專利名稱：包括顆粒材料的獨立分層結(jié)構(gòu)制造方法和生產(chǎn)的分層結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造包括顆粒材料的獨立分層結(jié)構(gòu)的方法，該方法可以防止顆粒從結(jié)構(gòu)中損失和散落，還涉及根據(jù)該方法制造的分層結(jié)構(gòu)。較優(yōu)選的是，獨立分層結(jié)構(gòu)包括吸濕纖維層，可以在諸如失禁患者的吸濕用品、嬰兒的尿布、衛(wèi)生巾、衣物等的一次性吸濕用品中用作吸濕元件。
一次性吸濕用品已經(jīng)為人們公知，它們都具有用于吸收和保持身體排出液的吸濕元件；吸濕元件應(yīng)該能夠迅速接收液體，并且在內(nèi)部迅速分散從而防止泄漏，并且當(dāng)吸濕用品處于一般的使用壓力下，應(yīng)具有良好的保持液體的能力。
吸濕元件主要由親水性纖維材料制成，例如，纖維素纖維墊片，襯料層，或那些通常在液體吸收率方面具有令人滿意的特性并且能在其中有效地分散液體的材料，但從在一般使用壓力作用下的保持方面來看這些材料并不十分有效。
將吸濕凝膠材料與親水性纖維結(jié)合使用從而增加吸濕元件的吸濕能力和保持能力的技術(shù)已經(jīng)為人公知。
吸濕性凝膠材料，通常稱作超吸濕劑，是能夠膨潤并且能夠吸收大量液體，特別是水或更具體說是身體排出液的聚合物。
而且，這些材料還具有在中等壓力下保持液體的特殊性能；鑒于該特征，一段時間來人們建議將凝膠材料用于一次性吸濕用品的吸濕元件中。
采用了吸濕性凝膠材料后，對應(yīng)于給定的吸濕能力，生產(chǎn)出的吸濕元件具有較少的親水性纖維，使得吸濕元件與傳統(tǒng)的只用纖維制成的吸濕元件相比，具有較小的尺寸、特別是較小的厚度。
吸濕性凝膠材料通常以顆粒的形式結(jié)合在纖維結(jié)構(gòu)中使用。結(jié)構(gòu)可以下述方式形成，即其中纖維和水凝膠顆粒，吸濕材料以分離的通常非常薄的疊放的層設(shè)置，或者顆?？梢耘c一個纖維層中的纖維相混合。
現(xiàn)已公知許多該種類型的分層的吸濕結(jié)構(gòu)的具體形式，其中纖維材料通過多個襯料層、吸濕紙或無紡布中的一層表現(xiàn)出來，并且其中吸濕凝膠材料的顆粒以各種形式結(jié)合在結(jié)構(gòu)中。
不同類型的非吸濕凝膠材料顆粒的顆粒材料也可以結(jié)合在分層的吸濕結(jié)構(gòu)中，例如顆粒狀或粉狀的氣味控制材料。
通常制造連續(xù)的幅狀分層吸濕結(jié)構(gòu)，隨后切斷成小片以提供獨立分層結(jié)構(gòu)，用作一次性吸濕用品中的吸濕元件。
結(jié)合顆粒材料的分層吸濕結(jié)構(gòu)可以在采用該分層吸濕結(jié)構(gòu)的吸濕用品的生產(chǎn)線上直接生產(chǎn)，或者，可作為以連續(xù)幅狀結(jié)構(gòu)形式(纏成紙卷或放置在容器中)、單獨地銷售和儲存的半成品獨立生產(chǎn)，并隨后送入生產(chǎn)線中。
對于結(jié)合顆粒材料的分層吸濕結(jié)構(gòu)的一個普遍問題在于如何將顆粒以穩(wěn)定的形式有效地容納在結(jié)構(gòu)中，即避免顆粒在結(jié)構(gòu)中移動并發(fā)生局部集中。顆粒材料還會從分層結(jié)構(gòu)的邊緣漏失，特別是沿獨立結(jié)構(gòu)從連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)切斷的邊緣漏失，由此給生產(chǎn)線和最終產(chǎn)品都帶來問題。
有關(guān)分層吸濕結(jié)構(gòu)的成形的解決方案是，使用例如熱熔型的粘接劑，施加到纖維層中的一層的整個表面上，實現(xiàn)包括將兩個纖維層粘接在一起以及同時固定其間的諸如吸濕性凝膠材料和/或氣味控制材料的顆粒的在內(nèi)的雙重功能。
但是，使用粘接劑同時會影響施加了粘接劑的纖維層，以及與粘接劑接觸的顆粒材料。
因此通常不應(yīng)使用超量的粘接劑，結(jié)果，從分層結(jié)構(gòu)的邊緣損失顆粒材料的可能也不能完全消除。
沿連續(xù)幅狀分層吸濕結(jié)構(gòu)的縱向邊緣的顆粒材料的損失問題的不同解決方法已經(jīng)公知，因為縱向邊緣就意味著分層結(jié)構(gòu)的與結(jié)構(gòu)本身的成形方向平行的邊緣。
例如，連續(xù)幅狀分層吸濕結(jié)構(gòu)可以用一層襯料整體環(huán)繞，或者該結(jié)構(gòu)可通過單一的纖維材料層提供，在該纖維材料層上，粘接劑和顆粒材料只分布在其縱向中央條形區(qū)域內(nèi)，隨后折疊兩側(cè)部分，使得它們大致沿縱軸部分重疊，并通過例如粘接方式連接在一起。
在P&G公司的國際申請WO94/01069和WO95/17868中，描述了連續(xù)、幅狀、超薄、分層的包含吸濕性凝膠材料的在一次性吸濕用品中用作吸濕元件的吸濕結(jié)構(gòu)。這種分層吸濕結(jié)構(gòu)由至少兩層中間包含一層吸濕性凝膠材料顆粒的纖維層構(gòu)成，兩纖維層通過與吸濕性凝膠材料混合的以精細(xì)分割的固態(tài)形式分布的熱塑、聚合、有機材料的顆粒，以及兩行沿結(jié)構(gòu)的縱向邊緣設(shè)置的粘接劑線粘接在一起。
盡管上述分層結(jié)構(gòu)不存在沿縱向邊緣的顆粒材料的損失問題，但是當(dāng)在生產(chǎn)線中相對縱向方向相垂直地進行切割以形成將作為吸濕元件結(jié)合在吸濕用品中的單獨的分層吸濕結(jié)構(gòu)時，仍存在顆粒損失和散落的問題。不僅橫向切割會打開分層結(jié)構(gòu)，使含在其間的顆粒材料暴露出來，而且切割動作本身也會破壞顆粒并形成粉末，而這在上述國際申請中描述的分層吸濕結(jié)構(gòu)中更容易發(fā)生，且切割還會破壞由顆粒和纖維層之間的熱熔聚合物生成的粘接點。因此，由于這些效應(yīng)使沿切割邊緣的顆粒材料的損失問題加劇。
Kimberly-Clark Corporation的美國專利4,715,918和Acumeter Lab Inc.的美國專利4,646,510和Beghin Say SA的歐洲專利EP-B-22792描述了將顆粒埋藏在兩纖維層之中，并封閉在通過粘接劑或纖維纏結(jié)方式結(jié)合在一起的兩纖維層形成的凹坑或囊中的分層結(jié)構(gòu)。顆粒僅可選擇地淀積在襯底上的預(yù)定區(qū)域上，以形成凹坑或囊。這些方法能夠得到在縱向和在橫向都進行密封的結(jié)構(gòu)，但過于復(fù)雜，并且不適于制造隨后將進給到生產(chǎn)線上并以預(yù)定間隔切割形成單獨分層吸濕結(jié)構(gòu)的預(yù)成形疊層結(jié)構(gòu)。
因此本發(fā)明的目的是提供一種制造包含顆粒材料的獨立分層結(jié)構(gòu)的方法，這種方法可防止顆粒材料從結(jié)合有這種材料的結(jié)構(gòu)中損失或散落，特別是在將獨立分層結(jié)構(gòu)從大的分層結(jié)構(gòu)，例如連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)上切割下來的切割步驟中更是如此。
本發(fā)明的又一目的是提供一種方法，這種方法既可應(yīng)用于在采用該分層結(jié)構(gòu)的物品的生產(chǎn)線上直接生產(chǎn)的分層結(jié)構(gòu)上，也可應(yīng)用于作為半成的中間產(chǎn)品生產(chǎn)并隨后將進給到生產(chǎn)線上的連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種獨立分層結(jié)構(gòu)，包括位于容納層之間的顆粒材料，但不存在顆粒材料從分層結(jié)構(gòu)的邊緣損失和散落的問題。
本發(fā)明提供一種制造獨立分層結(jié)構(gòu)的方法，包括下列步驟a)提供連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)，所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)具有選定切割區(qū)域并在容納層之間包括顆粒材料，所述層中的至少一層是可透液體的；b)將液體狀態(tài)的熱塑材料施加到所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)的至少部分選定切割區(qū)域上，使得所述熱塑材料在所述選定切割區(qū)域為所述容納層提供結(jié)合手段；
c)使所述蠟化合物凝固；和d)在所述選定切割區(qū)域切割所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)以提供所述獨立分層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供通過該方法制造的從較大結(jié)構(gòu)上切割下來的獨立分層結(jié)構(gòu)，包括沿切口的至少部分施加的熱塑材料，該熱塑材料能夠在至少施加熱塑材料的切口的部分上為容納層提供結(jié)合手段。
盡管說明書后以特別指出并明確要求保護本發(fā)明的權(quán)利要求書結(jié)尾，相信通過下述結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明得到更好的理解。


圖1是可以用來形成根據(jù)本發(fā)明的獨立分層結(jié)構(gòu)的連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)的透視圖；圖2是圖1所述類型的連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)纏繞成卷的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明從連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)制成的獨立分層結(jié)構(gòu)的透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明用于制造獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)并將其結(jié)合到吸濕用品中的方法的示意性流程圖。
本發(fā)明涉及從大的結(jié)構(gòu)切割下來的獨立分層結(jié)構(gòu)，其在容納層中包括顆粒材料，這些層中的至少一層是可透液體的，且該獨立分層結(jié)構(gòu)沿切口結(jié)合在一起以防止顆粒材料從其邊緣的損失和散落。本發(fā)明還涉及從連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)制造所述結(jié)構(gòu)的方法。在一個優(yōu)選實施例中，獨立分層結(jié)構(gòu)包括最好是吸收液體的纖維層。下面，將結(jié)合在一次性吸濕用品中作為吸濕元件的使用描述根據(jù)本發(fā)明的獨立分層結(jié)構(gòu)，但該結(jié)構(gòu)也可以用于不同的目的，例如用作清潔用品的吸濕結(jié)構(gòu)。
一次性吸濕用品是由使用者穿用的直接與身體接觸的用品；其目的是吸收身體排出液，并在一次使用后即扔掉。
本發(fā)明的獨立分層結(jié)構(gòu)可整體構(gòu)成一次性吸濕用品的吸濕元件，或者可以作為吸濕元件的一個部件被包括在其中，或者在任一情況下構(gòu)成一次性吸濕用品的一個元件。
一次性吸濕用品，例如衛(wèi)生巾，內(nèi)褲襯料，失禁墊或尿布等，通常包括可透液體的頂片、不透液體的底片以及包括在其間的吸濕元件，其中底片是可選擇地透過水蒸氣和/或氣體的。
在這里所用的“分層”一詞是指其中的包括顆粒材料的片層可以從基本上不包括顆粒材料的片層中識別出來的任何結(jié)構(gòu)。這包括那些將容納層和顆粒材料以分離的、疊放的層設(shè)置的結(jié)構(gòu)，或者那些將顆粒材料埋藏在一層厚度的給定位置(諸如在一纖維層上，例如在該層的中心對應(yīng)的區(qū)域)上的結(jié)構(gòu)，從而防止顆粒材料從分層結(jié)構(gòu)的一個或兩個主平坦表面漏失。
在這里所用的“切割區(qū)域”一詞是指連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)中一個主平坦表面上的整個包括了切割線的區(qū)域，該切割線即是進行切割以從連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)獲得獨立幅狀分層結(jié)構(gòu)的那一條線。由于一般都涉及直的切割線，因此切割區(qū)域一般是由位于切割線兩側(cè)平行于切割線的兩條大致平直的直線限定的區(qū)域。
該結(jié)構(gòu)還可以包括非纖維的容納層，例如聚合薄膜層，并且容納層中的至少一層是可透液體的。
下面，參照連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)詳細(xì)描述本發(fā)明用于制造獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)的方法，以及由此制造的獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)，該連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)與上文中引作參考的兩個國際申請WO 94/1069和WO 95/17868中描述的分層吸濕結(jié)構(gòu)相似。
圖1示出了連續(xù)、幅狀、分層的吸濕結(jié)構(gòu)14，其中一層被提起以更清楚地示出結(jié)構(gòu)構(gòu)型。
在圖1中，可以清楚地區(qū)分出具有相同寬度的連續(xù)條形的第一纖維層1和第二纖維層2，這兩層是疊放的，使得它們的各縱向邊緣3和4相互重合；纖維層構(gòu)成了容納層，可由不同的諸如紙張，襯料或無紡布等材料制成；它們最好由干燥成形層制成，通常是指單位重量在20g/m2和150g/m2之間的短纖維素纖維的“空氣鋪絮”層。
或者，兩個纖維層可由不同的材料制成，例如第二纖維層2可包括干燥成形的纖維素纖維和雙組分聚乙烯/聚丙烯纖維混合物，例如這些材料可從Danaklon a/s of Varde，Denmark購得，商品名稱AL-Thermal B和AL-Thermal C。
在兩個容納纖維層1和2之間，存在由水凝膠、吸濕材料顆粒6，氣味控制材料顆粒9和處于精細(xì)分割固態(tài)形式、最好為顆粒形式7的熱塑、聚合、有機材料的混合物制成的顆粒材料中間層5；所述中間層5的寬度小于兩外部纖維層1和2，纖維層1和2橫向延伸超過中間層5并在其各縱向邊緣3和4處形成兩縱向邊緣部分8。
縱向方向通常與連續(xù)、幅狀分層吸濕結(jié)構(gòu)14的成形方向相對應(yīng)。
兩外部纖維層1和2在存在中間層5的中央?yún)^(qū)域通過施加熱和中等壓力使得中間層5中的與水凝膠，吸濕材料顆粒6和氣味控制材料9相混合的熱塑、聚合、有機材料熔化而彼此粘接在一起。
在纖維層1和2之間的粘接是由熱塑聚合物、有機材料的單獨顆粒7的熔化而產(chǎn)生的；在其熔化時，聚合材料形成直接連接纖維層1和2和/或包圍吸濕凝膠材料和氣味控制材料顆粒9的“橋”。
應(yīng)注意到，在最終產(chǎn)品中，“顆粒材料”一詞僅指吸濕性凝膠材料顆粒6和氣味控制材料顆粒9，因為在熔化步驟后熱塑聚合材料不再呈顆粒7的形式。
粘接點的總表面積占纖維層1和2表面積的很小比例，且占水凝膠吸濕材料和氣味控制材料顆粒表面積的很小比例，因此這些材料的特性幾乎保持不變。
兩條連續(xù)的粘接劑線10也在兩外部纖維層1和2的縱向邊緣區(qū)域8處被施加到中間層5的兩側(cè)，從而避免顆粒材料，特別是水凝膠吸濕材料顆粒6和氣味控制材料顆粒9從分層結(jié)構(gòu)的縱向邊緣漏失，其與兩纖維層的疊放的邊緣對應(yīng)，并能夠加強纖維層本身之間的連接。
除了用上述的精細(xì)分割固體形式的熱塑聚合材料，例如以顆粒7形式的熱塑聚合材料以及連續(xù)的粘接劑線10之外，容納層和顆粒材料還可以通過其它不同的方式粘接在一起；例如，粘接劑的噴涂層至少可代替精細(xì)分割固體形式的熱塑聚合材料。
最好以顆粒6的形式分布的吸濕凝膠材料可由無機或有機物質(zhì)制成，例如交聯(lián)的聚合物，所有這些都可從現(xiàn)有技術(shù)得知。氣味控制材料可以是本領(lǐng)域已知的任何合適的氣味控制材料；例如，其可由沸石和硅石顆粒構(gòu)成。
以單獨顆粒的最小尺寸的加權(quán)平均值給出的顆粒6和顆粒9的尺寸，可以在50微米至1500微米之間，較優(yōu)選的是在100微米至800微米之間。
中間層5中的吸濕凝膠材料6的質(zhì)量在20g/m2至600g/m2之間。氣味控制材料9的質(zhì)量在40g/m2至200g/m2之間。
使用精細(xì)分割固體形式(如顆粒7的形式)的熱塑、聚合、有機材料的目的在于通過熔化，并在兩層之間形成離散的隔開的粘接點將兩纖維層1和2粘接在一起。熱塑、聚合、有機材料還可以在其它精細(xì)分割固體形式下使用，例如纖維形式。
如上所述，形成這些粘接點的橋可以包圍水凝膠材料顆粒和氣味控制材料顆粒。
以精細(xì)分割固體形式分布并與水凝膠、吸濕材料混合在一起的熱塑、聚合、有機材料的量在5g/m2至180g/m2之間。
精細(xì)分割固體形式的熱塑、聚合、有機材料最好能在不影響分層結(jié)構(gòu)的其它構(gòu)件的特性的溫度下熔化，所謂其它構(gòu)件即是纖維層和顆粒材料，即水凝膠、吸濕材料和氣味控制材料。因此，熱塑聚合有機材料必須具有流體特征，從而使必要的粘接迅速形成。
這些優(yōu)選的特征可以通過精細(xì)分割固體形式的熔流指數(shù)(M.F.I.)至少為25g/10min，優(yōu)選的是至少為40g/10min，更優(yōu)選的是至少為60g/10min的熱塑、聚合、有機材料達到，其中熔流指數(shù)是在190/2.16的條件下通過ASTM方法D 1238-85測量的。
如果層1和2由干燥成形的短纖維纖維素材料制成，則最好使用由高密度的最大尺寸約400微米的聚乙烯顆粒構(gòu)成的熱塑、聚合、有機材料，其熔流指數(shù)為約50g/10min，其分布的質(zhì)量在12g/m2至90g/m2之間。
連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)14還可以由兩層不同的纖維層形成，或者可包括多于兩層的纖維層，以及相對應(yīng)的具有多于一層的由例如水凝膠吸濕材料顆粒和氣味控制材料顆粒，及熱塑、聚合、有機材料顆粒的顆粒材料混合物形成的中間層。
當(dāng)然，假定顆粒材料包含在容納層之間，但包含在本發(fā)明優(yōu)選分層結(jié)構(gòu)中的任何精細(xì)分割固體形式的吸濕凝膠材料，氣味控制材料，或熱塑、聚合、有機材料可以處于與顆粒形式不同的其它形式。例如，吸濕凝膠材料可以是纖維形式，同時氣味控制材料可以作為噴涂到襯底上的溶液被包括在其中；精細(xì)分割固體形式的熱塑、聚合、有機材料也可以是纖維形式，正如上面所提到的。
在纖維層之間設(shè)置在各縱向邊緣部分的連續(xù)粘接劑線10防止形成中間層的顆粒材料從結(jié)構(gòu)的縱向邊緣漏失。由此，該結(jié)構(gòu)可以獨立生產(chǎn)，并如圖2所示，作為連續(xù)條以卷成卷11的形式儲存，隨后其可進給到諸如衛(wèi)生巾的一次性吸濕用品的生產(chǎn)線上，在那里由連續(xù)、幅狀、吸濕結(jié)構(gòu)14制造出獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)12，以作為吸濕元件結(jié)合在吸濕用品中。
如圖3所示，通過在位于沿連續(xù)結(jié)構(gòu)14的預(yù)定間隔處的選定切割區(qū)域18進行切割，將具有所需長度的獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)12從上述類型的連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)14上切割下來；如圖3所示，切割是垂直于連續(xù)結(jié)構(gòu)14向生產(chǎn)線進給的方向(由與連續(xù)結(jié)構(gòu)14的縱向方向?qū)?yīng)的箭頭指明)進行的。
在切割步驟之前，低分子量的天然或合成的熱塑材料16以液體狀態(tài)被施加到連續(xù)結(jié)構(gòu)14的所述選定切割區(qū)域18表面上；熱塑材料16必須能夠在連續(xù)結(jié)構(gòu)14的整個厚度上浸透，并且在施加之后其凝固時，在所述選定切割區(qū)域18中將疊放的纖維層1和2連接在一起，同時夾裹住包括在纖維層1和2之間的顆粒材料6和9。當(dāng)隨后在每個選定切割區(qū)域18中進行橫向切割時，顆粒6，9不會從分層結(jié)構(gòu)的切割邊緣漏失，因為它們被凝固的熱塑材料16牢牢地保持在層結(jié)構(gòu)之中。因此，熱塑材料16在施加了熱塑材料16的選定切割區(qū)域18中成功地實現(xiàn)了密封功能。
在本發(fā)明中，并不要求熱塑材料一定將包含在連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)14中的顆粒材料全部包裹起來，而是將熱塑材料用作容納層的連接手段，夾裹住大部分的被包含在容納層之間的顆粒材料，由此減少在隨后進行的切割部位處的顆粒材料的損失和散落。顆粒材料的少量損失(例如通過選定切割區(qū)域的一些未施加熱塑材料的部分處發(fā)生的散落)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如圖3所示，在連續(xù)吸濕結(jié)構(gòu)14上用陰影方式指明的每個選定切割區(qū)域18可大致為矩形，其延伸穿過連續(xù)吸濕結(jié)構(gòu)14的整個寬度，在縱向方向上具有一定的長度。
施加熱塑材料16的選定切割區(qū)域18在縱向方向上的長度，以及在每個選定切割區(qū)域18中的切割位置，必須按下述方式設(shè)計和同步化，即使得每個切割最好發(fā)生在各選定切割區(qū)域18的中央。與每個選定切割區(qū)域18的表面相對應(yīng)的施加了熱塑材料16的連續(xù)結(jié)構(gòu)14的表面必須保持最小，以減小施加熱塑材料16對吸濕性能和每個制成的獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)12的柔軟度可能產(chǎn)生的影響，同時仍能起到需要的對纖維層1和2的結(jié)合作用以及對包含在其中的顆粒材料的夾裹作用。在欲提供用作一次性衛(wèi)生巾中的吸濕元件的獨立分層結(jié)構(gòu)12的連續(xù)結(jié)構(gòu)14中的選定切割區(qū)域18的合適長度為約2cm，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)獨立分層結(jié)構(gòu)12的尺寸和厚度對該值進行改變。
熱塑材料可通過不同的方式在液態(tài)下施加到連續(xù)、幅狀分層結(jié)構(gòu)14的選定切割區(qū)域18中，例如通過槽涂覆，或噴涂，或簾涂覆。
熱塑材料16可以由在熔化狀態(tài)下具有足夠低的粘度的低分子量的，合成或天然的熱塑聚合成分構(gòu)成，以便在其被施加的面積上完全地浸潤連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)14的整個厚度。熱塑材料16的軟化點最好足夠低，從而避免與構(gòu)成分層結(jié)構(gòu)14的材料產(chǎn)生任何可能的反應(yīng)。根據(jù)ASTM方法E 28-67測量的軟化點最好低于120℃，更優(yōu)選的是低于100℃，最優(yōu)選的是低于85℃。對于用作一次性吸濕用品中的吸濕芯的獨立幅狀分層結(jié)構(gòu)，熱塑材料16的軟化點最好不低于50℃。在130℃下的粘度最好低于0.05Pa·s，更優(yōu)選的是低于0.02Pa·s，最優(yōu)選的是低于0.01Pa·s。
熱塑材料16的凝固時間應(yīng)該足夠快，以在熱塑材料16施加到14上后實現(xiàn)快速凝固。一旦熱塑材料16的溫度低于軟化點，在粘度和軟化點方面具有優(yōu)選特性的熱塑材料16通常會非?？焖俚啬?，而這也會影響熱塑材料16對施加熱塑材料的諸如分層結(jié)構(gòu)14的襯底的浸潤。熱塑材料16凝固時間的合適的測量值可以用熱塑材料16的粘度從0.05Pa·s(液體狀態(tài))到0.35Pa·s(固體狀態(tài))，即液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)，或者相反地變化的溫度范圍來表示。溫度范圍越高，熱塑材料16的凝固時間越短。根據(jù)本發(fā)明，所述溫度范圍應(yīng)該大于5℃，較優(yōu)選的是大于7℃，更優(yōu)選的是大于10℃。
為了提高熱塑材料16對施加了熱塑材料16的分層結(jié)構(gòu)(即連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)14的選定切割區(qū)域18)的有效的浸潤能力，施加熱塑材料16時的溫度最好在150℃至220℃之間。優(yōu)選的是，連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)14在施加熱塑材料16之前進行預(yù)加熱，可以通過任何公知的方式，例如通過熱空氣流，或紅外線加熱，或通過加熱輥子加熱到不低于熱塑材料16軟化點20℃的溫度上，該溫度取決于襯底本身的厚度。
施加熱塑材料16的量在10g/m2至120g/m2之間，優(yōu)選的是在35g/m2至85g/m2之間，最優(yōu)選的是在45g/m2至75g/m2之間。
熱塑材料16的粘度，凝固時間，施加溫度和施加量以及襯底的預(yù)熱溫度可以根據(jù)施加熱塑材料16的構(gòu)成連續(xù)、幅狀結(jié)構(gòu)的襯底的特征而改變，特別是單位重量和這種襯底的厚度，并且所有這些不同參數(shù)在優(yōu)選范圍中的正確平衡可由本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員完成。
例如，較厚、較重的襯底與較薄、較輕的襯底相比，要求在施加溫度下具有較低粘度的熱塑材料，并且將襯底預(yù)加熱到較高的溫度。
任何具有如上所述粘度、軟化點和凝固時間的優(yōu)選值的合成的或天然的蠟優(yōu)選用作熱塑材料16。在本發(fā)明范圍內(nèi)，微晶狀環(huán)烷蠟常優(yōu)于石蠟，因為其通常具有合適的凝固時間，并且在固態(tài)下更柔軟，因此對制成的獨立分層結(jié)構(gòu)12的柔軟度只起到最小的影響。
在本發(fā)明的一個例子中，前述類型并如圖2所示纏繞成卷狀的連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)14進給到衛(wèi)生巾的生產(chǎn)線上，所述結(jié)構(gòu)的寬度為70mm，總厚度為1.5mm，并包括·由樹脂粘接空氣鋪絮的纖維素纖維網(wǎng)面60g/m2形成的第一層；·由63g/m2的吸濕凝膠材料顆粒，61g/m2的沸石顆粒，88g/m2的硅石顆粒和40g/m2的聚乙烯顆粒混合形成的中間層；·由樹脂粘接空氣鋪絮的纖維素纖維網(wǎng)面60g/m2形成的第二層。
兩個粘接劑連續(xù)線包括兩條寬度約2mm的熱熔性粘接劑線。
熱塑材料16是由Witco Holland銷售的商品名為Witcodur 263的環(huán)烷蠟，其在130℃下的粘度為0.0087Pa·s，軟化點為約80℃，且凝固時間用上文解釋的溫度范圍表答，溫度范圍為14℃。蠟被施加在以約207mm的預(yù)定間隔沿連續(xù)、幅狀結(jié)構(gòu)14的20mm長的選定切割區(qū)域上，取向相對進給的方向正交，選定切割區(qū)域在連續(xù)幅狀結(jié)構(gòu)14的整個寬度上延伸。蠟化合物以75g/m2的量在160℃的溫度下施加到連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)上，襯底通過加熱輥被預(yù)加熱到約70℃。
在蠟化合物凝固后，連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)14在每個選定切割區(qū)域18內(nèi)被垂直于進給方向橫向切割，切口相對于進給方向位于每個選定切割區(qū)域18的中間。由此，制成了207mm長的獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)12，并且隨后可以作為吸濕元件結(jié)合在例如衛(wèi)生巾的吸濕用品中。
在本發(fā)明方法的另一實施例中，連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)14的選定切割區(qū)域18在施加了蠟化合物后，在切割步驟之前或同時，立即被熱起皺。優(yōu)選的是，起皺在連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)14的施加熱塑材料16的相同一側(cè)進行，同時熱塑材料16本身實現(xiàn)平滑作用，由此避免在起皺步驟中容納層可能發(fā)生的破裂。
圖4是用于生產(chǎn)如衛(wèi)生巾的一次性吸濕用品生產(chǎn)方法的簡化圖，其中用作吸濕元件的獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)12可從作為半成品進給的連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)14獲得。
卷軸20將連續(xù)、幅狀、分層吸濕結(jié)構(gòu)14供給到生產(chǎn)線上；結(jié)構(gòu)14在通過施加器24在選定切割區(qū)域18施加熱塑材料16之后立即被熱輥子22預(yù)加熱。然后，連續(xù)結(jié)構(gòu)14在切割工作臺26上被切割成獨立分層吸濕結(jié)構(gòu)12，獨立結(jié)構(gòu)12在生產(chǎn)線的方向上散布，并隨后被進給到組裝工作臺，在那里可透液體的頂片28和不透液體的底片30由卷軸32和34分別供給。頂片28和底片30在其間結(jié)合獨立結(jié)構(gòu)12，并且在切割和密封工作臺38上最終結(jié)合在一起，且沿周邊切下，以形成包括獨立結(jié)構(gòu)12的衛(wèi)生巾36。
在圖4中未示出的起皺工作臺可以在施加器24和切割工作臺26之間結(jié)合到生產(chǎn)線中，或者起皺工作臺可以結(jié)合到切割工作臺上，在那里可以同時進行切割和起皺動作。
盡管本發(fā)明的生產(chǎn)方法和產(chǎn)品是結(jié)合具有三層不同片層的連續(xù)、幅狀、分層結(jié)構(gòu)描述的，但是本發(fā)明的方法也可以應(yīng)用在不同的連續(xù)分層結(jié)構(gòu)中，例如具有不同數(shù)目的疊放層，或者另外一種已知的C形折疊吸濕疊層，其由本身折疊兩次的一個纖維層構(gòu)成并通過沿重疊縱向側(cè)邊布置的粘接劑密封；且這些分層結(jié)構(gòu)間包含有諸如吸濕凝膠材料和氣味控制材料的顆粒材料。吸濕材料和纖維層的重疊部分通過噴涂的粘接劑粘接在一起。這種結(jié)構(gòu)通常在衛(wèi)生巾的生產(chǎn)線上制造，而不作為半成品制造并隨后進給到生產(chǎn)線上。沿縱向方向，其不會損失或散落顆粒材料，但當(dāng)在生產(chǎn)線上進行橫向切割以制成將要結(jié)合在衛(wèi)生巾中的獨立分層結(jié)構(gòu)時，則仍存在上述問題。
在本發(fā)明的又一實施例中，該方法還可用于從較大結(jié)構(gòu)中通過限定各個選定切割區(qū)域的縱向和橫向切割線切割制造獨立分層結(jié)構(gòu)。獨立分層結(jié)構(gòu)可以通過在整個選定切割區(qū)域上，即沿橫向和縱向方向的整個切口，預(yù)先施加熱塑材料而結(jié)合在一起。
權(quán)利要求
1.一種制造獨立分層結(jié)構(gòu)的方法，包括下列步驟a)提供連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)，所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)具有選定切割區(qū)域并在容納層之間包括顆粒材料，所述層中的至少一層是可透液體的；所述方法的特征在于還包括按照下列順序的步驟b)將液體狀態(tài)的熱塑材料施加到所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)的至少部分選定切割區(qū)域上，使得所述熱塑材料在所述選定切割區(qū)域為所述容納層提供結(jié)合；c)使所述熱塑材料凝固；和d)在所述選定切割區(qū)域切割所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)以提供所述獨立分層結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱塑材料包括天然或合成的聚合物，或其混合物，具有下列特征·根據(jù)ASTM方法E28-67測量，軟化點應(yīng)低于120℃，優(yōu)選的是低于100℃，更優(yōu)選的是低于85℃；·在130℃的粘度低于0.05Pa·s，優(yōu)選的是低于0.02Pa·s，更優(yōu)選的是低于0.01Pa·s；·粘度在0.05Pa·s和0.35Pa·s之間轉(zhuǎn)變時的溫度范圍大于5℃，優(yōu)選的是大于約7℃，更優(yōu)選的是大于約10℃。
3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述熱塑材料是蠟化合物，優(yōu)選的是微晶狀環(huán)烷蠟。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述結(jié)合構(gòu)成密封。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述容納層為纖維層，優(yōu)選吸濕性纖維層。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，步驟a)通過沿給定方向進給所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)而完成，且所述熱塑材料相對于所述給定方向以預(yù)定間隔橫跨所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)的整個寬度施加到連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)上。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，還包括在施加所述熱塑材料之前預(yù)加熱所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對所述連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)預(yù)加熱的溫度不低于所述熱塑材料的軟化點下20℃。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述熱塑材料的施加量在10g/m2至120g/m2之間，優(yōu)選的是在35g/m2至85g/m2之間，最優(yōu)選的是在45g/m2至75g/m2之間。
10.一種獨立分層結(jié)構(gòu)，包括容納在容納層之間的顆粒材料，所述層中的至少一層是可透液體的，所述獨立分層結(jié)構(gòu)從較大結(jié)構(gòu)上被切割下來，并且沿所述切口結(jié)合在一起，所述獨立分層結(jié)構(gòu)的特征在于還包括沿所述切口的至少一部分施加的熱塑材料，所述熱塑材料為所述容納層在所述切口的施加熱塑材料的所述至少一部分區(qū)域上提供結(jié)合手段，所述熱塑材料具有下列特征·根據(jù)ASTM方法E28-67測量，軟化點應(yīng)低于120℃，優(yōu)選的是低于100℃，更優(yōu)選的是低于85℃；·在130℃的粘度低于0.05Pa·s，優(yōu)選的是低于0.02Pa·s，更優(yōu)選的是低于0.01Pa·s；·粘度在0.05Pa·s和0.35Pa·s之間轉(zhuǎn)變時的溫度范圍大于5℃，優(yōu)選的是大于約7℃，更優(yōu)選的是大于約10℃。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熱塑材料包括天然或合成聚合物，或其混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10至11中任一項所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熱塑材料是蠟化合物，優(yōu)選的是微晶狀環(huán)烷蠟。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)合手段構(gòu)成密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述容納層是纖維層，優(yōu)選的是吸濕性纖維層。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述切口包括第一對相對側(cè)邊和大致垂直于所述第一對相對側(cè)邊取向的第二對相對側(cè)邊，所述熱塑材料沿所述第二對相對側(cè)邊施加。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括第一和第二纖維層和在所述第一和第二纖維層之間具有分布的顆粒材料的中間層，所述中間層還包括精細(xì)分割固體形式的熱塑聚合材料，所述精細(xì)分割固體形式的熱塑聚合材料將所述第一和第二纖維層粘接在一起。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一和第二纖維層延伸超過所述中間層而橫向形成所述第一對相對側(cè)邊，且通過粘接劑連續(xù)線方式將所述第一和第二纖維層沿所述第一對相對側(cè)邊粘接在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至17中任一項所述的獨立分層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熱塑材料的施加量在10g/m2至120g/m2之間，優(yōu)選的是在35g/m2至85g/m2之間，最優(yōu)選的是在45g/m2至75g/m2之間。
19.一種具有吸濕元件的一次性吸濕用品，包括如權(quán)利要求10至18中的任一項所述的，或者通過根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的方法得到的獨立分層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種用于制造獨立分層結(jié)構(gòu)(12)的方法及由此制造的獨立分層結(jié)構(gòu)(12)。提供一種具有橫跨寬度的切割線的連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)(14)。連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)(14)在兩容納層(1,2)之間容納顆粒材料(6,7,9)。兩個容納層中的一個是可透液體的。液態(tài)的熱塑材料(16)沿至少一部分切割線施加到連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)(14)上。熱塑材料(16)將在各施加點上將兩容納層(1,2)結(jié)合在一起。使熱塑材料(16)凝固。沿施加的熱塑材料(16)中的切割線切割連續(xù)幅狀分層結(jié)構(gòu)(14),以提供獨立分層結(jié)構(gòu)(12)。
文檔編號A61F13/472GK1244835SQ97181460
公開日2000年2月16日 申請日期1997年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月4日
發(fā)明者伊塔洛·科扎尼, 邁克爾·迪沃, 法比奧·西亞梅切拉, 伊瓦諾·加格利阿迪, 保羅·納西西, 卡洛·托羅 申請人:普羅克特和甘保爾公司