月經期用品的吸收芯的製作方法

2023-05-01 23:28:41

專利名稱：月經期用品的吸收芯的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於給月經期製品，尤其是衛生巾和襯褲提供吸收容量的纖維芯。當使用膠凝吸收材料和/或膠乳粘合劑不理想的情況下，本文的纖維吸收芯特別適用。
各種結構的月經期製品如衛生巾和襯褲已被文獻公諸於眾。這類製品通常包括一可滲透流體的上層紙片，一吸收芯以及一不能滲透流體的底層紙片。該製品的吸收芯包括一種或其它種類的纖維素纖維。建議採用北方軟木漿粕(Northern Softwood Kraft)，南方軟木漿粕(Southern Softwood Kraft)，化學-熱力學紙粕(Chemithermomechanical pulps)作為月經期吸收材料。新式經期用品常含有膠凝吸收材料，如聚丙烯酸脂和接枝澱粉-丙烯酸脂，由此獲得附加吸收容量。
人們在繼續尋求更經濟而有效的吸收芯材料。新式經期用品，尤其是衛生巾和襯褲的超薄形目前已可購得。這類超薄形式雖使穿戴者感覺舒適，但需要極有效的吸收芯以便使用時提供理想的吸收能力和不致破損。流行的超薄形芯大體上都使用上述纖維素纖維和膠凝吸收材料的混合物。
然而，即使新式超薄纖維素/膠凝吸收材料芯也存在缺點。例如在製造過程中使用膠凝吸收材料帶來一些問題，諸如該材料多灰塵、難於處理。此外，膠凝吸收材料價格昂貴。膠凝吸收材料的確最初被開發作為吸收尿一類低粘度流體的材料，如嬰兒尿布，但某些類型的膠凝吸收材料對經血一類的較粘稠液體不是最適用的。從一般纖維素纖維和膠凝吸收材料而來的超薄吸收墊的配方中常常需要使用膠乳粘合劑，其量可高達芯中總纖維素纖維重量的20%。在製造工序中必須有這種粘合劑來提供對芯的強度和粘性，而且在使用條件下即芯部被體液浸溼後該粘合劑也是必須的。
直到現在，開發用於衛生巾和襯褲的吸收芯材料在很大程度上依賴於與製造方便嬰兒尿布相關的知識。兩類產品的膠凝吸收材料都很相似。兩類產品的纖維素纖維也極相似。然而應該了解被尿布和經期用品比較所吸收的液體性質非常不同。此外，尿布比經期用品有更大的容量需求，以及更需要在吸收芯中由較遠距離和高度除去大量此類液體。因此，預先考慮到這些因素，從而確定出後面將敘及的纖維素材料能滿意地作為衛生巾和襯褲的吸收芯。
所以，本發明的一個目的是提供具有改進的吸收芯之衛生巾和襯褲。儘管本發明的吸收芯可選擇性地含有膠凝吸收材料，但這裡的第二個目的是提供不需要膠凝吸收材料的吸收芯，它們甚至在超薄形中亦具極好功效。這裡第三個目的是提供具有高度毛細管作用和高滲透性，以及牢固持液能力的吸收芯。這裡第四個目的是提供不需要膠乳粘合劑的吸收芯之經期用品。由本發明所確定這些和其它的目的可見諸後之。
製備捲曲的，化學交聯的纖維素纖維及其在各種吸收製品中的應用在下列一個或多個美國專利和專利申請中有所描述US4，888，09389年12月19日公布;US 4，822，543，89年4月18日公布;US 4，889，595，89年12月26日公布;US 4，889，597，89年12月26日公布;US 4，889，596，89年12月26日公布;US4，898，642，90年2月6日公布;US 4，935，022，90年6月19日公布;US申請號07/596，605，申請日90年10月17日，CA2，028，977-5，91年5月8日公布;US申請號07/596，606，申請日90年10月17日，CA2，029，025-1，91年5月8日公布;US申請號07/596，607，申請日90年10月17日;FI PA90-5502，91年5月7日公布;US申請號07/625，776，申請日90年12月17日;US申請號07/625，775，申請日90年12月17日;以及US申請號07/625，774，申請日90年12月17日。
能用於此的製備其它捲曲纖維素纖維方法公開在PCT專利說明書US 8901581，申請日1989年4月14日，國際出版號89/10446，M.L.Minton，89年2月11日公開。
前述專利，專利申請和隨後提及的任何專利一併作為參考。
本發明包括含有單獨捲曲纖維素纖維之流體吸收(尤其是陰道排出液和月經)溼法成網薄片，所述纖維素纖維被機械精製以使該纖維的至少30%左右具有下述平均長度，即為初始未精製狀態下其長度的大約20%到大約40%。最好這類薄片中約50%到約90%的精製纖維平均長度從大約0.25mm到大約1.5mm。該薄片較優為每立方釐米平均含所述精製纖維約0.1克到約0.15克，該薄片最優為平均厚度約0.33mm到約2.4mm。薄片按後文公開方法製備，經過溼法成網處理後，最好用通空氣乾燥設備進行乾燥。
本發明由此提供了衛生巾或襯褲，它們包含一不可滲透流體的底層薄片，一可滲透流體的上層薄片和插在它們之間的吸收芯，所述芯包含上述的薄片。
在另一方法中，本發明包括的吸收結構含有一無紡斯克林布，(nonwoven Scrim)，其上附著一層用溼法成網的單獨捲曲的纖維素纖維，所述纖維素纖維被機械精製處理以使該纖維的至少30%左右具有下述平均長度，即為初始未精製狀態下其長度的約20%到約40%。這類結構中優選為約50%到約90%的精製纖維平均長度從約0.25mm到約1.5mm。這種結構較優為每立方釐米所述溼法成網層平均含所述精製纖維約0.1克到約0.15克。該結構更優為所述精製纖維素纖維層平均厚度從約0.3mm到約2.4mm。此類結構在溼法成網後最好也用通空氣乾燥設備進行乾燥。
因此，本發明還提供了一種衛生巾或襯褲，它包含一不可滲透流體的底層，一可滲透流體的上層和插在其間的一吸收芯，所述吸收芯含有上述吸收性斯克林布/層結構。
在另一實施例中，本發明還包括一種含有直流斯克林布的吸收結構，所述斯克林布包含具有外部毛細管道的纖維，其中溼法成網的單獨捲曲的纖維素纖維層附著到所述斯克林布上，所述纖維素纖維被機械精製以使該纖維的至少30%左右具有下述長度，即為初始未精製狀態下其長度的約20%到約40%。如上所述，這類優選的結構為約50%到約90%的精製纖維平均長度從約0.25mm到約1.5mm，最好這種結構每立方釐米所述溼法成網層平均含所述精製纖維約0.1克到0.15克。所述纖維素纖維層最優為平均厚度從約0.3mm到約2.4mm。如上述所述，該結構在溼法編制處理後最好用通過空氣乾燥設備進行乾燥。
在一個優選方法中，這類結構的特徵在於安置了至少大約50%，優選大約80%的含毛細管道的纖維，由此這些毛細管道便位於該結構的機器方向。
本發明還提供了一種衛生巾或襯褲，它包含一不可滲透流體的底層，一可滲透流體的上層和插在其間的吸收芯，所述芯含有上述毛細管道斯克林布/層結構，安置所述結構以便含毛細管道纖維的斯克林布與所述上層緊密接觸並可輸送流體。在一個優選實施例中，此類衛生巾或襯褲特徵在於該斯克林布中安置了至少具有大約50%(優選至少大約80%)的毛細管道纖維之吸收芯以便該毛細管道位於衛生巾或襯褲的機器方向。
因此，本發明提供了適於以薄片或襯墊形式使用的可吸收性衛生製品之新型吸收材料和流體處理方法。每令(3，000ft2)基本重量一般在厚度大約0.5mm時為35磅左右至厚度大約2mm時為150磅左右。在一個最佳方法中，薄片包含大約0%到大約25%重量的纖維素Crill。
本發明還包括凸唇內的，外凹的或子宮帽類型的三維形狀經期用器具，它們含有單獨捲曲的纖維素纖維，所述纖維素纖維被機械精製以使該纖維的至少30%左右具有下述平均長度，即為初始未精製狀態下其長度的約20%到約40%;其中約50%到約90%的所述纖維優選平均長度約為0.25mm到約1.5mm。
此處「精製的」纖維之一般定義出自教科書形式的彙編材料，見於SEMINAR-Refining of Chemical Pulps，Doshi Associates，Inc，2617N.Summit Street，Appleton，WI 59414。按此定義(第1頁)，「精製的目的是在水存在下使用能量來選擇纖維結構，」或者「化學紙漿的機械處理按照改進薄片特性的方式來改進纖維」。
M.R.Doshi指出纖維性能的某些變化與精製有關，包括內部原纖化作用，外部原纖化作用和纖維收縮。Doshi還陳述到「微細纖維」或「Crill」材料的伴隨物產生實質上是不可避免的。
應該了解這裡設計的精製方法是為了使原纖化作用最小或最好避免發生該作用，以及使用「微細纖維」的形成達到最小或最好不形成。
本發明所有的比率，範圍和比例除非特別指明都以重量計。
本發明對捲曲的，最好是化學交聯的和硬化的，加捻的纖維進行精製，將所述纖維以薄片形式用作經期用品的吸收芯。儘管捲曲和加捻纖維素纖維的製備已載入文獻，使用機械能量精製各種纖維的方法也已為世人所知，但人們並不相信將精製工序應用於捲曲纖維可獲得本發明所體現的優越性。下面更詳細地描述本發明的工序和製品。
纖維製造-適宜的捲曲纖維素纖維的製備方法詳述於US 4，888，903;4，822，543;4，889，595;4，889，597;4，889，596;和4，898，642，從上述纖維可製備出精製的捲曲和加捻纖維素纖維用於實施本發明。這類纖維與膠凝吸收材料聯合使用，以及製造組合體的方法公開在US4，935，022中。這些專利在前述背景技術中已引用。此類製備一般包括使用戊二醛之類的醛作為交聯劑。此外，聚羧酸可用作交聯劑;見前述背景技術章引用的US專利申請。應當了解製備其它捲曲纖維素纖維的其它方法也是公知的，這些纖維也可在此應用，但流體吸收性能可能不如上述纖維優良。其它纖維類型在US 4，898，642和PCTU.S.8901581的各種引述可作為參考。
按引述參考資料中的方式製備的捲曲纖維包含單獨捲曲纖維素纖維，該纖維最好通過一種交聯劑進行化學硬化。如US 4，898，642所述，這種捲曲纖維每毫米含平均幹纖維捻度計數是至少大約4.5捻結。每毫米平均溼纖維捻度計數是至少大約3.0捻結，並且每毫米比所述幹纖維捻度計數至少小0.5捻結;平均異丙醇滯留值少於30%左右;平均水滯留值為大約28%到約50%之間。極優選的纖維平均幹纖維捲曲因子至少為0.3左右，更優為至少0.50左右。應該理解該精製方法實際上並未影響前述參數，大部分方法是按這種方法實施，即初始捲曲和加捻纖維很少或沒有發生脫原纖化作用。初始纖維通常長度被減小。按平均講，此處使用的初始捲曲纖維長度範圍大約在1.6mm到7mm左右。按所公開的方法精製後，形成纖維的至少30%左右，優選至少50%左右，較優50%到90%左右，最優為至少90%左右的精製纖維其平均長度是初始，未精製捲曲纖維長度的約20%到約40%。換句話說，通過上述參考文獻的方法製備的未精製纖維平均長度範圍為約1.6mm到7mm，而精製後纖維長度一般主要在約0.25mm到1.5mm平均範圍內。
纖維精製-一旦捲曲纖維素纖維採用任何上述公開技術方法製備後，它們就進行精製從而提供用於實施本發明的纖維，見圖2。
在一典型加工中，一種含約3%重量所述纖維和約97%重量水的水性原料流經一個Sprout-Waldron(現可以Sprout-Bauer購得)單一盤式精煉機(來自Koppers Cormpany，Inc.Muncy，Pennsylvania，Model 105A-LAB)，它採用17804-A型脫結盤。重要的是本精製方法的目的是切斷加捻纖維而不使它們大量地發生脫原纖化作用。
3%原料水溶液被稀釋至0.5%濃度，流經Sprout-Waldron精煉機，它採用一大約5密耳(mils)至大約30mils的間隙裝置，優選大約2.5mils。(注Sprout-Waldron通過消除相等的跳躍進行改進從而使間隙裝置在整個纖維料液流動中保持恆定。)一般流速是每分鐘9-10加侖，精製的安培數在25hp。馬達上為大約45。(採用安培數術語是測量在精製期間給予纖維的機械能。)纖維單個地通過該間隙。
在另一方法中。捲曲纖維素纖維與Crill聯合使用，該Crill是一種具有加拿大標準自由度約50到約100ml的高精製南方軟木漿粕纖維。(TAPPI標準)。Crill一般包括直到大約5%-10%重量的捲曲纖維素纖維。加入Crill能賦予薄片成品理想的強度性能，同時出於經濟的原因，它也作為薄片中的稀釋劑。
接著精製步驟，0.5%的精製加捻纖維水漿進一步稀釋成0.1%-0.2%左右重量的漿液，它隨後用於薄片成形工序。
薄片成形-一般地講，將上面製備的精製捲曲纖維素纖維成形為適宜的薄片以用於經期用品的吸收芯等，需要採用具有標準固定頂形成技術的長網造紙方法(Fourdrinier papermaking process)，這涉及到薄片經過通空氣乾燥器進行垂直傳送。參見如US 4，889，597。該方法可按製備表層薄紙、濾紙等的公知技術使用胸輥。但與製造濾紙不同的是薄片不用高壓乾燥，而是採用通空氣乾燥器系統。
更詳細地，含約0.1%到約0.2%重量精製捲曲纖維素纖維的上述水漿從一臺造紙機的頭箱導入到一標準成形造紙網上。一個目的是要避免纖維絮凝，否則會導致形成的薄片上沉積纖維不均勻。頭箱頂端與成形造紙網(「薄片機」)的距離最好設置為90mils以避免絮凝。稀釋水能通過沉降來調節從而消除絮凝。正如所述，免除絮凝可使薄片具有基本上均勻的纖維分布。
薄片較迅速地脫水至23%。真空箱用來對成形造紙網除去多餘的水，薄片隨後被轉化為幹纖維。採用標準通空氣乾燥器進行乾燥，空氣溫度約為300°F。形成的薄片水份含量約3%-4%重量，再平衡至8%-10%水份(取決於環境溫度)。值得注意的是薄片在乾燥期間最好不壓緊，因為這會影響吸收能力。按前述方法形成的薄片具有優良的吸收性能，適用於許多吸收結構。應該知道這種薄片經過衛生巾和襯褲的配製器後可能比預想的要硬一些。運用標準工藝，薄片可被軋光和/或通過一個「S」構型的輥使薄片撓曲而使薄片觸感柔軟。根據配製器的需要，上述工序可重複進行。
業已知道按照前述方法製備的薄片具有極強的吸收性，非常適用於經期用品。但該薄片在某些用途中缺少強度，尤其是當使用者穿戴期間被浸溼和受力時更如此。為解決此問題決定將商購無紡多孔，極低基重的薄型斯克林布，如AMOCOD2斯克林布沉降在長網造紙機的成形網上，之後該精製捲曲纖維在斯克林布的上端成形為薄片。在這種斯克林布上形成薄片期間，少量纖維通過斯克林布並將薄片與斯克林布附著，該現象在文獻中稱作「扯棉樣(Stapling)」。藉助此方法製備薄片/斯克林布優於採用另一方法，該另一方法中包括形成薄片，把斯克林布放置到薄片上端，所形成的斯克林布/薄片進行真空處理。在後一類方法中，不會出現良好的「扯棉樣」，斯克林布趨向於與薄片脫離。
下述實例進一步說明本發明的實施，但不限定本發明。
實施例1單個硬化捲曲纖維按照US4，898，642實施例1的步驟製備，再通過前述方法精製。形成的精製纖維漿料成形為薄紙，基重(每3，000ft2重量)為35磅。該薄片能用於如具有聚丙烯酸酯膠凝吸收材料中心層的薄紙層。這種層壓製品一般包含大約0.68克膠凝吸收材料，它適用於超薄衛生巾的吸收芯。
實施例2單個交聯纖維採用於交聯方法以檸檬酸作交聯劑進行製備。生產檸檬酸交聯纖維的步驟如下1、對每一試樣提供1735克幹的南方軟木漿粕(SSK)。纖維水份含量為大約7%(等於93%濃度)。
2、在含約2，942克檸檬酸和410ml 50%氫氧化鈉溶液的59，323克H2O的水性介質中加入纖維形成漿液。纖維在漿液中浸泡60分鐘。該步驟也稱為「浸漬(Steeping)」。浸漬PH約為3.0。
3、纖維進行離心脫水使濃度範圍在約40%至約50%。本步驟的離心後漿液濃度結合步驟2中漿料濾液的羧酸濃度來確定離心處理後纖維上交聯劑量。本例中，初始離心處理後纖維中存在約5%重量的檸檬酸，以幹纖維纖維素無水葡萄糖為基準。實際上，漿料濾液中交聯劑的濃度計算藉助於假定一個目標脫水濃度和纖維上所需化學品量。
4、接著脫水纖維再採用Sprout-Waldron1211盤式精煉機進行纖維分離，該精煉機的盤按一間隙設置，這使纖維基本上單個地產生同時纖維損壞達到最小量。當單個纖維排出精煉機時，它們在兩個垂直管中用熱空氣快速乾燥以使纖維加捻和捲曲。纖維從這些管道出去後含水量大約10%，供固化用。如果纖維從快速乾燥管出口後水含量大於10%左右，那麼纖維就於環境溫度的空氣中乾燥直到其水含量約為10%。
5、接近乾燥的纖維然後放在託盤上，在通空氣乾燥爐中於一定溫度下固化一段時間，其溫度實際上取決於加入的檸檬酸量，纖維的乾燥度等。本例中試樣在大約188℃下固化8分鐘左右。在爐期間完成交聯。
6、交聯的單個化纖維於網眼篩上，用20℃水衝洗，在約60℃水中按1%濃度浸泡1小時，過篩，用約20℃水第二次洗滌，然後離心處理使纖維濃度約為60%，在環境溫度的空氣中乾燥至平衡水含量約8%。形成的單個化檸檬酸交聯纖維素纖維按上述方法精製，在Amoco D2斯克林布上成形為薄片，薄片/斯克林布基重為150磅。經過S-輥軟化後，薄片/斯克林布適用於衛生中的吸收芯。
實施例3單個化交聯纖維採用幹交聯方法以1，2，3，4丁烷四羧酸(BTCA)作交聯劑進行製備。單個化交聯纖維按照前述實施例2的方法生產但作了如下改進實施例2步驟2的漿液含150克幹漿粕，1186克水，64克BTCA和4克氫氧化鈉。步驟5中纖維於大約165℃下固化60分鐘左右。
生成的纖維進行精製，並按實施例2的方法成形為薄片/斯克林布。
實施例4單個化交聯纖維採用幹交聯方法以1，2，3丙烷三羧酸作交聯劑進行製備。單個化交聯纖維按照前述實施例2的方法生產但作了如下改進;實施例2步驟2的漿液含150克漿粕，1187克水，64克1，2，3丙烷三羧酸以及3克氫氧化鈉。步驟5中纖維在大約165℃下固化60分鐘左右。
形成的纖維進行精製，並按實施例2的方法成形為薄片/斯克林布。
實施例5單個化交聯纖維採用幹交聯方法以氧化二琥珀酸作交聯劑進行製備。單個化交聯纖維按照前述實施例2的方法生產但作了如下改進實施例2步驟2的漿液含140克漿粕，985克水，40克氧化二琥珀酸鈉以及10毫升98%琥珀酸。
形成的纖維進行精製，並按實施例2方法成形為薄片。
實施例6單個化交聯纖維採用幹交聯方法以檸檬酸作交聯劑和硫酸鈉作催化劑進行製備。單個化交聯纖維按照實施例2的方法生產但作了如下改進實施例2步驟2的漿液含200克漿粕，7050克水，368克硫酸鈉以及368克檸檬酸。浸漬PH約為2.0。步驟5中纖維於大約165℃下固化60分鐘左右。
形成的纖維如上述方法精製，成形為基重約83磅的薄片/斯克林布。經過S-輥軟化後，薄片適用於襯褲的吸收芯。
實施例7單個化交聯纖維採用幹交聯方法以檸檬酸作交聯劑和次磷酸鈉作催化劑進行製備。單個化交聯纖維按照實施例2的方法生產但作了如下改進實施例2步驟2的漿液含326克漿粕，138克次磷酸鈉，552克檸檬酸以及10，906克水中含78克氫氧化鈉。步驟5中纖維於大約188℃下固化6分鐘左右。
形成的纖維進行精製，成形為密度約0.125(於0.1磅/英寸2壓力)的薄片/斯克林布，每剋薄片對羊血的容量是大約8.0克。這類薄片在各種基重下都適用於衛生巾和襯褲。
採用含精製纖維的前述薄片或最好是薄片-斯克林布組合體製備衛生巾、襯褲等產品。其方法包括將一層或多層薄片插在可滲透流體的上層和不可滲透流體的底層之間。該類產品的製造已公諸於文獻中且在商業上已實施。此處所包括的下述內容便於配製器選擇適宜的頂層和底層材料。
流體接收上層薄片 本製成品具有流體接收上層薄片。該薄片最好是由疏水可滲透流體材料構成。用於實施本發明的上層薄片材料按專利文獻描述的方法製備。例如，根據US 4，324，246，Mullane和Smith，1982年4月13日，一種熱塑性材料的試樣，如0.0038釐米厚的聚乙烯薄膜被加熱到軟化點以上。(軟化點是指熱塑性材料可被成型或鑄模的溫度，但它要低於材料的熔點)。片狀受熱的熱塑性材料與受熱的成形篩接觸。成形篩最好是具有所需孔尺寸圖案和構型的孔狀金屬絲網眼篩。用插真空拉延受熱膜脫離成形網，由此將薄膜成形為所需圖案和孔尺寸。當薄膜仍受真空作用的同時，噴射一般熱空氣通過該薄膜。熱空氣流按成形篩上的圖案和孔大小給薄膜以一定形狀進行穿孔。
按照Mullane等人專利的方法製備的可滲透流體上層薄片簡稱為「成形膜」。該薄膜的孔徑很重要，如果孔徑太大，液體可能堆積在孔中而不流通。對於製造吸收製品如尿布、經期用品，失禁製品等，上層薄片孔徑一般小於約0.075釐米，或優選小於約0.064釐米。
另一種用作上層薄片的成形膜薄片材料是彈性三維網，它呈纖維狀外觀和觸感，由其有所述多孔網的不可滲透塑性材料組成，這些孔通過大量的纖維狀要素交叉所限定，其內容公開在US 4，342，314，Radel和Thompson，1982年8月3日。Radel和Thompson薄片材料採用諸如聚乙烯、聚丙烯，聚氯乙烯等疏水塑性體製備，已眾所周知可用於如經期用品等的吸收製品。
另一類適用於本發明的成形膜薄片材料在US3，929，135，Thompson，1975年12月30日中有所描述，由具有孔的疏水聚合物膜組成，該孔是錐形毛細管狀。這些「錐形毛細管」上層薄片也已公知可作吸收製品，包括成人失禁製品。它們可按上面提到的各種疏水聚合物來製備;一般使用厚度為0.0025到0.0051釐米的低密度聚乙烯。
參考US 3，929，135可對錐形毛細管上層薄片形象具體化。應用中，錐形毛細管上層薄片的毛細管頂端與下層吸收芯材料相接觸。錐形毛細管通常是園錐表面的平截頭形式，但應該知道任何一般的園錐結構，如錐形平截頭體或三角形的，正方形或多邊形底的平截頭體都包括在「錐形毛細管」定義中;為方便起見，園錐形毛細管也用於本發明。業已知道，錐形毛細管可以是不對稱的(即，錐形的一側的角可以與另一側的角不同)，錐角從底到頂之間可連續變化(即為曲線)。後一種情況下，錐角被定義為在最小頂端開口處與毛細管側面相切的角度。實施本發明時，適用於上層薄片的錐角是大約10℃到大約60℃。
毛細管的底部開口尺寸被定義為在上層薄片平面中於錐形毛細管處的最大開口量距。頂端開口尺寸被定義為在所述錐形毛細管的頂端處之最大開口量距，該頂端遠離上層薄片平面。當錐形毛細管是園錐表面的平截頭形狀時，底和頂開口尺寸分別是底直徑和頂直徑。後面將把底直徑和頂直徑分別與底開口尺寸和頂開口尺寸交互使用。
錐形毛細管頂直徑應能使液體直接通過上層薄片進入下層吸收芯。頂直徑為大約0.004到大約0.100英寸(0.010到0.254釐米)，優選為大約0.005到大約0.020英寸(0.013到0.051釐米)。
錐形毛細管底直徑按兩個標準選擇。其一是跟穿戴者皮膚接觸的上層表面的主觀感覺。人們發現當底直徑範圍是約0.006到約0.250英寸(0.015到0.635釐米)時，聚乙烯展現了令人愉快的、布料樣非蠟狀特性。最好底直徑應在約0.030到約0.060英寸(0.076到0.152釐米)之間。標準之二是毛細管底直徑應小到足以讓預料的液滴接橋通過至少一個毛細管。按上述尺寸的標準便可適於方便尿布和衛生用品。
錐形毛細管的高度被定義為上層薄片的最外表面(即，該表面通常與穿戴者的皮膚接觸)和錐形毛細管的頂部之間的距離。此高度當然取決於前面選擇的頂直徑、底直徑和錐角。錐形毛細管的高度應滿足使用中破損最小的結構。上層薄片的構成材料之特徵很大程度上確定了適宜的高度範圍。當上層薄片是低密度聚乙烯，厚度為0.001到0.002英寸(0.003到0.005釐米)，頂直徑和底直逕取優選範圍，錐角α取臨界範圍時，錐形毛細管的高度為大約0.003到大約0.159英寸(0.008到0.404釐米)。
上層薄片表面處於較幹狀態就意味著與上層薄片接觸的大量液體通過它轉夠到吸收材料，也即意味著與上層薄片接觸的每一單個液滴都肯定與錐形毛細管的底直徑接觸。如果實區面積(錐形毛細管底之間存在的上層薄片面積)達到最小，那麼上述狀態可以最佳。最小極限值屬於這種情況，即園錐形的錐形毛細管或稜錐形的錐形毛細管以緊密方式排列(每根毛細管底周邊在各面上都與相鄰毛細管的底周邊相接觸)。最小實區面積的優選安排應保證單個液滴與至少一根錐形毛細管接觸。方便尿布中一個優選安排為前述錐形毛細管按每平方英寸上層薄片中有序排列大約30到大約1500根錐形毛細管(每平方釐米5到231根)。
錐形毛細管薄片可按眾所周知的任何方法來製造。一個特別適宜的方法是用所需錐形毛細管形狀和布置的凸模部件提供一受熱鑄模(以後稱針模)。每個凸模部件按下述方式固定，即它的頂端從針模的底部延伸開。一部分薄片材料在鑄模和彈性底盤之間與受熱針模接觸。施加壓力以使鑄模、薄片和彈性底盤相聯合，於是薄片中就形成錐形毛細管從而製造出錐形毛細管上層薄片。製造上層薄片的另一方法是使一部分不可滲透液體材料在合適的鑄模中真空成形。按上述方法之一形成錐形毛細管薄片後，可能需要用物理方法從毛細管頂端除去原材料，從而保證頂直徑為所需值。材料清除可通過將頂端受控磨掉或者加熱成形上層薄片來熔開頂端。見US 4，629，643，Curro和Linman，1986年12月16日，具有改進觸感的微孔聚合薄膜亦可用於實施本發明。
US 4，463，045 Ahr等人，1984年7月31日公開了一種極優良的可滲透流體的成形膜上層薄片材料，它可用於實施本發明，此專利可用作參考以便有助於進一步了解Ahr等人的結構。
總之，US 4，463，045提供的上層薄片不僅設計成理想的布樣觸感，而且基本上消除了表面光澤。因此，由塑料組成的上層薄片不具有令人不快的光亮和「塑料狀」外觀。
這種極佳的上層薄片材料可以簡要地描述為宏觀的三維延伸塑性「網」，它至少有一可見表面，當露置於光線下基本上不出現光澤，基本上所有上述可見表面呈規則間隔，微觀構型是分離的表面象差，該表面象差的振幅取向與象差發生的表面垂直，所述每一表面象差最大尺寸小於大約6mils用取向基本上與其振幅垂直的平面進行測量的。當觀察者眼睛與所述網平面的垂直距離至少12英寸左右時，所述表面象差用肉眼不能分辨，每一表面象差不受平面區域約束，它可以大到足以印上一個4mils直徑的園，相對於所有鄰近表面象差存在如此間隔以致印在任何平表面的任何園的最大直徑居表面象差之中，任何可見表面部分上的所述相鄰表面象差都小於4mils左右，因此，投射在任何可見表面部分的光被所述表面象差漫射成多個方向，所以該可見表面基本上不呈現光澤。
′045上層薄片材料至少有一部分表面象差包含凸出部一般從表面向外投影，至少有一部分表面象差包含凹陷部，一般從所述網表面向內投影。
製造這些優選上層薄片可以利用前面通述的成形篩或結構，它通過載體部分上「關節」的性能產生表面象差。(這些薄片的製備詳述於US 4.463.045，其製備方法並不構成本發明。)通常，形成的表面象差與編織網眼載體結構的關節相符合，後者在製造過程中直接與塑性薄片的可見表面接觸。
在一優選製造方法中，直接與所述上層薄片的可見表面接觸的編織網眼載體結構由長絲組成，該長絲直徑大約為1到2密耳，網目數為每直線英寸(2.54cms)160單絲乘以每直線英寸(2.54cms)160單絲至每直線英寸(2.54cms)400單絲乘以每直線英寸400單絲。
優選上層薄片的特徵在於表面象差的平均振幅至少為0.2mils左右，優選至少為0.3mils左右。更優選的是使用這種上層薄片，其中每一表面象差的振幅按與該表面象差發生的表面相垂直進行測量，其範圍大約為所有鄰近表面象差振幅平均值的±20%，理想為10%。
「單通路(one-way)」成形膜上層薄片，其底面經過了親水膠乳處理，該內容公開在US 4，735，843，Noda，1988年4月5日，它們也可在此使用。
除上述複雜孔型材料外，亦可採用簡單穿孔的疏水薄片材料實施本發明。
從前述內容已經知道實施本發明的上層薄片所用優選「薄片」或「薄膜」實質上不同於纖維無紡材料，後者的特徵在於材料整個厚度中大量纖維相互交疊。此外，這裡運用的成形膜上層薄片材料最好由疏水熱塑性聚合材料一類構成，它在使用中提供了清潔的外觀，不易汙染或「非汙染」表面。這種上層薄片(以及纖維上層薄片)藉助噴撒表面活性劑獲得親水性，如PEGOSPERSE十分流行。
應該了解從聚乙烯，聚丙烯及其混合物之類材料製得的纖維無紡上層薄片通常用於商業生產的衛生巾和襯褲，此種纖維上層薄片也可在此應用。
「纖維的」，即這裡使用的非成形膜，上層薄片材料包括各種非吸收纖維的或長絲網絡薄片，它們藉助流經大量孔或通道的特性來滲透水性流體。該薄片材料利用專利文獻詳述的方法來製備。例如根據US 4，636，419，Madsen等人，1987年1月13日的方法，薄片由兩種不相似的化學品類型帶狀長絲網絡組成，化學品具有兩種不同熔點或軟化點，薄片被接觸並冷卻以使網絡薄片成形，其特徵在於不同橫向和縱向聚合材料。這種薄片可用於實施本發明。
這裡適用的另一種薄片材料是包括聚合物長絲的網狀網絡的構形網，所述網包括按位移角20-90度取向的兩列長絲。參考EP0215417，86年9月6日申請，Sneyd等人，進一步了解此薄片。前述薄片材料採用疏水塑料如聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯等來製備，眾所周知可用作經期用品之類的吸收製品。這種薄片材料一般基重是0.5-5.0盎司/碼2(0.0016克/釐米2～0.016克/釐米2)，厚度(Caliper)為5-25密耳，開孔面積30-80%，網目20-40。亦可使用常規無紡上層薄片。
底層薄片-底層薄片是常規類型，包括一柔軟的足夠薄的不可滲透流體聚合物薄片，如聚乙烯或聚丙烯。聚乙烯薄片一般厚為0.001毫米～0.5毫米。可衝洗或生物降解底薄片也可與襯褲一同使用。
供選擇的保留設施 這裡的吸收結構最好選擇一些設施在或鄰近使用者身體部位得以支持，從而讓該結構完成其預定功能。例如，在衛生巾上將膠帶用於底層薄片的外面已非常流行。亦可選擇使用各種周知的針，夾子和系固物結構。
下面實施例用來說明用本發明的方法製備的吸收薄片在方便衛生製品中的應用。
實施例8適於經期使用輕型襯褲包括一表面積大約為117cm2基本上為長方形的襯墊，以及包含實施例6的薄片/斯克林布作為吸收芯。該薄片插在US4，463，045的成形膜上層薄片和柔軟聚乙烯底層薄片之間。此襯褲的作用是吸收陰道排出物而不需要膠凝吸收材料。
實施例9從它的吸收芯向外延伸的有兩蓋片的衛生巾型經期用品採用實施例7的吸收薄片製備，這裡由US4，687，478，Van Tilburg，1987年8月18日設計。吸收芯包括基重為150磅左右的薄片/斯克林布。US4，463，045的無光澤薄片用作上層薄片。
實施例10薄型衛生巾的製備如下。吸收芯按實施例7的方法製備，基重大約為150磅，芯被切割成大約8.0英寸×2.75英寸，放置在稍大些的聚乙烯底層薄片上部。另一片薄紙放在芯上部。US4，463，045公開的成形膜上層薄片被均勻地在其下側面塗覆上Ca.0.03g膠乳粘合劑，多餘的粘合劑被擦掉。用玻璃軸輾軋上層薄片以保證粘合劑接觸良好和塗覆適中。上層薄片放置到前面裝好的芯上部。為了保證芯結合良好，上層薄片用一膠質玻璃片加重。裝配構件封裝到一起得到完整製品上層薄片/薄紙/吸收芯/底層薄片。作為選擇方式，粘合劑可塗覆到襯墊底層薄片的外面以便將該製品固定到內褲上。製品的上層薄片用0.03g左右PEGOSPERSE 200 ML噴霧以使上層薄片的接受流體表面具親水性，該PEGOSPERSE是從Lonza，Inc.Williamsport，PA，USA購得的聚乙烯醇200單月桂酸酯表面活性劑。
下面實施例用來說明本發明的吸收芯與毛細管道纖維的聯合使用，毛細管道纖維用於導流液體和防止流體從製品側面漏到使用者的內褲上。導流毛細管道纖維的原理在EPO申請391，814，Phittips等人，1990年10月10日公開文本上已作過討論。適宜的毛細管道纖維可從Eastman Chemicals以「SW194」和「SW173」CCF纖維購得。
應該知道本發明使用的這類毛細管道纖維的製造不構成本發明內容。引以重視的有EPO申請391，814(前已引述)，或其對應的美國部分延續申請，標題為「能自動傳送流體的纖維」，系列號07/736，267，申請日1991年7月23日，發明人Phillips，Jones等人Eastman Chemicat Company，或其對應美國申請，標題為「開口毛細管道結構，製造毛細管道結構的改進方法以及所使用的擠壓模」，系列號07/482，446，申請日1990年2月20日，發明人Thompson Krautter，所有文獻編作參考以進一步了解有關製造毛細管道纖維的細節，亦參看同時申請的美國專利申請，標題為「用於吸收製品的流體處理結構」，系列號07/734，392，申請日1991年7月23日，Thomp Son等申請的標題為「吸收製品，尤其是經期用品具有改進的導流性質，且舒服適用」，系列號07/734，404，申請日為1991年7月23日，編作設計吸收製品之參考。
作為參考以及根據一般經驗，長軸(或「X」)是典型的襯墊型經期用品所具備的，稱為「機器方向」，因為製造過程中製品沿該軸的方向通過機器。短軸(或「Y」)稱為「橫向」，因為它穿過製品寬度方向。「Z」方向是指向下通過上層薄片的方向，它進入毛細管道纖維層，進入可能提供的儲液芯。本目的是要在上層薄片和底層之間或者製品各層間提供一個毛細管吸收坡度，由此流體被引向「Z」方向，離開製品表面進入最終儲液層。從經驗上講，毛細管吸收與粘著張力有關，而與開口大小反向關聯，即，一般情況下，上層薄片開口應大於在纖維內部的毛細管道，換言之它大於纖維儲液芯的纖維中毛細管道。每層構件的表面親水性理論上講會影響到毛細管吸收坡度。
簡言之，選擇性地使用毛細管道纖維促進了流體按吸收製品的「Z」方向通過。此外，採用一層毛細管纖維放置成基本上與機器方向平行，這樣也促進了機器方向的液體流動，從而增強了製品的總有效吸收能力。但由於放置毛細管道纖維，橫向液流流動受到控制，所以使液體從製品邊緣漏出的可能達到最小甚至完全避免。不同於現有技術中的吸收製品，它們是藉助纖維棉絮按X，Y，Z方向以非直接方式移除液體，纖維棉絮包括纖維中毛細管空隙，而本發明纖維的纖維內毛細管道提供了所需液體導向。
簡言之，毛細管道纖維包括製成薄型纖維的可紡聚合物(如聚酯)，該薄型纖維用外「壁」來限制毛細管道沿纖維長度取向，為方便起見，聚合物可熔融擠壓。這些壁一般具有「H」-形，「U」-形，形成「V」-形橫截面，或含所述橫截面的重複並聯成分支結構。
儘管這裡使用的毛細管道纖維一般為非纖維素類，聚酯型，但其它類型的纖維成形聚合物也能用於本發明製備。例如，亦可使用聚烯烴，聚醯胺，聚醋酸酯，聚二噁烷酮等等。因為這裡的目的是要具有毛細管道纖維方向而不是吸收體液，所以纖維最好具有最小或基本上不具備吸液(即水性體液)性能。可以明顯注意到，如果纖維本身吸液並潤漲，毛細管就會堵塞，如果需要，纖維素衍生物，如纖維素丙酸酯，纖維素醋酸酯等均可使用，只要預先考慮到上述情況。
更具體地，這種毛細管道纖維可從各種聚合物，尤其是聚乙烯對苯二酸脂製備，該聚合物單絲的旦尼爾數範圍為大約10到大約22，該纖維輕而柔韌，尤其當捲曲或皺襉時能賦予某種程度的膨鬆和彈性。纖維壁深一般大約為48微米，壁間距約為37微米。壁本身厚度一般為3-15微米。
在一優選的方案中，毛細管道纖維被捲曲(或者皺襉)。從纖維技術中已知道，纖維捲曲可這樣實現;當纖維從成形模出來時對它們進行選擇性的熱驟冷，而讓纖維的一面比另一面受熱大一點(反之，一面比另一面冷得快)。另外，從諸如聚酯一類的合成聚合物製造的纖維可通過拉伸然後放鬆而捲曲，或者讓纖維沿鋒利邊緣受張力，然後放鬆而捲曲。還有一方法是纖維(尤其是多支化纖維)通過機械方法以捲曲纖維的量進行「皺襉」(「gathered」)或「梳理」(「carded」)，如在填塞箱中。但優選的是「非直線型」或捲曲的毛細管道纖維不能紐結，因為紐結會導致通道的節流點，這會阻礙液體流動。某些毛細管道纖維還可通過浸入甲醇中而捲曲。在一優選方法中，纖維基本上是螺旋形。在任何情況下，無論捲曲的或是機械皺襉到一定量的捲曲，這裡選擇性應用的毛細管道纖維都簡單地稱為「捲曲的」。
使用非線性毛細管道有極大地優越性。非常優選的是毛細管道纖維的小部分或「簇絨」(「tufts」)實際上伸進至少部分製品的上層薄片的孔中。可以想像，當採用捲曲毛細管道纖維製備高膨鬆毛細管道襯墊時，這些凸出部分易於見效。甚致偶然地存在較大的可能性使毛細管道纖維中大量緒頭和/或捲曲處找到進入上層薄片材料的開孔通道，這比使用線性毛細管道要容易。
優選的捲曲幅度範圍大約為0.1mm到0.3mm，捲曲瀕率一般大約為每釐米0.5到每釐米5。換言之，具有直線長度2cm左右的平均毛細管道纖維被捲曲成皺襉到長度約為0.5cm到1.5cm的優質纖維。
毛細管道纖維最好能自動潤溼，一般可通過塗覆表面活性劑如PEGOSPERSE或VOLPO-3乙氧基化油醇，購自Crode，Inc，New York，NY或其它方便的方法使纖維具親水性。無論何種方法，總的目標是保證這裡應用的毛細管道纖維能被傳送的流體自動浸溼。
考慮到所使用的這類毛細管道纖維以及單個纖維的表面形狀，本發明方法製備的產品構型同形成吸收製品的這種纖維組成有關。通常，該構形應是在制品中鋪列一束這種纖維。在某一方法中，纖維被吸送到纖維素纖維製造的吸收芯上。在一優選的方法中，上述多毛細管道纖維被成形為塊或襯墊，該襯墊包括一多毛細管道纖維網絡。這種多纖維襯墊孔眼範圍一般大約為0.1英寸(0.254釐米)到0.7英寸(1.78釐米)，優選大約0.1英寸(0.254釐米)到0.4英寸(1.02釐米)適用於衛生巾;優選約為0.05英寸(0.27釐米)到0.15英寸(0.38釐米)適用於襯褲;優選約為0.1英寸(0.254釐米)到0.5英寸(1.27釐米)適用於嬰兒尿布或成人失禁內褲。為了用於方便吸收製品，這種襯墊每1cm2表面積約含0.003g到0.016g纖維，每1cm3體積約含0.003g到0.03g毛細管道纖維(在未壓縮狀態下測量)。對於襯褲，尿布和成人失禁內褲，每單位面積和每單位體積的纖維量可根據上述不同的孔眼來計算。
最好毛細管道纖維的旦尼爾數和強度應這樣選擇，即纖維襯墊的溼、幹厚度(Capillary)比率至少大約80%，更優為90%左右。這就保證了襯墊在使用中能維持柔軟和定形的質量要求。
換言之，對於一般衛生巾，大約1.5g所述捲曲毛細管道纖維製成的長方形襯墊，表面積約為160cm2，適用於稱之為「第二上層薄片」中，它位於在本文中公開的這類最初流體接受上層薄片之下，本發明吸收芯之上。
生產製品中一個重要的因素是要確保上層薄片材料和毛細管道纖維層之間緊密接觸，這種纖維層和上層薄片的界面緊密接觸使製成品的流體接受和分布達到最大。
在一優選方法中，上層薄片與毛細管道纖維層的緊密接觸靠粘合劑結合方式來實現。應注意到使用過量粘合劑會導致製品粘到使用者身體上而令人不快，並且使用過量粘合劑還會在纖維中阻塞毛細管通道，造成效率下降。因此應使用「不幹擾」粘合劑用量。粘合劑應對皮膚無刺激，也即對用於與身體組織緊密接觸時要毒理上可以接受。當沒有水分時，即製品製造中，粘合劑應保持其粘接性能，最好當存在水分時，即製品使用中，粘合劑也具有此性能。
在一個實施例中，製品按如下方式製備至少一些毛細管道纖維凸伸到至少一些(優選至少約30%，更優約50%)，上層薄片部分的開口處，該上層薄片部分與毛細管道纖維重疊。在另一方法中，至少一些毛細管道纖維可用針穿孔或其它方式凸伸穿過至少一些(優選至少約30%，更優約50%)上層薄片部分的開口處，該上層薄片部分與毛細管道纖維重疊。在後一實例中，毛細管道纖維一般凸伸穿過上層薄片的距離約為0.1mm到3cm。這就提供了流體通過上層薄片的非常有效的垂直管路，並進入到吸收製品的中間區域。
粘合劑既要粘接到用於製造上層薄片的材料上，又要粘接到用於製造毛細管道纖維的材料上。如果上層薄片或纖維經過表面處理，如親水化工序，則在選擇粘合劑時則必須考慮到表面處理性質。
這裡使用的一般粘合劑包括選自膠乳粘合劑和熱熔粘合劑一類的材料。幸運的是大量此類粘合劑已眾所周知，通過對上述因素給予適當考慮，製造廠家便可選出適於任何情況的適宜粘合劑。當製品使用時，即被體液浸溼後，為了保持良好接觸，最好是粘合劑在體液中不溶解。
儘管粘合劑能以隨意構形塗覆，但優選採用螺旋或多重螺旋形式在一優選方法中，粘合劑線條採用0.2mm噴咀塗成螺旋或多重螺旋形，塗覆用噴咀至少為0.6mm大較為適宜。
根據不同構形的要求，粘合劑的選擇有所差別，但下面幾點具有教益。經驗表明通常膠乳粘合劑不如熱熔粘合劑令人滿意。購至Findley Adhesives，Inc的粘合劑，尤其是熱熔粘合劑4031，以及幾乎唯一的膠乳8085適用於此。(注Findley H-4031-01是疏水性的，可被認為具有良好的性能。相反，膠乳H-8082-05是親水性的，使用中浸溼後發生分離。)品種繁多的親水整理劑可存在於毛細管道纖維上，粘合劑類型有所不同，這取決於所用的整理劑及其用量。正如所述，本目的是保證任何時候上層薄片和毛細管道纖維層之間接觸良好，從而使流體吸收達最大，分配性能最佳。採用Eastman毛細管道纖維如SW195，Eastman的整理劑LK5570(49%PEG400單月桂酸酯/49%PEG600單月桂酸酯/2%4-十六烷基-4-乙基嗎啉嗡ethosulfate(ethylmorpholinium ethosulfate)[抗靜電劑])在高，中，低(0.78-0.87;0.38-0.57;0.28-0.33纖維重量百分比)整理劑量下聯合運用Findley粘合劑4031效果最好。根據高，中，低整理劑分別使用約0.07g，0.08g或0.05g Findley4031可得到極佳的粘合。
其它整理劑包括Eastman的LK5483(70%PM[PEG600單月桂酸酯，聚氧代月桂酸酯(13.64)單月桂酸酯30%月桂基磷酸鉀)，Eastman的LK5563(45%PEG400單月桂酸酯/45%PEG600單月桂酸酯/10%4-十六烷基-4-乙基嗎啉嗡ethosulfate)(ethylmorpholinium ethosulfate)以及以MILEASET的聚合物，它在洗滌劑領域公知(如參見U.S.4，132，680)，可作纖維塗層乙烯對苯二酸酯/聚乙烯甘油對苯二酸酯汙物釋放聚合物，可以ICIAmericas購得。
粘合劑用量可以不同，一般範圍是2英寸×5英寸的螺旋構形大約為0.05g至2英寸×7英寸的螺旋構形大約為0.07g，採用熱熔粘合劑。對於膠乳粘合劑，每2英寸×5英寸構形約為0.1g至0.15g便足夠。對於點構形，每2英寸×5英寸孔眼面積需用0.05g左右。
上層薄片和下層毛細管道纖維之間的緊密接觸可通過在粘接工序中施加壓力和/或通過「精梳」(「Combing」)該層中最上面的毛細管道纖維來提供單纖維凸出部而得到進一步改進，上述的單纖維凸出部能與粘合劑更好地接觸。另外，一部分毛細管道纖維可通過針刺孔等方法進入本發明的吸收芯。這為源至毛細管道纖維層的液流提供了另一途徑進入吸收芯。
實施例11適於經期間使用的輕型襯褲包括1克SW173毛細管道纖維層，它置於表面積約為117cm2的長方形襯墊上，且含有實施例6的薄片/斯克林布作吸收芯。毛細管纖維放置成基本上與芯長軸平行。毛細管纖維層和薄片/斯克林布被插在US4，463，045的成形膜上層薄片與柔韌性聚乙烯底薄片之間。將毛細管纖維粘接到上層薄片的粘合劑如前述一樣。襯褲的功效是吸收陰道排出物而不需要膠凝吸收材料。
實施例12衛生巾型經期製品藉助US4，687，478，Van Tilburg，1987年8月18日的設計來製備，它具有從其吸收芯向外延伸的兩個蓋片。該吸收芯按實施例7包括有基重約150磅的薄片/斯克林布。1.5g捲曲SW173纖維層置於吸收芯之上，纖維平行於芯長軸。一般按照實施例10的步驟裝配。US4，463，045的無光澤薄片用作上層薄片。
實施例13實施例12的衛生巾通過在毛細管道纖維層上用針刺孔得以改進，它可使大量所述纖維部分地向下伸向吸收芯。於是提供了Z方向的進一步流體運動，即排出毛細管道纖維層再進入吸收芯。作為選擇，吸收芯上層進行精梳或粗糙化以便來自芯部的纖維向上延展進入毛細管道纖維層。
實施例14實施例12有衛生巾分別用US4，636，419或EPO215，417的纖維上層薄片代替成形膜薄片得以改進。
在一供選擇的方法中，用來支承和增強含精製纖維的吸收芯的斯克林布可包括毛細管道纖維。這種斯克林布包括重量約80%的毛細管道纖維和重量約20%的一種纖維，該纖維熔點低於毛細管道纖維。如KODEL纖維很適宜。斯克林布按照標準方式製備，即通過加熱將低熔點纖維部分熔化，冷卻使之粘合到斯克林布上。
如所述，精製吸收纖維層放置到斯克林布上。形成的結構然後進行定位以便斯克林布按流體流動方式與最終吸收製品上層薄片接觸。
現已詳細描述了本發明，所包括的其它一些要點由構形考慮。應了解的是當毛細管道纖維選用作斯克林布時，它被溼法成網到一纖維吸收芯上，則毛細管道纖維表面的一些表面活性劑能被衝掉。這可通過塗覆附加的表面活性劑如PEGOSPERSE來代替。
還應知道，含有上述精製，捲曲纖維的吸收結構，其使用中的完整性可利用各種方式增強。如，可採用超聲或熱粘合，特別是與精製纖維混合一起使用的10～15%重量熱塑性纖維時(如KODEL410聚酯)更是如此。在另一方法中，各種點粘合方式用於將底層薄片固定到芯部上，特別是系接內褲粘合劑的那些區域可使用點粘合方式。
最後，應了解的是這裡的優選製品能使用開槽或部分開槽的吸收芯，捲曲的毛細管道纖維以及其它可延展的部件，它們一道給本製品提供一定程度的延展性(按次序為15%～40%)。當製品固定到穿戴者的內褲時，這種延展性提供了使用舒適，汙染小的特點。
在另一方法中，毛細管道纖維層中心部分被皺襉成小的「起圈」(「loop」)或「簇絨」(「tuft」)。該起圈或簇絨從毛細管道纖維層向上延伸與上層薄片牢固接觸。此外，起圈或簇絨放置在整個製品的中心部，以便它能將流體迅速轉移和傳送到毛細管道纖維層的其餘部分，然後進入製品的儲液層。該「起圈」或「簇絨」的優點不僅在於將毛細管道纖維在流體衝擊到製品處集中，而且將含有起圈或簇絨的毛細管道纖維基本上按向上Z-方向取向，所以增強了製品的向下Z方向的流體運動。下面實施例用來說明具有基本在中心和Z-方向毛細管道纖維簇絨的吸收製品。
實施例15這裡公開的這類毛細管道纖維層(6-英寸長)在其中心部被皺襉以形成一個稍升高的橢園「簇絨」，大致尺寸為2-3英寸(X-方向);1.5英寸(Y-方向最寬處);以及5毫米-10毫米(Z方向)。簇絨纖維束可採用任何常規方法維持其簇絨構形。簇絨一般穿過薄紙片或親水聚合物片中的隔水槽。使用此處公開的步驟，簇絨化纖維束被裝配進吸收製品，該簇絨安置在上層薄片的大致中心位置並與上層薄片緊密接觸，見上述內容。用作衛生巾時，製品被固定以使簇絨達到最大流體吸收量。在另一方法中，簇絨中起圈纖維未端被切斷從而提供絨狀的Z方向未端開口毛細管道纖維束。在另一實施例中，含有簇絨底的毛細管道纖維層被完全或部分地放置於製品吸收芯中，而不是芯的上部。後一實施例的芯可以包括兩層精製纖維薄片。該纖維具有一個膠凝吸收材料(AGM)中間層。在簇絨底的毛細管纖維層可被滑入AGM層。
毛細管道纖維可以利用各種粘接方法成形為穩定薄片，它易於製成吸收製品，例如，大約20%-30%重量的聚酯熱塑性纖維(如KODEL410)與毛細管道纖維摻合，形成的纖維薄片直接進行熱處理或通空氣熱處理。
精製捲曲纖維素纖維可以利用各種粘接方法成形為穩定薄片，它易於製造成吸收製品。如，約7%～15%重量的聚酯熱塑性纖維(如KODEL410)與精製捲曲纖維素纖維摻合，形成的纖維薄片直接進行通空氣熱處理或超聲粘接。
在毛細管道纖維層或吸收芯層或上述兩層中摻入附加的熱塑性纖維除可提供除上述薄片穩定性外，還有其它許多優越性。具體地說，芯部或毛細管道纖維層或兩者上都存在熱塑性纖維時，製造廠家便可在衛生巾或襯褲周邊進行封口，該封口阻礙或完全阻止了流體在制品邊緣溢出。
更具體地，上述類型的製品可這樣製備;將含有熱塑性纖維的精製捲曲纖維素纖維放置到標準塑料底層薄片上。從薄片的外緣向內側約0.25英寸的位置，基本上連續超聲粘接的0.15英寸左右寬度沿芯周邊形成。這不僅獲得了阻液封口，而且也將芯粘接到底層薄片上。
在一供選擇的方法中，熱塑性上層薄片，含熱塑性上層薄片的芯和底層薄片都在周邊或鄰近周邊處用超聲波粘合。在另一方法中，含混合的熱塑性纖維之毛細管道纖維層可類似地粘接到芯上(如果需要，亦可粘接到上層薄片上)。在另一方法中，熱塑性纖維存在於芯和/或毛細管纖維層，這就使得點粘接可在橫越製品的各個點上進行，從而，當製品變溼時便更加完善。
儘管那些熟悉流體輸送物理性能的人知道本製品通常利用上層薄片，毛細管道纖維和芯之間的間隙差來建立Z-方向上引流壓力梯度，但其它方法也可用來形成Z-方向液流梯度。例如，如果上層薄片中孔或間隙小於毛細管道纖維的寬度(該纖維內通道寬度為90微米時有利於輸送較稠液體如月經)，那麼理想的壓力梯度可以形成，如選用親水性大於毛細管道纖維的上層薄片。
儘管前面已說明了精製纖維在常規襯墊型經期用品中的應用，但該纖維亦有其它用途。這裡的精製纖維漿料「易於加工」(「workable」)和易於脫水。因此，上述漿料可以通入三維成形鑄模，鑄模設計成凸唇內的，外凹的或子宮帽類型的吸收性經期用器具。事實上，漿料可做成任意需要的組織形狀(文獻中有大量各種設計)，包括適於陰道內使用的形狀。
權利要求
1.一種溼法成網薄片，其特徵在於包括單獨捲曲纖維素纖維，所述纖維素纖維被機械精製使得至少大約30%所述纖維的平均長度是初始，未精製狀態時長度的大約20%到大約40%。
2.如權利要求1的薄片，其特徵在於大約50%到大約90%精製纖維平均長度是大約0.25毫米到大約1.5毫米。
3.如權利要求1的薄片，其特徵在於每立方釐米薄片平均含大約0.1克到0.15克所述精製纖維。
4.如權利要求2的薄片，其特徵在於平均厚度是大約0.3毫米到大約2.4毫米。
5.如權利要求4的薄片，其特徵在於經過溼法成網後用通空氣乾燥方式進行乾燥。
6.一種衛生巾或襯褲包括一不可滲透流體的底層薄片，一可滲透流體的上層薄片和一插在所述上層薄片之間的吸收芯，所述芯包括權利要求5的薄片。
7.一種吸收結構，其特徵在於包括一無紡斯克林布，其上用溼法成網附著一層單獨捲曲纖維素纖維，所述纖維素纖維被機械精製以使至少大約30%所述纖維的平均長度是初始，未精製狀態時長度的大約20%到大約40%。
8.如權利要求7的結構，其特徵在於大約50%到大約90%精製纖維的平均長度是大約0.25毫米到大約1.5毫米。
9.如權利要求8的結構，其特徵在於每立方釐米所述溼法成網層平均含大約0.1克到0.15克所述精製纖維。
10.如權利要求9的結構，其特徵在於所述纖維素纖維層的平均厚度是大約0.3毫米到大約2.4毫米。
11.如權利要求10的結構，其特徵在於經過溼法成網後用通空氣乾燥方式進行乾燥。
12.一種衛生巾或襯褲包括一不可滲透流體的底層薄片，一可滲透流體的上層薄片和一插在所述上層薄片和底層薄片之間的吸收芯，所述芯包括權利要求11的吸收結構。
13.一種吸收結構，其特徵在於包括導流斯克林布，所述斯克林布包括含有外部毛細管道的纖維，其中單獨捲曲纖維素纖維層用溼法成網附著到所述斯克林布上，所述纖維素纖維被機械地精製以便至少大約30%所述纖維的平均長度是初始，未精製狀態時長度的大約20%到40%。
14.如權利要求13的結構，其特徵在於至少大約50%到大約90%精製纖維的平均長度是大約0.25毫米到大約1.5毫米。
15.如權利要求14的結構，其特徵在於每立方釐米所述溼法成網層平均含大約0.1克到大約1.5克所述精製纖維。
16.如權利要求15的結構，其特徵在於所述纖維素纖維層的平均厚度是大約0.25毫米到大約1.5毫米。
17.如權利要求16的結構，其特徵在於經過溼法成網後用通空氣乾燥方式進行乾燥。
18.如權利要求17的結構，其特徵在於至少大約50%含毛細管道的纖維被定位以便其毛細管道位於結構的機械方向。
19.一種衛生巾或襯褲包括一不可滲透流體的底層薄片，一可滲透流體的上層薄片和一插在所述上層薄片和底層薄片之間的吸收芯，所述芯包括權利要求13的結構，所述結構被定位以便含毛細管道纖維的斯克林布與所述上層薄片緊密，傳液接觸。
20.如權利要求19的衛生巾或襯褲，其特徵在於所述吸收芯在其斯克林布中具有至少大約50%的毛細管道纖維被適當放置以便毛細管道位於衛生巾或襯褲的機器方向。
21.一種凸唇內的，外凹的，或子宮帽型的三維形狀經期用器具，其特徵在於包括單獨捲曲纖維素纖維，所述纖維素纖維被機械精製以便至少大約30%所述纖維的平均長度是初始，未精製狀態時長度的大約20%到大約40%。
全文摘要
捲曲，加捻纖維素纖維通過機械方法如精製處理使尺寸減小。精製纖維被成型為薄片，用於尿布，繃帶和特別是衛生巾中的吸收層。在一種方法中，精製纖維素纖維可用來提供成型的衛生器具。在一供選擇的方法中，具有纖維內部毛細管道的纖維能用於將流體導入含精製，捲曲纖維素纖維的吸收薄片內。
文檔編號D21H11/00GK1069649SQ92109
公開日1993年3月10日 申請日期1992年7月23日 優先權日1991年7月23日
發明者D·E·比爾格, J·C·霍尼, J·L·哈蒙斯 申請人:普羅格特-甘布爾公司