TW201410175A - 機械束緊網及其製造方法 - Google Patents

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William Charles Unruh
William John Kopecky
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Abstract

本發明揭示一種製造一機械束緊網之方法。該方法包括提供一網，該網包含聚合物之數個股束及聚合物之該等股束之間的開放區；及將該網之該等股束中之該聚合物的一部分模製成直立柱以形成該機械束緊網。亦揭示一種機械束緊網，其包括一聚合襯底、該聚合襯底中之複數個開口，及該聚合襯底之第一主表面或第二主表面中之至少一者上的直立柱。該聚合襯底具有自最小厚度至最大厚度變動之一厚度範圍，且對於該聚合襯底之至少一部分，該聚合襯底之該最小厚度係在該聚合襯底與該等開口中之一者鄰接之處。

Description

機械束緊網及其製造方法
卡鉤及環圈束緊系統可用於在眾多應用中提供可釋放附接，在該等系統中卡鉤部件通常包括具有環圈嚙合頭端的複數個緊密間隔之直立突出物，且環圈部件通常包括複數個編織、非織或針織環圈。舉例而言，卡鉤及環圈束緊系統廣泛地用於穿戴型拋棄式吸收性物品中以將此類物品圍繞人之身體束緊。在典型組態中，在附接至紙尿布或失禁衣服之後腰部分的束緊突片上之卡鉤帶或補片(例如)可束緊至前腰區域上的環圈材料之套圈區，或卡鉤帶或補片可束緊至前腰區域中的紙尿布或失禁衣服之背片(例如，非織背片)。卡鉤及環圈束緊件亦可用於諸如衛生巾之拋棄式物品。衛生巾通常包括意欲鄰近穿戴者的內衣置放之背片。該背片可包含將該衛生巾緊固地附接至內衣之卡鉤束緊件件元件，該內衣以機械方式與該等卡鉤束緊件元件嚙合。
已製造一些在襯底中具有開口之卡鉤部件，卡鉤自該等開口突出。參見(例如)美國專利第4,001,366號(Brumlik)及第7,407,496號(Peterson)、美國專利申請公開案第2002/0112325號(Keohan等人)，及國際專利申請公開案第WO 2005/122818號(Ausen等人)及WO 1994/02091(Hamilton)。
在一個態樣中，本發明提供一種製造一機械束緊網之方法。該 方法包括：提供一網，該網包含聚合物之數個股束及聚合物之股該等束之間的開放區；及將該網之該等股束中之該聚合物的一部分模製成直立柱以形成該機械束緊網。應理解，該網及該等直立柱並非同時形成。
在另一態樣中，本發明提供一種機械束緊網。該機械束緊網具有一聚合襯底，該聚合襯底具有第一主表面及第二主表面、該聚合襯底中在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的複數個開口，及該聚合襯底之該第一主表面或該第二主表面中之至少一者上的直立柱。該等開口各自具有自最小面積至最大面積變動之穿過該等開口自該第一主表面至該第二主表面的一系列面積，且對於該等開口之至少一部分，該最小面積並非在該第一主表面或該第二主表面處。應理解，此情形意謂，對於至少一開口而言，該開口在平行於第一主表面及第二主表面之數個平面中具有一不同面積範圍，且最小面積既不在第一主表面之平面處亦不在第二主表面之平面處。
在另一態樣中，本發明提供一種機械束緊網。該機械束緊網包括一聚合襯底，該聚合襯底具有第一主表面及第二主表面、該聚合襯底中在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的複數個開口，及該聚合襯底之該第一主表面或該第二主表面中之至少一者上的直立柱。在該等開口之間，該聚合襯底具有自最小厚度至最大厚度變動之一厚度範圍，且對於該聚合襯底之在兩個鄰近開口之間的至少一部分，該聚合襯底之該最小厚度係在該聚合襯底與兩個鄰近開口中之一者鄰接之處。應理解，此情形意謂，在兩個鄰近開口之間，存在襯底之使此等兩個開口分離的一部分。該部分具有自最小值至最大值變動之一不同厚度範圍，其中最小值係在襯底與開口中之一者鄰接之處。
在前述態樣之機械束緊網中，直立柱通常由形成聚合襯底之聚合物模製成。
在另一態樣中，本發明提供一種層壓物，其包含接合至一載體之根據以上態樣中之任一者及/或根據以上態樣中之任一者製造的機械束緊網。
根據以上態樣中之任一者及/或根據以上態樣中之任一者製造的機械束緊網可用於(例如)具有獨特且有吸引力之外觀的層壓物、條帶或補片。該等開口可向該機械束緊件提供透氣性及可撓性，此可增強(例如)包含由本文中所揭示之方法製造之機械束緊件的吸收性物品之穿戴者的舒適度。該機械束緊件通常亦能夠用一相對較小的材料量來覆蓋一相對大的面積，此相對於不具備開口之機械束緊件可降低其成本。又，由於在一吸收性物品中可由機械束緊件覆蓋大面積，因此該機械束緊件可例如藉由抵抗移位力(諸如由吸收性物品之穿戴者之移動所引起的扭轉力或旋轉力)來提供效能增強。舉例而言，在使用中，將諸如紙尿布之吸收性物品穿在穿戴者身上通常要求紙尿布之前腰部分與後腰部分彼此重疊。隨著紙尿布磨損，穿戴者之移動易於使重疊的前腰部分與後腰部分相對於彼此移位位置。除非此類移位受到限制，否則在穿上紙尿布時紙尿布之適合性及圍阻特性可降級。根據本發明製造之機械束緊件由於其相對較大的面積及可撓性可藉由抵抗此類移位來提供改良的適合性及閉合穩定性。機械束緊網中開放區之量可基於(例如)最終產品之所要外觀、重量或成本來進行調整。本文中所揭示之方法允許將開口設置於機械束緊件中而無浪費材料損耗。
在本申請案中，諸如「一」及「該」之術語並不意欲僅指代單數實體，而是包括其特定實例可用於說明之一般類別。可互換地使用術語「一」及「該」與術語「至少一」。清單前之片語「……中之至少一者」及「包含……中之至少一者」指代該清單中之任一項及該清單中兩項或兩項以上之任何組合。所有數字範圍包括其端點及在端點之間的非整數值，除非另外陳述。
術語「第一」及「第二」用於本發明中。應理解，除非另外註明，否則彼等術語僅按其相對意義使用。詳言之，在一些實施例中，某些組件可以可互換及/或等同之多個組件(例如，多個對)存在。針對此等組件，可僅為了方便描述實施例中之一或多者而將「第一」及「第二」之指定應用於該等組件。
術語「多個」及「複數個」指代一個以上。
20‧‧‧例示性裝置
20a‧‧‧例示性裝置
20b‧‧‧例示性裝置
22‧‧‧擠壓模
24‧‧‧聚合網/聚合結網
26‧‧‧第一股束
28‧‧‧第二股束
30‧‧‧結合區域
40‧‧‧輥隙
42‧‧‧支承輥/支承滾筒
44‧‧‧成型輥
44b‧‧‧成型輥
44b'‧‧‧凸起區域
46‧‧‧空穴
50‧‧‧聚合物襯底
50a‧‧‧聚合物襯底
50b‧‧‧聚合襯底
50b'‧‧‧帶
52‧‧‧第一主表面
54‧‧‧第二主表面
56‧‧‧開口
56a‧‧‧開口
58‧‧‧平滑邊緣
60‧‧‧最小面積
62‧‧‧直立柱
70‧‧‧填隙片
70a‧‧‧填隙片
70b‧‧‧填隙片
70c‧‧‧填隙片
74a‧‧‧端塊
74b‧‧‧端塊
76‧‧‧螺栓
78‧‧‧螺母
79‧‧‧孔洞
80a‧‧‧入口配件/入口端
80b‧‧‧入口配件/入口端
82‧‧‧匣式加熱器
84‧‧‧插座
90a‧‧‧第一孔隙
90b‧‧‧第二孔隙
92a‧‧‧第一空穴
92b‧‧‧第二空穴
94‧‧‧導管
96a‧‧‧第一施配孔口
96b‧‧‧第二施配孔口
97‧‧‧施配表面
98a‧‧‧通路
98b‧‧‧通路
100a‧‧‧第一股束
100b‧‧‧第二股束
4440‧‧‧填隙片
4460‧‧‧孔隙
4462‧‧‧空穴
4466‧‧‧第一施配孔口
4467‧‧‧施配表面
4468‧‧‧通路
4470‧‧‧限制件
4540‧‧‧填隙片
4560‧‧‧孔隙
4566‧‧‧第二施配孔口
4567‧‧‧施配表面
4568‧‧‧通路
4570‧‧‧限制件
4640‧‧‧間隔物填隙片
4660‧‧‧切口
4661‧‧‧開放末端
4667‧‧‧施配表面
4741‧‧‧複填隙片
4741'‧‧‧減少之複數個填隙片
在結合隨附圖式考慮本發明之各種實施例之以下詳細描述時可更全面地理解本發明，其中：圖1為根據本發明之可用於製造機械束緊網之方法的裝置之實施例的示意圖；圖2為沿著圖1中之剖面線2-2截取之本文中所揭示之機械束緊網之一實施例的橫截面圖；圖3為適用於圖1之裝置中的一組擠壓模元件之實施例的分解透視圖，該等擠壓模元件包括複數個填隙片、一組端塊、用於裝配組件之螺栓及用於待擠壓之材料的入口配件；圖4為圖3之填隙片中之一者的平面圖；圖5為圖3之填隙片中之另一者的平面圖；圖6為圖3之填隙片中之又一者的平面圖；圖7為供應有聚合材料並形成網之圖3之擠壓模的一部分的示意透視圖；圖7a為根據本發明之可用於製造機械束緊網之方法之裝置的另一實施例之示意透視圖，該裝置相較於圖1中展示之裝置具有擠壓模相對於輥隙的不同配置；圖7b為替代夾持輥的示意透視圖；圖8為用於某些實例中之擠壓模之施配表面的特寫正視圖； 圖9為實例1之機械束緊網的光學數位照片；圖10為圖9中展示之機械束緊網之孔洞中的一者之橫截面的掃描電子數位顯微照片；圖11為根據本發明之可用於製造機械束緊網之方法之一些實施例的用於製造自單穴擠壓之結網的填隙片之實例的平面圖；圖12為結合圖11之填隙片可用之用於進行結網之填隙片的實例之平面圖；圖13為結合圖11及圖12之填隙片可用之用於進行結網之間隔物填隙片的實例之平面圖；圖14為由圖11、圖12及圖13之填隙片形成之複數個填隙片的詳細透視圖；圖15為圖14之複數個填隙片的自反向角可見之詳細透視圖，其中為了視覺清晰移除填隙片中之一者；圖16為實例2之聚合網起始材料的光學數位照片；圖17為展示實例2之機械束緊網之俯視圖的光學數位照片；圖18為展示實例2之機械束緊網之橫截面圖的光學數位照片；及圖19為以大於圖17中之放大率的放大率展示實例2之機械束緊網之俯視圖的光學數位照片。
圖1說明根據本發明之方法的實施例。在此實施例中，方法包括擠壓網。參看圖1，展示可用於進行本文中所揭示之方法的例示性裝置20。裝置20具有擠壓聚合網24之模22，該聚合網24包含第一股束26及第二股束28。在所說明實施例中，第一股束26與第二股束28在結合區域30處接合在一起。如圖所示，聚合結網24垂直地擠壓至輥隙40中。垂直擠壓(亦即，在重力方向上)可(例如)可用於允許共線股束在脫離與彼此之對準之前彼此碰撞。輥隙40包括支承輥42及成型表面 (其在所說明實施例中為成型輥44)。成型輥44包括具有直立柱之倒轉形狀的空穴46。在一些實施例中，支承輥42為平滑的鍍鉻之鋼輥，且成型輥44為聚矽氧橡膠輥。成型輥44亦可為金屬輥。在一些實施例中，支承輥42及成型輥44兩者可藉由(例如)內部水流進行溫度控制。在一些實施例中，例如，此處所描繪之一個實施例，聚合網24直接傳遞至輥隙40中，且輥隙40為驟冷輥隙。然而，此情形並不認為係必要的，且結網之擠壓及至輥隙中之進入不需要為緊接連續的。在通過輥隙40之後，聚合網24已被轉換成機械束緊網。在一些實施例中，允許機械束緊網針對成型輥44之圓周的至少一部分保持纏繞在成型輥44周圍可為有利的。
圖1中亦展示根據本發明之機械束緊網的實施例。機械束緊網包括聚合物襯底50，該聚合物襯底50具有朝向觀察者之側上的第一主表面52及與觀察者相對之側上的第二主表面54。第一主表面52具備為了視覺清晰並未展示於圖1中的直立柱。眾多開口56自第一主表面52通過聚合襯底50至第二主表面54。在所說明實施例中，開口56具有良好成型之平滑邊緣58。另外，在所說明實施例中，開口56自第一主表面52及第二主表面54兩者向內逐漸變細，使得開口56在聚合襯底50內部某處具有最小面積60。開口56之此等特徵在圖2中可更好地得到瞭解，圖2為沿著圖1中之剖面線2-2截取之聚合襯底50的橫截面圖。將開口56向下變細直至最小面積60之點展示為在聚合襯底50內部。應理解，聚合襯底50在此點處亦處於最小厚度。圖2中亦展示聚合物襯底50上之直立柱62。
在包括所說明實施例之數個實施例中，其中開口各自具有自最小面積至最大面積變動之自第一主表面至第二主表面的一系列面積，開口之最小面積之位置通常(例如)受製造機械束緊網之方法影響。舉例而言，當擠壓之熔融聚合物網24直接饋送至為驟冷輥隙的輥隙40 時，第一股束26及第二股束28之外表面相較於內部易於更快速地冷卻。此情形可通常在擠壓網而不使網完全固化(在一些實施例中冷卻至室溫)之後發生。結果，隨著聚合物網24經壓入輥隙中，股束之內部相較於外表面易於向外更多地凸出。在機械束緊網中之所得聚合物襯底50中，對於開口56之至少一部分，開口之最小面積60並非在第一主表面52或第二主表面54處。此現象之其他解釋及說明可在2013年3月11日申請之具有國際申請案號PCT/US2013/030143之同在申請中之申請案中找到，其揭示內容以引用的方式併入本文中。已觀測到，熔融聚合物之溫度、驟冷之溫度及熔融聚合物之厚度影響開口的大小。較高熔融溫度允許聚合物在輥隙中之更多移動，此情形易於產生較小開口大小。低溫度驟冷已展示為限制聚合物移動之量，此情形產生較大開口大小。
在根據本發明之包括擠壓網之方法的實施例中，擠壓網之多種方法可為有用的。舉例而言，描述於美國專利第4,038,008號(Larsen)中之裝置可為有用的。
在一些實施例中，擠壓網包括提供一擠壓模，該擠壓模具有鄰近於彼此定位之複數個填隙片，該等填隙片共同界定第一空穴及第二空穴，擠壓模具有與第一空穴流體連通之複數個第一施配孔口且具有連接至第二空穴之複數個第二施配孔口，使得第一施配孔口與第二施配孔口為交替的。自第一施配孔口以第一股束速度施配第一聚合股束，而同時自第二施配孔口以第二股束速度施配第二聚合股束，其中該第一股束速度為該第二股束速度的至少2倍。在一些實施例中，第一股束速度範圍在第二股束速度之2至6倍或2至4倍內。在一些實施例中，以第一壓力向擠壓模之第一空穴供應第一聚合物以便以第一股束速度自第一陣列施配第一聚合物，以第二壓力向擠壓模之第二空穴供應第二聚合物以便以第二股束速度自第二陣列施配第二聚合物，其中 第一股束速度為第二股束速度的至少2倍(在一些實施例中，2至6倍或2至4倍)。在一些實施例中，複數個填隙片包含複數個重複序列之填隙片，該等填隙片包括提供第一空穴與第一施配孔口中之至少一者之間的通路之填隙片，及提供第二空穴與第二施配孔口中之至少一者之間的通路之填隙片。
對於此等實施例中之一些實施例，圖3中說明有用的擠壓模。在圖3中，擠壓模22包括複數個填隙片70。在本文中描述之擠壓模的一些實施例中，將存在壓縮於兩個端塊(例如，74a與74b)之間的具有多樣類型(例如，填隙片70a、70b及70c)的大量極薄填隙片70(通常數千填隙片；在一些實施例中，至少1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000或甚至至少10,000個)。方便地，使用束緊件(例如，經由旋擰至螺母78上之螺栓76)以藉由穿過孔洞79來裝配擠壓模22的組件。入口配件80a及80b分別設置於端塊74a及74b上，從而引入材料以擠壓至擠壓模22中。在一些實施例中，入口配件80a及80b連接至習知類型之熔體串(melt train)。在一些實施例中，將匣式加熱器82插入至擠壓模22中之插座84中以在處於模中的同時將待擠壓之材料維持於所要溫度。一般熟習此項技術者可感知用於裝配擠壓模之不同於所說明實施例中展示的替代例。在一些實施例中，所裝配填隙片(方便地用螺栓連接於端塊之間)進一步包含用於支撐填隙片的歧管本體(未圖示)。歧管本體其中具有至少一(或多個(例如，兩個或三個、四個或四個以上))歧管，歧管具有一出口。膨脹密封件(例如，由銅或銅合金製成)經安置以便密封歧管本體及填隙片，使得膨脹密封件界定空穴中之至少一者的一部分(在一些實施例中，第一空穴及第二空穴兩者之一部分)，且使得膨脹密封件允許歧管與空穴之間的管道。
現參看圖4，說明來自圖3之填隙片70a的平面圖。填隙片70a具有第一孔隙90a及第二孔隙90b。當裝配擠壓模22時，填隙片70中之數個 第一孔隙90a共同界定第一空穴92a之至少一部分。類似地，填隙片70中之數個第二孔隙90b共同界定第二空穴92b的至少一部分。待方便地擠壓之材料經由入口端80a進入第一空穴92a，而待方便地擠壓之材料經由入口端80b進入第二空穴92b。填隙片70a具有在施配表面97中於第一施配孔口96a中結束的導管94。填隙片70a進一步具有提供第一空穴92a與導管94之間的管道之通路98a。導管94且尤其其末端處之第一施配孔口96a的尺寸受自導管94及第一施配孔口96a擠壓之聚合物股束中所要之尺寸約束。由於自第一施配孔口96a排出之股束的股束速度亦具有重要性，因此空穴92a中壓力之操控及通路98a之尺寸可用以設定所要股束速度。
現參看圖5，填隙片70b為填隙片70a之映射物，從而具有替代地提供第二空穴92b與第二施配孔口96b之間的管道之通路。
現參看圖6，說明來自圖3之填隙片70c的平面圖。填隙片70c分別無第一空穴92a或第二空穴92b中之任一者之間的通路，且無至施配表面97之導管開口。
填隙片可具有範圍在50微米至500微米內的厚度，但此範圍之外的厚度亦可為有用的。填隙片通常為金屬，例如不鏽鋼。為了減小熱循環情況下之大小改變，金屬填隙片通常經熱處理。填隙片可藉由包括導線放電及雷射加工的習知技術來製造。常常藉由堆疊複數個片材且接著同時產生所要開口來同時製造複數個填隙片。流通道之變率較佳在0.025mm(1密耳)內，更佳在0.013mm(0.5密耳)內。填隙片經緊密壓縮以防止填隙片之間的間隙及聚合物洩漏。舉例而言，12mm(0.5吋)直徑之螺栓通常在擠壓溫度下使用並拉緊至其所推薦之扭矩額定值。又，填隙片經對準以提供自擠壓孔口之均一擠壓，此係由於未對準可導致股束以一角度自模擠壓出，此情形阻止了網之所要結合。為了輔助對準，可將對準鍵切割至填隙片中。又，振動台可用以提供 擠壓尖端之平滑表面對準。
在一些實施例中，填隙片根據計劃進行裝配，該計劃提供具有多樣類型(諸如說明於圖4、圖5及圖6中之填隙片70a、70b及70c)之重複序列填隙片。重複序列每重複可具有兩個或兩個以上填隙片。舉例而言，兩填隙片重複序列可包含一提供第一空穴與第一施配孔口之間的通路之填隙片(例如，填隙片70a)，及提供第二空穴與第二施配孔口之間的通路之填隙片(例如，填隙片70b)。在另一實例中，四填隙片重複序列可包含提供第一空穴與施配表面之間的通路之填隙片(例如，填隙片70a)、間隔物填隙片(例如，填隙片70c)，提供第二空穴與施配孔口之間的通路之填隙片(例如，填隙片70b)，及間隔物填隙片(例如，填隙片70c)。
當裝配填隙片時，通路之橫截面形狀可為(例如)正方形或矩形。舉例而言，重複序列填隙片內之通路的形狀可為等同或不同的。舉例而言，在一些實施例中，相較於提供第二空穴與第二施配孔口之間的管道之填隙片，提供第一空穴與第一施配孔口之間的通路之填隙片可能具有流動限制件。舉例而言，重複序列填隙片內之遠端開口的寬度可為等同或不同的。舉例而言，由提供第一空穴與第一施配孔口之間的管道之填隙片提供之遠端開口的部分可窄於由提供第二空穴與第二施配孔口之間的管道之填隙片提供之遠端開口的部分。此外，(例如)重複序列填隙片內之施配孔口的形狀可為等同或不同的。舉例而言，可使用4填隙片重複序列，其具有提供第一空穴與第一施配孔口之間的通路之填隙片、間隔物填隙片、提供第二空穴與第二施配孔口之間的通路之填隙片及間隔物填隙片，其中提供第二空穴與第二施配孔口之間的通路之填隙片相對於提供第一空穴與第一施配孔口之間的通路之填隙片具有自遠端開口之兩邊緣移置之變窄通道。又，第一及第二施配孔口中之每一者可具有不同橫截面面積。
通常，第一流體通路具有比第二流體通路大的流體限制。通常，流體通路具有範圍在50微米至750微米內的厚度及小於5mm之長度(其中對於針對漸減較小之通路厚度一般首選較小長度)，但此等範圍之外的厚度及長度亦可為有用的。對於較大直徑之流體通路，若干較小厚度填隙片可堆疊在一起，或可使用具有所要通路寬度的單一填隙片。
在對於擠壓聚合物有用之模的一些實施例中，第一及第二施配孔口中之每一者具有寬度，且第一及第二施配孔口中之每一者分隔高達各別施配孔口之寬度的2倍。孔口之間的間距足以隨著股束退出模而維持鄰近股束之間的距離。此間距適應施配尖端處之模膨脹。孔口之間的此間距允許股束在以不同速度擠壓之後彼此反覆地碰撞以形成網之重複結合。若孔口之間的間距過大，則股束將不彼此碰撞且將不形成網。
一般而言，已觀測到，股束結合之速率與較快股束之擠壓速度成正比。另外，已觀測到，此結合速率可(例如)藉由增加給定孔口大小之聚合物流動速率或藉由減小給定聚合物流動速率之孔口面積而得以增加。亦已觀測到，結合點之間的距離與股束結合之速率成反比，且與自模拉製出網的速度成正比。因此，咸信，結合點之間的距離與網基本重量可由孔口橫截面面積、接取速度及聚合物之擠壓速率的設計經獨立地控制。舉例而言，具有相對短的結合點間距的相對高的基本重量結網可藉由使用具有相對小股束孔口面積之模在相對低的結網接取速度情況下以相對高的聚合物流動速率進行擠壓來製造。
股束之大小(相同或不同)可(例如)藉由所擠壓聚合物之組合物、擠壓股束之速度及/或孔口設計(例如，橫截面面積(例如，孔口之高度及/或寬度))來調整。舉例而言，面積上為第二聚合物孔口3倍之第一聚合物孔口可產生具有相等股束大小之網，同時滿足鄰近股束之間的 速度差。
現參看圖7，說明供應有聚合材料並形成網之擠壓模22之一部分的示意透視圖。來自第一空穴92a之聚合物作為第一股束100a自第一施配孔口96a排出，且第二股束100b正自第二施配孔口96b排出。通路98a(在此視圖中隱藏於最近填隙片後方)及98b以及空穴92a及92b中之壓力通常經選擇而使得第一股束100a之股束速度為第二股束100b之股束速度的約2與6(在一些實施例中，2與4)倍之間。
儘管在圖7中展示之實施例中第一及第二施配孔口為共線的，但此並非必要的。在一些實施例中，第一施配孔口彼此共線，且第二施配孔口彼此共線，但第一施配孔口與第二施配孔口不共線。當第一及第二施配孔口不彼此共線時，可能需要水平地擠壓股束。
現參看圖7a，展示相對於輥隙40具有擠壓模22之不同配置的另一例示性裝置20a之示意透視圖。在替代裝置20a中，擠壓模22經定位而使得聚合結網24施配於成型輥44上，且在該滾筒上運載至成型輥44與支承滾筒42之間的輥隙中。藉由十分靠近成型輥44來定位擠壓模22，對於構成聚合結網24之股束而言存在很少時間以在重力下下垂並延伸。此定位提供之優點在於，聚合物襯底50a中之開口56a易於為較圓的。就此而言更多地可藉由不僅極其靠近形成輥隙40之輥中之一者而且以類似於該輥之圓周速度的擠壓速度進行擠壓來達成。在圖7a中，再次為了視覺清晰，聚合物襯底50a上之直立柱與開口56a並未一起予以展示。
現參看圖7b，展示具有替代成型輥44b之另一例示性裝置20b的示意透視圖。替代成型輥44b之表面包括凸起區域44b'與空穴46，該等空穴46具有直立柱之倒轉形狀。凸起區域44b'相較於輥隙成型輥44b之其他區域抵靠支承輥42將更多夾持力施加於聚合結網24上。在所描繪實施例中，凸起區域44b'已施加了足夠力，聚合襯底50b中之 開口56由固體層之縱向帶50b'分離，其中在輥隙40內完全封閉之潛在開口已被軋碎，且其中成型輥44b提供具有直立柱62之帶50b'。另外，已發現擠壓聚合結網之相對厚度影響孔洞之大小範圍；在相對厚之結網情況下，更易於夾持熔體以形成固體膜之縱向帶50b'。
在圖1、圖7a及圖7b中展示之實施例中且在網擠壓物饋送至具有空穴(空穴具有直立柱之倒轉形狀)之連續移動成型表面上的本文中所揭示之方法的一些其他實施例中，由輥隙提供之壓力強制樹脂至空穴中。在一些實施例中，可使用真空來排空空穴以更易於填充空穴。成型表面及空穴可視需要在諸如藉由剝離器輥自成型表面剝離具有直立柱之機械束緊網之前經空氣冷卻或水冷卻。
用於在輥中製造空穴之合適技術包括使用界定圍繞其周邊之複數個後成型空穴的一系列板，諸如描述於(例如)美國專利第4,775,310號(Fischer)中描述的彼等技術。舉例而言，可藉由鑽孔或光阻技術來在該等板中形成空穴。具有空穴之其他合適輥可包括繞線輥，該等繞線輥連同其製造方法一起揭示於(例如)美國專利第6,190,594號(Gorman等人)中。其他合適工具輥描述於美國專利第6,287,665號(Hammer)、第7,198,743號(Tuma)及第6,627,133號(Tuma)中。另一合適成型表面包括使用如美國專利第7,214,334號(Jens等人)中描述之界定直立柱狀空穴之陣列的可撓性模製條帶。對於非連續程序，例如，可將空穴鑽孔至用於膜壓力機之板中(例如，雷射鑽孔至聚矽氧板中)。
在一些實施例中，可能需要使聚合襯底之第二主表面圖案化。此情形可(例如)藉由使圖1、圖7a及圖7b中展示之支承滾筒42的表面圖案化來達成。支承滾筒42中之空穴可在第二主表面上提供直立柱，同時成型輥44或44b在聚合襯底之第一主表面上提供直立柱。然而，在一些實施例中，直立柱僅在聚合襯底之第一主表面上。此情形(例 如)在將第二主表面接合至如下文中進一步詳細描述之載體時可為有用的。將刻花滾筒用於(例如)支承滾筒42或提供具有額外表面紋理之夾持滾筒44可用於在橫向方向或沿著織物之方向上優先移動聚合物。此情形可用於使聚合襯底之一側或兩側上之開口塑形。又，在一些實施例中，可需要使膜之一側相較於另一側以較快速率驟冷，以便影響開口之橫截面的形狀。
雖然上文結合圖3至圖7描述之方法的實施例自分離之第一空穴及第二空穴供應聚合物網之第一股束及第二股束，但其他實施例包括提供一擠壓模，該擠壓模包含鄰近於彼此定位之複數個填隙片，填隙片共同界定空穴，擠壓模具有與空穴流體連通之複數個第一施配孔口及與空穴流體連通之複數個第二施配孔口，使得第一施配孔口與第二施配孔口為交替的。在此等實施例中，自第一施配孔口以第一股束速度施配第一聚合股束，而同時自第二施配孔口以第二股束速度施配第二聚合股束，其中該第一股束速度為該第二股束速度的至少2倍。在一些實施例中，以第一壓力向擠壓模之空穴供應第一聚合物以便經由第一通路以第一股束速度施配第一股束，且經由第二通路以第二股束速度施配第二股束，其中第一股束速度為第二股束速度之至少2(在一些實施例中，2至6倍或甚至2至4倍)倍，使得形成包含第一聚合股束及第二聚合股束之聚合物網。
現參看圖11，說明結合一模而可用於藉由自相同材料製成且自單穴擠壓之第一股束及第二股束形成結網的填隙片4440的平面圖。填隙片4440具有孔隙4460。當以下文描述於圖14及圖15中之方式與圖12及圖13之填隙片裝配時，孔隙4460將界定空穴4462的至少一部分。在使用中，通路4468將聚合物自空穴4462引導至施配表面4467上之第一施配孔口4466。重要地，鄰近於第一施配孔口4466存在限制件4470。限制件4470在使用期間使自第一施配孔口4466排出的第一股束之第一股 束速度增加。
現參看圖12，說明填隙片4540之平面圖。填隙片4540具有孔隙4560。當以下文描述於圖14及圖15中之方式與圖11及圖13之填隙片裝配時，孔隙4560將界定空穴4462的至少一部分。在使用中，通路4568將聚合物自空穴4462引導至施配表面4567上之第二施配孔口4566。存在自第二施配孔口4566後縮之限制件4570。寬孔口4566在使用期間使自第二施配孔口4566排出的第二股束之速度降低。
現參看圖13，說明結合圖11及圖12之填隙片4440及4540可用於形成結網之間隔物填隙片4640的平面圖。填隙片4640具有切口4660。當以下文描述於圖14及圖15中之方式與圖11及圖12之填隙片裝配時，切口4660將界定空穴4462的至少一部分。切口4660在與施配表面4667相對之末端上具有開放末端4661。開放末端4661在與其他填隙片裝配且安裝於類似於上文展示於圖3中之模安裝台的模安裝台中時允許聚合物流入空穴4462中。
現參看圖14，說明由(自左至右)一個間隔物填隙片4640、一個填隙片4540、一個間隔物填隙片4640及一個填隙片4440形成之複數個填隙片4741的詳細透視圖。在此視圖中，可瞭解，孔隙4460及4560以及切口4660(未標出)共同界定空穴4462之一部分的方式。對於熟習此項技術者將顯而易見，對於在擠壓期間施加至空穴4462之任何特定擠壓壓力，第一股束自第一施配孔口4466排出之質量流量將大約等於第二股束自第二施配孔口4566排出之質量流量。然而，第一股束之第一股束速度將顯著快於第二股束的第二股束速度。
現參看圖15，說明圖14之複數個填隙片的自反向角可見之詳細透視圖，其中為了視覺清晰移除了填隙片4640的最近個例。在減少之複數個填隙片4741'的此視圖中，可更好地瞭解限制件4570。
關於自具有一或多個空穴之擠壓膜形成網的其他細節可在國際 專利申請公開案第WO2013/028654號(Ausen等人)中找到，該案之揭示內容以引用的方式併入本文中。
可製造機械束緊網之聚合材料的實例包括熱塑性聚合物。用於機械束緊件之合適熱塑性聚合物包括：諸如聚乙烯及聚丙烯之聚烯烴均聚物，乙烯、丙烯及/或丁烯之共聚物；含有乙烯之共聚物，諸如乙烯乙酸乙烯酯及乙烯丙烯酸酯；聚酯，諸如聚(對苯二甲酸伸乙酯)、聚乙烯丁酸酯及聚萘二甲酸伸乙酯；聚醯胺，諸如聚(六亞甲基己二醯胺)；聚胺甲酸酯；聚碳酸酯；聚(乙烯醇)；酮，諸如聚醚醚酮；聚苯硫醚；及其混合物。通常，該熱塑性材料為聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物及此等材料之共聚物及摻合物)。
在一些實施例中，可製造機械束緊網之聚合材料包含針對功能用途(例如，光學效應)及/或美學用途的著色劑(例如，顏料及/或染料)(例如，每一者具有不同顏色/陰影)。合適著色劑係此項技術中已知之用於各種聚合材料中的彼等著色劑。藉由著色劑賦予之例示性顏色包括白色、黑色、紅色、粉紅色、橙色、黃色、綠色、水綠色、紫色及藍色。在一些實施例中，對於聚合材料中之一或多者而言具有某不透明度係所要等級。待用於具體實施例中之著色劑的量可易於由熟習此項技術者來判定(例如，以達成所要顏色、色調、不透明度、透射率等)。
在一些實施例中，包含可用於本文中所描述之方法之聚合物之股束的網包括交替之第一聚合股束及第二聚合股束，其中第一聚合股束及第二聚合股束包含不同聚合組合物。此等網(例如)藉由使用上文所描述之方法的任何實施例進行擠壓來製備，在該方法中擠壓模包括第一空穴及第二空穴。第一股束及第二股束中之不同聚合組合物可針對其表面性質或其整體性質(例如，拉伸強度、彈性、顏色等)來進行 選擇。此外，聚合組合物可經選擇以提供機械束緊網中之特定功能或美學性質，諸如彈性、軟度、硬度、剛度、彎曲性或顏色。第一聚合物股束及第二聚合物股束可具有相同或不同顏色。
在一些實施例中，網中聚合物之股束中的單一股束可包括不同聚合組合物。舉例而言，網中股束中的一或多者可具有由一個聚合組合物製成之核心，及由不同聚合組合物製成的外鞘。此類網可如國際專利申請公開案第WO2013/032683號(Ausen等人)中所描述來擠壓，該案之揭示內容以引用的方式併入本文中。此等網中聚合物之一部分如上文所描述在擠壓同時仍熔融之後立即模製成直立柱，但此並非必要的。
在網中可用於製造本文中所描述之機械束緊網的聚合物之股束包括兩種不同聚合組合物之實施例中，第一聚合組合物可為如上文所描述之熱塑性聚合物，且第二聚合組合物可為更具彈性之組合物。舉例而言，第二聚合組合物可包括熱塑性彈性體，諸如ABA嵌段共聚物、聚胺甲酸酯彈性體、聚烯烴彈性體(例如，茂金屬聚烯烴彈性體)、聚醯胺彈性體、乙烯乙酸乙烯酯彈性體及聚酯彈性體。ABA嵌段共聚物彈性體通常為如下嵌段共聚物彈性體：其中，A嵌段為聚苯乙烯，且B嵌段為共軛二烯(例如，低碳伸烷基二烯)。在上文所描述之網中之聚合物股束中的至少一些為核心/外鞘股束之實施例中，對於核心而言包含相對更具彈性之組合物可為有用的。
在上文所描述之擠壓網之方法的任何實施例中，用以製造聚合股束之聚合物經選擇以彼此相容，使得第一股束及第二股束作為結合區域結合在一起。結合通常指代熔融結合，且聚合物股束之間的結合點可被認為待熔融結合。結合在相對短時間週期(通常小於1秒)內發生。結合區域以及股束通常經由空氣及自然對流及/或輻射來冷卻。在選擇用於股束之聚合物中，在一些實施例中，可能需要選擇具有偶 極交互作用(或H結合)或共價結合之結合股束的聚合物。已觀測到股束之間的結合藉由使股束經熔融以實現聚合物之間的更多交互作用之時間增加來改良。通常已觀測到聚合物之結合藉由減小至少一聚合物之分子量及或引入額外輔單體來改良聚合物交互作用及/或減小結晶之速率或量而得以改良。在一些實施例中，結合點之間的距離係在0.5mm至20mm之範圍內(在一些實施例中，在0.5mm至10mm之範圍內)。
在上文所描述之擠壓網之方法的任何實施例中，聚合物之股束通常實質上並不彼此交叉(亦即，至少50(至少55、60、65、70、75、80、85、90、95、99或甚至100)數目%不彼此交叉)。
根據本文中所揭示之方法的一些實施例中，機械束緊網可藉由使包含聚合物之股束及聚合物之股束之間的開放區之任何網通過輥隙或對其進行壓延中的至少一者來製造，不管是否藉由上述擠壓方法來製造。此類網可由上文描述的聚合物中之任一者結合用於製造網之擠壓方法來製成。
當網(包括根據上述擠壓方法抑或非根據該等擠壓方法製備之任何網)之聚合股束為固態而非熔融時，模製直立柱可包括將網壓緊於具有空穴之經加熱模製表面上，該等空穴具有直立柱之倒轉形狀。此模製表面可如上所述為移動的，或為靜止的。在此等實施例中，所得機械束緊網中之聚合襯底易於具有一厚度範圍，且聚合物襯底易於在其與開口鄰接之處為最薄的。又，在此等實施例中之許多者中，開口具有不規則成型之周邊。此情形可意謂，開口具有不規則形狀(亦即，無對稱線)。開口可具有並不平滑之邊緣(例如，鋸齒狀或羽毛狀邊緣)。不規則成型之開口亦可具有包圍開口之多種厚度的襯底。此等特徵可(例如)取決於在模製期間使用之溫度及時間長度以及網中之選擇聚合材料。
在一些實施例中，網中可用於本文中所揭示之製造機械束緊網之方法的聚合物之股束具有在10微米至500微米之範圍內(在10微米至400微米或甚至10微米至250微米之範圍內)的平均寬度。
一些實施例中，包含可用於本文中所揭示之製造機械束緊網之方法的聚合物之股束的網具有在5g/m2至400g/m2(在一些實施例中，10g/m2至200g/m2)之範圍內的基本重量。
在一些實施例中，包含可用於本文中所揭示之製造機械束緊網之方法的聚合物之股束的網具有至多2mm之厚度(在一些實施例中，至多1mm、500微米、250微米、100微米、75微米、50微米或甚至至多25微米；在10微米至750微米、10微米至750微米、10微米至500微米、10微米至250微米、10微米至100微米、10微米至75微米、10微米至50微米或甚至10微米至25微米)之範圍內。在一些實施例中，包含聚合物之股束的網具有在250微米至5mm之範圍內的平均厚度。在一些實施例中，包含聚合物之股束的網具有不大於5mm之平均厚度。
在本文中所描述之方法及機械束緊網中之任一者中模製於網之股束中的直立柱可具有環圈嚙合頭端(其具有懸垂物)，或可為具有在需要時可形成為環圈嚙合頭端之遠端尖端的直立柱。如本文中所使用之術語「環圈嚙合」係關於公束緊元件機械附接至環圈材料的能力。通常，具有環圈嚙合頭端之公束緊元件具有不同於柱之形狀的頭端形狀。舉例而言，具有環圈嚙合頭端之公束緊元件可呈蘑菇(例如，具有相對於桿放大之圓形或橢圓形頭端)、卡鉤、棕櫚樹、釘子、T形或J形的形狀。公束緊元件之環圈嚙合能力可藉由使用標準編織、非編織或針織材料來判定及界定。公束緊元件與環圈嚙合頭端之區域通常將結合環圈材料提供以下各者中之至少一者：相較於柱之無環圈嚙合頭端的區域的較高剝落強度、較高動態剪切強度或較高動態摩擦力。通常，具有環圈嚙合頭端之公束緊元件具有高達約1(在一些實施例 中，0.9、0.8、0.7、0.6、0.5或0.45)毫米之最大厚度尺寸(在垂直高度之任一維度上)。在一些實施例中，公束緊元件具有至多3mm、1.5mm、1mm或0.5mm之最大高度(襯底上方)，且在一些實施例中至少0.05mm、0.1mm或0.2mm的最小高度。在一些實施例中，直立柱具有為至少約2：1、3：1或4：1之縱橫比(亦即，最寬點處高度與寬度之比率)。
具有「環圈嚙合懸垂物」或「環圈嚙合頭端」之公束緊元件並不包括為束緊元件之前驅物的肋狀物(例如，經仿形擠壓且隨後經切割以在肋狀物之方向上拉伸之後便形成公束緊元件的狹長肋狀物)。此類肋狀物在其經切割並拉伸之前將不能夠與環圈嚙合。此類肋狀物亦將不被視為直立柱。此外，自此類肋狀物切割之部分顯著不同於如由一般熟習此項技術者將瞭解之本文中所描述之模製柱。舉例而言，模製柱通常並不具有平坦側面，諸如由切割形成之彼等平坦側面。
若在退出空穴時形成之柱並不具有環圈嚙合頭端，則環圈嚙合頭端可隨後由如在美國專利第5,077,870號(Melbye等人)中描述之罩蓋方法形成。通常，罩蓋方法包括柱之尖端部分變形。可依次或同時施加熱及壓力(若兩者皆被使用)。(例如)如美國專利第6,132,660號(Kampfer)中所描述，本文中所揭示之製造機械束緊網之方法亦可包括改變罩蓋之形狀的步驟。
在本文中所揭示之機械束緊網或製造機械束緊網之方法的一些實施例中，每一直立柱具有一罩蓋，該罩蓋具有在多個(亦即，至少兩個)方向上延伸之環圈嚙合懸垂物。舉例而言，直立柱可呈蘑菇、釘子、棕櫚樹或T形之形狀。在一些實施例中，直立柱具備蘑菇頭端(例如，具有遠離聚合物襯底之橢圓形或圓形罩蓋)。在其他實施例中，直立柱可具有J形形狀(例如，如美國專利第5,953,797號(Provost等人)中所展示)。
在根據本發明及/或根據本發明製造之機械束緊網的一些實施例中，直立柱具有至多3mm、1.5mm、1mm或0.5mm之最大高度(襯底上方)，且在一些實施例中至少0.05mm、0.1mm或0.2mm的最小高度。在一些實施例中，直立柱具有至少約2：1、3：1或4：1之縱橫比(亦即，最寬點處高度與寬度之比率)。
在根據本發明及/或根據本發明製造之機械束緊網的一些實施例中，在聚合襯底之開口之間的至少一些位置中，存在複數個直立柱。在此等實施例中之一些中，複數個直立柱設置成多個直立柱列，每一列具有至少兩個直立柱。此情形(例如)在圖9及圖17中展示之機械束緊網中的許多位置中可見。雖然圖9及圖17說明直立柱形成為列，但在其他實施例中，直立柱可以隨機圖案形成。
在根據本發明及/或根據本發明製造之機械束緊網的一些實施例中，在聚合襯底之開口之間的至少一些位置中，該等位置相較於直立柱之至少基底在每一尺寸上為較大的。此情形亦(例如)在圖9及圖17中展示之機械束緊網中的許多位置中可見。在機械束緊網之一些實施例中，網不包括彼此交叉之聚合物之股束。舉例而言，網不包括與第二不同平面中之一組股束交叉的第一平面中之一組股束。
在根據本發明及/或根據本發明製造之機械束緊網的一些實施例中，來自網之股束在股束之一部分模製成直立柱之後仍為可見的。此情形(例如)在圖9中可見。在其他實施例中，來自網之股束在股束之部分模製成直立柱之後不再可見。此情形可(例如)在圖17中可見。
在一些實施例中，根據本發明及/或根據本發明製造之機械束緊網具有至多200微米(在一些實施例中，至多150微米、100微米、75微米或50微米；在10微米至200微米、10微米至150微米、10微米至100微米、30微米至200微米、30微米至150微米、30微米至100微米或30微米至75微米之範圍內)的襯底厚度(不包括直立柱)。
在一些實施例中，本文中所描述之機械束緊網對於通常對置之第一及第二主表面中的每一者而言具有不大於各別主表面之總面積之50(在一些實施例中，不大於45、40、35、30、25、20、15、10、5、4、3、2、1、0.75、0.5、0.25或甚至不大於0.1)百分比的總開放面積。
在一些實施例中，對於本文中所描述之機械束緊網之開口的至少大多數，每一開口之最大面積不大於5(在一些實施例中，不大於2.5、2、1、0.5、0.1、0.05、0.01、0.075或甚至不大於0.005)mm2。個別開口範圍為0.005mm2至5mm2。在一些實施例中，開口具有在5微米至1mm(在一些實施例中，10微米至0.5mm)之範圍內的寬度。在一些實施例中，開口具有在100微米至10mm(在一些實施例中，100微米至1mm)之範圍內的長度。在一些實施例中，對於本文中所描述之機械束緊網，開口具有在1：1至100：1(在一些實施例中，1：1至1.9：1、2：1至100：1、2：1至75：1、2：1至50：1、2：1至25：1或甚至2：1至10：1)之範圍內的長度與寬度比率。
在一些實施例中，根據本發明之機械束緊網每平方公尺具有在50,000至6,000,000(在一些實施例中，100,000至6,000,000、500,000至6,000,000或甚至1,000,000至6,000,000)之範圍內的開口。
在一些實施例中，本文中所描述之機械束緊網之開口具有至少兩個尖端。在一些實施例中，開口中之具有兩個尖端之至少一些為狹長的。在一些實施例中，開口中之具有兩個對置尖端之至少一些為狹長的。在一些實施例中，開口中之至少一些為橢圓形。
在根據本發明之機械束緊網或製造機械束緊網之方法的一些實施例中，機械束緊網可在至少一個方向上拉伸。在連續程序中(例如，在機械束緊網退出輥隙之後)，加工方向上之單軸拉伸可藉由在具有增加之速度的輥上推進織物來執行。諸如分叉導軌及分叉碟盤之 構件可用於橫方向拉伸。允許熱塑性織物之單軸、依次雙軸或同時雙軸拉伸的通用拉伸方法使用平坦膜拉幅裝置。此類裝置以一方式使用沿著熱塑性織物的對置邊緣之複數個夾具、夾持器或其他膜邊緣抓持構件來抓持該熱塑性織物，使得藉由以變化之速度沿著分叉導軌推進該抓持構件來獲得在所要方向上之單軸、依次雙軸或同時雙軸拉伸。在加工方向上增加夾具速度通常導致加工方向拉伸。單軸及雙軸拉伸可(例如)藉由揭示於美國專利第7,897,078號(Petersen等人)中之方法及裝置及該案中引用之參考案來實現。舉例而言，平坦膜拉幅拉伸裝置可購自德國Siegsdorf之Brückner Maschinenbau GmbH。如上文及下文所使用之術語「加工方向」(MD)表明在機械束緊網之製造期間的網之運轉之連續織物的方向。如上文及下文所使用之術語「橫方向」(CD)表明基本上與加工方向垂直之方向。
在一些實施例中，為了易於處置或為了製造束緊層壓物用於所選擇應用，將根據本發明及/或根據本發明製造之機械束緊網接合至載體(例如，甚至犧牲載體)。機械束緊網可(例如)藉由疊層(例如，擠壓疊層)、黏著劑(例如，壓敏黏著劑)或其他結合方法(例如，超音波結合、壓縮結合或表面結合)而接合至載體。
載體可為連續的(亦即，無任何穿透孔洞)或斷續的(例如，包含穿透孔眼或微孔)。該載體可包含多種合適材料，包括編織織物、非編織織物(例如，紡黏織物、高噴水網絡織物、空氣沈降織物、熔噴織物及黏梳織物)、紡織品、塑膠膜(例如，單層膜或多層膜、共擠膜、橫向層壓膜或包含發泡體層之膜)及其組合。在一些實施例中，該載體為纖維材料(例如，編織、非編織或針織材料)。用於形成熱塑性纖維之材料的實例包括聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物，及此等聚合物之共聚物及摻合物)、聚酯及聚醯胺。纖維亦可為多組份纖維，例如，具有一熱塑 性材料之核心及另一熱塑性材料之外鞘。在一些實施例中，該載體包含多個非編織材料層，其具有例如至少一熔噴非編織層及至少一紡黏非編織層或非編織材料之任何其他合適組合。舉例而言，該載體可為紡黏-熔黏-紡黏，紡黏-紡黏或紡黏-紡黏-紡黏多層材料。或，該載體可為包含非編織層及緻密膜層之複合織物。有用載體可具有對於特定應用所要之任何合適基本重量或厚度。對於纖維載體，基本重量範圍可(例如)為每平方公尺至少約5、8、10、20、30或40公克直至約每平方公尺400、200或100公克。該載體的厚度可至多約5mm、約2mm或約1mm及/或厚度為至少約0.1mm、約0.2mm或約0.5mm。
在機械束緊網包括熱塑性襯底之一些實施例中，熱塑性襯底可使用表面結合技術或放樣保持結合技術而接合至纖維織物載體。術語「表面結合」在指代纖維材料之結合時意謂將至少部分纖維的纖維表面之部分熔黏至襯底之第二表面，以便在該表面結合區中實質上保留襯底的第二表面之原始(結合前)形狀及實質上將襯底的第二表面之至少一些部分保留於曝露條件中。可量化地將表面結合纖維與嵌入式纖維進行區別，此係因為在表面結合纖維的結合部分中在襯底之第二表面上方，纖維的表面面積之至少約65%為可見的。自一個以上角度檢察可為必要的，以目測纖維之整個表面積。術語「膨鬆度保留鍵」在提及纖維材料之結合時意謂結合之纖維材料包含為在結合製程前或在無結合製程之情況下藉由材料所展現的膨鬆度之至少80%的膨鬆度。如本文中所使用的纖維材料之膨鬆度為藉由織物(包括纖維以及未由纖維佔據的材料空隙空間)所佔據的總體積與藉由纖維之材料單獨佔據的體積之比率。若纖維織物之僅一部分具有結合至其的襯底之第二表面，則可易於藉由將在結合區域中之纖維織物之膨鬆度與在未結合區域中的織物之膨鬆度比較來確定所保留之膨鬆度。在一些情況下，可方便地比較結合之織物的膨鬆度與在結合前的同一織物之樣品的膨 鬆度，例如，在整個纖維織物具有結合至其的襯底之第二表面之情況下。在此等實施例中之一些中，接合包含在纖維網載體移動時將經加熱氣態流體(例如，周圍空氣、去濕空氣、氮氣、惰性氣體或其他氣體混合物)衝擊至纖維織物載體之第一表面上；在連續織物移動時將經加熱流體衝擊至襯底之第二表面上，其中第二表面與襯底之纖維層、環圈或直立柱相對；及使纖維網之第一表面與襯底之第二表面接觸，使得纖維網之第一表面被熔黏(例如，表面結合或用放樣保持結合而結合)至襯底之第二表面。可依次地或同時進行將經加熱氣態流體衝擊至纖維織物之第一表面上及將經加熱氣態流體衝擊至襯底之第二表面上。用於使用經加熱氣態流體將連續織物接合至纖維載體織物之其他方法及裝置可在美國專利申請公開案第2011/0151171號(Biegler等人)及第2011/0147475號(Biegler等人)中找到。
在機械束緊網接合至載體之一些實施例中，載體之一或多個區可包含一或多種可彈性延伸材料，其在被施加力時在至少一方向上延伸，且在移除力之後返回至其大致原始尺寸。然而，在一些實施例中，至少載體之接合至襯底或環圈材料之多個股束的部分為不可拉伸的。在一些實施例中，載體之接合至多個股束之部分在CD中將具有至多10(在一些實施例中，至多9、8、7、6或5)百分比之伸長率。在一些實施例中，載體可為可延伸的但無彈性的。換言之，載體可具有至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%或50%之伸長率，但實質上不自該伸長回復(例如，至多10%或5%之回復率)。合適的可延伸載體可包括非編織品(例如，紡黏、紡黏-熔噴-紡黏或經梳理非編織品)。在一些實施例中，非編織品可為高伸長率的經梳理非編織品(例如，HEC)。在一些實施例中，載體並非褶狀的。術語「彈性」指代展現自拉伸或變形回復之任何材料。依據百分比之「伸長率」指代{(經延伸之長度-初始長度)/初始長度}×100。
在機械束緊網接合至載體之一些實施例中，載體具備一層黏著劑。在此等實施例中之一些中，用黏著劑將機械束緊網結合至載體以形成層壓物，且黏著劑曝露於開口中之至少一些處。
在一些實施例中，根據本發明之方法包括在CD中切割機械束緊網之行程長度以提供機械束緊補片。可例如在將機械束緊網層壓至載體之後進行此類切割，且補片可被視為束緊層壓物。
藉由本文中所揭示之方法製造之束緊層壓物可用於例如吸收性物品中。吸收性物品可具有至少一前腰區域、一後腰區域及將該前腰區域及該後腰區域平分之一縱向中心線，其中該前腰區域或該後腰區域中之至少一者包含本文中所揭示之束緊層壓物。束緊層壓物可呈結合至該前腰區域或該後腰區域中之至少一者的束緊突片或套圈區的形式。束緊突片可自吸收性物品之左縱向邊緣或右縱向邊緣中之至少一者向外延伸。在其他實施例中，該束緊層壓物可為吸收性物品之一體式耳狀物部分。在束緊突片之使用者末端處的載體可超過經伸展之機械束緊補片的延伸範圍，藉此提供手指拉片(fingerlift)。當經伸展之機械束緊補片被用於束緊突片中時，在一些實施例中可存在於機械束緊補片之開口中之至少一些處的經曝露黏著劑可用於「防下垂」或用於在使用後將拋棄式吸收性物品維持於捲起狀態。又，當機械束緊補片被用作束緊突片時，在一些實施例中可存在於經伸展之機械束緊補片之多個股束之間的經曝露黏著劑可用以提供機械束緊及黏性束緊之組合。藉由本文中所揭示之方法製造之束緊層壓物亦可例如用於諸如衛生巾之拋棄式物品。
根據本發明製造之機械束緊件及層壓物亦可用於許多其他束緊應用中，例如，汽車零件之裝配，或可能需要可釋放附接的任何其他應用。
本發明之優點及實施例藉由以下實例得以進一步說明，但此等 實例中所列之特定材料及其量以及其他條件及細節不應理解為過度地限制本發明。除非另外指出，否則所有份數及百分比係以重量計。
實例 實例1
製備如通常在圖3中所描繪且與裝配有如通常說明於圖7中之具有擠壓孔口之重複型樣的10個填隙片之共擠膜。重複序列中之填隙片的厚度對於連接至第一空穴、第二空穴之填隙片70且對於未連接至任一空穴之間隔物為4密耳(0.102mm)(分別為70a、70b及70c)。填隙片由不鏽鋼形成，其具有由導線放電加工切割出之孔眼。將第一擠壓孔口96a及第二擠壓孔口96b之高度切割為30密耳(0.762mm)。擠壓孔口以共線之交替配置對準，且所得施配表面97通常展示於圖8中。兩個間隔物填隙片之後有連接至第一空穴之兩個填隙片之後有兩個間隔物填隙片之後有連接至第二空穴之4個填隙片構成填隙片堆疊序列。填隙片設定之總寬度為15cm。通向第一空穴之第一擠壓孔口96a的孔口寬度為0.204mm，且通向第二空穴之第二擠壓孔口96b的孔口寬度為0.408mm。第一孔口與第二孔口之間的套圈間距為0.204mm。
兩個端塊上之入口配件各自連接至習知單螺釘擠壓機。饋送第一空穴之擠壓機加載有35熔融流動指數聚丙烯共聚物片狀件(以商標名稱「C700-35N」自Dow Chemical Company(Midland,MI)獲得)。饋送第二空穴之擠壓機亦加載有35熔融流動指數聚丙烯共聚物片狀件(「C700-35N」)及2%藍色顏料母體混合物之加載。
將網垂直擠壓至擠壓驟冷接取輥隙。驟冷輥隙具有每平方吋具備1600個空穴之金屬表面，且設定為150℃之溫度。輥隙壓力足以填充空穴達0.350mm之高度。聚合物以適當流動速率自兩個空穴擠壓以製造網，且驟冷接取速度為每分鐘13.0公尺。圖1中展示程序之示意圖。
使用光學顯微鏡，量測機械束緊網之襯底厚度及直立柱高度。襯底厚度範圍為0.060mm至0.070mm，且柱之高度為0.0350mm。開口之一般形狀為雙尖橢圓形。
圖9中展示機械束緊網之10倍光學數位照片。圖10中展示自側面獲得之150倍光學數位照片。在側視圖中可看出，襯底厚度在襯底與開口鄰接處處於最小值。在側視圖中亦可看出，開口之最小面積係在襯底內部且並非在第一或第二主表面處。
直立柱可使用多種罩蓋方法來罩蓋。
實例2
自Conwed(Minneapolis,MN)獲得聚丙烯結網(式樣NFNC 605-002)。圖16中展示聚丙烯結網之照片。獲得自(Wabash MPI,Wabash,Indiana)之膜壓機用以在聚丙烯結網中形成直立柱。將膜壓機之壓板預加熱至350℉(177℃)。接著藉由裝配以下各者來製造夾層：大約0.125吋(3.2mm)厚之平滑鋼板、具有雷射鑽出之孔洞以產生柱的20密耳(0.51mm)厚之聚矽氧板、聚丙烯結網、1片4密耳(0.1mm)聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)膜，及大約0.125吋(3.2mm)厚之第二平滑鋼板。孔洞具有標稱325微米之直徑。在低壓力下置放夾層以加熱夾層板。接著，在大約10噸(壓力為3.8兆帕)下壓緊6吋(15cm)×6吋(15cm)樣品以將聚合物壓緊成聚矽氧板。用冷壓板來冷卻該樣品。圖17中展示經壓緊樣品之相片。圖18中展示經壓緊樣品之側視圖的100倍光學數位照片。圖19中展示經壓緊樣品之200倍光學數位照片，其中襯底之厚區及薄區為明顯的。使用光學顯微鏡，量測經壓緊樣品之尺寸。柱經量測為700微米高，且聚合物襯底經量測為90微米厚。
接著，使用家用熨斗與蠟紙對柱罩蓋。將熨斗設定為「羊毛」模式。將蠟紙設定於待罩蓋的桿之頂部上。將熨斗設定於蠟紙之頂部且柱上歷時大約5秒。
在不偏離本發明之精神及範疇的情況下，本發明之可預見改進及變更對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的。本發明不應限制於本申請案出於說明目的所闡述之實施例。
20‧‧‧例示性裝置
22‧‧‧擠壓模
24‧‧‧聚合網/聚合結網
26‧‧‧第一股束
28‧‧‧第二股束
30‧‧‧結合區域
40‧‧‧輥隙
42‧‧‧支承輥/支承滾筒
44‧‧‧成型輥
46‧‧‧空穴
50‧‧‧聚合物襯底
52‧‧‧第一主表面
54‧‧‧第二主表面
56‧‧‧開口
58‧‧‧平滑邊緣
60‧‧‧最小面積
62‧‧‧直立柱

Claims (28)

  1. 種製造一機械束緊網之方法，該方法包含：提供一網，該網包含聚合物之數個股束及聚合物之該等股束之間的開放區；及將該網之該等股束中之該聚合物的一部分模製成直立柱以形成該機械束緊網。
  2. 如請求項1之方法，其中該等股束貫穿該網在結合區處週期性地結合在一起，且其中該等股束彼此並不交叉。
  3. 如請求項1之方法，其中聚合物之該等股束為固體。
  4. 如請求項3之方法，其中模製包含將該網壓緊於具有空穴之一加熱模製表面上，該等空穴具有該等直立柱之倒轉形狀。
  5. 如請求項4之方法，其中該機械束緊網包含一聚合襯底，該聚合襯底包含第一主表面及第二主表面、該聚合襯底中在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的複數個開口，及該聚合襯底之該第一主表面或該第二主表面中之至少一者上的直立柱，其中在該等開口之間，該聚合襯底具有自最小厚度至最大厚度變動之一厚度範圍，其中對於該聚合襯底之至少一部分，該聚合襯底之該最小厚度係在該聚合襯底與該等開口中之一者鄰接之處。
  6. 如請求項5之方法，其中該等開口具有不規則地成型之周邊。
  7. 如請求項1之方法，其中聚合物之該等股束為熔融的。
  8. 如請求項7之方法，其中提供該網包含擠壓該網。
  9. 如請求項8之方法，其中擠壓該網包含：提供一擠壓模，該擠壓模包含鄰近於彼此定位之複數個填隙片，該等填隙片共同界定一空穴，該擠壓模具有與該空穴流體 連通之複數個第一施配孔口及與該空穴流體連通之複數個第二施配孔口，使得該等第一施配孔口與該等第二施配孔口為交替的；及自該等第一施配孔口以一第一股束速度施配第一聚合股束，而同時自該等第二施配孔口以一第二股束速度施配第二聚合股束以提供該網，其中該第一股束速度為該第二股束速度的至少2倍。
  10. 如請求項8之方法，其中擠壓該網包含：提供一擠壓模，該擠壓模包含鄰近於彼此定位之複數個填隙片，該等填隙片共同界定一第一空穴及一第二空穴，該擠壓模具有與該第一空穴流體連通之複數個第一施配孔口且具有連接至該第二空穴之複數個第二施配孔口，使得該等第一施配孔口與該等第二施配孔口為交替的；及自該等第一施配孔口以一第一股束速度施配第一聚合股束，而同時自該等第二施配孔口以一第二股束速度施配第二聚合股束以提供該網，其中該第一股束速度為該第二股束速度的至少2倍。
  11. 如請求項8之方法，其中將該網之該等股束中之該聚合物的一部分模製成直立柱包含：在擠壓該網時提供一網擠壓物；及將該網擠壓物饋送至具有空穴之一連續移動之成型表面上，該等空穴具有該等直立柱之該倒轉形狀。
  12. 如請求項11之方法，其中該連續移動之成型表面為與一第二輥形成一輥隙的一第一輥。
  13. 如請求項7至12中任一項之方法，其中該機械束緊網包含一聚合襯底，該聚合襯底包含第一主表面及第二主表面、該聚合襯底 中在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的複數個開口，及該聚合襯底之該第一主表面或該第二主表面中之至少一者上的直立柱，其中在該等開口之間，該聚合襯底具有自最小厚度至最大厚度變動之一厚度範圍，其中對於該聚合襯底之至少一部分，該聚合襯底之該最小厚度係在該聚合襯底與該等開口中之一者鄰接之處。
  14. 如請求項7至12中任一項之方法，其中該機械束緊網包含一聚合襯底，該聚合襯底包含第一主表面及第二主表面、該聚合襯底中在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的複數個開口，及該聚合襯底之該第一主表面或該第二主表面中之至少一者上的直立柱，其中該等開口各自具有自最小面積至最大面積變動之穿過該等開口自該第一主表面至該第二主表面的一系列面積，且其中對於該等開口之至少一部分，該最小面積並非在該第一主表面或該第二主表面處。
  15. 如請求項1至12中任一項之方法，其進一步包含使該等直立柱中之至少一些在其遠端處變形以形成環圈嚙合懸垂物。
  16. 如請求項1至12中任一項之方法，其中聚合物之該等股束並非皆為同一顏色。
  17. 一種機械束緊網，其包含：一聚合襯底，該聚合襯底包含第一主表面及第二主表面、該聚合襯底中在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的複數個開口，及該聚合襯底之該第一主表面或該第二主表面中之至少一者上的直立柱，其中在該等開口之間，該聚合襯底具有自一最小厚度至一最大厚度變動之一不同厚度之範圍，其中對於該聚合襯底之在兩個鄰近開口之間的至少一部分，該聚合襯底之該最小厚度係在該聚合襯底與該兩個鄰近開口中之一者鄰接之 處。
  18. 如請求項17之機械束緊網，其中該等開口各自具有自最小面積至最大面積變動之穿過該等開口自該第一主表面至該第二主表面的一系列面積，且其中對於該等開口之至少一部分，該最小面積並非在該第一主表面或該第二主表面處。
  19. 如請求項17之機械束緊網，其中該等開口具有不規則地成型之周邊。
  20. 一種包含一聚合襯底之機械束緊網，該聚合襯底包含第一主表面及第二主表面、該聚合襯底中在該第一主表面與該第二主表面之間延伸的複數個開口，及該聚合襯底之該第一主表面或該第二主表面中之至少一者上的直立柱，其中該等開口各自具有自最小面積至最大面積變動之穿過該等開口自該第一主表面至該第二主表面的一系列面積，且其中對於該等開口之至少一部分，該最小面積並非在該第一主表面或該第二主表面處。
  21. 如請求項17至20中任一項之機械束緊網，其中該等直立柱在僅該聚合襯底之該第一主表面上。
  22. 如請求項17至20中任一項之機械束緊網，其中在該聚合襯底之在該等開口之間的至少一些位置中，存在複數個該等直立柱。
  23. 如請求項17至20中任一項之機械束緊網，其中該複數個該等直立柱設置成多個直立柱列，每一列具有至少兩個直立柱。
  24. 如請求項17至20中任一項之機械束緊網，其中對於該聚合襯底之在該等開口之間的至少一些位置，該等位置具有垂直於該網之該厚度的一長度及一寬度，且其中該長度及該寬度皆大於該等直立柱之至少基底。
  25. 如請求項17至20中任一項之機械束緊網，其中對於該第一主表面及該第二主表面中之每一者存在一總面積及一總開放面積， 且其中該第一主表面及該第二主表面中之每一者的該總開放面積不大於該各別主表面之該總面積的50%。
  26. 如請求項17至20中任一項之機械束緊網，其具有至多200微米之一厚度。
  27. 一種包含接合至一載體之如請求項17至20中任一項之機械束緊網的層壓物。
  28. 如請求項27之層壓物，其中該機械束緊網藉由黏著劑接合至該載體，且其中該黏著劑曝露於開口中之至少一些中。
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