專利名稱：以持續(xù)不變的接收速度吸收含水的身體排出液的吸濕部件的制作方法
本申請(qǐng)涉及如尿布、成人用的失禁墊、衛(wèi)生巾一類能夠處理多種含水的身體排出液的吸濕用品。本申請(qǐng)?zhí)貏e涉及帶有一個(gè)具有持續(xù)不變的吸收速度的吸濕芯的用品。所述的吸濕芯通過(guò)形成一個(gè)液體吸收帶來(lái)提供持續(xù)不變的吸收速度，所述的吸收帶是通過(guò)放置在能與該吸濕用品的頂片直接進(jìn)行液體交換的位置上的一種液體存儲(chǔ)材料膨脹形成的。
用作一次性尿布、成人失禁墊及三角褲以及衛(wèi)生巾一類月經(jīng)期使用的產(chǎn)品的具有高度吸濕性的物品的開(kāi)發(fā)已成為在商業(yè)上引起極大關(guān)注的課題。這類產(chǎn)品的一個(gè)必備特性是其薄度。例如，尿布越薄，穿起來(lái)越不笨重，在衣物下面越服貼，越不顯眼。并且，它們?cè)诎b中還更為小巧，使消費(fèi)者更容易攜帶和貯藏。包裝小巧還能降低生產(chǎn)商和經(jīng)銷商的分銷成本，包括減少每一尿布單元在商店中需要占用的貨架空間。
形成更薄一些的吸濕用品(例如尿布)的能力取決于開(kāi)發(fā)出比較薄的、能夠吸收并儲(chǔ)存大量的身體排出液，特別是尿液的吸濕芯或吸濕結(jié)構(gòu)的能力。就此而言，采用某些通常被稱作“水凝膠”、“超級(jí)吸濕物”或“水解膠體”材料的吸濕性聚合物就特別重要了。例如，參見(jiàn)1972年6月13日授權(quán)的(Harper等人的)美國(guó)第369103號(hào)專利以及1972年6月20日授權(quán)的(Harmon的)美國(guó)第3670731號(hào)專利，這兩份專利公開(kāi)了這類吸濕性聚合物(后面稱之為“水凝膠型的吸濕聚合物”)在吸濕用品中的應(yīng)用。的確，比較薄的尿布的開(kāi)發(fā)成功直接歸因于有了比較薄的吸濕芯，這種吸濕芯利用了這些水凝膠型的吸濕聚合物，尤其是在與一種纖維基體結(jié)合起來(lái)使用時(shí)所具有的吸收大量的含水身體排出液的能力。例如，參見(jiàn)1987年6月16日授權(quán)的(Weisman等人的)美國(guó)第4673402號(hào)專利以及1990年6月19日授權(quán)的(Lash等人的)美國(guó)第4935022號(hào)專利，這兩篇專利公開(kāi)了由纖維基體和水凝膠型的吸濕聚合物組成的、可用于制作薄而小巧的、不臃腫的尿布的雙層的吸濕芯結(jié)構(gòu)。
在采用這些水凝膠型的聚合物之前，一般都是完全采用木漿絨毛來(lái)形成一些吸濕結(jié)構(gòu)，例如形成那些適合用于嬰兒尿布中的吸濕結(jié)構(gòu)。假定由吸液量較少的木漿絨毛吸收液體的量為每1克木漿絨毛吸收1克液體，則需要使用大量的木漿絨毛，這就需要使用比較笨重的、厚的吸濕結(jié)構(gòu)。將這些水凝膠型的吸濕聚合物摻入到這類結(jié)構(gòu)中便可以使用較少的木漿絨毛。這些水凝膠型的吸濕聚合物在吸收大量的如尿液一類的含水的身體排出液方面的能力(即，至少大約15克/克)優(yōu)于絨毛，從而使得制作出較小的、更薄的吸濕結(jié)構(gòu)成為可能。
以前的吸濕結(jié)構(gòu)通常含有比較少量的(例如重量百分比小于大約50％)這類水凝膠型吸濕聚合物。例如，參見(jiàn)1989年5月30日授權(quán)的(Alemany等人的)第4834735號(hào)美國(guó)專利(在纖維基質(zhì)中最好是含有大約9％至50％的水凝膠型吸濕聚合物)。這樣做有幾個(gè)原因。在以前的吸濕結(jié)構(gòu)中采用的水凝膠型吸濕聚合物通常不具有能使它們迅速吸收身體排出液的吸濕速度，尤其是在身體排出液“涌出”時(shí)。這就迫使纖維夾附物，通常是木漿纖維，來(lái)充當(dāng)臨時(shí)的儲(chǔ)存體，用于儲(chǔ)存排出的液體，直到它們被水凝膠型的吸濕聚合物吸收掉為止。
更為重要的是，許多公知的水凝膠型吸濕聚合物會(huì)出現(xiàn)凝膠堵塞現(xiàn)象。當(dāng)水凝膠型吸濕聚合物顆粒變濕并且這些顆粒膨潤(rùn)，妨礙液體流向吸濕結(jié)構(gòu)的其它區(qū)域時(shí)，“凝膠堵塞”便發(fā)生了。因此，所述的這些其它區(qū)域通過(guò)一個(gè)非常慢的擴(kuò)散過(guò)程變濕。實(shí)際上，這意味著由吸濕結(jié)構(gòu)吸取液體的速度比液體排出的速度要慢得多，特別是在液體涌出的狀態(tài)下更為嚴(yán)重。因而，在吸濕結(jié)構(gòu)中的水凝膠型吸濕聚合物顆粒尚未完全飽和之前，或者在這些液體能夠經(jīng)過(guò)“堵塞”的顆粒擴(kuò)散或浸潤(rùn)到吸濕結(jié)構(gòu)的其余部分之前，吸濕用品就會(huì)發(fā)生泄漏。如果水凝膠型吸濕聚合物顆粒不具有足夠的凝膠強(qiáng)度，并且一旦這些顆粒隨著所吸收的液體膨潤(rùn)，它們?cè)趹?yīng)力的作用下發(fā)生變形或散開(kāi)時(shí)，凝膠堵塞將成為一個(gè)特別嚴(yán)重的問(wèn)題。參見(jiàn)1989年5月30日授權(quán)的(Alemany等人的)第4834735號(hào)美國(guó)專利。
為解決這種凝膠堵塞現(xiàn)象，通常需要采用一種纖維基質(zhì)，使水凝膠型吸濕聚合物分散在這種纖維基質(zhì)中。這種纖維基質(zhì)使水凝膠型吸濕聚合物顆粒保持在彼此分開(kāi)的狀態(tài)。這種纖維基質(zhì)還構(gòu)成一種毛細(xì)結(jié)構(gòu)，使得液體能夠到達(dá)處在離最初的液體排出點(diǎn)較遠(yuǎn)的區(qū)域中的水凝膠型吸濕聚合物中。參見(jiàn)1989年5月30日授權(quán)的(Alemany等人的)第4834735號(hào)美國(guó)專利。然而，為了減少或消除凝膠堵塞而將水凝膠型吸濕聚合物以相對(duì)較低的濃度分散到纖維基質(zhì)中會(huì)降低比較薄的吸濕結(jié)構(gòu)的總的液體儲(chǔ)存容量。并且，由水凝膠型吸濕聚合物均勻地分散在整個(gè)纖維基質(zhì)中構(gòu)成的吸濕芯在液體“涌出”的狀態(tài)下或者當(dāng)該吸濕芯被先前排出的身體排出液浸透時(shí)通常不具備快速吸收并且擴(kuò)散液體的能力。
為了能夠迅速吸收并擴(kuò)散身體排出的液體，人們開(kāi)發(fā)出了上面提到的雙層吸濕芯結(jié)構(gòu)。這種雙層吸濕芯結(jié)構(gòu)主要包括(1)一個(gè)與液體可以透過(guò)的頂片相鄰的上纖維層，該層基本上不含有用于吸收身體排出液的水凝膠型吸濕聚合物；以及(2)一個(gè)用于存儲(chǔ)這些排出液的下層，該層的結(jié)構(gòu)通常既可以是(a)帶有一些均勻分布于其中的水凝膠型吸濕聚合物的纖維基質(zhì)，也可以是(b)一種將水凝膠型吸濕聚合物夾在其各織物層之間的疊層結(jié)構(gòu)。例如，參見(jiàn)1987年6月16日授權(quán)的(Weisman等人的)第4673402號(hào)美國(guó)專利。還可以參見(jiàn)1990年6月19日授權(quán)的(Lash等人的)第4935022號(hào)美國(guó)專利和1993年6月8日授權(quán)的(Young等人的)第5217445號(hào)美國(guó)專利，在這兩篇專利中，在所述的上層中采用了化學(xué)硬化的加捻纖維素纖維來(lái)改進(jìn)吸收及擴(kuò)散性能。另一種改進(jìn)是將吸濕芯“做成型材”(profile)，使它具有一個(gè)位于液體排出區(qū)的基本上不含有水凝膠型吸濕聚合物的接收帶和一個(gè)與所述的接收帶可以進(jìn)行液體交換的存儲(chǔ)區(qū)，在所述的存儲(chǔ)區(qū)中分布了一些水凝膠型吸濕聚合物。參見(jiàn)1989年5月30日授權(quán)的(Alemany等人的)第4834735號(hào)美國(guó)專利和1991年9月10日授權(quán)的(Berg的)第5047023號(hào)美國(guó)專利。
即使有了由這些已有的吸濕性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提供的液體處理措施，人們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)，當(dāng)吸濕芯被含水的身體排出液浸透時(shí)，其迅速吸收液體的能力會(huì)減弱。即，已有的吸濕用品在連續(xù)施加液體之后，其吸收速度會(huì)有所降低。出現(xiàn)這一情況的原因是，在身體排出液第一次“涌出”時(shí)，吸濕芯中的纖維與水凝膠型吸濕聚合物之間的間隙會(huì)被這些液體部分地充盈，因此，在液體繼續(xù)“涌出”期間，這些間隙不可能迅速接收必要體積的液體。并且，隨著接收速度的降低，發(fā)生泄漏的危險(xiǎn)性增大。
某些已有的吸濕芯結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的另一個(gè)問(wèn)題是一種被稱作“再次浸濕(rewet)”的現(xiàn)象，當(dāng)吸濕芯的與頂片相鄰的部分中存在自由移動(dòng)的液體時(shí)，則會(huì)發(fā)生再次浸濕。當(dāng)吸濕芯被所吸收的液體浸透時(shí)，通常都會(huì)出現(xiàn)這一情況。在由該吸濕用品的穿用者施加的機(jī)械壓力的作用下，這種移動(dòng)的液體會(huì)被擠出到吸濕芯之外，并透過(guò)頂片。結(jié)果，這些被擠出的液體使頂片“再次浸濕”，使得頂片不具備足夠的干爽度。
因此，需要提供一種在液體不斷涌出的情況下能夠保持或增大吸收速度的吸濕用品。還需要提供具備以下條件的吸濕用品(1)具有一種在吸收了身體排出液時(shí)能夠發(fā)生膨脹的吸濕性材料，由這些材料在吸濕芯中形成一個(gè)液體接收帶，以便形成一個(gè)具有理想的總液體容量和厚度的吸濕芯；(2)即使是當(dāng)吸濕芯的容納區(qū)被以前排出的液體浸透時(shí)仍然能夠在液體“涌出”的狀態(tài)下迅速接收這些排出液；以及(3)最好是能最大限度地降低頂片的再次浸濕。
本發(fā)明涉及一種能夠用于吸收含水的身體排出液的吸濕用品，這種吸濕用品包括A)一個(gè)液體可以透過(guò)的碩片；B)一個(gè)底片；以及C)一個(gè)位于所述的頂片和所述的底片之間的吸濕芯，所述的吸濕芯包括(1)至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件，所述部件在與含水的身體排出液接觸時(shí)能夠在Z方向上發(fā)生膨脹，形成一個(gè)液體接收帶，所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件與頂片能夠進(jìn)行直接的液體交換；(2)一個(gè)能夠接收含水的身體排出液的液體接收帶，所述的液體接收帶至少部分地由所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件包圍并且至少部分地處于吸濕芯的液體排出區(qū)的下方；(3)一個(gè)能夠接收并傳送含水的身體排出液的液體接收/擴(kuò)散部件，這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分位于所述的至少一個(gè)液體存儲(chǔ)部件的下方并且與所述的液體存儲(chǔ)部件能夠進(jìn)行液體交換，并且這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分位于吸濕芯的液體接收帶的下方并且與所述的液體接收帶能夠進(jìn)行液體交換；以及(4)最好是，至少一個(gè)位于液體接收/擴(kuò)散部件下方并且與液體接收/擴(kuò)散部件能夠進(jìn)行液體交換的下層液體存儲(chǔ)部件，該下層存儲(chǔ)部件的至少一個(gè)部分處在液體接收帶的下方。
另一方面，本發(fā)明涉及在容納了更多的液體之后能夠保持或增大接收速度的吸濕用品。
由于具備以下特征，本發(fā)明的吸濕用品的迅速接收、擴(kuò)散和存儲(chǔ)身體排出液的能力得到了改善，這些特征是(1)在吸濕芯的液體排放區(qū)中的液體接收帶；(2)與這個(gè)接收帶相鄰的液體接收/擴(kuò)散部件；以及(3)上層液體存儲(chǔ)部件與吸濕用品的頂片貼近。這在液體“涌出”狀態(tài)下或者當(dāng)吸濕芯的一些部分被以前吸收的多種這類液體浸透時(shí)則尤為重要。本發(fā)明的吸濕用品，尤其是那些具有與頂片相貼的存儲(chǔ)部件的吸濕用品還降低了頂片的再次浸濕。這為吸濕用品的穿用者提供了良好的皮膚干爽感覺(jué)。
本發(fā)明的吸濕用品的頂視平面圖，圖中的頂片是透明的，從而能夠更清楚地顯示吸濕芯。
沿

圖1中的2-2線的剖視圖。
一個(gè)吸濕用品的剖視圖，該圖展示了本發(fā)明的一種可供選用的吸濕芯。
一個(gè)吸濕用品的剖視圖，該圖展示了本發(fā)明的另一種可供選用的吸濕芯。
一個(gè)吸濕用品的剖視圖，該圖展示了本發(fā)明的又一種可供選用的吸濕芯。
一個(gè)吸濕用品的剖視圖，該圖展示了本發(fā)明的又一種可供選用的吸濕芯。
用于測(cè)定測(cè)試方法部分中討論的接收速度的裝置的示意圖。
幾個(gè)定義在本文中，術(shù)語(yǔ)“含水的身體排出液”包括例如尿、月經(jīng)、陰道分泌物。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“直接交換”表示液體能夠很容易地在吸濕用品的兩個(gè)部件(例如頂片和上層存儲(chǔ)部件)之間傳送，不會(huì)被一個(gè)中間層蓄積、傳送或阻擋。例如，在頂片和上層存儲(chǔ)部件之間可能夾有一些織物、非織造網(wǎng)面、結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑等，只要它們?cè)谝后w從頂片流向存儲(chǔ)層時(shí)不會(huì)明顯地蓄積(存儲(chǔ))、傳送(吸取)或阻擋這些液體，就能保證“直接交換”的進(jìn)行。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“Z方向尺寸”表示與吸濕性元件(吸濕芯或吸濕用品)的長(zhǎng)度和寬度垂直的尺寸。Z方向尺寸通常相當(dāng)于吸濕性元件(吸濕芯或吸濕用品)的厚度。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“X-Y方向尺寸”表示與吸濕性元件(吸濕芯或吸濕用品)的厚度垂直的平面。X和Y方向尺寸通常分別相當(dāng)于吸濕元件(吸濕芯或吸濕用品)的長(zhǎng)度和寬度。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“吸濕芯”表示吸濕用品中的主要承擔(dān)液體處理任務(wù)的部件，所述的液體處理任務(wù)包括接收、傳送、擴(kuò)散和存儲(chǔ)含水的身體排出液。因此，吸濕芯通常不包括吸濕用品的頂片或底片。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“負(fù)荷”或“涌出”表示在使用過(guò)程中通常會(huì)發(fā)生的尿的突然進(jìn)入或注入。術(shù)語(yǔ)“負(fù)荷”還可以表示在一個(gè)吸濕用品中所含有的液體的總量，但一般指的是一種液體的突然進(jìn)入。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“層”表示主要尺寸在X-Y方向，即沿著其長(zhǎng)度和寬度方向的吸濕性部件。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)“層”不必局限于單層的或單片的材料。因此，術(shù)語(yǔ)“層”可以表示幾片所需類型的材料的疊層或組合。因此，術(shù)語(yǔ)“層”還包括“幾層”和“分層的”的含義。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“保持不變的液體接收速度”表示對(duì)于不斷出現(xiàn)的液體負(fù)荷的接收速度從統(tǒng)計(jì)意義來(lái)說(shuō)沒(méi)有明顯的不同。
在本文中，術(shù)語(yǔ)“增大的液體接收速度”表示對(duì)于不斷出現(xiàn)的液體負(fù)荷的接收速度從統(tǒng)計(jì)意義來(lái)說(shuō)明顯大于先前的液體負(fù)荷的接收速度。
就本發(fā)明的目的而言，還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)“上層”表示吸濕芯的最靠近該吸濕用品的穿用者、并且通常是靠近吸濕用品的頂片的部件，例如幾個(gè)層面；相反，術(shù)語(yǔ)“下層”表示吸濕芯的最遠(yuǎn)離該吸濕用品的穿用者、并且通常是靠近吸濕用品的底片的部件。
在本文中，“包括”一詞表示可以根據(jù)本發(fā)明將不同的部件、步驟等等結(jié)合在一起來(lái)采用。因此，“包括”一詞強(qiáng)調(diào)的是更具有限定性的措詞“實(shí)質(zhì)上由……組成”和“由……組成”，后面這些更具有限定性的措詞具有在本領(lǐng)域中能夠得到理解的標(biāo)準(zhǔn)含義。
除專門指出的以外，本文中所采用的所有的百分比、比例和比值都是重量比。
吸濕用品的性能針對(duì)本發(fā)明的幾種優(yōu)選的吸濕用品，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)能夠?qū)⒃谶^(guò)去一向作為吸濕用品的準(zhǔn)則被人們接受的“液體負(fù)荷量(液體的克數(shù)或毫升數(shù))與液體接收速度(毫升/秒)之間的反比例關(guān)系”這一問(wèn)題克服掉。因此，一方面，本發(fā)明涉及這樣一種吸濕用品，它除了相對(duì)較薄以外，還具有對(duì)于兩個(gè)連續(xù)的液體負(fù)荷中的每一個(gè)都能保持同樣的液體接收速度的能力。另一方面，本發(fā)明涉及這樣一種吸濕用品，它具有對(duì)于兩個(gè)連續(xù)的液體負(fù)荷中的每一個(gè)都能使液體接收速度增加的能力。優(yōu)選地，這種吸濕用品對(duì)于三個(gè)連續(xù)的液體負(fù)荷中的每一個(gè)都能保持或增加液體接收速度，更為可取的是，對(duì)于四個(gè)連續(xù)的液體負(fù)荷中的每一個(gè)都能保持或增加液體接收速度。
在測(cè)試方法部分中詳細(xì)描述了利用如圖7所示的接收試驗(yàn)裝置測(cè)試吸濕用品滿足這一標(biāo)準(zhǔn)的能力的試驗(yàn)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，對(duì)于一個(gè)給定的吸濕用品，測(cè)定其對(duì)于各為50毫升的四個(gè)連續(xù)負(fù)荷中的每一個(gè)的液體接收速度，每一負(fù)荷都是以一個(gè)恒定的速度(大約10毫升/秒)釋放的合成尿，在每個(gè)負(fù)荷之間有一個(gè)5分鐘的平衡穩(wěn)定時(shí)間。本發(fā)明的吸濕用品隨著負(fù)荷序數(shù)的增長(zhǎng)而表現(xiàn)出持續(xù)不變的或增大的液體接收速度。
就那些對(duì)至少兩個(gè)連續(xù)負(fù)荷表現(xiàn)出持續(xù)不變的液體接收速度的吸濕用品而言，要求它們(包括頂片、底片和吸濕芯，不包括帶子，腿部收口，或其它任選部件)在干燥狀態(tài)下的厚度應(yīng)當(dāng)不大于大約0.5英寸，優(yōu)選的是不大于大約0.25英寸，更為優(yōu)選的是不大于大約0.2英寸。吸濕用品的厚度是在不施加任何壓力的情況下測(cè)得的。就本發(fā)明的那些對(duì)至少兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)連續(xù)負(fù)荷表現(xiàn)出增大的液體接收速度的吸濕用品而言，盡管不必強(qiáng)求，但最好還是使它們滿足上述的厚度要求。
除了對(duì)連續(xù)的液體負(fù)荷表現(xiàn)出持續(xù)不變的/增大的接收速度之外，優(yōu)選的吸濕用品對(duì)于第一個(gè)50毫升負(fù)荷的接收液體速度至少為大約2毫升/秒，更為可取的是大約5毫升/秒。盡管這不是這些吸濕用品必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)，但滿足這些標(biāo)準(zhǔn)將更容易獲得可以用于達(dá)到預(yù)期目的的吸濕用品。
吸濕芯的組成部件下面描述有助于獲得改進(jìn)的接收性能的典型的芯體組成部件。
液體存儲(chǔ)部件本發(fā)明可以采用的液體存儲(chǔ)部件包括能夠吸收大量含水的身體排出液的材料，它們可以帶有或不帶有其它任選部件，例如纖維、熱塑性材料等；并且它們?cè)谖胍后w時(shí)能夠沿著Z方向膨脹，從而形成一個(gè)液體接收帶。能夠作為液體存儲(chǔ)部件的材料包括通常被稱作“水凝膠”、“水解膠體”或“超級(jí)吸濕物”(就本發(fā)明的目的而言，這些材料被統(tǒng)稱為“水凝膠型吸濕聚合物”)的、基本上不溶于水并且吸水后能夠膨脹的吸濕性聚合物材料；以及在與含水的身體排出液接觸之前保持在一種塌陷(即未擴(kuò)張)狀態(tài)的開(kāi)孔泡沫材料。
這些液體存儲(chǔ)部件的主要功能是直接地或者從吸濕芯的其它部件(例如液體接收/擴(kuò)散部件)中吸收身體排出的液體，然后保持住這些液體，即使是受到由穿用者運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的正常壓力時(shí)也能保持住這些液體。另一個(gè)重要的功能是存儲(chǔ)部件具有通過(guò)膨脹形成液體接收帶的能力。(應(yīng)當(dāng)理解，液體存儲(chǔ)部件除了能存儲(chǔ)液體和形成液體接收帶之外，還具有其它功能，例如改進(jìn)與身體的貼合性。)
無(wú)論采用什么材料，上層存儲(chǔ)部件在被充分浸透時(shí)最好是能夠從干燥、壓縮的狀態(tài)沿著Z方向膨脹至少100％。在Z方向上產(chǎn)生的這種膨脹將有效地增大液體接收帶的容量。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，液體接收帶的寬度和長(zhǎng)度對(duì)于總的容量而言也是很重要的，并且那些不沿著Z方向發(fā)生100％膨脹的材料對(duì)于本發(fā)明而言仍然是有用的。
水凝膠型吸濕聚合物當(dāng)采用水凝膠型聚合物時(shí)，本發(fā)明的這些液體存儲(chǔ)部件的一個(gè)重要方面是，它們含有濃度相當(dāng)高的吸濕性聚合物。為了提供能夠吸收并保持大量身體排出液的比較薄的吸濕用品，需要增大這些水凝膠型吸濕聚合物的量以及減少其它成分、尤其是纖維成分的量。在測(cè)定水凝膠型吸濕聚合物的濃度時(shí)，采用的是水凝膠型吸濕聚合物的重量在水凝膠型吸濕聚合物與液體存儲(chǔ)部件中的所有其它成分(例如纖維，熱塑性材料等)的總重量中所占的百分比。考慮到這一因素，在本發(fā)明的一個(gè)給定的液體存儲(chǔ)部件中的水凝膠型吸濕聚合物的濃度可以是該存儲(chǔ)部件的重量的大約50％至100％，較為可取的是大約60％至100％，更為可取的是大約70％至100％，最為可取的是大約80％至100％。
有很多種水凝膠型吸濕聚合物可以用于本發(fā)明的存儲(chǔ)部件中。這些水凝膠型吸濕聚合物帶有多種陰離子的官能團(tuán)，例如磺酸基，更常見(jiàn)的是羧基。適合用于此處的吸濕性聚合物的例子包括利用可聚合的、不飽和的含酸單體制備出來(lái)的聚合物，這些單體包括烯屬的不飽和酸以及含有至少一個(gè)碳-碳烯雙鍵的酐類。更確切地說(shuō)，這些單體可以選自烯屬的不飽和羧酸及酸酐，烯屬的不飽和磺酸，以及它們的混合物。參見(jiàn)1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利(本文將其引作參考)，該份專利描述了幾種合適的吸濕性聚合物以及它們的制備方法。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的水凝膠型吸濕聚合物含有羧基。這些包括水解的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯腈接枝共聚物，淀粉丙烯酸接枝共聚物，部分中和的淀粉-丙烯酸接枝共聚物，皂化的乙烯基乙酸鹽丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈或丙烯酰胺共聚物，前面任何幾種共聚物的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物，部分中和的聚丙烯酸以及部分中和的聚丙烯酸的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物。這些聚合物既可以單獨(dú)使用也可以以兩種或多種不同聚合物的混合物的形式使用。美國(guó)第3661875、4076663、4093776、4666983及4734478號(hào)專利公開(kāi)了這些聚合物材料的一些實(shí)例。
用于本發(fā)明中的最優(yōu)選的水凝膠型吸濕聚合物是部分中和的聚丙烯酸和它們的淀粉衍生物的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物。最為優(yōu)選的是，吸濕性聚合物含有大約50％至大約95％、更可取的是大約75％的中和的、輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚丙烯酸(即聚(丙烯酸鈉/丙烯酸))。前面引證的美國(guó)第4076663號(hào)專利更為詳細(xì)地描述了這些網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物以及常用的網(wǎng)狀交聯(lián)劑的制備方法。
可以用任何常規(guī)的方式形成水凝膠型吸濕聚合物。形成這些水凝膠型吸濕聚合物的優(yōu)選方法是那些與含水溶液或其它溶液的聚合方法有關(guān)的方法。例如，參見(jiàn)1988年4月19日再次公告的(Brandt等人的)第Re.32649號(hào)美國(guó)再公告專利。盡管用含水溶液的聚合方法來(lái)生產(chǎn)吸濕性聚合物是一種優(yōu)選的方法，但還可以利用如逆乳液聚合法或逆懸浮聚合法一類的多相聚合處理技術(shù)來(lái)完成聚合過(guò)程。若要了解采用了逆懸浮聚合法的處理方法，可參見(jiàn)1982年7月20日授權(quán)的(Obaysashi等人的)美國(guó)第4340706號(hào)專利，1985年3月19日授權(quán)的(Flesher等人的)美國(guó)第4506052號(hào)專利，以及1988年4月5日授權(quán)的(Morita等人的)美國(guó)第4735987號(hào)專利，這些專利都被本文引作參考?？梢詫⑦@些吸濕性聚合物合成或制造成各種形狀及尺寸，包括纖維型、顆粒狀、絮片狀或粉末狀。但是，最常見(jiàn)的是以吸濕性顆粒或微粒的形式提供這些吸濕性聚合物。
用于本發(fā)明的一類優(yōu)選的水凝膠型吸濕聚合物是那些具有比較高的吸收率的聚合物。吸收率代表一種給定的聚合材料吸收與它相接觸的液體的能力。隨著所吸收的液體的本質(zhì)的不同以及液體與聚合材料接觸的方式的不同，吸收率會(huì)有明顯的不同。為了本發(fā)明的目的，將吸收率定義為任何一種給定的聚合材料吸收合成尿的量，并以采用1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利的測(cè)試方法部分中限定的方法測(cè)得的每克聚合材料吸收合成尿的克數(shù)來(lái)表示吸收率，該份專利被引作參考。優(yōu)選的具有比較高的吸收率的吸濕性聚合物是吸收率至少為每克聚合材料大約20克合成尿、更優(yōu)選的是每克聚合材料大約25克合成尿的聚合物。一般說(shuō)來(lái)，這些具有高吸收能力的聚合物的吸收率為每克聚合材料大約20克至大約70克合成尿。具有如此高的吸收率特性的吸濕性聚合物能夠保持住大量的如尿一類的身體排泄物，因此特別適合用于本發(fā)明的液體存儲(chǔ)部件中。
另一類優(yōu)選的可用于本發(fā)明的水凝膠型吸濕聚合物是具有比較高的含鹽流體傳導(dǎo)率(SFC)值和較高壓力下的特性(PUP)容量的聚合物。參見(jiàn)被本文引作參考的、1994年3月29日遞交的共同待審查的(Glodman等人的)第219574號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)，該份專利對(duì)SFC值和PUP容量作了定義，并且提供了測(cè)定這些參數(shù)的方法。可用于本發(fā)明中的吸濕聚合物的SFC值至少為大約30×10-7cm3sec/g，比較可取的是至少為大約50×10-7cm3sec/g，最為可取的是至少為大約100×10-7cm3sec/g。典型地，這些SFC值的取值范圍在大約30×10-7cm3sec/g至大約1000×10-7cm3sec/g之間，更為典型地是在大約50×10-7cm3sec/g至大約500×10-7cm3sec/g之間，最為典型地是在大約100×10-7cm3sec/g至大約350×10-7cm3sec/g之間?？捎糜诒景l(fā)明的吸濕聚合物的PUP容量通常至少為大約23g/g，比較可取的是大約為25g/g，最為可取的是大約為29g/g。典型地，這些PUP容量值的范圍在大約23至大約35g/g之間，更為典型地是在大約25至大約33g/g之間，最為典型地是在大約29至大約33g/g之間。
使最初形成的一些聚合物實(shí)現(xiàn)表面交聯(lián)是獲得具有比較高的SFC和PUP容量值的水凝膠型吸濕聚合物的一種優(yōu)選方法。本領(lǐng)域中已經(jīng)公開(kāi)了多種引起表面交聯(lián)的方法。這些方法包括(ⅰ)將能夠與水凝膠型吸濕聚合物中的現(xiàn)有官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)的雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)試劑(例如丙三醇，1,3-二氧戊環(huán)-2-酮，多價(jià)金屬離子，聚季銨類)施加到水凝膠型吸濕聚合物的表面；(ⅱ)將能夠與其它外加試劑以及水凝膠型吸濕聚合物中可能存在的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)從而提高表面交聯(lián)水平的雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)試劑施加到水凝膠型吸濕聚合物的表面(例如，添加單體和交聯(lián)劑以及激發(fā)第二種聚合反應(yīng))；(ⅲ)不加入外加的多官能團(tuán)試劑，但在主要的聚合反應(yīng)過(guò)程中或者在主要的聚合反應(yīng)之后在水凝膠型吸濕聚合物中的現(xiàn)有成分中誘發(fā)另外的一種或若干種反應(yīng)，以便在表面上或表面附近產(chǎn)生更高水平的交聯(lián)(例如，通過(guò)加熱使現(xiàn)有的聚合羧酸和/或羥基之間產(chǎn)生酐和/或酯的交聯(lián)并且在表面附近原本就具有比較大量的交聯(lián)劑的部位產(chǎn)生懸浮聚合作用)；以及(ⅳ)將其它材料加入到表面上以引起一種更高水平的交聯(lián)或者以其它方式減少所形成的凝膠的表面變形。還可以同時(shí)地或者順序地利用這些表面交聯(lián)作用的組合。除了交聯(lián)劑以外，還可以將其它成分加入到表面上以促進(jìn)/控制交聯(lián)的分布(例如表面交聯(lián)劑的擴(kuò)散和滲透)。參見(jiàn)1994年3月29日遞交的、共同未決的(Goldman等人的)美國(guó)第219574號(hào)專利申請(qǐng)，該份申請(qǐng)被本文引作參考。
以下專利揭示了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的水凝膠型吸濕聚合物的表面交聯(lián)的一些通?？梢圆捎玫姆椒?985年9月17日授權(quán)的(Obayashi的)美國(guó)第4541871號(hào)專利；1992年10月1日公開(kāi)的(Stanley的)公開(kāi)號(hào)為WO92/16565的PCT申請(qǐng)，1990年8月9日公開(kāi)的(Tai的)公開(kāi)號(hào)為WO90/08789的PCT申請(qǐng)，1993年3月18日公開(kāi)的(Stanley的)公開(kāi)號(hào)為WO93/05080的PCT申請(qǐng)；1989年4月25日授權(quán)的(Alexander的)美國(guó)第4824901號(hào)專利；1989年1月17日授權(quán)的(Johnson的)美國(guó)第4789861號(hào)專利；1986年5月6日授權(quán)的(Makita的)美國(guó)第4587308號(hào)專利；1988年3月29日授權(quán)的(Tsubakimoto的)美國(guó)第4734478號(hào)專利；1992年11月17日授權(quán)的(Kimura等人的)美國(guó)第5164459號(hào)專利；1991年8月29日公開(kāi)的(Dahmen的)公開(kāi)號(hào)為4020780的德國(guó)專利申請(qǐng)；以及1992年10月21日公開(kāi)的(Gartner的)公開(kāi)號(hào)為509708的歐洲專利申請(qǐng)；所有這些都被本文引作參考。還可參見(jiàn)1994年3月29日遞交的(Glodman等人的)共同未決的第219574號(hào)美國(guó)專利中請(qǐng)，這份申請(qǐng)，特別是其例1至例4被引作參考。
盡管這些水凝膠型吸濕聚合物最好是由同樣的單體形成并且具有同樣的特性，但并不是非得如此。例如，某些吸濕性聚合物可以由淀粉-丙烯酸接枝共聚物組成而其它的吸濕性聚合物可以由部分中和的聚丙烯酸的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物組成。并且，這些吸濕性聚合物在尺寸、形狀、吸收率或任何其它特性或特征方面都可以有所不同。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，吸濕性聚合物主要由部分中和的聚丙烯酸的輕微網(wǎng)狀交聯(lián)的聚合物組成，每個(gè)吸濕性顆粒具有相似的特性。
本發(fā)明的一種優(yōu)選的具有較高濃度的這些水凝膠型吸濕聚合物的液體存儲(chǔ)部件是多孔的吸濕性宏觀結(jié)構(gòu)型的。這些宏觀結(jié)構(gòu)由多種水凝膠型吸濕聚合物顆粒形成的。這些宏觀結(jié)構(gòu)能夠吸收大量的含水身體排出液(例如尿或月經(jīng))，然后在中等的壓力下保存住這些液體。由于它們是由顆粒構(gòu)成的，所以在這些宏觀結(jié)構(gòu)的相鄰顆粒之間具有一些孔隙。這些孔隙借助于一些互相連通的通道相互連接，使液體可以透過(guò)這種宏觀結(jié)構(gòu)(即，具有毛細(xì)傳送通道)。
由于顆粒間形成的鍵合，最終形成的聚集的宏觀結(jié)構(gòu)的整體性得到了改善，液體接收和擴(kuò)散速度得到了提高，凝膠堵塞性得到了降低。在被含水的液體弄濕時(shí)，這種宏觀結(jié)構(gòu)即使在中等限制壓力下也能總體上各向同性地膨脹，將這些液體吸收到顆粒間的孔隙中，然后將這些液體吸入到顆粒中。宏觀結(jié)構(gòu)的這種各向同性的膨脹使得這些顆粒和孔隙即使在膨脹時(shí)也能夠維持它們?cè)趲缀紊虾涂臻g上的相互關(guān)系。這樣，由于這些顆粒不會(huì)彼此分離，從而最大限度地降低了凝膠堵塞的發(fā)生率，使得毛細(xì)通道在膨脹時(shí)也能維持并擴(kuò)大，因此，這種宏觀結(jié)構(gòu)即使在有過(guò)量的液體時(shí)仍能接收并傳送接踵而來(lái)的液體負(fù)荷，所以說(shuō)，這種宏觀結(jié)構(gòu)是相對(duì)“液體穩(wěn)定的”。參見(jiàn)1992年4月7日授權(quán)的(Roe等人的)美國(guó)第5102597號(hào)專利和1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利，本文將這兩份專利引作參考文獻(xiàn)。在本文中，將由相互結(jié)合的顆粒構(gòu)成的這些宏觀結(jié)構(gòu)稱作“液體穩(wěn)定的宏觀結(jié)構(gòu)”或“液體穩(wěn)定的聚集體”。
盡管這些宏觀結(jié)構(gòu)可以有多種形狀和尺寸，但它們通常呈片狀、薄膜狀、圓柱狀、塊狀、球狀、纖維狀、絲狀或者其它形狀。這些宏觀結(jié)構(gòu)的厚度或直徑通常在大約0.2mm和大約10.0mm之間。這些宏觀結(jié)構(gòu)最好呈片狀或條狀。此處的“片狀”或“條狀”描述的是厚度至少為大約0.2mm的宏觀結(jié)構(gòu)。這些片或條的厚度最好是在大約0.5mm和大約10mm之間，通常為大約1mm至大約3mm。
通過(guò)將相鄰的顆粒接合或粘合在一起形成了這些宏觀結(jié)構(gòu)。粘合劑主要是位于這些顆粒表面的聚合材料。當(dāng)用交聯(lián)劑對(duì)這些顆粒進(jìn)行了處理，使它們物理地結(jié)合在一起時(shí)，處在這些顆粒表面的聚合材料具有足夠的粘滯性和粘性(例如是粘著的)，使得相鄰的顆粒粘合在一起，一般是形成顆粒間的一些獨(dú)立的結(jié)合部分。然后，顆粒間的交聯(lián)反應(yīng)則固定了這種粘結(jié)結(jié)構(gòu)。
在制備這些宏觀結(jié)構(gòu)時(shí)，用一種交聯(lián)劑在吸濕性前體顆粒(the absorbentprecursor particle)的表面形成交聯(lián)。這通常是由交聯(lián)劑與這些顆粒中的聚合材料發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果。一般說(shuō)來(lái)，吸濕性前體顆粒的聚合材料帶有陰離子，最好是羧基官能團(tuán)，它們與交聯(lián)劑形成一種酯型鍵。吸濕性顆粒的這些形成了有效交聯(lián)的部分在遇到含水的(身體)液體時(shí)的膨脹程度將比顆粒的其它未交聯(lián)部分的小。
用于這一目的的合適的交聯(lián)劑可以是非離子的，并且每個(gè)分子至少帶有兩個(gè)能夠與羧基起反應(yīng)的官能團(tuán)。例如，參見(jiàn)被本文引作參考文件的、1992年4月7日授權(quán)的(Roe等人的)美國(guó)第5102597號(hào)專利，它公開(kāi)了多種非離子的交聯(lián)劑。特別優(yōu)選的非離子交聯(lián)劑是丙三醇。用于這些宏觀結(jié)構(gòu)中的一種優(yōu)選交聯(lián)劑是環(huán)氧氯丙烷(epichlorohydrir)與某幾種單體或聚合胺的一種加合物。參見(jiàn)被本文引作參考的、1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利，該份專利公開(kāi)了幾種合適的陽(yáng)離子的氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物交聯(lián)劑。這些氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物，尤其是聚合樹(shù)脂型的這些加合物是優(yōu)選的交聯(lián)劑，因?yàn)樗鼈冎慌c前體顆粒表面的聚合材料發(fā)生反應(yīng)。此外，據(jù)信，這些加合物的陽(yáng)離子官能團(tuán)(例如azetedinium基)，尤其是樹(shù)脂型的，即使在室溫下(例如大約18℃至大約25℃)也能夠非常迅速地與吸濕性顆粒的聚合材料的陰離子的、特別是羧基的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。最優(yōu)選的是由Hercules公司以Kymene的商品名特別銷售的一些聚酰胺-聚胺-環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂。特別有用的是Kymene557H,Kymene557LX和Kymene557 Plus，它們是二亞乙基三胺與己二酸的反應(yīng)產(chǎn)物——聚酰胺-聚胺的環(huán)氧氯丙烷加合物。它們通常是以含有大約10％至大約33％重量百分比的活性樹(shù)脂的陽(yáng)離子樹(shù)脂水溶液的形式銷售。
在制備這些多孔的吸濕性宏觀結(jié)構(gòu)時(shí)，用交聯(lián)劑加上任何其它成分或試劑對(duì)這些吸濕性顆粒進(jìn)行處理。例如，通常用水與交聯(lián)劑一起形成含水的處理劑。水促進(jìn)了交聯(lián)劑在吸濕性顆粒表面的均勻擴(kuò)散并導(dǎo)致這些交聯(lián)劑滲透到這些顆粒的表面區(qū)域中。水還促進(jìn)了經(jīng)過(guò)處理的前體顆粒之間的更為堅(jiān)固的物理結(jié)合，使所產(chǎn)生的顆粒間鍵合的交聯(lián)聚集體具有更好的完整性。參見(jiàn)1992年4月7日授權(quán)的(Roe等人的)美國(guó)第5102597號(hào)專利(丙三醇一類的非離子交聯(lián)劑)和1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利(陽(yáng)離子的氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物交聯(lián)劑)，這兩份專利都被本文引作參考。
特別可取的是，處理溶液中包括一種增塑劑，尤其是當(dāng)采用陽(yáng)離子的氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物作為交聯(lián)劑時(shí)更是如此。優(yōu)選的增塑劑是丙三醇與水的混合物，特別是當(dāng)把它作為陽(yáng)離子的氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物的含水處理溶液的一部分時(shí)，丙三醇與水的重量百分比為大約0.5∶1至大約2∶1，最好是大約0.8∶1至大約1.7∶1。參見(jiàn)被引作參考的、1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利。在用交聯(lián)劑以及可任選的增塑劑處理之前、之中或之后，顆粒物理性地結(jié)合在一起，形成聚集的宏觀結(jié)構(gòu)。被引作參考的、1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利(陽(yáng)離子的氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物交聯(lián)劑)描述了用于連續(xù)地以片狀形成這些聚集的宏觀結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的方法和裝置。特別是參見(jiàn)該份專利的圖9以及與之有關(guān)的說(shuō)明。
一旦一些顆粒物理性地結(jié)合在一起形成一種聚集的宏觀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)劑就與前體顆粒的聚合材料發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)保持顆粒的物理結(jié)合，從而在聚集的宏觀結(jié)構(gòu)中的顆粒中形成有效的表面交聯(lián)。參見(jiàn)1992年4月7日授權(quán)的(Roe等人的)美國(guó)第5102597號(hào)專利(丙三醇一類的非離子交聯(lián)劑)和1994年6月23日授權(quán)的(Rezai等人的)美國(guó)第5324561號(hào)專利(陽(yáng)離子的氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物交聯(lián)劑)，這兩份專利都被本文引作參考。當(dāng)采用氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物作為交聯(lián)劑時(shí)，這種交聯(lián)反應(yīng)能夠在比較低的溫度下發(fā)生，包括在室溫下發(fā)生。當(dāng)用一種增塑劑(例如水和丙三醇的混合物)對(duì)吸濕性顆粒進(jìn)行處理時(shí)，特別需要這種室溫下的處理。在遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于室溫的溫度下處理會(huì)導(dǎo)致增塑劑因其揮發(fā)性而被揮發(fā)掉，因而需要額外的步驟來(lái)使所產(chǎn)生的聚集的宏觀結(jié)構(gòu)塑化。
必要時(shí)，在這些宏觀結(jié)構(gòu)中可以采用各種類型的纖維來(lái)充當(dāng)加強(qiáng)部件。這些纖維包括纖維素纖維、改性的纖維素纖維、人造纖維、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(DACRON)一類的聚酯纖維、親水性耐綸(HYDROFIL)等。其它纖維材料包括經(jīng)過(guò)親水化處理的疏水性纖維，例如由以下材料制成的經(jīng)過(guò)表面處理或硅處理的熱塑性纖維聚乙烯和聚丙烯一類的聚烯烴，聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯類、聚氨酯類等等。事實(shí)上，經(jīng)過(guò)親水化處理的疏水性纖維本身并不具備很好的吸濕性，因而不會(huì)作為具有足夠吸濕性的材料而用于常規(guī)的吸濕結(jié)構(gòu)中，但因?yàn)榫哂辛己玫男疚远m合于用在這些宏觀結(jié)構(gòu)中。此處一般優(yōu)先選擇合成纖維來(lái)作為這種宏觀結(jié)構(gòu)中的纖維成分。最優(yōu)選的是聚烯烴纖維，最好是聚乙烯纖維。
本發(fā)明的其它合適的液體存儲(chǔ)部件可以是在兩個(gè)其它的纖維層中夾著一個(gè)水凝膠型吸濕聚合物顆粒層的形式，例如是一種疊層的液體存儲(chǔ)部件?？梢圆捎门c以下專利中描述的方法相類似的方法來(lái)制備適合于本發(fā)明的疊層液體存儲(chǔ)部件，這些專利是(Lindsay等人的)第4260443號(hào)美國(guó)專利，1984年8月21日授權(quán)的(Pedersen等人的)第4467012號(hào)美國(guó)專利；1987年12月29日授權(quán)的(Lang的)第4715918號(hào)美國(guó)專利；1989年7月25日授權(quán)的(Packard等人的)第4851069號(hào)美國(guó)專利；1990年8月21日授權(quán)的(Osborn的)第4950264號(hào)美國(guó)專利；1991年2月19日授權(quán)的(Bernardin的)第4994037號(hào)美國(guó)專利；1991年4月23日授權(quán)的(Bernardin的)第5009650號(hào)美國(guó)專利；1991年4月23日授權(quán)的(Osborn的)第5009653號(hào)美國(guó)專利；1992年7月7日授權(quán)的(Makoui的)第5128082號(hào)美國(guó)專利；1992年9月22日授權(quán)的(Kellenberger等人的)第5149335號(hào)美國(guó)專利；以及1993年1月5日授權(quán)的(Bernardin的)第5176668號(hào)美國(guó)專利(所有這些專利都被本文引作參考)。這些疊層的液體存儲(chǔ)部件可以采取的形式有熱粘合的纖維層，粘結(jié)劑粘合的纖維層(例如在各纖維層之間或者在纖維層與水凝膠型吸濕聚合物顆粒之間的膠粘)，或者通過(guò)氫鍵鍵合而保持在一起的纖維層(例如通過(guò)先用水噴涂這些纖維，然后再將它們壓緊)。
必要時(shí)，可以將上述的宏觀結(jié)構(gòu)或者吸濕性顆粒附著到一個(gè)襯底上形成液體存儲(chǔ)部件。這個(gè)襯底具有多種功能，包括(1)促進(jìn)被宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒吸收的液體的分散；以及(2)通過(guò)額外提供的整體性來(lái)支撐宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒，特別是在吸濕性顆粒吸收液體之后開(kāi)始膨脹時(shí)更是如此?？梢杂帽绢I(lǐng)域中公知的多種材料制成這個(gè)襯底，例如纖維素纖維、非織造網(wǎng)面、薄紗網(wǎng)、泡沫、聚丙烯纖維、多孔的聚合網(wǎng)，合成纖維、金屬箔、彈性體等。大多數(shù)這類襯底材料都能將液體分散到宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒中并且能夠支撐宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒?？扇〉氖?，這種襯底由纖維素材料或者具有纖維素性能的材料制成。用于分散液體的優(yōu)選襯底材料是纖維素材料，纖維網(wǎng)，纖維素纖維網(wǎng)，薄紗，固體泡沫、纖維素泡沫和聚乙烯醇泡沫。用于支撐宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒的優(yōu)選襯底材料是薄紗，纖維素材料，纖維網(wǎng)，非織造網(wǎng)面，織物，纖維素纖維網(wǎng)，固體泡沫，纖維素泡沫以及聚乙烯醇泡沫。
襯底最好是柔軟且柔順的，以便使最終產(chǎn)生的具有宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒的吸濕性復(fù)合物也具有這種特性。襯底既可以基本上是有回彈性并且不可伸展的，也可以是在受到垂直于襯底表面的平面的力或者受到處在襯底表面的平面中的力時(shí)能夠不同程度地伸展或變形的。襯底材料的厚度和單位面積重量(每單位面積的襯底的重量)可以依襯底類型和所需特性的不同而有所不同。襯底可以由多片或者多股特定的襯底材料制成，或者由在一個(gè)疊層中的一個(gè)或多個(gè)襯底層組合而成。一種比較合適的這類襯底是一種Bounty片狀材料，其厚度為大約0.02mm至大約1.2mm，更為可取的是大約0.3mm至大約0.8mm，其單位面積重量為大約5gm/m2至大約100gm/m2，更為可取的是大約10gm/m2至大約60gm/m2，最為可取的是大約15gm/m2至大約40gm/m2。另一種合適的襯底是一種纖維素泡沫，其干燥、壓緊時(shí)的厚度為大約0.5mm至大約3.0mm，更為可取的是大約0.8mm至大約2.0mm，濕潤(rùn)膨脹后的厚度為大約0.8mm至大約6.0mm，更為可取的是大約1.0mm至大約5.0mm，單位面積重量為大約50gm/m2至大約2000gm/m2，更為可取的是大約100gm/m2至大約1000gm/m2。
適合用于支撐宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒的襯底在干燥狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度通常為大約500gm/in至大約8000 gm/in，更為可取的是大約1000gm/in至大約3000gm/in，在濕潤(rùn)狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度通常為大約200gm/in至大約5000gm/in，盡管更為可取的是大約400gm/in至大約1000gm/in，在濕潤(rùn)狀態(tài)下的沖破強(qiáng)度(burst strength)通常為大約100gm至大約2000gm，盡管更為可取的是大約200gm至大約1000gm。優(yōu)選的這類襯底包括例如在以下的美國(guó)專利文獻(xiàn)中公開(kāi)的那些如紙巾和薄紗一類的纖維素纖維網(wǎng)，這些專利是1976年4月27日授權(quán)的第3953638號(hào)美國(guó)專利；1984年9月4日授權(quán)的第4469735號(hào)美國(guó)專利；1984年8月28日授權(quán)的第4468428號(hào)美國(guó)專利；以及1991年1月22日授權(quán)的第4986882號(hào)美國(guó)專利；所有這些專利都被本文引作參考。
可以利用各種化學(xué)的、物理的和粘合的試劑將這種多孔的宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒附著到襯底上。用于將這種宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒附著到襯底上的粘合劑包括膠水和熱熔性粘合劑。實(shí)現(xiàn)襯底和宏觀結(jié)構(gòu)/顆粒間的粘合的方法最好是先將吸濕性前體顆粒鋪到襯底上，再用含有一種交聯(lián)劑的溶液對(duì)這些鋪放好的顆粒進(jìn)行處理，然后以前面所述的方式使經(jīng)過(guò)這樣處理的顆粒/襯底塑化。在這種方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，采用了一種纖維素的襯底(例如紙巾)。然后將吸濕性前體顆粒鋪到襯底上。然后將一種含有氨基-環(huán)氧氯丙烷加合物、最好是聚合的環(huán)氧氯丙烷-聚酰氨/聚氨濕強(qiáng)力樹(shù)脂(如Kymene)的處理溶液施加(例如噴涂)到纖維素襯底以及吸濕性顆粒上。然后使經(jīng)過(guò)處理的襯底/顆粒在室溫下塑化，使這些顆粒粘合到纖維素襯底上。
為了加強(qiáng)本發(fā)明的吸濕芯的總體柔軟性，可以在這種液體穩(wěn)定的宏觀結(jié)構(gòu)上切有細(xì)縫，使其成為斷開(kāi)的。即，可以將各個(gè)宏觀結(jié)構(gòu)條在不同的部位上切開(kāi)，從而在該結(jié)構(gòu)的整個(gè)厚度上(即Z方向上)形成一些細(xì)縫。與本發(fā)明共同待審的美國(guó)第08/142258號(hào)專利申請(qǐng)(1993年10月22日由Hsueh等人遞交)、第08/550181號(hào)專利申請(qǐng)(1995年10月30日由Rezai等人遞交)以及第08/550185號(hào)專利申請(qǐng)(1995年10月30日由Dierckes等人遞交)描述了這種宏觀結(jié)構(gòu)，這些專利申請(qǐng)都被本文引作參考。當(dāng)沿著Y方向拉伸這個(gè)切有細(xì)縫的宏觀結(jié)構(gòu)時(shí)，則產(chǎn)生一種“網(wǎng)狀的”材料。在含有水凝膠的連續(xù)部分之間的開(kāi)放空間使得水凝膠結(jié)構(gòu)能夠更自由地膨脹，同時(shí)還通過(guò)這一組成部分增大了滲透性。
可以用作本發(fā)明的液體存儲(chǔ)部件的多孔的吸濕性結(jié)構(gòu)還可以被包圍或包裹在一個(gè)織物中。這種織物封套能夠防止松散的吸濕性顆粒在吸濕芯中移動(dòng)，并且能夠?yàn)檫@種宏觀結(jié)構(gòu)提供額外的結(jié)構(gòu)完整性。
無(wú)論所采用的吸濕性材料具有什么樣的本性，都必須防止存儲(chǔ)材料膨脹到足以進(jìn)入到液體接收帶中的程度(即，沿著x和/或y方向膨脹，特別是朝著吸濕芯的內(nèi)部膨脹)，同時(shí)要保證這些材料能夠沿著z方向自由地膨脹。這樣便可以有一個(gè)更大的接收帶來(lái)接收涌入的液體。如參照?qǐng)D3和圖4所討論的，可以通過(guò)例如點(diǎn)狀粘合劑粘結(jié)來(lái)防止這些材料膨脹到液體接收帶中。當(dāng)用分散的吸濕性聚合物顆粒作為上層液體存儲(chǔ)材料時(shí)，這可能是特別有益處的。在某些情況下，各種芯材料的排列將能產(chǎn)生預(yù)期的限制性膨脹。
泡沫材料如上面所述，用作本發(fā)明的吸濕性存儲(chǔ)部件的泡沫材料除了要提供足夠的液體存儲(chǔ)能力外，還應(yīng)當(dāng)能夠以一種癟縮的或者薄的狀態(tài)存在，直到與一種身體排出液接觸為止。維持這一狀態(tài)的能力對(duì)于形成受消費(fèi)者青睞的薄型尿布是至關(guān)重要的。采用這種泡沫材料所具有的額外的優(yōu)點(diǎn)是，膨脹幾乎完全在z方向上發(fā)生。也就是說(shuō)，當(dāng)吸入液體時(shí)，這些泡沫在z方向上發(fā)生明顯的膨脹，而它們的長(zhǎng)度和寬度基本上保持不變。這是很重要的，因?yàn)樗挂后w接收帶得以有效地形成。
可用于本發(fā)明的代表性泡沫材料是1995年2月7日授予Dyer等人的第5387207號(hào)美國(guó)專利(“′207號(hào)專利”)，這份專利被本文引作參考。簡(jiǎn)單地說(shuō)，這份專利描述了幾種從具有比較少量的油相(包括可聚合的單體)和比較大量的水相的乳濁液中制備出來(lái)的聚合泡沫。(這種乳濁液被統(tǒng)稱為高內(nèi)相乳濁液，或者HIPEs。)利用聚合反應(yīng)之后保留下來(lái)的試劑或者在聚合反應(yīng)之后用一種表面活化劑進(jìn)行處理，使這種來(lái)源于HIPE的泡沫具有親水性。′207號(hào)專利中描述的泡沫是開(kāi)孔的。即，代表著由乳膠液中的各個(gè)水滴所占據(jù)的空間的各個(gè)小孔(也可稱作孔眼)是通過(guò)大量的小孔隙彼此連通的。處在這些孔壁上的這些小孔隙使液體得以在整個(gè)泡沫結(jié)構(gòu)中從一個(gè)孔傳送至另一個(gè)孔。
據(jù)信，泡沫維持其“在變濕之前一直是薄的”的狀態(tài)的能力歸因于泡沫中的毛細(xì)力，特別是泡沫的毛細(xì)壓力。為了在變濕之前一直保持癟縮狀態(tài)，泡沫中的毛細(xì)壓力必須等于或大于由泡沫聚合物的彈性回復(fù)或彈性模量(modulus)所產(chǎn)生的力，這個(gè)力起到將泡沫“彈”回其未壓縮厚度的作用。影響毛細(xì)壓力的參數(shù)包括毛細(xì)抽吸的比表面積、泡沫的密度，液體表面張力和孔的平均尺寸。影響泡沫模量的參數(shù)包括構(gòu)成這種聚合物的單體的含量，以及殘留的油溶性乳化劑，這種乳化劑會(huì)引起聚合物的塑化，從而使聚合物模量減小。發(fā)明給出了有關(guān)這些參數(shù)優(yōu)選范圍的一個(gè)完整的列表，并且對(duì)泡沫的其它重要特性進(jìn)行了討論。
1995年11月29由DesMarais等人遞交的共同待審的美國(guó)第08/563866號(hào)專利申請(qǐng)也描述了可供本發(fā)明利用的可擴(kuò)張的泡沫，該專利被本文引作參考。盡管這些泡沫也是由HIPEs制備出來(lái)的，但以更高的水-油比制備乳化劑能夠獲得孔隙度更高、密度更低的結(jié)構(gòu)。這些泡沫是由水相與油相的比值為大約55∶1至大約100∶1的乳化劑制備出來(lái)的。這些泡沫的每單位泡沫體積表面積至少為大約0.025m2/cc，比較可取的是至少為大約0.05m2/cc，更為可取的是至少為大約0.07m2/cc(密度是在擴(kuò)張的狀態(tài)下測(cè)得的)。泡沫的毛細(xì)抽吸比表面積至少為大約3m2/g，比較可取的是大約3至大約15m2/g，更為可取的是大約4至大約13m2/g，最為可取的是大約5至大約11m2/g。在癟縮狀態(tài)下測(cè)得的泡沫密度為大約0.1g/cc至大約0.2g/cc，比較可取的是大約0.11g/cc至大約0.15g/cc，更為可取的是大約0.12g/cc至大約0.14g/cc。這些泡沫的液體表面張力為大約15至大約65dynes/cm，比較可取的是大約20至大約65dynes/cm，更為可取的是大約20至大約65dynes/cm。這些泡沫的平均孔眼尺寸最好小于大約50μm，更為可取的是大約5μm至大約35μm。當(dāng)需要用泡沫作為液體存儲(chǔ)材料時(shí)，這種泡沫是特別合適的。這些泡沫的擴(kuò)張(濕)/癟縮(干)厚度比最好是至少為大約6∶1，更可取的是大約6∶1至大約10∶1；其自由吸收率為每克干泡沫吸收大約55至大約100ml合成尿，更可取的是大約55至75ml/克。
當(dāng)采用可癟縮的泡沫作為上層液體存儲(chǔ)部件時(shí)，另一個(gè)重要的考慮因素是其在Z方向上的逆壓膨脹能力。前面所引用的專利討論了逆壓膨脹能力以及影響這一能力的幾個(gè)參數(shù)。技術(shù)人員能夠很容易地?cái)喽膸追N特性對(duì)于泡沫起到本發(fā)明中的存儲(chǔ)部件的作用是必須的。
可以用作存儲(chǔ)材料的其它泡沫材料包括壓縮的纖維素泡沫。由Lion Corp.公開(kāi)的第293208號(hào)歐洲專利描述了這類泡沫?？蓮陌⊿pontex,Toray和3M在內(nèi)的幾家公司購(gòu)買到可以用于此處的纖維素泡沫。以壓縮海綿的形式供應(yīng)的這些纖維素泡沫一旦變濕則會(huì)很容易地發(fā)生擴(kuò)張，從而形成液體接收帶。
液體接收/擴(kuò)散部件液體接收/擴(kuò)散部件能夠在本發(fā)明的吸濕芯中提供多種功能。其中一個(gè)功能是在最初時(shí)接收由身體排出的液體。另一個(gè)關(guān)鍵的功能是將這些已接收的液體傳送并擴(kuò)散到吸濕芯的其它部件中，特別是傳送到吸濕芯的液體存儲(chǔ)部件中。在某些情況下，本發(fā)明的液體接收/擴(kuò)散部件可以包括至少一些水凝膠型吸濕聚合物，并因此而為吸濕芯提供一定的液體存儲(chǔ)能力。
本發(fā)明的液體接收/擴(kuò)散部件可以由多種構(gòu)成纖維網(wǎng)面或纖維基體的纖維材料構(gòu)成?？捎糜谝后w接收/擴(kuò)散部件的纖維包括那些天然產(chǎn)生的纖維(改性的或未改性的)，以及人造纖維。合適的改性的或未改性的天然纖維的例子有棉、西班牙草纖維、蔗渣、死毛、亞麻、絲、羊毛、木漿、化學(xué)改性的木漿、黃麻、人造絲、乙基纖維素以及醋酸纖維素。合適的合成纖維可以由下列材料制造∶聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚丙烯(例如ORLON@)、聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙基乙烯酯、不可溶性的或者可溶性的聚乙烯醇，聚乙烯(例如PULPEX)和聚丙烯一類的聚烯烴，耐綸一類的聚酰胺、DACRON或KODEL一類的聚酯、聚氨酯類、聚苯乙烯類等等。所采用的纖維可以是單純的天然纖維，單純的合成纖維，還可以是天然纖維與合成纖維的任何一種相容性組合物。
用于本發(fā)明的液體接收/擴(kuò)散部件中的纖維可以是親水性的纖維，經(jīng)過(guò)親水化處理的疏水性纖維，還可以是親水性纖維和經(jīng)過(guò)親水化處理的疏水性纖維的組合。在本文中，“親水性”一詞用來(lái)形容能夠被沉積在其上的含水的液體(例如含水的身體排出液)弄濕的纖維或纖維表面。親水性和可濕性通常是由有關(guān)的液體和固體的接觸角和表面張力限定的。由美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)出版、由Robert F.Gould編輯的名為“接觸角、可濕性和粘性”的書(1964年版)中對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)的描述。當(dāng)液體與纖維或纖維表面之間的接觸角小于90度，或者當(dāng)液體會(huì)自發(fā)地?cái)U(kuò)散到整個(gè)纖維表面上時(shí)，就可以說(shuō)這種纖維或纖維表面是可以被液體弄濕的(即親水性的)，通常上述兩種情況是共存的。相反，當(dāng)液體與纖維或纖維表面之間的接觸角大于90度，或者當(dāng)液體不會(huì)自發(fā)地?cái)U(kuò)散到整個(gè)纖維表面上時(shí)，就認(rèn)為這種纖維或纖維表面是疏水性的。
可以用作液體接收/擴(kuò)散部件的其它纖維是那些由它們的幾何形狀造成它們可以被弄濕的疏水性纖維。這類纖維包括例如授予Thompson等人的美國(guó)第5200248號(hào)專利和授予Phillips等人的美國(guó)第5268229號(hào)專利描述的“毛細(xì)通道纖維”，這兩份專利被本文引作參考。
用于本發(fā)明中的合適的親水性纖維包括纖維素纖維、改性的纖維素纖維、人造絲、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(例如DACRON)一類的聚酯纖維、親水性耐綸(HYDROFIL)等。合適的親水性纖維也可以從經(jīng)過(guò)親水化處理的疏水性纖維中獲得，這類纖維有，例如由以下材料制成的經(jīng)過(guò)表面處理或硅處理的熱塑性纖維聚乙烯和聚丙烯一類的聚烯烴，聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯類、聚氨酯類等等。從便利和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，纖維素纖維，尤其是木漿纖維，特別適合于本發(fā)明。
可以通過(guò)牛皮紙漿制法和亞硫酸鹽法一類的公知的化學(xué)方法制成合適的木漿纖維。特別可取的是用南方的軟木制作這些木漿纖維，因?yàn)檫@些軟木具有卓越的吸濕特性。還可以通過(guò)機(jī)械的方法制成這些木漿纖維，例如通過(guò)磨木漿法、精研機(jī)械法、熱力學(xué)法、化學(xué)機(jī)械法以及化學(xué)-熱力學(xué)法木漿技術(shù)來(lái)制作。可以采用回收的或二次的木漿纖維以及漂白的或未漂白的木漿纖維。
用于本發(fā)明中的親水性纖維的一個(gè)理想的來(lái)源是化學(xué)硬化的纖維素纖維。在本文中，“化學(xué)硬化的纖維素纖維”表示通過(guò)化學(xué)手段硬化了的纖維素纖維，所述的化學(xué)手段增加了纖維在干、濕兩種狀態(tài)下的硬度。這類手段可以包括添加一種例如涂覆和/或浸漬這些纖維的化學(xué)硬化劑。這類手段還可包括通過(guò)改變化學(xué)結(jié)構(gòu)，例如使聚合物鏈交聯(lián)來(lái)硬化纖維。
可用于涂覆或浸漬纖維素纖維的聚合硬化劑包括具有含氮基團(tuán)(例如氨基)的陽(yáng)離子的變性淀粉，例如可以從National and ChemicalCorp.,Bridgewater,NJ,USA購(gòu)得的產(chǎn)品；膠乳；濕強(qiáng)度樹(shù)脂，例如聚酰胺-環(huán)氧氯丙烷樹(shù)脂(例如可從Hercules,Inc.Wilmington,Delaware購(gòu)得的Kymene557H)；1971年1月19日授權(quán)的(Coscia等人的)美國(guó)第3556932號(hào)專利描述的聚丙烯酰胺樹(shù)脂，由American Cyanamid Co.,Stamford,CT,USA以Parez631NC的商品名稱銷售的聚丙烯酰胺；尿素甲醛樹(shù)脂和密胺甲醛樹(shù)脂，以及聚乙烯酰胺樹(shù)脂。可以從紙漿及紙張工業(yè)協(xié)會(huì)的第29號(hào)TAPPI專題論文單行本《紙和紙板中的濕強(qiáng)度》(紐約，1965年)中找到一篇可以應(yīng)用于本發(fā)明中的有關(guān)用于紙張行業(yè)中的濕強(qiáng)度樹(shù)脂的綜述。
還可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使這些纖維硬化。例如，可以將交聯(lián)劑施加到纖維上，施加了交聯(lián)劑之后，引起這些纖維以化學(xué)方式形成纖維間的交聯(lián)鍵。這些交聯(lián)鍵可以增加纖維的硬度。盡管利用纖維間的交聯(lián)鍵使纖維化學(xué)硬化是一種優(yōu)選的手段，但這并不意味著排除其它類型的用于使纖維化學(xué)硬化的反應(yīng)。以下美國(guó)專利描述了以形式各不相同的交聯(lián)鍵硬化的纖維(即，各不相同的硬化纖維以及它們的制備方法)1965年12月21日授權(quán)的(Bernardin)的美國(guó)第3224926號(hào)專利；1969年4月22日授權(quán)的(Chung)的美國(guó)第3440135號(hào)專利；1976年1月13日授權(quán)的(Chatterjee)的美國(guó)第3932209號(hào)專利；以及1977年7月12日授權(quán)的(Sangenis等人)的美國(guó)第4035147號(hào)專利。以下美國(guó)專利公開(kāi)了更為優(yōu)選的硬化纖維1989年4月18日授權(quán)的(Dean等人)的美國(guó)第4822453號(hào)專利；1989年4月18日授權(quán)的(Dean等人的)的美國(guó)第4822453；1989年12月19日授權(quán)的(Dean等人)的美國(guó)第4888093號(hào)專利；1990年2月6日授權(quán)的(Moore等人)的美國(guó)第4898642號(hào)專利；以及1992年8月11日授權(quán)的(Herron等人)的美國(guó)第51 37537號(hào)專利；所有這些專利都被本文引作參考。在這些更為優(yōu)選的硬化纖維中，化學(xué)處理包括用交聯(lián)劑進(jìn)行纖維間交聯(lián)，同時(shí)這些纖維處于一種相對(duì)脫水、脫纖維(即單一化)的扭曲、卷曲狀態(tài)。例如，參見(jiàn)美國(guó)第4898642號(hào)專利。
這些化學(xué)硬化的纖維素纖維所具有的某些特性使它們與未硬化的纖維素纖維相比，特別適合于用在本發(fā)明的液體接收/擴(kuò)散部件中。這些纖維除了是親水性的以外，還具有獨(dú)特的硬度和回彈性的綜合特性。這使得用這些纖維制成的熱粘合的液體接收/擴(kuò)散部件能夠保持高水平的吸收性，并表現(xiàn)出高水平的回彈性和遇濕膨脹性。尤其是，這些硬化纖維的回彈性使得液體接收/擴(kuò)散部件能夠在既有液體存在又受到在使用過(guò)程中通常產(chǎn)生的壓力的作用時(shí)能夠更好地維持其毛細(xì)管結(jié)構(gòu)，從而更好地防止癟縮。
在可用于本發(fā)明的熱粘合的液體接收/擴(kuò)散部件中，纖維中帶有一種熱塑性材料。一旦熔融，通常是由于纖維間的毛細(xì)管梯度的作用，使得至少一部分這種熱塑性材料遷移到纖維的交叉點(diǎn)上。這些交叉點(diǎn)成為熱塑性材料的粘結(jié)點(diǎn)。當(dāng)冷卻時(shí)，處在這些交叉點(diǎn)的熱塑性材料固化，形成將各個(gè)層面中的基質(zhì)或纖維網(wǎng)面固定到一起的粘結(jié)點(diǎn)。
由在這些纖維交叉點(diǎn)處的粘結(jié)所產(chǎn)生的多個(gè)效果中的一個(gè)是，增加了最終形成的熱粘合的液體接收/擴(kuò)散部件的總體壓縮模量和強(qiáng)度。在采用化學(xué)硬化的纖維素纖維的情況下，熱塑性材料的熔融和遷移也具有增加所形成的網(wǎng)面的平均孔眼尺寸、同時(shí)使該網(wǎng)面保持其最初形成時(shí)所具有的密度和單位面積重量的效果。這樣，由于改善了透液性能，所以改善了熱粘合的液體擴(kuò)散部件在初遇排泄物時(shí)的液體接收性能，又由于硬化纖維在濕潤(rùn)時(shí)保持其硬度的能力以及熱塑性材料在濕潤(rùn)時(shí)及在濕壓下保持在纖維交叉點(diǎn)處的粘合的能力，所以改善了熱粘合的液體擴(kuò)散部件對(duì)于后面接踵而來(lái)的排泄物的液體接收性能。在網(wǎng)織物中，硬化纖維的熱粘合網(wǎng)保持它們的初始總?cè)莘e不變，但先前由熱塑性材料所占據(jù)的容積區(qū)被開(kāi)放了，從而增大了平均的纖維間毛細(xì)孔眼尺寸。
用于本發(fā)明的液體擴(kuò)散部件中的熱塑性材料可以呈多種形狀，包括顆粒狀、纖維狀或者顆粒狀和纖維狀的組合。由于熱塑性纖維具有形成大量的纖維間粘合點(diǎn)的能力，所以是一種特別可取的形式?？梢杂萌魏我环N在不會(huì)大范圍地破壞構(gòu)成各個(gè)層面的基本網(wǎng)或基質(zhì)的纖維的溫度下能夠熔融的熱塑性聚合物來(lái)制造合適的熱塑性材料?？扇〉氖牵@種熱塑性材料的熔點(diǎn)低于大約190℃，更可取的是在大約75℃和大約175℃之間。在任何情況下，這種熱塑性材料的熔點(diǎn)不應(yīng)當(dāng)?shù)陀谶@種熱粘合的吸濕結(jié)構(gòu)在用于吸濕用品中時(shí)的儲(chǔ)存溫度。這種熱塑性材料的熔點(diǎn)通常不低于大約50℃。
可以用多種熱塑性聚合物來(lái)制造所述的熱塑性材料，特別是熱塑性纖維，這些熱塑性聚合物包括聚乙烯(例如PULPEX@)和聚丙烯一類的聚烯烴，聚酯，共聚酯，聚乙酸乙烯酯，聚乙酸乙基乙烯酯，聚氯乙烯，聚偏氯乙烯，聚丙烯，聚酰胺，共聚酰胺，聚苯乙烯，聚氨酯，以及前面任何一種材料的共聚物，如氯乙烯/醋酸乙烯。一種合適的熱塑性粘合用纖維是(由DuPont制造的)PLEXAFIL聚乙烯微纖維，也可以從(由Weyerhaeuser公司生產(chǎn)的)以商品名KITTYHAWK銷售的產(chǎn)品中獲得20％的這種纖維與80％的纖維素纖維的混合物。根據(jù)希望最后制成的熱粘合吸濕部件所具有的特性，合適的熱塑性材料包括經(jīng)過(guò)親水化處理的疏水性纖維，這類纖維有，例如由以下材料制成的經(jīng)過(guò)表面處理或硅處理的熱塑性纖維聚乙烯和聚丙烯一類的聚烯烴，聚丙烯，聚酰胺，聚苯乙烯類、聚氨酯類等等。使疏水性熱塑性纖維的表面獲得親水性的方法是，用非離子的或陰離子的表面活性劑一類的表面活性劑進(jìn)行處理，例如用一種表面活性劑噴涂這種纖維，將這種纖維浸沒(méi)到一種表面活性劑中或者在生產(chǎn)這種熱塑性纖維的過(guò)程中將表面活性劑作為聚合物的一部分熔入。在熔融并且重新固化之后，這種表面活性劑會(huì)保留在這種熱塑性纖維的表面。合適的表面活性劑包括例如由ICI Americas,Inc.of Wilmington,Delaware生產(chǎn)的Brij76，以及由Glyco Chemical,Inc.ofGreenwich,Connecticut.生產(chǎn)的以Pegosperser的商標(biāo)銷售的各種表面活性劑。除了非離子的表面活性劑以外，還可以采用陰離子的表面活性劑。可以以例如大約每平方厘米熱塑性纖維用大約0.2克至大約1克表面活性劑的水平將表面活性劑施加到熱塑性纖維中。
合適的熱塑性纖維可以由一種聚合物制成(單組分纖維)，也可以由多于一種的聚合物制成(例如雙組分纖維)。在本文中，“雙組分纖維”表示這樣的熱塑性纖維，它包括一個(gè)由一種聚合物制成的芯纖維，這個(gè)芯纖維被包裹在一個(gè)由另一種聚合物制成的熱塑性外皮中。構(gòu)成外皮的聚合物的熔化溫度與構(gòu)成芯的聚合物的熔化溫度不同，通常低于構(gòu)成芯的聚合物的熔化溫度。因此，這種雙組分纖維由于外皮聚合物的熔化而形成熱粘合，同時(shí)保持所要求的芯聚合物的強(qiáng)度特征。
合適的雙組分纖維可以包括具有以下聚合物組合的皮/芯型纖維聚乙烯/聚丙烯，聚乙基乙烯酯/聚丙烯，聚乙烯/聚酯，聚丙烯/聚酯，共聚酯/聚酯等。特別適合用于此處的雙組分熱塑性纖維是那些具有一個(gè)聚丙烯或聚酯的芯和一個(gè)具有較低熔點(diǎn)的共聚酯、聚乙基乙烯酯或聚乙烯外皮的雙組分纖維(例如，DANAKLON@,CELBOND或CHISSO雙組分纖維)。這些雙組分纖維可以是同心的，也可以是偏心的。在本文中，術(shù)語(yǔ)“同心的”和“偏心的”表示的是這種外皮在雙組分纖維的整個(gè)橫截面上具有均勻的厚度還是具有非均勻的厚度。當(dāng)需要以較小的纖維厚度提供較高的壓縮強(qiáng)度時(shí)，偏心的雙組分纖維比較理想。適合用于此處的雙組分纖維既可以是非卷曲(即非彎曲)的，也可以是卷曲(即彎曲)的?？梢酝ㄟ^(guò)一般的紡織手段，例如通過(guò)填塞箱卷曲法(a stuffer box method)或齒輪卷曲法(gear crimp method)來(lái)使雙組分纖維卷曲，以實(shí)現(xiàn)一種流行的二維或“平”的卷曲。
在采用熱塑性纖維時(shí)，可根據(jù)這些纖維的具體熱熔點(diǎn)的不同和所預(yù)期的其它性能的不同而采用不同的纖維長(zhǎng)度。這些熱塑性纖維的長(zhǎng)度一般為約0.3至約7.5厘米長(zhǎng)，優(yōu)選為約0.4至約3.0厘米長(zhǎng)，最優(yōu)選的是約0.6至約1.2厘米長(zhǎng)。也可以通過(guò)改變這些纖維的直徑(測(cè)量厚度)來(lái)調(diào)節(jié)這些熱塑性纖維的性能，包括熱熔點(diǎn)。這些熱塑性纖維的直徑一般用但尼爾(每9000米克重)或分特(每10000米克重)來(lái)定義。適合的雙組分熱塑性纖維的分特值可以在約1.0至約20之間，優(yōu)選為約1.4至約10，最優(yōu)選的是約1.7至約3.3。
這些熱塑性材料的壓縮模量，尤其是熱塑性纖維的壓縮模量也可能是至關(guān)重要的。熱塑性纖維的壓縮模量不僅受到它們的長(zhǎng)度和直徑的影響，而且還受到用來(lái)制作它們的聚合物的成分和特性、纖維的形狀和結(jié)構(gòu)(例如是同心的還是偏心的，是卷曲的還是非卷曲的)等因素的影響。在制造吸濕芯的過(guò)程中，可以利用這些熱塑性纖維的壓縮模量的不同來(lái)改變相應(yīng)的吸濕部件的特性，尤其是密度特性。
如前面所述，在本發(fā)明的某些吸濕芯中，為了使吸濕芯具有一定的存儲(chǔ)液體能力，可以使液體接收/擴(kuò)散部件中帶有一些水凝膠型吸濕物。在這些情況下，液體接收/擴(kuò)散部件中所具有的水凝膠型吸濕聚合物的含量可以高達(dá)該液體接收/擴(kuò)散部件的重量的50％。優(yōu)選的是，液體接收/擴(kuò)散部件中所具有的水凝膠型吸濕聚合物的含量高達(dá)該液體接收/擴(kuò)散部件的重量的30％。最優(yōu)選的是，液體接收/擴(kuò)散部件中所具有的水凝膠型吸濕聚合物的含量高達(dá)該液體接收/擴(kuò)散部件的重量的15％。
液體接收/擴(kuò)散部件還可以含有或者可選擇性地含有一種聚合泡沫材料。已經(jīng)從HIPEs中制造出了幾種特別合適的吸濕泡沫。盡管它們與曾經(jīng)討論過(guò)的可用作液體存儲(chǔ)部件的那些泡沫在某些特性方面有所不同，這些泡沫是開(kāi)孔的聚合材料。例如，參見(jiàn)1993年11月9日授權(quán)的(DesMarais等人的)美國(guó)第5260345號(hào)專利以及1993年12月7日授權(quán)的(DesMarais等人的)美國(guó)第5268224號(hào)專利。這些吸濕性的HIPE泡沫具有理想的液體處理性能，包括(a)比較好的吸水性及液體擴(kuò)散性能，能夠?qū)⑺氲哪蚧蚱渌眢w排出液傳送到吸濕用品的未使用部分中，以便能夠繼續(xù)容納接踵而至的液體流；以及(b)比較高的存儲(chǔ)容量以及比較高的負(fù)荷下(即壓力下)液體容量。這些HIPE吸濕泡沫還具有足夠的柔軟性，從而為吸濕用品的穿用者提供高度的舒適感。還可參見(jiàn)1992年9月15日授權(quán)的(Young等人的)美國(guó)第5147345號(hào)專利和1994年6月7日授權(quán)的(Young等人的)美國(guó)第5318554號(hào)專利，這兩份專利公開(kāi)了幾種具有液體接收/擴(kuò)散部件和液體存儲(chǔ)/再擴(kuò)散部件的吸濕芯，所述的液體接收/擴(kuò)散部件可以是一種親水性的、柔軟的、開(kāi)孔的泡沫，如蜜胺甲醛泡沫(例如由BASF生產(chǎn)的BASOTECT)，所述的液體存儲(chǔ)/再擴(kuò)散部件是一種以HIPE為基本成分的吸濕性泡沫。
這些以泡沫為主要成分的接收/擴(kuò)散部件應(yīng)當(dāng)既能迅速吸收液體，又能有效地將液體分散或擴(kuò)散到吸濕芯的其它部分，所述的吸濕芯的其它部分所具有的吸收壓力高于接收/擴(kuò)散泡沫的排濕壓力。這一將液體排除到吸濕芯的其它部分中的性能對(duì)于提高反復(fù)接收排泄物或液體負(fù)荷的能力以及保持穿用者的皮膚干燥是非常重要的。它還使得接收/擴(kuò)散泡沫能夠充當(dāng)一個(gè)閑置容積儲(chǔ)存器或緩沖區(qū)，當(dāng)在吸濕用品的使用過(guò)程中遇到超乎尋常的高壓時(shí)，這個(gè)儲(chǔ)存器或緩沖區(qū)能夠臨時(shí)性地保存可能從吸濕芯的存儲(chǔ)部件中排出的液體。
在將所述的液體向吸濕芯的其它部件傳送時(shí)，這些以泡沫為基本成分的接收/擴(kuò)散部件應(yīng)當(dāng)不會(huì)壓實(shí)或縮癟。以泡沫為基本成分的接收/擴(kuò)散部件還應(yīng)當(dāng)在借助或不借助重力的條件下部能很容易地接收液體。以泡沫為基本成分的接收/擴(kuò)散部件還應(yīng)當(dāng)具有美的外觀，結(jié)構(gòu)柔軟且具有彈性，并且在干、濕兩種狀態(tài)下都具有良好的結(jié)構(gòu)完整性。
在由Stone等人于1995年1月10日遞交的未決申請(qǐng)U.S.S.N.08/370695中描述了其它幾種可以用作這種接收/擴(kuò)散部件的泡沫，本文將這份申請(qǐng)引作參考。由于這份專利申請(qǐng)中所描述的處理?xiàng)l件，這些泡沫具有改進(jìn)的保存液體和脫濕(即，將液體移送到其它吸濕性部件中的能力)性能。簡(jiǎn)而言之，生產(chǎn)出這些改進(jìn)型泡沫的能力依賴于在HIPE處理過(guò)程中采用的幾個(gè)低剪切力條件和一個(gè)堅(jiān)固的乳化系統(tǒng)。
在由DesMarais等人于1995年8月30日遞交的未決申請(qǐng)U.S.S.N.08/520793中描述了另外幾種可以用作這種接收/擴(kuò)散部件的泡沫，本文將這份申請(qǐng)引作參考。也是由于其先進(jìn)的處理過(guò)程(例如低剪切力)及其所采用的乳化劑，這些泡沫具有更好的存儲(chǔ)和脫濕特性。
任選的下層液體存儲(chǔ)部件根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)出的某些吸濕芯還可以具有一個(gè)任選的下層液體存儲(chǔ)部件。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件被放置在液體接收/擴(kuò)散部件的下面，最好是比由上層液體存儲(chǔ)部件形成的液體接收帶寬一些。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件的一部分還位于液體接收帶的下方。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件與液體接收/擴(kuò)散部件能夠進(jìn)行液體交換，從而能夠接納所接收的身體排出液。用于制作上層液體存儲(chǔ)部件的材料同樣也適合于制作這個(gè)任選的下層液體存儲(chǔ)部件。但是，不必強(qiáng)求這一部件在吸入液體后能夠沿著Z方向膨脹。因此，技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，任何能夠吸收大量液體的材料都可用于制作這一部件。
下層液體存儲(chǔ)部件可以由纖維/水凝膠復(fù)合物制成，也可以僅由一種水凝膠材料制成。在這種情況下，下層液體存儲(chǔ)部件中的水凝膠濃度可以是該下層液體存儲(chǔ)部件總重量的大約30％至100％，更可取的是大約70％至100％。下層液體存儲(chǔ)部件還可以由一種親水性的聚合泡沫制成，包括上面所討論過(guò)的泡沫。在變濕之前一直能保持在薄的狀態(tài)的泡沫比較可取，其原因仍然是它們使得生產(chǎn)、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存展示比較薄的吸濕用品成為可能。
液體接收帶部分地由膨脹的存儲(chǔ)部件形成的液體接收帶在覆蓋于其上的頂片之下形成了一個(gè)空間。由于由該接收帶所形成的空間，本發(fā)明的吸濕芯能夠更容易地處理“涌出”的身體排出液。當(dāng)吸濕芯的一些部分被先前多次排出的這類液體浸透時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。
參照附圖可以看到，液體接收帶具有三維尺寸。通常將接收帶的寬度(y方向)和長(zhǎng)度(x方向)定義為由上層存儲(chǔ)部件形成的空間區(qū)，而接收帶的“底部”則是接收/擴(kuò)散材料的上表面。兩個(gè)橫向的存儲(chǔ)部件是分開(kāi)的，而接收帶的寬度則是這兩個(gè)部件之間的間隙寬度。在這種情況下，所述的長(zhǎng)度則由上層存儲(chǔ)部件的長(zhǎng)度限定。接收帶的厚度將是膨脹的存儲(chǔ)部件的高度(Z方向)。
液體接收帶在x-y方向上可以具有不規(guī)則的形狀，盡管它最好是總體上呈矩形。此外，盡管為獲得維持接收速度不變的效果所要求的接收帶容積因各種因素(例如，存儲(chǔ)材料的吸收速度；接收材料的吸收速度和容量)的不同而不同，但在存儲(chǔ)材料被弄濕并且吸濕用品不受到外加壓力的情況下，接收帶的容積最好為至少大約30cc，優(yōu)選的是至少大約50cc，更優(yōu)選的是至少大約75cc。當(dāng)然，當(dāng)吸濕用品處于干燥狀態(tài)時(shí)，接收帶的容積要小得多。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能理解，對(duì)接收帶的容積的測(cè)量是不精確的，只是給出了用于制作存儲(chǔ)部件和接收/擴(kuò)散部件的材料的本質(zhì)。因此，上面列舉的優(yōu)選的容積范圍只是說(shuō)明性的，并不用于限定本發(fā)明的范圍。
頂片用于本發(fā)明的吸濕用品中的頂片是柔順的，手感柔軟，并且對(duì)穿用者的皮膚無(wú)刺激性。這些頂片是液體可以透過(guò)的，使身體排出液能夠輕易地透過(guò)其整個(gè)厚度。很多種材料都可以用于制造合適的頂片，例如織造的或非織造的材料；多孔的成形熱塑性薄膜、多孔塑料薄膜和液壓成形的熱塑性薄膜一類的聚合材料；多孔泡沫；網(wǎng)狀泡沫；網(wǎng)狀的熱塑性薄膜；以及熱塑性的紗。合適的織造或非織造材料可以由天然纖維(如木纖維或棉纖維)、合成纖維(如聚脂、聚乙烯或聚丙烯纖維一類的聚合纖維)、或天然與合成纖維的組合材料制成。
用于本發(fā)明中的優(yōu)選頂片是從非織造頂片和多孔成形薄膜頂片中選擇出來(lái)的。多孔成形薄膜頂片特別適合于用作頂片，因?yàn)樗鼈兪股眢w排出液能夠透過(guò)，又不是吸濕性的，并且使液體不容易通過(guò)它回流并將穿用者的皮膚再次弄濕。因此，成形薄膜的與身體相接觸的表面一直保持干燥，從而減少身體被弄臟的可能性并且使穿用者更感舒適。1975年12月30日授權(quán)的(Thompson的)美國(guó)第3929135號(hào)專利，1982年4月13日授權(quán)的(Mullane等人的)美國(guó)第4324246號(hào)專利，1982年8月3日授權(quán)的(Radel等人的)美國(guó)第4342314號(hào)專利，1984年7月31日授權(quán)的(Ahr等人的)美國(guó)第4463045號(hào)專利，以及1991年4月9日授權(quán)的(Baird的)美國(guó)第5006394號(hào)專利都描述了合適的成形薄膜。這些專利都被本文引作參考。1986年9月2日授權(quán)的(Curro等人的)美國(guó)第4609518號(hào)專利和1986年12月16日授權(quán)的(Curro等人的)美國(guó)第4629643號(hào)專利公開(kāi)了特別優(yōu)選的微孔成型薄膜頂片，這兩份專利被本文引作參考。用于本發(fā)明的月經(jīng)產(chǎn)品中的優(yōu)選頂片是上面的一份或多份專利中描述的成形薄膜，并由The Procter&Gamble Company ofCincinnati,Ohio以“DRI-WEAVE@”的商標(biāo)在衛(wèi)生巾上銷售。
成形薄膜頂片的朝向身體表面可以是親水性的，以便使身體排出液比該表面不是親水性時(shí)更快地通過(guò)頂片傳送，從而降低液體流出頂片而不是流入吸濕結(jié)構(gòu)的吸濕芯并被其吸收的可能性。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如1991年11月19日由Aziz遞交的名稱為“具有非織造的并且多孔的薄膜覆蓋片的吸濕用品”的美國(guó)第07/794745號(hào)專利中請(qǐng)所述，可以將表面活性劑摻入到成形薄膜頂片的聚合材料中，這份專利被本文引作參考?；蛘撸缟厦嬉眠^(guò)的美國(guó)第4950254號(hào)專利所述，通過(guò)用表面活性劑對(duì)頂片的朝向身體表面進(jìn)行處理可使其表現(xiàn)出親水性，這份專利被本文引作參考。
底片用于本發(fā)明的吸濕用品中的底片通常是身體排出液不能透過(guò)的，并且最好是由一層塑料薄膜制成，盡管其它柔軟的不透液材料也可采用。在本文中，“柔軟的”一詞用來(lái)形容材料比較柔順，易于與人體的大體形狀及輪廓相貼合。底片防止吸收并容納在吸濕芯中的身體排出液弄濕與吸濕用品接觸的物品，如短褲、睡衣、內(nèi)褲等。底片可以由織造或非織造的材料、熱塑性聚乙烯或聚丙烯薄膜一類的聚合薄膜，或者由薄膜覆蓋的非織造材料一類的復(fù)合材料制成。底片最好是一層厚度在大約0.012mm(0.5mil)至大約0.051mm(2.0mils)之間的聚乙烯薄膜。兩種有代表性的聚乙烯薄膜是由Clopay Corporation of Cincinnati,Ohio生產(chǎn)的P18-0401牌薄膜和由EthylCorporation,Visqueen Division,of Terre Haute,Indiana生產(chǎn)的XP-39385牌薄膜。底片最好是經(jīng)過(guò)了壓紋和/或無(wú)光處理以便具有更為象布的外觀。另外，底片既能允許蒸汽從吸濕芯中散發(fā)出來(lái)(即是透氣的)又能防止身體排出液從其上透過(guò)。
可以用一種結(jié)構(gòu)類似彈性的薄膜(structural elastic-like film)(SELF)網(wǎng)面來(lái)制作出非常理想的底片。結(jié)構(gòu)類似彈性的薄膜網(wǎng)面是一種可伸縮的材料，這種材料在不外加彈性材料的情況下就能在拉伸方向上呈現(xiàn)出類似彈性的性能。SELF網(wǎng)面包括一個(gè)可伸縮的網(wǎng)狀織品，該網(wǎng)狀織品具有至少兩個(gè)彼此相鄰且種類不同、性質(zhì)不同的區(qū)域。其中一個(gè)區(qū)域在受到沿著與一個(gè)預(yù)定軸平行的方向上的軸向拉伸時(shí)，能夠在另一個(gè)區(qū)域的主要部分產(chǎn)生明顯的抵抗拉伸的力之前產(chǎn)生抵抗拉伸的阻力。當(dāng)材料處于非張緊狀態(tài)時(shí)，如果從大體上平行于所述預(yù)定軸的方向上測(cè)量，至少有一個(gè)區(qū)域的表面徑長(zhǎng)大于其它區(qū)域的表面徑長(zhǎng)。具有較長(zhǎng)的表面徑長(zhǎng)的區(qū)域包括一個(gè)或多個(gè)延伸到其它區(qū)域的平面之外的變形區(qū)。SELF網(wǎng)面在受到沿與一個(gè)預(yù)定軸平行的方向上的拉伸時(shí)，沿著至少這一個(gè)預(yù)定軸產(chǎn)生出至少兩個(gè)大小明顯不同的、可控制的抵抗拉伸的力。SELF網(wǎng)面對(duì)外加的拉伸先產(chǎn)生一個(gè)第一阻力，直到網(wǎng)面伸長(zhǎng)到足以使得具有較長(zhǎng)表面徑長(zhǎng)的區(qū)域的主要部分進(jìn)入到外加拉伸的平面中時(shí)，該SELF網(wǎng)面對(duì)進(jìn)一步的拉伸產(chǎn)生第二阻力?？偟牡挚估斓淖枇Υ笥谟傻谝粎^(qū)域產(chǎn)生的抵抗拉伸的第一阻力。1994年2月24日由Donald C.Roe等人遞交的、尚未授權(quán)的、與本申請(qǐng)共同轉(zhuǎn)讓的、名稱為“具有由多塊結(jié)構(gòu)類似彈性的薄膜網(wǎng)面構(gòu)成的可伸縮的腰片的吸濕用品”的第08/203456號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)更為全面地描述了適合于本發(fā)明的SELF網(wǎng)面，這份專利被本文引作參考。
吸濕用品本發(fā)明的吸濕用品總體上包括(1)一個(gè)頂片；(2)一個(gè)底片；以及(3)一個(gè)夾在頂片和底片之間的吸濕芯。在本文中，“吸濕用品”一詞表示吸收并容納由身體排出的液體的用品，更確切地說(shuō)，表示放置在穿用者身體上或身體附近、用于吸收并容納從身體中排出的各種液體的用品。此外，“一次性的”吸濕用品表示在用過(guò)一次后將被丟棄的吸濕用品(即，不打算對(duì)原有吸濕用品以整體的方式進(jìn)行洗滌或以其它方式回收或作為吸濕用品重新使用，盡管這種吸濕用品的某些材料或整個(gè)吸濕用品可以回收、重新使用，或制成肥料)。本發(fā)明的一次性吸濕用品的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種尿布。在本文中，“尿布”一詞表示通常由嬰兒及失禁者穿在其下體周圍的一種內(nèi)褲。但是，應(yīng)該懂得，本發(fā)明也適用于其它一次性吸濕用品，如失禁者穿的三角褲，失禁者用的襯墊，訓(xùn)練短褲、尿布襯里，月經(jīng)墊，衛(wèi)生巾，面巾、紙巾等。
用于本發(fā)明的吸濕芯帶有至少一個(gè)液體存儲(chǔ)部件，如前面所述，該部件基本上是貼著碩片的。在這樣的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以將一個(gè)非常薄的如織物層一類的液體可透過(guò)層放在頂片和液體存儲(chǔ)部件之間。但是，液體存儲(chǔ)部件與頂片進(jìn)行直接的液體交換是非常關(guān)鍵的。這樣做之后，本發(fā)明的吸濕芯能夠最大限度地減少頂片的回滲性，從而使吸濕用品的穿用者的皮膚具有干爽的感覺(jué)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，吸濕芯帶有兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件，這兩個(gè)部件在橫向上是分開(kāi)的?！霸跈M向上是分開(kāi)的”表示在這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件之間有一個(gè)間隙。當(dāng)這兩個(gè)橫向分開(kāi)的存儲(chǔ)部件在吸收身體排出液并沿z方向發(fā)生膨脹時(shí)，處在這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件之間的間隙與位于它們下方的接收/擴(kuò)散層一同限定了一個(gè)用于接收身體排出液的液體接收帶。通常，這個(gè)液體接收帶的至少一部分包括位于所覆頂片之下的空間。由于在該接收帶中有這樣一個(gè)空間，本發(fā)明的吸濕芯能夠更容易地處理“涌出”的身體排出液。當(dāng)吸濕芯的一些部分被先前多次排出的這類液體浸透時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。
本發(fā)明的吸濕芯還具有一個(gè)能夠?qū)⑸眢w排出液傳送到吸濕芯中的其它部件上的液體接收/擴(kuò)散部件。這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件至少有一部分處在液體接收帶的下方，并且通?？拷后w接收帶，從而能夠接納這些身體排出液。這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分還位于各上層液體存儲(chǔ)部件的下方。液體接收/擴(kuò)散部件的這些部分與上層的存儲(chǔ)部件能夠進(jìn)行液體交換，從而能夠?qū)⒁后w從液體擴(kuò)散部件傳送到各個(gè)上層存儲(chǔ)部件，使液體接收/擴(kuò)散部件能夠接收額外的身體排出液。
在接收/擴(kuò)散材料采用的是纖維時(shí)，其單位面積重量可以在大約0.08g/sq.in.至大約0.30g/sq.in.的范圍內(nèi)，更為可取的是在大約0.08g/sq.in.至大約0.15g/sq.in.的范圍內(nèi)；密度在大約0.05g/cc至大約0.30g/cc的范圍內(nèi)；更為可取的是在大約0.05g/cc至大約0.15g/cc的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)出的某些吸濕芯還可以具有一個(gè)任選的下層液體存儲(chǔ)部件。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件被放置在液體接收/擴(kuò)散部件的下面。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件的一部分還位于液體接收帶的下方。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件與液體接收/擴(kuò)散部件能夠進(jìn)行液體交換，從而能夠接納所接收的身體排出液。用于制作上層液體存儲(chǔ)部件的材料同樣也適合于用于制作這個(gè)任選的下層液體存儲(chǔ)部件。但是，不必強(qiáng)求這一部件在吸入液體后能夠沿著Z方向膨脹。因此，技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，任何能夠吸收大量液體的材料都可用于制作這一部件。
下層液體存儲(chǔ)部件可以由纖維/水凝膠復(fù)合物制成，也可以僅由一種水凝膠材料制成。在這種情況下，下層液體存儲(chǔ)部件中的水凝膠濃度可以是該下層液體存儲(chǔ)部件總重量的大約30％至100％，更可取的是大約70％至100％。
下層液體存儲(chǔ)部件還可以由一種親水性的聚合泡沫制成，包括上面所討論過(guò)的泡沫。在變濕之前一直能保持在薄的狀態(tài)的泡沫比較可取，其原因仍然是它們使得生產(chǎn)、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存展示比較薄的吸濕用品成為可能。此外，由于下層液體存儲(chǔ)部件最好是靠近底片放置，所以其材料通過(guò)底片給消費(fèi)者造成的感覺(jué)是非常重要的。因此其材料最好比較光滑柔軟。那些變濕前一直能保持在薄的狀態(tài)的泡沫就可提供這種良好的觸感。
無(wú)論這個(gè)任選的下層存儲(chǔ)芯由是什么材料制成的，這個(gè)部件最好至少與液體接收帶一樣寬(即，在y方向上)，使下層的膨脹不會(huì)造成由上層存儲(chǔ)部件的膨脹形成的空間容積減小。因此，在有兩個(gè)被一間隙沿橫向分開(kāi)的上層液體存儲(chǔ)部件的情況下，下層存儲(chǔ)部件將比這個(gè)間隙寬。
出了具有一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的吸濕芯的吸濕用品的一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例是一個(gè)尿布10。圖1是尿布10處于其展平的、非收縮狀態(tài)(即，已將由彈性引起的收縮解除)時(shí)的頂視平面圖，圖中的尿布具有一個(gè)頂片12，一個(gè)底片14，以及一個(gè)位于頂片12和底片14之間的總體上用18表示的吸濕芯。圖示中的頂片是透明的，為的是更清楚地顯示吸濕芯18的各個(gè)組成部分。
如圖1所示，尿布10具有一個(gè)前腰區(qū)22，一個(gè)后腰區(qū)24，一個(gè)襠區(qū)26，以及一個(gè)由底片14的外邊緣限定的外周28，其中，縱向邊緣用30表示，底邊用32表示。尿布10的縱軸基本上平行于縱向邊緣30，而橫軸基本上平行于底邊32。腰區(qū)22和24由尿布10的在穿著時(shí)圍繞著穿用者腰部的那些上層部分組成。襠區(qū)26是尿布10的位于前腰區(qū)22和后腰區(qū)24之間的部分，它包括尿布10的在穿用時(shí)位于穿用者的兩腿之間并且遮蓋住穿用者的下體的那個(gè)部分。因此，襠區(qū)26構(gòu)成了尿布10或者其它一次性吸濕用品的通常用于供液體沉積的區(qū)域。
可以利用任何一種合適的方法將頂片12和底片14接合在一起。在本文中，“接合”一詞包含兩方面的意思，其一是表示通過(guò)將頂片12直接固定到底片14上來(lái)將頂片12直接接合在底片14上的一種結(jié)構(gòu)形式，其二是通過(guò)將頂片12固定到一個(gè)中間部件上，再將該中間部件固定到底片14上來(lái)將頂片12間接地接合到底片14上的結(jié)構(gòu)形式。最好是借助于如粘結(jié)劑或本領(lǐng)域公知的其它任何固定方法一類的方法(未示出)將頂片12直接固定在底片14上。例如，可以用一個(gè)均勻連續(xù)的粘結(jié)劑涂層、一個(gè)帶圖案的粘結(jié)劑涂層、或由一系列獨(dú)立的線條或點(diǎn)組成的粘接劑涂層將頂片12固定到底片14上。如圖1所示，頂片12的尺寸構(gòu)形比底片14要小。但是，頂片12和14也可以具有相同的或相似的尺寸構(gòu)形(即，是共同伸展的)，這樣它們就能夠沿尿布10的外周28接合在一起。底片14的尺寸由吸濕芯18的尺寸和所選擇的具體的尿布結(jié)構(gòu)決定。在圖1所示的實(shí)施例中，底片14是砂漏形的。但是，其它形狀，如矩形、I形等都是可以采用的。
盡管圖中未示出，但尿布10可以具有一些彈性件，這些彈性件在尿布上產(chǎn)生一個(gè)收縮力，使尿布能夠與穿用者貼得更近并且使穿用者感到更舒適?？梢詫⑦@些彈性件按多種公知的結(jié)構(gòu)組裝，如1975年1月14日授權(quán)的(Buell的)第3860003號(hào)美國(guó)專利描述的，這篇專利已被本文引用作為參考文獻(xiàn)?？梢詫椥约b設(shè)在尿布10的外周28附近，最好是沿著各縱向邊緣30安裝，使彈性件產(chǎn)生一個(gè)牽拉著尿布10并且將尿布10保持在穿用者的大腿上的趨勢(shì)。還可以將彈性件設(shè)置在尿布10的一條或兩條底邊32附近，以構(gòu)成一個(gè)腰頭和兩個(gè)腿部收口，或者構(gòu)成只構(gòu)成一個(gè)腰頭，而不構(gòu)成腿部收口。例如，參見(jiàn)1985年5月7日授權(quán)的(Kievit等人的)第4515595號(hào)美國(guó)專利。最好是使彈性件以可以彈性收縮的狀態(tài)固定到尿布上，以便在正常的不受約束的狀態(tài)下，這些彈性件能夠?qū)⒛虿?0有效地收縮或聚攏。至少有兩種方式可以用于將彈性件以可以彈性收縮的狀態(tài)固定在尿布10上。例如，可以在尿布處于非收縮狀態(tài)時(shí)將彈性件拉伸著固定到尿布10上。也可以先使尿布10收縮，例如在尿布上打褶，然后在彈性件處于非回縮或非拉伸狀態(tài)時(shí)將它們固定并結(jié)合到尿布10上?？梢允箯椥约刂虿?0的襠區(qū)26的基本上整個(gè)長(zhǎng)度延伸，也可以使彈性件沿著尿布10的整個(gè)長(zhǎng)度延伸，或沿著其它任何適合于形成一條可彈性收縮的線的長(zhǎng)度延伸。這些彈性件的長(zhǎng)度通常由尿布的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)決定。
參照?qǐng)D1，特別是圖2，吸濕芯18具有兩個(gè)呈長(zhǎng)方條形的上層液體存儲(chǔ)部件34和36，這兩個(gè)部件由水凝膠型吸濕聚合物組成，位于頂片12的下方并且與頂片12相鄰。如圖2所示，這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件分別被一層液體可透過(guò)的薄紙35和37包裹著。這兩個(gè)被包裹著的液體存儲(chǔ)部件34和36在橫向上是分開(kāi)的，并且限定了一個(gè)用標(biāo)號(hào)38表示的液體接收帶。這個(gè)液體接收帶38大體上位于尿布10的液體排泄區(qū)中。
吸濕芯18還具有一個(gè)纖維網(wǎng)形式的連續(xù)的液體接收/擴(kuò)散部件42，這個(gè)部件也被包裹在一層薄紙43中。這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件42的中間部分44位于液體接收帶38的下方。這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件42還具有兩個(gè)側(cè)邊部分46和48。側(cè)邊部分46位于液體存儲(chǔ)部件36之下并且與液體存儲(chǔ)部件36能夠進(jìn)行液體交換，而側(cè)邊部分48位于液體存儲(chǔ)部件34之下并且與液體存儲(chǔ)部件34能夠進(jìn)行液體交換。如圖1所示，液體擴(kuò)散部件42在尿布10的襠區(qū)26具有兩條弧形凹入的邊緣52和53，因此有點(diǎn)兒象砂漏形。
特別如圖2所示，吸濕芯18還具有一個(gè)呈長(zhǎng)方條形的下層液體存儲(chǔ)部件60，該部件由水凝膠型吸濕聚合物或一種吸濕性的泡沫材料構(gòu)成，并被一層薄紙61包裹著。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件60基本上與液體存儲(chǔ)部件34和36一樣長(zhǎng)，該下層液體存儲(chǔ)部件60位于液體擴(kuò)散部件42的中部44的下方并且與液體擴(kuò)散部件42的中部44可以進(jìn)行液體交換。下層存儲(chǔ)部件60(在y方向上)比部分地由存儲(chǔ)部件34和36形成的液體接收帶38寬。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件60位于液體接收帶38的下方。
當(dāng)首次遇到含水的身體排出液時(shí)，上層存儲(chǔ)部件34和36開(kāi)始膨脹，當(dāng)它們完全被浸透時(shí)，厚度至少增加2mm。這個(gè)厚度的增加導(dǎo)致了接收帶38的空間容積的增大。因此，吸濕用品能夠更好地處理后來(lái)“涌出”的含水的身體排出液。上層存儲(chǔ)部件最好是能夠沿z方向擴(kuò)展至少100％。當(dāng)然，由于液體接收帶的長(zhǎng)度和寬度也會(huì)影響空間容積，在這種芯體中也可能不需要100％的z方向擴(kuò)展。
示一個(gè)吸濕用品110的橫剖視圖，吸濕用品110具有一個(gè)頂片112，一個(gè)底片114和一個(gè)位于頂片和底片之間的另一種形式的吸濕芯118。這個(gè)另一種形式的吸濕芯118也具有兩個(gè)由水凝膠型吸濕聚合物或一種聚合泡沫材料構(gòu)成的上層液體存儲(chǔ)部件134和136，這兩個(gè)部件位于頂片112的下方并且與頂片112相鄰。這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件134和136在橫向上是分開(kāi)的，并且部分地限定了用標(biāo)號(hào)138代表的液體接收帶。在這兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件134和136與液體接收/擴(kuò)散部件142之間有一個(gè)薄紙層143。這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件142具有一個(gè)位于液體接收帶138的下方的中間部分144，還具有兩個(gè)側(cè)邊部分146和148。側(cè)邊部分146位于液體存儲(chǔ)部件136之下并且與液體存儲(chǔ)部件136能夠進(jìn)行液體交換，而側(cè)邊部分148位于液體存儲(chǔ)部件134之下并且與液體存儲(chǔ)部件134能夠進(jìn)行液體交換。
吸濕芯118還具有一個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件160，該部件由水凝膠型吸濕聚合物或一種吸濕性的泡沫材料構(gòu)成。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件160位于液體擴(kuò)散部件142的中部144的下方并且可以與液體擴(kuò)散部件142的中部144進(jìn)行液體交換。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件160還位于液體接收帶138的下方并且比液體接收帶138寬。即，這個(gè)存儲(chǔ)部件160比兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件134和136之間的間隙寬。如圖3所示，吸濕芯118的這些部件被包裹在一層薄紙164中。薄紙164在由標(biāo)號(hào)166和168表示的兩個(gè)點(diǎn)上與薄紙143粘接在一起。
當(dāng)首次遇到含水的身體排出液時(shí)，上層存儲(chǔ)部件134和136開(kāi)始膨脹，當(dāng)它們完全被浸透時(shí)，厚度至少增加2mm。粘接點(diǎn)166和168防止存儲(chǔ)部件134和136沿橫向擴(kuò)展到接收帶138中。這個(gè)厚度的增加導(dǎo)致了接收帶138的空間容積的增大。因此，吸濕用品能夠更好地處理后來(lái)“涌出”的含水的身體排出液。
示一個(gè)吸濕用品210的橫剖視圖，吸濕用品210具有一個(gè)頂片212，一個(gè)底片214和一個(gè)位于頂片和底片之間的另一種形式的吸濕芯218。這個(gè)另一種形式的吸濕芯218也具有兩個(gè)由水凝膠型吸濕聚合物構(gòu)成的上層液體存儲(chǔ)部件234和236，這兩個(gè)部件位于頂片212的下方并且與頂片212相鄰。這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件234和236在橫向上是分開(kāi)的，并且限定了用標(biāo)號(hào)238代表的液體接收帶。在這兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件234和236下方、液體接收/擴(kuò)散部件242上方有一個(gè)薄紙層243，所述的液體接收/擴(kuò)散部件242包括一個(gè)纖維基質(zhì)，在纖維基質(zhì)中均勻地分布著水凝膠型吸濕聚合物顆粒。這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件242具有一個(gè)位于液體接收帶238的下方的中間部分244，還具有兩個(gè)側(cè)邊部分246和248。側(cè)邊部分246位于液體存儲(chǔ)部件236之下并且與液體存儲(chǔ)部件236能夠進(jìn)行液體交換，而側(cè)邊部分248位于液體存儲(chǔ)部件234之下并且與液體存儲(chǔ)部件234能夠進(jìn)行液體交換。如圖4所示，吸濕芯218的這些部件被包裹在一層薄紙264中。薄紙264在由標(biāo)號(hào)266和268表示的兩個(gè)點(diǎn)上與薄紙243粘接在一起。
當(dāng)首次遇到含水的身體排出液時(shí)，上層存儲(chǔ)部件234和236開(kāi)始膨脹，當(dāng)它們完全被浸透時(shí)，厚度至少增加2mm。粘接點(diǎn)266和268防止存儲(chǔ)部件234和236沿橫向擴(kuò)展到接收帶238中。這個(gè)厚度的增加導(dǎo)致了接收帶238的空間容積的增大。因此，吸濕用品能夠更好地處理后來(lái)“涌出”的含水的身體排出液。
示一個(gè)吸濕用品310的橫剖視圖，吸濕用品310具有一個(gè)頂片312，一個(gè)底片314和一個(gè)位于頂片和底片之間的另一種形式的吸濕芯318。這個(gè)另一種形式的吸濕芯318具有一個(gè)由水凝膠型吸濕聚合物或一種吸濕性聚合泡沫構(gòu)成的連續(xù)層320，這個(gè)連續(xù)層320將液體擴(kuò)散部件342部分地包裹著，該連續(xù)層320具有在吸收了身體排出液之后沿z方向擴(kuò)展的能力。連續(xù)層320包括上層液體存儲(chǔ)部件或部分334和336以及下層液體存儲(chǔ)部件或部分360，上層液體存儲(chǔ)部件或部分334和336位于頂片312的下方并且與頂片312相鄰，下層液體存儲(chǔ)部件或部分360位于液體擴(kuò)散部分342的下方。這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件/部分334和336之間的間隙限定了用標(biāo)號(hào)338代表的液體接收帶。液體擴(kuò)散部件342的中部344位于液體接收帶338的下方。液體擴(kuò)散部件342的側(cè)邊部分346位于液體存儲(chǔ)部件336之下并且與液體存儲(chǔ)部件336能夠進(jìn)行液體交換，而側(cè)邊部分348位于液體存儲(chǔ)部件334之下并且與液體存儲(chǔ)部件334能夠進(jìn)行液體交換。
當(dāng)首次遇到含水的身體排出液時(shí)，上層存儲(chǔ)部件334和336開(kāi)始膨脹，當(dāng)它們完全被浸透時(shí)，厚度至少增加2mm。這個(gè)厚度的增加導(dǎo)致了接收帶338的空間容積的增大。因此，吸濕用品能夠更好地處理后來(lái)“涌出”的含水的身體排出液。
示一個(gè)吸濕用品410的橫剖視圖，吸濕用品410具有一個(gè)頂片412，一個(gè)底片414和一個(gè)位于頂片和底片之間的另一種形式的吸濕芯418。這個(gè)另一種形式的吸濕芯418也具有兩個(gè)由水凝膠型吸濕聚合物或一種吸濕性聚合泡沫構(gòu)成的上層液體存儲(chǔ)部件434和436，這兩個(gè)部件位于頂片412的下方并且與頂片412相鄰。這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件434和436在橫向上是分開(kāi)的，并且限定了用標(biāo)號(hào)438代表的液體接收帶。這兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件434和436的由水凝膠型吸濕聚合物構(gòu)成的部分還分別與襯片435和437相粘接。無(wú)論液體存儲(chǔ)部件434和436采用的是何種材料，都將它們折成如圖6所示的c形。
在這兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件434和436下方、液體擴(kuò)散部件442上方有一個(gè)薄紙層443。這個(gè)液體擴(kuò)散部件442位于液體存儲(chǔ)部件434和436之下并且與液體存儲(chǔ)部件434和436能夠進(jìn)行液體交換，它還位于液體接收帶438的下方。
吸濕芯418還具有一個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件460，該部件由水凝膠型吸濕聚合物或一種吸濕性的泡沫材料構(gòu)成。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件460位于液體擴(kuò)散部件442的下方并且可以與液體擴(kuò)散部件442進(jìn)行液體交換。這個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件460還位于液體接收帶438的下方。
當(dāng)首次遇到含水的身體排出液時(shí)，上層存儲(chǔ)部件434和436開(kāi)始膨脹，當(dāng)它們完全被浸透時(shí)，厚度至少增加2mm。襯片層435和437防止存儲(chǔ)部件434和436沿橫向擴(kuò)展到接收帶438中。將上層液體存儲(chǔ)部件434和436折成c字形提高了這些部件沿z方向膨脹的能力，從而增大了接收帶438的空間容積。所述的厚度的增加導(dǎo)致了接收帶438的空間容積的增大。因此，吸濕用品能夠更好地處理后來(lái)“涌出”的含水的身體排出液。
試驗(yàn)方法--液體接收速度通過(guò)下面的接收試驗(yàn)方法對(duì)尿布一類的吸濕用品所能夠達(dá)到的液體接收速度進(jìn)行了測(cè)試，所述的試驗(yàn)是針對(duì)這一特定的目的開(kāi)發(fā)出來(lái)的。為了給出具有統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)對(duì)一個(gè)給定的尿布結(jié)構(gòu)的至少三個(gè)樣品進(jìn)行這個(gè)接收試驗(yàn)。
原理這個(gè)試驗(yàn)在以下條件下對(duì)將尿液引導(dǎo)到一個(gè)尿布上進(jìn)行了模擬向尿布樣品施加一個(gè)0.4psi(大約28g/cm2)的壓力。
將總共兩個(gè)或更多個(gè)合成尿形式的負(fù)載以10ml/sec的速度、兩個(gè)負(fù)載之間5分鐘的時(shí)間間隔(平衡穩(wěn)定時(shí)間)施加到尿布樣品上。
裝置環(huán)境條件將溫度和濕度控制在以下范圍內(nèi)溫度73+±2°F*相對(duì)濕度50±2％接收試驗(yàn)機(jī)從Concord-Renn Co.,6315 Warrick St.,Cincinnati,OH.45227獲得。
零部件試驗(yàn)臺(tái)(PLEXIGLAS)泡沫基底-在一個(gè)6″×20″×1″的泡沫上覆蓋著聚乙烯底片材料-泡沫類型密度1.01b/ft3,IDL24psi噴嘴蓋板刻度量筒(100ml)(1000ml)或等同物VWR科學(xué)編號(hào)(100ml):24711-310；編號(hào)(1000ml):24711-364或等同物。
錐形燒瓶(6000ml):VWR科學(xué)編號(hào)29135-307或等同物數(shù)字泵由Cole-Parmer Instrument Co.提供，電話號(hào)碼(800)323-4340編號(hào)G-07523-20速裝式泵(Easy Load Pump)的泵頭(head)由Cole-Parmer Instrument Co.提供編號(hào)g-07518-02蒸餾水常規(guī)來(lái)源干燥合成尿Jayco SynUrine試驗(yàn)裝置的組裝應(yīng)當(dāng)將試驗(yàn)裝置組裝成圖7所示的形式。用標(biāo)號(hào)520表示該試驗(yàn)裝置。將試驗(yàn)裝置520放置在一個(gè)合適的桌面或試驗(yàn)臺(tái)面上。該試驗(yàn)裝置520包括一個(gè)合成尿源524，一個(gè)泵528，一對(duì)電連接器(或探頭)536，以及一個(gè)樣品固定臺(tái)546。
一個(gè)容積泵，泵上裝有一個(gè)泵頭530和一個(gè)數(shù)字計(jì)時(shí)器532。電探頭536通過(guò)導(dǎo)線538與泵528相連。Tygon管540從合成尿源524通向泵528并從泵528通向樣品固定臺(tái)546。從泵528通向樣品固定臺(tái)546的Tygon管540最好是借助于一個(gè)環(huán)形固定架(未示出)支持在樣品固定臺(tái)546上。Tygon管540的通向樣品固定臺(tái)546的那一端上也帶有一個(gè)噴嘴542，用于將合成尿引導(dǎo)到試驗(yàn)樣品上。
樣品固定臺(tái)546包括一個(gè)PLEXIGLAS試驗(yàn)臺(tái)，一個(gè)泡沫基底550以及一個(gè)蓋板552。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖7只是示意性地示出試驗(yàn)臺(tái)548包括一個(gè)PLEXIGLAS底板。試驗(yàn)臺(tái)548應(yīng)當(dāng)還有4個(gè)直立在底板上并且圍繞著尿布樣品510的PLEXIGLAS側(cè)板。這樣能防止合成尿在試驗(yàn)過(guò)程中從試驗(yàn)臺(tái)548中流出。將泡沫基底550放置在PLEXIGLAS底板548的頂上，使得在試驗(yàn)過(guò)程中作用在樣品上的壓力是均等的。將尿布樣品510放置在泡沫基底上，并使其頂片向上。然后將蓋板552放置在尿布樣品的頂面上，使蓋板上的圓筒形的液體導(dǎo)入筒556和開(kāi)口558處在尿布樣品的橫向中間。然后將重物560放置到蓋板552上，從而向尿布樣品施加一個(gè)0.4psi的壓力。
放置電探頭536時(shí)使它們?cè)诤铣赡虺练e處剛剛接觸到尿布樣品的頂片。將電探頭放置在圓筒形的液體導(dǎo)入筒556外側(cè)的相對(duì)兩側(cè)上。電探頭536對(duì)尿布樣品的頂片上的合成尿的出現(xiàn)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)所有的合成尿都被尿布樣品接收之后，電探頭536之間的電連接將會(huì)斷開(kāi)。這將給出測(cè)試樣品接收一個(gè)給定的(即50ml)合成尿噴涌或負(fù)荷所用的時(shí)間。
合成尿的制備量出4份各1000ml的蒸餾水，并將它們倒入一個(gè)干凈的、干的6000ml的錐形燒瓶中。將一個(gè)攪拌棒加入到燒瓶中，并將該燒瓶放到一個(gè)電磁攪拌板上。小心地將干燥的合成尿混合物倒入這個(gè)裝有4000ml蒸餾水的燒瓶中。漏斗對(duì)于防止干燥的合成尿的損失是非常有幫助的。用最后1000ml蒸餾水清洗這個(gè)漏斗并將清洗用的水引入錐形燒瓶中，這樣，燒瓶中總共加入了5000ml蒸餾水。攪拌該溶液，直至所有的固體都溶解為止。
給燒瓶貼上標(biāo)簽并注上日期；在7天之后必須將所剩的所有溶液都廢棄掉。
如果需要的話，可以制備出更大容量的(5000ml的倍數(shù))合成尿。適當(dāng)?shù)夭捎酶笕萘康恼麴s水(例如在一個(gè)12000ml的容器中用10000ml蒸餾水)和適當(dāng)袋數(shù)的干燥合成尿(例如10000ml用2袋)。
步驟將尿布上的所有彈性件都去除，使尿布得以被展平。將該尿布放置到處在接收試驗(yàn)機(jī)的底部中的一片泡沫的頂面上。應(yīng)當(dāng)使尿布的頂片朝上，以便合成尿能夠被施加到頂片上。放置尿布時(shí)應(yīng)當(dāng)使尿的釋放噴嘴與尿布的前緣相距大約3英寸。
將蓋板組件放置到尿布上。
將合適的重物輕輕地放置到蓋板上，使一個(gè)0.4psi的壓力作用在尿布上。
將環(huán)形固定架移動(dòng)到位，使噴嘴位于圓筒形的液體導(dǎo)入筒的中心的正上方。將環(huán)形物下降，直到噴嘴在尿布的表面上方2″(大約5cm)處伸出。將噴嘴放置得與試驗(yàn)臺(tái)的頂面垂直。
將泵起動(dòng)。
泵開(kāi)始泵送出給定容量的合成尿*，計(jì)時(shí)器將一直運(yùn)行，直到給定容量的尿被尿布吸收。當(dāng)所有液體都被尿布吸收之后，加入給定容量的合成尿(50ml)的時(shí)間將會(huì)顯示在數(shù)字泵上。
在5分鐘的平衡穩(wěn)定時(shí)間之后，試驗(yàn)循環(huán)將自動(dòng)重復(fù)。試驗(yàn)循環(huán)將會(huì)重復(fù)運(yùn)行預(yù)期的次數(shù)，直到特定容量的合成尿被施加到尿布樣品上。
當(dāng)所有這些試驗(yàn)都完成之后，使蒸餾水通過(guò)所用的管子。以日常的方式用一個(gè)小刷子清洗位于頂部板管的底部?jī)?nèi)側(cè)的小探頭的觸點(diǎn)的表面。如果接收試驗(yàn)機(jī)被周而復(fù)始地使用，不可能將管子中的合成尿清洗干凈，則每月?lián)Q一次管子。為了保持結(jié)實(shí)的支撐，應(yīng)當(dāng)每3個(gè)月?lián)Q一次泡沫基底。
*當(dāng)采用從HIPE中制備出的、可縮癟的泡沫作為上層存儲(chǔ)部件時(shí)，應(yīng)當(dāng)將Jayco合成尿和設(shè)備的溫度都補(bǔ)償?shù)?7.8°F 。應(yīng)當(dāng)在這一溫度下測(cè)定液體接收速度。
權(quán)利要求
1.一種用于吸收身體排出液的吸濕用品，包括一個(gè)液體可以透過(guò)的頂片，一個(gè)底片和一個(gè)位于頂片和底片之間的吸濕芯，其特征在于，所述的吸濕用品對(duì)于兩個(gè)連續(xù)的合成尿液體負(fù)荷表現(xiàn)出保持不變的液體接收速度；其特征還在于，當(dāng)只考慮到頂片、底片和吸濕芯時(shí)，該吸濕用品在干燥狀態(tài)下的厚度不大于0.5英寸。
2.一種用于吸收身體排出液的吸濕用品，包括一個(gè)液體可以透過(guò)的頂片，一個(gè)底片和一個(gè)位于頂片和底片之間的吸濕芯，其特征在于，所述的吸濕用品對(duì)于三個(gè)、最好是四個(gè)連續(xù)的合成尿液體負(fù)荷的每一個(gè)都表現(xiàn)出保持不變的液體接收速度；其特征還在于，當(dāng)只考慮到頂片、底片和吸濕芯時(shí)，該吸濕用品在干燥狀態(tài)下的厚度不大于0.5英寸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的吸濕用品，其特征在于，所述的三個(gè)連續(xù)的液體負(fù)荷各為50毫升的合成尿，每個(gè)負(fù)荷都是以10毫升/秒的速度施加到該吸濕用品上的，并且在兩個(gè)連續(xù)的負(fù)荷之間有一個(gè)5分鐘的平衡穩(wěn)定時(shí)間。
4.如權(quán)利要求3所述的吸濕用品，其特征在于，接收第一個(gè)50毫升合成尿液體負(fù)荷的液體接收速度至少為2毫升/秒。
5.一種用于吸收身體排出液的吸濕用品，包括一個(gè)液體可以透過(guò)的頂片，一個(gè)底片和一個(gè)位于頂片和底片之間的吸濕芯，其特征在于，所述的吸濕用品對(duì)于兩個(gè)連續(xù)的合成尿液體負(fù)荷表現(xiàn)出增大的液體接收速度。
6.一種用于吸收身體排出液的吸濕用品，包括一個(gè)液體可以透過(guò)的頂片，一個(gè)底片和一個(gè)位于頂片和底片之間的吸濕芯，其特征在于，所述的吸濕用品對(duì)于三個(gè)、最好是四個(gè)連續(xù)的合成尿液體負(fù)荷中的每個(gè)表現(xiàn)出增大的液體接收速度。
7.如權(quán)利要求5或6所述的吸濕用品，其特征在于，所述的各個(gè)連續(xù)的液體負(fù)荷各為50毫升的合成尿，每個(gè)負(fù)荷部是以10毫升/秒的速度施加到該吸濕用品上的，并且在兩個(gè)連續(xù)的負(fù)荷之間有一個(gè)5分鐘的平衡穩(wěn)定時(shí)間。
8.一種用于吸收身體排出的含水的液體的吸濕用品，該吸濕用品包括A)一個(gè)液體可以透過(guò)的頂片；B)一個(gè)底片；C)一個(gè)位于頂片和底片之間的吸濕芯，該吸濕芯包括(1)至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件，所述部件在與含水的身體排出液接觸時(shí)能夠在Z方向上發(fā)生膨脹，形成一個(gè)液體接收帶，所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件與頂片能夠進(jìn)行直接的液體交換；(2)一個(gè)能夠接收含水的身體排出液的液體接收帶，所述的液體接收帶至少部分地由所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件包圍并且至少部分地處于吸濕芯的液體排出區(qū)的下方；(3)一個(gè)能夠接收并傳送含水的身體排出液的液體接收/擴(kuò)散部件，這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分位于所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件的下方并且與所述的上層液體存儲(chǔ)部件能夠進(jìn)行液體交換，并且這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分位于液體接收帶的下方。
9.如權(quán)利要求8所述的吸濕用品，其特征在于，所述的吸濕芯包括兩個(gè)在吸濕芯中沿縱向延伸的長(zhǎng)條形的上層液體存儲(chǔ)部件，其特征還在于，這兩個(gè)部件在橫向上是分開(kāi)的，從而在與含水的身體排出液接觸時(shí)，形成所述的液體接收帶。
10.如權(quán)利要求8或9所述的吸濕用品，其特征在于，吸濕芯還包括至少一個(gè)位于所述的液體接收/擴(kuò)散部件下方的下層液體存儲(chǔ)部件，這至少一個(gè)下層液體存儲(chǔ)部件比由橫向上分開(kāi)的上層液體存儲(chǔ)部件所形成的液體接收帶寬。
11.如權(quán)利要求9或10所述的吸濕用品，其特征在于，所述的兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件和所述的下層液體存儲(chǔ)部件中各自含有分別占這幾個(gè)存儲(chǔ)部件的重量的70％至100％的水凝膠型吸濕聚合物；所述的液體接收/擴(kuò)散層中含有占該接收/擴(kuò)散層的重量的高可達(dá)30％的水凝膠型吸濕聚合物。
12.如權(quán)利要求9或10所述的吸濕用品，其特征在于，所述的吸濕芯的上層液體存儲(chǔ)部件中包括一種從高內(nèi)相的油包水乳化液中制備出來(lái)的可縮癟的聚合泡沫材料。
13.如權(quán)利要求8、9、10、11或12所述的吸濕用品，其特征在于，吸濕芯的液體接收/擴(kuò)散層由化學(xué)硬化的纖維素纖維、最好是熱粘合的硬化纖維構(gòu)成。
14.一種能夠吸收身體排出的含水的液體的吸濕用品，該吸濕用品包括A)一個(gè)液體可以透過(guò)的頂片；B)一個(gè)底片；C)一個(gè)位于頂片和底片之間的吸濕芯，該吸濕芯包括(1)兩個(gè)處在可以直接與頂片進(jìn)行液體交換的位置上的上層液體存儲(chǔ)部件，所述部件在與含水的身體排出液接觸時(shí)能夠在Z方向上發(fā)生膨脹，這兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件是在吸濕芯中沿縱向延伸的兩個(gè)長(zhǎng)條，它們是分開(kāi)的，從而在與含水的身體排出液接觸時(shí)，形成一個(gè)液體接收帶，其特征在于，兩個(gè)液體存儲(chǔ)部件都是由互連的水凝膠型吸濕聚合物顆粒的液體穩(wěn)定的宏觀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的；(2)一個(gè)能夠接收含水的身體排出液的液體接收帶，所述的液體接收帶至少部分地由所述的兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件包圍并且至少部分地處于吸濕芯的液體排出區(qū)的下方；(3)一個(gè)能夠接收并傳送含水的身體排出液的液體接收/擴(kuò)散部件，這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件至少部分位于所述的兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件的下方并且與這兩個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件能夠進(jìn)行液體交換，并且這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分位于液體接收帶的下方，其特征在于，所述的液體接收/擴(kuò)散部件由與熱塑性材料熱粘合的化學(xué)硬化纖維素纖維制成；(4)一個(gè)位于液體接收/擴(kuò)散部件下方并且與液體接收/擴(kuò)散部件能夠進(jìn)行液體交換的下層液體存儲(chǔ)部件，這個(gè)下層存儲(chǔ)部件比液體接收帶寬，其特征在于，這個(gè)下層存儲(chǔ)部件由從以下材料組中選擇出來(lái)的一種材料制成互連的水凝膠型吸濕聚合物顆粒的液體穩(wěn)定的宏觀結(jié)構(gòu)和一種聚合泡沫材料。
全文摘要
一方面,本發(fā)明涉及一種當(dāng)遇到連續(xù)的液體負(fù)荷時(shí)能夠保持或增大液體接收速度的吸濕用品(10)。描述了一種用于測(cè)定液體接收速度的試驗(yàn)方法。另一方面,本發(fā)明涉及一種用于吸收身體排出的含水的液體的吸濕用品(10),該吸濕用品包括:A)一個(gè)液體可以透過(guò)的頂片(12);B)一個(gè)底片(14);以及C)一個(gè)位于頂片和底片之間的吸濕芯(18),該吸濕芯包括:(1)至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件(34,36),所述部件在與含水的身體排出液接觸時(shí)能夠在Z方向上發(fā)生膨脹,所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件與頂片能夠進(jìn)行直接的液體交換并且至少部分地形成一個(gè)液體接收帶(38);(2)一個(gè)能夠接收含水的身體排出液的液體接收帶(38),所述的液體接收帶至少部分地由所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件包圍并且至少部分地處于吸濕芯的液體排出區(qū)的下方;(3)一個(gè)能夠接收并傳送含水的身體排出液的液體接收/擴(kuò)散部件(42),這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分位于所述的至少一個(gè)上層液體存儲(chǔ)部件的下方并且與所述的上層液體存儲(chǔ)部件能夠進(jìn)行液體交換,并且這個(gè)液體接收/擴(kuò)散部件的至少一部分位于吸濕芯的液體接收帶的下方并且與所述的液體接收帶能夠進(jìn)行液體交換;以及(4)最好是,至少一個(gè)位于液體接收/擴(kuò)散部件下方并且與液體接收/擴(kuò)散部件能夠進(jìn)行液體交換的下層液體存儲(chǔ)部件(60),該下層存儲(chǔ)部件的至少一個(gè)部分處在液體接收帶的下方。
文檔編號(hào)A61F5/44GK1218384SQ9719454
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1997年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日
發(fā)明者格倫·R·拉希, 古川文人, 約翰·J·利奇霍爾特, 埃布拉希姆·雷澤, 馬蒂厄斯·施米爾 申請(qǐng)人:普羅克特和甘保爾公司