CN116171144A - 包括弹性层合体的可穿着制品 - Google Patents

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森本广一
叶璐
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G.艾尔登
R.罗萨蒂
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Abstract

本发明涉及一种可穿着制品,该可穿着制品包括弹性层合体,该弹性层合体具有处于面对面关系的内部纤维网和外部纤维网,以及面向皮肤的外表面和面向衣服的外表面。当对其进行如本文所定义的NMR MOUSE方法时,该弹性层合体具有总厚度,该总厚度具有从该面向皮肤的外表面开始并朝向该面向衣服的外表面延伸的对应于该总厚度的200μm的最前200μm子厚度,以及从该面向衣服的外表面开始并朝向该面向皮肤的外表面延伸的对应于该总厚度的200μm的最后200μm子厚度。根据该NMR MOUSE方法,该弹性层合体在1分钟之后的该最前200微米子厚度与总厚度中的%液体比率小于20%。

Description

包括弹性层合体的可穿着制品
技术领域
本发明涉及一种可穿着制品,其包括适用于可穿着制品的弹性层合体,所述可穿着制品表现出改善的汗液管理特性。
背景技术
基底材料诸如非织造织物及其层合体常用于可穿着制品诸如吸收制品。例如,吸收制品通常将非织造基底材料用于制品的面向皮肤侧以及面向衣服侧两者,以在制品被穿着者穿着时控制液体的运动并提供舒适、适形的贴合性。所谓舒适性,可能期望的是能够有效地从皮肤吸收汗液和过量水分并将它们释放到制品外部的布状基底。对于吸收制品而言,这是幼儿的护理人员特别期望的,但不限于此,其中皮肤健康与没有痱子和尿布疹密切相关,但也与用于失禁成人的吸收制品(诸如裤)密切相关,这些失禁成人通常年龄较大并且还可能具有脆弱的皮肤。腰部区域中的痱子可与吸收制品内的腰部区域中的润湿度或湿气相关联。护理人员通常的做法是,通过触摸幼儿穿着的吸收制品内的腰部区域来检查润湿度或湿气。
已提出具有汗液管理特性的弹性层合体,诸如日本专利申请公布2017-12319A和2017-113186A中所述的那些。需要提供具有进一步改善的汗液管理特性,同时经济地制造的弹性层合体。
用于例如吸收裤的带的弹性层合体通常由两个非织造纤维网制成,它们以面对面关系彼此接合,弹性股线夹在其间。在这样的层合体中,第一非织造纤维网(内部非织造纤维网)面向穿着者的皮肤并且在其表面的相对较大面积上与皮肤直接接触。第二非织造纤维网(外部非织造纤维网)面向外,背离穿着者,因此它通常与穿着者的衣服接触。通常,外部非织造纤维网包括在形成吸收裤腰部边缘的弹性层合体边缘处折叠在内部非织造纤维网上的延伸部分。因此,提供了更像内衣的完成的裤子外观。因此,邻近腰部边缘,弹性层合体可包括三个非织造纤维网,即夹在外部非织造纤维网与外部非织造纤维网的延伸折叠部分之间的内部非织造纤维网。
第一非织造纤维网和第二非织造纤维网通常都是疏水的,已发现这导致在汗液处理方面,即在将汗液从穿着者的皮肤穿过层合体输送到外部方面的性能相对不令人满意。
为了解决这个缺点,已经建议使用疏水内部非织造纤维网和亲水外部非织造纤维网。然而,这种技术方法可能具有某些限制,因为汗液在带本身的平面中可能不能被充分地芯吸,并且因为液体可能积聚在外层中,从而在接触外部非织造纤维网时提供潮湿、湿润的感觉,并且可能润湿穿在吸收裤上的布料。此外,在具有外部非织造纤维网的延伸折叠部分的裤带的弹性层合体中,折叠部分的至少一部分通常将与穿着者的皮肤直接接触。在此类构型中,汗液从穿着者的皮肤的输送趋于被疏水内部非织造纤维网减少,该疏水内部非织造纤维网夹在外部非织造纤维网的亲水折叠部分与亲水外部非织造纤维网之间。
仍然需要一种具有以有效方式将液体从穿着者皮肤芯吸走的改进能力的弹性层合体。
发明内容
本发明涉及一种包括弹性层合体的可穿着制品。该弹性层合体包括处于面对面关系的内部纤维网和外部纤维网。内部纤维网和外部纤维网中的每一者均为非织造纤维网,并且内部纤维网和外部纤维网中的每一者均由弹性层合体的整个表面区域构成。
弹性层合体具有面向皮肤的外表面和面向衣服的外表面。
内部纤维网的至少一部分与穿着者的皮肤直接接触,并且外部纤维网的至少一部分形成可穿着制品的面向衣服的外表面。
内部纤维网具有背离外部纤维网的第一表面和面向外部纤维网的第二表面,并且外部纤维网具有面向内部纤维网的第一表面和背离内部纤维网的第二表面。
当对其进行如本文所定义的NMR MOUSE方法时,弹性层合体具有总厚度,该总厚度具有从弹性层合体的面向皮肤的外表面开始并朝向弹性层合体的面向衣服的外表面延伸的对应于总厚度的200μm的最前200μm子厚度,以及从弹性层合体的面向衣服的外表面开始并朝向弹性层合体的面向皮肤的外表面延伸的对应于总厚度的200μm的最后200μm子厚度。
根据本文所述的NMR MOUSE方法,弹性层合体在1分钟之后的最前200微米子厚度与总厚度中的%液体比率小于20%、或小于18%、或小于15%。
根据本文所述的NMR MOUSE方法,弹性层合体可在1分钟之后的最后200微米子厚度与总厚度中的%液体比率不超过20%、或不超过15%。在1分钟之后小于20%的最后200微米子厚度中的%液体比率可降低弹性层合体的面向衣服的外表面的润湿感觉,例如当穿着者或护理人员接触面向衣服的外表面时。这是由于汗液暂时储存在层合体的中部(在厚度方向上,即,弹性层合体的在厚度方向上处于最前和最后200μm子厚度之间的部分)。随后,暂时储存的汗液可经由蒸发而输送(即,以气相输送)通过面向衣服的外表面到达外部。
上文所定义的弹性层合体使得液体诸如汗液能够远离穿着者的身体并穿过该弹性层合体快速且可靠地传送至外部。
通过使用NMR MOUSE(核磁共振移动通用表面探测仪)方法测量液体离开皮肤并通过层合体的输送。NMR MOUSE是一种便携式装置,其使用开放NMR传感器来表征定位在多孔介质结构(即,弹性层合体)内部的流体。该方法能够精确测定不同时间点的液体分布。
对于该方法,使弹性层合体样本的面向皮肤的外表面与0.9%氯化钠溶液接触(参见下面的详细方法描述)以模拟人穿着可穿着制品时的使用条件。在1分钟之后小于20%的最前200微米子厚度与总厚度中的%液体比率是指,在弹性层合体已经与液体溶液接触1分钟之后,弹性层合体内超过至少80%的液体已经从弹性层合体(此处:弹性层合体厚度为200微米)的与穿着者皮肤直接接触的部分分散开。
由于弹性层合体包括面向皮肤的外表面和面向衣服的表面,液体必须从面向皮肤的外表面快速移动穿过弹性层合体的厚度(thickness/caliper)以实现有效的汗液管理。根据NMR MOUSE方法,在1分钟之后的最前200微米子厚度与总厚度中的%液体比率小于20%、或小于18%、或小于15%的弹性层合体提供良好的汗液管理,从而有助于改善皮肤健康。
可穿着制品可具有纵向方向和横向方向。在弹性层合体中,弹性股线可设置在内部纤维网与外部纤维网之间。弹性股线可以沿可穿着制品的横向方向延伸,并且可以沿可穿着制品的纵向方向彼此间隔开。
弹性股线可以通过粘合剂直接附接到内部纤维网和/或外部纤维网。附接可以连续地沿着弹性股线的整个长度,间歇地沿着弹性股线的整个长度,或者弹性股线可以仅在内部纤维网和/或外部纤维网的端部处或附近附接到内部纤维网和/或外部纤维网。
内部纤维网和外部纤维网均可以是非弹性的。
弹性层合体可形成可穿着制品的部件,该部件可选自由以下项组成的组:弹性带、腰带、侧片、连续基础结构、腿箍和外覆盖件。
在优选的实施方案中,弹性层合体可由弹性带构成或者可形成弹性带,该弹性带由前带和后带形成。另选地,弹性层合体可形成可穿着制品的整个面向衣服的表面。
前带可形成可穿着制品的前腰部边缘,并且后带可形成可穿着制品的后腰部边缘。
弹性带的外部纤维网可包括延伸部分,该延伸部分延伸超过前腰部边缘和后腰部边缘,并且该延伸部分折叠在内部纤维网上,使得折叠形成前腰部边缘和后腰部边缘,并且弹性带的至少一部分包括夹在外部纤维网与外部纤维网的折叠、延伸部分之间的内部纤维网。
如果弹性层合体形成弹性带,其中外部纤维网包括如前一段落所述的折叠、延伸部分,则根据本文所述的NMR MOUSE方法,在1分钟之后小于20%、或小于18%、或小于15%的最前200微米子厚度与总厚度中的%液体比率在弹性带的包括夹在外部纤维网与外部纤维网的折叠、延伸部分之间的内部纤维网的区域中测定。此外,根据本文所述的NMR MOUSE方法,在1分钟之后不超过20%、或不超过15%的最后200微米子厚度与总厚度中的%液体比率可在弹性带的包括夹在外部纤维网与外部纤维网的折叠、延伸部分之间的内部纤维网的区域中测定。
如果弹性层合体形成可穿着制品的前带和后带,则前带和后带一起形成环状弹性带,并且可穿着制品还可包括中心基础结构。前带的中心可接合到中心基础结构的前腰片,并且后带的中心可接合到中心基础结构的后腰片。中心基础结构的其余部分可形成裆区。前带和后带可各自具有左侧片和右侧片,其中中心基础结构不重叠,并且前带和后带的横向边缘可通过接缝接合以形成腰部开口(由前腰部边缘和后腰部边缘组成)和两个腿部开口。前带和后带在裆区中在纵向方向上可彼此不连续。
中心基础结构可包括在面向衣服表面上的外覆盖件层以及附接到外覆盖件层的内部面向穿着者表面的底片。外覆盖件层的纵向长度可长于裆区的纵向长度且短于底片的纵向长度。
根据本文所述的测试方法,外部纤维网可具有多个开口,诸如开孔,开孔率为约5%至约50%,优选地约5%至约30%。根据本文的测试方法,外部纤维网可具有0.1mm2至25mm2,优选地0.1mm2至10mm2的有效开口面积。
根据本文的测试方法,外部纤维网可具有多个开口,诸如开孔,开孔率为5%至30%,优选地5%至15%,并且外部纤维网的有效开口面积为0.1mm2至25mm2,优选地0.1mm2至10mm2
弹性带的外部纤维网可具有5g/m2至45g/m2的基重,并且外部纤维网可具有10g/m2至45g/m2的基重。
弹性层合体在至少一个方向上可具有至少110%的伸长率。
弹性带的外部纤维网可以是亲水的。
基于内部纤维网的总基重计,内部纤维网可包含至少20重量%、或至少40重量%、或至少50重量%的纤维,该纤维选自由以下项组成的组:天然纤维、再生纤维素纤维和生物基聚合物,以及它们的组合。
基于外部纤维网的总基重计,外部纤维网可包含至少20重量%、或至少40重量%、或至少50重量%的纤维,该纤维选自由以下项组成的组:天然纤维、再生纤维素纤维和生物基聚合物,以及它们的组合。
附图说明
图1A至图1B为示出了面向衣服表面的本发明的可穿着制品的一个实施方案的示意性平面图,该可穿着制品的接缝未接合并且处于平坦未收缩状态。
图2A至图2C为本发明的可穿着制品的实施方案的示意性横截面图。
图3示出NMR传感器的示意图。
图4示出准备用于并置于NMR MOUSE传感器上的样本和设备的示意图。
图5A示出用顶部标记确定的样品夹持器的位置,其间没有任何样本。
图5B示出用顶部标记确定的样品夹持器的位置,其间具有干燥样本。
图5C示出在没有顶部标记的情况下用湿润样本确定的样品夹持器的位置。
图6A示出比较例1的干燥分布特征图和润湿分布特征图(1分钟和20分钟之后)。
图6B示出比较例2的干燥分布特征图和润湿分布特征图(1分钟、10分钟和20分钟之后)。
图6C示出实施例2的干燥分布特征图和润湿分布特征图(1分钟、10分钟和20分钟之后)。
图6D示出实施例3的干燥分布特征图和润湿分布特征图(1分钟、10分钟和20分钟之后)。
图7示出具有第一纤维层和第二纤维层的外部纤维网的SEM照片,其中上侧是第一纤维层(聚丙烯纤维),并且底侧是第二纤维层(棉纤维)。SEM照片示出了第二纤维层的纤维与第一纤维层的纤维相互贯穿。还可以看出,第二纤维层的一些纤维穿过第一纤维层并穿出第一表面。
定义
如本文所用,以下术语应具有下文指定的含义:
“可穿着制品”是指可呈裤、胶粘尿布、失禁短内裤、女性卫生内衣、伤口敷料、医院服装等形式的穿着的制品。优选地,本发明的可穿着制品为裤。“可穿着制品”可被如此构造成还吸收和容纳从身体排出的各种流出物诸如尿液、粪便以及经液。“可穿着制品”可用作适用于与用于提供吸收和容纳功能的单独的一次性吸收插入件接合的外覆盖件,诸如PCT公布WO 2011/087503A中所公开的那些。
如本文所用,“胶粘尿布”和“裤”是指一般被婴儿和失禁患者围绕下体穿着,以环绕穿着者的腰部和腿部并且特别适于接收和容纳尿液和粪便的吸收制品。在裤中,如本文所用,第一腰区和第二腰区的纵向边缘彼此附接以预形成腰部开口和腿部开口。一般通过将穿着者的腿伸入腿部开口并将裤吸收制品拉到穿着者下体附近的位置而将裤穿用到穿着者身上的适当位置。裤可通过任何合适的技术预成形,所述技术包括但不限于使用可重复紧固的和/或不可重复紧固的粘结部将吸收制品的各部分接合在一起(即,在从穿着者身上移除裤以供处理之前,永久性侧缝不旨在被撕裂)。在尿布中,腰部开口和腿部开口仅在尿布通过如下方式被穿用到穿着者身上时才形成:用合适的紧固系统使第一腰区和第二腰区的纵向边缘在双侧上(可释放地)彼此附接。
“胶粘尿布”是指通过胶带施加在穿着者身上的一次性吸收制品。
如本文所用,“一次性的”以其普通的意义使用,意指在不同时长内的有限次数的使用(例如小于20次使用,小于10次使用,小于5次使用,或小于2次使用)之后被处理或丢弃的制品。如果所述一次性吸收制品为胶粘尿布、裤、卫生巾、月经垫或用于个人卫生的湿擦拭物,则所述一次性吸收制品最常旨在在单次使用之后被处理。本文所述的吸收制品为一次性的。
“纵向”是指从制品的一个腰部边缘向相对的腰部边缘基本上垂直延伸并且通常平行于制品的最大线性尺度的方向。“横向”是指垂直于纵向的方向。
“内部”和“外部”分别指元件的相对位置或者元件或一组元件的表面的相对位置。“内部”是指在穿着期间元件或表面比某些其他元件或表面更靠近穿着者的身体。“外部”是指在穿着期间元件或表面比某些其他元件或表面更远离穿着者的皮肤(即,元件或表面更靠近穿着者的衣服,该衣服可能穿着在本发明制品之上)。
“面向身体”(在本文中也称为“面向皮肤”)和“面向衣服”分别指元件的相对位置或者元件或一组元件的表面的相对位置。“面向身体”是指在穿着期间元件或表面比相同组件的另一元件更靠近穿着者。一个示例为本发明的弹性层合体的内层,其中内层(为弹性层合体的元件)比外层(为弹性层合体的另一个元件)更靠近穿着者的身体。“面向衣服”是指在穿着期间元件或表面比相同组件的另一元件更远离穿着者。面向衣服的表面可面向穿着者的另一个(即,除可穿着制品之外)衣服、其他物品诸如被褥、或大气。在以下NMR测试方法中提及的“最前200微米”是指弹性层合体的子厚度,该子厚度从弹性层合体的面向皮肤的外表面开始,并且朝向面向衣服的外表面延伸穿过弹性层合体的厚度。在以下NMR测试方法中提及的“最后200微米”是指弹性层合体的子厚度,该子厚度从弹性层合体的面向衣服表面开始,并且朝向面向皮肤的外表面延伸穿过弹性层合体的厚度。
“近侧”是指相对于制品的纵向中心更近的部分,然而“远侧”是指距制品的纵向中心更远的部分。
“膜”是指片状材料,其中材料的长度和宽度远远超过材料的厚度。典型地,膜具有约0.5mm或更小的厚度。
“水可透过的”和“水不可透过的”是指在一次性吸收制品的预期使用的范围内材料的渗透性。具体地,术语“水可透过的”是指具有孔、开口和/或互连的空隙空间的层或层状结构,该层和/或层状结构允许液体水、尿液或合成尿液在没有加压的情况下透过其厚度。相反,术语“水不可透过的”是指一种层或层状结构,其中液体水、尿液或合成尿液在没有加压(除了自然力诸如重力以外)的情况下不能透过该层或层状结构的厚度。根据该定义,水不可透过的层或层状结构可为水蒸气可透过的,即,可为“蒸气可透过的”。
“亲水的”描述了可被沉积在这些基底上的含水流体(例如,含水体液)润湿的基底表面。亲水性和可润湿性通常根据流体例如通过非织造织物的接触角和透湿时间来定义。在Robert F.Gould编著的题为“Contact angle,Wettability and Adhesion”(版权1964)的American Chemical Society的出版物中,对此进行了详细的讨论。当流体与表面间的接触角小于90°时,或者当流体趋于沿着基底表面自发铺开时,可以说该基底表面被流体所润湿(即亲水的),这两种条件通常共存。相反,如果接触角等于或大于90°并且流体不能沿着纤维表面自发铺开,则认为基底是“疏水性的”。下文陈述了用于本发明的接触角测试方法。
“可延伸性”和“可延展的”意指处于松弛状态的部件的宽度或长度可被延伸或增加。
“松紧的”和“弹性化的”是指组件包括由弹性材料制成的至少一部分。
“伸长率”意指材料从其松弛的初始长度伸长的状态,即10%的伸长率意指导致其松弛的初始长度的110%的伸长。
“可伸长材料”、“可延展材料”或“可拉伸材料”互换使用,并且是指如下材料:在施加偏置力时,该材料可拉伸至至少10%的伸长率(即可拉伸至超过其初始长度的10%),而不破裂或断裂,并且在释放所施加的力时示出极小的恢复,即恢复小于其伸长的约20%,而不完全破裂或断裂,如通过EDANA方法20.2-89所测量的。在这种可伸长材料在释放所施加的力时恢复其伸长的至少40%的事件中,该可伸长材料将被认为是“弹性的”或“弹性的”。例如,具有100mm的初始长度的弹性材料可至少延伸至150mm,并且在移除该力时其回缩至至少130mm的长度(即,表现出40%的恢复)。在该材料在释放所施加的力时恢复不到其伸长的40%的事件中,可伸长材料将被认为是“非弹性的”。例如,具有100mm的初始长度的可伸长材料可至少延伸至150mm,并且在移除该力时回缩至至少145mm的长度(即,表现出10%的恢复)。
如本文所用,术语“非织造纤维网”是指作为定向或无规取向纤维或长丝的制造纤维网/层的材料。纤维可为天然或人造来源。天然纤维可选自由以下项组成的组:小麦秸秆纤维、稻秆纤维、亚麻纤维、竹纤维、棉纤维、黄麻纤维、大麻纤维、剑麻纤维、蔗渣纤维、草丝兰纤维、芒属植物纤维、海洋或淡水藻类/海藻纤维、丝纤维、羊毛纤维以及它们的组合。另一组纤维也可以是再生纤维素纤维,诸如粘胶纤维、莱赛尔纤维
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人造丝、莫代尔、醋酸纤维素纤维、丙烯酸纤维、铜铵人造丝、再生蛋白质纤维等。优选地,天然纤维或改性天然纤维选自由以下项组成的组:棉纤维、竹纤维、粘胶纤维或它们的混合物。优选地,天然纤维为棉纤维。合成纤维可选自由以下项组成的组:聚烯烃(诸如聚乙烯、聚丙烯或它们的组合和混合物)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、共PET、聚乳酸(PLA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、多羟基烷内酯(PHA)、尼龙(或聚酰胺)或它们的混合物或组合物。另一种选择是使用超吸收性纤维,例如SAFTM,它是一种基于丙烯酸的交联三元共聚物,它被部分中和成其钠盐,可从Technical Absorbents商购获得。
非织造纤维网中的纤维通过摩擦、和/或内聚和/或粘合、和/或通过热粘结、压力粘结、热和压力粘结、和/或超声粘结而固结,不包括纸和织造、针织、簇绒、缝编的产品。纤维可以是短纤维(例如,在梳理成网非织造纤维网中)或连续纤维(例如,在纺粘或熔喷非织造纤维中)。
非织造纤维网可通过许多工艺形成,诸如熔喷、纺丝成网、溶剂纺丝、电纺丝和梳理法,并且纤维可例如通过水刺法(在水刺非织造纤维网中)、通风粘结(使用在厚度方向上吹过纤维层的热空气)、针刺、通过局部压缩和/或施加热或超声波能量而产生的一种或多种粘结图案和粘结压痕或它们的组合来固结。另选地或另外,可通过使用粘结剂来固结纤维。粘结剂可以粘结剂纤维(其随后熔融)的形式提供,或者可以液体形式提供,诸如苯乙烯丁二烯粘结剂。将液体粘结剂提供给纤维(例如通过喷涂、印刷或泡沫施加)并且随后固化以固化。
非织造纤维网的基重通常以克/平方米(g/m2)表示。
在水刺非织造纤维网中,纤维已被梳理为前体纤维网,然后经受水刺法以使纤维彼此相互交织并缠结。纤维彼此的内聚力和交缠可借助于使多个喷射的水流在压力下通过移动的绒头织物或布料,并且像针织一样使纤维彼此相互交织在一起(在下文中也称为“水力交织”)。因此,水刺非织造纤维网的固结基本上是水力交织的结果。如本文所用,“水刺非织造纤维网”也涉及由两个或更多个前体纤维网形成的非织造物,这些前体纤维网通过水力交织而彼此结合。
两个或更多个纤维网在通过水力交织结合成一个非织造物之前,它们可已经经历了粘结过程,诸如通过使用例如图案化的压延辊和砧辊进行加热和/或加压粘结以赋予粘结图案。然而,两个或更多个纤维网仅通过水力交织而彼此结合。另选地,水刺非织造纤维网是单个纤维网,即其不由两个或更多个前体纤维网形成。在另一个选择中,本发明的水刺非织造纤维网可由一个前体纤维网形成,短纤维铺设在该前体纤维网上。短纤维可能尚未固结成自持前体纤维网,但纤维松散地铺设在前体纤维网上。然后通过(仅)水力交织将相对松散的短纤维彼此结合并与下面的前体纤维网的纤维缠结。水刺非织造层/纤维网可由短纤维或连续纤维(连续纤维通常也称为长丝)制成。
通风粘结(Through-air bonding)(与术语“通风粘结(air-through bonding)”可互换使用)是指一种通过迫使空气穿过非织造纤维网来粘结短纤维或连续纤维的工艺,其中空气足够热以熔化纤维的聚合物(或至少部分地熔化,或熔化至其中纤维表面变得足够发粘的状态),或如果纤维为多组分纤维,则其中空气足够热以熔化制成非织造纤维网的纤维的聚合物中的一种聚合物(或至少部分地熔化,或熔化至其中纤维表面变得足够发粘的状态)。聚合物的熔化和再固化提供了不同纤维之间的粘结。
“包括”或“包含”是开放式术语,每个均指定特征后例如一个组分的存在,但不排除本领域已知的或本文所公开的其他特征例如元件、步骤、组分的存在。这些基于动词“包括(含)”的术语涵盖较窄的术语“基本上由……组成”,其排除未提及的显著地影响所述特征执行其功能的方式的任何元件、步骤或成分;并且涵盖术语“由……组成”,其排除未指定的任何元件、步骤或成分。
具体实施方式
可穿着制品的弹性层合体
可穿着制品的弹性层合体包括处于面对面关系的内部纤维网和外部纤维网。内部纤维网和外部纤维网均为非织造纤维网。内部纤维网和外部纤维网均由弹性层合体的整个表面区域构成。
弹性层合体具有面向皮肤的外表面和面向衣服的外表面。
内部纤维网的至少一部分与穿着者的皮肤直接接触,并且外部纤维网的至少一部分形成可穿着制品的外表面。
内部纤维网具有背离外部纤维网的第一表面和面向外部纤维网的第二表面。外部纤维网具有面向内部纤维网的第一表面和背离内部纤维网的第二表面。
当对其进行如本文所定义的NMR MOUSE方法时,弹性层合体具有总厚度,该总厚度具有从弹性层合体的面向皮肤的外表面开始并朝向弹性层合体的面向衣服的外表面延伸的对应于总厚度的200μm的最前200μm子厚度,以及从弹性层合体的面向衣服的外表面开始并朝向弹性层合体的面向皮肤的外表面延伸的对应于总厚度的200μm的最后200μm子厚度。根据本文所述的NMR MOUSE方法,在1分钟之后,最前200微米子厚度与总厚度中的%液体比率小于20%、或小于18%、或小于15%。根据本文所述的NMR MOUSE方法,在1分钟之后,最后200微米子厚度与总厚度中的%液体比率可以不超过20%、或不超过15%。
内部纤维网可由至少90重量%(基于内部纤维网的总重量计)的合成纤维形成。内部纤维网可由95重量%或100重量%的合成纤维形成。内部纤维网的合成纤维可选自由以下项组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乳酸(PLA)以及它们的混合物和组合(诸如聚乙烯和聚丙烯的共聚物)。
另选地或除此之外,外部纤维网可由至少90重量%(基于内部纤维网的总重量计)的合成纤维形成。外部纤维网可由95重量%或100重量%的合成纤维形成。外部纤维网的合成纤维可选自由以下项组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乳酸(PLA)以及它们的混合物和组合(诸如聚乙烯和聚丙烯的共聚物)。
外部纤维网可包括第一纤维层和第二纤维层或可由第一纤维层和第二纤维层形成。第一纤维层的纤维可以比第二纤维层的纤维更不亲水。第二纤维层的纤维比第一纤维层的纤维具有更高的亲水性的关系包括以下情况:其中第一纤维层是疏水性的而第二纤维层是亲水性的,或者第一纤维层和第二纤维层均是亲水性的(其中第二纤维层具有更高的亲水性)。
另选地或除此之外,内部纤维网可包括第一纤维层和第二纤维层或可由第一纤维层和第二纤维层形成。除非下文另外明确提及,否则以下对第一纤维层和第二纤维层的描述是适用的,而不管内部纤维网或外部纤维网是否由此类第一纤维层和第二纤维层形成。
第一纤维层的纤维可以比第二纤维层的纤维更不亲水。第二纤维层的纤维比第一纤维层的纤维具有更高的亲水性的关系包括以下情况:其中第一纤维层是疏水性的而第二纤维层是亲水性的,或者第一纤维层和第二纤维层均是亲水性的(其中第二纤维层具有更高的亲水性)。
作为亲水性差异的替代或补充,第一纤维层的纤维可具有比第二纤维层的纤维更小的平均纤维表面积/体积。较小的平均纤维表面积/体积(导致纤维层的较小每体积平均表面积)可以例如通过使用较厚的纤维或通过使用例如圆形纤维作为第一纤维层的纤维并且将成形的和/或较薄的纤维用于第二纤维层来获得。成形纤维可具有本领域已知的所有形状,诸如多叶形。成形纤维的示例可以是Coolmax纤维。非常细的纤维可以经由可分裂纤维(例如可分裂多组分纤维)获得。天然纤维也可以是不规则形状的,诸如棉纤维,从而提供增加的每体积平均表面积。
如果内部纤维网、外部纤维网中的任一者,或者如果内部纤维网或外部纤维网包括第一纤维层和第二纤维层或由第一纤维层和第二纤维层形成,则内部纤维网或外部纤维网的第一纤维层和/或第二纤维层由不同纤维的混合物形成,该纤维层或该纤维网的每体积平均表面积分别为所使用的不同纤维的每体积平均纤维表面积,如通过下文所述的每体积平均表面积测试所测定的。
第二纤维层的每体积平均表面积可比第一纤维层的每体积平均表面积高至少20[1/mm],更优选地至少30[1/mm],更优选地至少50[1/mm],更优选地至少60[1/mm],甚至更优选地至少100[1/mm]。
第一纤维层和第二纤维层可以彼此一体地结合,使得第二纤维层的至少一些纤维与第一纤维层的纤维相互贯穿。第一纤维层和第二纤维层的一体式结合可以例如通过水刺法实现,即外部纤维网可以是水刺非织造纤维网。
第一纤维层可以是预成形的非织造材料,诸如纺粘非织造材料,其可以用热和/或压力(点)粘结,例如通过使该层在一对压延辊之间穿过,该对压延辊中的一个可以具有从辊的表面向外延伸的突起,以在纺粘层上赋予粘结区域的图案;压延辊中的一个或两个可被加热。另选地,形成第一纤维层的预成形的非织造材料可以是梳理的透气粘结非织造材料。第二纤维层可由短纤维网形成,该短纤维网被铺设在形成第一纤维层的前体非织造材料上。
另选地,尽管不太优选,但第二纤维层可以是预成形的非织造材料,诸如前一段中所述的第一纤维层。
第一纤维层和第二纤维层可随后通过水力交织结合。
如果第一纤维层是纺粘非织造前体纤维网,则可通过热和/或压力将纤维网点粘结。在粘结点,纺粘非织造前体纤维网的纤维可熔合在一起。点粘结可以相对较小,并且总粘结区域可以相对较小。由于第二纤维层的纤维可以更容易地与第一纤维层的纤维缠结和相互贯穿,因此这种非织造纤维网被认为更适合与第二纤维层一体地结合。如果总粘结区域和各个点粘结过大,如果第一纤维层和第二纤维层通过水力交织一体地结合,则第一纤维层也可能破裂。
第一纤维层可形成外部纤维网的第一表面,并且第二纤维层形成外部纤维网的第二表面。在弹性层合体中,第二表面面向内部纤维网,并且第一表面背离内部纤维网。
第一纤维层可形成内部纤维网的第一表面,并且第二纤维层形成内部纤维网的第二表面。在弹性层合体中,第二表面面向外部纤维网,并且第一表面背离外部纤维网。
外部纤维网可形成可穿着制品的最外表面的一部分,即在使用中面向穿着者衣服的表面。如果外部纤维网包括折叠在内部纤维网上的延伸部分(如下文更详细地描述的),则该延伸部分可有助于可穿着制品的最内表面。
不受理论的约束,据信弹性层合体的汗液管理可通过在弹性层合体内建立毛细管梯度以驱动流体远离穿着者的皮肤,即从层合体的内部面向皮肤的外表面朝向弹性层合体的中心输送来改善。重要的是将水分输送远离弹性层合体的与皮肤直接接触的表面。因此,如果外部纤维网的第二纤维层具有比内部纤维网更高的毛细管压力并且比外部纤维网的第一纤维层更高,则允许汗液远离弹性层合体的皮肤侧朝向弹性层合体的中间区段(相对于弹性层合体的厚度)输送。已经发现,与朝向弹性层合体的中心的快速流体输送相比,朝向弹性层合体的面向衣服的外表面的汗液输送可能不太理想。液体可以从那里以较低的速率输送到弹性层合体的面向衣服的外表面,或者可以通过蒸发输送到面向衣服的外表面。由此,弹性层合体的面向衣服的外表面(即,面向衣服表面)可提供相对干燥的感觉(并且实际上是干燥的),同时实现干燥的面向皮肤的表面和干燥的皮肤。
离开弹性层合体的面向皮肤的外表面的快速流体输送通过根据本文所述的NMRMOUSE测试方法在1分钟之后小于20%、或小于18%、或小于15%的最前200μm子厚度与总厚度中的%液体比率反映。因此,少于20%的液体仍然存在于最前200μm子厚度中,而80%或更多的液体被输送离开直接邻近穿着者皮肤的厚度(即最前200微米)。
此外,越来越希望在吸收制品中使用天然纤维,诸如棉、丝、莱赛尔纤维、粘胶纤维和竹子。这种使用有助于提高制品的可持续性,并且相对于合成纤维,也被认为对皮肤更健康和更舒适。然而,虽然天然纤维容易吸收流体,诸如穿着者的汗液,但它们不容易将液体转移到其他层。因此,使用天然纤维的非织造纤维网可能在穿着者的皮肤上和面向穿着者衣服的表面上都感觉湿润。然而,已经发现,通过在形成弹性层合体内部的层中使用天然纤维,可以消除皮肤上或来自外部的潜在湿润感。
此外,天然纤维诸如棉或粘胶纤维的存在为暂时储存汗液提供了额外的容量,直到汗液通过蒸发被输送走:事实上,已知天然纤维诸如棉花和粘胶纤维能够以比传统合成纤维诸如聚丙烯或聚酯显著更高的水平吸收纤维本身内的水分。如果需要,这种增加暂时汗液储存的机制可以通过包含超吸收性纤维而进一步增强。在第二纤维层中添加天然纤维和/或超吸收性纤维允许将水分暂时保持在弹性层合体的中间,从而掩蔽在面向皮肤的外表面和面向衣服的外表面上的水分。在下文中,提出了一种测试方法来测定纤维网的吸湿容量。
如在多孔介质科学领域中已知的,纤维材料(诸如本发明的弹性层合体的内部纤维网和外部纤维网)的毛细管压力与包含在纤维材料中的纤维的平均表面积/体积以及与经由接触角θ确定的纤维的亲水性成比例。具体地,已知毛细管压力与接触角的余弦cosθ成比例。换句话讲,较高的每体积平均表面积导致材料中(即,内部纤维网和外部纤维网中)较高的毛细管吸力或毛细管压力。同样,较高的亲水性(以及较高的cosθ)也导致该材料中(即,内部纤维网和外部纤维网中)较高的毛细管吸力或毛细管压力。亲水性和疏水性经由接触角θ确定。接触角为90°或更小的纤维网或纤维层是亲水性的,并且接触角等于或大于90°的纤维网或纤维层是疏水性的。接触角越低(低于90°),纤维网或纤维层的亲水性就越高;接触角越高(高于90°),纤维网或纤维层的疏水性就越高。
测定接触角θ和每体积平均表面积的测试方法在下文中描述。这些参数可以针对纤维网以及纤维网的纤维层确定。
如果外部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则第一纤维层和第二纤维层可各自具有接触角θ,并且内部纤维网可具有接触角θ。接触角θ的余弦乘以第二纤维层的每体积平均表面积(cosθ×平均表面积/体积)可高于接触角θ的余弦乘以内部纤维网的每体积平均表面积。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比内部纤维网的(cosθ×平均表面积/体积)高至少20[1/mm],更优选地至少30[1/mm],甚至更优选地至少50[1/mm],并且还更优选地至少60[1/mm],并且甚至更优选地至少100[1/mm]。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比内部纤维网的(cosθ×平均表面积/体积)高不超过500[1/mm],或不超过400[1/mm]。
接触角θ的余弦乘以第二纤维层的每体积平均表面积可高于接触角θ的余弦乘以第一纤维层的每体积平均表面积。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比第一纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)高至少20[1/mm],更优选地至少30[1/mm],甚至更优选地至少50[1/mm],并且还更优选地至少60[1/mm],并且甚至更优选地至少100[1/mm]。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比第一纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)高不超过500[1/mm],或不超过400[1/mm]。
如果内部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则第一纤维层和第二纤维层可各自具有接触角θ,并且外部纤维网可具有接触角θ。接触角θ的余弦乘以第二纤维层的每体积平均表面积(cosθ×平均表面积/体积)可高于接触角θ的余弦乘以外部纤维网的每体积平均表面积。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比外部纤维网的(cosθ×平均表面积/体积)高至少20[1/mm],更优选地至少30[1/mm],甚至更优选地至少50[1/mm],并且还更优选地至少60[1/mm],并且甚至更优选地至少100[1/mm]。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比外部纤维网的(cosθ×平均表面积/体积)高不超过500[1/mm],或不超过400[1/mm]。
接触角θ的余弦乘以第二纤维层的每体积平均表面积可高于接触角θ的余弦乘以第一纤维层的每体积平均表面积。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比第一纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)高至少20[1/mm],更优选地至少30[1/mm],甚至更优选地至少50[1/mm],并且还更优选地至少60[1/mm],并且甚至更优选地至少100[1/mm]。
第二纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)可比第一纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)高不超过500[1/mm],或不超过400[1/mm]。
此外,可存在于内部纤维网或外部纤维网的第二纤维层中的天然纤维或具有较高每体积平均表面积的纤维也可能由于相互贯穿而存在于内部纤维网或外部纤维网的第一纤维层中,并且从内部纤维网或外部纤维网的第一纤维层的第一表面突出。如果外部纤维网包括第一纤维层和第二纤维层,则此类突出纤维可接触皮肤并帮助液体从皮肤转移到外部纤维网。
接触角高度依赖于材料的亲水/疏水性质。因此,第一纤维层的纤维可以比第二纤维层的纤维更不亲水。第一纤维层的纤维可以是疏水性的,而第二纤维层的纤维可以是亲水性的。第二纤维层的纤维比第一纤维层的纤维具有更高的亲水性的关系包括以下情况:其中第一纤维层是疏水性的而第二纤维层是亲水性的。另选地,第一纤维层和第二纤维层均可以是亲水性的,其中第二纤维层具有较高的亲水性。
另选地或除此之外,第一纤维层的纤维可具有比第二纤维层的纤维更小的每体积纤维平均表面积。
如果外部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则内部纤维网可具有比第二纤维层的纤维更小的每体积纤维平均表面积。如果内部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则外部纤维网可具有比第二纤维层的纤维更小的每体积纤维平均表面积。
已经发现,cosθ乘以每体积平均表面积(cosθ×平均表面积/体积)是材料的毛细管压力的良好指示,即cosθ乘以每体积平均表面积的值越高,毛细管压力就越高。
因此,与第一纤维层的(cosθ×平均表面积/体积)值相比,期望第二纤维层具有更高的(cosθ×平均表面积/体积)值。
如果外部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则与内部纤维网的(cosθ×平均表面积/体积)值相比,也可能期望第二纤维层具有更高的(cosθ×平均表面积/体积)值。如果内部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则与外部纤维网的(cosθ×平均表面积/体积)值相比,也可能期望第二纤维层具有更高的(cosθ×平均表面积/体积)值。
第二纤维层可以是梳理层,并且第二纤维层的纤维可以是短纤维。
第一纤维层可以是由连续纤维形成的纺粘层。另选地,第一纤维层可以是由短纤维形成的梳理透气粘结层。
第一纤维层和第二纤维层可以通过水刺法彼此一体地结合。第二纤维层的纤维可设置在第一纤维层的表面上,随后,第二纤维层的纤维可通过使水射流作用到第二纤维网的纤维上而彼此缠绕并与第一纤维层的纤维缠绕(水力交织)。当在第二纤维层上设置第一纤维层的纤维时,第一纤维层的纤维可能尚未预先固结。例如,合成纤维诸如聚丙烯可形成内部纤维网或外部纤维网的第一纤维层(作为梳理层),而棉纤维可形成内部纤维网或外部纤维网的第二纤维层(也作为梳理层)。如本文所用,“固结”是指纤维层的纤维未通过例如提供粘结剂、通过压力、热或它们的组合而彼此粘结,并且纤维也未通过其他方式诸如通过水射流(称为水力缠结)或针刺而彼此缠结。
反之亦然,尽管不太优选,但第一纤维层和第二纤维层可通过在第二纤维层的表面上提供第一纤维层来对纤维进行水刺法而彼此一体地结合,并且随后,第一纤维层的纤维可通过使水射流作用到第二纤维网的纤维上而与第二纤维层的纤维缠结。当在第一纤维层上设置第二纤维层的纤维时,第二纤维层的纤维可能尚未预先固结。
作为水刺法的替代方案,第一纤维层和第二纤维层的纤维可以通过其他已知技术诸如针刺彼此一体地结合。
优选不使用粘合剂(诸如压敏粘合剂或热熔粘合剂)并且不使用粘结剂来结合第一纤维层和第二纤维层。
弹性层合体的至少40%、或至少50%、或至少70%、或所有表面积不包括除内部纤维网和外部纤维网之外的任何附加材料层。当弹性层合体被拉伸使得内部纤维网和外部纤维网被展平,或使得内部纤维网或外部纤维网被展平时,如果在不破坏和破裂内部纤维网或外部纤维网中的一者的情况下不可能进一步伸长,则测定平均表面积。如果外部纤维网包括折叠到内部纤维网上的延伸部分,从而在弹性层合体中提供具有三个彼此重叠的纤维网的区域,即内部纤维网、外部纤维网和外部纤维网的折叠、延伸部分,则折叠、延伸部分不被认为是“附加材料层”。同样,弹性股线不被认为是附加材料层。附加材料层是除了内部纤维网和外部纤维网(包括任何延伸部分)之外提供并且具有显著平均表面积的材料,诸如膜,附加非织造纤维网或纸。
第二纤维层可包含天然亲水纤维、改性天然亲水纤维或它们的组合。第二纤维层可以完全由这种天然亲水纤维、改性天然亲水纤维或它们的组合形成。另选地,第二纤维层可包含基于第二纤维层的总重量计至少25重量%、50重量%、或至少70重量%、或至少90重量%、或至少95重量%的天然亲水纤维、改性天然亲水纤维、亲水合成纤维或它们的组合。基于第二纤维层的总重量,至少25重量%、50重量%、70重量%、90重量%或至少95重量%为亲水纤维。优选地,第二纤维层的所有纤维是亲水纤维。
第一纤维层的所有纤维可以是合成纤维,诸如疏水或亲水合成纤维。另选地,合成纤维诸如疏水合成纤维可形成第一纤维层的至少90重量%或至少95重量%(基于第一纤维层的总重量)。
由于第一纤维层和第二纤维层的纤维彼此一体地结合(例如通过水刺法),天然亲水纤维和/或改性天然亲水纤维的量可从内部纤维网或外部纤维网的第一表面向第二表面穿过内部纤维网或外部纤维网的厚度逐渐增加(取决于内部纤维网和外部纤维网中的哪一个可包括第一纤维层和第二纤维层)。
第二纤维层的天然亲水纤维或改性天然亲水纤维可以选自由以下项组成的组:棉、竹、粘胶纤维、纤维素、丝或它们的混合物或组合。优选的改性天然亲水纤维是再生纤维素纤维。例如,粘胶纤维是改性的天然亲水纤维,其由再生纤维素纤维诸如来自木材或竹子或棉的纤维素纤维制成。
第一纤维层与第二纤维层的基重比可以为0.2至3、或0.2至2、或0.5至1.5、或0.5至1。
作为由第一纤维层和第二纤维层形成的替代,内部纤维网或外部纤维网可以是透气粘合梳理非织造纤维网。另选地,内部纤维网可以是纺粘纤维网。如果内部纤维网或外部纤维网为纺粘纤维网,则该纤维网可通过热和/或压力(点)粘结。
用作可穿着制品的带的弹性层合体
弹性层合体可形成可穿着制品诸如裤的带。裤可以是一次性裤。下文更详细地描述了可穿着制品。
如果弹性层合体形成可穿着制品(例如,一次性裤)的带,则当制品被应用到穿着者身上时,内部纤维网的至少一部分可与穿着者的皮肤直接接触,即它可形成可穿着制品的面向皮肤的外表面的至少一部分。外部纤维网可形成可穿着制品的面向衣服的表面的至少一部分,该至少一部分通常将与穿着者的衣服接触并且可能经常被护理人员触摸。
内部纤维网和外部纤维网可在约5%至约50%的区域上彼此直接接合。所谓“直接接合”意指内部纤维网和外部纤维网通过施加粘合剂、超声波、压力、热、或它们的组合而彼此直接固定。彼此直接接合的内部纤维网和外部纤维网的面积百分比可根据用于形成弹性层合体的接合方法而变化,如下文进一步详细讨论的。内部纤维网和外部纤维网可在约5%至约50%的面积上彼此直接接合,以提供合适的汗液管理性质,同时还有助于保持作为弹性层合体的完整性。
根据本文的测量,弹性层合体的外部纤维网可具有多个开口,开口率为约5%至约50%。通过进一步为外部纤维网提供一定的开口面积,设置了多个水分输送通道,这可有助于有效的液体移除和输送至外部纤维网。输送通道可由毛细管力梯度驱动,并且增强对远离皮肤的层合体外部的暴露。
而且,为了提供厚度梯度,内部纤维网的基重可以不大于外部纤维网的基重。本发明的内部纤维网为非织造纤维网,其可具有约5g/m2至约45g/m2或约5g/m2至约35g/m2的基重。
第一纤维网和第二纤维网可具有1μm至35μm的纤维直径。第一纤维网和/或第二纤维网也可包括纤维直径小于1μm的纳米纤维。如工业中已知的,纤维直径也可以以单丝旦数(dpf)表示,其为克/9,000米纤维长度。在第二纤维网中,第二纤维层的纤维直径可小于第一纤维层和第一纤维网的纤维直径。内部纤维网可通过诸如纺粘法、水刺法、梳理成网或气流成网之类的方法来制备;并且可包括纤维和/或长丝,该纤维和/或长丝由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸/聚丙交酯(PLA)或共轭纤维(诸如PE/PET、PE/PP、PE/PLA),以及天然纤维(诸如棉)或者再生纤维素纤维(诸如粘胶纤维或莱赛尔纤维)制成。内部纤维网可由可生物降解材料制成,或来源于可再生资源。适用于本发明的内部纤维网的材料的非限制性示例包括:12-30gsm透气梳理成网非织造基底,该透气梳理成网非织造基底由PE/PET双组分短纤维制成,诸如购自Beijing Dayuan Nonwoven FabricCo.Ltd.或Xiamen Yanjan New Material Co.Ltd.的那些;以及8-30gsm包含PP单丝或PE/PP双组分纤维的纺熔非织造基底,诸如购自Fibertex或Fitesa的那些。
内部纤维网可优选地为相对亲水的。如果外部纤维网包括折叠在内部纤维网上的延伸部分,则一定程度的亲水性可有助于通过外部纤维网的延伸折叠部分(其至少部分不与穿着者的皮肤直接接触)输送远离穿着者的皮肤。然而,另选地,尽管不太优选,但内部纤维网可固有地为疏水的。可通过在纤维制备过程中用疏水性熔融添加剂处理成聚合物树脂,或在形成非织造材料之后施加疏水性添加剂,来为内部纤维网提供疏水性。
疏水性添加剂可为源自植物、动物、和/或合成来源的脂肪酸。脂肪酸可以是C8-C30脂肪酸,或C12-C22脂肪酸,或基本上饱和的脂肪酸。疏水性添加剂可为脂肪酸衍生物,包括脂肪醇、脂肪酸酯和脂肪酸酰胺。合适的脂肪醇包括衍生自C12-C30脂肪酸的那些。合适的脂肪酸酯包括衍生自C12-C30脂肪酸和短链一元醇的混合物,优选地衍生自C12-C22饱和脂肪酸和短链一元醇的混合物的那些脂肪酸酯。疏水性熔融添加剂可包括单脂肪酸酯、二脂肪酸酯和/或三脂肪酸酯的混合物。示例包括具有甘油的脂肪酸酯,所述甘油具有与甘油连接的至少一个烷基链、至少两个或三个链,以形成甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯。合适的甘油三酯包括甘油基三山萮酸酯、甘油基三硬脂酸酯、甘油基三棕榈酸酯和甘油基三肉豆蔻酸酯、以及它们的混合物。示例性疏水性熔融添加剂包括甘油基三硬脂酸酯,诸如可以商品名Techmer PPM15000商购获得的那些。疏水剂可为脂肪酸酰胺,包括由C12-C28脂肪酸(饱和或不饱和的)和伯胺或仲胺(诸如芥酸酰胺、油酰胺和山嵛酰胺)的混合物得到的那些衍生物。
可在非织造材料形成后施加的示例性疏水性添加剂包括表面活性剂和基于硅氧烷的涂饰剂、天然油或蜡诸如棉籽油、蜂蜡和牛油树脂。
根据本文的测量,内部纤维网可任选地具有多个开口,开口率为约5%至约30%,或约5%至约15%,或约6%至约8%,或约7%至约15%,或约9%至约25%,并且有效开口面积为0.1mm2至约25mm2,或约0.1mm2至约10mm2,或约0.5mm2至约4mm2,或约4.0mm2至约8mm2,或约7mm2至约15mm2
弹性层合体的外部纤维网可具有约10g/m2至约45g/m2,或约10g/m2至约35g/m2的基重,并且可被调节成使得内部纤维网的基重大于、等于或小于外部纤维网的基重。外部纤维网可通过诸如纺粘法、水刺法、梳理成网或气流成网之类的方法来制备;并且可包括纤维和/或长丝,该纤维和/或长丝由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸/聚丙交酯(PLA)或共轭纤维(诸如PE/PET、PE/PP、PE/PLA),以及天然纤维(诸如棉)或者再生纤维素纤维(诸如粘胶纤维或莱赛尔纤维)制成。此外,外部纤维网可由可生物降解材料制成,或来源于可再生资源。
亲水性添加剂可为聚丙烯和聚乙烯聚合物,诸如以商品名Techmer PPM15560、TPM12713、PPM19913、PPM 19441、PPM19914和PM19668出售的购自Techmer PM(Clinton,TN,US)的那些。亲水性添加剂可包括离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或它们的混合物。示例性亲水性添加剂包括由Ampacet销售的100410AF PE MB、可从CibaSpeciality Chemicals Inc.商购获得的Irgasuf HL560、可从Goulston TechnologiesInc.商购获得的Hydrosorb 1001、可从Uniqema商购获得的Cirrasol PP682、可从Cognis商购获得的Stantex S 6327、可从Schill&Seilacher商购获得的Silastol PST、SilastolPHP26、可从Momentive Performance Materials商购获得的Silwet L-7608、以商品名Polyvel S-1416或VW 315可从Polyvel Inc商购获得的具有聚环氧乙烷链和高于700g/mol的分子量的硅氧烷表面活性剂。
用于外部纤维网的示例性材料包括:厚度为至少约50μm,或至少约80μm,或至少约200μm的透气梳理成网非织造材料。厚度可小于2000μm、或小于1500μm、或小于1250μm。这种材料可为面向衣服的纤维网提供柔软的膨松感。适用于本发明的外部纤维网的是由共中心双组分纤维、卷曲纤维制成的透气梳理成网非织造材料,该卷曲纤维通过芯偏心双组分长丝或并列双组分长丝制成。适用于外部纤维网的材料的非限制性示例包括:12g/m2至45g/m2透气梳理成网非织造基底,该透气梳理成网非织造基底包含PE/PET双组分纤维,诸如购自Beijing Dayuan Nonwoven Fabric Co.Ltd.或Xiamen Yanjan New Material Co.Ltd.的那些;以及8-45gsm包含PP单丝或PE/PP双组分纤维的纺熔非织造基底,诸如购自Fibertex或Fitesa的那些。
本文的内部纤维网和外部纤维网的基重和材料厚度涉及根据下文“用于厚度和基重的准备”从成品获得并分别通过“基准厚度方法—用于纸和纸板厚度的ASTM D 654标准测试方法”(并将负荷修改至500Pa)并通过“基重—用于确定加速使用条件下塑料的重量和形状变化的ASTM D 756实践”测量的材料。弹性层合体的总厚度在下文所示的NMR MOUSE测试方法中测定。
根据本文的测量,外部纤维网可具有多个开口,开口率为约5%至约50%、或约5%至约30%、或约7%至约15%、或约9%至约25%,并且有效开口面积为约0.1mm2至约25mm2、或约0.4mm2至约2.0mm2、或约1.0mm2至约5mm2、或约4.0mm2至约8mm2、或约7mm2至约15mm2
另选地或除此之外,根据本文的测量,内部纤维网可具有多个开口,开口率为约5%至约50%、或约5%至约30%、或约7%至约15%、或约9%至约25%,并且有效开口面积为约0.1mm2至约25mm2、或约0.1mm2至约10mm2、或约0.4mm2至约2.0mm2、或约0.5mm2至约4mm2、或约1.0mm2至约5mm2、或约4.0mm2至约8mm2、或约7mm2至约15mm2
对于外部纤维网和/或内部纤维网,开口可为开孔、狭缝等。优选地,开口为开孔。如果内部纤维网和外部纤维网具有开口,则内部纤维网的开口可与外部纤维网的开口一致。另选地,如果内部纤维网和外部纤维网具有开口,则内部纤维网的开口可不与外部纤维网的开口一致。在再一替代方案中,如果内部纤维网和外部纤维网具有开口,则内部纤维网中的一些开口可与外部纤维网中的开口一致,而内部纤维网中的剩余开口可不与外部纤维网的开口一致。
内部纤维网和/或外部纤维网中的开口可为具有小于约5的纵横比的开孔。开口的纵横比照此确定。测量开口的最大尺寸,其中最大尺寸的方向限定第一轴线。垂直于第一轴线的线限定第二轴线。测量沿第二轴线的开口的尺寸,并限定横向尺寸。纵横比为最大尺寸除以横向尺寸。
开口可通过公母热销方法、打孔方法、使用喷水和筛网来产生孔的水刺法以及它们的组合制成。开口可通过如下方式制成:通过加热或压力形成多个弱化位置,然后递增拉伸,致使所述非织造纤维网在弱化位置处破裂,诸如美国专利5,628,097中所述。此类破裂方法可尤其可用于使用纺粘纤维和熔喷纤维的非织造材料。开口可以是三维的、不均匀的、未对准的,并形成如PCT公布WO 2016/73712中所述的图案。
内部纤维网或外部纤维网可以没有开口(另选地,两层均可以没有开口)。即,根据本文的测量,内部纤维网和外部纤维网的组合可提供100%、小于100%、或小于约50%、或小于约15%的相对开口率。所谓相对开口率意指与外部纤维网的开口匹配的弹性层合体的开口百分比。当仅在外部纤维网中存在开口时,相对开口率为0%,然而当外部纤维网的开口与内部纤维网的开口完全匹配时,相对开口率为100%。在本发明中,内部纤维网可任选地具有开口,并且当这样时,可改变开口的图案和密度以便与外部纤维网的开口完全或部分地匹配。
内部纤维网和外部纤维网可通过本领域已知的任何方式(诸如通过施加粘合剂、超声波、压力或热)在约5%至约50%的面积上彼此直接接合,以用于提供本发明的弹性层合体。内部纤维网和外部纤维网可至少部分地通过粘合剂直接接合。当粘合剂用于接合内部纤维网和外部纤维网时,其中粘合剂施加在内部纤维网和外部纤维网之间的区域被认为是其中纤维网直接接合的区域。当使用粘合剂作为接合方式时,粘合剂可间歇地施加,诸如以螺旋图案施加。另选地或除此之外,为了更好的工艺控制,可通过槽式涂布图案来施加粘合剂,其中施加粘合剂的面积为层合体平面面积的约5%至约50%,或约5%至约40%,或约5%至约30%。另选地或除此之外,内部纤维网和外部纤维网还可至少部分地通过直接接合内部纤维网和外部纤维网的纤维的方式来直接接合,诸如通过热、压力或超声波来直接接合。
本发明的弹性层合体在至少一个方向上可具有至少约110%的伸长率。可通过在内部纤维网和外部纤维网之间层合弹性体来赋予弹性。弹性体可优选地为多个弹性股线,但也可另选地为弹性条或弹性片材。纤维网和弹性体可至少部分地通过选自下列的方式接合;粘合剂、热、压力、超声波、以及它们的组合。参见图1B,粘合剂可被施加用于将弹性体接合到外部纤维网和/或内部纤维网,并且还经由槽式涂布以侧片粘合剂233的图案施加以用于接合外部纤维网和内部纤维网。另选地或除此之外,弹性体可通过经由超声波或热使接触弹性体的内部纤维网和/或外部纤维网变形来接合,以紧贴内部纤维网和/或外部纤维网来锚固弹性体。尽管不太优选,弹性体可以为弹性片材;其中将超声波以一定的能级施加到组合的内部纤维网、外部纤维网和弹性片材,使得内部纤维网和外部纤维网的纤维彼此直接接触。纤维的这些直接接合区域也被认为是其中内部纤维网和外部纤维网直接接合的区域。
由前述接合方法中的任一种获得的弹性层合体不需要超过至少部分地直接接合所述层所需的力来压花或机械活化。因此,弹性层合体可被经济地制备。直接接合面积可通过如下方式来测量:适当地用25N的力将弹性层合体拉伸至未收缩状态,并且观察其中内层和外层直接接合的平面区域。
可穿着制品
本发明涉及一种包括弹性层合体的可穿着制品。弹性层合体可形成可穿着制品的与皮肤直接接触的至少一部分。
当制品被穿着时,内部纤维网比外部纤维网更靠近穿着者。当制品被穿着时,内部纤维网可直接接触穿着者的皮肤。外部纤维网可形成可穿着制品的面向衣服的外表面的至少一部分。
通常,弹性层合体可用作选自下列的组件:可穿着制品的弹性带、腰带、侧片、腿箍和外覆盖件。
本发明弹性层合体尤其可用作弹性带。可穿着制品可为裤。示例性裤描述于PCT公布WO 2006/17718A中。裤可包括用以在制品被穿着时覆盖穿着者的裆区的中心基础结构38、包括本发明的弹性层合体的前带84和后带86(下文可称作“前带和后带”),该前带84和后带86形成离散的环状弹性带40(下文可称作“腰带”),所述环状弹性带横向延伸从而限定腰部开口。可穿着制品20可为连体式裤,其中中心基础结构38与前带84和后带86是连续的,其中腿部开口连续地形成(未示出)。带式裤可为有利的,因为中心基础结构38具有更好的透气性,因此为整个可穿着制品提供更好的出汗管理。
图1A为示出了面向衣服表面的裤的本发明可穿着制品的示例的透视图,所述可穿着制品的接缝未接合并且处于平坦未收缩状态。可穿着制品具有还用作纵向轴线的纵向中心线L1,以及还用作横向轴线的横向中心线T1。可穿着制品具有面向身体的表面、面向衣服的表面、前区26、后区28、裆区30和接缝,该接缝接合前区26和后区28以形成两个腿部开口和腰部开口。由于内部纤维网和外部纤维网中的每一者都包括在弹性层合体的整个表面区域中,因此接缝还包括前带84和后带86两者的内部纤维网和外部纤维网。前带84的至少一部分或全部、或后带86的至少一部分或全部、或整个离散的环状弹性带40可由本发明的弹性层合体制成。前带84和后带86以及中心基础结构38共同限定腿部开口。
如图1A和图2A-图2C示例性地所示,中心基础结构38可包括底片60和用于覆盖底片60的外侧的外覆盖件层42。底片60可为水不可透过的膜。外覆盖件层42的至少一部分或全部可为本发明的弹性层合体。中心基础结构38可包含设置在中心基础结构38上用于吸收和容纳身体流出物的吸收芯62。如图1A所例示的,中心基础结构38可具有大致矩形的形状、左纵向延伸的侧边缘和右纵向延伸的侧边缘48(下文可称作“侧边缘”)以及前横向延伸的端边缘和后横向延伸的端边缘50(下文可称作“端边缘”)。中心基础结构38还具有定位于可穿着制品的前区26中的前腰片52、定位于后区28中的后腰片54,以及裆区30中的位于前腰片52和后腰片54之间的裆片56。前带84的中心接合到中心基础结构38的前腰片52,后带86的中心接合到中心基础结构38的后腰片54,前带84和后带86各自具有其中中心基础结构38不重叠的左侧片和右侧片82。中心基础结构38可每侧包括一个或多个腿箍以用于形成腿部开口的衬圈。腿箍的至少一部分或至少一个或全部可为本发明的弹性层合体。
虽然未示出,但本发明的可穿着制品可为胶粘尿布,其具有纵向轴线、纵向轴线、面向身体的表面和面向衣服的表面。可穿着制品可具有中心基础结构,该中心基础结构包括各自由假设沿纵向轴线以3个相等长度分开的侧向延伸线限定的前区、后区和裆区。前区和/或后区可具有用于紧固制品以构造腰部开口和腿部开口的紧固构件。腰部开口可包括腰带。紧固构件可由下列部件制成:连接到中心基础结构的连接部件、可沿侧向拉伸的可拉伸侧片,以及具有接合元件诸如钩的接合部件。前区和/或后区可设置有用于接纳紧固构件的接合元件的着陆区。着陆区可为可与钩接合的套环。可穿着制品的腰带、侧片或着陆区的至少一部分或全部可为本发明的弹性层合体。
本发明的裤的环状弹性带40在穿着期间起到动态产生贴合力且分配动态产生的力的作用。近侧边缘90被定位成相比于远侧边缘88更靠近中心基础结构38的裆片56。前带84和后带86可仅在接缝处的侧边缘89处彼此接合以形成具有腰部开口和两个腿部开口的可穿着制品。每个腿部开口可设置有围绕腿部开口的周边的弹性。对于带型裤而言,围绕腿部开口的弹性可由来自前带84、后带86的弹性和来自中心基础结构38的任何弹性的组合来提供。
裤的前带84和后带86被构造成赋予带40弹性。前带84和后带86可各自由本发明的弹性层合体形成,该弹性层合体包括沿横向方向延伸的多个弹性体96、内部纤维网94和外部纤维网92。任选地,作为外部纤维网(=第二纤维网)的延伸部分的外部片材折叠部93可通过折叠外部纤维网的延伸部分而形成。另选地,虽然不是优选的,但是可以形成内部片材折叠部95,其是内部片材的延伸部,可以通过折叠内部片材来形成。外部纤维网92可由与外覆盖件层42相同的本发明非织造基底制成,以提供制品的整体美观感和触感。优选围绕可穿着制品的腰部开口88提供外部纤维网折叠部。
当中心基础结构38包含吸收芯时,可使与吸收芯重叠的前带84或后带86的区域中的一些或全部缺乏弹性。参见图1A,其中弹性体96失效的前腰片52和后腰片54的区域以空白形式示出。例如,如在后带86中所见,与吸收材料非现有区61重叠并朝向吸收芯62的远侧边缘的弹性体96可设置为具有有效弹性以实现中心基础结构38的良好贴合。这对于防止渗漏可能是有利的。
提供外折叠部95、93有利于避免腰部开口88在前带84或后带86的锋利边缘中终止。此外,前带84或后带85中的任何弹性体96可设置成与腰部开口相距至少约2mm,或约5mm至约9mm,以避免腰部开口锋利,并且也确保任何弹性体在制造或使用期间不会意外地暴露。外部纤维网折叠部95、93可朝向带的近侧边缘延伸,使得中心基础结构38之间存在至少约10mm,或至少约15mm的重叠,以确保前带84和/或后带86与中心基础结构38之间的完整性。
参见图2A,前带84和/或后带86可包括外部纤维网折叠部93,其中外部纤维网折叠部93是外部纤维网的延伸部,外部纤维网折叠部93通过在带的远侧边缘88处折叠外部纤维网的延伸部分而形成。当前带84和/或后带86由本发明的弹性层合体形成时,外部纤维网延伸超过弹性层合体,并且折叠在内部纤维网上,使得弹性带的至少一部分包括夹在外部纤维网的两个层之间的内部纤维网的一个层。
参见图1A,处于未收缩状态的后带86的横向宽度LW可与相同状态的前带84的横向宽度相同。此类制品可被经济地制备。沿后带86的整个宽度LW的介于后远侧边缘88和后近侧边缘90之间的后带86的纵向长度LB可与介于前远侧边缘88和前近侧边缘90之间的前带84的纵向长度LF大致相同。在此类构型中,接缝闭合相同长度的前带84和后带86的侧边缘89以形成制品。此类制品可被经济地制备。相比于前带84在前远侧边缘88和前近侧边缘90之间的纵向长度LF,后带86在横向上沿后带86的整个宽度LW在后远侧边缘88和后近侧边缘90之间可具有较大的纵向长度LB。在此类构型中,当可穿着制品被装配以形成腰部开口和腿部开口时,可穿着制品沿横向中心线T1被折叠成使得前远侧边缘88与后远侧边缘88对齐。前侧边缘89也与后侧边缘89的一部分对齐。然后前带84和后带86在接缝处在前侧边缘和后侧边缘89处接合。然而,前近侧边缘和后近侧边缘90可不彼此对齐。后近侧边缘90可被设置成比前近侧边缘90纵向地更靠近横向中心线T1,使得后侧片82的近侧部分朝中心基础结构38的裆片56延伸超过前近侧边缘90。后侧片82的近侧部分的侧边缘可不接合到任何部位并且不含附接件。因此,后侧片82的近侧部分提供臀部覆盖件。
参见图1A和图2A-图2C,前带84和后带86在裆区30中为彼此不连续的,使得外覆盖件层42在裆区30中为面向衣服的表面。外覆盖件层42可仅部分地沿前腰片52和后腰片54的纵向延伸以留下前腰片52和后腰片54的不含外覆盖件层42的远侧部分。即,外覆盖件层42的纵向长度可长于裆片56的纵向长度且短于底片60的纵向长度。通过此类构型,前腰片52和后腰片54的远侧部分缺乏外覆盖件层42,从而为弹性带40提供更好的透气性和汗液管理。另外,这可提供外覆盖件层42材料的成本节约。因此,观察面向衣服表面和中心基础结构38的底片60之间的元件层,存在设置于存在外覆盖件层42的前腰片52和后腰片54上的过渡区34。可使过渡区34的纵向长度尽可能地短,例如,小于约20mm,或小于约15mm,或小于约10mm。此外,可将粘合剂施加在过渡区34的整个区域上,或施加在从过渡区域34的远侧边缘沿纵向留出不超过至多5mm的整个区域。为了以经济的方式为可穿着制品提供有吸引力的艺术作品,可在底片60的面向衣服侧上提供印刷。通过提供尽可能短的过渡区34,将粘合剂施加到过渡区34以增强透明性,或仅仅避免在过渡区34中显示艺术作品,可以避免在艺术作品和观察者之间的不同材料层上艺术作品的外观受损。参见图1A,底片60上的艺术作品可印刷在区域40F和/或40B中。
本发明的制品提供改善的汗液管理特性,易于施用并且穿着舒适,同时经济地制造。
生物基材料
使用ASTM D6866-10,方法B,弹性层合体可包括约10%至约100%、或约25%至约75%、或约50%至约60%的生物基含量值。
使用ASTM D6866-10,方法B,弹性层合体的内部纤维网和外部纤维网以及内部纤维网或外部纤维网的第一纤维层和/或第二纤维层可包括约10%至约100%、或约25%至约75%、或约50%至约60%的生物基含量值。
为了应用ASTM D6866-10的方法来确定单组分材料(即弹性层合体)的生物基含量,将该材料分离并清洁,使得所得样本尽可能接近地反映组成起始材料。例如,如果感兴趣的是弹性非织造层合体的非织造组分,则将层合体解构(除去弹性股线),并用合适的溶剂洗涤非织造层以除去存在的任何残余粘合剂。为了将ASTM D6866-10的方法应用于具有不同或未知组成的两种或更多种材料的样品组件,通过使用已知的研磨方法(诸如使用Wiley研磨机)将材料研磨成颗粒形式(粒度为约20目或更小)来使样品均化。然后从所得随机混合颗粒的样品中取出合适质量的代表性样本。
来源于可再生资源的聚合物的验证
一种合适的验证技术是通过14C分析。大气中少量的二氧化碳是放射性的。当氮被紫外线产生的中子攻击,致使氮损失一个质子并且形成分子量为14的碳,其立即被氧化成二氧化碳时,就生成该14C二氧化碳。该放射性同位素代表小级分但可测量级分的大气碳。大气二氧化碳通过绿色植物进行循环以在光合作用期间产生有机分子。当绿色植物或其他形式的生命代谢有机分子从而产生二氧化碳时,所述循环结束,所述二氧化碳被释放回大气中。地球上几乎所有形式的生命均依赖绿色植物来生成有机分子以生长和繁殖。因此,大气中存在的14C变成所有生命形式和它们生物产物的一部分。与之相反,化石燃料基碳不具有大气二氧化碳的标记放射性碳比率。
对材料中的可再生基碳的评估可通过标准测试方法来执行。通过使用放射性碳和同位素比率质谱分析,能够确定材料的生物基含量。ASTM International(正式称为美国材料与试验协会)已建立了用于评估材料的生物基含量的标准方法。所述ASTM方法被命名为ASTM D6866-10。
用以导出“生物基含量”的ASTM D6866-10的应用建立在与放射性碳年代测定法相同的概念上,但未使用年龄方程。该分析通过导出未知样品中有机放射性碳(14C)的量与现代参考标准品中放射性碳的量的比率来进行。将该比率以百分比报告,以“pMC”(现代碳百分比)作为单位。
放射性碳年代测定法中所用的现代参考标准为NIST(National Institute ofStandards and Technology)标准,具有已知的放射性碳含量,相当于大约公元1950年。选择公元1950年是由于它代表在热核武器测试之前的时间,所述测试随着每次爆炸(术语“碳爆炸”)向大气中引入了大量的过量放射性碳。公元1950年的基准表示为100pMC。
测试显示,在热核武器测试结束之前,由于“碳爆炸”作用大气中的放射性碳含量在1963年达到峰值,达到正常水平的近两倍。大气中的放射性碳含量的分布达到峰值后就大致保持不变,使得在公元1950年之后,植物和动物中的生物放射性碳含量都超过100pMC。随着时间的推移,其被逐渐减小,现在的值接近107.5pMC。这意味着,诸如玉米之类的新鲜生物质材料可给出接近107.5pMC的放射性碳标记。
将化石碳与当代碳结合到一种材料中将导致对当代pMC含量的稀释。假设107.5pMC表示当代生物质材料并且0pMC表示石油衍生物,则测得的该材料的pMC值将反映两种组分类型的比例。100%源自当代大豆的材料应给出接近107.5pMC的放射性碳标记。如果将该材料用例如50%石油衍生物稀释,则其将给出接近54pMC的放射性碳标记(假定石油衍生物具有与大豆相同的碳百分比)。
通过设定100%等于107.5pMC且0%等于0pMC来导出生物质含量的结果。在这方面,测量值为99pMC的样品将给出92%的等同生物基含量值。
本文所述材料的评估可根据ASTM D6866进行。在该报告中引用的平均值涵盖绝对范围6%(在生物基含量值的任一侧上±3%)以解释最终组分放射性碳标记的变化。假定所有材料均为现代材料或为初始状态的化石,并且假定期望的结果是“存在”于材料中的生物组分的量,不是在制造过程中“使用”的生物基材料的量。
测试方法
NMR MOUSE测试方法
NMR-MOUSE(Mobile Universal Surface Explorer(移动通用表面探测仪))是一种便携式开放的NMR传感器,其配备有产生垂直于扫描仪表面的高度均匀梯度的永磁体几何结构(如图3所示)。由玻璃纤维增强塑料制成的具有水平面1006的框架1007支撑样本并且在测试期间保持静止。在限定透入样本中的最大深度的位置处,样本的平坦的敏感体积被线圈1012的表面激励并检测,所述线圈置于所述磁体1010的顶部上。通过利用高精度提升器1008来重新定位样本上的敏感层面,扫描仪可以高空间分辩率产生样本结构的一维特征图。
一种示例性仪器为购自Magritek Inc.(San Diego,CA)的带有高精度提升器的Profile NMR-MOUSE型号PM25。NMR-MOUSE的要求是在z方向上的50μm分辨率,13.5MHz的测量频率,25mm的最大测量深度,8T/m的静态梯度以及40mm×40mm的敏感体积(x-y维度)。在使用仪器之前,按照制造商的说明书进行相位调整,检查共振频率并检查外部噪声水平。所有测量均在控制在23℃±1℃和50%±2%相对湿度的室中进行。
制备测试溶液:按照将9.0g NaCl稀释于1L去离子水来制备0.9重量%/体积%盐水溶液。添加2mM/L的二亚乙基三胺五乙酸钆(III)二氢盐(购自SigmaAldrich)。在加入之后,使用振荡器以160rpm的速率将所述溶液搅拌一个小时。其后,检查所述溶液以确保没有残留可见的未溶解晶体。在使用之前,将所述溶液静置10小时。
在测试之前,将用于测试的产品在23℃±1℃和50%±2%相对湿度下调理两个小时。
识别可穿着制品的弹性层合体(例如,如果弹性层合体形成可穿着制品的弹性带,则在后带处)并从弹性层合体切割100.0mm×100.0mm样本。确保仅切割出弹性层合体以获得框架上的平坦样本1022。如果弹性层合体附接到可穿着制品的其他组件并且在不分离弹性层合体的情况下不能切割样本,则应当通过适当的技术将弹性层合体与那些其他组件小心地分离,例如通过施加
Figure BDA0004047270440000311
型冷喷涂、或不永久地改变弹性层合体的特性的其他合适的方法。
如图4所示,将样本1022安装在由聚碳酸酯制成的80mm×80mm×20mm高的框架1023上,其中外部纤维网的表面(如下面的实施例部分中指定的)面向上,在每个边缘上使用两片双面胶带1024拉伸弹性层合体,直到材料变平,即层合体没有显示出褶皱。框架具有顶部标记插入其中的40mm×40mm的开口区域。顶部标记由块1025和玻璃板1026组成,该块由聚碳酸酯制成,玻璃板利用双面胶带1027安装到块1025(载玻片1026和胶带1027在图4中以放大尺寸示出)。块1025具有对应于框架1023中的开口区域的尺寸的40mm×40mm的尺寸。聚合物块的高度为30mm。玻璃板1026具有400μm的厚度。双面胶带1027必须适于提供NMR振幅信号。
当样本1022安装在框架1023上时,内层的第一表面面向NMR MOUSE仪器。确保顶部标记插入其中的框架1023的40mm×40mm开口区域被样本1022覆盖。
类似于框架1023,样品夹持器1020具有40mm×40mm的开口1028。样品夹持器1028中的开口的深度为400μm。样品夹持器具有80mm×80mm的尺寸和1.4mm的高度(包括400μm深度)。将样品夹持器1020置于平面1006上的NMR MOUSE的中间(在射频线圈1012上方),以确保敏感NMR体积在将施用液体的40mm×40mm开口1028内。将框架1023居中放置在样品夹持器1020的顶部上,使得顶部标记和开口1028一致,并且将顶部标记放置在样本1022上,使得玻璃板1026与样本1022接触。顶部标记用于通过在40mm×40mm开口区域1028中确定样品夹持器1020和样本1022的表面来限定样本的尺寸。
收集具有和不具有样本1022的第一1-D干燥分布特征图,样本上具有顶部标记。干燥分布图是根据深度变化的NMR信号,分辨率为50μm。确保仪器上准备好的样本在所述射频线圈1012的顶部上方对齐。使用以下条件将NMR-MOUSE编程为使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)脉冲序列,所述脉冲序列由90°x-脉冲后接180°y-脉冲的再聚焦脉冲组成:
重复时间=500ms
扫描数=8
回波数=8
分辩率=50μm
步长大小=-50μm
脉冲长度=5μs
回波时间=90μs
回波漂移=1μs
如供应商所述,在相位调节期间优化NMR信号的Rx相位,以使用于数据处理的NMR信号的实部最大化。对于我们的实验,应用230°的值。然而,最佳值可根据所用的NMR仪器而不同,因此Rx相位应如供应商所述进行优化。90°脉冲的脉冲长度取决于在此处为5mm的深度测量值,并且基于供应商所述的优化程序确定为5μs。如有必要,可使用间隔件1011来调节深度(参见图3)。
随着高精度提升器步进穿过样本的深度,收集NMR振幅数据(以任意单位a.u.)对深度(μm)。具有干样本的代表性曲线图示于图5B中,并且不具有样本的代表性曲线图示于图5A中。
在测量干燥分布特征图之后,移除顶部标记和其上附接样本1022的框架1023。在样品夹持器1020的开口1028中施加400μl测试溶液(测试溶液的制备参见上文)。然后立即将其上仍附接有样本1022的框架1023放置在样品夹持器1020的顶部上。在已使样本1022与测试溶液接触之后1分钟,测量在样本润湿状态下的NMR 1-D润湿分布特征图。该特征图用于计算在一分钟之后最前200μm和最后200μm子厚度与总厚度值的液体比率。
NMR 1-D润湿分布特征图还可用于计算10分钟后和20分钟后的最前200μm子厚度与第二总厚度的液体比率,该特征图以下列方式测定:蒸发步骤在没有附加的空气通风的情况下进行,即蒸发不通过空气通风加速。在整个蒸发时间期间,具有样本的框架保持在样品夹持器的顶部上。在10分钟蒸发时间后(没有进一步等待),测量NMR 1-D润湿分布特征图。该特征图用于计算在十分钟之后最前200μm和最后200μm子厚度与总厚度值的液体比率。“最前200μm”是面向样品夹持器底部的子厚度,“最后200μm”是背离样品夹持器的子厚度。最前200μm包括样本的第一面向外的表面。如果样本取自形成可穿着制品的弹性带的弹性层合体,则当将制品应用到穿着者身上时,第一面向外的表面与穿着者的皮肤接触。最后200μm包括样本的第二面向外的表面(其与第一面向外的表面相对)。如果样本取自形成可穿着制品的弹性带的弹性层合体,则第二面向外的表面是当制品被应用到穿着者身上时面向衣服的表面,并且不与穿着者的皮肤直接接触。
重复该过程以允许液体通过样本1022再蒸发10分钟(像前10分钟一样,该蒸发步骤在没有附加空气通风的情况下进行,即,蒸发不会被空气通风加速)。在样本蒸发20分钟的润湿状态下测量NMR 1-D润湿分布特征图。该特征图用于计算在二十分钟之后最前200μm和最后200μm子厚度与第二总厚度值的液体比率。
当开始蒸发时间时,在获得干燥分布特征图之后,不再将测试溶液填充到开口1028中,即测试溶液仅填充一次。
图6A至图6D示出干燥分布特征图,以及1分钟,10分钟和20分钟后的润湿分布特征图。
如下所述计算最前200μm和最后200μm厚度与总厚度的液体比率。图5C示出了根据深度变化的液体分布的典型示例。
对于感兴趣的任何范围的厚度,诸如样本中的总厚度(即弹性层合体的总厚度)、样本的最前和最后200μm子厚度(即,弹性层合体的最前200μm子厚度)以及样本的总厚度(即,弹性层合体的总厚度),进行面积计算:
Figure BDA0004047270440000341
其中Xi是对应于数据点的以μm为单位的深度,Si是对应的NMR信号的振幅,并且n是数据点的总数。
测定样本产品的最前200μm与总厚度的液体比率。
Figure BDA0004047270440000342
类似地,样本的最后200μm中的液体体积占总厚度中液体体积的百分比按以下方式计算:
Figure BDA0004047270440000343
其中液体比率[%]是样本的最前200μm或最后200μm中的剩余液体与样本的总厚度之比,如图5C所示。展平的弹性层合体的总厚度通过使用顶部标记在不具有任何样本的样品夹持器的顶部上的位置(在图5A中示出)和顶部标记在1D干燥特征图之外的位置(参见图5B)来确定,其中弹性层合体的总厚度为“样本的厚度”。
每次测量(1分钟后的干燥分布特征图,润湿分布特征图)仅在一个样本上进行。对应于每个测量的润湿分布特征图,计算最前200微米/总厚度中的%液体比率[%]和最后200微米/总厚度中的%液体比率[%],并以百分比报告至最接近的十分之一。
接触角测试方法
从可穿着制品的弹性层合体中取出测量为1cm×2cm的矩形纤维网样本,以免破坏材料的结构。样本的长度(2cm)平行于制品的纵向中心线排列。感兴趣的样本可通过诸如应用冷冻喷雾的技术或不会永久改变纤维网性质的其他合适方法与可穿着制品的其他部件诸如弹性层合体的内部纤维网或外部纤维网、内部纤维网与外部纤维网之间的弹性体、或底片或任何其他材料分离。将提取的纤维网样本在23±2℃的温度和50±10%的相对湿度处调理至少24小时。使用镊子通过边缘轻轻地处理样本,并使用双面胶带将样本平坦地安装在SEM样本夹持器上。根据需要以类似的方式制备多个样本,以累积所需数量的单独测量。
使用小型hobby气动喷枪设备产生的水滴细雾喷涂样本。用于产生液滴的水为具有至少18MΩ-cm的电阻率的蒸馏去离子水。调节喷枪,以使液滴各自具有约2pL的体积。将大约0.5mg的水滴均匀且轻轻地沉积到样本上。在施加水滴之后,立即将安放的样本浸入液氮进行冷冻。在冷冻后,将样品转移至-150℃的Cryo-SEM准备室中,涂覆Au/Pd 2分钟,并转移到-150℃的Cryo-SEM室中。将Gatan Alto 2500Cryo-SEM准备室或等效仪器用作准备室。使用Hitachi S-4700Cryo-SEM或等同仪器获得纤维上液滴的高分辨率图像。随机选择液滴,但仅在如果液滴在显微镜中的取向使得从纤维表面延伸的液滴的投影近似最大化时,该液滴才适于成像。液滴与纤维之间的接触角直接由图像确定。
将上述过程用于内部纤维网以确定内部纤维网接触角(如果内部纤维网不包括第一纤维层和第二纤维层)。对位于内部纤维网上的十个液滴进行成像,由此进行20次接触角测量(每个成像液滴的每一侧各一次),并计算这20次接触角测量的算术平均值并报告为内部纤维网接触角,精确至0.1度。
将上述过程用于外部纤维网以确定外部纤维网接触角(如果外部纤维网不包括第一纤维层和第二纤维层)。对位于外部纤维网上的十个液滴进行成像,由此进行20次接触角测量(每个成像液滴的每一侧各一次),并计算这20次接触角测量的算术平均值并报告为外部纤维网接触角,精确至0.1度。
将上述过程用于内部纤维网或外部纤维网(取决于内部纤维网和外部纤维网中的哪一个由第一纤维层和第二纤维层形成)的第一纤维层以确定外部纤维网第一纤维层接触角或内部纤维网第一纤维层接触角。对位于内部纤维网或外部纤维网的第一纤维层上的十个液滴进行成像,由此进行20次接触角测量(每个成像液滴的每一侧各一次),并计算这20次接触角测量的算术平均值并报告为外部纤维网第一纤维层接触角,精确至0.1度,或者如果内部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则报告为内部纤维网第一纤维层接触角。从位于距外部纤维网的第一表面一定距离内的纤维部分分析十个液滴,其中该距离为外部纤维网厚度的20%。
将上述过程用于内部纤维网或外部纤维网(取决于内部纤维网和外部纤维网中的哪一个由第一纤维层和第二纤维层形成)的第二纤维层以确定外部纤维网第二纤维层接触角或内部纤维网第二纤维层接触角。对位于内部纤维网或外部纤维网的第二纤维层上的十个液滴进行成像,由此进行20次接触角测量(每个成像液滴的每一侧各一次),并计算这20次接触角测量的算术平均值并报告为外部纤维网第二纤维层接触角,精确至0.1度,或者如果内部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则报告为内部纤维网第二纤维层接触角。从位于距内部纤维网或外部纤维网的第二表面一定距离内的纤维部分分析十个液滴,其中该距离为外部纤维网厚度的20%,或者如果内部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,则该距离为内部纤维网厚度的20%。
吸湿容量测试方法
纤维网的吸湿容量C可如下测量:
纤维网可作为原材料获得或者可从可穿着制品移除。为了从可穿着制品移除,从可穿着制品的弹性层合体移除纤维网的多个样本,注意不要接触样本的表面或破坏材料的结构。每个样本可通过诸如应用冷冻喷雾的技术或不会永久改变纤维网性质的其他合适方法与可穿着制品的其他部件诸如弹性层合体的内部纤维网或外部纤维网、内部纤维网与外部纤维网之间的弹性体、或底片或任何其他材料分离。纤维网的样品可从可穿着制品的一个样本中移除,或从同一可穿着制品的多个样本中组合以提取约1g的纤维网。将提取的纤维网样本在23℃±2℃的温度和50%±10%的相对湿度处调理至少24小时。使用镊子通过边缘轻轻地处理样本。
-在恒温恒湿(20℃,60%RH)的室内调理干燥量为约1g的纤维网(样品)24小时。
-随后,使样品在恒温恒湿(40℃,60%RH)的室中吸湿2小时。在2小时后立即测定样品的湿质量(MWET)。
-然后将样品在烘箱中在105℃+/-3℃的温度和60%RH下干燥24小时。
-测定样品的干质量(MDRY)。
-将吸湿容量C计算为(MWET-MDRY)/MDRY,以水分克数/干燥样品克数为单位。
平均表面积/体积测试方法
每体积平均表面积方法使用扫描电子显微镜(SEM)分析来确定存在于纤维网中的一个或多个纤维层中的每一个的每体积平均表面积,以及确定整个纤维网(诸如内部纤维网)的每体积平均表面积。使用包含纤维的正面视图和/或横截面的SEM图像来测量单根纤维的每横截面面积的周长,这被认为直接对应于这些相同纤维的每体积比的表面积,由此分别确定存在于每一层或纤维网中的每体积平均表面积。
从可穿着制品的弹性层合体中取出测量为1cm×2cm的矩形纤维网样本,注意不要破坏材料的结构。样本具有与可穿着制品的纵向中心线对齐的长度(2cm)。感兴趣的样本可通过诸如应用冷冻喷雾的技术或不会永久改变纤维网性质的其他合适方法与可穿着制品的其他部件诸如内部纤维网和外部纤维网(如果用作弹性带,其可表示弹性层合体的内部纤维网或外部纤维网)、内部纤维网与外部纤维网之间的弹性体、或底片或任何其他材料分离。将提取的纤维网样本在23±2℃的温度和50±10%的相对湿度处调理至少24小时。使用镊子通过边缘轻轻地处理样本,并使用双面胶带将样本平坦地安装在SEM样本夹持器上。根据需要以类似的方式制备多个样本,以累积一定数量的测量。在进行横截面分析的情况下,如下所述,使用新的单刃剃刀刀片(诸如0.009"(0.22mm)厚的外科碳钢剃刀刀片(得自VWR,Radnor,PA,USA的部件号55411-050,或等同物))在以2cm尺寸安装之前对样本进行横截面切割,并且随后在SEM中分析其中一个新的横截面。在引入SEM之前,将每个样本溅射上金或钯化合物以避免纤维在电子束中带电和振动。
使用扫描电子显微镜(SEM)分析纤维的顶视图和横截面。
选择500至10,000倍的放大倍数,使得目标纤维周长与水平场宽度(HFW)之比大于0.5。用标准Everhart-Thornley检测器获得二次电子图像。
捕获感兴趣的纤维网的初始横截面SEM图像。如果存在的纤维具有圆形横截面,则可以将来自顶视图图像的纤维宽度测量值用作直径,并且假设圆形横截面为每个直径计算相应的周长(圆周)。没有纤维被测量多于一次,并且所测量的每根纤维的表面积与体积被记录为在该测量点处的周长与面积的比率,即πD/((πD2)/4)=4/D,其中D是测量的纤维直径。如果纤维网中存在的纤维不具有圆形横截面,则从SEM横截面纤维网图像直接测量所分析的每根纤维的面积和周长。可以使用图像分析软件,诸如Image J(NIH,Bethesda,MD,USA,或等同物)来帮助精确和容易地测量横截面周边。记录测量的每个横截面的周长和面积,以及每个横截面的周长与面积的比率。
如果感兴趣的纤维网表现出纤维尺寸和/或形状的梯度,则单独表征每个不同的纤维层。
对感兴趣的纤维网中或整个纤维网中的每个纤维层进行至少100次单独纤维的测量。计算存在的每一层中的纤维之间记录的横截面周长与面积的比率的算术平均值,并将其分别报告为感兴趣的纤维网中的纤维层的或纤维层或纤维网的每体积平均表面积。平均表面积与体积之比以1/mm为单位报告,精确至0.1 1/mm。
纤维直径测试方法
存在于纤维网中的一个或多个不同纤维层中的每个纤维层的平均当量纤维直径按照每体积平均表面积方法进行。一旦确定了给定纤维层的每体积平均表面积(SApV),该纤维层的平均当量直径计算为4/SApV。平均当量纤维直径以微米(μm)为单位记录,精确到0.1μm。
相对开口率
相对开口率为与外部纤维网的开口率相比,组合的外部纤维网和内部纤维网的开口率。在制备样本之前,观察作为弹性层合体的来自外部纤维网和内部纤维网的开口的关系。如果内部纤维网没有开口,则相对开口率被确定为0%。如果内部纤维网具有开口并且来自外部纤维网和内部纤维网的开口看起来完全或基本上匹配,则样本按照A)布置。如果内部纤维网具有开口并且来自外部纤维网和内部纤维网的开口看起来部分匹配或不匹配,则样本按照B)布置。
A)根据上述样本的制备来处理弹性层合体以获得内部纤维网和外部纤维网。将内部纤维网和外部纤维网重叠,使得开口尽可能地彼此匹配。将重叠的样本递送用于测量。
B)根据上述样本的制备来处理弹性层合体以获得内部纤维网和外部纤维网。将内部纤维网和外部纤维网以开口的2种不同重叠程度重叠,一种使开口尽可能匹配,而另一种使开口尽可能不匹配。分别递送2种类型的重叠样本用于测量。获得2种类型的重叠样本的平均相对开口率。
以与根据“2.有效开口面积和开口率”所规定的相同方式测量重叠样本以获得重叠样本的开口率。
如此获得相对开口率。当内部纤维网与外部纤维网之间存在完全匹配时,相对开口率为100%。
相对开口率(%)=重叠样本的开口率/外部纤维网的开口率×100
平均流量孔径
非织造材料的平均流量孔径通过根据ASTM F316的气-液置换方法,使用毛细管流量流量孔隙仪诸如PoroluxTM 100NW(Porometer N.V.,Belgium)来表征。孔隙测量遵循Young-Laplace公式,P=4*γ*cos(θ)/D,其中D为孔径,P为测量的压力,γ为润湿液体的表面张力,并且θ为润湿液体与样品的接触角。程序如下:
1)用低表面张力和低蒸气压力的液体(例如,表面张力为16mN/m的商业润湿液体Porefil(Prorometer N.V.,Belgium))润湿样本。因此,所有孔均填充有液体。
2)惰性气体用于从孔中置换润湿液体,并且通常使用流量计来测量气体流量。通过逐渐增加气体压力将液体从样本中吹出。当进一步增加压力时,气体流过小孔,直至所有孔被清空。记录液体被排出时的气体压力和气体流量。
3)在湿法运行之后,进行干燥状态下的相同样品的测量。
4)孔径参数根据ASTM F316通过比较来自湿法运行和干法运行的压力-流量曲线来计算。
实施例
测试以下实施例和比较例(除非明确提及,否则非织造纤维网没有开孔):
比较例1
内部纤维网:纺粘非织造材料(SSS,即三个相同的纺粘层);100%聚丙烯;约15μm的纤维直径;基重为15gsm。该非织造织材料以商品名A10150AH由Fibertex提供。
外部纤维网:梳理透气粘结非织造材料,双组分PE/PET 50% PET(双组分纤维的芯)、50%聚乙烯(双组分纤维的壳),纤维直径约14.3μm;基重为20gsm。该非织造织材料以商品名FJ206由Dayuan提供。
比较例2
内部纤维网:与比较例1的内部纤维网相同
外部纤维网:梳理透气粘结非织造材料,双组分PE/PET 50% PET、50%聚乙烯,纤维直径约14.8μm;基重为22gsm。该非织造织材料以商品名Z05X-22由Yanjan提供。
比较例3
内部纤维网:20gsm透气梳理成网材料,其由PE/PET双组分纤维制成,具有2dpf的纤维纤度,经疏水处理并且是开孔的,商品名为“J201-200”,由Xiamen Yanjan NewMaterial Co.Ltd.提供。
外部纤维网:20gsm透气梳理成网材料,其由PE/PET双组分纤维制成,具有2dpf的纤维纤度,经疏水处理并且是开孔的,商品名为“DZ203-200”,由Xiamen Yanjan NewMaterial Co.Ltd.提供。
比较例4
内部纤维网:与比较例1的外部纤维网相同
外部纤维网:22gsm PE/PET梳理透气非织造材料,亲水的比较例5
内部纤维网:15gsm纺丝压延粘结材料,其由疏水性PP单丝制成,具有2dpf的纤维纤度,由Fibertex提供
外部纤维网:22gsm PE/PET梳理透气非织造材料,亲水的。
实施例1
内部纤维网:水刺非织造材料,总基重25gsm;第一纤维层是纺粘非织造材料(SSS),PP,纤维直径为约15.1μm并且基重为11gsm;第二纤维层是基重为14gsm的棉纤维(第二纤维层面向外部纤维网)。第一纤维层和第二纤维层在水刺法中通过喷液结合,使得第二纤维层的至少一些纤维与第一纤维层的纤维相互贯穿。该非织造织材料以商品名FL08-25由Yanjan提供。
外部纤维网:与比较例2的外部纤维网相同
实施例2
内部纤维网:与实施例1的内部纤维网相同
外部纤维网:纺粘非织造材料(SSS,即三个相同的纺粘层);100%聚丙烯;约16.2μm的纤维直径;基重为15gsm。该非织造织材料以商品名A20150KV由Fibertex提供。
实施例3
内部纤维网:与实施例2的外部纤维网相同
外部纤维网:与实施例1的内部纤维网相同,但第二纤维层面向内部纤维网。
实施例4
内部纤维网:水刺非织造材料,总基重30gsm;第一纤维层是纺粘非织造材料(SSS),PP,纤维直径为约15.1μm并且基重为11gsm;第二纤维层是基重为19gsm的棉纤维(第二纤维层面向外部纤维网)。第一纤维层和第二纤维层在水刺法中通过喷液结合,使得第二纤维层的至少一些纤维与第一纤维层的纤维相互贯穿。该非织造织材料以商品名FL08-30由Yanjan提供。
外部纤维网:与比较例2的外部纤维网相同
实施例5
内部纤维网:与实施例2的外部纤维网相同
外部纤维网:与实施例4的内部纤维网相同,但第二纤维层面向内部纤维网。
对于NMR MOUSE测试,形成样品以模拟将外部纤维网的延伸部分折叠到内部纤维网上的条件,使得根据NMR MOUSE测试方法测试的样品具有三个层,即夹在两个外部纤维网(即,外部纤维网和外部纤维网的延伸部分)之间的内部纤维网。在其间没有弹性股线的情况下形成样品,并且用5gsm粘合剂以螺旋图案将内部纤维网和外部纤维网彼此附接。测试结果是指样本与测试溶液接触后1分钟。
表1:NMR MOUSE测试的测试结果
Figure BDA0004047270440000421
最前200微米是从面向下的表面开始朝向样品夹持器的底部的子厚度。最后200微米是从面向上的表面开始的子厚度。如果弹性层合体用作弹性带,则最前200微米从弹性带的面向皮肤的表面开始,穿过弹性层合体的厚度朝向弹性层合体的面向衣服表面延伸,并且最后200微米将从弹性层合体的面向衣服表面开始,穿过弹性层合体的厚度朝向弹性层合体的面向皮肤表面延伸。
使用成人失禁裤形式的可穿着制品对七个成人(以下称为专门小组成员)进行使用中穿着测试。要求专门小组成员在测试开始前两小时不要淋浴或沐浴,也不要运动,因此测试开始时皮肤是干燥的。此外,建议专门小组成员在测试开始前24小时不在其皮肤上使用任何乳膏、洗剂和化妆品。七个专门小组成员中的每一者测试了对比例1和2以及实施例4和6的一个样品。小组成员按照随机样品顺序进行测试(循环调度)。
比较例和实施例的弹性层合体形成裤的弹性带。弹性带的外部纤维网包括延伸部分,该延伸部分延伸超过前腰部边缘和后腰部边缘,并且该延伸部分折叠在内部纤维网上,使得折叠形成前腰部边缘和后腰部边缘,并且弹性带的一部分包括夹在外部纤维网和外部纤维网的延伸部分之间的内部纤维网(=3层区域)。延伸部分从前腰部边缘和后腰部边缘朝向裆区分别延伸约10mm和约40mm。
在CTCH室(29℃+/-1℃和50%+/-5%RH)中15分钟的适应期后(CTCH=受控温度,受控湿度),专门小组成员在CTCH室(29℃+/-1℃和50%+/-5%RH)中在电动跑步机上以3.5Km/h-4.5Km/h之间的速度行走15分钟。在跑步机行走阶段结束时,EWL(=蒸发水损失)通过由Delfin Technologies,Finland制造的DelfinVapometer SWL-2在移除背部中的带之后直接在与3层区域接触的专门小组成员的皮肤区域上测量。蒸气计是具有预定时间(10秒)和算法计算的独立设备。我们可以参考方案中的用户手册。
平均EWL报告在表3中。较低的EWL表示弹性层合体在将汗液输送远离皮肤方面表现得更好。
表2:平均EWL
Figure BDA0004047270440000431
根据对3层样品(即,两个外部纤维网,期间有一个内部纤维网)进行的NMR测试,实施例2和3显示出与比较例相比,在面向皮肤侧的最前200微米/总厚度中的液体%减少,而相对于比较例,在外侧的最后200微米/总厚度中的液体%对于实施例2和3相当。这与实施例4和5的平均EWL的数据一致,反映出皮肤水合减少。
表3:内部纤维网和外部纤维网的表征(平均表面积/体积,接触角)
Figure BDA0004047270440000441
表4:内部纤维网和外部纤维网的表征;接触角θ的余弦乘以每体积平均表面积
Figure BDA0004047270440000442
Figure BDA0004047270440000451
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该值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的尺寸旨在表示“约40mm”。此外,本说明书通篇给出的每一数值范围均包括落在此类较宽数值范围内的每一较窄数值范围。
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具体实施方案,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各种其他变化和修改。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 (21)

1.一种包括弹性层合体的可穿着制品,所述弹性层合体包括
处于面对面关系的内部纤维网和外部纤维网,所述内部纤维网和所述外部纤维网各自为非织造纤维网并且各自由所述弹性层合体的整个表面区域构成,
所述弹性层合体具有面向皮肤的外表面和面向衣服的外表面,其中所述内部纤维网的至少一部分与穿着者的皮肤直接接触,并且所述外部纤维网的至少一部分形成所述可穿着制品的面向衣服的外表面,
所述内部纤维网具有背离所述外部纤维网的第一表面和面向所述外部纤维网的第二表面,
所述外部纤维网具有面向所述内部纤维网的第一表面和背离所述内部纤维网的第二表面,
当对其进行如本文所定义的NMR MOUSE方法时,所述弹性层合体具有总厚度,所述总厚度具有从所述弹性层合体的所述面向皮肤的外表面开始并朝向所述弹性层合体的所述面向衣服的外表面延伸的对应于所述总厚度的200μm的最前200μm子厚度,以及从所述弹性层合体的所述面向衣服的外表面开始并朝向所述弹性层合体的所述面向皮肤的外表面延伸的对应于所述总厚度的200μm的最后200μm子厚度,并且
其中根据本文所述的NMR MOUSE方法,所述弹性层合体在1分钟之后的所述最前200微米子厚度与总厚度中的%液体比率小于20%。
2.根据权利要求1所述的可穿着制品,其中根据本文所述的NMRMOUSE方法,所述弹性层合体在1分钟之后的所述最后200微米子厚度与总厚度中的%液体比率不超过20%。
3.根据权利要求1或2所述的可穿着制品,其中所述外部纤维网由第一纤维层和第二纤维层形成,所述第一纤维层和所述第二纤维层彼此一体地结合,并且其中所述第二纤维层的所述纤维中的至少一些纤维与所述第一纤维层的所述纤维相互贯穿,所述第一纤维层形成所述外部纤维网的第一表面,并且所述第二纤维层形成所述外部纤维网的第二表面,其中所述第二表面面向所述内部纤维网并且所述第一表面背离所述内部纤维网。
4.根据权利要求3所述的可穿着制品,其中所述第二纤维层的所述纤维中的至少一些纤维与所述第一纤维层的所述纤维相互贯穿,使得它们从所述外部纤维网的所述第一表面突出。
5.根据权利要求3或4所述的可穿着制品,其中
a)所述第二纤维层比所述第一纤维层更亲水;并且/或者
b)所述第二纤维层具有比所述第一纤维层更高的每体积表面积。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的可穿着制品,其中所述第一纤维层和所述第二纤维层各自具有接触角θ,并且其中所述内部纤维网具有接触角θ,并且
其中所述接触角θ的余弦乘以所述第二纤维层的所述每体积表面积高于所述接触角θ的余弦乘以所述内部纤维网的所述每体积表面积,并且
其中所述接触角θ的余弦乘以所述第二纤维层的所述每体积表面积高于所述接触角θ的余弦乘以所述第一纤维层的所述每体积表面积。
7.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述第二纤维层为梳理层,并且所述第二纤维层的所述纤维为短纤维。
8.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述第一纤维层是由连续纤维形成的纺粘层,或者所述第一纤维层是由短纤维形成的梳理层。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的可穿着制品,其中所述第一纤维层是由短纤维形成的梳理透气粘结层,其中所述短纤维是双组分纤维。
10.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述第一纤维层和所述第二纤维层通过水刺法一体地结合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述第二纤维层的所述纤维在与所述第一纤维层的所述纤维一体地结合之前尚未固结。
12.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中不使用粘合剂和/或不使用粘结剂来结合所述第一纤维层和所述第二纤维层。
13.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述第二纤维层包括天然亲水纤维和/或改性亲水纤维。
14.根据权利要求13所述的可穿着制品,其中天然亲水纤维和/或人工改性亲水纤维的量穿过所述内部纤维网的厚度从所述内部纤维网的所述第一表面朝向所述第二表面逐渐增加。
15.根据权利要求13或14所述的可穿着制品,其中所述天然亲水纤维或改性天然亲水纤维选自由以下项组成的组:棉、竹、粘胶纤维、纤维素、丝或它们的混合物或组合。
16.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述弹性层合体不包括除所述内部纤维网和所述外部纤维网之外的任何另外的层。
17.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述弹性层合体的所述总厚度为至少450μm。
18.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中基于所述内部纤维网的总基重计,所述内部纤维网包含至少70重量%的合成纤维,并且其中所述内部纤维网的所述合成纤维选自由以下项组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乳酸(PLA)以及它们的组合,并且其中所述内部纤维网不包括彼此一体地结合的纤维层,使得所述第二纤维层的所述纤维中的至少一些纤维与所述第一纤维层的所述纤维相互贯穿。
19.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中在所述内部纤维网与所述外部纤维网之间提供多根弹性股线。
20.根据前述权利要求中任一项所述的可穿着制品,其中所述可穿着制品包括中心基础结构和环状弹性带,所述环状弹性带由所述弹性层合体形成并由前带和后带组成;所述前带的中心接合到所述中心基础结构的前腰片,所述后带的中心接合到所述中心基础结构的后腰片,并且所述中心基础结构的其余部分形成裆区,所述前带和所述后带各自具有其中所述中心基础结构不重叠的左侧片和右侧片,并且所述前带和所述后带的横向边缘由接缝接合以形成由前腰部边缘和后腰部边缘构成的腰部开口,并且还形成两个腿部开口;其中所述前带和所述后带在所述裆区中在所述纵向上彼此不连续;并且
其中所述外部纤维网包括延伸部分,所述延伸部分延伸超过所述前腰部边缘和所述后腰部边缘并且折叠在所述内部纤维网上,使得所述折叠形成所述前腰部边缘和所述后腰部边缘,并且所述弹性带的至少一部分包括夹在所述外部纤维网与所述外部纤维网的折叠、延伸部分之间的所述内部纤维网,并且其中根据本文所述的NMR MOUSE方法,在1分钟之后,所述最前200微米子厚度与总厚度中的所述%液体比率小于20%,所述%液体比率在所述弹性带的包括夹在所述外部纤维网与所述外部纤维网的所述折叠、延伸部分之间的所述内部纤维网的区域中测定。
21.根据权利要求20所述的可穿着制品,其中根据本文所述的NMRMOUSE方法,在1分钟之后,所述最后200微米子厚度与总厚度中的所述%液体比率不超过20%,所述%液体比率在所述弹性带的包括夹在所述外部纤维网与所述外部纤维网的所述折叠、延伸部分之间的所述内部纤维网的区域中测定。
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