CN108349204B - 包括结构化膜的复合织物及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种复合织物，该复合织物包括非织造织物层和结构化膜层，该非织造织物层具有非粘结区域，该结构化膜层不连续地粘结到非织造织物层。不连续地粘结的非织造织物层和结构化膜层共享具有至少一组一致的粘结部位的重叠区域。不连续地粘结的非织造织物在重叠区域中不具有不同于该至少一组一致的粘结部位的另一粘结图案。还描述了一种形成复合织物的方法。该方法包括：形成纤维层，该纤维层包括至少部分地未固结纤维的垫；定位结构化膜层和纤维层，使得二者重叠；以及不连续地粘结垫到不连续地粘结的非织造织物中，且同时粘结结构化膜层到非织造织物层。还描述了一种用于形成复合织物的设备。

Description

包括结构化膜的复合织物及其形成方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2015年8月14日提交的美国专利申请62/205,417的优先权，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及复合织物，具体地讲涉及包括具有结构化表面的部件的织物，例如杆状料片。本公开进一步提供可制备这种织物的方法。
背景技术
具有一个或多个结构化表面的制品可用于多种应用(例如，磨盘、汽车零件组装和一次性吸收制品)中。制品可以表现出例如增加的表面积、机械紧固结构或光学特性的膜的形式提供。
机械紧固件也称为钩环紧固件，通常包括多个密集间隔开的直立突起，该突起具有可用作钩构件的环接合头部，并且环构件通常包括多个织造、非织造或针织环。在许多应用中，机械紧固件可用于提供可释放附接。例如，机械紧固件广泛用于可穿戴一次性吸收制品中，以围绕人的身体紧固此类制品。在典型的构型中，例如，附接至尿布或失禁衣服的后腰部的紧固拉袢上的钩条带或贴片可紧固到前腰区上的环材料着陆区，或者钩条带或贴片可紧固到尿布或失禁衣服的前腰区中的底片(例如，非织造底片)。机械紧固件也可用于一次性制品，诸如卫生巾。卫生巾通常包括旨在与穿着者的内衣相邻放置的底片。底片可包括钩紧固件元件以将卫生巾牢固地附接至内衣，该内衣与钩紧固件元件机械接合。
结构化表面可接合到织物，以提供与结构化表面自身相比具有更高强度、柔软性和/或功能的层合物。例如，美国专利5,260,015(Kennedy)公开了提供钩环紧固件，其中与包含直立钩的表面相反的表面适用于粘附到其它材料或提供用于背对背钩环紧固件的环。美国专利6,582,642(Buzzell等人)和7,897,078(Petersen等人)公开了由拉伸的热塑性层形成的层合物，其具有直立的凸形紧固元件。美国专利7,373,698(Erdman等人)和U.S.2013/0289514(Cheng)公开了利用呈一定图案的粘结部位粘结钩材料到突片材料。已报道了使用粘合剂、挤出层压、热粘结、超声焊接和缝合将机械紧固件接合到第二材料。
发明内容
本公开提供非织造层压物和将非织造物的纤维粘结在一起同时将结构化膜粘结到非织造物的方法。非织造物和结构化膜共享一致的粘结部位。本文所公开的方法是用于制备层压物的简化程序，至少消除了退绕待层合的非织造幅材的步骤。
在一个方面，本公开提供了复合织物，该复合织物包括非织造织物层和不连续地粘结到非织造织物层的结构化膜。非织造织物层具有非粘结区域。非织造织物层和结构化膜层的重叠区域具有至少一组一致的粘结部位，并且非织造织物在重叠区域中不具有不同于该至少一组一致的粘结部位的另一粘结图案。
在另一方面，本公开提供了包括本文所述的复合织物的吸收制品。
在另一方面，本公开提供了本文所述的复合织物作为擦拭物的用途。
在另一方面，本公开包括了形成复合织物的方法。该方法包括：提供纤维层，该纤维层包括至少部分地未固结纤维的垫；定位结构化膜层，使得其与纤维层重叠；以及不连续地粘结垫到不连续地粘结的非织造织物层，且同时粘结结构化膜层到非织造织物层。
在另一方面，本公开提供用于形成复合织物的设备。该设备包括传送装置；纤维沉积器，该纤维沉积器被设置以便使未固结纤维的垫形成在传送装置上；幅材路径，该幅材路径被定位用于设置结构化膜，使得结构化膜层的至少一部分与垫重叠；以及粘结装置，该粘结装置被定位以便形成不连续的粘结部位，这些不连续的粘结部位粘结垫到不连续地粘结的非织造织物中且同时粘结结构化膜层到非织造织物层。
已汇总了本公开的示例性实施方案的各个方面和优势。以上发明内容并不旨在描述本公开的每个例示的实施方案或每种实施方式。另外的特征和优点在如下实施方案中公开。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明使用本文所公开的原理的某些实施方案。
附图说明
结合附图来考虑本公开的各种实施方案的以下详细描述可更全面地理解本公开，其中：
图1是根据本公开的一个实施方案的复合织物的示例的平面图。
图2是适用于制备根据图1的复合织物的设备的示意图。
图3是根据实施例1的实施方案的复合织物的实施例的平面显微图。
图4是图3的织物在更大放大倍率下并强调附接条带的侧向边缘的平面显微图。
图5是穿过图4的结构化膜的横截面的显微图，该图是在与织物表面成浅小角度下取得的。
图6是根据本公开的另一实施方案的复合织物的实施例的平面图，其中结构化膜具有贯穿其中的开口。
图7为根据本公开的吸收制品的一个实施方案的透视图。
虽然可能未按比例绘制的以上附图示出了本公开的各种实施方案，但还可以设想其它实施方案，如在具体实施方式中所指出。在所有情况下，本公开通过示例性实施方案的表示而非通过表达限制来描述当前公开的发明。应当理解，本领域的技术人员可设计出许多其它修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案落在本公开的范围和实质内。
具体实施方式
如本说明书所使用，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5等)。
除非另外指明，否则本说明书和实施方案中所使用的表达量或成分、特性测量等的所有数值在所有情况下均应理解成由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域的技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。在最低程度上并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，至少应根据所报告的数值的有效数位并通过应用惯常的舍入技术来解释每个数值参数。
对于以下给出定义的术语，除非基于以下术语表中使用的术语的修改形式的具体引用，在权利要求中或在说明书中的其它地方提供了不同的定义，否则整个说明书、包括权利要求都应该以这些定义为准：
术语表
词语“一个”、“一种”、“该”和“所述”与“至少一个(种)”可互换使用，意指所述元素中的一个或多个(一种或多种)。
后接列表的短语“包括(含)……中的至少一个(种)”是指包括(含)该列表中任何一个项目以及该列表中两个或更多个项目的任意组合。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”是指该列表中任何一个项目或者该列表中两个或更多个项目的任意组合。
术语“非织造”指的是具有单独纤维或线的结构的材料，这些纤维或线是夹层的，但是不是以诸如针织织物中的可识别方式进行夹层的。
术语“层”是指在基材上的或覆盖基材的任何材料或材料的组合。
术语“丙烯酸类”是指具有丙烯酸或甲基丙烯酸部分的物质组合物。
用于描述各层位置的取向词语诸如“上方”、“在…上”、“覆盖”、“最上方”、“覆盖”、“之下”等，是指相对于水平设置的、面向上的基材的层的相对位置。非预期的是，在制造期间或在制造之后，基材、层或涵盖该基材和层的制品应该具有任何特定的空间取向。
描述一层相对于另一层和基材的层或两个其它层的位置的术语“由…隔开”意为所述层位于其它层和/或基材之间，但不一定与其它层和/或基材接续。
术语“(共)聚合物”或“(共)聚合物的”包括均聚物和共聚物，以及可例如通过共挤出法或通过反应(包括例如，酯交换反应)以混溶共混物形式形成的均聚物或共聚物。术语“共聚物”包括无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物和星形共聚物。
术语“结构化膜”是指具有不同于平坦或平滑表面的膜。
如本文所用，术语“在线”意指热塑性层自身不卷起的情况下完成这些步骤。这些步骤可以在其间存在或不存在附加步骤的情况下按顺序完成。为清楚起见，热塑性层可以成卷的形式供给并且成品层压物可自身卷起。
如本文所用，术语“纵向”(MD)表示连续幅材的行进方向。在例如包括纤维垫和结构化膜层的卷中，纵向对应于卷的纵向方向。因此，术语“纵向”和“纵向方向”可在本文中互换使用。如本文所用，术语“横向”(CD)表示基本与纵向垂直的方向。
术语“不连续”是指在至少一个方向上不是连续的粘结。粘结可以在一个方向上呈现为连续的，但如果在另一方向上不是连续的，则仍为不连续的。
现在参见图1，示出了根据本公开的一个实施方案的示例性复合织物20的平面图。复合织物20包括非织造织物层22。非织造织物层22包括至少部分地未固结(非粘结)纤维的至少一些区域24，和完全固结(粘结)纤维的一些区域26。复合织物20还包括呈结构化膜30的条带形式的结构化膜层。在一些便利的实施方案中，也可存在第二结构化膜的条带。当存在多于一个结构化膜30的条带时，这些条带不需要是相同材料，也不需要具有相同类型的表面结构。在该图中，应当理解，非织造织物层22的纤维是固结的，并且结构化膜30通过一组一致的粘结部位40粘结到非织造织物层22。在该视图中织物20的远侧，可存在任选的非织造材料50的辅助层。在例示的实施方案中该组粘结部位大体上从固结纤维的区域26连续地延伸到结构化膜30且延伸到位于结构化膜的相反侧上的固结纤维的区域。
根据本公开的复合织物和/或通过本公开的方法制备的复合织物可具有任何期望尺寸，并且单个的层可相对于彼此具有任何期望尺寸。在图1示出的实施方案中，结构化膜层在至少一个维度上比非织造织物层要小。在其它实施方案中，根据复合织物的期望用途，结构化膜层可与非织造织物层具有相同宽度或相同面积，或者结构化膜层可在至少一个维度上比非织造织物层要大。在例示的实施方案中，结构化膜层和非织造织物层的重叠面积与结构化膜层的面积相同，因为结构化膜层的整个面积与非织造织物层重叠。在结构化膜层和非织造织物层具有相同面积的一些实施方案中，重叠面积与整个复合织物的面积相同，并且结构化膜层和非织造织物层的周边是一致的。在结构化膜层和非织造织物层具有相同面积的其它实施方案中，这些层相互偏置。在结构化膜层在至少一个维度上比非织造织物层要大的实施方案中，结构化膜层和非织造织物层的重叠面积可与非织造织物层的面积相同。
在根据本公开的复合织物中结构化膜层和非织造织物层的重叠区域具有至少一组一致的粘结部位。图1中示出的实施方案具有该组一致的粘结部位40。在根据本公开的复合织物和/或通过本公开的方法制备的复合织物中该至少一组一致的粘结部位可包括多种几何形状、数字、图画、符号、字母、条形码，或它们的组合。该组一致的粘结部位也可包括可容易地被顾客识别的公司名称、品牌名称或徽标。一致的粘结部位可为如下文图6中所示的点粘结，或者在特定方向上是连续的，如图1中的粘结部位40所示。该组粘结部位可为规则图案或者可在重叠区域内是非对称的。在重叠区域内可存在多于一组一致的粘结部位。例如，在重叠区域内可存在具有粘结部位的特定尺寸、形状或密度的区以及在重叠区域内具有不同的粘结部位尺寸、形状或密度的另一区。在一些实施方案中，粘结部位的密度在重叠区域的边缘周围比在重叠区域的中心部分要大，反之亦然。
在重叠区域内，间歇地粘结的非织造织物不具有不同于该至少一组一致的粘结部位的另一粘结图案。换句话讲，非织造织物层在不连续地粘结到结构化膜之前，尚未图案粘结。非织造织物层中的不同粘结图案将是用肉眼或用显微镜下在视觉上可辨识的。在非织造织物层中重叠区域内与粘结结构化膜到非织造织物层的一致的粘结部位未准确对齐、但另外在尺寸、形状或密度上相同的粘结图案，将被视为不同的粘结图案并且可用显微镜在视觉上确定。在一些实施方案中，重叠区域内的所有粘结部位为一致的粘结部位。
现在参见图2，示出适用于制备根据图1的复合织物的设备100的示意图。在例示的实施方案中，原料纤维从纤维馈送机102馈送到粗梳机104，该粗梳机将纤维分离并延伸，将其铺设成未固结垫106，该未固结垫便利地位于传送装置108上。本领域技术人员将认识到，存在其它铺设未固结垫的方法(例如，通过直接将纤维纺制到传送装置上)。进行此作用的任何机制都可视为处在本公开的范围之内。可便利地计量垫的特性诸如厚度，例如在量规110处，以便向垫成形工艺提供反馈。
在例示的实施方案中，垫106接着通过传送装置112被传送到通风粘结器114，该通风粘结器保留垫106处于部分未固结状态。这被视作本公开中的一个任选的步骤，但有时为了促进幅材的均匀度可为所需的。例如，通风粘结的步骤可促进沿着垫长度的均匀基重，而没有薄点和厚点。使用通风粘结器，在不连续地粘结垫且同时粘结结构化膜之前，使垫部分地、随机地粘结。在例示的实施方案中，以在线的方式使垫部分地、随机地粘结。
垫106随后接近粘结工位120，该粘结工位包括工具辊122和砧辊124。工具辊122可为例如热粘结加热工具或超声焊接工具。在粘结工位120，由退绕架132供给的结构化膜130的条带粘结到垫106，形成复合织物140。在粘结工位120，复合织物140的至少一部分未粘结到条带130，保留这些区域处于其未固结(或部分地未固结)状态。
在一些实施方案中，可便利地还在垫106刚刚到达粘结工位120时，使非织造材料50的辅助层与垫106相邻，以便例如，赋予复合织物140更高强度。在例示的实施方案中，经幅材路径从辅助退绕架144提供非织造材料50。
在一些实施方案中，将便利地把复合织物140引导到与机器视觉系统150相邻，以便对成功粘结提供及时确定。然后，复合织物140可被机构152导引到卷绕工位154上。
使用图2中示出的设备100的实施方案，结构化膜30的条带在所得到的复合织物140中被粘结到非织造织物层的蓬松有弹性侧。根据复合织物的期望构造，设备100的其它构造是可用的。例如，工具辊122和砧辊124的位置可以调换，这将提供蓬松有弹性的非织造织物层暴露在一面上而结构化膜暴露在另一面上的复合织物140。在这些实施方案中，同其它实施方案中一样，可存在或不存在非织造材料50的辅助层。在一些实施方案中，退绕架144和所得到的非织造材料50可重新定位，使得其粘结位于结构化膜30的条带与垫106之间。在这些实施方案中，结构化膜可紧靠工具辊122或砧辊124定位。
在上述的复合织物或制备复合织物的方法的一些实施方案中，至少部分地未固结纤维的非织造织物和/或垫106包括纺丝纤维、粗梳纤维或熔喷纤维中的至少一种。在一些实施方案中，至少部分地未固结纤维的非织造织物和/或垫106包括纺丝纤维或粗梳纤维中的至少一种。适用于形成垫和/或非织造织物的纤维的长度可根据用于形成幅材的方法而变化。在一些实施方案中，至少部分地未固结纤维的非织造织物和/或垫包括具有有效地无尽头长度的纤维。在一些实施方案中，至少部分地未固结纤维的非织造织物和/或垫包括短纤维，其可具有例如多至10厘米(cm)、在一些实施方案中在1cm至8cm、0.5cm至5cm或0.25cm至2.5cm范围内的长度。
在一些实施方案中，至少部分地未固结纤维的非织造织物和/或垫包括粗梳纤维。粗梳垫由分离的短纤维制成，这些纤维被传递通过精梳或粗梳单元，精梳或粗梳单元将短纤维分开并纵向对齐，以便形成大致纵向取向的纤维非织造幅材。随机化器可用于减弱该纵向定向。
气流成网是另一种工艺，可通过该工艺制备在实施本发明中可用的非织造织物和/或垫106。在气流成网工艺中，小纤维束(其长度通常介于约5毫米(mm)至约10cm范围内)被分隔开并带入空气供给装置，然后沉积在成形筛上(通常需要抽真空装置的辅助)。
可例如通过喷丝头中的一系列细小模具喷丝孔将熔融的热塑性塑料挤出为细丝来制备纺丝非织造织物或垫106。挤出的细丝直径在承受张力时迅速减小，张力来自(例如)非喷射式或喷射式抽液装置或其它已知的机构，诸如在美国专利4,340,563、3,692,618、3,338,992、3,341,394、3,276,944、3,502,538、3,502,763和3,542,615中所述的那些。以此方式制备的随后进行粘结的(例如，点粘结或连续地粘结的)非织造织物一般称为纺粘非织造物。
可以例如通过从多个模具喷丝孔中挤出热塑性聚合物来制备熔喷非织造织物或垫106，其中在聚合物离开模具喷丝孔的位置，沿模具两个面高速流动的热空气或蒸汽使聚合物熔融流瞬间变稀。所得的纤维被所产生的紊流卷入粘接幅材层中，然后在收集表面上收集。虽然熔喷非织造物在成形时因缠结而具有一些完整性，但一般来讲，为了提供足够的完整性和强度，通常使熔喷进一步粘结(例如，点粘结或连续地粘结)。
成型的或卷曲的纤维也是可用的。纤维的复合织物或垫中的纤维可具有任何期望的横截面形状(例如，圆形、棱柱形、柱形、叶形、矩形、多边形或狗骨形)。这些纤维可以是中空或非中空的，并且它们可以是直的或具有起伏形状。横截面形状的差异使得可以控制活性表面积、机械性能以及与流体或其它部件的相互作用。
在一些实施方案中，至少部分地未固结纤维的非织造织物和/或垫是波纹形的。即，至少部分地未固结纤维的纤维层和/或垫可包括在相同方向上从间隔的锚定部分突起的弓形部分，如美国专利5,256,231(Gorman等人)中所述。
多种合适的材料可用于根据本公开的复合织物或制备复合织物的方法中的纤维。用于形成纤维的合适材料的示例包括：聚烯烃均聚物和共聚物；包含乙烯的共聚物，诸如乙烯乙酸乙烯酯和乙烯丙烯酸；聚酯，诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯丁酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；聚酰胺，诸如聚(己二酰己二胺)；聚氨酯；聚碳酸酯；聚(乙烯醇)；酮，诸如聚醚醚酮；聚苯硫醚；粘胶纤维；以及它们的混合物。在一些实施方案中，纤维包括聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物，以及这些聚合物的共聚物和共混物)、聚酯、聚酰胺，或它们的组合。纤维也可以是多组分纤维，例如，具有一种热塑性材料的芯部和另一种热塑性材料的护套。护套可在低于芯部的温度下熔融，从而当使纤维的垫暴露于护套熔融的温度时，提供纤维之间的部分、随机粘结。具有不同熔点的单组分纤维的组合也可用于此目的。在一些实施方案中，可用于根据本公开的复合织物或方法中的非织造织物层或垫106是至少部分弹性的。用于制备弹性纤维的聚合物的示例包括热塑性弹性体诸如ABA嵌段共聚物、聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体(例如，茂金属聚烯烃弹性体)、烯烃嵌段共聚物、聚酰胺弹性体、乙烯乙酸乙烯酯弹性体和聚酯弹性体。ABA嵌段共聚物弹性体通常为这样的弹性体，其中A嵌段为聚苯乙烯系，并且B嵌段由共轭双烯(例如，低级亚烷基双烯)制备而成。A嵌段通常主要由取代(例如，烷基化)或未取代的苯乙烯系部分(例如，聚苯乙烯、聚(α甲基苯乙烯)或者聚(叔丁基苯乙烯))形成，并具有约4,000至50,000克/摩尔的平均分子量。B嵌段通常主要由可取代或未取代的共轭双烯(例如，异戊二烯、1,3-丁二烯或者乙烯-丁烯单体)形成，并且其平均分子量为约5,000克/摩尔至500,000克/摩尔。例如，A嵌段和B嵌段可以线性、放射状或者星状构造来构造。ABA嵌段共聚物可包含多个A嵌段和/或B嵌段，这些嵌段可由相同或不同的单体制成。典型的嵌段共聚物为线性ABA嵌段共聚物，其中A嵌段可相同或不同，或者为具有多于三个嵌段且主要由A嵌段封端的嵌段共聚物。例如，多嵌段共聚物可包含一定比例的AB双嵌段共聚物，该AB双嵌段共聚物趋于形成更发粘的弹性体膜链段。其它弹性聚合物可与嵌段共聚物弹性体共混，并且各种弹性聚合物可进行共混，以使其具有不同程度的弹性特性。多种类型的热塑性弹性体可商购获得，包括以商品名“STYROFLEX”得自美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,FlorhamPark,N.J.)、以商品名“KRATON”得自美国德克萨斯州休斯敦的科腾聚合物公司(KratonPolymers,Houston,Tex.)、以商品名“PELLETHANE”、“INFUSE”、“VERSIFY”或“NORDEL”得自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical,Midland,Mich.)，以商品名“ARNITEL”得自荷兰海尔伦的帝斯曼公司(DSM,Heerlen,Netherlands)、以商品名“HYTREL”得自美国特拉华州威明顿的杜邦公司(E.I.duPont de Nemours and Company,Wilmington,Del)、以商品名“VISTAMAXX”得自美国德克萨斯州欧文的埃克森美孚公司(ExxonMobil,Irving,Tex)的热塑性弹体等。
在根据本公开的方法中，在不连续地粘结垫以形成不连续地粘结的非织造织物且同时粘结结构化膜到非织造织物之前，垫的纤维是至少部分地未固结的。在一些实施方案中，具有“至少部分地未固结的”纤维的垫是指部分地、随机地粘结的垫。在这些实施方案中的一些中，垫的粘结面积小于基于垫的面积的20％、10％、5％或1％。在一些实施方案中，具有“至少部分地未固结的”纤维的垫是指未图案粘结的垫。术语“至少部分地未固结”包括完全未固结纤维，其中纤维之间没有粘结。在一些实施方案中，具有“至少部分地未固结的”纤维的垫是指在约30克/平方米的垫基重下拉伸强度小于3磅/英寸宽度的垫。本领域的技术人员应理解，已在两个平滑的受热的压延辊之间经压制的纤维的垫是完全固结的，因此不包括未固结纤维。相似地，本领域的技术人员应理解，已被连续地挤出层压到结构化膜的纤维的垫不包括未固结纤维，因此将不认为是不连续地粘结的。在根据本公开的复合织物中，包括粘结区域的非织造织物层也包括至少一些未固结纤维。即，在不位于一致的粘结部位处的区域中的至少一些中，纤维未粘结在一起。
在复合织物的一些实施方案中，包括至少一些未固结纤维的非织造织物层在不位于一致的粘结部位处的区域中是部分地、随机地粘结的。相似地，在根据本公开的方法的一些实施方案中，在不连续地粘结垫且同时粘结结构化膜之前，使至少部分地未固结纤维的垫部分地、随机地粘结。如上文结合图2所述，部分地粘结垫可改善其均匀性，特别是当垫是以在线的方式部分地粘结时。垫的部分粘结可改善垫的拉伸特性且允许更容易处理。一种粘结方法是粉末粘结，其中将粉末状的粘合剂分布在整个幅材上，然后活化该粘合剂(通常使用热空气加热幅材和粘合剂来实现)。也可施用喷涂式粘合剂。当在热空气可使其中一些纤维熔融粘结在一起的情况下未施用粘合剂时，通风粘结也是可用的。例如，在纤维的垫中包括相对低熔点纤维或由不同熔点的组分构成的双组分纤维是可用的。
可用于根据本公开的复合织物和制备复合织物的方法的结构化膜可由各种合适的材料制备。在一些实施方案中，结构化膜是热塑性膜。合适的热塑性材料包括：聚烯烃均聚物，诸如，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，诸如乙烯乙酸乙烯酯和乙烯丙烯酸；聚酯，诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯丁酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；聚酰胺，诸如聚(己二酰己二胺)；聚氨酯；聚碳酸酯；聚(乙烯醇)；酮，诸如聚醚醚酮；聚苯硫醚；以及它们的混合物。在一些实施例中，热塑性材料为聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物、以及这些材料的共聚物和共混物)。对于热塑性背衬包括聚丙烯的实施方案中的任一者而言，聚丙烯可包括α和/或β相聚丙烯。
在一些实施方案中，结构化膜可由热塑性材料的多层或多组分熔融流制成。这可导致至少部分地由与主要形成背衬的热塑性材料不同的热塑性材料形成的表面结构。由多层熔融流制成的直立柱的各种构型示出于例如美国专利6,106,922(Cejka等人)中。多层或多组分熔融流可通过任何常规方法形成。多层熔融流可由多层供料块(诸如美国专利4,839,131(Cloeren)中所示的供料块)形成。也可使用具有包括不同组分的域或区的多组分熔融流。可用的多组分熔融流可利用内含物共挤出模头或其它已知方法(例如，美国专利6,767,492(Norquist等人)中所示的方法)而形成。
可用于实施本公开的结构化膜可具有形成一体的背衬和表面结构(即，大体上同时形成为单元，一体化的)。背衬上的表面结构可例如通过将热塑性材料馈送到连续移动的模具表面上制成，该模具表面带有腔，该腔具有表面结构的逆向形状。热塑性材料可以在两个辊形成的辊隙或者位于模具面与辊表面之间的辊隙之间通过，其中至少一个辊具有腔。由辊隙提供的压力迫使树脂进入腔中。在一些实施方案中，可以利用真空装置来抽空腔，从而更容易填充腔。辊隙具有足够大的间隙，使得在腔之上形成相干热塑性背衬。在一些实施方案中，热塑性背衬的厚度可根据所期望的网状膜在沿第一方向拉伸之前为至多约400微米、300微米或250微米和至少约30微米或50微米。在诸如通过剥除辊从模具表面剥除一体化形成的背衬和表面结构之前，可以任选地对模具表面和腔进行空气或水冷却。
在根据本公开的方法和复合织物的一些实施方案中，结构化膜是杆状料片。杆状料片通常包括在背衬上的多根直立柱，其中“直立”是指从背衬突起的结构并且包括站立垂直于背衬的结构(例如，柱或杆)和与背衬成90度以外的角度的结构(例如，柱或杆)。除杆或柱之外，可根据上述方法中的任何一种制得其它表面结构。可用的表面结构的示例包括连续脊、棱锥(如三棱锥或四棱锥)、圆锥体、半球形隆起块或立方体。该工具可包括如上所述的腔，或者该工具可包括从工具突起的结构。因此，在结构化膜中，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。
适用于形成结构化表面的模具表面可通过例如将具有表面结构的逆向形状的一系列腔形成到(例如，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内来制得。合适的工具辊包括诸如由一系列板形成的工具辊，所述板限定围绕其周边的多个腔，包括在例如美国专利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。其它合适的工具辊可以包括线材缠绕辊，例如美国专利6,190,594(Gorman等人)中描述了这类辊及其制造方法。用于形成具有表面结构的热塑性背衬的方法的另一个示例包括使用限定腔阵列的柔性模具带，如在美国专利7,214,334(Jens等人)中所述。用于形成具有表面结构的热塑性背衬的另外其它可用方法可见于美国专利6,287,665(Hammer)、7,198,743(Tuma)和6,627,133(Tuma)中。
在上文所提及的模具表面中的任一者中，腔和所得表面结构可具有各种横截面形状。例如，腔和表面结构的横截面形状可为多边形(例如，正方形、矩形、菱形、六边形、五边形或十二边形)，多边形可能是正多边形也可能不是正多边形，或者腔和表面结构的横截面形状可为弯曲的(例如，圆形或椭圆形)。表面结构可例如从其基部到其远侧顶端渐缩，以更容易从腔移除，但并非必须如此。
在结构化膜为杆状料片的本文所公开的复合织物和方法的一些实施方案中，杆状料片为机械紧固件，并且表面结构为凸形紧固元件。关于上文所述的模具表面而言，在这些实施方案中，腔可具有包括环接合头部(例如，凸形紧固元件)的柱的逆向形状或者可具有没有环接合头部但如果需要可成形为环接合头部的直立柱的逆向形状。如果在退出腔时形成的直立柱不具有环接合头部，则环接合头部可随后通过如美国专利5,077,870(Melbye等人)中所述的加盖方法来形成。通常，加盖方法包括利用热量和/或压力使直立柱的顶端部分变形。热和压力如果均使用的话，可以按顺序施加或同时施加。凸形紧固元件的形成也可包括例如按美国专利6,132,660(Kampfer)中所述的改变顶盖形状的步骤。
对于表面结构为具有环接合悬伸部的直立柱的上述实施方案中的任一者而言，术语“环接合”涉及凸形紧固元件机械附接至环材料的能力。通常，具有环接合头的凸形紧固元件具有不同于柱的形状的头部形状。例如，凸形紧固元件可呈蘑菇(例如，具有相对于杆扩大的圆形或椭圆形头部)、钩、棕榈树、钉、T或J的形状。在一些实施方案中，可用的环接合悬伸部沿多个(即，至少两个)方向(在一些实施方案中，至少两个正交方向)延伸。例如，直立柱可以为蘑菇、钉、棕榈树或T的形状。在一些实施方案中，直立柱具有蘑菇头(例如，具有在热塑性背衬远侧的椭圆形或圆形盖)。凸形紧固元件的环接合能力可以通过使用标准织造材料、非织造材料或针织材料来确定和限定。具有环接合头的凸形紧固元件区与环材料结合通常将提供相比于不具有环接合头的柱区更高的剥离强度、更高的动态剪切强度或更高的动态摩擦。具有“环接合悬伸部”或“环接合头”的凸形紧固元件不包括作为紧固元件前体的肋(如，细长肋，其经过型材挤出并随后在沿着肋的方向拉伸时进行切割，以形成凸形紧固元件)。此类肋将不能够在它们被切割和拉伸之前接合环。此类肋也不会被视为直立柱或分立元件。通常，具有环接合头部的凸形紧固元件具有至多约1(在一些实施例中，0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、或0.45)毫米的最大宽度尺寸(在与高度正交的任何一个维度上)。在一些实施方案中，凸形紧固元件具有至多3mm、1.5mm、1mm或0.5mm的最大高度(高于背衬)并且在一些实施方案中至少0.03mm、0.05mm、0.1mm或0.2mm的最小高度。在一些实施方案中，直立柱具有至少约0.25:1、1:1、2:1、3:1或4:1的纵横比(即，最宽点处的高度与宽度的比率)。
在一些实施方案中，表面结构在背衬上是间隔开的。术语“间隔开”是指形成为位于它们之间具有距离的表面结构。当背衬处于展平构型时，“间隔开”的表面结构的基座(表面结构附接至背衬的位置)不会相互接触。在这些实施方案中，背衬可被视为未结构化的膜区或视为未结构化的膜区的聚集体。间隔开的表面结构可具有至少10/平方厘米(cm2)(63/平方英寸(in2)的初始密度(即，在如上所述的膜的任何拉伸之前)。例如，间隔开的表面结构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)。在一些实施方案中，间隔开的表面结构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。间隔开的表面结构的间距无需是均匀的。
表面结构可呈多种图案提供。例如，可存在聚集在一起的成组的表面结构，这些群集之间分隔开。在这些实施方案中，群集之间的间距可被视为未结构化的膜区。
在这些实施方案中，表面结构在膜的至少一个方向上是连续的，但在膜的另一方向上是间隔开的。例如，表面结构可为在膜背衬上间隔开的连续脊。脊的相邻边缘之间的间距可为至少0.5mm或至少0.63mm。脊的相邻边缘之间的间距可为至多1mm或2mm。在这些实施方案中，背衬可被视为未结构化的膜区或视为未结构化的膜区的聚集体。适用于具有连续脊的膜的方法为型材挤出，其例如描述于美国专利4,894,060(Nestegard)。在此方法中，使热塑性材料的流动物流通过图案化的模唇以形成幅材，该幅材具有顺维的脊。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。然后将直立柱之间的间距可任选地通过使用下述拉伸方法中的一种在脊的方向上拉伸膜而增大。
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的非结构化膜区。
可用于实施本公开的结构化膜可包括多于一种表面结构(例如上述表面结构中的任一种)。例如，结构化膜可具有连续脊和直立柱的组合或者突起和凹陷的组合。
在一些实施方案中，可用于根据本公开的复合织物和方法中的结构化膜和/或经图案粘结的非织造物的垫或第一层中的纤维包括聚丙烯。半结晶性聚烯烃可具有多于一种晶体结构。例如，已知全同立构聚丙烯结晶为至少三种不同形式：α(单斜)、β(伪六边形)以及γ(三斜)形式。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(例如，在60℃至120℃或90℃至120℃范围内的温度)以下时，松散的螺旋状聚合物链自身围绕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。在一些实施方案中，结构化膜包含β-成核剂。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Chu etal.,“Microvoid formation process during the plastic deformation ofβ-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Chu et al.,“Crystal transformation and micropore formation during uniaxialdrawing ofβ-form polypropylene film”,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)。由此方法获得的孔尺寸可在约0.05微米至约1微米，在一些实施方案中，约0.1微米至约0.5微米的范围内。在一些实施方案中，结构化膜的至少一部分是微孔的。
一般来讲，当结构化膜包含β-成核剂时，结构化膜包含聚丙烯。应当理解，包含聚丙烯的结构化膜可以包含聚丙烯均聚物或包含丙烯重复单元的共聚物。共聚物可以是丙烯与至少一种其它烯烃(例如，乙烯或者具有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。在一些实施方案中，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。在一些实施方案中，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。结构化膜还可以包括含有聚丙烯的热塑性聚合物的共混物。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/或熔融，以允许在常规设备(诸如挤出机)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，可结晶聚合物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示例包括加成聚合物，诸如聚烯烃。可用的聚烯烃包括乙烯聚合物(例如，高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯)、α-烯烃(例如，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。半结晶性聚烯烃可以包含此类聚合物的立体异构体的混合物，例如，全同立构聚丙烯与无规立构聚丙烯的混合物或全同立构聚苯乙烯与无规立构聚苯乙烯的混合物。在一些实施方案中，半结晶性聚烯烃共混物包含至多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，共混物包含至多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。
在结构化膜包含β-成核剂的根据本公开的复合织物和方法的实施方案中，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(triphenenol ditriazine)、硅酸钙、二羧酸(例如辛二酸、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(例如钙、镁或钡)的盐、δ-喹吖啶酮、己二酸或辛二酸的二酰胺、不同类型的溶淀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-Star NU-100”得自新日本理化株式会社(New Japan Chemical Co.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-成核剂选自由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组成的组。在一些实施方案中，β-成核剂为喹吖啶酮着色剂永固红E3B(Permanent Red E3B)，也称为Q-染料。在一些实施例中，通过将有机二羧酸(例如庚二酸、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(例如镁、钙、锶和钡)的氧化物、氢氧化物或酸式盐混合来形成β-成核剂。所谓的双组分引发剂包括与上列有机二羧酸中的任何一者混合的碳酸钙以及与庚二酸混合的硬脂酸钙。在一些实施方案中，β-成核剂为如美国专利7,423,088(
Figure BDA0001579642350000171
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结构化膜的半结晶性聚烯烃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，其包含比最终微孔膜中所需的更高浓度的成核剂。成核剂以在0.01重量％至2.0重量％(100ppm至20,000ppm)范围内的浓度存在，在一些实施方案中，以在0.02％重量％至1重量％(200ppm至10,000ppm)范围内的浓度存在。典型的浓缩液与按微孔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)。浓缩液还可包含其它添加剂，诸如稳定剂、颜料和加工助剂。
可例如使用X射线晶体学和差示扫描量热法(DSC)测定结构化膜中β-球晶的含量。通过DSC，可测定可用于实施本公开的结构化膜中α相和β相的熔点和熔化热两者。就半结晶性聚丙烯而言，β相的熔点低于α相的熔点(例如，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。β-球晶的含量可为基于膜中α相和β相晶体的总量计至少10％、20％、25％、30％、40％或50％。在拉伸膜前，β-球晶的这些含量可存在于膜中。
在根据本公开的方法的一些实施方案中，该方法包括在设置与纤维层相邻的结构化膜的条带之前，在至少一个方向上拉伸结构化膜。拉伸可用于例如减小结构化膜的厚度以及提供更薄更具柔性的复合织物。可以使用多种方法进行结构化膜的拉伸。沿不确定长度的连续幅材的纵向的拉伸可通过将幅材推进到加速辊上来进行，其中顺维辊速比逆维(upweb)辊速大。沿横向的拉伸可使用例如发散导轨、发散盘、一系列弓形辊、或冠表面在连续幅材上进行。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。在纵向上增加夹片速度通常导致纵向拉伸。与纵向和横向成角度的拉伸也可用平膜拉幅机设备来提供。单轴和双轴拉伸也可例如通过美国专利7,897,078(Petersen等人)中所公开的方法和设备来实现。平膜拉幅机拉伸设备可例如从德国西格斯多夫的布鲁克纳机械公司(Brückner Maschinenbau GmbH,Siegsdorf,Germany)商购获得。
在一些实施方案中，根据本公开的方法还包括加热结构化膜。加热可例如在拉伸之前或期间使用。这可使得结构化膜柔性更强以用于拉伸。可例如通过IR辐射、热空气处理或通过在热腔室中进行拉伸来提供加热。在一些实施方案中，加热仅施加于膜的第二表面(即，与具有多个表面结构的第一表面相反的表面)以使可由加热所引起的表面结构的任何损坏降到最小。在结构化膜包含聚丙烯的一些实施方案中，拉伸在50℃至130℃、50℃至110℃、80℃至110℃、85℃至100℃或90℃至95℃范围内的温度下进行。
如上所述，当结构化膜包含β-成核剂时，膜的拉伸在膜的至少一部分中提供微孔。不想受到理论的束缚，据信沿至少一个方向拉伸膜时，例如，膜中的半结晶性聚丙烯从β-晶体结构转变为α-晶体结构，并且在膜中形成微孔。表面结构受到的影响不同于膜的其余部分。例如，在背衬上间隔开的结构(例如，柱和脊)通常不受拉伸影响，或者受影响的程度低于背衬并因此保持β晶体结构，且通常具有比背衬的微孔性水平低的微孔性水平。所得的拉伸的膜可具有若干独特的特性。例如，膜中形成的微孔与应力致白一起可提供不透明的白色膜，而表面结构是透明的。当在本文所公开的拉伸的结构化膜的背衬中形成微孔时，膜的密度降低。所得低密度的拉伸的结构化膜比厚度相当但密度更高的膜摸起来更柔软。可使用常规方法(例如在比重瓶中使用氦)测量膜的密度。可使用例如葛尔莱式刚度试验机(Gurley stiffness)测量膜的柔软性。在一些实施方案中，包含β-成核剂的结构化膜的拉伸在50℃至110℃、50℃至90℃或50℃至80℃范围内的温度下进行。在一些实施例中，在较低温度下拉伸是可能的，例如，在25℃至50℃范围内的温度下拉伸。包含β-成核剂的结构化聚丙烯膜可以在至多70℃(例如，在50℃至70℃或60℃至70℃的范围内)的温度下拉伸并且成功地实现微孔性。
在拉伸结构化膜的根据本公开的方法或复合织物的实施方案中的任一者中，膜的厚度在拉伸时减小，并且间隔开的表面结构在拉伸后的密度小于其初始密度。在一些实施方案中，表面结构在拉伸后具有至少2/平方厘米(cm2)(13/平方英寸(in2))的密度。例如，表面结构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)。在一些实施方案中，表面结构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。此外，表面结构的间距无需为均匀的。在结构化膜拉伸后背衬的厚度可在例如5μm至200μm、10μm至100μm或30μm至70μm的范围内。在一些实施方案中，可用的拉延比可为至少1.25、1.5、2.0、2.25、2.5、2.75或3，并且至多5、7.5或10的拉延比是可用的，这取决于材料的选择以及热塑性背衬在拉伸时的温度。结构化膜中的拉伸诱导分子取向可通过对膜的双折射特性进行标准光谱分析来确定。双折射是指在不同方向上具有不同的有效折射率的材料特性。在本申请中，双折射率是用显微镜(以商品名“DMRXE”购自德国韦茨拉尔的徕卡微系统公司(LeicaMicrosystems GmbH))上的延迟成像系统(以商品名“LC-POLSCOPE”购自德国达姆施塔特的Lot-Oriel公司(Lot-Oriel GmbH&Co.,Darmstadt,Germany))和数字电荷耦合彩色照相机(以商品名“RETIGA EXi FAST1394”购自加拿大不列颠哥伦比亚省萨里郡的QImaging公司(QImaging,Surrey,BC,Canada))评估。显微镜配备有可购自美国马萨诸塞州霍普金顿的剑桥科研仪器公司(Cambridge Research&Instrumentation,Inc.,Hopkinton,Mass.)的546.5nm干涉滤光片和10×/0.25物镜。
在根据本公开的方法中不连续地粘结垫以形成非织造织物层且同时粘结结构化膜到非织造织物可通过若干粘结方法中的一种或多种进行。例如，可使用热量、压力或超声波中的至少一者进行粘结。在一些实施方案中，使用热量和两个压延辊之间的压力进行粘结。压延辊中的一个可为平滑的而另一个具有呈所期望粘结图案的形状的凸起区域。在一些实施方案中，使用超声变幅杆和图案化的砧辊来进行粘结。超声变幅杆可为静止的或转动的。超声波可包括高于、等于或低于听觉范围的振动频率并且将考虑到所粘结的聚合物的复数粘度，而选择为使聚合物有效率地粘结。在一些实施方案中，结构化膜的表面结构被定位成朝向图案化的砧辊，并且垫被定位成朝向超声变幅杆。这种构型可用于例如保护未粘结的表面结构使其免于损坏。虽然在其它实施方案中，使表面结构定位成远离图案化的砧辊并朝向超声变幅杆可提供在一个表面上具有蓬松有弹性的非织造织物层而在另一表面上具有结构化膜的复合织物。砧图案的深度大体上类似于结构化膜和纤维垫的总体厚度，但足够薄以便使复合织物在粘结后保持尽可能平坦。
压延辊或砧辊上用于形成一致的粘结部位的凸起区域可呈一种或多种规则图案或可跨辊是不对称的。例如，在辊上可存在具有凸起区域的特定尺寸、形状或密度的区以及在辊上具有不同的凸起区域尺寸、形状或密度的另一区。辊可设计成使得与非织造织物层和结构化膜层的重叠区域接触的辊的部分提供一致的粘结部位的一种图案或多于一种图案。也设想了与包括至少部分地未固结纤维的垫的纤维层接触的辊的部分仅具有与非织造织物层和结构化膜层的重叠区域接触的辊的部分所不同的图案。
非织造织物层和/或结构化膜层可成形、退火或处理以有助于促进粘结过程。用于纤维的垫和结构化膜层的热塑性材料可选自相同或相容的材料。非织造织物层或结构化膜层可包括成核剂、其它聚合物的不连续相或稀释剂以有助于促进粘结过程。膜的增塑剂或共添加剂、使膜保留未完全结晶的加工变量或加工非织造物以减少纤维中聚合物的取向或准备用于粘结步骤的微晶尺寸或百分比，也可各自用于促进纤维层与结构化膜之间的粘结。
通常，不连续地粘结垫以形成非织造织物层且同时粘结结构化膜层到非织造织物层(例如，使用如上所述热量、压力或超声波中的至少一者)破坏了粘结部位中的表面结构。在结构化膜层为杆状料片(例如，机械紧固件)的实施方案中，杆状料片通常在粘结部位中缺少杆(例如，凸形紧固元件)。
在一些实施方案中，垫不连续粘结以形成复合织物也可向复合织物提供三维结构，其可最佳地如图5中所示。粘结部位是平坦的，而非粘结区域具有三维结构。另外如图5所示，结构化膜层上的柱在非粘结区域中沿不同方向取向。表面结构的取向差异可提供益处，例如针对钩-环紧固件的环附接。
另外，当结构化膜包括在膜中提供不透明度的微孔性时，不连续地粘结垫以形成非织造织物层且同时粘结结构化膜到非织造织物(例如，使用如上所述热量、压力或超声波中的至少一者)会使粘结部位中的微孔结构塌缩。粘结部位可为透视区，其孔隙率与周围的不透明微孔区相比更低。术语“透视的”是指透明的(即，允许光通过并允许清楚地观看另一边的物体)或半透明的(即，允许光通过但不允许清楚地观看另一边的物体)。透视区可以是有色的或无色的。应当理解，“透视区”大到足以通过肉眼来看到。在一些实施方案中，非织造织物层和/或第二织物层可具有与结构化膜层的对比色，这种对比色在微孔结构塌缩时在粘结部位中可为可见的。结构化膜层以及非织造织物层和/或第二织物层中的对比色可通过在结构化膜层、非织造织物层或第二织物层中的至少一者中包括染料或颜料来提供。
在选择用于不连续地粘结垫且同时粘结结构化膜到非织造织物的一组粘结部位时，所得到的非织造织物的强度、结构化膜与非织造织物的粘结强度、复合织物的刚度以及结构化膜中的结构(例如，杆状料片中的杆)的破坏均可进行考虑并相互平衡。例如，具有高粘结面积的一组粘结部位可对非织造物提供非常好的拉伸强度并且确保非织造物与结构化膜之间的强粘结，但可能压坏结构化膜中的许多结构从而会影响结构化膜的性能，并且可能使复合织物的刚度增加到所不希望的水平。相反地，具有低粘结面积的一组粘结部位可使对结构化膜的结构的影响降到最小，但可能对非织造物提供不适用于其指定用途的拉伸强度。
对于具有例如在20微米(μm)至80μm范围内的相对薄背衬的结构化膜而言，有用于不连续地粘结垫且同时粘结结构化膜到非织造织物的多种图案或粘结部位的布置可用。在一些实施方案中，结构化膜的背衬的厚度在30μm至75μm、40μm至75μm、20μm至70μm、或30μm至70μm的范围内。当使用此厚度的结构化膜时，在粘结结构化膜到非织造织物时可发生的刚度增加小于使用更厚的结构化膜时的刚度增加。
便利地，根据本公开的复合织物和/或通过本文所公开的方法制备的复合织物不需要使用粘合剂层来粘结结构化膜的条带到复合织物的第一层。因此，在一些实施方案中，包括上文或下文所述的复合织物的实施方案中的任一者中，复合织物位于第一层与结构化膜的条带之间不包括可为连续的或不连续的粘合剂层。相似地，在一些实施方案中，包括上文或下文所述的根据本公开的方法的实施方案中的任一者中，方法不包括在纤维层与结构化膜之间设置可为连续的或不连续的粘合剂层。
在一些实施方案中，至少两个结构化膜的条带设置为与织物层相邻设置并粘结到非织造织物。这两个条带可具有相同或不同的尺寸和形状并且可相对于彼此以任何期望构型粘结到非织造织物。在一些实施方案中，两个或更多个(例如，三个或四个)结构化膜的条带并排粘结到非织造织物。这两个或更多个结构化膜的条带可为邻接的，或者它们可分隔开一段距离，该距离通常小于每个条带的宽度(即，在垂直于结构化膜的条带的最长维度以及厚度维度的方向上，厚度维度为结构化膜的条带的最小维度)。可用于两个结构化膜的条带的两个紧固贴片的合适构型的示例在国际专利申请公布WO 2011/163020(Hauschildt等人)中有所描述。这两个或更多个结构化膜的条带在长度、宽度或厚度维度中的任一者中可为相同或不同尺寸。
对于根据本公开的复合织物或根据本公开的制备复合织物的方法的实施方案中的任一者，结构化膜可包括开口。结构化膜中的开口可以呈诸如圆形、椭圆形或多边形等几何形状的重复图案的形式。例如，多边形可以是六边形或四边形，诸如平行四边形或菱形。这些开口可以通过任何合适的方法(包括模冲)在结构化膜中形成。在结构化膜包括开口(例如，菱形或六边形的开口)的一些实施方案中，非织造织物包括的第一层不包括开口。
结构化膜包括开口225的根据本公开的复合织物如图6中所示。复合织物220包括非织造织物层222，非织造织物层包括至少部分地未固结(非粘结)纤维的至少一些区域224，和完全固结(粘结)纤维的一些区域226。复合织物222还包括结构化膜230。非织造织物层222的纤维固结成复合织物220，并且结构化膜230通过一组一致的粘结部位240粘结到非织造织物层222。在例示的实施方案中该组粘结部位为从固结纤维的区域226延伸到结构化膜230、进入结构化膜中的开口225且到达位于结构化膜的相反侧上的固结纤维的区域的点图案。虽然在例示的实施方案中的开口225为菱形的，但可选择任何可用的开口形状(例如，圆形、椭圆形或多边形)。虽然在例示的实施方案中示出不连续的粘结图案，但如图1所示在一个方向上大体上连续的粘结图案或者其它任何所希望的粘结图案都可用于将具有开口225的结构化膜230粘结到第一层222。为了在视觉上简化，将粘结部位240示出为与开口225的中心和拐角对齐，但这并非必需。一般来讲，粘结部位240不需要并且也将不会与结构化膜230中的开口225的任何图案对齐。
在一些实施方案中，开口的形成可通过裁剪结构化膜的热塑性背衬以形成在背衬中的完整跨接区相互附接的多个细条，并且使多个细条中的至少一些在跨接区中的至少一些之间分隔开。跨接区是背衬未被切穿的区，并且跨接区的至少一部分可以被认为与狭缝共线。背衬的完整跨接区用于将狭缝分成在裁切方向(例如，纵向)上对齐的一系列间隔开的狭缝部分，它们可以被称为间断狭缝。在一些实施方案中，对于至少一些相邻的间断狭缝，间隔开的狭缝部分在横向于裁切方向的方向(例如，横向)上交错。间断狭缝可切割到位于相邻行的杆的一些对之间的背衬中，但并非必须如此。在一些实施方案中，可以使用弯曲的线，这可能导致展开之后得到新月形开口。可能存在多于一个几何形状的重复图案成型的开口。这些开口可以根据需要均匀地间隔或不均匀地间隔。对于均匀地间隔的开口，开口之间的间距之差可以为最多至10％、5％、2.5％或1％。关于提供可用作机械紧固件的结构化膜中的开口的进一步细节可见于美国专利申请公布2012/0204383(Wood等人)。在一些实施方案中，结构化膜可包括在背衬中的完整跨接区相互附接的多个细条，而不会使细条散开来形成开口。可以在吸收制品的纵向方向上或在横向方向上制成间断狭缝。关于提供可用作机械紧固件的结构化膜中的间断狭缝的进一步细节可见于美国专利申请公布2011/0313389(Wood等人)。结构化膜中的这类开口或狭缝可用于例如改善复合织物的柔韧性和/或降低其刚度。
便利地，这一个或多个结构化膜的条带可从退绕架供给。在这些实施方案中，根据本公开的方法包括在设置与纤维层相邻的结构化膜层之前，从辊上退绕结构化膜。
在根据本公开的复合织物的一些实施方案中，复合织物包括与非织造织物层相邻的第二织物层。在一些实施方案中，第二织物层处于与粘结附接至结构化膜的表面相反的非织造织物层的表面上。在一些实施方案中，第二织物层定位在非织造织物层与结构化膜之间。相似地，在根据本公开的方法中，该方法可包括设置与垫相邻的第二织物层并且图案粘结垫到图案粘结的非织造织物且同时粘结结构化膜和第二织物层到非织造织物。第二织物层可为连续的(即，没有任何穿透孔)或不连续的(例如，包括穿透穿孔或膛孔)。第二织物层可包括各种合适的材料，包括织造幅材、非织造幅材、纺织物、塑料膜(例如，单层或多层膜、共挤出膜、横向层合膜或包括泡沫层的膜)以及它们的组合。可用于第二织物层的非织造幅材的示例包括纺粘幅材、水刺幅材、气流幅材、熔喷幅材和粘结粗梳幅材。在一些实施方案中，第二织物层为纤维材料(例如，织造材料、非织造材料或针织材料)。可用的纤维材料可由上述纤维中的任一种制成。在一些实施方案中，第二织物层包括多个非织造材料层，其具有例如至少一个熔喷非织造物层和至少一个纺粘非织造物层，或任何其它合适的非织造材料的组合。例如，第二织物层可为纺粘-熔喷-纺粘、纺粘-纺粘、或纺粘-纺粘-纺粘多层材料。或者，第二织物层可为包括非织造层和致密膜层的复合幅材。可使用膜层与非织造层的各种组合。可用的第二织物层可具有特定应用所需的任何合适的基重或厚度。对于纤维载体，基重可在例如至少约5克/平方米、8克/平方米、10克/平方米、20克/平方米、30克/平方米或40克/平方米，最多至约400克/平方米、200克/平方米或100克/平方米的范围内。第二织物层的厚度可为至多约5mm、约2mm或约1mm，并且/或者厚度可为至少约0.1mm、约0.2mm或约0.5mm。
在一些实施方案中，第二织物层的至少一部分为不可延展的。在一些实施例中，载体的接合到网状膜的部分将具有沿横向的至多10(在一些实施例中，至多9、8、7、6或5)％的伸长率。在一些实施方案中，第二织物层未形成褶。在其它实施方案中，第二织物层的一个或多个区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展，并且在去除力后大致回复到其原始尺寸。在一些实施方案中，第二织物层可以是可延展但非弹性的。换句话讲，第二织物层可以具有至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％或50％的伸长率，但是基本上不从该伸长率恢复(例如，至多40％、25％、20％、10％或5％的恢复率)。术语“可延展的”是指能够在施加拉伸力的方向上延展或伸长而不破坏材料或材料纤维的结构的材料。在一些实施例中，可延展材料可被拉伸到比其松弛长度大至少约5％、10％、15％、20％、25％或50％的长度，而不破坏材料或材料纤维的结构。
在本公开的复合织物和方法的一些实施方案中，复合织物的第二织物层包括表面环。环可以是由任何以下若干方法形成的纤维结构的一部分：诸如编织、针织、经编、引纬编、圆编或用于制造非织造结构的方法。在一些实施例中，环被包括在非织造幅材或针织幅材中。可适合用作复合织物的第二织物层的环带材的示例在例如美国专利5,389,416(Mody等人)和5,256,231(Gorman等人)和EP 0,341,993(Gorman等人)中有所公开。如美国专利5,256,231(Gorman等人)中所述，环材料中的纤维层可包括在相同方向上从膜上的间隔的锚定部分突起的弓形部分。在这些实施方案中，一般来讲，第二织物层在与结构化膜层相反的表面上与非织造织物层相邻。
在根据本公开的复合织物的一些实施方案中，复合织物包括与非织造织物层相邻的膜层。该膜层大体上定位在非织造织物层与结构化膜之间。相似地，在根据本公开的方法中，该方法可包括设置与垫相邻的膜层并且图案粘结垫到图案粘结的非织造织物且同时粘结结构化膜和膜层到非织造织物。膜层可为连续的(即，没有任何穿透孔)或不连续的(例如，包括穿透穿孔或膛孔)。膜层可包括多种合适的材料，包括上文针对结构化膜层所述的热塑性材料中的任一种。
在一些实施方案中，膜层被挤出位于波纹形非织造层与结构化膜层之间。波纹形非织造物可通过如上所述的通风粘结而部分地、随机地粘结。再次参见图2，在这些实施方案中，可将结构化膜层带入到工具辊122与砧辊124之间的辊隙中，其中杆面向砧辊。将膜挤出位于结构化膜层与波纹形非织造物之间以便帮助粘结。同时，将波纹形非织造物图案粘结到挤出物和结构化膜层。所得的组合物织物在一侧上具有结构化膜并且在相反侧上具有包括突起的弓形部分的非织造物。
根据本公开的复合织物和/或根据本公开的方法制备的复合织物可用于例如吸收制品中。根据本公开的吸收制品包括例如尿布和成人失禁制品。图7中示出了根据本公开的吸收制品300的一个实施方案的示意透视图。吸收制品300包括具有顶片侧361和底片侧362的基础结构。基础结构还具有从后腰区365延伸到相对的前腰区366的相对的第一纵向边缘364a和第二纵向边缘364b。吸收制品360的纵向方向是指位于后腰区365与前腰区366之间延伸的方向“L”。因此，术语“纵向”是指吸收制品360的长度，例如当其处于打开构型时。
前腰区366或后腰区365中的至少一者，更通常是后腰区365，包括至少一个紧固突片。在图7所示的实施方案中的紧固突片包括根据本公开的复合织物320。复合织物320包括非织造织物层322，非织造织物层包括至少部分地未固结(非粘结)纤维的至少一些区域324，和完全固结纤维的一些区域326。复合织物320还包括可用作机械紧固件的结构化膜330的条带。非织造织物层322的纤维固结成复合织物320，并且结构化膜330通过一组一致的粘结部位340粘结到非织造织物层322。复合织物320的末端306使用粘合剂(未示出)在后腰区365中粘结到基础结构的第一纵向边缘364a。紧固突片还可包括第二层(未示出)，该层在与结构化层330相反的一面上粘结到非织造织物层322。在例示的实施方案中，非织造织物层和任选地第二织物层在紧固突片的用户端超出结构化膜330的延伸部，从而提供指提区。
在例示的实施方案中，定位在前腰区366的底片362上的根据本公开的复合织物提供结构化膜330的目标区域368。在例示的实施方案中，提供目标区域368的复合织物的非织造织物层372包括至少部分地未固结(非粘结)纤维的至少一些区域374，和完全固结纤维的一些区域376。提供目标区域368的复合织物还包括两个结构化膜380的条带，一个定位更靠近第一纵向边缘364a而一个定位更靠近第二纵向边缘364b。非织造织物层372的纤维是固结的，并且结构化膜380的条带通过一组一致的粘结部位390粘结到非织造织物层372。在例示的实施方案中，该组粘结部位390的图案与复合织物320中所示的该组粘结部位340一样，尽管并非必须如此。在一些实施方案(未示出)中，目标区域368不需要是根据本公开的复合织物，但可以是例如粘结部位的图案与紧固突片的复合织物320相同的非织造织物层。在其它实施方案中，目标区域368的尺寸可为更小的，可以在第一纵向边缘364a和第二纵向边缘364b附近呈两个分开的部分，可以是如上所述的环带材，或者复合织物320上的机械紧固件可与底片接合，消除了对目标区域368的需要。
虽然在例示的实施方案中复合织物包括在紧固突片中，但在其它实施方案中，复合织物可为吸收制品的一体的凸耳部分。根据本公开的复合织物和/或根据本公开的方法制备的复合织物也可用于例如一次性制品，诸如卫生巾。根据本公开的复合织物和/或根据本公开的方法制备的复合织物也可用于许多其它紧固应用中，例如，汽车零件的组装或者可期望可释放的附接的任何其它应用。
根据本公开的复合织物和/或根据本公开的方法制备的复合织物也可用于例如作为清洁或研磨性擦拭物(例如，擦洗布(scrubby wipe)、粘尘布(tack cloth)或低成本研磨性擦拭物)。在清洁擦拭物(例如，擦洗布)中，可用的是结构化膜包括狭缝或如图6所示的开口225，使得任何水或清洁溶液可通过开口225进入呈非织造幅材形式的第一层222中。开口可具有任何期望的形状或尺寸。在这些应用中，在与结构化膜相反的表面上与第一层相邻的第二织物层可为纤维素海绵。第一层也可在与结构化膜相反的表面上附接至聚氨酯泡沫。对于擦拭应用，可用的是，纤维层或非织造织物层中的纤维的至少一部分是亲水性。例如，纤维层或非织造织物层中的纤维的至少一部分可为聚酯或粘胶纤维。非织造织物层中可加载清洁剂(例如，表面活性剂或洗涤剂)或添加剂(例如，石蜡、油或粘合剂)以帮助拾取细小颗粒物。
以下是各种非限制性实施方案和实施方案组合：
在第一实施方案中，本公开提供一种复合织物，该复合织物包括：
非织造织物层，该非织造织物层包括非粘结区域，和
结构化膜层，该结构化膜层不连续地粘结到该非织造织物层，
其中该非织造织物层和该结构化膜层的重叠区域包括至少一组一致的粘结部位，并且其中该不连续地粘结的非织造织物在该重叠区域中不具有不同于该至少一组一致的粘结部位的另一粘结图案。
在第二实施方案中，本公开提供根据第一实施方案所述的复合织物，其中该结构化膜层为杆状料片。
在第三实施方案中，本公开提供根据第一或第二实施方案所述的复合织物，其中该杆状料片在粘结部位中缺少杆。
在第四实施方案中，本公开提供根据第一至第三实施方案中任一项所述的复合织物，其中该结构化膜层的至少一部分具有贯穿其中的开口。
在第五实施方案中，本公开提供根据第一至第四实施方案中任一项所述的复合织物，其中该结构化膜包括β-成核剂，并且/或者其中不位于这些粘结区中的该结构化膜层的至少一部分是微孔的。
在第六实施方案中，本公开提供根据第一至第五实施方案中任一项所述的复合织物，其中该非织造织物层包括纺丝纤维、粗梳纤维或熔喷纤维中的至少一种。
在第七实施方案中，本公开提供根据第六实施方案所述的复合织物，其中该非织造织物层包括纺丝纤维或粗梳纤维中的至少一种。
在第八实施方案中，本公开提供根据第七实施方案所述的复合织物，其中该非织造织物层包括粗梳纤维。
在第九实施方案中，本公开提供根据第一至第八实施方案中任一项所述的复合织物，其中该非织造织物层包括短纤维。
在第十实施方案中，本公开提供根据第一至第九实施方案中任一项所述的复合织物，该复合织物还包括至少两个该结构化膜层的条带，其不连续地粘结到第一层。
在第十一实施方案中，本公开提供根据第一至第十实施方案中任一项所述的复合织物，该复合织物还包括与该非织造织物层相邻的第二织物层或位于该非织造织物层与该结构化膜层之间的膜层中的至少一者。在这些实施方案中的一些中，该第二织物层处于与该结构化膜层相反的该非织造织物层的表面上。在这些实施方案中的一些中，该第二织物层位于该非织造织物层与该结构化膜层之间。
在第十二实施方案中，本公开提供根据第十一实施方案所述的复合织物，其中该第二织物层包括非织造材料。
在第十三实施方案中，本公开提供根据第十一或第十二实施方案所述的复合织物，其中该第二织物层包括表面环。
在第十四实施方案中，本公开提供一种形成复合织物的方法，该方法包括：
形成纤维层，该纤维层包括至少部分地未固结纤维的垫；
定位结构化膜层，使得其与该纤维层重叠；并且
不连续地粘结该垫到不连续地粘结的非织造织物层，且同时粘结该结构化膜层到该非织造织物层。
在第十五实施方案中，本公开提供根据第十四实施方案所述的方法，其中该结构化膜层为杆状料片。
在第十六实施方案中，本公开提供根据第十五实施方案所述的方法，其中该杆状料片在粘结部位中缺少杆。
在第十七实施方案中，本公开提供根据第十四至第十六实施方案中任一项所述的方法，其中该结构化膜层的至少一部分具有贯穿其中的开口。
在第十八实施方案中，本公开提供根据第十四至第十七实施方案中任一项所述的方法，其中该结构化膜层包括β-成核剂，或者其中不位于这些粘结部位中的该结构化膜层的至少一部分是微孔的。
在第十九实施方案中，本公开提供根据第十四至第十八实施方案中任一项所述的方法，其中该垫包括纺丝纤维、粗梳纤维或熔喷纤维中的至少一种。
在第二十实施方案中，本公开提供一种形成第一至第六实施方案中任一项所述的形成复合织物的方法，该方法包括：
形成纤维层，该纤维层包括至少部分地未固结纤维的垫；
定位该结构化膜层和该纤维层以提供该重叠区域；并且
不连续地粘结该垫以形成该非织造织物层，且同时粘结结构化膜层到该非织造织物层。
在第二十一实施方案中，本公开提供根据第十四至第二十实施方案中任一项所述的方法，该方法还包括在设置该结构化膜层和该纤维层之前，从辊上退绕该结构化膜层。
在第二十二实施方案中，本公开提供根据第十四至第二十一实施方案中任一项所述的方法，该方法还包括以下至少一者：在不连续地粘结该结构化膜层到该非织造织物层之前设置与该垫相邻的第二织物层，或在该至少部分地未固结纤维的垫与该结构化膜层之间设置膜层。
在第二十三实施方案中，本公开提供根据第二十二实施方案所述的方法，其中该第二织物层包括非织造材料。
在第二十四实施方案中，本公开提供根据第二十二或第二十三实施方案所述的方法，其中该第二织物层包括表面环。
在第二十五实施方案中，本公开提供根据第十四至第二十四实施方案中任一项所述的方法，其中用选自由压延、超声焊接和热粘结组成的组中的技术来进行该不连续粘结。
在第二十六实施方案中，本公开提供根据第十四至第二十五实施方案中任一项所述的方法，其中通过选自由粗梳、纺丝和熔喷组成的组中的技术来使这些纤维形成该垫。
在第二十七实施方案中，本公开提供根据第二十六实施方案所述的方法，其中通过选自由粗梳和纺丝组成的组中的技术来使这些纤维形成该垫。
在第二十八实施方案中，本公开提供根据第二十七实施方案所述的方法，其中这些纤维包括粗梳纤维。
在第二十九实施方案中，本公开提供根据第十四至第二十八实施方案中任一项所述的方法，其中这些纤维包括短纤维。
在第三十实施方案中，本公开提供根据第十四至第二十九实施方案中任一项所述的方法，其中在不连续地粘结该垫且同时粘结该结构化膜到该非织造织物层之前，使该垫部分地、随机地粘结。
在第三十一实施方案中，本公开提供根据第三十实施方案所述的方法，其中通过通风粘结使该垫部分地粘结。
在第三十二实施方案中，本公开提供根据第三十或第三十一实施方案所述的方法，其中通过化学粘结使该垫部分地粘结。
在第三十三实施方案中，本公开提供根据第三十至第三十二实施方案中任一项所述的方法，其中以在线的方式使该垫部分地粘结。
在第三十四实施方案中，本公开提供根据第十四至第三十三实施方案中任一项所述的方法，该方法还包括在定位该结构化膜层和该纤维层之前，在至少一个方向上拉伸该结构化膜层。
在第三十五实施方案中，本公开提供根据第十四至第三十四实施方案中任一项所述的方法，其中使至少两个该结构化膜层的条带粘结到该非织造织物层。
在第三十六实施方案中，本公开提供根据第十四至第三十五实施方案中任一项所述的方法，该方法还包括以下至少一项：使该结构化膜层或纤维层中的至少一者退火；形成具有不连续的聚合物相、稀释剂或增塑剂的该结构化膜层或纤维层；或加工该纤维层以减少至少部分地未固结纤维中该聚合物的取向。
在第三十七实施方案中，本公开提供一种用于形成复合织物的设备，该设备包括：
传送装置，
纤维沉积器，该纤维沉积器被设置以便使未固结纤维的垫形成在该传送装置上；
幅材路径，该幅材路径被定位用于设置结构化膜层，使得该结构化膜层的至少一部分与该垫重叠；以及
粘结装置，该粘结装置被定位以便形成不连续的粘结部位，这些不连续的粘结部位使该垫粘结到不连续地粘结的非织造织物中且同时粘结该结构化膜层到该非织造织物。
在第三十八实施方案中，本公开提供根据第三十七实施方案所述的设备，其中该纤维沉积器为粗梳机或纺纱机。
在第三十九实施方案中，本公开提供根据第三十七或第三十八实施方案所述的设备，该设备还包括通风粘结器，该通风粘结器被定位用于在该垫遇到该粘结装置之前使该垫部分地固结。
在第四十实施方案中，本公开提供根据第三十七或第三十八实施方案所述的设备，该设备还包括化学喷涂器，该化学喷涂器被定位用于在该垫遇到该粘结装置之前使该垫部分地固结。
在第四十一实施方案中，本公开提供根据第三十七至第四十实施方案中任一项所述的设备，其中该粘结设备是选自由压延机、超声焊接器和热焊接器组成的组。
在第四十二实施方案中，本公开提供根据第三十七至第四十一实施方案中任一项所述的设备，该设备还包括幅材路径，该幅材路径用于与该垫相邻处施加该第二织物层。
在第四十三实施方案中，本公开提供一种吸收制品，该吸收制品包括根据第一至第十三实施方案中任一项所述的复合织物。
在第四十四实施方案中，本公开提供一种清洁制品，该清洁制品包括根据第一至第十三实施方案中任一项所述的复合织物。
在第四十五实施方案中，本公开提供一种根据第一至第十三实施方案中任一项所述的复合织物作为清洁制品的用途。
在第四十六实施方案中，本公开提供根据第四十四或第四十五实施方案所述的清洁制品，其中该结构化膜层设置有开口或狭缝中的至少一者。
在第四十七实施方案中，本公开提供根据第四十四至第四十六实施方案中任一项所述的清洁制品，其中该非织造织物层中纤维的至少一部分为亲水性纤维、弹性纤维、具有至少一种亲水性组分的多组分纤维，或它们的组合。
在第四十八实施方案中，本公开提供根据第四十四至第四十七实施方案中任一项所述的清洁制品，其中该清洁制品任选地还包括清洁剂。
在第四十九实施方案中，本公开提供根据第四十四至第四十八实施方案中任一项所述的清洁制品，其中该清洁制品为擦拭物。
在第五十实施方案中，本公开提供根据第四十四至第四十八实施方案中任一项所述的清洁制品，该清洁制品还包括海绵，该非织造织物层附接至该海绵。
在第五十一实施方案中，本公开提供根据第四十四至第四十八实施方案中任一项所述的清洁制品，该清洁制品还包括聚氨酯泡沫层，该非织造织物层附接至该聚氨酯泡沫层。
本公开的实施方案已在上文中描述，并且进一步通过以下实施例的方式在下文中进行说明，不应当以任何方式将这些实施例理解为对本公开范围强加限制。相反，应当清楚地理解，可以采取多种其它实施方案、修改形式及其等同物，本领域的技术人员在阅读本文的说明之后，在不脱离本公开的实质和/或所附权利要求书的范围的前提下，这些其它实施方案、修改形式及其等同物将显而易见。
实施例
如下实施例旨在说明在本公开范围内的示例性实施方案。虽然阐述本公开的广义范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中所列出的数值尽可能精确地记录。然而，任何数值都固有地包含某些误差，在它们各自的试验测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。在最低程度上，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。
实施例1
大体上如结合图1所述组装设备。实施例1由4丹尼尔的聚丙烯短纤维制成，这些短纤维以商品名“T-196”可购自美国佐治亚州卡温顿的维顺公司(FiberVisions,Covington,GA)。将这些纤维馈送到纤维开松机和“Roller-Doffed Card”粗梳机(可购自德国安成的赫格特公司(Hergeth,Anchen,Germany))。
将由聚丙烯纤维(以商品名“FPN 570D”可购自美国南卡罗来纳州辛普森维尔的福特纱公司(Fitesa,Simpsonville,SC))形成的辅助性非织造织物安装在辅助性退绕架上。该辅助性非织造织物由粗梳的疏水性聚丙烯纤维制成，具有高伸长率且具有23g/m2的基重。
将呈杆状料片形式的结构化膜的13mm宽条带(以商品名CHK-05810可购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minn.))安装在退绕架上。将条带、粗梳幅材和辅助性非织造织物一起带到粘结工位并且在操作温度为287℉(142℃)的热压花辊与操作温度为297℉(147℃)的平滑辊之间传送。通过施加250磅力/线性英寸(438N/线性cm)的固定压力来控制间隙。线速度设定为32英尺/分钟(9.75m/min)，并且热压花辊设置有呈波浪形图案的凸起区域，以足以形成连接三个层的30％粘结区域。
实施例2
实施例2如针对实施例1所述制成，其中修改之处为，呈杆状料片形式的结构化膜的13mm宽条带是大体上按照美国专利申请公布2013/0149488中的实施例3并进行以下修改来形成：树脂聚丙烯“5571”抗冲共聚物，得自美国德克萨斯州亚瑟港的道达尔石化公司(Total Petrochemicals,Port Arthur,Tex.)，据报道其具有按照ASTM D-1505测量的0.905g/cc的密度和按照ASTM 1238测量的7克/10分钟的熔体流动指数。代替5200个销/平方英寸(806个销/平方厘米)的柱密度，杆状料片具有3500个销/平方英寸(542个销/平方厘米)的柱密度。代替使用2:1拉延比，使用3:1拉延比在70℃下拉伸样品。
实施例3
实施例3如针对实施例1所述制成，其中修改如下。代替100％的“T-196”纤维，使用以下各项的混合物：75％以商品名“T-196”可购自维顺公司的纤维；和25％以商品名“ESC233CL1”可购自艺爱丝维顺公司(ES FiberVisions)的3丹尼尔双组分纤维，其具有聚丙烯芯部和聚乙烯护套。在粗梳机中形成的所得垫具有30g/m2的基重。将垫支撑在带上进入辊隙中并且以32英尺/分钟(9.75m/min)的带速度穿过温度设定在295℉(146℃)下的标准通风烘箱。所得到的幅材为自支撑幅材，将其从带上去除，卷绕成卷，并安装在退绕架上。
如实施例1所述，将结构化膜、通风粘结垫和可购自福特纱公司的辅助性非织造织物一起带到粘结工位。
图3中呈现所得织物的平面显微图。图4是图3的织物在更大放大倍率下的平面显微图并示出结构化膜的边缘。图5是穿过图4所描绘的结构化膜的横截面的显微图，该图是在与织物表面成浅小角度下取得的，使得可容易地认识到由部分地未固结纤维提供的环。
实施例4
实施例4如针对实施例3所述制成，其中修改之处为，呈杆状料片形式的结构化膜的13mm宽条带是大体上按照美国专利申请公布2013/0149488中的实施例3并进行以下修改来形成：树脂聚丙烯“5571”抗冲共聚物，得自美国德克萨斯州亚瑟港的道达尔石化公司(Total Petrochemicals,Port Arthur,Tex.)，据报道其具有按照ASTM D-1505测量的0.905g/cc的密度和按照ASTM 1238测量的7克/10分钟的熔体流动指数。代替5200个销/平方英寸(806个销/平方厘米)的柱密度，杆状料片具有3500个销/平方英寸(542个销/平方厘米)的柱密度。代替使用2:1拉延比，使用3:1拉延比在70℃下拉伸样品。
实施例5
实施例5如针对实施例1所述制成，其中修改如下。代替100％的“T-196”纤维，使用以下各项的混合物：60％以商品名“T-196”可购自维顺公司的纤维(近似纤维切割长度为48mm)；25％以商品名“ESC240CM5”可购自维顺公司的4.4丹尼尔双组分纤维，其具有聚丙烯芯部和聚乙烯护套，近似切割长度为38mm；和15％以商品名“LENZING VISCOSE”可购自美国纽约州纽约市的兰精纤维公司(Lenzing Fibers,Inc.,New York,NY)的1.7丹尼尔粘胶纤维，近似切割长度为39mm。配备有受热的压延双辊组的粗梳机在5.2m/min的近似线速度下操作。结构化膜与以商品名“CHK-05810”可购自3M公司的结构化膜相同，不同的是其为14mm宽且穿孔有直径大约1.5mm的圆形孔。穿孔表面积与膜总表面积的近似比率为20％。穿孔是使用转动模具切割工艺在美国北卡罗来纳州斯泰茨维尔的IPS Perforating公司(IPSPerforating,Inc.,Statesville,NC)进行。压延辊中的辊隙压力设定为52.5kN/m。双叠辊中上辊的温度设定为157℃并且下辊的温度设定为146℃。通过用手固定结构化膜层的拐角并尽力将其从非织造织物层剥离而发现，在所得的复合织物中非织造织物层与结构化膜层之间的粘结强度是强效的。
虽然本说明书已经详细地描述了某些示例性实施方案，但是应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可以很容易地想到这些实施方案的修改、变型和等同形式。因此，应当理解，本公开不应不当地受限于以上阐述的例示性实施方案。此外，本文引用的所有出版物、公开的专利申请和公布的专利均以引用方式全文并入本文，犹如被特别地和单独地指出的各个出版物或专利都以引用方式并入本文。已对各个示例性实施方案进行了描述。这些和其它实施方案在以下列出的公开的实施方案的范围内。

Claims (14)

1.一种复合织物，所述复合织物包括：
非织造织物层，和
结构化膜层，所述结构化膜层不连续地粘结到所述非织造织物层，其中所述结构化膜层包括直立柱，
其中所述非织造织物层和所述结构化膜层的重叠区域包括至少一组一致的粘结部位，其中所述非织造织物包括非粘结区域，但在所述重叠区域中不具有不同于所述至少一组一致的粘结部位的另一粘结图案，并且其中所述结构化膜层在所述一致的粘结部位中没有所述直立柱。
2.根据权利要求1所述的复合织物，其中所述结构化膜层包含β-成核剂。
3.根据权利要求1所述的复合织物，其中所述非织造织物层包括纺丝纤维、粗梳纤维或熔喷纤维中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合织物，所述复合织物还包括与所述非织造织物层相邻的第二织物层或位于所述非织造织物层与所述结构化膜层之间的膜层中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的复合织物，其中所述第二织物层包括表面环。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的复合织物，其中所述结构化膜层设置有开口或狭缝中的至少一者。
7.一种清洁制品，所述清洁制品包括根据权利要求6所述的复合织物，其中所述非织造织物层中纤维的至少一部分为亲水性纤维、弹性纤维、具有至少一种亲水性组分的多组分纤维，或它们的组合。
8.根据权利要求7所述的清洁制品，所述清洁制品还包括海绵，所述非织造织物层附接至所述海绵。
9.一种形成根据权利要求1至3中任一项所述的复合织物的方法，所述方法包括：
形成纤维层，所述纤维层包括至少部分地未固结纤维的垫；
定位所述结构化膜层和所述纤维层以提供所述重叠区域；并且
不连续地粘结所述垫以形成所述非织造织物层，且同时粘结所述结构化膜层到所述非织造织物层，从而破坏所述结构化膜层在所述一致的粘结部位中的直立柱。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括在定位所述结构化膜层和所述纤维层之前，从辊上退绕所述结构化膜层。
11.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下至少一者：设置与所述至少部分地未固结纤维的垫相邻的第二织物层，或在所述至少部分地未固结纤维的垫与所述结构化膜层之间设置膜层。
12.根据权利要求9所述的方法，其中用选自由压延、超声焊接和热粘结组成的组中的技术来进行不连续粘结。
13.根据权利要求9所述的方法，其中在不连续地粘结所述垫且同时粘结所述结构化膜层之前，使所述垫部分地、随机地粘结。
14.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下至少一项：使所述结构化膜层或纤维层中的至少一者退火；形成所述结构化膜层或纤维层使其具有不连续的聚合物相、稀释剂或增塑剂；或加工所述纤维层以减少所述至少部分地未固结纤维中的聚合物的取向。
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