CN107249533B - 用于使纤维网变形的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于使纤维网变形的方法，所述方法包括以下步骤：供给第一层纤维网；使第一层在多个位置处弱化以在第一层中产生多个弱化且熔融稳定的位置；将第二层纤维网供给到第一层的至少一部分上；以及在第一层中形成多个第一特征部，并且沿z方向在整个第一层纤维网和第二层纤维网形成多个第二特征部，其中所述多个第一特征部和所述多个第二特征部是同时形成的。

Description

用于使纤维网变形的方法

技术领域

本发明涉及用于使纤维网变形的方法和设备。

背景技术

包含膜层和/或纤维非织造层的层合体纤维网是本领域熟知的。三维变形的层合体纤维网用于各种各样的工业产品和消费产品。例如，非织造纤维网常常与聚合物膜层合在一起，使得它们可用作一次性产品中的材料，诸如一次性吸收制品上的顶片。

已知开孔纤维网可用于一次性吸收制品诸如女性卫生制品，包括卫生巾、和一次性尿布等。此类制品通常具有流体可透过的顶片、流体不可透过的可透气底片、和设置在顶片和底片之间的吸收芯。可制备开孔纤维网以形成吸收制品中的流体可透过的顶片和/或流体不可透过的可透气底片。具有环或簇的纤维网也是可取的，因为此类纤维网具有大体积肌理和/或柔软性。

吸收制品的设计者们面临着如下挑战：设计出在穿着者裆部的所有区中提供健康皮肤的制品。在一些情况下，在一个区中获得提供皮肤健康的有益效果是以在另一个区中降低皮肤健康为代价的。那些在整个吸收制品上应用均匀方法的设计可能不能在整个裆区提供令人满意的皮肤健康和流体采集。此外，皮肤健康和润湿感还可能影响吸收制品的穿着舒适度。

同时，对吸收制品的不同部分的各种流体处理要求、以及吸收制品的部分和穿着者身体的部分之间的不同物理交互作用均对顶片的不同区产生独特的要求，所述要求可通过在不同区中形成不同结构来满足。此外，还期望增强对吸收制品的功能诸如吸收性和透气性的感知，这也对顶片的预定区中的结构特征部产生要求。为了满足此类要求，可使纤维网的一个层或纤维网的多个层变形以在预定区中形成不同结构。

在许多情况下，为了提供最佳功能性和对吸收制品的增强的感知，可用包括多个单元步骤的连续方法来形成若干结构。在纤维网中以不同顺序形成特征部可导致纤维网结构的弱化，由此在制造过程中或在使用期间导致撕裂。另外，形成结构的单元步骤的分离还可增大如下可能性：在不同单元步骤中形成的纤维网中的密集地共处的一些或许多结构发生重叠。

需要如下的方法和设备，它们将允许纤维网经由单一单元操作被变形以在不同区中具有结构。尤其需要如下的方法和设备，它们能够使纤维网变形，其中结构的至少一者形成于纤维网的一个层或有限数目的层中，同时其它结构沿z方向形成于整个纤维网。

发明内容

本发明涉及用于使多层纤维网变形的方法，所述方法包括以下步骤：供给第一层纤维网；使第一层在多个位置处弱化以在第一层中产生多个弱化且熔融稳定的位置；将第二层纤维网供给到第一层的至少一部分上；在第一层中形成多个第一特征部并且沿z方向在整个第一层纤维网和第二层纤维网形成多个第二特征部，其中所述多个第一特征部和所述多个第二特征部是同时形成的。

在某些非限制性实施方案中，本发明的方法和设备可被构造用于使多层纤维网在单一辊隙中变形。在一个实施方案中，所述方法涉及将纤维网进料到形成于两个相互啮合辊之间的辊隙中，所述纤维网在所述纤维网的第一层中具有多个弱化且熔融稳定的位置。所述两个辊被构造用于使纤维网变形，所述纤维网带有至少两组变形部，其中所述两组变形部之一形成于纤维网的第一层中，而另一组变形部沿z方向形成于整个纤维网。在此类实施方案中，通过将纤维网沿纵向进料到形成于两个相互啮合辊之间的辊隙中来形成多个第一特征部和多个第二特征部，所述两个相互啮合辊包括第一辊和第二辊，所述第一辊包括第一区和第二区，所述第一区包括多个第一成形元件，其中所述多个第一成形元件包括由沟槽隔开的多个周向延伸的脊，并且所述第二区包括其表面上的由沟槽隔开的多个周向延伸的脊；并且所述第二辊包括具有由沟槽隔开的多个周向延伸的脊的第一区和在其表面上具有多个第二成形元件的第二区。

在另一个实施方案中，根据本发明的方法涉及在其中不存在第二层的纤维网的第三区域中还形成第三组变形部。在此类实施方案中，当使用例如两个相互啮合辊来使如上所述的纤维网变形时，第一辊还可包括在其表面上具有多个第三成形元件的第三区，并且第二辊还可包括在其表面上具有由沟槽隔开的多个周向延伸的脊的第三区。当纤维网被进料到辊隙中时，第一辊的第一区中的所述多个第一成形元件中的至少一些第一成形元件和第二辊的第一区中的脊中的至少一些脊相互啮合以形成所述多个第一特征部。第二辊的第二成形元件和第一辊的任选第三成形元件分别形成所述多个第二特征部和所述多个任选第三特征部。

附图说明

根据附图将会更充分地理解以下具体实施方式，其中：

图1为根据本发明的用于使纤维网变形的方法和设备的一个实施方案的示意性侧视图。

图2为图1的方法的弱化单元的示例性结构的透视图。

图3为图1的方法的弱化单元的另一个示例性结构的透视图。

图4为一对配合成形结构的透视图。

图5为使用图4的配合成形结构在纤维网上提供张力的方法的透视图。

图6为另一对配合成形结构的透视图。

图7A为其上带有交错的齿图案的CD结构化类弹性膜辊的放大透视图。

图7B为图6所示配合成形结构的一部分的横截面。

图7C为其上带有交错的齿图案的MD结构化类弹性膜辊的放大透视图。

图8为另一对配合成形结构的透视图。

图9为穿过位于一对辊之间的辊隙的一部分的片段剖视图，所述一对辊具有成形元件以形成适用于所述方法和设备的压花。

图10为根据本发明的成形结构的透视图。

图11为根据本发明的另一个成形结构的透视图。

图12为可根据本方法使用图11中的成形结构来制备的纤维网的顶部透视图。

图13为图11的成形结构的部分的相互啮合式接合的视图。

图14A为图13所示成形结构的第一辊的一部分的视图。

图14B为图13所示成形结构的第二辊的一部分的视图。

图15为图14B的示例性第三成形元件的示意图。

图16为根据本发明的成形结构的另一个实施方案的示意性侧视图。

附图中所示的实施方案实质上为示例性的，并且不旨在对由权利要求限定的本发明构成限制。此外，根据具体实施方式，本发明的特征将会变得更加显而易见，并且得到更充分的理解。

具体实施方式

术语“吸收制品”包括一次性制品，诸如卫生巾、卫生护垫、棉塞、阴唇间装置、伤口敷料、尿布、成人失禁制品、擦拭物等。此外，通过本文所公开的这些方法和设备所生产的吸收构件还可适用于其它纤维网诸如擦洗垫、干燥拖把垫(诸如

垫)等。此类吸收制品中的至少一些吸收制品旨在用于吸收体液，诸如经液或血液、阴道分泌物、尿液、和粪便。擦拭物可用来吸收体液，或可用于其它目的，诸如用于对表面进行清洁。上述各种吸收制品通常将包括液体可透过的顶片、接合到顶片的液体不可透过的底片、以及位于顶片和底片之间的吸收芯。

如本文所用，术语“吸收芯”是指主要负责储存液体的吸收制品的组件。因此，吸收芯典型地不包括吸收制品的顶片或底片。

如本文所用，术语“吸收构件”是指通常提供一种或多种液体处理功能例如液体采集、液体分配、液体传输、液体储存等的吸收制品的部件。如果吸收构件包括吸收芯部件，则该吸收构件可包括整个吸收芯或该吸收芯的仅一部分。

如本文所用，术语“吸收结构”是指吸收制品的多于一个的吸收部件的布置结构。

如本文所用，关于特征部、区域或区，术语“相邻”是指靠近或接近，并且无需彼此接触。

如本文所用，术语“孔”是指洞。孔可清晰地冲穿纤维网使得孔周围的材料在孔形成之前位于与纤维网相同的平面中(“二维”孔)，或形成洞，其中所述开口周围的材料中的至少一些材料被推出纤维网的平面外。在后一种情况下，孔可类似于其中具有孔的突起或凹陷，并且在本文中可称作“三维”孔，其为孔的子集。

如本文所用，术语吸收制品的“部件”是指吸收制品的各个组分，诸如顶片、采集层、液体处理层、吸收芯或吸收芯的层、底片、和阻隔物诸如阻隔层和阻隔箍。

术语“横向”或“CD”是指在纤维网的平面中垂直于纵向的路径。

如本文所用，术语“可变形材料”为能够响应于外加应力或应变而改变其形状或密度的材料。此类可变形的材料可为化学同性的或异质的，例如均聚物和聚合物共混物，可为结构同性的或异质的，诸如平片或层压体，或可为此类材料的任何组合。

如本文所用，术语“离散的”是指不同的或未连接的。当相对于成形构件上的成形元件使用术语“离散的”时，其是指成形元件的远侧(或径向最外)端部在所有方向上(包括在纵向和横向上)均为不同的或不连接的(即使成形元件的基座可被成形为例如辊的相同的表面)。

如本文所用，术语“成形元件”是指成形构件的表面上的能够使纤维网变形的任何元件。术语“成形元件”包括连续的或非离散的成形元件两者诸如环辊上的脊和沟槽、和离散的成形元件诸如齿。

如本文所用，术语“混杂的”是指在组件的表面的至少一些部分之上分布在其他结构之间的结构，其中结构如本文所述彼此不同。术语“混杂的”包括结构的布置结构，其中在任何方向(包括但不限于纵向、横向、或对角线方向)上的最近结构的至少两个结构如本文所述彼此不同，即使可能存在在另一个方向上同样接近或更接近给定结构的类似结构。

如本文所用，术语“互穿结构化类弹性膜”和首字母缩写词“IPS”是指一种使用TheProcter&Gamble Company的结构化类弹性膜技术(描述于下文)将至少两种层或材料组合的方法。簇可形成于这两种材料中；或者一种材料的簇可冲破另一种材料。互穿结构化类弹性膜更详述于美国专利7,648,752中。

术语“接合到”涵括通过将元件直接附连到其它元件而将元件直接固定到另一个元件的构型；通过将元件附连到中间元件，中间元件再附连到其它元件而将元件间接地固定到另一个元件的构型；和一个元件与另一个元件是一体的构型，即一个元件本来就是其它元件的一部分。术语“接合到”涵盖将元件在选定位置处固定到另一个元件的构型，以及将元件横跨元件的一者的整个表面完全地固定到另一个元件的构型。术语“接合到”包括其中元件可被固定的任何已知的方式，包括但不限于机械缠结。

术语“层”在本文中用于指吸收构件，其主要尺寸为X-Y，即，沿着其长度(或纵向)和宽度(或横向)。应当了解，术语“层”并不一定限于单个层或材料片。因此，层可包括必备类型材料的若干片或纤维网的层合体或组合。因此，术语“层”包括术语“多层”和“分层”。

术语“纵向”或“MD”是指材料诸如纤维网随着整个制造过程的路径。

如本文所用，术语“凸/凹压花”是指涉及使用至少一对图案辊的压花设备和方法，其中第一图案辊包括一个或多个突出或突起，并且第二图案辊包括一个或多个凹槽，第一图案辊的突出中的一个或多个突出啮合到所述凹槽中。突出和凹槽可为离散的压花元件，并且它们可具有匹配的或不匹配的图案。因此，术语“凸/凹压花”不包括利用图案化辊对平坦砧辊或可变形辊的组合的压花方法。

如本文所用，术语“宏观”是指当观察者的眼睛和纤维网之间的垂直距离为约12英寸(30cm)时，可被具有20/20视力的人容易可见和明显可辨别的结构特征或元件。相反，术语“微观”是指在此类条件下不容易可见和明显可辨别的此类特征。

术语“机械地冲击”或“机械地变形”在本文中可互换使用，它们是指其中向材料上施加机械力的方法。

术语“微结构化类弹性膜”为如下方法，其在设备和方法上类似于本文所定义的结构化类弹性膜方法。微结构化类弹性膜齿具有不同的尺寸，使得它们更有利于在前沿和后沿上形成带有开口的簇。一种使用微结构化类弹性膜以在纤维网基底中形成簇的方法公开于美国专利申请公布US 2006/0286343A1中。

如本文所用，术语“永久地变形的”是指可变形材料的状态，其形状或密度已响应于外加应力或应变而被永久地改变。

如本文所用，术语“肋状结构”是指具有长轴和短轴的压花部、凹花部或它们的组合。优选地，长轴至少与短轴一样长。肋状结构的长轴优选地被取向成基本上垂直于外加伸长的轴线。肋状结构可具有与它们相关联的连续侧壁，即连续“过渡区”，并且可不表现出纤维网的破裂。肋状结构被理解成包括簇。

术语“环辊”或“环轧”是指使用变形构件的方法，所述变形构件包括含有连续的脊和沟槽的反转辊、相互啮合带或相互啮合板，其中变形构件的相互啮合脊(或突出)和沟槽(或凹槽)接合并拉伸插入它们之间的纤维网。对于环轧，取决于脊和沟槽的取向，变形构件可被布置成在横向或纵向上拉伸纤维网。

术语“滚刀开孔”(RKA)是指使用类似于本文关于结构化类弹性膜或微结构化类弹性膜成形元件所述的相互啮合成形元件的方法和设备。滚刀开孔方法不同于结构化类弹性膜或微结构化类弹性膜，因为结构化类弹性膜或微结构化类弹性膜成形元件的相对平坦细长的齿已被改进为带有至少六个侧面的细长的锥体形，侧面为基本上三角形的并且渐缩至远侧端部处的点。滚刀开孔齿可为尖锐的以切穿纤维网并且使纤维网变形以产生开孔纤维网，或者在一些情况下，产生三维开孔的纤维网，如美国专利申请公布US 2005/0064137A1、US 2006/0087053A1、和US 2005/021753中所公开。

术语“结构化类弹性膜”或“结构化类弹性成形”是指Procter&Gamble技术，其中SELF代表结构化类弹性膜(Structural Elastic Like Film)。尽管该方法最初是开发用于使聚合物膜变形以具有有益的结构特征，但已发现，结构化类弹性成形方法可用来在其它材料中产生有益的结构。带有结构化类弹性膜齿的方法、设备、和经由结构化类弹性膜产生的图案举例说明和描述于美国专利5,518,801；5,691,035；5,723,087；5,891,544；5,916,663；6,027,483；和7,527,615中。

如本文所用，术语“簇”是指特定类型的突出。簇可具有隧道状构型，并且在一些情况下在它们的端部中的一者或两者处可为开口的。

术语“Z方向”是指正交于纤维网的长度和宽度的方向。Z方向通常对应于纤维网的厚度。

I.变形的纤维网。

本发明涉及用于使纤维网变形的方法和设备。本发明公开了如下方法和设备，所述方法和设备能够在纤维网中形成新结构，所述新结构为纤维网提供附加的性质。应当理解，尽管本文利用了术语“变形的纤维网”，但目的是由此类变形的纤维网产生用于吸收制品的部件诸如吸收构件(或非吸收部件)。在此类情况下，变形的纤维网被切割成用于吸收制品的各个部件。变形的纤维网也可用于不是吸收制品的产品中，包括但不限于封装材料和垃圾袋。

可在纤维网中提供的结构和由它们形成的部件包括特征部，所述特征部在纤维网的至少一个侧面上延伸出纤维网的平面外。就用于吸收制品的纤维网而言，此类结构可包括在纤维网的预定部分中为纤维网的单一部分提供至少一种性能(诸如改善的柔软性、流体处理、或其它性能)的那些结构。

所述方法可允许包括第一层和第二层的前体纤维网被同时变形，其中纤维网在其中第二层不被变形的至少一个第一区域中被变形，并且在其中第一层和第二层均被变形的至少一个第二区域中被变形。第一区域和第二区域可彼此清楚地分开，或者彼此至少部分地重叠。

所述方法也可允许包括第一层和第二层的前体纤维网在至少三个区域中被同时变形，其中纤维网在其中第二层不被变形的至少一个第一区域中被变形，在其中第一层和第二层均被变形的至少一个第二区域中被变形，并且在其中不存在第二层的至少一个第三区域中被变形。第一区域和第二区域可彼此清楚地分开，或者至少部分地重叠。

变形的纤维网或前体纤维网包括第一层和第二层，第一层和第二层中的每个层包括任何合适的可变形材料。此类合适的可变形材料可为织造布、非织造布、膜、纸材、薄纸、针织物、任何前述材料的组合、复合材料或层合体。

如本文所用，术语“非织造布”是指如下材料，其具有被夹在中间的单根纤维或纺线的结构，但不呈如织造或针织物中的重复图案，所述织造或针织物通常不具有无规取向的纤维。非织造布或织物已由许多方法形成，诸如例如，熔吹法、纺粘法、水刺法、气流成网、湿法成网、通风干燥造纸方法和粘结梳理纤维网方法，包括梳理热粘结。所述织造布、非织造布、膜、组合或层合体可由任何合适的材料制成，包括但不限于天然材料、合成材料、以及它们的组合。合适的天然材料包括但不限于纤维素、棉绒、蔗渣、羊毛纤维、丝纤维等。在一些实施方案中，所述纤维网材料可基本上不含纤维素，并且/或者不包括纸材料。在其它实施方案中，本文所述的方法可对含有纤维素的前体材料执行。

如本文所用，术语“聚合物膜”包含热塑性聚合物，所述热塑性聚合物具有取决于它们的组成和温度的特有的流变性质。在它们的玻璃化转变温度以下，此类热塑性聚合物可为硬质的、刚性的和/或脆性的。在玻璃化转变温度以下，分子处于刚性的固定位置。在玻璃化转变温度以上但在熔融温度范围以下，热塑性聚合物表现出粘弹性。在该温度范围中，热塑性材料大致具有一定程度的结晶度并且为大致柔性的，因而可在力的作用下变形至某种程度。此类热塑性的可变形性取决于变形速率、变形量(维量)、变形的时长和其温度。在一个实施方案中，可利用一些方法来形成包括热塑性聚合物尤其是热塑性膜的材料，所述材料在该粘弹性温度范围内。聚合物膜可具有一定量的延展性。如本文所用，延展性为永久性的、不可恢复的塑性应变的量，所述塑性应变在材料变形时并且在材料损坏(破裂、破损或分离)之前发生。如本文所述的可使用的材料可具有至少约10％、或至少约50％、或至少约100％、或至少约200％的最小延展性。聚合物膜纤维网可包括通常挤出或流延为膜的材料，诸如聚烯烃、尼龙、聚酯等。此类薄膜可为热塑性材料诸如聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯和包含显著比例的这些材料的共聚物和共混物。此类膜可用表面改性剂处理以赋予亲水性或疏水性性质，诸如赋予荷叶效应。如下所述，聚合物膜可被肌理化，或以其他方式从严格平坦的平面构型发生改变。

在一个非限制性实施方案中，变形的纤维网包括：a)多个第一特征部，它们包括在纤维网的第一区域中形成于第一层中的孔；和b)多个第二特征部，它们在整个纤维网沿z方向形成于纤维网的第二区域中。在所述纤维网为两层纤维网的情况下，第二特征部仅形成于第一层中。在所述纤维网为三层纤维网或更多层纤维网的情况下，第二特征部可仅形成于第一层中或形成于存在于第二区域中的整个层。

在另一个非限制性实施方案中，变形的纤维网还包括多个第三特征部，它们形成于其中不存在纤维网的第二层的纤维网的至少一个第三区域中。

在一些实施方案中，第二特征部和/或第三特征部可选自由以下项组成的组：前述类型的特征部中的一者或多者。例如，第二特征部和/或第三特征部可包括孔、突起、或凹陷区域(或“凹陷”)。第二特征部可为不同的类型并且/或者具有与第一特征部或任选第三特征部不同的性质或特征。变形的纤维网还可包括第四形成的特征部或更多形成的特征部。第四特征部或更多特征部可包括任何类型的特征部，或者具有任何本文所述的性质，并且可在任何此类方面不同于第一特征部和第二特征部。

第一特征部和第二特征部可为任何合适的大小。通常，第一特征部或第二特征部可为宏观的。在一些实施方案中，第一特征部和第二特征部两者均将为宏观的。各个特征结构的平面图区域在纤维网的一些实施方案中可为大于或等于约0.5mm²、1mm²、5mm²、10mm²或15mm²，或位于这些数字中的两者之间的任何范围中。然而，本文所述的方法可用于产生微观的具有小于0.5mm²的平面图区域的第一特征结构和/或第二特征结构。

第二特征部和任选第三特征部以及其它任选特征部可为任何合适的构型。特征部可为连续的和/或离散的。用于所述特征部的合适的构型包括但不限于：脊(连续的突起)和沟槽(连续的凹陷)；簇；圆柱形状；穹顶形状，帐篷形状，火山形状；具有平面图构型的特征部，所述平面图构型包括圆形，椭圆形、沙漏形、星形、多边形、带有圆角的多边形等、以及它们的组合。多边形形状包括但不限于矩形(包括正方形在内)、三角形、六边形、或梯形。

第一特征部和第二特征部可就以下性质中的一者或多者而言彼此不同：类型、形状、大小、纵横比、边缘至边缘间距、高度或深度、密度、颜色、表面处理(例如，乳液等)、特征部内的纤维网层数目、以及取向(从纤维网的不同侧突起)。如本文所用，术语“类型”是指该结构是孔(二维孔、或三维孔)、突起(簇、或其它种类的突起)、或凹陷。如果一个特征部包括所列这些特征部之一(例如，二维孔)，并且另一特征部包括所列特征部中的另一种(例如，三维孔)，则这两个特征部将被认为是在类型上不同的。当特征部被描述为在以上列出性质中的一个或多个上彼此不同时，其是指包括那些不是微小差别的差别，所述微小差别起因于制造公差内的变化。还应当理解，虽然纤维网在其中可具有离散的热粘结部位或粘合剂粘结部位，但在一些实施方案中，由本文的方法所赋予的感兴趣的特征部不包括此类粘结部位。

在一个实施方案中，第二离散的特征部为选自由以下项组成的组的特征部：孔，突起、凹陷、簇、以及它们的组合。在另一个实施方案中，第一特征部为孔，并且第二特征部为簇。

将结合对用于形成所述各种类型的变形纤维网的设备和方法的描述来示出所述各种类型的变形纤维网。可切割这些纤维网以形成产品诸如吸收制品的各种组件(诸如顶片、底片、采集层、吸收芯)、包装(诸如流动包裹、收缩包裹和胶袋)、垃圾袋、食品包裹物、擦拭物、面巾纸、卫生纸、纸巾等。

II.用于使纤维网变形的方法和设备

希望设计出一种方法，其使两组或更多组特征部的形成能够更好地控制。此处提供了用于更好控制特征部中的每组特征部的形成的方法。该方法利用带有两个辊的单一辊隙，所述两个辊包括离散的凸成形元件，其中至少一个辊包括两个或更多个脊。该方法可以单一单元操作使特征部中的每组特征部的形成能够更好地控制。该方法可以单一单元操作使多个特征部能够形成，这消除或降低了这些特征部重叠的风险(如果它们在独立步骤中形成)、以及这些特征部由于踪迹变化而不对准或重叠的风险。此外，它还提供在吸收制品生产线上需要少得多的空间的有益效果，这日益成为生产力前景中的优势。

图1示出了本发明的方法和可用于所述方法的设备的一个非限制性实施方案。在图1中，纵向为从左到右。根据图1中的示例进行的方法100包括向弱化单元150供给第一层11以使第一层在多个位置处弱化以在第一层中产生多个弱化且熔融稳定的位置。然后，将第二层12供给到第一层11上以便重叠第一层11的至少一部分以形成前体纤维网10。将前体纤维网10供给到成形单元160以在前体纤维网10上同时形成多个第一特征部和多个第二特征部，以提供变形的纤维网20。

图2和图3为图1的方法100的弱化单元150的示例性结构。

参考图1和图2，前体纤维网10行进并穿过由辊110和112形成的纤维网弱化辊布置结构108的辊隙106。纤维网弱化辊布置结构108优选地包括图案化压光辊110和平滑砧辊112。可加热图案化压光辊110和平滑砧辊112中的一者或两者，并且可通过熟知的方法来调节所述两个辊之间的压力以提供所期望的温度(如果有的话)和压力，以在多个位置处同时弱化并熔融稳定第一层11。

图案化压光辊110被构造成具有圆形圆筒表面114、和从表面114向外延伸的多个隆起或图案元件116。隆起116以预定图案设置，其中每个隆起116被构造和设置成在第一层11中沉淀弱化且熔融稳定的位置202，以在第一层11中产生预定图案的弱化且熔融稳定的位置。如图2所示，重复图案的隆起116可围绕压光辊110的表面114的圆周的一部分或多部分延伸。另选地，隆起116可围绕表面114的整个圆周延伸。隆起116优选地为矩形形状的横截面，它们从表面114径向向外延伸并且具有椭圆形远侧端面117，但不旨在由此将本发明的范围限制于仅该构型的隆起。用于远侧端部117的其它合适的形状包括但不限于圆形、正方形、矩形等。辊110为修整的，使得所有端面117均位于相对于辊110的旋转轴线同轴的假想正圆形圆筒中。

在图2所示的实施方案中，隆起116被设置成规则的预定行和列图案，但不旨在由此将本发明的范围限制于仅该构型的隆起图案。隆起可围绕图案化压光辊110被设置成任何预定图案。

砧辊112优选地为钢质的表面平滑的正圆形圆筒。

图3示出了图1的方法100的弱化单元150的弱化结构的另一个示例。参考图3，弱化布置结构308优选地包括超声换能器306和圆筒310。随着第一层11被推进在超声换能器306和砧筒310之间，第一层11经受超声振动能量，从而第一层11的预定图案位置被弱化并且被熔融稳定。

砧筒310具有大量离散的图案隆起，其大致被标示为316，以围绕砧筒的整个圆周延伸的预定图案设置在其向外面向的表面314上。隆起316可按预定图案设置，其中每个隆起316被构造和设置成在第一层11中沉淀弱化且熔融稳定的位置302，以在第一层中产生预定图案的弱化且熔融稳定的位置。砧座310可具有重复图案的隆起316，所述隆起围绕表面314的圆周的一部分或多部分延伸。另选地，隆起316可围绕表面314的整个圆周延伸。

关于隆起116所提供的说明也适用于隆起316。砧座310为修整的，使得所有端面均位于相对于砧筒310的旋转轴线同轴的假想正圆形圆筒中。

在穿过了弱化单元150之后，在被引入到成形单元160之前，第一层11包括多个弱化且熔融稳定的位置202、302，它们分别大致对应于隆起116、316的图案。

参考图1，在穿过了弱化单元150之后，第二层12被供给到第一层11的至少一部分上以在前体纤维网10被进料到成形单元160中之前形成前体纤维网10。虽然图1所示的方法指示将第二层12引入到第一层11上以形成前体纤维网10以及将前体纤维网10进料到成形单元160中是顺序地进行的，但这两个步骤可同时进行。

第一层11可沿CD具有比第二层12的宽度长的宽度，并且因此包括第一层11和第二层12的前体纤维网10可沿MD具有其中不存在第二层12的至少一个区域，例如前体纤维网10的一个侧面。

参考图1，前体纤维网10被供给到成形单元160，在成形单元160多个第一特征部、多个第二特征部和任选的第三特征部和/或第四特征部形成于前体纤维网10上以提供变形的纤维网20。

可利用本领域已知的用于通过在纤维网上形成离散的特征部而使纤维网变形的各种方法和设备来形成本申请中的第一特征部和第二特征部。

优选的用于本发明中的第一特征部和第二特征部至少一者的一种类型的特征部为孔。专利文献中公开了用于形成孔的各种方法和设备。公开此类方法的专利包括：美国专利8,241,543、美国专利3,355,974；美国专利2,748,863和美国专利4,272,473公开了使用具有加热的孔成形元件的设备来形成孔的方法；并且美国专利5,628,097公开了对非织造纤维网或非织造纤维网和聚合物膜的层合体进行选择性开孔的方法，该方法通过使所述纤维网或所述层合体在多个位置处弱化来进行开孔。

优选的用于本发明中的第二离散的特征部的另一种类型的特征部为簇。在许多应用中，期望纤维网具有大体积的肌理和/或柔软性。作为一个示例，包括非织造层的层状复合材料(其中非织造布纤维透过聚合物膜突起或部分地暴露)可用作吸收制品中的顶片，因为它们提供吸收结构，其中所述非织造布充当从所述复合材料的一个侧面至另一个侧面的流体的传送物。所述层状复合材料可被结构化，使得所述层状复合材料的流体收集侧为聚合物膜，并且非织造布纤维透过聚合物膜突起或部分地暴露至所述层状复合材料的流体收集侧。专利文献中公开了用于形成簇的各种方法和设备。公开此类方法的专利包括：WO1994/058117、WO 2004/59061、和WO 2010/117636公开了用于使用包括具有多个脊和沟槽的辊的设备在纤维网上制备簇的方法。

参考图1，多个第一特征部和多个第二特征部的形成是在成形单元160中进行的，并且可在可包括任何合适类型的成形结构的任何合适的设备上进行。合适类型的成形结构包括但不限于：在它们之间限定辊隙的一对辊；多对板；带等。在连续方法的情况下，尤其是在其中方法速度受关注的那些中，使用具有辊的设备可为有益的。虽然为方便起见本文将主要就辊来描述设备，但应当理解，该描述将适用于具有任何其它合适构型的成形结构。

本文所述的设备和方法中所用的辊通常为大致圆柱形的。如本文所用，术语“大致圆柱形的”不仅涵盖完全圆柱形的辊，而且也涵盖在它们的表面上可具有多个元件的圆柱形辊。术语“大致圆柱形的”也包括可具有直径逐步减小的辊，诸如在靠近辊端部的辊的表面上。辊通常也为刚性的(即，基本上不可变形的)。如本文所用，术语“基本上不可变形的”是指具有如下表面(和其上的任何元件)的辊，所述表面(和其上的任何元件)在用于实施本文所述方法的条件下通常不变形或压缩。辊可由任何合适的材料制成，包括但不限于钢、铝或刚性塑料。所述钢可由耐腐蚀且耐磨的钢制成，诸如不锈钢。辊可为或可不为加热的。如果是加热的，则根据热机方法领域的技术人员所熟知的做法，必须考虑到适应于热膨胀效应。

辊可为啮合的、非啮合的、或至少部分地相互啮合的。如本文所用，术语“啮合的”或“相互啮合的”是指如下时候的布置结构：当成形结构的构件之一(例如，辊)上的成形元件朝另一个成形结构的表面延伸，并且成形元件具有在假想平面之间和在假想平面以下延伸的部分，所述假想平面是经过另一个成形结构的表面上的成形元件的末端作出的。如本文所用，术语“非啮合的”是指如下时候的布置结构：当成形结构的构件之一(例如，辊)上的成形元件朝另一个成形结构的表面延伸，但不具有在假想平面以下延伸的部分，所述假想平面是经过另一个成形结构的表面上的成形元件的末端作出的。如本文所用，术语“部分地相互啮合的”是指如下时候的布置结构：当成形结构的构件之一(例如，辊)上的成形元件朝另一个成形结构的表面延伸，并且第一辊的表面上的成形元件中的一些成形元件具有在假想平面之间和在假想平面以下延伸的部分，所述假想平面是经过另一个成形结构的表面上的成形元件的末端作出的，并且第一辊的表面上的元件中的一些元件不在假想平面以下延伸，所述假想平面是经过另一个成形结构的表面上的成形元件的末端作出的。

辊通常沿相反方向旋转(即，辊是反转的)。辊可以基本上相同的速度，或以不同的速度旋转。如本文所用，短语“基本上相同的速度”是指存在小于0.3％的速度差值。辊的速度是根据表面速度或周边速度测量的。通常，当纤维网包括聚合物材料时，辊将以基本上相同的速度旋转。如果纤维网包括纤维素材料，则辊可以不同的速度旋转。通过以不同的轴向速度来旋转辊，或通过使用以相同轴向速度旋转的具有不同直径的辊，辊可以不同的表面速度旋转。辊可以与纤维网被进料穿过辊之间的辊隙时的速度基本上相同的速度旋转；或者它们可以大于纤维网被进料穿过辊之间的辊隙时的速度的速度旋转。

本文所述的设备和方法中所用的辊用于机械地使材料纤维网或材料的部分变形。该机械变形方法可用于使纤维网的部分永久地变形并在上述纤维网中形成该类型的结构。如本文所用，术语“机械地变形”和“机械变形”不包括液压成形方法。

辊在它们的表面上可具有任何合适类型的元件(或表面构型)。取决于所期望类型的机械变形，所述各个辊的表面可设置有成形元件，所述成形元件包括：“凸”元件诸如离散的突出、或连续的突出诸如脊；“凹”元件或凹槽诸如辊表面中的离散的或连续的空隙；或它们的任何合适的组合。凹元件可具有底部表面(其可称作凹陷、腔体、或沟槽)，或者它们可为孔(辊的表面中的通孔)的形式。在一些实施方案中，成形结构的组件(诸如辊)上的成形元件可包括相同的一般类型(即，两个相对的组件可在其上均具有凸成形元件、或凸元件和凹元件的组合)。

成形元件可具有任何合适的形状或构型。给定的成形元件可具有相同的平面图长度和宽度尺寸(诸如带有圆形或正方形平面图的成形元件)。另选地，成形元件可具有大于其宽度的长度(诸如带有矩形平面图的成形元件)，在该情况下，成形元件可具有任何合适的其长度对其宽度的纵横比。用于成形元件的合适的构型包括但不限于：脊和沟槽，具有三角形侧视图的齿；圆柱形状；具有平面图构型的元件，包括圆形，椭圆形、沙漏形、星形、多边形等、以及它们的组合。多边形形状包括但不限于矩形、三角形、六边形、或梯形。成形元件可具有平坦的、倒圆的或尖锐的末端。在某些实施方案中，凹元件的形状可不同于任何相配合的凸成形元件的形状。在某些实施方案中，凹成形元件可被构造成与一个或多个凸成形元件配合。

成形元件可为任何合适的大小并具有任何合适的间距。邻近成形元件之间的中心至中心间距可为相同的或不同的。成形元件的中心至中心间距的范围可为用于此类微肌理化纤维网的标度至多或大于本文所述的较大成形元件的中心至中心间距的大小的示例。用于成形元件的合适的构型在下文中被描述为带有示例性成形结构，诸如环辊；结构化类弹性成形辊；IPS辊、微结构化类弹性成形辊、和滚刀开孔辊；凸/凹压花辊。

图4示出了适用于环轧方法的成形元件的实施方案。辊164和166在本文中称作“环辊”。为了环轧纤维网，辊164和166的每个表面具有多个交替的脊68和围绕辊的圆周延伸的沟槽70。在其它实施方案中，脊和沟槽可平行于辊的轴线A延伸。参考图4，辊164包括多个脊68和对应的沟槽70，它们围绕辊164的整个圆周延伸。辊166包括多个脊68和多个对应的沟槽70。辊164上的脊68与辊166上的沟槽70相互啮合或接合，而辊166上的脊68与辊164上的沟槽70相互啮合或接合。

如图5所示，环轧可用作增量拉伸辊以向包括第一层11和第二层12的前体纤维网10施加张力，其中第一层11具有弱化且熔融稳定的位置202以导致前体纤维网10的第一层11在所述多个弱化且熔融稳定的位置202处破裂，从而在第一层中产生与所述多个弱化且熔融稳定的位置202一致的多个孔22。相对于图5或除图2之外的其它图，弱化且熔融稳定的位置202指示弱化且熔融稳定的位置而与它们的成形方法无关，并且不限于由图2所示弱化单元的结构所形成的弱化且熔融稳定的位置。

图5所示的前体纤维网10的位置是以反向方式示出的以直接示出第一层11中的熔融稳定位置202和前体纤维网10中的孔22。即，在图1中的方法100中，第二层12被定位在第一层11的顶部上。

随着前体纤维网10穿过环辊，前体纤维网10沿横向经受张紧，从而导致前体纤维网10沿CD方向被延伸。另选地或除此之外，前体纤维网10还可沿纵向被张紧。调节放置在前体纤维网10上的张力，使得其导致弱化且熔融稳定的位置202破裂，从而在前体纤维网10中产生与弱化且熔融稳定的位置202一致的多个孔22。然而，前体纤维网10的粘结优选地足够强使得它们在张紧期间不破裂，由此将前体纤维网10保持在粘着状况，即使当弱化且熔融稳定的位置破裂时也是如此。然而，可能期望在张紧期间使一些粘结破裂。适用于增量拉伸或张紧前体纤维网10的增量拉伸机构的其它示例性结构描述于国际专利公布WO 95/03765中。

图6示出了适于形成适用于本文所述的方法和设备的簇或肋状结构的成形元件实施方案。在图6中，顶部辊164为具有如关于图5所述周向脊68和沟槽70的环辊，并且底部辊174具有The Procter&Gamble Company的“结构化类弹性膜”或“结构化类弹性成形”辊所具有的成形元件。结构化类弹性膜辊上的成形元件(其为结构化类弹性成形齿)可沿纵向(MD)或横向(CD)取向。在图6所示的实施方案中，结构化类弹性膜辊174包括多个交替的周向脊76和沟槽78。脊76具有形成于其中的间隔开的槽80，所述槽被取向成平行于该辊的轴线A。槽80形成脊76中的间断，所述间断在结构化类弹性膜辊174上产生离散的成形元件或齿82。成形元件(齿82)具有沿MD取向的较长尺寸。图6所示的结构化类弹性膜构型将在本文中称作标准“CD结构化类弹性膜”，因为齿沿MD和CD按行对齐，并且在通常的结构化类弹性膜方法中，被进料到具有此类结构化类弹性膜构型的辊隙N中的材料将沿CD被拉伸。

在以引用方式并入本文的结构化类弹性膜专利中所述的其它实施方案中，结构化类弹性膜辊可包括纵向或“MD结构化类弹性膜”辊。此类辊将具有取向成平行于该辊的轴线A的交替的脊和沟槽。此类辊中的脊具有围绕该辊的圆周取向的形成于其中的间隔开的槽。槽形成脊中的间断，以形成该MD结构化类弹性膜辊上的离散的成形元件或齿。就MD结构化类弹性膜辊而言，齿具有沿CD取向的较长尺寸。

图7A示出了用以形成适用于本文所述的方法和设备的簇或簇状特征部的成形元件的另一个实施方案。在该实施方案中，辊190包括The Procter&Gamble Company的CD结构化类弹性膜辊之一的变型。如图7A中所示，辊的表面具有多个间隔开的齿32。齿32被布置成交错的图案。更具体地，齿32被布置成围绕该辊的多个周向延伸的轴向间隔的行，诸如102A和102B。但对于每行中的齿之间的间距TD，每个辊中的齿将形成多个周向延伸的、轴向间隔的交替的脊区和沟槽区。可限定齿长TL和纵向间距TD，使得当从它们的端部之一观察辊时，相邻行102A和102B中的齿重叠或不显现为重叠的。在图7A所示的实施方案中，相邻行中的齿32周向偏移约0.5x的距离(其中“x”等于齿长TL加上给定行中的齿之间的MD间距TD)。换句话讲，相邻行中的相邻齿的前缘LE将沿MD偏移约0.5x。

辊190可与在其中具有脊和沟槽的相对辊对齐，使得一个辊中的齿行与相对辊中的齿之间的沟槽状区域对齐。交错的齿图案允许前体纤维网10被机械地冲击以形成呈交错图案的特征部。

图7B以剖面示出了包括齿82的图6中所示的相互啮合辊166和174的一部分，所述部分显现为齿82之间的脊76和沟槽78。当以横截面观察时，齿可具有三角形或倒置的V形形状。齿的顶点为相对于辊的表面最向外的。如图7A和图7B所示，齿82具有齿高TH、齿长TL、和被称作节距P的齿对齿间距(或脊对脊间距)。对于交错的辊，节距等于成形元件的相邻行之间的间距。齿长TL在此类实施方案中为周向测量值。齿的最外末端具有优选地倒圆的侧面以避免切割或撕裂前体材料。齿末端的大小和形状可经由末端半径TR来指定。齿的前缘和后缘也可具有半径，或者齿可形成直角(并且不具有半径)。如图所示，一个辊的脊68部分地延伸到相对辊的沟槽78中以限定“啮合深度”DOE，其为辊164和174的相互啮合程度的量度。啮合深度对于啮合的辊可为零、正的，或者对于非啮合的辊为负的。取决于前体纤维网10的性质和从前体纤维网10变形的纤维网的期望的特征，可按需要改变啮合深度DOE、齿高TH、齿长TL、齿距TD、末端半径TR、和节距P。

齿可具有任何合适的尺寸。在结构化类弹性膜辊的某些实施方案中，齿可具有在约0.5mm(0.020英寸)至约13mm(0.512英寸)范围内的长度TL和在约0.5mm至约13mm范围内的间距TD、在约0.5mm至约17mm(0.669英寸)范围内的齿高TH、在约0.05mm(0.002英寸)至约0.5mm(0.020英寸)范围内的齿末端半径TR、和在约1mm(0.040英寸)和10mm(0.400英寸)之间的节距P。啮合深度E可为约-1mm至约16mm(至多最大值接近齿高TH)。当然，E、P、TH、TD、TL和TR可各自彼此独立地被改变以在该纤维网中实现所期望的性质。

图7C示出了适于形成适用于本文所述的方法和设备的簇或肋状结构的另选成形元件实施方案。辊192在本文中称作“MD交错的结构化类弹性膜”辊，其中齿42被取向成使它们的较长尺寸沿CD取向并且为交错的。辊192具有形成于齿之间的周向延伸的槽94。

图8示出了用以形成适用于本文所述的方法和设备的孔的一个另选成形元件实施方案。在图8中，顶部辊164为环辊，并且底部辊104在本文中称作滚刀开孔(或“RKA”)辊。如图8中所示，辊包括一对反转的相互啮合辊，其中顶部辊164包括周向延伸的脊68和沟槽70，并且底部辊104包括具有至少六个侧面的锥体形齿52，侧面为基本上三角形的并且从基座至末端为渐缩的。齿52被布置成间隔开的周向行，在所述行之间具有沟槽54。齿52在基座处接合到底部辊104，并且齿的基座具有大于横截面宽度尺寸的横截面长度尺寸。通常，随着滚刀开孔辊104上的齿52与另一个辊164上的沟槽70的相互啮合，孔形成于前体纤维网11中。相对于齿高、齿距、节距、接合深度、和其它加工参数，滚刀开孔和滚刀开孔设备可与本文相对于结构化类弹性膜或微结构化类弹性膜所述的相同。

图9示出了位于一对辊之间的辊隙的一部分，所述一对辊具有另选成形元件以形成可用于本文所述的方法和设备的压花。如图9中所示，凸/凹压花设备包括至少第一图案化辊和第二图案化辊214和216。第一图案化辊214具有包括一个或多个突出218的凸压花图案，所述一个或多个突出可为离散的元件(例如，点和/或线)压花元件。第二图案化辊216具有包括一个或多个凹槽220的凹压花图案，所述凹槽可为离散的(例如，点和/或线构造的凹槽)，第一图案化辊的突出中的一个或多个突出啮合到所述凹槽中。辊可具有匹配的或不匹配的图案。辊上的元件可为任何合适的大小和形状。当压花辊具有不匹配的压花图案时，它们彼此独立地被雕刻。此类实施方案中的辊214和216在压花图案的邻近且相互接合的突出218和凹槽220之间具有放大的侧壁间隙。

图10示出了作为用于制备根据本发明的变形的纤维网20的示例性成形单元160的成形结构132。成形结构132可提供变形的纤维网20，所述变形的纤维网仅在第一层中具有多个第一特征部(在该情况下为孔)，并且在整个第一层和第二层具有多个第二特征部(在该情况下为簇)。包括第一层11和第二层12的前体纤维网10在至少一个预定区域即第一层11的第一区域中具有多个弱化且熔融稳定的位置202。第一层11的第一区域限定前体纤维网10或变形的纤维网20的第一区域。

成形结构132包括具有辊隙130的一对辊134和136，它们各自围绕平行轴线A旋转。

第一辊134包括第一区111和两个第二区113，所述第一区包括用作第一成形元件的由沟槽70隔开的多个周向延伸的脊68，并且所述两个第二区包括由沟槽70”隔开的多个周向延伸的脊68”。第一成形元件向前体纤维网10施加张力以导致第一层11在所述多个弱化且熔融稳定的位置处破裂，从而在第一层中产生与所述多个弱化且熔融稳定的位置一致的多个孔。

第一区111中的周向延伸的脊68和沟槽70可具有与第二区113中的周向延伸的脊68”和沟槽70”相同的尺寸，如“环轧”领域中熟知的那样。第一区111中的周向延伸的脊68和沟槽70可在它们的尺寸上不同于第二区113中的周向延伸的脊68”和沟槽70”。

第二辊136包括具有由沟槽70'隔开的周向延伸的脊68'(环辊元件)的第一区121。除了区121之外，辊136还具有两个第二区123，所述两个第二区包括具有形成于其中的第二成形元件62的脊，带齿的脊由沟槽64隔开。第二成形元件可例如包括标准或交错的CD结构化类弹性膜齿或MD结构化类弹性膜齿、诸如图8所示的滚刀开孔齿、另一种凸起的脊滚刀开孔齿、公开于WO 2012/149074A中的凸起的脊结构化类弹性膜齿、或公开于美国专利7,648,752中的标准或交错的IPS齿。在图10所示的具体实施方案中，第二成形元件包括交错的CD结构化类弹性膜齿或CD IPS齿。辊136的第二成形元件62中的至少一些第二成形元件的末端向内朝向辊134的轴线延伸至超过第二辊134上的脊68”中的至少一些脊的顶部的深度。

辊136的第一区121中的脊68'和沟槽70'中的至少一些脊和沟槽与辊134的第一区111中的脊68和沟槽70中的至少一些脊和沟槽相互啮合，并且增量拉伸前体纤维网10以在第一层11中形成与多个弱化且熔融稳定的位置202一致的孔22。辊134的第一区111中的脊68和沟槽70可具有与辊136的第一区121中的脊68'和沟槽70'相同的尺寸，如“环轧”领域中熟知的那样。当然，在前体10进入到成形结构132的辊隙130中之前，前体纤维网10具有形成于其中的熔融弱化的位置202。此外，辊134的脊68”中的至少一些脊与辊136的沟槽64中的至少一些沟槽相互啮合以在前体纤维网10中形成簇。

在一个实施方案中，辊136的第二成形元件62为标准或交错的CD结构化类弹性膜齿或CD IPS齿，并且施加在包括第一层11和第二层12的前体纤维网10的区域中。包括第一层11和第二层12的所得变形的纤维网20具有包括第一层11的第一表面30和多个离散的簇或肋状结构24，所述多个离散的簇或肋状结构包括与第二层12成一整体并从所述第二层朝第一层11延伸的纤维。就簇而言，簇24中的每个簇具有邻近于第二层12的簇基座和与簇基座相对的远侧部分。簇可形成于这两个层中；或者一个层的簇可突破另一个层，如美国专利7,648,752中所更详述。簇24中的每个簇的远侧部分的至少一部分可由顶盖覆盖，每个顶盖均为第一层11的整体伸出部，所述伸出部延伸到离散簇的远侧部分上。形成带有顶盖的簇更详述于WO 2010/117636中。在非限制性示例中，第一层11为聚合物膜层，并且第二层12为非织造层。在另一个非限制性示例中，第一层11和第二层12两者均为非织造层。

根据本发明的方法，第一特征部形成于第一层中但不形成于第二层中，并且由第二成形元件诸如图10中的齿62形成的第二特征部沿z方向形成于整个纤维网。

上述方法和/或设备的一个优点是，变形的纤维网可用其它生产设备在用于生产一次性吸收制品的制造线上在线生产。例如，方法或设备诸如图1所示的弱化单元150或成形单元160可作为单元操作被插入到现有制造线中。作为单元操作自身，此类设备可为模块化的，使得它们可相对快速且容易地被更换为其它模块化单元操作。例如，当用作卫生巾制造线的一部分时，组分辊不需要比产品自身宽很多，由此提供相对快速且容易的安装和移除。

在图10中，辊134或136至少之一还可包括多个第四成形元件(未示出于图10中)以在前体纤维网10上形成多个第四特征部。第四成形元件可定位在与辊134或136的第一区或第二区分开的第四区中。第四成形元件可定位在辊134或136中的第二区中，从而产生与第二特征部相互混合的多个第四特征部。

图11示出了作为用于制备根据本发明的变形的纤维网20的示例性成形单元160的另一个成形结构232。辊被构造成使前体纤维网10变形成带有至少三组变形部。所述三组变形部中的至少两组变形部相对于变形的纤维网20的表面沿彼此不同的方向取向，即在纤维网中沿z方向取向。成形结构232可提供变形的纤维网20，所述变形的纤维网具有多个第一特征部(图11中的孔22)、多个第二特征部(图11中的簇24)和多个第三特征部(图11中的簇或肋状结构26)。包括第一层11和第二层12的前体纤维网10在至少一个预定区域即第一层11中的第一区域中具有多个熔融弱化的位置202。第一层的第一区域限定前体纤维网10或变形的纤维网20的第一区域。

参考图11，成形结构232包括具有辊隙230的一对辊234和236，所述一对辊各自围绕平行轴线A旋转。所述一对相互啮合辊234和236用来在前体纤维网10上形成第一特征部、第二特征部和第三特征部。

第一辊234包括第一区111，所述第一区包括作为第一成形元件的由沟槽70隔开的多个周向延伸的脊68；两个第二区113，所述第二区包括由沟槽70”隔开的多个周向延伸的脊68”；和两个第三区115，所述第三区在其表面上包括由沟槽74隔开的多个第三成形元件(在该情况下为齿72)。在一个实施方案中，第三成形元件可例如包括标准或交错的CD结构化类弹性膜齿或MD结构化类弹性膜齿、诸如图8所示的滚刀开孔齿、另一种凸起的脊滚刀开孔齿、公开于WO 2012/149074A中的凸起的脊结构化类弹性膜齿、或公开于美国专利7,648,752中的标准或交错的IPS齿。

第二辊236包括第一区121，所述第一区包括由沟槽70'隔开的多个周向延伸的脊68'；两个第二区123，所述第二区包括具有形成于其中的第二成形元件62的脊，带齿的脊由沟槽64隔开；和两个第三区125，所述第三区在其表面上包括由沟槽70”'隔开的多个周向延伸的脊68”'。参照图10对所述方法和设备所作的说明也适用于图11的方法和设备。此外，包括交错的CD结构化类弹性膜齿或CD IPS齿的第一辊234中的第三成形元件(图11中的齿72)中的至少一些第三成形元件向内朝向第二辊236的轴线延伸超过第二辊236的第三区中的脊68”'中的至少一些脊以形成所述多个第三特征部。即，辊236的沟槽70”'中的至少一些沟槽与辊234的齿72中的至少一些齿相互啮合以在前体纤维网10中形成簇或肋状结构26。下文在图14B和图15中进一步说明第三成形元件(图1中的齿72)。

在如图11所示的具体实施方案中，前体纤维网10和变形的纤维网20在它们的外侧中沿着纵向包括其中不存在第二层12的区域36，并且形成了第三特征部(图11中的簇或肋状结构26)。在此类实施方案中，至少大多数簇或肋状结构26可形成于预定为卫生巾的翼片的前体纤维网10的侧面区域36中。在另选实施方案中，前体纤维网10和变形的纤维网20在基本上整个区域中包括第一层11和第二层12，并且第三特征部形成于前体纤维网10的整个厚度。

在一些实施方案中，第二辊236在第二区中具有比在第一区和/或第三区中较长的辊直径。第二辊236的该设计是优选的，尤其是当第一层11为聚合物膜层时。

参考图10和图11，在一个实施方案中，至少大多数熔融弱化的位置局限于前体纤维网10的中心区，例如，预定为吸收制品比如卫生巾中的中心区。

图12示出了通过本发明的方法使用图11所示设备制备的变形的纤维网20的实施方案，其中第一成形元件为环辊元件，第二成形元件和第三成形元件为交错的CD结构化类弹性膜齿。在图12中，变形的纤维网20包括不接触第二层12的第一表面30；第一特征部，所述第一特征部包括形成于第一层11上的多个间隔开的孔22；第二特征部，所述第二特征部包括形成于整个第一层和第二层的朝向纤维网20的第一表面30的多个间隔开的簇24；和第三特征部，所述第三特征部包括形成于第一层上的与第一表面30相对朝向的多个间隔开的簇或肋状结构26。在图12中，孔22、簇24、和簇或肋状结构26可沿MD按行对齐。

图13为图11的成形结构的部分的相互啮合式接合的视图。

图14A示出了第一辊234的一个实施方案的一部分，其中示出了脊68和沟槽70、和作为示例性第三成形元件的由沟槽74隔开的齿72。图14B示出了第二辊236的一个实施方案的一部分，所述第二辊具有周向延伸的脊68',68”'和沟槽70',70”'、和作为示例性第二成形元件的齿62。

图14A所示齿72的放大视图示出于图15中。如图15所示，每个齿72均具有末端711、前缘LE和后缘TE。齿末端711可为倒圆的以最小化纤维断裂，并且优选地为伸长的。参考图11和图15中的设备，在一个实施方案中，当前体纤维网10的第一层11为聚合物膜时，变形的纤维网20在被拉离辊234时趋于粘着到齿72。当第三特征部形成于其中第一层为聚合物膜的前体纤维网的区域36中时，该粘着问题更为紧要。为了平滑地将变形的纤维网20拉离辊234，齿72可在至少LE中具有在约8至约14度范围内的侧壁角度(“D”)。侧壁角度为齿的较长侧面相对于假想垂直线的角度，所述假想垂直线从辊的中心轴线向外延伸穿过齿的中心。忽略齿的末端处的任何半径。齿72中的LE和TE可具有相同度数的侧壁角度。齿72中的LE和TE可具有不同度数的侧壁角度。

图16为本发明优选的成形结构160的另一个实施方案的示意性侧视图。参考图11，当变形的纤维网20趋于粘着到第二成形元件62和/或第三成形元件72时(在被拉离辊234、236时)，可按需要添加各种加工助剂。第三特征部在其中仅存在第一层11的前体纤维网10的外侧中形成，尤其是当第一层11为聚合物膜时，所述粘着问题趋于加剧。在一个实施方案中，如图16所示，变形的纤维网20离开辊隙230，并且在被卷绕以用于进一步的加工、装运、或结合到制造的产品中之前，按需要通过各种引导辊105被引导脱离辊234。本发明的方法将变形的纤维网20引导至引导辊105，所述引导辊以如下方式定位：引导辊的中心和第一辊234的中心位于基本上平行于纵向的线中。“基本上平行于纵向”在本文中是指连接引导辊的中心和第一辊的中心的假想线与纵向形成在约0至约5度范围内的角度。

引导辊优选地被放置成与第一辊234的表面相距约2至约5mm，所述第一辊沿辊的纵向在每个侧面中具有第三特征部。如果其被放置得太远离第一辊234，则其不能够同样有效地剥离纤维网。如果其太靠近辊236，则存在损坏引导辊或辊234的风险。此外，还可按需要添加已知的各种加工助剂。例如，可添加不粘处理剂，诸如硅氧烷或碳氟化合物处理剂。可将各种润滑剂、表面活性剂或其它加工助剂添加到前体纤维网20或辊234、236。有助于从辊移除纤维网的其它方法包括气刀或刷涂。

本发明也涉及用于生产吸收制品的方法，所述吸收制品包括液体可透过的顶片，所述顶片包括形成于第一区域中的多个第一特征部(孔)和形成于顶片的第二区域中的多个第二特征部；和呈连续部件的液体不可透过的底片。所述方法包括以下步骤：供给前体顶片的第一层；使第一层在多个位置处弱化以在第一层的第一区域中产生多个弱化且熔融稳定的位置；将前体顶片的第二层供给到第一层的至少第一区域上；在前体顶片中形成多个第一特征部和多个第二特征部；将前体底片供给到前体顶片的第二层上并且整合前体顶片和前体底片以形成吸收制品组件；以及将吸收制品组件切断成各个吸收制品。第一层的第一区域限定前体顶片的第一区域。所述多个第一特征部形成于前体顶片的第一区域中，在整个第一层但不是第二层与所述多个弱化且熔融稳定的位置一致。所述多个第二特征部在前体顶片的第二区域中沿z方向形成于整个第一层和第二层。

根据本发明的用于生产吸收制品的方法还可包括如下步骤：供给与底片和顶片或沉积在顶片下方的任选液体采集层接合的吸收芯；和/或如下步骤：供给与顶片和底片或沉积在底片上方的任选吸收芯接合的液体采集层，这两个步骤均以已知的任何方式通过供给和附接方法诸如本领域中熟知的方法来进行。

本领域已知的用于生产吸收制品诸如卫生巾和尿布的各种方法和设备均可用来实行本发明的方法。

本文所公开的量纲和数值不应被理解为严格限于所引用的确切数值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所引用的值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“90°”的量纲旨在表示“约90°”。

应当理解，在本说明书中给出的每一最大数值限度包括每一更低数值限度，就像此类更低数值限度在本文中被明确地写出一样。在本说明书中给出的每一最小数值限度将包括每一更高数值限度，就像此类更高数值限度在本文中明确写出一样。本说明书中给出的每一数值范围将包括落入此类更宽数值范围内的每一更窄数值范围，就像此类更窄数值范围全部在本文中明确写出一样。

在具体实施方式中引用的所有文件都在相关部分中以引用方式并入本文；对于任何文件的引用不应当解释为承认其是相对于本发明的现有技术。当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矛盾时，应当服从在本书面文件中赋予该术语的含义或定义。

虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出各种其他改变和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖在本发明范围内的所有此类改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于使多层纤维网变形的方法，所述方法包括以下步骤：

a) 供给前体纤维网的第一层；

b) 使所述第一层在多个位置处弱化以在所述第一层的第一区域中产生多个弱化且熔融稳定的位置；

c) 将所述前体纤维网的第二层供给到所述第一层的至少所述第一区域上；

d) 在所述前体纤维网中形成多个第一特征部和多个第二特征部，

其中所述第一层的所述第一区域限定所述前体纤维网的第一区域，

其中所述多个第一特征部为形成于所述前体纤维网的第一区域中的孔，所述孔与整个所述第一层但不是所述第二层的所述多个弱化且熔融稳定的位置一致，

其中所述多个第二特征部沿z方向在所述前体纤维网的第二区域中形成于整个所述第一层和所述第二层，并且

其中所述多个第一特征部和所述多个第二特征部是同时形成的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b)中的所述第一层通过选自由以下项组成的组的方式被弱化：热、压力以及它们的组合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一特征部是通过如下方式形成的：向所述前体纤维网施加张力以导致所述第一层在所述多个弱化且熔融稳定的位置处破裂，从而在所述第一层中产生多个孔。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中至少大多数所述多个第一特征部形成于预定为卫生巾的中心区的所述前体纤维网的区中。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述前体纤维网沿着纵向在其中不存在所述第二层的所述前体纤维网的每个外侧中包括第三区域。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在与形成所述多个第一特征部和所述多个第二特征部的同时，所述步骤d)还在前体纤维网的每个外侧中的所述第三区域中形成多个第三特征部。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第三区域预定为卫生巾的翼片。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述多个第二特征部和所述多个第三特征部沿Z维度形成于相反方向中。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一层包括选自由以下项组成的组的材料：聚合物膜、非织造布以及它们的组合。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个第二特征部为选自由以下项组成的组的特征部：孔、突起、凹陷、簇以及它们的组合。

11.根据权利要求1所述的方法，其中步骤d)中的所述多个第一特征部和所述多个第二特征部是通过将所述前体纤维网沿纵向进料到形成于两个相互啮合辊之间的辊隙中形成的，所述两个相互啮合辊包括：

第一辊，所述第一辊具有表面、圆周和轴线，并且包括第一区和第二区，所述第一区包括多个第一成形元件，其中所述多个第一成形元件包括由沟槽隔开的多个周向延伸的脊，并且所述第二区包括其表面上的由沟槽隔开的多个周向延伸的脊；和

第二辊，所述第二辊具有表面、圆周和轴线，并且包括第一区和第二区，所述第一区包括由沟槽隔开的多个周向延伸的脊，并且所述第二区包括其表面上的多个第二成形元件，并且

当所述前体纤维网被进料到所述辊隙中时，所述第一辊的所述第一区中的所述多个第一成形元件中的至少一些第一成形元件和所述第二辊的第一区中的所述多个周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊相互啮合以形成所述多个第一特征部，并且所述第二辊中的所述第二成形元件中的至少一些第二成形元件向内朝向所述第一辊的所述轴线延伸超过所述第一辊的所述第二区中的所述多个周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊以形成所述多个第二特征部。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括在步骤d)之后将所述前体纤维网引导至引导辊，所述引导辊以如下方式定位：所述引导辊的中心和所述第一辊的中心位于基本上平行于所述纵向的线上。

13.根据权利要求8所述的方法，其中步骤d)中的所述多个第一特征部、所述多个第二特征部和所述多个第三特征部是通过沿纵向将所述前体纤维网进料到形成于两个相互啮合辊之间的辊隙中形成的，所述两个相互啮合辊包括：

第一辊，所述第一辊具有表面、圆周和轴线，并且包括第一区、第二区和第三区，所述第一区包括多个第一成形元件，其中所述多个第一成形元件包括由沟槽隔开的多个周向延伸的脊，所述第二区包括由沟槽隔开的多个周向延伸的脊，并且所述第三区包括其表面上的多个第三成形元件；和

第二辊，所述第二辊具有表面、圆周和轴线，并且包括第一区、第二区和第三区，所述第一区包括由沟槽隔开的多个周向延伸的脊，所述第二区包括其表面上的多个第二成形元件，并且所述第三区包括其表面上的由沟槽隔开的多个周向延伸的脊，并且

当所述前体纤维网被进料到所述辊隙中时，所述第一辊的所述第一区中的所述多个第一成形元件中的至少一些第一成形元件和所述第二辊的所述第一区中的所述多个周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊相互啮合以形成所述多个第一特征部；所述第二辊中的所述第二成形元件中的至少一些第二成形元件向内朝向所述第一辊的所述轴线延伸超过所述第一辊的所述第二区中的所述多个周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊以形成所述多个第二特征部；并且所述第一辊中的所述第三成形元件中的至少一些第三成形元件向内朝向所述第二辊的所述轴线延伸超过所述第二辊的所述第三区中的所述多个周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊以形成所述多个第三特征部。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个第三成形元件包括齿，所述齿中的每个齿具有前缘和后端，其中所述齿中的每个齿在前端处具有在8至14度范围内的倾斜角。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括在步骤d)之后将所述前体纤维网引导至引导辊，所述引导辊以如下方式定位：所述引导辊的中心和所述第一辊的中心位于基本上平行于所述纵向的线中。

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