CN112261928A - 包括微胶囊化的相变材料的吸收性物品及将相变材料施加到吸收性物品的方法 - Google Patents

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Abstract

吸收性物品，包括至少顶片层和背片层，每个层具有面向身体的表面和面向服装的表面，以及纵向边缘和横向边缘，该物品具有纵向前部、纵向背部以及定位在前部与背部之间的裆部，该物品包括在物品的层的表面上的微胶囊化的相变材料的第一区，并且其中所述第一区具有在所述物品的至少横向方向上的非线性边界。

Description

包括微胶囊化的相变材料的吸收性物品及将相变材料施加到 吸收性物品的方法
技术领域
本公开涉及吸收性物品，例如卫生巾、短裤衬里、失禁衬垫、失禁尿布、带式尿布或婴儿尿布，其包括微胶囊化的相变材料(PCM)。本公开进一步涉及一种用于生产这种吸收性物品的方法。
背景技术
用于个人卫生的吸收性物品被设计为吸收和容纳身体分泌物。吸收性物品通常包括面向使用者的顶片层、面向使用者的服装的背片层以及可选地定位在这些层之间的吸收芯。
吸收性物品可包含添加剂以向使用者提供某些优点。KR20060110492公开了一种尿布，其包括分布在吸收芯中的微胶囊化的相变材料以抑制婴儿阴囊的温度升高。
发明内容
本公开基于以下见解：如何使吸收性物品可以适用于特定的使用者需求以由此为使用者优化物品的特性。
本发明涉及根据权利要求1的吸收性物品以及根据权利要求23的方法。
因此，吸收性物品包括一种吸收性物品，其包括至少顶片层和背片层，每个层具有面向身体的表面和面向服装的表面，以及纵向边缘和横向边缘，该物品具有纵向前部、纵向背部以及定位在前部与背部之间的裆部，该物品包括在物品的层的表面上的微胶囊化的相变材料的第一区，并且其中该第一区域具有在物品的至少横向方向上的非线性边界。本公开根据使用者的要求和需要提供PCM在吸收性物品中的精确放置。
区可以是离散的，其具有开始和终止在层的边缘界限内的边界。该区的边界可以终止在距该层的横向边缘至少1mm处。该区的边界可以终止在距该层的纵向边缘至少1mm处。该区可以具有包封至少10mm2的面积的边界。非线性边界可以通过同步在线印刷技术获得。
该区可以具有圆化形状。区的圆化形状可以包括圆形、椭圆形、带有圆化角的矩形和正方形。
第一区可以具有其在物品的裆部中的中心点。该物品进一步可以包括在物品的同一表面上的微胶囊化的相变材料的第二区。第一区和第二区可以选自具有不同的微胶囊化的相变材料、不同浓度的微胶囊化的相变材料或包括具有不同相变温度区间的微胶囊化的相变材料的区。
相变材料可以是温度调节相变材料。
微胶囊可以属于永久的、不可破裂的和非水溶性的类型。
微胶囊化的相变材料可以定位在顶片层的表面中的任何一个上。该物品可以进一步包括具有面向身体的表面和面向服装的表面的中间层，并且其中微胶囊化的相变材料可以定位在这些表面中的任何一个上。
该物品可以选自卫生巾、短裤衬里、失禁衬垫、失禁尿布、带式尿布以及婴儿尿布。
该方法需要将PCM施加到包括至少顶片层和背片层的吸收性物品，每个层具有面向身体的表面和面向服装的表面，以及纵向边缘和横向边缘，该物品具有纵向前部、纵向背部以及定位在前部与背部之间的裆部。该方法包括借助于在线同步印刷技术将微胶囊化的相变材料的第一区印刷在物品的层的表面上的步骤，并且其中物品上的第一区具有至少在相对于生产方向的横向方向上的非线性边界。在线同步印刷技术可以是柔版印刷技术。
附图说明
图1A是失禁衬垫的俯视图。
图1B是图1A中的衬垫的剖视图。
图2是具有PCM区的衬垫的俯视图。
具体实施方式
区是可以在每个产品上相同的区域，并且从而可以与物品的形状同步。从而，可以以任何图案将区与连续的条带、片材或线区分开。
区可以是产品上的功能区，PCM通过印刷被精确地定位在该区中以给予产品上的添加剂的最佳性能，即在物质将是最有效的地方(例如在产品的最有益的部分中)。
区可以是离散的，其具有开始和终止在层的边缘界限内的边界。该区的边界可以终止在距该层的横向边缘至少1mm处。该区的边界可以终止在距该层的纵向边缘至少1mm处。
第一区可以在第二区内形成微图案。第一区和第二区可以至少部分地重叠。可能存在微胶囊化的PCM的多个区。
一个区可以具有包封至少1mm2或至少5mm2的面积的边界。第一区可以大于层的表面积的0％且小于层的表面积的100％。第二区可以大于层的表面积的0％且小于层的表面积的100％。
微胶囊化的PCM可以被施加在物品的层的表面积的1-100％上，例如1-90％，例如大于1％且小于90％，或大于1％且小于80％。
至少第一区可以具有圆化形状。该区的圆化形状可以包括圆形、椭圆形、带有圆化角的矩形和正方形。至少第一区可以具有其在物品的裆部中的中心点。
微胶囊的尺寸可以为至少1μm或至少3μm或至少10μm，并且可以低于100μm或低于70μm或低于30μm。微胶囊的尺寸可以为1-100μm或1-70μm或10-50μm。
在层的表面上的微胶囊的浓度可以为至少0.01g/m2或至少0.05g/m2或至少0.1g/m2或至少0.5g/m2并且低于17g/m2或低于10g/m2或低于5g/m2。该层的表面上的微胶囊的浓度可以为0.01-17g/m2或0.01-10g/m2或0.01-5g/m2。
各区中的PCM的浓度可以为>0.01<17g/m2。
该物品可以包括微胶囊化的PCM的第一区和第二区。第一区和第二区可以选自具有不同的微胶囊化的相变材料、不同浓度的微胶囊化的相变材料或包括具有不同的相变温度区间的微胶囊化的相变材料或其组合的区。
该物品可以包括在物品的不同层上的微胶囊化的相变材料的第一区和第二区。该物品可以包括在物品的层的同一表面上的微胶囊化的相变材料的第一区和第二区。该物品可以包括在物品的层的不同表面上的微胶囊化的PCM的第一区和第二区。在系列中，可以存在不同物品上的微胶囊化的相变材料的第一区和第二区。
第一区中微胶囊化的PCM的浓度可以为0.01-17.0g/m2。如果可适用的话，第二区中微胶囊化的PCM的浓度可以为0.01-17.0g/m2。可适用于第一区和第二区的浓度范围可以相同。吸收性物品中的PCM的浓度可以在第一区和第二区之间在0.01-17g/m2的范围内不同。
第一相变材料可以具有在10-50℃内(例如10-40℃)的相变转变温度。如果可适用的话，微胶囊化的相变材料的第二区可以具有在10-50℃内(例如10-40℃)的相变转变温度。如本文中公开的，可适用于第一区和第二区的温度范围可以相同，但是当被施加在吸收性物品中时，第一区和第二区的各个范围可以在各区之间不同，但是在该较宽的范围内。
微胶囊的胶囊材料可以是对于本领域技术人员已知的非水溶性材料。胶囊材料可以是非水溶性聚合物材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、尿素/甲醛、三聚氰胺/甲醛，或者是无机物，例如碳酸钙、二氧化硅或硅酸钠，如对于本领域技术人员已知的。诸如明胶的天然聚合物也可以被用作壳材料，只要它们具有低的水溶性以及高于PCM活性的温度范围的熔点。
微胶囊可以是永久型的，即在使用过程中不会破裂。机械强度对于保持PCM完好以避免泄漏以及保持温度控制性能可能是重要的。胶囊可能需要具有足够的机械强度以承受在产品的使用期间可能由移动的身体施加的剪切力以避免PCM材料从胶囊泄漏。尿素-甲醛系统是聚合物壳材料的一个示例，其可以被定制为提供高剪切强度和低泄漏。与用于持久或延时释放类型的诉求(其中壳应具有足够低的强度以在受到来自人体的压力或摩擦时破裂以释放芯物质)的胶囊对比，该壳结构是永久的。微胶囊的活化可以通过接触时的活化来执行。并非所有的微胶囊都将同时被活化，因为一些微胶囊可能在材料中被进一步埋在下面，并且因此在物品的使用期间将存在缓慢、连续和有益的活化。从而可以实现持久的效果。
相变材料(即微胶囊的芯材料)可以是可逆的温度调节相变材料，其可以恢复至其原始形式。一个优点是有可能在需要时根据需求创建主动的气候控制。与例如不管温度如何均给予冷却效果的薄荷醇/薄荷醇衍生物相比，PCM仅在某些温度范围下冷却并且另外还可以散发热量。
对于腿和大腿的正常皮肤温度为约31-34℃并且对于腹部为约34-37℃。然而，在这些区域中，当人剧烈移动(例如在运动期间)或出现在炎热的环境中以及在某些气候中时，也有可能发生高于正常体温的升高的温度。从而，皮肤和身体的不同区域中的温度不同。例如，由于封闭的位置，最接近大腿的私密区域中的皮肤可能具有比大腿下部的皮肤的温度高几度的温度。汗液可能首先使温度升高并且然后在蒸发的热量使汗液流体变凉时使温度降低。这可以通过具有胶囊化的PCM材料的区域来平衡。在卫生产品的中央，在该处诸如尿液或经血的温暖的流体将使产品并且从而使邻近的皮肤或隔膜升温并且然后使产品并且从而使邻近的皮肤或隔膜冷却，对应于温暖的身体流体的具有相变温度范围内的微胶囊化的PCM的区可能有益于平衡温度变化以达到增加的更稳定的热舒适性。如果胶囊化的PCM材料被添加到腰部区，则婴儿或成人尿布的腰部区域可以更好地适应温暖和潮湿的状况。根据本公开，可以方便地减轻温度变化。
微胶囊化的PCM可具有相变转变温度以提供冷却感。
用于微胶囊的PCM材料可以是非挥发性的有机温度调节试剂，例如石蜡混合物或聚合物，例如聚乙二醇、脂肪酸或这些的酯衍生物(例如辛酸、癸酸、月桂酸和十三烷基酸以及这些与软脂酸、肉豆蔻酸或硬脂酸的低共熔混合物)以及多元醇、其衍生物和聚乙烯，或者它们可以是无机的，诸如盐水合物，例如水合钙和氯化镁或水合碳酸盐。适合于人类的舒适温度区间中的身体穿戴应用或能量存储应用的微胶囊化的PCM的商业化生产商的示例是Devan Chemicals(BE)、Microtek Laboratories(US)、Climator(SE)和MicroCaps(SLO)。
要包括在第一区和第二区(如果可适用的话)中的不同微胶囊化的PCM的示例是不同链长的正构烷烃，例如具有约28-32℃的相变温度区间的正十八烷以及具有约32-34℃的相变温度区间的正十九烷。另一个系统可以是20-26℃的正十七烷以及36-37℃的正二十烷。
微胶囊化的PCM可以作为组合物被印刷在吸收性物品的层上，该组合物是PCM在水中的分散体，或者与水性粘结剂溶液混合或者与水基印刷油墨混合。
PCM组合物通过印刷被施加在吸收性物品上。在本文中，所谓印刷我们是指流体的精确施加以在基底上形成涂层或其它干层。所谓精确我们是指介质将被放置在基底上的指定区中，而不是以控制不佳的方式，例如当使用喷洒、涂覆或挤压技术时。印刷可以是接触型的，例如选自柔版印刷、丝网印刷、胶版印刷、轮转凹版印刷，或者是非接触型的，例如选自数字喷墨，其可以是连续的或按需滴落的，通过压电、热活化或其它类型的技术形成间歇性滴落。
PCM组合物可以通过在线同步印刷技术施加，从而允许PCM在物品上的准确放置，并且由此提供针对特定需要的定制解决方案。
在线同步印刷的步骤可以被合并为制造吸收性物品的过程中的步骤，或者可以在产品的组装之前对各层进行在线同步印刷。
在将PCM施加在吸收性物品上之后，其将几乎立即干燥。然而，可以添加干燥步骤，例如在经印刷的表面上吹热空气。
PCM组合物可以如期望的并且以任何期望的图案被施加在选定的区域中。本方法允许形成非常准确的区。
当被布置在吸收性物品中时，顶片具有面向身体的表面和面向服装的表面。PCM组合物可以被施加到所述表面中的一个或二者。通过将PCM组合物施加在面向身体的表面上，使用者获得对试剂的直接接近。通过在面向服装的表面上提供PCM，获得了微胶囊较慢的活化和释放，这对于某些应用可能是期望的。PCM也可以被施加到物品的中间层。
取决于PCM的定位，可以获得各种有利的功能效果。下面给出了具有不同功能的PCM的各区的示例。这些区可以独立地使用，但是当然可以有利地被组合以实现吸收性物品的期望特征。
PCM组合物可以沿着纵向侧边缘的至少一部分被施加在一个区中。此外，一个区可以被施加在物品的中央部分中。
微胶囊化的PCM可以被施加在物品的选自以下的区中：
-沿着裆部的纵向侧边缘；
-裆部的中央区域；
-前部的中央区域；
-背部的中央区域；
-腰部区域。
吸收性物品可以进一步包括从物品的每个纵向侧边缘延伸的翅部，并且微胶囊化的PCM可以被施加在所述翅部上的区中。
吸收性物品包括至少顶片层和背片层以及可选地布置在顶片层与背片层之间的吸收层。
吸收性物品的每个层具有面向服装的表面和面向身体的表面，并且PCM可以被施加到任何所述表面。PCM可以被添加到中间层，例如定位在顶片下方的采集层。
吸收性物品可以包括非织造物、膜或其层压物或泡沫的透液的面向身体的顶片。
背片材料可以是透气的或不透气的膜或非织造物和膜层压物。背片在使用期间背向使用者，并且与吸收性物品的面向身体的顶片层相反。可以将紧固装置施加在背片的面向服装侧上，该紧固装置可以被离型纸或单个包裹物(single wrap)覆盖。紧固装置可以呈布置在背片的面向服装的表面上的压敏粘合剂的两个纵向延伸的带的形式。紧固装置可以被可释放的保护层覆盖，例如硅化纸、非织造物或本领域中已知的任何其它可释放材料。在将吸收性产品放置在支撑裤装中之前，保护层从紧固装置被移除以露出粘合剂，并使粘合剂可用于紧固到裤装。此外，紧固装置可以是机械紧固件，例如钩型紧固件、夹子、按扣等，或者可以是摩擦紧固件，例如摩擦涂层或开孔泡沫。也可考虑不同类型的紧固件的组合。紧固装置对于本发明是可选的，并且如果期望可以省略。
吸收性物品可以包括吸收材料的芯。吸收芯可以包括第一吸收层和第二吸收层。吸收层可以是均质结构或者其本身可以是层状结构，例如相同或不同材料的吸收性层压物。吸收层可以具有均匀的厚度，或者可以在各层的不同部分中厚度变化。相似地，基重和组合物在各吸收层内可以变化。举例来说，吸收层可以包括吸收性和/或非吸收性纤维与超吸收性材料的混合物，其中超吸收性材料与纤维的比率在层中可以变化。第一吸收层和第二吸收层可以具有任何合适的形状，例如具有加宽的端部和在裆部中的窄部的沙漏形，或者是矩形。
吸收芯可以由本领域中已知的任何合适的吸收性或流体吸取材料制成，例如一层或多层纤维素绒毛浆、泡沫、纤维填料等。吸收芯可以包含高吸收性聚合物材料的纤维或颗粒，通常称为超吸收剂，其是具有在形成水凝胶时吸收并保留大量流体的能力的材料。超吸收剂可以与纤维素绒毛浆混合和/或可以被布置在吸收芯中的袋或层中。纤维可以是纸浆纤维并且超吸收性材料可以是基于聚丙烯酸酯的颗粒。吸收芯可以进一步并入用于改进吸收芯的特性的组分。这样的组分的一些示例是粘结剂纤维、流体分散材料、湿度指示器等，如本领域中已知的。
与当添加剂例如以所谓的“鸡尾酒”被施加为顶片上的纺丝油剂的成分时(其是非织造物供应商常用的)相比，通过印刷施加微胶囊允许精致印刷区在物品的所选区域中的精确放置。印刷的在线定位(同步)使得印刷能够被放置在准确的区或区域中，即产品的特定功能区中。以这种方式，PCM将仅被施加在印刷区中，从而允许较少的量和对于定制区或区域的可能性。
包括一个或多个PCM的印刷可以被施加在产品的不同层中。可以印刷顶片、中间层，芯或采集层，或者在背片、胶合部分、包裹物或离型纸上。在产品的同一层上以及在产品中的不同层上具有相同或不同印刷添加剂的多于一个印刷区域是可能的。经印刷的有益区可以被放置在物品的吸收区域内或在吸收区域外侧。
现在将参考附图通过吸收性衬垫的示例来描述本公开。
图1A和图1B中所示的吸收性物品200是衬垫形式的尿失禁保护件。从衬垫的侧面看该衬垫，该衬垫当被穿戴时旨在面朝穿戴者的身体。该衬垫包括液体可透的顶片24、液体不可透的背片8和包封在顶片24与背片8之间的吸收芯9，以及布置在顶片24与吸收芯9之间的采集和分布层1。
衬垫的顶片24和背片8一起沿着吸收芯9的整个周边在吸收芯9的外侧侧向地延伸，并且在围绕吸收芯9的外周的边缘接合部10中彼此连接。顶片24包括适合于该目的(即柔软和液体可透)的任何材料。
背片8是液体不可透的。然而，特别是在预期吸取相对小量尿液的情况下，可以使用仅是防流体的背片材料。此外，背片8可以具有诸如非织造物的纺织材料的面向服装的外表面。
吸收芯9可以由本领域中已知的任何合适的吸收性或流体吸取材料制成，例如一层或多层纤维素绒毛浆与高吸收性聚合物材料的纤维或颗粒相组合。
当在所有方向上完全延伸时，图1A中的衬垫具有细长的、大体上矩形的形状。可以将任何合适的形状用于吸收性产品，例如沙漏形、梯形、三角形、椭圆形等。本发明的产品的形状可以关于穿过产品的横向中心线对称，或者可以是不对称的，其中端部具有不同的形状和/或不同的尺寸。衬垫具有两个纵向侧边缘11、12，这两个纵向侧边缘11、12大体上在与穿过吸收性产品的纵向中心线相同的方向上延伸。前端边缘和后端边缘13、14典型地在吸收性产品的端部处横向于纵向中心线延伸。后端边缘14旨在在吸收性物品的使用期间向后定向，并且前端边缘13旨在朝向穿戴者的腹部面向前。衬垫具有纵向前部15、纵向背部17以及定位在前部与背部15、17中间的裆部16。裆部16是旨在于产品的使用期间抵靠穿戴者的裆部放置并且构成到达衬垫的体液的主要采集区域的部分。衬垫可以进一步包括用于将吸收性产品紧固在支撑裤装(例如一条内裤)内侧的紧固装置。
弹性元件18、19可以在吸收芯8的外侧沿着侧边缘侧向地布置。弹性元件18、19可以是弹性材料带。弹性元件18、19是吸收性产品的可选部件，并且可以省略。
图1A中的采集和分布材料1位于吸收芯9的上方并且在顶片24的下方并与顶片24直接接触，并且可以是非织造的高蓬松度材料或诸如SMS材料的穿孔材料。
图1A中的吸收芯9具有第一吸收层20和第二吸收层21。第二吸收层21被放置在第一吸收层20下方。第一吸收层20小于第二吸收层21。第二吸收层21在吸收性产品中比第一吸收层20进一步向前和向后延伸。然而，吸收芯也可以仅包括一个单层或可以包括一个或多个进一步的吸收层。不同层的尺寸也可以变化，并且图1A和图1B中描述的吸收芯9仅是吸收芯的一种图示。
在图1B中，示出了图1A的吸收性衬垫的沿着线II-II的剖视图。该衬垫具有液体可透的顶片24、液体不可透的背片8和包封在顶片24与背片8之间的吸收芯9，以及定位在顶片24与吸收芯9之间的采集和分布材料1。
示例1
通过在纵向方向上在中心线的左侧和右侧上将微胶囊化的PCM在线柔版印刷在用于失禁衬垫的材料上，生产具有根据图2中的区域25的区的女性衬垫。该区的外侧遵循产品的外轮廓，但是还遵循围绕内衣折叠的区域，以产生良好的抵靠皮肤的舒适性。衬垫上最外面的区域的一小部分(3mm宽)未被PCM覆盖。PCM材料为MPCM32湿饼，MicrotekLaboratories(温度区间30-35℃)，并且浓度为1.8g/m2。

Claims (24)

1.吸收性物品，其包括至少顶片层和背片层，每个层具有面向身体的表面和面向服装的表面，以及纵向边缘和横向边缘，所述物品具有纵向前部、纵向背部以及定位在所述前部与所述背部之间的裆部，所述物品包括在所述物品的层的表面上的微胶囊化的相变材料的第一区，并且其中所述第一区具有在所述物品的至少横向方向上的非线性边界。
2.根据权利要求1所述的吸收性物品，其中所述区是离散的，其具有开始和终止在所述层的边缘界限内的边界。
3.根据权利要求1或2所述的吸收性物品，其中所述区的边界终止在距所述层的横向边缘至少1mm处。
4.根据权利要求2或3所述的吸收性物品，其中所述区的边界终止在距所述层的纵向边缘至少1mm处。
5.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述区具有包封至少10mm2的面积的边界。
6.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述区具有圆化形状。
7.根据权利要求6所述的吸收性物品，其中所述区的圆化形状包括圆形、椭圆形、带有圆化角的矩形和正方形。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述区具有其在所述物品的裆部中的中心点。
9.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述非线性边界通过同步在线印刷技术获得。
10.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述物品进一步包括在所述物品的同一表面上的微胶囊化的相变材料的第二区。
11.根据权利要求10所述的吸收性物品，其中所述第一区和第二区选自具有不同的微胶囊化的相变材料、不同浓度的微胶囊化的相变材料或包括具有不同的相变温度区间的微胶囊化的相变材料的区。
12.根据权利要求10或11所述的吸收性物品，其中所述第一区大于所述层的表面积的0％且小于所述层的表面积的100％。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的吸收性物品，其中所述第二区大于所述层的表面积的0％且小于所述层的表面积的100％。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的吸收性物品，其中所述第一相变材料具有在10-50℃内的相变转变温度。
15.根据权利要求10-14中任一项所述的吸收性物品，其中微胶囊化的相变材料的所述第二区具有在10-50℃内的相变转变温度。
16.根据权利要求10-15中任一项所述的吸收性物品，其中所述第一区和第二区至少部分地重叠。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的吸收性物品，其中所述第二区在所述第一区的至少一部分内形成微图案。
18.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其包括微胶囊化的PCM的多个区。
19.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述相变材料是温度调节相变材料。
20.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述微胶囊化的相变材料定位在所述顶片层的表面中的任何一个上。
21.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述物品选自卫生巾、短裤衬里、失禁衬垫、失禁尿布、带式尿布以及婴儿尿布。
22.根据前述权利要求中任一项所述的吸收性物品，其中所述微胶囊属于永久的、不可破裂的和非水溶性的类型。
23.将PCM施加到吸收性物品的方法，所述吸收性物品包括至少顶片层和背片层，每个层具有面向身体的表面和面向服装的表面，以及纵向边缘和横向边缘，所述物品具有纵向前部、纵向背部以及定位在所述前部与所述背部之间的裆部，所述方法包括以下步骤：
-借助于在线同步印刷技术将微胶囊化的相变材料的第一区印刷在所述物品的层的表面上，并且其中所述物品上的第一区具有至少在相对于生产方向的横向方向上的非线性边界。
24.根据权利要求31所述的施加PCM的方法，其中所述在线同步印刷技术是柔版印刷技术。
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