CN1658811A - 液体传输层和具有该传输层的吸水物品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体传输层和具有该传输层的吸水物品，如尿布、卫生巾或类似产品，该物品具有一透过层，其下设有一无纺织物的液体传输层，再下面是一保持液体的芯部。在传输层中有一疏水性为主的顶层和一亲水性为主的底层。传输层为带有由被压缩的无纺织物条层形成的槽的压印的表面构造，从而形成沿传输层在纵向延伸的峰和谷。由形成谷的压缩条层造成的较低传输层厚度使该槽以亲水性为主，这有利于向芯部的快速液体传输，同时在峰处的较大传输层厚度使该处以疏水性为主，这阻止液体从芯部返回至透过层，因此减少了即使在芯部承受压力时的与使用者皮肤接触的区域的残留湿度的指数。

Description

液体传输层和具有该传输层的吸水物品
技术领域
本发明涉及一种液体传输层和内部具有该传输层的吸水物品，例如尿布、卫生巾或类似产品。更准确地说，作为本发明一部分的物品是一种包括以下结构的物品：一能透过液体并且预定与使用者的皮肤接触的层，一在该透过层下面的液体传输层，和一在该传输层下面的接收这些液体并保持它们以避免在使用此物品时(该液体)与使用者的皮肤接触的芯部。用在此类型的物品中的传输层通常由尽管相互之间略有区别但具有非常相似的性质的纤维构成的无纺织物制成。
已知透过层的功能是可允许液体通过。这一表层/透过层的几个先决条件是光滑的皮肤触感和机械抗力，此外，它要求即使在大量液体通过后仍尽可能地保持干燥。对于该芯部来说，它不仅要求高的吸收能力和吸收速度，而且要求即使在该物品的正常使用中受到压力后的有效的液体保持能力。
对于该传输层，它必须实现具体的特定的功能。实际上，不论传输层的结构如何，在任何不同的可选应用中，都可以确定该传输层的功能是提高液体的通过速度、降低流出风险、减小饱和点之后使用者的皮肤接触到的表面湿度、改善液体的分布以利于最大可能地扩大(吸收)核的吸收和保持能力。
技术背景
本领域技术人员知道大多数用于尿布、卫生巾等的传输层是由均质的无纺织物制成，该无纺织物的结构是由相同比例的相同类型的纤维构成的。然而，由于其生产工艺，可以看到该传输层具有从一侧到另一侧渐增的微孔尺寸(porimetrical size)。这些传输层的顶侧和底侧的表面都是平的；因此顶层的表面总是与在其前面的透过层的表面完全接触。因此，通过传输层的无纺织物结构的液体传输总是均匀的且是毛细管方式的。吸水产品的现有技术必须要求一个具有亲水特性的传输层以使液体通过，从这一概念来说(与实际情况)是矛盾的，因为一个与透过层完全接触的亲水性表面不能充分地使其湿度与芯部隔离。必须指出的是，已经证明液体的残留湿度是以毛细管方式从芯部到透过层传输的。
在一些日常用品中的解决方案之一是增大传输层的厚度。然而，实际情况说明此方案并不能产生令人满意的结果，除非传输层的单位面积的重量增大，但在大多数应用中这会不幸使传输层的成本大大增加。
可从涉及吸水物品如婴儿尿布、成人失禁尿布、卫生巾、绷带和类似产品的来自SCA HYGIENE PRODUCTS AB的北美专利Nr.US6245901中找出解决上述问题的其它方案。此物品由一个通常称为“TOW”的连续的纤维层构成，该纤维层相互之间按照一种方式在不同的点、线或区段上联结，而在其它部分内不联结。所述层包括至少两个在该层的横断面上可以看见的区域。这些区域的一个或多个性质不同，如基重、密度、孔径大小、亲水/疏水性和/或其它吸收性和/或影响皮肤状况的性质。此层也可作为一个隐藏在该(物品的)表层下面的液体接收层使用，如一表层或如一表层和液体接收层的组合。尽管在此US专利中所公开的吸水物品关于传输层的设计具有某些结构区别，但它没有清楚地说明通过参考传统吸水物品的结构和尤其参考液体通过传输层的通路可解决以上提及的问题。此US专利的说明书所附的图清楚地显示：由于在所述顶侧和低侧之间采用所述组合的构造，所以在均限定液体传输的特定区域的不同构造中，传输层有大量区段的顶侧粘附在底侧上。
该专利的图4显示该传输层中的联结方法为一种具有许多直线路径的方式，该直线路径彼此之间方向交错且相对于制成该传输层的纤维的纵向为横向方向。当然该传输层的顶层和底层的结合可以采用不同的构造，即，大部分具有相同长度的交错的直线段的方式，如该US专利的图4所示，或者许多形成十字型的直线段的方式，或者未在该US专利中清楚地说明的点或区段的结合方式。
从这种吸水物品的说明书和图中必然得出这样的结论：在传输层中构成的线段和点或区段的组合都用于巩固或加强组成该传输层的纤维所形成的内部结构的目的。值得提出的是，不论采用何种构造都不会有利于提高对通过该吸水层/表层且必须被保持在芯部中的液体的吸收能力和传输能力。因此，除非对传输层的某些结构方面进行改进，否则如US专利Nr.6245961所提出的吸水物品就不能成功地解决以上在一般地涉及传统的吸水物品时所提到的不便。而且，对于所说明和图示的不同的可选方案，此US专利提出的变型中的传输层的结构仍保持优选的相同的所述特定特征。因此，它们也并不能解决这种传输层的不足，该不足通过作为本说明书一部分的示出一常用的吸水产品的图清楚地显示出来。
发明内容
根据本发明的传输层和该传输层作为其一部分的吸水物品来自于根据标准技术提高物品的成本-效益关系的需要。它可以获得较高的液体传输速度和/或大大降低传输层中的残留湿度，因此确保使用者在任何使用此吸水物品的情况下保持皮肤干燥。为此，根据本发明的吸水物品具备来自三个创新概念的有益的性质，这三个概念集中在相互之间的结合上以便达到所提出的目的。
第一个概念是提供一种在顶层上具有压印的槽的传输层，即，与最上层/透过层接触的传输层的面具有多个槽，该槽的取向相同且其深度和间距可以根据预定使用的类型在物品的生产中改变。这里给出一个实用的示例，一传输层可以由宽度为6mm间距也为6mm的槽构成。这样，该经过压印的表面与透过层接触且在透过层下面确定两个明显不同的区域，即，多个由形成纵向空气空间的相应的槽分隔开的纤维区域。在实验中，已经证明这些空气槽对液体传输速度具有非常有利的影响，这是因为该液体不是以毛细管方式通过这些槽传输的。
第二个概念是指不同的层的结构。事实上，与已知的吸水物品相比，本发明的产品中的传输层为具有两个非常不同的层的多层结构：一个与物品的吸水表层保持部分接触的疏水性顶层和一个与芯部完全接触的亲水性底层，由此该底层优选地具有永久的亲水性。
从稍后图示出本发明的图中，可以清楚地看到由于该传输层的特殊组成，无纺织物的顶(疏水)层不允许液体在与所需方向相反的方向，即从芯部到顶层或最终到透过层的方向上流动。这种功能性与减少顶层和透过层的接触表面共同使得即使无纺织物的单位面积重量较小，也能获得相当低的表面湿度值。此特征可以被称为“阀效应”，因为它限制液体传输只能采用单一的方向，即从透过层朝芯部的方向。
第三个概念是指传输层中可变的密度和可变的疏水性之间的关系，它可以被认为是最重要的概念，因为它使液体可以由芯部快速吸收。
然而，值得提出的是，如果该疏水性顶层是高疏水性的，则液体将流过沿传输层的结构所限定的延伸方向而置于该传输层的表面上的槽，但不能朝芯部传输，这毫无疑问是不需要或不希望的结果。根据本发明的传输层和吸水物品的特定特征，已经考虑到这一状况并予以有效地解决。
如果该疏水性顶层的疏水性较低，例如，利用一个25秒的Basket Test(ASTM D-1117-5.2)，在该物品的使用过程中，纤维没有被压缩的区域即每个纵向槽的两侧都保持充分的干燥。然而，在密度超过0.3g/m3的槽中，该传输层的底层的亲水性是起主要作用的变量，从而使液体可以有效地传输通过该无纺织物。如稍后参考相应的图所示，通过在该传输层中截取一横断面，可以看见一无纺织物结构，其中在所述传输层的具有最大厚度或“山”的区域为疏水性部分，而在厚度最小的或“谷”的区域为亲水性部分。
在本发明和惯用产品之间利用对比方法的实验室试验中，可以观测到对于相同的单位面积重量，(本发明的产品的)传输速度大约高30％，同时透过层中的残留湿度相当低，甚至每单位面积减小40％的重量。
因此本发明的目的是提供一种用于吸收和保持液体的物品，如尿布、卫生巾或类似产品，该物品由一透过层和该透过层下面的一无纺织物传输层和再下面的一保持液体的芯部构成。在该传输层中，有一以疏水性为主的顶层和一以亲水性为主的底层。该传输层具有一带有槽的压印表面，该槽由该无纺织物的压缩部分形成，因此沿横向形成峰和谷，该峰和谷沿该传输层在纵向上延伸。由于传输层的较小厚度在作为谷的压缩部分处，所以该槽具有有利于液体快速传输到芯部的亲水特性。由于传输层的较大厚度在峰处，所以可获得防止液体从芯部返回到透过层的疏水特性。这样即使芯部处于压力下，也可降低与皮肤接触的区域的残留湿度的指数。
因此本发明的目的是提供一种用于吸收和保持液体的物品，如尿布、卫生巾或类似产品。这种类型的物品包括一与使用者皮肤接触的透过层，该透过层下有一用于液体传输的层，之后是一芯部以保持该液体，其中所述传输层由无纺织物制成，它的结构包括一个以疏水特性为主的纤维材料的顶层和至少一个以亲水特性为主的底层，该顶层和底层在形成向芯部分配和传输液体的槽的部分内互相结合，从而在每对相邻的槽之间形成峰，在该峰处两个叠置的层具有较大的横向厚度，同时每个在相邻的峰之间形成的槽限定一谷，在该谷处两个层具有较小的横向厚度。
附图说明
为了更好地理解本发明的目的，将通过多个图来说明本发明，该图示出仅以示例给出的在一优选的实施方式中的物品，其中：
图1是一横断面的局部视图的略图，它表示一根据现有技术的示例之一的吸水物品的结构构成。
图2是一横断面的局部视图的略图，它表示本发明的吸水物品的结构构成。
图3是一横断面的局部视图的略图，它表示根据本发明的吸水物品所具有的结构构成，并通过箭头示出通过透过层进入且经过传输层被芯部吸收的液体的流动。
图4是根据本发明的吸水物品所具有的传输层结构的透视图和断面视图的略图。
具体实施方式
图1示出根据现有技术的吸水物品。它包括一透过层1，其下有一传输层2，之后紧接一芯部3。这些组成部分被它们相互之间的小间隔划分成块以确保略图1更清楚。弯曲箭头4代表在透过层1的外表面上流动的液体。直箭头5表示通过传输层2的液体的通路，而箭头6表示离开传输层2并被芯部3吸收的液体。可以看出层1和传输层2的全部表面相互之间是完全接触的，从而液体4可以通过任何接触点，且传输层2和芯部3的表面也是同样的情况。在此物品的现有设计中——如上所述——实际上液体传输在该传输层2的整个无纺织物结构中都是均匀的和毛细管方式的。传输层的亲水性和它与层1及芯部3的完全接触使得液体可以毛细管的方式经过传输层2从芯部3返回到层1，如虚线箭头7所示。如前所述，通过大大增加传输层2的厚度可以解决这一不便。实际上，通过增加单位面积的重量可以获得满意的结果，但是在此物品的许多应用中这将增加传输层2的成本，并且此外对于这些产品的使用者它还意味着其它实际的不便和缺点。
图2表示本发明。它包括一置于一透过层9和一芯部10之间的传输层8。该层9和芯部10可与传统吸水物品中所用的相同。传输层8是由以疏水性为主的纤维材料制成的一顶层11和以亲水性为主的纤维材料制成的一底层12组成的。
该层11和12在由共同形成槽15——也称为“空气槽”——的部分13和14内互相结合，该槽15用于分配和传输经过透过层9并最终被芯部10吸收的液体。
在每一对相邻的槽15之间，形成一“峰”(凸出部)16，在此处两个层11和12有较大的横向厚度。两个层的最小横向厚度在区域13和14内，在此处每个槽15形成一位于每对相邻的峰16之间的谷(凹进部)。
传输层8的顶层11的厚度从峰16向限定各槽15的谷逐渐减小。以下将提到的厚度值是指可在放松状态下，例如在轮廓投影仪或类似装置中观测到的可见厚度。传输层8在谷中的厚度是由单位面积的重量和两个层压在一起的密度限定的，此厚度在0.10mm和0.40mm之间，该0.10mm对应于30g/m2的重量和0.30g/cm3的密度，而该0.40mm对应于80g/m2的重量和0.20g/cm3的密度。传输层8在峰16处的厚度是由用于在无纺织物上压印出槽的轧辊或装置的深度限定的，其最大高度为10mm。
根据厚度的变化，在峰16处的无纺织物纤维的密度低于在部分13和14处的纤维密度，在该部分13和14处具有其中传输层的液体传输能力较大的槽15。为了获得阀效应，应至少提供两种不同的密度，可以不仅通过连续的密度变化而且通过突变来获得最大和最小密度值，在两种情形中都可获得阀效应。在谷中的最大密度可以达到0.35g/cm3，且可以降低到一个根据顶层的疏水特性能使液体通过的程度，但不低于0.18g/cm3。传输层8在谷中的密度实际上有一个更高的范围，并且是由槽的压纹和采用在0.03g/cm3和0.2g/cm3之间的特征值的纤维所限定的。由于传输层8的这些结构特性，顶层11在部分13和14中比在峰16中具有较低的疏水性系数。确证此现象的一个实用的方法是轻轻地滴一滴0.9％的氯化钠(NaCL)水溶液。该实验显示此液滴使谷中的表面润湿，且停留在传输层8的该结构中，同时此液滴并不使峰处的传输层8润湿且不停留在该表面上。
如图3所示，用这种方式峰16限定了朝向由槽15限定的所述谷的液体表面分配区域。事实上，图3清楚地描绘出由箭头4代表的液体经过透过层9后的流动。由于在峰16处的层11的厚度(使得该处)与形成槽13的压缩部分相比具有较高的疏水性，所以液体可以仅在遇到层11中的较低厚度时通过传输层8，该处是亲水性为主的邻近槽13和14的区域。因此，通过槽15的槽13和14可快速完成到达芯部10的大部分的液体传输，而一小部分(液体传输)则通过与所述槽13和14紧邻的传输层的区域完成。
一旦液体被吸收、分布和保持在芯部10的内部，则即使发生部分液体流向亲水层12的现象，层11的疏水性也足以阻止液体流回到该层11的表面。由于传输层8与表层有较小的接触面，在使用状态中仅为其表面的40％至80％——且该面还具有一定级别的疏水性——从而造成即使在压力下从芯部到该表层进行湿度的毛细管传输也是困难的。
因此可以确定，顶层11和底层12的结合形成一种使液体传输只能在一个方向上，即从透过层9向芯部10进行的传输层8。
关于压槽的设计，例如正弦曲线形式被认为可渐进地改变密度，此外还产生令人舒适的触感。然而，本发明也可设想其它具有两个或更多层级并且可以改变密度的形状，例如角形(方形)、齿形或梯形曲线。
根据这一概念，也考虑到传输层的美观，槽15和峰16的尺寸可以进行很大的变化。本发明包括具有宽度超过1mm的峰和槽/谷的任何形状的槽。
给出一透视图的图4清楚地示出由位于透过层9和芯部10之间的层11和12组成的传输层结构8的主要方面，且尤其是槽15和峰16的构造。

Claims (10)

1.一种液体传输层，该传输层应用于个人用的吸水物品如一次性尿布，其特征在于，该传输层包括至少一个疏水性为主的纤维材料制成的顶层和至少一个亲水性为主的材料制成的底层，这两个层沿直线相互结合从而形成液体分配和传输的槽，在每对相邻的槽之间形成峰，在该峰处两个叠置的层具有较大的横向厚度，而每个在相邻的峰之间的槽形成一谷，在该谷处两个层具有较小的横向厚度。
2.一种根据权利要求1的传输层，其特征在于，所述峰限定向所述谷的表面的液体分配区域。
3.一种根据权利要求1的传输层，其特征在于，该顶层的厚度从峰向谷从0.6-10mm或更小向0.1-0.4mm减小。
4.一种根据权利要求1、2或3的传输层，其特征在于，在所述峰处该传输层的纤维密度低于在形成所述槽的部分处的纤维密度。
5.一种根据权利要求4的传输层，其特征在于，在所述峰处的密度在0.03和0.2g/cm3之间，而在该谷处的密度在0.18和0.35g/cm3之间。
6.一种根据前述权利要求中任一项的传输层，其特征在于，在形成所述槽的部分中，该传输层的顶层比在所述传输层的峰处具有较低的疏水性。
7.一种根据前述权利要求中任一项的传输层，其特征在于，该传输层的顶层的疏水性系数从该峰向所述槽降低。
8.一种根据前述权利要求中任一项的传输层，其特征在于，所述顶层和底层共同限定所述传输层，如一具有单向的液体流动的传输层。
9.一种用于吸收和保持液体的物品，例如尿布、卫生巾或类似产品，该物品包含一根据前述权利要求中任一项的液体传输层，其特征在于，该物品包括一能透过液体且预定与使用者的皮肤接触的表层，在所述表层下具有所述液体传输层，该传输层下是一吸收和保持这些液体的芯部，其中所述传输层具有与所述透过层接触的所述液体分配和传输槽。
10.一种根据权利要求9的物品，其特征在于，所述顶层和底层共同形成所述传输层，如一经过该透过层到达该芯部的单向的液体传输层。
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