专利名称：具有改进的边缘密封的多功能纤维材料的制作方法本申请根据35U.S.C§119，要求1999年5月25日登记的美国临时专利申请系列号60/135.912和1999年9月19日登记的美国临时专利申请系列号60/166.489的优先权，它们的整个公开内容此处均予以结合，以作为参考。吸收性物品如一次性尿布、成年人大小便失禁用的垫子、卫生巾、女裤内衬及其类似物通常都备有吸收性芯部，以接纳和保存体液。吸收性芯部通常夹在一能透过液体的顶层和一不透液体的背层之间，该顶层的功能为允许液体通至芯部，而该背层的功能则为包含液体并防止它穿过吸收性物品到达穿着吸收性物品的人的服装上。用于尿布和成年人大小便失禁用的垫子的吸收性芯部常常包括纤维胎或由纤维分离的、松散的、疏松的、亲水的、纤维质的纤维构成的网。芯部也可包括含有超吸收性聚合物(SAP)颗粒、微粒、小薄片或纤维的层或片，这些层或片常常称为储存层或储存片。近年来，市场上提高了对越来越薄和更舒适的吸收性物品的需求。这种物品可以通过减少尿片芯部的厚度，通过减少芯部所用的纤维材料量，同时又增加SAP颗粒量，或通过砑光或压缩芯部以减少尿布厚度因而增加其密度来得到。这种高密度的芯部不会像低密度的芯部那样快地吸收液体，因为压实(增密)芯部造成较小的有效微孔尺寸。因此，为了维持合适的液体吸收，需要在高密度吸收性芯部的上方设置一具有较大的微孔尺寸的低密度层，以提高排放至吸收性物品上的液体吸收速度。低密度层通常称为捕获层。多层吸收性芯部的构造涉及较复杂的制造过程。一次性尿布的储存层部分通常在以松散的、疏松的纤维质改造的过程中在原位形成。这种纤维质材料通常不能按预成形的卷材形式得到，因为它缺乏纤维间的粘结或缠结，显示不出足够的、直接展开至吸收性垫子制造设备上并在其上处理的网强度。超薄妇女卫生巾通常由以非编织材料为基础的成卷物品做成。这种预成形的吸收性芯部材料卷直接展开至吸收性物品改造设备上，而不需要有疏松基产品如尿布和大小便失禁用的垫子所要求的纤维分离步骤。非编织网通常按这样一种方式粘接或压实，以便使之在改造过程中有足够的强度被处理。这些网也可以包含SAP颗粒。在处理成卷物品以制造预成形的芯部时所用的网压实机械给网提供了强度和尺寸稳定性。这种机械包括乳胶粘结、用热塑性或双组份纤维或热塑性粉末、水缠结元件粘结，针冲，梳理等等。但是，在大的颗粒装载量时，芯部结构显示不良的颗粒包含性，换句话说，某些颗粒易于在制造、处理、运输、改造和使用时从结构中跑出来。这可造成弄脏制造和改造设备，以及否定消费者对产品的感受。需要有一种吸收性芯部材料，它有助于液体从捕获区输送至储存区，在大的颗粒装载量时显示出良好的颗粒包含性，它是薄的但是在使用时有高的吸收能力，并可按成卷物品的形式发送，以简化制造和改造过程。本发明的一个目的为提供一包括功能性颗粒的纤维网，它可以成形为包含功能性颗粒的吸收性物品，它具有改进的颗粒包含性性能和减少剥层量和粉末泄漏量。
本发明的一个目的为提供一在纤维制品中形成边缘密封，以提供改进的存在于吸收性物品中的功能性颗粒的包含性的方法。
本发明的另一目的为提供一在吸收性纤维制品中处理功能性颗粒，以提供一有效的吸收性物品的改进方法，该物品具有改进的强度性能和颗粒包含性能，以及减少的粉末泄漏量。
在第一实施例中，本发明针对一种纤维网，该网包括一下片和一上片，该下片包括基础纤维和热塑性粘结材料，上片也包括基础纤维与热塑性粘结材料。网进一步包括许多功能性颗粒区，它们位于上片与下片之间，以便与各自的上片和下片接触。功能性颗粒区通过无颗粒的密封区与其它功能性颗粒区分开，该密封区包括一在上片与下片之间形成的密封。
密封区也可以通过压实(增密)上、下片例如通过加热或加压而形成。按另一种方案，或附加地，可在密封区施加粘结剂。在固化时，粘结剂可用于在密封区协助上、下片的密封。
在优选的实施例中，密封区基本上都没有功能性颗粒。
在另一实施例中，本发明针对一纤维结构，它包含上片和下片，功能性颗粒区和一密封区，该上、下片包括基础纤维和任选的热塑性粘结材料，该功能性颗粒区位于上、下片之间，以便与各自的上、下片接触，该密封区包括一在上、下片之间形成的密封，其中，密封区基本没有功能性颗粒。在优选的实施例中，纤维制品有至少两个密封区，其中，密封区设置在制品的相对的边缘上。纤维结构在产品诸如一次性尿布、成年人的大小便失禁用的垫子、卫生巾等等中可作为吸收性芯部来处理。另一种方案为，纤维结构可以用作包含咖啡、茶叶之类的垫子，或包含洗涤剂或肥皂之类的擦洗垫、洗刷垫或清洁垫。
在优选的实施例中，上、下片包括纤维质纤维或合成纤维和热塑性粘结材料如双组份纤维；而颗粒区则包括像超吸收性聚合物(SAP)这样的颗粒，和像沸石或碳酸钙这样的气味控制剂。
在一个实施例中，本发明针对一种吸收性物品(如尿布、卫生巾或成年人的大小便失禁用的服装)，它包含一能透过液体的顶层、一不透液体的背层和一置于其间的吸收性芯部，其中，吸收性芯部包括一第一片和一第二片，该第一片含有基础纤维和热塑性粘结材料，该第二片也含有基础纤维和热塑性粘结材料，第一或第二片中的一个与透液体的顶层或不透液体的背层成液体接触。功能性颗粒设置在第二和第三片之间。再有，在第二和第三片之间形成一密封区，其中，密封区基本上没有功能性颗粒。
在又一实施例中，本发明有一部分针对制造气流法整体纤维结构如上面所说明的那种类型的纤维网或吸收性芯部的方法。该方法包括下列步骤(a)提供一用纤维网做的第一片；(b)将功能性颗粒置于第一片上的第一区中；(c)提供一用纤维网做的第二片；(d)将第二片放在第一片上，以便与第一片和颗粒接触；(e)在无颗粒区密封第一和第二片；从而形成位于上、下片之间的不连续的颗粒区；以及(f)在125～180℃的温度固化该结构。
本发明的方法还可包括粘结剂的使用。在第一次施加中，可将粘结剂施加在网上，以便与没有颗粒的网区接触，以便加强密封区。再有，本发明的方法还可包括将第二粘结剂施加在上、下片上的步骤，以使除尘工作为最少并固定包含在结构中的颗粒；以及(h)在125～180℃的温度固化结构。
在特殊的实施例中，本发明针对制造吸收性结构的方法。
图2为按照本发明制造的纤维网的俯视图，它示出用多行颗粒材料形成的网，该行形成无颗粒区或无颗粒间隙。
图3为按照本发明的纤维网的俯视图，它示出用间断地施加的多行颗粒材料形成的网，该行形成无颗粒区或无颗粒间隙。
图4为按照本发明制造的制品在施加压力和或施加热与压力之后的剖视图，它示出上、下片，其间夹有包含颗粒的区域。
图5为按照本发明制造的制品在施加粘结剂之后的剖视图，它示出上、下片，其间夹有包含颗粒的区域。
图6示意地示出用于形成吸收性物品的方法的生产线，该物品包括按照本发明的吸收性芯部。
图7为在装配线上的纤维网的透视图。
图8为图7的纤维网的剖视图。
图9描绘了本发明的结构的剥离试验的示意图。
本发明针对一整体的多层结构，它包括一含有基础纤维如纤维质纤维或合成纤维或其混合物的下片或下层。该结构还包括一也含有由纤维质纤维或合成纤维做的基础纤维的上片或上层，该上层位于下层的上方。下层或上层最好还包括粉末形或纤维形的热塑性粘结材料。示例性的热塑性纤维粘结材料为双组份热塑性纤维。
夹在上、下层之间的是功能性颗粒区。该颗粒区要如此设置，以使它各自与上片和下片接触。颗粒区部分地或分区域地施加，但是不覆盖整个下层。
在一个实施例中，颗粒放置成在下层上形成行。因此，各行之间的区域是无颗粒区或行，基本不包含颗粒。用基础纤维做的第二片放置在含有功能性颗粒的下片上。
可以通过在无颗粒区或行将上片粘结至下片上而形成密封。在某些上、下片至少一个包括热塑性粘结材料的实施例中，在结构用压力或热压压紧或增密时形成密封。密封可进一步通过后面的在固化炉中的固化而被加强。
在一供选择的实施例中，无颗粒区可以在压实或增密无颗粒区以后通过施加液态粘结剂(或液态载体中的粘结剂)来密封。在这种实施例中，粘结剂的目标为与无颗粒区接触，但避开颗粒区。粘结剂被吸入增密的区域并在干燥与固化时形成密封。此外，在这些实施例中，上、下片可任选地含有热塑性粘结材料。
在另一实施例中，密封通过只在无颗粒区施加液态粘结剂(或液态载体中的粘结剂)形成，其中，粘结剂被吸入增密的区域并在干燥与固化时形成结实的密封，而不必增密无颗粒区。
在一优选的实施例中，密封的形成为压实或增密无颗粒区，接着施加粘结剂，其目标为与无颗粒区接触，但是又避开颗粒区。粘结剂被吸入增密的区域并在干燥与固化时形成密封。在这些优选的实施例中，上、下片各自含有热塑性粘结材料，该材料在增密和固化时加强了密封。
热密封基本没有功能性颗粒，而且所得到的密封比在密封界面上有颗粒的密封结实。当本发明的结构受到液体的侵犯时，在密封区内基本无颗粒(例如SAP颗粒)，而该颗粒能膨胀并破坏密封的完整性。
本发明的制品可有一整个基本重量的范围。优选的整个基本重量为50～1000gsm(克每平方米)，再优选一些为100～600gsm，更优选一些为150～300gsm，最优选为150～250gsm。
在本发明的某些实施例中，制品为一吸收性物品。
具有改进的颗粒包含性的纤维结构可以按成卷制品的形式发送，或按其它包装形式如做成带花饰的发送，特别是作为用于一次性的吸收性物品如尿布、成年人大小便失禁用的垫子和三角裤，以及妇女卫生巾的吸收性芯部使用。
上片和下片或槽(lavers)用基础纤维做的上、下片可包括纤维质纤维或合成纤维或其混合物。最优选的是木纤维质。优选的还有短棉绒纸浆，经过化学改性的纤维质如交联的纤维质纤维和高纯度的纤维质纤维如Buckeye HPE(可各自从Tennessee州的Memphis的Buckeye Technologies Inc.得到)。疏松的纤维可以与合成纤维例如像PET这样的聚脂、尼龙、聚乙烯或聚丙烯的纤维混合。
上、下片也可以包括可以与纤维质纤维或合成纤维掺合的热塑性粘结材料。合适的热塑性粘结材料包括热塑性纤维如双组份热塑性纤维(“bico”)。优选的热塑性粘结纤维对广泛的材料范围，包括合成和天然纤维、颗粒以及合成和天然载体片，都提供增强的粘附。一种示例性热塑性bico纤维为来自Hoechst Celanese的Celbond225型Bico纤维。
其它合适的热塑性纤维包括聚丙烯、聚脂、尼龙和其它烯烃，或它们的改性产品。优选的热塑性纤维为FiberVisions型AL-Adhesion-C双组份纤维，它包含一聚丙烯芯部和一活化的共聚烯烃外皮。
当基体纤维是纤维质纤维或合成纤维(或其混合物)时，每个上、下片可最好包括约20～500gsm的纤维质纤维或合成纤维，更好为20～100gsm，更好为20～80gsm，更好为30～50gsm，尤其好为40gsm左右。热塑性粘接材料在上、下片中可按重量以2％～50％的量存在，更好一些为3％～20％，尤其好为10％左右。颗粒区颗粒区意图用于接纳颗粒、小薄片、粉末、微粒之类。
颗粒可包括任何的功能性粉末或其它具有达3000μm的颗粒直径的颗粒。颗粒区可包括2～2000gsm的粒子装载量，再好一些为2～1000gsm，更好一些为10～600gsm，最好为100～250gsm。
颗粒可以是超吸收性的聚合物(SAP)或其它功能性材料。超吸收性性聚合物为水溶性化合物，它曾经被交联，使之不能水溶，但是仍然能在生理盐水溶液中膨胀至其本身重量的至少15倍左右。这种超吸收性材料通常分为三类，即淀粉嫁接的共聚合物，交联的羧甲基纤维素衍生物和改性的亲水的聚丙烯酸脂。吸收性聚合物的例子包括水解的丙烯腈淀粉嫁接的共聚合物、皂化的丙烯酸脂乙烯基共聚合物、改性的交联的聚乙烯醇，中和的交联的聚丙烯酸、交联的聚丙烯酸脂盐以及羧化的纤维素。优选的超吸收性材料在吸收液体时形成水凝胶。
超吸收性聚合材料有较大的凝胶体积和比较高的按水凝胶的剪切模量测量的凝胶强度。这种优选的材料还包括比较低的、可以通过与合成尿接触而被萃取的聚合材料含量。超吸收性聚合物是众所周知的，并可从市场上得到。例子之一是以IM1000的名字(Hoechst-Celanese，Portsmouth，VA)销售的淀粉嫁接的聚丙烯酯水凝胶。其它可从市场上得到的超吸收性聚合物是以商标Sanwet(SanyoKasei Kogyo Kabushiki，日本)、Sumiki Gel(Sumitomo KagakuKabushiki Haishi，日本)、Favor(Stockhausen，Garyville，LA)和ASAP系列(Chemdal，Aberdeen，MS)销售的。超吸收性颗粒聚合物还在美国专利4102340和Re.32649中详细作了描述。一个合适的SAP的例子为表面交联的丙烯酸基粉末如Stockhausen 9350或SXFAM70(Greensboro，NC)。粘结剂用在本发明的结构中的合适的粘结剂包括按液体形式的或具有液态载体，其中包括乳液粘结剂的粘结剂。有用的乳液粘结剂包括乙烯基乙酸盐和丙烯酸脂共聚合物，乙烯乙烯基乙酸盐共聚合物，苯乙烯丁二烯羧酸盐共聚合物和丙烯酸腈，并且以下列商品名销售Air Product公司的Airbond、Airflex和Vinac，Goodrich化学公司的Hycar和Geon，以及H.B.Fuller公司的Fulatex。作为选择，粘结剂也可以是非乳液粘结剂如表氯醇之类的。
本发明设想有两次分开的粘结剂施加。在第一次施加时，粘结剂加在结构上，使之只与含有设置在第一、第二层之间的颗粒区或行相邻的无颗粒的区或行接触。粘接剂可以以喷射、泡沫或喷雾的形式施加。在优选的实施例中，粘结剂被稀释成含有3％至25％的固体，更好一些为6％～12％的固体，最好为10％。
被稀释成具有较高的固体含量(例如10％)的粘结剂对于在其中形成密封的无颗粒区的高度压实的、小微孔环境中工作是理想的。此环境造成快速吸收，而高固体含量则降低粘结剂至网的其它区的迁移。
第二次粘结剂施加包括以泡沫、喷射或喷雾的形式基本将粘结剂施加至结构的整个表面上(作为“全面的粘结剂”)，以求对结构的外面和里面除尘。在优选的实施例中，全面的粘结剂被稀释成含有1％～20％的固体，再好一些为2％～10％的固体，更好一些为2％～4％的固体，最好为3.5％左右的固体。虽然粘结剂将渗入减少了除尘并固定功能性颗粒，但是它不会对网的结构整体性起重大作用。
施加两次粘结剂使之能独立地控制密封区的硬度和非密封区的硬度。任何一个区域的硬度都可以通过粘结剂类型、固体含量和施加在各自的区域的粘结剂量的选择来控制。这样就满足了提供必要的密封强度和对使用者的舒适性保持足够的灵活性的需要。
优选的非密封区的硬度(按照Gurley硬度试验TAPPI法T543 OM-94(1994)测量)要小于200mg，更优选小于180mg，最优选小于160mg。在密封区，优选的硬度小于150mg，更优选小于130mg，最优选小于115mg。
参看

图1，示出一纤维网或制品1的剖视图，它包括一含有基础纤维(诸如纤维质纤维或合成纤维，或其混合物)的下片2。下片2最好还包括热塑性粘结材料(按粉末或纤维的形式，例如双组份热塑性纤维)。同样，示出了上片4，它含有用纤维质纤维或合成纤维或其混合物做的纤维。上片最好也包括热塑性粘接材料(按粉末或纤维的形式，例如双组份热塑性纤维)。上、下片包围或夹住一区域6，该区域包括一种或更多类型的功能性颗粒。
现在参看图2，它是本发明的纤维网的俯视图，颗粒区6以不覆盖整个下片2的不连续的部分或区域存在。在一个实施例中，颗粒放置成在纤维网的下片上形成行(lanes)。
在图3所示的可供选择的实施例中，颗粒区6是间断地布置的，无颗粒区布置在颗粒区之间，图3为本发明的纤维网的俯视图。在图2与3中，在行6之间的许多区或行8都基本没有颗粒。
现在参看图4，它是按照本发明制造的制品的剖视图，当网含有热塑性粘结材料时，上、下片在无颗粒区8粘在一起，以形成存在于包含颗粒的区域之间的密封。上、下片可以用压力或压力和热增密，以在热塑性材料和下片2与上片4的纤维之间形成密封。用于形成密封的温度和压力的优选范围为20℃时的0.1bar至200℃时的10bar，更好一些为90℃时的2.0bar。密封中的连接通过在固化炉中固化纤维结构的热塑性材料或通过在密封区施加粘结剂而进一步加强。另一种方案为，在液态粘结剂(或液态载体中的粘结剂)施加到增密的无颗粒区并被吸入这些区中时形成密封。粘结剂在粘结剂材料热固化时形成永久的连接。
现在参看图5，它示出本发明的另一实施例的剖视图，其中，在制品1上施加有粘结剂。粘结剂将上片4的基础纤维粘合至下片2的基础纤维上，以产生具有位于基本无颗粒的区域内的结实的边缘密封，而不需要有前面提到的压实或增密过程。合适的粘结剂如水溶基的粘结剂溶液或乳剂被吸入密封区并在干燥和固化时形成连接。所需要的粘结剂的重量少于整个产品重量的5％。粘结剂的浓度由穿过结构所需要的量决定，该量的范围通常为粘结剂固体的6％～12％。
所得到的密封比在密封界面处具有颗粒的密封结实。当本发明的结构受到液体的侵犯时，在密封区基本无颗粒，这种颗粒可以膨胀并破坏密封的完整性。按照本发明，“基本没有”颗粒意味着在密封区中存在的任何颗粒是如此之少，以致不会妨碍密封的强度。
具有改进的颗粒包含性的纤维网可以按成卷物品的形式或折成连续的条发送，并且在成形为用于一次性吸收性物品如尿布、成年人大小便失禁用的垫子和三角裤、妇女卫生巾和女裤内衬之类的吸收性芯部时特别有用。另一种方案为，上、下片的纤维可以选择成提供含有洗涤剂的擦洗垫、洗刷垫和清洁垫，以及含有咖啡、茶叶之类的垫子。
根据所存在的功能性颗粒的量和类型，本发明的纤维制品可以有0.05～10.0g/cc的总密度。每个上、下片可以有0.05～0.40g/cc的密度，而密封区则可以有0.10～0.40g/cc的密度。当纤维制品为一吸收性芯部时，对于总密度来说，优选的密度水平为0.20～0.22g/cc；对于密封区，为0.150～0.250g/cc；对于每个上、下片，为0.100～0.165g/cc。
在制造时，下片可以在向颗粒区加上颗粒之前单独压实或增密。接着，可使无颗粒区受到压实以形成密封。与上、下片的密度相比，用于制备密封而进行的压实步骤产生在密封区具有加大密度的制品。如果还施加粘结剂，则粘结剂将被吸入密度较高的区域。所得到的制品将在密封区具有较高的密度和较小的厚度。
本发明的吸收性物品最好有不超过每个物品1.0mg的粉末泄漏值，和大于0.6N的峰值密封强度。本发明的吸收性物品对非密封区的优选硬度小于200mg，更好小于180mg，最好小于160mg；对于密封区小于150mg，更好小于130mg，最好小于115mg。
本发明结构的气流生产本发明的结构最好作为气流法网来制备。气流法网通常通过一般用锤磨机分解或纤维分离纤维质纸浆板，以提供适应需要的纤维。该适应需要的纤维以后就用空气输送至气流法网成形机的成形头上。有几家制造商制造气流法网成形机，包括丹麦的M & J Fibretech，以及也是丹麦的Dan-Web。成形头包括通常按轮槽轨道构成的旋转筒或搅拌器，它用于保持纤维分离，直至纤维被真空拉至有小孔的压缩筒或有小孔的成形输送机(或成形线材)上。其它纤维如热塑性合成纤维也可以经过一纤维配料系统送至成形头上，该配料系统包括一纤维开卷机、一配料单元和一空气输送机。在要求多层如分布层和捕获层的地方，可以对每种类型的层设置单独的成形头。
在优选的实施例中，本发明的结构不包含载体织物。在引用颗粒区之前采用压实辊取消了对该织物的需求。
如同本发明所预期的那样，气流法网成形机的一个或更多的成形头为吸收性结构的下层分布所要求的纤维。
以后就将SAP微粒或其它颗粒施加在此网的上表面上。颗粒最好沿机器的方向成行施加，在其间有无颗粒区或行。其它颗粒包括气味控制剂如沸石或碳酸钙，香料，洗涤剂等等。
以后就在具有在其上施加颗粒的下层的顶部形成第二层。在第二层的顶部可形成依次的各个层。
气流法网被从成形线材转移至一砑光机或其它增密站上以增密该网，提高其强度并控制网的厚度。网中的无颗粒区要受到比其它区高的压力或压力和热。网的纤维可按另一种方案或另外地通过应用粘结剂或泡沫添加系统来连接，跟着的是干燥和固化。因此，在热塑性材料与上、下层的纤维之间形成热密封。热密封不包括在暴露至潮气中时能破坏热密封的颗粒(尤其是SAPS)。以后完成的网就做成卷以便日后使用。
图6描绘了按照本发明制造纤维网的工艺过程。一载体织物20可任选地从供应辊21上展开。织物20被滚送至筛网18上。该织物可选择地被用作载体或吸收性物品的下片2。如同本发明所预计的那样，气流法网成形机的成形头24分布所要求的纤维，以形成吸收性结构的下片2。纤维质纤维可通过一般用锤磨机分解或纤维分离纤维质纸浆板，以提供适应需要的纤维。该适应需要的纤维以后就用空气输送至气流法网成形机的成形头上。纤维质纤维和任选的热塑性纤维通过成形头24被添加至纤维质织物20上。
有几家制造商制造气流法网成形机，包括丹麦的M & J Fibretech和也是丹麦的Dan-Web。成形头包括通常按轮槽轨道构成的旋转筒或搅拌器，它用于保持纤维分离，直至纤维被真空拉至有小孔的压缩筒或有小孔的成形输送机(或成形线材)上。例如，由M & J Fibretech制造的机器中，成形头包括一在筛网上方的旋转式搅拌器。其它纤维如热塑性合成纤维也可经过一纤维配料系统送至成形头上，该配料系统包括一纤维开卷机、一配料单元和一空气输送机。在要求多片如疏松的纸浆分布片和合成纤维捕获片的地方，可以对每种类型的片设置单独的成形头。
在由一对砑光辊26形成的辊隙中，将纤维可任选地压缩至所要求的厚度与密度。下片2可以在制造过程中在此位置被压实，以在颗粒细的时候封闭网的微孔，并防止颗粒泄漏至成形线材上。
颗粒用颗粒施加器28施加在下片2上。SAP微粒或其它颗粒就这样被施加至下片2的上表面上。现在参看图7，颗粒沿机器的方向按许多行6施加，而无颗料区或行8则位于颗粒行之间。行是特别地将颗粒给料的区域。其它合适的颗粒包括气味控制剂如沸石或碳酸钙、香料、洗涤剂等等。
第二纤维片4通过成形头34施加，该成形头施加纤维质纤维，并还可任选地施加热塑性纤维如双组份纤维。在第二层的顶部可以加上依次的各层。
气流法网从成形线材18被转移至砑光机36或其它增密站上，以增密该网，提高其强度并控制网的厚度。优选的增密范围为0.050～0.50g/cc左右，再好为0.20g/cc左右。网中的无颗粒区要受到进一步的处理，包括压力、热和/或施加粘结剂。
粘结剂在行式粘结剂施加器40、42上施加，以便在无颗粒区改进或产生热密封。粘结剂可以作为喷射、泡沫或雾施加。在优选的实施例中，网23用乳液粘结剂如Air Products Airflex 124或AF192(可交联的乳液)或181(不可交联的乳液)，按10％的固体浓度喷射。乳液粘结剂喷射在粉末行8之间集中在约10mm的宽度区域上，以便将乳液集中在边缘密封区。粘结剂可以按这样一个量施加，以足以给予2～15gsm左右，最好约8gsm。
在优选的实施例中，粘结剂可以按宽度在4～12mm的范围内施加，最优选的宽度为10mm左右。在优选的实施例中，行与行之间的整个距离约为10～12mm，最好约为11.5mm，10mm左右的施加宽度集中在10～12mm的区域。
具有最少的颗粒夹杂(基本无颗粒)的惊人地结实的密封通过采用只施加在无颗粒区或行中的粘结剂形成。在此实施例中，上、下片纤维的纤维不需要包含任何热塑性材料，尽管可以包括热塑性材料。
在本发明的工艺中采用了一系列的炉子，以用于干燥、固化或热粘接。
气流法网23在炉子50中被加热至范围为125～180℃的温度。在52处在气流法网23上施加全面粘结剂。该粘结剂可以通过喷射、泡沫或喷雾施加，并施加成减少结构表面上的除尘。
粘结剂的浓度有足够的固体，以允许粘结剂穿过网。粘结剂施加或减少表面上和结构内部的除尘，并有助于小颗粒粘附在结构内部。不过，所施加的粘结剂的量不足以对网的结构完整性有影响。所实施的粘结剂量一般在1％～5％的固体的范围内，最好约为3.5％。所施加的粘结剂总量最好少于产品重量的5％。粘结剂可按这样的量施加，使之足以对吸收性结构给予约2～6gsm的量，最好约4gsm。
气流法网23在第二个炉子54中在125～180℃的温度范围内被加热。气流法网23可在0.1～10psi的压力范围内被处理，最好为1.5psi。由于这一过程的结果，在热塑性材料和上、下层的纤维之间形成热密封。热密封基本没有能在暴露至潮气中破坏热密封的颗粒(尤其是SAPS)。以后就将完成的网做成卷，以便日后使用。此纤维网的连续带可以在此图中未描绘的切割装置中被切成长条或切开，以形成单个的吸收性物品。
完成的网可任选地在热密封处切成长条或穿孔，以产生沿两个边缘具有热密封的狭条的芯部材料。被切成长条的热密封必须足够宽，以在切成长条后提供两个有效的密封。
在其它实施例中，在本发明结构的上、下层的上方或下方可以施加各种含有其它类型和数量的纤维的层。例如，吸收性物品也可含有透液体的顶层和不透液体的背层。可以从本发明的吸收性芯部形成的示例的吸收性物品包括尿布、妇女卫生巾和成年人大小便失禁用的产品。本发明的示例性实施例织物20任选地从供应辊21上展开。织物20被滚送至筛网18上。锤磨Weyerhaeuser ND416纸浆，以提供适应需要的纤维。适应需要的纤维以后就用空气输送至气流法网成形机的成形头上。通过成形头24将44gsm的Weyerhaeuser ND416纤维和4.5gsm的FiberVisionsAL-Adhesion-C双组份纤维混合并施加至纤维质织物20上。将该层增密。所得到的层有每个长丝1.5dpf×4.4mm的但尼尔。
70gsm的SAP和70gsm的其它功能性颗粒通过颗粒施加器28和30沿机器方向按许多行6被施加至下片2上，在各行之间有无颗粒区8。颗粒排成27mm宽的条纹(striped)，在两侧有5.5mm的非条纹区(unstripedarea)。在沿机器的方向看行时，连续的条纹为27mm宽，在其间有11mm的非条纹区。
具有与第一层有相同的成份的第二纸浆和bico层通过成形头34施加在网上。
气流法网被从成形线材18转移至砑光机36上以增密该网，提高其强度并控制网的厚度。Air Products Airflex 124(10％的固体)被喷射至网23无颗粒区上。粘结剂通过行式粘结剂施加器40和42施加。粘结剂喷射集中在无颗粒区8之间的11mm左右的宽度上，以便将乳液集中在边缘密封喷射上。基本无颗粒的结实的密封通过只使用这种乳液粘结剂形成。气流法网23在炉子50中在125～180℃的温度范围内被加热。
Air Products Airflex 124按3.5％的固体被喷射至网24的整个表面上。气流法网23在第二个炉子54中在125～180℃的温度范围被加热。完成的网可任选地在热密封处被切成条或穿孔，以生产沿两个边缘具有热密封的狭条的芯部材料。要切成条的热密封必须有足够的宽度，以在切成条后提供有效的密封。合适的密封是那些具有至少2mm的宽度的，最好为4mm的宽度。
遵循上述的一般方法制备了吸收性芯部。下面在表1中所描述的吸收性芯部样本A和B是从按照例1生产的芯部得到的。
表1.本发明的吸收性芯部样本制品A B
在样本制品A和B中，纤维质为ND416，bico为Fibervisions双组份纤维，SAP为Stockhausen FAVOR 1180，成行粘结剂为Airflex 124(10％的固体)，全面粘结剂为Airflex 124(3.5％的固体)。
在本发明的吸收性芯部的优选的实施例中，颗粒区可包括0～100％的SAP，更好为25％～75％的SAP，最好为40％～70％的SAP。
下面的表2描述了吸收性芯部的示例性优选实施例。
芯部可用在吸收性物品例如妇女卫生巾中。
表2.示例性优选的实施例 颗粒包含性试验本发明的吸收性物品可受到颗粒包含性试验。此方法通常用于评估含有超吸收性聚合物(SAP)和/或其它颗粒的吸收性芯部。示例性吸收性芯部是那些用在妇女卫生用途中的。
所有样本都应当在试验之前在70°F和50％的相对湿度下调整。
该试验测量结构的包含已经加入、以增强吸收性芯部性能的颗粒的能力。芯部在恒速下被摇动一段时间。称那些被摇松的颗粒，并按毫克的单位报告此值。重量损失越小，则结构的完整性越好。
产品样本可以通过以非编织面朝上将样本放在切割板的底部，并切成样本2cm左右，以便暴露颗粒来试验。如果产品是折叠的，它应当被打开，并在处于正常状态的实验室中放在其顶部放置454克的重量至少2个小时。
对于实验室或机器制造的气流法结构，应当采用切割板，以切成200mm×70mm(20cm×7cm)的段。样本应当整齐地切割，以使边缘在结构的左、右侧有同样的长度。样本以后应当在试验前放在处于正常状态的实验室中至少3个小时。
对于任何一种样本类型，应当确定处于正常状态的样本的重量、厚度、面积和基础重量。样本应当放在软木板上，使样本的顶部与板的顶部对齐，并紧固软木板，同时接通动力并启动秒表。在1分钟后切断单元，并允许样本停留几秒钟，直至无颗粒从样本掉出。
颗粒包含性试验如下进行。一个处于正常状态的房间将温度和相对湿度保持为21.7℃±0.6℃(70°F±2.7°F)和50±10％的相对湿度。在房间中保持足够的空气速度，以扩散任何能产生热量的区域附近的空气，并且在室内的任何两个位置之间没有超过1.0℃(1.8°F)的空气温度变化。此外，在房间中没有产生水蒸汽的源。
设备包括一切割板；一分析天平(精度±0.0001g)；一厚度测量仪，底部直径41mm，载荷150克；刻度为0.1秒的计时器，其标定已经按照分析方法R-7“计时器的检验标定”作了检验；一颗粒包含性试验机，有12”基础、12”样本轨道和起升平台；-New Brunswick Scientific“摇动机”，Edison，NJ，Model No.G-33，Mfg No.M1071-0000，电压115，频率50/60，1相，1.0安培；耐热有机玻璃容器，高度6”；具有球形捏手的聚四氟乙烯固定设备和固定棒；和铝盘。
试验结果可以计算如下 在重复三次试验以后，记录平均的未包含的颗粒(mg)，还要记录样本的物理性能，包括重量、厚度、面积、基础重量和密度。妇女卫生巾结构的剥层试验剥层试验用于评估通常包含超吸收性聚合物(SAP)和/或其它颗粒的多层妇女卫生巾芯部。各层通过施加粘接剂的连接、热连接和/或其它形式的连接而保持在一起。这一程序用于量化气流法结构在受到力时保持在一起到什么程度。
所有样本都应当在试验之前在75°F和50％的相对湿度下经过调整。
此方法用于测量气流法结构在恒速下受到均匀的载荷时的完整性。配合一拉伸试验机用10N的测力传感器施加力。此程序将确定与剥层过程有关的平均阻力与最大阻力。
参看图9，用一精密的样本切割器沿剖面方向(CD)(从密封边缘开始并包括密封区)切割1英寸的样本，并沿机器方向(MD)(不包括密封区)切割5英寸的样本。沿机器方向(MD)的一端将叠层约0.75英寸分开。10N的测力传感器固定在拉伸试验机上，并将设备设定成在1英寸的夹子距离处进行剥/撕试验，试验的压缩速度为4英寸/分，剥/撕长度为4英寸。初始长度开始值应当为0.25英寸。
设置Instron拉伸试验机，以进行剥/撕试验。样本放在夹紧机构中，以使样本处于两个夹子的中点。得到最大力与平均力。报告平均力、最大力(牛顿)和两者的标准偏差。
此方法描述了已经在73°F和50％的相对湿度下调整的吸收性结构的厚度，和这些结构的密度和基础重量的计算。
吸收性结构的厚度用Edana厚度测量仪按毫米测量。通常在读取之前在测量仪上放置100g的载荷。利用所测得的厚度，即可确定结构的密度，单位为g/cc。还有，从收集到的信息可以得到以gsm为单位的基础重量。
样本应当在试验之前在实验室中调整至少3小时。用切割板切出一段用于试验目的的垫子。对样本称重，清除纤维屑和碎屑。在重量柱上放置100g。一单层试验样本放在厚度测量仪的测量头上，并下降加压腿，确认腿并未落在样本上。记录显示器读数。
计算基础重量
计算密度
记录样本的平均厚度，就可用平均厚度计算样本的基础重量和密度。
还试验了例1和3的样本结构的拉伸强度(N/inch)和按照TAPPI法T 494-OM-96(1996)试验延伸率(％)；以及按照TAPPI法T5430M-94(1994)试验沿机器方向(CD)和横过机器方向(MD)的Gurley硬度。在进行本发明的制品的试验时，CD试验测量密封区的剥层，而MD试验则测量的密封区以外的地方的剥层。
下面示出样本物品A和B的试验结果表3吸收性物品样本A和B的试验结果样本A B
还发现，示例性吸收性芯部有略大于目标基础重量的总基础重量。此差别是由制造条件引起的，并且在纤维结构制造时通常都可看到。
虽然相对于优选的实施例及其优选的使用描述并示出了本发明，但是不能就此受到限制，因为可以作出属于本发明的整个预计范围的各种改进与改变。


本发明涉及包含颗粒(6)的吸收性纤维制品(1),它用于制造一次性尿布、成年人大小便失禁用的垫子、卫生巾及其类似物,含有洗涤剂或肥皂之类的擦洗垫、洗刷垫和清洁垫,以及含有咖啡、茶叶之类的垫子。更具体一些,本发明针对具有密封的侧缘,以在结构中包含松散的纤维和颗粒的吸收性物品。再有,本发明涉及制造完整的吸收性产品的气流法。