具有卷曲纺粘纤维网的弹性体层合体的制作方法

文档序号:28801102发布日期:2022-02-08 22:45阅读:86来源:国知局
具有卷曲纺粘纤维网的弹性体层合体的制作方法
具有卷曲纺粘纤维网的弹性体层合体
1.本技术是中国发明专利申请(申请号:201880014366.0,申请日: 2018年3月27日,发明名称:具有卷曲纺粘纤维网的弹性体层合体)的分 案申请。
技术领域
2.本文的公开内容涉及卷曲纺粘纤维非织造纤维网和并入该非织造纤维 网的制品。


背景技术:

3.弹性体层合体用于各种产品,包括吸收制品(例如尿布、失禁制品、 女性卫生垫)。此类层合体通常包括为层合体提供延展性的弹性体层和不 易拉伸但适于提供耐久性和所需触觉特性的外层。这样,层合体允许制品 的部件紧密地且舒适地接触穿着者,同时提供期望的外观品质。
4.弹性体层合体可通过多种方法来制备。例如,层合体可呈收拢层合体 的形式,其中覆盖体层在所述弹性层松弛时形成褶皱。所述收拢层合体可 通过在进行层合时延伸所述弹性层材料至大于外材料的程度来形成。另选 地,外层材料可被波纹化,并且弹性材料在进行层合时可处于其松弛状 态。在任一种情形中,在层合之后,覆盖体收拢或聚拢,并且在层合体处 于松弛状态时形成褶皱。
5.另一种类型的弹性体层合体为零应变层合体。在层合期间,外层和弹 性层以近似为零的相对应变接合(即,两层在大约零应变下松弛)。零应 变层合体通过机械应变工艺来活化,所述工艺在外层材料中产生分离部或 变形部,因而使所述层合体成为弹性的。
6.非织造纤维网通常用作此类层合体中的外层。非织造物可以通过各种 技术形成,其中许多技术在形成层合体方面可能具有缺点。例如,由梳理 短纤维制成的非织造纤维网通常易于延展,在机械活化期间提供很小的阻 力,但所述梳理非织造物是昂贵的。另一方面,纺粘非织造物相对便宜, 但是在没有撕裂的情况下往往更难以延展。此外,纺粘网通常缺乏梳理非 织造物的柔软性。
7.因此,需要一种包括具有足够延展性和强度特性的非织造物的层合 体。还需要在产生弹性体层合体上降低成本并且提高效率。也需要提供具 有所需柔软性和质地的弹性体层合体。


技术实现要素:

8.本发明致力于解决前述需求中的一个或多个。在一种形式中,制品包 括基础结构,所述基础结构具有顶片、底片、和设置在顶片和底片之间的 吸收芯;和接合到基础结构的耳片。耳片可包括具有第一非织造纤维网和 弹性体膜的环轧层合体,其中第一非织造纤维网包括卷曲纺粘纤维非织造 纤维网。在另一种形式中,制品包括基础结构,所述基础结构具有顶片、 底片、和设置在顶片和底片之间的吸收芯;和接合到基础结构的耳片。耳 片可包括层合体,所述层合体具有第一非织造物、第二非织造物和设置在 第一非织造物和第
二非织造物之间的弹性体膜,其中所述层合体还包括多 个超声波粘结。第一非织造物包括第一卷曲纺粘非织造纤维网,并且层合 体可包括根据本文的延展测试方法约5mm或更大的在2n下的平均延展。 在某些实施方案中,弹性层合体具有一个或多个非织造纤维网和弹性体 膜。至少一个非织造纤维网包括外表面和与所述外表面相对的内表面,其 中所述内表面面向所述弹性体膜。所述非织造物还包括卷曲纺粘非织造 层,并且卷曲纺粘非织造层形成外表面。通过本文的柔软度测试方法测 定,外表面可包括约7db v2rms或更小的平均ts7柔软度值。
附图说明
9.虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明主题的权利要求 书作出结论,但据信由以下说明结合附图可更容易地理解本发明,其中:
10.图1是本发明的非织造层合体的示意图,其以非织造层合体的剖视图 示出;
11.图2为示出卷曲纤维的照片;
12.图3为示出直纤维的照片;
13.图4为根据本公开的示例性弹性体层合体的示意性分解图;
14.图5为根据本公开的示例性弹性体层合体的示意性平面图;
15.图6是用于活化本发明的弹性体层合体的设备的示意图;
16.图7为描绘示例性非织造纤维网的拉伸特性的图表;
17.图8为描绘示例性层合体的延展特性的图表;
18.图9为与本发明一起使用的双组分纤维的多个横截面的示意图;
19.图10为示出具有已起霜在纤维的表面上的添加剂的非织造纤维的扫描 电子显微照片(“sem”)图片;
20.图11为根据本公开的吸收制品的顶视图,其中一些层被部分地移除;
21.图12为包装件内的吸收制品的叠堆的示意图;
22.图13为适用于本文的拉伸测试方法的夹持件的示意性透视图;并且
23.图14为适用于本文的拉伸测试方法的夹持件的示意性侧正视图。
具体实施方式
[0024]“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以吸收和容纳各种由身体排出的身体流出物的 装置。术语吸收制品包括但不限于尿布、裤、训练裤、成人失禁产品、卫 生巾、棉塞、擦拭物和衬里。
[0025]“活化”为可塑性延展的材料的机械变形,其导致可延展材料或可延 展材料的一部分在所述材料的x-y平面中沿活化方向的永久性伸长。例 如,当纤维网或纤维网的一部分经受使得材料应变超过塑性出现的应力时 会发生活化,所述应变可以包括或者不包括材料或材料一部分的完全机械 破坏。包括接合到可塑性延展的材料的弹性材料的层合体的活化通常导致 该塑性材料的永久变形,同时弹性材料基本上回到其初始尺度。活化方法 公开于例如美国专利公布2013/0082418、美国专利5,167,897和美国专利 5,993,432中。“活化的”是指已经受活化的材料。
[0026]“环轧”或“环轧活化”部件已经通过环轧系统活化,如美国专利 5,156,793或5,
167,897所述或通过高速研究压机(high speed researchpress,hsrp)活化,如授予anderson等人的美国专利7,062,983和 6,843,134所述。
[0027]“双组分纤维”是指已由至少两种不同的聚合物形成的纤维,所述聚 合物由单独的挤出机挤出但纺粘在一起以形成一根纤维。双组分纤维有时 候也称作共轭纤维或多组分纤维。聚合物横跨双组分纤维的横截面被布置 在基本上恒定定位的不同区中,并且沿双组分纤维的长度连续延伸。例 如,这种双组分纤维的构型可为皮/芯型排列,其中一种聚合物被另一种聚 合物围绕;或者可为并列型排列、饼型排列、或“海岛型”排列。
[0028]“双成分纤维”是指由至少两种聚合物从相同的挤出机作为共混物挤 出而形成的纤维。双成分纤维不具有横跨纤维的横截面区域被布置在相对 恒定定位的不同区中的所述各种聚合物组分,并且所述各种聚合物通常不 是沿纤维的整个长度连续的,而是通常形成随机地开始和结束的原纤。双 成分纤维有时候也称作多成分纤维。在其他示例中,双组分纤维可包含多 成分组分。
[0029]“弹性的”、“弹性体的”和“可弹性延展的”意指材料能够在给定 载荷下拉伸至少100%而不破裂或断裂,并且在释放载荷时弹性材料或部件 在如本文所述的滞后测试的其中一个方向上表现出至少80%的恢复(即, 具有小于20%的永久变形率)。拉伸有时候称作应变,应变百分比、工程 应变、拉伸比、或伸长率,它连同恢复率和永久变形率一起可各自根据下 文所更详述的“滞后测试”来测定。非弹性材料被称为非弹性的。
[0030]“可延伸的”是指根据本文滞后测试中的步骤5(a)(用50%应变替代指 定的100%应变)拉伸或伸长(不破裂或断裂)至少50%的能力。
[0031]“原纤”是指从表面向外延伸或从纤维的外表面大致径向向外延伸的 突出部、细长突出部、隆起块。在一些情况下,突出部、细长突出部或隆 起块可相对于纤维的纵向轴线径向向外延伸。径向向外是指相对于纵向轴 线在1度至89度的范围内。在其它情况下,突出部、细长突出部或隆起块 可至少在纤维的纵向中心三分之一中从纤维的表面径向向外延伸。突出 部、细长突出部或隆起块包含(例如,51%至100%或51%至99%)熔体添加 剂、由它们组成或基本上由它们组成。仅在环境条件下一段时间(例如6
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100小时)之后,从非织造基底形成后的纤维生长突出部、细长突出部或隆 起块。原纤可使用sem在至少1,000倍放大倍数下观察。
[0032]“纵向”意指部件中沿长度的方向,使得纵向在部件的x-y平面中平 行于最大线性尺度延伸。在如本文所述的吸收制品中,当吸收制品处于平 展未收缩状态时,纵向从腰部端边至相对的腰部端边基本上垂直地延伸, 或者在双折制品中从腰部端边至裆部的底部基本上垂直地延伸。
[0033]“侧向”是指大致垂直于纵向的方向。在本文所述的吸收制品中,侧 向基本上平行于侧边延伸至相对的侧边。
[0034]“单组分纤维”是指使用一种或多种聚合物由一个挤出机形成的纤 维。这并不意味着将由一种聚合物形成的、其中添加少量添加剂以用于着 色、抗静电特性、不透明度、润滑性、亲水性等的纤维排除在外。
[0035]“非织造纤维网”是指具有被夹置在中间的独立纤维或丝线结构的纤 维网,但不形成如织造织物或针织织物(它们通常不具有无规取向纤维) 中的重复图案。非织造织物的基重通常用克/平方米(gsm)表示。非织造 纤维网的基重是各组成层和任何其他添加组
分的总基重。纤维直径通常表 示为微米;纤维尺寸也可用旦尼尔表示,其为每纤维长度的重量的单位。
[0036]
如本文所用,“亲水性”和“疏水性”关于材料表面上参照液体的接 触角具有本领域中广为接受的含义。因此,具有大于约75度的液体接触角 的材料被认为是疏水性的,并且具有小于约75度的液体接触角的材料被认 为是亲水性的。
[0037]“纺粘纤维”是指通过如下方法形成的小直径纤维:将熔融的热塑性 材料从喷丝头的多个精细的且通常为圆环形的毛细管挤出成为长丝,然后 将挤出的长丝直径快速减小。当纺粘纤维沉积在收集面上时,它们一般不 发粘。纺粘纤维大致连续并具有大于7微米,并且更具体地介于约8微米 和40微米之间的平均直径(来自至少10个样品)。
[0038]“卷曲纤维”或“卷曲纺粘纤维”是指具有卷曲的双组分纺粘纤维, 其纤维可以并列型、芯-偏心皮或其他适宜的构型来构造。适宜树脂组合和 双组分纤维构型的选择可导致在纤维中生成螺旋状卷曲或扭曲。“卷曲
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是指纤维中的起伏、扭曲或波浪。图2为卷曲纺粘纤维的照片,而图3为 直的非卷曲纤维的照片。所述卷曲可在纺丝或铺设过程中,在纤维网形成 之后本身自发地发生。在一些情况下,在纤维制造或加工过程中可以机械 地或化学地诱导卷曲。卷曲可以是螺旋形、平面形或两者的组合。卷曲纤 维的目的是增加每根纤维的体积,这继而有助于改善由卷曲纤维制成的基 底的柔软性。通常使用显微镜或sem分析来评估纤维是否具有卷曲。
[0039]
所谓“无规取向的”,是指由于非织造层的加工条件,在机器方向 (md)上取向的纤维的量可高于在横向(cd)上取向的纤维的量,反之 亦然。
[0040]“机器方向”或“md”是在制造过程中平行于纤维网行进方向的方 向。机器方向通常为部件,诸如吸收制品的耳片的纵向。“横向”或
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cd”为基本上垂直于md并且处于大致由纤维网限定的平面内的方向。
[0041]
包括卷曲纺粘纤维网的层合体
[0042]
本发明涉及包含卷曲纺粘纤维的非织造纤维网(即卷曲纺粘纤维非织 造纤维网100)并且该非织造纤维网适用于一次性吸收制品。图1是根据本 发明的非织造纤维网的示意图。纤维网100包括多个层102,其中的一个或 多个可包括卷曲纺粘纤维103。图2为卷曲纺粘纤维的照片,而图3为直纤 维的照片。回到图1,尽管显示为矩形,但应理解,层102和所得的纤维网 100是纤维状而不是光滑的,但通常是平面的。在某些实施方案中,卷曲纺 粘纤维非织造纤维网100可包括连续卷曲纺粘纤维非织造纤维网,使得纤 维网100包含按纤维网的重量计至少80%的卷曲纺粘纤维。纤维网可包括 具有卷曲纺粘纤维的大部分层。附加地或另选地,卷曲纺粘纤维非织造纤 维网100内的层可包括连续卷曲纺粘纤维层,使得该层包含按层102的重 量计至少80%的卷曲纺粘纤维。如下文所讨论,卷曲纺粘纤维非织造纤维 网和包括此类纤维网的层合体可提供柔软性有益效果、不透明性有益效果 和/或可提供所需的延展性和/或柔软性而不损害强度。
[0043]
在本发明的一些形式中,本发明的卷曲纺粘纤维网可包括多个层。例 如,本发明的卷曲纺粘纤维网可经由包括多个纺丝束的纺粘工艺来制备。 在此类形式中,由第一纺丝束形成的第一基底可包含连续纺粘纤维,然而 由第二纺丝束形成的第二基底可包含连续卷曲纺粘纤维。
[0044]
非织造纤维网可包括一个或多个不同的纤维层。例如,非织造纤维网 可包括具有
中,卷曲纺粘纤维非织造纤维网100'形成外表面318。
[0050]
不受理论束缚,据信与纺粘卷曲纤维相比,考虑到它们的费用和限 制,包括梳理卷曲纤维在内的梳理层是不可取的。实际上,纺粘卷曲纤维 非织造纤维网的拉伸强度可大于由压延的卷曲纤维非织造纤维网表现出的 拉伸强度。一般来讲,纺粘工艺(包括纺粘卷曲纤维工艺)利用连续纤 维,而梳理纺粘纤维工艺利用短纤维-固定长度不是连续的。卷曲纺粘纤维 非织造纤维网和卷曲纤维梳理非织造纤维网之间的另一个区别在于卷曲纺 粘纤维非织造纤维网的md和cd之间的拉伸强度比率一般更平衡。一般 来讲,卷曲纤维梳理非织造纤维网在md(相对于cd)上具有高得多的拉 伸强度,因为纤维通常梳理成在md方向上对准。
[0051]
在某些实施方案中,弹性体层302夹置在第一非织造层300和第二非 织造层304之间。层合体层可通过任何合适的方法接合。在一些非限制性 示例中,通过超声波粘结将弹性体层接合到第一非织造层和/或第二非织造 层。在另一个非限制性示例中,弹性体层和非织造层通过粘合剂接合在一 起。粘合剂可以按适于用足够的粘结强度粘结层合体层的量和压力施加, 同时允许层合体的加工,诸如环轧活化。例如,技术人员将认识到在粘结 层时压力不足可能导致粘结强度不足。同样地,当粘结层时过大的压力可 能导致弹性体层中的孔或狭缝,层合体的刚性,或其他缺陷,这些缺陷会 妨碍诸如环轧的加工或以其他方式排除最终层合体的弹性。
[0052]
弹性体层可包括向所述层的至少一部分提供弹性的一种或多种弹性体 材料。弹性体材料的非限制性示例包括膜(例如,苯乙烯嵌段共聚物膜、 弹性体聚烯烃膜、聚氨酯膜、来源于橡胶和/或其他聚合物材料的膜)、施 加到另一个基底的弹性体涂层(例如,热熔融弹性体、弹性体粘合剂、印 刷的弹性体或共挤出到另一个基底的弹性体)、弹性体非织造物、稀松布 等等。弹性体材料可由弹性体聚合物形成,包括包含以下物质的聚合物: 苯乙烯衍生物、聚酯、聚氨酯、聚醚酰胺、聚烯烃,它们的组合;或任何 合适的已知弹性体。示例性弹性体和/或弹性体材料公开于美国专利 8,618,350;6,410,129;7,819,853;8,795,809;7,806,883;6,677,258、 9,834,667和美国专利公布2009/0258210中。可商购获得的弹性体材料包括 kraton(苯乙烯嵌段共聚物;购自kraton chemical company(houston, tx));septon(苯乙烯嵌段共聚物;购自kuraray america,inc.(newyork,ny));vector(苯乙烯嵌段共聚物;购自tsrc dexcochemical company(houston,tx));estane(聚氨酯;购自lubrizol, inc,ohio);pebax(聚醚嵌段酰胺;购自arkema chemicals (philadelphia,pa));hytrel(聚酯;购自dupont(wilmington, de));vistamaxx(均聚烯烃和无规共聚物、和无规共聚物的共混 物,购自exxon mobile(spring,tx))、versify(均聚烯烃和无规 共聚物、和无规共聚物的共混物,购自dow chemical company (midland,michigan))、tafmer(聚烯烃弹性体,购自mitsuichemicals)、和infuse(烯烃嵌段共聚物,购自dow chemical(midlandmichigan))。
[0053]
在非限制性示例中,弹性体层包括膜。该膜可包括单个层或多个层。 膜可以是预活化的或未活化的。膜在一个或多个方向上可为弹性的。例 如,当被并入吸收制品中时,膜在制品的侧向和/或纵向上可为弹性的。弹 性体层可包括宽度y,如例如图5所示。(图5示出了包括弹性体层合体 的耳片30)。在一些实施方案中,y比层合体的宽度w小至少约10mm。 弹性体层可具有与层合体长度沿弹性体层的整个宽度相同的长度尺寸,或 者长度尺寸在
沿第二层宽度的任何点处小于层合体的长度。在一些实施方 案中,弹性体层可具有约5至约150gsm的基重,或者约10至约100gsm的 基重,或者小于约150gsm的基重,针对每个范围列出了其中每5gsm的增 量。
[0054]
同样如图5所示,层合体可包括弹性区域306。弹性区域306通常由弹 性体材料的周边限定。在弹性区域中,层合体是可弹性延展的。在一些实 施方案中,例如当耳片30包括层合体时,弹性区域的面积占层合体总面积 的至少约20%,或约30%至约80%,针对所述范围列出了其中每5%的增 量。在另外的实施方案中,y(即,弹性体层的最大宽度)为层合体的总宽度 w的至少约20%,或者约25%至约85%,或者约35%至约80%,针对每个 范围列出了其中每5%的增量。层合体还包括一个或多个非弹性区域。在某 些实施方案中,层合体包括第一非弹性区域308,其从近侧边缘38侧向向 外延伸,并且邻近在第一弹性体材料边缘307处的弹性区域306。层合体还 可包括第二非弹性区域312,其可从远侧部36侧向向内延伸,并且可邻近 在第二弹性体材料边缘309处的弹性区域306。第一非弹性区域和第二非弹 性区域可由相同或不同的材料制成。
[0055]
在某些实施方案中,弹性体层合体包括收拢层合体,其中在层合期 间,其中一个层被应变至大于剩余层的程度。这样,当层合体处于松弛状 态时,可延展性相对较差的层(例如非织造物)将形成收拢部。在一些实 施方案中,在层合期间,当非织造纤维网处于松弛状态时,弹性体层的至 少一部分被应变。可将弹性体层在一个或多个方向上拉伸。然后当随后形 成的层合体处于松弛状态时,在一个或多个非织造纤维网中形成褶皱。在 非限制性示例中,在对应于制品的侧向的方向上拉伸弹性体层。换句话 说,当层合体在层合之后接合到基础结构时,它将被取向成使得层合体在 制品的侧向上是可拉伸的和/或弹性的。在另外的非限制性示例中,层合体 在纵向上也是可拉伸的和/或弹性的。
[0056]
在某些实施方案中,弹性体层合体被活化。在非限制性示例中,可以 通过环轧来活化层合体,以向层合体增强或提供弹性。层合体可以提供给 图6中所示的装置400,用于环轧活化。如图6所示,装置400包括两个非 图案凹槽辊402a、402b。辊402a、402b的相互啮合的特征部各自不含环 向间隔开的齿,如在例如美国专利7,410,683中所公开的用于产生簇/帽的装 置中所发现的那样。在操作中,辊402a和402b相互啮合,使得辊402a 的脊406a延伸到辊402b的沟槽408b中,辊402b的脊406b延伸到辊 402a的沟槽408a中。辊隙416在反转的相互啮合辊402a和402b之间形 成。层合体也可以在如授予anderson等人的美国专利7,062,983和 6,843,134中所述的高速研究压机(hsrp)上活化。hsrp方法模拟环轧活 化,在经历两个方法的相同层合体之间没有可测量的区别。所述模拟环轧 工艺中的活化是指利用具有连续相互啮合特征部的铝板(与美国专利 5,156,793或5,167,897中所使用的辊系统相反)来递增拉伸部分层合体。所 述连续相互啮合特征部不含环向间隔开的齿。
[0057]
在某些实施方案中,弹性体层合体310可包括根据本文的透气率测试 方法至少约1m3/m2/min,或约2m3/m2/min至约125m3/m2/min,或约 5m3/m2/min至约35m3/m2/min的透气率值,针对每个范围列出了其中每 1m3/m2/min的增量。
[0058]
在另外的实施方案中,弹性体层合体可包括根据本文的延展测试方法 约20n或更大,或者约25n或更大,或者约30n或更大,或者约20n至约 50n的平均断裂峰值力。在非限制性示例中,层合体包括粘合剂粘结的层 合体,其具有根据本文的延展测试方法约28n或更大,或者约30n或更大 的平均断裂峰值力。附加地或另选地,弹性体层合体可包括粘合剂粘
结的 层合体;根据本文的延展测试方法,2n下的平均延展为约15mm或更大, 或者约20mm或更大,或者约15mm至约25mm;和/或根据本文的延展测 试方法,4n下的平均延展为约30mm或更大,约35mm或更大,或者约 35mm至约50mm。在其他非限制性示例中,弹性体层合体包括超声粘结的 层合体,其具有约26n或更大,或者约25n至约40n的平均断裂峰值力; 根据本文的延展测试方法,2n下的平均延展为约5mm或更大,或者约 9mm或更大,或者约5mm至约20mm;和/或根据本文的延展测试方法, 4n下的平均延展为约25mm或更大,约30mm或更大,或者约35mm或更 大。
[0059]
在各种实施方案中,本发明的弹性体层合体可包括一个或多个表面, 该表面包括根据本文的柔软度测试方法约10db v
2 rms或更小,或者约7dbv
2 rms或更小,或者约5db v
2 rms或更小,或者约1db v
2 rms至约10dbv
2 rms,或者约2db v
2 rms至约8db v
2 rms的平均ts7值,针对每个范围 列出了其中每1db v
2 rms的增量。附加地或另选地,弹性体层合体可包括 一个或多个表面,该表面具有根据本文的柔软度测试方法,约100db v
2 rms或更小,或者约80db v
2 rms或更小,或者约75db v
2 rms或更小,或 者约50db v
2 rms至约200db v
2 rms的平均ts750值,针对每个范围列出 了其中每1db v
2 rms的增量。较低的ts7值和ts750值指示较高的柔软 度,这在吸收制品中是高度期望的。消费者可发现具有高ts7值和ts750 值的吸收制品令人不舒服和/或有刮擦感或换句话讲是不可取的。
[0060]
在一些形式中,弹性体层合体包括第一非织造纤维网300,其具有由 第一卷曲纺粘非织造纤维网100形成的外表面314,如图4所示。在此类示 例中,外表面可以包括约10db v2rms或更小,或者约5db v2rms或更小的 平均ts7值,和/或约130db v2rms或更小,或者约100db v2rms或更小, 80db v2rms或更小的平均ts750值,通过本文的柔软度测试方法测定。附 加地或另选地,弹性体层合体可包括具有第二外表面318的第二非织造纤 维网304。第二外表面318可以由第二卷曲纺粘非织造纤维网100'形成。第 二外表面可包括本文公开的ts7和/或ts750值中的任何一个。在各种实施 方案中,层合体不含梳理非织造纤维网。
[0061]
非织造纤维网和弹性体层合体的实施例
[0062]
图7示出了可用于弹性体层合体中的非织造材料的比较。比较非织造 物实施例i是具有14gsm的基重和ssmms构型的非织造纤维网。比较非织 造物实施例i可以商品名avmn1050678001从avgol,usa商购获得。比 较非织造物实施例i不含卷曲纺粘非织造纤维网。
[0063]
卷曲纺粘纤维非织造物实施例ii-iv是非织造纤维网,其各自具有 25gsm的基重,ss构型,并且各自包括两个卷曲纺粘非织造纤维网层。卷 曲纺粘非织造纤维网包含1.7旦尼尔/长丝的纤维和并列型聚丙烯/聚丙烯双 组分纤维,其中使用两种不同的聚丙烯。两种聚丙烯组分均包含4%的 tio2母料。可用作双组分纤维的组分的合适的可商购获得的聚丙烯或聚丙 烯共聚物的非限制性示例包括basell profax ph-835(35熔体流动速率 ziegler-natta全同立构聚丙烯,得自lyondell-basell)、basell metocenemf-650w(500熔体流动速率茂金属全同立构聚丙烯,得自lyondell
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basell)、moplen hp2833、hp462r和s、hp551r、hp552n、hp552r、 hp553r、hp561r、hp563s、hp567p、hp568s、rp3231、polybond 3200 (250熔体流动速率马来酸酐聚丙烯共聚物,得自crompton)、exxonachieve 3854(25熔体流动速率茂金属全同立构聚丙烯,得自exxon-mobilchemical)、mosten nb425(25熔体流动速率ziegler-natta全同立构聚丙 烯,得自unipetrol)、danimer 27510(多羟基链
烷酸酯聚丙烯,得自 danimer scientific llc)、以及achieve 3155(35熔体流动速率ziegler
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natta全同立构聚丙烯,得自exxon mobil)。每个非织造纤维网被压延粘 结。实施例ii被压延粘结有具有15%粘结面积的点状粘结图案。实施例iii 被压延粘结有具有18%粘结面积的椭圆形粘结图案。实施例iv被压延粘结 有具有12%粘结面积的点状粘结图案。示例性非织造纤维网由位于 troisdorf(germany)的reifenhauser gmbh生产。
[0064]
表1示出了非织造纤维网的实施例,并且图7示出了所述实施例的拉 伸特性的比较。从表1和图7中可以看出,本发明实施例具有比比较纺粘 实施例更低的归一化峰值力和更大的峰值力下的cd应变%。通常,通过使 用更昂贵的梳理非织造物,实现此类较低的归一化峰值力和较高的峰值下 的cd应变%。然而,本发明实现了梳理非织造物特性,但是以低得多的成 本递送了所需的弹性层合体特性,以用于吸收制品的舒适和适形的贴合。
[0065]
表1-非织造物实施例
[0066][0067]
下面的图8和表2示出了下面讨论的层合体之间的延展特性的比较。
[0068]
比较例a是环轧活化层合体,其具有夹置在两个非织造物之间的弹性 膜,其中一个非织造物包括纺粘网,而另一个非织造物包括梳理网。层合 体层通过粘合剂接合。该层合体可以商品名elastipro(tm)8004从clopay (usa)商购获得。该层合体不含卷曲纺粘非织造纤维网。
[0069]
本发明的层合体实施例b是环轧层合体,其具有粘合剂粘结在两个非 织造物之间的弹性膜。第一侧面是上述比较非织造物实施例1的非织造 物。第二非织造物包括上述卷曲纺粘纤维非织造物实施例iv的卷曲纺粘纤 维非织造物。弹性膜具有50gsm的基重,并且可以商品名elastipro(tm) 4407从clopay(usa)商购获得。层合体层通过可从bostik,usa购得的粘 合剂h2031接合,以12gsm基重施加,以产生1mm开,2mm关的珠状图 案,其中珠在md上运行。
[0070]
本发明实施例b层合体使用hsrp模拟进行环轧活化,其中活化板具 有相互啮合特征部,末端半径为0.1mm,根半径为0.737mm,脊高度为 25.4mm,cd应变方向,接合深度为6.5mm,最大平均活化工程应变百分 比为259%,并且目标最大活化应变率为442sec-1
。可以使用环轧工艺,其 具有两个由相互啮合的沟槽和脊制成的辊,如图6中的装置400,以活化层 合体并达成相同的所得特性。相应的环轧工艺变量包括152.4mm的辊直 径,2.278m/sec的纤维网速度和6.5mm的接合深度。
[0071]
本发明的层合体实施例c是环轧活化层合体,其具有粘合剂粘结在两 个非织造物之间的弹性膜。两种非织造物均为卷曲纺粘纤维非织造物实施 例iv的非织造物。弹性膜具有50gsm的基重,并且可以商品名 elastipro(tm)4407从clopay(usa)商购获得。层合体层通过可从bostik (usa)购得的粘合剂h2031接合,以12gsm基重施加,以产生1mm开, 2mm关的珠状图案,其中珠在md上运行。本发明的层合体实施例c用与 用于活化上述层合体本发明层合体实施例b相同的hsrp设备参数活化。
[0072]
本发明的层合体实施例d是一种超声粘结的聚集层合体,其具有夹置 在两个非织造物之间的弹性膜,如美国专利申请15/674,559中所述。两个 非织造物均为上述卷曲纺粘纤维非织造物实施例ii的非织造物。弹性膜具 有50gsm的基重,并且可以商品名elastipro(tm)4407从clopay,usa商 购获得。
[0073]
比较层合体实施例e是一种超声粘结的聚集层合体,其具有夹置在两 个非织造物之间的弹性膜,如美国专利申请15/674,559中所述。两个非织 造物均为上述实施例i的非织造物。弹性膜具有50gsm的基重,并且可以 商品名elastipro(tm)4407从clopay,usa商购获得。
[0074]
比较层合体实施例f是层合体,其具有粘合剂粘结在两个非织造物之 间的弹性膜。两个非织造物均为上述比较非织造物实施例i的非织造物。弹 性膜具有50gsm的基重,并且可以商品名elastipro(tm)440从clopay, usa商购获得。层合体层通过可从bostik,usa购得的粘合剂h2031接 合,以12gsm基重施加,以产生1mm开,2mm关的珠状图案,其中珠在 md上运行。层合体未被活化。
[0075]
本发明的层合体实施例g包括与本发明的层合体实施例c相同的构 造,不同之处在于层合体尚未活化。所述层合体包括夹置在两个粘合剂粘 结的非织造物中的弹性膜。两个非织造物均为卷曲纺粘纤维非织造物实施 例iv的非织造物。弹性膜具有50gsm的基重,并且可以商品名 elastipro(tm)4407从clopay,usa商购获得。层合体层通过可从bostik, usa购得的粘合剂h2031接合,以12gsm基重施加,以产生1mm开, 2mm关的珠状图案,其中珠在md上运行。
[0076]
下表2示出了示例性层合体的延展特性。从表5和图8中可以看出, 本发明环轧活化层合体(实施例b和c)包括与比较例a相当的延展特 性,而在层合体中没有更昂贵的梳理非织造纤维网。本发明以比并入梳理 非织造纤维网低得多的成本实现了所需的弹性层合体特性以用于吸收制品 的舒适性和适形的贴合性。
[0077]
表2示例性层合体的延展特性
[0078]
实施例2n下的延展4n下的延展平均断裂峰值力层合体比较例a20.66
±
0.58mm38.23
±
1.32mm28.01
±
0.25n本发明弹性层合体实施例b20.91
±
1.92mm38.44
±
1.47mm31.13
±
0.62n本发明弹性层合体实施例c17.32
±
0.93mm35.61
±
1.29mm31.03
±
1.95n本发明弹性层合体实施例d9.22
±
0.68mm35.45
±
1.37mm27.21
±
1.46n
[0079]
下表3和4示出了非织造物和层合体的柔软度特性。从表7中可以看 出,ss卷曲纤维非织造纤维网的平均ts7和ts750值比不含卷曲非织造纤 维的非织造物的平均ts7和ts750值更低,因此更理想。另外,当将非织 造物并入层合体中时,非织造物的平均ts7值保持相似,如图4所示。此 外,在某些实施方案中,弹性体层合体包括比不含卷曲纺粘纤维的层合体 显著更低的ts7值。同样,在某些形式诸如本发明超声粘结层合体中,层 合体可包括比不含卷曲纺粘纤维的层合体的平均ts750值显著更低的平均 ts750值。这是重要的,因为ts7值和ts750值越低,材料看起来越软。 考虑到消费者使用吸收制品所需的柔软护理和注意,吸收制品中的柔软性 是高度期望的。消费者可发现具有高ts7值和ts750值的吸收制品令人不 舒服和/或有刮擦感或换句话讲是不可取的。
[0080]
表3示例性非织造物的柔软度特性
[0081][0082]
表4示例性层合体的柔软度特性
[0083][0084]
将卷曲纺粘纤维非织造纤维网并入层合体或吸收制品中提供许多附加 优点。因为本发明的层合体包括至少一个卷曲纺粘纤维非织造纤维网,所 以所得的非织造层合体对于给定的基重具有较高的厚度。这种较高的厚度 继而向消费者递送以下有益效果:由于衬垫状柔软性的舒适度、由于较高 渗透性的较快吸收性、以及增加的不透明度。附加有益效果可包括较少的 红色标记、较高的透气性和回弹力。
[0085]
利用卷曲纺粘纤维非织造纤维网的附加有益效果在于在一些形式中, 具体地在纤维包含双组分聚丙烯/聚丙烯的情况下,可实现更好的粘结强 度,这使得该卷曲纺粘纤维非织造纤维网更耐磨。
[0086]
卷曲纺粘纤维非织造纤维网的甚至更多的附加有益效果包括与类似化 学物质的相容性。例如,包含聚丙烯/聚丙烯双组分纤维的卷曲纺粘纤维非 织造纤维网可热接合(粘结)到基于聚丙烯的一次性吸收制品中的下面的 材料。另外,与聚丙烯/聚丙烯纤维相关联的成本可少于与其它双组分纤维 相关联的成本。并且,聚丙烯/聚丙烯纤维或包含两种不同聚酯的纤维相对 于包含聚乙烯/聚丙烯的双组分纤维可以是可再循环的。
[0087]
关于渗透性,包括卷曲纺粘纤维非织造层的本发明的非织造层合体具 有比不包括卷曲纺粘纤维非织造层的非织造层合体高的渗透性。
[0088]
前体材料
[0089]
卷曲纺粘纤维非织造纤维网包含组成纤维。此类组成纤维是无规取向 的,并且可包含任何合适的热塑性聚合物。如本发明所公开的组合物中所 用的,一些适宜的热塑性聚合物是熔融然后在冷却时结晶或硬化,但是在 进一步加热时可再熔融的聚合物。用于本文的合适的热塑性聚合物具有约 60℃至约300℃、约80℃至约250℃、或100℃至215℃的熔融温度(也称 为固化温度)。并且,热塑性聚合物的分子量应足够高,以至于能够实现 聚合物分子之间的缠结,并且也要足够低以便可熔融纺丝。
[0090]
热塑性聚合物可来源于任何合适的材料,包括可再生资源(包括生物 基材料和可回收材料)、化石矿物质和油类、和/或可生物降解的材料。热 塑性聚合物的一些合适的示
例包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚 物、以及它们的组合。一些示例性聚烯烃包括聚乙烯或其共聚物,包括低 密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、或超低密度聚乙烯,使 得聚乙烯密度在0.90克/立方厘米至0.97克/立方厘米,在0.92克/立方厘米 至0.95克/立方厘米的范围内,或这些范围内的任何值或这些值内的任何范 围。聚乙烯的密度可由支化的量和类型确定,并且取决于聚合技术和共聚 单体类型。也可使用聚丙烯和/或聚丙烯共聚物,包括无规聚丙烯;全同立 构聚丙烯、间同立构聚丙烯、以及它们的组合。可使用聚丙烯共聚物,尤 其是乙烯,以降低熔融温度并且改善特性。可采用茂金属和ziegler-natta 催化剂体系来制得这些聚丙烯聚合物。可将这些聚丙烯和聚乙烯组合物组 合在一起以优化最终用途特性。聚丁烯也是可用的聚烯烃并且可用于一些 实施方案中。其它合适的聚合物包括聚酰胺或其共聚物,诸如尼龙6、尼龙 11、尼龙12、尼龙46、尼龙66;聚酯或其共聚物,诸如马来酸酐聚丙烯共 聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯;烯烃羧酸共聚物,诸如乙烯/丙烯酸共聚 物、乙烯/马来酸共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚 物或它们的组合;聚乳酸;聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、以及它们的共 聚物如聚(甲基丙烯酸甲酯)。
[0091]
可商购获得的适宜聚丙烯或聚丙烯共聚物的非限制性示例包括basellprofax ph-835(35熔体流动速率ziegler-natta全同立构聚丙烯,得自 lyondell-basell)、basell metocene mf-650w(500熔体流动速率茂金属全 同立构聚丙烯,得自lyondell-basell)、polybond 3200(250熔体流动速率 马来酸酐聚丙烯共聚物,得自crompton)、exxon achieve 3854(25熔体 流动速率茂金属全同立构聚丙烯,得自exxon-mobil chemical)、mostennb425(25熔体流动速率ziegler-natta全同立构聚丙烯,得自 unipetrol)、danimer 27510(多羟基链烷酸酯聚丙烯,得自danimerscientific llc)、dow aspun 6811a(27熔体指数聚乙烯聚丙烯共聚物, 得自dow chemical)、eastman 9921(具有标称0.81特性粘度的聚酯对苯 二酸均聚物,得自eastman chemical)、achieve 3155(35熔体流动速率锌 全同立构聚丙烯,得自exxon mobil)。
[0092]
热塑性聚合物组分可为如上所述的单一聚合物物质,或为两种或更多 种如上所述的热塑性聚合物(例如两种不同的聚丙烯树脂)的共混物。例 如,第一层的组成纤维可由聚合物诸如聚丙烯以及聚丙烯和聚乙烯的共混 物构成。非织造纤维网可包含选自下列的纤维:聚丙烯、聚丙烯/聚乙烯共 混物、和聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯共混物。在一些形式中,非织造纤 维网可包含选自下列的纤维:纤维素、人造丝、棉、其它亲水性纤维材 料、或它们的组合。
[0093]
就本发明的非织造物而言,不包含卷曲纺粘纤维的纤维网层可包含任 何上述纤维。另外,此类层还可包含单组分纤维。
[0094]
本发明的卷曲纺粘纤维非织造纤维网的纤维可包含以下纤维,其可以 为双组分、多组分、和/或双成分、圆形或非圆形(例如,毛细管道纤 维),并且可具有在0.1微米-500微米范围内的主横截面尺寸(例如,圆形 纤维的直径)。非织造前体纤维网的组成纤维也可为不同纤维类型的混合 物,这些不同纤维类型在诸如化学(例如聚乙烯和聚丙烯)、组分(单-和 双-)、旦尼尔(微旦尼尔和》2旦尼尔)、形状(即毛细管和圆形)等特征 方面不同。组成纤维的范围可为约0.1旦尼尔至约100旦尼尔,或约0.5旦 尼尔至约25旦尼尔,或约1旦尼尔,或约1.5旦尼尔,或约1.7旦尼尔,或 约2旦尼尔,或者约2旦尼尔或更小。
[0095]
双组分纤维构型的一些适宜示例示于图9中。例如,本发明的卷曲纺 粘纤维非织造纤维网的纤维可包含以下纤维,所述纤维具有横截面600,其 包含以并列型构型布置的第一组分600a和第二组分600b。又如,本发明 的卷曲纺粘纤维非织造纤维网可包含以下纤维,所述纤维具有横截面610, 其包含以偏心皮-芯型构型布置的第一组分610a和第二组分610b。可利用 的另一种偏心皮-芯型构型参照横截面620示出,所述横截面包含第一组分 620a和第二组分620b。另外,设想非圆形纤维横截面。例如,本发明的 卷曲纺粘纤维非织造纤维网可包含具有为三叶形的横截面630的纤维。三 叶形横截面630包含第一组分630a和第二组分630b,其中第二组分630b 为三叶形横截面的圆形突出部中的一个。
[0096]
可用于本发明的卷曲纺粘纤维非织造纤维网中的纤维的一些具体示例 包括聚乙烯/聚丙烯并列型双组分纤维。另一个示例为聚丙烯/聚乙烯双组分 纤维,其中聚乙烯被构造为皮并且聚丙烯被构造为所述皮内的芯。另一个 示例为聚丙烯/聚丙烯双组分纤维,其中两种不同的丙烯聚合物被构造成并 列型构型。另一示例为聚丙烯/聚乳酸双组分纤维。另一示例为聚乙烯/聚乳 酸双组分纤维。就聚乙烯/聚乳酸的双组分纤维而言,此类纤维可由可再生 资源制得。例如,聚乙烯和聚乳酸两者均可以是生物源的。另外,聚丙烯 和聚乳酸基纤维通常不能承受本文所述的平面外变形处理;然而,当被构 造为卷曲纤维时,此类纤维可承受所述处理。
[0097]
双组分纤维可包含两种不同的树脂,例如第一树脂和第二树脂。所述 树脂可具有不同的熔体流动速率、分子量、支化度、粘度、结晶度、结晶 速度、和/或分子量分布。2种不同的聚合物的比率可以为约50/50、60/40、 70/30、80/20、90/10或这些比率内的任何比率。该比率可被选择成控制卷 曲的量、非织造层的强度、柔软性、粘结等。
[0098]
在非织造物中粘结组成纤维对于实现诸如延展性之类的特性可能是重 要的。例如,最佳地或理想地粘结的纤维网可能是期望的。最佳地或理想 地粘结的纤维网的特征在于最高峰值拉伸强度和在拉伸峰值时的伸长率, 在拉伸峰值之后强度快速衰减。此类粘结允许当纤维网被应变超过某一点 时,纤维围绕粘结部位拉伸并断裂。
[0099]
此外,如果压延粘结面积太低,则可能导致具有低强度和差的耐磨性 的纤维网。然而,如果压延粘结面积太高,则可减小粘结部之间的纤维长 度,这抑制了可能的展开和/或移位的量。在此类构型中,一旦展开的量超 过施加的过程应变的量,卷曲纤维就必须经历塑性变形或断裂。在本发明 的一些形式中,卷曲纺粘纤维非织造纤维网可包括约10%至约20%,或约 12%至约18%或这些范围内的任何值的压延粘结面积。高于约10%且小于 约18%的压延粘结面积允许可用于展开的纤维移动性和游离纤维长度的良 好平衡,但仍然在卷曲纺粘纤维非织造纤维网中提供足够的强度以用于操 纵卷曲纺粘纤维非织造纤维网以及在使用时耐磨损和耐撕裂。
[0100]
每个单独的熔合粘结块的尺寸可在0.5m2至5mm2、1mm2至3mm2的范 围内。熔合粘结块之间的间距可以在1mm至5cm、1.6mm至3cm的范围 内。粘结可成型为如点状、菱形、卵形或任何其他适宜的形状,并且可以 任何适宜图案布置以提供期望的机械特性。
[0101]
卷曲纺粘纤维非织造纤维网的延展性也可由组成纤维中的卷曲度赋 予。纤维所包含的扭曲越多,则卷曲纺粘纤维非织造纤维网的拉伸伸长率 越高。可基于材料选择、双组分纤维的两种聚合物的比率、纤维横截面、 纺粘工艺中的拉伸量、热处理、和熔融添加剂,来定制卷曲纺粘纤维非织 造纤维网的扭曲水平。另外,在材料选择中具有较窄分子量
分布,可实现 更多卷曲。
[0102]
在一些形式中,本发明的非织造层合体可用组成非织造纤维网构造, 所述组成非织造纤维网具有不同水平的延展性。例如,下层可包括具有比 上层大的延展性的非织造物。
[0103]
另外,本发明的非织造纤维网的组成非织造层可经由多种不同方法具 有结构完整性。一些示例包括热点粘结、通风粘结、水刺法和针刺法,其 各自是本领域所熟知的。
[0104]
在一些形式中,选择第一非织造纤维网的组成纤维使得第一非织造纤 维网是疏水的,并且选择第二非织造纤维网的组成纤维使得第二非织造纤 维网是亲水的。
[0105]
如前所述,本发明的一些层合体还可包括膜。可利用任何适宜的膜。 上文讨论了合适的弹性体膜。在利用包括膜的层合体时,膜可在制备层合 体期间直接挤出到卷曲纺粘纤维非织造纤维网上。在另选的实施方案中, 膜可作为单独的部件提供,并经由粘合剂粘结、超声波粘结或任何其他合 适的粘结机制接合到一个或多个非织造纤维网。
[0106]
添加剂
[0107]
非织造纤维网的一个或多个层可包含添加剂。例如,第一层可包含疏 水性熔体添加剂和/或第二层可包含亲水性熔体添加剂或局部亲水性熔体添 加剂。添加剂可用于改变着色、抗静电特性、润滑、柔软性、亲水性、疏 水性等、以及它们的组合。这些添加剂(例如用于着色的二氧化钛)通常 以小于约5重量%且更典型约2重量%或更少的量存在。
[0108]
用于柔软性的添加剂的适宜示例包括芥酸酰胺,其可以按约1重量% 至约20重量%的范围内的量提供。
[0109]
亲水性添加剂的一些合适的示例包括:techmer ppm15560;techmertpm12713;polyvel vw351 pp润湿剂;goulston hydrosorb 1001;以及美 国专利申请公布2012/0077886中公开的那些亲水性添加剂。形成后添加剂 的一些适宜示例包括购自schill&seilacher的silastol ph26、php90或 pst-n,或者购自pulcra chemicals gmbh的stantex s6327。
[0110]
适宜疏水性添加剂的一些示例包括脂肪醇和脂肪酸酯。具有约12至约 24个碳原子的合适脂肪醇的非限制性示例包括饱和的未取代的一元醇或它 们的组合,它们具有低于约110℃,优选约45℃至约110℃的熔点。可用于 本发明的护肤组合物中的脂肪醇载体的具体示例包括但不限于鲸蜡醇、硬 脂醇、十六/十八醇、二十二醇、二十醇、二十四醇(lignocaryl alcohol)、 以及它们的组合。可商购获得的十六/十八醇的示例为stenol 1822,并且二 十二醇的示例为lanette 22,两者均购自位于cincinnati(ohio.)的cognis 公司。适宜脂肪酸酯的非限制性示例包括衍生自c
12-c
28
脂肪酸和短链(c1‑ꢀ
c8,优选地c
1-c3)一元醇的混合物,优选衍生自c
16-c
24
饱和脂肪酸和短 链(c
1-c8,优选地c
1-c3)一元醇的混合物的那些脂肪酸酯。此类酯的代 表性示例包括棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、月桂酸异丙酯、肉豆蔻酸异丙 酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸乙基己酯、以及它们的混合物。合适的脂肪酸 酯也可以衍生自较长链脂肪醇(c
12-c
28
,优选
12-c
16
)和较短链脂肪酸(如 乳酸)的酯,其具体示例包括乳酸月桂酯和乳酸鲸蜡酯。
[0111]
适宜脂肪酸酯的非限制性示例包括衍生自c
12-c
28
脂肪酸和短链(c1‑ꢀ
c8,优选地c
1-c3)一元醇的混合物,优选衍生自c
16-c
24
饱和脂肪酸和短 链(c
1-c8,优选地c
1-c3)一元醇的混合物的那些脂肪酸酯。此类酯的代 表性示例包括棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、月桂酸异
丙酯、肉豆蔻酸异丙 酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸乙基己酯、以及它们的混合物。合适的脂肪酸 酯也可以衍生自较长链脂肪醇(c
12-c
28
,优选
12-c
16
)和较短链脂肪酸(如 乳酸)的酯,其具体示例包括乳酸月桂酯和乳酸鲸蜡酯。
[0112]
在一些形式中,添加剂可直接加入纤维中或作为熔体添加剂在长丝的 纺丝期间以母料形式加入聚合物熔体中。在将添加剂熔融共混到长丝中 时,添加剂可起霜到纤维的表面并形成覆盖纤维的外表面的一部分的膜和/ 或可形成原纤、薄片、颗粒和/或其它表面特征部。就包含原纤104的那些 纤维而言,原纤可如图10所示从表面向外、或径向向外延伸。纤维化可导 致增加的不透明度,为层合体提供更完整的外观,并且防止缺陷的感知能 够透过层合体观察外皮或内部部件。另外,不受理论的束缚,据信添加剂 (不考虑其是熔体添加剂还是在纤维制备之后施加的)改变组成纤维的表 面能。表面能的改变增加组成纤维并由此增加非织造纤维网的疏水性质。 另外,据信,添加剂(无论熔体添加剂还是在纤维制备之后施加的)增加 组成纤维的表面粗糙度,这可增加疏水性。因此,添加剂可增加纤维的疏 水性,该添加剂在该纤维的表面上起霜。
[0113]
由于起霜而从表面突起的原纤或薄片或其它表面结构可以是几纳米到 几十微米的数量级。例如,起霜表面结构的平均长度可在约5纳米至约50 微米,约100纳米至约30微米,或约500纳米至约20微米的范围内。例 如,起霜表面结构的优选平均宽度可在约5纳米至约50微米,约100纳米 至约20微米,或约500纳米至约5微米的范围内。例如,起霜表面结构的 优选平均厚度将在约5纳米至约10微米,更优选地约50纳米至约5微 米,并且最优选地约100纳米至约1微米的范围内。起霜表面结构的优选 平均水力直径(计算为4*(横截面积)/(横截面周长))可在约5纳米至 约20微米,约50纳米至约10微米,或约100纳米至约1.5微米的范围 内。在具体实施方案中,原纤的平均水力直径在约100纳米至约800纳米 的范围内。例如,起霜表面结构彼此间的平均间距可在约100纳米至约20 微米,约500纳米至约10微米,或约500纳米至约5微米的范围内。
[0114]
具有包含含有原纤的纤维的至少一个层的本公开的卷曲纺粘纤维非织 造纤维网或本公开的卷曲纺粘纤维非织造层合体可被构造成比常规非织造 层合体更软或更硬,或具有与常规非织造层合体相同的柔软度,和/或可具 有与常规非织造基底相比更粗糙、更平滑、或相同的触觉特性。非织造基 底的柔软度、硬度和/或触觉特性可根据存在于用于形成纤维的组合物中的 类脂酯的类型和量以及原纤的长度而变化。柔软度、硬度和/或纹理还可根 据具有原纤的纤维的一个或多个层定位在非织造基底中的位置而变化。
[0115]
添加剂可以约0.1gsm至10gsm,优选地《1gsm或另选地0.4重量%的 基重施加。添加剂可与其它熔体添加剂或局部成分共混于例如乳液组合物 中。就利用双组分纤维的那些形式而言,添加剂可以相同水平存在于双组 分纤维的成分中的每一者中,可就双组分纤维的成分而言处于不同的水 平,或可以存在于一种成分中但不存在于双组分纤维的另一种成分中。
[0116]
就其中疏水性添加剂以熔体添加剂,例如母料的部分的形式提供的那 些形式而言,添加剂可优选地以介于0.5重量%至约20重量%之间,优选 小于10重量%或在这些值内的任何范围或在这些范围内的任何值存在。
[0117]
添加剂可通过任何适宜的方法施加于本发明的非织造层合体的纤维。 一些示例包括喷涂、槽式涂布等。其它适宜疏水性添加剂购自techmer pm, llc.。
[0118]
不透明度
[0119]
卷曲纺粘纤维非织造纤维网的不透明度可不同于吸收制品的相邻层的 不透明度。在一些情况下,卷曲纺粘纤维非织造纤维网可形成面向穿着者 的表面,其最靠近外部观察者。在此类情况下,包含卷曲纺粘纤维的纤维 网可具有比下面层低的不透明度,以便使层之间的可观察的对比度差异最 大化和/或观察印刷物或着色粘合剂。在一些形式中,在吸收制品外覆盖件 的情况下,卷曲纺粘纤维非织造纤维网可具有低不透明度,使得下面层上 的图形透过其可见。
[0120]
另选地,作为面向穿着者的表面的一部分的卷曲纺粘纤维非织造纤维 网可具有比下面层高的不透明度以便更有效地掩蔽身体流出物(例如,尿 液、经液或bm),以提供与下面的层更大的颜色对比度或者抑制通过该 层观察到下面层和/或外皮。在一个形式中,其中卷曲纺粘纤维非织造纤维 网位于吸收制品的外表面上(例如,外覆盖件、扣紧系统元件、拉伸耳 片、带或侧片),最靠近外部观察者的层可以为面向衣服的表面。
[0121]
如所示的,本发明的卷曲纺粘纤维非织造纤维网可具有高不透明度。 为实现该有益效果,可期望大于约30、约40、约50、或约60的不透明 度。在本发明的一些形式下,不透明度可在约40-100或约50-90的范围 内,具体地示出这些范围内的所有值和由此形成的任何范围。
[0122]
不透明度的增加可经由任何已知的适宜产品/方法来实现。一些适宜的 示例包括添加填料(例如tio2)、纤维形状(例如三叶形对圆形),较小 的纤维直径(包括微纤维和/或纳米纤维)等。具有高不透明度的非织造纤 维网的具体示例为sms(纺粘、熔喷、纺粘)或smns(纺粘、熔喷、纳 米纤维、纺粘)构造。另一具体示例为包含纳米纤维的非织造物,诸如通 过熔体膜原纤化制备的那些,如美国专利8,487,156和美国专利申请公布 2004/0266300中所述的。在一个具体示例中,本发明的纤维网可包括具有 熔喷和纳米纤维-smns构造的层。
[0123]
吸收制品
[0124]
本发明的吸收制品可在任何适宜位置中利用本文所述的卷曲纺粘纤维 非织造纤维网。在某些实施方案中,包括一个或多个卷曲纺粘纤维层的非 织造纤维网存在于一次性制品的耳片30或侧片中。
[0125]
图11为本发明的处于平展未收缩状态的吸收制品10的示例性非限制 性实施方案的平面图。吸收制品10的面向身体的表面115面对观察者。吸 收制品10包括纵向中心线90和侧向中心线95。
[0126]
吸收制品10包括基础结构20。吸收制品10和基础结构20被示出为具 有第一腰区14、与第一腰区14相对的第二腰区18、以及位于第一腰区14 和第二腰区18之间的裆区16。腰区14和18通常包括当被穿着时环绕穿着 者腰部的吸收制品10的那些部分。腰区14和18可包括弹性构件55,使得 它们围绕穿着者的腰部收拢以提供改善的贴合性和约束性。裆区16为当吸 收制品10被穿着时通常定位在穿着者的两腿之间的吸收制品10的部分。
[0127]
基础结构20的外周边由纵向边缘12和腰边(第一腰区14中的第一腰 边13和第二腰区18中的第二腰边19)限定。基础结构20可具有大致平行 于纵向中心线90取向的相对的纵向边缘12。然而,为了更好的贴合性,纵 向边缘12可弯曲或成角度以产生例如当以平面图观察时“沙漏形”形状的 制品。基础结构20可具有大致平行于侧向中心线95取向的相对
的侧向边 缘13,19(即,第一腰边13和第二腰边19)。
[0128]
基础结构20可包括液体可透过的顶片24、底片26、以及在顶片24和 底片26之间的吸收芯28。顶片24可接合到芯28和/或底片26。底片26可 接合到芯28和/或顶片24。应当认识到,其它结构、元件或基底可定位在 芯28和顶片24和/或底片26之间。在一些实施方案中,将采集-分配系统 27设置在顶片26和吸收芯28之间。
[0129]
在某些实施方案中,基础结构20构成吸收制品10的主结构,其与添 加的其它特征部一起形成复合吸收制品结构。尽管顶片24、底片26和吸收 芯28可按多种熟知的构型装配,但吸收制品的构型通常描述于以下专利 中:美国专利3,860,003、5,151,092;5,221,274;5,554,145;5,569,234; 5,580,411;和6,004,306。
[0130]
顶片:
[0131]
顶片24通常为可被定位成至少部分地接触或紧邻穿着者的吸收制品 10的一部分。合适的顶片24可由范围广泛的材料制造,所述材料诸如多孔 泡沫;网状泡沫;开孔塑料膜;或天然纤维(例如,木纤维或棉纤维)、 合成纤维(例如,聚酯纤维或聚丙稀纤维)或天然纤维与合成纤维的组合 的织造或非织造纤维网。顶片24通常为柔顺的、感觉柔软的、以及对穿着 者的皮肤无刺激性的。通常,顶片24的至少一部分为液体可渗透的,从而 允许液体轻易地渗透穿过顶片24的厚度。可用于本文的一种顶片24以供 应商代码055slpv09u购自bba fiberweb(brentwood,tn)。顶片24可为 开孔的。
[0132]
如本领域中所已知的,顶片24的任何部分均可涂覆有洗剂或护肤组合 物。合适的洗剂的非限制性示例包括以下专利中所述的那些洗剂:美国专 利5,607,760、5,609,587;5,635,191;和5,643,588。顶片24可被全部或部 分地弹性化或可被缩短,以便在顶片24和芯28之间提供空隙空间。包括 弹性化的或缩短的顶片的示例性结构更详细地描述于以下专利中:美国专 利4,892,536、4,990,147;5,037,416;和5,269,775。
[0133]
吸收芯:
[0134]
吸收芯28可包含很多种通常用于一次性尿布和其它吸收制品中的液体 吸收材料。合适的吸收材料的示例包括粉碎的木浆,其一般被称为透气毡 绉纱纤维素填料;熔喷聚合物,包括共成型的熔喷聚合物;化学硬化的、 改性的或交联的纤维素纤维;薄纸,包括薄纸包裹物和薄纸层合体;吸收 泡沫;吸收海绵;超吸收聚合物;吸收胶凝材料;或任何其它已知的吸收 材料或材料的组合。在一个实施方案中,吸收芯的至少一部分基本上不含 纤维素并且包含按重量计小于10%的纤维素纤维,小于5%的纤维素纤维, 小于1%的纤维素纤维,不超过非显著量的纤维素纤维或不含纤维素纤维。 应当理解,非显著量的纤维素材料不会实质地影响基本上不含纤维素的吸 收芯的部分的薄度、柔韧性和吸收性中的至少一种。除了其它有益效果以 外,据信当吸收芯的至少一部分基本上不含纤维素时,吸收芯的该部分比 包含按重量计超过10%的纤维素纤维的类似的吸收芯显著地更薄且更具柔 性。存在于吸收芯中的吸收材料诸如吸收性粒状聚合物材料的量可改变, 但在某些实施方案中,吸收性粒状聚合物材料以按吸收芯的重量计大于约 80%,或按吸收芯的重量计大于约85%,或按吸收芯的重量计大于约 90%,或按芯的重量计大于约95%的量存在于吸收芯中。在一些实施方案 中,吸收芯可包括一个或多个通道29,其中所述通道基本上不含吸收性粒 状聚合物材料。通道29可纵向延伸或侧向延伸。吸收芯还可包括两个或更 多个通道。通道可以是直的、曲线的、成角度的或者它们的任何可行组 合。在一个非限制性示例中,两
个通道关于纵向轴线对称地设置。
[0135]
用作吸收芯28的示例性吸收结构描述于以下专利中:美国专利 4,610,678、4,673,402;4,834,735;4,888,231;5,137,537;5,147,345; 5,342,338;5,260,345;5,387,207;5,397,316以及美国专利申请13/491,642 和15/232,901。
[0136]
底片:
[0137]
底片26通常被定位成使得其可为吸收制品10的面向衣服的表面的至 少一部分。底片26可被设计成防止由吸收制品10吸收并容纳在吸收制品 10内的流出物弄脏可能接触吸收制品10的制品,诸如床单和内衣。在某些 实施方案中,底片26为基本上水不可透过的。合适的底片26的材料包括 膜诸如由tredegar industries inc.(terre haute,in)制造并以商品名 x15306、x10962和x10964销售的那些。其它合适的底片26的材料可包括 允许蒸气从吸收制品10逸出同时仍然防止流出物穿过底片26的可透气材 料。示例性可透气材料可包括诸如织造网、非织造纤维网之类的材料、诸 如膜包衣的非织造纤维网的复合材料以及诸如由mitsui toatsu co.(japan)制 造的名称为espoir no和由exxon chemical co.(bay city,tx)制造的名 称为exxaire的微孔膜。包含聚合物共混物的合适的可透气复合材料以 名称hytrel blend p18-3097购自clopay corporation(cincinnati,oh)。这 种可透气复合材料更详细地描述于pct申请wo 95/16746和美国专利 5,865,823中。包括非织造纤维网和开孔成形膜的其它可透气底片描述于美 国专利5,571,096中。示例性的合适的底片公开于美国专利6,107,537中。 其它合适的材料和/或制造技术可用来提供合适的底片26,包括但不限于表 面处理、特定膜选择与加工、特定长丝选择与加工等。
[0138]
底片26也可由多于一个层组成。底片26可包括外覆盖件和内层。外 覆盖件可由柔软的非织造材料制成。内层可由基本上液体不可透过的膜诸 如聚合物膜制成。外覆盖件和内层可通过粘合剂或任何其它合适的材料或 方法接合在一起。特别合适的外覆盖件以供应商代码a18ah0购自corovingmbh(peine,germany),并且特别合适的内层以供应商代码pgbr4wpr 购自rkw gronau gmbh(gronau,germany)。尽管本文设想了多种底片构 型,但对于本领域的技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范 围的情况下可作出各种其它变化和修改。
[0139]
耳片/扣紧件:
[0140]
吸收制品10可包括一个或多个耳片30,其包括例如设置在第一腰区 中的前耳片和/或设置在第二腰区中的后耳片。耳片30可在基础结构附接粘 结部35处与基础结构或接合至基础结构20的离散元件成一体,该基础结 构附接粘结部可将耳片的一个或多个层接合至基础结构。耳片30可为可延 展的或弹性的。耳片30可由一种或多种非织造纤维网、织造网、针织织 物、聚合物膜和弹性体膜、开孔膜、海绵、泡沫、稀松布、或任何前述材 料的组合和/或层合体形成。
[0141]
如图5所示,耳片可包括远侧边缘36和近侧边缘38。远侧边缘36是 耳片的游离远侧纵向边缘。近侧边缘38基本上与远侧边缘36相对。近侧 边缘38在耳片接合到基础结构时与基础结构接合或重叠,或者为由从裆区 最宽区域中的纵向侧12延伸并且在耳片为整体的情况下平行于纵向中心线 延伸的线限定的侧面。耳片还可包括第一侧向边缘40和相对的第二侧向边 缘42。耳片还可包括在远侧边缘和近侧边缘之间延伸的最大宽度w和在第 一侧向边缘和第二侧向边缘之间延伸的长度l。在某些情况下,长度可以 在沿着耳片宽度
的部分处变化,如图5所示。例如,耳片可以包括沿其近 侧边缘38的最大长度,并且倾斜或以其他方式变化,使得耳片在其远侧边 缘36上包括最小长度。
[0142]
在一些实施方案中,耳片30可包括弹性体,使得耳片为可拉伸的。在 某些实施方案中,耳片30可由拉伸层合体形成,诸如非织造物/弹性体材料 层合体或非织造物/弹性体材料/非织造物层合体,其也导致耳片为可拉伸 的。耳片30可为可侧向延展的。在一些实施方案中,耳片当在侧向上拉伸 时是弹性的。在另外的实施方案中,耳片30可在侧向上比在纵向上延展得 更多。作为另外一种选择,耳片可在纵向上比在侧向上延展得更多。
[0143]
在一些实施方案中,耳片包括第一非织造物300和弹性体层304的层 合体。在如图4至5所示的某些实施方案中,耳片包括第一非织造物300、 第二非织造物302和弹性体层304。弹性体层304可夹置在第一非织造物和 第二非织造物之间。可包括附加层(例如附加的非织造物、非弹性材料、弹 性材料或可延展材料等)。耳片30可包括一个或多个包括卷曲纺粘纤维的非 织造纤维网,如上文所详述。
[0144]
吸收制品10还可包括扣紧系统48。当扣紧时,扣紧系统48互连第一 腰区16和后腰区18,从而得到可在吸收制品10的穿着期间环绕穿着者的 腰围。扣紧系统48可包括扣紧元件50,诸如带插片、钩-环扣紧部件、互 锁扣件诸如插片和狭槽、扣环、纽扣、按扣、和/或雌雄同体扣紧部件,但 任何其他已知的扣紧构件一般也是可接受的。吸收制品还可包括扣紧元件 可接合的着陆区和/或保护扣紧元件在使用之前不受侵害的剥离带。一些示 例性表面扣紧系统公开于以下专利中:美国专利3,848,594、4,662,875; 4,846,815;4,894,060;4,946,527;5,151,092;和5,221,274。示例性互锁扣 紧系统公开于美国专利6,432,098中。在一些实施方案中,扣紧系统48和/ 或扣紧元件50为可折叠的。
[0145]
扣紧系统48可通过任何合适的装置接合到制品10的任何合适的部 分。在一些实施方案中,扣紧系统在扣紧件附接粘结部52处接合到耳片 30。扣紧系统可以在层之间接合到耳片或者在耳片的外表面上接合到耳 片,或者接合到耳片的面向身体的表面或面向衣服的表面。在一个非限制 性示例中,扣紧系统48和/或扣紧元件50超声粘结到耳片30。耳片300, 304的一个或多个非织造层可在扣紧附接粘结部处和/或在扣紧系统附接到 的耳片的侧面处折叠。扣紧附接粘结部52包括最大长度,其平行于纵向中 心线进行测量。最大长度可为约30mm或更小,或者约28mm或更小,或 者约20mm至约35mm,针对所述范围列出了其中每1mm的增量。扣紧附 接粘结部可将扣紧系统接合到耳片的一个或多个层。
[0146]
扣紧系统48可在远侧侧面36处接合到耳片。扣紧系统可设置在第二 非弹性区域312中。在另外的实施方案中,扣紧系统48在耳片的弹性区域 306中接合。在弹性区域306中将扣紧系统接合到耳片改善了在使用和/或 施用期间耳片/扣紧系统组合的总体强度。不受理论的约束,据信由于完整 非织造物抵抗弹性体层的拉伸,由超声波粘结的层合体形成的耳片中的断 裂初始发生在远侧部36处的非弹性区域中;并且因此,在弹性区域306内 接合扣紧系统减小了对耳片的非弹性部分的应力。在一些实施方案中,扣 紧系统48在弹性区域中接合,使得其与弹性区域重叠,最大侧向重叠距离 为y(即,弹性区域的最大宽度)的约0.05%至约5%,或约1%至约5%, 针对每个范围列出了其中每0.02%的增量。
[0147]
在某些实施方案中,耳片可包括根据本文的透气率测试方法至少约 1m3/m2/min,或约1m3/m2/min至约125m3/m2/min,或约2m3/m2/min至约 50m3/m2/min的透气率值,针对每个范围列出了其中每1m3/m2/min的增量。
[0148]
腿部衬圈系统:
[0149]
回到图11,吸收制品10可包括附接到基础结构20的腿部衬圈系统 70,其可包括一个或多个箍71。腿部衬圈系统可包括一对阻隔腿箍72。每 个阻隔腿箍可由材料件形成,该材料件粘结到吸收制品,从而其可从吸收 制品的面向穿着者表面向上延伸并提供在穿着者的躯干和腿部的接合处附 近的改善的流体和其它身体流出物的约束性。阻隔腿箍由直接或间接接合 到顶片24和/或底片26的近侧边缘以及游离的端边75界定,其旨在接触穿 着者的皮肤并与之形成密封。在一些实施方案中,游离端边75包括折叠的 边缘。阻隔腿箍72在纵向中心线90的相对两侧上至少部分地在吸收制品 的前腰边13和后腰边19之间延伸,并且至少存在于裆区中。阻隔腿箍可 在近侧边缘处通过粘结部与制品的基础结构接合,该粘结部可通过胶粘、 熔合粘结、或其他合适的粘结工艺的组合制成。
[0150]
阻隔腿箍可与顶片24或底片26成一体,或可以是接合到制品的基础 结构的独立材料。每个阻隔腿箍72可包括靠近游离端边75的一个、两个 或更多个弹性元件55以提供更好的密封。
[0151]
除了阻隔腿箍72之外,制品还可包括衬圈箍76,该衬圈箍接合到吸 收制品的基础结构,具体地接合到顶片24和/或底片26,并且相对于阻隔 腿箍72放置在外部。衬圈箍76可提供围绕穿着者的大腿的更好密封。衬 圈箍可包括近侧边缘和游离端边77。游离端边77可包括折叠的边缘。每个 衬圈箍可在吸收制品的基础结构中包括腿部开口区域中的介于顶片24和底 片26之间的一个或多个弹性元件55。阻隔腿箍和/或衬圈箍中的全部或一 部分可用洗剂或另一护肤组合物处理。
[0152]
在另外的实施方案中,腿部衬圈系统包括与衬圈箍成一体的阻隔腿 箍。可作为吸收制品的一部分的合适的腿部衬圈系统公开于美国专利申请 62/134,622、14/077,708;美国专利8,939,957;3,860,003;7,435,243; 8,062,279中。
[0153]
弹性腰部特征部
[0154]
吸收制品10可包括帮助提供改善的贴合性和约束性的至少一个弹性腰 部特征部80,如图11所示。弹性腰部特征部80通常旨在伸展和收缩以动 态地贴合穿着者的腰部。弹性化腰部特征部包括腰带、具有由与基础结构 20脱离的腰部特征部80的一部分形成的口袋的腰箍、和被设计成围绕穿着 者的腹部固定地贴合的腰片。弹性化腰部特征部的非限制性示例公开于美 国专利申请13/490,543;14/533,472;和62/134,622中。腰部特征部80可在 第一腰区14和/或第二腰区16中接合到基础结构20。腰部特征部可与耳片 30结合使用以提供期望的拉伸和柔韧性,用于适当地贴合穿着者身上的制 品。
[0155]
包装件
[0156]
包括本发明的卷曲纺粘纤维非织造纤维网或层合体的吸收制品可置于 包装件中。包装件可包含聚合物膜和/或其它材料。与吸收制品的特性相关 的图形或标记可形成于、定位于和/或置于包装件的外部部分上。每个包装 件可包括一个或多个吸收制品。吸收制品可在压缩下堆积,以便减小包装 的尺寸或高度,同时每个包装件仍然提供足够量的吸收制品。通过在压缩 下封装吸收制品,看护者可容易地处理和储存包装件,同时由于包装件的 尺寸的缘故,也为制造商提供了分配方面的节省。
[0157]
因此,本公开的吸收制品的包装件可具有根据本文所述的“袋内叠堆 高度测试”小于约110mm,小于约105mm,小于约100mm,小于约95mm,小于约90mm,小于约85mm,小于约
80mm,小于约78mm,小于 约76mm,小于约74mm,小于约72mm,或小于约70mm的“袋内叠堆高 度”,具体地列出了指定范围内以及形成于其中或由其形成的所有范围内 的所有0.1mm增量。另选地,本公开的吸收制品的包装件可具有根据本文 所述的“袋内叠堆高度测试”约70mm至约110mm,约70mm至约 105mm,约70mm至约100mm,约70mm至约95mm,约70mm至约 90mm,约70mm至约85mm,约72mm至约80mm,或约74mm至约 78mm的“袋内叠堆高度”,具体地列出了指定范围内以及形成于其中或由 其形成的所有范围内的所有0.1mm增量。
[0158]
图12示出了包括多个吸收制品1004的示例性包装件1000。包装件 1000限定该多个吸收制品1004所在的内部空间1002。多个吸收制品1004 被布置成一个或多个叠堆1006。
[0159]
测试方法
[0160]
不透明度方法
[0161]
使用适于进行标准cie l*a*b*颜色测量的0
°
/45
°
分光光度计(例如, hunterlab labscan xe分光光度计,hunter associates laboratory inc. (reston,va)或等同物)来进行不透明度与对比率测量。应当选择仪器 的测量端口的直径,使得仅感兴趣的区域被包括在该测量端口内。在控制 在约23℃
±
2℃和50%
±
2%相对湿度下的室中进行分析。在进行测试之前, 将样品在相同条件下调节2小时。
[0162]
根据供应商的指导,使用由供应商提供的标准黑色瓷片和白色瓷片来 校准所述仪器。设定分光光度计以使用cie xyz颜色空间,其带有d65标 准照明和10
°
观察仪。使用冷冻喷雾和剪刀小心地从用于测试的制品剪下样 本。将样本贴靠所述仪器平坦放置,使向外表面朝向分光光度计的测量端 口,并且感兴趣的区域在所述端口内。确保测量端口内不存在撕裂部、洞 或孔。将白色标准瓷片放置到样本的相反表面上,使得其完全覆盖所述测 量端口。获取并记录xyz的读数,精确至0.01单位。在不移动样本的情况 下,移除白色板并将其替换为黑色标准板。获取并记录xyz的第二读数, 精确至0.01单位。针对总共十(10)个平行测定样本,在对应的位点处重 复该规程。
[0163]
不透明度通过如下方式来计算:将使用黑色瓷片作为背衬测量的y值 除以使用白色瓷片作为背衬测量的y值,然后将所述比率乘以100。记录 不透明度值,精确至0.01%。对于10个平行测定计算不透明度并且报告平 均不透明度,精确至0.01%。
[0164]
基重测试方法
[0165]
利用数字天平称得每个样本的重量在
±
0.1毫克内。利用数字游标卡尺 或等同物测得样本长度和宽度在
±
0.1mm内。所有测试都是在22
±
2℃和 50
±
10%相对湿度下进行的。利用下文公式计算基重。
[0166][0167]
为了计算基底的基重,使用至少10mm
×
25mm的总共8个直线样本。
[0168]
记录平均基重和标准偏差。
[0169]
如下获得来自吸收制品的非织造样本。样本纤维网取自不具有附加材 料的区域(即,仅非织造物)。每个非织造纤维网与层合体的其他层分离而不 损坏或撕裂非织造纤维网。如果一个连续非织造物覆盖层合体的非弹性区 域,则所述非织造物与非弹性区域分离并用作样本。如果非织造层与其他 层合体层不可分离,则从层合体的最外侧非弹性区域(相对于制品的最外 侧)收集样本。如果最外侧非弹性区域小于规定的样本尺寸或具有附
加材 料(除非织造纤维网之外),并且如果内侧非弹性区域具有与最外侧非弹性区 域相同的非织造物,则从内侧非弹性区域收集样本(非织造纤维网或非织 造纤维网的组合)。如果非弹性区域中的非织造纤维网相同和/或不可分 离,则将计算出的样本基重除以非织造纤维网的数目以获得单个非织造物 的基重。
[0170]
袋内叠堆高度测试
[0171]
如下确定吸收制品包装件的袋内叠堆高度:
[0172]
设备
[0173]
使用带有平坦刚性水平滑板的厚度测试仪。厚度测试仪被构造成使得 水平滑板沿竖直方向自由移动,其中水平滑板总是在平坦的刚性水平基板 的正上方保持在水平取向。厚度测试仪包括适用于测量水平滑板和水平基 板之间的间隙的装置,精确至
±
0.5mm以内。水平滑板和水平基板大于接触 每个板的吸收制品包装件的表面,即每个板在所有方向上均延伸超过吸收 制品包装件的接触表面。水平滑板对吸收制品包装件施加850克
±
1克力 (8.34n)的向下力,该向下力可通过以下方式来实现:将合适的砝码放置在 水平滑板的不接触包装件的顶部表面的中心上,使得滑板加上添加的砝码 的总质量为850克
±
1克。
[0174]
测试规程
[0175]
在测量之前,将吸收制品包装件在23℃
±
2℃和50%
±
5%的相对湿度下 进行平衡。
[0176]
将水平滑板提起并且将吸收制品包装件以如下方式居中地放置在水平 滑板的下方,该方式使得包装件内的吸收制品处于水平取向(参见图 12)。将接触板中任一者的包装件的表面上的任何柄部或其它封装特征部 均抵靠包装件的表面折叠平坦,以便最小化它们对测量的影响。缓慢地放 低水平滑板,直到其接触包装件的顶部表面,并且随后释放。在释放水平 滑板之后十秒,测量水平板之间的间隙,精确至
±
0.5mm以内。测量五个相 同的包装件(相同尺寸的包装件和相同的吸收制品数目),并且将算术平 均值报告为包装件宽度。计算并报告“袋内叠堆高度”=(包装件宽度/每 个叠堆的吸收制品数目)
×
10,精确至
±
0.5mm以内。
[0177]
纤维直径和旦尼尔测试
[0178]
非织造基底的样品中的纤维的直径通过使用扫描电镜(sem)和图像 分析软件来测定。选择500倍至10,000倍的放大率使得纤维被适宜地放大 以用于测量。将这些样品溅射有金或钯化合物以避免纤维在电子束中带电 和振动。使用用于测定纤维直径的手动规程。使用鼠标器和光标工具,搜 寻随机选择的纤维的边缘,然后横跨其宽度(即,垂直于该点处的纤维方 向)测量至纤维的另一个边缘。就非圆环形纤维而言,横截面的面积使用 图像分析软件来测量。然后有效直径通过计算直径来计算,如发现的区域 是圆形那样。缩放校准图像分析工具提供比例缩放以获得以微米(μm)计 的实际读数。因此使用sem在整个非织造基底样品上随机选择若干纤维。 以这种方式切出并测试来自非织造基底的至少两个样本。总共进行至少100 次此类测量并且然后记录所有的数据用于统计分析。所记录的数据用于计 算纤维直径的平均值(均值)、纤维直径的标准偏差和纤维直径的中值。 另一个有用的统计量为计算低于某个上限的纤维群数量。为了测定该统计 量,对软件进行编程以计数结果有多少纤维直径低于上限,并且将该计数 (除以总数据数量并乘以100%)按百分比报告为低于所述上限的百分比, 诸如例如低于1微米直径的百分比或%-亚微米。
[0179]
如果结果旨在按旦尼尔报告,则进行以下计算。
[0180]
以旦尼尔计的纤维直径=横截面积(以m2计)*密度(以kg/m3计)* 9000m*1000g/kg。
[0181]
就圆形纤维而言,由以下公式定义横截面积:
[0182]
a=π*(d/2)^2。
[0183]
对于例如聚丙烯,密度可采用910kg/m3。
[0184]
给定以旦尼尔计的纤维直径,从这些关系式计算出以米(或微米)计 的物理圆环形纤维的直径并且反之亦然。我们将单个圆环形纤维的所测量 的直径(以微米计)表示为d。
[0185]
在纤维具有非圆环形横截面的情况下,纤维直径的测量被测定为并且 设置成等于水力直径,如上所讨论的。
[0186]
延展测试方法
[0187]
使用与计算机诸如具有testworks软件的mts型号alliance rt/1或 等同物连接的合适张力检验器。张力检验器位于22℃
±
2℃和50%
±
10%相 对湿度下的温控室中。根据制造商的说明校准仪器。数据采集速率被设定 为至少50赫兹。用于测试的夹持件宽于样品。可使用具有50.8mm宽度的 夹持件。这些夹持件为气动夹持件,它们被设计成沿垂直于测试应力方向 的单线集中全部夹持力,所述夹持件具有一个平坦表面和相对的突出成半 圆的面(半径=6mm,例如,部件号:得自mts systems corp.的56-163
‑ꢀ
827)或等同夹持件,以最小化样品的滑移。选择负荷传感器,使得所测力 介于所用的负荷传感器的能力的10%和90%之间。夹持力的线之间的初始 距离(标距)被设定为25.4mm。将仪器上的载荷读数调零,以记录夹具和 夹持件的质量。
[0188]
从纤维网细致地裁切测得50mm(沿着纤维网的cd)乘25.4mm(沿 着纤维网的md)的给定弹性层合体纤维网的样本。将样本安装到夹持件 中,安装方式使得没有松弛,并且所测载荷介于0.00n和0.02n之间。将 样本安装在夹持件的中心中,使得样本拉伸方向与所施加的拉伸应力平 行。
[0189]
以508mm/min延展样本,其中数据采集速率为至少50赫兹,直到样 本断裂,通常为600%至1000%应变。应变%使用以下公式,由夹持件线之 间的长度l和初始标距l0计算:
[0190][0191]
拉伸每个样本直到其破裂(即,后峰值力响应达到小于峰值力的10% 的值)。测量每组的四个样本,并且还记录2n和4n处的算术平均断裂峰 值力(n)和延展(mm)。将断裂定义为材料断裂或破裂,且力迅速降至零值的 点。例如总计运行四个(4)样本。记录至少4个样本在2n和4n处的平均延 展、断裂峰值力和标准偏差。如果记录的标准偏差高于10%,则运行新的 一组四个样本。
[0192]
拉伸测试方法
[0193]
拉伸测试用于以代表产品施用情况的相对较高的应变速率测量样本的 强度。该方法使用合适的张力检验器,诸如购自mts systems corp.(edenprairie minn.)的mts 810或等同物,其配备有伺服液压致动器,该伺服液 压致动器能够在28mm的行进之后速度超过5m/s,并且在40mm的行进之 后速度接近6m/s。张力检验器配备有50磅的测力传感器
(例如购自kistlernorth america(amherst,n.y.)的产品代码9712b50(50磅)的测力传感器), 以及具有双模放大器的信号调节器(例如,购自kistler north america的产品 代码5010的信号调节器)。如图13和14所示的夹持件应该用于在拉伸测试 期间固定样本。(图14为图13中的夹持件之一的侧视图,其具有材料505 中以防止滑移。)相对的夹持件500可具有与指定宽度相同或不同的宽度。
[0194]
(a)夹持件
[0195]
选择线夹持件以提供明确规定的标距并避免不适当的滑移。将样本定 位成使得其在夹持件之间具有最小松弛并且样本在其间居中。打磨夹持件 的顶点507以提供良好的标距限定,同时避免损坏或切割样本。打磨顶点 以提供在0.5mm至1.0mm范围内的半径。一个或两个夹持件的一部分可被 构造成包括减小样本滑动趋势的材料505(例如,具有介于50和70之间的 肖氏硬度a的一片氨基甲酸酯或氯丁橡胶),如图14所示。使用154mm 宽的顶部和底部夹持件来夹持样本。
[0196]
(b)来自非织造纤维网的样本的拉伸测试
[0197]
从纤维网细致地裁切测得16.8mm(沿着纤维网的横向(cd))乘 127mm(沿着纤维网的机器方向(md))的给定非织造纤维网的样本。出于 以下等式的目的,样本长度为16.8mm,并且样本宽度为127mm。如下测 试样本:从第一夹持位置到第二夹持位置的垂直距离的标距长度(即夹具 与夹具分离)为10mm,并且使用尺子测量为0.1mm精度。以提供约6m/s 的夹头移位速度的测试速度测试样本。在测试之前,将5mm的松弛放置在 夹持件之间。将样本放置在夹具500之间,使得在测试期间样本的cd将延 伸。为了最小化每个被测试的纤维网样本的基重的影响,每个曲线对于被 测试的样本的基重被归一化(即,所施加的力的值除以被测试的纤维网样 本的基重的值),使用以下公式:
[0198][0199]
每个样品的应变以应变%被报告在x轴上,同时施加到每个样品的力 以归一化力(n.m2/g.cm)被报告在y轴上。应变%使用以下公式,由夹持件线 之间的长度l和初始标距l0计算:
[0200][0201]
拉伸每个样本直到其破裂(即,后峰值力响应达到小于峰值力的10% 的值)。在测试期间,夹持件之一保持静止,并且移动相对的夹持件。使 用moog smartest one sto03014-205独立控制器记录测试期间产生的 力和致动器移位数据,并且数据采集频率设置为100khz。例如运行总计五 个(5)样本。记录至少5个样本的平均峰值应变%、平均峰值归一化力 (n.m2/g.cm)、以及标准偏差。如果记录的标准偏差高于20%,则运行新 的一组五个样本。将峰定义为最大力值,接着力大幅下降。将断裂定义为 材料断裂或破裂,且力迅速降至零值的点。峰值应变%被定义为最大力下 的应变%。
[0202]
滞后测试方法
[0203]
滞后测试可用于各种指定应变值。“滞后测试”利用与计算机连接的 商业张力检
验器(例如,得自instron engineering corp.(canton,ma)、 sintech-mts systems corporation(eden prairie,mn)或等同物)。所 述计算机用来控制测试速度和其它测试参数,并且用于采集、计算和报告 所述数据。这些测试是在23℃
±
2℃和50%
±
2%相对湿度的实验室条件下 进行的。在测试之前,将样本调理24小时。
[0204]
切割样本,尺寸为在层合体的预期拉伸方向10mm乘以在垂直于层合 体的预期拉伸方向的方向25.4mm。从层合体的非弹性区域或弹性区域收集 样本(即,样本不会进入非弹性区域和弹性区域两者)。
[0205]
测试方案
[0206]
1.选择适当的夹持件和负荷传感器。夹持件必须具有平坦表面,并 且必须足够宽以沿其全宽度夹持样本。此外,夹持件还应当提供 足够的力和合适的表面以确保样本在测试期间不会滑动。选择负 荷传感器,使得来自被测试样本的张力响应在所用负荷传感器的 量程的25%和75%之间。
[0207]
2.根据制造商的说明校准所述测试仪。
[0208]
3.将夹持件之间的距离(标距)设定为7mm。
[0209]
4.将样本放置在夹持件的平坦表面中,使得均匀的宽度沿着垂直于 标距方向的方向。将样本固定在上夹持件中,使样本松弛地悬 挂,然后闭合下夹持件。将松弛预载荷设定为5克/力。这意味着 当用5克力的力移除所述松弛(以13mm/min的恒定夹头速度) 时,开始进行数据收集。基于经调节的标距(l
ini
)来计算应变,所述 经调节的标距为5克力的力下的张力检验器的夹持件之间的样本 长度。将该经调节的标距当作初始样本长度,并且其对应于0%的 应变。在该测试中,任何点处的应变百分比被定义为相对于经调 节的标距的长度变化除以经调节的标距,乘以100。
[0210]
5(a)第一循环加载:以70mm/min的恒定夹头速度将样本牵拉至100% 应变。将夹持件之间的拉伸样本长度报告为l
max

[0211]
5(b)第一循环卸载:将样本保持在100%应变达30秒,然后以 70mm/min的恒定夹头速度使夹头回到其起始位置(0%的应变或 初始样本长度l
ini
)。将样本保持在零应变状态达1分钟。
[0212]
5(c)第二循环加载:以70mm/min的恒定夹头速度将样本牵拉至100% 应变。
[0213]
5(d)第二循环卸载:接下来,将样本保持在100%应变达30秒,然后 以70mm/min的恒定夹头速度将夹头恢复至其起始位置(即,0% 应变)。
[0214]
在测试期间,计算机数据系统记录作为施加的应变的函数的施加在样 本上的力。由产生的所得数据,报告以下量值。
[0215]
i.在5克力的松弛预载下的夹持件之间的样本长度(l
ini
),精确至 0.001mm。
[0216]
ii.在100%应变下的第一循环上的夹持件之间的样本长度(l
max
),精确 至0.001mm。
[0217]
iii.在7克力的第二循环负荷力下的夹持件之间的样本长度(l
ext
),精确 至0.001mm。
[0218]
iv.永久变形率,其被定义为(l
ext-l
ini
)/(l
max-l
ini
)*100%,精确至 0.01%。
[0219]
对于六个独立样本重复所述测试,并且报告平均值和标准偏差。
[0220]
柔软度测试方法
[0221]
使用与运行emtec tsa软件(版本3.19或等同物)的计算机连接的 emtec薄纸柔软度分析仪(“emtec tsa”)(emtec electronic gmbh, leipzig,germany)来测量ts7和ts750值。根据emtec,ts7值与实际材 料柔软度相关,而ts750值与材料的毛毡光滑度/粗糙度相关。emtec tsa 包括具有垂直刀片的转子,该垂直刀片以限定且校准的旋转速度(由制造 商设定)和100mn的接触力在测试样本上旋转。垂直刀片和测试件之间的 接触产生振动,该振动产生声音,该声音由仪器内的麦克风记录。然后由 emtec tsa软件分析所记录的声音文件。
[0222]
样品制备
[0223]
通过从成品切割方形或圆形样品来制备测试样品。将测试样品切成长 度和宽度(或若为圆形的直径)为约90mm、并且不大于约120mm的尺寸。 如果成品具有弹性区域的离散区段(即,弹性区域在一个或多个尺寸上比非 织造面层更短),则从产品部件切出一组在主拉伸方向上长度为76mm
ꢀ±ꢀ
3mm,并且在垂直方向上宽度为100mm
±
3mm的直线样本,并且弹性区域 位于直线样本的中心。选择测试样本以避免测试区域内的折痕或折叠,除 非样品是固有的(诸如波纹)。制备8个基本上类似的重复样本以用于测试。 在进行tsa测试之前,在tappi标准温度和相对湿度条件(23℃
±
2℃和 50%
±
2%)下平衡所有样品达至少1小时,该tsa测试也在tappi条件下 进行。
[0224]
测试规程
[0225]
根据制造商的说明书,使用emtec参考标准的1点校准方法(“ref.2 样品”)来校准仪器。如果这些参考样品不再可用,则使用由制造商提供 的适当参考样品。根据制造商的建议和说明书校准仪器,使得结果与使用 emtec参考标准的1点校准方法(“ref.2样品”)时获得的那些结果相当。
[0226]
将测试样品安装到仪器中,并且确保样品正确夹入tsa仪器中,其第 一表面朝上。对于具有弹性区域的离散区段的样品,确保弹性区域位于 emtec垂直叶片下方的中心,然后根据制造商的说明进行测试。完成后,软 件显示ts7和ts750的值。记录这些值中的每一个,精确至0.01db v
2 rms。然后将测试件从仪器中移除并丢弃。该测试单独在四个重复样本的第 一表面上执行,并且在其他四个重复样本的第二表面上执行。
[0227]
将来自第一表面的四个测试结果的ts7和ts750值进行平均(使用简 单的数值平均值);对来自第二表面的四个测试结果的ts7和ts750值也 进行平均。报告特定测试样品上的第一表面和第二表面两者的各个ts7和 ts750的平均值和标准偏差,精确至0.01db v
2 rms。
[0228]
透气率测试
[0229]
层合体或基底(例如,膜、非织造物)的透气率是通过测量标准的经 调理的空气穿过由指定压降驱动的测试样本的流量来测定的。该测试尤其 适用于对气体具有相对较高渗透性的材料,例如非织造物、开孔层合体 等。如下使用、修改astm d737。
[0230]
使用购自textest ag(switzerland)或购自advanced testing instrumentsati(spartanburg sc,usa)的textest fx 3300仪器或等同物。遵循 textest fx 3300透气率测试仪手册的操作指令中针对气密性测试以及功 能和校准检查所述的规程。如果使用不同的仪器,根据生产商的说明,针 对气密性和校准进行类似设置。
[0231]
在处于松弛状态时测试样本。
[0232]
将测试压降设定为125帕斯卡,并且使用38.3cm2面积的测试头(型号 fx 3300-5)或等同物。将结果记录至三位有效数字。计算5个样本的平均 值,并报告为透气率值(m3/m2/min)。
[0233]
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相 反,除非另外指明,否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能 上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
[0234]
除非明确排除或换句话讲有所限制,否则将本文引用的每篇文献,包 括任何交叉引用或相关专利或申请,全文均以引用方式并入本文。对任何 文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护 的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合 提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含 义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时, 应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
[0235]
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技 术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出 多个其它变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明 范围内的所有此类变化和修改。
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