CN106573432B - 表面扣件环构件和卫生制品 - Google Patents
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Abstract
问题:本发明提供了一种具有有利的柔韧性、接合强度和印刷特性并且可以低成本制造的表面扣件环构件、卫生制品和尿布。解决方案:本发明提供了用于表面扣件的环构件,所述环构件包括环层和基体材料层;其中所述环层包括短纤维非织造材料;所述基体材料层包括短纤维非织造材料,并且是压延的;如[所述环层中纤维的平均纤维细度]/[所述基体材料层中纤维的平均纤维细度]所表示的所述环层中所述纤维的平均纤维细度和所述基体材料层中所述纤维的平均纤维细度的比率为1.5至30,并且所述基体材料层的厚度为15μm至100μm。
Description
技术领域
本发明涉及表面扣件环构件和卫生制品。
背景技术
常规地,表面扣件广泛用于诸如纤维产品、塑料产品、纸产品、工业部件、电子部件、建筑材料等各种制品的固定、粘结等,并且已知例如具有作为紧固材料附接的表面扣件的卫生制品(诸如,纸尿布等)。已知有各种接合类型的表面扣件,诸如包括凸形材料和凹形材料等的表面扣件套,该凸形材料具有钩形接合元件,该凹形材料可与接合元件接合。在这些中,已常规地提出使用非织造材料的各种类型的用于表面扣件的扣紧材料。
国际公布2008/130807描述了由复合非织造织材料制成的用于钩环型紧固件的环材料,其中复合非织造材料是由热塑性卷曲短纤维制成的梳理成网的非织造材料的环层,短纤维为1.5分特至6.0分特,并且梳理成网的非织造材料包括基重为10至35g/m2的环层,对着环层覆盖、并由基重为5至30g/m2的经纺粘的非织造材料或纺熔非织造材料制成的基体材料层,以及将环层附接至基体材料层并且为基本上不透气的,并且覆盖环材料的35%至55%的表面区域的多个粘结区域。
美国专利5786060描述了用于表面扣件的凹形材料,该凹形材料包括:包含热融合粘结复合纤维体的网、形成在网的第一表面上的多个缠结的环、以及形成在网的第二表面上的压缩热融合粘结层,其中网的纤维细度为大约0.5旦尼尔至10旦尼尔并且拉伸强度超过大约2克/旦尼尔,第二表面密度比第一表面大,因此,形成在第一表面上的多个缠结的环可强行与形成在凸形材料的表面上的元件接合,并且将多个缠结的环从形成在凸形材料的表面上的元件分开所需的剥离强度为至少20gf/cm。
美国专利5470424描述了具有纤维表面的液体不可透过的可透气片材的制造方法,其中片材形成有第一纤维表面和第二纤维表面,在不较大地改变第二表面的纤维的情况下熔融第一表面的纤维,并且向片材施加足够的压力和Z梯度温度差以将所熔融的材料形成到液体不可透过的不透气皮层中,纤维累积在皮层上同时皮层为至少半熔融的以形成纤维/皮层/纤维材料,并因此将液体不可透过的不透气皮层改变为可透气的同时保留液体不可透过性。
发明内容
存在这样的情况,其中用于具有印刷层的表面扣件的扣紧构件在具有表面扣件的制品(例如卫生制品,诸如尿布等)中使用。用于表面扣件的扣紧构件的示例为这样的扣紧构件,其具有形成在非织造材料的一个主表面上的印刷层,以及与提供在另一个主表面上的不同表面扣件的扣紧构件接合的接合表面,并且可透过非织造材料看到提供在印刷层上的图案。用于表面扣件的扣紧构件的印刷层一侧上的主表面被紧固至制品的主体部分,因此,可形成具有表面扣件的制品,该表面扣件具有图案。然而,常规地,提供在非织造材料上的印刷层不一定具有令人满意的清晰度。此外,还期望扣紧构件的成本进一步降低并且柔韧性增强。
因此已发现期望的是,提供用于表面扣件的扣紧构件,更具体地具有有利的柔韧性、在一对扣紧构件之间的接合强度(具体地,剥离强度和剪切强度)(在本公开中也简单地称为接合强度)、和印刷特性(清晰的印刷层)、并且可以低成本制造的环构件。
本发明的一个方面提供了用于表面扣件的环构件,包括环层和基体材料层;其中环层包括短纤维非织造材料;基体材料层包括短纤维非织造材料,并且是压延的;如[环层中纤维的平均纤维细度]/[基体材料层中纤维的平均纤维细度]所表示的环层中纤维的平均纤维细度和基体材料层中纤维的平均纤维细度的比率为1.5至30,并且基体材料层的厚度为15μm至100μm。
本发明的另一方面提供包含环构件的卫生制品。
本发明的另一方面提供作为尿布的卫生制品。
本发明可提供具有有利的柔韧性、接合强度和印刷特性并且可以低成本制造的表面扣件环构件,以及卫生制品和尿布。
附图说明
图1为示出根据本发明实施方案的环构件的示例的图;并且
图2为示出根据本发明实施方案的环构件的示例的图,示出其中环层和基体材料层通过压印进行附接的状态。
描述
本发明的各种实施方案如下所述,但本发明不限于以下实施方案,并且不脱离本专利权利要求范围的更改旨在包括在本发明中。
本公开提供用于表面扣件的环构件,该环构件包括环层和基体材料层,其中环层包括短纤维非织造材料;基体材料层包括短纤维非织造材料,并且是压延的;如[环层中纤维的平均纤维细度]/[基体材料层中纤维的平均纤维细度]所表示的环层中纤维的平均纤维细度和基体材料层中纤维的平均纤维细度的比率为1.5至30,并且基体材料层的厚度为15μm至100μm。
本公开的环构件可用作通过各种常规已知的扣紧装置形成表面扣件的环构件材料。在一个实施方案中,可通过使用本公开的环构件作为凹形材料,然后与凸形材料结合来构造表面扣件。在另一个实施方案中,表面扣件可为这样的一对构件,其中两个结构(即凸形材料和凹形材料,其中凹形材料为本公开的环构件)存在于同一表面上。本公开的环构件可直接接合至例如墙壁、织物等。
更具体地,就本公开的环构件而言,包括环层的短纤维非织造材料用作接合元件,并且包括基体材料层的短纤维非织造材料旨在构造印刷表面。从实现与接合元件(其为非织造材料)牢固接合的角度看,优选的凸形材料的示例为钩。钩通过突出部在表面扣件的厚度方向上伸出而进行构造。本公开的环构件可为扣紧构件的一部分,该扣紧构件被构造成使得,钩与环层(包含短纤维非织造材料作为可被钩接合的接合元件)存在于同一表面上。
图1为示出根据本发明方面的环构件的示例的图。参考图1,环构件1具有基体材料层11和环层12。在典型的实施方案中,环构件1还可具有印刷层13。
环层和基体材料层包含短纤维非织造材料。在典型的实施方案中,环构件可基本上由非织造材料构造而成,并且通常可基本上由短纤维非织造材料构造而成。基本上由非织造材料构造而成的环构件可具有一定程度的柔韧性和透气性,所述程度的柔韧性和透气性在用作卫生制品时是优选的。短纤维非织造材料可形成薄而软的层,这是有利的。需注意,在本公开中,短语“短纤维非织造材料”意为这样的非织造材料,其中至少绝大部分(超过组成纤维的50质量%)由纺纱纤维(换句话讲,短纤维)构造而成,并且不同于由细丝(换句话讲,长纤维)构造而成的非织造材料。短纤维非织造材料包括梳理成网的非织造材料、气纺非织造材料、湿法成网非织造材料等。另一方面,长纤维非织造材料通常包括纺粘非织造材料等。纺纱纤维没有具体限制,但通常可具有几百毫米以下的纤维长度。
在本公开的环构件中,环层和压延的基体材料层是层合的。在本公开中,“压延”意为向层增加压力以使待处理的层(具体地,非织造材料,其为基体材料层的材料)平滑的过程。因此,本公开中的压延可包括使待处理的层在平整辊和突起和凹陷的辊(诸如热粘结辊)之间通过以使待处理的层平滑的过程,或使待处理的层在一对平滑的辊之间通过以使其平滑的过程等。需注意,如果使用例如突起和凹陷的辊,则本领域技术人员可适当地对用于获得期望平滑效果的步骤(例如,执行使待处理的层在辊之间多次通过的操作,调整点粘结条件使得处理表面区域在下文所述的点粘结中相对较大,等等)执行调整。
本公开的环构件具有的基体材料层和环层为单独层,并因此,每个层的特性可根据目的被独立地互相控制。本发明人专注于这样的事实:为了实现有利的印刷特性(换句话讲,实现清晰印刷的设计),需要高度光滑的印刷表面,但另一方面,必须确保扣紧构件(例如,如果本公开的环构件被用作凹形构件,则为凸形构件)对之间的剥离强度和剪切强度。此外,本发明人专注于这样的事实:观察到的印刷图像不清晰的主要原因包括:常规地,印刷表面因非织造材料是点粘结的而不平滑,并因此,墨滴在印刷表面上不稳定;并且如果环构件很厚并且印刷层是透过环构件观察的,则印刷图像看起来很模糊。此外,本发明人发现,通过层合包含具有高细度(相比于用于基体材料层和通过压延变薄和变光滑的基体材料层的非织造材料)的非织造材料的环层,高度的印刷特性和接合强度皆可实现。从保持低成本和具有优异柔韧性的角度看,薄环构件是有利的。
环层可用作接合元件。在一个实施方案中,包括在环层中的短纤维非织造材料可与钩接合。需注意,钩材料的示例可包括各种热塑性树脂材料,诸如聚乙烯(例如,高密度聚乙烯)、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚缩醛、聚甲基戊烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、聚苯醚、聚苯硫醚、以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、和其它苯乙烯弹性体、乙烯-α-烯烃共聚物和其它烯烃弹性体、酯弹性体、酰胺弹性体、尿烷弹性体、氯乙烯弹性体、有机硅弹性体、氟化弹性体、它们的合金等。
构造包括在基体材料层和环构件中的短纤维非织造材料的纤维的示例包括聚烯烃(例如,聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯(例如,PET、PBT等)、聚酰胺、聚氨酯、EVA(乙烯醋酸乙烯酯)、聚乳酸、人造丝、它们的共聚物和混合物的纤维、以及天然纤维等。
在一个实施方案中,从避免因与另一个扣紧构件接合而破坏环层(纤维损耗等)的角度出发,在环层中使用了高密度聚酰胺。另一方面,考虑到材料成本和环境稳定性,也可在环层和/或基体材料层中使用聚丙烯和聚酯。
构造短纤维非织造材料的纤维可为亲水的或者防水的。纤维也可为复合纤维。用于复合纤维的优选纤维形式的示例包括皮芯型(皮芯(同心和偏心))、平行型(换句话讲,并列型)、分裂型(其中横截面分裂成弧形)等。此外,纤维可为不规则横截面纤维、卷曲纤维、热收缩纤维等。纤维可单独使用,或者将两种或更多种纤维组合起来使用。
此外,双组分柔性弹性复合纤维由两种组分制成,其中第一组分为由结晶的聚丙烯组成的硬弹性组分,并且第二组分为热塑性弹性体,或前述纤维和其它可以想到的纤维的纤维共混物。
在优选的实施方案中,构造包括在环层和基体材料层中的短纤维非织造材料的纤维具有皮芯结构。在本文中,如果由皮芯复合纤维构造而成的短纤维非织造材料包含芯材料和另一种覆盖芯材料的材料,则具有高熔点的纤维可用作芯并且具有低熔点的纤维可用作皮,以便获得具有优异热粘度的复合纤维。示例可包括具有使用聚丙烯(芯)和聚乙烯(皮)的皮芯结构的纤维、具有使用聚丙烯(芯)和改性的聚乙烯(皮)的皮芯结构的纤维、具有使用聚丙烯(芯)和改性的聚丙烯(皮)的皮芯结构的纤维等。在一个实施方案中,可从轻量、高强度、高柔韧性等角度出发,选择具有聚丙烯芯和聚乙烯皮的皮芯纤维。
在优选的实施方案中,基体材料层的平均纤维细度为大约0.5旦尼尔以上且大约3.0旦尼尔以下。从维持基体材料层的机械强度和简化生产的角度出发,平均纤维细度优选为大约0.5旦尼尔以上、大约0.7旦尼尔以上、大约0.9旦尼尔以上或大约1.0旦尼尔以上,而从提供平滑印刷表面以促进有利的印刷特性的角度出发,优选为大约3.0旦尼尔以下、大约2.5旦尼尔以下、大约2.0旦尼尔以下、或大约1.5旦尼尔以下。
在优选的实施方案中,环材料层的平均纤维细度为大约1.5旦尼尔以上且大约15旦尼尔以下。从获得有利接合强度的角度出发,平均纤维细度优选为大约1.5旦尼尔以上、大约2.0旦尼尔以上、大约2.5旦尼尔以上或大约3.0旦尼尔以上,而从维持环构件的有利柔韧性的角度出发,优选为大约15旦尼尔以下、大约14旦尼尔以下、大约10旦尼尔以下、或大约8.0旦尼尔以下。
如[环层中纤维的平均纤维细度]/[基体材料层中纤维的平均纤维细度]所表示的环层中纤维的平均纤维细度和基体材料层中纤维的平均纤维细度的比率为大约1.5以上且大约30以下。从环层的接合强度与基体材料层的印刷特性之间的相容性的角度出发,前述比率为大约1.5以上、优选为大约1.7以上、或大约2以上,而从维持基体材料层的机械强度和简化生产的角度出发,前述比率为大约30以下、优选大约18以下、或大约6以下。
该比率是使用纤维细度测量设备Vibromat ME(由TEXTECHNO公司(TEXTECHNO)制造)或通过等效测量设备,基于衡量环层和基体材料层的平均纤维细度的值计算的。具体地,首先,尽可能随机地收集大约十条纤维。此时,受损纤维诸如短切纤维等不能用于测量,因此不对其进行收集。在所收集的纤维中,用镊子夹住一条纤维的端部,并在不扭转或拉伸纤维的情况下将纤维的两端固定至测量器械的夹钳。此时,提供的线程为垂直的。在恒定的纤维长度和应力下,根据由夹钳固定的纤维的振荡测量固定的振荡速率,然后将其转化成纤维细度。重复操作五次,并将五条纤维的纤维细度的平均值用作平均纤维细度。测量环境设定为21℃±1℃的温度和65%±2%的湿度。如[环层中纤维的平均纤维细度]/[基体材料层中纤维的平均纤维细度]所表示的比率是基于所测定的环层和基体材料层的平均纤维细度计算的。
基体材料层和环层中所包括的短纤维非织造材料可使用标准方法(如短纤维非织造材料的制造方法)制造,并且例如,可为梳理成网的非织造材料、气纺非织造材料等。在本文中,如果将由纺粘方法或熔喷方法制造的长纤维非织造材料用作基体材料层,则必须使用高密度非织造材料以便降低所获得的基体材料层的透气性。此外,如果由长纤维非织造材料构造的基体材料层是通过压延变薄的,则所获得的基体材料层因厚度被减小而趋向于变硬。另一方面,如果包含短纤维非织造材料的基体材料层是通过压延变薄的,则可轻松提供柔韧性和适度的透气性。短纤维非织造材料中纤维的粘结形式可为热粘结、化学粘结、水刺法、针刺法、针脚接合法、蒸汽喷射等。在优选的实施方案中,从保持薄和具有优异柔韧性的角度出发,基体材料层为热粘结非织造材料。
在典型的实施方案中,环层和基体材料层通过压印、化学粘结、水喷射、喷气流等互相粘结。图2为示出根据本发明方面的环构件的示例的图,示出其中环层和基体材料层通过压印附接的状态。如图2所示,在环构件1中,基体材料层11和环层12可通过压印图案A互相粘结。各种形状的通过压印形成的压印图案都是可能的,诸如矩形、波形等。例如,在其中环层和基体材料层被粘结的粘结区域的示例性实施方案中,如果环层和/或基体材料层包含梳理成网的非织造材料,在梳理成网的非织造材料的纤维方向上所提供的粘结区域的间距优选地小于通常与其正交的方向上的粘结区域的间距。从能够防止梳理成网的非织造材料变松的角度看,粘结区域是有利的。在其中环层与压延的基体材料层粘结的情况下获得了结构,并因此,环层能够稳定并被牢固地附接至基体材料层。因此,当环构件从凸形构件等剥离时,不容易发生这样的问题:其中环层从基体材料层剥离,环层撕裂和断裂等。
基体材料层是压延的。可根据目的设定压延方法和条件。当基体材料层的密度因压延而增加时,基体材料层可具有平滑表面。
从在基体材料层和环层之间具有稳定粘结的角度出发,压延的基体材料层是有利的,换句话讲,通过基体材料层促进对环层的稳定保持,增加环构件的接合强度。此外,压延的基体材料层可具有低透气性(相比于例如未压延的非织造材料),因此,可在因使用非织造材料而维持期望透气性的同时,能够防止生产步骤中不利的过高透气性。
在典型的实施方案中,基体材料层可被压延至层变得像膜的程度(换句话讲,这样的状态,在该状态下,非织造材料表面的光滑度高,并且可以在非织造材料表面上进行小号字体印刷)。压延之后的膜状基体材料层相比于压延之前的基体材料层,具有低透气性。
另一方面,在典型的实施方案中,为了表面平滑的目的,基本上未对环层进行压延。因此,环层中所包括的短纤维非织造材料可有利地用作接合元件。需注意,当粘结和附接例如环层和基体材料时,不排除用辊等对环层进行压缩。例如,存在这样的情况,其中仅短纤维非织造材料层的一个表面熔化并且表面光滑,以及这样的情况,其中短纤维非织造材料层的另一个表面也同时被压缩和熔化。在这种情况下,可减小存在于其它表面上的短纤维非织造材料的接合强度(例如,剥离强度和剪切强度)。相比之下,在本公开的环构件中,环层与压延的基体材料层组合,因此,环层不受基体材料层的压延的影响,并因此,可在不损害期望接合强度的情况下形成环层。
在本发明的实施方案中,基体材料层的厚度为大约15μm以上且大约100μm以下。从维持有利机械强度和获得有利接合强度的角度出发,基体材料层的厚度为大约15μm以上、优选大约20μm以上、或大约25μm以上、或大约35μm以上。从低成本和柔韧性的角度出发,厚度为大约100μm以下、优选大约85μm以下、大约70μm以下、或大约55μm以下。在由短纤维非织造材料(例如,热粘结非织造材料)制造的基体材料层中,如果将厚度设定至前述由压延预定的厚度,则柔软的基体材料层和透气性的下降皆可实现。
在本公开中,如下测量基体材料层的厚度。首先,从环构件收集10×10mm的表面区域的用于厚度测量的样品。接下来,从测量样品去除环层,并测量未粘结或附接至环层的基体材料层的厚度。在样品上的不同点处重复五次厚度测量,并将五次测量所得到的厚度的平均值设定为基体材料层的厚度。为了测量厚度,使用了厚度测量器械(MitsutoyoABSOKUTE KK-547-055,或等效测量器械)),将样品放置于圆柱形端面和测量器械的基底之间,然后通过在两秒之后读取数字表示的厚度,测量基体材料层的厚度。
在优选的实施方案中,基体材料层的基重为大约8gsm以上且大约30gsm以下。从维持基体材料层的机械强度的角度出发,基重优选为大约8gsm以上、大约10gsm以上、大约12gsm以上或大约15gsm以上,而从实现薄且柔韧的低成本环构件的角度出发,优选为大约30gsm以下、大约25gsm以下、大约21gsm以下、或大约17gsm以下。
在优选的实施方案中,环层的基重为大约12gsm以上且大约30gsm以下。从实现环层的有利粘结强度的角度出发,基重优选为大约12gsm以上、大约15gsm以上、大约12gsm以上或大约15gsm以上,而从实现薄且柔韧的低成本环构件的角度出发,优选为大约30gsm以下、大约25gsm以下、大约22gsm以下、或大约20gsm以下。
形成基体材料层表面的印刷层表面可经过表面处理(例如,电晕放电处理或电子束处理)。此外,诸如着色等过程可在环层和/或基体材料层上执行。
从有利地实现本公开环构件的益处的角度出发,基体材料层和/或环层通常可包含短纤维非织造材料。此外,除短纤维非织造材料之外的附加层可包括在内。基体材料层、环层,以及基体材料层或环层中所包括的短纤维非织造材料可各自为单个层或多个层。附加层的示例包括粘合剂层、树脂膜、针织材料、机织材料、纸材、它们的层合体等。附加层的形成方法不受具体限制,但可使用常规已知的方法诸如涂层、干式层合、挤出层压、湿式层合、热层合、超声波等。
在典型的实施方案中,环构件还包括印刷层。印刷层可直接附接到基体材料层上。在本公开中,短语“印刷层是直接附接到基体材料层上的”是指:印刷层是在未将另一个构件或层放置在两者间(换句话讲,与基体材料层接触)的情况下设置在基体材料层上的,并且印刷层可基本上不从基体材料层剥离,同时维持该形态。从使用简单过程实现薄环构件的角度出发,该印刷层是有利的。
印刷层至少具有油墨层并且为一层或多层。印刷层可仅由油墨层构成,或者可具有除油墨层以外的底涂层和/或顶涂层。底涂层和顶涂层有助于改善油墨层在基体材料层上的固定特性。
油墨层和任选的底涂层与顶涂层可以基体材料层上的连续层存在,或者可被不连续地提供,并且可针对期望目的而被适当地设计,诸如为了油墨层的目的设计。可任意选择设计,诸如字符、图像、图案等。
油墨层材料的示例包括各种常规已知的油墨,并且使用了水溶性油墨和溶剂基油墨。通常常规地使用的树脂可用作包含油墨的树脂。示例包括丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、脲树脂、聚酯树脂、氯乙烯树脂、偏二氯乙烯树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、烯烃树脂、氯代烯烃树脂、环氧树脂、石油树脂、纤维素衍生物树脂等。如果油墨层具有优异的韧性,即使在使用具有本公开环构件的制品过程中暴露油墨层,该油墨层也不太可能脱落。从这个角度看,丙烯酸树脂油墨、聚氨基甲酸酯油墨等是优选的。
从基体材料层上印刷层的固定特性的角度出发,油墨层自身优选地具有粘合特性。用于形成具有粘合特性的油墨层的材料的示例可包括在与油墨混合的前述粘合剂层中使用的材料。
构造印刷层的油墨层以及可选的底涂层和顶涂层的厚度不受具体限制,但从牢固的印刷层和当使用卫生制品时的穿戴感觉(柔韧性、透气性等)的角度出发,可为例如大约0.5μm以上且大约20μm以下、大约1μm以上且大约15μm以下、或大约2μm以上且大约10μm以下。
在一个实施方案中,可通过粘合剂将印刷层粘附到基体材料层。在这种情况下,印刷层的固定特性是有利的。粘合剂的材料的示例可包括例如丙烯酸类聚合物(例如,可从综研化学株式会社(Soken Chemical&Engineering)商购获得的丙烯酸系粘合剂)、有机硅聚合物、橡胶聚合物和其它发粘的聚合物,以及热熔融粘合剂诸如Jet-meltTM EC-3748(可从住友3M公司(Sumitomo 3M)商购获得)。添加剂诸如增粘树脂、交联剂等可任选地与发粘聚合物混合。
粘合剂的厚度通常可为大约5μm至大约200μm。可通过例如将粘合剂材料涂覆至基体材料层的表面之后对其进行干燥形成粘合剂。
对于本公开的环构件,各种制造方法都可以。在例示性实施方案中,可通过包括如下步骤的方法制造环构件:制备用于环层的短纤维非织造材料和用于基体材料层的短纤维非织造材料;压延用于基体材料层的短纤维非织造材料;层合所压延的短纤维非织造材料和用于环层的短纤维非织造材料,然后将该材料互相粘结,以获得具有基体材料层和环层的层合的网;然后可选地在所层合的网的基体材料层的一侧上形成印刷层。
短纤维非织造材料的制造可通过用梳理法形成层,然后通过使用喷气流的热融合粘结或热粘结形成网来执行。
压延是在这样的条件下执行的,该条件设定使得用于基体材料层的短纤维非织造材料被压缩至期望厚度。在例示性实施方案中,如果基体材料层由聚丙烯/聚乙烯皮芯纤维构造而成,则压延可在大约100℃至大约180℃的辊温度条件下执行。
接下来,层合压延试剂的短纤维非织造材料和用于环层的短纤维非织造材料,然后通过例如部分热压缩粘结等互相粘结,以获得层合的网。对于粘结条件,在大约110℃至大约180℃范围内的温度、以及在0N/m2至大约1000N/m2范围内的压力都是可以的。
在基体材料层上形成印刷层的方法的示例包括直接将形成印刷层的材料(在本公开中也称为印刷材料)涂覆在基体材料层上的方法。此外,可使用将预先形成在衬件上的印刷层转印在基体材料层上,然后移除衬件的方法等等。从印刷层中的油墨不太可能渗透基体材料层和环层的角度出发,基于转印的方法是优选的。
具体地,对于基于转印的方法,首先,印刷层形成在衬件上。衬件优选地具有有适度释放特性的表面,以便将印刷层转印至基体材料层。可使用通常被称为衬件的用于转印的各种片材,并且示例包括涂覆有有机硅的牛皮纸、涂覆有有机硅的聚乙烯涂覆纸、涂覆有有机硅的或无涂层的聚合物材料(例如,聚乙烯、聚丙烯等)、聚合物剥离剂,诸如涂覆有有机硅尿素、氨基甲酸酯和长链丙烯酸烷基酯等的基体材料。合适的可商购获得的剥离衬件包括以商品名“Polysilk”从伊利诺伊州奥克布鲁克的Rexam Release公司(Rexam Releaseof Oakbrook,Illinois)出售的衬件,以商品名“Exhere”从宾夕法尼亚州斯普林格罗夫的P.H.Glatfelter公司(P.H.Glatfelter Company of Spring Grove,Pennsylvania)出售的衬件等。衬件可压印或以其它方式形成在例如形成表面的印刷层上。
将印刷材料施加在衬件上。在典型的实施方案中,使用任意的印刷方法诸如辊涂、凹版涂布、帘式涂布、喷涂、丝网印刷等将油墨施加在衬件上。另选地,顶涂层、油墨以及底涂层可例如按该顺序施加在衬件上。根据前述过程,获得了通过在衬件上形成印刷层而制得的用于转印的片材。
接下来,为了让用于转印的片材的印刷层的一面与所层合的网的基体材料层的一面对应,将用于转印的片材和所层合的网在一对辊之间进行传递,并因此,将印刷层从衬件转印至基体材料层。从而,可以获得环构件,其中印刷层形成在基体材料层上。
需注意,如果印刷层具有油墨层和底涂层和/或顶涂层,则可通过多个步骤按顺序形成印刷层。例如,如果印刷层包含底涂层、油墨层和顶涂层,则可预先在基体材料层上形成底涂层,然后可转印油墨层,并且然后可形成顶涂层。在前述方法中,可直接将印刷层附接到基体材料层。
在优选的实施方案中,环构件的基重为大约20gsm以上且大约60gsm以下。从实现环构件的有利粘结强度的角度出发,基重优选为大约12gsm以上、大约15gsm以上、大约12gsm以上或大约15gsm以上,而从实现薄且柔韧的低成本环构件的角度出发,优选为大约60gsm以下、大约50gsm以下、大约43gsm以下、或大约37gsm以下。
在优选的实施方案中,环构件和紧固到其上的另一个扣紧构件之间的剥离强度为大约1N/25.4mm以上且大约10N/25.4mm以下。剥离强度为使用1600个针/平方英寸的钩构件(3M公司(3M Company)制造,1600DH)作为凸形材料,根据JTM-1221测量的90°剥离强度。从有利接合强度的角度出发,剥离强度优选为大约1N/25.4mm以上、大约1.5N/25.4mm以上、大约2.5N/25.4mm以上或大约3N/25.4mm以上,而从使用期间的良好感觉的角度出发,优选为大约10N/25.4mm以下、大约8N/25.4mm以下、大约7N/25.4mm以下、或大约6N/25.4mm以下。
在优选的实施方案中,环构件和紧固到其上的另一个扣紧构件之间的剪切强度为大约25N/20mm×25.4mm以上。剪切强度为使用1600个针/平方英寸的钩构件(3M公司(3MCompany)制造,1600DH)作为凸形材料,根据JTM-1235测量的值。从有利接合强度的角度出发,剪切强度优选为大约25N/20mm×25.4mm以上、大约 30N/20mm×25.4mm以上、大约35N/20mm×25.4mm以上、或大约40N/20mm×25.4mm。剪切强度的上限不受具体限制,但从简化生产的角度出发,优选为大约80N/20mm×25.4mm以下。
在优选的实施方案中,根据目的将环构件的拉伸强度控制到预定范围。如果环构件的拉伸强度太高,则环构件趋于变硬。另一方面,如果环构件的拉伸强度太低,则在以下情况下存在着担心,在制造卫生制品(尿布等)期间,将环构件沿MD方向上拉伸可发生问题(如果拉伸强度在MD方向上太低),或在使用具有环构件的卫生制品(尿布等)期间,环构件由于与环构件结合的钩撕裂而拉伸可发生问题(如果拉伸强度在CD方向上太低)。需注意,在本公开中,“环构件的MD方向”是指制造环构件期间的纵向。制造环构件期间的MD方向通常与制造环层和基体材料层期间的MD方向相匹配。此外,“CD方向”是指与MD方向正交(换句话讲,成90°)的方向。从前述的视角出发,在MD方向上的拉伸强度优选为大约7N/25.4mm以上、大约10N/25.4mm以上、或大约12N/25.4mm以上,并且优选为大约30N/25.4mm以下、大约25N/25.4mm以下、或大约20N/25.4mm以下。此外,在CD方向上的拉伸强度优选为大约2.5N/25.4mm以上、大约3N/25.4mm以上、或大约3.5N/25.4mm以上,并且优选为大约 15N/25.4mm以下、大约25N/25.4mm以下、或大约10N/25.4mm以下。需注意,拉伸强度是在5%伸长时的拉伸强度,通过本公开的“实施例”部分中所述的方法或本领域技术人员已知为等效的方法测量。
本公开的环构件可用于固定各种制品,诸如地板、墙体材料、衣服、清洁构件、汽车内饰材料等各种制品。本公开的环构件因其构造可具有有利的柔韧性和透气性,并因此,特别适于作为用于卫生制品诸如纸质尿布、卫生巾、防溢乳垫等的环构件。
本发明的另一个实施方案提供包含这样的表面扣件的卫生制品,该表面扣件包含根据本发明的前述实施方案中的一个的环构件。
卫生制品的示例包括儿童尿布和成人尿布、卫生巾、以及用于其它应用的纸巾等。在典型的实施方案中,该卫生制品为尿布。在典型的实施方案中,本公开的环构件可通过与本公开的环构件或另一个任意的扣紧构件结合,而被用作卫生制品(优选为尿布)中的表面扣件。
在一个优选的实施方案中,该卫生制品具有优异的透气性。更具体地,从穿戴卫生制品时能够提供良好感觉的角度出发,如通过葛尔莱(Gurley)法测量的卫生制品的透气性优选为大约5秒以下。透气性更优选地为大约3秒以下,并且甚至更优选地为大约1秒以下。下限不受具体限制,但在一些实施方案中,为大约0.1秒以上。
卫生制品的制造方法不受具体限制,但可使用如下方法。可使用任意常规已知的部件作为除卫生制品中的环构件之外的部件,本文未描述细节。在卫生制品中,将环构件附接至待施用部分的方法可为任意常规已知的方法。通过常规已知的紧固方法(通过胶水、热融合粘结、超声处理等粘合,以及通过缝合、钉合等机械固定),将形成环构件表面的印刷层紧固到待施用部分。当通过胶水附接时,按需适当地选择已知粘合剂诸如SIS、SBS或其它橡胶、丙烯酸类树脂、有机硅、EVA等,但不仅限于这些树脂。
实施例
在下文中,使用实施例进一步描述本发明,但本发明不受这些实施例限制。
<制备环构件>
实施例1
(非织造材料)
环层:梳理成网的非织造材料(产品编号:ESC236CSDL,平均纤维细度5.4旦尼尔,51mm),用聚乙烯(皮)/聚丙烯(芯)双成分纤维构造而成,可从美国乔治亚州的FiberVisions公司(FiberVisions Corporation(Georgia,USA))商购获得。
基体材料层:梳理成网的非织造材料(产品编号:ESC215CA,平均纤维细度1.5旦尼尔,51mm),用聚乙烯(皮)/聚丙烯(芯)双成分纤维构造,可从FiberVisions公司(FiberVisions Corporation)获得。
(压延过程)
用于生产基体材料层的压延过程通过以下方式执行:将前述为基体材料层制备的梳理成网的非织造材料给料于金属平整辊和辊花机之间,并将金属辊加热至以下示出的温度。
金属平整辊温度:315℉
辊花机温度:室温
辊花机(霍利奥克的Refiller)
表面硬度:85(D型硬度计)
材料:50%棉,50%亚麻
(制备层合的网)
将所获得的经压延处理的梳理成网的非织造材料和用于环层的梳理成网的非织造材料叠起,并给料于具有波形图案的图案辊和金属平整辊之间,并在其中图案辊温度为290℉并且金属平整辊温度为300℉的条件下进行热压缩粘结,以获得层合的网。波形图案部分的表面积比率为30%(因此,30%的表面区域是热压缩粘结的)。
(印刷)
印刷层是通过在所层和的网的基体材料层一侧上进行柔性版印刷形成的。
执行下面的过程以获得环构件。
实施例2
对于基体材料层,代替压延过程执行1个这样的循环过程:点粘结占表面35%的区域。点粘结辊和平整辊的温度为300℉。用于制备环构件的所有其它过程均与实施例1相同。
实施例3
对于基体材料层,代替压延过程执行2个这样的循环过程:点粘结占表面35%的区域。点粘结辊和平整辊的温度为300℉。用于制备环构件的所有其它过程均与实施例1相同。
参考例1
使用基重为47gsm的非织造材料(可商购获得,基体材料层未经过压延处理),其中环层为具有聚乙烯(皮)/聚丙烯(芯)双成分纤维的平均纤维细度为6旦尼尔的皮芯型短纤维非织造材料,并且基体材料层为具有聚丙烯(皮)/聚丙烯(芯)双成分纤维的平均纤维细度为1.5旦尼尔的皮芯型短纤维非织造材料。
参考例2
使用基重为43gsm的非织造材料(可商购获得,基体材料层未经过压延处理),其中环层为具有聚乙烯(皮)/聚丙烯(芯)双成分纤维的平均纤维细度为6旦尼尔的皮芯型短纤维非织造材料,并且基体材料层为具有聚丙烯(皮)/聚丙烯(芯)双成分纤维的平均纤维细度为1.5旦尼尔的皮芯型短纤维非织造材料。
参考例3
从尿布(可商购获得)收集基重为45gsm的非织造材料。此处,所收集的非织造材料通过以下方式进行制备:将平均纤维细度为4旦尼尔的梳理成网的聚丙烯纤维放置在通过熔融过程形成的聚丙烯非织造材料(其为基体材料层)上,然后进行压印处理(基体材料层未经过压延处理)。
<属性评估>
1.90°剥离强度
90°剥离强度为使用1600个针/平方英寸的钩构件(3M公司(3M Company)制造,1600DH)作为凸形材料,根据JTM-1221测量的值。
2.剪切强度
剪切强度为使用1600个针/平方英寸的钩构件(3M公司(3M Company)制造,1600DH)作为凸形材料,根据JTM-1235测量的值。
3.拉伸强度
条带构件在MD方向和CD方向上的拉伸强度以下方所示的方法使用Tensilon万能试验机(由AND(A&D)生产的RTG-1225)进行测量。
条带构件被25mm宽的皮革切割器切成以下长度以制备样品。
MD方向的拉伸强度测量:长度为35mm以上,宽度为25.4mm
CD方向的拉伸强度测量:长度为120mm以上,宽度为25.4mm
Tensilon的设置如下。
承载器间隔:25mm(用于MD方向的拉伸强度测量),100mm(用于CD方向的拉伸强度测量)
拉伸速度:300毫米/分钟
将加固条带(25mm宽的细胶带(由3M公司(3M Company)制造,Scotch(注册商标)898))粘贴到样品的承载器抓持部件的印刷层一侧,同样地,将25mm细胶带(由3M公司(3MCompany)制造,Scotch(注册商标)898))粘贴到环层一侧,并且然后将样品附接至承载器。
将5%伸长期间的拉伸强度记录为拉伸强度值。
4.能见度
从环层表面目视观察印刷层,并且然后通过如下标准评估。
优异:印刷层的细节设计部分全是清楚的
良好:印刷层的细节设计部分中的一部分是清楚的
可接受的:可以确认印刷层的设计,但细节设计部分是不清楚的
结果示于表1中。
表1
本公开的环构件可被适当地施用至例如卫生制品,诸如儿童尿布和成人尿布、卫生巾、用于其它应用的纸巾等。
Claims (9)
1.一种用于表面扣件的环构件,所述环构件包括环层和基体材料层;其中
所述环层包括短纤维非织造材料;
所述基体材料层包括短纤维非织造材料,并且是压延的;
如[所述环层中纤维的平均纤维细度]/[所述基体材料层中纤维的平均纤维细度]所表示的所述环层中所述纤维的平均纤维细度和所述基体材料层中所述纤维的平均纤维细度的比率为1.5至30,并且所述基体材料层的厚度为15μm至100μm。
2.根据权利要求1所述的环构件,其中所述环层和所述基体材料层通过压印互相附接。
3.根据权利要求1或2所述的环构件,其中所述基体材料层为热粘结的非织造材料。
4.根据权利要求1或2所述的环构件,其中所述环构件的基重为20gsm以上且60gsm以下。
5.根据权利要求1或2所述的环构件,其中
所述基体材料层具有8gsm以上且30gsm以下的基重,并且
所述环层具有12gsm以上且30gsm以下的基重。
6.根据权利要求1或2所述的环构件,其中所述基体材料层和所述环层均包含具有聚丙烯芯和聚乙烯皮的皮芯型纤维。
7.根据权利要求1或2所述的环构件,还包括提供在所述基体材料层上的印刷层。
8.一种卫生制品,所述卫生制品包括根据权利要求1或2所述的环构件。
9.根据权利要求8所述的卫生制品,所述卫生制品为尿布。
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