CN105829595A - 可拉伸的非织造材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非织造基底，所述非织造基底包括：限定表面的纤维网；和一层有益剂，其中所述有益剂选自添加剂组合物、增强组分以及它们的组合；其中使所述有益剂发泡并通过起绉过程粘结到所述纤维网表面，并且其中所述非织造基底与未处理的基底相比时展示出多种改进，所述改进选自增强的触感、增强的印刷、减小的滞后、增加的堆积体积、增加的弹性/延伸性、增加的回缩性、减少的褶皱以及它们的组合。

Description

可拉伸的非织造材料

背景技术

吸收性非织造产品诸如纸巾、薄纸、尿布和其他类似的产品被设计成具有期望水平的堆积体积、柔软性和强度。例如，在一些薄纸产品中，柔软性通过向薄纸网的外表面局部施加添加剂组合物诸如软化剂而增强。这样的添加剂组合物可以是单独地或与起绉操作相结合地局部施加到基底诸如非织造物的粘结剂。起绉可以是非织造物制造过程的一部分，其中将薄纸通过添加剂组合物粘附到旋转式干燥机滚筒的热表面。经由刮片组件从干燥机滚筒将干燥后的薄纸和添加剂组合物一并刮下。起绉增加薄纸基片的堆积体积，继而增加通过手感确定的柔软性。其他性质也受到影响，诸如强度、柔韧性、皱褶等。

除了薄纸产品外，材料柔软性和其他性质也是用于构造诸如尿布、女性卫生产品、婴儿湿巾、成人失禁用品、训练裤等个人护理产品的材料尤其是非织造物的期望且重要的特性。这样的产品的外覆层材料和内部衬里例如与使用者的皮肤接触。因此，这样的材料不仅必须在美学上令人愉悦，还必须在与穿戴者接触时柔软和舒适。

除柔软性之外，在设计薄纸产品和其他非织造材料时可能重要的另一种性质是可拉伸性。提高材料的可拉伸性或弹性性质可提供各种优点和有益效果。例如，具有增强的可拉伸性的材料没那么硬，从而改善产品的手感。具有更好的拉伸性质的非织造物通常还具有更好的擦拭性质。当使用非织造材料构造衣物(诸如一次性吸收制品)时，拉伸性质改善了衣物的贴合性和舒适性。具有改善的拉伸或弹性性质的非织造材料在置于张力下时还可以抗撕裂，因此更易于加工。

如上所述，在过去，在起绉过程中已将各种粘结剂局部施加到非织造材料，包括薄纸产品。这样的粘结材料在提高弹性方面的成功率有限。就这一点而言，需要可施加到非织造材料以提高材料的可拉伸性的添加剂组合物。

发明内容

本公开提供一种非织造基底，所述非织造基底包括：限定表面的纤维网；和一层有益剂，其中所述有益剂选自添加剂组合物、增强组分以及它们的组合；其中使所述有益剂发泡并通过起绉过程粘结到所述纤维网表面，并且其中所述非织造基底与未处理的基底相比时展示出多种改进，所述改进选自增强的触感、增强的印刷、减小的滞后、增加的堆积体积、增加的弹性/延伸性、增加的回缩性、减少的褶皱以及它们的组合。

在一个实施例中，本公开涉及包括纤维网的非织造材料。纤维网可以包括含纸浆纤维的薄纸网。作为另外一种选择，纤维网可以包含由合成热塑性聚合物制成的纤维。例如，网可以包括熔纺网，诸如熔喷网或纺粘网。网限定起绉表面。根据本公开，添加剂组合物存在于网的起绉表面上，并且在起绉之前或起绉过程中施加到网。添加剂组合物包含与非离子表面活性剂相结合的聚烯烃共聚物。非离子表面活性剂可以基于聚烯烃共聚物的重量计以最高约50重量％的量存在于添加剂组合物中。

在一个实施例中，添加剂组合物包含与分散剂相结合的聚烯烃共聚物和非离子表面活性剂。分散剂可包括乙烯和丙烯酸的共聚物。聚烯烃共聚物可包括丙烯或乙烯与烯烃的共聚物。在一个特定的实施例中，例如，聚烯烃共聚物可包括聚乙烯-辛烯共聚物。

添加剂组合物中所含的非离子表面活性剂具有浊点。例如，在与量为1重量％的水合并时，表面活性剂的浊点可大于约15℃，诸如大于约20℃，诸如大于约25℃，诸如大于约30℃，诸如大于约40℃。在与量为1重量％的水合并时，表面活性剂的浊点通常可小于约100℃，诸如小于约90℃，诸如小于约85℃，诸如小于约70℃，诸如小于约60℃。据信具有浊点的非离子表面活性剂可与聚烯烃共聚物以协同作用的方式合并，以提高材料的可拉伸性和弹性性质。

非离子表面活性剂可具有亲水性片段和疏水性片段。非离子表面活性剂可包括烷基聚乙二醇醚的乙氧基化物。例如，非离子表面活性剂可包括直链十二/十四烷基醇的环氧乙烷加合物。

添加剂组合物中的聚烯烃共聚物与非离子表面活性剂的重量比可在从约0.5∶1至约3∶1的范围内，诸如从约1∶1至约2.5∶1的范围内。在一个实施例中，添加剂组合物可为发泡的并且在接触纤维网之前转变成泡沫。在该实施例中，在起绉之后，添加剂组合物在网上形成塌缩泡沫膜层。塌缩的泡沫膜层可以是不连续的。

如上所述，添加剂组合物可显著改善网的弹性性质。例如，非织造材料可具有大于约45％、诸如大于约50％、诸如大于约55％的断裂伸长率。在一个实施例中，网在80％纵向外加应变下具有至少约30％弹性应变。在一个替代性实施例中，网在100％纵向外加应变下可具有至少80％弹性应变。在又一个实施例中，网在30％纵向外加应变下可具有至少50％弹性应变。

本公开还涉及用于制备具有增强的拉伸性质的非织造材料的方法。该方法包括将非离子表面活性剂和水混合物与聚烯烃共聚物合并。非离子表面活性剂可具有浊点，并且非离子表面活性剂可在高于浊点的温度下溶于水以形成均匀混合物。

该方法还包括使包含非离子表面活性剂和水混合物以及聚烯烃共聚物的添加剂组合物发泡的步骤。可在接近或高于水的沸点的温度下将发泡的组合物施加到受热干燥机表面。可将非织造基底压贴到涂布表面并且从干燥机表面起绉。非织造基底可以包括薄纸网或纤维网，所述纤维网包含由合成热塑性聚合物制成的纤维或长丝。

本公开的其他特征和方面在下文更详细地讨论。

附图说明

为了举例说明本发明，示出了示例性形式的附图；然而，应当理解，本发明不限于所示的精确布置和手段。

图1是根据本发明用于形成泡沫的一个实施例的工艺步骤的示意图。

图2显示了具有印刷油墨的未处理纺粘物的SEM图像。

图3显示了本发明一个实施例的SEM图像，其中将纺粘物用作基底，其已根据本发明进行了处理并印刷有油墨。

图4显示了Hydroknit材料实施例的弹性应变与外加应变的关系的图形表示，该材料已根据本发明进行了处理，还显示了未经处理的基底的对比数据。

图5显示了纺粘材料实施例的弹性应变与外加应变的关系的图形表示，该材料已根据本发明进行了处理，还显示了未经处理的基底的对比数据。

图6是一系列SEM照片，显示了在通过本发明的实施例处理后薄纸材料的结构变化。

图7显示了薄纸基底实施例的机械方向(MD)弹性应变与外加应变的关系，该材料已根据本发明进行了处理，还显示了未经处理的薄纸基底的对比数据。

图8显示了薄纸基底实施例的横向(CD)弹性应变与外加应变的关系，该材料已根据本发明进行了处理，还显示了未经处理的薄纸基底的对比数据。

图9显示了未经处理的对照膜的SEM图像。

(a)显示了未经处理的对照膜的一侧的SEM图像。

(b)显示了未经处理的对照膜的相对侧的SEM图像。

(c)显示了未经处理的对照膜的剖视图的SEM图像。

(d)显示了图9(c)的5倍放大下未经处理的对照膜的剖视图的SEM图像。

图10显示了根据本发明的有益剂的一个实施例的塌缩泡沫膜层的SEM图像，其中这样的实施例包括分散体。

(a)显示了塌缩泡沫膜层的一侧的SEM图像。

(b)显示了塌缩泡沫膜层的相对侧的SEM图像。

(c)显示了塌缩泡沫膜层的剖视图的SEM图像。

(d)显示了图10(c)的几乎2倍放大下塌缩泡沫膜层的剖视图的SEM图像。

(e)显示了图10(c)的几乎7倍放大下塌缩泡沫膜层的剖视图的SEM图像。

(f)显示了图10(c)的几乎25倍放大下塌缩泡沫膜层的剖视图的SEM图像。

图11和图12为在实例5中获得的结果的图形表示。

图13至图15为在实例6中获得的结果的图形表示。

具体实施方式

虽然本说明书以特别指出且清楚地要求保护本发明的权利要求书结束，但是据信，通过以下说明将更好地理解本发明。

除非另外指明，否则所有的百分比、份数和比率都是基于本发明组合物的总重量。除非另外指明，否则所有这些关于所列成分的重量均基于活性物质水平，并因此不包括可以包含在市售材料中的溶剂或副产物。术语“重量百分比”可以在本文中表示为“wt.％”。除非提供了实际测量值的具体例子的地方，否则本文提及的数值均应当被视为由术语“约”加以限定。

如本文所用，“包括”意指可增加不影响最终结果的其他步骤和其他成分。该术语涵盖术语“由...组成”和“基本上由...组成”。本发明的组合物和方法/工艺可包括以下方面、由以下方面组成和基本上由以下方面组成：本文所述的本发明的基本要素和限制，以及本文所述的任何附加或任选成分、组分、步骤或限制。

如本文所用的“添加剂组合物“是指局部施加到基底的化学添加剂(有时称为化学物质、化学成分、化学组合物和添加物)。根据本发明的方法的局部施加可在干燥过程或转化过程中进行。根据本发明的添加剂组合物可施加到任何基底(例如，薄纸或非织造物)并且可以包括但不限于聚合物分散体、聚合物溶液或它们的混合物。

如本文所用的“气纺网”通过气体成型过程制成，其中将成束的小纤维(典型的长度在从约3至约52毫米(mm)的范围内)分开并夹带在空气源中，然后沉积到成型丝网上，通过借助真空源。然后将随机沉积的纤维用例如热空气或喷雾粘合剂粘结到彼此。气纺非织造复合物的制备在文献中有充分阐述并在本领域中有记载。例子包括但不限于如授予Laursen等人并转让给NorthAmericaInc.的ScanWeb的美国专利号4,640,810中所述的DanWeb工艺；如授予Kroyer等人的美国专利号4,494,278和授予Soerensen并转让给NiroSeparationa/s的美国专利号5,527,171中所述的Kroyer工艺；以及授予Appel等人并转让给Kimberly-ClarkCorporation的美国专利号4,375,448的方法或其他类似方法。

“有益剂”是向总的经处理的基底提供诸如柔软性、光滑度、水分、香味等益处的组合物或组分。本发明的有益剂包括但不限于“添加剂组合物”和“增强组分”。

表面活性剂的“浊点”是这样的温度，在低于该温度时表面活性剂以某一固体水平不溶于水。为了将非离子表面活性剂溶于水，首先在其浊点以上将表面活性剂溶于水至稀释状态，然后可在高于、等于或低于其浊点的温度下将溶解的表面活性剂与其他添加剂组合物混合。非离子表面活性剂可甚至在其浊点以下保持溶于水。

“粘合梳理网”或“BCW”是指通过如本领域技术人员已知的并且在例如美国专利号4,488,928中进一步描述的梳理过程形成的非织造网，该专利以与本发明相符的程度以引用方式并入本文。在梳理过程中，可以使用短纤维、粘结纤维和其他可能的粘结组分例如粘合剂的共混物。这些组分形成大体积的球，再经梳理或以其他方式处理以产生基本均匀的基重。该网被加热或以其他方式处理，以活化任何粘合剂组分，从而产生一体的、蓬松的非织造材料。

如本文所用，“共成形”是喷熔聚合材料，所述喷熔聚合材料可以添加纤维或其他组分。从最基本的意义上说，共成形可通过这样的方式进行：将至少一个熔喷模头布置在斜槽附近，通过该斜槽在形成网的同时向熔喷材料添加其他材料。这些“其他材料”可以是天然纤维、超吸收性颗粒、天然聚合物纤维(例如人造丝)和/或合成聚合物纤维(例如聚丙烯或聚酯)。这些纤维可以是定长的。共成形材料可以按从约10重量％至约80重量％，诸如从约30重量％至约70重量％的量包含纤维素材料。例如，在一个实施例中，可以产生含有从约40重量％至约60重量％的纸浆纤维的共成形材料。

如本文所定义，“起绉”在将粘附到干燥机表面的网用刀片诸如刮片刮掉时发生。

本发明的“增强组分”是作为附加组分的有益剂，所述附加组分可以加入到添加剂组合物，以便赋予其他触觉的或附加的益处，该益处不能单独地由添加剂组合物实现。该增强组分包括但不限于微粒、可膨胀的微球、纤维、附加的聚合物分散体、香味剂、抗菌剂、保湿剂、药物和安慰剂，等等。

如本文所定义，“泡沫”是液体泡沫。根据本发明，当在干燥机表面加热本发明的可发泡的组合物时，该组合物不会形成固体泡沫结构。相反地，当将该可发泡的组合物施加到经加热的表面时，所述可发泡的组合物变为基本上连续的膜，在该膜中有气泡。

根据本发明的“水刺网”是指经受引起网纤维缠结的流体柱形喷流的网。水刺网通常增加网的强度。在一个方面，纸浆纤维可以水刺成连续的长丝材料，诸如“纺粘网”。产生非织造复合物的水刺网可以按从约50重量％至约80重量％的量诸如按约70重量％的量包含纸浆纤维。如上所述的水刺复合物网可以从Kimberly-ClarkCorporation以名称商购获得。水力缠结在例如授予Everhart的美国专利号5,389,202中有描述。

“非织造物”在本文定义为一类通常通过将纤维附连在一起而制造的织物。非织造织物由机械、化学、热、粘合剂或溶剂方式，或这些方式的任意组合制成。非织造物制造与编织、针织或簇绒不同。非织造织物可以由合成的热塑性聚合物或天然聚合物诸如纤维素制成。纤维素薄纸是非织造材料的一个例子。

如本文所用，“熔喷”是非织造网的形成过程，该过程通过加热的、高速的空气挤出并牵拉熔融聚合物树脂，以形成细的长丝。将长丝冷却并作为网收集到移动的丝网上。该过程类似于纺粘过程，但是喷熔纤维细得多，一般以微米来衡量。

如本文所用，“加工助剂”是指在形成本发明的经处理的基底的过程中可以有帮助的组合物。例如，发泡剂可以充当本发明的合适的加工助剂。此外，起绉助剂可以有帮助，其具有附加的粘附力或释放性质，用于使基底从干燥机滚筒起绉。

如本文所用，″褶皱″描述弹性层合物由于被预先拉伸同时附着至非伸长的材料基底(诸如非织造物)上的弹性材料(膜或长丝)而表现为沟状皱纹的行为。褶皱可取决于层合物如何附着或粘结至非伸长的材料基底。当层合物松弛或释放时，基底表现为与手风琴乐器类似的槽状或沟状皱纹。这样的作用在袖口和腰带通常成束以便向穿戴者提供更好贴合的个人护理制品中是常见的。根据2002年11月5日公布的授予Morman等人的美国专利号6475600也更详细地描述了褶皱。

如本文所用，“纺粘”是非织造网过程，在该过程中，长丝被挤出、牵拉并放到移动的丝网上以形成网。术语“纺粘”与“纺丝成网”经常互换，但是业内通常采用术语“纺粘”或“纺粘的”表示特定的网形成过程。这是为了将这种网形成过程与其他两种形式的纺丝成网过程区分开来，所述其他两种形式为喷熔和闪蒸纺丝。

如本文所用，“纺粘/喷熔复合物”是层状复合物，其由多层织物限定，所述织物通常由纺粘(“S”)网和喷熔(“M”)网的各种交替层制成：SMS、SMMS、SSMMS等。

如本文所用，“薄纸”通常是指各种纸产品，诸如面巾纸、卫生纸、纸巾、餐巾纸、卫生巾等。本发明的薄纸产品通常可以由具有一层或多层的纤维素网制成。例如，在一个实施例中，纤维素或“纸”产品可以含有由纤维的共混物形成的单层的纸网。在另一个实施例中，纸产品可以含有多层(例如，分层)的纸网。此外，纸产品还可以是单层或多层产品(例如，多于一层纸网)，其中一层或多层可以含有根据本发明形成的纸网。

本发明是当前将起绉化学成分的水分散体或溶液喷涂到干燥机表面(例如扬克式干燥机的滚筒或热压延机)的方法的替代形式。与液体化学成分相反，因为经发泡的化学成分具有显著高的粘性，所以发泡化学成分具有足够的结构完整性，以对抗重力到达干燥机的表面。通过产生根据本发明的经发泡的化学成分，可以将化学成分施用装置放置到更接近干燥机的表面。可将施用装置放置在沿着干燥机圆周的任何位置，只要存在足够空间即可。此外，通过利用本发明的经发泡的化学成分，可能得到原本难以产生的附加益处。

本发明的另一个优点是干燥机消耗更少的能量。化学成分施用装置更接近干燥机的表面改善了化学质量效率(即，在施加过程中减少浪费)和能量效率。由于引入本发明的泡沫中的空气充当稀释剂，因此效率提高。因此，在干燥过程中需要更少的热量即可将水从经发泡的起绉化学成分(即，有益剂)中移除。相比于使用水来稀释有益剂的喷涂过程，这是一项改进。

此外，在起绉步骤之后，一层有益剂留在非织造基底的表面上，以增加更多的堆积体积和柔软性。该堆积体积的增加是因为在涂覆层中捕获的空气。该柔软性的增强是因为有益剂能够在干燥机的表面上发泡并随后通过起绉过程转移或粘附到基底的表面。虽然在干燥步骤中，经发泡的有益剂变成膜，但是由于与经发泡的添加剂组合物中更高的固体水平相关的更高粘度，并非所有的在泡沫中捕获的空气都在干燥步骤中丢失。

有益剂的″膜″更恰当和准确地被描述为″塌缩泡沫膜层″。为了更好地理解该区别，图9显示了传统的膜(诸如流延膜、挤出膜或吹塑膜)的视图。如图9a中所示，膜在一侧上相对平滑，仅有几个空隙，而如图9b中所示，在另一侧上完全平滑。在观察图9c和图9d的剖视图时，可观察到膜的空隙相对平行于膜的水平轴线。相比之下，图10显示了本发明的塌缩泡沫膜层的视图。塌缩泡沫膜层的两侧(如图10a和图10b中所示)显示了独特的蜂窝状结构，使得与传统的膜相比时，具有不同的机械和触觉特性。图10c-图10f显示了本发明的塌缩泡沫膜层的实施例的放大的剖视图。如图所示，经发泡的有益层具有由于泡沫而被捕获的空气的空隙，其产生了本发明所提供的优势。另外，可容易地看到Z方向上的蜂窝状结构，其中层的空隙更垂直于层的水平轴线。因此，本发明不仅仅提供膜这个词的传统意义上的膜，还经由发泡和起绉提供了有利的塌缩泡沫膜层，其提供如本文所述的增强和改善。

可以根据本公开处理除了薄纸之外的各种基底。例子包括但不限于湿法网、气流法网、纺粘网、喷熔网、共成形网、粘合梳理网(BCW)、连续膜、水刺布、膜/层合物片材和水刺网。有益剂通常施加在任意基底的一侧上，但是根据需要可施加至两侧。

有益剂

1.添加剂组合物

在期望的应用中，添加剂组合物可以按从约50mg/m²至约10,000mg/m²、或从约50mg/m²至约1000mg/m²、或从约100mg/m²至约1000mg/m²的水平存在。这些建议的范围之间的差异取决于添加剂组合物是施加到在线机器(诸如薄纸机)还是离线机器(诸如非织造物转化加工线)的基底上。本发明的添加剂组合物可以为以下阐述的聚合物分散体或聚合物溶液的形式。

A.聚合物分散体

水不溶性聚合物的可发泡的组合物可以是分散体的形式。作为固体的水不溶性聚合物材料，诸如粉末、颗粒等等，可以通过在某些加工条件下，诸如在高温下高压挤出，与水和一种(或多种)表面活性剂混合，而转化为可发泡的分散体。然后，聚合物分散体可以与空气和发泡剂混合以转化为泡沫。

根据本发明的分散体的例子包括但不限于聚烯烃分散体，诸如HYPOD可从DowChemical，Freeport，Texas，U.S.A.商购获得；聚异戊二烯分散体，诸如或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)共聚物，可从KratonPolymersU.S.LLC，Houston，Texas，U.S.A.商购获得；聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物分散体，诸如可从BASFCorporation，FlorhamPark，NewJersey，USA商购获得；乳胶分散体，诸如可从Wacker，Munich，Germany商购获得；聚乙烯吡咯烷酮-苯乙烯共聚物分散体和聚乙烯醇-乙烯共聚物分散体，两者均可从Aldrich，Milwaukee，Wisconsin，U.S.A.商购获得。

在一个实施例中，添加剂组合物通常含有包含至少一种热塑性树脂、水和任选至少一种分散剂的水分散体。热塑性树脂以相对小的粒度存在于分散体内。例如，聚合物的平均体积粒度可以小于约5微米。实际粒度可以取决于各种因素，包括分散体中存在的热塑性聚合物。因此，平均体积粒度可以为约0.05微米至约5微米，诸如小于约4微米，诸如小于约3微米，诸如小于约2微米，诸如小于约1微米。可以在CoulterLS230光散射粒度分析仪或其他合适的装置上测量粒度。当存在于水分散体中时，热塑性树脂通常以非纤维形式存在。

聚合物颗粒在分散体中的粒度分布(多分散性)可以小于或等于约2.0，诸如小于1.9、1.7或1.5。

根据本公开的添加剂组合物还可包含表面活性剂，尤其是非离子表面活性剂。例如，添加剂组合物可以包含非离子表面活性剂，该非离子表面活性剂具有亲水性片段和疏水性片段并且具有浊点。如本文所用，液体的浊点是这样的温度，在该温度下溶解的固体不再完全可溶，沉淀为第二相，使得液体产生浑浊外观。在一个实施例中，可以在量为1重量％的蒸馏水中测定浊点。非离子表面活性剂在室温下可为液体并且在与量为1重量％的水合并时可具有从约15℃至小于100℃的浊点。

据信，具有浊点的非离子表面活性剂可以使得非织造材料具有改善的拉伸和弹性性质的方式与聚烯烃共聚物的聚合物链协同地相互作用。

添加剂组合物中所含的热塑性树脂可根据特定的应用和期望的结果而变化。在一个实施例中，例如，热塑性树脂是烯烃聚合物。如本文所用，烯烃聚合物是指具有通式C_nH_2n的一类不饱和开链烃。烯烃聚合物可以作为共聚物诸如互聚物存在。如本文所用，基本烯烃聚合物是指含有小于约1％取代的聚合物。

在一个特定的实施例中，例如，烯烃聚合物可以包含乙烯或丙烯与至少一种选自以下的共聚单体的α-烯烃互聚物：C₄-C₂₀直链、支链或环状二烯，或乙烯-乙烯基化合物诸如乙酸乙烯酯，和式H₂C＝CHR(其中R是C₁-C₂₀直链、支链或环状烷基或C₆-C₂₀芳基)所示的化合物。共聚单体的例子包括烯烃，诸如丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二烯。在一些实施例中，乙烯互聚物具有小于约0.92g/cc的密度。

在其他实施例中，热塑性树脂包含丙烯与选自以下的至少一种共聚单体的α-烯烃互聚物：乙烯，C₄-C₂₀直链、支链或环状二烯，以及由式H₂C＝CHR表示的化合物，其中R为C₁-C₂₀直链、支链或环状烷基基团或C₆-C₂₀芳基基团。共聚单体的例子包括烯烃，诸如乙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二烯。在一些实施例中，该共聚单体以互聚物的约5重量％至约25重量％存在。在一个实施例中，使用丙烯-乙烯互聚物。

在一个特定的实施例中，热塑性树脂包含乙烯与包括烯烃的共聚单体诸如1-辛烯的α-烯烃互聚物。乙烯-辛烯共聚物可以单独存在于添加剂组合物中或与另一热塑性树脂诸如乙烯-丙烯酸共聚物并存。特别有利地，乙烯-丙烯酸共聚物不仅是热塑性树脂，还充当分散剂。当并存时，乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物之间的重量比可以为从约1∶10至约10∶1，诸如从约3∶2至约2∶3。

水分散体还包含水。水可作为自来水或作为去离子水添加。水分散体的pH通常小于约12，诸如从约5至约11.5，诸如从约7至约11。水分散体可具有小于约75％，诸如小于约70％的固体含量。例如，水分散体的固体含量可在从约5％至约60％的范围内。

本发明的添加剂组合物可以商购获得，例如得自DowChemicalCorporation并由水、聚乙烯-辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物组成的HYPOD分散体。聚乙烯-辛烯共聚物可以购自DowChemicalCorporation，名称为(2980I型)，乙烯和丙烯酸的共聚物可以购自DowChemicalCorporation，名称为(59081型)。充当表面活性剂以乳化并稳定分散体颗粒。的丙烯酸共聚单体通过氢氧化钾中和至约80％的中和度。因此，相比之下，的亲水性大于在分散体中，充当表面活性剂或分散剂。不同于悬浮在分散体中的呈直径为数微米的微小液滴的形式。分子包围液滴，以形成稳定液滴的“胶束”结构。包含约60％和40％

当分散体在干燥机的热表面上变成熔融液体时，形成连续相，并且分散相在″海洋″中形成岛。该相变被称为相转化。然而，该相转化的发生取决于外部条件，诸如温度、时间、固体的分子量和浓度。最终，仅当两种聚合物(或两相)具有足够的松弛时间以允许相转化完成时，才会发生相转化。在本发明中，HYPOD涂覆膜保持分散体形态，这表明存在不完全的相转化。保持分散体形态的益处包括但不限于：由于相的暴露产生更亲水的涂层，以及由于提供额外堆积体积的在HYPOD涂层内部捕获的气泡导致涂覆产品的柔软性更加改善。

稀释的分散体可具有非常低的粘度(约1cp，像水一样)。当将低粘度的分散体施加到热的干燥机滚筒上时，该分散体经历水蒸发过程和完整的相转化。产生的连续的熔融膜继而具有嵌入其中的分散体岛。在水完全蒸发后形成的膜是其中未捕获任何气泡的固体。参见图6c，如下文所讨论，在通过起绉过程将熔融膜转移到网上后，覆盖经处理的薄纸表面的膜是不连续但相互连接的。

本发明的过程可以使用高固体的、高粘度的分散体(约10％至约30％)，并且可以含有大量的气泡(空气体积是分散体体积的至少10倍)。期望地，可商购获得的HYPOD分散体(约42％固体，包含和两者)具有约500cps的粘度，而水具有约1cps的粘度。含有约20％HYPOD的分散体可以具有约200cps的粘度，这是相对高的粘度，而具有少于约1％HYPOD的分散体可以具有接近水的粘度(1cp)的粘度。在捕获高比例的空气后，与发泡之前的分散体相比，经发泡的HYPOD分散体的粘度已呈指数地增长。

参照图1，当将经发泡的分散体施加到无孔的干燥机表面23上时，有限量的水将会从该处快速蒸发。据认为，由于高固体与高粘度联合导致的分散体的缓慢蒸发将阻止分散体完成相转化(其中变成连续的并且变成分散体)并阻止捕获的空气逃逸。这将在热的干燥机表面上产生独特的微结构化熔融膜。

参照图6，SEM照片证实了前述假设。当将现有技术的经表面经处理的薄纸与本发明的经表面经处理的薄纸相比时，可以观察到两个直接的益处。首先，本发明的方法产生的薄纸因为捕获气泡21而堆积体积更大且具有更柔软的手感(参见图6b)。第二，本发明的薄纸由于不完全的相转化继而导致亲水组分的表面暴露，因此具有更易润湿的表面。

直观地将图6a、图6b、图6c与图6a’、图6b’、图6c’相比。通过本文公开的手感排名测试法所测定，图6b中示出的具有分散体珠19和捕获气泡21的涂覆层比图6b’中示出的熔融膜更柔软。

B.聚合物溶液

水溶性聚合物的可发泡的组合物也可以是溶液的形式。作为固体的水溶性聚合物材料，例如粉末、颗粒等等，可以溶解到溶液中。然后，聚合物溶液可以与空气和发泡剂混合以转化为泡沫。

根据本发明的聚合物溶液的例子包括基于合成和基于天然的水溶性聚合物。合成的水溶性聚合物包括但不限于多元醇、聚胺、聚亚胺、聚酰胺、聚羧酸、聚氧化物、聚二醇、聚醚、聚酯、以上所列物质的共聚物和混合物。

基于天然的水溶性聚合物包括但不限于改性的纤维素，诸如纤维素醚和酯、改性的淀粉、壳聚糖及其盐、角叉菜胶、琼脂、结冷胶、瓜尔豆胶、其他改性的多糖和蛋白质，以及它们的组合。在一个特定的实施例中，水溶性聚合物还包括：聚(丙烯酸)及其盐、聚(丙烯酸酯)和聚(丙烯酸)共聚物。其他合适的水溶性聚合物包括形成膜的足够链长度的多糖，诸如但不限于支链淀粉和果胶。例如，水溶性聚合物可以含有另外的单烯键不饱和单体，该单体不具有酸侧基，但可以与具有酸基团的单体共聚。这样的化合物包括例如聚乙二醇或聚丙二醇的单丙烯酸酯和单甲基丙烯酸酯，聚亚烷基二醇的摩尔质量(Mn)例如最高约2,000。

在另一个特定的实施例中，水溶性聚合物可以是由Ashland，Inc.出售的商品名为的羟丙基纤维素。水溶性聚合物可以以任意可操作的量存在于添加剂聚合物中并且将根据选择的化学组分以及期望的最终特性而变化。例如，在的示例性情况下，该可生物降解的水溶性聚合物可以按添加剂组合物的总重量计以约1％至约75％，或者至少约1％，至少约5％，或者至少约10％，或者最高约30％，最高约50％或者最高约75％的量存在于添加剂组合物中以提供改善的益处。合适的水溶性聚合物的其他例子包括由Ashland，Inc.出售的商品名为的甲基纤维素(MC)；由Ashland，Inc.出售的商品名为的羟乙基纤维素；和由Chemstar(Minneapolis，Minnesota，U.S.A.)出售的商品名为GLUCOSOL的羟丙基淀粉。任意的这些化学成分在水中稀释后，被置于热的、无孔的干燥机表面上，以最终将化学成分转移到网表面。在这些化学成分中的水溶性聚合物包括但不限于聚乙烯醇、聚乙二醇、聚环氧乙烷、羟丙基淀粉、羟丙基纤维素以及它们的组合。

传统的用于薄纸制造的起绉化学成分可包括水溶性聚合物溶液，诸如包含聚乙烯醇和聚酰胺-表卤代醇树脂的水性混合物。虽然这些传统的起绉化学成分包括水溶性聚合物溶液，但是这些还不能够提供本发明的益处，所述益处包括在不损害薄纸片的强度的情况下增加柔软性。

II.增强组分

本发明不仅提供由于有益剂和本文所述的过程而具有改善的柔软性的基底，还提供改善的手感。将增强组分加入本发明的分散体以向基底提供像棉一样的/松软的手感，而不是单独使用分散体时通常可以感觉到的丝滑/光滑的感觉。可以理解的是，通过本发明产生的改善的手感也可包括诸如用于描述柔软触觉特性的天鹅绒般柔软的、绒面革一样的、毛状的、平滑的、绒毛状的等描述词的特性。虽然对于一些基底，可能期望丝滑/光滑的感觉，但是本发明提供了其他的选择，以便可以提供多种质地和美感。本发明的增强组分包括但不限于微粒，诸如硅胶颗粒；可热膨胀的微球，诸如纤维，诸如棉绒短纤维；聚合物分散体，诸如聚(乙烯吡咯烷酮-苯乙烯)；以及它们的组合。当使用棉绒短纤维或其他类型的纤维时，纤维长度可以为从约0.1mm至约5mm。

增强组分除了提供形成鲜明对比的手感外，增强组分还提供附加的益处，该益处不能通过单独使用分散体提供。本发明的增强组分还可以包括芳香剂、抗菌剂、保湿剂、安慰剂、着色剂、羟乙基纤维素、药物以及它们的组合。这样的组分将提供这样的整体基底，所述基底具有来自分散体的改善的感觉，并结合了没有本技术就不能提供的益处。本发明可以利用包含在本发明的添加剂组合物内的任意的增强组分或增强组分的组合。例如，可以按分散体组合物的重量计，以从约0.5％至约30％、从约1％至约20％或从约2％至约10％的量将增强组分加入到本发明的分散体中。

增强组分可以在化学成分发泡之前或之后加入到经发泡的化学成分中。在一个期望的应用中，增强组分的水平按添加剂组合物的总干重计为从约0.5％至约30％，或从约1％至约20％，或从约2％至约10％。

当增强组分与本发明的添加剂组合物组合使用时，它们允许在不损害强度的情况下增强柔软性。例如，当使用面巾纸作为本发明的基底时，与没有以与本发明相同的方式处理的基底相比，存在整体约0.5至约18的优势对数增加和约800至约1200的GMT水平。如本文所用，“GMT”是指在测定拉伸强度时，纵向与横向的组合。膨胀的微球保持在膜和薄纸两者的表面上以有助于当消费者在使用条件下接触它们时的手感增强。

III.加工助剂

本发明的加工助剂包括这样的化学成分，该化学成分在形成本发明的经处理的基底的过程中可以是有帮助的。加工助剂在最终的、经处理的基底中可能会略微出现或可能消失。虽然包含它们只是为了在制造经处理的基底的过程中有所帮助，但它们也可向本发明期望的基底赋予微小的益处。出于本申请的目的，“加工助剂”是那些在发泡过程中或将有益剂施加到基底的过程中使用的，而不用于制造前体基底的过程的助剂。

A.发泡剂

大多数商业发泡剂合适产生本发明的泡沫。合适的发泡剂包括但不限于液体形式的低分子量材料或聚合材料。发泡剂可以是阴离子的、阳离子的或非离子的。这些发泡剂可以根据功能划分为以下四组：

1.空气捕获剂-用于增强液体(分散体、溶液或其混合物等)捕获空气的能力，该能力可以通过测定“吹胀比”测量。发泡剂的示例性列表包括但不限于月桂酸钾、月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、硬脂酸铵、油酸钾、磺基琥珀酸单酰十八烷基二钠、羟丙基纤维素等。

2.稳定剂-用于增强泡沫的气泡对时间和温度的稳定性；例子包括但不限于月桂基硫酸钠、硬脂酸铵、羟丙基纤维素等。

3.润湿剂-用于增强膜涂覆的干燥表面的可润湿性。例子包括但不限于月桂基硫酸钠、月桂酸钾、磺基琥珀酸单酰十八烷基二钠等。

4.胶凝剂-通过使添加剂组合物呈现用于加固气胞的壁的凝胶形式，而用来稳定泡沫中的气泡。例子包括但不限于羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素和其他改性的纤维素醚。

一些发泡剂可以提供多于一种以上所列的功能。因此，在可发泡的添加剂组合物中没有必要使用所有四种发泡剂。发泡剂的选择取决于添加剂组合物的化学成分。例如，当添加剂组合物包含阴离子组分诸如HYPOD时，合适的发泡剂选自阴离子组或非离子组。如果使用阳离子发泡剂增强阴离子型添加剂组合物的发泡能力，在发泡剂中的阳离子组分将与添加剂组合物中的阴离子组分形成离子键，并且由于该键的形成导致阳离子发泡剂和阴离子添加剂组合物变为水不溶性的。在另一方面，如果添加剂组合物中包含阳离子组分，则不合适使用阴离子发泡剂。

B.起绉助剂

起绉助剂是添加到本发明的有益剂中的化学成分，以优化薄纸基底到干燥机表面的粘附性能和释放性能。这些广泛地落入以下组中：

1.粘附助剂-用于增加薄纸片到干燥机表面的粘附力。例子包括但不限于聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、羟丙基淀粉、羧甲基纤维素、碱性熟化阳离子树脂(kymene)、聚乙烯胺、它们的共聚物或混合物。

2.释放助剂-用于降低(增强)薄纸片到(从)干燥机表面的粘附力(释放)。例子包括但不限于聚乙二醇、聚丙二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚烯烃、氟化聚烯烃、含有上述物质的共聚物和共混物。

3.固化助剂-用于加快或减慢起绉包的固化，诸如增塑剂或增韧剂。

4.LutensolA65NIconol24(下文称为)(得自ChemicalCompany)也可用于帮助本发明内的起绉。

泡沫生成过程

一般来讲，制备经发泡的化学成分利用将液体和空气泵入混合器的系统。该混合器将空气共混到液体中，以产生固有地含有多个小气泡的泡沫。泡沫离开混合器并流入施用装置。

限定经发泡的化学成分质量的一个参数是吹胀比，吹胀比定义为分散体化学成分捕获的小气泡的体积与混合前分散体的体积之比。例如，吹胀比为10∶1时，1升/分钟的分散体流速能够将10升/分钟的空气捕获到该液体中并产生11升每分钟的总泡沫流速。

为了达到高的吹胀比，添加剂组合物的机械混合能力和发泡能力都是决定因素。如果化学成分能够保留或捕获的空气量仅能达到5的吹胀比，不管该泡沫单元多强大，它都不能够产生具有10的吹胀比的稳定泡沫。一旦移除机械力，超过5的吹胀比的任何额外的空气将从发泡系统中释放。换句话说，高于分散体的空气容纳能力的任何捕获的空气将变得不稳定。大多数这样的不稳定的气泡在机械搅拌停止后，将立即从泡沫中逸出(去气泡)。

参照图1，示意性地示出可以产生根据本发明的经发泡化学成分的系统10。首先，将可发泡的化学成分(例如HYPOD等)置于化学槽12中。化学槽12连接到泵14。可能期望的是，改变化学槽12与泵14之间的管13，以使得可以将可发泡的化学成分输送到两个不同尺寸的泵。期望的是，化学槽12位于高于泵14的水平，以保持泵启动。

一台任选的小的次级泵(未示出)可以用于以比泵14低的速度运行发泡过程。较大的主泵14能够产生的流速最高为25升/分钟，该液体流速用于高的施加速度和/或高的添加剂组合物的量。较小的次级泵(未示出)能够产生的液体流速最高为约500cc/min，该流速用于低的施加速度和/或低量的添加剂组合物。

流量计16位于泵14与泡沫混合器18之间。由期望的添加剂组合物、化学固体、线速度和施用装置宽度计算液体流速。流速的范围可以为从约5∶1至约50∶1。当使用小的次级泵时，它的流速范围为从约10cc/min至约500cc/min。当使用大的泵14时，它的流速范围为从约0.5升/分钟至约25升/分钟。当使用小的次级泵时，选择20升/分钟的空气流量计。当运行较大的主泵14时，使用200升/分钟的空气流量计。

在一个方面，使用泡沫混合器18将空气共混到可发泡的化学成分的液体混合物中以在泡沫中产生小气泡。使用如上所讨论的某些液体流速和吹胀比使空气按计量进入系统10。期望的是，具有25.4cm(10英寸)大小的泡沫混合器18可以用于产生泡沫。一种可能的泡沫混合器18为得自Stanley，NorthCarolina，U.S.A.的GastonSystems，Inc.的CFS-10英寸泡沫发生器。

期望的是，泡沫混合器18的旋转速度被限制到约600rpm。该过程中混合器的rpm速度取决于添加剂组合物的发泡能力(即，其捕获空气以形成稳定气泡的能力)。如果添加剂组合物容易发泡，则通常需要较低的rpm。如果添加剂组合物不易发泡，则通常需要较高的rpm。较高的混合器速度有助于加快泡沫平衡或实现最佳吹胀比。用于混合器的正常rpm为最大rpm速度的约20％-60％。除了添加剂组合物以外的发泡剂的类型和/或量也会影响混合器的速度要求。

检查该泡沫的气泡均匀性、稳定性和流动模式。如果气泡的均匀性、稳定性和流动模式不是期望的标准，则可以在将泡沫导向施用装置24之前，调整流速、混合速度、吹胀比、和/或溶液/分散体的化学组成。

在本发明的一个方面，将HYPOD或其他待发泡并用于起绉的化学成分共混并加入到化学槽12。HYPOD的稀溶液(＜10％总固体)和其他难发泡的化学成分通常需要将一些物质加入到配方中，以增加粘度和发泡能力。例如，羟丙基纤维素或其他发泡剂或表面活性剂可用于产生稳定的泡沫，以用于均匀地施加到干燥机表面的旋转滚筒的经加热的和非渗透性的表面。增强组分诸如硅胶颗粒或棉绒短纤维可以以各种方式加入添加剂组合物中，所述方式包括但不限于：在添加剂组合物泵入发泡机之前加入到添加剂组合物中；在添加剂组合物从发泡机出来后但在将经发泡的添加剂组合物施加到干燥机表面上之前引入到经发泡的添加剂组合物中；或在基底接触添加剂组合物之前施加到干燥机。当将增强组分引入到添加剂组合物中时，必要的是在将其加入到发泡机之前不停地搅拌，以便防止固体增强组分沉降在容器的底部。当将增强组分引入到经发泡的添加剂组合物中时，需要确保增强组分和经发泡的添加剂组合物均匀混合的合适装置。

基底

合适的基底材料包括但不限于面巾纸；不起绉空气穿透干燥薄纸(UCTAD)；纸巾；得自KimberlyClarkCorporation，Neenah，Wisconsin，U.S.A.的非织造材料；湿法网；气流法网；纺粘网；熔喷网；SMS网；共成形网；粘合梳理网(“BCW”)；连续网；水刺布；膜/层合片材；水刺网；所有类型的纸、薄纸和其他非织造产品。

在本文讨论的非限制性例子中，经发泡的化学成分可以施加到非织造物诸如薄纸。如本文所用，非织造物意在包括面巾纸、卫生纸、纸巾、纺粘物、尿布或女性护理身体侧衬里和外覆层、餐巾纸(诸如用于手和面部)等等。薄纸可以用不同的方式制成，包括但不限于传统的压毡薄纸，高堆积体积的致密图案薄纸，以及高堆积体积的未压实薄纸。由此制成的薄纸产品可以具有诸如美国专利公开号2008/0135195中的单层或多层构造。用于形成本发明的薄纸的另一个实施例利用称为不起绉空气穿透干燥(“UCTAD”)的造纸技术。这样的技术的例子在授予Cook等人的美国专利号5,048,589、授予Sudall等人的美国专利号5,399,412、授予Hermans等人的美国专利号5,510,001、授予Ruqowski等人的美国专利号5,591,309和授予Wendt等人的美国专利号6,017,417中公开过。

表面涂覆过程

与将稀分散体或溶液喷涂到干燥机表面，诸如扬克式干燥机表面23(或其他合适的干燥机滚筒表面(未示出))的过程不同，本发明的过程可以将高固体发泡化学成分施加到干燥机表面23上。在本发明中，使用空气稀释包含任意水平固体的有益剂，其中粘度在能够被发泡机泵送的范围内。例如，具有最高约65％的固体，最高约50％的固体，最高约35％，或最高约20％的固体。

本发明的高固体涂覆过程可以表现出的产品或过程益处包括但不限于：由于塌缩泡沫膜层独特的微结构而使表面更柔软；由于紧靠且直接地施加经发泡的化学成分而使化学成分浪费更少；和由于化学成分与水的比例高而不需要使用软水或去离子水(例如，化学成分如HYPOD在暴露于大量的硬水时变得不稳定，即固体水平为1％或更低)；以及需要较少的干燥能量即可干燥经发泡的化学成分和基片。由于添加增强组分的附加益处包括但不限于：非织造基底上的整个有益剂膜涂层的均匀性；整个有益剂涂层的增强的到非织造基底的粘附性；整个有益剂膜涂层膜的增强的机械强度；以及从泡沫发生器单元到干燥机表面的有益剂泡沫的增强的稳定性。

经发泡的有益剂可以通过两种方式施加到基底上：在线施加或离线施加。在在线过程中，泡沫发生器和施用装置将并入薄纸制造中，并且在薄纸制造过程中将经发泡的化学成分施加到任意基底上。离线施加能够将泡沫化学成分施加到通过不起绉过程产生的基底。例如，不起绉空气穿透干燥(“UCTAD”)卫生纸和熔纺非织造材料适于与离线施加方法一起使用。

参照图1，在本发明的一个方面，经发泡的化学成分经由施用装置24施加到干燥机表面23。泡沫施用装置24邻近干燥机表面(0.64cm或1/4英寸)放置，用于在干燥机表面23上均匀分布泡沫。这样的定位允许经发泡的化学成分与干燥机表面23更好地、直接地接触，尤其在高速运行期间。

最期望的是使用单一抛物线型施用装置24将化学成分施加到旋转的干燥机滚筒表面23。然而，由于干燥机或基片的可变性，如果需要不同的化学成分施加水平跨过干燥机表面的宽度，可以使用具有多个小型抛物线型施用装置区域的施用装置(未示出)。

一般来讲，增强组分使添加剂组合物涂层(即，海洋层)表现出新的和改善的手感。例如，HYPOD可用作添加剂组合物并且在无增强组分的情况下发泡/表面涂覆到基底上。当触摸它的表面时，与使用传统起绉化学成分的相同的薄纸相比，它提供显著的柔软性改善。然而，同时还感觉到稍微像蜡状或光滑。某些类型的消费者可能喜欢这种光滑感，但是其他的可能不想具有这种感觉。添加增强组分可以在不危害柔软性改善的情况下改变该感觉。通过该方法获得的手感包括但不限于像棉一样的、天鹅绒般柔软的、松软的和/或像毛的。添加一种(多种)增强组分的另一个益处在于：添加剂组合物HYPOD涂层具有改善的强度，当该有益剂施加到预先制备的基底诸如热塑性非织造物时，该强度是重要的。这样的改善的强度使有益剂的涂覆膜能够均匀并且完全地覆盖在基底上。

此外，可以证实，该增强组分和施加方法可用于增强表面感觉诸如柔软性，或改善表面性质诸如吸收能力、摩擦力、堆积体积等。此外，其他表面有益剂，诸如芳香剂、抗菌剂、保湿剂、安慰剂等，可以比单独的添加剂组合物HYPOD所能提供的施加更好地施加。认为包括HYPOD和聚乙烯吡咯烷酮-苯乙烯两者的基底比没有任何增强组分的HYPOD几乎软1.5个优势对数(显著)。

申请人发现，具有6％的硅胶颗粒作为增强组分的HYPOD发泡基底的IHR结果为具有最柔软的感觉结果，比具有传统起绉化学成分的非发泡基底大5个优势对数差异。接下来，没有任何增强组分的HYPOD发泡对照超过4个优势对数差异。认为所有其他的发泡基底比对照的非发泡基底柔软至少3个优势对数。

添加增强组分的另一个益处是与非发泡表面处理的基底相比，在通常维持或具有更大的拉伸强度的同时，可以达到极大的厚度增加。在面巾纸转化过程中，这些基底均在相同的辊隙压力下压延。挨着数据点列出的百分比是在发泡前按配方中HYPOD的干重计所加入的增强组分的量。已证实，经发泡和起绉的基底显示出堆积体积的额外增加，比非发泡和起绉的基底增加的最高水平接近35％。大多数具有增强组分的基底比仅含HYPOD的发泡基底的堆积体积增加。所有的加工条件诸如刀片的类型、斜角和压力负荷均是相同的。

起绉过程

起绉是基底制造过程的一部分，其中经由刀片组件将基底从旋转干燥机(例如扬克式干燥机)的表面刮掉。起绉可如授予Qin等人的2011年12月19日提交的美国专利申请号13/330440中所述而进行。

其他有益因素

本发明的有益剂可用于提供可用于涂覆基底的各种优势以及提供上述优势。另外，存在本发明提供的其他优势，这些优势可根据下文明显地指出和描述。

增强的印刷

如本文所述，本发明提供的一个独特优势在于：其使得可以实现增强的在非织造基底上的印刷能力。可施加添加剂组合物以使得在基底上基本上形成更像膜的表面，从而使得印刷更加一致并且在一些情况下更顺利。例如，纺粘物因其布样触觉特性或感觉而受到重视，但是，当印刷时，其相对于膜层合物不是有利的基底，因为油墨趋于扩散或吸收进材料中，从而降低显示在基底上的油墨覆盖。当然，膜层合物对于印刷图形是最佳的，但是其作为将接近皮肤的基底不是最佳的。在本发明之前，针对在非织造基底上进行印刷的解决方案曾经是粘合性地将印刷膜层合到基底。尽管这一直用得不错，但是其可能增加制造工艺和成本。所以，本发明提供了独特的折衷办法，其中不取消基底的布样触觉特性或感觉，而仍提供使得相对于基底可实现增强的印刷能力的表面。本发明提供了相对平滑的表面，其消除了目前的外覆层材料的像素化(pixilated)外观。另外，改善了油墨粘附。本发明的基底当与未处理的基底比较时，将具有至少约25％、至少约50％或至少约75％的改善的油墨覆盖。本发明提供了改善的表面积，使得更多的基底可被印刷油墨覆盖，从而与未处理的基底相比，改善了基底上印刷的外观或清晰度。目前的外覆层层合物的表面印刷需要使用专用油墨，以避免潜在的油墨擦掉的问题。本发明可采用用于印刷到基底上的任意市售油墨。另外，可在本发明中使用任意的可用于印刷的常规技术。这样的技术可包括但不限于凹版涂布、胶印、丝网印刷、苯胺印刷、喷墨印刷、激光印刷、数字印刷等。本发明的分散体提供了极性部分，其预期改善油墨粘附并因此改善直接在非织造基底上的印刷。

图2显示了已经用油墨印刷的未处理的纺粘物。(白色斑点是印刷在纺粘物的纤维上的油墨)。相比之下，图3显示了已经用本发明的有益剂处理并且用油墨印刷的纺粘基底。可以看见的是，经处理的样品(图3)在表面上具有膜样涂层，其为油墨覆盖表面提供了更大的面积，以从印刷清晰度和明亮度方面产生增强的视觉美学。与图3本发明处理的纺粘物的50％油墨覆盖相比，在图2未处理的纺粘物中，仅仅约20％的表面被油墨覆盖。使用图像分析软件量化SEM图获得该数据。油墨能够更一致和平滑地粘附在经处理的基底上并且由此改善印刷的总体外观。

增强的堆积体积和拉伸

除了改善非织造基底的总体触感外，当与未处理的基底比较时，本发明也能够增加堆积体积和基重。不受理论限制，堆积体积可与本发明的基底中的纤维的基重成比例。随着基重增加，纤维的起皱可使纤维的厚度在Z方向上扩展并因此使纤维的堆积体积扩展。纤维将蓬松从而增加纤维的堆积体积。本发明的有益剂可以是单独的或结合本发明中有助于所述堆积体积增加和基重增加的某些起绉机制。例如但不限于，当与基重为12gsm和堆积体积为13cc/g的未处理的纺粘基底相比时，本发明可使得纺粘物展现出16gsm的基重和27cc/g的堆积体积(或分别增加33％和108％)。类似地，起绉机制和工艺可展现出甚至更大的优势并且使得纺粘物展现出25gsm的基重和25cc/g(或分别增加108％和92％)。例如，与未处理的基底相比，本发明使得具有不同纤维素含量的非织造材料具有大于至少约20％至约250％的基重增加。例如，未处理的纤维素基底已经显示具有约56gsm的基重和84％的滞后。但是，本发明的非织造纤维素基底可展现出约95gsm的基重(基重增加约70％)和约74％的滞后。

除了有益剂之外，诸如本发明中使用的发泡的HYPOD分散体，第二组分诸如非离子表面活性剂，如可进一步帮助不仅成功增加本发明的基底的堆积体积而增强拉伸和弹性性质。

为了增强拉伸和弹性性质，在一个实施例中，表面活性剂可以包括具有浊点的非离子表面活性剂。例如，在与量为1重量％的水合并时，表面活性剂的浊点可大于约15℃，诸如大于约20℃，诸如大于约25℃，诸如大于约30℃，诸如大于约35℃，诸如大于约40℃。在与量为1重量％的水合并时，表面活性剂的浊点通常小于约100℃，诸如小于约90℃、诸如小于约85℃、诸如小于约80℃、诸如小于约75℃、诸如小于约70℃、诸如小于约65℃、诸如小于约60℃。在制备添加剂组合物时，可在高于表面活性剂的浊点的温度下将表面活性剂与溶剂(诸如水)合并。然后任选地在存在分散剂的情况下，将表面活性剂与聚烯烃共聚物(诸如乙烯或丙烯和烯烃的共聚物)合并。

出人意料地发现，一旦施加到非织造材料，具有浊点的非离子表面活性剂的存在可显著改善添加剂组合物的弹性性质。基于X射线分析，未显示表面活性剂对聚烯烃共聚物的结晶或无定形结构具有任何影响。然而，当表面活性剂与聚烯烃共聚物合并时，所得混合物具有弹性和橡胶性质以及可拉伸性。虽然未知，但据信表面活性剂和聚烯烃共聚物经历了提供弹性性质的某种分子间相互作用。当表面活性剂在高于其浊点时与聚烯烃聚合物在溶剂中合并，这种现象得以最优化。

在一个实施例中，表面活性剂包括亲水性片段和疏水性片段。例如，亲水性片段可以包含羟基，而疏水性片段可以包含具有碳-碳片段的醚基。当在低于表面活性剂的浊点时与水合并，疏水性片段暴露到分子构象的表面上，这使得表面活性剂不溶于水并导致凝胶形成。当在高于浊点时与水合并，表面活性剂的亲水性片段移动至表面，从而使得表面活性剂可溶于水。虽然未知，但据信当表面活性剂与聚烯烃共聚物合并并且去除多余的水时，聚烯烃共聚物和表面活性剂分子经历某种分子间相互作用。例如，表面活性剂的疏水性片段可能停留在表面上，而亲水性片段折叠到内部。凭借该构象，表面活性剂的疏水性片段可与聚烯烃聚合物上的疏水性片段相互作用，导致疏水-疏水相互作用。该疏水-疏水相互作用可形成类似于交联聚合物的结构，从而增强所得材料的弹性性质。当添加剂组合物发泡或以其他方式形成泡沫时，可以优化和增强这些相互作用。

一般来讲，可以将具有浊点并且包括亲水性片段和疏水性片段的任何合适的表面活性剂结合到添加剂组合物中，以便改善拉伸性质。在一个实施例中，非离子表面活性剂可包括烷氧基化聚亚烷基二醇醚，诸如烷基聚乙二醇醚的乙氧基化物。在一个实施例中，非离子表面活性剂可包括一种或多种脂肪醇的乙氧基化物。脂肪醇可包括具有从约8个碳原子至约28个碳原子，诸如从约10个碳原子至约18个碳原子，诸如从约12个碳原子至约14个碳原子的碳链长度的直链醇。例如，非离子表面活性剂可包括直链十二/十四烷基醇的环氧乙烷加合物。由七摩尔直链十二/十四烷基醇的环氧乙烷加合物组成，其也是可容易地生物降解的。

在配制包含聚烯烃共聚物和非离子表面活性剂的添加剂组合物时，两种不同组分的相对量可根据多种因素变化。在一个实施例中，聚烯烃共聚物与非离子表面活性剂的重量比可为从约0.5∶1至约5∶1，诸如从约0.5∶1至约3∶1。在一个实施例中，两种组分之间的重量比可为从约1∶1至约3∶1，诸如从约1∶1至约2.5∶1。

在将添加剂组合物施加到非织造材料时，非离子表面活性剂可首先与溶剂(诸如水)在高于表面活性剂的浊点的温度下合并。然后可将表面活性剂和水混合物与聚烯烃共聚物分散体合并，所述分散体可以任选地包含分散剂，诸如乙烯和丙烯酸共聚物。

然后将包含非离子表面活性剂、聚烯烃共聚物和任选的分散剂的添加剂组合物转变成泡沫。例如，该方法可包括使添加剂组合物发泡以及将泡沫施加到非织造材料的一侧上的步骤。在一个实施例中，可在接近或高于水的沸点的温度下将泡沫施加到受热干燥机表面。然后可将非织造材料压到涂布表面上并从表面起绉。作为另外一种选择，可将泡沫首先施加到非织造材料的一侧，然后粘附到起绉表面以供起绉。根据本公开，可用添加剂组合物处理非织造材料的一侧并起绉，或者可用添加剂组合物处理非织造材料的两侧并起绉。

另外，在使用非离子表面活性剂诸如的情况下，本发明使得发泡的有益剂诸如HYPOD分散体能以低的添加水平但仍均匀分布在基底的整个表面上来使用。然而，本发明使得堆积体积增加，而不用添加或添加最高约50％的非离子表面活性剂诸如在本发明的一些实施例中，例如，约500mg/m²的发泡的有益剂例如HYPOD分散体可结合约250mg/m²的非离子表面活性剂诸如(即，非离子表面活性剂与有益剂的比为约1∶2)。

如本文所用，样品的″滞后″值可通过首先将样品拉伸至期望的伸长率然后使得样品在相同速度下以受控方式缩回来测定。滞后值是该循环负载过程中能量的降低或损失。通过以下方式计算滞后百分比(滞后％)：对负载曲线下面积(A_L)和卸载曲线下面积(A_UL)积分，取它们的差值并用负载曲线下面积除以该差值。滞后％＝(A_L-A_UL)*100/(A_L)。使用基本上根据ASTMD5035-95中的说明的″stripelongationtest″(带伸长率测试)进行这些测量。具体地讲，该测试使用两个夹子，每个夹子具有两个钳口，每个钳口具有接触样品的面。夹子在通常垂直、分开3英寸的相同平面中夹持材料并以特定的延伸速率移动夹头。样品尺寸为3英寸×6英寸，钳口面高度为1英寸且宽度为3英寸并且恒定速率为10英寸/分钟。在具有数据采集能力的MTS(机械测试系统)机电测试框中夹住试件。在环境条件下在横向和纵向(CD&MD)上进行测试。结果记录为至少五个试件的平均值。

不受所示数据的限制，图4给出了本发明的例子，使用发泡的和起绉的Hydroknit作为基底，在显示任何断裂之前在约100％外加应变下具有约22％至约25％的弹性应变。对比之下，对照Hydroknit仅具有约15％的弹性应变并在约25％的外加应变下断裂。类似地，不受图5所示数据的限制，本发明使用发泡的和起绉的纺粘物作为基底在约100％拉伸下具有约27％至约55％的弹性应变，相比之下，对照在断裂之前，在约50％的拉伸下仅仅延伸至最高约18％的弹性应变。不受所示数据的限制，图7显示了机械方向(MD)的弹性拉伸(恢复)与外加拉伸。本发明显示由于薄纸基底上存在发泡的HYPOD分散体与发泡的的组合而使拉伸增加。本发明显示在约80％的外加应变下令人惊讶的约30％的弹性拉伸，而基础纤维素薄纸显示在约18％的外加应变下不大于仅仅约8％的弹性拉伸。不受所示数据的限制，图8显示了本发明的薄纸与未处理的薄纸基底的横向(CD)应变与外加应变比较。如图所示，与基础纤维素薄纸相比，本发明在薄纸基底上以HYPOD分散体与的组合作为发泡的有益剂具有最高的弹性拉伸直至失效。

因此，尽管未处理的非织造基底可展现出断裂拉伸或伸长，但是它们一般在拉伸的早期如此。一般来讲，传统的未处理的基底可展现出从约8％至约45％的断裂伸长率。然而，本发明使得如本文所述处理的基底展现出在约45％的断裂伸长率以上的断裂伸长率。例如，本发明可展现出从约45％或从约47％至约55％、至约80％、至约280％、至约337％或至约350％的断裂伸长率。尤其对于断裂伸长率通常较低的某些基底，本发明可提供约25％、约30％、约35％、约38％、约45％或约47％的断裂伸长率。这样的拉伸可以特别地示例于根据本发明的薄纸基底。

在一个实施例中，用包含烯烃共聚物、非离子表面活性剂和任选的分散剂的添加剂组合物处理的非织造材料可以在100％外加应变下显示至少80％弹性应变，诸如至少85％弹性应变。在其他实施例中，非织造材料可以在30％外加应变下显示至少约50％弹性应变，诸如至少约55％弹性应变，诸如至少约60％弹性应变。上述非织造材料可以包括含纸浆纤维的薄纸网。薄纸网可具有大于5cc/g的堆积体积。在其他实施例中，非织造材料可以包括含由热塑性合成聚合物制成的纤维的纤维网。纤维可包括连续长丝。非织造材料可以包括纺粘网或熔喷网。

当与类似地未处理的基底比较时，本发明的非织造基底将展现出至少约5％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％或至少约100％的滞后减小。如通过本文所述的堆积体积测试所测定的，与未处理的基底相比，本发明的基底还展现出至少约20％、至少约25％、至少约50％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约100％、至少约110％、至少约125％、至少约200％、至少约225％或至少约250％的堆积体积增加。

再次，在存在或不存在的情况下，本发明将增加基底的堆积体积和/或弹性，并且本发明在单独的发泡HYPOD分散体的情况下可展现出堆积体积和/或弹性。非限制性地，未处理的Hydroknit基底可展现出约87％的滞后和约25％的断裂伸长率。然而，本发明的Hydroknit基底可展现出约67％的滞后和约337％的断裂伸长率。类似地，未处理的纺粘基底可展现出100％的滞后和约45％的断裂伸长率，而本发明的纺粘基底可展现出约40％的滞后和约280％的断裂伸长率。因此，本发明通过以下方式提供了增强的多功能性：使得通常不提供弹性的基底不仅能够拉伸，还能容易地恢复并超过未经本发明处理的类似基底的正常和预期性质。

具有更大弹性应变的材料具有更大的弹性或弹性能量。与未处理的基底相比，本发明的基底可展现出增强的经受至少约25％、至少约50％、至少约75％或至少约100％外加应变的拉伸的能力。尽管各种基底不同，但是清楚的是，与未相应地处理的基底相比，本发明可实现增强的拉伸。例如，未处理的Hydroknit可经受约25％的外加应变下的约15％的拉伸。在约50％的外加应变下，该相同的未处理的Hydroknit不能经受拉伸而不断裂。本发明的Hydroknit可经受约25％外加应变下的约12％拉伸，约50％外加应变下的约18％拉伸，约75％外加应变下的约21％拉伸和约100％外加应变下的约23％拉伸。类似地，未处理的纺粘物可经受约25％外加应变下的约10％拉伸和约50％外加应变下的约16％拉伸。然而，在约75％外加应变下，该相同的未处理的纺粘物不能经受拉伸而不断裂。但是，本发明的纺粘物可经受约25％外加应变下约17％的拉伸，约50％拉伸外加应变下约36％拉伸，约75％外加应变下约46％拉伸和约100％外加应变下约54％拉伸。

增强的拉伸与弹性缩回性

目前存在的弹性膜层合物，诸如2012年10月16日公布的授予Lake等人的美国专利号8287677中描述的那些，被并入使用非弹性或不可延伸的面料的个人护理产品。结果，弹性膜(并且在弹性长丝实施中也是这种情况)必须在面料层合之前延伸，然后松弛。由于膜的延伸/松弛，当与传统的纺织材料相比时，弹性层合物趋于堆积体积更大。除了增加堆积体积之外，由用于层合的粘结图案决定弹性层合物视觉外观。该视觉效果更像具有连续聚集在一起的峰和谷的手风琴。如它们在技术上已知的，褶皱通常沿着一次性个人护理产品比如但不限于女性制品、失禁用产品和尿布的袖口和腰带可见。消费者的反馈显示高度期望薄的、能够成褶裥且具有布样视觉和触觉美学的材料。因此，更期望由于减少或没有褶皱而更像内衣的更平滑的弹性区域。另外，弹性膜层合物依赖于非弹性面料，以推动像布一样的美学(视觉的和触觉的)的感知。目前，改变层合物面料的美学的方法依赖于层合之后的处理(例如，凹槽辊压)或使用高基重的材料(尤其是不符合成本效益的粘合梳理网)。因此，可延伸的、具有相对低基重并提供堆积体积的面料材料传达更像布一样的外观和触觉特性，并且提供具有模拟传统纺织品，即外观更像布料内衣的膜层合物的极好机会。本发明通过提供起绉的非织造基底而提供了这样的解决方案，所述起绉的非织造基底具有增强的拉伸能力和增加的堆积体积，以得到产品，具体地讲具有减少的或没有褶皱的产品的弹性膜层合物。非织造基底当结合非预先拉伸的弹性膜以产生本发明的弹性层合物时，与未处理的基底相比，可展现出褶皱的消除(100％减少褶皱)或至少约5％、至少约10％、至少约25％或至少约50％的最低褶皱减少。起绉的面料可也用于工作服和卫生保健衣物(尤其在衣物的身体侧上)，以增强柔软性和更加像布一样的质地的感知，从而改善视觉和触感。起绉也可提供增强的水分芯吸的机会，这取决于用作面料的非织造基底。

因此，除了上述柔软性和堆积体积增强改善之外，本发明使得非织造基底诸如纺粘物、纺粘梳理网、水刺物等起绉，从而使得可以开发具有多种改善诸如更高的堆积体积和改善的触觉和视觉美学的结构。因为本发明在非织造基底上产生塌缩的泡沫膜有益剂层，因此其帮助非织造物保持起绉的结构，该结构在层合过程中应是有利的。利用本发明的非织造材料(例如纺粘物)的结构评估显示：有益剂层涂层基本上保持在非织造材料的一侧上，具体地讲在非织造材料的表面上。本发明的有益剂主要集中在起绉材料的峰上，这些峰可与非织造材料粘结点重合。起绉的非织造物具有纵向的可延伸性(具有一定程度的恢复)和更加像布一样的视觉美学，因为非织造材料上粘结点(如果存在的话)的外观被最小化并因而减少褶皱。当层合至弹性膜/长丝(不需要预先拉伸弹性体)时，结果是层合的网，该网可并入产品中，例如，看起来像和感觉像内衣但提供一次性制品的保护和可控护理质量的一次性个人护理制品中。尽管不限于这样的制品，但是这在一次性失禁制品中可能是尤其期望的，其中成年人期望束在腰部和腿部的不太像尿布的产品，以便穿戴产品时产生更不显眼的穿着感。

使可延伸的和可缩回的非织造材料面料起绉的能力已经被用于产生非预先拉伸(没有或较少褶皱)的弹性层合物。为了产生层合物，将例如本发明的起绉的非织造材料(用包括8510的有益剂分层的纺粘材料)用粘合剂层合至弹性膜的一侧或两侧。结果，有益剂可在起绉基底附连到膜的侧面上分层，以产生堆积体积更大、像布一样的材料的层合物的触觉和视觉提示。因为膜层是不拉伸和缩回的，所以可调整膜的基重以符合物理性能要求而不是工艺要求。本发明提供了由多种原料产生的起绉的非织造基底。尤其感兴趣的是由聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、丙烯/乙烯共聚物和其他聚烯烃共混物产生的非织造物。另外，可调整起绉的水平，以提供不同程度的MD可延伸性，从而允许弹性层合物具有不同量的拉伸/恢复。

使用本发明的起绉的基底还提供了增强弹性膜层合物的视觉和触觉美学的机会，诸如用作个人护理产品比如但不限于女性制品、失禁用产品和尿布中的外覆层材料的那些弹性膜层合物。起绉的面料的粘合层合提供了堆积体积更大的、像布一样的外观和触觉特性，而不需要使用高基重材料。

本发明展现了在未通过本发明提供的方式处理的基底中未发现的改善。如所描述的那样，与未处理的基底相比，本发明的改善可选自：诸如柔软性等增强的触感、增强的印刷、减小的滞后、增加的堆积体积、增加的弹性/可延伸性、增加的可缩回性、减少的褶皱以及它们的组合。

其他添加剂

本发明的非织造基底可具有附加的组合物，添加该组合物以提供上述之外的附加益处，诸如柔软性、印刷增强、弹性和堆积体积。组合物可添加至经过有益剂处理的基底，以有助于基底的总体性能。具体地讲，在诸如个人护理制品的产品中，附加的组合物可总体上有助于性能或使用者对产品的体验。

体液流变学改性剂

提供体液流变学改性剂的优点是帮助本发明的非织造基底处理包含血液组分的流体，诸如但不限于女性护理产品和绷带。体液流变学改性剂包括但不限于粘液溶解剂、粘蛋白改性剂、红细胞改性剂等以及它们的组合。本发明的体液流变学改性剂包括能够与体液相互作用以便更好地帮助体液与基底相互作用的多种组合物或试剂。例如，已知粘液溶解剂分解月经流体的粘液二醇-蛋白或粘蛋白组分中的关键分子内和/或分子间二硫键，从而显著降低粘液的粘弹性。这样的试剂已在2010年3月30日公布的授予DiLuccio等人的美国专利号7687681中有所描述并且可在本文中使用。粘液溶解剂也可通过切割蛋白骨架、修饰3D结构和降低粘蛋白结构内的缠结而修饰粘蛋白。这些包括非离子表面活性剂，诸如酶，诸如木瓜蛋白酶；和碳水化合物，诸如葡聚糖，如在2011年10月25日公布的授予Potts等人的美国专利号8044255、2000年5月9日公布的授予Yahiaoui等人的美国专利号6060636和2011年4月19日公布的授予Dibb等人的美国专利号7928282中分别进一步描述的。本发明的粘液溶解剂包括但不限于L-半胱氨酸、巯基乙酸盐、二硫苏糖醇(dithiotriacol)以及它们的组合。体液流变学改性剂可在本发明中以从约0.1％或从约0.2％至约5％或至约20％或基于有益剂组合物的重量的量使用。

在一些基底中，非织造材料可表现出由红细胞造成的孔的堵塞，这导致基底的流体摄入和芯吸能力下降。也存在可降低粘度以及减少孔堵塞的红细胞改性剂。这些包括但不限于Glucopon和在2002年2月26日公布的授予Potts等人的美国专利号6350711中描述的那些。另外，在基底用于捕获包括但不限于红细胞的体液的情况下，孔的堵塞可导致渗漏的增加。因此，添加这样的组合物至本发明的非织造基底可增强最终用户的体验，从而产生有利的基底产品。

抗粘附剂

为了防止粘弹性流体诸如月经和粪便附着至皮肤，可添加抗粘附剂。抗粘附剂可包括至少一种粘弹性材料、至少一种抗粘附材料或它们的组合并且可添加至本发明的非织造基底。抗粘附剂在2010年1月5日公布的授予Schroeder等的美国专利号7642396中有所描述。具体地讲，抗粘附剂分别用于防止月经或排便过程中和之后，月经和/或粪便粘附至阴唇和肛周区域中的皮肤。合适的粘弹性材料包括但不限于连接的酶、烷基链中具有8-10个碳原子的烷基多苷、牛脂质提取物表面活性剂、葡聚糖、葡聚糖衍生物以及它们的组合。本发明的合适的抗粘附化合物包括但不限于藻酸、β-苄基丁酸(beta-benzal-butyricacid)、植物性药材(botanical)、酪蛋白、法尼醇、黄酮、岩藻聚糖、半乳糖脂、激肽原、透明质酸盐、菊粉、环烯醚萜苷、纳米粒子、串珠蛋白聚糖、硫代磷酸酯寡脱氧核苷酸、泊洛沙姆407、聚甲基丙烯酸甲酯、硅酮、硫酸化胞外多糖、四氯十氧化物以及它们的组合。抗粘附剂可以按粘弹性材料或抗粘附材料的重量计以从约0.01％至约25％的量添加至本发明的非织造基底。其他不同的量包括按粘弹性材料或抗粘附材料的重量计从约0.05％至约10％或从约0.1％至约8％或从约0.1％至约5％。

气味控制材料

可根据本发明使用能够赋予非织造基底气味控制的任意种类的气味控制材料。这样的气味控制使用在个人护理吸收剂制品中是尤其有用的。例如，气味控制材料可以是碱性、pH中性和酸性气味吸收颗粒的无水混合物的脱臭混合物，如1994年8月30日公布的授予Tanzer等人的美国专利号5342333或1994年11月15日公布的授予Tanzer等人的美国专利号5364380中描述的。本发明的合适的气味控制材料也可包括这样的气味控制系统，其通过作用于基底(诸如吸收制品)中的恶臭物质而减轻气味或通过作用于使用者的鼻子受体而减轻气味，如2008年10月9日提交的授予Carlucci等人的美国专利申请号2008249490中描述的。本发明的其他气味控制材料也可包括这样的气味控制系统，其通过关注于具有高和低挥发性的材料，比如2008年3月26日提交的授予Sierri等人的美国专利申请号2008071238中描述的那些材料来提供延长的气味控制。气味控制材料进一步在2011年11月29日公布的授予Do等人的美国专利号8066956和2005年8月9日公布的授予Fontenot等人的美国专利号6926862中有所描述。本发明的气味控制材料包括但不限于氨中和剂、功能性芳香剂、螯合剂、无机氧化物颗粒(诸如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化铜)、小苏打(碳酸氢钠)、活性木炭(activatedcharcoal)、活性炭(activatedcarbon)、硅藻土、沸石、粘土(例如，蒙脱石粘土)以及它们的组合。根据非织造基底的基重，存在的气味控制材料可以为从约2gsm至约80gsm、从约8gsm至约40gsm或从约12gsm至约30gsm。

具有增强的弹性性质的起绉非织造材料的实施例

在本公开的一个特定实施例中，使用添加剂组合物使非织造材料起绉。非织造材料包括由热塑性合成聚合物制成的纤维或长丝。在一个实施例中，非织造材料包括连续长丝。例如，非织造材料可包括纺粘网。然而，在其他实施例中，非织造材料可包括熔喷网、共成形网、SMS网或水刺网。

在替代性实施例中，非织造材料可以包括含纸浆纤维的薄纸网。

非织造材料的基重可根据特定的应用而变化。一般来讲，该基重小于约50gsm，诸如小于约40gsm，诸如小于约30gsm，诸如小于约25gsm。该基重例如可为从约5gsm至约50gsm，诸如从约10gsm至约40gsm。

根据本公开，使非织造材料的至少一侧起绉。在一个实施例中，非织造材料的两侧均可起绉。非织造材料可通过以下方式起绉：将添加剂组合物施加到起绉滚筒上，将非织造材料粘附到起绉滚筒上，然后从滚筒使非织造材料起绉。在一个替代性实施例中，可将添加剂组合物首先施加到非织造材料，诸如以图案的形式，然后粘附到起绉表面并起绉。

在一个实施例中，添加剂组合物包含聚烯烃共聚物、分散剂和非离子表面活性剂。聚烯烃共聚物可包括乙烯或丙烯与烯烃的共聚物。在一个实施例中，聚烯烃共聚物包括乙烯和辛烯的共聚物。分散剂在另一方面可包括乙烯和丙烯酸的共聚物。非离子表面活性剂可包括乙氧基化烷基聚乙二醇醚。例如，非离子表面活性剂可包括一种或多种乙氧基化脂肪醇。在一个特定的实施例中，例如，非离子表面活性剂包括直链十二/十四烷基醇的环氧乙烷加合物。

添加剂组合物中所含的组分的相对量可根据许多因素而变化，包括起绉的非织造材料和期望的结果。在一个实施例中，聚烯烃共聚物与分散剂的比率可为从约80∶20至约40∶60，诸如从约70∶30至约50∶50。在一个实施例中，聚烯烃共聚物和分散剂以从约65∶35至约55∶45的重量比存在于添加剂组合物中。非离子表面活性剂可以按从约0.5重量％至约10重量％的量，诸如按从约1重量％至约重量8％的量，诸如按从约2重量％至约5重量％的量存在于水分散体中。

根据本公开，将添加剂组合物形成泡沫然后用于从起绉表面起绉非织造材料的至少一个表面。起绉后，添加剂组合物形成塌缩的泡沫层。塌缩的泡沫层可以是不连续的。

实例

以下实例将进一步描述和说明本发明范围内的实施例。给出的实例仅用于说明性目的，而不应被理解为对本发明的限制，因为在不脱离本发明的精神和范围的情况下其许多变型形式是可能的。

实例1

用水稀释商业分散体至30％的固体水平，然后通过Gaston单元发泡。将稳定的泡沫施加至60英寸压延机干燥机的热滚筒表面。固化的分散体从干燥机表面起绉。使用如本文所描述的本发明的发泡工艺，使纺粘物基片起绉。然后用青色油墨印刷涂布的基片，其中按重量计100份的油墨与4.5份的交联剂混合。使用10.8bcm(十亿立方微米)的网纹辊手动印刷样品。

发泡工艺条件：

分散体中的固体：10-30％

干燥机温度：260-300°F

分散体流速：100-500cc/min

混合器速度：20％-60％

吹胀比：5-30

对SEM图进行图像分析，以量化未处理的纺粘物和用本发明的有益剂处理的纺粘物上的表面油墨覆盖。如表1中所示的，经处理的样品显示出比未处理的纺粘物更高的表面油墨覆盖％。

表1

基底	油墨覆盖％
		纺粘物对照A(8gsm)	14.00
纺粘物对照B(12gsm)	17.00
		发泡的纺粘物(8gsm)	61.00

实例2

用水稀释商业HYPOD聚烯烃分散体至不同的HYPOD8510固体水平，基于HYPOD固体，没有或至多添加50％的A65N247。该化学成分然后通过Gaston系统泡沫单元发泡，并将稳定的泡沫施加至60英寸干燥机的热表面。然后，将基片按压在塌缩泡沫涂布的干燥机表面上，从干燥机表面起绉，并缠绕在卷筒上。

将基片(即，基于纤维素的纸巾)纺粘物用于使用通过控制起绉刀片几何形状和/或牵伸比的方法来产生能伸展的材料。

发泡工艺条件：

分散体中的固体％：5％-30％HYPOD

干燥机温度：230-300°F

分散体流速：50-500cc/min

混合器速度：20-60％

吹胀比：5-30

机械测试-滞后％：

使用型号为#InsightModelEL1的MTS拉伸试验机进行测试。以10英寸/分钟牵拉3英寸宽的测试试件直至20％的应变，然后以相同速率缩回至0％应变。测量负载曲线和卸载曲线下面积，作为滞后％，如表2和表3中所示。另外，表3显示了每个测试基底的断裂伸长率。

表2

起绉的纤维素纸巾的滞后％

表3

起绉的纺粘物和Hydroknit以及纤维素面巾纸的滞后％

	滞后％	断裂伸长％
			对照Hydroknit	87	25
发泡的Hydroknit A	70	153
			发泡的Hydroknit B	66	337
对照纺粘物	100	45
			发泡的纺粘物A	42	124
发泡的纺粘物B	40	280
			对照面巾纸	95	29
发泡的面巾纸	65	47

机械测试-弹性能量：

使用型号为#InsightModelEL1的MTS拉伸试验机进行测试。以10英寸/分钟牵拉3英寸宽的测试试件通过许多循环的负载和卸载曲线直至渐增的应变％(25、50、75和100)。在每个循环之后根据外加应变(英寸/英寸)测量每个循环的永久性变形量，如表4中所示。

表4

在给定外加应变下的弹性应变

实例3

通过测量材料的重量和厚度来量化基重(gsm)和堆积体积(cc/g)，从而测量堆积体积。结果显示在表5中。

表5

编码编号	基重(gsm)	堆积体积(cc/g)
			对照纺粘物	12	13
发泡的纺粘物A	16	27
			发泡的纺粘物B	25	25

测试方法

(1)用于触觉特性的手评级测试(IHR测试)：

手评级测试(IHR)是纤维网的手感的基本评估，其对诸如柔软性的属性进行评估。该测试可用于快速了解与对照相比，工艺改变是否是人可检测的和/或是否会影响柔软性感知。IHR柔软性数据在经处理的网与对照网之间的差异反映了柔软性改善的程度。

对一组测试者进行培训，以提供比通常的未培训的消费者可能提供的平均值更准确的评估。由该小组针对各样品编码产生的等级数据使用比例风险回归模型分析。该模型在计算上假设专门小组成员从被评估最多的属性到被评估最少的属性进行等级排列过程。柔软性测试的结果表示为优势对数值。优势对数是风险率的自然对数，针对每个编码根据比例风险回归模型估算该风险率。较大的优势对数表明感兴趣的属性以更大的强度感知。

因为IHR结果以优势对数表示，所以改善的柔软性的差异实际上比数据所指示的要显著得多。例如，当IHR数据的差异为1时，它实际上表示总体柔软性比其对照改善10倍(10¹＝10)，或1,000％改善。在另一个实施例中，如果差异是0.2，则它表示1.58倍(10^0.2＝1.58)或58％的改善。

得自IHR的数据也可以表示为等级形式。由于产品的等级取决于用于排列等级的产品，因此数据通常可用于在测试中作相对比较。当至少一个产品在两个测试中测试时，可以进行交叉测试(across-test)比较。

(2)堆积体积测试

片材堆积体积计算为以微米表示的经调节纤维片材的片材厚度除以以克每平方米表示的经调节基重的商。所得纸片堆积体积以立方厘米/克(cc/g)表示。更具体地讲，片材厚度是根据TAPPI测试方法T402“StandardConditioningandTestingAtmosphereForPaper，Board，PulpHandsheetsandRelatedProducts”(用于纸、纸板、手抄纸浆和相关产品的标准条件和测试氛围)和具有附录3用于叠堆片材的T411om-89“Thickness(caliper)ofPaper，Paperboard，andCombinedBoard”(纸、纸板和组合纸板的厚度)测量的单一片材的代表性厚度。用于执行T411om-89的测微计为得自Emveco，Inc.，Newberg，Oregon，U.S.A.的Emveco200-A薄纸厚度测试仪。该测微计的负荷为2千帕斯卡，压脚面积为2500平方毫米，压脚直径为56.42毫米，停留时间为3秒，降低速率为0.8毫米每秒。

(3)粘度测试

粘度使用可得自BrookfieldEngineeringLaboratories，Middleboro，Massachusetts，U.S.A.的型号为RVDV-II+的布氏粘度计测量。测量在室温(23℃)、100rpm下进行，根据预期的粘度使用4号转子或6号转子。粘度测量以厘泊为单位进行记录。

(4)HYPOD添加剂组合物测试的量

在本发明的一个方面，HYPOD添加物通过使用酸消化法测定。将样品用足够的浓硫酸和硝酸湿灰化，以破坏碳质材料并从纤维素基体中分离钾离子。然后通过原子吸收法测量钾的浓度。通过使样品上的HYPOD的钾浓度参照得自对照HYPOD分散体溶液(LOTVB1955WC30，3.53％)的大体积HYPOD的测量值，来测定HYPOD添加物。

(5)薄纸中添加剂组合物的含量的测定方法。

将样品按照EPA方法3010A消化。该方法由使用硝酸在消化池中消化已知量的材料以及在消化结束时使其达到已知的体积组成。

使用标注日期为1986年7月的EPA方法7610在火焰原子吸收分光光度计上进行分析，该方法是使用空气/乙炔火焰的直接吸气方法。使用的仪器为可得自AligentTechnologies，SantaClara，California，U.S.A.的VARIANAA240FS。

分析按以下方式进行。使用空白和五个标准品校准仪器。校准后，分析第二来源的标准品以确认校准标准。在这种特定的情况下，回收率为97％(90-110％是可接受的)。接下来，分析消化空白和消化标准品。在这种特定的情况下，空白小于0.1mg/l并且标准品回收率为93％(85％-115％是可接受的)。然后分析样品，并且在每十个样品之后运行标准品(90-110％是可接受的)。在整个分析结束时，运行空白和标准品。

(6)基重

使用经修改的TAPPIT410程序测定薄纸片试件的基重。预先叠置的样品在23℃±1℃和50±2％相对湿度下调节最少4小时。调节后，将一叠16-3英寸×3英寸预先叠置的样品使用模压机和相关模具切割。这代表着薄纸片样品的面积为144英寸²或0.0929m²。合适的模压机的例子为位于Islandia，N.Y.的TestingMachines，Inc.制造的TMIDGD模压机或位于Wilmington，Mass.的USMCorporation制造的摆式(SwingBeam)测试机。模具尺寸的公差在两个方向上均为+/-0.008英寸。然后在配衡的分析天平上称量试件叠堆，精确到0.001克。

使用以下等式计算以克每平方米(gsm)计的基重：

基重(经调节的)＝以克计的叠堆重量/(0.0929m²)

(7)几何平均拉伸强度(GMT)

几何平均拉伸强度(GMT)是干燥的纵向(MD)拉伸强度乘以干燥的横向(CD)拉伸强度的乘积的平方根，并以克每3英寸样品宽度表示。MD拉伸强度是当样品在纵向上被牵拉至破裂时每3英寸样品宽度的峰值负荷。类似地，CD拉伸强度是当样品在横向上被牵拉至破裂时每3英寸样品宽度的峰值负荷。拉伸曲线是在23.0℃±1.0℃、50.0±2.0％的相对湿度的实验室条件下，并且在薄纸样品在该测试条件下平衡了不短于四个小时的时间段后获得的。

使用JDC精确样品切割器(Thwing-AlbertInstrumentCompany，Philadelphia，PA，型号SC130)沿着纵向(MD)或横向(CD)取向将用于拉伸强度测试的样品切割成3英寸(76mm)×至少5英寸(127mm)长的条带。拉伸测试在运行4软件4.08版(MTSSystemsCorp.，EdenPrairie，MN)的MTSSystemsSynergie100上进行。

根据所测试的样品的强度，从50牛顿或100牛顿最大值选择测力传感器，使得峰值负荷值的大部分落在测力传感器的全刻度值的10％和90％之间。钳口之间的标距为4+/-0.04英寸(102+/-1mm)。夹具使用气动式动作来操作并且涂布有橡胶。最小夹面宽度为3英寸(76mm)，并且钳口的大致高度为0.5英寸(13m)。夹头速度为10±0.4英寸/分钟(254±-10mm/min)，并且断裂灵敏度被设置在65％。

将样品置于仪器的钳口中，在垂直和水平方向上均居中。接着开始测试并且在样本断裂时结束。根据所测试的样品的方向，将峰值负荷记录为试件的“MD拉伸强度”或“CD拉伸强度”。在每个方向上测试每种样品的十(10)个试件，并将算数平均值记录为产品的MD或CD拉伸强度值。由以下等式计算几何平均拉伸强度：

GMT＝(MD拉伸*CD拉伸)^1/2

本文所公开的尺寸和值不应被理解为严格地限于所述的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个这样的尺寸旨在表示所述值和围绕该值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的尺寸旨在表示“约40mm”。

在本发明的“具体实施方式”中引用的所有文件在相关的部分中均以引用方式并入本文；对任何文件的引用均不应被解释为承认其是关于本发明的现有技术。在本书面文件中的术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中的术语的任何含义或定义冲突的情况下，应当以赋予本书面文件中的术语的含义或定义为准。

实例4

由本公开的添加剂组合物制成的膜接受FTIR分析和动态力学分析(DMA)。测试三种不同的膜。

在1号样品中，通过与非离子表面活性剂(即LUTENSeLA65N表面活性剂)合并的商业HYPOD分散体形成膜。HYPOD分散体包含聚乙烯-辛烯共聚物以及乙烯和丙烯酸的共聚物。HYPOD分散体包含约60重量％聚乙烯-辛烯共聚物和约40重量％乙烯和丙烯酸的共聚物并且具有约42％的固体浓度。非离子表面活性剂包含7摩尔直链十二/十四烷基醇的环氧乙烷加合物。HYPOD分散体与非离子表面活性剂之间的重量比为2∶1。

另外形成了2号样品膜和3号样品膜。两个膜均仅由HYPOD分散体制成。2号样品为空气干燥膜，而3号样品为加热并干燥的膜。

在NicoletNexus870FTIR上，使用配有金刚石晶格ATR晶体的SpectraTechGoldenGateSingleBounceATR附件进行IR(红外光谱)分析，每个样品平均以4cm^-1分辨率扫描32次。FTIR光谱显示，1号样品中存在两个峰值，这在2号样品和3号样品中不存在。两个峰值在约675和623cm^-1处。包含非离子表面活性剂的膜样品中的两个新的峰值表明，非离子表面活性剂与其他聚合物分子形成相互作用。

1号膜样品和2号膜样品同样接受DMA测试。DMA可用于研究聚合物的粘弹性行为。在得自TAInstruments的Q800仪器上测试膜样品。在张力/张力几何中，以3℃/分钟的加热速率在从-100℃至150℃的范围内以温度扫描模式实施实验运行。在测试过程中频率保持恒定在2赫兹，并且应变幅度同样保持恒定。

图11示出了1号膜样品的结果，而图12示出了2号膜样品的结果。图11与图12的比较显示，包含表面活性剂的1号样品膜变成类似橡胶的/弹性的材料，而2号样品膜仍然为热塑性材料。

实例5

以下实例显示了根据本公开制备的薄纸网的增强的弹性性质。

在起绉过程中，将根据本公开的包含聚合物分散体与非离子表面活性剂的组合的添加剂组合物施加到薄纸网。添加剂组合物通常包含用于形成上述实例4中所述的1号样品膜的相同组合物。

在高于表面活性剂的浊点的温度下将非离子表面活性剂与水合并。然后将水和表面活性剂混合物与聚合物分散体合并。在类似于上述实例2中所述的起绉过程中，使所得的添加剂组合物发泡并且用作起绉助剂。

在起绉之后，薄纸网具有18gsm的基重。

然后使根据本公开制备的起绉薄纸网经受如上面实例2中所述的弹性能量测试。

出于比较目的，测试了市售的KLEENEX薄纸。在纵向和横向上测试根据本公开制备的1号样品和对照样品。结果在图13-15中示出。

如图所示，根据本公开制备的薄纸网具有显著更大的弹性性质。

实例6

在该实例中，在类似于上面实例2中所述的起绉过程中，将通常描述为制备实例4中的1号样品膜的添加剂组合物施加到不同的非织造基底。使用如实例2中所述的相同设备和参数对样品进行力学测试。

根据本公开使0.5osy纺粘网、0.35osy纺粘网和包含纸浆纤维和合成纤维的共成形网起绉。每个起绉产品的添加物的量为约5重量％。此外，用约20重量％的添加物使0.5osy纺粘网起绉。针对未经处理的对照测试起绉网。获得以下结果：

虽然已经示出并描述了本发明的特定实施例，但对本领域的技术人员将显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种其他变化和修改。因此，在所附权利要求书中意图涵盖所有在本发明范围内的这样的变化和修改。

Claims (23)

1.一种非织造材料，包括：

限定起绉表面的纤维网；以及

存在于所述纤维网的所述起绉表面上的添加剂组合物，所述添加剂组合物包含与非离子表面活性剂合并的聚烯烃共聚物，所述添加剂组合物包含量为最高50重量％的所述非离子表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的非织造材料，其中所述非织造材料在80％纵向外加应变下表现出至少30％弹性应变。

3.根据权利要求1所述的非织造材料，其中所述添加剂组合物在所述起绉表面上形成塌缩泡沫膜层。

4.根据权利要求1所述的非织造材料，其中所述添加剂组合物还包含乙烯和丙烯酸的共聚物。

5.根据权利要求1所述的非织造材料，其中所述聚烯烃共聚物包含聚乙烯-辛烯共聚物。

6.根据权利要求3所述的非织造材料，其中所述塌缩泡沫膜层为不连续的。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述非离子表面活性剂包含直链十二/十四烷基醇的环氧乙烷加合物。

8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述非离子表面活性剂包含7摩尔直链十二/十四烷基醇的环氧乙烷加合物。

9.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述材料表现出高于约45％的断裂伸长率。

10.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述聚烯烃共聚物和所述非离子表面活性剂以从约0.5∶1至约3∶1的重量比存在于所述添加剂组合物中。

11.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述非织造材料在100％纵向外加应变下表现出至少80％弹性应变。

12.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述非织造材料在30％纵向外加应变下表现出至少50％弹性应变。

13.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述非离子表面活性剂具有浊点。

14.根据权利要求13所述的非织造材料，其中在与量为1重量％的水合并时，所述浊点为从约15℃至小于100℃。

15.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述非离子表面活性剂包括亲水性片段和疏水性片段。

16.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述纤维网包含由合成热塑性聚合物构成的纤维。

17.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述纤维网包含由纸浆纤维构成的薄纸网。

18.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述聚烯烃共聚物包含乙烯或丙烯和烯烃的共聚物。

19.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的非织造材料，其中所述非离子表面活性剂包含烷基聚乙二醇醚的乙氧基化物。

20.一种制备非织造材料的方法，包括：

将非离子表面活性剂和水混合物与聚烯烃共聚物合并以形成添加剂组合物，所述非离子表面活性剂具有浊点，并且其中所述非离子表面活性剂和水混合物在高于所述浊点的温度下形成，所述聚烯烃共聚物和所述非离子表面活性剂以从约0.5∶1至约3∶1的重量比存在于所述添加剂组合物中；

使所述添加剂组合物发泡；

将所述发泡的添加剂组合物施加到受热干燥机表面上；

将非织造基底压到所述经涂布的受热干燥机表面上；以及

使所述非织造基底从所述干燥机表面起绉。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述非织造基底包含由纸浆纤维构成的薄纸网或含有由合成热塑性聚合物构成的纤维的纤维网。

22.根据权利要求20所述的方法，其中所述非离子表面活性剂包括烷基聚乙二醇醚的乙氧基化物。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述聚烯烃共聚物包括乙烯或丙烯和烯烃的共聚物，并且其中所述添加剂组合物还包含乙烯和丙烯酸的共聚物。