CN1514772A - 由纤维层制成的叠层体 - Google Patents

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Abstract

一种用于吸收性产品例如卫生巾、尿布等中的由纤维层制成的叠层体。该叠层体包括一个由无纺织物制成的外层(5)和一个内层(6)，外层在吸收性产品的使用期间与佩带者接触，这两层结构以包括分离的粘结点(7)的第一粘结图案相互连接在一起。至少在外层(5)上以具有分离的孔的孔图案来制造孔。

Description

由纤维层制成的叠层体
技术领域
本发明涉及一种用于吸收性产品例如卫生巾、尿布等中的由纤维层制成的叠层体，该叠层体包括一个由无纺织物制成的外层和一个内层，外层在吸收性产品的使用期间与佩带者接触，这两层以由分离的粘结点构成的第一粘结图案相互连接在一起。
背景技术
吸收性产品例如卫生巾、尿布等的表面材料是指在吸收性产品使用期间最靠近佩带者而且与佩带者身体接触的这层材料。表面材料必须满足很多功能性要求，这些功能性要求中一些要求构成对立的要求。该表面材料必须让佩带者感觉柔软和柔韧，但是同时又要很坚固，以便于承受磨损。另一个要求是要使体液快速穿过表面材料流到下面的吸收体中。该表面材料也要将吸收体与佩带者隔开，以便于吸收到吸收体中的液体不会回浸到佩带者身上。
卫生巾和尿布中的常规表面材料是无纺织物，在商业上可以获得很多种无纺织物。根据选择的包括在无纺材料中的纤维和添加的任何表面活性剂例如润湿剂，表面材料是憎水性或者亲水性的。也可以选择亲水性的程度，以控制液体渗透性。
美国专利US4,333,979描述了一种由无纺织物制成的表面材料，该无纺织物由以一种图案粘结的热塑性纤维形成，而且进行了压花，以便于给表面材料增加的厚度、柔软度和体积，同时据说还要获得理想的特性例如强度。该无纺材料由纺粘材料组成，分离的熔融粘结点紧密靠在一起，而且压花图案呈分离的压花形式。讨论的这种材料据说作为一次性吸收性产品例如尿布、卫生巾等的表面材料非常有效。该材料网通过位于一个加热辊对之间的压区结合在一起，辊对中的一个辊子由一个图案辊组成，以形成所述的熔融粘结点。加工过程也包括在一个压区中进行所述压花图案的永久压花，压区由两个被加热的相互匹配的压花辊形成。因此，美国专利US4,333,979描述了一种材料网，该材料网由一层组成，如上所述，这层材料进行了双面压花，这样，一方面可以使所述材料网结合，另一方面可以形成厚度和体积。该材料具有非常好的强度特性，但是由于进行了双面压花，所以损害了柔软度和柔韧度，而且使后述特性变差。
穿孔的无纺织物，即其中形成孔以便于增加液体流动能力的织物，在很早以前就可以获得了。EP235 309中描述了穿孔无纺织物的一个例子。根据所述文献，这种穿孔的无纺材料由射流喷网材料组成，该射流喷网材料具有高含量的憎水纤维。在射流喷网法中，借助水射流在材料中形成孔，其中，水射流是以很高的压力喷射到材料上。根据所述文献，射流喷网材料构成形成表面材料的两层结构中的一层，而且用来构成在吸收性产品使用期间最靠近佩带者的这层结构。目的在于，液体可以穿过孔而导入下面的层中。该射流喷网材料的憎水纤维含量比叠层体中下层中的含量更高。上面的射流喷网材料层中的纤维由70％憎水纤维和30％亲水纤维组成，但是，下面的材料层由等量的憎水纤维和亲水纤维组成。因此，下面的层结构具有将液体从上层结构中引过来的能力。
但是，EP235 309中所述材料的一个问题在于，水射流形成的孔在尺寸和形状方面都不规则，而且有纤维从孔边缘突出，和突出到孔中。这些突出的纤维减少了孔的面积，而且由于毛细管效果，液体吸引到位于孔之间的材料中。这些突出的纤维端部和孔的不规则形状和尺寸大大增加了液体在润湿表面层后，还保留在表面层中的可能性。因为即使在表面材料上只有少量液体，也足以使佩带者感觉很湿或很脏，所以，这一点就构成了EP235 309中所述材料的一个主要缺点。
EP272 683中描述了一种类似的材料。这篇文献也描述了一种由穿孔无纺织物制成的表面材料。孔是通过给无纺材料穿孔形成的，在靠近这些孔的地方，有相当松散的纤维，这些纤维用来起到通道的作用，以将液体向下输送到下面的被称作熔喷型的无纺材料层中。
只要穿孔层中的纤维设置成可以引导液体向下流入下置层，所述表面材料就可以起作用。但是，公知的事实是，无纺材料由不规则形状的纤维组成，因此很难将这些纤维排列成任何特定的方向。这意味着，用来将液体向下输送到下置层的纤维也会将液体分散在无纺材料的整个表面上。由于这个原因，一些液体在润湿表面层后，还保留在表面层中，而且使用这种表面材料的吸收性产品靠着佩带者身体时，会使人感觉很湿并感觉不舒适。
使用上述表面材料的另一个问题在于，很难获得明确的孔的尺寸。众所周知，例如从EP409 535中可以看出，穿孔材料中的孔的尺寸对于获得最适宜的液体渗透性非常关键。在使用一些区域具有致密纤维结构而另一些区域具有较松散结构的无纺材料的情况下，很难在整个材料上获得同样的孔的尺寸。这是因为这样的事实，即由于较致密纤维区域中的孔被较多纤维包围，所以这些孔较小。
进一步说，因为所述制造孔的方法削弱了材料，所以在这种先前已知表面材料中的穿孔无纺材料具有相当低的抗张强度。因为重要的是，该材料具有这样的强度，以至于在制造期间或在使用吸收性产品的时候该材料不会被破坏，所以低抗张强度当然就成了一个主要问题。
在EP214 608中，借助热针在无纺材料中制造孔，热针将材料加热到一个正好位于材料熔点下面的温度。因此，材料中制造的孔在各个孔周围具有一个纤维材料紧缩部分。这样在一定程度上可以消除不同孔尺寸和材料削弱的问题。另一方面，液体会分散在表面材料中并且保留在纤维结构中的问题依然继续存在。孔周围的较致密结构也可以用来将液体向下引入下置层，但是很明显，液体可能保留在位于孔周围的致密亲水纤维结构中。另外液体也可能分散在无纺材料的毛细管中。由于无纺层直接与佩带者身体接触，所以这就成了一个主要问题。另一个问题在于，由于位于孔周围部分的软化，所以与孔周围没有紧缩和局部熔融部分的材料相比，该表面材料让佩带者感觉很硬而且感觉不舒服，
在WO9740793中提出，结合冲孔法，将各个孔周围的区域密封，以便于减少横向分散液体，各个孔被一个基本上液密的边缘包围。但是在这种情况下，存在这样的问题，即与在孔周围没有这些密封部分的类似材料相比，该材料可能使佩带者感觉相当硬而且很不舒服。
除了使用无纺织物以外，近年来使用穿孔薄膜也可以获得很好的效果，即设计具有许多小孔的塑料薄膜，以使液体可以在一个方向上流动，而且防止或减少相反方向上的液流。使用这种材料获得在低回浸方面的良好效果。这种薄膜材料的一个早期例子在US3,929,135中进行了描述。穿孔塑料薄膜的一个稍后例子在US6,025,049中进行了描述。穿孔塑料薄膜的一个缺点在于，这些薄膜具有塑料感觉，这使很多佩带者很苦恼，这些佩带者想要具有纤维和织物感觉的更柔软材料。
经证明，很难在一层结构上提供所有的表面材料理想特性，因此现在，通常使表面材料呈由两个或多个层组成的叠层体的形式。
为了使液体更加快速地向下流入吸收性产品的吸收芯，而且为了在佩带者皮肤和吸收芯之间形成一个隔离层，以防止或至少减少回浸现象，现在通常在表面材料下面结合一个纤维层。这种材料结合体的一个例子在US4,761,322中进行了描述。另一个例子在US4,798,603中进行了描述，其中，表面层由下面的输送层进行补充，所述输送层的孔尺寸小于表面层中的孔尺寸。后一篇文献说明，与只是由例如纺粘制成的表面层相比，这种材料结合体使液体渗透率更高，还大大降低回浸现象。根据US4,798,603所述的吸收性产品中的表面层可以进行穿孔，以更好地进行液体渗透。
在由两层或多层结构组成的材料结合体最靠近佩带者的情况下，很重要的是，这些层之间彼此进行很好的接触，以便于不会在外层和内层之间产生隔离间隙，因为这种间隙会构成液体从一层流到另一层的障碍。因此，很必要的是，将两层结构粘结在一起形成一个叠层体。这可以使用粘结剂或通过热粘结法例如超声波粘结法来实现。
将两层结构粘结在一起的工作通常在粘结图案的分离的位置上进行，一方面是为了不会构成液体流动的障碍，另一方面，是为了使叠层体不会太硬。但是，与没有粘结图案的叠层体相比，这种叠层体相当硬，让佩带者感觉硬并感觉不舒服。
从上述内容可以很清楚地看到，实际上还需要对用作吸收性产品例如卫生巾、尿布等上的表面层的叠层体进行改进。
发明内容
通过本发明可以制造出引言中所述的这种叠层体，这种叠层体能很好地起作用，而且与已知方案相比，这种叠层体让佩带者感觉更加柔软和更加舒服。
本发明叠层体的特征主要在于，至少在外层上以具有分离孔的孔图案来制造孔，这些孔图案更加密集，孔图案中每单位面积上的孔比所述第一粘结图案中每单位面积的粘结点的数量更多。
孔的数量超过外层和内层之间粘结点的数量的目的在于，让这些孔软化表面材料。
根据一个实施例，本发明的特征在于，通过设置至少一个狭缝穿过至少所述外层，而且将形成各孔开口的区域从该层的外侧向下压，而形成各个所述孔。
由于被穿透而形成孔的材料包括狭缝的事实，所以至少外层中的纤维在各个狭缝处被切断，这就导致该层更加开放，更加柔软和柔韧。
根据另一个实施例，本发明叠层体的特征在于，通过设置形成孔开口的两个平行狭缝至少穿过外层，并且通过将这些狭缝之间的矩形区域向下压，而形成各个孔。
根据另一个实施例，本发明的特征在于，外层由无纺织物构成，无纺织物上具有粘结点，这些粘结点以第二粘结图案设置，该第二粘结图案每单位面积的粘结点少于所述孔图案中每单位面积的孔的数量。
根据另一个实施例，本发明叠层体的特征在于，内层由至少包含聚酯纤维的无纺材料构成。
从下面的权利要求书还可以看到其它合适的实施例。
附图简述
下面将结合附图中所示的示意性实施例对本发明进行更加详细的描述，其中：
附图1示意性地显示了具有本发明叠层体的卫生巾的平面图；
附图2显示了沿着附图1线II-II的部分横截面；
附图3示意性地显示了一种制造本发明叠层体的方法；
附图4显示了本发明叠层体中的孔的实施例；
附图5显示了本发明叠层体中的孔的第二实施例；
附图6示意性地显示了本发明叠层体实施例的部分外层；
附图7示意性地显示了本发明叠层体实施例的结构；和
附图8示意性地显示了制造本发明叠层体的第二种方法。
具体实施方式
附图1和2显示了卫生巾1，该卫生巾具有一个透液叠层体2，一个呈聚乙烯薄膜形式的防水层3和一个设置在该叠层体和防水层之间的吸收体4。该叠层体由一个由无纺织物制成的外层5和一个由纤维材料制成的内层6组成，在卫生巾使用期间，外层与佩带者接触。构成本发明叠层体的这两层结构5、6以第一粘结图案相互联接在一起，该图案由分离的粘结点7组成。构成叠层体的这两层结构的这种连接将在下面更加详细地进行描述。
术语粘结点应当这样说明，即粘结点可以具有任何形状和范围。例如，这些粘结点可以呈菱形或直线形式。
叠层体2中的外层5稍微延伸到在卫生巾整个周边周围的叠层体内层6以外，而且在吸收体4外侧沿着边缘部分8连接到防水塑料层3。
附图3示意性地显示了附图1和2所示叠层体2的制作方法。叠层体中的外层5与内层纤维层6一起输送给超声波装置9，该超声波装置可以是常规类型，在此没有更详细地显示。在该超声波装置中，两层结构以所述粘结图案粘结在一起，该图案由分离的粘结点构成。
然后，将粘结起来的叠层体输送到一个呈两个辊子10和11形式的穿孔装置，这些辊用来在叠层体中切割出分离的纵向切口，以形成孔。正如从一个放大部分看到的一样，辊子10具有平行的刀片12，这些刀片自始自终循环运转，而且通过例如铣削法，设置在辊子圆周上。相对辊子11具有外围齿13，这些外围齿与材料接合，而且利用它们的上部14，将叠层体压到刀片12上。这种穿孔的方法在我们的专利GB2 296 467中更加详细地进行了描述。
附图4示意性地显示了一块叠层体，以说明在叠层体被附图3所示穿孔辊子10、11穿孔后，是怎样在叠层体中形成孔的。在叠层体中的这些孔，或者更合适的为开口15，由两个平行的切口16确定，这两个切口借助刀片12切割出来。在切割出切口16之后，借助辊子11上的齿13将狭缝16之间的材料向下压，而形成吊床状部分。
附图5显示了孔，该孔是附图4所示孔的改进形式，其中，只有一个狭缝16，而且叠层体的相邻区域17借助与附图3所示形状不同的齿加压。所示实施例的叠层体中这些孔自身形状象一个圆的一部分，在附图4和5中用参考数字18表示。
本发明叠层体2中的外层可以由例如一种纺粘无纺织物组成。附图6显示了本发明叠层体中外层5的一部分。根据一个实施例，该外层由一种纺粘材料构成，该纺粘材料由聚丙烯纤维制成，在该实施例中，该粘结材料以一个具有单独正方形的规则图案进行热粘结，在附图6中这些正方形用参考数字19表示。附图6也显示了上述的分开的狭缝16。在此显示这些狭缝，以便于说明纺粘材料中的单个纤维20是怎样被形成的狭缝切断的。在示意性的附图6中，只画出了两个狭缝。由于狭缝的这种结构，材料非常开放，而且也很柔软和柔韧。
热粘结可以借助超声波方法来实现。当然，图案不一定必须由具有分离点的规则图案构成，其它图案和形状也可以。
在附图7中，该图显示了具有内外层的整个叠层体的一部分，目的是要再次说明，穿过叠层体的狭缝16怎样打开叠层体以形成液流孔，而且还软化该材料。在附图7中，使用了与附图6中相同的参考数字，参考数字19表示外部纺粘层的粘结图案中的热粘结点。穿过材料的狭缝用参考数字16表示，纺粘纤维用参考数字20表示。
根据一个实施例，内层由粗梳合成软填料构成，该软填料包括PET纤维、PET/共聚型PET粘结纤维和PET/PP纤维的混合物。该软填料可以用热空气粘结，这被称作通空气(through-air)粘结法。粘结软填料的替换方法有针刺、热结合、使用水射流结合、或者使用粘结剂例如胶乳。这两层结构借助第一粘结图案相互连接在一起，图案由分离的粘结点组成。在附图7中这些粘结点用参考数字21表示。在所示示意性实施例中，选择了正方形的粘结点，但是当然也可以选择其它的形状，例如菱形或细长粘结区域。根据一个实施例，这些粘结点可以借助超声波方法来实现，这些粘结点在面积上适合大于热粘结点19。正如从附图7中可以看到的一样，狭缝切断纤维20，而且将纺粘层的粘结点和超声波法制造的粘结点21分开，超声波法制造的这些粘结点将构成叠层体的两层结构粘结起来。
在适合于由纺粘材料或其它无纺织物制成的外层5和适合于叠层体的各个粘结图案中，粘结点19和21的尺寸和每单位面积的粘结点的数量，可以根据需要进行改变，以获得关于耐用性和柔软性的理想特性。狭缝16的尺寸和每单位面积的狭缝数量也可以进行改变，以便于控制叠层体中的开放程度(openness)，也便于控制理想的柔软度。
在所示示意性实施例中，选择了正方形的粘结点，但是当然也可以选择其它形状，例如菱形或细长粘结区域。当使用相当大的粘结点例如所示的正方形粘结点时，适当的是，可以结合超声波粘结法，使这些正方形粘结点隆起，形成较小的分离部分。这可以通过例如将各个粘结点分成四个较小的长方形而实现，这些较小的正方形彼此被细长区域分开，细长区域的外部平面没有与所述的较小正方形重合。通过压花形成隆起的方法，可以避免在粘结点上形成大的光滑区域。否则，这种大的光滑区域可能导致粘附到这些大区域的液体例如经血滴落，而不会流到产品中。
附图8显示了一种制造本发明叠层体的方法，该方法相对附图3所示方法稍微有所改变。在上面结合附图3进行描述的呈穿孔辊子10、11形式的穿孔装置，在这种情况下设置成只对纺粘材料5进行穿孔。随后在超声波装置9中，实现外部穿孔层5和内部纤维层6的层压工作。因此，附图8所示实施例中的叠层体2不会与上面结合附图3-7描述的具有通孔的叠层体一样开放。叠层体外层的这种开放结构由通过纺粘层的穿孔和狭缝来实现，与先前已知的用在吸收性产品上的表面材料相比，在该实施例中，这种开放结构也可以形成非常柔软的表面材料。
本发明的叠层体不是要限制到上述的说明性实施例中，而是可以在下面的专利权利要求书的范围内进行很多修改。例如，每单位面积的孔的数量可以大于纺粘材料层中每单位面积的热粘结点19的数量，这样可以制造出非常柔软而且开放的材料。
如上所述，外层5可以由纺粘材料组成。作为替换，外层可以由粗梳无纺织物构成。纺粘材料和粗梳无纺织物可以通过热空气即被称为通过空气粘结的方法，通过针刺，通过热粘结例如超声波粘结，或通过水射流来进行粘结。
在附图4所示的示意性实施例中，借助两个相邻平行狭缝，并且向下压位于狭缝之间的材料来形成各个孔，向下压位于狭缝之间的材料，可以形成相对表面材料的平面基本上呈直角的孔的开口。这样可以使表面材料非常开放，同时借助狭缝又可以获得柔软性。外层中的这些孔可以以另外的方式来制造。例如，这些孔可以由平面外层中的狭缝16构成，即在位于相邻狭缝之间的区域中，没有向下压外层。这些孔也可以具有任意的其它形状。必要特征在于，表面材料中的纤维要被切断，以便于使其软化。

Claims (13)

1.一种用于吸收性产品例如卫生巾、尿布等中的由纤维层制成的叠层体，该叠层体包括一个由无纺织物制成的外层(5)和一个内层(6)，所述外层在吸收性产品的使用期间与佩带者接触，这两层结构以由分离的粘结点(7)构成的第一粘结图案相互连接在一起，其特征在于，至少穿过外层(5)以具有分离孔的孔图案来制造孔，这些孔图案更加密集，孔图案中每单位面积上的孔比所述第一粘结图案中每单位面积的粘结点(7、21)的数量更多。
2.根据权利要求1所述的叠层体，其特征在于，通过设置至少一个狭缝(16)穿过至少所述外层(5)，而且将形成各孔开口的区域从该层的外侧向下压，而形成各个所述孔。
3.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，通过设置形成孔开口的两个平行狭缝(16)至少穿过所述外层，并且通过将这些狭缝之间的矩形区域向下压，而形成各个孔。
4.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，所述外层(5)由无纺织物组成，无纺织物上具有粘结点(19)，这些粘结点以第二粘结图案设置，该第二粘结图案每单位面积的粘结点(19)少于所述孔图案中每单位面积的孔的数量。
5.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，所述内层(6)由至少包含聚酯纤维的无纺材料组成。
6.根据权利要求5所述的叠层体，其特征在于，所述内层(6)还包含呈PET/共聚型PET纤维的粘结纤维。
7.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，所述外层(5)由纺粘材料组成，纺粘材料主要用聚丙烯制成，每单位面积的纺粘材料重量在10-40g/m2，优选的是20-25g/m2的范围内。
8.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，所述外层和内层在第一粘结图案中的所述分离的粘结点(7、21)上热粘结到彼此。
9.根据权利要求8所述的叠层体，其特征在于，用超声波来实现所述热粘结。
10.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，所述外层(5)由一种纺粘材料组成，该纺粘材料由聚丙烯纤维制成，该纺粘材料以优选为规则的第二图案进行热粘结，该第二图案具有分离的粘结区域，总粘结面积在10-25％的范围内，优选的是大约10-15％，此外，在所述第二粘结图案中，粘结区域的数量在每cm2至少10和至多55的范围内，优选的是每cm2大约为30-35。
11.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，第一粘结图案中的粘结点(7、21)的数量在每cm2至多10的范围内。
12.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，所述内层(6)由粗梳合成软填料构成，该软填料包括PET纤维、PET/共聚型PET粘结纤维和PET/PP纤维的混合物，该软填料通过热空气进行粘结。
13.根据上述任一权利要求所述的叠层体，其特征在于，在每单位面积的所述内层(6)的重量是在30-70g/cm2的范围内。
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