具有柔软的非织造纤维网的制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开一般涉及包括具有良好的触觉和机械性能的非织造纤维网的产品和其它 制品。
【背景技术】
[0002] 非织造纤维网在各种产品中的使用在本领域中是熟知的。这些非织造纤维网在用 于制造最终形成产品的多个元件中的至少一个时是尤其可用的。用于消费产品的许多非织 造纤维网由各种聚合物诸如例如聚烯烃制成。除其它益处之外，由聚烯烃制成的非织造纤 维网能够增强产品的触觉特性，使得使用者或消费者感受到产品是柔软的。用于制备非织 造纺织物的聚合物具有特征性质。已知具有由聚烯烃的某些共混物（诸如例如聚丙烯与丙 烯共聚物和柔软性增强子添加剂的共混物）制成的纤维的非织造纤维网比具有由单一聚 丙烯制成的纤维的非织造纤维网"感觉"明显更柔软。这些更柔软的非织造纤维网通常经由 连续纤维成网工艺诸如例如梳理成网、气流成网或纺粘工艺制成。非织造纤维网可最终卷 绕形成一卷非织造纤维网。然后可将该卷非织造纤维网输送到另一个场所，所述场所可为 产品制造场所，在所述场所处，将非织造纤维网退绕以制造最终产品的至少一个元件。使非 织造纤维网经受沿着纤维网的纵向的相对高的张力，以便使纤维网退绕并且沿着制造线进 一步输送。沿纵向的该张力已知导致称为纤维网的"颈缩"的现象。颈缩导致在纤维网的横 向（即，垂直于纵向的方向）上测量的纤维网长度的减小。尽管"颈缩"可有利地在一些应 用中使用，但是它也可对材料的成本和可加工性具有一些不利影响。具体地，据观察，具有 由聚烯烃的某些共混物（诸如例如聚丙烯与丙烯共聚物和柔软性增强子添加剂的共混物） 制成的纤维的非织造纤维网易于发生不可接受量的颈缩。
[0003] 因此，本发明的目标是提供一种包括具有良好触觉特性诸如柔软感并且导致较小 量的颈缩的非织造纤维网的产品。
[0004] 据信，本发明的目标可通过在产品中结合非织造纤维网来实现，所述非织造纤维 网具有通过粘结点彼此接合的至少两个纤维层，所述纤维层具有第一层和至少第二层，所 述第一层包括由第一组合物制成的纤维，所述第一组合物包含聚丙烯与丙烯共聚物和柔软 性增强子添加剂的共混物，所述第二层包括由第二组合物制成的纤维并且使得第二层具有 与第一层不同的机械性能。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个方面涉及一种制品，该制品包括液体可渗透的层、液体不可渗透的 层、设置在所述液体可渗透的层和所述液体不可渗透的层之间的吸收芯。该制品还包括非 织造纤维网，所述非织造纤维网至少包括由第一组合物制成的第一纤维层，所述第一组合 物包含第一聚烯烃、第二聚烯烃、和柔软性增强子添加剂。第二聚烯烃为丙烯共聚物并且第 二聚烯烃为与第一聚烯烃不同的聚烯烃。非织造纤维网至少包括由第二组合物制成的第二 纤维层，所述第二组合物包含按所述第二组合物的重量计少于10%的丙烯共聚物。
【附图说明】
[0006] 图1为根据本发明的实施例的非织造纤维网的示意性剖视图；
[0007] 图2为根据本发明的另一个实施例的非织造纤维网的示意性剖视图；
[0008] 图3为用于制造本发明的非织造纤维网的一个实施例的方法的示意图；
[0009] 图4A-4C为可应用于本发明的非织造纤维网的粘结图案的示意图；
[0010] 图5A和5B为包括由根据本发明的两种不同材料制成的外覆盖件的两个尿布的放 大图；并且
[0011] 图6为包括根据本发明的实施例的非织造纤维网的一个实施例的产品的示意性 剖视图。
【具体实施方式】
[0012] 如本文所用，术语"可伸长材料""可延展材料"或"可拉伸材料"互换使用并且是 指在施加偏置力时可拉伸至其松驰初始长度的至少150%的伸长长度（即可拉伸至比其初 始长度多50% )而不完全破裂或断裂的材料，如通过以下更详细地描述的张力测试所测 量。如果这样一种可伸长材料在释放所施加的力时恢复其伸长的至少40%，则可伸长材料 将被认为是"弹性的"或"弹性体的"。例如，具有IOOmm初始长度的弹性材料可至少延伸至 150mm，并且在去除所述力时收缩至至少130mm的长度（即，表现出40%的恢复）。如果所 述材料在释放所施加的力时恢复其伸长的小于40 %，则可伸长材料将被认为是"基本上非 弹性的"或"基本上非弹性体的"。例如，具有IOOmm初始长度的可延展但非弹性的材料能 够至少延伸至150_，并且在去除所述力时收缩至至少145mm的长度（即，表现出10%的恢 复）。
[0013] 如本文所用，术语"膜"一般是指通过包括将例如聚合物材料通过模具的相对窄狭 槽挤出的方法制成的相对无孔材料。膜可以为对液体不可渗透的并且对空气蒸汽可渗透 的，但不一定是如此。膜材料的合适的示例在下文中更详细地描述。
[0014] 如本文所用，术语"层"是指纤维网的子部件或元件。"层"可呈由在多束流非织造 机器上的单束流或单纤维沉积步骤制成的多个纤维形式（例如，纺粘/熔喷/纺粘非织造 纤维网包括至少一个纺粘纤维层，至少一个熔喷纤维层和至少一个纺粘纤维层）或者呈从 单个模具挤出的或吹塑的膜形式。层的组成可通过已知用于形成层的树脂组合物的单独组 分或通过分析用于制造层的纤维的组合物诸如经由DSC或NMR来确定。
[0015] 如本文所用，术语"纵向"或"MD"是当制造纤维网时基本上平行于纤维网行进方 向的方向。在纵向的45度以内的方向被认为是纵向。"横向"或"CD"为基本上垂直于纵向 并在大致由纤维网限定的平面内的方向。在横向的45度以内的方向被认为是横向。
[0016] 如本文所用，术语"熔喷纤维"是指通过其中将熔融材料（通常为聚合物）在压力 下挤出通过喷丝头或模具中的孔的方法而制成的纤维。当高速热空气离开模具时它们冲击 并携带长丝以形成细长的并且直径减小的长丝并且是破碎的使得产生大体改变的但通常 有限长度的纤维。这与纺粘工艺不同，从而保持了长丝沿着它们的长度的连续性。示例性 恪喷工艺可见于授予Buntin等人的美国专利3, 849, 241中。
[0017] 如本文所用，术语"非织造"意指由连续（长）长丝（纤维）和/或不连续（短） 长丝（纤维）通过诸如例如纺粘、熔喷、梳理、膜原纤化、熔膜原纤化、气流成网、干法成网、 使用短纤维的湿法成网的工艺、以及如本领域中已知的这些工艺的组合制成的多孔纤维材 料。非织造纤维网不具有由纺织或针织形成的图案。如本文所用，术语"纺粘纤维"是指通 过包括从喷丝头的多个细小的通常圆形的毛细管将熔融热塑性材料挤出成为长丝的工艺 制成的纤维，其中所述长丝接着通过施加拉张力并且机械地或气动地拉伸（例如，围绕拉 伸辊机械地缠绕所述长丝或者在空气流中夹带所述长丝）而拉细。所述长丝在进行拉伸之 前或在进行拉伸时可用空气流进行淬火。在纺粘工艺中通常保留了长丝的连续性。长丝 可被沉积在收集面上以形成无规排列的基本上连续的长丝的纤维网，然后可使其粘结在一 起以形成连贯的非织造织物。示例性纺粘工艺和/或由此形成的纤维网可见于美国专利 3, 338, 992 ;3, 692, 613、3, 802, 817 ;4, 405, 297 和 5, 665, 300 中。
[0018] 如本文所用，术语"纤维网"是指至少包括纤维层或至少包括膜层并具有足够完整 性以进行轧制、运输以及后续加工的元件（例如，在具有包括一片纤维网的元件的制品的 制造过程期间，可将一卷纤维网展开、牵拉、提出、折叠和/或切割）。多个层可粘结在一起 以形成纤维网。
[0019] 虽然不旨在限制本文所述的非织造纤维网的实用性，但是据信其特征的简单描述 将帮助阐述本发明，因为这些特征可与非织造纤维网制造、预期用途和进一步加工以制造 产品相关。此前，非织造纤维网适用作例如产品诸如吸收制品（作为非限制性示例）的元 件，非织造纤维网通常包括由聚烯烃树脂制成的纤维。包括此类非织造纤维网的许多产品 在一个点或在另一个点上与人的皮肤接触，所述人可为产品的使用者或护理者。业界在相 当长的时间内一直试图使用具有良好触觉特性的非织造纤维网，并且许多此类材料已知改 善产品的柔软感。此类柔软材料的一个示例包括由PEGAS N0NW0VENS s.r.o.制造的商品 名为PEGATEX Softblend的非织造纤维网。
[0020] 这种非织造纤维网包括三个纺粘纤维层，所述纤维由包含聚丙烯与丙烯共聚物和 柔软性增强子添加剂的共混物的组合物制成。这种非织造纤维网还包括多个压延粘结点， 其将层彼此接合并且为纤维网提供足以被加工的物理完整性。尽管这种材料具有良好的触 觉特性，但是用于制造纤维的树脂共混物相对昂贵。此外，并且如以下进一步地讨论，据观 察，这种材料易于比其它更"传统"的材料"颈缩"得更明显。尽管在一些应用中颈缩可为 期望的，但是颈缩也可导致另外的成本，因为最终需要更多的材料来沿着其横向补偿材料 长度的减小。由于各种产品，具体地为吸收制品的制造商处于连续压力下，以降低制造成本 并且使制造垃圾最少，据信下文所公开的非织造纤维网可为已经存在的非织造纤维网的合 适的替代形式。本发明解决了上述顾虑，如这可通过阅读下面的详细公开而变得清楚。
[0021] 据信非织造材料的颈缩至少部分地与用于制造形成非织造材料的纤维的树脂组 合物的弯曲强度或弯曲模量相关。材料的弯曲强度定义为其承受载荷时抗变形的能力。弯 曲模量是刚度或刚性的量度并且通过用测试开始时应力的变化除以应变的变化来计算。对 于显著变形但不断裂的材料，通常将在外表面的5%变形/应变下测量的屈服载荷记录为 弯曲强度或弯曲屈服强度。测试箱体在凹形表面处于压缩应力下并且在凸形表面处于拉伸 应力下。方法在例如标准方法ASTM D790处描述。当标本达到5%挠曲或标本在5%之前断 裂时停止测试。该测试还给出用以测量材料的弯曲模量（在弯曲变形中应力与应变的比） 的程序。以下表1列出聚合物的几个示例的平均弯曲强度和弯曲模量值。
[0022] ^1：
[0024] 这些值是刚度的量度。柔性材料诸如弹性体或可伸长材料（通常为丙烯共聚物） 具有低于标准聚合物（诸如均聚物）的值。存在多种影响具体树脂的弯曲模量的方法。此 类方法包括添加填料（诸如Ti02)、将具有不同特性的树脂共混，以及本领域中已知的各种 添加剂的使用。现在将具体地参考本发明呈现的优选实施例。应当指出的是，当结合附图 来思考时可更好地理解以下书面描述，其中在全部视图中类似的数字指示相同的元件并且 其中最后两位相同的参考数字（例如，20和120)意味着类似的元件。
[0025] 本发明的一个实施例的剖视图在图1中示意性表示并且示出非织造纤维网10， 该非织造纤维网10包括底部纤维层110和顶部纤维层210,顶部纤维层210在非织造纤 维网10的制造过程期间铺设在底部纤维层110顶部。顶部和底部纤维层在多个粘结部位 20处彼此接合，其合并非织造纤维网10并且可通过任何熟知的压延工艺获得。粘结部位 20 (或压延粘结点）可具有任何合适的尺寸和形状并且可形成为重复图案。合适的压延粘 结点和重复图案的非限制性示例公开于提交于2012年3月23日、授予Xu等人并且转让给 Procter&GambIe Company的具有序列号U. S. 13/428, 404的共同未决的美国专利申请中。 如先前所讨论，具有多个全部包括具有相同组合物的纤维的纤维层的非织造纤维网是已知 的。此类非织造纤维网购自PEGAS N0NW0VENS s.r. 〇.并且包括三个纺粘纤维层，其中每 个层的纤维由相同组合物制成并且包含聚丙烯、丙烯共聚物和柔软性增强子添加剂的共混 物。这种特定组合物将随后更详细地描述。尽管这种非织造纤维网具有良好的触觉特性，这 使得消费者感觉结合这种纤维网的产品是柔软的，但是该材料易于颈缩，如先前所讨论的。 据观察，通过用具有由与其它层不同的组合物制成的纤维的纤维层代替非织造纤维网的单 独纤维层中的至少一个可明显减小颈缩量。在一个实施例中，顶部纤维层210包含由第一 组合物制成的纤维，所述第一组合物包含第一聚烯烃、不同于第一聚烯烃并包含丙烯共聚 物的第二聚烯烃、和柔软性增强子添加剂的共混物，并且底部纤维层110包含由不同于第 一组合物的第二组合物制成的纤维。在一个实施例中，第一组合物的第一聚烯烃可为聚乙 烯或聚丙烯并且有利地为聚丙烯均聚物。已发现包含丙烯共聚物的第二聚烯烃能够为所得 非织造物提供有利的特性。"丙烯共聚物"至少包含两种不同类型的单体单元，其中之一为 丙稀。单体单元的合适的示例包括乙稀和更高级的a-稀径，该更高级的a-稀径范围为 C4-C2tl，诸如，例如，1- 丁稀、4-甲基-1-戊稀、1-己稀或1-辛稀和1-癸稀、或例如它们的混 合物。优选地，乙烯与丙烯共聚合，使得丙烯共聚物包含丙烯单元（衍生自丙烯单体的聚合 物链上的单元）和乙烯单元（衍生自乙烯单体的聚合物链上的单元）。
[0026] 通常，按所述丙烯_ a _烯烃共聚物的重量计，衍生自乙烯或C4-10 a _烯烃中的至 少一个的单元或共聚单体可以1%至35%，或5%至约35%，或7%至32%，或8至约25%， 或8%至20%，或甚至8%至18%的量存在。可调节共聚单体含量，使得所述丙烯-a-烯 烃共聚物具有优选地75J/g或更小的熔化热（"DSC")、100°C或更小的熔点、和全同立构聚 丙烯的2%至约65%的结晶度、和优选地0. 5至90dg/min的熔体流动速率（MFR)。
[0027] 在一个实施例中，所述丙烯-a-烯烃共聚物由乙烯衍生的单元构成。按所述丙 烯-a -烯烃共聚物的重量计，所述丙烯-a -烯烃共聚物可包含5%至35%，或5%至20%， 或10%至12%，或15%至20%的乙烯衍生的单元。在一些实施例中，所述丙烯-a -烯烃 共聚物基本上由衍生自丙烯和乙烯的单元组成，g卩，所述丙烯-a -烯烃共聚物不包含如下 量的任何其它共聚单体，所述量通常作为杂质存在于在聚合期间使用的乙烯和/或丙烯进 料流中或将显著影响所述丙烯- a -烯烃共聚物的熔化热、熔点、结晶度、或熔体流动速率； 或有意地添加到所述聚合过程中的任何其它共聚单体。
[0028] 所述丙烯-a-烯烃共聚物可具有如通过13C NMR测量的至少75%，至少80%，至 少82%，至少85%，或至少90%的三个丙烯单元的三元组立构规整性。以如下方式测定"三 元组立构规整性"。通过13C核磁共振（"NMR"）来测定在本文中被表