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CN119546266A - 具有包含纤维素基纤维的开孔顶片的吸收制品 - Google Patents

具有包含纤维素基纤维的开孔顶片的吸收制品 Download PDF

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CN119546266A
CN119546266A CN202280098493.XA CN202280098493A CN119546266A CN 119546266 A CN119546266 A CN 119546266A CN 202280098493 A CN202280098493 A CN 202280098493A CN 119546266 A CN119546266 A CN 119546266A
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CN
China
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layer
contact angle
absorbent article
topsheet
fibers
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CN202280098493.XA
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唐莉
刘晓新
孙坤
G·埃德姆
王凡成
G·A·维恩斯
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Procter and Gamble Co
Original Assignee
Procter and Gamble Co
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Publication date
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Abstract

本发明涉及具有面向穿着者的表面和面向衣服的表面的吸收制品,该吸收制品包括:顶片、底片以及设置在该顶片与该底片之间的吸收材料层,其中该顶片包括包含纤维素基纤维的第一层,该第一层包括第一表面、相对的第二表面以及具有侧壁的多个孔,其中该第一层的该第一表面形成该面向穿着者的表面的至少一部分;其中该第一层的该第一表面包括至少一个非孔区域,该至少一个非孔区域具有通过接触角测试测量的第一非孔区域接触角;并且其中大部分孔中的每个孔具有侧壁,该侧壁具有通过接触角测试测量的孔接触角,该孔接触角高于该第一非孔区域接触角。

Description

具有包含纤维素基纤维的开孔顶片的吸收制品
技术领域
本发明涉及一种包括开孔顶片的吸收制品,该顶片包含天然纤维。
背景技术
吸收制品已被用作个人卫生产品,诸如卫生巾、婴儿一次性尿布、幼儿训练裤、成人失禁内衣等。此类吸收制品被设计成吸收和容纳身体流出物,特别是大量的尿液、稀便、和/或经液(统称为“流体”)。这些吸收制品可包括提供不同功能的若干个层,例如顶片、底片、和设置在它们之间的吸收芯,以及视需要的其他层(例如采集层、分配层等)。
吸收制品中的顶片的设计标准之一是减少流体在被吸收制品吸收之前花费在顶片上的时间量。如果流体在顶片的表面上保留过长时间,则穿着者可能不觉得干燥并且不适感可能增加。顶片的另一个期望的质量是防止通过顶片的流体回流并且提供干燥感。
为了解决由于顶片上长时间的流体滞留而使穿着者的皮肤感觉潮湿的问题,已使用开孔顶片以允许流体更快地渗透到吸收制品中。虽然开孔顶片通常降低了流体在顶片上的停留时间,但它可导致通过顶片的流体回流。
同时,顶片在可能存在于纤维之间的小毛细管中获得并且保留一些流体,这在视觉上可能被产品的使用者感知为不期望的污渍。吸收制品的另一个期望的特性是呈现具有较少污渍的干净的使用者接触表面。
最近,对用天然纤维或纤维素基纤维补充或替代非织造织物的合成组分以满足消费者对天然且对皮肤温和并且更加环境友好的材料的需求的兴趣日益增长。例如,天然纤维尤其是天然纤维素基纤维(诸如棉)可与合成纤维混合,或可取代合成纤维。
天然纤维在破坏和洗涤后趋于高度亲水。因此,在具有包含天然纤维的顶片的吸收制品中,体液保持在顶片上和顶片中很长一段时间,其导致使用者的潮湿感和皮肤不适。作为解决使用期间皮肤感觉潮湿问题的一种努力,包含天然纤维的顶片可用处理剂进行处理和/或具有多个孔。尽管开孔顶片通常已经通过使体液更快速地渗透而减少了在顶片上的流体铺展,但是开孔疏水性顶片仍可能具有相对较高的滑渗,例如由于相对较小的孔,液体仅缓慢地通过这些相对较小的孔穿透顶片或甚至根本不通过这些相对较小的孔穿透顶片。
仍然需要具有可减少流体通过顶片回流而不损害流体采集速度的包含纤维素基纤维的顶片的吸收制品。
还存在对具有可提供改善的对体液的表面清洁的包含纤维素基纤维的顶片的吸收制品的持续需求。
发明内容
本发明涉及一种具有面向穿着者的表面和面向衣服的表面的吸收制品,该吸收制品包括:顶片、底片以及设置在该顶片与该底片之间的吸收材料层,其中该顶片包括包含纤维素基纤维的第一层,该第一层包括第一表面、相对的第二表面以及具有侧壁的多个孔,其中该第一层的该第一表面形成该面向穿着者的表面的至少一部分;其中该第一层的该第一表面包括至少一个非孔区域,该至少一个非孔区域具有通过接触角测试测量的第一非孔区域接触角;并且其中大部分孔中的每个孔具有侧壁,该侧壁具有通过接触角测试测量的孔接触角,该孔接触角高于该第一非孔区域接触角。
本发明还涉及一种生产开孔非织造织物的方法,该方法包括以下步骤:a)提供包含纤维素基纤维、第一表面和相对的第二表面的第一层;b)提供包括第一成形构件以及接合该第一成形构件的第二成形构件的开孔设备,其中该第一成形构件在其表面上包括多个销钉,并且该第二成形构件在其表面上包括多个凹槽;c)用具有不高于约13的HLB值的处理剂润湿该第一成形构件上的销钉;以及d)在该第一成形构件与该第二成形构件之间移动该第一层,使得当该第一成形构件上的销钉与该第二成形构件上的凹槽接合时在该第一层中形成孔,其中该第一层的该第一表面包括至少一个非孔区域,该至少一个非孔区域具有通过接触角测试测量的第一非孔区域接触角,并且其中大部分孔中的每个孔具有侧壁,该侧壁具有通过接触角测试测量的孔接触角,该孔接触角高于该第一非孔区域接触角。
为便于讨论,将参考这些附图中所提及的标号来讨论吸收制品。然而,除非另外明确指示,否则附图和具体实施方式不应被认为限制权利要求的范围,并且本文所公开的发明也用于多种吸收制品形式中。
附图说明
在附图中,所有视图中类似的标号或其它标识表示类似的部件。
图1为示例性吸收制品的透视图。
图2为示例性吸收制品的示意性平面图。
图3为沿图2的吸收制品的3-3的侧向剖视图。
图4A为根据本发明的具有平坦第一层的顶片的示意图。
图4B为根据本发明的具有平坦第一层的顶片的示意图。
图5为根据本发明的具有三维第一层的顶片的示意图。
图6为根据本发明的具有第一层和第二层的顶片的示意图。
图7A为根据本发明的具有三维第一层和平坦第二层的顶片的示意图。
图7B为根据本发明的具有第一层和平坦第二层的三维顶片的示意图。
图8为用于将处理组合物施用到非织造基底上的设备的示意图。
图9A为用于采集时间测量的透湿板的透视图。
图9B为图9A的透湿板的平面图。
图9C为图9B的透湿板的9C-9C方向横截面的平面图。
图9D为图9B的透湿板的零件pf的平面图。
图9E为图9B的透湿板的9E-9E方向横截面的平面图。
图10为示出用于本文所公开的接触角测试方法的纤维上示例性液滴的显微照片。
图11为本文所公开的顶片的示意性平面图。
具体实施方式
现在将描述本公开的各种非限制性形式,以提供对吸收制品的结构、功能、制造和用途的原理的总体理解,该吸收制品包括包含纤维素基纤维的开孔顶片,该开孔顶片具有减轻的回渗和改善的污渍遮蔽。这些非限制性实施方案的一个或多个示例示出于附图中。本领域的普通技术人员将会理解,本文所描述的以及附图所示出的吸收制品是非限制性示例形式,并且本公开的各种非限制性形式的范围完全由权利要求书限定。结合一个非限制性形式所示或所述的特征结构可与其他非限制性形式的特征结构组合。此类修改和变型旨在被包括在本公开的范围内。
“吸收制品”是指吸收和容纳液体的可穿着装置,更具体地讲,是指与穿着者的身体紧贴或邻近放置的、用于吸收和容纳由身体排放的各种流出物的装置。吸收制品可包括尿布、训练裤、成人失禁内衣、女性卫生制品(诸如卫生巾、月经裤和卫生护垫)以及擦拭物。
如本文所用,术语“包括”是指实施本发明过程中可结合应用的各种组分、成分或步骤。因此,术语“包括”为开放式用语,并且包括限制性更强的术语“基本上由…组成”和“由…组成”。
如本文所用,术语“纤维素基纤维”旨在包括天然纤维素纤维,诸如纸浆和棉,以及再生纤维素纤维,诸如人造丝(包括粘胶纤维、莱赛尔纤维、MODAL(Lenzing AG, Lenzing,Austria的产品)和铜铵人造丝),除非另有说明。
如本文所用,术语“亲水性的”和“疏水性的”关于材料表面上水的接触角具有本领域中广为接受的含义。因此,具有通过接触角测试测量的大于约90°的水接触角的材料被认为是疏水性的,并且具有通过接触角测试测量的小于约90°的水接触角的材料被认为是亲水性的。
如本文所用,术语“天然纤维”是指由植物和动物产生的细长物质,并且包括基于动物的纤维和基于植物的纤维。天然纤维可包括在没有任何收获后处理步骤的情况下收获的纤维,以及具有后处理步骤(例如像,洗涤、擦洗和漂白)的情况下的纤维。
如本文所用,术语“基于植物的纤维”包括收获的纤维和包含生物基含量的合成纤维两者。收获的基于植物的纤维可以包括纤维素物质,诸如木浆;种毛,诸如棉;茎(或韧皮)纤维,诸如亚麻和大麻;叶纤维,诸如剑麻;以及壳纤维,诸如椰子。
吸收制品
现在将大致讨论吸收制品,并且进一步以卫生巾100的形式示出,如图1示例性地呈现。图1为处于平展构型并且面向衣服侧被翻转的示例性卫生巾100的平面图。如图1所示,根据本发明的吸收制品(例如卫生巾100)包括顶片24,该顶片具有面向穿着者的表面以及与该面向穿着者的表面相对定位的面向衣服的表面(图1中未示出)。该吸收制品还包括底片26,该底片26具有面向衣服的表面以及与该面向衣服的表面相对定位的面向使用者的表面并且至少部分地接合到顶片24。该吸收制品还包括定位在顶片24与底片26之间的吸收芯28。该吸收制品还可包括任选的采集和/或分配层(或系统)或所呈现的第二顶片50和/或一对翼片或护翼23。顶片24、底片26和吸收芯28可以各种众所周知的构型装配。
底片26和顶片24可以多种方式固定在一起。顶片24和底片26可通过使用粘合剂热粘结、压力粘结、超声波粘结、动态机械粘结、或弯边封口彼此接合到一起。流体不可渗透的弯边封口可防止流体透过产品边缘的侧向迁移(“芯吸”),抑制使用者内衣的侧脏污。
当吸收制品为如图1所示的卫生巾时,与卫生巾等的典型情况一样,该卫生巾可具有设置在底片26的面向衣服侧上的女性内裤粘固剂。女性内裤粘固剂可为用于该目的本领域已知的任何粘合剂,并且可如本领域所熟知的那样,在使用之前由防粘纸覆盖。如果存在侧翼或护翼,则可将女性内裤粘固剂施用到面向衣服侧以便接触并粘附到使用者内裤的下侧。
将进一步以婴儿尿布20的形式示出吸收制品,如图2示例性地呈现。图2为处于平展构型的示例性尿布20的平面图,其中胶粘端部是打开的,并且面向衣服侧是翻转的。呈现给使用者的闭合的制品诸如训练裤也可通过沿其侧腰部切割而被展平。吸收制品通常具有前边缘110、后边缘112和纵向延伸的侧向侧边缘113、114。前边缘110形成前腰部的边缘并且后边缘112形成后腰部的边缘,它们在被穿着者穿着时一起形成用于穿着者腰部的开口。侧向边缘113、114可各自形成一个腿部开口。吸收制品20假想地包括将制品分成左侧和右侧的纵向中心线80以及设置于在纵向中心线80上所测量的制品长度的一半处的垂直横向中心线90,其中这两条中心线相交于中心点C处。胶粘后端42在尿布的前部附接到诸如着陆区44。
吸收制品的其它层更好地示出于图3中,其除了以横截面示出了液体可渗透的顶片24和底片26之外,还示出了位于顶片24与底片26之间的吸收芯28。
任选的采集和/或分配层(或系统)50连同其它典型的尿布部件一起示出于图3中。采集和/或分配层可包括一个层或多于一个层。采集和/或分配层通常可不包含SAP,因为这可减慢流体的采集和分配,但如果期望一定程度的流体保持特性,则附加层也可包含SAP。
吸收制品通常可包括具有弹性元件35的一对部分直立的阻隔腿箍34和具有与基础结构基本上共面的弹性元件33的弹性化衬圈箍32。通常,这两种类型的箍通常经由粘结到顶片和/或底片而接合到吸收制品的基础结构。
吸收制品可包括弹性化后耳片40,该弹性化后耳片具有可在制品的前部处附接到着陆区44的胶粘端部42,并且前耳片46通常存在于此类胶粘尿布中。
包含纤维素基纤维的顶片
顶片通常为液体可渗透的并且被配置成接收正在从身体排出的流体并有助于朝采集系统/分配层(系统)和/或朝吸收芯引导流体。顶片的重要品质之一是在流体能够被吸收制品吸收之前减少流体在顶片上的积存的能力。顶片的另一个期望的质量是减少顶片的回渗。还期望顶片呈现具有较少污渍的干净的使用者接触表面。
本发明中的顶片为吸收制品在该制品的使用期间与穿着者的皮肤接触的部分。如本领域的普通技术人员已知的,顶片可接合到底片、吸收芯和/或任何其它层的部分。此外,顶片的至少一部分或全部可为液体可渗透的,允许液体身体流出物容易渗过其厚度。
本发明的顶片包含纤维素基纤维并且还可包含合成纤维(诸如热塑性纤维)。
本发明中的顶片包括包含纤维素基纤维的第一层。顶片可由单层或两层形成,或由两个以上的层形成。
合成纤维可选自聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚醚、聚酰胺、聚羟基链烷酸酯、多糖、以及它们的组合。另外,在本公开的范围内也可使用其它合成纤维诸如人造丝、聚乙烯和聚丙烯纤维。
热塑性纤维可以为单一组分纤维(即,用以构成整个纤维的单一合成材料或混合物)、多组分纤维诸如双组分纤维(即,纤维被分成多个区域,该区域包括两种或更多种不同的合成材料或它们的混合物)以及它们的组合。
顶片还可包括由聚合物、具体地讲羟基聚合物制成的半合成纤维。合适的羟基聚合物的非限制性示例包括聚乙烯醇、淀粉、淀粉衍生物、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖衍生物、纤维素衍生物如粘胶纤维、树胶、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、莱赛尔纤维(Tencel®)以及它们的组合。
纤维素基纤维可选自由以下项构成的组:小麦秸秆纤维、稻秆纤维、亚麻纤维、竹纤维、棉纤维、黄麻纤维、大麻纤维、剑麻纤维、蔗渣纤维、草丝兰纤维以及它们的组合。
本发明中的顶片可包含织造纤维网或非织造纤维网。
适用作顶片的非织造材料的若干示例可包括但不限于:纺粘非织造材料;梳理非织造物;气流梳理成网的非织造材料;水刺非织造材料、针刺非织造材料和具有相对特定的特性以能够容易地变形的非织造材料。
非织造纤维网可由许多方法形成,例如气流成网法、湿法成网法、熔喷法、纺粘法、针刺法和梳理法。然后,非织造纤维网中的纤维可经由水刺法、水编结法、压延粘结法、通风粘结法和树脂粘结法来粘结。
顶片可包含水刺非织造织物。
顶片可具有约10g/m2至约200g/m2、或约20g/m2至约100g/m2、或约25g/m2至约60g/m2、或约30g/m2至约50g/m2的基重。
第一层
第一层包含纤维素基纤维并且可以为织造纤维网或非织造纤维网。第一层还可包含热塑性纤维。
热塑性纤维和纤维素基纤维的列表以及非织造纤维网制造方法对应于上文针对顶片所公开的列表和方法。
棉纤维是天然纤维素纤维,其具有良好的液体采集、良好的透气性和良好的柔软性。因此,具有包括棉纤维的第一层的顶片改善了顶片的柔软性,同时改善了顶片的流体处理特性。
第一层包括按该第一层的总重量计至少15重量%、或至少30重量%、或至少50重量%、或至少60重量%、或至少75重量%、或至少95重量%的纤维素基纤维(诸如棉纤维和人造丝纤维)。第一层可由按该第一层的总重量计99重量%至100重量%的纤维素基纤维(诸如棉纤维和人造丝纤维)制成。
由于顶片的第一层在吸收制品的使用期间面向该制品的穿着者的皮肤,因此在顶片的第一层中具有高含量的纤维素基纤维能够使穿着者的皮肤具有柔软的感觉、以及增加与穿着者皮肤接触的可生物降解材料的量并且降低在穿着者皮肤上发生过敏、刺激或皮疹的风险。
第一层包括第一表面、相对的第二表面以及多个孔。第一层的第一表面包括至少一个非孔区域,该至少一个非孔区域不具有孔。
非孔区域可完全围绕孔。非孔区域可在第一层的整个第一表面中一起形成大致连续的网格,而孔可为分散在连续网格中并且被它们围绕的离散元件。
非孔区域可以为由孔限定的多个离散区域。多个离散的非孔区域中的每个非孔区域具有由连续的孔线形成的周边,相邻孔以不超过3mm的边缘到边缘距离间隔开。此外,多个离散的非孔区域中的每个非孔区域在该周边内基本上没有孔。所述多个离散的非孔区域中的至少一些非孔区域足够大,即具有根据非孔区域尺寸测量所测量的约50mm2或更大、或约60mm2或更大的面积。
非孔区域可以为着陆区域或突起部。
非孔区域为亲水性的,并且具有第一非孔区域接触角。通过接触角测试测量的该第一非孔区域接触角可不大于约15°、或不大于约10°、或不大于约5°。非孔区域可包含亲水性纤维或用亲水性处理剂处理的纤维。
疏水性纤维可通过用亲水性处理剂如亲水性表面活性剂处理以变得亲水,例如通过用亲水性处理剂喷涂疏水性纤维、将纤维浸入处理剂中或在生产热塑性纤维中包括亲水性处理剂作为聚合物熔体的一部分。在熔融和重新凝固时,处理剂将趋于保持在纤维的表面处。
第一表面的非孔区域可不含处理剂。第一表面的非孔区域可包含亲水性处理剂。
第一层包括多个孔。大部分多个孔中的每个孔包括侧壁,该侧壁具有通过接触角测试测量的孔接触角,该孔接触角高于第一非孔区域接触角。通过接触角测试测量的孔接触角可等于或高于约40°、或等于或高于约45°、或等于或高于约50°。孔接触角可比第一非孔区域接触角高至少20°、或高至少30°、或高至少40°。
每个孔的侧壁可用处理剂(诸如具有不高于约13的HLB值的处理剂)进行处理。
常用的处理剂的HLB值易于在文献(例如,McCutcheon's Emulsifiers andDetergents, MC Publishing Co., 2004中的HLB索引)中获得。获得HLB值的另一种方式是通过计算来估计。HLB体系最初由Griffin(J. Soc.Cosmetic Chem., 1, 311, 1949)发明。Griffin将表面活性剂的HLB值定义为亲水性基团的摩尔百分数除以5,其中全部亲水性分子(没有非极性基团)具有的HLB值为20。如何计算HLB值的其他示例在以下文献中描述:Davies in Interfacial Phenomena,第2版, Academic Press, London, 1963和Lin inJ. Phys.Chem.76, 2019-2013, 1972。
第一层可包含疏水性纤维和亲水性纤维的混合物。亲水性纤维的量可高于疏水性纤维的量。例如,第一层可包含按该第一层的总重量计5重量%至40重量%的疏水性纤维与60重量%至95重量%的亲水性纤维的混合物。例如,第一层可包含按该第一层的总重量计5重量%至40重量%的疏水性合成纤维与60重量%至95重量%的亲水性纤维素基纤维的混合物。
第一层可以为水刺非织造层。该水刺层可由载体纤维网和包括纤维素基纤维的纤维网构成,其中该纤维网的一部分包括进入载体纤维网的纤维素基纤维。载体纤维网可为非织造纤维网。
包括纤维素基纤维的纤维网可在载体纤维网的一侧上形成。天然纤维网的纤维素基纤维可进入载体纤维网的纤维网络并且与纤维网络交织。可理解的是,纤维素基纤维可彼此交织。载体纤维网也可与包括纤维素基纤维的纤维网交织。
载体纤维网可由不同类型的合成纤维制成。该载体纤维网也可由纤维素纤维制成。
第一层可具有各种结构。
参见图4A,顶片24至少包括第一层1。第一层1包括第一表面3和第二表面4。
第一层1包括多个孔5。为确保材料的稳定性,无论它们的特定形状和宽度如何,大部分孔之间的最小边缘到边缘距离为至少0.5mm、或至少1.5mm或2.0mm。该距离在顶片的第一层1的第一表面3上测量。
孔的形状可以变化。例如,从第一层的第一表面看到的孔的形状可为圆形、椭圆形、矩形或多边形。在一个实施方案中,孔具有圆形形状、椭圆形形状或多边形形状。
孔的三维形状可为圆柱(例如,具有圆形或椭圆形的底部)、棱柱(例如,具有多边形底部)或截头圆锥或棱锥。
孔5中的每个孔具有侧壁6。侧壁6可远离第一层的第二表面的着陆区域8向外延伸,如图4A所示。当本文所述的顶片结合到吸收制品中时,孔的侧壁的方向在向外延伸时可朝向该吸收制品的吸收芯。
孔的侧壁的延伸量可超出第一层的第二表面至少0.1mm、或超出第一层的第二表面至少0.2mm。孔的侧壁可形成漏斗或通道。
侧壁6可不向外延伸,如图4B所示。
孔可为渐缩的并且具有锥形形状,使得该孔的直径在邻近第一层的第一表面的孔的部分处比在孔的底部边缘处的孔的直径更大。
此类渐缩构造有助于降低回渗的风险,即,体液从顶片下面的部件(诸如吸收芯)回流并穿过顶片。借助开孔的疏水性顶片,回渗主要通过孔发生。孔的渐缩形状可有助于减少回渗,因为孔朝向吸收芯的直径小于第一层中的孔的直径。
多个孔也可在宽度上变化。
大部分孔可包含处理剂。
该处理剂可经由后面详细描述的销钉涂覆或本领域已知的其它施用方法来施用。该处理剂可经由开孔成形工艺(诸如销钉开孔工艺)或经由印刷工艺施用到大部分孔上。
顶片的第一层的孔可具有至少2.5%的开口区域、或至少3%的开口区域、或至少3%的开口区域。顶片的第一层的孔可具有不大于约10%或不大于8%的开口区域。
大部分孔、或至少70%的孔、或至少80%的孔、或至少90%的孔中的每个孔具有侧壁,该侧壁具有通过接触角测试测量的孔接触角,该孔接触角高于第一非孔区域接触角。
可确定孔的尺寸,以实现期望的流体和/或空气渗透性能以及穿着者希望的其它性能。如果孔太小,流体或许不能通过孔,这是由于流体源与孔的位置没有对齐或者由于例如稀粪便直径大于孔。如果孔太大,可被来自制品的“再润湿物”污染的皮肤面积增加。
当大部分孔包括具有高于第一非孔区域接触角的孔接触角的侧壁时,多个孔中的每个孔可具有在0.2mm2至1.5mm2、0.2mm2至1.0mm2、或0.25mm2至0.5mm2范围内的尺寸,和/或在0.3mm至1.5mm、或0.3mm至1mm、或0.4mm至0.8mm范围内的直径。多个孔可具有选自由以下项组成的组的规则形状:圆形、卵圆形、三角形、正方形、矩形、平行四边形、梯形、多边形、沙漏形、星形以及它们的任意组合。
本发明中的顶片中的孔不太可能通过纤维或在纤维之间捕集或保持流体,这是由于侧壁具有通过接触角测试测量的高于第一非孔区域接触角、优选地高于约40°的孔接触角。因此,本文所公开的顶片提供改善的流体处理特性,诸如减少到吸收制品的面向穿着者的表面上的回渗以及在不损害流体采集速度的情况下的良好的污渍遮蔽。
根据图5,第一层1可包括多个突起部9。第一层1包括多个孔5。第一层1包括在大部分孔5之间的着陆区域8。着陆区域可以为大体上平坦的。
大部分突起部9可从顶片24的第一层1的着陆区域8向外突起。
第一层1具有第一表面3和第二表面4。大部分突起部9可位于第一层1的第一表面3上。大部分突起部9可从第一层1的第一表面3向外延伸。
多个突起部9可均匀分布在第一层1的第一表面3上。多个突起部9可均匀分布并且在第一层1的第一表面3上形成形状或图案。大部分突起部9可设置成遍布第一层1的整个表面,或者可仅设置在第一层1的一部分中。
大部分突起部9可由多个着陆区域8和/或多个孔5围绕。
多个着陆区域8、多个孔5、以及多个突起部9可在顶片24的第一层1的第一表面3上形成三维表面。
另选地,突起部9可从第一层1的第二表面4向外延伸。在这种情况下,突起部9可称为“凹陷部”。术语“凹陷部”对应于顶片的突起部,当顶片结合到吸收制品中时,该突起部背离穿着者的皮肤。所述多个着陆区域8、多个孔5、以及多个突起部9可在顶片24的第一层1的第二表面4上形成三维表面。
大部分突起部9可为中空的。
当从第一层1的第一表面3观察时,大部分突起部9可沿相同方向从第一层1的着陆区域8突起。
当本文所述的顶片结合到吸收制品中时,当制品在使用时多个突起部可朝穿着者的皮肤突出并背离吸收制品的吸收芯。
作为另外一种选择,当本文所述的顶片结合到吸收制品中时,多个突起部可朝吸收制品的吸收芯突出。
当从剖视图观察,即沿Z方向观察时,大部分突起部9可具有任何合适的形状,它们包括但不限于:圆柱形、球根形、锥形和蘑菇形。
当从上方观察时,大部分突起部9可具有任何合适的形状,这些形状包括但不限于:圆形、穹顶形、菱形、倒圆菱形、卵圆形、三叶草形、三角形、泪珠形和椭圆形突起部。
大部分突起部9可包括内部空隙体积14,该空隙体积为不包括任何纤维或仅包括极少纤维的突起部的部分。空隙体积14可改善顶片的透气性。大部分突起部9可提供空隙体积以接纳体液。
顶片的这种三维第一层为顶片提供更好的柔软性。它还有助于保持穿着者的皮肤远离着陆区域中的体液,因为突起部基本上在穿着者的皮肤与体液之间形成空间。
第二层
顶片还可包括第二层,该第二层包括第一表面、相对的第二表面,使得该第二层的该第一表面与第一层的第二表面成面对面关系。
上述第一层的所有方面同样适用于包括第一层和第二层的顶片中的第二层。
第二层可以是天然纤维、合成纤维或天然纤维与合成纤维的组合的织造纤维网或非织造纤维网。在一个实施方案中,第二层包含热塑性纤维。
天然纤维可选自小麦秸秆纤维、稻秆纤维、亚麻纤维、竹纤维、棉纤维、黄麻纤维、大麻纤维、剑麻纤维、蔗渣纤维、草丝兰纤维、芒属植物纤维、海洋或淡水藻类/海藻纤维、以及它们的组合。
合成纤维的列表对应于上文针对顶片和第一层所公开的列表。
第二层可具有至少部分地与第一层的孔对准的多个孔。第二层的所有孔可与第一层的孔对准。这可通过在将第一层和第二层已经以面对面关系布置之后同时形成第一层和第二层的孔来实现。
参见图6至图7B,第一层1可在孔5处至少部分地穿透顶片24的第二层2。可根据下述方法增强该特性。
作为另外一种选择,第一层可在孔处不穿透顶片的第二层。该特性可通过使用可供选择的方法(诸如US5628097中描述的方法)或利用打孔器来形成。
第二层中的孔5中的每个孔具有侧壁6。侧壁6可远离第二层的第二表面的着陆区域12向外延伸,如图6至图7B所示。当本文所述的顶片结合到吸收制品中时,孔的侧壁的方向在向外延伸时可朝向该吸收制品的吸收芯。孔的侧壁的延伸量可超出第二层的第二表面至少0.1mm、或超出第二层的第二表面至少0.2mm。孔的侧壁可形成漏斗或通道。
当本文所述的顶片结合到吸收制品中时,这些侧壁的方向可朝向吸收制品的吸收芯,或者可在制品的使用时朝向穿着者的皮肤。
与孔相关的描述对应于上文针对第一层所公开的与孔相关的描述。
参见图6,顶片24可包括第一层1和第二层2。第一层可包括第一表面3和第二表面4。第二层可包括第一表面10和第二表面11。
第二层2的第一表面10可与第一层1的第二表面4接触。
第二层2可具有多个孔5。第一层1具有多个孔5。第二层2可具有至少部分地或完全与第一层1的孔5对准的多个孔5。第一层1和第二层2的孔5可为相同的。第二层2的多个孔5可具有与第一层1的孔5相同的宽度和/或长度。
第二层2可包括在大部分孔5之间的着陆区域12。第一层1的着陆区域8可与第二层2的着陆区域12对准。
第二层2的着陆区域12可完全围绕第一层1和第二层2的孔5。
第二层2的着陆区域12可以为基本上平坦的区域。
第一层1和第二层2中的着陆区域8、12可一起形成穿过第一层1和第二层2的大致连续的网格,而孔5可为分散在整个第一层1和第二层2中的离散元件。
在一个实施方案中,第二层的第二表面具有至少一个非孔区域,该至少一个非孔区域不具有孔并且具有第二非孔区域接触角,并且该第二非孔区域接触角不大于第一非孔区域接触角。
第一层和第二层可彼此接触并且可在非孔区域和/或孔5处彼此接合。
第一层和第二层可通过机械粘结、粘合剂粘结、压力粘结、热粘结、使热空气通过两个层、或通过其他接合方法接合在一起或彼此附接,以形成本领域已知的顶片。
在一个实施方案中,第一层通过热熔粘合剂在粘结区域中附接到第二层。具有附接第一层和第二层的亲水性热熔粘合剂可有助于具有低的液体滑渗。
在一个实施方案中,第一层在孔中部分地互穿到第二层的第一层经疏水化处理,其中第一层穿透到孔中。借助该特征,具有较高接触角的第一层可充当防止流体从第二层和吸收芯回流的屏障,使得可减轻或防止由流体从第二层和吸收芯回流引起的回渗。此外,参见图6,第二层在孔中未被第一层完全覆盖,并且第二层在邻近孔的底部边缘的区域中是暴露的。具有此类特征,即使孔中的第一层具有较高的接触角,孔中具有较低接触角和亲水性的第二层仍然有助于液体穿过孔。
参见图7A,顶片可包括三维的第一层1和平坦的第二层2。第一层可包括第一表面3和第二表面4。第二层可包括第一表面10和第二表面11。
第二层2的第一表面10可与第一层1的第二表面4接触并接合。
第一层1可具有从顶片24的第一层1的着陆区域8突伸出的多个突起部9。大部分突起部9可包括内部空隙体积14,该空隙体积为不包括任何纤维或仅包括极少纤维的突起部的部分。空隙体积14可改善顶片的透气性。
参见图7B,顶片24可为包括如前所述的第一层1和如前所述的成面对面关系的第二层2的层合体。换句话讲,第一层1和第二层2接合以形成层合体。
第一层1和第二层2以面对面的关系对准,使得第一层1的第二表面4与第二层2的第一表面10接触。第一层1和第二层可同时机械变形并且组合以提供具有孔和任选的突起部的顶片。这意味着第一层1和第二层2均可被机械变形并同时组合在一起。
当第一层和第二层包括多个突起部9时,第一层的多个突起部9可与第二层2的多个突起部9至少部分对准或完全对准。第一层1和第二层2的突起部9可为相同的。
第一层1和第二层2可包括多个凹陷部。孔5可位于大部分凹陷部之间和/或位于大部分凹陷部之内。一些凹陷部在其中可不具有孔5。
第一层的多个凹陷部可与第二层的多个凹陷部对准。第一层和第二层的多个凹陷部可为相同的。第一层和第二层可在凹陷部处彼此接触。
当本文所述的顶片被结合到吸收制品中时,第一层1的第一表面3在制品的使用期间面向穿着者的身体,并且第一层1的第二表面4面向底片。当顶片包括第一层1和第二层2时,第一层1面向穿着者的身体,并且第二层2面向底片。
吸收芯
如本文所用,术语“吸收芯”是指以下部件,其被用于或旨在被用于吸收制品中,并且其包括吸收材料和任选的芯包裹物。如本文所用,术语“吸收芯”不包括顶片、底片和任何采集-分配层或多层系统,它们不是吸收芯的整体部分。吸收芯通常为吸收制品的部件,该部件在吸收制品的所有部件中具有最大的吸收容量。术语“吸收芯”和“芯”在本文中可互换使用。吸收芯可被制造成具有很多种大小和形状,并且可被成型以在产品的整个面上的不同的位置处具有不同的厚度、亲水性梯度、超吸收梯度、密度或平均基重。
参见图1至图3,吸收芯28可吸收和容纳由吸收制品所接收的液体,并且包含吸收材料60(在图1中未指出)。参见图2至图3,吸收芯28可包括不含吸收材料的通道29,芯包裹物的顶侧56可通过该通道粘结到芯包裹物的底侧58。当然,这是完全任选的,吸收芯也可不具有粘结通道,或甚至不具有未粘结通道。吸收芯可以为矩形的,但也常常具有成型区域,该成型区域在围绕横向中心线90的区域中是渐缩的。
吸收材料包括常用于一次性吸收制品中的液体吸收材料,诸如粉碎的木浆(通常称之为透气毡或绒毛)。其他合适的液体吸收材料的示例包括绉纱纤维素填料;熔喷聚合物,包括共成形的熔喷聚合物;化学硬化、改性或交联的纤维素纤维;薄纸(包括薄纸包裹物和薄纸层合体)、吸收泡沫、吸收海绵、超吸收聚合物、吸收胶凝材料、或任何其它已知的吸收材料或材料的组合。
吸收芯中的吸收材料可以为任何类型。其可以为包含与SAP混合的木质纤维素纤维诸如纸浆纤维的透气毡芯,或不含此类纤维素纤维的不含透气毡的芯。透气毡芯通常包含40%至80%的SAP。对于包含相对高比例的至少部分地包封在芯包裹物内的SAP的吸收芯,SAP含量可具体地表示按吸收材料的重量计至少80%、85%、90%、95%且至多100%的超吸收聚合物。按吸收材料的重量计,吸收材料可具体地不包含或仅包含少量的纤维素纤维,诸如小于20%,具体地小于10%、5%或甚至0%的纤维素纤维。吸收芯可包含按吸收芯的重量计至少80%、至少90%、至少95%或至少99%的吸收材料。术语“超吸收聚合物”(本文缩写为“SAP”)在本文中是指吸收材料,其可为交联聚合物,并且当使用离心保留容量(CRC)测试(EDANA方法WSP 241.2-05E)来测量时,该吸收材料通常能够吸收至少10倍于它们自身重量的0.9%盐水溶液。SAP具体地可具有超过20g/g、或超过24g/g、或20g/g至50g/g、或20g/g至40g/g、或24g/g至30g/g的CRC值。SAP通常可呈微粒形式(超吸收聚合物颗粒),但不排除可使用其他形式的SAP,诸如例如超吸收聚合物泡沫。
底片
覆盖吸收芯下侧的底片防止吸收芯中的流体润湿接触卫生巾的制品,诸如内衣。因此,底片可由液体不可渗透的薄膜或液体不可渗透但蒸气可渗透的薄膜/非织造层合体、微孔膜、开孔成型膜,或其他蒸气可渗透的或被赋予蒸气可渗透性但基本上不渗透流体的聚合物膜制成。
用处理组合物进行非织造织物处理的方法
当非织造织物中的孔包含处理剂时,可使用众所周知的方法(诸如销钉开孔工艺)和经由印刷工艺将处理剂施用到非织造织物上。处理剂可与使用例如销钉开孔工艺在非织造织物上形成孔同时施用到非织造织物上,该销钉开孔工艺包括以下步骤:a)提供包含纤维素基纤维、第一表面和相对的第二表面的第一层;b)提供包括第一成形构件以及接合该第一成形构件接合的第二成形构件的开孔设备,其中该第一成形构件在其表面上包括多个销钉,并且该第二成形构件在其表面上包括多个凹槽;c)用处理剂润湿该第一成形构件上的销钉;以及d)在该第一成形构件与该第二成形构件之间移动该第一层,使得当该第一成形构件上的销钉与该第二成形构件上的凹槽接合时在该第一层中形成孔并且用处理剂处理孔。当非织造织物包括第一层和第二层时,提供包含纤维素基纤维、第一表面和相对的第二表面的第一层,以及包括第一表面和相对的第二表面的第二层,使得该第二层的该第一表面与该第一层的该第二表面成面对面关系以进行步骤d),使得在步骤d)中在该第一层和该第二层两者上形成孔。
例如,开孔销钉工艺形成孔并且用处理剂处理孔可对应于具有三个辊的工艺,其中第一辊从包含处理剂的容器拾取处理剂并且将其转移到包括孔成形元件的中间辊。该中间辊与第三辊相互啮合,以在非织造织物上形成孔,同时润湿孔的侧壁。可使用真空辊移除过多的疏水性表面活性剂。参见图8,制备处理组合物并且将其储存在浸泡罐808中。第一辊802被置于浸泡罐808中,以便至少部分地浸没在浸泡罐808中的处理剂中,使得当第一辊802穿过该处理剂时,一定量的处理剂可被拾取并且带到第一辊802的表面上。第一辊802可包括弹性或可压缩的表面(诸如橡胶),以有效地保持一定量的处理剂。第一成形构件(在这种情况下为第二辊804)包括多个孔成形元件(诸如销钉)。第二成形构件(在这种情况下为第三辊806)包括多个凹槽。第一成形构件804中的孔成形元件与第二成形构件806中的凹槽相互啮合。将来自卷轴或其它方式的第一层1喂入第一成形构件804与第二成形构件806之间。当第一非织造层被喂入第一成形构件804与第二成形构件806之间时,第一成形构件804可使第一非织造层1与第一成形构件804的孔成形元件及其上的处理剂接触。在第一非织造层1与第一成形构件804的孔成形元件接触时,第一成形构件804连同第二成形构件806一起在第一非织造层1中形成孔,同时用处理剂润湿孔的侧壁。任选地,来自卷轴或其它方式的第二层2可连同第一层1一起喂入第一成形构件804与第二成形构件806之间,使得第一层1和第二层2成面对面关系,使得孔穿过第一层1和第二层2形成并且孔的侧壁被处理剂涂覆。
处理剂可具有不高于约13的HLB值。
通过用具有不高于约13的HLB值的处理剂处理孔,这导致区域诸如孔的周边和侧壁的区域被处理剂涂覆,经过涂布的区域变得疏水或比第一层的第一表面的非孔区域更不亲水。流体不太可能被纤维吸收或捕集在这些区域中的纤维之间,其可导致流体回渗的减少和污渍尺寸的减小。另一方面,非孔区域保持亲水性,并且使对采集速度的负面影响最小化。
因此,如本文所公开的顶片可在吸收制品的面向穿着者的表面上提供减少的回渗和透光的表面,而不损害快速液体采集。
测量
1.接触角测试
从原材料非织造织物或一次性吸收产品的顶片中切出测为1cm × 2cm的矩形样本,注意不要接触样本表面或破坏材料的结构。样本具有与制品的纵向中心线对准的长度(2cm)。使用镊子夹住样本边缘轻柔处理样本,并且使用双面胶将样本平整置于SEM样本保持器上并且用碳胶固定,其面向皮肤侧朝上。使用小型hobby气动喷枪设备产生的水滴细雾喷涂样本。用于产生液滴的水为具有至少18MΩ-cm的电阻率的蒸馏去离子水。调节喷枪,以使液滴各自具有约2pL的体积。将大约0.5mg的水滴均匀且轻轻地沉积到样本上。在施加水滴之后,立即将安放的样本浸入液氮进行冷冻。在冷冻后,将样本转移至-150℃的QuorumPP3010T Cryo-SEM准备室中,用Pt涂覆,并转移到-150℃的Hitachi Ethos NX5000 Cryo-SEM室中。使用Hitachi Ethos NX5000 Cryo-SEM或等同仪器获得纤维上液滴的高分辨率图像。随机选择液滴,但仅在如果液滴在显微镜中的取向使得从纤维表面延伸的液滴的投影近似最大化时,该液滴才适于成像。液滴与纤维之间的接触角直接由所拍摄的图像测定,其在图10中经由线3700示出。
此类方法在第一层的第一表面的非孔区域上进行以测量第一非孔区域接触角。将位于两个相邻孔之间的非孔区域中部上的十个单独的液滴成像,由此进行二十次接触角测量(每个成像液滴的每一侧上测量一次),并且计算这二十个接触角测量值的算术平均值并且报告为第一非孔区域接触角。
此类方法也在孔上进行以测量孔接触角。将位于三个独立孔的顶部附近的十个单独的液滴和位于相同三个独立孔的底部附近的十个液滴成像,由此进行四十次接触角测量(每个成像液滴的每一侧上测量一次),并且计算这四十个接触角测量值的算术平均值并且报告为孔接触角。
2.人造经液(“AMF”)制备
AMF由去纤维的羊血、磷酸盐缓冲盐水溶液和粘液组分的混合物构成,并且在23℃±1℃下具有7.15cSt至8.65cSt之间的粘度。
使用低粘度旋转粘度计(诸如具有UL适配器的Cannon LV-2020 RotaryViscometer(Cannon Instrument Co., State College, US))或等同物来执行AMF上的粘度。选择粘度范围内的合适尺寸的主轴,并且根据制造商操作和校准仪器。测量是在23℃±1℃下且在60rpm下进行的。报告结果,精确至0.01cSt。
去纤维的羊血
使用在无菌条件下收集的堆积细胞体积为38%或更大的去纤维的羊血(购自Cleveland Scientific, Inc., Bath, OH, US)或等同物。
磷酸盐缓冲盐水溶液
磷酸盐缓冲盐水溶液由两种单独制备的溶液(溶液A和溶液B)组成。为制备1L溶液A,将1.38 ± 0.005g磷酸二氢纳一水合物和8.50 ± 0.005g氯化钠加入到1000mL容量瓶中,并加入蒸馏水至一定体积。充分混和。为制备1L溶液B,将1.42 ± 0.005g无水磷酸氢二钠和8.50 ± 0.005g氯化钠加入到1000mL容量瓶中,并加入蒸馏水至一定体积。充分混和。将450 ± 10mL溶液B加入到1000mL烧杯中并在搅拌板上低速搅拌。将校准过的pH探针(精确至0.1)插入溶液B的烧杯中,并且在搅拌的同时加入足够的溶液A,以使pH达到7.2 ±0.1。
粘液组分
粘液组分为磷酸盐缓冲盐水溶液、氢氧化钾水溶液、胃粘蛋白和乳酸水溶液的混合物。加入到粘液组分的胃粘蛋白的量直接影响制备的AMF的最终粘度。胃粘蛋白的成功范围通常在38克至50克之间。为了制备约500mL的粘液组分,将460 ± 10mL先前制备的磷酸盐缓冲盐水溶液和7.5 ± 0.5mL的10% w/v氢氧化钾水溶液加入到1000mL重型玻璃烧杯中。将该烧杯置于搅拌热板上,并且在搅拌的同时使温度升至45℃±5℃。称量预定量的胃粘蛋白(±0.50g),并且缓慢地将其洒到已达到45℃的先前制备的液体中,而不团聚。盖上烧杯并继续混合。在15分钟内,使该混合物的温度达到50℃以上,但不超过80℃。在维持该温度范围的同时,在温和搅拌下继续加热2.5小时,随后从热板中取出烧杯并冷却至低于40℃。接下来加入1.8 ± 0.2mL的10% v/v乳酸水溶液并充分混合。在121℃下将粘液组分混合物高压灭菌15分钟,并冷却5分钟。从高压釜中取出粘液组分的混合物,并且搅拌直至温度达到23℃±1℃。
允许羊血和粘液组分的温度达到23℃±1℃。使用500mL带刻度的量筒,测量粘液组分的整个批料的体积,并将其加入1200mL烧杯中。将等量的羊血加入烧杯中并充分混合。使用先前所述的粘度方法,确保AMF的粘度介于7.15cSt – 8.65cSt之间。如果不在,则处置批料并且根据需要制成另一批料用于调节粘液组分。
除非旨在立即使用,否则合格的AMF应在4℃下冷藏。在制备之后,AMF可在4℃的气密容器中储存至多48小时。在测试之前,必须使AMF达到23℃±1℃。在测试完成之后,丢弃任何未使用的部分。
3.回渗测试
对于装载有如本文所述的人造经液(AMF)的吸收制品,测量回渗。
在分配3.0ml、6.0ml和9.0ml的AMF之后,测量在0.1psi压力下留在顶片上的流体量,即回渗。所有测量均在保持在23℃±2℃和50%±2%相对湿度下的实验室中进行。
将测试产品从所有包装中取出,小心不要在处理时按下或拉动产品。不要尝试使皱纹平滑。在测试之前,将测试产品在23℃±2℃和50%±2%的相对湿度下调理至少2小时。
将测试产品置于平坦的水平表面上,使主体侧面朝上,并在测试产品的中心装载透湿板,以在测试产品上施加0.25psi的压力。
参见图9A至图9E,透湿板9001由总体尺寸为10.2cm长乘10.2cm宽乘3.2cm高的树脂玻璃构建。沿板的长度延伸的纵向通道9007在板的顶部平面处深13mm且宽28mm,其中侧壁以65°向下倾斜至15mm宽的基部。中心测试流体井凹9009在板的顶部平面处长26mm,深24mm且宽38mm,其中侧壁以65°向下倾斜至15mm宽的基部。在测试流体井凹9009的底部处,存在“H”形测试流体贮存器9003,其通向板的底部以将流体引入到下面的制品上。测试流体贮存器9003具有25mm的总长度(“L”)、15mm的宽度(“W”)和8mm的深度(“D”)。贮存器的纵向腿部宽4mm并且具有半径9010为2mm的圆形端部。腿部相隔3.5mm。中心支柱具有3mm的半径9011,并且容纳相隔6mm的相对电极9004。贮存器的侧面在由15mm的总宽度W界定的14mm的半径9012处向外成弓形。位于侧向通道外侧的两个井凹9002(80.5mm长× 24.5mm宽×25mm深)填充有铅粒以调节板的总体质量,以向测试区域提供0.25psi(17.6gf/cm2)的约束压力。电极9004嵌入板9001中,从而将外部蕉形插座9006连接到流体贮存器9003的内壁。电路间隔定时器插入到插座9006中至流体贮存器9003的内壁9005。
使用移液管在2秒内通过透湿板的开孔小心地将3.0ml的AMF分配到测试制品的中心。一旦获得涌流,就移除板并启动定时器3分钟。在移除板之后,使用彩色扫描仪HPScanjet G4010或等同物快速获取测试产品的顶片的图像,并且在每次扫描之后清洁扫描仪表面。在下面所述的污渍尺寸测试中,将对图像进行分析以测量顶片上的污渍尺寸。在3分钟结束时,将预先称重(称为“干重”)的5片滤纸(典型的实验室滤纸,例如Ahlstrom #63212.7cm×12.7cm滤纸)置于用流体污染的区域的近似中心的顶部上。施加所需的质量以在测试产品的顶部上产生0.1psi的压力,并将其在压力下保持5秒。再次称量滤纸(称为“湿重”)。滤纸的湿重和干重之间的差值为在流体添加量下的光压回渗。
重复上述步骤,直到将总共9.0ml的流体分配到测试产品上。对于3.0ml、6.0ml和9.0ml的涌流水平,报告回渗值,精确至0.001克。
以类似的方式,针对待评估的每个测试产品测试总共三个重复样本。将光压回渗报告为重复样本的算术平均值,精确至0.001克。
4.污渍尺寸测试
对于3.0ml、6.0ml和9.0ml的涌流水平,在上述回渗测试中获得的测试产品的顶片图像上测量由于留在顶片上的流体而在吸收制品的顶片上可见的污渍的面积。
使用图像分析程序诸如Image J软件(版本1.52p或以上,National Institute ofHealth, USA)或等同物进行图像分析。图像需要用标尺图像进行距离校准以给出图像分辨率,即7.95像素每毫米。
在Image J中打开顶片图像。根据图像分辨率设置比例。裁剪中心区域中的图像,以在多个垫层上可见的全部污渍区域周围进行最小边界矩形选择。将图像类型转换为8位。应用高斯模糊滤波器以通过Sigma(半径)为2的高斯函数平滑图像。然后使用“最小”阈值处理法将经滤波的8位灰度图像转换为二进制图像,以找到顶片上的污渍区域(由于留在顶片上的流体引起)相对于来自后续层的较浅颜色的污渍区域的边界。
获得顶片上所选污渍区域的面积并且将其记录为顶片污渍尺寸,精确至0.01cm2。对三个基本上类似的平行制品重复该完整过程。所报告的值是顶片污渍尺寸的三次单独记录测量值的平均值,精确至0.01cm2
5.采集时间测试
使用透湿板和电子电路间隔定时器测量装载有如本文所述的AMF的吸收制品的采集时间。记录吸收制品采集一剂AMF所需的时间。所有测量均在保持在23℃±2℃和50%±2%相对湿度下的实验室中进行。
参见图9A至图9E,透湿板9001由总体尺寸为10.2cm长乘10.2cm宽乘3.2cm高的树脂玻璃构建。沿板的长度延伸的纵向通道9007在板的顶部平面处深13mm且宽28mm,其中侧壁以65°向下倾斜至15mm宽的基部。中心测试流体井凹9009在板的顶部平面处长26mm,深24mm且宽38mm,其中侧壁以65°向下倾斜至15mm宽的基部。在测试流体井凹9009的底部处,存在“H”形测试流体贮存器9003,其通向板的底部以将流体引入到下面的制品上。测试流体贮存器9003具有25mm的总长度(“L”)、15mm的宽度(“W”)和8mm的深度(“D”)。贮存器的纵向腿部宽4mm并且具有半径9010为2mm的圆形端部。腿部相隔3.5mm。中心支柱具有3mm的半径9011,并且容纳相隔6mm的相对电极9004。贮存器的侧面在由15mm的总宽度W界定的14mm的半径9012处向外成弓形。位于侧向通道外侧的两个井凹9002(80.5mm长× 24.5mm宽×25mm深)填充有铅粒以调节板的总体质量,以向测试区域提供0.25psi(17.6gf/cm2)的约束压力。电极9004嵌入板9001中,从而将外部蕉形插座9006连接到流体贮存器9003的内壁。电路间隔定时器插入到插座9006中至流体贮存器9003的内壁9005。电路间隔定时器(附图中未示出)插入插孔9006中,并且监测两个电极9004之间的阻抗,并且测量从将AMF引入到贮存器9003中直到AMF从贮存器中排出的时间。计时器具有0.01秒的分辨率。
将测试产品从所有包装中取出,小心不要在处理时按下或拉动产品。不要尝试使皱纹平滑。在测试之前,将测试样品在23℃±2℃和50%±2%的相对湿度下调理至少2小时。
必须针对测试制品的特定尺寸计算透湿板的所需质量,使得施加1.72kPa的围压。确定制品的吸收芯的纵向中点和侧向中点。测量并记录芯的侧向宽度,精确至0.1cm。透湿板的所需质量计算为芯宽度乘以透湿板长度(10.2cm)乘以17.6gf/cm2,并且记录所需质量,精确至0.1g。将铅粒加入到板以获得所计算的质量。
将电子电路间隔定时器连接到透湿板9001,并将定时器归零。将测试产品放置到平坦的、水平表面上,其中使身体侧朝上。将透湿板9001轻轻地放置到测试产品的中心上,以确保“H”形贮存器9003在测试区域上居中。
使用机械移液管,将3.00mL ± 0.05mL的AMF精确地吸取到测试流体贮存器9003中。在3秒或更短的时间内,沿着贮存器9003的底部的模塑唇缘来分配流体,而不发生飞溅。在已经采集流体之后,记录采集时间,精确至0.01秒。在每次测试之前充分清洁电极9004。
以类似的方式,针对待评估的每个测试产品测试总共三个重复样本。报告采集时间(秒)作为重复样本的平均值,精确至0.01秒。
6.非孔区域尺寸测量
(A)样品制备
当非织造织物可以原材料形式获得时,从原材料切下尺寸为55mm×55mm的样本。当非织造物是成品的部件时,使用剃刀刀片从成品移除非织造物来从成品的其他部件切除非织造物,以提供大小为55mm × 55mm的非织造物样本。如有必要,可以使用冷冻机喷雾(诸如Cyto-Freeze, Control Company, Houston TX)来从成品的其他部件移除非织造物样本。
(B)图像生成
在均匀的表面光照条件下,将非织造样本平放在黑暗背景上。使用光学显微镜(诸如Keyence 3D Measurement System VR-3200)或等同物扫描样本的整个区域。使用图像分析程序(诸如ImageJ软件(版本1.52p或以上,National Institutes of Health, USA)和等同物来进行分析,诸如面积比测量。图像需要用标尺的图像进行距离校准以给出图像分辨率。根据图像分辨率设定标度,并为非织造样本选择55mm×55mm的视场大小。
(C)图像分析-制作二值图像
在ImageJ中打开样本图像。将图像类型转换为8位。使用“最小”阈值处理方法,8位灰度图像随后转换为二值图像(其中“黑色”前景像素对应于孔):如果灰度级(GL)值的直方图(范围从0至255,每个灰度级值i一个具有倾向Pi的箱(bin))恰好具有两个局部最大值,则灰度级值的阈值t定义为在该值情况下Pt-1 > Pt并且Pt ≤ Pt+1。如果直方图具有两个以上的局部最大值,则使用大小为3的窗口化算术平均值迭代平滑直方图,并且迭代执行此平滑直到恰好存在两个局部最大值为止。灰度级值阈值t定义为在该值情况下Pt-1 > Pt并且Pt≤ Pt+1。该程序识别定位于孔的深像素峰和样本材料的较浅像素峰之间的最小群体的灰度级(GL)值。如果直方图包含零个或一个局部最大值,则该方法无法继续执行,并且不会定义输出参数。
(D)非孔区域的尺寸
通过使用离群值移除中值滤波器移除二值图像中的小开口或缺陷来创建滤波后的图像,如果像素比周围像素深,则该离群值移除中值滤波器将像素替换为半径为例如5像素的周围面积的中值。创建反转的图像,使得离散的非孔区域具有255的像素值。
将ImageJ插件“局部厚度(Local Thickness)”应用于图像。局部厚度分析测量装配在对象内部并且含有每个点的点(即,图像中的前景像素)的最大球体的直径。(参考文献“New algorithms for Euclidean distance transformation on an n-dimensionaldigitized picture with applications”, T. Saito and J. Toriwaki, PatternRecognition 27, 1994, 1551-1565)。将局部厚度图的图像类型转换为16位。
将ImageJ插件“k-均值聚类(k-means Clustering)”应用于以上获得的图像,其将图像分割成具有类似强度的限定数量的聚类。在该分析中使用的k均值聚类的选项是:5个聚类(即,将图像划分成5个节段);聚类中心容差为0.0001;启用随机化种子(随机化种子:48);将聚类显示为质心值。使用由质心值表示的聚类的图像,并经由质心值阈值处理对其进行分割,以仅选择离散的非孔区域。二值图像的直方图数据用于通过将前景像素(对应于离散的非孔区域)的计数除以图像的整个区域的总像素数并将其乘以100%来计算离散的非孔区域的面积比(%)。报告该值,精确至1%。相同图像也用于大小/面积分析。根据图像分辨率设置标度。如果需要的话,使用分水岭分割来分离彼此接触的离散的非孔区域。当排除图像边缘上不完整的区域时,测量每个离散的非孔区域的面积(mm2)。离散的非孔区域的尺寸/面积是面积值的算术平均值并且报告精确到1mm2
实施例
实施例1:非织造基底制备
使用35gsm 100%亲水性棉水刺非织造织物(厦门延江新材料股份有限公司,中国)作为第一层,并且使用由4D亲水性PE/PET纤维制成的30gsm梳理成网透气非织造织物作为第二层,制备如下表1所示的各种开孔非织造基底。所有非织造基底均被开孔以形成呈图11所示的图案的孔。当从第一层的第一表面3观察时,图11中的图案具有孔5、非孔区域8。其具有根据非孔区域尺寸测量方法测量的约78mm2的非孔区域尺寸。
非织造织物具有第一表面3、多个孔5、多个离散的非孔区域(在这种情况下为着陆区域8)。在形成孔的同时,对基底1和基底3进行开孔,用蜂蜡乳液(FX-211,厦门邦德利化工科技有限公司,中国)涂覆孔。
表1
实施例2:非织造物特性
根据本文所公开的接触角测试来测量在实施例1中制备的每个非织造基底中的第一层的第一表面中的非孔区域的接触角(“第一非孔区域接触角”)以及孔的侧壁的接触角(“孔接触角”)。下表2包括测量结果。
表2
实施例3.吸收制品
使用普通的第二顶片、吸收芯和底片来制备作为示例性吸收制品的卫生巾1至卫生巾4,其具有由实施例1中的非织造基底制成的顶片。
根据本文所公开的回渗测试、污渍尺寸测试和采集速度测试来测量卫生巾1至卫生巾4中的每个卫生巾的回渗、污渍尺寸和采集速度。下表3包括测量结果。
表3
具有基底1作为顶片的卫生巾1表现出比具有基底2作为顶片的卫生巾2显著更低的回渗和更小的污渍尺寸。此外,卫生巾1表现出与卫生巾2相同的采集时间。
具有基底3作为顶片的卫生巾3表现出比具有基底4作为顶片的卫生巾4显著更低的回渗和更小的污渍尺寸,具有相同的流体采集时间,尤其是在第一3ml涌流中。
本文所公开的尺寸和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的尺寸旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或以其他方式限制,本文中引用的每一篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利,均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (14)

1.一种吸收制品,所述吸收制品具有面向穿着者的表面和面向衣服的表面,所述吸收制品包括顶片、底片以及设置在所述顶片和所述底片之间的吸收材料层,
其中所述顶片包括包含纤维素基纤维的第一层,所述第一层包括第一表面、相对的第二表面以及多个孔,其中所述第一层的所述第一表面形成所述面向穿着者的表面的至少一部分;
其中所述第一层的所述第一表面包括亲水性非孔区域,所述亲水性非孔区域具有通过接触角测试测量的第一非孔区域接触角;并且
其中大部分所述孔中的每个孔具有侧壁,所述侧壁具有通过接触角测试测量的孔接触角,所述孔接触角高于所述第一非孔区域接触角。
2.根据权利要求1所述的吸收制品,其中通过接触角测试测量的所述孔接触角等于或高于约40°。
3.根据权利要求1或2所述的吸收制品,其中所述第一非孔区域接触角与所述孔接触角之间的差值为至少约20°。
4.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述第一层还包含热塑性纤维。
5.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述非孔区域不包含处理剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的吸收制品,其中用亲水性处理剂来处理所述非孔区域。
7.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中每个孔的所述侧壁被具有不高于约13的HLB值的处理剂涂覆。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述孔是通过销钉开孔方法形成的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述第一层包括远离所述吸收芯向外延伸的多个突起部。
10.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述顶片还包括第二层,所述第二层具有第一表面、相对的第二表面、多个孔,使得所述第二层的所述第一表面与所述第一层的所述第二表面成面对面关系。
11.根据权利要求10所述的吸收制品,其中所述第二层包含热塑性纤维。
12.根据权利要求10或11所述的吸收制品,其中所述第二层的所述第二表面包括具有第二非孔区域接触角的至少一个非孔区域,所述第二非孔区域接触角不大于所述第一非孔区域接触角。
13.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述第一层为水刺非织造层。
14.根据前述权利要求中任一项所述的吸收制品,其中所述第一层中的所述孔具有至少3%的开口区域。
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