具有预定密度的泥炭苔板的制造方法及其产品.pdf

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摘要
申请专利号:

CN92115183.7

申请日:

1992.12.12

公开号:

CN1077369A

公开日:

1993.10.20

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

专利申请的视为撤回公告日:1993.10.20|||专利申请的视为撤回公告日:1993.10.20||||||公开

IPC分类号:

A61F13/15; A61L15/42; D04H1/02

主分类号:

A61F13/15; A61L15/42; D04H1/02

申请人:

庄臣及庄臣有限公司;

发明人:

M·罗伊

地址:

加拿大魁北克省

优先权:

1991.12.13 US 806,750

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

王兆先;林长安

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内容摘要

一种制造泥炭苔板的方法,该板适用于作吸收体产品的吸收芯,以便吸收人体渗出物。该方法的特征是,通过调节铺放的湿板至特定的水含量,在预定的压力下压光该已调节的板。水含量和压光压力决定最终产品泥炭苔板的密度。本发明也延伸至该新方法制造的泥炭苔板。

权利要求书

1: 一种泥炭苔板的制造方法,该板用作一次性使用的吸收体产品的流体吸收元件,所说的泥炭苔板具有以克/立方厘米表示的所要求的密度D,其特征在于,所说的方法包括以下步骤: -形成板,该板包括以干透的板的重量为基础的至少45%重量的泥炭苔材料; -调节所说的板的含水量W,该值以干透的板的重量为基准的重量百分比表示; -以压力P(磅/英寸(线压))压光已调节的板,其中W和P值应满足下列关系式: (0.4409±0.0611)-D=0.02122W-0.000032P。
2: 如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中形成所说泥炭苔材料板的步骤包括: -形成泥炭苔材料稀浆; -铺放所说的稀浆;和 -对铺放的稀浆进行脱水。
3: 如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括分选泥炭苔材料的步骤,以从其中除去具有基本上小于74微米和基本上大于2000微米的粒子。
4: 如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括如下步骤:将所说的稀浆铺放在一层纸浆纤维层上,使稀浆脱水,以使所说的纸浆纤维粘着到所述的泥炭苔材料上。
5: 如权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括如下步骤:将一层纸浆纤维沉置于铺放的泥炭苔材料的稀浆上,使所说的稀浆脱水,以 使所说的纸浆纤维粘着在所说的泥炭苔材料上。
6: 如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,其中所说的纸浆纤维是牛皮纸木浆纤维。
7: 如权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括如下步骤:将从以下各类,即聚脂,尼龙,丙烯酸,木浆,合成木浆,热磨机械浆,机械磨木浆,湿润剂和它们的混合物中选出的一种组分与所说的泥炭苔材料配合在一起。
8: 如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括如下步骤: a).测量压光泥炭苔板的密度; b).将由步骤a)测得的密度值与D值比较,以确定它们之间的差值; c).改变W和P其中的一个变量以减少所说的差值。
9: 如权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括重复步骤a、b和c的步骤,直到所说的差值为零。
10: 如权利要求1所说的方法,其特征在于,还包括对所说的压光的泥炭苔板选择性地进行透孔压纹或微型瓦楞加工处理的步骤。

说明书


本发明涉及一种含有泥炭苔材料的压光的流体吸收板的制造方法,该板适宜于用作一次性使用的吸收体产品的吸收芯,例如,卫生巾,棉塞,尿布,成年人的三角裤,尿垫以及类似的产品。更具体地说,本发明提供一种方法,即在压光过程中通过调节压光压力和泥炭苔材料的水含量以控制泥炭苔板的密度。本发明也延伸到通过新的方法制造的压光的泥炭苔板。

    已有技术已经认识到,泥炭苔材料有可能作为用以吸收人体渗出物的结构物中的吸收介质。泥炭苔材料具有很高的、理想的吸收流体性能,例如,有相当大的吸收的能力和“干燥”与其贴近地材料的能力,即在一个很长的周期内,通过连续地从该贴近的材料中吸干流体,以致于实际上所有的流体被收集至该泥炭苔的芯内。这种特性使其能制作成较薄的、高效率的吸收部件,以便于使用时更贴合,更舒适和更随意,同时具有充分的吸收性能以避免溢流漏出和沾污衣物。

    下列的美国专利文献就是关于利用泥炭苔材料制造一次性使用的吸收体产品的吸收元件:

    专利号  发明人  公布日

    4,170,515  Lalancette et al.  1979.10.9

    4,215,692  Levesque  1980.8.5

    4,226,237  Levesque  1980.10.7

    4,305,393  Nguyen  1981.12.15

    4,473,440  Ovans  1984.9.25

    4,507,122  Levesque  1985.3.26

    4,618,496  Brasseur  1986.10.21

    4,676,871  Cadieux et al.  1987.6.30

    4,992,324  Dube  1991.2.12

    5,053,029  Yang  1991.10.1

    本文参考并结合上述专利文献的内容。

    通过使用上述已有技术公开的任何一种方法,可将泥炭苔制成高粘性的板。在一种板的形式中,泥炭苔可以方便地处理,并且可在高速自动化设备中直接加工成为一次性使用的吸收体产品。

    更准确地说,生产泥炭苔板的方法包括:以特别的方式筛选泥炭苔原材料,以便只保留具有最大吸收能力的粒子。然后将筛过的粒子形成稀浆,并在长网成形器上铺开,再用真空脱水。这样形成的板经干燥和压光以提高其密度使之达到所要求的值。为使压光的泥炭苔板柔软、软化和改进其柔性,可通过机械加工,例如透孔压纹和微型瓦楞加工,正如Iskra发明的在1985年12月17日和1986年6月24日公布的美国专利4,559,050和4,596,567所描述的那样。本文参考并结合上述专利公开的内容。

    已有技术已经认识到,在制板过程中,为了使最终产品的吸收性保持在可接受的范围内,控制某些变量是必要的。关于这一点,1984年9月25日公开的、Ovans发明的美国专利4473440已有考虑。该文献指出,在压光操作之前,先调节吸收板中与泥炭苔材料在该板中的重量百分比有关的水含量。

    本技术领域的熟练技术人员已经知道,泥炭苔板的密度是一重要参数,它明显地影响该板的吸收性能和它的舒适性能。制造泥炭苔板通常使用的方法是通过反复试验来控制密度,该方法基本上包括变化某种人们都知道的会影响该板的密度的变量,直至最终产品达到所要求的密度为止。

    目前,对于确定泥炭苔板密度各种因素的了解有限,甚至未知,因此,不能提供精确和严格的方法进行控制。其结果,最终产品的性能有所不希望的波动性是难免的。

    本发明的一个目的是提供一种对泥炭苔板的密度具控制影响力的制造泥炭苔板的方法。

    本发明的另一目的是提供一种用本发明的新方法制造的泥炭苔板。

    本发明的其它目的从以下的说明将了解得更清楚。

    正如本文概括和具体说明的那样,本发明提供一种制造泥炭苔板的方法,该板用作一次性使用的吸收体产品的流体吸收元件,该泥炭苔板具有所要求的密度D(对本说明书来说,所有密度值均是在以干透的板的重量为基准的12%的温度下测得的),该值用克/立方厘米表示。上述方法包括以下步骤:

    -制作板,以干透板的重量为基准,该板至少包括45%重量的泥炭苔材料;

    -调整节板的水含量W,该值以干透板的重量为基准的重量百分比表示,

    -以压力P〔磅/英寸(线压)〕压光调节过的板,其中W和P值满足下列关系式:

    (0.4409±0.0611)-D=0.02122W-0.000032P。

    可以方便使用上述经验公式以调整和D值有关的泥炭苔板的压光压力P和水含量W。通过选择压光压力P和水含量W,以致于方程式的右项是在由左项极限值所决定的范围内,压光板的实际密度与所要求的密度D的最大差值为0.0611克/立方厘米。

    为了达到在由W和P确定的密度范围内的精确的密度值,测量泥炭苔板的实际密度,并通过改变不同的P和W值以修正任何偏差。客观地说,该技术仍然包括反复试验调节的过程,然而,所需要的变换是较小的,并且仅仅需要微小地调整该板的密度。

    在经验公式里存在两个变量,提供以两个自由度来控制泥炭苔板的密度。其特点是允设定一个变量而调整另一个变量来控制密度。例如,可以按照上述的美国专利4,473,440的技术调整板的水的含量W,以提高泥炭苔板的吸收能力。然后,调节压光压力P以提高所要求的密度。两个变量之间的相对独立性有很大的好处,因为就全过程控制而论,允许有更多的灵活性。

    P值取决于所使用的压光设备的性能。换言之,不同的压光设备在压区处可以精确地利用相同的压力,这样即使每台设备的压力(磅/,英寸(线压))读数不同,也能以相同的方式调节压光材料。

    对本说明书来说,所给P值将表示实际的压区压力,它等于由P值所表示的压力和在压光设备压区所用的压力,该设备具有以下特性:

    1).上轧辊,直径16.901英寸,长度36英寸,硬度75/82肖氏C,轧辊凸面0.00455英寸;

    2).下轧辊,直径17.978英寸,硬度76/80肖氏C,长度36英寸,轧辊凸面0.00415英寸;和

    3).速度:1.8米/分。

    正如本文概括和具体的描述的那样,本发明也提供由本发明的方法制造的压光的泥炭苔板。

    附图图解式地说明,泥炭苔板的密度、压光压力和板的含水量之间的关系。

    从泥沼苔地获得的原始泥炭苔应具有较高的吸收能力。已经发现,能吸收和保留至少大约25倍,最好大约50倍它的重量的水的泥炭苔是令人满意的。

    用湿法分选原始泥炭苔以除去一般叫做细料的极细的材料,和除去包括根、枝以及类似的东西的大块材料,它们不能有效地促进泥炭苔材料的吸收能力。

    进行分选,除去留在10目筛网(2000微米)上的任何物料和通过200目筛网(74微米)的任何物料。最好除去留在14目筛网(1410微米)上的任何物料和通过100目筛网(149微米)的任何物料。

    用湿筛网工艺进行分选,它包括形成泥炭苔材料的含水稀浆,然后使浆经过顺次的筛分,从浆中分离出细的和过大的粒子。

    用水将筛选过的泥炭苔细粒冲淡成易处理的稀浆。如果需要,可将纤维组分加到稀浆内。纤维组分可以包括如牛皮纸木浆和机械木浆。正如本文所用的术语,机械木浆的意思是包括磨木浆、热磨机械浆和精磨木浆。磨木基本上是已剥过、经清洁、然后磨成粒子的树木和树枝。精磨木浆与磨木浆的不同仅仅在于在磨碎阶段是用精磨机,即本技术领域公知的像圆盘的装置,并且一般在周边具有金属棱条,该棱条持续地接触木粒子并帮助分离木纤维而不过分地损坏它们。热磨机械木浆类似于精磨浆,不同之处是在精磨机中加热木碎片,通常使用蒸气加热,而这样加热更有助于分离木纤维。这些机械木浆的一般特点是不采用化学手段分离纤维,尽管可以在后面的步骤中,即已磨成细粒后可进行所需的化学处理。

    如果是机械木浆用于本发明的板中,最好此种机械木浆应具有加拿大标准游离度(TAPPI试验方法T-227)大约60到750,而最好是大约400至600。

    也适用于结合在泥炭苔内的牛皮纸木浆,基本上是经化学处理的长纤维浆,例如:亚硫酸盐和硫酸盐木浆。

    纤维组分也可以包括天然或合成纺织纤维,例如:人造丝,聚酯,尼龙,丙烯酸或类似的东西,具有长度大约0.25至0.75英寸,最好大约0.5英寸和大约1.0至5旦尼尔,其用量大约为2至20%重量,最可取的是4至8%重量。

    稀浆铺放至一长网成形器上,并进行脱水以形成原始的板。稀浆的固粒含量可以在大约0.1至大约1%之间并可在稀浆内加入其它配料,例如:着色剂、湿润剂,粘合剂或类似的东西。稀浆铺放到长网成形器后,最初的脱水可以在真空下进行,以达到其水含量为每份重量固粒大约5份重量水。

    通过改变各种因素,如改变进行真空脱水时的压力差和长网成形器的速度,可以控制板的密度的变化。一般地说,降低真空度和提高速度将得到低致密的产品。可以生产合适的低密度泥炭苔板,即板铺放量为15-35克固粒/平方英尺,而真空度为10至15英寸汞柱。可以改变长网成形器的速度和真空缝隙的宽度,以使暴露于真空的压差之下的泥炭苔板可在真空缝隙下停留大约1至5秒。例如具有两条缝隙且每缝隙宽为1英寸的真空缝隙长网成形器的速度为大约2.5英寸/分时,其停留时间为大约1.5秒,铺放量为20克/平方英尺,即可生产低密度板。类似地,具有4条缝隙,每条缝隙宽为1英寸,长网成形器的速度为1.7英尺/分时,结果停留时间为4.4秒,也可生产出低密度泥炭苔板。在上述的每个例子中,保持真空度大约为12英寸汞柱。

    不论参数的选择如何,在压光前获得的板是低密度的,一般从大约0.04至大约0.12克/立方厘米。

    本发明的一个具体实施例中,以该板和一层牛皮纸木浆做成叠层。优选是,首先将牛皮纸木浆以含大约0.1%固粒的稀浆铺放在长网成形器上,牛皮纸稀浆被脱水,然后进入第二工位,泥炭苔和添加剂直接铺放在该牛皮纸浆层的上面。该复合层可以脱水以生产一种叠层的低密度泥炭苔板,即具有一牛皮纸浆层粘着在其表面上。优选的是,所用的牛皮纸浆是漂白的,并具有较高值的加拿大标准游离度,例如,大约450至750。而用于泥炭苔板的牛皮纸浆层的比例是不受限制的。如果使用大约每平方英尺为0.5至5克的牛皮纸木浆,即可生产出合适的产品。此外,叠层板的强度性能大于单独使用泥炭苔板的同类板的强度。

    如果需要,牛皮纸木浆层也可以铺放在泥炭苔层的上面,以形成像夹层一样的结构,该结构包括一泥炭苔芯,由两层牛皮纸木浆所复盖。这样的结构形式进一步加强了板的强度性能。

    按照本发明的技术,调节脱水的低密度泥炭苔板至特定的水含量,然后以预定的压力压光,即按照最终产品所要求的密度选择压力大小。通过干燥低密度板可调节含水量,使其降至规定的含水量,然后压光。然后,所得到的产品可以在第二阶段干燥器中进一步干燥,或是直接使其与正常的周围的含水量平衡。另一种方案是,在第一阶段干燥器中可以将脱水板干燥至周围的含水量,然后在调整节室内加入水,以提高含水量至较高要求值。

    两种方案都具有优点,将由生产者权衡这些优点选择决定。例如,通过干燥脱水的板至规定的值,然后压光,在干燥过程中节约能量,它仅仅从泥炭苔板中除去所需要的水量。另一方面,通过干燥至一低值,然后在调整节室内加水,该过程更好控制,并且可以保持比较接近的含水量允许偏差。

    压光调节过的板,使其通过由压光辊之间所限定的辊隙。

    本发明提供一关系式,可表示压光压力P和水含量W与在12%湿度下及基于干透的泥炭苔板重量下所要求板的密度D之间的关系。其关系式为:

    (0.4409±0.0611)-D=0.02122W-0.000032P。

    P最好在3000至9000磅/英寸(线压)之间变化。

    该关系式应用于这样的板,即它具有泥炭苔含量从大约45%至100%,剩余部分最好由任何上述的添加剂构成。

    按照该方程式,选择水含量W和压光压力P,从而方程式右项值便在左项极限值所确定的范围内。然后测量压光板的密度,并且可通过轻微地调节W或P或它们俩参数以补偿与所要求密度D之间的偏差。再次测量压光板的密度,并且用相同的方式补偿剩余的偏差。重复这些步骤直至达到预定的密度值D。

    下面实例说明本发明的优点。

    分选泥炭苔原料为具有粒子大小从大约250微米至大约1880微米的细粒。分选的细粒按下列比例与聚脂和牛皮纸木浆纤维结合:

    配料  按重量比例*

    泥炭苔  76.8%

    聚脂纤维  4.9%

    牛皮纸木浆纤维  7.9%

    *以干透的压光板重量为基准。

    这些固粒混合物分散在水中以形成具有浓度为1.3%重量固粒的含水稀浆。稀浆铺放在上面有一层牛皮纸木浆纤维上的长网成形器上,即该木浆已先铺在该长网成形器上。已铺放稀浆的地方的下游,铺上一层牛皮纸木浆纤维,以构成夹层一样的结构,其中泥炭苔稀浆位于中心层。以已脱水的压光板的重量为基准,牛皮纸木浆纤维的重量比例为9.8%它均匀地分布在顶层与底层之间。

    形成的板用湿润剂处理,该湿润剂由Clough化学公司生产,其商品名为THROWET  G-60。以已脱水压光板的重量为基准,湿润剂的重量比例为0.65%。

    应用真空使板脱水,然后干燥至含水量12%,在板调节至所要求的含水量后,立即用压力为5000磅/英寸(线压)进行压光。

    根据这些操作条件,密度、水含量和压光力之间的关系表明,在12%湿度下压光板的实际密度基于干透的板的重量当在0.3克/立方厘米和0.5克/立方厘米范围内。压光板的测量密度为0.38克/立方厘米,因此,证实了上述的关系。

    图1说明对于泥炭苔含量在从大约45%至大约100%范围的压光板的密度与含水量和压光压力之间的变化关系。满足关系式的点的集合构成由一对平行的平面所限定的体积。

    将压光板结合在一次性使用产品之前,最好使之先受到机械的柔化加工,例如,透孔压纹或微型瓦楞加工,以改进板的柔性。透孔压纹和微型瓦楞加工工序详见上述的美国专利4,596,567和4,559,050的说明。

    本发明的范围不受这里的说明书、实施例和启发性意见的限制,在不脱离本发明的精神下可以做出许多改进。本发明的产品和方法于卫生和其它保健用途可以通过对于本技术领域的熟练技术人员来说是公知的或可预料的任何有关卫生保护、失禁、医疗和吸收体的方法和技术实现。本申请案的意图是用以复盖由本发肯提供的各种改型和变化,倘若这些改型和变化落入附上的权利要求和其等效物的范围之内,均应属于本申请案之专利权限。

    根据这些操作条件,密度、水含量和压光压力之间的关系表明,基于干透的板的重量,在12%湿度下,压光板的实际密度将在0.3克/厘米3和0.5克/厘米3范围内。压光板的测量密度为0.38克/厘米3,因此,证实了上述的关系。

    图1说明对于泥炭沼含量在从大约45%至大约100%范围的压光板的密度与含水量和压光压力之间的变化关系。满足关系式的集中点是由一对平行的平面所限定的体积。

    压光板在结合成为方便使用的吸收产品之前,最好受到机械柔软加工,例如,压纹(perf-embossing)或加工微波纹以改进板的柔性。压纹和加工微波纹详见上述的美国专利4,596,567和4,559,050的说明。

    本发明的范围不受这里的说明书、实施例和启发性意见的限制,在不脱离本发明的精神下可以做出许多改进。用于清洁和其它卫生保护的本发明的产品和方法的应用,可以通过任何清洁保护,失禁,医疗使用来实现。而吸收方法和技术对于本技术领域的熟练技术人员来说是公知的或可预料的。本发明的意图是,目前的应用复盖了由本发明提供的各种改变和变化,这些变化均落入权利要求和其等价物的范围内。

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一种制造泥炭苔板的方法,该板适用于作吸收体产品的吸收芯,以便吸收人体渗出物。该方法的特征是,通过调节铺放的湿板至特定的水含量,在预定的压力下压光该已调节的板。水含量和压光压力决定最终产品泥炭苔板的密度。本发明也延伸至该新方法制造的泥炭苔板。。

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