具有增强的滑移柔软性和良好强度属性的非织造纤维网材料及制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]制造和营销用于个人护理或卫生的一次性吸收制品(诸如一次性尿布、训练裤、成人失禁内衣、女性卫生制品、胸垫、护理垫、围兜、伤口敷料制品等)的行业资本相对密集且竞争极为激烈。为了保持或提升他们的市场份额并从而保持成功的商业运作，此类制品的制造商们必须以某些方式不断地努力提高他们的产品，所述方式用于将他们的产品与其竞争者的产品区分开来，同时控制成本，以便能够进行竞争性定价并且向市场提供有吸引力的价值-价格主张。
[0002]—些制造商可能寻求加强这样的产品的一种方式是通过增强柔软性。父母们和护理者们自然会争取尽他们所能为其婴儿提供尽可能多的舒适性，并且利用被他们视为相对柔软的产品诸如一次性尿布而使他们确信他们正在尽力提供这方面的舒适性。相对于其他类型的被设计成贴近皮肤穿用和/或穿着的一次性吸收制品，柔软性外观能够使穿着者或护理者确信该制品将具有舒适性。
[0003]因此，制造商们可致力于增强用来制备此类制品的各种部件诸如各种纤维网材料的柔软性，所述纤维网材料包括由形成这些制品的聚合物纤维和它们的层合体形成的非织造网材料。此类层合体可包括例如形成这些制品的底片部件的聚合物膜和非织造纤维网材料的层合体。
[0004]据信人类对非织造纤维网材料柔软性的感知可受到触觉信号、听觉信号和视觉信号的影响。
[0005]触觉柔软性信号可受到多种材料的特征和性质的影响，所述特征和性质对其触感具有影响，包括但不限于蓬松度、纤维形状、厚度和密度、基重、单根纤维的微观柔顺性和柔韧性、由所述纤维形成的非织造纤维网的宏观柔顺性和柔韧性、表面摩擦特性、松散纤维或游离纤维端部的数目、以及其他特征。
[0006]在通常用于制造旨在用作吸收制品部件的非织造纤维网材料的材料中，聚丙烯和聚乙烯树脂占主要地位，原因是成本较低、可用性好、并且易于加工，即易于进行纤维纺丝。在由这两种类型的聚合物形成的相等尺寸的纤维之间，聚丙烯纤维趋于具有相对较大的机械强度和刚度，并趋于表现出相对较高的与皮肤的摩擦系数(即，趋于具有较小的滑移感)。相比之下，聚乙烯纤维趋于具有相对较小的机械强度和刚度(即，更具柔顺性)，并趋于表现出相对较低的与皮肤的摩擦系数(即，具有较大的滑移感)。另外，由于相对较低的纤维和粘结强度，由聚乙烯形成的纤维还趋于赋予非织造纤维网相对较大程度的可见且可触觉感知的“绒毛”。
[0007]当这些纤维用来以形成非织造纤维网时，它们将赋予所述纤维网这些属性。因此，在形成非织造纤维网材料的过程中，已作出过各种尝试来赋予聚丙烯组分和聚乙烯组分的所期望的特性，同时补偿各自的缺点。一般来讲，所述非织造纤维网材料的机械强度是所期望的，以用于在制品的制造中保持加工时的尺寸稳定性，并向所述纤维网材料在其中作为部件的制品赋予结构强度。柔顺性和较低摩擦系数可为所期望的，以用于产生柔顺和丝绸般感觉、以及良好的悬垂性，从而有助于感知触觉柔软性。
[0008]另一个影响可使用的每种聚合物类型的相对比例的因素是成本。据信，从历史上看，与由聚丙烯树脂的制成的纤维相比，包含聚乙烯树脂的纤维的制备费用趋于更昂贵。
[0009]虽然迄今为止以各种构型制造非织造纤维网材料以从这些材料和其它材料找到所期望的属性的平衡的尝试已取得了一些成功，但总是存在改进的空间。
【附图说明】
[0010]图1为非织造纤维网材料的一部分的示意性剖视图；
[0011]图2a为示意性侧正视图，示出了用于制造非织造纤维网的工艺中的设备和部件。
[0012]图2b为示意性侧正视图，示出了用于对非织造纤维网进行水射流加工的工艺中的设备和部件。
[0013]图3为一次性尿布的透视图，所述尿布被示出为水平展开的，处于松弛状态，面向穿着者的表面向上；
[0014]图4为一次性尿布的平面图，所述尿布被示出为水平展开的，处于拉伸的平坦状态(抵抗由所存在的弹性构件引起的弹性收缩而被拉伸)，面向穿着者的表面面对观察者；
[0015]图5为图3和4所示尿布的横截面，是沿那些图中的线2-2截取的；并且
[0016]图6为沿粘结压痕路径截取的聚合物膜和非织造纤维网的层合体的一部分的示意性横截面。
【具体实施方式】
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[0018]“吸收制品”是指吸收和容纳身体流出物的装置，并且更具体地是指紧贴或邻近穿着者的身体放置以吸收和容纳从身体排出的各种流出物的装置。吸收制品可包括尿布、训练裤、成人失禁内衣和衬垫、妇女卫生产品、胸垫、护理垫、围兜、伤口敷料产品等。如本文所用，术语“流出物”包括但不限于尿液、血液、阴道分泌物、乳汁、汗液和粪便。
[0019]“吸收芯”是指如下结构体:该结构体通常设置在吸收制品的顶片和底片之间，以用于吸收和容纳由吸收制品接收的液体。吸收芯也可包括覆盖层或包层。覆盖件层或包层可包括非织造物。在一些示例中，吸收芯可包括一个或多个基底、吸收性聚合物材料、和将吸收性聚合物材料粘附和固定到基底的热塑性粘合剂材料/组合物、以及任选地覆盖件层或包层。
[0020]“双组分”是指具有横截面的纤维，所述横截面包含两种离散的聚合物组分、两种离散的聚合物组分的共混物、或一种离散的聚合物组分和一种离散的聚合物组分的共混物。“双组分纤维”涵盖在术语“多组分纤维”中。双组分纤维可具有总体横截面，所述总体横截面被分成具有所述不同组分的任何形状或排列的两个或更多个子截面，包括例如同轴子截面、芯-皮型子截面、并列型子截面、径向子截面等。
[0021]“膜”-是指由一种或多种聚合物形成的表皮样或隔膜样材料层，其不具有主要由固结的聚合物纤维和/或其它纤维的网状结构组成的形式。
[0022]关于由聚合物材料形成的两种结构的“类似的化学性质”，是指所述两种结构的相应的聚合物材料能够在300°C或更低的温度下混合在一起，从而形成作为单一热力学相起作用的混合物。
[0023]“单组分”是指由单一聚合物组分或聚合物组分的单一共混物形成的纤维，如与双组分或多组分纤维相区别。
[0024]“多组分”是指具有横截面的纤维，所述横截面包括多于一种的离散的聚合物组分、多于一种的聚合物组分的离散的共混物、或至少一种离散的聚合物组分和至少一种聚合物组分的离散的共混物。“多组分纤维”包括但不限于“双组分纤维”。多组分纤维可具有总体横截面，所述总体横截面被分成具有所述不同组分的任何形状或排列的子截面，包括例如同轴子截面、芯-皮型子截面、并列型子截面、径向子截面等。
[0025]“非织造物”或“非织造纤维网”为一种制造的定向或无规取向纤维的片或网，所述纤维通过摩擦、内聚、粘附或一个或多个粘结图案和粘结压痕固结和粘结在一起，所述粘结图案和粘结压痕通过局部压缩和/或施加热或热能或它们的组合来产生。该术语不包括用纱线或长丝机织、针织或缝编的织物。这些纤维可具有天然来源或人造来源，并且可为短纤维或连续长丝或原位形成的纤维。可商购获得的纤维的直径范围为小于约0.0Olmm至大于约0.2mm，并且它们具有几种不同的形式:短纤维(称作短纱或短切纤维)、连续单纤维(长丝或单丝)、无捻连续长丝束(丝束)和加捻连续长丝束(纱)。所述纤维在横截面(其可为基本上圆形或非圆形的)中的尺寸也可用旦尼尔来表示，并且其范围为0.001旦尼尔至400旦尼尔，或更典型地0.001旦尼尔至10旦尼尔。非织造织物能够通过许多工艺形成，诸如熔喷、纺粘、溶剂纺丝、静电纺丝、和梳理、以及使用热方法、化学方法和机械方法进行的粘结(例如，压延、水刺、和通风粘结)。非织造织物的基重通常用克/平方米(gsm)表示。
【具体实施方式】
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[0027]如【背景技术】中所述，一般来讲，聚乙烯纤维趋于比聚丙烯纤维具有更滑溜的触感。它们也趋于更为柔顺，并具有较小的机械(拉伸)强度。因此，可能期望形成具有如下表面层的纤维网，所述表面层由聚乙烯纤维形成以赋予所述纤维网滑溜的丝绸般感觉。然而，这种层可能在摩擦穿着的情况下更易于磨损和起球(形成小的编结的纤维球或纤维卷)，所述摩擦穿着诸如在穿着期间可被例如一次性尿布的外覆盖件遇到。磨损和起球可能不可取地导致消费者感知到较差的品质、和所述材料的结构弱化。
[0028]参见图1，一种替代形式是以如下方式形成非织造纤维网，所述方式以使具有聚乙烯组分的纤维暴露于所述纤维网的表面处的接触部的方式使具有聚乙烯组分的纤维交织在其它组分中，而同时将它们包含/约束在所述纤维网内。因此，例如，非织造纤维网材料105可被成形为能够具有第一纤维110的第一外积累物。第一纤维110可由经选择以赋予所述纤维网所期望的属性诸如机械强度的一种或多种聚合物诸如聚丙烯形成。
[0029]所述纤维网也可具有第二纤维120的第二外