CN104394823B - 用于吸收制品的吸收芯 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种用于吸收制品的吸收芯(28)，所述吸收芯包括第一吸收层(1)，其包括第一基底(2)、沉积于沉积区域(8)上的所述第一基底上的第一超吸收聚合物颗粒层(3)、和覆盖所述第一超吸收聚合物颗粒层的热塑性粘合剂材料的纤维层(4)，第二吸收层(5)，其包括第二基底(6)和混合层(7)，所述混合层包括沉积于所述第二基底上的第二超吸收颗粒和纤维素纤维的混合物。第一吸收层和第二吸收层组合在一起，使得第一吸收层的纤维热塑性粘合剂材料的至少一部分接触第二吸收层的混合层的至少一部分。

Description

用于吸收制品的吸收芯
技术领域
本发明涉及可用于吸收制品诸如尿布或女性保护制品的吸收芯。
背景技术
用于个人卫生的吸收制品诸如一次性尿布、女性护垫和成人失禁内衣设计用于吸收和容纳身体流出物如尿液。这些吸收制品通常包括具有不同功能的多个层，例如顶片、底片、和介于其间的吸收芯，它们在其它层之间。吸收芯的功能是为了长时间地吸收并保持流出物，例如尿布过夜使用、最小化回渗以保持穿着者干燥并避免弄脏衣服或床单。
大部分当前市售的尿布用吸收芯包括由纤维素纤维制成的粉碎木浆(“透气毡”)与超吸收聚合物颗粒(本文称为“SAP”)的共混物作为吸收材料，也称为吸收胶凝材料(AGM)。通常SAP分布在这些芯中，使得它们在需要较大的流体采集容量的区域中更集中，尤其是在档区(中部)。
吸收芯当饱和时能够比它们的初始体积膨胀多倍，并且它们的性能能够受到保持结构完整性的能力的影响，这在干燥和润湿条件下均如此。在相对高浓度下，SAP趋于与纤维素纤维分离并在吸收结构中自由移动。因此希望润湿膨胀状态的芯保持其结构完整性并且不破碎或破裂，甚至当经受冲击(诸如儿童重重地坐在他的尿布上)时依然如此。
对于这种类型的透气毡芯，盖住较高的使用者载量的容量增加也将必然意味着木浆或纤维素纤维量与厚度的增加，这影响成本和贴合性。此外，虽然希望提高这些吸收芯的生产速度，随着生产速度增加根据期望分布来精确地放置SAP变得越来越困难。SAP分布缺乏精确度可通过加入较多的SAP来进行补偿，这降低效率并且是昂贵的。希望吸收芯应是薄的(至少当干燥时是薄的)并且需要尽可能少的材料，这是出于成本和环境方面的原因。
经过过去几十年的持续努力，已经开发出了新型吸收芯，其符合这些需要，这可见于丰富的专利文献中。已经提出了具有基本上由作为吸收材料的SAP形成的芯(所谓的“不含透气毡”的芯)的吸收制品。例如US2008/0312623(Hundorf)描述了具有吸收性粒状聚合物材料的不含透气毡的芯，该聚合物材料具有大于约100×10-7cm3·sec/g的盐水流动传导率，使得甚至在溶胀状态下，即，当已经吸收液体时，通过该材料的液体流动基本上不被堵塞。然而，SAP的渗透性提高通常以减小此类SAP的吸收容量作为代价而获得。这可能导致在吸收结构中增加SAP的使用以获得预期的总产品容量。因此可期望减少或不使用此类高度可渗透的SAP。另外，一般来讲，此类不含透气毡的吸收芯对制造商来说缺乏对木浆/SAP价格改变的反应灵活性，无法通过相应地调整吸收材料配方来以最低成本达到期望的性能。
US5,593,399(Tanzer等人)公开了一次性衣服，其包括保持在一对载体片之间的超吸收聚合物材料的不连续口袋以提供吸收层合体。该衣服可包括一种吸收结构，其包括具有主吸收部分的保持部分，诸如吸收层合体，用于存储和保持吸收的液体诸如尿液。保持部分也可包括补充吸收部，如外部分配层，以及另选地或除此之外包括体侧分配层。
US5,830,202(Bogdanski等人)公开了一种吸收结构，其具有包括AGM和纤维素和/或合成纤维的混合物的第一层以及包括液体可透过的基底和附接到该基底上以形成层合体的AGM的第二层。该层合体可位于混合层顶部并限定低基重AGM颗粒的采集区。该层合体也可位于混合层下方。AGM可经由一层被施用于基底的粘合剂附接到基底上，或者AGM可在接触基底之前通过粘合剂流被涂覆，从而形成粘结涂覆的颗粒。另选地，AGM颗粒可通过施用粒间交联剂互连，从而形成粒间交联的聚集体，在这种情况下AGM颗粒可通过粒间交联剂被粘结到基底上。最后也描述了不使用粘合剂粘结AGM颗粒的可能性：颗粒可沉积到潮湿基底上，使得颗粒吸收它们表面上的水分并变得发粘；随后加压干燥潮湿的基底，导致颗粒粘附到基底上。用于粘附和粘结AGM到基底上的所有上述方法具有局限性，因为它们受限于低AGM基重或者是昂贵的或仅在干燥或润湿状态下有效，但是不在两种状态下均有效，或者具有工艺问题，尤其是在高生产速度下具有工艺问题。
多种其它吸收芯设计已经在专利文献中提出，例如US5,562,645和US6,329,565(均授予Tanzer)、US6,664,437(Sawyer)、US6,972,011B2(Maeda)、EP1,447,066(Busam)、EP631,768(Plischke)、US2008/0312622(Hundorf)、US7,938,813(Wang)、US7,850,672(Guidotti)、WO2009/008788(Fernkvist)、EP1,632,206(Nakaoka)。
虽然当前使用的吸收芯能够提供非常好的流体吸收性、流体保持和贴合性，仍期望找到新型和改善的芯。
本发明人现在已经开发出了新型吸收芯，其能够在高速下被生产，以及提供根据SAP在三个空间方向上的分布的压型和成型的设计自由度，同时保持尽可能低的材料成本。具体地，本发明的芯与现有透气毡芯相比能够递送改善的超吸收颗粒干燥和润湿固定作用、提高的吸收性结构的总体完整性、改善的流体处理性能(包括减少的回渗和提高的采集速度)。
此外，本发明的吸收芯包含一些纤维素纤维，与不含透气毡的芯相比具有提高的设计灵活性，能够减少或不使用高度可渗透的SAP，并且通过相应地调整吸收材料配方来以最低成本达到期望的性能，提供对制造商来说对木浆/SAP价格改变的反应灵活性。
发明内容
本发明涉及适用于吸收制品的吸收芯。本发明的吸收芯包括:
-第一吸收层，其包括第一基底、沉积于第一基底上的第一超吸收聚合物颗粒层、和覆盖第一超吸收聚合物颗粒的热塑性粘合剂材料纤维层，和
-第二吸收层，其包括第二基底和具有沉积在第二基底上的第二超吸收材料颗粒和纤维素纤维的混合物的混合层。
第一吸收层和第二吸收层组合在一起，使得第一吸收层的热塑性粘合剂材料纤维层的至少一部分接触第二吸收层的混合层的至少一部分，并且将第一吸收层置于比第二层更靠近顶片处。
附图说明
图1是本发明部分去除了一些层的示例性吸收芯的顶视图；
图2是图1吸收芯沿其纵向轴线L的横截面视图；
图3是图1吸收芯沿其横向轴线T的横截面视图；
图4是图2部分横截面的近距离视图；
图5、6和7示出沿第一吸收层实施例的纵向轴线单独截取的透视图、顶视图和横截面视图，其中第一SAP层以条状施用于第一基底上；
图8是具有以点状施用的第一SAP的另选的吸收芯的顶视图；
图9示出另选的吸收芯，其具有以条状施用并具有矩形沉积区域的第一SAP层和具有非矩形(成型的)沉积区域的混合层；
图10示出另选的吸收芯，其具有第一SAP层和具有两个矩形沉积区域的混合层；
图11示出另选的吸收芯，其具有第一SAP层和沉积在非矩形区域的混合层；
图12示出另选的吸收芯的顶视图，该吸收芯具有在第一吸收层中的槽，该第一吸收层具有矩形沉积区域；
图13示出另选的吸收芯的顶视图，该吸收芯具有在第一吸收层中的槽，该第一吸收层具有成型的沉积区域；
图14示出图13的芯的剖视图；
图15示出另选的吸收芯的顶视图，该吸收芯在第一吸收层和第二吸收层中具有槽；
图16示出图15的芯的剖视图；
图17是制备本发明的芯的方法的示意图；
图18为用于进行尿液渗透性测量测试的适宜渗透性测量系统的局部横截面侧视图；
图19为用于进行尿液渗透性测量测试的活塞/圆筒组件的横截面侧视图；
图20为适用于图19中所示出的活塞/圆筒组件的活塞头的顶视图；
图21为置于用于溶胀阶段的烧结盘上的图20的活塞/滚筒组件的横截面侧视图。
图22示出支架和振动单元的简图，其可用于进行AGM固定作用测试(游离AGM)
具体实施方式
定义
本发明涉及适用于个人卫生吸收制品的吸收芯。如本文所用，术语“吸收制品”是指紧贴或邻近穿着者的身体以吸收和容纳从身体排出的各种流出物的装置，例如婴儿或成人尿布、女性卫生制品等等。通常这些制品包括顶片、底片、任选地采集系统(其可由一个或多个层构成)和可能的其它部件，并且吸收芯通常设置在底片和采集系统或顶片之间。吸收芯通常是具有最大吸收容量的制品的部件。如本文所用，术语“吸收芯”不包括顶片、底片和(当存在时)不是吸收芯的整体部分的采集系统或层，具体地，其不被置于芯的第一基底和第二基底之间。
如本文所用，“非织造纤维网”是指由定向或任意取向的纤维通过摩擦和/或粘合和/或粘着而粘结成的、或通过湿磨法而毡化成的人造片、纤维网或毛层，不包括纸张和通过织造、编织、簇成、缝编而组合束缚的纱或长丝的产品，无论是否附加地缝过。这些纤维可具有天然的或人造的来源，并且可为短纤维或连续长丝或为就地形成的纤维。可商购获得的纤维具有的直径范围为小于约0.001mm至大于约0.2mm，并且它们具有几种不同的形式，例如短纤维(已知为化学短纤维或短切纤维)、连续单纤维(长丝或单丝)、无捻连续长丝(丝束)和加捻连续长丝(纱线)。非织造纤维网可通过许多方法形成，如熔喷法、纺粘法、溶液纺丝、静电纺纱、粗梳法和气流成网法。非织造纤维网的基重通常以克/平方米(g/m2或gsm)。
“包括”及“包含”是开放式术语，每个均指定其后所述例如部件的存在，但不排除本领域已知的或本文所公开的其它特征例如元件、步骤或部件的存在。除非另外指明，由术语如“有利地”、“优选地”、“通常”、“具体地”等等引入的元件不应被认为是必需的。
概述
如图1-4中的示例性芯所示，本发明的吸收芯28包括第一吸收层1，其包括第一基底2、沉积于第一基底上的第一超吸收聚合物颗粒层3、和施用于第一超吸收聚合物颗粒上的热塑性粘合剂材料的纤维层4，以及第二吸收层5，其包括第二基底6和包括沉积于第二基底6上的第二超吸收材料颗粒与纤维素纤维的混合层7。
第一SAP层和混合层可均以矩形图案沉积在它们相应的基底上，或者它们中的一者或二者可以非矩形(成型的)图案沉积，具体地沉积在具有相对窄的档区部分的沉积区域(例如如第一吸收层的图1所示)。在一个或两个吸收层中的槽也可存在(例如如图12至16所示)。
如本文所述，纵向轴线L是沿芯长度方向将芯28分成基本上等同的两半的假想线。横向中心线T是垂直于芯的纵向线并穿过芯的长度中心的假象线。芯可相对于纵向中心线L对称。芯可沿着横向中心线T不对称，从而使芯适形于穿着者的生理需要，并且具体地，芯的前半部可具有比其后半部更大的吸收容量(前半部对应于吸收制品的前侧)。在如图1取向的图中，示出的芯的左侧是旨在被置于吸收制品前部的侧，但是这是非限制的。
一些芯还可沿着它们的长度被概念性地分成三个区，前部13、后部15和中部14(或档区)区。中部区设置在前部和后部区域之间。在中部区中，第一和吸收层的吸收材料/或第二吸收层的吸收材料可具体地根据比其它两个区域相对窄的宽度来分布。
本发明的芯可例如具有在它的最厚点的厚度(在0.3psi的压力下测量)，范围通常为1至10mm，具体地1.5至5mm，例如2.5mm。当然，厚度可沿着芯的吸收芯的表面改变，是MD和/或CD异形的。
现在将详述芯的一些部件。
第一基底2和第二基底6
芯的第一基底2和第二基底6可由适于接收将置于其上的吸收材料的任何材料形成。可使用用于制备常规芯的典型的基底材料，具体地，纸、薄纸、膜、织造物或非织造物、或任何这些材料的层合体。第一基底和第二基底具体地可由非织造纤维网形成，例如梳理非织造物、纺粘非织造物(“S”)或熔喷非织造物(“M”)、以及任何这些材料的层合体。例如熔纺聚丙烯非织造物是合适的，具体地，具有SMS、SMMS、或SSMMS结构，并且具有约5gsm至15gsm的基重范围的那些。其它合适的材料例如公开在US2011/0268932A1、US2011/0319848A1或US2011/0250413A1中。可使用由合成纤维提供的非织造材料，例如PE、PET和具体的PP。
因为用于非织造物制备的聚合物是固有疏水的，如果置于吸收芯的流体接收侧上，它们优选地具有亲水性涂层。一种生产具有耐久亲水涂层的非织造物的可能方法是，通过将亲水单体和自由基聚合引发剂施用到非织造物上，并且进行通过紫外光所激发的聚合物反应，从而导致单体化学地结合到非织造物的表面。用于制备具有耐久亲水涂层的一种另选的可能方法是用亲水性纳米颗粒涂覆非织造物，例如WO 02/064877所述。
第一基底2和第二基底6可由相同的材料制成。基底也可由不同材料制成，或其中一个基底可进行与其它不同的处理以提供不同的属性。例如，旨在最靠近穿着者的基底可进行表面处理以变得比在芯的面向衣服侧上的基底更亲水。
亲水性和可润湿性通常根据流体例如通过非织造物的接触角和透湿时间来定义。在由Robert F.Gould编辑的名称为“Contact angle，wettability and adhesion”的American Chemical Society出版物(1964版权所有)中对此进行了详细的讨论。具有在水和基底表面之间的较低接触角的基底可比另一个更亲水。
永久性的亲水性非织造物也可用于一些实施例。如US7744576(Busam等人)所述，表面张力可用于测量获得的某种亲水性水平的持久性。如US7744576所述，液体透湿也可用于测量亲水性水平。第一基底和/或第二基底具体地可具有至少55，优选地至少60和最优选地至少65mN/m或更高的表面张力，和/或还可具有对液体的第五涌流小于5s的液体透湿时间，这些值使用如US7,744,576B2所述的测试方法：“表面张力测定(Determination OfSurface Tension)”和“透湿测定(Determination of Strike Through)”分别进行测量。
基底也可为透气的。因此可用于本文的薄膜可包括微孔。第一基底和/或第二基底可具有例如40或50至300或至200m3/(m2×min)的透气率，所述透气率通过EDANA方法140-1-99(125Pa，38.3cm2)确定。另选地，第一基底和/或第二基底可具有较低的透气率，例如是不透气的，例如有利于处理包括真空的移动表面。
如图1和3所示，第一基底2可置于芯的一侧上(本文表示为顶侧)并围绕芯的纵向边缘延伸以部分包围芯的相对(底)侧。第二基底6可定位在第一基底2被包围的侧翼和剩余的芯之间。第一基底2和第二基底6的侧翼可被粘合在一起。这种所谓的C-包裹构造能够提供诸如对在湿载状态下破裂的改善抗性的有益效果。作为另选的构造，在所谓的夹心构造中，第一基底和第二基底可向外延伸并沿着芯的全部或部分周边被密封，例如沿着芯的纵向边缘和/或横向边缘密封，通常通过胶粘和/或加热/压力粘结。芯也可在两个横向边缘上设有端封。
第一超吸收聚合物颗粒和第二超吸收聚合物颗粒(SAP)
第一吸收层1包括沉积于第一基底上的第一超吸收聚合物颗粒层3(“第一SAP”)并且第二吸收层5包括与纤维素吸收纤维在混合层7中混合的第二超吸收聚合物颗粒(“第二SAP”)。第一SAP和第二SAP可由相同或不同的原材料提供，这将在下文中详述。
用于本发明中的SAP包含多种水不溶性却水可溶胀的能够吸收大量流体的聚合物。如本文所用，“超吸收聚合物”是指是交联聚合材料的吸收材料，其能够吸收至少10倍于它们的重量的0.9％盐水溶液，这使用离心保留容量(Centrifuge Retention Capacity，CRC)测试(EDANA方法WSP241.2-05E)进行测量。第一超吸收聚合物颗粒和/或第二超吸收聚合物颗粒具体地可具有超过20g/g，或超过24g/g，或20至50g/g，或20至40g/g，或24至30g/g的CRC值。
超吸收聚合物可为微粒形式，以便在干燥状态下可流动。典型的微粒状超吸收性聚合物材料由聚甲基丙烯酸聚合物制成。然而，也可使用例如淀粉基微粒状吸收性聚合物材料，以及聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷、和聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物。超吸收聚合物可为内部和/或表面交联的聚丙烯酸酯和聚丙烯酸聚合物。合适的材料描述于PCT专利申请WO 07/047598或例如WO07/046052或例如WO2009/155265和WO2009/155264中。在一些实施例中，合适的超吸收聚合物颗粒可通过当前技术水平的生产工艺来获得，如更具体地描述于WO 2006/083584中。优选将超吸收聚合物内部交联，即在具有两个或更多个可聚合基团的化合物的存在下进行聚合，所述化合物能够自由基共聚到聚合物网络中。有用的交联剂包括例如如EP-A530438中所述的乙二醇二(甲基丙烯酸酯)、二甘醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙氧基乙烷，如EP-A 547 847、EP-A 559 476、EP-A 632 068、WO 93/21237、WO03/104299、WO 03/104300、WO 03/104301和DE-A 103 31 450中所述的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，如DE-A 103 31 456和DE-A 103 55 401中所述的混合的丙烯酸酯(其不仅包括丙烯酸酯基团，还包括烯键式不饱和基团)，或者例如DE-A 195 43 368、DE-A196 46 484、WO 90/15830和WO02/32962中所述的交联剂混合物，以及WO2009/155265中所述的交联剂。超吸收聚合物颗粒可为外部表面交联的(或：后交联的)。可用的后交联剂包括包含能够与所述聚合物的羧酸根基团形成共价键的两个或更多个基团的化合物。可用的化合物包括例如EP-A 083 022、EP-A 543 303和EP-A937 736中所述的烷氧基甲硅烷基化合物、聚氮丙啶、聚胺、聚酰氨基胺、二缩水甘油基或聚缩水甘油基化合物，如DE-C 33 14 019中所述的多元醇，如DE-A 40 20 780中所述环状碳酸酯、如DE-A 198 07 502中所述的2-唑烷酮及其衍生物(如N-(2-羟乙基)-2-唑烷酮)、如DE-A 198 07 992中所述的双-和聚-2-唑烷酮、如DE-A 198 54 573中所述的2-氧代四氢-1,3-嗪及其衍生物、如DE-A198 54 574所述的N-酰基-2-唑烷酮、如DE-A 102 04 937中所述的环脲、如DE-A 10334 584中所述的二环酰胺缩醛、如EP-A 1 199 327中所述的氧杂环丁烷和环脲、以及如WO03/031482中所述的吗啉-2,3-二酮及其衍生物。
在一些实施例中，超吸收聚合物颗粒由聚丙烯酸聚合物/聚丙烯酸酯聚合物形成，例如具有60％至90％，或约75％的中和程度，具有例如钠抗衡离子。
可用于本发明的超吸收聚合物颗粒可具有很多种形状。术语“颗粒”是指颗粒剂、纤维、薄片、球体、粉末、小板和超吸收聚合物颗粒领域的技术人员已知的其它形状和形式。在一些实施例中，超吸收聚合物颗粒可以纤维的形状，即细长的针状超吸收聚合物颗粒。在那些实施例中，纤维形式的超吸收聚合物颗粒具有小于约1mm，通常小于约500μm，并且优选小于250μm下至50μm的小尺度(即纤维的直径)。纤维的长度优选为约3mm至约100mm。纤维也可为可被织造的长丝的形式。
通常，超吸收聚合物颗粒是球形颗粒。与纤维相反，“球状颗粒”具有最长和最小尺寸，并且最长和最小颗粒尺寸的纵横比在1-5范围内，其中值1等于完美的球状颗粒，而值5将使得与此类球状颗粒有一些偏差。如根据EDANA方法WSP 220.2-05所测量，超吸收聚合物颗粒可具有小于850μm，或50至850μm，优选100至500μm，更优选150至300μm的粒度。具有相对低粒度的超吸收聚合物颗粒有助于增加与液体流出物接触的吸收材料的表面积，并因此支持液体流出物的快速吸收。
超吸收聚合物颗粒可具有在45μm至4000μm范围内的粒度，更具体地，粒度分布在45μm至约2000μm，或约100μm至约1000或至850μm范围内。颗粒形式的材料的粒度分布可如本领域已知的那样来测定，例如借助于干筛分析法(EDANA 420.02“Particle Sizedistribution”)来测定。
在本文的一些实施例中，超吸收材料呈颗粒形式，具有至多2mm，或介于50微米和2mm或至1mm之间，或优选地100或200或300或400或500μm，或至1000或至800或至700μm的质量中值粒度；所述质量中值粒度可例如通过例如EP-A-0691133中所述的方法来测量。在本发明的一些实施例中，超吸收聚合物材料呈颗粒形式，所述颗粒中按重量计至少80％为具有介于50μm和1200μm之间的尺寸且具有介于上述任何范围组合之间的质量中值粒度的颗粒。此外，或在本发明的另一个实施例中，颗粒为大致上球形的。另外地或在本发明的另一个实施例中，超吸收聚合物材料具有相对窄范围的粒度，例如其中大部分(例如至少80％或优选地至少90％或甚至至少95重量％)的颗粒具有介于50μm和1000μm之间，优选地介于100μm和800μm之间，并且更优选地介于200μm和600μm之间的粒度。
合适的超吸收聚合物颗粒可例如由如US4,340,706和US5,849,816所述的反相悬浮聚合获得，或者由如美国专利申请2009/0192035、2009/0258994和2010/0068520所述的喷雾或其它气相分散聚合获得。在一些实施例中，适宜的超吸收聚合物颗粒可通过本领域现阶段的生产工艺获得，如更具体地由WO 2006/083584，第12页第23行至第20页第27行中所述。
超吸收聚合物颗粒表面可涂覆有例如阳离子聚合物。优选的阳离子聚合物可包括聚胺或聚亚胺材料。在一些实施例中，超吸收聚合物颗粒可涂覆有脱乙酰壳多糖材料，如US7,537,832 B2中所公开的那些。在一些其它实施例中，超吸收聚合物颗粒可包含混床离子交换吸收聚合物，如WO99/34841和WO 99/34842中所公开的那些。
如前文所指出的那样，第一SAP和第二SAP可为相同或不同的材料。使用相同的材料简化芯的制备，因为相同的SAP存储单元可能用作两个层的进料。另一方面，具有使用两种不同SAP的机会提供较多的设计自由度，从而在储存芯中形成期望的流量。因此，与在第二吸收层中使用的SAP的渗透性相比，在第一吸收层中使用相对高流体可渗透的SAP吸收层可为优选的，因为与第二吸收层中的SAP混合的纤维素纤维提高第二吸收层的渗透性。当第一层在使用时朝向穿着者时，在第一层中使用高度可渗透的SAP可为尤其有利的。超吸收聚合物的流体渗透性可使用它的尿液渗透性测量(Urine Permeability Measurement，UPM)值进行定量，其在下文进一步公开的测试中进行测量。因此，第一SAP具有比第二SAP更高的UPM可为有利的。
第一SAP的UPM可为例如至少30×10-7cm3.sec/g，例如至少50×10-7cm3.sec/g，至少70×10-7cm3.sec/g，或至少100×10-7cm3.sec/g。第二SAP的UPM可例如具有至少5×10- 7cm3.sec/g，例如至少10×10-7cm3.sec/g，至少30×10-7cm3.sec/g，或至少50×10-7cm3.sec/g的UPM。当然，如果第一SAP和第二SAP由相同的材料制成，UPM值将为相同的，例如约50×10-7cm3.sec/g。使用的SAP的UPM不受具体限制，可使用最高至2000×10-7cm3.sec/g或更高的UPM。
流动特性也可通过改变在第一吸收层和第二吸收层中使用的第一SAP和第二SAP的量和分布进行调节。第一吸收层可包括比第二吸收层更多的SAP(重量)，或反之亦然。如果第一SAP和第二SAP是不同的材料，第二SAP可具有比第一SAP更高的CRC值。
第一SAP对第二SAP的总重量比可例如在0.10至15.0的范围内，具体地在0.2至5，0.3至3，或0.5至1.5的范围内。
第一超吸收聚合物颗粒沉积区域8
第一超吸收聚合物颗粒(“第一SAP”)沉积于第一基底2的沉积区域8中以形成第一SAP层3。在第一基底上的第一SAP沉积区域8通常可小于第一基底2的可用表面。
沉积区域8能够采用多种形状，具体地显示所谓的“狗骨”或“沙漏”形状，其显示在中部或芯的“裆”区沿它的宽度的渐缩，这例示于图1-5的实施例中，或者为“T”或“Y”形状”(例如，如图11所示)。用这种方法，第一SAP沉积区域可在芯区域具有相对狭窄的宽度，所述芯旨在置于吸收制品的裆区中。这可提供例如较好的穿着舒适性。第一SAP沉积区域因此可具有在其最窄点上的宽度(这在横向上测量)，其小于约100mm、90mm、80mm、70mm、60mm或甚至小于约50mm。这一最窄宽度还可为例如至少5mm、或至少10mm，在沉积区域的前区和/或后区小于沉积区域在其最大点的宽度。第一SAP沉积区域8一般也可为矩形，例如如图9、10或12所示。
沉积区域8可由它的周边限定。第一SAP层3可均匀沉积在沉积区域8内，但是在第一SAP沉积区域8内不均匀地施用第一SAP将通常是有利的，用于形成包括相对大量第一SAP的着陆区域9和在着陆区域之间形成的接合区域10，其具有相对少量的、并且优选地基本上不含第一SAP。在那种情况下，第一SAP沉积区域8包括着陆区域9和接合区域10。虽然使用复数形式，不排除沉积区域8仅包括单独一个连接的着陆区域或单独一个连接的接合区域，这例如可见于图8，其具有单独一个连接的接合区域10。“基本上不含SAP”是指无SAP被故意沉积在接合区域中，但是这些可包括由于过程波动而偶然沉积的分离第一超吸收颗粒。
着陆区域9从而能够形成不连续的或不连接的SAP凹坑，其一侧由第一基底2包围，并且另一侧由粘合剂材料的纤维层4包围。接合区域10可有助于热塑性粘合剂材料的纤维层4接触并附着到第一基底2上。这能够使存在于着陆区域中的第一SAP层较好地固定在第一基底上。在着陆区域中，热塑性粘合剂材料的纤维层4通常不直接接触第一基底。
着陆区域9和接合区域10可具有多种形状，包括但不限于横向和/或纵向的条、点、圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形等等。在第一沉积区域8内，着陆区域9的总表面将通常大于接合区域10的总表面。
在两个相邻着陆区域之间按边缘到边缘测量的距离(即，在这些着陆区域之间的接合区域的最小宽度)可为相对低的，通常低于5mm、4mm、3mm或更小，并且可大于1mm。这提供了在接合区域中将第一SAP良好地锚固于第一吸收层的足够空间，同时保持了着陆区域用于吸收的大表面。如果不是全部，那么至少着陆区域的主要部分可具有这一距离。因为芯用流体饱和，在着陆区域中形成的第一SAP凹坑通常将伸展到接合区域中，使得这些着陆区域将降低至一个点，其中相邻的着陆区域将彼此接触。通常，当制品用流体饱和时(例如如下文另外所述在浸渍到Jayco合成尿液后)，接合区域将不再是可见的。
除了接合区域10之外，芯还可包括一个或多个、通常一对或多对槽11，其通常是在沉积区域8内基本上不含第一SAP的大得多的区域。槽通常可基本上纵向延伸，和/或这些槽将在饱和后保持可见。这些将在下文中进一步讨论。
在第一SAP沉积区域8中，着陆区域9和接合区域10可形成横向交替的条，如图1-4所示，并且在单独示出第一吸收层的图5-7中详示。接合区域9具体在图4和图7的近距离视图中示出。在该实施例中，着陆区域9在纵向上测量时可优选地比接合区域10宽。例如，着陆区域可具有介于2和40mm，具体地介于4和20mm，例如10mm之间的宽度，并且在这些条之间的接合区域可具有介于0.2和5mm，或0.5和4mm，或1和3mm(例如2mm)之间的宽度。条的长度也可在横向上变化。例如条可在芯的中部区域14中相对较短并且在芯的前区13和/或后区15相对较长，这可为有利的。
在着陆区域9中第一SAP的基重(每单位表面的沉积量)可在整个沉积区域8中相同，或者可变化以形成第一SAP在芯的纵向(例如如图7所示)、横向、或在两个方向上的异形分布。如果沉积区域是连续的，使得不存在多个着陆区域，则沉积区域内的基重也可变化以形成这种SAP的异形分布。SAP的基重也可在着陆区域内变化，例如在纵向中心线附近相对于在横向条中的芯的侧面沉积更多的SAP。
从而沿着芯的纵向轴线，以及沿着横向轴线，或平行于任何这些轴线的任何轴线，沉积在不同着陆区域的第一SAP基重可不同。当第一SAP沉积图案包括由接合区域分开的着陆区域时，在相对高基重的着陆区域中的第一SAP基重可从而比相对低基重的着陆区域高例如至少10％、或20％、或30％、或40％、或50％。具体地，具有狭窄宽度如中部区域14、或更一般地具有小表面区域的存在于沉积区域中的第一SAP着陆区域与具有较大沉积区域的其它沉积区域相比可具有平均更多的沉积SAP/单位表面。在这些着陆区域中的基重可与这些条的宽度成反比例，因为用于制备芯的方法可被布置用于按纵向(在这种情况下为纵向)形成的第一吸收结构的单位长度沉积均匀量的SAP，但是这是非限制性的。
图10示出另一种类型的第一沉积区域8，其中示出基本上圆形的着陆区域的网格图案，每个着陆区域9被单独连接的接合区域10围绕。一般来讲，着陆区域可具有有规律地间距和尺寸，但是着陆区域的尺寸和间距也可在第一SAP沉积区域8内变化。每个圆形着陆区域也可具有不同量的沉积SAP/单位表面。如图10的示例所示，着陆区域(点)的尺寸可在芯的中心区大于前区和后区，并且在每个着陆区域中的第一SAP基重也可不同，例如在中心区中具有较高的基重。沉积区域可包括较窄的中心区，其通常在旨在在成品中置于使用者裆区的芯区域内。
当着陆区域以网格图案沉积时，例如如图10所示基本上圆形的着陆图案，每个着陆区域的表面可例如在1mm2和100mm2、具体地在10mm2和50mm2之间并且两个相邻着陆区域之间中心至中心的距离可为2至20mm。
组合着陆区域的不同图案也是可能的，例如条和点(圆形着陆区域)，例如在芯中区的条和在前部和后部的点。事实上，在本发明的一个方法中，当每个点施用相对大量的SAP，使得它们在印刷时重叠时，第一SAP被有序印刷成连续的点串，它们一起形成条。当每个点使用较少量的第一SAP时，这些点可变得较小并且不同，使得条图案和点图案能够在相同的第一沉积区域上组合。
从前文中清楚地看出对于本发明的芯，如下是可能的：设计具有高自由度的芯，尤其是最适地调整第一SAP在芯区域中的分布，该芯区域将是目标使用者最需要的(例如根据性别或婴儿年龄)，同时保持芯的穿着舒适度。
已发现，对于大多数吸收制品诸如尿布，液体排放主要发生在尿布的前半部中。因此吸收芯的前半部可包括芯的大部分吸收容量。因此，吸收芯的前半部可包括超过约60％的第一SAP，或超过约65％、70％、75％或80％的第一超吸收材料。
存在于吸收芯中的第一SAP总量也可根据期望的使用者而变化。女性保护制品或新生儿尿布可能需要比婴儿或成人失禁尿布少得多的SAP。对于婴儿尿布，第一SAP总量可为例如约1至50g，具体地2至20g。在第一SAP的沉积区域内的平均基重可为至少50、100、200、300、400、500g/m2或更高。
第一吸收层1可有利地包括与第一SAP混合的少量或无透气毡纤维，具体地，第一吸收层可包括按第一吸收层重量计少于20％、15％、10％、5％的透气毡(纤维素)纤维，或甚至基本上不含纤维素。
第一SAP层可使用已知的技术进行沉积，该技术允许以相对高的速度相对精确地沉积SAP。具体地，可使用如例如US2006/24433(Blessing)、US2008/0312617和US2010/0051166A1(均授予Hundorf等人)所公开的SAP印刷技术。这种技术使用印刷辊以将SAP沉积在基底上，该基底设置在支撑网格上，其可包括多个交叉的条，它们基本上彼此平行并间隔地延伸以形成在多个交叉条之间延伸的槽。这种技术允许高速并精确地将SAP沉积在基底上。
第一吸收层1也可包括未在各图中示出的辅助粘合剂。辅助粘合剂可被施用于第一基底2上，随后沉积第一SAP层3以增强第一SAP和纤维热塑性粘合剂材料4与第一基底2的粘附。辅助粘合剂可包括制备覆盖第一SAP层的纤维层的相同热塑性粘合剂材料，但是也可包括其它粘合剂，包括但不限于标准可喷涂的热熔性粘合剂诸如H.B.Fuller Co.(St.Paul，MN)产品号HL-1620-B，其可比施用于第一吸收层的SAP上的热塑性粘合剂材料更便宜。辅助粘合剂可通过任何合适的装置被施用于第一基底，诸如在约0.5至约1mm宽的狭槽中，其间距约0.5至约2mm，取向为芯制备方法的纵向(通常纵向)。第一吸收层1也可任选地包括一层构造胶以帮助第一吸收层和第二吸收层彼此粘附，具体地可将构造胶直接施用于热塑性粘合剂材料纤维层4上，这在下述示例性方法中示出。US5833678公开了适用于本发明的辅助粘合剂和构造胶的示例，这也是本领域熟知的。
热塑性粘合剂材料纤维层4
第一吸收层1包括热塑性粘合剂材料纤维层4，其覆盖第一SAP层。这个层(图1中未示出，在图4中用斜线表示)被施用于通过沉积SAP形成的层表面上。热塑性粘合剂材料的纤维层4可至少部分地固定干燥和润湿状态的第一SAP。
术语“纤维层”是指热塑性粘合剂材料的纤维网，其以熔融状态施用。纤维以熔融状态直接施用于通过第一SAP形成的层表面上，其中它们冷却形成纤维层。第一超吸收颗粒直接接触纤维，因此被纤维层直接固定并且下方剩余的SAP被夹在第一基底和纤维层之间。
纤维粘合剂层4可至少部分接触着陆区域9中的第一SAP3，并且至少部分接触第一吸收层的接合区域10中的第一基底层。图4更详细地示出这种结构，其中第一SAP层3设为不连续层，并且纤维热塑性粘合剂材料层覆盖第一SAP层，使得热塑性粘合剂材料不但直接接触着陆区域中的第一SAP，而且接触接合区域中的基底的内表面。这赋予热塑性粘合剂材料的纤维层基本三维的结构，所述结构本身与长度方向和宽度方向上的尺度相比为具有相对小厚度的基本二维的结构。从而纤维热塑性粘合剂材料可提供腔体以覆盖着陆区域中的第一SAP，并且从而固定这种材料。
因此，热塑性粘合剂材料的纤维层能够粘结第一基底并至少部分地将第一SAP附连到第一基底上。因此，纤维热塑性粘合剂材料当润湿时能够固定第一SAP，使得吸收芯根据如US2010/0051166A1所述的湿固定作用测试具有不超过约70％、60％、50％、40％、30％、20％、或10％的第一SAP损耗。一些热塑性粘合剂材料也可渗透到第一SAP和第一基底中，从而提供另外的固定和附连。当然，尽管本文所公开的热塑性粘合剂材料可提供大大改善的润湿固定作用(即，当制品润湿或至少部分地载有液体时对吸收材料的固定作用)，但当吸收芯干燥时这些热塑性粘合剂材料也可提供极好的对吸收材料的固定作用。热塑性粘合剂材料也可称作热熔融粘合剂。
已发现最适用于固定第一SAP的那些热塑性粘合剂材料兼有良好的内聚力和良好的粘附性能。良好的粘附可促进热塑性粘合剂材料和SAP以及基底之间的良好接触。良好的内聚力可减小粘合剂中断的可能性，尤其是响应于外力，即响应于应变而中断的可能性。当吸收芯吸收液体时，第一SAP材料溶胀并使热塑性粘合剂材料经受外力。热塑性粘合剂材料可允许此类溶胀，而不会断裂且不会赋予过多的压缩力，所述压缩力将限制吸收性粒状聚合物材料的溶胀。
热塑性粘合剂材料可整体包括单一热塑性聚合物或热塑性聚合物的共混物，当通过ASTM方法D-36-95“Ring and Ball”测定时，所述聚合物具有在介于50℃和300℃之间的范围内的软化点。
该热塑性粘合剂材料可为热熔性粘合剂，所述热熔性粘合剂包括至少一种与其它热塑性稀释剂诸如增粘树脂、增塑剂和添加剂诸如抗氧化剂相组合的热塑性聚合物。
热塑性聚合物通常可具有超过10,000的分子量(Mw)和通常低于室温的玻璃化转变温度(Tg)或-6℃<Tg<16℃。热熔融聚合物的典型浓度按重量计在约15％至约50％的范围内。此类热塑性聚合物可对水不敏感。示例性热塑性聚合物为包括-B-三嵌段结构、A-B两嵌段结构和(A-B)n径向嵌段共聚物结构的(苯乙烯)嵌段共聚物，其中A嵌段为通常包含聚苯乙烯的非弹性体聚合物嵌段，并且B嵌段为不饱和共轭双烯或(部分)氢化的此类变体。B嵌段通常为异戊二烯、丁二烯、乙烯/丁烯(氢化丁二烯)、乙烯/丙烯(氢化异戊二烯)、以及它们的混合物。可采用的其它合适的热塑性聚合物为茂金属聚烯烃，它们为利用单位点或茂金属催化剂制备的乙烯聚合物。其中，至少一种共聚单体可与乙烯聚合以制备共聚物、三元共聚物或更高级的聚合物。同样适用的是无定形聚烯烃或无定形聚α-烯烃(APAO)，它们为C2-C8α烯烃的均聚物、共聚物或三元共聚物。
增粘树脂可示例性地具有低于5,000的Mw和通常高于室温的Tg，热熔体中树脂的典型浓度在约30至约60％的范围内，并且增塑剂可具有通常小于1,000的低Mw和低于室温的Tg，其典型浓度为约0至约15％。
用于纤维层的粘合剂优选地具有弹性性能，使得由纤维在第一SAP上形成的纤维网能够在第一SAP溶胀时被拉伸。示例性的弹性体热熔融粘合剂包括热塑性弹性体，诸如乙烯-乙酸乙烯酯、聚氨酯、硬组分(一般是结晶聚烯烃如聚丙烯或聚乙烯)和软组分(如乙丙橡胶)的聚烯烃共混物；共聚酯如聚(对苯二甲酸乙二酯-共-乙烯壬二酸盐)；和具有热塑性末端嵌段与弹性中嵌段的热塑性弹性体嵌段共聚物，称为A-B-A嵌段共聚物:结构不同的均聚物或共聚物的混合物，例如聚乙烯或聚苯乙烯与A-B-A嵌段共聚物的混合物；热塑性弹性体和低分子量树脂改性剂，例如苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物与聚苯乙烯的混合物；和本文所述的弹性体热熔融压敏粘合剂。这些类型的弹性体热熔融粘合剂详述于在1988年3月15日授予Korpman的美国专利4,731,066中。
热塑性粘合剂材料用作纤维。纤维将可具有约1微米至约50微米或约1微米至约35微米的平均粗度和约5mm至约50mm或约5mm至约30mm的平均长度。为了改善热塑性粘合剂材料对第一基底或对任何其它层，具体地讲任何其它非织造层的粘附性，可将此类层用辅助粘合剂进行预处理。纤维彼此粘附以形成纤维层，其也可描述为网片。
在某些实施例中，热塑性粘合剂材料将符合至少一个、或多个、或所有以下参数。一种示例性热塑性粘合剂材料可具有在20℃下测定的至少30,000Pa，并且小于300,000Pa，或小于200,000Pa，或介于140,000Pa和200,000Pa之间，或小于100,000Pa的储能模量G'。在另一个方面，在35℃下测定的储能模量G'可大于80,000Pa。在另一个方面，在60℃下测量的储能模量G'可小于300,000Pa并超过18,000Pa，或超过24,000Pa，或超过30,000Pa，或超过90,000Pa。在另一方面，在90℃下测量的储能模量G'可小于200,000Pa且大于10,000Pa，或大于20,000Pa，或大于30,000Pa。在60℃和90℃下测量的储能模量可为热塑性粘合剂材料在升高的环境温度下的形态稳定性的量度。如果吸收产品是在炎热的气候中使用，则该值是特别重要的，如果60℃和90℃下的储能模量G'不是足够高，则在所述气候中热塑性粘合剂材料会失去其完整性。
G'可使用流变仪进行测量，如WO2010/27719所述。流变仪能够向粘合剂施加剪切应力，并且测量在恒定温度下所引起的应变(剪切变形)响应。将粘合剂置于用作下固定板的Peltier元件和具有例如10mm半径R的上板之间，所述上板连接到马达的驱动轴上以产生剪切应力。两个板之间的间隙具有例如1500微米的高度H。Peltier元件能控制材料的温度(+0.5℃)。应选择应变速率和频率使得所有测量在线性粘弹性区域进行。
热塑性粘合剂材料可通过热塑性粘合剂材料施用装置施用于第一SAP层上，该施用装置可为喷嘴系统，其能够喷涂相当薄但是宽幅的热塑性粘合剂材料。热塑性粘合剂材料可优选地覆盖至少全部第一SAP沉积区域，但是覆盖一部分或超出第一SAP层沉积区域8也是可能的。热塑性粘合剂材料可以1gsm至50gsm，5至20gsm，例如10gsm的基重在热塑性粘合剂材料施用区域内均匀施用。纤维层也可以沿着纵向轴线、和/或横向轴线或任何其它平行轴线变化(相异)的基重施用。
第二吸收层5
芯的第二吸收层5包括第二基底6和混合层7，该混合层包括沉积于第二基底上的第二超吸收颗粒(“第二SAP”)和纤维素纤维的混合物。第二SAP和纤维素纤维可均匀混合。第二吸收层5也可任选地包括在第二基底6和混合层7之间的辅助粘合剂和/或施用于面向第一吸收层的混合层侧的构造胶。
混合层的沉积区域可具有相同类型的形状，如上文所述的第一SAP层的沉积区域，具体地为矩形，如图1、8、10和12所例示，或者在中部或“裆”区渐缩至较窄的宽度，具体地为“T”或“Y”形(参见例如图9和11)或其它形状。第一SAP层和混合层的沉积区域的形状可根据需要进行组合，通常考虑使用芯的预期类型。
混合层7包括纤维素纤维，这是芯制备领域已知的，通常是粉碎的木浆，其一般称为透气毡并且具有一些吸收性。除了粉碎的木浆之外，可使用的其它合适吸收材料的示例还包括例如绉纱纤维素填料；包括共成形的熔喷聚合物；化学硬化、改性或交联的纤维素纤维；合成纤维；等等，纤维素纤维可为部分或全部交联的。
混合层可包括按混合层重量计至少25％的纤维素纤维，优选地较高量如至少45％的纤维素纤维。混合层可例如包括按混合层重量计25％至80％的纤维素纤维和按重量计20％至55％的第二SAP。混合层可基本上或完全由纤维素纤维和第二SAP组成。
已知本领域通过在混合室中混合这些材料制备纤维素纤维与SAP的混合吸收层并经由真空在沉积筒上沉积该层。WO2002/49565(Sawyer)公开了例如均匀混合层和制备它的方法。也已知通过在成形腔室中以相对高速脉冲SAP形成异形分布的SAP，使得SAP优选地分布在层中部。发明人已经发现脉冲在相对高速下制备芯时精确度降低。本发明可经由在第一层中相对精确的AGM分布，同时使用在第二吸收层中均匀的(非异形的)混合层，帮助获取在芯中异形分布的AGM。均匀混合是指无可识别的第二SAP在第二吸收层中的分布图案。
因此混合层7连续分布在它的沉积区域，优选地在它的整个沉积区域中具有恒定基重可为有利的。混合层也可为均匀混合的。混合层的典型基重在50g/m2至500g/m2的范围内，更具体地在120g/m2至250g/m2的范围内，例如200g/m2。干燥状态下的混合层密度(在0.2psi压力下)可例如在0.05至0.2g/cc的范围内。
在混合层中包含的第一SAP对第二SAP和纤维素纤维之和的重量比可例如在0.10至3.0，或0.3至1.5的范围内，例如0.5。
本发明的芯可允许以比常规透气毡芯更高的速度制备具有异形分布的SAP芯。在第一吸收层中的SAP可使用由热塑性粘合剂材料提供的物理截留得到充分固定。补充混合层不需要是异形的，并且因此这消除了所有来源于在高速下加速和减速(“脉冲”)第二SAP和透气毡的挑战，这是常规的芯制备方法已知的。这导致芯中良好的SAP固定作用，同时也允许高得多的线速度
两个吸收层1和5的组合
第一吸收层和第二吸收层组合在一起使得第一吸收层1的热塑性粘合剂材料纤维层4的至少一部分接触第二吸收层的混合层7的至少一部分。第一基底和第二基底形成所得芯的外部包层。
可使用另外的粘合剂(“构造胶”，未在图中示出)改善第一吸收层与第二吸收层的粘附。构造胶可为本领域已知的任何标准热熔胶。当存在时，构造胶通常可被喷涂到交联纤维素纤维层或纤维粘合剂层的全部或部分表面上，随后组合两个吸收层。构造胶可被施用于例如第一或第二吸收层的面向内的表面的全部或仅部分。通过喷涂施用构造胶将例如仅形成不连续的粘结点，其不显著影响流体通过吸收层或阻止至少部分的层间接触。
如果纤维热塑性粘合剂材料的沉积区域不对应于第二吸收层的整个表面，例如如果它受限于第一SAP层的全部或部分沉积区域8，那么当组合两个层时，至少在不接触纤维热塑性粘合剂材料的第一吸收层区域中施用构造胶可为有利的，以便也改善在这些区域中的粘附，例如形成芯的横向端封。
槽11，12
第一SAP沉积区域8可包括(除了上述相对小的接合区域10之外)相对大的区域，它基本上不含第一SAP，并且可在第一SAP沉积区域内采用槽11，11’的形式，这在例如图12至16中例示。混合层7沉积区域也可包括此类槽。
当吸收制品中的第一吸收层1取向朝向使用者并且帮助流体较快地透过吸收芯时(不受第一SAP的阻碍)，这些槽可为尤其有利的。第一吸收层1可在第一SAP层中包括一个或多个槽，具体地包括相对于纵向轴线L对称布置的一对或多对槽。因为槽基本上不含SAP，它们当润湿时将不溶胀并且在润湿状态下将通常是清楚可见的，而接合区域是远小的并且部分沉积区域在润湿状态下可为不可见的，因为SAP将膨胀并且可溶胀到接合区域中。
槽11具体地可基本上纵向延伸，这意味着通常每个槽在纵向上比在横向上延伸更多，并且通常在纵向上的延伸两倍于在横向上的延伸。槽也可在吸收层中存在一对或多对11，11’，通常围绕纵向轴线对称(即，取纵向轴线作为反折线)。第一和第二槽可相对于吸收层/芯的中心纵向轴线为彼此的镜像。在一些实施例中，可在至少档区中不存在完全或基本上横向槽，或根本不存在此类槽。
因此，槽11可为完全纵向的并且与吸收层的纵向平行(即，平行于所述纵向轴线)；但是也可为弯曲的，前提条件是曲率半径通常为至少等于(并且优选地为至少1.5或至少2.0倍于这一平均横向尺寸)吸收层的平均横向尺寸；并且也是直的，但是与平行于纵向轴线的线成(例如5°)至多30°，或例如至多20°，或至多10°的角度。这也可包括在其中具有角度的槽，前提条件是在槽两部分之间的角度为至少120°，优选地至少150°；并且在任何这些情况下，前提条件是槽的纵向延伸超过横向延伸。
槽中的每个可具有平均宽度W’，其为其中它们存在的吸收层平均宽度W的至少4％，或W的至少7％；和/或并最高至W的25％，或最高至W的15％。对于将在尿布中使用的典型的芯，W’可为例如至少5mm；并且例如为至多25mm，或至多15mm。
第一槽和第二槽中的每个可具有平均长度L’(通过投影在纵向轴线上，在纵向上测得)，其可例如为其中它们存在的吸收层的平均长度L的至多80％；如果槽仅在前区，或仅在裆区，或仅在后区，L’为例如L的至多25％，或L的至多20％，和/或L’为例如至少5％的L，或至少10％的L。对于将在尿布中使用的典型的芯，L’可为例如至少10mm，或至少20mm。
槽有利地是永久性槽，意味着它们的完整性当用流体饱和时至少部分地被保持。永久性槽可通过提供一个或多个粘合剂材料获得，例如粘合剂材料纤维层4或帮助在槽壁内粘附例如基底的另一种粘合剂。下述润湿槽完整性测试可用于测试槽是否在润湿饱和后是永久性的并且至何种程度。
如果两个吸收层均包括至少部分地彼此对应的槽(重叠)，永久性槽可通过将第一基底和第二基底通过槽粘结在一起来具体地形成。通常可使用粘合剂粘结两个基底通过槽，但是经由其它已知方法如超声波粘结、或热粘结来粘结是可能的。这种粘合剂可例如包括一种或多种辅助粘合剂，其可被施用于如前文所述的任何基底、和/或热塑性粘合剂材料的纤维层4。基底可沿着槽被连续粘结或不连续粘结。
槽可提供快速的液体采集，这减少了渗漏的风险。永久性槽帮助避免在流体排放区域中的吸收层饱和(此种饱和增加渗漏风险)。此外，本发明人令人惊讶地发现与预期相比，当吸收结构中超吸收聚合物材料的总量减少(通过提供不含此类材料的槽)时，吸收结构或尿布的流体处理性能得到改善。永久性槽也具有另外的优点，在润湿状态下吸收材料不能在芯内运动并且保持在它的预期位置，从而提供较好的贴合性和流体吸收。
有利地是，根据本发明的永久性槽根据润湿槽完整性测试具有至少20％、或30％、或40％、或50％、或60、或70％、或80％、或90％的完整性百分比。
如图14和16所示的示例，一种或多种粘合剂材料可存在于第一(或第二)基底和对应的吸收材料或其部分(例如本文称为“第二粘合剂材料”)之间。例如，可将粘合剂材料涂敷到旨在与吸收层中的槽重合的基底部分上，使得在槽中，基底能够用粘合剂粘结到槽壁或其一部分或粘结到另一种材料。粘合剂可帮助固定吸收材料并避免其广泛迁移到槽中。
在一些实施例中，并且例如如图所示，无槽与纵向轴线L重合。成对的槽可在它们的整个纵向尺寸上彼此间隔开。最小间隔距离D可为例如对应的吸收层的平均横向尺寸W的至少5％，或例如W的至少10％，或W的至少15％；或例如可为例如至少5mm，或例如至少8mm。
此外，为了减少流体渗漏的风险，纵向槽通常不延伸到其中它们位于的吸收层的任何横向边缘和/或纵向边缘。因此，槽可由其中它们存在的吸收层的吸收材料完全包围(水平面)。通常，在槽和最接近纵向边缘之间的最小距离I可对应于至少5％的W，或例如至少10％的W。在一些实施例中，距离为例如至少10mm；在槽和吸收层的最接近横向边缘之间的最小距离F可为例如至少5％的吸收层平均长度L。
吸收芯可包括仅两个槽11，11’，例如仅在前区中，或例如在中心(裆)区中，并且任选地延伸到前区和/或后区中，诸如示出于图15中。吸收芯也可包括超过两个此类槽，例如至少4个，或至少5个或至少6个槽。一些或所有这些槽可彼此基本上平行，例如全部是直的并且全部是纵向的，和/或两个或多个或全部可在纵向轴线上为彼此的镜像，或者两个或更多个可为弯曲的或成角度的并且例如在纵向轴线上为彼此的镜像，并且两个或更多个可不同，为弯曲的或直的，以及例如在纵向轴线上为彼此的镜像。较短的槽也可存在，例如在芯的前区中，如图12所示。
如果这些存在的话，在第二吸收层中的槽可与在第一吸收层中的槽对齐，如图15和16所例示。在那种情况下，第一基底和第二基底可通过槽，经由纤维粘合剂层4和/或辅助胶和/或构造胶(当存在时)粘结。
在其中槽存在的实施例中，第一SAP层的沉积区域可为非矩形的(成型的)，如图所示，但是也明确地认为它可为矩形的，因为槽可改善穿着者的贴合性，使得对成型沉积区域的需要不是那么重要。在这种情况下，混合层也可为矩形的，或具有另一种形状。
制备方法
本发明的吸收芯可由任何已知的合适方法制备，包括用于研究目的的手工制备。用于工业化生产芯的一种具体合适方法组合用于形成第一吸收层1的印刷单元100和用于形成第二吸收层5的混合室与沉积筒单元102。这种设备和方法示例性地在图17上进行描述。
印刷单元100可类似于在US2008/0312617A1中描述的其中一个印刷单元。此类印刷单元可包括用于将辅助粘合剂施用于第一基底2(其可为非织造纤维网)的任选第一辅助第一粘合剂施用装置104、用于容纳基底2的第一可旋转支撑辊106、用于保持第一超吸收粒状聚合物材料的料斗107、用于将超吸收粒状聚合物材料转移到基底2上的印刷辊108、和将热塑性粘合剂材料纤维层4施用到基底2和第一SAP 3吸收性粒状聚合物层3上的热塑性粘合剂材料施用装置110。构造胶施用装置112还可任选地用于将构造胶施用于第一吸收层1上，例如在其中不施用热塑性粘合剂材料纤维层4的第一基底区域中。
混合室和沉积筒单元102可包括用于将任选的辅助粘合剂116施用于第二基底6的第二辅助粘合剂施用装置114、用于混合并沉积木浆120和第二SAP 122的供应源的混合室118(沉积斜槽)、用于在第二基底6上形成混合层7的成形筒124。木浆材料的供应源可通过使用离解机126离解进料吸收片材来获得。如前文所指出的那样，第二SAP可通过喷射器122脉冲进入沉积斜槽118中，使得在混合层中形成SAP梯度。然而均匀混合木浆和第二SAP，使得第二SAP被连续引入沉积斜槽中可为优选的，尤其是在高生产速度下(例如高于900个吸收芯每分钟)更是如此。
芯制备系统100-102也可包括一个导向滚轴128，其用于从在第一可旋转支撑辊140和沉积筒之间的辊隙130中引导形成的吸收芯，并且还包括通过两个压延辊132形成的压缩点，用于将第一吸收层和第二吸收层压至期望的密度。通常本发明的芯在制备后可具有0.05至0.5g/cm3的密度，但是当然不排除其它值，例如当芯被整合进制品时或在包装这一制品期间，可发生另外的压缩。C-包裹折叠单元和切割单元也可存在(未示出)。
第一辅助粘合剂施用装置112和第二辅助粘合剂施用装置114可为任何合适的可用胶施用装置。热塑性粘合剂材料施用装置110的纤维层可例如包括喷嘴系统，其能够提供相对薄的、但是宽幅的热塑性粘合剂材料。
印刷单元构造的附加细节示例性地在2008/0312617A1中给出，具体地参见这一专利申请的图11-14和对应的描述章节。具体地，可旋转的支撑辊106可包括可旋转的转筒和周边排放的支撑网格以容纳第一基底2。印刷辊108可包括可旋转的转筒和在转筒的周向表面中的多个吸收性粒状聚合物材料凹槽(其用作贮存器)。贮存器可具有多种形状，包括圆柱形、圆锥形、或任何其它形状。贮存器可通向转筒中的空气槽并且包括通气盖，所述通气盖用于保持贮存器中的吸收性粒状聚合物材料并防止吸收性粒状聚合物材料掉落或被吸入到空气槽中。
在操作中，第一基底2和第二基底6可分别容纳到印刷单元100和混合单元102中，并且根据以下方法进行进一步处理。第一基底2通过旋转支撑辊106被拉伸经过第一辅助粘合剂施用装置104，其施用第一辅助粘合剂于图案中的第一基底2。支撑辊106中的真空(未示出)吸动第一基底2顶住竖直支撑网格并保持第一基底2顶住第一支撑辊106。这在基底2上呈现不平的表面。由于重力的作用，或通过使用真空部件，基底2将遵循该凹凸表面的轮廓，从而基底2将呈现出峰和谷的形状。第一超吸收性粒状聚合物材料3可在由基底2所提供的谷中积聚。支撑辊106随后将第一基底2递送经过旋转印刷辊108，其将吸收性粒状聚合物材料3从第一料斗107传递到网格图案中的第一基底2，该网格图案如2008/0312617A1的图5和6所示。印刷辊108中的真空(未示出)可保持贮存器中的第一超吸收性粒状聚合物材料3，直到要将吸收性粒状聚合物材料3递送到第一基底2上时为止。然后可释放真空或将穿过空气槽的气流逆转，以将吸收性粒状聚合物材料3从贮存器中排出并落到第一基底2上。吸收性粒状聚合物材料3可在由基底2所提供的谷中积聚。然后支撑辊106运载印刷过的第一基底2经过热塑性粘合剂材料施用装置110，其施加热塑性粘合剂材料纤维层4以覆盖第一基底2上的第一超吸收性粒状聚合物材料3。这个施用装置可以略窄的图案喷涂热塑性粘合剂材料作为沉积区域8，但是因为这种纤维喷涂通过接收支撑辊106真空引入第一吸收层，其具有与沉积SAP相同的图案，它最后覆盖印刷SAP的大部分/全部表面。可以不连续的热塑性粘合剂材料施用实施该方法，如此纤维层可略长于第一SAP层的沉积区域，但是不与芯的全长一样长。
从而，贮存器在印刷辊108中的排列和支承辊106的排放支撑网格的不平表面确定了吸收性粒状聚合物材料3在整个第一吸收层(着陆区域9)中的分布，并且同样确定了接合区域10的图案。
同时，成形筒124拉动第二基底6经过第二辅助粘合剂施用装置114，该施用装置将辅助粘合剂116以期望图案施加到第二基底6上。成形筒124随后将第二基底6运到混合室118中，其中混合层7沉积在第二基底层6上。第一吸收层和第二吸收层随后穿过在支承辊106和124之间的辊隙136以加压并将第一吸收层和第二吸收层组合到一起。密封单元和切割单元(未示出)可用于形成单个吸收芯。
吸收制品
虽然本发明的吸收芯已经被描述为与吸收制品分离，期望吸收芯将在最终使用者可用前被整合进吸收制品中。通常地但是不一定地，吸收芯可在与剩余吸收制品相同的生产线上制造。另一方面，不排除本发明的吸收芯可直接用作吸收制品，不与另外的层装配，例如如果期望较简单或较便宜的制品的话。在吸收制品内，本发明吸收芯的第一吸收层可朝向顶片，如此一来当使用时面朝上，这在本专利申请的图中示出，或者在另一方向上，使第一吸收层面朝底片。
如果具有第一SAP的第一吸收层朝向穿着者，第一吸收层是接触流体的第一层。不受理论的束缚，第一SAP具有适当的UPM值和容量，使得其快速采集涌流，同时第二层提供另外的空隙体积、流量和容量以提供渗漏防护。此外，据信第一吸收层提供优异的上层(如采集系统/顶片)脱水性能，并且用作抗使用者施加的压力的回渗阻隔，用于提供优异的干燥有益效果。
如果具有混合层的第二吸收层朝向穿着者，第二吸收层是接触流体的第一层。不受理论的束缚，混合层包括第一SAP和纤维素纤维的混合物，由于透气毡基质提供的空隙体积、容量和增强的渗透性，使得它能够快速采集涌流，甚至当使用具有相对低的UPM值的第二SAP时仍然如此。透气毡和第二SAP的重量比可经优化以调节混合层的渗透性和容量。第一吸收层提供另外的空隙体积(在溶胀时)、流量和容量以有效地阻止渗漏。此外，第一吸收层提供优异的第二吸收层脱水性能，使得第二吸收层进一步脱水上层如采集系统/顶片，从而提供优异的干燥有益效果。
实验设置
除非另外提及，本文所示的值根据下文所示方法测量。
离心保留容量(CRC)
CRC测量超吸收聚合物颗粒在过量液体中自由溶胀所吸收的液体。CRC根据EDANA方法WSP 241.2-05测量。
尿液渗透性测量(UPM)
-尿液渗透性测量系统
这种方法测定溶胀水凝胶(超吸收聚合物)层1318的渗透性。下文描述了这种方法使用的设备，并且在图18-21中示出。该方法与现有技术的SFC(盐水流动传导率)测试方法密切相关。
图18示出了渗透性测量系统1000，其配备有恒静压头贮存器1014、用于空气进入的开口端管1010、用于再填充的塞口1012、实验架1016、传输管1018、活塞1020、环形支撑架1022、接收容器1024、天平1026与活塞/圆筒组件1028。
图19示出了包括金属砝码1112、活塞轴1114、活塞头1118、封盖1116和滚筒1120的活塞/圆筒组件1028。滚筒1120由透明的聚碳酸酯(如)制成并具有6.00cm的内径p，(面积＝28.27cm2)，其中内滚筒壁1150是光滑的。滚筒1120的底部1148覆盖有美国标准400目不锈钢网布(未示出)，其在连接到滚筒1120的底部1148之前双轴向拉伸至绷紧状态。活塞轴1114由透明的聚碳酸酯(如)制成并具有大约127mm的总长度q。活塞轴1114的中部1126具有21.15mm的直径r。活塞轴1114的上部1128具有15.8mm的直径s，形成肩1124。活塞轴1114的下部1146具有大约5/8英寸的直径t，并具有螺纹以紧紧地拧到活塞头1118的中心孔1218中(参见图19)。活塞头1118被穿孔，其由透明的聚碳酸酯(如)制成，并且也装有拉伸的美国标准400目不锈钢网布(未示出)。砝码1112为不锈钢，具有中心孔1130，滑动至活塞轴1114的上部1128上并停留在肩1124上。活塞头1118、活塞轴1114与砝码1112的合并重量为596g(±6g)，其相当于滚筒1120面积上的0.30psi。可通过沿着活塞轴1114的中心轴线1132向下钻盲孔以移除材料和/或提供腔体以增加砝码来调整合并重量。滚筒封盖1116在其中心具有第一封盖开口1134用于垂直对准活塞轴1114，并且靠近边缘1138具有第二封盖开口1136用于将流体由恒静压头贮存器1014引入滚筒1120。
沿着砝码1112的上表面1152径向划出第一线性指示标记(未示出)，所述第一线性指示标记横向于活塞轴1114的中心轴线1132。沿着活塞轴1114的顶部表面1160径向划出相应的第二线性指示标记(未示出)，所述第二线性指示标记横向于活塞轴1114的中心轴线1132。沿着活塞轴1114中部1126划出相应的第三线性指示标记(未示出)，所述第三线性指示标记平行于活塞轴1114的中心轴线1132。沿着滚筒封盖1116的上表面1140径向划出相应的第四线性指示标记(未示出)，所述第四线性指示标记横向于活塞轴1114的中心轴线1132。此外，沿着滚筒封盖1116的唇缘1154划出相应的第五线性指示标记(未示出)，所述第五线性指示标记平行于活塞轴1114的中心轴线1132。沿着外滚筒壁1142划出相应的第六线性指示标记(未示出)，所述第六线性指示标记平行于活塞轴1114的中心轴线1132。使第一、第二、第三、第四、第五和第六线性指示标记对齐使得砝码1112、活塞轴1114、滚筒封盖1116以及滚筒1120在每次测量时用相对于彼此相同的取向重新定位。
滚筒1120规格细节为：
滚筒1120的外径u：70.35mm
滚筒1120的内径p：60.0mm
滚筒1120的高度v：60.5mm
滚筒封盖1116规格细节为：
滚筒封盖1116的外径w：76.05mm
滚筒封盖1116的内径x：70.5mm
包括唇缘1154在内的滚筒封盖1116的厚度y：12.7mm
无唇缘1154时的滚筒封盖1116的厚度z：6.35mm
第一封盖开口1134的直径a：22.25mm
第二封盖开口1136的直径b：12.7mm
第一和第二封盖开口1134和1136的中心之间的距离：23.5mm
砝码1112规格细节为：
外径c：50.0mm
中心镗孔1130的直径d：16.0mm
高度e：39.0mm
活塞头1118规格细节为：
直径f：59.7mm
高度g：16.5mm
外孔1214(总共14个)具有9.65mm的直径h，外孔1214等距间隔开，其中中心距中心孔1218的中心47.8mm
内孔1216(总共7个)具有9.65mm的直径i，内孔1216等距间隔开，其中心距中心孔1218的中心26.7mm
中心孔1218具有5/8英寸的直径j，并具有螺纹以容纳活塞轴1114的下部1146。
在使用之前，应检查活塞头1118和滚筒1120的不锈钢筛网(未示出)是否堵塞、破洞或过度拉伸，在必要时可替换。具有受损筛网的尿液渗透性测量设备可输出错误的UPM结果，并且在筛网替换之前一定不要使用。
在滚筒1120上于附接到滚筒1120的底部1148上的筛网(未示出)上方5.00cm(±0.05cm)的高度k处划出5.00cm标记1156。这标志分析期间要保持的流体含量。保持正确且恒定的流体含量(流体静力学压力)对测量准确度很关键。
恒定静压头贮存器1014用于将盐溶液1032传输至滚筒1120，并保持盐溶液1032的水平在附接到滚筒1120的底部1148上的筛网(未示出)上方5.00cm的高度k处。定位进气管1010的底部1034，以便在测量期间保持在滚筒1120中的盐溶液1032水平在所需的5.00cm高度k处，即当滚筒1120位于接受容器1024上方的环架1040上的支撑筛网(未示出)上时，进气管1010的底部1034与滚筒1120上的5.00cm标记1156位于大致同一平面1038内。进气管1010与在滚筒1120上的5.00cm标记1156的适当高度对齐对于分析很关键。一种适的贮存器1014由广口瓶1030组成，所述广口瓶包含：用于液体传输的水平取向的L型传输管1018、用于允许空气处于恒静压头贮存器1014内的固定高度处的垂直取向的末端开口管1010、以及用于再填充恒静压头贮存器1014的塞口1012。管1010具有12.5mm±0.5mm的内径。接近恒静压头贮存器1014的底部1042定位的传输管1018包含用于开始/停止盐溶液1032传输的活塞1020。定制传输管1018的出口1044的尺寸以穿过滚筒封盖1116上的第二封盖开口1136，其末端定位在滚筒1120的盐溶液1032的表面之下(在盐溶液1032在滚筒1120中达到5.00cm高度之后)。用O形环定位套(未示出)将进气管1010保持在适当位置。可将恒静压头贮存器1014定位在实验室起重机1016上，以便相对于滚筒1120的高度调整其高度。定制恒静压头贮存器1014的组件尺寸以便快速填充滚筒1120至所需高度(即，静压头)并在整个测量期间保持该高度。恒静压头贮存器1014必须能够以至少3g/s的流量传输盐溶液1032至少10分钟。
将活塞/圆筒组件1028定位在16目刚性不锈钢支撑筛网(未示出)(或等同物)上，所述支撑筛网支撑在环架1040或适宜的可供选择的刚性架上。该支撑筛网(未示出)可充分渗透以便不会阻止盐溶液1032流动，并且具有足够刚性以支撑不锈钢网布(未示出)不被拉伸。支撑筛网(未示出)应为平坦且水平的以避免测试期间活塞/圆筒组件1028倾斜。将通过支撑筛网(未示出)的盐溶液1032收集在接纳容器1024内，所述容器定位在支撑筛网(未示出)之下(但是未支撑)。将接纳容器1024设置在精度为至少0.01g的天平1026上。将天平1026的数字输出连接到计算机化的数据采集系统(未示出)。
-试剂的制备(未示出)
Jayco合成尿液(JSU)1312用作溶胀相(参见以下UPM程序)，而0.118M的氯化钠(NaCl)溶液用作流动相(参见以下UPM程序)。以下制备是参照标准的1升体积。若制备不同于1升的体积，所有的量因此按比例称量。
JSU：用蒸馏水填充1L的容量瓶至其体积的80％，并将磁力搅拌棒置于容量瓶中。利用分析天平用称重纸或烧杯分别称重以下干燥成分的量(精确至±0.01g)，并将它们以下面所列出的相同顺序定量加入容量瓶中。在适当的搅拌盘上搅拌溶液直至所有固体溶解，取出搅拌棒，并用蒸馏水稀释溶液至1L的体积。再次放入搅拌棒，并在搅拌棒上另外搅拌溶液几分钟。
制备1升Jayco合成尿液的盐用量：
氯化钾(KCl)2.00g
硫酸钠(Na2SO4)2.00g
磷酸二氢铵(NH4H2PO4)0.85g
磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)0.15g
氯化钙(CaCl2)0.19g–[或水合氯化钙(CaCl2·2H2O)0.25g]
氯化镁(MgCl2)0.23g–[或水合氯化镁(MgCl2·6H2O)0.50g]
为了使制备更迅速，每种盐在加入下一种之前要完全溶解。Jayco合成尿可在干净的玻璃容器中储存2周。如果溶液变浑浊，则该溶液不应再使用。在干净的塑料容器中的储存寿命为10天。
0.118M的氯化钠(NaCl)溶液：将0.118M的氯化钠用作盐溶液1032。使用称量纸或烧杯称出6.90g(±0.01g)氯化钠并将其定量地转移到1L容量瓶中；并且用蒸馏水填满容量瓶。加入搅拌棒并在搅拌盘上搅拌溶液直至所有固体溶解。
-测试准备
使用实心基准圆柱形砝码(未示出)(40mm的直径；140mm的高度)将测厚仪(未示出)(例如，Mitotoyo Digimatic Height Gage)设定至读数零。该操作可在光滑且水平的工作台1046上方便地进行。将不含超吸收聚合物颗粒的活塞/圆筒组件1028置于卡规(未示出)之下并记录读数L1，精确至0.01mm。
用盐溶液1032填充恒静压头贮存器1014。定位进气管1010的底部1034，以便在测量期间保持滚筒1120中液体弯月面(未示出)的顶部(未示出)在5.00cm标记1156处。进气管1010在滚筒1120上的5.00cm标记1156处的适当高度对齐对于分析很关键。
将接纳容器1024置于天平1026上，并将天平1026的数字输出连接到计算机处理的数据采集系统(未示出)。将带有16目刚性不锈钢支撑筛网(未示出)的环架1040置于接纳容器1024之上。该16目筛网(未示出)应具有足够的刚性以在测量期间支撑活塞/圆筒组件1028。支撑筛网(未示出)必须平坦且水平。
-UPM程序
利用分析天平将1.5g(±0.05g)超吸收聚合物颗粒称量到适宜的称量纸或称量辅助工具上。超吸收聚合物颗粒的含水量根据Edana含水量测试方法430.1-99(“Superabsorbent materials–Polyacrylate superabsorbent powders–MoistureContent–weight loss upon heating”(99年2月))进行测量。如果超吸收聚合物颗粒的含水量大于5％，则超吸收聚合物颗粒重量应对水分进行校正(即，在该特定情况下，加入的超吸收聚合物颗粒基于干重计应为1.5g)。
将空的滚筒1120放置在水平工作台1046上，并将超吸收聚合物颗粒定量转移到滚筒1120中。通过轻轻摇晃、旋转和/或轻拍滚筒1120而使超吸收聚合物颗粒均匀分散在附接到滚筒1120的底部1148上的筛网(未示出)上。颗粒在连接到滚筒1120的底部1148的筛网(未示出)上的均匀分布很重要，以获得最高的精度结果。在超吸收聚合物颗粒已均匀分布在附接到滚筒1120的底部1148的筛网(未示出)上之后，颗粒一定不能附着到内滚筒壁1150上。插入活塞轴1114通过第一封盖开口1134，其中封盖1116的唇缘1154面朝活塞头1118。将活塞头1118小心地插入滚筒1120中至几厘米的深度。然后将封盖1116放置到滚筒1120的上部边缘1144上，同时小心地保持活塞头1118远离超吸收聚合物颗粒。然后小心旋转封盖1116和活塞轴1126，以便排列第三、第四、第五和第六线性指示标记，随后将它们对齐。然后轻轻降低活塞头1118(通过活塞轴1114)以停留在干燥的超吸收聚合物颗粒上。将砝码1112放置在活塞轴1114的上部1128上，以便其停靠在轴肩1124上，使得第一与第二线性指示标记对齐。封盖1116的适当位置防止水凝胶层1318上砝码的粘合并确保均匀分配。
溶胀相：通过如下方式使8cm直径的烧结盘(7mm厚；例如Chemglass Inc.#CG 201-51，大孔隙率)1310饱和：将过量的JSU 1312加入到烧结盘1310中直到烧结盘1310饱和。将饱和的烧结盘1310置于宽的平底培养皿1314中，并添加JSU 1312直至其达到烧结盘1310的顶部表面1316。JSU的高度一定不要超过烧结盘1310的高度。
连接到滚筒1120的底部1148的筛网(未示出)易于拉伸。为防止拉伸，仅仅在封盖1116之上用食指将侧压施加在活塞轴1114上，同时抓住活塞/圆筒组件1028的滚筒1120。这样就将活塞轴1114对着封盖1116“锁定”在适当位置，以便活塞/圆筒组件1028可被提升而不会将过度的力施加在筛网(未示出)上。
将整个活塞/圆筒组件1028以这种方式提升并置于培养皿1314中的烧结盘1310上。来自于培养皿1314的JSU 1312通过烧结盘1310，并被超吸收聚合物颗粒(未示出)吸收以形成水凝胶层1318。在培养皿1314中的JSU 1312应足够用于所有的溶胀相。如果需要，可在水合期间将更多的JSU 1312添加到培养皿1314中，以保持JSU 1312水平处于烧结盘1310的顶部表面1316处。在60分钟的一段时间后，将活塞/圆筒组件1028从烧结盘1310上移除，注意如上所述对着封盖1116锁定活塞轴1114，并确保水凝胶层1318在该步骤中不损失JSU1312或吸入空气。将活塞/圆筒组件1028置于卡规(未示出)之下并记录读数L2，精确至0.01mm。如果读数随时间变化，则仅记录初始值。水凝胶层1318的厚度L0，由L2–L1确定，精确至0.1mm。
将活塞/圆筒组件1028转移到与环形支撑架1040连接的支撑筛网(未示出)上，注意将活塞轴1114对着封盖1116锁定在适当位置。将恒静压头贮存器1014定位，使得传输管1018通过第二封盖开口1136。以以下顺序发起测量：
a)打开恒静压头贮存器1014的活塞1020以使得盐溶液1032达到在滚筒1120上的5.00cm标记1156。该盐溶液1032含量应在打开活塞1020的10秒内获得。
b)一旦获得5.00cm的盐溶液1032，就启动数据采集程序。
借助连接到天平1026上的计算机(未示出)，每间隔20秒记录通过水凝胶层1318的盐溶液1032的质量，时间为10分钟。在10分钟结束的时候，关闭恒静压头贮存器1014上的活塞1020。
在尿液渗透性测量计算中采用60秒至实验结束的数据。60秒之前收集的数据不包括在计算中。流量Fs(单位为g/s)为由60秒至600秒收集的盐溶液1032的重量(单位为克)根据时间(单位为秒)作图的线性最小平方拟合的斜率。
水凝胶层1318的尿液渗透性测量(Q)利用以下公式计算：
Q＝[Fg×L0]/[ρ×A×ΔP]，
其中Fg为由流量结果的回归分析确定的流量，单位为g/sec，L0为水凝胶层1318的初始厚度，单位为cm，ρ为盐溶液1032的密度，单位为g/cm3。A(得自上式)为水凝胶层1318的面积，单位为cm2，ΔP为流体静力学压力，单位为dyne/cm2，并且尿液渗透性测量Q以cm3sec/g为单位。应报告三次测定的平均值。
润湿槽完整性测试
这个测试设计用于检查槽在润湿饱和后的完整性。可直接对吸收芯进行测试。如果提供吸收制品并且芯不是单独可用的，可在移除顶片和任何其它中间层如采集层、涌流层等等后后对吸收制品进行测试。
1.槽的长度(毫米)在干燥状态下测量(如果槽不是直的，测量穿过槽中心的曲线长度)。
2.随后将吸收芯浸入5升合成尿液“盐水溶液”中，其具有9.00gNaCl/1000mL溶液的浓度，通过将适量氯化钠溶解在蒸馏水中进行制备。溶液温度必须为20+/-5℃。
3.在盐水溶液中1分钟后，移除吸收芯并保持一端垂直5秒以排水，随后在一个水平表面上铺平，使面向衣服侧向下(如果这一侧可识别的话)。如果吸收芯包括拉伸元件，在X和Y尺寸上拉紧吸收芯，使得观察不到收缩。将吸收芯的末端/边缘固定到水平表面上，使得不可能发生收缩。
4.将吸收芯用适宜重量的刚性板覆盖，所述板具有如下尺寸：长度等于吸收芯的延伸长度，并且宽度等于横向上的最大吸收芯宽度。
5.施加18.0kPa的压力在上文提及的刚性板上30秒。基于刚性板的覆盖总面积计算压力。通过将附加砝码置于刚性板的几何中心获得压力，使得刚性板和附加砝码的总重量导致在刚性板总面积上18.0kPa的压力。
6.在30秒后，移除附加的砝码和刚性板。
7.紧接其后，目测保持未受损的槽部分的累计长度(以毫米为单位；如果槽不直，则测量通过槽中间的弯曲长度)。如果无槽部分保持完整，则槽不是永久性的。
8.永久性槽的完整性百分比通过用保持完整的槽部分总长度除以干燥状态下的槽长度、并且随后用商乘以100进行计算。
AGM固定作用测试(游离AGM)
这种方法使用振动单元，在干燥条件下测定吸收制品或芯中游离的吸收性颗粒物质量。这种游离AGM能够积聚附聚物并且超过一定量的游离AGM的话，它导致消费者投诉增加。
原理：将吸收制品或芯沿着它的横向中心线切成两半，并且每一半被垂直夹在平面构型中，切割末端面向下方。将指定尺寸的楔从切割末端，沿着纵向中心线垂直插入吸收制品或芯的主要AGM-包含层。吸收制品或芯、支撑结构、和楔作为单一结构在正交于制品或芯的平面的线性方向上水平振动指定的时间。因此，尿布相对于楔不振动。对另一半吸收制品或芯重复该方法，并且将在振动期间从吸收制品或芯分离出的任何AGM颗粒收集并称重以测定分离的AGM部分。
设备：支架和振动单元，
图22示出支架和振动单元2000的简图，其能够用于尺码4的尿布。振动台2010具有侧向振荡，性能如下：
波形：正弦
振幅：2mm
频率：47Hz(+/-1Hz)
振动时间：10s(+/-0.5s)
将楔2020插入芯的切口7.5cm，其通过夹具2030固定，如下文方法所述。楔长度为7.5mm，基座宽度为40mm，并且厚度为10mm。
样本的制备和测试方法
1)在天平上配衡一个合适的空碗2040至±0.01g
2)将吸收芯延伸至顶片侧向上并平铺在台上。在不破坏吸收制品完整性的情况下除去任何耳片和/或弹性部件。
3)沿着横向中心线将吸收芯切成两半。将在切割期间从产品中分离出的任何吸收颗粒物质收集在碗D中并将其包括在分离吸收材料总量中。
4)待测试的一半吸收芯保持切割边缘向上并且在切割边缘中心制造宽度或深度不超过5mm的开口以将这个区域中的制品分层。随后将吸收制品的这个开口/剖面仔细在设备的楔A上拉开，使得楔的顶端沿着纵向中心线从切口末端插入芯中7.5cm。在这个步骤中分离的任何吸收颗粒物质被收集在碗D中。
5)将吸收芯的侧向边缘夹在夹具B中，使得芯基本上被固定在垂直平面构型中，并且吸收芯不在夹具内。
6)支架支承芯在正交于芯的平面的线性方向上水平振动10.0秒，同时楔保持静止。振动具有振幅为2.00mm，并且频率为47.0Hz的正弦波形。将从产品中分离的任何吸收材料收集在碗D中。
7)对另一半吸收制品重复步骤4至6。
8)将在步骤1至7中从吸收芯中分离的吸收材料的总重量相加并记录。
实例
发明实例
第一基底(本文称为“芯覆盖件”)是有亲水涂层的PP(聚丙烯)非织造材料，其具有纺粘、熔喷、熔喷、和纺粘的层，形成SMMS结构。每个M-层的基重为1gsm并且每个S-层的基重为4gsm，形成具有10gsm总基重的材料。该材料涂覆有PHP26(Schill&Seilacher)，加入含量介于0.5-0.8％(EDANA WSP 353.0(08))之间，具有亲水性。芯覆盖件具有175mm的宽度和414mm的长度。
使用的第二基底(本文称为“除尘层”)是疏水的无涂层PP非织造材料，其具有纺粘、熔喷、熔喷、和纺粘的层，形成SMMS结构。每个M-层的基重为1gsm并且每个S-层的基重为4gsm，形成具有10gsm总基重的材料。除尘层具有140mm的宽度和414mm的长度。
将购自HB Fuller的Glue HL1358LO作为辅助粘合剂施用于41个狭槽的芯覆盖件上，每个狭槽宽1mm并且间距为1mm，用于覆盖81mm宽和310mm长的图案，其中心位于芯的纵向轴线，使得基重为5gsm。第一SAP层被粘附到辅助胶上。第一SAP得自AQUALIC CA(TypeL520)，具有30g/g的CRC和5010-7cm3sec/g的UMP。使用了总计6.64g的第一SAP。
第一SAP层为300mm长并具有从前边缘至距前边缘58mm的距离处120mm的宽度，宽度随后在距前边缘58mm和98mm之间从120mm线性减少至90mm，宽度随后在距前边缘98mm和197mm之间保持在90mm，宽度随后在距前边缘197mm和297mm之间从90mm线性增加至120mm，宽度随后在距前边缘297mm和300mm之间保持在120mm。形状沿着芯纵向轴线对称。
第一SAP量沿着芯的纵向轴线分布如下：从前边缘至距前边缘109.5mm距离处，2.61g SAP，在距前边缘109.5mm和219mm之间，3.11g SAP，在距前边缘219mm和328.5mm之间，0.91g SAP，在距前边缘328.5mm和414mm之间，0g SAP。将SAP以横向条图案施用，条(着陆区域)宽10mm并具有约2mm的每条间距离(接合区域)。
以纤维粘合剂层图案形式将微纤维胶NW1151ex HB Fuller施用于第一SAP层，该图案具有118mm的宽度，310mm的长度和10gsm的基重，它是相对芯纵向轴线的对称图案。
用购自HB Fuller的构造胶的喷涂层将成型的第一SAP层粘结于混合层，其具有2gsm的基重、100mm的宽度和414mm的长度。将构造胶均匀施用于上述纤维粘合剂层。
混合SAP/透气毡(AF)层用得自AQUALIC CA(Type L520)的第二SAP和由International Paper/Georgetown Fluff Pulp Mill制备的绒毛浆757GSM SuperSoftPlus制成。使用均匀混合物，其包含总计6.4g的SAP和6.4g AF。混合层为414mm长并具有从前边缘至距前边缘63mm的距离处120mm的宽度，宽度随后在距前边缘63mm和103mm之间从120mm线性减少至90mm，随后在距前边缘103mm和202mm之间保持在90mm，宽度随后在距前边缘202mm和302mm之间从90线性增加至120mm，宽度随后在距前边缘302mm和414mm之间保持在120mm。形状沿着芯纵向轴线对称。
指示的AF和第二SAP量沿着芯的纵向分布如下：从前边缘至距前边缘109.5mm距离处，1.70g AF和1.70g SAP，在距前边缘109.5mm和219mm之间，1.70g AF和1.70g SAP，在距前边缘219mm和328.5mm之间，1.70g AF和1.70g SAP，在距前边缘328.5mm和414mm之间，1.32g AF和1.32g SAP。
成型的混合SAP/AF层用辅助胶的高频正弦纤维喷涂层附接到非织造除尘层上，其具有1gsm的基重、100mm的宽度和414mm的长度。芯用2个狭槽的粘合剂密封，粘合剂被施用于非织造芯覆盖件上，距离为150mm，每个狭槽具有20gsm的基重、4mm的宽度和414mm的长度：因为使用粘合剂HL1358LO ex HB Fuller并且将芯覆盖件折叠成130mm的宽度，使得2个粘合剂狭槽被附接到非织造除尘层上。
本发明实例总计包含13.04g SAP和6.4g纤维素纤维(透气毡)。
比较例
使用的芯覆盖件是有亲水涂层的PP(聚丙烯)非织造材料，其具有纺粘、熔喷、熔喷、和纺粘的层，形成SMMS结构。每个M-层的基重为1gsm并且S-层为3gsm，形成具有8gsm总基重的材料。该材料涂覆有PHP26(Schill&Seilacher)，加入含量介于0.5-0.8％(EDANAWSP 353.0(08))之间，具有亲水性。芯覆盖件具有166mm的宽度和414mm的长度。
使用的除尘层是疏水的无涂层PP非织造材料，其具有纺粘、熔喷、熔喷、和纺粘的层，形成SMMS结构。每个M-层的基重为1gsm并且每个S-层为3gsm，形成具有8gsm总基重的材料。除尘层具有134mm的宽度和414mm的长度。
混合SAP/透气毡层用具有30g/g的CRC和5010-7cm3sec/g的UMP、购自NipponShokubai的AQUALIC CA(Type L520)与由International Paper/Georgetown Fluff PulpMill制备的绒毛浆757GSM SuperSoft Plus制成。使用总计12.7g SAP和7.3g AF的SAP和AF共混物，那些量相当于在本发明实例中使用的量。
混合层为414mm长并具有从前边缘至距前边缘63mm的距离处116mm的宽度，它随后在距前边缘63mm和103mm之间从116mm线性减少至90mm，它随后在距前边缘103mm和202mm之间为90mm，它随后在距前边缘202mm和302mm之间从90线性增加至116mm，它随后在距前边缘302mm和414mm之间为116mm。形状沿着芯纵向轴线对称。
指示的AF和SAP量沿着芯的纵向轴线分布如下：从前边缘至距前边缘109.5mm距离处，2.26g AF和3.94g SAP，在距前边缘109.5mm和219mm之间，1.68g AF和4.29g SAP，在距前边缘219mm和328.5mm之间，1.75g AF和3.18g SAP，在距前边缘328.5mm和414mm之间，1.61g AF和1.29g SAP。
成型的混合SAP/AF层用购自HB Fuller的构造胶D3155b Zeropack的高频正弦纤维喷涂层粘结到非织造芯覆盖件上，其具有1.8gsm的基重、100mm的宽度和414mm的长度。成型的混合SAP/AF层用购自HB Fuller的构造胶D3155b Zeropack的高频正弦纤维喷涂层粘结到非织造除尘层上，其具有1gsm的基重、100mm的宽度和414mm的长度。
芯使用夹心包裹密封，其具有2个狭槽的粘合剂，距离为140mm：每个狭槽具有12gsm的基重、3mm的宽度和414mm的长度，2个狭槽的粘合剂，距离为109mm：每个狭槽具有12gsm的基重、3mm的宽度和414mm的长度，以及2个狭槽的粘合剂，距离为98mm：每个狭槽具有12gsm的基重、7mm的宽度和414mm的长度，在非织造芯覆盖件和非织造除尘层之间使用购自Henkel的粘合剂DM526。
原型尿布
尿布原型使用在2012年4月购于德国的尺码4的Pampers Baby Dry尿布制备，在这些尿布中用根据上文实例的芯替换了商业芯(第一吸收层朝向顶片放置)。那些尿布在袋中压实到袋内堆叠高度(In Bag Stack Height)80mm，即，10个双折尿布的总厚度，保持1周，随后已经从袋中取出1天
尿布原型根据下文提出的平坦采集测试和回渗测试进行分析。AGM固定作用测试(游离AGM)和湿固定作用测试(WAIIT)直接在芯上进行。
测试和结果
平坦采集测试
这种方法用于在0.3psi的禁闭压力下比较婴儿尿布的流体采集时间。概括地说，该方法使用合适的泵装置，通过软塑料管以15mL/sec的速率排出75.0mL的0.9％盐水溶液涌流到顶片上，加载点距吸收芯的前边缘102.5mm。记录尿布吸收涌流所需的时间，用秒表示。以该方式向产品递送四次涌流；每次涌流为75ml并以15mL/sec递送。在某个涌流结束和下一个涌流开始之间的时间间隔为300秒。
用这种方式测试每个涌流的四个产品，并且如下表所示计算每次相应涌流(第一个至第四个)的平均涌流时间。
涌流2时间和涌流3时间示出本发明实例对比较例的改善，统计意义上的显著性具有90％置信度。
回渗测试
这个测试在平坦采集测试的最后一次涌流被吸收后5分钟进行，用于测量尿布表面的回渗量。简而言之，称重四片预切并平衡的胶原材料，具有至少一毫克的精确度，并且如平坦采集测试方法所述随后定位在制品加载点的中心并用90mm直径和约20mm厚度的塑料板覆盖。小心地添加一块15kg的重物(也要居中)。经过30+/-2秒后，再次小心地移除重物和塑料板，再次称取胶原膜的重量。采集后胶原回渗结果是胶原膜获得的水分，用mg表示。用这种方法测试每个选项的四个产品并计算平均回渗。结果如下，认为其示出了与比较例相比的改善，具有90％的统计置信度。
AGM固定作用测试(游离AGM)
如上所述进行测试并且结果如下，认为其示出了与比较例相比的改善，具有90％的统计置信度。
湿固定作用测试(WAIIT)
简单地讲，这种方法测定润湿状况下的芯中的非固定吸收颗粒材料的量。将吸收芯润湿至73％容量，并且在其中部在横向上进行切割，并且使其从预定高度坠落并测量材料损耗。关于该测试的更多信息可见于US2010/0051166A1。结果如下，认为其示出了与比较例相比的改善，具有90％的统计置信度。
本文所公开的量纲和值不可理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，每个上述尺寸旨在表示所述值以及该值附近的函数等效范围。例如，所公开的尺寸“40mm”旨在表示“约40mm”。

Claims (24)

1.一种适用于吸收制品的吸收芯(28)，所述吸收芯包括：
-第一吸收层(1)，其包括第一基底(2)、沉积于所述第一基底上的第一超吸收聚合物颗粒层(3)、和覆盖所述第一超吸收聚合物颗粒层的热塑性粘合剂材料纤维层(4)，
-第二吸收层(5)，其包括第二基底(6)和沉积于所述第二基底上的混合层(7)，所述混合层(7)包括第二超吸收聚合物颗粒和纤维素纤维的混合物，
所述第一吸收层(1)和所述第二吸收层(5)组合在一起，并且所述第一吸收层(1)的热塑性粘合剂材料纤维层(4)的至少一部分接触所述第二吸收层(5)的混合层(7)的至少一部分，
其中所述第一超吸收聚合物颗粒层(3)沉积于所述第一基底(2)的沉积区域(8)上，所述沉积区域(8)包括离散的着陆区域(9)，其由基本上不含第一超吸收聚合物颗粒的接合区域(10)分开，
其中所述离散的着陆区域为多个横向的条的形状，
其中第一吸收层包括少于5％的纤维素纤维，并且
其中第一吸收层置于第二吸收层的顶部。
2.根据权利要求1所述的吸收芯，其中至少对于大部分的所述着陆区域，在两个相邻的着陆区域之间的按边缘到边缘测量的距离低于5mm。
3.根据权利要求2所述的吸收芯，其中所述热塑性粘合剂材料纤维层(4)覆盖所述着陆区域(9)和所述接合区域(10)。
4.根据权利要求3所述的吸收芯，其中所述纤维层具有弹性体属性，使得由热塑性粘合剂材料的所述纤维在所述第一超吸收聚合物颗粒层上形成的纤维网能够在所述第一超吸收聚合物颗粒层溶胀时被拉伸。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的吸收芯，其中所述芯具有纵向轴线(L)，并且其中在所述着陆区域(9)中的所述第一超吸收聚合物颗粒的基重变化以形成所述第一超吸收聚合物颗粒在所述纵向上的异形分布。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的吸收芯，其中所述第一吸收层(1)和/或第二吸收层(5)包括一个或多个槽(11，12)，所述槽分别基本上不含第一超吸收聚合物颗粒和/或不含第二超吸收颗粒与纤维素纤维的所述混合物。
7.根据权利要求6所述的吸收芯，其中所述槽基本上在纵向(L)上延伸。
8.根据权利要求6所述的吸收芯，其中所述一个或多个槽的长度为所述芯的长度的至少20％，和/或所述一个或多个槽的宽度为所述芯的宽度的至少5％，和/或所述一个或多个槽的宽度为至少5mm。
9.根据权利要求8所述的吸收芯，其中所述第一吸收层(1)和所述第二吸收层(5)包括至少部分地彼此对应的一个或多个槽(11)，并且其中所述第一基底和所述第二基底通过所述槽彼此粘结。
10.根据权利要求9所述的吸收芯，其中所述粘结是永久性的。
11.根据权利要求1-4或7-10中任一项所述的吸收芯，其中所述第一基底和所述第二基底由可为相同的或不同的非织造材料制成。
12.根据权利要求11所述的吸收芯，其中所述第一基底和所述第二基底是层合物，包括纺粘(S)纤维层和熔喷(M)纤维层。
13.根据权利要求12所述的吸收芯，其中所述第一基底和所述第二基底是SMS、SSMMS或SMMS类型层合物，和/或所述第一基底比所述第二基底更亲水。
14.根据权利要求1-4或7-10中任一项所述的吸收芯还包括置于所述第一超吸收聚合物颗粒层和所述第一基底之间的辅助粘合剂，和/或置于所述第二基底和所述混合层之间的辅助粘合剂。
15.根据权利要求1-4或7-10中任一项所述的吸收芯，其中所述混合层包括按所述混合层总重量计10％至70％的第二超吸收聚合物颗粒。
16.根据权利要求15所述的吸收芯，其中所述混合层包括第二超吸收聚合物颗粒和纤维素纤维的均匀混合物。
17.根据权利要求1-4或7-10中任一项所述的吸收芯，其中所述混合层以均一基重沉积于所述第二基底上。
18.根据权利要求1-4或7-10中任一项所述的吸收芯，其中所述第一超吸收聚合物颗粒层和所述混合层中的一者或两者以非矩形沉积图案沉积在它们相应的基底上。
19.一种用于制备权利要求1所述的吸收芯(28)的方法，所述方法包括以下步骤：
-将第一超吸收聚合物颗粒层(3)沉积在第一基底(2)上，
-通过将纤维形式的热塑性粘合剂材料沉积在所述第一超吸收颗粒层上以形成覆盖所述第一超吸收聚合物颗粒层(3)的热塑性粘合剂材料纤维层(4)来形成第一吸收层(1)，
-通过将包括第二超吸收聚合物颗粒和纤维素纤维的混合层(7)沉积在第二基底(6)上形成第二吸收层(5)，
-将所述第一吸收层(1)和所述第二吸收层(5)组合在一起使得所述第一吸收层(1)的纤维层(4)的至少一部分接触所述第二吸收层(5)的混合层(7)的至少一部分。
20.根据权利要求19所述用于制备吸收制品的芯(28)的方法，其中所述纤维层具有弹性体属性，使得由热塑性粘合剂材料的所述纤维在所述第一超吸收聚合物颗粒层上形成的纤维网能够在所述第一超吸收聚合物颗粒层溶胀时被拉伸。
21.根据权利要求19所述用于制备吸收制品的芯(28)的方法，其中所述第二超吸收聚合物颗粒和纤维素纤维被均匀混合。
22.根据权利要求19所述用于制备吸收制品的芯(28)的方法，其中将所述第一超吸收聚合物颗粒沉积于所述第一基底(2)的沉积区域(8)上，所述第一基底包括由基本上不含超吸收聚合物颗粒的接合区域(10)分开的离散的着陆区域(9)。
23.根据权利要求22所述用于制备吸收制品的芯(28)的方法，其中所述热塑性粘合剂材料纤维层(4)覆盖所述着陆区域(9)和所述接合区域(10)。
24.根据权利要求22所述用于制备吸收芯(28)的方法，其中将所述第一超吸收聚合物颗粒层(3)沉积在所述第一基底(2)上的步骤还包括用印刷辊(108)将所述第一超吸收聚合物颗粒沉积在所述第一基底(2)上，所述印刷辊具有多个凹槽，所述多个凹槽以与着陆区域和接合区域对应的图案布置，用于将所述第一超吸收聚合物颗粒递送到所述第一基底上。
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