CN115485134A - 防护织物和由其制成的服装 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可湿性阻隔织物，其对干燥颗粒和飞溅的液体表现出阻隔功能，同时还表现出可湿性和芯吸特性。还提供了由具有良好吸收特性并保持良好阻隔特性的可湿性阻隔织物形成的服装。
Description
背景技术
有许多类型的有限使用或一次性防护服被设计成提供阻隔特性。例如，诸如连体工作服和其他防尘和化学防护服的服装可用于有效地将穿着者与有害环境隔离，这是敞开式或斗篷式服装(例如，帷帘、罩衣等)所不能做到的。因此，连体工作服具有许多需要隔离穿着者的应用。这种防护服使衣服保持清洁，并使污垢和其他残留物避开穿戴者的皮肤。出于多种原因，不希望可能由液体携带或存在于环境中的灰尘、有害液体和/或病原体穿过防护服。还非常希望使用防护服来将人与可能存在于工作场所或事故现场中的灰尘、粉末和其他微粒隔离。相反，在洁净室、关键制造和外科手术环境中，防护服保护环境免受灰尘和碎屑的影响，否则这些灰尘和碎屑可能被穿着者带入环境中。
不幸的是，用于这种服装的常规织物以及服装本身可捕获水分，这可使穿着者感到潮湿并导致不舒适的工作环境，以及使穿着者处于冷应激或由于芯吸不良而过热的风险。此外，在一些环境中，捕获的水分可能变得不卫生或对使用者有危险，因为捕获的水分可能滴到四肢上，从而妨碍穿戴者的行动以及防护设备。为了避免这些缺点中的至少一些，已经开发了允许去除由身体产生的蒸汽的可透气服装。不幸的是，与许多常规类型的可透气织物相关的常见问题之一是它们具有差的阻隔功能，因此对灰尘和化学品具有无效的排斥性。因此，迄今为止，还没有提供具有足够的阻隔特性和芯吸特性的织物和/或服装。
因此，目前需要一种表现出阻隔特性并且还具有吸湿作用的服装。提供具有良好阻隔特性和芯吸特性的防护服衬里将是进一步的优点。提供具有由芯吸和防护衬里形成的衬里的防护服也是有益的。
发明内容
通常，本公开的一个方面涉及一种可湿性阻隔织物。所述可湿性阻隔织物包括内部第一纺粘层、熔喷层和外部第二纺粘层。所述内部第一纺粘层和/或所述熔喷层包括具有聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维，并且所述可湿性阻隔织物防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述织物。
在一个方面，所述内部纺粘层和所述熔喷层两者包括具有约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维。此外，在一个方面，内部第一纺粘层、所述熔喷层和/或所述外部第二纺粘层包括基于聚烯烃的纤维。在一个方面，所述内部第一纺粘层、所述熔喷层和另一个第二纺粘层中的一者或多者的所述聚合物包括丙烯均聚物、丙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/α-烯烃共聚物或其组合。
在又一方面，所述外部第二纺粘层是疏水性的。另外地或可替代地，所述外部第二纺粘层通常不含润湿剂。此外，在一个方面，所述外部第二纺粘层被层合到膜。
另外地或可替代地，在一个方面，所述内部第一纺粘层、所述熔喷层，或所述内部第一纺粘层和所述熔喷层两者具有相应的一层或多层的重量的10％至1000％的吸收容量。此外，在一个方面，所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。在又一方面，根据AATC 195(2017)，所述内部第一纺粘层的液体铺展速度为约1毫米/秒或更大。
本公开的一个方面还总体上涉及一种防护服。所述防护服由至少包括第一内部非织造层和外层的可湿性阻隔织物形成。所述第一内部非织造层包括具有聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维。
在一个方面，所述防护服的所述外层通常不含润湿剂。此外，在一个方面，所述第一内部非织造层是由包含所述聚合物和所述润湿剂的纤维形成的纺粘层。另外地或可替代地，在一个方面，所述外层是膜或第二纺粘层。
在一个方面，所述织物还包括在所述第一内层和所述外层之间的第二内层，其中所述第二内层是由包含聚烯烃和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维形成的熔喷层。
此外，在一个方面，所述防护服防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述防护服。在一个方面，基于所述内部非织造层的重量，所述第一内部非织造层具有约10％至约1000％的吸收容量。另外地或可替代地，在一个方面，基于所述织物的重量，所述服装具有约50％至约500％的吸收容量。在又另一个方面，所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。
此外，在一个方面，所述防护服还包括在与所述第一内部非织造层相对的一侧上层合到所述第一外层的第二外层，其中所述第二外层包括非织造纤维。
此外，通常，本公开的一个方面涉及一种可湿性阻隔织物。所述可湿性阻隔织物包括内部第一纺粘层和外部膜层。所述内部第一纺粘层包括具有聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维，并且所述可湿性阻隔织物防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述织物。
在一个方面，所述织物还包括位于所述内部第一纺粘层和所述外部膜层之间，或位于与所述内部第一纺粘层相对的所述外部膜层的一侧上的外部纺粘层。此外，在一个方面，所述可湿性阻隔织物是弹性层合物。另外地或可替代地，所述外部膜层包括弹性纤维或弹性股线。
在又一方面，所述外部第二纺粘层、所述外部膜层，或所述外部第二纺粘层和所述外部膜层两者是疏水性的。另外地或可替代地，所述织物还包括设置在所述第一内部纺粘层和所述外部膜层之间的至少一个非织造层。此外，在一个方面，所述织物还包括设置在所述外部纺粘层和所述外部膜层之间的至少一个非织造层，其中所述外部纺粘层设置在与所述内部第一纺粘层相对的所述外部膜层的一侧上。
另外地或可替代地，在一个方面，所述内部第一纺粘层具有相应的一层或多层的重量的10％至1000％的吸收容量。此外，在一个方面，所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。在又一方面，根据AATC 195(2017)，所述内部第一纺粘层的液体铺展速度为约1毫米/秒或更大。
本公开的一个方面还总体上涉及一种防护服。所述防护服由至少包括第一内部非织造层和外部膜层的可湿性阻隔织物形成。所述第一内部非织造层包括具有聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维。
在一个方面，所述防护服的所述外部膜层通常不含润湿剂。此外，在一个方面，所述第一内部非织造层是由包含所述聚合物和所述润湿剂的纤维形成的纺粘层。另外地或可替代地，在一个方面，所述可湿性阻隔织物是弹性层合物。
在一个方面，所述织物还包括在所述第一内层和所述外层之间的第二内层，其中所述第二内层是由包含聚烯烃和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维形成的熔喷层。
此外，在一个方面，所述防护服防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述防护服。在一个方面，基于所述内部非织造层的重量，所述第一内部非织造层具有约10％至约1000％的吸收容量。另外地或可替代地，在一个方面，基于所述织物的重量，所述服装具有约50％至约500％的吸收容量。在又另一个方面，所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。
此外，在一个方面，所述防护服还包括在与所述第一内部非织造层相对的一侧上层合到所述第一外层的第二外层，其中所述第二外层包括非织造纤维。
本公开的其他特征和方面在下文更详细地讨论。
附图说明
针对本领域普通技术人员的本公开的完整且能够实现的公开内容(包括其最佳模式)在说明书的剩余部分中参照附图更具体地阐述，在附图中：
图1示出了根据本公开的衬里的横截面；
图2A和图2B示出了根据本公开的织物的横截面；
图3A和图3B示出了根据本公开的织物；并且
图4示出了根据本公开的示例性防护服的前视图。
在本说明书和附图中对附图标记的反复使用旨在代表本公开的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
定义
如本文所用，术语“约”、“大约”或“大致上”在用于修饰值时表示该值可以增加或减少10％并且保持在所公开的方面内。
如本文所用，术语“纤维”通常是指可通过使聚合物穿过成型孔口诸如模头而形成的细长挤出物。除非另外指明，否则术语“纤维”包括具有一定长度的不连续纤维(例如，稳定纤维)和基本上连续的长丝。基本上连续的长丝可例如具有远大于其直径的长度，诸如大于约15,000至1以及在一些情况下大于约50,000至1的长度与直径比(“长宽比”)。
如本文所用，术语“非织造网”通常是指具有成夹层的但不是以可识别方式的(如在针织织物中)各纤维或线的结构的网。合适的非织造织物或纤维网的实例包括但不限于熔喷纤维网、纺粘纤维网、粘合梳理纤维网、气流成网纤维网、共成形纤维网、水力缠结纤维网等。
如本文所用，术语“熔喷网”泛指通过这样的工艺形成的非织造网，在该工艺中将熔融的热塑性材料通过多个细的、通常为圆形的模头毛细管作为熔融纤维挤出到会聚的高速气体(例如，空气)流中，空气流使熔融热塑性材料的纤维的直径减小，该直径可以为微纤维直径。此后，熔喷纤维由高速气流携载并且沉积在收集表面上以形成随机分散的熔喷纤维网。这样的工艺例如在授予Butin等人的美国专利号3,849,241中有所公开，该专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。一般来讲，熔喷纤维网可以是基本上连续的或不连续的、直径通常小于10微米的并在沉积到收集表面上时通常发粘的微纤维。
如本文所用，术语“纺粘网”通常是指包含小直径的基本上连续的纤维的网。该纤维通过以下方式形成：将熔融的热塑性材料从多个细的、通常为圆形的且具有挤出纤维直径的喷丝头的毛细管挤出，然后通过例如引出拉伸(eductive drawing)和/或其他熟知的纺粘机制迅速变细。纺粘网的制备例如在授予Appel等人的美国专利号4,340,563、授予Dorschner等人的美国专利号3,692,618、授予Matsuki等人的美国专利号3,802,817、授予Kinney等人的美国专利号3,338,992、授予Kinney等人的美国专利号3,341,394、授予Hartman等人的美国专利号3,502,763、授予Levy的美国专利号3,502,538、授予Dobo等人的美国专利号3,542,615和授予Pike等人的美国专利号5,382,400中描述和示出，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。纺粘纤维在沉积到收集表面上时通常是不发粘的。纺粘纤维有时可具有小于约40微米的直径并通常介于约5至约20微米之间。
如本文所用，术语“共成形”泛指包括热塑性纤维和第二非热塑性材料的混合物或稳定化基质的复合材料。例如，共成形材料可通过这样的工艺制成，其中所述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网添加其他材料。这样的其他材料可包括但不限于纤维有机材料，诸如木质或非木质纸浆，诸如棉、人造丝、再生纸、浆绒毛，以及超吸收性颗粒、无机吸收材料和/或有机吸收材料、经处理的聚合物短纤维等。这样的共成形材料的一些实例在授予Anderson等人的美国专利号4,100,324、授予Everhart等人的美国专利号5,284,703和授予Georger等人的美国专利号5,350,624中有所公开，这些专利中的每一份均全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
如本文所用，术语“热点粘结”通常是指例如通过使材料在图案化辊(例如，压延辊)与另一个可以或可以不图案化的辊(例如，砧辊)之间通过而执行的过程。通常对这两个辊之一或两者加热。
如本文所用，术语“超声粘结”通常是指例如通过使材料在超声变幅杆与图案化辊(例如砧辊)之间通过而执行的过程。例如，通过使用静止的变幅杆和旋转的图案化砧辊而进行的超声粘结在授予Grgach等人的美国专利号3,939,033、授予Rust Jr.的美国专利号3,844,869和授予Hill的美国专利号4,259,399中有所描述，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。此外，通过使用旋转式变幅杆与旋转式图案化砧辊进行的超声粘结在授予Neuwirth等人的美国专利号5,096,532、授予Ehlert的美国专利号5,110,403和授予Brennecke等人的美国专利号5,817,199中有所描述，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。当然，任何其他超声粘结技术也可用于本公开。
如本文所用，术语“防液体的”是指如根据标准静水压试验AATCCTM第1998号所测定的静水压头为至少约25厘米的材料，具有以下例外：(1)样品比通常的大并安装在拉伸框架中，该拉伸框架夹在样品的横向端部上，使得样品可在各种拉伸条件(例如，10％、20％、30％、40％拉伸)下测试；以及(2)样品由金属丝网支撑在下面以防止样品在水柱的重量下下垂。
如本文所用，单独关于非织造织物的术语“可透气的”是指弗雷泽孔隙度(Frazierporosity)为至少约2立方英尺/分钟/平方英尺(cfm/ft2)的材料。例如，可透气的材料的弗雷泽孔隙度可为约25至大于45cfm/ft2。利用购自Frazier Precision InstrumentCompany的弗雷泽透气性测试仪测定弗雷泽孔隙度。根据联邦测试方法5450，标准号191A测量弗雷泽孔隙度，只是样品尺寸是8″×8″而不是7″×7″。更典型地，透气性可在约5或10cfm至约43或45cfm的范围内，并且优选地在约15、17、20或25cfm至约40或42cfm之间。
对于利用一个或多个膜层的层合物，“可透气的”是指水蒸气透过率(WVTR”)。用于测定材料的WVTR的试验可基于材料的性质而变化。一种测量WVTR值的技术是ASTM E96/96M-12程序B。另一种方法涉及使用INDA试验程序IST-70.4(01)。INDA试验程序归纳如下。通过固定式警戒膜和将测试的样品材料从已知温度和湿度的湿室中分离出干燥室。警戒膜的目的是限定明确的空气间隙并在表征该空气间隙时用于使该空气间隙中的空气安静或静止。干燥室、警戒膜和湿室构成扩散单元，将测试膜密封在其中。样品架称为由Mocon/Modem Controls，Inc.，Minneapolis，Minn制造的Permatran-W Model100K。首先测试警戒膜以及产生100％相对湿度的蒸发器组件之间的空气间隙的WVTR。水蒸气扩散通过空气间隙和警戒膜然后和与水蒸气浓度成比例的干燥气流混合。电信号被输入计算机进行处理。计算机计算空气间隙和警戒膜的透过率并储存该值以供进一步使用。
警戒膜和空气间隙的透过率作为CaIC存储在计算机中。然后将样品材料密封在测试单元中。再一次，水蒸气通过空气间隙向警戒膜和测试材料扩散然后与吹扫测试材料的干燥气流混合。同样，再一次，将该混合物传送至蒸气传感器。然后计算机计算空气间隙、警戒膜和测试材料的组合的透过率。接着根据以下公式将该信息用于计算水分通过测试材料传输的透过率：
TR1测试材料＝TR1测试材料，防护膜，气隙TR1 防护膜，气隙
然后如下计算水蒸气透过率(“WVTR”)：
WVTR＝Fρsat(T)RH AP sat(T)(1-RH)
其中，
F＝以cm3/分钟表示的水蒸气流量；
ρsat(T)＝在温度T下饱和空气中水的密度；
RH＝在所述单元中的具体位置的相对湿度；
A＝所述单元的横截面积；以及
Psat(T)＝在温度T下水蒸气的饱和蒸气压，
如本文所述，可透气的膜可具有至少约300克/m2-24小时，诸如约1000克/m2-24小时或更大，诸如约1500克/m2-24小时或更大，诸如约2000克/m2-24小时或更大，诸如约2500克/m2-24小时，诸如约3000克/m2-24小时或更大，至多约4700克/m2-24小时的水蒸气透过率(“WVTR”)。
如本文所用，术语“防颗粒”是指对微粒的渗透具有有用阻力水平的织物。对微粒渗透的阻力可通过测定干燥颗粒的空气过滤器保持率来测量，并且可表示为颗粒保持效率。更具体地，颗粒保持效率是指材料防止一定尺寸范围的颗粒通过材料的效率。利用由InterBasic Resources，Inc.，Grass Lake，Mich进行的试验，例如IBR试验方法第E-217号，修订版G(1/15/91)，通过测定干燥颗粒的空气过滤器保持率，可测量颗粒保持效率。一般来说，高颗粒保持效率对于阻隔材料/织物是理想的。理想地，对于直径大于约0.05微米，诸如约0.1微米的颗粒，防颗粒材料应具有至少约40％，诸如至少约50％，诸如至少约60％，诸如至少约70％，诸如至少约80％，诸如至少约90％或更高的颗粒保持效率。
如本文所用，就对气溶胶的阻隔特性而言，术语“气溶胶”是指固体、液体或固体和液体颗粒在具有可忽略不计的下落速度(诸如小于约0.25m/s)的气体介质中的悬浮液。
如本文所用，“防雾”可根据针对低水平喷雾试验条件修改的ISO 17491-4测量，四个液压喷嘴应为中空锥形喷嘴，在3巴下喷雾角为(75±5)°，每个喷嘴在300kPa压力下以(0,47±0,05)l/min的速率供应液体，所用液体应修改为具有(52,5±7,5).10-3N/m的表面张力以便形成合适的喷雾液滴；试验设备的校准也应用在相同表面张力下的试验液体进行。
详细描述
现在将详细参照本公开的各个方面，其一个或多个实例在下文示出。每个实例都以说明本公开而非限制本公开的方式提供。事实上，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不背离本公开的范围或精神的情况下，可对本公开做出各种修改和变化。例如，作为一个方面的一部分而说明或描述的特征可用于另一个方面以产生又一个方面。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的此类修改和变化。
一般来说，本公开涉及一种具有优异的润湿特性同时保持良好的阻隔功能的阻隔织物。特别地，本公开已经发现，通过将润湿剂作为熔体添加剂或作为局部处理剂掺入到阻隔织物的内部部分或内层(例如，织物的面向穿着者身体的部分)，同时使外部部分或外层(例如，织物、复合材料或由其制成的服装的面向外部的部分)通常不含润湿剂，阻隔织物可表现出优异的润湿和芯吸特性并且还保持良好的阻隔特性。特别地，如将在下文更详细地讨论，并且作为根据本公开的一种层合物的实例，根据本公开的纺粘-熔喷-纺粘织物可具有内部纺粘层和/或熔喷层，其中润湿剂作为熔体添加剂或表面处理剂掺入，而外部纺粘层可通常不含润湿剂，而是可通常为疏水性的，并且可在内侧上表现出良好的芯吸和润湿特性，同时仍然表现出阻隔功能。
根据本公开的阻隔织物通常是可湿性的和可透气的，以及是防液体和/或防灰尘的阻隔材料。材料的可湿性和透气性增加了穿着这种服装的人的舒适性，特别是如果该服装在高热指数条件、剧烈的身体活动或长时间穿着时，因为透气性可与织物的润湿特性相结合将水分从穿着者身上吸走并促进蒸发。当然，在下文讨论的一个方面，根据本公开的织物层合物可包括膜。如上文所讨论，根据本公开的膜通常是可透气的，并且具有根据上述定义的水蒸气透过率。然而，在一个方面，根据本公开使用的一个或多个膜可稍微或完全不可透过水分。
用于形成服装的材料可以是粘合梳理纤维网、纺粘纤维网、熔喷纤维网、射流喷网纤维网、其他非织造材料网、一种或多种针织或机织材料、一种或多种膜及其组合中的一者或多者的两层或更多层。多层(例如两层或更多层)无缝片材可连接成无缝层合物并用于形成具有所需阻隔特性的服装。层合物可通过将无缝片材的层彼此结合和/或在彼此上形成或沉积这种材料的层来形成。例如，该材料可以是两个或更多个非织造网的层合物。作为另一个实例，该材料可以是至少一个纺粘纤维网和至少一个熔喷纤维网及其混合物的层合物。
例如，可用的多层材料可通过将至少一个熔喷纤维网(其可包括熔喷微纤维)与至少一个纺粘连续长丝纤维网连接而制成。可用于制造本公开的阻隔织物的示例性多层无缝材料是通过将纺粘连续长丝纤维网和熔喷纤维网(其可包括熔喷微纤维)的层粘结在一起而构造的非织造层合织物，并且还可包括粘合梳理纤维网或其他非织造织物。
参考图1，具有纺粘纤维网的内层102、熔喷纤维网的中间层104和纺粘纤维网的外层106的示例性三层织物100可用简写符号称为SMS。这种织物在美国专利号4,041,203、4,374,888和4,753,843中详细描述，所有这些专利都转让给本公开的受让人Kimberly-ClarkCorporation。然而，如下文将更详细地讨论，根据本公开的织物可具有内层102，并且在一个方面，内层102和/或中间层104，其具有作为熔体添加剂或局部处理剂掺入到聚合物共混物中的润湿剂，其中外层106可通常不含润湿剂。因此，根据本公开的SMS织物可表现出优异的可湿性，并且因此可以能够从穿着者的皮肤芯吸走水分，同时由于SMS织物、经处理的内层和/或中间层以及未处理的外层的独特组合而保持足够的阻隔特性。
尽管如此，可用于形成两个或更多个非织造网中的任一个或每一个的示例性聚合物可包括烯烃(例如，聚乙烯和聚丙烯)、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(例如，尼龙)、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚苯乙烯、聚氨酯(例如，热塑性聚氨酯)等。在一个特定方面，非织造网材料的纤维可包含烯烃均聚物。一种适合的烯烃均聚物是密度为0.91克每立方厘米(g/cm3)、熔体流动速率为1200g/10分钟(230℃，2.16kg)、结晶温度为113℃并且熔融温度为156℃的丙烯均聚物，并且可作为METOCENE MF650X聚合物得自Rotterdam，The Netherlands的LyondellBasell Industries。另一种可以使用的适合的丙烯均聚物具有0.905g/cm3的密度、1300g/10分钟(230℃，2.16kg)的熔体流动速率和165℃的熔融温度，并可作为聚丙烯3962得自Houston，Texas的Total Petrochemicals。另一种适合的聚丙烯可作为EXXTRALTM 3155得自Houston，Texas的ExxonMobil ChemicalCompany。
另外，多种热塑性弹性体和塑性体聚合物通常可用于本公开的非织造网材料，诸如弹性体聚酯、弹性体聚氨酯、弹性体聚酰胺、弹性体共聚物、弹性体聚烯烃等。在一个特定方面，弹性体半结晶聚烯烃因其独特的机械和弹性体特性的组合而被使用。半结晶聚烯烃具有或能够表现出基本上规则的结构。例如，半结晶聚烯烃可在其未变形状态下为基本上无定形的，但在拉伸时形成晶畴。烯烃聚合物的结晶度可为约3％至约60％，在一些方面为约5％至约45％，在一些方面为约5％至约30％以及在一些方面为约5％至约15％。同样，半结晶聚烯烃可具有约15至约210焦耳/克(“J/g”)，在一些方面约20至约100J/g，在一些方面约20至约65J/g以及在一些方面25至约50J/g的熔化潜热(Hf)，熔化潜热是结晶度的另一个指标。半结晶聚烯烃也可具有约10C至约100C，在一些方面约20C至约80C以及在一些方面约30C至约60C的维卡软化温度。半结晶聚烯烃可具有约20C至约120C，在一些方面约35C至约90C以及在一些方面约40C至约80C的熔融温度。熔化潜热(Hf)和熔融温度可使用差示扫描量热法(“DSC”)根据ASTM D-3417测定，如本领域技术人员熟知的那样。维卡软化温度可根据ASTM D-1525测定。
示例性半结晶聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯以及它们的共混物和共聚物。在一个特定方面，采用作为乙烯和-烯烃(诸如C3-C20-烯烃或C3-C12-烯烃)的共聚物的聚乙烯。合适的-烯烃可以是直链的或支链的(例如，一个或多个C1-C3烷基支链，或芳基基团)。具体的实例包括1-丁烯；3-甲基-1-丁烯；3，3-二甲基-1-丁烯；1-戊烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-戊烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-己烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-庚烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-辛烯；具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-壬烯；乙基、甲基或二甲基取代的1-癸烯；1-十二烯以及苯乙烯。特别期望的-烯烃共聚单体是1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。这样的共聚物的乙烯含量可以为约60摩尔％至约99摩尔％，在一些方面为约80摩尔％至约98.5摩尔％以及在一些方面为约87摩尔％至约97.5摩尔％。-烯烃含量可同样在约1摩尔％至约40摩尔％，在一些方面约1.5摩尔％至约15摩尔％以及在一些方面约2.5摩尔％至约13摩尔％的范围内。
聚乙烯的密度可根据所用的聚合物的类型而变化，但通常在从约0.85g/cm3至约0.96g/cm3的范围内。聚乙烯“塑性体”例如可具有在从0.85g/cm3至0.91g/cm3范围内的密度。同样，“直链低密度聚乙烯”(LLDPE)可具有在从约0.91g/cm3至约0.94g/cm3范围内的密度；“低密度聚乙烯”(LDPE)可具有在从约0.91g/cm3至约0.94g/cm3范围内的密度；并且“高密度聚乙烯”(HDPE)可具有在从0.94g/cm3至0.96g/cm3范围内的密度。密度可根据ASTM1505测量。
尤其合适的聚乙烯共聚物是“直链的”或“基本上直链的”那些。术语“基本上直链的”意指：除了可归因于共聚单体的并入而产生的短链支链外，乙烯聚合物还在聚合物主链中包含长链支链。“长链支链”是指至少6个碳的链长。每条长链支链可具有与聚合物主链相同的共聚单体分布，并和其附接到的聚合物主链一样长。优选的基本上线性的聚合物被每1000个碳0.01条长链支链至每1000个碳1条长链支链取代，以及在一些方面被每1000个碳0.05条长链支链至每1000个碳1条长链支链取代。与术语“基本上直链的”相比之下，术语“直链的”意指聚合物缺乏可以测量的或显而易见的长链支链。也就是说，聚合物平均被每1000个碳低于0.01条长链支链取代。
直链乙烯/-烯烃共聚物的密度是-烯烃的长度和量两者的函数。也就是说，-烯烃的长度越大且存在的-烯烃的量越多，则共聚物的密度越低。虽然不是必需的，但是直链聚乙烯“塑性体”是尤其理想的，因为-烯烃短链支化含量使得乙烯共聚物既表现出塑性也表现出弹性体特征，即“塑性体”。由于与-烯烃共聚单体的聚合降低结晶度和密度，因此所得的塑性体通常具有低于聚乙烯热塑性聚合物(例如，LLDPE)但接近和/或重叠弹性体的密度。例如，聚乙烯塑性体的密度可以为0.91g/cm3或更低，在一些方面为约0.85g/cm3至约0.88g/cm3以及在一些方面为约0.85g/cm3至约0.87g/cm3。尽管具有类似于弹性体的密度，但是塑性体通常表现出更高的结晶度，并且可以形成不粘的且可相对自由流动的粒料。
-烯烃共聚单体在聚乙烯塑性体内的分布在形成乙烯共聚物的不同分子量部分之中通常是随机和均匀的。共聚单体在塑性体内分布的这种均匀性可表示为60或更大，在一些方面80或更大以及在一些方面90或更大的共聚单体分布宽度指数值(“CDBI”)。另外，聚乙烯塑性体可通过DSC熔点曲线来表征，该曲线表现出在50至110C(第二熔体塌陷(meltrundown))区域中出现单个熔点峰。
用于本公开的适合的塑性体是可以名称EXACTTM得自Houston，Texas的ExxonMobilChemical Company的基于乙烯的共聚物塑性体。其他适合的基于聚乙烯的塑性体可以名称ENGAGETM和AFFINITYTM得自Midland，Michigan的Dow Chemical Company。另外的适合的基于聚乙烯的塑性体是可以商品名INFUSETM诸如INFUSETM 9807得自Midland，Michigan的DowChemicalCompany的烯烃嵌段共聚物。可用于本公开的纤维中的聚乙烯是DOWTM61800.41。另外其他适合的乙烯聚合物可以名称DOWLEXTM(LLDPE)、ASPUNTM(LLDPE)和ATTANETM(ULDPE)得自The Dow Chemical Company。其他合适的乙烯聚合物在授予Ewen等人的美国专利号4,937,299、授予Tsutsui等人的美国专利号5,218,071、授予Lai等人的美国专利号5,272,236和授予Lai等人的美国专利号5,278,272中有所描述，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
当然，本公开绝不受限于乙烯聚合物的使用。例如，丙烯聚合物也可适于用作半结晶聚烯烃。合适的塑性体丙烯聚合物可包括例如丙烯共聚物或三元共聚物，包括丙烯与-烯烃(例如C3-C20)诸如乙烯、1-丁烯、2-丁烯、各种戊烯异构体、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、5-甲基-1-己烯、乙烯基环己烯、苯乙烯等的共聚物。丙烯聚合物的共聚单体含量可为约35重量％或更低，在一些方面为约1重量％至约20重量％以及在一些方面为约2重量％至约10重量％。优选地，聚丙烯(例如，丙烯/-烯烃共聚物)的密度可以为0.91克每立方厘米(g/cm3)或更低，在一些方面为0.85至0.88g/cm3以及在一些方面为0.85g/cm3至0.87g/cm3。适合的基于丙烯的共聚物塑性体可以名称VISTAMAXXTM(例如，2330、6202和6102)(基于丙烯-乙烯共聚物的塑性体)从Houston，Texas的ExxonMobil Chemical Co.商购获得，以名称FINATM(例如，8573)从Feluy，Belgium的AtofinaChemicals商购获得，以名称TAFMERTM从Mitsui Petrochemical Industries商购获得，以及以名称VERSIFYTM从Midland，Michigan的Dow Chemical Co.商购获得。合适的丙烯聚合物的其他实例在授予Datta等人的美国专利号6,500,563、授予Yang等人的美国专利号5,539,056和授予Resconi等人的美国专利号5,596,052中有所描述，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
多种已知技术中的任一种通常都可以用于形成半结晶聚烯烃。例如，烯烃聚合物可以使用自由基或配位催化剂(例如，齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta))形成。优选地，烯烃聚合物由单中心配位催化剂诸如茂金属催化剂形成。这样的催化剂体系产生这样的乙烯共聚物，其中共聚单体在分子链内无规分布而在不同分子量的部分中均匀分布。茂金属催化的聚烯烃例如在授予McAlpin等人的美国专利号5,571,619、授予Davis等人的美国专利号5,322,728、授予Obijeski等人的美国专利号5,472,775、授予Lai等人的美国专利号5,272,236和授予Wheat等人的美国专利号6,090,325中有所描述，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。茂金属催化剂的实例包括双(正丁基环戊二烯基)二氯化钛、双(正丁基环戊二烯基)二氯化锆、双(环戊二烯基)氯化钪、双(茚基)二氯化锆、双(甲基环戊二烯基)二氯化钛、双(甲基环戊二烯基)二氯化锆、二茂钴、环戊二烯基三氯化钛、二茂铁、二氯二茂铪、异丙基(环戊二烯基-1-芴基)二氯化锆、二氯二茂钼、二茂镍、二氯二茂银、二茂钌、二氯二茂钛、氢氯二茂锆、二氯二茂锆等。用茂金属催化剂制得的聚合物通常具有窄分子量范围。例如，茂金属催化的聚合物可以具有4以下的多分散性数值(Mw/Mn)、受控的短链支化分布以及受控的全同立构规整度。
半结晶聚烯烃的熔体流动指数(MI)通常可以变化，但一般在约0.1克/10分钟至约100克/10分钟，在一些方面约0.5克/10分钟至约30克/10分钟以及在一些方面约1至约10克/10分钟的范围内，这些值在190C下测定。熔体流动指数是当在190C下在10分钟内经受5000克力时被迫使通过挤出式流变仪孔口(0.0825英寸直径)的聚合物的重量(以克计)并可根据ASTM测试方法D1238-E测定。
虽然到目前为止已经将弹性体作为用于非织造物的纤维的组分进行了一般性讨论，但应当理解，纤维可包含芯层和表层，其中芯层和表层可包含相同的弹性体或不同的一种或多种弹性体。例如，在一个方面，芯层可以包含如上文所讨论的基于聚乙烯的共聚物弹性体(例如，INFUSETM)，而表层可以包含基于聚丙烯的共聚物弹性体(例如，VERSIFYTM)。
另外地或可替代地，芯层和表层可以各自由基于丙烯的共聚物或基于乙烯的共聚物(或上文讨论的任何其他弹性体)形成，然而，芯层由具有“中”至“高”分子量的弹性体形成，而表层由具有“低”分子量的弹性体形成。例如，在一个方面，“中”至“高”分子量弹性体可以具有约10,000g/mol至约70,000g/mol，诸如约12,500g/mol至约67,500g/mol，诸如约15,000g/mol至约65,000，诸如约17,500g/mol至约62,500g/mol，诸如约20,000g/mol至约60,000g/mol，或者它们之间的任何范围或值的数均分子量。此外，根据本公开的“低”分子量弹性体可以具有约1,000g/mol至约10,000g/mol，诸如约2,000g/mol至约9,000g/mol，诸如约3,000g/mol至约8,000g/mol，诸如约4,000g/mol至约7,000g/mol，诸如约4,500g/mol至约6,500g/mol，或者它们之间的任何范围或值的数均分子量。
例如，在一个方面，芯层中的一种或多种总弹性体的平均分子量与表层中的一种或多种总弹性体的平均分子量的比率可以为约10∶1至约1.1∶1，诸如约7.5∶1至约1.5∶1，诸如约5∶1至约2∶1，或者它们之间的任何范围或值。不希望受理论的束缚，本公开已经发现，通过在表层中使用与芯层相比较低分子量的弹性体，通常在使用非粘连表层时表现出的拉伸时张力增加可以避免。因此，在一个方面，在表层中使用较低分子量的弹性体，这可以进一步提高根据本发明的组合物的弹性效率。
当然，其他热塑性聚合物也可用于形成非织造网材料。例如，可以使用基本上无定形的嵌段共聚物，该共聚物具有至少两个单烯基芳烃聚合物嵌段，这些嵌段被至少一个饱和共轭二烯聚合物嵌段分开。单烯基芳烃嵌段可包括苯乙烯及其类似物和同系物，诸如邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、1，3-二甲基苯乙烯对甲基苯乙烯等，以及其他单烯基多环芳族化合物，诸如乙烯基萘、乙烯基蒽等。优选的单乙烯基芳烃为苯乙烯和对甲基苯乙烯。共轭二烯嵌段可包括：共轭二烯单体的均聚物，两种或更多种共轭二烯的共聚物，以及一种或多种二烯与另一种单体的共聚物，其中嵌段主要是共轭二烯单元。优选地，共轭二烯包含从4至8个碳原子，诸如1，3-丁二烯(丁二烯)、2-甲基-1，3-丁二烯、异戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯(戊间二烯)、1，3-己二烯等。
单烯基芳烃(例如，聚苯乙烯)嵌段的量可以变化，但通常占共聚物的约8重量％至约55重量％，在一些方面约10重量％至约35重量％以及在一些方面约25重量％至约35重量％。适合的嵌段共聚物可包含数均分子量为约5,000至约35,000的单烯基芳烃末端嵌段和数均分子量为约20,000至约170,000的饱和共轭二烯中间嵌段。嵌段聚合物的总数均分子量可为约30,000至约250,000。
尤其适合的热塑性弹性体嵌段共聚物可以商品名KRATONTM得自Houston，Texas的Kraton Polymers LLC。KRATONTM聚合物包括苯乙烯-二烯嵌段共聚物，诸如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯。KRATONTM聚合物也包括通过苯乙烯-二烯嵌段共聚物的选择性氢化而形成的苯乙烯-烯烃嵌段共聚物。这样的苯乙烯-烯烃嵌段共聚物的实例包括苯乙烯-(乙烯-丁烯)、苯乙烯-(乙烯-丙烯)、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯、苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯-(乙烯-丁烯)、苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯-(乙烯-丙烯)和苯乙烯-乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯。这些嵌段共聚物可以为线性、辐射状或星形分子构型。具体的KRATONTM嵌段共聚物包括以商品名G 1652、G 1657、G 1730、MD6673、MD6703、MD6716和MD6973销售的那些。各种适合的苯乙烯嵌段共聚物在美国专利号4,663,220、4,323,534、4,834,738、5,093,422和5,304,599中有所描述，它们据此全文以引用方式并入本文以用于所有目的。其他市售嵌段共聚物包括可以商品名SEPTONTM得自日本Okayama的Kuraray Company，Ltd.的S-EP-S和S-E-E-P-S弹性体共聚物。另外其他适合的共聚物包括可以商品名VECTORTM得自Dexco Polymers，Houston，Texas的S-I-S和S-B-S弹性体共聚物。另一种适合的是由A-B-A-B四嵌段共聚物构成的聚合物，诸如在授予Taylor等人的美国专利号5,332,613中所讨论的，该专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。这样的四嵌段共聚物的实例是苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)(“S-EP-S-EP”)嵌段共聚物。
尽管如此，虽然迄今为止已经描述了弹性体聚合物，但单独或与一种或多种上述弹性体组合的非弹性体聚烯烃材料可用于表层、芯层或表层和芯层两者。例如，当使用非弹性体聚烯烃材料时，可形成不抑制组合物弹性效率的非粘连表层。因此，在一个方面，非弹性体聚烯烃可以包括通常无弹性的聚合物，诸如常规聚烯烃(例如，聚乙烯、低密度聚乙烯(LDPE)、齐格勒-纳塔催化的直链低密度聚乙烯(LLDPE)等、超低密度聚乙烯(ULDPE)、聚丙烯、聚丁烯等)、聚四氟乙烯、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等)、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯酸树脂(例如，聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚酰胺(例如，尼龙)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚乳酸、它们的共聚物和混合物等等。例如，表层可包括可得自Dow Chemical Co.，Midland，Mich.的LLDPE，诸如DOWLEXTM 2517或DOWLEXTM 2047或其组合，或WestlakeChemical Corp.，Houston，Tex。此外，在一个方面，非粘连聚烯烃材料可以是其他适合的乙烯聚合物，诸如可以名称ASPUNTM(LLDPE)和ATTANETM(ULDPE)得自Dow Chemical Company的那些。
如上所讨论的单种聚合物可用于形成构成非织造网材料的纤维，并当使用时，可按非织造网材料的总重量计以最多100重量％的量使用，诸如约75重量％至约99重量％，诸如约80重量％至约98重量％，诸如约85重量％至约95重量％。然而，在其他方面，非织造网材料可包含得自上文所讨论的聚合物的两种或更多种聚合物。例如，形成非织造网材料的单组分纤维可包括由以下量的烯烃均聚物形成的纤维，该量按非织造网材料的总重量计，在约5重量％至约80重量％，诸如约10重量％至约75重量％，诸如约15重量％至约70重量％的范围内。同时，纤维还可以包含烯烃聚合物的衍生物。例如，非织造网材料可包含以下量的弹性体半结晶聚烯烃或“塑性体”(例如，乙烯/α-烯烃共聚物、丙烯/α-烯烃共聚物或它们的组合)、热塑性弹性体嵌段共聚物或它们的组合，该量按非织造网材料的总重量计，在约20重量％至约95重量％，诸如约25重量％至约90重量％，诸如约30重量％至约85重量％的范围内。
在另外的方面，形成非织造网材料的纤维可以是多组分的并可具有皮芯布置或并排布置。例如，在皮芯多组分纤维布置中，皮可包含聚丙烯与基于聚丙烯的塑性体(例如，VISTAMAXXTM)的共混物，而芯可包含聚乙烯和基于聚乙烯的塑性体(例如，INFUSETM)的共混物。在另一方面，皮可包含聚乙烯和基于聚乙烯的塑性体(例如，INFUSETM)的共混物，而芯可包含聚丙烯和基于聚丙烯的塑性体(例如，VISTAMAXXTM)的共混物。另外，在另外其他方面，芯可包含100％的聚乙烯或聚丙烯均聚物。
例如，在一些方面，形成非织造网材料的纤维可具有皮芯布置，其中皮按多组分纤维的皮组分的总重量计可包含约20重量％至约90重量％，诸如约25重量％至约80重量％，诸如约30重量％至约70重量％的烯烃均聚物(例如，聚丙烯或聚乙烯)。同时，皮按多组分纤维的皮组分的总重量计还可以包含约10重量％至约80重量％，诸如约20重量％至约75重量％，诸如约30重量％至约70重量％的基于烯烃的塑性体(例如，基于聚丙烯的塑性体或基于乙烯的塑性体)。
此外，芯按多组分纤维的芯组分的总重量计可包含约30重量％至约100重量％，诸如约40重量％至约95重量％，诸如约50重量％至约90重量％的烯烃均聚物(例如，聚丙烯或聚乙烯)。另外，芯按纤维的芯组分的总重量计可包含约0重量％至约70重量％，诸如约5重量％至约60重量％，诸如约10重量％至约50重量％的基于烯烃的塑性体(例如，基于聚丙烯的塑性体或基于乙烯的塑性体)。
另外，皮的重量百分比按纤维的总重量计可在约10重量％至约70重量％，诸如约15重量％至约65重量％，诸如约20重量％至约60重量％的范围内。同时，芯的重量百分比按纤维的总重量计可在约30重量％至约90重量％，诸如约35重量％至约85重量％，诸如约40重量％至约80重量％的范围内。
此外，形成非织造网材料的纤维可具有并排布置，其中两根纤维彼此相邻共挤出。在这样的方面，第一侧可包含聚乙烯和基于聚乙烯的塑性体，而第二侧可包含聚丙烯和基于聚丙烯的塑性体。聚乙烯按第一侧的总重量计可以按约30重量％至约90重量％，诸如约35重量％至约80重量％，诸如约40重量％至约70重量％范围内的量存在于第一侧中。同时，基于聚乙烯的塑性体按第一侧的总重量计可以按约20重量％至约80重量％，诸如约25重量％至约70重量％，诸如约30重量％至约60重量％范围内的量存在于第一侧中。此外，聚丙烯按第二侧的总重量计可以按约30重量％至约90重量％，诸如约35重量％至约80重量％，诸如约40重量％至约70重量％范围内的量存在于第二侧中。同时，基于聚丙烯的塑性体按第二侧的总重量计可以按约20重量％至约80重量％，诸如约25重量％至约70重量％，诸如约30重量％至约60重量％范围内的量存在于第二侧中。
对于诸如上文所讨论的那些纤维构型，在一些方面，丙烯-乙烯共聚物可用于皮和/或芯或第一侧和/或第二侧中以充当增容剂并增强皮与芯之间的粘结。例如，丙烯-乙烯共聚物按皮的总重量计可以按约0.5重量％至约20重量％，诸如约1重量％至约15重量％，诸如约2重量％至约10重量％范围内的量存在于皮中。作为另外一种选择，丙烯-乙烯共聚物按芯的总重量计可以按约0.5重量％至约20重量％，诸如约1重量％至约15重量％，诸如约2重量％至约10重量％范围内的量存在于芯中。
其他添加剂也可掺入非织造网材料中，诸如熔体稳定剂、加工稳定剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、热老化稳定剂、增白剂、防结块剂、粘度调节剂等。也可以采用粘度调节剂，诸如聚乙烯蜡(例如，得自Eastman Chemical的EPOLENETMC-10)。亚磷酸酯稳定剂(例如，可得自Tarrytown，N.Y.的Ciba Specialty Chemicals的IRGAFOS和可得自Dover，Ohio的Dover Chemical Corp.的DOVERPHOS)是示例性的熔体稳定剂。此外，受阻胺稳定剂(例如，可得自Ciba Specialty Chemicals的CHIMASSORB)是示例性的热和光稳定剂。另外，受阻酚在膜制造中常用作抗氧化剂。一些合适的受阻酚包括可以商品名IRAGANOXTM诸如IRGANOXTM 1076、1010或E 201得自Ciba Specialty Chemicals的那些。当采用时，此类添加剂(例如抗氧化剂、稳定剂等)可各自以非织造网材料的约0.001重量％至约25重量％，在一些方面约0.005重量％至约20重量％以及在一些方面0.01重量％至约15重量％的量存在。
不考虑所选择的聚合物，材料可形成单组分或多组分纤维并挤出或纺丝以形成用于本公开的织物中的非织造网。单组分纤维可由聚合物或聚合物的共混物以及任何任选的组分形成，将它们配混然后由单台挤出机挤出。同时，多组分纤维可由从单独的挤出机挤出的两种或更多种聚合物形成(例如，双组分纤维)，其中可将聚合物中的一种或多种与增粘剂配混，但当聚合物之一表现出固有的粘着性时这不是必需的，诸如VISTAMAXXTM聚合物和INFUSETM聚合物。聚合物可布置在纤维的整个横截面中的基本上恒定设置的不同的区中。各组分可以按任何所需的构型布置，诸如皮芯型、并排型、夹层型、海中岛型、三岛型、牛眼型或本领域已知的各种其他布置形式等等。用于形成多组分纤维的各种方法在授予Taniguchi等人的美国专利号4,789,592、授予Strack等人的美国专利号5,336,552、授予Kaneko等人的美国专利号5,108,820、授予Kruege等人的美国专利号4,795,668、授予Pike 等人的美国专利号5,382,400、授予Strack等人的美国专利号5,336,552和授予Marmon等人的美国专利号6,200,669中有所描述，这些专利以引用的方式整体并入本文用于所有目的。也可以形成具有各种不规则形状的多组分纤维，诸如在授予Hogle等人的美国专利号5,277,976、授予Hills的美国专利号5,162,074、授予Hills的美国专利号5,466,410、授予Largman等人的美国专利号5,069,970和授予Largman等人的美国专利号5,057,368中所述，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。此外，本公开也设想了中空纤维，并且这样的纤维可减少所需的聚合物的量，以及减轻所得非织造网材料的基重。
虽然非织造网材料可由如上所讨论的熔喷纤维形成，但是还应当理解的是，非织造网材料可由通过熔喷之外的其他方法诸如纺粘法形成的纤维形成。通过纺粘法形成非织造网材料的一个优点在于：与用于形成熔喷非织造网材料的聚合物相比，可以使用更高分子量的聚合物，因为用于纺粘设备的毛细管模头的大小大于熔喷设备。然而，还应当理解的是，就形成熔喷非织造网材料而言，熔喷模头的毛细管的大小可增大以适应高粘度(例如，高分子量)。然而，一般来讲，当根据ASTM测试方法D1238-E在190℃的温度下接受2160克的负荷时，本公开的聚合物的熔体流动速率可在从约3克/10分钟至约50克/10分钟的范围内。这样，在形成纺粘非织造网材料时，可以使用具有高粘度和结晶度的聚合物。例如，可以使用具有从约15克/10分钟至约50克/10分钟，诸如从约20克/10分钟至约35克/10分钟的熔体流动速率的聚丙烯；具有从约3克/10分钟至约20克/10分钟，诸如从约10克/10分钟至约15克/10分钟的熔体流动速率的烯烃嵌段共聚物塑性体；以及具有从约5克/10分钟至约30克/10分钟，诸如从约10克/10分钟至约25克/10分钟的熔体流动速率的聚乙烯。
此外，在形成之后，可对一个或多个非织造网层进行后粘结。通常使用图案化粘结技术(例如，热点粘结、超声粘结等)，其中将非织造网材料提供给由至少一个图案化辊限定的辊隙。热点粘结例如通常采用在两根辊之间形成的辊隙，这两根辊中的至少一根图案化。在另一方面，超声粘结通常采用在超声变幅杆与图案化辊之间形成的间隙。不论所选的技术如何，图案化辊包括多个凸起的粘结元件以粘结非织造网材料。
可对粘结元件的大小进行专门定制以有利于在非织造网材料中形成孔并增强非织造网材料中所含的纤维之间的粘结。例如，粘结元件的长度尺寸可为约300至约5000微米，在一些方面为约500至约4000微米以及在一些方面为约1000至约2000微米。粘结元件的宽度尺寸可同样在约20至约500微米，在一些方面约40至约200微米以及在一些方面约50至约150微米的范围内。此外，“元件长宽比”(元件的长度与其宽度之比)可在约2至约100，在一些方面约4至约50以及在一些方面约5至约20的范围内。
粘结元件的图案通常被选择成使得非织造网材料具有小于约50％(如通过常规光学显微镜方法测定)，在一些方面小于约40％以及在一些方面小于约25％的总粘结面积。粘结密度也通常大于约50个粘结/平方英寸以及在一些方面约75至约500个针粘结/平方英寸。用于本公开的一种适合的粘结图案称为“S形编织”图案，并在授予McCormack等人的美国专利号5,964,742中有所描述，该专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。S形编织图案通常具有约50至约500个粘结元件每平方英寸以及在一些方面约75至约150个粘结元件每平方英寸的粘结元件密度。另一种适合的粘结图案称为“罗纹针织”图案并在授予Levy等人的美国专利号5,620,779中有所描述，该专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。罗纹针织图案通常具有约150至约400个粘结元件每平方英寸以及在一些方面约200至约300个粘结元件每平方英寸的粘结元件密度。又一种适合的图案是“线材编织”图案，其具有约200至约500个粘结元件每平方英寸以及在一些方面约250至约350个粘结元件每平方英寸的粘结元件密度。可用于本公开的其他粘结图案在授予Hansen等人的美国专利号3,855,046、授予Haynes等人的美国专利号5,962,112、授予Sayovitz等人的美国专利号6,093,665、授予Edwards等人的美国专利号D375,844、授予Romano等人的美国专利号D428,267和授予Brown的美国专利号D390,708中有所描述，这些专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
适当的粘结温度(例如，被加热的辊的温度)的选择将有助于在与粘结元件相邻的区域中熔化和软化非织造网材料。软化的非织造网材料然后可以流动，并在粘结过程中移位，诸如通过粘结元件施加的压力而移位。
为了实现粘结形成，而不显著软化非织造网材料的聚合物，可选择性控制粘结温度和压力。例如，一个或多个辊可加热到约50C至约160C，在一些方面约60C至约140C以及在一些方面约70C至约120C的表面温度。同样，在热粘结期间由辊施加的压力(“辊隙压力”)可在约75至约600磅每线性英寸(约1339至约10,715千克每米)、在一些方面约100至约400磅每线性英寸(约1786至约7143千克每米)以及在一些方面约120至约200磅每线性英寸(约2143至约3572千克每米)的范围内。当然，材料的停留时间可影响所采用的特定的粘结参数。
尽管选择了聚合物或形成方法，但具有两层或更多层的阻隔织物可具有在约5gsm(即，克/平方米)至约300gsm的范围内的基重。例如，无缝片材可具有在约10gsm至约250gsm，诸如约15gsm至约200gsm，诸如约20gsm至约100gsm的范围内的基重。理想地，该材料可具有在约5gsm至约75gsm的范围内的基重，而与层数无关，这将在下文更详细地讨论。
不论非织造网是如上所讨论的熔喷纤维网还是纺粘纤维网，两层或更多层层合物的至少内层的纤维除了上述聚合物之外还包括润湿剂。然而，如下文将讨论的，本公开还考虑使用SF层合物(例如纺粘或SMS-膜，参见图2A)和SFS(例如纺粘或SMS-膜-纺粘或SMS，参见图2B)。参考图2A，SF层合物可包括内部纺粘层102、熔喷层104和粘附到膜108上的外部纺粘层106。在这一方面，内层和/或熔喷层104包含作为熔体添加剂或作为局部处理剂掺入到非织造物的纤维中的润湿剂。当然，如上所述，在一个方面，SF层合物还可包括取向，该取向包括直接粘附到膜108(未示出)的内部纺粘层102。在这一方面，内部纺粘层包括润湿剂，并且膜不含润湿剂，而是可通常为疏水性的。此外，参考图2B，SFS层合物可包括类似于SF层合物的构型，并包括内部纺粘层102、熔喷层104和粘附到膜108的外部纺粘层106，其中内层102和/或熔喷层104包含作为熔体添加剂或作为局部处理剂掺入到非织造物中的润湿剂。然而，SFS层合物还可包括第二SMS层合物，其粘附到膜的与粘附到外部纺粘层106的一侧相对的一侧。在这一方面，纺粘层110可粘附到膜108，并与第二熔喷层112和第二外部纺粘层114相邻。然而，在这一方面，在面向穿着者的层合物的部分上的仅一个或多个SMS层102、104和106可包含润湿剂，并且膜和外部SMS层110、112和114可通常不含润湿剂，而是可通常为疏水性的。
例如，参考图3A和图3B，示出了根据本公开的织物的出乎意料的特性。特别地，图3A示出织物的外侧(与面向穿着者的一侧相对的外部纺粘层)上的一滴液体。如图所示，织物的外侧对液体表现出优异的疏水性，如上文所讨论。相反，图3B示出同一织物的内侧(例如，面向穿着者的织物的一侧)。如图3B所示，织物的内侧表现出优异的润湿特性，以便从穿着者的身体上吸走水分。这是令人惊讶的，因为织物在面向穿着者的部分上显示出良好的润湿性，同时在面向外部的部分上保持良好的阻隔特性。
无论润湿剂掺入的层数如何，本公开已经发现该润湿剂可利用润湿剂改变疏水性织物材料的表面能。此外，在一个实例中，包含润湿剂的层还可经历表面改性技术(例如电晕放电处理、化学蚀刻、涂布等)以进一步改善材料的表面能，使其更亲水。如前所述，本公开的润湿剂在层的形成期间作为熔体添加剂或在形成之后作为织物的局部处理剂掺入。局部处理剂的这种实例包括泡沫施用，但还可包括将润湿剂限制在仅所需部分的其他局部施用，使得润湿剂不渗透整个织物。特别地，本公开已经发现，与以不控制添加剂的渗透程度(例如，可延伸通过整个织物)的方式喷涂或以其它方式外部施用润湿剂相比，当作为熔体添加剂或作为局部处理剂掺入时，润湿性的改善同时保持阻隔特性更有效或显著。
尽管如此，润湿剂可以是表面活性剂，诸如阴离子、非离子或阳离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例包括十二烷基硫酸钠(SDS)和硬脂酸钠，阳离子表面活性剂的实例包括烷基季铵(quats)和烷基吡啶鎓化合物，并且非离子表面活性剂的实例是乙氧基化醇和乙氧基化硅氧烷。在一个方面，润湿剂可以是硅氧烷、烷氧基化烷基酚或其组合。此外，在一个方面，润湿剂可以是改性的二甲基硅氧烷，或硅氧烷-二醇共聚物，诸如聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷。
不论所选择的润湿性添加剂如何，润湿剂可以基于相应层的重量约0.1重量％至约20重量％，诸如约0.5重量％至约15重量％，诸如约1重量％至约10重量％，诸如约1.5重量％至约7.5重量％，或其间的任何范围或值的量包含在非织造织物的最内层和/或如上所述的织物的中间层中。因此，在一个方面，当润湿剂作为熔体添加剂掺入时，重量百分比还可表示润湿性添加剂在非织造织物的层(诸如，在一个方面，最内纺粘层)中的重量百分比，并且因此可表示基于形成纤维的组分的重量百分比。
尽管如此，在一个方面，诸如包括具有两个或更多个非织造层的SMS织物或其他取向的方面，非织造织物的第二层还可包括基于第二层的重量约0.1重量％至约20重量％，诸如约0.5重量％至约15重量％，诸如约1重量％至约10重量％，诸如约1.5重量％至约7.5重量％，或其间的任何范围或值的量。类似地，在一个方面，重量百分比还可表示润湿性添加剂在第二层的纤维中的重量百分比，诸如，在一个方面，基于熔喷纤维的组分的重量百分比。在一个方面，最内层和第二层可包括相同或不同重量的量。此外，在一个方面，可将相同量的润湿剂掺入到纤维中，但由于层的形成或组分的差异，最终重量百分比可在层之间变化。
此外，应当理解，在一个方面，其他层可包含润湿剂，只要外层保持通常不含润湿剂即可。
不论层的最终取向如何，本公开已经发现，包含润湿剂的一层或多层可具有基于相应的一层或多层的重量的约10％至约1000％的吸收容量，该吸收容量定义为可被该层吸收的液体的重量，诸如约200％至约900％，诸如约300％至约800％，诸如约350％至约750％，诸如约400％至约700％的吸收容量，如根据STM-2401(2019)所测量。此外，在一个方面，基于整个织物的重量，织物可具有约50％至约750％，诸如约100％至约650％，诸如约150％至约600％，诸如约200％至约550％，诸如约250％至约500％，或其间的任何范围或值的吸收容量。特别地，应当理解，整个织物的吸收可小于处理层，因为织物包括疏水外层。尽管如此，可湿性层和织物仍然表现出优异的吸收特性，同时保持良好的阻隔功能。
此外，织物可表现出约5mm或更大，诸如约10mm或更大，诸如约15mm或更大，诸如约20mm或更大，诸如约22.5mm或更大的最大润湿半径，如根据AATCC 195(2017)所测量。
织物还可表现出约1毫米/秒或更大，诸如约1.5毫米/秒或更大，诸如约2毫米/秒或更大，诸如约2.5毫米/秒或更大，诸如约3毫米/秒或更大，诸如约3.5毫米/秒或更大，诸如约4毫米/秒或更大的铺展速度，如根据AATCC 195(2017)所测量。
尽管如此，如上文所讨论，在一些方面，织物可包括膜或层合到膜。示例性膜层包括由聚合物形成的膜，所述聚合物可包括聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚氯乙烯、多氟烃、聚苯乙烯、己内酰胺、乙烯和至少一种乙烯基单体的共聚物、乙烯和丙烯酸正丁酯的共聚物以及纤维素和丙烯酸树脂。如果膜层由聚烯烃制成，则聚烯烃可以是聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物和丁烯共聚物以及上述的共混物。
然而，在一个方面，膜也可以是弹性膜。复合物的弹性膜可由可熔融加工的即热塑性的一种或多种弹性体聚合物形成。多种热塑性弹性体聚合物中的任何一种通常可用于本公开，诸如弹性体聚酯、弹性体聚氨酯、弹性体聚酰胺、弹性体共聚物、弹性体聚烯烃等。在一个特定方面，弹性体半结晶聚烯烃因其独特的机械和弹性体特性的组合而被使用。
半结晶聚烯烃具有或能够表现出基本上规则的结构。例如，半结晶聚烯烃可在其未变形状态下为基本上无定形的，但在拉伸时形成晶畴。烯烃聚合物的结晶度可为约3％至约30％，在一些方面为约5％至约25％以及在一些方面为约5％至约15％。同样，半结晶聚烯烃可具有约15至约75焦耳/克(“J/g”)，在一些方面约20至约65J/g以及在一些方面25至约50J/g的熔化潜热(Hf)，熔化潜热是结晶度的另一个指标。半结晶聚烯烃也可具有约10C至约100C，在一些方面约20C至约80C以及在一些方面约30C至约60C的维卡软化温度。半结晶聚烯烃可具有约20C至约120C，在一些方面约35C至约90C以及在一些方面约40C至约80C的熔融温度。熔化潜热(Hf)和熔融温度可使用差示扫描量热法(“DSC”)根据ASTM D-3417测定，如本领域技术人员熟知的那样。维卡软化温度可根据ASTM D-1525测定。
示例性半结晶聚烯烃包括乙烯/α-烯烃共聚物、丙烯/α-烯烃共聚物等，诸如在上文更详细地描述。当然，其他热塑性聚合物也可用于单独地或与半结晶聚烯烃相结合来形成弹性膜。例如，可以使用基本上无定形的嵌段共聚物，该共聚物具有至少两个单烯基芳烃聚合物嵌段，这些嵌段被至少一个饱和共轭二烯聚合物嵌段分开。单烯基芳烃嵌段可包括苯乙烯及其类似物和同系物，诸如邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、1，3-二甲基苯乙烯对甲基苯乙烯等，以及其他单烯基多环芳族化合物，诸如乙烯基萘、乙烯基蒽等。优选的单乙烯基芳烃为苯乙烯和对甲基苯乙烯。共轭二烯嵌段可包括：共轭二烯单体的均聚物，两种或更多种共轭二烯的共聚物，以及一种或多种二烯与另一种单体的共聚物，其中嵌段主要是共轭二烯单元。优选地，共轭二烯包含从4至8个碳原子，诸如1，3-丁二烯(丁二烯)、2-甲基-1，3-丁二烯、异戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯(戊间二烯)、1，3-己二烯等。
单烯基芳烃(例如，聚苯乙烯)嵌段的量可以变化，但通常占共聚物的约8重量％至约55重量％，在一些方面约10重量％至约35重量％以及在一些方面约25重量％至约35重量％。适合的嵌段共聚物可包含数均分子量为约5,000至约35,000的单烯基芳烃末端嵌段和数均分子量为约20,000至约170,000的饱和共轭二烯中间嵌段。嵌段聚合物的总数均分子量可为约30,000至约250,000。
尤其适合的热塑性弹性体共聚物可以商品名
得自Houston，Texas的Kraton Polymers LLC。
聚合物包括苯乙烯-二烯嵌段共聚物，诸如苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯。
聚合物也包括通过苯乙烯-二烯嵌段共聚物的选择性氢化而形成的苯乙烯-烯烃嵌段共聚物。这样的苯乙烯-烯烃嵌段共聚物的实例包括苯乙烯-(乙烯-丁烯)、苯乙烯-(乙烯-丙烯)、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯、苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯-(乙烯-丁烯)、苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯-(乙烯-丙烯)和苯乙烯-乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯。这些嵌段共聚物可以为线性、辐射状或星形分子构型。具体的
嵌段共聚物包括以商品名G 1652、G 1657、G 1730、MD6673和MD6973销售的那些。各种适合的苯乙烯嵌段共聚物在美国专利号4,663,220、4,323,534、4,834,738、5,093,422和5,304,599中有所描述，它们据此全文以引用方式并入本文以用于所有目的。其他市售嵌段共聚物包括可以商品名
得自日本Okayama的Kuraray Company，Ltd.的S-EP-S弹性体共聚物。另外其他适合的共聚物包括可以商品名
得自DexcoPolymers，Houston，Texas的S-I-S和S-B-S弹性体共聚物。另一种适合的是由A-B-A-B四嵌段共聚物构成的聚合物，诸如在授予Taylor等人的美国专利号5,332,613中所讨论的，该专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。这样的四嵌段共聚物的实例是苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)(“S-EP-S-EP”)嵌段共聚物。
膜中所用的一种或多种弹性体聚合物的量可以变化，但通常为膜的约30重量％或更多，在一些方面为膜的约50重量％或更多以及在一些方面为膜的约80重量％或更多。在一个方面，例如，一种或多种半结晶聚烯烃占膜的约70重量％或更多，在一些方面占膜的约80重量％或更多以及在一些方面占膜的约90重量％或更多。在其他方面，可以采用一种或多种半结晶聚烯烃与一种或多种弹性体嵌段共聚物的共混物。在此类方面，一种或多种嵌段共聚物可占共混物的约5重量％至约50重量％，在一些方面约10重量％至约40重量％以及在一些方面约15重量％至约35重量％。同样，一种或多种半结晶聚烯烃可占共混物的约50重量％至约95重量％，在一些方面约60重量％至约90重量％以及在一些方面约65重量％至约85重量％。当然应当理解的是，其他弹性体和/或非弹性体聚合物也可用在膜中。
除了聚合物之外，膜还可以包含如本领域已知的其他组分。例如，在一个方面，膜包含填料。填料是可添加到膜聚合物挤出共混物中并且不会在化学上干扰膜，但可均匀分散在整个膜中的微粒或其他形式的材料。填料可起到多个目的，包括增强膜的不透明性和/或可呼吸性(即，蒸气可渗透的且基本上液体不可渗透的)。例如，填充后的膜可通过拉伸而成为可呼吸的，拉伸导致聚合物从填料分开并形成微孔通道。可呼吸的微孔弹性膜例如在授予McCormack等人的美国专利号5,997,981、6,015,764和6,111,163，授予Morman等人的美国专利号5,932,497，授予Taylor等人的美国专利号6,461,457中进行了描述。
填料可具有球形或非球形形状，其平均粒度在约0.01至约10微米的范围内，诸如约0.05至约7.5微米，诸如约0.1至约5微米，或其间的任何范围或值。适合的填料的实例包括但不限于碳酸钙、各种粘土、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、碳酸钠、碳酸镁、滑石、硫酸钡、硫酸镁、硫酸铝、二氧化钛、沸石、纤维素型粉末、高岭土、云母、碳、氧化钙、氧化镁、氢氧化铝、浆粉、木粉、纤维素衍生物、几丁质和几丁质衍生物。适合的涂层(诸如硬脂酸)也可在需要时施加到填料颗粒上。当使用时，填料含量可以变化，诸如膜的约5重量％至约75重量％，约10重量％至约70重量％，约15重量％至约65重量％，约20重量％至约60重量％，约25重量％至约55重量％，以及在一些方面，约30重量％至约50重量％。然而，应认识到，在某些情况下，填料的量和/或填料的尺寸可受到限制，以便保持足够的阻隔特性。例如，在一个方面，可选择具有微米或纳米尺寸，或在膜中产生纳米级的孔的填料以允许透气性同时基本上保持液体阻隔特性。尽管如此，在一个方面，用于根据本公开的层合物中的膜可通常为如上文所定义的可透气的。然而，在一个方面，根据本公开的膜可以是或通常是不可透气的或不可透过的，同时仍允许通过如本文所讨论的内层芯吸。
其他添加剂也可掺入膜中，诸如熔体稳定剂、加工稳定剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、热老化稳定剂、增白剂、防结块剂、粘结剂、增粘剂、粘度调节剂等。适合的增粘剂树脂的实例可包括例如氢化烃树脂。REGALREZTM烃树脂是这样的氢化烃树脂的实例并可得自Eastman Chemical。其他增粘剂可以名称ESCOREZTM得自ExxonMobil。也可以采用粘度调节剂，诸如聚乙烯蜡(例如，得自Eastman Chemical的EPOLENETM C-10)。亚磷酸酯稳定剂(例如，可得自Ciba Specialty Chemicals，Terrytown，N.Y.的IRGAFOS和可得自DoverChemical Corp.，Dover，Ohio的DOVERPHOS)是示例性的熔体稳定剂。此外，受阻胺稳定剂(例如，可得自Ciba Specialty Chemicals的CHIMASSORB)是示例性的热和光稳定剂。另外，受阻酚在膜制造中常用作抗氧化剂。一些合适的受阻酚包括可以商品名
诸如
1076、1010或E201得自CibaSpecialty Chemicals的那些。此外，粘结剂也可添加至膜以有利于膜与另外的材料(例如，非织造网)的粘结。当采用时，此类添加剂(例如增粘剂、抗氧化剂、稳定剂等)可各自以膜的约0.001重量％至约25重量％，在一些方面约0.005重量％至约20重量％以及在一些方面0.01重量％至约15重量％的量存在。
膜可以为单层或多层的。多层膜可通过层的共挤出、挤出涂布或通过任何常规的分层工艺制备。这样的多层膜通常包括至少一个基层和至少一个表皮层，但可以包括任何数量的所需的层。例如，多层膜可由基层和一个或多个表皮层形成，其中所述基层由半结晶聚烯烃形成。在此类方面，表皮层可由任何成膜聚合物形成。如果需要，表皮层可包含使得层可更适合作为用于将膜热粘结至非织造网的热密封粘结层的软化剂、较低熔点的聚合物或聚合物共混物。例如，表皮层可由烯烃聚合物或其共混物形成，如上所述。可适于单独地或与其他聚合物相结合地用于本公开的另外的成膜聚合物包括乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸乙酯、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸正丁酯、尼龙、乙烯-乙烯醇、聚苯乙烯、聚氨酯等。
所得膜的特性通常可根据需要变化。例如，在拉伸前，膜通常具有约100克/平方米或更低以及在一些方面约50至约75克/平方米的基重。在拉伸后，膜通常具有约60克/平方米或更低以及在一些方面约5至约35克/平方米的基重。拉伸后的膜也可具有约1至约100微米，在一些方面约10至约80微米以及在一些方面约20至约60微米的总厚度。尽管如此，在一个方面，当织物包括膜或层合到膜时，整个层合物也可具有如上关于非织造织物的基重所讨论的尺寸。
尽管如此，当使用膜时，通过将非织造织物层合到弹性膜来形成复合物。层合可使用多种技术实现，诸如通过粘合剂粘结、热点粘结、超声粘结等。具体的粘结图案对于本公开而言并不是关键性的。一种合适的粘结图案例如称为“S形编织”图案，并在授予McCormack等人的美国专利号5,964,742中有所描述。另一种合适的粘结图案称为“罗纹针织”图案并在授予Levy等人的美国专利号5,620,779中有所描述。又一种合适的图案是“线材编织”图案，其具有约200至约500个粘结部位每平方英寸以及在一些方面约250至约350个粘结部位每平方英寸的粘结密度。当然，也可以使用其他粘结图案，诸如在授予Hansen等 人的美国专利号3,855,046、授予Haynes等人的美国专利号5,962,112、授予Sayovitz等人的美国专利号6,093,665、授予Edwards等人的美国专利号D375,844、授予Romano等人的美国专利号D428,267和授予Brown的美国专利号D390,708中所述。此外，也可以采用类似于上述纺粘网的粘结图案，其包含大致以纵向取向的并具有诸如上述尺寸、长宽比和/或布置的粘结区。例如，粘结区可具有约2至约100，在一些方面约4至约50以及在一些方面约5至约20的长宽比。
现在将更详细地描述一种合适的层合技术的各种方面。例如，膜的原材料(例如，弹性体聚合物)可被首先干混在一起(即，无溶剂)，然后添加到挤出设备的料斗(未示出)。原材料或者可与溶剂共混。在料斗中，将材料分散地混合在熔体中，并使用任何已知的技术进行配混，诸如采用例如班伯里密炼机、Farrel连续混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等的分批和/或连续配混技术。
任何已知的技术均可用于由配混的材料形成膜，包括吹塑、浇铸、平模挤出等。在一个特定方面，膜可通过吹塑过程形成，其中将气体(例如空气)用于使通过环形模头的挤出聚合物共混物的气泡膨胀。气泡然后塌缩并以平坦的膜的形式收集。用于产生吹塑膜的过程例如在授予Raley的美国专利号3,354,506、授予Schippers的美国专利号3,650,649和授予Schrenk等人的美国专利号3,801,429以及授予McCormack等人的美国专利申请公开号2005/0245162和授予Boggs等人的美国专利申请公开号2003/0068951中有所描述。例如，可将配混后的材料供往挤出设备，然后吹入轧辊中以形成单层前体弹性膜。辊可保持在足以使前体弹性膜在其形成时固化和骤冷的温度下，诸如约20至约60℃。如果需要，膜可通过从诸如可从Marshall and Willams，Co.，Providence，Rhode Island商购获得的膜取向单元或纵向取向器(“MDO”)中经过而在纵向上拉伸和变薄。MDO可具有多个拉伸辊，这些辊在纵向上逐渐拉伸膜并使膜变薄。膜也可以在一个或多个不连续的拉伸操作中进行拉伸。膜也可在其他方向上拉伸。例如，膜可以通过链式夹在其侧向边缘处夹紧，并输送到拉幅机烘箱中。在拉幅机烘箱中，可通过在向前行进中分开的链式夹将膜在横向上牵伸到期望的拉伸比。
非织造面料可由供应辊供应或简单地在线形成。虽然不一定需要，如上文所讨论，但是第二非织造面料也可层合到膜，该第二非织造面料可以是如本文所述的非织造面料以及另一种类型的非织造网材料、膜、泡沫等。此外，在一个方面，纺粘网可在层合到弹性膜期间颈缩，以使得所得的复合物被视为“颈缩粘结的”，然而，在其他方面，不进行颈缩。弹性膜也可进行拉伸，如上所述。如果需要，这种拉伸可在层合之前进行。或者，弹性膜可在层合到一个或多个非织造面料期间拉伸，以使得所得的复合物被视为“拉伸粘结的”。在另外其他方面，在层合期间可使一个或多个非织造面料的纺粘网颈缩，并可使弹性膜拉伸，以使得所得的复合物被视为“颈缩拉伸粘结的”。无论如何，可采用热粘结技术将一个或多个面料层合到弹性膜。例如，一个或多个面料可被导向到在辊之间限定的辊隙，以层合到弹性膜。这些辊之一或两者可包括多个升高的粘结元件和/或可被加热。在层合后，如上所述在多个粘结区将弹性膜熔融到面料。
本领域已知的各种另外的可能的加工和/或完工步骤诸如切割、拉伸等可在不脱离本公开精神和范围的情况下进行。应当注意的是，由于其固有的横向可延伸性，本公开的复合物不需要接受任何另外的常规后形成工序。然而，可在需要时采用此类过程。例如，复合物可任选地在横向和/或纵向上机械拉伸，以增强可延伸性。在一个方面，复合物可通过两个或更多个在CD和/或MD方向上具有凹槽的辊。这样的带凹槽的附属/砧辊布置在授予Rhim等人的美国专利申请公布号2004/0110442和授予Gerndt等人的美国专利申请公布号2006/0151914中有所描述。除了上述带凹槽的辊之外，也可以将其他技术用于在一个或多个方向上机械拉伸复合物。例如，可使复合物经过拉伸复合物的拉辐机。这样的拉辐机是本领域中熟知的并例如在授予Morman等人的美国专利申请公布号2004/0121687中有所描述。复合物也可以进行颈缩。合适的颈缩技术在授予Morman的美国专利号5,336,545、5,226,992、4,981,747和4,965,122以及授予Morman等人的美国专利申请公开号2004/0121687中有所描述。
无论是否使用膜，或包含在织物中的非织造层的数量，或是否使用复合物，其中将织物层合到膜，从而形成复合物的至少一个衬里(例如，至少一个非织造层在膜的内部或面向穿着者的侧)，织物或组合物可用于多种防护制品。此类制品可包括连体工作服、夹克、裤子、手套、鞋套、头套等。
然而，在一个方面，该制品可以是连体工作服，诸如通常如图4所示。部分地，图4示出本公开所设想的一种类型的典型防护服10。图4中示出服装10的前视图12。防护服10包括由左身体衣片14和右身体衣片16构成的主体部。理想的是，每个身体衣片14、16由无缝材料片形成，然而，在一个方面，可存在一个或多个接缝。右身体衣片16基本上是左身体衣片14的镜像。防护服10包括左袖和右袖18、20以及左腿部和右腿部22、24，其中的每一者从服装10的主体部14、16延伸。在服装10的顶部可看到颈部开口46。如图1和图4所示，闭锁件48从颈部开口46起延伸向服装10的裆部217。
此类服装10的制造可根据已知的自动、半自动或人工组装程序进行。希望防护服10包含实际数量最少的衣片、部分或片段，以减少服装中接缝的数量，从而获得更好的阻隔特性并简化制造步骤。然而，可以设想，防护服10可包括阻隔织物的片段、衣片或部分，它们可具有不同程度的强度，以定制用于特定应用的连体工作服。例如，衣袖部分18、20或其他部分(例如，连体工作服的腿部、肩部或背部)可包括具有非常高水平的强度和韧性的双层阻隔织物。可在授予Bell的美国专利号5,487,189中，该专利以引用方式并入本文，以及在可以
品牌购自Kimberly-Clark Corporation(Roswell，GA)的那些服装中找到设想的服装10的类型的实例。
理想地，左袖18可以是左身体衣片14的一体部分(即，左身体衣片14裁剪形成左袖18)。可以设想的是，左袖18可以是单独的材料片，其可通过接缝(未示出)连接到左上身体衣片26。同样，理想的是，右袖20可以是右身体衣片16的一体部分(即，右身体衣片16裁剪形成右袖20)。可以设想的是，右袖20可以是单独的材料片，其可通过接缝(未示出)连接到右上身体衣片28。闭锁件48在服装10的正面10将左身体衣片14连接到右身体衣片16，并且可以是钩环闭锁件、拉链或本领域已知的其他闭锁件。如图2和图3所示，竖向背面接缝65在服装10的背面将身体衣片14、16相互连接。衣袖18、20理想地是主体部14、16的一体部分，并且沿着衣袖18、20的下侧形成有接缝241(参见图6)。此外，水平背面接缝67将在肩部62上延伸的上身体衣片26、28的前部连接到围绕服装10的侧面延伸到背侧13的身体衣片14、16的另一部分。然而，应当理解，在一个方面，背面接缝67可包括闭锁件48，并且图4中所示的闭锁件48可替代地是接缝(未示出)。
在图4中所示的服装10中，衣袖18、20显示为基本上平行于肩部62从身体14、16向外延伸。然而，其他设计也是可能的。例如，衣袖可设计成从肩部62的总体平面向上延伸。
理想地，腿部22、24以类似于形成衣袖18、20的方式形成。理想地，左腿部22可以是左身体衣片14的一体部分(即，左身体衣片14裁剪形成左腿部22)。可以设想的是，左腿部22可以是单独的材料片，其可通过接缝(未示出)连接到左身体衣片14。同样，理想的是，右腿部24可以是右身体衣片16的一体部分(即，右身体衣片16裁剪形成右腿部24)。可以设想的是，右腿部24可以是单独的材料片，其可通过接缝(未示出)连接到右身体衣片16。
理想地，左身体衣片14和右身体衣片16被构造成使得对应于左身体衣片和右身体衣片14、16的服装10的左上片段和右上片段26、28以及左腿部和右腿部22、24各自由单个或一体的材料片制成。尽管不太理想，但可以设想的是，接缝(未示出)可用于将上片段26、28连接到腿部片段22、24，将衣袖18、20连接到上片段26、28，或连接它们的组合。
用于形成服装10的接缝可以是适于形成此类服装的任何类型的接缝。此类接缝必须适合用于形成服装10的材料、所需的强度以及所需的安全和保护水平。用于此类服装10的典型接缝包括包边缝、缝纫线缝、滚边缝、贴带缝、熔接缝和热封边。在服装10中经常使用滚边缝，因为其使用滚边来增强包边缝的强度和抗撕裂性，以及覆盖被连接的材料的毛边，以进一步降低将游离纤维引入到使用此类服装10的环境中的可能性。
如图4所示，衣袖18、20包括在衣袖18、20的远端处的腕部开口92、94。每个衣袖18、20可包括与开口相关的穿戴环36。类似地，每个腿部22、24可包括在每个腿部22、24的远端处与脚踝开口96、98相关的穿戴环36。对于所示的特定服装10，与腕部92、94相关的穿戴环36是拇指环37，而与脚踝96、98相关的穿戴环36是脚蹬38。
在服装10(诸如连体工作服)的一个方面，每个衣袖18、20具有下衣袖片段201和上衣袖片段203。下衣袖片段201是衣袖18、20的远离主体部14、16并靠近衣袖开口92、94的部分。上衣袖片段203是衣袖18、20的靠近主体部14、16并远离衣袖开口92、94的部分。下衣袖片段201和上衣袖片段203的片段长度202、204一起构成衣袖的总长度206。作为参考点，每个衣袖18、20具有衣袖中点205，该衣袖中点位于沿着每个衣袖长度206的点处，与衣袖开口92、94和服装10的腋部207大致等距。腋部207是每个衣袖18、20与服装10的主体部14、16相接的地方。下衣袖片段和上衣袖片段201、203的长度可以相等，使得下衣袖片段201将是衣袖18、20的位于衣袖中点205下方的部分，并且上衣袖片段203将因此是衣袖18、20的位于衣袖中点205上方的部分。
可替代地，下衣袖片段和上衣袖片段201、203可具有不同的长度。下衣袖片段长度202可大于上衣袖片段长度204。可替代地，下衣袖片段长度202可小于上衣袖片段长度204。上衣袖片段长度302可以是总衣袖长度206的大约25％或更大。在一些方面，上衣袖片段长度204可以是总衣袖长度206的33％或更大，50％或更大，33％至75％，或33％至66％。
类似地，每个腿部22、24具有下腿部片段211和上腿部片段213。下腿部片段211是腿部22、24的远离主体部14、16并靠近腿部开口96、98的部分。上腿部片段213是腿部22、24的靠近主体部14、16并远离腿部开口96、98的部分。下腿部片段211和上腿部片段213的长度212、214一起构成腿部的总长度216。作为参考点，每个腿部22、24具有腿部中点215，该腿部中点位于沿着腿部长度216的点处，与腿部开口92、94和服装10的裆部217大致等距。裆部217是每个腿部22、24与服装10的主体部14、16相接的地方。下腿部片段和上腿部片段211、213的长度可以相等，使得下腿部片段211将是腿部22、24的位于腿部中点215下方的部分，并且上腿部片段213将因此是腿部22、24的位于腿部中点215上方的部分。
可替代地，下腿部片段和上腿部片段211、213可具有不同的长度。下腿部片段长度212可大于上腿部片段长度214。可替代地，下腿部片段长度212可小于上腿部片段长度214。上腿部片段长度214可以是总腿部长度216的大约25％或更大。在一些方面，上腿部片段长度214可以是总腿部长度216的33％或更大，50％或更大，33％至75％，或33％至66％。
此外，在一个方面，所使用的腿部开口96、98和脚踝松紧带97的周边都被设计成提供围绕穿着者脚踝的紧密贴合。例如，腿部开口96、98的周长可小于每个腿部22、24的下段的周长，以实现围绕穿着者脚踝的紧密贴合。类似地，所使用的腕部开口92、93和腕部松紧带93的周长都被设计成提供围绕穿着者腕部的紧密贴合，诸如腕部开口92、93的周长可小于每个衣袖18、20的下段的周长，以实现围绕穿着者腕部的紧密贴合。
无论服装的取向如何，已经发现，通过掺入润湿剂作为如本文所讨论的熔体添加剂或局部处理剂，织物和由其形成的任何服装可表现出改善的润湿和芯吸，同时保持足够的阻隔特性。
通过参照以下实施例可以更好地理解本公开。
测试方法
形成纺粘与熔喷比率为约80％至约20％的聚丙烯SMS织物。作为比较例，SMS织物用于形成连体工作服，其实施例可以是
A20，没有添加润湿剂。使用相同的SMS织物生产测试实施例，但在内部纺粘层(面向穿着者)中包括3重量％的非离子润湿剂作为熔体添加剂，以及在熔喷层中包括5重量％的润湿剂作为熔体添加剂。最初，发现测试实施例具有类似于比较例的灰尘和液体阻隔特性，使得本文实施例仍然符合类型6资格，例如，用于低水平喷涂测试和的ISO 17491-4织物资格。
尽管如此，根据AATC 195(2017)测试了测试织物的吸收容量，以及用于内部面料的纺织织物的液体水分管理特性。其结果在下表1中示出。如上所述，根据AATCC 195(2017)测量润湿速度、吸收速率、最大润湿比和铺展速度。此外，根据ISO 13029(2019)测量干燥速度。
表1
此外，测试织物和比较织物的润湿和芯吸特性通过将由该织物形成的连体工作服穿在穿着者身上并对穿着者进行应力测试来测试。穿着者处于温度为35℃且相对湿度为55％的环境中，并要求以4级(男性为85至95rpm，女性为65至75rpm)骑自行车10分钟。在测试期间连续监测受试者的心率和体温，并将其转化为应力水平得分。令人惊讶的是，当穿着测试织物时受试者的平均心率和最大心率相等或更高时，总应力减少25％，因为穿着比较连体工作服的应力水平为51，其中测试连体工作服在峰值应力下为38。
虽然本公开已经就其具体方面进行了详细描述，但是将领会的是，本领域技术人员在获得前述内容的理解后可以容易地设想出这些方面的替代形式、变型形式和等同方案。因此，本公开的范围应被评估为所附权利要求及其任何等同方案的范围。
Claims (40)
1.一种可湿性阻隔织物，其包括：
内部第一纺粘层
熔喷层，以及
外部第二纺粘层；
其中所述内部第一纺粘层和/或所述熔喷层由包含聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维构成；并且
其中所述可湿性阻隔织物防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述织物。
2.如权利要求1所述的织物，其中所述内部第一纺粘层和所述熔喷层由包含约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维构成。
3.如权利要求1或2所述的织物，其中所述内部第一纺粘层、所述熔喷层、所述外部第二纺粘层或其组合由基于聚烯烃的纤维构成。
4.如前述权利要求中任一项所述的织物，其中所述内部第一纺粘层、熔喷层和所述外部第二纺粘层中的一者或多者的所述聚合物由丙烯均聚物、丙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/α-烯烃共聚物或其组合构成。
5.如前述权利要求中任一项所述的织物，其中所述外部第二纺粘层是疏水性的。
6.如前述权利要求中任一项所述的织物，其中所述外部第二纺粘层通常不含润湿剂。
7.如前述权利要求中任一项所述的织物，其中所述外部第二纺粘层被层合到膜。
8.如前述权利要求中任一项所述的织物，其中所述内部第一纺粘层、所述熔喷层，或所述内部第一纺粘层和所述熔喷层两者具有相应的一层或多层的重量的10％至1000％的吸收容量。
9.如前述权利要求中任一项所述的织物，其中所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。
10.如前述权利要求中任一项所述的织物，其中根据AATC 195(2017)，所述内部第一纺粘层的液体铺展速度为约1毫米/秒或更大。
11.一种防护服，所述防护服由至少包括第一内部非织造层和外层的可湿性阻隔织物形成，
其中所述第一内部非织造层由包含聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维构成。
12.如权利要求11所述的防护服，其中所述外层通常不含润湿剂。
13.如权利要求11或12所述的防护服，其中所述第一内部非织造层是由包含所述聚合物和所述润湿剂的纤维形成的纺粘层。
14.如权利要求11至13中任一项所述的防护服，其中所述外层是膜或第二纺粘层。
15.如权利要求11至14中任一项所述的防护服，所述防护服还包括在所述第一内层和所述外层之间的第二内层，其中所述第二内层是由包含聚烯烃和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维形成的熔喷层。
16.如权利要求11至15中任一项所述的防护服，其中所述防护服防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述防护服。
17.如权利要求11至16中任一项所述的防护服，其中基于所述内部非织造层的重量，所述第一内部非织造层具有约10％至约1000％的吸收容量。
18.如权利要求11至17中任一项所述的防护服，其中基于所述织物的重量，所述服装具有约50％至约500％的吸收容量。
19.如权利要求11至18中任一项所述的防护服，其中所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。
20.如权利要求11至19中任一项所述的防护服，所述防护服还包括在与所述第一内部非织造层相对的一侧上层合到所述第一外层的第二外层，其中所述第二外层由非织造纤维构成。
21.一种可湿性阻隔织物，其包括：
内部第一纺粘层，以及
外部膜层，
其中所述内部第一纺粘层由包含聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维构成；并且
其中所述可湿性阻隔织物防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述织物。
22.如权利要求21所述的织物，所述织物还包括位于所述内部第一纺粘层和所述外部膜层之间，或位于与所述内部第一纺粘层相对的所述外部膜层的一侧上的外部纺粘层。
23.如权利要求21或22所述的织物，其中所述可湿性阻隔织物是弹性层合物。
24.如权利要求21至23中任一项所述的织物，其中所述外部膜层由弹性纤维或弹性股线构成。
25.如权利要求21至24中任一项所述的织物，其中所述外部第二纺粘层、所述外部膜层，或所述外部第二纺粘层和所述外部膜层两者是疏水性的。
26.如权利要求21至25中任一项所述的织物，所述织物还包括设置在所述第一内部纺粘层和所述外部膜层之间的至少一个非织造层。
27.如权利要求21至26所述的织物，所述织物还包括设置在所述外部纺粘层和所述外部膜层之间的至少一个非织造层，其中所述外部纺粘层设置在与所述内部第一纺粘层相对的所述外部膜层的一侧上。
28.如权利要求21至27所述的织物，其中所述内部第一纺粘层具有相应的一层或多层的重量的10％至1000％的吸收容量。
29.如权利要求21至28所述的织物，其中所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。
30.如权利要求21至29所述的织物，其中根据AATC 195(2017)，所述内部第一纺粘层的液体铺展速度为约1毫米/秒或更大。
31.一种防护服，所述防护服由至少包括第一内部非织造层和膜外层的可湿性阻隔织物形成，
其中所述第一内部非织造层由包含聚合物和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维构成。
32.如权利要求31所述的防护服，其中所述外层通常不含润湿剂。
33.如权利要求31或32所述的防护服，其中所述第一内部非织造层是由包含所述聚合物和所述润湿剂的纤维形成的纺粘层。
34.如权利要求31至33中任一项所述的防护服，其中所述可湿性阻隔织物是弹性层合物。
35.如权利要求31至34中任一项所述的防护服，所述防护服还包括在所述第一内层和所述外层之间的第二内层，其中所述第二内层是由包含聚烯烃和约0.1重量％至约20重量％的润湿剂的纤维形成的熔喷层。
36.如权利要求31至35中任一项所述的防护服，其中所述防护服防止至少约40％的尺寸为约0.1微米或更大的干燥颗粒穿过所述防护服。
37.如权利要求31至36中任一项所述的防护服，其中基于所述内部非织造层的重量，所述第一内部非织造层具有约10％至约1000％的吸收容量。
38.如权利要求31至37中任一项所述的防护服，其中基于所述织物的重量，所述服装具有约50％至约500％的吸收容量。
39.如权利要求31至38中任一项所述的防护服，其中所述织物具有约5克/平方米(gsm)至约300gsm的基重。
40.如权利要求31至39中任一项所述的防护服，所述防护服还包括在与所述第一内部非织造层相对的一侧上层合到所述外部膜层的第二外层，其中所述第二外层由非织造纤维构成。
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