专利名称:多孔的非织造物的制作方法
一般来说，本发明属于卫生巾领域，用做妇女个人卫生必备品，以便吸附月经或类似的分泌物，或者是吸附少数小便失禁病人的尿，或是其它类似的用途。具体地说，本发明涉及的是一种非织造物，尤其是用易熔聚合物纤维制成的这种织物，用各种形状的细小加热针在这种织物上穿孔从而形成牢固的並且有时是熔融的小孔。这种带孔的非织造物非常适宜用作妇女卫生巾的外罩或外层。此外，本发明还涉及一种为这种由纤维织物作成的非织造物穿孔的设备，用于形成清晰而稳定的孔以便吸收体液並使体液很容易地穿过这种非织造物。
当然，用于吸附诸如月经之类体液的方法和多种多样的卫生巾全都是公知的。诸如在美国专利NO 4，397，644，NO 4，079，379中所描述过的这些卫生巾都是众所周知的。从概念上讲，这种类型的卫生巾都具有多层结构，即包括一个吸附体液的内层，内层置于不能透过体液的屏蔽层或隔离层的底层之中，还包括一个可透过体液的外层，穿过外层的边缘把月经或其它体液从外层送至吸附内层。正如本专业技术人员很容易理解的那样，这些部件之间的相互关系在本质上是比较复杂的;但是从基本理解的这一目的出发，前述这些也就足够了。在那些非常普通的参量之中，也可以参照美国专利NO 4，184，498中所公开的成形卫生巾。
一般的卫生巾通常包括一个吸收层，它是与人体接触的最上层並且由诸如吸附纸、吸附棉、碎纸浆等亲水性吸附物组成。结果，当其中吸附了大量体液时，卫生巾的表面变成粘乎乎的。此外，当吸附层受到压力作用时，已经吸附在吸附层中的体液很可能渗出或反向流向人体使卫生巾表面变粘。这样，卫生巾的最外层在使用时很不舒服並且很不卫生。在月经的初始阶段，在相对较短的时间内排出大量体液时这个问题就显得特别突出。在某些情况下，吸附层不能吸附大量的排出物，体液存留在吸附层的表面，当吸附层受到不同的身体压力作用时就会从吸附层边沿流出。
然而，即使在体液流出量较少时也不必让体液很容易地就穿过可透过体液的外层流入卫生巾的吸附体液的内层。人们已经认识到，月经是一种带有组成为单一成分的子宫血的复杂体液。月经还含有细胞碎块和类似粘液的成份。月经的组成对于把体液从外层传送到卫生巾的吸附填料有重大的影响，尤其是对某些经血一直很稠但经血量很少的妇女更是如此。高粘度的经血容易停留在卫生巾外层的上部表面。
从使用者观点出发，无论在主观上还是在客观上卫生巾的上层或表层都是关系到整个产品效能的重要结构部件。在说到理想的或者最佳的卫生巾表层时，显然会有许多两方面的看法。对于消费者认可的干燥的、即使在使用时也不会变脏的。因此，外层即使在使用时也应该保持令人愉快的外观。但是，在评价能最经济、最有效地实现公众认可的与布类似织物这一目的的非织造物的保持清洁、保持干燥以及使用时免除脏污的能力时，这种非织造物一般来说是不理想的。由于非织造物的存在，月经就倾向于附着在卫生巾的外层而达不到下面的吸收层，这是因为纤维往往堵塞了通向吸附层的通路。于是，卫生巾就变得不舒适、潮湿、粘乎乎的，並且往往使人感到难受。
本发明的优点在于设计出一种改进了的卫生巾顶层或外层，它具有与布类似的质地与触感但在使用时仍能保持清洁、干燥，並且相对来说能免除脏污，同通常的纤维外层大不相同。按照本发明的外层具有一个非常有益的特性，即这种外层能以相对来讲较快的速度使月经穿过外层边缘进入位于外层下面的吸附材料内，同时又能防止这种体液再返回到外层，也就是说，本发明的改进了的外层具有极佳的回潮性能。上述的各种织物或外层都是用一种简单的设备按相当简单的方法方便地制作出来的。虽然所得产品前述的性能提高了，但成本花费却减至最小並且精心设计的方法也变得最简单。其次，本发明的外层还附带提供一种改进的遮掩卫生巾吸附内层或吸附填料脏污(或整体式或组合式遮掩)的措施，极大地提高了这种类型月经期产品的美学特性。
本发明的一个方面是通过一种非织造物来实现上述的优点和效益，这种非织造物基本上由断开的热塑性纤维制成，其中包含有清晰的、稳定的开孔，紧靠在这些孔的周围有一个由致密的热定形材料构成的硬化区。纤维织物衬底最好自身粘连在一起，因此就无需另加粘接剂。当使用打了孔的、有选择性地硬化了的或者不连续硬化了的非织造物作卫生巾的外层材料时，这些孔有助于吸引体液(即月经)，因此就能使体液相对来说较容易地通过织物进入卫生巾的吸附区。
一种新颖的旋转式的穿孔装置能制造出本发明所要求的多孔非织造物系统。这个装置的最佳特点是，针对要穿孔的织物的物理特性而进行适当加热的相互配合的针孔轮提供出，为实现本发明最终目的而使用的、合适的设备和方便的方法。
本发明的其它一些优点以及对本发明的较比全面的理解将随下面的详细描述而变得更加清楚明显。
参照下述附图就可以更好地理解本发明图1是一个沿本发明的旋转式穿孔装置长度方向的剖视图;
图2是一个沿图1所示穿孔装置的驱动侧的部分剖视图;
图3是一个沿图1所示穿孔装置的操作者一侧的部分剖视图;
图4是一个沿图1所示的穿孔装置的针轮方向的剖视图;
图5是一个沿图1所示的穿孔装置的孔轮方向的剖视图;
图6至图11是在本发明的实施中使用的各种类型针的视图;
图12是一个带肩的针的剖视图，表示了正在由热塑性纤维构成的非织造物上穿孔的情况。
图13是一个针移出后从图12所示的非织造物的底部看去的剖视图;
图14是一个沿孔轮的剖视图，每一个针轮都是一个表示非织造物传递途径的多轮系统;
图15是一个妇女卫生巾的顶层或外层的顶视图，表示出打孔的图形样式;
图16是另一个妇女卫生巾的顶层或外层的顶视图，表示出打孔的样式。
对发明的详细描述任何类型的由可熔的聚合长丝组成的非织造物在本发明的实施中都是有用的。例如，合适的非纺织物外层的材料是一种均匀的、经粘纺而成的非织造物，它的纤度为1 1/2 旦尼尔或更大些。在美国专利NO 4，340，563中描述过这种材料，为了得到有关这种材料的较全面说明，请参考上述专利。还可以将这种材料称为LDS(线性拉伸粘纺材料)。
另一方面，粘连的粗梳压织物在本发明的实施中也是有用的。最常用的办法是用100%聚丙烯构成这种粘连的粗梳压织物，但是包含人造纤维、聚酯等的混合物也完全适用。在粘连的粗梳压织物中还存在多种类型的空心填充的纤维。粘连的粗梳压织物厚度一般在大约10至大约50gsm(每平方米克)之间，最好在大约18至大约24gsm之间。其纤度在大约1 1/2 至大约3旦尼尔之间。纤维长度在大约1 1/2 至大约2吋之间。另一方面，还可以将其压制成乙基丁烯脂膜。
另一种适用的非织造物材料是在美国专利NO 4，100，324中介绍的“Coform”，它是一种熔喷的微纤维和吸附纤维(如纸浆绒毛)的混合物。典型的熔喷纤维包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯对苯二酸酯、聚酰胺、丙烯酰基或尼龙纤维，或它们的混合物。另外，“Coform”可以压制成粘纺的非织造物薄片。
诸如在美国专利NO 4，397，644中描述过的卫生巾外层在本发明的实施中也是有用的。这里所描述的材料主要是一种具有足够大开口结构的非织造热塑性织物，它能加速月经向吸附层的转移。使用粘合的办法来构成一个整体。为此，可用加热的办法来实现粘合，例如用热压机碾压，也可以用超声装置进行粘合。另外，还可以通过机械处理纤维的办法来实现粘合，可以加热也可以不加热，例如用针缝。超声粘合方法是最佳方案。这种非织造物一般由聚酯和聚丙烯结合物构成，典型的配比数值是聚脂占30%，聚丙烯占70%。另外，这种非织造物也可以由100%聚丙烯构成。还可能有多种类型的空心填充的纤维。这种非织造物是一种厚度通常为大约30至大约150gsm的粗梳压织物。这种非织造物的厚度最好在大约40至大约120gsm之间。它的纤度范围为大约1 1/2 至大约3旦尼尔，因此它可能具有很强的卷曲特性，故获得了较大的膨松特性。最佳的厚度为大约3至大约8旦尼尔之间。纤维长度在大约1 1/2 至大约3吋之间。另外，还可以将这种材料压制成粘纺织物。
对本发明而言，非常适用的可熔纤维是聚乙烯塑料，聚氯乙烯/聚乙酸乙烯共聚物(现在由Celanese Fibre Division销售，过去由纽约的Avtex Fibers Inc销售)，Eastman 410无定形的或晶型的聚酯纤维(由Estman Kodar Co.的子公司田纳西州Kingsport的Estman Chemical Products，Inc销售)，或Chisso ES，一种双组分聚丙烯/聚乙烯纤维(由日本的Osaka的ChissoLtd销售)。这些可熔纤维由于它们对纤维的每一组份有不同的熔点，故除了在与其它纤维相混合的混合物中使用外，仅可作为热塑性纤维使用。
很容易做成能进行简单的扎孔並挑开纤维的滚筒。但是非织造物材料一般都有一种弹性复原力，有返回到原来位置的强烈趋势，因此刚刚形成的孔又合上了。
已经发现，将在穿孔期间加热非织造物的针尖加热也将针孔附近的可熔聚合长丝加热了。聚合长丝一直被加热到低于它的熔点的某个温度，针抽出后又将其冷却至室温。这样就产生了在图12和图13所看到的硬化区168。在非织造织物中所用的可熔热塑性纤维都是可熔化的，如果在这种非织造织物上加上足够大的热量和压力，则所选的区域就将熔凝或趋于熔化並且失去了非织造材料的纤维网状特性。如果放大20倍，这种材料就似乎是半透明的，其外观就几乎和玻璃一样。材料的这种硬化或致密区现在变成是亲水性的了並且能将体液吸入孔内。当然在操作期间还可能出现的情况是，某些区域实际上已熔解並融合，但是本发明的实施中认为出现这一情况的可能性不大。
还要注意的是，不要期望用简单的方法穿个孔並在孔所在区域除去原来的材料就能在织物中形成牢固而干净的孔。本发明的目的是使所有的材料或非织造物都保留在织物内，其原因在于期望在穿孔点处产生某种类型的深度。之所以期望有这种深度是因为它能使非织造物增加厚感或质地感。
通过按本发明教导的方式在非织造物内穿孔，就可以在孔的硬化部分的周围形成小凸台170或隆起区。这一情况在某种程度上体现在图12和图13中，其中尚未硬化或致密的非织造材料170比较松散並且变厚，因此在靠近硬化区的周围似乎像一个凸台。这一凸台区很小，可容纳体液或月经，其原因是月经可能很易于滞留在凸台部分的上表面，不能进入下面的吸附区。一般而言，织物越重凸台越高。因为硬化区的亲水性更大了，所以月经将被吸引到这些区域，然后穿过这些孔直接进入下面的吸附区。
被加热的针最好能在非织造物上打出清晰的真正的孔，也就是说孔本身内不残留任何一点纤维。孔中应没有任何一点额外的纤维或杂质。如果一个液滴进入由一些纤维堵塞的孔，那么这个液滴就会滞留在非织造层的上边並且保存在堵塞了孔的入口的那个位置。显然这是不期望发生的，因为这就在非织造物的表面上留下不期望发生的脏污和潮湿。
这样形成的孔的壁相对于非织造物长度方向所成的角度最好约为90°。
简言之，本发明的装置可以被认为是包括下述部件的打孔装置包含许多针的一个部件，包含许多凹孔用于接纳上述许多针的另一个部件。最好本发明的装置是一个旋转式的打孔系统，使用该系统能够产生形状多样的孔的组合，而且孔的分布样式范围很宽，该系统还有一个能让非织造物通过的一个通道。旋转式打孔装置可以被解释成包括两个或多个滚筒的一个系统，这些滚筒的安装方式是，一个或多个滚筒与一个主滚筒的周围表面相关连。
可以将主滚筒描述成一个孔轮，它是一个按被加工的凹孔样式设计而被加工或雕刻而成的孔轮。主滚筒的加热是在内部进行的，主滚筒的表面要进行硬化处理以抵抗挤压力。
针轮也是针对为在织物上穿孔所需加工的凸台样式设计而加工成的滚筒。针轮滚筒与孔轮滚筒要相互配合好，而且针轮上要装配一些工具，例如打孔针、雕刻针、或二者的组合。针轮滚筒的加热也是在内部进行的。
如图1-3所示的打孔设备10包括一个框架12，框架12包括水平底座14、两个垂直的侧壁16和18以及穿过两个侧壁上端延伸的顶盖20。侧壁16，18分别包括垂直槽22，24。两个滚轮组件26，28就装在这些垂直槽内。下面一个滚轮组件26包括一个中空轮30和两个支撑轴32，34，支撑轴32，34自下面的中空轮的相反的两端水平同轴地延伸出去。轴32的轴颈在轴承机构36内转动，轴承机构36装在侧壁18的槽24内。
轴32穿过槽24突出出去並且被连到齿轮40上。另一个轴34穿过槽22完全延伸出去，它的轴颈在轴承箱38内转动，轴34具有中空的结构，用于容纳以后将要说明的电器管道。
上边的一个滚轴组件28示于图4，它包括一个针轮42和两个支撑轴44，46，轴44，46从上边滚轮28的相反两端纵向同轴地延伸出去。轴44的一个轴颈装在轴承机构48内转动，轴承机构48装在槽24内，另一个轴46的轴颈在轴承机构50内转动，轴承机构50装在槽22内。
轴44穿过槽24突出出去並且连到齿轮52上，齿轮52与齿轮40啮合。这种布置的齿轮间隙为零。轴颈46通过可控的变速器由动力源驱动。另一个轴46穿过槽22完全延伸出去，它也是中空的，从而可以容纳后面将要说明的电器管道。
用隔距块160来固定间距，这样就能决定由进入孔轮的针能获得多少次穿透。
通过旋转式紧线器型连接器56，58可在槽24，22内在垂直方向调节轴承机构48，50。按这种方式即可将上边的滚轮或针轮42相对于下边的轮或中空轮30抬高或降低，从而即改变了在两个滚轮之间确定的轧面的垂直深度，同时这也利于平时的维护和零件的更换。
如图5所示，下边的滚轮包括一个心轴60，在心轴60上用键槽固定一个轴套62，轴套62用导热材料构成，典型的导热材料有黄铜、钢和铝，最好是铝。轴套62在轴向被夹紧在接线环64和止动环66之间。通过旋转式紧线器型连接器68将止动环66推向轴套62，连接器68在止动环66和端环70之间活动，端环70是安装在心轴60上的。
在轴套62外围的两端呈阶梯状，由此即确定了环形肩部74，76，在此环形肩部上容纳两个盖环78，80的内端。盖环78与肩部74、端环70的外围以及止动环66的壁相啮合，用锁紧件82和84将盖环78适当锁紧到端环70和轴套62上。盖环80与肩部76和端环72的外围相啮合並且也用锁紧件86、88适当锁紧。
轴套62中包含有一个常用的电热器90，经电器管道92，94将电热器90与外部电源进行电连接，通过在接线环64内装配的接线端96将电器管道92和94连接起来。于是电热器90就可以被加热，並将热量传送到轴套62。在轴套62内还包括一个常用的探针98，用于监测轴套62的温度。
在轴套62的外围装配有一个圆柱形长条，这个长条也称之为孔轮100，它由导热材料组成，例如黄钢、钢或铝，其中以铝为最佳材料。这个长条是压合到轴套上的，而且穿过这个长条和轴套62还插入一个滚轮销钉102以防在长条和轴套之间产生的相对圆周移动。通过紧靠在长条100轴向端的盖环78，80来防止长条100的轴向移动。在长条上分布有许多小孔，小孔按预定的式样布置，其原因下面再谈。
上边的滚轮42包含一个心轴110，在心轴110上按照和下边的滚轮的轴套62相同的方式也装配有一个轴套112。轴套112也由导热材料构成，如黄铜、钢或铝，它在轴向被夹紧在接线环114和止动环116之间。用旋转式紧线型连接器118将止动环116推向轴套112，连接器118在止动环116和端环120之间活动，端环120是安装在心轴110上的。接线环114在轴向被固定在轴套112和另一个装在心轴110上的端环122之间。
盖套124，126在心轴的相对两端的周围延伸。用锁紧件128，130将盖套124固定到端环120的外围和轴套112上。用锁紧件132，134将盖套126固定到端环122的外围和轴套112上。
轴套112包含有一个常用的电加热器140，经电器管道142，144将电加热器140和外部电源进行电连接。通过装在接线环114内的接线端146将电器管道142，144连接起来。电加热器140即可被加热以便将热传到轴套112。在轴套112内也装有一个常用的探针148，用于监测轴套112的温度。
装在轴套112外围上的是一个圆柱形长条150，它由导热材料组成，如黄铜、钢或铝，其中以铝为最佳。长条是通过压合装在轴套上的，穿过长条150和轴套112插入一个滚轮销钉102以防止长条和轴套之间的相对圆周移动。盖套124，126的突出部分154，156复盖着长条150的边缘，有助于将长条150保持在其中。
在长条150上装有许多针152，这些针向外突出，露到盖套124，126之外，露出的距离要大于滚轮之间的间隙深度，因此针152的尖能进入下滚轮30的孔中。为此，要将下滚轮或中空轮30的长条100中的孔安排成能和针152相互对齐，並且孔的直径还要大于针的直径以防针与孔壁相碰。由前述可知，可将上滚轮或针轮42称为针轮，将下滚轮30称为孔轮。针152最好由诸如黄铜或钢等导热材料构成。按照针的布局方案，或从滚筒的内部或从滚筒的外部将针152装在长条150内。对于在滚筒的外部布置针152的方案，一般来说要求有一个装配针的区间，並且还要求使用一种化合物，当用这种化合物填充这个区间时就形成了一种永久性的装配，针就不能再拔出来了。长条150包括一个凹槽158，它朝向轴套112，针152的尾端就插在凹槽158上。针152在相对于针轮42的旋转轴的径向突出出去。长条100中的孔也在相应的方向呈现出来所以能够容纳针尖。
应该理解，由于被加热的轴套112和长条150之间的接触以及长条150和针152尾端之间的接触而产生的热传导才使针152被加热。与其对应的孔轮的加热方式也和上述加热方式类似。
操作时，滚轮30，46同步的转动，而织物162从两个滚轮所确定的缝隙中通过。此时，针152与织物接触並完全穿透过织物，将各个纤维分开，形成贯穿织物的大致呈圆柱形的孔。因针是热的，所以被每一根热针移动了的纤维将被硬化、压缩或产生其它致密变化，然后定形成一种与玻璃类似的结构，因此这些孔就不能重新闭合。故纤维织物就自身粘合，也就是说，不需要使用胶粘剂来形成结构稳定的孔。于是，在与孔轮相接触的织物表面上，围绕每一个孔的周围就形成一个环形的突边或凸台。这些凸台的作用就是增加了至织物的深度，改进了织物的与布类似的质地与触感。
因为针152完全穿进织物，有助于使与之相接触的纤维的热定形，因此就保证了所有的孔都不再受破坏，即没有任何一点本应延伸过去的纤维丝仍残留在这些孔中，特别是更不会把孔堵死。
非织造物162可以从两个滚轮的任何一边送进装置10。
上面所描述的是一种两个滚筒的结构，主滚筒装有阴模，工作滚筒装有阳模。然而，也可提出其它形式的实施例。例如，有三个滚筒的结构，三个滚筒可按直线排列，也可不按直线排列。利用多个滚轮的结构，可使穿孔图形在较宽的范围内呈不同的变化，这是因为可以使用不同的阳模滚轮或针轮。即不必把阳模滚轮或针轮作成完全一样的形状或直径。图14中对此进行了很详细的描述。图14表示的是一种有三个圆形阳模滚轮或针轮的示意图。
为了本发明的需要，下面把阳模滚轮称作针轮，把相应的阴模滚轮称作孔轮。首先应指出，被加热的针轮的温度可能会比孔轮的温度高，这並不违背本发明的原理。这是因为，从针轮传到针尖处的热量可能要损失掉大约10%，但这对整个操作的效率或功效毫无损失。当然，两个滚轮也可以保持在大致相同的温度上。由于没有一种简单的方法直接把针尖加热，因此，必须加热针轮本身，利用传导作用，使热量传到针尖上，从而完成本发明的穿孔操作。针轮的温度通常可保持在大约110°F至大约300°F，而孔轮的温度通常在大约90°F至大约350°F的范围内。
滚动装置使非织造物移动的速度大约在每分钟12呎至220呎的范围内。因为我们现在正在讨论的是滚动工序，如果可以控制诸如热量、针趋近织物的角度等参数的话，那么，速度提高到每分钟500呎也是可能的。
非织造物在经过本发明的装置加工之前先进行热处理，也可能被认为是合适的。织物也可以进行预冷处理或后冷处理，所谓后冷处理即为在进行了穿孔加工以后再进行冷处理。
一般来说，如果提高了非织造物通过滚动装置的速度，温度也要增高，这两个参量成正比关系，其原因在于，如果温度过高，针与织物接触时间过长，就会把织物烧坏。最好利用一种电气装置，使温度和速度这两个参量之间保持一种理想的、也是最佳的关系。
还要特别提及的是，在滚动加工过程中，决不要让针碰到孔轮上相应孔的内壁上。孔轮上每个孔的直径最好总是比针轴的直径大0.01吋左右，这就是图12中用标号172表示的区域。选择孔的直径使其不与与其配合的针相互粘连，典型的数值是孔的直径要比针轴的直径大0.005吋。在本发明的实际使用中，为了使针穿入非织造物的深度适当，上述这个间隙是至关重要的。否则，如果加热时间过长，针就可能与孔壁接触。
图6至图11画出了针的各种尺寸和形状。每一种针都能在本发明的非织造物上形成通孔。每一根针都可以装到平面型的装置上，或装在前边已描述过的某种类型的滚筒上。孔轮上的孔的形状不必和针(或针尖)的形状一样，只要相关尺寸关系合适能避免相互粘连或干扰就可以，和针相比，对孔的形状限定较少，但却要更圆一些。
图11、图12及图14画出了适合于本发明使用的带轴肩的针166。
对本发明而言，针尖的确切形状及尺寸並非至关重要的。但是针轴164的直径却很重要。因为针轴164确定了所形成的织物孔的直径，所以针轴164是至关重要的。一般来说，针轴直径大约在0.015至大约0.125吋范围内，在0.032至0.097吋范围最佳。在这种情况下针的作用只是扎入织物而不损伤纤维本身。
针本身由金属制成，最好用钢或黄铜，其中以钢为最佳材料。任何种类的钢均可在本发明中使用，其中包括硬质钢或软质钢，例如不锈钢。最好的金属当然是能够最有效地将热量从受热滚轮传导到针尖的金属。
在本发明的实施中，希望采用塑料针或塑料针头来供设计者选择。但是有些塑料不能承受如上所述的那样高的工作温度，因此需要适当选择材料。
另一方法是，可以用金属(如钢)作针芯，外表涂以塑料。塑料涂层可以涂上，也可以用机械方法挤压在针芯表面。带有塑料涂层的金属针具有特殊的优点，因为塑料表面非常平整光滑，更容易穿进非织造物。最好的涂复材料是含氟聚合物涂料，特别是聚四氟乙烯(杜邦公司生产的特氟纶)。
也可以用浸渍法将金属针涂上塑料。在这种情况下的金属表面必须是多孔的，足以使塑料能附着在金属表面上。适用于浸渍法的塑料为聚丙烯、聚乙烯等材料。当然，不仅限于这些材料。
每一根针进入与之相配合的孔轮上的孔中，针与孔之间的间隙必须是很理想的，决不要让金属与金属相接触，如果采用塑料涂层的针则决不要让塑料与金属相接触。
针轴直径大约在0.015至0.125吋范围内。这一数值是刃具的真正直径，因此不一定代表被加工的孔的直径。加工后的孔可能被稍稍拉大，略大于针轴的直径。孔的确切直径取决于大量的因素，对每一种因素都要单独予以考虑。
在确定非织造物单位面积上孔的数量时，比较恰当的作法应该是用孔所占的百分数。这个数比单位面积上针的总数更有意义，这是因为针的直径变化范围很大。我们的目的是在非织造物上穿孔並使其具有某种结构让月经顺利穿过同时又将回流减至最小，即将体液返回到非织造物外层上来的现象减至最小。维持这种令人神往的产品正是本发明关键之所在。
非织造物的开孔率占有效表面积的约20%至55%。由于受到系统的机械/物理限制似乎使开孔率的上限接近50%左右。开孔率最佳范围在约40%至约50%之间。
针本身的分布样式可以有相当大程度的变化。如果选择直径较小的针，则必须有较多数目的孔才能达到同样的开孔率。
建议在非织造物中没有孔的地方，即在孔与孔之间的地方，增加一层粘接剂，这些地方也就是前面描述过的凸台部分。附加一层粘接剂有两方面的优点。首先，粘接剂不会破坏非织造物与布类似的质地与外观。其次，粘接剂流进凸台内部的细小孔隙中，体液就没有可能会滞留在那里的趋势，因而就使卫生巾的可见外观得以改变。可以在任何工序中加入粘接剂。例如在非织造物成形时，或在非织造物成形后喷洒一层粘接剂，或者在穿孔或固化时涂敷一层粘接剂。质量最好的粘接剂当然是要能承受体温的热量，既不会熔化也不会被擦掉。适用的粘接剂包括聚乙烯乙二醇等。
本发明的另一特征是在卫生巾上着色，或者是在卫生巾有孔的地方着色，或者是在整个外表上着色，而不管卫生巾上有没有按本发明所穿的孔。在外层上着色有几个优点。最重要的优点就是在使用卫生巾时有助于遮掩可见的体液。着色能减弱使用时可见的典型体液-红色月经的污渍。在采用多孔非织造物作外层的情况下，即在能使穿用者的身体与包含或吸满月经的内层在某种程度上相隔离的情况下，上述效果更加显著。这些孔也变得更清晰、更明显了。可以选择不同的着色方法，可以在整个织物上着色，也可局部着色。可见光谱中的兰色区、兰绿色区、绿色区的颜色为最佳颜色。还可以将颜料混在粘接剂中。此外，也可以不在外层上着色，而是在紧靠外层下边的吸收材料上直接着色，这样作也能得到类似的效果。
如果希望使用更为普通的白色，可用白色涂料或不透明涂料，例如二氧化钛(Tio2)，用量可占外层材料总重量的8%左右。
正如上面已指出的，这种多孔的非织造物适合于作妇女卫生巾的外层。当用这种非织造物作妇女卫生巾的外层时，如图12所示的凸台170朝向穿用者的会阴部。现有的用纤维布作外层的任何种类的卫生巾，都可以使用本发明提供的非织造物外层材料。简言之，一种妇女卫生巾包括以下几层一层可透过体液的外层，如由本发明提供的外层一层不能透过体液的底层，通常称之为隔离层，再附加松紧带等附件;由吸收能力很强的纤维材料组成的内层，内层可以使用已有技术中已知的任何一种材料，如木浆粕绒、多层纤维素填絮、棉或人造纤维、纤维素海绵、亲水性合成海绵等等。
不能透过体液的底层或隔离层，最好是一层薄的塑料膜，例如聚乙烯或聚丙烯薄膜，厚度约为1/2至约为1/3密尔。也可采用其它柔软的薄膜，如聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、天然橡胶等等。另一适用的材料是聚氨基甲酸脂薄膜，其内部结构可以是有孔的，也可以是致密的，可以具有吸收性能，也可以不具有吸收性能，但至少在底部表面有一层体液不能透过的硬皮层。
这种隔离层的例子是纺粘织物，一般的规格为每平方码纺粘织物0.4盎司，有一层厚度为0.75密尔(0.00075吋)亚乙基丙烯酸甲酯(EMA)膜，EMA表面最好朝向吸收材料那一面。
按本发明的卫生巾，使用起来非常舒适，能相当快地将粘稠的月经从非织造物外层材料上转移到下面的吸收层上。美国专利NO 4，397，644描述的吸收层结构，包括一个主要的吸收部件，其特征是它具有相当高的滞留体液的性能，它还包括一个能增加舒适感的第二部件，它至少部分地处在主要吸收部件和可透过体液的外层之间。能增加舒适感的第二部件可以与本发明提供的多孔非织造物外层作成一体，两者紧密相连，互相压挤。由此形成了体液流动的通道，将体液转移到吸收部件上。这种体液流动系统，也可与本发明的非织造物结合使用。
图15和图16表示的是两种在卫生巾外层上穿孔的设计图形。如果从卫生巾的长度方向看，材料穿孔的密度范围在大约1吋至2吋之间，也就是说，孔没有扩展到卫生巾的整个宽度。这点可从图15和图16中用174和180所表示的区域中看出来。没有穿孔的部分，每边距卫生巾的边线大约在0.75吋至2吋的范围内。
另一方面，在卫生巾外层上具有一个轮廓清晰的图形，即，如图16所示，宽度约为1吋至约为2吋的穿孔图形没有扩展到卫生巾的整个长度范围178(见图16)。典型的情况是，孔的末端距衬垫纵向边缘从3/4吋至大约2吋。在具有这种图形样式的情况下，外层穿孔的部分不和卫生巾的边线相接，基本上位于卫生巾的中心或靠近中心。显然这是它的最主要的优点，其原因在于外层的穿孔部分是与穿用者的会阴部相对应的。在图15中，孔176一直扩展到卫生巾的整个纵向长度范围。
显然，本发明是结合最佳实施例加以说明的，但是不难明白，本发明不仅限于这几个实施例。恰恰相反，应该把各种变通、代换以及等效的改变都包括在由权利要求
所确定的本发明的构思及范围之内。
权利要求
1.一种成型制品，它包括一层多孔的自身粘接的纤维织物衬底，所说衬底包括一层由基本上不间断的热塑性纤维制成的非织造物网，所述衬底具有许多遍布整个衬底的孔，所述衬底包括在所述孔的周边附近各点连接所述热塑性纤维的硬化的自身粘接区。
2.一种如权利要求
1所述的成形制品，其中非织造物包括聚丙烯。
3.一种如权利要求
1所述的成形制品，其中非织造物包括纺粘纤维。
4.一种如权利要求
1所述的成形制品，其中，在非织造物整个表面积的大约20%至大约55%的地方有孔。
5.一种卫生巾，它包括一层吸收材料，这种吸收材料支托住一层与布类似的、体液可渗透过去的外层，所述外层包括一种根据权利要求
1所述的成形制品。
6.一种如权利要求
5所述的卫生巾，其中穿孔图形部分的宽度在大约1吋至2吋的范围内。
7.一种如权利要求
5所述的卫生巾，其中，在外层上的穿孔图形的长度延伸到卫生巾的纵向的两端。
8.一种如权利要求
5所述的卫生巾，其中，在外层上穿孔图形的长度，离卫生巾纵向端线的距离大于3/4吋。
9.一种如权利要求
5所述的卫生巾，其中，在卫生巾外层材料的上表面着色以遮掩令人不快的颜色或脏污。
10.一种如权利要求
5所述的卫生巾，其中，在最靠近外层的吸收层的最外表面上着色以掩盖令人不快的颜色和脏污。
11.一种在由易熔热塑性纤维制成的非织造物上穿孔的装置，所述装置包括第一和第二可动部件，两者之间确定一个织物从中通过的缝隙，所述第一部件装有许多朝外突出的针，所述第二部件装有带孔的组件，当所述部件运动时所述针尖可容纳于孔中，因此所述针扎入织物，分开纤维，从而形成穿通织物的孔，以及加热装置，用于将所述的针及带孔的组件加热，从所述针及带孔组件传来的热量使分开的非织造物硬化並使所述的纤维定形，並且防止这些孔随后发生的闭合。
12.一种如权利要求
11所述的装置，其中所述的第一和第二部件包括可沿大致平行的轴线转动的滚轮，所述第一滚轮包含有一个轴套，所述的针装在这个轴套上，所述第二滚轮含有一个轴套，所述带孔组件装在这个轴套上，所述的加热装置用来加热这些轴套，通过热传导作用将所述针及带孔组件加热。
13.一种如权利要求
12所述的装置，其中所述第一滚轮位于所述第二滚轮的上方。
14.一种如权利要求
11所述的装置，其中所述带孔组件包括许多孔眼，每一孔眼对准相应的一根针。
15.一种如权利要求
11所述的装置，其中每一根针的轴向直径在大约0.015吋至大约0.125吋的范围内。
16.一种如权利要求
11所述的装置，其中具有许多向外突出的针的第一部件数目可多于一个。
17.一种如权利要求
16所述的装置，其中，三个具有许多向外突出的针的第一部件与一个具有带孔组件的第二部件相接触。
18.一种在由易熔聚合纤维构成的非织造纤维织物上打孔的方法，它包括如下的工序使织物从第一和第二可动部件所确定的缝隙中通过;利用从所述部件上突起的已被加热的针，扎入织物，並且进入第二部件上的已被加热的带孔组件，所述针将织物纤维分开，形成贯穿织物的孔，並且，从针上传来的热量使分开了的纤维定形並粘接在一起，从而就防止了随后发生的所说孔的闭合。
19.一种如权利要求
18所述的方法，其中在穿孔工序中，部分纤维沿孔的方向挤出，在围绕每一所述孔的周边上形成凸台。
20.一种如权利要求
18所述的方法，其中所述的针是通过加热每一个所述部件的轴套而加热的，所述针及带孔组件就装在所述部件的轴套上。
21.一种如权利要求
18所述的方法，其中在穿孔工序中，所用被加热的针的直径在大约0.015吋至大约0.125吋范围内。
22.一种如权利要求
18所述的方法，其中在织物通过缝隙的工序中，包括使织物从旋转的第一和第二圆柱形滚轮所确定的缝隙中通过。
专利摘要
一种多孔自身粘接的纤维织物衬底。一种包含有许多孔的非织造物，每一孔周围都有一硬化的或致密的区域以吸引体液，使其易于沿此通道流过非织造物。一种新颖的含有这种带孔的非织造物作外层的卫生巾，在使用期间当保持比较清洁、比较干燥时这种卫生巾就具有与布类似的质地与触感。本发明提供的旋转式穿孔装置能完成所需要的工序，使非织造物获得所期望的特性。
文档编号D04H1/72GK86107550SQ86107550
公开日1987年7月29日 申请日期1986年9月9日
发明者托马斯·彼得·范伊坦, 霍华德·阿伦·怀特黑德, 朱莉·安妮·谢特尔 申请人:金伯利-克拉克公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan