觸感和持液性能得到綜合改進的吸濕用品的制作方法

專利名稱：觸感和持液性能得到綜合改進的吸濕用品的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種吸濕用品，這種吸濕用品的觸感和持液性能得到了綜合改進，所述持液性能包括諸如流體的采集和保存性能等。這種吸濕用品包括諸如衛生巾、內褲襯墊、尿布、成人失禁者襯墊及三角褲等。
背景技術：
諸如尿布、衛生巾、內褲襯墊、成人失禁者襯墊及三角褲、塞栓等產品是公知的吸濕用品，這種吸濕用品被廣泛地用來吸收諸如尿液、糞便和月經等身體排出物。典型的一次性吸濕用品通常包括一個可透液的身體側的襯層以及一個位于襯層底下的吸濕芯。吸濕芯可以夾在身體側的襯層和不透液的底片之間，該底片的作用為防止衣物和皮膚與所吸收的身體排出物相接觸。典型的身體側襯層可以包括一個諸如有孔成形薄膜的頂片或無紡的頂片層。身體側襯層還可以包括一個多層結構諸如一個頂片和一個與其液體相通的第二頂片(該第二頂片有時也稱為散布層、浪涌控制層、芯吸層或類似的名稱)。
為了滿足穿用者所需的持液性，這種吸濕用品必須迅速地將沉積到吸濕用品身體接觸面上的身體分泌物遷移開(采集能力)并將所遷移的流體保存起來使其不回到身體接觸面上(保持能力或再濕潤預防能力)。吸濕用品的流體保持性能通常代表采集能力要求和流體保持能力(再濕潤預防能力)要求之間的一個平衡點。一般地說，這個平衡點取決于吸濕芯的性質和頂片性質的相互作用。
吸濕用品的穿用者還有一些別的要求，這些要求也必須盡可能地給以滿足。這些要求有如，吸濕用品的接觸身體一面應當對皮膚是盡可能地親和的。皮膚親和性包括一些性質諸如柔軟性、壓縮率、不將流體保持在皮膚附近、不含刺激性組分、不使皮膚蔽塞而造成悶熱、出汗的感覺。對于月經用品的使用者來說，還有很重要的一點是已經被吸濕芯所吸收的經血應當最大程度地是肉眼不可見的(遮蓋性)。這一類要求雖然和吸濕芯的某些性質有關，但更多地取決于頂片的性質。
對上述的典型吸濕用品的吸濕芯有兩個基本要求排除頂片上沉積的流體并將其拉入吸濕芯而儲存起來，以及當吸濕芯或整個吸濕用品受到壓力時阻止先前所吸入的流體從吸濕芯中釋出(亦即避免流體從吸濕芯中“擠出”而再次弄濕身體表面)。對于優質的吸濕用品結構來說，還有一些其它的考慮因素，諸如吸濕芯的整體容量、吸濕芯的厚度、硬挺度等。
許多本領域公知的纖維狀網片構造都適于用來制作吸濕芯元件，而其中的許多構造已經嘗試具有高毛細壓強和其它所需的性質，例如授予Bernardin的美國專利5,009,650及4,699,619中所述的器件。Bernardin器件在一個主要為硬木漿纖維層的上面覆蓋了一層主要為軟木漿的纖維層。然而，這種Bernardin器件并沒有達到本發明所證實的高毛細壓強也不具有本發明的高流體保存性能的優點。此外，Bernardin器件未能在整個層片中引入超吸濕顆粒，也沒有提到使用雙組元纖維來改善流體保存性能。
吸濕用品的頂片優選能夠使所沉積的流體迅速透過它的表面(亦即頂片應當呈現高的沖流透過性)。另外，液體一旦穿透頂片就不應當再回流到這一層的表面上(亦即頂片應阻止液體的再濕潤)。優選的頂片還應盡可能的柔軟、舒適、并且對穿用者的皮膚沒有刺激性。
本領域一直在根據這些需求來致力于改進頂片的性能。例如，有一項現有技術已經使用了一種頂片，該頂片包括一種成形有孔熱塑薄膜網片。1982年8月3日授予Radel等人的公共受讓的美國專利4,342,314公開了這類具有代表性的成形薄膜。這里引入該項專利以作參考。這種網片利用毛細管輸液原理通過形成在網片材料中的三維毛細管來引導流體從網片的一個表面(接觸穿用者的表面)上離開，同時進入并穿過該網片，隨后進入下一層吸濕構造中。這種網片存在一個消費者所關心的問題就是它的外觀及手感類似塑料，為此已經開發出一種有孔成形熱塑薄膜網片，這種薄膜網片具有微觀的表面結構(微觀結構)和/或微觀的小孔(微觀孔)以進一步改善這類網片的視覺及觸覺效果。這類網片中代表性的薄膜網片公開在1984年7月31日授予Ahr等人的美國專利4,463,045及1986年12月16日授予Curro等人的美國專利4,629,643中，其公開的內容在此引用以作參考。盡管這些成形薄膜頂片已經取得廣泛的商業成功，許多使用者感到它們還是象塑料而且不太柔軟。
在另一項現有技術中使用了無紡網片來作頂片材料。例如，在1995年5月9日以Kao公司的名義發表的已經公開的日本專利申請7-119012中描述了一種無紡材料，這種無紡材料據稱比上述成形薄膜頂片材料具有更好的符合要求的觸覺效果。盡管這種無紡頂片材料的纖維性質可能具有某些觸感方面的優點，但無紡材料是公認的在預防再濕潤方面有缺點的材料。
還有一個方法為將成形薄膜材料和無紡材料的優點結合起來，用一種纖維材料包覆或層疊在成形薄膜上面。這種構造的代表性的頂片構造公開在1997年5月9日以Aziz等人的名義發表的Statutory Invention RegistrativeH1670中(其中敘述到包覆在成形薄膜材料上面的無紡材料)，以及1996年11月8日以Sugahara名義申請并在1993年5月27日以WO 93/09744公布的美國專利申請序列No.08/744,892中(其中敘述了一種具有中心區域及兩側外延區域的構造，其中中心區域包括一種成形薄膜而兩側外延區域則是覆蓋在成形薄膜上的無紡材料)。這里引入這兩項公開的內容以作參考。除了通過成形薄膜傳輸流體以外，這種網片也因為其纖維內部空間所形成的三維毛細管而呈現毛細管流體傳輸特性，這種網片同樣會引導流體從穿用者接觸表面離開并進入下一層吸濕構造中。這種網片由于其表面具有纖維狀屬性而呈現美學上的適意性、象布一樣的外觀及觸感。但是，這種網片因為不但額外的使用了層疊網片材料還額外的增添了制造工序因此比單一材料的頂片昂貴得多。另外，這種網片由于流體可以“擱淺”在無紡部分的細小的纖維內毛細管中因此仍然殘留在身體接觸面附近，所以在持液性能方面仍然可能是不足的。
為了能夠得到上述三維毛細管持液的好處而同時又降低這種成形薄膜的類似塑料的質感，還有人將有孔(非成形的)薄膜用某種方法粘貼到下面的無紡層上使其形成一系列由凹谷隔開的凸峰。這種構造公開在1996年7月1日授予Zelazoski等人的美國專利5,536,555和1997年1月23日以Kimberly-Clark公司的名義公布的PCT申請序列No.WO 97/02133中。盡管這種構造可以減少頂片材料和穿用者身體之間的接觸面積，但是帶有類似塑料質感的薄膜材料仍然與穿用者相接觸。這種材料同樣具有上述層疊材料的價格昂貴的缺點。
在1997年7月1日授予Jackson等人的美國專利5,643,240中描述了一種用于吸濕用品身體側的襯層(頂片)，該頂片具有一個多層構造，該構造由有孔薄膜層疊加在無紡網片上構成，其中的薄膜層和無紡網片具有規定的性能，因此當這些材料層組合起來用作吸濕用品的身體側襯層時據稱具有良好的滲透速率和良好的再濕潤性能。然而，該專利所申報的吸濕用品的滲透速率及再濕潤性能值與參考示例中所述的具有成形薄膜頂片的現有技術吸濕用品的性能值非常相似。另外，由于該項專利吸濕用品的接觸身體一面是成形薄膜，因此仍然存在成形薄膜所帶來的觸感不良的缺點。
因此仍然有必要對吸濕用品的持液特性及觸感進行綜合的改進。如前面已經指出，對頂片和吸濕芯所提出的性能要求是相互關聯的。例如，一個高毛細壓強的吸濕芯也將更傾向于會將頂片上的流體吸盡，因此會有助于防止頂片的再濕潤。所以，在吸濕用品的整體設計中可能要涉及幾個需要綜合考慮的問題。例如可以如這里所敘述的那樣將具有高毛細壓強的吸濕芯與觸感和持液性能之間得到更好平衡的頂片組合在一起。換句話說，使用本發明的吸濕芯和本發明的頂片，吸濕用品將可既具有良好的觸感又具有良好的持液性能。

發明內容
本發明涉及一種吸濕用品，這種吸濕用品的觸感和持液性能得到了綜合改進，所述持液性能包括諸如流體的采集和保存性能等，這種吸濕用品包括諸如衛生巾、內褲襯墊、尿布、成人失禁者襯墊及三角褲等。性能上的這種改進是通過對吸濕芯和頂片進行綜合改進而達到的。本發明的特別優選實施例的滴流采集時間(Drop Acquisition Time)小于約35秒，沖流透過時間(Strikethrough Time)小于約55秒，背濕量(Wetback)小于30毫克，平板柔軟性記分(panel softness score)在30到60 PSU之間。這些性能是通過對吸濕芯構造和頂片的觸感及持液性能進行綜合改進而達到的。
在本發明的一個優選實施例中，經過改進的吸濕芯包括大量的硬木漿纖維、大量的軟木漿纖維、以及超吸濕顆粒。這兩種纖維以及超吸濕顆粒基本上均勻地分布在整個網片中，該網片是一種空氣鋪絮網片構造。該硬木漿纖維優選為由桉樹木纖維組成，該桉樹木纖維優選為占網片重量的約10％到50％。該軟木漿纖維可以優選為由南方軟木硫酸鹽漿粕纖維組成，軟木漿纖維優選為占網片重量的約20％到60％。備選的是，這些漿粕纖維也可和雙組元熱塑纖維配合使用。
符合本發明的優選的頂片具有經過改進的觸感而同時具有優異的持液性能。該頂片是可透液的但又能阻擋液體的再濕潤。符合本發明的頂片還優選為具有大量從頂片材料的底表面上矗立起的纖維，這些纖維使得該用品具有柔軟的天鵝絨似的表面。


圖1為一個衛生巾形式的吸濕用品的優選實施例的平面圖，該衛生巾包括一個符合本發明的吸濕芯及頂片；圖2為圖1所示本發明的優選實施例沿線2-2的橫截面圖；圖3為圖1所示本發明的優選實施例沿線3-3的橫截面圖。
具體實施例方式
吸濕用品本發明涉及表面觸感和持液性能得到了綜合改進的吸濕用品。這里所描述的諸如衛生巾、尿布、成人失禁者襯墊及三角褲、內褲襯墊之類的吸濕用品一般包括三個基本結構元件。一個結構元件是基本上不透液的底片。底片上面安放了一個諸如這里所述的本發明的任何一種構造的吸濕芯。在吸濕芯上面設有一個可透液的頂片，該頂片至少沿著吸濕用品的周邊與所述底片相結合。還可以在頂片和吸濕芯之間設置至少一層采集元件(有時也稱為流體散布層)。
本發明采用頂片及吸濕芯的新穎組合以使吸濕用品的持液性能及表面觸感得到上述的綜合改進。現有技術在同一個吸濕用品上只能在上述兩方面性能中的任一個方面得到改進而不能在兩方面都得到改進。具體地說，本發明的吸濕用品具有快速的流體采集能力(低的沖流透過時間及滴流采集時間)和低的再濕潤性(低的背濕量)而同時具有優異的柔軟性。下面的例1對本發明的幾個實施例和現有技術的典型吸濕用品的持液性能和柔軟性進行了比較。這些例子清楚地證實了本發明吸濕用品性能上的改進。
如上所述，本發明吸濕用品對沉積其上的體液通常能夠快速地進行采集。雖然流體的采集可以用許多試驗液體通過多種方法來評估，下面的分析方法一節中所給出的滴流采集時間及沖流透過時間測試方法相信能夠提供關于吸濕用品快速采集體液的能力的有用信息。在這兩種試驗中，給定數量的流體快速地沉積到試樣的接觸身體一面上，并對試樣采集這些流體所需的時間進行測定。符合本發明的適用的吸濕用品按此方法測定的滴流采集時間為小于約35秒，優選為小于約30秒，更優選為小于約25秒，再更優選為小于約20秒，最優選為小于約15秒。與此相似，符合本發明的適用的吸濕用品的中流透過時間為小于約60秒，優選為小于約55秒，更優選為小于約50秒。
當吸濕用品由于穿用者的運動而受到壓力時，符合本發明的吸濕用品還能阻止已被吸收的體液從吸濕用品內遷回到吸濕用品的接觸身體一面上，因而使再濕潤現象減至最小。下面的分析方法一節中所述的背濕試驗是一個對再濕潤作用進行實驗室測量的方法。試驗中試樣在吸收給定量的試驗流體后以給定的壓強加載，然后對返回到試樣表面上的試驗流體的量進行測定。符合本發明的適用的吸濕用品按此方法測定的背濕量為小于約40毫克，優選為小于30毫克，更優選為小于20毫克。
本發明的吸濕用品還具有符合要求的觸感。雖然沒有經過理論證明，但是相信本發明吸濕用品觸感之所以較好的主要原因在于穿用者皮膚與吸濕用品的接觸身體一面之間的相互作用。如下面還要詳細討論那樣，吸濕用品的接觸身體一面之所以具有柔軟的天鵝絨狀的結構相信是由于頂片的底部結構上矗立起大量的纖維并且具有可壓縮的、低密度的身體接觸表面。
雖然本發明適用于各種類型的吸濕用品，包括嬰兒尿布及成人失禁者用品，圖1所示的本發明的一個特別優選的實施例是一個月經墊，亦即衛生巾20。這里所用“衛生巾”一詞是指一種吸濕用品，該用品是穿著在女性的陰部附近一般為泄殖區外的地方并且是用來吸收并保存穿用者身體排出的行經流體及其它陰道排出物(例如血液、經液及尿液)的。本發明的范圍還包括唇間器件，這種器件部分留在穿用者的前庭內、部分位于前庭之外。這里所用“陰部”一詞是指女性生殖器的外觀可見部分。然而應當理解，本發明也適用于其它婦女衛生用品或諸如三角褲襯墊等月經墊或諸如失禁者襯墊、塞栓之類的其它吸濕用品。
圖1所示為本發明衛生巾20的平面圖，圖中衛生巾20處于攤平狀態并且將部分結構切割掉以更清楚地展示其內部構造。圖中衛生巾20的面向穿用者20A或與穿用者20A相接觸的部分朝向觀察者。圖1中的衛生巾20優選為包括一個可透液的頂片21、一個與頂片21相結合的不透液的底片23、以及一個位于頂片21和底片23之間的符合本發明的吸濕芯25。圖1所描述的衛生巾20是一個簡化了的吸濕用品，它代表了衛生巾放到穿用者內衣上之前的狀態。然而應當理解，本發明不限于圖1所示的這種衛生巾的特定形式或構形。
衛生巾20具有兩個表面，一個是接觸身體的表面或簡稱“身體面”20A，一個是“衣物面”。圖1所示的衛生巾20是從其身體面看去的情況。當衛生巾20被穿著時其身體面要貼近穿用者的身體而衣物面則位于相反的一側并貼近穿用者的內衣。
衛生巾20具有兩個中心線，一個是縱向中心線“L”，一個是橫向中心線“T”。這里所用“縱向”一詞是指在衛生巾20平面內的一條直線、一根軸或一個方向，它大致與一個垂直平面對齊(即，幾乎平行)，當穿用者穿上尿布20時，該垂直平面將直立的穿用者的身體平分為左、右兩半部分。這里所用“橫向”和“側向”兩個詞可以互換，指的是衛生巾20平面內的一條直線、一根軸或一個方向，它與縱向方向大致垂直。
圖1所示的衛生巾20還具有一個由它的外緣所確定的周邊30，其中的縱向邊緣(或稱“側緣”)以26標注，而端緣(或稱“兩端”)以28標注。在圖1所示的實施例中，衛生巾20優選為對稱于縱向中心線及橫向中心線，但是僅對稱于其中一條中心線的衛生巾也包括在本發明的范圍內。衛生巾20優選為包括側襟或“翼”34，該側襟折迭在穿用者內褲的襠部周圍。側襟34可以起多個作用，包括但不限于防止穿用者的內褲被污染、以及將衛生巾固定在穿用者的內褲上。盡管頂片、底片及吸濕芯可以組裝為各種公知的構形(包括所謂“筒狀”產品或側襟式產品)，1990年8月21日授予Osbom的美國專利No.4,950,264、1984年1月10日授予Des Marais的美國專利No.4,425,130、1982年5月30日授予Ahr的美國專利No.4,321,924及1987年8月18日授予Van Tilburg的美國專利No.4,589,876一般地描述了優選衛生巾的各種構形。
圖1所示為衛生巾20的一個優選實施例，其中頂片21和底片23的長度和寬度尺寸通常大于吸濕芯25。頂片21及底片23延伸到吸濕芯25的邊緣以外到達這樣的地方，以不但形成衛生巾20的邊緣部分而且形成其側襟部分。如圖1所示，底片23和頂片21分別設置在貼近衛生巾20的衣物面及身體面的地方，它們優選為相互結合在一起以形成周邊30。作為例子來說，頂片21和底片23可以通過下述手段相互連接通過一個均勻而連續的粘結劑層、通過一個粘結劑圖案層或通過一組粘結劑的分離線條、點或螺旋線的陣列。適用的粘結劑包括H.B.Fuller Company of St.Paul，MN生產的牌號為HL-1258或H-2031粘結劑。備選的是，頂片21和底片23可以用下述方法相互結合熱粘接、壓力粘接、超聲粘接、動力機械粘接或本領域公知的用來結合底片及頂片的任何適用的方法。
圖1-3示出了本發明衛生巾20主體部分22的各個單獨部件。衛生巾的主體部分22由至少三個主要部件組成。這包括一個透液的頂片38、一個不透液的底片40和一個位于頂片38和底片40之間的吸濕芯42。優選的是，衛生巾20的主體部分22還包括至少一層可選的采集部件44。采集部件44可以是位于頂片38和吸濕芯42之間的一個獨立部件，也可以是復合的頂片或吸濕芯42的一個組成部分。
頂片頂片38是一個透液部件，它允許液體(例如，經液和/或尿液)很容易地透過其整個厚度。頂片38優選是柔順、觸感柔軟、并對穿用者的皮膚沒有刺激性的。如上所述，符合本發明的優選頂片既具有優異的觸感也具有優異的持液性能。
在本發明的一個優選實施例中，頂片38的至少身體面的一部分是親水性的，因此液體會更容易地透過頂片。這就使體液不流入吸濕芯42并被其吸收而從頂片上溢出的可能性降低。頂片38的身體面可以用表面活性劑進行處理成為親水性的。授予Osbon的美國專利4,950,254及1996年5月28日授予Wnuk等人的美國專利5,520,875中敘述了用表面活性劑對頂片進行處理的適用方法。1999年4月8日以Stone的名義申請的與本專利申請共同審理的公共受讓的美國專利申請序列No.09/287,986中敘述了特別優選的表面活性劑材料。
符合本發明的優選頂片38在觸感和持液性能之間達到了符合要求的均衡，這是由于它具有一些手段使得沉積在衛生巾20的身體面20A上的體液能夠很快的透過頂片38而被吸濕芯42所吸收。這種優選頂片還提供了一個屏障，在衛生巾20由于穿用者的運動產生的力而露出時該屏障便阻擋已被吸濕芯吸收的體液朝相反方向遷移，因此減少了再濕潤現象。這種頂片還具有符合要求的觸感，這是由于在它的頂片材料的底部結構上矗立起大量的纖維，這些纖維提供了一個基本均勻而柔軟的象絲一樣的觸感。
許多種材料適于用來制作頂片38，諸如紡織或無紡材料；諸如有孔成形熱塑薄膜、有孔塑料薄膜、臨氫重整熱塑薄膜等聚合物材料；多孔泡沫；網狀泡沫；網狀熱塑薄膜；以及熱塑稀洋紗。適用的紡織和無紡材料可以由合成纖維組成(諸如，聚酯、聚丙烯或聚乙烯纖維等聚合物纖維)。這種適用的頂片還可以是一種復合結構，這種復合結構可由一層成形熱塑薄膜和一層纖維層組成或是由兩層熱塑薄膜組成隨后成形。
如上所述，這種優選的頂片38是透液的因此所沉積的體液能夠快速透過而被吸濕芯42吸收。為了達到流體快速透過的目的，其中的一個措施是在頂片上形成大量的通孔。下述兩項美國專利申請對這種有孔頂片進行了更詳細的描述一項是上面提到過的美國專利申請序列No.08/832,715，其中所描述的成形薄膜上具有微觀上相互間隔開的低表面能材料的沉積物；另一項是1998年12月21日以Curro等人的名義申請的美國專利申請序列No.09/217,736，其中描述了一種由有孔無紡材料和有孔成形熱塑薄膜組成的層壓結構。優選的是，身體接觸表面上具有多個微觀不連續的相互間隔開的區域，這些區域上包括低表面能材料的沉積物。該沉積物的表面能低于下面的聚合物基底材料的表面能，因此在沉積物和下面的基底材料之間產生了一個表面能量梯度。此表面能量梯度使與頂片身體面相接觸的流體受到一個力，使該流體離開頂片的身體接觸面并透過頂片而被吸濕芯42吸收。2000年2月15日授予Ouelette等人的美國專利6,025,049對這種表面沉積物作了更詳細的描述。
盡管頂片38可能已經具有很快的透過性(亦即流體能很快地從衛生巾20的身體面20A遷移到吸濕芯42中)，但就本發明的宗旨來說還有很重要的一點是，適用的頂片38還應能阻擋已被采集的流體的再濕潤。眾所周知，穿用者的運動會使吸濕用品受力，這能使吸濕芯中的流體朝用品的身體面流動而重新將其弄濕。可以用一種屏障來阻擋流體的這種朝身體面的反向流動以抑制再濕潤現象。這種屏障有許多形式。例如，上述美國專利4,342,314中所述的那種結構利用毛細管尺寸來部分地抑制流體的反向流動。此外，該專利所公開的成形薄膜網片稍能抵御由于身體的運動所引起的剪切力并在身體面和吸濕芯的頂面之間形成某些空隙。另一種抑制再濕潤的手段為設置一種針對反向流動的表面化學屏障。上述美國專利6,052,049及美國專利申請序列No.08/832,715中所公開的表面能量梯度相信能夠提供這種對再濕潤的表面化學屏障。
除了上面討論的持液性能以外，本發明的頂片還具有符合要求的觸感。如上面已指出過的那樣，我們相信，這種符合要求的觸感是由于從頂片材料的底表面上矗立起大量的纖維。這些纖維形成一種柔軟而似天鵝絨的身體接觸面因而增進了頂片的觸感。根據頂片38的結構情況不同，這種纖維可以包括如上述美國專利6,025,049中所討論的微觀孔或者無紡結構中的部分纖維可以延伸到結構基體部分之上方。
表面的柔軟性易于通過觸覺評估來感知。從示例1及2可以清楚地看出，當用下面的分析方法一節中的平板柔軟性記分方法對本發明的頂片38進行柔軟性評估時，評估人員給本發明頂片38的評價非常高。使用本發明頂片38的適用的吸濕用品的柔軟性評分為約30平板計分單位(PSU)到約60 PSU之間。優選的是，柔軟性評分在約35 PSU到約60 PSU之間。更優選的是，柔軟性評分在約40 PSU到約60 PSU之間。
由于這種纖維是矗立在頂片的底表面上的，因此使衛生巾20的身體表面20A具有壓縮率。此壓縮率取決于單根纖維的尺寸和纖維的力學性能。下面的分析方法一節中所述的承載狀態厚度測試方法可以給出與觸感相關的表面整體響應來對上述兩個起作用的因素作出評估。可以看到，壓縮率乃是在大致沿著纖維長度的方向壓縮試樣時所測量到的壓縮力。壓縮力的值較低的表面具有“舒適”感，因此相信這種表面是特別優選的。示例2中給出了符合本發明的頂片和多種現有頂片的示范性壓縮率數據以作比較。符合本發明頂片的適用的壓縮率為小于約400克/厘米3。優選的是，壓縮率為小于約375克/厘米3；更優選的是，小于約350克/厘米3。
頂片的身體面之所以具有壓縮率相信是由于頂片中存在由頂片材料的底表面和纖維的遠端之間的體積所確定的區域。由于占領該區域的物質僅僅是一些纖維，因此該區域的密度很低。下面的分析方法一節中所述的承載狀態厚度測試方法可以用來測定該表面密度。該區域的壓縮率之所以很低的原因在于抵抗壓縮力的材料僅僅是那些纖維狀的材料。如果繼續進行壓縮直至將纖維壓到相互接觸的地步，此時該區域中的密度便接近頂片底表面的密度，壓縮力必然會增加。已經發現，材料的表面密度若小于約0.035克/厘米3便可具有足夠的柔軟性。優選的表面密度為小于約0.03克/厘米3。
向本發明的頂片提供所需表面觸感的纖維可以用不同手段來得到。適用的手段包括前述美國專利4,629,643中所述的臨氫重整；身體面中包括一種前述美國專利申請序列No.08/832,715中公開的無紡材料；如1999年2月11日以Minnesota Mining and Manufacturing company的名義公布的PCT申請序列No.WO 99/06623所公開的那樣從一個模板上使軟化聚合物材料起毛并分離；如1998年6月9日授予Ahr等人的公共受讓的美國專利5,763,044所述那樣在身體面上印刷一種熱融材料；涂刷；以及本領域技術人員公知的其它手段。
在持液性能和觸感上取得特別優選的綜合性能的頂片38包括一種成形熱塑薄膜，該薄膜具有多個宏觀孔及大量的微觀孔，介乎宏觀孔和微觀孔之間的接合區域上也有多個微觀不連續間隔區域，該間隔區域上包括低表面能材料的沉積物。這種構造使得沉積物和成形薄膜的基底層聚合物構造之間形成了如前述美國專利6,025,049所述的表面能梯度。在持液性能和觸感上取得特別優選的綜合性能的頂片38還可以包括一種無紡材料，該無紡材料上具有一種低表面能材料的沉積物，這使得沉積物和無紡材料的基底層聚合物構造之間形成了表面能梯度，如1997年4月11日以Ouelette等人的名義申請的美國專利申請序列No.08/832,715及1998年8月11日授予Cree等人的美國專利5,792,404所述。這里引入兩項專利公開的內容以作參考。
其它適于制作頂片38的材料包括符合1997年5月13日授予Benson等人的美國專利5,628,097的有孔無紡材料；無紡材料和成形有孔熱塑薄膜的層壓片，該無紡材料中帶有低表面能材料的沉積物，這使得沉積物和無紡材料的基底層聚合物構造之間形成了表面能梯度，如1996年12月5日以Bien的名義申請的美國專利申請序列No.08/761,736及前面提到過的美國專利申請序列No.09/217,736所述；如1999年6月24日以Lee等人的名義申請的美國專利申請序列No.09/344,161所述的永久性親水的成形薄膜材料；如美國專利申請序列No.___________所述的變形微觀孔聚合物膜網片；以及如美國專利申請序列No.___________所述的有孔聚合物網片，該網片具有大量三維的表面結構。以上兩項專利申請都是2000年4月7日以Lee等人的名義申請的(P&G案號分別為8011及8012；空缺的專利申請序列號在知道以后補填上)。這里引入以上各項專利公開的內容以作參考。
底片底片40的作用為防止已被吸濕芯42吸收、保存的滲出液弄濕與衛生巾20相接觸的物品如內褲、睡衣及內衣等。底片40優選為可以抵擋液體的流動，更優選為液體(例如，經液和/或尿液)不可透過的。底片40優選用柔性材料制造。這里所用“柔性”一詞是指材料是柔順的并且易于和人體的大致形狀及輪廓相貼合。底片40可以包括紡織或無紡材料、諸如聚乙烯或聚丙烯熱塑薄膜那樣的聚合物薄膜或諸如薄膜包覆無紡材料那樣的復合材料。優選的底片40是一種厚度從約0.012毫米(0.5密爾)到約0.051毫米(2.0密爾)的聚乙烯薄膜。底片40可以是經過壓花的和/或無光整理的以具有更象布一樣的外觀。另外，底片40可以允許來自吸濕芯42的水蒸汽逸出(亦即，可透氣的)而同時又能防止滲出液透過底片40。Clopay Corporation ofCincinnati.OH生產的No.18-1401是一種適用的底片材料。有一種適用的可透氣層壓材料，這種材料是由如授予Thompson的美國專利3,929,135所述的有孔薄膜和如授予Exxon的美國專利4,777,073所述的微觀孔薄膜層壓粘合而成，其中前面一種材料是倒置的，因此其錐形毛細管的較小開口的一面朝向吸濕芯42。
吸濕芯吸濕芯42可以是任何一種能夠吸收并保存液體(例如，經液和/或尿液)的吸濕裝置。符合本發明目的的適用的吸濕芯對這類液體具有很高的親和性。由于它具有很高的親和性，吸濕芯42便能特別有效地將這些液體從頂片38上拉曳過來并加以保存。吸濕芯42的適用的構造具有高的毛細壓強，該毛細壓強允許吸濕芯42得以有效地將沉積在衛生巾20身體面20A上的液體拉離該表面并透過頂片38而保存起來。適用的吸濕芯構造還能很好地保存流體，這既是因為它具有高的毛細吸收壓強也是因為吸濕芯構造中還包括一種超吸濕材料，這種材料可以借助于滲透手段來儲存已被采集的流體。
如上所述，本發明的吸濕芯42由于具有高的毛細吸收壓強而比低毛細吸收壓強的吸濕芯能更充分地吸干頂片38。在下面分析方法一節中給出了測量吸收壓強的方法。由于吸濕芯42具有特別高的吸收壓強，因此它能非常有效地采集沉積在頂片38上的流體。適用的平均吸收壓強值為至少約7厘米；優選的平均吸收壓強為至少約10厘米；更優選的是至少約12厘米。典型的平均吸收壓強為約7厘米到約25厘米之間。更典型的平均吸收壓強為約10厘米到約25厘米之間。
吸濕芯42可以制成各種尺寸和形狀(例如，矩形、橢圓形、沙漏形、狗骨形、不對稱形等)。吸濕芯42的配置及構造也可以是不同，(例如，吸濕芯可以具有幾個不同厚度的區域(例如，其斷面為中間較厚的)或可以是包括一層或多層的結構。但是，吸濕芯的總吸濕容量應當和設計負荷以及衛生巾的預期用途相一致。另外，吸濕芯的尺寸和吸濕容量可以是不同的，以適應其不同的用途諸如用作失禁者襯墊、內褲襯墊、常規衛生巾或夜用衛生巾等。
通常使用于衛生巾和其它吸濕用品中的各種液體吸收材料都適于用來制作吸濕芯42，諸如一般叫作空氣氈的粉碎木漿之類的摻混物。適用的吸濕材料的其它例子包括包括共成的熔噴聚合物；化學強化、改性或交聯的纖維素纖維；諸如卷曲聚酯纖維之類的合成纖維；泥碳沼；包括組織包裹物和組織疊層的組織；吸濕泡沫；吸濕海綿；超吸濕聚合物；吸濕凝膠材料；或任何等效的材料或材料的組合或這些材料的混合物。吸濕芯的配置及構造也可以是不同的(例如，吸濕芯可以具有幾個不同厚度的區域(例如，其斷面為中間較厚的)，不同的親水性梯度、超吸濕性梯度區域，不同的低密度和低平均定量采集區域；或可以是包括一層或多層的結構)。
一個符合本發明的特別優選的吸濕芯42在空氣鋪絮纖維網片中加入了一種硬木漿粕纖維和軟木漿粕纖維的復合物。與不含硬木漿粕的吸濕網片相比，在上述復合物中加入硬木纖維可以增加網片的毛細壓強并改善流體的分布情況。此外，與現有的吸濕芯相比，采用空氣鋪絮結構就有可能在吸濕芯42的整個體積中加入超吸濕顆粒材料并可對所制成的吸濕芯實現更好的硬挺度控制。因此，本發明的吸濕芯42由于具有高的毛細壓強，由于使用了超吸濕材料而具有高的吸濕容量，由于硬挺度及其它的物理性質得到良好控制，所以特別適于和上述頂片材料配套使用。
符合本發明的特別優選的吸濕芯42是一個包括硬木漿粕纖維和軟木漿粕纖維基本均勻摻入物的空氣鋪絮纖維網片。優選的是，還在該纖維吸濕網片的整個體積中加入了超吸濕顆粒。此外，該纖維網片還可以在上述纖維的均勻摻入物中加入諸如雙組元粘合用纖維那樣的合成纖維。
除非另有說明，下面給出的百分比含量指的都是重量百分比。優選的是，本發明的纖維吸濕網片40中所含的軟木漿粕纖維和硬木漿粕纖維的比例在約4∶1到約2∶1之間，更優選的是在約3∶1到1∶1之間，最優選的是約2∶1。特別優選的硬木漿粕纖維是桉樹纖維。特別適用的桉樹纖維中包括一種eucalyptus grandis物質。硬木漿粕纖維特別是桉樹纖維，具有很高的表面積，因此使吸濕網片具有很高的毛細壓強。然而，網片中加入過多的硬木漿粕纖維會降低其總吸濕容量。此外，過量的硬木漿粕纖維會使網片的持液速度降低到無法接受的水平。適于作為硬木漿粕纖維而用到本發明的吸濕芯42中的其它漿粕纖維包括刺槐木、櫟木、槭木或櫻木纖維。
硬木漿粕纖維是和許多軟木漿粕纖維一起摻入吸濕芯42中的。軟木漿粕纖維優選以上述比例摻入吸濕構造中。特別優選的軟木漿粕纖維是南方軟木硫酸鹽漿粕纖維。適用的其它軟木漿粕纖維包括西方的及北方的軟木硫酸鹽漿粕纖維。
硬木漿粕纖維和軟木漿粕纖維的摻混物使得整個網片中到處都帶有所加入的不同尺寸的纖維。這就使得網片具有良好的纖維表面積分布，并且使得本發明的優選實施例具有很高的整體表面積。如上所述，硬木漿粕纖維的使用使得我們可以在毛細壓強和吸濕容量和/或持液速度之間進行折衷。由于本發明的吸濕芯42是空氣鋪絮的，因此易于摻入超吸濕材料。這種超吸濕材料會提高吸濕芯42的整體容量，因此有助于得到容量和毛細壓強二者都很高的吸濕芯。
本發明的優選的吸濕芯42中優選還加有雙組元粘合用纖維和/或超吸濕顆粒。在更為優選的實施例中，網片的整個厚度上都基本均勻地摻混有雙組元纖維及超吸濕顆粒二者。
加入雙組元纖維使得網片可以進行熱粘合加工，諸如空氣穿透式粘合、熱輥粘合、超聲粘合、以及其它凡是其中的粘合材料需要熔融的粘合手段。這類粘合工藝還會提高整個層片的硬挺度。通過調節雙組元纖維的用量以及熱粘合工序的時間及溫度參數可以控制網片的硬挺度。適用的雙組元纖維含量為占網片重量的約5％到約30％之間。在一個特別優選的實施例中，雙組元纖維含量為占網片重量的約15％到約25％之間。一種優選的雙組元纖維包括聚乙烯/聚丙烯纖維，其中聚乙烯的外皮包圍在聚丙烯的吸濕芯周圍。這種50％/50％的同心雙組元纖維可從丹麥的Danaklon of Varde購買到。
網片構造中同樣也可包含有其它的粘合材料。網片構造中可以，但不是必須，加入聚乙烯粉末粘合劑和/或膠乳粘合劑材料。使用諸如聚乙烯那樣的粉末粘合劑使得網片成為一種熱粘合構造，就象上述含有雙組元粘合纖維的情況一樣。如果使用了膠乳或類似的粘合劑，膠乳便起了粘結劑的作用，這種構造可稱作“膠乳粘合”。
在上面的討論中僅僅指出了特別優選的吸濕芯構造中的纖維部分的各個組元是如何相互作用而得到高毛細壓強的，但是吸濕芯42的其它部件對它的性能也可以有所貢獻。特別是，如上所述，在本發明的吸濕芯42中優選地使用了超吸濕材料。Stockhausen Louisiana Limited of Garyville，LA.銷售的SAB 960是一種典型的超吸濕材料。與通用的超吸濕材料相比，用于本發明的優選的超吸濕顆粒材料具有低的凝膠阻塞因此透氣性好。示范性的優選材料包括諸如Chemdal Corp.Of Palatine，IL銷售的ASAP 2300那樣的表面交聯聚丙烯酸酯，以及1999年3月1日以Hird等人的名義申請的與本案共同審理并公共受讓的美國專利申請序列No.09/258,890所述的混合床材料。AGM顆粒優選占吸濕芯42重量的約10％到約50％。這種超吸濕材料的含量增加可以增加吸濕芯42的整體容量。然而，由于凝膠阻塞或類似的因素，過多的超吸濕材料可以降低吸濕芯42的透氣性。
本發明的纖維吸濕網片可以用本領域公知的任何適用的空氣鋪絮技術來制造。采用空氣鋪絮技術可以將顆粒狀的超吸濕材料結合到構造的整個區域中。和其它可能采用的網片形成技術相比，空氣鋪絮技術對網片的物理性質具有更大的絕對控制作用。
當網片加有雙組元纖維時，它優選如上所述那樣用熱粘合空氣鋪絮技術來形成。在這種結構中，使用諸如粉末粘合劑或膠乳等附加粘合劑材料是沒有必要的。盡管如此，網片中還是可以包括這種附加粘合劑以形成一個多重粘合的空氣鋪絮網片。此外，網片可以如上所述那樣將膠乳和超吸濕顆粒以及硬木和軟木漿粕纖維一起使用以形成一種膠乳粘合空氣鋪絮構造而不必加入任何雙組元纖維。形成這種空氣鋪絮構造的適用方法是本領域所公知的。另一種備選的方法包括與大量的硬木漿粕和軟木漿粕纖維一起使用一種諸如聚乙烯的粉末那樣的粘合劑來形成一種熱粘合的空氣鋪絮網片。
美國專利5,445,777描述了一個向纖維空氣鋪絮網片中添加顆粒超吸濕材料和/或粉末粘合材料(諸如上述的聚乙烯粘合劑)的方法。這種方法適于用來構筑本發明的纖維吸濕網片40。
用于本發明吸濕用品的空氣鋪絮構造可以制成具有任何適用的定量和密度。適用的定量可以在約60克/米2到約400克/米2之間，適用的密度可以在約0.05克/厘米3到約0.2克/厘米3之間。一個用在衛生巾上的優選構造的總定量可以是約200克/米2，優選的密度為約0.13克/厘米3，厚度為約1.5毫米。
對于較厚的產品，本發明吸濕芯42可以包括一種硬木漿粕纖維和軟木漿粕纖維的膨松毛，該吸濕芯的厚度和定量要適應于滿足這種產品的消費者。可選的是，整個結構中可以均質地加入一種超吸濕材料。
一種備選的吸濕芯42的優選材料包括一種如1998年8月18日授予Dyer等人的美國專利5,795,921所述的高內相乳膠(HIPE泡沫)形成的聚合物泡沫。這種泡沫材料的囊泡尺寸可以制造得適當地小些，因而這種材料不但具有很高的上述毛細吸收壓強同時又具有充分的開口，使得如經液等血基流體中的不溶成分能夠自由流動。該吸濕泡沫用聚合的HIPE材料制造，其水相的體積重量比和油相的體積重量比的比值在約20∶1到約125∶1之間。
除了上述的吸濕材料之外，吸濕芯42可以包括本領域公知的其它類型的吸濕材料，諸如縐紋纖維素填料；包括共成的熔噴聚合物；化學硬化、改性或交聯的纖維素纖維；諸如卷曲聚酯纖維之類的合成纖維；泥碳沼；包括組織包裹物和組織疊層的組織；吸濕泡沫；吸濕海綿；或任何等效的材料或材料的組合或這些材料的混合物。這些附加的材料既可以是如下面關于采集元件44所敘述的附加層的形式也可以是吸濕芯42的一種備選的優選構造。
盡管這種備選的優選構造仍須面對吸濕芯42的上述持液性能方面的要求，這種構造使得吸濕用品的設計者具有額外的設計空間來滿足除了符合本發明吸濕用品的持液性能及觸感的總體要求以外的其它性能要求。這種也適用于本發明的示范性的吸濕芯構造包括一個采集元件，該采集元件以一個粘結劑圖形來和頂片相粘合因而存在一個未經粘合的窗口，該窗口覆蓋在多重粘合空氣鋪絮無紡材料組成的吸濕芯的上面，該無紡材料包括一種如1998年5月8日以Daniels等人的名義申請的公共受讓并與本申請共同審理的美國專利申請序列No.09/074,909及1996年12月20日以美國的Lynard等人的名義申請的國際專利申請序列No.PCT/US96/20873中所述的纖維素纖維、雙組元纖維、超吸濕材料及膠乳粘合劑的摻混物，以及如1996年8月27日授予Horney等人的美國專利5,549,589所述的化學硬挺、加捻、并卷曲的膨化纖維、高表面積纖維及熱塑粘合纖維的摻混物。這里引入以上各項專利公開的內容以作參考。吸濕芯42還可包括纖維材料和HIPE泡沫的摻混物或復合物，其中該泡沫既可以是片狀的也可以是顆粒狀的。
如果采用了采集元件(或稱“采集層”或“散布層”)44，它便鋪設在頂片38的下面。這里所用“層”或“網片”諸詞包括但不限于平展片、折迭片、帶狀材料、松散的或粘合的纖維、多層材料或層壓材料或這些材料的其它復合形態。因此這兩個詞對于單片平展材料層或材料片是不加限制的。采集元件44可以在頂片38的下面形成一個空隙，從而使得衛生巾將液體拉曳通過頂片38的能力增加。在這里所述的優選實施例中，采集元件44優選為對于側向壓縮力呈現回彈性，因此衛生巾20具有更好的耐捆綁能力。
采集層的作用為快速地收集并暫時地保存穿用者所排出的體液，以及使得流體易于從初始接觸部位傳輸到采集層和吸濕芯的其它部位上去。改善身體排出液的傳輸之所以顯得重要存在幾個原因，其中的一個原因是可以提高排出液在整個吸濕芯中分布的均勻性從而可使衛生巾20制造得相對更薄一些。這里所用“傳輸”這個詞是指液體在一個、兩個或所有方向(亦即在X-Y平面和/或Z方向)上的傳送。采集層可以由包括合成纖維的無紡或紡織網片的不同材料組成，這些纖維包括諸如聚酯、聚丙烯或聚乙烯等合成纖維，木纖維或纖維素纖維等天然纖維，這些纖維的摻混物或任何等效的材料或幾種材料的復合物。在授予Osbom的美國專利4,950,264、1991年12月17日以Cree等人的名義申請并在1993年6月24日作為PCT申請序列No.WO 93/117,725公布的美國專利申請序列No.07/810,774、以及上面提到過的國際專利申請序列No.PCT/US96/20873中更充分的描述了具有采集層和頂片的典型衛生巾。這里引入以上各項專利公開的內容以作參考。在一個優選實施例中，以連接網片的任何傳統方法來結合采集層和頂片，最優選的方法是上面引為參考的Cree專利申請中所詳述的熔凝粘合。
采集元件44應當是可透液的。采集元件44優選還是柔順的、觸感柔軟的、以及對使用者的皮膚無刺激性的。采集元件44具有一個朝向身體面(或側面)和一個朝向衣物面。采集元件44可以具有任何適用的尺寸和形狀。在圖1所示的實施例中，作為覆蓋在衛生巾20主體部分22上的頂片38的一部分的采集元件44呈跑道形，但側向邊緣略為凹入。然而，采集元件44的尺寸優選不要和頂片38一樣大。
采集元件44可以用與它的目的相適應并且可以將頂片38熔凝在上面的任何材料來制造。采集元件44可以由例如紡織或無紡材料組成。這種材料中的纖維或其它組分可以是合成的或部分是合成的部分是天然的。適用的合成纖維包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、錦綸、粘膠人造絲或醋酸纖維素纖維。適用的天然纖維包括棉纖維、纖維素纖維或其它天然纖維。采集元件44也可以至少部分地由交聯纖維素纖維組成。如果采集元件44是無紡材料制成的，則可以通過許多不同的工藝來制造。這些工藝包括但不限于空氣鋪絮、濕法鋪絮、熔噴、紡粘、粗梳、熱粘合、空氣穿透式粘合、粉末粘合、膠乳粘合、溶劑粘合、射流噴網、以及以上這些工藝的組合。
采集元件44可以用上述美國專利5,549,589中所述的關于分散層的方法來構成。采集元件44的另一個優選構造是由兩種無紡材料層壓而成。這種層壓片的最上面一層(或稱“第二頂片”)46優選為由購自Fiberweb，NorthAmercia of Washougal，WA.的No.065MLPV60U(或“P-9”)的19克/碼2(約22.5克/米2)紡粘聚丙烯無紡材料組成。這種層壓片的下面一層(或稱“第三頂片”)48優選為由一種用粉末粘合劑及膠乳粘合劑經過熱粘合而得的多重粘合空氣鋪絮無紡材料組成。在一個優選實施例中，這種多重粘合空氣鋪絮無紡材料包括約77％的纖維素纖維、約20％的粉末粘合劑、以及約3％的膠乳粘合劑(網片的每個側面噴灑1.5％)，其定量為約50克/碼2(約60克/米2)(除非另有說明，這里所有的百分含量是指重量百分比)。這種多重粘合空氣鋪絮無紡材料優選為從Merfin Hygienic Products，Ltd.of Delta，BritishColumbia，Canada購買，產品No.9083X312。在對這兩層無紡物層進行層壓在一起時優選為將多重粘合空氣鋪絮無紡材料覆蓋在紡粘聚丙烯無紡材料之上。該紡粘材料在層壓過程中是起工藝輔助材料或載體網片的作用。
在備選實施例中，該紡粘聚丙烯無紡材料的定量可以更大或更小些或者該材料可用一種空氣鋪絮組織、濕法成網組織或任何上述的材料來替代。如果用濕法成網組織來替代聚丙烯無紡材料，則層壓方向優選是反向的，這樣，在產品制成時，多重粘合空氣鋪絮無紡材料便覆蓋在濕法成網組織層之上。在衛生巾較厚的情況下，任何一種上面所述的采集元件都可以使用。此外，在一個較厚的優選衛生巾實施例中，整個采集元件都可以用一種低密度的膠乳粘合空氣鋪絮材料來制造(即，不需要第三頂片)。適用于制作這種采集元件的材料為從Walkisoft，USA of Mt.Holly，NC購買的No.FG413MHB產品，其定量為約80克/米2。
這里所述的頂片38優選為熔凝在采集元件44或/和吸濕芯42上。在上面提到過的美國專利申請序列No.09/074,909中敘述了一種在許多離散位點上將頂片熔凝(或結合)到下層元件上的適用方法。如同上面已引為參考的專利申請所述，頂片優選僅在一些離散的部位上和下層元件粘合，而在用品的中央部位要有一個“未經粘合的窗口”。
衛生巾的組裝頂片38、底片40、吸濕芯42、以及采集元件44(如果有的話)可以組裝成本領域公知的各種構型(包括層疊型或稱“夾心型”和繞卷型或稱“筒型”)。圖1和圖2所示為一個組裝成夾心型的衛生巾20的優選實施例。在圖1-3中，頂片38及底片40的長度和寬度尺寸一般大于吸濕芯42的。頂片38及底片40延伸到吸濕芯42的各邊緣之外以形成周邊30的各部分。頂片38的朝衣物一面如上述那樣和采集元件44的朝身體一面結合在一起。如果需要，采集元件44可以和吸濕芯42相結合。如果這些元件是結合在一起的話，可以采用這里所述的用于結合頂片38和采集元件44的任何方法來結合。然而，在圖示的實施例中，采集元件44不是直接結合到吸濕芯42上。底片40優選為通過粘結劑結合到吸濕芯的朝衣物一面上。
頂片38和底片40超出吸濕芯42和采集元件44邊緣的部分優選也相互結合在一起。頂片38和底片40的這些部分可以用本領域公知的任何適用方法相結合。這里所用“結合”一詞包含三種構造一個元件直接貼附在另一個元件上從而將這個元件直接固定在另一個元件上；一個元件貼附在一個或幾個中介元件上，中介元件又轉而貼附到另一個元件上從而將這個元件固定在另一個元件上；以及一個元件與另一個元件成為一個整體，亦即，一個元件實際上是另一個元件的一部分。在所示的實施例中，頂片38和底片40的超出吸濕芯42邊緣及主體部分卷曲密封頂端28的部分優選基本上整個地用粘結劑相結合，并且通過加壓或既加熱又加壓的方法將其壓實。
示范性的吸濕用品構造本發明的一個特別優選的實施例包括一個符合上述美國專利6,025,049的頂片和上述的特別優選的吸濕芯。該特別優選構造的性能如后面表1中的樣本2。從表1中的數據可見，此特別優選實施例的持液性能和觸感之間達到了很好的均衡。
具體地說，此特別優選實施例的頂片38包括一個成形熱塑薄膜，該熱塑薄膜具有多個宏觀孔和大量微觀孔，在該熱塑薄膜用作頂片時，該多個宏觀孔允許接觸頂片38身體面的流體通過頂片，該大量微觀孔向上延伸而形成身體接觸面20A。該微觀孔和該宏觀孔之間的地帶上也具有多個微觀的不連續間隔開的區域，該區域上包括有低表面能材料的沉積物。在特別優選的頂片38的底層聚合物結構和該沉積物之間存在一個表面能梯度，該表面能梯度產生一個力，這個力促使身體面20A上所沉積的體液向宏觀孔遷移并通過宏觀孔而被吸濕芯42吸收。
該優選實施例還包括一個采集元件44，該采集元件44如上所述位于頂片38的下面。采集元件44包括一個紡粘聚丙烯無紡材料的第二頂片46和一個第三頂片48，該第三頂片38是如上文及上述美國專利5,549,589所述那樣以粉末粘合劑及膠乳粘合劑粘合起來的多重粘合空氣鋪絮無紡材料。
用于該優選實施例的吸濕芯42前面已經詳細介紹過，并且在1999年8月8日以Noel等人的名義申請的公共受讓的并與本專利申請共同審理的美國專利申請序列No.60/128,352中有更詳細的描述。如上所述，吸濕芯42的優選結構中包括了硬木漿粕纖維和軟木漿粕纖維的摻混物，這些纖維具有高的毛細壓強和超吸濕聚合物，因此吸濕芯42具有很高的滲透儲存能力。
上面所述的優選元件按照上面衛生巾的組裝一節所討論的構造與本領域公知的不透液的底片40一起組裝成本發明的衛生巾20的優選實施例。
可選元件側襟如上所述，圖1-2所示的衛生巾20優選為包括一對可選的側襟24，這一對側襟24結合在主體部分22上。側襟24從它們的近端60開始側向地朝外延伸并超出主體部分22的縱向側邊26而到達它們的遠端(或“自由端”)62。側襟24從主體部分22的至少中央部分36向外延伸。如圖1所示，每個側襟24被側襟橫向中心線T1分成前半部64和后半部66。側襟橫向中心線T1可以與衛生巾的橫向主中心線T重合，但這不是絕對必須的。
側襟24可以以任何適用的方式與主體部分22相連接。優選的是，在圖1-3所示的實施例中，側襟24與主體部分22是一個整體(亦即，側襟24由頂片38和底片40的延伸部分整體地組成)。在其它的替代實施例中，側襟24可以由與主體部分22相結合的獨立元件組成。每個側襟24沿著一個連接處和主體部分22相連接(或聯系)。該連接處通常是一個諸如連接線68那樣的縱向取向(或“縱向的”)的連接處。這里所用“連接處”(或“連接線”)一詞是指一個區域，側襟24從這個區域上開始延伸或結合到整體部分22上。在圖示的實施例中，連接線68可以設計成是由向內凹的區域或線條所確定的。
側襟24可以具有任何適用的構型。在下述專利公開中描述了適用的側襟1993年4月27日授予Van Tilburg以復審證書的復審專利No.B14,589,876；1987年8月18日授予Van Tilburg的美國專利4,687,478；1995年2月14日授予Lavash等人的美國專利5,389,094；1996年9月24日授予Weinberger等人的美國專利5,558,663(描述了一個由穿用者外加上的側襟替代物)；以及1996年10月3日以Lash等人的名義申請的國際專利申請序列No.PCT US 96/15957。在1998年5月8日以Daniels等人的名義申請的美國專利申請序列No.09/074,909和1996年12月20日以美國的Lynard等人的名義申請的國際專利申請序列No.PCT/US96/2087中描述了側襟24的其它優選特征包括一個形成鉸鏈的變形區域以及可伸展區或不同伸展性區。
輔助裝置衛生巾20的衣物面20B上可以包括并且優選包括用來將衛生巾附著到穿用者內衣上去的固定件。圖3中示出了中央固定襯墊82，該固定襯墊82適于將衛生巾的主體部分22固定在內衣的襠區上。本領域公知的任何類型固定件諸如粘結劑固定件、機械固定件等都可以使用。帶有粘結劑、優選是壓敏粘結劑的固定件對這個場合是很適合的。在一個優選實施例中，中央固定襯墊82包括一對中間間隔開的縱向的并對準縱向中心線L的粘結劑條帶或區域。
在側襟24外表面的靠近側襟遠端62的地方優選設有側襟粘合劑84。側襟粘合劑的用途是在側襟24圍繞過內褲襠區的邊緣后協助保持側襟24的應有位置。美國專利4,917,697對適用的粘合固定件作了更詳細的描述。為了將側襟24保持在應有位置上可以將側襟24貼附在內衣上或貼到對面的一個側襟上。
但本發明所用的固定件不限于粘結貼附裝置。本領域使用的任何一類固定件都可以使用。例如，衛生巾20可以用機械固定件固定到穿用者的內衣上，這種機械固定件有如VELCRO或1990年8月7日授予Battrell的美國專利4,946,527或1995年2月28日授予Goulait等人的美國專利5,392,498所述的固定件。然而為了簡單起見，這里僅對利用粘結貼附裝置的固定件進行描述。
相應的粘結貼附裝置上都覆蓋了一層可除去的防粘襯。圖中中央襯墊防粘襯和側襟防粘襯二者都用數字86來標注。所有壓敏粘結劑上都應當覆蓋一層防粘襯86以防止粘結劑在衛生巾使用之前貼附到無關表面上。美國專利4,917,697中描述了適用的防粘襯。授予Swanson等人的美國專利4,556,146中描述了一種特別優選的防粘襯，這種防粘襯還作為一個獨立的封裝物用來包裝衛生巾。
本發明的衛生巾20使用之前先要揭掉脫粘層86再將衛生巾20放到內褲中。主體部分22要放在內褲的襠部中，主體部分22的一端朝內褲的前段延伸，另一端朝內褲的后段延伸。底片40要朝向內褲襠部中央內表面并與之接觸。用中央襯墊粘接固定件82將主體部分22固定在應有位置上。將側襟24的遠端部分繞著內褲的側邊緣折迭起來。用側襟粘結劑84將側襟24固定在內褲的下面或相對一側的側襟上。
示例例1本示例以下面分析方法一節所給出的方法來對本發明衛生巾的幾個不同實施例的持液性能與柔軟性和典型的現有技術衛生巾及市場銷售的衛生巾進行比較，該市場銷售衛生巾相信是能代表現有技術產品中的佼佼者的。
表1



例2本例對本發明頂片和現有技術頂片的與柔軟性有關的性能進行比較。表2



分析方法滴流采集時間1)將一個約18厘米×28厘米的頂片試樣放在一層BOUNTY毛巾料(購自Procter & Gamble of Cincinnati，OH)上，該毛巾料鋪在一個平坦表面上。將一塊長15厘米寬20厘米厚1厘米的干凈Lexan板放在頂片試樣上，該Lexan板上鉆有18個1.9厘米(3/4英寸)的孔，每排6孔共3排，孔間距2.5厘米。該板施加到試樣上的壓強為約0.02磅力/英寸2(0.14千帕)，這個壓強保證了頂片與Bounty毛巾料之間緊密接觸。
如果要對整個產品進行評估，另一種方案是，不使用該平板。作為替代，用18滴羊血(見步驟2)按下述的圖形加到產品試樣上6滴加到產品的縱向中心線和橫向中心線的交點附近；縱向中心線的兩端附近各加3滴；橫向中心線的兩端各加3滴。
2)用吸移管(可以用100毫升容量的Eppendorf Air Displacement吸移管)將45毫升羊血通過板上的一個孔滴到試樣表面上。吸移管的頂端應當離頂片表面約3-5毫米高，并且從將液滴從吸移管中送出時作用的力應當最小。
3)液滴接觸試樣時立即開始計時。
4)當看上去液滴已經進入或透過試樣的頂表面時便停止計時，并記錄該液滴采集時間。
5)如果采集時間超過60秒，則記錄為61秒。
6)對Lexan板上剩余17個孔重復進行步驟1到5，每個試樣共進行18次測量。
7)對另兩個頂片試樣重復進行步驟1到6。
8)計算平均滴流采集時間，計算中液滴未穿過或在60秒以內未透過者取為61秒。
沖流透過時間本試驗方法測量試樣的沖流透過時間，亦即加到頂片材料或吸濕用品身體面上的規定體積的液體透過試樣所需的時間，所述頂片材料或吸濕用品和下面的吸濕體流體接觸。這里所使用的方法乃歐洲一次性使用及無紡材料協會(Brussels，Belgium)的標準方法No.150.3-96但有下述幾點不同

背濕量背濕量試驗是設計用來測量從一個吸濕構造透過頂片而使頂片表面潮濕的液體數量。這里所使用的方法乃歐洲一次性使用及無紡材料協會(Brussels，Belgium)的標準方法No.151.1-96，但有下述幾點不同

平板柔軟性概述由一些經過訓練的分級人員對一系列的試驗產品或頂片材料的觸感柔軟性進行比較。
分級人員所有的分級人員都是經過挑選和訓練的女性，她們有能力來辨別觸感柔軟性微小的差別。這種訓練的一部分內容是對每個分級人員確定一只“優勢手”(亦即最敏感的手)，在以后的所有評估中都使用這一只手。在一次又一次的基礎練習中對所有的分級人員進行監察，并且為了將隨著時間而產生的飄移量減至最小這種訓練要重復進行。
裝置感受箱設計用來進行感受評估的房間具有一些特點，諸如各個分級人員是相互隔離開的，樣品和評估人員之間要設立一個屏障，他們要通過屏障上的縫隙來接觸樣品，以及優選還具有本領域公知的其它特點。我們發現，下述感受箱適于用來進行柔軟性評估。該感受箱是一個33厘米×43厘米(面板)×20厘米(深)的方匣，匣子的背面上有一個用于放入樣品的開口，匣子的前面上也有一個開口，此開口用黑色幕布遮蓋起來(幕布的中間分開成為各寬約21厘米的兩部分，以使分級人員易于接近樣品)。
氈墊當分級的樣品僅僅是頂片時，要用一塊23厘米×18厘米的氈墊來作基底。一種適用的基底材料為購自Kunin Felt of Hampton，NH的Rainbow Class，Royal Blue的54聚酯氈墊。
方法1)評估組組長將第一個樣品放入感受箱。在任何一個測試循環中評估的樣品數可以多至六個。每個系列中使用兩個控制樣品，一個是柔軟性讀數相對較高的樣品(按上述美國專利4,629,643制造的臨氫重整薄膜，柔軟性讀數約為35)，另一個是柔軟性讀數相對較低的樣品(按上述美國專利4,342,514制造的成形薄膜，柔軟性讀數約為5)。樣品隨機地送到每個分級人員那里。當評估的樣品僅僅是頂片時，樣品在送到分級人員那里之前首先要平整地攤開在氈墊表面上。每個樣品僅分級一次。
2)分級人員以60分制對每個樣品的柔軟性進行分級，0分是指一點也不柔軟而60分是指非常柔軟/松軟。分級人員以她的優勢手的第一、二、三三個手指的頂部來確定樣品的柔軟性等級(手指要彎成弧形以僅用其頂部來接觸樣品)。控制樣品的作用是保持不同一次測試之間的一致性。每個樣品的等級以線性的標度來標注并記錄在樣品數據表格中。
3)以至少12個分級人員來重復步驟1和2。
報告報告出每個樣品測試的平均值和標準偏差，包括控制樣品。可以使用公知的確定統計學顯著性差異的方法(例如，方差分析、Newman-Keuls各組均數間比較等)。
承載狀態厚度概述本測試方法測定材料厚度隨所加載荷的變化。本方法所得到的數據可以用來計算材料的壓縮率和表面密度隨所加載荷的變化。
范圍本方法適用于厚度從0.2毫米到5毫米的材料。以本方法進行測試的樣品應當是平坦的并且沒有明顯彎曲的。樣品材料的頂面和底面應當基本上平行。
樣品樣品應當切割成大于直徑為25.4毫米直徑的用來對樣品加壓的平板。適用的長方形切割模具尺寸為3.81厘米×6.99厘米。樣品的被測試部位應當是可攤平的。樣品可以從單獨的材料或最終產品上切割得到，但切割部位必須沒有皺折或彎曲，并且取樣過程不得使材料的尺寸畸變。例如，當在最終產品上取樣時，樣品材料必須清楚地與其它部分的材料分離。至少應對三個不同的樣品進行測量，取其測量結果的平均值。
裝置使用恒速拉伸(CRE)試驗機進行測試。適用的CRE試驗機是購自InstronCorporation，Canton，MA的Instron 5564型試驗機。CRE試驗機的十字頭位置的控制精度及測量精度應達到0.01毫米。CRE試驗機的載荷測量精度應達到0.5克力(5毫牛)。CRE試驗機在1牛載荷下的柔量應小于0.02毫米。在運動的十字頭上應固定一個直徑為25.4毫米(面積5.07厘米2)并和測力傳感器剛性相連的圓形平板盤。在下面的靜止夾鉗上應剛性地固定一個直徑至少為100毫米的圓形平板。上、下兩個平板的工作面應當相互平行，其不平行度誤差為小于等于0.02毫米。
試驗程序1.用分析天平對精確地已知其面積為100厘米2或以上的頂片樣品進行稱量，準確至0.0002克，以確定頂片樣品的克數。
2.將平坦的樣品放在下平板上，平行平板之間的間距為已知。對一個1.00毫米厚的樣品，推薦的初始間距為3.00毫米。每次試驗開始時，當平板未接觸到樣品時，要將CRE測力傳感器歸零。
3.CRE試驗機的上平板以2.54毫米/分鐘的速度朝樣品下落，并在每毫米的行程中至少記錄100個點的數據，直至樣品受到的壓縮而且載荷達到500克力時為止。
4.通過上平板的位置數據來確定任一給定載荷下的材料的厚度。應測出載荷為5克力和50克力(樣品受到的壓強相應為100帕和1000帕)兩點時的材料厚度。
計算壓縮率等于壓縮應力/應變曲線5克力和50克力兩點之間段的割線斜率除以壓縮面積。壓縮率單位為〔克/厘米3〕。此割線斜率等于載荷變化值除以厚度變化值。例如，如果材料在5克力載荷下的厚度為1.00毫米而在50克力載荷下的厚度為0.70毫米，則 同樣，給定載荷下的表面密度以材料克數(每平方厘米材料的克數)除以所關注載荷下的厚度可得 例如，如果材料的克數為0.00325克/厘米2，100帕作用壓強下的厚度為0.065厘米，則 平均吸收壓強本試驗測量吸收或解吸的流體量等于高度為0厘米時的吸收量(自由吸收容量)一半時的高度。這里所使用的方法乃1999.3.1以Young等人的名義申請的題為包括用于吸收體液的高表面積材料的吸濕件(AbsorbentMembers Comprising a High Surface Area Material for Absorbing Body Fluids)的美國專利申請序列No.09/258,889所述的毛細管吸附方法，但有下述幾點不同1)初始抽吸高度為50厘米，而不是200厘米。
2)試驗是在實驗室室內條件下進行的，而不是在受控的溫度及相對濕度下進行的。
3)玻璃過濾器板202是不罩上的。
4)容器206和天平207不是封閉的。
5)汽缸266和活塞288沒有在31℃下進行平衡。
6)以一個蔽塞的薄膜來替代有孔薄膜以減少蒸發。
7)設置高度為50厘米。
8)不作蒸發損失修正。
9)根據吸收等溫式，以樣品吸收的流體等于高度為0厘米時樣品吸收量一半時的高度來確定平均毛細吸收壓強。
本專利申請中所敘述到的所有專利公開、專利申請(以及由之而導出的任何專利以及任何相應的已公布的外國專利申請)和出版物都在此引用作為參考。然而，特別是不認為這里所引為參考的任何文件教導或公開了本發明。也特別不承認任何這里所提到的商業出售的材料或產品教導或公開了本發明。
上面已經對本發明的一些具體的實施例作了圖示和描述，顯然，本領域的技術人員還可在不違背本發明的精神和范圍的情況下作出多種改變或修改。
權利要求
1.一種吸濕用品，所述吸濕用品具有身體面和衣物面，所述吸濕用品包括透液的頂片，所述頂片具有一種防止再濕潤的屏障，其中所述頂片的壓縮率小于約488克/厘米3；不透液的底片，該底片放在所述頂片的下方并且至少沿著所述吸濕用品的周邊和所述頂片相結合；以及吸濕芯，該吸濕芯放在所述頂片和所述底片之間，所述吸濕芯具有高的產生高毛細壓強的內表面積，以增強對沉積在所述身體表面上的體液的吸收；其中所述頂片和所述吸濕芯協同使所述吸濕用品具有小于約55秒的沖流透過時間及小于30毫克的背濕量。
2.一種吸濕用品，所述吸濕用品具有身體面和衣物面，所述吸濕用品包括透液的頂片，所述頂片具有一種防止再濕潤的屏障，其中所述頂片的壓縮率小于約488克/厘米3；不透液的底片，該底片放在所述頂片的下方并且至少沿著所述吸濕用品的周邊和所述頂片相結合；以及吸濕芯，該吸濕芯放在所述頂片和所述底片之間，所述吸濕芯具有高的產生高毛細壓強的內表面積，以增強對沉積在所述身體表面上的體液的吸收；其中所述頂片和所述吸濕芯協同使所述吸濕用品具有小于約30秒的滴流采集時間及小于30毫克的背濕量。
3.一種吸濕用品，所述吸濕用品具有身體面和衣物面，所述吸濕用品包括透液的頂片，所述頂片具有一種防止再濕潤的屏障；不透液的底片，該底片放在所述頂片的下方并且至少沿著所述吸濕用品的周邊和所述頂片相結合；以及吸濕芯，該吸濕芯放在所述頂片和所述底片之間，所述吸濕芯具有高的產生高毛細壓強的內表面積，以增強對沉積在所述身體表面上的體液的吸收；其中所述吸濕用品的平板柔軟性在約30PSU和60PSU之間，并且所述頂片和所述吸濕芯協同使所述吸濕用品具有小于約30秒的滴流采集時間及小于30毫克的背濕量。
4.一種吸濕用品，所述吸濕用品具有身體面和衣物面，所述吸濕用品包括透液的頂片，所述頂片具有一種防止再濕潤的屏障，其中所述頂片的表面密度小于約0.035克/厘米3；不透液的底片，該底片放在所述頂片的下方并且至少沿著所述吸濕用品的周邊和所述頂片相結合；以及吸濕芯，該吸濕芯放在所述頂片和所述底片之間，所述吸濕芯具有高的產生高毛細壓強的內表面積，以增強對沉積在所述身體表面上的體液的吸收；其中所述頂片和所述吸濕芯協同使所述吸濕用品具有小于約30秒的滴流采集時間及小于30毫克的背濕量。
5.一種吸濕用品，所述吸濕用品具有身體面和衣物面，所述吸濕用品包括透液的頂片，所述頂片具有一種防止再濕潤的屏障；不透液的底片，該底片放在所述頂片的下方并且至少沿著所述吸濕用品的周邊和所述頂片相結合；以及吸濕芯，該吸濕芯放在所述頂片和所述底片之間，所述吸濕芯具有高的產生高毛細壓強的內表面積，以增強對沉積在所述身體表面上的體液的吸收；其中所述頂片的平板柔軟性在約30PSU和60PSU之間，并且所述頂片和所述吸濕芯協同使所述吸濕用品具有小于約30秒的滴流采集時間及小于30毫克的背濕量。
6.如權利要求1至5中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述吸濕芯的所述至少一部分的平均吸收壓強大于約7厘米。
7.如權利要求6所述的吸濕用品，其特征在于，所述吸濕芯的平均吸收壓強在約7厘米和約25厘米之間。
8.如以上權利要求中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述頂片包括一種成形熱塑薄膜材料，該材料具有多個宏觀孔及大量的微觀孔，其中宏觀孔和微觀孔之間的接合區域上也有多個微觀不連續間隔區域，該間隔區域上包括低表面能材料的沉積物，這使得沉積物和成形薄膜的基底層聚合物構造之間形成了表面能梯度。
9.如權利要求1至7中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述頂片包括一種無紡材料，該無紡材料上包括低表面能材料的沉積物，這使得沉積物和無紡材料的基底層聚合物構造之間形成了表面能梯度。
10.如權利要求1至7中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述頂片包括一種無紡材料和成形有孔熱塑薄膜組成的疊層，在該無紡材料的與熱塑薄膜相連接的表面相對的表面上具有低表面能材料的沉積物，這使得沉積物和無紡材料的基底層聚合物構造之間形成了表面能梯度。
11.如以上權利要求中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述吸濕芯包括一種聚合物泡沫，該泡沫由一種高內相乳膠形成。
12.如權利要求1至10中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述吸濕芯包括一種摻混物，該摻混物由經過化學硬化、加捻并卷曲膨松的纖維、高表面積纖維及熱塑粘合纖維組成。
13.如權利要求1至10中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述吸濕芯包括一種空氣鋪絮纖維狀網片，該網片中包括一種硬木纖維和軟木纖維的基本均勻的摻混物。
14.如權利要求12或13所述的吸濕用品，其特征在于，所述吸濕芯還包括超吸濕顆粒。
15.如以上權利要求中任一項所述的吸濕用品，其特征在于，所述吸濕用品還包括采集元件，該采集元件和所述頂片按圖形進行粘合因此產生未粘合的窗口，其中所述采集元件放置在所述頂片和所述吸濕芯之間，以及其中的吸濕芯包括一種多重粘合的空氣鋪絮無紡材料，該無紡材料包括一種由纖維素纖維、雙組元纖維、超吸濕顆粒和膠乳粘合劑組成的摻混物。
全文摘要
本發明涉及一種觸感和持液性能得到了綜合改進的吸濕用品,持液性能包括諸如流體的采集和保存性能等。吸濕用品包括衛生巾、內褲襯墊、尿布、成人失禁者襯墊及三角褲等。觸感和持液性能得到綜合改進是因在結構上吸濕芯具有高毛細壓強,對沉積到吸濕用品身體一面上的體液進行快速采集并將其保存起來。優選的吸濕芯組元是一種低凝膠阻塞的凝膠化材料,因其具有滲透性的流體保持機制而能改進流體保持性能。本發明中頂片與吸濕芯協同起作用,頂片是可透液的并能阻擋所采集的流體的再濕潤作用。吸濕用品身體面的頂片是由多種以一定密度進行配置并具有一定尺寸和機械性能的纖維制成的,故頂片的身體面具有柔軟的天鵝絨似觸感。
文檔編號A61F13/53GK1350446SQ00807314
公開日2002年5月22日 申請日期2000年4月7日 優先權日1999年4月8日
發明者理查德·沃爾克第三, 瑪格麗特·H·哈斯, 彼得·D·文圖拉, 威廉·R·奧萊特, 延－珀·李, 約翰·R·諾埃爾 申請人:寶潔公司