禁产品的一个非限制性实例的垂直横截面。身体侧衬里34在图3的顶部处。身体侧衬里34被设计成允许体液，特别是尿液快速经过并且被吸收芯36吸收。身体侧衬里34被放置成接触人体的生殖器区域。涌流层35被定位在衬里34下方和吸收芯36上方。涌流层35充当贮存器以接受大的液体涌流并且将其缓慢释放到后续层。涌流层35下方是吸收芯36，所述吸收芯被芯包裹物37形式的基底包围。在基底包裹的吸收芯36下方的是导流板或外覆层32。包括芯包裹物37的吸收芯36在下文中更详细地描述。此外，在一个方面，存在任选的第二吸收层，诸如图3所示的气流成网层38。如图所示，气流成网层38可以放置于芯包裹的吸收芯36下方，或芯包裹的吸收芯36上方。

涌流层有助于吸收、减速并扩散可以快速引入吸收制品中的液体的涌流或涌出。涌流层可在将液体释放进例如吸收制品的吸收芯或任何其他层之前快速接纳并暂时保留液体。涌流层可以定位于身体侧衬里和吸收芯之间。通常，涌流层可以由容易被身体流出物渗透的任何织造或非织造材料构成。例如，涌流层可以包括由聚烯烃或聚酯长丝的熔喷或纺粘网组成的非织造织物层。这样的非织造织物层可以包括具有短或其他长度的缀合、双成分和均聚物纤维以及这样的纤维与其他类型的纤维的混合物。涌流层也可以是由天然和/或合成纤维组成的粘合梳理网或气流成网的网。粘合梳理网可以例如是粉末粘合梳理网、红外粘合梳理网或空气穿透粘合梳理网。粘结梳理网可以任选地包含不同纤维的混合物或共混物。涌流层具有的基重通常小于约150gsm，并且在各个方面，为约10gsm至约150gsm或约30gsm至约150gsm。

可以通过本领域已知的方法(诸如通过使用粘合剂)将涌流层附接到吸收制品中的各种部件中的一者或多者，诸如吸收芯、身体侧衬里或芯包裹物。合适的涌流层的实例在美国专利号5,486,166和美国专利号5,490,846中有所描述。其他合适的涌流管理材料在美国专利号5,820,973中有所描述。这些专利的整个公开内容在不与本文冲突的程度上据此以引用的方式并入本文。

短裤护垫(未示出)为相对较薄的吸收护垫，其具有约1cm或更小的厚度。合意地，短裤护垫的厚度小于约0.5cm。短裤护垫的长度可为从约15cm到约50cm，并且宽度可为从约2cm到约15cm。短裤护垫可以具有矩形、沙漏形或非对称构型，并且可以含有与图3所示的护垫相同的部件，或至少身体侧衬里34、涌流层35、基底(诸如芯包裹物37)、吸收芯36和外覆层32。

目前出售的许多一次性吸收失禁内衣裤具有一体式构型，其与常规布料内衣裤的类似之处在于一次性吸收失禁内衣裤被构造有腰部开口和一对腿部开口并且如同正常内衣裤那样需要被拉到身体上。例如，如图4所示的吸收性内裤50具有外覆层或导流板52、身体侧衬里54、涌流层(未示出)和吸收芯(未示出)。关于吸收性内裤的进一步讨论可见于例如授予Van Gompel的美国专利号6,240,569；授予Van Gompel的美国专利号6,367,089；以及授予VanGompel等人的美国专利公开号2004/0210205 A1，这些专利在不与本文冲突的程度上以引用的方式整体并入本文。

其他一次性吸收失禁内衣裤具有开口构型。所谓开口构型是指一次性吸收失禁内衣裤在其被定位在穿戴者躯体周围之前不具有腰部开口和一对腿部开口。通常，具有开口构型的一次性吸收失禁内衣裤在其被固定在穿戴者的躯体周围之前具有相对平坦或凸面形状。通常，具有开口构型的一次性吸收失禁内衣裤具有大致矩形或沙漏形形状。此类产品在授予Damico的美国专利号4,500,316中有所描述，该专利在不与本文冲突的程度上以引用的方式整体并入本文。

带式遮蔽件是具有打开构型的另一种类型的一次性吸收失禁产品，并且通过带或一对条带保持在穿戴者的躯干周围，如授予Kuen等人的美国专利号5,386,595；以及授予Damico等人的美国专利号4,886,512所述，这些专利在不与本文冲突的程度上以引用的方式整体并入本文。

另一种类型的失禁产品是类似于吸收护垫的男用防护件，所述男用防护件可以适形于男性生殖器，如授予Sherrod等人的美国专利号5,558,659所述，该专利在不与本文冲突的程度上以引用的方式整体并入本文。

关于失禁产品的更多信息可见于例如授予Tears等人的美国专利号6,921,393，该专利在不与本文冲突的程度上以引用的方式整体并入本文。

一次性吸收制品也可以是尿布或训练裤，诸如处于部分紧固状态的图5所示的训练裤。裤120限定一对纵向端部区域(在本文中称为前区122和后区124)以及中心区在本文中称为裆区126)，裆区在前区122与后区124之间纵向延伸并且互连前区与后区。裤120还限定内表面128和与内表面相对的外表面130，在使用中内表面适于(例如，相对于裤120的其他部件定位)朝着穿戴者设置。所示的裤120包括底片132，底片包括外覆层140和身体侧衬里142，身体侧衬里可以通过粘合剂、超声粘结、热粘结或其他常规技术以叠置关系连接到外覆层140。底片132还可以包括涌流层(未示出)和吸收结构(未示出)，所述吸收结构设置在外覆层140和身体侧衬里142之间，用于吸收由穿戴者流出的液体身体流出物，并且还可以包括一对防漏翼片146，所述防漏翼片被固定到身体侧衬里142，用于抑制身体流出物的横向流动。

一次性吸收制品通常包括如本文所述的吸收芯或结构。每个吸收芯通常都包括绒毛和超吸收颗粒。超吸收颗粒是松散的并且非常小并因此可逸出到身体或衣服上，除非被限制。芯包裹物(诸如图3所示的芯包裹物37)用于防止超吸收颗粒从吸收芯迁移到使用者的皮肤。在图3中，通过将芯包裹物37至少包裹在吸收芯36的面向身体的表面和纵侧周围，从而将芯包裹物设置到吸收芯36上。基底(诸如芯包裹物37)可以完全包裹在吸收芯36周围以使得面向衣服的表面也被覆盖。

“超吸收性或超吸收材料”是指水可溶胀的、水溶性的有机或无机材料，该材料在含有0.9重量％氯化钠的含水溶液中，在大多数有利条件下能够吸收其重量的至少约20倍，并且更可取地其重量的至少约30倍。与本公开结合使用的适合用作超吸收材料的有机材料可以包括天然材料，诸如琼脂、果胶、瓜尔胶等等；以及合成材料，诸如合成水凝胶聚合物。此类水凝胶聚合物包括例如聚丙烯酸的碱金属盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯马来酸酐共聚物、聚乙烯醚、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯基吗啉酮；以及乙烯基磺酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶等等的聚合物和共聚物。其他合适的聚合物包括水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉和异丁烯马来酸酐聚合物以及它们的混合物。优选地使水凝胶聚合物轻度交联以赋予材料基本上水不溶性。交联可以例如通过辐射或通过共价键、离子键、范德华键或氢键来实现。超吸收材料可以具有适用于吸收复合材料的任何形式，包括颗粒、纤维、薄片、球体等等。此类超吸收材料通常以约20至约1000微米范围内的粒度提供。根据吸收芯的总重量，吸收芯12可以含有0至100重量％的超吸收材料。

通常，用于个人护理吸收产品的吸收芯将包括超吸收颗粒，以及任选地另外的吸收材料，诸如吸收纤维，包括但不限于木浆绒毛纤维、合成木浆纤维、合成纤维以及上述物质的组合。木浆绒毛(诸如来自Kimberly-Clark Corporation，Neenah，Wis.的CR-54木浆绒毛)是有效的吸收补充物。然而，木浆绒毛的常见问题是它缺乏完整性以及当润湿时会塌缩的趋势。因此，将较硬的增强纤维(诸如聚烯烃熔喷纤维或长度较短的短纤维)添加到吸收芯通常是有利的。这种纤维的组合有时被称为“共成形”。熔喷纤维以及熔喷纤维与超吸收材料和/或木浆纤维的组合的制造是熟知的。熔喷网由通过将熔融的热塑性材料通过多个细的、通常是圆形的染料毛细管(作为熔融线或长丝)挤出到高速加热的空气流中所形成的纤维制成，所述高速加热的空气流使熔融的热塑性材料的长丝变细以减小其直径。此后，熔喷纤维由高速气流携载并且沉积在收集表面上以形成随机分散的熔喷纤维网。熔喷法是熟知的，并且在各种专利和出版物中都有所描述，包括V.A.Wendt，E.L.Boone和C.D.Fluharty的NRL Report 4364，＂Manufacture of Super-Fine Organic Fibers＂；K.D.Lawrence，R.T.Lukas和J.A.Young的NRL Report 5265，＂An Improved Device For the Formationof Super-Fine Thermoplastic Fibers＂；以及1974年11月19日颁发给Buntin等人的美国专利号3,849,241。为了形成“共成形”材料，将另外的组分与熔喷纤维混合，因为纤维沉积在所形成的表面上。例如，可以将超吸收颗粒和/或短纤维(诸如木浆纤维)注射到熔喷纤维流中，以使它们被包裹和/或粘结到熔喷纤维上。参见例如授予Anderson等人的美国专利号4,100,324；授予Hotchkiss等人的美国专利号4,587,154；授予McFarland等人的美国专利号4,604,313、美国专利号4,655,757和美国专利号4,724,114；以及授予Minto等人的英国专利GB 2,151,272，所有这些专利均以引用的方式整体并入本文。

参见图6至图8，本公开涉及吸收芯212和芯包裹物214。芯包裹物214尤其适于包含部分地或完全地由颗粒物质诸如超吸收颗粒制成的吸收芯。然而，应当理解，本公开不限于与超吸收颗粒一起使用，而是可以与任何颗粒材料诸如气味吸收和离子交换树脂颗粒和需要保留的控释剂诸如保湿剂、润肤剂和香料一起使用。

如图6至图8所示，如果芯包裹物214足够宽，则其可在自身上折叠，然后使用例如粘合剂、热和/或压力在吸收芯212的顶部(参见图6)、底部或一侧(参见图7)上密封。芯包裹物214在自身上的折叠可通过使用常规的片材折叠装置诸如弯曲板来实现，该常规的片材折叠装置使芯包裹物214在自身上工作。替代地，单独的芯包裹物片材215可从第二来源展开或形成，以便将吸收芯212包封在第一吸收芯包裹物片材214与第二吸收芯包裹物片材215之间(参见图8)。与图6至图8所示的方面一样，芯包裹物的松散边缘可使用密封装置诸如超声粘合机或其他热机械粘结装置或通过使用粘合剂而密封在一起。

可以用作芯包裹物的合适的纤维素材料的一个实例是具有约30gsm至约120gsm的基重的不起绉空气穿透干燥(UCTAD)片。UCTAD片可以通过1991年9月17日颁发给Crook等人的美国专利号5,048,589；1995年3月21日颁发给Sudall等人的美国专利号5,399,412公开的方法来制备，这些专利在不与本文冲突的程度上整体并入本文。从广义上讲，所述方法包括以下步骤：形成纤维素纤维、水和化学润湿强度树脂的配料；将配料沉积在行进的多孔束带上，从而在行进的束带的顶部上形成纤维网；使纤维网经受非压缩干燥以将水从纤维网移除；以及将干燥的纤维网从行进的多孔束带移除。

图9展示了使用UCTAD材料片的芯包裹物300的一部分的横截面，该图被放大以显示细节，因此未按比例绘制。在一个特定方面，芯包裹物300包括完全是天然纤维并且优选地完全是纤维素纤维的纤维。芯包裹物300优选地具有约10gsm至约120gsm的基重范围，以及约5％至约70％的匆促转移值。芯包裹物300包括相对的芯包裹物表面320、330，每个表面具有纹理化表面。每个表面320、330包括平均材料平面305、从平均材料平面305在z方向310上延伸的多个脊345、以及与所述多个脊345交替的多个凹槽355，其中所述凹槽355具有从平均材料平面305在相对的z方向315上延伸的深度。凹槽355具有约0.5mm至约1mm的平均深度和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。芯包裹物300具有纵向方向(页面中未示出)，其中凹槽355在纵向方向上延伸芯包裹物300的整个长度。

常规薄纸产品是根据广为人知的造纸类方法制作。例如，授予Farrington，Jr.的美国专利号5,129,988；Farrington，Jr.等的美国专利号5,772,845；和Edwards等的美国专利号5,494,554各自公开了各种薄纸制作方法，所述专利的全部内容以引用的方式并入本文中，其限度以不与本文冲突为准。现有的芯包裹物通常包括薄纸或纺粘-熔喷-纺粘(SMS)材料。

现在将详细参照本公开的各个方面，其一个或多个实例在下文示出。每个实例都以解释而不是限制本公开的方式提供。事实上，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不背离本公开的范围或精神的情况下，可以对本公开做出各种修改和变化。例如，作为一个方面的一部分而说明或描述的特征可以用于另一个方面以产生又一个方面。因此，本公开旨在涵盖这样的修改和变化。

托架吸入测试

第一次、第二次和第三次吸入速率可以通过托架吸入测试法来测定。该测试测量吸收结构吸收特定体积的0.9％盐水溶液(侵污)所需的时间。吸收结构定位于测试托架内，使吸入表面朝上以测定第一次吸入速率。侵污位置相对于吸收结构的横向中心线定位。例如，对于专为体重为38至65磅的穿戴者设计的产品，男士的侵污位置在横向中心线前方150mm，女士的侵污位置在横向中心线前方90mm，它们二者的侵污体积均为120ml。在另一个实例中，对于专为体重为60至120磅的穿戴者设计的产品，男士的侵污位置在横向中心线前方170mm，女士的侵污位置在横向中心线前方80mm，它们二者的侵污体积均为220ml。盐水溶液的流速为15ml/秒，盐水的温度为98.6华氏度。在上述位置、体积和流速下第一次对吸收结构进行侵污。记录吸收插件完全吸收第一次侵污所需的时间。在15分钟后，在上述位置、体积和流速下第二次对吸收结构进行侵污。记录吸收结构完全吸收第二次侵污所需的时间。在15分钟后，在上述位置、体积和流速下第三次对吸收结构进行侵污。记录吸收结构完全吸收第三次侵污所需的时间。托架吸入测试在授予Dodge等人的美国专利号7,977,531中进行了更详细的描述，该专利在相关和不与本文冲突的程度上并入本文。

实施例1：

实施例1是成人失禁产品(DEPEND品牌DPU 2女性小型/中型吸收制品)。该制品包括设置在流体可渗透的身体侧衬里与流体不可渗透的外覆层之间的吸收芯。吸收芯包括包裹在16.6gsm薄纸芯包裹物中的大约19.5g超吸收材料(SAM)和大约6.8g绒毛。所述制品还包括长250gsm、宽74mm的100gsm粘合梳理网(BCW)涌流材料，所述涌流材料设置在身体侧衬里与薄纸芯包裹物之间，与吸收芯的前端相距大约60mm。在涌流与身体侧衬里之间以及涌流与薄纸芯包裹物之间使用附接粘合剂。

在托架吸入测试方案中测试了十种产品(N＝10)。对每种产品进行三(3)次105mL侵污，每次侵污使用0.9％盐浓度的盐水以8mL/秒的速率进行，侵污之间等待15分钟。第三次侵污平均时间为154.1秒。

实施例2：

实施例2与实施例1相同，不同的是用表1所述的UCTAD CR2芯包裹物代替薄纸芯包裹物。UCTAD是使用62％的匆促转移、大约0.3％至0.9％的KYMENE润湿强度添加剂来产生的，并且具有以下纤网性质：

a)100％北方软木牛皮纸(Northern Softwood Kraft，NSWK)纸浆纤维组合物和36gsm基重

b)纹理化表面，该纹理化表面具有平均材料平面并且包括从平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、与多个脊交替的多个凹槽，其中凹槽深度从平均材料平面在相反的z方向上延伸并且沿纵向方向在吸收制品中延伸UCTAD片的长度；这些凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

c)在UCTAD芯包裹物中的随机针孔，用于UCTAD包裹的吸收芯的Z方向流体通道。

使用与实施例1中相同的托架吸入测试方法在托架测试中测试了十种产品(N＝10)，第三次侵污平均吸入时间为53.3秒，与实施例1相比，获得了大约65％的改善。

实施例3：

实施例3与实施例2相同，但是UCTAD芯包裹物具有60％的桉树和40％的北方软木牛皮纸(NWSK)的共混组成。第三次侵污平均托架吸入时间为61.1秒，与实施例1相比，获得了大约60％的改善。

实施例4：

实施例4与实施例3相同，但是UCTAD基重为24gsm。第三次侵污平均托架吸入时间为76.9秒，与实施例1相比，获得了大约50％的改善。

实施例5：

实施例5与实施例2相同，不同的是UCTAD纤维组合物是100％漂白化学-热机械纸浆(BCTMP)。第三次侵污平均托架吸入时间为81.4秒，与实施例1相比，获得了大约47％的改善。

实施例6：

实施例6与实施例3相同，不同的是UCTAD芯包裹物具有30％EUC/40％NSWK/30％EUC的分层式纤维组合物。第三次侵污平均托架吸入时间为72.8秒，与实施例1相比，获得了大约53％的改善。

表1.比较薄纸与UCTAD包裹的芯的第三次侵污吸入时间

将UCTAD材料置于DEPEND品牌的失禁产品中并分析托架吸入测试结果，以理解材料计划的可能性。图10示出了通过托架吸入测试法测量的UCTAD在DEPEND品牌的失禁产品中的影响。图10示出了对于在托架吸入测试中的第三次吸入，UCTAD显著优于薄纸，而第一次吸入时间和第二次吸入时间是相等的。

在托架吸入测试结束时，使用X射线确定产品中的流体分布。X射线流体分布数据在分析的整个吸收表面积上将产品中的液体分割成1cm×1cm的正方形。对于每个纵向位置，在产品的侧向方向上对这些正方形中的每一个中的液体量进行求和，得到如表2所示的沿着产品的长度随位置而变化的产品中的液体量。表2示出了与采用包裹在常规薄纸中的吸收剂的对照实施例1相比，从目标区域移动约超过40％至约超过60％的流体量的改善。

表2.移动到制品的前端和后端的液体(以克为单位)

通过从目标区域移开大量流体，UCTAD芯包裹物材料使吸收制品能够以更快的速率吸入多种流体侵污，因为例如对于进入的第三次侵污，目标区域的饱和度较小。对于类似的基重(对于薄纸和UCTAD分别为16.6和18gsm)，UCTAD的结构具有更多通道和空间以供流体移动通过。与常规薄纸材料相比，UCTAD材料将具有更高的透气性或z平面方向可透过性。UCTAD的另一个有益效果是，流体可以在x-y平面上芯吸，从而增加芯利用率并降低产品目标区域的重量。

可以调整湿法成网的UCTAD纤维素网的某些性质，以用作吸收制品中的芯包裹物，从而改善第三次侵污吸入时间。通过仔细选择和控制UCTAD材料纤维组成、基重、比容、表面纹理以及工艺参数(诸如匆促转移)，可以改善吸入时间，以从吸收制品侵污目标区域运输和移动流体。

一般来讲，发现非分层式纤维组合物诸如具有高于约30％的匆促转移(RT)、更高基重和纹理化表面的100％北方软木牛皮纸(NWSK)表现最好；然而，较低的RT与较高的基重的组合诸如22％RT和36gsm也表现良好，如表1中CR4代码所示。当UCTAD纤网包括多于一种纤维类型时，纤维的均匀、一致的共混优于分层。在本公开中，有助于流体引导和分布的纹理化表面是特别有利的。如实施例2-6的表3中所展示，虽然可以设想较小的或较大的尺寸和/或频率，但是纹理化表面凹槽通常具有约0.5mm至约1mm的平均深度和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

所有其他条件都相同，例如通过使芯包裹物的基重和匆促转移保持恒定，并且不受任何理论的约束，对应于较高脊的较深凹槽(参见图9)似乎为通道提供了更大的在层间运输更多液体体积能力。类似地，较高的比容(密度的倒数)可以为更多的层内流体传输提供纤维间空隙空间能力。

表3.UCTAD代码的凹槽高度和间距测量

在第一特定方面，具有流体处理系统的吸收制品包括流体可渗透的身体侧衬里；流体不可渗透的外覆层；设置在衬里与外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括超吸收材料和任选地绒毛浆；以及至少部分地环绕吸收芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括三维图案化的湿法成网的纤维素薄纸非织造材料。

第二特定方面包括第一特定方面，还包括在吸收芯与衬里之间邻近衬里设置的合成非织造涌流层。

第三特定方面包括第一方面和/或第二方面，其中三维图案化的湿法成网的纤维素薄纸非织造材料是不起绉空气穿透干燥(UCTAD)材料。

第四特定方面包括第1-3方面中的一者或多者，其中芯包裹物具有约10gsm至约120gsm的基重范围。

第五特定方面包括第1-4方面中的一者或多者，其中使用约5％至约70％的匆促转移值来产生芯包裹物。

第六特定方面包括第1-5方面中的一者或多者，其中芯包裹物包括相对的芯包裹物表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面，其中每个表面包括平均材料平面、从平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，并且其中所述凹槽具有从平均材料平面在相对的z方向上延伸的深度。

第七特定方面包括第1-6方面中的一者或多者，其中所述凹槽具有大于0.1mm的平均深度。

第八特定方面包括第1-7方面中的一者或多者，其中所述凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度。

第九特定方面包括第1-8方面中的一者或多者，其中所述凹槽具有约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

第十特定方面包括第1-9方面中的一者或多者，其中所述芯包裹物具有纵向方向，并且其中所述凹槽在纵向方向上延伸芯包裹物的整个长度。

第十一特定方面包括第1-10方面中的一者或多者，其中第三流体侵污吸入时间比具有常规16.6gsm薄纸芯包裹物的相同制品快至少50％。

第十二特定方面包括第1-11方面中的一者或多者，其中吸收制品被构造成将至少5克进入流体从目标侵污区域移动至少5cm的距离。

第十三特定方面包括第1-12方面中的一者或多者，其中所述制品是尿布、训练裤、成人失禁产品或女性卫生产品。

在第十四特定方面，具有流体处理系统的吸收制品包括流体可渗透的身体侧衬里；流体不可渗透的外覆层；设置在身体侧衬里与外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括至少5％的超吸收材料和任选地至少5％的绒毛浆；以及包裹芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括纤维，其中所述纤维完全是纤维素纤维，并且其中所述芯包裹物包括相对的芯包裹物表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面，其中每个表面包括平均材料平面、从平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，其中所述凹槽深度从平均材料平面在相对的z方向上延伸。

第十五特定方面包括第十四特定方面，其中所述凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

第十六特定方面包括第十四和/或第十五方面，其中所述芯包裹物包括约10gsm至约120gsm的基重范围、约5％至约70％的匆促转移值以及相对的芯包裹物表面，每个分散层表面均具有纹理化表面。

第十七特定方面包括第14-16方面中的一者或多者，其中所述芯包裹物是湿法成网的不起绉空气穿透干燥(UCTAD)材料。

在第十八特定方面，具有流体处理系统的吸收制品包括流体可渗透的身体侧衬里；流体不可渗透的外覆层；设置在身体侧衬里与外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括至少5％的超吸收材料和任选地至少5％的绒毛浆；以及包裹芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括纤维，其中所述纤维完全是纤维素纤维，并且其中所述芯包裹物包括约10gsm至约120gsm的基重范围、约5％至约70％的匆促转移值以及相对的芯包裹物表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面，其中每个表面包括平均材料平面、从平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，其中所述凹槽深度从平均材料平面在相对的z方向上延伸，并且其中所述凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

第十九特定方面包括第十八特定方面，其中所述芯包裹物具有纵向方向，并且其中所述凹槽在纵向方向上延伸芯包裹物的整个长度。

第二十特定方面包括第十八和/或第十九特定方面，其中所述芯包裹物是湿法成网的不起绉空气穿透干燥(UCTAD)材料。

虽然本公开已经就其具体方面进行了详细描述，但是将领会的是，本领域技术人员在获得前述内容的理解后可以容易地设想出这些方面的替代形式、变型形式和等同方案。因此，本公开的范围应被评估为所附权利要求及其任何等同方案的范围。

Claims (20)

1.一种具有流体处理系统的吸收制品，所述制品包括：

流体可渗透的身体侧衬里；

流体不可渗透的外覆层；

设置在所述衬里与所述外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括超吸收材料和任选地绒毛浆；以及

至少部分地环绕所述吸收芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括三维图案化的湿法成网的纤维素薄纸非织造材料。

2.如权利要求1所述的制品，还包括在所述吸收芯与所述衬里之间邻近所述衬里设置的合成非织造涌流层。

3.如权利要求1所述的制品，其中所述三维图案化的湿法成网的纤维素薄纸非织造材料是不起绉空气穿透干燥(UCTAD)材料。

4.如权利要求1所述的制品，其中所述芯包裹物具有约10gsm至约120gsm的基重范围。

5.如权利要求1所述的制品，其中使用约5％至约70％的匆促转移值来产生所述芯包裹物。

6.如权利要求1所述的制品，其中所述芯包裹物包括相对的芯包裹物表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面，其中每个表面包括平均材料平面、从所述平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，并且其中所述凹槽具有从所述平均材料平面在相对的z方向上延伸的深度。

7.如权利要求6所述的制品，其中所述凹槽具有大于0.1mm的平均深度。

8.如权利要求6所述的制品，其中所述凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度。

9.如权利要求6所述的制品，其中所述凹槽具有约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

10.如权利要求6所述的制品，其中所述芯包裹物具有纵向方向，并且其中所述凹槽在所述纵向方向上延伸所述芯包裹物的整个长度。

11.如权利要求1所述的制品，其中第三流体侵污吸入时间比具有常规16.6gsm薄纸芯包裹物的相同制品快至少50％。

12.如权利要求1所述的制品，其中所述吸收制品被构造成将至少5克进入流体从目标侵污区域移动至少5cm的距离。

13.如权利要求1所述的制品，其中所述制品是尿布、训练裤、成人失禁产品或女性卫生产品。

14.一种具有流体处理系统的吸收制品，所述制品包括：

流体可渗透的身体侧衬里；

流体不可渗透的外覆层；

设置在所述身体侧衬里与所述外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括至少5％的超吸收材料和任选地至少5％的绒毛浆；以及

包裹所述芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括纤维，其中所述纤维完全是纤维素纤维，并且其中所述芯包裹物包括相对的芯包裹表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面，其中每个表面包括

平均材料平面，

从所述平均材料平面在z方向上延伸的多个脊以及

与所述多个脊交替的多个凹槽，其中所述凹槽深度从所述平均材料平面在相对的z方向上延伸。

15.如权利要求14所述的制品，其中所述凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

16.如权利要求14所述的制品，其中所述芯包裹物包括：

约10gsm至约120gsm的基重范围，

约5％至约70％的匆促转移值以及

相对的芯包裹物表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面。

17.如权利要求14所述的制品，其中所述芯包裹物是湿法成网的不起绉空气穿透干燥(UCTAD)材料。

18.一种具有流体处理系统的吸收制品，所述制品包括：

流体可渗透的身体侧衬里；

流体不可渗透的外覆层；

设置在所述身体侧衬里与所述外覆层之间的吸收芯，其中所述吸收芯包括至少5％的超吸收材料和任选地至少5％的绒毛浆；以及

包裹所述芯的芯包裹物，其中所述芯包裹物包括纤维，其中所述纤维完全是纤维素纤维，并且其中所述芯包裹物包括：

约10gsm至约120gsm的基重范围，

约5％至约70％的匆促转移值以及

相对的芯包裹物表面，每个芯包裹物表面均具有纹理化表面，其中每个表面包括平均材料平面、从所述平均材料平面在z方向上延伸的多个脊、以及与所述多个脊交替的多个凹槽，其中凹槽深度从所述平均材料平面在相对的z方向上延伸，并且其中所述凹槽具有约0.5mm至约1mm的平均深度和约0.2个凹槽/mm至约0.5个凹槽/mm的平均频率。

19.如权利要求18所述的制品，其中所述芯包裹物具有纵向方向，并且其中所述凹槽在所述纵向方向上延伸所述芯包裹物的整个长度。

20.如权利要求18所述的制品，其中所述芯包裹物是湿法成网的不起绉空气穿透干燥(UCTAD)材料。

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