CN113230030B - 吸收复合物、采用吸收复合物的吸收制品、制造吸收复合物和/或制品的方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于结合于一次性吸收制品中的吸收芯复合物。所述复合物包括一个第一材料层和一个部分固定于第一材料层的第二材料层(优选无纺布)以在其间限定出的至少一个袋。除了在通常均匀的吸收物的层或床较好或更适合应用的情况下，优选限定出多个袋。所述袋具有固定的初始容积。进一步，在袋中提供一个吸收颗粒聚集体以占据一部分固定初始容积。所述吸收颗粒优选SAP颗粒，其通过干燥状态下的干体积和液体饱和状态下的溶胀体积来表征。关于袋，所述聚集体通过总体干体积和总体膨胀体积进行表征，其中所述袋具有保持其内部聚集体的初始结构。

Description

吸收复合物、采用吸收复合物的吸收制品、制造吸收复合物 和/或制品的方法、系统和装置

本申请要求2013年7月3日提交的美国临时申请号61/842,961(在审)和2013年7月9日提交的美国临时申请号61/843,986(在审)的权益。以上公开在此通过引用全文纳入本文用于所有目的并组成本公开的一部分。

本公开一般涉及吸收芯复合物和结合了该芯复合物的一次性吸收服装。本公开也涉及制造所述吸收复合物或一次性吸收制品的系统、装置和方法。这类一次性吸收制品包括尿布、训练裤、成人失禁产品，身体渗出物吸收产品、妇女卫生产品和其它吸收产品(统称为“一次性吸收制品”)。

现有一次性吸收制品通常采用3个基本结构单元：形成内表面的面片，形成外表面的背片，和置于面片和背片之间的吸收芯。面片设计成使液体从吸收制品的外侧通过面片并进入吸收芯中的形式。面片可由多种可透液体和蒸气的亲水性或疏水性材料制成。

背片设计成防止流体从吸收芯通过背片并流出吸收制品的形式。背片可由展开为制品的完整宽度的不透性膜或布类材料和不透性膜的组合制成。背片也可具有蒸气传递性质(“可透气性”)，其使得蒸气通过背片而不释放储存于吸收芯中的流体。背片也可由对液体不透但可传递蒸气的无纺布材料制成，如纺粘、熔喷、纺粘(“SMS”)；纺粘、熔喷、熔喷、纺粘(“SMMS”)；微米、纳米或可分裂纤维；纺熔或射流喷网；梳理等。

吸收芯设计成容纳并分配通过面片的流体的形式。通常的吸收芯由吸收基质稳定化的高或超吸收聚合物(super absorbent polymer,SAP)制成。SAP通常由以下材料制成：聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、各种接枝淀粉，和交联的聚丙烯酸钠。SAP可以是规则或不规则形状的颗粒、纤维、泡沫、网、球、聚集体，和膜。吸收基质一般是去纤维化的木浆或类似材料。吸收基质相对于面片、背片和SAP是非常大体积的。尿布的大部分厚度来自吸收芯。

吸收制品的消费者对更薄的吸收制品存在日益增长的需求。为了满足这些要求，生产商正通过减少吸收芯中使用的吸收基质的量来降低吸收制品的厚度。虽然所得的吸收芯更薄，但是它们的性能存在缺陷。由于吸收基质的量减少，稳定化SAP－防止SAP在吸收芯内迁移的效果较差。由于SAP在芯内迁移，吸收芯失去其效果并不再具有均匀的吸收性。例如，不受控制的SAP倾向于在润湿的区域中聚成一团，并且无法有效地处理后续排泄。

生产商已经尝试通过创造小的单独SAP袋或通过粘合SAP来解决这一问题。然而，这些解决方案很大程度上是不成功的。SAP袋仅将迁移限制为在袋内的运动。然而，由于仍然存在颗粒运动，吸收芯没有显示出均匀的吸收性。粘合SAP使得SAP稳定，但是导致不舒适的较硬的吸收芯和SAP溶胀能力的丧失。

通过粘合剂、覆盖层或其他方式固定SAP也会影响SAP在产品使用过程中的性能。在一些示例中，为了芯稳定性和易于制造而牺牲了SAP和产品的性能。由于在制品的使用过程中吸收芯被压向用户的皮肤，穿戴者对芯的触感非常敏感。因此，即便仅在吸收芯的设计中导入少量的物理特性也会对用户的舒适产生巨大的影响。

对复合物厚度减小的改良吸收产品存在着持续性的需求，但是需要保持或提高流体操作性、合身性和舒适性。由至少一名本发明的共同发明人共同转让和指定的美国专利号8,148,598和国际申请PCT/US2014/030051('051申请)的说明书描述了对现有技术的在先改进并用作本公开的背景。以上公开在此通过引用全文纳入本文用于所有目的并组成本发明的一部分。在一个方面中，本公开可被认为延续并发展了这种努力以提供改进的吸收产品、系统、装置及其制造方法。

发明内容

本公开一般涉及吸收芯复合物和结合了该吸收复合物的一次性吸收服装。本公开也涉及制造所述吸收复合物或一次性吸收制品的系统、装置和方法。在一个方面中，提供了具有有利溶胀能力或孔隙体积的改进吸收芯复合物。在另一个方面中，提供了吸收芯复合物(和制造该复合物的方法及系统)，以及孔隙体积增加机件、配置或结构。这类功能优选在使用过程中、使用前或制造过程中被激发或激活。在另一个方面中，提供了具有改进的液体接收、保持和分配功能以及可制造性的吸收芯复合物。

在一个方面中，公开了一种用于结合至一次性吸收制品中的吸收芯复合物。所述吸收芯复合物包括一个第一材料层(优选无纺布)和一个至少部分固定(例如，通过结合位点、结合点、粘合剂等)于第一材料层的第二材料层(优选无纺布)以在其间限定出至少一个袋。除了在通常均匀的吸收物的层或床较好或更适合应用的情况下，优选限定出多个袋。所述袋具有固定的初始容积(例如，通过其物理结构限定的初始容积)。进一步，在袋中提供一个吸收颗粒聚集体以占据一部分固定初始容积。所述吸收颗粒优选SAP颗粒，其通过干燥状态下的干体积和液体饱和状态下的溶胀体积来表征。关于袋，所述聚集体通过总体干体积和总体溶胀体积进行表征，其中所述袋具有保持其内部聚集体的初始结构。

在另一个方面中，公开了一种用于结合至一次性吸收制品的吸收芯复合物。所述吸收芯复合物具有一个第一材料层和一个至少部分固定于第一材料层的第二材料层以限定出多个袋，每个袋均有固定的初始容积，每个袋中配置的聚集体中各自提供有吸收颗粒。所述吸收颗粒通过干燥状态下的干体积和液体饱和状态下的溶胀体积进行表征，其中，每个袋中的聚集体通过总体干体积和总体溶胀体积进行表征，总体溶胀体积大于初始袋容积。每个袋均可从部分限定初始容积的初始结构膨胀为增加的袋容积容纳总体溶胀体积的膨胀结构。对每个袋而言，所述第一材料层具有对压力灵敏的结构，藉此由聚集体转变至总体溶胀体积而产生的压力使得第一材料层从部分限定初始容积的初始结构膨胀为增加的袋容积容纳总体溶胀体积的膨胀结构。

在另一方面中，公开了一种一次性吸收制品(例如，尿布、训练裤、成人失禁制品等)，其具有由第一端部边缘和与第一端部边缘纵向隔开的第二端部边缘所限定的底架体(chassis body)。所述端部边缘部分限定前后腰区域(waist regions)，在穿戴该吸收制品期间，所述腰围区域放置在用户的腰部周围。所述制品还包括面片、背片以及放置在面片和背片之间的吸收芯复合物。所述复合物具有一个第一无纺布层和一个至少部分固定于第一无纺布层的第二无纺布层以在它们之间限定出多个袋，袋具有固定的初始容积，每个袋中配置SAP颗粒的聚集体以占据固定初始容积的一部分。所述SAP颗粒通过干燥状态下的干体积和液体饱和状态下的溶胀体积进行表征，其中，袋中的聚集体通过总体干体积和总体溶胀体积进行表征，所述袋具有保持所述聚集体的初始结构。进一步，所述第一无纺布层的外表面在袋的初始结构上呈现不连续结构。但是，所述外表面是可延伸的，以基本消除不连续结构并使袋呈现为限定增加的袋容积的膨胀结构。所述不连续结构可以是折皱(corrugations)、折痕(folds)、褶裥(pleats)或其他(暂时的)变形，可通过外表面的扩张将其除去。

在另一个用于结合至一次性吸收制品的吸收芯复合物中，所述吸收芯复合物包含一个具有形成吸收芯复合物的体侧外表面的外表面的第一材料层，一个具有形成所述吸收芯复合物的相反外表面的外表面的第二材料层，放置于吸收复合物的外表面之间的具有平均尺寸大小(即颗粒的平均宽度或直径)的第一吸收颗粒层，以及放置于吸收复合物的外表面之间的具有小于第一层的平均尺寸大小的平均尺寸大小的第二吸收颗粒层。第一颗粒层基本位于第一材料层中，第二颗粒层基本位于第二材料层中。在进一步的实施方式中，一个中间层放置于第一和第二材料层之间，并且包含另一个吸收颗粒层。所述两个或三个层的密度可进行选择以达到所需的吸收颗粒梯度(和吸收性质)。

在另一个方面中，公开了一种形成用于结合至一次性吸收制品的吸收复合物的方法。所述方法包括：提供一个第一材料层，在第二材料层下放置一个第二材料层，提供由一组具有第一平均尺寸的第一吸收颗粒和第二组具有小于第一平均尺寸的第二平均尺寸的吸收颗粒构成的吸收颗粒，使第一和第二组吸收颗粒沉积在第一材料层上以使第一组吸收颗粒保持在第一材料层中并使第二组吸收颗粒滤过第一材料层且停留于第二材料层中。所述第一材料层可以是密度为0.01-0.03g/cc的低密度无纺布，第二材料层可以是密度更高的无纺布。

在另一个方面中，公开了一种用于结合至一次性吸收制品的另一个吸收芯复合物。所述吸收芯复合物包括一个体侧第一材料层(无纺布)和一个第二材料层(无纺布)，其中所述第一和第二材料层在这两层之间限定出一个空间。所限定的空间含有一个超吸收颗粒层，其中包括一组SAP颗粒和一组非SAP间隔颗粒，该非SAP间隔颗粒小于SAP颗粒且通常位于两个或更多个的SAP颗粒之间，藉此将所述两个或更多个SAP颗粒彼此间隔开。进一步，所述间隔颗粒可选自以下颗粒组成的间隔颗粒：惰性颗粒；水溶性颗粒；挥发性颗粒；离子交换颗粒；及其组合。

在另一个方面中，公开了另一种一次性吸收制品，其包含由第一端部边缘和与第一端部边缘纵向隔开的第二端部边缘限定的底架体，端部边缘部分限定前后腰区域，在穿戴吸收制品过程中前后腰区域放置在用户的腰部周围。制品还包括面片、背片以及放置在面片和背片之间的吸收复合物。所述吸收复合物包括：一个具有外表面的第一材料层，一个具有外表面的第二材料层，一个位于所述外表面之间的第一吸收颗粒层，一个位于所述外表面之间的第二吸收颗粒层，其中第二吸收颗粒层具有与第一层不同的吸收性质。

也公开了一种制作用于结合至一次性吸收服装的吸收复合物的方法。所述方法包括：输送第一无纺布层的第一片，使吸收颗粒沉积在第一片上，并在沉积的颗粒和第一片上施加第二无纺布层的第二片，从而形成两个材料层之间夹有吸收颗粒的复合物。所述方法还使第一和第二材料层结合以将吸收颗粒至少部分固定在这两个材料层之间。一个实施方式中，在输送第一片之前，使第一片的一个表面变形以形成可横向伸长的表面不连续结构。

本公开还提供用于制作以上探讨的、详细描述中的或附图中说明的制品和复合物的系统和方法。还应当注意的是本文公开了多种实施方式。一些实施方式的特性要素(设计特性、步骤或组件)未进行描述，是因为在其他实施方式中进行了具体描述。可设想大量更多的变化形式或实施方式，但是这些的进一步组合或要素的导入对本公开所属领域的技术人员而言是显而易见的。

最后，所述吸收复合物的特性在于使用过程中(例如，液体被吸收制品吸收的情况下)改变初始袋结构以容纳聚集体的溶胀体积的方式。例如，所述改变方式可以是能够从限定初始容积的初始构型膨胀至增加的袋容积容纳总体溶胀体积的膨胀结构的袋，总体溶胀体积大于总体干燥体积。进一步，这种改变初始袋结构的方式意味着第一和第二材料层中的至少一层可以响应所述袋中SAP聚集体的溶胀而发生伸长。本文所述的可伸长的材料层可起皱或具有多个在纵轴方向延伸的折痕。所述改变方式也可以是诸如薄织物、干法皱丝薄织物的易破基片或撕裂的基片(弱化的材料)。在替代性方案中，所述改变方式可以是能够断裂的结合，例如可断裂的结合点或水溶性粘合剂，其在其他情况下将材料层固定以限定袋并容纳SAP聚集体(即，在SAP溶胀过程中)。

附图简要说明

图1A是根据本公开的结合了吸收复合物的一次性吸收制品的透视图。

图1B是平放且展开位置下图1A的一次性吸收制品的俯视平面图；

图1C是图1A的一次性吸收制品的剖视图；

图1D是制作吸收复合物的系统的示意图；

图2A-2B是具有吸收颗粒聚集体的多个袋的吸收芯复合物的简化说明图。

图2C-2E是适于在例如图2A-2B的吸收芯复合物中形成袋的结合式样；

图3A是根据本公开的具有部分限定袋SAP聚集体的可伸长基片的吸收复合物的一部分的截面俯视图，袋首先示于激活前的固定初始结构，然后示于激活的膨胀结构。

图3B是图3A中吸收复合物的一片的透视图；

图3C是根据本公开的具有可伸长基片的替代性吸收芯复合物的一部分的截面俯视图，所示状态为激活前状态；

图3D是图3C中替代性吸收芯复合物的一部分的截面俯视图，所述状态为激活或膨胀的状态。

图3E是结合了图3C中的吸收性复合物的尿布的一部分的截面俯视图；

图4是使用于结合至吸收性复合物的无纺布片产生波纹或起皱的部分工艺以及适合用于该工艺的设备的简化说明图。

图5是根据本公开的具有可伸长基片的吸收芯复合物的简化说明图；

图6A-6C是根据本公开的多层吸收芯复合物的简化说明图；

图7A-7B是根据本公开的折叠的吸收芯复合物的简化说明图；

图8A-8C是根据本公开的以吸收性质的横向分布为主的吸收芯复合物的平面简化说明图；

图9A-9C是说明液体在吸收芯上的移动路径和SAP沿所述液体移动路径的吸收特性变化之间的关系的简化说明图；

图9D是示出SAP吸收能力和目标液体的离子强度之间关系的图；

图10A-10B是列出合适的SAP粒径分布的柱形图；

图10C是列出合适的热熔体粒径分布的柱形图；

图11是在无纺布层上呈现分层粒径滤过的吸收复合物的简化说明图；

图12是具有惰性间隔颗粒和不具有惰性间隔颗粒的SAP聚集体的简化说明图；

图13是SAP聚集体的成分在结合和产品使用过程中的简化图解说明表；

图14是根据一个实施方式的用于制作具有SAP通道的吸收复合物片的系统和工艺的简化说明图；

图15是根据一个实施方式的用于制作在复合物中使用了热熔纤维的吸收复合物片的系统和工艺的简化说明图；

图16是根据多个实施方式的用于制作吸收复合物的系统和工艺的示意说明图；

图17是根据多个实施方式的用于制作吸收复合物的系统和工艺的示意性说明图。

发明详述

首先根据图1A，一次性吸收制品以尿布10的形式示出。根据本公开，尿布10是一种容易结合吸收芯复合物作为其中心功能组件的吸收制品。尿布10的基本组件包括面片50、背片60，以及放置于背片60和面片50之间的吸收芯46(图1A中未示出，示于图1B和1C)。尿布10还包括直立的阻隔翻边34，其沿着尿布纵向延伸并经过弹性处理以符合穿着者的臀部。另外，尿布包括弹性腰带52和紧固元件26。元件26可伸展并接合尿布10的相应对侧端部以将尿布10固定在穿着者身上。

图1B说明了一般平放且未折叠的构造的尿布10的复合网结构。如下文将详述，网结构随后可经修整、折叠、密封、熔接和/或其它操作以形成成品或最终形式的一次性尿布10。为便于对尿布10的说明，参考纵向延伸轴AA、横向延伸中心轴BB、一对纵向延伸边缘90和一对在边缘90之间的端部边缘92进行说明。所示假想线AA和BB也分别作为尿布的纵向和横向中心线。通常，在探讨尿布10的多种元件的位置或取向时，提及的沿横向和纵向方向或延伸与轴AA和BB相关或相应(除非针对特定元件由具体的上下文说明)。还应当注意的是，纵向中心线AA的方向通常与尿布10的机械加工方向(machine direction,MD)相应，横向中心线BB的方向与尿布的横向机械加工方向(cross machine direction,CD)相应。诸如面片或背片以及其他含有纤维性元件的无纺布的尿布元件的机械加工方向(MD)可通过观察尿布元件中纤维的排列和/或状态来确定。纤维通常沿机械加工方向排列。可在完成尿布制作之后一段长时间之后在例如显微镜下观察到该现象。

沿着纵轴AA，尿布10包括第一端部区或前腰区12，第二端部区或后腰区14，以及设置在它们之间的胯部区16。前腰区12、后腰区14各自的特征在于一对耳区域或耳18，其位于中心体部分20的两侧并从侧边缘90横向延伸。紧固结构26(例如，常规条状紧固器)沿着尿布10的后腰区14固定于各耳18。当尿布10穿着在腰周围时，前腰区12与穿着者的前腰区域相邻契合，后腰区14与后腰区域相邻契合，并且胯部区16契合在胯部区域的周围和下方。为了将尿布10恰当地固定于穿着者，后腰区14的耳18在穿着者的腰周围并且向前并与前腰区12的耳18对齐。

图1B显示了设置于面片48和采集与分配层(acquisition and distributionlayer,ADL)48之下的吸收芯46。图1C是图1A和1B中尿布的剖视图，以简化的形式说明了吸收芯46是具有一般矩形形状的多组件层叠体。在其他优选实施方式中，吸收芯46呈现具有横向窄中心区域的沙漏形状。吸收芯通常包括一个顶部无纺布层70、一个底部无纺布层72、一个位于上述层70和72之间的层、体或吸收材料的集合74。在结合至尿布之前，吸收芯体46通常称为吸收复合物或吸收芯复合物。通常的吸收复合物的平面延伸在制作过程中、作为制作的产品或制品时可呈现为或称为网或吸收复合物片。本公开主要涉及改进的吸收复合物结构、以及用于制作复合物或作为吸收复合物来源的吸收复合物片的系统和方法。本公开还涉及将吸收复合物作为吸收芯进行了结合的一次性吸收制品。

该类型的吸收芯复合物通过本公开的某些具有保持SAP的袋或容器的实施方式来实现。还描述了其他改进的吸收芯复合物，它们也呈现改进的流体操作性能，并可被改进为薄芯结构，但不一定具有或需要袋。在没有袋的情况下，这些复合物可被制作为具有通常的均匀轮廓和深度的复合物。

图1D取自'598专利并在本文对大部分进行了重制，以说明适于制作吸收复合物和/或结合了该复合物的一次性吸收制品的工艺、子工艺、系统和组件。本文描述的吸收复合物的某些实施方式可能需要对图1D中的方法和系统进行修改。但是，对本领域的技术人员而言，本文提供的描述和/或本领域的公知常识会使需要作出的修改相当显而易见。

参考图1D，织物125从辊120上被分配并沿着传送带100上的生产线运载。织物125是热塑性材料，其可以是纺布、无纺布、膜或其组合。在一些实施方式中，织物125通过真空系统110固定在传送带100上。真空系统110的作用在于使织物125与传送带100相吻合。然后通过SAP分配器130将SAP颗粒135沉积在织物125上。SAP分配器130可设置为将SAP颗粒放置在第一织物上的其所需位置或通道上，或可设置为仅将SAP颗粒沉积在第一织物上，其中通过其他方式放置SAP颗粒。一旦SAP颗粒已经沉积并放置在织物125上，从辊150向生产线导入的第二织物155被转移并与SAP织物125网啮合。第二织物155可选自多种材料，包括纺粘热塑性材料或类似的编制材料或无纺布材料、膜或其组合。

图1D中示出了一种热接合系统，其包括压延辊160和170，其用于将织物125和155啮合与结合在一起。但是，根据应用，其他结合系统也可以是合适的或优选的。例如，在很多应用中可使用超声波结合系统替代压延辊以提供结合点。结合图案可与SAP颗粒135的分布对齐。一旦织物被结合以形成吸收芯复合物片或层叠体，所述片可收集成为一个卷200。在其他应用中，根据复合物的应用，可使层叠体前进以进行进一步加工，包括切割、使用额外的层、与其他产品结合或结合入其他产品中，或者甚至结合入一次性吸收制品中。

在一个实施方式中，芯复合物具有一个优选无纺布层(织物)的顶部和优选无纺布层(织物)的底部。两个层可被结合或以其他方式啮合以形成袋，如共同转让的2012年4月3日授权的美国专利编号8,148,598B2和国际申请PCT/US2014/030051所描述。'598专利进一步描述了一种采用了这种袋的芯结构，其特别适于容纳SAP并易于且有效地放置SAP材料或SAP颗粒以执行液体吸收或保留功能，在一些实施方式中，优选不包括和采用吸收基质。在这些进一步的实施方式中，吸收复合物表征为不含(或缺少)能够稳定颗粒吸收层以防止颗粒迁移的吸收基质，或者表征为无浆料的。国际申请PCT/US2014/030051('051申请)还指出了吸收复合物的结构和制作方法，其有益于将吸收材料固定在覆盖层之下，还增强了吸收材料的流体操作性能和/或维持使用者的舒适感。因此，'598专利和'051申请的公开可作为本文介绍的芯复合物结构、吸收制品、制作工艺和装置的起点和背景。'598专利和'051申请在此通过引用全文纳入本文并用于所有目的，包括作为背景和参考以帮助理解和实施本文描述的产品、系统、装置和方法。

例如图2A和2B中描述的吸收芯复合物可被制作并具有特别有利的诸如SAP颗粒的吸收颗粒的聚集体的排列。由图案中的菱形封闭物514来表示吸收复合物510上的各聚集体。在优选的实施方式中，SAP用作聚集体中的吸收颗粒。此外，各图1中的SAP聚集体优选保持在适当位置上并由通过第一织物与第二织物的接合提供的物理包封或容器稳定化，该第一织物一般安放在SAP聚积体之上而该第二织物一般安放在SAP聚集体之下。因此，如上所述，在其它视图中，菱形单元表示容器或袋的轮廓，在特定实施方式中，反映了顶部织物与底部织物的接合。此处，所述容器或袋也称作室(cell)。

SAP的吸收性能可能受到容器尺寸和结构的影响。随着SAP变得越来越饱和，其透过性降低。由于在SAP颗粒内已经含有的高水平的水，水不能通过SAP颗粒，并且最终SAP可完全阻止其它流体穿过SAP。这被称为凝胶阻隔。同样，随着SAP变得越来越饱和，其溶胀并且其体积增大。通过将SAP限定在固定容积的小容器中，可能限制SAP的溶胀并防止其达到最高的饱和水平(并且最终阻止SAP达到最低水平的透过性)。SAP颗粒受限的程度取决于多种因素，包括：容器的性质和尺寸、容器中任意断裂的尺寸和频率(例如，沿着侧壁)、容器内设置的SAP的量、和SAP吸收的流体的量。此外，SAP的性能性质受到其饱和度的影响。具体地，在SAP从干燥变为完全饱和时，吸收复合物性质，如透过性、吸收速率、毛细管压力(从复合物中的空隙空间产生)会明显变化。按照本公开的方法，可通过改变容器的尺寸和/或SAP浓度以物理约束SAP的溶胀并限制SAP的最大饱和点来实现SAP的目标或最优性能。通过纳入这些物理特征，可能在吸收芯的目标区域内实现优选的透过性水平或优选的吸收性质。因此，通过控制袋尺寸和袋中SAP的量这2个变量，可“设定”容器或袋的最小透过性。可防止尿布的一些区域中的袋出现凝胶阻隔并且该区域的芯的透过性可被优化。也可以建立袋尺寸的梯度以得到最大流量和吸收芯的利用。这一梯度会从目标区域延伸至尿布的端部或侧面。

容器或袋的各种排列也促进了SAP和芯的利用并阻止流体绕过容器。理想地，流体应在SAP到达最大饱和水平(其通过SAP的性质或袋膨胀的容积设定)时在容器之间泄漏或流动。申请人考虑，在一些前述的复合物或袋排列中，可能存在使流体在袋之间泄漏的趋势。具体是流体沿着由压印线形成的通道快速流动并且不进入芯。流体还流通穿过无纺布材料，虽然不如在表面上的流动快速，但是要快于在SAP之间和穿过SAP的流动。为了减缓这种趋势，优选最小化或消除流体流从芯中心到芯侧缘的短直路径的(如可沿着压印线建立)容器的排列或模式。特别地，压印线供流体沿其从芯的中心流至芯的侧缘。为进行说明，菱形的容器或袋优于正方形或矩形的容器或袋，原因在于菱形容器形成的对角线或通道是更长且更迂回的。如果以不显示快速流向边缘的通道的方式包装，圆形也是有效的。在更优选的排列中，在流过尿布侧边之前，流体流被一次或多次强制改变方向。

要求用于婴儿尿布或成人失禁产品的吸收芯快速吸收流体，在芯的结构上对齐的区域中，在没有泄漏到产品的侧或端部的情况下吸收所有流体并且保有该流体而不弄湿用户的皮肤，尤其是在承受用户的体重产生的压力的情况下。通过提供具有由保持SAP的容器尺寸以及容器的排列限定的不同性能参数的芯区域来达到这一要求。因此，可将芯设计为通过改变袋的尺寸和/或袋内SAP的浓度来达到优化的性能特性。

在图2中，在结构上与侵入点对齐的区域中存在吸收颗粒聚集体522的大的菱形容器或袋514。这些容器朝向芯510的侧边和前后缘或边缘尺寸逐渐减小。存在三个不同的容器区。在胯部区“A”，提供了大菱形袋。相邻并包围胯部区的是尺寸小于胯部区(A)的袋的中间区“B”。

除此以外，这种中间区(B)的较小袋的存在切断了SAP聚集体周围和沿着压印线的潜在流体流。如上所述，这种对流体直接逃逸流过侧缘的阻隔的存在防漏并促进SAP聚集体的利用。最后，袋的第三区“C”存在于靠近芯510的各端部边缘，其中存在更小尺寸的SAP聚集体袋。

图1B显示了SAP聚集体522和袋514的第二示例性排列。在该实施例中，小的菱形袋522安放于在结构上与流体侵入点对齐的区域。然后在朝向芯侧边和前后边缘的区域中，袋的尺寸逐渐增加。两种排列(图1A和图1B)提供了构造期望的流动梯度以及液体侵入控制的替代方式。图1A中的袋排列和吸收复合物可提供初始具有更大容量的中心区域，但是其会随着时间在其空隙容积中再分布液体，或从随后的液体侵入处再分布到更小的相邻袋或室中。对于图1B的图案，中心区可初始装备更小的容量，其将导致液体转移至更大的室。还可以生成表面几何形貌，其防止尿布从侧部和端部的泄漏，即，将产生拦截并吸收表面流的“坝”。

虽然用于芯的SAP的量在理论上具有足以达成某些保持目的的能力，但是申请人通过实验观察和计算发现SAP需要袋具有更大的容积。通过以下表A和B重现的申请人的茶包容积计算(teabag volume calculation)表明袋中的容积整体上不足以使SAP完全溶胀、保持并容纳750g目标液体。在芯中没有足够的空隙空间来容纳由溶胀SAP组产生的过量的体积。因没有更多的膨胀空间，SAP的吸收能力被降低。

茶包计算表明具有23.5mm的侧部尺寸的菱形袋的最大内部容积约为2.5cm³。该结果由进一步表明含有0.25g SAP的23.5x23.5mm大小的包吸收了约2.5-3.0g的盐水溶液的测试所支持。该芯具有84个袋，使得总内部容积仅为210cm³，其小于保持750g(～746cm³)流体所需容积的三分之一。

表A用于袋设计的袋容积的快速计算

V*＝ω³(h/(πω)-0.142(1-10^(-h/ω)))

表B

在一个方面中，本公开显示了解决上述容积问题而不影响芯设计的某些有利特性的不同途径。例如，描述或考虑了多种实施方式，其在芯复合物结构中采用菱形袋，但是具有增加使用过程中的空隙容积或容量的装置或能力。袋结构基本上由两个材料层、这两层之间的固定方式、和/或袋中容纳的吸收颗粒的聚集体来限定。正是该袋结构决定了袋的容积以及其是否能够与SAP溶胀相适应。在某些实施方式中，袋结构不是固定的，而是动态的。提供了一种方式或机件来改变袋的结构以便与SAP溶胀相适应，特别是当SAP聚集体的总体溶胀体积接近或超过袋的固定初始容积时。在一些实施方式中，袋结构被改变(例如，响应SAP的溶胀(压力或液体接触))以增加袋容积或容量以及/或允许液体或SAP从袋中逃逸。

在进一步的实施方式中，这种袋可被策略性地安放在芯的某些区域之内或周围，以获得期望的流体流和芯吸收特性。在其他进一步的实施方式中，吸收复合物可容纳于或封装于单个或少数量的袋中。

芯材料的多个层

在该实施方式中，吸收芯复合物具有多层的芯结构。通过增加芯层的数量，从而芯的z-维度、吸收芯中袋的数量得到增加。参见例如，图3C和图6A-6C。结果，产品中可得的总空隙空间也得到增加(倍增)(假设总SAP含量保持不变但是每个袋中的SAP量降低)。

图6A-6C提供了多层吸收芯复合物610a，610b，610c的示例。后两个复合物610b，610c的结构倾向于以额外的芯层与例如目标侵入区域的中心重合的方式进行放置。

在一个替代性结构中，提供了一片更宽的芯片，然后将其折叠以产生多个芯层。结果，产品中可得的总空隙体积也得到增加(倍增)。芯层可具有吸收芯的完整长度或吸收芯的任意部分长度，还可堆叠成包括与芯的部分长度重叠的任意结构。

增加袋尺寸大小

在进一步的实施方式中，对芯的袋的大小进行了评价和调整以获得增加的空隙空间。这些芯袋设计的提出基于更大的袋提供更大的空隙空间这一前提。通常，可得的空隙空间容积随着袋的侧边长度的增加而指数式增加。在这种修改下，可得到更高的单个芯的总容量，而不增加总体的芯的尺寸或层数。因此，关于图2的袋结构，使用了更大的菱形袋，其也可减少总体的袋和室的个数。

更宽的芯片折叠成多个芯层

参照一个实施方式中的图7A-7B，可制作一个宽芯复合物710(图7A)然后沿着一条或多条与复合物的横向侧缘720平行的折叠线FF将其折叠(图7B)，以将整体芯复合物的宽度减少为更窄的宽度。总空隙体积得到增加，与其他设计中相同(假设总SAP含量保持不变但是每个袋中的SAP量减少)。共同地，两个折叠部分可为复合物提供一个邻接的顶层722。要注意的是，在这种情况下基底层有效地将复合物进行封装并同时起到芯层和基底层的作用。在进一步的替代性实施方式中，一个更长的芯沿着一条或多条与芯的纵向前后缘平行的折叠线进行折叠，以将芯的长度减少至所需的长度。

在一个用于生产合适的折叠芯片的方法中，输送片时可在无纺布基底层的片上提供无SAP通道。例如，SAP沿三条纵向延伸的通道在基片上选择性地沉积。片和/或SAP上使用的粘合剂可用于将SAP固定在合适的位置。可替代性地在SAP上使用覆盖层。三条SAP通道相互之间可用两条无SAP通道的方式隔开，这两条无SAP通道与SAP通道平行延伸。在制作的下游工艺中，或许在SAP上提供一个覆盖层之后，吸收复合物可易于沿着一条延伸穿过无SAP通道(此处复合物更薄)的自然折叠线横向折叠。在折叠之前，基底和覆盖无纺布层也可沿无SAP通道进行结合。应当注意的是，对例如图7中所示的复合物结构而言，基底层可同时起到作为所得的吸收芯复合物的基底层和顶部覆盖的作用。

可延伸或可伸长的基片

在一些实施方式中，采用了结构机件，当将其激发时，扩张或延伸芯复合物或更优选的袋的层状组件之一的尺寸。随着基片的延伸，袋容积主要在Z-方向(垂直方向)上得到增加。图3和5说明了另一种具有至少一个可伸长基片或较好是无纺布覆盖层的吸收复合物(320,520)。无纺布层的表面设置有制造该复合物过程中形成的折痕、襟翼、褶裥、槽或其他暂时性表面间断或变形，其妨碍了表面的平整。表面上产生了波纹或褶皱，而不是平整或光滑的。如在平面图中观察的，表面是不连续的，但是呈现了由折痕、突起、槽或凹陷等导致的线或间断(起绉的、起波纹的或起皱的)。但是，可以将表面拉伸以使表面光滑并消除这些暂时性的变形或不连续结构。藉此，表面积得到增加(即，表面维度得到伸长或延伸)。因此，在一个方面，据称波纹或褶皱表示表面的保留面积或伸长。出于本说明书的目的，术语起绉、起波纹或起褶可互换使用以表示以上描述的表面外观和状况，包括具有平滑化、伸长或延伸以增加表面积大小的能力。

波纹和褶皱可沿机械加工方向或横向方向，但是因为易组装性而优选机械加工方向。SAP溶胀时，在无纺布层上施加压力使其承受张力。无纺布层横向延伸时，产生的横向的力使表面的不连续结构展开或平滑化。藉此，袋的容积扩张以容纳SAP的溶胀。

在图3A和3B中示出了一个吸收芯袋P，其具有一个可伸长的基片，呈现为起波纹的或起皱的无纺布覆盖层A的形式。图3A同时示出了由SAP溶胀来表征的激活前状态(图3A左侧)和激活或扩张状态(图3A右侧)的袋P。该复合物包括一个基底无纺布层或基片B、起波纹或起皱的覆盖层或基片A、以及安放在它们之间的SAP聚集体335。覆盖层的表面提供褶皱330，其下安放有SAP。袋中SAP的总量可以是50gsm～600gsm的范围。褶皱330由一系列突起和凹陷所限定，可被精细且紧密地包装，或者可呈现更大尺寸以提供更深的凹陷或谷。褶皱330可被良好地限定，从而凹陷的底部接近基片B，如图3A所示。这种结构中，褶皱330倾向于将SAP335划分为迷你袋。在其他结构中，底部凹陷和基片被进一步隔开，SAP主要停留在覆盖层之下。

如本文所述，基底无纺布层B与无纺布覆盖层A的结合能够在图3B所述的吸收复合物320的片S上形成例如菱形袋图案340(具有间断或间隔开的结合位点)的袋图案。袋的边缘形成了如图3A所示的平的结合区域342。袋P周围的总体上平坦的边缘在袋P膨胀过程中得到维持，如图3A所示的膨胀状态的袋。因此，图3A中袋P的水平或横向长度实际上不延伸，原因在于覆盖层A固定于结合区域342。相反，覆盖层A的延伸通常伴随着袋P在z方向(深度)上的膨胀。

覆盖层的无纺布结构中的褶皱335可被拉伸或张开，以使表面维度伸长。当被SAP聚集体的膨胀或溶胀激发时，袋从静止或未激活结构转变为激活的或膨胀的结构。在图3A的右边部分对此进行了说明。在激活的结构中，无纺布表面已膨胀或伸长从而由其限定的袋容积至少部分地增加，以便容纳SAP颗粒聚集体的总体溶胀体积。典型的或优选的伸长率(延伸后的长度/初始长度)大于约1.2。需要注意的是，在该实施方式中基底无纺布基片B仍维持相对平坦。

在一次性吸收服装310的示例性实施方式中，如图3E所示，吸收复合物320的袋P在背片360和面片350之间被包住。背片360和面片350可结合或以其他方式固定，但是其放置和结构的形式为这些层不限制起波纹基片的伸长和袋P的膨胀。特别地，面片具有足够的间隙和/或弹性，以适应伸长和膨胀。在一些应用中，面片和/或背片通过例如以上探讨的结合图案结合在整个吸收芯复合物上，以形成袋并将面片和背片结合。这种结合图案可能一定程度限制起波纹基片的伸长。在其他应用中，面片和/或背片仅在边缘处结合。该结合技术被证实对起波纹的基片的横向延伸产生更少的限制。在一个优选实施方式中，面片仅在边缘处沿着一条纵向延伸中心线进行结合。在进一步的实施方式中，一个ADL层放置在面片和芯之间。

在如图3C和3D首先示出的另一个优选吸收结构中，袋P包括一个顶部基片A、一个底部基片C、一个在顶部基片和底部基片之间的材料层B。基片A和C优选在吸收芯复合物组装前组装前进行了起波纹或起皱的无纺布层。如图所示，基片A和C的表面呈现波纹或褶皱330，在中间层B之上或之下的各个袋空间中提供一种SAP材料335。在未激活的模式下，干燥的SAP335在中间层B附近紧密沉积在一起，在基片A和C上产生最小的压力。袋P保持稍薄或收缩的模式，呈现最低的高度(z-方向)和起波纹的表面。图3说明了袋P和包含在之中的处于激活或近似饱和模式的SAP335。基片A和C之下的空间现在含有更大尺寸的SAP。SAP材料已经吸收了接近容量的液体，从而主要沿z-方向膨胀，在基片A和C上施加压力并迫使层沿MD或X-方向延长。结果，产生了更多的空隙空间以容纳膨胀的SAP区域。

在进一步的设计中也可提供中间层B作为可伸长的基片。在更优选的实施方式中，基片B是ADL状的结构，即体积大并能够分配流体。但是，通常优选复合物的无纺布层是不可伸长的。需要这种长度固定的无纺布层用于吸收芯复合物的加工和操作。否则，在制作过程中芯复合物会伸展，而不是在产品使用前维持保留的长度。所以，在优选的双层复合物中，仅对一层进行起皱。在优选的三层复合物中，其中的两层通常是可伸长的，中间的或中间层是不可伸长的。

在进一步的实施方式中，中间层B是可破裂基片，更具体而言，是能够在与水接触时破裂。例如，可提供薄织物层作为中间层B。当袋P吸收液体且SAP膨胀时，湿润的薄织物层B破裂以使SAP从顶部或底部袋隔室膨胀。SAP膨胀(迁移)的方向以及/或液体的吸收和移动方向可通过物理限制或在袋的组件上施加压力来进行管理。在许多情况下，特别是对于在预计液体最开始侵入的尿布的中心区域上或周围的袋，在紧邻覆盖层A之下的SAP先溶胀并向下在相邻的SAP颗粒上施加压力，然后压力传递至中间薄织物层B。

除了提高芯袋的容量之外，起波纹的芯设计还产生一些附加好处。由于褶皱的深度，起波纹的无纺布层必然比平坦层提供更多的无纺布材料。无纺布材料是吸收性的，因此额外的无纺布材料和无纺布表面积提高复合物的吸收能力。由褶皱的深度提高的无纺布表面的厚度还提高了复合物的吸收速率。无纺布表面起到临时存储液体的作用，十分类似通常的采集和分配层。

与平整的芯表面相比，褶皱结构的外观，或许与期望的袋图案组合起来可能看上去美观且技术先进(市场吸引力)。也可能看上去更为舒适，其确实是该设计的一种附加好处。起皱的芯结构应当具有较低的刚度且通常比常规芯设计更软。因此采用了该吸收芯的尿布(或其他制品)对用户而言，比常规尿布更为舒适。

在优选的实施方式中，起波纹的无纺布层配置成芯在CD(横向)方向上可伸展的形式。参见图3C。这意味着褶皱和由褶皱限定的槽纵向或在机械加工方向上延伸。这允许袋持续膨胀直至达到无纺布的伸展极限，从而使芯中的空隙容积最大化。就这点而言，室的图案是偏向MD的(偏向机械加工方向的)。图2C-2D说明了可行的或合适的室图案240、240'，其使用菱形袋P或矩形袋P'。图2E说明了另一种菱形结合图案240"，其使用间断的结合点T1和T2。在CD方向上可伸长的袋的额外的好处在于，当用户穿戴尿布时，尿布在身体周围的伸展会使其中一些袋处于激活前和伸长的状态。

应当注意的是，以上描述的和进一步的实施方式中的具有可膨胀性质的袋或室，可策略性地安放在芯复合物的不同区域之内或周围。在一些应用中，可在中心区域提供这种袋以直接接收并容纳吸收的量。在其他应用中，芯复合物可配置成在中心区域容易且迅速地接收吸收物并将流引导至侧部区域的形式。这种设计或配置中(并非全部)，在侧部区域安放更高容量的袋可更为有利。

图4说明了用于在基片A或C的片上起波纹或起皱的多种方法或技术(形成或处理表面以在其上呈现褶皱或波纹)。图4还说明了能够适于使片上起波纹的设备。参照图4(a)中的说明，无纺布片400在张力下被移动，通过具有坚硬且突出的指状物482的梳机480，其与片400的顶部表面紧致地啮合并使之暂时变形。这在加工过的片402上产生褶皱430或伸长的波纹(划痕)。褶皱430的尺寸将取决于指状物482的配置、以及无纺布材料的基重和/或刚度。更薄或更柔韧的无纺布会形成更精细的波纹或褶皱。更厚的无纺布可提供更深的褶皱，以及由其导致的更大的伸长率。伸长率也可由褶皱的频度或间距来增加。较好是避免或至少最小化永久变形(断层、撕裂、断裂等)，从而不牺牲材料的结构完整性。无纺布片可在施用前、以及集成在用于制作吸收芯的系统或SAP沉积的上游的系统之前进行起波纹。一卷起波纹的无纺布可最初储存在卷轴上并通过其传递。但是能够设想在进一步的实施方式中，无纺布基片在作为SAP单元组的屏障时，可在适当的位置进行起波纹。

如图4(b)所示，根据另一种加工选择，基片400与沟纹辊484(或网状槽辊)进行啮合。辊484的坚硬表面轮廓在基片400上压出暂时性的沟纹。基片400可朝向沟纹辊484进行水平移动，如图4所示，并与辊484的坚硬的有特定轮廓的表面进行啮合。

施加的张力通常沿着通常与水平方向垂直的方向朝下，使得片400上产生沟纹表面，期间辊484的外表面穿透基片的表面。根据本公开，施加在基片表面的张力的量、施加在移动基片上(辊的下游)张力的角度、沟纹辊表面的间距和深度、以及基片的尺寸和物理性质等可被调节以获得所需的起波纹的或起皱的基片(具有最少化的永久变形或撕裂，或不具有永久变形或撕裂)，以用于吸收芯复合物。如图4(c)所示，根据另一种加工选择，一对凹凸沟纹辊486替换单辊，以对经过的基片进行蚀刻。如所示，基片400穿过双辊486的界面以生产起波纹的或起皱的片402。

在优选的实施方式中，基片仅有一个外表面被起皱并应用于吸收芯。但是能够设想，蚀刻工序可容易地对基片的两个表面进行蚀刻或刮划。在两个面上策略性地使用和放置具有褶皱的基片(例如在目标侵入区域内或周围)，可改变这些区域的流体操作性能。两面的褶皱可提供额外的存储能力和/或增强ADL型流体操作性能。如果需要，其可提供更高的褶皱密度。要注意的是面片和ADL层通常安放在基片之上，在外表面上布置褶皱可不必牺牲舒适性。

图5A和5B的简化说明描绘了另一种具有在使用过程中容纳SAP溶胀的装置的吸收芯复合物520。正如图3A-3D中的吸收芯复合物320，吸收芯复合物520利用可伸长的基片作为顶部无纺布层A，覆盖在SAP聚集体535上。顶部无纺布层A可通过SAP溶胀激活，以增加袋或室P的容积，并容纳额外的SAP体积。在所示的具体结构中，吸收复合物520具有可伸长的顶部无纺布层A、基底无纺布层B以及安放在它们之间的SAP聚集体535。参照图5A，结合位点542将顶层A固定在基底层B，标记出SAP聚集体535和部分限定的其下含有SAP聚集体535的独立的袋或室P之间的边界。从而SAP聚集体535和袋P与相邻的SAP聚集体和袋隔开。

在该实施方式中，提供具有两个褶530或双折边的顶层A。当片按顺序地向SAP沉积后的基底无纺布-SAP的网运送时，褶530可在无纺布的起始片上形成。可通过在移动的片上施加一对相对的折痕来形成褶，如本领域所公知。在说明的实施方式中，在各个袋P上提供一对褶530并置于SAP535溶胀而充满袋P时能够获得所需的袋轮廓的位置。折痕或褶530调整为促进袋P从激活前或更薄的状态转变至激活或充满(以及其间的其他溶胀状态)状态的尺寸。需要维持平滑的顶部表面和轮廓从而不牺牲用户的舒适且避免皮肤被折痕或边缘夹住的风险。对此，折痕和褶的数量和尺寸可针对目标溶胀容积和转换性能进行调整以获得理想的结果。在SAP聚集体上使用可伸长的基片之后，得到的复合物能够以啮合的方式通过一个或多个压纹辊以形成所需的结合或袋图案。

图5B示出了SAP完全溶胀状态且为激活状态的吸收复合物520。对各个袋P而言，折痕或褶不再明显(完全展开)，反而呈现略圆的顶部表面，而不是呈现尖锐的边缘或尖端的表面不连续结构。在进一步的实施方式中，具有可伸长基片的袋(例如图5A或图3A-3D所示)可与其他用于袋膨胀或边界破坏的装置组合使用。例如，图3或5的袋结构可与图2E的可断裂结合图案组合使用。折叠图案与结合点尺寸可进行调整，从而在例如使用期间或液体迁移至袋中时，由SAP溶胀产生的压力首先使顶部基片伸长。当袋的容积无法容纳袋中的体积增加时，某些结合点可设计为发生断裂。在其他设计中，吸收芯设计可能需要一些数量的结合断裂与可伸长基片的伸长同时发生或在可伸长基片的伸长之前发生。

程序化的结合断裂

在进一步的实施方式中，通过具有动态边界或容量的袋来提供芯结构，从而提供增加空隙空间的机件。

特别地，构建机件以激发并允许袋边界的破裂，从而缓解对所容纳的SAP材料的限制。特别地，袋之间的结合制作为可断裂的或可拉开的，从而SAP可持续溶胀至超过袋的最大容积。在一个实施方式中，在结合线中提供不连续结构，其中残留的结合带或点的强度设计为小于SAP的溶胀压力。

在一个替代性实施方式中，层可通过超声波结合位点进行固定，其可被“调整”为能够被SAP溶胀克服的特定最小极限强度。进一步，粘合剂结合的使用，或许可与超声波结合组合使用，可被采用并通过改变或操纵结合图案进行“调整”以提供所需的结合强度。例如，更低的结合强度可通过更小的结合位点来达成，更高的结合强度可通过更大或更长的结合位点来达成。在其他实施方式中，超声波结合可作为更强或永久(或潜在的)的结合，而粘合剂结合位点作为可断裂的结合或屏障。可通过这种操纵或结合程序化来获得不同形式的SAP溶胀和袋容积扩张。

在一个应用中，采用一个加热的压延辊(或超声波结合)在结合位点处加热、熔化和熔合无纺布层。通常，在一般性使用和袋中达到SAP溶胀的75％(溶胀能力)的情况下，宽度低于1mm的结合点会断裂。观察到直径大于1mm的结合点未破裂或在之后破裂。图2E说明了根据本公开的一个采用可断裂的结合的吸收复合物的袋图案240"和结构。吸收复合物利用了具有间断的(隔开的)结合位点T1和T2的菱形压纹图案240"来形成菱形袋。在该图案中，位于结合方向线的交叉点的结合点T2的尺寸调整为永久性结合，然而大部分的，如果不是所有的话，交叉点之间的结合点T1是可破裂的。交叉点处的结合点T2的直径约为1.5mm，而中间结合点T1的直径约为1.0mm(提供的结合面积约为交叉点处结合面积的一半)。期望大量的这种更小的结合点T1在(相邻的袋)高SAP溶胀状态下破裂。

在另一个实施方式中，可在层压中使用水敏性粘合剂。粘合剂的效果在接触水并湿润时降低，会被增加的溶胀压力抵消。用于形成水溶性结合的粘合剂可采用形成水溶性树脂的聚合物作为组分，例如乙烯-乙烯醇和/或聚乙烯醇。

在另一个实施方式中，可采用热熔结合(例如热塑性颗粒)作为可程序设计且可断裂的结合位点。在该机制中，热熔体/SAP组合在吸收制品的制造和被动使用过程中作为粘合剂。当被润湿时，SAP溶胀并减弱，然后断裂。正如其他的提议的结合位点机制，热熔体/SAP结合位点可与一个或多个其他的结合机制联合使用以获得所需的断裂效果和袋容积膨胀效果。

基片控制

在一些实施方式中，通过采用动态复合物层或组件来实现容积膨胀。在一种技术中，提供一个由相对较弱的材料形成的层，其在SAP颗粒聚集体的溶胀超过袋容积时被破坏。例如，一个中间层，如图3C所示的基片B，可由薄织物材料制成，其可被SAP聚集体的溶胀所打开或以其他方式破坏，从而扩展空隙容积。该材料的合适的备选物包括在润湿时伸长的干法皱丝薄织物。也可选择低湿强度的薄织物(例如低基重薄织物)，其在湿润时变弱且容易被SAP溶胀所破坏(破裂)。第三种材料选择是撕裂的基片。第四种选择是经过弱化或穿孔的材料，从而能够被SAP溶胀施加的力打开。在这些实施方式中，溶胀的SAP可不再被芯的材料组分所完全容纳。该溶胀SAP的存储和容纳的准备需要在吸收芯制品的其他元件中进行。任意情况下，在与液体接触或受到由整体SAP溶胀聚集体产生的增加的压力时，层打开以使大于袋的初始固定容积的SAP聚集体通过。

“薄织物”一般是相对合成无纺布而言不同的(纸)纤维素基无纺布。若要作为可破裂的基片，优选将薄织物作为吸收复合物的底层或基底层。藉此，可容易地被其下的背片支撑以容纳液体。在优选的设计中，有利的是设置和/或固定背片和薄织物层，以在薄织物层之下留出膨胀(容纳)空间。例如，背片可不完全或紧密地结合在芯上。或者，可采用大体积的无纺布层以提供更厚的轮廓。

进一步的芯复合物设计考虑

在数个SAP被至少部分容纳或被纤维性网或其他基质固定的应用中，可采用一个步骤以促进SAP颗粒在基质内的沉积。在大体积无纺布用作稳定SAP颗粒的基片的实施方式中，将SAP支撑在基片上的网可振动或摇动以对被支撑的SAP颗粒赋予能量。所述赋予的能量增强基质捕获和在其中嵌入单独的颗粒的能力。在另一个实施方式中，通过在基片的外部抽真空来赋予SAP颗粒能量，颗粒被抽向基片并进入基片。在任意情况下，可在紧邻基片的网上沉积SAP颗粒的位置的下游安放合适的设备。

在另一个实施方式中，具有不同吸收性质(即负荷下的吸收性(absorbency underload,AUL)、吸收速率或聚集体流动特性(即液体透过性)的SAP可沉积成特定的MD条纹。例如，具有与尿布目标区域的长度大约相同的宽度的条纹，与两条具有另一种SAP类型且与第一条条纹的两边都相邻且接触的条纹作为中心区域沉积。在CD尿布形成工艺中会利用SAP排列。即，以制品的纵向方向朝向尿布转换线的横向或CD方向的方式形成制品。

图8A-C绘制了三种芯复合物设计图案(810a,810b,810c)，其中不同等级或类型的SAP材料被策略性地放置以获得所需的吸收特征。在一种可描述为横向(cross-directional,CD)分布的技术中，芯的特定中心目标区域或区822由具有高的负荷下吸收性(AUL)和高透过性的慢吸收SAP构成。相反，周围区域或区824由具有低AUL和低透过性的慢吸收SAP构成。效果在于，中心区域824的初始吸入量仅被慢吸收SAP部分吸收，过量的流体流被分配至快速吸收流体然后存储的周围区域。获得更高性能的主要原因在于，初始侵入的液体由于第一SAP的更慢的吸收速率或更高的透过性而被促进分散并流至尿布的端部，所述第一SAP允许液体流过目标区域并进入端部区域。对随后的流入量，中心区域还提供残留的容流能力以接收部分或全部的多余流体。

SAP透过性

对本文的目的而言，认为凝胶床的渗透性大于约40达西(Darcy)的SAP是高渗透性的SAP。渗透性小于约5达西则认为是低渗透性SAP。对此，在0.3psi的负荷下，通过在由巴克霍尔兹F.L.和格拉汉姆A.T.的“现代超吸收聚合物技术”约翰威利父子公司(1988)，第161页(Buchholz,F.L.and Graham,A.T.,"Modern Superabsorbent Polymer Technology,"John Wiley&Sons(1998).page 161)描述的方法所切割的40-50筛网粒度上使用0.9％的盐水溶液测得了凝胶床渗透率。正如本领域技术人员已知，术语“达西”是渗透率的厘米·克·秒制单位(CGS unit)。一达西是指按照以下方式表示的通过固体的渗透率：其中如果固体两端的压力差为一个大气压，则粘度为1厘泊的1立方厘米的流体会用1秒流过该固体的1厘米厚且横截面积为1平方厘米的截面。结果表明渗透率具有与面积相同的单位；由于渗透率没有国际单位制单位，所以使用了平方米。1达西约等于0.98692*10^-12m²或约等于0.98692*10^-8cm²。

吸收速率

一般地，大部分市售SAP的涡旋时间范围为40-90秒。对本文目的而言，小于40秒的涡旋时间则认为是快吸收速率或高吸收速率SAP。大于100秒的涡旋时间则对本文目的而言认为是慢吸收速率SAP。正如本领域技术人员所理解，涡旋时间试验测量的是，在磁力搅拌盘上以600转/分钟的条件搅拌50毫升的0.9重量％的氯化钠溶液时，预定量的吸收聚合物使产生的涡旋停止所需的以秒计算的时间。停止涡旋所需的时间是吸收聚合物的自由溶胀吸收速率的指示。

AUL(负荷下的吸收性)

对本文目的而言，认为0.09psi的负荷下大于约15g/g的吸收性是高AUL。正如本领域技术人员所理解，该试验测量超吸收物在限定的压力下吸收0.9％盐水溶液的能力。

试验步骤中需要将具有丝网织物的超吸收塑料柱作为底部。在顶部施加重量或载荷以产生所需的压力。然后将柱放置在液体来源处。将超吸收物浸没1小时，然后以g/g为单位对吸收容量进行测定。参照欧洲标准EDANA ERT 442-压力下的吸收重量测定或负荷下的吸收性能测定(European standard EDANA ERT 442-Gravimetric Determination ofAbsorption under Pressure or Absorbency Under Load)。还参照美国专利编号5,601,542的12栏中的AUL-试验。

图14以简化的方式说明了根据本公开的系统1400和能够制作吸收复合物片的工艺。在一个方面，之前描述的图1D的系统可被修改以导入图14的系统中的元件，藉此制作在横向机械加工方向上呈现SAP变化的吸收复合物。如前所述，第一织物或基片1425的网或片优选呈现平坦的表面。基片1425从SAP分配器1480下部穿过，其具有通过相对于运动的基片1425策略性地设置的孔对不同类型的SAP1435进行分离并沉积SAP种类的装置。在说明的实施方式中，设置分配孔以在隔开的点上沉积SAP，其在移动的基片1425上造出横向隔开的SAP通道1437。进一步，在SAP通道1437之间提供无SAP通道1439。

在SAP沉积之后，在SAP通道上施加第二织物1455以制作所需的层压体。正如所需，得到的层压体可通至结合区域1442以在层压体上施加所需的结合图案1440。在一个取自层压体的吸收复合物中，SAP条纹之间的无SAP通道可作为快速引导其中接收的液体的通道。

无SAP通道也可在片到达SAP分配器1480之前通过在基片1425中进行折叠而形成。参照图14，所述折叠可位于所示无SAP通道的位置。在该实施方式中，对SAP分配器进行选择和/或操作以在基片1425上施加大体均匀的SAP，包括在折痕上。在SAP上施加热熔粘合剂以将其固定在基片上。

之后，可将折叠打开(例如通过拉幅装置)以呈现无SAP通道。在吸收复合物的进一步的实施方式中，折叠在最终吸收芯复合物中得到维持，而不是打开。藉此，基片1425作为可伸长的基片起作用，其可在使用过程中通过SAP溶胀来激活。

此外，另一种可加入上述结构中的特性为在目标区域沉积的第二SAP混合物中添加低百分比的离子交换颗粒907，更具体而言，所述区域是远离侵入点的端部区域(周围区域924)。已发现尿的离子强度在其通过SAP材料(S)床时增加，原因在于SAP吸收其中含有的水。该发现示于图9A，其说明了用于侵入液体的吸收芯910的接收区域922和在中心区域922的初始接收后液体在芯910中的典型移动(参照方向箭头)。芯910的边界由一对端部边缘EE和一对侧部边缘SE来限定。芯910的主要侵入目标922(芯910接收液体的通常部位)通常在该限定的边界的中心或周围。图9A的方向箭头表明接收之后液体通常的前进或扩散。

绘制图9B的曲线图901以与图9A中芯910的膨胀相应。曲线图901说明了液体在沿芯910移动时的离子强度变化和该变化对SAP吸收能力的影响。通常，SAP的吸收能力随着被吸收的液体的离子强度的增加而降低。参照图9D的曲线图903。因为SAP溶胀随着被吸收液体的离子强度的增加而减弱，离液体来源处最远且与更高离子强度的液体接触的SAP(S)会具有更低的溶胀性质。

图9C的曲线图902说明了引入离子交换颗粒对芯910的相同区域处的SAP吸收能力的影响。沿液体轨迹、包括在这些SAP区域(S)(特别是端部区域924)中引入离子交换颗粒会降低所在区域被吸收液体的离子强度，从而维持SAP的吸收能力。在流体路径上的粒子交换颗粒907通过降低接近芯910端部的尿的离子强度来恢复SAP的能力。所以例如，阳离子交换树脂可移除或降低尿中诸如Ca++和Mg++的多价阳离子的浓度，从而有效地降低尿的离子强度。典型的离子交换树脂是Dow Amberlite 200C Na，使用量为SAP含量的1-10％。

因此，在这种结构下可获得更好的性能，因为在端部区域(924)的SAP(S)可吸收更多的液体。

在另一个实施方式中，形成相对不含SAP的窄的通道，目的在于创造用于产生结合并密封在撕裂线处的尿布宽条带的条纹。因为在该工序中可在材料上切出多个尿布宽条带，产生这些更窄的具有密封边缘且具有多个优势的条带。这些包括最小化后续操作中潜在的SAP损失。这也排除了在组装入尿布时使用单独的芯包裹材料的需要。

无SAP通道还能容易地起到在进一步的加工中容纳结合线的作用。另外，这些通道可提供复合物设计所需的折痕线。

在另一个实施方式中，利用了热熔粘合剂的液相/喷雾涂覆，以提供另一种稳定和部分固定SAP颗粒的粘接剂或基质的形式。在一个挤出工艺中，使热熔粘合剂强行通过小洞并伴以空气的稀释，藉此产生伸长的聚合物线或纤维。伸长的聚合物线沉积在基片上，建立起一个能够支持SAP颗粒的纤维性网络。

图15的简化说明提供了可用于施加纤维性网络的系统1500。正如之前，SAP分配器1580可用于在移动的纤维或基片1525上沉积SAP1535。在说明的实施方式中，从分配器1580之下通过时，在基片1525的平坦表面上均匀地施涂上SAP1535。之后，可通过多种机理适当地支持SAP1535，包括如之前探讨的在基片1525的下面一侧施加吸力。然后，基片1525和SAP1535的组合从热熔纤维挤出机1586的下部通过，该挤出机将热熔纤维1539分配并施加在SAP1535和基片1525之上。所得构造1510示于图15的小图中。

无纺布设计和选择

为达到芯性能目标，多种芯复合物组件可被修改或特别设计(单独或组合)。关注的芯性能性质包括吸收性质，其中包含速率、容量、透过性、再润湿性能和结构完整性。

芯复合物通常包含一个可透过的顶层，其接收进入的液体并帮助在芯内容纳吸收材料。在一个设计中，可选择外表面的展开程度大于内表面的无纺布材料。展开程度更高的表面起到在之上容易地接收SAP颗粒的作用，对此，还粘合并至少部分固定SAP颗粒。相比之下，相反的表面相对致密并且有利地更不可透过。该表面起到阻碍展开程度更高的表面上的纤维性网络上的SAP颗粒的穿透。而SAP颗粒，特别是更小的颗粒，被基片接收并被基片略微封装，从而被阻止穿过基片。如前所述，基片可被施加活动力以促进展开程度更高的表面对SAP颗粒的接收。

以上描述的无纺布有时被称作“大体积”无纺布。可参考共同待审的'051专利国际申请以进一步描述和选择合适的大体积无纺布材料。“大体积”无纺布在本文中是指，并提供开放的纤维网络或疏水性但非吸收性纤维的网。此外，如本文所述，大体积无纺布是具有100μm-10000μm(优选1000μm-5000μm)的厚度，15g/m²-200g/m²(优选20g/m²-80g/m²)的基重，和0.01g/cc至0.3g/cc(优选0.01–0.08g/cc)的密度的纤维网材料。另外，大体积无纺布将具有300μm-2000μm的有效孔直径。

在进一步的应用中，采用合并但未结合或轻微结合的无纺布作为其中一个基片可能是有利的。未结合的表面可起到嵌入和支持SAP颗粒的良好的作用。但是，外部可被结合，从而维持结构完整性和不可透过性。在进一步的应用中，未结合的表面可在SAP颗粒的施加之后通过热熔体或红外加热进行接合。该步骤可以是必需或有利的，原因在于其赋予复合物的无纺布层以结构完整性。虽然可能已经使用了已结合的无纺布层，但是合适的结合技术能够使SAP颗粒在一次结合操作中被结合并得到支持。通过在SAP的应用之后使用热熔体或红外辐射结合无纺布(与SAP结合)，SAP封装的性质、复合物完整性、溶胀性质以及流体的流动或透过特性能够变化或被控制。

在特别的实施方式中，计划用于以上建议的应用的合适的大体积/高蓬松度材料是一种“空气粘合”的无纺布。通过使用梳理过的纤维网或垫并使用热空气将纤维结合在纤维交叉或交接的位点来制作无纺布。“吹”过网的热空气使纤维保持一定程度的分离且不密实。从而所得的结构是相当展开的，但是通过交叉的纤维之间形成的结合被固定。(这与制作非大体积的常规无纺布的传统工艺不同，其中未结合的纤维垫通过加热的结合辊，该辊将纤维压实并形成薄的无纺布网，留下突起的结合图案。)在一个示例性的制造吸收复合物的方法中，梳理过的网、未结合的纤维(例如PET纤维)被输送，SAP在网上沉积。然后使用热空气或其他合适的方法将SAP和无纺布进行原位结合。

热熔体施用设计和选择

如之前所述，在一个实施方式中，利用了热熔粘合剂的液相/喷涂涂覆，以提供另一种形式的稳定和部分固定SAP颗粒的粘接剂或基质。在一个挤出工艺中，施加作用力迫使热熔粘合剂通过小洞并伴以空气的稀释，藉此产生伸长的聚合物线或纤维。伸长的聚合物线沉积在基片上，建立起一个能够固定SAP颗粒的纤维性网络。

在一个替代方法中，粉末化的热熔粘合剂颗粒能够与超吸收颗粒混合，该未结合的热熔颗粒和超吸收颗粒的混合物涂覆于无纺布基片。对复合物加热会引起热熔粘合剂粉末的熔化并将SAP和无纺布基片结合。加热可通过IR(红外)辐射方法、加热的压延辊或其他方法来完成。

选择热熔材料和工艺作为设计元素可获得特别改善的产品性能。在进一步的实施方式中，热熔颗粒与超吸收颗粒之比经过选择以达到干燥完整性和SAP溶胀限制的最佳平衡。SAP颗粒的数量与热熔颗粒的数量之比将决定例如每个SAP颗粒由热熔颗粒形成的可能达到的结合位点的数量。该比例取决于各组分的重量百分数、粒度分布以及聚合物密度。例如：

热熔颗粒尺寸范围：	0-120u	0-200u	0-300u
				颗粒比例(热熔颗粒/SAP)：	46.79	27.06	9.75
最佳粘合剂含量：	2.1％	3.7％	10.3％

此处，最佳的粘合剂含量限制为：每颗SAP对1个热熔颗粒，且假定混合均匀。所示比例为市售可得的SAP与热熔颗粒的比例。图9的表提供了一种SAP材料(SAP，株式会社日本触媒(Nippon Shokubai)制的W-l 12)的粒度分布。热熔颗粒是市售可得的Abifor公司的材料，其粒度分布示于图10。热熔颗粒对SAP的重量比可以是SAP含量的1％-30％，优选4％-12％。

选择热熔材料和工艺作为设计元素能获得特别改善的产品性能。在一些应用中，可采用水敏性热熔颗粒作为增加空隙空间(溶胀体积)的途径。特别地，选择对润湿敏感的热熔体(例如SAP基热熔体)，从而将流入的液体接收至吸收芯的袋中。这些热熔颗粒在其周围的SAP颗粒随着液体吸收溶胀时分解。这将SAP颗粒从热熔体的结合中释放出来，并允许SAP无限制地溶胀。一个水溶性的热熔体的示例为修饰的聚乙烯醇树脂((Gohsenx L系列，日本合成化学工业株式会社(Nippon Gohsei))。一个水敏性热熔体的示例为Hydrolock(HBFuller公司)。

SAP选择以及SAP聚集体成分

如上所述，SAP聚集体的袋不必在芯复合物上均匀提供或分布。可对袋尺寸和形状、袋容积、SAP体积、SAP-袋体积比以及SAP浓度的变化进行操控以达到性能目标。除这些设计参数之外，袋的分布或成分，包括SAP聚集体，可随着设计元素的变化而变化。

在多种实施方式中，吸收复合物的设计考虑了SAP颗粒的尺寸和分布。按照一般指导原则，SAP集合的透过性随着颗粒尺寸的增加而线性增加(大的SAP颗粒尺寸具有最高的透过性)。例如，将颗粒尺寸加倍则SAP集合的透过性会加倍。进一步，SAP集合的透过性随着负荷或溶胀限制的减小而减小(小袋上可见效果)。最后，(初始的25％饱和度之后)透过性随着饱和度的增加而减小。

在一个实施方式中，SAP聚集体成分可经选择而包括特定的可穿透无纺布层的表面的更小颗粒，与通常留在无纺布表面上方的更大的颗粒的混合物。还可至少部分地基于所需的颗粒滤过效果对无纺布表面进行制备或预先选择。结果在无纺布与SAP界面处的SAP颗粒分层(参照例如图11的吸收复合物1110)。可利用这种SAP颗粒的分层和分隔改变所形成的分隔层的流体摄取性质。由更大的颗粒形成的层相对由更小的颗粒形成的层，前者将具有更高的透过性。这种配置在液体侵入过程中可有助于液体的横向流动，导致更大程度的流体分布和扩散。为促进过滤技术，无纺布可在制造过程中被施以活动力以赋予并促进SAP中的颗粒分离。

在制造优选的复合物的方法中，根据说明书可通过供应商对多层芯基片进行预先制作。可通过单个工艺制作合适的“空气粘合无纺布”，其中将PP/PE/PET纤维梳成一个网，然后通过将热空气吹过无纺布而将网结合。结果，热结合在交叉的纤维之间形成。如本领域所公知，可通过将不同的无纺布层梳理在各自的顶部来形成多层结构。例如，可提供三个梳机以构建三层不同的无纺布，各层均具有不同的纤维组合、密度和厚度的组合。优选将一卷预制的多层基片运送至制造线上，在之上SAP混合物沉积在移动的芯基片上。

或者，多层芯基片可在现场(on-site)制作，并进一步在线(on-line)制作。例如，三个分开的高蓬松无纺布的卷或片可被传送(例如展开)并组合成多层网。所述层可通过在各层无纺布之间涂覆热熔粘合剂层来结合(例如通过喷涂器或狭缝热熔涂布机)。或者，无纺布层可通过使用加热的镌刻/有图案的压延辊在网上进行点结合或线结合。也可采用一种超声波结合方法。在任意情况下，热或超声波结合可在SAP沉积于多层芯基片之前或之后实施。

为降低成本和工艺复杂性，用于各层的各SAP与其他SAP成分组合并同时输送至多层基片之上。对SAP的等级进行选择以具有需要的颗粒尺寸和范围。不同密度的无纺布的排列将分隔SAP颗粒并把SAP颗粒放置在合适的层中。但是，预计某些应用可能需要不同类的SAP组分开且独立地直接沉积在选定的芯基片层上。在一个实施例中，最小的SAP颗粒直接涂覆在最高密度层上，中等尺寸的颗粒涂覆在中间层上，最大的颗粒涂覆在最低(以及顶部/体侧)密度层上。在一个更具体的实施例中，首先将底部无纺布层输送，然后供给小SAP颗粒进行沉积。然后，将中间层涂覆在第一无纺布层上，之后将中等尺寸的SAP颗粒直接沉积在中间层的露出表面上。随后将顶部无纺布层涂覆在SAP饱和的中间层上，之后将更大颗粒尺寸的SAP直接沉积在顶部无纺布层上。

在某些实施方式中，结合了吸收芯复合物的一次性吸收制品会包括一个面片和一个背片。芯复合物被夹在面片和背片之间，由面片提供内衬或罩子。在进一步的实施方式中，芯复合物的体侧材料层作为面片起作用，从而消除了使用面片的需要。

对本说明书而言，低、中和高密度无纺布是分别具有0.01-0.03g/cc，0.030.08g/cc和0.09-0.12g/cc的密度的无纺布材料。优选的低、中和高密度无纺布层的厚度分别是1.5mm-5mm，0.6-3mm和0.15-0.6mm。规格取决于无纺布的基重和密度，如下表1所示。可参照下表1来选择合适的低、中和高密度无纺布以满足吸收复合物的设计要求。进一步而言，优选的无纺布将是市售可得的在各层具有不同纤维旦尼尔和密度的多层网，通常使用具有多个成形梳毛机的梳理技术。这种合适的网的一个示例为通常用作ADL(采集-分配层，acquisition-distribution layer)的双层或三层结构，可购自比利时的Libeltex无纺布公司(干网(Dry Web TDL2),窄芯(Slim Core)TL1,TL4,TL5)。

表1.网厚度(以微米计)与比基重和密度的比较

一种典型的芯复合物可通过约100gsm-500gsm的SAP提供。在这种量下，约5％-75％可在吸收复合物处于一个单独的层中。最高密度层可具有含有少至总SAP量的约0.5％-5％的SAP。应当注意的是，一些SAP可能完全不会穿透至无纺布层上，而是停留在外表面上。在示例性的双层结构中，用于第一或高密度层(一般会穿过其上方的无纺布层)的SAP颗粒的平均尺寸大小(即宽度或直径)是0-300微米。第二或更低密度层会含有更大尺寸的颗粒，包括所谓的通常为300-850微米范围的中等尺寸和大尺寸SAP颗粒。在一种三层复合物中，大SAP颗粒，预计不穿透中间层，会留在顶部或更低密度无纺布层，所述颗粒具有大于600微米的平均尺寸大小(在600-850微米的范围内)，中等尺寸的SAP颗粒的范围为300-600微米(在中间密度无纺布层中)。从而，更小尺寸的颗粒的范围为0-300微米(在高密度无纺布层中)。

图11提供了截面俯视视角的具有以上探讨的多层结构的吸收复合物1110。高密度无纺布作为基底层NW1，如图所示含有代表性的小SAP颗粒组。中间层NW2由中等密度无纺布提供，含有代表性的中等尺寸SAP颗粒S2的组。最后，在中间层NW2之上的低密度且开放的无纺布提供顶层NW3，其被结合至一次性吸收性制品，安放在体侧(复合物层中离用户皮肤最近)并类似地与面片相邻。

在一些实施方式中，SAP颗粒良好地穿透进入多层复合物并可被结合(例如通过涂覆热熔颗粒和喷涂热熔体等)。不需要额外的覆盖层。在一次性吸收制品的制作中，面片直接施加在多层复合物之上。在其他实施方式中，额外的无纺布层或甚至是薄织物作为覆盖层施加在复合物上，以进一步固定SAP。或者，额外的无纺布或薄织物可完全包裹(包封)在多层复合物结构周围。在其他的替代性实施方式中，热熔剂纤维被喷在多层结构的顶部表面上以将SAP保持在原位。

应当注意的是，以上提到的颗粒尺寸的测试以及在相应的设计或方法中对这种颗粒的选择，主要通过操作设备分配SAP来完成。在合适的应用中，会提供具有合适的筛(screen)或网眼的滤网。筛或网眼会与将要分离的SAP颗粒的尺寸具体对应。进一步，SAP颗粒的分离和/或混合可在工艺中部分或完全实施，在SAP沉积之前或同时实施，或在制造工序之前实施。

根据以上描述和图11的提供吸收结构的吸收芯复合物，可在SAP沉积和固定之后进行结合以进一步固定SAP。如以上描述，施加在片上的结合图案造出SAP聚集体的袋。例如，可采用如之前图2中描述的菱形压纹图案来结合外无纺布层。在替代性的实施方式中，复合物片可被撕裂或纵向切开以制作多个芯复合物或片。在这种应用中，用于撕裂的起始芯片可以均匀厚度且没有袋的形式传送。

当利用热熔颗粒作为SAP保留聚集体的粘结剂时，SAP颗粒的尺寸和相对于热熔颗粒的数量可基于用于提高或保持SAP性能的设计考虑。通常，热熔颗粒的数量必需足以结合SAP。但是过多的热熔粘合剂颗粒或材料可能降低SAP颗粒的吸收量和吸收速率。这是因为热熔材料可能包覆或隔断SAP颗粒，也限制其移动和溶胀。在优选的实施方式中，热熔颗粒与SAP颗粒之比为1:1。

在进一步的实施方式中，SAP聚集体成分可包括球状和/或片状的SAP颗粒的组合，以及超吸收纤维(superabsorbent fiber)形式的SAP(有时称作SAF(superabsorbentfiber))。可选择特定的组合和比例以获得所需的流体或吸收性质，以及结构性质。例如，在采用大体积层和球状SAP与超吸收纤维的组合的实施方式中，更小的球状SAP会被吸引并穿透大体积无纺布的开放纤维性表面。相反地，超吸收纤维会倾向于停留在表面上。

在另一个实施方式中，SAP聚集体成分由更小的惰性颗粒填充或者更倾向于被更小的惰性颗粒渗入，所述惰性颗粒置于更大的SAP颗粒之间。这种增加的间距增大了SAP聚集体的透过性。聚集体内可用的空隙容积因所述间隔而得到增加。结果，位于聚集体内部的SAP颗粒更不易于经受凝胶阻隔。优选间隔颗粒为惰性的，从而可以不改变SAP性质，而且足够小，从而不显著增加聚集体、袋或芯复合物的体积/容积。

合适的惰性颗粒的一个例子为离子交换树脂颗粒(如前所述)。在这种模式下，其能够被分布在整个吸收复合物上，包括选定为目标区域的部分。如前所述，离子交换颗粒的添加会增加SAP在目标区域和整个芯上的容量，原因在于其会降低进入的流体(尿)的离子强度。用于这些应用的典型的离子交换树脂颗粒的尺寸约为300-400微米。另一种合适且易得的间隔颗粒的来源是微孔硅凝胶珠。硅凝胶是二氧化硅的非晶质形式，其制作为硬的规则小珠的形式。其具有微孔结构并通常用作高容量干燥剂。凝胶珠的可得的合适颗粒尺寸为150微米-2000微米，或更大。除了作为间隔子起作用，硅凝胶还能用作其他诸如芳香剂和气味控制剂的成分的载体。这些成分被预先加入微孔珠并且在于SAP沉积时会容纳于珠中。

为了说明，图12提供了吸收芯复合物中的SAP颗粒S在存在和不存在惰性颗粒(ii)的情况下的分布以及相互间隔的一般性描绘。在图12的左边部分示出了在给定的体积或面积内常态分布的SAP颗粒(S)相对稳固地填充。然后，一组惰性颗粒(ii)和SAP(S)被导入相同的面积或体积内。如图12的右边部分所示，惰性颗粒(ii)自身置于SAP颗粒(S)之间。结果，SAP颗粒之间的间隔增加，同时惰性颗粒随机占据了部所述分间隔。相同的面积内SAP颗粒(S)数量更少。图12中，惰性颗粒的平均大小(即直径)小于SAP颗粒(用于说明的)的约40％。但是应当注意的是，图12仅示出了平面。SAP颗粒之间的实际空间是三维的，因此SAP颗粒与惰性颗粒(ii)之间的体积(而不是面积)的增加更大(比面积计算高一个数量级)。

在进一步的实施方式中，SAP聚集体成分可包括水溶性颗粒以执行间隔功能。但是该成分中的间隔颗粒会在液体进入后溶解。这提供额外的空隙容积并容纳SAP溶胀。合适的水溶性颗粒来源的一个实例是聚乙烯醇。可使用低分子量、冷水中可溶的PVOH(即Selvol203(积水特殊化学品公司，Sekisui SC),Poval PVA-203(可乐丽公司，Kuraray))。

在另一个采用了热熔粘合剂的实施方式中，采用了热敏挥发性颗粒作为间隔子或间隔颗粒。当结合步骤施加热将热熔体激活时，间隔颗粒蒸发而离开SAP、热熔颗粒和SAP颗粒间额外的空隙空间(见图13)。合适的挥发性颗粒的选择当然必须考虑可能的安全和实用性问题，包括激活材料所需的能量水平。该材料以固体形式导入SAP混合物以沉积，然后在热或真空的作用下蒸发。可能的来源为干冰和碘。

图13提供了说明以上描述的多种机件以及SAP聚集体成分间相互作用的图表1300。图表1300的各行或方格说明吸收复合物的代表部分中SAP颗粒和包括间隔颗粒的非吸收颗粒的填充(即间隔和分布)。上部的行(a)涉及SAP组中热熔颗粒的添加。结合前，热熔颗粒在SAP颗粒之间占据少量空间。结合过程中，热熔颗粒熔化，在SAP颗粒之间留出空间。如最右的框所所示，SAP稍后溶胀以填充SAP颗粒间的大量空间。行(b)说明了向热熔颗粒和SAP的混合物中添加惰性颗粒时的颗粒填充。如第一个框所示，惰性颗粒帮助隔开相互分开的SAP，即便在结合后热熔体转变为覆层之后也是如此。之后，当SAP颗粒开始溶胀时，其能够膨胀进入热熔颗粒留下的空隙中。

行(c)说明了向热熔体和SAP混合物中添加挥发性颗粒。挥发性颗粒帮助将SAP颗粒相互隔开并增强透过性。如最右侧框所示，惰性颗粒继续帮助将SAP互相隔开，即便在产品使用和SAP溶胀过程中也是如此。图13在最后一行(d)绘制了SAP-热熔体混合物中水溶性颗粒的添加。即便热熔颗粒在结合后消失以后，水溶性颗粒仍残留在混合物中。但是，当袋开始吸收水分时，水溶性颗粒在使用过程中溶解。如图13的右侧所示，SAP占据SAP颗粒之间的空间并帮助隔开颗粒，但是在使用过程中放弃该空间以使SAP颗粒溶胀。

图16和17的各个示意图说明了用于制作基于一个或多个以上描述的实施方式的吸收芯复合物的示例性系统(1600，1700)和方法。在根据图17的一种方法中，片或织物1625从线轴1620上被分配并沿着传送带1605上的生产线运载。片或织物提供完成的吸收芯复合物上的基片1620。在多个优选的实施方式中，基片1625是无纺布热塑性材料。片1625经过起波纹或起皱工序，其中片的一个表面被被蚀刻或刮划以在其上产生波纹或褶皱，如之前图4中所讨论。在该实施例中，采用一对沟纹辊1686(一个凸起一个凹陷)以产生所需的褶皱大小和节距。所述褶皱沿着机械加工方向导向。然后在用于且SAP在表面上沉积所需的起皱的表面上施用粘合剂(参见粘合剂施涂器1688)。在该实施方式中，连续采用两个SAP分配器1680a和1680b以将SAP沉积在起波纹的或褶皱的表面上。操作第一分配器1680a以将SAP沉积在几乎全部的移动基片上。操作第二SAP分配器1680b以将SAP沉积在基片的中心区域，从而对之前沉积在该区域的SAP数量进行补充。对于一些SAP量在纵向方向上变化的吸收复合物设计而言，可间歇性操作第二SAP分配器1680b。例如参见图6的芯设计及其描述。第二SAP沉积也可以是与沉积的第一SAP不同的类型，并/或含有不同于第一沉积物的成分(例如含有第一SAP不含的非SAP材料)。第二SAP可呈现例如特别有利于用于最终芯的中心区域的性质。在该实施方式中，通过使用真空系统在片1625上施加吸力而将SAP固定于片1625并将片1625固定于传送带1605。

再次参照图16，第二个片或织物1625同时从第二线轴上被分配并沿着传送带1607上的生产线运载。在多种实施方式中，第二织物1655是无纺布材料，其为吸收芯复合物提供顶部基片或覆盖层。在该实施方式中，顶部基片也是可伸长的。从而，第二个片1655也要经过起波纹或起皱工序。之后，在片到达主生产线并与具有SAP条纹的第一个片1625啮合前，可在起波纹或起皱的表面上施用粘合剂。在该结合处，形成了三层复合物并在生产线上前进。在所示的实施方式中，复合物通过一对沟纹辊1660以在复合物上形成所需的结合图案并形成SAP聚集体的袋。因此所得吸收复合物的特点为存在多个具有顶部和底部可伸长基片的分隔开的袋。中心区域的袋可进行压槽(fuller)并含有比中心区域侧部的袋含有更多的SAP。

图17说明了图16中系统和方法的进一步的变化方式(其中使用了相似的数字来表示相似的元件)。与图16中描述的吸收复合物类似，由系统1700和工艺制作的吸收复合物提供多个具有可伸长的顶层和可伸长的底层的SAP聚集体的袋。但是吸收复合物采用的第三个或中间层是不可伸长的。中间层可通过薄织物材料提供，认为其在润湿时是可破裂的。这种吸收复合物结构在图3C中进行说明。如图17所示，在两个片1725和1735间涂覆第三基片1765，更具体而言，是在具有SAP条纹的第一个片上。然后在第三片1755施加在随后具有SAP条纹的中间片1765上之前，将SAP沉积在中间片1765的未起皱的表面上。在与沟纹辊1760啮合以结合之后，所得吸收复合物具有多个隔开的SAP聚集体的袋，其中三层的袋由可膨胀的顶部和底部无纺布基片所制成。

应当注意的是，在以上的多个示例性描述中，有时会提及制作芯复合物(或一次性制品)过程中相应的步骤或工序。尽管从制造产品的观点来讲不必提供描述，认为多种制造或芯的制备方法以及相关联的设备会通过阅读多种描述而变得显而易见(或需与本领域的公知常识或本文引用的其他参考文献组合)。

给出这些发明的描述是为了说明和描述优选的实施方式。该描述不是为了限制与本文具体描述的多种系统、装置、结构和方法相关的概念。例如，可在多种类型的一次性制品中采用多种袋设计。进一步，根据制品的吸收要求，增加空隙空间或容积的多种机件可进行不同程度的不同组合使用。本文所描述和说明的实施方式是为了进一步阐述用于实施本文系统和方法的最佳和优选模式，使本领域其他技术人员能够利用相同或其他的实施方式，根据本发明的具体应用或用途进行各种改进。

Claims (40)

1.一种用于结合入一次性吸收制品中的吸收芯复合物，

所述吸收芯复合物包含：

一个第一材料层，其提供基底层；

一个可伸长的第二材料层，其提供顶层，并且其通过结合位点至少部分固定于所述第一材料层以在它们之间限定多个袋，每个袋具有固定的初始容积，其中所述第一材料层相对于所述第二材料层和所述袋是平坦的；

其中，在每个袋中，所述第二材料层与所述第一材料层垂直隔开，并且所述第一材料层延伸以限定每个袋的横向长度；

放置在所述袋中和第一材料层上的吸收颗粒聚集体，其中吸收颗粒通过干燥状态下的干体积和液体饱和状态下的溶胀体积进行表征，其中，聚集体通过总体干体积和总体溶胀体积进行表征，其中，所述袋具有限定所述固定初始容积且保持所述聚集体的初始结构；

其中，所述第二材料层具有表面不连续结构，所述表面不连续结构能够对所述袋中的所述吸收颗粒的溶胀响应而伸长，用于在使用过程中改变初始袋结构以容纳所述聚集体的总体溶胀体积；

其中，结合位点限定袋的结合图案，其中结合位点限定每个袋的平坦周边，并且其中第二材料层的材料上升到平坦周边上方并覆盖在袋中包裹的聚集体上；和

其中，在袋的膨胀的结构中，所述第一材料层和第二材料层在结合位点处结合,

其中，所述吸收芯复合物还包括位于所述第一材料层和第二材料层之间的可断裂基片，以将所述袋划分为第一区室和第二区室。

2.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述吸收颗粒是SAP，所述袋能够从所述初始结构膨胀至增加的袋容积容纳总体溶胀体积的所述膨胀的结构，总体溶胀体积大于总体干燥体积。

3.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述表面不连续结构是褶皱，其中所述可伸长的第二材料层具有可延伸的起皱的外表面。

4.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述表面不连续结构是多个折痕，其中所述可伸长的第二材料层是具有多个纵向延伸且可在横向延伸的折痕的无纺布层。

5.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，吸收材料包含SAP，其中在各个所述袋中放置有SAP聚集体。

6.如权利要求5所述的吸收芯复合物，其特征在于，结合位点的排列设置在各个袋的周围。

7.如权利要求6所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述结合位点是分隔开的结合点。

8.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述吸收芯复合物还包括部分限定所述固定初始容积的可断裂基片。

9.如权利要求8所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述可断裂基片选自由薄织物材料、皱丝薄织物材料和撕裂的材料构成的可断裂基片的组。

10.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述表面不连续结构包括横向隔开的褶皱，其中所述可伸长的第二材料层以具有横向隔开的褶皱的起皱表面为特点。

11.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述表面不连续结构包括在所述可伸长的第二材料层中的多个折痕。

12.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，还包括位于所述第一和第二材料层之间可断裂的基片，以将所述袋划分为第一区室和第二区室。

13.如权利要求1所述的吸收芯复合物，其特征在于，对每个袋而言，所述第二材料层具有对压力灵敏的结构，藉此由聚集体转变至总体溶胀体积而产生的压力引发第二材料层从部分限定初始容积的初始结构膨胀为膨胀的结构。

14.如权利要求13所述的吸收芯复合物，其特征在于，所述表面不连续结构包括多个褶皱，使得第二材料层具有起皱的表面，从而多个褶皱存在于初始结构中且不存在于膨胀的结构中，其中，褶皱沿着吸收芯复合物的纵向方向取向。

15.一种一次性吸收制品，其包括：

由第一端部边缘和与该第一端部边缘纵向隔开的第二端部边缘所限定的底架体，所述端部边缘部分地限定前后腰围区域，在用户穿戴吸收制品期间所述区域可定位在用户腰部周围；

面片；

背片；和

在所述面片和背片之间放置的吸收芯复合物，所述复合物包含

第一无纺布层，其提供基底层；

可伸长的第二无纺布层，其提供顶层，其中，所述第二无纺布层通过结合位点至少部分固定在第一无纺布层以在它们之间限定多个袋，每个袋具有固定的初始容积，其中所述第一无纺布层相对于所述第二无纺布层和所述袋是平坦的；

其中，在每个袋中，所述第二无纺布层与所述第一无纺布层垂直隔开，并且所述第一无纺布层延伸以限定每个袋的横向长度；

放置在所述袋中和第一无纺布层上的SAP颗粒聚集体，其占据部分固定初始容积，其中SAP颗粒通过干燥状态下的干体积和液体饱和状态下的溶胀体积进行表征，其中，对每个袋而言，聚集体通过总体干体积和总体溶胀体积进行表征，其中，所述袋中的每个袋具有保持所述聚集体的初始结构；

其中，结合位点限定袋的结合图案，其中结合位点限定每个袋的平坦周边，并且其中第二无纺布层的材料上升到平坦周边上方并覆盖在袋中包裹的聚集体上；

其中，所述第二无纺布层的外表面在所述袋的所述初始结构中呈现表面不连续结构，所述外表面能够延伸以消除所述表面不连续结构并使所述袋呈现限定增加的袋容积的膨胀的结构，其中，在袋的膨胀的结构中，所述第一无纺布层和第二无纺布层在所述结合位点处结合,

其中，所述吸收芯复合物还包括位于所述第一无纺布层和第二无纺布层之间的可断裂基片，以将所述袋划分为第一区室和第二区室。

16.如权利要求15所述的一次性吸收制品，其特征在于，所述表面不连续结构包括可通过所述外表面的延伸来消除的折痕。

17.如权利要求15所述的一次性吸收制品，其特征在于，所述表面不连续结构包括能够随着所述外表面的延伸而延伸的褶裥。

18.如权利要求15所述的一次性吸收制品，其特征在于，所述表面不连续结构包括能够随着所述外表面的延伸而延伸的折皱。

19.一种制作用于结合于一次性吸收服装的吸收复合物的方法，所述方法包括：

输送第一片第一无纺布层；

在所述第一片上沉积吸收颗粒；

使所述第一片的一个表面变形以在其上形成可横向伸长的表面不连续结构；

在沉积的吸收颗粒和第一片上施加第二片第二无纺布层，从而形成包括将所述吸收颗粒夹在中间的所述第一无纺布层和第二无纺布层的复合物；和

使所述第一无纺布层和第二无纺布层结合以将所述吸收颗粒通过结合位点至少部分地固定在这两个无纺布层之间，并且在这两个无纺布层之间限定多个袋，其中每个袋具有固定的初始容积，其中所述第一无纺布层相对于所述第二无纺布层和所述袋是平坦的；

其中，在所述袋的每个袋中，所述第一无纺布层与所述第二无纺布层垂直隔开；

其中，吸收颗粒聚集体被放置在袋中以占据其固定初始容积，其中吸收颗粒通过干燥状态下的干体积和液体饱和状态下的溶胀体积进行表征；

其中，聚集体通过总体干体积和总体溶胀体积进行表征，其中，每个袋具有限定固定初始容积和保持所述聚集体的初始结构；

其中，第一无纺布层是可延伸的以除去所述可横向伸长的表面不连续结构并且将所述袋置于限定增加的袋容积的膨胀的结构中；

其中，所述结合位点限定每个袋的平坦周边，其中第一无纺布层的材料上升到平坦周边上方并覆盖在袋中包裹的聚集体上方，并且其中在袋的膨胀的结构中，所述第一片和第二片在所述结合位点处结合,

其中，在所述第一无纺布层和第二无纺布层之间设置可断裂基片，以将所述袋划分为第一区室和第二区室。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述表面不连续结构是折皱。

21. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：在所述第一片或第二片的所述输送之前，折叠所述第一片的一个表面的一个或多个部分，以在其上形成可横向伸长的折痕，其中所述表面不连续结构包括折痕。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述第一片的所述输送是在所述第一片上提供折叠部分之后；和

其中，在施加所述第二片后，展开所述折叠的部分以呈现无吸收颗粒的通道。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述折叠的部分是褶裥。

24.如权利要求19所述的方法，其中还包括：

从以下颗粒组成的非SAP颗粒组中选择非SAP颗粒：离子交换颗粒；小于SAP颗粒的惰性颗粒；热熔颗粒；挥发性颗粒；小于SAP颗粒的水溶性颗粒；及其组合；

其中所述沉积包括沉积SAP和所述选择的非SAP颗粒。

25.如权利要求19所述的方法，其中还包括：

在第一片的选择的区域上沉积离子交换颗粒；

从吸收芯复合物上切出一个吸收芯，所述吸收芯具有与对应一次性吸收制品的胯部区域的中心区域隔开的端部区域，所述端部区域对应所述芯的选择的区域，其中所述端部区域含有离子交换颗粒和所述吸收颗粒。

26.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述沉积包括将SAP沉积在横向隔开的通道上，从而一个或多个纵向延伸的无SAP通道处于一对含SAP通道之间。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述沉积包括将具有不同吸收性质SAP沉积在各个所述含SAP通道上。

28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括在施加所述第二片之后，将复合物沿着一条或多条所述无SAP通道撕裂，以制作宽度降低的多吸收芯复合物。

29.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括折叠所述吸收复合物以形成双层吸收复合物。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述折叠包括将两个翼片折叠于彼此以在底层上形成顶层。

31.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述结合包括施加间断结合的结合图案。

32.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述结合形成菱形图案的袋。

33.如权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括在沉积于所述第一片之后，在所述吸收颗粒上施加热熔颗粒。

34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，还包括加热熔化所述吸收颗粒中的热熔颗粒。

35.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括在沉积之后在吸收颗粒上施加热熔纤维，其中所述热熔纤维在结合后处于所述第二片和所述吸收颗粒的一个层之间。

36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，在吸收颗粒上施加所述热熔纤维时，将所述热熔纤维挤出。

37.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括在施加所述第二片之前将热熔粘合剂喷洒在所述吸收颗粒上。

38.如权利要求19所述的方法，其中所述第二片是开放的无纺布材料，所述方法还包括结合所述第二片的外表面。

39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述外表面的所述结合包括在之上施加热熔粘合剂。

40.一种制作如权利要求1所述的用于结合入一次性吸收制品中的吸收芯复合物的系统，所述系统包括：

用于从第一无纺布源输送第一片无纺布的输送机；

位于第一无纺布源下游且能进行操作将SAP分配在第一片无纺布的选定区域的SAP分配器；

用于使所述第一片的一个表面变形以在其上形成可横向伸长的表面不连续结构的装置；

位于SAP分配器下游且将热熔体涂覆在第一片无纺布上沉积的SAP之上的热熔体施涂器；

用于在SAP沉积于第一片无纺布上之后将第二片无纺布输送至第一片无纺布上的输送机；

用于在第一片无纺布和第二片无纺布之间施加可断裂基片的装置；和

用于在中间有SAP的第一片和第二片的复合物上施加结合点以限定多个SAP聚集体袋的点结合装置，其中所述第一片相对于所述第二片和所述袋是平坦的。