复合结构体的制作方法_3

文档序号:9672045阅读:来源:国知局
设备可以选自本领域中常规使用的那些 设备,例如由Reifenhauser生产的Reicofil 4设备。Reicofil 4的喷丝头例如在每一米 长度上包含6800个孔,直径为约0. 6mm。
[0048] 在挤出后,长丝可被细化。例如,纺粘纤维可以通过高速牵伸而细化,其中使用高 速气流(如空气)将长丝抽出并冷却。气流可以对纤维产生抽拉力,其将纤维向下抽拉到 垂直下落区域中至所需水平。熔喷纤维可以例如通过热空气的聚敛流而细化,以形成具有 较细直径的纤维。
[0049] 在细化后,纤维可被引导至具有小孔的表面上,例如移动筛或线。然后,纤维可以 随机沉积到在横向上铺置有一些纤维的表面上,以便形成松散粘合的网或片。在一些实施 方式中,借助真空力将网保持在具有小孔的表面上。此时,所述网可以由其基重表征,基重 是网的特定面积的重量,表示为克/平方米(gsm)。网的基重可以为约lgsm~约70gsm,例 如约2gsm~约55gsm、或约5gsm~约40gsm、或约12gsm~约35gsm、或约12gsm~约30gsm、 或约12gsm~约25gsm或约12gsm~约20gsm。因此,复合结构体的任何特定非织造聚合物 层的基重可以为约lgsm~约70gsm,例如约5gsm~约55gsm、或约lOgsm~约40gsm、或约 12gsm ~约 35gsm、或约 12gsm ~约 30gsm、或约 12gsm ~约 25gsm 或约 12gsm ~约 20gsm〇
[0050] 在形成网后,可以根据常规方法、例如熔融和/或缠结方法将其粘合,例如热点粘 合、超声粘合、液力缠结和热风粘合。热点粘合是常用方法,通常包括使纤维网通过至少一 个热砑光辊以形成片。在一些实施方式中,热点粘合可以使用两个砑光辊,其中一个辊具有 压花,而另一个是平滑的。所得网可以具有与辊上的压花点相对应的热压花点。
[0051] 粘合后,可以可选地对所得片进行各种后处理工艺,例如定向、起皱、液力缠结 和/或压花工艺。如本文所述,可选地经后处理的片可以随后用来制造各种非制造产 品。用于制造非织造产品的方法在本领域中大致描述于如The Nonwovens Handbook、The Association of the Nonwoven Industry(1988)和 Encyclopedia of Polymer Science and EngineerinR,第 10 卷,John Wiley 和 Sons (1987)中。
[0052] 纺丝成网纤维的平均直径可以为约0. 5 μπι~约35 μπι以上。纺粘纤维的直径可以 为约5 μπι~约35 μπι。纺粘纤维的直径可以是约15 μπι。纺粘纤维的直径可以是约16 μπι。 恪喷纤维的直径可以为约0. 5 μπι~约30 μπι。恪喷纤维的直径可以为约2 μπι~约7 μπι。 熔喷纤维的直径可以比具有相同或相似组成的纺粘纤维的直径小。纺粘或熔喷纤维的尺寸 可以为约〇. 1旦尼尔~约25旦尼尔。纤维尺寸可以为约0. 1旦尼尔~约20旦尼尔。纤维 尺寸可以为约1旦尼尔~约15旦尼尔。纤维尺寸可以为约1旦尼尔~约10旦尼尔。纤维 尺寸可以为约1旦尼尔~约5旦尼尔。纤维的尺寸可以为约0. 1旦尼尔、或约0. 5旦尼尔、 或约1旦尼尔、或约2旦尼尔、或约3旦尼尔、或约4旦尼尔、或约5旦尼尔、或约6旦尼尔、 或约7旦尼尔、或约8旦尼尔、或约9旦尼尔或约10旦尼尔。
[0053] 复合结构体和制造方法
[0054] 复合结构体包含彼此粘合的至少两个非织造聚合物层。至少一个非织造聚合物层 包含无机颗粒填料,其量至多为该非织造层的约40重量%。
[0055] 在一些实施方式中,复合结构体包含彼此粘合的至少三个非织造聚合物层,例如 彼此粘合的至少四个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少五个非织造聚合物层、或彼此粘 合的至少六个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少七个非织造聚合物层、或彼此粘合的至 少八个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少九个非织造聚合物层、或彼此粘合的至少十个 非织造聚合物层、或彼此粘合的至少十二个非织造聚合物层。在一些实施方式中,复合结构 体包含其他材料,例如除本文描述的非织造聚合物层以外的其他材料层。
[0056] 在一些实施方式中,复合结构体包含彼此粘合的至少两个(例如至少三个)非织 造聚合物层,并且至少一个非织造聚合物层是经纺粘的(下文称为"S"层),而至少一个非 织造聚合物层是经熔喷的(下文称为"Μ"层)。在一些实施方式中,S层或各S层包含无机 颗粒填料,其量为该S层的至多约40重量%,例如其量为约0. 1重量%~约30重量%、或 约1重量%~约20重量%、或约2重量%~约18重量%、或约3重量%~约16重量%、或 约4重量%~约15重量%。可选地,Μ层或各Μ层基本上不含无机颗粒填料。作为另一选 择,Μ层或各Μ层可以包含比S层更少的无机颗粒填料。作为另一选择,基于每个Μ层的总 重,Μ层或各Μ层包含小于约15重量%的无机颗粒材料,例如小于约10重量%的无机颗粒 材料、或小于约5重量%的无机颗粒填料。
[0057] 在一些实施方式中,该结构体的外层是S层。图1图示了三层复合体的示意图。在 该示意性实施方式中,复合体(1)的最外层(3, 5)是S层,且中心层或夹层是Μ层(7)。仅 出于说明性目的,各层的厚度被大大放大。这可以描述为S-M-S层状结构。
[0058] 实践中,复合结构体的厚度(即与层平面垂直的维度)通常为约100 μπι~2_,例 如小于约1. 5mm、或小于约1. 0mm、或小于约800 μ m、或小于约600 μ m、或小于约500 μ m、或 小于约400 μ m、或小于约300 μ m、或小于约200 μ m。
[0059] 在一些实施方式中,复合结构体具有S-M-S层状结构、或S-M-M-S层状结构、或 S-M-M-M-S层状结构、或S-M-M-M-M-S层状结构,其中,至少一个或全部两个S层包含无机颗 粒填料,其量为该层的至多约40重量%。S层或各S层可以包含下述量的无机颗粒填料:约 0. 1重量%~约30重量%、或约1重量%~约20重量%、或约2重量%~约18重量%、或 约3重量%~约16重量%、或约4重量%~约15重量%。各个S层可以包含相同或不同 量的无机颗粒填料。可选地,一个或两个或三个或全部Μ层基本上不含无机颗粒填料。作 为另一选择,Μ层或各Μ层可以包含比S层更少的无机颗粒填料。作为另一选择,基于每个 Μ层的总重量,Μ层或各Μ层可以包含小于约15重量%的无机颗粒材料,例如,小于约10重 量%的无机颗粒材料、或小于约5重量%的无机颗粒材料。
[0060] 在一些实施方式中,复合结构体具有S-S-M-S层状结构、或S-S-M-S-S层状结 构、或S-S-M-M-S层状结构、或S-S-M-M-S-S层状结构、或S-S-M-M-M-S层状结构、或 S-S-M-M-M-S-S 层状结构、或 S-S-M-M-M-M-S 层状结构、或 S-S-M-M-M-M-M-S-S 层状结构, 其中,(i)至少一个或全部两个最外侧S层包含无机颗粒填料,其量为该层的至多约40重 量% ;或(ii)全部S层包含无机颗粒填料,其量为该层的至多约40重量%。S层或各S层 可以包含下述量的无机颗粒填料:约〇. 1重量%~约30重量%、或约1重量%~约20重 量%、或约2重量%~约18重量%、或约3重量%~约16重量%、或约4重量%~约15重 量%。各S层可以包含相同或不同量的无机颗粒填料。可选地,一个或两个或三个或四个 或全部Μ层基本上不含无机颗粒填料。作为另一选择,Μ层或各Μ层可以包含比S层更少 的无机颗粒填料。作为另一选择,基于每个Μ层的总重量,Μ层或各Μ层可以包含小于约15 重量%的无机颗粒材料,例如,小于约10重量%的无机颗粒材料、或小于约5重量%的无机 颗粒材料。图2图示了六层的S-S-M-M-S-S复合体的示意图。在该说明性实施方式中,复 合体⑵的最外层(4, 6)是S层,且中心层或夹层均为Μ层(8, 10)。各中心Μ层(8, 10)和 最外侧S层(4, 6)之间存在另外的S层(12, 14)。仅出于说明性目的,各层的厚度被大大放 大。
[0061] 在上述S-M-S (或S-S-M-S、S-S-M-M-M-S等)结构体的一些实施方式中,基于每 层的总重,至少一个S层包含(或两个S层、或三个S层、或全部S层各自包含)约0. 1重 量%~约20重量%的无机颗粒填料。
[0062] 在上述S-M-S (或S-S-M-S、S-S-M-M-M-S等)结构体的一些实施方式中,至少一个 Μ层包含(或两个Μ层、或三个Μ层、或四个Μ层、或全部Μ层各自包含)约0. 1重量%~约 20重量%的无机颗粒填料,例如约5重量%~约20重量%的无机颗粒填料。
[0063] 在一些实施方式中,复合结构体的基重是约lOgsm~约200gsm,例如约lOgsm~ 约150gsm、或约lOgsm~约lOOgsm、或约lOgsm~约80gsm、或约lOgsm~约70gsm、或约 lOgsm ~约 60gsm、或约 15gsm ~约 60gsm、或约 20gsm ~约 60gsm、或约 25gsm ~约 60gsm、 或约30gsm~约60gsm、或约30gsm~约40gsm、或约40gsm~约50gsm、或约50gsm~约 60gsm〇
[0064] 如上所述,在S-M-S型结构体中,Μ层的主要功能是提供针对例如液体(例如水和 尿液)的通过或针对病原体的通过的屏障,或者是密封超吸收性粉末。S层的主要功能是对 复合体赋予足够的强度以使其能够在转化生产线中被加工并在预定应用中发挥作用。
[0065] 本发明人意外地发现,在复合结构体中(例如在S层中)并入无机颗粒填料能够 使复合体的强度增大并且不对Μ层阻隔性能产生负面影响。这在医疗/健康护理应用中特 别重要,在这些应用中,医用产品(例如盖布和长外衣)的强度与医护人员或患者的安全直 接相关。尽管不希望受缚于理论,不过似乎无机颗粒填料相对于原始聚合物树脂(例如聚 丙烯)的更高的热导率能够实现更低的最佳粘合温度,其继而使粘合能在低于常规Μ降解 温度的温度下发生。
[0066] 因此,在一些实施方式中,复合结构体的特征可在于具有下述一种或多种物理或 机械性质,这些性质根据下述测试方法以34gsm的基重确定:
[0067] 根据AATCC 127,静水压头(HSH)是造成复合体泄漏所需的水柱的高度(mm)。
[0068] 透气率(l/m2s)根据 ASTM D-737 确定。
[0069] 横向(CD)、纵向(MD)拉伸强度(均为牛顿/5c
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