專(zhuān)利名稱(chēng)：用于貼身吸濕制品及類(lèi)似制品的帶孔膜/非織造布復(fù)合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶孔膜與膨松的纖維質(zhì)非織造布材料的復(fù)合物。正如這里所說(shuō)明的，這種材料極為適于用作包括衛(wèi)生巾(但不限于此)在內(nèi)的貼身吸濕制品的外罩材料。發(fā)明背景貼身吸濕制品，包括衛(wèi)生巾或月經(jīng)墊、尿布、失禁衣著、鍛煉用短褲、繃帶與類(lèi)似制品，用來(lái)吸收和存納包括血、月經(jīng)、尿與糞便等的人體排出物。貼身吸濕制品一般包括貼身襯里，它適于貼近穿用者的皮膚安置；背面層或阻擋層，它通常是不透液的，用來(lái)阻擋排出的體液；以及吸濕芯料，它用來(lái)存納排出的體液。一貼身吸濕制品是否能很好的發(fā)揮作用，取決于它的各個(gè)元件之間的相互作用。這類(lèi)制品的最重要的參數(shù)中的兩個(gè)是流體吸入時(shí)間與流體的再潤(rùn)濕性。貼身吸濕制品要起作用，它就必須能盡快地吸收所排出的體液。體液一旦被吸入，就要求它不會(huì)回流和再濕潤(rùn)貼身吸濕制品的與人體接觸的表面。通過(guò)提高吸濕制品的流體吸入速率，同時(shí)通過(guò)減少此流體對(duì)與人體接觸表面的再潤(rùn)濕量，該制品一般將會(huì)有著較為清潔與干燥的表面，因此將更為舒適宜人并有效地為使用者所接受。
女性用衛(wèi)生制品，包括月經(jīng)墊或衛(wèi)生巾，由于人體排出液的性質(zhì)，從提供快速的滲透率和低的再濕潤(rùn)特性考慮是很差的。與尿相比，月經(jīng)是極其粘稠的物質(zhì)。結(jié)果，任何使衛(wèi)生巾具有低吸入率和高再潤(rùn)濕性的趨勢(shì)都會(huì)由于液體本身的性質(zhì)而加劇。
帶孔膜料和纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)是用來(lái)制造貼身吸濕制品特別是衛(wèi)生巾的貼身襯里的兩種材料。這兩種材料已被單獨(dú)地或相結(jié)合地用于這類(lèi)制品與人體接觸的面或?qū)?。帶孔膜料本身除非在厚度上?jīng)過(guò)處理，本質(zhì)上是二維的，它雖然能提供不沾污的表面，但通常不能很好地防止再濕潤(rùn)現(xiàn)象。有膨松的非織造纖維網(wǎng)作外罩層可使流體快速滲透并有助于與流體分離，但是這種材料會(huì)在其靠近頂部表面的結(jié)構(gòu)中保留一些上述流體，導(dǎo)致濕潤(rùn)感并有明顯沾污的問(wèn)題，而這是多數(shù)使用者不希望出現(xiàn)的。非織造纖維網(wǎng)外罩層材料的另一個(gè)問(wèn)題是如何使耐磨性與柔軟性相折衷。多數(shù)膨松材料能提供較柔軟的感覺(jué)和較高的流體吸入率，但同時(shí)也受到耐磨性能差的影響。相反，較為致密的因而是較為耐磨的材料在使用中雖能較好地保持其完整性，但它的流體吸入率卻難令人滿(mǎn)意。曾嘗試過(guò)將膜料與纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)相結(jié)合，但由于材料本身和性質(zhì)都存在有極大的差異性，加上它們的相互作用，使得最終形成的制品不盡如人意。于是需要有一種改進(jìn)的材料，它能與其它材料一起，用作貼身吸濕制品的貼身襯里或外罩層材料。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種帶孔膜料與膨松的非織造纖維網(wǎng)分隔料的復(fù)合物，它特別適合用作包括衛(wèi)生巾(但不限于此)在內(nèi)的貼身吸濕制品的外罩層材料。貼身吸濕制品，包括衛(wèi)生巾、尿布、鍛煉用短褲、失禁衣著、繃帶等等，通常具有適合與穿用者皮膚貼近的貼身襯里或外罩層以及一般設(shè)計(jì)成用來(lái)阻擋各種滲出體液的背面襯里。在貼身襯里和背面襯里之間則有一層吸濕芯料。在某些結(jié)構(gòu)中，貼身襯里是包覆于包括背面襯里在內(nèi)的整個(gè)制品上；而在另一些結(jié)構(gòu)中，貼身襯里則圍繞整個(gè)制品的周邊密封到背面襯里上，形成一個(gè)容納吸濕芯料的腔室。本發(fā)明的材料包括一帶孔的薄膜層和一分隔層，而它們組合起來(lái)可用作這種貼身吸濕制品的貼身襯里。上述膜層中形成有很多孔，這些孔總計(jì)的開(kāi)孔面積百分率約為10％至30％。分隔層包括一種纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)，它的膨松度約為0.76至3.8mm，基重約為17至85g/m2，而平均孔隙大小約為100至400μm。本發(fā)明的一個(gè)重要參數(shù)是上述纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)分隔層應(yīng)具有自然的膨松性，以使組合的帶孔膜和分隔層對(duì)于所吸收的體液有著良好的滲透速率和低的再濕潤(rùn)性，從而體液一旦被吸收后便不會(huì)回流到制品的表面。為此目的，最好采用雙組分纖維來(lái)形成這種纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)分隔層。這種雙組分纖維有著多種形式的構(gòu)型，包括(但不限于此)并列型的以及皮芯型的纖維結(jié)構(gòu)。適用制作這種雙組分纖維的聚合物包括(但不限于此)聚酯，以及例如聚乙烯與聚丙烯之類(lèi)的聚烯烴。合適的纖維纖度約在1.5至6旦之間。附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的貼身吸濕制品的部分切開(kāi)的透視圖，此處為一衛(wèi)生巾的形式，根據(jù)本發(fā)明采用薄膜與膨松的非織造材料相復(fù)合作為此衛(wèi)生巾的外罩層材料。
圖2是如圖1中所示的本發(fā)明的貼身吸濕制品的橫剖面?zhèn)纫晥D。本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明參看圖1與2，其中示明了貼身吸濕制品10，它包括本發(fā)明的貼身襯里或外罩層12。如附圖所示，這種貼身吸濕制品取衛(wèi)生巾形式。但是，不得將此理解為對(duì)這種貼身吸濕制品的限制或以此作為能應(yīng)用本發(fā)明的膜料與非織造復(fù)合物的特定最終用途。
此衛(wèi)生巾10包括一貼身襯里或外罩層12、一背面襯里或阻擋件14、以及一設(shè)在此貼身襯里12與背面襯里14之間的吸濕芯料16。貼身襯里12與背面襯里14環(huán)繞它們的周邊17相互連接，形成一個(gè)容納吸濕芯料16的封套。在對(duì)衛(wèi)生巾10作了進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例中，吸濕芯料16可以包括一個(gè)與貼身襯里12相鄰的頂層18和一個(gè)與背面襯里14相鄰的底層20。
為了防止出現(xiàn)有害的漏泄，背面襯里或阻擋件14通常是由一種不透液材料，例如塑料膜或是膜料/非織造布的復(fù)合物或?qū)訅杭?gòu)成。必要時(shí)可用一種透氣的膜料來(lái)構(gòu)成阻擋件14，以便這種衛(wèi)生巾能透過(guò)水汽。
本發(fā)明的貼身襯里12是由膜料與膨松的非織造材料的復(fù)合物形成，包括帶孔的膜層22和纖維質(zhì)非織造分隔層26。從圖1與2可以看到，有許多穿透膜層22的孔24，以使流體能流過(guò)此膜層。在本發(fā)明中，“多孔”的以及“帶孔的”所涉及的孔可以包括從一個(gè)表面到另一個(gè)表面穿過(guò)上述膜層構(gòu)成通道的洞和/或縫。這些孔可以設(shè)于局部，或是如圖1所示分布到膜層22的整個(gè)表面上。當(dāng)這些孔分布在局部上時(shí)，通常是在中央縱向分布或取條帶形式(未示出)，從而將外罩不帶孔的部分(未示出)分隔在兩側(cè)。在這種構(gòu)型中，整個(gè)層可由一層膜來(lái)形成，或上述中央部由一種帶孔膜形成而上述兩個(gè)側(cè)部由另一種材料例如纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)形成。
構(gòu)成膜層22的合適的聚合物可以采用能形成膜的任何材料，其中有(但不限于此)聚烯烴和聚丙烯酸酯以及它們的共聚物與混合物。具體的一些聚合物包括(但不限于此)聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線(xiàn)型低密度聚乙烯(LLDPE)以及乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。
有許多用來(lái)形成這種膜的公知的方法，其中包括(但不限于此)鑄膜法與吹塑法。這種膜層的厚度一般從約0.025至約1.0mm，而因開(kāi)有孔使相對(duì)于膜層22表面積的開(kāi)孔面積百分比在約10％至約30％之間。此開(kāi)孔面積百分比是按下述方式計(jì)算的指定一個(gè)單元區(qū)域，計(jì)算此指定的單元區(qū)域內(nèi)所有開(kāi)孔的面積，用此指定的單元區(qū)域的總表面積去除上述總的開(kāi)孔面積，然后將除得的商乘以100得到開(kāi)孔面積百分比。這些孔的尺寸與數(shù)目可以根據(jù)要輸運(yùn)通過(guò)膜層22的體液的粘度與其它性質(zhì)而變化。膜層可以是親水性或疏水性的或是被處理成具有這樣的性質(zhì)。許多薄膜擠塑混合料要在其中添加一種例如脂肪族酯之類(lèi)的滑移劑，這就使原本是疏水性的膜成為較親水性的膜。
適用的帶孔膜包括AET聚乙烯CKX215膜，特拉華州Middleton市Applied Extrusion Technology公司生產(chǎn)；SULTEX PF-10 EVA/(LDPE/PP)/EVA膜，意大利Agliana市Sultex SRL公司生產(chǎn)；三井低密度聚乙烯膜，日本東京三井株式會(huì)社生產(chǎn)。AET聚乙烯CKX215膜的開(kāi)孔面積百分比約為28％。SULTEZ PF-10膜是一種三層式層壓膜，開(kāi)孔面積百分比為18～22％，其中兩外層是由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)組成，內(nèi)層是17％的聚丙烯與73％的低密度聚乙烯兩者的混合物。三井的低密度聚乙烯膜的開(kāi)孔面積百分比則為22～29％。這些孔是從膜層底面伸延出的錐形毛細(xì)孔。
為了能充分地保證防止漏泄，膜層22與阻擋層14是環(huán)繞它們的周邊17相互粘接的。這兩層材料可以用能提供適當(dāng)密封的任何方式相互連接。要是構(gòu)成膜層22與阻擋層14的材料在熱性能上是匹配的，則對(duì)周邊17可以用加熱使之相互密封住。此外，可以用粘合劑，包括水基的、溶劑基的和熱熔的粘合劑，將上述兩層相互連接。密封的周邊17是防止漏泄增強(qiáng)保護(hù)的一個(gè)重要措施。
在帶孔膜層22之下設(shè)有一層與其直接接觸的纖維質(zhì)非織造分隔層26。這種分隔層26由于它的獨(dú)特設(shè)計(jì)以及同膜層22的相互作用，能迅速地將液體從衛(wèi)生巾表層吸出并傳送到吸濕芯料16。為了能最大限度地吸入流體和使流體的再濕潤(rùn)性減到最小，分隔層26應(yīng)由膨松的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)制成。從下面的例子中可以看到，這種膨松的非織造纖維網(wǎng)的性質(zhì)對(duì)于膜料與非織造材料的復(fù)合物的性能，以及對(duì)于本發(fā)明的成品的性能都起到關(guān)鍵作用。通常，支撐層12的厚度約從0.76至3.8mm，基重約在0.5至2.5盎司/碼2(17至85g/m2)之間，而平均的孔尺寸約從100至400μm。
可以采用由任何方法形成的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)，只要制得的纖維網(wǎng)具有這里所描述的性質(zhì)即可。兩種特別合適的成形方法包括紡粘法與熱風(fēng)穿透粘結(jié)梳理纖維網(wǎng)成形法，這兩種方法都屬周知的，不必在此細(xì)述。把熔融的熱塑性材料從紡絲頭的許多細(xì)的、通常為圓形的毛細(xì)孔中擠出得到長(zhǎng)絲，擠出長(zhǎng)絲經(jīng)過(guò)例如非噴射或噴射流體拉伸或其它已知的紡粘機(jī)理直徑迅速減小成為纖維，紡粘非織造纖維網(wǎng)就是由這些纖維制造的。紡粘法非織造纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法已公開(kāi)在一些專(zhuān)利中，例如Appel等人的美國(guó)專(zhuān)利4340563號(hào)，Dorschner等人的美國(guó)專(zhuān)利3692618號(hào)，Kinney的美國(guó)專(zhuān)利3338992號(hào)與3341394號(hào)，Levy的美國(guó)專(zhuān)利3276944號(hào)，Peterson的美國(guó)專(zhuān)利3502538號(hào)，Hartman的美國(guó)專(zhuān)利3502763號(hào)，Dobo等人的美國(guó)專(zhuān)利3542615號(hào)，以及Harmon的加拿大專(zhuān)利803714號(hào)。
分隔層26的一種特別適用的紡粘非織造纖維網(wǎng)是由并列型的聚乙烯/聚丙烯紡粘雙組分纖維制成。用來(lái)形成這種纖維與纖維網(wǎng)的方法包括采用一對(duì)擠壓機(jī)分別將聚乙烯與聚丙烯供給到一個(gè)雙組分噴絲頭。用來(lái)生產(chǎn)雙組分纖維的噴絲頭在技術(shù)上已屬周知，這里不作詳細(xì)說(shuō)明。一般，這種噴絲頭包括一個(gè)裝有紡絲組件的殼體，紡絲組件包括許多盤(pán)片，盤(pán)片的開(kāi)口按一定圖樣排列，產(chǎn)生引導(dǎo)高熔點(diǎn)和低熔點(diǎn)聚合物的流道，使它們流向噴絲頭中的每一個(gè)纖維成形開(kāi)口。噴絲頭中的孔排成一行或多行，當(dāng)聚合物由噴絲頭擠出時(shí)，這些孔使之形成為向下延伸的纖維簾。當(dāng)纖維簾從噴絲頭中出來(lái)后便與一股驟冷氣體接觸，這股驟冷氣體至少能部分地驟冷這些纖維，并使拉伸的纖維形成潛在的螺旋卷曲。通常驟冷氣體的方向基本上是垂直于纖維的長(zhǎng)度方向，其速度在約45至約90°F溫度下為約100至約400英尺/分。
在驟冷氣體下方有一臺(tái)接收驟冷后纖維的纖維拉伸裝置或吸絲器。用于聚合物熔融紡中的纖維拉伸裝置或吸絲器在技術(shù)上是周知的。適用于這種方法的纖維拉伸裝置包括授予Matsuki等人的美國(guó)專(zhuān)利3802817號(hào)所示類(lèi)型的線(xiàn)性纖維吸絲器，以及授予Dorshner等人的美國(guó)專(zhuān)利3692618號(hào)和授予Davies等人的美國(guó)專(zhuān)利3423266號(hào)所示類(lèi)型的噴射槍。纖維拉伸裝置一般具有一長(zhǎng)通道，使纖維通過(guò)時(shí)受到吸絲氣體的拉伸。這種吸絲氣體可以是任何氣體，例如空氣，只要它不會(huì)與纖維的聚合物起有害反應(yīng)即可。吸絲氣體可以是熱的以使吸絲氣體在拉伸已驟冷的纖維時(shí)使纖維被加熱到激活起其中潛在的螺旋形卷曲所需要的溫度，這一溫度的范圍是從約110°F至最大要小于低熔點(diǎn)組分聚合物(在此為聚乙烯)的熔點(diǎn)。一般，空氣溫度越高，生成的卷曲數(shù)也越多。
拉伸和卷曲后的纖維通常借助于設(shè)在連續(xù)成形面下的真空裝置被隨機(jī)的鋪放在成形面上。采用真空的目的在于消除這些纖維呈不利的散布形式，把它們導(dǎo)引到成形面上形成雙組分纖維的均勻的未經(jīng)粘合的纖維網(wǎng)。當(dāng)需要時(shí)，可對(duì)此纖維網(wǎng)在粘合加工前用壓輥輕壓。
為了粘結(jié)這種雙組分紡粘的纖維網(wǎng)，采用了一種熱風(fēng)穿透式粘結(jié)機(jī)。這種熱風(fēng)穿透式粘結(jié)機(jī)在技術(shù)上已是周知的，因而不需說(shuō)明。在熱風(fēng)穿透式粘結(jié)機(jī)中，熱的空氣流通過(guò)纖維網(wǎng)而把它加熱到溫度高于雙組分纖維中低熔點(diǎn)組分的熔點(diǎn)但低于其中高熔點(diǎn)組分的熔點(diǎn)。加熱時(shí)，纖維網(wǎng)中的低熔點(diǎn)聚合物部分被熔化，而此已熔化的纖維部分便在各交叉點(diǎn)上粘結(jié)到相鄰的纖維上，同時(shí)纖維中的高熔點(diǎn)聚合物部分會(huì)保持住纖維網(wǎng)的外形與尺寸的整體性。
一般是用成包購(gòu)鉤入的短纖維來(lái)制造粘結(jié)的梳理纖維網(wǎng)。將纖維包放入清棉機(jī)使纖維分開(kāi)。然后將纖維輸送到精梳或梳理裝置，使這些短纖維進(jìn)一步分開(kāi)并沿機(jī)器方向排列，從而形成沿機(jī)器方向定向的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)。這樣形成的纖維網(wǎng)再由許多粘結(jié)方法中的一種或幾種進(jìn)行粘結(jié)。一種粘結(jié)方法是粉末粘結(jié)法，將粉末狀的粘合劑分布到整個(gè)纖維網(wǎng)上，然后通常是用熱風(fēng)來(lái)加熱此纖維網(wǎng)與粘合劑使起到粘結(jié)作用。另一種粘結(jié)方法是所謂花紋粘結(jié)法，采用加熱的壓延輥或是超聲粘合設(shè)備來(lái)將纖維粘合到一起，雖然如果需要可在纖維網(wǎng)的整個(gè)表面進(jìn)行粘結(jié)，但通常采用的是花紋形的局部粘結(jié)。在使用雙組分短纖維時(shí)，在各種雙組分紡粘法纖維網(wǎng)成形方法中最好的方法是用上述的熱風(fēng)穿透式粘結(jié)機(jī)。
在形成分隔層26時(shí)的一個(gè)重要因素是要保持它的膨松性質(zhì)。為此需要避免采用使纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)過(guò)分密實(shí)的粘結(jié)方法。熱風(fēng)穿透式粘結(jié)與粘合劑粘結(jié)是粘結(jié)方法中不會(huì)給最終形成的纖維網(wǎng)的膨松性帶來(lái)不利影響的例子。這種粘結(jié)方法也是周知的，這里不必對(duì)此詳述。
用來(lái)形成這種纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)的合適纖維通常包括熱塑纖維，例如由聚烯烴和聚酯以及例如聚乙烯/聚丙烯共聚物之類(lèi)的聚烯烴共聚物制成的熱塑纖維。這類(lèi)纖維一般適合于加熱與粉末粘結(jié)，有良好的彈性和范圍很廣的纖度。合適的纖維纖度一般從約1.5至6旦。雙組分纖維特別適用于本發(fā)明。雙組分纖維可以是長(zhǎng)度較短的纖維或是較長(zhǎng)的更為連續(xù)的纖維，例如在上述紡粘方法中所生產(chǎn)出的纖維。雙組分纖維通常具有低熔點(diǎn)聚合物組分和高熔點(diǎn)聚合物組分，而一旦有足夠熱量加到這種雙組分纖維的結(jié)構(gòu)上時(shí)低熔點(diǎn)部分就起把這些纖維粘結(jié)到一起的作用。這樣的雙組分纖維例如可以有并列型、皮芯型與海島型的橫截面。所有以上這些橫截面結(jié)構(gòu)中，雙組分纖維外表面的至少一部分包含有低熔點(diǎn)聚合物組分，以使在纖維之間能進(jìn)行粘結(jié)。
下面例子中描述了兩種特別適用的膨松的非織造分隔層，一種是聚乙烯/聚丙烯并列型雙組分纖維紡粘非織造纖維網(wǎng)，采用纖度為3旦的纖維，具有1.2盎司/碼2(41g/m2)的基重，膨松度為55～65密耳，孔尺寸范圍在約100至120μm之間。第二種材料是一種熱風(fēng)穿透粘結(jié)的梳理雙組分短纖維纖維網(wǎng)，基重為0.8盎司/碼2(27g/m2)，膨松度為55密耳，而孔尺寸范圍在約100至150μm之間。此種纖維網(wǎng)是以基于纖維網(wǎng)總重量的重量混合百分比為50/50的、纖維長(zhǎng)度為38mm的聚乙烯皮層/聚酯芯短纖維制成。但一般地，此種分隔層將具有約0.76～3.8mm的膨松度，約17～85g/m2的基重，以及約100～400μm之間的平均孔尺寸。
用來(lái)制造分隔層26的多數(shù)纖維一般是疏水性的，盡管這并不是必須的。為了促進(jìn)流體從帶孔膜層22流向吸濕芯料16，通常希望用某種表面活性劑或濕潤(rùn)劑來(lái)處理形成這種分隔層26的纖維。這類(lèi)表面活性劑與濕潤(rùn)劑是周知的，可以在纖維成形過(guò)程中加入，或作為一種后處理將表面活性劑噴涂到纖維的表面上而后干燥。
在此，重要的是要使帶孔膜層22與分隔層26至少在膜層的有孔區(qū)域上相互密切接觸。由于有孔膜層22與分隔層26之間的相互作用，只要這兩個(gè)層之間仍然密切接觸，就不必要用粘合劑或其它結(jié)合方法來(lái)相互結(jié)合它們。但當(dāng)所述纖維與膜料的熱性能相互匹配時(shí)，如果需要便可通過(guò)粘合劑或熱粘合將這兩層相互粘合。
為了促進(jìn)流體從貼身襯里12向下流至吸濕芯料16，一般希望在吸濕芯料16內(nèi)形成的孔尺寸成梯度，使鄰近貼身襯里的孔尺寸要比鄰近吸濕芯料底部的孔尺寸大些。這種成梯度的孔尺寸加大了流體的毛細(xì)抽吸作用，促進(jìn)流體更快地吸入到衛(wèi)生巾10中并保持于其中。因此，要求膜層中每個(gè)孔的大小要大于分隔層中的孔尺寸，而又使此分隔層中的孔尺寸大于吸濕芯料16的孔尺寸。為了進(jìn)一步促進(jìn)這種毛細(xì)抽吸現(xiàn)象，可以構(gòu)造具有兩個(gè)或多個(gè)區(qū)或?qū)拥奈鼭裥玖稀Ｈ鐖D2所示，這樣的吸濕芯料16可以包括一個(gè)頂層18和一個(gè)底層20。頂層18與底層20都是由纖維化的木漿或絨毛制成，且頂層或與人體接觸的層18的密度比底層或面向衣著層20的密度低。例如頂層的密度可從約0.03至約0.10g/cc，而底層20的密度可以從約0.05至約0.15g/cc。
為了證明本發(fā)明的帶孔膜與分隔層兩者的復(fù)合物具有優(yōu)異的功能以及能將它們用于貼身吸濕制品，制備了一系列試樣并進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試過(guò)程、試樣與測(cè)試結(jié)果列述于下面。測(cè)試過(guò)程為了測(cè)量帶孔膜與非織造層的疊層能多快地吸收一種液體，采用了一種合成的月經(jīng)液體“Z-Date”來(lái)進(jìn)行滲透率測(cè)試，按重量百分比計(jì)它包含82.5％的水，15.8％的聚乙烯吡咯烷酮與1.7％的鹽、著色劑以及表面活性劑。此合成月經(jīng)的粘度為17厘泊，表面張力為53.5dyne/cm。用上述試驗(yàn)材料的一個(gè)3英寸×7英寸的試樣，在其膜面一側(cè)加上從一個(gè)具有2英寸×0.5英寸縫的儲(chǔ)液器中漏出的10cc合成月經(jīng)。然后以秒測(cè)量吸收8cc這種合成月經(jīng)的時(shí)間。以秒測(cè)出的較少的吸收時(shí)間即表明對(duì)這種特定物質(zhì)有著較快的吸入率。
在貼身吸濕制品的應(yīng)用中，希望一旦有月經(jīng)一類(lèi)液體通過(guò)了貼身襯里后，這種液體將不再濕潤(rùn)此制品的表面，或至少再潤(rùn)濕盡可能小的表面。為了測(cè)試再濕潤(rùn)量，從一個(gè)具有2英寸×0.5英寸縫的儲(chǔ)液器中將10cc的上述合成月經(jīng)漏至一個(gè)尺寸與前述相同的新試樣上。隨后將一吸濕紙置于此試樣的頂部并施加1磅/英寸2的壓力3分鐘。經(jīng)3分鐘時(shí)間后，除下此吸濕紙并進(jìn)行稱(chēng)重，以克(g)測(cè)量出這一吸濕紙所吸收的合成月經(jīng)量。較高的數(shù)值即表明對(duì)試驗(yàn)的特定物質(zhì)有較大程度的再濕潤(rùn)性。
為了測(cè)量關(guān)系材料厚度的Starrett膨松度或材料的膨松度，將前述材料的5英寸×5英寸(127mm×127mm)的試樣在0.05磅/英寸2的負(fù)荷下加壓，并測(cè)量試樣在壓力下的材料厚度。較高的數(shù)值表明這是一種較厚較膨松的材料。
纖維之間的孔大小是根據(jù)孔半徑應(yīng)用毛細(xì)張力的Laplace方程計(jì)算的R=-2α(dynes/cm)cosβδP(dynes/cm2)]]>式中α＝流體表面張力β＝液體/固體接觸角，它在孔排出流體時(shí)減小，而在孔吸收液體時(shí)加大δp＝pgh這樣，孔尺寸乃是上述半徑的兩倍或計(jì)算出的孔直徑。為了求得孔的平均尺寸，取5個(gè)獨(dú)立的孔尺寸讀數(shù)，以這5個(gè)讀數(shù)的和除以5即可求得平均值。例子對(duì)一系列帶孔膜/非織造分隔層復(fù)合物進(jìn)行了試驗(yàn)。為了表明這些復(fù)合物的性質(zhì)，把它們用于兩種衛(wèi)生巾的貼身襯里或外罩層。第一種衛(wèi)生巾是當(dāng)前美國(guó)市售的Kimberly-Clark KOTEXMaxi Pad。第二種衛(wèi)生巾也是Kimberly-Clark產(chǎn)品，是歐洲型的KOTEXMaxi Pad。為了提供進(jìn)一步的參考標(biāo)準(zhǔn)，還試驗(yàn)了俄亥俄州辛辛那提市Procter andGamble公司生產(chǎn)的ALWAYS衛(wèi)生巾。
美國(guó)型的KOTEXMaxi Pad衛(wèi)生巾包括貼身襯里、輸送層、吸濕芯料與塑料膜阻擋件。吸濕芯料為多組分結(jié)構(gòu)。吸濕芯料最接近貼身襯里的部分包括六層皺紋襯料，每層襯料重19g/m2。這部分吸濕芯料之下是單層的19g/m2的絹，它包圍著密度為0.07g/cm3的絨毛層。輸送層位于貼身襯里與吸濕芯料之間，是一種60g/m2的聚丙烯熔噴纖維網(wǎng)，用重量百分比大約0.90的AerosolOT表示活性劑處理過(guò)，這種表面活性劑是新澤西州Wayne市的American Cyanamid公司生產(chǎn)的一種陰離子表面活性劑。此輸送層是點(diǎn)粘合的，粘合面積為15％。貼身襯里由帶孔的0.70盎司/碼2(23.8g/m2)的聚丙烯紡粘纖維網(wǎng)制成，貼身襯里的整個(gè)結(jié)構(gòu)被包繞起來(lái)。這種紡粘纖維網(wǎng)是點(diǎn)粘合的，粘合面積為15％，并用TritonX-102非離子型表面活性劑處理，這種表面活性劑是弗吉尼亞州Sisterville市的Union Carbide公司生產(chǎn)的，基于外罩材料重量以約0.26％的重量百分比添加。
歐洲型的KOTEXMaxi Pad衛(wèi)生巾除輸送層外與美國(guó)型的基本一致。在此歐洲型的衛(wèi)生巾中，輸送層是由相同的熔噴材料制成，只是基重為45g/m2，而不是原先的60g/m2。
另一種供對(duì)照的衛(wèi)生巾則購(gòu)自俄亥俄州辛辛那提市Procter andGamble公司。它具有與帶孔膜貼身襯里的周邊密封的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有輸送層。
本發(fā)明選用了三種市售的膜料。它們包括前述的購(gòu)自意大利Pistoria的Gruppo Fintex and Partners Italia公司的Sultex膜，購(gòu)自特拉華州Middleton市Applied Extrusion Technologies公司的AET膜，購(gòu)自日本東京三井株式會(huì)社的三井膜。
結(jié)合上述膜料，制備并試驗(yàn)了一系列纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)分隔層。由雙組分紡粘非織造纖維網(wǎng)制備了一組分隔層，再由用聚乙烯為皮/聚丙烯為芯的雙組分短纖維經(jīng)熱風(fēng)穿透粘結(jié)梳理制得的纖維網(wǎng)制成第二組分隔層。此外還制備了若干標(biāo)準(zhǔn)的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)，包括紡粘的與熔噴的纖維網(wǎng)，以示明本發(fā)明的材料與傳統(tǒng)的兩層外罩層材料的差別。
雙組分紡粘非織造纖維網(wǎng)(Bico SB)是用纖度為3旦的聚乙烯/聚丙烯紡粘纖維制成。此種纖維網(wǎng)的基重為1.2盎司/碼2(41g/m2)，膨松度為0.052英寸(1.2mm)，平均孔尺寸為140μm。熱風(fēng)穿透式粘結(jié)的梳理纖維網(wǎng)(TABCW)的基重為0.8盎司/碼2(27g/m2)，是由51mm長(zhǎng)的1.8與3.0旦的聚乙烯為皮/聚酯為芯的雙組分短纖維，基于纖維網(wǎng)的總重按50/50的重量百分比混合制成。對(duì)比用的紡粘非織造纖維網(wǎng)則是由纖度為5.0旦的聚丙烯纖維制成。它是采用具有15％總粘合面積的花紋點(diǎn)粘合進(jìn)行粘合的。這種紡粘纖維網(wǎng)的基重為0.95盎司/碼2(32.3g/m2)，膨松度為0.011英寸(2.8mm)，平均孔尺寸為85μm。對(duì)比用的熔噴纖維網(wǎng)是由纖度小于1旦的聚丙烯纖維制成。制得的纖維網(wǎng)基重為1.3盎司/碼2(44.5g/m2)，膨松度為0.03英寸(0.76mm)。它是由具有15％總粘合面積的點(diǎn)粘合進(jìn)行粘合的。所有上述纖維網(wǎng)中的纖維均用表面活性劑處理過(guò)。
正如下面各例中指出的，制備上述材料的各種復(fù)合物，并把它們放到上述標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生巾的基料的頂部上，隨后進(jìn)行測(cè)試。這些復(fù)合物與測(cè)試結(jié)果列述于下面。例1在例1中，依據(jù)前面列出的試驗(yàn)步驟采用合成月經(jīng)對(duì)三種衛(wèi)生巾進(jìn)行了滲透時(shí)間與再潤(rùn)濕性的測(cè)試。試樣1a是Sultex膜，置放在KOTEXMaxi Pad(美國(guó)型)的基料上面但未與其粘合。除去KOTEXMaxi Pad上原來(lái)的非織造外罩層，而將Sultex膜放置到位。試樣1b采用了相同的KOTEXMaxi Pad基料以及一種復(fù)合物，此復(fù)合物是由Sultex膜和1.2盎司/碼2(41g/m2)的熱風(fēng)穿透粘結(jié)的雙組分紡粘纖維網(wǎng)分隔層組成，該紡粘纖維網(wǎng)是由纖度為3旦的聚乙烯/聚丙烯并列型纖維制得。Sultex膜與雙組分紡粘纖維網(wǎng)分隔層被相繼地置于KOTEXMaxi Pad基料的上面，使雙組分紡粘纖維網(wǎng)與吸濕芯料相鄰。在此膜料與非織造層之間或是在非織造層與吸濕芯料之間都未進(jìn)行粘合。式樣1c是Procter and Gamble的AlwaysDri-Weave衛(wèi)生巾。有關(guān)滲透時(shí)間與再濕潤(rùn)性的測(cè)試結(jié)果列示于表I。
表I試樣 衛(wèi)生巾型號(hào) 外罩層 滲透率 再潤(rùn)濕量(sec) (g)1aKOTEXSultex膜 17 1.0Maxi Pad1bKOTEXSultex膜/ 12 0.1Maxi Pad Bico SB NW1cALWAYS帶孔膜8 0.2衛(wèi)生巾從表1中可以看到，ALWAYS衛(wèi)生巾具有8秒的最佳滲透率。KOTEXMaxi Pad與Sultex膜(試樣1a)的滲透率幾乎是樣品1c的兩倍，但當(dāng)Sultex膜通過(guò)添加雙組分紡粘非織造纖維網(wǎng)分隔層(試樣1b)改進(jìn)后，滲透率下降了整5秒。此外，試樣1b的再濕潤(rùn)量減小了9/10且為試樣1c的1/2。由結(jié)果可知，增設(shè)雙組分紡粘纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)分隔層和衛(wèi)生巾合用，可以顯著地改善只有膜層的外罩層材料的滲透率和再濕潤(rùn)性。例2
例2中制備了11個(gè)試樣(試樣2a-2k)。這些試樣包括由前述的Sultex膜、三井膜與AET膜單獨(dú)制造的外罩層以及結(jié)合本發(fā)明的前述1.2盎司/碼2(41g/m2)的雙組分紡粘(Bico SB)分隔層和0.8盎司/碼2(27g/m2)的熱風(fēng)穿透粘結(jié)的梳理纖維網(wǎng)(TABCW)分隔層的外罩層。所有的外罩層材料都放于KOTEXMaxi Pad(美國(guó)型)基料的頂部，此基料上原先的外罩層已經(jīng)除去。此外，這種膜和膜/非織造層未粘合到吸濕芯上，同時(shí)這種膜與非織造層之間也未粘合。用合成月經(jīng)對(duì)這些試樣作了滲透率與再濕潤(rùn)性測(cè)試，結(jié)果列在下面的表II中。同時(shí)還對(duì)根據(jù)本發(fā)明只包括雙組分紡粘分隔層(試樣2j)與熱風(fēng)穿透粘結(jié)的梳理纖維網(wǎng)分隔層(試樣2k)的外罩層材料測(cè)定了滲透率與再濕潤(rùn)性。
表II試樣 外罩層 滲透率(sec) 再潤(rùn)濕量(g)2a Sultex 18.850.972b Sultex W/Bico SB 11.700.032c Sultex W/TABCW 9.120.042d Mitsui 15.680.042e Mitsui W/Bico SB9.700.022f Mitsui W/TABCW 8.300.032g AET 膜 21.551.282h AET 膜W/Bico SB11.550.072i AET 膜W/TABCW 7.980.082i 僅Bico SB 12.360.102k 僅TABCW 7.240.30從表II可以看到，在所有情形下，當(dāng)與雙組分紡粘(Bico SB)分隔層(試樣2b、2e與2d)相結(jié)合，或是與雙組分熱風(fēng)穿透粘結(jié)的梳理纖維網(wǎng)(TABCW)分隔層(試樣2c、2f與2c)相結(jié)合，都能減少帶孔膜的滲透時(shí)間。再濕潤(rùn)量在所有情形下也同樣減少了。比較試樣2a與2b再潤(rùn)濕量減少了31/32；而試樣2a與2c相比，再潤(rùn)濕量減少了23/24。試樣2g相對(duì)于試樣2h與2i再潤(rùn)濕量分別減少了17/18與15/16。例3
在前兩個(gè)例子中已經(jīng)表明了，與傳統(tǒng)的只采用非織造外罩層和只采用膜料外罩層的情形相比，本發(fā)明改善了滲透率與再潤(rùn)濕性，在例3中相對(duì)于兩種常規(guī)的輸送層材料測(cè)試了本發(fā)明的材料。在過(guò)去，已把紡粘(SB)材料與熔噴(MB)材料的片件用在貼身吸濕制品上來(lái)分開(kāi)非織造的外罩層與吸濕芯料。準(zhǔn)備了兩種這樣的材料并把它們置于Sultex膜下，接著將此復(fù)合物置于KotexMaxi Pad(歐洲型)的頂部并測(cè)試滲透時(shí)間與再潤(rùn)濕性。然后將這些試樣同例2中所述的覆蓋有本發(fā)明的Sultex膜/非織造材料復(fù)合物的KotexMaxi Pad基料相比較。結(jié)果列出于表III中。
表IIISultex膜W/輸送層的變化情形試樣 外罩層材料 滲透時(shí)間(Sec) 再潤(rùn)濕量(g)3aSultex膜 13.34 1.003bSultex/Bico SB 11.50 0.103cSultex/TABCW 10.17 0.053dSultex/SB20.79 0.383eSultex/MB20.89 0.24從上面表III中的數(shù)據(jù)可以看出，帶有通常的非織造層的試樣(試樣3d與3e)，它們的滲透率基本上是采用本發(fā)明的材料的女性用衛(wèi)生巾(試樣3b與3c)的兩倍，而且也大于只用Sultex膜(試樣3a)的滲透時(shí)間。試樣3d中的紡粘非織造層采用了纖度為5旦的聚丙烯纖維，它具有0.95盎司/碼2(32.3g/m2)的基重，用具有15％粘合面積的點(diǎn)粘合進(jìn)行粘合。此非織造層并不具有包括膨松性在內(nèi)的為提供本發(fā)明的特性所需的性質(zhì)。試樣3e中的熔噴非織造層的基重為1.3盎司/碼2(44.5g/m2)，平均孔尺寸為30μm，而纖維的纖度小于1旦，所有這些組合到一起形成的材料未能提供用本發(fā)明的材料可以達(dá)到的快速的滲透率和低的再濕潤(rùn)量。
上面已對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在不脫離后附權(quán)利要求書(shū)的實(shí)質(zhì)與范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明作出種種修改與變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于貼身吸濕制品的貼身襯里，它包括一帶孔膜層和一分隔層，所述膜層上有許多孔，孔的面積約占10％至30％，所述分隔層包括一種纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)，它的膨松度在約0.76至3.8mm之間，基重在約17至85g/m2，而孔的平均尺寸在約100至400μm之間。
2.如權(quán)利要求1所述貼身襯里，其特征在于所述纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)包含很多雙組分纖維。
3.如權(quán)利要求2所述貼身襯里，其特征在于所述雙組分纖維是并列型的含有聚乙烯與聚丙烯的纖維。
4.如權(quán)利要求3所述貼身襯里，其特征在于所述纖維具有的纖度數(shù)在約1.5至6旦之間。
5.如權(quán)利要求2所述貼身襯里，其特征在于所述雙組分纖維是并列型的含有聚乙烯與聚酯的纖維。
6.如權(quán)利要求5所述貼身襯里，其特征在于所述纖維具有的纖度數(shù)在約1.5至6旦之間。
7.一種貼身吸濕制品，它包括一貼身襯里和一背面襯里以及在這兩片襯里之間的吸濕芯料，所述貼身襯里包括一帶孔膜層與一分隔層，此分隔層位于上述膜層與吸濕芯料之間，膜層上有許多孔，膜層的開(kāi)孔面積百分比在約10％至30％之間，上述分隔層包括一纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)，它的膨松度在約0.76至3.8mm之間，基重在約17至85g/m2之間，而平均孔尺寸在約100至400μm之間。
8.如權(quán)利要求7所述貼身吸濕制品，其特征在于所述吸濕芯料包括面向所述貼身襯里的第一層和面向所述背面襯里的第二層。
9.如權(quán)利要求8所述貼身吸濕制品，其特征在于所述吸濕芯料包括纖維化的木漿粕，所述第一層的密度從約0.03至約0.10g/cm3，而所述第二層的密度從約0.05至約0.15g/cm3。
10.如權(quán)利要求7所述的貼身吸濕制品，其特征在于所述纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)包含有許多雙組分纖維。
11.如權(quán)利要求10所述貼身吸濕制品，其特征在于所述雙組分纖維具有并列型構(gòu)型。
12.如權(quán)利要求11所述貼身吸濕制品，其特征在于所述雙組分纖維是由聚丙烯與聚乙烯制成。
13.如權(quán)利要求10所述貼身吸濕制品，其特征在于所述雙組分纖維具有皮/芯構(gòu)型。
14.如權(quán)利要求13所述貼身吸濕制品，其特征在于所述雙組分纖維是由聚乙烯與聚酯構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求7所述貼身吸濕制品，其特征在于所述貼身襯里有一貼身襯里周邊，而所述背面襯里有一背面襯里周邊，這兩個(gè)周邊相互結(jié)合到一起。
16.如權(quán)利要求7所述貼身吸濕制品，其特征在于所述貼身襯里包括被一縱向中央部所分開(kāi)的兩個(gè)側(cè)部，此縱向中央部包括上述的帶孔膜，而這兩個(gè)側(cè)部包括纖維質(zhì)的非織造纖維網(wǎng)。
17.如權(quán)利要求7所述的貼身吸濕制品，其特征在于所述貼身吸濕制品是一種衛(wèi)生巾。
全文摘要
此處公開(kāi)了一種由帶孔膜與膨松的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)分隔層構(gòu)成的復(fù)合物。在許多用途中，它特別適用于貼身吸濕制品例如衛(wèi)生巾及類(lèi)似制品的貼身襯里。在用于這種用途時(shí)，本發(fā)明的材料具有優(yōu)異的液體滲透率并能防止材料表面的再濕潤(rùn)。
文檔編號(hào)A61F13/15GK1142760SQ94195020
公開(kāi)日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1994年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月30日
發(fā)明者W·W·杰克遜, M·S·迪阿茲, C·A·帕金斯, D·M·哈夫曼, W·L·布殊, C·A·莫卡羅, R·J·貝特韋爾 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克公司