在变形区域中产生具有活化的着色区域的纤网坯的方法

专利名称：在变形区域中产生具有活化的着色区域的纤网坯的方法
技术领域：
本发明涉及可活化的着色剂，所述可活化的着色剂被活化以产生顔色。具体地讲，本发明涉及在与变形区域重叠的纤网坯中产生活化的着色区域的方法，所述变形区域由机械地变形纤网坯产生。
背景技术：
在市场上可获得包括不同着色区域的多种吸收制品。例如，诸如具有收集从女性阴道或尿道排出液体功能的卫生巾和成年女性失禁制品的吸收制品，有时包括着色区域以突显所述吸收制品的各个不同部分。例如，所述吸收制品的顶片可能包括变形区域，所述变 形区域诸如接近被着色区域的孔，被着色区域所突显的吸收制品中间部分的顔色不同于远离吸收制品中间部分的区域。可制成此类着色区域以提供与吸收性相对应的深度感。所述顶片也可包括其他变形区域，诸如在不同区域的三维表面结构成形条带和凹槽或簇以便在使用时具有柔软性和舒适感。此类三维表面可由着色区域所突显，以吸引消费者的注意力并加强柔软感。人们知道，吸收剂制品诸如卫生巾和尿布在制品的其他部分诸如吸引消费者的底片也包括装饰性设计。此类装饰性设计可与所述制品的机械变形区域结合以突显功能特性，诸如柔软性或弾性。高速生产线可包括设备和制程，以便在制品诸如一次性吸收剂制品的生产过程中在纤网坯中产生变形区域。此类设备可能意味着显著的生产资本成本。在生产流程増加印花性能以突显变形区域意味着增加资本成本和复杂性以使印花图像与变形区域配准。为让生产商有效地管理成本，使用现有的生产线以继续生产吸收剂制品是有利的。在某些情况下，由于生产线的拥挤性质的缘故，制造商已选择的用于提供着色区域的方法可能不会容易地适于提供与机械变形区域重叠的着色区域。因此，如果制造商期望在吸收制品的变形区域上提供视觉元件，那么制造商可能必须改造生产线以提供附加的印花和图像配准能力，因此导致资本成本显著增加。由于这些限制，含有机械变形区域的纤网坯的需求尚未得到解决，而使用现有的生产设施能够成本有效地生产含有所述机械变形区域的纤网坯，所述生产设施可能提供与机械变形区域重叠的着色区域。仍有提供具有着色区域的吸收剂制品的需求，着色区域与变形区域重叠，不需要附加的印花或图像配准能力来配准具有变形区域的着色区域。发明概沭本发明公开了在纤网坯中产生活化的着色区域的方法，其中形成与变形区域重叠的活化的着色区域。所述方法提供具有可活化的着色剂的纤网坯，以及向所述纤网坯施加第一外部刺激来活化所述可活化的着色剂，并且在其内产生第一活化的着色区域。机械地变形所述第一活化的着色区域以产生第二外部刺激，所述第二外部刺激包括变形所述纤网坯的第一活化的着色区域以在其内产生至少ー个变形区域，使得产生与所述至少一个变形区域重叠的第二活化的着色区域。所述可活化的着色剂同时具有光致变色材料性能和热致变色材料性能，因此当其暴露在电磁辐射诸如紫外光下时，顔色首先改变为第一顔色，井随后在暴露于热量下时改变为第二顔色。所述热源优选地由在变形区域的形成期间与机械变形有关的应变诱发。在一个实施方案中，所述方法包括机械地变形所述第一活化的着色区域以在其内产生多个变形区域，使得产生与所述多个变形区域重叠的多个第二活化的着色区域。附图简沭通过参照以下说明、所附权利要求和附图，将会更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，其中图I为示出被第一活化的着色区域隔开的第二活化的着色区域的纤网坯的黑白照片。图2为示出被第一活化的着色区域隔开的第二活化的着色区域的放大视图的图I 所述纤网坯的黑白照片。图3为示出包括被第一活化的着色区域隔开的簇的第二活化的着色区域的纤网还的黑白照片。图4为示出包括被第一活化的着色区域隔开的孔所围绕的周边的第二活化的着色区域的纤网坯的黑白照片。图5为示出被包括粘结区域的第二活化的着色区域隔开的第一活化的着色区域的纤网坯的黑白照片。图6为示出被第一活化的着色区域隔开的第二活化的着色区域的纤网坯的黑白照片，包括具体图像，这些图像被第一活化的着色区域或第二活化的着色区域隔开但不形成其一部分。图7为示出根据本发明的变形构件的部分的透视图，其示出在纵向上排列以用于在横向上递增拉伸纤维网的齿和凹槽。图8为示出根据本发明的变形构件的部分的透视图，其示出在横向上排列以用于在纵向上递增拉伸纤维网的齿和凹槽。图9为显示如图7和图8所示的变形构件的齿和凹槽互相啮合的放大的不连续剖面图。

图10为图7和图8所示的变形构件的进一步详细的放大视图，其示出材料纤维网位于其间的几个互相啮合的齿和凹槽。图11为示出用于结构化类弹性成膜方法中的根据本发明的变形构件部分的透视图。图12为已通过一对互啮合结构类弹性成膜辊之间后的纤维网的示意图。图13为通过使纤维网在一对互啮合的结构化类弹性成膜变形构件之间的辊隙通过而可在该纤维网内产生的图案。图14为通过使纤维网在一对互啮合的结构化类弹性成膜变形构件之间的辊隙通过而可在该纤维网内产生的图案。图15为用于微结构化类弹性成膜设备中的变形构件的透视图。图16为微结构化类弹性成膜变形构件上的齿的放大透视图。图17为示出微结构类弹性成膜变形期间在变形区内由低向高改变的应变速率曲线图。图18A为借助根据图17中的曲线图所描绘的应变速率的微结构化类弹性成膜变形而在层压体内形成的簇。图18B为在微结构化类弹性成膜变形期间使用高应变速率变形辊形成的簇。图19为示出微结构类弹性成膜变形期间在变形区内由高向低改变的应变速率曲线图。图20A为借助根据图19中的曲线图所描绘的应变速率的微结构化类弹性成膜变形而在层压体内形成的簇。图20B为在微结构化类弹性成膜变形期间使用高应变速率变形辊形成的簇。图21为在纤网坯中形成簇的设备示意图。
图22为配置用于滚刀开孔的变形构件的示意图。图23为滚刀开孔变形构件的透视图。图24A为图23所示的滚刀开孔变形构件的放大视图。图24B为图23所示滚刀开孔变形构件中的齿的放大视图。发明详沭定义如本文和权利要求中所用，术语“包括”为包含性或开放式用语，并且不排除其它未列举的元件、组成的组件、或方法步骤。如本文所用，“纵向”是指诸如纤维网等材料沿着整个制造过程前进的路径。如本文所用，“横向”是指在纤维网平面内垂直于纵向的路径。“吸收制品”是指吸收和/或容纳液体的装置。可穿着的吸收制品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吸收制品。可穿着的吸收制品的非限制性实例包括尿布、裤状或套穿尿布、训练裤、卫生巾、棉塞、卫生护垫、失禁装置等。就本发明而言，术语“吸收制品”不仅包括制品的可穿着部分，而且包括用于单个制品的包装例如防粘纸包裹物(RPW)以及施用装置例如棉塞施用装置。附加吸收制品包括擦拭物和清洁产品。“机械活化”是可延展材料(例如，薄膜、无纺材料、纤维)的一个或多个部分的机械变形，其导致可延展材料在材料的X-Y平面内在活化方向上的永久伸长。包括接合到可延展材料的弹性材料的层压体的机械活化通常导致可延展材料的一个或多个部分被至少部分地永久拉长，而弹性材料基本上回复至其初始尺寸。“机械活化”是指经受过活化方法处理的材料。吸收制品、吸收制品组件和用于活化的方法的适用实例可见于美国专利 5，156，793 ;4，438，167 ;5，202，173 ;5，254，111 ;5，296，184 ;5，354，597 ;6，258，308 ；6，368，444 ;6，811，643 ;6，821，612 ;6，843，949 ;和 6，794，023。“机械活化方向”是指材料在机械活化加工期间在X-Y平面中被拉伸的方向。就包括层压到可延展无纺材料或薄膜上的弹性材料的层压体而言，机械活化方向还可为层压体能够在完成活化加工之后拉伸的方向。就未表现出弹性性能的材料而言，机械活化方向是指由于机械活化加工而在X-Y平面上增加最多的材料尺寸方向。机械活化方向的实例包括纵向(machine direction, longitudinal direction)、横向(cross direction, lateraldirection)和对角线方向。如本文所用，术语“无纺纤维网”是指具有夹层的单根纤维或纺线结构但不呈如织造或针织织物中的重复图案的纤维网，所述织造或针织织物通常不具有无规取向的纤维。无纺纤维网或织物已通过很多种方法来形成，例如，熔喷法、纺粘法、水缠绕法、气流成网和粘合粗梳纤维网法，包括粗梳热粘结。无纺织物的基重通常用每平方米的克数(g/m2)表示。层压体纤维网的基重是各组分层和任何其他添加组件的总基重。纤维直径通常用微米表示；纤维尺寸也可用旦尼尔表示，它是每纤维长度的重量的単位。取决于纤维网的最終用途，适用于本发明的层压纤维网的基重可在6g/m2至400g/m2的范围内。就用作例如手巾而言，第一纤维网和第二纤维网均可为具有介于18g/m2和500g/m2之间的基重的无纺纤维网。如本文所用，“纺粘纤维”是指通过将熔融热塑性材料由喷丝头的多个细的、通常圆形的毛细管挤出为长丝，随后通过外加力迅速减小挤出长丝的直径而形成的较小直径的纤维。纺粘纤维沉积在收集面上时一般不发粘。纺粘纤维一般连续并具有大于7微米，更具体地讲介于约10和40微米之间的平均直径(得自至少10个样本)。如本文所用，术语“熔喷法”是指其中如下形成纤维的方法挤压熔融热塑性材料通过多个细小的、通常圆形的冲模毛细管，作为熔融线或长丝进入会聚的高速且通常受热 的气体(例如，空气)流中，以拉细熔融热塑性材料的长丝以减小其直径，该直径可达微纤维直径。其后，熔喷纤维由高速气流运载并沉积于收集表面上(常常在仍然发粘吋)，以形成随机分布的熔喷纤维的纤维网。熔喷纤维为可连续或不连续的且平均直径一般小于10微米的微纤維。如本文所用，术语“聚合物” 一般包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段、接枝、无规和间规共聚物、三元共聚物等，以及它们的共混物和修饰物。此外，除非另外具体限制，术语“聚合物”包括材料的所有可能的几何构型。所述构型包括但不限于全同立构、无规立构、间同立构、和随机对称。如本文所用，术语“单组分”纤维是指仅仅利用一种聚合物组分由一个或多个挤出机形成的纤维。这不g在排除由一种聚合物形成的纤维。为了着色、抗静电特性、润滑、亲水性等原因，向该聚合物中加入了少量的添加剤。这些添加剂例如用于着色的ニ氧化钛一般以小于约5%重量且更典型地约2%重量的量存在。如本文所用，术语“双组分纤維”是指已由至少两种不同的聚合物组分形成的纤维，所述聚合物由単独的挤出机挤出但纺粘在一起以形成一根纤维。双组分纤维有时也称作共轭纤维或多组分纤维。聚合物沿着双组分纤维的横截面排列在基本上恒定定位的明显不同的区中并沿着双组分纤维的长度连续延伸。此类双组分纤维的构型可为例如其中ー种聚合物被另ー种围绕的皮/芯型排列，或者可为并列排列、馅饼排列、或“海岛型”排列。如本文所用，术语“双成分纤维”是指作为共混物由同一个挤出机挤出的至少两种聚合物形成的纤维。双成分纤维不含有沿着纤维的横截面积在相对恒定定位的明显不同的区中排列的多种聚合物组分并且所述多种聚合物通常沿着纤维的整个长度不连续，而是通常形成随机开始和结束的纤维。双成分纤维有时也称作多成分纤维。如本文所用，术语“非圆形纤維”描述具有非圆形横截面的纤维且包括“异形纤維”和“毛细管道纤維”。此类纤维可为实心的或中空的，并且它们可为三叶形、S形，并且优选在其外表面上具有毛细管道的纤维。毛细管道可具有多种横截面形状，例如“ U形”、“ H形”、“C形”和“V形”。一种优选的毛细管道纤维为T-401，命名为4DG纤维，其可购自FiberInnovation TechnologiesCJohnson City,TN)。T-401 纤维为聚对苯ニ 甲酸こニ醇酯(PET聚酷)。“层压体”是指通过本领域已知的方法例如粘合剂粘结、热粘结、超声波粘结、挤出层压而彼此相结合的两种或更多种材料。如本文所用，术语“棉塞”是指任何类型的吸收结构，诸如可插入到阴道腔或其它体腔中，以例如吸收其中流体，有助于伤口愈合，和/或递送物质诸如水分或活性物质诸如药物的吸收性物质。一般来讲，术语“棉塞”用来指压缩和/或成型加工之后的成品棉塞。如本文所用，术语“填絮”是指在将吸收材料压缩和/或成型为棉塞之前的材料。填絮有时称为棉塞坯料或柔卷料(softwind)。如本文所用，术语“施用装置”是指有利于将女 性卫生产品例如棉塞或子宫套插入到哺乳动物的外部孔口中的装置或工具。合适的施用装置包括例如伸缩式套叠、管和压杆、以及粉盒施用装置。本文所用术语“彩色”包括任何基色，即白色、黑色、红色、蓝色、紫色、橙色、黄色、绿色和靛色，以及它们的任何变化或它们的混合。术语‘非彩色’或‘非着色的’是指白色，它被进一步定义为具有至少90的L*值、等于0±2的a*值和等于0±2的b*值的那些颜色。本文的“颜色变化”是指包含可活化的着色剂的层的至少一部分响应于外部刺激而改变其颜色。颜色上的变化能够从所述层的外部看到。如本文所用，“能够从所述层的外部看到的”颜色上的变化是指颜色变化可被人的肉眼检测到。“可活化的着色剂”是指如下材料，所述材料响应于外部刺激而提供颜色变化。“外部刺激”是指吸收制品暴露于制品外部以压力、温度、电磁辐射或其组合形式表现的能量中。“活化的着色区域”是指包含已被外部刺激活化的着色剂的区域。“变形区域”是指已被足够张紧以在材料平面或平面以外产生扭曲区域的区域。“可见的”是指可被人眼检测到的那些颜色和波长的光，波长标称上为约400-700纳米。“电磁辐射”是指适用于工业应用的那些光谱区域，例如紫外线波长直至红外线波长。“可活化的化学物质”是指能够受到外部刺激影响的那些化学品、单体和聚合物。“一次性的”是指通常不旨在被洗涤或恢复或作为吸收制品再使用的吸收制品(即它们旨在单次使用后即被丢弃，并且优选地将被回收利用、堆肥处理、或换句话讲以环境相容的方式丢掉)。本发明提供包含可活化的着色剂的纤网坯，可活化的着色剂当暴露在外部刺激下将改变颜色。可活化的着色剂可产生可逆或不可逆的颜色变化。然而，优选地根据本发明的可活化的着色剂产生不可逆的颜色变化，从而提供永久视觉效应。可活化的着色剂的来源包括“热致变色的”，意思是颜色变化是由温度变化引起的；或“光致变色的”，意思是颜色变化是由电磁辐射引起的；或“压致变色的”，意思是颜色变化是由压力引起的。下文更详细地讨论这些可活化的着色剂的来源中的每一种。所述可活化的着色剂也包括对pH值敏感的染料。纤网坯可包括两个或多个可活化的着色剂的组合或共混物，所述可活化的着色剂为同种类型但需要不同程度的外部刺激，或所述可活化的着色剂为不同类型而需要不同类型的外部刺激。例如，对于包括相同类型可活化的着色剂的共混物，所述共混物可包括两种不同的热致变色的着色剂，而对于包括不同类型可活化的着色剂的共混物的纤网坯，所述共混物可能包括热致变色可活化的着色剂和对PH值敏感的染料。优选地，根据本发明的纤网坯包括単一的可活化的着色剂，所述着色剂既是热致变色的又是光致变色的。除了前述的可活化的着色剂以外，根据本发明的纤网坯也包括不可活化的着色齐U。所述不可活化的着色剂可包括TiO2，这种成分用于增加材料的不透明性。不可活化的着色剂也包括顔料。顔料可添加到所述纤网坯以提供初始颜色，初始颜色将影响可活化的着色区域的最终颜色。例如，黄色顔料可添加到具有可活化的着色剂的纤网坯中。如果所述可活化的着色剂通常被活化而产生蓝色，则所述黄色顔料将导致所述活化产生绿色。一旦被外部刺激活化，可活化的着色剂即在纤网坯中形成活化的着色区域。活化的着色区域可包括覆盖纤网坯的大片部分或整个区域的均匀的着色区域或包括不均匀的着色区域，所述不均匀着色区域包括不同图案的着色区域。作为另外一种选择，活化的着色区域可包括多种颜色图案、区图案和单ー颜色的多种色调。可活化的着色剂也可被活化而形成活化的着色区域，所述着色区域包含文字、图形和复杂的艺术作品。 优选地，根据本发明的纤网坯包括可活化的着色剂，所述着色剂当暴露于产生第一活化的着色区域的第一外部刺激下时改变为第一顔色，并且在第一活化的着色区域随后暴露于产生第二活化的着色区域的第二外部刺激下时改变为第二顔色。根据可活化的着色齐IJ的类型，第一和第二外部刺激可包括热(包括由应变诱发的热量)、压力、电磁辐射和变化的PH值。根据本发明的上述纤网坯优选地包括既有光致变色又有热致变色性能的可活化的着色剂。所述可活化的着色剂首先被包括电磁辐射诸如紫外线的第一外部刺激所活化以产生第一活化的着色区域。第一活化的着色区域随后被包括热的第二外部刺激所活化以在第一活化的着色区域内产生第二活化的着色区域。优选地，热由应变诱发。在一个优选的实施方案中，第二活化的着色区域限制为在第一活化的着色区域内的区域。换句话说，暴露于第二外部刺激的第一活化的着色区域以外的区域不改变顔色。例如，在一个实施方案中，包括紫外线的第一外部刺激可暴露于特殊图案的纤网坯中，使得第一活化的着色区域被限制在所述纤网坯的某些区域中。只有那些暴露在包含热的第二外部刺激的形成第一活化的着色区域的部分才改变形成第二活化的着色区域的顔色。暴露在第一活化的着色区域外面的热的纤网坯的部分不改变顔色，因此不形成第二活化的着色区域。如上所述，第二外部刺激优选地为由应变诱发的热量。优选地，所述应变是由于在第一活化的着色区域内的变形区域的形成期间的机械变形所导致的。优选地，第二活化的着色区域与变形区域重叠。通过机械变形而形成的变形区域可能包括具有脊和凹槽、肋状元件、簇和三维锥形孔的除了平面变形区域以外的区域。所述变形区域也包括平面变形区域，所述平面变形区域包括机械活化区域。在机械活化区域处，第二活化的着色区域与机械活化区域重叠；在粘结区域处，第二活化的着色区域与粘结区域重叠；或者第二活化的着色区域包围所述孔处的孔。下面更充分地探讨，阐明变形区域的不同实施方案和产生变形区域方法的实施方案。根据本发明的纤网坯可包括薄膜、无纺材料、空气垫层、纤维、制品和泡沫。所述可活化的着色剂可混合进入或覆盖在形成所述纤网坯的材料上，并且可设置在全部纤网坯中或限制为仅所述纤网坯的一部分，在该纤网坯处呈需要的颜色图案。用来形成本发明的纤网坯的组合物，尤其是薄膜和无纺材料，可包括热塑性聚合材料和非热塑性聚合材料。就纤维和无纺材料而言，用于形成纤维的热塑性聚合材料必须具有适用于熔体纺丝的流变学特征。聚合物的分子量必须足以使得能够在聚合物分子之间产生缠结，但又足够低以成为可熔体纺丝的。就熔体纺丝而言，热塑性聚合物所具有的分子量低于约1，000，OOOg/mol，优选地约 5，000g/mol 至约 750，000g/mol,更优选地约 10，000g/mol 至约 500，000g/mol,甚至更优选地约50，000g/mol至约400，000g/mol。除非另外指定,所指的分子量为数均分子量。热塑性聚合材料能够相对快 速地固化(优选地在拉伸流动下)，并且形成热稳定的纤维结构，如通常在已知工艺诸如对短纤维的纺丝拉伸工艺或纺粘连续纤维工艺中所遇到的那样。优选的聚合材料包括但不限于聚丙烯和聚丙烯共聚物、聚乙烯和聚乙烯共聚物、聚酯和聚酯共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乳酸、聚羟基链烷酸酯、聚乙烯基醇、乙烯-乙烯醇、聚丙烯酸酯、以及它们的共聚物和它们的混合物。其他合适的聚合材料包括如美国公布2003/0109605A1和2003/0091803中所详述的热塑性淀粉组合物。其他合适的聚合材料包括乙烯丙烯酸、聚烯烃羧酸共聚物、以及它们的组合。其他合适的聚合材料包括如美国专利6，746，766,6, 818，295和6，946，506中所描述的淀粉和聚合物。常见的热塑性聚合物纤维级的材料是优选的，最值得注意的是聚酯基树脂、聚丙烯基树脂、聚乳酸基树脂、聚羟基链烷酸酯基树脂、和聚乙烯基树脂以及它们的组合。最优选的为聚酯和聚丙烯基树脂。图I和图2示出了根据本发明的优选的实施方案的一个实施例，在这里，所述纤网坯包括无纺基底，无纺基底IOOa含有单一的可活化的着色剂。无纺基底IOOa暴露在紫外线下，以在全部无纺基底IOOa上产生均匀的第一活化的着色区域110a。所述无纺材料随后通过结构化类弹性成形方法机械地变形以形成多个脊和凹槽130。所得的无纺基底IOOa具有变形区域，所述变形区域包括形成多个第二活化的着色区域120a的多个脊和凹槽130。所述第二活化的着色区域120a被包括非变形区域的第一活化的着色区域IlOa所包围。在图3所示的替代性实施方案中，所述纤网坯包括无纺基底100b。无纺基底IOOb暴露在紫外线下，以在全部无纺基底IOOb上产生均匀的第一活化的着色区域110b。所述无纺材料随后通过微结构化类弹性成形方法机械地变形以形成多个簇140。所得的无纺基底IOOb具有变形区域，所述变形区域包括形成多个第二活化的着色区域120b的多个簇140，所述第二活化的着色区域与簇140重叠。包括第二活化的着色区域120b的多个变形区域被包含非变形区域的第一活化的着色区域IlOb所隔开。在图4所示的替代性实施方案中，包括无纺材料的纤网坯100c暴露在紫外线下，以在全部无纺基底100c上产生均匀的第一活化的着色区域110c。所述无纺基底100c随后通过加热的滚刀孔方法机械地变形以形成多个孔150。所得的无纺基底100c具有变形区域，所述变形区域包括带有着色区域的多个孔150，所述着色区域位于形成多个第二活化的着色区域120c的孔150的周边。孔150和相应的第二活化的着色区域120c被第一活化的着色区域IlOc所隔开。在图5所示的替代性实施方案中，包括无纺材料基底IOOd的纤网坯暴露在紫外线下，以在全部无纺基底IOOd上产生均匀的第一活化的着色区域110d，并且随后通过超声波粘结方法机械地变形以形成多个粘结部位160。所得的无纺基底具有包括粘结部位160网络的变形区域，粘结部位形成多个相互连接的第二活化的着色区域120d。多个第二活化的着色区域120d隔开第一活化的着色区域110d，使其成为多个第一活化的着色区域110d。在图6所示的替代性实施方案中，部分无纺材料被图像的具体图案遮蔽，并且随后暴露在紫外线下以产生第一活化的着色区域110e，所述第一活化的着色区域具有暴露在第一活化的着色区域IlOe内且不形成其部分的具体图像180d。所述无纺基底IOOe随后通过结构化类弹性成形方法机械地变形，从而形成包括多个脊和凹槽170的变形区域，所述多个第二活化的着色区域120e与变形区域重叠，所述变形区域在第一活化的着色区域IlOe内形成,使得多个第二活化的着色区域120e被第一活化的着色区域IlOe所包围，第一活化的着色区域包括非变形区域和部分具有特定图像180的无纺材料。形成变形区域的多个脊和凹槽170与包括特定图像180的无纺材料的部分重叠，然而由于包括特定图像180的所述部分不包括在第一活化的着色区域IlOe内，因此它们在所述变形区域成形期间不改变形成第二活化的着色区域120e的颜色。可活化的着色剂
如上文所简述，可活化的着色剂可为“热致变色的”，意思是颜色变化是由温度变化引起的；或“光致变色的”，意思是颜色变化是由电磁辐射引起的；或“压致变色的”，意思是颜色变化是由压力引起的。这些定义包括根据相应的刺激可逆地、不可逆地或准可逆地改变颜色的材料。本文所述的可活化的着色剂可涂覆在纤网坯上，诸如薄膜或无纺材料上，或通过添加到例如制成这些组分的聚合物母料上形成基底的不可分割的一部分。本文所述可活化的着色剂根据上述定义的外部刺激而改变其颜色。c)光反应材料光反应材料响应接触到电磁辐射而改变颜色。所述颜色变化可为不可逆的，从而提供永久的颜色上的变化；或其可为可逆的，从而提供暂时的颜色上的变化。光致变色材料为在暴露于光或光强度变化时可逆地改变颜色的那些材料。光致变色材料通常提供可逆的颜色变化，所述颜色变化在暴露于光时从无色状态转变成颜色状态并且当逆转时往回转变成无色状态。光致变色材料的实例描述于美国专利6，306，409 ;美国专利6，080，415或美国专利5，730,961中。多色材料为能够产生多种颜色的那些材料。已知基于联乙炔X-C ^ C-C ^ C-Y的化合物在聚合时呈现不同的颜色特性。聚合反应通常通过暴露于某些类型的辐射例如紫外线辐射来实现。辐射强度的改变导致不同的聚合度和不同的颜色。已知这些特性可用来实现多色印花。参见例如公布于1987年11月10日并转让给 Gaf Corporation 的美国专利 4，705，742, “Processless Multicolour Imaging” ；和Sherwood Technologies Ltd.的公布于 2006年 2 月 23 日的W02006/018640，“Multi-colourprinting”。这两个文件均公开了如下方法向基底的表面施加包含各种联乙炔化合物的涂层以便照射基底的表面并在其上形成图像。尤其优选的材料为如下那些，它们可分散或共混到这些层的聚合物基质中，例如公开于PCT公开WO 2009/093028A2和WO 2009/081385 A2中的那些，它们为在受到照射时经历颜色变化的化合物，并且具有通式结构X-C ^ C-C ^ C-Y- (CO) n-QZ，其中X为H、烷基或-Y- (CO) n-Qff ;每个Y为相同的或不同的二价亚烷基；Q为O、S或NR ;R为H或烷基；W为H、烷基或Z ;每个Z为相同的或不同的不饱和烷基；并且每个η为O或I。适用于本发明的材料的另一个实例为热塑性材料，其包括与电荷转移剂和光致产酸剂例如US 2009/0191476 Al中所述的那些相混合的聚合物。将包含电荷转移剂和光致产酸剂的热塑性材料暴露在光照下将引起变色反应，其可用来产生文字、艺术作品、构图或其它图像和效果。根据本发明的纤网坯优选地包含光反应材料，所述材料提供不可逆的、永久的颜色上的变化。提供永久的颜色变化的光反应材料的实例描述于PCT公开WO 2009093028A2中，其描述了包括联こ炔化合物在内的多色物质，所述多色物质在受到照射时改变顔色。使联こ炔化合物产生变色反应的辐射的类型包括激光或非相干的宽频带或单色辐射。具体的辐射类型包括紫外线、近红外线、中红外线或远红外线、可见光、微波、Y射线、X射线或电子束。紫外线照射优选地用于使包含联こ炔化合物的基底在暴露于紫外线照射时从无色或低视觉颜色改变成有顔色的，然后在后续的暴露于红外线辐射和/或热时改变成不同于第一顔色的顔色。可直接施加热，例如采用加热的工具装备，或所述热可能在所述纤网坯的机械变形期间由应变诱发。下面将更全面地探讨产生机械变形的方法。激光照射方法可优选地用于直接在包括联こ炔化合物的基底上书写文字和描绘出复杂的艺术作品，因为激 光成像可方便地通过计算机用适当的软件来控制并且具有优异的分辨能力。然而，类似的效应可通过使源自例如紫外线灯的辐射在其到达包含联こ炔化合物的基底之前穿过掩模来获得。对提供永久颜色变化的光反应材料的另ー种应用描述包括WO 2009/081385，其描述了包括多色物质的热塑性材料，其中多色物质为功能化的联こ炔，所述联こ炔具有包括本文所述的通式结构的分子式。光反应材料的活化优选地使用紫外线灯来实现。一个实例为购自AmericanUltraviolet (Lebanon, IN)的Coil Clean (CC)系列紫外线夹具。另一种适用于活化光反应材料的UVC曝光单元由金属机罩组成，所述机罩包含8个UV汞齐灯和8个具有用于控制单个灯的单个电路的镇流器以及用于冷却灯以保持温度的风扇。这些灯具有357_的长度并且以部件号GML750A购自American Ultraviolet。可用于活化光反应材料的设备的其它实例包括得自Nordson UV Limited(Berkshire UK)的 J3825 MonoCure Lamphead 和由 Integrated Technology 制造的 270SUV灯组合件和电源。可改变所述单元内的灯的类型以按需要改变光谱输出。相关灯泡类型的实例包括“H”、“V”、“D”和“Q”。b)热致变色材料热致变色的颜料为有机化合物，它们在达到特定温度阈值时引发可逆或不可逆的颜色变化。热致变色顔料可包含三种主要组分(i)供电子着色有机化合物；(ii)受电子化合物；和(iii)决定发生着色反应温度的溶剂反应介质。可商购获得的可逆热致变色顔料的一个实例为购自 Thermographic Measurements Co. Ltd.的“ChromaZone1*ThermobatchConcentrates”。热致变色颜料和造成由温度触发的颜色变化的机理是本领域熟知的并且例如描述于美国专利4，826，550和美国专利5，197，958中。热致变色颜料的其它实例描述于公布的美国专利申请2008/0234644A1中。热致变色的或温敏变色纤维在纺织物领域中是已知的，用于衣服、体育运动设备等。所述纤维通过如下方式产生将热致变色颜料共混在要从其产生所述纤维的基料树脂例如聚烯烃例如聚乙烯或聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇等中，或对所述纤维使用热致变色着色液体。温敏变色纤维的生产公开于例如JP2002138322和JP2001123088中。所述纤维在选定温度下改变颜色。颜色的改变为可逆或不可逆的。根据本发明，在温感变色纤维中，可使用的纤维的一个实例为如下热致变色纤维，其部分地特征在于基料树脂的弹性挠曲模量在300-1，500MPa的范围内。所述纤维通过如下方式形成以分散状态将热变色颜料熔融共混在与热塑性树脂共混的聚烯烃树脂和/或聚烯烃树脂的基料树脂中。所述纤维还描述于JP 2002-138322中。作为另外一种选择，所述热敏颜料还可为热敏颜料领域已知的微胶囊类型。c)压致夺色材料本领域所公开的任何压致变色材料均适用于本文，只要它们符合必要的健康和安全要求即可。一个实例公开于美国专利6，330, 730中。
在一个实例中，压致变色材料为热致变色的并且响应于由施加的压力所引起的温度增加。在另一个实施例中，压致变色材料包含包封在微胶囊中的染料。在受到压力时，这些胶囊破裂并释放出染料，随后这些染料变为可见的。颜色的强度直接与所施加的压力大小有关。典型的压致变色材料需要14-140kPa的压力。在受到压力后，多数典型的压致可活化的着色剂以不可逆的方式改变其颜色。这是由于颜色变化是由微胶囊的破坏来实现的，在微胶囊中包封有实现变化颜色的物质。所述可活化的着色剂在根据本发明的纤网坯中的活化可采用多种方式实施。根据前述的讨论，所述可活化的着色剂在根据本发明的纤网坯中的活化所受的外部刺激包括第一外部刺激，所述第一外部刺激包括电磁辐射，随后是包含热的第二外部刺激。优选的电磁辐射源为紫外线，优选的热源是在机械变形期间由应变激发的热。例如，纤网坯可从供料辊上退卷并暴露在包含紫外线等电磁辐射中，以激发颜色变化并形成第一活化的着色区域。在第一活化的着色区域内的区域随后暴露于热中，所述热在第一活化的着色区域内的第二活化的着色区域。第二活化的着色区域产生的热优选地由第一活化的着色区域中的变形区域的成形期间由应变诱发。所述第二活化的着色区域与变形区域重叠。变形区域可包括形成于纤维网的x-y平面的孔或粘结区域，但是优选地包括沿着z向伸出纤维网χ-y平面的元件。粘结区域可通过热粘结、轧压、超声波粘结和CPW粘结方式产生。孔可通过机械变形方法诸如滚到开孔方式形成。突起元件可通过机械变形方法包括但不限于环轧、微结构化类弹性成膜和压花方式形成。机械变形方法将在下面进行更全面地探讨。在变形区域的形成期间由应变诱发的热量可导致第二活化的着色区域出现颜色梯度，梯度与变形程度成比例。所述颜色梯度可由于变化的热而产生，热对应于变形区域成形期间变化的应变而产生。例如，对于包括通过微结构化类弹性成膜方法形成的簇的三维变形区域，所述簇可包括颜色梯度；如果有变色，由于这些区域在簇成形期间相应的变形和应变很小，底部和顶部处出现最小的颜色变化，而簇的侧面承受较大的应变，并且相应的热导致主要的颜色变化。机械变形方法机械变形方法采用的变形构件包括反转辊、相互啮合的皮带或相互啮合的二维板。所述变形构件可在环境温度下或加热到超过环境温度。
可用于在纤网坯中产生变形区域以及由应变诱发热的ー个机械变形方法通常指的是环轧，变形构件的相互啮合的齿和凹槽啮合并拉伸纤维网将其插入其间。就环轧制而言，变形构件可被排列成在横向或纵向(取决于齿和凹槽的取向)拉伸纤维网。例如，为了在图7所示的横向⑶上递增拉伸，每个变形构件40和42上的齿52和凹槽54在纵向MD上取向。相反，为了在图8所述的纵向MD上递增拉伸，每个变形构件40和42上的齿52和凹槽54在横向CD上取向。包括此类横向齿和凹槽的变形构件在纵向上相对于互啮合的图案保持同相。图9为示出变形区内用于递增拉伸纤维网的各自相対的变形构件40和42的齿52和凹槽54互相啮合的放大的不连续剖面图。齿52具有齿高TH并以优选均匀的距离相互间隔开以限定齿距P。如图所示，变形构件40的 齿52部分地延伸到相対的变形构件42的凹槽54中以限定如图9所示的“啮合深度”E。变形期间，啮合深度在变形区的至少一部分上受到控制以逐渐增加。图10为材料纤维网34位于其间的变形区内几个互相啮合的齿52和凹槽54的进一步详细的放大视图。如图所示，可为无纺纤维网的纤维网34的一部分被容纳在变形区内互相啮合的齿和凹槽之间。齿和凹槽的互啮导致纤维网34的横向间隔开的部分被齿52挤压到相対的凹槽54中。在从变形构件之间穿过的过程中，将纤维网34挤压到相対的凹槽54中的齿52的力在纤维网34内施加拉伸应力。取决于所述变形构件上的齿和凹槽的取向，所述拉伸应力作用在纵向或横向上。所述拉伸应カ可使得位于邻近齿52的尖端之间并跨越这些尖端之间空间的中间纤维网部分58在纵向或横向拉伸或伸展，这样可导致在每个中间纤维网部分58处纤维网厚度局部减小。就包括气流纤网的无纺纤维网而言，拉伸可使得纤维重新取向、基重減少、和/或中间纤维网部分58内的受控纤维被破坏。尽管纤维网34的位于邻近齿之间的部分被局部拉伸，但是接触齿尖端的纤维网部分可以不经历相似程度的延伸。由于齿52的圆形外端处的表面与纤维网34的接触齿外端处齿表面的邻近区域60之间存在的摩擦力，纤维网表面的那些部分相对于齿外端处的齿表面的滑动最小化。因此，在一些情况下，纤维网34在接触齿尖端表面的那些纤维网区域处的性能与中间纤维网部分58处发生的纤维网性能改变相比仅仅稍微改变。齿52在具有大致圆形齿尖的横截面上可为大致三角形，如图9和10所示。如图所示，齿52具有齿高TH (注意TH也可适用于凹槽深度；在ー个实施例中，齿高和凹槽深度可相等)以及称为节距P的齿对齿间隙。根据被加工纤维网的性能以及加工后纤维网所需的特性，啮合深度E、齿高TH和节距P可根据需要进行改变。如本领域的技术人员将领会的，各自的齿和凹槽的尺寸可在宽范围内改变并且仍可有效地实施本发明。在那方面，根据本发明的适当变形构件的附加结构详情提供于美国专利 5，156，793,题目为 “Method for Incrementally Stretching Zero Strain StretchLaminate Sheet in a Non-Uniform Manner to Impart a Varying Degree of ElasticityThereto，”公布于1992年10月20日，授予Kenneth B. Buell等人；以及在美国专利5，167，897，题目为 “Method for Incrementally Stretching a Zero Strain StretchLaminate Sheet to Impart Elasticity Thereto，，，公布于 1992 年 12 月 I 日，授予 GeraldM. Weber等人。其它活化专利包括美国专利5，527，304，题目为“Absorbent Articlewith Elasticized Side Panels having Extension Panel，，，公布于 1996 年 6 月 18 日，授予 Buell ;美国专利 5，674，216,题目为 “Absorbent Article with Elasticized SidePanels，” 公布于 10/7/1997，授予 Buell ;美国专利 6，476，289，题目为 “Garment havingElastomeric Laminate, ” 公布于 1996 年 6 月 18 日，授予 Buell ;美国专利 5，628，741,题目为 “Absorbent Article with Elastic Feature having a Prestrained Web Portionand Method for Forming Same, ” 公布于 5/13/1997,授予 Buell ;美国专利 5，591，155,题目为 “Disposable Training Pant having Improved Stretchable Side Panels,，，公布于 1/7/1997,授予 Nishikawa ;美国专利 5, 246, 433,题目为 “Elasticized DisposableTraining Pant and Method of making the Same, ” 公布于 9/21/1993,授予 Hasse ;美国专利 5，464，401,题目为“Elasticized Disposable Training Pant having DifferentialExtensibility, ” 公布于 9/21/1993，授予 Hasse ;美国专利 5，575，783，题目为“AbsorbentArticle with Dynamic Elastic Feature Comprising Elasticized Hip Panels,，，公布于11/19/1996,授予 Clear ;美国专利 5，779，691,题目为 “Fastening Tape for a SanitaryArticle Particularly Disposable Diaper, ” 公布于 7/14/1998,授予 Schmitt ;美国专利 5,143,679,题目为“Method for Sequentially Stretching Zero Strain StretchLaminate Web to Impart Elasticity thereto Without Rupturing the Web,” 公布于 9/1/1992,授予 Weber ;美国专利 4，834，741,题目为 “Diaper with Elastic Waist BandElastic, ” 公布于 5/30/1989，授予 Sabee ;以及美国专利 4，968，313，题目为“Diaper withElastic Waist Band Elastic, ” 公布于 11/6/1989,授予 Sabee。用于机械成形纤维网、所述纤维网可能产生变形区域以及本发明的应变所激发的相应的热的另一方法是通常被称为“结构化类弹性薄膜”或“结构化类弹性成膜”的方法，其中SELF代表S结构E弹性L类E薄膜。尽管该方法最初开发用于使聚合物薄膜变形以具有有益的结构特性，但是已发现，结构化类弹性成膜方法可用于在无纺纤维网中产生有益结构。参见图11，其示出了用于结构化类弹性成膜方法中的变形构件的构型，所述变形构件可用于通过在Z方向上使部分纤维网膨胀出X-Y平面之外而在纤维网厚度尺寸上膨胀部分无纺纤维网。如图11所示，一个变形构件64包括多个在纵向上延伸的、在横向上有间距的齿52和凹槽54，所述变形构件62包括多个在纵向上延伸的、在横向上有间距的齿68，其中，变形构件62的齿68的部分已经被移除，以形成槽口 66，槽口确定多个有间距的齿68。如图11所示，在相应的横向邻近的齿68上的槽口 66可被横向校准以在变形构件62的表面附近确定多个槽口区域的间距组。每个各自横向延伸的槽口区域组均平行于变形构件62的横向⑶而延伸。齿68可具有对应于齿高TH的齿高、以及对应于齿距P的齿距，参见前述图9。随着纤维网经过在结构化类弹性成膜方法中由变形构件形成的变形区，变形构件62的齿68将纤维网的一部分压出平面外，以产生纤维网永久的局部Z方向变形。但是在变形构件62的槽口区域66与活化构件62的齿68之间经过的纤维网部分在Z方向基本上未成形，即，无纺纤维网在该区域将不变形或拉伸至与齿区域相同的程度，并且可保持基本上平面，而在变形构件62的齿区域和变形构件64的齿52之间经过的纤维网部分可变形或拉伸超出无纺材料的弹性限度，结果得到多个变形的、凸起的、肋状元件。现在参见图12，其示出了结构化类弹性成膜后的纤维网70的一部分在其已在结构化类弹性成膜方法的一对相对的、互相啮合的变形构件62和64之间经过后的示意图，所述变形构件具有类似于图11所示的齿构型。结构化类弹性成膜后的纤维网70包括由明显不同的区域形成的网络。所述网络包括至少ー个第一区域72、第二区域84和过渡区域76，所述过渡区域在第一区域72和第二区域84之间的接触面处。结构化类弹性成膜后的纤维网70也具有第一表面78和与之相対的第二表面80。在图12所示的实施方案中，结构化类弾性成膜后的纤维网70包括多个基本上平坦的间隔开的第一区域72和多个形成第二区域84的交替肋状元件。在图12所示的实施方案中，第一区域72基本上为平面的。换句话讲，第一区域72内的材料基本上平坦，并且其在纤维网因经过图11所示的变形构件62和64之间而经历改性步骤之后的状态与其在纤维网经过变形构件之间之前的状态基本上相同。除了图12中所示出的肋状元件(每个肋状元件均具有基本上等同的长度并成行排列以限定由线性第一区域72隔开的大致矩形的变形区域)形式的表面图案之外。如果需要，所需的纤维网的形成还可由其它变形构件的齿和凹槽构型实现，所述构型可促使纤维网材料的局部拉伸和/或变形。例如，如图13所示，取代肋状元件的间隔的矩形阵列，变 形图案可采用肋状元件的形式确定间隔的、金刚石形状的第二区域74，其间具有未变形第一区域72。每个这种金刚石形第二区域74由交替的肋状元件84和居间的山谷状元件86所限定，这种金刚石形元件的方法和设备的例子公开于美国专利5，650，214，题目为“SheetMaterials Exhibiting Elastic-Like Behavior and Soft, Cloth-Like Texture,，，公布于1997年7月22日，授予Barry J。Anderson等人，以及美国专利6，383，431，题目为“Methodof Modifying a Nonwoven Fibrous Web For Use as a Component of a DisposableAbsorbent Article, ” 公布于 2002 年 5 月 7 日，授予 Dobrin 等人。如图14所示，变形图案也可采用肋状元件84的形式，这些元件一起确定间隔的、圆形第二区域74的阵列。每个这种圆形元件可由适当间隔的、长度不断变化的肋状元件84和居间的山谷状元件86所限定。在相应的圆形第二区域74之间为未成形的居间的第一区域72。对于本领域的技术人员将显而易见的是，如果需要，也可采用其他变形图案，诸如举例说明和描述于美国专利5, 518, 801,题目为“Sheet Materials ExhibitingElastic-Like Behavior, ” 公布于 1996 年 5 月 21 日，授予 Charles W. Chappell 等人。授予Chappell的其他专利包括美国专利5，691，035,题目为“Web Materials ExhibitingElastic-like Behavior，”公布于 11/25/97 ;美国专利 5，723，087，题目为“Web MaterialsExhibiting Elastic-like Behavior, ”公布于3/3/1998 ;美国专利 5，891，544,题目为“WebMaterials Exhibiting Elastic-like Behavior, ”公布于4/6/1999 ;美国专利5，916，663,题目为 “Web Materials Exhibiting Elastic-like Behavior, ” 公布于 6/29/1999 ;以及美国专利6，027，483,题目为“Web Materials Exhibiting Elastic-like Behavior, ”公布于 2/22/2000。可产生变形区域和本发明由应变诱发的相应的热的纤维网的另ー种机械变形方法，是可能最佳地描述为微结构化类弹性薄膜的方法。微结构化类弹性成膜方法类似于參考图11的描述的微结构化类弹性成膜方法的设备和方法。结构化类弹性成膜与微结构化类弹性成膜之间的主要差别为带齿变形构件上的齿68的大小和尺寸，也即，图15中的微结构化类弾性成膜变形元件82，对应于图11中的变形构件62。微结构化类弹性成膜变形构件82可为以优选构型形成变形区的变形构件之一，所述构型具有一个图案化变形构件，例如微结构化类弹性成膜变形构件82，和一个非图案化带槽变形构件(未示出)。然而，在某些实施方案中，可优选使用两个微结构化类弹性成膜变形构件82，它们在各自变形构件的相同或不同对应区域具有相同或不同的图案。此类设备可生产具有变形的纤维网，所述变形区域在无纺纤维网中可描述为从所加工纤维网的一侧或两侧突出的簇。簇可紧密排列，但是至少在它们的底部可在空间上充分隔开以限定簇之间的空隙区域。如图15中的局部透视图和图16中放大的局部透视图所示，微结构化类弹性成膜变形构件82的齿68具有与齿68的前沿和后沿相重叠的特殊几何形状,所述几何形状使得齿基本上“刺穿”无纺纤维网；与之相对照的是，如图12-14所示的情况是大体上将纤维网变形成为隆起物或齿。在无纺纤维网的一些实施方案中，齿68将纤维推压出平面外并形成可描述为纤维“簇”或环的部分。在一个实施方案中，纤维网被刺穿，可以说是是通过使纤维穿过以形成簇或套环的齿68。因此，与结构化类弹性成膜纤维网的“帐篷状”肋状元件(每个所述元件均具有与其关联的连续侧壁，即，连续的“过渡区”)不同，在微结构化类弹性成膜方法中被压迫出平面外的簇或环可具有与Z方向变形的侧壁部分关联的不连续结构。此 夕卜，当用于较高基重的吸收芯材料时，“簇”随着纤维在Z方向相对于纤维网表面之一被推出平面外而稍微不可见，Z方向变形在其它纤维网表面上可被消除或不存在。此外，当涉及层压材料时，一种纤维网材料的Z方向变形可被推进到层压体的第二材料中并被第二材料“隐藏”，使得“簇”基本上肉眼不可见。如图15和16中所示，每个齿68具有齿尖96、前沿LE和后沿TE。齿尖96为细长的并具有大致纵向的取向。据信为了在加工纤维网中得到簇成的、环状簇，LE和TE应非常接近正交于变形构件82的局部周向表面90。同样，从尖端96和LE或TE的过渡应为锐角(例如直角)，并具有足够小的曲率半径使得齿68在LE和TE处挤过纤维网。不受理论的约束，据信在齿68的尖端96与LE和TE之间具有相对锐角的尖端过渡使得齿68 “干净地”(即，局部地且清楚地)刺穿无纺纤维网，以便所得纤维网的一侧可被描述为“簇成的”或换句话讲“变形的”。微结构化类弹性成膜活化构件82的齿68可具有通常在齿尖96处从前沿LE至后沿TE测得的约I. 25mm的均匀长度尺寸TL，并且所述齿以约I. 5mm的距离TD在周向彼此均匀地间隔开。为了由具有约60至约IOOgsm范围内的总基重的纤维网制备毛圈布纤维网，齿68可具有约O. 5mm至约3mm范围内的长度TL和约· 020英寸(O. 5mm)至约O. 118英寸(3mm)的间隔TD,约O. 020英寸(O. 5mm)至约.200英寸(5mm)范围内的齿高，以及介于约O. 040英寸(Imm)和约O. 200英寸(5mm)之间的节距。卩齿合深度可为约O. 020英寸(O. 5mm)至约.200英寸(5mm)(直到最大值等于齿高)。当然，啮合深度、节距、齿高、TD和TL可相互独立地改变以实现纤维网变形所需的尺寸、间隔和面积密度，如提交于12/16/2003的共同未决的共同拥有专利申请US 2004/0265534A1和提交于11/3/2004的US 2005/0123726A1中所公开的。利用根据本发明的微结构化类弹性成膜变形构件，可控制变形区内的应变速率以制备表现出不同的簇和环形成的纤维网结构。例如，就包括两种相对不可延展材料的层压结构而言，变形区内的应变速率可被控制以如图17中的曲线图所示由低向高改变，提供包括图18A所示出的具有吹出尖端的较高环(与图18B所示出的借助高应变速率变形所形成的具有吹出尖端的较小环相比)的簇。作为另外一种选择，就具有稍微不同可延展性的相对不可延展材料而言，如图19中的曲线图所示出的将变形区内的应变速率由高应变速率改变至低应变速率可导致材料之一早期破裂，结果形成吹出尖端，而其它材料形成图20A所示出的通过吹出尖端延伸的高环(与图20B所示出的借助高应变速率变形所形成的具有吹出尖ゑ而的较小环相比)。使用微结构化类弹性成膜方法以在纤网坯中形成簇的方法如图21所示，并公开于共同未决的、普通拥有的提交于2005年6月17日的专利申请书US 2006/0286343A1。如图21所示，结构化基底I可由从进给辊152供应的大致平面的ニ维无纺基底20形成。所述纤网坯20通过设备150沿纵向移动到成形设备，所述成形设备包括相互啮合的辊104和102A,在辊隙116形成簇。所述纤网坯21使得簇继续在辊104和粘结辊156之间的辊隙117处成形，粘结辊粘结簇的尖端。中间体基底22从那里继续行进至互啮辊102B和104形成的辊隙118，互啮辊将中间体基底22从辊104上移除并将其传送至辊102B和粘结辊158之间形成的辊隙119，其中在结构化基底I中形成粘结区域，所述结 构化基底最终卷绕在进给辊160上。根据本发明的能够产生变形区域和相应的第二活化的着色区域的纤维网的另ー种机械成形方法是可最佳地描述为“滚刀开孔”(RKA)的方法。在滚刀开孔中，所利用的方法和设备使用类似于以上相对于结构化类弾性成膜或微结构化类弹性成膜变形构件所述的互啮合变形构件92，如图22所示。如图所示，滚刀开孔方法不同于结构化类弹性成膜或微结构化类弹性成膜之处在于结构化类弹性成膜或微结构化类弹性成膜变形构件的相对扁平、细长的齿已被改进为一般在远端为尖头的。齿68优选地可被加热以刺穿以及变形纤维网34，从而制备如图22所示的三维开孔纤维网94。在诸如齿高、齿距、节距、啮合深度及其它加工參数等其它方面，滚刀开孔和滚刀开孔设备可与以上相对于结构化类弾性成膜或微结构化类弹性成膜所述的相同。图23示出了滚刀开孔齿状变形构件的一个实施方案的一部分，所述齿状变形构件具有多个用于制备开孔纤维网94的齿68。如图24和24B示出了齿68的放大视图。如图24A所示，每个齿68均具有底部111、齿尖96、前沿LE和后沿TE。齿尖96—般可为尖头的、钝头的、或换句话讲成型的，以便拉伸和/或刺穿纤维网34。齿68可具有大致扁平的刀片状形状。齿68可具有大致扁平的明显不同的侧面98。换句话讲，与横截面基本上圆形的圆的销轴状形状相反，齿68可在ー个尺寸上细长，具有大致非圆的、细长的横截面构型。例如，齿68在它们的底部可具有表现出至少2，或至少约3，或至少约5，或至少约7，或至少约10或更大的齿长TL和齿宽TW的TL/TW齿长宽比AR。在一个实施方案中，横截面尺寸的长宽比AR保持与齿高基本上恒定。 在滚刀开孔齿状活化构件的一个实施方案中，齿68可具有一般在齿68的底部111处从前沿LE至后沿TE测得的约0. 049英寸(I. 25mm)的均匀长度尺寸TL，并且齿宽TW为约.012英寸(0. 3_)，其为一般垂直于底部处的长度尺寸测得的最长尺寸。齿可以约0. 059英寸(I. 5mm)的距离TD彼此均勻地间隔开。为了由具有约5gsm至约200gsm范围内的基重的纤维网制备柔软的三维开孔纤维网，齿68可具有约0. 5mm至约3mm范围内的长度TL，约0. 3mm至约Imm的齿宽TW，约0. 5mm至约3mm的间隔TD。类似于參考图9中前述的实施方案，滚到开孔的齿可具有约0. 5mm至约IOmm范围内的齿高TH,以及约Imm (0.040英寸)和2. 54_ (O. 100英寸)之间的节距P。啮合深度E可为约O. 020英寸(O. 5mm)至约O. 200英寸(5mm)(直到最大值接近齿高TH)。当然，E、P、TH、TD和TL每个均可彼此独立地改变，以实现所需的尺寸、间隔和开孔表面密度(开孔的三维开孔纤维网94的每单位面积上的孔数)。例如，为制造适用于卫生巾和其它吸收剂制品的开孔薄膜和无纺材料，在基底的齿长TL可为约O. 08英寸(2. 032mm)至约O. 15英寸(3. 81mm)之间的范围；齿宽TW可为约O. 02英寸(O. 508mm)至约至约O. 05英寸(I. 27mm)之间的范围；齿距TD可为约O. 039英寸(I. Omm)至约O. 076英寸(I. 94mm)之间的范围；节距P可为约O. 044英寸(I. 106mm)至约O. 100英寸(2. 54mm)之间的范围；以及齿高TH可为约O. 08英寸(2. 032mm)至约O. 27英寸(6. 858mm)之间的范围。啮合深度E可为约O. 020英寸(O. 5mm)至约O. 200英寸(5mm)。图24B所示的齿尖96的曲率半径R可为3. 937X 10_5英寸(O. OOlmm)至约3. 9X 10_4英寸 (O. 009mm)。不受理论的约束，据信在基底的齿长TL可为约O. 01英寸(O. 254mm)至约O. 5英寸(12. 7mm);齿宽TW可为约O. 01英寸(O. 254mm)至约O. 2英寸(5. 08mm);齿距TD可为约O. Omm至约I. O英寸(25. 4mm)(或以上)；节距P可为约O. 044英寸(I. 106mm)至约O. 3英寸(7. 62mm);齿高TH可为约O. 01英寸(O. 254mm)至约O. 709英寸(18mm);以及卩齿合深度E可为约O. 01英寸(O. 254mm)至约0.25英寸(6.35_)。就所公开的每个范围而言，本文中公开了所述尺寸可在从最小尺寸以3. 937 X 10_5英寸(O. OOlmm)的增量递增至最大尺寸的范围内改变，因而本公开提出了范围界限以及这些范围界限中以3. 937X IO-5英寸(O. OOlmm)递增的每个尺寸(曲率半径R除外-其增量被公开为以3. 937X 10_5英寸(O. 0001mm)的增量改变)。滚刀开孔齿可具有其它形状和轮廓，并且滚刀开孔方法可用于开孔纤维网，如提交于2004年8月6日的共同未决的共同拥有专利申请US2005/0064136A1、提交于2005年10月13日的US 2006/0087053A1和提交于2005年6月21日的US 2005/021753中所公开的方法。根据本发明的能够产生包括孔的变形区域的纤维网的另一种机械成形方法是公开于美国专利6，849，319的采用相互反向旋转的销辊和对辊以形成辊隙使所述纤网坯喂入通过辊隙的方法。销轴伸出销辊的表面，孔嵌入在对辊中。销辊与对辊相互校准使得销辊的销轴配合对辊的孔。可对销轴进行加热。所述采用销辊和对辊的方法可用于形成开孔的纤维网。根据本发明使纤网坯机械变形的另一种方法是压花。纤维网的压花可改善纤维网的性能诸如增加的膨化性。在典型的压花期间，纤维网喂入通过并置的轴向平行的辊所形成的辊隙。辊上的压花构件压缩和/或变形纤维网。层片的压花区域可能产生具有审美趣味的图案，并提供一种连接和保持层片的表面对表面的接触关系的方式。压花通常由两种方法之一实施；球-球形压花或套叠压花。球-球形压花通常包括轴向平行并置的辊以在对辊的压花构件之间形成辊隙。套叠压花通常包括具有网纹的一根压辊的压花构件与另一根压辊的压花构件。球-球形压花和套叠压花的例子示出在下述先前技术中公布于1968年12月3日、授予Wells的美国专利3，414，459 ;公布于1970年12月15日、授予Gresham的美国专利3，547，723 ;公布于1971年I月19日、授予Nystrand的美国专利3，556，907 ;公布于1973年I月2日、授予Donnelly的美国专利3，708，366 ；公布于1973年6月12日、授予Thomas的美国专利3，738，905 ;公布于1975年2月18日、授予Nystrand的美国专利3，867，225 ;公布于1984年11月20日、授予Bauernfeind的美国专利4，483，728 ;公布于1995年11月21日、授予McNeil的美国专利5，468，323 ;公布于2000年6月11日，授予McNeil的美国专利6，086，715 ;公布于2001年8月21日的美国专利6，277，466 ;公布于2002年5月28日的美国专利6，395，133和公布于2005年I月25日、授予Vaughn等人的美国专利6，846，172B2。根据本发明的机械变形纤网坯的另一方法是公布于美国专利5，658，639，美国专利5，628，097和美国专利5，916，661的、在无纺纤维网上选择性开孔的方法。在这一方法中，无纺纤维网沿多个位置被弱化，然后施加张カ使得无纺纤维网在多个弱化位置破裂，在与弱化位置重叠的无纺纤维网上创建多个孔。将纤维网通过在图案化的压光辊和砧辊之间形成的辊隙，使得纤维网在多个位置被弱化。图案化的压光辊具有多个突出物，所述突出物被设置成促成弱化，纤维网的熔融稳定化位置以影响弱化的预定图案以及无纺纤维网中的熔融稳定化位置。随后将所述纤维网通过包括被称为环辊的増量拉伸辊的增量拉伸系统向所述纤维网施加张力。上述环辊在机械变形方法中，包括多个相互啮合的齿和凹槽。根据本发明的包括可活化的着色剂的选择性开孔的无纺纤维网，在熔融稳定化位置可包括活化的着色区域，并且所述区域围绕所述开孔以及纤维网的其它区域，所述纤维网的变形是增 量拉伸造成的。每个前述产生变形区域的变形方法包括变形构件(脊和凹槽、开孔、簇、凸起等)。在整个所述纤网坯或单个区可产生均匀的变形区域。根据使用的设备，每个形成变形区域的单个变形构件可能有所不同。例如，每个变形构件可具有小于1.0英寸(2. 54cm)、小于0.5英寸(I. 27cm)、小于0.25英寸(0.635cm)和小于0. 125英寸(0. 318cm)的长度。伸出变形区域的变形构件的数目和变形区域的尺寸也可不同。例如，所述变形区域可从单个变形区域诸如单个簇、凸起、肋状元件或开孔到多个形成变形区域的变形构件而变化，所述变形区域的尺寸范围可为0. 155英寸2 (Icm2)至1550英寸2 (10，000cm2)。根据本发明的具有可活化的着色剂的纤网坯适用于但不限于吸收制品例如尿布、卫生巾、棉塞、卫生护垫，失禁装置、擦拭物等。就吸收制品而言，具有可活化的着色剂的纤网坯可包括顶片、第二顶片、采集层、吸收芯和底片。作为另外一种选择，纤网坯可适用于吸收制品的各种组件，例如扣件、阻挡箍和着陆区。除了吸收剂制品以外，根据本发明的具有可活化的着色剂的纤网坯适用于垃圾袋、包装薄膜和干燥片。纤网坯中的第一活化的着色区域和第二活化的着色区域的顔色可根据颜色じ、a*和ピ值通过反射分光光度计来测量。所述L'a*和ピ值从纤网坯的表面来測量。色差使用じ、a* 和 b* 值通过公式 AE=[ (L*X. -L*Y) 2+ (a*X. _a*Y) 2+ (b*X_b*Y) 2] 1/2 来计算。在本文中，公式中的‘X’可表示第一活化的着色区域或第二活化的着色区域，并且‘Y’可表示与此类区域的颜色对比的另ー个区域的顔色。X和Y不应当同时为相同的两个测量点。换句话讲，就任何特定的色差比较而言，X的位置不等于(デ)Y的位置。如果使用两种以上的顔色，则‘X’和‘V值也交替地在它们中包括測量点。在本文中，计算AE的关键是，‘X’和‘Y，值不应当出自观察表面上的相同的測量点。在那些在測量区域的范围内实际上不存在非着色部分的情况下，‘X’值应当来自在空间关系上不同于‘Y’值的点。反射颜色可利用得自Hunter Associates Laboratory (Reston, Va)的 HunterLab LabScan XE反射式分光光度计测量。在介于65 ° 和75 °F之间的环境温度以及介于50%和80%之间的相对湿度下测试纤网坯。分光光度计被设置为CIELab色标并采用D65光照。将观察仪设置在10°，将模态设置为45/0°。对于薄膜，将区域视角设定为O. 125"并且将端口尺寸设定为O. 20";对于无纺材料和其它材料，将区域视角设定为I. 00"并且将端口尺寸设定为I. 20"。在进行样本分析之前，分光光度计利用利用销售商随仪器提供的黑色和白色参考瓷片先行校准。校准按照制造商的说明书，如LabScan XE用户手册中所述进行，用户手册版本I. 1,2001年8月，A60-1010-862。如果要求清洁基准瓷片或样本，则应当仅使用不包含压花、洗剂或增白剂的薄纸(例如，PUFFS薄纸)。可选择包含待分析的活化的颜色的吸收制品上的任何样本点。所述纤网坯放置在分光光度计的样本端口的上方，白色瓷片置于所述纤网坯的下方。所述纤网坯置在为基本上平坦的状态并且不含皱纹。将所述纤网坯移除并重新定位以便读取所述纤网坯颜色的至少六个读数。如果可 能(例如，待测物件上活化的颜色的尺寸对其具有六个离散的、不重叠的不同样本点的能力不构成限制)，每一读数均在所述外部可见表面上的一个基本上不同的区域进行，从而使得没有两个样本点是重叠的。如果活化的着色区域的尺寸要求重叠样本点，则应当仅采用六个样本，并且选择样本点以最小化任何两个样本点之间的重叠。对于一个物件的外部可见表面上的一种特定颜色，将所述读数取平均值，得到ΙΛ a*和b*的报告值。在计算CIELab颜色空间体积V时，针对要测量的特定的一组区域，确定所报告的最大和最小ΙΛ a*和b*值。报告的最大和最小ΙΛ a*和b*值用于根据下式计算CIELab颜色空间体积V
「 π 4 Al* Δα* Ab*V =----
j Z J> J,在以上公式中，AL*为被比较的两个着色区域之间的L*值的差值并且按下式计算ΛΙ；=Ι；Χ-Ι；Υ。Af为被比较的所述两个着色区域之间的a*值的差值并且按下式计算Aa*=a*X-a*Y。Ab*为被比较的所述两个着色区域之间的b*值的差值并且按下式计算Ab*=b*X-b*Y0 CIELab颜色空间体积可导致某种大体上椭圆体形状的实体。如果Λ L'Λ a*和Ab*相等，则所述实体将为球形。如本文所用，“实体”是指具有长度、宽度和高度(或深度)的三维图形的数学概念。用椭圆体体积来计算体积是优选的，因为椭圆体一般要求AL'Af和Ab*的尺寸差值比其它实体相对更均匀。此外，据信椭圆体体积在视觉上比其它球形体积更可接受(即，较少的被人所感知的可觉察颜色失谐)。在一些实施方案中，离散元件的至少两个外部可见表面的活化的颜色将占据小于约200的CIELab颜色空间体积。依照上述测试方法对外部可见表面进行分析。在分析时，包括外部可见表面的元件的固有颜色将产生L'a*和b*坐标。然后使用上述公式计算CIELab颜色空间体积。所得体积可小于约200。所得体积可小于约50。应当认识到，两个以上离散着色区域的活化的颜色可占据前述CIELab颜色空间体积。在计算两个以上元件的CIELab颜色空间体积时，使用源自一组元件的最大和最小L'a*和b*来计算CIELab颜色空间体积。最大色值和最小色值用于根据上述公式计算V。颜色测量方法:
姆个样本都平放并且面向下置于Hewlett-Packard ScanJet 6300C扫描仪上。将所述扫描仪的盖完全封闭在每个样本上，并且扫描所述样本。所得的扫描图像保存在“真实颜色”设置中。使用白色和緑色的Hunter瓷片编号LX16566用同样的方式测量标准物。使用图像J成像和分析软件对所述样本图像进行分析，对每个样本的每个明显的着色区域内的十个位置进行随机取样。以RGB色彩空间法测量顔色。然后将RGB数值以算木方式转化到XYZ并且然后使用下述算式转化到CieL^W色彩空间将RGB转化为XYZ (观测仪=2°，照明体=D65)基准“互联网的标准默认色彩空间-sRGBlichaelStokes (Hewlett-Packard),Matthew Anderson (Microsoft；,Srinivasan Chandrasekar (Microsoft),Ricardo Motta(Hewlett-Packard)第 I. 10 版，1996 年 11 月 5 日，http: / / www. w3. org/Graphics/Color/sRGBoI.从8字节RGB转化图像J以8字节RGB测量。这ー步骤将8字节转化为0_1 标度用于sRGB。var_R= (R/255) //R 0 至 255var_G= (G/255) //G 0 至 255var_B= (B/255) //B 0 至 2552.线件化RGB数倌以汰到标准RGB (sRGB) :RGB是非线件的测量倌。为了在XYZ顔色坐标空间线性化地表达，采用本算式。如果(var_R>0.04045) var_R= ((var_R+0. 055) /I. 055) ~2. 4否则var_R=var_R/12. 92如果(var_G>0.04045) var_G= ((var_G+0. 055) /I. 055) ~2. 4否则var_G=var_G/12. 92如果(var_B>0.04045) var_B= ((var_B+0. 055) /I. 055) ~2. 4否则var_B=var_B/12. 923.转化到0-100XYZ标度XYZ系采用0_100标度。这样转化到那ー标度。var_R=var_R*100var_G=var_G*100var_B=var_B*1004.导出sRGB到XYZ三原色数倌的关系:这ー多维数组描述了当物体使用D65照明时sRGB和XYZ之间的关系。//观察仪=2。，照明体=D65X=var_R*0. 4124+var_G*0. 3576+var_B*0. 1805Y=var_R*0. 2126+var_G*0. 7152+var_B*0. 0722Z=var_R*0. 0193+var_G*0. 1192+var_B*0. 9505XYZ 至 cieLVb* (观察仪=2。，照明体=D65 )基准用于标准化的ISO标准13655国际化组织，ISO日内瓦。“ISO 13655:1996图形技术-图形エ艺图象的光谱测量和比色计算”(1996)。I.确定XYZ颜色坐标空间中的比降var_X=X/ref_X //ref_X=95. 047
var_Y=Y/ref_Y //ref_Y=100. 000var_Z=Z/ref_Z //ref_Z=108. 8832.当前在XYZ和IAAjt之间转化的ISO标准如果(var_X>0.008856) var_X=var_X~ (1/3)否则var_X= (7. 787*var_X) + (16/116)如果(var_Y>0.008856) var_Y=var_Y~ (1/3)否则var_Y= (7. 787*var_Y) + (16/116)如果(var_Z>0.008856) var_Z=var_Z~ (1/3) 否则var_Z= (7. 787*var_Z) + (16/116)CIE-L*= (116*var_Y)-16CIE_a*=500* (var_X-var_Y)CIE_b*=200* (var_Y-var_Z )对于每个样本图像，使用下述公式计算两个明显的着色区域之间的AL' Λ a*和Ab*:Λ I>L* 颜色 1-L* 颜色 2Λ a*=a* 颜色 l-a* 颜色 2Δ b*=b* 颜色 l-b* 颜色 2然后使用下述公式计算每个样本的两个明显着色区域的总色差(ΛΕ*)ΔΕ*=[ (AL*)2+ (Aa*)2+ ( Δ b*) 2]1/2
实施例以下非限制性实施例旨在示出本发明的可能的实施方案。例I :结构化类弹性成膜的无纺材料制备包含聚丙烯以及Datalase Colour Change Pigment LT的2重量％的纺粘无纺织物。所述无纺材料的基重为每平方米62克。按照制成品，所述无纺材料为白色。这块无纺材料的手抄样由紫外线进行活化以在整个样本上产生均匀的蓝色。做法是在Chromato-Vue C-75紫外线暗柜中设定到254nm的波长,暴露时间为30秒。所述无纺材料随后使用O. 060英寸的节距、13齿的金刚石图案、啮合深度为O. 110英寸、手摇柄的速度进行结构化类弹性成膜。所得的材料具有多个粉红色、由蓝色未变形区域围绕的脊和凹槽。表I提供了颜色测量值和ΛΕ值。图I和图2为所述材料的黑白照片。例2 :簇成无纺材料与例I中相同的无纺材料通过在Chromato-Vue C-75紫外线暗柜中设定为254nm波长、暴露2分钟而被紫外线类似地活化为均匀的紫色。取代结构化类弹性成形，所述无纺材料通过O. 060英寸节距的微结构化类弹性成膜装置(类似于图21中的装置)被手动摇柄以形成某种簇成的结构。所得的材料具有多个粉红色的由紫色的未变形区域围绕的簇。表I提供了颜色测量值和ΛΕ值。图3为所述材料的黑白照片。例3 :开孔的无纺材料与例I中相同的无纺材料由紫外线类似地活化为均匀的蓝色。取代结构化类弹性成形，所述无纺材料通过O. 100英寸的节距、加热的滚刀开孔装备以O. 150英寸的啮合深度手动地曲折。顶部和底部的辊都被加热到270 T。所得的无纺材料具有围绕它们周边的粉红色孔，而周围的无纺材料为蓝色的。表I提供了顔色测量值和AE值。图4为所述材料的黒白照片。例4 :开孔的无纺材料制备包含聚丙烯和Datalase Colour Change Pigment HT的0. 5重量％的纺粘无纺织物。所述无纺材料的基重为每平方米48克。按照制成品，所述无纺材料为白色。这块无纺材料的手抄样由紫外线进行活化以在整个样本上产生均匀的蓝色。做法是在Chromato-Vue C-75紫外线暗柜中设定到254nm的波长,暴露时间为I分钟。这块无纺材料的手抄样通过0. 100英寸的节距、加热的滚刀开孔装备以0. 150英寸的啮合深度手动地曲折。顶部和底部的辊都被加热到270 T。所得的无纺材料具有围绕它们周边的粉红色孔，而周围的无纺材料为蓝色的。表I提供了顔色测量值和AE值。 例5 :通过超声波粘结的无纺材料与例I中相同的无纺材料由紫外线类似地活化为均匀的蓝色。所述无纺材料然后使用Branson超声波扫描仪进行图案化粘结。粘结部位变为粉红色，而所述无纺材料的残留的部分保持为蓝色。表I提供了顔色测量值和AE值。图5为所述材料的黒白照片。例6 :通过超声波粘结的无纺材料与例4中相同的无纺材料由紫外线类似地活化为均匀的蓝色。所述无纺材料然后使用Branson超声波扫描仪进行图案化粘结。粘结部位变为粉红色，而所述无纺材料的残留的部分保持为蓝色。表I提供了顔色测量值和AE值。表I :
...........例............[ 第......(...未.变形.....)........区. I 第二.......(.....变形.....)........区..............AE.............
.L* I a* [ b*L* I: a* I b*
175.76 4.71 -31.31 74.77 10.84 -22.44 11.15
268.15 12.85 -32.68 79.10 14.76 -19.08 17.56
373.60 10.82 -29.77 73.38 26.38 -17.38 19.89_4__79.83 3.42 -20.79 73.86 18.20 -16.69 16.47
570.79 11.59 -32.37 79.64 28.03 -12.44 27.32
6f 75.76 4.71 J -31.3! f 73.41 18.74 J -24.00 f 15.99例7:具有着色区的结构化类弹性薄膜化的无纺材料与例I中相同的无纺材料通过在Chromato-Vue C-75紫外线暗柜中设定为254nm波长、暴露2分钟而被紫外线活化。取代均匀暴露，采用镂空模板选择性地遮蔽某些区域的紫外光。所得的无纺材料在紫色背景下具有白色鸭子、云朵和太阳的图案。所述无纺材料随后使用0. 060英寸的节距、小环形结构化类弾性薄膜图案、啮合深度为0. 135英寸，手摇柄的速度进行结构化类弾性成膜。在紫色区域内(暴露在紫外线下)，所得的脊和凹槽变为粉红色，而未暴露在紫外线下的白色区域所得的脊和凹槽保持为白色。表2提供了表现颜色变化的区的顔色测量值和AE值。图6为所述材料的黒白照片。表2
权利要求
1.一种在纤网坯中产生颜色变化的方法，所述方法包括以下步骤 a.提供包含可活化的着色剂的纤网坯； b.向所述纤网坯施加第一外部刺激来活化所述可活化的着色剂，以在所述纤网坯中产生第一活化的着色区域；以及 c.机械地变形所述纤网坯的第一活化的着色区域以产生第二外部刺激，所述第二外部刺激包括变形所述纤网坯的第一活化的着色区域以在所述第一活化的着色区域内产生至少一个变形区域，其中产生与所述至少一个变形区域重叠的第二活化的着色区域。
2.如权利要求I所述的方法，其中所述可活化的着色剂同时具有光致变色材料性能和热致变色材料性能。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一外部刺激包括电磁辐射，并且所述第二外部刺激包括由应变诱发的热量。
4.一种在纤网坯中产生颜色变化的方法，所述方法包括以下步骤 a.提供包含可活化的着色剂的纤网坯； b.向所述纤网坯施加第一外部刺激来活化所述可活化的着色剂，以在所述纤网坯中产生第一活化的着色区域；以及 c.机械地变形所述纤网坯的第一活化的着色区域以产生第二外部刺激，所述第二外部刺激包括变形所述纤网坯的第一活化的着色区域以在所述第一活化的着色区域内产生多个变形区域，其中产生与所述多个变形区域重叠的多个第二活化的着色区域。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述第一外部刺激包括电磁辐射。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述可活化的着色剂同时具有光致变色材料性能和热致变色材料性能。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一外部刺激包括紫外光，并且所述第二外部刺激包括由应变诱发的热量。
8.如权利要求4所述的方法，其中所述多个变形区域包括脊和凹槽，并且其中机械地变形所述纤网坯的第一活化的着色区域的步骤包括以下步骤 a.提供包括多个齿和凹槽的第一活化构件； b.提供包括多个齿和凹槽的第二活化构件，所述第二活化构件的多个齿和凹槽与所述第一活化构件的多个齿和凹槽互补； c.在所述第一活化构件和所述第二活化构件之间形成变形区，其中所述第一活化构件的多个齿和凹槽与所述第二活化构件的多个齿和凹槽相啮合；以及 d.将所述纤网坯传送通过所述变形区，其中机械地变形所述纤网坯以形成多个变形区域，所述多个变形区域在所述第一活化的着色区域内包括脊和凹槽，其中所述多个第二活化的着色区域与所述脊和凹槽重叠。
9.如权利要求4所述的方法，其中所述多个变形区域包括孔，并且其中机械地变形所述纤网坯的第一活化的着色区域的步骤包括以下步骤 a.提供包括多个脊和凹槽的第一活化构件； b.提供第二活化构件，所述第二活化构件包括从基底到尖端呈锥形的多个齿，其中所述齿在所述基底处接合到所述第二活化构件，并且其中所述齿基底的横截面的长度尺寸大于所述横截面的宽度尺寸；C.在所述第一活化构件和所述第二活化构件之间形成变形区，其中所述第一活化构件的多个脊和凹槽与所述第二活化构件的多个齿相啮合；以及 d.将所述纤网坯传送通过所述变形区，其中机械地变形所述纤网坯以形成多个变形区域，所述多个变形区域包括延伸穿过所述纤网坯的孔，其中所述多个第二活化的着色区域围绕所述孔的周边。
10.如权利要求4所述的方法，其中所述纤网坯是无纺织物，并且所述多个变形区域包括簇，并且机械地变形所述纤网坯的第一活化的着色区域的步骤包括以下步骤 a.提供具有多个间隔开的齿形脊的第一活化构件，所述齿形脊由沿圆周延伸的凹槽隔开； b.提供包括多个脊和对应凹槽的第二活化构件，所述多个脊和对应凹槽围绕所述第二活化构件的整个圆周不间断地延伸并以相互啮合关系设置以与所述第一活化构件形成辊隙； c.使所述第一活化构件与所述第二活化构件相互啮合； d.使所述纤网坯通过在所述相互啮合的第一和第二活化构件之间的辊隙，其中当在所述第一构件上的间隔开的齿形脊与在所述第二构件上的凹槽相互啮合时，所述纤网坯被机械地变形以形成多个变形区域，所述多个变形区域包括从所述第一活化的着色区域内的纤网坯延伸出来的簇，其中所述多个第二活化的着色区域与所述簇重叠。
11.如权利要求10所述的方法，还包括以下步骤 e.提供设置成与所述第一辊形成辊隙的第一粘结辊； f.提供包括多个脊和对应凹槽的第三辊，所述多个脊和对应凹槽围绕所述第三辊的整个圆周不间断地延伸并以相互啮合关系设置以与所述第一辊形成辊隙； g.提供包括至少一种纤网材料的材料纤维网； h.使所述第一辊相对于所述第二辊和所述第一粘结辊以及所述第三辊反转； i.使所述纤维网通过在所述反转的第一和第二辊之间的辊隙； j.在不将所述纤维网从所述第一辊上移除的情况下，使所述纤维网通过在所述反转的第一辊和第一粘结辊之间的辊隙；以及k.从所述第一辊上移除所述纤维网。
12.如权利要求11所述的方法，还包括以下步骤 I.提供设置成与所述第三辊形成辊隙的第二粘结辊； m.提供卷绕棍； η.使所述纤维网通过在所述第一辊和所述第三辊之间的辊隙；ο.在不将所述纤维网从所述第三辊上移除的情况下，使所述纤维网通过在所述第三辊和所述第二粘结辊之间的辊隙； P.将所述纤维网卷绕在所述卷绕辊上。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述第一粘结辊是加热的辊，并且步骤(j)形成所述纤维网的熔融粘结区域。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述第二粘结辊是加热的辊，并且步骤(ο)形成所述纤维网中的熔融粘结区域。
15.如权利要求4所述的方法，其中所述多个变形区域在所述纤网坯中形成可应变网络，所述纤网坯响应于沿着纤网坯的至少一根轴线施加的伸长率表现出类弹性行为，并且其中机械地变形所述纤网坯的第一活化的着色区域的步骤包括以下步骤 a.提供包括由多个凹槽区域间隔开的多个齿形区域的第一活化构件，所述齿形区域包括多个齿； b.提供包括多个齿的第二活化构件，所述多个齿与在所述第一活化构件上的齿相啮合； c.使所述第一活化构件的齿与所述第二活化构件的齿相互啮合； d.使所述纤网坯通过在所述相互啮合的第一和第二活化构件之间的辊隙，其中机械地变形所述纤网坯以形成多个变形区域，所述变形区域包括在所述第一活化的着色区域内的可应变网络，其中所述多个第二活化的着色区域与所述可应变网络重叠，其中所述可应变网络包括第一区域和第二区域，所述第一区域在所述纤网坯通过在所述第一辊的凹槽和所述第二辊的齿之间时形成，并且所述第二区域在所述纤网坯通过在所述第一辊的齿和所述第二辊的齿之间时形成，所述第一区域为所述施加的伸长率提供第一类弹性抗力，并且所述第二区域为进一步施加的伸长率提供第二抗力。
全文摘要
本发明涉及在纤网坯中产生活化的着色区域的方法，其中产生与变形区域重叠的活化的着色区域。所述方法包括提供具有可活化的着色剂的纤网坯并在所述纤网坯内产生第一活化的着色区域。机械地变形所述纤网坯以在所述第一活化的着色区域中产生至少一个变形区域，使得产生与至少一个变形区域重叠的第二活化的着色区域。
文档编号D06P7/00GK102858294SQ201180020346
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年4月23日
发明者K·A·阿罗拉, J·L·哈蒙, T·I·穆拉尼 申请人:宝洁公司