CN101036607A - 制造波状吸收芯子结构的方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造吸收芯子结构的方法，包括：熔纺至少一层纤维材料。将超级吸收材料沉积在第一层相应的第一部分和第二部分之间。在纤维材料层中基本上平行的排中形成将至少两个峰部分开的至少一个谷部。将第一层纤维材料的第一部分折叠在第一层纤维材料的第二部分上。使至少部分的第一层纤维材料致密化。

Description

制造波状吸收芯子结构的方法
技术领域
本发明涉及用于一次性吸收物品的吸收芯子(absorbent core)结构。更具体地说，本发明涉及纤维材料构造的吸收芯子结构。
背景技术
具有吸收芯子结构的一次性吸收物品在本领域是熟知的。而且，众所周知，这种吸收芯子结构具有至少三个功能区，即捕获区，分散区和存储区。虽然这些区是已知的，但是具有所述区的吸收芯子结构的构造受到当前制造方法和当前材料选择的限制。
一种这样的常规的吸收芯子结构包括纤维素材料的使用。虽然纤维素材料的使用提供令人满意的捕获和分散区，但是纤维素芯子结构具有潮湿完整性差的缺点(即在受潮时具有较差的结构完整性)。在改进这种纤维素芯子结构的潮湿完整性的努力中，经常包含使用昂贵的粘合剂。使用纤维素材料的另一个已知的问题是出现结节和细粒，这种结节和细粒是不能令人满意地成形的纤维，其负面影响芯子的性质(例如功效、成本)。
另一种这样的常规的吸收芯子结构包括合成熔吹(meltblown)纤维的使用。虽然使用合成熔吹纤维可以提供满意的潮湿完整性，但是得到的芯子结构在构造方面经常受到限制。例如，合成熔吹纤维通常直径小(例如，2-9微米)；因此，得到的芯子结构通常具有较差的捕获性质。而且，这些较小的纤维往往是薄弱的，因此不能形成水合作用后的孔隙区。此外，合成的熔吹芯子结构常常需要使用昂贵的粘合剂。
业已知道，用于一次性吸收物品的常规吸收芯子结构可以由离散的多层材料制成。而且，众所周知，所述层可以由不同类型的材料构成。例如，常规的吸收物品可以制造成：(a)用作捕获区的顶层，用于更快速地吸收穿戴者的排出物；(b)用作分布区的中间层，用于吸收芯子结构中的排出物的预期的传送(例如，纵向或横向移动排出物以便更好地使用尿布)；以及(c)用作存储区的底层，用于较长时间存储排出物。
需要一种由纤维材料制造的吸收芯子结构，其中捕获区、分散区和存储区的性质能够沿着垂直和水平方向容易变化。
发明内容
一种吸收芯子结构，具有至少一个捕获区、至少一个分散区和至少一个存储区。该捕获区由纤维材料构成。捕获区具有，从约0.018g/cc到约0.20g/cc的较低的密度。该分散区由所述纤维材料构成。分散区被加固以具有从约0.024g/cc到约0.45g/cc的相对中等的密度。分散区与所述捕获区流体连通。该存储区由所述纤维材料构成。存储区被加固以具有从约0.030g/cc到约0.50g/cc的较高密度。存储区与所述分散区流体连通。纤维材料部分成形为至少一个峰部和至少一个谷部，并且然后折叠以形成所述吸收芯子结构。纤维材料选自：聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、醋酸纤维素、聚丁烯(polybutane)、人造纤维、氨基甲酸乙酯、KratonTM、聚乳酸、棉花、LyocellTM、生物可降解的(biogradeable)聚合物，适合形成纤维的任何其它材料及其组合。吸收芯子结构还可以包括超级吸收材料，例如超级吸收聚合物(SAP)和/或具有超级吸收性质的其它材料。该SAP可以沉积在至少一个所述谷部上。SAP可以沉积在至少一个所述峰部上。SAP可以沉积在至少一个所述谷部和至少一个所述峰部上。SAP可以沉积在交替的谷部上。SAP可以沉积在交替的峰部上。所述峰部的第一排可以与所述峰部的第二排基本上垂直。所述峰部的第一排可以与所述谷部的第一排基本上垂直。纤维材料可以包括基本上不具有峰部和谷部的线性部分。该线性部分可以折叠并位于至少两层峰部和谷部之间。SPA可以沉积在所述线性部分上。
一种吸收芯子结构，具有至少一个捕获区、至少一个分散区和至少一个存储区。该捕获区由第一纤维材料构成。捕获区具有从约0.018g/cc到约0.20g/cc的较低的密度。该分散区由第二纤维材料构成。分散区被加固以具有从约0.024g/cc到约0.45g/cc的相对中等的密度。分散区与所述捕获区流体连通。所述分散区具有至少一个峰部和至少一个谷部。所述存储区由第三纤维材料构成。存储区被加固以具有从约0.03g/cc到约0.50g/cc的较高的密度。存储区与所述分散区流体连通。所述存储区具有至少一个峰部和至少一个谷部。所述第一纤维材料，第二纤维材料和第三纤维材料位于彼此的上面以便形成所述吸收芯子结构。吸收芯子结构还可以包括超级吸收材料，例如超级吸收聚合物(SAP)和/或具有超级吸收性质的其它材料。该SAP可以沉积在至少一个所述谷部上。SAP可以沉积在至少一个所述峰部上。SAP可以沉积在至少一个所述谷部和至少一个所述峰部上。SAP可以沉积在交替的谷部上。SAP可以沉积在交替的峰部上。所述分散区内所述峰部的排可以与所述存储区内所述峰部的排基本上垂直。所述分散区内所述峰部的排可以与所述存储区内所述谷部的排基本上垂直。本发明还考虑到制造诸如用于一次性卫生产品中的吸收芯子结构的各种方法。通常，所述方法可以包括熔纺至少一层纤维材料，在纤维材料的所述层形成至少两个峰部和至少一个谷部，以及至少使该层的部分致密化。在多个实施方案中，超级吸收材料可用于流体存储的目的。所述超级吸收材料可由聚合物和/或其他材料形成。熔纺工艺例如可以包括熔吹和/或纺粘工艺，该工艺是将纤维沉积在诸如用金属丝构成的传送元件的移动收集器上。
在一个说明性的实施例中，所形成的第一层纤维材料具有至少两个峰部和至少一个将峰部分开的谷部。该第一层纤维材料的第一部分包住第一层纤维材料的第二部分，并且至少部分的第一层纤维材料被致密化。从纤维材料层的相对表面测定的每个峰部的层高度可以是每个谷部高度的几倍。例如，9∶1的比率可用于特定的应用。然而也可能需要较高或者较低的比率。目前，在本发明中优选使用2∶1的最小比率。峰部和谷部的宽度和形状也可以根据需要进行改变。
多种其他特征也可以连同上述的实施方案或者本发明的其他实施方案被任选采用。例如，形成所述的第一层纤维材料可能需要包括沿着第一层纤维材料的第一表面形成多个交替的峰部和谷部。使第一层的至少部分致密化可以进一步包括使多个峰部的至少部分致密化。将第一层纤维材料的第一部分包住第一层纤维材料的第二部分可能进一步包括将相对关系的相应的峰部对儿对齐，或者将峰部与相对的谷部对齐，或者相反，或者这两种选择的组合，取决于所需的密度特征。第一层纤维材料的峰部和/或其它区域可以被压缩或者均一地致密化在整个层上，或者在所选择的一个部分或者多个部分，取决于由这种压缩所赋予或者促使的流体捕获，分散和/或存储特性。
在另一个方面，纤维材料层的第三部分可以折叠在第一和第二部分之间。在任何这些有多个层或者多层部分彼此相邻放置的实施方案中，超级吸收材料可以均一地放置在一个或者多个层上或者层部分上或者在间隔开的位置上，取决于想要制造的特定物品的需要。超级吸收材料也可以或者分散在构成一个或者多个纤维层或者层部分的纤维内。
在包括或者不包括折叠一或这两层，使用第一和第二离散层的实施方案中，构成第一和第二层的纤维可以由相同的材料或者具有不同特征的材料形成。
在包括使用离散层的纤维材料形成吸收芯子结构的示例性实施方案中，包括形成第一层的第一纤维材料，所述第一层的第一纤维材料具有至少一个将至少两个峰部分开的谷部。第二层的第二纤维材料靠着所述峰部和谷部放置。该方法还包括使形成第一层峰部和靠着峰部放置的第二层的区域的纤维材料致密化。第二层通常是平展的，或者可以包括一或者多个峰部和谷部。该实施方案和本发明的其他实施方案类似，可以包括附加层，取决于应用的需要，而且可以包括上述的单独使用或者任意根据需要组合的特征。
本发明的各种附加特征、优点和目的在结合附图阅读了优选实施方案的详细说明后对本领域的技术人员将容易明白。
附图说明
图1a示出具有峰部和谷部的纤维材料的示范性部分；
图1b示出图1的纤维材料，其中显示的在先的峰部已经基本上缩陷，从而产生较短，较致密的区域；
图2a示出被折叠的示范性纤维材料；
图2b示出被致密化的图2a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图2c示出图2b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图3a示出被折叠的示范性纤维材料；
图3b示出被致密化的图3a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图3c示出图3b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图4a示出被折叠的示范性纤维材料；
图4b示出被致密化的图4a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图4c示出图4b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图5a示出被折叠的示范性纤维材料；
图5b示出被致密化的图5a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图5c示出图5b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图6a示出被折叠的示范性纤维材料；
图6b示出被致密化的图6a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图6c示出图6b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图7a示出被折叠的示范性纤维材料；
图7b示出被致密化的图7a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图7c示出图7b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图8a示出被折叠的示范性纤维材料；
图8b示出被致密化的图8a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图8c示出图8b圈出区域的放大图；
图9a示出被折叠的示范性纤维材料；
图9b示出被致密化的图9a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图9c示出图9b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图10a示出被折叠的示范性纤维材料；
图10b示出被致密化的图10a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大；
图10c示出图10b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图11a示出具有峰部和谷部的第一离散中层纤维材料，以及具有第一波状区域和第二波状区域的第二离散层纤维材料，所述每一第一波状区域和第二波状区域具有峰部和谷部；
图11b示出被加固在第一离散中层的所述第二波状区域使得其对齐的峰部被进一步致密化，而其对齐的谷部仍然可以提供空隙；
图11c示出图11b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图12a示出了示例性的铺放途径，包括具有峰部和谷部的第一层纤维材料，具有峰部和谷部的第二层纤维材料以及基本上呈平面的第三层纤维材料；
图12b示出第三层被加固在所述第二层上，使得所述第三层的基本上填满谷部；
图12c示出图12b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域；
图13a示出有捕获区，分散区和存储区选择性置于整个芯子构造的吸收芯子的2维示意图；
图13b示出有流体在其中流动的图13a的3维示意图；
图13c示出有流体在其中进一步流动的图13b的3维示意图；以及
图14示出捕获区，分散区和存储区的3维放置改变的另一吸收芯子的3维示意图。
具体实施方案
这里所用的各种术语定义如下：
在这里的术语“吸收性物品”是指吸收并容纳身体排出物的装置，更具体地说，是指放置在穿戴者的身体上或身体附近以吸收并容纳从身体排出的各种排出物的装置，例如，失禁内裤，失禁内衣，吸收垫，尿布收集器(diaper holder)和衬垫，女性卫生服装等。所述吸收性物品可以具有外在表面(garment surface)和身体表面的吸收芯子；设置在靠近所述吸收芯子的所述身体表面的液体可渗透面片；以及设置在靠近所述吸收芯子的所述外在表面的液体不可渗透的背片。
术语“一次性的”在这里用来说明通常不打算作为吸收性物品浆洗或复原或再使用的吸收性物品(即，打算在一次使用后将它们抛弃，并且优选以环保的方式回收、沤肥，或丢弃)。
术语“尿布”在这里通常是指婴儿或失禁的成人下身穿着的吸收性物品。
这里所用的术语“短裤”是指具设计用于婴儿或成人穿的有腰部开口和腿部开口的一次性服装。通过将穿戴者的腿插入腿部开口中并将短裤滑动到围绕穿戴者下身的位置将短裤放置在位。短裤可以用任何合适的技术预成形，包括但不限于：利用可再固定和/或不能再固定的结合(例如缝合、焊接、粘合剂、粘接结合、固定器等)将物品部分连接在一起。短裤可以在沿着物品的周边的任何地方(例如，侧面固定的，前腰固定的)预成形。虽然这里使用了术语“短裤”、短裤通常也指的是“封闭式尿布(closed diaper)”、“预先固定的尿布(prefasteneddiaper)”、“穿上的尿布(pull on diaper)”、“训练短裤(training pant)”以及“尿布短裤”。合适的短裤公开在1993年9月21日授权给Hasse等人的美国专利5,246,433，1996年10月29日授权给Buell等人的美国专利5,569,234，2000年9月19日授权给Ashton的美国专利6,120,487，2000年9月19日授权给Johnson等人的美国专利6,120,489，1990年7月10日授权给Van Gompel等人的美国专利4,940,464，1992年3月3日授权给Nomura等人的美国专利5,092,861，2002年6月13日提交的名称为“Highly Flexible and Low Deformation FasteningDevice”、序列号为10/171,249的专利申请，1999年4月27日授权给Kline等人的美国专利5,897,545，1999年9月28日授权给Kline等人的美国专利5,957,908中。
术语“纵向(MD)”或“轴向”在这里是指平行于该物品和/或固定材料最大线性尺寸运行的方向，并包括在纵向±45°范围内的方向。
术语“横向(CD)”“侧向”或“横的”在这里是指与纵向垂直的方向。
术语“连接的”包括通过将一个元件直接附加在另一个元件上而使一个元件被直接固定在另一个元件上的构造，和通过将一个元件附加在附加另一个元件上的一个或多个中间元件而使一个元件间接地固定在另一个元件上的构造。
这里所用的术语“纺粘纤维”是指基本上分子取向的聚合物材料的小直径纤维。纺粘纤维通常是这样形成的，即从喷丝头的多个微小的、通常是圆形的毛细管中喷出熔融的热塑性材料的长丝形成，所述喷出的长丝的直径然后用拉细工艺迅速减小。当纺粘纤维沉积在收集表面上之后它们通常不发粘并且通常是连续的。
这里所用的术语“纺粘材料”是指由纺粘纤维制成的材料。
这里所用的术语“熔吹纤维”是指聚合物材料的纤维，其通常是这样形成的，即通过将熔融热塑性材料喷出通过多个微小的、通常是圆形的模具毛细管成为熔融细线或长丝，进入会聚的高速的通常是热气体(例如，空气)流，使熔融热塑性材料的长丝变细，以减小其直径。其后，熔吹纤维可以由高速气流输送并沉积在收集表面，以形成随机散布的熔吹纤维网。熔吹纤维可以是连续的或离散的，其平均直径小于10微米，并且当沉积在收集表面上时通常是粘性的。
这里所用的术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物，诸如嵌段、接枝、无规和交替共聚物的共聚物、三元共聚物等，及其混合物以及改性物。而且，除非另有其他特定限制，术语“聚合物”包括分子的所有可能的空间构型。这些构型包括但不限于全同立构、间同立构和随机对称
这里所用的术语“超声波焊接”是指例如由将纤维通过音波角(sonic horn)和砧辊之间进行的工艺。
这里所用的术语“捕获层”或“捕获区”是指具有从约0.018g/cc到约0.20g/cc的较低密度和从约0.41mm到约5.23mm较高厚度的纤维材料。
这里所用的术语“分散层”或“分散区”是指具有从约0.024g/cc到约0.45g/cc的比较中等密度和从约0.39mm到约4.54mm比较中等厚度的纤维材料。
这里所用的术语“存储层”或“存储区”是指包含SAP的任何区域。而且，所述术语是指具有从约0.030g/cc到约0.50g/cc的较高密度和从约0.15mm到约3.96mm较小厚度的纤维材料。
这里所用的术语“小直径”描述了具有小于或等于10微米直径的任何纤维。
这里所用的术语“大直径”描述具有大于10微米直径的任何纤维。
这里所用的术语“超级吸收剂”是指至少能够吸收10倍于其重量的液体的材料。
图1a示出具有峰部40和谷部42的纤维材料10的示范性部分。峰部40具有约9mm到约35mm的一般高度(显示为Hp；优选约27mm)和约2.5mm到约25mm的一般宽度(显示为Wp；优选约12mm)。谷部42具有约1mm到约17.4mm的一般高度(显示为Hv；优选约3mm)和约2.5mm到约25mm的一般宽度(显示为Wv；优选约12mm)。峰部具有与谷部的基重约1％到约49％相比约99％到约51％的一般基重。例如，假设100gsm的平均基重，峰部可能具有约90％的基重(或者约180gsm，相应的高度约9mm)，谷部可能具有约10％的基重(或者约20gsm，相应的高度约1mm)。纤维材料10的纤维可以由多种合适的材料制成，包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、淀粉、醋酸纤维素、聚丁烯(polybutane)、人造纤维、氨基甲酸乙酯、KratonTM、聚乳酸、棉花、LyocellTM、生物可降解的(biogradeable)聚合物，适合形成纤维的任何其它材料及其组合。本发明的纤维质纤维与传统的通常具有约2到约9微米的熔吹纤维不同可能具有从约10微米到约600微米的直径。具有这种大直径可以制成为捕获层提供所需空隙的低密度纤维材料。能够改良密度也是提供分散和存储区所需的。这种改良技术包括但不限于，加固(例如咬送辊，真空同时使加工纤维束中的纤维变细)，(例如，加热的咬送辊)，超声波或者通风粘合(throughair bonding)(例如列举在美国专利4,011,124中)。
图1b示出了图1的纤维材料10，其中显示的在先的峰部已经基本上缩陷，从而产生较短，较致密的区域30。被缩陷成较短，较致密区域的峰部的基本观点进一步阐述在下列的实施方案中。
图2a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线200所示分别基本上成垂直对齐。在折叠纤维材料10之前，超级吸收聚合物80(以后称作SAP)可沉积在波状区域10b的谷部42中，或者部分沉积在峰部上。例如，假设在100mm×35mm的吸收芯子结构内的沉积量为8.4克，相应的表观容积密度可能约等于0.67g/cc，高度为约0.362mm。图2b示出被致密化的图2a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部40垂直对齐的区域现在具有相对高的密度30a，30b和30c，因为与谷部中较少量的材料相比存在更多的材料。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得SAP80以上的区域具有相对低的密度10。这个示范性的实施方案比现有技术提供了更特定的优点，因为捕获区和分散区是并排的。这可以使排出物将捕获区的空隙开始填满后纵向分散排出物。图2c示出图2b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图3a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线300所示分别基本上不成垂直对齐。在折叠纤维材料10之前，SAP80可沉积在波状区域10b的谷部42中，或者部分沉积在峰部上。图3b示出被致密化的图3a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部和谷部对齐的区域现在在一端具有相对高的密度30a，30b，在另一端具有相对中等的密度20a，20b。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得SAP80以上的区域具有相对中等的密度20c。图3c示出图3b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图4a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线400所示分别基本上成垂直对齐。在最初折叠之前，SAP80可沉积在谷部中，或者部分沉积在峰部上。此外，在最终的折叠之前，SPA80可以沉积在平面区域10c的顶面。图4b示出被致密化的图4a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部和谷部对齐的区域现在具有相对高的密度30a，30b。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得SAP80以上的区域具有相对低的密度10c。还可以看出，本实施方案提供了两个区域的SAP80，平面区域10c以上的一个连续层的SAP和另一个由平面区域10c以下的峰部和谷部中离散沉积的SAP构成的另一区域。图4c示出图4b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图5a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线500所示分别基本上不成垂直对齐。在最初折叠之前，SAP80可沉积在谷部中，或者部分沉积在峰部上。此外，在最终的折叠之前，SPA80可以沉积在平面区域10c的顶面。图5b示出被致密化的图5a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部和谷部对齐的区域现在在一端具有相对高的密度30a，30b，在另一端具有相对中等的密度20a，20b。而且可以看出，本实施方案提供了两个区域的SAP80，平面区域10c以上的一个连续层的SAP和另一个由平面区域10c以下的峰部和谷部中离散沉积的SAP构成的另一区域。图5c示出图5b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图6a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线600所示分别基本上成垂直对齐。在最初折叠之前，SAP80可沉积在谷部中而不沉积在峰部上。为了实现这种AGM沉积，可以进行特殊的维护以确保在峰部上或者其它过程(例如，向峰部的顶部吹空气)的不显著的沉积可被包含在内从而出去所有原始沉积的SAP。图6b示出被致密化的图6a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部垂直对齐的区域现在具有相对高的密度30a，30b。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得SAP80以上的区域具有相对低的密度10c。图6c示出图6b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图7a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线700所示分别基本上成垂直对齐。在最初折叠之前，SAP80可沉积在峰部上而不沉积在谷部中。为了实现这种SAP沉积，可以进行特殊的维护以确保在谷部中/和其它过程(例如，向谷部内吹空气)的不显著的沉积可被包含在内从而出去所有原始沉积的SAP。图7b示出被致密化的图7a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部垂直对齐的区域现在具有相对高的密度30a，30b。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得SAP80以上的区域具有相对低的密度10c。也可以看出，SAP80的沉积被相应的高密度30a，30b垂直环绕，并且由低密度10c水平环绕。图7c示出图7b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图8a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线800所示分别基本上成垂直对齐。在最初折叠之前，SAP80可沉积在交替的谷部并部分沉积在峰部上。因为SAP在存在流体大条件下显著膨胀，提供没有SAP的交替谷部为随后的尿液溢出(urineinsult)提供后面的捕获区。为了实现这种SAP沉积，可以进行特殊的维护以确保这种沉积和/或其它过程(例如，向交替谷部内吹空气)可被包含在内从而出去所有原始沉积的SAP。图8b示出被致密化的图8a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部垂直对齐的区域现在具有相对高的密度30a，30b。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得谷部内的区域具有相对低的密度10c。图8c示出图8b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图9a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线900所示分别基本上成垂直对齐。在最初折叠之前，SAP80可沉积在交替的谷部中并部分沉积在峰部上。因为SAP在存在流体大条件下显著膨胀，提供没有SAP的交替谷部为随后的尿液溢出(urineinsult)提供后面的捕获区。为了实现这种SAP沉积，可以进行特殊的维护以确保这种沉积和/或其它过程(例如，向交替谷部内吹空气)可被包含在内从而出去所有原始沉积的SAP。此外，在最后的折叠之前，SAP可以断续的方式沉积平面区域10c的顶面上。该第二沉积层的SAP可以基本上类似于第一沉积层，也可以与其基本上不类似。例如，SAP的上层可以较慢起作用以使第一尿液溢出被较低层存储，然后使较上层可用于随后的尿液溢出。此外，较上层的SAP可以比较低层便宜，由此提供没有较差效果的成本节约。在图9b示出被致密化的图9a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部垂直对齐的区域现在具有相对高的密度30a，30b。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得SAP80以上的区域具有相对低的密度10c。而且可以看出，本实施方案提供了两个区域的SAP80，平面区域10c以上的一个连续层的SAP和另一个由平面区域10c以下的谷部和峰部中离散沉积的SAP构成的另一区域。图9c示出图9b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
图10a示出被折叠的示范性纤维材料10。这个特定的实施方案显示为三重折叠。纤维材料10可以包含具有峰部40和谷部42的区域。纤维材料10也可以包括没有峰部40和峰部42的区域。例如，波状区域10a和10b可以具有峰部40和谷部42，而平面区域10c不具有峰部和谷部。平面区域10c可置于波状区域10a和10b之间从而产生多层吸收芯子结构。平面区域10c可以有助于捕获SAP也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，波状区域10a和10b的峰部40a和40b如线1000所示分别基本上成垂直对齐。在最初折叠之前，SAP80可沉积在交替的谷部中而不沉积在峰部上。因为SAP在存在流体大条件下显著膨胀，提供没有SAP的交替谷部为随后的尿液溢出(urine insult)提供后面的捕获区。为了实现这种SAP沉积，可以进行特殊的维护以确保这种沉积和/或其它过程(例如，在交替谷部内并沿着峰部吹空气)可被包含在内从而出去所有原始沉积的SAP。此外，在最后的折叠之前，SAP可以断续的方式沉积在平面区域10c的顶面上，使得SAP基本上位于谷部42中。该第二沉积层的SAP可以基本上类似于第一沉积层，也可以与其基本上不类似。例如，SAP的上层可以较慢起作用以使第一尿液溢出被较低层存储，然后使较上层可用于随后的尿液溢出。此外，较上层的SAP可以比较低层便宜，由此提供没有较差效果的成本节约。在图10b示出被致密化的图9a的吸收芯子结构，使得到的厚度减小，密度大大增大。例如，在峰部垂直对齐的区域现在具有相对高的密度30a，30b。而且可以看出，谷部42的空隙现在被基本上填满，使得谷部内的区域具有相对低的密度10c。而且可以看出，本实施方案提供了两个区域的SAP80，平面区域10c以上的一个连续层的SAP和另一个由平面区域10c以下交替谷部离散沉积的SAP构成的另一区域。图10c示出图10b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
在提供折叠的基本上呈平面的中间部分的其它方法中，图11a示出了具有峰部40m和谷部42m的第一离散中间层的纤维材料10m和具有第一波状区域10a和第二波状区域10b的第二离散层纤维材料，所述第一波状区域10a和第二波状区域10b分别具有峰部40a，40b和谷部42a和42b。第二层绕着第一层折叠。第二层可以有助于捕获SAP，也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，第二波状区域10b和第一离散中间层10m的放置可以如线1100所示使一层的谷部与另一层的峰部垂直对齐。或者，本领域技术人员可以认识到每一层的峰部可以垂直对齐。类似的放置可能性存在于第一波状区域10a和第一离散中间层10m之间。在折叠之前，SAP可以沉积在一些或者所有谷部42a中，以及沉积在一些或者所有峰部40b上。虽然未显示，SPA80可以沉积在一些或者所有谷部42m中，以及沉积在一些或者所有峰部40m上。图11b示出第二波状区域10a被加固在第一离散中间层10m上使得它们的对齐的峰部被进一步致密化，而它们的对齐的谷部仍然可以提供空隙。此外第二波状区域10b的峰部40b可以对上述的对齐的峰部提供不对齐三结构支撑，由此提供第二区域的空隙。图11c示出图11b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
在折叠的其它方法中，图12a示出了包括具有峰部40x和谷部42x的第一层纤维材料10x，具有峰部40y和谷部42y的第二层纤维材料10y和基本上呈平面的第三层纤维材料10z的示范性铺放方式。第二层和第三层可以有助于捕获SAP，也可以通过将SAP保持在适当的位置从而在整个芯子结构中不产生剪切线保持整个结构的完整性。在该特定的示范性实施方案中，第一层纤维材料10x和第二层纤维材料10y的放置可以如线1200所示使一层的谷部与另一层的峰部垂直对齐。或者，本领域技术人员可以认识到每一层的峰部可以垂直对齐。此外，在该特定的实施方案中，SPA80x可以沉积在一些或者所有谷部42x中，以及SPA80y可以沉积在一些或者所有谷部42y中。此外，第三层纤维材料10z可以置于第一和第二层的顶部或者二者之间。SAP的较上沉积层与较低沉积层可以基本上类似或者基本上不类似。例如，上层SAP可以较慢起作用以使第一尿液溢出被较低层存储，然后使较上层可用于随后的尿液溢出。此外，较上层的SAP可以比较低层便宜，由此提供没有较差效果的成本节约。图12b示出第三层10z被加固在第二层10y上使得第三层10z基本上将谷部42y填满。在该特定的实施方案中，第一层10x的谷部42x大体上保持完整，而峰部40x现在具有相对中等的密度。图12c示出图12b圈出区域的放大图，因此可以进一步观察改变密度的区域。
参见附图13a，显示的2维示意图描述了本发明的一个优点。更具体地，本发明的新颖性方面提供了构建新的芯子结构构造。例如，图13a示出一种吸收芯子3000的二维示意图，其具有捕获区3010，分散区3020和选择地放置在整个芯子结构的存储区3030。这种结构提供了新颖的流体控制。
众所周知，用于一次性吸收物品的常规的吸收芯子结构可以由多层材料制成。而且，众所周知，各层可以由不同类型的材料构成。例如，常规的吸收芯子可以由下层制成：(a)用作捕获区的顶层，用于更快速地吸收从穿戴者排出的排出物，(b)用作存储区的中间层，用于较长时间地存储排出物，以及(c)用作分散区的底层，用于输送该吸收芯子内的排出物(例如，纵向或横向移动排出物，为了更好地利用尿布)。但是，这种常规的芯子经常不允许层间的流体连通。本发明不仅提供了层间流体连通，而且还提供如图13a至13c所示的三维流体控制，其中流体3003根据这里所公开的芯子结构原理流动。最后，芯子结构可以构造成使其区域(即，捕获区4010、分散区4020和存储区4030)在三维方位内可以变化，如图14的吸收芯子4000所示。
在详细描述部分所引用的所有文献，相关部分在此引入作为参考；任何文献的引用不应被解释为承认它是与本发明相关的现有技术。
多种方法和装置可用于形成一或者多层纤维材料10中的峰部40和谷部42从而进行本发明。这些可以包括整合到熔纺工艺或者在形成层后实现的技术或者这些工艺的组合的技术。形成峰部40和谷部42的优选方式是整合到熔纺工艺中的方式。在这一点上，例如，在此处引入作为参考的2003年11月17日提交的美国专利申请10/714,778(’778申请)中公开的装置和方法可用于实现纤维纺粘材料层的剥离效果。剥离效果产生由谷部形式的较低密度材料的排分开的峰部形式的较高密度材料的排。为了实现这个目的，纺粘装置的减细器(attenuator)或者拉伸喷射(draw jet)出口的距离比和正常纤维材料收集器迁移得更近。例如，如果在’778申请中称作“ACD”的这个距离为10”从而产生均一密度的纤维材料层，那么约5”的ACD可以在用于本发明的纤维材料层10中产生所期望的剥离或者峰部40和谷部42。应该认识到也可以使用包括但不限于那些包括在层产生后将纤维材料层与成型元件接触的其它方法。每排峰部40和谷部42可以交替地连续或者断续，取决于本发明的需要。
虽然已经示出并描述了本发明的具体实施方式，对本领域的普通技术人员来说，显而易见，在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下可以进行各种变化和修改。因此权利要求覆盖本发明范围内的各种变化和修改。
例如，本领域的普通技术人员将会理解加强的改变程度。
例如，本领域普通技术人员将会认识到SAP沉积可以利用多种合适的技术实现，包括但不限于在峰部和谷部形成后的配准的沉积或者在峰部/谷部形成期间沉积SAP(例如，将SAP添加到加工束减细器的顶部，其中SAP应该跟随围绕着扩散构件的纤维)。

Claims (23)

1.一种制造吸收芯子结构的方法，包括：
熔纺至少一层纤维材料，
在纤维材料层基本上平行的排中形成将至少两个峰部分开的至少一个谷部，
将第一部分的第一层纤维材料折叠在第二部分的第一层纤维材料上，以及
使至少部分的第一层纤维材料致密化。
2.如权利要求1所述的方法，其中的形成步骤还包括：
沿着第一层纤维材料的第一表面形成与多个谷部交替的多个峰部。
3.如权利要求2所述的方法，其中使至少部分的第一层纤维材料致密化还包括：
使至少一部分的多个峰部致密化。
4.如权利要求2所述的方法，其中将第一部分的第一层纤维材料折叠在第二部分的第一层纤维材料上还包括：
将相对关系的相应峰部对儿对齐。
5.如权利要求4所述的方法，其中使至少部分的第一层纤维材料致密化还包括：
将相对关系的相应峰部对儿压缩。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：
将第三部分的纤维层折叠在第一和第二部分之间。
7.如权利要求2所述的方法，其中将第一部分的第一层纤维材料折叠在第二部分的第一层纤维材料上还包括：
将相对关系的相应峰部和谷部对儿对齐。
8.如权利要求7所述的方法，其中使至少部分的第一层纤维材料致密化还包括：
将相应峰部相对于谷部压缩。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
将第三部分的纤维层折叠在第一和第二部分之间。
10.如权利要求2所述的方法，还包括：
将超级吸收材料沉积在第一层纤维材料的第一和第二部分之间。
11.如权利要求2所述的方法，还包括：
将超级吸收材料沉积在至少一些谷部中。
12.如权利要求2所述的方法，还包括：
将超级吸收材料沉积在至少一些峰部上。
13.如权利要求2所述的方法，还包括：
将超级吸收材料分散在第一层纤维材料中。
14.如权利要求2所述的方法，还包括：
以间隔关系将第一和第二量的超级吸收材料沉积在第一层纤维材料的第一和第二部分之间。
15.如权利要求2所述的方法，还包括：
将第二层纤维材料置于第一层纤维材料的第一和第二部分之间。
16.如权利要求15所述的方法，其中形成第一层的纤维与形成第二层的纤维具有不同的特性。
17.如权利要求5所述的方法，还包括
将超级吸收材料沉积在第一层和第二层的至少一层上。
18.一种由纤维材料层制造吸收芯子结构的方法，包括：
至少熔纺第一层纤维材料，
在第一层纤维材料基本上平行的排中形成将至少两个峰部分开的至少一个谷部，
将第二层第二纤维材料靠着峰部和谷部放置，以及
使形成第一层峰部和靠着峰部放置的第二层区域的纤维材料致密化。
19.如权利要求18所述的方法，其中的形成步骤还包括：
沿着第一层纤维材料的第一表面形成与多个谷部交替的多个峰部。
20.如权利要求19所述的方法，其中使纤维材料致密化还包括：
使每一峰部和靠着每一峰部放置的第二层的每一相应区域致密化。
21.如权利要求20所述的方法，还包括：
将超级吸收材料沉积在第一和第二层之间。
22.如权利要求18所述的方法，其中第二层还包括至少一个峰部和至少一个谷部。
23.如权利要求22所述的方法，还包括：
将基本上平展的第三层纤维材料靠着第一和第二层纤维材料的至少一层放置。
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