，在最高负载下达到伸长率之后，纤维网快速地变得相当弱和 最终破碎。结果，这些非织造织物在峰值负载下的伸长率高于它们总的伸长率的一半。
[0218] 实施例6 :各种已知类型的非织造纤维网的应力-应变特征
[0219] 图11中的图表示出了由连续长丝组成的一些典型的已知非织造纤维网的应 力-应变曲线。在表8中概述了这些纤维网的基本信息。
[0220] 表 8
[0221]
[0222] 图11所示的应力-应变曲线代表SMS(纺粘-熔喷-纺粘）纤维网，熔喷非织造 织物，和纺粘非织造织物的曲线。商业SMS非织造织物以SMSFobico示出。实验样品A， B，和C的非织造织物代表三个独立的熔喷非织造织物。实验样品D的非织造织物代表纺粘 非织造织物。正如Fobico和实验样品A，B，和C的应力-应变曲线所显示的，在每一情况 下，在峰值负载下的伸长率值大于其总伸长率值的一半。令人感兴趣的是，实验样品D的应 力-应变曲线表明峰值负载小于总伸长率值的一半。通常已知纺粘的非织造织物比熔喷的 非织造织物结实且它们的拉伸低。因此，本领域技术人员将预期该应力-应变曲线将类似 于熔喷非织造织物，即峰值负载下的伸长率大于总伸长率的一半。在这一情况下，使用改性 的纺粘工艺，制造实验样品D。值得注意的是，样品D具有不同于已知纺粘非织造织物的图 案。因此，认为工艺调节可归因于应力-应变曲线的偏移。
[0223] 在图12中的一个图表示出了Ecosoft双层毛巾（WausauPaper)(它是一种典 型的湿法成网的纤维素纤维网）的应力-应变特征。其他图表是在Huggies尿布产品 (Kimberly-Clark)中使用的用作捕获层的梳理纤维网的应力-应变曲线。正如图12中看 出的，Ecosoft产品具有相对低的拉伸。这两个曲线表明峰值负载下的伸长率大于总伸长 率的一半。
[0224] 实施例7 :例举的非织造结构的应力-应变特征
[0225] 在表9中列出了在这一实施例中所使用的原材料。
[0226] 表 9
[0227]
[0228] 使用实验室垫成形机，制造根据所公开的主题的非织造结构样品，在两面上用粘 合剂乳液喷洒，并在实验室通流式烘箱内热固化。对于样品的任何一侧来说，在用合适的粘 合剂乳液喷洒之后，固化温度为ll〇°C，和固化时间为5分钟。用Vinnapas192粘合剂粘结 样品5,用VinnapasLL1088粘合剂粘结样品6,用MowilithLDM7717粘合剂粘结样品7， 和用Dur-O-SetEliteUltra粘合剂粘结样品8。每一样品是三层结构，其基本组成如表 10所述。在每一情况下，总的目标基重为60gsm，和目标厚度为0. 80mm。
[0229] 表 10
[0230]
[0231] 测试如此制备的样品的拉伸强度和伸长率。制备样品以供测试，其方式使得中间 的熔喷层通过试验仪器在与预制造的实验熔喷纤维网的纵向垂直的方向上牵拉。图13示 出了针对每一干燥样品获得的应力-应变曲线。在图13中看出，所有测试的样品在峰值负 载下的伸长率高于20%和总的伸长率高于80%。在峰值负载下它们的拉伸强度高于400G/ in〇
[0232] 图14示出了在水中润湿样品5,6,7和820秒之后它们的应力-应变曲线。在图 14中看出，所有测试的样品在峰值负载下的伸长率高于30%和总的伸长率高于100%。在 峰值负载下它们的拉伸强度高于250G/in。
[0233] 样品5,6, 7,和8显示出峰值负载下的伸长率值低于其总伸长率值的一半。相反， 其应力-应变曲线在其他实施例中显示的已知的气流成网结构和其他已知的非织造织物 没有显示出这种特征。这一性能可具有实践重要性，当期望具有高拉伸的非织造材料以供 使用性能良好，和与此同时确保这一材料在转化工艺中具有足够的拉伸强度和足够低的伸 长率来制造成品时。
[0234] 实施例8 :例举的非织造结构的应力-应变特征
[0235] 样品9是根据所公开的主题的多层非织造结构的另一实例。使用实验室垫-成 形设备，制造样品9,然后在实验室通流式烘箱内两次在IKTC下固化5分钟。使用下述 原材料制造样品9 :⑴在实验室规模的Reicofil机器上，用BraskemCP360H均聚丙 稀（UniversityofNorthCarolina)形成的连续长丝的恪喷纤维网；（ii)GP4825绒毛 (Georgia-Pacific) ;(iii)Trevira1661 双组分纤维（6mm，2.2den);和（iv)Vinnapas192 粘合剂乳液（Wacker)。
[0236] 样品9的总基重的目标为60gsm，和它的厚度目标为0. 80mm。表11概述了样品9 的结构和组成的特征。
[0237] 表 11
[0239] 在干燥和就在测试之前，在水中润湿20秒之后，测试样品9它的应力-应变特征 (图15)。在图15中看出，样品9的峰值负载下的伸长率小于其总伸长率的一半。
[0240] 实施例9 :具有超吸收剂粉末的非织造妇女卫生材料
[0241] 使用实验室垫-成形设备，制造具有超吸收剂粉末的气流成网非织造结构的样品 (样品10和11)，然后在实验室通流式干燥烘箱内两次在150°C下固化5分钟。
[0242] 下述原材料用于制造样品10和11 :(i)在实验室规模的Reicofil机器上，用 BraskemCP360H均聚丙稀（UniversityofNorthCarolina)形成的连续长丝的恪喷纤 维网；（ii)FoleyFluffsTAS绒毛（Georgia-Pacific) ;(iii)Trevira1661 双组分纤维 (6mm，2. 2den) ;(iv)Vinnapas192粘合剂乳液（Wacker);和（V)BASFFEM33超吸收剂粉末。
[0243] 表12和13分别概述了本发明的样品10和样品11的结构和组成特征，所述样品 11是含有超吸收剂粉末的典型的多-粘结气流成网非织造纤维网的实例。
[0244] 表 12
[0245]
[0248] 表征样品10和11的应力-应变特征（图16)。在图16中看出，样品10具有比样 品11低的拉伸强度，但高得多的伸长率。样品10的峰值负载下的伸长率小于其总伸长率 的一半。相反，样品11的峰值负载下的伸长率大于其总伸长率的一半。
[0249] 实施例10 :例举的非织造结构的应力-应变特征
[0250] 根据图5所示的方法，使用实验室规模的转鼓-成形气流成网的非织造机器，形 成在图2C中所示的三层非织造结构（样品4a)。样品4a结构的顶层和底层包括软木牛 皮纸纤维素绒毛（FoleyFluffs-TAS，Georgia-Pacific)，和样品4a结构的中间层由在 Biax-Fiberfilm熔喷非织造机器上形成的连续聚丙烯长丝的纤维网制成。在表4中给出了 样品4a结构的中间层所使用的连续长丝纤维网的基本结构特征。在底层内纤维素绒毛的 基重为21gsm，和在中间层内连续长丝纤维网的基重为12gsm。用乳液形式的聚合物粘合剂 (Vinnapas192，Wacker)粘结层。顶层和底层各自包括基于总的样品4a结构的干重，5. 8% Vinnapas192粘合剂。样品4a的总基重为59gsm，和样品4a的厚度为0.76mm。
[0251] 在水中润湿实施例4中所述的样品4，样品4a和样品Vice11 6609共10秒，然后立 即测试它们的应力-应变特征。在图17中示出了结果。样品4和样品4a显示出峰值负载 下的伸长率值低于它们总伸长率值的一半。相反，商业胶乳-粘结的气流成网产品，Vicell 6609没有显示出相同的行为。
[0252] 实施例11 :例举的非织造结构的应力-应变特征
[0253] 根据图5所示的方法，使用实验室规模的转鼓-成形气流成网非织造机器，形成图 2C所示的三层非织造结构（样品12,13和14)。在表14中概述了位于这些样品中间内的连 续长丝纤维网层的基本特征。样品12,13和14的外层（顶层和底层）由对于这些层中每 一层来说以 21.Igsm的目标量使用的FoleyFluffsTASfluff(Georgia-Pacific)组成。 样品12,13和14的顶层和底层在每一情况下用目标量为2. 9gsm的Vinnapas192粘合剂 乳液（Wacker)喷洒，基于粘合剂的干燥基重。表15中概述了样品12,13和14的基重和厚 度值。
[0254]表 14
[0258] 测试样品12,13和14它们的应力-应变特征，并在图18中示出了结果。
[0259] 即使样品12和样品13具有相同的目标组成和结构，但应力-应变曲线不相同，因 为固化温度不同。样品12在比样品13低的温度下固化，样品13产生比样品12结构少的 粘结。固化温度可用作控制根据所公开的主题的多层非织造结构的应力-应变特征的一种 方法。
[0260] 实施例12 :零售的湿擦拭物产品的应力-应变特征
[0261] 测试采用各种非织造材料，其中包括气流成网、射流喷网和棵纺非织造织物制造 的一个范围的零售湿擦拭物产品它们的应力-应变特征。在它们的横向（CD)上测试擦拭 物，在此情况下，通常非织造产品显示出较低的拉伸强度，和还在它们的纵向（MD)上测试 它们中的一些，在此情况下，通常非织造产品显示出较高的拉伸强度。在图19-25中示出了 这些试验的结果。
[0262] 对于图19-25中所示所测试的每一产品来说，应力-应变曲线表明峰值负载下的 伸长率值比各自的总伸长率值的一半大。
[0263] 对于已知的非织造纤维网来说，所有应力-应变曲线来说，观察到类似的行为（图 10,12,19-25,在图11中针对商业SMS和针对熔喷非织造实验样品A，B和C的应力-应变 曲线）。相反，根据所公开的主题的多层非织造结构（图13-15,图16中的样品10,图17和 图18中的样品4和4a)显示出峰值负载下的伸长率小于总伸长率的一半。如前所述，图11 示出了连续长丝的纤维网结构的实验样品A，B，C和D的应力-应变曲线，所述连续长丝的 纤维网结构被用于制备多层非织造结构，其应力-应变特征如图13-15中，图16中（样品 10)，以及图17和18(样品4和4a)中所不。令人感兴趣的是，注意到实验样品A，B和C显 示出与其他已知的非织造织物，其中包括气流成网的非织造织物相同的一般应力-应变图 案，即使它们的伸长率和拉伸强度通常绝对值完全不同。
[0264] 令人惊奇地，当结合实验样品A，B和C的连续长丝纤维网层与气流成网的非织造 层时，所得多层非织造结构获得不同的特征，其中所述气流成网的非织造层具有峰值负载 下的伸长率值大于各自的总伸长率值的一半的应力-应变曲线。特别地，多层结构的峰值 负载下的伸长率值小于各自总的伸长率值的一半。在实施例7中暗示了它的实践重要性。
[0265] 在没有束缚于任何特定理论的情况下，人们可假设新的应力-应变曲线特征是由 于多层结构中各组分的令人惊奇的协同效应所致，其中连续长丝层的相对高拉伸与含粘结 短纤维的层的相对高强度组合。图26中的图表示出了针对已知的非织造材料和针对根据 所公开的主题的实施方案的多层非织造结构，应力-应变曲线的这两种不同的图案，这一 差别在数学上可用下述方式描述。对于根据所公开的主题的非织造结构来说：
[0266] xp〈xt/2
[0267] 其中：\是峰值负载下的伸长率，和Xt是总伸长率。对于已知的非织造织物来说：
[0268] x； >xt' /2
[0269] 其中：xp'是峰值负载下的伸长率和xt'是总伸长率。
[0270] ***
[0271] 为了所有目的，在本说明书中引述的所有专利，专利申请，出版物，产品说明和方 案在本文中通过参考全文引入。在术语冲突的情况下，本发明的公开内容占主导。
[0272] 尽管显而易见的是，很好地计算了本文所描述的公开的主题，以实现以上列出的 优势和优点，但本发明所公开的主题的范围不受本文描述的具体实施方案限制。要理解，在 没有脱离本发明的精神情况下，所公开的主题易于进行改进，改变和变化。例如，在气流成 网工艺中一般地描述了非织造结构。然而，还考虑非-气流成网工艺。
【主权项】
1. 一种多层非织造材料，它包括： 含连续长丝的第一层；和 含粘结纤维的与第一层相邻的第二层， 其中多层非织造材料的峰值负载下的伸长率小于总伸长率的一半。2. 权利要求1的多层非织造材料，其中连续长丝包括粘结的连续长丝。3. 权利要求2的多层非织造材料，其中通过水力缠结或热粘结，来粘结连续长丝。4. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中通过气流成网法形成纤维。5. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中通过湿法成网法形成纤维。6. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中非织造材料包括压花图案。7. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中非织造材料包括表面处理剂以供改 进润湿性。8. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括功能性添加剂。9. 权利要求8的多层非织造材料，其中功能性添加剂是超吸收剂颗粒。10. 权利要求8的多层非织造材料，其中功能性添加剂选自气味控制剂、抗微生物剂和 阻燃剂。11. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括合成长丝。12. 权利要求11的多层非织造材料，其中合成长丝包括选自聚丙烯、聚乙烯和聚酯中 的材料。13. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括双组分长丝。14. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括天然聚合物长丝。15. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括再生纤维素长丝。16. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括纺粘长丝。17. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括熔喷长丝。18. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括纤维素纤维。19. 权利要求18的多层非织造材料，其中纤维素纤维包括天然纤维。20. 权利要求18的多层非织造材料，其中纤维素纤维包括木浆纤维。21. 权利要求18的多层非织造材料，其中纤维素纤维用粘合剂粘结。22. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括再生纤维素纤维。23. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括合成纤维。24. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括短纤维。25. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括含粘结连续长丝的一层或 多层额外的层。26. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括含粘结纤维的一层或多层 额外的层。27. 前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括将第一层粘结到第二层上 的粘合剂。28. -种擦拭物，它包括前述任何一项权利要求的多层非织造材料。29. 权利要求28的擦拭物，其中该擦拭物是干擦拭物，湿擦拭物，个人护理擦拭物，或 工业擦拭物中的一种。30. -种个人护理产品，它包括前述任何一项权利要求的非织造材料。31. 权利要求30的个人护理产品，其中该个人护理产品是尿布、妇女护理产品或成人 失禁产品中的一种。32. -种形成多层非织造材料的方法，该方法包括： 生产含连续长丝的第一层； 生产含粘结纤维的第二层；和 将第一层粘结到第二层上。33. 权利要求32的方法，其中生产第一层包括通过水力缠结或热粘结来粘结连续长 丝。34. 前述任何一项权利要求的方法，其中生产第一层包括纺粘。35. 前述任何一项权利要求的方法，其中生产第一层包括熔喷。36. 前述任何一项权利要求的方法，其中生产第二层包括使用气流成网法。37. 前述任何一项权利要求的方法，其中生产第二层包括使用湿法成网法。38. 前述任何一项权利要求的方法，进一步包括添加功能性添加剂到非织造材料中。39. 前述任何一项权利要求的方法，进一步包括用图案压花非织造材料。40. 前述任何一项权利要求的方法，进一步包括用表面处理剂处理非织造材料，以改进 润湿性。
【专利摘要】本发明公开的主题涉及一种多层非织造材料。更特别地，本发明公开的主题是多层结构，其中包括，但不限于，2，3或4层，以形成非织造材料。该多层结构可包括含连续长丝的第一层，和含粘结纤维的第二层。该连续长丝可以是合成长丝。该纤维可以是纤维素纤维，非纤维素纤维，或其组合。某些层也可含有粘合剂材料。
【IPC分类】D04H1/559, B32B3/10, A61F13/513
【公开号】CN105208989
【申请号】CN201480023824
【发明人】J·杜特基维克兹, D·R·墨菲, A·E·赖特, J·帕森斯, J·贝克, S－K·L·李
【申请人】博凯技术公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年3月17日
【公告号】CA2906855A1, EP2968033A1, WO2014145804A1