用作吸收性物品中的面向身体层片的无纺材料 【技术领域】
本发明涉及在吸收性物品中用作面向身体层片的无纺材料以及包括该无纺材料的吸收性物品。
背景技术
吸收性物品经常包括液体可透过的顶层片、液体不可透过的底层片以及布置在顶层片与底层片之间的可选择的吸收性气流成网(airlaid)层。顶层片可以由厚度3dtex的两层纺粘纤丝制成。通过这种材料获得非常良好的液体引入功能。然而由于纤丝比较粗糙并且层片不够柔软，因此纺粘丝/纺粘纤丝的顶层片对使用者不够舒适。因而，粗糙纤丝提供了良好的引入性能，但柔软度不符合要求。更细的纤丝会使层更柔软，但这种层具有更差的引入功能。利用纤丝(例如棉、粘胶纤维、莱塞尔(lyocell))也可以获得柔软感，具有较高的柔软度和织物舒适性。然而，这些纤丝粘结液体并阻止液体经过顶层片到达吸收层。这样的表面会使使用者在使用过程中具有潮湿感觉并对使用者产生不舒适。
此外，还一直采用包括连续纤丝层和短纤维层的无纺材料形式的顶层片。例如在US 5951535中公开了这种顶层片。包括短纤维的所述层包括热熔性粘合剂复合短纤维并且它们热熔粘结在一起。短纤维将得到卷缩并且会获得膨体无纺材料。热熔粘合会导致热粘结，这对于使用过程中的引入功能和舒适性是不利的。
WO 02/44456A2涉及包括无纺幅的无纺材料，大长度微细纤维作为含水泥浆沉积在无纺幅上。无纺幅包括得到熔吹、纺粘、联合成形(coformed)、粘结和梳理或气流成网纤维。微细纤维可以被用于调节穿过个人护理产品的流体移动速度。这样的层变得非常致密。
本发明的目的是改进吸收性物品中的顶层片材料并解决上述问题。
【发明内容】
本发明涉及一种用作吸收性物品中的面向身体层片的无纺材料，包括相互结合的至少两层，其中第一层包括纺丝成网纤丝并且第二层包括短纤维，其特征在于，短纤维具有≤1.5dtex的厚度并且纤丝具有≥2.5dtex的厚度。包括厚度≤1.5dtex的纤维的层提供柔软感并且包括厚度≥2.5dtex的纤维的层提供非常好的引导液体穿过层的性能。这些层的组合以及它们相应的特性使无纺材料作为吸收性物品中的面向身体层片而发挥良好的作用。
此外，本发明涉及一种吸收性物品，例如卫生巾、女裤内衬、失禁防护品或尿片，包括作为面向身体层片的无纺材料。
【附图说明】
图1表示根据本发明的无纺材料的横截面图。
图2表示根据本发明的卫生巾的实施方式。
图3表示图2所示的卫生巾的横截面图。
图4示意性表示用于制造根据本发明的无纺材料的过程的实施方式。
定义
对于本发明，“纤丝”指的是与它们的直径相比非常长、大体上无端的纤维。可以通过穿过细喷嘴挤压熔融热塑性聚合物来制成这些纤丝，聚合物例如通过在聚合物流附近并沿其吹出的空气流的作用得到冷却和抽拉，并被固化成可以通过抽拉、拉伸或卷缩进行处理的线股。可以向表面增加用于实现其他功能的化合物。
纤丝还可以是通过进入反应物介质的成纤反应物溶液的化学反应，例如通过来自黄原酸纤维素溶液的再生纤维素喷丝到硫酸内而制成的再生纤维。再生纤维素纤维的实例是粘胶纤维和莱塞尔(lyocell)纤维。
术语“短纤维”被用在本发明地上下文中。短纤维可以由与上述纤丝相同的物质以及通过与其相同的过程制成。它们可以是合成纤维或再生纤维素纤维(例如粘胶纤维或莱塞尔(lyocell)纤维)。此外，还可以采用丝纤维。通常实施纤维束的切割以形成单个切割长度。
“面向身体层片”指的是最靠近使用者身体的层片。面向身体层片例如可以是吸收性物品中的顶层片。也可以是在带元件、侧片和物品腰部区域上最靠近使用者身体的层片。
【具体实施方式】
本发明涉及用作吸收性物品中的面向身体层片的无纺材料，如图1所示，其包括相互结合的至少两层2，3，其中第一层2包括纺丝成网纤丝4并且第二层3包括短纤维5，短纤维5具有≤1.5dtex的厚度并且纤丝4具有≥2.5dtex的厚度。无纺材料可以被用在吸收性物品中，在这种情况下包括短纤维5的第二层3在使用过程中靠着使用者。层片包括薄度≤1.5dtex的纤维的这一部分因为具有较薄的短纤维5而对使用者是柔软和具有舒适感的。同时，包括比短纤维5相对更粗糙的纤丝4的第一层2具有良好的液体引入性能。面向身体层片1具有与包括纤丝的第一层2相结合的柔软表面层，也就是第二层3。纤丝层2可以作为转移层，液体(例如尿、月经血和汗)穿过该层被快速转移到吸收性物品中的更下层。包括粗糙纤丝4的第一层2具有相对较大使得液体可以快速穿过所述层的孔。面向身体层片可以是顶层片。第二层2对使用者的柔软和舒适感的性能和第一层3上的液体引入性能是对吸收性物品中的顶层片有利的性能。下文给出面向身体层片的其他实例。
通过在下文描述中更详细地披露的方法制造无纺层。简言之，第一层2在成形元件上纺丝成网，这意味着纤丝在达到成形元件之前得到纺粘并固化。短纤维随后气流成网布置或湿法成网布置在第一层上。如果短纤维是湿法成网布置的，则它们可泡沫成形在第一层的顶部。通过水刺法形成两层之间的结合。因而，不采用任何热粘结，这是有利的，因为热粘结会形成由顶层片上的熔融纤维产生的液体阻挡。这些层得到水刺，将导致纤维和纤丝进入另一相关层并且这些层由此相互结合。这意味着在两层之间不会发现任何清楚的界限。水刺粘结对于本发明的无纺材料是有利的，因为这样避免了例如在材料中形成对液体的阻挡。如果采用热粘结将所述层结合在一起，则这些层需要在热粘结步骤之前得到干燥。这种干燥步骤需要额外的能量。
根据本发明的无纺材料在第二层包括厚度≤0.7dtex的短纤维。利用这一厚度，使用者感觉更柔软。纤维越薄，可以获得越柔软的感觉。根据本发明的无纺材料还可以包括厚度≤0.5dtex的短纤维。这会使面向身体层片或顶层片对使用者具有舒适度，同时顶层片上的液体引入效果非常好。
第二层中的短纤维可以具有6-40mm的长度。短纤维可以湿法成网布置或气流成网布置在包括纤丝的第一层上。然而，它们也可以在梳理层布置在纤丝层上之前分别得到梳理。当短纤维得到梳理时，它们具有大约20-40mm的长度，因为纤维将相互钩住。更短的纤维难以梳理。当短纤维得到湿法成网布置或气流成网布置时，它们会更短，也就是6-20mm。湿法成网布置或气流成网布置的短纤维可以少量布置，这对于获得非常薄的短纤维层是有利的。
纤丝可以具有≥3dtex的厚度。由那种粗糙纤维制成的层具有良好的液体引入性能。
许多不同的材料可以用于本发明的无纺材料。纤丝和纤维可以从人造纤维中选取。人造纤丝和纤维被分为由天然聚合物、合成聚合物和来自再生源的合成聚合物制成的纤丝和纤维。所有的这些种类的聚合物都可以用在无纺材料中的纤丝和纤维中。此外，可以采用属于天然纤维的丝纤维作为短纤维。
因而，纤丝可以从合成纤维和来自再生源的合成纤维中选取。合成纤丝可以是聚烯烃纤丝，例如聚乙烯和聚丙烯纤维、聚酰胺纤丝、聚酯纤丝以及聚丙烯酸纤丝。来自再生源的合成纤丝可以是聚交酯纤丝。还可以采用用于生产上述纤丝的聚合物的共聚物制成无纺材料的纤丝。
短纤维还可以从人造纤维、合成纤维和来自再生源的合成纤维中选取。合成纤维可以是聚烯烃纤维，例如聚乙烯和聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维以及聚丙烯酸纤维。来自再生源的合成纤维可以是聚交酯纤维。还可以采用用于生产上述纤维的聚合物的共聚物制成无纺材料的纤维。纤维还可以由天然聚合物制成。因而，粘胶纤维和莱塞尔(lyocell)纤维可以用在根据本发明的无纺材料中。短纤维也可以是属于天然纤维的丝纤维。上述所有纤维都将提供柔软表面。
出于几个原因选取根据本发明采用的纤维和纤丝。液体的渗透性是对于纤丝而言的最重要原因之一。短纤维应该是柔软的并且不应该较大程度地吸收液体。
无纺材料可以具有20-50g/m2的表面重量。本发明涉及一种无纺材料，其中按照无纺材料的总重量计算，短纤维构成材料重量的10-40％，并且按照无纺材料的总重量计算，纤丝构成材料重量的60-90％。短纤维价格昂贵并且要求非常低的量。此外，液体被吸在第二层中更小的孔上并且要求这一层相当薄以避免液体停留在包括短纤维的第二层中。10％的重量足以能够使第二层3覆盖第一层2。重量超过40％的短纤维将使该层太紧密，这将阻止液体经过第二层。重量60％的纤丝将使层具有良好的液体引入性能并且液体可以相当快地经过该层。重量超过90％对使用者将不舒适。此外，包括纤丝的第一层比包括短纤维的第二层具有更大的孔。第一层可以作为第二层与更下一层(例如吸收层)之间的转移层。第一层中孔的尺寸从两层之间的界面向第一层的底部逐渐增大。这也是出于这些层是水刺在一起的原因。
面向身体层片可以是顶层片、用作腰部、侧片或带元件的层片。因此，上文所有的描述和所有的定义还参照本发明的这些实施方式。带元件可以连接在尿片的后部，备选地连接在尿片的前部上并被用于通过紧固装置绕穿用者的腰部紧固在一起。例如在WO 03/017902A1中公开了这种带元件。尿片中的侧片是前部或后部的一部分，例如带元件连接在其上。例如在WO02/49567中公开了这种侧片。腰部是在物品被使用时位于穿用者腰部区域的部分。腰部存在于尿片或套穿裤中。
在腰部、侧片或带元件中被作用顶层片的面向身体层片按照定义是最靠近使用者身体的层片。柔软的第二层将面对使用者身体，因为其是柔软和光滑的层。由于第二层靠着使用者的身体，因此第一层远离使用者定向。带元件、侧片或腰部可以仅由本发明的无纺材料构成。如果是这样，第一层附接(detached)在吸收性物品的外表面上并且可以从外表面接触到。“外表面”则指的是当物品在使用者身体上处于使用中时离开使用者身体指向的表面。在这种情况下，面向身体层片如果放置在腰部或带元件上，则会被用作将用于连接装置的钩材料连接在吸收性物品上的环材料。包括纺丝成网纤丝的第一层将被用于钩材料的连接。由于面向身体层片是柔软和光滑的，因此其除了具有良好的液体引入性能之外，还适用于像腰部、带元件或侧片这样不覆盖吸收孔的面向身体层片。
本发明还涉及一种包括如上所述的无纺材料的吸收性物品，例如卫生巾、女裤内衬、失禁防护品或尿片。无纺材料被用作面向身体层片。面向身体层片可以是如上所述的顶层片、带元件、侧片或腰部上的层片。此外，无纺材料可以被用作吸收性物品中的环材料。下文中，面向身体层片将被描述为顶层片，但所给出的定义和特征也可以覆盖面向身体层片的其他实施方式。
吸收性物品可以包括无纺材料作为顶层片，和进一步的底层片以及有可能包括的下文所述的处于中间的层。在图2中示出了卫生巾201形式的实施方式，其中卫生巾包括根据本发明的无纺材料作为顶层片202。第二层在使用过程中靠着使用者身体定向。还包括在此未示出的底层片，以及有可能包括的下文所述的处于中间的层。无纺材料包括至少两个层2，3，其中第一层2包括纺丝成网纤丝4并且第二层3包括湿法成网布置或气流成网布置的短纤维5，其中短纤维5具有≤1.5dtex的厚度并且纤丝4具有≥2.5dtex的厚度。
图3公开了图2所示的吸收性物品的横截面图。底层片301可以包括柔性薄膜，例如塑料薄膜。薄膜中的塑料材料的实例是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯或一些其他合适的材料，例如疏水无纺层或薄膜与无纺材料的叠层。这些类型的材料经常被用于在底层片301上获得柔软和织物状表面。底层片301可以是可透气的，使得其允许蒸气穿过同时也防止液体透过。透气材料可以包括多孔聚合物薄膜、由纺粘和熔吹层制成的无纺叠层、以及由多孔聚合物薄膜和无纺材料制成的叠层。
底层片可以例如在底层片的远离上层的一侧具有粘合物珠形式的粘合物连接，从而使它们能够固定在女裤、内裤或短裤上。释放材料可以施加在粘合物顶部，以在不使用产品时保护粘合物。
吸收产品还可以包括在顶层片303与底层片301之间的吸收芯部302或结构。吸收芯部302可以由一层或多层纤维素纤维构成，例如纤维素短纤浆、吸收成网材料、短纤浆、分离纤维或压缩浆。可以使用的其他材料包括，例如，吸收性无纺材料、泡沫材料、合成纤维材料或泥炭。除了纤维素纤维或其他吸收性材料，吸收芯部还可以包括超吸收材料，通常称为SAP(超吸收聚合物)，它们是纤维、颗粒、粒子、薄膜或类似物形式的材料。超吸收聚合物是能够在水中膨胀并不溶于水的无机或有机材料，具有的吸收能力为它们自身重量至少20倍的包含重量百分比0.9％的氯化钠的水溶液。适用作超吸收材料的有机材料可以包括天然材料，例如多糖、多肽和类似物质、以及合成材料，例如合成水凝胶聚合物。这些水凝胶聚合物包括例如聚丙烯酸的碱金属盐、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡啶和类似物质。其他合适的聚合物包括水解丙烯腈嫁接淀粉、丙烯酸嫁接淀粉、异丁烯马来酸酐共聚物以及它们的混合物。水凝胶聚合物优选易于得到交联以确保材料大体上保持不溶于水。优选的超吸收材料也是表面交联的，使得超吸收颗粒、纤维、球体等的外表面或外壳比超吸收物质的内部具有更高的交联密度。超吸收物质在吸收芯部的比例可以是重量百分比的10-90％之间，优选是重量百分比的30-70％之间。
吸收芯部可以包括在吸收液体能力、液体分布能力以及存储能力方面具有不同特性的不同材料层。吸收芯部时常在纵向方向上得到伸长并且可以是例如矩形、T形或沙漏形。沙漏形芯部在前部和后部比裆部更宽，以提供有效吸收，同时这种设计使产品更易于靠近并围绕穿用者成形，由此提供绕腿部的更贴紧的适配。
吸收产品还可以包括在顶层片与吸收芯部之间的转移层。转移层是多孔柔性材料并包括以下物质中的一个或多个：气流成网、填絮、薄纱(tissue)、梳理纤维幅、超吸收颗粒或超吸收纤维。转移层具有高接收液体的瞬时能力并且能够在液体由下层吸收芯部吸收之前暂时存储液体。转移层可以覆盖吸收芯部的整体或部分。
顶层片、底层片和任何中间材料在产品边缘得到密封，可以通过例如热密封或通过一些其他常规方式实现密封。
吸收产品还可以在其侧面包括翼部。其还可以包括松紧带以在产品得到穿用时提供与身体的紧密接触，并且还减少泄漏。
下文描述用于制造无纺材料的方法。图4示意性表示用于制造根据本发明的无纺材料的过程的实施方式。制造无纺材料的方法包括在成形元件412上形成连续纤丝幅以及在所述连续纤丝的顶部施加包含短纤维的湿法或泡沫成形纤维分散，由此形成包含连续纤丝和短纤维的纤维幅并随后对纤维幅进行水刺以形成无纺材料。
图4所示的实施方式以通过挤压熔融聚合物、冷却和拉伸到适当直径来制成纺丝成网纤维形式的连续纤丝411作为起始。
根据图4所示的实施方式，纺丝成网纤维411直接布置在成形线412上，在那里它们可以形成相对松散的开口幅结构，其中纤维彼此相对自由。这一点也通过使纺丝成网喷嘴与线之间的距离相对较大，使得纤丝可以在它们落在线412之前得到冷却来实现，在线412上纤丝的粘性降低。来自压头箱414的含水或起泡纤维分散413落在纺丝成网纤丝的顶部。在湿法成网布置技术中，纤维与可选择的粘合剂分散在水中，并且纤维分散在成形纤维上被脱水以形成湿法成网的纤维幅。在泡沫成形技术中，纤维幅由包含水和表面活性剂的发泡液体中的纤维分散形成。例如在GB 1,329,409、美国专利No.4,443,297、WO96/02701和EP-A-0938601中描述了泡沫成形技术。泡沫成形的纤维幅具有非常均匀的纤维构造。对于泡沫成形技术更详细的描述参照上述文献。
纺丝成网纤丝以及短纤维的纤维分散可以形成在相同或不同的线上。布置在线412上的纺丝成网纤丝幅基本上没有得到粘结，这意味着幅非常薄弱并且必须非常小心地被运送和转移到下一成形工作台，压水箱414。
根据一种实施方式，采用相对粗糙的成形线412。这有助于通过向上和向下弯曲将纺丝成网纤丝“结合”或“固定”在线上并与线的外形相一致，由此防止其在湿法成网或泡沫成形纤维分散从压头箱412向下充注在纺丝成网幅的顶部时发生移动。
可以采用许多不同类型和不同混合比例的纤维制造湿法成网或泡沫成形的纤维幅。可以采用多种纤维长度。然而，根据本发明，有利的是采用长度达到20mm的短纤维。这对于一些应用是有利的，因为短纤维与更纤维相比将更容易与纺丝成网纤丝混合并结合。也有更多的纤维端部从材料中伸出，这样提高了材料的柔软度和织物感。对于短纤维来说，湿法成网和泡沫成形技术都可以采用。
在泡沫成形技术中，可以采用比湿法成网技术更长的大约18-30mm的纤维。长纤维在本发明的另一方面是有利的，因为它们增大了水刺材料在干以及湿状态下的强度。
落在纺丝成网纤丝顶部的纤维分散通过布置在线412下方的吸入箱(未示出)得到脱水。湿法成网和泡沫成形有利之处在于成形线412上的开口度增大。短纤维形成在纺丝成网幅的顶部，这样提供了所需的严密度并作为用于短纤维成形的附加筛网。同时从这一角度来说，可以从可利用范围的粗经来进行成形线412的选择。
由此形成的包括纺丝成网纤丝和短纤维的纤维幅因短纤维的存在而保持相当稳定，短纤维将使纺丝成网纤维互锁，从而又加强了结构。所述幅随后在包括几排喷嘴的缠结工作台416上得到水刺，非常细的水射流在高压下从喷嘴中射向纤维幅。对于水刺技术(或者也被称为射流喷网(spunlace)技术)的其他描述，参照加拿大专利841,938。
备选地，纤维幅在水刺之前可以被转移到特定缠结线，该线可选择地得到构图以形成带有图案的无纺布。在这种情况下，所述幅还可以在转移之前通过具有一排或多排喷嘴的第一缠结工作台得到水刺以加固所述幅。然而这种预缠结将使材料套在丝线上，这需要在之后转移到缠结线的过程中增大拉力。在备选实施方式中，纤维幅在同一线412上形成并得到水刺。
水刺可以通过已知方式从纤维材料(未示出)的两侧实施，从而获得更加均质等边的材料。
成形线412和/或缠结线416当然可以分别由另一适当的成形和缠结元件替代，例如带孔的带、带孔的鼓轮等等。整个复合材料的形成在可以相对比较粗糙的同一线上完成。
在水刺之后材料417得到干燥和缠绕。材料随后通过已知方式被变换成合适的形式并得到包装。由于优选的是使工艺用水尽可能具有封闭环路，因此在成形和水刺步骤脱水得到的水优选得到再循环。
短纤维层还可以如上所述得到梳理。然而，当纤维已经落在纤丝层上时不能执行梳理步骤。必须在短纤维层已经布置在纤丝层之前执行梳理步骤。
无纺材料由此称为水刺无纺材料，从而获得得到机械结合的无纺材料。这种无纺材料具有非常良好的织物舒适性，同时具有非常好的引入功能。