CN108474157A - 无纺织物及用于形成无纺织物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无纺织物，该无纺织物包括由多个三叶形纤维形成的无纺网，其中三叶形纤维的叶各自具有的长宽比在1.5‑4的范围内。本发明还涉及无纺织物在吸收制品中的闭合系统中的应用或在吸收制品的加强层中的应用。除此之外，本发明提供包括本无纺织物的吸收制品。

Description

无纺织物及用于形成无纺织物的方法
技术领域
本发明涉及无纺织物、包括该无纺织物的吸收制品、无纺织物在吸收制品中的闭合系统中的应用或在吸收制品的加强层中的应用以及包括该无纺织物的吸收制品的应用。
背景技术
无纺织物被广泛应用于个人护理或卫生的一次性吸收制品中，如尿布、女性护理制品、尿失禁制品和儿童训练裤。在这种吸收制品中的特定类别为成人尿失禁制品，该成人尿失禁制品包括吸收垫、前耳和腰带，该腰带需被附在成人穿着者的腰部周围。在成人尿失禁制品中制成腰带和前耳部件的材料需要满足许多标准，以确保为成人穿着者建立舒适性。一个关键的因素是这些材料需要具有足够的刚度以避免吸收制品的过度起皱和扭曲。另一个关键的因素是该材料显示足够的柔软度以避免与切割和磨损相关的皮肤问题。此外，在该制品中，柔软度的外观非常重要，因为柔软度的外观使穿着者放心认为该制品将体验舒适。
在EP 2821043 A1中，描述了由纤维形成的无纺织物，该纤维优选地具有圆形的横截面。然而这种无纺织物的缺点是它们的刚度留下了很大的改进空间，尤其是在较低的定量下。
本发明的目的是提供无纺织物，用于吸收制品（尤其是成人尿失禁制品）的部件由该无纺织物制成，该无纺织物呈现出提高的刚度并同时建立了提高的穿着者舒适性。
发明内容
现已发现，当使用包括无纺网的无纺织物时，这可以被实现，该无纺网由特殊类型的纤维形成。
因此，本发明涉及无纺织物，该无纺织物包括由多个三叶形纤维形成的无纺网，其中三叶形纤维的叶各自具有的长宽比（L/W）在1.5-4的范围内。
本发明的优势在于该事实：本无纺织物使成人尿失禁制品的制造成为可能，该成人尿失禁制品显示足够的强度以将制品适当地固定在穿着者的腰部周围，但同时穿着者将体验提高的穿着舒适性。此外，本无纺织物使制造该制品变得可能：制品中的腰带和制品的外侧由相同的纤维材料制成，这有助于穿着者舒适性的体验。本无纺织物的又一个主要的优势是它们在较低的定量下提供较高的刚度。进一步地，由于使用了特定的纤维，不需要进一步的措施来使无纺织物变硬。这意味着例如无纺织物不需要单独的熔喷层或添加聚酯以提供足够的支撑。因此，当与常规的无纺织物在吸收制品（尤其是成人尿失禁制品）中的应用相比时，根据本发明的无纺织物带来了可观的成本削减。此外，这些制品的回收利用得到大大的提高，因为不需要单独的熔喷层或聚酯来向无纺织物提供足够的刚度。
本发明的主要的优势在于该事实：当与由常规使用的圆形纤维形成的无纺织物相比时，本无纺织物显示提高的刚度。
具体实施方式
根据本发明，无纺织物包括由多个三叶形纤维形成的无纺网，其中三叶形纤维的叶各自具有的长宽比（L/W）在1.5-4的范围内。优选地，三叶形纤维的叶各自具有的长宽比在2-4的范围内，更优选地在2.2-4的范围内，最优选地在2.5-4的范围内。在本发明的上下文中，叶的长度表示叶的末端与三叶形纤维芯材的中心之间的距离（见图1和图2中的线a）。宽定义为单个叶的两个对边（外侧）之间的平均距离（见图1和图2中的线b）。
适当地，根据本发明，三叶形纤维由热塑性聚合物制成。尤其适当的无纺网由热塑性聚合物（如聚烯烃、聚酯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物，以及它们的组合）的纤维制成，但可能还包括与热塑性纤维组合的天然纤维（如木纤维、棉纤维或人造丝）。该无纺网也可是由两种或更多种不同的纤维的混合物或者由纤维和颗粒的混合物组成的复合物。
纤维通过粘合而被适当地连接以形成连贯的网络结构。适当的粘合技术包括但不限于化学粘合和热粘合，例如热轧法或通过热气流的粘合。
广泛的适当的聚烯烃能够被用于本发明。适当的示例包括聚乙烯、聚丙烯，乙烯与丁烯、己烯或辛烯的共聚物，聚丙烯和乙烯的共聚物。聚烯烃可能包括均聚物或共聚物（如丙烯-α-烯烃共聚物）。特别地，后者的共聚物能够有利地用于本发明。优选的是包括丙烯-α-烯烃共聚物和丙烯均聚物的聚烯烃材料。
聚烯烃材料的熔体流动速率（MFR）适当地小于90 dg/min。利用2.16 kg ASTMD1238测试方法确定MFR。优选地，聚烯烃材料的MFR在15-50 dg/min的范围内，更优选地在15-35 dg/min的范围内。
优选地，纤维由聚乙烯均聚物或聚丙烯均聚物、它们的共聚物、聚乙烯和聚丙烯的混合物、聚酯、聚酯共聚物和/或聚酯混合物形成。
适当地，应用是使用丙烯基或乙烯基的均聚物或共聚物。在丙烯基的聚合物的情况下，聚合物可能包括选自乙烯和C4-C10的α-烯烃的共聚单体衍生单元。在乙烯基的聚合物的情况下，聚合物可能包括选自C3-C10的α-烯烃的共聚单体衍生的单元。聚烯烃材料的适当示例包括丙烯均聚物、乙烯均聚物、丙烯共聚物和乙烯共聚物，如线性低密度聚乙烯（LLDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和低密度聚乙烯（LDPE）。
适当的聚酯能够是脂肪族聚酯（如聚乳酸）或芳香族聚酯（如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT））。
除了已包含于所使用的聚合物中的添加剂外，添加进一步添加剂可能对纤维提供额外的性质。适当的进一步添加剂包括热稳定剂、光稳定剂、增滑剂、蜡以及使织物亲水或疏水的添加剂。填充材料的添加有时也有优势。适当的填充材料包括有机填充材料和无机填充材料。无机填充材料的适当的示例包括矿物质（如碳酸钙）、金属（如铝和不锈钢）。有机填充材料的适当的示例包括糖基聚合物。根据本发明所使用的三叶形纤维能够适当地为单组分纤维或多组分纤维（如双组分纤维）。在使用双组分纤维的情况下，叶将由一种类型的聚合物制成，叶连接的芯材将由另一种类型的聚合物制成。最优选的是芯鞘双组分纤维，该芯鞘双组分纤维包括聚乙烯和聚丙烯，但其他适当的聚合物的任何其他组合也是可能的，例如聚酯与聚烯烃的组合。双组分纤维可能包含不同类型的聚丙烯。更优选地，双组分纤维具有聚丙烯的芯材和聚丙烯的叶，该聚丙烯的芯材具有较高熔点，该聚丙烯的叶具有较低熔点。在另一个实施例中，该双组分纤维包括在熔融温度或熔体流动上不同的两种聚丙烯。
该纤维能够根据本领域熟知的纺丝技术制得。最简便的是使用纺粘法，无纺织物通过该纺粘法能够直接形成。
纺粘纤维通常通过将熔融聚合物穿过较大的喷丝头（每线性米具有数千个孔）挤出来生产，或通过将熔融聚合物从较小的喷丝头（如包含少至40个孔）的缸体中挤出来生产。离开喷丝头后，熔融纤维通过错流空气淬火系统来淬火，然后被拉离喷丝头并通过高速空气变细。铺放长丝来形成无纺层发生在可渗透的传送带上。纺粘纤维通常是连续的，其纤维直径在大约10-100 µm之间。
根据本发明的无纺织物还能够经过处理以增加特定的性能。最为常见的是局部处理以使织物亲水或使织物疏水。最为常见的是用亲水表面活性剂处理织物或者用碳氟化合物或硅材料处理织物。在本发明的上下文中，当放置在无纺织物或无纺网的表面的水的接触角小于约90时，该表面“亲水”；当放置在该表面的水的接触角大于或等于90时，该表面“疏水”。
优选地，根据本发明的无纺织物是疏水的无纺织物。
根据本发明的无纺织物能够由仅仅一类纤维或纤维层（如纺粘层）组成，但是无纺织物能够适当地包括额外的纤维层，该额外的纤维层可不同。适当的多层织物，例如可包括一个或多个纺粘层（S）和一个或多个熔喷层（M），如SMS、SMMS、SSMMS等，该一个或多个纺粘层（S）和一个或多个熔喷层（M）被粘附以形成根据本发明的无纺织物。通常，这些多层织物在具有多束的单线上一步成型，该多束通常包含纺粘束和熔喷束的组合。在某些情况下，有利的是或技术上必要的是在两个或更多个分开的步骤中根据本发明制造多层。然而，本发明主要的优势是本发明的无纺织物不需要额外的纤维层（如熔喷层）以提高它们的刚度。
纺粘层和天然纤维的结合也是可能的。优选地，根据本发明使用的额外的无纺网由熔喷纤维制成。
适当地，根据抗张强度测量法（WSP 110.4），根据本发明的无纺网在纵向方向上的抗张强度在1-4牛每克定量的范围内，优选地在1.2-3.5牛每克定量的范围内，更优选地在1.3-3.0牛每克定量的范围内。具有这种抗张强度的无纺网提供具有高抗张强度的无纺制品。
本领域技术人员将会理解无纺织物的主要部分将由纤维组成。适当地，至少90wt%的无纺织物由纤维制成，优选地至少95 wt%的无纺织物由纤维制成，甚至更优选地至少98 wt%的无纺织物由纤维制成。
适当地，该无纺网具有至少8 gsm（g/m2）并少于40 gsm的定量。优选地，该无纺网的定量在10-35 gsm的范围内，更优选地在10-30 gsm的范围内，更加优选地在10-25 gsm的范围内，最优选地在10-20 gsm的范围内。
这种WSP测试方法是无纺工业中国际公知的测试方法，正如本领域技术人员将会理解。
本无纺织物适当地由纤维制成，该纤维的重量在1-6分特的范围内，优选地在1.5-5分特的范围的内，更优选地在1.8-4分特的范围的内。
适当地，根据本发明使用的无纺网包括至多25 wt%的熔喷纤维（基于无纺网的总重量）。优选地，该无纺网包括至多20 wt%的熔喷纤维（基于无纺网的总重量）。
适当地，本无纺网仅包含纺粘纤维，而不是纺粘纤维和其他类型的纤维的混合物。
根据本发明的无纺织物包括无纺网，该无纺网具有侧部，该侧部设置有粘合区域的图案，该粘合区域的图案限定一个或多个非粘合区域，并且其中粘合区域的表面在该侧部的总表面的10-32%的范围内，非粘合区域的表面在该侧部的总表面的68-90%的范围内。
因此本发明还涉及无纺织物，该无纺织物包括由多个三叶形纤维形成的无纺网，其中三叶形纤维的叶各自具有的长宽比在1.5-4的范围内，其中该无纺网具有侧部，该侧部设置有粘合区域的图案，该粘合区域的图案限定一个或多个非粘合区域，并且其中粘合区域的表面在该侧部的总表面的10-32%的范围内，非粘合区域的表面在该侧部的总表面的68-90%的范围内。适当地，该无纺网具有侧部，该侧部设置有个性化的粘合区域的第一图案和非粘合区域的第二图案，并且其中粘合区域的表面在该侧部的总表面的10-32%的范围内，非粘合区域的表面在该侧部的总表面的68-90%的范围内。
因此本发明还提供无纺织物，该无纺织物包括由多个三叶形纤维形成的无纺网，其中三叶形纤维的叶各自具有的长宽比在1.5-4的范围内，其中该无纺网具有侧部，该侧部设置有个性化的粘合区域的第一图案，该个性化的粘合区域的第一图案限定非粘合区域的第二图案，并且其中粘合区域的表面在该侧部的总表面的10-32%的范围内，非粘合区域的表面在该侧部的总表面的68-90%的范围内。
当与更紧密的粘合图案（例如通过圆形纤维获得）相比时，根据本发明使用的三叶形纤维允许更开放的粘合图案（较低的粘合区域），同时实现了相同程度的所需刚度。此外，有利地本纤维较高的刚度不会直接转化为织物较低的柔软度。相反，本发明建立的粘合图案越开放，允许更高的松厚度和蓬松性，这导致增加的感观柔软度。
根据本发明要使用的非粘合区域的高表面提供具有吸引力的高柔软度。而且，大的非粘合区域允许纤维胀大并提高织物的松厚度。从视觉和触觉的角度，这被感知为甚至更高的柔软度。优选地，非粘合区域的表面是该侧部的总表面面积的至少68%并少于90%。优选地，非粘合区域的表面在该侧部的总表面面积的75-85%的范围内。
粘合区域的表面优选大于10%并至多32%，更优选在该侧部的总表面面积的15-25%的范围内。
在非常优选的实施例中，个性化的粘合区域的第一图案限定非粘合区域的第二图案，该非粘合区域具有六边形形状。
优选地，该无纺织物的侧部仅设置有第一图案和第二图案，这意味着没有粘合区域或非粘合区域的进一步图案设置在无纺织物的该侧部上。
该个性化的粘合区域能够适当地被均匀地布置在无纺网的该侧部的总表面上。多年来，这种图案被用于粘合并被本领域技术人员熟知。
该个性化的粘合区域适当地具有对称的形状，如圆形、菱形、矩形、正方形、椭圆形、三角形、心形、月亮星形、六边形、八边形或其他多边形形状。优选地，该粘合区域具有圆形或六边形形状。更优选地，该粘合区域具有圆形形状。在本发明的又一个实施例中，该个性化的粘合区域具有线性形状，优选棒状形状，更优选在无纺网的横向方向中的棒状形状。
在一个实施例中，粘合区域的图案限定一个大的非粘合区域。例如，这种情况是当粘合区域具有都相同的形状和尺寸并且都均匀地分布在无纺网的侧部上。例如粘合区域在横向方向中可能具有棒状形状（见图3）。在本发明的又一个实施例中，粘合区域的图案可限定许多非粘合区域的图案，从而非粘合区域可具有各种形状。非粘合区域的适当的形状包括正方形、圆形和六边形。适当地，非粘合区域具有正六边形或不规则六边形的形状，在该不规则六边形中一个或多个边具有不同的长度。优选地，非粘合区域具有正六边形形状（见图4）。
适当地，非粘合区域的表面在20-50 mm2的范围内，优选在22-45 mm2的范围内，更优选在23-40 mm2的范围内。
粘合区域适当地具有的最大宽度在0.7-1.5 mm的范围内，优选在0.75-1.25 mm的范围内，更优选在0.8-1.2 mm的范围内。
适当地，粘合区域的表面在0.38-1.77 mm2的范围内，优选在0.44-1.22 mm2的范围内，更优选在0.50-1.13 mm2的范围内。不连续的非粘合区域适当地具有的深度在0.4-1.5mm的范围内，优选在0.4-0.9 mm的范围内，更优选在0.4-0.8 mm的范围内，最优选在0.5-0.7 mm的范围内。
适当地，偶数个的粘合区域限定个性化的非粘合区域。优选地，个性化的非粘合区域由6、12、18或24个个性化的粘合区域限定，更优选由12、18或24个个性化的粘合区域限定，最优选由12个个性化的粘合区域限定。
本发明还涉及吸收制品，该吸收制品包括根据本发明的无纺织物。适当地，根据本发明的吸收制品是一次性卫生吸收制品，该一次性卫生吸收制品选自由尿失禁制品、尿布、湿巾和女性护理制品组成的群组。根据本发明适当的一次性卫生吸收制品包括这些选自由婴儿尿布、拉拉裤、练习裤、卫生闭合系统、成人尿失禁内裤和尿布组成的群组。优选地，根据本发明的该吸收制品是成人尿失禁制品。
根据本发明的无纺织物能够适当地作为顶片、背片、着陆区和/或腰带、翼部或前耳的部分。优选地，本无纺织物是成人尿失禁制品中的闭合系统的部分，优选为腰带、翼部或前耳。
本发明还涉及根据本发明的无纺织物在吸收制品中的闭合系统中的应用。优选地，该闭合系统包括腰带、前耳或翼部。
本发明进一步涉及根据本发明的无纺织物在吸收制品的加强层中的应用。
本发明还涉及本三叶形纤维在无纺织物中的应用，该应用用于提高无纺织物的刚度。
在图1和图2中，图片显示的是根据本发明使用的三叶形纤维。在图1中，示出三叶形纤维的长宽比为1:3，而在图2中，示出三叶形纤维的长宽比为1:2。
实施例
在这些实施例中，把由圆形纤维制成的无纺织物和根据本发明的由三叶形纤维制成的无纺织物进行对比。比较两个各自的无纺织物的刚度，从而根据弯曲长度来表示刚度。弯曲长度根据 WSP 90.5 来测量。
实施例1
在该实施例中，基于无纺织物其中一个侧部的总表面，对于由圆形纤维制成的无纺织物和由三叶形纤维制成的无纺织物，粘合区域的表面均为10.9%，非粘合区域的表面为89.1%。进一步，在两种情况下纤维纤度为2.2分特，两种无纺织物的定量均为13 gsm。在表1中，表明了根据弯曲长度的刚度和纤维的厚度。圆形纤维的厚度定义为纤维的直径，而三叶形纤维的厚度定义为两个单独的叶的端点之间的距离。
表1
实施例2
在该实施例中，基于无纺织物其中一个侧部的总表面，对于由圆形纤维制成的无纺织物和由三叶形纤维制成的无纺织物，粘合区域的表面为18.1%，非粘合区域的表面为81.9%。进一步，在两种情况下纤维纤度为2.2分特，两种无纺织物的定量均为17 gsm。在表2中，表明了根据弯曲长度的刚度和纤维的厚度。圆形纤维的厚度定义为纤维的直径，而三叶形纤维的厚度定义为单个叶的端点与纤维芯材的中心之间的距离的两倍。
表2
从表1和表2将清楚看出，当与由三叶形纤维制成的无纺织物相比时，由圆形纤维制成的无纺织物需要更高的定量和更高的粘合区域来建立25 mm的弯曲长度。实际上，为了实现25 mm的弯曲长度，圆形纤维织物需要17 gsm和18.1%的粘合区域，而三叶形织物用13 gsm和10.9%的粘合区域已实现同样的弯曲长度。此外，当与由圆形纤维制成的无纺织物的松厚度相比时，三叶形纤维制成的无纺织物的松厚度（就织物厚度而言）大约是其两倍。鉴于这些发现将清楚知道根据本发明的无纺织物构成了超越由圆形纤维制成的常规无纺织物的主要改进。

Claims (14)

1.一种无纺织物，该无纺织物包括由多个三叶形纤维形成的无纺网，其中三叶形纤维的叶各自具有的长宽比在1.5-4的范围内。
2.根据权利要求1所述的无纺织物，其中三叶形纤维的叶各自具有的长宽比在2.5-4的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的无纺织物，其中三叶形纤维由热塑性聚合物制成。
4.根据权利要求3所述的无纺织物，其中热塑性聚合物包括聚丙烯和/或聚乙烯。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的无纺织物，其中该三叶形纤维的重量在1.5-5 分特的范围内。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的无纺织物，其中该无纺网的定量在10-35 gsm的范围内。
7.根据权利要求1-6任一项所述的无纺织物，其中无纺网具有侧部，该侧部设置有粘合区域的图案，该粘合区域的图案限定一个或多个非粘合区域，并且其中粘合区域的表面在该侧部的总表面的10-32%的范围内，非粘合区域的表面在该侧部的总表面的68-90%的范围内。
8.根据权利要求1-7任一项所述的无纺织物，其中无纺网具有侧部，该侧部设置有个性化的粘合区域的第一图案，该个性化的粘合区域的第一图案限定非粘合区域的第二图案。
9.根据权利要求1-8任一项所述的无纺织物在吸收制品中的闭合系统中的应用。
10.根据权利要求9的应用，其中闭合系统包括腰带、前耳或翼部。
11.根据权利要求1-8任一项所述的无纺织物在吸收制品的加强层中的应用。
12.根据权利要求1-8任一项所限定的三叶形纤维在无纺织物中的应用，该应用用于增加无纺织物的刚度。
13.一种吸收制品，该吸收制品包括根据权利要求1-8任一项所述的无纺织物。
14.根据权利要求13所述的吸收制品，其中该吸收制品是成人尿失禁制品。
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