改进基材复合物耐蠕变性能的方法

专利名称：改进基材复合物耐蠕变性能的方法
本申请要求如下的优先权1999年11月19日提交的U.S.临时申请Nos.60/166,348，1999年12月22日提交的60/171,437，1999年12月22日提交的60/171,467。
背景人们依赖于一次性吸收制品以有助于参与和享受他们的日常活动。
一次性吸收制品，包括成人失禁制品和尿布，一般通过结合几种构件制造。这些构件典型地包括可渗液顶片；连接到顶片上不可渗液的背片；和位于顶片和背片之间的吸收芯。当穿戴一次性制品时，可渗液顶片置于贴近穿用者的身体。顶片允许体液通过达到吸收芯。不可渗液背片有助于防止保持在吸收芯中的流体的泄漏。将吸收芯设计成具有所需的物理性能，如高吸收能力和高吸收速率，使得可以将体液从穿用者的皮肤输送到一次性吸收制品。
一些一次性吸收制品由各种类型的弹性化腰带和弹性化腿带或腿套构成。构造弹性化部位的一种方法是将弹性线引入到一次性吸收制品中。例如，已经在聚合物膜层和/或织造或非织造织物层之间层压弹性线以提供这样的部位。也已经采用折叠层以围绕或包封选择的材料线。已经采用这些折叠层以围绕一次性尿布和其它一次性吸收制品中的腰带、腿套和内部屏蔽套部分的弹性线。一种或多种聚合物膜，织造或非织造织物的层，和/或折叠层可以是以上讨论的顶片和/或背片的整体部分，或可以是连接到顶片和/或背片的单独组分。
为向制备的产物中引入弹性线，一般将一盘线放置在展开架上。然后在机器方向上，将线连续展开，线连接到基材，如基础材料层上，以提供基材复合物。如上所述，基础材料的例子包括，但不限于，聚合物膜和/或织造或非织造织物。同样，如上所述，弹性线通常夹层在两个不同的基础材料层之间，或夹层在基础材料的折叠部分之间，以形成基材复合物。在许多情况下，使用粘合剂将线连接到一种或多种基础材料上。
为产生弹性化部位，当它连接到基础材料上时，将线弹性地拉伸以形成基材复合物。拉伸的弹性线倾向于缩回和聚集基材复合物，因此向基材复合物赋予弹性体性能。如上所述，可以在一次性吸收产品中形成基材复合物以提供弹性化腰带或腿带。
如果一种或多种弹性线不能均匀地和具有足够强度地连接到基材复合物中的一种或多种基础材料上，则弹性化部位不能提供所需的弹性性能和，在一次性吸收制品情况下，可能不能向穿用者提供所需适合性。
改进连接的均匀性和强度的一种方式是增加用于将弹性线连接到一种或多种基础材料上的粘合剂用量。由于粘合剂的成本，这方法并不总是所需的。
需要的是引入一种或多种弹性线的基材复合物，这种弹性线更均匀地和/或牢固地连接到基础材料上，和制备这样基材复合物的方法。
概述我们已经发现通过将线加热，改进了基材复合物中在一种或多种弹性线和一种或多种基材材料之间连接的均匀性和/或强度。在连接之前，通过加热一种或多种弹性线，耐蠕变性能，在弹性线和基础材料之间粘接的均匀性和强度的量度，增加约5％或更多，特别是约10％或更多，和更特别是约15％或更多。因此，本发明涉及在连接之前，通过将线加热，改进弹性线和基础材料之间连接的均匀性和强度。可以通过如下方式将线加热热传导和/或对流；引入例如红外辐射或微波辐射的辐射方法；或它们的某些组合。如果制造弹性线的位置与将其做为原材料使用的位置不同，可以在任一位置加热线。此外，线可以在线加热，即作为制备线的工艺或使用线作为原材料的工艺的一部分，或离线加热，即在独立于上述任一工艺的步骤中进行加热。
具有本发明特征的一种方法包括如下步骤提供弹性线；加热该线；放置该线使得它位于第一基础材料和第二基础材料之间；将粘合剂涂敷到线、第一基础材料、第二基础材料，或它们的某些组合之上，使得至少一部分线连接到至少一部分第一基础材料和至少一部分第二基础材料上，其中与使用相同材料和以相同方式，区别在于不加热线的条件下制备的基材复合物相比，加热线增加基材复合物的耐蠕变性能值约5％或更多，特别是约10％或更多，尤其是约15％或更多。
在本发明的一些方案中，第一基础材料和第二基础材料是一种并且相同的材料，而线位于其间并连接到该材料折叠部分的一个或两个内表面。
在本发明的一些代表性实施方案中，弹性线包括聚酯、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物、聚醚-b-聚氨酯嵌段共聚物，或聚醚-b-聚酰胺嵌段共聚物。在另一方面，采用润滑剂涂敷线。
本发明的一些方法包括通过将热空气、红外辐射、或微波辐射对准线而加热线。
在一个方面，通过将线的线轴放置在空气温度为100℃-200℃的加热环境中2小时或更长时间，和特别是约4小时或更长时间而加热线。
具有本发明特征的一种方法包括提供弹性线，该线包括聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物或聚醚-b-聚氨酯嵌段共聚物，该线已经通过包括润滑线表面的步骤制备出来；在将线连接到基础材料上之前加热线，该加热步骤包括将线曝露于热空气、红外辐射、微波辐射，或其结合；放置线使得它位于第一基础材料和第二基础材料之间；在至少约4克每平方米或更大的施加率下，将粘合剂涂敷到线、第一基础基础材料、第二基础材料或它们的某些组合之上，使得至少一部分线连接到至少一部分第一基础材料和至少一部分第二基础材料上；其中与包括未进行热处理弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值相比，包括热处理弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值至少要大约5％。
在本发明的另一个实施方案中，通过包括如下的步骤处理弹性线提供弹性线，这种弹性线已经通过包括挤出，纺丝，或制备线的其它步骤的步骤制备；加热弹性线；和调节线对水或水汽的曝露(在加热之前、期间、或之后)，如在以下文献中公开的那样共同未决美国专利申请60/166348(内部K-C发明公开号15427)，题目为“调整弹性线中强度降低的方法”，该申请于1999年11月19日提交，此非临时申请要求它的优先权和以与此相一致的方式引入作为参考；和将热处理的弹性线连接到至少一个基础材料上，以形成基材复合物，使得与引入未进行热处理的弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值相比，引入热处理弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值大至少约5％，更特别约大10％，和更特别约大15％。该共同未决申请一般涉及调节弹性线对水或水汽曝露的方法，因此由于水或水汽对线的作用，调节线强度特性的降低。因此，本发明涉及包括如下两者的方法热处理弹性线以增加引入受热弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值，和在它引入到基材复合物之前，调节线对水或水汽的曝露以最小化或消除线强度的降低。以下在详述部分详细描述结合的热处理/水汽调节方法的各种实施方案的例子。
以下给出用于调节弹性线对水或水汽曝露的各种方法的例子，这些方法可以在弹性线的加热之前、期间、或之后使用。
在一些实施方案中，在加热之前、期间、或之后调节弹性线对水汽的曝露，使得在如下期间线周围的比湿度不超过约0.01磅-质量水汽每磅-质量干燥空气，特别是约0.005磅-质量水汽每磅-质量干燥空气线的生产、线在制备弹性线的场址处的贮存、弹性线在制备弹性线的场址处和弹性线要用作原材料的场址处之间的运输、弹性线在弹性线要用作原材料的场址处的贮存、弹性线作为原材料的使用，或它们的一些结合。在一个方面，弹性线用作原材料以生产包括弹性线的基材复合物或包括弹性线的吸收制品。
在另一方面，在制备弹性线的场址处和弹性线用作原材料的场址处之间的弹性线运输期间，调节弹性线对水汽的曝露。
在一些代表性实施方案中，调节线对水汽的曝露包括对线周围或容纳线的容器周围温度的控制。例如，可以将温度控制到不超过约55°F的数值。通过调节温度，调节可以达到的最大湿度(即当空气温度降低时，空气保持水汽的能力降低)。
在本发明的其它方案中，调节线对水汽的曝露包括对线周围或容纳线的容器周围湿度的控制。
在本发明的其它方案中，在线的加热之前或之后，调节弹性线对水汽的曝露包括将线放入包括屏蔽材料的容器中和关闭容器。
在另一方面，在时间t1关闭包括屏蔽材料的容器，时间t1在第一次生产线的时间之后和在将线从第一次生产线的场址处运输到使用线的场址处的时间之前。
在仍然另一个方面，在时间t1和时间t2之间，线周围的比湿度不超过约0.017磅-质量水汽每磅-质量干燥空气，特别是约0.01磅-质量水汽每磅-质量干燥空气，和特别是0.005磅-质量水汽每磅-质量干燥空气，时间t2是第一次开启包括屏蔽材料的密闭容器的时间。
在本发明的一些方案中，屏蔽材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、尼龙、纤维素、或其组合。
在另一方面，关闭包括屏蔽材料的容器包括热密封容器、屏蔽材料，或两者。
一些代表性实施方案包括在热密封容器、屏蔽材料，或两者之前，将干燥剂材料与线一起放置。可能的干燥剂材料包括氯化钙、硫酸钙、硅胶、分子筛、Al2O3，或它们的某些组合。
在本发明的其它方案中，在热密封容器、屏蔽材料，或两者之前，采用惰性干燥气体置换来自包括屏蔽材料的容器内部的任何空气和水汽混合物；在热密封容器、屏蔽材料，或两者之前，将湿度指示器放入包括屏蔽材料的容器内部；或这两种步骤都采用。
本发明包括被加热以改进基材复合物的耐蠕变性能的弹性线，以及包括该线的基材复合物和/或一次性吸收产品。此外，如上所述，也可以处理弹性线，使得在线的热处理之前、期间，或之后调节线对水或水汽的曝露。
参见如下的详述、所附权利要求和附图，可以更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。
附1显示一种用于制备弹性线的设备的剖视图。
图2显示一种用于制备弹性线的设备的剖视图。
图3给出当它进行一种蠕变测试时基材复合物的顺序图。
图4显示一种用于将一种或多种弹性线连接到至少一种基础材料上的方法的侧视图。
详述本发明涉及改进基材复合物中弹性线和基础材料之间的粘合。一般情况下，本发明的方法包括采用热空气、一些类型的辐射，例如微波辐射或红外辐射，或这些方式的一些结合来加热线。如果在不同于线用作原材料位置的位置制备线，可以在如下的任一位置加热线制备它的位置、它用作原材料的位置，或两者。此外，线可以在线加热，即作为制备线的工艺或使用线作为原材料的工艺的一部分，或离线加热，即在独立于任一这些工艺的步骤中进行加热。具有本发明特征的一个方法包括如下步骤提供弹性线，这种弹性线已经通过包括挤出，纺丝，或制备线的其它步骤的步骤制备；加热这种线；和将线连接到至少一种基础材料上以形成基材复合物，使得与引入未加热的弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值相比，引入加热的弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值大至少约5％，更特别约大10％，和更特别约大15％。在如下段落，更详细地讨论本发明的这些和其它实施方案，包括涉及基材复合物和一次性吸收产品的实施方案。
可以采用各种方式，包括，但不限于，挤出和纺丝，制备弹性线。在挤出工艺中，如

图1所示，将聚合物切片、微粒、粒料，或其它固体形式物10放入料斗12中。将固体聚合物从料斗送到腔室14。通过旋转螺杆16将聚合物连续通过腔室推进。当聚合物通过腔室推进时，其中的温度和压力使得固体聚合物熔融和致密化。由摩擦产生一些热量，但通常也使用外部热源18以加热聚合物。然后将熔融聚合物强制通过模头20以得到线、连续纤维，或具有所需结构形状的长丝。可能的横截面形状包括，但不限于，圆形、三叶形、多面形、矩形(如带状的)或椭圆形。在离开挤出机之后线冷却和固化。
除使用聚合物作为原料以外，也可以将一种或多种单体以切片、微粒、粒料或其它固体形式，加入到挤出机中。作为选择，可以将分子量大于单体分子量，但小于最终聚合物分子量的预聚物加入到挤出机中。可以将单体或预聚物与促进聚合的化合物一起加入。聚合在挤出机腔室中进行，但在材料通过模头离开之前，聚合可能完全或可能不完全。如果聚合不完全，则在挤出材料之后可能发生一些聚合。而且，一些单体或预聚物可能没有最终反应以变成线中聚合物链的一部分。
可以挤出以得到弹性线的许多材料包括，但不限于聚酯、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯，或其组合，包括无规、嵌段、或接枝共聚物如聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物、聚醚-b-聚氨酯嵌段共聚物、和/或聚醚-b-聚酰胺嵌段共聚物。如上所述，可以将单体或预聚物前体加入到挤出机中以得到刚刚引用类型的聚合物材料。
本发明可以与共同未决美国专利申请60/166348中公开的主题结合使用。当弹性线易受水的侵蚀(如通过水解)时，则可以通过调节线对水或水汽的曝露，而调节由于水的作用造成的线强度的降低。如果将弹性线制备、贮存、运输、或进行其它处理，使得由于水或水汽的作用线的强度显著降低，则根据本发明对线的热处理在改进耐蠕变性能(即改进基材复合物中弹性线和基础材料之间粘合的均匀性和强度)方面较不有效。如下所讨论的那样，可以在如下情况下调节线对水或水汽的曝露在加热线之前、当加热线时、在加热线之后，或它们的一些结合。
当制备弹性线时也可以使用交联剂。要达到将聚合链交联的程度，更可能的是在挤出材料之后引发交联反应。这可以例如，在挤出线之后的单独处理步骤中完成。
在线离开挤出机之后，它可以进行另外的处理步骤。这些处理步骤可以发生在如下位置在线挤出和线在线轴、转轴、或卷轴上第一次卷绕之间的一些位置。作为选择，可以在线已经完成第一次卷绕之后进行一种或多种的这些处理步骤。在制备一线轴弹性线之后，在它被再次卷绕之前，稍后可以按一些方式将它展开和处理。
另外的处理步骤包括，但不限于如下这些。可以将空气对准到离开模头的线上以增加冷却速率。可以包括擦洗步骤以通过将线曝露于肥皂或清洗剂以从线上除去杂质。可以将润滑剂涂敷到线上以降低线之间的摩擦或线和设备部件之间的摩擦。可能的润滑剂包括，但不限于，植物或矿物油、合适精炼的石油产品、硅氧烷基材料，或表面活性剂。可以包括拉伸步骤以有助于聚合物取向以产生所需的物理性能。在单独拉伸步骤的一个例子中，将线导向两套辊筒。线通过在第一速度下移动的第一套辊筒，然后通过在第二速度下移动的第二辊筒，第二速度大于第一速度。在第一和第二套辊筒之间的速度差异增加了对线的张力，因此有助于线的组成聚合物取向，改变线的物理尺寸，或引起其它变化。
在这些或其它的附加处理步骤之后，将线卷绕用于贮存或运输到另一个场址处。在此和其它步骤期间，将一转轴、卷轴、线轴的弹性线展开和然后卷绕，可以采用种种添加剂如清洁剂、润滑剂或染料处理线。
在以上讨论的挤出工艺的例子以外，可以使用各种纺丝工艺以生产弹性线或纤维。一般情况下，这些工艺要求在溶液中溶解聚合物或熔融聚合物。
在熔融纺丝工艺中，如图2所示。通过受热金属网格32或其它加热器件，加热聚合物切片、微粒、粒料、或其它固体形式物30。将获得的熔融聚合物34在高压下泵送通过称为喷丝头的板38。该板一般具有多个小孔。熔融聚合物从喷丝头的面溢出，通常进入空气，和固化。可以将许多这样的线40结合在一起以形成包括多个线的缆线状或绳状结构。
典型地通过接触形式为钢管的热网格而熔融聚合物，钢管采用电或其它方式加热。可以使用计量泵36，或计量泵与增压泵的结合，将熔融聚合物输送到喷丝头和通过喷丝头。作为选择，可以使用挤出型螺杆以协助熔融聚合物，和将获得的熔融聚合物计量到喷丝头和通过喷丝头。
一般情况下，线或长丝从喷丝头面溢出到空气中和开始冷却。可以使用对准溢出线的空气喷射或空气鼓风以加速冷却过程。在线或长丝已经移动足够长达到固化之后，将它们进一步处理。如上所述，另外的处理步骤包括，但不限于，擦洗、润滑、或拉伸一根线或多根线。图2，例如，表示用于将润滑剂涂敷到一根或多根线上的润滑盘和槽42。在处理完成之后，在处于卷绕状态的卷轴、转轴、线轴、或卷线轴44上，将线-在此情况下是缆线状-或绳状结构-卷绕。在被卷绕之前，线可以通过一个或多个辊46。
其它纺丝工艺包括湿纺，其中聚合物或聚合物衍生物的溶液从喷丝头溢出到液体中，该液体将聚合物或聚合物衍生物凝结以形成线；和干纺，其中聚合物的溶液从喷丝头溢出到空气或惰性气氛中，溶剂蒸发到其中，因此形成长丝或线。这样方法的例子在FREDW.BILLMEYER，JR.，TEXTBOOK OF POLYMER SCIENCE，518-530页(Wiley Interscience，第2版，1971)中给出。
一般情况下，用于挤出弹性线的相同聚合物、预聚物、或单体材料也用于纺制弹性线。这样材料的例子在以上部分讨论。同样，可以使用交联剂。在线或长丝从喷丝头溢出之后，再次交联可能会发生。
应当理解，以上讨论给出制备弹性线的方式的例子。本发明并不限于这些例子，但可以与制备弹性线的其它工艺结合使用。
在提到表明加热弹性线改进了引入受热线的基材复合物的耐蠕变性能值的数据之前，有利的是讨论某些术语。对于本申请的目的，“耐蠕变性能”或“耐蠕变性能值”表示用于将一种或多种弹性线连接到至少一种基础材料上的特定系统的弹性线保持能力。例如，如果以液体形式将粘合剂涂敷到基础材料上，然后将一种或多种弹性线向粘合剂和基础材料压挤，以将一种或多种线连接到基础材料上，则耐蠕变性能是在线和基础材料之间的粘合剂粘合质量的量度。
对测量蠕变的测试的解释提供关于此概念的另外详细情况。如下所讨论的那样，基材复合物通过如下方式形成通过将多根弹性线夹层在两种基础材料之间以形成基材复合物或层压制品。如图3所示，从基材复合物的连续网切割宽度为60毫米和长度为250毫米的样品60。基材复合物引入10个弹性线62(未示出所有的线)，弹性线在基材复合物的宽度上彼此之间的距离为大约5毫米。为进行测量蠕变的测试，首先在照明光箱之前，通过垂直悬挂样品，将样品完全伸长。将样品的顶部夹到光箱上和将1000克重物夹到样品的底部(箭头64表示重物的效果)。以此完全伸长的形式，使用模板以标记靠近相反两端间的基材，以表示200毫米长度66(未表示出超过200mm长度的样品材料)。
然后除去重物和将样品水平放置在一片纸板上。允许基材复合物68收缩，使得在基材复合物上的标记现在的距离70为175毫米(再次，未表示出超过175mm长度的样品材料)。然后将样品钉在纸板上，钉子(未示出)的位置在175mm长度以外。平行于以部分缩回形式，即175mm的样品长度方向的线，表示弹性线62(未表示出所有的线)，除了最外边的线，它表示基材复合物的边缘。垂直于基材复合物长度方向的线表示由在除去重物之后弹性线缩回引起的基础材料的聚集(除了垂直于长度方向的最外面线，它仍表示相距175mm的基材复合物上的标记)。当弹性线缩回时，它们聚集基础材料，使得基材复合物自身具有弹性体性质。
然后在表示175mm长度的标记72和74处切割弹性线。由于线位于两种基础材料之间，当切割线时，一种基础材料通常被部分或完全扯裂。在切割弹性线62之后，它们一般缩回。在切割线约1-2分钟之后，测量缩回线的长度。使用175mm和初始缩回线长度78，或I初始之间的差值，以计算样品的“初始蠕变”。对于本申请，使用如下公式计算初始蠕变
初始蠕变，以百分比＝[(175mm-I初始mm)÷175mm]100[公式1]在测量样品的初始蠕变之后，将基材复合物76-仍然钉在纸板上-放入预热到100°F的强制通风烘箱中。在90分钟之后，从烘箱中取出基材复合物和纸板。然后让基材复合物冷却大约10分钟。测量目前缩回更多的线长度。
使用175mm和最终缩回线长度，或Y最终之间的差值，以计算样品的“最终蠕变”。对于本申请，使用如下公式计算最终蠕变最终蠕变，以百分比＝[(175mm-Y最终mm)÷175mm]100[公式2]对于本发明的目的，耐蠕变性能，或耐蠕变性能值，计算如下耐蠕变性能，以百分比＝100-最终蠕变[公式3]对于在靠近穿用者身体处穿戴的一次性吸收制品，由于人体温度约为98°F，最终蠕变提供在使用期间制品性能的量度。假设状态提供此测量意义的更详细情况。假定制备基材复合物，其中三个弹性线夹层在两个基础材料或一个折叠基础材料之间。还假定通过使用粘合剂，将线连接到基础材料上，而制备层压材料，此时线为伸长的形式，典型地为约200％-约300％的伸长率(参见以下的实施例和题目为“制备弹性体层压网的方法和设备”的美国专利No.5,964,973，该专利在此以与本说明书相一致的方式引入作为参考，用于获得关于如何制备引入弹性线的基材复合物的详细情况)。在100°F下老化90分钟之后，如果弹性线沿每个线的大部分长度，与粘合剂和基础材料分离，并且线缩回，则最终蠕变相对较高和耐蠕变性能相对较低。由于线的分离，其被缩回并表现较小的张力，因此作为弹性体复合材料的基材复合物的性能可能较差，较不可能以相对均匀的方式，沿基材复合物的长度方向聚集一种或多种基础材料，如果完全分离的话。
在第二个假设的状态下，假定如前述段落制备基材复合物。也假定使用粘合剂将线连接到一种或多种基础材料上。在100°F下老化90分钟之后，如果弹性线沿每个线的大部分长度，保持均匀地连接到基础材料上，则最终蠕变相对较低和耐蠕变性能相对较高。由于线会缩回，以相对均匀的方式沿基材复合物的长度方向聚集一种或多种基础材料，作为弹性体复合材料的基材复合物的性能可能较好。
以下实施例说明，加热弹性线降低引入受热弹性线的基材复合物的最终蠕变值，即改进耐蠕变性能。例如，表1显示当使用熔喷涂敷技术，在7克每平方米(即gm-2)的施加用量下，涂敷H-2525A粘合剂时，对于夹层在两个纺粘网之间的热处理GLOSPAN 840弹性线，达到22.9％的最终蠕变值。GLOSPAN 840线是在200％的伸长率下连接到纺粘网上的。GLOSPAN 840是由Massachusetts，Fall River的Globe Manufacturing Company制造的弹性线材料，其包含聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物。典型地，纺粘网包括聚丙烯纤维和具有0.5盎司每平方码的基础重量。然而，对照基材复合物要求10gm-2的H-2525A粘合剂施加用量，以达到22.9％的相同最终蠕变值。因此，热处理GLOSPAN 840弹性线降低了需要达到给定最终蠕变值的粘合剂用量。
前述实施例显示，在线连接到基础材料之前，通过加热线可以改进基材复合物的耐蠕变性能值。如上所述，弹性线可以通过如下方式加热热空气-即对流传热和热传导、微波辐射、红外辐射，或它们的一些结合。如在单独的处理步骤中(即离线)加热弹性线，或弹性线的线轴，则可以在强制通风烘箱中、微波炉中、或在红外灯下加热线或线轴。如果另一方面，作为制备线或使用线作为原材料的工艺的一部分(即在线)加热线，则可以将微波辐射、红外辐射、热空气、或这些方式的一些结合对准移动的线，以加热线。
如果烘箱是用于加热线的仅有设备，则通常在独立于用于制备线的工艺，或使用弹性线作为原材料的工艺的步骤中加热线。尽管烘箱温度可以增加到大于100℃以增加加热线的速率，但温度不能升得过高使得线的聚合物组分降解。然而，应当注意，依赖于对流和传导以加热线的方法，如将热空气对准线的方法，可以与一种或多种辐射方法结合，以在线加热线(以下讨论)。
为在独立于线生产工艺或使用线作为原材料的工艺的步骤中(即离线)加热线，可以在选择的温度下，将线的线轴、卷线轴或转轴放入烘箱中经历选择的时间。作为选择，可以将在选择温度下的热空气对准线轴、卷线轴或转轴经历选择的时间。如在题目为“改进弹性线强度特性的方法”于1999年12月22日提交的共同未决美国专利申请，系列号60/171,467中所讨论的那样，该申请在此以与此申请相一致的方式引入作为参考(此非临时申请要求了该文献的优先权)，可以使用分析技术以确定弹性线材料在规定的温度下是否降解(参见以下的实施例)。
可以将线的线轴或卷线轴放入以下任一位置制备线的或线用作原材料的位置(如果使用线的位置不同于生产线的位置)。例如，在制备线的地点第一次卷绕线之后，可以将弹性线的线轴放入温度为102℃或更高的强制通风烘箱中2小时或更长时间。作为选择，可以将线放入更高温度下的强制通风烘箱中更短的时间。在热处理线之后，线轴可以准备运输，或可以在运输之前将线轴贮存一些时间。
可以使用其它方法加热线。例如，可以将红外光紧密地靠近弹性线放置以辐射线。红外光的一个例子是购自New Jersey，Requannock的TechniLab Instruments，Inc的250W红外灯。由线的聚合物组分对红外辐射的吸收会产生热量，因此加热线。此外，在线已经挤出或纺丝之后，但在第一次在线轴上卷绕之前(即在制备弹性线的地点在线)，可以将红外光，或多种光紧密地靠近线放置。如果在单独的处理步骤中将线轴展开、处理，然后再次卷绕，这样可以在单独处理步骤期间，使用红外光，或多种红外光以热处理线。
作为选择，可以采用微波辐射照射弹性线以加热线。合适的微波发生器和腔室描述在1996年7月16日授予Hedrick等人的美国专利5,536,921中，该专利在此引入作为参考。此用于片状材料的在线处理的设备也可用于弹性线的在线处理。设备包括圆筒形单模谐振腔微波发热电极(型号TM101)，和购自IBM公司，在纽约，Armonk有营业场所。此型号发热电极的直径为4英寸，在2450MHz的频率下，输出功率可以连续调节到至多为6.0kW。可将弹性线导引通过腔室，使得将线曝露于腔室内的多束微波驻波。当弹性线通过驻波时，入射微波能量转化成线内的热量。使用微波发生器以连续地处理网状物，而不是线的例子在美国专利5,916,203中给出，该专利以与此申请相一致的方式在此引入作为参考。可以使用此相同的方法以加热弹性线，或多个弹性线。
可以结合使用一种或多种以上确定的方法以加热弹性线，或多根弹性线。例如，红外光，或几种红外光，可以与对准线的热空气流组合使用以加热线。或可以在线曝露于上述腔室中的微波辐射之前或之后，将热空气流对准线。任何将能量传递到弹性线而使得线被加热的方式的组合，从而改进引入受热线的基材复合物的耐蠕变性能(或降低最终蠕变值)，都由本发明包括。
如在共同未决美国专利申请60/166348中讨论的那样，在一些情况下，在被首次卷绕之后，弹性线的线轴可以以一些方式进行加工或处理展开线轴，处理线，和然后再次将线卷绕。此共同未决申请也公开了可以调节弹性线对水汽的曝露，以调节线中的强度降低。因此，也可以采取调节热处理线对水汽曝露的方式，加工、贮存、处理、或运输由线的制造商热处理的弹性线。
共同未决美国专利申请60/166348给出了许多例子，通过这些例子可以调节弹性线对水汽的曝露。可以在如下时间将这些相同方法用于弹性线在其热处理之前、在其热处理之后、或在其热处理线之前和之后两者。如果已经热处理弹性线，可以将热处理线的卷线轴、线轴、或卷轴贮存在控制湿度或控制温度的房间或设施中。如果这些卷线轴要运输到另一个位置，则这些卷线轴可以包装在包括耐水汽渗透的屏蔽材料的容器中。如果将弹性线放在包括屏蔽材料的容器中，同时也在低湿度环境中，则容器中直接围绕弹性线的微环境对应于低湿度环境。在关闭容器(如热密封塑料袋)之后，可以进行随后的处理步骤使得不调节容器外的湿度或温度。可能不开启容器直到弹性线要用作生产工艺中的原材料。
如在共同未决美国专利申请60/166348中公开的那样，在关闭包括屏蔽材料的容器之前，可以将干燥剂材料靠近弹性线-包括已经热处理的弹性线-放置。在容器允许水汽渗透入和围绕弹性线的情况下，干燥剂的作用是优选吸附或吸收水汽。因此，干燥剂有助于将容器内的湿度保持在最小化强度降低的湿度。
在另一方面，在关闭包括屏蔽材料的容器之前，可以将湿度检测器或指示器与弹性线-仍然包括已经热处理的弹性线-一起放置。当打开袋或容器时，最可能是在已经运输到弹性线的购买者之后，可以检查湿度检测器以确定容器内的湿度是否超过某些值。如果湿度超过某些值，则可以将袋或容器拒收和返回给提供商。作为选择，可以立即检测来自运输货物的样品。如果认为线的强度特性是可以接受的，则可以接受运输货物用作原材料。
不在制备线的地点加热线，可以在线用作原材料的地点加热弹性线的线轴。如果不在包括屏蔽材料的密封容器中运输弹性线，则可以当接收它时，或在任何贮存时间之后但在线要用作原材料之前，加热弹性线。如果在使用之前贮存弹性线，线可贮存在受控温度或受控湿度环境下，如在共同未决美国专利申请60/166348中公开的那样。
如果在包括屏蔽材料的容器中运输弹性线，则可能不加热弹性线直到开启容器。因此，例如，可以在开启容器之前，将弹性线的容器贮存一定时间。在开启容器和取出弹性线的线轴之后，可以在选择的温度和时间将线轴放置在烘箱中。作为选择，可以将线轴放置在微波炉中以获得所需的耐蠕变性能增加。不离线热处理线，可以在展开架和将线连接在基础材料上之处之间的一些位置，采用微波辐射、红外辐射、和/或热空气加热弹性线，以制备基材复合物(即在线)。在每种情况下，可以使用数据以选择达到给定的耐蠕变性能中改进所必须的热处理条件(如以下实施例说明可以确定用于达到最终蠕变-或耐蠕变性能-的给定变化的热处理条件)。关于调节弹性线的强度降低的另外详细情况如上所述，用于改进基材复合物的耐蠕变性能的方法可以与通过调节线对水或水汽的曝露以调节弹性线中强度降低的方法组合。在进行到对一些代表性方式(其中可以调节线对水或水汽的曝露)的更详细讨论之前，回顾某些另外的定义是有益的。术语比湿度一般表示由单位质量无蒸气气体携带的蒸气质量。在此使用的“比湿度”一般表示由单位质量无蒸气气体携带的水汽质量，气体通常是空气。术语相对湿度一般表示蒸气分压与在气体温度下液体蒸气压的比。它通常以百分比基础表示，这样100％相对湿度表示气体被蒸气饱和和0％相对湿度表示气体没有蒸气。在此使用的“相对湿度”是水汽分压对水在气体温度下蒸汽压力的比，气体通常是空气。对于此申请的目的，“湿度”表示气体，通常为空气中水汽量数量的量度，和除非另外说明，表示比湿度和/或相对湿度。术语露点一般表示这样的温度，在该温度下蒸气-气体混合物必定冷却-在恒定湿度下-以变成饱和的。在此使用的“露点”表示这样的温度，在该温度下水汽-气体混合物必定冷却-在恒定湿度下-以变成饱和的，气体通常是空气。
可以调节线曝露于水汽的一个方式是在受控湿度环境中于挤出或纺丝之后，进行一个或多个加工和/或处理步骤。这一般通过在房间、隔间、或其它封闭间中进行一个或多个该步骤而完成，其中控制相应于封闭间中湿度的数值使得它不超出选择的设定点。设定点相应于所需的比湿度或相对湿度。控制一般包括检测或测量相应于封闭间中比湿度或相对湿度的数值。典型地用于检测或测量湿度的器件在弹性线的附近。将检测或测量的数值传送到控制器、计算机、或将检测或测量值与设定点值比较的其它设备。如果检测或测量值充分不同于设定点值，则采取控制行动强制调节封闭间中的比湿度或相对湿度，以达到或低于所需的比湿度或相对湿度。
典型地，通过将空气/水汽混合物经过冷却盘管，使得混合物的温度降低到混合物的露点以下，而强制调节比湿度或相对湿度。此冷却过程的结果是，一部分水汽冷凝在盘管上并成为液体除去，因此降低了湿度。通过将足够量的空气/水汽混合物经过冷却盘管，和然后将除湿的空气送入封闭间中，将湿度强制调节到所需的水平。在通过此冷却过程已经将水汽冷凝和除去以后，可以加热空气以增加干球温度。在此使用的“干球温度”表示由放置在混合物中的温度计指示的空气/水汽混合物的温度。因此，在此使用的“受控湿度”表示控制比湿度和/或相对湿度的环境，和如果将空气/水汽混合物除湿之后加热空气以增加干球温度也控制或调节干球温度的环境。
可以将空气/水汽混合物从封闭间内部抽取，除湿，和然后循环回到封闭间；或可以将它从封闭间以外抽取，除湿，和送入封闭间中；或两者。例如，如果在弹性线连续导引到其上的卷绕处附近建造封闭间，在封闭间上有一个开口以允许线进入和被卷绕。如果制造环境是炎热和潮湿的，则在封闭间内部保持轻微的正压以降低通过开口进入封闭间的既热又潮湿的空气的量。在此情况下，必须将封闭间以外一些量的空气/水汽混合物除湿和送入封闭间中，以替换由于正压从开口逸出的封闭间内部的空气/水汽混合物。
可以不控制湿度使得它处于或低于设定点值，而将房间或封闭间内的空气冷却到温度设定点，使得最大比湿度不超过某些水平。可以使用在大气压下的空气湿度表以选择合适的温度设定点。例如，在40°F的温度下，甚至在100％的相对湿度下，比湿度为约0.006lbm水汽每lbm干燥空气。此数值比在60天时间内导致最大负载降低60％的比湿度小1/4(参见如下实施例)。因此，在此使用的“受控温度”表示这样的环境，其中将温度控制到一些值，以调节弹性线经受的水汽量。
如上所述，本发明的一个实施方案涉及在挤出或纺丝之后一个或多个加工和/或处理步骤的湿度控制。作为选择，可以控制加工和/或处理步骤的温度，以限制空气保持水汽的能力。例如，在受控湿度或受控温度环境中，可以进行弹性线首次在卷绕机上卷绕的步骤。在受控湿度或受控温度环境中，也可以进行第一卷绕机的上游或下游处理步骤。在此使用的“第一卷绕机”表示在线被挤出或纺丝之后第一次在其上被卷绕的卷绕机；“上游”表示发生在挤出或纺丝线之后，但在第一卷绕机之前的那些处理步骤，和“下游”表示发生在第一卷绕机之后的那些处理步骤。如果在第一卷绕步骤之后，在单独的展开/卷绕处(即将弹性线展开，以某些方式处理，和再卷绕之处)进行一个或多个另外的处理步骤，可以在受控湿度或受控温度环境中，进行这一个或多个另外的处理步骤。在使用或运输之前贮存弹性线的线轴的情况下，线轴可以贮存在受控湿度或受控温度环境中。如果弹性线要运输到另一个地点，将弹性线制备和用于运输的包装步骤-也许包括将弹性线展开和然后再次卷绕的另一个步骤-也可以在受控湿度或受控温度环境中进行。可以在受控湿度或受控温度环境中进行弹性线自身的运输或输送步骤。
所有这些步骤-卷绕、贮存、用于运输的准备和包装(如果需要运输)、运输，和也许在线要用作为原材料的地点的再次贮存-可以在受控湿度或受控温度环境中进行，使得与在其第一次生产出或准备用于运输时线的拉伸强度相比，在生产机器上其用作原材料时线的拉伸强度降低不大于约20％，特别是约10％，尤其是约5％。
然而，在一些情况下，不是所有的步骤需要在受控湿度或受控温度环境中进行。例如，弹性线可以放置在包括屏蔽材料的容器中。在此使用的“屏蔽材料”表示耐水汽渗透的材料。在包括屏蔽材料的容器中放置弹性线，即包装用于贮存或运输的弹性线的步骤，可以采用许多方式进行。可以由屏蔽材料，如合适的收缩包装材料包装或封闭弹性线的线轴，或弹性线线轴的货盘。作为选择，可以将弹性线的线轴，或弹性线线轴的货盘放入包括屏蔽材料的柔性塑料袋中。或可以将弹性线放入包括屏蔽材料，如采用耐水汽渗透的柔性塑料袋衬里或含有耐水汽渗透的柔性塑料袋的箱子或纸箱中。可以使用包括屏蔽材料的其它类型容器。
如果将弹性线放置在包括屏蔽材料的容器中，同时也在低湿度环境中，则容器中直接围绕弹性线的微环境对应于这种低湿度环境。可以进行随后的处理步骤使得不调节容器外的湿度或温度。可以不开启容器直到弹性线要用作生产工艺中的原材料。
可以使用许多方法以包装弹性线。可以将弹性线在受控湿度或受控温度环境中在第一卷绕机上卷绕，和然后取下，传送或输送到受控湿度或受控温度环境以进行包装。作为选择，可以将弹性线在第一卷绕机上卷绕，其后很快地取下，传送或输送到受控湿度或受控温度环境以进行包装。
在受控湿度或受控温度环境中，将弹性线的线轴，或弹性线线轴的货盘放入包括屏蔽材料的容器中。合适的耐水汽渗透的屏蔽材料包括，但不限于，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、尼龙、纤维素、或其某些组合。然后以一定的方式关闭容器，使得在随后的贮存和/或运输步骤中，能到达被包装线的水汽量最小化。例如，如果包括屏蔽材料的容器是柔性聚乙烯袋或其它柔性、耐水汽塑料袋，则可以在将弹性线的线轴，或弹性线线轴的货盘插入袋中之后，将容器热密封。作为选择，可以将弹性线的线轴，或弹性线线轴的货盘放入用屏蔽材料如聚乙烯袋衬里的纸板箱或箱子中，在弹性线的线轴就位之后将袋热密封。
在将包括屏蔽材料的容器关闭，如热密封之前，可以将干燥剂材料靠近弹性线放置。在容器允许水汽渗透入和围绕弹性线的情况下，干燥剂的作用是优选吸附或吸收水汽。因此，干燥剂有助于将容器内的湿度保持在使强度降低最小化的湿度。
有用干燥剂的例子包括氯化钙、硫酸钙、硅胶、分子筛、Al2O3、或它们的某些组合。典型地，将干燥剂放入受器中，其允许水汽通过进入受器的内部并与干燥剂接触，但使干燥剂与弹性线隔开。受器的例子是包括天然纤维的纤维网-通常含有作为主要组分的纤维素-的小袋或非织造材料，如聚乙烯或聚丙烯非织造织物，这些织物允许水汽的通过。
在另一方面，本发明进一步包括在关闭容器之前，采用干燥、惰性气体置换包括屏蔽材料的容器内的空气/水汽混合物的步骤。例如，在已经将弹性线线轴的货盘放入容器中之后，可以使用柔性导管将干燥氮气对准容器内部。经过足够时间使得从容器内部置换出空气/水汽混合物之后，从容器上除去导管，和然后关闭容器。此置换步骤可以与如下步骤结合使用在关闭容器之前将干燥剂与弹性线一起放置。在另外的方法中，可以配置包装系统使得在关闭容器之前，排空包括屏蔽材料的容器内部的所有空气/水汽混合物。
在另一方面，在关闭包括屏蔽材料的容器之前，将湿度检测器与弹性线一起放置。当打开袋或容器时，最可能是在已经运输到弹性线的购买者之后，可以检查湿度检测器以确定容器内的湿度是否超过某些值。如果湿度超过某些值，则可以将袋或容器拒收和返回给提供商。作为选择，可以立即检测出自运输货物的样品。如果认为线的强度特性是可以接受的，则可以接受运输货物用作原材料。合适湿度检测器的一个例子是相应于目录号HC-10/60-200的湿度检测器，购自Connecticut，Stamfod的Omega Engineering Inc.。这种指示器能够检测10-60％的相对湿度。
将湿度检测器与弹性线一起放置的步骤可以与如下步骤结合使用在关闭包括屏蔽材料的容器之前，将干燥剂与弹性线一起放置；在关闭容器之前，采用干燥、惰性气体置换包括屏蔽材料容器内部的空气/水汽混合物；或两者。
在本发明的一些实施方案中，在如下位置贮存弹性线的线轴制备线的地点，线用作原材料的地点，或两者。如果在这些贮存步骤期间不将线包装，和线要贮存超过10天，特别是超过20天，和尤其是超过30天，如果环境湿度使得线的强度可能会显著降低，则贮存线的房间、设施、或区域可以是受控湿度或受控温度的环境。但是，如上所述，在挤出或纺出线之后的所有加工和处理步骤可以在受控湿度或受控温度环境中进行-不管线的挤出或纺丝与线用作原材料之间的总时间是多少-以最小化或消除强度降低。或可以包装弹性线使得包括屏蔽材料的容器内部的“微环境”具有低水汽含量(即低湿度)，因而使得不需要控制容器外的环境进行随后的处理步骤。
可以将根据本发明加工或处理的弹性线引入到许多基材复合物和一次性吸收制品中。这些基材复合物和/或一次性吸收制品的例子描述在如下文献中题目为“一次性失禁服或运动裤”的美国专利4,940,464，该文献以与本申请相一致的方式在此引入作为参考；题目为“具有改进弹性边和容留系统的吸收制品”的美国专利5,904,675，该文献以与此相一致的方式在此引入作为参考，第7栏7-34行讨论了弹性线与容留翼的使用，和第9栏29行到第10栏36行讨论了弹性构件；题目为“具有改进腰部区域干燥度的吸收制品和制造方法”的美国专利5,904,672，该文献以与此相一致的方式在此引入作为参考，第11栏39行到第12栏2行讨论了弹性腿构件；和题目为“具有收集导管的吸收制品”的美国专利5,902,297，该文献以与本申请相一致的方式在此引入作为参考，第4栏18-48行讨论了弹性腿和腰部构件。应当理解，本发明适用于其它引入一种或多种弹性线的结构物、复合材料、或产品，其将弹性线热处理以改进耐蠕变性能(或降低最终蠕变)，已经调节这些弹性线对水或水汽的曝露以调节强度降低，或这两者都进行。
可用于本发明的制备弹性体层压制品网(即用于本发明的目的，引入弹性线的基材复合物)的方法和设备的例子在如下文献中找到题目为“制备弹性体层压制品网的方法和设备”的美国专利No.5,964,973，如上所述，该专利在此以与本说明书相一致的方式引入作为参考。还应当理解，此专利给出用于将弹性线引入基材复合物的方法和设备的示例，和本发明热处理的弹性线，以改进在弹性线与基础材料之间连接的均匀性和强度，其可以与用于制备基材复合物的其它方法和设备结合使用。
实施例实施例1GLOSPAN 840(Globe)，包括聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物的弹性线的线轴，从Globe Manufacturing Company获得。GLOSPAN 840的线轴含有3英寸半径和10英寸长度的塑料芯。将GLOSPAN 840弹性线围绕每个塑料芯卷绕使得由线形成的外表面从塑料芯的外表面径向向外延伸大约3英寸。为此特定的试验，已经在我们从GlobeManufacturing Company接收线轴的2周之内制造线。此外，已经采用硅氧烷基润滑剂涂敷弹性线。将线轴放入塑料袋中，然后密封塑料袋。将包含线轴的袋放入强制通风烘箱中，烘箱型号名为OV-490A-2，由Blue M制造，其在Illinois，Blum Island有营业场所。在将塑料袋放入烘箱之前，将烘箱预热到102℃的温度。在曝露于选择温度下4小时之后，从烘箱中取出包含GLOSPAN 840线轴的袋子。
一般情况下，在从烘箱中取出线轴的时间与将线轴安装在展开架上用于制备各种基材复合物的时间之间为约24小时。在购自J&MLaboratories(其具有位于Georgia，Dawsonville营业场所)的设备上，制备基材复合物。将每个线轴放置在展开架上。如图4所示，将来自线轴的单个线导向位于两个辊筒(直径为4英寸的橡胶辊筒110，直径为6英寸的钢辊筒104)之间的辊隙106。将基础材料102，在此例中为非织造网，从它的相应展开架(未示出)导向钢辊筒的表面和通过辊隙。将第二种非织造网108从它的相应展开架(未示出)导向橡胶辊筒的表面和通过辊隙。典型地，设备在100英尺每分钟的速度下操作。
将弹性体线100，在此例中为GLOSPAN 840，从它们的相应展开架(未示出)通过精梳112导向和达到辊隙，使得弹性线夹层在两个非织造网之间。精梳的作用是提供和维持所需要的线在机器横向上的分布。对线的定位使其在基础材料上(在此例中为非织造网)彼此相距宽度为约5mm。
线展开架的速度相对于钢和橡胶辊筒的速度，使得使用涂敷粘合剂将线连接到非织造网上时，线伸长约200％。涂敷的粘合剂是热熔粘合剂，在此例中粘合剂购自Ato Findley，其具有位于Wisconsin，Wauwatosa的营业场所，以字母-数字命名的名称为H-2525A。在三个不同的施加量，4克每平方米(即gm-2)、7gm-2和10gm-2条件下涂敷粘合剂。对于这三个施加量的每一个，使用如下两种空气沉积技术中的一种涂敷粘合剂旋转涂敷方法或熔喷涂敷方法。
不管施加量或使用的空气沉积技术是那种，用于沉积粘合剂的涂敷器114的定位使得所示喷嘴的端面-它大致平行于粘合剂要首先涂敷到其上的网表面-离网的表面1.5英寸116。此外，所示喷嘴的中心轴，它垂直于粘合剂要首先涂敷到其上的网，距离通过由橡胶辊筒和钢辊筒确定的辊隙的平行轴为8英寸118。
下页的表给出许多试验的结果其中将许多基材复合物的最终蠕变定量为如下变量的函数(1)用于涂敷H-2525A粘合剂的空气沉积技术(旋转涂敷或熔喷涂敷)；(2)H-2525A粘合剂的施加量(4gm-2、7gm-2或10gm-2)；(3)弹性线夹层在其间的基础材料的类型(夹层在两个用作基础材料的纺粘网之间，每个纺粘网的基础重量为0.5盎司每平方码和包括聚丙烯纤维，或夹层在两个3层层压基础材料之间，每个层压材料包括纺粘-熔喷-纺粘材料，层压材料的总基础重量为约0.6盎司每平方码，和层压材料中三层中的每一层-不管是纺粘的或熔喷的-包括聚丙烯纤维)；和(4)在将线连接到基础材料上以提供基材复合物之前，是否使用上述的程序加热弹性线。
结果(见表1)显示根据本发明加热GLOSPAN 840降低最终蠕变，即改进耐蠕变性能。此外，加热线可降低达到给定最终蠕变值需要的粘合剂数量。例如，当使用熔喷涂敷技术，在7gm-2的施加量下涂敷H-2525A粘合剂时，对于夹层在两个纺粘网之间的热处理GLOSPAN840弹性线，达到22.9％的最终蠕变值。然而，引入未进行热处理的GLOSPAN 840的对照基材复合物，需要10gm-2的H-2525A粘合剂施加量，以达到22.9％的相同最终蠕变值。
表1
实施例2
LYCRA 940，包括聚醚-b-聚氨酯嵌段共聚物的弹性线的线轴，从Dupont，Inc.获得，其具有位于Delaware，Wilmington的营业场所。LYCRA 940的线轴含有3英寸半径和4英寸长度的塑料芯。将LYCRA 940弹性线围绕每个塑料芯卷绕使得由线形成的外表面从塑料芯的外表面径向向外延伸大约3英寸。为此特定的试验，已经在我们从Dupont接收线轴的2周之内制造线。将每个线轴放入强制通风烘箱中，烘箱型号为OV-490A-2，由Blue M制造，其在Illinois，BlumIsland有营业场所。在将线轴放入烘箱之前，将烘箱预热到102℃的温度。在曝露于选择温度下4小时之后，从烘箱中取出LYCRA 940的线轴。
一般情况下，在从烘箱中取出线轴的时间与将线轴安装在展开架上用于制备各种基材复合物的时间之间为约24小时。在购自J&MLaboratories(其具有位于Georgia，Dawsonville营业场所)的设备上，制备基材复合物。将每个线轴放置在展开架上。如图4所示(参见先前的实施例以了解对应于设备部件的识别图号)，将来自线轴的单个线导向位于两个辊筒(直径为4英寸的橡胶辊筒，直径为6英寸的钢辊筒)之间的辊隙。将基础材料，在此例中为非织造网，从它的相应展开架(未示出)导向钢辊筒的表面和通过辊隙。将第二种非织造网从它的相应展开架(未示出)导向橡胶辊筒的表面和通过辊隙。典型地，设备在100英尺每分钟的速度下操作。
将弹性体线，在此例中为LYCRA 940，从它们的相应展开架(未示出)通过精梳112导向和达到辊隙，使得弹性线夹层在两个非织造网之间。精梳用于提供和保持线所需的机器横向上的分布。布置线使得它们在基础材料，在此例中为非织造网上彼此相距宽度为约5mm。
线展开架的速度相对于钢和橡胶辊筒的速度，使得使用涂敷粘合剂将线连接到非织造网上时，线伸长约200％。涂敷的粘合剂是热熔粘合剂，在此例中粘合剂购自Ato Findley，其具有位于Wisconsin，Wauwatosa的营业场所，以字母-数字命名的名称为H-2525A。在三个不同的施加量，4克每平方米(即gm-2)、7gm-2，和10gm-2条件下，涂敷粘合剂。对于这三个施加量的每一个，使用如下两种空气沉积技术中的一种涂敷粘合剂旋转涂敷方法或熔喷涂敷方法。
不管施加量或使用的空气沉积技术是哪一种，用于沉积粘合剂的涂敷器的定位使得所示喷嘴的端面-它大致平行于粘合剂要首先涂敷到其上的网表面-离网的表面1.5英寸。此外，所示喷嘴的中心轴，它垂直于粘合剂要首先涂敷到其上的网，距离通过由橡胶辊筒和钢辊筒确定的辊隙的平行轴为8英寸。
表2给出许多试验的结果其中将许多基材复合物的最终蠕变定量为如下变量的函数(1)用于涂敷H-2525A粘合剂的空气沉积技术(旋转涂敷或熔喷涂敷)；(2)H-2525A粘合剂的施加量(4gm-2、7gm-2、或10gm-2)；(3)弹性线夹层在其间的基础材料的类型(夹层在两个用作基础材料的纺粘网之间，每个纺粘网的基础重量为0.5盎司每平方码和包括聚丙烯纤维；或夹层在两个3层层压基础材料之间，每个层压材料包括纺粘-熔喷-纺粘材料，层压材料的总基础重量为约0.6盎司每平方码，和层压材料中三层中的每一层-不管是纺粘的或熔喷的-包括聚丙烯纤维)；和(4)在将线连接到基础材料上以提供基材复合物之前，是否使用上述的程序加热弹性线。
表2
结果显示根据本发明加热LYCRA 940降低了最终蠕变，即改进了耐蠕变性能。此外，加热弹性线可降低达到给定最终蠕变值需要的粘合剂用量。例如，当使用熔喷涂敷技术，在4gm-2的施加量下涂敷H-2525A粘合剂时，对于夹层在两个纺粘网之间的热处理LYCRA 940弹性线，达到46.3％的最终蠕变值。然而，引入未进行热处理的LYCRA940的对照基材复合物，需要7gm-2的H-2525A粘合剂施加量，以达到46.3％的相同最终蠕变值。实施例3使用热重量分析和差示扫描量热法测量GLOSPAN 840样品的热稳定性。对于热重分析，将GLOSPAN 840样品放入951型热重分析仪的加热元件的样品持具中，该分析仪由TA Instrments制造，其在Delaware，New Castle具有营业场所。在10℃每分钟的加热速率下，将样品从大约为21℃的室温加热到450℃的温度。在大约80毫升每分钟空气流的动态空气气氛下，加热样品。在加热中连续称重坩埚，使得可以检测到重量的任何降低。获得的重量变化曲线，即样品重量对温度的作图，显示GLOSPAN 840在空气中的分解温度为约240℃。
对于使用差示扫描量热法的分析，将10毫克GLOSPAN 840样品放入由TA Instrments制造的2920型差示扫描量热分析仪的加热/冷却块的样品室中。在10℃每分钟的加热和冷却速率下，将样品从-100℃加热到200℃，然后冷却到-100℃，然后再加热到200℃。将也由TAInstrments制造的液氮冷却组件，连接到2920型差示扫描量热计上。结果指示，在约20℃-约200℃的温度范围，没有显示能量吸收或放出的显著峰。因此，在此温度范围GLOSPAN 840对氧化和热是稳定的。实施例4GLOSPAN 840(Globe)，包括聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物的弹性线的线轴，从Globe Manufacturing Company获得。已经采用硅氧烷基润滑剂涂敷弹性线。将线的样品放入受控环境中，温度控制到100°F的数值和相对湿度控制到80％的数值。在曝露于这些条件的选择时间下，将线的样品从受控环境中取出和送到测试间。一般情况下，在将样品从受控环境取出的时间与测试样品的时间之间约为15-30分钟。
使用Sintech拉伸测试仪，测量线样品的拉伸强度和伸长率，拉伸测试仪购自Minnesota，Eden Prairie的MTS System Corporation。拉伸测试仪上的相对持具由圆筒形棒组成。通过移动持具，将量规长度设定为1.5英寸，使得棒中心轴的间距为1.5英寸。然后在一个圆筒形棒上将线长度的一端卷绕两次。然后在另一个圆筒形棒上将另一端抓住和卷绕两次。然后开启测试仪，使得相对持具在20±0.4英寸/分钟的十字头速度下，向相反的方向移动。在此速度下将线拉开直到线断裂。在线断裂的点，记录以克计的最大负荷值，和百分伸长率，它反映每单位长度的长度变化。在曝露于相对湿度和温度的规定条件下的选择时间，重复此测试程序，以得到如下的拉伸强度(即最大负荷值)(每个值反映5-10次重复试验的平均值)在曝露于100°F的温度和80％的相对湿度之前，线的最大负荷值是约375克(百分伸长率为约1080％)；在曝露于这些规定条件大约5天之后，最大负荷值降低到约345克(百分伸长率为约1175％)；在曝露于这些规定条件大约18天之后，最大负荷值降低到约250克(百分伸长率为约1200％)；在曝露于这些规定条件大约30天之后，最大负荷值降低到约245克(百分伸长率为约1145％)；和在曝露于这些规定条件大约65天之后，最大负荷值降低到约150克(百分伸长率为约870％)。此数据显示水汽可降低弹性线的强度。实施例5将与实施例1中讨论的相同的GLOSPAN 840线轴的样品放入温度为120°F和相对湿度为20％的受控环境中。使用实施例1所述的相同程序，在曝露于这些条件下的选择时间下，测试线的样品，以得到如下情况(每个值反映5-10次重复试验的平均值)在曝露于120°F的温度和20％的相对湿度之前，线的最大负荷值是约375克(百分伸长率为约1080％)；在曝露于这些规定条件大约50小时之后，最大负荷值是约400克(百分伸长率为约1125％)；在曝露于这些规定条件大约180小时之后，最大负荷值是约455克(百分伸长率为约1250％)；在曝露于这些规定条件大约500小时之后，最大负荷值是约410克(百分伸长率为约1275％)。此数据显示调节弹性线对水汽的曝露，调节了由于水对线作用造成的强度降低的量。
尽管已经相当详细地并参考某些方案描述了本发明，其它方案是可能的。所附权利要求的精神和范围不应受在此包含的具体方案的描述的限制。
权利要求
1.一种改进包括至少一种弹性线的基材复合物的耐蠕变性能的方法，该方法包括提供弹性线；加热线；放置线使得它位于第一基础材料和第二基础材料之间；和将粘合剂涂敷到线、第一基础材料、第二基础材料，或其某些组合之上，使得至少一部分线连接到至少一部分第一基础材料和至少一部分第二基础材料上，其中与在除了不加热弹性线之外基本相同的条件下制备的基材复合物相比，加热线增加基材复合物的耐蠕变性能值约5％或更多。
2.权利要求1的方法，其中基材复合物的耐蠕变性能值增加约10％或更多。
3.权利要求1的方法，其中基材复合物的耐蠕变性能值增加约15％或更多。
4.权利要求1的方法，其中第一基础材料和第二基础材料是一种和相同材料，线位于其间和连接到材料折叠部分的一个或两个内表面。
5.权利要求1的方法，其中弹性线包括聚酯、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物、聚醚-b-聚氨酯嵌段共聚物、或聚醚-b-聚酰胺嵌段共聚物。
6.权利要求5的方法，其中采用润滑剂涂敷弹性线。
7.权利要求5的方法，其中通过将热空气、红外辐射、或微波辐射对准线而加热线。
8.权利要求5的方法，其中通过将线的线轴放置在空气温度为100℃-200℃的加热环境中2小时或更长时间的时间而加热线。
9.权利要求5的方法，其中通过将线的线轴放置在空气温度为100℃-200℃的加热环境中4小时或更长时间的时间而加热线。
10.一种改进包括至少一种弹性线的基材复合物的耐蠕变性能的方法，该方法包括提供弹性线，该线包括聚酯-b-聚氨酯嵌段共聚物或聚醚-b-聚氨酯嵌段共聚物，已经通过包括润滑线表面的步骤制备线；在将线连接到基础材料上之前加热线，该加热步骤包括将线曝露于热空气、红外辐射、微波辐射、或其组合；和使用粘合剂，在4克每平方米或更大的施加率下，将线连接到基础材料上；其中与包括未进行热处理弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值相比，包括热处理弹性线的基材复合物的耐蠕变性能值至少大约5％。
11.权利要求2的方法，进一步包括在加热之前、期间、或之后调节弹性线曝露于水汽的步骤，使得在如下期间线周围的比湿度不超过约0.01磅-质量水汽每磅-质量干燥空气线的生产、在制备弹性线的场址处线的贮存、在制备弹性线的场址处和弹性线用作原材料的场址处之间的运输、在弹性线要用作原材料的场址处弹性线的贮存、弹性线作为原材料的使用、或它们的某些组合。
12.权利要求11的方法，其中弹性线用作原材料以生产包括弹性线的基材复合物或包括弹性线的吸收制品。
13.权利要求12的方法，其中弹性线周围的比湿度不超过约0.005磅-质量水汽每磅-质量干燥空气。
14.权利要求12的方法，其中在制备弹性线的场址处和弹性线用作原材料的场址处之间的运输期间，调节弹性线对水汽的曝露。
15.权利要求14的方法，其中调节线对水汽的曝露包括对线周围或容纳线的容器周围温度的控制。
16.权利要求15的方法，其中将温度控制到不超过约55°F的数值。
17.权利要求14的方法，其中调节线对水汽的曝露包括对线周围或容纳线的容器周围湿度的控制。
18.权利要求2的方法，进一步包括在加热之前、期间、或之后调节弹性线曝露于水汽的步骤，该方法包括如下的另外步骤将线放入包括屏蔽材料的容器中；和关闭容器。
19.权利要求18的方法，其中在时间t1关闭包括屏蔽材料的容器，时间t1在线第一次生产出的时间之后和在将线从线第一次生产出的场址处运输到使用线的场址处的时间之前。
20.权利要求19的方法，其中在时间t1和时间t2之间，线周围的比湿度不超过约0.017磅-质量水汽每磅-质量干燥空气，时间t2是第一次开启包括屏蔽材料的密闭容器的时间。
21.权利要求19的方法，其中在时间t1和时间t2之间，线周围的比湿度不超过约0.01磅-质量水汽每磅-质量干燥空气，时间t2是第一次开启包括屏蔽材料的密闭容器的时间。
22.权利要求19的方法，其中在时间t1和时间t2之间，线周围的比湿度不超过约0.005磅-质量水汽每磅-质量干燥空气，时间t2是第一次开启包括屏蔽材料的密闭容器的时间。
23.权利要求20的方法，其中屏蔽材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、尼龙、纤维素、或其组合。
24.权利要求23的方法，其中关闭包括屏蔽材料的容器包括热密封容器、屏蔽材料、或两者。
25.权利要求24的方法，进一步包括在热密封容器、屏蔽材料、或两者之前，将干燥剂材料与线一起放置的步骤。
26.权利要求25的方法，其中干燥剂材料包括氯化钙、硫酸钙、硅胶、分子筛、Al2O3、或它们的某些组合。
27.权利要求24、25或26的方法，进一步包括如下步骤在热密封容器、屏蔽材料、或两者之前，采用惰性干燥气体置换来自包括屏蔽材料的容器内部的任何空气和水汽混合物；在热密封容器、屏蔽材料、或两者之前，将湿度指示器放入包括屏蔽材料的容器内部。
28.一种由权利要求1、5、6、9、16、17、18、22或23的方法加工或处理的弹性线。
29.一种包括权利要求28的弹性线的基材复合物。
30.一种包括权利要求29的基材复合物的一次性吸收产品。
全文摘要
我们已经发现通过加热线，改进基材复合物中在一种或多种弹性线和一种或多种基础材料之间连接的均匀性和强度。在连接之前，通过加热一种或多种弹性线，耐蠕变性能，其为在弹性线和基础材料之间粘接的均匀性和强度的量度，增加约5％，特别是约10％，和更特别是约15％。因此，本发明涉及在连接之前，通过加热线，改进弹性线和基础材料之间连接的均匀性和强度。可以通过如下方式加热线热传导和/或对流、引入例如红外辐射或微波辐射的辐射方法、或它们的一些组合。如果在不同于线用作原材料位置的位置制备弹性线，可以在任一位置加热线。此外，线可以在线加热，即作为制备线的工艺或使用线作为原材料的工艺的一部分，或离线加热，即在独立于任一上述工艺的步骤中加热。
文档编号D02J13/00GK1425086SQ00818520
公开日2003年6月18日 申请日期2000年11月17日 优先权日1999年11月19日
发明者P·周, W·-C·吴 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司