包含高浓度的超吸收材料、纤维素纤维和表面应用粘合剂的软吸收夹层网状物.pdf

本发明为液体吸收夹层网状物，其可用于吸收产品如一次性吸收制品，如尿布、妇女卫生制品或尿失禁设备，且涉及该网状物的制备。该液体吸收夹层网状物提供高吸收能力而不削弱柔性。

权利要求书
1.  一种液体吸收夹层网状物，所述网状物在笛卡儿坐标系中沿制造方 法的机器方向(x-方向)具有基本无端的长度，还具有厚度或z-方向和宽度(y-) 方向，且
作为夹层形成材料包括，
-第一外层和第二外层，其为原位形成的或预先形成的网状物形式，
优选包含纤维素纤维；
-超吸收材料(SAM)，
其夹在所述外层之间，
优选为微粒SAM；
-适于散置在所述SAM之间的个体化纤维，
优选包括纤维素纤维；
-自交联胶乳粘合剂；
其特征在于
所述夹层形成材料以如下组成存在：
-约70％～约90％的SAM；
-约5％～约25％的散置在所述SAM之间的纤维；
-约2％～约15％的第一外层；
-约2％至约15％的第二外层；
-约1％至约5％的自交联胶乳粘合剂；
均为基于所述夹层形成材料的总重量的重量％，
且其中所述组成在所述网状物的x-和y-方向上基本是均匀的。

2.  根据权利要求1的液体吸收夹层，其中所述自交联胶乳存在于所述 第一外层和所述第二外层至少一个且存在于所述第一层和所述第二层之间 的所述SAM和所述纤维的混合物中。

3.  根据权利要求1或2的液体吸收夹层网状物，还满足以下浓度的至 少之一：
-约80％至约90％的SAM；
-约8％至15％的散置在所述SAM之间的纤维；
-约2％至约10％的第一外层；
-约2％至约10％的第二外层；
-约2％至约4％的自交联胶乳粘合剂。

4.  根据权利要求1至3中任一项的液体吸收夹层网状物，其中所述自 交联胶乳粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。

5.  根据权利要求1至4中任一项的液体吸收夹层网状物，还包含小于 约5％，优选小于约1％，更优选小于约0.1％其它粘合剂材料，基于SAM、 纤维和粘合剂的量。

6.  根据前述权利要求中任一项的液体吸收夹层网状物，其中所述网状 物具有以下的至少一种：
-吸收网状物离心保持能力，其根据本文所述的方法至少为23g/g，优 选大于24g/g，更优选大于25g/g；
-吸收网状物离心保持能力，其至少为所述网状物中的SAM的离心保持 能力的至少85％，优选大于90％，更优选大于93％；
-如本文所述的通过网材料刚度与面积比容量的比例确定的刚度与保持 能力的比例，其小于5.0，优选小于3.0，更优选小于2.5且最优选小于2.0， 全部单位为(mNcm)/(1/m2)。

7.  一次性吸收制品，其包括顶片、底片和置于所述顶片和底片之间的 根据权利要求1至6中任一项的液体吸收夹层网状物，其还包括在所述液体 吸收网状物和所述顶片之间的中间层。

8.  制备液体吸收夹层网状物的方法，所述网状物在笛卡儿坐标系中沿 制造方法的机器方向(x-方向)具有基本无端的长度，还具有厚度或z-方向和 宽度(y-)方向；
所述方法包括以下步骤
-提供
-第一外层和第二外层，其为原位形成的或预先形成的网状物的形式，
优选包括纤维素纤维；
-超吸收材料(SAM)，
优选微粒SAM；
-个体化纤维，
优选纤维素纤维；
-自交联胶乳粘合剂；
-形成所述SAM和所述个体化纤维的混合物，
以至少70％的SAM浓度，基于所述混合物中SAM和纤维的总重 量；
-沿所述网状物的(x-)-长度和(y-)宽度方向以基本恒定的厚度、定量和浓 度，在所述第一外层和所述第二外层之间形成所述混合物的夹层结构；
-施加自交联胶乳粘合剂至所述外层的外表面至少之一且任选施加至所 述SAM和所述个体化纤维的混合物；
优选以至少1％、更优选大于2％且优选不大于5％、更优选不大 于4％的量，基于吸收网状物中胶乳粘合剂的干燥量；
-热处理所述夹层结构以减少水分含量和诱导所述自交联胶乳粘合剂的 交联；
-在一个或多个压实步骤中压实所述夹层结构；
-任选在所述夹层结构的z-方向施加真空抽吸。

9.  根据权利要求8的制备液体吸收夹层网状物的方法，其中所述一个 或多个压实步骤的任一个的最大线压力小于约60N/mm，优选小于约30 N/mm。

10.  根据权利要求8至9中任一项的制备液体吸收夹层网状物的方法， 其中所述压实步骤的至少一个在大于约10N/mm，优选大于15N/mm的线 压力实施。

11.  根据权利要求8至10中任一项的制备液体吸收夹层网状物的方法， 其中
所述自交联胶乳粘合剂以水溶液或分散体施加，优选自交联胶乳粘合剂 的含量为大于5％，优选大于约10％，优选小于约30％，优选小于约25％， 更优选小于约20％，均基于溶液或分散体中胶乳粘合剂的干物质。

12.  根据权利要求8至11中任一项的制备液体吸收夹层网状物的方法， 其中所述夹层网状物的热处理在130℃至180℃下，优选在130℃至150℃ 下。

13.  根据权利要求8至12中任一项的制备液体吸收夹层网状物的方法， 其中实施所述热处理直到所述吸收网状物的最终总体水分含量小于15％，优 选小于10％，更优选小于6％。

说明书包含高浓度的超吸收材料、纤维素纤维和表面应用粘合剂的软吸收夹层网状物
技术领域
本发明涉及一种吸收网状物(absorbent webs)，其能够应用于在足垫、床 垫、和宠物用垫(pet pad)等中的吸收产品，例如一次性吸收物品，如尿布、 妇女卫生巾用品或失禁装置，并且涉及所述网状物的制造。本发明能够特别 好地适用于气流铺置(air-laid)的网状物。
背景技术
具有高吸收材料的复合结构是众所周知的，特别是应用于吸收物品，例 如一次性吸收物品，如婴儿或成人失禁尿布、妇女卫生巾用品、足垫、床垫、 和宠物用垫等。除了能有效果且有效率地满足基本的液体处理功能(渗出液 的获取、分布和储存)，使用者、特别是穿戴者的感觉和接受性，如关于穿 戴舒适度或不连续性(discreteness)，已变得越来越受关注。
特别是对于吸收一次性制品，目前已有向更薄的制品的趋势。在该背景 下，已经使用超吸收材料(SAM)来增加浓度，一开始不会太大地改变制品或 生产设备的设计原理。
在该背景下，已解决了由超吸收性质带来的首要限制，如描述于 WO95/26209(P&G，Goldman)，且具有最大浓度至多约60重量％的SAM颗 粒的产品变得广泛分布，如果不是婴儿尿布的标准。该结构允许在现有的尿 布制备设备上制备，其中SAM和纤维素纤维在线(in-line)混合，即该SAM 颗粒以散装形式(bulk form)提供至制备设备且与脱纤维化纤维素混合。然后 形成吸收核且直接与底架组件(chassis elements)如顶片和底片组合以用于制 备最终尿布。
使纤维素纤维尽可能最小化导致“air felt free”技术，其中至少该吸收 制品的液体储存组分基本上不含纤维素纤维。这已经记载于例如 EP725613Al、EP725615A1、EP725616A1、EP724418A1(均为K-C，Tanzer)； EP1621165Al、EP1621166A1(P&G，Blessing)；W02012/048878Al(Romanova  BvBA Starter，van de Maele)，它们都公开了口袋结构(pocketed structure)，其 中超吸收颗粒夹在网状物之间。为了满足制备和使用需求，该SAM颗粒通 过将它们置于"口袋结构"中而固定，任选通过施加粘合剂。
然而，该结构具有一些缺点。因此它们需要特殊且有时复杂的工艺手段 以满足现代化高速生产需求。而且，它们关于液体处理需要特殊的手段，因 为该高浓度超吸收结构在其分配液体的能力方面受限。还需要采取措施以在 干和湿状态下固定超吸收颗粒。而且，该结构可能对使用者表现出硬的感觉， 因为微粒材料可能提供帮助(give a hand)，其可称为“砂纸”感。
在气流成网材料领域还有另一种改善吸收性的方法。该材料也是本领域 众所周知的且在商业上广泛分布。它们也包含纤维素纤维，且常包含SAM。 然而，该材料通常“离线(off-line)”制备且作为复合物运输至转化器，其可 形成吸收制品，但也可形成其它吸收产品如食品托盘垫。
气流成网材料可能-且经常必然-包含粘合剂材料以至少在干态、通常也 在湿态下增强机械稳定性和SAM固定。通常气流成网材料具有非常好的柔 性和触摸感。
在EP1032342Al(Maksimow)中描述了可包含至多70％微粒SAM、剩余 的为纤维素纤维的结构。所述结构的结合描述为基本上仅通过纤维素纤维之 间的“熔融接合”实现，通过纤维的残余水分和高压实压力诱导。
在WO99/49826中描述了C-折叠层吸收核，其中吸收层置于上层和下层 之间。后者的层可包含胶乳作为粘合剂。尽管吸收层可具有的SAM浓度至 多为95％重量，但总吸收核具有的SAM浓度低于70％重量。
在EP1721036Al(Glatfelter，Hansen)中，描述了具有低含尘度和良好的 液体处理和机械强度的纤维网的制备。为此，可将SAM颗粒和纤维素纤维 的混合物以高水分含量的胶乳分散体喷涂于两侧。在压花和干燥时，任选与 真空抽吸组合以控制胶乳分散体或至少其水相的渗透，描述发生了三种结合 机理：首先，由于纤维的固有水分导致压力粘结的“自结合(self bonding)”。 其次，暴露于胶乳树脂的网状物的外部区域在乳胶的固化时结合。第三，水 分渗透进入网状物进一步形成氢键。由于结合机理依赖于纤维之间的键合， 该方法类似于EP’342(Maksimov)所述的技术–受限于约70％的最大SAM 颗粒浓度。
尽管有所有这些方法，仍然需要提供吸收结构，其通过具有超过70％的 高浓度的SAM而表现出高吸收性，不仅表现出良好的液体处理性能而且表 现出良好的触摸性质。
还需要提供用于包含在一次性吸收产品中的所述材料。
而且，需要所述结构的简单且有效的制造方法，也可实施该制造方法用 以制备离线的气流成网结构(off-line air-laid structure)。
发明内容
在第一方面，本发明为液体吸收夹层网状物(liquid absorbent sandwich  web)，其在笛卡儿坐标系中沿制造方法的机器方向(x-方向)具有基本无端的 长度，还具有厚度或z-方向和宽度(y-)方向。所述吸收网状物作为夹层形成 材料(sandwich forming material)包括:
-第一外层和第二外层，其以原位形成的或预先形成的网状物形式，
优选包含纤维素纤维；
-超吸收材料(SAM)，其夹在所述外层之间，
优选为微粒SAM；
-适于散置在所述SAM之间的个体化纤维(individualized fiber)，
优选包括纤维素纤维；
-自交联胶乳粘合剂。
所述自交联胶乳存在于所述第一外层和所述第二外层至少之一且存在 于所述第一层和所述第二层之间的所述SAM和所述纤维的混合物中。
该夹层形成材料在吸收网状物中以以下组成存在，其在网状物的x-和 y-方向上基本上是均匀的：
-约70％至约90％的SAM；
-约5％至25％的散置在所述SAM之间的纤维；
-约2％至约15％的第一外层；
-约2％至约15％的第二外层；
-约1％至约5％的自交联胶乳粘合剂，
均为基于夹层形成材料的总重量的重量％。
在一个优选方面，所述液体吸收网状物具有以下的至少一种：
-约80％至约90％的SAM；
-约8％至15％的散置在所述SAM之间的纤维；
-约2％至约10％的第一外层；
-约2％至约10％的第二外层；
-约2％至约4％的自交联胶乳粘合剂。
优选地，所述自交联胶乳粘合剂为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。优选地， 所述网状物包含小于约5％，优选小于约1％，更优选小于约0.1％的其它粘 合剂材料，基于SAM、纤维和粘合剂的量。
优选地，所述吸收夹层网状物具有以下的至少一种：
-吸收网状物离心保持能力，其根据本文所述的方法至少为23g/g，优 选大于24g/g，更优选大于25g/g；
-吸收网状物离心保持能力，其至少为所述网状物中的SAM离心保持能 力的85％，优选大于90％，更优选大于93％；
-刚性与保持能力的比例，如本文所述的通过网材料刚性与面积比容量 (area specific capacity)的比例确定的，其小于5.0，优选小于3.0，更优选小 于2.5，且最优选小于2.0，所有单位为(mNcm)/(1/m2)。
一次性吸收制品可包含夹于顶片(topsheet)、底片(backsheet)之间的吸收 网状物。中间层可置于吸收网状物和顶片之间。
在另一方面，本发明为制备液体吸收网状物的方法，所述网状物在笛卡 儿坐标系沿制造方法的机器方向具有基本无端的(x-方向)长度，还具有厚度 或z-方向和宽度(y-)方向。
所述方法包括以下步骤
-提供
-第一和第二外层，其为原位形成的或预先形成的网状物的形式，
优选包括纤维素纤维；
-超吸收材料(SAM)，
优选微粒SAM；
-个体化纤维，
优选纤维素纤维；
-自交联胶乳粘合剂；
-形成所述SAM和所述个体化纤维的混合物，
其中SAM浓度为至少70％，基于所述混合物中SAM和纤维的组 合重量；
-以沿所述网状物的(x-)-长度和(y-)宽度方向基本恒定的厚度、定量和浓 度，形成所述混合物在所述第一和所述第二外层之间的夹层结构；
-施加自交联胶乳粘合剂至所述外层的外表面至少之一且任选施加至 所述SAM和所述个体化纤维的混合物；
优选自交联胶乳粘合剂的量为至少1％，更优选大于2％且优选不 大于5％，更优选不大于4％，
基于吸收网状物中胶乳粘合剂的干燥量；
-热处理所述夹层结构以减少水分含量和诱导所述自交联胶乳粘合剂 的交联；
-在一个或多个压实步骤压实所述夹层结构；
-任选在所述夹层结构的z-方向施加真空抽吸。
优选地，一个或多个压实步骤中任一个的最大线压力(line pressure)小于 约60N/mm，优选小于约30N/mm。优选地，压实步骤中至少一个实施的线 压力大于约10N/mm，优选大于15N/mm。该自交联胶乳粘合剂可以水溶液 或分散体施加，优选自交联胶乳粘合剂含量大于5％，优选大于约10％，优 选小于约30％，优选小于约25％，更优选小于约20％，均基于溶液或分散 体中胶乳粘合剂的干物质。
优选夹层结构的热处理在130℃至180℃，优选130℃至150℃。优选 地，实施热处理直到吸收网状物的最终总体水分含量小于15％，优选小于 10％，更优选小于6％。
附图说明
图1示意性显示了用于制备本发明的液体吸收夹层网状物的示例性工 艺设施。
发明详述
现将参考本发明的实施方案更详细说明，其用来通过解释阐述本发明但 不必然限制本发明的范围。例如，作为一个实施方案的一部分阐述或描述的 特征可在另一实施方案中使用以产生第三实施方案。预期本发明包括这些和 其他修改和变形。
除非另有所述，所有百分比以“重量％”表示。
第一方面，本发明为液体吸收夹层网状物。
术语“网状物”或“网材料”是指在一个方向即纵向尺寸、或长度、或 相对于网材料的笛卡尔坐标系的x方向上基本无端的材料。包含于这个术语 中的是由基本无端的材料切成的或分离的基本无限制的片序列(sequence of  pieces)。通常，该网材料将具有明显小于纵向尺寸(即在x方向上)的厚度尺 寸(即z向)。典型地，网材料的宽度(y向)将明显大于厚度但小于长度。通常， 尽管不是必须，此类材料的厚度和宽度基本上沿着网的长度保持不变。并非 用来进行任何限制，此类网材料可为纤维素纤维材料、织物(tissue)、织造或 非织造材料等等。典型地，尽管不是必须，网材料以卷形式、或在卷轴上、 或在箱中以折叠状态进行供应。分开的递送物然后可被拼接到一起以形成基 本无端的网。网材料可由几种网材料例如多层非织造材料、涂敷织物、非织 造材料/薄膜层压材料构成。网材料可包括其它材料，例如添加的粘合材料、 颗粒、特别是超吸收颗粒、亲水剂等等。
如果网状物包含纤维，这些纤维通常彼此结合或结合至网状物的其它组 分，如其它网状物，如具有足够强度的薄膜或纤维网。存在许多合适的结合 机理，如热或熔融结合，包括超声结合，或粘连涂覆(adhesive application)。
网状物可单独预先制备，且可在进一步处理之前将其储存和/或运输。 或者，网状物可原位形成，即在通过将该网状物与其它网状物和/或其它材 料组合来制备产品或半成品的转化过程中。网状物包含多个层，每一层可为 预先制备或原位形成，或可包含预先制备的网状物，向该预先制备的网状物 添加其它材料，任选形成网状物的其它材料。
如果网状物预先制备，那么需要保持正常的加工应力，如在处理、储存 或运输和转移过程中出现的，因此预先制备的网状物通常是预先结合的。
在上下文中，术语“吸收”和相关术语是指材料在某些条件下接受液体 和保持该液体的能力。因此材料如纤维素网状物可基本上通过两种机理吸收 水性液体，即保持一些水在纤维结构内和保持液体及可能的其它分散在液体 中的材料在纤维之间的间隙(interstitial void)内。因此，术语“超吸收材料 (superabsorbent material)”或“SAM”，也称为“超吸收剂(superabsorbent)”、 “吸收胶凝材料(absorbent gelling material)”或“AGM”、“吸收聚合物材 料(absorbent polymer material)”是指部分交联的聚合物材料，其可吸收水的 同时逐渐膨胀以形成凝胶。通常，当根据下文更详细描述的离心保持能力测 定时，它们可吸收的重量为它们自身重量的至少10倍，经常大于它们自身 重量的20倍或甚至大于30倍。
可通过本发明适当吸收的液体通常为水性液体，如身体排出物如尿、月 经(menses)、低粘度排泄物、血液等。
该液体可出自活的人或动物的身体开口，也可从创伤或食物如肉或水果 泄漏或溢出。
本发明的液体吸收网状物为在x-y方向均匀的夹层形式，即该组成不是 故意改变的，除了正常的工艺波动或边缘效应。
在本文中，术语夹层是指具有至少三层、叠层(plies)或阶层(strata)的网 状物结构，它们以面对关系在z-方向相邻设置，使得中心层的第一和相对的 第二表面接触各外层面向内的表面。
本发明特别适用于在x-y-方向基本上是均匀的夹层网状物。
在上下文中，该中心层包含SAM，优选SAM颗粒，和基本上个体化的 纤维，优选纤维素纤维，并且在本发明的制备过程中原位形成该中心层，其 将在下文更详细讨论。
尽管超吸收材料可具有各种形状和形式，如不规则或球形颗粒、片状、 纤维或海绵样结构，但它们最经常用作不规则成形的颗粒，其平均颗粒尺寸 为10μm至1000μm，优选具有颗粒尺寸为5μm的小于5％，且优选具有颗 粒尺寸大于1200μm的小于5％。
已发现将微粒SAM应用于本发明的吸收网状物是有利的。优选地，该 SAM表现出大于约20g/g，优选大于约25g/g，更优选大于30g/g的良好的 吸收特性，如根据众所周知的方法EDANA 441.2-02resp.WSP241.2 (SAM-CRC)通过离心保持能力的方法所确定的。不希望被理论所束缚，认为 该材料，即使在膨胀状态(即当液体已被吸收)，也不会实质阻碍液体流过材 料，特别是当以吸收聚合物材料的盐水导流能力表示的渗透性大于10、20、 30或40SFC-单位，其中1SFC单位为1x 10-7(cm3x s)/g。盐水导流能力为 本领域公认的参数且根据EP0752892B(Goldman等人；P&G)公开的试验测 量。该材料是商业可得的，如获自德国Evonik Stockhausen GmbH，Germany， 德国BASF SE，或日本Nippon Shokubai KK。特别合适的材料为德国Ekotec  Industrietechnik GmbH的EK-X EN52。
该中心层进一步包括纤维材料。通常，可用的纤维的选择不是关键的， 只要该纤维不会不利影响SAM的填充(packing)。可使用本领域众所周知的 常规合成纤维以及基于各种天然材料的纤维如由粘胶/人造丝制备的纤维。 还可使用不同纤维类型的混合物或共混物。优选该纤维不限制SAM的膨胀， 因此不显示粘合性，特别是以湿状态。
尽管从操作和/或成本考虑可能不是优选的，但可使用特殊的纤维处理， 如原纤化或高表面积或纳米纤维。
这种高表面积纤维包括玻璃微纤维，例如，获自Evanite Fiber Corp. (Corvallis，OR)的玻璃棉，其通常具有的纤维直径不大于约0.8μm，更典型 约0.1μm至约0.7μm。这些微纤维具有的表面积为至少约2m2/g，优选至少 约3m2/g。通常，玻璃微纤维的表面积为约2m2/g至约15m2/g。用于本文 的代表性玻璃微纤维为可获自Evanite Fiber Corp.的那些，如104型玻璃纤 维，其具有的标称纤维直径为约0.5μm。这些玻璃微纤维具有的经计算的表 面积为约3.1m2/g。另一种类型的高表面积纤维为原纤化乙酸纤维素纤维。 这些纤维(也称为“纤维”(fibrets))相对吸收制品领域通常使用的纤维素-衍 生的纤维具有高表面积。这些纤维具有非常小直径的区域，使得其颗粒尺寸 通常为约0.5至约5μm。这些纤维通常具有的表面积为约20m2/g。
在一种具体实施中，该纤维材料包括或主要包括(即大于50％)或甚至基 本上由卫生行业广泛使用的常规纤维素组成。优选其通过Kraft方法制备， 更优选不使用元素氯。优选的木质物种为南方松或北方软木。
通常，长度加权平均纤维长度大于约2mm但小于约3.5mm，且重量加 权平均长度为3至4mm。通常该木浆材料的水分含量，也称为残余或天然 水分含量为6％至10％。该纤维素纤维可用脱粘剂处理，如本领域众所周知 的那些。通常该纤维素以浸胶辊的形式提供，其通过锤式粉碎机或等价技术 瓦解为个体化纤维。
特别合适的材料为Golden Isles EG-I00Airlaid fluff pulp Grade 4881，可 获自美国的Georgia-Pacific，其标准化的残余水分含量为8％。
使该SAM和个体化纤维混合在一起以形成中心层。这种混合可通过任 何保证SAM和纤维的良好分布的常规手段实现，如通过丹麦M&J Fibertech  AlS的众所周知的技术。
本发明的中心层包含高含量的SAM，至少大于约75％，更优选大于80％ 或甚至更优选90％，所有这些百分比基于中心层中SAM和纤维的总重量。
由于本发明的中心层包含相对高含量的SAM，认为该纤维不与散置的 SAM颗粒形成纤维结构，而是该SAM颗粒与散置在颗粒间隙的纤维形成颗 粒基质。
优选SAM可尽可能无限制的膨胀。为此，还优选该中心层不包含限制 配制膨胀的材料，特别是无粘合剂材料，至少无抗湿粘合剂。如果存在该粘 合剂材料，其应不大于约5％份额，优选小于约1％，且更优选小于约0.1％， 基于中心层中SAM、纤维和粘合剂的总重量。
该外层可为预先制备和/或预先结合的网状物，或可原位形成，任选在 与其它网组合前结合以形成夹层。除了充当加工辅助，外层的主要功能是增 强夹层网状物的完整性和机械特性。当然，该网也可有助于网的液体处理性 能，如提供吸收能力，或增强液体分布特性。
在第一种实施方案中，外层可预先制备且可提供以制备夹层网状物(作 为结合的网)。该网状物可包含或甚至基本上由合成纤维组成，如众所周知 的非织造材料。不希望任何限制，具体的非织造材料由聚丙烯通过熔纺方法 制备，且可包含网状结合(S)和/或熔喷(M)各种组合中的基层，如网状结合的 网、SMS、SSMMSS等，如本领域技术人员众所周知的。合适的网状物也 可包括人造短纤维且可通过梳理或其它方法形成，都为本领域众所周知的。 这些网状物可适当亲水化，任选永久地。合适的网状物可具有的定量为小于 约30g/m2，通常小于20g/m2。
其它网状物可包括纤维素纤维或基本上由纤维素纤维组成，如众所周知 的纸巾。特别合适的纸巾为可从瑞典Swedish Tissue AB获得的商业名称为 KB 1730-001的17g/m2纸巾。
在另一种实施方案中，该外层可原位形成。这是指以下情形，即纤维在 制备夹层网状物的相同机器上被个体化或甚至制备。原位形成的网状物可作 为第一层形成，在其上铺设SAM/纤维混合物。或者或此外，该原位形成的 网状物可在铺设SAM/纤维混合物后形成。
取决于外层的选择，它们和中心层之间的分离可或多或少特别显著。例 如，如果SAM/纤维混合物铺设在预形成的第一织物(则称为"载体"网)且第 二织物(则称为"覆盖"网)置于混合物上，则层之间的分离可非常清晰。
如果SAM/纤维混合物铺设在开孔非织造网上，那么一些纤维或甚至颗 粒可渗透进网中且分离可不太明显。如果SAM/纤维混合物铺设在原位形成 的相同类型的纤维层上，或如果该纤维原位铺设在混合物上，区别会变的不 太明显。然而，在所有情况下沿着z-方向轴存在网状物特性的不连续性，其 可通过合适的工具，如显微照相，x-射线分析等测定。
本发明所述吸收夹层网状物还包含本领域众所周知的胶乳粘合剂。在本 文中，术语胶乳粘合剂是指以未固化状态、通常以水分散体施加至衬底的聚 合物材料。在热处理该衬底时，发生了作为载体的水的干燥和胶乳粘合剂热 诱导的固化。
为了避免可由某些粘合剂制剂释放的不希望的组分如甲醛，可用于粘合 剂乳胶中的优选的合成聚合物包括烷基丙烯酸酯，乙酸乙烯酯如乙烯乙酸乙 烯酯，和丙烯酸酯如苯乙烯-丁二烯丙烯酸酯的聚合物或共聚物。本发明可 用的乳胶可通过某些烯属(烯属不饱和)单体的乳液聚合而制备。该乳液聚合 可通过常规方法使用多种阴离子、非离子、阳离子、两性离子和/或两性乳 化剂的任一种来进行以稳定所得乳胶，所述乳化剂包括烷基硫酸酯，烷基芳 基烷氧基硫酸酯，烷基芳基磺酸酯和烷基-和烷基芳基-聚二醇醚-硫酸酯的碱 金属和/或铵盐；氧基乙基化脂肪醇或氧基乙基化烷基酚，以及环氧乙烷和 环氧丙烷的嵌段共聚物；伯、仲或叔脂肪胺或脂肪胺氧基乙基化物与有机或 无机酸的阳离子加合物，以及季烷基铵表面活性剂；和烷基酰胺基丙基甜菜 碱。该烯属单体可为单一类型的单体或可为不同烯属单体的混合物，即形成 在水相中分散或乳化的共聚物颗粒。可用于形成胶乳聚合物的烯属单体的实 例包括C2-C4烷基和羟基烷基丙烯酸酯，如选自丙基丙烯酸酯，正丁基丙烯 酸酯，异丁基丙烯酸酯，2-羟基乙基丙烯酸酯，2-羟基丙基丙烯酸酯，乙基 丙烯酸酯及其混合物的那些。其它实例为C1-C4烷基或羟基烷基甲基丙烯酸 酯，选自甲基丙烯酸丙基酯，甲基丙烯酸正丁基酯，甲基丙烯酸异丁基酯， 甲基丙烯酸2-羟基乙基酯，甲基丙烯酸2-羟基丙基酯，甲基丙烯酸乙基酯， 甲基丙烯酸甲酯，乙酸乙烯酯和其混合物。同样合适的为上述C2-C4烷基和 羟基烷基丙烯酸酯和C1-C4烷基或羟基烷基甲基丙烯酸酯的混合物。该粘合 剂胶乳的特别优选的实例为乙酸乙烯酯-乙烯共聚物的自交联水性聚合物分 散体。
合适的粘合剂乳胶可具有的玻璃转变温度为大于约0℃但小于约30℃， 优选5℃至15℃。该聚合物分散体可具有的颗粒尺寸为0.01至约10μm， 优选约0.1至3μm。
该材料的具体实例为192，可商购自Wacker Chemie AG， Germany。
该胶乳粘合剂作为水性未固化的分散体至少施加于夹层结构至外层的 外表面。由于外层的吸收性，该水性分散体将渗透至外层，由此该分散的聚 合物可通过外层的过滤效果更多的保持在表面，而水可以z-方向更深地渗透 至夹层结构。
在施加热处理时，至少部分、优选所有载体水被干燥去除且使聚合物固 化。
因此，本发明的液体吸收夹层网状物包含以下成分，百分比基于吸收夹 层网状物的总重量：
-中心层，包含至少70％，优选75％，更优选大于80％，且最优选大于 85％的SAM，该SAM与5％至25％纤维，优选散置于其中的纤维素纤维混 合。优选该中心层包含至多5％，更优选小于1％，且最优选小于0.1％的添 加的粘合剂材料，基于中心层中SAM、纤维和粘合剂材料的量。
-两个外层，各自以总夹层网状物的2％至15％的量置于中心层各自的 相对表面。
-胶乳粘合剂，其以1％至5％的量施加至外层表面。
在一个优选方面，组合物中的各百分比可限制为以下范围：
-约80％至约90％的SAM；
-约8％至15％的散置在所述SAM之间的纤维；
-约2％至约10％的第一外层；
-约2％至约10％的第二外层；
-约2％至约4％的自交联胶乳粘合剂。
本发明的液体吸收夹层网状物表现出特殊的性能。
吸收网状物的一个重要特性为吸收能力，其可通过网状物离心保持能力 (w-CRC)适当确定，如通过使用EDANA方法441.2-02resp.WSP241.2(200S) 确定，其中的不同为在30分钟浸没时间后引入10分钟的滴水时间，且延长 离心分离时间至5分钟。优选本发明的吸收夹层网状物显示w-CRC值至少 为23g/g，更优选或大于24g/g且甚至更优选大于约25g/g。
优选地，该夹层不限制SAM的膨胀。这可通过纯的SAM的SAM-CRC 值与吸收夹层网状物的w-CRC比较而确定。因此，优选夹层网状物显示的 w-CRC至少为纯的SAM的SAM-CRC值乘以夹层网状物中SAM百分比的 乘积的80％，优选大于其90％。
特别是关于吸收制品的现代设计，吸收网状物相对其容量的厚度是重要 属性，其可通过面积比容量(l/m2)表示，其可通过测量w-CRC值且将其与 夹层网状物的定量相乘而确定，其可根据EDANA方法40.3resp.WSP 130.1 确定。因此，本发明的夹层网状物的面积比容量可高达10l/m2或更高，如 12l/m2或更高。
夹层网状物的另一重要属性是总网状物的强度，以在加工和使用时经受 机械应力。优选地，本发明的夹层网状物具有的抗拉强度为至少10N/50mm， 优选大于20N/50mm，或甚至远高于40N/50mm，其可通过EDANA方法 20.2resp.WSP 110.4测定。
然而，该高SAM百分比和机械强度应不会不利影响材料的触摸性。尽 管其为多层面的区域，评估夹层网状物的柔软度的第一方法为根据EDANA 方法50.5resp.WSP 90.5确定弯曲刚性且将该结果与面积比容量相关联(见 上文)。优选地，本发明的吸收夹层网状物具有的刚性-保持比例小于5.0，优 选小于3.0，更优选小于2.5，且最优选小于2.0，所有单位为(mNcm)/(l/m2)。
另一种确定触摸性的方法是使用所谓的"织物手感测定 (Handle-O-Meter)"测试，其根据EDANA方法WSP 90.3.0，不同在于评估40 mm x 160mm的样品和将槽宽度设置为20mm。合适的夹层网状物显示小于 5N/200mm，优选小于约3N/200mm的结果。
夹层网状物的另一属性涉及SAM的固定，特别是当为微粒形式时。优 选地，该SAM在加工、运输和使用中保持固定，即在干燥和湿润两种条件 下。本发明的网状物通过多种作用实现良好的固定：
第一，施加至外层的胶乳粘合剂至少提供外层的结合：然而，至少一部 分胶乳粘合剂将向中心层更深地渗透。渗透深度可通过多种方式调节，包括 相对外层的厚度和定量施加的分散体中胶乳粘合剂的浓度。
而且，在经适度压实压力的均匀施加时，其将在下文更详细讨论，即使 纤维素纤维中低含量的残余水分可导致纤维连接至SAM。不希望被理论所 束缚，认为氢键合至少在干燥状态提供结合。应注意，该结合与常规纤维占 主导地位的结构相比是不同的机理，其中氢键在纤维之间而非在纤维和 SAM之间形成。
作为第三种机理，认为胶乳粘合剂分散体相的水的量可被调节，使得预 定量的水渗透进入中心层，在那里可促进进一步氢键。
由于认为中心层的结合主要基于氢键，这提供了在干燥条件下良好的固 定。但是，在润湿时，这种结合被松开且SAM可自由膨胀。总体网状物完 整性通过外层提供，由胶乳粘合剂增强。
夹层网状物的干燥完整性可通过Composite Lamination Stength测试， EDANA WSP 401.0(05)评估。当应用该测试时，外层优选从中心层分层，从 而表现出的层压强度(lamination strength)至少为0.5N/50mm，优选大于约1.0 N/50mm，更优选大于1.5N/50mm。
本发明的吸收夹层网状物特别可用作一次性吸收制品中的液体吸收核。
该制品是本领域众所周知的，且包括使用时靠近穿戴者那侧的液体可渗 透的材料、和在其相对侧远离使用者的液体不可渗透的材料。该液体吸收核 置于这些层之间，且可包括本发明的夹层网状物。
优选该制品包括置于液体吸收核和顶片之间适于增强制品的液体处理 特性的材料。由于本发明的夹层网状物主要设计为提供液体储存能力，另外 的材料可增强液体分布和任选介导储存能力(intermediate storage capability)。
该材料对于设计吸收制品的本领域技术人员是众所周知的，且已描述于 例如
-EP0397110Al(Latimer)公开了用于改善的液体处理的涌浪控制部分 (surge management portion)，其具有具体的定量、采集时间和残余湿度；
-US4898642(Moore等人)公开了特别扭曲的、化学硬化的纤维素纤维和 由其制备的吸收结构；
-US3575174或US4781710公开了部分液体分布结构压缩为更高的密 度，因此形成较小的孔得以增加；
-US5244482(Hassenboehler)目的是减少最大孔径，其通过在一个方向拉 伸包含可熔的纤维的纤维结构且通过热固化而“冷冻(freezing)”该变形。
而且，开发了特殊的材料复合物，目的是允许定制(tailor)孔径和孔径分 布。该改进的实例更详细描述于US5549589(Homey等人)或PCT申请WO 97/38654(Seger等人)。目的基本上都是提供弹性结构，其通过使用特殊硬化 的纤维素纤维如交联纤维素软木纤维，和通过用小和薄的纤维素纤维如桉树 纤维填充大孔。该两个申请进一步提供了手段以为结构提供足够的完整性和 强度，第一个(US5549589)是通过添加热塑性纤维和部分将它们熔融，第二 个(WO 97/38654)是通过添加化学粘合剂。其它合适的材料为气流成网复合 材料。
本发明的作为一次性吸收制品特别有用的吸收夹层网状物表现出的基 本容量为大于约8l/m2，纸厚度(calipers)小于2mm的且织物手感测定值小于 5N/200mm。
本发明的吸收夹层网状物可适当地通过使用制备气流成网结构众所周 知的技术制备，如通过使用M&J成形头。
因此该制造方法具有与所述吸收夹层网状物的长度方向对准的制备方 向和与宽度对准的横向。相应地，该厚度或z-方向与其垂直。
该方法包括若干个步骤，然而其不必然以所述的相同顺序进行：
a)该方法包括提供外层的步骤。该层可为预形成的且可从卷筒原料(roll  stock)展开提供或从箱中提供。或者外层可以与形成夹层结构的相同制造方 法形成，如通过形成纤维层，任选纤维混合物的层。任选地，该纤维垫可在 预形成的网上形成。在线形成的层可经历粘结处理，如用光滑或压花的、任 选加热的辊辗压。
b)将SAM和纤维材料混合和铺设，优选直接铺设在外部网(随后也称 为载体网)上。或者，该混合物可首先铺设在铺设辅助物上，如众所周知的 铺设带或桶，然后可转移至载体网，或直接夹在载体和覆盖网之间。为此， 该纤维素纤维可通过常规锤碎机分解，其它纤维，如合成纤维以及纤维形式 的SAM可通过其它常规手段如拆捆机等个体化。如果SAM以具体形式提 供，那么其可连续地从例如大量储存中计量(meter in)。优选该SAM和纤维 材料连续计量。
混合和铺设可通过常规气流成网(air laying)装置实现，如众所周知的 M&J成形头(成形头)，其可能需要针对相对更高量的SAM(超过SAM和纤 维的混合物的至少70％)进行工艺修改。优选该铺设通过施加z-方向真空抽 吸而支持。高度优选该铺设方法提供SAM均匀和恒定的分布，特别是是在 夹层结构的x-和y-方向。
通常，尽管不必须，外层以及SAM和纤维的混合物以共终端 (co-termining)关系铺设。任选地，外层可从SAM和纤维的混合物向外以y- 方向延伸。
c)另一外部网，常称为覆盖网，置于SAM和纤维混合物之上，从而完 成该夹层结构。尽管该覆盖网可为预形成的网，优选该覆盖层原位形成，其 可以类似于步骤b)中纤维的脱纤维化和铺设而进行。通常，尽管不必须，外 层以及SAM和纤维的混合物以共终端关系铺设。任选地，外层可从SAM 和纤维的混合物向外沿y-方向延伸。
d)该方法还包括至少一个压实步骤。压实是指挤压夹层结构。
d1)可将第一低压力压实施加至载体网，如果这-至少部分-在添加 SAM和纤维的混合物之前原位(或在线)形成。低压力压实可通过使用平滑辊 进行且可方便其它处理步骤如通过增加密度和完整性，或表面平滑性。
d2)另一低压力压实可在紧接铺设后施加至SAM和纤维混合物。
d3)适当压力压实可通过平滑或压花的压实辊施加至夹层结构。
该适当压力压实目的是压实和SAM和纤维的混合物。认为该适当压实 第一效果是捣实从而主要将颗粒以更密切且更致密的关系重新排列。还认 为，该适当压力压实产生SAM和混合物的其它纤维之间的结合，如氢键， 其通过材料的残余水分诱导。
优选地，适当压力压实中的线压力(line pressure)大于约10Nlmm，优选 大于约15Nlmm。
优选任一压实步骤的压光辊(calender rolls)中施加的最大线压力小于约 60N/mm，优选小于约30N/mm，或如果使用其它压实工具的话，施加等效 的力。
这被认为是与具有较低SAM浓度的混合物具有不同的机理，如 EPI032342(Maksimov)所述，其中描述了结合仅在纤维素纤维之间发生。
e)此外，该方法包括施加胶乳粘合剂至夹层结构表面的至少一个，优 选两个表面的步骤。上文所述的胶乳粘合剂以水性分散体形式提供。
优选地，使它们进一步稀释以提供另外的水分，其可渗透至中心层。同 样地，该分散体可按供应原样施加且另外的水分可单独施加。
本发明的方法包括至少两个胶乳粘合剂施加e1)和e2)，每个用于外层的 外表面。该胶乳粘合剂可通过任何常规施加方法施加，优选喷雾施加。
优选地，第一胶乳粘合剂施加在完整夹层结构形成后实施，且经历适当 压力压实步骤(d3)。在首先施加的胶乳粘合剂固化(如通过热处理(参见下 文))时，所述吸收夹层网状物可被转动且可施加第二胶乳。
如果使用两个胶乳施加，它们可使用相同或不同的胶乳粘合剂，以相同 或不同稀释度的，如果使用的话。在一个具体实施方案中，该胶乳粘合剂分 散体包含不大于约40％，优选小于约20％的胶乳粘合剂，基于分散体中粘合 剂胶乳和水的重量。
在施加胶乳粘合剂的过程中或之后，可以z-方向施加真空以辅助胶乳粘 合剂渗透至中心层。
f)该方法还包括至少一个热处理步骤以去除随胶乳粘合剂施加的水分 和用于固化步骤e1)和e2)施加的胶乳粘合剂。
所述热处理可为任何常规热处理，如施加热空气，或通过使网状物穿过 烘箱或烘箱区域。任选的热处理可包括辐射处理，如使用红外或微波辐射， 或用于实现粘合剂胶乳固化的任何其它手段。
任选地，且经常优选地，该方法包括大于一个热处理步骤，例如各热处 理步骤直接在各施加胶乳粘合剂步骤后。
该热处理步骤优选在实施适当压力压实步骤d3)后进行，使得中心层中 的SAM和纤维为接触的关系且实现SAM和纤维之间的进一步结合或连接。
可施加另外的热处理以进一步调节网状物的水分含量，即驱除与胶乳粘 合剂一起添加的大多数水，优选所有水。
该热处理实施的温度优选为允许胶乳粘合剂有效固化和网状物干燥而 不会不利影响网状物的其它性质(如纤维素纤维变色，或合成纤维熔化，如 果存在的话)的温度。因此，优选地，在100℃以上，优选在120℃以上， 但优选在200℃以下，更优选在180℃以下的温度，且最优选在约140℃ 的温度进行热处理。
该方法可进一步包括材料精加工步骤，如-但不限于切割、弯曲、缠绕、 雕饰等，所有均为本领域技术人员众所周知的。
实施例
在已经描述了用于制备所述网状物的吸收夹层网状物和方法后，以下示 例性描述了制备具体的制备方案和所得吸收夹层网状物。本领域技术人员容 易认识到调节工艺设置以实现具有不同组成和特性的材料的各种可能性。
实施例1：
参考图1，示例性描述了气流成网制备设备1000，其具有的材料的制备 宽度为2.7m。制备方向1010对应于材料长度方向。
在退纸架(unwind stand)1100中，提供常规的17g/m2纸巾1150(以名称 KBI730-001获自瑞典的Swedish Tissue AB)且引导至成形机1200，在那里将 其置于覆盖真空抽吸盒1210的成形网(forming wire)(未示出)上。将纸以31 m/min的机器速度运行。
该成形机1200分别包括三个成形头1220、1230和1240，其中第一个 1220在本实施例中没有使用。
通过锤碎机(未示出)个体化的第一纤维素浆料1235(在此为美国的 Golden Isles EF-100Airlaid Fluff pulp Grade 4881，Georgia-Pacific)和微粒 SAM 1236(在此为德国的EKOTEC Industrietechnik的EK-X EN52)，以90 kg/hr(浆料)和1600kg/hr(SAM)计量至成形头1230。将材料均匀混合且在 MD和CD中均匀沉积至织物(其通过抽吸盒1210的真空支持的重力而实 现)，从而导致相对松的垫(batt)1238，其由微粒SAM与散置在织物上的浆料 纤维构成。
第二纤维绒毛层(在此为与第一纤维素浆料相同类型且也通过锤碎机(未 示出)个体化)，以90kg/hr的速率计量至第三成形头1240。
第一平滑压实辊1310施加1.5巴的压力，使得网状物稍微致密化且增 加强度以方便进一步处理。
网转移装置1280，如另一真空箱，将网状物转移至压实机1300，在此 显示具有压花的辊1330对着平滑辊1340运行，施加20N/mm的压实线压 力，从而产生内部结合和增加抗拉强度。
第一胶乳粘合剂在第一胶乳粘合剂施加机1400中施加。为此，该胶乳 粘合剂，在此为192，可收购自德国的Wacker Chemie AG，被从 52％干物质稀释至约16％干物质，且胶乳粘合剂分散体1410以200l/hr的速 率均匀喷涂至网状物表面。通过另一真空抽吸盒1420施加适当真空。
将网状物引导至在温度140℃操作的干燥机1500的第一区域1510，在 那里将水分干燥去除。
另一压延机1350没有在本实施例中使用，除了将材料反转使得织物表 面现在面朝上。
第二胶乳粘合剂在第二胶乳粘合剂施加机1450中施加至网状物的织物 侧。为此，该胶乳粘合剂，在此为与第一胶乳粘合剂相同类型且稀释以形成 胶乳粘合剂分散体1460，以150l/hr的速率均匀施加。通过另一真空抽吸盒 1470施加适当真空。
将网状物引导至在温度140℃操作的干燥机1500的第二区域1520，在 那里将水分干燥除去且将胶乳粘合剂固化。
将网状物引导至在温度140℃操作的干燥机1500的第三区域1530，在 那里可将水分进一步干燥去除且达到约4％至6％的最终网状物水分含量。现 在，可将最终吸收夹层材料1650引导至卷绕机1600和/或进一步处理，如 通过切割、块构筑(blockbuilding)或雕饰(均未示出)。
所得网状物具有以下组成：
9.4％浆料
83.4％SAM
4.3％织物；
第一次施加至纯的浆料表面的1.6％胶乳粘合剂；
第二次施加的1.3％胶乳粘合剂。
所得网状物具有以下特性：
定量：380g/m2(EDANA 40.3/WSP130.1)；
厚度(切割后)：0.95mm(EDANA 30.5/WSP 120.6)；
拉伸MD：28N/50mm(EDANA 20.2/WSP110.4)；
吸收：41g/g(EDANA 10.4.02，修饰10分钟；0.9％NaCl)；
吸收：16l/m2(EDANA 10.4.02/WSP 10.1，修改为10分钟；0.9％NaCl)；
保留(w-CRC)：26g/g(EDANA 441.2-02/WSP 241.2；茶袋，修改为10 分钟等待时间和5分钟离心时间)；
面积比容量(保留)：10l/m2(由w-CRC和定量计算)；
刚性MD：24mN*cm(EDANA 50.5/WSP 90.5)；
刚性与面积比容量的比例：2.4(从MD-刚性和面积比容量计算)；
织物手感测定：MD：2.8N/200mm；CD：3.0N/200mm(EDANA方法 WSP 90.3.0，通过评估40mm x 160mm的样品和设置槽宽度为20mm而修 饰)。
分层强度：1.55N/50mm(复合层压强度测试，EDANA WSP 401.0(05))
实施例2：
在第二实施例中，使用相同的设备和相同的材料，除了将纸巾用德国 Sandler AG提供的22g/m2亲水粗梳PP无纺布代替外。
此外，第一纤维素浆料1235以90kg/hr的速率计量且微粒SAM 1236 以1500kg/hr的速率计量，同时第二纤维素纤维1245的添加保持在90kg/hr。
对于第一和第二次施加以200l/hr的速率施加相同的胶乳粘合剂分散 体。
所得网状物具有以下组成：
9.4％浆料；
78.4％SAM；
8.8％粗梳无纺布；
第一次施加至纯的浆料表面的1.7％胶乳粘合剂；
第二次施加至无纺布网状物表面的1.7％胶乳粘合剂。
所得网状物具有以下特性：
定量：240g/m2(EDANA 40.3/WSP130.1)；
厚度(切割后)：0.95mm(EDANA 30.5/WSP 120.6)；
拉伸MD：40N/50mm(EDANA 20.2/WSP110.4)；
吸收：44g/g(EDANA 10.4.02modified for 10分钟；0.9％NaCl)；
吸收：11l/m2(EDANA 10.4.02/WSP 10.1，修改为10分钟；0.9％NaCl)；
保留(w-CRC)：25g/g(EDANA 441.2-02/WSP 241.2；茶袋，修改为10 分钟等待时间和5分钟离心时间)；
面积比容量(保留)：6l/m2(由w-CRC和定量计算)；
刚性MD：11mN*cm(EDANA 50.5/WSP 90.5)；
刚性与面积比容量的比例：4.75(从MD-刚性和面积比容量计算)；
分层强度：0.8N/50mm(复合层压强度测试，EDANA WSP 401.0(05))
对比实施例：
在与实施例1所述相同的生产线上，制备对比吸收网状物，其具有30％ 微粒SAM和55％浆料的总含量，均为与实施例1相同类型。两种材料与11％ 卷曲聚乙烯对苯二酸酯(核)/聚乙烯(套)双组分纤维均匀混合，该双组分纤维 可以255-3.0dTex，Partie 1653的名称获自德国Trevira GmbH。
两个外表面都已用各2％(干基)的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物乳胶，可获自 荷兰Celanese的DUR-O-SET Elite Ultra-Soft喷涂。
将材料压实且干燥至200g/m2(EDANA 40.3/WSP130.1)的材料，厚度为 1.45mm(EDANA 30.5/WSP 120.6)。
因此，其代表典型常规的包含SAM的气流成网材料，在如实施例1的 更高caliper下显示显著更低的蓄含能力。
尽管这样，但该材料显示相当的Handle-O-Meter结果，MD为3.0N/200 mm且CD为2.4N/200mm(EDANA方法WSP 90.3.0，通过评估40mm x 160 mm的样品和设置槽宽度为20mm而修改)，证明了本发明的优越性。