CN1355741A - 多用途吸收性和耐切性片材 - Google Patents

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Abstract

一种多用途片材(10),它包含吸收层(2)和与吸收层(2)接触的耐切的材料。耐切材料可包含耐切的支持体系,例如在吸收层上形成的耐切的支持元件(1)。耐切材料可包含耐切的颗粒,例如平均粒径至少约为100微米的聚合物颗粒。片材具有的较佳的吸收效率至少约为0.2、耐切性至少约为30kgf/cm,更佳的吸收效率至少约为1.0、耐切性至少约为40kgf/cm。另外较佳的是片材具有的耐切性至少约为30kgf/cm、吸收效率至少约为0.2、湿磨损量至少约为400毫克/100转。

Description

多用途吸收性和耐切性片材
                         技术领域
本发明涉及适合保护支持表面以防置于其上的各种制品和/或物质损伤的片材(反过来也成立)。本发明还涉及能吸收和/或包含各种液体(这些液体可由各种此类制品和/或物质携带或从其中流出)并保护支持表面以防这些液体的片材。
                         发明背景
用于保护物体或物质免受支持表面损伤和/或保护支持表面免受物体或物质损伤的片状材料是本领域熟知的。这些材料可用来提供持久的保护，但是通常与状况或任务有关，而且只是在短时间内需要或使用，然后丢弃。
使用这些片材的一种常见情况是准备待消费的食物，例如准备某些烹饪用的肉制品。在这种情况下，该保护性的片材可提供双重保护功能，它可保护食物以免被支持面(如工作台面)弄脏和其它污染，还可保护工作台面以免被食物表面的血液、水和其它液体弄脏。保护性片材还可保护支持面免受机械损伤，例如受锋利的物体或切割工具(如在这些食物准备中使用的刀或切肉刀)的冲击。
然而，消费者在选择适用于这种准备食物场合的片材时通常会产生矛盾。吸收性较高的片材(如以纸为基的材料)的耐切性通常较低，而耐切性较高的那些片材(如塑料片材)的吸收性较低。
因此，希望提供吸收性和耐切性都比较高、而且还较薄、较轻、柔软而易于处置的片材。另外希望提供耐碎性也好的这样一种材料。
另外，希望提供这样一种材料，它不仅持久耐用，而且其生产也方便经济，以致于能在使用后丢弃。
                          发明概述
本发明一个目的是消除上述问题。
本发明另一目的是提供一种一次性保护性切割片材。
本发明还有一个目的是提供一种具有吸收性、耐切性和耐碎性的片材。
为了实现上述目的和其它目的，本发明提供了一种多用途片材，该片材包括吸收层和与该吸收层接触的耐切材料。该耐切材料包含耐切的支持体系，例如在吸收层中形成的不连续的耐切支持元件。耐切材料也可包含分散在吸收层中的耐切颗粒，如平均粒径至少约为100微米的聚合物颗粒。片材宜表现出吸收效率至少约为0.2，耐切性至少约为30kgf/cm(千克力/厘米)，更佳的是吸收效率至少约为1.0，耐切性至少约为40kgf/cm。另外，片材宜表现出耐切性至少为30kgf/cm，吸收效率至少为0.2，湿磨损量小于大约400毫克/100转。
在下文中显示和描述了本发明的较佳实施方案以及本发明的最佳实施方案(仅仅出于描述的目的)，根据这些描述，本发明的其它目的对于本领域技术人员来说将是显而易见的。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，本发明能有其它不同的方面和实施方案。因此，附图和描述实质上是描述性的，而非限制性的。
                            附图简述
尽管说明书末尾是具体指出和清楚要求保护本发明的权利要求，但是可以认为，将下列描述与附图结合后能更好地理解本发明。在附图中，相同的数字表示相同的部分，其中：
图1是本发明的多用途吸收性和耐切性片材实施方案的局部透视图；
图2是本发明另一多用途吸收性和耐切性片材实施方案的局部透视图；
图3是本发明另一多用途吸收性和耐切性片材实施方案的局部透视图；
图4是本发明另一多用途吸收性和耐切性片材实施方案的局部透视图；
图5是本发明另一多用途吸收性和耐切性片材实施方案的局部透视图；
图6是本发明另一多用途吸收性和耐切性片材实施方案的局部透视图；
图7是本发明另一多用途吸收性和耐切性片材实施方案的局部透视图；
图8是适用于构造本发明片材的无组织图案的平面图；
图9是表1中数据的图形表示；
图10是根据本发明原理制得的代表性片材的平面图；
图11是图10所示代表性片材的截面图；
图12是根据本发明原理制得的多层片材实施方案的截面图；
图13是适合根据本发明原理制造图10片材的片材制造系统的总体示意性图；
图14是根据本发明原理制得的另一多层片材实施方案的截面图；
图15是描述可用于生产图14的多层片材的过程和有关设备的示意图；
图16是描述可用来使诸如图10-12和14的片材压实的方法和代表性设备的示意图；
图17是根据本发明原理制得的片材的较佳性能数据表。
                      较佳实施方案详述
本文所用的术语“吸收效率”用来指一个推导出的参数，发现该参数可用来表征片材并确定片材在食物准备环境中的功能是否令人满意。吸收效率将吸收速度和吸收容量结合在一起考虑。
在一次性食物准备用的垫子中，希望该垫子能在合理的时间内吸收足量的液体。还希望该垫子较薄(最佳为0.076厘米)，以便与工作台面能良好地贴合，并有可以在使用后丢弃的印象。因此，吸收效率可定义为：
Figure A0080907000061
其中容量的单位是
Figure A0080907000062
，速度的单位是
Figure A0080907000063
，厚度的单位是cm，吸收效率的单位是
Figure A0080907000064
。因此，通过使吸收容量和速度最大以及垫子厚度最小，可使吸收效率最大。
准备食物的一种典型的操作是切割水果。在切割大多数水果时，它们流出果汁。尤其是多汁水果(如橙)，每个水果可流出高达10克果汁。希望食物准备用的垫子能在30秒内完全吸收所有这10克果汁，以便清洁处理垫子。典型的食物准备用的垫子具有大约650cm2的面积，最佳的为0.076厘米厚。这样，如上定义的食物准备用的垫子的吸收效率至少为0.2，更佳的大于至少1.0。
本文所用的术语“耐切性”用来指一个推导出的参数，发现该参数可用来表征片材并确定片材是否在食物准备环境中令人满意地工作。
根据广泛的消费者试验，食物准备用的垫子必须有至少2.27kgf千克力)(5磅力)的耐切性(用下述的耐切削试验测得)，从而使一般消费者不会在一次使用期间将保护性表面切穿。另外，应将厨房食品准备垫子的厚度减小到最低，以便减少浪费，并便于消费者丢弃该垫子以及易于储藏。因此，食品准备垫的厚度应小于0.254厘米(0.100英寸)，更佳的小于0.127厘米(0.050英寸)，最佳的小于0.076厘米(0.030英寸)。为了使结构在最大的最佳厚度(0.076厘米，0.030英寸)下有至少2.27kgf(51bf)的耐切性，结构就必须有30kgf/cm(2.27kgf/0.076cm＝30kgf/cm)的最小单位耐切性，更佳的有40kgf/cm的最小单位耐切性。
图1显示了本发明的一个多用途片材10实施方案。片材10包括形成液体贮器的液体吸收层2、液体不能渗透的背衬层3和耐切性增强体系，该系统含有多个独立的增强元件1，这些增强元件从背衬层3连续地延伸穿过吸收层2到达吸收层表面。图中片材10显示的方向以适合置于支持面(未显示，如工作台面或桌面)上，背衬层3与支持面接触，增强元件以与朝向支持面方向相反的方向向外伸出。片材10还或可在隔离层即背衬层3的朝外表面上有一粘合剂体系(未显示)，该粘合剂体系与支持面接触。
片材10具有所需平面尺寸的大致平片状的结构，并有两个相背的同样基本上平面的主表面。该片材中的那些“层”也通常是基本上平面的和/或确定了接触面的平面。背衬层3完全覆盖在吸收层2的一个面上，从而使得吸附层2中所含的液体不能通过背衬层3到达其上放置片材10的支持面上。在所示形成规则重复元件图案的这个实施方案中，增强元件1在吸收层2的其与背衬层3相背的面上分布着。
吸收层可由适合吸收和/或含有任何所针对的液体的材料制成。合适的材料包括由天然(纤维素等)和/或合成的纤维(包括中空纤维和毛细管纤维)、吸收性聚合物泡沫材料、吸收性聚合物凝胶材料、水凝胶、天然淀粉和树胶等或其组合为材料制得的纤维带或片。特别有意义的材料包括纤维素基材如纸板。吸收层可包含单层材料或可包含具有组成相同或不同的多层的层压结构。另外，吸收层可包含本身有或没有吸收性的但能携带吸收材料的载体。吸收层在本发明片材中的作用是吸收和隔绝液体。
背衬层可以用适合在吸收层表面上形成不让所述液体渗透的连续层或涂层的一种或多种材料制成。合适的材料包括粘合或层压到吸收层上的聚合膜、直接浇注或挤出到吸收层上的热塑性树脂、金属箔或压印、喷洒或用其它方式局部施加的不渗透涂层等。背衬层可以是单层材料，或是具有组成相同或不同的多层层压结构。
或可采用的粘合剂体系可包含区域性的、一定图案的、不连续的或连续的压敏粘合剂涂层或本领域已知的其它粘合剂体系，以便提供片材10和支持面之间的粘合力。该任选的特征提供了额外的高于背衬层和支持面之间摩擦的侧向稳定性。视粘合剂粘性和/或片材结构的情况，可能需要剥离衬里或其它构型。其它构型可采用无粘合性但摩擦系数较高的材料，以防在大多数常见的支持面上滑动。
增强体系可用适合形成具有所需大小、形状和间隔的不连续元件的连续网络状结构或不连续排列的一种或多种材料来制得。根据本发明，增强体系宜基本上没有吸收性，基本上不让所关心的液体渗透通过。在一个较佳的实施方案中，增强体系用有排斥液体而不会被液体润湿的材料(如疏水性、疏脂性或其它类型的材料)制成和/或经该材料处理过。对于其它用途，增强体系可用会使感兴趣的液体在该表面上“打湿”的材料(如亲水性、亲油性或其它类型的材料)制得和/或经该材料处理过。合适的增强材料包括粘合或层压在吸收层上的聚合物膜、直接浇注、压印或挤出在吸收层上的热塑性、热固性或交联树脂或热固性泡沫材料，通过粘合剂等与吸收层粘合的涂料纸或纸板等。增强体系可以是单层材料，或可以是具有组成相同或不同的多层层压结构。增强体系可具有适用于具体应用场合的任何所需要的厚度。
在使用时，将该片材置于诸如工作台面、桌面或地板表面等支持面上，再将物体或物质置于该片材上。该物体或物质可以是食物或是在操作过程中待操作或处理的其它物品。在使冷冻食品解冻的情况下，该片材还可用来储藏物体以收集残余液。使用后，或当吸收层被液体充分污染或饱和后，可用可靠的方式将该片材处置掉。
片材宜具有足够的柔性和贴合性，使其能贴合在稍不规则的或有一定轮廓的支持面上。对于某些分配或包装结构，还希望片材在一个或多个方向上有足够的贴合性，从而使得它能自己卷起来，形成更致密的结构。选择片材各组件的材料以及通过设计合适的结构(小的截面，片材平面法向厚度最低，不连续的图案等)来维持较低的弯曲模量，这些均有助于获得所需的柔性程度。如果希望再增加额外的柔性和/或增大在某些方向或区域中的折叠或弯曲，可采用削弱的区域或线，如划线。
也可以用片材周边高吸收性边界、边缘周围的凸缘或其它合适形式来增加吸收容量和对下方及周围表面的保护。
如果由于具体应用的需要，本发明片材的吸收层或其它元件可含有或掺入某些活性材料，这些活性材料对置于片材上的物体或物质和/或物体或物质所携带的或流出的液体发生作用。这些活性材料可以是打算在使用时中和、掩蔽、消毒、除臭或改变固体或液体材料的性质或片材环境气氛的试剂。特别有意义的试剂是改变液体(如水性液体、以血液为基础的液体、油等)行为的那些试剂。某些应用场合所需的典型性能是除臭性、抗微生物性、凝结性等。典型的材料包括碳酸氢钠、纤维蛋白原和适合加入的其它材料。
对于某些应用，可能希望给保护片材具有改变颜色的特征，以便表明片材使用期间状况的变化。例如，希望片材中有改变颜色的组合物，当片材吸收液体时，吸收层改变颜色。另外，可选择片材各个元件的颜色，使得隔开的(standoff)系统和吸收层最初是同一颜色(如白色)，直到吸收层变成对比色(如红色)。实现该颜色变化的一种方法是将食物级添加剂或其它有色素的粉末掺入吸收层或掺在吸收层下。当有色素的粉末接触液体时，就溶解在液体中，流入吸收层内，从而改变了吸收层的表观颜色。颜色变化可由于吸收层中功能发生其它物理变化(抗微生物剂耗尽或存在细菌)而引起。认为适合这种执行的一种方法公开在1982年1月19日授予Fenn等人的美国专利No.4,311,479中，该专利的内容纳入本文作为参考。
此耐切的增强体系宜在通常的力作用下基本上不变形，从而使物质或物体以及下层吸收层保持分离。另外，用来形成增强体系的材料可以是有弹性的，因而在使用时可能会发生稍稍的变形，但是该变形实质上是暂时的，当外部施加的力从物质或物体上移去后，增强体系恢复至基本上未变形的状态。
当受到一个锋利的物体或切割工具(如具有长的基本线状刃口的刀)冲击时，图1的片材10的形状变成使冲击刃口与增强体系的至少一个、较佳的至少多个元件接触，从而分散冲击力，确保冲击刃口不会接触元件下方和/或之间的相对较脆弱的吸收层和隔离层。
耐切性增强体系宜从耐用、有弹性、耐切和/或耐磨的材料制得。可采用具有这些性质的本领域已知的典型材料，包括通常具有高韧性、较高分子量材料有联锁分子结构以及有较高滑动摩擦系数的那些材料。合适的材料包括聚合材料，如EVA、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线状低密度聚乙烯(LLDPE)、聚氯乙烯(PVC)、塑料溶胶、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、结晶PET、PBT、PEN和聚氨酯、压实的纸材、环氧化物、热固性树脂、无机填料或纤维、矿物纤维等。
图2显示本发明片材10的另一实施方案。在图2的实施方案中，支持元件1向上伸展高于吸收层2的上表面，以防止置于片材上的材料直接接触吸收层。与图1的实施方案一样，图2的实施方案也显示出支持元件1从背衬层3完全贯穿吸收层2的厚度并超出吸收层2的外表面。
图3显示另一实施方案，只是在图3中，支持元件1从吸收层2开始向上伸展，它不贯穿吸收层2，因此不接触背衬层3。
尽管图1-3的实施方案显示片材10中耐切支持体系含有许多个独立的支持元件，但是含有连续材料层的耐切支持体系也在本发明范围内。图4显示这样一个实施方案，其中支持体系包含具有多个升高的耐切区域1的成形膜材料，这些区域1周围是有孔4的凹部，这些孔与吸收层2有液体流通关系。和以前的实施方案一样，背衬层保护下表面以防污染。由于形成区域1的成形膜材料与背衬层3之间有内部体积，因此吸收层2可以不用，液体的滞留和储藏可依靠该内部体积来形成液体贮器。
图5-7显示本发明片材其它的实施方案，这些实施方案具有连续的增强体系1，该系统形成片材工作表面上的网络结构。在结构元件方面，图5-7分别与上述图1、3和2的讨论关联。
尽管对于某些应用，可能需要区室化的吸收性材料分布，但是对于目前的大多数应用而言，较佳的是采用连续的吸收层，以便提供最大的吸收量。
尽管图1-7显示隔开元件的有序排列，但如图8所示的增强元件无组织(无序)图案可最大程度地减少刀刃或刀锋接触吸收层的可能，并同时能维持具有独立隔开元件的柔性结构。这种无组织的图案在1996年11月8日以McGuire，Tweddell和Hamilton名义提交的题目为“三维防嵌套片材和制备该片材的方法和装置”的共同转让的待批(待授权)的美国专利申请No.08/745,339中有更详细地描述(该文的内容纳入本文作为参考)。这种图案能提供对冲击性刀锋(如刀或锋利的物体)的全方向保护。因此，此片材能在相对于冲击性边缘的任何所需方向上取向，仍能防止吸收层和隔离层与此刀锋直接接触。
本发明的片材可用于各种情况，并能用于各种用途。从这些片材制得的典型产品及其相应的用途包括，但不局限于，桌垫、准备食物用的垫子、沥干洗涤或烹饪过的食物的垫子、地毯、抽屉和搁板的衬垫等。感兴趣的物体可包括食物如切碎的肉、农产品、烘烤的物品、农产品如水果和蔬菜等。感兴趣的物质包括具有足够的完整性以桥接片材上隔开系统的物质，如甜酥饼生面团等。
根据本发明，上述附图讨论中显示的那些片材具有高程度的吸收性和耐切性(更具体地说是吸收因素和耐切性)。
                     测试方法
开发出下列测试方法用来测定本发明片材的性能。
吸收速度：
1)对36平方英寸(6英寸×6英寸)(232.26平方厘米)的样品进行称重，直接置于滴定管正下方。
2)将10cc蒸馏水从滴定管流到样品上。
3)让水被吸收30秒。(如果所有水在30秒之前被吸收，则记录吸收时间用于以后的计算。)
4)在30秒时，轻拍样品侧面10次，除去未吸收的水。
5)对样品称重，记录重量。
6)计算(最终重量一初始重量)/时间作为吸收速度。单位是
(7)计算((最终重量-初始重量)/时间)/样品面积作为吸收速度，其单位是
(8)如上所述测试3-5个样品。
(9)报道样品平均值。
吸收容量：
1)对16平方英寸(4英寸×4英寸)(103.22平方厘米)的样品进行称重，置于含蒸馏水的容器中完全浸没。
2)让样品完全浸没120秒。
3)在120秒时，将样品从水中取出，让其滴干30秒。
4)在30秒滴干完成时，振摇样品一次，以除去残余的水。
5)对样品称重，记录重量。
6)计算(最终重量一初始重量)/样品面积作为吸收容量，其单位是
Figure A0080907000111
7)如上所述测试3-5个样品。
8)报道样品平均值。
吸收效率：
1)如下计算吸收效率：
Figure A0080907000112
切割测试装置：
所述测试装置在z(垂直)方向将已知力施加到刀片上，来测定样品的耐切性。该刀片置于刀架中。所有测试所用的刀片是Personna的Poultry Blades Code#88-0337。将测试样品固定在样品台上。然后使刀片与样品接触。在垂直方向上向刀片施加已知的载荷。然后使样品台以8英寸/秒的速度在刀片重量下移动4英寸，产生一次切割。增加载荷进行连续的几次切割直至刀片切穿样品。记录刀片完全穿透样品所需的力。计算切割力/样品厚度作为耐切性。分别重复对3-5个样品进行测试，报道其平均值。
本发明的片材具有的吸收性和耐切性达到了前未获得的性能水平。如所附数据表格和示意图所述，本发明的片材具有的吸收效率至少约为0.2，耐切性至少约为30kgf/cm，更佳的是，吸收效率至少约为1.0，耐切性至少约为40kgf/cm。
                           实施例
下列有编号的实施例描述所制得的并根据本文测试程序进行测试获得表1和图9中数据的材料。
1 0.004英寸Stainless w/Bounty 在1毫米不锈钢衬垫料上形成直径为12.7毫米的孔。将该层粘附在Procter & Gamble生产的Bounty纸巾上。然后在纸巾上粘附0.075毫米厚的金属茂作为背衬层。
2 0.004英寸Stainless w/Bounty 在1毫米不锈钢衬垫料上形成直径为12.7毫米的孔。将该层粘附在吸收层上。吸收层由5克吸收性水凝胶材料(如美国专利
和Bty No.5,397,626中的交联的聚丙烯酸酯)组成，它在Britanne公司生产的Aquis超级吸收巾和0.075毫米厚的金属茂层之间。吸收层的Aquis巾那一面与不锈钢层相连。
3 BF w/环氧&背衬 三维压花的纸基材。压花的凸起部分是60度排列的六边形。六边形约宽10毫米，中心间隔12毫米。纸是南方硬木牛皮纸(southern hardwood kraft)和南方软木牛皮纸(southernsoftwood kraft)的50/50混合物，加以0.5％Kymene 557H(以固体重量计)。结构中压花凸起部分顶部用环氧树脂涂布。涂层重量为100克/平方米。该树脂是根据生产商说明书混合的Shell 862和Shell 4243硬化剂。然后将0.075毫米厚的金属茂膜粘附在在背面。
4 BF w/环氧，没有背衬 三维压花的纸基材。压花的凸起部分是60度排列的六边形。六边形约宽10毫米，中心间隔12毫米。纸是南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene557H(以固体重量计)。纸的干基重量为225#/3000平方英尺。结构中压花凸起部分顶部用环氧树脂涂布。涂层重量为100克/平方米。树脂是根据生产商说明书混合的Shell 862和Shell4243硬化剂。
5 MU 165纸w/环氧树脂 纸料用南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene 557H(以固体重量计)制得。纸的干基重量为165#/3000平方英尺。用70克/平方米的环氧树脂使纸饱和。环氧树脂位于圆形区域中，而这些区域中央以六边形排列方式隔开12毫米。
6 MU 165纸w/环氧树脂，背部，Atmer 纸料用南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene 557H(以固体重量计)制得。纸的干基重量为165#/3000平方英尺。用70克/平方米的环氧树脂使纸饱和。环氧树脂位于圆形区域中，而这些区域中央以六边形排列方式隔开12毫米。然后将0.075毫米厚的金属茂膜粘附在其背面。然后用ICI Surfactants生产的5％Atmer100溶液对该结构进行喷洒。
7 MU 165纸w/环氧树脂和背衬 纸料用南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene 557H(以固体重量计)制得。纸的干基重量
为165#/3000平方英尺。用70克/平方米的环氧树脂使纸饱和。环氧树脂位于圆形区域中，而这些区域中央以六边形排列方式隔开12毫米。然后将0.075毫米厚的金属茂膜粘附在其背面。
8 PET(.020)随机结晶(xtalized) 将0.5毫米厚的PET片制成三维无规则图案(McGuire等人的专利申请)。使升高区域中的PET结晶。在升高区域之间的凹部中形成孔。将该层粘附在Procter&Gamble生产的Bounty纸巾上。然后将0.075毫米厚的金属茂层粘附在纸巾上作为背层。然后将所得结构的边缘密封。
9 PET(.020)随机图案 将0.5毫米厚的PET片制成三维无规则图案(McGuire等人的专利申请)。在升高区域之间的凹部中形成孔。将该层粘附在Procter&Gamble生产的Bounty纸巾上。然后将0.075毫米厚的金属茂层粘附在纸巾上作为背层。然后将所得结构的边缘密封。
10 MU 100 w/环氧树脂&背衬 纸料用南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene 557H(以固体重量计)制得。纸的干基重量为100#/3000平方英尺。用40克/平方米的环氧树脂使纸饱和。环氧树脂以不连续的领结形图案放置。然后将0.075毫米厚的金属茂膜粘附在其背面。
11 ChopN Chopw/Bounty Chop N Chop是New Age Products生产的约0.55毫米厚的聚丙烯共聚物食物准备用的垫子(专利号5472790)。在Chop Nchop中形成孔径1.6毫米、间距6.35毫米的孔。将该层粘附在Procter&Gamble生产的Bounty纸巾上。然后在纸巾上粘附0.075毫米厚的金属茂层作为背层。
12 MU 165 Fully Sat.w/Shell 862 纸料用南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene 557H(以固体重量计)制得。纸的干基重量为165#/3000平方英尺。用135克/平方米的环氧树脂使纸饱和。树脂是Shell 862和Shell 3234硬化剂。然后将0.075毫米厚的金属茂膜粘附到结构背面。
13 CPET 0.36毫米厚的结晶CPET片
14 E Cast F28 Epoxy 按照生产商说明书将E-Cast F-28树脂和F-14硬化剂混合，浇注成1毫米厚的片材。
15 PE切割板 “厨房节约者”聚乙烯切割板，厚约1.1厘米，Foley Martens生产
16 Chop N Chop 厚约0.55毫米的聚丙烯共聚物食物准备用的垫子，由NewAge Products生产，专利号5472790
17 Dixie5层纸板 重负载5层纸板，Dixie生产；UPC#42000 71340
18 Cut & Toss 具有PET覆盖层的固体的硫酸盐漂白的纸板制得的食物准备用的垫子，由The Fonda Group生产
19 ChinetPaperPlate Chinet生产的正餐用纸板；UPC#37700 32226。
20 切木板 硬木质的切割用板，UPC#72075 00017，厚约2厘米，由FoleyMartens生产
21 MU 165纸W/Kymene 纸料用南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene 557H(以固体重量计)制得。纸的干基重量为165#/3000平方英尺。
22 BF纸w/Kymene 三维压花的纸基材。压花的凸起部分是60度排列的六边形。六边形约宽10毫米，中心间隔12毫米。纸是南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物，加以0.5％Kymene557H(以固体重量计)。
23 BF纸Plain 三维压花的纸基材。压花的凸起部分是60度排列的六边形。六边形约宽10毫米，中心间隔12毫米。纸是南方硬木牛皮纸和南方软木牛皮纸的50/50混合物。
24 Burbur Carpet 厚度约为7.9毫米的Burbur毯
25 耐切手套(重型) Golden Needles 70-320型耐切手套，Ansell生产
26 Leather Chamois Tanner Select Leather Chamois，厚约1毫米，U.S.ChamoisModel#S65T生产
27  Screen w/Bounty&金属茂 铝纱窗，吸收层为Procter & Gamble生产的Bounty纸巾，有0.075毫米的金属茂膜背衬层
28 耐切手套(轻型) Golden Needles 70-300型耐切手套，Ansell生产
29 门垫 100％聚酯小地毯，厚约2.7毫米，Glenoit公司生产，型号为8260
30 耐切手套(中型) Golden Needles 70-310型耐切手套，Ansell生产
31 波纹状(C凹槽) 波纹状单壁C凹槽，Mullen耐破度为200磅/平方英寸
32 Reemay聚酯非织造物 Reemay聚酯非织造物，型号2033，0.43毫米厚
33 聚苯乙烯泡沫塑料板 聚苯乙烯泡沫塑料板，Tenneco Pachaging生产，UPC#1370063350
34 洗衣板 合成洗衣板，Quickie Manufacturing生产，型号为509
35 0.015非织造w/Bnty & Met 将Reemay2033型聚酯层粘附在Procter & Gamble生产的Bounty纸巾上。然后将0.075毫米厚的金属茂层粘附在纸巾上作为背层。
36 擦盘巾 100％棉的毛巾，约1.1毫米厚，Leshner公司生产；UPC#7557406360.
37 PVA垫 吸收性PVA垫，厚约1.4毫米，Emgee/Clean Tools，Inc.生产；UPC#85685 00149
38 防溢垫(Spill mat) Universal Ham-O Pigmant Spill Mat，#MAT267，New PigProducts生产
39 Bounty纸巾 絮有软物的纸巾，Procter & Gamble公司生产
40 0.008非织造w/Bnty & Met 将Reemay2011型聚酯层粘附在Procter & Gamble生产的Bounty纸巾上。然后将0.075毫米厚的金属茂层粘附在纸巾上作为背层。
              表1样品    基重    厚度    容量    吸收速度    单位吸收速度    吸收    切割力平均值    耐切性编号    (g/cm2)(cm)    (g/cm2)(g/s)       (g/s/cm2)      效率    (kgf)           (kgf/m)1       0.120   0.102   0.138   1.469       6.323E-03       86.078   13.771         135.5452       0.153   0.145   2.945   0.257       1.108E-03       225.365  13.771         95.1193       0.053   0.099   0.037   0.093       3.995E-04       1.496    7.128          71.9544       0.047   0.089   0.038   0.106       4.5521E-04      1.957    6.356          71.4965       0.036   0.061   0.049   0.103       4.435E-04       3.567    4.086          67.0286       0.046   0.069   0.037   0.125       5.394E-04       2.922    4.585          66.8627       0.045   0.069   0.041   0.057       2.467E-04       1.465    4.427          64.5458       0.077   0.117   0.084   0.570       2.454E-03       17.594   5.766          49.3489       0.077   0.117   0.084   0.570       2.454E-03       17.594   4.949          42.35410      0.030   0.042   0.016   0.030       1.290E-04       0.503    1.648          39.26911      0.072   0.132   0.068   0.143       6.158E-04       3.172    4.162          31.50912      0.066   0.066   0.001   0.005       2.214E-05       0.004    9.080          137.49213      0.076   0.036   0.001   0.001       5.575E-06       0.001    4.540          127.67214      0.036   0.109   0.001   0.001       3.202E-06       0.000    9.080          83.13515      1.267   1.087   0.039   0.001       5.735E-06       0.002    87.440         80.43316      0.049   0.057   0.001   0.004       1.628E-05       0.003    4.404          77.05717      0.036   0.051   0.011   0.000       1.992E-06       0.004    2.406          47.36618      0.039   0.051   0.001   0.001       3.505E-06       0.001    2.361          46.47219      0.041   0.066   0.011   0.005       2.311E-05       0.039    2.906          43.99820      0.991   1.923   0.008   0.012       5.195E-05       0.002    52.635         27.37521      0.028   0.061   0.061   0.182       7.823E-04       7.874    1.407          23.08722      0.033   0.076   0.083   0.350       1.507E-03       16.464   1.634          21.44923      0.034   0.081   0.113   0.402       1.731E-03       24.134   1.680          20.66724      0.192   0.787   0.233   1.052       4.530E-03       13.399   10.941         13.89625      0.124   0.381   0.137   0.037       1.593E-04       0.573    4.616          12.11526      0.023   0.099   0.122   0.041       1.779E-04       2.189    0.851          8.59327      0.036   0.109   0.053   0.453       1.951E-03       9.527    0.908          8.31328      0.095   0.241   0.065   0.024       1.034E-04       0.277    1.972          8.17229      0.112   0.267   0.146   0.954       4.109E-03       22.477   2.119          7.94430      0.104   0.330   0.114   0.074       3.196E-04       1.104    2.497          7.56231      0.058   0.381   0.068   0.013       5.398E-05       0.096    2.406          6.31532      0.011   0.043   0.009   0.006       2.551E-05       0.055    0.258          5.97233      0.012   0.094   0.001   0.000       2.870E-07       0.000    0.508          5.41134      0.065   0.859   0.088   0.106       4.583E-04       0.468    3.814          4.44235      0.023   0.109   0.066   0.010       4.211E-05       0.255    0.378          3.46436      0.020   0.114   0.075   0.582       2.506E-03       16.339   0.348          3.04537      0.023   0.140   0.158   0.427       1.838E-03       20.827   0.363          2.60038      0.043   0.305   0.266   1.152       4.959E-03       43.218   0.681          2.23439      0.004   0.030   0.054   0.808       3.480E-03       61.901   0.062          2.04840      0.017   0.099   0.080   0.146       6.301E-04       5.096    0.151          1.528
实施例1-11具有耐碎性，因此在切割操作时，这些材料不易产生碎片，而且它们污染所准备食物的可能性也小。具体地说，实施例1-11的耐切表面(即切割面)的湿磨损量(根据下文描述的测试)小于约400毫克/100转。干磨损量(根据下文的测试)小于约300毫克/100转。
图10是根据本发明原理制得的代表性片材20的平面图。在该实施方案中，片材20包括吸收性基材22和随机分散在整个基材22中的许多耐切性颗粒24。图11的截面图更好地表明，片材20具有基本上均一的厚度t，且包括切割面26和第二面28。表面26和28宜基本上呈平面。
连续的吸收性基材22由适合吸收和/或含有所关心液体的任何一种或多种材料制得。例如，合适的材料包括由天然纤维(如纤维素纤维或精制的纤维素纤维)和/或合成的纤维(包括中空纤维和毛细管纤维)制得的材料。吸收性基材22例如可包括吸收性的聚合泡沫材料、吸收性聚合凝胶材料、水凝胶材料和/或天然淀粉和树胶代替这些纤维或与这些纤维组合。特别有意义的材料包括纤维素基材(如造纸中通常采用的纸板)。如下文所更详细描述的，可用SSK(南方软木牛皮纸)、NSK(北方软木牛皮纸)或桉树纤维素纤维来制成基材22。另外，基材22可包含非织造基材，例如可用缠绕的合成纤维制得。
在图10的实施方案中，吸收性基质22是一材料连续层。然而，基材可以是具有多层组成相同或不同的层压结构。另外，吸收性基材22可以是含有吸收性材料的吸收性或无吸收性的载体层。
耐切性颗粒24可由一种或多种耐用的材料制得，这些材料基本上能耐受切割器具(如厨房用刀)准备食品时进行的切割、磨损和粉碎。可采用具有这些性能的典型材料，包括具有结晶分子结构的那些高韧性材料。在此较佳的实施方案中，耐切颗粒24是由聚合材料如乙烯-乙烯乙酸酯(EVA)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线状低密度聚乙烯(LLDPE)、聚氯乙烯(PVC)、塑料溶胶、聚丙烯(PP)、改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚苯乙烯和/或聚氨酯。还可采用其它热塑性树脂、热固性树脂、聚烯烃、聚合物和/或玻璃复合材料。另外，颗粒24可包括与填料和/或添加剂(例如滑石、云母、碳酸钙和/或其它无机填料)复合的蜜胺甲醛聚合物或聚合材料。
用作耐切性颗粒24的材料宜具有足够低的熔点Tm，使其加热期间在该温度下软化，而不会使基材22烧焦或燃烧。这样，这种材料通过施加热量和/或压力与基材22部分粘合，较佳的是在使最初的片材制造过程中制得的片材硬化的随后过程中。该过程还能增加片材的耐切性和耐碎性。颗粒熔点宜低于或等于大约450F。颗粒24所用材料宜具有小于约185F的维卡软化点(用ASTM测试方法D1525)，使其在较低或适中温度下更容易固定或粘合在基材22上。用于颗粒24的一种较佳的材料是聚合物“PETG”，例如EASTMAN CHEMICAL CO以商品名EASTAR PETGCOPOLYESTER 6763出售的聚合物，其维卡软化点约为185 F。该材料具有良好的耐切性和耐碎性，而且还具有相对适中的软化点，因而更容易通过加热和/或加压固定在基材22上而不使基材烧焦或燃烧。另外，PETG的疏水性比其它许多热塑性树脂低，因此板材20能保持良好的总体吸收性。用于颗粒24的另一种较佳材料是聚苯乙烯。
如上所述，颗粒24也可以是复合的聚合材料。例如，还可提供坚硬的无机填料与一种或多种聚合物组合，形成颗粒24，以便降低颗粒24的成本和/或改变颗粒的韧性、密度、耐切性、颜色或其它性质。合适的填料例如包括碳酸钙、滑石和云母。然而，尽管可用粒子和填料来制造颗粒24，但较佳的是吸收性基材22基本上不含游离的无机填料颗粒。本文所用的术语“游离的填料颗粒”指不与吸收性基材22粘合而仅仅游离地存在于吸收性基材中的无机颗粒。这种材料可能会在切割操作时从片材20上释放下来，与制备的食物混合，这可能会使食物的外观不合需要和/或不适合食用。另外较佳的是吸收性基材22基本上没有不适合与食物接触的游离的有机填料颗粒。游离的有机填料颗粒并不指吸收性基材(如本文所述的纤维素纤维等)。“基本上没有”指其用量不高于对于食物准备时使用吸收性基材而言安全的用量，或比通过视觉或触觉检查吸收性基材或食物或两者时容易看到的食物准备期间释放的填料颗粒量低。触觉检查指用手来触摸感觉，或对于食物而言，用嘴来感觉。较佳的是，在基材中加入0％的游离填料颗粒。然而，如果要加入游离的填料颗粒，含量也不宜超过干片重量的大约10％，较佳不超过大约5％，更佳不超过大约2％，更佳不超过大约1％，尤佳不超过大约0.5％，最佳不超过大约0.1％。尽管如上所述，如果该片含有未结合的颗粒材料，那么它可以基本上没有游离的填料颗粒，但是当吸收片如预计的那样(即，将食物置于片材要用于切割的一面上，在该食物在该片的一面上时切割该食物)使用时，颗粒材料均不能释放出来。因此，当该片含有未结合的颗粒材料时，该材料被置于或成形成很少或没有颗粒在切割时会从切割面上释放出来，该片可以基本上没有填料颗粒。具体地说，较佳的是至少片材的切割面是耐切碎的，其湿磨损量(根据下文测试)小于大约400毫克/100转，更佳的小于300毫克/100转。另外较佳的是，片材的切割面表现出干磨损量(根据下文测试)小于大约300毫克/100转，更佳的小于大约200毫克/100转。
由于基材22中用了一种或多种吸收性材料的缘故，片材20能吸收和隔绝沉积在表面26和28上的液体。另外，由于宜使用较大的聚合物颗粒24(它可在成品片成形期间涂布在基材22的材料上)而不是较小的聚合物纤维，基材22的大多数吸收性得以维持。换句话说，聚合物颗粒24没有完全覆盖或包围基材22的材料，因此不致明显地掩蔽它们的吸收性。因此，片材20中可有更多的聚合物24而不显著影响片的吸收性。相反，已经发现相同量的聚合物小纤维完全分散在结构中，包围基材20的材料，并锁闭住大部分吸收性。
在这点上，聚合物颗粒24的量最高宜为片材20重量的50％。更佳的是，颗粒24的量在大约10％至40％重量之间，最佳的在大约30％(重量)左右。为了提供好的吸收性，片材20中的吸收性材料的量宜至少为50％(重量)。颗粒24宜是非纤维质的，所用颗粒的平均大小宜至少约为100微米。应当注意，某些颗粒的大小固然可低于100微米，但所用的所有颗粒的平均大小宜至少约为100微米。更佳的是，颗粒的平均大小在大约100-1000微米之间，最佳的在200-500微米之间。
另外，聚合物颗粒24宜随机地广泛分布在片材20中，以便为片提供良好的耐切性和耐碎性。这种分散很可能使得接触表面26或28之一的切割工具与一个或多个粗颗粒24接触，从而减少了吸收性基材22受切割工具力的作用被切割或切碎的危险。切割面26或28下面的颗粒24还能有助于使吸收性基材22所受的切割和/或切碎作用最小。聚合物颗粒24宜位于结构中相当分散的区域中，从而使大面积的吸收性基材20暴露在表面26和28上来吸收液体。
片材20宜具有较高的基重。例如，每3000平方英尺宜有至少100磅的基重，以便提供足够的耐切性和吸收性。更佳的是，片材20的基重为每3000平方英尺至少165磅，最佳的是片材基重为每3000平方英尺至少300磅。另外，片材20的厚度t宜在大约250微米(0.01英寸)至1270微米(0.05英寸)之间，以便提供足够的耐切性和吸收性。如果用造纸过程和机械来生产片材20，则可调节生产参数(如材料施加速度、网带速度、施加压力的大小和时间等)，以便调节所得片材20的基重和厚度。
压实的片材20可以和一层或多层相似或不同的层合并，产生具有各层优点的多层结构21。例如，如图12实施方案所示，片材20可以和背衬层30相连，提供一个多层片材21。背衬层30可由适合作为层或涂层与片材20相连的一种或多种材料制成。合适的材料包括聚合物膜、热塑性树脂、粘土涂层、纸板或金属箔。背衬层30可以是一个整体材料层，或是具有由相同或不同组成的多层层压结构。背衬层30还可有高的摩擦系数，以便为片结构21提供防滑性(即不打滑的表面)。为了提供防滑性，背衬层30相对于支持面(例如工作台面)的静摩擦系数宜至少约为0.4，摩擦系数至少是1更佳，以便提供相应的大约45度的滑动角。另外，背衬层30宜是液体不能渗透的，以防液体从片材20中逸出，从而避免工作台面在使用时被污染。
层30可以粘合或层压到片材20上，挤塑或热成形到片材20上，或压印、喷洒、粘附、涂布、热压或靠其它方式施加到片材20上。例如，为将层(如背衬层30)施加到耐切性的吸收性片材20上，可采用热带加压系统(hot band press system)。除了可用来将外层30施加到片材20上之外，该热带加压系统还可用来将片材20压实，以增加其耐切性和耐碎性，和/或使片材20中的聚合物颗粒结合到片的吸收性材料上和/或部分固定在吸收性材料周围。
图16中表示的是热带加压系统91的一个实施方案。如该图所示，未压实的片材20可从卷筒(即滚筒)72A供给，背衬层30可由滚筒72B供给。可剥离纸90可由滚筒72C和72D供给，以便覆盖片材20和层30的外表面，防止片材和层30粘在热压机91上。将这四层一起供料通过热压机91，从而使片材20与背衬层30粘合或层压在一起，另外还使片材20压实，使聚合物颗粒固定在片中。热压机91包括一对加热辊92A和92B，它们使钢带94A移动并将热量传递给钢带。同样，加热辊92C和92D也使钢带94B移动并对其加热。这四层受加热并被压在钢带94A和94B之间，并在这两个钢带之间移动形成多层材料21，该材料卷在卷筒72E上。可剥离纸90可重新卷绕在再绕辊93A和93B上。
应当理解，尽管图12所示的典型实施方案中用了背衬层30，但是背衬层不一定要有。具体地说，可用图16的系统使片材20单独压实，然后以没有背衬层的压实片形式使用。相反，尽管本文描述的其它实施方案显示了没有液体不渗透的背衬层30，但应理解，这些实施方案均可有这样一个背衬层来增加防滑性和/或防止液体从片材20中逸出。
图13表示的是根据本发明原理生产片材20的典型设备和过程。在图13的例子中，采用造纸设备51先制造未压实的片材20，随后进行压实过程，以便更好地将聚合物颗粒锁定在片材中，制得耐切性和耐碎性增加的压实片材20′。具体地说，在图13中，槽50提供含纤维素纤维的溶液，槽52提供含聚合物颗粒的溶液。这两种物料通过斜槽54和56进入混合室58并在其中进一步和水混合，形成水性分散液。混合室58中有搅拌器60，以帮助混合过程。
然后使料浆从混合室流出，通过压头箱62，流到网带64上形成湿片材20。聚合物颗粒足够大，不会穿过网带64掉落，但片材开始干燥时，水会从片材穿过网带落下。将片材输入加压辊66之间，通过机械方式除去片材中的水，或用真空吸出片材中的水，可进一步对片材脱水。在移动通过加压辊66时，片材20可载于毛织品带上。然后，两个干燥辊68可对未压实的片材20进行加热，蒸发实现进一步干燥。在随后的压实过程中，用辊子70进一步进行加热和/或加压，使聚合物颗粒流动从而进一步锁定在片材中。例如，辊子70可包含一系列辊(如压光棍组)，以便将颗粒锁定在片材中。如前面参照图16所描述的，也可用热带压机来进行压实。然后可将所得的干燥压实片材20绕在卷筒72上。
图14所示的是根据本发明原理制得的另一多层片21。在该实施方案中，多层片21包括顶层36、底层37和耐切的吸收性片材20。如上所述，片材20包括吸收性基材22和耐切的聚合物颗粒24。基材22和颗粒24可用上述列举的一种或多种材料制得。例如，基材22宜是纤维素材料，颗粒24宜是聚合物材料。另外，如上所述，颗粒的平均粒径至少约为100微米，吸收性基材22基本上没有无机填料，在重量上至少为片材20重量的50％。片材20的基重宜至少为100磅/3000平方英尺，最佳的约为250磅/3000平方英尺。
顶层36和底层37宜没有聚合物颗粒，可用能基本上覆盖片材20的表面26和28的材料制得，为的是防止在制造时颗粒24从片材20上脱落。例如，顶层36和底层37可用纸、纸板、类似于纸的材料或非织造物制得。已经发现，在制造过程中，若颗粒24从片材20脱离，它们可能会粘在或融化在生产设备的各个部件上。因此，希望提供有助于保留颗粒24的一个或多个部分。图14的多层结构21是将颗粒24保留在片材20中的一个较佳结构。除了使用层36和37外，或作为使用层36和37的另一种办法，可使用其它方法和/或部分。例如，除了使用层36和37外，或作为使用层36和37的另一种办法，可在片材20中加入助留剂，进一步帮助将颗粒24锁定在片材20中。层36和37除了在生产片材20期间起保留克隆的作用外，还可提高片材的其它性能，例如片材制成后的外观和工作性能。
层36和37可粘合或层压到片材20上，挤塑或热成形到片材20上，或通过压印、喷洒、粘附、涂布、加压或其它方式施加到片材20上。另外，层36和37可各自是一个完整的材料层，或是相同或不同组成的多层层压结构。
图15显示的是利用常规造纸设备51(例如生产纸或纸板的设备)来生产图14的多层结构21的可能方法。在该实施例中，将含纤维素纤维的溶液通过压头箱162连续供给到金属丝网或栅网64上，形成下层37。然后，在层37沿网带64移动时，将含纤维素和聚合物颗粒的料浆通过压头箱164连续送在层37上面形成层20。最后，在层37和20进一步沿网带64移动时，将含纤维素纤维的溶液连续送到层20上面，形成顶层36。该未压实的多层结构21可输送通过一个或多个干燥辊68，以完成对该结构的干燥。
在随后的压实过程中，构成结构21的三层36、20和37可粘合、压印或层压在一起，形成压实的多层结构21′。例如，可以提供多个加热辊66和66′(如压光棍组中所用的加热辊)。结构21可在辊66和66′之间加压和加热，使聚合物颗粒锁定在结构中，形成压实的结构21′，然后在卷筒72上收集之。
较佳的，顶层36和底层37明显比片材20薄，且基重明显低于片材20。例如，层36和37的基重约为35磅/3000平方英尺，片材20的基重约为250磅/3000平方英尺。较佳的是，层36和37各自为所得多层结构提供基重的大约10-25％，中间层提供基重的大约50-80％。
用层36和37将颗粒24保留在片材20中的另一种方案是，可选用适应粘在设备上的颗粒的生产设备。例如，设备可以有刮刀(如刮浆刀)，以便定期将物料从辊或其它部件上刮下。另外，部件(如干燥辊)可涂有无粘性的面层(如特氟隆)，以防止物料堆积。另一备选方案是，设备使用空气漂浮装置来防止片材20接触部件。以较低热量加工片材20也可防止聚合物颗粒24融化和粘结在设备上。
                    其它实施例
下列编号的样品描述一些典型的片材。具体地说，样品1-3和5-6描述了具有耐切颗粒的本发明吸收性片材。所有实施例采用0.75％干纸重量的Kymene557LX(Hercules，Inc.生产的湿强剂)。
样品1-使南方软木牛皮纸(SSK)和桉树(Euc)干纸浆(drylap)在水中脱纤维，形成浆液。该纸纤维以大约75％SSK对25％Euc的比例混合。在浆液中加入在磨碎机上低温研磨至平均粒径约为300微米的PETG 6763(购自Eastman Chemical)颗粒。颗粒加入量约为总质量(纸+颗粒)的大约30％(重量)。然后在Fourdrinier型挂面纸板(linerboard)机上加工该混合物，制得基重约为320磅/3000平方英尺的未压实纸卷。随后将纸切成片，进行压实，以提高纸基材的耐切性和耐碎性。在压实过程中，在380°F、440psi条件下在热压机上压实25秒。
样品2-
使SSK干纸浆在水中分离出纤维，形成浆液A。使SSK和桉树干纸浆在水中分离出纤维，形成浆液。浆液B的纸纤维以大约75％SSK对25％Euc的比例混合。在浆液B中加入在磨碎机上低温研磨至平均粒径约为300微米的PETG 6763(购自Eastman Chemical)颗粒。粒料加入量约为浆液B中总质量(纸+颗粒)的大约38％(重量)。制成三层产品，顶层和底层用浆液A制得，中间层用加有颗粒的浆液B制得。制得的未压实的三层纸卷的总基重约为320磅/3000平方英尺，其中顶层和底层的基重各自约为35磅/3000平方英尺。片中的聚合物总浓度约为30％(重量)。随后将纸切成片，进行压实，以提高纸基材的耐切性和耐碎性，其是在380°F、440psi下在热压机上压制25秒。
样品3-
使SSK和桉树干纸浆在水中分离出纤维，形成浆液。该纸纤维以大约75％SSK对25％Euc的比例混合。在浆液中加入在磨碎机上低温研磨至平均粒径约为220微米的PETG 6763(购自Eastman Chemical)颗粒。粒料加入量约为总质量(纸+颗粒)的大约30％(重量)。然后在Fourdrinier型挂面纸板上加工该混合物，制得基重约为320磅/3000平方英尺的未压实纸卷。在随后的压实过程中，在380°F、440psi下在热压机上压实25秒。
样品4-(对照样品)
使南方软木牛皮纸(SSK)和桉树干纸浆在水中分离出纤维，形成浆液。该纸纤维以大约75％SSK对25％Euc的比例混合。然后在Fourdrinier型挂面纸板上加工该混合物，制得基重约为320磅/3000平方英尺的未压实纸卷。随后将纸切成片，进行压实，其在380°F、440psi下在热压机上压制25秒。
样品5-
使南方软木牛皮纸(SSK)和桉树干纸浆在水中分离出纤维，形成浆液。该纸纤维以大约75％SSK对25％Euc的比例混合。在浆液中加入在磨碎机上低温研磨至平均粒径约为300微米的PETG 6763(购自Eastman Chemical)颗粒。颗粒加入量约为总质量(纸+颗粒)的大约30％(重量)。然后在Fourdrinier型挂面纸板上加工该混合物，制得基重约为200磅/3000平方英尺的未压实纸卷。随后将纸切成片，进行压实，以提高纸基材的耐切性和耐碎性，在380°F、440psi下在热压机上压实25秒。
样品6-
使SSK和桉树干纸浆在水中分离出纤维，形成浆液。该纸纤维以大约75％SSK对25％Euc的比例混合。在浆液中加入在磨碎机上低温研磨至平均粒径约为200微米的PETG 6763(购自Eastman Chemical)颗粒。颗粒加入量约为总质量(纸+颗粒)的大约30％(重量)。然后在Fourdrinier型挂面纸板上加工该混合物，制得基重约为165磅/3000平方英尺的纸卷。随后将未压实的纸切成片，进行压实，以提高纸基材的耐切性和耐碎性。片在380°F、440psi下在热压机上压实25秒。
                              测试方法
用下列测试方法测定样品1-6的性质：
吸收速度：
采用上述测定吸收速度的方法。
吸收容量：
采用上述测定吸收容量的方法。
吸收效率：
如上所述，计算吸收效率。
切割测试(耐切性)：
采用如上所述的切割测试方法。
切碎测试(磨损量)
下列磨损量测试方法根据TAPPI标准T47om-97加以改进，用该方法测定上述样品1-6的耐碎性。
Taber磨损量测试(干)：
1.切下中央有1/4英寸孔的4英寸×4英寸的正方形样品。
2.将H-18号TABER磨轮固定在TABER研磨测试仪上。将1000克重物固定在TABER测试仪的平行臂上。
3.对样品称重，精确至小数点后三位。
4.将样品固定在TABER测试仪的样品支架上。降低杠杆，开动转台。以大约70-75RPM的转速转动100转。
5.取下样品。拍打样品侧面，除去表面上松散的纤维。对样品称重，精确至小数点后三位。
6.计算(初始重量一最终重量)作为磨损量。单位为毫克材料损失/100转。
7.如上所述，测试3-5个样品。
8.报道样品平均值。
Taber磨损量测试(湿)：
1.切下中央有1/4英寸孔的4英寸×4英寸的正方形样品。
2.将H-18号TABER磨轮固定在TABER研磨测试仪上。将1000克重物固定在TABER测试仪的平行臂上。
3.对样品称重，精确至小数点后三位。
4.使样品在蒸馏水中浸泡30秒。
5.30秒后，从水中取出样品，轻拍其侧面十二次，除去未吸收的水。
6.将样品固定在TABER测试仪中。降低杠杆，开动转台。转动100转。
7.取下样品。将样品置于140°F烘箱中干燥过夜。第二天，取出样品，使其在最初的环境中适应至少4小时。
8.对适应环境的样品称重，精确至小数点后三位。
9.计算(初始重量一最终重量)作为磨损量。单位为毫克材料损失/100转。
10.如上所述，测试3-5个样品。
11.报道样品平均值。
根据本发明制得的具有耐切性颗粒的片材表现出吸收性高、耐切性高和磨损量低。样品1-6的吸收效率、耐切性和磨损量如图17表格所示。如图17所述，根据本发明原理制得的片材表现出较佳的吸收效率至少约为0.2，耐切性至少约为30kgf/cm，更佳的吸收效率至少约为1.0，耐切性至少约为40kgf/cm。较佳的是，本发明片材具有的吸收效率至少约为0.2，片材(至少预期的切割面)具有的湿磨损量小于约400毫克/100转。另外较佳的是，本发明片材具有的吸收效率至少约为0.2，耐切性至少约为30kgf/cm，湿磨损量小于约400毫克/100转。还要佳的是，本发明片材具有的吸收效率至少为1.0，耐切性至少为40kgf/cm，湿磨损量小于大约400毫克/100转。该材料的切割面也较好地显示出干磨损量小于大约300毫克/100转，更佳的是小于大约200毫克/100转。
另外，如图17所示，片材中的吸收性材料宜占至少50％(重量)，以便提供好的吸收性，且耐切性颗粒的量占片材重量的10-50％。片材也宜有较高的基重。例如，为了提供足够的耐切性和吸收性，宜具有至少100磅/3000平方英尺(0.016克/平方厘米)的重量。更佳的片材基重为至少165磅/3000平方英尺(0.027克/平方厘米)，最佳的片材基重至少为300磅/3000平方英尺(0.049克/平方厘米)。另外，片材厚度t宜在大约250微米(0.01英寸)至大约1250微米(0.05英寸)之间，以便提供足够的耐切性和吸收性。本发明片材中的颗粒宜包含聚合物材料，宜具有至少约100微米的平均粒径(最佳的在200微米-500微米之间)。
前述实施例和本发明较佳实施方案的描述仅仅是为了描述。它们并非要穷尽本发明或将本发明局限于所公开的确切形式，根据上述指导可以作改动和变化。尽管已经描述了许多较佳的和可用的实施方案、系统、构型、方法和潜在用途，但应理解，仍可在不脱离本发明的范围内作许多变化。例如，作为上述聚合物颗粒和支持体系的一些可用方案，可用其它添加剂(如化学添加剂)来提供耐切性和/或耐碎性。
因此，应当理解选择这些实施方案和实施例来描述是为了最好地描述本发明原理和其实际用途，使得本领域普通技术人员能以各种方案更好地实施本发明，并根据具体用途作适当修改。因此，认为这些变化在所附权利要求所确定的发明范围内。

Claims (27)

1.一种多用途片材，它包括：
(a)具有相背的第一和第二面的吸收层；和
(b)与吸收层接触的耐切性材料；
其中所述片材的吸收效率至少为1.0，耐切性至少为40kgf/cm。
2.根据权利要求1所述的片材，其中所述片材还包括基本上连续包覆所述第二面的基本上不渗透液体的隔离层。
3.根据权利要求1所述的片材，其中所述耐切性材料包括耐切的支持体系。
4.根据权利要求3所述的片材，其中所述支持体系包括在吸收层中形成的不连续元件的不连续阵列。
5.根据权利要求1所述的片材，其中所述耐切材料包括有孔的基本无吸收性的层。
6.根据权利要求1所述的片材，其中所述吸收层包含纤维材料。
7.一种多用途片材，它包括：
(a)具有相背的第一和第二面的吸收层；和
(b)与吸收层接触的耐切的支持体系；
其中所述片材具有的吸收效率至少为0.2，耐切性至少为30kgf/cm。
8.根据权利要求7所述的片材，其中所述片材具有的吸收效率至少为1.0，耐切性至少为40kgf/cm。
9.根据权利要求7所述的片材，其中所述片材还包括基本上连续包覆所述第二面的基本上不渗透液体的隔离层。
10.根据权利要求7所述的片材，其中所述支持体系形成连续的网络状结构。
11.根据权利要求7所述的片材，其中所述支持体系包括在吸收层中形成的不连续元件的不连续排列。
12.根据权利要求7所述的片材，其中所述支持体系形成无组织的图案。
13.根据权利要求7所述的片材，其中所述支持体系形成有序的图案。
14.根据权利要求7所述的片材，其中所述吸收层形成贮器。
15.根据权利要求7所述的片材，其中所述吸收层包含纤维材料。
16.根据权利要求7所述的片材，其中所述支持体系包含合成的材料。
17.一种具有吸收性、耐切性和耐碎性的制品，它包括：
一个片材，其中所述片材具有的耐切性至少为30kgf/cm，吸收效率至少为0.2，湿磨损量至少为400毫克/100转。
18.根据权利要求17所述的制品，其中片材包含吸收性基材、与吸收性基材结合的耐切性添加剂以及与吸收性基材结合的耐碎性添加剂。
19.根据权利要求18所述的制品，其中耐切性添加物和耐碎性添加物包括有孔的基本上无吸收性的层。
20.根据权利要求19所述的制品，其中基本上无吸收性的层包括有孔的聚合物层。
21.根据权利要求18所述的制品，其中耐切性添加物和耐碎性添加物包括耐切性和耐碎性材料的不连续区域。
22.根据权利要求21所述的制品，其中不连续的区域包含环氧材料。
23.根据权利要求17所述的制品，其中片材具有的干磨损量小于300毫克/100转。
24.根据权利要求17所述的制品，其中片材具有的干磨损量小于200毫克/100转。
25.根据权利要求17所述的制品，其中片材的基重至少为100磅/3000平方英尺。
26.根据权利要求17所述的制品，它还包括：
与片材相连的吸收性薄层。
27.根据权利要求18所述的制品，其中耐切性添加物和耐碎性添加物是独立的材料。
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