CN1159783A - 纤维网、其制造方法和设备以及包含纤维网的吸收制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纤维材料,包括纤维层合材料,其中第一纤维层(12)包含由一种热塑性材料制成的许多短纤维或连续长丝,第二纤维层(22)包含由两种或更多种热塑性材料或者其他材料制成的许多短纤维或连续长丝。将两层按一种其中开有细孔(30)的间隔粘合图案(18)粘合在一起,制成一种纤维层合物,这种层合物具有,当置于同人体皮肤接触时,改进的液体分散和控制能力,以及更好的舒适及柔软性。本发明在另一方面公开一种纤维材料,其中包含由一种或多种热塑性材料制成的许多短纤维或连续长丝的单一纤维层,该层按一种其中开有细孔的间隔粘合图案粘合在一起制成一种纤维网,这种纤维网具有改进的液体分散和控制能力,以及通网及透气等特性。
Description
相关申请
本申请系申请日1993年11月8日的共同未决国际申请PCT/US93/10749的部分继续,其中指定国为美国。指定美国的国际申请PCT/US93/10749又是申请日1992年11月6日的共同未决美国序列申请07/973,146的部分继续申请。本申请还与申请日1992年11月6日的共同未决美国序列申请07/973,145相关。
发明背景
一般而言,本发明涉及适用于吸收、分配和保持体液的制品,例如用即弃尿布、卫生巾、失禁穿戴物等制品中的纤维网及纤维网层合物,以及其制造方法及设备。更具体地说,本发明涉及液体分配及控制以及空气流通性能上有改进的、接触人体皮肤时更为舒适和柔软的包括非织造布层合材料在内的非织造布材料,同时涉及当置于吸收制品内部结构之内时透液及控液性能上有改进的非织造布材料及非织造布层合材料。
非织造布材料,例如纺粘纤(维)网及梳理纤网,已被广泛地用作用即弃吸收制品的贴身衬里。典型地说,非常稀松的多孔衬里构造被用来使液体迅速地透过其本身,以便使穿戴者的皮肤不与衬里下面被打湿的吸收(剂)芯子接触。另外,其他层材料,例如用厚实、膨松的布料制作的材料,被夹在衬里与吸收剂垫之间,为的是减少倒流。
Raley的美国专利第4,761,322号公开了一种纤网层合物,其中质地柔软的纤网层与结构整体性较强的邻接层互相层合在一起,这样,柔软质地层可用来作为接触皮肤的表面,而与之邻接的层则为层合物提供机械强度和整体性。该专利的层合物包括:第一纤维层,该层是通过例如将该第一层送过第一加热花纹辊和一个光辊形成的辊隙之间,按第一种间隔粘合图案被图案粘合制成的;以及第二纤维层,它是通过例如将第一及第二层送过由第二加热花纹辊和一个光辊形成的辊隙,按第二间隔粘合图案被图案粘合制成的。第二粘合图案还进一步在第一与第二层之间造成许多结合点,而第一粘合图案则不产生这种结合点。
Marsan等人的美国专利号4,392,862公开了一种吸收性用具,包括面层元件、支承元件、吸收剂芯子及衬底层。面层元件是一种由疏水热塑性纤维制成的可透过流体的未粘合梳理纤网。该面层元件在一定间隔的粘合区与稀松聚酯非织造布或单丝纱布制成的可透流体支承元件粘合在一起。
Cunlbers在美国专利第4,088,726号中公开了一种制造非织造布的方法,其中将可热粘合材料的非织造纤网送过同时运转的压花辊之间的辊隙,二辊中至少一个辊是带加热的,一个压花辊的表面花纹由许多连续的棱面组成,而另一个压花辊的表面花纹由许多孤立的凸起棱面构成,在同时处于辊隙时,这些凸起的面积矩心分布在与最近的连续棱面纵向轴线间距离不同的位置,这样,在辊隙内,彼此相对的各个棱面相互重叠的程度就各不相同。
尽管非织造布材料的种类有了如上所述的发展,然而始终存在着对这样一类非织造布材料的需要,即当它们用作用即弃吸收制品中的贴身层时,能提供较大的吸液量、较好的分配能力和较好的空气流通,以便使穿戴者皮肤有更大的表面干爽和舒适感。还存在着对这样一种非织造布材料的需求,当与穿戴者皮肤相接触时它能表现出更大的柔软性和舒适性。另外,还存在对这样一种非织造布材料的需求:当放在吸收制品的内部结构中时,具有更好的透液性和控液能力。
发明简述
本发明涉及非织造布材料,包括非织造布层合材料,其中包含由一种热塑性材料制成的许多短纤维或连续长丝的第一非织造布层,与包含由两种或更多种热塑性材料制成的许多短纤维或连续长丝的第二非织造布层,按一种间隔图案粘合在一起,其中还开有许多细孔,制成的非织造布层合物具有改善的液体分配及控制特性,以及当接触到身体皮肤时更好的舒适和柔软感。还公开一种制造这种非织造布层合物以及包含这种非织造布层合物的吸收制品的方法和设备。
本发明的另一个方面提供一种非织造布材料,包含由一种或多种热塑性材料制成的许多短纤维或连续长丝的单层非织造布,按间隔粘合图案粘合,其中开有许多细孔,制成的非织造纤网具有更好的液体分配和控制性能,以及空气流通性和透气性。还公开一种制造这类非织造布材料以及包含这类非织造布材料的吸收制品的方法及设备。
附图简述
本发明的非织造布材料,通过参考下文的本发明实施方案叙述并结合附图,将会得到更好的理解。
图1是按照本发明的非织造布层合材料的局部剖面透视图;
图2是图1非织造布层合材料沿该图A-A线的断面正视图;
图3是表示用于按照本发明的非织造布层合材料成形的工艺设备示意图;
图3a是用于按照本发明的非织造布层合材料成形的热粘合辊透视图;
图3b和3c是图3a热粘合辊外表面局部放大视图;
图4是一个用即弃尿布的断面图,包括位于该尿布一侧的本发明非织造布层合材料,它将紧贴婴儿的身体;
图5是一幅本发明非织造布层合材料的开孔粘合区局部显微照片(放大倍数13.2、工作距离12毫米、加速电压5KV),其中非织造布层合材料的第一层面朝观图者;
图6是一幅本发明非织造布层合材料的开孔粘合区局部显微照片(放大倍数28.7、工作距离12毫米、加速电压5KV),其中非织造布层合材料的第二层面朝观图者;
图7是用于评估本文描述的这种非织造布层合材料的流体吸入量及倒流量测试设备透视图;
图8是图7的断面视图;
图9是用于评估本文描述的这种非织造布层合材料的流体倒流量测试设备透视图;
图10是图9的断面视图;
图11a是一个用即弃尿布部分切去的俯视图,包括紧靠体侧衬里内表面的本发明非织造布层合材料,该衬里介于由一对挡液片组成的外加边条之间;
图11b是图11a用即弃尿布的断面视图,其中该挡液片远端边缘处的弹性元件将该挡液片断面收紧,以致使该断面离开体侧衬里而处于大体竖直的位置;
图11c是图11a用即弃尿布的透视图,其中腿部弹性件与挡液片弹性件使尿布的侧边富裕部分(出边)和挡液片的远端边缘收紧并起摺;
图12是按照本发明的单层非织造布材料的透视图;
图13是图12的非织造布材料沿其13-13线的断面侧视图。
发明详述
一般地说,本发明涵盖这样一类纤维布或纤维材料,包括层合的纤维布或材料,它们是按一种间隔图案粘合的,在所述粘合图案的某些粘合区内开有细孔。
在本发明的一个具体实施方案中,按照本发明制成的纤维层合物包括,含有由一种或多种热塑性材料做成的许多短纤维或连续长丝的第一纤维层,以及由两种或更多种热塑性材料做成的许多短纤维或连续长丝的第二纤维层。该第一层及第二层,都可以是非织造纤网,按一种间隔粘合图案结合而成纤维层合物,这种图案粘合,例如可在一对外表面带有凸起粘合花纹的加热压花或粘合辊之间进行热粘合来实现。这种间隔排列的粘合图案(花纹)既使第一与第二层结合成具有高度整体性的结构,又不丧失该第一层的柔性及表面的柔软质感或成品纤维层合物的膨松性。在间隔粘合区开出的细孔提高了该纤维层合物的液体分配能力和强化了空气透过各层进行循环。
按照本发明制成的纤维材料或层合物具有更高的吸液量和分配能力以及空气流通等特性,从而使成品与人体皮肤接触时表面感觉更干爽、更舒适。本发明的纤维材料或层合物还提供一种膨松的填充构造,它让使用者感觉更舒适、更柔软。当把本发明的纤维材料或层合物放到吸收制品的内部构造中时,能发挥更好的透液和持液作用。本发明的其他属性和优点,在读过下面的公开内容和所附的权利要求之后,将会一目了然。
在本文中所使用的“非织造纤网”及“非织造布层”这些术语,指的是一种维网或层,具有由一根根的纤维或长丝以无规的方式互相纠结而成的构造。非织造纤网,正如本领域一般技术人员所知,过去已经有人制造出来,例如可采用下列的方法:熔喷、纺粘、空气铺网、湿法铺网、干法铺网、干燥短纤维经梳理成网等方法。虽然非织造纤网可用于实施本发明,然而本发明不应被视为仅限使用非织造纤网,其他合适的纤维构造也可以使用。
下面,将结合本发明纤维材料在用即弃吸收制品中的应用来说明本发明纤维材料,然而应当领会到,本发明的全部可能用途不一定局限于这类用即弃吸收制品。本文所使用的“用即弃吸收制品”一词指的是用来吸收和保持人体流出物并在一段有限的使用时间之后就准备丢掉的制品。这种制品可以贴着或紧靠穿戴者身体使用,以便吸收和保持从身体排出的各种各样的流出物。
现在来看图1,上面表示出本发明一个实施方案的局部透视图。非织造布材料10包括第一非织造布层12和第二非织造布层22。第一层12有一个上表面14和一个下表面16,第二层22有一个上表面24和一个下表面26。在该实施方案中,在表示出的实施方案中,按间隔粘合图案18排列的许多热熔结点贯通了非织造布材料10的整个厚度,从而在第一层12与第二层22的界面20处将两层纤维热熔结或粘合在一起。第一与第二层的粘合,基本上局限于粘合区18。就是说,在粘合区18以外的第一和第二层的区域19里,各层内部的纤维仅仅借助因热能引起的纤维熔融彼此轻微地粘合在一起。因此,各个粘合区18之间被轻微粘合区19分开或“间隔”开。另外,如同该实施方案所示,在粘合区18范围内,形成了细孔30,使非织造布材料10的液体分布速率和空气流通得到改善。
本发明的第一和第二纤维层可以各自用任何合适的天然或合成纤维制成为任何合适的构造,尽管在该附图中表示出的实施方案中,这些纤维被做成了非织造布的层状物。一般而言,本发明的每个非织造布层可以用不连续纤维、连续长丝或二者的混合物来制作。该实施方案中每一层的制作方法,采用的是干法短纤维工艺,或者更具体地说,是本领域一般技术人员都知道的梳理纤网技术。虽然采用梳理纤网技术来成形本发明的各个层是有利的,但是纺粘、熔喷、空气铺网以及其他为本领域一般技术人员所知道的生产不连续纤维及连续长丝的技术,均视为属于本发明范围之内。适合于用来实施本发明的梳理纤网,其中纤维的构型可以是彼此排齐的或不排齐的。传统的梳理机,即正如本领域一般技术人员所知道的,可以用来生产本发明的各个层。
在本发明的两层中都使用市售的热塑性聚合物材料可能是有利的。这类聚合物的例子,仅供说明的目的,例如有聚烯烃、聚酰胺、聚酯等等。这些纤维可以具有任何合适的形态,可以包括中空或纱芯纤维、异形纤维、双组分纤维或高吸收性颗粒浸渍纤维。
在图1所示的实施方案中,非织造布10的第一非织造布层12是一种用热塑性聚丙烯纤维制成的粘合梳理纤网。该非织造布的第二非织造布层22是一种用聚丙烯和聚酯纤维的共混物制成的基本未粘合或未粘合的梳理纤网。本文使用的“基本未粘合”,意思是纤网中的纤维就纤网的加工目的而言已被足够牢靠地粘合在一起了,然而就提供最终使用时所需要的强度及整体性而言,其粘合牢度则又是不够的。本文使用的“未粘合”,意思是纤网中的纤维未曾采用机械、热或化学的手段粘合在一起。第二层22中不同种类热塑性纤维的比例,可以根据该非织造布材料最终预定用途的需要进行调整。例如,以第二层22的总重量为基准,聚丙烯对聚酯纤维的比例可以在约70∶30~约25∶75之间变化,而就表示出的实施方案而言,该比例为40∶60。
本发明的一个重要优点在于,某些用于非织造纤网时由于各种各样原因可能不具有最佳性能的材料,当用于本发明与采用一种或多种不同材料制成的纤网一起使用时,能产生出较好的的综合性能。例如,用聚丙烯及聚酯纤维制成的未粘合或基本未粘合非织造布层,对某些非织造纤网用途来说,可能认为是过软、过弱了。然而,在本发明如下的公开中,由聚丙烯与聚酯纤维的适当共混物制成的非织造布层可以被粘合到一种强度较大的非织造纤网上,例如一种聚丙烯纤维的粘合层上,从而制成较为理想的非织造布层合物。
包括本发明非织造布10的纤维层的纤维尺寸、单位重量及密度,还可以根据预定用途来很方便地调整。在本发明的一种用途中,该非织造布材料可以作为用即弃吸收制品面朝身体的层,在该衬里与外罩之间夹着一个吸收剂芯。这种用即弃制品,仅举个例子,可以包括尿布、训练裤、卫生巾、失禁穿戴物等等。当用作这类用途时,第一层12的聚丙烯纤维,可以细至约1.0旦(直径12.5微米),又可以粗至约3旦(21.6微米),其卷曲状态的纤维长度可以从约1.25英寸(31.75毫米)至约2.5英寸(63.5毫米),不过,从使用者的舒适考虑,理想的是,纤维旦数为约2旦(17.6微米)~约2.2旦(18.5微米),卷曲纤维长度为约1.5英寸(38.1毫米)。(技术上已知,卷曲特性是纤维种类、直径及密度的函数。)在这类用途中,要与人体皮肤相接触并作为衬里层的第一层12内所含聚丙烯纤维的纤度越细,做成的第一层12表面质感就越柔软。第二层22中的聚丙烯纤维可以但不一定,与第一层12中的聚丙烯纤维相同。第二层中的聚酯纤维可以从3旦(17.5微米)到约9旦(30.4微米),其卷曲纤维长度从约1.25英寸(31.75毫米)到约3英寸(76.2毫米),而以6旦(24.8微米)、卷曲纤维长度约2英寸(50.8毫米)的聚酯纤维为合适。虽然不拟囿于任何特定的理论,但本发明人目前相信,使用不同种类的纤维能提高第二层22对液体的芯吸作用及分配性能。第一层12中的纤维,由于直径相同,故倾向于在单一平面内形成大小相近的孔,然而第二层22中的纤维,由于直径不同,倾向于在多个平面内形成尺寸不一的孔。据信,由于第二层22中在多个平面上存在着尺寸不同的孔,就加强了液体沿着整个第二层22的芯吸作用,以及液体被吸入第二层22的数量和透过它进行分配的能力。目前还相信,聚酯纤维的回弹是导致本发明非织造布层合物的液体控制及空气流通特性改善的一个原因。因此,在这类用途中,第二层22对透过非织造布材料10进入吸收制品吸收芯的液体,起着缓冲层或暂时储存的作用。
本发明的非织造布材料10,其单位重量可以为约25克/平方米(0.7盎司/平方码)~约78克/平方米(2.3盎司/平方码),厚度约0.03英寸(0.76毫米)~约0.08英寸(2.03毫米)以及密度约0.020克/立方厘米~约0.050克/立方厘米。密度是利用如下公式确定的:
单位重量(克/平方米)X 0.0000394/厚度(英寸)=密度(克/立方厘米)
例如,在表示出的实施方案中,非织造纤网10的单位重量可为约47克/平方米(1.4盎司/平方码)~58克/平方米(1.7盎司/平方码),厚度可为约0.04英寸(1.02毫米)~约0.06英寸(1.52毫米),密度可为约0.030克/立方厘米~约0.045克/立方厘米。
非织造布材料的单位重量是采用一种测量非织造布材料试样重量的装置测定的。每个试样的面积不小于4平方英寸(2580平方毫米)。将每个试样裁下,展平以消除折叠和皱纹,然后在天平上秤重至0.01克的精度。然后,用试样面积除试样重量算出单位重量。
在测量非织造布材料10的厚度时,采用的装置对非织造布材料试样施加了0.05磅/平方英寸(35.15千克/平方米)的恒定荷重压力。每个试样测量至少5×5英寸(127×127毫米)的面积。裁下试样,展平以消除折叠和皱纹,尽量对中地放在直径3英寸(76.2毫米)的圆形胶质玻璃压脚下面,然后将压脚放下,压在试样上。记录下每个试样的厚度,精确到0.001英寸(0.0254毫米)。
尽管在供选择的实施方案中,在粘合到第二层22上去以前的第一层12的单位重量及密度可能要联系到第二层22的对应参数有所变化,但表示出的实施方案所含第一层12,其单位重量低于而密度高于第二层22。第一层的单位重量可以在约0.4盎司/平方码(16克/平方米)~约0.8盎司/平方码(28克/平方米)之间,而以约0.5盎司/平方码(18克/平方米)~约0.6盎司/平方码(22克/平方米)为好;第二层的单位重量可以在约0.7盎司/平方码(24克/平方米)~约1.02盎司/平方码(35克/平方米)之间,而以约0.9盎司/平方码(32克/平方米)为好。第一层的密度可以在约0.05克/立方厘米~约0.065克/立方厘米之间,而以约0.055克/立方厘米为好;第二层密度可以在约0.024克/立方厘米~约0.045克/立方厘米之间,而以约0.035克/立方厘米为好。
现在来看图2,其中表示出上述本发明非织造布材料10的实施方案的断面视图,包括第一非织造布层12和第二非织造布层22。构成间隔粘合图案18的一系列粘合点贯通各个层的整个厚度,并且在粘合区18内的界面20处将第一层12粘合到第二层22上去。下面,将说明形成间隔粘会图案18的方式。
可以用任何一种合适的方法将单独的第一与第二层彼此在界面处粘合起来形成间隔粘合区18,从而生产出具有液体控制、空气流通及本文所描述的其他各种性能的非织造布材料10。包括使用一对加热压花辊的热粘合被视为形成这种粘合图案的一种有用的方法,下面将更详细地描述这种方法。
本发明认为可以按各种各样的顺序将单独的层粘合起来。例如,在第一步操作中,可以成形第一层12并将其粘合起来,在第二步操作中,成形第二层22,然后在进一步操作中,将其与第一层12粘合在一起。替代地,可以在第一步操作中,成形第一层12,在第二步操作中,成形第二层22,然后在又一个分开进行的操作中,将各层粘合在一起,在这同时也使第一层12中的纤维互相粘合。第二层22的热塑性纤维,它起初是未粘合或基本未粘合的,在被成形为非织造布层合材料10的时候,就具备了一定程度的热粘合,这一点,下面将进一步说明。
在表示出的实施方案中,第一层12的纤维具有比第二层22的纤维更大的粘合程度。例如,第一层12可以这样来热粘合:将层12送过一对具有传统构造的粘合辊(即一个刻花辊,一个光辊)之间的辊隙,辊的加热温度在270°F(132℃)~300°F(149℃),而以275°F(135℃)~285°F(141℃)之间为好。采用热粘合时用以粘合层12的合适温度将根据旋转表面的速度和粘合辊直径以及所使用的热塑性纤维种类来调整。第一层12也可以代之以用其他已知的粘合方法来粘合,例如用图案粘合剂粘合、针刺或水力或空气喷嘴缠结使纤维粘合。在本实施方案中,第一层12的密度高于第二层22。这样,第一层12,由于具有高于第二层22的结构整体性和机械强度,故可作为第二层22的衬底。
在间隔粘合区18内第一层12与第二层22之间的粘合程度,可以通过改变粘合面积百分率加以控制,它指的是粘合区内粘合点所占据的各层之间界面的表面积。因此,如同图1和2所示,第一层12与第二层22之间的界面有一个分布在其整个表面的、由间隔排列的粘合点构成的图案18,而由粘合区18所占据的表面积与界面20的总面积之比便是界面20的粘合面积百分率。在表示出的实施方案中,非织造布层合物的粘合面积百分率可在约1%~约6%之间,而以2%~约4%为好。虽然在本实施方案中表示出了一种六角形(蜂窝状)粘合图案,但本发明也涵盖其他适合用在本发明非织造布材料中的几何图形、非几何图形、重复及非重复的粘合图案。
图3是用于本发明非织造布层合材料上述实施方案成形的设备示意图。上面已经指出,传统梳理机,例如美国专利第3,604,062及3,604,475号公开的,均可用来生产本发明的各个层。如图所示,第一梳理机42将第一层12铺在移动的皮带40,同时,第二梳理机52在第一层12上面铺设第二层22。这样,在该两层通过整个成形工艺的过程中,第一层12就起到第二层22的衬底作用。
任选地,可以让这两层通过一对压实辊,将纤维网轻轻地压实,以便增强纤网的整体性,以便更有利于进一步的加工。还可以让两层之一或全部通过一种使纤网中的纤维取向的设备,以便使机器方向(MD)及横向(CD)的材料强度达到最佳化。本文所说的机器方向(MD)指的是铺网铺列的方向(图3中从左到右),而横向(MD)指的是垂直于铺网方向的轴线。本发明非织造布层合物的MD强度必须足够高(至少约900克/英寸(354克/厘米)~约2700克/英寸(1062克/厘米),而以至少约1300克/英寸(512克/厘米)为好),以便使非织造纤网在用于生产例如尿布的用即弃吸收制品的高速制造过程中不致破裂。
该两层非织造纤网继而通过两个粘合辊60和70。在图3及3a所示的实施方案中,这两个粘合辊都带有加热并在其外表面带有凸起(阳)的粘合花纹。下辊60的表面带有间隔排列的花纹62,而上辊70表面带有凸起的粘合点72。在替代的实施方案中,粘合辊的相对位置可以反过来。本发明的一个特征是,可以采用外表面带有彼此不同的阳或凸起粘合花纹的两个热粘合辊,以便在将各个非织造布材料层粘合在一起时能创造出间隔的粘合图案。
随着这两个非织造布层12和22通过加热辊60与70的辊隙,由于热的作用形成许多贯通每一非织造布层厚度大部分的纤维粘结点,从而形成不连续压实粘合区18,致使每一层都变得稳定。压实或粘合区18的厚度,虽然取决于层12和13各自的厚度,但在本文表示出的实施方案中,其值可在约50微米~约150微米之间,实际使用的为约70微米~约110微米。非织造布材料10的压实粘合区按照粘合图案18分布,它是借助两个加热辊60和70的表面凸起粘合花纹之间的接触点形成的,粘合点之间则是成片的轻微粘合纤维体19。
粘合区18内细孔30的形成是借助加热粘合辊60和70的表面凸起花纹之间的接触点形成的,下面将更详细地说明。虽然细孔30的精确尺寸及形状不是本发明人考虑的关键问题(见图5及6),但在本发明中使用的细孔平均直径为约8微米~约580微米或稍大可能是有利的,而以细孔平均直径为约29微米~约277微米为好。如同图5及6所示,这些细孔30中沿着整个非织造布层合材料10的厚度基本上不含有纤维,从而为液体通过非织造布材料10提供了不带弯曲的通路。因此,细孔30能让液体迅速经过第一层12吸入并进入第二层22,最终进入吸收制品的吸收芯。据观察,液体主要是沿着开孔的粘合区18从与非织造布材料10的接触点流走的,这些区起到液体的渠道作用。细孔30的作用应当与层12及22内都纤维与纤维之间形成的孔区别开来,后者既不够大,又弯弯曲曲,因此不能迅速地吸入和分散液体。综上所述,展示了一种非织造布10,它带有间隔粘合区18,以及其间的轻微粘合区19,在该粘合区18内形成了许多细孔30。
关于粘合辊表面上采用的各种凸起花纹之间的具体组合,有两个值得注意的参数,即粘合辊凸起粘合区的尺寸和粘合区与粘合区之间的距离或间距。这两个参数合在一起影响到非织造布材料10的粘合面积百分率,这一点上面已经讲到。重要的是,该粘合面积百分率应足够大,以保证就预定的用途而言,该纤维具有足够的整体性。另一方面,同样重要的是,该粘合面积百分率不应过大,因为粘合面积百分率越大,纤网的柔软性就越差。本实施方案的下辊60的粘合面积百分率(凸起花纹62的表面积与下辊60的总外表面积之比)可在约9%~约20%之间,而以约18%~约19.5%为好。本实施方案的上辊70的粘合面积百分率(凸起粘合点72的表面积与上辊70的总外表面积之比)可在约10%~约30%之间,而以约11%~约20%为好。上面已经说到,非织造布层合材料10的粘合面积百分率,它是上辊与下辊粘合面积百分率的数学乘积,可以在约1%~6%之间,而以约2%~约4%为好。
更为重要的是,这两个粘合辊的凸起粘合花纹要配合起来,以便使粘合区内的细孔数目达到优化。在图3a、3b及3c中表示出的实施方案中,下辊60外表面64上的凸起粘合花纹62的宽度可在约0.04英寸(1.0毫米)~约0.08英寸(2.0毫米)之间,而以宽度为约0.07英寸(1.8毫米)为好;凸起花纹62的根部66的宽度可在约0.06英寸(1.6毫米)~约0.12英寸(3.1毫米),而以0.11英寸(2.8毫米)为好。本实施方案中下辊60的凸起粘合花纹62的平均雕刻深度为约0.04英寸(1.0毫米),这也是凸起粘合花纹62的外表面64与根部66之间的距离。下辊60的凸起粘合花纹62的独立六角形68的重复(循环)宽度W可以在约0.65英寸(16.50毫米)~约0.68英寸(17.33毫米)之间,重复高度H在约1.10英寸(28毫米)~约1.18英寸(30毫米)之间,间距P在约0.65英寸(16.50毫米)~约0.68英寸(17.33毫米)之间,倾角在约45°~约60°之间。
还是看图3a、3b及3c,上辊70外表面74上的凸起粘合点72的宽度可在约0.028英寸(0.70毫米)~约0.031英寸(0.80毫米)之间,而以宽度为约0.030英寸(0.75毫米)为好;正如技术上的所习惯的,凸起粘合点72的根部76的宽度要稍大于外表面74的宽度。本实施方案中上辊70的凸起粘合点72的平均雕刻深度为约0.026英寸(0.65毫米)。本实施方案中,单个凸起粘合点的布置密度在约218.0个粘合点/平方英寸(33.8个粘合点/平方厘米),重复(循环)宽度W’可在约0.094英寸(2.4毫米)~约0.118英寸(3.0毫米)之间,重复高度H’可以为约0.068英寸(1.72毫米),间距P’为约0.068英寸(1.72毫米),倾角在约30°~约45°之间。虽然在本实施方案中,凸起粘合点72的外表面74是方形的,然而上辊70的凸起粘合点72也可以采用其他几何及非几何形状。
在对本发明的非织造布材料10进行优化的过程中,本发明人观察到,下列诸因素是相互关联的:
1)粘合辊60和70的的温度;
2)成形过程的线速度;
3)粘合辊之间的辊隙压力;
4)粘合辊直径;以及
5)用于制作层12和22的材料种类。就是说,修改以上诸因素中的一个或多个往往也会影响到其余的因素。例如,提高成形过程的线速度会使得非织造布层合物的各层接触粘合辊的时间缩短。结果,可能必须提高粘合辊温度,以便使两层之间达到要求的粘合程度,以此来补偿线速度的变化。
正如前面指出的,关系到两层粘合的一个重要因素是粘合辊60和70维持的温度。自然,对某种聚合物来说,温度低于某一点,将不会实现任何粘合,而高于另一点,将会使得纤网过度熔融。还观察到,粘合辊温度会影响到制成的非织造布层合物的拉伸强度和柔软性。特别是,在某一范围内,温度越高,生产出的纤网拉伸强度越高。然而,与此同时,温度越高,纤网柔软性越差。这似乎是与这一温度范围内发生的粘合程度高、低有关。也就是说,温度高,增强的粘合作用就强,对拉伸强度有利,同时在一定程度上对柔软性有害。另外,温度过高,容易使填充构造的膨松性变差,因为热塑性纤维产生了更大的收缩,结果恶化了非织造布材料10的柔软和衬垫感觉。
进一步观察到,辊温能影响纤网粘合区内细孔的形成。虽然在粘合区内形成的细孔并不纯粹是由热造成的,然而正是热粘合,使得各个层被压缩到足够的程度,才使得可以实现机械穿孔,这一点下面还要详细说明。
在表示出的实施方案中,下辊60的粘合温度可在约260°F(127℃)~约285°F(141℃)之间,而以约265°F(129℃)~约275°F(135℃)为好。上辊70的粘合温度可在约270°F(132℃)~约320°F(160℃)之间,而以约290°F(143℃)~约315°F(157℃)为好。重要的是,与第一非织造布层12接触的粘合辊,在本实施方案中即下辊60,其温度低于与第二非织造布层22接触的粘合辊,在本实施方案中即上辊70,的温度,这样,第一层12的柔软性不会明显降低,同时第二层22中的热塑性纤维能够得到充分的加热,从而能够与第一层12中的热塑性纤维热熔结在一起。假定维持上述成形过程中其他的操作参数恒定,只要将粘合辊60的温度保持在略低于第一层12本身在粘合时所使用的温度,则层12的柔软性就不会发生明显的改变。
与两层粘合以及在粘合区形成细孔有关的另一个重要因素是每个粘合辊的操作线速度。在表示出的实施方案中,辊的操作线速度可在约65英尺/分(20米/分)~约328英尺/分(100米/分)之间或略高。进一步观察到,两个粘合辊采用不同的旋转表面速度,能显著改善粘合区内孔的形成。二辊间旋转表面速度差可控制在约4%~约20%,习惯使用的差值为约5%~约15%。两辊中随便哪个都可以采用比另一个高的旋转速度。虽不拟囿于任何特定的理论,但本发明人相信,两个粘合辊的操作速度不同能改善细孔成形,是由于在因热而压实、粘合的区域内产生的粘合辊表面切线方向的剪切力能将粘合辊凸起粘合花纹之间接触点处的非织造布材料撕裂(机械开孔)所至。
与两层粘合有关的又一个重要因素是每个粘合辊的直径。虽然在表示出的实施方案中(以及以后的实施方案中),每个粘合辊的直径都大致是12英寸(305毫米),但更大或更小的粘合辊直径也适合于生产本发明的非织造布层合物。而且,两个粘合辊的直径不要求一样。
与两层粘合以及在粘合区内形成细孔有关的另一个重要因素是粘合辊之间的辊隙压力。在本实施方案中,粘合辊产生的辊隙压力在约60pli(10千克/线厘米)~约400pli(67千克/线厘米)。往往是,过高的辊隙压力将导致填充构造的膨松性下降,对非织造布材料10的柔软特性不利。
在表示出的实施方案中,粘合辊60和70将非织造布层合材料10的层12和22粘合起来以后,非织造布材料10便绕在收卷辊(收卷机)78上。替代地,最好是将该生产设备设计成与最终制品的生产线联动。收卷辊78或成品生产线上张力过高,是可能降低本发明非织造布材料10的膨松性的另一因素。
图4是用即弃尿布100的断面视图,它包括位于该尿布紧贴婴儿身体一侧的本发明非织造布材料80。在表示出的实施方案中,非织造布材料80构成包含由聚丙烯纤维制成的粘合梳理纤网的面朝身体的外层12,以及包含由如上述的聚丙烯与聚酯纤维共混物制成的基本未粘合或未粘合梳理纤网的“缓冲”内层22。该尿布还包括由例如纺粘非织造布或粘合梳理纤网材料制成的可透液的体侧衬里82、由例如亲水性纤维素木浆绒与高吸收性凝胶颗粒(例如超吸收剂)共混物制成的吸收芯84、至少部分地包裹了吸收芯84的纸巾层92以及由例如聚乙烯薄膜制成的柔性可透液外罩86。本文所使用的“超吸收剂”一词指的是能吸收至少约10倍于本身重量液体或与其生成凝胶的天然或合成材料。
在表示出的实施方案中,蒙在衬里82上的非织造布材料80能与吸收芯84在宽度上大致一同伸长,而衬里82的总面积能与外罩86的总面积大致一同伸长。替代地,可以将非织造布材料80安排成与外罩86整个地一同伸长。在另一种构型中,可以让非织造布材料80的宽度小于吸收芯84的最小宽度。在各种各样的构型中,非织造布材料80的长度可以等于或小于外罩86的长度,尽管在画出的实施方案中,非织造布材料80的长度基本上等于外罩86的长度。
正如可以从图4进一步看出的,非织造布材料80夹于固定在体侧衬里82的表面上的两个任选挡液片88之间。挡液片的合适构造与安排见诸于,例如1987年11月3日授权于K.Enloe的美国专利号4,704,116中,该公开的内容收入本文作为参考。
可以任选地包括在该吸收制品中的弹性件90,布置在紧靠尿布100的每一纵向边缘处。弹性件90被安排用来使尿布100的两个横向、侧面出边绷紧并保持在紧贴穿戴者双腿的状态。除此之外,在紧靠尿布100端部边缘之一或全部的地方,也可以布置上弹性件(未表示),以便提供一个可松紧的腰带。
可以将非织造布材料80与体侧衬里82或外罩86以可操作的方式连接或用任何其他方式结合在一起。这里所说的“结合”包括,将非织造布材料80的出边部分或中介部分直接固定到衬里82上,从而把非织造布材料80与体侧衬里82直接连接的构型,以及将非织造布材料80直接或间接固定到中介部分上,而中介部分又固定在外罩86上,从而把非织造布材料80与外罩86连接起来的构型。非织造布材料80可以通过连接手段(未画出)直接固定到体侧衬里82或外罩86上,例如用粘合剂、超声焊接、热熔接或本领域技术人员知道的任何其他连接手段。显然,这类连接手段同样可以用来将尿布100的其他组成部件互相连接并组装在一起。在表示出的尿布构造中,也可以任选地包括已知构造的各种系(扣)紧手段(未画出)。
图11b是用即弃尿布120的断面视图,该尿布包括位于尿布的透液的体侧衬里146一侧上的本发明非织造布材料128。在该实施方案中,非织造布材料128包括含聚丙烯纤维制成的粘合纤网增强层147,以及含,如本文所述,聚丙烯与聚酯纤维共混物制成的基本未粘合或未粘合梳理纤网的缓冲层149。在该实施方案中,理想的是这样来放置非织造布材料128,即让缓冲层149紧靠体侧衬里146的(尿布的)内侧表面,增强层147面朝该用即弃尿布的内部吸收性构造132,该构造在下面还要进一步说明。将缓冲层149紧靠着体侧衬里146的内表面放置,优点在于改善了纤维与纤维之间的孔径分布和布置从而改善了流体渗透及控制。
现在进一步考虑用即弃尿布120,仍旧看图11a及11c,尿布120包括一个可透液衬底层或外罩130,它构成了前腰带区123、(背)后腰带区125及过渡(中介)裤档区131,裤档区将前、后腰带部分连接起来。如吸收芯132这样一种吸收剂构造蒙在外罩130上面,因此吸收芯132便夹在非织造布材料128与外罩130之间了。
在表示出的实施方案中,非织造布材料128的缓冲层149的单位重量为约34克/平方米,是用40%的3.0旦聚丙烯纤维和60%的6.0旦聚酯纤维制成的。增强层147的单位重量为约16.0克/平方米,是用100%的3.0旦聚丙烯纤维制成的。应当理解,当说到在诸如尿布120的吸收制品内部放入非织造布材料128时,可以主要从改善功能出发在非织造布材料128的各个单层的单位重量及密度等方面作出各种变更,其中只需照顾到一定的美观和使用舒适,例如柔软性,等限制因素。例如,在本实施方案中,由于非织造布材料128是放在内部的,不接触使用者的身体,因此可以使用单位重量较小的材料,而缓冲层149也不一定要求那么柔软。
图11a是尿布120的一幅平面示意图,其中该尿布处于展平、未收紧的状态(即消除了所有因弹性引起的起摺和收缩),尿布120接触使用者的部分面朝图外。在表示出的实施方案中,尿布120的宽度尺寸标为198,而长度尺寸为199,前腰带区为123,后腰带区为125,裤档区为131。腰带区包括当穿上时,尿布120靠上的那些部分,覆盖穿戴者腰部或躯干的中间靠下的全部或部分。居间的裤档区131位于腰带区123与125之间并将二者连接成一体,它包括当穿上尿布时位于穿戴者双腿之间的部分。因此,裤档区131通常是尿布120或其他用即弃吸收制品中可能反复出现流体高峰的区域。
在表示出的实施方案中,尿布120的体侧衬里146与外罩130是基本上一起伸长的,其长度及宽度尺寸一般大于吸收芯132的对应尺寸。体侧衬里146蒙在并结合在外罩130上面,从而确定了尿布周边133。尿布周边133系由靠外的纵向延伸侧边缘137和横向延伸端边缘122围成。侧边缘137可以是曲线、起伏的形状,从而围成了尿布的两个腿部开口,正如图11b所表示的。如图所示,端边缘122是直的,但任选地也可以是曲线的。虽然在表示出的实施方案中,体侧衬里16和外罩130构成大致对称的周边133,但是,也可以采用合适的非对称形状。尿布120具有一条横方向中心线124和一条纵方向中心线126。
体侧衬里146可以具有不同的构型。例如,体侧衬里146的宽度可以沿外罩中间段宽度的至少一部分与外罩130的宽度一起伸长。替代地,体侧衬里的宽度可以沿吸收芯的至少裤裆段上与吸收芯132的宽度一起伸长。
体侧衬里146提供一种柔顺、手感柔软并且对穿戴者皮肤无刺激作用的贴身表面。使用体侧衬里146,其典型的目的是为了帮助让穿戴者的皮肤同保持在吸收芯132内的液体隔开。体侧衬里146包含孔隙率足以让液体透过的、液体能容易地穿过其整个厚度渗透的材料。合适的体侧衬里146可以用多种多样的纤网材料来制作,例如多孔或网构泡沫体、微孔塑料膜、合成纤维(例如聚酯或聚丙烯纤维)、天然纤维(例如木纤维或棉纤维)或者天然与合成纤维的混合物。
有各种各样的织造或非织造布可以用来制作体侧衬里146。例如,体侧衬里146可以由聚烯烃纤维的熔喷或纺粘纤网所组成。替代地,体侧衬里还可以是天然和/或合成纤维的粘合梳理纤网。
体侧衬里146可以由一种基本上疏水的材料组成,它可以任选地经表面活性剂处理或其他方式加工,以赋予希望程度的可湿性和亲水性。例如,体侧衬里146可以包含用聚丙烯材料制作的纺粘非织造纤网。这种纤网可以由大约2~5旦的纤维所组成,其单位重量为约17~51克/平方米,密度为约0.032~0.043克/立方厘米。体侧衬里146还可以含有约0.11~0.43重量百分数的合适表面活性剂,例如TritonX-102表面活性剂,生产者:Rohm & Haas公司,在费城,宾州有其营业所。
在表示出的实施方案中,尿布120包括基本上与外罩130的整个面积一起伸长的体侧衬里146,由一种非织造、可润湿、聚丙烯纺粘纤网构成。该纤网的单位重量为约0.7盎司/平方码(约24克/平方米)。在该实施方案中,体侧衬里还包括分布在至少纤网裤档部分的、贯通该衬里材料整个厚度的许多细孔。
在表示出的实施方案中,在体侧衬里146的贴身表面上连接着挡液片162,它是沿着挡液片的固定边164连接的。(关于合适的构造及布置,参见上面提到的美国专利号4,704,116。)每个挡液片162的活动边166包含一根或多根弹性体材料做成的线。例如,这些弹性线可以按一种彼此分开,通常是互相平行的方式排列的。在挡液片162的活动边166上连接着处于可弹性收缩的状态的弹性件192,由于这些弹性元件的收缩作用使得挡液片的该活动边起摺并变短,从而使每个挡液片的活动边脱离体侧衬里146的表面,变成大致竖立的构型。挡液片可以用与制作体侧衬里146的材料相同或不同的材料制作,可以是透液的或不透液的。例如,在表示出的尿布120的实施方案中,挡液片162可以由不透液或透液的纺粘-熔喷-纺粘纤维非织造布层合物材料制成,例如如同Brock等人在美国专利号4,041,203中所公开的,该公开的内容收入本文作为参考。
外罩130可以由基本上不透液的材料制成,典型地,用塑料薄膜或其他柔性、不透液的材料制作。本文所使用的“柔性”一词,指的是一种柔顺、会很容易与使用者身体的大体形状及起伏相吻合的材料。外罩130能防止吸收芯132中含蓄的流出液将,例如床单和接触尿布120的外衣等制品打湿。例如,外罩130可以是厚度约0.012毫米(0.5密耳)~0.051毫米(2.0密耳)的聚乙烯薄膜。根据成本限制和强度要求等因素,这种典型的聚乙烯薄膜的厚度为约1.0密耳~约1.25密耳。该外罩的其他可选的构造包括经制作并处理后具备希望程度的不透液性的织造或非织造纤网层。
用作外罩130的一种合适材料含有聚合物薄膜,例如聚乙烯薄膜,生产者:Edison Plastics公司,营业所在South Plainfield,New Jersey。该聚合物薄膜外罩还可以经过压花和/或无光整理,以便更为美观。
外罩130可任选地由蒸汽或气体可透过的、“能呼吸”的材料构成,这种材料在基本上防止流出液透过外罩130的同时能让从吸收芯132逸出的蒸汽或气体跑出去。例如,外罩130可以包含一种微孔聚合物薄膜或带有涂层或经其他处理的非织造布,从而具备希望程度的不透液性和透蒸汽或气体性及二者的综合。
外罩130的形状及尺寸取决于吸收芯132的尺寸和外形,同时还取决于所选吸收制品的具体式样。例如,外罩130可以大致呈T字形、I字形或变了形的沙漏,可以伸出吸收芯132的最外边一段选定的距离,例如1.3厘米~2.5厘米(0.5~1.0英寸)。
体侧衬里146及外罩130可以彼此连成一体或者,如同本文所定义的那样用其他可操作的方式结合在一起。体侧衬里146与外罩130可以用,例如粘合剂、超声焊接、热熔结或任何其他技术上已知的结合手段(未画出)彼此直接固定在尿布周边133之内。例如,可以用一层均匀连续的粘合剂、一层成一定图案的粘合剂,或者由分立线条组成的阵列、许多纷乱的粘合剂点等,将体侧衬里146固定在外罩130上。上述的结合手段同样可以用来将尿布的其他组成部分互联或组装成整体。
系(扣)紧的手段,典型地例如粘合剂带扣紧件136,可以加在尿布120后腰带区125上,以便提供一种使尿布保持在使用者身上的机构。粘合剂带凸耳扣紧件136,图中表示的是其朝内折叠的收藏位置,可以是任何一种技术上已知的,它们典型地安装在如图11a及11c所示尿布120的一角。该粘合剂带系统的构型可以是可反复扣紧的,还可以包括一个或多个添加的粘着区片(未表示)。粘合剂带粘着区材料,例如聚丙烯薄膜,可带有压花的表面,并可以连接在外罩的内侧表面或者外侧表面上。例如,可参见Pazdernik的美国专利号4,753,649以及Woon等人的美国专利号4,296,750。替代地,机械扣紧件,例如皮带、钩环式扣紧件、揿扣式扣紧件、钩扣或皮带扣等等,可以与或不与粘合剂或其他方式联合起来使用。进一步的可能是,在一个给定的吸收制品式样中,不使用系紧(扣紧)手段。
弹性件134及135,当包括在特定的制品中时,可以布置在邻近尿布120的周边133的位置。将弹性件196沿着每一条纵向侧边137布置,以便将尿布120沿横向多出的富裕边收紧并保持在使用者的双腿上。另外,在尿布120的端边缘之一或两者的附近,也可以布置上弹性件135,以便造成一个有弹性的腰带。弹性腿部褶裥带及腰部褶裥带在传统尿布中被典型地用来减少由于传统吸收构造及材料的能力不足而造成的泄漏。因此,本发明的吸收制品能够做成有利于减少对这类用于栏液的弹性褶裥带依赖的构型。
弹性件134和135在安装到尿布120上去时处于可弹性收缩的状态,这样,当处于正常的、未绷紧状态的构型之下时,正如图11c所示,该弹性件能使尿布120的各个部分有效地紧绷和有效地形成部分褶裥。至少有两类方法可将弹性件以可弹性收缩的状态固紧。例如,可以在尿布120处于未收缩状态时将弹性件拉长然后固紧。替代地,可以让尿布120压缩,例如通过打摺,然后把处于其未松弛或未拉长状态的弹性件固紧并结合在尿布120上。再一种手段是,可以采用,例如热收缩弹性材料或拉伸-粘合非织造纤维层合物材料,如同美国专利号4,720,415中所公开的,来给尿布打摺,该专利收入本文。
弹性件134可以如本实施方案中所示,基本上沿尿布120的裤档区131长度延伸。替代地,弹性件134可以沿尿布120的整个长度,或者任何其他长度,延伸,以便提供特定的尿布或其他吸收制品所希望的由可弹性收缩线构成的排列构造。
弹性件134可以是许多种构型中任何一种。例如,单根弹性件134宽度可以从0.25毫米(0.01英寸)变化到25毫米(1英寸)。弹性件134可以包含由弹性材料构成的单根线,也可以包含由弹性材料构成的几根平行或不平行的线。弹性件134可以沿着矩形线条或弧线布置装上去。弹性件134可以按技术上已知的若干方式中任何一种固定到尿布上去。例如,弹性件134可以按照各种各样的粘合图案通过超声焊接、热压封入,或利用粘合剂结合到尿布120上去。
在表示出的实施方案中,腿部弹性件134可以包含一种载体片,其上装有由许多单根分开的弹性线分成若干组构成的一套弹性件。例如,该载体片可包含一长条0.75密耳厚的聚丙烯薄膜,而弹性线可包含氨纶弹性纤维,例如杜邦公司生产的Lycra,公司营业部在Wilmington,DE。在表示出的实施方案中,每根弹性线为约940分特,不过更粗或更细的线也可能是合适的。单根弹性线之间的距离可约为2~4毫米,可以通过任何已知的手段安装到载体片上去,例如利用热熔融粘合剂组成的无规图案。
吸收芯132一般地紧靠130放置,从而形成各种各样需要的尿布120构型。吸收芯通常是可压缩的、贴身的、对穿戴者皮肤无刺激的,而且能吸收并保持身体流出液。就本发明的目的而言,吸收芯可包含单一、一体的材料,替代地,也可以包含许多分立的小块材料。
吸收芯132可以用多种多样的材料制作成多种多样的尺寸和形状(例如,矩形、梯形、T字形、I字形、沙漏形等等)。吸收芯132的大小和吸收剂的容量应同该吸收制品的使用对象和该对象产生的液体负荷相称。另外,吸收芯132的大小和吸收剂容量还可能为了适应从婴儿到成人使用者的不同而变化。此外,据发现,就本发明而言,吸收芯132的密度和/或单位重量以及二者之间的比例,也有变化。
有各种各样的的可润湿、亲水性纤维材料可以用于吸收芯132的组成成分。适用纤维的例子包括本质可湿性物质构成的天然有机纤维,例如纤维素纤维;由纤维素或纤维素衍生物制成的合成纤维,例如人造丝纤维;本质可湿性物质构成的无机纤维,例如玻璃纤维;由本质可湿性热塑性聚合物制成的合成纤维,例如特殊的聚酯或聚酰胺纤维;以及由不可湿热塑性聚合物制成的借助适当手段已被转化为亲水的合成纤维,例如聚丙烯纤维。将不可湿纤维转化为亲水的,例如可采用二氧化硅处理、用带有合适的亲水部分而且不易从纤维中除掉的材料来处理、在纤维成形过程中或其后让不可湿疏水纤维带上亲水性聚合物皮层等方法来实现。就本发明的目的而言,据设想,由上面提到的各种纤维选择构成的共混物也可以使用。
这里所使用的“亲水性”一词一般描述纤维或纤维表面的这样一种性质,即它们能被接触到该纤维的含水液体所润湿。而材料的润湿程度又可以用该液体与所涉及的材料之间的接触角和表面张力来描述。适合用来测定特定纤维或纤维共混物的可湿性的设备和技术,可以由Cahn SFA-222表面力分析系统来提供。当按照下面将详细描述的程序用这种系统进行测定时,接触角小于90度的纤维被视为“可湿”的,而接触角大于90度的纤维则视为“不可湿”的。
合适的吸收性凝胶物质,通常称作“超吸收剂”,可以是无机材料,例如硅胶,或有机化合物,例如交联的聚合物。交联可以通过共价键、离子键、范德华或氢键结合。吸收性凝胶材料的例子包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯-马来酐共聚物、聚乙烯醚、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯基吗啉酮、乙烯基磺酸的聚合物或共聚物、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮等等。适用于吸收芯的另一些聚合物包括水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、聚丙烯酸酯与异丁烯-马来酐的共聚物及其混合物。合适的其他能形成水凝胶的聚合物公开在Assarson等人的美国专利第3,902,236号中。制备能形成水凝胶的聚合物的方法公开在Masuda等人的美国专利第4,076,663号以及Tsubakimoto等人的美国专利第4,286,082号中。
吸收性凝胶材料的形式一般为不连续的颗粒。这些颗粒可以是任何希望的形状。使用平均尺寸为约20微米~约1毫米的颗粒是有利的。这里使用的“颗粒尺寸”指的是1个颗粒最小尺寸的重均数值。
合适的市售超吸收剂凝胶材料的例子包括DOW535,由道化学公司(Dow Chemical Company)出售;SANWET IM5000P,由HoechstCelanese公司出售;以及FAVOR SAB835、836或870,由Stockhausen公司出售。
吸收芯132可以带有包裹层,它至少部分地包裹着该吸收芯。包裹层可以含有,例如亲水性高湿强度封套纤网,例如高湿强度纸巾或合成纤维网,它有助于尽量减少吸收剂凝胶材料颗粒从吸收芯132中跑出来。这样一种外包裹纤网还能增强吸收芯132在使用当中的整体性。可以将该纤网同吸收芯用胶粘起来,然后再粘到吸收制品构造的其他部件上。
非织造布材料128可以是任何希望的形状,只要与针对吸收芯132的与液体打交道以及吸收能力等项要求相一致即可。合适的形状包括,例如圆形、矩形、三角形、梯形、长圆形、哑铃形、沙漏形或椭圆形。非织造布材料128的尺寸应选择得使非织造布材料与吸收芯之间接触、液体连通表面积尽量大。例如,在表示出的尿布120的实施方案中,非织造布材料128可以是矩形的,其上表面积为约24.0~56.0平方英寸(约154.8~361.2平方厘米)。
非织造布材料128应具有可操作大小的密度和单位重量,以便迅速地收集并暂时储存高峰液流,将液体从最初进入点迅速输送到尿布120的吸收芯132中去。这样一种安排有助于防止液体在体侧衬里146表面的积存,从而减轻使用者的潮湿感。
非织造布材料128可以沿着吸收芯132及尿布120的全长布置。替代地,非织造布材料128可沿着尿布长度的仅仅一部分、或者吸收芯132长度的仅仅一部分延伸可能是有利的。类似地,非织造布材料128可以沿着尿布宽度的仅仅一部分、或者吸收芯132宽度的仅仅一部分延伸。例如,非织造布材料128可以比吸收芯132至多短约4.0英寸,同时其横向对中地布置在尿布的前片之内,而朝向尿布的前腰带偏置,非织造布材料128的前边缘与横向中心线的距离比吸收芯132前边缘与该中心线的距离短大约0.5英寸~约1.5英寸。
对于用即弃吸收制品来说,由于体积小、成本低可能是重要因素,故选用非织造布材料128时不考虑吸收制品的总体形状可能是有利的。相反,非织造布材料的裁剪和布置通常应仅位于使用者的生殖器区域。
非织造布材料128的缓冲层149布置在与体侧衬里146处于液体连通接触的部位。宜于用已知的手段将非织造布材料128装在或粘合在体侧衬里146上,例如,沿着体侧衬里146的内(尿布)侧无规地涂上粘合剂线条和/或涂在面朝体侧衬里146的缓冲层149的表面上。在考虑将非织造布材料128与体侧衬里146粘合在一起的安装手段时,要求保持非织造布材料128的膨松或象枕头似的特性。例如,可以仅沿着非织造布材料128长度延伸的缓冲层149的两个侧边缘,涂上总宽度约0.5~0.75英寸的粘合剂无规线条,而沿着缓冲层149的中心部分或两端则不涂粘合剂,这样就使非织造布材料128得以保持所需要的膨松性,获得要求的功能。
考虑到,按照本发明制作的非织造布材料128将被裁剪和调整成满足实际使用中提出的各种程度的性能要求。例如,轻度尿失禁和月经垫涉及不同于婴儿尿床的排放流率、总体积及时间分配。而且,高峰期的液体在液体粘度、表面张力、温度及其他可能影响到非织造布在各种不同实际产品最终使用中的性能的物理性能等方面都可能有所变化。
尿布120的非织造布材料128含有一种弹性纤维的构造。该非织造布材料在荷载状态下应保持充分地疏松,以便维持材料中的孔隙体积,被打湿时抗塌陷,以便较好地释放液体,让材料较好地脱吸并在打湿后不断地再生,以便在连续尿床的情况下仍保留一定的孔隙容量。非织造布材料128的抗压缩的特性使得它具有多次尿床持液功能。非织造布材料128的珩缝结构又使它在使用中具有空气流通的特性。
虽然已分别在图4及11a-c的各附图中表示出了由尿布100的各个部件做成的特定构造,但是,这些部件可以组装成各种不同的熟知尿布构造。而同时还应当认识到,根据预期的用途,单个的部件也可以选择地用在除尿布以外的用即弃吸收制品中。
本发明的非织造布材料可以任选地由单一的纤维层构成,而不是由上文所描述的层合物构成。在这样一种实施方案中, 图1所示的非织造布材料10的第一纤维层12(或图11b所示的非织造布材料128的增强层147)就不需要了。由于没有该第一纤维层,该实施方案的非织造布材料的某些工艺参数和性能必须进行修改,以便提供理想的流体控制和分配能力,以及用即弃吸收制品在高速商业加工时所要求的结构整体性。本发明的该实施方案在吸收制品,例如图11A~11C中所示并在正文中描述的用即弃尿布120,中具有特殊的应用,其中本发明的非织造布材料放在紧靠体侧衬里146内(尿布侧)表面处,尽管其功能并不局限于这种吸收制品或吸收制品构造。
图12是本发明这一实施方案的透视图,图13是图12非织造布材料的断面视图。非织造布材料200包括一个单一的非织造布层202,其上表面为204,下表面为206。在该实施方案中,许多排成间隔粘合图案208的热熔结粘合点贯通纺布材料200的整个厚度,从而将粘合区208以内的纤维热熔结或粘合起来。非织造布材料200纤维之间的粘合基本上局限于粘合区208范围内。在粘合区208以外,单根纤维仅仅依靠因热能造成的纤维熔结彼此轻微地粘合,于是粘合区208就被其中纤维轻微粘合的广大区域,或区212分开,或“间隔”开。在粘合区208以内形成了许多细孔210,从而改善了材料200的液体分配和控制性能。
本实施方案的单一纤维层202,可以通过将任何合适的天然或合成纤维,或其均匀共混物制成,可以制成任何适当的结构,不过,按照这里画出并说明的结构中,这些纤维被成形为一种非织造布层。非织造布层202可以用不连续纤维、连续长丝或二者的混合物制成。合适纤维的例子包括,本质可湿性物质构成的天然有机纤维,例如纤维素纤维;由纤维素或纤维素衍生物制成的合成纤维,例如人造丝纤维;本质可湿性物质构成的无机纤维,例如玻璃纤维;由本质可湿性热塑性聚合物制成的合成纤维,例如特殊的聚酯或聚酰胺纤维;以及由不可湿热塑性聚合物制成的借助适当的手段已被转化为亲水的合成纤维,例如聚丙烯纤维。由上面提到的各种纤维构成的共混物或混合物也可以使用。
使用传统梳理纤网技术来成形非织造布层202可能是有利的,然而纺粘、熔喷、空气铺网以及其他本领域一般技术人员已知的技术,也可以使用。在图12和13所示的实施方案中,可以使用传统的梳理机来成形纤维梳理网。梳理纤网的纤维可以是互相排齐的或未排齐的。
具有合适纤维形态的任何市售热塑性聚合物材料(如前面所述)可以应用于非织造布材料200的成形中。特别是双组分纤维,例如聚乙烯-聚酯皮芯纤维、聚乙烯-聚丙烯皮芯纤维以及低熔点聚酯皮芯纤维,用于本发明该实施方案的成形都可能是有利的。出售合适的聚乙烯-聚酯皮芯双组分纤维的公司有:BASF公司,纤维分部,营业部在Enka,NorthCarolina。出售合适的聚乙烯-聚丙烯皮芯双组分纤维的公司有:Chisso公司,营业部在大阪,日本。出售合适的低熔点聚酯皮-聚酯芯双组分纤维的公司有:Sam Yang公司,营业部在汉城,南韩。
非织造布材料200的该实施方案可以被统称为由热塑性短纤维制成的梳理纤网。较具体地说,非织造布材料200是由聚丙烯及聚酯的单组分纤维的共混物制成的梳理纤网。虽然下面将详细地加以说明的是本发明的这一实施方案,但应当指出,由单一热塑性纤维制成的一类非织造布材料也被视为属于本发明的范围之内。
非织造布材料200中的热塑性纤维之间的比例随该材料的预定最终用途而有所不同。例如,按非织造布材料200的总重量计,聚丙烯纤维对聚酯纤维的比例可以为约70∶30~25∶75,而就表示出的实施方案来说该比例为50∶50。
适用于本发明该实施方案的纤维种类组合的其他例子包括,用于,例如纺织用途的标准聚酯单组分纤维与聚酯皮芯双组分纤维的共混物,其中双组分纤维的聚酯皮层材料是一种软化温度低于聚酯芯层材料的聚合物,例如Sam Yang公司出售的LM-51双组分纤维。本文中使用的“低熔点”一词指的是软化温度低于392°F(200℃),典型地在266°F(130℃)~302°F(150℃)之间,的热塑性材料。也可以用3种纤维的混合物,包括聚丙烯和聚酯纤维与,以非织造布材料的总重量计,约10%~约20%的纤维素或天然纤维的共混物。
非织造布材料200的纤维尺寸、单位重量及密度还可以根据材料的最终用途方便地调整。例如,在诸如图11A~C所示的用即弃尿布120中,其中非织造布材料200也可以放在用即弃尿布的内部吸收剂结构之中,该聚丙烯纤维的直径可为约1.0旦(12.5微米直径)~约10.0旦(39.4微米),而以纤维纤度为约2.0旦(17.6微米)~约6.0旦(30.5微米)为好。当用作卫生巾之类的产品时,纤维直径较粗的聚丙烯纤维,即在约3.0旦(21.6微米)~约10.0旦(39.4微米),被认为更适合制作非织造布材料200,其中接触非织造布材料的液体在粘度、表面张力及其他物理性能方面有所不同。
非织造布材料200中的聚酯纤维,直径可为约1.0旦(10.1微米)~约9.0旦(30.4微米),而以约6.0旦(24.8微米)为合适。
该实施方案的非织造布材料200的单位重量可为约20克/平方米(0.6盎司/平方码)~100克/平方米(2.9盎司/平方码),而以约40克/平方米(1.2盎司/平方码)~约70克/平方米(2.0盎司/平方码)为好。非织造布材料200具有大体均匀的厚度,其厚度范围可为约0.030英寸(0.762毫米)~约0.065英寸(1.651毫米),而以厚度在约0.035英寸(0.889毫米)~约0.040英寸(1.016毫米)之间为好。非织造布材料200的密度在约0.030克/立方厘米~约0.080克/立方厘米之间,而以约0.050克/立方厘米~约0.060克/立方厘米为好。
再来看图12,非织造布材料200的该实施方案包括一系列构成一种间隔粘合图案208、贯通非织造布材料的整个厚度并将粘合区208以内的单热塑性纤维粘合在一起的粘合点。间隔粘合区208可以借助任何适合将纤维粘合成为非织造布材料200的粘合方法来形成,以便生产出具有本文所述的液体控制和分配以及其他性能的非织造布材料。热粘合,大致如上文所述,同样被认为是一种可用在本发明的该实施方案中以形成间隔粘合图案208的方法。
在本发明的该实施方案中缺少第一纤维(增强)层,这可以通过变更成形工艺的某些方面来予以弥补。这样,就可以生产出一种如同非织造布材料200的单层非织造布材料,它具有足以满足进一步加工需要的结构整体性和机械强度,同时又保持了最终用途所要求的液体分配及控制以及其他的性能。
上述成形条件之一是非织造布材料的粘合面积百分率,它指的是在粘合区208之内由粘合点占据的非织造布材料上表面204或下表面206的表面积。如图12所示,非织造布材料200具有一个沿着其整个外表面排列的间隔粘合图案208,而粘合区208占据的(上或下)表面积对上或下表面的总面积之比就是非织造布材料200的粘合面积百分率。在表示出的实施方案中,该粘合面积百分率可为约4%~约35%,而以约6%~约15%为好。上面已经提到,画出的是一种六角形(蜂窝状)粘合图案,而其他合适的粘合图案也可以被用于非织造布材料200的成形中。
在非织造布材料200的该实施方案的成形过程中,粘合面积百分率的变更可以这样来来实现:即通过改变一个或两个热粘合辊表面的凸起粘合花纹,在非织造布材料上达到希望的粘合面积百分率。例如,可这样提高一个粘合辊,例如图3及3A所示的粘合辊60,或者这两个粘合辊的粘合面积百分率(凸起粘合花纹的表面积与粘合辊总外表面积之比),以便既使非织造布材料200的粘合面积百分率增加到足以保证非织造布材料在进一步加工及其预定使用中的整体性,又不会完全丧失对该非织造布材料所希望的膨松及柔软等品质。再来看图3及3A所示的、作为在该实施方案中用于非织造布材料200成形的一种典型粘合辊,下辊60的粘合面积百分率可为约9%~约70%,而以约33%~约45%为好,上辊70的粘合面积百分率可为约10%~约50%,而以约18%~约24%为好。
如同在上文所述的本发明非织造布层合材料的成形过程一样,这两个粘合辊的凸起粘合花纹可以互相配合起来,使非织造布材料200的粘合区208之内细孔210的数目及分布达到优化。例如,如果缩小粘合辊外表面上凸起粘合花纹208的尺寸或间距,使得一个或两个粘合辊的粘合面积百分率提高,则粘合区208之内形成的细孔210数目增加,结果制成的非织造布材料200每单位面积上将带有较多的细孔。细孔数目增加,就会有较多的贯通非织造布材料200整个厚度的渠道,这将对透液以及透气和空气流通均产生影响。
同样,其他加工条件也可能影响本发明该实施方案的优化。例如,热粘合辊所维持的粘合温度就是非织造布材料200在成形过程中的一个重要因素。在使用例如图3及3A所示的热粘合辊成形非织造布材料200的过程中,下辊60的粘合温度可为约260°F(127℃)~约450°F(232℃),而以温度为约275°F(135℃)~约400°F(204℃)为好。上辊70的粘合温度可为约270°F(132℃)~约450°F(232℃),而以温度为约275°F(135℃)~约400°F(204℃)为好。
与构成非织造布材料200的纤维粘合以及在粘合区208内细孔形成有关的另一个重要因素,是非织造布材料200通过热粘合辊的线速度。就表示出的实施方案而言,用单一的梳理机生产非织造布材料200时的线速度可为约55英尺/分(17米/分)~约328英尺/分(100米/分),而以线速度为约98英尺/分(30米/分)~约230英尺/分(70米/分)为好。在梳理纤网的成形技术上已知,在梳理纤网的单位重量给定的情况下,线速度是梳理机纤维产出量的函数,也可能受其限制。因此,在给定单位重量的条件下,使用附加的梳理机就可以提高纤维产出量,以此也就提高了纤网的线速度。
与上述的情形一样,本实施方案非织造布材料200的粘合区208内细孔的形成同样也与几个工艺条件有关,包括两个热粘合辊的相对转速。二粘合辊之间的转速差为约4%~约50%,尤其是约8%~约20%时,非织造布材料200的粘合区208内细孔成形可以获得明显的改善。
二热粘合辊之间形成的辊隙压力也可影响到构成非织造布材料200的纤维粘合以及在粘合区内细孔的形成。在本实施方案中,粘合辊,例如象图3及3A中所表示的,可以产生约100pli(17.5千克/线厘米)~约418pli(70千克/线厘米)的辊隙压力,而以286pli(50千克/线厘米)~约343pli(60千克/线厘米)为有利。
按照本发明的本实施方案制成的单层非织造布材料,尽管不带预粘合纤维增强层,仍具有足以避免在生产用即弃吸收制品采用的高速加工过程中出现破裂的整体性及机械强度。除了由于免去上述的增强层而直接带来的成本降低之外,该实施方案的非织造布材料还在液体控制及分布等性能上有改进。
与前面所述的本发明实施方案不同,在那些方案中,是将预粘合的第一纤维层与一个基本未粘合的第二纤维层粘合在一起,而本实施方案的非织造布材料200是单一的纤维层。由于没有预粘合第一纤维层,使得本实施方案的非织造布材料200具有较为疏松的纤维构造。经测定,按照本发明这一实施方案制成的非织造布材料的孔隙率为约480cfm~约700cfm。如此疏松的纤维构造,使得构成纤维层的纤维之间有较大的孔隙容积,结果在纤维之间有较多的空间让液体充满。非织造布材料200的这种疏松的纤维结构对该材料液体吸收特性改善作出了贡献。同样,本发明的该实施方案的疏松纤维结构改善了透气和通风性,这就显著改善了对皮肤的护理,例如减轻了包含非织造布材料200的吸收制品使用者身上出现皮疹。
本发明该实施方案的上述以及其他特性将在下面为更好地理解本发明而给出的实例中作更详细的描述。实例中的特定组成、比例、材料及参数仅作例说之用,并非用于具体地界定本发明的范围。
实例
实例A
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(3.0旦PP-196,Hercules公司生产,总部在Wilmington,DE)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10,Sam Yang公司生产,总部在汉城,南韩)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为52.10克/平方米。该纤维层的纤维由加热粘合辊粘合在一起,下辊的外表面间隔粘合花纹的粘合面积百分率为约37%,上辊外表面带有凸起粘合点,其粘合面积百分率约为19%。下辊维持在约288°F(142℃)的粘合温度,上辊维持在约292°F(144℃)的粘合温度。纤维层在通过粘合辊形成的辊隙时的线速度为约75英尺/分(23米/分)。粘合辊之间的转速差维持在约16%。粘合辊之间的辊隙压力为约375pli(60千克/线厘米)。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为7%的非织造布材料。
实例B
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(3.0旦PP-196)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为56.64克/平方米。该纤维层的纤维在与实例A相同的工艺条件下被粘合起来。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为7%的非织造布材料。
实例C
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(2.2旦PP-196)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为55.80克/平方米。该纤维层的纤维在与实例A相同的工艺条件下被粘合起来。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为7%的非织造布材料。
实例D
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(2.2旦PP-196)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为68.94克/平方米。该纤维层的纤维在与实例A相同的工艺条件下被粘合起来。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为7%的非织造布材料。
实例E
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(2.2旦T-107,一种可湿性高于PP-196纤维的非商品实验用纤维,Hercules公司生产)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为59.63克/平方米。该纤维层的纤维在与实例A相同的工艺条件下被粘合起来。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为7%的非织造布材料。
实例F
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(2.2旦T-108,一种可湿性为上面的实例E中T-107纤维2倍的非商品实验用纤维,Hercules公司生产)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为65.95克/平方米。该纤维层的纤维由加热粘合辊粘合在一起,下辊的外表面间隔粘合花纹的粘合面积百分率为约37%,上辊外表面带有凸起粘合点,其粘合面积百分率约为19%。下辊维持在约300°F(149℃)的粘合温度,上辊维持在约295°F(146℃)的粘合温度。纤维层在通过粘合辊形成的辊隙时的线速度为约75英尺/分(23米/分)。粘合辊之间的转速差维持在约16%。粘合辊之间的辊隙压力为约375pli(63千克/线厘米)。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为7%的非织造布材料。
实例G
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(2.2旦T-186,一种含耐久性亲水整理剂的纤维,Hercules公司生产)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为64.33克/平方米。该纤维层的纤维按照与实例F一样的工艺条件粘合在一起。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为7%的非织造布材料。
实例H
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(2.0旦T-1001,KolonMerak公司生产,营业部在汉城,南韩)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为55.8克/平方米。该纤维层的纤维由加热粘合辊粘合在一起,下辊的外表面间隔粘合花纹的粘合面积百分率为约42.7%,上辊外表面带有凸起粘合点,其粘合面积百分率约为19%。下辊维持在约361°F(183℃)的粘合温度,上辊维持在约367°F(186℃)的粘合温度。纤维层在通过粘合辊形成的辊隙时的线速度为约115英尺/分(35米/分)。粘合辊之间的转速差维持在约16.5%。粘合辊之间的辊隙压力为约314pli(56千克/线厘米)。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为8%的非织造布材料。
.实例I
在传统梳理机上将50%聚丙烯纤维(2.2旦PP-196)及50%聚酯纤维(6.0旦SD-10)混合,制成了单一纤维层。该纤网的平均单位重量为58.7克/平方米。该纤维层的纤维由加热粘合辊粘合在一起,下辊的外表面间隔粘合花纹的粘合面积百分率为约42.7%,上辊外表面带有凸起粘合点,其粘合面积百分率约为19%。下辊维持在约340°F(171℃)的粘合温度,上辊维持在约349°F(176℃)的粘合温度。纤维层在通过粘合辊形成的辊隙时的线速度为约115英尺/分(35米/分)。粘合辊之间的转速差维持在约16.5%。粘合辊之间的辊隙压力为约314pli(56千克/线厘米)。在这样的热粘合工艺条件下,生产出了带有间隔粘合图案、在粘合区内形成了细孔、粘合面积百分率约为8%的非织造布材料。
从上面的实例制成的非织造布材料的性能一并载于下表中。
表A实例 单位重量 厚度 密度 拉伸强度 伸长%
(克/平方米)(英寸) (克/立方 (克/英寸)
厘米)
MD CD MDA 52.10 0.035 0.058 1098 111 38.16B 56.64 0.039 0.057 1384 180 50.11C 55.80 0.039 0.056 1148 94 35.50D 68.94 0.055 0.049 1310 136 36.45E 59.63 0.052 0.049 487 91 22.72F 65.95 0.052 0.049 555 57 26.05G 64.33 0.050 0.050 1168 114 34.23H 55.8 0.043 0.051 697.1 125.9 22.9I 58.7 0.039 0.059 715.5 115.8 26.54
还测定了上述实例中单层非织造布材料的倒流量及液体吸入时间数值,其测定方法大体按照下面详述的试验程序。在采用流体吸入及倒流量评估试验(FIFE)测试的试样尿布中,没有使用分层或层合的衬里层或材料。因此,倒流量数据表示的是尿布试样的吸收/渗透时间、倒流量及持液量,这些试样包含实例A~I的单层非织造布材料以及含有大约13.6克木浆绒和约8.5克超吸收剂材料,例如Hoechst Celanese公司生产的IM3900或与之相当的材料。这些试样尿布的倒流量及液体吸入时间数值载于下表:
表B实例 FIFE液体 FIFE倒流量
吸入时间(秒) (克)A 26.62 10.8B 30.30 11.4C 31.66 9.7D 32.56 9.8E 31.32 8.8F 26.27 10.6G 27.08 13.2H 37.45 8.9I 35.39 9.8
在上表中就该实施方案单层非织造布材料的几个具体试样给出的流体吸入及倒流量评估试验结果,被认为是本发明该实施方案的疏松、多孔纤维构造的表征,这种结构能保持大量的液体,致使倒流量数值提高。如同上面所指出的,由于不带预粘合衬里层,使得本实施方案非织造布材料的纤维结构更为疏松,从而改善了透液、透气性。
回过来看图4所示的本发明实施方案,所有体侧衬里材料的一个重要特征就是其柔软性。尤其要指出的是,考虑到婴儿的舒适感,重要的是,该衬里既要求非常柔顺,而且要求摸上去十分柔软。本发明人观察到,本发明非织造布材料80的贴身层12表现出优异的柔软特性。
一般而言,非织造布衬里及非织造布的另一个重要特性就是拉伸强度,即抗撕裂能力,以及撕裂前的伸长百分率。本发明人在测定这两项性能时采用了一种例如Instron,型号TM1000(Instron公司,营业部在Canton,MA)的装置,它将一个非织造布试样(约1英寸X6英寸(25.4X1524毫米))夹紧在一对沿试样整个宽度延伸的夹子上,然后以恒定的伸长速度将试样拉断。把将试样拉破所需要的力记录下来,作为拉伸强度,将破裂前布样的长度与原长进行比较,就得出伸长百分率值。在进行这些试验时,既可以选择布的夹紧方向,使力沿着机器方向MD作用,也可以调整布样的方向使力沿着横向CD作用。观察到,按照本发明的非织造布材料,下面将要讨论其几个实例,表现出足够的拉伸强度和伸长百分率。
作为诸如用即弃尿布的吸收制品衬里的又一项特别重要的特性是衬里的可湿性。虽然吸收制品的式样有所不同,但一般希望衬里应至少部分地可润湿,以便加速液体透过并进入吸收芯。另外,如果在衬里内部能形成一定的可湿性梯度,以便依靠芯吸作用将液体从穿戴者身上吸走,增加舒适感、有利皮肤保健,则更为理想。具体地说,希望能做到这样,正如本发明的情况,贴身层12的可湿性小于“缓冲”层22,也就是距吸收剂材料最近的层。这样,液体透入到吸收芯材料就比它流回到穿戴者身上更容易。
适合制作非织造纤网的聚合物中有许多是疏水性的。具体地说,聚烯烃纤维是完全疏水性的。因此,该非织造纤网最好是用这类聚合物来制作,以便赋予理想程度的可湿性和亲水性。技术上已知,疏水性纤维,例如聚丙烯,的可湿性可以通过在这类疏水性纤维表面上施涂合适的整理剂来提高,其典型的用量为约0.3%~约0.6%,从而改进这类纤维在最终使用时的液体控制特性。在这里所述的实施方案中,使用的聚丙烯纤维可以通过在制成非织造布层12和22之前,用水溶性整理剂处理纤维,而变成可润湿的。
对造成上面所说可湿性梯度有贡献的另一个因素是,按要求的比例将聚酯纤维与聚丙烯纤维共混来制作第二非织造布层22。上面已经说过,由于采用较粗、回弹性较好的聚酯纤维制成聚丙烯与聚酯纤维均匀共混物,因此在制成的非织造布层22中形成了不同尺寸的孔隙,从而使第一层12与第二层22之间形成了所需要的可湿性梯度。
提供以下实例的目的在于更深入地理解本发明。实例中的特定组成、比例、材料及参数仅为举例说明的目的,并非要具体地界定本发明的范围。
实例
实例1
在如上所述的传统梳理机上,通过混合,用100%聚丙烯纤维(PP-196,Hercules公司生产,营业部在Wilmington,DE)制成第一层。该第一层的平均单位重量为18克/平方米(0.5盎司/平方码)。第二层是在传统梳理机上通过混合,用60%聚酯纤维(SD-10,Sam Yang公司生产,营业部在汉城,南韩)和40%PP-196聚丙烯纤维制成的。第二层的单位重量为约32克/平方米(0.9盎司/平方码)。利用图3及3a所示的加热粘合辊将第一与第二层热粘合在一起,其中与第一层相接触的粘合辊维持在大约272°F(133℃)的温度,与第二层相接触的粘合辊维持在大约315°F(157℃)的温度。粘合辊的线速度为约80英尺/分(24米/分),粘合辊之间的辊隙压力为约300pli。通过这样的热粘合工艺,制成了一种带有间隔粘合图案的非织造布层合材料,在粘合区内形成了细孔,粘合面积百分率为约2%。
实例2
在如上所述的传统梳理机上,通过混合,用100%PP-196聚丙烯纤维制成第一层。该第一层的平均单位重量为18克/平方米(0.5盎司/平方码)。第二层是在传统梳理机上通过混合用60%聚酯纤维(PET-295,由Hoechst Celanese公司生产,营业部在Greenville,SC)和40%PP-196聚丙烯纤维制成的。第二层的单位重量为约32克/平方米(0.9盎司/平方码)。利用图3及3a所示的加热粘合辊将第一与第二层热粘合在一起,其中与第一层相接触的粘合辊维持在大约272°F(133℃)的温度,与第二层相接触的粘合辊维持在大约315°F(157℃)的温度。粘合辊的线速度为约80英尺/分(24米/分),粘合辊之间的辊隙压力为约300pli。通过这样的热粘合工艺,制成了一种带有间隔粘合图案的非织造布层合材料,在粘合区内形成了细孔,粘合面积百分率为约2%。
实例3
在如上所述的传统梳理机上,用100%聚丙烯纤维(PT110-20,由Lohmann GmbH & KG公司提供,营业部在Neuwied,德国)制成第一层。该第一层的平均单位重量为20克/平方米(0.5盎司/平方码)。第二层是在如上述的传统梳理机上通过混合用60%聚酯纤维(PET-292,由Hoechst/AG公司生产,营业部在法兰克福,德国)和40%聚丙烯纤维(PP-71“SOFT-71”,由DanaklonA/S公司生产,营业部在Varde,丹麦)制成的。第二层的单位重量为约32克/平方米(0.9盎司/平方码)。利用图3及3a所示的加热粘合辊将第一与第二层热粘合在一起,其中与第一层相接触的粘合辊维持在大约272°F(133℃)的温度,与第二层相接触的粘合辊维持在大约315°F(157℃)的温度。粘合辊的线速度为约80英尺/分(24米/分),粘合辊之间的辊隙压力为约300pli。通过这样的热粘合工艺,制成了一种带有间隔粘合图案的非织造布层合材料,在粘合区内形成了细孔,粘合面积百分率为约2%。
实例4
在传统梳理机上,通过传统热粘合成形工艺,用100%PP-71聚丙烯纤维制成第一层。该第一层的平均单位重量为22克/平方米(0.6盎司/平方码)。第二层是在传统梳理机上通过混合,用60%PET-292聚酯纤维,和40%PP-71聚丙烯纤维制成的。第二层的单位重量为约32克/平方米(0.9盎司/平方码)。利用图3及3a所示的加热粘合辊将第一与第二层热粘合在一起,其中与第一层相接触的粘合辊维持在大约272°F(133℃)的温度,与第二层相接触的粘合辊维持在大约315°F(157℃)的温度。粘合辊的线速度为约80英尺/分(24米/分),粘合辊之间的辊隙压力为约300pli。通过这样的热粘合工艺,制成了一种带有间隔粘合图案的非织造布层合材料,在粘合区内形成了细孔,粘合面积百分率为约2%。
实例5
在如上述的传统梳理机上,通过混合,用100%聚丙烯纤维(75%PP-196和25%PP-190,都是由Hercules公司生产的,营业部在Wilmington,DE)制成第一层。该第一层的单位重量为18克/平方米(0.5盎司/平方码)。第二层是在传统梳理机上通过混合,用60%PET-292聚酯纤维,和40%PP-71聚丙烯纤维制成的。第二层的单位重量为约32克/平方米(0.9盎司/平方码)。利用图3及3a所示的加热粘合辊将第一与第二层热粘合在一起,其中与第一层相接触的粘合辊维持在大约272°F(133℃)的温度,与第二层相接触的粘合辊维持在大约315°F(157℃)的温度。粘合辊的线速度为约80英尺/分(24米/分),粘合辊之间的辊隙压力为约300pli。通过这样的热粘合工艺,制成了一种带有间隔粘合图案的非织造布层合材料,在粘合区内形成了细孔,粘合面积百分率为约2%。
实例6
在如上述的传统梳理机上,通过混合,用100%PP-196聚丙烯纤维制成第一层。该第一层的单位重量为18克/平方米(0.5盎司/平方码)。第二层是在传统梳理机上通过混合,用60%PET-295聚酯纤维,和40%PP-196聚丙烯纤维制成的。第二层的单位重量为约32克/平方米(0.9盎司/平方码)。利用图3及3a所示的加热粘合辊将第一与第二层热粘合在一起,其中与第一层相接触的粘合辊维持在大约272°F(133℃)的温度,与第二层相接触的粘合辊维持在大约315°F(157℃)的温度。粘合辊的线速度为约80英尺/分(24米/分),粘合辊之间的辊隙压力为约300pli。通过这样的热粘合工艺,制成了一种带有间隔粘合图案的非织造布层合材料,在粘合区内形成了细孔,粘合面积百分率为约2%。
从以上实例中制成的非织造布层合物材料的性能一并载于下表:
表I实例 单位重量 厚度 密度 拉伸强度 伸长%
(克/ (英寸) (克/立 (克/英寸)
平方米) 方厘米)
MD CD MD1 49.0 0.046 0.041 1578.0 196.0 33.22 52.0 0.046 0.044 1585.0 198.0 32.03 51.0 0.048 0.042 2672.0 402.0 29.24 56.5 0.051 0.043 1439.0 382.0 26.15 51.2 0.057 0.034 1509.0 228.0 39.66 51.5 0.058 0.035 1610.0 263.0 37.3
为了本公开的目的,可以用下列程序来确定本发明非织造布材料10的特殊参数。
设计了流体吸入及倒流量评估(FIFE)试验来衡量一个用即弃吸收制品衬里中的吸收/渗透时间、倒流量及持液量。吸收/渗透时间(秒)的测定方法是,用停表来测定将各次模拟排尿全部吸收所需要的时间长短。倒流量试验测定一个吸收制品在每吸收了3次排尿,再对之施加压力之后从制品“贴身侧”冒出来的液体克数。
该试验采用了如图7及8所示的设备。将图4及图7中剖视的部分102所示的待测试样尿布称重至0.1克的精度。试样102是这样制备的:将腿部弹性件及腰部弹性件以及挡液片弹性件(未表示)沿着各自的长度方向切除,使试样展平。必须适当地控制试样102的尺寸、重量及密度范围以及吸收芯的组成,以便得到有效的结果。本文给出的数据是在12英寸X12英寸(305毫米X305毫米)的矩形试样上测得的,该试样包括上述实例4、5及6中的非织造布材料10,以及包含约10克木浆绒和约12克例如DOW DRYTECH835或相当材料等超吸收性材料的吸收芯。
将试样102平放在880克重的圆筒-平板组合件104下面,使之展平,不带皱褶,组合件104的摆放位置是,让内径5.1厘米的圆筒106竖立在指定的位置108之内。例如,该指定位置108距离试样102的边缘为约4.5英寸(114.3毫米)~约5.75英寸(146.1毫米),具体要根据待测吸收制品的尺寸(例如,小号(s)、中号(m)、大号(1)或特大号(x1)来决定。在试样102的下方,是凸起平台110,其尺寸为1/2英寸(12.7毫米)高(d)x6英寸(152.4毫米)长(e)x3英寸(76.2毫米)宽(f)。此外,圆筒106突出到圆筒-平板组合件104以下达约1/32英寸(0.8毫米)的距离。
圆筒106顶部的漏斗112垂直于试样102并与指定位置108对中。将规定数量的合成尿(例如对小、中及大或特大号尿布分别为50毫升、80毫升或100毫升)经漏斗112倒下。(合适的合成尿的一个例子是PPGIndustries公司生产的规格号K-C399105,公司营业部在Appleton,WI。)用停表测量从试样102刚刚接触液体到试样102表面不再看得出液体所经过的时间。在首次浇入的尿完全渗入后一分钟,浇入同样数量的尿。象第一次浇尿一样测量第二次浇入的尿完全渗入的时间。
现在来看图9及10,第二次尿渗光之后的一分钟,将试样102放在真空装置114上,然后盖上吸墨纸116以及不透液乳胶片118。然后,加上35,000达因/平方厘米(约0.5psi)的真空造成的压力,使不透液乳胶片118吸牢在吸墨纸116及试样102上,持续两分钟。然后,在解除压力以后,称取湿吸墨纸116的重量。吸墨纸116的增重(克)即代表倒流量。
在解除对试样的压力后一分钟,浇入第三份尿并按照上面同样的方法计时。于是,液体吸收时间就是规定数量的液体(对本文给出的结果而言为80毫升)加入到试样102里面去所需所秒数。
包含上面实例4、5及6的非织造布层合材料的试样102所对应的倒流量及液体吸收时间数据一并载于下表:
表II实例 FIFE液体 FIFE倒流量
吸入时间(秒) (克)4 33 7.15 34 1.96 30 3.2
虽然上表给出了几个具体实例的流体吸入时间及倒流量评估试验的结果,但包含本文所述非织造布材料10的吸收制品的液体吸入时间可以从大约11秒至大约38秒不等,倒流量数值从大约1.0克到大约9.0克不等。
预计,按照本发明制作的非织造布材料10,将由本领域一般技术人员根据实际使用当中提出的各种不同水平的性能要求进行裁剪和调整。例如,轻度尿失禁及月经垫会涉及到与婴儿排尿不同的排出流率、体积和时间规律。而且,高峰期的液体,在液体粘度、表面张力、温度及其他可能影响到非织造布在实际产品最终使用中各种不同方面的物理性能,都可能有所变化。因此,虽然已结合上述实施方案及实例对本发明做了描述,但应当理解,本发明还能进一步修改。因此,本申请预期包括符合其总原则的任何修改、用途及变通方案,其中包括那些虽与本公开的内容有距离,但仍属于与本发明有关的已知或技术上习惯的做法范围内的、以及属于本文所附权利要求范围内的变通方案。
Claims (84)
1.一种层合纤维材料,它包括:
含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第一纤维层;
含有由两种或更多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第二纤维层;
所述第一与第二层是按一种间隔粘合图案(spaced apart bondingpattern)粘合在一起的,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;以及
在所述粘合区内形成了许多细孔。
2.权利要求1的层合纤维材料,其中所述第一和第二层包含非织造纤网。
3.权利要求2的层合纤维材料,其中所述第一和第二层中至少一层包含纺粘纤网。
4.权利要求2的层合纤维材料,其中所述第一层本身的纤维是互相粘合的。
5.权利要求2的层合纤维材料,其中所述第一与第二层是热粘合在一起的。
6.权利要求2的层合纤维材料,其中粘合区构成该材料表面面积的约1.0%~约6.0%。
7.权利要求2的层合纤维材料,其中粘合区构成该材料表面面积的约2.0%~约4.0%。
8.权利要求2的层合纤维材料,其中所述第一层含有选自聚烯烃的一种或多种热塑性聚合物材料,所述第二层含有选自聚烯烃和聚酯的两种或更多种热塑性聚合物材料的共混物。
9.权利要求8的层合纤维材料,其中所述第一层含有聚丙烯,所述第二层含有聚丙烯与聚酯的共混物。
10.权利要求9的层合纤维材料,其中所述第一层含有约100%聚丙烯,所述第二层含有从约70%聚丙烯和约30%聚酯到约25%聚丙烯和约75%聚酯。
11.权利要求9的层合纤维材料,其中所述第一层含有约100%聚丙烯,所述第二层含有约40%聚丙烯和约60%聚酯。
12.权利要求2的层合纤维材料,其中所述第一层的密度,在所述第一与第二层进行所述粘合之前测定时,高于所述第二层。
13.一种吸收制品,包含:
透液体侧衬里;
不透液外罩;
置于所述体侧衬里与所述外罩之间的吸收芯;以及
紧靠所述体侧衬里至少一部分放置的层合纤维材料;
所述层合纤维材料包括,含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第一纤维层;
含有由两种或更多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第二纤维层;
所述第一与第二层是按一种间隔粘合图案粘合在一起的,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;而且
在所述粘合区内形成了许多细孔。
14.一种吸收制品,包括:
透液体侧衬里;
不透液外罩;
紧靠所述体侧衬里至少一部分放置的层合纤维材料;
所述层合纤维材料包括,含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第一纤维层;
含有由两种或更多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第二纤维层;
所述第一与第二层是按一种间隔粘合图案粘合在一起的,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;
在所述粘合区内形成了许多细孔;以及
配置在所述层合纤维材料与所述外罩之间的吸收芯。
15.权利要求13或14的吸收制品,其中所述第一层含有约100%聚丙烯,所述第二层含有从约70%聚丙烯和约30%聚酯到约25%聚丙烯和约75%聚酯。
16.权利要求13或14的吸收制品,其中所述第一层包含粘合梳理纤网,该纤网的单位重量为约16克/平方米~约28克/平方米,它是由纤维旦数为约1.0~约3.0的聚丙烯纤维组成的,所述第二层包含粘合梳理纤网,该纤网的单位重量为约24克/平方米~约35克/平方米,它是由纤维旦数为约1.0~约3.0的聚丙烯纤维与纤维旦数为约3.0~约9.0的聚酯纤维的共混物组成的。
17.权利要求14的吸收制品,其中所述非织造布层合材料的长度尺寸小于所述外罩的长度尺寸,其宽度尺寸小于所述外罩的宽度尺寸。
18.权利要求14的吸收制品,其中所述非织造布层合材料的长度尺寸小于所述吸收芯的长度尺寸。
19.一种制造层合纤维材料的方法,包括以下步骤:
a.成形含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第一纤维层;
b.成形含有由两种或更多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第二纤维层;
c.将所述第一及第二层按一种间隔粘合图案粘合在一起,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维; 以及
d.在所述粘合区内造成许多细孔。
20.按照权利要求19的方法,其中所述成形步骤b.包括,在所述第一层成形之后将所述第二层的纤维铺到所述第一层上去。
21.按照权利要求19的方法,其中所述成形步骤a.包括将所述第一层内的纤维互相粘合。
22.按照权利要求19的方法,其中所述粘合步骤c.包括热粘合。
23.按照权利要求22的方法,其中所述粘合步骤c.包括的热粘合是使用其外表面带有间隔凸起粘合花纹的第一粘合辊及其外表面带有许多凸起粘合点的第二粘合辊进行的。
24.按照权利要求19的方法,其中所述第一及第二层包含非织造纤网。
25.按照权利要求19的方法,其中所述第一和第二层中至少一层包含纺粘纤网。
26.按照权利要求19的方法,其中所述第一层含有一种或多种选自聚烯烃的热塑性聚合物材料,第二层含有选自聚烯烃和聚酯的两种或更多种热塑性聚合物材料的共混物。
27.一种层合纤维材料成形设备,包括:
成形含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第一纤维层所使用的设备;
成形含有由两种或更多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第二纤维层所使用的设备;
将所述第一及第二层按一种间隔粘合图案粘合在一起所使用的设备,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;以及
在所述粘合区内造成许多细孔的设备。
28.按照权利要求27的层合纤维材料的成形设备,其中所述粘合设备包括外表面带有间隔凸起粘合花纹的第一粘合辊,以及外表面带有许多凸起粘合点的第二粘合辊。
29.按照权利要求27的层合纤维材料的成形设备,还包括用于将第一纤维层中的纤维互相粘合起来的设备。
30.按照权利要求28的层合纤维材料的成形设备,还进一步包括:
将所述第一及第二粘合辊中至少一个辊加热的手段;
使所述第一粘合辊转动的手段;以及
使所述第二粘合辊转动的手段。
31.按照权利要求30的层合纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合辊的转速为第一转速,第二粘合辊的转速为第二转速,所述第一转速比所述第二转速至少高出4%。
32.一种纤维材料,包含:
含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的纤维层;
所述纤维层有一个上表面,其面积为上表面积,和一个下表面,其面积为下表面积;
所述纤维层的纤维按一种间隔粘合图案粘合彼此粘合在一起,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;而且
在所述粘合区内形成了许多细孔。
33.权利要求32的纤维材料,其中所述纤维层包含非织造纤网。
34.权利要求33的纤维材料,其中所述纤维层包含纺粘纤网。
35.权利要求33的纤维材料,其中所述纤维层的所述纤维是热粘合起来的。
36.权利要求33的纤维材料,其中所述粘合区构成所述纤维层的上表面或下表面表面积的至少约4.0%~约35.0%。
37.权利要求36的纤维材料,其中所述粘合区构成所述纤维层的上表面或下表面表面积的至少约6.0%~约15.0%。
38.权利要求32的纤维材料,其中所述纤维层包含选自聚烯烃及聚酯的一种或多种的热塑性聚合物材料。
39.权利要求32的纤维材料,其中所述纤维层包含选自聚烯烃及聚酯的两种或更多种的热塑性聚合物材料。
40.权利要求38的纤维材料,其中所述纤维层包含聚丙烯纤维与聚酯纤维的共混物。
41.权利要求38的纤维材料,其中所述纤维层还包含双组分纤维。
42.权利要求39的纤维材料,其中所述纤维层还包含双组分纤维。
43.权利要求38的纤维材料,其中所述纤维层包含聚酯皮芯双组分纤维与聚酯单组分纤维的共混物。
44.权利要求40的纤维材料,其中所述纤维层包含,按所述纤维材料总重量计,约70%聚丙烯纤维及约30%聚酯纤维,到按所述纤维材料总重量计,约25%聚丙烯纤维及约75%聚酯纤维。
45.权利要求44的纤维材料,其中所述纤维层包含,按所述纤维材料总重量计,约50%聚丙烯纤维及约50%聚酯纤维。
46.权利要求39的纤维材料,其中所述纤维层还包含约10%~约20%纤维素或天然纤维。
47.一种吸收制品,包括:
透液体侧衬里;
不透液外罩;
置于所述体侧衬里与所述外罩之间的吸收芯;以及
紧靠所述体侧衬里至少一部分放置的纤维材料;
所述纤维材料包括,含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的纤维层;
所述纤维层的纤维按一种间隔粘合图案粘合在一起,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;而且
在所述粘合区内形成了许多细孔。
48.一种吸收制品,包括:
透液体侧衬里;
不透液外罩;
紧靠所述体侧衬里至少一部分放置的纤维材料;
所述纤维材料包括,含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的纤维层;
所述纤维层的纤维按一种间隔粘合图案粘合在一起,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;
在所述粘合区内形成了许多细孔;以及
置于所述纤维材料与所述外罩之间的吸收芯。
49.权利要求47或48的吸收制品,其中所述纤维层含有,按所述纤维层总重量计,约70%聚丙烯纤维和约30%聚酯纤维,到按所述纤维层总重量计,约25%聚丙烯纤维和约75%聚酯纤维。
50.权利要求49的吸收制品,其中所述纤维层还含有双组分纤维。
51.权利要求47或48的吸收制品,其中所述纤维层包含粘合梳理纤网,该纤网的单位重量为约20.0克/平方米~约100.0克/平方米,它包含纤维旦数为约1.0~约10.0的聚丙烯纤维与纤维旦数为约1.0~约9.0的聚酯纤维的共混物。
52.权利要求51的吸收制品,其中所述纤维层还包含双组分纤维。
53.权利要求47或48的吸收制品,其中所述纤维层的长度尺寸小于所述外罩的长度尺寸,其宽度尺寸小于所述外罩的宽度。
54.权利要求47或48的吸收制品,其中所述纤维层的长度尺寸小于所述吸收芯的长度。
55.一种纤维材料,包含:
含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的纤维层;
所述纤维层有一个上表面,其面积为上表面积,和一个下表面,其面积为下表面积;
所述纤维层的单位重量为约20.0克/平方米~约100.0克/平方米,其密度为约0.030克/立方厘米~约0.080克/立方厘米;
所述纤维层的纤维按一种间隔粘合图案粘合彼此在一起,该图案包含许多不连续的压实粘合区;
所述粘合区构成所述纤维层的所述上表面或下表面表面积的约4.0%~约35.0%;而且
在所述粘合区内形成了许多细孔。
56.一种制造纤维材料的方法,包括以下步骤:
a.成形含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的第一纤维层,所述纤维层有一个上表面,其面积为上表面积,和一个下表面,其面积为下表面积;
b.将所述纤维层的纤维按一种间隔粘合图案粘合在一起,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;以及
c.在所述粘合区内造成许多细孔。
57.按照权利要求56的制造纤维材料的方法,其中所述粘合步骤b.还包括形成粘合区,该粘合区构成所述纤维层上表面或所述下表面表面积的约4.0%~约35%。
58.按照权利要求56的制造纤维材料的方法,其中所述粘合步骤b.包括将所述纤维层的纤维用彼此面对安装的第一与第二粘合辊热粘合在一起,所述粘合辊的每一个有一个外表面,所述第一与第二粘合辊在所述各自的外表面上带有不同的凸起粘合花纹;以及
将所述纤维层送过所述粘合辊之间,使所述纤维层的所述上、下表面各自与所述粘合辊之一的外表面接触,以便形成所述间隔粘合图案。
59.按照权利要求56的制造纤维材料的方法,其中所述纤维层包含非织造纤网。
60.按照权利要求56的制造纤维材料的方法,其中所述纤维层包含选自聚烯烃和聚酯的一种或多种热塑性聚合物材料。
61.按照权利要求56的方法,其中所述纤维层包含选自聚烯烃和聚酯的两种或更多种热塑性聚合物材料。
62.按照权利要求61的纤维材料制造方法,其中所述纤维层还包含双组分纤维。
63.一种用于纤维材料成形的方法,包括:
含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的所述纤维层成形所使用的设备;
将所述纤维层的所述纤维按一种间隔粘合图案粘合在一起所使用的设备,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;以及
在所述粘合区内形成许多细孔的设备。
64.按照权利要求63的纤维材料的成形设备,还包括:
彼此面对安装的第一和第二粘合辊;
所述粘合辊中的每一个有一个,当所述纤维层通过二辊之间时,与所述纤维层的一个外表面接触的外表面;
所述第一与第二粘合辊在其所述的外表面上具有不同的凸起粘合花纹;以及
所述第一粘合辊在其外表面上带有间隔凸起粘合花纹,所述第二粘合辊在其外表面上带有许多凸起粘合点。
65.按照权利要求63的纤维材料的成形设备,包括:
将所述第一和第二粘合辊中至少一个加热的手段;
使所述第一粘合辊转动的手段;以及
使所述第二粘合辊转动的手段。
66.按照权利要求65的纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合辊的转速为第一转速,第二粘合辊的转速为第二转速,所述第一转速与所述第二转速相差约4%~约50%。
67.按照权利要求63的纤维材料的成形设备,其中所述细孔的形成基本上局限于所述粘合区内。
68.按照权利要求63的纤维材料的成形设备,其中所述的粘合设备将所述纤维层的所述纤维按一种间隔粘合图案粘合在一起,使得制成的纤维材料具有约4%~约35%的粘合面积百分率。
69.按照权利要求68的纤维材料成形设备,其中所述的粘合设备将所述纤维层的所述纤维按一种间隔粘合图案粘合在一起,使得制成的纤维材料具有约6%~约15%的粘合面积百分率。
70.按照权利要求64的纤维材料的成形设备,其中所述间隔粘合图案是由所述第一和第二粘合辊的所述外表面上的所述凸起粘合花纹之间的接触点造成的。
71.按照权利要求70的纤维材料的成形设备,其中所述细孔是由所述第一和第二粘合辊的所述外表面上的所述凸起粘合花纹之间的接触点形成的。
72.按照权利要求64的纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合辊的粘合面积百分率为约9%~约70%,所述第二粘合辊的粘合面积百分率为约10%~约50%。
73.按照权利要求72的纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合辊的粘合面积百分率为约33%~约45%,所述第二粘合辊的粘合面积百分率为约18%~约24%。
74.按照权利要求64的纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合辊与第二粘合辊的所述凸起粘合花纹,是根据在所述粘合区内形成的所述细孔数目达到优化的原则配置的。
75.按照权利要求65的纤维材料的成形设备,还包括:
将所述第一粘合辊加热到第一粘合温度的手段;
以及将所述第二粘合辊加热到第二粘合温度的手段。
76.按照权利要求75的纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合温度为约260°F(127℃)~约450°F(232℃),所述第二粘合温度为约270°F(132℃)~约450°F(232℃)。
77.按照权利要求76的纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合温度为约275°F(135℃)~约400°F(204℃),所述第二粘合温度为约275°F(135℃)~约400°F(204℃)。
78.按照权利要求65的纤维材料的成形设备,其中所述第一和第二粘合辊是这样转动的,即使得通过其间的所述纤维层线速度为约17米/分钟~约200米/分钟。
79.按照权利要求78的纤维材料的成形设备,其中所述第一和第二粘合辊是这样转动的,即使得通过其间的所述纤维层线速度为约17米/分钟~约100米/分钟。
80.按照权利要求64的纤维材料的成形设备,其中所述第一和第二粘合辊产生约60磅/线英寸~约400磅/线英寸的辊隙压力。
81.一种纤维材料的成形设备,包括:
含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的纤维层的成形设备,该纤维层的单位重量为约20.0克/平方米~约100.0克/平方米,其密度为约0.040克/立方厘米~约0.065克/立方厘米;
用于将所述纤维层中的所述纤维按一种间隔粘合图案热粘合在一起的热粘合设备,该图案包含许多不连续的压实粘合区,其间是成片的轻微粘合纤维;以及
在所述粘合区内造成许多细孔的设备。
82.按照权利要求81的纤维材料的成形设备,其中所述纤维层包含热塑性聚丙烯及聚酯纤维,聚丙烯与聚酯纤维之间的比例,按所述纤维层总重量计,为约70∶30~25∶75。
83.按照权利要求82的纤维材料的成形设备,其中所述纤维层还包含双组分纤维。
84.一种纤维材料的成形设备,包括:
含有由一种或多种热塑性聚合物材料制成的许多纤维的纤维层成形所使用的设备;
彼此面对安装、用以在所述纤维层上形成间隔粘合图案的第一热粘合辊及第二热粘合辊;
所述粘合辊中的每一个有一个,当所述纤维层通过二辊之间时,与所述纤维层的一个表面接触的外表面;
所述第一与第二粘合辊在其所述的外表面上具有不同的凸起粘合花纹;
所述第一粘合辊在其外表面上带有间隔凸起粘合花纹,所述第二粘合辊在其外表面上带有许多凸起粘合点;以及
所述第一和第二粘合辊被配置成在所述粘合区内形成许多细孔,所述细孔是由所述辊的外表面上所述凸起粘合花纹之间的接触点形成的。
85.按照权利要求84的层合纤维材料的成形设备,其中所述第一粘合辊的转速为第一转速,第二粘合辊的转速为第二转速,所述第一与第二转速相差约4%~约50%。
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