CN1678262A - 包括含有用磷酸酯或硫酸酯处理过的热塑性纤维的气流成网混合物材料的吸收制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸收制品，其包括：一个顶片、一个底片和设置在顶片和底片间的气流成网混合物材料。在本发明的一个方面，气流成网混合物材料包括：a)纤维素纤维，和b)具有用包括磷酸酯、硫酸酯或它们的衍生物在内的表面活性剂处理过的气流成网混合物材料。纤维素纤维和热塑性纤维被粘合到一起，形成优选地在20gf/cm2的压力下干密度为约0.04至约0.11g/cc的热粘合气流成网基体。

Description

包括含有用磷酸酯或硫酸酯处理过的热塑性纤维的 气流成网混合物材料的吸收制品
技术领域
本发明涉及吸收制品。更具体地讲，本发明涉及一种包括含具有用磷酸酯、硫酸酯或它们衍生物的表面活性剂处理过的表面热塑性纤维气流成网材料。
背景技术
诸如卫生巾、短裤护垫和失禁衬垫之类的吸收制品是典型地在内衣裆区中穿着的装置。更具体地讲，卫生巾被妇女穿着在内裤里，通常位于穿着者两腿之间邻近会阴的地方。卫生巾用来吸收和保留来自女性身体的体液或排出物(例如，月经)以及防止弄脏身体和衣服。
防漏保护(即，防止流体从卫生巾渗漏到内衣上)为卫生巾的一种主要功能。据信渗漏由以下复合机制所引起，其为：a)从表面进入到卫生巾内部的流体采集速度比月经从体内排出的速度要慢，和b)卫生巾对身体的适形能力差，具体地讲，存在于从流体的出口到肛门的身体皱褶周围。
在大多数情况下，薄卫生巾(在吸收芯中其典型地包括由纤维素纤维和双组分纤维构成的气流成网材料)比厚卫生巾(在吸收芯中其典型地包括纤维素纤维或“透气毡”的结块)更加容易泄漏。其中的一个原因是因为它们的流体渗透性较低，具体地讲对于象月经一样的粘稠体液流体渗透性较低。据信对于粘稠体液的如此低的流体渗透性是由气流成网材料的高密度所引起。例如，一种气流成网材料的密度典型地超过0.08g/cc，如公开于1997年3月4日授予Richards等人的美国专利5,607,414和1999年6月29日授予Tan等人的美国专利5,916,670中的材料。这样高的密度需要给气流成网材料赋予足够的毛细压力。另一个原因是气流成网材料的硬度高，这也由气流成网材料的高密度所引起。气流成网材料的硬度高易于破坏卫生巾对于身体的适形能力，因此导致渗漏。
因此，需要一种可有效防止象月经一样的粘稠体液渗漏的吸收制品。
发明内容
本发明涉及吸收制品，其包括：一个液体可透过的顶片、一个底片(优选地液体不可透过的)和设置在顶片和底片之间的气流成网材料。
在本发明的一个方面，气流成网材料包括：a)纤维素纤维，和b)热塑性纤维，其具有用包括磷酸酯、硫酸酯或它们的衍生物在内的表面活性剂处理过的表面。纤维素纤维和热塑性纤维被粘合到一起，形成热粘合的气流成网基体。在一个优选的实施方案中，热粘合气流成网基体的干密度在20gf/cm2压力下为约0.04至约0.11g/cc。
在本发明的另一个方面，气流成网材料包括：a)纤维素纤维，b)热塑性纤维，其具有用阴离子表面活性剂处理过的表面，和c)约5％至约50％的吸收胶凝材料。纤维素纤维、热塑性纤维和吸收胶凝材料被粘合到一起，形成热粘合的气流成网基体。在一个优选的实施方案中，热粘合气流成网基体的干密度在20gf/cm2的压力下为约0.04至约0.11g/cc。
应当注意的是，本发明的热粘合的气流成网基体优选地用于或用作被设置在顶片和底片之间的吸收芯和/或流体采集层。
本发明的热粘合的气流成网基体可提供对于象月经一样的粘稠体液的优良流体处理性能。这样优良的流体处理性能包括采集最初排出的流体、将流体传输和分配到气流成网基体的其它远处区域和密封气流成网基体中的流体。这种优良性能由热粘合气流成网基体中的组分纤维(即，纤维素纤维和热塑性纤维二者)所带来。具体地讲，通过用包括磷酸酯、硫酸酯或它们的衍生物在内的表面活性剂处理热塑性纤维的表面，极大地改善对于粘稠体液的流体处理性。另外，因为由于热粘合气流成网基体的干密度低，其硬度较低，所以其可改善吸收制品对于穿着者身体的适形能力，从而防止体液的渗漏。
前述说明可以满足对有效防止象月经一样的粘稠体液渗漏的吸收制品的需求。
通过阅读本发明的公开内容，本领域的技术人员将对本发明提到的和其它的特点、方面以及优点有更清楚的了解。
附图说明
虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求作出结论，但据信由下列说明并结合附图可更好地理解本发明，其中：
图1为本发明的一个优选实施方案卫生巾的透视图；
图2为沿图1所示卫生巾的线2-2截取的剖面图；
图3为本发明的另一个优选实施方案卫生巾的透视图；
图4为沿图3所示卫生巾的线4-4截取的剖面图；和
图5为显示热粘合气流成网基体的芯吸和吸收性能的图。
具体实施方式
本文中，“包含”、“包括”和“含有”是指可加入不影响最终结果的其它元件和/或步骤。这些术语每一个都包含术语“由...组成”和“基本上由...组成”。
本文中，“吸收制品”是指吸收和容纳身体分泌液或排泄物的制品，并且其包括卫生巾、短裤护垫、尿布和失禁衬垫(以及穿着在衣服裆区的其它制品)。
本文中，“一次性的”是指打算使用一次后丢弃、堆肥处理或以其它环境相容的方式处理的制品。(就是说，不打算对它们进行洗涤、复原或作为吸收制品重复使用。)
本文中，“卫生巾”是指女性紧邻会阴区穿着的、用于吸收和容纳身体的排泄物(例如，血液、月经和尿液)的制品。
本文中，“接合”包括通过将元件直接粘附到其它元件上而将元件直接固定到另一个元件的构型；通过将元件粘附到中间元件，中间元件依次粘附到其它元件上而将一个元件间接地固定到另一个元件的构型；和一个元件与另一个元件是一体的构型，即一个元件本来就是另一元件的一部分。
除非另外指明，本发明中所用的所有百分数、比率和比例均按重量计。
A.热粘合气流成网基体(下文中称为“TBAM””)
1.纤维素纤维
用于本发明的纤维素纤维包括天然存在的未改性的纤维素纤维以及改性的纤维素纤维。适用的未改性/改性纤维素纤维的实施例包括木浆、化学改性的木浆、人造丝、棉花、棉绒、洋麻纸浆、甲壳质纤维、脱乙酰壳多糖纤维、纺织用禾本科草纤维、甘蔗渣、粗羊毛、亚麻、黄麻等等。
主要因为纤维质分子具有许多羟基，用于本发明的纤维素纤维为亲水的。本文中，“亲水的”是指纤维或纤维表面可被沉积在这些纤维上的含水流体(例如，体液)润湿。
由于其实用性和低成本等优点，木浆纤维是用于本发明的最优选的纤维素纤维。适用的木浆纤维可由已知的化学方法例如硫酸盐法和亚硫酸盐法来获得。从南方软质木材得到这些木浆纤维为特别优选的，因为它们的吸收性特性优良。优选的硫酸盐纸浆纤维的一个实施例为以商品名称Rayfloc J-LD-E购自美国乔治亚州Rayonier Inc.的纤维。
用于本发明的纤维素纤维可包括化学硬化纤维素纤维。本文中，“化学硬化纤维素纤维”是指已经通过化学方法进行硬化来增加在干燥和湿润两种条件下纤维的硬度的纤维素纤维。此类方法可包括添加例如涂敷和/或浸润纤维的化学硬化剂。此类方法也可包括通过改变化学结构、例如通过交联聚合物链来硬化纤维。在一个优选的实施方案中，用一种化学硬化剂来涂敷或浸润纤维素纤维。这样一种化学硬化剂的优选试剂包括诸如柠檬酸之类的聚羧酸酯。聚羧酸酯硬化剂和用于制造硬化纤维的方法被描述于1993年3月2日授予Herron等人的美国专利5,190,563中。
2.热塑性纤维
热塑性纤维具有在TBAM内形成无数的纤维间粘合点的能力。热塑性纤维的适用热塑性材料可由在不会普遍损伤纤维素纤维的温度下可被熔化的任何热塑性聚合物制成。优选地，这种热塑性材料的熔点将小于约190℃，以及优选地介于约70℃和约170℃之间。
热塑性纤维的热塑性材料可由许多热塑性聚合物制成，包括诸如聚乙烯和聚丙烯之类的聚烯烃、聚酯、共聚酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙基乙烯基乙酸酯、聚氯乙烯、聚偏1，1-二氯乙烯、聚丙烯酸、聚酰胺、共聚酰胺、聚苯乙烯、聚氨酯和任何前述材料的共聚物。
适用的热塑性纤维可由一种聚合物或一种以上的聚合物(例如，双组分、三组分或多组分纤维)制成。双组分纤维为最优选择。
双组分纤维通常的定义是由两种热塑性聚合物构成的纤维。典型地，它们包括两部分，一部分熔点低于约170℃，以及优选地介于约70℃和约170℃之间，所以其可由于热处理而被熔化以及由于随后的冷却而被固化；另一部分熔点高于约170℃，所以在热处理期间其不能被熔化并保持其形状和强度。因此，双组分纤维起粘合剂的作用。优选的双组分纤维具有皮/芯结构。
适用的双组分纤维具有下列聚合物组合：聚乙烯/聚丙烯、聚乙烯/聚酯、聚乙基乙烯基乙酸酯/聚丙烯、共聚酯/聚酯等等。尤其优选的双组分纤维是皮为聚乙烯、聚乙基乙烯基乙酸酯或低熔点的共聚酯和芯为聚丙烯或聚酯的那些双组分纤维。例如，优选的双组分纤维的实施例为以商品名称CHISSO ES和CHISSO ESC购自日本大阪的Chisso Corporation和以代码T-198和T-255购自丹麦Varde的FiberVisions A/S的纤维。在一个优选的实施方案中，双组分纤维包括改性聚烯烃(例如，皮中的改性聚乙烯)以在双组分纤维和纤维素纤维间形成氢键或共价键，所以它能改善双组分纤维和纤维素纤维间的附着力。
此类双组分纤维公开于1999年11月9日授予Hansen等人的美国专利5,981,410中，其中公开了皮为用不饱和二羧酸或它们的酸酐、例如用马来酸或马来酸酐接枝的聚乙烯的双组分纤维，以及公开于2001年11月27日授予Miyauchi等人的日本专利2001329432中，其中公开了皮为酸改性聚乙烯的双组分纤维，并可以例如商品名称CHISSO INTAK购自日本大阪的Chisso Corporation。
双组分纤维的百分比需要高得足以给气流成网基体赋予合适的结构稳定性和强度，又要低得足以保持来自纤维素纤维的毛细管结构。优选百分比为约10％至约30％，更优选百分比为约15％至约25％。
热塑性纤维(或双组分纤维)的长度可随热塑性纤维的性能以及最终的热粘合基体所期望的特性而变化。优选的双组分纤维的长度为约1.5mm至约10mm，更优选地为约2.0mm至约6.0mm，以及仍然更优选地为约3.0mm至约5.0mm。热塑性纤维的直径(厚度)也可随最终的热粘合基体的所期望的特性而变化。这些纤维的直径典型地用丹尼尔(即，克每9000米)或分德士(即，克每10,000米)来确定。适用的双组分纤维的分德士为约1.0至约10，优选地约1.4至约5.0，以及仍然更优选地约1.7至约2.2。
3.表面活性剂和纤维的表面处理
本发明的热塑性纤维具有用阴离子表面活性剂处理过的表面。这种处理为热塑性纤维的亲水处理并且对同时借助于高流体渗透性和高毛细压力实现本发明的目标来说是必不可少的。本领域已知的纤维表面处理的任何方法均可用于这种亲水处理。例如，1997年3月4日授予Richards等人的美国专利5,607,414公开了一种优选的方法，其中该处理通过用一种阴离子表面活性剂涂敷纤维表面来完成。优选地，阴离子表面活性剂选自由磷酸酯、硫酸酯和它们的衍生物组成的组群。
如果需要，用阴离子表面活性剂进行表面处理可采用其它已知的表面活性剂来完成，例如象乙氧基化物、甘油酯、乙二醇酯、脱水山梨糖醇酯、脂肪酸酯一样的非离子表面活性剂和诸如脂肪酸、脂肪碱金属盐之类的阴离子表面活性剂或者它们的混合物。
优选地，表面处理在液体形式的加有合适溶剂的阴离子表面活性剂中进行。除水之外，可采用各种醇来作为溶剂。在其中表面活性剂包括磷酸酯或硫酸酯的优选实施方案中，可优选地采用乙烯乙二醇、丙二醇或甘油作为溶剂。
可通过用于将溶液施用到材料上的任何技术和装置将阴离子表面活性剂溶液施用到热塑性纤维上，包括将阴离子表面活性剂涂敷、倾倒、浇注、滴落、喷射、雾化、冷凝或浸到热塑性纤维上。本文所用术语“施用到”是指至少一种热塑性纤维的至少一部分表面上具有阴离子表面活性剂。因此，阴离子表面活性剂可被施用到仅仅某些热塑性纤维上、施用到全部热塑性纤维上、施用到某些和全部热塑性纤维的仅仅一部分表面上。优选地，阴离子表面活性剂被涂敷到大部分、优选地全部热塑性纤维的整个表面上以增强热塑性纤维的亲水性。
可供选择地，可通过在其生产期间将阴离子表面活性剂结合进热塑性纤维的聚合物树脂中来完成处理，以便热塑性纤维的表面成为用阴离子表面活性剂处理过的表面。
在一个更优选的实施方案中，热塑性纤维具有用包括磷酸酯、硫酸酯或它们的衍生物在内的表面活性剂处理过的表面。这样一种表面活性剂为尤其优选，因为它能显著影响热塑性纤维表面对于象月经一样的粘稠体液的亲水性和/或润湿性，其可归因于接触角很小，即对于月经(或者下文所述的“测试流体”)小于20度。如此之高的润湿性和/或如此之低的接触角据信应归于这样一种表面活性剂对于此类体液的血液和粘液成分的高亲和力。
优选的磷酸酯和硫酸酯公开于例如1975年12月16日授予Cohen等人的美国专利3,926,816；1997年3月25日授予Sheth的美国专利5,614,574；和2001年6月12日授予Iwata等人的日本专利2001159078中。
优选的磷酸酯或其衍生物选自烷基磷酸酯、烷基酚磷酸酯和诸如乙氧基化形式之类的其衍生物。优选地，磷酸酯或其衍生物包括烃链长度为C6至C22的呈碱盐形式的直链烷基磷酸酯，以及更优选地烃链长度为C6至C16呈诸如钾盐或钠盐之类的碱盐形式。
优选的硫酸酯或其衍生物选自烷基硫酸酯、烷基酚硫酸酯和诸如乙氧基化形式之类的它们的衍生物。优选地，硫酸酯或其衍生物包括烃链长度为C6至C22呈碱盐形式的直链烷基硫酸盐，以及更优选地烃链长度为C6至C16呈诸如钾盐或钠盐之类的碱盐形式。
在一个优选的实施方案中，表面活性剂包括N-十二烷基(C12)磷酸酯钾盐和N-辛基(C8)磷酸酯钾盐的混合物。
用于热塑性纤维的表面活性剂的百分比可随表面活性剂的种类和亲水性或润湿性的预期程度而变化。典型地，其为约0.01％至约10％，优选地为约0.1％至约5％。
具有用包括磷酸酯在内的表面活性剂处理过的表面的热塑性纤维的一个优选实施例为可以代码XESC1015购自日本大阪的Chisso Corporation的纤维，其为涂敷有十二(C12)磷酸酯钾盐和辛基(C8)磷酸酯钾盐的混合物的酸改性聚乙烯(皮中)/聚丙烯(芯中)热塑性纤维(1.7分德士，5.0mm长)。
4.吸收胶凝材料(AGM)
当被用于吸收芯中时，本发明的TBAM优选地包括一种吸收胶凝材料(下文中称为“AGM”)。这样一种AGM与水接触时形成水凝胶。本领域已知的任何AGM(包括那些称为水凝胶、超吸收或水胶体材料的)可被用于本发明的TBAM中。
在其中热塑性材料具有用阴离子表面活性剂处理过的表面的一种实施方案中，本发明的TBAM还包括约5％至约50％、优选地约10％至约30％的AGM。由于TBMA的干密度较低，其可为AGM提供足够的内部间隙以在流体吸收时润胀，并具有所期望的吸收能力。另外，TBAM的干密度低有助于在干燥或润湿两种状态下保持低回弹力。因此TBAM的干密度低改善了其作为吸收芯所期望的适形能力以及吸收能力。
在优选的实施方案中，具体地讲，对于诸如卫生巾之类的经液吸收制品而言，优选地采用亲血AGM。本文中“亲血AGM”指的是羊血基质测试流体(下文中称为“测试流体”)的吸收能力大于约7g/g的AGM，其在9.0l/s的剪切速率下的粘度为120+20cP，相当于实际月经的最高粘度。测试流体包含去纤维蛋白的羊血和胃膜素。用于制造测试流体的方法在“测试方法”部分进行了描述。
1998年9月15日授予Kajikawa等人的美国专利5,807,361中公开了优选的亲血AGM。一种优选的亲血AGM为以代码PX3-L-1083和PX3-L-1091购自日本大阪的Nippon Shokubai Co.，Ltd.的AGM。
5.其它任选组分
本发明的TBAM可任选地包括其它组分。例如，TBAM可包括某些合成纤维，其不象热塑性纤维一样起粘合剂的作用，而是可在某种程度上改变TBAM的流体传输特性。这样的合成纤维包括横截面尺寸很大的聚酯纤维(例如，以商品名称TRIACTOR购自日本大阪的Toyobo Co.Ltd.)，中空的聚酯纤维(例如，以商品名称WELKY购自日本大阪的Teijin Ltd.)，以及亲水尼龙纤维(例如，以商品名称HYDROFI购自美国弗吉尼亚州的AlliedSignal Inc.)。如果需要，TBAM也可包括诸如聚乙烯粉末之类的某些聚合物颗粒以在某种程度上改变气流成网材料的机械性能。TBAM还可包括诸如二氧化硅、硅酸盐、沸石、铝等等之类的无机颗粒以给予任何附加特性，例如释放或捕集气味。
6.TBAM的结构
通过采用气流成网方法，纤维素纤维和热塑性纤维(以及以上所述的其它可任选组分)被混合形成一种气流成网混合物材料。在一个优选的实施方案中，纤维素纤维和热塑性纤维被均匀混合在整个气流成网材料内。然而，在一个可供选择的优选实施方案中，TBAM可具有不均匀的组分材料分布，尤其是在厚度截面上，以便给表面和表面所夹的中心部分分别赋予不同的预期性能。例如，如果包括微粒AGM，则AGM颗粒仅被结合进气流成网纤维的中心部分，用于确保AGM的密封性，同时表面仅包括纤维素纤维和热塑性纤维。此外，表面也比气流成网材料的中心部分包括更多的热塑性纤维，所以可减少气流成网材料的扬尘。这样的不均匀组分可通过顺序排列在气流成网系统中的多个分配器单元沉积离散组分进行制备。
通过将纤维素纤维和热塑性纤维(和其它以上所述的任选组分)的气流成网混合物粘合到一起形成TBAM，使得其干密度在20gf/cm2的压力下为约0.04g/cc至约0.11g/cc，优选地为约0.05g/cc至约0.10g/cc，更优选地为约0.05g/cc至约0.08g/cc。
B.TBAM的方法
本发明的TBAM通过在空气流中气流成网以上所述的纤维素纤维和亲水热塑性纤维(和其它任选组分)的混合物并随后对该气流成网混合物进行热处理来生产。一般而言，该气流成网可通过测量包含典型地水平移动的丝形筛网上处于基本干燥状态的纤维素纤维和热塑性纤维(和以上所述的其它任选组分)的混合物来完成。可采用本领域已知的任何气流成网系统。这种气流成网的适用系统和装置被公开于1979年3月20日授予White等人的美国专利4,144,619；1979年6月12日授予Persson的美国专利4,157,724；和于1984年12月25日重新授予的再公布专利31,775以及1985年1月22日授予Kroyer等人的美国专利4,494,278中。
气流成网的尤其理想的系统可购自丹麦Risskov的Dan-webformingInternational A/S和丹麦Horsens的M&J Fibretech A/S。
本发明的TBAM采用气流成网后的热处理来生产，以激活其中的热塑性纤维并形成此类热塑性纤维间和/或此类热塑性纤维和纤维素纤维间的粘合点。这种热处理可通过将气流纤网置于炉子中来完成，通过合理控制温度和流量体积循环炉子中的热空气。典型地，可将该炉子安装于以上提及的气流成网系统上并且可将气流纤网系统生产的气流纤网连续引导到该炉子中。炉子的温度必须高得足以使一部分热塑性纤维被熔化并形成粘合点以及低得足以使另一部分的热塑性纤维不会被熔化并保持其形状和强度。温度为约120℃至约170℃为优选，以及约130℃至约160℃为更优选。
熔化时，典型地由于纤维间的毛细压力梯度，熔化的热塑性材料的至少一部分迁移到纤维的相交处。这些相交处成为组分纤维的粘合点。冷却时，这些相交处的热塑性材料凝固形成保持纤维的纤网或基体的粘合点。在其各种效果之中，在这些纤维相交处的粘合增强了用于保持TBAM的低密度结构的弹性和强度。
气流成网系统优选地包括压光或压实辊以控制所得的TBAM的厚度和密度，其在20gf/cm2下为约0.04g/cc至约0.11g/cc。可在气流成网系统热处理之前和/或分配器单元之后的阶段提供这样的压光或压实辊(尤其是在采用多个分配器单元的情况下)。在一个优选的实施方案中，将一个载体织物放置在成形筛网上以防止成形筛网上的分配器单元所施用的组分透过成形筛网。然而，当其被装入吸收制品中时，如果需要，可去除该载体织物。
C.吸收制品
图1为本发明的一个优选实施方案卫生巾20(即，一次性吸收制品)的透顶部平面视图。参见图1，卫生巾20(以及其组件)具有一个朝向身体表面22和一个与该朝向身体表面22相对的朝向衣服表面24。图1所示的卫生巾20为从朝向身体表面22观察的。卫生巾20具有一个限定卫生巾20的最外边缘的圆周边缘29。
卫生巾20具有两条中心线，一条纵向中心线L和一条横向中心线T。本文中，“纵向”是指在卫生巾20平面内的一直线、轴线或方向，当穿着卫生巾20时，其通常对准(例如，几乎平行于)将站立着的穿着者平分成左右两半的垂直平面。本文中，“横向”或“侧向”可以互换使用，并且是指位于卫生巾20平面内的一直线、轴线或方向，其通常垂直于纵向。
图2为沿着图1所示的卫生巾20的线2-2截取的剖面图。该卫生巾20包括三个主要组件。这些组件包括一个液体可透过的顶片30、液体不可透过的底片40和一个设置在顶片30和底片40之间的吸收芯50。顶片30的顶面形成卫生巾20的朝向身体表面22，同时底片40的底面形成卫生巾20的朝向衣服表面24。
吸收芯50能够容纳、吸收或保留所排出的体液。吸收芯50优选地为可压缩的和适形的。吸收芯50可包括单层(或多层)的本发明的TBAM。在图1和2所示的优选实施方案中，吸收芯50包括一层本发明的TBAM。
吸收芯50可具有各种各样的尺寸和形状。吸收芯50的芯部边缘51因此在其顶部平面视图中可呈任何形状。优选的芯部边缘51形状包括椭圆形、矩形、狗骨形(如图1所示)、沙漏形以及它们的组合。
顶片30和底片40从芯部边缘51向外伸出。顶片30和底片40优选地在纵向和横向两个方向上延伸以到达卫生巾20的周边29。它们用本领域已知的任何方法接合到一起。优选地，顶片30和底片40的这些部分采用在伸出吸收芯50的芯部边缘52之外的几乎整个部分上的粘合剂进行接合。在一个优选的实施方案中，顶片30和底片40通过加压或加压和加热进行致密形成弯边封口。
图3为本发明的另一个优选实施方案卫生巾21的透视图；参见图3，除了吸收芯57的结构之外，卫生巾21的结构基本上与图1所示的卫生巾20的结构相类似。具体地讲，与图1和2所示的卫生巾20相比，卫生巾21的吸收芯57包括两层，它们中至少有一层包括本发明的TBAM以及具有大小不同的类似狗骨形状。
图4为沿图3所示卫生巾21的线4-4截取的剖面图。参见图4，吸收芯57包括一个具有周边56的上层(或第一层)58和一个下层(或第二层)59。上层和下层58和59中至少一个包括本发明的TBAM。上层和下层58和59均可包括相同的本发明TBAMT。然而，上层和下层58和59可包括不同组分、组分百分比、尺寸、形状、基重和/或密度的本发明TBAM。
在一个优选的实施方案中，上层58与下层59相比，密度较低以及AGM百分比较低。这种设计可帮助上层58顺利地将象月经一样的粘稠体液排到下层59，不会引起“凝胶结块”。本文中，“凝胶结块”指的是当吸收芯吸收流体并变为水凝胶时，由润胀的AGM所引起的吸收芯中的孔隙度降低。优选地，上层和下层58和59的密度在20gf/cm2压力下分别为约0.04g/cc至约0.08g/cc和约0.07g/cc至约0.11g/cc。上层和下层58和59的AGM百分比优选地分别为约0％至约20％和约15％至约30％。
上层和下层58和59可具有或是相同或是不同的尺寸和/或形状。在一个优选的实施方案中，下层59在纵向和横向上均更大一些，如图3和4所示。
在如图3和4所示的实施方案中，上层58与下层59相比，面积较小以及厚度较大，所以卫生巾21显示了一个清晰的轮廓，其可提供改进的卫生巾21对于体形的适形能力，从而提供了较好的防漏性和穿着舒适性。优选地，上气流成网层58的厚度为约1mm至约5mm，以及下气流成网层59的厚度为约0.5mm至约2mm。优选地，上层58的形状为狗骨形(如图3所示)，所以朝向身体表面22可贴合于女体会阴区的皱褶。
如图3和4所示，卫生巾21的朝向身体表面22优选地在下层59上面沿着(优选地略微靠外)上层58的边缘56压花以形成一个压花槽17。压花槽17可用本领域已知的任何方法进行成形。在一个优选的实施方案中，压花槽17在约70C和6.7kgf/cm2的压力下通过从顶片30上热压进行成形。
这种压花槽17可给使用者提供卫生巾21的中心区域集总容量的视觉印象，同时保证上层58的完整性。这样一个压花槽17可通过对顶片2的朝向身体表面22进行热压来成形。如果需要，在上层58上也可设置一个附加的压花槽以方便折弯和翘曲(图中未标示)。这样一个附加压花槽典型地包括可为直的和/或弯曲的连续线路。压花槽可具有本领域已知的任何图案。
在其中上层和下层58和59的另一个包括(或成形于)与本发明的TBAM不同的材料的实施方案中，那个层可包括常用于吸收制品中的各种各样的吸液材料的任何一种，例如通常称为透气毡的粉碎木浆。那个层的其它适用吸收材料的实施例包括绉纱纤维素填料、包括共成型之内的熔喷聚合物、化学硬化的、改性的或交联的纤维素纤维、诸如卷曲的聚酯纤维之类的合成纤维、泥煤苔藓、包括织物包装材料和织物层压材料在内的织物、吸收泡沫、吸收海绵、AGM、多粘合气流成网无纺材料和它们的任何组合物或混合物。
顶片30优选为柔顺的、感觉柔软的，并且对穿着者的皮肤无刺激。顶片30为液体可透过的或可渗透的，允许体液(例如，月经和/或尿液)迅速地穿透其厚度。优选的液体可透过的材料可用各种各样的材料加工制造，例如纺织的和无纺材料(例如，无纺纤维网)、诸如有孔型热塑性薄膜、有孔塑料薄膜和水刺法热塑性薄膜之类的聚合材料、多孔泡沫、蜂窝状泡沫、蜂窝状热塑性膜和热塑性稀松布。
尤其适用卫生巾的顶片材料包括一个孔型薄膜。有孔型薄膜对于顶片30为优选的，因为它们可透过体液。并且如果孔合适的话可使液体回渗并重新润湿穿着者皮肤的趋势降低。因此，成形薄膜的朝向身体表面22保持干燥，从而减少身体污染并使穿着者产生了更加舒适的感觉。
优选地，顶片30的朝向身体表面22具有亲水性，所以液体能更容易地透过顶片30。顶片30的优选材料为低度膨胀的三维形成的聚乙烯薄膜。顶片30的优选的有孔型薄膜材料可以代码X-15507购自美国印第安那州的Tredegar Film Products。
底片40不能透过体液以及优选地用薄塑料膜进行加工，虽然也可使用其它柔韧的液体不可透过的材料。本文中，“柔韧的”是指顺从的并且容易与身体的大致形状和轮廓一致的材料。底片40防止吸收芯50中所吸收和容纳的体液浸湿与吸收制品接触的诸如内裤、睡衣和内衣之类的制品。因此底片40可包括织成的或无纺的材料、诸如聚乙烯或聚丙烯的热塑性薄膜之类的聚合物薄膜、或诸如膜包衣的无纺材料之类的复合材料。底片40可进行压花和/或表面打毛以提供更象布料的外观。
底片40可包括单层材料，或者两层或多层材料。底片40的厚度优选地为约0.012mm(0.5mil)至约0.051mm(2.0mils)。在一个优选的实施方案中，底片40为单层聚乙烯薄膜。优选的聚乙烯薄膜以代号P18-1401购自美国俄亥俄州的Clopay Corporation。
底片40优选地具有可允许水汽从吸收芯逸出、同时仍可防止体液透过底片40的多微孔结构(通常称为“可透气底片”)。优选的多微孔聚乙烯薄膜以商品名称NAP购自日本东京的Mitsubishi Chemical Corporation。
卫生巾20可包括一对可任选的侧翼(或护翼)44，其由从吸收芯50中横向伸出的顶片30和底片40部分形成。适用的侧翼被描述于1995年2月14日授予Lavash等人的美国专利5,389,094和1996年9月24日授予Weinberger等人的美国专利5,558,663中。
在一个优选的实施方案中，在顶片30和吸收芯50或57之间另外设置一个流体采集层(或辅助顶片)(图中未示出)。流体采集层帮助顶片30所接收的排出体液传输到采集层的其它部分和吸收芯50。流体采集层的优选材料为以代码623609购自日本冈山的Rengo Nonwoven Products Co.Ltd.的亲水梳理无纺材料。在一个可供选择的优选实施方案中，流体采集层包括单层(或者两层或多层，如果需要的话)本发明TBAM。
卫生巾20和21通常可具有包括较厚、中厚、较薄或极薄(或“超薄”)在内的任何厚度。厚度优选地小于约3mm的优选“超薄”卫生巾在授予Osborn的美国专利4,950,264和5,009,653中有所描述。图1-4所示卫生巾20和21的实施方案为超薄卫生巾的实施例。卫生巾20和21也可相当柔韧，以便使穿着者感觉舒适。
另外或在一个可供选择的优选实施方案中，采用本领域已知的熔合粘合(即，加热/加压)将顶片30接合到吸收芯50(或辅助顶片，如果存在的话)上。熔合粘合的图案可包括连续线条和/或很多分散的熔合粘合部分。
卫生巾20的朝向衣服表面24(或底片40)上装设了粘合剂扣件，用于将卫生巾20固定到穿着者的内衣上。邻近侧翼44的远边的侧翼44的朝向衣服表面也装设了一个侧翼粘合剂扣件。
D.测试方法
1.羊血基质测试流体的制备
已知有很多流体用于在实验室试验中模拟月经。我们已经选择的成分模拟最高粘度的月经并制备如下。
1)用1.38±0.005g一水单碱式磷酸钠和8.50±0.005g氯化钠加蒸馏水制备1000mL的溶液(溶液A)。
2)用1.42±0.005g无水二碱式磷酸钠和8.50±0.005g氯化钠加蒸馏水制备1000mL溶液(溶液B)。
3)将溶液A加到450±10mL溶液B中，同时缓慢搅拌，直到溶液的pH达到7.2±0.1为止(溶液C)。
4)在460±10mL溶液C中溶解约120g的胃膜素粉，用任何螺旋桨式电动搅拌机进行搅拌，在70℃以不产生飞溅的搅拌速度搅拌2.5小时，胃膜素粉可购自例如美国内布拉斯加州的American Laboratories，Inc.，螺旋桨式电动搅拌机可以如商品名称Model RW 16 Basic购自美国北卡罗来纳州IKA Works，Inc.(溶液D)。
5)冷却到40℃以下之后，添加1.8±0.2mL的10％v/v乳酸溶液，并且用以上提到的任何螺旋桨式电动搅拌机搅拌2分钟，乳酸溶液可购自例如美国宾西法尼亚州的VWR International(溶液E)。
6)用蒸压器在121℃将溶液E蒸15分钟，在冷却到60℃以下之后，从蒸压器当中取出溶液。
7)将500mL的溶液E和500mL的新鲜的、消过毒的去纤维蛋白羊血搅拌到一起，羊血可购自美国俄亥俄州的Cleveland Scientific Ltd.(下文中称为“测试流体”)。
8)在23±1℃和9.0l/s的剪切速率下采用可精确限定剪切速率的任何粘度计测量测试流体的粘度，粘度计可以例如商品名称LV DV-II+(CP-40)购自美国马萨诸塞州的Brookfield Engineering Laboratories，Inc.。
9)确认测试流体的粘度为120+20cP。如果粘度高于此范围，在步骤4)中适当减少胃膜素粉并重复步骤4)-8)直到粘度处于此范围内为止。如果粘度低于此范围，在步骤4)中适当增加胃膜素粉并重复步骤4)-8)直到粘度处于此范围内为止。
2.AGM的吸收试验
1)在内径为100mm的陪替氏培养皿中均匀散布1g的颗粒或任何其它形式的AGM。
2)将以上所制备的10g测试流体在10秒内均匀浇注到AGM上。
3)5分钟后，在AGM上直接放上一叠切成直径为100mm预先称好重量的(W1[g])的圆滤纸，然后放上外径为100mm的2kg的砝码，滤纸可以例如代码989购自美国俄亥俄州的Empirical Manufacturing Company，Inc.。滤纸必须足够多，让它们完全吸收过剩的流体。
4)1分钟后，拿掉砝码和滤纸。确认没有留下过剩的流体。
5)称出滤纸的重量(W2[g])。
6)计算AGM测试流体的吸收率如下：
吸收率[g/g]＝(10[g]-(W2[g]-W1[g]))/1[g]
符合该定义的AGM可在TBAM中非常有效地吸收和保留月经。
表1列出了TBAM的优选AGM。
                   表1
AGM   吸收率
Nippon Shokubai PX3-L-1091(亲血的)Nippon Shokubai Aqualic CAL-74Nippon Shokubai Aqualic CAL-401Stockhausen Nalco N1180   7.3g/g3.4g/g5.8g/g4.7g/g
3.芯吸试验
该试验测量购自美国威斯康星州的S.C.Johnson & Son的莎纶薄膜上剩下的测试流体量作为样本材料的毛细压力。在将薄膜铺展到一个平台上之后，往那里倾倒100uL的测试流体。将一片试样(5cm×5cm)不加额外砝码在测试流体上放5秒钟。测量薄膜上剩下的测试流体量作为毛细压力。
4.吸收试验
在将一片试样(5cm×5cm)放在一个平台上之后，从0.5cm的高度将0.5mL的测试流体滴到样本上。测量从测试流体碰到试样的表面时的时间到通过肉眼确认测试流体在试样表面上完全消失时的时间的时间长度(即，完成吸收)作为吸收时间。
表2和图5显示了本发明实施方案的TBAMs(样本1和5)与其它参考材料(样本2-4和6)的对比。图5中，纵轴代表残留的测试流体量(FR)以及横轴代表完成吸收所需的时间长度(TL)。
显而易见，只有样本1(S1)同时显示了高流体渗透性和高芯吸性(即，高毛细压力)。所有的样本1-6均具有150g/m2的基重并包括18％的双组分纤维。只有样本6包括AGM。与样本6相比，即使没有AGM的有益效果，样本5吸收也较快，保持了芯吸性能。
                                   表2
样本(S1-S6)     吸收试验(吸收时间)     芯吸试验(流体剩余)
样本1在20gf/cm2压力下的干密度：0.06g/cc表面处理：烷基磷酸酯钾盐 54秒 0
样本2在20gf/cm2压力下的干密度：0.06g/cc表面处理：脂肪酸乙氧基化物 150秒 ++
样本3在20gf/cm2压力下的干密度：0.06g/cc表面处理：脂肪酸山梨醇糖酯和脂肪酸钾盐 156秒 ++
样本4在20gf/cm2压力下的干密度：0.06g/cc 401秒 +++
表面处理：无
样本5在20gf/cm2压力下的干密度：0.13g/cc表面处理：烷基磷酸酯钾盐 538秒 +
样本6在20gf/cm2压力下的干密度：0.13g/cc表面处理：无，17％的AGM 593秒 +
注意：“+”的数量与剩余的测试流体量成比例。
E.TBAMs的实施例
实施例1
采用购自丹麦Horsens的M&J Fibretech A/S的气流成网系统(“气流成网系统”)由以商品名称Rayfloc J-LD-E购自美国乔治亚州的Rayonier Inc.的82％的磷酸盐浆纤维(“纸浆纤维”)和涂敷有以代码XESC1015购自日本大阪的Chisso Corporation的N-十二烷基(C12)磷酸酯钾盐和N-辛基(C8)磷酸酯钾盐混合物的18％的酸改性聚乙烯(皮中)/聚丙烯(芯中)双组分纤维(1.7分德士，5.0mm长)(“双组分纤维”)来生产一层TBAM。接下来的热处理在约142C下进行。该材料的基重为100g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.050g/cc)压力下为约2.0mm。该TBAM层优选地被用作图1和2所示实施方案中的吸收芯50。
实施例2
采用气流成网系统和随后的153C下的热处理用65％的纸浆纤维、18％的双组分纤维和17％的对于提及的测试流体的吸收率为7.3g/g的颗粒AGM生产一层TBAM。该材料的基重为约100g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.050g/cc)压力下为约2.0mm。该TBAM层优选地被用作图1和2所示实施方案中的吸收芯50。
实施例3
采用气流成网系统和随后的150C下的热处理用56％的纸浆纤维、18％的双组分纤维和26％的对于提及的测试流体的吸收率为7.3g/g的颗粒AGM生产一层TBAM。该材料的基重为约100g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.083g/cc)压力下为约1.2mm。该TBAM层优选地被用作图1和2所示实施方案中的吸收芯50。
实施例4
采用气流成网系统和随后的156C下的热处理用56％的纸浆纤维、18％的双组分纤维和26％的对于提及的测试流体的吸收率为7.3g/g的颗粒AGM生产一层TBAM。该TBAM(A)的基重为约80g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.067g/cc)压力下为约1.2mm。采用气流成网系统和随后的138C下的热处理用82％的纸浆纤维、18％的双组分纤维生产另一层TBAM(B)。该TBAM的基重为约200g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.050g/cc)压力下为约4.0mm。这些TBAM层(A)和(B)优选地分别被用作图3和4所示实施方案中的下层和上层59和58。
实施例5
采用气流成网系统和随后的156C下的热处理用56％的纸浆纤维、18％的双组分纤维和26％的对于提及的测试流体的吸收率为7.3g/g的颗粒AGM生产一层TBAM(C)。该TBAM的基重为约80g/m2以及厚度在20gf/cm2 (即，0.067g/cc)压力下为约1.2mm。采用气流成网系统和随后的143C下的热处理用65％的纸浆纤维、18％的双组分纤维和17％的对于提及的测试流体的吸收率为7.3g/g的颗粒AGM生产另一层TBAM(D)。该TBAM的基重为约150g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.050g/cc)压力下为约3.0mm。这些TBAM层(C)和(D)优选地被分别用作图3和4所示实施方案中的下层和上层59和58。
实施例6
采用气流成网系统和随后的156C下的热处理用56％的纸浆纤维、18％的双组分纤维和26％的对于提及的测试流体的吸收率为7.3g/g的颗粒AGM生产一层TBAM(E)。该TBAM的基重为约80g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.067g/cc)压力下为约1.2mm。采用气流成网系统和随后的143C下的热处理用65％的纸浆纤维、18％的双组分纤维和17％的对于提及的测试流体的吸收率为7.3g/g的颗粒AGM生产另一层TBAM(F)。该TBAM的基重为约200g/m2以及厚度在20gf/cm2(即，0.050g/cc)压力下为约4.0mm。这些TBAM层(E)和(F)优选地被分别用作图3和4所示实施方案中的下层和上层59和58。

Claims (17)

1.吸收制品，所述吸收制品包括：
顶片；
底片；和
设置在所述顶片和所述底片之间的气流成网混合物材料，所述气流成网混合物材料包括：a)纤维素纤维，和b)热塑性纤维，所述热塑性纤维具有用包括磷酸酯、硫酸酯或它们的衍生物在内的表面活性剂处理过的表面；
所述纤维素纤维和所述热塑性纤维被粘合到一起，形成热粘合的气流成网基体。
2.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述磷酸酯或其衍生物选自烷基磷酸酯、烷基酚磷酸酯和它们的衍生物。
3.如权利要求2所述的吸收制品，其中所述磷酸酯或其衍生物包括烃链长度为C6至C22的呈碱盐形式的直链烷基磷酸酯。
4.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述硫酸酯或其衍生物选自烷基硫酸酯、烷基酚硫酸酯和它们的衍生物。
5.如权利要求4所述的吸收制品，其中所述硫酸酯或其衍生物包括烃链长度为C6至C22的呈碱盐形式的直链烷基硫酸酯。
6.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述热粘合气流成网基体的干密度在20gf/cm2的压力下为约0.04至约0.11g/cc。
7.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述热塑性纤维包括改性的聚烯烃，以形成所述热塑性纤维和所述纤维素纤维之间的氢键或共价键。
8.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述热塑性纤维为双组分纤维。
9.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述气流成网材料还包括吸收胶凝材料。
10.如权利要求9所述的吸收制品，其中所述吸收胶凝材料为亲血AGM。
11.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述热塑性纤维包括约10％至约30％的所述热塑性纤维。
12.如权利要求9所述的吸收制品，其中所述吸收胶凝材料包括约5％至约50％的所述吸收胶凝材料。
13.如权利要求1所述的吸收制品，其中所述热粘合气流成网基体包括接合到一起的第一和第二热粘合气流成网基体层，并且所述第一层的设置与所述第二层相比更接近于所述顶片。
14.如权利要求13所述的吸收制品，其中所述第一层与所述第二层相比具有更小的面积和更大的厚度。
15.如权利要求14所述的吸收制品，其中所述第一层具有边缘，并且所述吸收制品具有在所述第二层上沿着所述第一层的边缘形成的压花槽。
16.吸收制品，所述吸收制品包括：
顶片；
底片；和
设置在所述顶片和所述底片之间的气流成网混合物材料，所述气流成网混合物材料包括：a)纤维素纤维，b)热塑性纤维，所述热塑性纤维具有用阴离子表面活性剂处理过的表面，和c)约5％至约50％的吸收胶凝材料；
所述纤维素纤维、所述热塑性纤维和所述吸收胶凝材料被粘合到一起，形成在20gf/cm2的压力下干密度为约0.04至约0.11g/cc的热粘合气流成网基体。
17.如权利要求16所述的吸收制品，其中所述阴离子表面活性剂选自磷酸酯、硫酸酯和它们的衍生物。
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