CN1201382A - 具有改善的液体分布性能的穿孔薄片,其制做方法,以及采用此种穿孔薄片的吸收性产品 - Google Patents

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Abstract

一种用作吸收体产品顶片的穿孔薄片,其中薄片的一侧经电晕处理,在上述穿孔薄片上施加有表面活化剂,这些表面活化剂分布于薄片经电晕处理和不经电晕处理的两侧。一种施加表面活化剂的方法包括;把表面活化剂施加在薄片的一侧,在表面活化剂仍是湿的时候把薄片卷成卷筒以便把表面活化剂施加到薄片的两侧。

Description

具有改善的液体分布性能的穿孔薄片， 其制做方法，以及采用此种穿孔 薄片的吸收性产品
发明的领域：
本发明涉及带孔薄片，这种薄片主要是用做吸收性物件的罩面的，本发明还涉及制做上述带孔薄片的方法和装置。
发明的背景
许多年来通常都是用非编织织物来充当一些适于承接人体排出物的产品的罩面，或面层，上述产品包括，例如一次性尿布，卫生巾，成年人失禁装置，伤口敷裹物等等。此类织物典型地是通过空气铺展、梳理，纺粘合等来形成的，而且公知的是，此类织物事后都要进行后处理以使其具有强度和完善性，这可通过，例如，通过机械或流体力施加结合剂或者织物缠结物来实现。由于此类织物通常都是由疏水材料形成的，所以如公知的，它们事后都经表面活化剂进行后处理以促进人体排泄物通过该织物。此类织物具有或被认为应具有以下的必需的特征，如透气性好，成褶皱能力强，柔软性好，手感及触觉舒适。
与由非编织织物形成的面层相关联的缺点之一是：通过面层流入吸收体核心的液体、如尿、经血、伤口渗出液等等，都有渗出面层的趋势，特别当受压时或者位于吸收体核心中的液体达到该核心的存储容量时更是如此。据于以上及其他原因，过去业已知道利用穿孔塑料薄片做为吸收体物件的面层。
下列名单包括公开此类穿孔薄片的已经发表的美国及其他国家的专利以及已出版的专利申请。
美国专利第3,632,269号-Doviak等人
美国专利第3,929,135号-Thompson等人
美国专利第4,324,276号-Mullane
美国专利第4,351,784号-Thomas等人
美国专利第4,381,326号-Kelly
美国专利第4,456,570号-Thomas等人
美国专利第4,535,020号-Thomas等人
美国专利第4,690,679号-Mattingly等人
美国专利第4,839,216号-Curro等人
美国专利第4,950,264号-Osborn
美国专利第5,009,653号-Osborn
美国专利第5,112,690号-Cohen等人
美国专利第5,342,334号-Thompson等人
美国专利第5,352,217号-Curro
美国专利第5,386,910号-Langdon
美国专利第5,368,926号-Thompson等人
美国专利第5,376,439号-Hodgson等人
美国专利第5,382,245号-Thompson等人
美国专利第5,382,703号-Nohr等人
美国专利第5,383,870号-Takai等人
美国专利第5,387,209号-Yamamoto等人
欧洲专利(EP)0 304 617-Suda等人
欧洲专利(EP)0 432 882 A2-Shipley
欧洲专利(EP)0 598 204 A1-Garavaglia等人
欧洲专利(EP)0 626 158 A1-Coles等人
欧洲专利(EP)0 626 159 A1-Taki等人
欧洲专利(EP)0 640 328-Tanaka等人
日本专利(JP)3-286762A号-Yamamoto等人
WO 92/18078 A1-Colbert
WO 93/15701 A1-Turi等人
WO 94/18926 A1-Perry
WO 94/22408 A1-Langdon
WO 94/28846 A1-Steiger等人
WO 95/00093 A2-Osborn等人
尽管上述穿孔薄片的一部分业已合理地良好地发挥了其既定的功能，此类薄片的绝大部分仍确实存在(以及被认为存在)着许多主要的缺陷。例如，尽管此类穿孔薄片可以允许液体容易地从其间通过并且也把上述液体的反渗减少到最小程度，它们仍具有薄片(而非织物)的外观，感觉和手感。这些类似薄片的特征被消费者认为是不受欢迎的，因而采用穿孔薄片充当面层的吸收体产品并未广泛地为消费者所接受。
对用于吸收体产品的穿孔薄片面层的主要改善公开于Turi等人的转让给同一受让人的共同未决美国专利申请系列号08/417,404及08/417,408之中。上述申请是1995年4月5日入档的，它是系列号08/004,379的继续和分支部分。上述系列号08/004,379是1993年1月14日入档的，它是系列号07/744,744的继续部分，后者是1991年8月14日入档的(即与上列名单中的出版物WO 93/15701 A1相对应)。在上述的Turi等人的申请中公开了一种穿孔薄片以及形成上述薄片的方法和装置，它们赋予该薄片类似于非编织织物的物理性能。它是如下完成的，即：把一由可伸展的热塑多聚材料形成的薄片放置在一支持件(backing member)上的局部支持区之上，把一高压，小直径的柱状液体喷流对准薄片的上表面喷射，这样，薄片未被支持的部分被下压到支持区之间并形成微孔，并在微孔周围形成纤维状元素(小纤维)，从而赋予穿孔薄片具有类似于非编织织物的物理特征，即外观，柔软性，感觉和手感等。虽然上述穿孔薄片比之既有工艺中的穿孔薄片已有显著改善，但仍需要对此类薄片进一步改进，如改善它对粘调液体，如经血的通透能力，以及改善其把液体吸收或运输贯穿薄片厚度(沿Z-方向)，然后把液体特别是薄片底侧，即薄片朝向吸收体核心一侧的液体从初始时被浸湿的区域(沿X及Y方向)吸走以使使整个吸收体核心更有效地利用其吸收容量的能力。
当把穿孔薄片用作卫生巾的顶片时，洁净干燥特性是非常必要的。这意味着即使卫生巾已经接受了一次月经液流，它仍应保持清洁干燥。有许多因素可对卫生中的干燥特性产生影响，这些因素包括卫星巾罩面材料上的孔的特征及其开放面积。薄片孔的尺寸及其开放面积对干燥特性的影响是相互权衡的。一方面，大的孔眼允许液体被更迅速地传送到吸收体核心。另一方面，太大的孔眼允许吸收体核心中的液体通过顶片被运输回来(这种现象有时称为“反渗”)并接触戴用者。再者，大的开放面积趋于使戴用者可以通过顶片看到卫生巾吸收体核心上的污迹从而觉得卫生巾并未使她保持清洁。为了拥有清洁和干燥两种特性，必须谨慎地权衡顶片孔眼尺寸和开放面积之间的结合：孔眼应大得足以迅速地接收一次经液流并允许其通过进入卫生巾的吸收体核心，但又应小得足以遮盖内置的吸收体核心上的污迹以使戴用者觉得清洁。
本发明的综述：
根据本发明的一个方面，对在上述的Turi等人的专利申请中所公开的那类穿孔薄片进行改善，使其具有更大的孔眼及足够的开放区域从而使粘稠液体，如经血，可以迅速流经这一薄片。这些改善的特性是这样赋予薄片的，即：使薄片受流体力作用，上述流体力是来源于至少两套孔眼的柱状液流或喷流，其中上述孔眼中的一套的孔眼直径大于10密耳而且供应给这套孔眼的液体的压力相对较低，低于大约500psig，而另外的至少一套的孔眼的直径则小于或等于10密耳而且供应给它们的液体的压力相对较高，高于大约500psig。本发明在实践中可选择性地改变受来源于低压或高压孔眼的液体力作用的顺序，即，先低压再高压，或者先高压再低压或者是其他的组合或变化。
对于大部分孔眼来说，其形状和尺寸都是不规则的，可以用许多不同的技术来测量它们大约的直径，并可用等效水力直径(EHD)或者等效圆直径(equivalent circular diameter，ECD)来表示。所得的穿孔薄片含有大孔和小孔，其中大孔的平均等效水力直径(EHD)介于大约7至30密耳之间，而小孔的平均等效水力直径(EHD)则介于大约1至7密耳之间。此类穿孔薄片的开放面积界于大约3％至13％之间。
本发明的改进的穿孔薄片优选地是在一如上述的Turi等人的申请中的图17-19中所示的支持件上所形成的，这样薄片就带有一系列整体上相互平行的脊部，上述脊部是由大致垂直的侧壁所形成的，上述脊部界定了一系列大致相互平行的凹陷处。这样，薄片包括大致相互平行的交替出现的坚固的或闭合的部分，这些部分由薄片上的孔眼或开口部分所分隔，上述孔眼或开口部分包括前述的大直径和小直径的孔眼。这两种尺寸的孔眼都是如下形成的，即：在流体压力的作用下，界于背件上的局部支持区之间的可伸展材料被拉长，随着薄片的拉长薄片本身逐渐变薄直到破裂(即撕裂或裂成纤维状)并形成上述孔眼。
至于在Turi等人的申请中所公开的穿孔薄片，孔眼是由一纤维状元素或被拉伸的塑料材料的细条的网络所包绕的。此类被拉伸的纤维状元素(小纤维)与孔眼相互配合以使穿孔薄片具有类似于非编织织物的特征。纤维状元素的长度介于大约0.005英吋(0.013cm)至大约0.05英吋(0.127cm)之间不等，其宽度则介于大约0.001英吋(0.003cm)至大约0.035英吋(0.089cm)不等，而其厚度则介于大约0.00025英吋(0.0006cm)至大约0.002英吋(0.005cm)不等。
根据本发明，在上述的Turi等人的申请中所公开的那种类型的穿孔薄片，以及在共同转让同时递交的美国专利申请系列号第___号[其题目是“形成改善的穿孔薄片的方法，由上法制得的穿孔薄片，以及采用由上法制得的穿孔薄片制得的吸收体产品”(代理人标记(AttorneyDocket)CHI-838)]中所公开并申请权利保护的改进类型，都被修改以使薄片在其受到拉伸的区域具有改善的液体分配特性，这一改善是通过在薄片形成的过程中使薄片偏折进入支持件的凹陷区域之中而得以实现的。
根据本发明，穿孔薄片是由一预先形成有凸凹结构的起始薄片做成的，上述起始薄片有一反面及一正面，在反面上有可视的杯状凹陷，而正面上则有可视的隆凸，其中正面比反面光滑。优选地，薄片的一侧经电晕放电处理，而且经处理的一侧对着支持件的支持区域。然后根据共同转让同时专利申请系列号第___号[代理人标记(Attorney Docket)CHI-838]的介绍进行穿孔，在本发明的一个实施例中，对薄片的正面进行电晕处理并将经处理的这一面靠着成形件的支持区域。把一种表面活化剂，即“Surfactant”的水溶液施加到薄片的反面并把薄片卷起来，这样表面活化剂就从薄片的反面转移到其正面之上。根据本发明的另外一个实施例，把薄片经电晕处理后的正面靠着成形件的支持区域，而且在穿孔之后，表面活化剂被直接施加到穿完孔的薄片的正面上。在上述两个实施例中，都是把如此获得的薄片的经电晕处理的一边朝着一与其相联合的吸收体物体的吸收体核心的。最好把更多的表面活化剂施加到薄片经电晕处理的正面之上以提供一个递度，这一递度可以促进液体沿Z-方向通过薄片，而且可促进薄片内侧上的液体沿x-y方向流动。
这些实施例不仅使生产更有效率，而且也改善了薄片分配液体的性能。在这一点上，由此获得的薄片也提供了一种吸收机制，用以把位于毗邻吸收体核心的那一侧上的液体沿着x-y方向扩散，这样就可以更有效地使用吸收体核心。
根据本发明的用一可伸展的热塑多聚材料来形成一穿孔薄片的这种方法包括提供一个做成凹凸表面的起始薄片的步骤，上述起始薄片包括可拉伸的热塑多聚物材料，这一多聚物材料有一上侧及一经电晕放电处理的下侧。这一方法进而包括提供一支持件，这一支持件包括局部支持区，用于支持起始薄片，凹陷区，液体作用到凹陷区时薄片在以上方法还包括即会变形塌入上述凹陷区中，用于使所施加的液体从支持件上运走的装置。
当起始薄片被支持在支持件上时，薄片的--下侧与支持件的支持区接触，而其上侧则朝离支持件。这一方法进而包括把来源于至少两套孔眼的柱状液流导向起始薄片上侧上的接触区，即，薄片经受液流力作用的区域。第一套孔眼孔眼的直径都大于10密耳，供应到其上的液体的压力小于500psig。并在起始薄片上形成大孔。第二套孔眼的直径小于或等于10密耳，供应到其上的液体的压力至少为500psig并在起始薄片上形成微孔，这样就在起始薄片上形成了大孔和微孔的组合。
本发明进而包括把薄片从接触区移走，把穿孔薄片的上侧用表面活化剂处理，以及把穿孔薄片卷成一个卷筒从而使其下侧和上侧面对面接触。通过这种面对面接触，表面活化剂的至少一部分就被从薄片的上侧转移到薄片的下侧。
本发明的其他特征和优点在下面详细的描述，附图，以及增补的权利要求书中，更是显而易见。
附图的简要描述：
图1是用于生产根据本发明的穿孔薄片的一个生产线的图解式的侧视图；
图2是用于生产根据本发明的穿孔薄片的装置中的松卷段放大的图解式的侧视图；
图3是用于生产根据本发明的穿孔薄片的装置中的穿孔段的放大的侧视图；
图4是用于生产根据本发明的穿孔薄片的装置中的脱水段的放大的侧视图；
图5是用于生产根据本发明的穿孔薄片的装置中的干燥段的放大的侧视图；
图6是用于生产根据本发明的穿孔薄片的装置中的切刀/复绕机段的放大的侧视图；
图7A是一用于形成本发明的一种穿孔薄片的装置所使用一种孔眼条带的图解图；
图7B，C，D和E是用于形成本发明的穿孔薄片的装置所能使用的孔眼样式的放大图；
图8是一个起始薄片定位于一支持件上以便按照本发明对其进行处理的一个分解透视图；
图9是在图8的下部所示的支持件的顶部平面图；
图10是沿图9中线10-10剖开的放大的横截面图；
图11A-D与图10类似，所示的是把起始薄片抽拉而形成根据本发明的孔眼的相继的不同的阶段；
图12是一穿孔薄片顶部平面的相片，放大7.5倍；
图13是图12中的穿孔薄片的端部视图；
图14是图13中的穿孔薄片的端部视图，放大15倍；
图15是另一穿孔薄片的顶部平面图，放大7.5倍；
图16是图15中的穿孔薄片的一个端部视图；
图17是图15中的穿孔薄片的一个端部视图，放大15倍；
图18A和B是根据本发明的穿孔薄片放大倍数为10x的相片，上述穿孔薄片是由一打有凹凸印的起始薄片做成的，它的正面靠着与其相关联的成形件，其中图18A是它的一个侧边，水喷流就是对着这一侧边的，而图18B是它的另一个侧边，这一侧边靠着与其相关联的成形件；
图19是一个示明用于生产根据本发明的穿孔薄片的工序的不同步骤的方块图；
图20是一包括根据本发明的穿孔薄片的卫生巾的透视图；以及
图21是沿着图20的线21-21剖开的截面图；
图22是一示明在一穿孔薄片样品上的孔眼尺寸的分布情况的图，上述样品是一使用三个孔眼条带的装置上用875psig的压力做成的，其中每一上述的孔眼条带都有许多孔眼，每一孔眼的直径有5密耳，上述孔眼条带在图7A中示出；
图23是一示明在一穿孔薄片样品上的孔眼尺寸的分布情况的图，上述样品是在一使用单一孔眼条带的装置上形成的，这一孔眼条带有许多孔眼，每一孔眼的直径都是20密耳，上述孔眼条带在图7C中示出；
图24是一示明在一穿孔薄片样品上的孔眼尺寸的分布情况的图，上述样品是在一包括两个孔眼条带的装置上形成的，上述孔眼条带包括一第一孔眼条带(如图7C中所示)，它有许多孔眼，每一孔眼直径都为20密耳，以及一第二孔眼条带(如图7A中所示)，它位于第一条带的下游，也有许多孔眼，每一孔眼直径都为5密耳；
图25是一示明在一根据本发明制做的穿孔薄片的样品上的孔眼尺寸的分布情况的图，而
图26示明的是对组成孔眼条带的孔眼之间不同的间隔进行比较的结果。
优选实施例的描述：
虽然本发明可有各种不同的实施例形式，但此处在附图中仅示出其优选实施例并随后对这些实施例进行描述，应该理解的是，在此公开的内容应被认为是本发明的一个示例，而不是把本发明局限于所图解的特定实施例之中。
现参照图1，图1是一生产线实施例的图解式的侧视图，这一生产线可被用于根据本发明的介绍来生产穿孔薄片。如箭头方向所示，图1中的工序流程是从右边向左边进行的。如图1中所示，生产线有五个主要的工作站；一个薄片松卷工作站30，一个穿孔工作站40，一个脱水工作站50，一个干燥工作站60，以及一个切刀，重绕及表面活化剂施加工作站70。
如图2中所示，在薄片松卷工作台中，两个起始薄片材料33的卷筒31被安装在框架F上以便进行转动。来源于卷筒31的薄片跨过导向滚筒并进入垂链式悬挂装置32(festoon 32)，垂链式悬挂装置32有一自动的(闭合环)张力控制系统。具有合适张力，例如介于0.1至1磅/英吋长度，的薄片从垂链式悬挂装置32导出并前进到穿孔工作站40。
虽然许多不同的起始薄片材料都是本发明所适用的，但一种优选的材料是聚乙烯薄片，聚乙烯薄片在Exxon Chemical有售，产品标号为EMB-631。这种薄片是一种打有凹凸印的白色的聚乙烯薄片。这种聚乙烯组成包括40％质量比的低密度聚乙烯以及60％质量比的线性低密度聚乙烯，以及6.5％质量比的二氧化钛。
起始薄片所打的凹凸印呈钻石图样(165线/英吋)，以在薄片的一面，称为正面，提供许多可视的不连续的隆凸，这些隆凸由一连续的交连的凹陷图样所分隔。在打有凸凹印的起始薄片的另一面，称为反面，则有许多可视的杯状凹陷，这些凹陷由一连续的，交连的脊状图样所分隔。在薄片反面上的杯状凹陷与在薄片正面的隆凸是相对应的。起始薄片用静电进行处理，对其一面，优选地是其正面，进行电晕放电处理。薄片沿着机器方向的最大抗张强度是1750克(断裂时伸长500％)，沿横截方向的抗张强度则为1300克(断裂时伸长650％)，这是通过ASTM测试D-882所确定的。
用于制做本发明的薄片的工序可以是批式进行、也可连续进行，这基本上与在共同未决系列号为08/417,404的专利中所公开的成批式及连续工艺是相似的。优选的实施例是一连续的装置如随后所进一步公开的一样。
参照图3，从松卷工作站过来的薄片33从穿孔工作台40的右侧进入其中。穿孔工作台40包括一蜂窝状支持滚筒41，它以可转动的方式安装于框架F1上。滚筒41在其外周边安装有一个三维的支持件或成形件(随后再详细描述)。四个水喷流歧管42也由框架F1支持，而在支持滚筒的内部则设置有四个吸吮狭槽，每一个对应着一个歧管42，这在随后再详细描述。吸吮狭槽被安装在滚筒之内并与定位于滚筒之外的水喷流歧管对齐。每一个水喷流歧管包括一金属条带，随后有时会称之为孔眼条带，上述金属条带有许多尺寸和间隔既定的孔眼。随后将更加详细地描述此类孔眼条带的特定示例。一个给定的歧管42可包括一个或多个孔眼条带。每一条带中的孔眼尺寸优选地是一致的。然而，在一给定的条带上的孔眼尺寸也可以不同。介于孔眼条带的下表面和穿孔滚筒的支持件的外表面之间的距离优选地是界于0.50至1.0英吋之间。
加压的热水被泵到歧管42，受压的水从孔眼条带上的许多孔眼通过并以柱状水喷流的形式排出。每一歧管42中的水压都可分开调制。进入的薄片33被引导通过一导向滚筒43，再通过安装于支持滚筒41上的三维成形件的外周边，其中薄片的正面靠着成形件。从孔眼条带排出的柱状水流冲击到薄片上并使薄片向下偏折进入安装于支持滚筒上的支持件的凹陷区从而使薄片撕裂成许多尺寸不一的孔眼。已经穿好孔的薄片44从穿孔工作站40的左侧导出并前进到脱水段50。
如图4中所示，在脱水段50中，两个脱水滚筒51被安装在框架F3上以便可以转动。滚筒51有一蜂窝状构形，每一个滚筒还有两个与其相联合的真空狭缝，可抽真空至7英吋汞柱(Hg)设置有12把空气刀52，每一个滚筒51有6把。与脱水滚筒51相联合的吸吮狭槽定位于滚筒的内部，而空气刀52则定位于滚筒51的外边。通过来源于刀具52的高速空气的冲击以及滚筒51中的吸吮狭槽的吸吮可以除去过剩的水。空气刀52在介于大约150°-180F°的气温下操作。从12把空气刀52流出的空气总量大约介于1,000至2,000立方英尺/分钟·(穿孔薄片宽度的)线性英尺。脱水的薄片53从脱水工作站50的左侧导出，并前进到干燥段。
参照图5，图示的空气干燥工作台60包括两个安装在框架F4上的真空滚筒61。每一滚筒61有一吸吮狭槽，它环绕滚筒300°度。在每个真空滚筒61的外部定位20个空气刀62，这些空气刀62在介于150°-180°F的气温下操作。所有40把空气刀62的全部空气流量为介于大约5,000-7,000立方英尺/分钟·(穿孔薄片宽度的)线性英尺由于滚筒61中的抽真空而导致的跨膜负压约为2英吋水柱。经干燥的薄片63从干燥段60的左侧导出并前进到切刀/重绕机段70。
现参照图6，来自干燥段的薄片63从切刀/重绕机工作台70的右侧进入其中。一切刀71，它包括有分隔开的划切式切刀，把干燥的薄片切成具有所需的宽度。经干燥反切割的穿孔薄片随后前进到一表面活化剂施加装置72处，在此把一合适的表面活化剂，如吐温20(Tween20)，通过轻触涂覆(Kiss-coating)施加到薄片上。表面活化剂最好准备成含有大约48.8±1.5％的表面活化剂的水溶液。在本发明的一个示例性实施例中，表面活化剂滚筒的涂覆速度是15±3英吋/分钟。优选地，表面活化剂被施加于薄片的反面上。作为替代，表面活化剂也可以施加到薄片的正面上，或者施加到正反两面上。上述的参数使表面活化剂剂溶液的涂覆量达到0.25mg/英吋2±0.07。未干的涂覆有表面活化剂的切割的穿孔薄片接着前进到一安装在框架F5上的中心驱动的重绕单元73，在这里经涂覆，切割的穿孔薄片被绕成卷筒。
当薄片被卷成卷筒时，薄片的正面和反面即相互接触，因为此时涂于其中一面的表面活化剂仍是湿的，所以在这一面上的表面活化剂的一部分会转移到没有涂覆的另一面上。据认为，当表面活化剂初始时是施加在没有经过电晕处理的一面(而在经电晕处理的一面上又没有直持涂覆有表面活化剂)时，当薄片被卷成卷筒大约65％或更多的如此涂覆的表面活化剂会转移到薄片经电晕处理的一面上去；而当表面活化剂初始时是施加在经电晕处理的一面(而在未经电晕处理的一面上又没有直接涂覆有表面活化剂)时，当薄片被卷成卷筒时，所涂覆的表面活化剂的大约25％或更少转移到薄片的未经电晕处理的一面上去。因此，不管初始时是涂覆在哪个面上，表面活化剂都是在薄片被卷成卷筒时从一面转移到另一面上从而使表面活化剂在经电晕处理和未经电晕处理的两面之间进行分配，最终使经电晕处理的一面保留大约65-75％或更多的表面活化剂，而未经电晕处理的一面则保留大约25-35％或更少。如此获得的穿孔薄片在其经电晕处理和未经电晕处理的两面之间形成一可湿性递度。
对Exxon EMB-631薄片的蒸馏水接触角度试验表明对(未穿孔的)经电晕处理的正面进行检测发现：当表面活化剂初始时是施加在正面上时，在反面上的接触角度(Contact angle)为78°，而当表面活化剂初始时是施加在反面上时，在正面上的接触角度则是76°。在上面两例中，表面活化剂施加的方式与穿孔薄片中的方式是一样的，而且在所施加的表面活化剂未干时就把薄片卷成卷筒。表面活化剂从其初始涂覆的一面转移到另一未经涂覆的面上的量如上述(即大约65-75％的表面活化剂保留在经电晕处理的一面)。在上述两例中测得的在正面上的接触角都是0°。当没有施加表面活化剂时，在反面上的接触角为102°，而在正面上的则为72°可参照下面的表9。
由于接触角度是表面可湿性的一个标志(接触角度小标志着可湿性强)，所以认为从未经电晕处理的一面到经电晕处理的一面的接触角度递度(如上面所讨论的)，使穿孔薄片材料更容易把液体从未经电晕处理的一面抽吸到经电晕处理的一面。进而，在经电晕处理的一面，即在本发明的吸收体物件中通常朝向吸体物件(如卫生巾)的吸收体核心的那一面，之上接触角度减小到0°被认为可以使扩散开来的液体更容易沿着朝向吸收体核心的薄片表面沿着x-y方向被吸收。
在既有工艺的穿孔薄片中，仅对朝向吸收体物件使用者的皮肤的薄片的那一侧施加表面活化剂已被认为是合乎需求的。对薄片中朝向身体的一侧施加表面活化剂使位于薄片中朝向身体的一侧上的液体更容易扩散，从而使吸收通过薄片及进入吸收体核心的液体量增加。另外，在薄片朝向身体的一侧施加表面活化剂可为使用者提供更好的触觉。根据本发明方法加工的薄片，其中表面活化剂分配于穿孔薄片朝向身体的一侧及朝向吸收体核心的另一侧，从来还未被认为是合乎需求的。因此，已经发现本发明的穿孔薄片在把液体从朝向身体的一侧抽吸到朝向吸收体核心的一侧过程中具有令人吃惊的，意料不到的效果。可参照下面关于表格11-14的讨论。
参照图7A-7E，水的柱状喷流是从具有许多孔眼的一个或多个孔眼条带释放出来的。优选地，在一初始的金属条带上钻出一些圆柱状的孔以形成孔眼。然而，也可使用其他的各种不同形状的孔。
图7A所示的是一用于输送柱状水喷流的孔眼条带，每一上述孔眼条带中的孔眼都有一相对较小的横截面以在薄片上形成微孔。歧管内的孔眼82的直径是5密耳(.005英吋)，相互间隔为.020英吋。这种歧管条带在日本Kobe的Nippon Nozzle Co.有售。
图7B-7E所示的是用于生产柱状水喷流的孔眼条带，其孔眼的横截面都相对较大以在薄片上形成大孔。图7B所示的是一有两排(84、86)孔眼(84’、86’)的孔眼条带，上述两排孔眼位于一中央切线的两侧并且相互分隔开来。在每一排中的孔眼直径是15密耳(.015英吋)，其圆孔中心的相互间隔为.022英吋。顶排孔眼的间隔部分与下排孔眼的间隔部分相互偏离.011英吋。这种条带每英吋含有90.9个孔眼。
图7C所示的是一有两排(88，90)孔眼(88’，90’)的孔眼条带，上述两排孔眼位于一中央切线的两侧并且相互分隔开来。在每一排中的孔眼直径是20密耳(,020英吋)，其圆孔中心的相互间隔为.032英吋。顶排孔眼的间隔部分与下排孔眼的间隔部分相互偏离.016英吋。这种条带每英吋可含有62.5个孔眼。
图7D所示的是一有两排(92，94)孔眼(92’，94’)的孔眼条带，上述两排孔眼位于一中央切线的两侧并且相互分隔开来。在每一排中的孔眼直径是25密耳(.025英吋)，其圆孔中心的相互间隔为.038英吋。顶排孔眼的间隔部分与下排孔眼的间隔部分相互偏离.019英吋。这种条带每英吋可含有52.6个孔眼。
图7E所示的是一用于输送柱状水喷流的孔眼条带，每一上述孔眼条带中的孔眼都有一相对较大的横截面以在薄片上形成大孔。每一孔眼的直径为0.025英吋，其圆孔中心的相互间隔为0.083英吋。图7E中所示的孔眼条带适用于形成根据本发明的薄片，同时，此处优选地把如图7B-7D中所示的孔眼条带与一个或多个孔眼相对较小的孔眼条带结合使用以形成微孔。
小孔(看图7A)优选的直径是小于10密耳大孔(看图7B-7E)优选的直径是大于10密耳。
在附后的专利申请系列号第08/417,404号中详细地描述了一种用以制做本发明的穿孔薄片的装置。用以制做本发明薄片的装置包含某些另外的特征，包括另一套如参照图7B-7E所讨论的那种孔眼条带。输送到小孔的水的压力通常大于500psig，优选地介于500-1600psig之间或更高。输送到大孔的水的压力通常小于500psig，优选地介于125-200psig之间。
在一个优选的实施例中，穿孔的设备包括一蜂窝状支持滚筒，一三维成形件，几个水喷流歧管，以及相对应的吸吮狭槽，上述吸吮狭槽被安置于滚筒之内并且大致沿着滚筒的圆周的一部分排布。成形件是一个雕刻的套筒，如图8-10中所示明的，它被安装到蜂窝状支持滚筒之上。吸吮狭槽被安装在滚筒之中并与定位在滚筒之外的水喷流歧管对齐。每一水喷流歧管包含有一个含有许多孔眼的金属条带，对于一给定的歧管，条带上所有孔眼的尺寸都是一致的。介于孔眼条带和雕刻的套筒的表面之间的距离优选地介于0.50至1英吋之间。当泵入加热过的水时，歧管就受压。压缩的水通过孔眼条带上的一系列孔眼排出，从而形成大致呈柱状的水喷流。柱状热水喷流冲击薄片的能量导致薄片朝着雕刻的套筒的表面贴合从而最终使薄片撕裂成许多尺寸不规则的孔眼。供应给每一歧管的水的压力和温度可以分开调节。工序的参数如下：
线速率(码/分钟)：50-200
水温：155°-165°F
所用歧管的最多数目：3
歧管条带与套筒表面之间的距离：0.50”-1”
低压歧管：
歧管数目：1
孔径范围(英吋)：0.0145至0.030
压力(psig)：150±25
水流：8.0±2.0加仑/分钟·(孔眼条带长度)英吋(gpm/in)
吸吮狭槽真空度(英吋汞柱)：5.0±2.0(约17±10.2kpa)
高压歧管：
歧管数目：最多2
孔径范围(英吋)：0.005至0.007
压力(psig)：1,150±350
水流：0.9±0.22加仑/分钟·(孔眼条带长度)英吋
吸吮狭槽真空度(英吋汞柱)5±3(约17±10.2kpa)
歧管使用的顺序：
受压的水喷流歧管及其相关联孔眼条带相对于薄片在滚筒上的连续运行方向可以有多种不同的安排顺序。以下的五种顺序都可以用以给薄片穿孔：
1.低压，高压
2.低压，高压，高压
3.高压，低压
4.高压，低压，高压
5.高压，高压，低压
参照图8-10，成形件是一三维表面，它有许多从成形件或支持件的基部伸出的呈径向延伸的支持元素。这些元素与附后请的专利申请系列号第08/417,404号中所公开的相应元素是类似的。
图8是支持在支持件102上的起始薄片100的分解透视图。这一起始薄片可以是打有凹凸印的，也可以是不打凹凸印的。作为替代，起始薄片100的一部分104包括凹凸印106，以及不打凹凸印区域108，如图8的顶部所示。
支持件102包括一基部110，基部110有一上表面110a及一下表面110b。支持件102进而包括许多孔112，孔112从上表面110a贯穿基部的全厚度到达下表面110b。如随后可见，设置孔112是为了在制做根据本发明的穿孔薄片时把水排去。支持件102还包括许多呈径向延伸的支持元件114。这些支持元件包括一基座116，它与基站110的上表面110a的平面是相附合的，支持元件还包括一对呈一定倾斜角的侧壁118，120(图9和10中看得最清楚)。侧壁118，120从基座116向外延伸并汇合于一平台部分(land portion)或脊部122。支持元素114平行对齐并等距离分开。它们可以与支持件的边相平行，相垂直，或呈任一角度。如图8及9所示，在平面图中这些支持元素114通常呈正弦曲线或波浪线的构型。应该理解，支持元素可以设置成其他的构型，如直线，锯齿形或其他。成形件在附后的专利申请系列号第08/417,404中有详细的描述。
参照图11A-D，图示的根据本发明的指导通过对起始薄片进行冲压来形成孔眼的连续过程。参照图11A，开始时把起始薄片124铺在支持件上。参照图11B，薄片因柱状水喷流的作用而向下拉长(即拉紧)并部分进入介于支持元素之间的空间。参照图11C，薄片124被拉得越长它就得越薄。参照图11D，随着薄片124被进一步拉长并变得越薄，它就裂开并形成孔眼126。这一工序在附后的专利申请系列号第08/417,404中有更进一步的描述，在上述申请中描述了如何形成微孔，其中的微孔是由薄片材料的微条带，或小纤维所包围的。
由于成形件上的垂直元素的作用，本发明的薄片在加工完之后立即膨胀(即相对于其初始的未穿孔的薄片的厚度在Z轴方向获得最大的尺寸)。在一些既有工艺的工序中，Z轴方向的膨胀必须通过另一形成凹凸印的步骤(例如可以参照美国专利第4,609,518号)来实现。膨胀的顶片减少了戴用者和吸收体层之间的相互接触从而由它做成的产品更显得干爽。
在此处所描述的薄片，吸收体产品及方法中薄片中的孔眼包括微孔和大孔，或可能仅包括大孔。微孔被认为是主要由上述的孔眼条带的小孔的柱状水喷流冲压在薄片材料上时所形成的。大孔也是通过薄片材料的冲压形成的，但是它被认为主要是由上述的孔眼条带的大孔，而非小孔的柱状水喷流冲压在薄片材料上时所形成的。
由此获得的穿孔薄片含有大孔和小孔的组合，其中大孔的平均等效水力直径(EHD)介于大约7密耳至大约30密耳之间，而小孔(有时称微孔)的平均等效水力直径(EHD)则介于1密耳至7密耳之间。这种穿孔薄片的开放面积的范围是大约3％至大约13％。业已发现，使用其孔眼直径范围为10-25密耳的孔眼条带可在薄片上形成平均EHD为大约7密耳-17密耳之间的孔眼。包围并界定微孔和大孔的小纤维在附后的专利申请系列号第08/417,404中有详细的描述。小纤维的长度范围介于大约0.005英吋(0.013cm)至大约0.05英吋(0.127cm)之间；其宽度范围介于大约0.01英吋(0.003cm)至大约0.035英吋(0.089cm)之间；而其厚度范围则介于大约0.00025英吋(0.006cm)至大约0.002英吋(0.005cm)之间。图12-18的相片示明了穿孔薄片所含有的微孔和大孔的组合。
当把带有上述尺寸的大孔和微孔的薄片充当卫生巾的顶片时，它将改善薄片的干洁特性由此所得的开放面积的范围是3-13％。在既有工艺仅有微孔的薄片(看共同未决的申请系列号第08/417,404号)中，当使用5密耳直径的柱状水喷流时，由此获得的穿孔薄片的微孔的平均EHD是3密耳，薄片的开放面积则为大约3％。在根据本发明的含有大孔和微孔组合的薄片中，其增大的孔径和开放面积使孔径和开放面积得以改善并获得一有利的平衡，即：孔眼大得足以迅速接受一次经液流并允许其流入卫生巾的吸收体核心，但孔眼又小得足以掩盖吸收体垫片上的污迹从而使消费者有洁净感。因此，由本发明的穿孔薄片做成的本发明的吸收体产品具有改善的洁净和干燥的性能。
在本发明的一个优选实施例中，起始薄片是用大直径的低压柱状水喷流以及小直径的高压水喷流来打孔的。结合高压和低压喷流比之仅采用小直径高压喷流，可以获得更大的孔眼和更大的开放面积。由这一实施例做成的薄片比之仅用大直径低压喷流所做成的薄片，对使用者来讲更显得柔软。
图9的方块图所示的是用于生产本发明的新式的穿孔薄片的工序的几个步骤。工序的第一步是把一块薄的，可拉伸的热塑多聚物材料的薄片定位于一支持件上(方块1)。其上带有可拉伸薄片的支持件被传送到高压液体喷嘴之一(方块2)。优选的液体是水。水被从支持件上转移走，优选地用真空来转移(方块3)。薄片被脱水，此时优选的方法是吸吮(方块4)。脱水后的穿孔薄片被从支持件上移开(方块5)。剩余的水被从穿孔薄片上除去，例如，通过施加一空气流来除去(方块6)。接着把表面活化剂施加到穿孔薄片上(方块7)。然后，穿孔薄片被卷起来备用，它可以直接使用，也可以作为另一产品，如卫生巾，一次性尿布或伤口敷裹的一个结构组成部分(方块8)。
参照图20和21，图示的是一卫生巾130，它包括一由木浆纤维做成的吸收体核心132，一薄的液体不能通透的挡护薄片134以及一罩面材料136，上述罩面材料可以是本发明的任何一种穿孔薄片。优选地，罩面薄片材料具有此处所描述和图解的结构。挡护薄片134可以包括，例如一聚乙烯薄片，它与吸收体核心132的下表面接触并沿着吸收体核心的纵长边再向上延伸一部分。罩面材料136的长度稍比吸收体核心的长，它如图21中所示包绕着吸收体核心和挡护薄片。罩面材料的纵长边缘相互重迭并且在卫生巾的下表面处以通常的方式封合在一起。在图解的实施例中，罩面材料在卫生巾的端部138、140处封合到自身之上。如图21中所示，卫生巾130有一层胶粘剂142，用于把卫生巾胶粘到使用者的内裤上。胶粘剂142在使用前由一可除去的释放条带144所保护。
                       示例1
在根据本发明的穿孔薄片的一个实施例中，起始材料是一种打有凹凸印的穿孔薄片，它是由Exxon Chemical提供的，货号为EMB-631，其厚度为0.95密耳。把这一薄片的正面用电晕放电进行处理。把薄片放置于图8-10中所示的成形件上，成形件则如共同未决的的Turi等人的专利申请系列号第08/417,404号及第08/417,408号中所描述的，安装在一支持滚筒上，并使经电晕处理的薄片的正面朝向成形件。用两个歧管把柱状水流导向薄片。第一个，或上游的，歧管的孔眼的构型如图7D中所示，即含有两排(92、94)相互偏离的孔眼92’，94’，每个孔眼的直径都为0.025英吋。孔眼的中心相距0.038英吋，从而使每英吋的薄片含有52.6个孔眼。第二个，或下游的，歧管的孔眼的构型如图7A中所示，即它有单排的孔眼，每个孔眼直径为0.005英吋，孔眼的中心相距0.020英吋。每英吋的薄片可含50个上述孔眼。温度为165°F的水以165psig的压力供给第一歧管，以1400psig的压力供给第二歧管。薄片以每分钟435英吋的速度经过歧管的下面。滚筒内的吸吮压力为50英吋水的负压。薄片经图4中所示的装置脱水并经图5中所示的装置干燥。干燥之后，薄片的反面用48.8％的土温-20(Tween-20)水溶液进行轻触涂覆，涂覆量是0.25mg/英吋2。当随后把薄片卷起来时，反面上的表面活化剂就转移到经电晕处理的正面上。等到表面活化剂溶液完全干了之后，薄片(包括薄片所有的表面)的涂覆量大部分是0.12mg/英吋2。如此获得的穿孔薄片对空气的通透性在压力差(DP)为0.5英吋的水时，大约为325立方英呎/分钟·平方英呎(cfm/ft2)。薄片的测量开放面积为6.24％，其平均的等效圆直径(ECD)为10-11密耳等效圆直径(ECD)是一计算出来的孔直径，它是基于孔眼面积的测量值的。测量面积时使用的是在附后的专利申请系列号第08/417,404号中公开的用于测量EHD的硬件和软件。用于计算ECD的公式是ECD其中A是测得的一个孔眼的面积，每一平方英吋平均含有500个孔眼。厚度大部分为14.5密耳。
在下述的实验中所用的孔眼条带的特征如表1中所示：
                表1孔眼条带的特征
孔眼条带标记    孔眼尺寸(英)  每一孔眼条带所含孔眼排数 同排孔眼间的距离(孔眼中心之间，英) 每一孔眼条带每英所含孔眼数
    a     0.005     1     0.020     50
    b     0.010     2     0.015     133
    c     0.015     2     0.022     90.9
    d     0.020     2     0.032     62.5
    e     0.025     2     0.038     52.6
    f     0.025     1     0.083     12
批量生产的薄片的试验
在下面的表2中所报告的实验中所用的对批量薄片进行穿孔的装置与图3中所示的相类似。但是仅使用了一个水歧管42，并且也仅使用了可供的真空装置中的其中之一。表1中标号为“b”到“f”的每一种孔眼条带都给依次安装到单一的水喷流歧管上并被用于制做一个或多个如表2中所示的穿孔薄片。起始薄片和成形件与示例1中所用的是一样的。
一块起始薄片由从成形件上突出的一系列的销钉安装到成形件的外表面。转动蜂窝状的支持滚筒以便使安装着的薄片不再与单一的孔眼条带对齐。对蜂窝状支持滚筒施加真空。把加热过的加压水供应给歧管。转动蜂窝状的支持滚筒的马达以把起始薄片送到孔眼条带之下一次。把如此获得的薄片移离成形件并风干。用于制做薄片的工序条件及由此获得的薄片的特征如下面的表2所示：
                表2对薄片进行分批穿孔的实验
   实验#  孔眼标记   水压(psig)    水温(°F)   真空度*(英 的水)  薄片速度(英尺/分钟)   开放面积(％)**  平均的等效水力直径(EHD)***(密耳)
    1     b     350     160     60     150     3.6     10.7
    2     b     550     160     60     150     6.5     10.3
    3     b     1000     160     60     150     8.5     7.7
    4     c     200     160     60     150     2.9     11.7
    5     c     400     160     60     150     8.7     16.3
    6     c     550     160     60     150     11.7     14.3
    7     c     850     160     60     150     11.5     8.7
    8     d     160     160     60     150     1.5     11.1
    9     d     250     160     60     150     8.1     17.1
    10     d     350     160     60     150     9.4     14.7
    11     d     550     160     60     150     13.2     13.7
    12     e     150     160     60     150     2.0     10.1
    13     e     240     160     60     150     7.4     14.9
    14     e     375     160     60     150     12.8     17.2
    14a     f     150     160     60     150     3.5     13.0(1)
    14b     f     200     160     60     150     5.7     12.8(1)
    14c     f     250     160     60     150     6.0     11.5(1)
*真空度指的是低于大气压多少英  的水
**开放面积和EHD是根据附后的专利申请系列号第08/744,744中所公开的方法来测量的，上述申请作为参照结合于此文。
(1)＝ECD
这些数据表明了以下趋势
·对于孔眼尺寸给定的同一孔眼条带而言，增加液压将增大开放面积。
·如果液压是给定的，增大的孔眼直径将增大开放面积。
由于在形成孔眼的工序中材料发生撕裂，所以薄片单位面积的重量减少到大约0.47盎司/平方英尺，这是薄片初始单位面积重量的65％。如果使用表8中所示的间隔分别为0.038英吋，0.050英吋，0.062英吋，0.075英吋的直径为0.025英吋的孔眼条带，则开放面积分别从13.1％降到12.0％，11.2％以及10.1％。连续形成薄片的实验
使用示例1中的起始薄片，成形件以及整个步骤制做了另外的薄片实施例。条带的特征如下面的表1所述。所有操作使用的都是160°F的水，并使起始薄片经电晕处理的正面朝离成形件。所用条带的数目，条带特征以及操作条件都于下面的表3中示出：
                 表3对薄片进行连续穿孔的实验
    孔眼条带#1     孔眼条带#2     孔眼条带#3
   实验#  孔眼条带标记  压力(psig)  孔眼条带标记  压力(psig)  孔眼条带标记   压力(psig)  线速度(英尺/分)
    15     d   150     120
    16     d   150     a   1000     120
    17     d   150     a   1000     a   1000     120
    18     a   1000     120
    19     a  1000     a   1000     120
    20     a   875     a   875     a   875     120
    21     a   875     a   875     a   875     150
    22     a   1000     d   150     120
    23     a   1000     d   150     a   1000     120
在风干之后，用48.8％的吐温-20(Tween-20)水溶液对薄片经电晕处理的正面进行轻触涂覆以使涂覆量大部分达到0.12mg/英吋2，这一操作按如上面结合示例1所描述的方法进行。
对在这些实验中生产的穿孔薄片的透气性孔眼尺寸，开放面积，透气性、击穿以及弯曲长度(薄片刚度的一个衡量标准)进行评估。试验是根据以下业内所公知的方法进行的。透气性是根据ASTM D737进行测试的。确定薄片孔眼的尺寸及开放面积并把其用于计算等价圆周直径(ECD)通透性是5CC的测试液被吸收通过支持在经研磨的蓬松的木浆上的薄片所需的时间。测试液是一种混合物，它包括75％质量比的去纤维蛋白牛血以及25％质量比的10％质量比的聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)水溶液(GAF Pouidone k-90)。沿机器方向(machinedirectien，MD)以及横截方向(Cross direction，CD)的弯曲长度是根据ASTM D1388进行测量的。连续生产的薄片的特性如下面的表4-7中所示。
表4连续穿孔薄片的特性-透气性
    实验#          透气性CFM/SQFT @ 0.5英  H20AP
    15     139.33
    16     222.00
    17     246.67
    18     107.00
    19     143.67
    20     173.67
    21     170.67
    22     214.33
    23     212.67
表4中的数据显示结合使用大直径和小直径的孔眼(实验16，17，22及23)，比之仅使用小直径孔眼(实验18-21)，生产出一透气性更强，更开放的薄片。尽管大直径孔眼所用的是低压水，它仍被认为是产生大孔的最主要原因。再者，使用小直径的孔眼被认为是产生较小的微孔的主要原因。
            表5连续穿孔薄片的特性-孔眼直径及开放面积
   实验#   平均的等效圆周直径(ECD)(密耳)   ECD标准偏差(密耳)   开放面积(％)   每平方英的孔眼数目
    15     16.46     10.12     4.55     197
    16     8.62     9.22     5.34     515
    17     7.48     8.47     5.34     715
    18     4.65     2.66     2.31     1125
    19     4.53     2.65     2.48     1283
    20     4.00     2.25     2.38     1635
    21     4.16     2.48     2.53     1519
    22     6.49     5.59     4.15     806
    23     6.88     6.18     4.88     856
表5中的数据显示结合使用大直径和小直径的孔眼(实验16，17，22及23)，比之仅使用小直径的孔眼(实验18-21)，生产出一孔眼更大，开放面积增大的薄片。
图22，23和24所示的是在上述使用某一特定直径的孔眼条带的实验中生产出来的薄片其孔眼尺寸的分布情况。其中图22对应的是实验20(直径5密耳)，图23对应的是实验15(直径20密耳)，图24则对应着实验16(先使用直径20密耳的孔眼条带，再使用5密耳直径的孔眼条带)，可参照上面的表3。从这些图表可以看出，用不同直径的孔眼条带产生的穿孔薄片的孔眼尺寸反应了各种不同的孔眼直径的效果。仅用一5密耳孔眼条带产生的薄片(实验20)的孔洞大部分直径都小于10密耳(图22)。仅用一20密耳孔眼条带产生的薄片(实验15)的孔洞直径分布较广，但主要集中在大约9密耳和23密耳(图23)。结合使用5密耳及20密耳孔眼条带产生的薄片(实验16)的孔洞尺寸主要集中在12密耳以下，也有少量集中在23密耳左右(看图24)。这三个图显示了5密耳的孔眼主要产生微孔，20密耳的孔眼主要产生大孔，而结合使用5密耳和20密耳的孔眼则同时产生微孔和大孔。图25示出可比较的数据，在图25中所示的是一根据本发明的穿孔薄片样品中孔洞尺寸的分布情况，上述样品含有微孔和大孔，是由商业生产线生产的。
  表6连续穿孔薄片的特征-通透时间
    实验#     通透时间(秒)
    15     16.3
    16     17.6
    17     13.5
    18     28.8
    19     25.6
    20     20.2
    21     22.9
    22     15.8
    23     17.10
表6的数据表明使用大直径孔眼，或结合使用大直径和小直径的孔眼(实验15，16，17，22及23)，较之仅使用小直径孔眼(实验18-21)，所生产的薄片的通透时间较短。
     表7连续穿孔薄片的特征-薄片硬度
    实验#  机器方向弯曲长度(密耳)  横向弯曲长度(密耳)
    15     22.8     6
    16     26.3     6.5
    17     22.3     6.5
    18     27     6.3
    19     26.8     5.5
    20     26     9.5
    21     25.5     8.5
    22     23.5     5.8
    23     27.30     8.0
可比较的商品     21.8     14.8
这些数据表明，实验15-23中的薄片沿机器方向的弯曲长度与其他商品化卫生巾的塑料罩面是可比较的，而其横向弯曲长度则低于可比较的商品化薄片。这就说明，本发明薄片的硬度和预期的舒适感可以与其他商品化的穿孔薄片相比较或者比它们更好。
另加的实验结果示于图26中。在这些实验中，变化孔眼的间隔以确定它对薄片开放面积的影响。在这些实验中使用了两个水喷流歧管。第一，或上游，歧管有一孔眼条带，此孔眼条带在其纵向中央线的两侧各有一排孔眼，这两排孔眼如图7B-7D中所示相互偏离，即偏离的距离是同排孔眼中心间距离的一半。每一孔眼的直径都是0.025英吋。每一实验中孔眼中心间距离是不同的，其变化情况如表8中所示。
第二，或下游，歧管有一孔眼条带，它仅有一单排孔眼。每一孔眼直径为0.005英吋，它们的中心间距离为0.020英吋。水以150psig的压力供给第一歧管，以1000psig的压力供给第二歧管。薄片速度为150英尺/分钟。滚筒真空度为60英吋水柱。下面的表8示出的是如此获得的穿孔薄片的开放面积，每平方英吋的孔眼数目，ECD及其透气性。
                         图8
薄片号码 大孔*间隔(英吋) 开放面积(％) 孔眼数目   等效圆直径(ECD)(英吋) 透气性
    24     0.038     13.1     914     0.0099     505
    25     0.050     12.0     1136     0.0085     476
    26     0.062     11.2     1151     0.0081     465
    27     0.075     10.1     1299     0.0072     435
*两排25密耳直径的孔眼
透气性是用ASTM D737来测量的，其结果报告于表8中，其单位为立方英吋/分钟·[薄片长度(英吋)]2(cfm/sf)以150psig，150英吋/分钟穿孔的薄片的透气性在仅使用25密耳直径的孔眼条带(孔眼间隔0.038英吋)时是310cfm/sf把上述孔径及孔眼间隔当标准对照，当孔眼间隔变为0.075英吋时它几乎呈线性下降到245cfm/sf。当增加5密耳直径的孔眼条带后，标准对照的透气性增至505cfm/sf。当孔眼间隔变为0.075英吋时，上述数值则几乎呈线性下降到435cfm/sf。以150英吋/分钟的速度，结合使用大直径25密耳直径的标准对照条带以及5密耳的条带所获得的透气性比仅用大孔条带时高出195cfm/sf。上述数据表明，随着大孔眼的间隔拉大，所产生的大尺寸孔洞就越少，其相应的开放面积也减少。经表面活化剂处理的不穿孔薄片的可湿性
下面的表9所示的是对Exxon-631检测的结果，其中Exxon-631的正面经电晕放电处理过检测项目包括接触角度，卷起来后表面活化剂在其正反面的分布。对于没有涂覆表面活化剂的薄片，也检测了其正反面的接触角度。
图9经过处理的Exxon EMB-631薄片的蒸馏水接触角度以及表面活化剂分布情况
                EMB-631(其正面经电晕处理)
    未经表面活化剂处理       正面经面活化剂处理      反面经表面活化剂处理
  正面     反面   正面   反面   正面   反面
  接触角度平均值标准偏差 726 1027 00 7811 00 763
表面活化剂的分布平均标准偏差 0.000 0.000 0.08690.107 0.2490.089 0.7750.093 0.4290.040
上面的数据表明电晕放电处理减小了薄片的接触角度。上面的数据进而表明在把表面活化剂施加到经电晕处理的一侧或不经电晕处理的一侧之后把薄片卷起来将导致表面活化剂的分配，此时65％以上的表面活化剂将保留在经电晕处理的一侧。进而上面的数据还表明，施加表面活化剂明显降低了未经电晕处理的一侧的接触角度，并把经电晕处理的一侧的接触角度降到0。接触角度的递度，其中经电晕处理一侧的接触角度相当低，被认为建立了一个合乎需求的“亲水递度”这一“亲水递度”使液体更容易沿Z-方向流过薄片。进而，薄片两侧接触角度的减少被认为很大程度地改善了液体沿着薄片的上下表面沿X及Y方向流动。在一卫生巾中当把穿孔薄片经电晕处理的一侧朝向吸收体核心时，在X和Y方向上液体扩散的改善可期望能够增强液体沿Z-方向流入吸收体核心，上述吸收体核心是紧靠着薄片的下表面的。
可以用各种不同的方式把上表面接触角度，下表面接触角度，薄片孔眼样式以及凹凸印的样式结合起来以达到预期的液体分配性能。当在薄片朝向身体一侧上打上一杯状的反面的凹凸样式，采用一小于或等于70°的上表面薄片/空气/合成材料的经液接触角度，采用一小于或等于40°的下表面接触角度，并使根据本发明的含有微孔和大孔的穿孔薄片的下表面接触角度小于或等于其上表面接触角度(其中把薄片的顶面反面用表面活化剂处理，然后把薄片卷起来以把表面活化剂转移到其底面经电晕处理的正面)时，由此获得的薄片在其朝向身体一侧没有穿孔的连续区域的液体扩散能力是有限的(看图29和30)，但它具有一Z-方向的可湿性差异或“亲水性递度”，并且在其朝向吸收体核心的一侧具有极好的液体吸吮性能。这些因素共同造就了一种吸收体物体的罩面材料，这种材料可减少泄漏的发生，具有极好的液体穿透性能以及洁净/干燥性能。这种罩面可以非常有用地与其他的被设计用以增强水平方向吸吮作用的内部吸收体组份联合使用。
上面刚刚讨论的示例所具有的液体通透速率(由5CC合成经液的通透时间来衡量-这种测试方法于共同未决的的专利申请系列号第08/417,404号中有描述)，比起未经表面活化剂处理的薄片提高了大约45％，在吸收体核心是由木浆构成或由泥炭沼(peat moss)构成时都是如此。
下面的表10所示的是液滴试验的结果，上述液滴试验测量的是吸收一滴合成经液所需的时间。在表10中，罩面指的是穿孔薄片材料。所有的罩面都含有微孔和大孔。罩面3和4是根据本发明制做的，但初始时施加表面活化剂的表面是不同的。试验确定的是液体吸收所需的时间，时间越短表明吸收能力越强，是优选的。
    表10电晕处理的部位，打凹凸印以及施加
          表面活化剂对罩面性能的影响
    液滴试验(秒)
  罩面# 电晕处理部位 表面活化剂施加情况 悬空的罩面 支持在以泥炭沼为基底的吸收体核心上的罩面(不倾斜)
    1     顶侧     顶侧     ＞60     ＞60
    2     顶侧     底侧     ＞60     ＞60
    3     底侧     顶侧     11     39
    4     底侧     底侧     2     1
    5     顶侧     没有     ＞60     ＞60
    6     底侧     没有     ＞60     ＞60
可以看出罩面3和4的吸收时间缩短，所以以上数据进一步证实把表面活化剂施加在一穿孔薄片罩面的经电晕处理的底侧是有利的。

Claims (49)

1.一种用一可拉伸的热塑多聚材料形成一穿孔薄片的方法，它包括：
a)提供一起始薄片，这一起始薄片包括上述的可伸展的热塑多聚材料并有一顶面和一经电晕放电处理的底面；
b)提供一支持件，它包括一局部的支持区和凹陷区，用以支持上述的起始薄片，薄片在受到液体作用时变形陷入凹陷区，并提供允许把上述的所施加的液体从上述支持件转移走的装置；
c)把上述起始薄片支持在上述支持件之上，使上述薄片的底面的一部分与上述支持件的支持区相接触，并使上述薄片的顶面朝离上述支持件；
d)把从至少两套孔眼喷出的柱状液体流导向上述起始薄片的顶面上的接触区，其中第一套孔眼的直径大于10密耳，而且供应到其上的液体的压力少于500psig，以便在上述起始薄片上形成大孔，第二套孔眼的直径小于或等于10密耳，而且供应到其上的液体的压力至少为500psig，以便在上述的起始薄片上形成微孔，这样就在上述起始薄片上形成大孔和微孔的组合。
e)把上述薄片移离上述接触区；
f)用一表面活化剂对上述穿孔薄片进行涂覆；以及
g)把上述穿孔薄片卷成卷筒，使上述底面和顶面相互接触，这样上述表面活化剂的至少一部份就被从上述穿孔薄片的顶面转移到其底面上。
2.根据权利要求1的方法，其中上述起始薄片被做有凹凸印以形成一正面和一反面。
3.根据权利要求2的方法，其中起始薄片的底面是正面而其顶面则是反面。
4.根据权利要求1的方法，其中上述的导向步骤包括：在把来源于第二套孔眼的液体导向上述薄片之前，把来源于第一套孔眼的液体导向上述薄片。
5.根据权利要求1的方法，其中对上述穿孔薄片进行涂覆的步骤是通过施加表面活化剂水溶液来实现的。
6.根据权利1的方法，其中表面活化剂是均匀地施加到穿孔薄片的顶面的。
7.形成一具有改善的液体分配特性的穿孔薄片的一种方法，其包括以下步骤：
a)提供一做有凹凸印的起始薄片，这一薄片有一经电晕放电处理的正面和一反面；
b)把上述做有凹凸印的起始薄片支持在一三维的成形件上，并使上述薄片的经电晕放电处理的正面朝向上述成形件；
c)把一柱状液体喷流导向上述薄片的反面，并使上述喷流的力量大得足以在上述薄片上形成孔眼；
d)干燥上述穿孔薄片；
e)把一表面活化剂施加到上述穿孔薄片的反面上；
f)把上述穿孔薄片卷成卷筒，使其正反面相互接触，这样，表面活化剂的至少一部分会从上述穿孔薄片的反面转移到其正面上。
8.形成一具有改善的液体分配特性的穿孔薄片的一种方法，其包括以下步骤：
a)提供一做有凹凸印的带有正反面的起始薄片；
b)至少对上述起始薄片的正面进行电晕处理；
c)把上述做有凹凸印的起始薄片支持在一三维的成形件上，并使上述薄片的经电晕放电处理的正面朝向上述成形件；
d)把一柱状液体喷流导向上述薄片的反面，并使上述喷流的力量大得足以在上述薄片上形成孔眼；
e)干燥上述穿孔薄片；
f)把一表面活化剂施加到上述穿孔薄片的一面上；以及
g)把上述穿孔薄片卷成卷筒。
9.根据权利要求8的方法，其中上述表面活化剂被直接施加于上述穿孔薄片的正面。
10.根据权利要求8的方法，其中上述卷绕步骤包括把上述表面活化剂的至少一部分转移到上述穿孔薄片的另一面上。
11.根据权利要求8的方法，其中上述表面活化剂的施加是通过对上述穿孔薄片的反面进行涂覆来实现的。
12.根据权利要求11的方法，包括在上述穿孔薄片被卷成卷筒时，把上述表面活化剂的至少一部分转移到上述穿孔薄片的正面上。
13.根据权利要求12的方法，其中超过50％的表面活化剂被转移到穿孔薄膜的正面上。
14.根据权利要求8的方法，其中上述孔眼包括大孔眼。
15.根据权利要求8的方法，其中上述表面活化剂施加到上述穿孔薄片的正反两面之上。
16.根据权利要求15的方法，其中所施加的表面活化剂的50％以上分配在上述正面上。
17.根据权利要求15的方法，其中所施加的表面活化剂的75％以上分配在上述正面上。
18.根据权利要求8的方法，其中上述孔眼包括大孔和微孔。
19.根据权利要求8的方法，其中上述表面活化剂的涂覆是通过施加表面活化剂水溶液来实现的。
20.根据权利要求8的方法，其中表面活化剂被均匀地施加到穿孔薄片经电晕放电处理的一面上。
21.一种用一可伸展的热塑多聚材料形成一穿孔薄片的方法，包括：
a)提供一起始薄片，这一起始薄片包括上述的可伸展的热塑多聚材料并有一顶面和一经电晕放电处理的底面；
b)提供一支持件，它包括一局部的支持区和凹陷区，用以支持上述的起始薄片，凹陷区，薄片在受到液体作用时变形陷入其中，以及提供允许把上述的所施加的液体从上述支持件转移走的装置；
c)把上述起始薄片支持在上述支持件之上，使上述薄片的底面的一部分与上述支持件的支持区相接触并使上述薄片的顶面朝离上述支持件；
d)把从至少两套孔眼喷出的柱状液体流导向上述起始薄片的顶面上的接触区，其中第一套孔眼的直径大于10密耳而且供应到其上的液体的压力少于500psig以便在上述起始薄片上形成大孔，第二套孔眼的直径小于或等于10密耳而且供应到其上的液体的压力至少为500psig。以便在上述的起始薄片上形成微孔，这样就在上述起始薄片上形成大孔和微孔的组合。
e)把上述薄片移离上述接触区；
f)把上述穿孔薄片的两面都涂覆上表面活化剂。
22.根据权利要求21的方法，其中开始时先把上述穿孔薄片的一面涂覆上上述表面活化剂，然后把上述穿孔薄片卷成卷筒并使上述底面和上述顶面相互接触，这样上述表面活化剂的至少一部分就从薄片的一面转移到其另一面上。
23.根据权利要求22的方法，其中经电晕处理的下侧被先用上述表面活化剂进行涂覆。
24.根据权利要求22的方法，其中上述薄片的上侧被先用上述表面活化剂进行涂覆。
25.根据权利要求21的方法，其中上述起始薄片被打有凹凸印以形成正面和反面。
26.根据权利要求14的方法，其中上述穿孔薄片的涂覆步骤是通过施加表面活化剂的水溶液来实行的。
27.根据权利要求14的方法，其中表面活化剂是均匀地施加在穿孔薄片经电晕放电处理的一侧上的。
28.一种吸收体产品，它包括：吸收体核心，它具有两个朝向相反的主要表面，一穿孔薄片，它覆盖上述主要表面中的至少一个，上述穿孔薄片有一向外朝向身体的接触面以及一向内朝向上述核心的反面，上述穿孔薄片是由一打有凹凸印的起始薄片做成的，上述始起薄片是由可伸展的热塑多聚材料做成的，它有一既定的厚度以及一正面和一反面，上述穿孔薄片朝内的一侧是经电晕放电处理的，薄片的两侧都有表面活化剂，上述穿孔薄片有许多孔眼，这些孔眼贯穿薄片的全厚、这些孔眼包括第一组和第二组孔眼，上述第一组的孔眼的尺寸比上述第二组的大，上述第一和第二组孔眼是由小纤维所界定的，上述小纤维是由上述热塑多聚材料做成的。
29.根据权利要求28的吸收体产品，其中上述穿孔薄片的整体厚度比上述起台薄片的既定厚度大。
30.根据权利要求28的吸收体产品，其中上述穿孔薄片的上述的朝内的一侧是其正面，它所带有的表面活化剂多于上述穿孔薄片的上述反面。
31.一种吸收体产品，包括：一吸收体核心，它具有两个朝向相反的主要表面，一穿孔薄片，它覆盖上述主要表面中的至少一个，上述穿孔薄片有一向外朝向身体的接触面以及一向内朝向上述核心的反面，上述穿孔薄片是由一打有凹凸印的起始薄片做成的，上述起始薄片是由可伸展的热塑多聚材料做成的，它有一正面和一反面，上述穿孔薄片的反面是向外朝向身体的接触面而其正面是向经电晕放电处理并内朝向上述核心上的，至少在上述薄片的正面上带有表面活化剂，在上述薄片上的孔眼是由小纤维所界定的，上述小纤维则是由上述热塑材料形成的。
32.一种吸收体产品，包括：一吸收体核心，它具有两个朝向相反的主要表面，一穿孔薄片，它覆盖上述主要表面中的至少一个，上述穿孔薄片有一向外朝向身体的接触面以及一向内朝向上述核心的反面，上述穿孔薄片是由一起始薄片做成的，上述起始薄片是由可伸展的热塑多聚材料形成的，它有一既定的厚度，上述穿孔薄片朝内的一侧经电晕放电处理，在上述薄片的两侧上都带有表面活化剂，上述穿孔薄片有许多贯穿其全厚的孔眼。
33.根据权利要求32的吸收体产品，其中上述穿孔薄片的整体厚度比上述起始薄片的既定厚度大。
34.根据权利要求32的吸收体产品，其中上述起始薄片打有凹凸印并有一正面和一反面，上述正面是朝内的。
35.一穿孔薄片，它包含一打有凹凸印的起始薄片，上述起始薄片由热塑多聚材料形成，它有一经电晕放电处理的侧面和一不经电晕放电处理的侧面，在上述起始薄片的两侧都涂覆着表面活化剂，上述起始薄片是如下来穿孔的：把一液体柱状喷流导向上述起始薄片的上述未经电晕处理的一侧以使上述起始薄片偏折并形成孔眼，在上述薄片上的上述孔眼是由小纤维所界定的，这些小纤维是由上述热塑材料所形成的。
36.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述孔眼包括微孔和大孔。
37.根据权利要求36的穿孔薄片，其中上述微孔的平均EHD大概为1密耳至7密耳。
38.根据权利要求37的穿孔薄片，其中上述微孔的平均EHD大概为4密耳至6密耳。
39.根据权利要求36的穿孔薄片，其中上述大孔的平均EHD大概为7密耳至30密耳。
40.根据权利要求36的穿孔薄片，其中上述大孔的平均EHD大概为10密耳至25密耳。
41.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述小纤维的长度界于大约0.005英吋至0.05英吋之间。
42.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述小纤维的宽度界于大约0.001英吋至0.035英吋之间。
43.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述小纤维的厚度界于大约0.00025英吋至大约0.002英吋之间。
44.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述表面活化剂初始时是施加在上述起始薄片的上述未经电晕处理的一侧，上述起始薄片被卷成卷筒从而使上述经电晕处理及未经电晕处理的两侧相互接触，这样上述表面活化剂的至少一部分即被从上述薄片的上述未经电晕处理的一侧转移到经电晕处理的一侧。
45.根据权利要求44的穿孔薄片，其中上述表面活化剂的至少50％被从上述薄片的上述未经电晕处理的一侧转移到经电晕处理的一侧。
46.根据权利要求44的穿孔薄片，其中上述表面活化剂的至少75％被从上述薄片的上述未经电晕处理的一侧转移到经电晕处理的一侧。
47.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述穿孔薄片的上述未经电晕处理的一侧的接触角度小于90°。
48.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述穿孔薄片的上述经电晕处理的一侧的接触角度小于40°。
49.根据权利要求35的穿孔薄片，其中上述穿孔薄片的上述经电晕处理的一侧的接触角度为0°。
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