CN115666477A - 开孔非织造物及其吸收制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非织造基底，该非织造基底包括：第一区域，该第一区域具有第一厚度；第二区域，该第二区域包括多个孔并且具有第二厚度，其中该第一厚度与该第二厚度的比率为至少约1.35，如根据厚度测试所测量的；并且其中该第一区域具有不小于约270％的透气指数，如根据厚度测试所测量；以及一种吸收制品，该吸收制品包含该非织造基底。

Description

开孔非织造物及其吸收制品
技术领域
本发明涉及开孔非织造物、包含该非织造物的吸收制品以及制造该吸收制品的方法。
背景技术
包括由热塑性树脂形成的合成纤维的非织造物被广泛用作构成吸收制品(诸如卫生巾、婴儿一次性尿布、个人护理一次性尿布等)的片材。
各种非织造纤维网被建议用作诸如底片、顶片、第二顶片、吸收芯部件和防粘纸包装物等的部件。在一些构型中，将非织造纤维网供应在辊上并且移动到吸收制品制造位置。在吸收制品装配过程中，将非织造纤维网从辊上退绕并提供给装配线，该装配线将材料纤维网转化成吸收制品。在一些情况下，非织造纤维网可相对紧密地卷绕在辊上，并且因此相关联的高卷绕压力可能压缩非织造纤维网，从而导致厚度减小。当结合到吸收制品中时，此类压缩的非织造纤维网可具有薄外观，该薄外观向消费者传达柔软性较低的信息和/或可为不太美观的。它们还可能不利地影响非织造纤维网的各种性能。为了缓解与纤维网压缩相关联的问题，一些制造商在从辊退绕时可能向纤维网施加热。继而，向一些类型的材料纤维网施加热可能增加材料纤维网的厚度或体积，本文称为“重新蓬松”。可以通过各种方式向材料纤维网施加热量。
当考虑到具有孔的非织造物可具有可透气的外观，并且用独特的图案令使用者愉悦时，尤其是当孔除了增强流体处理性能之外还形成图案时，可能期望非织造物具有孔。
同时，顶片的期望质量之一是提供适当水平的缓冲和期望的膨松度恢复特性。顶片的另一个期望的质量是在流体能够被吸收制品吸收之前减少流体在顶片上的积存的能力。换言之，顶片的一个设计标准是减少流体在被吸收制品吸收之前花费在顶片上的时间量。如果流体在顶片的表面上保留过长时间，则穿着者可能不觉得干燥并且不适感可能增加。顶片的另一个期望的质量是防止通过顶片的流体回流并且提供干燥感。为了解决由于顶片上长时间的流体滞留而使穿着者的皮肤感觉潮湿的问题，已使用开孔顶片以允许流体更快地渗透到吸收制品中。虽然开孔顶片通常降低了流体在顶片上的停留时间，但它可导致通过顶片的流体回流。此外，开孔非织造物往往对厚度和期望的膨松度产生负面影响。
同时，非织造纤维网中的纤维在可能存在于纤维之间的小毛细管中获得并保留一些流体，这在视觉上可能被产品的使用者感知为不期望的污渍。吸收制品的另一个期望的特性是呈现具有较少污渍的干净的使用者接触表面。
对于具有适当缓冲量和期望的膨松度恢复并具有蓬松厚度的开孔非织造物存在持续的需求。
对于具有减少的通过顶片的流体回流的吸收制品也存在持续的需求。
对于具有抵御体液的改善的表面清洁度的吸收制品也存在持续的需求。
发明内容
本发明提供了一种非织造基底，该非织造基底包括第一区域，该第一区域具有如根据厚度测试测量的第一厚度；和第二区域，该第二区域包括多个孔并且具有根据厚度测试测量的第二厚度，其中第一厚度与第二厚度的比率为至少约1.35，如根据厚度测试测量的，并且其中第一区域具有如根据厚度测试测量的不小于约270％的透气指数。
本发明还提供了一种重新蓬松的非织造基底，该重新蓬松的非织造基底包括无孔的第一区域和包括至少一个孔的第二区域，一个孔具有至少三个相邻孔，其中一个孔与至少三个相邻孔中的每个孔之间的边到边间距不大于约3mm。
本发明还提供了一种用于制造开孔非织造基底的方法，该方法包括以下步骤：在非织造纤维网上形成多个孔，以及向非织造纤维网施加能量以增加非织造纤维网的膨松度。
本发明还提供了一种用于制造开孔非织造基底的方法，该方法包括以下步骤：向非织造纤维网施加能量以增加非织造纤维网的膨松度；以及在非织造纤维网上形成多个孔。
对于本领域的技术人员来说，通过阅读本公开，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是开孔非织造基底的平面图照片。
图2是另一个开孔非织造基底的平面图照片。
图3是另一个开孔非织造基底的平面图照片。
图4是图1中的开孔非织造基底沿A-A的横截面图照片。
图5是吸收制品的透视图。
图6是用于使非织造基底开孔的一个示例性过程的示意图。
图7是一个示例性重新蓬松单元的示意性侧视图。
图8A是用于采集时间测量的透湿板的透视图。
图8B是图8A的透湿板的平面图。
图8C是图8B的透湿板的11C-11C方向横截面的平面图。
图8D是图8B的透湿板的零件pf的平面图。
图8E是图8B的透湿板的11E-11E方向横截面的平面图。
具体实施方式
所有范围是包括端值在内的且可组合的。有效位数的数字既不限制所指示的量也不限制测量的精度。所有数值应理解为被词“约”修饰，除非另外特别指明。
如本文所用的术语“吸收制品”包括一次性尿布、卫生巾、卫生护垫、失禁衬垫、阴唇间衬垫、母乳衬垫、汗液片材、动物用排泄物处理制品、动物用尿布等。
如本文所用，术语吸收制品的“部件”是指吸收制品的各个组成部分，诸如顶片、第二层、采集层、液体处理层、吸收芯或吸收芯的层和底片。
非织造基底
本发明提供了适用于吸收制品的部件的非织造基底。根据本发明的非织造基底包括具有第一厚度的第一区域，和包括多个孔并且具有第二厚度的第二区域。
参见图1和图2，其为根据本发明的示例性非织造基底的照片图像，非织造基底10包括第一区域34和包括多个孔32的第二区域36。参见图1和图4，后者是图1的非织造物沿线A-A的横截面图，第二区域36包括多个孔，其中与第一区域中的纤维相比，孔周边中的纤维被压缩和热熔。
虽然第一区域34和第二区域36将在下文的专门章节中更详细地单独讨论，但这一章节将简要地讨论作为整体的包括这两个区域的非织造基底10。
第一区域具有第一厚度，并且包括多个孔的第二区域具有第二厚度。非织造基底的第一厚度与第二厚度的比率为至少约1.35，或至少约1.4，或至少约1.5，或至少约1.6，如根据本文所公开的厚度测试所测量的。
在一些实施方案中，本发明的非织造基底可包括多个第一区域。第一区域(即，非开孔部分)可以是规则的、均匀的和一致的形状，或不规则的和不一致的形状。非织造基底的第一区域中的至少一些区域围绕多个第二区域中的至少一些区域。
本发明的非织造基底可满足如下详述的某些参数要求。在感兴趣的参数中，压缩功(CW)从下面的压缩性能测试下的FTT测试获得。关于FTT测试方法的信息可见于XiaoLiao等人的标题为“A Simultaneous Measurement Method to Characterize TouchProperties of Textile Materials”的论文“Fibers and Polymers 2014,Vol.15,No.7,1548-1559”中。
非织造基底可具有不小于约700gf×mm，或不小于约800gf×mm，或不小于约900gf×mm的压缩功，如根据测试方法下所述的压缩性能测量的。压缩功是可通过量化在压缩过程期间对样本所做的总功来指示样本的顺应性的参数。非织造物中更高的压缩功可代表更多的缓冲性能，这推动了柔软感以及舒适使用体验的期望消费者益处。不希望受理论束缚，据信本发明的非织造基底可由于第一区域中的蓬松和透气结构而表现出高压缩功。
本发明的开孔非织造基底可以是重新蓬松的非织造物。重新蓬松过程是向非织造纤维网提供热量或能量以使非织造纤维网恢复其膨松度的过程。
本发明的非织造基底可包括一个或多个层。
在一些实施方案中，非织造基底包括至少两个层，它们中的每个层保持为不连续的层，该不连续的层可通过例如热粘结、压缩、粘合剂粘结或它们的任何组合彼此附接。非织造基底中的第一层和第二层可彼此粘结而不使用诸如粘合剂和胶乳的化学物质。
在一些实施方案中，非织造基底包括一体结构。本文中的一体结构旨在表示尽管它可由具有彼此不同的特性和/或组成的若干子层形成，但是它们在边界区处以某种方式混合，使得可以识别不同子层从一个过渡到另一个的区，而不是子层之间的明确边界。此类一体结构通常通过以下方式来构建：以连续方式(例如，使用气流成网或湿法成网沉积)形成一个位于另一个的顶部上的各个子层。通常，在单一材料的子层之间不使用粘合剂。然而，在一些情况下，可存在粘合剂和/或粘结剂，但其含量通常低于由单独的层形成的多层材料中的含量。
非织造基底可包括热塑性纤维。非织造基底可包括任何合适类型的热塑性纤维，诸如聚丙烯纤维、其他聚烯烃、除PET之外的其他聚酯诸如聚乳酸、含热塑性淀粉的可持续树脂、其他可持续树脂、生物-PE、生物-PP和生物-PET。例如，非织造基底可包括任何其他合适类型的纤维，诸如粘胶纤维、人造丝纤维或其他合适的非织造纤维。这些纤维可具有任何合适的纤度或纤度范围和/或纤维长度或纤维长度范围。
非织造基底可包括双组分纤维。双组分纤维可具有外皮和芯。外皮和芯也可包含本领域的技术人员已知的任何其他合适的材料。芯/外皮型复合纤维可包含含有树脂的芯组分和含有热塑性树脂的外皮组分，该外皮组分具有比芯组分的树脂的熔点低至少约20℃的熔点。外皮和芯可各自包含按纤维的重量计约50％的纤维，但是其他变型(例如，外皮60％、芯40％；外皮30％、芯70％等)也在本公开的范围内。构成第一层和/或第二层的双组分纤维或其他纤维可具有在约0.5至约6、约0.75至约4、约1.0至约4、约1.5至约4、约1.5至约3、约1.5至约2.5、或约2范围内的旦尼尔，具体地包括指定范围以及形成于其中或由此形成的所有范围内的所有0.1旦尼尔增量。纤度定义为每9000米纤维长度的质量(克)。在其他情况下，第一层的纤维的旦尼尔可在约1.5旦尼尔至约6旦尼尔或约2旦尼尔至约4旦尼尔的范围内并且第二层的纤维的旦尼尔可在约1.2旦尼尔至约3旦尼尔或约1.5旦尼尔至约3旦尼尔的范围内，具体地列出了指定范围内以及形成于其中或由其形成的所有范围内的所有0.1旦尼尔增量。双组分纤维可以是并列型纤维。
在一种形式中，可根据非织造应用来适当地选择非织造基底的基重。对于作为吸收制品的顶片的本发明的非织造物，非织造基底的基重可为约15gsm(g/m2)至约75gsm，或约20gsm至约75gsm，或约30gsm至约65gsm。非织造基底的所有其他合适的基重范围在本公开的范围内。因此，可针对具体的产品要求设计非织造基底的基重。
非织造基底还可包括三维元件，诸如非织造基底的面向穿着者的表面上的凸部和/或凹部。非织造基底包括凸部，该凸部可具有比第一区域的第一厚度高的厚度。
如本文所用，术语“非织造物”或“非织造基底”是指具有夹层的单根纤维或纺线结构但不呈如织造或针织织物中的重复图案的纤维网，该织造或针织织物通常不具有无规取向的纤维。非织造基底或织物已通过多种方法形成，诸如例如熔喷法、纺粘法、水刺法、气流成网法、湿法成网法、通风干燥造纸法和粘结梳理纤维网法，包括梳理热粘结法。非织造基底可包括未粘结纤维、缠绕纤维、丝束纤维等。纤维可为可延展的和/或弹性的并且可用于加工而预拉伸。纤维可为连续的，诸如通过纺粘方法生产的那些非织造物，或可剪切至一定长度，诸如通常在梳理成网方法中所使用的那些非织造物。纤维可为双组分、多成分、成型的、卷曲的、或呈本领域关于非织造基底和纤维已知的任何其他制剂或构型。一般来讲，纤维可为可粘结的、通过化学键(例如通过胶乳或粘合剂粘结)、压力粘结、或热粘结来粘结。如果在下述的粘结过程中使用热粘结技术，则可使用一定百分比的热塑性材料，诸如热塑性粉末或纤维。
本发明的非织造物具有适当量的缓冲和膨松度恢复特性。
因此，本发明的非织造物可优选地用于其中非织造物与皮肤接触的应用中，特别是其中第一网层是与皮肤接触的表面的应用中。本发明的非织造物优选地用作吸收制品的顶片，其中第一网层的表面与皮肤接触。
第一区域
参见图1，本发明的非织造基底10包括第一区域34。第一区域34是具有第一厚度的平台区域，即，非开孔区域。
第一区域可具有不小于约270％，或不小于约300％，或不小于约350％的透气指数，如根据厚度测试所测量的。第一区域可具有不小于约160％，或不小于约180％，或不小于约200％，不小于约220％的恢复透气指数，如根据厚度测试所测量的。高透气指数与透气感关联，透气指数和恢复透气指数两者与轻触缓冲感关联。
第二区域
参见图1，本发明的非织造基底10包括第二区域36，该第二区域包括多个孔32。第二区域36具有根据本文所公开的厚度测试测量的第二厚度。第二厚度小于第一区域的第一厚度。
孔可以是圆形、椭圆形、沙漏形、星形、多边形等以及它们的组合中的任一种。多边形形状包括但不限于三角形、四边形、六边形、八边形或梯形。在一个实施方案中，孔是圆形的。在另一个实施方案中，孔是椭圆形的。孔的尺寸可在约0.1mm2至约3mm2的范围内，或在约0.2mm2至约2mm2的范围内，或在约0.3mm2至约1mm2的范围内。第二区域可具有相同尺寸和/或形状的孔。第二区域可具有不同尺寸和/或形状的孔。
第二区域可包括形成图案的孔。由孔形成的图案可以是任何形状的图案，例如，一条或多条直线或曲线、圆形、椭圆形、三角形、多边形、花形、云形等的形状。图案可以是规则的、均匀的和一致的图案或不规则的、不均匀的和不一致的图案。在一些实施方案中，本发明的非织造基底包括多个第二区域，其中第二区域中的开孔图案不一定具有相同的形状或尺寸。即，在本发明的非织造基底中，一个第二区域中的开孔图案可不同于另一个第二区域中的开孔图案。图案可为各种形状和/或各种尺寸。本发明的非织造基底可具有一致的孔图案。
在一些实施方案中，非织造基底包括第二区域，该第二区域包括成簇的孔。本文中的术语“成簇的孔”意指其中至少一个孔具有至少三个相邻孔的孔图案，其中一个孔和至少三个相邻孔中的每个孔具有不大于约3mm的边到边间距(一个孔的边到相邻孔的边之间的最短间距)。参见图1，孔32A具有三个相邻孔，并且孔32B具有六个相邻孔。
此外，比第一区域具有更多压缩和热熔纤维的第二区域的这种非织造结构也有助于产生局部毛细作用梯度。参见图1和图4，流体从具有低毛细作用的第一区域34行进到具有成簇的孔和由于毛细作用差异而引起的高毛细作用的第二区域36。因此，当用作吸收制品的顶片时，本发明的非织造基底可具有较低的回渗量和较小的污渍面积。
当用作吸收制品的部件时，第二区域中的孔图案可与例如位于吸收制品的非织造基底中或另一部件中的图形、标记、印刷、油墨、颜色和/或图案化粘合剂相协调。
吸收制品
本发明涉及一种吸收制品，该吸收制品包括顶片、底片、设置在顶片和底片之间的吸收结构，和本发明的开孔非织造基底。在一些实施方案中，吸收制品包括顶片，该顶片包括前述发明的开孔非织造基底。
出于具体例证的目的，图5示出了可包括由本文所公开的非织造基底制成的部件的吸收制品100的示例。具体地，图5示出了被构造为卫生巾的吸收制品100的平面图的一个示例。
如图5所示，根据本发明的吸收制品100包括顶片20，该顶片具有面向身体的表面28和与面向身体的表面28相对定位的面向衣服的表面(图5中未示出)。吸收制品100还包括底片40，该底片40具有面向衣服的表面和与该面向衣服的表面相对定位的面向使用者的表面并且至少部分地接合到顶片20。吸收制品100还包括定位在顶片20和底片40之间的吸收芯30。吸收制品100还可包括第二顶片60和/或一对翼片或翼部70。顶片20、底片40和吸收芯30可以各种众所周知的构型装配。
底片40和顶片20可以多种方式固定在一起。顶片20和底片40可通过使用粘合剂热粘结、压力粘结、超声波粘结、动态机械粘结、或弯边封口彼此接合到一起。流体不可渗透的弯边封口可防止流体透过产品边缘的侧向迁移(“芯吸”)，抑制使用者内衣的侧脏污。
当吸收制品为如图5所示的卫生巾时，与卫生巾等的典型情况一样，该卫生巾可具有设置在底片40的面向衣服侧上的女性内裤粘固剂。女性内裤粘固剂可为用于该目的本领域已知的任何粘合剂，并且可如本领域所熟知的那样，在使用之前由防粘纸覆盖。如果存在侧翼或护翼，则可将女性内裤粘固剂施用到面向衣服侧以便接触并粘附到使用者内裤的下侧。
顶片
在本申请中，顶片是与使用者皮肤接触的吸收制品的一部分。如本领域技术人员所公知的，顶片可接合到底片、吸收芯和/或任何其他层。通常顶片和底片彼此在一些位置直接接合(例如在吸收制品周边或靠近吸收制品周边处)，并且在其他位置通过使它们直接接合制品的一个或多个其他部件，从而间接接合在一起。
顶片可为柔顺的，感觉松软的，并且对使用者的皮肤无刺激。另外，顶片的一部分或全部可为液体可透过的，允许液体容易渗过其厚度。
顶片包括具有本公开的非织造基底的非织造层。顶片可以是包括非织造层的复合材料或层合体，该非织造层包括本公开的非织造基底。在各种构型中的任一种构型中，本公开的非织造基底旨在以孔朝向吸收制品的吸收芯的方式，来形成吸收制品的面向身体的表面的至少一部分。
顶片也可任选地包括用来向材料赋予颜色的着色剂诸如颜料、色淀、调色剂、染料、墨或其他试剂。本文合适的颜料包括无机颜料、珠光颜料、干涉颜料等。
如本领域通常所公开的，顶片的任何部分均可涂覆有洗剂和/或护肤组合物。
顶片包括多个孔，以便于流体和/或空气从中渗过。可确定至少主孔的尺寸，以实现期望的流体和/或空气渗透性能以及穿着者希望的其他性能。如果孔太小，流体或许不能通过孔，这是由于流体源与孔的位置没有对准或者由于例如稀粪便直径大于孔。如果孔太大，可被来自制品的“再润湿物”污染的皮肤面积增加。
顶片可包括多个压花以提供更像布料的外观。
顶片可由任何基重形成。然而，相对更高的基重(同时具有相对更大的表观厚度和蓬松度)也具有相对更高的成本。顶片的合适基重可为200gsm或更小，或15gsm至80gsm，或20gsm至70gsm，或15gsm至60gsm。
吸收芯
吸收制品的吸收芯用于储存在使用期间排出的体液。吸收芯可被制造成具有很多种尺寸和形状，并且可被成型以在产品的整个面上的不同的位置处具有不同的厚度、亲水性梯度、超吸收梯度，密度、或平均基重。
吸收芯可包括流体分配层以及流体存储层。流体分配层将所接收的流体向下并侧向转移，并且一般具有比流体存储层更高的渗透性和更低的毛细作用。
除了常规的吸收材料诸如绉纱纤维素填料、绒毛纤维素纤维、也称为透气毡的木浆纤维和纺织品纤维之外，流体存储层还常常包括吸收流体并形成水凝胶的超吸收材料。这些材料通常能够吸收大量体液并在适度压力下保留它们。吸收芯的流体存储层可包括分散在合适载体中的超吸收材料，诸如呈绒毛或硬化纤维形式的纤维素纤维。吸收芯的流体存储层可包括超吸收材料，并且不含呈绒毛或硬化纤维形式的游离纤维素纤维。
底片
覆盖吸收芯下侧的底片防止吸收芯中的流体润湿接触卫生巾的制品，诸如内衣。因此，底片可由液体不可渗透的薄膜或液体不可渗透但蒸气可渗透的薄膜/非织造层合体、微孔膜、开孔成型膜、或其他蒸气可渗透的或被赋予蒸气可渗透性但基本上不渗透流体的聚合物膜制成。
开孔非织造基底制造过程
本发明的开孔非织造基底可通过包括以下步骤的方法制造：在非织造纤维网上形成多个孔，以及向非织造纤维网施加能量以增加非织造纤维网的膨松度。在一个实施方案中，用于生产本发明的开孔非织造基底的方法包括以下步骤：提供从非织造辊退绕的非织造基底；在非织造基底上形成多个孔；并且然后向非织造物施加热以恢复非织造物的膨松度。
本发明的开孔非织造基底可经由包括以下步骤的过程制造：提供从非织造辊退绕的非织造基底；向非织造物施加热以恢复非织造物的膨松度；以及在非织造基底上形成多个孔。
孔成形工艺可经由本领域技术人员已知的各种工艺进行，诸如开孔工艺如针孔开孔、冲孔开孔和水喷射开孔。
图6是作为示例性孔成形工艺的机械开孔工艺的示意图。参见图6，非织造纤维网16穿过由一对辊500、两个相互啮合辊504和506形成的辊隙502，以形成开孔非织造纤维网16。辊504和506中的至少一个辊可被加热到高于构成非织造纤维网的纤维的熔点的温度。当纤维包含外皮/芯类型双聚物时，可将辊504和506中的至少一者加热到高于外皮聚合物的熔点的温度。
在一个实施方案中，第一辊504可在非织造纤维网16中形成孔32(与第二辊组合)。第一辊504可包括从第一辊504向外延伸的多个凸部。第一辊504上的凸部在大小、形状、高度、面积、宽度和/或尺寸上可以是各种各样的，这可确定孔32的大小、形状和尺寸。第二辊506可具有平坦表面。或者，第二辊506可包括与第一辊504的突起相互啮合的沟槽。
在另一个实施方案中，第一辊504可形成孔32(与第二辊组合)，并且第二辊506可在非织造纤维网16中形成凸部(与第一辊组合)。第一辊504可包括从第一辊504径向向外延伸的多个锥形形状的凸部。第一辊504还可包括形成于第一辊504的径向外表面中的多个凹部。第二辊506可包括从第二辊506径向向外延伸的多个穹顶形形状的凸部。第二辊506还可包括形成于第二辊506的径向外表面中的多个凹部。第一辊504上的凸部可具有与第二辊506上的凸部不同的尺寸、形状、高度、面积、宽度和/或维度。
本发明的开孔非织造物可以是重新蓬松的非织造物。重新蓬松过程是通过向非织造纤维网提供能量而使非织造纤维网恢复其膨松度的过程。重新蓬松过程可以经由本领域技术人员已知的各种方法来进行。热源包括烘箱、燃烧器或红外线辐射，从而产生热量以提高非织造基底的温度。随着温度升高，非织造基底内的纤维开始软化，并且至少一些纤维开始与纤维重新对齐和/或与纤维分离。重新对齐和/或分离纤维导致非织造基底的厚度增加，从而降低了非织造基底的密度。最终的重新蓬松厚度取决于温度和停留时间，停留时间是非织造基底在重新蓬松过程中暴露于升高的温度的总时间。
在一个实施方案中，可根据2019年9月5日提交的PCT/US2019/066455中公开的方法进行非织造物的重新蓬松。除非明确排除或以其他方式进行了限制，否则该PCT申请据此以引用方式并入本文。
该方法包括：沿纵向MD推进非织造基底，该非织造基底包括第一表面和相对的第二表面并且限定沿横向的宽度；提供第一红外线辐射源；引导非织造基底的第一长度沿第一方向推进，使得非织造基底的第一长度的第一表面与第一辐射源成面对关系；以及用来自第一红外线辐射源的红外线辐射照射非织造基底的第一长度的第一表面，其中非织造基底包括在第一辐射源上游的第一厚度，并且其中非织造基底包括在第一辐射源下游的第二厚度，其中第二厚度高于第一厚度。
参见图7，重新蓬松单元800可包括第一辐射源304a和第二辐射源304b，以及可移动轴线316，该可移动轴线可被构造为包括适于围绕旋转轴322旋转的外圆周表面320的横贯惰轮318。第一可移动轴线316可在第一位置和第二位置之间移动，以将非织造基底16放置成与第一辐射源304a和第二辐射源304b成面对关系(或将非织造基底16与该第一辐射源和第二辐射源隔离)。在操作中，第一导向辊324a可沿第一方向326将非织造基底16引导至横贯惰轮318，使得非织造基底8非织造基底16的第一表面202的第一长度L1与第一辐射源304a成面对关系，并且非织造基底16的第一表面202的第二长度L2与第二辐射源304b成面对关系。非织造基底16的第一长度L1可沿第一方向326推进经过第一辐射源304a，并且非织造基底16的第二长度L2可沿第二方向328推进经过第二辐射源304b。因此，第一辐射源304a用红外线辐射306a照射推进非织造基底16的第一表面202的第一长度L1。并且第二辐射源304b用红外线辐射306b照射推进非织造基底16的第一表面202的第二长度L2。继而，当活动轴线316处于第二位置时，红外线辐射306加热推进非织造基底16。如图7所示，在重新蓬松单元800上游的非织造基底16包括第一厚度C1，并且红外线辐射306加热基底，使得下游的非织造基底16的厚度增加至大于第一厚度C1的第二厚度C2。
在一些构型中，一些红外线辐射306可穿过非织造基底16，并且此类红外线辐射306可用于照射非织造基底16的其他部分。例如，如图7所示，可移动轴线316可将非织造基底16的第二长度L2从第一方向326重新引导，以在第二方向328上推进，使得非织造基底16的第一长度L1的第二表面204与非织造基底16的第二长度L2的第二表面204成面对关系。继而，来自第一辐射源304a的红外线辐射306a的一部分306aa可穿过非织造基底16的第一长度L1并远离非织造基底16的第一长度L1的第二表面204，并且可照射非织造基底16的第二长度L2的第二表面204。此外，来自第二辐射源304b的红外线辐射306b的一部分306bb可穿过非织造基底16的第二长度L2并远离非织造基底16的第二长度L2的第二表面204，并且可照射非织造基底16的第一长度L1的第二表面204。
应当理解，本文的重新蓬松单元800可被构造成将推进非织造基底加热至各种温度，并且可重新蓬松非织造基底以按各种量增加基底的厚度。例如，在一些构型中，重新蓬松单元800可将非织造基底加热至在约70℃至约110℃范围内的温度，具体地列出了在上述范围以及其中或由此形成的所有范围内的所有0.1℃增量。
孔成形过程和重新蓬松过程可有意识地进行，也可不连续地进行。
测试方法
1.厚度测试
使用热机械分析仪(TMA)、得自Mettler-Toledo AG(瑞士)的模块TMA/SDTA 1IC/600或等同物来测量在环境空气条件下非织造材料的局部厚度随所施加的力的变化。使用石英玻璃样本夹持器和具有直径为3mm的扁平圆形末端的石英玻璃测量探针，在压缩模式下进行测量。
如果非织造物以其原材料形式获得，则从原材料中切割尺寸为约8mm×5mm的样本。如果非织造物是吸收制品的部件层诸如顶片，则将该尺寸的非织造样本从吸收制品上移除，使用剃刀刀片从吸收制品的下面层切除部件层。如果需要，可使用不永久改变非织造样本组合物的性能的冷冻机喷雾(诸如Cyto-Freeze,Control Company,Houston TX)或其他合适的溶剂来从下面层移除顶片样本。对于开孔非织造物，从材料的不同区取样样本，从而允许分别在开孔区和非开孔区上进行测量。
可使用四氢呋喃(THF)作为溶剂，通过以下步骤将任何残余的粘合剂从样本中移除。
1)在通风橱中，将1升THF转移到3–4升烧杯中。
2)将样本浸入1升THF中。
3)将烧杯放在摇床上，轻轻搅拌15分钟，并且将样本再静置5分钟来保持溶液。
4)从THF溶液中取出样本，并且小心地从样本中挤压出THF溶液。
5)让样本在通风橱中风干最少15分钟。
将样本平放在样本夹持器上，使面向消费者侧暴露。调节样本位置，使得感兴趣区域位于样本夹持器的中心并待由探针测量。将测量探针向下移动到样本，并按照如下规定的逐步压缩(节段1-10)然后逐步恢复(节段11-19)的方法沿法线方向施加力。在TMA中同时以5次读数/秒的频率以规则的间隔来收集样本的局部厚度数据。
Figure BDA0003963299470000131
在0.005N的施加力或0.1psi的压力下在节段2的中点(即3s的时间点)处测量的样本厚度被记录为在0.1psi下的厚度。在0.08N的施加力或1.6psi的压力下在节段10的中点处测量的样本厚度被记录为在1.6psi下的厚度。在0.005N的施加力或0.1psi的压力下在节段18的中点处的恢复期间测量的样本厚度被记录为在0.1psi下的恢复厚度。分别准备和分析开孔区和非开孔区的总共三个基本上类似的重复样本。所报告的值是三个重复样本的算术平均值，精确至以μm为单位的整数。
0.1psi下的厚度比率是在压缩期间在0.1psi的压力条件下测量的非开孔区和开孔区之间的厚度比率。使用以下公式来计算透气指数和恢复透气指数。
透气指数(％)＝[(0.1psi下的厚度-1.6psi下的厚度)/1.6psi下的厚度]×100
恢复透气指数(％)＝[(0.1psi下的恢复厚度-1.6psi下的厚度)/1.6psi下的厚度]×100
2.压缩性能测试
(1)样本制备
为了获得非织造原材料样本，将材料平放在工作台上，使技术面侧朝上，并用剪刀剪出110mm×110mm正方形样本。技术面侧是当非织造物被用作吸收制品中的部件时旨在用作面向身体的表面的表面。
为了从吸收制品获得顶片非织造物的样本，从吸收制品移除110mm×110mm顶片样本，以吸收制品的纵向中心线和横向中心线的交点为中心。出于从吸收制品上移除顶片的目的，使用剃刀刀片围绕110mm×110mm面积的外周边将顶片从吸收制品的下面层切除。如果需要，可使用冷冻机喷雾(诸如Cyto-Freeze,Control Company,Houston TX)将顶片样本从下面层移除。测试前，样本需要在保持23℃±2℃和50％±5％相对湿度的室内调理至少4小时。
(2)压缩功
压缩功表示在压缩过程期间对样本所做的总功。获得根据公式(1)的压缩曲线的积分，其中Da是在零压力下的初始厚度，Dc是在最大压力下的最小厚度，F是测量的力，并且D是在压缩期间测量的厚度。
Figure BDA0003963299470000151
使用运行FTT系统软件(购自SDL Atlas)或等同物的织物触摸测试仪(FTT M293)来测量样本的压缩功。FTT包括五个模块，这五个模块可被同时激活并且根据样本记录来自样本的动态响应。它们包括压缩模块、热模块、弯曲模块、摩擦模块和表面模块。使用供应商提供的标准校准织物，根据制造商的说明校准仪器。所有测试均在保持在23℃±2℃和50％±5％相对湿度下的室内进行。根据FTT M293手册的操作说明执行测试程序。
将技术面侧朝上的110mm×110mm样本居中放置在下板上。压缩测试以单表面测试模式开始，并且样本将被上板向下推动，施加0-8470gf(即0-70gf/cm2)持续增加的法向力。
测量五个样本并计算压缩功或其任何子集，并且以平均值报告。
3.人造经液(“AMF”)制备
AMF由去纤维的羊血、磷酸盐缓冲盐水溶液和粘液组分的混合物构成，并且在23℃±1℃下具有7.15cSt至8.65cSt之间的粘度。
使用低粘度旋转粘度计(诸如具有UL适配器的Cannon LV-2020RotaryViscometer(Cannon Instrument Co.,State College,US))或等同物来执行AMF上的粘度。选择粘度范围内的合适尺寸的主轴，并且根据制造商操作和校准仪器。测量在23℃±1℃下且在60rpm下进行。报告结果，精确至0.01cSt。
去纤维的羊血
使用在无菌条件下收集的堆积细胞体积为38％或更大的去纤维的羊血(购自Cleveland Scientific,Inc.,Bath,OH,US)或等同物。
磷酸盐缓冲盐水溶液
磷酸盐缓冲盐水溶液由两种单独制备的溶液(溶液A和溶液B)组成。为制备1L溶液A，将1.38±0.005g磷酸二氢纳一水合物和8.50±0.005g氯化钠加入到1000mL容量瓶中，并加入蒸馏水至一定体积。充分混和。为制备1L溶液B，将1.42±0.005g无水磷酸氢二钠和8.50±0.005g氯化钠加入到1000mL容量瓶中，并加入蒸馏水至一定体积。充分混和。将450±10mL溶液B加入到1000mL烧杯中并在搅拌板上低速搅拌。将校准过的pH探针(精确至0.1)插入溶液B的烧杯中，并且在搅拌的同时加入足够的溶液A，以使pH达到7.2±0.1。
粘液组分
粘液组分为磷酸盐缓冲盐水溶液、氢氧化钾水溶液、胃粘蛋白和乳酸水溶液的混合物。加入到粘液组分的胃粘蛋白的量直接影响制备的AMF的最终粘度。胃粘蛋白的成功范围通常在38克至50克之间。为了制备约500mL的粘液组分，将460±10mL先前制备的磷酸盐缓冲盐水溶液和7.5±0.5mL的10％w/v氢氧化钾水溶液加入到1000mL重型玻璃烧杯中。将该烧杯放置在搅拌的热板上，并且在搅拌的同时，使温度达到45℃±5℃。称量预定量的胃粘蛋白(±0.50g)，并且缓慢地将其洒到已达到45℃的先前制备的液体中，而不团聚。盖上烧杯并继续混合。在15分钟内，使该混合物的温度达到50℃以上，但不超过80℃。在维持该温度范围的同时，在温和搅拌下继续加热2.5小时，随后从热板中取出烧杯并冷却至低于40℃。接下来加入1.8±0.2mL的10％v/v乳酸水溶液并充分混合。在121℃下将粘液组分混合物高压灭菌15分钟，并冷却5分钟。从高压釜中取出粘液组分的混合物，并且搅拌直至温度达到23℃±1℃。
允许羊血和粘液组分的温度达到23℃±1℃。使用500mL带刻度的量筒，测量粘液组分的整个批料的体积，并将其加入1200mL烧杯中。将等量的羊血加入烧杯中并充分混合。使用先前所述的粘度方法，确保AMF的粘度介于7.15cSt–8.65cSt之间。如果不是，则处置批料并且根据需要制成另一批料用于调节粘液组分。
除非旨在立即使用，否则合格的AMF应在4℃下冷藏。在制备之后，AMF可在4℃的气密容器中储存至多48小时。在测试之前，必须使AMF达到23℃±1℃。在测试完成之后，丢弃任何未使用的部分。
4.回渗测试
对于装载有人造经液(AMF)的吸收制品，测量回渗。
在分配6.0ml和12.0ml的AMF之后，测量在0.1psi压力下留在顶片上的流体量，即回渗。所有测试均在保持在23℃±2℃和50％±2％相对湿度下的实验室中进行。
将测试产品从所有包装中取出，小心不要在处理时按下或拉动产品。不要尝试使皱纹平滑。在测试之前，将测试产品在23℃±2℃和50％±2％的相对湿度下调理至少2小时。
将测试产品置于平坦的水平表面上，使主体侧面朝上，并在测试产品的中心装载透湿板，以在测试产品上施加0.25psi的压力。
参见图8A至图8E，透湿板9001由总体尺寸为10.2cm长乘10.2cm宽乘3.2cm高的树脂玻璃构建。沿板的长度延伸的纵向通道9007在板的顶部平面处深13mm且宽28mm，其中侧壁以65°向下倾斜至15mm宽的基部。中心测试流体井凹9009在板的顶部平面处长26mm，深24mm且宽38mm，其中侧壁以65°向下倾斜至15mm宽的基部。在测试流体井凹9009的底部处，存在“H”形测试流体贮存器9003，其通向板的底部以将流体引入到下面的制品上。测试流体贮存器9003具有25mm的总长度(“L”)、15mm的宽度(“W”)和8mm的深度(“D”)。贮存器的纵向腿部宽4mm并且具有半径9010为2mm的圆形端部。腿部相隔3.5mm。中心支柱具有3mm的半径9011，并且容纳相隔6mm的相对电极9004。贮存器的侧面在由15mm的总宽度W界定的14mm的半径9012处向外成弓形。位于侧向通道外侧的两个井凹9002(80.5mm长×24.5mm宽×25mm深)填充有铅粒以调节板的总体质量，以向测试区域提供0.25psi(17.6gf/cm2)的约束压力。电极9004嵌入板9001中，从而将外部蕉形插座9006连接到流体贮存器9003的内壁。电路间隔定时器插入到插座9006中至流体贮存器9003的内壁9005。
使用移液管在2秒内通过透湿板的开孔小心地将3.0ml的AMF分配到测试制品的中心。一旦获得涌流，就移除板并启动定时器3分钟。在移除板之后，使用彩色扫描仪HPScanjet G4010或等同物快速获取测试产品的顶片的图像，并且在每次扫描之后清洁扫描仪表面。在下面的污渍面积测试中，将对图像进行分析以测量顶片上的污渍面积。在3分钟结束时，将预先称重(称为“干重”)的5片滤纸(典型的实验室滤纸，例如Ahlstrom#63212.7cm×12.7cm滤纸)置于用流体污染的区域的近似中心的顶部上。施加所需的质量以在测试产品的顶部上产生0.1psi的压力，并将其在压力下保持5秒。再次称量滤纸(称为“湿重”)。滤纸的湿重和干重之间的差值为在流体添加量下的光压回渗。
重复上述步骤，直到将总共12.0ml的流体分配到测试产品上。对于6.0ml和12.0ml的涌流水平，报告回渗值，精确至0.001克。
以类似的方式，针对待评估的每个测试产品测试总共三个重复样本。将光压回渗报告为重复样本的算术平均值，精确至0.001克。
5.污渍面积测试
对于6.0ml和12.0ml的涌流水平，在上述回渗测试中获得的测试产品的顶片图像上测量由于留在顶片上的流体而在吸收制品的顶片上可见的污渍的面积。
使用图像分析程序诸如Image J软件(版本1.52p或以上，National Institute ofHealth,USA)或等同物进行图像分析。图像需要用标尺图像进行距离校准以给出图像分辨率，即7.95像素每毫米。
在Image J中打开顶片图像。根据图像分辨率设置比例。裁剪中心区域中的图像，以在多个垫层上可见的全部污渍区域周围进行最小边界矩形选择。将图像类型转换为8位。应用高斯模糊滤波器以通过Sigma(半径)为2的高斯函数平滑图像。然后使用“最小”阈值处理法将经滤波的8位灰度图像转换为二进制图像，以找到顶片上的污渍区域(由于留在顶片上的流体引起)相对于来自后续层的较浅颜色的污渍区域的边界。
获得顶片上所选污渍区域的面积并将其记录为顶片污渍面积，精确至0.01cm2。对三个基本上类似的平行制品重复该完整过程。所报告的值是顶片污渍面积的三次单独记录测量值的平均值，精确至0.01cm2。
实施例
实施例1.非织造基底制备
非织造物1-9：根据下表1生产由2旦尼尔PET/PE芯/外皮型双组分纤维制成的梳理透气非织造物，使用常规工艺生产。就开孔非织造物而言，将所获得的梳理透气非织造物放入包括一对辊的机械开孔工艺中以获得开孔非织造基底。对于重新蓬松，将开孔非织造基底转移到重新蓬松单元，并通过向非织造基底提供温度为约80℃～约110℃的热空气，或用来自辐射源的红外线辐射照射非织造基底来进行重新蓬松，以使第一区域中的厚度为初始厚度的至少1.2倍。
非织造物10：生产具有由2旦尼尔PET/PE芯/外皮型双聚合物纤维制成的顶层非织造物和由2旦尼尔PET/PE芯/外皮型双组分纤维和6旦尼尔PET纤维制成的底层非织造物的50gsm梳理透气非织造物。将非织造物放入包括一对辊的机械开孔工艺中以获得具有图3所示孔图案的开孔非织造基底。
表1
Figure BDA0003963299470000191
表1(续)
Figure BDA0003963299470000192
实施例2.非织造基底测试
如下所述评估所得非织造基底。根据测试方法下的厚度测试来测量非织造物的厚度。根据测试方法下的压缩性能测试来测量非织造基底的压缩功。所有结果示于下表2中。
表2
Figure BDA0003963299470000193
表2(续)
Figure BDA0003963299470000201
实施例3.吸收制品
使用普通的第二顶片、吸收芯和底片来制备作为示例性吸收制品的卫生巾1-4，其具有由根据上述实施例1的非织造基底制成的顶片。使用普通的第二顶片、吸收芯和底片来制备作为示例性吸收制品的卫生巾5和6，其具有由根据上述实施例1的非织造基底制成的顶片。卫生巾5和6中的第二顶片和吸收芯与用于卫生巾1-4的第二顶片和吸收芯不同。
根据上述测试方法下的回渗测试和污渍面积测试来测量卫生巾样本的回渗感和污渍感，并示于表3中。卫生巾1-4在同一批次中测试，并且卫生巾5和6在不同的批次中测试。
表3
Figure BDA0003963299470000202
与卫生巾1和3相比，具有由根据本发明的非织造基底制成的顶片的卫生巾2和4具有显著改善的回渗。此外，卫生巾2和4具有比卫生巾1和3低得多的污渍感。
与卫生巾6相比，具有带非成簇的孔的非织造顶片的卫生巾5在回渗感或污渍感方面没有显示出改善。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制，否则将本文引用的每篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或申请，全文均以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求书中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (19)

1.一种开孔非织造基底，包括：
第一区域，所述第一区域具有第一厚度，
第二区域，所述第二区域包括多个孔并且具有第二厚度，
其中所述第一厚度与所述第二厚度的比率为至少约1.35，如根据厚度测试所测量的，并且
其中所述第一区域具有不小于约270％的透气指数，如根据厚度测试所测量的。
2.根据权利要求1所述的开孔非织造基底，其中所述第一区域具有不小于约160％的恢复透气指数，如根据厚度测试所测量的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的开孔非织造基底，其中所述非织造基底是重新蓬松的非织造物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的开孔非织造基底，其中所述第二区域包括至少一个孔，所述至少一个孔具有至少三个相邻孔，其中所述一个孔和所述至少三个相邻孔中的每个孔具有不大于约3mm的边到边间距。
5.根据前述权利要求中任一项所述的开孔非织造基底，其中所述非织造基底具有不小于约700gf×mm的压缩功，如根据压缩性能测试所测量的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的开孔非织造基底，其中所述非织造基底具有在约15gsm至约75gsm范围内的基重。
7.一种重新蓬松的开孔非织造基底，包括：
第一区域，所述第一区域不包括孔，
第二区域，所述第二区域包括至少一个孔，所述至少一个孔具有至少三个相邻孔，其中所述一个孔与所述至少三个相邻孔中的每个孔之间的边到边间距不大于约3mm。
8.根据权利要求7所述的开孔非织造基底，其中所述第一区域具有不小于约270％的透气指数，如根据厚度测试所测量的。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的开孔非织造基底，其中所述非织造基底具有在约15gsm至约75gsm范围内的基重。
10.根据前述权利要求中任一项所述的开孔非织造基底，其中所述第二区域包括高度热熔的纤维。
11.根据前述权利要求中任一项所述的开孔非织造基底，其中所述多个孔的周边中的纤维比所述第一区域中的所述纤维更多地被压缩和热熔。
12.一种吸收制品，包括液体可渗透的顶片、液体不可渗透的底片、设置在所述顶片和所述底片之间的吸收结构以及根据权利要求1至11中任一项所述的开孔非织造基底。
13.根据权利要求12所述的吸收制品，其中所述顶片包括根据权利要求1至11中任一项所述的开孔非织造基底。
14.根据权利要求12所述的吸收制品，其中所述底片包括根据权利要求1至11中任一项所述的开孔非织造基底。
15.一种用于制造开孔非织造基底的方法，包括以下步骤：
在非织造纤维网上形成多个孔，以及
向所述非织造纤维网施加能量以增加所述非织造纤维网的膨松度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述开孔非织造基底包括：
第一区域，所述第一区域具有第一厚度，
第二区域，所述第二区域包括多个孔并且具有第二厚度，
其中所述第二区域包括至少一个孔，所述至少一个孔具有至少三个相邻孔，其中所述一个孔与所述至少三个相邻孔中的每个孔之间的边到边间距不大于约3mm。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述第一厚度与所述第二厚度的比率为至少约1.35，如根据厚度测试所测量的。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中所述第一区域具有不小于约270％的透气指数，如根据厚度测试所测量的。
19.一种用于制造开孔非织造基底的方法，包括以下步骤：
向所述非织造纤维网施加能量以增加所述非织造纤维网的膨松度；以及
在非织造纤维网上形成多个孔。
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