本发明涉及表现出改善特性、尤其是终端用户所感知的蓬松性和柔软性的非织造网。这种类型的非织造网主要旨在用于卫生行业,特别是作为一次性卫生产品的组分,但它可以在需要其改善特性的任何地方使用,例如在个人医疗装置或医疗垫中,或者例如,用于诸如擦碗巾或除尘布的清洁辅助品的生产。
背景技术:
本领域众所周知,热粘合非织造网的最终性能可以受到粘合点或粘合印模的适当图案和总粘合面积以及它们在平面中的布置(例如某种图案)的显著影响。通过对图案选择适当的参数,例如,使用相同的输入材料,可能生产耐摩擦的坚固致密网以及具有增加的柔软性的蓬松网。在本领域中存在几种已知的如何实现最终材料的特别改善的柔软性和改善手感的方法。
众所周知,本领域已知的非织造网具有复杂形状的粘合点,这既提供了可易于测量的性质的期望组合,例如拉伸强度、延展性、颈缩(非织造网在纵向拉伸时在横向上变窄)、耐磨性、材料的高厚度或蓬松性,也提供了主观评估的性质,如柔软性和舒适的触摸感知。
例如,在pegasnonwovenss.r.o.的两个专利申请中,描述了粘合区域的形状及其在非织造网表面上的布置的多种方式。较早的wo2009021473描述了具有沿md方向(在机器运动方向上)取向的短线形状的直线粘合印模的应用。较新的wo2012130414描述了含有凸部和凹部的粘合形状及其在平面中的布置,这使得网达到高的柔软性和蓬松性。在该文献的基础上,制造了旨在用于比较例的具有标准手感的材料。
多个专利申请关注了粘合图案的各个部分的重要性。例如,kimberlyclark的专利us5964742关注了粘合印模和其间的非粘合纤维的重要性。firstqualitynonwovens的专利us6610390涉及了例如粘合区域的布置,并指出了在非织造网表面上取向的粘合区域的各自形状的重要性。
在本领域中已知的是,使用具有封闭形状的相对小的粘合区域,上述文献也属于这种,以及使用封闭非粘合部分的连续粘合区域。例如,kimberlyclark的专利申请us5667625描述了具有蜂窝状形状的粘合区域。
所谓的3d凹版在本领域中也是已知的,其中使用一对雕刻粘合辊,其能够与纤维平面层互连,并且同时以使得所得产品的厚度比原始纤维层本身的厚度高的方式明显地形成纤维平面层。例如,在kimberlyclarkcomp的文献us2003203691、us4333979或us5575874中描述了各种实例。
个人使用构件,例如卫生吸收产品,在不知情的情况下由一般人群中的终端用户进行评估。他们对所使用的非织造网的主观感知不必总是与实验室中的测量结果相关联,并且它可能会显著地影响用户对产品的未来选择。柔软性评估受到非织造网外观的影响,例如,如果评估者期望基于外观(例如,包括印花)的柔软感知,则所考虑的网的评估可能将比缺失视觉支持的情况更好。柔软性的视觉印象可能受到各种特征和性质的影响,包括但不限于颜色、不透明度、光反射率、折射率或吸收性,以及手感,而手感又可能受到表观厚度或可测量的厚度、纤维尺寸和密度以及宏观物理表面结构(包括粘合印模系统)的影响。
最终材料外观的重要性在近来出现的专利申请中也已经变得明显。例如,宝洁公司的专利申请wo2015047924描述了具有精细且高度结构化布置的粘合区域的产品。总粘合区域结构是不均匀的,由不同尺寸的形状组成,并且该结构含有至少一个设计元素,其在测量为100×100mm的正方形中不重复,并且粘合区域之间的距离不长于5mm。
如果必须同时保持非织造网的其他参数,例如拉伸强度、延展性、耐磨性等,则改善终端用户对非织造网的感知的任务会变得更加困难。另外,降低非织造网基重的长期趋势是有限的,因为由于这种降低,参与网的柔软结构厚度和不透明度的每单位表面积的纤维数量减少。
发明概述
包含可热粘合纤维并且包含形成在纵向上重复的图案的粘合印模的非织造网在很大程度上消除了现有技术的上述缺点,其中所述粘合印模包括:
a.基本粘合印模的系统,其被布置成产生视觉主图案并且每个基本印模的面积为至少1mm2,以及
b.辅助粘合印模的系统,其面积小于1mm2,
c.并且其中各个辅助粘合印模的粘合面积之和占总粘合面积的至少30%。
通常,当各个所述基本粘合印模的面积比最大的所述辅助粘合印模的单个面积大至少20%,优选地至少40%,更优选地至少60%,甚至更优选地至少80%,甚至更优选地至少100%,甚至更优选地至少150%,甚至更优选地至少200%,有利地至少300%时,则是有利的。
通常,当各个所述辅助粘合印模的粘合面积之和构成整个粘合表面积的至少10%,优选地至少20%,更优选地至少25%,有利地至少30%时,则是有利的。
通常,当各个所述辅助粘合印模的粘合面积之和构成整个粘合表面积的至多70%,优选地至多65%,更优选地至多60%,有利地至多50%时,则是有利的。
通常,当各个所述基本粘合印模具有宽度为至少0.6mm的表面积时,则是有利的。
通常,当由外接圆的直径表示的各个所述视觉主图案的尺寸为至多100mm时,则是有利的。
通常,当各个所述视觉主图案被布置成使得它们的间隔比两个相邻的基本粘合印模之间的最短距离长至少三倍,优选地至少五倍,有利地至少十倍时,则是有利的。
通常,当各个所述视觉主图案直接彼此相接时,则是有利的。
通常,当所述基本粘合印模的系统形成由基本平行的线产生的连续结构,并且这些基本平行的线之间的最长距离为至多40mm,优选地为至多35mm,更优选地为至多30mm,甚至更优选地为至多25mm,有利地为至多20mm时,则是有利的。
通常,当所述辅助粘合印模在所述重复图案区域的至少一部分上均匀(即以均等间隔)布置时,则是有利的。
通常,当所述辅助粘合印模被布置成在所述重复图案区域的至少一部分上以形成视觉次要图案时,则是有利的。
通常,当所述非织造网的基重为至多50g/m2,优选地为至多40g/m2,更优选地为至多30g/m2,有利地为至多26g/m2时,则是有利的。
通常,当所述非织造网包括单根基本上连续的长丝时,则是有利的。
通常,当所述非织造网包括非织造单组分纤维或多组分纤维,优选地为双组分纤维,其中至少一部分双组分纤维是皮/芯或并列(side/side)纤维时,则是有利的。
通常,当至少一些所述纤维包括聚烯烃时,则是有利的。
通常,当至少一些所述纤维包括选自聚丙烯、聚乙烯、共聚物、脂肪族聚酯、热塑性多糖、其他生物聚合物的材料或其混合物,染料或改变材料的表面性质的添加剂时,则是有利的。
通常,当至少一些所述纤维包括选自聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乳酸(pla)的材料时,则是有利的。
通常,当所述非织造网为主要包括纺粘纤维的纺丝成网型非织造网,所述纺粘纤维包含至少80%、优选至少85%、更优选90%、有利地至少95%的聚丙烯时,则是有利的。
通常,当所述网的至少一个侧面具有使得80转的磨损测试显示作为10次测量的平均值为至多3度,优选地为至多2.5度,有利地为至多2度的程度的耐磨性时,则是有利的。
通常,当所述非织造网的体积质量为至多75kg/m3,优选地为至多70kg/m3,更优选地为65kg/m3,有利地为60kg/m3时,则是有利的。
通常,当至少一些所述纤维包括选自脂肪族均聚物和/或其共聚物、脂肪族聚酯和/或其共聚物、生物聚合物的材料或这些材料的混合物,染料或改变材料表面性质的添加剂时,则是有利的。
本文中所用的“棉絮”指在彼此粘合之前的纤维材料。“棉絮”包括通常彼此未粘合的单根纤维,尽管可以在纤维之间进行一定量的预粘合,并且这种预粘合可以在例如纺-熔工艺中纤维铺设期间或之后不久发生。然而,这种预粘合仍然允许大量纤维可自由移动,使得它们可以重新定位。“棉絮”可以包括通过沉积来自纺-熔工艺中若干纺丝头的纤维所得到的若干层,并且各个纺丝头铺设的“子层”中的纤维直径、厚度和孔隙率的分布没有显著差异。相邻的纤维层不需要通过急剧的转变而彼此分离,各个层可以在边界周围的区域中部分地混合。
“纤维”和“长丝”可以互换使用。
“纤维直径”以国际单位制长度单位-微米(μm)或纳米(nm)表示。出于本文的目的,“纤维直径”或“纤维厚度”是可互换的。在纤维不具有圆形横截面的情况下,纤维直径考虑为相当于具有圆形横截面的等效纤维的直径。术语“每9000米纤维的克数”(旦尼尔或旦)或“每10000米纤维的克数”(分特)用于描述纤维的细度或粗度。
“单组分纤维”是指由单一的聚合物组分或单一的聚合物组分掺混物形成的纤维,有别于双组分或多组分纤维。
“混合物”或“掺混物”在本文中通常是指包含在纤维中的聚合物材料。例如,当多种聚合物混合在一起时。通常不排除少量的其他物质的添加剂(例如染料、工艺添加剂、改变表面性质的添加剂等)。掺混物既可以用于单组分纤维,也可以用作双组分或多组分纤维的组分。
“双组分纤维”是指其横截面包含两种离散的聚合物组分、两种离散的聚合物组分掺混物,或一种离散的聚合物组分和一种离散的聚合物组分共混物的纤维。“双组分纤维”包括在术语“多组分纤维”中。“双组分纤维”的整个横截面可以分成任意形状或布置的不同组分的两个或更多个子部分,包括例如同轴子部分、芯-皮子部分、并列子部分、“橘瓣形(segmentedpie)”等。术语“主要组分”是指其在纤维中的重量份较多的组分。术语“c/s70/30分描述了芯-皮型的双组分纤维,其中芯相当于纤维的70重量%并且皮相当于纤维的30重量%。
“非织造”是由定向或随机取向的纤维制成的片材或网,所述纤维首先形成棉絮,然后通过摩擦力、内聚力、粘附力或者一种或多种粘合图案和通过局部压缩和/或施加压力、热、超声波、热能或其组合所产生的粘合印模来固结和粘合在一起。该术语不包括用纱线或长丝梭织、针织或缝编粘合的织物。纤维可以是天然或人造来源,并且可以是短丝或连续长丝或者可以原位形成。可商购获得的纤维具有约0.0005mm-约0.25mm的直径,并且它们具有几种不同的形式:短纤维(被称为短或短切的)、连续单纤维(长丝或单丝)、无捻连续长丝束(丝束)和加捻连续长丝束(纱线)。非织造织物可通过许多工艺形成,包括但不限于用短纤维熔喷、纺粘、纺熔、溶剂纺丝、电纺丝、梳理,膜原纤化、熔膜原纤化、气流成网、干法成网、湿法成网以及本领域已知的这些方法的组合。非织造织物的基重通常以克/平方米(gsm)表示。
“卫生吸收制品”在本文中是指吸收和容纳身体渗出液的装备或辅助物,更具体地,是指与穿着者身体相对或接近放置以吸收和容纳从身体排出的各种渗出液的装备或辅助物。吸收制品可以包括一次性尿布、训练裤、内衣和成人失禁内衣和垫、女性卫生垫、乳垫、护理垫、围兜、伤口敷料产品等。如本文所用,术语“渗出液”包括但不限于尿液、血液、阴道分泌物、母乳、汗液和排泄物。
非织造织物的“粘合面积百分比”表示粘合印模所占面积与非织造织物总表面的比率,以百分比表示,并且根据本文列出的粘合面积百分比方法测量。
“粘合辊”、“压延辊”和“辊”在下文中可互换使用。
非织造网中的“粘合印模”是将压延辊上的粘合突起压印进入非织造网中所产生的表面结构。粘合印模是在粘合突起下方沿z方向叠加和压缩的纤维所产生的变形、相互啮合或缠结、熔化或热熔合的材料的位置,其形成粘合或粘合区域。各个粘合可以通过它们之间的松散纤维在非织造结构中连接。粘合印模的形状和尺寸大致对应于压延辊上粘合突起的粘合表面的形状和尺寸。“基本粘合印模”是视觉主图案的一部分。“辅助粘合印模”可以产生视觉次要图案。这两种类型的印模在非织造网上一起产生完整的图案。
出于本文的目的,“粘合印模厚度”应理解为意指非织造网平面中粘合印模区域的宽度。
关于非织造网材料的制造和非织造网材料本身,“横向”(cd)是指沿着网材料基本上垂直于在网材料制造中网材料通过生产线的前进方向的方向。关于穿过一对压延辊的辊隙以形成经粘合的非织造网的棉絮,所述横向垂直于通过辊隙的运动方向,并且平行于辊隙。
关于非织造网材料的制造和非织造网材料本身,“纵向”(md)指的是沿着网材料基本上平行于在网材料制造中网材料通过生产线的前进方向的方向。关于穿过一对压延辊的辊隙以形成经粘合的非织造网的非织造棉絮,所述纵向平行于通过辊隙的运动方向,并且垂直于辊隙。
相对于尿布、女性卫生垫或训练裤,“长度”或其形式是指沿平行于产品拉直平面的纵向轴线的方向测量的尺寸。
“粘合突起”或“突起”是粘合辊在其径向最外部分的特征,其被凹入区域围绕。相对于粘合辊的旋转轴,粘合突起具有径向最外侧的粘合表面,该粘合表面具有粘合表面形状和限定的粘合形状面积,其通常沿着外圆柱表面,所述外圆柱表面具有基本上恒定的半径和因此与粘合辊旋转轴恒定的距离;然而,具有离散和分离形状的粘合表面的突起相对于粘合辊的半径通常足够小,使得粘合表面可以看起来是平坦的/平面的。粘合表面形状面积与相同形状的平面面积密切近似。结合突起可以具有垂直于粘合表面的侧面,但是通常所述侧面具有倾角,使得粘合突起的基部横截面大于其粘合表面。多个粘合突起可以以图案布置在压延辊上。多个粘合突起具有外圆柱表面的每单位表面积的粘合面积,其可以表示为百分比,特别是表示为辊上所有突起的粘合形状面积的总和与辊的总表面积或其圆周表面积的比率。
附图简述
在以下描述中将通过一些示例性实施方案并参考附图更详细地描述本发明,其中:
图1示出了通过一对压延辊进行粘合的原理;
图2示出了根据本发明的粘合印模的布置-图案a;
图3示出了根据本发明的粘合印模的布置-图案b;
图4示出了根据本发明的粘合印模的布置-图案c;
图5示出了根据本发明的粘合印模的布置-图案d;
图6示出了根据本发明的粘合印模的布置-图案e;
图7示出了根据本发明的粘合印模的布置-图案f;
图8示出了wo2012130414中描述的粘合印模的比较布置-图案g;
图9示出了wo2012130414中描述的粘合印模的比较布置-图案h;
图10示出了粘合印模的比较布置-图案i;
图11示出了一个视觉主图案及其外接圆的测定的实例,
i.非织造网上的图案a和基本粘合印模的标记的描述,
ii.非织造网上的图案e和基本粘合印模的标记的描述,
iii.附图上的图案e和基本粘合印模的标记的描述,
iv.非织造网上的图案d和基本粘合印模的标记的描述,
v.非织造网上的图案f和基本粘合印模的标记的描述。
图12示出了具有基本粘合印模的标记和基本平行的虚线的非织造网上的图案f的描述。
发明详述
如上所述,终端用户对产品性质的总体评价也受到产品视觉外观的显著影响。通常,在大表面上以相对小的间隔重复的相对小的粘合区域的结构,会将观察者的视线合并成无缝的集合。如果我们放大粘合点以及它们的间距以使它们可以足够清晰并且观察者的视力能够认识到特定的形状,我们将面临许多技术问题。例如,粘合点的间距将会过大并且将不能确保材料的足够的强度。例如,当考虑大型图形对象和尿布或女性卫生垫的平均尺寸时,关于对设计的支持,在一个产品上需要具有至少3个,优选地至少5个,优选地至少7个,更优选地至少9个,最好至少11个大型对象。对于相同的产品,关于对设计的支持,在方形区域100×100mm上具有至多30个,优选地至多26个,优选地至多20个,更优选地至多17个,有利地至多14个完整的大型对象,则是有利的。
根据本发明的所述非织造网包括产生视觉主图案10的基本粘合印模11的系统,其由一个或多个共同产生一个设计结构(=视觉主图案10)的基本粘合印模11构成。产生一个视觉主图案10的所述基本粘合印模11可以具有各种尺寸、形状以及在非织造网表面中的取向。
所述基本粘合印模11的系统由一个或多个粘合印模组成,这些基本印模11中的每一个的面积为至少0.3mm2,优选地为至少0.4mm2,优选地为至少0.5mm2,优选地为至少0.7mm2,优选地为至少1mm2。
对于本发明的解决方案,如果所述基本粘合印模11的形状具有至少0.4mm,优选地0.5mm,有利地0.6mm的厚度,则是有利的。
在工业中,各种形状的小型印模的使用是已知的,这些印模给出了另一种较大结构(主要视觉图案)的印模。例如,可以通过彼此垂直的短线的合适组合给出织造织物的印模(例如,unitica的专利申请ep1279348),或者可以通过粘合印模与小型拱门形状的合适组合给出针织织物的印模。在根据本发明的解决方案的情况下,需要给出大型对象的印模,其看似从织物表面突起并且可以给出独特的3d结构的视觉印模,然而,实际上其并未包含在非织造网中。
所述视觉主图案10可以以这样的方式布置在表面上,即它们的间距(从一个图案到另一个图案的距离)比两个相邻的产生单个视觉主图案10的基本粘合印模11之间的最短距离长至少三倍,优选地为至少五倍,有利地为至少十倍。图2中描述了可能的布置的实例(图案a)。在卫生吸收产品上使用具有所述视觉主图案10的上述布置的非织造网,在例如旨在用于产品内部的液体分布的部件上,可以给出槽的印模,通过所述槽,体液从皮肤中更快地排出。
在另一个解决方案中,所述视觉主图案10可以布置成使得它们直接紧邻,或者它们直接彼此跟随,并且这种方式产生主要视觉图案。例如(图6-图案e),它可以给出针织图案的印模,其是蓬松的、压花的、柔软且触感舒适的。或者,例如(图5-图案d),它可以给出绗缝织物的印模,并且因此唤起对表观绗缝线程的线之间的区域的柔软性和饱满度的期望。在上述两个实例中,下文描述的所述辅助粘合印模13的系统显著地使主要视觉图案10的外观完整。
在所述视觉主图案10直接彼此跟随的情况下,单个视觉主图案10的尺寸和形状的测定可能是复杂的。在这种情况下,一个视觉主图案10由基本粘合印模11的最小的重复系统组成。由直接彼此跟随的所述视觉主图案10组成的完整图案可以通过一个视觉主图案10在未经旋转的情况下的线性移位来产生。直接彼此跟随的各个视觉主图案10的实例描述在图5至图7-图案d、e、f中。
对于本发明的解决方案,如果由其外接圆的直径表示的所述视觉主图案10的整体尺寸为至多100mm,优选地为至多80mm,更优选地为至多60mm,有利地为至多50mm,则是有利的。
在另一个解决方案中,所述视觉主图案10可以布置成使得它们直接彼此跟随,并且因此产生视觉主图案。例如,图案e含有布置成拱形对的连续线的所述基本粘合印模11的系统,每对中的拱形彼此相对。
对于图案类型,其中所述基本粘合印模10的系统在单个方向上形成连续结构,基本上彼此平行的线之间的最长距离为至少8mm,优选地为至少10mm,优选地为至少12mm,更优选地为至少14mm,有利地为至少16mm,可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,基本上平行的线在哪个方向上取向并不重要(例如md、cd、倾斜)。
对于图案类型,其中所述基本粘合印模11的系统在单个方向上形成连续结构,基本上彼此平行的线之间的最大距离为至多40mm,优选地为至多35mm,优选地为至多30mm,更优选地为至多25mm,有利地为至多20mm,可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,基本上平行的线在哪个方向上取向并不重要(例如md、cd、倾斜)。
在另一个解决方案中,所述视觉主图案10可以布置成使得它们直接彼此跟随,并且因此产生主要视觉图案。例如,图案d含有布置成彼此周期性地交叉的线的基本粘合印模11的系统,这些线可以给观察者提供例如波浪网的印模。
对于图案类型,其中所述基本粘合印模11的系统在cd方向和md方向上均产生连续结构,对于由所述基本粘合印模11的系统界定的表面区域,具有至少100mm2,优选地至少150mm2,有利地至少为200mm2的尺寸,可能是有利的。
在另一个解决方案中,所述视觉主图案10可以布置成使得它们彼此直接跟随,并且因此形成主要视觉图案。可以将所述基本粘合印模11的系统布置成例如使得各个基本粘合印模11形成相对松散的结构。例如,图案f含有以松散的线布置的所述基本粘合印模11的系统,系统中所述基本粘合印模11的尺寸根据其位置连续变化。
对于图案类型,其中所述基本粘合印模11的系统产生没有明显连续线的连续结构,用平行虚线17点缀该结构,使得这些线可以基本上遵循主要图案中的规则结构的方向(例如,在图12中,它描述为图案d),可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,基本上彼此平行的虚线17之间的最长距离为至少8mm,优选地为至少10mm,优选地为至少12mm,更优选地为至少14mm,有利地为至少16mm,可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,基本上彼此平行的虚线17之间的最长距离为至多40mm,优选地为至多35mm,优选地为至多30mm,更优选地为至多25mm,有利地为至多20mm,可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,基本上平行的线在哪个方向上取向并不重要(例如md、cd、倾斜)。
由使视觉主图案10彼此间隔足够远的必要性或者视觉主图案10内部足够大的区域的必要性引起的上述缺点,通过根据本发明的解决方案使用辅助粘合印模13的系统来消除,与视觉主图案10相比时,其可以提供例如“背景”或“更精细”或“更精巧”结构的印模。
在工业中,凹版是已知的,其仅使用小型粘合印模(例如,以点的形状)或细线(其也可以通过基本上并列放置的小型印模来产生)。各个印模可以均匀地间隔开(各个粘合印模的间距基本上是恒定的),或者可以产生它们自己的图案。凹版的实例在例如kimberlyclarkcomp.的专利申请us4753834或者在由ichikawakaro.申请的专利申请us2012315440中给出。这种非织造网的所得性质取决于粘合印模的尺寸和形状及其在空间中的布置。通常,大概是具有共同总粘合面积的小型粘合印模的使用将导致外观非常均匀的非织造网,其具有增加的柔韧性和柔软性,代价是拉伸强度降低,尤其是在cd方向上。
根据本发明的非织造网含有所述辅助粘合印模13的系统,每个单独的辅助粘合印模13具有至多1mm2,优选地至多0.7mm2,优选地至多0.5mm2,优选地至多0.4mm2,更优选地至多0.3mm2,有利地至多0.2mm2的面积。
根据本发明的非织造网有利地含有所述辅助粘合印模13的系统,每个单独的辅助粘合印模13具有直径为至多1.1mm,优选地为至多0.9mm,优选地为至多0.8mm,优选地为至多0.7mm,更优选地为至多0.6mm,有利地为至多0.5mm的圆形形状。
取决于所使用的技术程序和非织造网的粘合条件、所用的进料聚合物或多种聚合物以及粘合纤维层的厚度和热容量,小尺寸的所述辅助粘合印模13可以在根据本发明的一些解决方案中特别呈现。本领域技术人员容易认识到哪种条件的组合可以产生下文所述的效果。
在特定情况下,所述辅助粘合印模13的小尺寸可具有以下结果:粘合印模区域不会捕获像较大的基本粘合印模11(产生例如视觉主图案10)所捕获的如此多纤维,同时,与所述基本粘合印模11相比,纤维层不能通过其整个厚度被这些小型辅助粘合印模13粘合。然后,所述非织造网的纤维可以从与雕刻辊接触的侧面更加固结。本领域技术人员可以容易地识别所述非织造网的哪一面是所谓的平面侧,哪一面是所谓的“凹版”。本领域技术人员还可以认识到,可以在由更多材料层(例如,从一个接一个的更多制造头)产生的所述非织造网上更好地观察到这种效果,其中一层中的纤维可以比叠加层的纤维更多地例如是彼此互锁的。
从所述非织造网的一个侧面进行的较高程度的固结可以对例如在所述非织造网的一个侧面和另一侧面上进行的磨损测量的结果产生影响。所述非织造网的平面侧的磨损可以显著高于凹版侧的磨损。本领域技术人员可以认识到,在设计卫生吸收产品时,产品的表面层通常以这样的方式使用,即非织造网的一个侧面与使用者相邻而另一侧面与卫生产品内部相邻。这样,具有较高耐摩擦性的侧面可以与使用者相邻,具有较低耐摩擦性的侧面则可以“隐藏”在产品内部。例如,即使从设计和使用者对产品的整体感知的角度来看,“凹版”侧朝向使用者的定向也是有利的。
其上具有图案的热粘合非织造网是本发明的主题,其图案确保了纤维层固结成非织造网,并且其含有产生视觉主图案10的基本粘合印模11的系统和辅助粘合印模13的系统。令人惊讶地发现,通过所述基本粘合印模11与较小的所述辅助粘合印模13的适当组合,可以达到出乎意料良好的所得性质。通过两种类型的印模11、13的适当布置,发生协同效应,所述非织造网的所得性质与例如pegasnonwovenss.r.o的专利申请wo2012130414中描述的柔软蓬松材料相当。本领域技术人员容易认识到,所述辅助粘合印模13在大型对象中的使用显著地减少了沿压延机上凸出和适当倾斜的粘合突起的气流,并且因此也减少了确保织物的高蓬松性的机制。出于比较的目的,选择在图6和图7(本文图8-图案g、图9-图案h)中的上述申请中描绘的凹版作为标准。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13以这样的方式组合,即,使得每个基本粘合印模11的面积比最大辅助粘合印模13的单个面积大至少20%,优选地至少40%,优选地至少60%,优选地至少80%,优选地至少100%,优选地至少150%,更优选地至少200%,有利地至少300%,则是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网的表面上以这样的方式组合,即,使得单个辅助粘合印模13的粘合面积总和占总粘合面积的至少10%,优选地至少20%,有利地至少30%,则是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网21的表面上以这样的方式组合,即,使得单个辅助粘合印模13的粘合面积总和占总粘合面积的至多70%,优选地至多65%,甚至更优选地至多60%,有利地至多50%,则是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网的表面上以这样的方式组合,即,使得单个基本粘合印模11的粘合面积总和占总粘合面积的至少70%,优选地至少75%,更优选地至少80%,有利地至少90%,则是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网的表面上以这样的方式组合,即,使得单个基本粘合印模11的粘合面积总和占总粘合面积的至多50%,优选地至多40%,更优选地至多35%,有利地至多30%,则是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网的表面上以这样的方式组合,即,使得所述视觉主图案10之间的区域和/或填充由所述基本粘合印模11的系统所界定的空间的区域基本上填充有均匀布置的基本粘合印模13的系统,可能是有利的。所述均匀布置表现出基本上彼此之间具有相同距离的粘合的布置。对于根据本发明的解决方案,如果所述辅助粘合印模13的间距为至少0.5mm,优选地至少0.8mm,优选地至少0.9mm,更优选地至少1mm,有利地至少1.1mm,则是有利的。对于根据本发明的解决方案,如果所述辅助粘合印模13的间距为至多3mm,优选地至多2.5mm,优选地至多2mm,优选地至多1.8mm,更优选地至多1.6mm,有利地至多1.4mm,则是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果由均匀分布的基本粘合印模13的系统填满的区域与视觉主对象之间的距离比单个辅助粘合印模13之间的距离长至少1.5倍,优选地至少1.7倍,更优选地至少两倍,有利地优选至少2.5倍,则可能是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果由均匀分布的辅助粘合印模13的系统填充的连续区域包括至少10个,优选地至少15个,优选地至少20个,优选地至少25个,更优选地至少30个辅助粘合印模13的组,则可能是有利的。
例如,如果图案由离散(不连续)分布的视觉主图案10(例如,图案a、b、c)组成,对于由均匀分布的辅助粘合印模13覆盖的区域占重复图案区域的至少40%,优选地至少50%,更优选地至少60%,有利地至少65%,则对于根据本发明的解决方案可能是有利的。
例如,如果由布置成例如与视觉主图案10(例如图案d、e、f)并行的线的辅助粘合印模13产生的视觉次要图案12的组合是重复图案的一部分,对于由均匀分布的辅助粘合印模13覆盖的区域占均匀分布的辅助粘合印模13的至多40%,优选地至多30%,优选地至多20%,优选地至多10%,有利地不包括均匀分布的辅助粘合印模13,则对于根据本发明的解决方案可能是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网21表面上以这样的方式组合,即,使得所述视觉主图案10之间的区域和/或填充由所述基本粘合印模11的系统所界定的空间的区域基本上填充有均匀布置的辅助粘合印模13的系统,则可能是有利的,所述均匀布置的辅助粘合印模13的系统被布置成使得它们形成视觉次要图案12(它们例如被布置成线或形成簇)。
布置成线的所述辅助粘合印模13表现出所述辅助粘合印模13的分布,使得辅助粘合印模13在线的方向上的间距明显比相邻的线之间的距离短。对于根据本发明的解决方案,如果布置成线的相邻的辅助粘合印模13之间的距离为至多2mm,优选地至多0.8mm,优选地至多1.5mm,优选地至多1.2mm,优选地至多1.0mm,优选地至多0.8mm,更优选地0.6mm,有利地至多0.5mm,则可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,如果布置成线的相邻的辅助粘合印模13之间的距离为至少0.1mm,优选地至少0.2mm,有利地至少0.3mm,则可能是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网21表面上以这样的方式组合,即,使得所述视觉主图案10之间的区域和/或填充由所述基本粘合印模11的系统所界定的空间的区域基本上填充有辅助粘合印模13的系统,形成被布置成具有曲线形状的线的视觉次要图案12,则可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,如果例如由所述辅助粘合印模13形成的各条线产生圆形或椭圆形的部分,则可能是有利的。对于根据本发明的另一种解决方案,如果例如由所述辅助粘合印模13形成的各条线以规则的间距分布(例如,图5-图案d),则可能是有利的。在另一种情况下,对于根据本发明的解决方案,由所述辅助粘合印模13形成的各条线彼此更靠近并且再次有规律地彼此远离地移动,则可能是有利的。在另一种情况下,对于根据本发明的解决方案,各条线彼此接触或交叉,则可能是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述视觉主图案10与所述辅助粘合印模13的系统在所述非织造网21表面上以这样的方式组合,即,使得所述视觉主图案10之间的区域和/或填充由所述基本粘合印模11的系统所界定的空间的区域未均匀地填充在重复图案的整个区域中,则可能是有利的。对于根据本发明的解决方案,如果例如所述视觉主图案10中的一部分区域和/或填充由所述基本粘合印模11的系统所界定的空间的一部分区域,由均匀分布的所述辅助粘合印模13的系统产生,而另一部分由形成视觉次要图案12(例如,成线的布置)的所述辅助粘合印模13的系统产生,则可能是有利的。
对于根据本发明的解决方案,如果所述总粘合面积的百分比(即所有粘合印模11、13的面积总和与非织造网的总表面的比率)为至少8%,优选地为至少10%,有利地为至少12%,则是有利的。对于根据本发明的解决方案,如果所述总粘合面积的百分比为至多20%,优选地为至多18%,更优选地为至多16%,有利地为至多15%,则是有利的。
形成所述视觉主图案10的所述基本粘合印模11的系统与所述辅助粘合印模13的系统的组合,从非织造网的外观和其所得性质的角度来看,均带来了优势。从观察者的角度来看,当与所述视觉主图案10相比时,人眼看到的例如均匀分布的所述辅助粘合印模13可能不足够清楚,并且这样它们可以产生不显眼的背景,由此所述视觉主图案10似乎是突起的。关于功能,所述辅助粘合印模13实现纤维结构互锁、致密性和棉絮内聚的重要功能,并且确保非织造网对例如磨损或其他机械损伤方式的一般耐性。然而,所述辅助粘合印模13的系统,由于其特征和分布,不限制非织造网的厚度或蓬松性。反之,通过所述辅助粘合印模13的系统的适当布置,例如以产生所述视觉次要图案12的适当分布的线布置,它们可以增加非织造网的实际以及主观感知厚度。
确保非织造网纤维层固结的图案有利地还可以含有自由区域,即粘合印模11、13之间的纤维长度比其他区域长的区域。从设计的角度来看,在不含任何粘合印模11、13的区域的存在下可以突出一般的视觉概念的情况下,自由区域也可能是有利的。因此,在本领域中已知的是,例如,散纤维通常具有比粘合印模11、13低的刚性,因此在粘合印模11、13之间具有较高份额的较长纤维段的非织造网被评估为较柔软且较多叠加。通常,事实上,这种效果可以以材料拉伸强度的降低(特别是在粘合印模11、13提供强度的cd方向上)为代价来实现。当粘合印模11、13之间的纤维可以“凸出”进入空间并且因此形成三维结构(作为提示例如小枕头)时,适当定位的自由区域也可以对所述非织造网的厚度产生影响。
根据本发明的解决方案可以有利地包括自由区域,即在其上可以放置至少2mm,优选地至少3mm,优选地至少4mm,有利地至少5mm直径的圆的区域,以使得所述圆不包含或交叉任何粘合印模11、13。
对于根据本发明的解决方案,如果所述圆(不包含或交叉任何粘合印模11、13)的各个区域以这样的方式彼此跟随,即连接相邻圆周的交叉点的线段具有至少与这些圆中较小的圆的半径相对应的长度;并且由所提及的圆覆盖所产生的连续区域的总尺寸为至少20mm2,优选地为至少30mm2,优选地为至少40mm2,优选地为至少50mm2。优选地为至少60mm2,更优选地为至少80mm2,有利地为至少100mm2,则是有利的。所考虑的区域可以由一个、两个或更多个部分重叠的圆形成。
对于根据本发明的解决方案,如果形成自由区域的松散纤维的平均长度不超过20mm,优选地15mm,有利地10mm,则可能是有利的。
根据本发明的解决方案可以有利地通过经由一对压延辊的非织造网的热粘合来实现。这种类型的热粘合的技术程序包括在形成纤维层的纤维之间产生粘合的步骤,其中所述纤维固结至一定程度并且互连产生织物并同时增加机械性质的值,例如拉伸强度,在随后的制造过程和最终产品的使用过程中,材料可能需要拉伸强度以能够保持足够的结构完整性和尺寸稳定性。如从图1中可以明显看出,通过压延形成的粘合可以以这样的方式进行,即纤维层21a穿过一对旋转压延辊50、51的辊隙,从而使纤维压缩和固结,产生非织造网21。可以加热一个或两个压延辊50、51,使得它们在压挤辊隙中被压缩的过程中支持叠加纤维的升温、塑性变形、渗透和/或热熔/熔融。辊可以构成粘合机构的操作部分,其中它们被受控强度的力压在一起,以便在压挤辊隙中产生所需的压缩力/所需压力。在一些方法中,可以将超声能量源并入粘合机构中,以使超声振动能够传递到纱线中,从而在其中产生热能,这会改善粘合。
由粘合突起和凹入区域组成的粘合图案可以在一个或两个压延辊50、51的圆周表面上使用机械加工、蚀刻、雕刻或其它技术来制备,因此,对穿过压挤辊隙52的纤维层有影响的粘合压力集中在粘合突起的粘合表面上,同时其在凹入区域中减小或基本上受限制。粘合表面具有预定的形状。因此,形成了具有由纤维(其形成该非织造网21)之间的粘合印模11、13组成的图案的非织造网21,然而这些粘合印模的形状对应于在压延辊50、51的表面上布置成相同图案的粘合突起的形状。所述辊之一,例如51,可以具有不含任何图案的光滑圆柱形表面,因此它是压力辊或轴承辊,同时另一个辊50可以配备有上述图案,因此它可以是产生加工材料中的粘合图案的辊;然后,通过这种辊的组合在非织造网上形成的图案将精确地对应于所提及的其他辊50上的图案。在一些情况下,两个辊50、51可以配备图案,然而这些图案甚至可以是不同的。在这种情况下,通过这些图案的作用在非织造网上产生组合图案。例如,在专利u.s.5370764中描述了这种组合图案。
由重复的粘合突起和具有浮雕的凹入区域组成的图案(例如在图2至图10中所描述的),可以在压延辊50上产生。通过所述粘合突起的粘合形状的作用,压延过程中在非织造网上产生了相同形状的粘合印模/点。
在粘合压延辊50上产生的所述粘合突起将具有高度,其可以表示为辊的外表面(穿过粘合突起的最远(粘合)表面)的半径与凹入区域中的压延辊50的半径之间的差。此高度可以调整,目的在于使材料的体积最小化,这需要在产生所需形状和所需图案的过程中通过机械加工或蚀刻取自辊表面,同时确保配备有粘合突起的压延辊50与凹入区域中的相对的压延辊51之间有足够的间隙,即纤维层21a在不产生纤维之间的粘合的区域中(即,在与所提及的凹入区域相对应的区域中)以及在不发生材料的基本压缩的区域中穿过压挤辊隙52所必需的间隙,因为达到最大改善的手感/增加材料的测量高度是此处的目的。
对于非织造网,为此目的考虑其类型和基重,所述粘合突起的所期望的高度可以为0.3mm至1.0mm,优选地为0.5mm至0.8mm,甚至为0.6mm至0.7mm。所述粘合突起通常具有侧壁,其在横截面视图中是倾斜的,截面在高度方向上定向。
当生产线的速度高于300m/min或600m/min或甚至800m/min,最终甚至更高时(速度取决于非织造网组成、纤维的基重、粘合图案、使用的装置和选择的工艺变量),在此考虑的这类非织造网可以通过压延机来粘合。
通过压延辊50、51固结的非织造网21总是由在非织造网21的运动方向(md)上重复的图案形成。本领域技术人员容易认识到,所述重复图案的最大尺寸由压延辊50、51的尺寸(宽度和周长)给出。出于本文件的目的,我们将考虑由四边形区域产生的重复图案,其侧边在非织造网21的md和cd方向上大致取向,并且通过其在cd和md方向上的重复,产生非织造网21的完全粘合矩阵。如果四边形侧边的取向以小于30°,优选地小于25°,优选地小于20°,优选地小于15°,更优选地小于10°,有利地小于5°的角度偏离cd或md方向,则对本发明并不重要。
随后使用所制造的非织造网21,例如,用于日常用品的生产,例如卫生吸收产品、餐巾纸、擦拭巾或保护装置。我们在平常生活中从几十厘米到几米的距离可以看到所有这些产品。设计角度与技术角度相符合。根据本发明制造的非织造网的所得性质可以局部不同。例如,如果我们应评估非织造网21仅在视觉主图案10的范围内的拉伸强度,则它将不同于例如均匀分布的辅助粘合印模13的区域的拉伸强度或不同于松散纤维区域的拉伸强度。重复图案尺寸的限制确保了非织造网用于预期应用所得的性质均匀性的必要程度。对于根据本发明的解决方案,如果图案例如以至少每250mm,优选地至少每150mm,优选地至少每100mm,有利地至少每50mm重复一次,则是有利的。
例如,尺寸为4的普通尿布(用于体重7kg至18kg的儿童)可以具有尺寸为450×150mm的顶片(上部织物层),因此期望在其上重复的图案沿着其长度出现至少两次,优选地至少三次,更优选地至少五次,有利地至少九次。相反,例如,对于具有尺寸为160×60cm的顶片的女性卫生垫,期望重复图案沿其长度出现在其上至少一次,优选地至少两次,有利地至少三次。对于上述数字,当重复超过一次时,最后重复的图案不需要描绘完整。
例如,普通女性卫生垫可以含有测量尺寸为220×80mm的顶片,因此,期望在其上重复的图案沿其长度出现至少两次,更优选地至少三次,有利地至少四次。对于上述数字,当重复超过一次时,最后重复的图案不需要描绘完整。
从设计的角度来看,期望重复图案由各种结构产生,这些结构彼此充分地区分以便各个部分可以吸引注意力,或者相反地似乎融合在一起产生独特3d结构的印模。从视觉感知的角度来看,如果完整的重复图案占据的区域比外接最大含有视觉主图案10的圆形界定的圆形表面大至少两倍,优选地三倍,优选地五倍,更优选地八倍,有利地十倍,则是有利的。
用于本发明的合适的非织造织物材料包括但不限于纺粘、熔喷或纺熔、溶纺、电纺、梳理、膜原纤化、熔膜原纤化、气流成网、干法成网、湿法成网短纤维,以及由本领域已知的部分或全部聚合物纤维形成的许多其它非织造网材料。合适的非织造网材料也可以是sms材料,包括纺粘、熔喷和进一步纺粘的层或膜,或纺粘层和熔喷层的任何其他组合,例如smms或ssmms等。实例包括一层或多层直径低于1微米的纤维(纳米纤维和纳米纤维层);其形成组合材料,也称为sms、smns、ssmns或smnms型非织造网的非织造网(其中“n中表示纳米纤维层)。在一些实例中,永久亲水的非织造织物,特别是具有耐久亲水涂层的非织造织物可能是期望的。通常,合适的非织造材料是透气的。通常,合适的非织造织物是水或液体可渗透的,但由于纤维尺寸和密度以及纤维的疏水性,也可以是不透水的。
用于生产非织造网21的纤维的一些聚合物可以是固有地疏水的,并且对于某些应用,它们可以用各种试剂进行表面处理或涂覆以使它们具有亲水性。表面涂层可包括表面活性剂涂层。此类表面活性剂涂层可购自schill&silachergmbh,boblingen,germany,商品名为silastolphp90。
适合于根据本发明使用的非织造织物材料有利地包括通过纺丝成网(熔喷、纺粘)技术制造的非织造纺织材料。
纺粘工艺流程包括聚合物熔体的挤出纺丝。生产线可以包括一个或多个的适于生产纺粘型纤维的挤出头。每个所述挤出头连接至至少一个挤出机,其以所需聚合物掺混物的剂量进料。将掺混物在挤出机中熔化并且输送至喷丝头。在本领域中众所周知的是,喷丝头的各种配置可以用于获得具有各种横截面形状和直径的纤维。由所述挤出头形成的纺粘型纤维落在移动表面上,例如穿孔带。在更多挤出头彼此跟随的情况下,来自第二个和每隔一个挤出头的纤维落在由前面的挤出头产生的纤维层上。
可以在纺粘头之间并入一个或多个挤出头,例如熔喷型挤出头、预熔喷型挤出头或熔融原纤化型挤出头,并且以这种方式在纺粘层之间插入一个典型的具有相当低的纤维直径的阻隔层,在本领域也是众所周知的。这些复合材料在本领域中称为sms材料。
由所使用的所有挤出头产生的纤维层21a包括单根的纤维,在所述纤维之间通常还未产生相互耦合,即使它们可以以某种方式耦合,这种初步耦合发生在铺设由松散纤维组成的层的过程中或在其后不久,或者可以通过初步压延达到。然而,这种初步耦合仍然能够使大量纤维自由运动,这意味着它们可以移动。如上所述,这种纤维层21a可以通过压延机粘合,产生非织造网21。
根据本发明的所述非织造网21可以由一种或多种基于聚合物材料的颗粒状材料产生,例如特别是聚烯烃、聚酯、聚酰胺,尤其是例如聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚乳酸(pla)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)和/或这些材料的掺混物。根据本发明的所述非织造网21也可以由基于上述材料的共聚物产生,或者可以含有这些材料作为添加剂和/或改性剂。
含有聚丙烯的材料可能是特别合适的,因为聚丙烯具有相对低的价格,并且由其生产的纤维具有关于表面摩擦的有利性质(即,它们具有相对平滑的表面,当其被触摸时是光滑的)。但是,因为其相对柔软性/柔韧性,更优选地因为其平滑/光滑表面的摩擦性质,含有聚乙烯的材料也可以是合适的。
基于聚丙烯和乙烯组分的组合的共聚物也是特别合适的。与聚丙烯和聚乙烯不同的性质可以通过聚合物分子中各组分的比例和布置的适当选择来实现。对非织造网21的感知可以通过在聚合物掺混物中加入共聚物来完全改变。
用于非织造网21生产的纤维也可以例如由诸如脂肪族聚酯、热塑性多糖或其他生物聚合物的组分形成,或者它们可以包含这些物质作为添加剂或改性剂。
单根纤维可以是单组分或多组分的。特别是双组分纤维,例如芯-皮或并列布置,属于多组分纤维。各个组分通常包括脂肪族聚烯烃,例如聚丙烯或聚乙烯或它们的共聚物,脂肪族聚酯,热塑性多聚糖或其他生物聚合物。
并列型纤维可以有利地用于生产高松散材料。合适的聚合物在双组分纤维的各个组分中的应用可以产生例如所谓的自卷曲纤维,其显著地增加了非织造网21的蓬松性。例如,kimberlyclark的欧洲专利ep0685579描述了聚丙烯和聚乙烯的组合。同一公司的另一欧洲专利ep1129247描述了不同聚丙烯的组合。所描述的各个性质的差异率在此至关重要。
芯-皮型纤维可以有利地用于获得来自两种不同聚合物组分的组合性质。例如,可以使用具有较高拉伸强度的组分作为芯,具有较好手感的组分作为皮。或者,例如,可以将具有较低熔点的组分置于皮中,以便使它在非织造网的热粘合过程中将具有粘合剂的作用。本领域技术人员容易地进一步认识到使用各种纤维类型的各种可能性和优点。
根据本发明的解决方案可以实施为含有大部分纺粘纤维的纺粘非织造网,所述纺粘纤维由至少80%,优选地至少85%,更优选地至少90%,有利地至少95%的聚丙烯形成。
以这种方式制备的含有根据本发明的粘合印模11、13的组合的非织造网例如至少在一个侧面上具有耐磨性,以80转的耐磨性测试的10个测量平均值表示的耐磨程度为至多3度,优选地至多2.5度,有利地至多2度。本领域技术人员容易认识到,以上提及的值对于特殊情况是无效的,例如卷曲纤维的使用。
以这种方式制备的含有根据本发明的粘合印模11、13的组合的非织造网21显示出例如至多75kg/m3,优选地至多70kg/m3,更优选地至多65kg/m3,有利地至多60kg/m3的体积质量。本领域技术人员容易认识到,以上提及的值对于特殊情况是无效的,例如,当通常减小最终材料的厚度的这种添加剂用于聚合物掺混物时(例如,组分的应用显著改善纤维的柔韧性)。
非织造网21可以以任何基重制造。在本领域中已知的是,较高的基重与较大的可测量厚度和所得非织造网的改进手感有关,但也与比例较高的成本成比例。另一方面,虽然较低的基重与比例较低的成本成比例,但同时它使涂覆外层的形成变得复杂,其具有独特的3d外观并且即使在压缩成卷后也保持独特的3d外观,并且其还具有实用的机械性能。认为,根据本发明的解决方案能够在一方面保持材料成本可控与另一方面保持独特的3d外观及实用的机械性能之间达到所需的平衡。据推测,所述粘合印模11、13的尺寸和分布以及它们形成的视觉主图案10和视觉次要图案12可以是有用的,特别是在使用具有相对低基重的非织造网21的情况下,当这些特性应该能够在减轻其重量或者至少不同时增加其重量时改善所感知材料的蓬松性。根据该推测,在这种情况下,可以使用具有至多50g/m2,优选地至多40g/m2,更优选地至多30g/m2,有利地至多26g/m2的基重的非织造网21。本领域技术人员认识到,所述非织造网21必须含有至少最小的材料质量,以便可以达到所需的性能。根据该推测,在这种情况下,可以使用具有至少6g/m2,优选地至少8g/m2,有利地至少10g/m2的基重的非织造网21。
在其他情况下,例如,当使用所述非织造网21来生产制品,例如一次性衣服、擦拭巾或抹布时,可能需要高达100g/m2或甚至150g/m2的较高基重。在这种情况下,认为,所述粘合突起的性质,所述粘合印模11、13的形状以及在此描述的粘合图案可以对材料手感和/或其蓬松性和柔软性的感知具有有益的影响,也就是说,即使对具有这种较高基重的非织造网21也是如此。最佳基重由与各使用方式相关的各种要求和材料成本量给出。
认为,对于吸收制品,当背板层压板的颜色基本上是白色时,所需的背板层压板的整体视觉柔软信号可以更好地实现,并且具有至少为45%,更优选地至少为70%,甚至更优选地至少为73%,进一步更优选地至少为75%的通过下述不透明度测量方法测量的不透明度。因此,可以期望将白色着色剂/遮光剂也添加至形成聚合物膜的聚合物中,并且添加至供应用于形成非织造网21的纤维的喷丝头的聚合物中。
虽然各种增白剂/遮光剂可能就足够了,但认为二氧化钛(tio2)由于其亮度和相对高的折射率可以特别有效。
通过使用具有除圆形和实心(非中空)几何形状之外的横截面形状的纤维,即三叶型或多叶型横截面,或中空配置或其组合,也可以增强不透明度。那些非圆形横截面形状还可以在蓬松性和压缩回弹性方面提供优势。
实施例
在以下制造非织造网21的实施例中,使用以下粘合印模的组合通过reicofil技术由纺粘型针梁生产棉絮21a:
根据本发明的图案a(图2)
根据本发明的图案b(图3)
根据本发明的图案c(图4)
根据本发明的图案d(图5)
根据本发明的图案e(图6)
根据本发明的图案f(图7)
比较“标准”图案g在专利申请wo2012130414中描述为“s形图案”并且描述在本文图6(图8)中
比较“标准”图案h在专利申请wo2012130414中描述为“修改的图案s”并且描述在本文图7(图9)中
比较“标准”图案i由德国ungrichtgmbh使用(椭圆形,称为图案u2888)(图10)。
图案a、b、c性质的概述-具有不连续分布的视觉主图案的根据本发明的图案:
图案a、b、c特性的概述-具有连续分布的视觉主图案的根据本发明的图案:
例如,使用直接连续工艺中的recofil4技术的3个跟随的纺粘针梁,由聚丙烯(来自slovnaftcomp的tatrenht2511)生产纺熔型“非织造棉絮i”,其中生产并且随后在移动带上收集具有15μm至25μm的直径的单组分聚丙烯纤维。
实施例1(25g/m2,根据本发明的图案e)
基重为25g/m2的非织造棉絮i通过由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案e(图6)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为170°7/175℃,压力为80n/mm。
实施例2(25g/m2,根据本发明的图案a)
基重为25g/m2的非织造棉絮i通过由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案a(图2)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为170℃/175℃,压力为80n/mm。
实施例3(25g/m2,根据本发明的图案d)
基重为25g/m2的非织造棉絮i通过由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案d(图5)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为170℃/175℃,压力为80n/mm。
实施例4(25g/m2,图案i-比较的)
基重为25g/m2的非织造棉絮i由添加了0.5%的所谓色母粒(来自clariant公司的sanylenewhitepprc70)的聚合物混合物产生。然后,非织造棉絮使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案i(图10)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为170℃/175℃,压力为80n/mm。
实施例5(25g/m2,图案h-比较的)
基重为25g/m2的非织造棉絮i通过由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案h(图9)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为170℃/175℃,压力为80n/mm。
实施例6(15g/m2,根据本发明的图案e)
基重为15g/m2的非织造棉絮i由添加了0.5%的所谓色母粒(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的聚合物混合物产生。然后,非织造棉絮使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案e(图6)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为170℃/175℃,压力为80n/mm。
实施例7(19g/m2,根据本发明的图案d)
基重为19g/m2的非织造棉絮i由添加了0.5%的所谓色母粒(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的聚合物混合物产生。然后,非织造棉絮使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案d(图5)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为170℃/175℃,压力为80n/mm。
例如,在直接连续工艺中使用recofil4技术的单纺粘针梁,由聚丙烯(来自slovnaftcomp的tatrenht2511)生产纺熔型“非织造棉絮ii”,其中生产并且随后在移动带上收集具有15μm至25μm的直径的单组分聚丙烯纤维。
实施例8(25g/m2,根据本发明的图案b)
基重为25g/m2的非织造棉絮ii由添加了0.5%的所谓色母粒(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的聚合物混合物产生。然后,非织造棉絮使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案b(图3)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为165℃/170℃,压力为60n/mm。
实施例9(25g/m2,根据本发明的图案f)
基重为25g/m2的非织造棉絮ii由添加了0.5%的所谓色母粒(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的聚合物混合物产生。然后,非织造棉絮使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案f(图7)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为165℃/170℃,压力为60n/mm。
从以上提及的结果明显看出,标准图案i(实施例4)在大多数参数中偏离其他结果。图案粘合区域的18%是通过具有0.52×0.88mm的椭圆形状的粘合印模(单个印模面积为0.5mm2)产生的。以这种方式布置的印模系统首先会在md和cd方向上产生显著增加的拉伸强度,代价是非织造网的厚度显著减小。从根据本发明的图案(e、a、d)与相同材料组成上的且具有相同基重的标准图案相比,根据本发明的图案的厚度增加平均0.1mm(其代表标准样品的三分之一)是显而易见的。
从专利申请wo2012130414借鉴的第二个比较图案h(实施例5)在其机械性质方面与根据本发明的图案非常相似,例如,当拉伸强度与图案e(实施例1)相比略低并且与图案a和图案d(实施例2和实施例3)相比略高时。由于制造工艺条件的影响(实施例2+3),考虑到非织造网平滑侧面的上述可能更差的结果,样品从磨损角度也是完全相当的。所有这些都从凹版印模的侧面获得了最好的评价等级。在所有这些情况下,当与比较图案h相比时,根据本发明的材料的厚度平均高出0.05mm,也就是15%。
当与比较材料相比时,根据本发明的材料厚度的更显著的差异在主观评价中进行评估。这可能是由非织造网的一般外观所引起的蓬松性预期的影响,其意味着通过视觉主图案10和辅助印模13的系统的组合作为根据本发明的解决方案。与通过相同粘合印模(图案i中的椭圆形和图案h中类似字母s的形状)的均匀分布产生的比较图案相反,在根据本发明的实施例中使用的图案产生由各种形状的粘合印模形成的设计。例如,图案e可以使观察者想到在针织毛衣中使用的缆索样编织图案,因此给出独特3d结构的印模。或者,例如,图案a可以给出太阳或花束的印模,其从辅助粘合形成的背景中准突出。相反,它可以使另一个观察者想到例如嵌入非织造网表面的能将液体从其表面排出的出口或槽。或者,例如,图案d可以使观察者想到散落的贝壳。相反,它可能会使另一位观察者想到棉被。在根据本发明的上述所有实施例中,一般的图案外观给出独特的3d结构的印模,并且根据各个观察者的印象,甚至可以唤起关于非织造网的其他性质的期望。
其它实施例示出了根据本发明的图案在各种材料组成上的用途,并且表明,与标准物相比时,较高的材料厚度不依赖于材料组成。
例如,在直接连续工艺中使用recofil4技术的3个跟随的纺粘针梁,由聚丙烯(来自slovnaftcomp的tatrenht2511)、15%的聚丙烯共聚物(来自exxon的vistamaxx6202)以及2.5%的软化剂(来自clariant的cesappa0050079)的混合物产生纺熔型“非织造棉絮iii”,其中生产并且随后在移动带上收集具有15μm至25μm的直径的单组分聚丙烯纤维。
实施例10(25g/m2,根据本发明的图案e)
基重为25g/m2的非织造棉絮iii通过由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案e(图6)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/164℃,压力为75n/mm。
实施例11(25g/m2,根据本发明的图案a)
基重为25g/m2的非织造棉絮iii通过由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案a(图2)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/164℃,压力为75n/mm。
实施例12(25g/m2,图案g-比较的)
基重为25g/m2的非织造棉絮iii通过由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案g(图8)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/164℃,压力为75n/mm。
实施例13(25g/m2,根据本发明的图案a)
基重为15g/m2的非织造棉絮iii由添加了0.5%的所谓色母粒(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的聚合物混合物产生。然后,非织造棉絮使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案a(图2)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/164℃,压力为75n/mm。
例如,在直接连续工艺中使用recofil4技术的单纺粘针梁,由聚丙烯(来自slovnaft的tatrenht2511)、15%的聚丙烯共聚物(来自exxon的vistamaxx6202)、2.5%的软化剂(来自clariant的cesappa0050079)以及0.5%的所谓色母料(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的混合物产生纺熔型“非织造棉絮iv”,其中生产并且随后在移动带上收集具有15μm至25μm的直径的单组分聚丙烯纤维。
实施例14(25g/m2,根据本发明的图案b)
基重为25g/m2的非织造棉絮iv使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案b(图3)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/165℃,压力为75n/mm。
实施例15(25g/m2,根据本发明的图案f)
基重为25g/m2的非织造棉絮iv使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案f(图7)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/165℃,压力为75n/mm。
例如,在直接连续工艺中使用recofil4技术的3个跟随的纺粘针梁,产生纺熔型“非织造棉絮v”,其中生产具有15μm至25μm的直径的单组分聚丙烯纤维。向第一个纺粘针梁供应聚丙烯(来自slovnaft的tatrenht2511)、15%的聚丙烯共聚物(来自exxon的vistamaxx6202)、2.5%的软化剂(来自clariant的cesappa0050079)以及0.5%的所谓色母料(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的混合物,向第二个纺粘针梁供应添加有0.5%的所谓色母料(来自clariant的sanylenewhitepprc70)的聚丙烯(来自slovnaft的tatrenht2511)。所制造的纤维随后在移动带上收集。
实施例16(25g/m2,根据本发明的图案e)
基重为25g/m2的非织造棉絮v使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案e(图6)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/165℃,压力为75n/mm。
实施例17(25g/m2,根据本发明的图案a)
基重为25g/m2的非织造棉絮v使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案a(图2)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为160℃/165℃,压力为75n/mm。
如下所述的非织造棉絮vi和vii的实施例表明了根据本发明的图案在由卷曲纤维形成的高松散非织造织物上的用途。本领域技术人员认识到,由于所含的纤维性质,通过所使用的方法进行的磨损评估是无根据的。
例如,纺熔型“非织造棉絮vi”由recofil4技术的单纺粘针梁在直接连续工艺中产生,其中生产双组分并列纤维,双组分纤维的每一列占50重量%。一列来自聚丙烯(来自slovnaft的tatrenht2511),第二列来自聚乙烯(aspun6834)。所产生的纤维随后在移动带上收集。
实施例18(25g/m2,根据本发明的图案b)
基重为25g/m2的非织造棉絮vi使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案b(图3)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为135℃/135℃,压力为60n/mm。
实施例19(25g/m2,根据本发明的图案f)
基重为25g/m2的非织造棉絮vi使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案f(图7)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为135℃/135℃,压力为60n/mm。
例如,纺熔型“非织造棉絮vii”由recofil4技术的单纺粘针梁在直接连续工艺中生产,其中生产双组分并列纤维,双组分纤维的一列占30重量%,第二列占70重量%。一列来自添加有5%的柔软剂(来自clariant的cesappa0050079)的聚丙烯(来自totalpetrochemicals的mr2002),第二列来自聚丙烯(来自unipetrol的mostennb425)。所生产的纤维随后在移动带上收集。
实施例20(25g/m2,根据本发明的图案b)
基重为25g/m2的非织造棉絮vi使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案b(图3)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为140℃/145℃,压力为60n/mm。
实施例21(25g/m2,根据本发明的图案f)
基重为25g/m2的非织造棉絮vi使用由一对加热的压延辊50、51组成的压延机进行热粘合,一对加热的压延辊50、51中之一配备有称为图案f(图7)的凸起的图案。压延辊50、51(平滑辊/图案辊)的温度为140℃/145℃,压力为60n/mm。
根据欧洲标准测试eniso9073-1:1989(符合wsp130.1.r4/12)测量非织造网21的基重(g/m2)。十个非织造网层用于测量,样品尺寸为10×10cm2。
根据欧洲标准测试eniso9073-2:1995(符合wsp120.6.r4(12))测量非织造网21的“厚度”:
1.必须对从生产中取出而其未暴露于较高拉伸载荷或压力持续长于一天时间的样品进行测量(例如,在产品辊上),否则材料必须自由放置最短24小时的时间。
2.包括增加重量的机器上臂的总重量为130克。
“体积质量”是基重和厚度的比率,其表示产品的蓬松性和松散性,这是根据本发明的非织造网21的重要品质。值越低,网越蓬松。
体积质量[kg/m3]=基重[kg/m2]/厚度[mm]
根据wsp110.4.r4(12)中定义的标准测试edana测量非织造网的“拉伸强度和伸长率”,样品宽度为50mm,钳口之间的距离为100mm,速度为100nm/min,初始载荷为0.1n。
根据astmd4970中定义的标准测试方法测量非织造网的“磨损”,用于测量的转数为80转(对应于5个循环)。
在“粘合印模形状测量方法”区域中,在使用能够在反射模式下以至少4800dpi的分辨率进行扫描的平板扫描仪生成的图像上进行距离和角度测量(合适的扫描仪为来自美国epson的epsonperfectionv750pro)。使用imagej软件(version1.43u,nationalinstituteofhealth,usa)进行测量,并且用由nist认证的标尺进行校准。
使用250mm×250mm的对象非织造网21的样品。如果它包含整个重复图案,则可以使用更小的样品。在测试之前,将样品在约23℃±2℃和约50%±2%相对湿度下预处理2小时。识别非织造网21的纵向,并且沿纵向在每个样品上画出细线以使扫描图像对齐。
将待测样品放在平板扫描仪上,并且带有粘合印模11、13或粘合形状的表面朝下,与标尺直接相邻。这样的放置使得对应于非织造网21的纵向的尺寸平行于标尺。在样品上放置黑色衬背,并且关上扫描仪的盖子。在4800dpi下采用8位灰度的反射模式获取由非织造织物和标尺组成的图像并且保存文件。在imagej中打开图像文件,然后使用成像标尺进行线性校准。
除非另有说明,对6个相似的样品,在每个样品上以三个相似的粘合印模11、13一式三份进行尺寸和面积测量。将18个值取平均值并且记录。
“总粘合面积百分比”。识别粘合印模11、13的单个重复图案以及它们之间的区域,并放大图像使得重复图案填充整个视野。使用用于图形对象编辑的软件绘制外接对象重复图案的矩形(优选直角)。计算矩形的面积,精度为0.001mm2。然后,利用面积工具,追踪完全在重复图案/矩形内的各个粘合印模11、13或其部分,并计算完全在重复图案/矩形内的粘合印模11、13或其部分的面积并且进行加和。将结果四舍五入至最接近的0.001mm2。
进行以下计算:
总粘合面积百分比%=(在重复图案的外接矩形内的粘合印模11、13的面积之和)/(重复图案外接矩形的总面积)×100%
对在测试样品表面上随机选择的总共三个非相邻区域重复此计算。将以这种方式计算的总粘合面积百分比的每一个四舍五入至最接近0.01%。计算所有18个粘合面积百分比测量值的平均值和标准偏差,并将其四舍五入至最接近0.01%。
单个的粘合印模11、13面积:放大样品区域的图像使得粘合印模11、13形状的边缘可以识别。使用面积工具手动跟踪特定粘合形状的周长。计算面积并且四舍五入至最接近0.001mm2。对在总样品表面上随机选择的总共五个非相邻区域进行重复。对每个试验样品进行测量。总共测量六个样品。计算所有30个单个的粘合印模面积测量值的平均值和标准偏差,并将其四舍五入至最接近0.001mm2。
外接于视觉主图案10的圆的直径。放大测试样品的图像以便可以描绘整个重复图案。标记符合基本粘合印模11的定义的所有粘合印模。根据定义识别各个视觉主图案10。
例如,在图11-i中描述了印在非织造网21中的具有离散(不连续)的视觉主图案10的粘合图案a。该图案包含两个不同的视觉主图案10。根据该描述,显而易见的是,各个视觉主图案10被辅助粘合印模13的系统分离。
例如,图11-ii中描述了印在非织造网21中的具有连续的视觉主图案10的粘合图案e。图11-iii中示出了同一图案的方案。各个视觉主图案10从顶部向下连续地彼此跟随。在这种情况下,由基本粘合印模11的最小重复系统产生单个视觉主图案10。可以使用单个视觉主图案10的线性移位在其未旋转的情况下产生由连贯的视觉主图案10构成的整个图案。外接于单个视觉主图案10的圆15示出在图11-iii中。
例如,图11-iv中描述了印在非织造网21中的具有连续的视觉主图案10的粘合图案d。各个视觉主图案10在md和cd方向上连续地彼此跟随。即使在此,几个视觉主图案10也由外接圆15标记。在该特定情况下,不是该视觉主图案10的一部分的基本粘合印模11也包括在圆15内。在这种情况下,外接于单个视觉主图案10的圆15重叠。
例如,在图11-v中描述了由一排排粘合印模11、13产生的连续线形成的粘合图案f,其尺寸流畅地改变。在标记基本粘合印模11(在该特定情况下,粘合印模具有超过1mm2的面积)之后,视觉主图案10和视觉次要图案12的分离结构是明显的。进一步的过程与图1-ii所描述的相同。
外接圆15绘制:放大测试样品的图像以使得所选择的视觉主图案10可以很好地显示。标记距视觉主图案10的估算中心最远的基本粘合印模11。绘制外接于视觉主图案10的圆15,使得产生视觉主图案10的所有基本粘合印模11可以在圆15内,或者从内部接触圆15。包含在图案10中的至少2个基本粘合印模11必须从内部接触圆15。
测量所产生的外接圆15的半径/直径16,精度为0.001mm。对在总样品表面上随机选择的总共五个非相邻区域进行重复。对每个试验样品进行测量。总共测量六个样品。计算所有30个单个的粘合印模11面积测量值的平均值和标准偏差,并将其四舍五入至最接近0.001mm2。
本发明的工业实用性
本发明适用于需要非织造网的可主观感知的柔软性和蓬松性的任何地方-例如在卫生工业中作为卫生吸收制品的各种部件(例如一次性尿布、失禁垫、女性卫生产品、护理垫等),或者在保健服务中,例如作为防护服、操作覆盖产品、垫子和其他个人使用产品的部件。本发明有利地用于以上所有应用中,其中可主观感知的柔软性和蓬松性的要求与基本程度的机械性质和耐磨性的规格相结合。
根据本发明的非织造网21可用于例如吸收制品的生产,即用于产生钩-环系统的顶片、背片或环部件,或这些制品的任何其他部件,其可以添加至个人卫生和清洁产品及除尘辅助产品、家用清洁织物和擦碗巾、衣物袋、真空吸尘器袋和毯子以及包含由非织造网21制成的层的类似制品。