CN118555947A - 具有低空隙体积的吸收制品 - Google Patents
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Abstract
本公开描述了具有低空隙体积和快速流体吸入性质的吸收制品。在一个实施方案中,吸收制品具有衬里、底片和设置在该衬里与该底片之间的吸收结构。该吸收结构能够包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒设置在该顶部芯包裹材料与该底部芯包裹材料之间,超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按该吸收制品内的吸收材料的重量计大于90%的量存在。根据涡旋时间测试方法,这些超吸收颗粒能够具有小于41s的涡旋时间,该吸收制品能够具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且根据托架吸入测试方法,该吸收制品能够具有小于20s的第一托架吸入时间。
Description
技术领域
本公开涉及吸收主体,并且更具体地涉及具有高超吸收材料含量和低干燥空隙体积的吸收主体。
背景技术
个人护理吸收制品的主要功能是吸收并保留诸如尿液、粪便、血液和月经的身体流出物,还具有另外的所需属性,包括流出物很少从吸收制品渗漏以及为吸收制品的穿戴者带来干爽的感觉。吸收制品通过防止流出物从吸收制品渗漏,旨在防止身体流出物弄脏或污染穿戴者或护理者的衣物,或者可能与穿戴者接触的诸如被褥的其他制品。
吸收主体通常有助于吸收制品内的流体吸收和储存。许多吸收主体包含多种吸收材料,诸如超吸收材料和纸浆绒毛或其他纤维吸收材料。每种类型的吸收材料都有助于赋予此类吸收主体以一系列可用于吸收和保留液体身体流出物的性质。例如,纸浆绒毛或其他纤维吸收材料可比超吸收材料更快地吸收液体,并且超吸收材料可比纸浆绒毛每颗粒保留更多的液体。
吸收主体和包含这种吸收主体的吸收制品,特别是吸收主体的超吸收材料已取得了许多进展。一些当前吸收主体现在可能具有主要包括超吸收材料并且进一步包括仅一小部分其他吸收材料的吸收材料。其他当前吸收主体仅包含超吸收材料作为吸收材料。与具有包含传统上更高含量的传统纸浆绒毛吸收材料的吸收主体的制品相比,这种吸收主体可允许吸收制品更薄和更柔韧。然而,对这种低纸浆吸收制品的进一步流体处理改进是提高其性能的持续探索领域。
发明内容
在一个实施方案中,一种吸收制品可包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,该吸收结构设置在身体侧衬里与底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒设置在顶部芯包裹材料与底部芯包裹材料之间,超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按吸收制品内的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中根据涡旋时间测试方法,超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且根据托架吸入测试方法,吸收制品具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
在另一实施方案中,一种吸收制品可包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,该吸收结构设置在身体侧衬里与底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在顶部芯包裹材料与底部芯包裹材料之间,从而形成一个或多个吸收层,超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按吸收制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中根据涡旋时间测试方法,超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积和小于或等于0.19cm3/cm2的吸收结构干燥空隙体积,并且其中根据托架吸入测试方法,吸收制品具有小于或等于25s的第一托架吸入时间。
在另一实施方案中,一种吸收制品可包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,该吸收结构设置在身体侧衬里与底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在顶部芯包裹材料与底部芯包裹材料之间,从而形成一个或多个吸收层,超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按吸收制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中根据涡旋时间测试方法,超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且其中根据空隙体积增加百分比测试方法,一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在40%饱和度下增加至少314%。
附图说明
呈现给本领域普通技术人员的本发明的完整且能够实现的公开内容在说明书的剩余部分中参照附图更具体地阐述,在附图中:
图1是处于紧固状态的吸收制品(诸如尿布)的示例性实施方案的侧透视图。
图2是处于拉伸平放松开状态的图1吸收制品的顶部平面图。
图3是吸收制品(诸如裤)的替代实施方案的前透视图。
图4是处于拉伸平放状态的图3吸收制品的顶部平面图。
图5是沿图2中的线5-5截取的前透视横截面图,其中吸收制品处于松弛构型。
图6是描绘制造根据本公开的吸收主体的示例性方法的过程示意图。
图7是描绘图6的示例性方法的一部分的过程示意图。
图8是描绘制造根据本公开的吸收主体的替代示例性方法的过程示意图。
图9A至图9C是沿图6的线9-9截取的根据本公开的方面的制造方法形成的吸收主体的示例性前横截面图。
图10A和图10B是沿图8的线10-10截取的根据本公开的方面的制造方法形成的吸收主体的替代示例性前横截面图。
图11A是根据本公开的各方面的由用于分析由图9的过程形成的颗粒和粘合剂长丝的示例性混合物的显微CT过程生成的三维图像的顶部透视图。
图11B是图11A的三维图像的顶部平面图。
图11C是图11A的三维图像的切片的横截面图。
图11D是图11C的横截面图,其中不具有颗粒,仅留下粘合剂长丝。
图12是描绘根据本公开的示例性吸收制品的第一流体吸入时间对干燥空隙体积的图。
在本说明书和附图中重复使用附图标记旨在表示本公开的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
在一个实施方案中,本公开总体上涉及具有包含高比例超吸收材料的吸收材料的吸收主体。本公开进一步描述利用这种吸收主体的吸收制品以及这种吸收制品的有益性质以有助于促进皮肤干燥性以及这种吸收制品的舒适性和贴合性性质。每个实例以说明方式给出且并不意味着限制。例如,作为一个实施方案或实例或附图的部分而说明或描述的特征可用于另一实施方案或实例或附图以产生又一个实施方案。希望本公开包含此类修改和变化。
当介绍本公开或其优选实施方案的元件时,冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在该元件中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在为包括性的并且意指可能存在所列元件之外的额外元件。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可对本公开进行许多修改和变化。因此,上述示例性实施方案不应用来限制本发明的范围。
定义:
术语“吸收制品”在本文中是指可紧贴或接近穿戴者的身体(即,与身体相邻)放置以吸收和容纳从身体排出的各种液体、固体和半固体流出物的制品。如本文所描述的此类吸收制品旨在过了有限使用期后被舍弃,而非被洗涤或以其他方式恢复以进行重复使用。应当理解,在不脱离本公开范围的情况下,本公开适用于各种一次性吸收制品,包括但不限于尿布、尿裤、训练裤、吸收插入物、较大儿童裤、泳裤、女性卫生产品(包括但不限于月经垫或月经裤)、失禁用产品和其他成人护理服装、医疗服装、手术垫和绷带、其他个人护理或保健服装等。
术语“采集层”、“采集/分布层”或“采集和/或分布层”在本文中是指能够接受并暂时保持液体身体流出物以使液体身体流出物的涌出或迸出减速和扩散并且随后从中将液体身体流出物释放到吸收制品的另一层或多层(例如,吸收层)中的一层或多层。
术语“粘结”或“联接”在本文中是指两个元件的接合、粘附、连接、附接等。当它们彼此直接地或彼此间接地接合、粘附、连接、附接等时,诸如当每个元件直接地粘结到中间元件时,两个元件将被认为粘结或联接在一起。一个元件到另一个元件的结合或联接可通过连续或间歇的结合进行。
术语“梳理网”在本文中是指含有纤维长度通常小于约100mm的天然或合成毛丛长度(staple length)纤维的网。毛丛纤维(staple fiber)捆可经过开松过程(openingprocess)以使纤维分离,随后将纤维送至梳理过程,将纤维分离并梳理以沿纵向(machinedirection)将其对齐,之后,纤维沉积在移动丝上用于进一步处理。此类纤网通常经历某种粘结过程,诸如使用热量和/或压力的热粘结。除此之外或作为替代,纤维可经历粘附过程以将纤维例如通过使用粉末胶粘剂结合在一起。梳理纤网可经历例如水刺的流体缠结,以进一步缠绕纤维且由此提高梳理纤网的完整性。由于纤维沿纵向对齐,因此梳理网一旦粘结就通常会有比横向强度(cross machine direction strength)大的纵向强度(machinedirection strength)。
“共成形”是指气流形成的基质材料的非织造复合材料,该复合材料包含热塑性聚合熔喷纤维(诸如平均纤维直径小于约10微米的微纤维)和多根个性化的吸收性纤维(诸如遍及聚合物微纤维基质设置的木浆纤维),并且接合前述微纤维中的至少一些以将这些微纤维彼此间隔开。前述吸收性纤维由于微纤维与吸收性纤维的机械缠结、微纤维和吸收性纤维独自的机械缠结和互相连接而发生互相连接并且被捕获固定在微纤维基质内,从而形成连贯的整合纤维结构。这些材料是根据以下专利中的描述制备的:授予Anderson等人的美国专利第4,100,324号、授予Georger等人的美国专利第5,508,102号和授予Wright的美国专利第5,385,775号。
“弹性体的”是指可以伸长其松弛长度的至少50%并且在释放外加力后将恢复其伸长率的至少20%的材料或复合物。通常优选的是,弹性体材料或复合物能够伸长其松弛长度的至少50%,更优选地伸长至少100%,再更优选地伸长至少300%,并且在释放外加力后恢复其伸长率的至少50%。
术语“膜”在本文中是指使用流延膜或吹塑膜挤出过程等挤出和/或成形过程制出的热塑性膜。此术语包含有孔膜、切膜和构成液体转移膜的其他多孔膜,以及不转移流体的膜,例如但不限于屏障膜、填充膜、透气膜和定向膜。
术语“gsm”在本文中是指克/平方米。
术语“亲水的”在本文中是指因与纤维接触的水性液体而润湿的纤维或纤维表面。又可在所涉及的液体和材料的接触角和表面张力方面来描述材料的润湿程度。适合测量特定纤维材料或纤维材料混纺物的可润湿性的设备和技术可由Cahn SFA-222表面力分析系统(Cahn SFA-222Surface Force Analyzer System)或基本上等同的系统提供。当使用此系统测量时,将接触角小于90的纤维认定为“可润湿的”或亲水的,并将接触角大于90的纤维认定为“不可润湿的”或疏水的。
术语“液体不可渗透的”在本文中是指一层或多层层压材料,其中在一般使用条件下,在液体接触点处,在大体垂直于所述层或层压材料的平面的方向上,尿液等液体身体流出物将不会穿过所述层或层压材料。
术语“液体可渗透的”在本文中是指并非液体不可渗透的任何材料。
术语“熔喷”在本文中是指通过将熔融热塑性材料通过多个细的、通常圆形的模具毛细管挤出为熔融线或丝到汇聚的高速受热气(例如空气)流中而形成的纤维,高速受热气流使熔融热塑性材料的丝变细以减小其直径,所述直径可以是微纤维直径。此后,熔喷纤维由高速气流携载并且沉积在收集表面上以形成由随机分散的熔喷纤维组成的纤网。这种过程例如在授予Butin等人的第3,849,241号美国专利中公开,所述美国专利以引用的方式并入本文中。熔喷纤维是微纤维,所述微纤维可以是连续的或非连续的,通常小于约0.6旦尼尔,并且当沉积在收集表面上时可以是发黏的和自粘的。
术语“非织造”在本文中是指在不借助于织物机织或针织过程的情况下形成的材料或材料网。所述材料或材料纤网可具有单独的纤维、丝或线(统称为“纤维”)的结构,其可以是嵌插的(interlaid),但与针织物中的可识别方式不同。非织造材料或网可由许多过程形成,例如但不限于熔喷过程、纺粘过程、梳理纤网过程等。
术语“柔韧的”在本文中是指顺应性的并且很容易适形于穿戴者身体的大体形状和轮廓的材料。
术语“纺粘”在本文中是指通过以下方式形成的小直径纤维:将熔融热塑性材料作为丝从具有圆形或其他构型的纺丝头的多个细毛细管中挤出,然后通过引出拉拔和以下专利中描述的过程等常规过程将挤出的丝的直径快速减小,所述专利为,授予Appel等人的第4,340,563号美国专利、授予Dorschner等人的第3,692,618号美国专利、授予Matsuki等人的第3,802,817号美国专利、授予Kinney的第3,338,992号和第3,341,394号美国专利、授予Hartmann的第3,502,763号美国专利、授予Peterson的第3,502,538号美国专利、以及授予Dobo等人的第3,542,615号美国专利,这些专利中的每一个均以全文引用的方式并入本文中。纺粘纤维为大体上连续的,并且通常平均旦尼尔大于约0.3,并且在一个实施方案中在约0.6、约5和约10与约15、约20和约40之间。当沉积在收集表面上时,纺粘纤维通常不会发黏。
术语“超吸收”在本文中是指水可溶胀的、水不溶性的有机或无机材料,该材料在含有0.9重量%氯化钠的含水溶液中,在大多数有利条件下能够吸收其重量的至少15倍,并且在一个实施方案中其重量的至少30倍。超吸收材料可以是天然的、合成的和改性的天然聚合物和材料。此外,超吸收材料可以是诸如硅胶的无机材料或诸如交联聚合物的有机化合物。
术语“超级多数”在本文中指至少65%的多数。
术语“热塑性”在本文中是指当暴露于热时可软化和可定形并且在冷却时基本上恢复到非软化状态的材料。
术语“使用者”或“护理者”在本文中是指这样的人:其将诸如但不限于尿布、尿裤、训练裤、较大儿童裤、失禁用产品或其他吸收制品的吸收制品贴合在这些吸收制品之一的穿戴者周围。使用者和穿戴者可以是同一个人。
吸收制品:
参见图1-2,示出了吸收制品10(例如尿布)的非限制性图示。虽然本文所述实施例和图示可以大体上应用于在产品纵向上制造的吸收制品(其在下文中被称为产品的机器方向制造),但应当指出,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,本领域的普通技术人员可将本文的信息应用于在产品的纬度方向上制造的吸收制品,其在下文中被称为产品的横跨机器方向制造。例如,图3至图4中的吸收制品210提供了可在横跨机器方向制造过程中制造的示例性吸收制品210。
图1和图2中示出的吸收制品10以及图3和图4中示出的吸收制品210各自通常包括底片11。吸收制品10、210具有前腰区12、后腰区14和裆区16,其中裆区设置在前腰区12和后腰区14之间并且分别互连前腰区12和后腰区14。前腰区12可另选地被称为前端区,后腰区14被称为后端区,并且裆区16被称为中间区。在图3和图4示出的示例中,描绘了吸收制品210的三件式构造,其中吸收制品210具有底片11,该底片包括限定前腰区12的前腰片13、限定后腰区14的后腰片15,以及限定吸收制品210的裆区16的吸收片17。图3和图4的吸收片17在前腰片13与后腰片15之间延伸。吸收片17可与前腰片13和后腰片15重叠并粘结到前腰片13和后腰片15以限定三件式构造。然而可设想,吸收制品可在横跨机器方向上制造而不为三件式构造服装—例如,由一件式外覆层构造而成。
吸收制品10、210具有一对纵向侧边缘18、20和一对相对的腰部边缘,它们分别被指定为前腰边缘22和后腰边缘24。前腰区12可与前腰边缘22邻接,并且后腰区14可与后腰边缘24邻接。纵向侧边缘18、20可从前腰边缘22延伸至后腰边缘24。纵向侧边缘18、20可在它们的整个长度上沿着与纵向方向30平行的方向延伸,诸如对于图1和图2所示的吸收制品10而言。在其他实施方案中,纵向侧边缘18、20可在前腰边缘22和后腰边缘24之间弯曲。在图3和图4的吸收制品210中,纵向侧边缘18、20可包括前腰片13、吸收片17和后腰片15的部分。
前腰区12通常可对应于吸收制品10、210的这样一部分:当被穿戴时,该部分被至少部分地定位在穿戴者的前部上;而后腰区14可对应于包括吸收制品10、210的这样一部分:当被穿戴时,该部分被至少部分地定位在穿戴者的背部上。吸收制品10、210的裆区16设置在前腰区12与后腰区14之间,并且是吸收制品10、210的这样一部分:当被穿戴时,该部分定位在穿戴者的腿部之间,并且可部分地覆盖穿戴者的下体。吸收制品10、210的腰部边缘22和24被构造成环绕穿戴者的腰部并且一起限定穿戴者腰部的中央腰部开口23(如图1和图3中所标记)。当吸收制品10、210被穿戴时,纵向侧边缘18、20在裆区16中的部分可大体限定穿戴者腿部的腿部开口。
图1至图4的示例吸收制品10、210包括外覆层26和身体侧衬里28。外覆层26和身体侧衬里28可形成底片11的一部分。在本公开所设想的吸收制品的示例中,身体侧衬里28可通过任何合适的方式以叠加关系粘结到外覆层26,这些方式诸如但不限于粘合剂、超声粘结、热粘结、压力粘结或其他常规技术。外覆层26限定纵向方向30上的长度和横向方向32上的宽度,它们在图1至图2中的制品10的所示实例中可与吸收制品10的长度和宽度一致。如图2和图4中所示,吸收制品10、210具有在纵向方向30上延伸的纵向轴线29和在横向方向32上延伸的横向轴线31。
底片11包括吸收主体34。吸收主体34通常设置在外覆层26与身体侧衬里28之间。吸收主体34具有纵向边缘36和38,在至少一些实例中,这两个纵向边缘可分别形成吸收制品10、210的纵向侧边缘18和20的部分。吸收主体34具有相应地与第二端部边缘42相对的第一端部边缘40,在特定实例中,这两个端部边缘分别形成吸收制品10的腰部边缘22和24的部分。在制品10、210的一些实例中,第一端部边缘40位于前腰区12中和/或第二端部边缘42位于后腰区14中。在制品10、210的一些实例中,吸收主体34具有等于或小于吸收制品10、210的长度和宽度的长度和宽度。在一些实例中,身体侧衬里28、外覆层26和吸收主体34可被视为形成吸收组件44的一部分。在图3和图4的吸收制品210中,吸收片17可形成吸收组件44。在制品10、210的一些实例中,如本领域中已知的,吸收组件44还可包括流体转移层46(如图5中所示)和/或位于身体侧衬里28与流体转移层46之间的流体采集层(未示出)。吸收组件44还可以包括设置在吸收主体34和外覆层26之间的间隔层48(如图5中所示)。
吸收制品10、210通常被构造成容纳和/或吸收从穿戴者排出的流体、固体和半固体的身体流出物。在一些示例中,防漏翼片50、52可被构造成提供针对身体流出物的横向流动的屏障。为了进一步增强对身体流出物的防漏和/或吸收效果,吸收制品10、210可适当地包括腰部防漏构件54。在一些实施方案中,腰部防漏构件54可设置在吸收制品10、210的后腰区14中。尽管本文未示出,但可以设想,腰部防漏构件54可除此之外或作为替代设置在吸收制品10、210的前腰区12中。
腰部防漏构件54可设置在底片11的面向身体表面19上,以帮助容纳和/或吸收身体流出物。在一些实施方案中,诸如在图1和图2描绘的吸收制品10中,腰部防漏构件54可设置在吸收组件44的面向身体表面45上。在一些实施方案中,腰部防漏构件54可设置在身体侧衬里28的面向身体表面56上。在一些实施方案中,诸如在图3和图4描绘的吸收制品210中,腰部防漏构件54可设置在后腰片15的面向身体表面58上。
吸收制品10、210可进一步包括本领域技术人员已知的腿部弹性构件60、62。腿部弹性构件60、62可沿相对的纵向侧边缘18和20附接到外覆层26和/或身体侧衬里28,并且定位在吸收制品10、210的裆区16中。腿部弹性构件60、62可平行于纵向轴线29,如图2和图4中所示;或者如本领域中已知的那样可以是弯曲的。腿部弹性构件60、62可以是弹性体的,并且可提供弹性化腿箍。
在一些实施方案中,吸收制品10、210可进一步包括纵向延伸的折叠线25a、25b,如图2和图4中所示。第一纵向延伸的折叠线25a可在吸收制品10、210的纵向轴线29的一侧上,而第二纵向延伸的折叠线25b可在纵向轴线29的相对侧上。在一些实施方案中,纵向延伸的折叠线25a、25b可大体平行于吸收制品10、210的纵向轴线29。在一些实施方案中,吸收制品10、210可进一步包括横向延伸的折叠线27。在一些实施方案中,横向延伸的折叠线27可平行于吸收制品10、210的侧向轴线31并且位于该横向轴线处。
关于本文所述吸收制品10、210的这些元件中的每一个的另外的细节可在下文中并且参照附图看到。
外覆层:
外覆层26和/或其部分可以是可透气的和/或液体不可透过的。外覆层26和/或其部分可以是弹性的、可拉伸的或不可拉伸的。外覆层26可由单层、多层、层合物、纺粘织物、膜、熔喷织物、弹性结网、微孔纤网、粘结的梳理纤网或由弹性体或聚合物材料提供的泡沫构造成。在一个实施方案中,例如,外覆层26可由诸如聚乙烯或聚丙烯的微孔聚合物膜构造成。
在一个实施方案中,外覆层26可以是单层液体不可透过的材料,诸如聚合物膜。在一个实施方案中,外覆层26可以至少在吸收制品10、210的横向方向32上是可适当拉伸的,并且更适当地有弹性的。在一个实施方案中,外覆层26可以是在横向方向32和纵向方向30两者上可拉伸的,并且更适当地弹性的。在一个实施方案中,外覆层26可以是多层层合物,其中至少一层为液体不可透过的。在一些实施方案中,外覆层26可以是两层构造,该构造包括可诸如通过层合物粘合剂粘结在一起的外层(未示出)和内层(未示出)。合适的层合物粘合剂可作为珠粒、喷涂、平行涡旋等以连续方式或间歇方式施加,但应理解,内层可通过包含但不限于超声粘结、热粘结、压力粘结等其他粘结方法粘结到外层。
外覆层26的外层可以是任何合适的材料,并且可以是为穿戴者提供大体像布一样的纹理或外观的材料。这样的材料的实例可为可得自德国的Sandler A.G.的具有菱形结合图案的100%的聚丙烯粘结的梳理纤网,例如,30gsm的Sawabond或等同物。适合用作外覆层26的外层的材料的另一个实例可以是20gsm的纺粘聚丙烯非织造纤网。外层也可由与可如本文所述构造身体侧衬里28的材料相同的材料构造成。
外覆层26的液体不可透过的内层(或液体不可透过的外覆层26,在该情况下外覆层26具有单层构造)可以是蒸气可透过的(即,“可透气的”)或蒸气不可透过的。液体不可渗透的内层(或者当外覆层26具有单层构造时,液体不可渗透的外覆层26)可以由薄塑料膜制成。液体不可透过的内层(或液体不可透过的外覆层26,在该情况下外覆层26具有单层构造)可抑制液态身体流出物从吸收制品10、210漏出并打湿诸如床单和衣服的制品以及穿戴者和护理者。
在一些实施方案中,在外覆层26具有单层构造的情况下,其可以被压花和/或糙面处理以提供更像布一样的纹理或外观。外覆层26可允许蒸气从吸收制品10溢出,同时防止液体穿过。合适的液体不可渗透的、蒸气可渗透的材料可由微孔聚合物膜或非织造材料构成,该材料已被涂覆或以其他方式处理以赋予期望水平的液体不可渗透性。
身体侧衬里:
吸收制品10、210的身体侧衬里28可覆盖在吸收主体34和外覆层26之上,并且可将穿戴者的皮肤与由吸收主体34保留的废液隔离。在多种实施方案中,流体转移层46可定位在身体侧衬里28与吸收主体34之间。在多种实施方案中,采集层(未示出)可定位在身体侧衬里28与吸收主体34或流体转移层46(如果存在的话)之间。在多种实施方案中,身体侧衬里28可经由粘合剂和/或通过点融合粘结而粘结到采集层或流体转移层46(如果不存在采集层)。点融合粘结可以选自超声粘结、热粘结、压力粘结、以及它们的组合。
在一个实施方案中,身体侧衬里28可延伸超过吸收主体34和/或流体转移层46(如果存在的话)和/或采集层(如果存在的话)和/或间隔层48(如果存在的话),以便覆盖在外覆层26的一部分之上,并且可通过认为合适的任何方法粘结到外覆层(诸如,通过由粘合剂粘结到外覆层),以将吸收主体34基本上包封在外覆层26与身体侧衬里28之间。身体侧衬里28可比外覆层26窄。然而,在其他实施方案中,身体侧衬里28和外覆层26可具有相同的宽度和长度尺寸。在其他实施方案中,身体侧衬里28可比外覆层26宽。还可以设想,身体侧衬里28可以不延伸超过吸收主体34和/或可以不固定到外覆层26。在一些实施方案中,身体侧衬里28可包裹吸收主体34的至少一部分,包括包裹在吸收主体34的纵向边缘36、38和/或一个或多个端部边缘40、42周围。可以进一步设想,身体侧衬里28可由多于一个材料段构成。身体侧衬里28可具有不同的形状,包括矩形、沙漏形或任何其他形状。身体侧衬里28可以是适当适形的、柔软舒适且对穿戴者的皮肤无刺激性的,并且可与吸收主体34的亲水性相同或更低,以允许身体流出物容易地渗透至吸收主体34并为穿戴者提供相对干燥的表面。
身体侧衬里28可以由各种类型的材料制成,例如合成纤维(例如,聚酯纤维或聚丙烯纤维)、天然纤维(例如,木纤维或棉纤维)、天然纤维和合成纤维的组合、多孔泡沫、蜂窝状泡沫、有孔塑料膜等。合适的材料的实例包含但不限于人造丝、木材、棉花、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙或其他可热粘结的纤维、聚烯烃,例如但不限于聚丙烯和聚乙烯的共聚物、线性低密度聚乙烯和例如聚乳酸的脂族酯、带细孔的膜纤网、网材料等,以及其组合。
各种织造和非织造织物可用于身体侧衬里28。身体侧衬里28可包括织造织物、非织造织物、聚合物膜、膜-织物层合物等,以及它们的组合。非织造织物的实例可包含纺粘织物、熔喷织物、共成形织物、梳理纤网、粘结梳理纤网、双组分纺粘织物、水刺布等,以及其组合。身体侧衬里28不一定是单层结构,因此可包括多于一层的织物、膜和/或纤网,以及它们的组合。例如,身体侧衬里28可包括可被水力缠绕的支撑层和突出层。突出层可包括中空突出,诸如在Kirby、Scott S.C.等人的第9,474,660号美国专利中公开的那些。
例如,身体侧衬里28可由聚烯烃纤维的熔喷或纺粘纤网构成。作为替代,身体侧衬里28可以是由天然纤维和/或合成纤维构成的粘结的梳理纤网。身体侧衬里28可由基本上疏水的材料构成,并且疏水材料可以任选地用表面活性剂处理或以其他方式加工以赋予期望水平的润湿性和亲水性。可通过例如喷涂、印刷、刷涂等任何常规的方式施加表面活性剂。表面活性剂可被施加到整个身体侧衬里28,或者可以选择性地施加到身体侧衬里28的特定部段。
在一个实施方案中,身体侧衬里28可由非织造的双组分纤网构造成。非织造的双组分纤网可以是纺粘双组分纤网或粘结梳理双组分纤网。双组分毛丛纤维的实例包含聚乙烯/聚丙烯双组分纤维。在此特定的双组分纤维中,聚丙烯形成芯,并且聚乙烯形成纤维的外皮。在不脱离本公开的范围的情况下,可使用具有例如多瓣、并列型、端对端的其他取向的纤维。在一个实施方案中,身体侧衬里28可以是纺粘基底,其具有约10或约12至约15或约20gsm的基重。在一个实施方案中,身体侧衬里28可以是12gsm的纺粘-熔喷-纺粘基底,在这两个纺粘层之间施加有10%的熔喷内容物。
虽然外覆层26和身体侧衬里28可包含弹性体材料,但可以设想,外覆层26和身体侧衬里28可以由大体上非弹性体的材料构成。在一个实施方案中,身体侧衬里28可以是可拉伸的,并且更适当地有弹性的。在一个实施方案中,身体侧衬里28可以是至少在吸收制品10、210的横向或周向方向上适当地可拉伸的,并且更适当地弹性的。在其他方面,身体侧衬里28可以是分别在横向方向32和纵向方向30两者上均可拉伸的,并且更适当地弹性的。
防漏翼片:
在一个实施方案中,吸收制品10、210可包括一对防漏翼片50、52。防漏翼片50、52可与吸收底片11分开形成并附接到底片11,或者可与底片11形成为一体。在一个实施方案中,防漏翼片50、52可从腿部开口横向向内以彼此大体平行间隔开的关系固定到吸收制品10、210的底片11,以提供防止身体流出物流动的屏障。一个防漏翼片50可在纵向轴线29的第一侧上,而另一个防漏翼片52可在纵向轴线29的第二侧上。在一个实施方案中,防漏翼片50、52可从吸收制品10的前腰区12大体在纵向方向30上延伸穿过裆区16到达吸收制品10的后腰区14。在一些实施方案中,防漏翼片50、52可在基本上平行于吸收制品10、210的纵向轴线29的方向上延伸,但在其他实施方案中,防漏翼片50、52如本领域中已知的那样可以是弯曲的。在其他实施方案中,诸如在图3和图4中的吸收制品210中,防漏翼片50、52可设置在裆区16中的吸收片17上。
在其中防漏翼片50、52联接至底片11的实施方案中,防漏翼片50、52可利用屏障粘合剂49粘结到身体侧衬里28,如图5中所示。替代地,防漏翼片50、52可用屏障粘合剂49粘结到外覆层26,或者粘结到间隔层48。当然,防漏翼片50、52可粘结到底片11的其他部件,并且可利用除屏障粘合剂49之外的其他合适的方式粘结。防漏翼片50、52可由纤维材料构造成,该材料可类似于形成身体侧衬里28的材料。也可采用其他常规材料,例如聚合物膜。
防漏翼片50、52可各自包括基部部分64和突出部分66。基部部分64可粘结到底片11,例如,如上所述粘结到身体侧衬里28或外覆层26。基部部分64可包括近侧端部64a和远侧端部64b。突出部分66可在基部部分64的近端64a处与基部部分64分离。如在此上下文中所用,突出部分66在基部部分64的近端64a处与基部部分64分离,因为基部部分64的近端64a限定了突出部分66与基部部分64之间的过渡。基部部分64的近侧端部64a可位于屏障粘合剂49附近。在一些实施方案中,基部部分64的远侧端部64b可横向延伸到吸收制品10、210的相应纵向侧边缘18、20。在其他实施方案中,基部部分64的远侧端部64b可侧向向内结束吸收制品10、210的相应纵向侧边缘18、20。防漏翼片50、52还可各自包括突出部分66,该突出部分被构造成当吸收制品10、210处于松弛构型时至少在裆区16中远离底片11的面向身体表面19延伸,如图5中所示。防漏翼片50、52可包含在前腰区12和后腰区14中的任一者或两者中的钉扎区71,突出部分66在此处联接到底片11的面向身体表面19。
可以设想,防漏翼片50、52可具有各种构型和形状,并且可通过各种方法构造。例如,图5的防漏翼片50、52描绘了具有在前腰区12和后腰区14两者中的钉扎区71的垂直防漏翼片50、52,在该钉扎区处,每个防漏翼片50、52的突出部分66朝向或远离吸收制品10、210的纵向轴线29钉扎到身体侧衬里28中。然而,防漏翼片50、52可包括钉扎区71,在该钉扎区处,防漏翼片50、52中每者的突出部分66折回到自身上并且以“C形”构型联接至自身和身体侧衬里28,如本领域中已知的和授予Robert L.Popp等人的第5,895,382号美国专利中所描述的。作为又一种替代形式,可以设想,防漏翼片50、52可以“T形”构型来构造,诸如RobertL.Popp等人的第9,259,362号美国专利中所述。这样的构型还可包括分别在前腰区12和后腰区14中的任一者或两者中的钉扎区71。当然,其他构型的防漏翼片50、52可用于吸收制品10、210中,并且仍处于本公开的范围内。
防漏翼片50、52可包括一个或多个翼片弹性构件68,诸如图5中描绘的两条翼片弹性股线。用于翼片弹性构件68的合适的弹性体材料可包括天然橡胶、合成橡胶或热塑性弹性体材料的片材、股线或带状物。当然,尽管在每个防漏翼片50、52中示出了两个弹性构件68,但可以设想,防漏翼片50、52可被构造成具有一个或三个或更多个弹性构件68。作为替代或除此之外,防漏翼片50、52可由本身表现出弹性体性质的材料构成。
如图5中所示的翼片弹性构件68可具有弹性体材料的两条股线,这两条股线以彼此大体平行间隔开的关系在防漏翼片50、52的突出部分66中纵向延伸。弹性构件68在处于可弹性收缩的状态时可位于防漏翼片50、52内,使得股束的收缩在纵向方向30上皱拢并缩短防漏翼片50、52的突出部分66。因此,当吸收制品10处于松弛构型时,在防漏翼片50、52的大体直立的取向下,弹性构件68可将防漏翼片50、52的突出部分66偏置为远离吸收组件44的面向身体表面45延伸,特别是在吸收制品10、210的裆区16中。
在制造防漏翼片50、52期间,可在弹性构件68伸长时将弹性构件68的至少一部分粘结到防漏翼片50、52。弹性构件68的伸长百分比可为例如约110%至约350%。在一个实施方案中,在将弹性构件68附接到防漏翼片50、52之前,可在弹性构件68伸长到规定长度时将其涂上粘合剂。在拉伸状态下,弹性构件68的有粘合剂联接其上的长度可在防漏翼片50、52中提供活动的翼片弹性区70,如图2中所标记,该翼片弹性区将在吸收制品10松弛时皱拢。防漏翼片50、52的活动的翼片弹性区70可具有小于吸收制品10、210的长度的纵向长度。在将弹性构件68结合到防漏翼片50、52的该示例性方法中,弹性构件68的未涂布粘合剂的部分在弹性构件68和吸收制品10于制造过程中被切割以形成单个吸收制品10之后将缩回。如上所述,当吸收制品10、210处于松弛状态时弹性构件68在活动的翼片弹性区70中松弛可致使每个防漏翼片50、52皱拢并致使每个防漏翼片50、52的突出部分66远离底片11的面向身体表面19(例如,吸收组件44的面向身体表面45,或身体侧衬里28的面向身体表面56)延伸,如图5中所描绘。
当然,弹性构件68可采用本领域技术人员已知的多种其他方式粘结到防漏翼片50、52以提供活动的翼片弹性区70,这在本公开的范围内。除此之外,活动的翼片弹性区70可比本文所描绘的短或长,包括延伸到前腰边缘22和后腰边缘24,这仍在本公开的范围内。
腿部弹性件:
腿部弹性构件60、62可固定到外覆层26,诸如,在吸收制品10、210的纵向侧边缘18和20大体横向向内的位置,通过用层合物粘合剂粘结到外覆层。腿部弹性构件60、62可形成弹性化腿箍,以进一步帮助容纳身体流出物。在一个实施方案中,腿部弹性构件60、62可设置在外覆层26的内层与外层(未示出)之间或吸收制品10的其他层之间,例如,每个防漏翼片50、52的基部部分64与身体侧衬里28之间(如图5中所描绘)、每个防漏翼片50、52的基部部分64与外覆层26之间,或身体侧衬里28与外覆层26之间。腿部弹性构件60、62可以是每个纵向侧边缘18、20附近的一个或多个弹性部件。例如,如本文所示的腿部弹性构件60、62各自包括两条弹性股线。各种各样的弹性体材料可以用于腿部弹性构件60、62。
合适的弹性体材料可包含天然橡胶、合成橡胶或热塑性弹性材料的片材、股束或条带。弹性体材料可被拉伸并固定到基底,固定到皱拢的基底,或固定到基底且接着例如通过施加热而经过弹性处理或收缩,使得弹性回缩力被赋予基底。除此之外,可以设想,在一些实施方案中,腿部弹性构件60、62可形成有防漏翼片50、52,然后附接到底片11。当然,在不脱离本公开范围的情况下,腿部弹性构件60、62可从吸收制品10、210中省略。
腰部防漏构件:
在一个实施方案中,吸收制品10、210可具有一个或多个腰部防漏构件54。一个或多个腰部防漏构件54可设置在后腰区14中,如图1至图5中所示。一般来讲,腰部防漏构件54可有助于容纳和/或吸收身体流出物(尤其是低粘度粪便),因而可能首选位于后腰区14中。在一些实施方案中,吸收制品10、210可具有设置在前腰区12中的腰部防漏构件54。前腰区12中的腰部防漏构件54可有助于在前腰区12中容纳和/或吸收身体流出物,诸如尿液。尽管不如在后腰区14中那样普遍,但在一些情况下,粪便也可能扩散到前腰区12,因此,设置在前腰区12中的腰部防漏构件54也可有助于容纳和/或吸收身体流出物。在其他实施方案中,吸收制品10、210可具有在后腰区14和前腰区12两者中的腰部防漏构件54。
腰部防漏构件54可设置在吸收组件44的面向身体表面45上。在一些实施方案中,诸如在图1至图2和图5所示的实施方案中,腰部防漏构件54可设置在身体侧衬里28的面向身体表面56上。然而,在一些实施方案中,诸如在图4的吸收制品210中,腰部防漏构件54可设置在后腰片15的面向身体表面58上。
腰部防漏构件54可包括第一纵向侧边缘72和第二纵向侧边缘74。第一纵向侧边缘72可与第二纵向侧边缘74相对。第一纵向侧边缘72与第二纵向侧边缘74之间的距离可限定腰部防漏构件54在横向方向32上的宽度51,如图2中所示。
如图2和图5中所示,腰部防漏构件54可被构造成使得第一纵向侧边缘72可从防漏翼片50的基部部分64的近侧端部64a横向向外设置。类似地,腰部防漏构件54可被构造成使得第二纵向侧边缘74可从防漏翼片52的基部部分64的近侧端部64a横向向外设置。腰部防漏构件54可被构造成使得腰部防漏构件54的宽度51可大于纵向延伸的折叠线25a、25b之间的横向距离,如图2和图4中所示。
腰部防漏构件54还可包括近侧部分(未示出)和远侧部分78。近侧部分可联接到底片11的面向身体表面19(例如,吸收组件44的面向身体表面45,或身体侧衬里28的面向身体表面56),而腰部防漏构件54的远侧部分78在吸收制品10、210处于松弛构型时可相对于底片11和吸收组件44自由移动,诸如图5中所示。当腰部防漏构件54处于松弛构型时,远侧部分78在竖直方向上延伸远离底片11和吸收组件44,该竖直方向垂直于由纵向轴线29和横向轴线31限定的平面。折叠79a可将腰部防漏构件54的近侧部分和远侧部分78分离。如在该语境中所用,折叠79a将近侧部分和远侧部分78分离,原因是折叠79a限定了近侧部分与远侧部分78之间的过渡。
在一些实施方案中,腰部防漏构件54的近侧部分可联接到身体侧衬里28的面向身体表面56。在其他实施方案中,腰部防漏构件54的近侧部分可联接到后腰片15的面向身体表面58。近侧部分可通过粘合剂、压力粘结、超声波粘结、热粘结及其组合联接到面向身体表面45。
由于腰部防漏构件54的远侧部分78在吸收制品10、210处于松弛构型时可相对于吸收组件44自由移动,所以远侧部分78在吸收制品10、210处于松弛构型时可有助于提供防漏袋82。防漏袋82可有助于提供屏障以容纳身体流出物并且/或者可有助于吸收身体流出物。防漏袋82可特别有利于容纳和/或吸收低粘度粪便(这种粪便对于年幼儿童可能是普遍的)。第一纵向侧边缘72可从防漏翼片50的基部部分64的近侧端部64a横向向外设置,因此,防漏袋82可从防漏翼片50的近侧端部64a侧向向外延伸。类似地,第二纵向侧边缘74可从防漏翼片52的基部部分64的近侧端部64a横向向外设置,因此,防漏袋82可从防漏翼片52的近侧端部64a横向向外延伸。这样的构型提供具有宽敞的防漏袋82的腰部防漏构件54以容纳和/或吸收身体流出物。
为了有助于防止腰部防漏构件54的防漏袋82所容纳的身体流出物横向流动,可分别在第一纵向侧边缘72和第二纵向侧边缘74附近将腰部防漏构件54的远侧部分78粘结到腰部防漏构件54的近侧部分和/或底片11的面向身体表面19。例如,图5描绘了钉扎区84,在这些钉扎区处,腰部防漏构件54的远侧部分78可粘结到腰部防漏构件54的近侧部分和/或底片11的面向身体表面19。
在优选的实施方案中,腰部防漏构件54可包括至少一个弹性构件,并且在进一步实施方案中甚至包括更多的弹性构件。一般来讲,弹性构件可基本上从腰部防漏构件54的第一纵向侧边缘72跨到第二纵向侧边缘74。弹性构件可设置在腰部防漏构件54的远侧部分78中,并且优选地位于腰部防漏构件54的远侧部分78的自由边缘88附近。
各种各样的弹性体材料可用于腰部防漏构件54中的弹性构件。合适的弹性体材料可包括天然橡胶、合成橡胶、弹性泡沫或热塑性弹性体材料(例如膜)的片材、股线或带状物。弹性体材料可被拉伸并固定到形成腰部防漏构件54的基底、固定到皱拢的基底,或固定到基底然后例如通过施加热而弹性化或收缩,使得弹性回缩力被赋予形成腰部防漏构件54的基底。
腰部防漏构件54可设置成通过被置于防漏翼片50、52上方或防漏翼片50、52之下而联接至底片11。更具体地,腰部防漏构件54可设置在底片11的面向身体表面19上,使得腰部防漏构件54的近侧部分设置在第一防漏翼片50和第二防漏翼片52的相应基部部分64之上。作为替代,腰部防漏构件54可设置在底片11的面向身体表面19上,使得腰部防漏构件54的近侧部分设置在第一防漏翼片50和第二防漏翼片52的相应基部部分64之下。这两种构型都可提供有利于腰部防漏构件54起效以容纳和/或吸收身体流出物的优点。
在腰部防漏构件54的近侧部分设置在防漏翼片50、52的基部部分64之上的情况下,防漏翼片50、52可具有活动的翼片弹性区70,当吸收制品10处于拉伸平放构型时,该活动的翼片弹性区与腰部防漏构件54的远侧部分78纵向重叠,诸如图2中所示。除此之外或作为替代,钉扎区71可不从后腰边缘24延伸到腰部防漏构件54的远侧部分78的自由边缘88,诸如图2中所示。
在腰部防漏构件54的近侧部分设置在防漏翼片50、52的基部部分64之下的情况下,防漏翼片50、52中的每一者的突出部分66的钉扎区71可与腰部防漏构件54的远侧部分78纵向重叠。在这些实施方案中的一些中,防漏翼片50、52中的每一个的突出部分66的钉扎区71可延伸到腰部防漏构件54的自由边缘88,以进一步有助于将流出物容纳于腰部防漏构件54所产生的防漏袋82中。
腰部防漏构件54可由多种材料组成。在一个优选的实施方案中,腰部防漏构件54可由纺粘-熔喷-纺粘(“SMS”)材料组成。然而可设想,腰部防漏构件54可由其他材料组分,包括但不限于纺粘材料、纺粘-膜(“SF”)或纺粘-膜-纺粘(“SFS”)、粘结梳理纤网(“BCW”)(诸如热点粘结BCW、透气粘结梳理纤网(TABCW))或任何非织造材料。在一些实施方案中,腰部防漏构件54可由这些示例性材料中多于一种的层合物或者其他材料组成。在一些实施方案中,腰部防漏构件54可由液体不可透过的材料组成。在一些实施方案中,腰部防漏构件54可由涂覆有疏水性涂层的材料组成。形成腰部防漏构件54的材料的基重可能变化,然而在一个优选的实施方案中,在腰部防漏构件54中不包括弹性构件86的情况下,该基重可介于约8gsm至约120gsm之间。构成腰部防漏构件54的材料的基重可更优选地介于约10gsm至约40gsm之间,并且甚至更优选地介于约15gsm至约25gsm之间。
紧固系统:
在一个实施方案中,吸收制品10可包括紧固系统。紧固系统可包括一个或多个后紧固件91和一个或多个前紧固件92。图1和图2中所示的实施方案描绘了具有一个前紧固件92的实施方案。紧固系统的多个部分可被包括在前腰区12、后腰区14或这两者中。
紧固系统可被构造成在如图1所示的紧固状态下将吸收制品10固定在穿戴者的腰部周围并有助于将吸收制品10在使用期间保持在恰当位置。在一个实施方案中,如本领域中已知的,后紧固件91可包括粘结在一起形成复合耳片的一种或多种材料。例如,复合紧固件可由如图2中所标记的拉伸部件94、非织造载体或钩座96和紧固部件98构成。如图5中所示,在一些实施方案中,腰部防漏构件54可延伸到后紧固件91。在一些实施方案中,腰部防漏构件54可直接或间接地联接到后紧固件91的拉伸部件94。在一些实施方案中,腰部防漏构件54可延伸到吸收制品10、210的纵向侧边缘18、20。
吸收主体及制造方法:
吸收主体34可被适当地构造成大体上可压缩的、适形的、柔韧的、对穿戴者的皮肤无刺激性的,并且能够吸收和保持液态身体流出物。吸收主体34可以制成各种各样的大小和形状(例如,矩形、梯形、T形、I形、沙漏形等),并且由各种各样的材料制成。吸收主体34的大小和吸收容量应当与预期穿戴者(婴儿到成人)的体型和由吸收制品10、210的预期用途赋予的液体负荷相匹配。吸收主体34可具有可小于或等于吸收制品10、210的长度和宽度的长度和宽度。
吸收主体34通常由吸收材料构成,诸如纤维吸收材料和/或超吸收材料(本文中称为“SAM”),并且可包括另外的材料,诸如粘结剂材料、表面活性剂、所选择的疏水性和亲水性材料、颜料、洗剂、气味控制剂等,以及它们的组合。根据一些实例,吸收主体34是纤维素绒毛和超吸收材料的基质。在其他实例中,吸收主体34的吸收材料仅包括超吸收材料。吸收主体34可由单层材料构造成,或者在替代方案中可由两层或更多层材料构造成。
当至少部分由纤维材料组成时,各种类型的可润湿、亲水性纤维可在吸收主体34中使用。合适的纤维的实例包含:天然纤维;纤维素纤维;由纤维素或纤维素衍生物构成的合成纤维,例如人造纤维;由本质上可润湿材料构成的无机纤维,例如玻璃纤维;由本质上可润湿热塑性聚合物制成的合成纤维,例如特定的聚酯或聚酰胺纤维,或由不可润湿热塑性聚合物构成的合成纤维,例如已通过合适的方式亲水性化的聚烯烃纤维。例如通过用表面活性剂处理、用二氧化硅处理、用具有合适的亲水性部分且不易从纤维移除的材料处理,或通过在纤维形成期间或之后用亲水性聚合物对不可润湿的疏水纤维包覆,可将纤维亲水性化。
当至少部分由超吸收材料组成时,此类超吸收材料可选自天然的、合成的和改性的天然聚合物和材料。超吸收材料可以是例如硅胶的无机材料或例如交联聚合物的有机化合物。
如果存在间隔层48,则吸收主体34可设置在间隔层48上并且叠加在外覆层26上方。间隔层48可以是非织造纤网材料或纤维材料的复合物,并且可例如通过粘合剂粘结到外覆层26。在一些实施方案中,可能不存在间隔层48,吸收主体34可直接接触外覆层26并且可直接粘结到外覆层26。然而,应当理解,吸收主体34可与外覆层26接触但不与该外覆层粘结,并且保持在本公开的范围内。在一个实施方案中,外覆层26可由单层构成,并且吸收主体34可与外覆层26的单层接触。在一个实施方案中,诸如但不限于流体转移层46和/或间隔层48的层的至少一部分可定位在吸收主体34与外覆层26之间,诸如图5中所示。吸收主体34可粘结到流体转移层46和/或间隔层48。
根据本公开的一些方面,吸收主体34或吸收主体34的至少一个部件可包括吸收结构,诸如关于图9A至图9C和10A至图10B更详细地描述的那些结构101。一般来讲,此类吸收结构101可具有设置在第一纤网材料与第二纤网材料之间的一层或多层吸收材料。在一些实例中,吸收结构101是整个吸收主体34。替代实例包括其中吸收结构101仅包括吸收主体34的一部分。在此类实例中,吸收结构101可与其他材料诸如附加的吸收材料和/或一种或多种其他纤网材料一起包含在吸收主体34内。此类其他材料连同吸收结构101(总体上形成吸收主体34)通常可通过包含在流体转移层46之下和外覆层26或间隔层48上方而被识别为吸收主体34的一部分,在不同的实施方案中,该流体转移层可缠绕或不缠绕吸收主体34的侧边缘。相比之下,设置在间隔层48或外覆层26和身体侧衬里28之间的吸收主体34和流体转移层46可一起构成制品10、210的吸收系统。
在特别有利的实例中,诸如图9A至图9C和图10A至图10B的那些实例,按吸收结构的吸收材料的重量计,吸收结构的吸收材料内容物可主要包括超吸收材料。例如,按吸收结构的吸收材料的重量计,吸收结构的吸收材料含量可包括大于约80%的超吸收材料、大于约85%的超吸收材料、大于约90%的超吸收材料、大于约95%的超吸收材料。在此类实施方案中,剩余的吸收材料内容物可包括纤维吸收材料,诸如纤维素纤维,或任何其他合适的吸收材料。图9A至图9C和图10A至图10B的结构的附加实施方案包括其中吸收结构的吸收材料含量包括按吸收结构的吸收材料的重量计100%的超吸收材料,从而提供不含纤维素的吸收结构和主体34,其中结构101是整个主体34。如下文将更详细地描述,具有按吸收材料的重量计的高超吸收材料含量的吸收制品10、210的特定实施方案允许制品的流体吸入速率以及制品的贴合性和舒适性之间的良好平衡—如通过低制品空隙体积所详述,从而允许此类制品10、210比过去的吸收制品更薄且更柔韧。
根据本公开的吸收结构可根据本文公开的过程形成,诸如图6至图8中详述的过程300、400。与通过不同过程形成和/或包括不同材料或不同相对量的材料的吸收结构相比,通过过程300、400形成的这种吸收结构可有利地提供更大的薄度、柔韧性、超吸收材料捕获、吸入和/或再润湿性能以及更少的总材料用量。尽管图1至图5集中描述了尿布吸收制品10、210,但应当理解,本公开的吸收结构可用于任何吸收制品,包括但不限于尿布、尿裤、训练裤、吸收插入物、较大儿童裤、泳裤、女性卫生产品(包括但不限于月经垫或月经裤)、失禁用产品和其他成人护理服装、医疗服装、手术垫和绷带、其他个人护理或保健服装等。
图6是用于形成吸收结构诸如结构101的吸收结构形成过程300的示例性示意图。过程300包括展开纤网材料303并沿机器方向330移动纤网材料303。在一些特定示例中,纤网材料303是吸收结构的芯包裹材料。纤网材料303在机器方向330上移动并到达吸收材料沉积站302。在吸收材料沉积站302,超吸收材料317(例如超吸收颗粒)在沉积到纤网材料303上之前(例如,在混合区312中)与一种或多种粘合剂308、310混合,并最终沉积到纤网材料303上。
超吸收材料317从料斗313流出,并通过斜槽315流向纤网材料303。料斗313可以是散装固体泵或进料器,其被构造成保持超吸收材料317通过吸收材料沉积站302的受控流动。超吸收材料317流出料斗313的流速可以调整,使得料斗313可以输送不同量的超吸收材料317,从而在成品吸收结构101中产生不同基重的超吸收材料317。超吸收材料317的这种基重差异可允许所形成的吸收结构101用于不同的吸收最终用途,诸如用于尿布、女性用品、成人护理服装、绷带等。
斜槽315具有斜槽端部354(如图7所示),该斜槽端部显示为沿竖直方向332取向,使得超吸收材料317(在图7中示为单个颗粒318)基本上沿竖直方向332下落离开斜槽315。超吸收材料317可优选地在没有任何附加外部能量诸如气动力通过重力被供给通过吸收材料沉积站302。如本文所用,竖直方向332用于表示垂直于纤网材料303的方向。机器方向330是在纤网材料303内平行的方向,因此垂直于竖直方向332。在纤网材料303相对于重力沿水平方向取向(例如,垂直于重力方向)的示例中,竖直方向332可相对于重力基本上对准。然而,在其他示例中,竖直方向332可相对于重力成一定角度,例如相对于重力相差高达25度的角度可能适合于竖直方向332。因此,在此类实施方案中,纤网材料303可不会相对于重力在水平方向上移动,并且超吸收材料317将朝向纤网材料303下落,该纤网材料的方向包括竖直方向332和机器方向330(或可能与机器方向330相反)两者上的分量。
除此之外,不管竖直方向332相对于重力的取向如何,斜槽315可进一步相对于纤网材料303以非垂直的方式取向。例如,斜槽端部354可相对于纤网材料303垂直取向(如图7所示),或者可取向成相对于垂直于纤网材料303的方向形成大于0度且小于约25度的角度。
一般来讲,通过吸收材料沉积站302供给的超吸收材料317的量可被构造成导致吸收结构101包括以介于约50gsm与约1000gsm之间、或介于约100gsm与约1000gsm之间、或介于约150gsm与约1000gsm之间、或介于约200gsm与约800gsm之间、或介于约250gsm与约800gsm之间、或介于约300gsm与约700gsm之间、或介于约350gsm与约700gsm之间、或介于约400gsm与约700gsm之间、或介于约450gsm与约700gsm之间、或介于约500gsm与约700gsm之间、或介于约400gsm与约600gsm之间、或介于约500gsm与约600gsm之间的量设置的超吸收材料317。用于吸收结构的此类超吸收材料317基重值可能特别适用于吸收服装和女性卫生产品。但是,可根据本公开的各方面形成的进一步吸收结构可具有甚至更小的超吸收材料317的基重,诸如约5gsm与约50gsm之间、或约5gsm与约30gsm之间、或约10gsm与约30gsm之间。
斜槽开口354在机器方向330上具有开口宽度356(如在超吸收材料317离开斜槽315处测量)。开口宽度356可介于约2mm与约30mm之间、或介于约5mm与约25mm之间、或介于约5mm与约20mm之间、或介于约7mm与约15mm之间。更具体地,当由吸收材料沉积站302沉积的超吸收材料317的量在约50gsm与约300gsm之间时,约2mm与约10mm之间的开口宽度356是优选的。相反,当由吸收材料沉积站302沉积的超吸收材料317的量在约300gsm与约500gsm之间时,约10mm与约14mm之间的开口宽度356是优选的,并且当由吸收材料沉积站302沉积的超吸收材料317的量在约500gsm与约1000gsm之间时,约14mm与约20mm之间的开口宽度356是优选的。
这些特征的组合(重力进料方法和斜槽开口宽度356)可有助于产生流向纤网材料303的超吸收材料317的“片材”或“流”。特定宽度356可有助于确保超吸收材料317的流319具有足够的宽度和/或密度(特别是在粘合剂308和/或310接触流319的点处),这可允许粘合剂308和/或310更好地渗透流319并与超吸收材料317混合。这些构型可有助于驱动所得吸收结构101的有益性质,如下文更详细描述的。在一些进一步实施方案中,可使用空气流或气帘来帮助成形流319和/或保持流的期望宽度和/或密度。在此类实施方案中,超吸收材料317可在某种程度上比仅通过重力更快地被导向纤网材料303,但此类实施方案可仍被认为包括重力供给系统,因为超吸收材料317并非气动地或以其他方式从斜道端部354推出。
随着超吸收材料317向纤网材料303下落,粘合剂施加器307和/或309向下落的超吸收材料317喷涂粘合剂308和/或310。在超吸收材料317和粘合剂308和/或310的混合物沉积到纤网材料303上之前,粘合剂308和/或310与下落的超吸收材料317混合。图7是吸收材料沉积站302的特写示意图,示出了关于粘合剂施加器307和/或309、粘合剂308和/或310的更多细节。
由粘合剂施加器307和/或309施加的粘合剂308和/或310通常可小于约7%、或小于约6%、或小于约5%、或小于约4%、或小于约3%、或小于约2%的添加百分比来施加。在其他实施方案中,添加百分比可介于约1%与约7%之间、或介于约1.5%与约7%之间、或介于约2%与约6%之间、或介于约2%与约5.5%之间、或介于约2%与约5%之间、或介于约2%与约4.5%之间、或介于约2%与约4%之间、或介于约2.5%与约4%之间、或介于约3%与约4%之间。如本文所用,术语“添加”量或百分比是粘合剂的添加量,使得吸收结构内粘合剂的所得重量与此类吸收结构内吸收材料的重量具有期望的关系。作为一个例示性实例,在超吸收材料317以500gsm的基重设置在吸收结构中的情况下,并且在粘合剂308和/或310以5%的组合添加率施加的情况下,在形成的吸收结构中粘合剂308和/或310的所得基重将为25gsm(超吸收材料317的500gsm基重的5%)。
如图6至图8所示,吸收材料沉积站302可包括两个粘合剂施加器307和309。第一粘合剂施加器307可定位在斜槽315的上游(相对于过程方向330),而第二粘合剂施加器309可定位在斜槽315的下游。超吸收材料317可随着其朝向纤网材料303下落而形成超吸收材料317的流319。在粘合剂施加器307定位在斜槽315的上游侧的情况下,粘合剂施加器307被构造成在超吸收材料317的流319的第一侧352处喷涂第一粘合剂308。
粘合剂施加器307可被构造成喷涂第一粘合剂308,使得第一粘合剂308沿着流319的一部分接触超吸收材料317的流319的第一侧352,该部分具有沿着流319的长度363。在一些实施方案中,长度363可以是不显著的,因为第一粘合剂308可作为具有最小至无扩散的流来喷涂。然而,在其他实施方案中,第一粘合剂308可具有一些扩展,因此长度363可介于约2mm与约10mm之间、或介于约2mm与约6mm之间、或介于约2mm与约4mm之间。
为了允许第一粘合剂308在第一粘合剂308和超吸收材料317的混合物沉积到纤网材料303上之前有足够的时间与超吸收材料317的流319混合,第一粘合剂308有利地在位于距纤网材料303距离361的第一接触点处接触流319。距离361可介于约4mm与约40mm之间、或介于约4mm与约35mm之间、或介于约5mm与约30mm之间、或介于约6mm与约25mm之间。在第一粘合剂308以扩散方式喷涂并沿长度363接触流319的情况下,相对于第一粘合剂308沿着其接触流319的长度363的中心测量第一接触点,并因此测量距离361。
为了获得此类距离361,喷嘴321定位在距纤网材料303的距离355和距斜槽315的距离351处。可调整这些距离355、351以实现期望的距离361。作为一些非限制性实例,距离355通常可介于约5mm与约40mm之间、或介于约10mm与约30mm之间。作为比较,斜槽315可定位在距纤网材料303的距离359处。距离359可以在约50mm与约90mm之间、或者在约60mm与约80mm之间、或者在约70mm与约80mm之间。高于约70mm、或约80mm、或约90mm的距离359可能导致流319的不期望的扩散。低于约60mm或约50mm的距离可能导致斜槽315和纤网材料303之间没有足够的空间来允许超吸收材料317和第一粘合剂308(或下面更详细描述的第二粘合剂310)充分混合。
已进一步发现,喷嘴321相对于机器方向330取向的角度369a对于实现第一粘合剂308和流319之间的期望混合水平可能是重要的。优选地,角度369a可以在约40度与约80度之间,或者在约45度与约75度之间,或者在约50度与约70度之间。
粘合剂施加器309可与粘合剂施加器307类似地构造。粘合剂施加器309可喷涂第二粘合剂310,使得第二粘合剂310沿着流319的一部分接触超吸收材料317的流319的第二侧354,该部分具有沿着流319的长度365。因此,长度365可以是不显著的,因为第二粘合剂310可作为具有最小至无扩散的流来喷涂。在其他构型中,第二粘合剂310可具有些扩展,使得长度365可在约2mm与约10mm之间、或在约2mm与约6mm之间、或在约2mm与约4mm之间变化。
为了允许第二粘合剂310在第二粘合剂310和超吸收材料317的混合物沉积到纤网材料303上之前有足够的时间与超吸收材料317的流319混合,第二粘合剂310优选地在流319上的第二接触点处接触流319,该第二接触点位于距纤网材料303的距离等于距离367加上距离361。距离367加上距离361通常可介于约4mm与约40mm之间、或介于约4mm与约35mm之间、或介于约5mm与约30mm之间、或介于约6mm与约25mm之间。除此之外,在第二粘合剂310以扩散方式喷涂并沿着某一长度365接触流319的情况下,第二接触点以及距离367加上距离361是相对于第二粘合剂310接触流319所沿着的长度365的中心测量的(如果第一粘合剂308接触流319一段可观的长度363,则是相对于长度363的中心测量的)。
可以理解,距离361和距离361加上距离367在其优选范围内是重叠的。根据一些优选实施方案,距离361小于距离361加上距离367。例如,可能优选的是,施加器307比施加器309更靠近纤网材料303定位。在此类实施方案中,距离361可优选地介于约4mm与约22mm之间、或介于约4mm与约20mm之间、或介于约6mm与约15mm之间。距离367加上距离361可比距离361大介于5mm与15mm之间、或介于6mm与13mm之间、或介于6mm与11mm之间,例如,距离367可介于5mm与15mm之间、或介于6mm与13mm之间、或介于6mm与11mm之间。在此类实施方案中,距离367可表示第一粘合剂308接触流319的第一接触点和第二粘合剂310接触流319的第二接触点之间的间距。
已发现,在流319处喷涂粘合剂308和/或310可能导致流319在喷涂方向上弯曲。不受理论的限制,据认为粘合剂308和/或310接触流的力和/或由施加器307和/或309供应的空气的任选图案可导致流319的这种弯曲。因此,在第一粘合剂308接触流319的第一接触点位于比第二粘合剂310接触流319的第二接触点更低的点的情况下,流319可在沉积到纤网材料303上之前在机器330中弯曲。流309在机器方向330上的这种弯曲有助于确保超吸收材料317和第一粘合剂308(以及任选的第二粘合剂310)的混合物的平滑沉积,从而产生更均匀的混合物320,这在超吸收材料317的捕获和稳定、所得吸收结构101的完整性以及超吸收材料317和第一粘合剂308(以及任选的第二粘合剂310)的均匀分布方面具有许多益处。
如同喷嘴321一样,喷嘴323可定位在距纤网材料303的距离357处和距斜槽315的距离353处,以便获得期望的距离361加上距离367。喷嘴323相对于材料纤网303取向的角度369b可进一步类似于角度369a。例如,角度369b可以在约40度与约80度之间,或者在约45度与约75度之间,或者在约50度与约70度之间变化。在至少一些实施方案中,角度369a和角度369b可以相同,而在其他实施方案中,角度369a、369b不同。
施加器307和/或309可被优选地构造成以基本上随机图案喷涂粘合剂308和/或310。已发现,更随机、不规则或不稳定的喷涂图案可在吸收结构101的性能方面产生更好的结果,诸如在超吸收材料317的捕获和稳定、所得吸收结构101的完整性以及超吸收材料317和粘合剂308和/或310的分布均匀性方面。一种这样的示例性喷涂图案是由可得自NordsonCorporation(总部位于28601Clemens Road,Westlake,OH 44145USA)的UniversalTMSignatureTM喷嘴产生的图案。然而,在其他实施方案中,更规则且更不随机但仍被认为是随机图案的不同粘合剂喷涂图案可能足以产生具有期望性能性质的吸收结构101。可以进一步设想,一些非随机喷涂图案也可能足以产生具有期望性能性质的吸收结构101。
尽管在图7中示为包括两个粘合剂施加器307和/或309,但在一些实施方案中,吸收材料沉积站302可仅包括粘合剂施加器307和/或309中的一者。此外,尽管如上所示和所述,粘合剂施加器307将粘合剂308引导至流319的第一侧352(其为流319的上游侧),该第一侧比粘合剂施加器309更靠近纤网材料303定位,但并非所有实施方案都需要这种取向。例如,在进一步实施方案中,粘合剂施加器307可定位成比粘合剂施加器309更远离纤网材料303,同时仍定位在流319的上游侧上。在这些实施方案的任一实施方案中,第一接触点和第二接触点之间相对于彼此以及相对于前述纤网材料的距离可以颠倒。也就是说,距离361可描述第二接触点和纤网材料303之间的距离,而距离361加上距离367可描述第一接触点和纤网材料303之间的距离(其中距离367描述第一接触点和第二接触点之间的距离)。
随着纤网303通过吸收材料沉积站302,粘合剂308和/或310与超吸收材料317的混合物的沉积混合物320形成为粘合剂和超吸收材料317的基质。一般来讲,混合区312中的粘合剂308和/或310与捕获在其中的超吸收材料317形成网状网络。当该网状网络沉积在纤网303上时,粘合剂308和/或310形成其中固定有超吸收材料317的三维网状网络。
在混合物320的沉积期间,真空能量可任选地施加到纤网材料303。例如,纤网材料303可由成形表面(诸如本领域中常见的成形带或成形鼓)支撑。可将真空能量施加到成形表面,使得空气从纤网材料303所在的一侧被抽吸通过成形表面。因此,纤网材料303连同混合物320在其朝向纤网材料303下落时由于所施加的真空能量而被吸引到成形表面。这样的真空能量可有助于控制混合物320向纤网材料303下落时的扩散,从而有助于形成相对更均匀的吸收结构101。已发现,特别高的压差在成形表面是优选的,高于并超过本领域中的典型压差。例如,可能优选的是,真空能量在成形表面产生大于约0.25m水柱的压差。在进一步实施方案中,对于甚至更高的压差,诸如大于约0.35m水柱、或大于约0.5m水柱、或大于约0.65m水柱的压差(如在成形表面处测量),这可能是更优选的。
纤网材料324可进一步施加到沉积的混合物320。在一些实施方案中,在纤网材料324被定位到沉积的混合物320上之前,粘合剂施加器325可将粘合剂326喷涂到纤网材料324上。但应当理解,粘合剂施加器325仅仅是任选的,并且在一些实施方案中可以不存在。当存在时,施加的粘合剂326可操作以将纤网材料324更紧密地联接到沉积的混合物320和/或进一步使超吸收材料317在形成的吸收结构内固定不动。
根据本公开的一些方面,纤网材料303、沉积的混合物320、增强纤网材料324和纤网材料324的组合可通过一个或多个辊隙站327,以帮助将这些组分压缩在一起。一般来讲,辊隙站327可向纤网材料303、沉积的混合物320、增强纤网材料329和纤网材料324的组合施加介于约0.5磅每线性英寸(PLI)(88N/m)与约1.5PLI(263N/m)之间、或介于约0.75PLI(131N/m)与约1.25PLI(219N/m)之间的压力。此类压力有助于进一步将沉积的混合物连接到纤网材料303、324。尽管并非在所有实施方案中都需要,但可能优选的是,辊隙站327定位在相对靠近材料沉积站302的位置,使得当纤网材料303、沉积的混合物320和纤网材料324的组合通过辊隙站327时,粘合剂308和/或310仍然打开和不凝固。
在一个或多个辊隙站327之后,纤网材料303、沉积的混合物320和纤网材料324的组合可传递到切割站329,在该切割站处,纤网材料303、沉积的混合物320和纤网材料324的连接长度被切割成单独的吸收结构101。然后,可将这些单独的吸收结构101组合到用于生产本文所述的各种吸收产品的制造过程中。
图8描绘了替代吸收结构形成过程400的示例性示意图。过程400类似于过程300,不同之处在于过程400采用两个吸收材料沉积站302a、302b。已发现,与单个吸收材料沉积站302相比,采用两个吸收材料沉积站302a、302b,因此形成两个独立的吸收层具有一些优势。例如,随着沉积的超吸收材料317的期望量越来越高,单个吸收材料沉积站302形成具有期望性能性质的吸收结构101的能力越低。如果沉积的超吸收材料317的期望量过高,则单个吸收材料沉积站302可能不能形成超吸收材料317和足以使超吸收材料317固定不动(特别是在期望的低粘合剂添加量下)的粘合剂308和/或310的混合物。例如,在此类实例中,此类形成的吸收结构101的超吸收材料捕获性质可能低于期望值。在本公开的另外设想的实施方案中,形成吸收结构101的方法可包括多于两个吸收材料沉积站-例如三个、四个或五个吸收材料沉积站。
相反,通过采用两个吸收材料沉积站302a、302b,可能能够充分固定相同期望量的沉积的超吸收材料317,使得所得的吸收结构101具有期望的超吸收材料捕获值。除此之外,采用两个吸收材料沉积站302a、302b可以提高生产率,即使在较低的超吸收材料317量和较高的粘合剂添加量的情况下。因此,在过程400中,在超吸收材料317和粘合剂308和/或310的混合物在吸收材料沉积站302a(其可等同于图6和图7的吸收材料沉积站302)沉积到纤网材料303上之后,纤网材料303和沉积的超吸收材料317和粘合剂308和/或310的混合物移动到吸收材料沉积站302b上。
类似于吸收材料沉积站302a,吸收材料沉积站302b可被构造成将超吸收材料317的第二流331朝向纤网303和已沉积的超吸收材料317和粘合剂308和/或310的混合物引导。吸收材料沉积站302b可包括粘合剂施加器333和/或335,该粘合剂施加器可朝向下落的超吸收材料317的第二流331喷涂粘合剂334和/或336。粘合剂334和/或336在第二流331的超吸收材料317和粘合剂334和/或336的混合物沉积到纤网材料303以及先前沉积的超吸收材料317和粘合剂308和/或310的混合物上之前与下落的超吸收材料317混合。
根据本公开的一些方面,吸收材料沉积站302b可包括两个粘合剂施加器333和335。关于吸收材料沉积站302b,第一粘合剂施加器333(其可以是过程400的第三粘合剂施加器)可定位在第二沉积站302b的斜槽315的上游(相对于过程方向330),而第二粘合剂施加器335(其可以是过程400的第四粘合剂施加器)可定位在第二沉积站302b的斜槽315的下游。粘合剂施加器333被构造成在超吸收材料317的第二流331的第一侧处喷涂第一粘合剂334(其可以是过程400的第三粘合剂)。粘合剂施加器335被构造成在超吸收材料317的第二流331的第二侧处喷涂第二粘合剂336(其可以是过程400的第四粘合剂)。
一般来讲,关于图7描述的吸收材料沉积站302的位置、地点、距离和其他特征以及任选的部件或特征可与吸收材料沉积站302a相同。同样,吸收材料沉积站302b可与吸收材料沉积站302a相同或基本上类似。吸收材料沉积站302b可定位在距吸收材料沉积站302a介于约0.25m与约3.0m之间、或更优选地介于约0.25m与约2.0m之间、或甚至更优选地介于约0.25m与约1.0m之间。
回到纤网材料303和324,如图6和图8所示,纤网材料324可联接到超吸收材料317和粘合剂308、310、334和/或336的沉积混合物320,以形成吸收结构101。根据本公开的各方面的一些替代实施方案可完全放弃纤网材料324。在此类实施方案中,纤网材料303可足够宽,使得在混合物320沉积到纤网材料303上之后,纤网材料303缠绕混合物320,以形成吸收结构101。
图9A至图9C描绘了根据本公开的各方面的示例性吸收结构101的不同横截面。表示图9A至图9C的横截面是沿着图6的线9-9截取的,示出了混合物320、纤网材料303和纤网材料324(如果存在的话)的不同构型。
图9A描绘了本公开的包括纤网材料303和纤网材料324的吸收结构101的一个实施方案,其中混合物320设置在纤网材料303和纤网材料324之间。纤网材料303和纤网材料324可分别具有顶表面342和344以及底表面343和345。在根据图9A的一些示例性实施方案中,混合物320可设置在纤网材料303的顶表面342上和纤网材料324的底表面345上。在这些实施方案的一些实施方案中,吸收结构101可进一步包括接缝粘合剂346,该接缝粘合剂设置在混合物320的外侧并将纤网材料324的底表面345粘结到纤网材料303的顶表面342。这种接缝粘合剂346可有助于密封闭合的吸收结构101的侧边缘358a、358b。然而,应当理解,此类粘合剂346并非在所有实施方案中都是必要的,许多实施方案充分地捕获超吸收材料317,使得即使没有接缝粘合剂346,也几乎没有或没有超吸收材料317可从吸收结构101中逸出。
如果存在,接缝粘合剂346可在混合物320沉积之前或之后由粘合剂施加器施加(例如,任选的粘合剂施加器305和/或325可施加接缝粘合剂346)。作为替代,接缝粘合剂346可在混合物320的沉积期间由粘合剂施加器307、309、333和/或335施加,例如,在来自粘合剂施加器307、309、333或335的粘合剂喷涂比超吸收材料317的一个或多个流宽的情况下。然而,在其他实施方案中,吸收结构101可不包括任何接缝粘合剂346。在此类实施方案中,粘合剂308、310、334和/或336足以将纤网材料303粘结到纤网材料324。
图9B描绘了本公开的包括纤网材料303和纤网材料324的吸收结构101的另一实施方案,其中混合物320设置在纤网材料303和纤网材料324之间。在该实施方案中,与图9A的实施方案相反,代替将纤网材料324的底表面345粘结到纤网材料303的顶表面342,可将纤网材料324的顶表面344粘结到纤网材料303的顶表面342。例如,纤网材料324可至少部分地缠绕混合物320,有时称为C形缠绕,使得纤网材料324的底表面345围绕混合物320的第一侧和混合物320的第二侧的一部分设置。在图9B所示的实施方案中,纤网材料324可设置在混合物320和纤网材料303之间,其中纤网材料324和纤网材料303重叠。尽管在其他实施方案中,纤网材料324可缠绕混合物320和纤网材料303,使得纤网材料303设置在混合物320和纤网材料324之间,其中纤网材料324和纤网材料303重叠。
在图9B所示的实施方案中,吸收结构101可包括接缝粘合剂346,该接缝粘合剂在吸收结构101的横向边缘附近将纤网材料324的顶表面344连接到纤网材料303的顶表面342。但应当理解,此类接缝粘结剂346是任选的,并且可能不存在于所有实施方案中。如果存在,接缝粘合剂346可例如通过任选的粘合剂施加器305和/或325施加,或者可通过粘合剂施加器307、309、333和/或335中的一者或多者施加。
图9C描绘了仅包括纤网材料303的本公开的吸收结构101的另一实施方案。在该实施方案中,纤网材料303缠绕混合物320,例如形成C形缠绕构型。如图9C所示,纤网材料303具有纤网端部部分347和349。在根据图9C的一些示例性实施方案中,纤网材料303可缠绕混合物320,使得纤网端部部分347和349彼此重叠。如图9C所示,此类构型可进一步包括一种或多种接缝粘合剂346,该一种或多种接缝粘合剂设置在纤网端部部分347和349之间并将材料303的纤网端部部分347和349粘结在一起。但此类接缝粘结剂346是任选的,并且在其他实施方案中可能不存在。在根据图9C的进一步实施方案中,纤网端部部分347和349可彼此间隔开,使得纤网端部部分347和349不重叠。在此类实施方案中,混合物320的一部分可能未被纤网材料303覆盖。
关于图9A至图9C,示例性吸收结构101可具有顶侧362和底侧364。然而,应当理解,这些吸收结构101可以任何取向使用。例如,在一些情况下,所描述的吸收结构101可放置到吸收制品(诸如制品10)中,其中顶侧362最靠近面向身体表面19设置。在其他情况下,吸收结构101可放置到吸收制品(诸如制品10)中,其中底侧364最靠近面向身体表面19设置。
在纤网材料303形成吸收结构101的顶表面362的情况下并且在顶表面362最靠近面向身体表面19设置的情况下,纤网材料303可以是任何合适的非织造材料,例如粘结梳理纤网、熔喷材料、纺粘材料,包括通常称为SMS纤网或SMMS纤网等的纺粘和熔喷组合纤网、水刺布材料、水刺成网材料、气流成网材料、共成型材料,或者可以是根据用于形成上述材料的混合技术形成的材料,诸如纺粘-熔喷-纺粘材料或其他此类类似材料。此类纤网材料303的典型基重的范围可在约8gsm与约200gsm之间、或在约10gsm与约150gsm之间、或在约10gsm与约100gsm之间、或在约10gsm与约80gsm之间。作为替代,纤网材料303可由湿法成网纤维材料(诸如未起皱的风干薄纸或起皱的薄纸)、或由纤维素纤维制成的其他材料片材形成。纤网材料303可进一步包括非织造材料和纤维材料的组合,包括捕获在非织造材料或湿法成网纤维材料顶部或之间的纤维化纸浆。在此类实施方案中,在纤维化纸浆用于捕获超吸收剂317和粘合剂308和/或310之前,纤维化纸浆可被致密化以形成纤网材料303。
不考虑任何特定类型的材料,已发现,纤网材料303理想地应当具有足够的透气度,以允许真空气流穿过纤网材料303,并且在这种真空气流中至少部分夹带超吸收材料317和粘合剂308和/或310(以及任选地,334和/或336)的流319(以及任选地,331)。例如,已发现,纤网材料303的透气度应大于约50标准立方英尺每分钟(SCFM)空气(0.71标准立方米每分钟(SCMM))。在进一步实施方案中,可能更优选的是,纤网材料303具有大于约100SCFM(1.4SCMM)或大于约200SCFM(2.1SCMM)的透气度。此类透气度测量可与用于测量透气度的标准工业实践一致。更具体地,可根据ASTM D737并使用38cm2的样品在125Pa的压力下进行测量。这些透气度测量可用Frazier Instruments公司的Frazier Instruments LP型透气度测试仪(位于马里兰州哈格斯敦的办公室)、Textest公司的Textest FX 3300透气度单元(位于瑞士施韦岑巴赫的办公室)或同等测试单元进行。
同样,在纤网材料303形成吸收结构101的顶表面362的情况下并且在顶表面362最靠近面向身体表面19设置的情况下,纤网材料303的纤维或至少表面纤维最好具有足够的润湿性,以允许流体吸入、流体流动和流体穿过纤网材料303分布到超吸收材料317。在一些实施方案中,润湿性可来自纤维的组成。例如,形成纤网材料303的纤维可以是固有的可润湿纤维,包括例如来自棉花、木材或其他纤维的天然纤维素纤维。固有可润湿纤维的其他实例包括重组纤维素纤维,诸如人造纤维。在进一步实施方案中,形成纤网材料303的纤维可能不是固有可润湿的,而是可以改变成可润湿的,诸如通过向纤维或至少向表面纤维添加表面活性剂处理。表面活性剂处理可以连续或不连续的方式至少施加到表面纤维。在其他实施方案中,可在纤维内部加入表面活性剂处理剂,其最终将迁移到纤维表面。
在纤网材料324形成吸收结构101的底侧364的情况下并且在底侧364最靠近面向身体表面19设置的情况下,纤网材料324可以是任何合适的非织造材料,例如,关于纤网材料303所述的任何材料。除此之外,纤网材料324可优选地具有与上述纤网材料303相同的任何性质。在纤网材料324形成吸收结构101的底侧364的情况下并且顶侧362最靠近面向身体表面19的情况下,纤网材料324也可以是上文关于纤网材料303所述的任何材料,包括具有任何性质及其所述范围。
粘合剂308和/或310通常可包括热熔性粘合剂,并且喷嘴321、323可被构造成将粘合剂308和/或310朝向超吸收材料317的流319喷涂,使得粘合剂308和/或310形成粘合剂长丝316。理想地,粘合剂308和/或310应具有足够的粘性和内聚力。示例性的合适的粘合剂是可得自Henkel Corporation的TECHNOMELT DM 5402U粘合剂,Henkel Corporation是一家在康涅狄格州洛基希尔设有办事处的公司。这种合适的粘合剂是基于苯乙烯嵌段共聚物的热熔粘合剂,其设计成具有高内聚力和强比粘附力,以在潮湿和干燥条件下提供超吸收材料317在吸收结构中的良好固定。通常进一步优选的是,粘合剂308和/或310是非水溶性的,以便在一次或多次液体侵入后帮助保持超吸收材料317在结构101内的定位。已发现,橡胶基粘合剂可能是优选的,因为它们可以产生性能优于其他粘合剂(诸如标准建筑粘合剂或烯烃基粘合剂)的结构101。
粘合剂308和/或310也可具有适当低的储能模量(G’)。粘合剂308和/或310的储能模量通常是指粘合剂组成(在其已经凝固或以其他方式通常干燥之后,例如在冷却之后)变形的能力,诸如在外覆层26或其上形成吸收体34的其他基底弯曲时,而基本上不损失粘合剂组成的完整性。通过使用具有相对低的储能模量的粘合剂308和/或310,吸收主体34适当地通常是柔软和柔韧的,以允许吸收主体34与外覆层26一起弯曲。更具体地,储能模量是代表粘合剂组成在动态负荷下变形时的应力与应变的比率的弹性系数。
如本文所用,粘合剂308和/或310的储能模量被报道为根据授予Nhan等人的美国专利第8,852,381中阐述的流变测试测量的。作为实例,如通过流变测试确定的粘合剂308和/或310在25摄氏度下测量的储能模量(g’)合适地在约1.0×10^3与约1.0×10^6Pa之间、或更合适地在约1.0×10^3与约1.0×10^5Pa之间、或更合适地在约2.5×10^4与约22.5×10^4Pa之间。
一般来讲,粘合剂施加器307和/或309操作以喷涂粘合剂308和/或310,使得粘合剂308和/或310形成接触流319的粘合剂长丝316。粘合剂施加器307和/或309通常可被构造成喷涂粘合剂308和/或310,使得粘合剂308和/或310形成具有优选直径的长丝316。已发现,可能优选的是,长丝316的直径在25微米(micrometer/micron)和150微米之间、或在50微米和100微米之间、或在75微米和100微米之间。这些范围的长丝直径已显示出与具有下述颗粒直径的超吸收材料317一起很好地工作,以便为结构101提供有益的性能性质。
尽管已关于粘合剂308和/或310描述了上述粘合性质,但如果存在粘合剂334和/或336,粘合剂334和/或336可具有与上文关于粘合剂308和/或310所描述的性质了类似的性质。同样,如果存在施加器333和/或335,施加器333和/或335可被构造成以与粘合剂施加器307和/或309被配置成喷涂粘合剂308和/或310的方式类似的方式喷涂粘合剂334和/或336。例如,由从施加器333和/或335喷涂的粘合剂334和/或336形成的长丝316的直径可类似于上述关于由从施加器307和/或309喷涂的粘合剂308和/或310形成的长丝316的直径。
在图9A至图9C的吸收结构101的实施方案中,可能特别优选的是,混合物320包括超吸收材料317,该超吸收材料的量在约100gsm与约700gsm之间、或更特别地在约150gsm与约700gsm之间、或在约200gsm与约700gsm之间、或在约250gsm与约700gsm之间、或在约250gsm与约600gsm之间、或在约250gsm与约550gsm之间。在这些实施方案中,粘合剂308和/或310可组合成等于在约2%与约7%之间、或更特别地在约2%与约6%之间、或在约2%与约5.5%之间、或在约2%与约5%之间、或在约2%与约4.5%之间、或在约2.5%与约4.5%之间、或在约2.5%与约4%之间的添加百分比。可能是特别有利的是,粘合剂308和/或310组合成等于小于约5%、小于约4.5%、或小于约4%、或小于约3.5%、或小于约3%、或小于约2.5%的添加百分比。在此上下文中,添加百分比是粘合剂的量相对于超吸收材料317的量。因此,作为一个实例,具有500gsm基重的吸收材料317和5%的粘合剂添加百分比的吸收结构101将导致粘合剂以约25gsm(500gsm的5%)的量存在。
除此之外,已发现,超吸收材料317的各个颗粒318的尺寸可决定所形成的吸收结构101的某些期望性质。例如,各个颗粒318的粒度可至少部分地决定垫的完整性和超吸收材料的捕获值,特别是结合粘合剂长丝316的所述结构特征。例如,已发现,在块状超吸收材料317具有直径范围在约150与约1000微米(micron)之间的平均粒度的情况下,提供了良好的结果,尤其是与上述粘合剂长丝316的直径相结合。在此类实施方案中,可能优选的是,块状超吸收材料317的至少50%的质量具有大于约180微米的直径。在其他实施方案中,可能优选的是,块状超吸收材料317的至少60%、或至少70%、或至少80%的质量具有大于约180微米的直径。在进一步实施方案中,可能更优选的是,块状超吸收材料317的至少50%的质量具有大于约300微米的直径,或者块状超吸收材料317的至少60%、或至少70%、或至少80%的质量具有大于约300微米的直径。
在块状超吸收材料317的平均粒度太低的情况下(诸如低于约300微米、或低于约180微米),结构101的形成和性能会受到不利程度的影响。例如,此类小平均粒度可能影响超吸收材料317以相对均匀的流从斜槽315下落的能力,从而导致超吸收材料317和粘合剂308和/或310(以及任选地,334和/或336)相对更不均匀。除此之外,此类小平均粒度可能开始接近粘合剂长丝316的平均直径尺寸,既影响粘合剂长丝316对各个颗粒318的捕获,又降低吸收性能,因为粘合剂长丝316将更容易阻止液体进入各个颗粒318的所有部分。可通过本领域已知的任何分类方法来确定块状超吸收材料317的不同部分的颗粒的质量。例如,众所周知,利用具有不同筛孔尺寸的多个筛从具有不同粒度的块状超吸收材料317中分离出不同部分的颗粒。可在此类分类工作中使用的一种特殊方法是ASTM D1921–18,标题为“塑料材料粒度的标准测试方法(筛分析)”。
根据本公开的进一步方面,吸收混合物320的沉积在吸收材料沉积站302a、302b之间可能不同的另一种方式是,超吸收材料317的流319、331在垂直于机器方向330的方向上的宽度可以不同,该方向在本文中称为横跨机器方向338。例如,流319、331中的一个在横跨机器方向338上可比流319、331中的另一个窄,使得所生产的吸收结构101具有超吸收材料317(以及粘合剂308、310、334和/或336)的分区基重区。图10A至图10B描绘了沿图8中线10-10截取的吸收结构101的不同示例性横截面,示出了这种分区混合物320。因此,图10A至图10B的吸收结构101表示由过程400生产的不同示例性吸收结构101,其中超吸收材料317的流319、331的横跨机器方向宽度不同,因此导致整个结构101中沉积的混合物320的宽度不同。应当理解,以下描述的关于以不同的横跨机器方向宽度沉积混合物320的所有这些实施方案可进一步与前述实施方案中的任何实施方案结合,其中超吸收材料317的量和/或粘合剂308、310、334和/或336的量在每个吸收材料沉积站302a、302b之间不同。
图10A描绘了吸收结构101的示例性横截面,其具有总宽度370、具有中心区宽度372的中心区371和具有侧区宽度374a、374b的侧区373。中心区宽度372通常可在总宽度370的约20%与约80%之间。在更具体的实施方案中,中心区宽度372可在总宽度370的25%与75%之间、或在约30%与约70%之间、或在约35%与约65%之间、或在约40%与约60%之间。因此,侧区宽度374a、374b加在一起通常可在总宽度370的约80%与约20%之间,等于总宽度370所需的百分比,当加在中心区宽度372上时,该百分比等于总宽度370的100%。在一些实施方案中,侧区宽度374a、374b可彼此相等。尽管在其他实施方案中,侧区宽度374a、374b可彼此相差大于具有较大值的侧区宽度374a、374b的0%和小于约50%之间。作为一个例示性实例,总宽度370可为100mm,中心区宽度372可为60mm,侧区宽度374a可为25mm,而侧区宽度374b为15mm(例如,比具有较大值的侧区宽度374a小40%)。
在图10A所示的实施方案中,中心区可具有中心区高度376,而侧区373具有侧区高度378。在图10A所示的取向,高度376、378可与区372、373的基重相关,特别是与区371、373内的超吸收材料317(以及粘合剂308、310、334和/或336)的基重相关。因此,在图10A的实施方案中,在中心区高度376大于侧区高度378的情况下,中心区371可具有比侧区373更大的超吸收材料317(和粘合剂308、310、334和/或336)的基重。根据本公开的一些实施方案,侧区373内的超吸收材料317的基重可比中心区371内的超吸收材料317的基重小0%至约75%。在更具体的实施方案中,侧区373内的超吸收材料317的基重可比中心区371内的超吸收材料317的基重小在约10%与约70%之间、或在约10%与约60%之间、或在约10%与约50%之间、或在约20%与约60%之间、或在约30%与约60%之间、或在约40%与约60%之间。作为一个例示性实例,中心区371可具有500gsm的超吸收材料317的基重,而侧区373可具有在约150gsm与约450gsm之间的超吸收材料317的基重(使用其中侧区373内的超吸收材料317的基重比中心区371内的超吸收材料317的基重小约10%至约70%的实例)。
如先前所述,为了实现中心区371和侧区373内超吸收材料317基重的上述特定差异,流319、331的横跨机器方向宽度在吸收材料沉积站302a、302b之间可不同。在一些实施方案中,流319的横跨机器方向宽度可小于流331的横跨机器方向宽度。在此类实施方案中,包括流319的吸收材料沉积站302a可基本上仅在中心区371内贡献超吸收材料317。因此,在此类实施方案中,流331的横跨机器方向宽度可大于流319的横跨机器方向宽度,并且包括流331的吸收材料沉积站302b可向中心区371和侧区373两者贡献超吸收材料317。当然,在其他实施方案中,可以颠倒过来,其中流331的横跨机器方向宽度小于流319的横跨机器方向宽度。此类实施方案可产生看起来基本上类似于图10A所示的结构101。
图10B描绘了具有中心区371和侧区373的吸收结构101的示例性横截面。在图10B的实施方案中,与图10A的实施方案相反,中心区高度376小于侧区高度378。因此,在图10B的实施方案中,可能的情况是,侧区373的超吸收材料317的基重可大于中心区371内的超吸收材料317的基重。中心区371和侧区373之间的基重的差异可类似于关于图10A所述的差异(例如,中心区371的超吸收材料317的基重可比侧区373内的超吸收材料317的基重小0%至约75%)。
如先前所述,为了实现中心区371和侧区373内超吸收材料317基重的上述特定差异,流319、331的横跨机器方向宽度在吸收材料沉积站302a、302b之间可不同。在一些实施方案中,流319的横跨机器方向宽度可小于流319的横跨机器方向宽度。在此类实施方案中,流319可基本上仅在中心区371内贡献超吸收材料317。因此,在此类实施方案中,流331的横跨机器方向宽度可大于流319的横跨机器方向宽度,并向中心区371和侧区373两者贡献超吸收材料317。当然,在其他实施方案中,可以颠倒过来,其中流331的横跨机器方向宽度小于流319的横跨机器方向宽度。此类实施方案可产生看起来基本上类似于图10A所示的结构101。
为了实现图10B所示的结构,流319、331中的一者可具有不含超吸收材料317的中心(在横跨机器方向338上)。在此类情况下,流319、331中的一者可包括超吸收材料317的两个分开的、间隔开的子流。在此类实施方案中,包括流319、331中的一者的吸收材料沉积站302a或302b可仅向侧区373贡献超吸收材料317,而另一个吸收材料沉积站302a或302b向中心区371和侧区373都提供超吸收材料317。当然,在不同的实施方案中,情况可以是吸收材料沉积站302a、302b中的任一者仅向吸收结构101的侧区373贡献超吸收材料317。根据一些实施方案,吸收材料沉积站302a、302b的粘合剂施加器307、309、333和/或335(包括流319或331,该流被分成两个分开的、间隔开的子流)可被构造成将粘合剂喷涂到流319或331的两个子流之间的区中,使得过程400中使用的粘合剂308、310、334和/或336通常存在于整个吸收结构101的中心区371和侧区373中。当然,在其他实施方案中,吸收材料沉积站302a、302b的粘合剂施加器307、309、333和/或335(包括流319或331,该流被分成两个分开的、间隔开的子流)可被构造成仅在流319或331的子流的区中喷涂粘合剂,使得粘合剂308和/或310或334和/或336通常可不存在于吸收结构101的中心区371中。此外,可能的情况是,侧区373的基重可能彼此不相等。然而,在大多数实施方案中,侧区373的基重彼此相差不超过50%。
在图10A至图10B的吸收结构101的实施方案中,可能特别优选的是,混合物320在较高基重区中包括超吸收材料317,该超吸收材料的量在约100gsm与约700gsm之间、或更特别地在约150gsm与约700gsm之间、或在约200gsm与约700gsm之间、或在约250gsm与约700gsm之间、或在约250gsm与约600gsm之间、或在约250gsm与约550gsm之间。在这些此类实施方案的任一实施方案中,粘合剂308和/或310可组合成等于在约2%与约7%之间、或更特别地在约2%与约6%之间、或在约2%与约5.5%之间、或在约2%与约5%之间、或在约2%与约4.5%之间、或在约2.5%与约4.5%之间、或在约2.5%与约4%之间的添加百分比。可能是特别有利的是,粘合剂308和/或310组合成等于小于约5%、小于约4.5%、或小于约4%、或小于约3.5%、或小于约3%、或小于约2.5%的添加百分比。
图11A是沉积混合物320的计算机生成图像420的透视图,该图像基于从由过程300形成的示例性沉积混合物320中获取的显微CT图像。更具体地,用于生成图11A所示的计算机生成的混合物420的混合物320通过过程300形成,包括图7的吸收沉积站302的细节,其中流319和粘合剂308和310被构造成与下面详述的第一示例性吸收结构所列出的相同,并且所得混合物320具有以400gsm的量设置的超吸收材料317,并且其中粘合剂308、310、334和336以5%的添加率存在。混合物320用四氧化锇染色,然后根据标准的已知染色和扫描技术进行显微CT扫描。作为显微CT过程的一部分,选择沿宽度方向和长度方向从混合物320(例如,结构101)的大致中心选择的一部分染色沉积混合物320用于成像。该部分具有大约3cm乘1cm的尺寸,并被切成沿横向方向392延伸的大约一千二百五十个单独的段,每个段从端边缘395a延伸到端边缘395b,并且在纵向维度上(例如,沿着纵向方向392)包括1986个像素。每个段进一步包括在第一表面391和第二表面393之间的竖直方向394上的504个像素。使用8.0微米的体素尺寸。根据捕获的段,生成三维模型,并在图11A至图11D中描绘出。
当粘合剂308、310、334和/或336与超吸收材料317混合时,由施加器307、309、311和/或313喷涂的粘合剂长丝316交叉并连接,以形成三维网状网络380,该三维网状网络具有基本上贯穿由图像420形成的三维空间延伸的网状粘合剂长丝381,如图11A和图11B中可见。网状粘合剂长丝381在整个三维网状网络380中以基本上随机的方式延伸或取向—可能是由于粘合剂308、310、334和/或336与超吸收材料317在沉积之前混合的随机、湍流性质。如本文所用,网状粘合剂长丝381可被认为基本上延伸穿过由图像420的沉积混合物形成的整个三维空间,其中网状粘合剂长丝381在各个超吸收颗粒318的大部分或超大部分之间延伸并与之混合。此类构型与以下构型形成对比:其中粘合剂长丝在超吸收颗粒的袋或组上延伸并且不延伸到超吸收颗粒318的袋或组的单个超吸收颗粒318中和之间,和/或其中粘合剂长丝被施加到沉积的超吸收材料317-特别是其中粘合剂长丝以图案(例如,喷雾、漩涡、线图案等)施加。超吸收材料317也设置在整个三维网状网络380中,示为颗粒318,并通过与一根或多根网状粘合剂长丝381接触而固定不动。
过程300和400可操作以将粘合剂308、310、334和/或336与超吸收材料317混合到一定程度,使得网状粘合剂长丝381接触各个超吸收材料317的基本上全部。网状粘合剂长丝381可缠绕各个超吸收颗粒318的大部分或超大部分。如本文所用,如果与各个超吸收颗粒318接触的各个网状粘合剂长丝381的组合长度等于各个超吸收颗粒318的最大周长的至少40%,则可认为网状粘合剂长丝381缠绕各个超吸收颗粒318。
如图11A和图11B以及图11C所示,图11B是图11A的图像420的一部分的顶部平面图,沉积混合物的图像420通常可具有第一表面391和与第一表面391相对设置的第二表面393,以及端边缘395a、395b和侧边缘397a、397b。第一表面391和第二表面393中的每一者通常在横向方向390和纵向方向392上延伸。在第一表面391和第二表面393的每一者处,网状网络380可包括网状粘合剂长丝381,该网状粘合剂长丝基本上在横向方向390和纵向方向392上延伸。例如,可以看到第一网状粘合剂长丝383基本上沿着第一表面391沿横向方向390和纵向方向392延伸。第二网状粘合剂长丝385(图11C中所示)可沿着第二表面393基本上在横向方向390和纵向方向392上延伸。
三维网状网络380的网状粘合剂长丝381可进一步包括竖直延伸的长丝387,其可在图11C中沿竖直方向394延伸。图11C表示图11A的图像420的横向延伸切片,其在纵向方向392上的长度为0.5mm,更详细地示出了颗粒318和粘合剂长丝381的相互作用。图11D是与图11C相同的图像,其中移除了颗粒318,以更详细地示出粘合剂长丝381及其沿竖直方向394的布置。
这些竖直延伸的长丝387中的至少一些从第一表面391一直延伸到第二表面393,并将第一网状粘合剂长丝383连接到第二网状粘合剂长丝385,以形成三维网状网络380。当然,可以看出,竖直延伸的长丝387可能不完全沿竖直方向394延伸,并且可能在各个超吸收颗粒318之间和周围扭曲和转向,使得竖直延伸的长丝387中的至少一些也沿横向方向390和/或纵向方向392延伸。在至少一些实施方案中,各个网状粘合剂长丝381本身可沿着第一表面391的一部分延伸(例如,沿横向方向390和/或纵向方向392),过渡到沿竖直方向394延伸,并且然后与第二表面392连接,可能在第二表面392处进一步沿着纵向方向392和/或横向方向390延伸。关于网状粘合剂长丝389a和389b可以看到这种行为。
在图11C至图11D中可以在某种程度上看到的另一特征是网状粘合剂长丝381在由图像420表示的沉积混合物的不同竖直区内的相对分布。例如,如图11C和图11D所示,图像420可被分成外部区396和设置在外部区396之间的跨越竖直方向394的内部区398。外部区396可各自由结构420总厚度的33%的厚度限定,而内部区398可由结构420总厚度的33%的厚度限定。
已发现,理想情况下,过程300和/或400可将粘合剂308、310、334和/或336渗透到内部区398中,从而通过超吸收材料317和粘合剂308、310、334和/或336在整个结构420中更均匀的分布来促进高超吸收颗粒捕获值和更大的垫均匀性。当本公开的成形混合物320的超吸收材料317的基重大于300gsm、或大于400gsm、或大于500gsm、或大于600gsm、或大于700gsm时尤其如此。随着混合物320中的超吸收材料317的期望基重的增加,粘合剂308、310、334和/或336渗透到流319和/或331的内部变得更加困难,并且与现有技术的过程相比,过程300和/或400更好。
为了评估过程300和/或400将粘合剂渗透到成形混合物320的内部区398中的能力,进行了两个样品代码的分析。在分析中,根据过程400产生两个样品代码,其具有500gsm的超吸收材料基重和以5%的添加量设置的粘合剂。根据上述标准流程和技术,从这两个样品代码中,形成了部分代码的显微CT图像。然后,在生成的显微CT图像上执行下文详细描述的粘合剂分布测试方法,以确定位于两个样品代码的成像部分的内部区398内的粘合剂的相对量。使用上述已知的染色和成像方法生成显微CT图像。
根据粘合剂分布测试方法,发现第一样品代码具有位于第一样品代码的内部区398内的第一样品代码内粘合剂总量的28.0%,标准偏差为8.4%。发现第二样品代码具有位于第二样品代码的内部区398内的第二样品代码内的粘合剂总量的30.7%,标准偏差为8.9%。因此,根据过程300和/或400形成的混合物320可导致混合物320内粘合剂总量的大于28%位于内部区398内,或者混合物320内粘合剂总量的大于30.5%位于内部区398内。然而,在进一步潜在实施方案中,据信,通过对过程300和/或400进行轻微修改,例如在粘合剂添加量、真空能量、辊隙压力、喷嘴的位置和角度等方面,可实现位于混合物320的内部区398内的混合物320中粘合剂总量的大于33%,甚至大于35%。这种高粘合剂渗透到过程300和/或400形成的混合物的内部区398中有助于改善吸收结构性质,包括超吸收颗粒的捕获和稳定(例如,导致较少的“自由”颗粒)、垫完整性-特别是湿垫完整性-以及甚至吸收结构101内的超吸收颗粒的分布的相对均匀性。
由过程300和/或400生产的吸收结构101已显示出相对于现有技术的吸收主体具有有益的特性。例如,过程300和/或400已被示出为生产吸收结构101,该吸收结构提供了关于超吸收材料317的捕获和固定的优异性能,以及优异的流体吸入能力,特别是关于第三吸入时间,如下文将更详细地描述。
为了比较吸收主体,通过所述过程300和/或400形成了许多不同的吸收结构101,并相对于通过现有技术过程形成的吸收主体进行了测试。如下文将描述的,将示例性吸收结构101和示例性现有技术吸收主体相对于SAM捕获测试方法、湿垫完整性测试方法和垫均匀性测试方法进行比较,如下文所述,以产生比较结果。
第一示例性吸收结构
如本文所述,根据示例性过程300形成第一示例性吸收主体101,该第一示例性吸收主体标记为吸收结构S23、S27、S53和S57。具体地,根据示例性过程300形成第一示例性吸收结构101,该第一示例性吸收结构具有200gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构S23),具有200gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构S27),具有500gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构S53)以及具有500gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构S57)。
用于形成示例性吸收结构S23、S27、S53和S57的过程300的设置包括使用两个粘合剂施加器307、309,其中粘合剂施加器307定位在距纤网材料303和流319一定距离处,使得粘合剂在距纤网材料303 6.4mm的距离(例如,距离361)处接触流319。粘合剂施加器309定位在距纤网材料303和流319一定距离处,使得粘合剂310在距纤网材料303 16mm的距离(例如,距离367加上距离361)处接触流319。除此之外,斜槽315定位在距纤网材料303 76mm的距离359处。粘合剂喷嘴321相对于机器方向330以60度的角度359a定位,并且粘合剂喷嘴323也相对于机器方向330以60度的角度定位。喷嘴321和232是可得自NordsonCorporation的UniversalTMSignatureTM喷嘴。斜槽宽度356设定为12mm,并且在辊隙站327处的辊隙压力为1PLI(175.1N/m)。使用8gsm SMS材料用于材料纤网材料303和324。施加真空能量,使得成形表面具有大约0.51m水柱的压差。
第二示例性吸收结构
如本文所述,根据示例性方法400形成第二示例性吸收主体101,该第二示例性吸收主体标记为吸收结构D23-D67。具体地,根据示例性方法400形成第二示例性吸收结构101,该第二示例性吸收结构具有200gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构D23),具有200gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构D24),具有200gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构D25),具有200gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构D26),以及具有200gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构D27)。根据示例性方法400形成进一步第二示例性吸收结构101,该第二示例性吸收结构具有300gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构D33),具有300gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构D34),具有300gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构D35),具有300gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构D36)以及具有300gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构D37)。根据示例性方法400形成更多的第二示例性吸收结构101,该第二示例性吸收结构具有400gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构D43),具有400gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构D44),具有400gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构D45),具有400gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构D46)以及具有400gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构D47)。根据示例性方法400形成甚至更多的第二示例性吸收结构101,该第二示例性吸收结构具有500gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构D53),具有500gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构D54),具有500gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构D55),具有500gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构D56),以及具有500gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构D57)。根据示例性方法400形成进一步第二示例性吸收结构101,该第二示例性吸收结构具有600gsm的基重和2%的粘合剂添加量(标记为结构D62),具有600gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构D63),具有600gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构D64),具有600gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构D65),具有600gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构D66)以及具有600gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构D67)。
用于形成示例性吸收结构D23-D27、D33-D37、D43-D47、D53-D57和D62-D67的过程400的设置包括在吸收材料沉积站302a内使用两个粘合剂施加器307、309。粘合剂施加器307定位在距纤网303和流319一定距离处,使得粘合剂在距纤网303 6.4mm的距离(例如,距离361)处接触流319。粘合剂施加器309定位在距纤网材料303和流319一定距离处,使得粘合剂310在距纤网材料303 16mm的距离(例如,距离367加上距离361)处接触流319。除此之外,斜槽315定位在距纤网材料303 76mm的距离359处。粘合剂喷嘴321相对于机器方向330以60度的角度359a定位,并且粘合剂喷嘴323也相对于机器方向330以60度的角度定位。斜槽宽度356设定为12mm,并且在辊隙站327处的辊隙压力为1PLI(175.1N/m)。吸收材料沉积站302b的设置与上述吸收材料沉积站302a的设置基本上相同。使用8gsm SMS用于材料纤网材料303和324,并施加真空能量,使得成形表面具有大约0.51m水柱的压差。
第三示例性吸收结构
如本文所述,第三示例性吸收结构101(标记为吸收结构N23-N67(或更具体地,吸收结构N23-N27、N33-N37、N43-N47、N53-N57和N62-N67))是根据Kufner等人的现有技术文献第8,986,474号美国专利的示例性现有技术过程形成的,并转让给Nordson Corporation(下文称为“Nordson”,或“Nordson参考文献”)。示例性吸收结构N23-N67是根据第8,986,474号美国专利的图3的Nordson过程形成的,其中使用具有两个粘合剂分配单元的单个吸收材料沉积站。此类分配单元(例如,Nordson参考文献的图3的单元22、72所示)被构造成使得排出的粘合剂流26、76汇聚在粉末混合物56处,并各自以45度的角度取向。粘合剂流26、76均与粉末混合物56接触,距面向纤网材料12.7mm。使用类似于斜槽315的斜槽,并将其放置在距面向纤网材料76mm处,并且设定为具有12mm的宽度(例如,类似于本公开的斜槽315的宽度356)。尽管未必在Nordson的参考文献中公开,但根据Nordson过程形成的吸收结构经受与方法300和400所述相同的后处理,即以1PLI(175.1N/m)的设置通过辊隙站(诸如辊隙站327),然后被切割成单独的吸收结构101。施加真空能量,使得成形表面具有大约0.51m水柱的压差。如同第一示例性吸收主体和第二示例性吸收主体一样,使用8gsm SMS材料用于材料纤网材料303和324。
利用如上所述设置的现有技术Nordson过程,生产了许多吸收结构。具体地,产生第三示例性吸收结构101,该第三示例性吸收结构具有200gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构N23),具有200gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构N24),具有200gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构N25),具有200gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构N26),以及具有200gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构N27)。根据示例性Nordson过程形成进一步第三示例性吸收结构,该第三示例性吸收结构具有300gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构N33),具有300gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构N34),具有300gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构N35),具有300gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构N36)以及具有300gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构N37)。根据Nordson过程形成更多的第三示例性吸收结构,该第三示例性吸收结构具有400gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构N43),具有400gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构N44),具有400gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构N45),具有400gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构N46)以及具有400gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构N47)。根据Nordson过程形成甚至更多的第三示例性吸收结构,该第三示例性吸收结构具有500gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构N53),具有500gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构N54),具有500gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构N55),具有500gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构N56),以及具有500gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构N57)。形成进一步第三示例性吸收结构101,该第三示例性吸收结构具有600gsm的基重和2%的粘合剂添加量(标记为结构N62),具有600gsm的基重和3%的粘合剂添加量(标记为结构N63),具有600gsm的基重和4%的粘合剂添加量(标记为结构N64),具有600gsm的基重和5%的粘合剂添加量(标记为结构N65),具有600gsm的基重和6%的粘合剂添加量(标记为结构N66)以及具有600gsm的基重和7%的粘合剂添加量(标记为结构N67)。
SAM捕获测试方法结果
以下标记为吸收结构S23、S27、S53和S57的吸收结构101、吸收结构D23-D27、D33-D37、D43-D47、D53-D57和D62-D67以及吸收结构N23-N27、N33-N37、N43-N47、N53-N57和N62-N67,均根据下面更详细描述的SAM捕获测试方法进行测试。每个代码测试五个样品,每个代码的平均结果显示在下表1A-1L中。
SAM gsm和%Adh列表示用于形成对应结构的过程设置。例如,SAM gsm列指示该过程被设置成生产具有200gsm的超吸收颗粒317的平均基重的吸收结构101。%Adh列指示该过程被设置成生产吸收结构101,该吸收结构具有结构101的超吸收颗粒317的重量的指定重量百分比的所使用的一种或多种粘合剂的组合平均基重。作为一个具体实例,当SAM gsm列指示200gsm并且%Adh列指示3%时,指定的吸收结构101形成为使粘合剂的基重为在整个结构101中设置的超吸收颗粒317的200gsm的3%,即6gsm。平均%SAM捕获值是在SAM捕获测试方法结束时由特定吸收结构101保留的超吸收颗粒317的百分比的量度。
表1A
表1B
表1C
表1D
表1E
表1F
表1G
表1H
表1I
表1J
表1K
表1L
因此,根据本公开的各方面形成的一些代码和由Nordson过程产生的代码(特别是具有相对较低%Adh值的代码)在性能上存在明显的差异。具体地,可以看出,根据本公开的各方面生产的超吸收颗粒317的基重在400gsm与600gsm之间且%Adh值在4%和5%之间的吸收结构101具有大于98.0的%SAM捕获值,其高于由Nordson过程生产的吸收结构的任何代码(代码N45,落入SAM gsm和%Adh的指定范围内,具有最高的%SAM捕获值97.9)。作为替代,根据本公开的各方面形成的超吸收颗粒317的基重在400gsm与600gsm之间且%Adh值在4%与5%之间的结构101可被描述为具有大于98.5的%SAM捕获值。
此外,根据本公开的各方面产生的许多代码具有大于98.0的%SAM捕获值,诸如代码D65(%SAM捕获值为98.1)、D64(%SAM捕获值为98.3)、D55(%SAM捕获值为99.5)、D54(%SAM捕获值为99.3)、D45(%SAM捕获值为99.8)和D44(%SAM捕获值为99.3)。根据Nordson过程生产的吸收结构的许多对应代码(例如,具有对应SAM gsm和%Adh值的代码)具有低得多的%SAM捕获值,例如,N65的%SAM捕获值为87.0,N64的%SAM捕获值为88.8,并且N44的%SAM捕获值为97.3。
进一步强调基重在500gsm与600gsm之间、%Adh值在4%与5%之间的代码,根据本公开的各方面形成的吸收结构101都具有大于96.5的%SAM捕获值。例如,代码D54、D55、D64和D65的%SAM捕获值分别为99.3、99.5、98.3和98.1。对应的代码N54、N55、N64和N65的%SAM捕获值分别为94.8、96.2、88.8和87.0。
在超吸收颗粒317的基重在500gsm和600gsm之间并且%Adh值在3%和4%之间的情况下,根据本公开的各方面形成的结构101的代码与通过Nordson过程生产的吸收结构的代码相比在性能上的优势也可能是明显的。在此类实例中,根据本公开的各方面生产的结构101都具有大于95.0的%SAM捕获值,其高于由Nordson过程生产的吸收结构的任何代码(代码N54,落入SAM gsm和%Adh的指定范围内,具有最高的%SAM捕获值94.8)。
此外,根据本公开的各方面产生的许多代码具有大于95.0的%SAM捕获值,诸如代码D53(%SAM捕获值为97.2)、D54(%SAM捕获值为99.3)、D63(%SAM捕获值为95.6)和D64(%SAM捕获值为98.3)。根据Nordson过程生产的吸收结构的许多对应代码具有低得多的%SAM捕获值,例如,N53的%SAM捕获值为92.8,N63的%SAM捕获值为88.1,并且N64的%SAM捕获值为88.8。
在%Adh值增加到4%和5%之间的情况下,根据本公开的各方面生产的超吸收颗粒317的基重在500gsm和600gsm之间的结构101仍优于由Nordson过程生产的吸收结构,因为所有结构都具有大于97.0的%SAM捕获值。例如,代码D54、D55、D64和D65的%SAM捕获值分别为99.3、99.5、98.3和98.1。通过Nordson过程生产的对应吸收结构(代码N54、N55、N64和N65)的%SAM捕获值分别为94.8、96.2、88.8和87.0。
即使在%Adh值增加到5%和6%之间的情况下,据本公开的各方面生产且超吸收颗粒317的基重在500gsm和600gsm之间的结构101仍优于由Nordson过程生产的吸收结构,因为所有结构都,具有大于97.0的%SAM捕获值。例如,代码D55、D56、D65和D66的%SAM捕获值分别为99.5、99.8、98.1和98.9。通过Nordson过程生产的对应吸收结构(代码N55、N56、N65和N66)的%SAM捕获值分别为96.2、96.7、87.0和85.6。
湿垫完整性测试方法结果
在获得根据本公开的各方面形成的吸收结构101和根据Nordson过程形成的吸收结构的比较测量中,产生了许多不同的代码。如下表2A所示,生产了根据本公开的各方面形成的吸收结构101,标记为代码DD23、DD27、DD53和DD57。代码DD23、DD27、DD53和DD57通过与上文关于第二示例性吸收结构所述的过程类似的过程形成。除此之外,根据Nordson过程形成对应的吸收结构,如表2B所示并且标记为NN23、NN27、NN53和NN57。代码NN23、NN27、NN53和NN57通过与上文关于第三示例性吸收结构所述的过程类似的过程形成。根据下面更详细描述的湿垫完整性测试方法,测试了这些代码中的每个代码的五个,并且结果在下面的表2A和表2B中示出。Avg#列详细说明了在湿垫完整性测试方法期间赋予结构的平均摇动次数(测试的五个样品的平均值),其中结构保持其完整性,上限为50次摇动。
表2A
表2B
从表2A和表2B中可以看出,与根据Nordson过程形成的吸收主体相比,根据本公开的各方面形成的吸收结构101在湿垫完整性方面具有明显的益处。例如,代码DD57(表示吸收结构101,其形成为具有500gsm的超吸收材料317的平均基重和占超吸收材料317的基重的7%的一种或多种粘合剂的组合基重)具有38的湿垫完整性值,该值比根据Nordson过程形成的对应代码NN57的湿垫完整性值高110%(NN57的湿垫完整性值为18)。在其他实施方案中,当此类吸收结构101形成为具有500gsm的超吸收材料317的平均基重和占超吸收材料317的基重的7%的一种或多种粘合剂的组合基重时,根据本公开的各方面形成的吸收结构101可被描述为具有至少25、或至少30、或至少35的湿垫完整性值。作为另一实例,代码DD53(表示吸收结构101,其形成为具有500gsm的超吸收材料317的平均基重和占超吸收材料317的基重的3%的一种或多种粘合剂的组合基重)具有3的湿垫完整性值,该值高于根据Nordson过程形成的对应代码NN53的湿垫完整性值(NN53的湿垫完整性为0),该过程甚至不能承受来自湿垫完整度测试方法的单次摇动。
以这种方式,可以看出,过程300和400生产的吸收结构101具有比现有技术过程生产的吸收主体更好的湿垫完整性。例如,本文公开的过程包括向纤网材料303重力供给超吸收材料317,形成超吸收材料流,并且进一步包括用粘合剂喷涂该流的第一侧和第二侧。如本文所述,在沉积到纤网材料303上之前,粘合剂与超吸收材料317混合。因此,基于上述结果,根据湿垫完整性测试,这些过程另外能够生产湿垫完整性值大于或等于20的吸收结构101,至少当用于生产具有以等于500gsm的量设置的超吸收材料317和以等于超吸收材料317重量的7重量%的量设置的粘合剂的结构101时。当然,如关于过程400更详细描述的,可能的情况是,该过程包括将超吸收材料317的两个单独流朝向纤网材料303进给并在超吸收材料317的这两个流的第一侧和第二侧喷涂粘合剂。此外,当此类吸收结构101形成为具有500gsm的超吸收材料317的平均基重和占超吸收材料317的基重的7%的一种或多种粘合剂的组合基重时,根据本公开的此类过程可被描述为能够形成具有至少25、或至少30、或至少35的湿垫完整性值的吸收结构101。除此之外,当此类吸收结构101形成为具有500gsm的超吸收材料317的平均基重和占超吸收材料317的基重的3%的一种或多种粘合剂的组合基重时,根据本公开的此类过程能够形成具有至少1、或至少2、或至少3的湿垫完整性值的吸收结构101
垫均匀性测试方法结果
与Nordson过程相比,本文所述方法的另一特征是,与根据Nordson过程形成的吸收主体相比,本文所述的过程能够生产在整个形成的结构101中具有更均匀分布的超吸收材料317和粘合纤维316的吸收结构101。与具有类似基重的超吸收材料和粘合剂的吸收主体相比,这种更高的均匀性可允许吸收结构101更薄、更柔韧,并且更好地处理流体。
为了比较超吸收材料317和粘合纤维316的分布,根据本公开的各方面形成了许多不同的吸收结构101,并与根据Nordson过程形成的许多不同的吸收主体进行比较。如从表3A-3E可以看出,根据本公开的各方面形成的吸收结构101被标记为代码DDD23、DDD24、DDD27、DDD33、DDD34、DDD44、DDD45、DDD56、DDD62、DDD66和DDD67。这些代码通过与上文关于第二示例性吸收结构所述的过程类似的过程形成。根据Nordson过程形成的吸收结构被标记为NNN23、NNN24、NNN27、NNN33、NNN34、NNN44、NNN45、NNN56、NNN62、NNN66和NNN67。这些代码通过与上文关于第三示例性吸收结构所述的过程类似的过程形成。
表3A-3E报告了根据垫均匀性测试方法的各种代码的结果,代表了每个代码的单个样品的结果。CD GL Var.列详细说明了如根据垫均匀性测试方法确定的在横向延伸的一部分样品上的灰度变化。较低的灰度级方差值表示通常更均匀的结构,因为所确定的灰度级的方差较低。CD均值GL列报告了根据垫均匀性测试方法确定的样品的平均灰度值,而GL%COV值报告了相对于平均灰度值标准化的计算的灰度可变性。例如,对于给定样品,GL%COV值是通过将灰度级标准偏差除以平均灰度级,并将此类计算值乘以100%来确定的。下文关于垫均匀性测试方法更详细地描述了所有这些值的确定。
表3A
表3B
表3C
表3D
表3E
如从表3A-3E可以看出,由本文所述过程生产的结构101比根据Nordson过程形成的吸收主体产生低得多的灰度变化。例如,代码DDD23和DDD24具有小于815、小于800、小于750或小于700的CD GL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。此类CD GL Var.值都小于对应NNN23代码和NNN24代码的CD GL Var.值。换句话说,根据本公开的各方面形成的吸收结构101(其具有以200gsm的基重设置的超吸收材料317和以小于超吸收材料317基重的4重量%的组合基重设置的一种或多种粘合剂)可具有小于815、小于800、小于750或小于700的CD GL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。在这些实施方案中的一些中,一种或多种粘合剂可以超吸收材料317的基重的3重量%至4重量%的组合基重设置。
进一步实例表明,代码DDD33和DDD34具有小于675、小于650或小于625的CD GLVar.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。此类CD GL Var.值都小于对应NNN33代码和NNN34代码的CD GL Var.值。换句话说,根据本公开的各方面形成的吸收结构101(其具有以300gsm的基重设置的超吸收材料317和以小于超吸收材料317基重的4重量%的组合基重设置的一种或多种粘合剂)可具有小于675、小于650、或小于625的CD GL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。在这些实施方案中的一些中,一种或多种粘合剂可以超吸收材料317的基重的3重量%至4重量%的组合基重设置。
更进一步实例表明,代码DDD44和DDD45具有小于575、小于550、小于525、或小于500的CD GL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。此类CD GL Var.值都小于对应NNN44代码和NNN45代码的CD GL Var.值。换句话说,根据本公开的各方面形成的吸收结构101(其具有以400gsm的基重设置的超吸收材料317和以小于超吸收材料317基重的5重量%的组合基重设置的一种或多种粘合剂)可具有小于585、小于550、小于525或小于500的CDGL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。在这些实施方案中的一些中,一种或多种粘合剂可以超吸收材料317的基重的4重量%至5重量%的组合基重设置。
更多实例表明,代码DDD56具有小于500、小于475、小于450、或小于425的CD GLVar.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。此类CD GL Var.值都小于对应NNN56代码的CDGL Var.值。换句话说,根据本公开的各方面形成的吸收结构101(其具有以500gsm的基重设置的超吸收材料317和以超吸收材料317的基重的6重量%的组合基重设置的一种或多种粘合剂)可具有小于500、小于475、小于450或小于425的CD GL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。
表3E强调,特别是在超吸收材料317的高基重下,根据本公开的各方面形成的吸收结构101优于根据Nordson过程形成的吸收结构。代码DDD62、DDD63和DDD67具有小于475、小于450、小于425、小于400或小于375的CD GL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。具体地,代码DDD66和DDD67具有小于350、小于325或小于300的CD GL Var.值。此类CD GLVar.值都小于对应NNN62代码、NNN66代码和NNN67代码的CD GL Var.值。换句话说,根据本公开的各方面形成的吸收结构101(其具有以600gsm的基重设置的超吸收材料317和以小于超吸收材料317基重的7重量%的组合基重设置的一种或多种粘合剂)可具有小于475、小于450、小于425、小于400或小于375的CD GL Var.值,如根据垫均匀性测试方法确定的。在这些实施方案中的一些中,一种或多种粘合剂可以超吸收材料317的基重的2重量%至7重量%的组合基重设置。在这些实例的进一步实例中,在一种或多种粘合剂的基重设置在超吸收材料317的基重的6重量%和7重量%之间的情况下,此类吸收结构101可具有小于350、小于325或小于300的CD GL Var.值。
根据本公开的各方面形成的吸收结构101的附加特征可包括以下内容:超吸收材料317的基重在500gsm和600gsm之间的吸收结构101可具有小于475、小于450或小于425的CD GL Var.值。在这些实施方案的至少一些实施方案中,存在于此类结构101中的一种或多种粘合剂可具有小于7%、或小于6%、或在6%和7%之间、或在2%和7%之间的组合基重。超吸收材料317的基重在400gsm和500gsm之间的吸收结构101可具有小于510、小于500、小于490或小于480的CD GL Var.值。在这些实施方案的至少一些实施方案中,存在于此类结构101中的一种或多种粘合剂可具有小于6%、或小于5%、或在4%和6%之间的组合基重。超吸收材料317的基重在300gsm和400gsm之间的吸收结构101可具有小于590或小于580的CD GL Var.值。在这些实施方案的至少一些实施方案中,存在于此类结构101中的一种或多种粘合剂可具有小于5%、或小于4%、或在3%和5%之间的组合基重。吸收结构101(超吸收材料317的基重在200gsm和300gsm之间并且其中存在于此类结构101中的一种或多种粘合剂的组合基重在3%和4%之间)可具有小于675、小于665或小于655的CD GL Var.值。
当使用GL%COV值时,可以看出,根据本公开的各方面形成的吸收结构101在跨不同基重的确定的灰度级方面通常具有较低的变化。例如,代码DDD44、DDD45、DDD56、DDD62、DDD66和DDD67都具有小于34.5、小于34或小于33.5的GL%COV值。此类GL%COV值都小于对应NNN44代码、NNN45代码、NNN56代码、NNN62代码、NNN66代码和NNN67代码的GL%COV值。换句话说,根据本公开的各方面形成的吸收结构101(其具有以在400gsm和600gsm之间的基重设置的超吸收材料317和以小于超吸收材料317基重的7重量%的组合基重设置的一种或多种粘合剂)可具有小于34.5、小于34、或小于33.5的GL%COV值,如根据垫均匀性测试方法确定的。在这些实施方案中的一些中,一种或多种粘合剂可以超吸收材料317的基重的在4%和7%之间、或在4%和6%之间的组合基重设置。在这些实施方案的任一实施方案中的进一步实施方案中,超吸收材料317可以在400gsm和500gsm之间的基重设置。
作为另一实例,代码DDD34、DDD44和DDD45都具有小于31.5或小于31.3的GL%COV值。对应NNN34代码、NNN44代码和NNN45代码的最低GL%COV值为31.6。换句话说,根据本公开的各方面形成的吸收结构101(其具有以在300gsm和400gsm之间的基重设置的超吸收材料317和以在超吸收颗粒318的基重的4重量%和5重量%之间的组合基重设置的一种或多种粘合剂)可具有小于31.5、或小于31.3的GL%COV值,如根据垫均匀性测试方法确定的。
具有高SAM含量和低空隙体积的吸收制品
已发现,包含具有按吸收材料的重量计的高超吸收材料317含量的吸收结构101的本公开的特定吸收制品(诸如制品10、210)(其中超吸收材料317具有特定的性能性质)可产生令人惊讶的流体吸入结果。通常期望吸收制品提供快速的流体吸入速率,特别是快速的第一托架吸入速率,以确保制品在足够快的时间内将液体从穿戴者的皮肤吸走,从而保持皮肤干燥性并防止皮肤刺激。使用诸如纸浆绒毛和超吸收材料的吸收材料为这种吸收制品提供了有益的流体吸入速度,以实现此类快速的流体吸入。吸收制品目前被设计成具有足够的干燥空隙体积以充当临时液体贮存器,流体可在流体被吸收结构的吸收材料或制品的其他部分吸收之前收集在该液体贮存器中。此类干燥空隙体积有助于通过允许流体流动到制品内并远离皮肤的空间来提供快速的流体吸入时间。以前认为,即使在所用的超吸收材料具有快速液体吸取速率动力学的情况下,也需要高干燥空隙体积来实现快速的流体吸入速度。
利用高超吸收含量的吸收主体,例如类似于本文所述的任何吸收结构101,已发现,具有按吸收材料总重量计的高超吸收材料317总含量的吸收制品10、210在干燥空隙体积下具有显著低于当前产品中发现的令人惊讶的有益的第一托架吸入速率。更具体地,已发现,根据本文所述的托架吸入测试方法,根据本公开的吸收制品10、210能够实现令人惊讶的第一托架吸入速率,同时具有非常低的干燥空隙体积。虽然干燥空隙体积与制品厚度之间没有确切的关系,但低的干燥空隙体积往往倾向于与较薄的材料相关联。因此,本公开的吸收制品10、210能够以令人惊讶的低干燥空隙体积实现期望的第一托架吸入时间,从而使此类制品变薄,为穿戴者提供优异的贴合性和舒适性。
此类吸收制品10、210的关键特征包括其中吸收制品具有按吸收材料的重量计的高超吸收材料317含量,诸如按吸收材料的重量计大于约80%的超吸收材料、大于约85%的超吸收材料、大于约90%的超吸收材料、大于约95%的超吸收材料或具有100%的超吸收材料(例如,无纸浆或较少绒毛)。当制品10、210的吸收结构101内的吸收层具有高超吸收材料317含量并且制品10、210的其他部分缺少其他吸收材料—诸如纤维素基吸收材料时,此类制品10、210可达到这些百分比。作为替代,此类吸收制品10、210的吸收结构101的吸收层可包括按吸收材料的重量计的100%的超吸收材料,并且此类制品10、210的其他部分可具有相对少量的纤维素基吸收材料。
另一关键特征是吸收制品10、210包括如通过本文所述的干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的制品干燥空隙体积。尽管本公开的制品10、210具有小于约0.40cm3/cm2、小于约0.35cm3/cm2、小于约0.30cm3/cm2、小于约0.25cm3/cm2、以及甚至小于约0.20cm3/cm2的干燥空隙体积,但已实现足够的第一托架吸入时间。
在具有低干燥空隙体积的同时实现足够的第一托架吸入时间的其他关键特征是利用具有低涡旋时间的超吸收材料317。涡旋时间是超吸收材料的液体的吸取速率的一种度量。根据本文所述的涡旋时间测试方法计算本公开的涡旋时间。当用于具有约0.45cm3/cm2或更小的干燥空隙体积的吸收制品(诸如制品10、210)中时,已发现,有益的是,超吸收材料317具有小于约40s、或小于约37s、或小于约35s、或小于约30s、或小于约27s、或小于约25s、或小于约20s、或小于约14s的涡旋时间。
尽管快速的第一托架吸入时间的主要驱动因素可以是用于此类低干燥空隙体积吸收制品中的超吸收材料317的涡旋时间,但超吸收材料317的另外的性质对于本公开的吸收制品10、210的良好流体吸入性能以及其他领域中的性能(诸如渗漏率和总体流体容量)是至关重要的。因此,在具有低涡旋时间的同时,具有快速的第一托架吸入时间的低干燥空隙体积制品10、210中有用的超吸收材料317还应具有在约20g/g与约45g/g之间或在约28g/g与约36g/g之间的离心保留容量(CRC)值。根据本文详述的CRC测试方法计算本公开的CRC值。同样,超吸收材料317应具有在8与150μm2之间、或在约20与100μm2之间、或在约30与80μm2之间的自由溶胀凝胶床渗透率(GBP)值。根据本文所述的自由溶胀凝胶床渗透率测试方法(GBP测试方法)计算本公开的GBP值。可进一步期望超吸收材料317具有在9g/g与20g/g之间的负荷下吸收性(AUL)值。根据本文详述的负荷下吸收性(AUL)测试方法计算本公开的AUL值。
如下文将更详细地描述,根据托架吸入时间测试方法,具有低干燥空隙体积的本公开的各种吸收制品10、210已令人惊讶地能够实现小于25s的第一托架吸入时间。本公开的其他吸收制品10、210已能够实现小于22s、小于20s、以及甚至小于15s的第一托架吸入时间。这些时间与市售的比较吸收制品相比是有利的,所述比较吸收制品具有较高的干燥空隙体积和/或性能性质不足以在低干燥空隙体积下产生此类快速的第一托架吸入时间的超吸收材料。
示例性低干燥空隙体积吸收制品
根据本公开的吸收制品10、210被形成为包括根据过程400形成的吸收结构101。此类吸收制品被列为代码实施例1至实施例22(统称为“实施例代码”)。这些实施例代码1至22由根据过程400的吸收结构形成,该吸收结构的设置类似于关于前述第二示例性吸收结构所述的设置,并包括460gsm的超吸收材料317,其中230gsm的超吸收材料施加在沉积站302a、302b中的每一者处。实施例代码1至22的超吸收材料用以5%的添加率施加的粘合剂稳定,该粘合剂在沉积站302a、302b的粘合剂施加器307、309、333和335之间均匀地分开。在每个沉积站302a、302b处的超吸收材料以相同的宽度施加,以在机器方向330和横跨机器方向338两者上形成相对均匀的吸收层。如下所述的此类吸收层可被认为包括吸收结构101或主体34的包括吸收材料和任何稳定组分(例如,粘合剂-例如超吸收材料317和粘合剂308、310、334和/或336)的部分。例如,关于吸收结构101,吸收层将被认为包括吸收混合物320。然后将由过程400形成的此类吸收结构101结合到标准吸收制品中,该标准吸收制品具有市售的大小为4Huggies Little的尿布吸收制品的典型尺寸,其中吸收结构101形成尿布吸收制品的完整吸收主体。例如,所形成的吸收结构101定位在液体可渗透的身体侧衬里与液体不可渗透的外覆层之间,并包括其他部件,诸如对于托架吸入测试方法不重要的紧固系统和防漏翼片系统。实施例代码1至22的吸收制品的关键部件的进一步细节将在下文关于各个实施例代码1至22进行描述。
表4
比较吸收制品
标记为比较实施例1至7的附加代码由以与实施例代码相同的方式形成的吸收主体形成。然而,比较实施例1至7由标记为比较SAM 1的比较超吸收材料形成,其相对于用于形成实施例代码的超吸收材料具有高涡旋时间(63s)。
包含高超吸收材料含量吸收主体的第一市售比较实施例(在本文中标记为比较实施例8)是可商购获得的Pampers SwaddlersActive Baby 4号吸收制品。这些吸收制品具有由基重为约35gsm的熔纺材料制成的身体侧衬里。采集和/或分布层包括紧邻身体侧衬里的基重为约52gsm的开放非织造结构材料和基重为约133gsm的硬化纤维素纤维层。吸收主体/结构包括用粘合剂粘合并包裹在熔纺非织造材料中的按重量计约100%的超吸收材料。超吸收材料、粘合剂和熔纺材料的组合具有约374gsm的基重。当与比较实施例8吸收制品的总吸收材料相比时,超吸收材料占比较实施例8制品的总吸收材料(例如,包括用作采集和/或分布层的133gsm的硬化纤维素纤维)的约74重量%。据信,这种市售产品的结构类似于授予Becker等人的美国专利第7,851,667号所述的结构。
包含高超吸收材料含量吸收主体的第二市售比较实施例(在本文中标记为比较实施例9)是Ultimate Nappy Pants4号。这些吸收制品具有由基重为约26gsm的BCW材料制成的身体侧衬里。吸收主体/结构包括按吸收材料的重量计约100%的超吸收材料并且以约320gsm的量存在。这些吸收制品在吸收主体内部具有附加材料以为吸收制品提供附加的空隙体积。该内部材料位于第一吸收层与第二吸收层之间。吸收层中的每个吸收层由基重为约160gsm的超吸收材料形成。该内部材料可被认为是内部采集/分布层,并且包括基重为约40gsm的BCW材料。除此之外,顶部芯包裹材料是基重为约40gsm的水刺布材料,并且底部芯包裹材料是基重为约26gsm的水刺布材料。超吸收材料具有41s的涡旋时间,并且在本文中被称为比较SAM 2。
如上所述,令人惊讶的是,根据托架吸入测试方法,具有低干燥空隙体积的实施例代码1至22能够表现良好,这表明此类实施例代码1至22具有低渗漏率并在受到液体侵污时充分保持穿戴者皮肤干燥性的令人惊讶的能力。实施例和比较代码的关键属性及其根据托架吸入测试方法得出的结果如下所示。
关于表5,吸收层上方的干燥空隙体积参数包括顶部芯包裹材料和顶部芯包裹材料上方的所有材料(包括身体侧衬里材料)的空隙体积。吸收层下方的干燥空隙体积参数包括底部芯包裹材料和底部芯包裹材料与外覆层材料之间的所有材料的空隙体积。
表5
表6
从表6中得到的关键信息是,在干燥空隙体积小于或等于约0.45cm3/cm2时,各种实施例代码1至22能够实现小于或等于约25s的期望的第一托架吸入时间。代表实施例SAMS1-5的实施例代码1至22以及代表比较SAM 1和比较SAM 2的比较实施例的分布在图12中以图表形式示出。
如从表6和图12中可见,至少实施例代码1至3、9、10和17都能够实现小于或等于25s的第一托架吸入时间,同时具有小于或等于0.25cm3/cm2的干燥空隙体积。这些实施例代码都具有涡旋时间小于或等于41s的超吸收材料。实施例代码4至8、11至15和18至22以及比较实施例8和9虽然实现小于或等于25s的第一托架吸入时间,但都具有大于0.25cm3/cm2的干燥空隙体积。实施例代码16虽然具有小于或等于0.25cm3/cm2的干燥空隙体积以及涡旋时间小于或等于41s的超吸收材料,但具有大于25s的第一托架吸入时间。因此,本公开的吸收制品10、210可证明在第一托架吸入速率以及贴合性和舒适性方面是有益的,其中吸收制品10、210具有高超吸收材料含量以及小于或等于0.25cm3/cm2的干燥空隙体积,其中超吸收材料具有小于或等于41s的涡旋时间。然而,可能更优选的是,本公开的吸收制品10、210具有涡旋时间小于或等于29s的超吸收材料,其中干燥空隙体积小于或等于0.25cm3/cm2。具有涡旋时间小于或等于29s的超吸收材料的实施例代码能够在低至0.147cm3/cm2的干燥空隙体积下始终实现小于25s的第一托架吸入时间,这是由具有涡旋时间快于29s的超吸收材料的实施例代码无法实现的性能。
实施例代码的另一子集实现更好的结果,因为它们能够在小于或等于0.20cm3/cm2的干燥空隙体积下实现小于或等于25s的第一托架吸入时间。例如,实施例代码1、2和9都能够实现小于或等于25s的第一托架吸入时间,同时具有小于或等于0.20cm3/cm2的干燥空隙体积。这些特定实施例代码1、2和9要求涡旋时间小于或等于29s的超吸收材料,以实现小于或等于25s的第一托架吸入时间。实施例代码3至8、10至14和17至22以及比较实施例8和9虽然实现小于或等于25s的第一托架吸入时间,但都具有大于0.20cm3/cm2的干燥空隙体积。实施例代码16虽然具有小于或等于0.20cm3/cm2的干燥空隙体积以及涡旋时间小于或等于41s的超吸收材料,但具有大于25s的第一托架吸入时间。实施例代码15不具有小于或等于0.20cm3/cm2的干燥空隙体积,也不实现大于25s的第一托架吸入时间。因此,本公开的吸收制品10、210可证明在第一托架吸入速率以及贴合性和舒适性方面是有益的,其中吸收制品10、210具有高超吸收材料含量以及小于或等于0.20cm3/cm2的干燥空隙体积,其中超吸收材料具有小于或等于29s的涡旋时间。
进一步阅读表6和图12中的数据,可能特别有益的是,本公开的吸收制品10、210具有高超吸收材料含量以及小于或等于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,其中超吸收材料的涡旋时间小于或等于29s。在此类实施方案中,可利用宽范围的干燥空隙体积,同时仍然实现小于或等于25s的第一托架吸入时间。例如,具有涡旋时间小于或等于29s的超吸收材料的实施例代码中的每个实施例代码都能够在0.147cm3/cm2与0.404cm3/cm2之间的宽范围的干燥空隙体积内实现小于25s的第一托架吸入时间。尽管实施例代码17和比较代码9能够在涡旋时间为41s且干燥空隙体积低于0.45cm3/cm2的超吸收材料的情况下实现小于25s的第一托架吸入时间,但是第一托架吸入时间接近25s极限。如可见,实施例代码16在干燥空隙体积低于实施例代码17和比较代码9的情况下未能实现25s的第一托架吸入时间阈值,这表明41s的涡旋时间不足以在0.147cm3/cm2与0.404cm3/cm2之间的干燥空隙体积范围内提供小于25s的第一托架吸入时间。在更具体的实施方案中,本可能特别有益的是,本公开的吸收制品10、210具有高超吸收材料含量以及小于或等于0.404cm3/cm2的干燥空隙体积,其中超吸收材料的涡旋时间小于或等于29s。
在进一步方面,各种实施例代码能够实现小于或等于20s的第一托架吸入时间。如表6和图12中所见,实施例代码2、4至6、9至12、14、19和20能够实现小于或等于20s的第一托架吸入时间,干燥空隙体积小于或等于0.45cm3/cm2,其中超吸收材料具有小于或等于41s的涡旋时间。然而,特别地,实施例代码2至6能够在0.171cm3/cm2与0.404cm3/cm2之间的宽范围的干燥空隙体积内大部分实现小于或等于20s的第一托架吸入时间。这些实施例代码2至6具有涡旋时间为29s的超吸收材料。除此之外,实施例代码9至12都能够在0.171cm3/cm2与0.322cm3/cm2之间的干燥空隙体积范围内实现小于或等于20s的第一托架吸入时间。这些实施例代码9至12具有涡旋时间为14s的超吸收材料。尽管仅代表关于涡旋时间为18s的超吸收材料的单个数据点,但干燥空隙体积为0.30cm3/cm2的实施例14也能够实现小于20s的第一托架吸入时间。相反,尽管实施例代码19和20能够在利用涡旋时间为41s的超吸收材料的同时实现小于或等于20s的第一托架吸入时间,但是它们需要在0.346cm3/cm2与0.45cm3/cm2之间的干燥空隙体积来实现该结果。具有涡旋时间为41s且干燥空隙体积低于0.346cm3/cm2的超吸收材料的其余实施例代码无法实现小于或等于20s的第一托架吸入时间。在更具体的实施方案中,本可能特别有益的是,本公开的吸收制品10、210具有高超吸收材料含量以及小于或等于0.404cm3/cm2的干燥空隙体积,其中超吸收材料的涡旋时间小于或等于29s。
因此,可能期望的是,本公开的吸收制品具有高超吸收材料含量以及在0.171cm3/cm2与0.404cm3/cm2的干燥空隙体积,其中超吸收材料具有小于或等于29s的涡旋时间。作为替代,可能期望的是,本公开的吸收制品具有高超吸收材料含量以及在0.171cm3/cm2与0.346cm3/cm2之间的干燥空隙体积,其中超吸收材料具有小于或等于29s的涡旋时间。这些特征的组合允许本公开的此类吸收制品10、210实现小于或等于20s的第一托架吸入时间。
在更进一步方面,某些实施例代码能够实现小于或等于15s的第一托架吸入时间。如表6和图12中所见,实施例代码5、6、9至12、14和20能够实现小于或等于15s的第一托架吸入时间,干燥空隙体积小于或等于0.45cm3/cm2,其中超吸收材料具有小于或等于41s的涡旋时间。然而,特别地,实施例代码5和6能够在0.346cm3/cm2与0.404cm3/cm2之间的干燥空隙体积范围内实现小于或等于15s的第一托架吸入时间。这些实施例代码5和6具有涡旋时间为29s的超吸收材料。除此之外,实施例代码9至12都能够在0.171cm3/cm2与0.322cm3/cm2之间的干燥空隙体积范围内实现小于或等于15s的第一托架吸入时间。这些实施例代码9至12具有涡旋时间为14s的超吸收材料。尽管仅代表关于涡旋时间为18s的超吸收材料的单个数据点,但干燥空隙体积为0.30cm3/cm2的实施例14也能够实现小于15s的第一托架吸入时间。相反,尽管实施例代码20能够在利用涡旋时间为41s的超吸收材料的同时实现小于或等于15s的第一托架吸入时间,但是实施例代码20需要0.45cm3/cm2的干燥空隙体积来实现该结果。具有涡旋时间为41s且干燥空隙体积低于0.45cm3/cm2的超吸收材料的其余实施例代码无法实现小于或等于15s的第一托架吸入时间。
因此,可能期望的是,本公开的吸收制品10、210具有高超吸收材料含量以及在0.346cm3/cm2与0.404cm3/cm2之间的干燥空隙体积,其中超吸收材料具有小于或等于29s的涡旋时间。还可能期望的是,本公开的吸收制品10、210具有高超吸收材料含量以及在0.171cm3/cm2与0.404cm3/cm2之间的干燥空隙体积,其中超吸收材料具有小于或等于18s、或小于或等于14s的涡旋时间。这些特征的组合允许本公开的此类吸收制品10、210实现小于或等于15s的第一托架吸入时间。
所探索的与此类低空隙体积制品相关的另一特征是吸收材料在液体吸取期间生成的空隙体积的量。例如,由超吸收材料317形成的结构101的吸收部分在被液体侵污时溶胀。这种溶胀增加结构101的吸收层的高度或厚度尺寸,从而增加吸收层的空隙体积。最初据信超吸收材料的CRC值是空隙体积生成的主要驱动因素—超吸收材料的CRC(吸收容量的量度)越大,在部分饱和时生成的空隙体积越大。然而,在进行测试以确定CRC与空隙体积生成之间的依赖性后,发现在部分饱和时CRC与空隙体积生成之间没有明显的相关性。
进行进一步的测试以确定超吸收材料涡旋时间是否与空隙体积生成的量相关。表7代表本文所述的空隙体积增加百分比测试方法的结果,其显示了在样品的20%饱和度和40%饱和度下根据空隙体积增加百分比测试方法进行的实施例代码和比较实施例代码的差异。由于吸收制品的非吸收材料的空隙体积不取决于流体饱和度,因此吸收层(例如,结构101的吸收材料317)的空隙体积增加百分比可通过以下方法确定:1)从制品或吸收结构空隙体积减去吸收层的干燥空隙体积,如根据空隙体积增加百分比测试方法确定的,以确定纤网空隙体积(例如,测试制品或结构的纤网材料的空隙体积);2)根据空隙体积增加百分比测试方法,确定在20%/40%饱和度下的制品或结构空隙体积;和3)从在20%/40%饱和度下所确定的制品或结构空隙体积减去纤网空隙体积,得到吸收层空隙体积的增加,这可容易地转化为吸收层空隙体积的增加百分比。
实验结果表明,期望吸收层的足够的空隙体积生成速率,以在受到侵污时快速增加吸收制品或结构的有效空隙体积,从而有助于产生有益的第一托架吸入时间。当液体被吸收材料吸收以及分布在整个吸收结构中时,快速的空隙体积生成将为液体收集在制品内提供附加空间(例如,远离身体侧衬里和穿戴者的皮肤)。除此之外,结果令人惊讶地表明,超吸收材料涡旋时间与空隙体积生成具有很强的相关性。然而,超吸收材料涡旋时间与空隙体积生成之间的联系似乎并不完美。因此,为了在本公开的制品10、210中实现期望的第一托架吸入时间,应选择具有低涡旋时间的超吸收材料。然而,在这些低涡旋时间超吸收材料中,可能优选的是,选择具有如下所述的空隙体积生成性质的这些超吸收材料的子集。
如从表7可见,根据空隙体积增加百分比测试方法,利用能够在20%饱和度下提供至少180%的一个或多个吸收层的空隙体积的增加的超吸收材料可能是特别有益的。例如,实施例代码4、6、12和19都具有在20%饱和度下大于或等于180%的吸收层的空隙体积增加(所有这些代码在结构101内具有单个吸收层),允许它们实现小于20s的第一托架吸入时间。所有这些代码能够在小于0.402cm3/cm2的空隙体积下实现小于20s的第一托架吸入时间。即使是具有相对较慢的超吸收材料涡旋时间(63s对实施例代码的小于或等于29s)的比较实施例3,也能够通过利用能够将吸收层的空隙体积增加至少180%的超吸收材料来实现小于20s的第一托架吸入时间。相反,实施例代码3和比较代码2和4具有小于180%的吸收层的空隙体积增加,并且未能实现小于20s的第一次托架吸入,其中这些代码的干燥空隙体积小于或等于0.402cm3/cm2。尽管比较实施例5能够在吸收层的空隙体积仅增加约60%的情况下实现小于20s的第一托架吸入时间,但是比较实施例5需要接近0.45cm3/cm2的空隙体积来实现该结果。这些结果可表明,对于具有小于约0.402cm3/cm2的干燥空隙体积的本公开的吸收制品10、210,期望在20%饱和度下大于或等于180%的空隙体积增加以帮助确保快速的第一托架吸入时间,诸如小于20s。在进一步实施方案中,可能优选的是,利用能够在20%饱和度下提供至少196%的一个或多个吸收层的空隙体积的增加的超吸收材料,特别是在超吸收材料具有小于或等于41s的涡旋时间的情况下。
在另一方面,可能期望的是,在本公开的吸收制品10、210的干燥空隙体积低(诸如小于约0.423cm3/cm2)的情况下,总制品空隙体积在20%饱和度下增加到至少0.620cm3/cm2(根据空隙体积增加百分比测试方法测量与表7相关的干燥空隙体积)。如从表7中可见,具有小于约0.40cm3/cm2的干燥空隙体积的每个实施例和比较代码中的每一者实现小于20s的第一托架吸入时间,其中在20%饱和度下的总制品空隙体积达到至少0.624cm3/cm2。在进一步实施方案中,可能期望的是,在20%饱和度下的总制品干燥空隙体积达到至少0.715cm3/cm2,以确保快速的第一托架吸入时间。当然,在本公开的吸收制品(诸如制品10、210)的初始干燥空隙体积低的情况下,达到0.624cm3/cm2或0.715cm3/cm2的阈值的主驱动因素将是吸收层在饱和期间获得空隙体积的速率,具有先前确定的关键百分比。
根据空隙体积增加百分比测试方法,用于在40%饱和度下提供大于359%的一个或多个吸收层的空隙体积的增加的超吸收材料也可能是有益的。在吸收制品(诸如制品10、210)的干燥空隙体积低(例如,小于或等于0.423cm3/cm2)的情况下并且在超吸收材料的涡旋时间小于或等于41s的情况下,吸收层空隙体积的这种增加可能是特别期望的。在表7中所示的实施例代码中,吸收层的空隙体积的这一百分比增加(这些实施例代码都具有单个吸收层)能够产生小于20s的快速的第一托架吸入时间。尽管实施例代码19能够在吸收层的空隙体积增加小于359%的情况下产生小于20s的第一托架吸入时间,但是在40%饱和度下一个或多个吸收层的空隙体积的增加仅大于314%的情况下,似乎不能实现小于20s的第一托架吸入时间的一致性能。同样,在制品的初始干燥空隙体积低(小于或等于0.423cm3/cm2)的情况下并且在超吸收材料的涡旋时间小于或等于41s的情况下,一个或多个吸收层的空隙体积的这种增加可能是特别优选的。
在更优选的实施方案中,根据空隙体积增加百分比测试方法,所用的超吸收材料应在40%饱和度下提供大于或等于385%的一个或多个吸收层的空隙体积的增加。比较实施例3能够实现小于20s的第一托架吸入时间,而吸收层的空隙体积的百分比增加在40%饱和度下小于359%,初始空隙体积为0.313cm3/cm2,表明一些其他因素可能影响涡旋时间大于41s的超吸收材料的第一托架吸入时间。在其他实施方案中,例如在高达25s的第一托架吸入性能是可接受的情况下,根据空隙体积增加百分比测试方法,所用的超吸收材料可在40%饱和度下提供大于或等于314%的一个或多个吸收层的空隙体积的增加。在制品的初始干燥空隙体积低(小于或等于0.423cm3/cm2)的情况下并且在超吸收材料的涡旋时间小于或等于41s的情况下,一个或多个吸收层的空隙体积的这种增加可能是特别优选的。
进一步参见表7,可能期望的是,在本公开的吸收制品10、210的干燥空隙体积低(诸如小于约0.423cm3/cm2)的情况下并且在所用的超吸收材料具有小于或等于41s的涡旋时间的情况下,总制品空隙体积在40%饱和度下增加到至少0.841cm3/cm2。如从表7中可见,具有小于约0.40cm3/cm2的干燥空隙体积和小于或等于41s的涡旋时间的实施例代码中的每个实施例代码实现小于20s的第一托架吸入时间,其中在40%饱和度下的总制品空隙体积达到至少0.841cm3/cm2。在进一步实施方案中,可能期望的是,在40%饱和度下的总制品空隙体积达到至少0.849cm3/cm2或0.907cm3/cm2,以确保快速的第一托架吸入时间。当然,在本公开的吸收制品(诸如制品10、210)的初始干燥空隙体积低的情况下,达到0.841cm3/cm2(或0.849cm3/cm2或0.907cm3/cm2)的阈值的主驱动因素将是吸收层在饱和期间获得空隙体积的速率,具有先前确定的关键百分比。尽管比较实施例代码3能够在干燥空隙体积小于0.40cm3/cm2的情况下实现小于20s的第一托架吸入时间,其中干燥空隙体积在40%饱和度下没有达到至少0.841cm3/cm2,但是可能表明第一托架吸入时间的另一驱动因素,其中超吸收材料的涡旋时间大于41s。
在更进一步实施方案中,可能是优选的是,本公开的吸收制品10、210在20%和40%饱和度水平下均满足某些性能度量。例如,可能优选的是,具有低干燥空隙体积(诸如小于或等于0.423cm3/cm2)的吸收制品10、210根据空隙体积增加百分比测试方法在20%饱和度下提供至少180%的一个或多个吸收层的空隙体积的增加,并且根据空隙体积增加百分比测试方法在40%饱和度下提供至少359%的空隙体积的增加。可能特别优选的是,吸收制品10、210满足这些限制,其中制品10、210的干燥空隙体积低(小于0.402cm3/cm2),并且任选地其中制品10、210中的超吸收材料的涡旋时间小于或等于41s。
在进一步实施方案中,可能优选的是,本公开的吸收制品10、210在20%饱和度下和在40%饱和度下实现特定的总空隙体积阈值,其中制品10、210以低干燥总空隙体积(例如,小于或等于0.423cm3/cm2)开始,并且其中所用的超吸收材料具有小于或等于41s的涡旋时间。例如,在此类制品10、210中,可能优选的是,制品在20%饱和度下具有至少0.624cm3/cm2的总空隙体积,并且在40%饱和度下具有至少0.841cm3/cm2的总空隙体积。在进一步实施方案中,可能优选的是,此类制品在20%饱和度下具有至少0.715cm3/cm2的总空隙体积,并且在40%饱和度下具有至少0.907cm3/cm2的总空隙体积。
表7
低空隙体积吸收制品的上述描述详述了在低空隙体积下实现令人惊讶的第一托架吸入时间所需的特定参数或参数组合。如所描述的,所用的特定实施例代码包括根据本公开的方面形成的吸收结构,例如根据过程400形成的吸收结构。因此,本公开的吸收制品10、210不仅可在如上所述的低空隙体积下实现快速的第一托架吸入时间,而且制品10、210的吸收结构101还可实现与SAM捕获、湿垫完整性、垫均匀性和Z方向粘合剂分布相关的上述性能性质。
此外,从理论上讲,由过程300或400形成的特定吸收结构也可帮助提供令人惊讶的第一托架吸入时间。如先前所述,由过程400形成的吸收混合物320可包括三维网状网络,该三维网状网络具有基本上延伸穿过由超吸收颗粒317形成的三维空间的网状粘合剂长丝,其中粘合剂长丝316以基本上随机的方式取向。粘合剂长丝可基本上在吸收混合物320的横向方向和纵向方向上延伸,以及竖直延伸穿过混合物320的z方向厚度,其中这些竖直延伸的长丝316中的至少一些长丝从混合物320的第一表面一直延伸到第二表面。粘合剂长丝316的此类随机取向和z方向延伸可帮助防止形成设置混合物320的面向身体的表面附近的粘合剂“屏障”,这可用于减缓流体吸入结构101中。
此外,本公开的吸收结构101的高SAM捕获和高垫均匀性特征可帮助确保结构101内的超吸收材料317(例如,超吸收颗粒317)以相对均匀的分布设置,并且超吸收材料317停留在其初始设置的位置。这些特征可帮助确保结构101的超吸收材料317不会结块在一起,从而为凝胶阻塞提供机会,由此减缓流体吸入速度。除此之外,能够用于实现结构101的SAM捕获和垫均匀性特征的相对少量的粘合剂也允许结构101内的快速流体吸入和分散,因为较低的粘合剂量代表疏水性粘合剂对流体的阻塞较小。还认为,由过程300、400形成的Z方向粘合剂分布可帮助实现快速的第一托架吸入时间。例如,在结构101内在z方向上的粘合剂渗透量,并且更具体地说,在结构101的吸收混合物320内在z方向上的粘合剂渗透量,意味着相对较少的所施加的粘合剂设置在结构101的面向身体的表面附近,在该表面处,粘合剂会阻挡和防止流体流到结构101的内部,从而降低第一托架吸入速率的速度。
因此,本公开的至少一些制品10、210可具有低的初始干燥空隙体积(根据空隙体积增加百分比测试方法)—例如小于或等于0.423cm3/cm2—并且具有涡旋时间小于或等于41的超吸收材料317,其中制品10、210的吸收结构101具有在400gsm与600gsm之间的超吸收材料317的基重,并且其中粘合剂以在4%与5%之间(例如,在4%与5%之间的%Adh值)的添加率施加,从而导致有益的高SAM捕获值。作为替代,此类制品10、210的吸收结构101的超吸收材料317的基重可在500gsm与600gsm之间,%ADH值在4%与5%之间,或超吸收材料317的基重在500gsm与600gsm之间,%ADH值在3%与4%之间。
在本公开的进一步实施方案中,本公开的制品10、210可具有低的初始干燥空隙体积(根据空隙体积增加百分比测试方法)—例如小于或等于0.423cm3/cm2—并且具有涡旋时间小于或等于41s的超吸收材料317,其中制品10、210的吸收结构101具有以在400gsm与600gsm之间的量设置的超吸收材料317和以按超吸收材料317的基重的重量计的小于7%的组合基重设置的一种或多种粘合剂,以产生有益的垫均匀性结果。作为替代,这些制品10、210的结构101可具有以按超吸收材料317的基重的重量计的在4%与7%之间、或在4%与6%之间的组合基重设置的一种或多种粘合剂。在这些此类制品10、210中的任一者的更进一步实施方案中,超吸收材料317可以在400gsm与500gsm之间的基重设置。
本公开的制品10、210的进一步实施方案可包括具有低初始干燥空隙体积(根据空隙体积增加百分比测试方法)—例如小于或等于0.423cm3/cm2—并且具有涡旋时间小于或等于41s的超吸收材料317的那些制品,其中制品10、210的吸收结构101使结构101内的混合物320内的粘合剂总量的28%以上位于混合物320的内部区398内。作为替代,在进一步实施方案中,结构101可使混合物320内的粘合剂总量的30.5%以上位于混合物320的内部区398内,或混合物320内的粘合剂总量的33%以上或35%以上位于混合物320的内部区398内。
当然,制品10、210的上述实施方案中的任一实施方案还可包括其中超吸收材料317被构造成根据空隙体积增加百分比测试方法在20%饱和度下提供至少180%的一个或多个吸收混合物320的空隙体积的增加。该附加特征可帮助为制品10、210提供小于20s的第一托架吸入时间。对于这些制品10、210中的至少一些制品,初始干燥空隙体积可小于或等于0.402cm3/cm2(根据空隙体积增加百分比测试方法),并且一个或多个吸收混合物320的空隙体积的增加在20%饱和度下为至少196%。作为替代,此类制品10、210可被构造成在部分饱和时增加空隙体积并且在20%饱和下实现至少0.620cm3/cm2的空隙体积。此外,制品10、210可被构造成在部分饱和时增加空隙体积并且在20%饱和下实现至少0.715cm3/cm2的空隙体积。
作为替代,制品10、210的上述实施方案中的任一实施方案还可包括其中超吸收材料317被构造成根据空隙体积增加百分比测试方法在40%饱和度下提供至少359%的一个或多个吸收混合物320的空隙体积的增加。该特征也可帮助为制品10、210提供小于20s的第一托架吸入时间。作为替代,此类制品10、210可被构造成在部分饱和时增加空隙体积并且在40%饱和下实现至少0.841cm3/cm2的空隙体积。此外,制品10、210可被构造成在部分饱和时增加空隙体积并且在40%饱和下实现至少0.849cm3/cm2或至少0.907cm3/cm2的空隙体积。
当然,制品10、210的上述实施方案还可包括其中超吸收材料317被构造成根据空隙体积增加百分比测试方法在20%饱和度下提供至少196%的一个或多个吸收混合物320的空隙体积的增加,并且根据空隙体积增加百分比测试方法在40%饱和度下提供至少359%的增加。作为替代,此类制品10、210可被构造成在部分饱和时增加空隙体积并且在20%饱和度下实现至少0.624cm3/cm2的空隙体积并且在40%饱和度下实现至少0.841cm3/cm2的空隙体积。在进一步实施方案中,此类制品可被构造成在20%饱和度下实现至少0.715cm3/cm2的空隙体积并且在40%饱和度下实现至少0.907cm3/cm2的空隙体积。
应当理解,虽然上述实施方案表明吸收制品10、210可具有小于或等于0.423cm3/cm2的干燥空隙体积(根据空隙体积增加百分比测试方法)和涡旋时间小于或等于41s的超吸收材料317,但是进一步实施方案可具有甚至更低范围的干燥空隙体积和/或具有涡旋时间更快的超吸收材料317。例如,可能更优选的是,上述制品10、210具有小于或等于0.40cm3/cm2(根据空隙体积增加百分比测试方法)、或小于或等于0.35cm3/cm2(根据空隙体积增加百分比测试方法)、或小于或等于0.30cm3/cm2(根据空隙体积增加百分比测试方法)、或小于或等于0.25cm3/cm2(根据空隙体积增加百分比测试方法)、或小于或等于0.20cm3/cm2(根据空隙体积增加百分比测试方法)的干燥空隙体积。作为替代,或除此之外,可能优选的是,上述制品10、210具有涡旋时间小于或等于29s、或小于或等于18s、或小于或等于14s的超吸收材料317。
SAM捕获测试方法
首先获得单独的样品吸收主体,无论是通过解构市售产品还是通过在并入产品之前直接从生产线获得单独的结构。如果从市售产品获得,则应使用典型的产品解构方法仅获得吸收主体,诸如使用:冷冻喷涂或其他等效产品,其有助于使将产品的各层层压在一起的任何粘合剂失活,从而允许更容易地分离各层;和/或剪刀,以切开产品的一个或多个部分。如果直接从生产线获得,则样品吸收主体应至少固化24小时。
一旦样品吸收主体准备就绪,应对每个单独的样品称重,并记录重量。接下来,优选地在垃圾桶或类似物上剥离每个样品结构,以捕获任何脱落的物质。可通过在结构的一个端部处用每只手抓住一个外部纤网材料并以剥离运动拉开来剥离样品。一旦拉开,将分开的网在垃圾桶上轻微摇动,然后放回秤上进行第二次称重,并记录下来。
样品的第一记录重量和样品的第二记录重量之间的差异表示超吸收材料损失的量。然后,该差值可用于确定所保留的超吸收材料总量的百分比。在本公开中,由于纤网材料、沉积的超吸收材料的基重和粘合剂添加量对于比较的样品结构是相同的,因此将该差值简单地除以样品的第一记录重量,得出报告的超吸收物质保留值百分比。然而,在比较不同的样品时,可考虑纤网材料的基重和尺寸,例如从第一记录重量和第二记录重量中减去样品纤网材料的总重量。粘合剂的总重量对于保留值百分比的确定通常可忽略不计,因此不单独考虑。
湿垫完整性测试方法
首先获得单独的样品吸收主体,无论是通过解构市售产品还是通过在并入产品之前直接从生产线获得单独的结构。如果从市售产品获得,则应使用典型的产品解构方法仅获得吸收主体,诸如使用:冷冻喷涂或其他等效产品,其有助于使将产品的各层层压在一起的任何粘合剂失活,从而允许更容易地分离各层;和/或剪刀,以切开产品的一个或多个部分。如果直接从生产线获得,则样品吸收主体应至少固化24小时。
一旦获得,标记每个样品的目标位置。目标位置标记在距样品前边缘8.5cm处。如果从产品上取下样品,则样品的前边缘是最靠近产品正面的边缘;如果直接从生产线获得样品,则样品的前边缘是朝向最靠近产品前面的边缘。然后应将产品粘附到灯箱或其他合适的工作表面。可用定位在样品的前边缘和/或后边缘处的双面胶带等粘附样品。
接下来,将长度为152mm、直径为51mm(壁厚为3.5mm、内径为44mm)的塑料管置于目标位置的中心。将塑料漏斗放置在塑料管的顶部,并将100ml 0.9%蓝色盐水倒入漏斗中。在将管固定到适当位置时,应注意不要对样品表面施加任何压力。除此之外,漏斗喷管应朝向管壁倾斜,使得盐水在接触样品表面之前沿管壁向下流动。将液体倒入漏斗后,设定5分钟计时器。
5分钟后,将样品悬挂在产品摇动器上。产品摇动器由简单的框架组成,其中线性致动器附接到框架的顶部,并沿竖直方向取向。一根12英寸(305mm)长的水平杆直接连接到致动器,两个产品夹附接到水平杆。样品吸收主体前边缘通过夹子连接到产品摇动器。然后打开产品摇动器,并计算摇动次数。线性致动器被构造成每半冲程(向下移动一次或向上移动一次)将12英寸杆上下移动1英寸(25.4mm)的总线性距离。全冲程移动算作一次摇动。许多市售的线性致动器可用作这种产品摇动器的一部分。例如,具有25mm冲程和大约50磅额定值以及大约每秒30mm的致动的市售12V或24V致动器可能是特别合适的致动器。可利用任何合适的简单驱动电路来通过延伸和缩回循环来操作线性致动器。当产品摇动器打开时,观察样品是否有任何局部破裂,这些断裂构成样品中出现的任何裂纹或间隙。一旦观察到第一次部分断裂,记录摇动次数并关闭产品摇动器。如果经50次摇动后未观察到局部裂纹,则停止测试并记录样品的50次摇动值。
垫均匀性测试方法
可使用本文描述的图像分析方法来确定薄的无绒毛吸收性纤网的横跨机器方向(CD)灰度变化性质,包括根据本公开的方法300和400形成的结构101并且包括根据Nordson过程形成的结构。在这种情况下,薄的无绒毛吸收性纤网的CD灰度变化提供了粘合剂和超吸收颗粒在整个网中分布的均匀性的指示。例如,具有较低CD灰度级变化的纤网可被认为具有穿过纤网相对更均匀地布置的粘合剂和超吸收颗粒,因为与具有相对较高CD灰度级变化的纤网相比,穿过纤网的光量在整个纤网中相对更均匀,这将在下文中更详细地解释。
用于确定CD灰度级变化的方法包括使用穿过纤网并由相机进行检测的漫射透射光。具体地,相机可为CCD相机,诸如可得自瑞士黑尔布鲁格的Leica Microsystems的LeicaMicrosystems DFC 310相机。相机可安装到大镜头取景器相机支架,诸如宝丽来MP4大镜头取景器相机支架或等同物。可调节镜头组件(诸如光圈设置为4的尼康35-mm镜头)通过C连接座连接到相机。相机设置为单色模式,并且在分析之前在白色背景上实施平场校正。
包括透明支撑物的自动载物台放置在大镜头取景器的上表面上,位于摄像机与大镜头取景器的漫射光源之间。自动载物台可以是设计组件公司的HM-1212型或等同物。漫射透射照明可由设置在自动载物台下方的四个LED管灯(EMC-9瓦,可调光)提供,并且大镜头取景器包括位于LED灯自动载物台之间的漫射板。可经由配备有用于调整的旋钮或滑块的共用电压控制器来控制LED灯的照度水平。
将两个黑色掩模放置在自动载物台的透明支架上,间隔三英寸,并具有延伸到自动载物台的前部和后部的长尺寸(例如,朝向和远离大镜头取景器的相机支架)。将纤网样品平放在透明支撑物上,并在黑色掩模之间居中,以便仅照亮样品的中心区。纤网样品的取向类似于黑色掩模,其中纤网样品的纵向延伸的侧边缘(例如,长尺寸侧边缘)朝向和远离相机支架。相机和透镜组件安装到大镜头取景器相机支架上,距样品上方一定距离,这跨自动载物台的宽度(例如。垂直于样品的纵向延伸的侧边缘)提供大约4英寸半的图像视场大小。
通过将纤网样品放置在如上所述的自动载物台上,在相机和透镜组件的光轴下进行分析。样品必须平放,并且注意确保消除或避免褶皱或类似的变形。图像分析软件包用于监测和调整照度水平,获取图像,并且然后执行测量以确定灰度级变化。对于所述的分析,使用徕卡显微系统公司的LAS软件平台以及自定义编写的算法CD变化灰度级算法(ActivTech)-1来监测和调整每个样品的照度水平,并执行灰度级变化测量。使用LAS宏编辑器平台运行的算法如下所示。
NAME=Gray Level of CD Variation(Activ Tech)-1
PURPOSE=Measures gray-level values of grid elements across CD
CONDITIONS=DFC 310camera;35mm adj lens(f/4);diffuse transmittedlight;pole=76cm
AUTHOR=D.G.Biggs
DATE=February 21,2020
OPEN DATA FILES&SET VARIABLES
PauseText("Enter EXCEL data file and image file prefix names now.")Input(TITLE$)
OPENFILE$="C:\Data\102888-Graverson\"+TITLE$+".xls"
Open File(OPENFILE$,channel#CHAN)
SET Graphics VARIABLES
GRAPHNX=6
GRAPHNY=2
GRAPHWID=790
GRAPHHGHT=118
GRAPHORGX=270
GRAPHORGY=100
GRAPHTHIK=2
GRAPHORNT=0
GRAPHOUT=0
COUNT=0
SET-UP AND CALIBRATION
Calvalue=0.0833mm/px
CALVALUE=0.0833
Calibration(Local)
Enter Results Header
File Results Header(channel#1)
File Line(channel#1)
File Line(channel#1)
Image frame(x 0,y 0,Width 1392,Height 1040)
Measure frame(x 260,y 72,Width 806,Height 962)
SAMPLE LOOP
For(SAMPLE=1 to 3,step 1)
PauseText("Place sample onto stage.")
Image Setup DC Twain[PAUSE](Camera 1,AutoExposure Off,Gain 0.00,ExposureTime 15.69 msec,Brightness 0,Lamp 49.99)
Stage(Define Origin)
Stage(Scan Pattern,1 x 3 fields,size 102000.000000 x 96570.000000)
IMAGE LOOP
For(IMAGE=1 to 3,step 1)
ACQUIRE IMAGE
Image Setup DC Twain[PAUSE](Camera 1,AutoExposure Off,Gain0.00,
ExposureTime 15.69 msec,Brightness 0,Lamp 49.99)
Colour Transform(Mono Mode)
Acquire(into Image0)
COUNT=COUNT+1
--The following line is the image storage location on the hard drive.
ACQFILE$="C:\Images\102888-Graverson\"+TITLE$+"_"+STR$(COUNT)+".GIF"
Write image(from ACQOUTPUT into file ACQFILE$)
GRAPHORGY=100
ANALYSIS LOOP
For(ANALYSIS=1 to 4,step 1)
BINARY PROCESSING
Graphics(Inverted Grid,GRAPHNX x GRAPHNY Lines,Grid SizeGRAPHWID x
GRAPHHGHT,Origin GRAPHORGX x GRAPHORGY,
Thickness GRAPHTHIK,Orientation GRAPHORNT,to GRAPHOUTCleared)
Display(Image0(on),frames(on,on),planes(0,off,off,off,off,off),lut 0,x 0,y 0,z 0,
Reduction off )
MEASURE FEATURE GRAY LEVEL
Measure feature(plane Binary0,32 ferets,minimum area:4,grey image:Image0)
Selected parameters:X FCP,Y FCP,MeanGrey,GreyVarianc
File Feature Results(channel#1)
File Line(channel#1)
File Line(channel#1)
File Line(channel#1)
MEASURE GL%COV
MGREYIMAGE=0
MGREYMASK=0
Measure Grey(plane MGREYIMAGE,mask MGREYMASK,
histograminto GREYHIST(256),stats into GREYSTATS(2))
Selected parameters:MeanGrey,Std Dev
MEANGREY=GREYSTATS(1)
GREYSDEV=GREYSTATS(2)
GLPERCCOV=GREYSDEV/MEANGREY*100
File("GL%COV=",channel#1)
File(GLPERCCOV,channel#1,2digits after'.')
File Line(channel#1)
File Line(channel#1)
GRAPHORGY=GRAPHORGY+250
Next(ANALYSIS)
Stage(Step,Wait until stopped+550msecs)
Next(IMAGE)
Next(SAMPLE)
Close File(channel#1)
END
使用Leica软件执行算法后,系统将提示分析员输入EXCEL数据文件样品和图像文件前缀名称,该名称将用于存储测量数据和采集的图像文件。两者都将保存在计算机硬盘驱动器上。接下来,系统将提示分析员将样品正确放置在样品架上,以便待测区位于两个黑色掩膜之间。样品的顶部边缘也应位于视场图像的顶部边缘上方至少一英寸或更高的位置。样品放置正确后,分析员继续该算法,然后系统将提示分析员调整照度水平,以便将显示的白色电平设定为大约0.95。一旦设定,软件算法然后自动进行以获取和保存图像,然后通过在跨越样品宽度(例如,在CD上)的图像上放置五格网格并在每个单独的格内进行平均灰度和灰度变化测量来执行图像处理和分析步骤。然后将该数据导出到先前命名的EXCEL电子表格中,并再次使用同一网格同时测量整个网格下灰度级的平均值和标准偏差。然后,算法根据这些数据计算计算出对应的灰度级百分比变异系数(GL%COV),并将这些数据导出到EXCEL电子表格中。GL%COV计算如下:
GL%COV=灰度级标准偏差/平均灰度级×100% (1)
横跨CD的测量网格接近66mm宽,并细分为五个大小相等的格。对每个格进行平均灰度和灰度变化测量,而对所有组合的格进行GL%COV测量。在靠近图像顶部进行第一次测量后,算法会将网格向下移动2.1cm,然后在同一图像上进行第二次测量,并将其导出到EXCEL电子表格中。这再重复两次,以便为每个图像测量总共四个CD运行区。然后,算法指示自动载物台将样品纵向移动8.2cm,然后再次开始为下一幅图像设置白电平的过程。对于每个样品复制件,将采集并分析三个单独的图像。然后每个样品总共分析三个样品复制件。
对于灰度级变化测量,对每个网格位置进行的五次测量随后在EXCEL电子表格中进行平均。然后在36个不同的网格位置上累积这些平均值(即3个复制x3个图像x4个CD位置=36个CD位置),以比较不同的样品。从不同样品中获取结果后,可通过执行基本统计分析(诸如90%置信水平下的学生T分析)来将它们相互比较。
粘合剂分布测试方法
首先用四氧化锇烟雾对待成像的样品进行染色,使得粘合剂选择性地吸收足量的锇,以使其在显微CT成像期间更容易与高吸收性和聚合物纤维形成对比。将样品置于可封闭的气密室中,加入一小瓶四氧化锇,对样品进行染色。然后立即密封腔室,让四氧化锇与样品相互作用至少24小时。由于四氧化锇有剧毒,因此染色过程在通风柜中进行。24小时后,粘合剂的外观应变黑。重新打开腔室后,让它在通风柜中再通风24小时,以确保允许任何未反应的四氧化锇无害地逸出。在第二个24小时周期之后,样品现在准备好在显微-CT中成像,
使用Bruker SkyScan Model 1272显微CT或等效物对一部分染色样品进行成像。示例性X射线扫描条件包括以下内容:
-电压(kV)=35
-电流(uA)=231
-图像像素大小(um)=8.0
-旋转步长(度)=0.20
-帧平均=5
样品必须取向成使得在扫描过程期间机器方向长度保持在竖直位置。在初始x射线扫描之后,然后使用Bruker的NRecon软件或其他供应商系统上的等效软件重建旋转x射线图像。使用灰度重建图像切片用于粘合剂分布分析。
用于执行粘合剂分布测量的图像分析软件平台可为可得自Leica Microsystems(在Heerbrugg,Switzerland设有办事处)的QWIN Pro(3.2.1版)。使用Quantimet用户交互编程系统(QUIPS)语言,使用自定义编写的图像分析算法“Z-Adhesive Distribution”处理和执行灰度显微CT图像的测量。下面显示的自定义图像分析算法直接在存储在存储设备上的灰度重建图像切片上执行。自定义图像分析算法如下所示。
名称:z-粘合剂分布
目的:测量ActivTech/Blizzard基底上锇染色粘合剂的z分布
条件:在Bruker SkyScan 1272显微CT上获取的图像
日期:2020年8月12日
作者:D.G.Biggs
z方向的粘合剂分布数据直接导出到EXCEL电子表格中。对于从显微CT图像的每个分析切片获取的数据,导出单独的粘合剂和总材料z分布直方图,以及来自所有九个切片的数据的累积直方图。后面这些累积直方图用于计算单个切片的显微CT图像厚度的每三分之一层中粘合剂的百分比。直方图中显示的面积单位是平方微米。为了确定材料顶部和底部表面边界的直方图位置,在总材料直方图上使用了95重量%的总面积规则。换句话说,当接近直方图的顶部和底部材料边缘时,当遇到最小2.5重量%的材料区域时,表面边界被认为是第一个直方图箱。然后将这些箱边界转置到仅粘合剂累积直方图上,以确定存在于顶部、中部和底部三分之一直方图箱中的粘合剂面积的百分比,包括计算的边界箱。在箱的数量不能被3整除的情况下(例如,8、10、14等),使用旋转技术来计算材料的每三分之一层中的粘合剂百分比。例如,在第一次遇到14个箱厚度时,顶层是4个箱,中间是5个,底部是5个。在接下来的相遇中,顶层是五个箱,中间是四个,底部是五个。如果发生第三次相遇,底层将比顶部和中部少一个或多一个面元。如果发生第四次相遇,顶层再次成为包含比其他两层少一个或多一个箱的层。这种旋转方法根据数据的要求继续进行。
z分布深度的每三分之一层的最终样品平均粘合剂百分比值是基于来自七个单独的二次抽样区的N=7分析,每个区具有四个相邻的切割横截面。可使用90%置信水平的学生T分析进行不同样品之间的比较。
涡旋时间测试方法:
涡旋时间是预定质量的超吸收颗粒使通过在磁力搅拌板上以600转/分钟搅拌50毫升0.9重量%氯化钠溶液所形成的涡旋闭合所需要的时间量(以秒为单位)。使涡旋闭合所花费的时间是所述颗粒的自由溶胀吸收速率的指示。所述涡旋时间测试可以在23℃±2℃的温度和50%±5%的相对湿度下根据以下程序进行:
(1)将50毫升(±0.01毫升)的0.9重量%氯化钠溶液量取到100毫升烧杯中。
(2)将没有环的7.9毫米x32毫米覆盖的磁力搅拌棒(诸如可以商品名品牌商购获得的具有可移除的枢轴环的单包圆形搅拌棒)放置到烧杯中。
(3)将磁力搅拌板(诸如以商品名型号721商购获得的那种)编程为600转/分钟。
(4)将烧杯放置于磁力搅拌板的中心,使得磁力搅拌棒被激活。涡旋的底部应当靠近搅拌棒的顶部。将超吸收颗粒通过美国标准#30目筛(0.595毫米开口)预筛,并且保留在美国标准#50目筛(0.297毫米开口)上。
(5)在称量纸上称出待测试的超吸收颗粒的所需质量。
(6)在搅拌氯化钠溶液的同时,将待测试的吸收聚合物快速倒入盐水溶液中并启动秒表。将待测试的超吸收颗粒添加到涡旋中心与烧杯侧面之间的盐水溶液中。
(7)当盐水溶液的表面变得平坦时停止秒表,并记录时间。时间(以秒记录)被报告为涡旋时间。
自由溶胀凝胶床渗透率测试方法(GBP测试方法):
如本文所用,自由溶胀凝胶床渗透率测试方法(GBP测试方法)测定超吸收材料的溶胀床在通常称为“自由溶胀”条件的条件下的渗透率。术语“自由溶胀”意味着允许超吸收材料在吸收测试溶液时在没有溶胀约束负荷的情况下溶胀,如将描述的。此测试描述于授予Qin等人的美国专利第8,021,998号中,所述专利以引用方式并入本文。例如,可以采用包含样品容器和活塞的测试设备,其可以包括圆柱形的LEXAN轴,所述轴具有沿所述轴的纵向轴线向下钻出的同心圆柱形孔。所述轴的两个端部都可以被机加工,以提供上端和下端。砝码可以搁置在一个端部上,所述端部具有穿过其中心的至少一部分钻出的圆柱形孔。圆形活塞头可以定位在另一个端部上,并且具有由七个孔(每个孔具有约0.95cm的直径)构成的同心内环,以及由十四个孔(每个孔具有约0.95cm的直径)构成的同心外环。这些孔从活塞头的顶部钻到底部。活塞头的底部也可以用双轴向拉伸不锈钢筛网覆盖。样品容器可以包含圆筒和100目不锈钢布筛,所述布筛被双轴向拉伸至拉紧并且附接到圆筒的下端。在测试期间,超吸收颗粒可以被支撑在圆筒内的筛上。
所述圆筒可以由透明的LEXAN杆或等效材料钻出,或者可以由LEXAN管材或等效材料切割而成,并且具有约6cm的内径(例如,约28.27cm2的横截面积)、约0.5cm的壁厚和大约5cm的高度。排水孔可以形成于圆筒的侧壁中,在筛上方大约7.95cm的高度处,以允许液体从圆筒排出,从而将样品容器中的流体液位保持在筛上方大约7.95cm处。活塞头可以由LEXAN杆或等效材料机加工而成,并且具有大约16mm的高度和尺寸被确定成使得其以最小壁间隙配合在圆筒内但仍自由滑动的直径。轴可以由LEXAN杆或等效材料机加工而成,并且具有约2.22cm的外径和约0.64cm的内径。轴的上端大约2.54cm长,并且直径大约1.58cm,从而形成环形肩部以支撑环形配重。所述环形配重的内径继而为约1.59cm,使得其滑到轴的上端上并搁置在形成于其上的环形肩部上。所述环形配重可以由不锈钢或在测试溶液的存在下耐腐蚀的其他合适材料制成,所述测试溶液是0.9wt.%氯化钠蒸馏水溶液。活塞和环形配重的组合重量等于大约596克,这对应于在约28.27cm2的样品面积上施加于样品的约0.3磅每平方英寸或约20.7达因/cm2的压力。当测试溶液在如下所述的测试期间流过测试设备时,样品容器通常搁置在16目刚性不锈钢支撑筛上。另选地,样品容器可以搁置在支撑环上,所述支撑环沿直径的尺寸被确定成与圆筒基本上相同,使得支撑环不会限制来自容器底部的流动。
为了在“自由溶胀”条件下进行GBP测试方法,将其上坐置配重的活塞放置于空的样品容器中,并且使用精确到0.01mm的卡尺或合适的量规测量从配重底部到圆筒顶部的高度。每个样品容器的高度可以被测得为空,并且当使用多个测试设备时,可以跟踪使用的是哪个活塞和砝码。当样品在饱和之后随后溶胀时,可以使用相同的活塞和砝码来进行测量。待测试样品由通过美国标准30目筛预筛并保留在美国标准50目筛上的超吸收颗粒制备。所述颗粒可以用手或自动地预筛。
将约0.9克样品放置于样品容器中,然后将其中没有活塞和配重的容器浸没在测试溶液中约60分钟的时间段,以使样品饱和并使样品能够在没有任何约束负荷的情况下溶胀。在所述阶段结束时,将活塞和配重组件放置于样品容器中的饱和样品上,然后从溶液中移出样品容器、活塞、配重和样品。饱和样品的厚度通过使用先前使用的相同卡尺或量规再次测量从配重底部到圆筒顶部的高度来确定,前提是零点相对于初始高度测量不变。从使样品饱和之后获得的高度测量值中减去测量空样品容器、活塞和配重获得的高度测量值。所得的值是溶胀样品的厚度,或高度“H”。
渗透率测量通过以下方式发起:将测试溶液的液流输送到内部具有饱和样品、活塞和配重的样品容器中。调节进入容器中的测试溶液的流量,以保持流体高度在样品容器底部上方约7.95cm。通过重量分析法测量相对于时间穿过样品的溶液的量。一旦流体液位已稳定并保持在约7.95cm高度处,则每秒收集一次数据点,持续收集至少二十秒。通过穿过样品的流体(以克为单位)对时间(以秒为单位)的线性最小二乘拟合,以克/秒(g/s)为单位确定穿过溶胀样品的流量Q。渗透率通过以下公式获得:
K=(1÷0.98692x10-8)*[[Q*H*Mu]/[A*Rho*P]]
其中:
K=渗透率(达西),
Q=流量(g/s),
H=样品高度(cm),
Mu=液体粘度(泊)(所述测试所用的测试溶液为约1厘泊),
A=液流的横截面积(cm2),
Rho=液体密度(g/cm3)(所述测试所用的测试溶液为约1g/cm3),并且
P=流体静压力(达因/cm2)(通常为约3,923达因/cm2),其可以由Rho*g*h计算,其中Rho=液体密度(g/cm3),g=重力加速度,通常为981cm/s2,并且h=流体高度,例如7.95cm。
应测试最少三个样品,并将结果平均以确定样品的自由溶胀凝胶床渗透率。样品应在23℃和50%相对湿度下进行测试。
负荷下吸收性(AUL)测试方法:
超吸收颗粒的吸收容量可以使用负荷下吸收性(“AUL”)测试方法来测量,所述测试是用于测量超吸收颗粒在材料处于负荷下的同时吸收0.9wt.%氯化钠蒸馏水溶液(测试溶液)的能力的熟知测试。例如,可以将0.16克超吸收颗粒局限在0.01psi、0.3psi或0.9psi标称压力下的5.07cm2面积的负荷下吸收性(“AUL”)圆筒内。使样品从容纳过量流体的皿中吸收测试溶液。在预定的时间间隔处,在真空设备已经移除圆筒内任何过量的间隙流体之后,对样品称重。然后,使用所述重量对时间的数据在各个时间间隔处确定吸收速率。
AUL测试仪器根据EDANA推荐的测试方法WSP 242.3进行测量,所述方法类似于可从M/K Systems获得的GATS(重量吸收测试系统),以及Lichstein在1974年3月在INDA技术研讨会论文集(INDA Technological Symposium Proceedings)的第129-142页中描述的系统。还使用开孔盘,其开孔限制在2.5厘米直径的区域内。将所得AUL表示为每克重量样品保留的液体克数(g/g)。
为了进行所述测试,可以执行以下步骤:
(1)用防静电布擦拭AUL圆筒的内部,并且称量圆筒、配重和活塞的重量;
(2)将重量记录为容器重量(以克为单位),精确到最接近的毫克;
(3)将0.16±0.005克超吸收颗粒的样品缓慢地倒入圆筒中,使得这些颗粒不与圆筒的侧面接触或者可以附着到AUL圆筒的壁上;
(4)称量圆筒、配重、活塞和超吸收颗粒的重量,记录天平上的值,作为干重(以克为单位),精确到最接近的毫克;
(5)轻轻地叩击AUL圆筒,直至超吸收颗粒均匀地分布在圆筒的底部上;
(6)将活塞和配重轻轻地放置到圆筒中;
(7)将测试流体(0.9重量%水性氯化钠溶液)放置在底部具有大网筛的流体浴中;
(8)启动计时器,同时将超吸收颗粒和圆筒组件放置到流体浴中的筛上。浴中的液位高度应当在圆筒的基座上方提供至少1cm的正压头达一小时;
(9)轻轻地漩涡样品以释放任何截留的空气并确保超吸收颗粒与流体接触。
(10)在指定的时间间隔下从流体浴中移出圆筒并立即将所述圆筒放置在真空设备(在AUL室的顶部上的开孔盘)上并移除过量的间隙流体持续10秒;
(11)用纸巾或薄纸擦拭圆筒的外部;并且
(12)立即称量具有超吸收颗粒和任何所吸收的测试流体的AUL组件(即,圆筒、活塞和配重)的重量,并且记录重量和时间间隔,其中所述重量为湿重(以克为单位),精确到最接近的毫克。
超吸收颗粒在指定的时间间隔处的“吸收容量”通过下式,以液体克数/超吸收材料克数计算:
(湿重-干重)/(干重-容器重量)
应测试最少三个样品,并将结果平均以确定样品的自由溶胀凝胶床渗透率。样品应在23℃和50%相对湿度下进行测试。
离心保留容量(CRC)测试方法
离心保留容量(CRC)测试方法测量了超吸收颗粒在被饱和并在受控条件下经受离心之后保留液体的能力。所得的保留容量被表示为每克重量样品保留的液体克数(g/g),并且根据EDANA推荐的测试方法WSP 241.3进行测量。待测试样品由通过美国标准30目筛预筛并保留在美国标准50目筛上的颗粒制备。所述颗粒可以用手或自动地预筛,并储存在密封的气密容器中直到测试。测量保留容量,方式为:将0.2±0.005克预筛样品放置到将容纳所述样品的水可渗透的袋中,同时允许测试溶液(0.9重量%氯化钠蒸馏水溶液)被样品自由吸收。可热封的茶袋材料(诸如型号名称为1234T的可热封滤纸)可能是合适的。通过将5英寸×3英寸的袋材料样品对折并热封开放边缘中的两个以形成2.5英寸×3英寸的矩形小袋,来形成袋。热封可以在材料边缘内约0.25英寸。在将样品放置于小袋中之后,也可以将小袋的剩余开放边缘热封。空袋可以充当对照物。准备三个样品(例如,填充的袋和密封的袋)用于测试。在制备后的三分钟内测试填充的袋,除非立即放置在密封容器中,在后一种情况下,填充的袋必须在制备后的三十分钟内测试。
将这些袋放置于两个具有3英寸开口的带涂层的玻璃纤维筛(Taconic Plastics,Inc.,Petersburg,N.Y.)之间,并在23℃下浸入测试溶液的盘中,确保将筛压住,直到这些袋被完全润湿。润湿之后,样品在溶液中保持约30±1分钟,此时将它们从溶液中移出并暂时铺放在非吸收性平坦表面上。对于多次测试,在24个袋已经在盘中饱和之后,应当将盘清空并用新鲜的测试溶液再填充。
然后将润湿的袋放置到能够使样品经受约350g-力的合适离心机的篮中。一种合适的离心机是Heraeus LaboFuge 400,其具有集水篮、数字转速计,以及适于容纳袋样品并对其进行排水的机加工排水篮。在离心多个样品的情况下,这些样品可以被放置于离心机内的相对位置,以便在旋转时平衡篮。将袋(包括润湿的空袋)以约1,600rpm离心(例如以实现约350的目标重力)3分钟。移出袋并称重,首先称量空袋(对照)的重量,然后称量容纳样品的袋的重量。考虑到袋本身保留的溶液,样品保留的溶液的量是样品的离心保留容量(CRC),表示为每克样品的流体克数。更具体地,离心保留容量被确定为:
CRC=[离心后的样品袋重量–离心后的空袋重量–干燥样品重量]/干燥样品重量
应测试三个样品,并将结果平均以确定超吸收材料的保留容量(CRC)。样品应在23℃和50%相对湿度下进行测试。
干燥空隙体积测定测试方法
吸收制品、吸收制品的部分、材料和吸收层的干燥空隙体积可由总体积信息、材料组成信息、材料重量信息和密度信息计算。要确定样品的干燥空隙体积,需执行以下步骤:
(1)确定材料样品的厚度。准备的样品面积大于90mm×102mm。对于特别薄的材料,可堆叠多个材料样品以实现至少1mm的厚度。使用任何市售的厚度测试仪(例如,可从Labthink获得的C640厚度测试仪,其办公室位于Medford,MA),应记录样品的厚度,精确到0.01mm,该厚度是测试仪的砧座或基部与在约0.345kPa的受控负荷压力下施加到样品的压板之间的距离。示例性压板具有约7.5cm的直径。
(2)然后,通过将测量的厚度除以1.0mm2来确定样品的每单位面积的总体积。作为一个例示性实例,样品材料可具有1.5mm的厚度。因此,对于给定的1mm2面积,样品将具有1.5mm3的总体积,其转化为1.5mm3/mm2。该值可转换为cm3/cm2值,以便将来计算。例如,1.5mm3/mm2=0.0015cm3/0.01cm2=0.15cm3/cm2。
(3)然后,利用样品材料的基重(以克/平方米-gsm或g/m2为单位)、样品材料的组成和样品材料的标准密度(以g/cm3为单位)来确定样品材料的每单位面积的固体的体积。在本例示性实例中,样品材料可具有100gsm的基重,并且由按重量计50%的聚酯(PET)纤维和按重量计50%的双组分纤维(此类双组分纤维包含50%的聚丙烯和50%的聚乙烯)制成。众所周知,PET具有1.38g/cm3的密度,并且此类双组分纤维具有0.92g/cm3的密度。利用这些值,样品材料的纤维的平均密度为(1.38*.50)+(0.92*.50)=1.15g/cm3。因此,样品材料的每单位面积的固体体积为材料的基重(100g/m2)乘以材料的固体的平均密度(1.15g/cm3)。通过单位换算,公式为100g/m2除以1.15g/cm3=0.0087cm3/cm2。
(4)最后,可通过从每单位面积总体积减去样品材料的每单位面积的固体的确定体积来确定每单位面积材料的干燥空隙体积(简称为干燥空隙体积)。在本例示性实例中,样品材料的干燥空隙体积将为0.15cm3/cm2-0.0087cm3/cm2=0.141cm3/cm2。
为了确定复合材料或复合材料组分的干燥空隙体积,例如包括上纤网材料和下纤网材料的复合吸收结构,吸收材料和粘合剂设置在上纤网材料与下纤网材料之间,可相对于复合材料进行步骤1至4。在这些情况下,可从所确定的复合材料的每单位面积的总体积减去各种已知组分的每一者的每单位面积的固体体积,以得到复合材料的干燥空隙体积。此外,可减去各个组分的已知干燥空隙体积,以得到复合材料的子结构或甚至复合材料的各个组分(例如,吸收层)的干燥空隙体积。
作为本文中为了清楚如何计算复合结构的干燥空隙体积而使用的一个例示性实例,例示性的复合吸收结构(例如,结构101)可包括上纤网材料、下纤网材料以及设置在上纤网材料与下纤网材料之间的超吸收和粘合剂混合物。根据步骤1,可确定复合结构的厚度,并且可根据步骤2确定每单位面积的体积。在该例示性实例中,复合结构的厚度为1.96mm,并且每单位面积的体积为0.196cm3/cm2。
为了确定复合结构的干燥空隙体积,需要复合结构的所有组分的平均密度。在本例示性实例中,上纤网材料和下纤网材料的纤维的平均密度为0.93g/cm3,同样,这可能来自关于形成上纤网材料和下纤网材料的纤维组成以及纤维类型和量的已知信息。超吸收材料的密度为1.56g/cm3,这可能来自关于超吸收材料的已知信息,或者可容易地确定,诸如根据简单的位移测试来确定体积,并且根据精密天平来测量重量。粘合剂的密度为1.0g/cm3,这可能来自关于粘合剂组成的已知信息。还必须知道每种组分的基重。在本实例中,超吸收材料的基重为460gsm,上纤网材料和下纤网材料中的每一者的基重为20gsm,并且粘合剂的基重为23gsm,从而复合材料的总基重为523gsm。
利用复合基重和复合平均密度,可确定复合结构的每单位面积的固体的体积。复合物的平均密度根据以下计算:(1.56g/cm3*(460gsm/523gsm))加(1.0g/cm3*(23gsm/523gsm))加(0.93g/cm3*(20gsm gsm/523gsm))加(0.93g/cm3*(20gsm gsm/523gsm))=1.49g/cm3。然后可将复合结构的这一平均密度乘以复合结构的基重,得到复合结构的每单位面积的固体的体积:(通过单位换算)523g/m2除以1.49g/cm3=0.0352cm3/cm2。
最后,如在上述步骤4中,复合结构的干燥空隙体积可确定为每单位面积的总体积(0.196cm3/cm2)减去复合结构的每单位面积的固体的体积(0.0352cm3/cm2)。在该实例中,干燥空隙体积为0.161cm3/cm2。除此之外,可通过从吸收复合物的干燥空隙体积减去组分的已知的干燥空隙体积来确定各个组分的干燥空隙体积。作为一个实例,仅超吸收剂和粘合剂混合物(吸收层)的干燥空隙体积为0.161cm3/cm2减去上纤网材料和下纤网材料的干燥空隙体积(其可根据该测试方法在单独的测量中确定)。在本例示性实例中,上纤网材料和下纤网材料的干燥空隙体积各自为0.024cm3/cm2。例如,上纤网材料和下纤网材料中的每一者为0.285mm厚,得到每个纤网的单位面积的总体积为0.0285cm3/cm2。纤网材料具有20gsm的基重和0.93g/cm3的密度,得到每单位面积的固体的体积为:20g/m2除以0.93g/cm3等于0.00215cm3/cm2。从0.0285cm3/cm2的每单位面积的总体积减去纤网材料中的每个纤网材料的0.00215cm3/cm2的每单位面积的固体的体积得到0.0242cm3/cm2的上纤网材料和下纤网材料中的每一者的空隙体积。然后,仅超吸收剂和粘合剂混合物(例如,吸收层)的干燥空隙体积将是0.161cm3/cm2的总复合干燥空隙体积减去0.0242cm3/cm2的上层纤网材料的干燥空隙体积减去0.0242cm3/cm2的上纤网材料的干燥空隙体积=0.112cm3/cm2。
该测试方法的测量应在23℃处和50%相对湿度条件下的样品上进行。除此之外,对于每次干燥空隙体积测量,应测试至少三(3)个样品,并将结果平均以获得特定材料或复合物的干燥空隙体积。
托架吸入测试方法
托架吸入测试方法适用于所有产品。托架吸入测试方法利用模拟儿童身体曲率的测试托架设备。该设备由宽33cm、高19cm和长30.5cm的有机玻璃盒组成。该盒具有第一内部有机玻璃壁,该第一内部有机玻璃壁从盒的顶部前边缘向下朝向盒的底部并朝向盒的横向中心线延伸。第一内部壁以与水平面成约60度的角度延伸。该设备由第二内部有机玻璃壁组成,该第二内部有机玻璃壁从盒的顶部后边缘向下朝向盒的底部并朝向盒的横向中心线延伸。第二内部壁也以与水平面成约60度的角度延伸。第一内部壁和第二内部壁在盒的底部靠近盒的横向中心线处相交,并形成曲率半径为约3.8cm的圆形连接,从而模拟儿童的身体曲率。长度为6.5mm的狭槽定位在盒的底部处并在第一内部壁与第二内部壁之间形成分隔。托盘可放置在有机玻璃盒下方以捕获进入狭槽的溢出流体。第一内部壁和第二内部壁基本上从盒的第一侧边延伸到盒的第二侧边。
对于每个单个样品,将样品打开成平坦的(如果相关,则切断侧缝)和伸展构型,并利用尺子或其他测量装置标记产品的中心以找到中心。接下来,标记侵污点。对于4号尿布或尿布裤,将侵污点标记为距标记中心向前8.5cm(朝向制品前部)。
在放置在托架内之前,使用合适的测量装置(例如,可读至0.01g的电子天平)对样品进行称重,精确到0.1g。如果产品包括防漏翼片,则应当通过在防漏翼片下方移动手指来从衬里略微提起翼片,以确保翼片的任何部分都不粘附到衬里。
将产品放置在托架中,托架被定位成使得产品的纵向中心位于盒的横向中心线处,衬里朝上。用胶带(包括双面胶带)将产品粘附到第一内部壁和第二内部壁,以确保样品平放在内部壁上。透明管的端部(诸如出口直径为约3mm的Masterflex透明管L/S16)定位成距标记的目标侵污位置约1cm处,管端部直接指向目标侵污位置处。
透明管连接到能够控制流速的合适泵设备(例如,Cole-Parmer蠕动泵P/N 07551-20,泵头P/N 77201-60)。将泵连接到包含加热至37±1℃的盐水溶液(0.9±0.0005%(w/w)等渗盐水)的贮存器。
对于4号产品,每次侵污的总体积为85ml,并且流体以15ml/s的速率递送。因此,泵被设置成适当地控制这些参数。利用秒表,当流体接触样品时开始计时侵污。一旦所有侵污液体渗透到样品表面下方,就停止计时器,并记录时间,精确到0.01秒。可能会发生故障,其中超过几滴液体迁移到样品的非吸收部分,液体在该非吸收部分中流入托架(例如,通过从样品渗漏),并且其中液体聚集超过5分钟。应记录这些故障,并且数据不包括在报告的结果中。记录的时间是第一托架吸入时间。
该测试方法的测量应在23℃处和50%相对湿度条件下的样品上进行。除此之外,对于第一托架吸入时间测量,应测试至少四(4)个样品,并将结果平均以获得第一托架吸入时间测量。
空隙体积增加百分比测试方法
首先,获得吸收主体或结构。在吸收主体/结构是较大结构(诸如吸收制品)的一部分的情况下,从吸收制品移除吸收主体/结构。可小心地从吸收主体/结构剥离吸收制品的其他部件,诸如底片/外覆层、衬里和任何涌出或采集和/或分布层。如果需要,则可使用市售的冷冻喷雾型粘合剂去除剂/减活化剂来帮助将吸收主体/结构与制品的其他材料分离。
在吸收主体/结构分离的情况下,切割吸收主体/结构的单个76mm(3”)圆,其中心靠近吸收主体/结构或吸收制品类型和尺寸的典型侵污位置。例如,对于4号开口尿布和尿布裤吸收制品,典型的侵污位置比吸收制品的中心更靠近制品的前腰边缘8.5cm。该位置可容易地转化为吸收主体/结构上的位置。该方法可利用至少三(3)个样品大小,为此应从单独的样品吸收主体/结构切割六(6)倍样品大小的单独圆形样品。例如,在样品大小为三(3)个的情况下,应从单独的样品吸收主体/结构切割十八(18)个单独的圆形样品。除此之外,该测试方法的测量应在23℃处和50%相对湿度条件下的样品上进行。
对干燥圆形吸收主体/结构样品中的每一者进行称重并记录重量。将单个干燥圆形吸收主体/结构样品放置在具有已知厚度的平坦底部的单独防水容器内。容器应当足够宽以允许样品平放并且足够高以容纳用于该测试的最大量的流体。根据干燥空隙体积测定测试方法的步骤1,在防水容器中测量样品中的每个样品的厚度。然后,通过减去防水容器的已知厚度来计算干燥样品的厚度。
一旦对干燥圆形吸收主体/结构样品进行称重并确定厚度,就选择与期望样品大小相等的多个干燥圆形吸收主体/结构样品(例如,三个),以确定需要向每个样品中添加多少0.9%的盐水,以获得所选样品中的每个样品的30g/g的克/克加载量。例如,如果三个样品中的第一个样品称重为3.5g,则样品将需要加载105g的0.9%盐水以实现30g/g加载量。类似地,如果三个样品中的第二个样品称重为3.3g,则样品将需要加载99g的0.9%盐水以实现30g/g的加载量。如果三个样品中的第三个样品称重为3.6g,则样品将需要加载108g的0.9%盐水以实现30g/g加载量。然后,选择等于干燥圆形吸收主体/结构样品的样品大小的对应组,加载量为0g/g、5g/g、10g/g和20g/g。然后,确定所选样品中的每个样品在其选择的加载量下需要添加的0.9%盐水的量。应注意,根据该空隙体积增加百分比测试方法获得干燥圆形样品在0g/g加载量下的干燥空隙体积。
在单个防水容器中具有圆形样品的情况下,然后将样品加载有实现给定样品的特定加载量所需的确定量的0.9%盐水。应以均匀的方式将流体轻轻倒在圆形样品上。一旦将所有流体施加到样品,样品就应静置20分钟。
在20分钟过去后,根据干燥空隙体积测定测试方法的步骤1,测量圆形样品和现在加载有一定量的0.9%盐水的防水容器的厚度。然后,通过减去防水容器的已知厚度来确定圆形样品的厚度。对于圆形样品中的每个圆形样品重复该流体加载量和厚度测量过程,小心利用确定的流体量以达到给定样品的确定的g/g加载量,因为g/g加载量将基于单个样品的精确重量而变化。
利用圆形样品中的每个圆形样品的厚度测量,可确定每个圆形圆形样品的部分饱和空隙体积。首先,利用测量厚度来确定样品的每单位面积的体积。作为一个实例,在样品的厚度被测量为2.3mm的情况下,每单位面积的总体积被确定为2.3mm3,其转化为2.3mm3/mm2,其又可转换为0.23cm3/cm2。接下来,根据干燥空隙体积测定测试方法的吸收复合物实例所述的干燥空隙体积测定测试方法的步骤2确定圆形样品的每单位面积的固体的体积。例如,圆形吸收主体/结构样品的固体的平均密度根据材料中的每个材料的已知密度和材料的基重来确定(例如,通过将各个组分的密度乘以它们在总样品中的重量比例相加)。将圆形吸收主体/结构样品的总基重除以平均密度,得到样品的每单位面积的固体的体积。最后,通过从每单位面积的总体积测量值减去所确定的部分饱和的圆形样品的每单位面积的固体的体积来确定部分饱和的圆形样品的部分饱和的空隙体积。以这种方式,确定每个圆形样品的部分饱和空隙体积。
为了确定部分饱和百分比,需要确定样品的总容量。为了确定吸收主体/结构的总容量,获得完整的吸收主体/结构样品(例如,没有任何圆形样品切口的吸收主体/结构)。在精密天平上称量干燥、完整的吸收主体/结构样品,精确到0.01g。接下来,将完整的吸收主体/结构样品平放到聚乙烯网筛上,并降低含有0.9%盐水的测试流体浴中,该测试流体浴具有足够的过量流体以使吸收主体/结构样品完全饱和(例如,使得桶具有至少50mm的流体深度)。如果样品漂浮,则将样品推入测试液中直至完全浸没。
将吸收主体/结构样品放置20分钟。20分钟过去后,将饱和的吸收主体/结构从测试流体浴取出,并放置于具有6.4mm开口的TeflonTM涂层玻璃纤维筛(购自TaconicPlastics Inc.,Petersburg,N.Y.)上,然后将其放置于真空盒上,并用柔性橡胶阻尼材料(例如乳胶片)覆盖。乳胶片在大小上应略大于真空盒,并在测试期间应密封到围绕样品的盒。吸收主体/结构样品应由产品的前边缘和后边缘提起,并在转移到玻璃纤维筛时尽可能保持平坦。
一旦样品定位在真空盒上,连接到真空盒上的泵就被打开并被控制以在盒内达到3.45kPa的真空。一旦达到3.45kPa的真空,就将吸收主体/结构样品放置5分钟。在3.45kPa的真空维持5分钟后,应关闭泵。然后,移除乳胶片,并且将吸收主体/结构样品小心地从真空台移除并放置到精密天平上以获得完全饱和的重量-记录精确到0.01g。
针对空隙体积增加百分比测试方法所需的样品大小重复该总容量测试(同样,应使用最少三个样品)。一旦测量了所有样品,就通过从测量的干燥吸收主体/结构样品重量减去测量的完全饱和的吸收主体/结构样品重量并将样品的结果平均来确定总流体保留重量。然后,可通过将圆形样品的面积(例如,76mm直径除以2等于38mm半径,得到45.4cm2的面积)除以吸收主体/结构样品的面积并将结果乘以总流体保留重量来确定每个圆形样品的最大流体保留重量。作为一个例示性实例,在吸收主体/结构样品具有35.3cm的长度和8cm的宽度(等于282.4cm2的面积)和470g的总流体保留重量的情况下,圆形样品中的每个圆形样品的最大流体保留重量为45.4cm2除以282.4cm2,并将0.161的结果乘以470g的总流体保留重量,其等于75.6g的圆形样品的最大流体保留重量。
最后,通过将0.9%盐水流体的加载重量除以所确定的最大流体保留重量来确定圆形样品中的每个圆形样品的饱和度百分比。例如,在最大流体保留重量为75.6g的上述实例中,5g/g加载量圆形样品的饱和度百分比是加载流体的重量除以75.6g。作为一个例示性实例,在用于5g/g加载量的圆形样品的干重为3.4g的情况下,加载流体重量为3.4乘以5,等于17g的加载流体。这17g加载流体是圆形样品的最大流体保留重量的22.5%(17g除以75.6g,以百分比表示)。应注意,由于达到圆形样品的一个或多个加载水平(例如,20g/g或30g/g加载水平)所需的0.9%盐水的量可能超过圆形样品的最大流体保留重量,因此在某些情况下该饱和度百分比值可能大于100%。
在具体实施方案中引用的所有文件的相关部分以引用的方式并入本文中;任何文件的引用不应被理解为承认它是关于本发明的现有技术。在本书面文件中的术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中的术语的任何含义或定义冲突的情况下,应当以赋予本书面文件中的术语的含义或定义为准。
虽然已示出并描述了本发明的特定实施方案,但对于所属领域的技术人员将显而易见的是,可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种其他改变和修改。因此,预期在所附权利要求书中涵盖处于本发明的范围内的所有此类改变和修改。
实施方案
实施方案1:一种吸收制品,所述吸收制品能够包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述吸收制品内的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且根据托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
实施方案2:如实施方案1所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够不含纤维素。
实施方案3:如实施方案1或2中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有小于0.40cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案4:如实施方案1至3中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有小于0.35cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案5:如实施方案1至4中任一项所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒能够具有小于或等于29s的涡旋时间。
实施方案6:如实施方案5所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有小于或等于18s的第一托架吸入时间。
实施方案7:如实施方案1至6中任一项所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒能够在沉积到所述顶部芯包裹材料和所述底部芯包裹材料中的所述一者上之前与粘合剂长丝混合,所述粘合剂长丝形成包括网状粘合剂长丝的三维网状网络,并且其中所述超吸收颗粒固定在所述网状网络内,所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒延伸穿过由所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒限定的三维空间,并且其中所述网状粘合剂长丝在整个所述三维空间中以随机取向延伸。
实施方案8:如实施方案1至7中任一项所述的吸收制品,其中粘合剂能够以按所述超吸收颗粒的总重量计大于0%且小于或等于4%的量设置在所述吸收结构内。
实施方案9:如实施方案8所述的吸收制品,其中根据SAM捕获测试方法,所述吸收结构能够具有大于或等于98的SAM捕获值。
实施方案10:一种吸收制品,所述吸收制品能够包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,从而形成一个或多个吸收层,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述吸收制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积和小于或等于0.19cm3/cm2的不包括任何芯包裹材料的吸收结构干燥空隙体积,并且其中根据托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于25s的第一托架吸入时间。
实施方案11:如实施方案10所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品能够具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
实施方案12:如实施方案10或11中任一项所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品能够具有小于或等于15s的第一托架吸入时间。
实施方案13:如实施方案10至12中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.40cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案14:如实施方案10至13中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.35cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案15:如实施方案10至14中任一项所述的吸收制品,其中根据所述涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒能够具有小于或等于29s的涡旋时间。
实施方案16:如实施方案10至15中任一项所述的吸收制品,其中根据空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在20%饱和度下能够增加至少180%。
实施方案17:如实施方案10至16中任一项所述的吸收制品,其中所述粘合剂能够以按所述超吸收颗粒的总重量计大于0%且小于或等于5%的量设置在所述吸收结构内,并且其中根据SAM捕获测试方法,所述吸收结构具有大于或等于98的SAM捕获值。
实施方案18:如实施方案17所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒以介于400gsm与600gsm的基重设置。
实施方案19:一种吸收制品,所述吸收制品能够包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,从而形成一个或多个吸收层,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述吸收制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且其中根据空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在40%饱和度下增加至少314%。
实施方案20:如实施方案19所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在40%饱和度下能够增加至少359%。
实施方案21:如实施方案19或20中任一项所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在40%饱和度下能够增加至少385%。
实施方案22:如实施方案19至21中任一项所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积在20%饱和度下能够增加至少180%。
实施方案23:如实施方案19至22中任一项所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积在20%饱和度下能够增加至少196%。
实施方案24:如实施方案19至23中任一项所述的吸收制品,其中不包括任何芯包裹材料的所述吸收结构能够具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于或等于0.19cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案25:如实施方案19至24中任一项所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品能够具有小于或等于25s的第一托架吸入时间。
实施方案26:如实施方案19至25中任一项所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品能够具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
实施方案27:如实施方案19至26中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.40cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案28:如实施方案19至27中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.35cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案29:一种吸收制品,所述吸收制品能够包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中所述超吸收颗粒在沉积到所述顶部芯包裹材料和所述底部芯包裹材料中的所述一者上之前与粘合剂长丝混合,所述粘合剂长丝形成包括网状粘合剂长丝的三维网状网络,并且其中所述超吸收颗粒固定在所述网状网络内,所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒延伸穿过由所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒限定的三维空间,所述网状粘合剂长丝在整个所述三维空间中以随机取向延伸,其中根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于41s的涡旋时间,所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且其中根据空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品被构造成增加总空隙体积并且在40%下达到至少0.841cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案30:如实施方案29所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品能够被构造成增加总空隙体积并且在20%时达到大于0.620cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案31:如实施方案29或30中任一项所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品能够被构造成增加总空隙体积并且在20%时达到大于0.715cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案32:如实施方案31所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品能够被构造成增加总空隙体积并且在40%时达到大于或等于0.907cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案33:如实施方案31或32中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有小于0.270cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案34:如实施方案33所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品能够具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
实施方案35:如实施方案29至34中任一项所述的吸收制品,其中所述粘合剂能够以按所述超吸收颗粒的总重量计大于0%且小于或等于5%的量设置在所述吸收结构内,并且其中根据SAM捕获测试方法,所述吸收结构具有大于或等于98的SAM捕获值。
实施方案36:如实施方案35所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒能够以介于400gsm与600gsm的基重设置。
实施方案37:一种吸收制品,所述吸收制品能够包括:身体侧衬里;底片;以及吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,其中所述超吸收颗粒在沉积到所述顶部芯包裹材料和所述底部芯包裹材料中的所述一者上之前与粘合剂长丝混合,所述粘合剂长丝形成包括网状粘合剂长丝的三维网状网络,并且其中所述超吸收颗粒固定在所述网状网络内,所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒延伸穿过由所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒限定的三维空间,所述网状粘合剂长丝在整个所述三维空间中以随机取向延伸,其中根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于或等于0.40cm3/cm2的干燥空隙体积并且不包括任何芯包裹材料的所述吸收结构具有小于0.19cm3/cm2的干燥空隙体积,并且其中根据空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品被构造成增加总空隙体积并且在40%下达到至少0.46cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案37:如实施方案37所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品能够被构造成增加总空隙体积并且在40%时达到至少0.51cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案38:如实施方案36或37中任一项所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品能够被构造成增加总空隙体积并且在20%时达到至少0.33cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案39:如实施方案38所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述吸收制品能够被构造成增加总空隙体积并且在20%时达到至少0.37cm3/cm2的总空隙体积。
实施方案40:如实施方案38或40中任一项所述的吸收制品,其中所述吸收制品能够具有小于0.35cm3/cm2的干燥空隙体积。
实施方案41:如实施方案40所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品能够具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
实施方案42:如实施方案37至41中任一项所述的吸收制品,其中所述粘合剂能够以按所述超吸收颗粒的总重量计大于0%且小于或等于5%的量设置在所述吸收结构内,并且其中根据SAM捕获测试方法,所述吸收结构具有大于或等于98的SAM捕获值。
实施方案43:如实施方案42所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒能够以介于400gsm与600gsm的基重设置。
Claims (28)
1.一种吸收制品,包括:
身体侧衬里;
底片;以及
吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述吸收制品内的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在;
其中:
根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,
所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且
根据托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
2.如权利要求1所述的吸收制品,其中所述吸收制品不含纤维素。
3.如权利要求1所述的吸收制品,其中所述吸收制品具有小于0.40cm3/cm2的干燥空隙体积。
4.如权利要求1所述的吸收制品,其中所述吸收制品具有小于0.35cm3/cm2的干燥空隙体积。
5.如权利要求1所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒具有小于或等于29s的涡旋时间。
6.如权利要求5所述的吸收制品,其中所述吸收制品具有小于或等于18s的第一托架吸入时间。
7.如权利要求1所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒在沉积到所述顶部芯包裹材料和所述底部芯包裹材料中的所述一者上之前与粘合剂长丝混合,所述粘合剂长丝形成包括网状粘合剂长丝的三维网状网络,并且其中所述超吸收颗粒固定在所述网状网络内,所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒延伸穿过由所述网状粘合剂长丝和所述超吸收颗粒限定的三维空间,并且其中所述网状粘合剂长丝在整个所述三维空间中以随机取向延伸。
8.如权利要求1所述的吸收制品,其中粘合剂以按所述超吸收颗粒的总重量计大于0%且小于或等于4%的量设置在所述吸收结构内。
9.如权利要求8所述的吸收制品,其中根据SAM捕获测试方法,所述吸收结构具有大于或等于98的SAM捕获值。
10.一种吸收制品,包括:
身体侧衬里;
底片;以及
吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,从而形成一个或多个吸收层,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述吸收制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,
其中:
根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,
所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积和小于或等于0.19cm3/cm2的不包括任何芯包裹材料的吸收结构干燥空隙体积,并且
其中根据托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于25s的第一托架吸入时间。
11.如权利要求10所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
12.如权利要求10所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于15s的第一托架吸入时间。
13.如权利要求10所述的吸收制品,其中所述吸收制品具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.40cm3/cm2的干燥空隙体积。
14.如权利要求10所述的吸收制品,其中所述吸收制品具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.35cm3/cm2的干燥空隙体积。
15.如权利要求10所述的吸收制品,其中根据所述涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于29s的涡旋时间。
16.如权利要求10所述的吸收制品,其中根据空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在20%饱和度下增加至少180%。
17.如权利要求10所述的吸收制品,其中所述粘合剂以按所述超吸收颗粒的总重量计大于0%且小于或等于5%的量设置在所述吸收结构内,并且其中根据SAM捕获测试方法,所述吸收结构具有大于或等于98的SAM捕获值。
18.如权利要求17所述的吸收制品,其中所述超吸收颗粒以介于400gsm与600gsm的基重设置。
19.一种吸收制品,包括:
身体侧衬里;
底片;以及
吸收结构,所述吸收结构设置在所述身体侧衬里与所述底片之间并且包括顶部芯包裹材料和底部芯包裹材料,超吸收颗粒和粘合剂设置在所述顶部芯包裹材料与所述底部芯包裹材料之间,从而形成一个或多个吸收层,所述超吸收颗粒以大于或等于250gsm的基重设置并且以按所述吸收制品的吸收材料的重量计大于或等于90%的量存在,
其中:
根据涡旋时间测试方法,所述超吸收颗粒具有小于或等于41s的涡旋时间,
所述吸收制品具有如通过干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.45cm3/cm2的干燥空隙体积,并且
其中根据空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在40%饱和度下增加至少314%。
20.如权利要求19所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在40%饱和度下增加至少359%。
21.如权利要求19所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积值在40%饱和度下增加至少385%。
22.如权利要求19所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积在20%饱和度下增加至少180%。
23.如权利要求19所述的吸收制品,其中根据所述空隙体积增加百分比测试方法,所述一个或多个吸收层的组合干燥空隙体积在20%饱和度下增加至少196%。
24.如权利要求19所述的吸收制品,其中不包括任何芯包裹材料的所述吸收结构具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于或等于0.19cm3/cm2的干燥空隙体积。
25.如权利要求19所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于25s的第一托架吸入时间。
26.如权利要求19所述的吸收制品,其中根据所述托架吸入测试方法,所述吸收制品具有小于或等于20s的第一托架吸入时间。
27.如权利要求19所述的吸收制品,其中所述吸收制品具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.40cm3/cm2的干燥空隙体积。
28.如权利要求19所述的吸收制品,其中所述吸收制品具有如通过所述干燥空隙体积测定测试方法确定的小于0.35cm3/cm2的干燥空隙体积。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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