形成环圈材料的制作方法

专利名称：形成环圈材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及环圈(loop)材料，具体涉及用于接触式固定的片状材料支撑 的环圈。
背景技术：
接触式固定件作为固定系统尤其适用于重量轻的一次性衣服，比如尿 布。在为了提供一种经济的环圈材料而作出的研究中，除了机织或针织以外 还已经推荐不同的选择，如通过针刺重量轻的纤维层来形成轻的非织造材 料，然后这些材料可以被牵伸以取得更轻的单位重量和成本效益，其中环圈
结构通过不同的结合方法来固定，并随后附着于基片上。例如，US6329016 就教导了这样的一种方法。
为了接触式固定和其它的目的，带有适于不同用途的特殊特征的便宜的 环圏材料是所希望的。

发明内容
在多个方面中，本发明的特征是带有离散环圈区域的环圏材料。
在本发明的一个方面中，用于接触式固定的环圈材料包括柔性的片状 基片；和单独且直接固定到该基片上的钩子可配合的纤维。所述纤维在基片 的固定区域内在离散的粘合位置熔合到基片的表面，但是所述纤维是松散并 且未连接到所述基片。通常，所述纤维完全设置在基片的一侧上，这样在基 片的相对侧上是没有纤维的。在一些情况下，环圈材料还包括离散的、间隔 开的固定件元件区域。
在一些示例中，离散的固定区域是圓形的。在一些情况下，离散的固定 区域包括由无纤维基片分离的平行带。所述带例如可以是纵向连续的。
可用的基片的示例包括聚合物薄膜、稀松布和纸。
在一些情况中，基片限定分离线，该线在固定产品之间限定单个的固定 产品，每个固定产品包含一个未分开的离散的固定区域。
优选的，纤维具有的强力(由强度x旦尼尔定义)至少为8克。在一些示例 中，纤维包括芯部为一种材料皮部为另一种材料的双组分纤维，双组分纤维 的皮部材料把纤维粘合在一起。
环圈材料的总重量优选低于约167克每平方米(gsm)，更优选低于约67 克每平方米。
环圏材料可以设置成连续的长度，巻绕成辊形式。
本发明另 一方面的特征在于形成用于接触式固定的环圈材料的方法。所 述方法包括把松散的短纤维设置在柔软的片状的基片的前表面上，然后仅在 基片的离散区域中将短纤维固定到基片上，形成具有固定的钩子可配合的纤 维的离散固定区域的环圈材料，该材料具有由无纤维基片分离的固定区域。 显然，纤维是杠、散的并且直到层压时才连接到基片。
在一些实施例中，把短纤维布置在基片上包括把纤维布置在前表面的宽 区域中，并且固定短纤维包括在离散区域中把纤维固定到基片上同时在宽区 域的其他部位中未固定纤维。在这些实施例中，所述方法还包括去掉未固定 的纤维以暴露无纤维区域。在其他实施例中，在基片上布置短纤维包括仅在 离散区域中布置纤维，使得无纤维区域处在离散区域之间。
短纤维布置在基片上，优选在一层中的纤维总重量低于约67克每平方 米，或更优选不高于约34克每平方米，所述纤维以梳理的未粘合的状态布 置在基片上。
在一些实施例中，所述方法的特征在于在基片上布置纤维之前，梳理和 交叉铺网纤维。在一些情况下，该方法的特征还在于基片前表面的纤维先于 层压而纟皮力a热。
在一些实施例中，把纤维固定在基片上包括通过使用具有离散针的针床 把纤维压靠在基片上而把纤维层压到基片上，所述针只在对应于针的离散点 处给基片施加压力。
有利的是，无纤维区域最小化形成环圈材料所要求的纤维量，并且减少 了成本以及提供重量非常轻的产品。另外，仅在需要的地方形成用于固定或 其他目的纤维状环圈。以此方式，可以生产预成形的材料，其中在选择的区 域中预设环圈，可以制造由这些材料生成的功能产品而不用把环圈材料单独 连接到这样的区域中。如在此所公开的，形成这样离散环圈区域的方法在生 产适用于接触式固定或其他目的的环圈材料中成本是非常低的。
本发明的 一个或多个实施例的细节将在下面的附图和说明书中说明。本 发明的其他特征和优点将从说明书和附图以及权利要求中可明显看出。


图1是用于形成环圈材料工艺的流程图。
图2是层压辊隙的放大的示意图，环圈材料在图1中的工艺期间通过该辊隙。
图3是高度放大的示意图，示出互相粘合的纤维并且该纤维粘合到离散 粘合点。
图4是轧花后的层压材料的示意性边视图，示出了凸起区域。 图5是示出了利用粉末形式的粘合剂的替换性层压步骤的示意图。 图6是环圈材料在带有环圈表面上具有轧花图案的照片。 图7是一个轧花单元放大的视图。
图8是用于形成环圈材料的工艺的流程图，当从纤维网载体移走未针刺
的纤维时，所述环圈材料具有离散环圈区。
图9是环圈材料放大的透视图，该环圈材料具有固定区域和无环圏区域。 图IOA和IOB是图9中沿着线10-10的截面图，示出了可选择的结构。 图11是带有离散环圏区的片材产品的顶视图，单个的尿布覆盖层(diaper
cover)可以由该产品冲切出。
图12是一次性尿布的透视图，该尿布具有从图11的产品中沖切出的尿
布覆盖层。
图13是带有离散环圈区和钩子区的片状材料的透视图。 同样的附图标记在不同的图中指示相同的元件。
具体实施例方式
对环圈产品的描述将在描述多种制造环圈产品的方法之后进行。 图1示出用于生产便宜的接触式紧固件环圈产品的机器和工艺，其使用 针刺工艺。在图1的上左端，梳理的和交叉铺网的纤维层10由带有中间交 叉铺网的两个梳理阶段产生。已称重的不同类型的短纤维部分通过梳理给料 机34喂入到第 一梳理工位30。梳理工位30包括一 36英寸(90cm)的中心辊 50, — 60英寸(150cm)的预梳机主体(breaker main)52,和一 50英寸(125cm)
的预梳机道夫54。第一梳理喂入辊驱动装置包括在一 13英寸(33cm)的刺辊 罗拉58上的3英寸(75mm)的喂入辊56和3英寸(75mm)的清理辊。一 8英 寸(20cm)的剥取辊60把纤维转移到中心辊50上。在中心辊上具有三个8英 寸(20cm)的工作辊组62,和一给预梳机主体52喂料的16英寸(40cm)的预梳 机道夫64，七个8英寸(20cm)的工作辊组66和飞花捕才足器68在预才危机主体 52上支承运转。梳理后的纤维被精梳到传送带70上，该传送带把单纤维层 转移到交叉铺网机72中。在交叉铺网之前，梳理后的纤维仍然以单纤维类 型的带或块(streaks)出现，和从不同的供应箱喂入到梳理工位30的纤维球相 似。交叉铺网通常需要以线性方向的90度的重定位，纤维层自身交叉铺网 并且被调节以形成能够喂入到第二梳理工位74中的纤维层宽度。在该实施 例中，交叉铺网机的输出宽度被设定为大约等于载体的宽度，纤维可以被针 刺到该载体中。交叉铺网机72可具有成网机皮圈(lapper apron)，该皮圏在往 复运动中和底部皮圈(floor apron)横向交叉。交叉铺网机在底部皮圏上铺设梳 理纤维网，例如为约80英寸(150cm)宽和约1.5英寸(13mm)厚，以构成多层 criss-交叉纤维网，以形成这样一个层，该层例如宽度为约80英寸(150cm)、 厚度为约4英寸(10cm)、包括四个双层梳理纤维网。在梳理期间，纤维被分 离并且被精梳成主要由平行纤维构成的布状垫。由于几乎所有的纤维在梳理 方向中延伸，当在梳理方向中拉所述垫时，该垫具有一定的强度，而当在梳 理橫向中拉所述垫时，该垫几乎没有强度，横向强度仅在少量的缠结纤维之 间产生。在交叉铺网期间，梳理的纤维垫以Z字型重叠的图案被铺设，得到 了多层交错斜向的纤维垫10。在梳理横向中延伸的斜向层在皮圏横向中延伸 的长度超过沿着它的长度延伸的长度。
在第二次梳理工艺之前为纤维网交叉铺网提供多种切实的利益。例如， 它在第二次梳理阶段期间增强了纤维复合物的混合。使得纤维网宽度和单位 重量的调节相对容易，其是通过改变交叉铺网参数而被简化。
第二梳理工位74巻取交叉铺网的纤维垫并且第二次梳理这些纤维。喂 入辊驱动装置由13英寸(33cm)的刺辊58上的两个3英寸(75mm)的喂入辊和 一 3英寸(75mm)的清洁辊构成，通过一 8英寸(20cm)的剥取辊60喂入到一 60英寸(150cm)的主罗拉76。纤维通过六个8英寸(20cm)的工作辊78梳理， 后五个工作辊和3英寸(75mm)的剥取辊成对。一 50英寸(125cm)末道才危理枳^ 道夫80把梳理的纤维网转移到一凝棉器82,该凝棉器具有两个8英寸(20cm)
的凝棉罗拉84，纤维网从该凝棉罗拉被精梳到从绕线轴16喂入的载体片14 上。所述凝棉器把纤维网的单位重量从约0.7osy(盎司/每平方码)(23gsm)提高 到约1.0osy(33gsm),并且减少了纤维的定向以消除成品的方向性强度以及其
他的性能。
载体片14，例如为聚合物薄膜或纸，可以以单个连续长度或以多个平行 带来供应。对于特别宽的纤维网，引入两个或多个平行片是必要的或成本有 效的，这些片是邻接的或稍微重叠的。所述平行片可以是断开的或沿着共有 的边相连。来自凝棉器82的梳理的、混合均匀的纤维层在载体片14上由传 送器86传送并且传送到针刺工位18。随着纤维层进入到针刺工位，其除了 被梳理和交叉铺网之外还不具有稳定性。换句话说，纤维在针刺到载体片中 之前未被预针刺或毡化。在这种状态下，纤维层在进入针刺工位之前不适于 巻绕或聚集。
在针刺工位18中，载体片14和纤维从纤维侧被针刺-冲孔。针在纤维 上方被引导通过一抄针板，并且牵引纤维通过载体片14以在相反侧上形成 环圈。在针刺期间，载体片支撑在从从动支撑带或刷子皮圏22延伸的针床 或毛刷床上，所述从动支撑带或刷子皮圈随着载体片移动穿过针刺工位。在 针刺期间反作用压力由皮圈22下面的固定的反作用板24提供。
针刺产品88以未粘合的状态离开针刺工位18和刷子皮圏22，并且进入 到层压工位92。在进入到层压工位之前，纤维网经过一测量计(未示出)，该 测量计提供每单位面积的纤维网质量的粗略测量。这些测量可作为反馈用于 控制上游梳理和交叉铺网操作。所述纤维网在该阶段足够稳定以在针刺和层 压工位之间的聚积器80聚积。根据现有技术，聚积器90之后是伸展辊(未 示出)，该伸展辊在纤维网进入下一工艺之前伸展和集中纤维网。在层压之 前，纤维网也可以通过一涂l丈工位(未示出)，在该工位中施加粘合剂以^是高 层压效果。在层压工位92中，纤维网首先经过一个或多个红外加热器94， 该加热器预热纤维和/或来自和环圈相对侧的载体片。在该产品中根据粘合的 双组分纤维，加热器94预热和软化双组分纤维的皮部。在一个实施例中， 加热器的长度和线速度使得纤维网在加热器之前花掉约四秒。在加热器的下 游是纤维网温度传感器(未示出)，该传感器给加热器提供反馈以控制把纤维 网维持在所希望的出口温度。为了层压，加热的纤维网绕着热罐96处理， 该热罐支撑四个实心直径(solid diameter)(不包括针布)为5英寸(13cm)空转的
针布包覆的辊98,以及一 18英寸(46cm)的实心直径的从动的橡胶针布包覆 的辊IOO,它们在可控制压力的条件下旋转。由此针布辊98， 100的针在离 散的压力点把纤维网压靠在热罐96的表面，这样在离散的位置粘合纤维并 且没有挤压其他的纤维，大致在粘合点之间留下用于配合钩子的外露的开 口。对于多种材料，在针布辊和热罐之间粘合压力非常低，其范围在1-10 磅每平方英寸(70-700克/平方厘米)或更低。在采用双组分聚酯纤维和聚丙 烯薄膜的一个示例中，为了避免熔化聚丙烯薄膜，热罐96的表面温度维持 在约306度华氏温度(150摄氏度)。热罐96可以具有柔性的外表面，或呈 条带的形式。作为罗拉辊隙替换的例子，利用一平台状的织物层压机(未示 出)在大量的停工时间内施加可控制的层压压力。这样的平台状层压机可从 Paterson， New Jersey的Glenro.Inc.获得。在一些应用中，成品的环圏产品在 轧花之前通过一冷却器(未示出)。
还参照图2,无针刺工艺代替图1中带有层压辊隙的针刺工位18和层压 工位92。梳理的、交叉铺网的纤维层10在热罐28和针布包覆的皮圏之间的 辊隙中通过层压被粘合到载体薄模14。通过控制辊隙温度、压力和线速度， 以及按需要预热材料，纤维能够直接互相粘合并且在离散点42粘合到载体 (图3)，而使得其他的外露的纤维部分用于配合钩子。其他的工位(loft)可以 通过定向粘合工位被维持，这样热罐28在载体片14的底侧上，针布绕着配 合产品纤维侧的逆方向旋转辊缠绕，这样在针之间区域中的纤维仍未被挤 压。由该方法形成的产品和通过针刺形成的产品不同在于至少该产品的操作 侧是纤维初始被放置于上的载体纤维网侧。此外，外露的载体片仍然用于直 接粘合到下面的基片上，例如相容的薄膜。
针优选的密度是每平方厘米约20和50个。每个针的直径约为0.020英 寸(0.5mm)，优选是直的以承受层压纤维网所需要的压力。针从衬里延伸约 0.25英寸(6.4mm)的厚度。衬里是厚度大约相等的两个层，下层是纤维状带 而上层是橡胶。针从衬里的橡胶侧延伸约0.25英寸(6.4mm)。在大多数情况 下，优选针在粘合过程中不能穿透载体片，但是每个针提供足够的支撑以在 纤维之间形成坚固的粘合点。在非连续的生产方法中，例如制备离散的环圏 材料块， 一片载体片14和一部分纤维垫12可以铺设在单层的针布上用作梳 理纤维网，例如为了在从针布上移走之前进行针刺和随后的粘合。针和载体 片(或其剩余部分，依据针刺密度)接触并且将下面的纤维彼此熔合和/或将下
面的纤维熔合到载体片材料上，在针尖端附近形成相当密实的熔合材料体 42,以及形成半阴影的熔合区但纤维明显绕着每个针。纤维网应当被层压以 致于熔合区是明显和分离的，这样纤维间断地熔合成和产品交叉的密实块。 粘合纤维网的每单位面积中离散的熔合区数要使得用于配合的外露部分的短纤维也具有其他的部分，例如固定到一个或多个这样熔合区42的他们的末端，使得熔合区主要用于逆着从钩子负载的拉出的方向稳固纤维。不管熔 接点是离散还是相互连接的格栅，这都能进一 步固定纤维。再参照图1，层压的纤维网通过另一聚积器90移动到轧花工位104，局 部凸起区域的所希望的图案在该工位轧入到两个逆方向旋转轧花辊之间的 纤维网中。在一些情况下，在不聚积的条件下，纤维网可以从层压器直接移 动到轧花工位，以便利用由层压产生的任何潜在的升高的温度。粘合的环圈 产品在巻绕之前被轧有所希望的轧花图案。在该示例中，环圈产品通过从动 轧花辊54和支承辊(backup ro11)56之间的辊隙。轧花辊54具有凸起图案区， 该图案区将纤维永久地挤压在载体片上，甚至可以把纤维的一部分熔融到这 些区域中。轧花可以被简单实施以增强最终成品的紋理或美观要求。在一些 情况下，辊56具有凸起图案区，该图案区和辊54中的微凹处啮合，使得轧 花在纤维侧上产生了凸起小山或凸区域图案，并且在产品的非操作侧上带有 相应的凹区45(图4)，这样轧花产品比预轧花产品具有更大的有效厚度。此 外，如图4所示，为了更佳地配合，轧花使得可配合的纤维部分以不同的角 度配合钩子区域。合适的轧花图案的更多的细节以下参照图6和7将被讨论。然后轧花纤维网移动通过第三聚积器90，经过检测碎片的金属检测器 106，然后为了储存或运输进行切断和巻绕。在切断过程中，边可以被修整 和去掉，任何不希望的载体片重叠区域通过使用多个平行的载体片带变得必要。我们已经发现，通过使用上述工艺，形成的有用的环圏产品可带有相对 少的纤维12。在一示例中，垫10的单位重量仅约为1.0osy(33gsm)。被牵引 的纤维12和3 - 6旦切断长度约为4英寸(10cm)巻曲的聚酯纤维和4旦的切 断长度为约2英寸(5cm)的巻曲的双组分聚酯纤维混合。纤维比率可以是， 例如实心聚酯纤维为80%，双组分纤维为20%。在其他的实施例中，纤维 可以包括15 -30%双组分纤维。优选的比率依据纤维的组成以及工艺条件确 定。通常，太少的双组分纤维可能危害纤维稳固，这是由于缺乏纤维的熔合;
而太多的双组分纤维将趋向于增加成本并且可导致僵硬的产品和/或其中一 些环圈彼此附着的产品。双组分纤维是芯/皮型拉伸纤维，其由软化温度约为 110摄氏度的共聚多酯皮和聚酯芯组成，并应用该纤维将实心聚酯纤维^皮此 结合并结合到载体。在该示例中，这两种纤维具有圓形横截面并巻曲为每英寸约7.5个巻曲 (3个巻曲/cm)。 /人Wichita,Kansas的INVISTA(www.invista.com)获得的适宜 的聚酯纤维的指定型号是291 。从INVISTA获得的适宜的双组分纤维的指定 型号是254。作为圓形横截面纤维的可选择的纤维是具有其他横截面(具有角 形表面)的纤维，例如可以采用五角形或五叶形(pentalobal)横截面的纤维。已经发现具有每旦尼尔至少2.8g的强度(tenacity)值的环圈纤维提供好 的封闭性能，具有每旦尼尔至少5或更多克的强度值的纤维(优选每旦尼尔8 或更多克)在多个实施例中是更优选的。通常，用于环圏-极限封闭的条件， 环圏强度越高，封闭越好。聚酯纤维垫10以拉伸、分子定向的状态在冷却 条件下被牵伸，其中牵伸的比率至少是2: l(也就是至少2倍的原始长度)， 冷却条件使得分子定向，并且赋予纤维的强度约为每旦尼尔4.8克。环圈纤维旦尼尔的选择应当考虑钩子的型号，小旦尼尔的纤维 一般选择圈纤维)，可以使用较低强度或较大直径的纤维。对于很多应用，特别是钩子部件和环圈部件配合和脱离不止一次的(循 环的)产品，所希望的是环圈具有相对高的强度，因此当固定件产品脱离时 环圈不会断裂或撕破。断裂的环圈使得环圈材料具有"绒毛"，破损的外观， 以及大范围的断裂可有害地影响固定件的再配合。环圈强力(strength)和纤维强力成正比例，其是强度和旦尼尔的乘积。对 于多种应用来说，具有至少6克的纤维强力的纤维，例如至少10克强力的 纤维能够提供足够的环圈强力。需要的环圈强力越高，纤维强力就越高，例 如至少15。这些范围内的强力可以通过使用强度为约2-7克/旦尼尔和约 1.5-5(例如2 - 4)旦尼尔的纤维获得。例如，强度为约4克/旦尼尔和约3旦尼 尔的纤维具有约12克的纤维强力。纤维覆盖范围将影响整体的配合性能。纤维覆盖范围指每单位面积载体 片的纤维的长度，通过下式进行计算纤维覆盖范围(米/平方米)=单位重量 /旦尼尔x9000。因此，为了获得低单位重量如小于67克时的相对高的纤维
覆盖范围，就需要使用相对低旦尼尔的(即，细的)纤维。然而，使用低旦尼 尔的纤维将要求纤维具有较高的强度以获得上述的给定的纤维强力。较高强 度纤维通常比较低强度纤维贵，因此产品所希望的强力、成本和重量特征必 须被平衡以确定用于特殊应用的合适的单位重量、纤维强度和旦尼尔。 一般优选环圈产品的纤维层的计算纤维覆盖范围至少为50,000,优选至少90,000 和更优选至少100,000。为了生产低成本、轻重量以及好性能三者良好平衡的环圏材料，通常单 位重量优选低于70gsm，例如33 - 67gsm，覆盖范围约为50,000 - 200,000。可以使用多种合成或天然纤维。在一些应用中，羊毛和棉可以提供足够 的纤维强力。目前，热塑短纤维具有优选用于制造薄的、低成本环圈产品的 基本强度，该产品当和非常小的模制钩子配对时具有好的封闭效果。例如， 聚烯烃(例如聚丙烯或聚乙烯)，聚酯(例如聚对苯二曱酸乙二醇酯)，聚酰胺(例 如尼龙)、丙烯酸树脂以及它们的混合物、合金、共聚物以及共挤压物也是 合适的。聚酯目前是优选的。具有高强度和高熔融温度的纤维可以和低熔融 温度树脂的纤维混合。对于具有一定导电性的产品，可以添加小比率的金属 纤维。例如，达到约5-IO百分率的细金属纤维的环圈产品可有利地用于接 地或其他的电应用。在一个示例中，垫IO铺设在吹制的聚乙烯薄膜14上，例如可用于制造 袋子以及其他的包装应用的薄膜。薄膜14具有的厚度约为0.002英寸 (0.05mm)。即使应用更薄的薄膜也具有好的效果。其他合适的薄膜包括聚酯、 聚丙烯、EVA和它们的共聚物。在特殊的应用中，其他的载体纤维网材料可 以用于代替薄膜14。例如，纤维可以粘合到纸、稀松布或织物上，例如非织 造布、机织或针织材料，例如重量轻的棉薄片。如果使用纸，则在纤维侧上 预糊有粘合剂以帮助把纤维和/或衬里层粘合到纸。由于在垫中保留了相对少量的纤维，加上载体片的厚度以及任何使用的 衬里层，垫108具有的厚度"tm，，可仅约为0.008英寸(0.2mm)或更小，优选低 于约0.005英寸，在一些情况下甚至低到约0.001英寸(0.025mm)。载体薄膜 14的厚度低于约0.002英寸(0.05mm),优选4氐于约0.001英寸(0.025mm)以及 甚至更优选约为0.0005英寸(0.013mm)。包括载体片、纤维以及熔融的粘合 剂(可选的成分，下文描述)的环圈固定件产品的总重量优选低于约5盎司每 平方码(167gsm)。在一些应用中，总重量低于约2盎司每平方码(67gsm)，或
在一示例中，约1.35盎司每平方码(46gsm)。下面参照图5，在替换的层压步骤中，粉末粘合剂46沉积在薄膜的纤维 侧之上然后通过辊28或平台状层压机熔合到薄膜。例如，带有约20微米标 称颗粒大小的聚乙烯粉末以仅约0.5盎司每平方码(17克每平方米)的分布方 式分散在聚丙烯薄膜的纤维层上。这样的粉末可以是从Houston, Texas的 Equistar Chemicals LP获得的具有研磨的非规则的形状或大致圆形形式的粉 末。优选的，选择的粉末形式以及颗粒大小能够使得该粉末筛分到纤维之间 的空隙中并接触下面的薄膜。在多种应用中，还优选粉末是熔融温度低于环 圈纤维的熔融温度的材料，这样在粘合期间，纤维仍是大致完整的并且粉末 粘合剂熔合到纤维或载体纤维网上。在其他的实施例中，粉末用于把纤维机 械地粘合到支撑针附近的薄膜上。其他的粉末材料，例如为了所述粘合目的 也可以应用聚丙烯或EVA树脂，如果具有适宜的载体纤维网材料，也可使 用不同粉末的混合物。的图形图像。垫中剩余纤维的小粘合点和低密度一般不明显损坏图像的可见 性。例如，这对于用在婴儿产品例如一次性尿布上的环圈材料是有利的。在 这些情况中，婴儿友善的图形图像可以提供在环圏材料上，所述材料永久地 粘合在尿布底座的前面上以形成用于尿布拉片的配合区。该图像可预先印在 透明载体薄膜的任一表面上。图6示出制成的环圈产品，从环圈侧可以看出，轧花蜂巢状图案58。在 该示例中，印在载体薄膜的背侧(与环圏侧相反)上的图形图像130透过纤维 清晰可见。各种其他的轧花图案包括，例如形成正方形或钻石形的交叉线栅 格，或挤压纤维的图案，但不在所希望形状的离散区域，例如圓形环圈垫。 轧花图案也可以挤压环圈以在环圈材料上形成所希望的图案，或者文字。如 图7所示，轧花图案的每个单元封闭成六角形并且包含多个可配合的纤维部 分。所述单元开放面积的相对侧之间的宽度"W"约6.5毫米，所述单元的壁 厚度"t，，约0.8毫米。所述单元的壁约占据成品总面积的20%,开力丈的单元区 域约占据面积的80 % 。这张针刺材料的照片示出了在所述单元内的多个被针 刺的成型环圈，但所述照片是非针刺产品的代表。参照图8,在一种形成仅带有离散环圈区域的产品的方法中，纤维覆盖 的载体纤维网只在所希望的区域中被层压，纤维网的其他区域未被层压。在
未层压区域中的纤维仍大致是松散的并且容易从载体纤维网去掉，例如通过 真空装置110。去掉的纤维易于被再次梳理并且这样循环。然后层压产品被 巻绕用于以后的应用。由于载体片未被针刺以稳固纤维，所以整个环圈产品可以提供对于液体 的阻挡层。再次参照图1，另一种形成仅带有离散环圏区的产品的方法仅在所希望 的区域把短纤维铺设在载体片14上，载体的其他区域一般没有纤维，然后 如上所述层压和轧花该片，不考虑铺设纤维的地方。通过这种方式，+>散的纤维在层压后不需要从产品上移走。离散的纤维单量(dose)可通过例如模板 或筛网铺设在载体上。备选地，可以配置第二梳理道夫以用于把离散的纤维 总量供应到凝棉器，或者少量的粘合剂仅在需要纤维的地方预加到载体片， 然后纤维遍及薄膜的范围施加并且在轻度粘合的地方去掉。备选地，针布包 覆的层压辊可配置为仅在需要粘合纤维的区域具有针。典型的环圈材料116具有图9所示的离散环圈区域118和非环圈区域 120。环圈区域118分隔开，并且包括纵向连续带118a和环图岛，所述环圏 岛包括圓形片118b和成形为多边形的片118c。非环圈区域120—4殳包括不 在环圈区域中的所有的环圈材料区，也可以配置为 一个绕着多个环圈岛的邻 接的区域。如果需要，所述材料可以遍及其整个区域或仅在环圏区域进行上 述礼花。如图IOA所示，该特定的示例通过把短纤维针刺到基片14中形成，如 上参照图1所述。在所示的环圏区域中，离散的环圈结构48从材料的固定 侧延伸，而底部纤维的薄层延伸超过相对侧上的环圈区域。这些附图没有按 比例绘制。在图IOB示出的结构中，可配合的环圈纤维暴露在固定侧上的粘 合纤维薄层的表面，所述材料的相对侧仍没有这样的纤维。因此，可以制造仅在所希望区域中具有环圈的材料。这种产品是实用的， 例如，因为可以从连续的片状产品上冲切出尿布外覆盖层，如图11所示。 每个尿布主体覆盖层122在虚线124处被切开以合并可配合的纤维的离散的 环圈片118。基片上的预印制图形(未示出)指示环圈片74和沖刀，这些图形 透过载体纤维网的支撑环圏的区域和无环圏区域都可看见。冲切的尿布覆盖层122形成为图12所示的一次性尿布，所述尿布带有 覆盖层和具有吸收芯夹层(未示出)的多孔内膜124,以及用于接收配合尿布
拉片126安置的环圈片118,所述拉片带有凸固定件元件的片128，以绕着 婴儿可释放地固定尿布。参照图13，在另一应用中，通过上述方法使两个离散的、间隔开的、纵 向连续的平行环圈带118a形成在连续的薄膜片142上，例如聚乙烯袋薄膜。 然后带有环圈带的袋薄膜逆着模制辊喂入到辊隙中，所述辊带有两个相邻的 熔融树脂带，该树脂带在辊隙中粘合到所述薄膜，而凸固定件元件或这种元 件的杆部由树脂整体模制而成，形成凸固定件元件或凸固定件元件预成品的 两个连续带144。图13中所得到的产品140然后可以在带144之间切开以形 成两个连续的材料片，在标准制袋设备上可重闭的袋可由所述材料形成。如 果带144模制有不带钩的杆部，这种杆部的顶端可在切开之前变形以形成可 配合的固定件元件。环圏带118a不需要连续，如上所述的方法能以离散的 间隔形成带有间隙(未示出)的所述带，可指示袋的边缘区域，在此处形成焊 接密封，从而环圈纤维不影响袋薄膜的焊接。模制固定件元件的带的方法在 美国专利申请09/808,395中公开，其在2002年2月21日公开，公开号为 US2002/0022108A1;并且由带有预加固定件的连续薄膜制袋的方法在待审的 美国申请10/357,608中公开，其在2003年12月11日公开，公开号为 US2003/0228078A1。在载体片上制作固定件元件的离散片的方法在待审的美 国申请10/803,682中公开。相似的，钩环紧固件的带或片的多种其他构造可以在需要时在不同基片 材料上形成，以形成连续的材料，各种有用的产品可以由所述材料生产。上 述方法也能够生产带有离散环圈区域的材料，所述环圈不用于固定，但例如 可以用于装饰或结构。上述的工艺能够经济地生产带有离散环圈区域的大容量材料，配置环圈 以具有好的固定效果。它们也能够用于生产环圏材料，其中环圈材料、基片 和可选的衬里层为了最佳质量被单独选择。例如，为了固定强力，选择的环 圏纤维材料具有高的强度，而基片和/或衬里层材料可以选择为易于粘合到其 他的材料并且没有损害环圈纤维。为了其他所希望的性能也可以选择环圈产品的材料。在一种情况下，环 圏纤维和载体纤维网都由聚丙烯形成，制得的环圏产品易于回收。在另一示 例中，环圈纤维和载体纤维网都由可生物降解的材料形成，这样制得的环圈 产品更有利于环保。可生物降解聚乳酸的高强度纤维可以从Cargill LLC得
到，商品名为NATUREWORKS 。聚合物粘合剂可从合适的聚乙烯、聚酯、EVA、聚丙烯以及它们的共聚 物中选择。粘合剂可以以液体或粉末的形式施加，甚至在施加纤维之前可以 预涂敷到载体纤维网的纤维侧上。在多种情况下，不需要分离的粘合剂，例 如在一次性个人护理产品(如尿布)的低循环圈应用中。已经描述了本发明的多个实施例。然而，应当理解在不偏离本发明的精 神和范围的情况下可作出多种变化。相应地，其他实施例在从属权利要求的 范围内。
权利要求
1.一种用于接触式固定的环圈材料，所述环圈材料包括柔性的片状基片(14)；和设置在基片表面上在基片的离散固定区域(118)中的钩子可配合的纤维(12)，使得无纤维基片(120)处在相邻的固定区域之间；其中所述纤维在固定区域(118)内在离散的粘合位置(42)处熔合到基片(14)的表面，但是所述纤维是松散的并且未连接到所述基片；以及其中所述纤维(12)完全设置在基片的一侧上，使得基片(14)的相反侧是无纤维的。
2. 如权利要求1所述的环圈材料，其中所述离散的固定区域(118b)是圆形的。
3. 如权利要求1所述的环圏材料，其中所述离散的固定区域(118a)包括 由无纤维基片(120)隔开的平行带。
4. 如权利要求3所述的环圈材料，其中所述带是纵向连续的。
5. 如上述任一权利要求所述的环圈材料，其中所述基片(14)包括聚合物 薄膜或稀松布或纸。
6. 如上述任一权利要求所述的环圏材料，其中所述基片(14)限定分离线 (124)，该线限定固定产品之间的单个固定产品，每个固定产品包含未区分的 一个离散的固定区域。
7. 如上述任一权利要求所述的环圏材料，还包括固定件元件的离散的、 分隔开的区域(144)。
8. 如上述任一权利要求所述的环圈材料，其中所述纤维(12)具有至少为 8克的强力，所述强力定义为强度乘旦尼尔。
9. 如上述任一权利要求所述的环圈材料，其中所述纤维(12)包括芯部为 一种材料而皮部为另 一种材料的双组分纤维，该双组分纤维的皮部材料把纤 维粘合在一起。
10. 如上述任一权利要求所述的环圈材料，其中所述环圈材料的总重量 低于约167克每平方米，或特别是低于约67克每平方米。
11. 如上述任一权利要求所述的环圈材料，其中所述材料在长度上是连 续的，并且巻绕成辊状。
12. —种形成用于接触式固定的环圏材料的方法，所述方法包括 把松散的短纤维(12)布置在柔软的片状基片(14)的前表面上；然后 仅在基片的离散区域中将短纤维固定到基片上，形成具有固定的钩子可配合的纤维的离散固定区域(118)的环圈材料，所述固定区域由无纤维基片 (120)分离；其中所述纤维(12)是松散的并且直到层压时才连接到基片(14)。
13. 如权利要求12所述的方法，其中把短纤维(12)布置在基片上包括把 纤维布置在前表面的宽区域中，其中固定短纤维包括把纤维固定在基片(14) 的离散区域中，同时在宽区域的其他部位中未固定纤维，所述方法还包括去 掉未固定的纤维以暴露无纤维基片。
14. 如权利要求12所述的方法，其中在所述基片上布置短纤维(12)包括 仅在离散区域(118)中布置纤维，使得无纤维基片处在离散区域之间。
15. 如权利要求12-14中任一所述的方法，其中短纤维(12)布置在基片 (14)上，在一层中的纤维总重量低于约67克每平方米，或特别是不高于约 34克每平方米。
16. 如权利要求12- 15中任一所述的方法，其中所述短纤维(12)以梳理 的非粘合的状态布置在所述基片(14)上。
17. 如权利要求12-16中任一所述的方法，还包括在把纤维布置在基 片上之前，梳理和交叉铺网纤维。
18. 如权利要求12-17中任一所述的方法，其中把纤维固定在基片上 包括通过使用具有离散针(20)的针床把纤维压靠在基片上而把纤维(I2)层压 到基片上，所述针只在对应于针的离散点(42)处给基片施加压力。
19. 如权利要求18所述的方法，所述基片(14)前表面的纤维(12)先于层 压而^皮力口热。
全文摘要
环圈材料包括柔性的片状基片(14)和单独且直接固定到该基片上的钩子可配合的纤维(12)，所述纤维布置在基片的离散固定区域(118)中，使得无纤维基片(120)处在相邻的固定区域之间。还提供了制造和使用这种环圈材料的方法。
文档编号B32B5/06GK101150967SQ200680010337
公开日2008年3月26日 申请日期2006年4月7日 优先权日2005年4月8日
发明者乔治·A·普罗沃斯特, 詹姆斯·R·巴克 申请人:维尔克罗工业公司