CN117545887A - 水力图案化的非织造物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

形成水力图案化的非织造网的方法，所述方法包括以下步骤：形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫，对所述非织造絮垫进行压延粘结以形成具有粘结图案的热粘结前体非织造网，所述粘结图案限定了粘结压痕和各粘结压痕之间的未粘结区域；以及当所述热粘结非织造网通过筛网时，通过多个水喷射步骤对所述热粘结前体非织造物进行水力处理。所述粘结图案具有在最终非织造产品的机械性能和视觉外观方面提供优点的特定特征。

Description

水力图案化的非织造物及其制造方法
相关申请
本申请要求于2021年5月3日提交的标题为“HYDRO-PATTERNED NONWOVEN ANDMETHOD OF MAKING THE SAME”的第63/183,148号美国临时申请的优先权和权益，其内容通过引用整体并入本文。
发明领域
本发明涉及水力图案化的非织造物和制造水力图案化的非织造物的改进方法，其中非织造物在经受水力处理之前被赋予粘结图案。
发明背景
熔纺非织造物(例如纺粘非织造物、熔喷非织造物及其组合)由热塑性连续纤维如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，双组分或多组分纤维，以及这种熔纺纤维与人造丝、棉和纤维素纸浆纤维等的混合物形成。通常，熔纺非织造物通过热粘结、超声粘结、化学(例如，通过乳胶)粘结、或树脂粘结等来产生基本上不易碎并通过粘结后加工和转化保持其特性的粘结。热粘结和超声粘结产生永久的熔结，而化学粘结可能产生或可能不产生永久的粘结。
已知施加水力处理以改善织物性能，例如柔软性或蓬松性。在例如第7,858,544号美国专利和第10,767,296号美国专利中描述了一种称为水力膨胀(hydroengorgement)的已知的水力处理方法。也已知通过使用不同技术方法的许多方法在非织造网中形成孔。
需要一种由热粘结前体网形成水力图案化的非织造织物的方法，该方法导致产品表现出改善的性能的组合，例如柔软性、耐磨性和拉伸强度。
发明内容
根据本发明的示例性实施方案的形成水力图案化的非织造网的方法包括：形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；对所述非织造絮垫进行压延粘结以形成具有粘结图案的热粘结前体非织造网，所述粘结图案限定了粘结压痕和在各粘结压痕之间的未粘结区域；以及当所述热粘结非织造网通过筛网时，通过多个水喷射步骤对所述热粘结前体非织造物进行水力处理，其中所述粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比，假想圆C被定义为可以在所述未粘结区域之间绘制并且具有与所述粘结图案内的至少两个相邻粘结压痕中的每一个的周界上的单个点相交的周界的最大圆，并且所述圆C在所述未粘结区域中具有至少0.5mm、优选至少1.0mm、更优选至少1.5mm、甚至更优选至少2.0mm的半径，并且所述粘结图案包括粘结压痕面积为至少1mm2的大粗体粘结压痕。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括由纺粘长丝构成的所述非织造絮垫的所述熔纺纤维。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括包含两个层或更多个层的所述非织造絮垫。
在示例性实施方案中，所述两个层或更多个层中的每一个中的所述熔纺纤维包括纺粘长丝。
在示例性实施方案中，所述层之间的平均纤维厚度差小于20％、优选小于15％、更优选小于10％、甚至更优选小于5％。
在示例性实施方案中，所述两个层或更多个层中的至少一个层包括纺粘长丝，并且所述两个层或更多个层中的至少一个其它层包括熔喷纤维。
在示例性实施方案中，包括纺粘长丝的所述至少一个层形成所述非织造絮垫的至少一个外层。
在示例性实施方案中，所述两个层或更多个层包括形成纺粘-熔喷-纺粘(SMS)结构的至少三个层。
在示例性实施方案中，所述方法还包括在所述水力处理步骤之前将由纤维和/或颗粒形成的至少一个层应用于完全粘结的非织造前体网的步骤。
在示例性实施方案中，所述纤维是短合成纤维，优选基于聚酯的短纤维或黏胶纤维。
在示例性实施方案中，所述纤维是天然纤维，优选棉纤维或纸浆或诸如人造丝的改性纤维素。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括所述连续熔纺纤维，所述连续熔纺纤维包括聚烯烃或聚酰胺或聚酯或多糖均聚物、共聚物或聚合物共混物。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括所述连续熔纺纤维，所述连续熔纺纤维包括聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚羟基链烷酸酯、聚羟基丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性淀粉，它们的共聚物，它们与烯烃、酯、酰胺或其它聚合物的共聚物，或其共混物。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括包含多组分、优选双组分的连续熔纺纤维的所述熔纺纤维。
在示例性实施方案中，存在于每根长丝表面的至少40％、优选每根长丝表面的至少50％、更优选每根长丝表面的至少60％、甚至更优选覆盖每根长丝表面的全部的组分聚合物组合物具有与至少一种其它组分聚合物组成的熔融温度相比更低的熔融温度，优选差异为至少2℃，更优选差异为至少5℃。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括所述熔纺纤维，所述熔纺纤维包括双组分芯-鞘连续熔纺纤维，所述双组分芯-鞘连续熔纺纤维具有包含聚丙烯的芯以及包含聚丙烯和聚丙烯-聚乙烯共聚物的共混物的鞘。
在示例性实施方案中，所述连续熔纺纤维包含添加剂。
在示例性实施方案中，所述添加剂包括选自以下类型的添加剂：着色颜料、柔软增强剂、助滑剂、填料及其组合。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括包含粘结压痕面积小于1mm2的小粘结压痕的粘结图案。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括具有至少1mm、优选至少2mm、更优选至少3mm、甚至更优选至少4mm的半径的所述圆C。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括相邻粘结压痕之间的最小距离为至少0.3mm、优选至少0.4mm、最优选至少0.5mm。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括所述粘结压痕，所述粘结压痕具有恒定宽度的线的形状，最大0.6mm、优选最大0.5mm、最优选最大0.4mm的线宽度(W)。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括所述粘结压痕，所述粘结压痕具有不规则宽度的线的形状，最大0.6mm、优选最大0.5mm、最优选最大0.4mm的最大线宽度(W)。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括具有线的形状的所述粘结压痕，所述粘结压痕具有包括至少一个凸部分的粘结形状周界。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括具有连续线的形状的所述粘结压痕。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括具有长度(L)最大为30mm、优选最大为25mm、更优选最大为20mm的线的形状的所述粘结压痕。
在示例性实施方案中，所述形成前体网的步骤包括包含粘结压痕面积等于或大于1mm2的大粗体粘结压痕的所述粘结图案。
在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括用水射流对所述非织造前体网施加水压。
在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过至少两组水喷射器向所述非织造前体网施加水压。
在示例性实施方案中，所述方法在至少150m/min的线速度下进行。
在示例性实施方案中，所述线速度为450m/min或更小。
根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网是通过包括上述步骤中的任何一个的方法生产的。
在示例性实施方案中，所述水力图案化的非织造网具有60gsm或更低、优选50gsm或更低、更优选45gsm或更低、甚至更优选35gsm或更低的基重。
在示例性实施方案中，所述水力图案化的非织造网具有至少4N/cm的MD拉伸强度。
在示例性实施方案中，所述水力图案化的非织造网具有至少2N/cm的CD拉伸强度。
在示例性实施方案中，所述水力图案化的非织造网具有至少10微米/gsm织物、优选至少11微米/gsm织物、最优选至少12微米/gsm织物的厚度(caliper)。
在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过多于一组的水喷射器向所述非织造前体网施加水压，每组水喷射器施加的压力大于在机器方向上在该组水喷射器之前的一组水喷射器所施加的压力。
在示例性实施方案中，所述多于一组的水喷射器包括第一组水喷射器，在机器方向上位于所述第一组水喷射器之前的第二组水喷射器和在机器方向上位于所述第一水喷射器和所述第二水喷射器之前的第三组水喷射器，所述第二组水喷射器施加的压力为所述第一组水喷射器施加的压力的80％至95％。并且所述第三组水喷射器施加的压力为所述第二组水喷射器施加的压力的64％至90％。
在示例性实施方案中，所述水力处理的步骤包括通过施加水压至少部分地改变所述各粘结压痕。
在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少60％。
在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少70％。
在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少80％。
在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少90％。
在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致将所述各粘结压痕分成至少两个部分。
在示例性实施方案中，所述至少部分地改变的步骤导致在各粘结压痕的周界周围的区域中的纤维随机地磨入和磨出完全粘结的前体非织造网的主平面，以便至少部分地消除所述各粘结压痕的三维性。
根据本发明的示例性实施方案的形成水力图案化的非织造网的方法包括：形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；对所述非织造絮垫进行压延粘结，以形成具有粘结图案的热粘结前体非织造网，所述粘结图案限定了粘结压痕和在各粘结压痕之间的未粘结区域；以及当所述热粘结非织造网通过筛网时，通过多个水喷射步骤对所述热粘结前体非织造物进行水力处理，其中所述粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比，所述粘结图案包括粘结压痕面积小于1mm2的小粘结压痕，并且所述粘结图案包括粘结压痕面积为至少1mm2的大粘结压痕。
根据本发明的示例性实施方案的形成水力图案化的非织造网的方法包括：形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；对所述非织造絮垫进行压延粘结，以形成具有粘结图案的热粘结前体非织造网，所述粘结图案限定了粘结压痕和在各粘结压痕之间的未粘结区域；以及当所述热粘结非织造网通过筛网时，通过多个水喷射步骤对所述热粘结前体非织造物进行水力处理，其中规则的粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比，在所述压延粘结步骤中形成的所述粘结图案包括粘结压痕面积为至少1mm2的大粘结压痕，所述粘结压痕具有不规则宽度的线的形状，最大0.6mm、优选最大0.5mm、最优选最大0.4mm的最大线宽度(W)，并且粘结压痕具有长度(L)最多30mm、优选最多25mm、更优选最多20mm的线的形状。
附图说明
当结合附图时，通过参考以下本发明优选的(尽管说明性的)实施方案的详细描述，将更全面地理解本发明的上述和相关的目的、特征和优点，其中：
图1是根据本发明的示例性实施方案的用于形成水力图案化的非织造网的系统的代表图；
图2A和图2B是根据本发明的示例性实施方案的用于形成水力图案化的非织造网的系统的代表图；
图3A、图3B、图3C和图3D示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图4A示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图4B示出了根据本发明的示例性实施方案的在前体网上的4A的粘结图案；
图5示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图6A示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图6B示出了根据本发明的示例性实施方案的在前体网上的6A的粘结图案；
图7A示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图7B示出了根据本发明的示例性实施方案的前体网上的7A的粘结图案；
图8A示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图8B示出了根据本发明的示例性实施方案的前体网上的8A的粘结图案；
图9示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图10A示出了可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的粘结图案；
图10B示出了根据本发明的示例性实施方案的前体网上的10A的粘结图案；
图11提供了表1，其包括可用于形成根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的非织造网的方法的各种粘结图案的某些特征；
图12A是根据本发明的示例性实施方案的前体织物上的粘结图案的显微照片；
图12B是根据本发明的示例性实施方案的由图12A的前体织物形成的水力图案化的非织造网的显微照片；
图13是在马丁代尔平均耐磨性等级测试中用于起绒评估的等级标度的透视图；
图14是马丁代尔磨损测试方法等级标度；
图15A至图15D示出了由本发明的示例性实施方案的方法产生的各粘结压痕的横截面变化；
图15E和图15F是示出了由常规的水力处理工艺产生的各粘结压痕的横截面变化的显微照片；以及
图16A和图16B例示出根据本发明的示例性实施方案的水力处理之前和之后的图案化非织造网的平面图。
具体实施方式
本发明涉及用于水力处理的非织造织物的改进技术和使用这些方法制造的非织造织物。本文所述的水力处理的织物被称为“水力图案化”织物。
根据本发明水力处理的非织造网可适用于一次性吸收制品。如本文所用，术语“吸收制品”是指吸收和容纳流体和固体材料的制品。例如，吸收制品可以靠着或接近身体放置，以吸收和容纳身体排出的各种渗出物。吸收制品可以是穿着的制品，例如婴儿尿布，成人失禁产品和女性护理产品，或用于吸收流体和固体材料的卫生产品，例如用于使用诸如一次性罩衣和夹具的产品的医疗专业品。特别地，根据本发明的示例性实施方案的非织造物可以用作吸收制品的身体接触层(例如顶片)或作为吸收制品的身体接触层的一部分，或者用于形成吸收制品的其它部件，例如底片、腰带或紧固片。根据本发明的示例性实施方案的非织造物也可用于包装或封装诸如吸收制品的物品。术语“一次性”在本文中用于描述不旨在洗涤或以其它方式恢复或重新用作吸收制品，而是旨在一次使用后丢弃且优选地可回收、堆肥或另外以环境相容的方式处理的吸收制品。
术语“一次性”在本文中用于描述不旨在洗涤或以其它方式恢复或重新用作吸收制品，而是旨在一次使用后丢弃且优选地可回收、堆肥或另外以环境相容的方式处理的吸收制品。
除非另外说明，术语“纤维”和“长丝”在本申请中可互换使用(例如，“无端长丝”或“短纤维”等)。
本文中所用的术语“絮垫”是指在彼此粘结之前的纤维材料。“絮垫”包括通常彼此未粘结的单个纤维，尽管可以在纤维之间进行一定量的预粘结，并且这种预粘结例如可以在熔纺工艺中的纤维的铺设期间或之后不久发生。然而，这种预粘结仍然允许相当多的纤维自由移动，使得它们可以重新定位。“絮垫”可以包括几个层，这是通过在熔纺工艺中从几个纺丝头沉积纤维而产生的，并且从各个头铺设的“子层”中的纤维直径厚度和孔隙率的分布没有显著不同。相邻的纤维层不需要通过急剧变化彼此分开，并且各个层可以在围绕边界的区域中部分地混合。
本文所用的术语“非织造物、非织造织物、片材或网”是指定向或无规取向的纤维或长丝制造的片材或网，其首先形成絮垫，然后一个或多个絮垫彼此叠置，并通过摩擦、内聚、粘附或一个或多个粘结图案和通过局部压缩和/或施加压力、热、超声波、或热能、或其组合而产生的粘结压痕而固结和粘结在一起。该术语不包括与纱线或长丝机织、针织或缝编的织物。纤维可以是天然的或人造的，并且可以是短纤维或连续的长丝或原位形成。市售纤维的直径为约0.0005mm至约0.25mm，并且它们具有几种不同的形式：短纤维(称为短(staple)纤维或短切纤维)、连续单纤维(长丝或单丝)、连续长丝的未加捻模头(丝模头)和连续长丝的加捻模头(纱线)。非织造织物可以通过许多方法形成，包括但不限于熔喷、纺粘、熔纺、溶剂纺丝、电纺、梳理、膜原纤化、熔膜原纤化、气流成网、干法成网，用短纤维湿法成网以及这些方法的组合，如本领域已知的。非织造织物的基重通常以克/平方米(gsm)表示。
术语“熔纺纤维”是指通过加热热塑性聚合物(例如，聚丙烯、聚酯或尼龙)并将其通过其中具有数百个孔的金属板(称为喷丝头或模头)挤出而形成的纤维。熔纺纤维的实例包括纺粘纤维和熔喷纤维。熔纺纤维可以是单组分的，它们由单一聚合物组分或聚合物组分的单一共混物形成；或可以是多组分的，其中每根纤维的横截面包括至少两种离散聚合物组分或聚合物组分的共混物，或至少一种离散聚合物组分和聚合物组分的至少一种离散共混物。具有两个离散组分的纤维可以被称为双组分纤维。
用熔纺纤维制成的网或织物可以被称为“熔纺网或织物”。
本文所用的术语“纺粘纤维”意指具有10-30微米的平均直径的基本上连续的纤维或长丝。还包括在分裂之前平均直径为10-30微米的可分裂双组分或多组分纤维。
本文所用的术语“熔喷纤维”意指具有小于10微米的平均直径的基本上连续的纤维或长丝。
本文所用的并且被本领域技术人员所理解的术语“完全粘结的非织造物”是指具有在经由熔融和固化的粘结压痕下彼此熔融的纤维的非织造物。这种织物本身可用于各种应用，例如转变成尿布等，或用作用于进一步处理(例如亲水纺丝油剂应用或水力处理)的前体。例如，可以通过使絮垫在压力下通过两个加热辊之间的夹缝点，从而在织物中提供熔合压花压痕的图案，来生产完全压延粘结的非织造物。夹缝内的压力和温度足以软化和熔化单根纤维，然后使用至少一个加热辊上的突起图案将它们熔接在一起，以产生一系列熔接压痕，其中熔接压痕内的大部分纤维不能再被区分为单根纤维。粘结压痕导致纤维的熔合，或者在双组分纤维的情况下，熔合至少一个具有最低熔化温度的组分穿过织物的整个厚度。根据织物配方和基重调节辊温度和压力。例如，20-25gsm的100％聚丙烯纺粘物通常在>150℃的辊温度和大于90N/mm的夹缝压力下粘结。调节温度/压力设置以处理不同的基重和/或线速度。较高的基重和/或线速度可能需要增加夹缝压力和/或温度以获得具有熔合粘结点的“完全”粘结织物。应理解，为了本公开内容的目的，粘性粘结不在“完全粘结”的定义范围内。
本文所用的术语“粘结面积百分比”表示由粘结压痕占据的面积与非织造织物的总表面的比率，以百分比表示并根据本文所述的粘结面积百分比方法测量。
关于非织造网材料的制造和非织造网材料本身，“横向方向”(CD)是指基本上垂直于网材料穿过制造网材料的生产线的向前行进的方向的沿着网材料的方向。关于移动通过一对压延辊的夹缝以形成粘结的非织造网的絮垫，横向方向垂直于移动通过夹缝的方向，并平行于夹缝。
关于非织造网材料的制造和非织造网材料本身，“机器方向”(MD)是指基本上平行于网材料穿过制造网材料的生产线的向前行进的方向的沿着网材料的方向。关于移动通过一对压延辊的夹缝以形成粘结的非织造网的非织造絮垫，机器方向平行于移动通过夹缝的方向，并垂直于夹缝。
“粘结突起”或“突起”是粘结辊在其径向最外面部分处被凹陷区域包围的特征。粘结突起相对于粘结辊的旋转轴包含具有粘结表面形状和粘结表面形状区域的径向最外面的粘结表面，所述粘结表面形状区域通常沿着外圆柱表面铺设，所述外圆柱表面从粘结辊旋转轴具有基本上恒定的半径；然而，具有离散的和分离的形状的粘结表面的突起相对于粘结辊的半径通常足够小，使得粘结表面可以看起来是平的/平面的；并且粘结面形状区域与同一形状的平面区域近似。粘结突起可以具有垂直于粘结表面的侧面，尽管通常侧面具有倾斜的斜面，使得粘结突起的基部的横截面大于其粘结表面。多个粘结突起可以以图案的形式布置在压延辊上。多个粘结突起具有可表示为百分比的外圆柱表面的每单位表面积的粘结面积，并且表示为百分比的外圆柱表面的每单位表面积是单元内的突起的粘结形状面积的总和与单元的总表面积的比率。
非织造网中的“粘结压痕”或“熔合粘结压痕”是由压延辊上的粘结突起的压痕产生的非织造网的表面结构。粘结压痕是变形的、相互啮合的或缠结的，和熔化的或热熔合的来自纤维的材料的位置，所述纤维在z方向上叠加和压缩在粘结突起下方，这形成粘结或粘结区域。单独的粘结在非织造结构中可以通过它们之间的松散纤维来连接。粘结压痕的形状和尺寸大致对应于压延辊上的粘结突起的粘结表面的形状和尺寸。为了本文件的目的，“粘结压痕厚度”应理解为意指在非织造网平面中的粘结压痕区域的宽度。辊中的一个或两个可以使其圆周表面被加工、蚀刻、雕刻或以其它方式形成，以在其上具有粘结突起和凹陷区域的粘结图案，使得在夹缝处施加在絮垫上的粘结压力集中在粘结突起的粘结表面处，并且在凹陷区域处被减小或基本上消除。粘结表面具有粘结表面形状。因此，在非织造网上形成在形成网的纤维之间的粘结的压痕图案，该图案具有与辊上的粘结突起的图案和粘结表面形状相对应的粘结压痕和粘结形状。可以在粘结辊上形成粘结突起和凹陷区域的重复图案。粘结形状描绘了辊上粘结突起的凸起表面，而它们之间的区域代表凹陷区域。在压延过程中，粘结突起的粘结形状将类似形状的粘结压痕压在网上。
本文所用的机械性能或拉伸强度、磨损等级等中的“下降”表示在水力图案化工艺之前和之后织物性能的差异，并且可以根据式[(最终水力图案化的织物性能的值)-(前体性能的值)]/(前体性能的值)计算，其中所有值以相同单位表示。下降可以是正的(在水力图案化期间值的增加)或负的(在水力图案化期间值的减少)，并且可以表示为比率(无单位)或百分比。例如，根据以下公式计算MD拉伸强度的下降：[(最终水力图案化的织物的MD拉伸强度)-(前体的MD拉伸强度)]/(前体的MD拉伸强度)。
图1是显示在根据本发明的示例性实施方案的用于制造图案化非织造网的工艺中使用的各种组件的框图。尽管图1所示的方法产生具有SMS结构(2；3；4)的非织造网，应当理解，该方法可以被重新配置以形成包括一个或多个纺粘层和/或一个或多个熔喷层的许多其它网结构，例如具有单个或多个纺粘层的织物，更具体的实例是S、SS、SSS等；具有纺粘层和熔喷层的组合的织物，通常具有形成织物的至少一个外表面的纺粘层，更具体的不对称组合物实例是SSMS、SMSSMMS、SSMMS、SMMMSS等织物或对称实例是SMS、SMMS、SMMMS、SSMSS等织物；将熔纺层与其它层组合的织物，更具体的例子是由无端长丝形成的熔纺层与由天然材料形成的短纤维的组合等。非织造网结构不限于本文提供的实例，并且本领域普通技术人员将理解，可以通过改变工艺部件的数量和布置来获得许多其它这类结构。
通常，应该理解的是，模头的数量和结构不限于本文所示和所述的数量和结构，并且在其它示例性实施方案中，模头的数量和结构可以变化以实现不同的网结构。例如，可以使用单个纺粘模头在具有单个纺粘层的传送带8上形成非织造絮垫6，或者可以使用多个纺粘模头以形成具有多纺粘层结构的絮垫6，例如SS、SSS、SSSS等。在长丝类型、工艺参数等方面，由多个模头形成的层可以彼此相同或非常相似，使得所述层基本上彼此不可区分，从而形成看起来是单层结构的物品，或者它们可以彼此不同地生产，从而形成明显分层的非织造产品。
在另一个示例性实施方案中，仅使用纺粘模头2和熔喷模头3在传送带8上形成非织造絮垫6。根据本发明的另一示例性实施方案，对应于模头2、3的多个元件可以合并在系统中以形成具有多个相应层的絮垫6，例如SM、SMM、SSM、SSMM等。同样，由多个模头形成的层在长丝类型，工艺参数等方面可以彼此相同或非常相似，使得所述层基本上彼此不可区分，从而形成看起来是单层结构的东西，或者它们可以彼此不同地生产，从而形成明显分层的非织造产品。
根据本发明的示例性实施方案，熔纺非织造絮垫6由连续长丝制成，所述连续长丝以随机分布铺设在移动的传送带8上。树脂颗粒可以在加热下加工成熔体，然后通过喷丝头(或纺丝模头2和4)进料以通过使用拉伸装置(未示出)产生数百根长丝。多个喷丝头或模头(串联的块)可以用于提供增加密度的纺粘纤维，所述纺粘纤维对应于例如纺丝模头2和4中的每一个。流体(例如空气)的射流使得来自模头2和4的纤维被伸长，然后将纤维吹制或运送到移动的网(传送带)8上，其中它们被平铺并且通过吸引箱(未示出)以随机图案吸引靠着网8以形成絮垫6。熔喷层可以通过熔喷机构(或“模头”)3优选地在由纺丝模头2和4铺设的纺粘层之间沉积。熔喷(“MB”)层可以通过熔喷工艺形成，但也可以通过各种其它已知的工艺形成。例如，熔喷工艺包括将热塑性聚合物插入模具中。热塑性聚合物材料通过模具中的多个细的毛细管挤出以形成纤维。纤维流入高速气体(例如空气)流中，使熔融的热塑性聚合物材料流减弱，以减小它们的直径，所述直径可以是微纤维直径。熔喷纤维通过模头3准随机地沉积在移动网或具有通过纺丝模头2铺设的纺粘层的移动网上，以形成熔喷层。一个、两个或更多个熔喷块可以串联使用，以增加纤维的覆盖。当熔喷纤维被沉积时可以是粘性的，这通常导致在网的熔喷纤维之间的一些粘结。
在优选的实施方案中，用于形成絮垫6的纤维是热塑性聚合物，其实例包括聚烯烃(例如聚丙烯“PP”或聚乙烯“PE”)、聚酯(例如，聚乳酸“PLA”或聚羟基链烷酸酯“PHA”或聚羟基丁酸酯“PHB”或聚丁二酸丁二醇酯“PBS”或聚对苯二甲酸乙二醇酯“PET”等)、聚酰胺、其多糖(例如热塑性淀粉“TPS”或基于淀粉的聚合物等)共聚物(与烯烃、酯、酰胺或其它单体)及其共混物。优选地，纤维由聚烯烃制成，其实例包括聚乙烯、聚丙烯、其丙烯-丁烯共聚物及其共混物，包括例如乙烯/丙烯共聚物和聚乙烯/聚丙烯共混物。由于更容易断裂的可能性，具有较高结晶度和较低断裂伸长率的树脂也可能是合适的。纤维也可以由例如非油基组分形成，例如脂肪族聚酯、热塑性多糖或其它生物聚合物，或者它们可以含有这些物质作为添加剂或改性剂。如本文所用，术语“共混物”包括至少两种聚合物的均匀或半均匀混合物。
另一种方法包括形成多组分或优选“双组分”聚合物纤维的非织造网。这种双组分聚合物纤维可以通过具有两个相邻部分的喷丝头形成，所述相邻部分表示来自一种聚合物或共混物的第一组分和来自另一种的第二组分，以形成在一个部分中具有第一组分的横截面而在另一个部分中具有第二组分的纤维(因此术语“双组分”)。可有利地选择各组分以具有不同的熔融温度和/或膨胀-收缩速率。这两种聚合物的这些不同特性，当以并排或不对称的鞘-芯几何形状组合时，可能导致双组分纤维产品在纺丝期间随着它们的冷却和从喷丝头中拉出而卷曲。然后可以将所得卷曲纤维铺在絮垫中，并且以图案形式压延粘结。认为纤维中的卷曲增加了网的蓬松度和起绒，增强了视觉和触觉的柔软性信号。
在一个示例性实施方案中，絮垫6可以经由辊10和12热压延粘结。辊10和12中的一个或两个可以具有被加工、蚀刻、雕刻或以其它方式形成的圆周表面，以在其上具有突起和凹陷区域的图案，使得在夹缝处施加在絮垫6上的粘结压力在突起的向外表面处集中，并且在凹陷区域处减小或基本上消除。根据本发明的示例性实施方案，辊10是压延辊，并且辊12是限定粘结图案的粘结辊。热压延产生热粘结的前体网7，优选全粘结的前体网7。下面进一步描述根据本发明的示例性实施方案的优选粘结图案。
根据本发明的示例性实施方案，然后使用一个或多个水射流喷射器对前体非织造网7进行水力处理。尽管图1示出了三个水喷射器16a、16b和16c，但是应理解，该方法可以包括仅使用一个喷射器。所述一个或多个喷射器被包括在单个水处理站中。根据本发明的示例性实施方案，当前体非织造网7通过带22在喷射器16a至16c下方传送时，水喷射器的高压水射流作用在织物上并穿过织物。同样，尽管图1示出了水喷射器，但是应理解，水喷射器的数量不限于三个，并且可以存在任何数量和布置的水喷射器，以适于特定的生产线。在示例性实施方案中，可以有一个或多个水喷射器，优选两个至六个水喷射器，更优选三个至四个水喷射器。
相应的除水系统20a、20b和20c可以定位在每个喷射器(组)16a至16c的位置下方，以将水抽开并干燥前体织物7。除水系统20a、20b和20c可以包括例如真空箱、抽吸箱，Uhle箱、风扇和/或真空槽。非织造前体网7随后可以通过将热空气吹过纤维网，通过IR干燥器或其它干燥技术(例如，空气干燥)来干燥。
根据本发明的示例性实施方案，带22可以结合一个或多个筛网，每个筛网具有预定的图案用于支撑前体非织造网7，同时由相应的水喷射器16a至16c进行水力处理。如下面参考图2A和图2B进一步详细说明的，一个或多个筛网可以用一个或多个滚筒14代替，一个滚筒或位于一系列滚筒中最后一个滚筒设有套筒18。
根据本发明的示例性实施方案，使用一个或多个滚筒，其中每个滚筒与一个或多个水喷射器相关联，导致多个水喷射步骤。在每个步骤处的所需水压取决于多个参数，包括水喷射步骤的数量和线速度。通常，在该方法中使用的水喷射步骤越多，在每个步骤需要的压力就越小，以获得所需的织物性能。换句话说，通过增加水喷射器的数量和减少由每个喷射器施加的水压的量，也可以获得利用多个水喷射器(每个水喷射器施加一定量的水压)获得的能量通量。在每个步骤中所需的水压也至少部分地取决于线速度。较高的线速度需要较高的压力以保持恒定的通量。换句话说，使用线速度和喷射器压力获得的能量通量也可以通过降低线速度和喷射器压力来获得。
不受理论的束缚，认为施加到前体网7上的优选的总水射流压力可以用能量通量表示。根据示例性实施方案，施加到前体网7的优选能量通量为0.1至1.5kWh/kg，优选为0.2至1.0kWh/kg。所需的能量通量可以通过例如改变机器速度和/或每个水喷射器处的水压来获得。优选地，通过在相对较低的压力下使用一个或多个水喷射器而不是在较高的压力下使用较少的水喷射器来实现所需的能量通量。使用以下公式计算能量通量：
通量＝((J^1.5)*(G^2)*(I)*(L/1000)*(7/10000000000))/F，其中：
J＝水压，巴
g＝射流带孔直径，微米
I＝射流带的孔/米
L＝非织造物宽度，m
F＝非织造质量流量(即非织造网的生产量，基于线速度、产品宽度和基重计算)，kg/hr
本发明的优选示例性实施方案涉及使用相对大量的水喷射器。不受理论的束缚，这允许使用高线速度而不必增加水压。图2A和2B示出了本发明的示例性实施方案，其采用一个或多个用于在非织造物中赋予图案的滚筒。相同的元件用与图1中相同的参考数字来标记。
不受理论的束缚，认为前体非织造网性能对最终织物特征具有强烈影响。在这点上，根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的织物在视觉外观和触感两方面是主观令人愉悦的。本发明的方法产生非织造网，其中前体上的粘结压痕的图案被加重，并且即使在水力处理步骤期间没有3D成形，最终的非织造产品可能看起来具有3D图案。合适的前体图案的组合突出了3D效果，并提供了进一步的优点，例如，改进的触觉特性，或更大的厚度，同时保持相同的基重，这又提供了性能优点，例如，用于控制液体管理的空间。同时，热粘结，优选完全粘结的前体为织物提供必要的机械性能，例如强度，伸长率或耐磨性。
将前体非织造网暴露于如本文所讨论的水力图案化，从而在图案视觉效果、厚度和柔软性方面提供所需的改进。此外，机械性能(例如拉伸强度、伸长率或耐磨性)的下降受到限制。下面描述根据本发明示例性实施方案的前体非织造物的重要特征。
常规技术，尤其是第7,858,544号美国专利及其同族描述了使用仅由总粘结面积百分比限定的粘结压痕(熔合粘结)的椭圆形和所谓的各向异性图案的优点。令人惊奇的是，已经发现，不是各向异性的粘结压痕的图案非常适合于本文所公开的水力图案化工艺，并且提供所需的视觉效果。
在示例性实施方案中，前体非织造网可具有优选至少5％，优选至少10％的粘结面积百分比。不受理论的束缚，认为较低的粘结面积百分比不能为絮垫提供足够的稳定性，并且织物在水力图案化期间是不稳定的。
在示例性实施方案中，前体非织造网可具有优选30％，优选25％的最大粘结面积百分比。不受理论的束缚，认为较高的粘结面积百分比存在太大的熔合粘结压痕面积，并且没有足够的空间用于水流与织物长丝相互作用而不损害粘结压痕，从而导致与前体相比最终织物的机械性能大幅度下降。
除了粘结面积百分比之外，粘结压痕的尺寸和形状以及粘结压痕之间的距离是整个水力图案化工艺中的重要参数。
通常，粘结压痕可分为两组：粘结压痕面积小于1mm2的“小粘结压痕”；以及粘结压痕面积等于或大于1mm2的“大粘结压痕”。粘结压痕的尺寸通常由压延机生产商提供，并且也可以在前体上测量或从水力图案化的织物估计。当从织物测量时，使用与用于确定粘结百分比面积的方法相同的方法，测量每种类型的至少20个单一粘结压痕，并计算算术平均值。
小粘结压痕通常以规则图案排列成行和列或组成线或各种其它形状。为了本公开内容的目的，当相邻粘结压痕之间的最小距离为至少0.3mm，优选至少0.4mm，最优选至少0.5mm时，相邻的小粘结压痕被认为是单独的粘结压痕。
根据本发明的示例性实施方案，每1cm2织物的小粘结压痕的数量为每平方厘米至少20个粘结压痕，优选每平方厘米至少30个粘结压痕，更优选每平方厘米至少40个粘结压痕，更优选每平方厘米至少50个粘结压痕，甚至更优选每平方厘米至少60个粘结压痕。
大粘结压痕也可以以规则图案排列成行和列，并且足够大，使得它们的形状可以在热粘结织物中被肉眼清楚地看到。粘结图案可以由一个形状重复形成，或者可以由一个或多个大的粘结形状的组合构成。
大的和小粘结压痕也可以组合，例如在欧洲专利EP3452652中所描述的。
在附图中呈现了由小粘结压痕形成的、由大粘结压痕形成的和由小粘结压痕和大粘结压痕的组合形成的各种图案的实例，并在下面进行描述。
不受理论的束缚，认为小粘结压痕的存在在水力图案化工艺中是有利的，因为小粘结压痕具有小的面积并且在织物内也是轻微可移动的，因为在每个压痕内存在较少量的熔合在一起的长丝。当水流即将撞击小粘结压痕时，粘结压痕可能在任何方向上移动一点并且也可能在z方向上倾斜，从而避免了来自水流的全部能量并且限制了可能导致的损坏。不受理论的束缚，认为在水力图案化工艺期间，小粘结压痕的存在降低了织物机械性能的下降。
包含仔细选择的压痕形状的大粘结压痕也具有移动/倾斜的自由度，并且避免接受来自水流的所有能量，因此也适于与本发明的示例性实施方案一起使用。
不受理论的束缚，认为具有线形式的形状的大粘结压痕是有利的，所述线是直的或成形的或弯曲的，并且其宽度是恒定的或不规则的，所述大粘结压痕用于根据本发明的示例性实施方案的水力图案化工艺中，因为这种粘结压痕使水力图案化工艺期间织物机械性能的下降最小化。
在示例性实施方案中，线形的大粘结压痕是连续线的形式，具有最大0.6mm、优选最大0.5mm、最优选最大为0.4mm的线宽(W)。线形的大粘结压痕优选彼此不连续。在示例性实施方案中，线形的大粘结压痕具有30mm，优选25mm，更优选20mm的最大线长度(L)。
图3A、图3B、图3C和图3D示出了根据本发明的示例性实施方案优选使用的各种线形粘结图案。图3A示出了由具有恒定宽度的直线形成的图案，其中构成每个单独压痕的直线彼此不连续。图3B示出由具有恒定宽度的曲线形成的图案，其中构成每个单独压痕的曲线彼此不连续。图3C和图3D示出了由具有不规则宽度的曲线形成的图案，其中曲线彼此连续。图3C示出了前体网上的连续图案，而图3D示出了水力图案化的织物上的连续图案。
为了本公开内容的目的，通过识别在交点处与粘结形状的周界相交的形状长度线来测量粘结压痕的长度L，所述交点是可以在周界上被识别的相隔的最大距离，即，在周界上的两个最远点之间的距离。如图3A和图3B所示，粘结形状具有宽度W，其是通过识别平行于形状长度线并且在一个或多个最外点处与形状周界相切的相应的形状宽度线来测量的，所述最外点最远离其任一侧上的形状长度线。应理解，对于一些形状(例如，半圆形)，形状宽度线中的一条可以与形状长度线重合/共线。宽度W是形状宽度线之间的距离。
不受理论的束缚，认为当线形的大粘结压痕基本上沿MD方向取向时，在避免水力图案化工艺期间的机械损伤方面，线形的大粘结压痕是更成功的。线形粘结压痕可以相对于MD方向成角度，使得形状倾斜角αT可以表示为由沿着机器方向的轴线与形状长度线的交点形成的较小角度。形状倾斜角αT应该不超过50度，更优选不超过40度，并且还更优选不超过30度，最优选不超过20度。
不受理论的束缚，认为当粘结压痕形状包括沿其周边的至少一个凸部分时，线形的大粘结压痕在避免水力图案化工艺期间的机械损伤方面更成功。例如，线形的大粘结压痕可沿其周界具有凸部分，以便呈现C形、圆形或J形。例如，线形的大粘结压痕可以具有两个凸部分以呈现S形、B形或8形等。
粘结压痕之间的距离，或者换句话说，在粘结压痕之间的未粘结长丝的区域，提供了可以吸收来自水流的能量的空间，导致与前体网相比增加的织物厚度和柔软性。在织物形成期间，将自由长丝铺设在带上以形成絮垫，然后将絮垫的限定区域熔合以形成粘结压痕。一根长丝通常延伸通过许多粘结压痕，重要的是，长丝的路径不是直的，而是在所有三个维度上形成各种环圈和转弯，尽管大部分在MD-CD平面上。随后的水力图案化工艺的水流能量移动长丝的自由部分并增强它们在第三维度上的路径(通过织物的厚度)。这导致织物厚度的增加。水力图案化还使粘结压痕(由压延辊上的突起产生并沿织物表面定向)的较硬边缘平滑或变松散，并改善织物的触觉特性。因此，根据本发明的示例性实施方案的水力图案化的织物在接触时非常舒适，并且在皮肤上穿着时令人愉快。此外，长丝的自由部分的取向的改变导致织物的视觉效果的改变。例如，这种改变可能突出图案或图案的一部分，并且甚至在平面织物中也可能引起3D感知。为了改善这种期望的效果，优选未粘结长丝区域的一些形状和尺寸。
不受理论的束缚，认为随着不受粘结印记干扰的自由长丝区域的尺寸增加，存在对水力图案化工艺的期望效果的增加。在这点上，可以通过限定最大的假想圆C来测量粘结图案内的自由长丝区域的尺寸，所述最大的假想圆C涵盖自由丝区域，并且所述最大的假想圆C具有通过图案内的至少两个粘结压痕中的每一个的周界上的单个点的周界，其中自由长丝区域的尺寸被限定为假想圆的半径。图4A、图5、图6A、图7A、图7B、图8A、图9、图10A和图10B示出了根据本发明的示例性实施方案在不同结合图案内限定的圆C。
在示例性实施方案中，圆C具有至少0.5mm，优选至少1mm，更优选至少1.5mm，甚至更优选至少2mm的半径。
不受理论的束缚，认为当与小压痕和/或自由长丝区域粘结时，不是线形式的粘结压痕提供了优点。这种粘结压痕可以具有非线性形状，例如圆形、椭圆形、菱形、正方形、矩形等，并且不具有如上所述的可识别的宽度W或长度L。为了本公开内容的目的，具有至少0.6mm宽度的非线性粘结压痕或线性粘结压痕被称为大粗体粘结压痕。
在示例性实施方案中，可以组合不同图案的特征以提供对水力图案化工艺所提供的优点的协同效果。在表1中提供了可用于根据本发明的示例性实施方案的方法的各种图案的特征。
例如，标准图案P1(图4A和图4B)由排列成行和列的形成规则图案的小粘结压痕构成。这种图案提供了半径小于0.5mm的圆C，并且不包含大粘结压痕。可以预期，该标准图案将表现出相对较小的机械性能下降，但将不会提供厚度的大的增加。
在示例性实施方案中，可以围绕自由长丝区域布置小粘结压痕，以提供期望的优点。例如，小粘结压痕可以被布置成彼此直接相邻以形成一条线，类似于草坪上的石头路径。在图5中示出了这种图案，用P6表示。在这种情况下，水力处理将仅导致机械性能的小的下降和织物厚度的大的增加。
在示例性实施方案中，粘结压痕的图案由粘结面积小于1mm2的小粘结压痕构成，相邻粘结压痕之间的最小距离为至少0.3mm，优选至少0.4mm，最优选至少0.5mm，其中圆C具有至少1mm，优选至少2mm，更优选至少3mm，甚至更优选至少4mm的半径。
在示例性实施方案中，可以围绕自由长丝区域布置大粘结压痕，以提供期望的优点。例如，椭圆形状的大粘结压痕可以布置成使得自由长丝区域将大粘结压痕彼此分开。在图6A和图6B中示出了这种图案，用P2表示。在这种情况下，大粘结压痕将导致机械性能的较大下降，但是自由长丝区域将提供织物厚度的增加。
在示例性实施方案中，粘结压痕的图案由粘结面积为至少1mm2的大粘结压痕构成，其中圆C具有至少0.5mm，优选至少1.0mm，更优选至少1.5mm，甚至更优选至少2.0mm的半径。
在示例性实施方案中，粘结压痕的图案由粘结面积至少为1mm2的大粗体粘结压痕构成，其中圆C具有至少0.5mm，优选至少2.0mm，更优选至少1.5mm，甚至更优选至少2.0mm的半径。
在示例性实施方案中，可以围绕自由长丝区域布置线形的大粘结压痕，以提供期望的优点。例如，线形的大粘结压痕可以由一系列曲线构成，这些曲线例如可以相互交叉以形成自由长丝区域。在图7A和图7B中示出了这种图案，用P7表示。在这种情况下，线形的大粘结压痕将防止机械性能的大的下降，并且自由长丝区域将提供织物厚度的增加。
在示例性实施方案中，粘结压痕的图案由最大线宽度(W)为0.6mm，优选0.5mm，最优选0.4mm的线形的大粘结压痕构成，其中圆C具有至少1mm，优选至少2mm，更优选至少3mm，甚至更优选至少4mm的半径。线形粘结压痕的周界优选地包括至少一个凸部分。
在示例性实施方案中，可以围绕自由长丝区域布置不连续的线形的大粘结压痕，以提供期望的优点。例如，线形的大粘结压痕可以具有I形或S形，其中粘结压痕布置成行和列。在图8A和图8B中示出了这种图案，用P3表示。在这种情况下，线形的不连续的大粘结压痕将防止机械性能的大的下降，并且自由长丝区域将提供织物厚度的增加。
在示例性实施方案中，粘结压痕的图案由最大线宽度(W)为0.6mm，优选0.5mm，最优选0.4mm的线形的大粘结压痕构成，并且线形大粘结压痕具有30mm，优选25mm，更优选20mm的最大长度(L)，其中圆C具有至少0.5mm，优选至少1.0mm，更优选至少1.5mm，甚至更优选至少2.0mm的半径。线形粘结压痕的周界优选地包括至少一个凸部分。
在示例性实施方案中，可以围绕自由长丝区域布置大粘结压痕和小粘结压痕，以提供所需的优点。例如，可以将具有圆形形状的大粗体粘结压痕彼此相对远离地放置，其中小粘结压痕在一些大粗体粘结压痕之间形成连接线，从而在大粗体粘结压痕和小粘结压痕之间形成自由长丝区域。在图9中示出了这种图案，用P9表示。在这种情况下，所述组合的协同作用提供了机械性能的小的下降以及厚度和视觉效果的大的增加。例如，水力图案化的工艺导致视觉上突出大粘结压痕和视觉上抑制小粘结压痕，从而提供整体上柔软的蓬松状缓冲垫视觉效果，以及良好的机械性能和磨损等级。
在示例性实施方案中，粘结压痕的图案由粘结面积为至少1mm2的大粘结压痕、粘结面积小于1mm2的小粘结压痕组成，圆C具有至少为1mm，优选至少为2mm，更优选至少为3mm，甚至更优选至少为4mm的半径。
在示例性实施方案中，可以围绕自由长丝区域布置不连续的线形的大粘结压痕和小粘结压痕。例如，不连续的线形的大粘结压痕可用于形成彼此间隔相对远的视觉主图案(例如，类似太阳的形状的图案)，在视觉主图案之间布置有多种小粘结压痕。在图10A和图10B中示出了这种图案，用P8表示。在这种情况下，所述组合的协同作用将导致机械性能的小的下降以及厚度和视觉效果的大的增加。例如，水力图案化工艺导致视觉主图案的视觉突出和小粘结的视觉抑制，从而提供总体柔软的蓬松状视觉效果，以及良好的机械性能和磨损等级。
在示例性实施方案中，粘结压痕的图案由最大线宽(W)为0.6mm，优选0.5mm，最优选0.4mm的线形的大粘结压痕和最大长度(L)为30mm，优选25mm，更优选20mm的线形的大粘结压痕和粘结面积低于1mm2的小粘结压痕组成，其中圆C具有至少1mm，优选至少2mm，更优选至少3mm，甚至更优选至少4mm的半径。线形粘结压痕的周界优选地包括至少一个凸部分。
应理解，本发明不限于本文所述的图案，并且示例性实施方案可以包括图案的各种其它组合，以实现水力图案化工艺的所需优点。
不受理论的束缚，可以认为等式1可以用于预测用于水力图案化工艺的合适的热粘结图案。
其中
K＝[(每1cm2的粘结压痕的数量)*100]/[(粘结面积百分比(％)*(图案中最小的粘结压痕的面积(mm2))*(最大的可能的圆C的面积(mm2))]。
等式1不适用于包含连续线形的大粘结压痕的图案。
不受理论的束缚，认为大于5的K值对于水力图案化工艺是理想的。当K值超过20时，织物应该在水力图案化工艺期间表现出厚度的增加，并且当K值超过50时，水力图案化织物应该在视觉性能中表现出优异的改进，而机械性能没有显著下降。应注意，大于某个阈值(例如100)的K值在质量上可以相等或相似，使得例如200的K值不必好于150的K值。
在示例性实施方案中，K值为至少5，优选至少10，更优选至少15，甚至更优选至少25，最优选至少50。
在图11的表1中提供了可用于根据本发明的示例性实施方案的水力图案化工艺的粘结图案的特性。
根据本发明的示例性实施方案，通过本文所述的方法制备的水力图案化的织物是柔软的，具有良好的触觉性能，并且在皮肤上穿着时令人愉快。
根据示例性实施方案，CD方向上的拉伸强度下降低于50％，优选低于40％，甚至更优选低于30％，最优选低于20％。
根据示例性实施方案，MD方向上的拉伸强度下降低于50％，优选低于40％，甚至更优选低于30％，最优选低于20％。
根据示例性实施方案，水力图案化的非织造网具有10gsm至60gsm，优选15gsm至45gsm，最优选20gsm至35gsm的基重。
根据示例性实施方案，水力图案化的非织造网具有至少10微米/gsm的织物厚度，优选至少11微米/gsm的织物厚度，最优选至少12微米/gsm的织物厚度。
根据示例性实施方案，水力图案化的非织造网具有至少4N/cm的MD拉伸强度。
根据示例性实施方案，水力图案化的非织造网具有至少2N/cm的CD拉伸强度。
根据示例性实施方案，水力图案化的非织造网提供了高水平的柔软性。柔软性本身是涉及许多各种感觉的非常一般的术语，其中一些可以通过测量来表示，例如手感测试(Handle-O-Meter)、悬臂试验、可压缩性、厚度、摩擦系数和/或许多其它方法。应当注意，每次测试仅提供有限的关于柔软性的信息，并且可能仅适用于一些应用或一些范围的基重、聚合物组合物等。
非织造网可以粘结到非织造层压材料中。非织造层压材料可以包含附加的连续纤维层，例如纺粘纤维和熔喷纤维，并且可以包含复合非织造物，例如纺粘-熔喷-纺粘层压材料。非织造层压材料也可包含短的纤维如短纤维或可以包含纸浆纤维。这些短的纤维可以是固结网的形式，例如梳理网或纸片，或者最初可以是未固结的。非织造层压材料还可以包含超吸收性材料，其呈颗粒形式或呈纤维化形式。层压材料可以通过常规手段形成，包括但不限于热粘结、超声粘结、化学粘结，粘结剂粘结和/或水刺。根据本发明的示例性实施方案，网可以形成由上述一种或多种方法得到的非织造层压材料，用作吸收制品的顶片、吸收芯或底片。
在本发明的其它示例性实施方案中，筛网或辊套可以不是平的，而是可以包含赋予织物的3D形状。在使用一系列滚筒的示例性实施方案中，3D筛网可以仅在生产线中的最后一个滚筒上使用，以提供前体网的整个成形。在这一点上，在生产线中的最后一个滚筒之前的滚筒优选地不设置3D筛网，而是可以设置网状筛网。在示例性实施方案中，可以使用直到一行滚筒中的第二到最后一个滚筒的滚筒以制备用于3D成形的前体织物，但是前体织物的实际成形优选在最后一个滚筒处进行。应理解，在本发明的其它示例性实施方案中，3D筛网可以设置在带上而不是滚筒上。
在示例性实施方案中，水喷射的多个步骤包括将热粘结的非织造前体网7暴露于几个水喷射器(其中每个水喷射器具有一组喷射器/喷嘴)，其中每个水喷射器在机器方向上施加与紧接在前面的水喷射器相比更高的压力。例如，与水喷射器16b相比，水喷射器16c可以施加更高的压力，并且与水喷射器16a相比，水喷射器16b可以施加更高的压力。在特定的示例性实施方案中，水喷射器16b施加的压力的量为水喷射器16c施加的压力的至少80％，优选80％至95％，并且水喷射器16a施加的压力的量为水喷射器16b施加的压力的至少80％，优选80％至95％。在实施方案中，水喷射器16a以水喷射器16c所施加的压力的至少64％，优选64％至90％的量施加压力，从而在图案视觉效果、厚度和柔软性方面提供所需的改进。此外，机械性能(例如拉伸强度、伸长率或耐磨性)的下降受到限制。由水喷射器16a施加的相对低的压力导致前体网的初始软化，并且由水喷射器16b和16c施加的较高压力提供了厚度和所需视觉效果的改进。不受理论的束缚，认为所施加压力的上升梯度有助于在软化和增厚阶段中保持单独的粘结压痕，从而使机械性能例如拉伸强度、伸长率或耐磨性的降低最小化。
在实施方案中，水喷射的多个步骤包括将热粘结的非织造前体网7暴露于两个水喷射器(其中每个水喷射器具有一组喷射器/喷嘴)，其中每个水喷射器在机器方向上施加与紧接在前面的水喷射器相比更高的压力。例如，与水喷射器16b相比，水喷射器16c可以施加更高的压力，并且水喷射器16a可以被排除。
在实施方案中，水喷射的多个步骤包括将热粘结的非织造前体网7暴露于四个或更多个水喷射器(其中每个水喷射器具有一组喷射器/喷嘴)，其中每个水喷射器在机器方向上施加与紧接在前面的水喷射器相比更高的压力。
在示例性实施方案中，水力处理通过施加水压导致各粘结压痕的至少部分改变。在这一点上，施加水压可导致除去各粘结压痕的至少一些完全粘结的部分，使得在水力施加步骤之后，保留各粘结压痕的完全粘结的部分的至少60％，优选至少70％，更优选80％，甚至更优选90％。
在实施方案中，施加水压可导致单独的粘结压痕分离成至少两部分。在实施方案中，施加水压可导致各粘结压痕的总体尺寸减小，同时保持各粘结压痕的总体轮廓。例如，如图16A和图16B所示，这种改变可以导致粘结压痕的尺寸减小，同时保持粘结压痕的总体轮廓。不受理论的束缚，认为各粘结压痕的至少部分改变导致触觉柔软性改善，并且不显著降低最终产品的拉伸强度和/或耐磨性。触觉柔软性是一个复杂的值，其难以通过简单的测量来表达，因为它表示由人的手指提供的感觉。在该应用中测量的值(厚度、HOM、COF)是触觉柔软性的部分测量，并且它们的值在其复杂性中不表示触觉柔软性。
在实施方案中，如图15A至图15F所示，施加水压导致各粘结压痕周界周围的区域中的纤维随机地磨入和磨出完全粘结的前体非织造网的主平面，以便至少部分地去除粘结压痕周界周围的天然增强纤维，从而至少部分地消除各粘结压痕的三维性。更具体地，图15A是显示用图案化压延辊12和光滑压延机10形成单个粘结压痕的横截面图，其中在粘结压痕边缘处具有天然增强纤维，图15B是具有单个粘结压痕100和在粘结压痕边缘处的天然增强纤维的粘结前体网的横截面图，并且图15C是显示具有改变的单个粘结压痕的水力处理的非织造网的横截面图，其中在粘结压痕边缘处没有天然增强纤维以及粘结压痕本身稍微较小。图15D是根据本发明的示例性实施方案的改变的单个粘结压痕的横截面的显微照片，示出了水力处理如何导致粘结压痕周围的磨损边缘，而粘结压痕周界周围没有自然增强的纤维。相反，图15E和图15F是如第8,410,007号美国专利中所示的常规前体粘结压痕的横截面的显微照片，其中自然增强的纤维是清楚可见的。
不受理论的束缚，认为围绕各粘结压痕的周界的纤维的随机化导致较软的最终产品(触觉柔软性)。
以下实施例和比较例例示本发明的优点。
比较例1(实施例1的前体网)
以连续工艺由重量比为80:10的聚丙烯(来自Exxon的3155E5型)和共聚物(来自Exxon的Vistamaxx6202)以及基于芥酸酰胺的柔软增强添加剂(来自Avient的CESA-slipPP 42161)的混合物在线生产25gsm熔纺型非织造絮垫，其中生产纤维直径为13-25μm的单组分聚丙烯长丝并随后在移动带上收集。采用REICOFIL 3.1技术(Reicofil GmbH&Co.KG,Troisdorf，德国)，由四个纺粘模头生产絮垫。通过一对加热辊将非织造絮垫完全粘结，其中一个辊具有凸起的图案P2(图6A、图6B)。压延辊(平滑辊/压花辊)的温度为160℃/156℃，粘结压力为110N/mm。所得非织造网被认为不是完全粘结的，并且具有如表2和3所示的材料性能。
实施例1
如比较例1中所述形成相同的非织造网，但具有另外的水力图案化步骤。使用具有相同设置(金属网状筛网和在滚筒处的两个喷射器，每个施加125巴的水压)的两个滚筒来实现水力图案化的。每个喷射器具有两排孔，每排中的孔彼此间隔0.6mm的距离(类型2j12)。织物以300m/min的速度移动。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
比较例2(实施例2的前体网)
以连续工艺由重量比为80:10的聚丙烯(来自Exxon的3155E5型)和共聚物(来自Exxon的Vistamaxx6202)以及基于芥酸酰胺的柔软增强添加剂(来自Avient的CESA-slipPP 42161)的混合物在线生产25gsm熔纺型非织造絮垫，其中生产纤维直径为13-25μm的单组分聚丙烯长丝并随后在移动带上收集。采用REICOFIL 3.1技术(ReicofilGmbH&Co.KG,Troisdorf，德国)，由四个纺粘模头生产絮垫。通过一对加热辊将非织造絮垫完全粘结，其中一个辊具有凸起的图案P2(图6A、图6B)。压延辊(平滑辊/压花辊)的温度为163℃/161℃，粘结压力为130N/mm。所得非织造网被认为是完全粘结的，并具有表2和3所示的材料性能。
实施例2
如比较例2中所述形成相同的非织造网，但具有另外的水力图案化步骤。使用具有相同设置(金属网状筛网和在滚筒处的两个喷射器，每个施加125巴的水压)的两个滚筒来实现水力图案化的。每个喷射器具有两排孔，每排中的孔彼此间隔0.6mm的距离(类型2j12)。织物以300m/min的速度移动。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
比较例3(实施例3的前体网)
以连续工艺由重量比为75:15的聚丙烯(来自Exxon的3155E5型)和共聚物(来自Exxon的Vistamaxx6202)以及基于芥酸酰胺的柔软增强添加剂(来自Avient的CESA-slipPP 42161)的混合物在线生产25gsm熔纺型非织造絮垫，其中生产纤维直径为13-25μm的单组分聚丙烯长丝并随后在移动带上收集。采用REICOFIL 3.1技术(ReicofilGmbH&Co.KG,Troisdorf，德国)，由个根纺粘模头生产絮垫。通过一对加热辊将非织造絮垫完全粘结，其中一个辊具有凸起的图案P3(图8A、图8B)。压延辊(平滑辊/压花辊)的温度为160℃/163℃，粘结压力为130N/mm。所得非织造网被认为是完全粘结的，并具有表2和3所示的材料性能。
实施例3
如比较例3中所述形成相同的非织造网，但具有另外的水力图案化步骤。使用具有相同设置(金属网状筛网和在滚筒处的两个喷射器，每个施加125巴的水压)的两个滚筒来实现水力图案化的。每个喷射器具有两排孔，每排中的孔彼此间隔0.6mm的距离(类型2j12)。织物以300m/min的速度移动。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
比较例4(实施例4的前体网)
在连续工艺中由聚丙烯(来自Exxon的3155E5型)、低分子量添加剂(来自Idemitsu的L-MODU)和基于芥酸酰胺的柔软增强添加剂(来自Avient的CESA-滑PP 42161)的混合物在线生产25gsm熔纺型非织造絮垫，其中生产纤维直径为13-25μm的单组分聚丙烯长丝并随后在移动带上收集。采用REICOFIL 3.1技术(Reicofil GmbH&Co.KG,Troisdorf，德国)，由四个纺粘模头生产絮垫。通过一对加热辊将非织造絮垫完全粘结，其中一个辊具有凸起的图案P7(图7A、图7B)。压延辊(光滑辊/压花辊)的温度为160℃/165℃，粘结压力为110N/mm。所得非织造网被认为是完全粘结的，并具有表2和3所示的材料性能。
实施例4
如比较例4中所述形成相同的非织造网，但具有另外的水力图案化步骤。使用具有相同设置(金属网状筛网和在滚筒处的两个喷射器，每个施加125巴的水压)的两个滚筒来实现水力图案化的。每个喷射器具有两排孔，每排中的孔彼此间隔0.6mm的距离(类型2j12)。织物以300m/min的速度移动。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
比较例5(实施例5的前体网)
以连续工艺由重量比为95:5的聚丙烯(来自Unipetrol的Mosten NB425)和共聚物(来自Exxon的Vistamaxx 6202)的混合物、颜色添加剂(来自Standridge ColorCorporation的SCC 91056)和基于芥酸酰胺的柔软增强添加剂(来自Avient的CESA-slipPP 42161)在线生产25gsm熔纺型非织造絮垫。其中生产纤维直径为13-25μm的单组分聚丙烯长丝并随后在移动带上收集。采用REICOFIL 3.1技术，由四个纺粘模头生产絮垫。通过一对加热辊将非织造絮垫完全粘结，其中一个辊具有凸起的图案P5(图9)。压延辊(平滑辊/压花辊)的温度为162℃/162℃，粘结压力为105N/mm。所得非织造网被认为是完全粘结的，并具有表2和3所示的材料性能。
实施例5
如比较例5中所述形成相同的非织造网，但具有另外的水力图案化步骤。使用具有相同设置(金属网状筛网和在滚筒处的两个喷射器，每个施加125巴的水压)的两个滚筒来实现水力图案化的。每个喷射器具有两排孔，每排中的孔彼此间隔0.6mm的距离(类型2j12)。织物以300m/min的速度移动。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
比较例6(实施例6的前体网)
以连续工艺由聚丙烯(来自Exxon的3155E5型)与着色添加剂(来自StandridgeColor Corporation的SCC 91056)的混合物在线生产35gsm熔纺型非织造絮垫，其中生产纤维直径为13-25μm的单组分聚丙烯长丝并随后在移动带上收集。采用REICOFIL 5技术，由三个纺粘模头生产絮垫。通过一对加热辊将非织造絮垫完全粘结，其中一个辊具有凸起的图案P6图案(图5)。压延辊(光滑辊/压花辊)的温度为160℃/162℃，粘结压力为75N/mm。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
实施例6
如比较例6中所述形成相同的非织造网，但具有另外的水力图案化步骤。用两个滚筒实现水力图案化。第一滚筒具有金属网状筛网和在滚筒处施加80巴水压的一个喷射器，在第一滚筒处的一个喷射器具有两排孔，每个带内的孔彼此间隔1.2mm的距离。第二滚筒具有MPC筛网和分别施加90巴、90巴和150巴水压的三个喷射器。在第二滚筒处的三个喷射器各自具有两个孔条，每个带内的孔彼此间隔0.6mm的距离。织物以100m/min的速度移动。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
比较例7(实施例7的前体网)
以连续工艺由比率为80:20的芯/鞘型双组分长丝在线生产30gsm熔纺型非织造絮垫。芯由脂肪族聚酯(来自Nature Works的PLA Ingeo 6100D)形成，并且鞘由具有较低熔点和结晶度的脂肪族聚酯(来自Nature Works的PLA Ingeo 6752s)与助滑添加剂(来自Avient的Avient CR Bio 2144)形成。生产纤维直径为15-30μm的双组分长丝并随后在移动带上收集。采用REICOFIL 4技术，由一个纺粘模头生产絮垫。通过一对加热辊将非织造絮垫完全粘结，其中一个辊具有凸起的图案P1(图4A)。压延辊(平滑辊/压花辊)的温度为140℃/138℃，粘结压力为50N/mm。所得非织造网具有表4所示的材料性能。
实施例7
如比较例7中所述形成相同的非织造网，但具有水力图案化的附加步骤。用两个滚筒实现水力图案化。第一滚筒具有金属网状筛网和在滚筒处施加80巴水压的一个喷射器，在第一滚筒处的一个喷射器具有两排孔，每个带内的孔彼此间隔1.2mm的距离。第二滚筒具有MPC筛网和分别施加90巴、90巴和150巴水压的三个喷射器。在第二滚筒处的三个喷射器各自具有两个孔带，每个带内的孔彼此间隔0.6mm的距离。织物以100m/min的速度移动。所得非织造网具有表2和3所示的材料性能。
表2
表3
从表2中可以看出，实施例1至实施例6中所述的每一种非织造网与其相应的比较例相比，在厚度方面得到了改进，并且提供了一定水平的机械性能下降。结果根据前体上的热粘结图案而不同。实施例1和实施例2在相同的图案和相同的工艺条件下呈现了较低粘结(未完全粘结)前体与完全粘结的前体之间的差异。两个实施例都对厚度提供积极的效果(分别为22％和17％)，其中与完全粘结的材料相比，较低粘结的材料提供较高的增加(22％)。差别不大，但仍值得注意。应当注意的是机械性能下降的差异，其中与较低的粘结材料(MD上约-35％和CD上约-54％)相比，完全粘结材料(MD上约-22％和CD上约-35％)在CD和MD两个方向上的拉伸强度的降低显著较低。由于适当水平的粘结是织物拉伸强度的重要因素，与较低粘结的前体相比，完全粘结的前体提供了较高的拉伸强度，并且导致在水力图案化处理之后的拉伸强度中甚至有更大的差异。
实施例例示了各种热粘结图案类型对最终织物性能的影响。实施例1和实施例2涉及使用具有大粗体粘结压痕的图案，在压痕之间具有变化的自由长丝区域。正如所预期的，这种组合提供了中等厚度的增加以及机械性能的相对大的降低。根据当前的公开内容，可以预期，当在图案中存在大粗体粘结压痕而没有变化的自由长丝区域时，例如在图案P1的情况下，机械性能的降低将至少与在实施例1和实施例2中观察到的相同，并且厚度的增加将不会如此高。相反，当布置大粘结压痕以形成更大的自由长丝区域时，可以预期更大的厚度增加。
实施例3说明了由以列和行的规则图案排列的线形的不连续粘结压痕提供的前体的期望机械性能。这种具有相互移位的海峡线行的设计提供了具有半径为0.99mm的圆C的自由长丝区域。正如预期的，实施例3导致最小机械下降(值+1％和-3％)和厚度的显著增加(+14％)。应注意，这种增加不能与实施例1和实施例2比较，因为聚合物组合物不同。实施例3的聚合物组合物中使用的较高量的共聚物导致具有更多可弯曲长丝(参见H-O-M值)的较软织物，其不提供由实施例1和实施例2中使用的稍微更硬的聚合物组合物提供的相同水平的厚度。
实施例4涉及使用具有凸部分和大的自由长丝区域的连续线形粘结压痕，所述大的自由长丝区域具有半径为2.18mm的圆C。正如预期的，实施例4导致最小的机械下降(-4％；+5％)和显著的厚度增加(+11％)。可以预期的是，使用与实施例4的小粘结压痕具有相同形状的小粘结压痕将提供更高的厚度增加，因为长丝将不会固定在闭合的连续粘结形状中。还应该预期，形成类似于P7的设计的大的不连续线形粘结压痕将提供厚度增加以及在由P7图案提供的形状和由小粘结压痕形成的相同形状之间的某处的机械性能。
图案P7提供了高水平的拉伸强度(参见与其它实施例相比的MDT值)，同时还提供了与人皮肤接触的柔软触感的主观感觉。这个主观值不能通过一个测量容易地表达，并且由受过训练的人的组来评估。观察到这种主观柔软触感的显著增加。在电子显微镜下检查前体织物和处理过的产品，并且可以在图12A和图12B中看到差异。即使在水力图案化的照片中粘结压痕似乎不清楚，但不受理论的束缚，认为能量通量不能提供足够的能量来显著破坏线形粘结压痕，并且可能部分地改变粘结压痕表面以提供更柔软的人类感觉。应注意的是，在所有水力图案化的样品中观察到增加的柔软触感主观感觉。
实施例5涉及使用由小粘结压痕(0.9mm2)、大粘结压痕(23.7mm2)和自由长丝区域(圆C半径2.54mm)的组合形成的图案P5。正如预期的，在实施例5中观察到厚度的高度增加(+54％)。不受理论的束缚，认为厚度的大幅增加是由大的圆C半径与形成围绕自由长丝区域的边界线的小粘结压痕相结合而导致的。由于存在大粘结压痕而导致的机械性能的下降是可接受的(-36％；-29％)。应注意，最终织物具有由P5图案中的大粘结点产生的视觉3D样“缓冲”效果。
虽然在前面的说明书中阐述了本发明的具体实施方案的详细描述，但应理解，本领域的技术人员可以在不背离本发明的主旨和范围的情况下，对本文给出的许多细节进行显著改变。
非织造织物的“拉伸强度”和“伸长率”是根据WSP 110.4.R4(12)标准使用测试方法进行测量的。拉伸强度也可以表示为MD方向的“MDT”和CD方向的“CDT”。因此，伸长率也可以表示为MD方向的“MDE”和CD方向的“CDE”。
非织造材料的“手感测试(Handle-O-Meter)”或“HOM”刚度根据WSP测试方法90.3进行，稍作修改。“手”的质量被认为是由于表面摩擦和片材的抗弯刚度引起的抗性的组合。用于该测试方法的设备可从Thwing Albert Instrument Co.获得。在该测试方法中，使用100×100mm的样品进行HOM测量，并且获得的最终读数以克计按“原样”报告，而不是根据WSP测试方法90.3将读数加倍。通过取MD和CD HOM值的平均值获得平均HOM。通常，HOM值越低，柔软性和柔韧性越高，而HOM值越高意味着非织造织物的柔软性和柔韧性越低。
非织造材料的“厚度(thickness)”或“测量高度”或“厚度(caliper)”通过根据欧洲标准EN ISO 9073-2:1995(对应于方法WSP 120.6)的测试测量方法来确定，其以以下方式修改：
1.通过使用从制造中取出的样品来测量材料，所述样品不经受较高的变形力或不经受超过一天的压力作用(例如通过由辊子施加在制造设备上的压力)，而是材料必须放置在表面上自由放置至少24小时。
2.用于厚度测量的总压力为14.7g/cm2。
非织造材料的“动摩擦系数”或“动CoF”是通过使用测试机器公司(testingMachines Inc.)32-07系列摩擦测试仪通过ASTM D 1894测定的。所报告的数据表示放置在200g滑板下的10cm×10cm非织造物上的非织造物与非织造物的动摩擦系数(CoF)，所述滑板被拉过相同非织造物样品的25cm×10cm夹持样品，以150mm/min的速度保持侧移和取向一致性(A侧至A侧；MD方向至MD方向)。
磨损等级“马丁代尔平均耐磨等级测试”或“马丁代尔”
图13是用于马丁代尔平均耐磨性等级测试的设备的透视图。具体地，图13示出了在马丁代尔平均耐磨性等级测试中用于起绒评估的等级标度
使用马丁代尔磨损试验机测量非织造物的平均耐磨等级。干燥进行测试。
1.将非织造样品在23±2℃和50±2％相对湿度下调节24小时。
2.从每个非织造样品切下10个直径为162mm(6.375英寸)的圆形样品。将一件标准毛毡切成直径为140mm的圆。
3.通过首先放置切割毡，然后放置切割的非织造样品，将每个样品固定在马丁代尔的每个测试研磨台位置上。然后固定夹紧环，因此在非织造样品上看不到褶皱。
4.装配磨料架。磨料是38mm直径的符合FDA标准的1/32英寸厚的硅橡胶(得自McMaster Carr，项目86045K21-50A)。将所需重量置于磨料保持器中以对样品施加9kPa压力。将装配好的磨料保持器放置在#864型中，使得磨料如操作者指南中所指示的那样接触NW样品。
5.在以下条件下操作马丁代尔磨损：
1.模式：磨损测试
2.速度：47.5个循环/分钟；以及
3.循环：在没有不同说明的情况下80个循环
6.在测试停止后，将研磨的非织造物放置在光滑、无光泽、黑色表面上，并使用图14中提供的标度对其起绒水平进行分级。通过从顶部观察以确定缺陷的尺寸和数量，以及从侧面观察以确定缺陷的蓬松高度来评估每个样品。基于与等级标度的最佳匹配来指定从5至1的数字。然后将马丁代尔平均耐磨等级计算为所有样品的平均评级并报告到最接近的十分之一。
“粘结面积百分比”是使用ImageJ软件(Vs.1.43u,National Institutes ofHealth,USA)通过识别粘结压痕和未粘结区域的单一重复图案并放大图像，使得重复图案填充视野。在ImageJ中绘制包含重复图案的框。计算框的面积并记录到最接近0.01mm2。接下来，利用面积工具，跟踪单个粘结压痕或其全部在框内的部分，并且计算所有粘结压痕或其全部在框内的部分的面积。记录到最接近0.01mm2。按以下方式计算：
粘结面积百分比＝(框内粘结压痕的面积之和)/(框面积)×100％
重复整个样品中随机选择的总共五个不相邻的ROI。记录为最接近0.01％的粘结面积百分比。对来自每个制品的两个样品进行测量。对每个样品组总共测量三个相同的制品。计算所有30个粘结面积测量的百分比的平均值和标准偏差，并且报告为最接近的0.001单位。

Claims (47)

1.形成水力图案化的非织造网的方法，包括：
形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；
对所述非织造絮垫进行压延粘结以形成具有粘结图案的热粘结前体非织造网，所述粘结图案限定了粘结压痕和在各粘结压痕之间的未粘结区域；以及
当所述热粘结非织造网通过筛网时，通过多个水喷射步骤对所述热粘结前体非织造物进行水力处理，其中
所述粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比，
假想圆C被定义为可以在所述未粘结区域之间绘制并且具有与所述粘结图案内的至少两个相邻粘结压痕中的每一个的周界上的单个点相交的周界的最大圆，并且所述圆C在所述未粘结区域中具有至少0.5mm、优选至少1.0mm、更优选至少1.5mm、甚至更优选至少2.0mm的半径，以及
所述粘结图案包括粘结压痕面积为至少1mm2的大粗体粘结压痕。
2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括由纺粘长丝构成的所述非织造絮垫的所述熔纺纤维。
3.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括包含两个层或更多个层的所述非织造絮垫。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述两个层或更多个层中的每一个层中的所述熔纺纤维包括纺粘长丝。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述层之间的平均纤维厚度差小于20％、优选小于15％、更优选小于10％、甚至更优选小于5％。
6.如权利要求3所述的方法，其中所述两个层或更多个层中的至少一个层包括纺粘长丝，并且所述两个层或更多个层中的至少一个其它层包括熔喷纤维。
7.如权利要求6所述的方法，其中包括纺粘长丝的所述至少一个层形成所述非织造絮垫的至少一个外层。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述两个层或更多个层包括形成纺粘-熔喷-纺粘(SMS)结构的至少三个层。
9.如权利要求1所述的方法，还包括在所述水力处理步骤之前将至少一个由纤维和/或颗粒形成的层应用于完全粘结的所述非织造前体网的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述纤维是短合成纤维，优选基于聚酯的短纤维或黏胶纤维。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述纤维是天然纤维，优选棉纤维或纸浆或诸如人造丝的改性纤维素。
12.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括所述连续熔纺纤维，所述连续熔纺纤维包括聚烯烃或聚酰胺或聚酯或多糖均聚物、共聚物或聚合物共混物。
13.如权利要求12所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括所述连续熔纺纤维，所述连续熔纺纤维包括聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、聚羟基链烷酸酯、聚羟基丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、热塑性淀粉，它们的共聚物，它们与烯烃、酯、酰胺或其它聚合物的共聚物，或其共混物。
14.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括包含多组分、优选双组分的连续熔纺纤维的所述熔纺纤维。
15.如权利要求14所述的方法，其中存在于每根长丝表面的至少40％上的组分聚合物组合物具有与至少一种其它组分聚合物组合物的熔融温度相比更低的熔融温度，差异为至少2℃。
16.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括所述熔纺纤维，所述熔纺纤维包括双组分芯-鞘连续熔纺纤维，所述双组分芯-鞘连续熔纺纤维具有包含聚丙烯的芯以及包含聚丙烯和聚丙烯-聚乙烯共聚物的共混物的鞘。
17.如权利要求1所述的方法，其中所述连续熔纺纤维包含添加剂。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述添加剂包括选自以下类型的添加剂：着色颜料、柔软增强剂、助滑剂、填料及其组合。
19.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括包含粘结压痕面积小于1mm2的小粘结压痕的粘结图案。
20.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括具有至少1mm的半径的所述圆C。
21.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括相邻粘结压痕之间的最小距离为至少0.3mm。
22.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括所述粘结压痕，所述粘结压痕具有恒定宽度的线的形状，最大0.6mm的线宽度(W)。
23.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括所述粘结压痕，所述粘结压痕具有不规则宽度的线的形状，最大0.6mm的最大线宽度(W)。
24.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括具有线的形状的所述粘结压痕，所述粘结压痕具有包括至少一个凸部分的粘结形状周界。
25.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括具有连续线的形状的所述粘结压痕。
26.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括具有长度(L)最大为30mm的线的形状的所述粘结压痕。
27.如权利要求1所述的方法，其中形成所述前体网的步骤包括所述粘结图案，所述粘结图案包括粘结压痕面积等于或大于1mm2的大粗体粘结压痕。
28.如权利要求1所述的方法，其中所述水力处理的步骤包括用水射流对所述非织造前体网施加水压。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述水力处理步骤包括通过至少两组水喷射器向所述非织造前体网施加水压。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述方法以至少150m/min的线速度进行。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述线速度为450m/min或更小。
32.根据权利要求1所述的方法生产的水力图案化的非织造网。
33.如权利要求32所述的水力图案化的非织造网，其中所述网的基重为60gsm或更低。
34.如权利要求33所述的水力图案化的非织造网，其中所述网具有至少4N/cm的MD拉伸强度。
35.如权利要求34所述的水力图案化的非织造网，其中所述网具有至少2N/cm的CD拉伸强度。
36.如权利要求35所述的水力图案化的非织造网，其中所述网具有至少10微米/gsm织物的厚度。
37.如权利要求1所述的方法，其中所述水力处理的步骤包括通过多于一组的水喷射器向所述非织造前体网施加水压，每组水喷射器施加的压力大于在机器方向上在该组水喷射器之前的一组水喷射器所施加的压力。
38.如权利要求37所述的方法，其中三组水喷射器包括第一组水喷射器、在机器方向上位于所述第一组水喷射器之前的第二组水喷射器和在机器方向上位于所述第一水喷射器和所述第二水喷射器之前的第三组水喷射器，所述第二组水喷射器施加的压力为通过所述第一组水喷射器施加的压力的80％至95％，并且所述第三组水喷射器施加的压力为通过所述第二组水喷射器施加的压力的64％至90％。
39.如权利要求1所述的方法，其中所述水力处理步骤包括通过施加水压至少部分地改变所述各粘结压痕。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少60％。
41.如权利要求39所述的方法，其中所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少70％。
42.如权利要求39所述的方法，其中所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少80％。
43.如权利要求39所述的方法，其中所述至少部分地改变的步骤导致在所述水力赋予步骤之后保留所述各粘结压痕的完全粘结部分的至少90％。
44.如权利要求39所述的方法，其中所述至少部分地改变的步骤导致将所述各粘结压痕分成至少两个部分。
45.如权利要求39所述的方法，其中所述至少部分地改变的步骤导致在所述各粘结压痕的周界周围的区域中的纤维随机地磨入和磨出完全粘结的前体非织造网的主平面，以便至少部分地消除所述各粘结压痕的三维性。
46.形成水力图案化的非织造网的方法，包括：
形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；
对所述非织造絮垫进行压延粘结，以形成具有粘结图案的热粘结前体非织造网，所述粘结图案限定了粘结压痕和在各粘结压痕之间的未粘结区域；以及
当所述热粘结非织造网通过筛网时，通过多个水喷射步骤对所述热粘结前体非织造物进行水力处理，其中
所述粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比，
所述粘结图案包括粘结压痕面积小于1mm2的小粘结压痕，以及
所述粘结图案包括粘结压痕面积为至少1mm2的大粘结压痕。
47.形成水力图案化的非织造网的方法，包括：
形成包括连续熔纺纤维的非织造絮垫；
对所述非织造絮垫进行压延粘结，以形成具有粘结图案的热粘结前体非织造网，所述粘结图案限定了粘结压痕和在各粘结压痕之间的未粘结区域；以及
当所述热粘结非织造网通过筛网时，通过多个水喷射步骤对所述热粘结前体非织造物进行水力处理，其中
规则的粘结图案具有10％至25％的粘结面积百分比，
所述粘结图案包括粘结压痕面积为至少1mm2的大粘结压痕，
所述粘结压痕具有不规则宽度的线的形状，最大0.6mm的最大线宽度(W)，
粘结压痕具有长度(L)为至少30mm且最大值为25mm的线的形状。
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