專利名稱：表現(xiàn)出z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及具有適合流體(液體)吸收、流體存儲(chǔ)和流體分配的結(jié)構(gòu)并表現(xiàn)出高水平吸收力的一次性吸收材料，更特別涉及表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的改進(jìn)的無(wú)紡材料，其包含第一相對(duì)低密度層和第二相對(duì)高密度層，它們通過(guò)氫鍵合一體化和穩(wěn)定化，而不借助粘合劑組合物或合成纖維，所得材料表現(xiàn)出合意地高的拉伸強(qiáng)度和抗層離性。該吸收材料可用于吸收制品，如女性衛(wèi)生產(chǎn)品、失禁產(chǎn)品和一次性尿布。
背景技術(shù)：
一次性吸收制品，如尿布、女性衛(wèi)生產(chǎn)品、成人失禁用品等已被普遍接受。為有效工作，此類(lèi)吸收制品必須快速吸收體液，在該吸收制品內(nèi)遍及分配這些液體，并能在負(fù)載時(shí)留住
這些體液。盡管各吸收制品的設(shè)計(jì)隨用途而變，但某些元件或部件是此類(lèi)制品一般共有的。典型吸收制品包括透液頂層或面層，該面層設(shè)計(jì)成與體表接觸。該面層由允許流體從身體無(wú)阻傳送到制品芯中的材料制成。該面層本身不應(yīng)吸收流體并因此保持干燥。典型制品進(jìn)一步包括位于該制品外表面上的不透液背層或背襯層，該層設(shè)計(jì)成防止流體漏出該制品。在面層和背層之間存在本領(lǐng)域中被稱作吸收芯的吸收元件。吸收芯的功能是吸收和留住經(jīng)由面層進(jìn)入吸收制品的體液。由于體液的來(lái)源是局部的，必須提供遍及吸收芯的尺寸分配液體的手段。這通常通過(guò)在芯中提供分配元件和/或通過(guò)改變?cè)撐招颈旧淼慕M成或結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于流體傳送給吸收產(chǎn)品的速度可能快于吸收芯的吸收，常使用獨(dú)立的捕集結(jié)構(gòu)以比液體添加速度更快地捕集液體并將其留住足夠長(zhǎng)的時(shí)間以便該芯的其余部分將其吸收到捕集結(jié)構(gòu)外。流體向芯的這種轉(zhuǎn)移恢復(fù)該捕集結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)隨后流體侵入的能力。由于捕集結(jié)構(gòu)較小，芯更快吸收流體是有利的。吸收芯常由纖維素木纖維基質(zhì)或紙漿制成，該紙漿能夠吸收大量流體。通過(guò)在木紙漿的纖維中設(shè)置超吸收材料，可以增強(qiáng)流體吸收和留持性質(zhì)。超吸收聚合材料(SAP)在本領(lǐng)域中公知為是相對(duì)于它們的重量能夠吸收大量流體并在這種吸收時(shí)形成水凝膠的基本不溶于水的吸收性聚合組合物。含有紙漿和超吸收劑的摻合物或混合物的吸收制品是本領(lǐng)域中已知的。在美國(guó)專利No. 3,670, 731 (Harmon)中教導(dǎo)了其實(shí)例。可以利用芯結(jié)構(gòu)中存在的可濕性和或密度梯度將流體優(yōu)先導(dǎo)過(guò)吸收芯。各種壓花結(jié)構(gòu)使用高密度芯吸線或其它連續(xù)結(jié)構(gòu)，由于它們的密度，它們從相鄰芯中吸收液體并隨后將其導(dǎo)離侵入點(diǎn)。美國(guó)專利No. 4, 781,710 (Megison等人)教導(dǎo)具有低密度“簇絨(tuft)”區(qū)的吸收墊，其被設(shè)計(jì)成快速吸收液體，與非常致密的流體輸送通道流體連通，所述輸送通道將流體從簇絨區(qū)輸送出來(lái)，并且所述輸送通道圍住中密度存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。盡管這提供三個(gè)不同結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)各種功能，但這些結(jié)構(gòu)是共面的并且不在厚度方向上將流體從芯的流體接收側(cè)導(dǎo)向相反側(cè)?？梢酝ㄟ^(guò)在厚度方向上提供密度梯度來(lái)將流體從吸收芯的流體接收表面上輸送走。美國(guó)專利No. 5，525，407 (Yang)提供在厚度方向上具有密度和可濕性梯度的芯。流體接收側(cè)上的低密度層取得液體并將其導(dǎo)向下方的較高密度層。該流體接收側(cè)合意地變干爽，下方的較致密層也利用不直接位于流體侵入點(diǎn)下方的芯部分以面內(nèi)方向散布液體。這種技術(shù)通過(guò)使用被稱作橫向成網(wǎng)機(jī)的裝置形成各種層并使用合成纖維或粘合劑纖維和纖維素纖維的不同比例的各種摻合物分化各層中的纖維類(lèi)型來(lái)產(chǎn)生密度梯度。使用爐和其后的加熱砑光機(jī)活化粘合纖維。合成纖維是昂貴的，它們不親水，并且高速粘結(jié)該材料所需的爐是能量和成本密集的。使用商業(yè)多粘結(jié)氣流成網(wǎng)技術(shù)制成的吸收材料為吸收制品加工工藝提供制造預(yù)成形結(jié)構(gòu)化吸收芯的方法。預(yù)成形結(jié)構(gòu)化芯的使用通過(guò)從加工機(jī)械中消除成形或合并幾個(gè)芯結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性來(lái)提高加工操作的效率。美國(guó)專利No. 6, 420, 626 (Erspamer, Buckeye)教導(dǎo)了含有具有在厚度方向上的相關(guān)密度梯度的分化的獲取、流體存儲(chǔ)和流體輸送層的預(yù)成形整體式多粘結(jié)氣流成網(wǎng)芯。如前一實(shí)例中那樣，這種技術(shù)要求使用昂貴的合成纖維并
需要大型的資本和能量密集的粘結(jié)爐以粘結(jié)該材料。美國(guó)專利No. 5，866，242 (Tan)教導(dǎo)了使用熱和壓力粘結(jié)以形成氫鍵合的包含纖維素纖維和任選超吸收聚合物的氣流成網(wǎng)材料，其有時(shí)被稱作氫鍵合氣流成網(wǎng)材料。不使用合成粘合劑纖維、熱可熔的熱塑性塑料或其它化學(xué)粘合劑。在商業(yè)實(shí)踐中，加熱砑光輥施加在纖維之間形成氫鍵所需的壓力和熱。與之前提到的多粘結(jié)氣流成網(wǎng)法相比，這種粘結(jié)布置在操作上簡(jiǎn)單得多，具有明顯更小的能量消耗并需要比多粘結(jié)氣流成網(wǎng)法中所用的粘結(jié)爐低得多的資本支出。另外，不需要合成粘合劑纖維、可熔熱塑性材料或化學(xué)粘合劑，這些會(huì)增加材料的成本并且是非吸收性組分。這些粘合劑會(huì)限制SAP粒子的溶脹，從而降低它們的吸收力。盡管如Tan教導(dǎo)的氫鍵合的氣流成網(wǎng)方法和材料非常簡(jiǎn)單和成本有效，該方法未在厚度方向上產(chǎn)生強(qiáng)密度梯度。因此，希望提供僅含纖維素和任選SAP而不含化學(xué)粘合劑或合成粘合纖維的氫鍵合的氣流成網(wǎng)材料，其具有良好的片材完整性、極小纖維成塵和在厚度方向上的強(qiáng)密度梯度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及可用作吸收制品，如衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護(hù)墊、失禁產(chǎn)品或一次性尿布中的吸收芯的吸收材料。本發(fā)明的材料是由纖維素纖維和SAP構(gòu)成的無(wú)紡布片，不含粘合劑、膠乳等，依賴氫鍵合產(chǎn)生必要的結(jié)構(gòu)。該材料含有將流體導(dǎo)入該材料中并分配流體以提供更有效的流體輸送和存儲(chǔ)容積的有效利用的密度梯度。該材料包含兩個(gè)區(qū)域。在第一區(qū)域中，該材料具有與一個(gè)表面相鄰的低密度層，其覆蓋至少一個(gè)較高密度層。這些層在該片材的厚度Z-方向上產(chǎn)生密度梯度。第二區(qū)域包括流體分配結(jié)構(gòu)，其密度高于構(gòu)成所述第一區(qū)域的層的至少所述較低密度層，并貫穿該片材的整個(gè)厚度。該流體分配結(jié)構(gòu)與第一區(qū)域中的兩個(gè)相鄰層沿它們的邊界直接流體連通。在本發(fā)明的另一方面中，厚度方向上的密度比大于I. 2:1。在本發(fā)明的另一方面中，可以分化Z-方向中的各種層所含的纖維素類(lèi)型。在本發(fā)明的另一方面中，該片材的兩個(gè)表面之間的液滴吸收時(shí)間不同，液滴吸收時(shí)間比>I. 5:1。在本發(fā)明的另一方面中，該片材對(duì)第一區(qū)域中的低密度層中的纖維具有有效包封機(jī)制以防止成塵。
在本發(fā)明的另一方面中，該材料具有至少10 (N/50mm)的拉伸強(qiáng)度以提供可用于加工工藝以制造吸收制品的片材完整性。在本發(fā)明的另一方面中，液體在各種芯結(jié)構(gòu)中在X-Y方向上以根據(jù)它們密度的程度蔓延。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，使用氫鍵合氣流成網(wǎng)法通過(guò)使用加熱砑光機(jī)提供熱和壓力以實(shí)現(xiàn)鍵合來(lái)制造該材料。根據(jù)所示實(shí)施方案，本吸收性無(wú)紡材料包含第一相對(duì)低密度層，其包含基本不含合成纖維和粘合劑組合物的纖維素纖維材料的纖維基質(zhì)。本材料進(jìn)一步包含第二相對(duì)高密度層，其毗連與其呈液體轉(zhuǎn)移關(guān)系的第一層。第二層包含基本不含合成纖維和粘合劑組合物的纖維素纖維材料的纖維基質(zhì)。該吸收材料進(jìn)一步包括基本貫穿由第一層和第二層形成的該吸收材料的Z-方向的液體分配網(wǎng)絡(luò)。該液體分配網(wǎng)絡(luò)由此基本貫穿該材料的整個(gè)厚度并側(cè)向鄰接第一低密度層和與其呈液體轉(zhuǎn)移關(guān)系的第二高密度層的至少一些部分。本材料進(jìn)一步包括位于低密度層上的纖維素纖維薄氈(tissue)層，該薄氈層結(jié)合
到液體分配網(wǎng)絡(luò)上以使該吸收材料一體化以防層離和防止低密度層的纖維材料脫離。顯著地，本材料通過(guò)由施加熱和壓力形成的氫鍵合一體化和穩(wěn)定化，由此提供具有至少10 (牛頓/50毫米寬的樣品)的縱向(MD)拉伸強(qiáng)度和大于5N的垂直層離強(qiáng)度的無(wú)紡布片，氫鍵合用于穩(wěn)定層的密度和密度梯度以及用于穩(wěn)定液體分配網(wǎng)絡(luò)和結(jié)合的薄氈層的完整性。不受制于任何特定理論，但據(jù)信，設(shè)定纖維素纖維基質(zhì)中的一部分纖維之間的氫鍵合以使其在厚度方向上保持壓縮狀態(tài)。其余纖維的回彈力逆著這些壓縮力回推，從而形成平衡密度。據(jù)信，這是通過(guò)使用加熱砑光機(jī)在氣流成網(wǎng)的纖維素網(wǎng)上形成結(jié)合而形成的氫鍵合的獨(dú)特特征，因?yàn)樵摼W(wǎng)被壓縮形成結(jié)合，但僅在一些纖維之間形成結(jié)合，而其余纖維依據(jù)它們的回彈力逆著這些結(jié)合回彈。據(jù)信，這種平衡的有益作用在于，在對(duì)該結(jié)構(gòu)施加外機(jī)械力，如壓縮時(shí)，該結(jié)構(gòu)中的張力和回彈力使其傾向于彈回其平衡密度。本發(fā)明的材料的顯著特征在于，在將該材料成形成卷或飾邊包裝、加工成吸收產(chǎn)品和在最終使用過(guò)程中操作時(shí)，據(jù)信由此保持本發(fā)明的材料中的各種結(jié)構(gòu)各自的密度的完整性。由此，據(jù)信同樣保持這些密度的合意的功能特征。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，該吸收材料表現(xiàn)出大于I. 1:1的表觀Z-方向密度梯度。在一個(gè)實(shí)施方案中，該液體分配網(wǎng)絡(luò)包含至少一個(gè)縱向延伸的致密區(qū)。在另一實(shí)施方案中，該液體分配網(wǎng)絡(luò)包含海島型致密區(qū)。本吸收材料的液體分配網(wǎng)絡(luò)占該吸收材料的表面積的大約5%至50%，更優(yōu)選該吸收材料的表面積的大約10%至35%。盡管本吸收材料僅由纖維素纖維材料，如粉碎木漿形成是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，該吸收材料的至少一層可包括超吸收聚合材料。在這種實(shí)施方案中，該吸收材料可具有大約100至2000 gsm (克/平方米)的基重并包含大約0重量％至70重量％超吸收聚合材料。低密度層可具有0.08 g/cc (克/立方厘米)至大約0. 30 g/cc的密度，高密度層具有大約0. 25 g/cc 至 0.50 g/cc 的密度。更優(yōu)選地，當(dāng)本材料包括超吸收聚合材料時(shí)，該吸收材料可具有大約150至1000gsm的基重并包含大約10重量％至55重量％的超吸收聚合材料。低密度層可具有大約0. 10 g/cc至0.17 g/cc的密度,高密度層具有大約0. 25 g/cc至0.40 g/cc的密度。在優(yōu)選實(shí)施方案中，本吸收材料的高密度層在其下表面包括另一纖維素薄租層，該纖維素薄氈層沿該材料的液體分配網(wǎng)絡(luò)粘結(jié)在一起。低密度層的纖維材料不同于高密度層的纖維材料是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。根據(jù)所公開(kāi)的測(cè)試程序，本發(fā)明的吸收材料具有大于或等于I. 5:1的液滴吸收時(shí)間比。制造本吸收性無(wú)紡材料的方法包括提供纖維素薄氈層和在該薄氈層上沉積纖維素材料的步驟。將該纖維素材料壓實(shí)形成第一相對(duì)低密度層的纖維基質(zhì)。本方法進(jìn)一步包括提供第二相對(duì)高密度層，通過(guò)施加熱和壓力形成的氫鍵合提供穩(wěn)定密度，第二層包含另一纖維基質(zhì)，且第二層位于第一層上。該方法進(jìn)一步包括通過(guò)以規(guī)定圖案施加熱和壓力來(lái)壓實(shí)第一和第二層，以形成具有Z-方向密度梯度的吸收材料。成形包括形成貫穿該材料的整個(gè)厚度的液體分配網(wǎng)絡(luò)，該
網(wǎng)絡(luò)側(cè)向鄰接低密度和高密度層的至少一部分。將該材料的纖維素薄氈層結(jié)合到液體分配網(wǎng)絡(luò)上以使該吸收材料一體化以防層離和防止第一低密度層的纖維材料脫離。根據(jù)所示實(shí)施方案，該材料的液體分配由至少一個(gè)縱向延伸的致密區(qū)形成或成形成包含海島型致密區(qū)。如所述，可以以纖維素纖維材料和超吸收聚合材料的摻合物的形式提供本吸收材料的至少一種纖維基質(zhì)。在制造本吸收材料的優(yōu)選方法中，提供高密度層的步驟包括與低密度層分開(kāi)形成和壓實(shí)高密度層，此后將高密度層置于低密度層上。在最優(yōu)選的形式中，使用包含單成形段和位于該單成形段下游的單結(jié)合砑光機(jī)的氣流成網(wǎng)裝置形成該吸收材料。從下列詳述、附圖和所附權(quán)利要求中容易看出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖I是具體體現(xiàn)本發(fā)明的原理的表現(xiàn)出Z-方向梯度的吸收性無(wú)紡材料的示意性截面圖；且
圖2是本吸收性無(wú)紡材料的另一實(shí)施方案的示意性截面圖。詳述
盡管本發(fā)明允許各種形式的實(shí)施方案，但在附圖中展示和在下文中描述本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施方案，要理解的是本公開(kāi)應(yīng)被視為本發(fā)明的示例，而無(wú)意將本發(fā)明限于所示具體實(shí)施方案。本發(fā)明提供適用于吸收制品的新型吸收性無(wú)紡布材料，其包含纖維素纖維和任選超吸收聚合物(SAP)而不含合成纖維或化學(xué)粘合劑。通過(guò)氫鍵合保持該材料的密度結(jié)構(gòu)并通過(guò)沿密度梯度將液體流引導(dǎo)通過(guò)該結(jié)構(gòu)來(lái)提供改進(jìn)的吸收力特性。在該結(jié)構(gòu)中在至少一部分表面上包括在厚度方向上的強(qiáng)密度梯度。參照?qǐng)D1，纖維素纖維(51、53和54)包封在頂部(52)和底部(未顯不)的兩片纖維素薄氈之間。將該材料分成兩個(gè)區(qū)域，它們?cè)谶@種特別優(yōu)選的實(shí)施方案中以平行模式交替，包括至少一個(gè)縱向延伸的致密區(qū)，其優(yōu)選在該材料的縱向(MD)中延伸。但是，許多模式可能合適，取決于該片材的所需物理和吸收特性。第一區(qū)域包含覆蓋至少一個(gè)更強(qiáng)粘結(jié)纖維的較高密度層(51)的與該片材的一面相鄰的相對(duì)低密度纖維層(54)，從而在厚度方向上形成密度梯度。低密度纖維(54)，其中許多是基本未結(jié)合的，通過(guò)頂薄氈(52)封住，以防止在操作過(guò)程中成塵。在第二區(qū)域中，結(jié)合至相對(duì)較高密度的纖維素纖維貫穿該材料的整個(gè)厚度并在這兩個(gè)區(qū)域之間的邊界處與第一區(qū)域的兩個(gè)層(51，54)都流體連通。頂薄氈(52)與第二區(qū)域中的纖維51強(qiáng)結(jié)合以便為薄氈層提供有效層離強(qiáng)度。任何纖維結(jié)構(gòu)51、53或54可任選含有超吸收聚合材料SAP顆粒(未顯示)。在這種優(yōu)選實(shí)施方案中，高密度結(jié)合的第二區(qū)域在該片材的縱向中延伸，以提供液體的強(qiáng)優(yōu)先縱向芯吸。在另一些實(shí)施方案中，第二區(qū)域可具有一系列離散的不連貫形狀，第二區(qū)域在面內(nèi)方向上幾乎不提供芯吸或在另一實(shí)施方案中成形成在長(zhǎng)度和寬度方向上都具有連續(xù)性，以在這兩個(gè)方向上都提供面內(nèi)芯吸。第二區(qū)域可以占表面積的1%至90%，但合意地為表面積的5%至40%，更合意地為表面的 15% 至 35%。本發(fā)明的方法中可用的纖維素纖維是本領(lǐng)域中公知的并包括木紙漿、棉、亞麻和泥炭蘚。粉碎木紙漿通常優(yōu)選。紙漿可獲自機(jī)械或化學(xué)-機(jī)械紙漿、亞硫酸鹽紙漿、牛皮紙漿、制漿廢料、有機(jī)溶劑紙漿等。軟木和硬木物種都可用。軟木漿是優(yōu)選的。該紙漿最合意地在可通過(guò)用于制造本發(fā)明的材料的氣流成網(wǎng)設(shè)備加工的包裝中提供。在本發(fā)明的另一方面中，用于制造形成梯度的上層和下層的纖維素纖維可以不同以提高該梯度的效力。其一個(gè)實(shí)例是使用如下纖維素纖維其至少一些通過(guò)包括在大約15°C至大約60°C的溫度下用堿金屬鹽濃度為該吸收材料的大約2重量％至大約20重量％的堿金屬鹽水溶液處理紙漿液體漿懸浮的步驟的方法制成。超吸收聚合物(SAP)是本領(lǐng)域中公知的。本文所用的術(shù)語(yǔ)“超吸收聚合材料”是指相對(duì)于它們的重量能夠吸收大量流體的基本不溶于水的聚合材料。該超吸收材料可以是微粒、纖維、薄片、顆?；蚓奂w形式。示例性和優(yōu)選的超吸收材料包括交聯(lián)聚丙烯酸的鹽，如聚丙烯酸鈉。超吸收材料可購(gòu)得(例如購(gòu)自Stockhausen GmbH, Krefeld,德國(guó))。在各種一次性吸收產(chǎn)品中使用多種類(lèi)型；適當(dāng)?shù)燃?jí)極大取決于最終用途制品的所需吸收力特性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以為特定最終用途設(shè)計(jì)選擇最佳等級(jí)。本發(fā)明的吸收材料可包含任選載體薄氈和在該網(wǎng)幅上的另一任選薄氈層。所用的合適薄氈材料是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的。優(yōu)選地，這種薄氈由漂白木漿制成并具有大約273-300 CFM的透氣性。用在氣流成網(wǎng)吸收材料中的薄氈可購(gòu)得(例如購(gòu)自Cellu Tissuein East Hartford,康涅狄格)。本發(fā)明的吸收材料可以以均勻方式構(gòu)造或可以用具有纖維素和/或超吸收劑的不同組成的許多層構(gòu)造。氣流成網(wǎng)吸收材料制造領(lǐng)域的技術(shù)人員可以為任何指定最終用途產(chǎn)品設(shè)計(jì)最佳構(gòu)造。優(yōu)選材料可以用頂薄氈和載體薄氈構(gòu)造并具有纖維素纖維和SAP的基本均勻的混合物。制造本發(fā)明的材料的優(yōu)選方法是使用氫鍵合氣流成網(wǎng)法。對(duì)本專利而言，氫鍵合的氣流成網(wǎng)材料是通過(guò)將個(gè)體化的纖維懸浮在氣流中并將它們送過(guò)氣流成網(wǎng)機(jī)的成形頭以使它們沉積在未致密化的網(wǎng)幅中而形成的包含纖維素纖維和任選超吸收聚合物的任何無(wú)紡布。隨后在該材料中形成氣鍵。在經(jīng)此引用并入本文的美國(guó)專利No. 5，527，171 (Soerensen)中詳細(xì)描述幾種氣流成網(wǎng)機(jī)的實(shí)例。成形頭可包括旋轉(zhuǎn)或攪拌鼓，其用于保持纖維分離直至纖維被真空吸到多孔壓縮鼓或多孔成形傳送機(jī)(或成形絲網(wǎng))上。在需要多個(gè)指定層，如具有不同組成或密度的那些時(shí)，可以使用獨(dú)立成形頭以在之前形成的層上順序地形成各層。在將纖維氣流成網(wǎng)時(shí)，將所得結(jié)構(gòu)致密化并通過(guò)對(duì)該網(wǎng)幅施加熱和壓力以形成氫鍵來(lái)將纖維鍵合在一起，與其未致密化狀態(tài)相比提高該材料的密度和強(qiáng)度。不使用化學(xué)或熱塑性粘合劑材料。施加熱和壓力的優(yōu)選方法是使用加熱砑光輥。在這種方法中任選可以使用纖維素載體薄氈和纖維素頂薄氈，它們結(jié)合和集成到該網(wǎng)幅中。在形成本發(fā)明的材料的優(yōu)選方法中，在錘磨機(jī)中將纖維素纖維分離并沉積到被載體薄氈覆蓋的移動(dòng)成形絲網(wǎng)上。任選在成形頭中計(jì)量加入和摻合超吸收聚合物。隨后使用具有平表面的加熱砑光機(jī)在>100°C的優(yōu)選溫度，但更優(yōu)選在150-200°C范圍內(nèi)和獲得底層的所需密度所必需的壓力下將該網(wǎng)幅致密化。通過(guò)成形頭將附加的纖維素纖維和任選SAP沉積到被載體薄氈覆蓋的移動(dòng)絲網(wǎng)上。由此形成的網(wǎng)幅隨后在壓花砑光站與第一網(wǎng)幅合并。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該壓花
砑光站具有>100°c，更優(yōu)選在150-200°c范圍內(nèi)的溫度和在該材料的壓花區(qū)中獲得所需密度和結(jié)合所必需的壓力。根據(jù)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方法，提供纖維素薄氈層，在其上沉積纖維素材料并壓實(shí)形成第一相對(duì)低密度層的纖維基質(zhì)。此后在第一層上提供第二相對(duì)高密度層，所述第二層包含另一纖維基質(zhì)。通過(guò)施加熱和壓力形成的氫鍵合提供穩(wěn)定密度。通過(guò)以規(guī)定圖案施加熱和壓力來(lái)壓實(shí)第一和第二層，以形成具有Z-方向密度梯度的吸收材料，包括形成貫穿該材料的整個(gè)厚度的液體分配網(wǎng)絡(luò)。該液體分配網(wǎng)絡(luò)側(cè)向鄰接低密度和高密度層的至少一部分，將纖維素薄氈層結(jié)合到液體分配網(wǎng)絡(luò)上以使該吸收材料一體化以防層離和防止第一低密度層的纖維材料脫離。優(yōu)選地，提供高密度層的步驟包括與低密度層分開(kāi)形成和壓實(shí)高密度層，此后將高密度層置于低密度層上。由于典型的氣流成網(wǎng)裝置具有單成形段并希望避免改裝該機(jī)器的額外資本，形成兩層的一種方法是在相同成形段上彼此并排形成這些層，將它們切開(kāi)成兩個(gè)網(wǎng)幅，隨后在先砑光一個(gè)網(wǎng)幅之后將它們合并?？梢耘c適當(dāng)?shù)木W(wǎng)幅路徑安排(routing)一起使用在輥的一半上具有壓花圖案的砑光機(jī)，以用單砑光機(jī)產(chǎn)生希望的構(gòu)造。使用單成形段的另一方法是形成網(wǎng)幅的一部分，隨后在其中點(diǎn)處將其從絲網(wǎng)上剝離，隨后在其余絲網(wǎng)上形成第二層。盡管有許多方法，但優(yōu)選使用包含單成形段和位于單成形段下游的單結(jié)合砑光機(jī)的氣流成網(wǎng)裝置?？梢砸员换疚唇Y(jié)合區(qū)域包圍的高度結(jié)合區(qū)域的“海島”圖案或包含中間密度或梯度的更復(fù)雜圖案的形式提供壓花致密區(qū)。特別有利的圖案包括縱向取向的高密度平行線(圖解在圖I中)，它們沿線的方向優(yōu)先分配液體，這有助于避免吸收產(chǎn)品中的側(cè)漏。使吸收功能最大化的有用圖案具有小于50%結(jié)合，更優(yōu)選小于30%結(jié)合，但合意地大于10%結(jié)合的海島圖案，并通常產(chǎn)生具有有用機(jī)械完整性的材料。本發(fā)明的材料具有100-2000gsm，更合意地150_1000gsm的基重。SAP含量可以為0-70%，但更合意地為10-55%。如下述基重和密度程序所示的低密度層的密度可以為0. 08g/cc至0. 30g/cc,更合意的范圍為0. 10g/cc至0. 17g/cc。如下列程序所示的高密度層的表觀密度可以為0. 25g/cc至0. 50g/cc，更合意范圍為0. 25-0. 40g/cc。由這兩個(gè)層的密度比規(guī)定的第一區(qū)域中的厚度方向密度梯度優(yōu)選為I. 2-5.0，再更優(yōu)選為I. 5至2. 5。通過(guò)下述小面積密度試驗(yàn)程序測(cè)得的第二區(qū)域中的材料的密度理想地為0. 30g/cc至I. 2g/cc,更優(yōu)選 0. 60g/cc 至 0. 95g/cc。壓花第二區(qū)域合意地平均占該材料表面的5-50%，更合意地平均占表面積的10-35%，更合意地包含重復(fù)圖案，盡管這不是對(duì)本發(fā)明的材料的要求。壓花圖案可沒(méi)有側(cè)向連續(xù)性(如離散點(diǎn)或其它幾何形狀)，可在一個(gè)方向上具有側(cè)向連續(xù)性(如平行線、不相交Z字形等)或在兩個(gè)方向上都具有側(cè)向連續(xù)性(菱形、正方形、六邊形等的輪廓)。圖I圖解包含較高密度平行線圖案的第二區(qū)域，而圖2圖解具有被較高密度第二區(qū)域61包圍的包含較低密度圓62的第一區(qū)域的材料。壓花圖案也可設(shè)計(jì)成對(duì)應(yīng)于最終吸收制品中的芯的形狀，以定相(phased)方式使用以提供特定性質(zhì)，如機(jī)械強(qiáng)度或在最終產(chǎn)品中最合適的特定位置中的流體輸送。在申請(qǐng)人的制造在厚度方向上具有密度梯度的僅含紙漿和SAP的氫鍵合材料的一個(gè)嘗試中，形成絨毛和SAP的氣流成網(wǎng)墊，隨后行經(jīng)砑光輥隙，僅加熱輥隙的底輥。由此在不顯著結(jié)合較低密度頂層的纖維的工藝條件下形成溫和密度梯度。在操作該網(wǎng)幅時(shí)，這
種表面上的未結(jié)合纖維會(huì)造成不可接受的纖維塵霧。如果不施加造成該密度梯度消失的較高壓力，用于封住粉塵的頂薄氈層不結(jié)合到該網(wǎng)幅上。本發(fā)明的材料通過(guò)使致密第二區(qū)域中可得的強(qiáng)粘結(jié)將頂薄氈層以穩(wěn)固方式貼到該網(wǎng)幅上(其隨后提供第一區(qū)域的低密度層中的纖維的非常有效封閉)而以非常實(shí)用的方式解決這種問(wèn)題。形成這些有效結(jié)合所需的第二區(qū)域的密度取決于第二區(qū)域所占的表面積百分比?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)提到在厚度方向上具有密度梯度的芯，其在片材的較高密度側(cè)上表現(xiàn)出比片材的較低密度側(cè)高的在X和Y方向(面內(nèi))中的芯吸。其一個(gè)實(shí)例在美國(guó)專利No.5，525，407 (Yang)中。本發(fā)明的材料清楚表現(xiàn)出類(lèi)似性能，在一個(gè)位置添加的液體在第二區(qū)域的高密度芯吸線和接著第一區(qū)域的較高密度層中蔓延最遠(yuǎn)，在第一區(qū)域的低密度層中觀察到最少量的蔓延。如現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中所示，這種性質(zhì)可用于遮蔽各種衛(wèi)生巾和衛(wèi)生護(hù)墊中的難看污潰。對(duì)于實(shí)施例I的材料,通過(guò)切割12英寸X I英寸材料條帶、將其一端垂直懸掛在0. 9%鹽水溶液的盤(pán)中和在30分鐘后測(cè)量垂直芯吸高度，量化這種性能。芯吸高度是在各密度區(qū)內(nèi)在I英寸條帶中看出的最高液體垂直長(zhǎng)度和最低液體垂直長(zhǎng)度的平均值。第一區(qū)域中的較低密度層的平均垂直芯吸高度為11. 7厘米。第一區(qū)域中的較高密度層的平均垂直芯吸高度為16. 4厘米。(在樣品條帶的另一側(cè)上觀察)第二區(qū)域中的平行壓花線的平均垂直芯吸高度為17. 9厘米。在樣品條帶的相對(duì)側(cè)上觀察的第一區(qū)域中的兩層之間的垂直芯吸高度差據(jù)信是這一區(qū)域中在片材厚度方向上的密度梯度的結(jié)果。在少量粘性液體施加到本發(fā)明的材料上時(shí)，根據(jù)下面略述的液滴吸收時(shí)間試驗(yàn)程序，觀察到密度梯度的意外額外益處。由于小測(cè)得量的添加液體沒(méi)有完全浸透該材料，沿本發(fā)明的密度梯度軸在厚度方向上存在強(qiáng)流體流動(dòng)分量，從而量化其對(duì)流過(guò)材料厚度的流體流速的作用。據(jù)發(fā)現(xiàn)，施加到該片材一面上的測(cè)量過(guò)的液滴比施加到片材另一面上的類(lèi)似量的液體吸收得慢。不受制于任何特定理論，但據(jù)信，厚度方向上的密度梯度將液體以優(yōu)選方向吸入該片材，趨勢(shì)是提高從低密度層到較高密度層的流速。另外，據(jù)信，具有與本發(fā)明的材料類(lèi)似的基重和特征但在厚度方向上沒(méi)有密度梯度的材料沒(méi)有表現(xiàn)出一面與另一面的吸收時(shí)間不對(duì)稱，且在該方向上吸收速度慢于本發(fā)明的材料(其據(jù)信由厚度方向上的密度梯度增強(qiáng))。由于吸收速率對(duì)避免滲漏而言是至關(guān)重要的，本發(fā)明的材料的這種性質(zhì)非常有助于制造吸收制品的改進(jìn)的吸收芯，特別是處理較粘液體的那些，如衛(wèi)生巾。
試驗(yàn)程序
基重和密度使用來(lái)自 Associated Pacific Company of Camarillo California 的Atom model SE 20C模壓機(jī)，使用適當(dāng)尺寸的切割模頭切割樣品材料的300mm x 200mm手抄紙。在可讀數(shù)至0.001克的實(shí)驗(yàn)室天平上稱量樣品。隨后將樣品置于足壓力(footpressure)為0. 07psi的Emveco Microgauge中。在片材周?chē)?個(gè)位置測(cè)量厚度，并使用平均功能取平均值。將以克/平方米為單位的基重除以以毫米為單位的厚度，并將其除以1000以產(chǎn)生以克/立方厘米為單位的密度。Z-方向密度比
在砑光后立即，但在添加任何附加纖維之前，借助恒速運(yùn)行的穩(wěn)定方法(其是商業(yè)氣流成網(wǎng)法的預(yù)期運(yùn)行)獲取網(wǎng)幅樣品。在該方法完成時(shí)，該材料變成第一區(qū)域中的較高密度層。此時(shí)取樣能夠測(cè)量該層而不必將其與其余材料分離。從這種材料上取200mm x 300mm樣品(量10)并進(jìn)行上列基重和密度試驗(yàn)。平均值是該結(jié)構(gòu)的代表。借助仍在相同的恒速和穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行的方法，獲取最終材料的樣品。取200mm x300mm樣品(量10)，再在這些樣品上進(jìn)行基重和密度試驗(yàn)并記錄平均值。計(jì)算
取整個(gè)片材的基重和厚度以及在該方法中通過(guò)砑光使其結(jié)合之后立即但在添加任何附加纖維之前獲取的較高密度層的基重和厚度的平均測(cè)量值。隨后進(jìn)行下列計(jì)算以計(jì)算無(wú)法分離以單獨(dú)測(cè)量的較低密度層的基重和厚度
平均基重(整個(gè)片材)-平均基重(高密度層)=基重(低密度層)
平均厚度(整個(gè)片材)-平均厚度(高密度層)=厚度(低密度層)
隨后計(jì)算高密度層和低密度層的密度
密度(高密度層g/cc)=基重(高密度層，gsm) /厚度(高密度層，mm) / 1000 密度(低密度層g/cc)=基重(低密度層，gsm) /厚度(低密度層，mm) / 1000 最后，計(jì)算高密度層和低密度層之間的密度比。密度(高密度層，g/cc) /密度(低密度層，g/cc) =Z-方向密度比 小面積密度
第二區(qū)域的小致密區(qū)通常太小以致無(wú)法使用Emveco Microgauge測(cè)量。因此,使用具有可讀數(shù)至0. 001英寸的刻度盤(pán)指示計(jì)和0. 09英寸球端探針的在磁性基底或等效物上的MHC牌機(jī)械刻度盤(pán)指示計(jì)。在將該刻度盤(pán)指示計(jì)在Sartorius實(shí)驗(yàn)室天平的稱重盤(pán)上垂直下壓時(shí)，讀數(shù)為73克。將該刻度盤(pán)指示計(jì)置于金屬平面上并嚙合磁性基底。隨后調(diào)節(jié)裝配托架以使該刻度盤(pán)指示計(jì)在球與光滑金屬表面接觸的情況下垂直取向。隨后旋轉(zhuǎn)窗口(bezel)以產(chǎn)生0讀數(shù)。抬起探針并將樣品置于其下方以使探針坐落在第二區(qū)域的致密部分上，由此取厚度讀數(shù)。厚度直接以毫米讀取。小面積密度測(cè)試的取樣
使用來(lái)自 Associated Pacific Company of Camarillo California 的Atom model SE20C模壓機(jī),使用適當(dāng)尺寸的切割模頭切割樣品材料的300_ X 200mm手抄紙。在可讀數(shù)至0. 001克的電子實(shí)驗(yàn)室天平(Sartorius或等效物)上稱量樣品。將重量除以面積以產(chǎn)生以克/平方米為單位的計(jì)算出的平均基重。隨后使用刻度盤(pán)指示計(jì)根據(jù)上述程序從第二區(qū)域中的相當(dāng)位置取5個(gè)厚度讀數(shù)(在實(shí)施例材料的情況下，第二區(qū)域由通過(guò)旨在產(chǎn)生恒定厚度的方法壓花的平行線構(gòu)成。沿這些平行線的中心線取厚度讀數(shù))。將以克/平方米為單位的基重除以以毫米為單位的5個(gè)厚度測(cè)量值的平均值，并除以1000以產(chǎn)生讀數(shù)的平均密度。拉力
使用來(lái)自 Associated Pacific Company of Camarillo California 的 Atom modelSE 20C模壓機(jī)和適當(dāng)尺寸的切割模頭切割240mm x 50mm樣品。隨后在該條帶上使用來(lái)自Zwick / Roell in Ulm,德國(guó)的Zwick Model Z005拉伸試驗(yàn)機(jī)或等效物進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)以200_卡爪間距開(kāi)始。將樣品置于卡爪中，并將力歸零。試驗(yàn)機(jī)程序隨后以100毫米/分鐘的速率對(duì)該條帶施加2N預(yù)載荷，隨后繼續(xù)以100毫米/分鐘的速率拉伸樣品直至破壞，記錄每50毫米寬的試驗(yàn)條帶的以牛頓計(jì)的最大力。液滴吸收時(shí)間
這種試驗(yàn)測(cè)量芯的毛細(xì)作用將測(cè)得劑量的粘性液體吸入其中所需的時(shí)間。該試驗(yàn)使用由0.9%鹽水溶液(可作為準(zhǔn)備好的溶液獲自Lab Chem，of Pittsburg, PA,目錄號(hào)07933)以及充分溶解以產(chǎn)生具有30 +/- 2厘泊的穩(wěn)定粘度(其用Brookfield Syncro-Lectric粘度計(jì)在75°C下測(cè)量)的均勻溶液的足夠羧甲基纖維素鈉(Hercules Chemical, 7a型)構(gòu)成的試驗(yàn)流體。使用來(lái)自Associated Pacific Company of Camarillo California 的Atom modelSE 20C模壓機(jī)，使用適當(dāng)尺寸的切割模頭切割300mm x 200mm材料樣品。在可讀數(shù)至0. 001克的實(shí)驗(yàn)室天平上稱量樣品。將重量除以以平方米計(jì)的樣品面積以產(chǎn)生以克/平方米計(jì)的基重。所需的以立方厘米計(jì)的試驗(yàn)流體的劑量是該片材的基重乘以0.00044系數(shù)。將計(jì)算劑量的試驗(yàn)流體向上吸入帶有可讀數(shù)至0. 01 cc的刻度的無(wú)針頭Icc結(jié)核菌素注射器(可獲自BD Medical of Franklin Lakes, NJ目錄號(hào)309602)中。將注射器末端置于垂直取向的材料樣品上方的I液滴直徑處，并在大約I秒內(nèi)分配劑量(以避免偏斜和不適當(dāng)?shù)卦诟蟊砻鎯?nèi)散布液滴)。在定量給料開(kāi)始時(shí)，啟動(dòng)秒表并記錄液滴完全吸收到該片材中所需的時(shí)間。終點(diǎn)是鏡面液體表面最后消失到該材料中的時(shí)刻。液滴吸收時(shí)間試驗(yàn)的取樣
將10滴根據(jù)上述程序置于材料一面上的獨(dú)立的未潤(rùn)濕位置中并記錄吸收時(shí)間的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。在相對(duì)于液滴而言第一和第二區(qū)域尺寸大的材料的情況下，應(yīng)將液滴置于在厚度方向上含有密度梯度的第一區(qū)域中。隨后將樣品翻過(guò)來(lái)并再根據(jù)上述程序，將10滴置于另一面上的未潤(rùn)濕位置中，同樣記錄吸收時(shí)間的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。隨后將較疏松面的平均吸收時(shí)間除以較致密面的平均吸收時(shí)間。這是液滴吸收時(shí)間比。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
根據(jù)本發(fā)明制造無(wú)紡布片材料。該材料包含纖維素纖維(來(lái)自Rayonier, Jesup, Ga的 Rayfloc J-LDE)、SAP(來(lái)自 Sumitomo Seika 新加坡的 SA65s)和 17gsm 3995 薄租(Cellutissue, East Hartford, Conn)。形成的第一層具有150gsm的總基重,包含纖維素纖維和15% SAP并包括17gsm載體薄氈層。除載體外，該層是SAP和纖維素的均勻混合物并使用加熱至170°C的在一個(gè)輥上具有光滑表面和在另一個(gè)輥上具有亞麻圖案的砑光機(jī)在足以產(chǎn)生0.31 g/cc密度的壓力下致密化。向其中加入附加材料層，總基重為150gsm，仍包含纖維素纖維和SAP并包括17gsm薄氈層，這次在頂部。除頂薄氈外，第二層同樣是SAP和纖維素的均勻混合物。使這一網(wǎng)幅經(jīng)過(guò)加熱至170°C、包含正弦扇面的平行圓周凸緣圖案、使用來(lái)自BF Perkins, of Rochester, NY的被稱作57RE80的雕版的壓花砑光機(jī)。這在該材料中產(chǎn)生縱向走向的平行壓花線的圖案。輥壓力足以產(chǎn)生0. 75g/cc的沿壓花線中心線的小面積密度測(cè)量結(jié)果。該材料具有300gsm的總基重、大約15%的總SAP含量和0. 22g/cc的總密度。實(shí)施例2
根據(jù)本發(fā)明制造材料。該材料包含與實(shí)施例I相同的原材料。該第一層具有116gsm
的總基重，包含纖維素纖維和30重量％ SAP并包括17gsm載體薄氈層。除載體外，該層是SAP和纖維素的均勻混合物并使用加熱至170°C的在一個(gè)輥上具有光滑表面和在另一個(gè)輥上具有亞麻圖案的砑光機(jī)在足以產(chǎn)生0. 28 g/cc密度的壓力下致密化。向其中加入附加材料層，總基重為lllgsm，仍包含纖維素纖維和25重量％ SAP并包括17gsm薄氈層，這次在頂部。除頂薄氈外，第二層同樣是SAP和纖維素的均勻混合物，使該網(wǎng)幅經(jīng)過(guò)具有與實(shí)施例I相同的壓花圖案、加熱至170°C，具有足以產(chǎn)生0. 86g/cc的沿壓花線中心線的小面積密度測(cè)量結(jié)果的力的壓花砑光機(jī)。該材料具有227gsm的總基重、大約30%的SAP含量和0. 20g/cc的總密度。實(shí)施例3
根據(jù)本發(fā)明制造材料。該材料包含與實(shí)施例I相同的原材料。第一層具有106gsm的總基重，包含纖維素纖維和25重量％ SAP并包括17gsm載體薄氈層。除載體外，該層是SAP和纖維素的均勻混合物并使用加熱至170°C的在一個(gè)輥上具有光滑表面和在另一個(gè)輥上具有亞麻圖案的砑光機(jī)在足以產(chǎn)生0. 28 g/cc密度的壓力下致密化。向其中加入附加材料層，總基重為107gsm,仍包含纖維素纖維和25重量％ SAP并包括17gsm薄租層,這次在頂部。除頂薄氈外，第二層同樣是SAP和纖維素的均勻混合物，使該網(wǎng)幅經(jīng)過(guò)具有與實(shí)施例I相同的壓花圖案、加熱至170°C，具有足以產(chǎn)生0.81g/cc的沿壓花線中心線的小面積密度測(cè)量結(jié)果的力的壓花砑光機(jī)。該材料具有213gsm的總基重、大約25%的SAP含量和0. 17g/cc的總密度。實(shí)施例4
根據(jù)本發(fā)明制造材料。該材料包含與實(shí)施例I相同的原材料。第一層具有91gsm的總基重，包含纖維素纖維和10重量％ SAP并包括17gsm載體薄氈層。除載體外，該層是SAP和纖維素的均勻混合物并使用加熱至170°C的在一個(gè)輥上具有光滑表面和在另一個(gè)輥上具有亞麻圖案的砑光機(jī)在足以產(chǎn)生0. 29 g/cc密度的壓力下致密化。向其中加入附加材料層，總基重為110 gsm，仍包含纖維素纖維和SAP并包括17gsm薄氈層，這次在頂部。除頂薄氈夕卜，第二層同樣是SAP和纖維素的均勻混合物。使這一網(wǎng)幅經(jīng)過(guò)具有與實(shí)施例I相同的壓花圖案、加熱至170°C，具有足以產(chǎn)生0. 82g/cc的沿壓花線中心線的小面積密度測(cè)量結(jié)果的力的壓花砑光機(jī)。該材料具有201gsm的總基重、大約20%的SAP含量和0. 19g/cc的總
山/又o實(shí)施例5 根據(jù)本發(fā)明制造材料。該材料包含與實(shí)施例I相同的原材料。第一層具有91gsm的總基重，包含纖維素纖維和10重量％ SAP并包括17gsm載體薄氈層。除載體外，該層是SAP和纖維素的均勻混合物并使用加熱至170°C的在一個(gè)輥上具有光滑表面和在另一個(gè)輥上具有亞麻圖案的砑光機(jī)在足以產(chǎn)生0. 29 g/cc密度的壓力下致密化。向其中加入附加材料層，總基重為87 gsm，仍包含纖維素纖維和SAP并包括17gsm薄氈層，這次在頂部。除頂薄氈夕卜，第二層同樣是SAP和纖維素的均勻混合物。使這一網(wǎng)幅經(jīng)過(guò)具有與實(shí)施例I相同的壓花圖案、加熱至170°C，具有足以產(chǎn)生0.91g/cc的沿壓花線中心線的小面積密度測(cè)量結(jié)果的力的壓花砑光機(jī)。該材料具有178gsm的總基重、大約20%的SAP含量和0. 19g/cc的總
山/又o對(duì)照I :
制造材料以充當(dāng)實(shí)施例3的對(duì)照物。意在具有類(lèi)似基重、SAP百分比、使用類(lèi)似原材料并在頂部和底部具有薄氈。該單層包含纖維素纖維和SAP并在頂部和底部都包括17gsm載體薄氈層。除載體層外，該層是SAP和纖維素的均勻混合物，并使用加熱至170°C的在一個(gè)輥上具有光滑表面和在另一個(gè)輥上具有亞麻圖案的砑光機(jī)在足以產(chǎn)生0. 32 g/cc密度的壓力下致密化，以賦予其與第一區(qū)域中的較高密度層類(lèi)似的密度特征。整個(gè)材料具有217gsm的基重和大約25%的SAP含量。對(duì)照2
制造材料以充當(dāng)實(shí)施例3的另一對(duì)照物。意在具有類(lèi)似基重、SAP百分比、使用類(lèi)似原材料并在頂部和底部具有薄氈。但是，整個(gè)材料作為單層形成并使用壓花砑光機(jī)結(jié)合，制造第二區(qū)域的特征，但不產(chǎn)生第一區(qū)域中的密度梯度。該單層包含纖維素纖維和SAP并在頂部和底部都包括17gsm載體薄氈層。除載體層外，該層是SAP和纖維素的均勻混合物，并使用加熱至170°C的在一個(gè)輥上具有光滑表面和在另一個(gè)輥上具有亞麻圖案的砑光機(jī)在足以產(chǎn)生0. 15 g/cc密度的壓力下致密化。整個(gè)材料具有225gsm的基重和大約25%的SAP含量。根據(jù)上文解釋的取樣和程序，在5個(gè)實(shí)施例材料上進(jìn)行基重和厚度測(cè)量。表I含有各種樣品獲得的測(cè)量和計(jì)算密度和在厚度(Z-方向)中的所得表觀密度比。表I
權(quán)利要求
1.表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其包含 第一相對(duì)低密度層(54)，其包含基本不含合成纖維和粘合劑組合物的纖維素纖維材料的纖維基質(zhì)； 第二相對(duì)高密度層(51)，其毗連與其呈液體轉(zhuǎn)移關(guān)系的所述第一層(54)，所述第二層(51)包含基本不含合成纖維和粘合劑組合物的纖維素纖維材料的纖維基質(zhì)； 基本貫穿所述吸收材料的整個(gè)厚度的液體分配網(wǎng)絡(luò)，所述液體分配網(wǎng)絡(luò)側(cè)向鄰接所述第一低密度層和與其呈液體轉(zhuǎn)移關(guān)系的第二高密度層的至少一些部分；和 位于所述低密度層(54)上的纖維素纖維薄氈層(52)，其粘結(jié)到所述液體分配網(wǎng)絡(luò)上以使所述吸收材料一體化以防層離和防止所述低密度層(54)的纖維材料脫離； 所述材料含有氫鍵合，提供具有至少10N/50mm的MD拉伸強(qiáng)度和>5N的垂直層離強(qiáng)度的無(wú)紡布片，所述氫鍵合用于穩(wěn)定層的密度和所述密度梯度以及穩(wěn)定液體分配網(wǎng)絡(luò)和粘結(jié)的薄氈層(52)的完整性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中 所述吸收材料表現(xiàn)出大于大約1.2:1的表觀Z-方向密度梯度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中 所述液體分配網(wǎng)絡(luò)包含至少一個(gè)縱向延伸的致密區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中 所述液體分配網(wǎng)絡(luò)包含海島型致密區(qū)(61，62 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中 所述液體分配網(wǎng)絡(luò)占所述吸收材料的表面積的大約5%至50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中 至少一個(gè)所述層包括超吸收聚合材料； 所述吸收材料具有大約100-2000 gsm的基重并包含大約0重量％至70重量％超吸收聚合材料；且 所述低密度層具有大約0. 08g/cc至0. 30g/cc的密度，所述高密度層具有大約0. 25g/cc至0. 50g/cc的密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中 所述高密度層(51)在其下表面包括另一纖維素薄氈層，所述纖維素薄氈層沿所述液體分配網(wǎng)絡(luò)粘結(jié)在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中 所述低密度層(54)的纖維材料不同于所述高密度層(51)的纖維材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料，其中液滴吸收時(shí)間比> I. 5:1。
10.制造表現(xiàn)出Z-方向密度梯度的吸收性無(wú)紡材料的方法，包括下列步驟 提供纖維素薄氈層(52); 在所述薄氈層(52)上沉積纖維素材料； 壓實(shí)所述纖維素材料以形成第一相對(duì)低密度層(54)的纖維基質(zhì)； 在所述第一層(54)上提供包含另一纖維基質(zhì)的第二相對(duì)高密度層(51)，其中通過(guò)施加熱和壓力形成的氫鍵合提供穩(wěn)定密度；和通過(guò)以規(guī)定圖案施加熱和壓カ來(lái)壓實(shí)所述第一和第二層，以形成具有Z-方向密度梯度的吸收材料，包括形成貫穿該材料的整個(gè)厚度并側(cè)向鄰接所述低密度和高密度層的至少一部分的液體分配網(wǎng)絡(luò)，其中將所述纖維素薄氈層(52)粘結(jié)到所述液體分配網(wǎng)絡(luò)上以使所述吸收材料一體化以防層離和防止所述第一低密度層(54)的纖維材料脫離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的制造吸收性無(wú)紡材料的方法，包括 形成具有至少ー個(gè)縱向延伸的致密區(qū)的所述液體分配網(wǎng)絡(luò)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的制造吸收性無(wú)紡材料的方法，包括 形成所述液體分配網(wǎng)絡(luò)以包含海島型致密區(qū)(61，62 )。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的制造吸收性無(wú)紡材料的方法，包括 以纖維素纖維材料和超吸收聚合材料的摻合物形式形成至少ー種所述纖維基質(zhì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的制造吸收性無(wú)紡材料的方法，其中 提供所述高密度層(51)的所述步驟包括與所述低密度層(54)分開(kāi)形成和壓實(shí)所述高密度層，此后將所述高密度層(51)置于所述低密度層(54)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的制造吸收性無(wú)紡材料的方法，其中使用氣流成網(wǎng)裝置，其包含單成形段和單個(gè)粘結(jié)砑光機(jī)或多個(gè)粘結(jié)砑光機(jī)。
全文摘要
可用作吸收制品中的吸收芯的吸收材料。該材料是由纖維素纖維，任選超吸收聚合材料構(gòu)成的無(wú)紡布片，不含粘合劑或膠乳，依賴氫鍵合產(chǎn)生必要的結(jié)構(gòu)。該材料含有將流體導(dǎo)入該材料中并分配流體以提供更有效的流體輸送和存儲(chǔ)容積的有效利用的密度梯度。該材料由兩個(gè)區(qū)域構(gòu)成。在第一區(qū)域中，該材料具有與一個(gè)表面相鄰的低密度層(54)，其覆蓋與該片材的相反表面相鄰的至少一個(gè)較高密度層(51)。這些層(54，51)在該片材的厚度方向(Z-方向)上產(chǎn)生密度梯度。
文檔編號(hào)A61F13/15GK102802932SQ201080026972
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者P.M.杜克, S.S.哈倫 申請(qǐng)人:Eam 公司