TWI692396B - 股線及第一條帶和第二條帶之聚合網狀織物,吸收物品及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
一種聚合網狀織物包括聚合股線及第一聚合條帶和第二聚合條帶。第一聚合條帶及第二聚合條帶各自獨立地具有至少三比一之高寬比,及間斷地接合至聚合股線之主表面,且具有對稱地設置於平分該主表面之中央線之相反側之第一邊緣及第二邊緣。該網狀織物具有橫截該等第一條帶及該等第二條帶之該等主表面之反向的第一主表面及第二主表面。該網狀織物之該第一主表面包含該等第一條帶之該等第一邊緣,且該第二主表面包含該等第二條帶之該等第二邊緣。該等第一條帶未延伸至該第二主表面,且該等第二條帶未延伸至該第一主表面。亦揭示包括該網狀織物的物品、擠出模具、及可用於製備該網狀織物之方法。
Description
聚合網狀織物被使用於多種用途,包括紙物品或廉價織品(例如,衛生紙物品、紙布、以及負重袋)、不織裝飾布、窗簾、裝飾網狀織物、包裝材料、防蚊網狀織物、防昆蟲或鳥類的保護性園藝網狀織物、草坪或植物生長的背襯、運動網狀織物、輕量捕魚網狀織物、及過濾材料之強化。
製造聚合網狀織物的擠出製程為本技術領域所熟知。舉例而言,使用複數個墊片的擠出模具及方法最近已被報導為可生產厚度可達750微米的聚合網狀織物。網狀織物的聚合股線被敘述為在整個陣列中在接合區域處週期性地相接在一起。參照國際專利申請案公開第WO2013/028654、WO2013/032683、及WO2013/052371號,各為Ausen等人所有。此外,一種擠出物品,其包括高寬比為至少約2比1的波浪狀股線,被揭示於美國專利號4,634,485(Welygan等人)中。
本揭露提供一種聚合網狀織物,其包括不同類型之大致上連續元件,其中兩種為條帶狀,並以其邊緣定向安置在網狀織物內。兩種不同的條帶狀元件彼此偏移,如此使得其中之一提供網狀織物的第一主表面,而另一個提供網狀織物的第二主表面。條帶狀元件可至少部分地被另一元件(典型情況中其高度較短)固持定位。
在一態樣中,本揭露提供一種聚合網狀織物,其包括聚合股線和第一及第二聚合條帶。每一聚合股線和第一及第二聚合條帶具有長度及寬度,其中該長度為最長之尺寸且該寬度為最短之尺寸。該等第一及第二聚合條帶各自獨立地具有至少三比一之一高寬比及於分隔開的接合位點多次間斷地接合至聚合股線之主表面,且具有平分該主表面之中央線以及對稱地設置於該中央線之相反側之第一及第二邊緣。該聚合網狀織物具有橫截該等第一及第二聚合條帶之該等主表面之反向第一及第二主表面。該聚合網狀織物之該第一主表面包含該等第一聚合條帶之該等第一邊緣,且該第二主表面包含該等第二聚合條帶之該等第二邊緣。該等第一聚合條帶未延伸至該第二主表面,且該等第二聚合條帶未延伸至該第一主表面。
在另一態樣中,本揭露提供一種吸收物品,其包括上述的聚合網狀織物。在一些實施例中,吸收物品進一步包括不透液背片材及介於聚合網狀織物和背片材之間的吸收芯體。在一些實施例中,吸收物品包括介於吸收芯體及背片材之間的聚合網狀織物,且在一些實施例中,吸收物品包括在吸收芯體內的聚合網狀織物。
在另一態樣中,本揭露提供上述的聚合網狀織物,其與載體相接。
在另一態樣中,本揭露提供上述的聚合網狀織物,其用以作為彈性包覆物。
在任一前述態樣的實施例中,在典型情況中,聚合條帶的每一主表面為多次間斷地接合至聚合股線。
在另一態樣中,本揭露提供一種擠出模具。該擠出模具包含至少一腔、分配表面及介於該至少一腔及該分配表面之間的流體通道。該分配表面具有第一及第三分配孔口之陣列,該陣列與分離的、實質上垂直對齊的第二分配孔口之陣列穿插。該等第一及第二分配孔口各自具有高度及寬度。該等第一及第三分配孔口各自獨立地具有至少三比一之高寬比。該第一分配孔口之陣列係自該第三分配孔口之陣列垂直及水平偏移。在典型情況中,該等第一分配孔口及第三分配孔口之高度大於該等第二分配孔口之高度。
在另一態樣中,本揭露提供一種製造(例如上述之)聚合網狀織物之方法。該方法包括提供如上述之擠出模具。該方法進一步包括同時以第一速度自該等第一分配孔口分配第一聚合條帶、以第二速度自該等第二分配孔口分配聚合股線、以及以第三速度自該等第三分配孔口分配第二聚合條帶以提供該聚合網狀織物,其中該第二速度為該第一速度之至少兩倍且為該第三速度之至少兩倍。
在此申請案中,術語如「一(a,an)」及「該(the)」不僅意圖指涉單數的實體,並且包括其具體實例可被用來作為說明之整體
類別。術語「一」、及「該」與術語「至少一」可以互換使用。用在清單之後的片語「至少其一」及「包含至少其一」指的是清單項目之任一以及清單中二個或更多個項目之任意組合。所有數值範圍均包括其端點及介於端點之間的非整數值,除非另外陳述(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、以及5)。
術語「第一」及「第二」被使用於在本揭露中。應可理解的是,除非另外指出,這些術語僅依其相對意義使用。特定而言,在一些實施例中,某些組件可以可互換及/或相同的倍數方式(例如:成對)出現。對於這些組件而言,指定「第一」及「第二」可僅為方便說明一或多個實施例而運用至該等組件。然而,當敘述第一及第二邊緣時,應該理解的是,聚合條帶的一部分的第一邊緣各自為相同的方向。舉例而言,當看著聚合網狀織物時,第一邊緣可為該些界定聚合網狀織物的上表面的全部邊緣,而第二邊緣可為該些界定聚合網狀織物的下表面的全部邊緣,或者反之亦然。
術語「條帶」指的是聚合網狀織物中的縱向延伸元件,其具有大致為矩形或橢圓形的截面。本文所揭示的聚合網狀織物中可以有除了該些高寬比為至少三比一、至少五比一、或至少七比一之條帶以外的條帶。換言之,具有矩形截面的聚合網狀織物中並非所有元件其高寬比都需要為至少三比一、至少五比一、或至少七比一。聚合股線亦可具有矩形截面。
聚合條帶的主表面為條帶的高度及長度所界定的表面。
術語「多個」及「複數個」指的是不止一個。
術語「網狀織物」用於描述本文所述之結構,因為條帶及股線之間(舉例而言,在其等被接合在一起的區域之間)具有空間。這樣的空間提供網狀織物裡的開口。
術語「彈性的」指的是任何材料(例如0.002mm至0.5mm厚的薄膜),其表現出從伸展或變形恢復的作用。在一些實施例中,如果當施加伸展力時,其長度可被拉伸至較其初始長度長至少約25(在一些實施例中,50)個百分點,並可在釋放伸展力時至少恢復其伸長的40個百分點,那麼材料可被認為是彈性的。「伸長」的百分比指的是{(延伸長度-初始長度)/初始長度}乘以100。
以上本揭露之概述並非意欲說明本揭露各個揭示的實施例或是每一個實施方案。以下的敘述更具體地例示說明性的實施例。因此,應可以理解的是,以下說明不應以非適當限制方式讀入本揭露範疇。
1:聚合條帶
10:聚合網狀織物
100:墊片
1000:墊片序列
1001:第三分配孔口
1003:分配腔
1011:第一分配孔口
1012a:第一腔
1012b:第二腔
1012c:第三腔
1068b:路徑
1068c:路徑
11:聚合條帶
110a:第一孔隙
110b:第二孔隙
110c:第三孔隙
12:主表面
14:中央線
147:孔
156:分配開口
158:通道
16:第二底部邊緣
167:分配表面
168b:通道
18:第一頂部邊緣
180:標記槽
182:缺口
190:肩部
192:肩部
2:主表面
20:聚合網狀織物
200:墊片
2000:擠出模具/基座
2052:卡匣加熱器
21:聚合條帶
210a:第一孔隙
210b:第二孔隙
210c:第三孔隙
2204:壓縮塊
2206:缺口
2208:背板
2244a:端塊
2244b:端塊
2250a:入口配件
2250b:入口配件
2250c:入口配件
23:聚合條帶
247:孔
25:第一主表面
267:分配表面
27:第二主表面
280:標記槽
282:缺口
29:聚合網狀織物
290:肩部
292:肩部
29c:中心
29e:邊緣
3:聚合股線
300:墊片
3000:墊片序列
3001:第一分配孔口
3003:第二分配孔口
3011:第三分配孔口
3012a:第一腔
3012b:第二腔
3012c:第三腔
3012d:第四腔
3068a:通道
3068a:路徑
3068b:通道
3068c:通道
3068d:通道
31:聚合條帶
3100:墊片
3100a:墊片
3100b:墊片
310a:第一孔隙
310b:第二孔隙
310c:第三孔隙
3110a:第一孔隙
3110b:第二孔隙
3110c:第三孔隙
3110d:第四孔隙
3147:孔
3156a:分配開口
3156b:分配開口
3167:分配表面
3168a:通道
3168d:通道
3180:標記槽
3182a:缺口
3182b:缺口
3190:肩部
3192:肩部
3200:墊片
3200a:墊片
3210a:第一孔隙
3210b:第二孔隙
3210c:孔
3210c:第三孔隙
3247:孔
3267:分配表面
3280:標記槽
3290:肩部
3292:肩部
3300:墊片
3300a:墊片
3310a:第一孔隙
3310b:第二孔隙
3310c:第三孔隙
3310d:第四孔隙
3347:孔
3356:分配開口
3367:分配表面
3368b:通道
3368c:通道
3380:標記槽
3382:缺口
3390:肩部
3392:肩部
347:孔
356:分配開口
367:分配表面
368c:通道
380:標記槽
390:肩部
392:肩部
4:中央線
400:墊片
4000:吸收物品
4010:頂片材
4040:背片材
4060:吸收芯體
4080:分佈層
4090:紙巾片材
41:聚合條帶
410a:第一孔隙
410b:第二孔隙
410c:第三孔隙
447:孔
456:分配開口
467:分配表面
468a:通道
468c:通道
480:分度槽
490:肩部
492:肩部
5:第一主表面
5000:包覆物
51:聚合條帶
6:第二底部邊緣
6:第二邊緣
60:聚合網狀織物
61:聚合條帶
64:中央線
66:底部邊緣
68:頂部邊緣
7:第二主表面
71:聚合條帶
73:聚合股線
73:聚合條帶
74:中央線
76:底部邊緣
78:頂部邊緣
8:第一頂部邊緣
8:第一邊緣
80:聚合網狀織物
81:聚合條帶
81a:第一部分
81b:第二部分
82:主表面
83:聚合股線
83a:第一部分
83b:第二部分
85:第一主表面
86:第一邊緣
87:第二主表面
88:第二邊緣
91:聚合條帶
91a:第一部分
91b:第二部分
96:第一邊緣
98:第二邊緣
h1:高度
h1001:高度
h1011:高度
h3:高度
h3001:高度
h3003:高度
h3011:高度
w1:寬度
w3:寬度
w3001:寬度
w3011:寬度
結合隨附圖式來考量本揭露之各種實施例的下述實施方式可更完全瞭解本揭露,其中:圖1為依據本揭露之一實施例之聚合網狀織物的截面側視圖;圖2為依據本揭露之另一實施例之聚合網狀織物之平面的示意性截面圖;圖3為依據本揭露之又另一實施例之聚合網狀織物之平面的示意性截面圖;
圖4為依據本揭露之再另一實施例之聚合網狀織物之平面的示意性截面圖;圖5為一實施例之墊片的平面圖,其適用於可形成例如圖1及2所示的聚合網狀織物的墊片序列;圖6為另一實施例之墊片的平面圖,其適用於可形成例如圖1及2所示的聚合網狀織物的墊片序列;圖7為另一實施例之墊片的平面圖,其適用於可形成例如圖1及2所示的聚合網狀織物的墊片序列;圖8為另一實施例之墊片的平面圖,其適用於可形成例如圖1及2所示的聚合網狀織物的墊片序列;圖9A為墊片序列之透視總成圖,其運用圖5、6、7、及8之墊片,其經組態以形成如圖1及2所示之聚合網狀織物之一部分;圖9B為圖9A中標示為「9B」之部分的擴展視圖;圖10為基座實例之分解透視圖,其適用於由圖9A中所示之多個重複的墊片序列所組成的擠出模具;圖11為圖10之基座在已組裝狀態的透視圖;圖12A為墊片之實施例的平面圖,其可用於形成用以製造例如圖4所示的聚合網狀織物之墊片序列;圖12B為墊片之實施例的平面圖,其可用於形成用以製造例如圖4所示的聚合網狀織物之墊片序列;圖13為墊片之另一實施例的平面圖,其可用於形成用以製造例如圖4所示的聚合網狀織物之墊片序列;
圖14為墊片之又另一實施例的平面圖,其可用於形成用以製造例如4所示的聚合網狀織物之墊片序列;圖15A為墊片序列之透視圖,其運用圖12至14之墊片,其經組態以形成例如圖4所示之聚合網狀織物的一部分;圖15B為圖15A中標示為「15B」之部分的擴展視圖;圖16為依據本揭露之吸收物品之實例的示意展開圖;圖17為腳之透視圖,其顯示依據本揭露用作包覆物之聚合網狀織物的實施例;圖18A和18B分別為實例1之聚合網狀織物的頂視圖和側視圖照片;以及圖19為測試夾具之照片,其用於評估實例1、2、及3之流體穿透時間。
圖1說明依據本揭露之一實施例之聚合網狀織物10的側視圖。聚合網狀織物10包括第一聚合條帶11、第二聚合條帶1及聚合股線3。聚合條帶1、11及聚合股線3各有長度、寬度「w1」與「w3」及高度「h1」與「h3」。聚合條帶1、11及股線3之長度為最長尺寸並且未示於圖1。寬度為最短尺寸。條帶1、11的高度「h1」及股線3的高度「h3」是在典型情況中分別為介於各自的長度及寬度之間。然而,股線3之高度「h3」亦可與其寬度「w3」實質相同。對於圓形股線而言,高度及寬度兩者可以指的是直徑。第一聚合條帶11或第二聚合條帶1之至少其一(及在典型情況中兩者)的高寬比為至
少三比一。在一些實施例中,第一聚合條帶11或第二聚合條帶1之至少其一的高寬比為至少5:1、7:1、8:1、10:1、11:1、15:1、20:1、30:1、或40:1。第一及第二聚合條帶的高度一般而言大於聚合股線的高度。在一些實施例中,第一及第二聚合條帶至少其一之高度至少2、2.5、3、5、10、或20倍大於單一聚合股線高度。第一或第二聚合條帶至少其一的高度h1範圍可為50微米至3公厘(mm)。在一些實施例中,第一或第二聚合條帶至少其一的高度為大於750微米。在這些實施例的部分中,第一或第二聚合條帶至少其一的高度範圍為大於750微米至3mm(例如,0.775mm至2mm或0.8mm至1.5mm)。在一些實施例中,第一或第二聚合條帶或聚合股線至少其一的高度為小於750微米。在這些實施例的一些中,聚合條帶或聚合股線至少其一的高度範圍為0.1mm到小於750微米(例如,0.3mm至0.745mm或0.5mm至0.745毫米)。
在圖1所圖示的實施例中,聚合條帶1、11各自具有第一主表面2、12,其為間斷地相接於單個聚合股線3。亦即,在此實施例中,兩個或更多個聚合股線未相接到聚合條帶的第一主表面。在另一實施例中,在聚合網狀織物的至少一部分中,第一或第二聚合條帶1、11之至少其一的主表面2、12接合至超過一個聚合股線。舉例而言,第一或第二聚合條帶1、11之至少其一的主表面2、12可接合至兩個聚合股線。
當在聚合條帶的第一主表面間斷地相接於聚合股線的情形中,可觀察到該聚合股線在接合到聚合條帶與聚合股線相反側上的
另一部分的網狀織物之間振盪。在圖1所圖示的實施例中,兩個毗鄰的聚合條帶1、11由單一聚合股線3相接在一起,單一聚合股線3至少部分交錯地接合至兩個毗鄰的聚合條帶1、11。然而,這並不是必要條件。舉例而言,在一些實施例中,聚合股線可在接合至聚合條帶及非振盪股線之間振盪,其中該非振盪股線的高寬比並不一定為至少三比一。由於聚合條帶的主表面間斷地接合至聚合股線,聚合股線至少部分地交錯地接合至聚合條帶及網狀織物的另一股線或條帶,因此在典型情況中,聚合條帶不與聚合股線相交叉。在本文揭示任何的聚合網狀織物實施例中,在典型情況中,聚合物的股線及條帶彼此實質上不交叉(例如,在數量上至少50(至少55、60、65、70、75、80、85、90、95、99、或甚至100)個百分點彼此不相交),其係形成疊加交點或者插入中間交點。
在圖1所圖示的實施例中,聚合條帶及聚合股線為交錯排列的。在依據本揭露及/或根據本文所揭示的方法所製造的聚合網狀織物的一些實施例中,聚合股線3在聚合網狀織物的至少一部分中與第一或第二聚合條帶11、1之至少其一之間交錯。這代表一個聚合股線3被設置於任二毗鄰的聚合條帶1、11之間,而一個聚合條帶1、11被設置於任二毗鄰的聚合股線之間。再者,在包括圖示實施例的一些實施例中,一個第一聚合條帶11被設置於任二毗鄰的第二聚合條帶1之間,而一個第二聚合條帶1被設置於任二毗鄰的第一聚合條帶11之間。
如圖1所示,聚合網狀織物10具有橫截聚合條帶1、11之主表面2、12的第一及第二反向的主表面5、7。聚合網狀織物10的第一主表面5包含聚合條帶11的第二部分的第二邊緣6,且聚合網狀織物10的第二主表面7包含聚合條帶1的第一部分的第一邊緣8。聚合條帶1的第一部分未延伸至第一主表面5,且聚合條帶11的第二部分未延伸至第二主表面7。在此圖示實施例中,第一及第二主表面5、7皆未包含聚合股線3的一部分。此外,在此圖示實施例中,聚合股線3接合至聚合條帶1的第一部分的主表面2,其較接近第二邊緣6而較遠離第一邊緣8,且聚合股線3接合至聚合條帶11的第二部分的主表面12,其較接近第一邊緣18而較遠離第二邊緣16。再者,聚合條帶1、11各自具有中央線4、14,其平分主表面2、12,以及在中央線4、14之相反側上對稱設置的第一頂部邊緣8、18及第二底部邊緣6、16。一些聚合條帶11在介於中央線14及第一頂部邊緣18之間的位置接合至聚合股線3,且一些聚合條帶1在介於中央線4及第二底部邊緣6之間的位置接合至聚合股線3。
在圖1中,聚合條帶1的所有高度h1約為相同大小,聚合條帶11的所有高度約為相同大小,聚合股線3的所有高度h3約為相同大小,但如圖2所示,這並不是必要條件。舉例而言,可以有兩種不同類型的聚合條帶21、41延伸朝向第二主表面27及兩種不同類型的聚合條帶31、51延伸朝向第一主表面25,如圖2所示。聚合條帶41的高寬比大於聚合條帶21的高寬比,且較高的聚合條帶41與較短的聚合條帶21交錯跨越聚合網狀織物20。同樣地,聚合條帶51
的高寬比大於聚合條帶31的高寬比,且較高的聚合條帶51與較短的聚合條帶31交錯跨越聚合網狀織物20。聚合條帶21、31、41、51的至少一些的高寬比為至少三比一。在另一實施例中,聚合條帶在聚合網狀織物20邊緣29e處的高寬比大於中心29c處的高寬比。
雖然在圖1及2中,聚合條帶的寬度各自為大約相同,且聚合股線的寬度都是大約相同,但這並不是必要條件。聚合條帶及/或聚合股線的寬度可跨越網狀織物改變(例如,在橫截於聚合條帶及聚合股線長度之方向)。舉例而言,聚合條帶或聚合股線至少其一在網狀織物中心29c處的寬度可較邊緣29e處的寬度大,或者反之亦然。
雖然在圖1及2中,聚合網狀織物中各種聚合條帶及聚合股線之間的間距是大約相等,但這並不是必要條件。任二毗鄰的聚合條帶1、11、21、31、41、51或任二毗鄰的聚合股線3、23之間的間距可在跨網狀織物的方向有所變化。舉例而言,任二毗鄰的聚合條帶或任二毗鄰的聚合股線在網狀織物中心處可較邊緣更為緊密定位在一起,或者反之亦然。再者,應注意的是圖2及4(說明如下)所示的聚合網狀織物平面之剖視圖所示的間距為理想情形。在典型的截面平面圖中,並非所有聚合股線會出現為相同地接合至聚合條帶的主表面。而是,股線的位置更可能地像圖3的截面平面視圖及圖1所示的側視圖中所示。
另外,在圖1及2所圖示的實施例中,聚合條帶的寬度w1從頂部邊緣8、18至底部邊緣6、16皆為均一。再次說明,這並不是必要條件。舉例而言,聚合網狀織物60具有在頂部及底部邊緣之間
其寬度非均一的條帶,如圖3所顯示。在聚合網狀織物60中,聚合條帶71的寬度在包括底部邊緣76處的位置處比在頂部邊緣78處為較寬。同樣地,聚合條帶61的寬度在包括頂部邊緣68處的位置處比在底部邊緣66處為較寬。也就是說,在此圖示實施例中,聚合條帶61、71在其接合至聚合股線73的位置處為較寬。在其他實施例中,聚合條帶的寬度也可設計為從其頂部邊緣到其底部邊緣以其他方式變化。舉例而言,在中央線64、74附近的寬度可大於頂部邊緣68、78及/或底部邊緣66、76的寬度。聚合股線可在這些位置接合至聚合條帶61。聚合條帶也可因擠出過程使得寬度隨機波動。在任何聚合條帶寬度為非均一的情況下,為決定高寬比時,聚合條帶寬度w1為以其最小寬度所測量而得。
同樣地,聚合條帶的高度可以其最高高度測量而得。聚合條帶的高度一般都是均一的。在本文所揭示的聚合網狀織物的任何實施例中的聚合條帶,在典型情況中不會有任何從聚合條帶邊緣直立的分離桿(如機械緊固件或鉤)。同樣地,在本文所揭示的聚合網狀織物的任何實施例中的聚合網狀織物,在典型情況中不會在其第一或第二主表面上具有分離桿(如機械緊固件或鉤)。
在一些實施例中,其中聚合條帶各自具有平分主表面的中央線及對稱地設置於中央線相反側的第一及第二邊緣,在該等第一或第二聚合條帶之至少其一中,在該聚合網狀織物的至少一部分中的該等第一邊緣包含與該第二邊緣不同之一聚合物組成物。這種聚合網狀織物的實施例顯示於圖4。在圖4中,聚合網狀織物80包括聚合條
帶81、91及聚合股線83。聚合條帶81、91各自具有第一部分81a、91a及第二部分81b、91b。第一及第二部分81a及81b是由不同聚合物組成物所製成。第一及第二部分91a及91b是由不同聚合物組成物所製成。同樣地,聚合股線83各自具有第一部分83a及第二部分83b。在這些實施例中,聚合網狀織物80具有橫截聚合條帶81之該等主表面82之第一及第二反向的主表面85、87。聚合網狀織物80的第一主表面85包含聚合條帶91的第一邊緣96,且聚合網狀織物80的第二主表面87包含聚合條帶81的第二邊緣88。聚合條帶91的第一部分91a及因此第二邊緣98包含第一聚合物組成物,且聚合條帶91的第二部分91b及因此第一邊緣96包含第二聚合物組成物。聚合條帶81的第一部分81a及因此第二邊緣88包含第一聚合物組成物,且聚合條帶81的第二部分81b及因此第一邊緣86包含第二聚合物組成物。同樣地,聚合股線的第一部分83a包含第三聚合物組成物,且聚合股線83的第二部分83b包含第四聚合物組成物。在此圖示實施例中,至少第一及第二聚合物的組成物是不同的,並且第一聚合物組成物未延伸至聚合條帶91的第一邊緣96。
雖然也可使用其他方法,但在本文所揭示的任何聚合網狀織物的聚合網狀織物可由依據本揭露之擠出模具及/或方法製備而可以便利地被製造。依據本揭露的擠出模具,其具有從模具內部的腔到分配孔口的多種通道。分配孔口各自具有寬度及高度,其寬度為對應於特定聚合條帶或聚合股線寬度之尺寸,其高度為對應於所得之擠出
聚合網狀織物的厚度以及特定聚合條帶或聚合股線高度之尺寸。分配孔口的高度亦可被視為分配孔口的頂部邊緣及底部邊緣之間的距離。
在依據本揭露之製造聚合網狀織物擠出模具及方法中,擠出模具有至少一腔、分配表面及介於至少一腔及分配表面之間的流體通道。該分配表面具有第一及第三分配孔口之陣列,其與分離的、實質上準直排列的第二分配孔口之陣列穿插。此樣代表以任二第一及/或第三分配孔口而言,在其之間具有至少一第二分配孔口。然而,以任二第一及/或第三分配孔口而言,在其之間具有至少一第二分配孔口亦為可能,且在其之間可具有第二分配孔口以外的其他分配孔口。第一分配孔口之陣列自第三分配孔口之陣列垂直及水平偏移。
流體通道能使聚合物間物理分隔,從該至少一腔(例如,第一及第二腔,及可選地擠出模具內的任何進一步的模具腔)直到流體通道進入分配孔口為止。模具內部的不同通道的形狀可為相同或不同。通道截面形狀的實例包括圓形、方形、及矩形之形狀。這些截面形狀、聚合物材料選擇及模具膨脹會影響條帶及股線的截面形狀。
在許多實施例中(包括圖5至圖15A及15B的圖示實施例中),該擠出模具包含至少一第一及第二腔、介於該第一腔及該等第一分配孔口之間的第一流體通道、介於該第二腔及該等第二分配孔口之間的第二流體通道。擠出模具也可具有介於該第一腔或第三腔及該等第三分配孔口之間的第三流體通道。在此圖示實施例中,擠出模具具有第三腔,且第三流體通道係介於該第三腔及該等第三分配孔口
之間。第一分配孔口或第三分配孔口之至少其一的高寬比為至少3比1(在一些實施例中,至少5:1、8:1、10:1、11:1、15:1、20:1、30:1、或40:1),且第一及第三分配孔口之至少其一的高度在典型情況中大於第二分配孔口的高度。在一些實施例中,第一分配孔口或第三分配孔口至少其一的高度(在一些實施例中,至少2、2.5、3、5、10、或20倍)大於第二分配孔口的高度。在一些實施例中,第一分配孔口、第二分配孔口、第三分配孔口及任何其他分配孔口被配置為一個接一個跨越分配表面。亦即,在這些實施例中,在模具的寬度維度中,分配孔口被配置為單獨,或者一個接一個,而不論在這些實施例中與分配孔口之對齊如何。舉例而言,分配孔口在高度方向上未以兩個、三個、或更多的群組堆疊,且一個第一或第三分配孔口設置於任二毗鄰的第二分配孔口之間。再者,在一些實施例中,一個第一分配孔口設置於任二毗鄰的第三分配孔口之間,且一個第三分配孔口設置於任二毗鄰的第一分配孔口之間。在另一實施例中,可具有多個第二分配孔口(例如二)在高度方向堆疊並穿插於第一及第三分配孔口之間。
在依據本揭露的方法中,以第一速度自該等第一分配孔口分配聚合條帶、以第二速度自該等第二分配孔口分配聚合股線、及以第三速度自該等第三分配孔口分配第二聚合條帶以提供該聚合網狀織物。該第二速度為該第一速度之至少兩倍且為該第三速度之至少兩倍。在一些實施例中,第二速度範圍為第一速度的2至6倍或2至4倍。在一些實施例中,第二速度範圍為第三速度的2至6倍或2至4
倍。第一及第三速度可為相同或不同。在一些實施例中,其中擠出模具包括至少第一及第二腔,以第一壓力提供第一聚合物組成物給擠出模具的第一腔,使得以第一速度自該陣列之第一分配孔口分配聚合條帶;以第二壓力提供第二聚合物組成物給擠出模具的第二腔,使得以第二速度自該陣列之第二分配孔口分配聚合股線;以第三壓力提供第三聚合物組成物給擠出模具的第三腔,使得以第三速度自該陣列之第三分配孔口分配第二聚合條帶,其中第二速度為第一速度及第三速度(獨立地)的至少2(在一些實施例中,2至6、或2至4)倍。第一及第三速度可為相同或不同。
雖然聚合條帶或聚合股線可被製造為振盪,當聚合股線(其在一些實施例中為較短)為振盪時,可觀察到典型較大的接合區域。因此,在如下述的方法中,聚合股線被敘述為振盪股線。
聚合條帶及聚合股線可以調節其大小,舉例而言,藉由擠出聚合物的組成物、擠出股線的速度、及/或孔口設計(例如,截面面積(如孔口的高度及/或寬度))。如同國際專利申請公開第WO 2013/028654號(Ausen等人)所教示,一種分配表面,其第一聚合物孔口面積比第二聚合物孔口面積大三倍,可能無法產生聚合條帶之高度大於聚合股線之高度的網,其係取決於聚合物組成物的特性及腔內壓力。在依據本揭露的擠出模具及方法的一些實施例中,孔口的高寬比為至少5:1。
為求便利起見,根據及/或可用於實施本揭露的擠出模具可包含複數個墊片。複數個墊片共同界定至少一腔、分配表面及介
於至少一腔及分配表面之間的流體通道。在一些實施例中,複數個墊片包含複數個墊片序列,其中每一序列包含提供該第一流體通道(其介於至少一腔及第一分配孔口之至少其一之間)之至少一第一墊片、提供該第二流體通道(其介於至少一腔及第二分配孔口之至少其一之間)之至少一第二墊片、及提供該等第三流體通道(其介於至少一腔及第三分配孔口之至少其一之間)之至少一第三墊片。在一些實施例中,墊片共同界定第一腔及第二腔、具有與第一腔流體連通的複數個第一分配孔口、與第二腔流體連通的複數個第二分配孔口、以及與第一腔或第三腔(在一些實施例中,第三腔)流體連通的複數個第三分配孔口之擠出模具。
在一些實施例中,根據提供不同類型的墊片序列的計畫組裝墊片。由於不同的應用可有不同的要求,序列可具有多樣數量的墊片。序列可為重複序列,其不限於在特定區域的特定數量的重複。或者,序列可以是不規律重複,而可使用不同的墊片序列。
複數個墊片可用以提供圖5至8、9A、及9B所示之依據本揭露的聚合物網狀織物。現請參照圖5,其圖示說明墊片100之平面圖。墊片100可用於圖9A及9B所示的墊片序列1000。可用於此序列中的其他墊片如圖6至8所示。墊片100具有第一孔隙110a、第二孔隙110b、及第三孔隙110c。當組裝墊片序列1000時,墊片100、200、300及400的第一孔隙110a、210a、310a及410a共同界定第一腔1012a的至少一部分。同樣地,墊片100、200、300及400的第二孔隙110b、210b、310b及410b共同界定第二腔1012b的至少
一部分,且墊片100、200、300及400的第三孔隙110c、210c、310c及410c共同界定第三腔1012c的至少一部分。墊片100具有數個孔147,以允許,例如螺栓通過,以固持墊片100及其他下列敘述者以形成總成。墊片100具有分配表面167,並在此特定實施例中,分配表面167具有標記槽180(可用以在將墊片組裝入模具時,便利地將墊片與適當形狀鍵對齊)及識別缺口182(以幫助驗證模具已經以所需的方式組裝完成)。墊片100具有肩部190及192,其可便利地藉由如下連同圖10及11所述的壓縮塊2204被接合。墊片100具有分配開口156,但在分配開口156及任一孔隙110a、110b、或110c之間並未完整連接。舉例而言,從腔1012b到分配開口156之間透過例如通道168b並無連接,但如同總成圖(參照圖9A的墊片序列1000)所圖示,當墊片100與墊片200、300、及400組裝時,流動具有到達分配表面的路徑1068b。可將通向分配開口156的導管尺寸,及特別是分配開口156的端部設計為提供聚合股線由其擠出所需的尺寸。分配開口156的尺寸及通道158的尺寸也會影響所期望的股線速度。
現請參照圖6,其圖示墊片200之平面圖。墊片200具有第一孔隙210a、第二孔隙210b及第三孔隙210c。如圖9A所示,當墊片200與其他者組裝時,孔隙210a幫助界定第一腔1012a,孔隙210b幫助界定第二腔1012b,且孔隙210c幫助界定第三腔1012c。墊片200具有數個孔247,以允許,例如螺栓通過,以固持墊片200及其他者如下列敘述形成總成。墊片200具有分配表面267,並在此特定實施例中,分配表面267具有標記槽280及識別缺口282。墊片
200亦具有肩部290及292。從任何腔到分配表面267並沒有通道,因為此墊片沿著模具寬度造成非分配區域。在使用時,墊片200將生產聚合股線3的墊片100與生產聚合條帶1的墊片300分隔,且將生產聚合股線3的墊片100與生產聚合條帶11的墊片400分隔。
現請參照圖7,其圖示墊片300之平面圖。墊片300具有第一孔隙310a、第二孔隙310b及第三孔隙310c。如圖9A所示,當墊片300與其他者組裝時,孔隙310a幫助界定第一腔1012a,孔隙310b幫助界定第二腔1012b,且孔隙310c幫助界定第三腔1012c。墊片300具有數個孔347,以允許,例如螺栓通過,以固持墊片300及其他者如下列敘述形成總成。墊片300具有分配表面367,並在此特定實施例中,分配表面367具有標記槽380。墊片300亦具有肩部390及392。墊片300具有分配開口356,但在分配開口356及任一孔隙310a、310b、或310c之間並無完整連接。舉例而言,從孔隙310到分配開口356之間透過例如通道368c並無連接,但如同序列1000所示(參照圖9A),當墊片300與墊片100及200組裝時,流動具有到達分配表面的路徑1068c。對比圖7及圖5,吾人可注意到分配開口356大於分配開口156。在一些實施例中,分配開口356的大小為分配開口156的至少兩倍。在一些實施例中,分配開口356比分配開口156大至少2.5、3、5、10、或20倍。
現請參照圖8,其圖示墊片400之平面圖。墊片400類似於圖7所示的墊片300。墊片400具有第一孔隙410a、第二孔隙410b及第三孔隙410c。如圖9A及9B所示,當墊片400與其他者組
裝時,孔隙410a幫助界定第一腔1012a,孔隙410b幫助界定第二腔1012b,且孔隙410c幫助界定第三腔1012c。墊片400具有數個孔447,以允許,例如螺栓通過,以固持墊片400及其他者如下列敘述形成總成。墊片400具有分配表面467,且在此特定實施例中,分配表面467具有標記槽480。墊片400亦具有肩部490及492。墊片400具有分配開口456,但在分配開口456及任一孔隙410a、410b、或410c之間並無完整連接。舉例而言,從孔隙410a到分配開口456之間透過例如通道468a並無連接,但如同總成圖(參照圖9A)所圖示,當墊片400與墊片100、200及300組裝時,流動具有到達分配表面的路徑1068a。如同圖7,分配開口456大於分配開口156。在一些實施例中,分配開口456的大小為分配開口156的至少兩倍。在一些實施例中,分配開口456比分配開口156大至少2.5、3、5、10、或20倍。
圖9A及9B圖示墊片序列(統稱1000)的透視總成圖,其採用圖5、6、7及8的墊片,以生產如圖1所示的聚合網狀織物10。從左到右前進,序列1000包含兩個墊片400(其可以擠出第一聚合條帶11)、兩個墊片200、兩個墊片100(其可擠出聚合股線3)、兩個墊片200、兩個墊片300(其可以擠出第二聚合條帶1)、兩個墊片200、兩個墊片100(其可擠出聚合股線3)、以及兩個墊片200。第一分配孔口1001、1011之高寬比各自為至少三比一(在一些實施例中,至少5:1、8:1、10:1、11:1、15:1、20:1、30:1、或40:1)。第一及第三分配孔口1011、1001及第二分配孔口
1003由墊片200所分隔,這樣導致聚合網狀織物10中聚合條帶1、11與聚合股線3分隔。第一分配孔口的高度h1011或第三分配孔口的高度h1001之至少其一比第二分配孔口的高度h1003大至少2、2.5、3、5、10、或20倍。在本文所揭示的方法中,來自第一腔1012a的聚合物從第一分配孔口1011出現為第一聚合條帶11,來自第二腔1012b的聚合物從第二分配孔口1003出現為振盪股線3,且來自第三腔1012c的聚合物從第三分配孔口1001出現為第二聚合條帶1。流體通道的尺寸及腔中的壓力在典型情況中為選定,如此使得振盪聚合股線3的速度,大於第一及第二聚合條帶11、1之速度約2至6(在一些實施例中,2至4)倍。
在圖9A及圖9B所示的實施例中,該等第二分配孔口1003位於較接近該等第一分配孔口1011之該等頂部邊緣而較遠離該等第一分配孔口1011之該等底部邊緣,且其中該等第二分配孔口1003位於較接近該等第三分配孔口1001之該等底部邊緣而較遠離該等第三分配孔口1001之該等頂部邊緣。在其他實施例中,有可能使第一分配孔口之該等頂部邊緣實質上對齊該等第二分配孔口之該等頂部邊緣,且其中該等第三分配開口之該等底部邊緣實質上對齊該等第二分配孔口之該等底部邊緣。然而,使第二分配開口位於略高於第三分配開口之底部及略低於第一分配開口的頂部可以是有用的,因為振盪股線在典型情況中有更多的模具膨脹,因此可達成較大的接合區域。
對圖9A及9B所示的序列1000的修改可與序列1000組合使用,例如,為了製造如圖2、圖3及4所示之聚合網狀織物
20、60及80。為製造圖2所示的聚合網狀織物20,序列1000可以與另一類似1000的序列交錯,舉例而言其中墊片300及400具有稍微更小的開口356、456者。雖然墊片300、400可用於擠出聚合條帶41、51,具有稍小開口356、456的墊片可用於擠出聚合條帶21、31。在一些實施例中,序列1000可以與另一類似1000的序列交錯,其中墊片300及400之其中之一以墊片100取代,且可調整來自腔1012a或1012c的聚合物流速,如此使得該股線不振盪。該序列可製造聚合網狀織物,其中聚合股線3於接合至第一或第二聚合條帶11、1與接合至非振盪股線之間振盪,其中非振盪股線的高寬比並不一定為至少三比一。此外,序列1000可以與類似的序列組合,其中墊片300或400之至少其一被修改為例如具有逐漸變小的開口356、456,以提供複數個墊片序列。這樣的複數個墊片序列可重複以提供聚合網狀織物,其中聚合條帶在朝向聚合網狀織物中心29c處比在邊緣29e處較短,或者反之亦然。
對圖9A及9B所示的墊片序列進行修改可用以提供如圖3所示的聚合網狀織物。具有小開口的薄墊片可以位於墊片400、300的任一側,如此使得這些開口位於較接近到第一分配孔口1011的頂部邊緣而較遠離第一分配孔口1011的底部邊緣,且這些開口位於較接近到第三分配孔口1001的底部邊緣而較遠離第三分配孔口1001的頂部邊緣。在墊片400任一側的墊片可與腔1012a連通,如此使得更多聚合物從分配孔口1011的頂部邊緣附近的腔1012a被擠出。同樣
地,在墊片300任一側的墊片可與腔1012c連通,如此使得更多聚合物從分配孔口1001的底部邊緣附近的腔1012c被擠出。
圖10及11圖示底座之分解透視圖,其可用於由多重重複的序列之墊片所組成的擠出模具。在本文所述的擠出模具的一些實施例中,將有大量的非常薄的墊片(在典型情況中為數千個墊片;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)個不同類型(例如,墊片100、200、及300)之墊片被壓縮於兩個端塊(例如,2244a及2244b)之間。為求便利起見,通孔螺栓可通過墊片的孔147,將墊片組裝至端塊2244a及2244b。入口配件2250a、2250b及2250c被分別提供於端塊2244a及2244b上以導入被擠壓進入至擠出模具2000的材料。在一些實施例中,入口配件2250a、2250b及2250c被連接到習知類型的熔體串列。在一些實施例中,將卡匣加熱器2052插入至擠出模具2000之插座,以使將被擠壓的材料在模具中時保持在所需的溫度。一般技術領域人士可體會,除了在此圖示實施例中所示的之外的用以組裝擠出模具的替代方案。在一些實施例中,組裝的墊片(便利地以螺栓連接端塊)進一步包含用以支撐墊片的歧管體(圖未示)。歧管體在其中具有至少一(或更多(例如,兩或三、四、或更多))歧管,歧管具有出口。設置膨脹密封體(由例如為銅或其合金製成)以便密封歧管體及墊片,如此使得膨脹密封體界定腔(在一些實施例中,所有腔的一部分)之至少其一的一部分,且如此使得膨脹密封體允許歧管與腔之間的導管。
壓縮塊2204具有缺口2206,其便利地接合於墊片上的肩部(例如,100上的190及192)。當基座2000完全組裝時,舉例而言藉由機械螺栓將壓縮塊2204連接至背板2208。現請參照圖11,其以部分組裝狀態圖示圖10之基座2000的透視圖。一些墊片(如100)在其組裝位置,藉以顯示其於基座2000中之配適狀態,但將構成組裝模具的大部分墊片省略以達成視覺清晰度。
在任一上述的墊片及序列中,墊片之厚度可從50微米到500微米,儘管在此範圍外的厚度亦為可用。為達成較寬的流體通道及分配孔口,可將數種較小厚度的墊片堆疊在一起,或可使用具有所需通道寬度的單一墊片。墊片在典型情況中為金屬,例如不銹鋼。為減少因熱循環所造成的尺寸變化,金屬墊片在典型情況中為經過熱處理。墊片可通過習知技術,包括線電極放電及雷射加工所製成。在通常情況下,複數個墊片之製造是藉由堆疊複數片材,然後同時創建所需開口。流動通道的變異程度較佳的是在0.025mm(1mil)之內,更為較佳的是在0.013mm(0.5mil)之內。墊片經過緊密壓縮,以防止墊片之間的缺口及聚合物洩露。舉例而言,在典型情況中使用(在擠出溫度)12mm(0.5英寸)直徑的螺栓並加以擰緊,以達其推薦的額定扭矩。此外,墊片進行對齊以提供擠出孔口外的均一擠出,因為錯位會導致股線以一角度自模具擠出,而使織物無法如期望接合。如同上述,為幫助對齊,可將標記槽切於墊片上以接收對齊鍵。此外,振動桌可用以提供擠出尖端平滑表面對齊。
在典型情況中,流體通道之高度範圍為50微米至3mm,且長度為小於5mm(一般偏愛較小的長度,以符合漸減的較小通道厚度),雖然超出上述範圍的高度及長度亦為可用。第一或第三分配孔口至少其一的高度範圍可為50微米至3公厘(mm)。在一些實施例中,第一或第三分配孔口至少其一的高度為大於750微米。在部分這些實施例中,第一或第三分配孔口至少其一的高度範圍為大於750微米至3mm(例如,0.775mm至3mm或0.8mm至2.6mm)。在一些實施例中,第一、第二、或第三分配孔口至少其一的高度為小於750微米。在一些這類實施例中,第一、第二、或第三分配孔口之至少其一的高度範圍為於0.1mm至小於750微米(例如,0.3mm至0.745mm或0.5mm至0.745mm)。
在用於擠出聚合物的模具一些實施例中,第一、第二、及第三分配孔口各自具有一寬度,且第一、第二、及第三分配孔口分隔至少各別分配孔口之寬度及至多2倍各別分配孔口之寬度。當分配孔口具有不同寬度時,孔口之間的分隔為至少最寬開口之寬度及至多為2倍最寬開口之寬度。孔口之間的間距應足以使毗鄰股線及條帶於離開模具時維持其間的距離。此間距應能容納分配尖端處的模具膨脹。假若孔口之間的間距過大,股線及條帶不會反覆與第一及第二聚合條帶碰撞,因此不會形成聚合網狀織物的重複接合。
一般而言,已觀察到股線接合速率正比於聚合股線的擠出速度,在典型情況中聚合股線以第二(較快)速度擠出。此外,已觀察到提高此接合率可藉由,例如在給定孔口大小下增加聚合物流
速,或者在給定聚合物流動速率下減小孔口面積達成。亦可觀察到接合之間的距離反比於股線接合速度,且正比於網狀織物從模具抽離的速度。因此,吾人相信接合之間的距離及網狀織物的基礎重量可以由設計孔口的截面積、拉離速度,及聚合物的擠出速率獨立加以控制。舉例而言,相對較高的基礎重量網狀織物(其具有相對較短的接合間距)之製造,可藉由以相對較高的聚合物流速,以相對較低的網狀織物拉離速度,使用具有相對較小的第二孔口區域的模具擠出。
在一些實施例中,使以跨越方向寬度的每一厘米出現的聚合條帶數量,在跨越聚合網狀織物寬度處變化是有用的。實現這一點的方法之一是將擴展力施加到聚合網狀織物的至少一部分中,例如通過將網狀織物傳送通過彎曲滾筒、發散軌道、或發散盤。一旦擴展之後,將聚合網狀織物附加到另一層(例如,如同下述之吸收物品中的載體或層)可用以保持網狀織物為這樣的展開情況。在交叉方向擴展使得聚合網狀織物內開口在交叉方向變得較大,並在機械方向的個別開口保持原始尺寸,其由介於聚合條帶及聚合股線之間的接觸的平均機械方向間距所界定。在一些實施例中,在機械方向或在交叉方向及機械方向兩者伸展聚合網狀織物是符合期望的,藉以創造較大開口及/或減少聚合網狀織物每單位面積基礎的重量及成本。在機械方向(其為聚合條帶及聚合股線的長度方向)的單軸伸展,可藉由以增加速度的滾筒來推動網狀織物來進行。可達成單軸、順序雙軸或同時雙軸伸展熱塑性網狀織物的多功能伸展方法,係採用扁平薄膜拉伸裝置。這樣的設備使用複數個夾子、挾取具,或其他邊緣抓取裝置沿著
熱塑性網狀織物的反向邊緣抓取網狀織物,如此使得藉由沿著發散軌道以不同的速度推動抓取裝置,得到在所需方向單軸、順序雙軸或同時雙軸伸展。在機械方向增加抓取速度通常會導致在機械方向伸展。單軸及雙軸伸展,例如可由美國專利第7,897,078號(Petersen等人)及本文所引用的文獻所揭示的方法及設備而達成。平面薄膜拉幅伸展裝置是可為市售可得,例如購自德國Siegsdorf的Brückner Maschinenbau GmbH。
儘管在圖5至8、圖9A、及圖9B所示的實施例中,第一、第二、及第三分配孔口皆為彼此重疊,但這非必要條件。在一些實施例中,第一分配孔口彼此共線,第二分配孔口彼此共線,且第三分配孔口彼此共線,但第一、第二、或第三分配孔口陣列皆不重疊。當分配孔口未相互重疊時,其可符合期望地水平地擠出股線。
雖然以上連同圖5至8、9A、及9B所述之擠出模具及方法的實施例從分隔的腔供給聚合網狀織物的聚合條帶及聚合股線,其他實施例包括提供擠出模具,其包含複數個彼此毗鄰定位的墊片,墊片共同界定腔,擠出模具具有複數個與該腔流體連通的第一、第二及第三分配孔口,如此使得第二分配孔口與第一及第三分配孔口交錯。在這些實施例中,以第一速度自該等第一分配孔口分配第一聚合條帶,且以第三速度自第三分配孔口分配第二聚合條帶,同時以第二速度自該等第二分配孔口分配聚合股線,其中第二速度為第一速度及獨立地為第三速度之至少2倍(在一些實施例中,範圍為2至6或4至6倍)。由於只有一個腔,所得的網狀織物的聚合條帶及聚合股線是
由相同組成物所製成。為從只有一個腔的擠出模具製作聚合物,可使用例如國際專利申請案公開第WO 2013/028654號(Ausen等人)之圖44至48所示之墊片序列,其修改為使墊片提供第一及第三分配孔口以提供高寬比為至少3:1、5:1、7:1、或更多聚合條帶,並可缺少來自分配孔口之限制回量(restriction set back)。
上述聚合網狀織物及方法中的聚合物組成物,在其任一實施例中可為相同或不同。在一些實施例中,聚合條帶與聚合股線包含不同的聚合物組成物。這些網之製備,例如可藉由使用第一、第二、及選擇性的第三腔中的不同的聚合物組成物,以上述方法之任一實施例進行擠出。聚合條帶與聚合股線的不同聚合物組成物之選擇可依其表面性質或整體性質(如抗張強度、彈性、微觀結構、顏色、折射率等)而定。再者,可選擇聚合物組成物以提供聚合網狀織物的特定功能或美學特性,例如親水性/疏水性、彈性、柔軟性、硬度、剛度、彎曲性、或顏色。就聚合物組成物而言,用語「不同」亦可指的是下列的至少其一:(a)至少一紅外線峰值具有至少2%差異,(b)至少一核磁共振峰值具有至少2%差異,(c)數均分子量具有至少2%差異,或者(d)多分散性具有至少5%差異。
在本文所揭示的任一實施例中,用於製造聚合條帶及聚合股線的聚合物被選擇為彼此兼容,如此使得聚合條帶及聚合股線在接合區域接合在一起。接合通常指的是熔融接合,且聚合股線及聚合條帶之間的接合可被認為是熔融接合。接合以相對較短的時間發生(在典型情況中小於1秒)。聚合條帶主表面上以及聚合股線上的接合
區域,在典型情況中通過空氣及天然對流及/或輻射進行冷卻。在選擇用於聚合條帶及聚合股線的聚合物方面,在一些實施例中,符合期望的方式可為選擇具有偶極相互作用(或氫鍵)或共價鍵的接合股線聚合物。已觀察到聚合條帶及股線之間的接合能力之改善,可藉由增加聚合條帶及聚合股線的熔化時間,以使聚合物之間具有更多的交互作用。已普遍觀察到聚合物的接合能力之改善,可藉由減少至少一聚合物的分子量,及/或引入額外的共聚單體,以提高聚合物相互作用及/或降低結晶速率或數量。
用以製造聚合網狀織物的聚合物材料實例可包括熱塑性聚合物。用於聚合網狀織物的合適熱塑性聚合物包括聚烯烴均聚物,如聚乙烯及聚丙烯,乙烯、丙烯及/或丁烯的共聚物;含有乙烯的共聚物,如乙烯醋酸乙烯酯及乙烯丙烯酸;基於乙烯甲基丙烯酸或乙烯丙烯酸的鈉或鋅鹽的離子聚合物;聚氯乙烯;聚偏二氯乙烯;聚苯乙烯及聚苯乙烯共聚物(苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物);尼龍;聚酯,如聚(乙烯對苯二甲酸酯)、聚乙烯丁酸酯及聚乙烯萘酸酯;聚醯胺,如聚(六亞甲基己二醯胺);聚胺甲酸酯;聚碳酸酯;聚(乙烯醇);酮類,如聚醚醚酮;聚苯硫;聚丙烯酸酯;纖維素;氟塑料;聚碸;矽聚合物;以及上述者之混合物。依據本揭露之模具及方法亦可用於可交聯(例如,通過熱或輻射)的共擠出聚合物材料。當使用可熱固化樹脂時,可以加熱模具至開始固化程序,以調整聚合物材料的粘度及/或相應模具腔的壓力。在一些實施例中,聚合條帶或聚合股線至少其一是由聚烯烴所製成(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、及這些材料的共聚物及共混物)。
在一些實施例中,第一聚合條帶具有彈性,第二聚合條帶具有彈性,聚合股線具有彈性,或其組合。舉例而言,第二聚合物組成物可包括:熱塑性彈性體,如ABA嵌段共聚物、聚胺酯彈性體、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、聚乙烯醚、丙烯酸類特別是具有長鏈烷基者、聚α-烯烴、瀝青、矽氧烷、聚酯彈性體、以及天然橡膠。ABA嵌段共聚物彈性體通常是其中A嵌段是聚苯乙烯,而B嵌段是共軛二烯(例如,低級亞烷基二烯烴)。A嵌段通常主要由經取代(例如,烷基化)或未經取代的苯乙烯部分(例如,聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)或聚(三級丁基苯乙烯))所形成,其平均分子量為每莫耳約4,000至50,000克。B嵌段通常主要由共軛二烯(例如,異戊二烯、1,3-丁二烯、或乙烯-丁烯的單體)所形成,其可為經取代或未經取代,並且其平均分子量為每莫耳約5,000至500,000克。A及B嵌段可例如以直鏈、放射狀或星形組態加以組態。ABA嵌段共聚物可包含多個A及/或B嵌段,其嵌段可由相同或不同的單體製成。典型的嵌段共聚物是線性的ABA嵌段共聚物,其中A嵌段可為相同或不同,或者是具有多於三個嵌段的嵌段共聚物,其主要以A嵌段終止。多嵌段共聚物可包含,例如特定比例的AB二嵌段共聚物,其傾向形成更具粘性的彈性薄膜段。其他的彈性聚合物可與嵌段共聚物彈性體混合,且各種彈性聚合物可進行混合以具有不同程度的彈性特性。
許多類型的熱塑性彈性體為市售可得的,包括其商品名稱為「STYROFLEX」,購自BASF,Florham Park,N.J.;其商品名稱為「KRATON」,購自Kraton Polymers,Houston,Tex.;其商品名稱為「PELLETHANE」、「ENGAGE」、「INFUSE」、VERSIFY」、或「NORDEL」,購自Dow Chemical,Midland,Mich.;其商品名稱為「ARNITEL」,購自DSM,Heerlen,Netherlands;其商品名稱為「HYTREL」,購自E.I.duPont de Nemours and Company,Wilmington,Del.;其商品名稱為「VISTAMAXX」,購自ExxonMobil,Irving,Tex.等等。
任何上述聚合物的混合物可用於本文所揭示的聚合網狀織物。舉例而言,聚烯烴可與彈性聚合物混合,以降低聚合物組成物的模量,這在某些應用中是符合期望的。這樣的混合物可具有或不具有彈性。
在一些實施例中,可用以製造聚合網狀織物的聚合物材料包含著色劑(如色素及/或染料),以達成功能性(例如,光學效應)及/或美觀目的(比如,各自具有不同的顏色/陰影)。合適的著色劑為本技術領域人士所熟知可用於各種聚合物材料。由著色劑所授予的例示性顏色包括白色、黑色、紅色、粉色、橙色、黃色、綠色、淺綠色、紫色及藍色。在一些實施例中,一或多個聚合物材料具有一定程度的不透明度為符合期望水平的。使用於特定實施例的(一或多個)著色劑,其數量可由本技術領域人士很容易地決定(例如,為達成期望的顏色、色調、不透明度、透射率等)。
本文所揭示的聚合網狀織物中的聚合條帶及聚合股線,其形狀可取決於多樣的因素。如同上述,聚合股線在典型情況中其高度小於聚合條帶,聚合股線可以較聚合條帶以更快的速率從模具離開,並且為形成振盪。因此,在一些實施例中,舉例而言,當沒有延伸力施加於聚合網狀織物時,聚合條帶可為實質上直的。然而,取決於聚合條帶及股線之間的高度差、在聚合條帶主表面上置放聚合股線、以及聚合條帶及聚合股線的製造材料的模量,聚合條帶及聚合股線兩者皆可佔據在長度方向上的正弦路徑。圖18A繪示本文所揭示的聚合網狀織物之頂視圖,其中一部分的聚合條帶顯示為直的,且一部分的聚合條帶顯示為些微正弦振盪。在一些實施例中,聚合條帶可以比聚合股線更快的速率離開模具且可成為振盪。在這些實施例中,舉例而言,當沒有延伸力是放置在聚合網狀織物時,聚合股線可呈現為實質上直的。
在一些實施例中,聚合網狀織物中的聚合股線之單一股線或聚合條帶之單一條帶可包括不同聚合物組成物。舉例而言,聚合網狀織物中一或多個聚合股線可具有由一種聚合物組成物所製成的芯體及不同聚合物組成物的鞘體。這樣的網狀織物可以被擠出,如同國際專利申請公開第WO 2013/032683號(Ausen等人)中所說明,其揭露經引用併入本申請以供參照。其中反向主表面以不同聚合物組成物所製的網,係於國際申請第PCT/US2014/021494號中說明,其於2014年3月7日提交。
如同上述連同圖4,在一些實施例中,聚合條帶各自具有平分主表面的中央線及對稱地設置於中央線相反側的第一及第二邊緣,其中聚合條帶的第一邊緣包含與聚合條帶的第二邊緣不同的組成物。在此圖示實施例中,聚合股線亦具有平分主表面的中央線及對稱地設置於中央線相反側的第一及第二邊緣,其中聚合股線的第一邊緣包含與聚合股線的第二邊緣不同的組成物。一部分的聚合網狀織物,如在圖4中的聚合網狀織物80所表示,可便利地使用例如圖15A及15B所示的墊片序列3000所製造。圖15A及15B顯示墊片序列的透視總成,其包括墊片3100、3200及3300,說明如下。
現請參照圖12A,其圖示墊片3100a之平面圖。墊片3100a具有第一孔隙3110a、第二孔隙3110b、第三孔隙3110c及第四孔隙3110d。當墊片3100a與圖15A及15B所示的其他者組裝時,第一孔隙3110a幫助界定第一腔3012a,第二孔隙3110b幫助界定第二腔3012b,第三孔隙3110c幫助界定第三腔3012c,且第四孔隙3110d幫助界定第四腔3012d。正如將在下面更加特定進行討論,腔3012a及3012d中的熔融聚合物可以兩層方式擠出成具有第一及第二部分81a及81b的聚合條帶81,且腔3012b及3012c中的熔融聚合物可以兩層方式擠出成具有第一及第二部分83a及83b的聚合股線83,如圖4所示。墊片3100a具有數個孔3147,以允許,例如螺栓通過,以固持墊片3100及其他者如下列敘述形成總成。墊片3100在分配表面3167具有分配開口3156a。可能顯示為從孔隙3110a及3110d到分配開口3156a之間並無經由例如通道3168a及3168d的路徑,但當例如
圖15A之序列為完整組裝時,流動在與墊片平面相垂直之維度具有路徑3068a及3068d。與墊片100相似,墊片3100的分配表面3167具有標記槽3180、識別缺口3182a、及肩部3190及3192。
現請參照圖12B,其圖示墊片3100b之平面圖。除了分配開口3156b及識別缺口3182b的位置之外,墊片3100b墊片3100a是非常相似的。
現請參照圖13,其圖示墊片3200之平面圖。墊片3200具有第一孔隙3210a、第二孔隙3210b、第三孔隙3210c、及第四孔隙3210d。當墊片3200a與圖15A及15B所示的其他者組裝時,第一孔隙3210a幫助界定第一腔3012a,第二孔隙3210b幫助界定第二腔3012b,第三孔隙3210c幫助界定第三腔3012c,且第四孔隙3210d幫助界定第四腔3012d。類似於墊片3100,墊片3200具有分配表面3267,並且在此特定實施例中,分配表面3267具有標記槽3280。此外亦類似於墊片3100,墊片3200具有肩部3290及3292及孔3247。因為此墊片沿著模寬度造成非分配區域,因此從腔到分配表面3267沒有任何通道。再次參照圖4,墊片3200可用以將產生聚合條帶81的墊片3100與產生聚合股線83的墊片3300分隔。
現請參照圖14,其圖示墊片3300之平面圖。墊片3300具有第一孔隙3310a,第二孔隙3310b,第三孔隙3310c及第四孔隙3310d。當墊片3300a與圖15A及15B所示的其他者組裝時,第一孔隙3310a幫助界定第一腔3012a,第二孔隙3310b幫助界定第二腔3012b,第三孔隙3310c幫助界定第三腔3012c,且第四孔隙3310d
幫助界定第四腔3012d。類似於墊片3100,墊片3300具有分配表面3367,並且在此特定實施例中,分配表面3367具有標記槽3380及識別缺口3382。此外亦類似於墊片3100,墊片3300具有肩部3390及3392及孔3347。墊片3300在分配表面3367具有分配開口3356。可能顯示為從孔隙3310b及3310c到分配開口3356之間並無分別經由例如通道3368b及3368c的路徑,但當例如圖15A之序列為完全組裝時,流動在與墊片平面相垂直之維度具有路徑。
現請參照圖15A及15B,其圖示一序列的墊片(統稱3000)的透視總成圖,其採用12A,12B,13,及14的墊片,以生產如圖4所示的聚合網狀織物80之聚合條帶81及聚合股線83。更加特定而言,在圖15中從左到右前進,序列3000包含四個墊片3300(其可以擠出聚合股線83)、兩個墊片3100a(其可擠出聚合條帶81)、兩個墊片3200、四個墊片3300(其可以擠出聚合股線83)、兩個墊片3200、兩個墊片3100b(其可擠出聚合條帶91)、以及四個墊片3200。分配孔口3001、3011、及3003由墊片3200所分隔,這會導致聚合網狀織物80中聚合條帶81、91與聚合股線83分隔。第一分配孔口3001的高度h3001比寬度w3001之高寬比為至少三比一(一些實施例中,至少5:1、8:1、10:1、11:1、15:1、20:1、30:1、或40:1)。第三分配孔口3001的高度h3011比寬度w3011之高寬比為至少三比一(一些實施例中,至少5:1、8:1、10:1、11:1、15:1、20:1、30:1、或40:1)。如圖9B所示的一些實施例中,第一分配孔口3001的高度h3001與第三分配孔口3011的高度
h3011至少2、2.5、3、5、10、或20倍大於第二分配孔口的高度h3003。在此實施例中,至少第一及第三分配孔口3001、3011是由第一孔腔之陣列所界定,且模具包括介於第一腔3012a及第一孔腔之一者之間的第一流體通道3068a、及由第四腔3012d延伸至相同的孔腔的第四通道3068d,如此使得該第一流體通道3068a進入該第一孔腔之區域低於該第四流體通道3068d進入該第一孔腔之區域。擠出模具亦包括由模具內其中之一腔延伸至第二分配孔口的流體通道。在此圖示實施例中,第二分配孔口3003是由第二孔腔之陣列所界定,且模具包括介於第二腔3012b及第二孔腔之一者之間的第二流體通道3068b、及由第三腔3012c延伸至相同的孔腔的第五通道3068c,如此使得該第二流體通道3068b進入該第二孔腔之區域低於該第五流體通道3068c進入該第二孔腔之區域。
在另一實施例中,其中聚合條帶的第一邊緣包含與聚合條帶的第二邊緣不同之組成物,聚合網狀織物可以界面活性劑進行表面處理(例如,介於約0.05至0.5重量百分比之間)。在使用界面活性劑的情況下,界面活性劑可為聚合組成物中的內部添加劑而遷移到表面,或是界面活性劑可以任何習知裝置施加到網狀織物(例如,噴塗、印刷、浸漬、或刷塗)。聚合物組成物(例如,提供圖4所示的第二部分91b及93b者)可被選定為親水或包括界面活性劑,或者可施加界面活性劑到聚合網狀織物的主表面,以賦予用於某些應用的至少一部分之聚合網狀織物所需程度的潤濕性及親水性。
在根據本揭露之方法及/或以本揭露之方法所製成的聚合網狀織物的任何前述實施例中,接合之間的距離範圍可以從0.5mm至20mm(在一些實施例中,在範圍從0.5mm至10mm)。此外,在任一前述的實施例中,根據本揭露或根據本文所揭示之方法所製成的聚合網狀織物,其基礎重量範圍為5g/m2至750g/m2(在一些實施例中,5g/m2至400g/m2或10g/m2至200g/m2)。在一些實施例中,在任何前述實施例中之本文所揭示的聚合網狀織物厚度可達4mm(在一些實施例中,可達3.5mm、3mm、2mm、1mm、0.75mm、或小於0.75mm),在一些實施例中,範圍為10微米至4mm、10微米至3.5mm、10微米至3mm、10微米至2mm、10微米至1mm、10微米至750微米、10微米至小於750微米、10微米至749微米、10微米至700微米或10微米至650微米。
根據本揭露及/或根據本揭露之方法所製成的聚合網狀織物可用於例如吸收物品。據此,本揭露提供包括依據本揭露的聚合網狀織物的吸收物品。個人護理吸收物品,如尿布、訓練褲、成人失禁衣物、婦女衛生墊(例如,衛生巾及短內褲襯裡)及傷口護理吸收物品(如傷口敷料及繃帶),通常使用面向皮膚的透液頂片材、面向衣服的不透液背片材,以及位於其間的吸收芯體建構。圖16圖示依據本揭露顯示吸收物品4000之一實施例之實例的分解示意圖。在根據本揭露的吸收物品中,在典型情況中吸收芯體4060被插入於聚合網狀織物及背片材4040之間。聚合網狀織物可用以作為例如頂片材4010或獲得/分散層4080至少其一。在此圖示實施例中,聚合網狀織物形成頂
片材4010。當用作獲得/分散層4080時,聚合網狀織物也可位於吸收芯體4060及背片材4040之間,或者在吸收芯體4060內(例如,介於兩個紙巾片材4090之間)。
依據本揭露之聚合網狀織物可有利地用作吸收物品中的頂片材。參照圖16,頂片材4010為抵靠使用者皮膚之層,因此為與來自使用者的液體或其他滲出液接觸的第一層。頂片材可依期望具有多種用途,包括使吸收材料保持為包含在該物品內、使流體快速通過到達吸收芯體、為物品所接觸的皮膚提供親膚、舒適的接觸表面、保持皮膚乾淨乾燥、及幫助防止已吸收的流體與皮膚接觸。
在任何上述的實施例(例如圖1至4所示者)中,下列實例表示在一些實施例中,聚合網狀織物可具有以下特點至少其一:可快速吸收流體、將液體引導至材料的機械方向、提供高度抗再潤濕性、在暴露於流體之後對面皮膚表面呈現乾燥觸感、以及因為條帶狀元件的可撓性提供皮膚清潔作用,此係由用天然的身體動作所驅動,穿戴利用這種新的頂片材材料的衛生吸收物品的配戴者可得到清潔及乾燥的皮膚。
在依據本揭露的吸收物品中,背片材(如圖16所示之4040)有時也被稱為外覆蓋件,為距離使用者最遠之層。背片材在典型情況中是由熱塑性薄膜(如聚乙烯薄膜)所形成,其為實質上不滲液。背片材的作用為防止由吸收芯體所吸收的身體排泄物弄濕或弄髒穿戴者的衣服、床上用品,或是接觸吸收物品的其他材料。背片材的多樣材料可適用於依據本揭露的吸收物品。舉例而言,背片材可包含
聚乙烯薄膜(其初始厚度例如約0.5mil(0.012公厘)至約5.0mil(0.12公厘)、織物或不織布纖維網狀織物(構造或處理用以賦予抗滲液的所需水平)、織物或不織布及熱塑性膜之疊片,或可滲透蒸汽或氣體的微孔「透氣」材料(實質上不滲液)。可作為背片材的薄膜,舉例而言,可進行壓紋及/或消光處理以提供更美觀的外觀。
在依據本揭露的吸收物品中,吸收芯體(例如,圖16所示的4060)在典型情況中包括天然的,合成的或改性的天然有機聚合物,其可吸收及保持液體(例如水性液體)。在一些實施例中,聚合物為交聯。術語「交聯」指的是將一般水溶性物質有效地處理為實質上不溶於水,但可膨脹的任何手段。這樣的吸水材料通常設計為快速吸收及保持液體,通常不會釋出。吸收芯體的尺寸及吸水能力,在典型情況中與預期佩戴者的尺寸及吸收物品預期用途所賦予的液體承載量兼容。可以使用各種吸收體,例如纖維素材料(例如,木漿絨毛)、親水、合成熔噴纖維、超吸水聚合物(superabsorbent polymer,SAP)、丙烯酸泡綿吸收體(例如在美國專利第5,817,704號(Shiveley等人)及本文所引用的參考文獻的泡綿,例如由高度內相乳化聚合作用製備),及其任何組合。可將吸收材料分區並選擇其組成物,以將液體移動遠離來襲污物(incoming insult)的原始位置至較遠端的儲存位置。在一些實施例中,吸收芯體可以包括一或多個實質上親水紙巾片材4090,以幫助維持例如吸收芯體結構完整性。(一或多個)紙巾片材,可為纏繞一個紙巾片材以提供吸收芯體的兩個主表面,其可包括吸水纖維素材料(例如,起皺的填料或高濕強度紙巾)。在一些實施例中,
紙巾片材可配置為快速地分散通過吸收芯體的液體。在這些實施例中,紙巾片材可視為分散層,其將液體從初始沉積點移動到適宜儲存的位置。
有些吸收物品包括獲得層4080,其可用以快速接收來襲污物,並且吸收、保持、導通或其他方式管理液體,使其不外漏於物品。獲得層也可稱為,例如湧流層、吸收層、轉移層、或者傳輸層。獲得層通常可以每秒約5至20毫升的污物體積流速,處理例如嬰兒的約60至100毫升(mL)的來襲污物。獲得層一般是在頂片材與使用者皮膚相對之表面之下。各種織物及不織布網狀織物及泡綿可用以建構獲得層。獲得層可由實質上疏水之材料所組成,並且疏水材料可選擇性地以界面活性劑或其他方式處理,以賦予所需程度的潤濕性及親水性。在一些實施例中,獲得層4080之厚度及截面積可為大致均一。依據本揭露之聚合網狀織物可用作與習知頂片材組合(例如,不織布或有孔薄膜,如同下述)之獲得層,與習知獲得層組合之頂片材,或在一些實施例中,替代習知頂片材及獲得層二者。換句話說,當依據本揭露之聚合網狀織物被用作頂片材時,對獲得層的需求可被消除。
適宜的習知貼附技術可用以組裝依據本揭露之吸收物品。當依據本揭露之聚合網狀織物被用作頂片材4010時,其可貼附到吸收芯體4060或用獲得層4080(如果有使用的話),其係藉由使用粘著劑接合(例如,使用水系、溶劑系、或熱活化的粘著劑)、熱粘合、超音波粘合、針刺、或針穿孔之至少其一。當依據本揭露之聚合網狀
織物被用作獲得層4080時,其可以貼附到習知頂片材及吸收芯體4060兩者,其亦藉由使用這些方法的任何其一。如果使用粘著劑接合時,附加粘著劑之量應足以提供所需的接合程度,而不過度限制液體流入吸收芯體4060。
當用作吸收物品的頂片材時,聚合網狀織物可以克服習知頂片材材料的缺點。就尿片、失禁用品及女性衛生墊而言,習知類型的頂片材一般可分為兩大類:不織布及有孔薄膜。不織布具有柔軟及布樣感覺之優勢。不織布可處理為親水(例如,以界面活性劑處理),以允許液體快速輸送通過不織布至吸收體。這樣的親水材料往往可能導致使用者覺得濕潤,這是由於少量液體被留存在不織布中。在不織布中所留存的液體也會使液體變得更明顯可見,而這是不符合期望的。部分親水不織布也傾向將液體直接導向護墊的側邊緣,可能因此造成側漏。為了達成不織布頂片材的柔軟性及乾燥感目標,有時不織布是由疏水性纖維所製成的。採用疏水性纖維在典型情況可得到改善的乾燥感覺,但疏水性不織布可能無法允許液體快速輸送到墊片。有時疏水性不織布會導致液體匯集於墊片表面,這也可能導致外漏。使用有孔薄膜作為吸收物品的頂片材的優點是,當滲出液穿過薄膜層並進入墊片內部時,它們可提供相對乾淨及乾燥表面。這樣的薄膜類頂片材的缺點在於,它們無法提供不織布頂片材所提供程度的柔軟性及舒適感。
在用作吸收物品時,依據本揭露的聚合網狀織物結構,其具有垂直偏移的聚合條帶(並且在一些實施例中,由顯著較短的聚
合股線彼此隔開),以建立沿著聚合條帶長度的複數個空氣流動通道,而且允許空氣在吸收體與佩戴者皮膚之間循環,即便聚合條帶的第二邊緣(其與吸收體遠離)與佩戴者皮膚接觸。這些通道為習知的頂片材材料中所無,並可提供乾燥及舒適的感覺。第二聚合條帶的第二邊緣,在第一聚合條帶及聚合股線高度以上延伸,並可以反應任何施加其上(例如,藉由使用者移動)的側力而自由地撓曲及彎曲。聚合條帶的可撓性增加了對使用者皮膚的柔軟感。吾人亦相信聚合條帶的可彎曲性,允許當吸收物品在其相對於使用者皮膚的位置而輕微轉向時,提供清潔作用的能力。當聚合條帶的第二邊緣接觸使用者皮膚時,使用者的少量移動(如散步)會造成聚合條帶彎曲,而可能使得聚合條帶與使用者皮膚上的液滴接觸,並將其拉下以與吸收體接觸。依此方式,聚合條帶可作用為微型刮水片而從皮膚移除液體。
此外,如在下列實例中的表1,依據本揭露之聚合網狀織物結構,其聚合條帶彼此偏移,可使在液體在吸收物品中,較習知墊片在縱向方向以更高的程度分散。液體分散較佳可以防止吸收物品外漏。
藉由根據本揭露之及/或根據本揭露之方法所製成的聚合網狀織物,使聚合條帶在一部分的吸收物品以相較其他(例如使用上述方法)的更大程度彼此散佈是有所助益的。將擴展的聚合網狀織物貼附到製品的吸水或其他層,可用於使網狀織物保持在擴展開放情況下。在某些地方的擴展允許聚合網狀織物性能進行調整,以提供例如在製品的側中心線附近而非製品的側邊緣附近不同的吸收率及其他
性能特點。然而,在一些實施例中,在跨越整個聚合網狀織物的寬度,以交叉方向均一地擴展網狀織物,也可以是符合期望的。
當聚合網狀織物用於吸收物品時,聚合條帶及聚合股線所選定的聚合物組成物可以依期望具有疏水性或親水性。其他的材料改性劑(如界面活性劑)可以被添加到聚合條帶或聚合股線至少其一,以改變其親水性或調整液體與聚合網狀織物相互作用程度。舉例而言,聚合條帶可被製造為相對親水,以使液體更快滲透到聚合網狀織物,而聚合股線可被製造為疏水,以盡量減少回滲。再次參照圖1,假若聚合網狀織物10位於吸收體之上,如此使得聚合條帶1延伸遠離吸收體,而聚合條帶11與吸收體接觸,那麼聚合條帶1可被製造為具親水性,以將液體拉進吸收體,且聚合條帶11可被製造為疏水,以盡量減少回滲。在圖4中,假若聚合網狀織物80位於吸收體之上,如此使得聚合條帶91的第二部分91b與吸收體接觸,那麼至少聚合條帶的第一部分81a可被製造為具親水性,以將液體拉進吸收體,且聚合條帶的至少第二部分91b或聚合股線可被製造為疏水,以盡量減少回滲。部分81a、81b、91a、及91b之材料可為漸減的親水聚合物組成物,以提供網狀織物中一類型的親水性梯度。在一些實施例中,具有相反的親水性模式也可能是符合期望的,舉例而言,其中延伸遠離吸收體及朝向皮膚的聚合條帶或其部分,可較位於吸收體上的聚合條帶、股線或其部分更具疏水性。這些親水性及疏水性梯度亦可用於下述聚合網狀織物的其他應用,例如未包括吸收體者。
依據本揭露的聚合網狀織物也用於例如清洗設備的部分,如抹布或海綿。由上述聚合條帶連同吸收物品的清潔作用,也可使本文所揭示的聚合網狀織物用於清潔硬質表面。清潔布常在要被清洗的表面過於平坦,因此僅有清潔布的邊緣會承載材料。多樣的技術已被揭示以提高清潔布的某些部分,或使清潔布具有凹陷部,以跨越工作表面更有效地獲取並保持污物、灰塵及碎屑;參見如美國專利第7,757,334號(Patel等人)及美國專利申請公開第2007-0136967號(Tochacek等人)及第2009-0144923號(Tuman等人)。吾人相信聚合條帶的第一邊緣可用於清潔抹布或海綿,以在使用過程中舀起碎片,且聚合網狀織物結構中的通道可以幫助將碎片遞送到抹布或海綿內的保持表面。
依據本揭露的聚合網狀織物也可用作例如彈性包覆物。這些包覆物可用於例如醫療及運動用途。舉例而言,依據本揭露之聚合網狀織物可用於加壓療法,其中對血管部分施加外部壓力以增加間隙壓力。對於靜脈回流及減輕各種症狀(例如,靜脈潰瘍及水腫)的改進結果,使得加壓治療對於例如靜脈及淋巴疾病成為有效治療。圖17圖示說明根據本揭露之聚合網狀織物用作包覆物5000。包覆物5000的網狀織物狀結構可達成雙向伸展及高透氣性。包覆物可使用任何習知的緊固件(例如,粘著劑或機械緊固件)加以固定。
作為包覆物的聚合網狀織物可具有圖1至4所示的任一構型。本文所揭示的聚合網狀織物中聚合條帶部分作為包覆物使用時,在其與配戴者皮膚接觸的任一實施例中,可以反應任何施加於這
些條帶的頂部的側力而自由地撓曲及彎曲。換言之,聚合條帶的聚合條帶末端可自由地彎曲超過聚合股線。由於可以這樣移動,吾人相信在配戴期間的微肌肉動作相較於不具此偏轉行為的彈性包覆更為舒適。聚合條帶的偏轉使得加壓包覆的觸感柔軟並像海綿一樣。
再者,當本文所揭示的聚合網狀織物在其用作包覆物的任一實施例中,當聚合網狀織物在包覆配置狀態時,網狀織物藉聚合條帶主表面可與聚合網狀織物反面表面上的聚合條帶交錯。取決於使用於網狀織物中的材料,這些交錯的條帶可展現彼此粘合,且可協助固定穿用者的包覆物。
在聚合條帶及聚合股線具有不同顏色的實施例中,作為包裹物的聚合網狀織物例如可具有獨特的美感吸引力。在聚合條帶使用與聚合股線不同的顏色,可導致產生虹彩,其中取決於不同的觀看角度,包覆物的顏色會顯示為不同。因此,在一些實施例中,作為包裹物的依據本揭露之聚合網狀織物,其具有與聚合股線不同顏色的聚合條帶。再者,在圖1至4所示的不同聚合條帶1及11、21及31、41及51、61及71、或81及91,舉例而言,可具有不同的顏色。舉例而言,可使用三種不同顏色的聚合物,以製造第二聚合條帶1、聚合股線3及第一聚合條帶11,如圖1所示。當以一角度觀看聚合條帶1時,聚合網狀織物10可顯示為主要是條帶1的顏色。當以一角度觀看到聚合條帶11時,聚合網狀織物10可顯示為主要是條帶11的顏色,且當從頂部或是邊緣(例如,如圖18A及18B所示)觀看聚合網狀織物時,可看見所有的三種顏色。
在部分應用中,根據本揭露之及/或根據本揭露之方法所製成的聚合網狀織物,可被用以例如提供之過濾層之間的間隔物以作為過濾包裝,及/或提供過濾媒介的剛性及支撐。在一些實施例中,使用數層的聚合網狀織物,其中調整每一層的位置以提供最佳過濾。此外,在一些實施例中,本文所揭示的部分聚合網狀織物的彈性特點可在過濾器填滿時容納過濾器的膨脹。
除了上述的應用外,根據本揭露之及/或根據本揭露之方法所製成的聚合網狀織物可用於多樣其他用途,包括:作為表面層,如手術單及手術服、石膏繃帶墊、條帶(包括醫療用途)、防蟲製品(如防蚊網狀織物)、土工布應用(如控制水土流失之紡織品),服裝之水/蒸汽管理,對不織布製品的強化(如紙毛巾),自我膨脹製品(例如,包裝),其中可藉由以模量及彈性非常不同的聚合條帶及聚合股線伸展聚合網狀織物以增加聚合網狀織物厚度、地板覆蓋物(如地毯及臨時墊子)、握持支撐(例如,工具及運動用品),及圖案塗覆之粘合劑。
在一些實施例中,根據本揭露之及/或根據本揭露之方法所製成的聚合網狀織物,其相接至載體,以易於處理或用以製造用於選定應用的疊片。聚合網狀織物相接至載體之方式,例如藉由層壓(例如,擠出層壓),粘合劑(例如,壓敏粘合劑),或其他接合方法(如超音波粘結、壓縮粘結、或表面粘結)。
載體可為連續(即沒有任何通透孔)或不連續(例如包含藉通透穿孔或孔洞)。載體可包含多樣合適的材料,包括編織網狀織
物、不織布網狀織物(例如,紡粘網狀織物、水刺網狀織物、氣流纖網狀織物、熔噴纖網狀織物、粘合梳理網狀織物)、紡織品、塑膠薄膜(如單或多層薄膜、共擠出薄膜、橫向層疊膜或包含泡沫層之薄膜),以及其組合。在一些實施例中,載體為纖維性材料(例如,織物、不織布、或針織材料)。用於形成熱塑性薄膜或熱塑性纖維性載體的材料實例包括: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、以及這些聚合物的共聚物及混合物)、聚酯、及聚酰胺。纖維亦可為多組分纖維,例如具有一個熱塑性材料的芯體,以及另一個熱塑性材料的護套。在一些實施例中,載體包含多層不織布材料層,舉例而言,至少一層之熔噴不織布及至少一層之紡粘不織布,或任何其他合適的不織布材料組合。舉例而言,載體可為紡粘-熔融接合-紡粘、紡粘-紡粘或紡粘-紡粘-紡粘多層材料。或者,載體可為複合織物,其包含不織布層及緻密薄膜層。可用的載體的基礎重量或厚度可為任何適當的,以符合特定應用之期望。對於纖維性載體而言,基礎重量範圍可為例如每平方米至少約5、8、10、20、30、或40克,至多每平方米約400、200、或100克。載體的厚度可達約5mm,約2mm,或約1mm及/或厚度為至少約0.1、約0.2、或約0.5mm。
在一些實施例中,其中聚合網狀織物是由熱塑性塑膠製成,熱塑性可藉由使用表面粘結或維持膨鬆度之接合的技術相接至纖維網狀織物載體。術語「表面粘結」指的是當接合纖維材料的裝置是至少部分的纖維部分纖維表面熔融接合至聚合網狀織物的至少一部
分,如此使得實質上保留聚合網狀織物的原始(預接合)形狀,並且在表面粘結區以暴露的條件實質上保留至少一些部分的聚合網狀織物。從數量上看,表面粘結之纖維於嵌入纖維的區分方式在於:在纖維的接合部中的聚合網狀織物以上的表面粘結之纖維的表面積為至少約65%為可看見的。從多個角度檢驗可能是要看見纖維全部表面積所必需的。當與纖維性材料接合時,術語「維持膨鬆度之接合」指的是:接合的纖維性材料之膨鬆度相較於材料在接合程序之前,或是未經過接合程序所展現的膨鬆度為至少80%。本文所用的纖維性材料之膨鬆度為由網狀織物(包括纖維以及不是由纖維所佔的材料的間隙空間)所佔體積相對僅由纖維材料所佔體積之比例。如果僅有一部分的纖維性網狀織物具有其所接合的聚合網狀織物,那麼保留的膨鬆度可以藉由比較在接合區域中纖維性網狀織物的膨鬆度及在未接合區域中網狀織物的膨鬆度而可輕易地確認。如果全部的纖維性網狀織物具有其所接合的聚合網狀織物,那麼在部分情形下比較方便的做法是:例如比較在接合網狀織物及在同一個網狀織物在接合之前之樣本的膨鬆度。這些實施例的部分中,相接包含將已加熱的帶氣液體(例如,大氣、除濕的空氣、氮氣、惰性氣體、或其他氣體的混合物)在其移動時,撞擊纖維性網狀織物載體的第一表面;將已加熱的液體在連續網狀織物移動時撞擊到聚合網狀織物的主表面;且使纖維網狀織物的第一表面與聚合網狀織物接觸,如此使得纖維性網狀織物的第一表面熔融接合(例如,表面粘結或以維持膨鬆度之接合方式接合)至聚合網狀織物。將已加熱的帶氣液體撞擊纖維性網狀織物載體的第一表面與
將已加熱的帶氣液體撞擊到聚合網狀織物的主表面可以順序方式或同時執行。使用加熱的帶氣液體以使連續網狀織物相接至纖維性載體網狀織物的進一步方法及設備,可見於美國專利申請公開第2011/0151171號(Biegler等人)及第2011/0147475號(Biegler等人)。
在一些實施例中,其中聚合網狀織物相接至載體,一或多區的載體可包含一或多個可彈性延伸的材料,其在施加力量時在至少一方向延伸,且在移除力量之後,回復在其大約原始尺寸。在一些實施例中,相接至多個股線的支持或環狀材料的至少該部分的載體為不可拉伸。在一些實施例中,相接至多個股線的該部分載體在CD處至多為10(在一些實施例中,至多9、8、7、6或5)個伸長百分點。在一些實施例中,這樣的結構可接受機械活化(例如,環軋),使它們具有彈性。在一些實施例中,載體為可延伸,但非具有彈性。換言之,載體之延長百分比可為至少5、10、15、20、25、30、40、或50個百分點,但實質上不會從伸長狀態恢復(例如,至多10或5個恢復百分點)。合適的可延伸載體可包括不織布材料(例如紡粘、紡粘熔融接合紡粘或梳理之不織布)。在一些實施例中,非織造材料可為高伸長梳理不織布(如HEC)。在一些實施例中,載體不具皺折。
為使此揭露可被更全面地理解,因此闡述下列實例。應可理解的是,這些實例僅為說明目的,並且不應以任何方式被解釋為限制本揭露。所有的份數及百分比都是按重量,除非另外指示。
實例1
製備共擠出模具,其一般如圖10及11所繪示,並與多墊片重複模式之擠出孔口(一般如圖9A及9B所示)組裝。墊片100、200、300,及400在重複序列中的墊片厚度為4mils(0.102mm)。這些墊片是由不銹鋼所形成,其具有線電子放電加工所切割的穿孔。參照圖7及8,墊片300及400的分配開口356及456的高度都被切至100mils(2.54mm)。墊片100的分配開口156的高度都被切至30mils(0.765mm)。墊片以重複序列400、400、200、200、100、100、200、200、300、300、200、200、100、100、200、200堆疊。如其完成組裝時,分配開口1003、1011、及1001的寬度各自為0.203mm,且開口之間的閥面間距(land spacing)為0.203mm。擠出孔口分別以共線、交錯排列方式對齊,並且所得的分配表面示於圖9A及9B。墊片設置的總寬度為約12.5cm。
兩個端塊上的入口接頭各自連接到三個習知的單螺桿擠出機。每個擠出機進料腔1012a、1012b及1012c裝載有苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物彈性體(其商品名稱為「MD6751」購自Kraton,Belpre,OH),分別用3%的粉紅、黃、紫色著色劑色母乾混合(黃色著色劑以商品名稱「Yellow 116」,購自Americhem,Cuyahoga Falls,OH,霓虹粉紅色及紫色以商品名稱「PAN813C NEON PINK」及「PAN266C PURPLE」購自Clariant,Minneapolis,MN。
粉紅色聚合物流出開口1001的流速為2.0kg/hr,及黃色聚合物流出開口1003的流速為3.08kg/hr,且紫色聚合物流出開口1001的流速為1.36kg/hr。將熔化物垂直擠壓進入擠出淬火拉離。淬火拉離速度為1.67m/min,且熔滴距離為4cm。擠出溫度為232℃。聚合物流出開口1003為振盪。淬火滾筒為光滑、溫度控制的直徑20cm的鍍鉻鋼滾筒。淬火溫度(為10℃),其以內部水流加以控制。網狀織物在淬火滾筒上,以壓縮空氣流通過4個2.5英吋(6.35cm)Loc-Line ®旋轉噴嘴75(Lockwood Products,INC,Lake Oswego,OR)進一步冷卻。網狀織物路徑繞著鉻鋼滾筒180度包覆,然後朝向捲繞滾筒。
所得的聚合網狀織物的照片示於圖18A及18B。使用光學顯微鏡以30倍放大,聚合股線的寬度及高度分別測定為306微米及747微米,粉紅色聚合條帶的寬度及高度分別測定為204微米及1736微米,且紫色聚合條帶的寬度及高度分別測定為200微米及1782微米。聚合網狀織物的基礎重量是以分析天平測量稱量三片2英寸×10英寸(5.1cm×25.4cm)網狀織物加以測量並且平均其值。聚合網狀織物的基礎重量被認為是680g/m2,並且其整體厚度為3.03mm。
實例2
從270mm×90mm墊片移除頂片材,墊片之商品名稱為「OPTIONS ULTRA THINS」,購自First Quality Retail Services,
Macon,Georgia,且以實例1所製備的一片聚合網狀織物更換頂片材。此片聚合網狀織物之尺寸為大約260mm×90mm。將聚合網狀織物置放於獲得/分散層的頂部而無使用無粘著劑。
實例3
依實例1所述製造的一片聚合網狀織物(大約260mm×90mm)浸於溶液中,溶液是由90克水及10克界面活性劑所製備,界面活性劑之商品名稱「TRITON X-100」,購自Dow Chemical Company。在聚合網狀織物完全淹沒之後,將其立即從溶液移除,並使過量的液體滴落。將樣品放置於鋁盤中,並以分批烘箱在50℃乾燥兩小時。從270mm×90mm墊片移除頂片材,墊片之商品名稱「OPTIONS ULTRA THINS」,購自First Quality Retail Services,Macon,Georgia,且以浸泡並乾燥的聚合網狀織物更換該頂片材。將聚合網狀織物置放於獲得/分散層的頂部而無使用粘著劑。
實例4
從270mm×90mm墊片移除頂片材,墊片之商品名稱「OPTIONS ULTRA THINS」,購自First Quality Retail Services,Macon,Georgia,且將獲得/分散層移除並以實例1所製備的一片聚合網狀織物更換。此片的聚合網狀織物之尺寸為大約165mm×50mm。將聚合網狀織物置放於吸收體的頂部而無使用粘著劑,且將原始頂片材置放於聚合網狀織物的頂部而無使用粘著劑。
比較性實例A
比較性實例A為未經修改的270mm×90mm墊片,其商品名稱為「OPTIONS ULTRA THINS」,購自First Quality Retail Services。
比較性實例B
比較性實例B為270mm×90mm墊片,其商品名稱為「OPTIONS ULTRA THINS」,購自First Quality Retail Services,其中頂片材已被移除及更換。
測試方法
穿透時間:穿透時間之測量是使用圖19所示的測試夾具。夾具之材料為聚(甲基丙烯酸甲酯)片材,且其尺寸為203mm×203mm×5mm。在底部具有直徑15mm的圓形開口的玻璃漏斗被裝配到聚(甲基丙烯酸甲酯)片材的互補開口中,且用蠟將漏斗封入至開口。比較性實例A及B以及實例2至4各自單獨置放於測試夾具及聚(甲基丙烯酸甲酯)片材(其尺寸為203mm×203mm×5mm且不具開口)之間。將測試夾具的開口置放於大約在墊片中心上方。四個250克砝碼被放置於聚(甲基丙烯酸甲酯)片材頂部上,四個角落各放一個,以提供572Pa(0.083psi)的力到墊片。漏斗底部與墊片接觸。體積為20mL的0.9%氯化鈉水溶液包括少量紅色染料(其商品名稱為
「DIRECT RED 81」,購自Aldrich Chemical Company,Milwaukee,Wis.)經由漏斗倒入。穿透時間以碼表以秒為單位測量其自溶液倒入漏斗開始之時間到漏斗完全排空之時間。每個實例及比較例測試一個樣品。
再潤濕:在穿透時間評估結束時將測試夾具從墊片移除,並使墊片在施加溶液後靜置五分鐘。接著以堆疊方式將十片預先稱重的VWR濾紙# 110(11cm圓形)施加於墊片頂部中央,且將152mm×78mm砝瑪(1967.2克)置放於濾紙頂部三分鐘。移除砝瑪並將該等濾紙重新稱重。以克為單位的再潤濕被記錄為該等濾紙的重量增加。
流體分散:在將砝瑪從再濕潤試驗中的樣品移除後,使用量尺測量溶液沿著墊片長度方向及寬度方向行進之距離。
下列表1報導各比較性實例A及B及實例2至4的穿透時間、再潤濕及流體分散長度及寬度。
本揭露中可預見的各種修改與變更對於所屬技術領域中具有通常知識者將為顯而易見且不悖離本發明之範圍與精神。本發明不應侷限於本申請書中為了說明目的所提及的實施例。
1:聚合條帶
2:第一主表面
3:聚合股線
4:中央線
5:第一主表面
6:第二底部邊緣/第二邊緣
7:第二主表面
8:第一頂部邊緣/第一邊緣
10:聚合網狀織物
11:聚合條帶
12:主表面
14:中央線
16:第二底部邊緣
18:第一頂部邊緣
h1:高度
h3:高度
w1:寬度
w3:寬度
Claims (14)
- 一種聚合網狀織物,其包含第一聚合條帶、第二聚合條帶及聚合股線,該等第一聚合條帶、該等第二聚合條帶及該等聚合股線之各者具有長度及寬度,其中長度為最長之尺寸且寬度為最短之尺寸,其中該等第一聚合條帶及該等第二聚合條帶各自獨立地具有至少三比一之高寬比、間斷地接合至聚合股線之主表面、平分該主表面之中央線、以及對稱地設置於該中央線之相反側之第一邊緣及第二邊緣,其中該聚合網狀織物具有橫截該等第一聚合條帶及該等第二聚合條帶之該等主表面之相反的第一主表面及第二主表面,其中該聚合網狀織物之該第一主表面包含該等第一聚合條帶之該等第一邊緣,其中該第二主表面包含該等第二聚合條帶之該等第二邊緣,其中該等第一聚合條帶未延伸至該第二主表面,且其中該等第二聚合條帶未延伸至該第一主表面。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中在該聚合網狀織物的至少一部分中,該等第一聚合條帶及該等第二聚合條帶之至少其一之高度大於該等聚合股線之高度。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中該聚合網狀織物之該第一主表面及該第二主表面皆未包含該等聚合股線之一部分。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中該等第一聚合條帶之該主表面在較接近該第二邊緣而較遠離該第一邊緣之位置處接合至該聚合網狀織物之聚合股線,且該等第二聚合條帶之該主表面在較接近該第一邊緣而較遠離該第二邊緣之位置處接合至該聚合網狀織物之聚合股線。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中在該聚合網狀織物的至少一部分中,該等第一聚合條帶或該等第二聚合條帶之至少其一之該等第一邊緣包含與該等第二邊緣不同之聚合組成物。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中在該聚合網狀織物的至少一部分中,聚合股線與該等第一聚合條帶或該等第二聚合條帶之至少其一交錯。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中該等第一聚合條帶或該等第二聚合條帶之至少其一之高寬比獨立地為至少5比1。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中滿足以下條件中的至少一個:其中該等第一聚合條帶及該等第二聚合條帶之至少一些具有與該等聚合股線之至少一些不同之顏色;或其中該等第一聚合條帶之至少一些具有與該等第二聚合條帶之至少一些不同之顏色。
- 如請求項1之聚合網狀織物,其中該等第一聚合條帶具有彈性,該等第二聚合條帶具有彈性,該等聚合股線具有彈性,或其任意組合。
- 一種吸收物品,其包含如請求項1至9中任一項之聚合網狀織物、不透液背片材、及吸收芯體,其中該吸收芯體係介於該聚合網狀織物及該背片材之間、其中該聚合網狀織物係介於該吸收芯體及該背片材之間、或者其中該聚合網狀織物係位於該吸收芯體之內。
- 一種製造如請求項1至9中任一項之聚合網狀織物之方法,該方法包含:提供擠出模具,其包含至少一腔、分配表面、及介於該至少一腔及該分配表面之間的流體通道,其中該分配表面具有第一分配孔口及第三分配孔口之陣列,該陣列與分離的、實質上垂直對齊的第二分配孔口之陣列穿插,其中該等第一分配孔口、第二分配孔口及第三分配孔口各自具有高度及寬度,其中該等第一分配孔口及該等第三分配孔口各自獨立地具有至少三比一之高寬比,且其中該第一分配孔口之陣列自該第三分配孔口之陣列垂直及水平偏移;以及同時以第一速度自該等第一分配孔口分配第一聚合條帶、以第二速 度自該等第二分配孔口分配聚合股線、及以第三速度自該等第三分配孔口分配第二聚合條帶以提供該聚合網狀織物,其中該第二速度為該第一速度之至少兩倍且為該第三速度之至少兩倍。
- 如請求項11之方法,其中該等第一聚合條帶或該等第二聚合條帶之至少其一實質上為直的。
- 如請求項11之方法,其中該等第一分配孔口及該等第三分配孔口之至少其一之高度大於該等第二分配孔口之高度。
- 如請求項11之方法,其中該擠出模具包含至少第一腔、第二腔、介於該第一腔及該等第一分配孔口之間的第一流體通道、介於該第二腔及該等第二分配孔口之間的第二流體通道、及介於該第一腔或第三腔及該等第三分配孔口之間的第三流體通道。
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