制造低成本的弹性织物的方法

专利名称：制造低成本的弹性织物的方法
技术领域：
实施例总的涉及用于活化的无纺织物、层压物及其复合物的方法。特别是，实施例涉及用于，例如，尿布、用于控制失禁的物品、绷带和其他卫生物品的无纺织物、层压物及其复合物的活化。
背景技术：
业已发现，无纺织纤维，特别是廉价的以聚合物基的无纺织纤维正越来越多地用在纺织市场。无纺织物通常是丝网、棉胎、垫、薄片或纤维网薄膜。它们共同简称为“无纺织物(nonwoven web)”或“织物网(web)”。许多不同的自然的、合成的和半合成的聚合物纤维用于生产无纺织物。无纺织物可以包括一种纤维、多种不同的纤维、不同纤维的层压物及其复合物。这些纤维可以是人造纤维(短纤维)或长丝(长纤维)。无纺织物经常与其他材料组合形成层压物或复合物。如果希望，构成无纺织物的纤维可以用，例如，化学粘合剂相互粘合在一起。或者无纺织物可以通过纤维缠结机械地连接在一起。
使用无纺纤维的一个障碍是某些无纺织物比较缺少弹性。无弹性的纤维通常是粗造的和不舒服的，因此作为纺织物的应用受到限制。但是，无纺织物可以通过称为活化的工艺制造成比较有弹性，并且因此感觉比较柔软。“活化”无纺织物包括沿一个方向或多个方向拉伸或拉长该织物到超过该织物的弹性限度。当无纺织物被拉长到超过其弹性限度时，一些纤维、纤维之间的结合和纤维内的结合就会受到破坏。据信，纤维和无纺织物的破坏会导致增加该织物的弹性和柔软性，至少会增加拉长的程度。
无纺织物的活化通过两种工艺之一来完成。美国专利3,849,526号描述了其中一种工艺，涉及制造过滤材料的织物的方法，该专利的内容通过参考整个地结合于此。该织物由一对辊子拉伸，该辊子具有一对横过该辊子长度平行于其旋转轴线的横向肋。该辊子的横向肋相互啮合，类似于两个带齿的齿轮，但是相互不接触。当织物通过该对辊子之间的辊隙时，该织物沿行进方向或者叫做“加工”方向被拉伸。
美国专利5,167,897号描述了另一种拉伸工艺，涉及逐渐拉伸层压织物以赋予弹性的方法，该专利的内容通过参考整个地结合于此。所描述的方法包括横向拉伸，从而由于使无纺织物通过交错的带波纹的或带槽的辊子，该无纺织物被拉伸，该辊子具有基本垂直于旋转轴线的肋。在该带波纹的辊子上，相对的肋的重叠程度可以调整，以控制该织物拉伸或拉长的程度。以这种方式，当无纺织物通过该辊子之间的辊隙时，该无纺织物沿“横向”(即垂至于行进方向)被拉伸。
美国专利4,223,059号描述了一种拉伸包括可定向聚合物纤维的无纺织物的工艺，该专利的内容通过参考整个地结合于此。纤维以逐渐增加部分的方式被选择性地拉伸，以在第一和第二工位形成双轴向拉伸的纤维，其中该第一和第二工位设置有辊子组，该辊子组分别具有平行于和垂直于每个辊子组的轴线的槽。
美国专利5,143,679号描述了一种用于逐渐拉伸“零变形”拉伸层压织物以赋予弹性的方法和设备，该专利的内容通过参考整个地结合于此。该机械拉伸操作借助于使该层压织物在多对啮合的带波纹的辊子之间通过来进行，每对辊子比前一对辊子具有更大的啮合程度，以便分级地顺序拉伸该织物。
由无纺织物经常与其他材料组合以形成层压物或复合物，同样可以对包含该无纺织物的层压物或复合物而不是对该无纺织物本身进行该活化步骤。例如，美国专利5,861,047号描述了利用对角线相互啮合拉伸器、横向相互啮合拉伸器、机械方向相互啮合拉伸器，或逐渐拉伸技术拉伸层压物。
活化无纺织物和层压物或其复合物的缺点之一是该工艺破坏无纺织物的结构。这需要使用高质量和昂贵的母体无纺织物，以便在被活化的产品中保持适用的结构。例如，商业上经常用的一般的基础重(织物单位面积的重量)为25克每平方米(gsm)或更大。
这里所描述的已知设备、方法和装置的问题和缺点不是想将实施例限制在除这些已知的全部之外，而是，实施例可以包括一种或多种已知的设备、方法和装置而不具有这里所说的缺点和问题。

发明内容
在该实施例中，描述了用于活化无纺织物、层压物、或其复合物的方法，其中，无纺织物、层压物或其复合物的母体材料(precursormaterial)被用于拉长的第一装置拉长，以提供第一拉长的材料。该第一拉长的材料然后沿着与该第一拉长装置中基本同样的方向并到基本同样的拉长程度被用于拉长的第二装置拉长。
在该实施例中，描述了用于活化无纺织物、层压物或其复合物的方法，其包括用于拉长无纺织物、层压物或其复合物的母体材料以提供第一拉长材料的第一装置，和沿着与该第一拉长装置中基本同样的方向并到基本同样的拉长程度拉长该第一拉长材料的第二装置。用于拉长的该第一和第二装置可以是，例如，具有或者平行于或者垂直于该齿轮辊子的旋转轴线的肋、槽或齿的互相啮合的齿轮辊子组。
在另一个实施例中，提供活化的无纺织物、层压物或其复合物，从而通过第一次拉长该无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料以提供第一拉长的材料，并且然后沿着与第一次基本同样的方向第二次拉长该第一拉长的材料到与第一次基本同样的程度。
在另一个实施例中，提供已知有吸收能力的物品，该物品包括通过第一次拉长无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料以提供第一拉长的材料，并且然后沿与第一次基本同样的方向并到与第一次基本同样的程度第二次拉长该第一拉长的材料生产的活化的无纺织物、层压物或其复合物。
在下面参考带标记的附图的描述中识别更多的实施例。


图1是示例性的加工方向拉长装置图。
图2是示例性的横向拉长装置图。
图3是另一种示例性的加工方向拉长装置图。
具体实施例方式
这里所用的术语仅仅是为了说明具体的实施例，而不是想限制权利要求的范围。正如在整个说明书中所用的，单数形式冠词也包括复数情况，除非上下文中清楚地指出别的意思。
除非另有定义，这里所用的所有科技术语具有与本领域普通技术人员共同理解的同样的含义，所谓本领域是指该实施例所属的领域。虽然可以利用与这里所描述方法和材料相类似的或等同的许多方法和材料，但是下面描述优选的方法、装置和材料。这里所提到的所有的公告被引用，其目的是为了描述和公开在该公告中报道的并且应当用于相关方面的各种织物、薄膜、层压物、加工方法和物品。在此，并不能够将其理解为是承认了这样的公开就是现有技术。
实施例包括使用不太昂贵的母体无纺织物但是仍然能够通过进行两步骤活化，生产具有可接受的最终使用性质的活化的无纺织物、层压物或其复合物的可能性，其中，该两步活化沿着基本同样的方向进行到基本同样的活化程度。在该最终产品中的拉伸和弹性性质与下述产品相比同样好，或优由于它们进行单步骤的比较昂贵的无纺织物、层压物或其复合物；或者对该织物施加的拉伸程度比较剧烈的两活化步骤的无纺织物、层压物或其复合物；或者其中第二活化步骤对材料施加的拉长程度比第一活化步骤施加的程度大的无纺织物、层压物或其复合物。
术语“基本上”是指给出的性质或参数(例如方向)可以从所述值变化约10％。优选该性质或参数变化小于所述值的5％，最优选该小于所述值的3％。
术语“渗透性”指气体或液体透过衬底的能力。
术语织物的“可延伸性”是指能够通过拉伸力施加于该织物而不破坏纤维、纤维之间的结合，或不引起该织物的结构不适当的变形的变形量(相对零变形状态的百分比)。对于在任何给定的方向可延伸的无纺织物来说，是指当拉伸力沿着该织物向伸长的方向施加于该织物并且变形包括在该织物中时，基本上不破坏纤维或纤维之间的结合。皱缩(crepe)的织物的可延伸性具有两个成分。一个是该织物的“内在的可延伸性”，这是指在其本性上非皱缩状态的该织物的可延伸性。该第二个成分是该“皱缩引起的可延伸性”，这是指由于皱缩结构的存在，从而能够在给定方向施加的、以使该织物延伸的形变。例如，可以看到，皱缩的织物已经拉伸到“皱缩引起的可延伸性”的点之后，该织物明显处于其未皱缩的状态。
这里所用的措辞“有吸收能力的物品”是指吸收并容纳体液和其他身体排出物的物品。更具体地说，有吸收能力的物品包括对着或靠近使用者的身体放置以吸收并容纳从身体排出的各种流出物的覆盖物(garment)。
术语“膝(knee)拉长”是指当逐渐拉伸该材料超过其当前应变点所需要的应力的施加率大幅增加时，在材料的应力/变形拉伸曲线中的拐点。为了公开的目的，该膝拉长是指在该材料应力/变形曲线中的点，在该点处，在宽度为一英寸(15.4mm)的样品中测量用于拉长的拉伸力的增加率达到并且其后超过0.1牛顿/拉长百分比。“膝拉长”的意义在于它定义了一个点，在这点依靠拉伸应力拉伸该织物逐渐变得比较困难。因此，对于柔软结构优选的膝拉长尽可能高，以便该织物主观上感觉是可拉伸的。
术语“峰值力”是指在材料的拉伸曲线中能够看到的最大力，是指每英寸的样品宽度多少牛顿(牛顿/英寸)。希望最小的峰值力为0.8牛顿/英寸，以确保该材料在使用中具有足够的强度。
在一个示例性的实施例中，提供一种活化无纺织物、层压物或其复合物的方法。该方法包括第一次拉长该无纺织物、层压物或其复合物，以提供第一拉长的材料，并且然后沿着与该第一次中基本同样的方向并到与第一次基本同样的程度第二次拉长该第一拉长的材料。
该无纺织物、层压物或其复合物可以包括任何适当的纤维。例如，聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸纤维、聚酰胺、聚酯、人造丝、纤维素、尼龙以及这些纤维的复合物都适合用于该无纺织物。在该实施例中的无纺织物也可以是用于形成该无纺织物的任何工艺的产品。例如，该无纺织物可以是本领域技术人员熟知的梳理的、纺粘的、湿捻的、气捻的以及熔吹的。在本领域的技术人员将会理解，利用这里提供的指导，从其组成的纤维将形成无数制造无纺织物的方法并且可以利用许多不同类型的纤维。在一个实施例中，该织物是用聚丙烯纤维制造的纺粘材料。
如果希望的话，该无纺织物可以是用其他薄膜层压的或另外形成复合物的结构。例如，具有许多从一个表面延伸到另一个表面的小孔的多孔的薄膜可以用至少一层无纺织物形成。该多孔薄膜可以是两维薄膜，其中在将该薄膜的第一层连接于该薄膜的第二层的孔中没有三维结构，或该多孔薄膜可以是三维薄膜，其中，在该薄膜的表面有突起。该凸起优选为，例如，诸如正方形、六边形、五边形的多边形、椭圆形、圆形卵形、长孔形等，它们可以是规则图形的或随机图形的。
薄膜也可以是单层薄膜、共挤压薄膜、涂层薄膜或复合薄膜。涂层薄膜是包括用不可分离地结合的相同材料或不同材料薄层顺序地涂敷的(例如挤压涂敷的、痕迹涂敷的或印刷的)单层或共挤压薄膜的薄膜。复合薄膜是包括多于一种薄膜的薄膜，其中至少两种薄膜在结合工艺中复合。复合工艺可以包括在薄膜之间的结合粘接层。
在层压物中所用的薄膜可以是任何合适的材料。例如，该薄膜可以由弹性体聚合物制造。该弹性体薄膜可以是能够加工成薄膜的聚烯烃类用于通过融化挤压将薄层引导到该无纺织物上。合适的弹性体聚合物也可以是可生物降解的或可环境地降解的。用于薄膜的合适的弹性体聚合物包括但不限于聚(乙烯-丁烯)、聚(乙烯-己烯)、聚(乙烯-辛烯)、聚(乙烯-丙烯)、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)、聚(酯-醚)、聚(醚-酰胺)、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚(乙烯-甲基丙烯酸酯)、聚(乙烯-丙烯酸)、聚(乙烯-丙烯酸丁酯)、聚氨酯、聚(乙烯-丙二烯)、乙烯-丙烯橡胶、聚异戊二烯以及丁二烯-苯乙烯共聚物。也可以采用新类别的橡胶状聚合物，通常称作由单一位点催化剂生产的聚烯烃类。最优选的催化剂是茂金属催化剂，从而乙烯、丙烯、苯乙烯和其他烯烃可以用丁烯、己烯、辛烯等聚合，以提供适合于根据这里的原理使用的弹性体例如，聚(乙烯-丁烯)、聚(乙烯-己烯)、聚(乙烯-辛烯)、聚(乙烯-丙烯)和/或其聚烯烃类三元共聚物。在某些优选实施例中，该弹性体材料可以包括高性能弹性体材料，例如弹性体块状共聚物。合适的弹性体块状共聚物的例子是KRATON(可以从德克萨斯州休斯顿市的Kraton Polymer买到)。
聚乙烯是用于生产薄膜的优选材料。例如，可以用低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或LDPE和LLDPE的混合物，聚丙烯及其组合。在一个实施例中，该薄膜由混合物制造，该混合物按照重量具有至少10％，或按照重量约10％至约50％中密度聚乙烯(MDPE)，其余为LDPE、LLDPE、或LDPE和LLDPE的混合物。该薄膜由混合物制造，该混合物按照重量具有至少10％，或按照重量约10％至约50％高密度聚乙烯(HDPE)，其余为LDPE、LLDPE、或LDPE和LLDPE的混合物。特别优选的薄膜材料是具有表皮层的共挤压薄膜，该表皮层包括与LDPE混合的茂金属LLDPE，其中芯材料是苯乙烯聚合物，优选为苯乙烯丁二烯橡胶混合物。每种材料的制备可以包括添加的材料，相对于聚合物来说百分比很小，该添加物材料例如是加工辅料、染色剂(例如增白剂)、表面活化剂。在这里所用的术语LLDPE也包括用茂金属催化剂生产的并且通常称为mLLDPE的各种LLDPE。
该薄膜可以用合适的方法生产，包括但不限于铸造或熔融挤压加工。挤压加工在本领域是熟知的，并且根据这里提供的指导，可以使用任何合适的挤压工艺制备熔融的聚合物薄片。这些挤压加工通常包括为挤压机送料的装置、熔化并混合材料的装置、将该融化材料输送到成形模具的装置，以及冷却该聚合物的熔融薄片以形成聚合物薄膜的装置。在第二薄膜或无纺织物是层压成该熔融薄片情况下，该第二薄膜或织物可以参与该冷却过程。
用于将原料送到挤压机的方法和设备在本领域是已知的。优选的送料装置包括传送装置，诸如连接于真空管的真空泵，该真空管浸没在聚合物材料的容器中。以控制的方式，该泵在该管中产生真空，使该管从该容器中抽吸聚合物并将该聚合物放置在送料漏斗中。该送料漏斗通常包含计量装置，其将精确地控制的聚合物的量放置在挤压机的接纳凹腔中。在一台挤压机中可以具有多个凹腔和多个送料漏斗，从而能够供给多种组分。此外，抗静电的和产生振动的装置可以设置在该送料漏斗处或靠近该送料漏斗，以有助于精确地测量该聚合物的投配量。稍后公开的本领域普通技术人员熟知的其他送料装置也考虑到用在这里。
优选的熔化成形模具是铸模，但是其他类型的模具，例如吹气薄膜模具也是可能的。模具形成熔融聚合物薄片，随后冷却成薄膜或层压结构。
在另一个实施例中，该熔融聚合物通过制粒模(pelletizing die)(平的、带有小孔的圆柱形板)排出该挤压机。当聚合物通过该模具时，它形成聚合物线。该线随后被冷却并被旋转刀切割。该被切割的线称作“复合球”。然后复合球被运送到第二挤压机，在这里，它们被再一次熔化，运送到模具，并形成薄片，随后被冷却以形成薄膜或层压结构。在一些实施例中，该复合球与其他聚合物球在第二挤压机中混合。
冷却装置在本领域也是熟知的，并且可以用任何现在已知的和以后公开的冷却装置。主要的冷却装置可以包括由两个互相压在一起的冷却辊构成的模压台(embossing station)。熔融的聚合物通过模压辊(分别称作雕刻辊和砧座辊)之间，在这里通过与冷却辊接触而被冷却。可选地，该辊子可以都是光滑的冷却辊而没有雕刻辊或压纹辊。其他已知的冷却装置包括使聚合物薄片在单个辊子上通过并对熔融的聚合物施加气幕或冷水幕使它与该单个冷却辊接触。该气幕或水幕及与该辊接触两者均提供冷却。
另一种已知的冷却装置包括在真空状态下使聚合物薄片通过多孔的筛(screen)。真空使聚合物与该筛密切接，使得该聚合物被冷却。在一个实施例中，该真空和筛组合使得聚合物薄片与该多孔筛表面的形状一致，在该薄膜上形成突起。与该筛接触的薄膜的面称为成形薄膜内表面，而与该内表面相对的薄膜的面称为成形薄膜外表面。该突起可以是带孔的或者可以是不带孔的。以这种方式形成带孔的聚合物薄膜在本领域是已知的，例如，由美国专利3,045,148号，4,155,693号，4,252,516号，4,508,256号以及4,509,907号举例说明。这些专利公开的内容通过参考整个地结合于此。
其他穿孔的手段包括使薄膜在具有突出钉或刀刃的穿孔辊上通过，当该薄膜在该辊上通过时该突出钉或刀刃进入该薄膜并穿孔。在这些方法中，通常使用垫辊，其将该薄膜对着该穿孔辊保持在位。实际的穿孔发生在该穿孔辊和垫辊之间的辊隙中。
利用某些实施例活化无纺织物、层压物或其复合物能够使用质量较低的纤维而不牺牲该被活化的无纺织物的强度、弹性和其他重要特性。因而，在一个实施例中，该无纺织物母体材料具有每平方米25克或更少的基础重量。在另一个实施例中，该无纺织物母体材料的基础重量小于每平方米20克。
另一个实施例提供用于活化无纺织物、层压物或其复合物的方法。该方法包括用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物以提供第一拉长的材料的第一装置。该方法还包括用于沿着与在第一装置中基本同样的方向并到基本同样的程度拉长该第一拉长的材料的第二装置。
用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物的该第一和第二装置，例如，可以是互相啮合的齿轮(IMG)机构，在那里，如图1示例性地示出的，拉长通过将该薄膜拉伸通过齿轮状的一对辊子而完成。为了实现沿加工方向拉长该用于拉长该无纺织物，辊子1具有平行于该辊子的旋转轴线延伸的肋、槽或齿2。本领域的技术人员能够理解，图1示例性地示出的实施例仅仅是一种大致的描述，并且该辊子装置可以具有各种其他结构。
如图2示例性地示出的，为了实现沿横向拉长该用于拉长该无纺织物，辊子1具有垂直于该辊子的旋转轴线延伸的肋、槽或齿。互相啮合的齿轮10可以描述成两个不同直径的盘11和12交替叠加。直径较大的盘11与直径较小的盘12在辊子上交替。两个辊子对齐，以便一个辊子的直径较大的盘与另一个辊子的直径较小的盘相对。以这种方式，垂至于该辊子的旋转轴线延伸的该肋、槽或齿相互啮合。
安装辊子的轴可以设置在两个机器侧板之间，第一轴设置在固定轴承中，而第二轴设置在可滑动件中的轴承中。可滑动件的位置借助于用调节螺钉或其他装置可操作的楔形元件可进行调节。拧出或拧进该楔将分别向下或向上移动该垂直滑动件，以相对于该第一相啮合辊进一步啮合或脱离该第二相啮合辊。
可以采用气缸以将该可滑动件保持在其啮合位置，牢固地靠着该调节楔以克服通过该材料被拉伸而施加的反向力。这些气缸也能够退回以使该相互啮合的上下辊脱离，以达到该材料通过该相互啮合的设备的目的或者与安全电路相连，当激活安全电路时打开所有的加工辊隙点。
通常利用驱动装置驱动静啮合辊。如果该啮合辊保持恒定的啮合，第二啮合辊通常不需要被驱动，因为力矩通过该无纺织物、层压物或其复合物从上述被驱动的辊传递到该第二辊。优选该齿构造成不传输扭矩，并且在正常的互啮合拉伸运转中不发生金属对金属的接触。
在辊子具有平行于该辊子的旋转轴线的肋、槽或齿的情况下，可以优选包含防倒退啮合装置(gearing arrangement)，以便于从从动辊脱离该第二啮合辊。防倒退啮合装置确保当重新啮合时，一个啮合辊的齿总是落入另一个啮合辊的齿之间。这种特性避免互啮合齿的齿顶之间潜在的损坏的机械接触。如果该啮合辊保持恒定的啮合，该第二啮合辊通常不需要被驱动。驱动该第二辊可以通过拉伸该材料由该从动啮合辊来实现。该齿构造成不传输扭矩，并且在正常的互啮合拉伸运转中不发生金属对金属的接触。
在辊子具有垂直于该辊子的旋转轴线的肋、槽或齿的情况下，可以优选包含用于当可移动的第二轴升高或降低时使两个啮合辊子的轴保持平行的装置。为了确保一个啮合辊的齿落在另一个互啮合混的齿之间，以避免该互啮合齿之间的潜在的损害性的机械接触，这使必需的。这种平行运动可以通过例如齿条和小齿轮装置来保证。其中，静止齿条连接于与垂直滑动件并列的每个侧支架。齿轮居留在该轴的一端并且在与该齿条啮合运转以产生所希望的平行运动。
特别有用的实施例的例子采用IMG辊子，其能够控制温度从约50°F到约210°F，并且更优选在约70°F到约190°F的范围内。该辊子温度可以通过使用加热的或冷却的液体的内部流动、电系统、冷却/加热外部源、及其组合、以及本领域的技术人员显而易见的其他温度控制和保持方法来维持。优选的温度控制方法是通过加热的和冷却的液体的辊子的内部流动。
辊子齿的啮合深度决定该织物受到的拉长的程度。由于这些影响该织物的许多物理性质，通常需要在辊子齿的啮合深度与该母体织物的组分之间取得平衡。影响齿距、齿深和啮合深度的一些因素包括该织物的组分、所希望的最终性质(透气性、吸收性、强度、布感)以及IMG辊子的宽度和直径。该无纺织物、层压物或其复合物的最终应用也影响这些选择，因为决定所希望的最终性质。
该IMG辊子的宽度体现经济和技术限制，因为增加宽度，辊子的重量也增加并且由该辊子经受的偏移量也增加。偏移不仅在拉伸过程中产生变化，而且在制造辊子的过程中，特别是当齿距和齿深增加时。本领域的技术人员根据上面提到的种种因素，利用这里提供的指导，能够设计用于在横向拉长的合适的装置。
另一个实施例涉及逐渐拉伸该织物而不使用IMG辊子。在这个实施例中，如图3所示，具有用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物的第一装置和用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物的第二装置。本领域的技术人员能够理解，图3所示的实施例仅仅是大致的描述，并且按照这里提供的指导，该第一和第二装置可以具有各种可选结构。
图3大致示出以不同圆周速度旋转的一系列辊子(第一对和第二对辊子33、34以及第一对和第二对辊子35、36)。用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物的第一装置30包括第一对辊子33和第二对辊子34。用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物的第二装置31也包括第一对辊子35和第二对辊子36。每对辊子33、34、35和36上的辊子可以具有摩擦接合装置32，用于摩擦地接合该无纺织物、层压物或其复合物。该摩擦接合装置可以类似于砂纸或根据这里的指导，本领域技术人员理解的其他装置。
用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物的第一装置30的第二对从动辊34以比该第一装置30的第一对从动辊33快的圆周线速度运转。如果该无纺织物、层压物或其复合物与摩擦啮合装置32之间的摩擦系数足够大，则该织物被迫在该第一对从动辊33和第二对从动辊34的辊隙之间拉伸，结果沿加工方向拉长。用于拉长该无纺织物、层压物或其复合物的第二装置31的第二对从动辊36同样以比该第二装置31的第一对从动辊35快的圆周线速度运转。如果该无纺织物、层压物或其复合物与摩擦啮合装置32之间的摩擦系数足够大，则该织物、层压物或其复合物在一次被迫在该驱动辊的第一对从动辊35和第二对从动辊36的辊隙之间拉伸，结果沿加工方向拉长。该织物、层压物或其复合物在第一拉长装置30中的拉长程度与该在该第二拉长装置中的拉长程度基本上是一样的。
另一个实施例提供一种活化的无纺织物、层压物或其复合物，该无纺织物、层压物或其复合物由这样的方法制造，该方法包括第一次拉长母体无纺织物、层压物或其复合物以提供第一拉长的材料。该方法还包括以沿着与第一次基本同样的方向和到基本同样的程度第二次拉长该第一拉长的材料以生产活化的无纺织物、层压物或其复合物。
在一些实施例中，该活化的无纺织物、层压物或其复合物用基础重为每平方米25克或以下的无纺母体材料制备。利用这种较低基础重量的母体材料可以使生产活化的无纺织物、层压物或其复合物比由以前已知的方法生产的便宜。但是该活化的无纺织物、层压物或其复合物具有良好的强度和弹性特征。
例如，已经活化两次，每次深度为0.2英寸的无纺织物/弹性层压物母体材料(无纺基础重量为25克/平方米)的样品具有每英寸样品宽度10.52牛顿的峰值力。相比较而言，第一次活化0.175英寸、第二次0.2英寸的逐渐活化的同样母体材料具有每英寸样品宽度8.54牛顿的峰值力。此外，活化两次，每次活化深度为0.2英寸的同样的母体材料在0.1牛顿/拉长百分比处具有102.87％的膝拉长值。相比较而言，一次活化0.2英寸的同样的母体材料在0.1牛顿/拉长百分比处具有63.8％的膝拉长值。
在另一个实施例中，该活化的无纺织物、层压物或其复合物用基础重为每平方米20克或以下的无纺母体材料制备。利用这种较低质量的母体材料仍然可以使生产活化的无纺织物、层压物或其复合物比较便宜而又不牺牲其强度和弹性特征。例如，已经活化两次，每次深度为0.2英寸的无纺织物/弹性层压物母体材料(无纺物基础重量为20克/平方米)的样品具有每英寸样品宽度8.77牛顿的峰值力。相比较而言，第一次活化0.175英寸、第二次0.2英寸的逐渐活化的同样母体材料具有每英寸样品宽度7.43牛顿的峰值力。此外，活化两次，每次活化深度为0.2英寸的同样的母体材料在0.1牛顿/拉长百分比处具有109.29％的膝拉长值。相比较而言，一次活化0.2英寸的同样的母体材料在0.1牛顿/拉长百分比处具有65.42％的膝拉长值。
另一个实施例提供一种有吸收能力的物品，其包括用该实施例的方法制造的无纺织物、层压物或其复合物。在一些有用的实施例中，该有吸收能力的物品由活化的无纺织物的层压物和弹性薄膜制造。该无纺织物和弹性薄膜可以由这里提到的任何聚合物或根据这里提供的指导本领域的技术人员知道的其他聚合物制造。优选地，包括该活化的材料作为该有吸收能力的物品的顶面、底面、固定元件、侧条和其他可延伸的元件。用于拉长无纺织物、层压物或其复合物拉长装置可以是这里所描述的任何装置或根据这里提供的指导本领域的技术人员知道的其他可应用的装置。
实例无纺物(由BBA Nonwovens，One Lakeview Place-Suit 204，Nashville，TN 37124 USA供给的Sofspan200)和形成弹性体的薄膜(由Tredegar Film Products，1100 Bounders Parkway，Richmond，VA，23225 USA供给的Flexaire，40gsm)的样品是真空结合并在由BIAXFiberfilm(Biax Fiberfilm Corporation，N992 Quality Drive，Suit B，Greenville，WI 54942 USA)生产的一对精加工辊之间活化的。如表中指出的活化方式(patterm)指的是该齿轮辊的齿的啮合深度。这是一个活化辊的肋、槽或齿伸进相对的活化辊的肋、槽或齿之间的最大深度。例如，200活化深度指的是被一次活化的层压物并且深度为200mils(千分之一英寸)。200/200方式形是指两次活化的层压物，每次深度为200mils。
标距长度为2英寸(50.8毫米)的样品在Synergie200拉伸测试器(从MTS System Corp买到，其地址为14000 Technology Drive，EdenPrairie，MN 55344 USA)上以500毫米/分钟的速度拉伸。在此使用的数目是平均4次试验。
表1示出无纺基础重量和活化方式对层压物的峰值力和膝拉长的影响。两次活化产生更好的膝拉长值，但是以损失峰值力为代价。
表1

表2说明所用方法的实施例的优点，其中第二次活化的程度大于第一次。
表2

第二次活化的啮合深度为200mil的所有样品具有类似的拉长值。在这些样品中，先利用较小的啮合深度然后用较大的啮合深度进行了两次活化的样品与两次使用同样啮合深度的样品相比产生较低的峰值力。用20gsm的无纺织物、两次活化的啮合深度均为200mil时，对样品进行两次活化得到可以接受的产品。
一部分有用的实施例由基础重量为20活化深度为175/175的上述实例举例说明。
该实施例的实例限于进行两次活化步骤的织物。但是实施例不限于两次活化步骤，本领域的技术人员能够理解，以进一步活化为特征的方法，例如三次和更多次，落入权利要求的范围之内。
虽然上面的说明书参考优选实施例进行肋描述，当时应认识到，通过其他实施例可以获得同样的优点。很显然，对于本领域的技术人员来说，在不脱离这些实施例的精神是指和范围的情况下可以进行各种变化和修改。所有这些修改都打算包含在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种活化无纺织物、层压物或其复合物的方法，包括第一次拉长无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料，以提供第一拉长的材料；以及沿着与该第一次拉长基本同样的方向第二次拉长该第一拉长的材料，并拉长到与第一次拉长基本同样的程度。
2.如权利要求1的方法，其中该无纺织物、层压物或其复合物包含选自下组的纤维聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸纤维、聚酰胺、聚酯、人造丝、纤维素、尼龙及其组合物与复合物。
3.如权利要求1的方法，其中该无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料中的无纺材料具有不大于20克每平方米的基础重量。
4.如权利要求1的方法，其中该无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料中的无纺材料具有不大于25克每平方米的基础重量。
5.如权利要求1的方法，其中该层压物包括至少一个弹性薄膜或片层和至少一个无纺织物。
6.一种活化无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料的方法，包括用第一拉长装置第一次拉长无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料，以提供第一拉长的材料；以及用第二拉长装置第二次拉长该第一拉长的材料，该第二拉长装置基本与第一拉长装置处于相同的方向并且拉长到与在第一拉长装置中基本相同的程度。
7.如权利要求6的方法，其中所述第一和第二拉长装置包括啮合齿轮辊子组，该齿轮辊子组具有平行于该啮合齿轮辊子的旋转轴线的肋、槽或齿。
8.如权利要求6的方法，其中所述第一和第二拉长装置包括啮合齿轮辊子组，该齿轮辊子组具有垂直于该啮合齿轮辊子的旋转轴线的肋、槽或齿。
9.如权利要求6的方法，其中所述第一和第二拉长装置各包括第一对和第二对从动辊子，其具有用于摩擦地接合该无纺织物、层压物或其复合物的装置，其中该第二对从动辊以比该第一对从动辊快的圆周线速度运转。
10.一种由权利要求1的方法制造的活化的无纺织物、层压物或其复合物。
11.如权利要求10的活化的无纺织物、层压物或复合物，其中在该无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料中的无纺织物具有不大于20克每平方米的基础重量。
12.如权利要求11的活化的无纺织物、层压物或复合物，其中该第一和第二次拉长包括每次拉长到活化深度为约0.2英寸。
13.如权利要求12的活化的无纺织物、层压物或复合物，具有至少8.00牛顿每英寸样品宽度的峰值力。
14.如权利要求12的活化的无纺织物、层压物或复合物，在用于拉长的拉力增加率达到0.1牛顿每拉长百分比的应力/变形曲线点测量时具有至少109％的膝拉长。
15.如权利要求11的活化的无纺织物、层压物或复合物，其中该第一和第二次拉长包括每次拉长到活化深度为约0.175英寸。
16.如权利要求15的活化的无纺织物、层压物或复合物，具有至少11.00牛顿每英寸样品宽度的峰值力。
17.如权利要求15的活化的无纺织物、层压物或复合物，在用于拉长的拉力增加率达到0.1牛顿每拉长百分比的应力/变形曲线点测量时具有至少93％的膝拉长。
18.如权利要求10的活化的无纺织物、层压物或复合物，其中在该无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料中的无纺织物具有不大于25克每平方米的基础重量。
19.如权利要求18的活化的无纺织物、层压物或复合物，其中该第一和第二次拉长包括每次拉长到活化深度为约0.2英寸。
20.如权利要求19的活化的无纺织物、层压物或复合物，具有至少10牛顿每英寸样品宽度的峰值力。
21.如权利要求19的活化的无纺织物、层压物或复合物，在用于拉长的拉力增加率达到0.1牛顿每拉长百分比的应力/变形曲线点测量时具有至少102％的膝拉长。
22.如权利要求18的活化的无纺织物、层压物或复合物，其中该第一和第二次拉长包括每次拉长到活化深度为约0.175英寸。
23.如权利要求22的活化的无纺织物、层压物或复合物，具有至少15牛顿每英寸样品宽度的峰值力。
24.如权利要求22的活化的无纺织物、层压物或复合物，在用于拉长的拉力增加率达到0.1牛顿每拉长百分比的应力/变形曲线点测量时具有至少86％的膝拉长。
25.一种有吸收能力的物品，包括如权利要求10的活化的无纺织物、层压物或其复合物。
26.如权利要求25的有吸收能力的物品，其中在该无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料中的无纺织物具有不大于20克每平方米的基础重量。
27.如权利要求25的有吸收能力的物品，其中在该无纺织物、层压物或其复合物构成的母体材料中的无纺织物具有不大于25克每平方米的基础重量。
28.如权利要求25的有吸收能力的物品，其中该层压物包括至少一个弹性薄膜和至少一个无纺织物。
全文摘要
一种用于生产无纺织物、层压物或其复合物的方法，包括通过以至少两步工艺拉长而活化，其中第一拉长与第二拉长基本沿着同样的方向并拉长到同样的程度。
文档编号D06C3/06GK1749460SQ200510104110
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年9月17日
发明者T·W·P·钟, 杰弗里·艾伦·米德尔斯沃思 申请人:屈德加薄膜产品股份有限公司