CN103988068B - 检测制品的组件的方法以及制备用于检测的组件的方法 - Google Patents
检测制品的组件的方法以及制备用于检测的组件的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103988068B CN103988068B CN201280061335.3A CN201280061335A CN103988068B CN 103988068 B CN103988068 B CN 103988068B CN 201280061335 A CN201280061335 A CN 201280061335A CN 103988068 B CN103988068 B CN 103988068B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- assembly
- goods
- film
- microporous membrane
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8803—Visual inspection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08J2323/14—Copolymers of propene
Abstract
本发明公开了一种检测制品中第一组件的存在或位置的方法。对入射光具有预定响应的第一组件包含微孔膜,所述微孔膜包含半结晶聚烯烃和β-成核剂。所述方法包括用入射光照射所述制品,检测从所述被照射制品接收到的光;以及识别从所述被照射制品接收到的光中所述第一组件的预定响应,以检测所述第一组件的存在或位置。本发明还公开了一种制备用于制品的机械紧固组件的方法。所述方法包括拉伸包含β-球晶并具有直立紧固元件的膜背衬,以提供微孔膜背衬,所述微孔膜背衬具有足够的孔隙度,以允许在经过包括光检测器的检测系统时对其进行检测。
Description
背景技术
半结晶聚烯烃可具有不止一种晶体结构。例如,已知等规聚丙烯结晶为至少三种不同晶型:α(单斜晶体)、β(假六方晶体)和γ(三斜晶体)晶型。在熔融结晶材料中,主要晶型为α或单斜晶体晶型。除非某些异质晶核存在或已在温度梯度下或在存在剪切力的情况下发生结晶化,否则β晶型通常仅以很小百分比的含量出现。异质晶核通常被称为β-成核剂,其充当可结晶聚合物熔体中的异物。当聚合物冷却至其结晶温度以下时,松散的螺旋状聚合物链围绕β-成核剂取向,以形成β-相区。聚丙烯的β晶型为亚稳态晶型,这可通过热处理和/或施加应力转化成更稳定的α晶型。已知在某些条件下拉伸聚丙烯的β-晶型时,可形成不同量的微孔。参见例如Chuetal.,“Microvoidformationprocessduringtheplasticdeformationofβ-formpolypropylene”,Polymer,Vol.35,No.16,pp.3442-3448,1994(Chu等人,“β晶型聚丙烯的塑性变形过程中的微孔形成过程”,《聚合物》,第35卷,第16期,第3442-3448页,1994年)和Chuetal.,“Crystaltransformationandmicroporeformationduringuniaxialdrawingofβ-formpolypropylenefilm”,Polymer,Vol.36,No.13,pp.2523-2530,1995(Chu等人,“β晶型聚丙烯膜的单轴拉延过程中的晶体转化和微孔形成”,《聚合物》,第36卷,第13期,第2523-2530页,1995年)。
在其他技术中,在制品的制造过程中,有时需要监测待结合到制品中的一个或多个组件的存在或位置。例如,在制造一次性吸收产品如尿布和其他失禁产品的高度自动化工艺中,某些组件(如支撑层、吸收垫、弹性组件和紧固件组件)必须相对于彼此和/或其他组件设置或对齐,以提供合格的产品。在制造过程中通常使用检测系统检测此类组件的位置。诸如美国专利No.5,359,525(Weyenberg)中所公开的一些示例性对准检测系统采用常规摄像机捕获通过组件反射和/或透射的可见光和紫外光,以便生成此类组件的静止视频图像。在生成制品及其若干组件的视频图像后,可对图像进行分析,以确定组件是否正确设置和彼此对准。美国专利No.6,927,857(Koele等人)中所述的另一个检测系统利用红外线检测器生成来自用光照射的复合制品的图像。复合制品的一个或多个组件包含红外线阻隔剂,以提高组件的可检测度。
发明内容
本发明涉及使用光照射和光检测器检测制品中的一个或多个组件的存在或位置。组件中的至少一者包含半结晶聚烯烃的微孔膜,该微孔膜含有β-成核剂。
在一个方面,本发明提供了检测制品中第一组件的存在或位置的方法。对入射光具有预定响应的第一组件包含微孔膜,该微孔膜包含半结晶聚烯烃和β-成核剂。该方法包括用入射光照射制品,检测从被照射制品接收到的光,和识别从被照射制品接收到的光中第一组件的预定响应,以检测第一组件的存在或位置。第一组件可以是结构化膜,例如,具有背衬和直立表面结构,例如附接到背衬的柱。在这些实施例的一些中,背衬是微孔的而直立柱的孔隙度水平比背衬低。第一组件可以是例如机械紧固件。
在另一个方面,本发明提供了制备用于制品的机械紧固组件的方法。该方法包括在存在工具的情况下,挤出包含聚丙烯和β-成核剂的聚合物组合物的熔体,以提供具有直立紧固元件的膜背衬;将膜背衬的至少一部分冷却至足以形成β-球晶的温度;以及拉伸包含β-球晶的膜背衬,以提供微孔膜背衬,该膜背衬具有足够的孔隙度,以允许在制品经过包括光源和光检测器的检测系统时检测机械紧固组件。在这些实施例的一些中,拉伸是单轴的。一些实施例,进行拉伸一提供至多3:1的总拉伸比。
在本专利申请中,诸如“一个”、“一种”和“所述”之类的术语并非仅指单一实体,而是包括一般类别,其具体实例可用于举例说明。术语“一个”、“一种”和“所述”可以与术语“至少一种”互换使用。后接列表的短语“至少一种(一个)”和“包括至少一种(一个)”指列表中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。除非另外指明,否则所有数值范围均包括它们的端点以及端点之间的非整数值。
术语“结构化膜”是指具有不同于平坦或平滑表面的膜。
术语“直立”是指诸如从热塑性背衬突出的柱,以及包括垂直于背衬而直立的那些,以及与背衬呈除90度之外的角度的那些的表面结构。
术语“第一”和“第二”在本发明中仅以其相对意义使用。应当理解,除非另外指明,那些术语仅为了在描述一个或多个实施例时的便利而使用。
如本文所用,术语“纵向”(MD)表示可用于制备本文所公开的机械紧固组件的方法的一些实施例的半结晶聚烯烃的连续幅材的运行方向。当机械紧固件补片为从连续幅材切割的较小部分时,纵向通常对应于补片的长度“L”。如本文所用,术语纵向和纵向方向通常能够互换使用。如本文所用的术语“横向”(CD)表示基本与纵向垂直的方向。当从连续幅材上切割机械紧固件补片时,横向对应于补片的宽度“W”。
在以下描述中,术语“微孔膜”是指包含多个孔的膜,所述孔的最大尺寸(在一些情况下,直径)为至多10微米。根据ASTMF-316-80通过测量起泡点来测量孔径。当在下文论述“微孔膜”时,其适用于包含在第一组件、机械紧固组件或这两者中的微孔膜。
本发明的上述发明内容并非旨在描述本发明所公开的每个实施例或每种实施方式。以下描述更具体地例示了示例性实施例。因此,应当理解,附图和以下描述仅用于举例说明的目的,而不应被理解为是对本发明范围的不当限制。
附图说明
结合附图,参考以下对本发明的多个实施例的详细说明,可更全面地理解本发明,其中:
图1a是可用于实践根据本发明的方法的实例4的结构化膜的横截面的扫描电子显微图像;
图1b是比较例4的结构化膜的横截面的扫描电子显微图像,该结构化膜为不含β-成核剂的拉伸的结构化膜;
图2a是包含β-成核剂的示例性结构化膜的顶视图的光学显微图像,其中该膜未被拉伸;
图2b是可用作根据本发明的方法中的第一组件的示例性微孔膜的顶视图的光学显微图像,其中图2a中所示膜已被拉伸;
图3a是可用于实践根据本发明的方法的实例4的顶视图的光学显微图像;
图3b是比较例4的顶视图的光学显微图像,其为不含β-成核剂的拉伸的结构化膜;
图4a和4b是可用于实践本发明的示例性制品的侧视图和顶视图;和
图4c示出了图4a和4b的制品的图像,该图像用检测根据本发明的制品中的第一组件的存在或位置的方法的一些实施例生成。
具体实施方式
本发明的方法采用或提供包含半结晶聚烯烃的微孔膜。多种聚烯烃可为有用的。通常,半结晶聚烯烃包含聚丙烯。应当理解,包含聚丙烯的半结晶聚烯烃可以包含聚丙烯均聚物或包含丙烯重复单元的共聚物。共聚物可以是丙烯和至少一种其他烯烃(如乙烯或具有4至12或4至8个碳原子的α-烯烃)的共聚物。乙烯、丙烯和/或丁烯的共聚物可为有用的。在一些实施例中,共聚物包含至多90重量%、80重量%、70重量%、60重量%或50重量%的聚丙烯。在一些实施例中,共聚物包含至多50重量%、40重量%、30重量%、20重量%或10重量%的聚乙烯或α-烯烃中的至少一种。半结晶聚烯烃还可以是包含聚丙烯的热塑性聚合物的共混物的一部分。合适的热塑性聚合物包括在常规加工条件下通常可熔融加工的可结晶聚合物。即,聚合物在加热时通常将软化和/或熔化,以允许在常规设备(例如挤出机)中加工,以形成片材。在受控的条件下冷却可结晶聚合物的熔体时,其自发地形成几何规则和有序的化学结构。合适的可结晶热塑性聚合物的例子包括加成聚合物,例如聚烯烃。可用的聚烯烃包括乙烯聚合物(如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯)、α-烯烃(如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯)、苯乙烯,以及此类烯烃的两种或更多种的共聚物。半结晶聚烯烃可以包含此类聚合物的立体异构体的混合物,如等规聚丙烯与无规聚丙烯或等规聚苯乙烯与无规聚苯乙烯的混合物。在一些实施例中,半结晶聚烯烃共混物含有至多90重量%、80重量%、70重量%、60重量%或50重量%的聚丙烯。在一些实施例中,共混物含有至多50重量%、40重量%、30重量%、20重量%或10重量%的聚乙烯或α-烯烃中的至少一种。
在一些实施例中,本发明的方法采用包含半结晶聚烯烃并且熔体流动速率在0.1至10分克/分钟范围内如0.25至2.5分克/分钟的聚合物组合物。
本发明的方法在包含半结晶聚烯烃的微孔膜中采用β-成核剂。β-成核剂可以是任何无机或有机成核剂,该成核剂可在包含聚烯烃的熔融成型的片材中生成β-球晶。可用的β-成核剂包括γ喹吖啶酮、醌茜磺酸铝盐、二氢喹啉并吖啶二酮(dihydroquinoacridin-dione)和喹吖啶四酮(quinacridin-tetrone)、三苯酚双三嗪(triphenenolditriazine)、硅酸钙、二羧酸(如辛二酸、庚二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸)、这些二羧酸的钠盐、这些二羧酸与周期表的第IIA族金属(如钙、镁或钡)的盐、δ-喹吖啶酮、己二酸或辛二酸的二酰胺、不同类型的溶靛素和汽巴丁有机颜料、喹吖啶酮醌、N',N'-二环己基-2,6-萘二甲酰胺(可例如以商品名“NJ-StarNU-100”得自新日本理化株式会社(NewJapanChemicalCo.Ltd.))、蒽醌红和双偶氮黄颜料。挤出膜的特性取决于β成核剂的选择和β-成核剂的浓度。在一些实施例中,β-成核剂选自γ-喹吖啶酮、辛二酸的钙盐、庚二酸的钙盐以及多元羧酸的钙盐和钡盐。在一些实施例中,β-成核剂为喹吖啶酮着色剂永固红E3B(PermanentRedE3B),也称为Q-染料。在一些实施例中,通过将有机二羧酸(如庚二酸、壬二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸)与第II族金属(如镁、钙、锶和钡)的氧化物、氢氧化物或酸式盐混合形成β-成核剂。这种所谓的双组分引发剂包含与上列有机二羧酸中的任何一种混合的碳酸钙和与庚二酸混合的硬脂酸钙。在一些实施例中,β-成核剂为如美国专利No.7,423,088(等人)中所述的芳族三甲酰胺。
将β-成核剂掺入可用于制备本文所公开的微孔膜的半结晶聚烯烃中的便利方法是通过使用浓缩液。浓缩液通常为高负荷的粒状聚丙烯树脂,其含有比最终膜中所需的更高浓度的成核剂。成核剂以0.01重量%至2.0重量%(100至20,000ppm)范围内的浓度存在,在一些实施例中,以0.02%重量%至1重量%(200至10,000ppm)范围内的浓度存在。典型的浓缩液与按膜的总聚烯烃含量的重量计在0.5重量%至50重量%范围内(在一些实施例中,在1重量%至10重量%范围内)的非成核聚烯烃共混。最终微孔膜中β-成核剂的浓度范围可为0.0001重量%至1重量%(1ppm至10,000ppm),在一些实施例中,可为0.0002重量%至0.1重量%(2ppm至1000ppm)。浓缩液还可含有其他添加剂,例如稳定剂、颜料和加工助剂。
本发明所用β-成核剂起到从熔融状态诱发聚合物结晶并且促进聚合物结晶位置的引发以加速聚合物结晶的重要作用。因而,成核剂在聚合物的结晶温度下可以是固态。由于成核剂提高聚合物的结晶速度,因此所得聚合物粒子或球晶的粒度减小。
可例如使用X射线晶体学和差示扫描量热法(DSC)测定半结晶聚烯烃中β-球晶的含量。通过DSC,可测定半结晶聚烯烃膜中α相和β相二者的熔点和熔化热。就半结晶聚丙烯而言,β相的熔点低于α相的熔点(如,低约10至15℃)。β相的熔化热与总熔化热之比提供了样品中β-球晶的百分比。在本文所公开的制备用于制品的组件的方法的一些实施例中,在拉伸形成微孔之前,膜的至少一部分中β-球晶的含量以膜中α相和β相晶体的总量计为至少10%、20%、25%、30%、40%或50%。在一些实施例中,β-球晶的这些含量还可见于拉伸后的微孔背衬上的直立柱中。
在本文所公开的方法中,根据所需的应用,另外的成分可包含于微孔膜中。例如,可包含表面活性剂、抗静电剂、紫外线辐射吸收剂、抗氧化剂、有机或无机着色剂、稳定剂、阻燃剂、芳香剂和增塑剂。微孔膜还可以包含α-成核剂。上述β-成核剂中的许多具有颜色。可例如以着色浓缩液或着色母料的形式添加另外的着色剂。
在一些实施例中,可用于本文所公开的方法的微孔膜可为多层膜或多组分膜的一部分。例如,在本文所公开的检测制品中第一组件的存在或位置的方法的一些实施例中,第一组件包含具有至少一个含微孔膜的层的多层膜。可采用任何常规的方法形成多层或多组分的熔融流。可通过例如在美国专利No4,839,131(Cloeren)中示出的多层供料头来形成多层熔融流。也可使用具有不同组分的域或区域的多组分的熔融流。可用的多组分熔融流可通过使用添加共挤出模具或其他已知方法(如,美国专利No.6,767,492(Norquist等人)中示出的方法)形成。在另一个例子中,美国专利No.5,429,856(Krueger等人)描述了这样一种方法,其中将聚合物熔融流分段为多个子流,然后挤入另一个熔融流的中心中,然后将其成型为膜。该共挤出方法产生了在另一聚合物的基体内具有多股分段流的膜。在其中微孔膜包含直立柱的实施例中,除一种主要的形成背衬的材料外,直立柱可至少部分地由不同的热塑性材料形成。由多层熔融流制得的各种构型的直立柱(例如)示于美国专利No.6,106,922(Cejka等人)中。
微孔膜还可用于将本文所公开的方法实践为并列型共挤出膜。并列型共挤出膜可通过多种可用的方法制得。例如,美国专利No.4,435,141(Weisner等人)描述了用于制备多组分膜的具有模具棒的模具,所述多组分膜在膜横向上具有交替的分段。在模具的出口区域处的一个或多个模具棒,利用在模具棒的两个外面上形成的通道使两股聚合物流分段。在这些通道内的两组分段聚合物流在模具棒的尖端处汇聚,在该处两个模具棒面汇合。分段聚合物流被布置为使得当两股分段聚合物流在棒尖端处汇聚时,它们形成具有聚合物的交替并列型区的膜。还设想使用两个并列型模具棒,其中相邻模具棒的两个面接合,并形成将第三组分段聚合物流导向至其中两个模具棒汇合的尖端的腔体。三股分段聚合物流汇聚并形成ABCABC三者并列型聚合物流。还可以对这些方法和装置进行调整,使得连续的外表层可被共挤出到如美国专利No.6,669,887(Hilston等人)中所述的并列型共挤出膜的一个或两个外面上。用于(在存在或不存在表层的情况下)并列型共挤出的另一个可用的方法和装置描述于例如国际专利申请公布No.WO2011/097436(Gorman等人)中。
在一些实施例中,可用于本文所述方法的微孔膜是具有并列型第一和第二分道的共挤出膜,其中第一分道包含半结晶聚烯烃和β-成核剂,并且其中第二分道包含不同的聚合物组合物。在一些实施例中,微孔膜被包含在具有第一和第二层的多层膜中,其中第一层包含半结晶聚烯烃和β-成核剂,并且其中第二层包含不同的聚合物组合物。用于不同的聚合物组合物的合适的热塑性材料包括:聚烯烃均聚物,例如聚乙烯和聚丙烯、乙烯、丙烯和/或丁烯的共聚物;包含乙烯的共聚物,例如乙烯乙酸乙烯基酯和乙烯丙烯酸;聚酯,例如聚(乙烯对苯二酸酯)、聚乙烯丁酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯;聚酰胺,例如聚(聚己二酰己二胺);聚氨酯;聚碳酸酯;聚(乙烯醇);酮,例如聚醚醚酮;聚苯硫醚;以及它们的混合物。在一些实施例中,不同的聚合物组合物(如第二分道或第二层中)包含α成核剂(如聚丙烯中)。在一些实施例中,不同的聚合物组合物(如第二分道或第二层中)包含弹性材料。第二分道和第二层不需要是微孔的。
在一些实施例中,可用于本文所述方法的微孔膜是结构化膜,例如包含直立表面结构,如柱、脊或紧固元件。此类结构可以在膜上间隔开。在一些实施例中,表面结构通常未间隔开。例如,结构化膜可在膜的两个方向上具有一系列交替的邻接的直立和倒棱锥。在其他例子中,结构膜可具有在膜的表面上以一个方向延伸的一系列交替的邻接的脊和凹槽(即峰和谷)。在一些实施例中,膜可包含一个或多个分隔邻接的表面结构区域的非结构化膜区域。结构化膜可包含不止一种表面结构(如上述表面结构中的任何一种)。例如,结构化膜可具有连续脊和直立柱的组合。
背衬和表面结构通常是一体的(即,作为一体的单元同时形成)。背衬通常呈可具有基本上均匀的厚度的片材或幅材的形式,其中直立结构直接附接到背衬。在制备用于根据本发明的制品的机械紧固组件的方法中,在存在工具的情况下挤出包含聚烯烃和β-成核剂的聚合物熔体,以提供对于膜的至少一部分在背衬上具有直立柱的膜。然后将结构化膜冷却至足以形成β-球晶的温度(如60℃至120℃或90℃至120℃范围内的温度)。在其他实施例中,在冷却熔体的至少一部分之后,(如通过压印或通过使膜暴露于工具和加热)在膜背衬上形成多个表面结构。
背衬上的直立柱或脊可以(例如)通过利用模具和浇铸模塑成型技术的常规挤出法而制得。在一些实施例中,将含β-成核剂的聚烯烃组合物送入连续移动的模具表面上,所述模具表面存在具有直立柱的反相形状的腔体。聚烯烃组合物可经过由两个辊形成的辊隙之间或者经过介于模具面与辊表面之间的辊隙之间,所述辊中的至少一个具有腔体(即所述辊中的至少一个为工具辊)。由辊隙提供的压力迫使树脂进入腔体中。在一些实施例中,可以利用真空装置来抽空腔体,从而更容易地填充所述腔体。辊隙具有通常足够大的间隙使得在腔体上形成粘附的背衬。模具表面和腔体可任选地空气冷却或水冷却至足以形成β-球晶的温度(如,60℃至120℃或90℃至120℃范围内的温度)。在这些实施例中,在存在形成直立柱的工具的情况下,将膜的至少一部分冷却至足以形成β-球晶的温度。然后可例如通过剥除辊从模具表面剥除一体化形成的背衬和直立柱。
用于在背衬上制得直立柱的合适的工具辊可通过将具有直立柱的反相形状的一系列孔形成到(如,通过计算机数字控制下的钻孔、光蚀刻、利用流电印刷套管、激光钻孔、电子束钻孔、金属冲孔、直接加工、或失蜡处理)金属模具或套管的圆柱形面中来制备。其他合适的工具辊包括由一系列板形成的那些,所述板限定围绕其周边的多个柱成型腔体,如在(例如)美国专利No.4,775,310(Fischer)中所述的那些。例如,可通过钻孔或光致抗蚀剂技术在板中形成腔体。另外其他合适的工具辊可以包括线材缠绕的辊,它们连同其制造方法在(例如)美国专利No.6,190,594(Gorman等人)中公开。可涂布模具、套管、板或线的暴露表面,以赋予表面性质,如增加的耐磨性、受控的剥离特性和受控的表面粗糙度。涂层(如果存在)通常选择为以使得聚烯烃组合物对工具辊的粘附力小于在从工具辊去除热塑性背衬之时聚烯烃组合物的内聚力。
用于形成具有直立柱的背衬的另一个示例性方法包括使用限定直立柱成型腔体的阵列的柔性模具带,如在美国专利No.7,214,334(Jens等人)中所述。模具带围绕第一和第二辊接受辊轧。熔融的聚烯烃组合物源可被布置用于将聚烯烃组合物递送到模具带。使装置构造为在压力下迫使塑性树脂进入间隙中的所述带的柱成型腔体中,以模制直立柱的阵列并同时形成背衬。
直立柱(可以由(例如)上述方法中的任何一种制成)可具有例如从附接到背衬的基座部分向远侧末端逐渐变细的形状。基座部分可具有比远侧末端更大的宽度尺寸,这可有利于在上述方法中从模具表面去除柱。
在一些实施例中,使根据上述方法中的任何一种形成的直立柱的远侧末端变形,以形成具有套环接合悬垂部分的顶盖。如本文所用,术语“套环接合”与机械紧固元件(即挂钩元件)机械附接到套环材料的能力相关。一般来讲,具有套环接合头部的挂钩元件具有与柱的形状不同的顶盖形状。可通过使用标准的织造、非织造或针织材料来确定和限定挂钩元件的套环接合能力。相比于不具有套环接合顶盖的柱的区域,具有套环接合顶盖的柱的区域通常与套环材料结合提供更高剥离强度、更高动态剪切强度或更高动态摩擦中的至少一者。
热和压力的组合可顺序或同时用于使柱的远侧末端变形以形成顶盖。在一些实施例中,变形包括使远侧末端与受热的表面接触。受热表面可为诸如在6,708,378(Parellada等人)或美国专利No.5,868,987(Kampfer等人)中公开的平坦表面或纹理化表面。在一些实施例中,其中具有直立柱的背衬为不确定长度的幅材,变形包括沿第一方向移动该幅材穿过具有受热表面构件和相对表面构件的辊隙,使得受热表面构件接触远侧末端。在这些实施例中,受热表面可为(例如)封端辊。在一些实施例中,用于接触远侧末端的表面未受热。在这些实施例中,使用压力而不使用加热来进行变形。在一些实施例中,受热表面可为与弯曲支承表面相对的受热辊,从而形成具有可变辊隙长度的可变辊隙,如(例如)在美国专利No.6,368,097(Miller等人)中所述。弯曲支承表面可在受热辊的方向上弯曲,并且受热辊可包括给料机构以用于通过可变辊隙为背衬提供直立柱,以压缩地接合介于受热辊和支承表面之间的幅材。
除柱之外,可根据上述方法中的任何一种制得其他表面结构。示例性的可用的表面结构包括连续脊、棱锥(如三棱锥或四棱锥)、圆锥体、半球形凸块和立方体。这些结构可以是从膜的表面突起的正向结构,或者可被视为膜的表面中的凹陷。膜的表面中的凹陷可制成多种可用的形状。如上所述,表面结构可以是“套环接合”的,并且自接合表面结构也可为有用的。
虽然上述工具辊中的任何一种可被设计用于形成背衬上的多种表面结构以及柱,但形成具有直立表面结构的背衬的另一个合适的方法是异型材挤出,这在例如美国专利No.4,894,060(Nestegard)中有所描述。使用该方法,含β-成核剂的聚烯烃组合物流动流可经过图案化的模唇(如通过电子放电加工切割),以形成具有顺维脊的幅材。脊可任选地沿着脊延伸方向按间隔位置横向切片,以形成具有由切割刀片形成的小间距的直立柱。应当理解,在切割之前,“直立柱”不包括此类脊。脊本身也不会被视为“套环接合”,因为它们在切割和拉伸之前不能接合套环。然而,在本文所公开的制备用于制品的机械紧固组件的方法中,图案化的模唇可被视为最终提供具有为套环接合的直立紧固元件的膜背衬的工具。通过将脊横向切片形成的直立柱之间的间距将通过使用下述拉伸方法中的一种沿脊的方向拉伸膜而增大。在一些实施例中,本文所公开的制备用于制品的机械紧固组件的方法不包括切割脊(如,通过异型材挤出制得)。
除上述的连续方法之外,还可以想到包含具有直立柱的背衬的膜可使用批料工艺(如,单件注模)制备。背衬可具有任何合适的尺寸,但可使用至少10cm的长度(L)和宽度(W)尺寸。
在可用于本文所述方法的微孔膜在微孔背衬上包含直立柱的实施例中,可例如通过上述方法中的任何一种制得的直立柱可具有多种横截面形状。例如,柱的横截面形状可为多边形(如,正方形、矩形、六边形或五边形),可以是或不是规则多边形,或柱的横截面形状可以是弯曲的(如,圆形或椭圆形)。
在本文所公开的方法中,微孔膜可具有多种厚度。例如,膜的初始厚度(即,在任何拉伸之前)可为至多约750、500、400、250或150微米,具体取决于所需应用。在一些实施例中,膜的初始厚度为至少约50、75或100微米,具体取决于所需应用。在一些实施例中,膜的初始厚度在50至约225微米、约75至约200微米、或约100至约150微米的范围内。膜可以具有基本上均匀的横截面,可以在背衬上包含直立柱,或者可以具有其他表面结构而非直立柱或除直立柱之外具有其他表面结构,这可例如通过上述工具辊中的至少一种赋予。初始膜厚度不计背衬上的任何直立表面结构。
在一些实施例中,其中本文所述微孔背衬包含直立表面结构(如柱或脊),直立表面结构的最大高度(在背衬之上)为至多3毫米(mm)、1.5mm、1mm或0.5mm,并且在一些实施例中,最小高度为至少0.05mm、0.075mm、0.1mm或0.2mm。在一些实施例中,柱具有至少约2:1、3:1或4:1的纵横比(即高度与宽度尺寸的比率)。在一些实施例中,纵横比可为至多10:1。就具有顶盖的直立柱而言,顶盖的面积通常大于柱的横截面面积。在顶盖正下方测量的顶盖与柱的宽度尺寸比率通常为至少1.5:1或3:1,并且可为至多5:1或更高。加盖的柱通常比加盖之前的柱更短。在一些实施例中,加盖的柱具有至少0.025mm、0.05mm或0.1mm、在一些实施例中至多2mm、1.5mm、1mm或0.5mm的高度(在背衬之上)。可加盖或未加盖的柱可具有最大宽度尺寸为至多1(在一些实施例中,至多0.75、0.5或0.45)mm的横截面。在一些实施例中,柱具有宽度尺寸介于10μm和250μm之间的横截面。术语“宽度尺寸”应理解为包括具有圆形横截面的柱的直径。当柱具有不止一个宽度尺寸时(如,在矩形或椭圆形横截面形状的柱或如上所述逐渐变细的柱中),本文所述纵横比为高度与最大宽度尺寸之比。
当包含直立柱时,直立柱通常在背衬上间隔开。术语“间隔开”指形成为在它们之间具有距离的柱。当背衬处于展平构型时,在拉伸背衬之前或之后,“间隔开”的柱的基座不会互相接触。在可用于实践本文所公开的方法的膜中,间隔开的直立柱的初始密度(即在拉伸膜之前)为至少10/平方厘米(cm2)(63/平方英寸(in2))。例如,柱的初始密度可为至少100/cm2(635/in2)、248/cm2(1600/in2)、394/cm2(2500/in2)或550/cm2(3500/in2)。在一些实施例中,柱的初始密度可为至多1575/cm2(10000/in2)、至多约1182/cm2(7500/in2)或至多约787/cm2(5000/in2)。例如,在10/cm2(63/in2)至1575/cm2(10000/in2)或100/cm2(635/in2)至1182/cm2(7500/in2)范围内的初始密度可为有用的。直立柱的间距不一定为均匀的。
制备用于制品的机械紧固组件的方法包括拉伸背衬,以提供背衬中的微孔。另外,检测制品中第一组件的存在或位置中的至少一者的方法利用通常通过此类拉伸形成的微孔背衬。不想受到理论的束缚,据信沿至少一个方向拉伸膜时,例如,背衬中的半结晶聚丙烯从β-晶体结构转变为α-晶体结构,并且在膜背衬中形成微孔。任何直立柱通常不受拉伸影响,或者受影响程度比膜背衬小得多,因此保持β-晶体结构并且通常不是微孔的。根据本发明和/或根据本发明制得的结构化膜在其拉伸后的横截面的扫描电镜图像示于图1中。图1显示背衬10a是多孔的而直立柱12a不是微孔的。类似地,背衬上的任何直立脊(如连续脊)受影响的程度将比膜背衬小得多,因此微孔性将比膜背衬小。拉伸方向可影响具有连续结构(如连续脊)的结构化膜实施例的微孔性水平,具体取决于拉伸方向是与连续结构相同还是横向。在表面结构未间隔开(即邻接)的实施例中,表面结构在其邻接边缘的微孔性水平可高于在其中心(如在其顶点)的微孔性水平。
拉伸本文所公开的膜(如,以提供微孔膜)可在幅材上双轴或单轴进行。双轴拉伸意指在背衬的平面内在两个不同方向上拉伸。通常,但并非始终如此,第一方向为纵向“L”,并且第二方向为宽度方向“W”。双轴拉伸可以通过拉伸热塑性背衬顺序地执行,例如首先在第一方向或第二方向之一的方向上拉伸,随后在第一方向或第二方向中的另一个方向上拉伸。双轴拉伸也可基本上同时在两个方向上进行。单轴拉伸是指在背衬的平面内沿仅一个方向上拉伸。通常,单轴拉伸在“L”或“W”方向之一上进行,但其他拉伸方向也是可以的。
在本文所公开的制备用于制品的机械紧固组件的方法的一些实施例中,拉伸使背衬的长度(“L”)或宽度(“W”)中的至少一者增加至少1.2倍(在一些实施例中,至少1.5、2或2.5倍)。在一些实施例中,拉伸使背衬的长度(“L”)和宽度(“W”)两者增加至少1.2倍(在一些实施例中,至少1.5倍、2倍或2.5倍)。在一些实施例中,拉伸使背衬的长度(“L”)或宽度(“W”)中的至少一者增加至多5倍(在一些实施例中,至多2.5倍)。在一些实施例中,拉伸使背衬的长度(“L”)和宽度(“W”)两者增加至多5倍(在一些实施例中,至多2.5倍)。令人意外的是已发现,即使在不存在其他成穴剂如碳酸钙的情况下,即使以至多3、2.5、2.25、2.2或甚至2的拉伸比单轴拉伸,也可提供高水平的孔隙度和不透明度。已发现,以2:1至2.5:1的范围内的较低拉伸比拉伸聚丙烯和β成核剂的结构化膜使膜具有均匀的外观。即使在直立柱(可具有顶盖)为膜上的唯一表面结构元件时,仍可实现膜的均匀外观。换句话讲,膜不需要如美国专利No.6,582,642(Buzzell等人)中所述的任何拉伸限制构造。
拉伸膜以提供可用于本文所公开的方法的微孔性可以多种方式执行。当膜为不定长度的幅材时,例如,可通过在速度增加的辊上推进结构化膜来进行纵向上的单轴拉伸允许结构化膜的单轴、顺序双轴和同时双轴拉伸的灵活拉伸方法采用平膜拉幅机装置。这种装置采用以下方式沿着结构化膜的相对边缘使用多个夹片、夹钳或其他膜边缘抓握装置来抓握热塑性幅材:使得通过沿着发散轨条以变化的速度推进抓握装置而获得在所需方向的单轴、顺序双轴或同时双轴拉伸。在纵向增加夹片速度通常会导致纵向拉伸。例如发散轨条的装置通常会导致横向拉伸。可(例如)通过美国专利No.7,897,078(Petersen等人)和其中引用的参考文献所公开的方法和设备来完成单轴和双轴拉伸。平膜拉幅机拉伸装置可(例如)从德国西格斯多夫的布鲁克纳机械有限公司(BrücknerMaschinenbauGmbH,Siegsdorf,Germany)商购获得。
拉伸膜以提供可用于本文所公开的方法的微孔性通常在升高的温度下例如至多150℃下进行。加热结构化膜可允许背衬对于拉伸更加灵活。可(例如)通过IR照射、热空气处理或通过在热腔室中进行拉伸来提供加热。在一些实施例中,仅对背衬的一个表面施加热。例如,在结构化膜中,可以仅对与表面结构相对的表面施加热,从而最大限度地减小可由加热引起的对表面结构的任何损害。例如,在这些实施例中,仅加热与背衬的一个表面接触的辊。在一些实施例中,在50℃至130℃范围内的温度下拉伸膜。如以下例子中所示,已发现本文所公开的拉伸的结构化膜的灰度强度和透光率以及反射率随着拉伸温度降低而增大。在一些实施例中,温度范围在50℃至110℃、50℃至90℃或50℃至80℃。在一些实施例中,在较低温度下例如在25℃至50℃范围内拉伸可为可行的。令人意外的是已发现,可在比包含前述β-成核剂的平膜更低的温度下拉伸本文所公开的结构化膜。例如,含β-成核剂的半结晶聚烯烃的结构化膜甚至可以在至多70℃(如,在50℃和70℃之间或60℃和70℃之间的范围内)的温度下拉伸。
在直立柱存在于微孔背衬上的实施例中,直立柱在拉伸后的密度小于直立柱的初始密度。在制备用于制品的机械紧固组件的方法的一些实施例中,直立柱在拉伸后的密度为至少2/平方厘米(cm2)(13/平方英寸(in2))。例如,柱在拉伸后的密度可为至少62/cm2(400/in2)、124/cm2(800/in2)、248/cm2(1600/in2)或394/cm2(2500/in2)。在一些实施例中,柱在拉伸后的密度可为至多约1182/cm2(7500/in2)或至多约787/cm2(5000/in2)。例如,拉伸后在2/cm2(13/in2)至1182/cm2(7500/in2)或124/cm2(800/in2)至787/cm2(5000/in2)范围内的密度可为有用的。另外,柱的间距不需要是均匀的。
在拉伸后,形成于背衬中的微孔与应力致白一起通常提供不透明膜。在制备用于根据本发明的制品的机械紧固组件的方法的一些实施例中,拉伸含β-球晶的膜使得膜的不透明度增大至少10%。在一些实施例中,这种拉伸使得不透明度增大至少15%、20%、25%或30%。不透明度的增大可为例如至多90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%或50%。膜的初始不透明度受到例如膜厚度的影响。拉伸膜通常导致厚度减小,这通常将导致不透明度减小。然而,在可用于实践本发明的膜中,应力致白和微孔形成导致不透明度增大。在这些实施例中,使用分光光度计测量不透明度,根据ASTME-284,使用LabScanXE分光光度计(弗吉尼亚州雷斯顿亨特立(Hunterlab,Reston,VA)),分别针对黑色背景和针对白色背景测量“L”值。将样品置于试样孔内,对于每个背景,将样品旋转90度,进行两次测量,并取两次读数的平均值。不透明度以(针对黑色背景测得的L/针对白色背景测得的L)×100计算。“L”值是由国际照明委员会(InternationalCommissiononIllumination)确立的CIELAB色空间标度的3个标准参数中的一个。“L”为亮度值,在0(黑)至100(最高强度)范围内。通过[(拉伸后的不透明度-拉伸前的不透明度)/拉伸前的不透明度]×100计算由拉伸膜引起的不透明度的百分比变化。
含β-成核剂的聚烯烃膜在拉伸前和拉伸后的外观的明显变化分别示于图2a和2b中。在图2b中,由于拉伸引起的微孔性和应力致白,光学显微图像中的背衬比图2a的背衬显得更白。表面结构(直立柱)未表现出明显的变化。如上所述,任何直立柱均未表现出受到拉伸影响以及在拉伸时(如果有的话)的微孔性变得比背衬小很多。
微孔膜的不透明度与其透光能力有关。如本文所用,术语“光”是指电磁辐射,无论对于人的肉眼是否可见。紫外光是波长在约250纳米(nm)至380nm范围内的光。可见光是波长在380nm至700nm范围内的光。红外光的波长在约700nm至300微米范围内。拉伸包含具有β-球晶的半结晶烯烃的膜降低了其对紫外光、可见光和红外光的透射。相似地,拉伸包含具有β-球晶的半结晶烯烃的膜增大了其对紫外光、可见光和红外光的反射。拉伸的膜中的微孔往往散射紫外、可见和红外范围内的光。
在本文所述方法的一些实施例中,第一组件和/或微孔膜在250nm至2250nm的波长范围内具有8%至60%范围内的透光百分率。在拉伸之前,相同组件或膜在相同波长范围内可具有约40%至约80%范围内的透光百分率。在一些实施例中,如以下例子所示,包含β-成核剂的示例性聚烯烃膜具有在拉伸时降低至少25%和至多60%、70%或75%的透光百分率,具体取决于拉伸度、拉伸温度和波长范围(如紫外、可见或红外)。在本文所述方法的一些实施例中,第一组件和/或微孔膜在250nm至2250nm的波长范围内具有约20%至约80%范围内的反射百分率。在拉伸之前,相同组件或膜在相同波长范围内可具有3%至约30%范围内的反射百分率。在一些实施例中,如以下例子所示,包含β-成核剂的示例性聚烯烃膜具有在拉伸时增大至少55%或80%和至多150%、200%或250%的反射百分率,具体取决于拉伸度、拉伸温度和波长范围。即,在拉伸时反射百分率具有至少55%或80%和至多150%、200%或250%的百分比增长。
在制备用于根据本发明的制品的机械紧固组件的方法的一些实施例中,拉伸含β-球晶的膜使得膜的灰度值减小至少20%。在一些实施例中,这种拉伸使得灰度值减小至少25%、30%、40%或50%。灰度值的减小可为例如至多90%、85%、80%、75%、70%、65%或60%。就这些实施例而言,使用以下实例部分中描述的方法以透射模式测量灰度值。拉伸膜通常导致厚度减小,这通常将导致以透射模式测得的灰度值增大。然而,在可用于实践本发明的膜中,应力致白和微孔形成导致透射模式灰度值减小。通过[(拉伸后的灰度值-拉伸前的灰度值)/拉伸前的灰度值]×100计算由拉伸膜引起的灰度值的百分比变化。
在本文所公开的检测制品中第一组件的存在或位置的方法的一些实施例中,微孔膜和/或第一组件的灰度值为至多40(在一些实施例中,至多35、30、25、20或15)。就这些实施例而言,使用以下实例中描述的方法以透射模式测量灰度值。可用于实践本发明的微孔膜的灰度值与具有相似组成但掺入了常规量的红外线阻隔剂如二氧化钛的聚烯烃膜达到的灰度值相当或比其更好。
有关可用于实践本发明的微孔膜及其特性的更多信息,参见2011年12月13日提交的共同待审的美国专利申请No.13/324,130(Chandrasekaran等人)。
本文所公开的微孔膜阻挡可见光和红外光透射的能力允许它们在检测系统中被检测,该检测依赖于将光投射到基底上以及检测从被照射基底区域接收到的光的量。例如,在制品的制造中,由于其阻挡紫外光、可见光和/或红外光的能力,可对本文所公开的微孔膜或其结合到制品中的一部分的存在或位置进行检测。制品可以是例如一次性吸收制品,并且第一组件可以是待结合到该一次性吸收制品中的机械紧固补片。
评估第一组件对光照射的响应,以识别预定响应。随后(如在制造过程中),可对制品进行照射,并且可针对第一组件的预定响应对从被照射制品接收到的光进行检测和分析。当第一组件存在于被照射制品中时,它将通过阻挡入射光(例如通过散射或反射一种或多种特定波长下的光)改变制品对入射光的响应。在所检测光中将出现一种或多种变化(例如波长或强度变化),这指示第一组件存在或不存在。
在检测制品中第一组件的存在或位置中的至少一者的方法的一些实施例中,该方法包括识别生成的图像中与制品中第一组件的边缘相对应的变化存在的位置。在生成的图像中识别的变化的位置可与参照数据进行比较,从而确定制品的第一组件是否正确设置。
用入射光照射制品通常用光源进行。光源可以是能够发出紫外、可见和/或红外光谱内的辐射(即,波长在约250纳米和300微米之间的辐射)的任何设备。适用于本发明的某些实施例的光源的一些例子包括红外LED、汞蒸气灯、氩气灯、弧光灯、激光等。在一些实施例中,入射光包括红外光。在这些实施例的一些中,入射光在约700纳米至1200纳米的范围内。在一些实施例中,入射光的波长为约940纳米。在这些实施例中,光源可以是标称值为940纳米的红外LED。
检测从组合物接收到的光可用多种合适的检测器进行。例如,具有一个或多个能够感测紫外、可见和/或红外线辐射的传感器元件(包括传感器元件矩阵)的任何设备可为有用的。合适的检测器包括视觉检测摄像机,其能够检测波长至多约1200纳米的可见光、紫外光和红外光;行扫描摄像机,其能够在制品相对于摄像机移动时每次构造一行从制品接收的光的图像;以及能够生成接收的光的一维、二维或三维图像的任何其他设备,包括电荷耦合器件(“CCD”)。
在本文所公开的方法的一些实施例中,可用于实践本发明的光源和检测器可以包括光纤设备,例如用于精确照射或检测来自制品中具体组件或区域的光。光源还可与扩散片结合使用,该扩散片使得从光源发出的光更加均匀。在一些实施例中,检测器包括用于消除(即阻挡)特定波长如环境波长的光的滤光片。此类滤光片包括消除预定波长以上的辐射的低通滤光片,消除预定波长以下的辐射的高通滤光片,消除除波长在预定范围内的辐射之外的所有辐射的带通滤光片,以及它们的组合。在一些实施例中,检测器可以包括标称值为约830纳米的高通滤光片,该滤光片用于消除可见光和紫外光。作为另外一种选择或除此之外,可以在检测器周围使用一个或多个护罩,以保护检测器免受外来辐射源(如顶灯或自然光)的影响。
就本文所公开的检测制品中第一组件的存在或位置中的至少一者的方法的任何给定实施例而言,光源的组合(包括其强度和波长)、检测器、光源/检测器几何形状、检测器滤光片(如果有的话)和微孔性水平(如下所述)可根据增强对制品中所关注组件的检测的需要而选择。
制品可相对于可用于进行本文所述检测方法的系统恒定或间歇(如周期性)移动。在一些实施例中,将制品移动到检测器视野内进行检测。在其他实施例中,可以移动检测器(或者检测器可以具有以例如扫描运动移动的组件),从而对制品进行检测。在一些实施例中,制品为移动中的制品的集合中的一部分。在一些实施例中,在移动中的制品的集合中的至少一些制品为互连的。
光源可以连续或间歇发光。如果光源连续发光,可以(以电子方式或其他方式)关闭检测器,以防图像由于制品的高速移动而模糊,如果适用的话。如果光源间歇性发出辐射,则检测器优选地与光源同步,从而在制品的照射同时检测响应。
在一些实施例中,将制品设置在一个或多个光源与一个或多个检测器之间。从而,光源从其一侧照射制品,并且通过检测器接收由制品的相对侧产生的响应。在这些实施例中,入射光通常由光源产生,并且从被照射制品接收到的光通过制品透射到检测器。
在其他实施例中,一个或多个(如两个)光源可在检测器的相对两侧上邻近检测器设置,以及设置在制品的与检测器同一侧上。因此,光源从制品顶侧照射制品,并通过检测器从制品的顶侧接收产生的响应(如,由制品的第一组件和可能的其他组件散射或反射的光产生)。
在检测制品中第一组件的存在或位置中的至少一者的方法的一些实施例中,所述方法包括在制品相对于光检测器移动时以入射光照射制品。在一些实施例中,使用单个传感器元件作为检测器,以在制品相对于传感器元件移动时检测从制品接收到的光,其中较高的检测器输出电平表明不存在第一组件,并且较低的检测器输出电平表明存在第一组件(或反之亦然)。
在检测制品中第一组件的存在或位置的方法的一些实施例中,检测包括生成从被照射制品接收到的光的图像。换句话讲,检测器可以生成从被照射制品接收到的光的图像。在这种情况下,该方法通常包括识别生成的图像中第一组件的预定响应(如通过检测变化,例如对比度变化,指示第一组件的存在),以检测第一组件的存在或位置。
在一些实施例中,可用于进行检测制品中第一组件的存在或位置的至少一者的方法的系统包括用于照射制品的光源和检测器,在一些实施例中,该检测器生成通过制品透射或从制品反射的光的二维或三维图像。在这些实施例中,检测器通常可操作地连接到图像分析器,并且在一些实施例中,图像分析器可操作地连接到比较器。可用于实践本文所公开的方法的图像分析器可为例如可编程数字计算机,并且比较器可以实现为多种硬件和软件配置。另外,系统的这些多种组件可单独或组合实现。例如,比较器和图像分析器可在单个可编程计算机内实现。
图像分析器可被配置成接收由检测器生成的图像。图像将在其中包括与通过检测器从被照射制品接收到的光级度(和/或波长)变化相对应的变化。在一些实施例中,由检测器生成的图像为黑白图像,其中光级度变化以不同灰度级描述。在其他实施例中,此类变化可以另一种方式如以颜色变化的形式示于图像中。无论其形式如何,图像分析器可被配置用于识别生成的图像中的一种或多种变化,每种变化与制品中第一组件的存在或位置相对应。例如,然后可通过比较器将识别的位置与参照数据(如理想的或预定的位置数据)进行比较,以确定制品中组件的位置是否合格。例如,比较器可确定具体组件的边缘位置是否精确存在于其本应存在的位置,或该位置是否落在合格位置的预定范围内。
在检测制品中第一组件的位置的方法的实施例中,图像分析器可被配置用于确定由检测器生成的图像中的变化的位置,并因此确定制品中组件的边缘位置,该边缘位置作为固定位置或相对位置或两者的组合。因此,图像分析器可以确定制品组件的边缘位置,例如相对于图像的固定点、线或区域,相对于图像中的另一个组件或另一个组件的边缘,或相对于制品的组件上的对准标记的边缘位置。例如,图像分析器可以首先将第一组件的边缘位置确定为固定位置(如以x,y坐标系或以三维图像、以x,y,z坐标系的方式),然后相对于前面确定的第一组件的边缘位置确定第二组件的边缘位置(或第一组件的另一个边缘位置)。
在一些实施例中,比较器被配置用于将由图像分析器识别的位置与参照数据(如预定的固定位置和/或相对位置数据,如果适用的话)进行比较,从而确定一个或多个组件是否正确设置在制品中。根据此类比较的结果,比较器可以向过程控制器输出一个或多个信号,表明例如应当挑选并丢弃一个或多个制品,应当调节工艺以便位置不当的组件回到正确位置,或应当调节工艺使得后续组件彼此正确对准。比较器还可以在确定制品或一系列制品的一个或多个组件位置错误时发出操作员警报(例如声音警报),并且可以出于监测、跟踪或诊断目的向操作员显示制品或其组件的图像。
图4a和4b示出了包括第一和第二组件的制品的实施例。如图4a所示,制品100包括上部组件102和位于上部组件102的一部分之下的下部组件104。如图4b所示,上部组件102包括边缘106,下部组件104包括边缘108。在一些实施例中,上部组件102和下部组件104两者部分地抑制光经由其通过(如通过吸收和/或反射一些光)。在一些实施例中,上部组件102不防止光经由其通过。在一些实施例中,下部组件104防止入射到其上的基本所有可检测光经由其通过。图4c示出了根据本文所公开的方法生成的制品100的示例性二维黑白图像110。在图4c中,图像110的较暗区域对应于制品100的检测器从其接收到相对较少光的部分。因此,图像110中一个对比度变化(即从亮到中等)的位置112代表上部组件边缘106的位置。类似地,图像110中另一个对比度变化(即从中等到暗)的位置114代表下部组件边缘108的位置。在图示实施例中,下部组件104的完整边界在图4c的图像110中显而易见。
图像110中下部组件104比上部组件的不在下部组件之上的那些部分显得更暗,因为上部组件102和下部组件104在上部组件102位于下部组件104之上的那些区域中提供累积的吸收和/或反射效应。因此,检测器从上部组件位于下部组件之上的那部分接收的光比其从上部组件的周围部分接收的光少(假设上部组件的所有部分均匀地抑制相同量的光经由其通过,但这并非必要条件),这导致暗区域114形成。
通过处理图4c的图像110,图像分析器可识别上述变化的位置并因此向比较器提供识别的位置数据。在一个实施例中,对图像110的每个像素或像点指定了灰度值,其中以透射模式测量时,较低的灰度值代表检测器从其接收到相对较少的光的区域。图像分析器识别这些灰度值中对应于组件位置的预定变化。然后比较器将该位置数据与预定位置数据进行比较,以确定上部组件和下部组件是否从绝对意义上讲和/或相对于彼此正确设置,并向过程控制器输出适当的信号。图像分析器可以使用多种软件工具。例如,软件可被设计成在多个位置中和从多个方向分析图像。
虽然图4A和4B示出了层叠的组件,但本文所公开的检测制品中第一组件的存在或位置的方法还可用于检测部分地重叠的组件以及不重叠的相邻组件。
可用于实践本文所公开的方法的微孔膜通常反射(如散射)紫外光、可见光或红外光的至少一者。在一些实施例中,本文所公开的微孔膜散射红外光的能力使其即使介于制品中的其他层材料之间也可被检测到。
可以根据给定应用的需要调节第一组件的微孔性水平。例如,在一些实施例中,可以有用的是第一组件比在其他应用中具有相对较高的微孔性水平。可通过例如含β-球晶的前驱物膜的拉伸条件控制微孔性水平。拉伸到更高的拉伸比以及在低温下拉伸均可增大拉伸膜的微孔性水平,如以下实例中所示。
在根据本发明的方法的一些实施例中,制品可具有两种不同的组件(如第一组件和第二组件),它们均包含含β-成核剂的半结晶聚烯烃的微孔膜。在这些实施例中,可以有用的是第一和第二组件具有不同的微孔性水平,因此它们被检测器识别为有所不同。在其他实施例中,第二组件可以包括用于提供或增强其对入射光的响应的标记。在这些实施例中,第二组件不需要包含微孔膜。标记可以是例如红外标记(如,二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、聚四氟乙烯微珠和聚烯烃微珠)。使用这些技术以及适当选择和设置的光源和检测器,本文所公开的检测制品中第一组件的存在或位置的方法可用于容易地检测多种制品组件,无论它们的位置如何。
光源可以发出多种波长或波长带,从而导致(由于使用红外标记或其他方式)响应于不同波长的入射光的多个组件同时表现出它们的响应,因此允许对它们同时进行检测。就这一点而言,检测器可以仅包括单个传感器或传感器阵列,该传感器阵列能够检测多个波长或波长范围,并因此检测对入射光表现出不同响应的多个组件。在其他实施例中,检测器可以包括多个不同的检测器,例如红外摄像机,并且这些检测器的每一个可被配置(通过滤光片或其他方式)用于检测不同波长或波长范围。
在一些实施例中,一组两个或更多个位于最佳观察角度的分立检测器可被配置成具有不同的带通滤光片、照明源以及能够实现不同产品组件的同时实时检测的检测系统。除二维(即x和y)空间辨别之外,这种方法可以有利地产生真实的z方向空间辨别。因此,单独的检测器可用于检测例如单独的组件,每个组件对入射光表现出不同的响应(通过使用红外标记或其他方式),从而提供详细的x,y,z空间检测以及制品组件的对准。具有多个波长能力的单个检测器也可用于检测在不同波长下表现出响应的不同组件,从而提供详细的x和y空间检测。
对于检测根据本发明的制品中第一组件的存在或位置的方法以及制备用于制品的机械紧固组件的方法的实施例中的任一个而言,第一组件可以是卷材形式,可以从该卷材切割出适于所需制品应用的尺寸的较小的补片(例如机械紧固件补片)。第一组件还可以是切割成本文所述方法中所需尺寸的补片,并且制备用于制品的机械紧固组件的方法可包括将膜切割成所需尺寸。
根据本发明的方法可具体用于制备吸收制品,例如一次性尿布、训练裤、失禁设备和卫生巾。在本文所公开的检测制品的第一组件的存在或位置的方法的一些实施例中,第一组件为紧固组件(如机械紧固补片)。该方法可用于例如确定机械紧固补片相对于紧固前的层合物边缘的位置;这将允许在产品仍为幅材形式的同时对机械紧固补片的放置进行检测。因此,上述实施例中任一项的方法可用于检测用于制备制品的幅材工艺中的多个第一组件的存在或位置。
在本文所公开的方法的一些实施例中,制品为紧固层合物,其中第一组件的微孔膜接合到载体。紧固层合物可用作例如接合吸收制品的前腰区和后腰区的紧固拉袢。在这些实施例中,第一组件可仅由微孔膜组成,但这并非必要条件。在紧固层合物中,微孔膜通常包含微孔膜背衬和附接到微孔膜背衬的第一表面的直立柱,并且背衬的第二表面(即,与第一表面相对的表面,直立柱从该表面突出)接合到载体。例如,可以通过层合(如,挤出层合)、粘合剂(如,压敏粘合剂)或其他粘合方法(如,超声波粘合、压缩粘合或表面粘合)将微孔膜接合到载体。载体可以是连续的(即没有任何贯穿的孔)或不连续的(如包含贯穿的穿孔或小孔)。在本文所公开的检测制品中第一组件的位置的方法的一些实施例中,识别所检测到的光中第一组件的预定响应以检测第一组件的位置可以在将微孔膜接合到载体之前进行。如有必要,可以在接合之前调节第一组件的位置。在其他实施例中,识别从被照射制品接收到的光中第一组件的预定响应以检测第一组件的位置可以在将微孔膜接合到载体之后进行。在未正确布置载体和第一组件的层合物不可重新定位的情况下,可以挑选并丢弃此类层合物。
在制备用于制品的组件的方法的一些实施例中,该方法包括例如使用上述方法的任何一种将微孔膜背衬接合到载体。将微孔膜背衬接合到载体可以根据需要在拉伸背衬之前或拉伸背衬之后进行。背衬也可在具有直立柱的背衬的形成过程中接合到载体。
在本文所公开的方法的一些实施例中,制品是一次性吸收制品。一些示例性一次性吸收制品具有至少前腰区、后腰区以及平分前腰区和后腰区的纵向中心线。第一组件可以是如上所述紧固层合物的钩片,该钩片粘合到前腰区或后腰区中的至少一者并且从吸收制品的左纵向边缘或右纵向边缘中的至少一者向外延伸。在其他实施例中,第一组件可以是紧固层合物,该紧固层合物为一次性吸收制品的一体式耳部。在一些实施例中,制品可以是一次性吸收制品,如卫生巾。卫生巾通常包括旨在与穿着者的内衣相邻设置的底片。第一组件可以是将卫生巾牢固地附接到内衣的紧固组件,该紧固组件与直立柱机械地接合。
在本文所公开的检测制品中第一组件的位置的方法的一些实施例中,识别从被照射制品接收到的光中第一组件的预定响应,以检测第一组件的位置可以在将第一组件接合到一次性吸收制品之前进行。如有必要,可以在接合之前调节第一组件的位置。在其他实施例中,识别从被照射制品接收到的光中第一组件的预定响应,以检测第一组件的位置可以在将第一组件接合到吸收制品之后进行。在未正确布置载体和第一组件的层合物不可重新定位的情况下,可以挑选并丢弃此类层合物。
制品或其部分(如,用于上述紧固层合物的载体)可以包含多种合适的材料,包括织造幅材、非织造幅材(如,纺粘幅材、水刺幅材、气流成网幅材、熔喷幅材和粘合粗梳成网幅材)、纺织品、塑料膜(如,单层膜或多层膜、共挤出膜、横向层合膜或包含泡沫层的膜),以及它们的组合。在一些实施例中,制品包含纤维材料(如织造材料、非织造材料或针织材料)。当涉及载体或幅材时,术语“非织造”指具有交错排列的、而非呈如同针织物那样的可辨识方式的各个纤维或丝线的结构。非织造织物或幅材可由多种方法形成,例如熔吹法、纺粘法、水刺法、和粘合梳理成网法。在一些实施例中,制品包含多层非织造材料,其中具有(例如)至少一层熔喷非织造材料和至少一层纺粘非织造材料,或非织造材料的任何其他合适组合。例如,上述载体可以为纺粘-熔粘-纺粘、纺粘-纺粘或纺粘-纺粘-纺粘多层材料。或者,制品可以包含含非织造层和致密膜层的幅材。
提供可用的载体的纤维材料可以由天然纤维(如木材或棉纤维)、合成纤维(如热塑性纤维)或者天然纤维和合成纤维的组合制成。载体的一个或多个区域可以包含一种或多种可弹性延展的材料,其在施加力时沿至少一个方向延伸,并且在移除力之后大致回复到其初始尺寸。
虽然先前已描述使用依赖于红外光检测的检测系统检测组件的存在或位置,但组件包含可吸收或反射红外光的红外线阻隔剂。参见例如美国专利No.6,927,857(Koele等人)。令人意外的是,本文所公开的微孔膜可比由类似聚烯烃材料制成并载有红外线阻隔剂的膜阻挡等量或更大量的红外线辐射。参见例如下面实例部分的实例2和5相对于比较例8的灰度评估。在一些实施例中,本文所公开的微孔膜基本上不含红外线阻隔剂(如吸收剂或反射剂)。在一些实施例中,本文所公开的微孔膜基本上不含红外线吸收剂。“基本上不含”红外线吸收剂的微孔膜可以不具有红外线吸收剂或可以具有小于1重量%、0.5重量%或0.01重量%或小于10ppm或10ppb的量的红外线吸收剂。在一些实施例中,本文所公开的微孔膜基本上不含红外线反射剂或散射剂。“基本上不含”红外线反射剂或散射剂的微孔膜可以不具有红外线反射剂或散射剂或可以具有小于2重量%、1.5重量%、1重量%或0.5重量%的量的红外线反射剂或散射剂。在这些实施例的一些中,红外线反射剂或散射剂选自二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、聚四氟乙烯微珠和聚烯烃微珠。
消除或至少部分消除红外线阻隔剂的使用(由于本文所述微孔膜的性质这在根据本发明的方法中可行)可用于例如降低材料成本和消除使用红外线阻隔剂时必需的昂贵工艺(如共挤出工艺)。另外,可用于实践本文所公开的方法的微孔膜为拉伸的,这也可降低材料成本。例如,拉伸的第一组件可比第一组件未拉伸时需要更少热塑性的材料。当传统的红外线阻隔剂用于拉伸的热塑性膜时,它们的有效性通常取决于它们在膜中的浓度,并且拉伸导致有效性降低。参见例如以下比较例9和10。
对于第一组件包含具有直立表面结构(如柱)的微孔膜背衬或第一组件为机械紧固组件的实施例而言,相对于包含非结构化膜的第一组件具有另外的优势。虽然已证实包含具有β-球晶的聚丙烯的非结构化膜在拉伸时变成微孔的并且不透明度增大,但据报告实现所需的孔隙度或不透明度水平需要较高的拉伸比。在一些情况下,报告了超过5:1、10:1或甚至20:1的拉伸比。参见例如美国专利No.6,815,048(Davidson等人)、美国专利申请公布No.2006/0177632(Jacoby)和1998年9月23日公布的英国专利申请GB2323325。在一些情况下,优选双轴拉伸。令人意外的是,包含半结晶聚烯烃和β-成核剂的结构化膜(如,在一些实施例中,其可以在背衬上具有直立柱)可以相对较低的拉伸比拉伸,并且在一些情况下,仅沿一个方向拉伸,以实现可用于提供可用的光阻断效应的较高的孔隙度和不透明度水平。即使在不存在其他成穴剂如碳酸钙的情况下,仍能以较低的拉伸比实现较高的孔隙度和不透明度水平。
本发明的一些实施例
在第一实施例中,本发明提供了检测制品中第一组件的存在或位置的方法,该方法包括:
以入射光照射制品,其中第一组件对入射光具有预定响应;
检测从被照射制品接收到的光;以及
识别从被照射制品接收到的光中第一组件的预定响应,以检测第一组件的存在或位置,
其中第一组件包含含半结晶聚烯烃和β-成核剂的微孔膜。
在第二实施例中,本发明提供了第一实施例的方法,其中微孔膜为结构化膜。
在第三实施例中,本发明提供了第二实施例的方法,其中微孔膜包含微孔膜背衬和附接到微孔膜背衬的直立柱。
在第四实施例中,本发明提供了第三实施例的方法,其中直立柱具有比膜背衬更低的孔隙度。
在第五实施例中,本发明提供了第三或第四实施例的方法,其中直立柱的密度在2/平方厘米至1182/平方厘米的范围内。
在第六实施例中,本发明提供了第三至第五实施例中任一项的方法,其中第一组件为机械紧固补片。
在第七实施例中,本发明提供了第一至第六实施例中任一项的方法,其中入射光和从被照射制品接收到的光包括红外光,并且其中第一组件基本上不含红外线辐射阻隔剂。
在第八实施例中,本发明提供了第七实施例的方法,其中第一组件基本上不含选自二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、聚四氟乙烯微珠和聚烯烃微珠的红外线辐射阻隔剂。
在第九实施例中,本发明提供了第一至第八实施例中任一项的方法,其中半结晶聚烯烃包含聚丙烯。
在第十实施例中,本发明提供了第九实施例的方法,其中半结晶聚烯烃包含丙烯均聚物、丙烯和其他烯烃的共聚物或聚丙烯均聚物与不同聚合物的共混物中的至少一者。
在第十一实施例中,本发明提供了第一至第十实施例中任一项的方法,其中β-成核剂以第一组件的重量计,以1份/百万份至10,000份/百万份的范围存在于第一组件中。
在第十二实施例中,本发明提供了第一至第十一实施例中任一项的方法,其中β-成核剂选自γ喹吖啶酮、醌茜磺酸铝盐、二氢喹啉并吖啶二酮、喹吖啶四酮、三苯酚双三嗪、碳酸钙和有机酸的组合、硬脂酸钙和庚二酸的组合、硅酸钙、周期表的第IIA族金属的二羧酸盐、δ-喹吖啶酮、己二酸或辛二酸的二酰胺、辛二酸或庚二酸的钙盐、溶靛素或汽巴丁有机颜料、喹吖啶酮醌、N',N'-二环己基-2,6-萘二甲酰胺、蒽醌红颜料以及双偶氮黄颜料。
在第十三实施例中,本发明提供了第一至第十二实施例中任一项的方法,其中第一组件在250纳米至2250纳米的波长范围内的透光百分率为至多65%。
在第十四实施例中,本发明提供了第一至第十三实施例中任一项的方法,其中微孔膜还包含着色剂。
在第十五实施例中,本发明提供了第一至第十四实施例中任一项的方法,其中第一组件的灰度值为至多40。
在第十六实施例中,本发明提供了第一至第十五实施例中任一项的方法,其中第一组件包含具有至少一个包含微孔膜的层的多层膜。
在第十七实施例中,本发明提供了第一至第十六实施例中任一项的方法,其中制品为一次性吸收制品。
在第十八实施例中,本发明提供了第一至第十七实施例中任一项的方法,其中制品在移动的制品集合中。
在第十九实施例中,本发明提供了第十八实施例的方法,其中移动的制品集合中的至少一些制品为互连的。
在第二十实施例中,本发明提供了第一至第十九实施例中任一项的方法,其中检测包括生成从被照射制品接收到的光的图像,并且其中识别包括识别图像中第一组件的预定响应,以检测第一组件的存在或位置。
在第二十一实施例中,本发明提供了第一至第二十实施例中任一项的方法,还包括将所检测到的第一组件的位置与参照数据进行比较,以确定第一组件是否正确设置在制品中。
在第二十二实施例中,本发明提供了第一至第二十一实施例中任一项的方法,其中入射光由光源生成,并且其中从被照射制品接收到的光通过制品透射到检测器。
在第二十三实施例中,本发明提供了制备用于制品的机械紧固组件的方法,该方法包括:
在存在工具的情况下,挤出包含聚丙烯和β-成核剂的聚合物组合物的熔体,以提供具有直立紧固元件的膜背衬;
将膜背衬的至少一部分冷却至足以形成β-球晶的温度;和
拉伸含β-球晶的膜背衬,以提供微孔膜背衬,其具有足够的孔隙度以允许在制品经过包括光源和光检测器的检测系统时检测机械紧固组件。
在第二十四实施例中,本发明提供了第二十三实施例的方法,其中光源将光通过制品透射到光检测器。
在第二十五实施例中,本发明提供了第二十三或第二十四实施例的方法,其中温度在90℃至120℃的范围内。
在第二十六实施例中,本发明提供了第二十五实施例的方法,其中拉伸在50℃至90℃范围内的第二温度下进行。
在第二十七实施例中,本发明提供了第二十三至第二十六实施例中任一项的方法,其中拉伸为单轴的。
在第二十八实施例中,本发明提供了第二十三至第二十七实施例中任一项的方法,其中进行拉伸以提供至多3:1的总拉伸比。
在第二十九实施例中,本发明提供了第二十三至第二十八实施例中任一项的方法,其中在纵向上拉伸。
在第三十实施例中,本发明提供了第二十三至第二十九实施例中任一项的方法,其中拉伸使得透射模式下的灰度值测量值降低至少25%。
为了可以更充分地理解本发明,给出如下实例。应当理解,这些例子仅为了进行示意性的说明,而不应被理解为以任何方式对本发明进行限制。除非另外指明,否则所有份数和百分比均按重量计。
实例
材料
膜级聚丙烯(PP)共聚物(聚丙烯抗冲共聚物)可以商品名“DOWC700-35N聚丙烯树脂(DOWC700-35NPOLYPROPYLENERESIN)”购自密歇根州米德兰陶氏化学公司(DowChemicalCompany,Midland,MI)。聚合物密度据报告为0.902g/cc,如根据ASTMD972测得,并且熔体流动指数(MFI)据报告为35(在230℃和2.16kg的负荷下),如根据ASTMD1238测得。β成核母料可以商品名“MPM1114”购自佐治亚州阿尔法利塔的美泽公司(MayzoCorporation,Alpharetta,GA)。β成核母料为粒状的并且包含分散在聚丙烯均聚物树脂中的高性能β成核剂。
样品制备
结构化膜被制成具有基本上连续的热塑性树脂的背衬并且直立柱阵列与背衬一体化。对直立柱加盖。实例1-7和比较例1-10的顶盖形状为椭圆形,并且使用美国专利No.6,132,660(Kampfer)中所述工序变形,以提供“具有向下突出的纤维接合部分的钩头”。在表1和2中,记录了实例1-7和比较例1-10的总厚度、膜背衬厚度、基重、横向(CD)的顶盖直径以及纵向(MD)的顶盖直径。
实例1
通过将C700-35N聚丙烯树脂(98重量%)和β成核母料(2重量%)料流送入2英寸单螺杆挤出机来制备结构化膜。筒区1-7分别设置在176℃、170℃、180℃、190℃、200℃和218℃。然后通过压片机头将熔融树脂送入旋转的圆柱形模具。机头的温度设置在218℃并且圆柱形模具的温度设置在90℃。螺杆速度设置在80rpm。树脂快速流入模具腔体引发平行于流体方向的分子取向。水冷却模具,以提供保持聚合物中取向的快速淬火。柱密度为5200柱/平方英寸(806柱/平方厘米),柱被布置为错位阵列并且柱形状为圆锥形。将幅材直接送入顶盖形成装置中。使用美国专利No.5,845,375(Miller等人)中所述的工序,用椭圆形顶盖对柱加盖。随后使用美国专利No.6,132,660(Kampfer)中所述工序使顶盖变形。
实例2
使用如实例1中的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜。此外,通过将样品通过一对辊(布置为一个辊在另一个辊顶部),使用2:1的拉延比以纵向拉伸实例1的结构化膜。辊温度设置在130℃。
实例3
使用实例2中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在70℃而非130℃。
实例4
使用实例2中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在60℃而非130℃。
实例5
使用实例2中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是拉延比设置在3:1而非2:1。
实例6
使用实例5中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在70℃而非130℃。
实例7
使用实例5中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在60℃而非130℃。
比较例1
根据实例1制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是从进料流中去除β成核母料。
比较例2
使用如比较例1中的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜。此外,通过将样品通过一对辊(布置为一个辊在另一个辊顶部),使用2:1的拉延比以纵向拉伸比较例1的结构化膜。辊温度设置在130℃。
比较例3
使用比较例2中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在70℃而非130℃。
比较例4
使用比较例2中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在60℃而非130℃。
比较例5
使用比较例2中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是拉延比设置在3:1而非2:1。
比较例6
使用比较例5中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在70℃而非130℃。
比较例7
使用比较例5中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是在拉延过程中,辊温度设置在60℃而非130℃。
比较例8
根据比较例1制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是向进料流添加二氧化钛母料(可购自明尼苏达州明尼阿波利斯克莱恩特公司(ClariantCorporation,Minneapolis,MN))。二氧化钛母料为50重量%二氧化钛,并且以聚丙烯和母料的总重量计,以2重量%添加母料。
比较例9
根据比较例8制备具有加盖柱的结构化膜。此外,通过将样品通过一对辊(布置为一个辊在另一个辊顶部),使用2:1的拉延比以纵向拉伸比较例8的结构化膜。辊温度设置在130℃。
比较例10
使用比较例9中所述的相同加工条件制备具有加盖柱的结构化膜,不同的是拉延比设置在3:1而非2:1。
表1
表2
测试
光学显微镜法
对实例4和比较例4采集光学显微图像并分别示于图3a和3b中。使用KeyenceVHS-500型数码显微镜,并且在拍摄相片时将样品紧靠黑色背景放置。
灰度测量值
使用配有CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器和IMPACT软件套件的IMPACTA20数码摄像机(明尼苏达州布鲁明顿PPT视觉公司(PPTVision,Bloomington,MN)),采集实例1-7和比较例1-10的结构化膜的灰度测量值。将1米长的样品通过用手拉紧以纵向(MD)保持在两个辊之间。用940nm波长光源从膜侧(即非柱侧)背后对样品照明。将检测摄像机安装在结构化膜样品之上大约5英尺,所述样品的柱侧面向摄像机。使用0(高不透明度)至255(低不透明度)范围内的数值比例以透射模式获得灰度强度测量值。记录3个不同的MD采样点的灰度强度。计算平均值并报告于表3-4中。
表3
平均灰度强度 | 样品 | 平均灰度强度 | |
实例1 | 48 | 比较例1 | 41 |
实例2 | 29 | 比较例2 | 52 |
实例3 | 20 | 比较例3 | 49 |
实例4 | 12 | 比较例4 | 45 |
实例5 | 13 | 比较例5 | 88 |
实例6 | 13 | 比较例6 | 61 |
实例7 | 7 | 比较例7 | 63 |
表4
UV/Vis/NIR光谱
使用具有累计球的Lambda1050UV/Vis/NIR光谱仪(加利福尼亚州圣何塞珀金埃尔默公司(PerkinElmer,SanJose,CA))测量实例1-7和比较例1-10的UV/Vis/NIR(紫外/可见/近红外)辐射透射率和反射率。以5nm增量记录250至2500nm的透射光谱和反射光谱。累计球的直径为15cm。就透射模式而言保持样品与入射辐射呈90度,在反射模式中呈8度。使用空气基准。就透射率测试而言,样品被安装为非柱侧面向入射辐射。在不使用白板(即光阱)的情况下收集反射百分率数据,将样品的膜侧(非柱侧)安装为面向入射光束。就分析而言,将光谱分为3个区域[250-380nm(紫外光区)、380-760nm(可见光区)和760-2250nm(近红外光区)]。每个区域中的透光百分率和反射百分率的记录值范围报告于表5-8中。
表5
表6
表7
表8
在不脱离本发明的实质和范围的前提下,可对本发明进行各种修改和更改。因此,本发明不限于上述实施例,但应受以下权利要求书及其任何等同物中提及的限制的控制。本发明可在不存在本文中未具体公开的任何元件的情况下以适当方式实施。
Claims (13)
1.一种检测制品中第一组件的存在或位置的方法,所述方法包括:
用入射光照射所述制品,其中所述第一组件对所述入射光具有预定响应;
检测从所述被照射的制品接收到的光;以及
识别从所述被照射的制品接收到的光中所述第一组件的预定响应,以检测所述第一组件的存在或位置,
其中所述第一组件包含含有半结晶聚烯烃和β-成核剂的微孔膜,以及
其中所述入射光和从所述被照射的制品接收到的光包括红外光,以及其中所述第一组件不含红外线吸收剂并且不含选自二氧化钛、硫酸钡、氧化镁、碳酸钙、聚四氟乙烯微珠和聚烯烃微珠的红外线辐射阻隔剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述微孔膜为结构化膜。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述微孔膜包含微孔膜背衬和附接到所述微孔膜背衬的直立柱。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述第一组件为机械紧固补片。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述第一组件不含红外线辐射阻隔剂。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中在250纳米至2250纳米的波长范围内所述第一组件具有至多65%的透光百分率,和/或其中所述第一组件具有至多40的灰度值。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述半结晶聚合物包含丙烯均聚物、丙烯和其他烯烃的共聚物、或聚丙烯均聚物和不同聚合物的共混物中的至少一种。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述制品处在移动中的制品的集合中。
9.根据权利要求8所述的方法,其中在所述移动中的制品的集合中的至少一些制品为互连的。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述制品为一次性吸收制品。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中检测包括生成从所述被照射的制品接收到的光的图像,并且其中识别包括识别所述图像中所述第一组件的预定响应,以检测所述第一组件的存在或位置。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,还包括将检测到的所述第一组件的位置与参照数据进行比较,以确定所述第一组件是否正确地设置在所述制品中。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述入射光由辐射源产生,并且其中从所述被照射的制品接收到的光通过所述制品透射到检测器。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/324,130 | 2011-12-13 | ||
US13/324,130 US9358714B2 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Structured film containing beta-nucleating agent and method of making the same |
US13/323,980 US9278471B2 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Method of detecting a component of an article and method of preparing a component for detection |
US13/323,980 | 2011-12-13 | ||
PCT/US2012/069152 WO2013090370A1 (en) | 2011-12-13 | 2012-12-12 | Method of detecting a component of an article and method of preparing a component for detection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103988068A CN103988068A (zh) | 2014-08-13 |
CN103988068B true CN103988068B (zh) | 2016-06-08 |
Family
ID=47459166
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280061335.3A Expired - Fee Related CN103988068B (zh) | 2011-12-13 | 2012-12-12 | 检测制品的组件的方法以及制备用于检测的组件的方法 |
CN201280061796.0A Expired - Fee Related CN103987518B (zh) | 2011-12-13 | 2012-12-12 | 含β-成核剂的结构化膜及其制备方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280061796.0A Expired - Fee Related CN103987518B (zh) | 2011-12-13 | 2012-12-12 | 含β-成核剂的结构化膜及其制备方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (3) | EP3885129A1 (zh) |
JP (2) | JP6126128B2 (zh) |
CN (2) | CN103988068B (zh) |
BR (2) | BR112014014073A2 (zh) |
CO (1) | CO7000763A2 (zh) |
MX (1) | MX2014007080A (zh) |
TW (1) | TWI580551B (zh) |
WO (2) | WO2013090370A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015153993A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | 3M Innovative Properties Company | Apertured film and method of making an apertured film with a laser |
JP6661914B2 (ja) * | 2015-07-28 | 2020-03-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド樹脂組成物、成形品および成形品の製造方法 |
JP6582706B2 (ja) * | 2015-08-10 | 2019-10-02 | 日本ポリプロ株式会社 | ポリプロピレン系樹脂組成物を変形回復性構造体に用いる方法及び変形回復性構造体 |
CN108349204B (zh) * | 2015-08-14 | 2021-03-30 | 3M创新有限公司 | 包括结构化膜的复合织物及其形成方法 |
WO2017136404A1 (en) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | The Procter & Gamble Company | Method and apparatus for detecting holes in substrates in absorbent article converting lines |
CN105818260B (zh) * | 2016-05-12 | 2018-10-23 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 平板陶瓷膜智能挤出成型装置 |
US20200139612A1 (en) * | 2017-06-29 | 2020-05-07 | 3M Innovative Properties Company | Method of making a laminate with a stretched thermoplastic layer |
JP6803895B2 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-12-23 | 大王製紙株式会社 | 連結式使い捨て着用物品、及びその製造におけるターゲットシートの貼付不良検出方法 |
IT202000017836A1 (it) * | 2020-07-23 | 2022-01-23 | Fameccanica Data Spa | Procedimento e apparecchio per l’analisi in linea di un prodotto composito in una macchina per la produzione di articoli sanitari assorbenti |
JP7458272B2 (ja) | 2020-08-27 | 2024-03-29 | 旭化成株式会社 | ポリオレフィン延伸膜の分析方法 |
JP2023549664A (ja) * | 2020-11-11 | 2023-11-29 | アムテック リサーチ インターナショナル エルエルシー | 無溶媒セパレーター |
CN112706431B (zh) * | 2020-12-09 | 2022-09-13 | 北方华锦化学工业股份有限公司 | 一种降低abs不良品发生率的方法 |
CN113430714B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-04-05 | 南通大学 | 一种β晶聚丙烯抗老化土工布及其制备方法 |
CN116811085B (zh) * | 2023-06-06 | 2024-02-20 | 广东汇发塑业科技有限公司 | 一种多层共挤吹膜机的运行状态实时评估方法 |
CN116834421B (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-17 | 昆山东利新材料科技有限公司 | 一种高透湿生物基尼龙面料的贴合设备及贴合方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1432038A (zh) * | 2000-06-02 | 2003-07-23 | 新日本理化株式会社 | 多孔聚丙烯膜、其制造方法以及使用该膜的吸收性制品 |
US6927857B2 (en) * | 2002-03-09 | 2005-08-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for the detection of marked components of a composite article using infrared blockers |
Family Cites Families (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4435141A (en) | 1982-04-07 | 1984-03-06 | Polyloom Corporation Of America | Multicomponent continuous film die |
US4775310A (en) | 1984-04-16 | 1988-10-04 | Velcro Industries B.V. | Apparatus for making a separable fastener |
US4839131A (en) | 1987-09-03 | 1989-06-13 | P.C.E. Corp. | Layer width control |
US4894060A (en) | 1988-01-11 | 1990-01-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Disposable diaper with improved hook fastener portion |
JPH02228962A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-11 | Oji Paper Co Ltd | 使いすておむつ及びその製造方法 |
JPH036406A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-11 | Nireco Corp | 透明フィルムの端部検出方法および装置 |
US5429856A (en) | 1990-03-30 | 1995-07-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Composite materials and process |
US5845375A (en) | 1990-09-21 | 1998-12-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Mushroom-type hook strip for a mechanical fastener |
US5077870A (en) * | 1990-09-21 | 1992-01-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Mushroom-type hook strip for a mechanical fastener |
US5679302A (en) * | 1990-09-21 | 1997-10-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method for making a mushroom-type hook strip for a mechanical fastener |
US5176953A (en) * | 1990-12-21 | 1993-01-05 | Amoco Corporation | Oriented polymeric microporous films |
US5236963A (en) * | 1991-08-23 | 1993-08-17 | Amoco Corporation | Oriented polymeric microporous films |
US5310584B1 (en) * | 1992-04-14 | 1999-02-16 | Amoco Corp | Thermoformable polypropylene-based sheet |
JP3443934B2 (ja) * | 1993-05-20 | 2003-09-08 | 新日本理化株式会社 | 多孔性ポリプロピレン系樹脂延伸物及びその製造方法 |
JP3379200B2 (ja) * | 1994-03-25 | 2003-02-17 | 株式会社ニコン | 位置検出装置 |
US6039911A (en) | 1997-01-09 | 2000-03-21 | 3M Innovative Properties Company | Method for capping stem fasteners |
US6035498A (en) | 1997-01-27 | 2000-03-14 | Velcro Industties B.V. | Stretched fasteners |
GB2323323A (en) | 1997-03-18 | 1998-09-23 | Hoechst Trespaphan Gmbh | Polymeric label |
GB2323325B (en) | 1997-03-18 | 2001-04-25 | Hoechst Trespaphan Gmbh | Polymeric films |
US6132660A (en) | 1997-06-19 | 2000-10-17 | 3M Innovative Properties Company | Method for forming headed stem mechanical fasteners |
US5868987A (en) | 1997-06-19 | 1999-02-09 | Minnesotamining And Manufacturing | Superimposed embossing of capped stem mechanical fastener structures |
US6432339B1 (en) | 1997-08-25 | 2002-08-13 | Velcro Industries B.V. | Continuous molding of fastener products with a mold belt |
US6106922A (en) | 1997-10-03 | 2000-08-22 | 3M Innovative Company | Coextruded mechanical fastener constructions |
US6221483B1 (en) | 1998-09-10 | 2001-04-24 | Avery Dennison Corporation | Reversibly extensible film |
JP4807710B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2011-11-02 | 新日本理化株式会社 | 吸収性物品 |
US6248276B1 (en) | 1999-01-15 | 2001-06-19 | Velcro Industries B.V. | Fasteners and methods of making fasteners |
US6190594B1 (en) | 1999-03-01 | 2001-02-20 | 3M Innovative Properties Company | Tooling for articles with structured surfaces |
US6331343B1 (en) * | 1999-05-07 | 2001-12-18 | 3M Innovative Properties Company | Films having a fibrillated surface and method of making |
US6447875B1 (en) | 1999-07-30 | 2002-09-10 | 3M Innovative Properties Company | Polymeric articles having embedded phases |
JP2002315607A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-10-29 | Mitsui Chemicals Inc | 面状ファスナー雌材 |
JP5024070B2 (ja) * | 2001-02-21 | 2012-09-12 | 新日本理化株式会社 | 多孔性ポリプロピレン逐次二軸延伸フィルム及びその製造方法 |
CN1296195C (zh) * | 2001-02-21 | 2007-01-24 | 新日本理化株式会社 | 连续双轴拉伸聚丙烯多孔膜及其制备方法 |
US6632850B2 (en) * | 2001-04-04 | 2003-10-14 | 3M Innovative Properties Company | Microporous materials and methods of making the same |
JP2003166810A (ja) * | 2001-12-04 | 2003-06-13 | Kao Corp | 不良品の検出方法 |
PT1507825E (pt) | 2002-05-30 | 2007-02-28 | Ciba Sc Holding Ag | Polipropilenos b-cristalinos |
US7171283B2 (en) * | 2002-08-07 | 2007-01-30 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Web guiding system and method |
JP2005534783A (ja) * | 2002-08-07 | 2005-11-17 | チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド | ポリプロピレン用ベータ−造核・光安定剤 |
JP4717343B2 (ja) * | 2002-12-06 | 2011-07-06 | 三井化学株式会社 | 多孔性フィルム及びその製造方法 |
US7919034B2 (en) * | 2003-01-30 | 2011-04-05 | Tac-Fast Georgia L.L.C. | System and methods of manufacturing hook plates |
US7168139B2 (en) * | 2003-06-24 | 2007-01-30 | 3M Innovative Properties Company | Breathable fasteners |
US7220478B2 (en) * | 2003-08-22 | 2007-05-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Microporous breathable elastic films, methods of making same, and limited use or disposable product applications |
US20050048303A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-03 | Henderson Kevin O. | Multilayer films, adhesive constructions, and articles using the same |
US7897078B2 (en) | 2004-03-09 | 2011-03-01 | 3M Innovative Properties Company | Methods of manufacturing a stretched mechanical fastening web laminate |
US8182456B2 (en) * | 2004-03-29 | 2012-05-22 | The Procter & Gamble Company | Disposable absorbent articles with components having both plastic and elastic properties |
US20060177632A1 (en) | 2005-02-08 | 2006-08-10 | Philip Jacoby | Beta-nucleation concentrates for film applications |
WO2006023442A1 (en) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Mayzo, Inc. | Beta-nucleation concentrates |
JP4730526B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2011-07-20 | 独立行政法人理化学研究所 | 封入物検査装置 |
US20090258560A1 (en) * | 2005-09-30 | 2009-10-15 | Per Magnus Kristiansen | Microporous Films |
JP2009063314A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板位置検出装置、基板位置調整装置、エリプソメータおよび膜厚測定装置 |
WO2010065602A1 (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | Mayzo Corporation | Polypropylene-based tape yarn produced from extruded film containing beta spherulites and methods of making and using thereof |
WO2010147149A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 三菱樹脂株式会社 | 多孔性ポリプロピレンフィルム |
US9456936B2 (en) * | 2009-10-16 | 2016-10-04 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Disposable absorbent articles incorporating black-free colorants |
BR112012015372B1 (pt) | 2009-12-22 | 2021-04-20 | 3M Innovative Properties Company | laminado ligado por superfície e método de ligação de pelo menos uma manta fibrosa a pelo menos um substrato |
WO2011087750A2 (en) | 2009-12-22 | 2011-07-21 | 3M Innovative Properties Company | Apparatus and methods for impinging fluids on substrates |
US9233500B2 (en) | 2010-02-08 | 2016-01-12 | 3M Innovative Properties Company | Method of co-extruding, co-extrusion die, and extruded articles made therefrom |
-
2012
- 2012-12-12 BR BR112014014073A patent/BR112014014073A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2012-12-12 EP EP21167026.0A patent/EP3885129A1/en not_active Withdrawn
- 2012-12-12 CN CN201280061335.3A patent/CN103988068B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-12 CN CN201280061796.0A patent/CN103987518B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-12 TW TW101147083A patent/TWI580551B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-12-12 BR BR112014014190-8A patent/BR112014014190B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-12-12 EP EP12857242.7A patent/EP2791651B1/en active Active
- 2012-12-12 JP JP2014547372A patent/JP6126128B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-12 WO PCT/US2012/069152 patent/WO2013090370A1/en unknown
- 2012-12-12 EP EP12808621.2A patent/EP2790913B1/en active Active
- 2012-12-12 JP JP2014547370A patent/JP6193878B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-12 MX MX2014007080A patent/MX2014007080A/es active IP Right Grant
- 2012-12-12 WO PCT/US2012/069165 patent/WO2013090380A1/en active Application Filing
-
2014
- 2014-06-20 CO CO14134688A patent/CO7000763A2/es unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1432038A (zh) * | 2000-06-02 | 2003-07-23 | 新日本理化株式会社 | 多孔聚丙烯膜、其制造方法以及使用该膜的吸收性制品 |
US6927857B2 (en) * | 2002-03-09 | 2005-08-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Process for the detection of marked components of a composite article using infrared blockers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015507654A (ja) | 2015-03-12 |
MX2014007080A (es) | 2014-08-01 |
WO2013090380A1 (en) | 2013-06-20 |
CO7000763A2 (es) | 2014-07-21 |
EP2790913A1 (en) | 2014-10-22 |
EP3885129A1 (en) | 2021-09-29 |
JP2015510104A (ja) | 2015-04-02 |
BR112014014073A2 (pt) | 2017-06-13 |
WO2013090370A1 (en) | 2013-06-20 |
EP2790913B1 (en) | 2021-04-07 |
TWI580551B (zh) | 2017-05-01 |
JP6193878B2 (ja) | 2017-09-06 |
EP2791651A1 (en) | 2014-10-22 |
EP2791651B1 (en) | 2020-04-08 |
CN103987518A (zh) | 2014-08-13 |
TW201331020A (zh) | 2013-08-01 |
EP2791651A4 (en) | 2016-01-27 |
JP6126128B2 (ja) | 2017-05-10 |
BR112014014190A2 (pt) | 2017-06-13 |
CN103988068A (zh) | 2014-08-13 |
CN103987518B (zh) | 2016-10-12 |
BR112014014190B1 (pt) | 2020-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103988068B (zh) | 检测制品的组件的方法以及制备用于检测的组件的方法 | |
US10076450B2 (en) | Structured film containing beta-nucleating agent and method of making the same | |
JP6673846B2 (ja) | 有孔フィルム及びその製造方法 | |
CN105392457B (zh) | 包括微孔膜的紧固带和机械紧固件 | |
US6740184B2 (en) | High speed method of making plastic film and nonwoven laminates | |
RU2305632C2 (ru) | Многослойные микропористые пленки и способ их получения | |
TWI239978B (en) | High speed method of making microporous film products | |
CN105283161B (zh) | 个人卫生制品及其容器 | |
AU765784B2 (en) | High speed method of making plastic film and nonwoven laminates | |
US9278471B2 (en) | Method of detecting a component of an article and method of preparing a component for detection | |
FR2786726A1 (fr) | Stratifie incluant un film multicouche et article absorbant fabrique a partir dudit stratifie | |
US10272655B2 (en) | Film with alternating stripes and strands and apparatus and method for making the same | |
CN108463348A (zh) | 用拉伸的热塑性层制作层压物的方法 | |
RU2754413C1 (ru) | Нетканый материал мелтблаун |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160608 Termination date: 20211212 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |