制备薄膜/无纺层压体的方法_2

文档序号:8327302阅读:来源:国知局
膜33和具有纤维23的无纺织物34。 所述成形元件11可包括例如离散的突起元件15、离散的孔12、离散的凹陷14、或它们的组 合。所述方法还包括从压力源对薄膜33、无纺织物34和成形结构10施加压力,所述压力足 以使薄膜33的部分适形于离散的成形元件11并使无纺织物34的纤维23的至少一部分嵌 入薄膜33中以形成压花密封件16。所述压花密封件16包括多个由陆地13围绕的离散的 延伸元件22。所述离散的延伸元件22具有开口近端30和侧壁。所述无纺织物34的纤维 23通过开口近端30嵌入陆地13的至少一个中以及离散的延伸元件22的侧壁中。下文更 详细地描述了所述制品和方法的这些方面。此外,在某些实施方案中,所述纤维23被包含 在薄膜33中,诸如例如当所述纤维23不通过薄膜33延伸时。在某些实施方案中,所述离 散的延伸元件23具有开口远端30,并且所述纤维23不通过薄膜23延伸并伸出开口远端 30。此外,在某些实施方案中,所述纤维23不形成针对薄膜23的毛绒束。
[0052] 成形结构
[0053] 参见图1和图2,适用于本公开的方法的成形结构10包括多个离散的成形元件 11。所述离散的成形元件11可能包括离散的突起元件15、离散的孔12、离散的凹陷14、或 它们的组合。所述成形结构10还可包括完全围绕离散的成形元件11的陆地13。相对于常 规压花方法中的成形结构上所用的典型图案来讲,成形结构10的离散的成形元件11可在 尺度上较小。本公开的方法可生产出包括具有薄化远端24和/或侧壁的相对高的纵横比 的延伸元件11的压花密封件16,甚至在不加热薄膜和无纺织物的情况下且甚至以高速运 行时也是如此。成形结构10可包括例如具有离散的成形元件11的部分和不具有离散的成 形元件的部分19。
[0054] 成形结构10有时候被称为成形筛网。图2A示出了孔12和凹陷14之间的区别。 如本文所用,"孔"是指成形结构10中的开口,所述开口不包括限制所述开口的深度的底部 表面。相比之下,如本文所用,"凹陷"是指成形结构10中的具有底部表面的开口,所述底部 表面将所述开口的深度限制成小于成形结构10的厚度。底部表面可为例如多孔的或无孔 的。例如,底部表面可包括开口,所述开口具有小于凹陷14的直径的宽度,所述直径通过允 许空气穿过凹陷14而使凹陷14通气。在一个实施方案中,成形结构10具有某种部件以允 许任何被截留薄膜33下面的空气逸出。例如,可提供真空辅助以除去薄膜33下面的空气 以便不增加所需的柔顺压力。底部表面可为平坦的、圆化的或尖锐的。成形结构10可为实 心辊,或具有约25微米至约5000微米,或约100微米至约3000微米的厚度。孔12和凹陷 14可具有约10微米至约500微米,或约25微米至约5000微米的深度。如本文所用,孔12 的深度对应于成形结构10的厚度,因为孔12不具有限制其深度的底部表面。在一个实施 方案中,孔12和凹陷14可具有大体上等于薄膜33的厚度,至少两倍的薄膜33的厚度,或 至少三倍的薄膜33的厚度的深度。优选地,孔12和凹陷14具有为至少三倍的薄膜33的 总厚度的深度。此外,在某些实施方案中,诸如例如图3A所示,离散的突起元件15可间隔 紧密,使得在幅材形成过程中离散的突起元件15之间的间隙起到凹陷的作用。
[0055] 成形结构10的薄膜/无纺织物接触表面上的孔12或凹陷14的周边可具有直边 或可具有曲率半径,所述曲率半径从成形结构10的薄膜/无纺织物接触表面测量到孔12 或凹陷14中。曲率半径可为约0微米至约2000微米,优选地约0微米至约25微米,并且 更优选地约2微米至约25微米。在一个实施方案中,使用通常称作斜面的成角度的锥形。 在一个实施方案中,使用直边和半径的组合。
[0056] 离散的突起元件15可具有至少约50微米,至少约75微米,至少约100微米,至 少约150微米,至少约250微米,或至少约380微米的高度。离散的突起元件15可具有直 径,就大致圆柱形结构而言,所述直径为外径。就突起元件15的非均匀横截面、和/或非圆 柱形结构而言,将直径dp测量为突起元件15的在突起元件15的1/2高度hp处的平均横 截面尺寸,如图2B所示。离散的突起元件15可具有直径dp,所述直径可为约10微米至约 5,OOO微米,约50微米至约5,OOO微米,约500微米至约5,OOO微米,约50微米至约3,OOO微米,约50微米至约500微米,约65微米至约300微米,约75微米至约200微米,或约800 微米至约2, 500微米。
[0057] 在一个实施方案中,成形结构10的离散的突起元件15将具有小于约500微米的 直径。
[0058] 对于每个突起元件15,可确定被定义为hp/dp的突起元件纵横比。突起元件15可 具有至少约0. 5,至少约0. 75,至少约1,至少约1. 5,至少约2,至少约2. 5,或至少约3或更 高的纵横比hp/dp。一般来讲,由于各个突起元件15的实际高度hp可有变化,因此多个突 起元件15的平均高度("hpavg")可通过确定成形结构10的预定区域上的突起元件的平均 最小振幅("Apmin")和突起元件的平均最大振幅("Ap_")来确定。同样,对于变化的横 截面尺寸,可针对多个突起15来确定平均突起直径("dpavg")。此类振幅和其它尺寸的测 量可通过本领域已知的任何方法,诸如通过计算机辅助扫描显微术和相关的数据处理来进 行。因此,就成形结构10的预定部分而言,突起元件15的平均纵横比("ARpavg")可被表 不为hpavg//dpavg。
[0059] 成形结构10的离散的突起元件15可具有远端24,所述远端为平坦的、圆化的或 尖锐的,这取决于是否期望所生产出的压花密封件16具有包括开口的(在成形结构10上 需要更尖锐的突起元件)或闭合的(在成形结构10上需要更圆化的突起元件)远端24的 离散的延伸元件22。成形结构10的离散的突起元件15的圆化远端24可具有某种尖端半 径,诸如约5微米至约150微米,约10微米至约100微米,约20至约75微米,或约30微米 至约60微米。
[0060] 离散的突起元件15的侧壁可为完全竖直的或可为锥形的。在一个实施方案中,离 散的突起元件15具有锥形的侧壁,因为锥形的侧壁可影响压力源的耐久性和使用寿命。例 如,当使用柔顺基底44时,锥形的侧壁可便于柔顺基底44在其适形在成形结构10的离散 的成形元件11周围时减轻柔顺基底44上的压缩或张紧。这也可使得压花后所述薄膜33 和无纺织物34更便捷地从成形结构10上分离出来。在一个实施方案中,侧壁通常将具有 约0°至约50°,约2°至约30°,或约5°至约25°的锥度。
[0061] 在一个实施方案中,成形元件可具有变化的几何形状,诸如突起元件15的高度和 孔12或凹陷14的深度,所述几何形状可选择性地影响薄膜33和无纺织物34的某些区域 的粘结强度。例如,成形元件的高度可逐渐增加或在数十个或数百个相邻突起元件15的范 围内逐渐增加,这可得到具有包括变化的高度的离散的延伸元件22的薄膜33,继而可得到 具有强度梯度的压花密封件16。可调整导致离散的延伸元件22的对应特征的成形结构10 的其它特征以形成具有强度梯度的压花密封件16。例如,成形结构10可包括具有面密度梯 度的成形元件。
[0062] 在一个实施方案中,突起元件15可为球形、椭球形、雪人形,它们沿突起元件的高 度具有不同的或变化的直径。
[0063] 孔12或凹陷14具有直径,就大致圆柱形结构而言,所述直径为内径。就孔12或凹 陷14的非均匀横截面、和/或非圆柱形结构而言,将直径测量为孔12或凹陷14在成形结 构10的顶部表面处的平均横截面尺寸。每个孔12或凹陷14可具有约40微米至约2, 000 微米的直径。其它合适的直径包括例如约50微米至约500微米,约65微米至约300微米, 约75微米至约200微米,约10微米至约5000微米,约50微米至约5000微米,约500微米 至约5000微米,或约800微米至约2, 500微米。
[0064] 在一个实施方案中,孔12或凹陷14的直径为恒定的或随着深度的增加而减小。在 另一个实施方案中,孔12或凹陷14的直径随着深度的增加而增加。例如,离散的孔12或 凹陷14可具有第一深度处的第一直径和深于第一深度的第二深度处的第二直径。例如,第 一直径可大于第二直径。例如,第二直径可大于第一直径。
[0065] 离散的孔12或凹陷14的侧壁可为完全竖直的或可为锥形的。在一个实施方案中, 离散的孔12或凹陷14具有锥形的侧壁。这可以使得压花后所述薄膜33和无纺织物34更 便捷地从成形结构10上分离出来。在一个实施方案中,侧壁通常将具有约0°至约-50° 至约50°,约-30°至约30°,约0°至约50°,约2°至约30°,或约5°至约25°的锥 度。
[0066] 成形结构10的离散的成形元件11可具有多种不同的横截面形状,诸如大致柱状 或非柱状形状,包括圆形、椭圆形、沙漏形、星形、多边形等、以及它们的组合。多边形横截 面形状包括但不限于矩形、三角形、六边形、或梯形。在一个实施方案中,离散的凹陷14可 具有大体上等于成形结构10的长度的长度以便围绕成形结构10的基本上整个长度形成凹 槽。在另一个实施方案中,离散的突起元件15的长度可大体上等于成形结构10的长度以 便围绕成形结构10的基本上整个长度形成延伸的突起元件。例如,当成形结构10呈辊形 式时,可围绕所述辊的整个圆周形成凹槽和/或延伸的突起元件15。所述凹槽和/或延伸 的突起元件15可为基本上直的(例如,一致地平行于所述辊的边缘)或可为波状的。作为 另外一种选择,在某些实施方案中,成形结构10不包括仅沿纵向排列配置的离散的成形元 件11。例如,在某些实施方案中,成形结构10包括沿横向排列配置的离散的成形元件11。
[0067] -般来讲,成形结构10,就其给定部分而言,将包括每平方厘米至少约0. 15个离 散的成形元件11,诸如例如每平方厘米至少约4个离散的成形元件11,每平方厘米至少约 10个离散的成形元件11,每平方厘米至少约95个离散的成形元件11,每平方厘米至少约 240个离散的成形元件11,每平方厘米约350至约10, 000个离散的成形元件11,每平方厘 米约500至约5, 000个离散的成形元件11,或每平方厘米约700至约3, 000个离散的成形 元件11。
[0068] 离散的成形元件11可具有约30微米至约1000微米,约50微米至约800微米,约 150微米至约600微米,或约180微米至约500微米的两个相邻孔12或凹陷14之间的平均 边缘至边缘间距。
[0069] 在某些实施方案中,成形结构10的一部分(或区域)可包括如前段所述面密度的 离散的成形元件11,而成形结构10的其它部分(或区域)可不包括离散的成形元件11。不 具有离散的成形元件11的成形结构10的区域可定位在不同的水平面中。在其它实施方案 中,成形结构10的离散的成形元件11可定位在成形结构10的不同的水平面中。定位在成 形结构10的不同的水平面中的不具有离散的成形元件11的区域和/或具有离散的成形元 件11的区域可呈具体图案或设计的形式,诸如花、鸟、条带、波纹、卡通人物、徽标等形式, 以便压花密封件16将具有如下的区域,所述区域相对于薄膜33和无纺织物34的剩余部分 在视觉上突显出来、和/或当触摸时具有不同的手感。例如,压花密封件16可包括相对于 压花区域在视觉上突显出来、和/或具有不同于压花区域的手感的非压花区域。美国专利 5, 158, 819提供了可用于这些实施方案的成形结构的合适的实例。
[0070] 在一个实施方案中,孔12或凹陷14的平均深度或离散的突起元件15的平均高度 对薄膜33的厚度的比率为至少约1:1,至少约2:1,至少约3:1,至少约4:1,至少约5:1,或 至少约10:1。该比率可为重要的以确保薄膜33受到足够的拉伸以便各自被永久地变形以 产生压花密封件16,尤其是以所期望的工艺条件和速度来拉伸。
[0071] 成形结构10可由任何材料制成,所述材料可被成形成包括具有必要尺寸的离散 的成形元件11以制造出压花密封件16,并且在成形结构10所经受的工艺温度和压力范围 内是尺寸上稳定的。
[0072] 在一个实施方案中,离散的成形元件11与成形结构10整体地制成。即,通过除 去材料或积聚材料将成形结构10制成为整合结构。例如,具有所需的相对小尺度的离散 的成形元件11的成形结构10可通过以如下方式局部选择性
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