专利名称：具有不对称粘合结构的改进无纺织物的制作方法
相关申请的交叉引用本申请是申请日1999年12月13日的美国专利申请No.09/460,660的部分继续申请，所述的申请No.09/460,660本身是申请日为1999年8月13日的美国专利申请No.09/374,825的部分继续申请。
纺粘无纺织物由连续的纱线或者长丝以随机的方式铺设在一个移动的输送带上形成。在一种典型的纺粘加工过程中，树脂颗粒被加热处理使之熔融然后通过一个喷丝板给料产生几百个细的长丝或纱线。流体射流(例如，一种气体如空气)使所述的纱线被伸长，然后所述纱线被吹到或者运送到一个移动的网上，在该网上这些纱线以一种随机的图案被铺放并被抽吸在该网上而形成织物。然后所述织物经过一个粘合位置。所述的粘合是必要的，因为长丝或纱线没有交织在一起。
所述的粘合位置处一般包括一个粘合辊，所述粘合辊上形成一系列完全相同的凸起点(粘合点)。这些粘合点通常彼此距离相等，并且在机器方向(MD)和横向方向(CD)上都以一个均匀对称的花纹延伸。
其他种类的无纺织物包括由短纤维，熔喷纤维，粗梳纤维和切短纤维(short cut fibers)制成的织物。在这里使用的术语“所纺出的纤维”和“纤维”包括上述的所纺出的长丝以及短纤维，熔喷纤维，粗梳纤维和切短纤维(short cut fibers)。
一个非对称的粘合花纹可以导致一个织物在一个方向(例如MD方向)具有预期的或标准的伸长率，但是在另外一个方向(例如CD方向)具有增加的伸长率。当在机器方向上需要最小的伸长率而在横向上需要高伸长率的情形时上述属性是比较理想的。例如，在机器方向上任何的伸长都将使用于制造尿布的加工机器出现故障，而在横向上较大的伸长是需要的，以便使每个尿布能够围绕使用者的腰部。
因此，本发明的一个目的就是提供一种无纺织物，该无纺织物具有一种非对称的粘合结构。
本发明的另一目的就是提供一种无纺织物，所述织物在一个第一方向(一般是CD方向上)上与一个第二方向(一般为MD方向)相比具有高的可延展性。
本发明的另一目的是提供这样一种无纺织物，所述无纺织物在第一方向(一般为CD方向)具有低拉伸强力和高百分比伸长率，在第二方向(一般为MD方向)具有高拉伸强力和低百分比伸长率。
本发明的另外一个目的是提供这样一种无纺织物，所述的无纺织物的制造、使用和维护简单和经济。
本发明的简要描述已经发现，本发明上述目的以及相关的目的通过一种无纺织物而获得，所述无纺织物在一个第一方向(通常为CD方向)具有高伸长率，在一个第二方向(通常为MD方向)具有低伸长率。所述无纺织物具有许多粘合点，这些粘合点形成一个总粘合区域，该区域沿着所述第二方向大于沿着所述第一方向。
所述粘合点为在所述第二方向上伸长的封闭图形，并且所述封闭图形优选从下述组中选择，该组包括沿着所述第二方向轴线平行取向的封闭图形，或沿着所述第二方向轴线在相邻的封闭图形的横向取向的封闭图形，或与最近的封闭图形形成组从而在它们之间形成一个封闭的结构，该封闭的结构在所述第二方向上是伸长的。
在一个优选实施例中，所述的总粘合区域沿着所述第二方向是沿着所述第一方向的1.1-5.0倍。所述无纺织物具有未粘合的纤维部分和粘合的纤维部分，沿着所述第二方向上的粘合的部分/未粘合部分的比率大于沿着所述第一方向上的该比率。所述第一和第二方向互相垂直，所述第一方向优选为所述横向方向(CD方向)，所述第二方向优选为所述机器方向(MD方向)。
当所述粘合点在平面中为大体上的圆形、正方形或菱形，每一粘合点在所述第二方向上比在所述第一方向上设置的彼此更近。所述粘合点在相邻的粘合点之间形成未粘合无纺织物的间隙，在第一方向上的该未粘合无纺织物间隙长度是第二方向上相邻粘合点之间的未粘合无纺织物间隙长度的1.1-3.0倍。
当所述粘合点在平面中为大体的椭圆形或矩形，每一粘合点相对于所述第二方向以一个不足45度的角度被伸长和延伸，并具有一个延伸长度，该延伸长度在所述第二方向上是所述第一方向上的1.1-10.0倍。所述粘合点在相邻的椭圆形粘合点之间形成的未粘合无纺织物的间隙，在第一方向上的长度是第二方向上长度长度的1.0-3.0倍。
所述无纺织物由大体上随机取向的纤维形成，优选为一个纺粘无纺织物。所述粘合点通过使用一个刻花粘合辊而产生，该刻花粘合辊在所述无纺织物上形成粘合点。
本发明还包括一种无纺织物的层状材料。所述无纺织物层状材料具有一种浮雕花纹，该花纹形成在所述第二方向上伸长的封闭图形，优选如上述方式形成。在一个层压位置处，一个加热刻花硬辊与一个无纺织物邻接设置，一个未加热平滑柔软辊与另外一个无纺织物邻接设置。所述无纺织物在层压之后具有一个高MVTR。
附图的简短描述在下文中通过对本发明的优选实施例(尽管这些实施例是举例说明性质的)参照附图进行详细的描述，本发明上述的有关目的、技术特征以及优点将获得更充分的理解，其中
图1为一个局部概要顶视平面图，所示的是根据本发明的无纺织物，其中的粘合点在平面中大体为圆形；图2为一个局部概要顶视平面图，所示的是根据本发明的无纺织物，其中的粘合点在平面中大体为椭圆形；图2A为一个比例大大地放大的概要顶视平面图，所示的是位于一个刻花粘合辊上的椭圆形粘合点；图3为一个局部概要顶视平面图，所示的是根据本发明的无纺织物上的另外一种粘合花纹；图4A和4B、5A和5B、6A和6B都是局部顶视平面图，分别示出的是具有椭圆粘合点(大大放大的比例)的一个刻花粘合辊以及由此生产的织物(大大减小的比例)；图7A和7B为局部示意图，所示的是用来生产无纺织物层状材料的层压位置；图8为一个局部概要视图，所示的是用于将一个弹性薄膜浇铸在一种无纺织物上的过程。
无纺织物10在一个第一方向12(由一个双头箭头示出的横向方向或CD方向)具有低拉伸强力和高百分比伸长率，而在一个第二方向14(由一个双头箭头示出的机器方向或MD方向)具有高拉伸强力和低百分比伸长率。所述第一和第二方向优选为互相垂直(即，它们彼此以直角延伸)，最佳的是所述第一方向12为横向方向(CD)而所述第二方向14为机器方向(MD)。这样的无纺织物在尿布制造工业中是特别需要的，尿布制造工业需要在MD方向上具有最小的伸长率而在CD方向上具有高伸长率。这些性能有利于尿布的制造同时又为穿用者的腰提供舒适的感觉。本领域技术人员将会理解，无纺织物的伸长发生在所述粘合点中间(而不是位于所述粘合点)。
无纺织物10具有许多粘合点20，这些粘合点形成一个总的粘合区域，该区域沿着所述MD方向14大于沿着所述CD方向12。更具体地说，总粘合区域优选为沿着所述MD14方向是沿着CD方向12的1.1-5.0倍。
所述粘合点20在MD方向14上比在CD方向12上布置的彼此更近，这使得织物在MD方向14上相对于在CD方向上的强力和伸长率来说，具有增加的拉伸强力和减小的百分比伸长率，从而使得织物沿着CD方向12的伸长率超过织物沿着MD方向14的伸长率。
总的粘合比率可以按如下方式计算出(a)形成一个假想的矩形，该矩形具有一个长尺寸和一个短尺寸，所述长尺寸与织物的CD方向一致并完全跨过了CD方向延伸。
(b)计算由位于所述矩形内部的粘合点形成的总粘合区域。(这里粘合区域沿着所述CD方向)(c)通过转90度重新定向所述矩形以使所述长尺寸现在与织物的MD方向一致。(计算由位于所述矩形内部的粘合点形成的总粘合区域。(这里所述粘合区域沿着所述MD方向)。这两个粘合区域的尺寸可以在后来用于计算在CD和MD方向上粘合区域的比率。注意所述矩形的长尺寸必须超过该矩形的短尺寸，优选为短尺寸的两倍。
优选的是，所述粘合点20在平面中要么大体上是圆形(图1中点22示出)要么大体上是椭圆形(在图2中由点24示出)，虽然其他形状也可以使用。
现在具体参照图1，在无纺织物10A中，圆形粘合点22在MD方向14上比CD方向12上设置的彼此更近一些。换言之，圆形粘合点22的中心对中心的间隔在CD方向12(参见ΔCD)上比在MD方向14上(参见ΔMD)大。
所述粘合点22在MD方向14上比在CD方向12上布置的彼此更近，这使得织物在MD方向14上相对于在CD方向12上的强力和伸长率来说，具有增加的拉伸强力和减小的百分比伸长率，从而使得无纺织物沿着CD方向12的伸长率超过织物沿着MD方向14的伸长率。
相邻的圆形粘合点22沿着CD方向12限定出间隙30A，该间隙30A的长度为在MD方向14上相邻的圆形粘合点22限定出的间隙30B的长度的1.1-3.0倍。所述间隙的尺寸增加了无纺织物10的延伸性能，从而使得沿着CD方向12的伸长率超过沿着MD方向14的伸长率。
在一个优选实施例中，所述圆形粘合点22的直径大约0.3-1.0毫米，在CD方向上中心对中心的间隔大约是直径的2倍，在MD方向上大约是直径的1.5倍。
圆形粘合点22的一个特别简单然而有效的分布包括理论形成一个均匀的花纹(即，圆形粘合点22的中心对中心的间隔在MD和CD方向上都是相同的)，然后将在MD方向上延伸的圆形粘合点22的每隔一个纹路去除一个纹路，从而相对地增加了在CD方向上中心对中心的间隔，以使最后的织物在CD方向上比在MD方向上具有一个更大的百分比伸长率。相同的技术可以被用于正方形或者菱形的粘合点。
现在具体参照图2，在无纺织物10B中，椭圆形粘合点24沿着MD方向14具有一个延伸长度MDE，该长度优选为沿着CD方向12延伸长度CDE的1.1-10.0倍。在沿着MD方向14的延伸长度MDE超过沿着CD方向12的延伸长度CDE时，所获得的织物相对于在CD方向12上的强力和伸长率来说，在MD方向14上具有更高的拉伸强力和更低的百分比伸长率，从而使得织物沿着CD方向12的伸长率超过织物沿着MD方向14的伸长率。所述椭圆形粘合点24被伸长，优选地是以一个相对于MD方向14不足45度的角度延伸。所述椭圆形粘合点在MD方向14上比在CD方向12上可以设置的彼此更近一点，从而使得沿着CD方向12的伸长率超过沿着MD方向14的伸长率。
所述椭圆形粘合点24优选为环形花纹(中心部分24a形成一个平台，外围部分24b形成一个斜坡)，并形成一个粘合的椭圆形(包括所述的环形)，所述粘合的椭圆形优选的长度或者长轴尺寸为大约0.0347in.(0.882毫米)，优选的宽度或短轴尺寸大约0.02in.(0.526毫米)。
一个椭圆形粘合点24的中心这里被认为是长轴和短轴的交叉点。相邻的椭圆形粘合点24的中心在所述MD方向14的间隔(ΔMD)优选大约0.0598in.(1.521毫米)，在CD方向12上的间隔(ΔCD)为优选大约3.5毫米。
相邻的椭圆形粘合点24沿着CD方向12限定出的未粘合无纺织物的间隙30A的长度大于由相邻的椭圆形粘合点24沿着MD方向14限定出的未粘合无纺织物的间隙30B。未粘合无纺织物的间隙的尺寸增加了无纺织物10的伸长率性能，从而使得沿着CD方向12的伸长率超过沿着MD方向14的伸长率。矩形的粘合点也可被用于替代椭圆形粘合点。
从不同的透视角度观看本发明的无纺织物10，该无纺织物10具有未粘合的纤维部分30和粘合的纤维部分32，所述未粘合纤维部分30的特征为没有粘合点20，所述粘合的纤维部分32特征为具有粘合点20。所述的粘合部分32/未粘合部分30的比率(面积比)沿着MD方向14比沿着CD方向12大。与现有技术的无纺织物相比，本发明的无纺织物能保持预期的柔软度，蓬松性，纤维束缚性，抗磨性，粘合强度和总体的粘合区域。
现在具体参照图2A，在无纺织物10上的粘合点20优选通过热粘合工艺产生，该热粘合工艺使用一个刻花粘合辊10’，该刻花粘合辊上具有凸起20’在所述无纺织物10上形成接合点20。圆形或椭圆形粘合点22或24比多角形粘合点优选。另外，每个粘合点20可以是一些组合在一起的更小的粘合点的集合。
典型的纺粘无纺织物包括使用热熔、化学的或机械的粘合技术来确保纺制短纤维粘合在一起，本发明适用于所有这样的技术。例如，在一种粘合技术中，所述织物被通过一个光滑加热辊和一个刻花辊之间，所述的刻花辊包括所需要的粘合点形状以及/或者花纹。在另外一个粘合技术中，所述织物被通过一个超声波焊接装置和刻花辊之间。在另外一个方法中，使用粘合剂将纺制的短纤维在粘合点粘合在一起。
如图2A中最好地示出，位于所述刻花粘合辊10’上的每个凸起20’形成一个凸起的中心部分或一个平台24a’，该部分被一个带有斜坡的环24b’环绕，该带有斜坡的环在所述平台24a’和辊10’的基准面之间形成一个相对来讲平滑的过渡。优选所述环24b’的斜坡大约为22度。
相应于圆形粘合凸起的斜坡环，图1中的所述无纺织物10没有示出具有外部斜坡作为一部分的圆形粘合点22。另一方面，图2的无纺织物10示出了这样一种斜坡环24b作为椭圆形粘合点24的一部分。实际上，这里可以有或者没有一个区域相当于凸起20’的斜坡环，这要根据无纺织物10的自然弹性系数来决定。当无纺织物10的弹性低时，其将会精确地保持所述凸起20’的构形，所述凸起20’构形用于使无纺织物10变形(如图2中所示)。另一方面，当所述无纺织物10的弹性高时，在无纺织物中相应于所述凸起环24b’，在无纺织物10中最初形成一个斜坡区域或环24b，但是很快在无纺织物中所述环24b就消失或者被掩饰了，因为由凸起环24b’作用而仅仅局部变形的有弹性的纤维会回复到原始的构形，从而破坏了无纺织物环24b而仅仅留下了相应于所述凸起平台24a’的完全凹陷区域24a。应当理解，不论粘合点20是一个圆形22或一个椭圆形24，这个现象都会发生。示出无纺织物10的剩余的图形将会示出一个相应于凸起20’的环24b’的斜坡区域24b，但是应当牢记在心，当这并不是需要时，可以使用适当的材料使得这个区域局部或完全地消除。
图3示意地示出另外一种根据本发明的无纺织物10C。很明显，正方形或多角形(矩形，六角形等)粘合点可以被采用代替椭圆形或圆形粘合点。
图3所示为一个具有使用椭圆形粘合点24作为花纹的无纺织物10C，该无纺织物10C为图2中示出无纺织物的一个变体。相邻的椭圆形粘合点24沿着CD方向12限定出的无纺织物的间隙的长度是沿着MD方向14相邻椭圆形粘合点24限定出的间隙的1.1-3.0倍。
在这里示出的每种花纹中，无纺织物都具有许多粘合点，这些粘合点形成一个总的粘合区域，该总的粘合区域沿着MD方向上大于沿着CD方向上，以使所述无纺织物在MD方向上展现出低的强力和高的伸长率，而在CD方向上展现出高的强力和低的伸长率。
所述无纺织物10A-10C典型地落入非对称的粘合花纹结构的二类之一。具有圆形粘合点22的图1为第一种类型，其中，粘合点形状是在MD方向和CD方向上相同的(对于每个粘合点)，但是粘合点的花纹是非均匀的(这里，因为所述ΔCD超过所述ΔMD)。
其它均匀的粘合点形状包括正方形或菱形。另一方面，具有椭圆形粘合点24的图2和3落入到第二种类型中，其中，粘合点形状在MD方向上和在CD方向上是不相同的(因为延伸长度MDE在MD方向14上超过在CD方向12的延伸长度CDE)，粘合点的花纹可以是均匀的或不均匀的。具有椭圆形点24的图2落于到第二种类型中。在图2和3中，粘合花纹在MD和CD方向上是不均匀的，这导致了在CD方向上获得增加的伸长率。在一个均匀的粘合花纹中，在机器方向上粘合点之间的距离(ΔMD)和在横向方向上粘合点之间的距离(ΔCD)应当相等。
使用一种具有不均匀粘合点花纹的相同的菱形粘合点形状，具体地讲，在CD方向上粘合点中心对中心的间隔大致为在MD方向上粘合点中心对中心的间隔的3.5倍，各种重量(gsm或克每平方米)的无纺织物被制备，对二英寸宽五英寸长的样品测试伸长率和拉伸强力，采用EDANA测试方法ERT20.2-89。所述测试获得下列结果
为了增强刻花辊的寿命，在CD方向上优选一种重叠的花纹以使所述刻花辊总是与被粘合的无纺织物接触。
在这里，“伸长率”是指一个试样在断裂点时的百分比伸长率，“拉伸强力”是指一个试样在断裂点处的极限抗拉强力或强度。
本领域技术人员应当明白，为了实现在MD方向和CD方向上性能的变化，可以在初始的组分、粘合参数以及热动力学参数(例如，牵伸、冷却和骤冷参数)上做一些改变。此类参数的改变会影响MD和CD方向上的性能。通过比较，只有不对称的粘合花纹使得在一个方向上性能最小化，而在另外一个方向上性能最大化。
尽管上文所描述的实施例使用了圆形22或椭圆形24的粘合点，但是应当明白，很多种形状和结构可以被用于粘合点20。
事实上，不同形状和结构的粘合点可以在一个单个的织物上采用。同样地，尽管多种不对称的粘合结构已经被示出在多个实施例中，但是应当理解，其它的不对称结构也可以被采用。
根本的限制在于粘合点的形状和结构以及/或者具体的粘合花纹产生一种织物，该织物满足本发明的目标，即，相对于在第二方向(一般为MD方向)的低百分比伸长率而言，在第一方向(一般为CD方向上)获得一个高的百分比伸长率。
具体参照图4A和4B、5A和5B、6A和6B，所述的“A”图为刻花或花纹辊10’的粘合点20’的放大比例视图，所述“B”图为由此产生的花纹织物10的相对来讲缩小比例的视图。在图4A和4B中，封闭的椭圆形24，24’以大体上与MD方向一致的直线被设置，在图5A和5B中，它们被以大体上与MD方向一致的波浪线设置，在图6A和6B中，它们以组合的形式被设置，所述的组合大体上与MD方向一致，所述的组合又形成其它的图形100。在每个情形中，封闭花纹区域24的长度在MD(看LMD)方向比在CD方向(看LCD)大。
本发明的无纺织物优选由所选定的大体随机取向纤维粘合而形成，所述随机取向的纤维起初在MD方向上和CD方向上具有相同的纤维密度以使在MD方向和CD方向之间性能的差别都是由于本发明所选择的粘合加工过程产生。然而，本发明选择的粘合加工过程也可以被应用到一个在MD和CD方向上具有不同纤维密度的无纺织物中。(参见本发明人的待处理美国专利申请No.09/373,826，申请日为1999年8月13日，名称为“具有高CD方向伸长率的无纺织物及其制造方法”)。当在初始无纺织物采用了不相同的纤维密度促进了在CD方向上比在MD方向上具有更大的百分比伸长率时，那么本发明所选择的粘合花纹的采用就仅仅是增强了伸长率的比率(即，增大了在CD方向上与在MD方向上的伸长率之比)。如果开始时无纺织物的不均匀的密度促进了在MD方向上比在CD方向上更大的百分比伸长率，那么本发明选择的粘合可能会有效地克服开始时的偏差并仍然会使织物在所述CD方向上比MD方向上具有一个更大的百分比伸长率。
本发明的一个优选实施例提供了一种从纺制短纤维制成无纺织物的方法，其中织物中所述纺制纤维的粘合密度在相对较高粘合密度的长条和相对较低粘合密度的长条之间有变化，所述的长条在机器方向上沿着织物的长度以一个交替的花纹延伸，高密度长条们由低密度长条们彼此分隔开。在横向方向上交替的高密度和低密度长条使得织物在横向方向上比在机器方向具有更高的百分比伸长率。
所述织物的一种料想不到的属性是与对称地粘合的无纺织物相比具有增加的松密度，这会产生增强的柔软度。
在一个例子中，一个对称粘合的15gsm聚丙烯纺粘织物与一个用这里描述的非对称花纹粘合的15gsm聚丙烯纺粘织物相比，具有后者一半的厚度。
现在具体参照图7A，本发明的无纺织物10可以与一个纺粘无纺织物102一起来形成一个根据本发明的无纺织物的层状材料，该层状材料由标号110表示。所述无纺织物10具有一个凹陷和凸出的浮雕花纹，所述花纹由所述刻花粘合辊产生，所述的刻花粘合辊上形成有在所述第二方向上(例如，MD方向)伸长的封闭花纹。所述纺粘无纺织物102也可以具有一个浮雕花纹。优选地，在所述的层压位置处，总体由标号104表示，包括一个加热刻花硬辊114和一个没有加热的平滑的柔软辊或“砧”112，所述加热刻花硬辊114与一个无纺织物(优选根据本发明的无纺织物10)邻接，所述没有加热的平滑柔软辊与另外一个无纺织物(优选纺粘无纺织物102)邻接，以使在所述层压位置104中，所述纺粘无纺织物102将会变柔软并进入到所述无纺织物10的凹陷中。在层压之后，所述无纺织物10(和实际上变成了层状材料110)具有一种高的MVTR(潮湿水汽通过速率)并且在其中大体上没有孔。
现在具体参照图7B，本发明的无纺织物10可以与一种纺粘纤维102’一起来形成一个根据本发明的无纺织物的层状材料，该层状材料由标号110’表示。所述无纺织物10具有一个由凹陷和凸出构成的浮雕花纹，所述花纹由所述刻花粘合辊产生，所述的刻花粘合辊上形成有在所述第二方向上(例如，MD方向)伸长的封闭花纹。所述纺粘纤维102’为处于一种预先粘合状态，并且当无纺织物10由一个输送带120输送通过一个设置在无纺织物10上方的供应装置122时，所述纺粘纤维102’由地心引力作用从所述供应装置122中被散布和分配下来。一旦所述纺粘纤维102’已经被沉积在所述无纺织物10上，类似于图7A所示的处理在一个层压位置进行，使得所述纺粘纤维102’被柔软化并进入所述无纺织物10的凹陷中。在层压之后，所述无纺织物10(实际上变成了层状材料110’)具有一种高的MVTR并且在其中实质上没有孔。
对于本领域技术人员来讲应当理解，所述粘合花纹可以由压延(calendering)来实施，在该过程中，所述无纺织物经过一对压延辊的辊隙，由所述轧光辊产生的热和压力被用于将所述纤维热熔粘合。另一方面，也可以采用一种超声波处理，其中，所述无纺织物通过一个刻花粘合辊，超声波能量和压力的组合产生纤维的熔化粘合。
现在具体参照图8，在本发明的另外一个改进的优选实施例中，提供了一个复合材料或层状材料110，由上述的无纺织物10之一和一个弹性薄膜142构成。
典型地可弃吸收产品包含许多不同的无纺织物功能层或由无纺织物和聚合物形成的弹性薄膜构成的复合材料功能层。每个这些层不得不符合具体的性能要求，因为它们在装配或制造生产线上的加工期间以及在后来的使用期间都处于应力、张力和变形的条件下。纤维组成的无纺织物给所述复合材料提供强度以及为复合材料的至少一个表面提供柔软、纺织和干燥感觉。在加工和后来的使用期间，所述弹性聚合物薄膜为包含它的吸水产品提供变形后的某些弹性和恢复特性。一个透气的弹性聚合物薄膜还提供液体(水)不透性和气体(水汽)可透性。问题在于无纺织物和弹性薄膜的有用的组合限于那些具有物理(即，机械)特性类似的或至少可比的材料；要不然，复合材料的结构在生产或使用期间受力的条件下会断裂或者分层，即，在所述薄膜和无纺织物之间的粘合点会断裂或者会在无纺织物中产生长丝的松懈或断裂。
因此，在这个加工过程的改进中，一个弹性薄膜142被涂覆在一个本发明的无纺织物40上，优选采用一种浇注薄膜生产方法(即，从一个模具144中直接将熔融的薄膜形成弹性聚合物挤出到所述织物40上)。在浇注中，弹性薄膜142从所述模具144中涂覆到所述无纺织物40上，然后在将冷却的复合材料140由一个剥离辊150从一个冷却辊148上移去之前，将复合材料140通过一个轧辊146和所述冷却辊148(来冷却所述薄膜)。浇注的薄膜具有在MD方向的分子取向。弹性薄膜142直接往无纺织物40上的浇注比分开形成然后将形成的薄膜用胶水粘合或者其它方式粘合到一起形成层状材料好，因为这样避免了使用胶水时会必然带来的害处(胶水会将复合材料中透气性需要的空隙封死)。
根据本发明的的弹性薄膜/无纺织物复合材料140至少能够承受CD方向的变形而不会在任意一个组分上失效以及不会产生所述弹性薄膜和无纺织物复合材料的分层。所述复合材料140呈现出抵冲击能力能容许高压缩微变形发生而不会失效或者断裂。
本发明的弹性薄膜/无纺织物复合材料140特别适合使用于多种工业应用(比如房子遮盖，表面保护/小摩擦层，包装，家具织物和床上用品，汽车覆盖物和鞋组件)，多种卫生保健应用(比如背衬/外罩，废物带(wastebands)，拉力短裤(stretch pants)和(弹性或可延伸边带(elastic or extensible side bands))，以及多种医学应用(比如外科手术被单，外科手术衣，就地切割外罩(cut-in-placegowns)和杀菌包裹材料)。
当复合材料140具有一个低的CD方向拉伸强力，高的CD方向伸长率和低的变形能量消耗，它可以被用于用可弃尿布和卫生巾的底板材料或用于封闭系统的“拉伸标记”(“stretch tabs”for the closuresystems)或者用于尿布的“侧板”。当薄膜142为液体不能透过的和水汽可透过的时，复合材料140可以被用作用可弃尿布和女性卫生产品(比如卫生巾)的背层材料。形成的复合材料可以被拉长来形成透气性的。
典型的弹性薄膜142包括热塑性的弹性体比如聚氨基甲酸酯，KRATON，硅酮，聚烯烃聚合物等等。
应当理解，不论浇注薄膜生产方法是否被使用，往根据本发明的无纺织物10上涂一个弹性薄膜142很大地减少了在CD方向上有拉伸时，所述薄膜和无纺织物之间的粘合点的断裂或者在无纺织物中减少了产生稀松或断裂的长丝。这是因为本发明的材料展现出增强的CD方向伸长率使得它能够随着弹性薄膜在CD方向上延伸。
由于本发明的无纺织物在MD方向上具有一个减少的伸长率，所以在MD方向上的一个两轴向弹性薄膜的拉伸仍然可以在无纺织物中产生粘合点的断裂或稀松或断裂长丝。
然而，如前所述，在CD方向上的高百分比伸长率同时在MD方向上不具有高百分比伸长率，这在尿布技术领域中是非常理想的。
本发明的材料在多种工业应用中可使用。例如，所述材料被用于空气过滤的过滤器、汽车过滤器、液体过滤器和过滤袋。所述材料也被应用在工业防护服比如洁净室服装，日常消费者的衣服，灰尘防护和化学药品防护。所述材料更进一步被用作工业的抹布比如洁净室抹布，吸油抹布，透镜清洁抹布，以及对于低摩擦力和/或无划痕表面的表面防护。所述材料的其它工业应用包括房屋包装，包装，家具织物和床上用品，汽车覆盖物，绝缘材料，电池隔板，鞋零组件等等。
另外，本发明的材料在多种卫生保健应用中可使用。例如，所述材料被用作顶层，背衬层或外部覆盖物，裤腿套箍(leg cuffs)，束腰带，拉伸标记，弹性或可延伸侧板，和接收层或分布层(acquisitionor distribution layers)。
最后，本发明的材料在多种医学的应用中可使用。例如，所述材料被用作手术被单，手术服装，就地切割外罩(cut-in-place gowns)，鞋外层(shoe covers)，膨松皱裥帽子和灭菌包装。
上述对具体应用的说明仅仅是为了举例说明，而不是为了限制本发明。不同于上述工业的、卫生保健和医学的应用自然地遵循按照本发明材料的物理和化学性能。
本发明的不对称的粘合花纹材料在卫生应用方面特别实用，特别是作为顶层、背衬层或外层，拉伸标记，弹性或可延伸侧板和接收或分布层。
概括的说，本发明提供了一种无纺织物，该无纺织物具有不对称的粘合花纹，特别是在所述第一方向(一般CD方向)具有一个低强力和高的伸长率而在所述第二方向(一般MD方向)具有高强力和低伸长率。所述无纺织物适合于使用在尿布制造工业中，并且其制造、使用和维护都很简单和经济。
现在，本发明的优选实施例已经被详细地展示和描述，对于本领域技术人员来说能对其很容易地进行各种改变和改善。因此，本发明的主旨和范围应当解释为仅仅由所附的权利要求作广义的解释和限制，而不是由前述的说明书做解释和限制。
权利要求
1.一种无纺织物，该无纺织物在一个第一方向具有高伸长率和在一个第二方向上具有低伸长率，所述无纺织物具有许多粘合点，这些粘合点沿着所述第二方向限定出的总的粘合区域比沿着所述第一方向限定出的总粘合区域大。
2.如权利要求1的无纺织物，其特征在于，所述的总粘合区域沿着所述第二方向是沿着所述第一方向的1.1-5.0倍。
3.如权利要求1的无纺织物，其特征在于，所述的无纺织物在所述第一方向具有一个低的拉伸强力和在所述第二方向上具有一个高的拉伸强力。
4.如权利要求1的无纺织物，其特征在于，所述的粘合点在平面内基本上为椭圆形。
5.如权利要求4的无纺织物，其特征在于，每个所述椭圆形粘合点沿着所述第二方向的延伸长度是沿着所述第一方向的延伸长度的1.1-10.0倍。
6.如权利要求4的无纺织物，其特征在于，所述的椭圆形粘合点以一个相对于所述第二方向不足45度的角度伸长和延伸。
7.如权利要求4的无纺织物，其特征在于，所述椭圆形粘合点之间在所述第一方向上限定出的未粘合无纺织物的间隙长度是所述椭圆形粘合点之间在所述第二方向上限定出的未粘合无纺织物的间隙长度的1.1-3.0倍。
8.如权利要求1的无纺织物，其特征在于，所述粘合点在平面中为圆形，在所述第二方向上比在所述第一方向上彼此之间设置得更近。
9.如权利要求8的无纺织物，其特征在于，所述圆形粘合点之间在所述第一方向上限定出的未粘合无纺织物间隙长度是所述圆形粘合点之间在所述第二方向上限定出的未粘合无纺织物间隙长度的1.1-3.0倍。
10.如权利要求1的无纺织物，该无纺织物具有未粘合的纤维部分和粘合的纤维部分，沿着所述第二方向上的粘合的部分/未粘合部分的比率大于沿着所述第一方向上的该比率。
11.如权利要求1的无纺织物，其特征在于所述第一和第二方向互相垂直。
12.如权利要求11的无纺织物，其特征在于，所述第一方向是横向方向(CD)，所述第二方向为所述机器方向(MD)。
13.如权利要求11的无纺织物，其特征在于，所述无纺织物由基本上随机取向的纤维形成。
14.如权利要求1的无纺织物，所述无纺织物由下述组中的织物选出，所述组包括纺粘织物、粗梳织物和熔喷织物。
15.如权利要求1的无纺织物，所述粘合点由一种加工工艺产生，该加工工艺选自下述组中，该组包括热粘合工艺，该工艺使用一个刻花辊在所述无纺织物上形成粘合点；一种超声波工艺，该工艺使用一个刻花辊在所述无纺织物上形成粘合点和使用超声波工艺；一种化学粘合过程，使用一个刻花辊在所述无纺织物上形成粘合点和使用超声波工艺。
16.一种无纺织物，在一个第一方向上具有低拉伸强力和高百分比伸长率，在一个第二方向上具有高拉伸强力和低百分比伸长率，所述无纺织物具有许多粘合点，这些粘合粘合点限定出的一个总粘合区域沿着所述第二方向比沿着所述第一方向大，所述总粘合区域沿着所述第二方向是沿着所述第一方向的1.1-5.0倍；所述无纺织物具有未粘合的纤维部分和粘合的纤维部分，沿着所述第二方向上的粘合的部分/未粘合部分的比率大于沿着所述第一方向上的该比率。
17.如权利要求16的无纺织物，其特征在于，每个所述粘合点在平面中基本上为椭圆形，它们沿着所述第二方向的延伸长度是沿着所述第一方向的延伸长度的1.1-10.0倍，并且相对于所述第二方向以一个不足45度的角度伸长和延伸，所述椭圆形粘合点之间在所述第一方向上的未粘合无纺织物限定出的间隙为所述粘合点在所述第二方向上未粘合无纺织物限定出间隙的1.0-3.0倍。
18.如权利要求16的无纺织物，其特征在于，每个所述粘合点在平面中为圆形，并且在所述第二方向上比在所述第一方向上彼此之间设置的更近，所述圆形粘合点之间在所述第一方向上的未粘合无纺织物限定出的间隙长度是所述圆形粘合点之间在所述第二方向上未粘合无纺织物限定出长度的1.1-3.0倍。
19.如权利要求16的无纺织物，其特征在于，所述第一和第二方向互相垂直，所述无纺织物为一种纺粘无纺织物，该纺粘无纺织物由基本上随机取向的纤维形成，所述粘合点由一种热粘合工艺形成，该工艺使用一个刻花辊来在所述无纺织物上形成粘合点。
20.一种无纺织物，该无纺织物在一个第一方向具有低强力和高伸长率，在一个第二方向上具有高强力和低伸长率，所述无纺织物具有许多粘合点，这些粘合点沿着所述第二方向限定出的总粘合区域比沿着所述第一方向限定出的总粘合区域大，所述圆形粘合点之间在所述第一方向的未粘合无纺织物限定出的间隙长度比所述圆形粘合点之间在所述第二方向上的未粘合无纺织物限定出的间隙长度大。
21.一种无纺织物，该无纺织物在一个第一方向具有高伸长率和在一个第二方向上具有低伸长率，所述无纺织物具有许多粘合点，这些粘合点在所述第一方向具有的中心对中心的间隔比在所述第二方向上中心对中心的间隔大。
22.如权利要求21的无纺织物，其特征在于，粘合点在平面中的形状从下述组中选择，包括圆形、正方形、椭圆形和菱形。
23.如权利要求21的无纺织物，其特征在于，每一粘合点由集中在一起的更小的粘合点的集合形成。
24.一种无纺织物，具有在一个第一方向的低强力和高伸长率，以及在一个第二方向的高强力和低伸长率，所述无纺织物具有许多粘合点，这些粘合点在平面中是不对称的，每个粘合点在所述第一方向上延伸的长度比在所述第二方向上延伸的长度大。
25.如权利要求24的无纺织物，其特征在于，所述粘合点在第一方向上具有的中心对中心间隔大于在所述第二方向上中心对中心间隔。
26.一种无纺织物，该无纺织物在一个第一方向具有高伸长率和在一个第二方向上具有低伸长率，所述无纺织物具有许多粘合点，这些粘合点沿着所述第二方向限定出的总的粘合区域比沿着所述第一方向限定出的总粘合区域大，所述粘合点为在所述第二方向上伸长的封闭的图形，该封闭图形从下述图形中选择(A)沿着所述第二方向轴线平行取向；(B)沿着所述第二方向轴线在相邻的封闭图形的横向取向；和(C)与最近的封闭图形形成组合取向使得在它们之间形成一种封闭的结构，该结构在所述第二方向上伸长。
27.如权利要求26的无纺织物，其特征在于，所述伸长在所述第二方向的封闭图形沿着一个MD轴线平行取向。
28.如权利要求26的无纺织物，其特征在于，所述伸长在所述第二方向的封闭图形沿着一个MD轴线在相邻的封闭图形的横向取向。
29.如权利要求26的无纺织物，其特征在于，所述伸长在所述第二方向的封闭图形与最近的图形形成组取向，使得在它们之间形成一种伸长在MD方向的封闭结构。
30.一种层状材料，包括如权利要求26的无纺织物和一个第二无纺织物，所述无纺织物具有由凹陷和凸出形成的浮雕花纹，所述第二无纺织物进入所述无纺织物的凹陷中，所述花纹形成在所述第二方向上伸长的封闭图形。
31.如权利要求30的层状材料，其特征在于，所述在所述第二方向上伸长的封闭图形从下述图形组中选择(A)沿着一个MD轴线平行取向；(B)沿着一个MD轴线在相邻的封闭图形的横向取向；和(C)与最近的封闭图形形成组合取向，使得在它们之间形成一种封闭的结构，该结构在所述MD上伸长。
32.如权利要求30的层状材料，在一个层压位置处形成，该层压位置包括一个与一个无纺织物邻接的加热刻花硬辊和一个与另外一个无纺织物邻接的未加热平滑柔软辊。
33.如权利要求30的层状材料，其特征在于，所述层状材料在层压之后具有一个高的MVTR并且在其中基本上没有孔。
34.如权利要求30的层状材料，其特征在于，所述第二无纺织物是纺粘型的。
35.如权利要求34的层状材料，其特征在于，所述无纺织物是纺粘型的。
36.如权利要求30的层状材料，其特征在于，所述无纺织物是纺粘型的。
37.一种层状材料，包括如权利要求26的无纺织物和一个弹性薄膜，所述无纺织物具有由凹陷和凸出形成的浮雕花纹，所述弹性的薄膜进入所述无纺织物的凹陷中，所述花纹形成在所述第二方向上伸长的封闭图形。
38.如权利要求37的层状材料，其特征在于，所述在所述第二方向上伸长的封闭图形从下述图形组中选择(A)沿着一个MD轴线平行取向；(B)沿着一个MD轴线在相邻的封闭图形的横向取向；和(C)与最近的封闭图形形成组合取向，使得在它们之间形成一种封闭的结构，该结构在所述MD上伸长。
39.如权利要求37的层状材料，在一个涂覆位置处形成，该涂覆位置包括一个与所述无纺织物相邻的挤压辊和一个与所述弹性薄膜相邻的冷却辊。
40.如权利要求37的层状材料，其特征在于，所述无纺织物和所述弹性薄膜在应力条件下具有可比的物理特性。
41.如权利要求37的层状材料，其特征在于，所述弹性薄膜被涂到所述无纺织物上。
42.如权利要求37的层状材料，其特征在于，所述弹性薄膜被浇注涂覆在所述无纺织物上。
全文摘要
一种无纺织物(10),在第一方向(通常为CD方向12)具有一个低拉伸强力和高伸长率,在第二方向(通常MD方向14)上具有高拉伸强力和低伸长率。所述无纺织物(10)具有许多粘合点(20),这些粘合点沿着所述第二方向(14)形成的总粘合区域比沿着所述第一方向(12)形成的总粘合区域大。因此,所述无纺织物具有未粘合的纤维部分(30)和粘合的纤维部分(32),沿着所述第二方向(14)比沿着所述第一方向(12)具有更大的粘合的部分/未粘合部分比率。所述粘合点(20)优选为在平面中的圆形(22)或者椭圆形(24)。
文档编号D04H3/14GK1382083SQ00813197
公开日2002年11月27日 申请日期2000年8月10日 优先权日1999年8月13日
发明者迈克尔·考施克, 莫迪凯·图里 申请人:优质无纺布公司