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CN1321624C - 可透气但不透液之阻挡层结构及由其制成的产品 - Google Patents

可透气但不透液之阻挡层结构及由其制成的产品 Download PDF

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CN1321624C CNB981186955A CN98118695A CN1321624C CN 1321624 C CN1321624 C CN 1321624C CN B981186955 A CNB981186955 A CN B981186955A CN 98118695 A CN98118695 A CN 98118695A CN 1321624 C CN1321624 C CN 1321624C
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Abstract

本发明提供可透气不透液的阻挡层结构，及由其制成之产品。此结构包括具有相对侧的多孔层，其具有延伸于相对侧之间的孔的多孔基质；及被熔凝于该多孔基质之至少一侧的粒子；其中该多孔层当被包含于一覆盖多孔层之侧面的吸收性结构中并在70.3g/cm2的荷重下，可抵抗液体之穿透；该阻挡层结构的弗雷泽透气率值为＞0～约861mm3/m2/min。此结构的特征在于具有熔凝于多孔基质上，主要位于多孔基质表面的粒子，它不与包含有多孔基质之材料相混合并贯穿其深度。

Description

可透气但不透液之阻挡层结构及由其制成的产品
技术领域
本发明涉及卫生用的保护产品，如一卫生巾、底裤衬垫、大小便失禁用产品、尿布、外科用敷料及被褥底垫(bedding  underpads)。更具体地说，本发明涉及供此类产品用之透气但不透液的阻挡层结构。
背景技术
卫生保护产品，如一卫生巾、底裤衬垫、大小便失禁用产品、尿布及被褥底垫，通常包括一面向身体的透液盖片、一面向衣服之实质上为不透液的阻挡层片及一位于其间的吸收性结构。不透液阻挡层片通常是由一薄且可挠曲的塑料薄膜(它不透液体及蒸气)所制成。可透液盖片也经常是由一类似于阻挡层片之塑料薄膜的塑料薄膜所制成，此薄膜经由在其中形成二维或三维穿孔的方式而形成有孔的薄膜，藉此产生塑料薄膜的陆地区域(land areas)于这些穿孔之间。此种阻挡层片及透液塑料薄膜盖片之陆地区域，不允许被吸收于产品中的液体之蒸汽自产品传送出或允许聚集在使用者身体之表面上的液体进入产品中；此液体指的是月经、尿液及汗。此类产品在干燥时通常会令人感到不舒服而于潮湿时令人感到湿而粘的。
从前的发明人已曾设法利用天生可作为传送蒸汽的液体阻挡层材料(vapor transmitting liquid barrier materials)，或是在液体阻挡层材料中产生足够大的孔以允许蒸汽通过但不允许液体通过的方式而便利于吸收性产品传送及去除蒸汽。此类材料及由其制成之产品常被称为“能呼吸的”(能通气的)(breathable)。透蒸气孔可分为二类，即微孔(micropores)及大孔(macropores)，它们分别被包含于微孔及大孔材料之中。微孔材料最能抵抗液体之穿透且展现出零mm3/m2/min之弗雷泽透气率值。但是，它们也最能抵抗蒸汽的穿透，因此或许会被使用者认为是“不能呼吸的”，且不能在穿着时提供舒适及干爽的感觉。另一方面，大孔材料最可能被认为是“能呼吸的”，它展现大于零mm3/m2/min之弗雷泽透气率值，藉此提供舒适及干爽的感觉；但也最可能允许液体泄漏且因此不能对使用者、使用者的衣服及床具(bedclothes)提供防止吸收性产品泄漏的保护。
微孔结构
微孔结构是对于薄膜之大部分为具有等于或大于100埃之有效传送蒸汽的微孔尺寸而言。薄膜可能天生为具有微孔的，如那些由聚氨酯所制成之薄膜。此种被形成于底基织造织物或非织造织物上的薄膜于美国专利4,560,611号中已有描述，于该专利中，涂料溶液(coating solution)是由含有聚氨酯弹性体之极性有机溶剂、防水剂(如氟基或硅基材料)、聚异氰酸酯及非离子表面活性剂所组成。美国专利第4,197,371号揭露一种片状材料，它由含有被均匀掺入其中的至少为一种的可膨胀的改性聚合物(如改性淀粉及纤维素)粒子的天然橡胶或合成橡胶或橡胶状聚合物所制成。美国专利第4,178,271号揭露一类似的片状材料，其中薄膜为聚氯乙烯或其共聚物。美国专利第3,869,310号揭示一皮革似的可挠曲片材料，包括一非织造纤维垫及一聚合浸渍剂，它有一多孔结构且未被粘合于该垫之纤维上。此由从至少两种不同之聚合材料制备而得的纤维所构成之垫，首先以第一种液体浸渍，此第一种液体对该聚合材料之一而言为溶剂，而对另一聚合材料而言为非溶剂，用以溶解可溶解之纤维；然后添加第二种液体，此第二种液体是部分可与第一种液体相溶混的且对所有之聚合纤维材料而言为非溶剂，用以凝聚所产生之聚合物溶液。
可以经由例如拉伸薄膜(其中可产生被弄薄的或被拉紧的区域)，或使薄膜并入与其不相容的夹杂物，而让天生没有孔之薄膜产生孔。此拉伸致使微裂缝产生于被弄薄或拉紧的区域中，或是微裂口产生于薄膜及不相容夹杂物之间。其它产生微孔之手段包括在薄膜中并入可溶解的或可挥发之夹杂物(它可经由使此种夹杂物溶解或挥发而被去除)。另外的其它手段包括将可弄成碎片或可研磨的粒子混入到聚合物中以形成片材(sheet)，然后使该片材受到一压力，此压力会弄破该粒子而形成微孔或磨擦该片以形成微孔。英国专利申请第2,026,381号揭示多孔薄膜之制备过程，它通过使聚合物与一液体组分相混合以形成二元的二相系统(binary two-phase)，当其处于液体聚集状态时具有可溶混的区域及具有可溶混性间隙之区域。英国专利申请第2,115,702B揭示一种不透液但透蒸汽之垫片，它包括一薄膜，该薄膜是经由将聚烯烃树脂及液态或蜡状的烃聚合物之混合物模制而成的，然后将该薄膜横向和/或纵向地拉伸到超过薄膜原始尺寸的1.2倍，以形成细小的孔于薄膜中。美国专利第3,953,566号、第3,962,153号、第4,096227号、第4,110,392号、第4,187,390号及第4,194,041号揭示多孔片及其它多孔物品之制备，其方法是将包括有聚四氟乙烯粒子(一种非热塑性聚合物)及润滑剂之浆料(paste)挤出，然后去除润滑剂并拉伸及退火(annealing)所产生之产品。所产生之产品为一烧结、定向的有孔薄膜，其特征在于具有由细纤维所连结的聚合物节点(polymer nodes)。与这些专利略有关系且产生一柔软布似的透液片状材料的专利是美国专利第4,622,036号，它所披露之片状材料是由不可溶解之聚烯烃或聚氯乙烯之粒子所制成，这些粒子部分被热熔化在一起以提供所需量之透液性，粒子之尺寸在自约1至2000微米的范围内，且此片状材料之厚度在自约0.0005到250英寸之范围内。
美国专利第4,100,238号及第4,197,148号揭示有关微孔薄膜之制备，其乃是挤出一双组分混合物(一种组分可以用溶剂而从该混合物中被浸析出)，然后将该被浸析之薄膜拉伸以获得想要之孔隙率于一柔软的、布似的透液片状材料中。美国专利第3,214,501号、第3,640,829号及第3,870,593号揭示一微孔聚合物片之制备，它乃是将不可溶混的、不可浸析之填料(如淀粉及盐)混入到聚合物中，形成片状材料，然后拉伸该片状材料以形成孔，这些孔产生于该充填粒子之处。美国专利第4,347,844号揭示一种用于一次性使用型尿布之多孔片之制备，它乃是将一种粒子物质混入到聚合物中而形成片状材料，然后于压力下使片状材料中之粒子物质破裂以产生微孔。美国专利第4,308,303号揭示一种涂覆有絮化的泡沫塑料(flockedfoam)之纤维强化的透水蒸汽阻挡层，它具有织物之外观且能过滤细菌；它包括微孔聚烯烃薄膜，絮化纤维及纺粘纤维片；该薄膜之至少一表面涂覆有一泡沫胶乳聚合物(foamed latex polymer)，泡沫胶乳聚合物之外侧上有絮化纤维，且在纤维泡沫胶乳聚合物之外侧上有纺粘纤维片。此薄膜以拉伸方式形成微孔。此薄膜变成有微孔乃是因其有微小的裂纹处；或孔成核剂(pore nucleating agents)，例如精细分割之填料(最好是碳酸钙)且粒子尺寸小于3微米；和/或微小的晶域之故。美国专利第4,609,584号揭露用于一次性使用型尿布之多孔片之制备，它是将粒子物质混入到聚合物而形成片状材料，然后将该片状材料之表面磨擦或磨光以产生微孔，美国专利第4,539,256号及第4,609,584号揭示形成微孔片之方法，它包括下述步骤：将可结晶之热塑性聚合物与一化合物熔化混合，该化合物可在聚合物之熔化温度但不低于该温度下与聚合物混合；形成一熔融共混料片；然后冷却该共混料片到一温度，在该温度下，化合物不能与聚合物相溶混且出现相分离(phase sepaarates)。当该片在至少一方向上被定向时，一互连的微孔网络形成于聚合物相(polymer phase)与化合物相(compound phase)之间。化合物可以利用溶剂萃取而自该片中被去除。
美国专利第3,156,242号揭示一种例如由聚乙烯所制成之可挠曲的吸收片，它作为外科用敷料之衬垫片或外层是很有用的；该片为有微孔的。但是，该片可能因具有形成于其中之孔洞或狭缝而使之成为大孔的。美国专利第3,426,242号揭示一可通气之医疗用敷料，它具有一包括有开孔结构(open celled structure)之衬垫，即一薄膜被处理成具有空隙，此空隙具有通向薄膜之外表面的通路，此空隙一般小于5000埃，即自100至5000埃，薄膜具有至为40％之最终结晶度。此薄膜最好涂有一层微孔压敏粘合剂所形成之连续层。美国专利第3,932,682号描述防水产品，它能传送空气及水蒸汽，此产品是以下述方式而被制成的：将长丝材料喷纺成形(即熔喷)于一开孔聚合物薄膜上以获致热自粘(thermal selfbonding)，或是将长丝材料喷涂于一弹性薄膜上，然后拉伸所产生之产品以产生一开孔结构，且热定形该被拉伸之产品以赋予尺寸之稳定性。美国专利第4,758,239号及第4,818,600号揭示一可通气之阻挡层，它包括一纤维多孔片，最好是一熔喷片，其上接合一非微孔薄膜，其中在接合之表面上之一些纤维乃与薄膜紧密地混合以于37℃及50％RH下产生约100-5000g/m2/24小时之蒸汽传送速率，且于21℃下对0.9％盐水有至少1小时之不透液性而在至少11.4cm的水柱静压下对0.9％盐水有约1小时之不透液性。此薄膜可为一由水溶性聚合物(如聚乙烯醇)所形成之预成形薄膜。
大孔结构
美国专利第3,989,867号揭示一种吸收装置，它有一背片，该背片有凸起部及这些凸起部之顶点处之均匀小孔。这些孔占据该背片之可用的渗透面积之0.5到10％，以允许蒸汽传送，同时防止液体在使用时于通常会遇到之压力下通过。美国专利第4,591,523号描述一有孔的、肉眼可见的经膨胀的三维聚合物片，它作为供一次性使用型尿布用的可通气但防流体之阻挡层是很有用的。此聚合物片最好包括一深撑压的三维结构，它包括许多凹坑(debossments)，这些凹坑具有肉眼可见的横剖面。每个凹坑形成该聚合物片之第一表面中的一个开孔，其有连续的侧壁，这些侧壁终止以于该聚合物片之第二平行表面上形成一端壁；该端壁包括许多孔，这些孔之尺寸及形状可用以支持一含水的流体弯月面(agueous fluid meniscus)且其彼此分开使得流体弯月面不会彼此接触。美国专利第4,059,114号描述一种供保护衣物及每天女性卫生用之一次使用型保护件(shield)，它有一流体阻挡层，该阻挡层为一柔软的、无喀啦声的透湿气层，它最好为由一吹制的微纤维片的不透液层。美国专利第5,591,510号揭示一层状的织物材料，它为可通气的且可抵抗流体穿透，此材料包括一可通气且防流体穿透之非织造物及一具有穿孔之塑料薄膜，这些穿孔以与薄膜表面成约5°至60°之方式被列置于适当位置。
发明内容
本发明的一个目的是提供可感觉到能通气的可透蒸汽的、大孔的阻挡层结构，及由其制成的卫生用保护产品，它可于使用状态下限制液体的通过，且因此能提供防止液体泄漏之保护以及让使用者感觉到舒适及干爽。
本发明提供一种可透气但实质上不透液之阻挡层结构，它有一具有相对侧之多孔层，该多孔层具有：基质，具有延伸于相对侧之间的孔，该相对侧即对应于多孔层之相对侧，藉此液体可以横越该基质，及粒子，它经由被烧结而熔凝于该多孔层基质之至少一侧上，使得能限制液体进入孔内，其中该多孔层当被包含于一覆盖熔凝有粒子多孔层之侧面的吸收性结构时且是在每平方英寸为一磅(70.3g/cm2)的荷重下，可抵抗液体之穿透，且其中该阻挡层结构具有一在大于0至约80mm3/ft2/min(861mm3/m2/min)之范围内的弗雷泽透气率值。
此可透气但实质上不透液之阻挡层结构，其特征在于具有熔凝于多孔基质上之粒子，这些粒子主要是位于多孔基质之表面上而不是与包含有多孔基质之材料相混合及穿透其深度。
本发明也提供一种吸收性产品，如一卫生巾、大小便失禁用产品、尿布、外科用敷料及被褥底垫；此吸收性产品包括一面向身体之透液片、一面向内衣之透气但实质上不透液之阻挡层、以及一位于其之间的吸收性结构；该阻挡层包括上述之多孔层。本发明另外提供下述之吸收性产品：其中透液片有透液孔及实质上为不透液但透气之区域，此区域包括上述之多孔层。
附图说明
图1为本发明之可透气且实质上为不透液之阻挡层结构平面的显微镜照片；
图2为本发明之可透气且实质上为不透液之阻挡层结构剖面的显微镜照片，其中粒子经由烧结及随后被压平而附着于多孔基质上；
图3为可透气且实质上为不透液之阻挡层结构剖面的显微镜照片，其中粒子经由烧结但未被压平而附着于多孔基质上；
图4为本发明的具有另一层毗邻于本发明之阻挡层结构之一侧面上的本发明的多孔层的阻挡层结构的剖面图；
图5为本发明之阻挡层结构的剖面图，其中本发明之二个另外的多孔层，一个邻接本发明之阻挡层结构的一侧面，另一个邻接本发明之阻挡层结构的另一侧面；
图6为本发明之卫生巾的局部剖透视图，它具有一面向内衣的可透气且实质上为不透液之阻挡层结构；
图7为图6所示之卫生巾的剖面图；
图8为本发明之卫生巾的透视图，它具有一面向身体的透液盖片，该盖片包括可透液孔及不透液但透气的区域，此处之区域包括本发明之透气且实质上为不透液之阻挡层结构；及
图9为图8所示之卫生巾的剖面图。
具体实施方式
本发明之可通气的、透气的且实质上为不透液的阻挡层结构是宏观的多孔状，其中阻挡层结构包含大的孔，一些大孔是可以内眼看见的，或是以低的放大率，如约5倍，即可看得到的。但是，孔的大小，及用来限制液体进入孔的材料，和这些材料附着且定位于多孔基质的方法，皆是用以防止液体通过阻挡层结构然而不限制气体及蒸汽(vapors)的通过。本发明之阻挡层结构的空气渗透率是和微孔结构的空气渗透率有所区别，当通过使用弗雷泽透气仪之方法来测量时，其值为大于零；弗雷泽透气仪是一种仪器，用来确定非闭塞性(nonocclusive)材料之空气渗透率(透气率)；此种测量方法将于下文中说明。作为上述所举例的吸收性产品的部件且在使用的状态下，因为大孔(macroporous)的缘故，本发明之阻挡层结构被认为实质上为不透液的。因此，本发明之阻挡层结构既非绝对的不透液，也非有限制的不透液如同阻挡层结构为微孔材料的程度，此种结构之渗透的程度是依其起泡点(bubble point)来测量的。使用时之防漏情形是在模拟使用状态下被测量的，测量的方法将于下文中进一步说明。
阻挡层结构可以形成一吸收性产品之一组件的全部，例如作为吸收性产品之面向衣服的阻挡层；或者它可以形成一吸收性产品之一组件的一部分，例如一面向身体之透液盖片的陆地区(land area)。本发明之阻挡层结构有一具有相对侧之多孔层，此多孔层具有：一有孔之多孔基质，这些孔在对应于多孔层之相对侧的相对侧间延伸，藉此液体可以横过基质；及粒子，这些粒子被熔凝于多孔基质之至少一侧面上以限制液体进入孔中；其中当多孔层被包含于一吸收性结构时(此吸收性结构覆盖于熔凝有粒子之多孔层之侧面上)且是在每平方英寸为一磅的荷重下，它可抵抗液体之穿透；且其中阻挡层结构有一在大于零至约80mm3/ft2/min(861mm3/m2/min)之范围内的弗雷泽透气率值，较优选为在约5mm3/ft2/min(53.8mm3/m2/min)至约70mm3/ft2/min(753mm3/m2/min)的范围内，且最好是在约25mm3/ft2/min(269mm3/m2/min)至约60mm3/ft2/min(646mm3/m2/min)之范围内。
多孔基质可以由非织造布、织造织物、有孔薄膜或非网状泡沫塑料中的至少一种所构成。多孔基质为可熔化的。
非织造布通常有每平方米至少为8克的基重。非织造布可以由热塑性定长纤维、热塑性长丝、非热塑性短纤维或非热塑性长丝之至少一种所构成。热塑性定长纤维及热塑性长丝可由诸如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、双组分纤维及其组合所组成。双组分纤维可以由诸如具有聚乙烯外套之聚丙烯芯心、具有聚乙烯外套之聚酯芯心、具有聚丙烯外套之聚酯芯心、具有较低熔点之聚酯外套之聚酯芯心或其组合中的至少一种所构成。非热塑性纤维可以选自诸如棉、人造丝、木纸浆及其组合。
非织造布可以由彼此粘结在一起之纤维及长丝所构成，这些纤维是利用由热砑光机粘结、可熔解之粉末粘结、粘合剂粘结、纺丝粘结、熔喷后接着砑光机粘结或水力交缠中之至少一种粘结手段而互粘在一起。
有孔薄膜可以有二维或三维孔眼，三维孔眼有侧壁，侧壁大致是平行的，或是他们在例如具有锥形侧壁的孔眼中可以为彼此互相平行的。这些孔眼可以在侧壁的基底或在侧壁本身当中。在薄膜中的孔眼可以由例如利用机械手段之穿孔(如冲孔或针刺)、超音波穿孔、将热空气抽经被支撑于一多孔基底(如一筛子或有孔滚筒)上之薄膜、喷水器穿孔、以压花方式将薄膜于各别区域处弄薄且然后将其拉伸以使变薄的区域破裂等方法来形成。薄膜可以有平滑的、无光泽的、粗糙的或经压花的表面，此压花可以为肉眼所见，或需要放大才看得到。薄膜可以由数种聚合材料之任一种所制成，这些聚合材料系可经由例如挤出、熔融流延或溶液流延而被热塑性地形成：这些材料为诸如聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯及聚丁烯)，聚酯，聚氨酯、聚酰胺，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，乙酸乙酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-丙烯酸共聚物，乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物，乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物，及苯乙烯与乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯及异戊二烯之共聚物。泡沫塑料可以由诸如聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯及聚乙烯所制成的。
粒子被熔凝于多孔基质之至少一侧上以限制液体进入孔中，此是由例如将粒子经由熟悉此技艺者所知晓之方式(如对粒子以喂入螺旋、漏斗及加气处理的方式)添入多孔基质而达成，使得能获致基本上对基质均匀且平均的间隔覆盖(可覆盖全部的多孔基质或在多孔基质的个别区域上)。被粒子所覆盖的基质被传送到一加热机构以将粒子熔凝于基质上，加热机构称为例如用热空气或红外线加热。然后最好将此基质(现已有熔化之粒子粘附于其上面)穿过压辊间隙(由至少一冷硬轧辊所形成)，使得粒子被压平以增加使用时与流体相遇的表面，且使得粒子能良好地附着于基质表面。至少多孔基质及粒子之一必须为可熔化的。但是，粒子可以不需熔化而用粘合剂来附着于基质上。为了要维持阻挡层结构之外形结构，最好粒子在一不高于多孔基质之熔点的温度下被熔化至多孔基质上。所产生之透气但实质上不透液之阻挡层结构的特征是具有被熔凝至多孔基质之粒子，粒子主要是在多孔基质的表面上而非与包含多孔基质的材料相混合及穿透其深度，且其中实质上为不透液之阻挡层结构可以在使用状态下(如于月经期间穿着的卫生巾)抵抗液体通过。
为了对流体之穿透有足够的作用范围及充分的抵抗，较好的是将被添加至基质的粒子的量为每平方米至少约9克，且最好是在每平方米9至36克(g/m2)的范围。
粒子可以包含粉末粒子或纤维中的至少之一种。粉末粒子可以选自由下列物质所构成之组群：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸、乙烯-甲基丙烯酸酯，乙烯-丙烯酸正丁酯，聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物及其组合。纤维粒子可以选自由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、双组分纤维及其组合所构成之组群。双组分纤维粒子可以包括下列中的至少一种：具有聚乙烯外套之聚丙烯芯心，具有聚乙烯外套之聚酯芯心，具有聚丙烯外套之聚酯芯心，或是具有低熔点之聚酯外套之聚酯芯心。
粒子可以被熔凝至多孔基质之相对两侧上。本发明之阻挡结构也可以有一层以上，即：或是为彼此不粘着地相邻之分开层，或是为利用粘合手段(如热、超音波、粘合剂及其组合)而互相粘着之诸层。被添加的各层可以是构成阻挡层结构的层，其中位于一阻挡层结构层侧面之烧结粒子可以邻接其邻近阻挡层结构层之一侧或相反侧。这些复数层的目的是，例如，提供对液体穿透之额外的抵抗，及对身体之额外的柔软(缓冲)、舒适及紧密配合性。在一抗流体的产品中，阻挡层结构具有烧结粒子之一侧为面向流体(产品对此流体而言是阻挡物)是很重要的。添加层也可以不是包括有阻挡层结构之形态。此种添加层也可以或额外地包括至少为一种的非阻挡层结构(即没有熔凝于至少一侧之烧结粒子)之添加的多孔基质材料，此种额外的非阻挡层基质可以邻接多孔层之一侧、相反侧或两侧上。使用此种额外层可提供额外的吸收能力，及对身体之柔软(缓冲)、舒适及紧密配合性。此种额外层可以包括例如非织造布、织造织物、有孔薄膜或非网状泡沫塑料之至少一种。
本发明之阻挡层结构可以用以形成吸收性产品之一个或更多个的组件，此吸收性产品例如为卫生巾、底裤衬垫、大小便失禁用之产品、尿布、外科用敷料及被褥底衬垫。此种产品将以卫生巾为例而于下文中说明之。卫生巾一般为矩形的，具有相对的纵向边缘及相对的横向边缘，且包括一面向身体的透液片、一面向内衣之透气但不透液的阻挡层、及一置于其间之吸收性结构；阻挡层包括本发明之阻挡层结构，且其中阻挡层结构有面向吸收性结构之烧结粒子，使得流体阻挡特性被最大化。在使用时，此种卫生巾可允许空气及水蒸汽自由通过，但可抵抗体液(如尿液、汗及月经流体)穿过阻挡层。
面向身体的透液片可以包括有孔薄膜或泡沫塑料、或由布形成的至少一单层或组合，该布为诸如由机织、针织及非织造的方式形成，非织造方式是如以产生纺粘、熔喷、针刺、热粘、化学粘合剂粘合、粉末粘合、溶剂粘合及水力缠结布之方法来展现的。有孔薄膜可以是那些表面为平坦或压花者。凸起部(bosses)可以为微小尺寸，它可以肉眼检查得到的，如无光的毛面，或以触感来感受，如有丝的、平滑的感觉；或是如下述之微小尺寸，其中各别的凸起部可以不需靠工具即可看到或感觉到。穿孔可以是二维的，基本上受限于薄膜的平面；或是三维的，其中界定及支持穿孔的薄膜结构自薄膜平面延伸且超出薄膜的平面(即在其上或在其下)。材料之组合之实例可为那些利用物理非粘合的层叠、粘合剂或热层叠、或是互相贯通的层叠(例如将纤维片穿通薄膜的方式层叠至薄膜)的方式来形成。泡沫塑料可以是网状的且额外地穿孔，或是非网状且被额外地穿孔或不穿孔。面向身体之层的诸表面，即面向外侧之表面，或是面向吸收性结构表面的表面可以为憎水性、亲水性、或一表面可以为憎水性而另一表面为亲水性、或者从一表面至另一表面具有憎水性到亲水性之梯度变化。
本发明之吸收性产品之面向身体的透液片可以覆盖吸收性结构之上表面(即面向身体的表面)。它可以局部或完全包裹吸收性结构。局部包裹吸收性结构即透液的面向身体层遮盖吸收性结构的顶部及侧边。面向身体层可以以整个或各别区域的附着方式固定或者粘合于吸收性结构之表面。视面向身体层所覆盖及包裹吸收性结构的程度而定，它可以在吸收性结构之底部以一重叠方式粘合于其本身上。面向衣服之阻挡层可以至少覆盖整个吸收性结构之底部表面(即面向衣服之表面)。它可以包裹及覆盖吸收性结构之侧边且甚至吸收性结构之面向身体表面的一部分。面向衣服层可以以整个或各别区域的附着方式固定或是粘合于吸收性结构的表面。面向衣物层可以以重叠的方式，例如平行于卫生巾之侧边或是平行于卫生巾之底部，或是以一自卫生巾侧边延伸之凸缘密封件而被粘附于面向身体层。当面向身体层及面向衣服的阻挡层是以凸缘密封件形式而彼此粘合在一起时，面向身体层会额外地在凸缘密封件附近包裹面向衣服的阻挡层；或是面向衣服的阻挡层会额外地在凸缘密封件附近包裹面向身体层。
或者，透液的面向身体盖片可以包括本发明之阻挡层结构，然而仍是一个透液片。因此透液的面向身体盖片是一具有透液孔的穿孔片，但也有实质为不透液而透气之区域位于透液孔周围及其间，即此种区域形成透液孔之间的陆地区域。此种穿孔片及其制造方法之实例已如上述。在此应用中，实质上为不透液区域之烧结粒子可以于使用时面向卫生巾之吸收性结构，或可以面向使用者之身体。另外可任选地，如刚刚所述之面向身体之透液片及面向内衣之透气但实质上为不透液之阻挡层两者可以由本发明之阻挡层结构所构成的。
吸收性结构可以由简单或复合的吸收性材料，及可接收、传送、分布、储存及保持流体和防止流体流出吸收性产品之结构所构成。吸收性结构可以为简单的吸收剂(如木纸浆)，它可以包含如合成纤维的稳定成分，稳定成分可用以形成架桥基质(bridging matrix)；或是其可以经由热粘合而被熔化于其自身及木纸浆上以形成一尺寸稳定结构。合成纤维可以是亲水性的(如人造丝)，或憎水性的(如聚丙烯及聚酯)。合成纤维可以以下述方式而变得更可被润湿：用一润湿剂(如表面活性剂)处理、对如聚酯之纤维作碱性蚀刻处理、将可被润湿之聚合物(如聚氧化乙烯或聚乙烯醇)并入到纤维聚合物配方；以可致润湿的试剂接枝纤维表面；以及对纤维进行电晕处理。
合成纤维之周围轮廓可以为任何形状，如圆形的、椭圆形、多瓣状。合成纤维也可以包含沟槽、槽道或孔；且可以具有坑或被穿孔。吸收性结构也可以包含辅助的吸收剂，如人造丝或棉纤维、泥炭藓及超吸收纤维或粒子。
如泥炭藓之吸收剂(为板或压缩层的形式)可额外用作抗压缩或防变形结构，或有助于帮助维持平坦的、凹下的、或凸出的产品轮廓、及其组合。为板形式之吸收剂可以经由利用弄软手段(tenderzing means)，如将板形式的吸收剂通过一波纹加工或压花程序而变得可挠曲且柔顺。木纸浆也可以包括(至少部分包括)湿交联的、干交联的、化学硬化的或卷曲的纤维中之任一种。合成纤维及辅助吸收剂可以在各别层或在连续或不连续的浓度梯度变化形式，均匀地存在于整个吸收性结构中。吸收性结构也可以包含呈层状或粒子形式之泡沫塑料，泡沫塑料可以是憎水性或亲水性的，这视其在产品中之位置及作用(如吸收、缓冲、抗变形及抗压缩)而定。吸收性结构至少部分可以不被压缩、被压缩、或被致密化(densified)。压缩及致密化(densification)可以在各别层或在连续的或不连续的密度梯度变化形式均匀地呈现在整个吸收性结构。
吸收性结构可额外地包括一传送层，传送层为一可接受流体及释出流体之低密度层，且通常位于吸收性结构之一芯心本体及面向身体层之间。传送层可以包括比包含于吸收芯心之材料具有相当低亲水性之材料及结构，如熔喷的聚丙烯或聚酯纤维片。此种片材也包含夹带于其内之木纸浆。传送层也可包括低密度高膨松之非织造片，非织造片由木纸浆及合成纤维(如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈及聚酰胺)所构成。此种高膨松片可以用化学粘合剂或以热的手段(如通过空气的粘结(through-airbonding))而被粘合。
本发明之卫生巾可以设有一机构以将其附着于内衣上，如粘合剂，粘合剂用剥离纸(release paper)保护着直到使用时；或是利用机械附着，如一钩和环组件、扣子组件、铰链组件或其组合。如果本发明之卫生巾系被包装于包装纸中，而此包装纸之朝向卫生巾的表面本身因被涂覆剥离物质(如硅氧烷或氟碳化合物)或是被物理改变(如用压花)以减少其与粘合剂接触而本身可以与粘合剂分离的话，则剥离纸可以省略不用。
卫生巾可以为许不同的形状及尺寸，此乃视使用者根据其身体结构、月经流量及强度、穿戴期间及产品是被用于白天或夜晚而定。例如，卫生巾一般为矩形的，具有大致为直的或略弯曲的纵向及横向边缘，界定这些边缘相交的角落可以为方形或圆形的。卫生巾也可以是中央区域较尾端区域为窄，例如像狗骨头状或滴漏状；或是中央区域较尾端区域为宽，如卵形或圆形。尾端区域可以相对于中央区域呈对称或非对称。尾端区域可以彼此为相同的形状或尺寸，或彼此为不同的形状或尺寸。
本发明之吸收性产品也可包括辅助组件，它们可增加产品之功能、舒适及美观性。产品可以包括密封翻边(gaskeing cufis)及衣服附着薄片(tabs)之全部或任一种，该薄片为已知如翼片或襟翼的。薄片有助维持卫生巾中央区域之表面平坦，及可沿着卫生巾之纵向轴展开。薄片可从卫生巾之纵向边缘伸出，或是附着于卫生巾之吸收性结构之纵向边缘内侧，薄片之附着可提供内衣裤裆之收皱而不会减少用以捕捉身体流体之渗透区域。翻边及薄片可附着于卫生巾，或为卫生巾之面向身体侧、卫生巾侧边或面向衣服侧之延伸部。翻边及薄片可包括与卫生巾不同的材料，或是包括制卫生巾之材料，或是由不同的材料及制卫生巾材料的组合。当翻边及薄片是由制卫生巾材料所制成时，材料可以附着于卫生巾或成为卫生材料之延伸部。翻边及薄片之构成的实例为：可透液之盖片材料及不透液之阻挡层材料系延着翻边或薄片结构之周围而彼此附着于各别的区域或是附着于其整个的接触区域。翻边及薄片可以处于盖片及阻挡材料之间，具有吸收本体之全部或局部的层叠延伸部，例如为传送层及吸收芯心之一部分之一或两者的延伸部。薄片可具有由剥离纸保护之粘合剂，用以附着于内衣上；或是薄片可具有机械性的附着(如钩及环组件、扣子组件、铰链组件或其组合)来附着。翻边及薄片也可包括额外的材料来使之变厚及有缓冲作用，且也可以分开地或额外地包含可挠曲、可伸展或弹性的材料。此种材料在翻边及薄片或翼片上，且有时在卫生巾本身上，具有使之收皱、弯曲以顺应身体及衣服的作用。此处所述之翻边及薄片之实施例可参见美国专利第4,940,462号、第5,490,847号及第4,900,320号中。
在此说明书中，不同缩写词的意义分别如下：
in.(英寸)；ft(英尺)；mm(毫米)；cm(公分)；m(公尺)；g(克)；min(分)；hr(小时)。
本发明之结构及作用(包括阻挡层结构及由其制成之产品)将可参考下述之图式及测试资料而更易了解，图1为一放大10倍的平面之显微镜照片20，示出本发明之可透气且实质上为不透液之阻挡层结构，其中多孔层2具有多孔基质4，此处之多孔基质为一聚丙烯非织造布，它已经由一纺粘程序及然后用压花处理而被压实成一非织造布，且其具有方形图案之浮凸压花6；又其上被添加可熔凝之粒子(此处为聚乙烯)，如此使得非织造布的表面能荻致基本上均匀一致的分开之覆盖(spaced coverage)。被粒子覆盖之非织造布随后被输送到加热机构(如红外线炉)以便将粒子熔化且烧结于基质上，然后将非织造布带经一冷硬轧辊及一橡胶辊之间的辊隙以产生被弄平的粒子8，这些粒子8被保留在非织造布顶面上，但现在已增加表面覆盖范围及斥液性，以便在使用时抵抗流体穿透在粒子8之所有侧及其下面的多孔纤维状非织造布10。
图2为图1之可透气且实质上为不透液之阻挡层结构的多孔层2放大75倍的剖面的显微镜照片30，它具有基本上被粘附于纺粘纤维聚丙烯非织造物多孔基质24的表面28的、弄平的烧结粒子26；这些粒子26具有足够的覆盖范围及斥液性以便于使用时抵抗流体穿透在粒子26之所有侧及其下面的多孔纤维非织造区域29。
图3与图2成对比，示出一多孔层42被放大75倍的剖面的显微镜照片40，多孔层42具有粘附于一纺粘纤维聚丙烯非织造多孔基质46之烧结粒子44，其中烧结粒子44并未被带经一于冷硬轧辊及一橡胶辊之间的辊隙以产生于使用时提供最适当之抵抗流体穿透多孔基质46之多孔纤维非织造区域48之弄平的粒子。
图4为本发明之阻挡层结构之剖面图50，它有一额外的本发明之多孔层51，邻接本发明之阻挡层结构55之一侧52；阻挡层结构有一多孔基质54，其上粘附有烧结的、弄平的粒子56。额外的多孔层51也包括本发明之阻挡层结构，它具有粘附于多孔基质57之一侧59上之烧结的、弄平的粒子58。额外的多孔层51也可由任何多孔材料(如木纸浆衬垫、非织造织物、织造织物、穿孔薄膜、及非网状泡沫塑料)所构成；且可任选地具有粘附于其上之烧结的、弄平的粒子。
图5为本发明之阻挡层结构60之剖面图75，它具有两个额外的多孔层61、63。额外的多孔层61邻接阻挡层结构60之一侧62，该60包括一多孔基质64，其上粘附有烧结的、弄平的粒子66。多孔层63邻接阻挡层结构60之相对侧69。额外的多孔层61、63可以包含或不包含本发明之阻挡层结构。额外的多孔层61是由一多孔材料68所构成。额外的多孔层63是由本发明之阻挡层结构所构成，它具有粘附于多孔基质70之一侧67的烧结的、弄平的粒子65。额外的多孔层61、63彼此之结构、材料组成及重量可以相同或不相同。
请参考图6及7。图6是本发明之卫生巾80之局部剖透视图，它依顺序具有一透液的盖片71，可任选地具有一液体传送层72，一液体吸收及保持的吸收芯心74，及一面向内衣之本发明的透气但实质上不透液之阻挡层结构76；阻挡层结构76之烧结的、弄平的粒子最好粘附于邻接吸收芯心74之表面79上。吸收芯心74可任选地包含亲水性组分(如木纸浆、人造丝及棉花)，及热塑性纤维，如聚乙烯、聚丙烯、聚酯及聚酰胺；这些纤维可任选地利用下述方式被处理成亲水性，即利用表面活性剂，润湿剂，化学和辐射所引发之接枝及表面改性，以及利用电晕放电。吸收剂可任选地包含高度吸收性物料，例如，优选为无凝胶堵塞的超吸收剂；卷曲纤维；有槽道纤维，它包含纤维表面内部的槽道及纤维表面外部的槽道。卫生巾80可任选地包含其它液体输送导引机构，如具有薄纸层、内及外的压花图案和外及内的压花槽道之层。传送层72及吸收芯心74可包括材料之渐减或渐增浓度、及渐增或渐减密度之梯度变化，此种梯度变化以横向或垂直方向遍及传送层72及吸收芯心74之全部或是至少一部分处。盖片71及阻挡层结构76可以利用一凸缘密封件32而彼此密封在一起，如图所示；或是彼此重叠地包裹且可任选地彼此密封在一起，例如，盖片71包裹阻挡层结构76或是阻挡层结构76包裹盖片71。阻挡层结构76面向衣服的外表面77可具有定位粘合剂34，以便将卫生巾80附着于内衣上；粘合剂34可任选地受剥离表面材料36(例如硅化的剥离纸)所保护，该材料36于使用前需被去除。卫生巾80可选地利用机械机构(如钩及环附着件)、磨擦材料、或按扣、夹子来附着于衣服上。
图7是图6之卫生巾80之剖面图，卫生巾80之各组件具有相同之标示数字。
请参看图8及9。图8为本发明之卫生巾110之透视图，具有一面向身体之透液盖片90，盖片90包括透液孔91及实质上不透液但透气的区域92，此处之区域包括本发明之透气但实质上不透液的阻挡层结构93，该区域92包括一多孔基质94，其上粘附有烧结的、弄平的粒子98。卫生巾110依顺序地有透液盖片90，可任选地具有的液体传送层95，吸收及保持液体的吸收芯心96及本发明之面向衣服的透气但不透液的阻挡层结构97，此处阻挡层结构97包括一非织造基质99，其上粘附有烧结的、弄平的粒子100，此阻挡层结构97之粒子100最好邻接芯心96。如图8及9所示，透液盖片90之烧结的、弄平的粒子98是在实质上不透液但透气区域92之面向身体之表面111上，且也位在透液孔91之面向身体的一侧112上，这些孔有足够的直径可允许传送液体。但是烧结的、弄平的粒子98也可以及任选地位在盖片90之侧面上，藉此面向传送层95，盖片90及阻挡层结构97彼此利用凸缘密封件115而密封在一起。面向内衣之阻挡层结构97可具有定位粘合剂114，用以将卫生巾110附着于一内衣上。粘合剂114可任选地受到剥离表面材料113的保护，该材料113于使用前需被去除。
图9为图8之卫生巾的剖面图，该卫生巾110之各组件具有相同之标示数字。
实例
表1示出本发明之大孔的阻挡层结构(本身及其与吸收性产品相结合)之透气率及抗泄漏能力。纺粘非织造布及添加之烧结粒子之重量是以每平方米的克数(gsm)来表示的。
1.非闭塞材料(nonocclusire materials)的气体渗透率的测定
空气渗透率是穿过每平方英尺材料试样的空气流的体积率(立方英尺/分)来表示的，此时必须保持穿过试样的空气压力为0.5英寸(1.25cm)水柱。气体渗透率是使用弗雷泽气体渗透仪(Frazier PrecisonInstrument Compay，Inc.，Hagerstown，MD)通过在空气穿过测试室中时测量穿过试样的压力降来间接测定的。使用校准曲线将压力降读数转换成空气渗透率。将试样夹置于第一室的入口，第一室通过小孔而与第二室相通，其时通过吸风机产生空气流压差，小孔的大小应合适以便能测出预先考虑的空气渗透率。增加真空度达到使被记录在倾斜油压力仪的第一室的压力为0.5英寸(1.25cm)水柱。在垂直油压力仪上记录第二室的压力并通过转换曲线将其转换成空气渗透率。
2.可渗透材料的抗泄漏性的测定
称重一叠4×8英寸(10.2×20.3cm)的Whatman No.1定性滤纸。试样至少包括与其阻挡层结构一起向下并与该滤纸垛顶片接触放置的试验吸收性产品。此处试验吸收性产品是由约45％木纸浆和55％可熔化纤维组成的2.5盎司/平方码(约85g/m2)的材料，可熔化纤维是双组分型的、并具有围绕高熔点芯的可熔化的低熔点外壳的熔化纤维。将2英寸宽(约5cm)、8英寸长(约20cm)和7/16英寸厚(约1cm)并具有0.5英寸(约1.25cm)的用于流入流体的小孔的Plexiglas丙烯酸类塑料板放置在该吸收性结构的顶上。将2公斤的重物放置在孔的每一边并以均匀的速率将1.3毫升染红的盐水通过孔注入。在流体被完全加入后的一分钟后称量该滤纸，以测定有多少流体已通过阻挡层结构而泄漏(如果有泄漏的话)，并测量可能存在的污染区。
表1  本发明之大孔的阻挡层结构及微孔薄膜(本身及其与吸收性产品相结合)之透气率及防漏能力
阻挡层结构区域     弗雷泽透气率mm3/ft2/min(mm3/m2/min)     泄漏g/产品     污染区in2(cm2)
  纺粘非织造布，19gsm在吸收性产品上的纺粘非织造布(19gsm)具有17.9gsm烧结粒子(～300微米直径)的纺粘非织造布(19gsm)在吸收性产品上具有17.9gsm的烧结粒子(～300微米直径)的纺粘非织造布(19gsm)Exxon BF 100微孔薄膜在吸收性产品上的Exxon BF 100W微孔薄膜     ＞700(＞7525)45(483.75)＞700(＞7525)48(516)00 0.0100 0.2(1.3)00

Claims (18)

1.一种吸收性产品，它具有相对的纵向边缘及相对的横向边缘，且包括一面向身体之透液片、一面向内衣之透气但基本上不透液之阻挡层结构、及一位于其间之吸收性结构；所述的阻挡层结构包括至少一层具有相对侧的多孔层；所述的多孔层包括：
多孔基质，具有延伸于相对侧之间的孔，该相对侧即对应于多孔层之相对侧，藉此液体可以横越该基质；及
粒子，它被熔凝于该多孔基质的至少一侧上，使得能限制液体进入孔内；
其中当所述多孔层被包含在一吸收性产品时，而该吸收性产品覆盖了熔凝有粒子的该多孔层之第一侧，且是在70.3g/cm2的荷重下，所述多孔层能基本上抵抗液体之穿透；且其中该多孔层具有一自53.8mm3/m2/min至753mm3/m2/min的范围内的弗雷泽透气率值；
所述多孔状结构的阻挡层结构包含大的孔，该大的孔是肉眼可见的或者是在放大5倍可见的；
熔凝粒子的用量为9-36g/m2。
2.如权利要求1的吸收性产品，其中该多孔基质是选自由有孔薄膜、非织布、非网状泡沫塑料和其组合所构成的组群。
3.如权利要求2的吸收性产品，其中该非织布具有每m2至少8克的基础重量。
4.如权利要求2的吸收性产品，其中该非织布是由热塑性定长纤维、热塑性长纤维、非热塑性定长纤维、或非热塑性长纤维所制成。
5.如权利要求4的吸收性产品，其中该热塑性定长纤维及热塑性丝状纤维选自由聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、聚丙烯腈、双组分纤维及其组合所构成的组群。
6.如权利要求5的吸收性产品，其中该双组分纤维包括下列的至少一种：具有一聚乙烯外套的聚丙烯芯心，具有聚乙烯外套的聚酯芯心，具有聚丙烯外套的聚酯芯心，或是具有较低熔点的聚酯外套的聚酯芯心。
7.如权利要求4的吸收性产品，其中所述的定长纤维及长纤维利用下述方式而彼此粘结在一起：热砑光机粘结、可熔解粉末粘结，粘着剂粘结，纺丝粘结；或是跟随有砑光机粘结或水力交缠的熔喷。
8.如权利要求4的吸收性产品，其中该非热塑性纤维选自由棉、人造丝、木纸浆及其组合所构成的组群。
9.如权利要求1的吸收性产品，其中该吸收性产品为一卫生巾或一大小便失禁用产品。
10.如权利要求1的吸收性产品，其中该吸收性结构包括一传送层或一吸收芯心。
11.如权利要求1的吸收性产品，另具有至少一翼片以将吸收性产品包裹在内衣周围，此翼片是附着于吸收性产品之一纵向边缘。
12.如权利要求1的吸收性不品，另具有至少一翼片，其附着于多孔层上，在吸收性产品之一纵向边缘朝内处。
13.如权利要求1的吸收性产品，其中该多孔基质另包括一非织布、一机织织物、一有孔薄膜、或一非网状泡沫塑料。
14.如权利要求1的吸收性产品，其中多孔层熔凝有粒子的一侧邻接该吸收性结构。
15.如权利要求1的吸收性产品，其中另包括至少一添加的多孔层，其邻接该多孔层的第一侧。
16.如权利要求1的吸收性产品，其中该多孔层有一在自269mm3/m2/min至646mm3/m2/min的范围内的弗雷泽透气率值。
17.如权利要求1的吸收性产品，其中该粒子是选自下列构成的组群：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸、乙烯-甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯酸正丁酯、聚酯聚胺酯、聚醚聚胺酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯共聚物及其组合。
18.如权利要求1的吸收性产品，其中该粒子选自由聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、聚丙烯腈、双组分纤维及其组合所构成的组群。
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