CN116438343A - 用于使纤维网变形的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使纤维网变形以产生变形非织造物的设备，该设备包括在其间形成辊隙的一对反转辊，该对辊包括：第一辊，该第一辊包括表面，从该第一辊的该表面径向向外延伸的多个突起部，以及从该第一辊的该表面向内形成的多个凹面；以及第二辊，该第二辊包括表面；并且涉及一种用于生产变形纤维网的方法，该方法包括以下步骤：(a)形成纤维网；(b)使该纤维网经受粘结处理，以粘结构成该纤维网的纤维的至少一部分，从而获得前体非织造物；以及(c)使该前体非织造物经受包括根据本发明的设备的变形成形单元。

Description

用于使纤维网变形的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于使纤维网变形以产生此类材料的设备和方法。

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。

这些吸收制品包括若干提供不同功能的层。液体可透过的顶片被设置成最靠近穿着者的皮肤，并且应当能够快速吸收排泄的流体。底片设置在制品的相对的面向衣服侧。市场上的一些吸收制品还包括形成吸收制品的面向衣服的表面的至少一部分的非织造物最外层。吸收制品的其他部件是熟知的，并且具体地包括设置在顶片与底片之间以吸收和保留排泄的流体的吸收芯。

包括三维元件的三维非织造物可提供手工艺感知。三维基底还可提供改善的流体处理特性和改善的感官感觉，诸如皮肤柔软性和软垫感觉等。

在一些构型中，将非织造物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，将非织造物从辊上退绕并提供给装配线，该装配线将材料的非织造物转化成吸收制品。在一些情况下，非织造物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诸如流体处理特性。为了缓解与非织造物压缩相关联的问题，一些制造商在从辊退绕时可能向非织造物施加热量。继而，向一些类型的非织造物施加热可能增加非织造物的厚度或体积，本文称为“重新蓬松”。

持续需要能够形成成本有效的非织造物的方法和设备，该非织造物可产生并保持可良好感知的三维外观。

发明内容

本发明提供了一种用于使纤维网变形以产生变形非织造物的设备，该设备包括在其间形成辊隙的一对反转辊，该对辊包括：第一辊，该第一辊包括表面，从第一辊的表面径向向外延伸的多个突起部，以及从第一辊的表面向内形成的多个凹面；以及第二辊，该第二辊包括表面。

本发明还提供了一种生产变形非织造物的方法，该方法包括以下步骤：(a)形成纤维网；(b)使纤维网经受粘结处理，以粘结构成纤维网的纤维的至少一部分，从而获得前体非织造物；以及(c)使前体非织造物经受变形成形单元，该变形成形单元包括在其间形成辊隙以形成三维非织造物的一对辊，该对辊包括：第一辊，该第一辊包括表面，从第一辊的表面径向向外延伸的多个突起部、以及从第一辊的表面向内形成的多个凹面；以及第二辊，该第二辊包括表面。

本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得明显。

附图说明

图1为非织造物的平面图。

图2为图1的非织造物的剖视图。

图3为另一个示例性非织造物的平面图。

图4为另一个示例性非织造物的平面图。

图5A至图5C为形状记忆效应的示意图。

图6为用于生产本公开的变形非织造物的示例性过程的示意图。

图7为根据本公开的一对辊的部分的相互啮合式接合的视图。

图8为图7中的一对辊中的第一辊的一部分的视图。

图9为图7中的一对辊中的第二辊的一部分的视图。

图10示出另一个第一辊和第二辊。

图11示出另一个第一辊和第二辊。

图12A和图12B分别为新鲜非织造物2和重新蓬松非织造物2的横截面视图的显微图像。

图13A和图13B分别为新鲜非织造物3和重新蓬松非织造物3的横截面视图的显微图像。

图14A和图14B分别为新鲜非织造物4和重新蓬松非织造物4的横截面视图的显微图像。

图15A和图15B分别为新鲜非织造物5和重新蓬松非织造物5的横截面视图的显微图像。

图16为测量第一辊上的凹面的深度的示意图。

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“孔”是指洞。孔可清晰地冲穿纤维网使得孔周围的材料在孔(“二维”孔)形成之前位于与纤维网相同的平面中，或形成洞，其中所述开口周围的材料中的至少一些被推出纤维网的平面外。在后一种情况下，孔可类似于其中具有孔的突起部或凹陷，并且在本文中可称作“三维”孔，其为孔的子集。

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。

术语“横向”或“CD”是指在纤维网的平面中垂直于纵向的路径。

如本文所用，术语“可变形材料”为能够响应于施加的应力或应变而改变其形状或密度的材料。

如本文所用，术语“离散的”表示不同的或未连接的。当相对于成形构件上的辊使用术语“离散的”时，其是指成形元件的远侧(或径向最外)端部在所有方向上(包括在纵向和横向上)均为不同的或不连接的(即使成形元件的基座可被成形为例如辊的相同的表面)。

如本文所用，术语“成形构件”是指辊的表面上的能够使纤维网变形的任何元件。术语“成形元件”包括连续的或非离散的成形元件，诸如环形辊上的脊和凹槽，以及离散的成形元件。

术语“纵向”或“MD”是指材料诸如纤维网随着整个制造过程前进的路径。

三维非织造物

根据本发明的设备适于使纤维网变形以获得三维非织造物。

将被变形的纤维网可包括任何合适的可变形材料，诸如织造物、非织造物、膜、前述材料中任一者的组合或层压体。

如本文所用，术语“非织造物”或“非织造材料”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。非织造物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。非织造物可包括未粘结纤维、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物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。

三维非织造物适用于吸收制品的部件。图1示出可由本发明的设备和/或方法提供的三维非织造物的平面图。图2示出图1中的非织造物的剖视图。图3和图4为由本发明的设备和/或方法提供的另一个示例性三维非织造物的平面图。

参见图1和图2，由本发明的设备生产的三维非织造物30包括第一侧32、与第一侧32相对的第二侧34、至少一个突起部2。突起部2为非织造物30提供三维轮廓。突起部2可以是例如圆形、椭圆形、三角形、多边形、花形、心形、云形等任何形状。

突起部填充有纤维，并且在下面基本上没有中空空间。当突起部填充有纤维时，非织造物可在压缩下稳定地保持三维结构，并且当非织造物用作吸收制品的部件时增强流体向相邻层的转移。

当用作吸收制品的部件时，突起部可与例如位于吸收制品的非织造物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。

参见图1和图2，由本发明的设备生产的三维非织造物30还包括凹陷部4。凹陷部4可包括多个变形，该变形可包括孔、压花或它们的组合。在一个实施方案中，凹陷部4包括多个孔，如图1和图2所示。

变形可以是圆形、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，变形是圆形的。在另一个实施方案中，变形是椭圆形形状，变形的尺寸可在约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1.5mm²的范围内。凹陷部可具有相同尺寸和/或形状的变形。凹陷部可具有不同尺寸和/或形状的变形。

凹陷部4可包括形成图案的变形。由变形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，本文所公开的非织造物包括多个凹陷部，其中凹陷部中的变形图案不一定具有相同的形状或尺寸。也就是说，在本文所公开的非织造物中，一个凹陷部中的变形图案可不同于另一个凹陷部中的变形图案。图案可为各种形状和/或各种尺寸。本文所公开的非织造物可具有均匀的变形图案。

在一些实施方案中，凹陷部包括成簇的变形。本文中的术语“成簇的变形”意指其中至少一个变形具有至少三个相邻变形的变形图案，其中一个变形和至少三个相邻变形中的每个变形具有不大于约3mm的边到边间距(一个变形的边到相邻变形的边之间的最短间距)。参见图1，凹陷部4包括具有至少3个相邻孔6b、6c和6d的孔6a，其中孔6a与孔6b、6c中的每一者之间的每个边到边间距S为约0.60mm。

图3是具有至少一个凹陷部的另一个示例，该凹陷部具有成簇的变形。

不受理论的束缚，据信凹陷部中的成簇的变形像非织造物中的锚定点一样起作用，并抑制非织造物恢复其膨松度，这有助于形成清晰的三维结构，因为在突起部和凹陷之间具有独特的厚度差。此外，与未变形的非织造物相比，凹陷不中的成簇的变形像非织造物中的锚定点一样起作用，并且需要更多的功输入来压缩非织造物。

当用作吸收制品的部件时，凹陷部中的变形图案可与例如位于吸收制品的非织造物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。

当三维非织造物30包括多个突起部2时，每个突起部可以基本上被凹陷部包围。在本文中“基本上被包围”意味着突起部的周边的至少80％被凹陷部包围。在另一个实施方案中，三维非织造物30包括多个凹陷部4。

非织造物可包括具有形状记忆效应的形状记忆纤维。形状记忆效应是材料在施加外部刺激时恢复其形状的能力。在诸如以下出版物中报道了形状记忆效应和形状记忆纤维：Shape-Memory Polymers,Angew.Chem.Int.Ed.2002年，第41卷，第2034-2057页，以及Recent advances in shape memory polymers and composites:a review,J Mater Sci(2008年)，第43卷，第254-269页。由温度变化引起的形状恢复被称为热诱导形状记忆效应。参见图5A至图5C，当进行常规加工诸如热和/或机械加工时，包括含有形状记忆聚合物的纤维102的材料100得到其永久形状(图5A)。之后，当材料100变形时，例如材料100被压缩，并且预期的临时形状被固定(图5B)。永久形状现在存储在材料100中，而材料100显示出临时形状。将材料100加热到构成材料100的形状记忆纤维102的转变温度以上引起形状记忆效应，并且导致所存储的永久形状的恢复(图5C)。

非织造物可包含热塑性复合纤维，该热塑性复合纤维包含第一聚合物组分和熔点比第一聚合物组分的熔点低的第二聚合物组分，其中第一聚合物组分以纵向连续构型存在于复合纤维的表面的至少一部分上。非织造物可包括包含聚合物的纤维，该聚合物选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚(四亚甲基醚)二醇以及组合。可以基于非织造物的应用选择一种类型或多种类型。

适用于非织造物的热塑性复合纤维可具有二维卷曲和/或三维卷曲。在本文中，术语“二维卷曲”可被理解为机械卷曲，其中卷曲纤维的峰成锐角。三维卷曲可指峰为弯曲的(波形卷曲)或螺旋形的(螺旋形卷曲)的卷曲、存在波形卷曲和螺旋形卷曲两者的卷曲、或存在机械卷曲和波形卷曲和螺旋形卷曲中的至少一个的卷曲。在一个实施方案中，芯/鞘复合纤维具有二维卷曲，与具有三维卷曲的复合纤维相比，这是有成本效益的。

适用于本发明的热塑性纤维可以是热塑性均聚物纤维。

可根据非织造应用来适当地选择三维非织造物的基重。对于作为吸收制品的顶片的本文所公开的非织造物，非织造物可为约25g/m²至约100g/m²，或约35g/m²至约70g/m²。对于作为吸收制品的顶片的非织造物的用途，在一个实施方案中，非织造物的整体基重在约30g/m²至约70g/m²，或约35g/m²至约55g/m²的范围内。

设备

参见图7，根据本发明的设备包括一对反转辊500，其具有两个相互啮合辊，即在其间形成辊隙502的第一辊520和第二辊530。

图7示出该对辊中的示例性第一辊和第二辊的部分的相互啮合式接合的视图。图8和图9分别是第一辊520的部分和第二辊530的部分的视图。

参见图8，第一辊520包括表面522、从第一辊520的表面522径向向外延伸的多个突起部524、以及从第一辊520的表面522向内形成的多个第一凹面526，每个第一凹面526具有凹陷部底部527。第一凹面526可以在MD和CD上是离散的，并且如图8所示是不连续的。在一个实施方案中，仍参见图8，第一凹面526中的至少一者基本上被多个突起部524中的一些包围。

第二辊530包括平滑表面。第二辊530可以是具有平滑表面的砧辊。参见图9，第二辊530包括表面532并且还可以包括从第二辊530的表面532向内形成的多个凹陷部534，这些凹陷部限定至少一个区536。当第二辊530包括多个区536时，参见图9，区536在MD和CD上可以是离散的，并且是不连续的。

如图7和图8所示，第一辊中的突起部524可以是可与第二辊组合在纤维网上形成压花或孔的成形元件。第一辊520中的凹面526被构造成至少部分地为第二辊530的表面532(或区536)，从而在非织造物30中产生突起部2。凹面526的深度使得形成突起部的非织造物的一部分将比非织造物的其他部分压缩得更少。具体地，当第一辊520中的凹面526与第二辊530的表面532(或区536)接合时，在非织造物的第一侧与凹面526的表面之间沿旋转轴向方向存在足够的空间。与第一辊520中对应于凹面526的部分平坦(即，与第一辊520的表面处于相同水平而不是凹陷)的情况相比，该特征使得非织造物30中的突起部2能够具有独特的高度以及柔软和软垫感觉。如根据凹面深度测试测量的，凹面可具有不小于约0.5mm、或不小于约0.7mm、或不小于约1.0mm的深度。

如根据凹面面积测试测量的，凹面可具有不小于约50mm²、或不小于约70mm²、或不小于约100mm²的面积。如果凹面526的面积太小，则可能增加面向第一辊520的表面的非织造物的第一侧32的直接加热，这导致非织造物的过热，使得非织造物的第一侧32变得平坦并且可能不在非织造物的第一侧32中产生期望地可识别的三维感知。

具有凹面526，当前体非织造物穿过辊隙502时，第一辊520和第二辊530可在非织造物30中的突起部2和压缩凹陷部4之间产生高度差，这确定了非织造物的永久形状。由于突起部2可以具有比第一辊520中对应于凹面526的部分平坦的情况更高的永久形状，所以即使在包装、储存或转换中被压缩，突起部2也可以在热条件下以高速率恢复三维形状。

在一个实施方案中，非织造物30具有不小于约110％、或不小于约115％、或不小于约120％的形状记忆指数，使得突起部2即使被压缩也可在热条件下以高速率更有效地恢复三维形状。

在一个实施方案中，参见图1至图2和图8至图9，第一辊520可与第二辊组合在非织造物30中产生具有多个孔6的突起部2和凹陷部4。

第二辊530中的凹陷部534可被构造成至少部分地接收第一辊530中的突起部524，从而当前体非织造物20穿过由第一辊520和第二辊520形成的辊隙502时在前体非织造物20中产生孔6。

图10和图11中的每一者示出第一辊520和第二辊530，它们可以一起构成一对辊并且在它们之间形成辊隙502。第一辊520在下半部具有根据本发明的特征，而在上半部具有常规特征。也就是说，第一辊520的下半部包括表面522、多个突起部524以及具有凹面底部577的多个凹面526，并且第一辊520的上半部具有表面522和多个突起部524。在第一辊520的上半部中，由突起部524围绕的平坦区域与第一辊520的表面处于相同的水平。

参见图7至图9以及图10和图11，当前体非织造物20穿过由第一辊520和第二辊530形成的辊隙502时，第一辊520和第二辊530的相互啮合式接合产生至少一个突起部2和包括多个孔6的至少一个凹陷部4。

非织造物制造方法

一种用于生产根据本发明的三维非织造物的方法，包括以下步骤：(a)形成纤维网；(b)使纤维网经受粘结处理，以粘结构成纤维网的纤维的至少一部分，从而获得前体非织造物；以及(c)使前体非织造物经受包括根据本发明的设备的变形成形单元。该变形成形单元包括在其间形成辊隙以形成三维非织造物的一对辊，该对辊包括：第一辊，该第一辊包括表面，从第一辊的表面径向向外延伸的多个突起部、以及从第一辊的表面向内形成的多个凹面；以及第二辊，该第二辊包括表面。

纤维网可为梳理纤网(诸如平行纤维网、半无规纤维网、无规纤维网、十字网、纵横交错纤维网等)、气流成网纤网、湿法成网纤网和纺粘纤网等。

在一些实施方案中，纤维网可为具有至少两个纤维网层的复合纤维网。复合纤维网可使用平行梳理机通过将第一纤维网铺在传送带上并将第二纤维网覆盖在第一纤维网上而形成。在其他实施方案中，复合纤维网使用平行梳理机通过将第二纤维网铺在传送带上并将第一纤维网覆盖在第二纤维网上而形成。第一纤维网可形成三维非织造物的第一侧，并且第二纤维网可形成三维非织造物的第二侧。当三维非织造物用作吸收制品中的顶片时，面向传送带铺放的第一纤维网可确保三维非织造物具有平滑的第一侧而几乎没有起毛问题，使得三维非织造物的第一侧形成吸收制品的面向皮肤表面的至少一部分。

纤维网的粘结处理可使用任何常规已知的纤维粘结方法进行。这样的粘结方法的示例包括热风穿透型热粘结和超声粘结。

参见图6，前体非织造物20可通过使其穿过由具有两个相互啮合辊520和530的一对辊500形成的辊隙502以形成三维非织造物30而变形。可以加热辊520和辊530中的至少一者。图7示出该对辊中的示例性第一辊和第二辊的部分的相互啮合式接合的视图。

当第一辊520中的凹面526与第二辊530的表面532(或区536)接合时，在非织造物30的第一侧32与凹面526的表面之间沿旋转轴向方向存在足够的空间，使得与第一辊520中对应于凹面526的部分是平坦的情况相比，非织造物30具有更大的高度以及柔软和软垫感觉。

具有凹面526，当前体非织造材料20穿过辊隙502时，第一辊520和第二辊530可在突起部2和凹陷部4之间产生高度差，这确定了非织造物30的永久形状。由于突起部2具有比第一辊520中对应于凹面526的部分平坦的情况更高的永久形状，所以即使在包装、储存或转换中被压缩，突起部2也可以在热条件下以高速率恢复三维形状。

本发明的方法还可包括增加非织造物的膨松度和增强非织造物的三维外观的重新蓬松步骤。

重新蓬松过程是通过向非织造物提供能量而使非织造物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物的温度。随着温度升高，非织造物内的纤维开始软化，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物的厚度增加，从而降低了非织造物的密度。最终的重新蓬松厚度取决于温度和停留时间，停留时间是非织造物在重新蓬松过程中暴露于升高的温度的总时间。

重新蓬松步骤可以通过使变形的非织造物经受加热单元以增加变形的非织造物的膨松度来进行。

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。

在另一个实施方案中，可通过在施加热空气的烘箱中加热非织造物来对非织造物进行重新蓬松。

测试方法

1.非织造物高度测试

(1)样本制备

如果非织造物以其原材料形式可用，则从原材料切割尺寸为约25mm×25mm或更大尺寸的样品以包括至少一个完整的突起部和两个相邻凹陷部的一部分。如果非织造物是吸收制品的部件层诸如顶片，则切割该尺寸的吸收制品，并且将非织造层从吸收制品上移除，使用剃刀刀片从吸收制品的下面层切除非织造层。如果需要，可使用不永久改变非织造层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非织造层样品。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。

为了获得非织造物横截面样品，将非织造物放置在平坦工作台上，第一侧朝上，并沿着线2-2切割，以在其顶点高度切割突起部2，并将切割的突起部2夹在凹陷部4之间，参见图1和图2。

(2)图像生成

非织造物样品的显微图像通过光学显微镜、3CCD光学显微镜-Keyence VHX5000或等同物拍摄，并用于测量非织造物的高度。

使用双面导电带将非织造物样品放置在显微镜载片台上或夹紧以固定样品。可选择合适的放大倍数，使得非织造样品中的特征适当地清晰并放大以用于测量。

(3)高度测量

参见图2，在突起部2中画出与突起部2的顶点接触的线L1。然后，与线L1平行地画出接触突起部2的底部顶点的线L2。测量线L1和线2之间的距离并报告为非织造物高度h。记录最接近0.01mm的高度。对于每个非织造样本，测试不同非织造横截面部分的3个图像。报告值是每种非织造物的3次记录测量的平均值。

2.形状记忆指数测试

(1)新鲜高度

根据在12KPa的压力下调节非织造物3小时之后的非织造物高度测试，测量在新鲜条件下非织造物中的新鲜高度。

(2)恢复高度

在烘箱室中在90℃下热处理新鲜的经调理的非织造物样本10秒之后，根据非织造物高度测试测量在恢复条件下非织造物中的恢复高度。

(3)形状记忆指数

根据方程(I)计算非织造物的形状记忆指数。

形状记忆指数(％)＝(恢复高度/新鲜高度)×100(I)

3.凹面深度测试

使用游标卡尺(诸如Mitutoyo IP66 CD-20PS或等同物)测量辊中凹面的深度。参见图16，辊520的凹面526的深度d是辊520的表面522与凹面526的底部527之间的距离。

4.凹面面积测试

使用软件程序(诸如adobe acrobat reader DC、AutoCAD、Image J和等同物)的面积计算工具测量辊中凹面的面积，以沿着图案的内边缘画出闭合面积。

实施例

实施例1：非织造物制备

使用纤维网和表1中指示的一对辊的设备生产非织造物1-5。对于非织造物1-5中的每一者，使用平行梳理机通过将第一纤维网铺在传送带上并将第二纤维网覆盖在第一纤维网上来制造复合非织造纤维网。使用热空气直通型热处理设备，使用常规方法在130℃-140℃的温度下对每个复合非织造纤维网进行热处理，以生产前体非织造物。将前体非织造物放入包括一对辊的机械打孔方法中。使用图7的一对辊生产非织造物1。使用图10所示的一对第一辊520和第二辊530来生产非织造物2和3。非织造物2(本发明的示例性非织造物)是由第一辊520和第二辊530的下半部生产的非织造物，并且非织造物3(比较非织造物)是由第一辊520和第二辊530的上半部生产的非织造物。使用图11所示的一对第一辊520和第二辊530来生产非织造物4和5。非织造物4(本发明的示例性非织造物)是由第一辊520和第二辊530的下半部生产的非织造物，并且非织造物5(比较非织造物)是由第一辊520和第二辊530的上半部生产的非织造物。

表1

所有PE/PET纤维：ETC323,JNC corporation,China

所有PE/PP纤维：TA21,Jiangnan Fiber,China

实施例2.非织造物特性

根据本文所公开的非织造物高度测试来测量所得非织造物1-5的新鲜高度和恢复高度。在将非织造物在12KPa压力下调理3小时后测量非织造物的新鲜高度。在烘箱室中在90℃下热处理新鲜调理的非织造物10秒之后测量非织造物的恢复高度。根据方程(I)计算每种非织造物的形状记忆指数(％)。

形状记忆指数(％)＝(恢复高度/新鲜高度)×100(I)

结果示于下表2中。

表2

图12A和图12B是非织造物2的横截面视图的显微图像，其分别示出新鲜非织造物和重新蓬松非织造物的非织造物高度。图13A和图13B是非织造物3的横截面视图的显微图像，其分别示出新鲜非织造物和重新蓬松非织造物的非织造物高度。在新鲜非织造物和重新蓬松非织造物中，非织造物2具有高于非织造物3的高度。当非织造物是重新蓬松的时，非织造物2和非织造物3之间的高度差更显著。

图14A和图14B是非织造物4的横截面视图的显微图像，其分别示出新鲜非织造物和重新蓬松非织造物的非织造物高度。图15A和图15B是非织造物5的横截面视图的显微图像，其分别示出新鲜非织造物和重新蓬松非织造物的非织造物高度。在新鲜非织造物和重新蓬松非织造物中，非织造物4具有高于非织造物5的高度。当非织造物是重新蓬松的时，非织造物4和非织造物5之间的高度差更显著。

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中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (16)

1.一种设备，所述设备包括在其间形成辊隙的一对反转辊，所述一对辊包括：

a)第一辊，所述第一辊包括

表面；

从所述第一辊的所述表面径向向外延伸的多个突起部，以及从所述第一辊的所述表面向内形成的多个凹面；以及

b)第二辊，所述第二辊包括表面。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述凹面具有不小于约0.5mm的深度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述凹面具有不小于约50mm²的面积。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第二辊还包括从所述第二辊的所述表面向内形成的多个凹陷部，所述凹陷部限定所述第二辊的所述表面上的区，其中所述凹陷部被构造成当所述第一辊和所述第二辊相互啮合时至少部分地接收所述第一辊上的所述突起部。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一辊的所述突起部是孔成形元件。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述凹面在纵向和横向上是离散的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一辊上的所述突起部包括具有至少三个相邻突起部的至少一个突起部，其中所述一个突起部与所述至少三个相邻突起部中的每一者具有不大于约3mm的边到边间距。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述凹面中的至少一者基本上被所述第一辊的所述突起部中的一些围绕。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一辊和所述第二辊中的至少一者被加热。

10.一种用于生产变形的非织造物的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)形成纤维网；

(b)使所述纤维网经受粘结处理，以粘结构成所述纤维网的纤维的至少一部分，从而获得前体非织造物；以及

(c)使所述前体非织造物经受变形成形单元以形成三维非织造物，所述变形成形单元包括在其间形成辊隙的一对辊，

其中所述一对辊包括：

第一辊，所述第一辊包括

表面，

从所述第一辊的所述表面径向向外延伸的多个突起部，以及

从所述第一辊的所述表面向内形成的多个凹面；以及

第二辊，所述第二辊包括表面。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二辊还包括从所述第二辊的所述表面向内形成的多个凹陷部，所述凹陷部限定所述第二辊的所述表面上的区，其中所述凹陷部被构造有所述第一辊的所述突起部。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一辊的所述凹面和所述第二辊中的所述区在所述三维非织造物上形成突起部。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述三维非织造物上的所述突起部填充有纤维。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述第一辊的所述突起部是销，使得所述第一辊的所述突起部和所述第二辊的所述凹陷部在所述三维非织造物上形成孔。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述纤维网是包括第一纤维网和第二纤维网的复合纤维网。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：

(d)使所述变形的非织造物经受加热单元以增加所述变形的非织造物的膨松度。

Images