包括纤维束和松解剂的纤维结构 背景技术
本发明涉及适合用于吸收结构和一次性吸收制品的纤维束。具体地是涉及在处理复杂流体时呈现改进的功效的纤维束。
在一次性吸收制品中使用纤维束是公知的。这种纤维束在一次性个人护理吸收制品例如女用卫生产品、尿布、训练裤、失禁产品和类似物中通常在某种有限基础上应用。然而，在吸收结构和一次性吸收制品中，由于纤维束在处理复杂流体时的有限的功效，这种纤维束的更广泛的应用在某种程度上受到限制。这样，希望改进纤维束处理复杂流体的功效，从而潜在地导致这种纤维束在吸收结构和一次性吸收制品中广泛地应用。
【发明内容】
本发明人已经认识到在已有技术中固有的困难和问题，并响应于此，开展了深入地研究，以开发在处理复杂流体时呈现改进的功效的纤维束。在进行这项研究时，发明人令人惊讶地发现通过采用一种松解剂，本发明的纤维束在处理复杂流体时的呈现改进的功效。
在本发明的一个实施例中，纤维结构包括至少一种纤维束和至少一种松解剂。在该实施例中，纤维束包括至少一种细粒材料，该细粒材料实质上包括缠结纤维。
在本发明的另一个实施例中，纤维结构包括至少一种纤维束和至少一种松解剂。在该实施例中，纤维束包括至少一种细粒材料，该材料实质上包括缠结纤维。该纤维束还具有在约150至约1000微米之间的当量粒径。
在本发明的另一个实施例中，纤维结构包括至少一种纤维束和至少一种松解剂。在该实施例中，纤维束包括至少一种细粒材料，该细粒材料实质上包括缠结纤维。该纤维束还具有在约150至约1000微米之间的当量粒径。该实施例的纤维结构展现地复杂流体存留容量呈现出比不包括松解剂的其它的基本上类似的纤维结构展现的复杂流体存留容量大至少约20％。
【附图说明】
图1表示利用直筒式分散器制备纤维束的工艺的工艺流程示意图；
图2表示图1所示的直筒式分散器的切开状态下的透视图；
图3表示利用一对串联的BIVIS直筒式分散器制备纤维束的工艺的替代的工艺流程示意图；
图4表示适合制备纤维束的BIVIS直筒式分散器的截面图；
图5表示BIVIS直筒式分散器的反螺纹螺杆沿轴向的截面图，它表示螺纹上切掉的槽口；
图6表示正螺纹螺杆的沿轴向的截面图；
图7表示BIVIS分散器的反螺纹部段的截面图，它表示水悬浮液的流动；
图8表示流动性指数；以及
图9表示粘结性指数。
定义
如这里使用，术语“流动性”和其它类似术语通常意在描述物体、材料、结构、颗粒或类似物响应重力和其它外部施加力而移动或流动的能力。
对于“颗粒”，“许多颗粒”，“细粒”，“许多细粒”和类似物，它指通常呈离散单元形式的材料。颗粒可包括小粒，粉尘，粉末或小球。这样，颗粒可具有任何所需形状，例如立方体，杆状，多面体，球形或半球形，圆形或半圆形，角形，不规则形等。具有大的最大尺寸/最小尺寸比率的形状，例如针状，薄片和纤维，也打算应用于此。“颗粒”或“细粒”的使用还描述了包括多于一个颗粒、细粒或类似物的凝聚团。
术语“纤维”或“纤维状”在此用来指该细粒材料的长度与直径比大于约10的细粒材料。相反，“非纤维”或“非纤维状”材料指细粒材料的长度与直径比小于或等于约10的细粒材料。
如这里使用的，术语“纤维束”指本质上包含缠结纤维的通常细粒材料。这里，纤维束通常还包括在形成纤维束的缠结纤维之间纤维束的结构内的毛细管或空隙。纤维束还被称为本领域所公知的其它术语，例如“纤维虱卵”或“纤维薄片”。
如这里使用的，短语“不包括松解剂的其它基本上类似纤维结构”和其它类似短语意在指与本发明的纤维结构相比，利用基本上类似的材料和基本上类似的过程制备的对比纤维结构，只是该对比纤维结构不包括或者不是用这里所述的松解剂中的其中一种制成。与本发明的纤维结构相比，其它基本上类似的纤维结构由于不包括松解剂，因而通常不能表现出如所述的处理复杂流体的理想的改进的功效。
如这里所使用的，短语“复杂流体”描述了一种流体，该流体通常特征在于它是包括具有通常非均质的物理和/或化学特性的特定组分的粘弹性混合物。特定组分的非均质特性对材料在处理复杂流体如血、月经、疏松性排便、鼻涕和类似物的功效提出了挑战。与复杂流体相反，简单流体例如尿、生理盐水、水和类似物通常特征在于它是牛顿学说性质的，且包括一种或多种具有一般为均质的物理和/或化学特性的组分。由于具有均质特性，简单流体的一种或多种组分在吸收和吸附期间基本上起类似的作用。
尽管复杂流体通常特征在于它包括具有非均质特性的特定组分，复杂流体的每种特定组分通常具有均质特性。考虑例如一种假定的复杂流体具有三种特定组分：红血球，血蛋白分子和水分子。在检验时，本领域的普通技术人员可以根据通常非均质的特性很容易地辨别这三种特定组分中的每一个。而且，当检验一种具体的特定组分例如红血球组分时，本领域的普通技术人员可以很容易地认识到红血球的通常均质的特性。
术语“表面”及其复数形式一般在这里指物体、材料、结构、颗粒或类似物的外或最顶部边界。
如这里所使用的，短语“吸收制品”指吸收和存留体液的装置，更具体的是指置于紧贴或靠近皮肤以吸收和存留身体排出的各种流体的装置。术语“一次性的”在这里用来描述吸收制品在仅使用一次后不打算洗涤或恢复或重新用作吸收制品。这种一次性吸收制品的例子包括但不限于：包括口罩产品、手术单、长外衣和灭菌包装在内的与健康护理有关的产品；个人护理吸收产品例如女用卫生产品(例如卫生垫，内裤衬里和类似物)、尿布、训练裤、失禁产品和类似物；以及面巾纸。
一次性吸收制品例如许多个人护理吸收产品，通常包括可透过流体顶片，与顶片连接的不可透过液体的背片和布置在顶片与背片之间的吸收芯。一次性吸收制品及其部件包括顶片、背片、吸收芯和这些部件的任何单独的层，该一次性吸收制品及其部件通常具有面向身体的表面和面向衣服的表面。如这里所使用的，“面向身体的表面”指打算朝向穿用者的身体穿着或置于邻接穿用者身体的制品或部件的表面，而“面向衣服的表面”是在相反侧上，并打算当穿着一次性吸收制品时朝向穿用者内衣穿着或置于邻接穿用者内衣。
本领域的普通技术人员将认识到许多适合用作顶片和背片的材料。适合用作顶片的材料的例子是可透液材料，例如基重在约15至约25克/平方米之间的纺粘聚丙烯或聚乙烯。适合用作背片的材料的例子是可透液材料例如聚烯烃薄膜，以及可透蒸气材料，例如微孔聚烯烃薄膜。
本发明的纤维结构可用于呈吸收结构形式的一次性吸收制品。这种吸收结构可布置在可透液顶片和与该顶片连接的背片之间。在这种情况下的吸收结构可包括纤维母体，纤维结构散布在该母体中，因此纤维母体约束或夹裹该纤维结构。
本发明的纤维结构还可以与上述明显不同的方式用于一次性吸收制品中。例如，吸收制品可构造成基本上包括布置在可透过流体的顶片和与该顶片连接的不可透液的背片之间的若干纤维结构。当以这种方式使用时，相信本发明的纤维结构的流动性允许这里描述的一次性吸收制品对外力，例如通常由穿着卫生垫或内裤衬里的女性身体所施加的外力作出响应。为了对施加的该外力作出响应，还希望本发明的纤维结构的流动性呈现基本上与不包括松解剂的另一种基本上类似的纤维结构的流动性类似。最好，本发明的纤维结构显示出在0和约7之间的流动性指数；另一种形式，在0和约6之间；另一种形式，在约1.5和约6之间；最后，另一种形式，在约3.5和约5.5之间。
应注意到这里所述的一次性吸收制品可包括一种或多种类型的纤维结构的混合物，或至少一种类型的纤维结构和至少另一种细粒材料的混合物。例如，一次性吸收制品可包括由一种或多种类型的适当的材料制成的第一种类型的纤维结构，以及由与包含在第一种类型的纤维结构内的材料不同的一种或多种类型的适当的材料制成的第二种类型的纤维结构。另外，一次性吸收制品可包括至少一种类型的纤维结构和至少另一种细粒材料例如超吸收材料的混合物。
如这里所使用的，术语“当量粒径”和其它类似的术语是假定颗粒是球形，颗粒的当量直径的量度。当量粒径可根据ASTM试验方法D-1921通过筛分颗粒样品来量化。另一种形式，对于单个颗粒的当量粒径可通过图象分析法确定，其中颗粒样品放置在一块玻璃板上，并拍下高分辨率照片。从颗粒的测量区域，假定颗粒的横截面为圆形，可计算其当量粒径。适用于本发明的的纤维束理想的具有在约150至约1000微米之间的当量粒径；更理想的是，在约200至约850微米之间；最理想的是在约300至约600微米之间。
各种各样的天然和合成纤维可用于制备适用于本发明的纤维结构中的纤维束。例证性的纤维包括但不限于木和木产品，例如木浆纤维，纤维素或醋酸纤维素絮凝物，棉短绒絮凝物和类似物，无机纤维，合成纤维例如尼龙絮凝物，人造丝絮凝物，聚丙烯腈纤维，和类似物。还有可能使用一种或多种天然纤维的混合物，一种或多种合成纤维的混合物，或天然和合成纤维的结合。
适当的纤维是本质上可润湿的纤维。如这里所使用的，术语“可润湿的”指空气中水的接触角呈小于90°的纤维或材料。通常，在约0℃和约100℃之间的温度下，适当的在约室温下，可润湿纤维指空气中水的接触角呈小于90°的纤维。
然而，还可使用不可润湿纤维。能够通过适当的方法处理纤维表面，以便使纤维表面或多或少可润湿。当采用表面处理的纤维时，表面处理最好是牢固稳定的；即，当承受第一液体污损或接触情况下，表面处理最好不会冲刷掉纤维表面。针对本发明的目的，经过三次连续的接触角测量且每次测量之间进行干燥，当大部分纤维表现出空气中水的接触角小于90°时，对通常不可润湿的纤维的表面处理将被认为是牢固稳定的。即，相同的纤维接受三次单独的接触角测定，如果全部三次接触角测定指出空气中水的接触角小于90°，则纤维的表面处理将被认为是牢固稳定的。如果不牢固稳定，在第一次接触角测量时，表面处理将倾向于冲刷掉纤维，这样，使下面的纤维的不可润湿表面暴露，并使随后的接触角测量呈现大于90°。适当的湿润剂包括聚烷撑二醇，例如聚乙二醇。通常，湿润剂的用量比所处理的纤维的总重量的小约5％，最好，小约3％，更理想的是小约2％。
理想的是，至少纤维的表面，或者至少纤维束的表面用松解剂处理。松解剂通常可在商业上以浆添加剂购到，该添加剂倾向于降低浆粕内纤维与纤维间的接合，这样增加柔度。适用于本发明的松解剂包括例如三元氨基化合物、四元氨基化合物和氧化胺。理想的松解剂携带微小正电荷，以便增强与带负电荷的浆纤维的结合。适用于本发明的松解剂的特定的例子包括MacKernium 516Q(叔胺，市场上购自MacIntyre Group Ltd.，24601 Governor’s Highway，UniversityPark，IL 60466美国)和MacKernium KP(季胺，市场上购自MacIntyreGroup Ltd.，24601 Governor’s Highway，University Park，IL 60466美国)。尽管这里所描述的是实际上某种程度上是阳离子的，本领域的普通技术人员很容易认识到倾向于减少浆粕内的纤维与纤维间接合的松解剂实际上可以是阳离子、阴离子或非离子。最好，松解剂存在的数量以重量百分比计占纤维束的干重为从约0.1％至约10％；更理想的是从约0.3％至约4％；最理想的是，从约0.5％至约2％。
本发明的纤维结构的流动性还可以通过包含硅酮化合物、硅酮基化合物、抗静电剂、软化剂和类似物。适当的硅酮化合物的例子包括基于二甲聚硅氧烷共多元醇化学性质的硅酮烷氨基四元化合物；硅酮酯，包括磷酸酯；二甲聚硅氧烷苯硬脂酸脂(dimethiconolstearate)和二甲聚硅氧烷共多元醇同构硬脂酸脂(dimethiconecopolyol isostearate)；具有聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚磺酸的硅酮共聚物；硅酮iethioniates；硅酮羧酸盐；硅酮硫酸盐；硅酮磺基丁二酸酯；两性硅酮；硅酮三甲铵乙内酯；和硅酮咪唑啉皮疹(quats)。
纤维束通常在制备纤维的工艺中例如在制浆法中自然产生，在该制浆法中部分经过加工的纤维缠结。在浆样品中存在的纤维束的数量例如可通过标准化TAPPI试验方法T270pm-88(临时方法-1988)，“浆的薄片含量”来确定。然而，纤维束通常是不希望的，因为纤维束在最终产品中通常表现或具备的特性与未缠结纤维所表现或具备的特性不同。例如，在造纸法中，纤维束通常是不希望的，因为，纤维束通常导致纸的不良成形和不良表面平滑度。另外，纤维束基本上可减少吸收产品的吸收性、弹性和厚度。因此，在制浆工艺中存在的任何纤维束通常通过例如清洁、筛分或低浓度精练的方法从基本上未缠结的纤维中去除。这样，当纤维束用典型的纤维制备工艺去除时，它们可被收集。另一种形式，纤维束可直接通过例如混合或掺和方法充分使纤维缠结来制备。不考虑制备方法，纤维束可在或者干燥或者湿润的状态下收集。如果在湿润状态下收集，它可以在使用前最佳地使纤维束干燥。该干燥可通过任何许多公知的干燥方法来实现，该干燥方法包括例如空气干燥、炉干燥，透气干燥和类似方法。而且，处理纤维束以便充分地使纤维束分离是希望的或者必须的。
图1表示适合制备所需的纤维束的方法的示意流程图。图中表示是待处理的供给纸28给送到高浓度制浆机29(型号为ST6C-W，BirdEscher Wyss，Mansfield，MA USA)，该制浆机中添加稀释水30，以达到约15％的浓度。在从高浓度制浆机29泵送离开之前，水悬浮液还稀释到约10％的浓度。然后，将水悬浮液给送到压带机40(Arus-Andritz带压滤机型号CPF 20英寸，Andritz-RuthnerInc.，Arlington，TX USA)，以便使浓度增加至约干重的35％。然后，生成的水悬浮液给送到分散器41，例如在图2中详细描述的分散器，以便使纤维形成所需的纤维束。蒸汽42有选择地添加到分散器原料流中，以提高进给材料的温度。
初始给送到分散器中的的水悬浮液的入口温度理想的是约为20℃或更大；更理想的是约为50℃或更大；最理想的是约为90℃或更大。初始给送到分散器中的的水悬浮液的入口浓度最好足够高，以提供显著的纤维与纤维接触或作用，从而改变所处理的纤维的表面性质。特别是，入口浓度可以是干重的至少约20％，理想的是从约20％至约50％；更理想的是从约25％至约45％；最理想的是从约30％至约40％。该浓度将主要由用来处理纤维的分散器的种类规定。对于一些旋转直筒式分散器，例如，在浓度高于干重的约40％情况下，存在机器堵塞的危险。对于其它类型的直筒式分散器，例如BIVIS直筒式分散器(市场上购自Clextral Co.，Firminy Cedex，法国)，在无堵塞的情况下可采用大于干重的约50％的浓度。对于所使用的特定的分散器来说，最好利用尽可能高的浓度。
在分散器中时，作用在水悬浮液上的能量还影响产生的纤维束的理想性质。最好，施加的能量是至少约为90千瓦-小时/公吨悬浮液中干纤维(kWh/T)。然而，施加的能量范围是高达约300kWh/T悬浮液中干纤维。通常，能量输入的适当的范围在约90至约300；理想的是在约95至约200；更理想的是在约100至约150；最理想的是在约110至约140千瓦-小时/公吨悬浮液中的干纤维。
挤制纤维束的出口浓度最好是以干重百分比计理想的是从约20至约75；更理想的是从约40至约60；最理想的是从约45至约55。挤制纤维束的出口温度大于约50℃；理想的是大于约80℃；更理想的是从约90℃至约130℃；最理想的是从约110℃至约115℃。
考虑到其内部结构的特征，适当的纤维束通常具有在约30％至约70％之间的平均百分孔面积；理想的是，在约35％至约60％；更理想的是在约40％至约55％；最理想的是在约40％至约50％。本发明的纤维结构的面积加权孔长度还最好在约100至约250之间；更理想的是在约130至约210之间；最理想的是在约150至约190微米之间。除了其内部结构的前述特征外，适当的纤维束具有在0至约10之间；理想的是在0至约8之间；更理想的是在0至约6之间；最理想的是在0至约5微米之间的孔间隔。
本发明的纤维结构适当地应能存留复杂流体。本发明的纤维结构存留复杂流体的能力是纤维结构处理复杂流体的功效的指示，并且在此被量化为复杂流体存留容量。复杂流体存留容量是在施加一个力后纤维结构所存留的复杂流体的量化。计算复杂流体的存留量，单位是克/克存留容量。适当的，本发明的纤维结构具有复杂流体存留容量，下面将对其进一步限定，它比不包括松解剂的其它基本上类似的纤维结构呈现的复杂流体存留容量大在约20％和约40％之间；另一种形式，在约20％和约38％之间；最后，另一种形式，在约20％和约26％之间。
在分散器内对纤维加工例如剪切和压缩时，除了与用来处理纤维的分散器的表面摩擦或剪切接触外，必须使纤维通过摩擦或剪切而承受纤维对纤维的实质接触。使纤维压入本身内的部分压缩也是理想的，以增强或扩大纤维的摩擦或剪切的效果。所需的纤维与纤维的接触部分的特征在于具有较高的体积与工作表面积比率的设备增加纤维与纤维接触的可能性。为此目的的工作表面定义为与经过的大部分纤维接触的分散器的表面。例如，盘状分散器具有很低的体积与工作表面积之比(约0.05厘米)，因为在相对的旋转盘(工作表面)之间具有较小的体积或空间。该装置主要通过工作表面和纤维之间的接触加工纤维。然而，特别适合本发明目的的分散器，例如各种类型的直筒式分散器，具有很高的体积与工作表面积比。该体积与工作表面积之比可以是约1厘米或更大，理想的是约3厘米或更大，更理想的是，从约5至约10厘米。这些比率的数量级比盘状分散器的数量级大。
一旦纤维束在其潮湿状态下挤出，理想的是在干燥期间，或者直到它们充分干燥，以努力减少在纤维束之间形成氢键的可能性，将它们搅动并保持松散状态。利用本领域的普通技术人员所公知的原理，任何数量的商业干燥器、流化床系统和高剪力干燥器适合干燥纤维束的目的。适当地，纤维束一旦干燥，它们基本上没有多个纤维束的团。这样，在干燥期间进行一些形式的搅动通常是希望的。在干燥后的搅动以便破碎团是不希望的。
在分散之前，在分散过程中，或在分散过程后，松解剂可设置在供给装置内。如果在分散过程后，松解剂可在干燥前、干燥期间或干燥后供给纤维束。以纯的形式或水溶液的松解剂可均匀或不均匀施加给纤维表面或纤维束表面的全部或部分。通过喷射，通过与湿润的表面接触，通过使细流滴入纤维束的床内或通过本领域的普通技术人员所公知的任何其它适当的施加方法，可施加松解剂。本领域的普通技术人员还可以很容易地认识到其他化学添加剂例如调理剂、防静电剂、软化剂和类似物以与松解剂结合到纤维结构中类似的方式结合到纤维结构中。
在另一个过程的实施例中，利用两步或多步骤的分散或搅合可实现将纤维转换成纤维束。这样，例如，在第一分散操作中硬木纤维或包括硬木纤维的浆基本上卷曲或形成纤维束。然后，分散的纤维或纤维束可干燥，随后调节潮气含量，以获得干重百分比为至少约20％，例如从约20％至约30％的浓度。然后，纤维在适当地能量输入下再承受分散，以形成纤维束，接着该纤维束干燥。理论上不期望粘合，但人们相信在相同或不同的处理条件(即不同浓度，不同机械设备等)下，第二分散步骤可增加现有的理想性能或在任何生成的纤维结构中引入新的所需的性能。另外，相信在第一分散步骤后，干燥或部分干燥，随后再潮湿，第二分散步骤和最后的干燥还可用来增强现有的所需性能或在任何生成的纤维结构中引入所需的新的性能。
在两个或多个步骤中分散纤维束的另一个好处是第一化学制品可添加到第一分散步骤中，随后在第二分散步骤中添加第二化学制品。当两种化学制品例如阴离子化合物和阳离子化合物同时添加并起不希望的化学反应时，这特别有帮助。例如，阴离子抗菌化合物和阳离子湿强剂或松解剂可在独立的分散步骤中添加。另一种形式，可添加两种带电荷化合物，它们通常相互影响或发生沉淀。
图2表示如图1所示的本发明的适用于处理纤维的设备的切开透视图。特定的设备是直筒式分散器，型号为GR II，由Ing.S.Maule& C.S.p.A.，Torino，意大利制造。该设备具有约8.5厘米的体积与工作表面积之比。图中所示是上圆筒壳体51和下圆筒壳体52，该上下圆筒壳体关闭时封闭住具有多个臂54的旋转轴53。上圆筒壳体51包含两排突出指55和三个视孔56。在上圆筒壳体51的一端是入口57。在旋转轴53的入口端是用于转动轴的驱动马达58。在旋转轴53的出口端是支承轴的轴承壳体59。旋转轴53的入口端包含螺旋给送部分60，该螺旋给送部分直接布置在入口下面，并用来迫使给送材料经过分散器。分散器的出口61包括具有杠杆63的铰接折片62，当分散器关闭时，该杠杆与安装在上圆筒壳体51上的液压空气囊63接合。液压空气囊63提供对铰接折片62旋转的可控制的阻力，因此提供控制分散器内的反压力的装置。增加反压力会增加纤维加工度。在操作期间，突出的指与旋转轴的臂相互交错，以便加工其之间的给送材料。
图3表示采用一对BIVIS直筒式分散器的本发明的一个替代工艺的工艺流程示意图。如图所示，浓度约为50％的纤维浆供给螺旋给料器。螺旋给料器连续地向两个串联BIVIS直筒式分散器中的第一个计量供给纤维浆。每个BIVIS直筒式分散器通常具有三个或四个压缩/膨胀区。蒸汽注入第一BIVIS直筒式分散器，以便使纤维的温度提高到至少约100℃。将加工的浆转送到在与第一分散器几乎相同的条件下工作的第二BIVIS直筒式分散器。在一个替代的方法实施例中，第二BIVIS分散器可在与第一分散器不同的条件下操作。
图4表示适合用于本发明的目的的双螺杆BIVIS直筒式分散器的截面立视图。图中表示有入口71，短进给螺杆72，正螺纹螺杆73，74，75和76，反螺纹螺杆77，78，79和80，出口81，注入口82，83，84和85，可选的抽取口86，87，88和89，以及热电偶90。在操作中，纤维浆经过入口71进入BIVIS内。然后，纤维浆遇到短进给螺杆72，该进给螺杆72用来将纤维浆引入第一加工区域。该加工区域由密封在筒内的一对略微重叠的螺杆组成，在螺杆的螺纹和筒壁之间具有小于1毫米的间隙。双螺杆在相同的方向上并几乎以相同的速度旋转。轴旋转从而将纤维浆轴向经过机器输送。在机器内纤维性能变化的关键是反螺纹螺杆部分，该反螺纹螺杆部分具有在螺纹内机加工形成的小的狭槽，并沿两个螺杆的长度周期性地布置。这些反螺纹部分用来使经过机器的纤维流反向，从而将反压力作用于纤维浆。这样，台座向前轴向移动直到它遇到反压力区域。在该区域形成压力，但由于在反螺纹中的狭槽，后面的压力比前面的压力大。以这种方式，台座被迫经过狭槽，在此它遭遇螺杆的下一个(较小的压力)正螺纹部分。理论上该压缩/膨胀作用还增强了纤维性能的改变。通常，BIVIS直筒式分散器设立以包括三个或四个加工区域。注射口用来向每个单独的加工区域注射松解剂或其它化学制品。如果需要，与每个加工区域相关的抽取口可用来抽取液体。尽管没有测量，BIVIS直筒式分散器的体积与工作表面积之比相信略小于Maule直筒式分散器的该比率。
图5表示图4所示的设备的双螺杆的反螺纹部分的轴向视图。图中所示的是螺杆92，93，每个螺杆具有从其螺纹向外机加工的狭槽94。如图所示，每个螺杆的螺纹叠置。
图6表示图4所示的设备的双螺杆的正螺纹部分的轴向视图，它表示螺杆螺纹95，96的叠加。
图7表示图4所示的设备的加工区域的放大的截面视图，它表示上游正螺纹螺杆部分“A”，反螺纹螺杆部分“B”和下游正螺纹螺杆部分“C”。图7还用来图示经过反螺纹螺杆部分的纤维浆的流动(由箭头表示)。
尽管本发明参考直筒式分散器作了详细的描述，但使用其它分散器也是可能的。例如，有可能使用盘状分散器，搅合机或其它类似的设备。
试验方法
吸入速率和再湿试验方法
如所使用的，吸入速率和再湿试验方法测量材料的至少下列两个特征：
1.吸入速率—时间量，以秒计，它采用公知量的材料以吸入公知量流体的多次污损物；和
2.再湿—流体量，以克计，它是当吸墨水纸放在材料的顶部且公知的压力作用预定的时间段时从材料中释放的流体量。
根据该方法，试验包括利用秒表来测定时间量，以秒计，需要20毫升材料以吸入多个流体污损物(1或2毫升)。Harvard注射泵经编程控制以便在20毫升吸收材料上分配2毫升流体，此时秒表同时启动。当2毫升流体吸入材料内时，秒表停止。然后分配2毫升第二污损物并计时。第二污损物后伴随第三污损物，第三次含1毫升，它也计时。这产生共5毫升和三次污损。在将预称重吸墨水纸放到20毫升材料上并施加0.5psi压力达60秒之前，从吸入第三污损物开始等待约60秒。在60秒后，吸墨水纸再称重，且以克计的由吸墨水纸吸入的流体被认为是再湿量。试验通常在TAPPI标准条件下进行。
设备和材料：
●Harvard设备可编程注射泵，型号44，商业上购自HarvardApparatus，South Natick，MA 01760美国。
●在这种情况下的流体仅是为了举例而不是为了限制，该流体是人工月经(模拟物)，它在授予Achter等人的1999年3月16日公开的5883231号美国专利中公开，该专利公开内容在此提供作为参考，所述公开内容与本发明的说明书是一致的(即不矛盾的)。在美国专利5883231中公开并要求保护的模拟物商业上购自Cocalico Biologicals，Inc.，449 StevensRd.，P.O.Box 265，Reamstown，PA 17567 USA。
●一次性塑料称重船，它商业上购自NCL，Wisconsin，Inc.，Birnamwood，WI 54414美国，零件号码W-D 80055。
●60cc一次性注射器，商业上购自Becton Dickinson，FranklinLakes，NJ 07417美国；Tygon管，尺寸16，具有0.12英寸内径，零件号码6409-16，商业上购自Cole-Parmer InstrumentCompany，Chicago，IL 60648美国；和1/8英寸外径软管，尖端尺寸，零件号码R-3603和市场上也购自Cole-ParmerInstrument Company。
●5.5cm吸墨水纸，商业上购自VWR Scientific Products，1145Conwell Ave.，Willard，OH 44890美国，目录号28310-015。
●重量，通过取100毫升Pyrex耐热玻璃烧杯并填满任何适当的物质至717.5克，以获得0.5psi荷载从而称重。
●天平，读数至0.001克(注意：标准应为NIST可追踪的，并应以适于确保精度的频率重新证实)。
●秒表，可读至0.1秒(注意：秒表应为NIST可追踪的)。
●可读至20毫升的量筒。
●纯净的丙烯酸板(其尺寸足以支承在一次性塑料称重船的顶部上)，几乎在其中心钻有一个孔以便插入Tygon管。
样品制备：
将模拟物从冷却单元取走，放在旋转器上，然后轻轻地转动约30分，以便完全地使内容物混合，并使模拟物达到室温。
量筒放在天平上，并称皮重。20毫升材料加入量筒中。将量筒从天平上取下。量筒的底轻轻地敲打试验室工作台的顶面或类似硬表面约10次，以产生沉淀。目视检查以确保在量筒内存在20毫升材料。20毫升材料灌注进入称重船中，材料逐渐齐平。
将Harvard注射泵设定至程序模式。注入率设定至12毫升/分，目标体积设定为2毫升。直径设定至正确的注射器尺寸。使Harvard注射泵填满约60毫升的模拟物。
试验方法的步骤如下：
1.Tygon管的一端插入丙烯酸板内的孔中。
2.将丙烯酸板放在包含20毫升吸收材料的称重船上。Tygon管应放置在几乎材料的中心上。
3.同时启动秒表，开始分配第一个2毫升模拟物污损。
4.当模拟物由材料吸走时停止秒表。秒表上的读数被记录为以秒计的“污损1”。在五分钟内，在模拟物没有被待试验的材料吸走时(即模拟物留在材料的顶面上)的情况下，停止试验并记录300+秒。
5.同时启动秒表，并开始分配第二2毫升模拟物污损。
6.当模拟物由材料吸走时停止秒表。秒表上的读数被记录为以秒计的“污损2”。在五分钟内，在模拟物没有被待试验的材料吸走时(即模拟物留在材料的顶面上)的情况下，停止试验并记录300+秒。
7.同时启动秒表，并开始分配模拟物。然而，在这种情况下，在1毫升模拟物已经分配后，使Harvard注射泵停止。
8.当1毫升模拟物由材料吸走时停止秒表。秒表上的读数记录为以秒计的“污损3”。再一次，在五分钟内，如果模拟物没有被待试验的材料吸走时(即模拟物留在材料的顶面上)，则停止试验并记录300+秒。
9.在第三污损由材料吸走后等待60秒。
10.对两张吸墨水纸称量，并记录该重量为“BP干”
11.在步骤9中指明的60秒的末期，轻轻将吸墨水纸放在材料上，然后轻轻将0.5psi重量放在吸墨水纸上，并启动秒表。
12.在60秒后，去掉该重量并对吸墨水纸再称重。吸墨水纸的该重量记录为“BP湿”。
上述步骤3至12重复直到模拟物不再由材料吸走(即模拟物留在材料的顶面上，并在五分钟内不吸走)。
该试验方法的再湿部分的结果以克记录并进行如下计算：
(BP湿)-(BP干)＝再湿
确定存留容量的方法
如这里所使用的，确定存留容量的方法测量在已经施加离心力后材料样品所存留的试验流体的量。计算所存留的流体量得到克/克存留量。该试验通常在TAPPI标准条件下进行。当试验流体是复杂流体例如血、月经、人工月经(模拟物)，疏松性排便，鼻涕和类似物时，材料的存留容量有时被称为复杂流体存留容量(CFRC)。
通常，根据该方法的试验如下进行，即将0.5克材料样品放进改进的筒中，使材料样品暴露于理想流体达60分，然后将筒放进离心机中，以去除多余的流体。计算其结果以获得每克材料样品所存留的流体克数。
设备和材料：
●人工月经流体(模拟物)，在授予Achter等人的1999年3月16日公布的5883231号美国专利中公开。在美国专利5883231中公开并要求保护的模拟物商业上购自Cocalico Biologicals，Inc.，449 Stevens Rd.，P.O.Box 265，Reamstown，PA 17567美国。
●Sorvall RT 6000D离心机，商业上购自Global MedicalInstrumentation，Inc.，3874 Bridgewater Dr.，St.Paul，MN 55123美国。
●四个200毫升，螺旋顶部离心瓶，商业上购自InternationalEquipment Co.，300 Second Ave.，Needham Heights，MA 02494美国
●天平，读数至0.001克(注意：标准应为NIST可追踪的，并应以适于确保精度的频率重新证实)。
●四个50毫升Pyrex耐热玻璃烧杯。
●试验室计时器，60分钟容量，可读数至1秒，商业上购自VWRScientific Products，1145 Conwell Ave.，Willard，OH 44890美国。
●四个改进的Lexan筒，9厘米高，3.1厘米ID，4.8厘米OD，具有与底连接的300孔/平方英寸筛。
●美国标准30和50分离筛，8英寸直径，2英寸高，商业上购自VWR Scientific Products，1145 Conwell Ave.，Willard，OH 44890美国，目录号分别为57334-456和57334-464。
●不锈钢筛，每英寸4孔或足够的开口空间以允许模拟物排出。
样品制备：
通过利用美国标准30和50分离筛来把样品分离成300至600微米尺寸，从而制备材料样品。当制备材料的一个或多个样品时，将材料的分离过的样品存储在一个密封的基本上气密的容器中，以供使用。改进的筒放在天平上，称皮重。将0.5克±0.005克分离过的样品放进其中一个改进的筒中。记录该重量作为样品重量。包含材料样品的改进的筒经称重，该重量记录为干筒重。根据前述步骤将附加的材料样品放进三个剩余的改进的筒中。
模拟物从冷却单元中取出，放在旋转器上，然后轻轻转动约30分钟，以便完全混合其内容物，并使模拟物达到室温。
试验方法的步骤如下：
1.将约10毫升模拟物放进50毫升Pyrex耐热玻璃烧杯中。
2.包含材料样品的改进的筒放进50毫升Pyrex耐热玻璃烧杯中。
3.将约15毫升模拟物灌入改进的筒中。这确保材料样品从上和下接近模拟物。
4.对于任何附加的材料样品，如有需要重复步骤1至3。
5.在步骤4完成后，将计时器设定至60分钟并启动。
6.在60分钟结束时，改进的筒从Pyrex耐热玻璃烧杯中取出，并放在不锈钢筛上达60秒。
7.在60秒结束时，改进的筒从不锈钢筛上取出，并放在200毫升离心瓶上。
8.离心瓶放在以1200rpm旋转的离心机上3分钟。
9.在3分钟后，改进的筒从离心瓶取出，对包含材料样品的改进的筒称重。该重量记录为湿筒重。
然后，每个吸收物样品的复杂流体存留容量(“CFRC”)根据下列公式计算：
[(湿筒重-干筒重)-产品重量]/(产品重量)
它记录在任何下列例子中，存留容量是两个样品(即n＝2)的平均值。
例子
下列例子描述了本发明的不同的实施例。对于本领域的普通技术人员来说，考虑到这里所述的本发明的说明书或实践，在 限定的范围内的其它实施例也是显而易见的。希望说明书与例子都仅是示例性的考虑，而本发明的范围和实质由实例后的权利要求书限定。
例1
该例子表示利用BIVIS分散器(型号BC-45，商业上购自ClextralCo.，Firminy Cedex，France)制备纤维束。将Bahia Sul桉木浆粕片供给制浆机(中间浓度制浆机，型号01R，Cellwood GrubbensAB，瑞典)，添加稀释水以达到约6％的浓度。浆粕在制浆机内处理约30分钟。添加和不添加松解剂来进行试验。对于添加松解剂试验来说，在浆粕片给送到制浆机内后，松解剂添加约5分钟。在制浆的后期，浆进一步稀释到约4.5％的浓度，并通过制浆机抽吸泵泵送到具有运行的搅拌器的卸料池。BIVIS贮罐输送泵设定到再循环模式。压带机(连续压带机，型号为CPF 0.5米，P3，Andritz-Ruthner，Inc.，Arlington，TX，美国)用来使浆脱水。一旦启动，BIVIS贮罐输送泵的进给阀打开，而回路循环阀关闭。压带机的结构用于提供约2.5厘米厚的排放团。排放浓度约为32％。排放团由压带机的端部的破碎螺杆破碎，然后由螺杆传输系统传输到BIVIS分散器的进料斗。
浆进一步由进料斗的底部中的双进给螺杆系统分解。分解的浆供给到BIVIS进给螺杆并直接进入BIVIS分散器。BIVIS分散器的内部结构是共旋转双直筒式分散器，它具有可互换螺杆元件，以便使浆沿分散器轴向传输。采用的螺杆元件具有半月形狭槽(滑轮2)。存在有反螺纹螺杆以便周期性地沿BIVIS分散器的长度给浆引入反压力。在该例子中使用三个工作区，每个区具有在下面表1中确定的螺杆外形。所有螺杆元件是单螺纹。
表1
狭槽
BIVIS 元件号 螺纹 长度 齿距 宽度
区
(mm) (mm) (mm)
进给 1 正向 100 +50 0
进给 2 向 100 +50 0
1 3 正向 100 +33 0
1 4 正向 50 +25 0
1 5 反向 50 -15 6
2 6 正向 100 +33 0
2 7 正向 50 +25 0
2 8 反向 50 -15 6
3 9 正向 100 +33 0
3 10 向 50 +25 0
3 11 反向 50 -15 6
排放 12 正向 100 +33 0
排放 13 正向 100 +33 0
两个抽取区用于所有操作。制浆机底部筛板安装在1区和2区。水和浆微粒从这些区中抽取。
对于所有样品，尝试将能量输入控制在一组操作中到低至中间的水平，在另一组操作中到较高的能量输入水平。记录温度。最大温度通常和能量输入直接相关，但当时间消逝时，最大温度倾向于向区域1移动。这些因素的适当范围在下表2中提供。
表2
参数 范围
比能(kW-h/T) 90至218
出口浓度(％) 46至55
最大温度(℃) 99至116
在该例子中采用的松解剂是MacKernium 516Q-60(叔胺，商业上购自MacIntyre Group Ltd.，24601 Governor’Highway，University Park，IL 60466 USA)，它以每公吨2.78kg(6.15磅)的剂量添加。
根据该例子制备的纤维结构在约43℃下整晚用炉烘干。
例子2
该例子表示利用Maule分散器(GR II，Ing.S.Maule &C.S.p.A.，Torino，Italy)制备纤维束。约800kg Bahia Sul漂白桉树牛皮纸浆给送到高浓度制浆机(型号ST-C-W，Voith-SulzerPaperTech，以前的Sulzer Escher-Wyss Gmbh，Ravensburg，西德)并添加稀释水，以达到在约12％至约15％的浓度。浆在制浆机内处理约30分钟。在制浆的末期，浆还稀释至约4％的浓度，并通过制浆机抽吸泵泵送到具有搅拌机运行的卸料池。然后，该浆以约4％的浓度泵送给洗涤器(双接口脱水器，型号200，Black Clawson Co.，Middletown，OH美国)，在此它脱水至约12％的浓度，并由螺旋给料器给送到压带机的压头箱(连续压带机，型号CPF 0.5米，P3，Andritz-Ruthner，Inc.，Arlington，TX美国)。
该浆以约35％的浓度从压带机排放到压带机的端部的破碎螺杆，然后通过加热螺杆输送到Maule分散器，以提高入口温度至约80℃。Maule分散器出口温度达到约100℃。输入分散器内的目标能量约为98Kw-h/ton(5.5马力-日/吨)。
除以下之外，利用在该例子中提出的程序进行另一个试验：分散器的出口门关闭，分散器在约48rpm的转子速度下操作约10分钟。这导致较高的能量输入至浆中，从而使纤维束更小，较少的纤维从纤维束的表面突出。
例子3
由Aracruz，Inc.提供的漂白牛皮纸桉树浆供给高浓度的制浆机(型号为ST-C-W，Voith-Sulzer PaperTech)，并添加稀释水，以达到约12％至约15％的浓度。该浆在碎浆机内处理约30分钟。然后加和不加松解剂进行试验。对于用松解剂的试验，在浆给送到高浓度制浆机内之后，松解剂(在这种情况下是MacKernium 516Q-60)以等于约2.78kg/公吨的量添加约10分钟。在制浆的末期，浆还稀释至约4％的浓度，并通过制浆机抽吸泵泵送到具有搅拌机运行的卸料池。然后，该浆以约4％的浓度泵送给洗涤器(双接口脱水器，型号200，Black Clawson Co.，Middletown，OH美国)，在此它脱水至约12％的浓度，并由螺旋给料器给送到压带机的压头箱(连续压带机，型号CPF 0.5米，P3，Andritz-Ruthner，Inc.，Arlington，TX美国)。该浆以约35％的浓度从压带机排放到压带机的端部的破碎螺杆，然后通过加热螺杆输送到Maule分散器(GR II，Ing.S.Maule &C.S.p.A.，Torino，Italy)，以提高入口温度至约80℃。输入分散器内的目标能量约为98Kw-h/ton(约5.5马力-日/吨)。Maule出口温度达到约100℃。纤维束在约43℃整晚用炉干燥。纤维束过滤至如下面表3确定的不同尺寸颗粒。在不同粒径下的百分产率表示当与不包括松解剂(即非松解的)的其它基本上类似的纤维结构相比时包括松解剂(即松解的)纤维结构之间的显著差别。令人惊奇的是，当给浆添加松解剂时，在约300至约600微米之间的粒径的百分产率更高，该例子的纤维结构的粒径分布和百分产率在下面表3中提供
表3
松解的吸收 非松解的吸收
筛号码 粒径 纤维结构的 纤维结构的
(微米) 每个筛的 每个筛的
百分率 百分率
(n＝4) (n＝4)
20 ＞850 41 63
30 600-850 25 20
50 300-600 35 12
平底盘 ＜300 3 1
表4表示当根据上述确定存留容量的方法测定并根据该例子制备的松解和非松解纤维结构的复杂流体存留容量。松解剂的添加增加了复杂流体存留容量(CFRC)。假定理想的松解剂通常特征在于疏水，这是一个令人惊奇的结果。对比代码是非松解的Weyerhaeuser NB416浆和松解的Weyerhaeuser NF405浆。以浆为基础的材料通常具有降低了复杂流体存留容量的松解剂。
表4
松解结构 非松解结构 松解与非松解
筛号码 粒径 的CFRC 的CFRC 相比CFRC
(微米) 的增加
(g/g) (g/g) (％)
原状 变化 2.3 1.4 40
20 ＞850 2.6 1.6 38
30 600-850 2.0 1.6 20
50 300-600 2.3 1.7 26
NB416 --- --- 5.7 ---
NF405 --- 3.9 --- ---
如表4所示，与不包括松解剂的其它基本上类似的纤维结构所呈现的复杂流体存留容量相比，本发明的纤维结构呈现至少要大几乎20％的复杂流体存留容量；另一种形式，要大至少约26％；另一种形式，要大至少约38％；最后，另一种形式，要大至少约40％。
表5至9表示本发明的纤维结构的吸入速率和再湿值。当确定吸入速率和再湿值时，第三污损量是1毫升，而前两个污损量使用了2毫升流体。下表也表示，平均来说，非松解纤维束具有比松解纤维结构高的再湿值。松解纤维结构(样品J)的未过滤(即“原状”)样品与非松解纤维束(样品K)的未过滤样品比较。该比较结果在表5中表示。
表5
试样J 试样K
污损1(s) 29.6 26.5
污损2(s) 29.6 29.3
污损3(s) 17.3 15.1
再湿值(g) 0.57 0.67
松解纤维结构(样品L)的过滤(20筛)样品与非松解纤维束(样品M)的过滤(20筛)样品比较。该比较结果在表6中表示。
表6
试样L 试样M
污损1(s) 28.0 30.3
污损2(s) 28.6 30.7
污损3(s) 14.9 18.8
再湿值(g) 0.67 0.77
松解纤维结构(样品N)的过滤(30筛)样品与非松解纤维束(样品0)的过滤(30筛)样品比较。该比较结果在表7中表示。
表7
试样N 试样O
污损1(s) 28.1 28.0
污损2(s) 30.5 29.4
污损3(s) 17.7 15.9
再湿值(g) 0.85 0.59
松解纤维结构(样品P)的过滤(50筛)样品与非松解纤维束(样品Q)的过滤(50筛)样品比较。该比较结果在表8中表示。
表8
试样P 试样Q
污损1(s) 28.8 28.5
污损2(s) 30.1 31.4
污损3(s) 16.9 18.1
再湿值(g) 0.55 0.77
松解纤维结构(样品R)的过滤(30-50筛)样品与非松解纤维束(样品S)的过滤(30-50筛)样品比较。该比较结果在表9中表示。
表9
试样R 试样S
污损1(s) 29.0 29.2
污损2(s) 33.2 30.6
污损3(s) 19.6 16.5
再湿值(g) 0.92 0.62
例子4
该例子表示松解剂的增加不会显著影响纤维结构的复杂流体存留容量(CFRC)。该例子的纤维结构根据上述例子1所公开的方法制备。表10指出在三个不同水平上施加松解剂(MacKernium 516Q-60)的这些吸收纤维结构的复杂流体存留容量(CFRC)。吸收纤维束在约43℃整晚用炉干燥。松解剂的增加看起来不会显著降低纤维束的存留容量。
表10
添加的
粒径 松解剂
(微米) 的量 CFRC
(kg/公吨浆) (g/g)
300-850 0.68 1.6
300-850 2.78 1.2
300-850 4.54 1.6
对比代码，非松解的Weyerhaeuser NB416浆和松解的NF405浆进行类似的试验，并分别产生5.7和3.9g/g的CFRC值。如所期望的，具有松解剂的基于浆的材料通常证实具有降低的CRFC值。
例子5
为了数量上描述吸收纤维结构的内部结构，需要横截的纤维结构的后向散射电子/高对比度(BSE/HICON)图象，以便数量表示百分孔面积。由每个制造代码的八至十个纤维结构线性记录到具有双面带的索引卡上。第二件双面带放在纤维结构上以便将其装入囊中。将该组件投入液态氮中，并沿具有TEFLON涂层的刀片的纤维结构的中线切割。然后允许切成部分的纤维结构在安装到SEM底座并用30nm金溅射涂膜之前达到室温。所有切开部分反映出在配备有固体状态环形反向散射电子检测器的JEOL840上具有12mm的工作距离。该SEM在10kV下操作，聚光透镜参数为1nA。记录二次电子和合成的BSE图象。
用于量化的BSE图象记录在POLAROID带51高对比薄膜上。对于每个切开部分，对比度和亮度调节至预定的最小/最大波形信号，以产生接近二进制映象。利用Quantimet 600 IA系统和下列名为“NITPORE1”的定制编写的QUIPS程序，从横截面的BSE/HICON图象来获得数据：
-->Binary Amend(Close from Binary1 to Binary2，cycles5，operator Disc，edgeerode on)Binary Identify (FillHoles from Binary2 to Binary3)Binary Amend(Open from Binary3 to Binary4，cycles2，operator Disc，edgeerode on)Binary Logical(C＝A XOR B；C Binary5，A Binary1，B Binary4)FIELD MEASUREMENTS AND HISTOGRAMMFLDIMAGE＝4Measure field(plane MFLDIMAGE，into FLDRESULTS(2)) Selected parameters：Area，Area％TOTAREA＝FLDRESULTS(1)MFLDIMAGE＝5Measure field(plane MFLDIMAGE，into FLDRESULTS(4)) Selected paramenters：Area，Count，Area％，Count/AreaPOREAREA＝FLDRESULTS(1)PERCAREA＝POREAREA/TOTAREA*100TOTPERCAREA＝totpercarea+percareaCOUNT＝FLDRESULTS(4)TOTCOUNT＝TOTCOUNT+COUNTNUMFIELD＝NUMFIELD+1Field Histogram#1(Y Param Number，X Param PERCAREA，from 10.To 70.，linear，30 bins)Display Field Histogram Results(#1，horizontal，differential，bins+graph(Yaxis linear)，statistics) Data Window(740，416，540，605)INTERACTIVE DIALOGUEPanseTest(″IF YOU WANT TO CONTINUE，ENTER′1′.″)Input(CONTINUE)If(CONTINUE＝1) Goto BEGINEndifDATA OUTPUTSet Print Position(8mm，12mm)Print Results HeaderPrint(″Total Number of Fields ＝″，no tab follows)Print(NUMFIELD，0 digits after ∵，no tab follows)Print LinePrint(″Average Percent Open Area(％)＝″，no tab follows)Print(TOTPERCAREA/NUMFIELD，2 digits after ∵，no tab follows)Print LinePrint(″Pore Count/Area＝″，no tab follows)Print(TOTCOUNT/(NUMFIELD*1000)，2 digits after ∵，no tab follows)Print LinePrint Line Print(″COUNT VS.％FIELD AREA″，tab follows) Print Line Print Field Histogram Results(#1，horizontal，differential，bins+graph(Y axis linear)，statistics) Set Image Position(left 94mm，top 159mm，right 181mm，bottom 227mm， Aspect＝Image Window， Caption：Bottom Centre，″EXAMPLE IMAGE″) Grey Util(Print Image0) END]]>
分析用的可视构造包括20毫米可调NIKON镜头(f/4)，SONY 3CCD摄象机，1/4英寸玻璃盖板和77.3厘米极性位置的KREONITE大取景器。数据累积在9个投影区域。样品5-M根据上述例子3中所公开的方法制备，同时样品5-C根据上述例子1中所公开的方法并利用MacKernium 516Q-60松解剂制备。
纤维结构的内部结构特征概括在表11至表13中。
表11
试样标识 平均百分孔 标准偏差 每单位面积的孔数
面积
5-M 50.39 5.39 0.91
5-C 19.10 3.27 0.92
表12
面积加权孔
试样标识 长度 标准偏差
(μm)
5-M 190.59 125.54
5-C 49.41 36.04
表13
试样标识 孔间隔 标准偏差
(μm)
5-M 4.06 0.68
5-C 10.63 1.36
当利用MAULE分散器制造的纤维结构与利用BIVIS分散器制造的纤维结构相比时，数据显示存在可测量的百分孔面积差(基于90％置信度)。与利用BIVIS分散器(样品5-C并根据上述例子1中所公开的方法制造)制造的纤维结构中内部孔面积量相比，发现利用MAULE分散器(样品5-M并根据上述例子3中所公开的方法制造)制造的纤维结构拥有高两倍的内部孔面积量。然而，在利用相同的分散器制造的纤维结构之间没有观察到存在令人满意的明显的差别。由BIVIS分散器制造的纤维结构的面积加权孔长度小于由MAULE分散器制造的纤维结构的面积加权孔长度的一半。(孔长度数据是面积加权，以帮助计算大和很小的孔的贡献差别)。由BIVIS分散器制造的纤维结构的平均孔间隔大于由MAULE分散器制造的纤维结构的平均孔间隔的两倍。在或者BIVIS或者MAULE分散器制造的纤维结构之间没有观察到每单位面积的孔数量存在显著差别。
例子6
该例子用来表示本发明的纤维结构的流动性。在该例子中使用的设备是购自TSI有限公司，7 Pomeroy Lane，Amherst，MA 01002-2905美国的AERO-FLOW Automated Powder Flowability Analyzer。AERO-FLOW利用确定性混沌理论通过旋转盘的磨球崩落现象来表征纤维束的样品的流动性。在该例子中所描述的全部样品根据上述例子1中所公开的方法制备。纤维束放在盘或鼓内并慢慢旋转。当盘旋转时，纤维束与盘一起旋转直到纤维束到达不稳定位置。当达到该不稳定位置时，纤维束在盘内向下雪崩，并再次开始与盘一起旋转直到他们再次达到不稳定点。雪崩的时间是纤维束流动性的函数。AERO-FLOW检测雪崩并确定雪崩之间的时间间隔。在该例子中，AERO-FLOW配备有标准的鼓，该鼓以约90rpm的速度旋转600秒。在每种情况下，样品尺寸是50mL。纤维束具有在约300和约600微米之间的当量粒径。流动性结果记录在下表14中：
表14
雪崩平均 平均散开
试样编号 松解器 时间 时间
(s) (s)
6-W 无 3.96 1.95
6-J 无 3.78 1.88
6-C Mackernium 516Q 4.32 2.47
6-P Mackernium 516Q 3.97 2.09
6-V Mackernium KP 5.30 2.79
6-K Mackernium KP 4.42 2.22
雪崩平均时间提供了样品流动性的流动指数。如图8所示，流动指数越小，样品越易流动。该例子的结果表示适当的纤维结构具有小于约6的流动性指数；另一种形式，在约3和约6之间；最后，另一种形式，在约3.5和约5.5之间。平均散开是样品粘结指数。如图9所示，粘结指数越小，样品的粘结性越低。该例子的结果表示适当的纤维结构具有小于约3的粘结指数。
考虑到上述方面，可以看到本发明的若干优点已实现，而其它优点也可获得。
在上述过程中存在不同变化时，吸收结构和一次性吸收制品不超出本发明的范围，希望包含在上述说明书中并图示在附图中的所有事项仅是为了解释目的而非限定的目的。