CN1086706A

CN1086706A - 接收、输送和保存流体的结构

Info

Publication number: CN1086706A
Application number: CN93119085A
Authority: CN
Inventors: H·A·汤普森; T·A·马丁; T·A·因格林
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Clemson University Research Foundation (CURF)
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: WO1994005245A1; EP0699064B1; DE69331497D1; AU4850393A; CA2144070A1; MY109577A; CA2144070C; PE54694A1; JPH08501010A; AU689442B2; US5368926A; KR950703311A; ES2166764T3; EP0699064A1; SG54170A1; KR100323814B1; CN1054278C; DE69331497T2; JP3429762B2

Abstract

本发明提供一个接收、输送和保存流体的结构，该结构特别适用于用后即弃的吸收用品。在使用时，采用这种结构可使沉积在一个用后即弃的吸收用品上的流体经过纤维间和纤维内输送到一个远离流体损害点的流体保存区。由于使流体离开损害点运动，而更有效地利用了吸收芯，并为使用者提供一个清洁而干燥的表面。

Description

本发明涉及吸收用品、特别是涉及月经用品，例如各种卫生巾。这些吸收用品特别适合吸收身体***的各种流体，特别是月经，它们能舒适地同使用者的身体相配合。

目前有各种为收集身体排出的流体，用后即弃的吸收用品熟知的结构。商品化的吸收用品包括垫子，成人失禁用品，月经垫和缚带等。这种用后即弃的产品由某些用于接受、吸收和保存流体的功能件组成。这些吸收用品通常包含一个主要由纤维状的纤维素组成的吸收材料芯。这些用品通常包括一个透过流体的顶片、一个吸收芯和一个不透流体的底片。

对于月经垫，妇女们早就盼望能有一种具有高的舒适感和配合性能以及具有高的保存流体能力和尽可能不沾污特性的吸收用品。在以上各项之中，流体从垫上泄漏到内裤上，是绝对不能被接受的。

当在用后即弃的吸收用品中采用无纺片料时，靠其简单的吸收液体的能力是不能充分地保证产品的最优性能的。例如在使用期间，很多吸收用品都会遭到液体的多次损伤。为了保证对后面的损害物的更好地吸收，通常是希望不仅减缓液体的第一次损伤，而且还要将液体在吸收剂颗粒之内输送到打算保存液体的区域，这个区域最好是远离损害点。

当在吸收用品中采用无纺片料时，希望使无纺片料与流体储存材料接触。这些流体储存材料是本专业人员公知的，它们能大致吸收几倍于本身重量的液体并将液体保存在毛细部分中。如果同储存材料接触的无纺材料不能使液体从液体损害点输送出去，则所有的储存材料必须布置在发生损害的整个区域。然而这始终是不希望的。

特别是，流体往往作用到吸收用品的中心部分附近。如果非得把全部储存流体材料放在产品的中心部分，那么这个产品将变成不能合身，以及限制了产品的设计选择。因此，人们希望的是整个产品上更加均匀地分配储存流体的材料。

当在吸收产品上采用无纺片料时，希望该片料能很快接收流体。可是，实现同时使流体被输送和很快地被接收是困难的。

本发明在一个实施例中涉及一种接收、输送和储存流体的结构。该结构由一些能接收和输送纤维内和纤维间流体的亲水的毛细通道纤维组成。所述的纤维至少具有一个毛细通道，该通道由一个底和两个大致平行的从底伸出的壁组成。一个具有高虹吸性能的吸收芯同无纺物呈流体连通状态。

无纺物的毛细通道的基本上平行的壁的偏向角度最好是小于40°左右。构成无纺物的毛细通道的纤维长细比最好是至少为9左右。吸收芯的毛细虹吸长度最好是至少6cm左右。该无纺物的毛细通道纤维的毛细通道宽度最好是约10-200μ。该无纺物的毛细通道纤维纤度最好是约大于5。

这个结构最好包括一个由一些能够接收和输送纤维间和纤维内的流体的亲水毛细通道纤维组成的第一无纺物。所述的纤维至少有一个毛细通道，该毛细通道由一个底和两基本上平行地从该底伸出的壁构成。该结构最好还包括一个叠放在第一无纺物上的第二无纺物和一个具有高虹吸性能的同第一和第二无纺物保持流体相通的吸收芯。

第二无纺物最好由一些能接收和输送纤维内和纤维间的液体和亲水毛细通道纤维组成。所述的纤维至少具有一个毛细通道，该毛细通道由一个底和两个基本上平行地从底部伸出的壁构成。

在另一个可取的实施例中，本发明还涉及一种吸收用品，该吸收用品包括一个透过流体的顶片和一个同顶片相连的不透液体的底片。一个具有高虹吸能力的吸收芯定位于顶片和底片之间。吸收芯有一个朝向顶片的上表面和一个朝向底片的下表面。一个无纺物定位物顶片和吸收芯之间。该无纺物由一些能吸收纤维内和纤维间的流体的亲水的毛细通道纤维组成。所述的纤维至少具有一个毛细通道，该毛细通道由一个底和两个从该底延伸出的基本上平行的壁构成。

在另一个优选的实施例中，本发明还涉及一种吸收用品。该吸收用品包括一个透过液体的顶片。该顶片包括一个由一些能够接收和输送纤维内和纤维间流体的亲水的毛细通道纤维组成的无纺物。所述的纤维至少具有一个毛细通道，该毛细通道由一个底和从该底延伸出的基本上平行两个壁组成。一个不透流体的底片同顶片相连接。一个具有高虹吸能力的吸收芯定位在顶片和底片之间。吸收芯具有一个朝向顶片的上表面和一个朝向底片的下表面。

虽然这个说明书是以本发明的特别指出的权利要求书为结束的，但是据认为从下面的结合附图的说明将可以更清楚地理解本发明。在附图中，相同的参考数字代表相同的元件。

图1是本发明和一个可取的卫生巾的顶视图，为了更清楚显示卫生巾的结构，将其局部剖开;

图2是沿图1的2-2线剖开的本发明卫生巾的剖视图;

图3是本发明卫生巾的另一实施例的剖视图;

图4是本发明的卫生巾另一实施例的剖视图;

图5是本发明的卫生巾另一实施例的剖视图;

图6是一个具有一个平底（4），两壁间宽度（5）和壁深（6）的对称H形毛细通道纤维的剖视图;

图7是一个毛细通道的横截面的光学显微照片（150×）;

图8是一个具有一个弯曲的底（4），两壁间宽度（5）和壁间深度（6）的对称的U形的毛细通道纤维的剖视图;

图9是一个毛细通道纤维横截面的光学显微照片（150×）。

图10是一个毛细通道纤维的剖视图，它用举例的方式说明计算比毛细表面积和比毛细体积的各个步骤;

图11是一个毛细通道纤维的剖视图，它是用举例的方式说明计算壁的平行度的各个步骤。

1.该吸收用品的总的介绍

“吸收用品”一词在此是一种吸收和保存人体排出物的装置，而特别是指贴着或靠近穿用者的身体以使吸收和容纳从人体中***出的各种***物的装置，“吸收用品”一词用来表示尿布、月经垫、卫生巾、内裤衬里、失禁垫等。“用后即弃”一词在此是用来描述那些不打算作为吸收用品加以洗涤或以其他方式加以回收和重新用的吸收用品（即一次使用后，就打算将其丢弃，最好是回收作堆肥或以其它不污染环境的处理方式处理）。“组装的”吸收用品是指由单个的部件组装在一起构成一个协同的整体的吸收用品，这样对它们不需分成类似一个单独的固定件和一个垫的分开操纵的部件。

本发明的一个组装的用后即弃的吸收用品的一个优选的实施例是如图1所示的月经垫、卫生巾。“卫生巾”一词在此是指被女人穿在靠近***区的，一般穿在外阴区的吸收用品，它们是准备用于吸收和容纳从穿用者身体排出的月经流体作其它的******物（例如血、月经和尿）。部分定位在穿用者的阴前庭的内部和部分在阴前庭外部的内唇状装置也在本发明的范围内。“***”一词在此是指女人的可见的外生殖器区。但是，应该指出本发明也适用其他妇女卫生用品或月经垫，例如，内裤衬垫，或其它的吸收用品，例如失禁垫。

卫生巾20其有两个面，一个接触身体的表面或“体表面”20a和一个内裤表面20b。图1所示的卫生巾20是从其接触身体表面20a方向看去的。接触人体表面20a是打算靠近穿用者身体穿。卫生巾20的内裤表面20b（见图2）在相反的一侧，当卫生巾被穿在身体上时，内裤表面20b贴着穿用者的内裤固定。

卫生巾有两条中心线，一条纵向中心线“l”和一条横向中心线“t”。“纵向的”一词在此是指在卫生巾20的平面上的一条线，轴线或方向，这条线同一个垂直的平面相校直，（即近似平行）该垂直平面在卫生巾被穿在身体上时将站立的穿用者身体分成左和右两半。词“横向”是指在卫生巾的平面上的一条线，轴线或方向，这条线大至同上述的纵向垂直。

图1是本发明卫生巾20的偏平状态下的顶视图，为了更清楚地显示出卫生巾20的结构，将其局部剖开，卫生巾朝向或接触穿用者20a的那侧朝向观察者。如图1所示，卫生巾20最好包括一个透液体的顶片22，一个同顶片22相连的不透液体的底片23，一个定位在顶片22和底片23之间的吸收芯24和一个定位在顶片22和吸收芯24之间的接收和输送流体层27。

图1还显示出，卫生巾20有一个边界30，它被卫生巾20的外部边缘限定，其中的纵边缘（或“侧缘”）用31代表，而端边缘（或端）用32代表。

卫生巾20最好包括一个任选的侧边舌或“副翼”34，它们包住穿用者内裤的裆处，侧边舌34的作用包括（但不限于）是防止穿用者的内裤被弄脏和保证卫生巾贴靠在穿用者的裤上。

图2是沿图1的线2-2剖开的卫生巾20的剖视图。从图2中可以看出，卫生巾20最好包括一个用于将卫生巾20粘接到穿用者内裤上的粘接固定件36。可分开的防粘衬37覆盖在粘接固定件36上以便防止粘接剂在使用前粘到一个内裤裆区之外的表面上。

图3是本发明的卫生巾的另一个实施例的剖视图。从图3可以看出，卫生巾20最好包括一个接收和输送流体的层27，一个同该接收和输送流体的层相连的不透液体的底片23和一个定位在接收和输送流体层27和底片23之间的吸收芯24。

图4是一个本发明卫生巾的另一个实施例的剖视图。从图4中可以看出，卫生巾20最好包括：一个透过液体的顶片22，一个同顶片相连的不透液体的底片23，一个定位在顶片22和底片23之间的吸收芯24，一个定位在顶片22和吸收芯之间的有褶的接收和输送流体层27和一个定位在接收5输送流体层27和吸收芯24之间的有褶的织物38。有褶织物38的基重最好为从约0.025g/吋²至约0.045g/吋²，其密度从约0.06至约0.11g/cm³。典型的织物是由Fort Howard Corporatia（Green Bay Wisconsin）制造的。

图5是本发明的卫生巾的另一个实施例的剖视图。从图5中可以看出，卫生巾20最好包括：一个有褶的接收和输送流体层27，一个同有褶的接收和输送流体层27相连的不透液体的底片23和一个定位在有褶的接收和输送流体层27和底片24之间的吸收芯24。

除去具有一个纵向和一个横向外，卫生巾20还有一个“Z”方向或轴，“Z”方向或轴是向下经过接触身体的层，例如顶片22或接收和输送流体的层，然后进入可能提供的流体储存部件，例如吸收芯24中的方向。本发明的目的是在接触身体的层和一个下层（或几个下层）之间提供一毛细虹吸梯度，从而使流体最终在Z方向流动并离开卫生巾接触身体的层进入其最后和储存层。

由于采用了最好是由一些具有外表面毛细通道纤维组成的流体接受和输送层，使流体从损害点输送到保存流体的区域，从而提高了吸收用品的整体吸收利用率。

下面将详细讨论卫生巾的各个单独的部件。

2卫生巾的单独部件

A顶片

顶片22具有贴合性柔软感并对穿用者的皮肤无刺激性。此外，顶片22是透过液体的，能使液体（例如月经和/或尿）容易透过其厚度。合适的顶片22可以用很多种材料制造，这些材料例如可以是纺织材料和无纺材料，聚合材料例如成形的多孔热塑性薄膜、多孔塑料薄膜、热油施压成形热塑性薄膜、多孔泡沫塑料、网状泡沫、网构热塑性薄膜和热塑性稀松织物。适用的纺织和无纺材料可以由天然纤维（例如木纤维或棉纤维）、合成纤维[例如聚合物纤维（例如聚酯纤维、聚丙烯纤维或聚乙烯纤维）]组成或由天然纤维和合成纤维的组合物组成。

一个优选的顶片22由成形的多孔薄膜组成，用成形的多孔薄膜用顶片的可取之处在于它们可以透过人体的***物，但不吸收这些***物，还能降低液体的回流并防止再次弄湿穿用者的皮肤。因此同身体接触的成形的多孔薄膜表面始终保持干燥状态，从而减少了弄脏身体的可能性，并对穿用者产生一种更舒适的感觉。下列专利文件描述了适合的成形薄膜，这些专利是1975年12月30日授予Thompson的US3929135，1982年4月13日授予Mullane的US4324246，1982年8月3日授予Radel等人的US4342314，1984年7月31日授予Ahr等人的US4463045，1986年12月16日授予Curro等人的US4629643，以及1991年4月9日授予Baird的US5006394。上述各篇专利文件都被作为参考文件引用。用于本发明的优选的顶片22是上述一个或多个专利文件中所描述的成形薄膜，并被The Proter & Gamble Company Of Cincinnati（Ohio）在卫生巾上注册商标为“DRI-WEAVE”。

在本发明的一个优选实施例中成形膜的顶片22的朝向身体和表面是亲水的，从而使液体通过顶片22传输的比不具有亲水性的朝向身体的表面更快。这将减少月经的流动脱离顶片22而不流入顶片22和被吸收芯24吸收的可能性。在一个优选的实施例中，把表面活性剂掺入成形薄膜顶片22的聚合物材料中，例如在由Aziz等人于1991年11月19日申请的名称为“具有无纺的和多孔薄膜覆盖片的吸收用品”申请号为07/794745的美国专利申请描述了这个方案。另外，也可以通过对顶片22的朝向身体的表面用表面活性剂进行处理而使其获得亲水性，例如在1991年8月21日授予Osborn的US4950264和1991年4月23日授予Osbrn的US5009653号美国专利文件中描述了这个方案，这两篇专利文件被作为参考文件引用。在图3和图5中所示的可供选择的实施例中，接收和输送流体的层27被用作卫生巾20的顶片。下面将详细描述接收和输送流体的层27的结构。

B吸收芯

吸收芯24可以是任何能吸收或保存液体（例如月经和/或尿）的吸收装置。如图1和图2所示，吸收芯24具有一个朝向身体的表面，一朝向内衣表面，侧边缘和端边缘。吸收芯24可以制成各种尺寸和形状（例如矩形、卵形、沙漏形、狗骨架形、非对称形等），并可以采用各种普通用于卫生巾和其它吸收物品中的能吸收液体的材料制造，例如这些材料是粉碎木浆，它通常称为透气毡，其它适合的吸收材料的例子包括起皱纤维素填絮;包括共形物在内的熔吹聚合物，化学增强的或化学改性的或化学交联的纤维素;毛细通道纤维、合成纤维素例如皱缩的聚酯纤维;泥炭苔绒、包括薄纱纸封皮和薄纱纸叠层在内的薄纸;吸收泡沫材料;或这些材料的任何替代材料或任何这些材料组合物或混合物，只是它们可以抵抗毛细吸收作用而吸收和保留液体。

吸收芯24的形状和结构也可以改变[例如吸收芯可以具有一个厚度可变化的区域（例如使在中心部分的截面较厚），变化的亲水梯度、变化的超吸收梯度、或较低密度和较低基重的收集区;或可以由一个或多个层或结构组成]。然而吸收芯24的总的吸收容量应同设计的吸收量和卫生巾20的具体用途例如失禁垫、内裤衬里，正常条件下使用的卫生巾或过夜的卫生巾等而变化。

下述专利文件描述了用作本发明的吸收芯24的典型结构，这些专利文件是：1990年8月21日授予Osborn的U.S.4950264，1986年9月9日授予Weisman等人的U.S.4610678，1989年5月30日授予Alemany等人的U.S.4834735，1991年4月23日授予Osborne的U.S.5009653以及欧洲专利申请No.0198683（由The Drocter & Gambe Company申请，1986年10月22日公开，发明人为Duenk等人）上述各篇专利文件都被作为参考文件引用。用本发明吸收芯24结构的另一个例子是在1991年7月23日递交的名称为“在月经用品上使用的吸收芯”的申请号为07/734405的美国专利申请（发明人为Buenger 等人）中作过描述。

一个优选的实施例吸收芯24由图3所示的叠层结构组成。该叠层结构由一个超吸收聚合物材料（或吸收剂凝胶材料）层以及一片或多片交联纤维素纤维构成。此外如图2、4和5所示的吸收芯是只有一片交联纤维素纤维片构成。用于吸收芯24的适合的交联纤维素纤维公开在下列专利文件中;1989年12月19日授予Cook等人的U.S.4888093，1989年4月18日授予Dean等人的U.S.4822543，1989年12月26日授予Schoggen等人的U.S.4889595;以及1990年2月6日授予Morre等人的U.S.4898642;1990年6月19日授予Lach等人的U.S.4935022，1991年5月15日公开的Herron等人的欧洲专利申请公开No.0427316A2和0427317H2以及1991年5月29日公开的Herron等人的欧洲专利No.0429112A2，这些专利文件作为参考被引用。

在图3所示的实施例中交联纤维素纤维材料包括唯一的一个包住吸收凝胶材料40的颗粒层的片。该片在被用来包住所述颗粒层时，从端部看时，它呈现出一种“C”形构形。这个包片形成一个上层41和一个下层42。在一些可替代的实施例中叠层可以用很多种其它的方式构成，例如对吸收芯叠层的不同层（而不是单独的一片的）分别提供交联纤维素纤维材料（或其它吸收材料）的分离网状织物，或者向不同的层提供附加层。

在这种类型的吸收芯之中，卷曲的、加捻的，最好是化学增强的和交联的纤维素纤维要加以精制以便提供可以片状用作吸收芯的纤维，关于制备可用来制造精制的、卷曲的、化学增强的纤维素纤维吸收芯的适合的卷曲的、化学增强的纤维素纤维的情况在美国专利US4888903、4822543、4889595、4889597、4889596和4898642中做了详细描述。

关于这些纤维同吸收的凝胶材料的组合使用和用于制造这些制品的手段在U.S.493502专利中有描述，这些制备方法典型地包括使用醛类（例如戊二醛）作交联剂。此外聚羧酸可用作交联剂。需要了解的是制备其它的交联纤维素纤维的手段也是公知的，并且，这些纤维也可以此使用，虽然其吸收流体的性能同上述的纤维相比可能是次优的。对于其它种类的纤维的应用可参考U.S.4898642专利和PCT 8901581专利申请中引证的那些文件。只要掌握上述的方案，对卷曲的纤维素纤维进行精加工，就可获得用于制备使用在本发明工艺中可取的吸收芯的纤维材料。

为了在流体接受和输送层27中提供持久的纤维内和纤维间液体输送，吸收芯24最好具有某种性能特征，例如毛细虹吸能力和流体保留容量。吸收芯24的虹吸能力最好大于流体接收和输送层27的毛细通道纤维25的毛细虹吸能力，以及对于准备被该吸收用品吸收的特殊流体其垂直毛细上升高度最好至少为6cm。吸收芯24的流体保留容量最好至少为5g/g，以上性能特征一般是在一种密度值从约0.1g/cc至约0.2g/cc的吸收芯中实现的。

C底片

底片23是不透液体（例如月经和/或尿）的，以及最好是由一个弹性薄膜制作，虽然也可采用其它的不透液体的柔性材料制作。“柔性的”一词在此是指材料所具有的柔顺性能并易于基本上同人体的形状和轮廓相配合的性能。底片23的作用是防止被吸收并包含在吸收芯24中的***物浸湿同卫生巾20相接触的用品，例如内裤、睡衣裤和内衣等。因此底片23可以是一个纺织的或无纺的材料，聚合薄膜例如聚乙烯或聚丙烯的热塑性薄膜，或复合材料例如涂有薄膜的无纺物。底片23最好是一个厚度为约0.012mm（0.5密尔）至约0.051mm（2.0密尔）的聚乙烯薄膜，典型的聚乙烯薄膜是由Clopay Corporation of Cincinnati（Ohio）按照P18-0401号技术条件制造的，以及由Ethyl Corporation，Visqueen Division，of Terre Haute（Indiana）根据XP-39385号技术条件制造的，底片23最好经压花和/或无光泽加工处理以便获得一个象织物的外观，此外，底片23可以使蒸汽从吸收芯24中逸出（即可易于吸入的）但同时仍然能阻止***物通过底片23。

D接收和输送流体的层

接收和输送流体的层27从损害点将流体输送到保存流体的材料即吸收芯24上。接收和输送流体的层27最好是一个由外表面上具有毛细通道29的毛细通道纤维25组成的无纺织物。毛细通道纤维25是其上具有成形的毛细通道29的纤维，毛细通道最好在其外表面上。图6至图9示出了几种毛细通道25的例子。适合的毛细通道纤维在下列专利申请有描述，这些专利申请是1991年7月23日申请的：Thompson等人的美国07/734404号专利申请，Thomson等人的美国07/734392号专利申请;Buenger等人的美国07/734405号专利申请和1992年7月23日递交的名称为“喷丝头的孔和上面带有稳定腿的长丝横截面”的美国07/918174号专利申请（发明人是Phillips等）;这些专利申请可以合起来称为“毛细管通道纤维”的专利申请。适合的毛细通道纤维在1990年10月10日公开的欧洲专利申请0391814中也有描述。

接收和输送流体的无纺物层27可以用任何公知的适合的能形成无纺物片的方法成形。例如可以通过梳理工艺，rando工艺、防粘工艺针工艺（meedlepunch）或热油施压缠绕工艺等加工成形无纺物层27。无纺物层最好是由玻璃丝毛细通道纤维25构成。接收和输送流体的无纺物层27可以由一层或彼此叠装的非纺织物片构成。

接收和输送流体的无纺物层27能至少含有约25%重量的毛细通道纤维25较为可取，最好是含约50%重量的毛细通道纤维。虽然尽可能提高在接收和输送流体的无纺物层27中含有除毛细通道纤维25之外的材料是有优点的。例如可以用粘合剂（台热塑粘合剂纤维可热塑粉末）提高无纺物层27的抗拉强度。可以将外表面上没有毛细通道的纤维例如圆形截面的纤维掺到接收和输送流体层27中。例如可以将一个由毛细通道纤维和非毛细通道纤维组成的结构用作接收和输送流体的层27。为了提高无纺物层27的物理性能可以选择其它的非毛细通道材料，只是这些材料的重量不能超过接收和输送流体的无纺物层重量的75%。

接收和输送流体的层27利用纤维间和特别是纤维内的流体两输送方式使流体从损害点运动到吸收芯24上。借助提供增强的纤维间的流体输送可以实现吸收芯的更有效地利用。例如借助提供的增强的纤维内的流体输送可以使接收和输送流体的无纺物层27经受住流体的反复损害并使穿用者感到清洁和干燥。

虽然在此可以用各种毛细通道纤维，下面的描述将讨论毛细通道纤维25的一些可取的特性，即涉及本发明吸收用品的特性。

（ⅰ）纤维的外形

如上所述毛细通道纤维25在其外表面上其有毛细通道29。毛细通道纤维至少包括聚合物组分、并至少具有一个毛细通道，其中的毛细通道具有一个底和至少两个从底上延伸出的壁，这两个壁通带（但不必需）基本上沿底部的整个长度上伸出。于是，底部元件和壁限定了所述通道。尽管这里的毛细通道纤维可以有一个毛细通道或一些毛细通道，但为方便起见，使用复数形式的“通道”意图在于在可能有一个这样的通道的纤维中它是指一个单个的“通道”，或当纤维具有有一个以上的通道时它是指多个“通道”。这些纤维的进一步的特征在于该毛细通道的横截面是沿该通道的轴向上的结构的实际长度打开的，以便使流体能被这些通道的外侧被接收。本发明的纤维的毛细通道壁基本上相互平行。基本平行，如在档壁的横断面平行度的所用的那样，指的是相邻毛细管壁的准直差不大于40度，较好是不大于30°，更好是不大于20°。关于测量壁平行度的步骤在下面试验方法部分介绍。据信基本上平行的壁有助于提高毛细流体输送速率和每单位重量的纤维的毛细虹吸量，尽管并不打算以此来对本发明做必要的限制。

本发明的毛细通道纤维的特征是在同毛细通道的宽度相比时，其壁和底是相当薄的。换句话说，本发明的纤维的另一特征是具有相当“细长的”壁。毛细通道的壁和底和的细长度可以用“细长比”表征，“细长比”的计算将在试验方法部分描述。本发明的毛细通道纤维的“细长比”的可取值至少为9，更可取的值为至少15。

毛细通道的平均毛细通道宽度为从约10至20μ。更可取的是从20至100μ。在实践中，满足上述规范的毛细通道纤维应具有每单纤维约小于5的登尼尔数。为了实现低成本和快速的输送流体，毛细通道纤维通常应具有至少约1.0cc/g的比毛细管体积（SCV），可取的值是至少约2.0cc/g;还应具有至少约1000cm²/g的比毛细管表面积（SCSA），可取的值是至少约2000cm²/g。

总之，比毛细管体积（SCV）是单位基重的毛细通道纤维的体积的流体容量的度量，因此，它是毛细通道纤维的经济效益的指标。然而，为了使具有高毛细管体积的纤维还具有高的毛细虹吸能力（即具有在一个单位基重的结构上，按一基本的体积速率，通过纤维内毛细输送的方式对流体的优良的虹吸能力），纤维的结构必须保证固体结构的材料和准备输送的液体之间相当高程度的毛细通道表面区域的接触。这是因为毛细管虹吸作用部分地依靠固体结构同流体之间的界面接触大小。比毛细管表面积是每单位纤维重量的在此可采用的同流体接触的纤维中的毛细通道表面积的度量。通过提供具有高效率的毛细通道的设计和提供相当薄的毛细通道和/或通道底，可以满足在此给出的比毛细管体积和比毛细表面积的组合需要。

用于测定比毛细管体积和比毛细表面积的方法将在试验方法部分描述。

在此用的毛细通道纤维25可以由任何通用的当润湿时不湿胀的聚合物制造。例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯（最佳的）以及其它类似材料，只要它们是可纺的，就可以采用，以便使它们可以成形带有所述的表面毛细通道。这些聚合物是可熔化挤压的，这是很方便的。在此的毛细通道纤维将由一种合成的聚对苯二甲酸乙酯聚合物的熔融物制造，该熔融物的固有粘度（“IV”）从约0.6到约0.9（IV是一个技术术语，并可以由公知的方法确定，见例如美国专利4829761的第8栏）。聚合物的熔融物的IV与该聚合物保持毛细通道壁的形状的张力有关，还同聚合物的平均分子量有关。例如在此采用固有粘度约为0.7的聚酯是方便的，但利用固有粘度为0.9的聚合物将更为可取，因为这使毛细通道的更薄然而仍然具有足够的强度以防止在使用压力下破裂。

毛细通道纤维的深/宽比最好为约2.0，除了工艺的限定条件下，如上所述还应考虑经济因素，通常采用大于约1.3的深度/宽度比。满足在此应用的典型的易于生产的毛细通道纤维的壁厚约38μ，而壁间的距离约21μ每根纤维的纤度约15登尼尔，壁本身的厚度通常为约3-15μ。虽然这些尺寸是允许改变的，但要使由聚酯制造的和具有这些特性的毛细通道能很好地达到其预期的目的。这些纤维可以利用通用的工艺设备制造，并在卫生器件（特别是卫生巾和内裤衬里）所遇到的那样类型的压力下不使毛细通道壁塌陷或展开到损失毛细作用的程度。

毛细通道29可以有各种形状，只是它们要满足以上所述要求。在特定的产品用途中，某些形状可以提供特定的优点，例如，可以使用带有悬于其上的稳定腿的“U”形、“H”形和“C”形。此外，可以重复基本的形状，或甚至可以分叉，以便产生出含有多毛细通道的纤维。但要意识到当采用多于三个重复形状量，要考虑在纤维中增加一些加强部件。

在此采用的这种类型的毛细通道纤维25的制造方法在下列专利申请文件中有描述：发明人为Phitlips Jones等人的1991年7月23日递交的EPO申请391814和共同在审查中的美国07/736261号部分接续专利申请，名称为“能自动地传输流体的纤维”（Eastman Chemical Campany）;1992年7月23日递交的名称为“吐丝器的孔和带有稳定腿的长纤维”的07/91817号尚在共同审查中的美国专利申请（发明人Phillips等）;以及1990年2月20日递交的名称为“开放的毛细通道结构”，制造毛细通道结构的改进工艺及其使用的拉压模具”，申请号为07/482466的尚在审查中的专利申请（发明人Thompson和Krautter）。

虽然用于制造毛细通道纤维的聚合物本身是不吸水的（或不吸尿或含血的流体例如月经），但这些纤维本身最好是亲水的。因为大多数合成聚合物是疏水的，所以要对此处用的毛细通道纤维进行表面处理以使其获得亲水性能。

聚合纤维的表面处理包括在拉伸纤维文献中为人熟知的工艺。这些工艺通常包括用亲水试剂特别是用表面活化剂处理纤维表面[通过用含水的流体使纤维获得可润湿性能的亲水化可按常规方法测量，例如选用接触角测量法，接触角小于90°一般表明是一个亲水表面。可以用一种CAHN表面张力分析器（SFA222）测量亲水性能，也可以用各种其它公知的仪器。]用在这些工艺中的典型的表面活化剂包括各种在公知的清洗文献资料中的普通型的非离子的和阴离子的有清洁效力的表面活性剂。亲水化试剂包括润湿剂例如聚乙二醇单月桂酸酯（例如PEGOSPERSE200ML，从Lonza.Inc.Williamwport，PA.USA购买的一种聚乙二醇200单月桂酸酯）以及乙氧基化的油酰醇类（例如从Croda Inc，New York，New York，USA购买的Volpo-3）。其它种亲水试剂和工艺也可采用，它们包括在纤维和纺织领域中为增加润湿性能，改善污物的分离性质的那些专业人员熟知的技术等。例如适合的表面上光剂包括Eastman′s LK5483、LK5563和最为可取的Gestman′s LK5570，以及以MILEASE的商标购买到的聚合物，作为一种涂敷纤维的ethylene terephthalate polyethyleneglycal terephthalare脱污聚合物（可从ICI America买到）在洗涤工艺中是众所周知的。可以在使用前的各个阶段将亲水化试剂填加到聚合物中，尽管，最好是在毛细通道控制到其最终尺寸之前填加。例如可以将亲水化试剂在熔融或混合到聚化物中接着进行熔融之前预先填加到聚合物中，也可以将填加的亲水化试剂跟在成形之后涂到聚合物上（例如在熔融、润湿或干拉伸等工艺中跟在从拉制成形模脱出之后，最好是在纤维拉制成小直径之前加入。当然，由于此处吸收用品是用来同人体的敏感部位接触的，所以用于亲水化毛细通道纤维表面的表面活性剂最好是无毒性的和对人的皮肤无刺激性的。用于亲水化毛细通道纤维的各种表面活化处理方法在后面实施例中将描述。用于使纤维表面亲水化的另一些方法包括使该表面经受离子化辐射，例如用等离子体，这些方法的优点是没有表面活性剂残留在纤维表面上。无论哪种方法，其总的目标是要保证在此所用的毛细通道纤维具有被其经传输的流体自发地润湿的性能。

这个目的是在吸收用品的顶片22和下层（或多个下层）之间产生毛细管虹吸梯度，从而使液体沿Z向被吸走并离开吸收用品表面流入其最后的储存层。根据实验结果，毛细管虹吸能力同材料的接触角和开孔的尺寸成反比关系，也就是说，在一个典型的情况下，顶片上的开孔应大于纤维内的毛细通道的开孔。纤维内的开孔又将大于在纤维储存吸收芯中纤维间的开孔。每层部件的表面亲水性从理论上计讲也可影响毛细管虹吸梯度。

E在各层之间的流体流

起初流体将冲击到图2和4的卫生巾的顶片22上。流体通过顶片朝向接收和输送流体的无纺物层27运动。纤维间的流体吸收发生在无纺物层27内。当流体接触到位于无纺物层内的毛细通道纤维时，开始输送纤维内的流体。换句话说，无纺物层27接收在毛细通道纤维之间的流体后经过纤维内的通道输送流体。此外一些流体将在毛细通道之间输送。而后，由具有高虹吸能力的吸收芯24将流体纤维内通道中吸空。当流体从纤维内通道排空时，这些纤维内通道从无纺物层27的纤维间的间隙中排空流体，从而准备迎接后面流体的损害。

当无纺物层27被用作图3和5所示的顶片时流体首先冲击到无纺物层27并在无纺物层27周围运动，这已在上面说明。

F任选的保持装置

在使用时，卫生巾20可以利用用于这种目的的公知的任意的支撑部件或固定部件保持在一定位置上。卫生巾最好是置于使用者的内衣或内裤上并用一固定件（例如粘接剂36）固定于其上。粘接剂36为将卫生巾20固定到内裤的裆部提供一个手段。因此，底片23的外表面的部分或全部涂上一层粘接剂。在已有技术中为此目的而用的任何粘接剂或胶都可以用作这种粘接剂，以压敏粘接剂为最可取。适合的粘接剂是由the Cenlury Adhesives Corporation of Columbus（Ohio），制造的Century A-305-IV，以及由the national starch and Chemical Company of Bridgewater（New Jersey）制造的Instant Lock 34-2823。适合的粘接件在美国专利4917697中有介绍。在卫生巾处在使用之前时，通常在压敏粘接剂36上盖有一层可撕开的防粘衬37，以便防止在使用前粘接剂变干或粘到除使用者内裤的裆部的表面以外的表面上。适合的防粘衬37也在上述参考的美国专利49217697中有描述。任何一种市售的用于这些目的的防粘衬都可在此使用。适合的防粘衬的非限定性的例子是由Akrosil Corporation of Menasha（Wisconsin）制造的BL30MG-A Silox EI/O和30MG-A Silox4P/O。在使用本发明的卫生巾20时，通过撕下防粘衬37，然后将卫生巾20放在内裤上，以便使粘接剂36同内裤接触。在卫生巾使用期间，粘接剂36保持卫生巾在内裤的合适位置上。

G试验方法

下面的方法对于测定用于确定和评价本发明的毛细通道结构的参数是很有用处。可以与该方法中所述参数的测量和计算共同提出比单位。这些比单位只是为举例的目的给出来的。还可以使用与该方法的目的和用途一致的其他单位。

（ⅰ）比毛细表面积和比毛细体积的测量方法。

这个方法用于测定毛细通道结构的比表面积（SCSA）和比毛细体积（SCV）。这个方法采用一个显示毛细通道结构的一个横断面图形的光学显微放大的照片。这个结构横断面的制备是根据公知的光学显微技术中的镶嵌和检镜用切片技术完成的。使用下列方程式

(1) SCSA = \frac{Σ_{X = 1}^{1} P_{X}}{ρ A_{S}}

(2) SCV = \frac{Σ_{X = 1}^{1} {AV}_{X}}{ρ A_{S}}

式中：ρ＝固体（即聚合物）的密度

As＝垂直于毛细通道轴线的毛细通道固体的横截面的面积，该毛细通道轴线将这些毛细通道限定在以下标准（a）和（b）之内;

Σ_{X = 1}^{1} P_{X}

＝组成每个毛细通道的固体横截面的周边长度的总和，x，这里每一个周边Px限定了毛细通道并处于由Cx所提供的理论封闭线之内;

Σ_{X = 1}^{1} {AV}_{X}

＝毛细通道纤维的空隙面积的和，其中每一个AVx是按照由固体形成的通道的周边和Cx的限定的面积计算的;

其中i是纤维中毛细通道的数目;x是指一个毛细通道纤维的比毛细通道;Cx对应于一个环的一部分，这部分是朝向毛细管内部的凸圆并具有一靠近每一毛细通道的选定的直径;其中环Cx是根据以下标准来确定尺寸和位置：

（a）环Cx与毛细通道的两壁在它与壁相接触的那些点相切;以及

（b）对于每一毛细通道x，满足（a）的环Cx使每一这样的通道x增加到最大值，但要受以下限制;

（ⅰ）与Cx的横断面以及毛细通道壁相切的两条线相交形成一个120°或更小的角;以及

（ⅱ）Cx相对于毛细通道结构的实际尺度可以具有一不大于约0.025cm的半径（圆的半径将按照光学显微照片实际结构的放大倍数相同的放大倍数加以放大）。

对于有多点与最大半径的圆相切的毛细通道，如以上给出的那样，将该圆定位以使通道的横截面面积（AV）达到最大。对于横截面尺寸和形状变化的毛细通道纤维，可以计算出足够数量的横截面的值，以提供一个有代表性的加权平均比毛细体积（SCV）和/或比毛细表面积（SCSA）。

如上所限定的那样，比毛细管体积和比毛细管表面积的用途是对由开放的毛细通道所表征的结构进行定量的分析。可以设想，这些结构可以具有固体部分，附属物等，这些附属物等对在方法中限定毛细通道没有贡献。上述的准则应把相应这些不起作用结构部分的边界和孔隙从计算中扣出。不起作用的固体元件部分的横截面出也不包括在As的计算结果中。扣除这些边界和横截面积的方法将在下面举例详细说明。

图10举例说明了毛细通道结构的碎片800以及比毛细管体积和比毛细管表面积测定方法在该例中的应用。图中所示出的是一具具有面积As的固体（即聚合物）的碎片800，毛细管通道的孔隙面积Av₁、Av₂、Av₃、Av₄，它们同毛细管通道的边界P₁、P₂、R₃、R₄和理论上的闭合圆C₁、C₂、C₃、C₄相对应。图10中还示出了圆C₅、C₆、C₇。半径r′₁、r″₁，r′₂、r″₂，r′₃、r″₃、r′₄、r″₄、r₅、r₆、r₇分别同在交点m′₁、m″₁、m′₂、m″₂、m′₃、m″₃、m′₄、m″₄、m₅、m₆、m₇的切线垂直，上述的交点m′₁、m″₁、m′₂、m″₂、m′₃、m″₃、m′₄、m″₄、m₅、m₆、m₇分别在相应的圆C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C₇和固体材料碎片之间。

画出圆C₁、C₂、C₃和C₄，以满足上述准则。如图中可看到的那样，圆C₁和C₂被角γ₁和γ₂限定在半径r₁和r₂之内，γ₁和γ₂分别表示切线t₁、t₁之间和切线t₂、t₂之间相交的120°角;Av₁、Av₂、Av₃、Av₄分别是由周边P₁、P₂、P₃和P₄和曲线CC₁、CC₂、CC₃和CC₄所限定的面积。圆C₃和C₄代表毛细通道的最大尺寸的圆，其中所画的分别在点m₃、m₃和m₄、m₄处与圆相切的线相交的角小于120°。于是，如这个举例图示所表示的那样，在减弱放大作用的影响之后，图C₃和C₄每一个都具有0.025cm的半径。根据这个圆和每个通道的固体边界线的长度来测定周边的长度。C₅、C₆和C₇表示用来表示那些根据这个方法的准则不能视为毛细通道的那些结构部分的最大半径的圆。所以，对于这些圆来说P和AV为零。如可看到的那样，在m₄和m₄之间的固体的面积应该计入在As内，因为这样的固体与将通道限定在计算SCV和SCSA时AV的准则之内的毛细通道壁相一致。而半径r₃、r₃（这两个半径垂直于圆3和通道壁之间的切线）的延长线包围的面积不计入As。同理，半径r₄根据图C₄的r₄的延长线从计算结果扣去面积Ax₄。

（ⅱ）垂直虹吸高度的计算方法

这个方法用于测定吸收芯和毛细通道纤维的虹吸高度。总之，这个方法的目的是要通过视觉观测并记录流体的垂直位置。这个方法适合采用吸收芯或单独的毛细通道纤维条。为了评价垂直虹吸高度的待用流体应该同吸收剂产品在使用期间所吸收的流体相同。为了便于测量可以将试验流体染色。可以用0.05%FD & C Blue ＃1（以下称“染色蒸馏水”）染色水溶液。适合的FD & C Blue ＃1染料可以从市场上购买（即从H.Kohnstamm & Co.Inc.Ny，Ny，USA购买）以血为基质的流体没有必要染色。

管中的液面高约2.5cm。将一个带有mm刻度的尺固定在玻璃管的外侧。用一个橡胶塞封闭住玻璃管的顶部。橡皮塞有一个中心定位的孔，以便允许将用于将样品悬挂于橡胶塞之下一位置的夹子***玻璃管内。这个孔的尺寸应使可以使用的夹子或其他夹紧装置在置于橡胶塞孔内时保持在一个锁定位置。夹子可用作夹紧装置。夹紧装置必须适合于橡胶塞中的孔，以便能调整样品的高度。另外，也可以将单独的毛细通道纤维附着在一个杆上，以便将它们垂直地保持在由顶到底之间。

开始这个操作时，将一个吸收芯或毛细通道纤维浸入并开始计时。在2小时后测量流体虹吸的高度。

（ⅲ）细长比和毛细通道的宽度测量方法

根据下述的方法测量细长比（S）。这个方法是根据一个如前所述的毛细通道有代表性的检镜切片的横切面的光学显微放大照片完成。对于具有沿毛细通道轴线方向细长比变化的毛细通道结构，应该计算出足够数量的横切面，以便提供一个表示加权平均细长比。

采用下列方程：

S＝L²/4Ast

tave＝2Ast/L

其中，L＝毛细通道结构的横截面的总的固体边界;

Ast＝垂直于毛细通道轴线的构成毛细通道结构的固体横截面的总面积。

上述的细长比方程只适合于上面具有一个成形的通道壁的纤维。对于具有一个上面存在一个或多个通道的功能部分的毛细通道纤维的细长比公式（S）可以为

S＝L²/4AstN

其中：L和Ast按照上述的定义：

N＝在毛细通道结构中的通道壁的数目，该壁是那些在一侧或两侧上具有可被直的封闭弦杆封闭住的通道。

毛细管通道的宽度是在构成毛细通道的两壁之间的距离。毛细通道的宽度可以参看纤维的横切面的光学显微放大照片进行测定。

（ⅳ）测定壁的平行度的方法

按照上述的方法用检镜切片法制备一毛细通道纤维的有代表性的横切面，并摄制一个该横切面的光学显微照片。参看作为这个方法各个方面的例子的图11。对于毛细通道纤维的每个通道，将一个切向接触毛细通道壁的直的通道封闭弦杆抽出，以便封住通道，同时使在封闭通道内的面积最大。实际上，这可以通过简单地使一超过该通道最宽部分的一段长形物的直的边缘与形成该通道的壁的每一个的末端部分相切来完成。确定该弦杆的长度是按照该弦杆和两个壁中的每一个之间的交点之间的最小距离。线段LSx₁、LSx₂各有一个等于封闭弦杆的Wx的长度的75%的长度，它们的位置使得其每一端同通道壁CWx、CWxy的内表面接触，壁CWx、CWxy用作毛细通道的边界。同样，线段LSy₁、LSy₂的长度是封闭弦杆Wy的长度的75%，并且分别与通道壁CWy、CWxy的内表面接触。这些线段可以在这些线段端部之间的中心横贯通道壁的边界。如果这些线段可以定位得使线段之间的偏离角是从0°到约40°，那么这些通道壁就可以说是基本上平行。

虽然已经对本发明的具体实施例结合图示作了描述，但是对于本专业的普通技术人员来说，可以在不违背本发明的精髓和在本发明的范围内可以作出各种不同的改变和改型。因此所有的在本发明范围内的这些改变和改型都将被本发明的权利要求书所包括。

Claims

1、一种接收、输送和保存流体的结构，包括：

(a)一个由一些能接收和输送纤维间和纤维内的流体具有亲水性性能的毛细通道纤维的无纺物，所述的纤维具有至少一个毛细通道，该毛细通道由一个底和两个从该底伸出的基本上平行的壁；以及

(b)一个具有高虹吸能力的同该无纺物在流体上保持相通的吸收芯。

2、如权利要求1所述的结构，其中，该无纺物的毛细通道纤维的基本平行的壁的偏差角小于40°左右。

3、如权利要求1所述的结构，其中，组成该无纺物的毛细通道纤维的细长比至少为9左右。

4、如权利要求1所述的结构，其中，该吸收芯的虹吸能力至少为6cm左右。

5、如权利要求1所述的结构，其中，该无纺物的毛细通道纤维的毛细通道宽度是从约10μ至约200μ。

6、如权利要求1所述的结构，其中，该无纺物的毛细通道纤维的纤度约大于5。

7、一种接收、输送和保存流体的结构，包括：

（a）一个由一些能接收和输送纤维间和纤维内的流体的亲水毛细通道纤维组成的第一无纺物，所述的纤维至少具有一个毛细通道，该毛细通道由一个底和二个从该底伸出的基本上平行的壁;

（b）一个叠置在所述第一无纺物上的第二无纺物;以及

（c）一个具有高虹吸能力的在流体上同所述的第一和第二无纺物相连通的吸收芯。

8、如权利要求7所述的结构，其中，该第二无纺物由一些能接收和输送纤维间和纤维内的流体的具有亲水性能的毛细通道纤维组成的，所述的纤维具有至少一个毛细通道，该毛细通道由一个底和两个从该底伸出的基本上平行的壁组成。

9、如权利要求1所述的结构，其中，该第一无纺物的毛细通道纤维的基本平行的壁的偏离角约小于40°。

10、如权利要求8所述的结构，其中，该第二无纺物的毛细通道纤维的基本上平行的壁的偏离角约小于40°。

11、如权利要求7所述的结构，其中，组成该第一无纺物的毛细通道纤维的细长比至少为9左右。

12、如权利要求8所述的结构，其中，组成该第二无纺物的毛细通道纤维的细长比至少为9左右。

13、如权利要求7所述的结构，其中，该吸收芯的毛细虹吸能力至少为6cm左右。

14、一种吸收用品，包括：

（a）一个透过流体的顶片;

（b）一个同该顶片相连的不透流体的底片;

（c）一个定位在该顶片和该底片之间的吸收芯，该吸收芯具有一个朝向该顶片的上表面和一个朝向该底片的下表面;以及

（d）一个定位在该顶片和该吸收芯之间的无纺物，该无纺物是由一些能接收和输送纤维间和纤维内的流体的具有亲水性能的毛细通道纤维组成，所述的纤维至具有一个毛细通道，该毛细通道由一个底和从该底伸出的两个基本上平行的壁组成。

15、如权利要求14所述的吸收用品，其中，该无纺物的毛细通道纤维的两基本上平行的壁的偏离角约小于40°。

16、如权利要求14所述的吸收用品，其中组成该无纺物的毛细通道纤维的细长比至少为9左右。

17、如权利要求14所述的吸收用品，其中，该吸收芯的毛细虹吸能力至少为6cm左右。

18、一种吸收用品，包括：

（a）一个透过流体的顶片;该顶片由一些能接收和输送纤维间和纤维内的具有亲水性能和毛细通道纤维组成，所述的纤维至少具有一个毛细通道，该毛细通道由一个底和从该底伸出的两个基本上平行的壁组成;

（b）一个同该顶片相连的不透流体的底片;以及

（c）一个定位在该顶片和该底片之间的具有高虹吸性能的吸收芯，该吸收芯具有一个朝向该顶片的上表面和一个朝向该底片的下表面。

19、如权利要求18所述的吸收用品，其中，该顶片的毛细通道纤维的两个基本上平行的壁的偏离角度小于40°。

20、如权利要求18所述的吸收用品，其中，组成该顶片的毛细通道纤维的细长比至少为9左右。

21、如权利要求18所述的吸收用品，其中，该吸收芯的毛细虹吸能力至少为6cm左右。