CN103958757A - 制备卷曲长丝非织造幅材和制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了制备非织造幅材的方法、非织造幅材制品、组装中间体制品、和制品，所述组装中间体制品包括与另一基底结合的这样的非织造幅材，所述制品包括所述非织造幅材或中间体。所述方法包括提供第一热塑性非织造幅材以及拉伸所述幅材，所述第一热塑性非织造幅材包括多个卷曲长丝，其中所述卷曲长丝具有至少50微米的平均直径并且利用间歇粘结点相互接合。所述热塑性非织造幅材包括利用间歇粘结点相互接合的多个拉伸卷曲长丝，所述长丝的平均直径为至少50微米。

Description

制备卷曲长丝非织造幅材和制品的方法
背景技术
已描述了制备非织造幅材的各种方法以及适用于吸收制品的非织造幅材。参见例如US6,762,139、US4,351,683、US5,700,254、和US2006/0206073。
发明内容
尽管已描述了各种非织造幅材和制备方法，制造业将得益于新方法和非织造幅材，例如适于用作(如，一次性)吸收制品的流体传输部件的那些幅材。
在一个实施例中，描述了制备非织造幅材的方法。该方法包括：提供第一热塑性非织造幅材以及拉伸所述幅材，其中第一热塑性非织造幅材包括多个卷曲长丝，卷曲长丝具有至少50微米的平均直径并且利用间歇粘结点相互接合。在一个实施例中，幅材的拉伸使粘结点的一部分断裂。在另一实施例中，热塑性非织造幅材在拉伸之后具有较低的基重。
还描述了通过本文所述的方法制备的热塑性幅材。在一个实施例中，描述了热塑性非织造幅材，这种幅材包括利用间歇粘结点相互接合多个拉伸卷曲长丝，卷曲长丝具有至少50微米的平均直径。
还描述了组装中间体，这种中间体包括如本文所述的热塑性非织造幅材与另一基底(例如，吸收材料或载体基底)的结合。
还描述了包括如本文所述的热塑性非织造幅材的吸收制品，这种幅材靠近吸收材料，条件是吸收制品不是个人卫生制品。这种吸收制品可适用于防溢或医疗用途，例如伤口敷料。
附图说明
图1是制备拉伸的卷曲长丝幅材的方法的示意图；
图2是可用于制备卷曲长丝幅材的设备的实施例的示意图，这种卷曲长丝幅材可用于图1的方法的初始(前体)幅材；
图3是未拉伸的卷曲长丝幅材的显微照片；
图4是具体化的拉伸卷曲长丝幅材的显微照片；
图5是包括断裂粘结点的卷曲长丝的显微照片；
图6和图7是具体化的拉伸卷曲长丝幅材的显微照片；
图8是可任选地用于将卷曲长丝幅材进一步制造成组装的中间体制品的设备的实施例的示意图；
图9是示例性的未拉伸卷曲长丝幅材的显微照片；
图10是示例性的拉伸并松弛的卷曲长丝幅材的显微照片。
具体实施方式
现在描述制备非织造幅材的方法、非织造幅材制品、和组装中间体制品，这种制品包括与另一基底结合的这样的非织造幅材。组装中间体可适用于个人卫生制品或其他制品。还描述适用于防溢或医疗用途的吸收制品，例如伤口敷料，其包括靠近吸收材料的非织造幅材。这样的吸收制品不是个人卫生制品，诸如成人失禁产品、卫生巾和一次性尿布。
在一个实施例中，描述制备非织造幅材的方法，这种方法包括以下步骤：提供包括多个卷曲长丝的第一热塑性非织造幅材以及拉伸这种幅材，从而形成拉伸幅材。通常，例如通过退火和/或将幅材粘结到基底来对拉伸幅材进行进一步处理，以便将幅材保持在至少部分拉伸的构型。
如本文所用，短语“第一热塑性非织造幅材”在本文中将与短语“第一非织造幅材”、“未拉伸幅材”、“前体幅材”、或“初始幅材”互换使用。
第一热塑性非织造幅材和拉伸幅材的长丝由热塑性聚合物形成，因此包括热塑性聚合物。可用于形成长丝或其组分的合适的热塑性聚合物的例子包括选自以下类别的聚合物：聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、这些聚烯烃中的两种或更多种的共混物以及乙烯和/或丙烯与彼此和/或与少量可聚合、高碳α-烯烃(例如，戊烯、甲基戊烯、己烷或辛烷)的共聚物；卤代聚烯烃，例如氯化聚乙烯、聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氯乙烯)和增塑聚(氯乙烯)；环己烷二甲醇、1,4-丁二醇和对苯二甲酸的共聚酯醚弹性体；共聚酯弹性体，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯和长链聚酯二醇的嵌段共聚物；聚醚，例如聚苯醚；聚酰胺，例如聚(己二酰己二胺)，如尼龙6和尼龙6,6；尼龙弹性体，例如尼龙11、尼龙12、尼龙6,10和聚醚嵌段聚酰胺；聚氨酯；乙烯或者乙烯和丙烯与(甲基)丙烯酸或与低级烷醇和烯键式不饱和羧酸的酯的共聚物，例如乙烯与(甲基)丙烯酸、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的共聚物；离聚物，例如以锌、锂或甲基丙烯酸抗衡离子稳定的乙烯-甲基丙烯酸共聚物；丙烯腈聚合物，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物；丙烯酸类树脂共聚物；化学改性的聚烯烃，例如烯烃的马来酸酐或丙烯酸接枝均聚物或共聚物，以及这些聚合物中的两种或更多种的共混物，例如聚乙烯和聚(丙烯酸甲酯)的共混物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸甲酯的共混物；聚乙烯和/或聚丙烯与聚(醋酸乙烯酯)的共混物。上述聚合物通常为固体，通常具有高分子量，并且可熔融挤出，使得它们可被加热以形成熔融粘滞液体，这种粘滞液体可作为料流而抽吸至挤出模头组件，并易于在压力作用下从其挤出成长丝。
优选地，卷曲长丝是坚韧、耐用、可熔融粘结、热塑性、大直径长丝，包括合成有机塑性聚合物或共混物或者多组分聚合物长丝。在一些实施例中，幅材的长丝包含相同的合成有机塑性材料。在一些实施例中，长丝由半结晶性热塑性聚合物(例如，聚烯烃)形成。在其它实施例中，长丝的一部分包含一种类型的合成有机塑性材料，长丝的一部分包含不同类型的合成有机塑性材料。长丝还可包含多种(如，2至5种)组分，例如双组分长丝，如皮/芯型或并列型长丝。形成长丝的塑料还可掺入辅剂或添加剂以提高长丝的性能或赋予长丝性能，例如稳定剂、加工助剂、填料、染色颜料、交联剂、发泡剂和阻燃剂。
通常，第一热塑性非织造幅材以及拉伸并退火的幅材的长丝均可具有至少50微米(即，0.05mm)、或至少100微米、或至少150微米、或至少200微米的平均宽度、直径或横截面尺寸。平均直径的范围可最高达1000微米(1mm)，但通常不大于800微米或700微米或600微米，在一些实施例中不大于500微米或400微米。长丝横截面尺寸(以及横截面的形状)优选沿着长丝的长度大体上或基本上均匀，如，为均匀的圆形。长丝的表面通常光滑。长丝可为纤维、带的形状或形式或其他窄而长的形状。可由具有相同或不同的塑性组合物、几何形状、尺寸和和/或直径的多个长丝构成聚集体。长丝通常为固体。长丝可为圆形或近似圆形横截面或非圆形横截面，如，叶形、椭圆形、矩形、三角形以及带有辐射臂的形状(例如，“x形”)。长丝优选在长度上连续，即，具有在常见方向(如，纵向)上不定的长度。
图1示出制备拉伸并且(任选地)退火的(如，卷曲长丝)幅材的示例性方法。在此方法中，提供初始前体卷曲长丝幅材43，其在一对辊隙辊10和20之间退绕并在拉伸辊30上被拉延。拉伸辊表面速度大于辊隙处的幅材的速度，这使得幅材被纵向拉伸(在辊隙和拉伸辊30之间的位置处)。通常对幅材进行进一步处理以将幅材保持在至少部分拉伸的构型。在一个实施例中，在幅材在拉伸辊上保持拉伸状态的同时，使暖空气25对准幅材。暖空气将幅材的拉伸的热塑性长丝退火，从而使其拉伸构型热定形。另选地，或者与退火结合，可将拉伸幅材粘结到基底。这种进一步处理可在用于拉伸幅材的相同工艺期间进行，例如图8中所示。另选地，这种进一步处理可在后续工艺期间(例如，在将幅材转换为组装中间体或制品时)进行。在此实施例中，拉伸幅材40可被卷到辊上，直至这种进一步处理。
参照图2，用作图1所示方法的输入幅材的初始前体幅材是卷曲长丝幅材，其可通过本领域中所描述的工艺来制备(参见例如美国专利No.4,227,350、4,351,683、3,691,004、和6,762,139，所述专利以引用的方式并入本文)。
长丝被熔融挤出为热、发粘、可变形、粘滞的聚合物熔体的一束或一组自由下落、密集、总体平行、分立、连续的长丝，然后热长丝被盘绕(如，卷曲)并冷却或淬火为大体不发粘或非粘性的固态。热长丝可通过与冷却装置或介质接触来冷却，例如液体淬火浴(如，一片水)。然后，幅材可穿过所述浴推进或输送，并从其离开。当长丝按照比长丝进入淬火浴的速度小的离开速度穿过淬火浴输送时，幅材盘绕(如，卷曲)成分立、连续的长丝。这允许下落、熔融、仍可变形的长丝与淬火浴的表面相邻盘绕(如，卷曲成基本上螺旋形状)，如美国专利No.4,227,350中所述。在淬火浴中使用表面活性剂(例如，如所述美国专利No.3,837,988中所述)可有助于卷曲形成。
在一个实施例中，第一热塑性非织造幅材用挤出机模头组件113制成，该组件向下挤出多个或一束141热、连续、大直径的长丝142，这些长丝在静止的环境空气中自由下落到槽134中。束141可被对准，从而允许一些热、粘滞的长丝142与导向辊139的外表面略微接触。任选地，辊139设置有间隔开的导向销或栓147或者一些其他类型的导向装置(例如，固定板)，以将热、粘滞的长丝随其移动朝着槽134中的淬火液体(例如，水)的主体或浴133的表面135导向。淬火液体的表面被设置在挤出机模头组件113的下面下方合适距离处，以在长丝进入浴时实现长丝所需的直径。导向辊139可被设定为与长丝142略微接触，如所述美国专利No.4,351,683中所述，该描述以引用方式并入本文中。随着热、粘滞的长丝142在环境空气中下落，它们开始从挤出温度(可在例如150℃至400℃的范围内)冷却。挤出温度通常充分高于熔融温度，以使得长丝卷曲。导向辊139(以及任选的辊148和下游辊，如136、144a、144b和145)可被设定为按照预定速度或速率旋转，使得当长丝进入淬火液体133时长丝142的直线运动的速率比导向辊上游的热、粘滞的长丝的直线运动的速率慢。由于形成的幅材143的离开速度比进入淬火浴133的热的长丝的速度慢，并且长丝142仍处于充分粘滞、可变形或熔融的状态，所以长丝通过就在其进入的淬火液体133的表面135的上方卷曲、起伏或振荡而自己缠绕或聚集，并且可足够快速地进一步冷却(如)至约50℃以使得其形状不变形，并且就在表面135下方硬化或固化。淬火浴133(淬火液体和淬火浴均称作133)中已经淬火、聚集的长丝对表面135上方的热、粘滞的长丝142的流动或自由下落造成一定程度的阻力，这使得进入淬火浴的仍可变形的长丝就在浴的表面上方卷曲、振荡或起伏。这一运动建立仍热的长丝之间的不规则或随机的周期性接触，从而导致长丝的邻接表面在其接触点或交叉点处的点状或钉状熔融粘结。因此，长丝142呈现卷曲、环状、蜿蜒或起伏的构型，并且变得缠绕或相互接合。长丝142在进入淬火液体133并穿过相邻的浸没导向辊139时形成间歇(如，点状或钉状粘结)硬化的长丝的一体幅材143。
幅材143可使用夹送辊144a和144b来输送并从槽134离开，并通过辊145卷绕以形成幅材卷146。
所使用的接触表面可以运动(例如，如所述美国专利No.4,351,683中所描述的旋转圆柱形筒的表面)，以收集新形成的幅材并帮助将其输送到淬火浴中和/或穿过淬火浴。另选地，接触表面可以是静止的，例如板，如美国专利No.3,691,004中所述。由此形成的统一幅材包括长丝的重叠或缠绕环或圈，并且具有足够的结构完整性以允许幅材被输送、传输或以其他方式处理。
在一个实施例中，制备初始前体卷曲长丝幅材的方法包括步骤：通过多个挤出机模头开口或孔口以多个分立且分离的热、发粘的熔融长丝的形式同时(或相连地)熔融挤出热塑性聚合物，使长丝缠绕成幅材的形式，使其冷却(例如，在水淬火浴中)，并将所得不发粘、硬化的长丝恢复成这些长丝的幅材。模头开口的直径可根据所需的长丝直径而变化。由于长丝在自由下落的同时被一定程度地拉延，挤出机模头开口通常大于最终长丝直径。对于(横维)宽度为约10cm的卷曲长丝幅材，挤出机模头开口的数量可相对少(如，50至200个)。然而，对于较大(横维)宽度的幅材，挤出机模头开口的数量通常为至少300、400或500个，通常不大于3000个。在一些实施例中，挤出机模头开口的数量为模头每线英寸至少20、25或30个开口。
此方法生成各个长丝贯穿其长度卷曲并起伏的幅材。实际长丝长度(即，在纵向上未卷曲)与卷曲长丝长度之比通常为至少2:1或3:1，通常不大于8:1。在一些实施例中，实际长丝长度(即，在纵向上未卷曲)与卷曲长丝长度之比不大于7:1或6:1或5:1。此比率通常对应于最大拉伸比。如果工艺条件不改变，此比率通常是恒定的。因此，尽管可制成各种比率的幅材，单一幅材通常可通过小范围的实际长丝长度与卷曲长丝长度之比来表征。各个长丝的起伏通常是不规则的。然而，可调节工艺以生成规则的螺旋形卷曲的长丝。不规则的长丝起伏可通过贯穿幅材成通常由挤出机模头的开口限定的图案的长丝的随机环绕、扭结或弯曲来表征。通常，挤出不止一行长丝以生成具有多层卷曲和起伏的长丝的幅材，各层表示挤出的长丝的丝束。各层在幅材中可为可识别的，但有时困难很大。层之间的相邻长丝通常在长丝彼此接触的地方粘结在一起，从而形成间歇熔融粘结点。
参照图3和图9，第一热塑性非织造幅材以及拉伸卷曲长丝幅材通常是随机大直径热塑性长丝的三维网。长丝随机卷曲等，并且通常可在一个方向(即，纵向)上为连续的。
长丝形成大孔的开网；所述大孔由非线性卷曲长丝限定。卷曲长丝幅材的特征在于具有开孔。穿过幅材的长度和深度，孔的大小和取向随机。孔结构通常由随机相交的基本上非线性的长丝形成。长丝在其接触点或粘结点之间通常为非线性的。在一些实施例中，由于长丝的拉伸和/或拉伸过程中一部分间歇粘结点的断裂，拉伸幅材通常具有比未拉伸幅材前体更大的孔径，例如可通过比较图9和图10明显看出。幅材通常具有高空隙体积，如，40至99％，优选80％至99％的空隙体积。
幅材通常为基本上平面幅材，其中孔或“开放空间”贯穿幅材的厚度均匀分布。
初始前体幅材以及拉伸幅材的长丝优选均熔融粘结，这意味着通过充分加热长丝以使长丝的一部分熔融或软化，或者通过使用挤出的长丝的潜热，诸如开放非织造幅材的多个长丝或长丝聚集体在其接触点或相交点处粘结在一起，以形成自支撑粘结的结构。长丝形成相互接合、缠结、互锁或缠绕的长丝的膨松有弹性的幅材。长丝通常为螺旋形、盘旋形、环状、卷曲状、卷缩状、蜿蜒状或以其他方式从幅材的一端盘绕并延伸到幅材的相对端。
(如，多行)卷曲长丝在一个方向，即，制造初始前体幅材的纵向上连续。幅材通常基本上平行于卷曲长丝连续的方向拉伸。基本上平行表示幅材可准确平行拉伸或者可偏离于平行拉伸。相对于平行的偏差小于45度，通常小于30、20、10或5度以使通过平行于卷曲长丝连续的方向拉伸幅材而获得的有益效果最大化。幅材通常被拉伸初始幅材长度的长度的至少2、2.5或3倍(即，100％、150％或200％)。幅材被拉伸的距离不大于使长丝展开的距离，从而在拉伸时提供基本上线性平行的长丝。上限取决于卷曲程度(即，实际长丝长度与卷曲长丝长度之比)。在典型实施例中，幅材被拉伸不大于初始幅材长度的6、5或4倍(即，500％、400％或300％)。
在一些实施例中，制备幅材的方法包括：将拉伸幅材退火并冷却，以便保持幅材的拉伸构型。如图1所示，可将拉伸幅材保持在拉伸状态的同时退火和冷却。然而，对于拉伸幅材被进一步加工成组装中间体或制品(例如，通过将拉伸幅材粘结到另一基底)的实施例，退火步骤可为任选的。
在一些实施例中，在将拉伸幅材退火和冷却之前，使拉伸幅材至少部分地松弛。松弛的幅材可被再次拉伸(如，未拉伸前体幅材的初始长度的约1-3倍)。在此实施例中，可将再次拉伸的幅材保持在再次拉伸状态的同时退火和冷却。
拉伸幅材可包括经拉伸所特有的一个或多个属性，例如断裂的粘结点、包括取向部分的长丝、包括长丝直径减小的部分的长丝及其组合。
在一些实施例中，幅材在低于粘结点(如，熔融粘结点)的软化点的温度下拉伸。这样做时，幅材的拉伸使存在于连续长丝之间的一部分间歇粘结点断裂(如，在横维方向上)。因此，拉伸幅材包括断裂的粘结点。然而，这样的拉伸通常在纵向上很少或不使长丝断裂。因此，在拉伸期间和之后，长丝一直连续，因此保持了幅材足够的机械完整性。
拉伸卷曲长丝幅材通常呈现之前长丝与长丝粘结点已断裂的微观证据。微观证据包括(但不限于)长丝上倒钩、刺或其他凸起的存在，例如图4和图5所示。断裂粘结点的程度可变化。尽管难以量化贯穿幅材的厚度断裂的粘结点的总数，一部分断裂粘结点可通过拉伸幅材的单面的显微镜检测来容易地看出。在一些实施例中，拉伸幅材每1cm2面积可包括至少1、2或3断裂粘结点。通常，断裂粘结点的分布贯穿拉伸幅材的单面或整个拉伸幅材均匀分布。
优选地，每面积的断裂粘结点的数量基本上足以使得幅材的一个或多个性质相对于未拉伸幅材发生了改变。例如，初始未拉伸前体幅材的长丝通常充分自粘结，使得在幅材的卷曲长丝之间的间歇粘结点没有断裂的情况下，幅材基本上不在任何方向(如，纵向或横维方向)上延长。相比之下，由于拉伸幅材的相当大一部分间歇粘结点通常已经断裂，在不使(附加)粘结点断裂的情况下，拉伸幅材可在基本上与长丝连续的方向平行的方向上延长至少25％。在不使附加粘结点断裂的情况下拉伸幅材可延长的程度与拉伸幅材中的断裂粘结点的程度有关。在一些实施例中，在不使粘结点断裂的情况下，拉伸幅材可在基本上与长丝连续的方向平行的方向上延长至少50％、75％或100％。在其它实施例中，在不使粘结点断裂的情况下，拉伸幅材可在基本上与长丝连续的方向平行的方向上延长至少125％、150％、175％或200％。
另选地或者除了存在断裂粘结点之外，拉伸幅材可包括具有取向部分的长丝和/或具有长丝直径减小的部分的长丝。当在大于长丝材料的软化点，但小于熔点的温度下拉伸幅材时，可明显看出取向的长丝部分和/或具有长丝直径减小的部分的长丝，而不存在断裂粘结点。而未拉伸幅材通常包括约相同长丝直径的长丝，如图3所示，拉伸幅材可包括这样的长丝，其中长丝的一部分具有显著较小的直径。例如，如图5和图6所示，拉伸幅材可包括这样的长丝，其中长丝的一部分的直径比与所述(如，拉伸的)长丝部分相邻的长丝的直径小约25％至70％。由于具有较小直径的拉伸长丝部分通常仅占据长丝整体的相对小部分，所以平均长丝直径通常基本上相同或者仅略微小于拉伸或未拉伸的幅材的平均长丝直径。在一些实施例中，具有较小直径的长丝的部分具有与长丝直径较大的相邻部分相同的半透明外观。在其它实施例中，由于长丝的热塑性材料的结晶相在拉伸过程中变得取向，较小直径部分具有较高的雾度或较小的透明度。
在一些受青睐的实施例中，拉伸并松弛的幅材的长度大于初始前体幅材。在一些实施例中，幅材的(横向)宽度为初始幅材(即，在拉伸之前)的至少90％。另外，拉伸幅材的厚度通常大于或等于未拉伸幅材。这些实施例易控制以提供具有较小基重和/或较低密度的幅材。尽管初始前体卷曲长丝幅材具有较大密度，相同质量的材料在拉伸之后分布于更大的体积(如，更大的长度和/或厚度)上。当所需幅材密度小于通过图2的工艺能够均匀和/或有效地生成的密度时，这尤其有利。
在一些实施例中，第一热塑性非织造(未拉伸)幅材的初始基重为300gsm至800gsm。然而，拉伸幅材和任选地退火的幅材的基重可比第一热塑性非织造幅材的初始基重减小15％至75％。在一些实施例中，拉伸幅材和任选地退火的幅材的基重比初始基重减小至少20％、25％、30％或35％。另外，在一些实施例中，拉伸幅材和任选地退火的幅材的基重减小不大于70％、65％、60％或55％。在一些实施例中，拉伸幅材和任选地退火的幅材的基重为200gsm至400gsm。在一些实施例中，拉伸幅材具有不大于350gsm或300gsm的基重。
相对于第一热塑性非织造(未拉伸)幅材，拉伸、优选松弛、并且任选地退火的幅材的厚度可增大。在一些实施例中，拉伸幅材的厚度比初始厚度增大至少10％、15％或20％。另外，在一些实施例中，拉伸幅材的厚度增大不大于75％、70％、65％。在一些实施例中，拉伸幅材具有至少3或4mm至约20mm的厚度。在一些实施例中，拉伸幅材具有不大于15、14、13、12、11或10mm的厚度。
第一热塑性非织造(未拉伸)幅材的密度通常为至少约0.04g/cm3并且不大于约0.10g/cm3。拉伸卷曲长丝幅材可具有显著低于初始幅材的密度。在一些实施例中，拉伸幅材的密度比第一热塑性非织造幅材的初始密度减小至少10％、15％或20％。另外，在一些实施例中，拉伸幅材的密度减小不大于80％或75％或70％。在一些实施例中，拉伸幅材具有不大于0.10g/cm3、0.09g/cm3、0.08g/cm3、0.07g/cm3、0.06g/cm3、0.05g/cm3或0.04g/cm3的密度。拉伸幅材可具有至少0.01g/cm3或0.02g/cm3的密度。
拉伸幅材可呈现提高的柔性，其可易控制以在这样的幅材用作(例如)组装中间体或吸收制品的流体传输部件时增加舒适性。表征柔性的一个特性是压缩功；即，应力-应变曲线(介于0-90kPa之间)下的总面积。压缩功指示根据US2008/0001431中所描述的式计算的材料的能量吸收特性；所述专利以引用方式并入本文中。在一些实施例中，拉伸幅材的压缩功比第一热塑性非织造幅材的压缩功减小至少10％、15％或20％。在一些实施例中，拉伸幅材的压缩功比第一热塑性非织造幅材的初始压缩功减小至少25％、30％、35％或40％。另外，在一些实施例中，拉伸幅材的压缩功减小不大于60％或55％。拉伸幅材可呈现不大于20kJ/m3的压缩功。在一些实施例中，拉伸幅材呈现不大于10kJ/m3的压缩功。拉伸幅材的压缩功通常为至少2或3kJ/m3。在一些实施例中，压缩功不大于9、或8、或7、或6kJ/m3。
表征柔性的另一特性是悬垂性。如本文所用，悬垂性是指通过实例中描述的悬垂性测试方法确定的从幅材的底面到相邻垂直结构的最短距离。因此，距离越短，幅材向下弯曲越多。在一些实施例中，拉伸幅材具有小于75mm、70mm、65mm、60mm、55mm或50mm的悬垂性。在一些实施例中，拉伸幅材的悬垂性小于45mm、40mm、35mm或30mm。悬垂性可为零。在一些实施例中，悬垂性为至少3mm、5mm或10mm。
拉伸幅材的滞后特性可不同于第一热塑性非织造幅材。特别是在拉伸幅材的25％或50％伸长率下的载荷可显著小于第一热塑性幅材。拉伸幅材的载荷可比第一热塑性非织造幅材的初始载荷小至少10％、15％、20％或25％。在一些实施例中，拉伸幅材的载荷可比第一热塑性非织造幅材的初始载荷小至少30％、35％、40％或45％。在一些实施例中，拉伸幅材的载荷可比第一热塑性非织造幅材的初始载荷小至少50％、55％、60％、65％、70％或80％。在一些实施例中，第一热塑性幅材在25％伸长率下呈现至少20牛顿的载荷；而拉伸幅材在25％伸长率下呈现小于15或14或13牛顿的载荷。在其它实施例中，第一热塑性幅材在25％伸长率下呈现至少15牛顿的载荷；而拉伸幅材在25％伸长率下呈现小于10或5牛顿的载荷。在一些实施例中，拉伸幅材在50％伸长率下呈现小于约20、15或10牛顿的载荷。
第一热塑性幅材和拉伸幅材通常不芯吸。例如，非织造幅材的盐溶液芯吸高度可不大于5、4、3、2或1mm。这种芯吸高度是在不靠近吸收材料的情况下幅材单独的特性。尽管无意于受理论的束缚，推测幅材是由于长丝间隔过远从而无法形成毛细管作用而不芯吸。本文中举例说明的不芯吸幅材通常由疏水性聚合物(例如，聚烯烃)制备。另外，这样的不芯吸幅材不含超吸收聚合物。
已经发现拉伸非织造幅材能够提供快速的流体传输速率(根据实例中描述的测试方法测试)。这样的流体传输速率也是在不靠近吸收材料的情况下幅材单独的特性。在一些实施例中，流体传输速率在4kg重量下为不大于10、9、8、7、6、5、4或约3秒。在一些实施例中，流体传输速率在12kg重量下为不大于15、14、13、12、11、10、9、8、7、6或约5秒。在一些实施例中，流体传输速率在24kg重量下为不大于20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8或约7秒。
本文所述的拉伸非织造幅材适合用作组装中间体的流体传输部件，例如适合用在(如，一次性)吸收个人卫生制品中。而成品个人卫生制品通常包括介于流体可透过的顶片和流体不可透过的底片之间的靠近吸收(如，芯)材料的流体传输非织造幅材，组装中间体制品缺少成品吸收制品的至少一个必要部件。例如，组装中间体通常缺少流体不可透过的底片和/或流体可透过的顶片。因此，组装中间体可以是成品个人卫生制品或其他制品的部件。
组装中间体包括如本文所述的拉伸幅材与至少一个其他基底的结合。在一些实施例中，组装中间体包括靠近但未粘结到另一基底的拉伸幅材。例如，拉伸幅材可在制造吸收制品的过程中靠近吸收材料设置，从而形成组装中间体。在其它实施例中，组装中间体包括粘结到另一基底的拉伸幅材。例如，拉伸幅材可粘结到(如，液体可透过的)载体基底(例如，无纺布或薄纸)，以方便通过常规高速制造处理来处理幅材。在另一实施例中，拉伸幅材(单独或与邻近吸收材料结合)可在至少一个主表面上涂覆有(如，压敏)粘合剂，粘合剂被隔离衬片载体基底覆盖。在制造吸收制品的过程中，移除隔离衬片，使粘合剂与吸收制品的另一部件(例如，液体不可透过的底片)接触。在另一实施例中，与邻近吸收材料结合的拉伸幅材可粘结到载体基底(例如，无纺布或膜)，随后可将其切割成用于吸收制品的片以及并入吸收制品中。
图8示出将拉伸并且任选地退火的幅材进一步加工成组装中间体的一个示例性方法。参照图8，拉伸并且任选地退火的卷曲长丝幅材40可被输送给设备80，该设备将幅材切割成分立的片并将它们靠近吸收材料90设置。靠近吸收材料的卷曲长丝幅材的组装中间体可在移动带85上输送，该移动带将组装中间体输送给后续的制备操作。作为另外一种选择，组装中间体可临时或永久地粘结到设置在带上的载体基底。当粘结到载体基底时，这样的中间体可被卷绕在卷上，以用作吸收制品的部件。拉伸并且任选地退火的卷曲长丝幅材可粘结到另一基底，例如液体可透过的基底50(如，无纺布、薄纸或流体采集层)。这可(例如)通过以下方法来实现：用施用装置60将粘合剂施加到基底50，并在层合辊隙70中将施加有粘合剂的基底层合到拉伸且退火的卷曲长丝幅材40，如图8中进一步所示。作为另外一种选择或者与施加到幅材的(面向顶片的上)主面的液体可透过的基底(如，无纺布、薄纸或流体采集层)组合，基底可粘结到幅材的相对(面向底片的下)主表面。例如，包括基底(例如，薄纸)可有助于在后续操作中在不进一步拉伸长丝卷曲幅材的情况下处理幅材。包括基底(例如，薄纸)还可有助于将幅材切割成分立的片以便于利用真空轮型施用装置添加到成品复合吸收构造中，这是一种常见并已知的将分立的材料片切割并设置到另一材料上的方式。在不存在薄纸或其他层以减小幅材的孔隙度和空气流的情况下，可能难以利用真空辅助切割和设置操作处理幅材。幅材可按照各种布置方式靠近吸收芯，其中一些布置方式在2011年12月1日提交的美国申请No.13/308936中有所描述；所述专利申请以引用方式并入本文中。
当粘结到另一基底时，拉伸并且任选地退火的卷曲长丝幅材(或者更典型地，所述另一基底)可用粘合剂或粘结剂涂覆其表面积的全部或一部分。合适的粘合剂或粘结剂的例子包括乳状液、热熔融、可固化、或者溶剂型或压敏粘合剂，包括(甲基)丙烯酸酯基压敏粘合剂(例如，美国专利No.Re24,906(Ulrich)中所描述的那些)、聚氨酯粘合剂、天然或合成橡胶基粘合剂、环氧树脂粘合剂、可固化粘合剂、酚醛树脂粘合剂等等。
本文所述的拉伸非织造幅材适合用作其他吸收制品的流体传输部件，例如适用于防溢出或医疗用途，例如伤口敷料。这些其他吸收制品可包括成品(如，一次性)吸收制品的所有必要部件。因此，这些其他制品可包括靠近吸收(如，芯)材料的流体传输非织造幅材与流体可透过的顶片和/或流体不可透过的底片的结合。
已经发现拉伸卷曲长丝幅材在靠近吸收材料时能够提供快速的流体(如，盐溶液)吸收速率。靠近表示卷曲长丝幅材的至少一部分与吸收材料直接接触或者幅材的一部分与吸收材料流体连通，但未直接接触。当非织造幅材流体连通、但未直接接触时，非织造幅材与吸收材料之间可存在一个或多个其他流体可透过的基底(例如，薄纸层)。在一些受青睐的实施例中，非织造幅材具有第一主面、第二主面和厚度，第二主面与第一主面相对且基本上平行于第一主面，厚度在与第一主面和第二主面正交的方向上。非织造幅材的厚度限定侧边缘，吸收材料与侧边缘的至少一部分接触或流体连通。在一些实施例中，非织造幅材的至少两个相对的侧边缘与吸收材料接触或流体连通。可通过密封另两个相对边缘来使这些边缘为流体不可透过的。在另一实施例中，非织造幅材的所有侧边缘与吸收材料接触。
吸收(芯)材料通常为高度吸收材料，包括超吸收聚合物。吸收材料通常包括纤维素纤维与超吸收材料的共混物。一个示例性吸收材料具有约100g/m2至约700g/m2的基重，其被气流成网为纸浆的底层、纸浆和设置在纸浆中的超吸收聚合物的中层、以及包含至少一些纸浆的顶层。吸收材料可具有0.25或0.3g/cc至约0.4g/cc的密度。
吸收材料通常包括至少5或10重量％、优选至少15、20、25或30重量％的超吸收聚合物。超吸收聚合物通常不大于吸收材料的60重量％，在一些实施例中，不大于55、50、45或40重量％。吸收材料的基重可为至少150至200g/m2，通常不大于300或350g/m2。
本领域中已经描述了各种吸收(芯)材料及其制备方法。(参见例如US4,610,678和US6,896,669)。
在一些实施例中，流体吸收速率(根据实例中所描述的测试方法来测试)在4kg重量下为不大于10、9、8、7、6、5或约4秒。值得注意的是，发现测试的可商购获得的产品的流体吸收速率在4kg重量下为约23-31秒。在一些实施例中，流体吸收速率在12kg重量下为不大于50、40、30、20(在一些实施例中，不大于15)秒。值得注意的是，发现测试的可商购获得的产品的流体吸收速率在12kg重量下为约98-102秒。在一些实施例中，流体吸收速率在24kg重量下为不大于50或40秒(在一些实施例中，不大于35或30秒)。值得注意的是，发现测试的可商购获得的产品的流体吸收速率在24kg下为约102-182秒。这样的流体吸收性能可通过单次流体测试(100ml的0.9％的NaCl水溶液)或至少两次(2-100ml剂量的0.9％的NaCl水溶液，间隔时间为2分钟)实现。尽管流体吸收速率(根据实例中所描述的测试方法测试)是在成品个人卫生制品上测量的，推测顶片和底片对测试结果的影响很小或者没有影响。因此，推测流体吸收速率是靠近吸收材料的拉伸幅材的组装中间体的特性。
表征流体传输性质的另一特性是纵向流体分布长度(根据实例中所描述的测试方法测试)。在一些实施例中，纵向流体分布长度在4kg重量下为至少100、110、120、130、140mm，在一些实施例中，至少150或160mm。值得注意的是，发现测试的可商购获得的产品具有85mm的纵向流体分布长度。在一些实施例中，纵向流体分布长度在12kg重量下为至少100、125、150、160mm，在一些实施例中，至少170、180、190或200mm。值得注意的是，发现测试的可商购获得的产品具有78-85mm的纵向流体分布长度。在一些实施例中，纵向流体分布长度在24kg重量下为至少125、150、160mm，在一些实施例中，至少170mm。值得注意的是，发现测试的可商购获得的产品具有95-100mm的纵向流体分布长度。
用作吸收部件的流体传输元件的卷曲长丝幅材可具有各种形状，包括对称(点对称、线对称或面对称)或不对称形状。可以想到的卷曲幅材形状包括(但不限于)圆形、椭圆形、正方形、矩形、五边形、六边形、八边形、梯形、截棱锥形、沙漏形、哑铃形、狗骨形等。边缘和拐角可为直的或倒圆的。边可为弯曲的(凸状或凹状)、渐缩的、扩口的、或成角度的。此外，卷曲幅材还可包含切割区域，该区域形成空隙、腔、凹陷、通道或凹槽。在一些实施例中，卷曲幅材的形状优选为矩形。无论形状如何，卷曲长丝幅材流体传输元件通常可被限定为具有第一主面、第二主面、和厚度，第二主面与第一主面相对且基本上平行于第一主面，厚度在与第一主面和第二主面正交的方向上。
拉伸幅材可包括各种功能添加剂，包括例如抗微生物涂层、离子捕获涂层、干燥剂和气味控制粒子。
而对于幅材的流体传输性质而言，较低基重/较低密度的卷曲长丝幅材可为可取的，从幅材制造和运输角度，较低密度幅材通常较不可取。因此，在一个实施例中，制造并运输较高密度前体幅材，并且在随后制造组装中间体或(如，一次性)吸收制品期间将此前体幅材拉伸并任选地退火。作为另外一种选择，前体幅材可通过在单个连续工艺中拉伸并退火(如，通过将图1和图2或图8所示的工艺组合成单个(如，连续)工艺)而被制造并加工成吸收制品的流体传输部件。
本发明通过以下非限制性实例示出。
卷曲幅材制备
实例1-10(未拉伸的幅材)
根据美国专利No.6,762,139(Strommen)中描述的方法制备卷曲幅材。使用带有一英寸螺杆的Haake型挤出机(新罕布什尔州纽因顿的热电公司(Thermo Electron Corporation,Newington,NH))。将模头温度设定为260-302℃。冷却浴为100加仑水浴，保持在21-27℃。将TRITONGR-5M表面活性剂(0.025％，密西根州米德兰的陶氏化学公司(DowChemical Company,Midland,MI))添加到冷却浴。通过挤出机的树脂通过量以及幅材从冷却浴离开的线速度的分别调节来控制卷曲幅材的基重。挤出机的螺杆速度在5-100rpm的范围内，幅材从冷却浴离开的线速度在5-15米/分钟的范围内。利用ELITE-5815聚乙烯热塑性树脂(密西根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,MI))制备实例1-2的卷曲幅材。利用VERSIFY-4200聚丙烯热塑性树脂(密西根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,MI))制备实例3-6的卷曲幅材。从ELITE-5815与ENGAGE-8407聚乙烯树脂(密西根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,MI))的1:1重量比共混物制备实例7的卷曲幅材。利用DOW C700-35N聚丙烯冲击共聚物热塑性树脂(密西根州米德兰的陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany,Midland,MI))制备实例8-9的卷曲幅材。利用尼龙6树脂(作为ULTRAMID聚酰胺6从密西根州怀恩多特的巴斯夫公司(BASFCorporation,Wyandotte,MI)商购)制备实例10的卷曲幅材。对于实例1-9，使用102mm×19mm图案化挤出模头，其包含成五行均匀间隔的117个(直径为760微米)孔。在横向(CD)测量，卷曲幅材的宽度为10cm。对于实例1-10，长丝直径(微米)、幅材基重(gsm)、幅材厚度和幅材密度的测量值列于表1中。
实例11-21(拉伸幅材)
通过提供选自实例1-10的未拉伸前体幅材并通过手动拉伸和退火的结合进一步处理前体幅材来制备实例11-21的卷曲长丝拉伸幅材。使用纵向(MD)30cm且横向(CD)10cm的卷曲幅材样品。形成两个油墨标记，各标记设置在纵向上距边缘10cm处。在标记的位置处用手抓握样品并在纵向上拉伸，直至两个标记相隔30或40cm(3:1或4:1拉伸比)。在此手动拉伸操作过程中，卷曲幅材中的许多长丝与长丝粘结点断裂。张力被移除，允许幅材返回松弛状态。在松弛状态下，幅材的拉伸部分显著小于40cm，测得两个油墨标记之间的长度为约12-13cm。将幅材的拉伸部分第二次手动拉伸到油墨标记保持相隔20-25cm的位置(接近2:1拉伸比)。将样品保持在拉伸位置，夹到一片纸板上，并置于设定在65℃的烘箱中达30-45秒。将拉伸并退火的样品从烘箱取出，保持在环境温度下达1分钟，然后从夹紧设备上取下，以提供最终产品。
使用上述手动拉伸方法制备实例11-21的拉伸卷曲幅材。实例11-13从实例1开始制备，而实例14-16从实例7开始制备，并且实例17-21从实例3开始制备。对于实例1，起始卷曲幅材为6.2mm厚，对于实例7为7.1mm厚，对于实例3为7.2mm厚。在表2中，列出了初始幅材拉伸距离、在初始拉伸之后拉伸幅材材料的松弛距离、第二次幅材拉伸距离以及在第二次拉伸和退火步骤之后拉伸幅材材料的松弛距离的测量值。对于实例10-20，从三次重复收集数据，记录平均值。
在表3中，针对实例11-21列出了幅材基重(gsm)、幅材厚度(mm)以及幅材密度(g/cm3)的测量值。对于三个幅材特性中的每一个，计算针对拉伸幅材测量的值与针对未拉伸前体幅材测量的值之差。还计算值的增加或减小的百分比。计算结果列于表4中，表明拉伸卷曲幅材导致形成厚度增大、基重减小并且密度减小的幅材。
表1.未拉伸卷曲幅材
长丝直径(微米) 幅材基重(gsm) 幅材厚度(mm) 幅材密度(g/cm3)
实例1 357.6 541.3 6.2 0.087
实例2 400.3 366.7 4.7 0.078
实例3 374.7 480.8 7.2 0.067
实例4 495.4 561.8 12.9 0.043
实例5 701.9 705.8 11.4 0.062
实例6 736.1 531.7 7.9 0.067
实例7 347.7 422.4 7.1 0.059
实例8 501.5 514.9 9.5 0.054
实例9 496.0 473.6 5.6 0.084
实例10 292.5 400.5 12.6 0.032
表2.来自手动拉伸卷曲幅材的工艺的数据
表3.拉伸卷曲幅材
幅材基重(gsm) 幅材厚度(mm) 幅材密度(g/cm3)
实例11 294.0 7.8 0.038
实例12 226.0 9.4 0.024
实例13 287.8 10.0 0.029
实例14 222.7 8.6 0.026
实例15 267.0 8.1 0.033
实例16 255.3 10.0 0.025
实例17 257.7 8.5 0.030
实例18 304.8 8.5 0.035
实例19 305.9 9.1 0.034
实例20 463.8 8.3 0.056
实例21 417.8 9.1 0.046
表4.拉伸卷曲幅材的计算结果
幅材的显微照片检查
利用7.1X放大率的Leica型号MZ16立体显微镜(从德国韦次拉尔的徕卡显微系统公司(Leica Microsystems,Wetzlar,Germany)商购获得)拍摄未拉伸卷曲幅材(实例1和7)和拉伸卷曲幅材(实例13和15)的显微照片。针对幅材中断裂的长丝与长丝粘结点检查显微照片。将幅材样品平铺在显微镜的载物台上，并从幅材的顶面在幅材的五个随机选择的区域中拍摄显微照片。所有显微照片均为尺寸为0.83cm2(10.5mm(MD)×7.9mm(CD))的样品。由两个人检查显微照片，并独立地对倒钩计数。这针对每个样品得到总共十份数据。对各个值取平均，确定每个卷曲幅材实例的平均值。结果列于表5中。在该测试方法中，显微照片的检查限于对长丝侧向突出的倒钩进行计数。隐藏在长丝后面或朝着相机或远离相机突出的倒钩无法清楚看见，因此没有计算在内。样品区域中的倒钩的实际数量大于通过该测试方法确定的数量。
表5
幅材的类型 断裂粘结点的平均数(n＝10)
实例1 未拉伸 0
实例13 拉伸 3.9
实例7 未拉伸 0.2
实例15 拉伸 3.8
可压缩性
测量压缩卷曲幅材所需的能量。在恒温(23℃±2℃)和相对湿度(50％±5％)下进行所有测试。至少在测试之前24小时使所有材料和设备在这些条件下平衡。使用配有用于数据记录的计算机以及所需负载范围的通用恒定速率延伸张力测试仪(可得自马萨诸塞州坎顿市的英斯特朗工程公司(Instron Engineering Corporation,Canton,MA)的4200、4500或5500系列)。仪器夹头速度被设定为200mm/分钟，所使用的校准测力传感器额定为500N。将卷曲幅材的成品样品切割成3英寸直径的圆形，利用数字手持卡尺测量厚度。针对每个样品使用三份新材料，作为记录值的平均值列出数据。
Instron仪器配有平行对准的两个压缩台板(6英寸直径)，一个台板附接到用作基座的下夹具，一个附接到用作施加压缩力的移动活塞的上夹具。使台板接触，并在仪器上将夹具间隙测量设定为零。然后，将台板拉开至等于样品厚度的距离。将标距重新设定为零，然后手动进一步推开微小距离以允许放置样品。将样品放置在下台板上，使顶台板返回到零位置抵靠样品。然后，压缩样品，自动记录1、5、10、20、40、60和100kPa的压缩应力(kPa)下的可压缩性(应变百分比)。计算绘制的应力-应变曲线(介于0-90kPa)下的面积，并作为压缩功(WOC)(千焦耳/m3)列出(表6和7)。
计算针对每个拉伸幅材样品(实例11-13、15和17-21)测量的WOC值与针对对应未拉伸前体幅材测量的WOC之差。还确定WOC减小的百分比。结果列于表8中。数据表明，拉伸卷曲幅材导致WOC测量值减小。
表6.未拉伸卷曲幅材的可压缩性数据
表7.拉伸卷曲幅材的可压缩性数据
表8.拉伸卷曲幅材的WOC的减小
实例 WOC的减小(kJ/m3) WOC减小的百分比
实例11 4.3 42％
实例12 2.1 21％
实例13 4.6 45％
实例15 3.9 51％
实例17 4.5 47％
实例18 3.5 36％
实例19 3.7 39％
实例20 1.4 15％
实例21 3.1 32％
芯吸高度
将浅铝盘用盐溶液(0.9％的NaCl水溶液)填充至12.7mm的深度。为了提高可视性，用红色食用色素将盐溶液染色。将实例3和17的测试样品以及比较例A1-A3制备为25.4mm×152.4mm带。比较例A1是从六号婴儿尿布(以商品名“HUGGIES LITTLE MOVERS”商购自威斯康星州尼纳的金佰利公司(Kimberly Clark Corporation,Neenah,WI))获得的导流层(ADL)。ADL是3mm厚的非织造幅材，平均基重为106gsm，平均纤维直径为30微米。比较例A2是从成人失禁衬垫(以商品名“TENASERENITY”商购自宾夕法尼亚州费城的SCA个人用品公司(SCAPersonal Products,Philadelphia,PA))获得的吸收芯。吸收芯是粘结、气流成网的材料，包含夹在两片薄纸之间的纤维素纤维和超吸收聚合物。吸收芯为5mm厚，平均基重为440gsm。比较例A3是商购自金佰利公司(Kimberly Clark Corporation)的“WYPALL L30”非织造薄纸。将夹片附接到各样品的窄端，并将样品从设置在托盘上方的支撑物单独悬挂。样品取向以使得它们垂直于托盘设置，并且浸入盐溶液中以使得样品的自由端触摸到托盘的底部。在环境温度下，将样品保持在盐溶液中达60分钟。将样品从盐溶液中取出，用尺子测量盐溶液在各样品中移动的距离(表9)。随后，通过将样品悬挂在空气中达五分钟来使样品沥干，然后称重。得自幅材所保存的流体的重量增益百分比列于表9中。
表9
盐溶液移动的距离(mm) 重量增益百分比
实例3(未拉伸) 0.0 1.4％
实例17(拉伸) 0.0 5.9％
比较例A1 9.5 120.8％
比较例A2 76.2 912.2％
比较例A3 127 450.0％
悬垂性
具有固体水平和垂直表面的长方体用作悬垂性测量的测试结构。将101.6mm(CD)×152.4mm(MD)的非织造幅材样品平铺在立方体的顶面上，并设置为使得样品的76.4mm(在纵向方向上)从边缘垂下。幅材样品搁置在水平表面上的部分通过手压方式固定。该测试结构足够大，以允许材料从边缘自由垂下。通过测量从样品的悬垂部分的(底面的)外边缘到测试结构的相邻垂直表面的最短距离来确定悬垂性。实例3和17的测量结果记录于表10中。
表10
测量距离(mm)
实例3(未拉伸) 80
实例17(拉伸) 25
与未拉伸幅材相比，拉伸幅材的悬垂性增加了69％。
滞后
利用配备有用于数据记录的计算机以及所需负载范围的通用恒定速率延伸张力测试仪(型号5500R，可得自马萨诸塞州坎顿市的英斯特朗工程公司(Instron Engineering Corporation,Canton,MA))测量卷曲非织造幅材的滞后特性。在恒温(23℃±2℃)和相对湿度(50％±5％)下进行所有测试。至少在测试之前24小时使所有材料和设备在这些条件下平衡。将101.6mm(CD)×152.4mm(MD)的幅材样品安装在Instron仪器中，以使得当仪器的上夹具和下夹具的夹具设置为相隔76.2mm时将样品以最小松弛量固定。使用线接触夹具以使样品在夹具中的滑动和破损最小化。仪器夹头速度被设定为305mm/分钟，直至实现76.2mm(100％伸长率)的最大伸长率。在100％伸长率下，使夹具保持静止达一秒钟，然后返回到相隔76.2mm的零伸长率位置。在表11中，针对先前拉伸的卷曲幅材(实例15和19)和先前未拉伸的卷曲幅材(实例3和7)记录在25％、50％、75％和100％的幅材伸长率下测量的载荷值(以牛顿计)。数据表明，先前拉伸的幅材样品在25％伸长率下的载荷显著低于对应的先前未拉伸的样品。
表11-伸长百分比下的载荷(N)
在25％下 在50％下 在75％下 在100％下
实例3(未拉伸) 16.6 18.9 17.4 18.9
实例19(拉伸) 2.5(-82％) 7.7(-59％) 14.9 18.2
实例7(未拉伸) 20.9 23.3 25.4 25.6
实例15(拉伸) 11.5(-45％) 20.7(-11％) 26.0 28.9
流体传输速率
在施加压缩力和未施加压缩力的情况下测量实例12和17-20的拉伸卷曲幅材的流体传输速率。将卷曲幅材的圆形样品(75mm直径)置于两个有机玻璃板(20.3cm×20.3cm)之间。穿过顶板的中心切出15mm直径的孔。将锥形玻璃漏斗(13mm内径杆)置于孔中，以使得漏斗杆与顶板的底部齐平。将最少量的ParafilmTMM(伊利诺伊州芝加哥的佩希内塑料包装公司(Pechiney Plastic Packaging,Chicago,IL))缠绕在杆上，以便实现漏斗杆与板中的孔之间的牢固、不泄露的密封。附接有漏斗的顶板重为427g。将卷曲幅材样品设置为使得顶板中的孔位于卷曲幅材样品的中心的正上方。为了提供压缩力，按照前提条件是总重量(在增加0-24千克的范围内)在顶面上均匀分布的模式向顶板增加单独的砝码。通过将盐溶液(100mL的0.9％的NaCl水溶液)快速添加到漏斗并测量所有流体进入卷曲幅材所需的时间，来确定在不同的压缩力(0-24kg)下卷曲幅材的流体传输速率。为了提高可视性，用红色食用色素将盐溶液染色。表12中呈现了从实例12和17-20制备的卷曲幅材样品的结果。
表12
成人失禁衬垫中的流体吸收速率和流体分布
使用测量卷曲幅材样品的流体传输速率的上述测试设备和测试方法来测量成人失禁衬垫的流体吸收速率和流体分布，这种流体吸收速率和流体分布通过用卷曲幅材样品替换衬垫的吸收芯部分来修改。吸收芯的整个厚度的中部被移除，将卷曲幅材插入代替移除的吸收芯，使得幅材的一个主面与顶片或导流层(ADL)接触，幅材的相对主表面与底片接触，与幅材的厚度对应的侧边缘与吸收芯接触。用作测试制品的成人失禁衬垫的例子是本领域技术人员所熟知的，先前已在美国专利No.5,019,065(Scripps)、美国专利No.6,509,513(Glaug)、美国专利No.4,834,735(Alemany)和美国专利No.4,610,678(Weisman)中有所描述。典型的成人失禁衬垫测试制品由顶片、底片、位于顶片和底片之间的吸收芯元件、和位于吸收芯元件与顶片之间的任选的ADL构成。顶片和底片的边缘附接以形成密封。测试衬垫的总尺寸在约26-31cm(长度)×9-11cm(宽度)×3-10mm(厚度)的范围内。测试衬垫的总重量在约11-26g的范围内。
顶片是基重为约27-37gsm的液体可透过的聚丙烯无纺布。底片是厚度为约0.5-2.0密耳的液体不可透过的聚乙烯膜。吸收芯部件由纤维素纤维(约70-80重量％)和超吸收聚合物(约20-30重量％)的混合物构成。吸收芯元件的尺寸在约24-29cm(长度)×7-9cm(宽度)×3-10mm(厚度)的范围内。衬垫中的吸收芯的量在约8-25克的范围内。被移除以插入卷曲幅材的吸收芯的量在约1.5-3.5g的范围内。在插入了卷曲幅材部件的衬垫的实例中，衬垫被重新组装，但开放边缘区域没有重新密封。任选的ADL是基重为约50-150gsm的薄纸或非织造层。ADL的尺寸在约17-31cm(长度)×4-8cm(宽度)的范围内。
将失禁衬垫设置在测试设备中，以使得衬垫的顶片面向上板(底片搁置在下板上)，并且衬垫相对于玻璃顶板中的孔保持居中。每个测试中所使用的盐溶液的量为75mL。通过将盐溶液快速添加到漏斗并测量所有流体进入衬垫所需的时间来确定在不同的压缩力(0-24kg)下衬垫的流体吸收速率。通过将衬垫从设备上取下并测量液体在衬垫中移动的总纵向距离(mm)来确定每个衬垫中的液体的纵向分布。通过将整个测试设备初始置于盘中来测量液体从衬垫的渗漏(克)。将测试过程中从衬垫渗漏的任何液体收集在盘中，恢复，然后称重。结果示于表13-17中。
实例22
通过用手移除衬垫的30mm×120mm部分(在衬垫的纵向和横向上均保持居中)中的所有吸收芯部件，并用1.16g实例13的样品填充后续空隙来修改TENA SERENITY成人失禁衬垫(可得自宾夕法尼亚州费城的SCA个人用品公司(SCA Personal Products,Philadelphia,PA))。在填充空隙之后，通过将衬垫的原始顶片和导流层(ADL)重新定位来重新组装衬垫。在此构型中，从漏斗输送来的流体穿过顶片和ADL，然后流入插入的卷曲幅材中(在没有首先接触卷曲幅材的情况下接触吸收芯的流体仅为忽略不计的量)。针对测试条件中的每个重复使用实例13的卷曲幅材样品。在每个测试之间，将幅材样品从润湿的衬垫移除，吸干，然后重新插入新(干燥)衬垫的空隙中。
实例23
利用如实例22中所述的相同过程修改POISE成人失禁衬垫(可得自威斯康星州尼纳的金佰利公司(Kimberly-Clark Corporation,Neenah,WI))。在衬垫中形成的空隙用1.09g实例13的样品填充。
实例24
通过用手移除衬垫的25.4mm×140mm部分(在衬垫的纵向和横向上均保持居中)中的所有吸收芯部件，并用1.22g实例15的样品填充后续空隙来修改TENA LADY EXTRA成人失禁衬垫(可得自瑞典斯德哥尔摩的SCA卫生用品公司(SCA Hygeine Products,Stockholm,Sweden))。在填充空隙之后，通过将衬垫的原始顶片和导流层重新定位来重新组装衬垫。在此构型中，从漏斗输送来的流体穿过顶片和ADL，然后流入插入的卷曲幅材中(在没有首先接触卷曲幅材的情况下接触吸收芯的流体仅为忽略不计的量)。针对测试条件中的每个重复使用实例15的卷曲幅材样品。在每个测试之间，将幅材样品从润湿的衬垫移除，吸干，然后重新插入新(干燥)衬垫的空隙中。
比较例B、C和D
比较例B是未修改的TENA SERENITY成人失禁衬垫。比较例C是未修改的POISE成人失禁衬垫，比较例D是未修改的TENA LADYEXTRA成人失禁衬垫。
表13
表14
表15
表16
表17
多次流体测试之后成人失禁衬垫中的流体吸收速率和流体分布
评估根据实例22构造的成人失禁衬垫在两次75mL盐溶液测试之后的流体吸收速率和流体分布。使用确定流体吸收速率的上述设备。在第一次测试之后，移除增加的重量和玻璃顶板，保持衬垫不受干扰达两分钟。将设备重新组装，进行第二此盐溶液测试。结果示于表18-19中。
表18
表19

Claims (54)

1.一种制备非织造幅材的方法，包括以下步骤：
提供第一热塑性非织造幅材，所述第一热塑性非织造幅材包括多个卷曲长丝，其中所述卷曲长丝具有至少50微米的平均直径并且利用间歇粘结点相互接合；以及
拉伸所述幅材，从而提供拉伸幅材。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述卷曲长丝在拉伸之前和之后在一个方向上是连续的。
3.根据权利要求2所述的方法，所述第一热塑性非织造幅材基本上平行于所述卷曲长丝连续的所述方向拉伸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性幅材被拉伸到这样的距离，所述距离不大于展开所述长丝的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材具有初始长度，并且所述幅材被拉伸所述初始长度的2-6倍。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，还包括将所述拉伸幅材退火并冷却。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在将所述拉伸幅材退火并冷却之前，所述拉伸幅材至少部分地松弛。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述拉伸幅材粘结到基底。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述间歇粘结点包括熔融粘结点。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材在低于所述熔融粘结点的软化点的温度下拉伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述幅材的拉伸使所述间歇粘结点的一部分断裂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述拉伸幅材的面每cm2包括至少1、2或3个断裂粘结点。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述拉伸幅材包括直径小于所述平均直径的长丝的部分、取向的长丝的部分、或它们的组合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材具有初始基重，并且所述拉伸幅材具有低于所述初始基重的基重。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述初始基重为300gsm至800gsm。
16.根据权利要求14-15中任一项所述的方法，其中所述拉伸幅材的基重比所述初始基重减小10％至75％。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述拉伸幅材具有200gsm至400gsm的基重。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述拉伸幅材具有200gsm至300gsm的基重。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材具有初始厚度，并且所述拉伸幅材具有大于所述初始厚度的厚度。
20.根据权利要求19所述的方法，其中根据前述权利要求中任一项所述的拉伸幅材具有3至12mm的厚度。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材具有初始密度，并且所述拉伸幅材具有低于所述初始密度的密度。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述拉伸幅材具有在0.02至0.10g/cm3范围内的密度。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材具有初始压缩功，并且所述拉伸幅材具有低于所述初始压缩功的压缩功。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述拉伸幅材具有不大于20kJ/m3的压缩功。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述拉伸幅材能够在基本上与所述长丝连续的方向平行的方向上伸长25％至200％，而不会使所述间歇粘结点断裂。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材具有25％伸长率下的初始载荷，并且所述拉伸幅材具有低于所述初始载荷的载荷。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述拉伸幅材其中所述非织造幅材在25％伸长率下呈现小于15牛顿的载荷。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一热塑性非织造幅材具有初始悬垂性，并且所述拉伸幅材具有大于所述初始悬垂性的悬垂性。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述拉伸幅材具有小于50mm的悬垂性。
30.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述非织造幅材具有不大于5、4、3、2或1mm的盐溶液芯吸高度。
31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述热塑性非织造幅材通过以下方法来制备：将连续热塑性长丝挤出到淬火浴中，使得所述淬火的幅材以比挤出速率低的速率推进。
32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法的步骤按顺序连续地进行。
33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括切割所述幅材的分立片的步骤。
34.一种通过前述权利要求中任一项所述的方法制备的热塑性非织造幅材。
35.一种热塑性非织造幅材，包括利用间歇粘结点相互接合的多个拉伸卷曲长丝，所述多个拉伸卷曲长丝具有至少50微米的平均直径。
36.根据权利要求35所述的热塑性非织造幅材，其中所述拉伸卷曲长丝在一个方向上连续。
37.根据权利要求35-36所述的热塑性非织造幅材，其中所述间歇粘结点包括熔融粘结点。
38.根据权利要求35-37中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述非织造幅材的面每cm2包括至少1、2或3个断裂粘结点。
39.根据权利要求35-38中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述拉伸幅材包括直径小于所述平均直径的长丝的部分、取向的长丝的部分、或它们的组合。
40.根据权利要求35-39中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述拉伸幅材具有在200gsm至400gsm的范围内的基重。
41.根据权利要求40所述的热塑性非织造幅材，其中所述拉伸幅材具有在200gsm至300gsm的范围内的基重。
42.根据权利要求35-41中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述拉伸幅材具有4至12mm的厚度。
43.根据权利要求35-42中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述幅材具有在0.02至0.10g/cm3的范围内的密度。
44.根据权利要求43所述的热塑性非织造幅材，其中所述幅材具有在0.02至0.05g/cm3的范围内的密度。
45.根据权利要求35-44中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述幅材具有不大于20kJ/m3的压缩功。
46.根据权利要求45所述的热塑性非织造幅材，其中所述幅材具有不大于10kJ/m3的压缩功。
47.根据权利要求35-46中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述非织造幅材能够在基本上与所述长丝连续的方向平行的方向上伸长25％至200％，而不会使所述间歇粘结点断裂。
48.根据权利要求35-47中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述非织造幅材在25％伸长率下呈现小于15牛顿的载荷。
49.根据权利要求35-48中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述非织造幅材具有小于50mm的悬垂性。
50.根据权利要求35-49中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述非织造幅材具有不大于5、4、3、2或1mm的盐溶液芯吸高度。
51.根据权利要求35-50中任一项所述的热塑性非织造幅材，其中所述卷曲长丝包括聚烯烃聚合物。
52.一种组装中间体，包括与另一基底结合的根据权利要求34-51中任一项所述的热塑性非织造幅材。
53.根据权利要求52所述的组装中间体，其中所述热塑性非织造幅材靠近吸收材料。
54.一种吸收制品，包括根据权利要求34-51中任一项所述的热塑性非织造幅材以及靠近所述热塑性非织造幅材的吸收材料，其中所述制品不是个人卫生制品。
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