CN1722998A - 簇状纤维网 - Google Patents

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CN1722998A CN 200380105377 CN200380105377A CN1722998A CN 1722998 A CN1722998 A CN 1722998A CN 200380105377 CN200380105377 CN 200380105377 CN 200380105377 A CN200380105377 A CN 200380105377A CN 1722998 A CN1722998 A CN 1722998A
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Abstract

公开了一种包括第一区域和至少一个离散的整体第二区域的纤维网,所述第二区域的至少一部分为间断,所述间断显示具有线性定向并限定纵向轴线,并且至少另一部分为变形,所述变形包括多根与第一区域成为一体但从第一区域延伸出的簇状纤维。

Description

簇状纤维网
技术领域
本发明涉及纤维网,如纺织网和无纺织网。具体地讲,本发明涉及用机械成形进行处理以具有增加的柔软性和堆积体积特性的纤维网。
背景技术
纤维网是本领域所熟知的。例如,纺织网如纺织品和编织织物用作衣服、家具罩、窗帘等的材料是熟知的。同样,无纺织网,如由聚合物纤维形成的纤维网,作为用于一次性产品如吸收制品(例如尿布)上的面层的材料是熟知的。
在许多应用中,需要纤维网具有蓬松结构和/或柔软性。例如,已知作为毛巾布的纺织品织物具有蓬松结构和柔软性并常用作浴巾、擦拭布、围兜、衣服和家具罩织物。毛巾布是在特别制造的织机例如剑杆织机上织成的。毛巾布的特征在于有簇状的线圈,并且毛簇的线圈数目和密度可改变。然而,由于制造毛巾布需要相对复杂且昂贵的织机,因此毛巾布相对昂贵。毛巾布的费用使其对于许多应用在商业上难以实施,尤其是对于打算有限使用的制品,如一次性吸收制品。
已尝试生产具有毛巾布外观的无纺织物。例如,均授予Holmes等人的美国专利4,465,726和美国专利4,379,799描述了开孔的、罗纹毛巾布状无纺织物,其通过纤维流体缠绕在专门的成形带上来制造。即使在Holmes等人公开的方法中能避免开孔,但对于制造无纺织网,尤其是对打算用于一次性制品的纤维网,流体缠绕为相对昂贵的方法是熟知的。此外,由流体缠绕成型的网典型地在网的所有区域内受流体力的作用,使得整个网受到流体力的施加机械能的作用。
因此,需要获得一种具有类似毛巾布性质的低成本纤维网。
另外,需要获得一种可相对低廉地制造具有类似毛巾布性质纤维网的方法。
此外,需要获得一种低成本的制造纺织材料或无纺材料的柔软、多孔纤维网的方法。
发明内容
本发明公开了具有第一表面和第二表面的纤维网。该纤维网包括第一区域和多个离散的整体第二区域,所述第二区域的至少一部分为间断,所述间断显示具有线性定向并限定纵向轴线,并且至少另一部分为变形,所述变形包括多根与第一区域成为一体但从第一区域延伸出的簇状纤维。
附图说明
图1是本发明纤维网的透视图。
图2为图1所示纤维网的一部分的放大视图。
图3为图2的截面3-3的剖面图。
图4为在图3中用4-4表示的一部分纤维网的平面图。
图5为本发明一部分纤维网的显微图片。
图6为图5中一部分纤维网的显微图片。
图7为用于形成本发明纤维网的装置的透视图。
图8为图7所示装置的一部分的横截面视图。
图9为用于形成本发明纤维网的一个实施方案的装置的一部分的透视图。
图10为用于形成本发明纤维网装置的一部分的放大透视图。
图11为本发明一部分纤维网的显微图片。
图12为本发明一部分纤维网的显微图片。
图13为本发明一部分纤维网的显微图片。
图14为本发明一部分纤维网的显微图片。
图15为本发明一部分纤维网的显微图片。
图16为本发明一部分纤维网的显微图片。
图17为本发明一部分纤维网的显微图片。
图18为本发明一部分纤维网的示意图。
图19为本发明一部分纤维网的另一个示意图。
图20为本发明一部分纤维网的另一个示意图。
图21为本发明一部分纤维网的显微图片。
图22为图18所示纤维网的一部分的放大照片。
图23为本发明卫生巾局部切除的平面图。
图24为本发明卫生栓局部切除的透视图。
具体实施方式
图1示出了本发明的纤维网1。纤维网1形成于通常平面的、二维无纺前体网20(如下关于制造方法所示),该纤维网具有第一表面12和第二表面14,并具有纵向(MD)和横向(CD),这一点在无纺织网领域通常是已知的。第一表面12对应纤维网1的第一“侧面”,第二表面14对应纤维网1的第二“侧面”。术语“侧面”为通常二维网(如纸张和薄膜)的常见用法。尽管可用纺织网来实践本发明,但在优选的实施方案中,前体网20为无纺织网且由基本无规定向纤维构成,更确切地讲,至少对于纵向和横向是无规定向。所谓“基本无规定向”是指由于加工条件,可能在纵向比在横向有较高含量的纤维定向,反之亦然。例如,在纺粘法和熔喷法中,连续股的纤维沉积于纵向移动的支持物上。尽管试图使纺粘或熔喷无纺织网纤维的定向“随机”,但通常较高百分比的纤维定向在与横向相反的纵向上。
无纺前体网20可为任何已知的包括具有足够伸长特性纤维的无纺织网,形成如下更充分描述的纤维网1。如图2所示,纤维网1具有第一区域2(该区域被前体网20通常平面的、二维结构限定在在纤维网1的两侧)和多个离散的第二区域4(该区域被间隔开的变形6和产生于前体网20纤维的整体伸出部的间断16限定)。第二区域4的结构根据纤维网1的哪一侧被考虑来进行区分。对图1所示的纤维网1的实施方案,在与纤维网1的第一表面12结合的纤维网1的那一侧,第二区域4包括变形6,每个变形6包括多根簇状的、环状对齐纤维8,该纤维从第一表面12向外伸出。变形6可描述为纤维的“毛簇”,并且每个变形6具有最接近第一表面12的基座5和距离第一表面12最远的末端部分3,如图3所示。在与第二表面14结合的纤维网1的那一侧,第二区域4包括间断16(其通过纤维定向间断被限定在纤维网1的第二表面14上)。如下所示,在纤维网1的其它实施方案中,变形6可被描述为毛簇或簇状纤维但可以不包括环状纤维或对齐纤维。
本文所用术语“无纺织网”是指具有被插入中间的独立纤维或丝线结构的纤维网,但不形成如纺织织物或编织织物(其不具有无规定向纤维)中的重复图案。无纺织网或无纺织物已由多种方法形成,例如熔喷法、纺粘法、水缠绕法、射流喷网法、气流成网法和粘合粗梳网法。无纺织物的定量通常用克每平方米(gsm)表示,纤维直径通常用微米表示。纤维尺寸还可用旦表示。前体网20的定量范围为10gsm至500gsm,这取决于纤维网1的最终用途。例如,如果用作手巾,前体网20的定量在25gsm和100gsm之间可能适宜。如果用作浴巾,125gsm和250gsm之间的定量可能适宜。如果用作地板覆盖物,例如奶牛地毯,350gsm和500gsm之间的定量可能适宜。无纺前体网20的组成纤维可由如聚乙烯、聚丙烯、聚酯以及它们的共混物等聚合物构成。纤维可包括纤维素、人造丝、棉或其它天然材料或聚合物与天然材料的共混物。纤维还可包括优异的吸收材料如聚丙烯酸酯或合适材料的任何组合。纤维可为单组分纤维、双组分和/或双成分纤维、圆形纤维、非圆形纤维(例如成形纤维或毛细管道纤维),并可具有0.1微米至500微米范围内的主要横截面尺寸(例如圆形纤维的直径)。例如,适于无纺织网的一类纤维包括纳米纤维。纳米纤维被描述为平均直径小于1微米的纤维。纳米纤维可包括无纺织网中的所有纤维或无纺织网中的一部分纤维。前体网的组成纤维也可为不同纤维类型的混合物,不同之处在于诸如化学性质、组分、直径、形状等特征。
本文所用术语“纺粘纤维”是指以如下方法形成的小直径纤维:将熔融的热塑性材料从喷丝头的多个精细且通常为圆形的毛细管挤出成为长丝,然后将挤出的长丝直径快速减小。当纺粘纤维被沉积到收集面上时通常不发粘。纺粘纤维通常为连续的并且平均直径(来自于至少10个样本)大于7微米,更具体地讲,在约10微米和40微米之间。
本文所用术语“熔喷”是指如下形成纤维的方法:将熔融的热塑性材料通过多个精细且通常为圆形的冲模毛细管挤出成为熔融丝线或长丝,进入通常加热的会聚高速气体(如空气)流使熔融热塑性材料的长丝变细,以使其直径减小,其可以小到微纤维直径。其后,熔喷纤维经常在仍发粘时由高速气流运载并沉积到收集面上,形成熔喷纤维无规分布的网。熔喷纤维是微纤维,其可为连续的或不连续的,且通常平均直径小于10微米。
本文所用术语“聚合物”通常包括,但不限于,均聚物、共聚物(例如嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物和交替共聚物、三元共聚物等),以及它们的共混物和改性物。此外,除非另外具体限定,术语“聚合物”包括所述材料的所有可能的几何构形。这些构形包括,但不限于,全同立构、无规立构、间同立构以及随机对称。
本文所用术语“单组分”纤维是指只使用一种聚合物由一台或多台挤出机形成的纤维。这并不意味着排除其中添加了少量添加剂用于染色、抗静电特性、润滑、亲水性等的一种聚合物形成的纤维。这些添加剂,例如用于染色的二氧化钛,通常以小于约5%重量,更典型地为约2%重量的含量存在。
本文所用术语“双组分纤维”是指由至少两种不同的聚合物从各自的挤出机挤出但纺在一起形成一根纤维的纤维。双组分纤维有时也称作组合纤维或多组分纤维。聚合物沿着双组分纤维的横截面排列在基本固定放置的不同区域内,并沿着双组分纤维的长度连续伸展。这种双组分纤维的构型可以为例如鞘/核型排列(其中一种聚合物被另一种聚合物围绕),或者可以为并列型排列、饼式排列或“天星状”排列,每一种排列在多组分纤维(包括双组分纤维)领域是已知的。双组分纤维可为分裂性纤维,这种纤维在加工前或加工期间能够被纵向分裂成多根纤维,每根纤维具有的横截面尺寸小于最初的双组分纤维。由于分裂性纤维横截面尺寸的减小,分裂性纤维已显示可用来生产较柔软的无纺织网。用于本发明的代表性的分裂性纤维包括T-502型和T-512型16嵌段聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/尼龙62.5旦纤维;和T-522型16嵌段聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚丙烯分裂性纤维,均购自Fiber Innovation Technology,Johnson City,TN。
本文所用术语“双成分纤维”是指由从同一挤出机挤出作为共混物的至少两种聚合物形成的纤维。双成分纤维不具有沿着所述纤维的横截面排列在相对固定放置的不同区域内的多种聚合物组分,并且沿着所述纤维的整个长度各种聚合物通常不连续,而是经常形成随机开始和终止的原纤。双成分纤维有时也称作多成分纤维。
本文所用术语“非圆形纤维”描述具有非圆形横截面的纤维,包括“成形纤维”和“毛细管道纤维”。这些纤维可为实心的或中空的,并且它们可为三叶型的,△形的,并且优选为在其外表面具有毛细管道的纤维。所述毛细管道可有多种横截面形状,例如“U形”、“H形”、“C形”和“V形”。一种优选的毛细管道纤维是T-401,指定为4DG纤维,购自Fiber InnovationTechnologies,Johnson City,TN。T-401纤维是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET聚酯)。
本文所用术语“整体”(如在第二区域4使用的“整体伸出部”中)是指第二区域4的纤维,其起源于前体网20的纤维,因此,例如变形6的环状纤维8可为前体网20的塑性变形并伸出的纤维,并因此与纤维网1的第一区域2成为一体。本文所用“整体”区别于为了制造毛簇而引入到或加入到单独前体网的纤维,例如这通常在常规的地毯制造中进行。可认识到,合适的无纺织网20应包括能够经受足够的塑性变形和张力伸长的纤维,或者能够有足够的纤维灵活性从而可形成环状纤维8。然而,已认识到从前体网20的第一表面12平面促发出来的一定百分比的纤维将不形成套环,而是将断裂并形成松散末端。本文将这些纤维称作如图3所示的“松散纤维”或“断裂纤维”18。松散纤维末端18还可为无纺织网形成变形6的结果,该无纺织网由切割的人造短纤维组成或包含切割的人造短纤维。对本发明而言,松散纤维末端18不必是不可取的,但据信当变形6主要包括环状纤维8时,纤维网1能更容易保持其蓬松和柔软的特性。在一个优选的实施方案中,在Z方向促发的纤维至少约50%,更优选至少70%,最优选至少90%为环状纤维8。
对图1所示的纤维网1的实施方案,有代表性的变形6示于图2的进一步放大视图中。如图所示,变形6包括多根环状纤维8,该纤维基本对齐使得变形6具有明显的纵向定向和纵向轴线L。变形6还具有横向轴线T,其通常在MD-CD平面内正交于纵向轴线L。在如图1和2所示的实施方案中,纵向轴线L平行于纵向(MD)。在一个实施方案中,所有间隔开的变形6具有通常平行的纵向轴线L。纤维网1每单位面积的变形6的数目,即变形6的面积密度,可在每平方厘米1个变形6至每平方厘米高达100个变形6的范围内变化。取决于最终用途,每平方厘米可有至少10个,或者至少20个变形6。通常,沿着纤维网1的整个区域面积密度不必一致,但变形6只能在纤维网1的某些区域内,例如在具有预定形状(如细纹、条纹、带状、圆形等)的区域内。
如图2所示并更清楚地示于图3和4中,在纤维网1的一个实施方案中,变形6的纤维8的一个特征是环状纤维8显著的定向对齐。如图3和4所示,当在平面图(如图4)中观察时,环状纤维8具有相对于横向轴线T基本一致的对齐。所谓“环状”纤维8是指纤维8在纤维网1内开始和终止。所谓相对于变形6的环状纤维8“对齐”是指环状纤维8通常均为定向的,使得在如图4的平面图中观察时,每个环状纤维8具有平行于横向轴线T的一个有效矢量分量,并且优选具有平行于横向轴线T的一个主矢量分量。当在如图4的平面图中观察时,本文所用定向在距纵向轴线L的角度大于45度的环状纤维8具有平行于横向轴线T的一个有效矢量分量。当在如图4的平面图中观察时,本文所用定向在距纵向轴线L的角度大于60度的环状纤维8具有平行于横向轴线T的一个主矢量分量。在一个优选的实施方案中,至少50%,更优选至少70%,更优选至少90%的变形6的纤维8具有平行于横向轴线T的一个有效的矢量分量,更优选一个主矢量分量。如果需要,可使用放大部件来确定纤维方向,例如安装合适测量刻度的显微镜。通常,对在平面图中观察到的非线性纤维嵌段,将纵向轴线L和环状纤维8均作直线近似可用来确定环状纤维8距纵向轴线L的角度。
在第二区域4变形6中的环状纤维8的定向与第一区域2的纤维组合物及其定向形成对照,对于无纺前体网20,第一区域由于具有基本无规定向的纤维对齐而最好描述。在纺织网实施方案中,变形6中的环状纤维8的定向可与上述相同,但第二区域2的纤维将具有与用来制造该网的独特编织方法(例如正方形编织式样)有关的定向。
在图1所示的实施方案中,变形6的纵向轴线L通常在纵向(MD)对齐。因此,变形6和纵向轴线L能大体上相对于纵向(MD)或横向(CD)在任意方向对齐。因此,通常可以说对每个变形6,环状对齐纤维8通常正交于纵向轴线L对齐,使其具有一个平行于横向轴线T的有效矢量分量,更优选为一个主矢量分量。
图5为类似于图1所描述的纤维网1的扫描电镜(SEM)图片。图5中的纤维网1为70gsm的纺粘无纺织网,其包括聚乙烯/聚丙烯(鞘/核型)双组分纤维。图5的透视图基本为纤维网1的第一表面2和变形6的侧视图。所谓“侧视图”是指图5中的照片通常是在如图1至4中所述的CD方向得到的,使得每个变形6的纵向(MD)和纵向轴线L在图5中沿着例如通常水平方向定向。如图5所示,变形6包括环状对齐纤维8,该纤维通常正交于纵向轴线L对齐,并具有至少一个平行于横向轴线T的有效矢量分量。
在一些实施方案中,由于如下所述形成变形6的优选方法,变形6的另一个特征是其通常的开口结构,该结构特征在于如图3所示限定在变形6内部的开口空隙区域10。空隙区域10可具有的形状为在变形6的末端面3末端较宽或较大,在变形6的基座5较窄。该形状与用于形成变形6的齿的形状相反。所谓“空隙区域”并不意味着完全不含任何纤维,而是指作为其通常外观的一般描述。因此,可能在一些变形6中,一根松散纤维8或多根松散纤维8可存在于空隙区域10中。所谓“开口”空隙区域是指变形6的两个纵向末端通常敞开且不含纤维,使得变形6形成有点象“隧道”的结构(如图3所示)。例如,图6为图5所示纤维网1的一个变形6的近摄SEM视图。如图所示,除了环状对齐纤维8之外,还有一个明显的被多根环状对齐纤维8限定的开口空隙区域10。只能看见非常少的断裂纤维18。如所能看到的,变形6的基座5可以为闭合的(如在形成变形6的纤维中触摸起来充分闭合在一起),或者可保持开口。通常,基座5的任何开口是狭窄的。
此外,作为制造纤维网1的优选方法的结果,与第二表面14结合的第二区域4为间断16,其特征在于被第二表面14原先的无规纤维限定的通常线性的缺口已被成形结构的齿有方向地(即无纺材料领域普遍理解的表示通常正交于MD-CD平面的“平面外”方向的“Z方向”,如图1和3所示)促发进入变形6,下文将详细描述。前体网20的原先无规定向纤维显示出的方向急剧变化限定了间断16,其显示具有直线性从而可被描述为具有通常平行于变形6的纵向轴线L的纵向轴线。由于许多无纺织网可用作前体网20的本性,间断16可能不像例如变形6那样显而易见。正因为如此,除非很近地检查纤维网1,纤维网1第二侧面上的间断16可被忽视且通常可能检测不到。因此在一些实施方案中,纤维网1在第一侧面具有毛巾布的外观和感觉,在第二侧面具有相对光滑、柔软的外观和感觉。在其它实施方案中,间断16可看起来象孔,并且为通过隧道状的环状变形6的末端穿过纤维网1的孔。
此外,作为制造纤维网1的优选方法的结果,不管第二区域4是否具有环状对齐纤维8,每个该区域分别在纤维网1的第一和第二表面12和14或附近显示具有明显的直线性。如下关于制造方法更充分公开的,可认识到由于辊104的齿110的几何形状,前体网20的每个第二区域4具有与其结合的线性定向。线性定向是如本文所述的制造纤维网1方法的必然结果。理解这种线性定向的一种途径是考虑纤维网1的第二表面14上间断16的线性定向。同样地,如果将变形6在第一表面12从纤维网1去除,第二区域4将看起来像纤维网1的第一表面12上的线性间断,例如好象在前体网20内变形6的位置制造的线性狭缝或切口。该线性纤维网间断方向性地对应纵向轴线L。
从纤维网1的描述可看出,变形6的环状纤维8可起源并伸出于纤维网1的第一表面12或第二表面14。当然,变形6的纤维8还可伸出于纤维网1的内部19。变形6的纤维8由于已从前体网20的通常两维平面促发出来(即在如图3所示的“Z方向”促发)而伸展。通常,第二区域4的纤维8或18包括与纤维网第一区域2的纤维成为一体并从第一区域纤维延伸出的纤维。
因此,由以上描述,据理解在一个实施方案中纤维网1可被描述为具有第一表面12和第二表面14的纤维网1,所述纤维网1包括第一区域2和多个离散的整体第二区域4,第二区域4的至少一部分为间断16(其显示具有线性定向并限定纵向轴线L)且至少另一部分为变形6(其包括多根与第一区域2成为一体并从第一区域延伸出的簇状纤维)。
由于纤维的塑性变形和泊松比的影响,环状纤维8的伸出会伴随纤维横截面尺寸(如圆形纤维的直径)的通常减少。因此,变形6的纤维8的平均纤维直径小于前体网20纤维以及第一区域2纤维的平均纤维直径。据信纤维直径的减少有助于纤维网1可觉察到的柔软性(该柔软性可与棉毛巾布相媲美),取决于前体网20的材料性质。已发现纤维横截面尺寸在基座5和末端部分3中间减少最多。据信这是由于下文更充分公开的制造方法引起的。简言之,据信在变形6的基座5和末端部分3的部分纤维邻近辊104的齿110的顶端(下文将更充分地描述),并被摩擦性地固定从而可在加工期间稳定。所以,变形6的中间部分可更自由地拉伸或延长,因此可更容易进行相应的纤维横截面尺寸缩减。
参考图7,其示出制造本发明纤维网1的装置和方法。装置100包括一对互相啮合的辊102和104,每个辊围着轴A旋转,轴A在同一平面内平行。辊102包括多个凸起106和相应的凹槽108,它们沿着辊102的整个圆周完整地伸展。辊104类似于辊102,但不是具有沿着整个圆周完整地伸展的凸起,辊104包括多排沿圆周伸展的凸起(它们已被改进为多排沿圆周间隔开的齿110),该齿在至少一部分辊104的周围间隔伸展。辊104的单排齿110被相应的凹槽112分开。在操作中,辊102与104啮合使得辊102的凸起106伸展进入辊104的凹槽112内,并且辊104的齿110伸展进入辊102的凹槽108内。啮合更详细地示在图8的横截面示意图中,下文会加以讨论。利用本领域已知的方法如热油填充辊或电加热辊可将辊102和104全部或之一进行加热。
在图7中,装置100以优选结构示出,其具有一个花纹辊(例如辊104)和一个非花纹凹槽辊102。然而在某些实施方案中,使用两个花纹辊104可能是优选的,这两个辊在各自辊的相同或不同对应区域具有相同或不同的花纹。这种装置可生产出具有从纤维网1的两个侧面都突出的变形的纤维网。
以商业可行的连续方法制造本发明纤维网1的方法描写在图7中。可通过机械变形前体网20制造纤维网1,该前体网可被描述为通常为平面并且为二维。所谓“平面的”和“二维”仅指该网相对于成品纤维网1是平的,所述成品纤维网具有由于第二区域4的形成而赋予的明显的、平面外的、Z方向的三维性。“平面的”和“二维”并不是指意味着任何特别的平面、光滑度或维数。
所述方法在许多方面类似于美国专利5,518,801中所述的方法,该专利名为“Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior”并在以后的专利文献中称作“SELF”纤维网,其代表“弹性结构状薄膜”。然而,在本发明装置和上述801专利中公开的装置之间有显著的差别。这些差别说明本发明纤维网的新型特征。如下所述,辊104的齿110具有与前沿和后沿结合的特殊的几何形状,其允许齿(如齿110)基本“穿过”前体网20,这在本质上与压花纤维网相反。本发明装置100中的差别导致根本不同的纤维网。例如,本发明的纤维网1具有环状对齐纤维8的与众不同的“隧道状”起簇变形6,这不同于现有技术SELF纤维网的“帐篷状”肋状元件,每个该元件具有与其结合的连续侧壁,即连续“过渡区域”。据信本发明纤维网1与众不同的“隧道状”起簇变形6通过允许流体经变形6的空隙区域10进入并通过纤维网1,有助于纤维网1的优良的流体处理性质。
前体网20或者由纤维网制造工艺直接提供,或者由供给辊(未示出)间接提供,并在纵向移动至反转啮合的辊102和104的辊隙116。前体网可为包括任何已知的纤维类型的无纺织网,纤维类型包括双组分纤维、毛细管道纤维、微纤维或分裂性纤维。前体网20可借助本领域已知的方法(例如通过在油加热辊上加热)进行预加热。而且,前体网可为通过已知方法制造的无纺织网,这些方法为例如熔喷法、纺粘法和粗梳法。随着前体网20通过辊隙116,辊104的齿110进入辊102的凹槽108,同时将纤维从前体网20的平面促发出平面外而形成第二区域2,该区域包括变形6和间断16。实际上,齿110是“推过”或“穿过”前体网20。随着齿110的顶端推过前体网20,主要定向在横向(CD)并沿着齿110的部分纤维被齿110促发出前体网20的平面外,并在Z方向拉伸、牵拉和/或塑性变形,结果形成第二区域4,其包括纤维网1变形6的环状纤维8。主要在一般平行于纵向轴线L(即在如图1所示的前体网20的纵向)方向定向的纤维被齿110简单展开并基本保持在纤维网1的第一区域2。尽管如下文更充分讨论的已发现通常变形6的形成速率影响纤维定向,并且至少低形成速率会影响,但仍能理解为什么环状纤维8显示具有独特的纤维定向,该环状纤维为具有平行于变形6的横向轴线T的有效矢量分量或主矢量分量的高百分比的纤维,如上图3和4所述。通常,至少变形6的一些纤维为环状对齐纤维8,其可被描述为具有平行于与横向轴线T正交的Z方向平面的有效矢量分量或主矢量分量。
可通过改变齿110的数目、间距和尺寸并如果必要对辊104和/或辊102进行相应的尺寸变化来改变变形6的数目、间距和尺寸。这种改变与前体网20内可能的变化和线速度的变化一起,允许制造用于多种用途的许多各种各样的纤维网1。例如,由具有MD(纵向)和CD(横向)纺织可延展丝线的高定量纺织品织物制造的纤维网1可被制成柔软的多孔地面覆盖物,例如用于减少奶牛乳房和乳头问题的奶牛地毯。由可延展纺粘聚合物纤维的相对低定量无纺织网制造的纤维网1可用作半耐用或耐用衣服的毛巾布状织物。如下更充分描述的,纤维网1还可用在一次性吸收制品中。
图8以横截面示出部分啮合的辊102和104,包括凸起106和齿110。如图所示,齿110具有齿高度TH(注意TH也可应用于凸起106高度;在优选的实施方案中齿高度与凸起高度相等),并且齿与齿的间距(或凸起与凸起的间距)称作段距P。如图所示,啮合深度E为辊102和104啮合程度的量度,并且是从凸起106的顶端至齿110的顶端测量。啮合深度E、齿高度TH和段距P可取决于前体网20的性质及纤维网1的所需特性根据需要进行改变。例如,通常为获得变形6的环状纤维,啮合程度E越高,前体网20的纤维必须具有的必要纤维灵活性和/或伸长特性越强。还有,如下所述,如果所需的第二区域4的密度(每单位面积纤维网1的第二区域4)越大,段距应越小,且齿长度TL和齿距离TD应越小。
图9示出辊104的一个实施方案,其具有用于由纺粘无纺前体网20制造纺粘无纺材料的毛巾布状纤维网1的多个齿110,该前体网的定量在约60gsm和100gsm之间,优选为约70gsm,或80gsm,或90gsm。图9所示的齿110的放大图示于图10中。在辊104的这个实施方案中,齿110具有统一的圆周长度尺寸TL约1.25mm(在齿顶端111通常从前沿LE向后沿TE测量),并且圆周相互间距相同,TD距离为约1.5mm。为了由定量在约60gsm至100gsm的范围内的前体网20制造毛巾布状纤维网1,辊104的齿110具有的长度TL范围为约0.5mm至约3mm,间距TD为约0.5mm至约3mm,齿高度TH范围为约0.5mm至约10mm,且段距P在约1mm(0.040英寸)与2.54mm(0.100英寸)之间。啮合深度E可为约0.5mm至约5mm(直到最大值接近齿高度TH)。当然,E、P、TH、TD和TL每个可相互独立地变化以达到所需的尺寸、间距和变形6的面积密度(每单位面积纤维网1的变形6的数目)。
如图8所示,每个齿110具有顶端111、前沿LE和后沿TE。齿顶端111为细长的,并对应第二区域4的纵向轴线L通常为纵向定向。据信为得到可被描述为毛巾布状的纤维网1的簇状变形6,LE和TE应几乎正交于辊104的局部周边表面120。同样,顶端111和LE或TE的过渡应为锐角(例如直角),以具有足够小的曲率半径使得在使用中齿110在LE和TE处推过前体网20。不受理论的约束,据信在齿110顶端和LE及TE之间具有相对锐角的顶端过渡允许齿110“干净地”(即局部地和明显地)穿过前体网20,从而所得纤维网1可被描述为在第二区域4为“簇状的”而不是例如“压花的”。当如此加工时,除了前体网20最初所具有的弹性之外,纤维网1没有被赋予任何独特的弹性。
已发现线速度(即前体网20被加工通过旋转辊102和104的辊隙的速率)和所得的形成变形6的速率影响所得变形6的结构。例如,图5和6所示的变形6是在大约每分钟3米(约每分钟10英尺)的相对较低的速率下形成的。对于用于许多消费者应用的商业生产,每分钟三米被认为是相对较慢的速率,但是对于用在图5和6所示的无纺织网中的纺粘双组分纤维,这种相对较慢的速度会在变形6中得到非常一致的、环状对齐纤维8。
在较高的线速度下,即在加工通过旋转辊102和104的辊隙的相对较高的速率下,相似的材料对于变形6即毛簇显示具有非常不同的结构。例如,图11和12示出纤维网1有代表性的变形6,两者用相同的加工条件由相同的材料制成,唯一的区别在于辊102和104的旋转速度,即被加工成纤维网1的前体网20的线速度(单位为长度/时间)。用于图11和12所示的每个纤维网的前体网20为25gsm的无纺织网,其包含聚丙烯并购自BBA Nonwovens,Simpsonville,SC,且以商品名Softspan 200出售。图11所示的纤维网被加工经过辊102和104的辊隙116,啮合深度E为约3.4mm(约0.135英寸),段距P为约1.5mm(约0.060英寸),齿高度TH为约3.7mm(约0.145英寸),齿距离TD为1.6mm(约0.063英寸),齿长度TL为约1.25mm(约0.050英寸)。纤维网在约15米/分钟(约50英尺每分钟)的线速度下运转。图12所示的纤维网与图11所示的纤维网完全相同,并在除了线速度之外完全相同的条件下加工,该线速度为每分钟约150米(每分钟约500英尺)。
如通过观察图11和12所看出的,所示变形6明显不同。图11所示的变形6在结构上类似于图1至6所示的变形。换句话讲,其显示具有基本对齐的环状纤维8,只有非常少的断裂纤维(如图3所示的纤维18)。然而,图12所示的变形6显示具有非常不同的结构,一种看起来典型为在相对较高的速度下被加工形成变形6的纺粘无纺材料的结构。这种结构典型为最接近部分(即变形6的基座5)和末端部分(即变形6的顶部3)之间的断裂纤维,并看起来像变形6的顶部纤维的“毡片”7。毡片7包括未断裂的环状纤维8并在变形6的顶部被其支撑,还包括部分断裂纤维11,该断裂纤维不再与前体网20成为一体。也就是说,毡片7包括纤维部分,该部分原来与前体网20成为一体,但在参考图7和8所述的方法中在足够高的线速度下加工后完全从前体网20分离下来。
因此,由以上描述,据理解在一个实施方案中纤维网1可被描述为具有第一表面12和第二表面14的纤维网1,所述纤维网1包括第一区域2和多个离散的整体第二区域4,第二区域4的至少一部分为间断16(其显示具有线性定向并限定纵向轴线L),并且至少另一部分为变形6(变形6包括与第一区域2成为一体但从第一区域延伸出的纤维和既不与第一区域2成为一体也不从第一区域延伸出的纤维)。
纤维网1的另一个除了线速度之外材料和加工条件完全相同的实施例如图13和14所示。对每个图13和14所示的纤维网1,前体网20为60gsm的纺粘无纺织网,其购自BBANonwovens,Simpsonville,SC,并以商品名Softspan 200出售。图13所示的纤维网通过辊102和104的辊隙116被加工,啮合深度E为约3.4mm(约0.135英寸),段距P为约1.5mm(约0.060英寸),齿高度TH为约3.7mm(约0.145英寸),齿距离TD为约1.6mm(约0.063英寸),齿长度TL为约1.25mm(约0.050英寸)。纤维网在每分钟约15米(每分钟约50英尺)的线速度下运转。图14所示的纤维网与图13所示的纤维网完全相同,并在除了线速度之外完全相同的条件下加工,该线速度为每分钟约150米(每分钟约500英尺)。
图13所示的纤维网1则在每分钟约15米(每分钟约50英尺)的线速度下加工。如图所示,即使在这种相对适中的线速度下,仍可在变形6远端发现一些数量的毡片。这些看起来象高密度的压平压缩纤维部分的毡片出现在制造期间与辊104的齿110顶端结合的部分变形6上。随着线速度增加,毡片(即毡片7)变得如图14所示越来越明显,图14示出在与图13所示纤维网相同条件下加工的纤维网,但加工线速度为每分钟约150米(每分钟约500英尺)。图14所示的变形6显示具有更明显的毡片7,并被描述为包括与第一区域2成为一体但从第一区域延伸出的纤维8或18和既不与第一区域2成为一体也不从第一区域延伸出的纤维11(在毡片7中)。
据信在变形6的末端部分观察到的明显的纤维定向(例如毡片7)主要是由于加工速率引起的,还据信要受其它因素的影响,如纤维类型、前体网20的定量以及会影响纤维与纤维间粘合程度的加工温度。例如,如上所观察到的纤维毡片出现在制造期间与辊104的齿110顶端结合的部分变形6上。据信在齿顶端纤维的摩擦性啮合将纤维“固定”在适当位置,从而限制纤维伸长和/或纤维活动,据信是这两种机理允许变形6的形成。因此可以说,一旦固定在适当位置,邻近齿110顶端的纤维可以断裂,并由于前体网的随机缠结以及压力和摩擦造成的纤维的可能冷融合,断裂纤维11开始并保持存在于变形6的远端3处的毡片7内。
具有相对较高定量的前体网20通常在毡片7内具有相对较多的纤维11部分。在某种意义上,好象是制造期间在齿顶端110最邻近处前体网20的大多数纤维含量在Z方向被简单置换到变形6的末端部分3,导致毡片7的形成。包括伸长相对较低的纤维,或纤维与纤维间活动性相对较低的纤维(例如纤维蠕动相对受限的能力)的前体网20似乎导致相对较少的纤维开始并保持存在于变形6的远端3处的毡片7内。可通过减少或消除纤维与纤维间的粘合以增加纤维与纤维间的活动性。可完全消除或显著减少某些无纺织网中的热粘合以增加纤维与纤维间的活动性。类似地,水刺法纤维网可较少缠结以增加纤维与纤维间的活动性。对任何前体网20,如本文所公开在加工之前对其润滑也可增加纤维与纤维间的活动性。例如,可在前体网20进入辊102和104的辊隙116之前将矿物油润滑剂施用到其上。
毡片7存在的结果是纤维网1在其一侧上具有稍微更粗糙的纹理感,该纤维网可用于例如其中需要更多擦洗纹理的擦拭物。在某种意义上,当在相对较低速度的加工条件下制造时具有柔软的毛巾布状触感的纤维网,如果在除了相对较高线速度其余相同的条件下加工,可具有便宜的宾馆毛巾的感觉。纤维网的这种粗糙的、有纹理的触感对一些应用是有用的,例如可用于硬质表面清洁擦拭物或面部脱皮擦拭物。
已发现某些纤维网,例如包括人造短纤维的粗梳网在变形6产生非常少的环状纤维8,使得在这些纤维网中产生的变形6不能被描述为如上关于图1至6所述包括多根环状对齐纤维8。然而,如图17的扫描电镜(SEM)图片所示,粗梳无纺织网可产生具有很少(如果有)环状对齐纤维8和许多(如果不是所有)非对齐纤维和/或断裂纤维18的变形6。用于制造图17所示的纤维网1的前体网20为40gsm的粗梳纤维网,其作为HighElongation Carded(HEC)购自BBA Nonwovens,Simpsonville,SC,并通过辊102和104的辊隙116被加工,啮合深度E为约3.4mm(约0.135英寸),段距P为约1.5mm(约0.060英寸),齿高度TH为约3.7mm(约0.145英寸),齿距离TD为约1.6mm(约0.063英寸),齿长度TL为约1.25mm(约0.050英寸)。纤维网在每分钟约15米(每分钟约50英尺)的线速度下运转。据信由粗梳纤维网制造的变形6中的非对齐纤维是部分由于粗梳纤维网纤维含量的本性引起的。人造短纤维不是“无止境的”,而是具有预定的长度为25mm至约400mm,并更典型地为约40mm至约80mm。因此,当用如图7所述的装置加工粗梳纤维网时,据信有更大可能使松散纤维末端将在变形6附近,因而在变形6内产生非环状纤维末端。此外,例如通常人造短纤维不具有与纺粘纤维或熔喷纤维相同的伸长特性。然而,即使变形6没有环状纤维,纤维毛簇仍然提供柔软性的有益效果并产生具有毛巾布状特性的纤维网。
因此,由以上描述,据理解本发明的纤维网不必具有环状对齐纤维,并在一个实施方案中可被描述为通过前体网20(该前体网具有第一表面12和第二表面14,并包括基本无规定向纤维)的选择性机械变形形成的纤维网1,所述纤维网包括基本无规定向纤维的第一区域(该区域基本上不含通过选择机械变形形成的变形)和多个离散的整体第二区域,所述第二区域4包括前体网20间隔开的变形6,每个所述第二区域4的至少一部分为间断16(其显示具有线性并限定纵向轴线L),且至少另一部分包括多根与所述第一区域成为一体但从第一区域延伸出的簇状纤维。
本发明的纤维网1为生产具有选择性特性的工程材料提供很多机会。例如,可通过在粗梳前体网20中选择人造短纤维的长度制造纤维网1,从而能可靠预测到具有暴露于变形6内的纤维末端的可能性。还有,人造短纤维的粗梳网可与纺粘无纺织网共混或层压以生产一种混合物,使得第二区域的4的变形6主要包括环状纺粘纤维,而第一区域2既包括粗梳纤维又包括纺粘纤维。前体网20的纤维类型、人造短纤维的长度、纤维的分层、以及其它变化可根据需要改变以形成纤维网1所需的功能特性。
如果利用纺织前体网20,第二区域4的形成与结构非常接近于与形成于无纺织网的纤维网1所显示具有的相同。例如,如果纺织前体网20含有经线或纬线(其具有足够的伸长特性并主要定向在横向),当被如上所述的装置100加工时,齿110趋于分开纵向线(经线或纬线)并只在横向线平面促发出来。因此,由纺织前体网20生产的纤维网1的外观和感觉非常象毛巾布织物。
在优选的实施方案中,前体网20为无纺织网,其中具有最少的纤维与纤维间的粘合。例如,前体网可为具有离散热点粘合图案的无纺织网,这在无纺织网领域通常为已知的。然而,通常需要粘合点的数目和间距最小,从而可允许在纤维网1的第二区域4处有最大的纤维活动性和脱位。通常,利用具有相对大的直径、和/或相对高的断裂伸出、和/或相对高的纤维活动性的纤维,会导致更好和更明显地形成第二区域4,具体地讲是变形6形成。
尽管公开于优选的实施方案中的纤维网1为由单层前体网20制得的单层纤维网,但这并不是必要的。例如,可使用具有两个或多个层或层片的层压或复合前体网20。通常,纤维网1的以上描述坚持认为例如形成于层压前体网的环状对齐纤维8将由层压材料的两层(或所有层)纤维构成。因此,在这种纤维网结构中,所有层的所有纤维具有足够的直径、伸长特性和纤维活动性是重要的,从而不致在伸出和变形前断裂。在这种方式中,来自层压材料所有层的纤维可有助于簇状变形6。在多层纤维网中,不同纤维网的纤维可在变形6内混合或掺杂。所述纤维不突出穿过相邻纤维网的纤维但却与其结合。当在非常高的速度下加工纤维网时,这经常会观察到。
多层纤维网1比单层纤维网1具有显著优点。例如,来自利用两个前体网20A和20B的多层纤维网1的变形6示意性示在图18至20中。如图所示,前体网20A和20B有助于纤维以将两个前体网“固定”在一起的“套叠”关系形成变形6,从而在层之间不使用或不必使用粘合剂或热结合而形成层压网。然而,如果需要,可选择性地将层之间粘合剂、化学粘合、树脂或粉末粘合、或热结合使用至前体网的某些区域或所有区域。此外,可在加工期间将多个层粘合,例如挤出薄膜至无纺材料上或将一层无纺材料粗梳至纺粘材料上,并热点粘合这些结合层。在优选的实施方案中,变形6保持如图18所示的层压前体网分层的关系,并且在所有优选的实施方案中,上层(具体地讲为图18至20中的层20A,但通常为参考如图18至20所示的Z方向的顶层)保持基本完整并形成环状纤维8。
在多层纤维网1中,每个前体网可具有不同的性质。例如,纤维网1可包括两个(或多个)前体网,例如第一和第二前体网20A和20B。第一前体网20A可形成显示具有高的伸长和显著弹性回复的上层,该层可使纤维网20A回弹。回弹有助于侧向挤压如图18所示的两个纤维网的变形6的基座部分5。回弹或侧向挤压还有助于保护和稳定变形6中的Z方向纤维。由前体网20A提供的侧向挤压还可增加第二前体网20B的稳定性。多层纤维网1的除了线速度之外材料和加工完全相同的实施例如图15和16所示。如图15和16所示的多层纤维网1包括第一前体网20A,其由BBA,Washougal WA制造的纺粘PE/PP鞘/核型无纺织网构成。第二前体网20B由热点粘合的粗梳PET/共PET无纺织网构成(50%6dpfCharlotte NC制造的PET Wellman 204型和50%6dpf Gastonia NC制造的共PET Kanematsu LM651型)。第二前体网20B能被松散粘合使其能够起簇,所以第一前体网20A的侧向挤压还可增加第二前体网20B的稳定性。两个多层纤维网1均在约3.4mm(约0.135英寸)的啮合深度下加工。图15所示的多层纤维网1在低速(每分钟3米)下加工,而图16所示的多层纤维网1在每分钟150米的高速下加工。如所能看到的,来自图16(高速加工)中变形6内的第一与第二前体网20A和20B的纤维比图15所示(低速加工)的那些纤维掺杂更厉害。当使用多层纤维网1作为一次性吸收制品上的顶片时,其可被利用作为身体接触层。
在多层纤维网1中,每个前体网可具有不同的材料性质,因而可提供具有有益性质的纤维网1。例如,纤维网1包括两个(或多个)前体网,例如第一和第二前体网20A和20B因具有有益的流体处理性质而用作一次性吸收制品上的顶片,如下文更充分的描述。例如,为得到上好的流体处理,第一前体网20A可形成上层(即当用作一次性吸收制品上的顶片时的身体接触层),并由相对疏水的纤维构成。第二前体网20B可形成下层(即当用于一次性吸收制品时被设置在顶片和吸收芯之间),并由相对亲水的纤维构成。沉积在相对疏水的上层上的流体被快速输送到相对亲水的下层。观察到的快速流体输送的原因之一是由变形6的通常对齐纤维8、18形成的毛细管结构。纤维8、18在相邻纤维之间形成方向对齐的毛细管,并且毛细管作用通过靠近变形6的最接近部分5的纤维的普通会聚而增强。
据信快速流体输送还可由于流体通过变形6产生的空隙10进入纤维网1的能力而进一步增强。纤维网1的结构所提供的“侧向进入”能力和/或毛细管作用,及/或亲水性梯度使得纤维网1成为用于一次性吸收制品的最佳流体处理的理想材料。具体地讲,多层纤维网1可提供用于流体处理特性的更大改进。在另一个实施方案中,第一前体网20A可由相对软的纤维(如聚乙烯)构成,而第二前体网20B可由相对硬的纤维(如聚酯)构成。在这种多层纤维网1中,即使在施加压力后,变形6可保持或恢复一定量的高度h。这种结构的有益效果,尤其是当与如上所述的亲水性梯度(通过本领域已知的方法使纤维疏水或亲水)结合时,是纤维网1适用于作为妇女卫生制品中的顶片,其可提供上好的流体采集和优良的回渗性质(即流体再回到顶片表面的运动减少)。据信由第二前体网20B相对硬的纤维提供的硬度增加可使纤维网的抗压缩厚度增加,而第一前体网20A相对软的纤维可在纤维网/皮肤接触面处提供柔软性。这种额外厚度与变形6的末端设置部分3的能力一起可保持相对柔软并相对不含流体,从而可得到优良的、柔软的、干燥的(和干燥感觉的)顶片,其可用于妇女卫生制品、以及婴儿尿布、成人失禁制品、绷带等。
图18至20示出变形6可能结构的有代表性的示意图,它们取决于前体网20A和20B的材料性质。还可得到未示出的其它结构,各种结构仅有的限制是前体网材料性质固有的限制。
因此,如上述所看出的,取决于利用的前体网20(或纤维网)和辊102及104的尺寸参数(包括齿110),本发明的纤维网1可显示具有宽范围的物理属性。纤维网1可显示具有主观经历的结构变化范围,如从柔软性向粗糙变化,吸收性从不吸收到非常强的吸收,膨松度从相对低的膨松到相对高的膨松;撕裂强度从低的撕裂强度到高的撕裂强度;弹性从非弹性到至少100%的弹性延展,化学阻力从相对低的阻力到高的阻力,这取决于考虑的化学品以及许多其它可变参数,通常描述为屏蔽性能、抗碱性、不透明度、擦拭性能、吸水性、吸油性、渗水性、绝热性能、耐气候性、高强度、高撕裂力、抗研磨、控静电能力、悬垂性、染料亲和性、安全性等。通常,取决于前体网20纤维的伸长特性,装置100的尺寸可改变以生产具有与第二区域4结合的宽尺寸范围的纤维网1,包括高度h(如图22所示)和间距(包括离散第二区域4的面积密度)。
纤维网1可用于多种用途,包括各种各样的过滤片例如空气过滤器、袋式过滤器、液体过滤器、真空过滤器、排水过滤器和抗菌过滤器;用于多种电器的薄片如电容器隔离纸和软盘包装材料;各种工业薄片例如发粘的布基胶带、吸油材料和油毡纸;各种擦拭物薄片例如家用擦拭物、服务和医用处理、印刷辊擦拭物、清洁复印机的擦拭物和用于光学系统的擦拭物;卫生和个人清洁擦拭物例如婴儿擦拭物、妇女擦拭物、面部擦拭物或身体擦拭物;各种医疗和卫生薄片例如手术服、睡袍、苫布、帽子、面具、被单、毛巾、纱布、布基糊剂、尿布、尿布芯、尿布采集层、尿布衬里、尿布覆盖件、布基橡皮膏、湿巾和薄纸;各种布片例如衬布、垫片、跳跃衬垫和一次性内衣;各种生活材料薄片例如布基人造革和合成革、桌面、壁纸、shoji-gami(用于纸屏风的纸)、百页窗、日历、包装纸、干燥剂包装、购物袋、西装套和枕套;各种农业薄片例如奶牛地毯、冷却和遮太阳光布、衬帘、用于全面覆盖的薄片、遮光片和防草片、杀虫剂的包装材料、用于种子生长的罐的衬纸;各种保护薄片例如防烟面具和防尘面具、实验服和防尘衣服;各种用于土木工程建筑的薄片例如建筑防潮纸、排水材料、滤光媒介、分离材料、覆盖物、屋顶材料、毛簇和地毯底布、壁内部材料、隔音或减振片和养护薄片;及各种汽车内部薄片例如除了碱性电池内的隔离薄片之外还有地板垫和车内垫毯、浇铸车顶材料、头架和衬布。
图21为毛巾布状无纺织物网1的显微图片,该网通过本发明的方法用图9和10所示的辊104制造,并用作一次性吸收制品的部件(如以下图23所示)。用于图21所示的纤维网1的前体网20为纺粘无纺材料,其具有约80gsm的定量,并包括平均直径约33微米的聚乙烯/聚丙烯(鞘/核型)双组分纤维。图21的纤维网1每平方厘米具有约24个变形6,并用明显的折边折叠以更清楚地示出多个间隔开的、起簇的环状变形6,该变形具有多根环状对齐纤维8,每个这种纤维的平均纤维直径为约18微米。
单个变形6用显示的尺寸示在图22中。如图10所示,对于图22所述纤维网,起簇的环状变形6的空隙区域10典型地形状通常为圆形或椭圆形,并具有称作高度h的主要尺寸,该高度为至少1mm。通常认为高度对于纤维网的操作并不关键,但其可根据所需的纤维网1的最终使用而改变。高度h为0.1mm至约10mm或更多。形成于无纺前体网20并具有毛巾布的外观和感觉的纤维网1应具有的高度h为约1mm至约3mm。
以下表1示出代表性装置和在其上制造的纤维网的代表性尺寸。
表1:装置尺寸参数与纤维网尺寸的实施例
  样品编号   前体网   段距(P)<mm>(英寸)   啮合(E)<mm>(英寸)   齿高度(TH)<mm>(英寸)   套环高度(h)(mm)   前体网的平均纤维直径(μm)   环状纤维的平均纤维直径(μm)
  1   80gsm的核/鞘型纺粘PE/PP   <1.5>(0.060)   <3.4>(0.135)   <3.7>(0.145) 1.07 33 18
  2   80gsm的核/鞘型纺粘PE/PP   <1.5>(0.060)   <2.2>(0.085)   <3.7>(0.145) 0.49 31 23
  3   60gsm的纺粘PE/PP共聚物   <1.5>(0.060)   <3.4>(0.135)   <3.7>(0145) 1.10 23 14
  4   60gsm的纺粘PE/PP共聚物   <1.5>(0.060)   <3.4>(0.135)   <3.7>(0.145) 1.41 28 15
在上面的表1中,所有样本均购自BBA Fibrous,non-woven webs,Simpsonville,SC。样本1和2以商品名Softex出售。样本3和4以商品名Softspan 200出售。
图23示出月经制品(具体地讲为卫生巾)部分切掉的平面图,本发明纤维网1已作为该制品部件之一。通常,卫生巾200包括底片202、顶片206和设置在顶片206与底片202之间的吸收芯204,该吸收芯可被连接在周边210周围。卫生巾200可具有侧面伸出部,通常称作“侧翼”208,其被设计用来包裹卫生巾200使用者的短裤裆区的侧边。卫生巾200的顶片206包括在其面向身体侧上具有变形6的纤维网1。可供选择地,可在变形6在与面向身体侧相反的侧面12上,且第二侧面14为面向身体侧的条件下使用纤维网1。这样可使间断16传送流体进入变形6。卫生巾(包括用作其朝向身体表面的顶片)是本领域熟知的,不必详细描述各种可供选择的并任选的设计。其它月经制品,例如紧身短裤衬里、阴唇间装置,也将具有与卫生巾类似的结构。注意纤维网1可用作一个或多个底片、芯材料、顶片、次顶片或侧翼材料,或者可作为它们的部件。例如,纤维网1可具有多层并包括卫生产品的顶片、次顶片、芯和/或底片。
可利用纤维网1作为卫生产品中的吸收芯。吸收芯内的纤维网1可具有相对高的定量并/或由几层构成。具体地讲,吸收芯可包括相对于X-Y平面无规定向纤维的纤维网。该芯将包括第一表面和第二表面。第一表面将包括纤维再定向的多个离散区域。每个离散区域具有将纵向轴线限定在X-Y平面内的线性定向并包括多根纤维,所述纤维部分重新定向在基本正交于所述X-Y平面的方向。
还可利用纤维网1或包括纤维网1的复合物作为粪便存储元件。当将纤维网1设置在开孔的纤维网或薄膜下面时,可利用其作为次顶片或次层以接受并容纳排便后离开穿着者皮肤的低粘度的粪便或粘稠的身体排泄物。本发明在纤维网内或变形6之间具有较大的总三维体积的实施方案通常提供较强的存储低粘度粪便的能力。利用这种粪便存储元件或次层的吸收制品描述于除了别的以外的美国专利5,941,864;5,957,906;6,018,093;6,010,491,6,186,992和6,414,215中。
图24示出月经卫生栓300部分切掉的透视图,本发明纤维网1已作为该制品部件之一。通常,卫生栓300包括压缩吸收芯302和覆盖吸收芯302的流体可渗透的覆盖包裹物304。覆盖包裹物304可延伸超过吸收芯302的一个末端而形成裙边部分306。可提供移除部件如细绳308以方便卫生栓使用后移除。卫生栓(包括用作其体触表面的覆盖包裹物)是本领域熟知的,不必详细描述各种可供选择的并任选的设计。然而,要注意纤维网1可用作一个或多个覆盖包裹物、吸收芯材料或移除部件材料,或者可作为它们的部件。
所述生产本发明纤维网方法的另一个优点是该纤维网可用其它纤维网生产设备在线生产或者用一次性吸收制品生产设备在线生产。另外,还可能有其它固态形成方法在本发明方法之前或之后使用。例如,可如本发明所述加工一部分或全部纤维网,然后用拉伸方法开孔,例如描述于授予Curro等人的美国专利5,658,639中的方法。可供选择地,可通过多种方法将材料加工成复合物,例如描述于授予Curro等人的美国公布2003/028,165A1,或者环形轧制法,例如授予Weber等人的美国专利5,167,897,然后如本发明所述进行加工。因此所得纤维网可显示具有这些多种改性材料组合的有益效果。
如由本发明的纤维网1和装置100的上面描述所理解的,可在不背离本发明的保护范围的情况下制造出许多各种各样的纤维网1,如在附加的权利要求书中受权利要求书保护的那些。例如,纤维网1可用露剂、药剂、清洁流体、抗菌溶液、乳液、芳香剂、表面活性剂涂敷或处理。同样地,可将装置100设定成只在纤维网1的一部分形成变形6,或者形成变形6的变化的尺寸或面积密度。
在发明详述中引用的所有文献的相关部分均引入本文以供参考;任何文献的引用并不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。
尽管说明和描述了本发明的具体实施方案,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此有意识地在附加的权利要求书中包括本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种纤维网(1),所述纤维网(1)包括第一区域(2)和至少一个离散的整体第二区域(4),所述第二区域(4)的至少一部分为间断(16),所述间断(16)显示具有线性定向并限定纵向轴线(L),并且至少另一部分为变形(6),所述变形(6)包括多根与所述第一区域(2)成为一体但从所述第一区域(2)延伸出的簇状纤维(8,18)。
2.如权利要求1所述的纤维网,其中所述纤维网包括多个离散的整体第二区域,所述第二区域均匀分布在所述纤维网上。
3.如权利要求1所述的纤维网,其中所述纤维包括非圆形纤维。
4.如权利要求1所述的纤维网,其中所述簇状纤维的一部分将开口空隙区域限定在所述第二区域内部。
5.一种擦拭物,所述擦拭物包括如权利要求1所述的纤维网。
6.一种柔软的、簇状纤维网(1),所述纤维网(1)包括基本无规定向的纤维,所述纤维网(1)包括第一区域(2)和多个离散的第二区域(4),每个所述第二区域(4)的至少一部分为间断(16),所述间断(16)显示具有线性定向并限定纵向轴线(L),并且至少另一部分为变形(6),其中所述变形(6)包括与所述第一区域(2)成为一体但从所述第一区域(2)延伸出的纤维(8,18)和既不与所述第一区域(2)成为一体也不从所述第一区域(2)延伸出的纤维(11)。
7.一次性吸收制品,所述制品具有至少一种组分,所述制品包括纤维网(1),所述纤维网(1)包括第一区域(2)和多个离散的整体第二区域(4),所述第二区域(4)的至少一部分为间断(16),所述间断(16)显示具有线性定向并限定纵向轴线(L),并且至少另一部分为变形(6),所述变形(6)包括多根与所述第一区域(2)成为一体但从所述第一区域(2)延伸出的簇状纤维(8,18)。
8.一种多层纤维网(1),所述纤维网(1)至少包括上层和下层,所述多层纤维网还包括第一区域(2)和多个离散的整体第二区域(4),所述第二区域(4)的至少一部分为间断(16),所述间断(16)显示具有线性定向并限定纵向轴线(L),并且至少另一部分为变形(6),所述变形(6)包括多根与所述第一区域(2)成为一体但从所述第一区域(2)延伸出的簇状纤维(8,18),其中所述变形(6)至少包括所述上层。
9.一种吸收芯,所述吸收芯包括相对于X-Y平面无规定向纤维的纤维网,所述芯包括第一表面和第二表面,纤维至少重新定向在所述第一表面上的多个离散区域,每个所述离散区域具有将纵向轴线限定在所述X-Y平面内的线性定向,并包括多根纤维,所述纤维具有重新定向在基本正交于所述X-Y平面的方向的部分。
10.一种吸收制品,所述吸收制品包括顶片、底片和设置在所述顶片与所述底片之间的吸收芯,所述吸收芯包括相对于X-Y平面无规定向纤维的纤维网,所述芯包括第一表面和第二表面,纤维至少重新定向在所述第一表面上的多个离散区域,每个所述离散区域具有将纵向轴线限定在所述X-Y平面内的线性定向,并包括多根纤维,所述纤维具有重新定向在基本正交于所述X-Y平面的方向的部分。
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