專利名稱:彈性吸收性同成形非織造纖網(wǎng)的制作方法
彈性吸收性同成形非織造纖網(wǎng)
背景技術(shù):
作為由熔噴纖維的基體和吸收性材料(例如紙漿纖維)所構(gòu)成的復(fù)合材料的同成形非織造纖網(wǎng)已在包括吸收性物品、吸收性干擦拭巾、濕巾以及拖把在內(nèi)的眾多場(chǎng)合被用作吸收層。最常規(guī)的同成形纖網(wǎng)采用由聚丙烯共聚物形成的熔噴纖維。但是,這樣的同成形材料有時(shí)會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問題是同成形材料在受到彎力時(shí)沒有足夠的彈性。例如,當(dāng)同成形擦拭巾可能為了從擦拭巾擰掉流體而被弄皺時(shí),同成形材料不能回復(fù)其初始平坦未皺的狀態(tài)。作為另一示例,用作個(gè)人護(hù)理吸收性產(chǎn)品中的吸收芯的同成形材料可能傾向于打摺。這樣,當(dāng)前需要一種用于多種應(yīng)用場(chǎng)合的改善的同成形非織造纖網(wǎng),其展現(xiàn)改善的抗彎力性并在被折疊之后呈現(xiàn)回復(fù)平狀的趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,公開一種同成形非織造纖網(wǎng),其包括熔噴纖維基體和吸收性材料。該熔噴纖維構(gòu)成纖網(wǎng)的45重量%至約99重量%,吸收性材料構(gòu)成纖網(wǎng)的約I重量%至約55重量%。熔噴纖維由熱塑性組合物制成,該熱塑性組合物含有至少一種丙烯/ a -烯烴共聚物,它具有約60mole%(摩爾百分比)至約99. 5mole%的丙烯含量和約0. 5mole%至約40mole%的a -烯烴含量。該共聚物還具有從約0. 86克/立方厘米至約0. 90克/立方厘米的密度,且該熱塑性組合物具有根據(jù)ASTM(美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì))測(cè)試方法D1238-E在230°C時(shí)測(cè)定的從約200克/10分鐘至約6000克/10分鐘的熔體流量。在另一實(shí)施例中,所示a-烯烴包括乙烯。在另一實(shí)施例中,丙烯構(gòu)成共聚物的約85mole%至約98mole%,而a -烯烴構(gòu)成共聚物的約2mole%至約15mole%。在又一個(gè)實(shí)施例中,共聚物具有從約0. 861克/立方厘米至約0. 89克/立方厘米、優(yōu)選是從約0. 862克/立方厘米至約0.88克/立方厘米的密度。在另一實(shí)施例中,丙烯共聚物是被單中心催化的。在另一實(shí)施例中,丙烯/ a -烯烴共聚物構(gòu)成了熱塑性組合物的約15重量%至約99. 9重量%。在一個(gè)實(shí)施例中,熱塑性組合物的熔體流量為從約170克/10分鐘至約1500克/10分鐘。在一個(gè)實(shí)施例中,熱塑性組合物包括從約0. 001重量%至約15重量%的表面活性劑。在一個(gè)實(shí)施例中,吸收性材料包括紙漿纖維。在另一實(shí)施例中,吸收性材料包括超吸收性聚合物顆粒或超吸收性聚合物纖維。在一個(gè)實(shí)施例中,熔噴纖維構(gòu)成了纖網(wǎng)的50重量%至約90重量%,吸收性材料構(gòu)成纖網(wǎng)的約10重量%至約50重量%。在一個(gè)實(shí)施例中,纖網(wǎng)限定出具有三維紋理的外表面,該三維紋理包括多個(gè)峰谷。在一個(gè)實(shí)施例中,吸收性個(gè)人護(hù)理物品包括上述彈性同成形非織造纖網(wǎng)。在另一實(shí)施例中,吸收性個(gè)人護(hù)理物品包括體側(cè)內(nèi)襯、含有上述彈性同成形非織造纖網(wǎng)的吸收芯、以及衣服側(cè)隔擋片。在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中,公開了一種形成彈性同成形非織造纖網(wǎng)的方法,其包括將吸收性材料流與熔噴纖維流匯合以形成復(fù)合材料流。熔噴纖維構(gòu)成纖網(wǎng)的45重量%至約99重量%,吸收性材料構(gòu)成纖網(wǎng)的約I重量%至約55重量%。熔噴纖維由熱塑性組合物形成,其含有至少一種丙烯/ a -烯烴共聚物,該共聚物具有從約60mole%至約99. 5mole%的丙烯含量和從約0. 5mole%至約40mole%的a -烯烴含量,其中該共聚物還具有從約0. 86克/立方厘米至約0. 90克/立方厘米的密度,且該組合物具有根據(jù)ASTM測(cè)試方法D1238-E在230°C時(shí)測(cè)定的從約120克/10分鐘至約6000克/10分鐘的熔體流量。碎后,在成形表面收集該復(fù)合材料流,以形成彈性同成形非織造纖網(wǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中,熱塑性組合物的熔體流量是從約170克/10分鐘至約1500克/10分鐘。在一個(gè)實(shí)施例中,熱塑性組合物包括從約0. 001重量%至約15重量%的表面活性劑。在一個(gè)實(shí)施例中,吸收性材料流與第一和第二熔噴纖維流合并。在另一實(shí)施例中,所述第一熔噴纖維流由第一模頭供應(yīng),所述第二熔噴纖維流由第二模頭供應(yīng),每個(gè)流相對(duì) 于與所述模頭相切的平面以約45°至約55°的角度取向。在一個(gè)實(shí)施例中,所述纖網(wǎng)在一個(gè)帶紋理表面上被收集以限定出具有三維紋理的纖網(wǎng)外表面,該三維紋理包括多個(gè)峰谷。本發(fā)明的其它特征和方案將在下文詳細(xì)描述。
附圖簡介將在說明書的剩余部分中參考附圖更為具體地陳述對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說的本發(fā)明的充分、能夠?qū)崿F(xiàn)的公開,包括其最佳模式,在附圖中圖I是用于形成本發(fā)明同成形纖網(wǎng)的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意圖;圖2是在圖I中所示的設(shè)備的某些特征的視圖;以及圖3是根據(jù)本發(fā)明所形成的帶紋理的同成形非織造纖網(wǎng)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖;圖4是帶紋理的同成形非織造纖網(wǎng)的一個(gè)實(shí)施例的照片;圖5是圖4的帶紋理的同成形非織造纖網(wǎng)在弄皺且待其松弛之后的照片;圖6是帶紋理的同成形非織造纖網(wǎng)的另一實(shí)施例的照片;圖7是圖6的帶紋理的同成形非織造纖網(wǎng)在弄皺且待其松弛之后的照片;圖8是女性衛(wèi)生物品的示意性側(cè)視圖。在本說明書和附圖中,附圖標(biāo)記的重復(fù)使用將表示本發(fā)明的相同或相似的特征或元件。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例,如下將說明這些實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。提供每個(gè)示例只是為了解釋,而非限制本發(fā)明。實(shí)際上,本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白,可以不背離發(fā)明的范圍和精神對(duì)本發(fā)明做出許多改進(jìn)和變化。例如,作為一個(gè)實(shí)施例的部分示出或描述的特征可用到另一實(shí)施例中以獲得又一個(gè)實(shí)施例。因此,本發(fā)明將打算涵蓋這樣的改進(jìn)和變化。
本文所用術(shù)語“非織造纖網(wǎng)”大致是指具有獨(dú)立纖維或細(xì)絲結(jié)構(gòu)的網(wǎng),這些獨(dú)立的纖維或細(xì)絲彼此交織,但不像在針織織物中那樣是可識(shí)別的。非織造織物或纖網(wǎng)的示例包括但不限于熔噴纖網(wǎng)、紡粘纖網(wǎng)、粘合梳理纖網(wǎng)、氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)、同成形纖網(wǎng)、水力纏結(jié)纖網(wǎng)
坐寸o本文所用術(shù)語“熔噴纖網(wǎng)”大致涉及以這樣的工藝形成的非織造纖網(wǎng),在該工藝中,熔融的熱塑性材料以熔融纖維形式通過多個(gè)通常呈圓形的細(xì)模頭毛細(xì)孔被擠出到會(huì)聚的高速氣流(例如空氣流)中,該高速氣流使得熔融的熱塑性材料纖維變細(xì)以降低其直徑,其直徑可低至微纖維直徑。之后,熔噴纖維被該高速氣流攜載并且落置到收集表面上以形成隨機(jī)分布的熔噴纖維網(wǎng)。這樣的工藝?yán)绻_在Butin等人的美國專利US3849241中, 其以所有目的通過引用全部納入本文??傮w而言,熔噴纖維可以是微纖維,其基本上為連續(xù)或不連續(xù)的且直徑總體小于10微米且在落置到收集表面時(shí)總體是發(fā)粘的。本文所使用的術(shù)語“紡粘纖維”總體涉及含有小直徑、基本上連續(xù)的纖維的纖網(wǎng)。這些纖維通過從噴絲頭的多個(gè)通常呈圓形的小毛細(xì)孔擠出熔融的熱塑性材料來形成,其中隨后例如通過引出拉伸(eductive drawing)或其它公知的紡粘機(jī)構(gòu)被快速降低擠出的纖維直徑。紡粘纖網(wǎng)的生產(chǎn),例如在Appel等人的美國專利US4340563、Dorschner等人的美國專利US3692618、Matsuki等人的美國專利US3802817、Kinney的美國專利US3338992,Kinney 的美國專利 US3341394、Hartman 的美國專利 US3502763、Levy 的美國專利US3502538、Dobo等人的美國專利US3542615和Pike等人的美國專利US5382400中有描述和說明,其出于所有目的通過引用全部納入本文。紡粘纖維當(dāng)其落置在收集表面上時(shí)通常是不發(fā)粘的。紡粘纖維有時(shí)具有小于約40微米、且通常在約5微米至約20微米之間的直徑。總體而言,本發(fā)明涉及同成形纖網(wǎng),其含有熔噴纖維的基體和吸收性材料。熔噴纖維構(gòu)成該纖網(wǎng)的45重量%至約99重量%,吸收性材料構(gòu)成該纖網(wǎng)的約I重量%至約55重量%。熔噴纖維由熱塑性組合物形成,該熱塑性組合物含有帶一定單體含量、密度、熔體流量等的至少一種丙烯/ a -烯烴共聚物。丙烯/ a -烯烴共聚物的具體類型選擇使所形成的組合物產(chǎn)物具有改善的熱性能以用于形成同成形纖網(wǎng)。例如,熱塑性組合物以相對(duì)低的速率結(jié)晶,從而允許纖維在成形時(shí)保持略微發(fā)粘。發(fā)粘度帶來多種好處,例如加強(qiáng)熔噴纖維在纖網(wǎng)成形過程中粘附到吸收性材料的能力。熔噴纖維可以構(gòu)成同成形纖網(wǎng)的約45重量%至約99重量%、在一個(gè)特定實(shí)施例中是從約50重量%至約90重量%、且在更特別的實(shí)施例中是從約50重量%至約80重量%。同樣,吸收性材料可以構(gòu)成同成形纖網(wǎng)的約I重量%至約55重量%、在一個(gè)特定實(shí)施例中是從10重量%至約50重量%、且在更特別的實(shí)施例中是從約20重量%至約50重量%。除了加強(qiáng)熔噴纖維的粘合能力,本發(fā)明的熱塑性組合物還賦予同成形結(jié)構(gòu)產(chǎn)物多種其它好處。在某些實(shí)施例中,同成形纖網(wǎng)例如通過使用三維成形表面被賦予紋理。在這樣的實(shí)施例中,熔噴纖維的相對(duì)低的結(jié)晶速率提高了其與三維成形表面輪廓同成形的能力。然而,一旦纖維結(jié)晶,熔噴纖維可以達(dá)到大于常規(guī)聚丙烯的彈性度,從而允許其在同成形纖網(wǎng)上保留并重獲三維形狀和高紋理感表面。纖維在成形過程中時(shí)間更長的發(fā)粘度的另一好處可以增加多層同成形非織造纖網(wǎng)的層合強(qiáng)度,導(dǎo)致將這些層分層時(shí)所需的增加的剪切能。這樣的增加的層合強(qiáng)度可以降低或消除壓花的需要,而壓花可能不利地影響片材的性能,例如厚度和密度。增加的層合強(qiáng)度在分配由多層同成形非織造纖網(wǎng)制成的擦拭巾時(shí)是尤為期望的。通過本文所述的三維成形表面賦予的紋理可通過增加層間接觸表面積而進(jìn)一步增加層合強(qiáng)度?,F(xiàn)將更具體地描述本發(fā)明的多個(gè)不同的實(shí)施例。I.熱塑性組合物本發(fā)明的熱塑性組合物含有至少一種丙烯和a-烯烴(例如C2-C2tl a-烯烴、C2-C12 a-烯烴)的共聚物。合適的a-烯烴可以是線性或支化的(例如一個(gè)或多個(gè)C1-C13烷基分支、或芳基基團(tuán))。具體的示例包括乙烯、丁烯;3_甲基-I-丁烯;3,3-二甲基-I-丁烯;戊烯;帶有一個(gè)或多個(gè)甲基、乙基或丙基取代基的戊烯;帶有一個(gè)或多個(gè)甲基、乙基或丙基取代基的6正己烷(6exane);帶有一個(gè)或多個(gè)甲基、乙基或丙基取代基的庚烯;帶有一個(gè)或多個(gè)甲基、乙基或丙基取代基的辛烯;帶有一個(gè)或多個(gè)甲基、乙基或丙基取代基的壬
烯;乙基、甲基或二甲基取代的癸烯;十二碳烯;苯乙烯等。尤其希望的a-烯烴共聚單體是乙烯、丁烯(例如,1_ 丁烯)、7正己燒(7exane)、和羊烯(例如,I-羊烯或2_羊烯)。這樣的共聚物的丙烯含量可以是從約60mole%至約99. 5mole%,在另一實(shí)施例中從約80mole%至約99mole%,且在再一個(gè)實(shí)施例中從約85mole%至98mole%。該a -烯烴含量范圍類似地可以為從約0. 5mole%至約40mole%,在另一實(shí)施例中從約lmole%至約20mole%,在又一實(shí)施例中從約2mole%至約15mole%。a -烯烴共聚單體的分布通常在形成丙烯共聚物的不同分子量部分間是隨機(jī)且均勻的。丙烯/a烯烴共聚物密度可以與a-烯烴量和長度兩者的函數(shù)。也即是,烯烴長度越長且a-烯烴量越大,則共聚物的密度越低。通常而言,具有較高密度的共聚物能更好地形成三維結(jié)構(gòu),而具有較低密度的那些則具有較好的彈性體性能和回彈性。因此,為了實(shí)現(xiàn)紋理和彈性兩者的最優(yōu)平衡,丙烯/ a -烯烴共聚物通常選擇為具有約0. 860克/立方厘米(g/cm3)至約0. 900g/cm3、在一個(gè)實(shí)施例中為約0. 861g/cm3至約0. 890g/cm3且在進(jìn)一步的實(shí)施例中為約0. 862g/cm3至約0. 880g/cm3的密度。此外,熱塑性組合物的密度通常選擇為約0. 860克/立方厘米(g/cm3)至約0. 940g/cm3,在一個(gè)實(shí)施例中為約0. 861 g/cm3至約0. 920g/cm3,在進(jìn)一步實(shí)施例中為約0. 862g/cm3至約0. 900g/cm3。通常,多種已知技術(shù)中的任何一種均可用于形成熔噴纖維中所采用的丙烯/a_烯烴。例如,烯烴聚合物可以用自由基或配位催化劑(例如齊格勒納塔催化劑)形成。優(yōu)選地,共聚物由單中心配位催化劑形成,例如茂金屬催化劑。這樣的催化劑系統(tǒng)制造了丙烯共聚物,其中的共聚單體在分子鏈上隨機(jī)分布且在不同的分子量部分間均勻分布。茂金屬催化的丙烯共聚物例如在下述專利中有所描述=Datta等人的美國專利US7105609 ;Datta 等人的 US6500563 ;Yang 等人的 US5539056 ;和 Resconi 等人的 US5596052,為了所有目的通過引用將其全部納入本文。茂金屬催化劑的例子包括雙(正丁基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦、雙(正丁基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯、雙(環(huán)戊二烯基)氯化鈧、雙(茚基)二氯化鋯、雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鈦、雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯、二茂鈷、三氯一茂鈦、二茂鐵、二氯二茂鉿、異丙基(環(huán)戊二烯基,-I-芴基)二氯化鋯、二氯二茂鑰、二茂鎳、二氯二茂鎳、二茂釕、二氯二茂鈦、氫氯二茂鋯、二氯二茂鋯等。用茂金屬催化劑制成的聚合物通常有窄的分子量范圍。例如,茂金屬催化的聚合物可具有4以下的多分散數(shù)(凡/Mj、經(jīng)控制的短鏈支鏈分布、和經(jīng)控制的立構(gòu)規(guī)整度。
在特定實(shí)施例中,丙烯/a-烯烴共聚物構(gòu)成了用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的約50重量%或更多、在一個(gè)實(shí)施例中為約60重量%或更多、在進(jìn)一步的實(shí)施例中為約75重量%。在其它實(shí)施例中,烯烴/ a -烯烴共聚物構(gòu)成了用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的約I重量%且小于約49重量%,在一個(gè)特定實(shí)施例中為至少約I重量%且小于約45重量%、且在進(jìn)一步的實(shí)施例中為至少約5重量%且小于約45重量%、且在再進(jìn)一步的實(shí)施例中為至少約5重量%且小于約35重量%。當(dāng)然,也可以采用其它的熱塑性聚合物來形成熔噴纖維,只要它們不會(huì)不利地影響復(fù)合材料所需要的性能。例如,熔噴纖維可以包含其它的聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯等)、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、嵌段共聚物等等。在一個(gè)實(shí)施例中,熔噴纖維可以包含另外的丙烯聚合物,例如均聚聚丙烯或丙烯共聚物。另外的丙烯聚合物例如可以由含有的其它單體等于或小于約10重量%的基本上全同立構(gòu)的聚丙烯均聚物或共聚物形成,即至少約90重量%的丙烯。這樣的聚丙烯可以呈接枝、無規(guī)或嵌段共聚物形式且可以主要是晶態(tài)的,其具有高于約110°C、在一個(gè)實(shí)施例中高于約115°C且在進(jìn)一步的實(shí)施例中高于130°C的明確熔點(diǎn)。這樣的其它聚丙烯在Datta等人的美國專利US6992159中有描述,其全文為了全部目的被引用納入本文。
在特定實(shí)施例中,其它聚合物可構(gòu)成熱塑性組合物的約0. I重量%至約90重量%,在一個(gè)實(shí)施例中為約0. 5重量%至約50重量%,在進(jìn)一步的實(shí)施例中為約I重量%至約30重量%。類似地,上述丙烯/ a -烯烴可以構(gòu)成熱塑性組合物的約15重量%至約99. 9重量%,在一個(gè)實(shí)施例中為約50重量%至約99. 5重量%,在進(jìn)一步的實(shí)施例中為約70重量%
至約99重量%。用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物還含有現(xiàn)有技術(shù)已知的添加劑,例如表面活性劑、熔化穩(wěn)定劑、過程穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、熱老化穩(wěn)定劑、增白劑等。亞磷酸鹽穩(wěn)定劑(例如可從紐約州Tarrytown的Ciba專業(yè)化學(xué)公司獲得的INGAF0S和可從俄亥俄州Dover的Dover化學(xué)公司獲得的D0VERPH0S)是示例性的熔化穩(wěn)定劑。另外,受阻胺穩(wěn)定劑(例如可從Ciba專業(yè)化血公司獲得的CHIMASS0RB)是示例性的熱和光穩(wěn)定劑。此外,受阻酚常用作抗氧化劑。一些合適的受阻酚包括可從Ciba專業(yè)化學(xué)公司(Ciba)獲得的具有商標(biāo)“Irganox ”的那些,例如Irganox 1076、1010或E201。當(dāng)使用這樣的添加劑(例如抗氧化劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑等)時(shí),它們各自具有的量可以占到用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的約0. 001重量%至約15重量%、在另一實(shí)施例中有從約0. 005重量%至約10重量%、在進(jìn)一步的實(shí)施例中有從約0. 01重量%至約5重量%。一種或多種表面活性劑可被加入到聚合物組合物中,以使得聚合物纖維有更大的吸濕性且改善了同成形材料的流體吸收性能。合適的表面活性劑包括陽離子、陰離子、兩性和非離子表面活性劑。特別合適的內(nèi)表面活性劑有可從Ciba獲得的IRGASURF HL560。當(dāng)采用表面活性劑時(shí),它們各自具有的量可以占到用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的約0. 5重量%至約10重量%、在一個(gè)實(shí)施例中為約I. 0重量%至約7. 5重量%且在進(jìn)一步的實(shí)施例中為約I. 5重量%至約5重量%。表面活性劑還可以從外部施加到熔噴纖維作為局部處理。通過特定聚合物及其含量的選擇,所獲得的熱塑性組合物可以具有優(yōu)于熔噴纖網(wǎng)中常規(guī)使用的聚丙烯均聚物的熱力學(xué)性能。例如,熱塑性組合物通常在性質(zhì)上比熔噴纖網(wǎng)中常規(guī)使用的聚丙烯均聚物有更多的非晶形。為此,熱塑性組合物的結(jié)晶速率更慢,這是按“半結(jié)晶時(shí)間”測(cè)量的一即,一半材料結(jié)晶所需的時(shí)間。例如,在125°C的溫度下確定時(shí),熱塑性組合物通常具有大于約5分鐘、在一個(gè)實(shí)施例中為從約5. 25分鐘至約20分鐘、在進(jìn)一步的實(shí)施例中為約5. 5分鐘至約12分鐘的半結(jié)晶時(shí)間。相比之下,常規(guī)聚丙烯均聚物通常具有5分鐘或更短的半結(jié)晶時(shí)間。此外,熱塑性組合物可以具有從約100°C至約250°C、在一個(gè)實(shí)施例中從約110°C至約200°C、且在進(jìn)一步實(shí)施例中從約140°C至約180°C的熔化溫度(“Tm”)。熱塑性組合物還可以具有從約50°C至約150°C、在一個(gè)實(shí)施例中從約80°C至約140°C、且在進(jìn)一步實(shí)施例中從約100°C至約120°C的結(jié)晶溫度(“T?!?(在10°C /分鐘的冷卻速率下確定)。半結(jié)晶時(shí)間、熔化溫度和結(jié)晶溫度可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的差示掃描量熱法(“DSC”)來確定。熱塑性組合物的熔體流量也可以在特定范圍中進(jìn)行選擇以最優(yōu)化所獲得的熔噴纖維的性能。熔體流量是在203°C、在受到2160克力下在10分鐘內(nèi)通過流變儀擠出孔(0.0825英寸的直徑)被擠出的聚合物重量(克)。通常而言,熔體流量要高到足以改善熔體的加工性能,但又不能高到不利地影響纖維與吸收性材料的結(jié)合性。因此,在本發(fā)明的大多數(shù)實(shí)施例中,熱塑性組合物根據(jù)ASTM測(cè)試方法D1238-E測(cè)量時(shí)有從約120克/10分鐘至約6000克/10分鐘、在一個(gè)實(shí)施例中從約150克/10分鐘至約約3000克/10分鐘、且在進(jìn)一步的實(shí)施例中從約170克/10分鐘至約1500克/10分的熔體流量。 II.焙啼纖維熔噴纖維可以是單組份或多組份的。單組份纖維通常由單個(gè)擠出機(jī)擠出的聚合物或多種聚合物的摻混物所形成。多組份纖維通常由從獨(dú)立的多個(gè)擠出機(jī)擠出的兩種或更多種聚合物(例如雙組份纖維)所形成。聚合物可以在纖維的橫截面上布置在基本恒定的離散區(qū)域中。這些組份可以布置成任何想要的構(gòu)型,例如皮芯型,并排型,餡餅型、海島型、三島型、牛眼型或多種現(xiàn)有技術(shù)已知的其它布置形式。用于形成多組份纖維的多種方法在下述美國專利中有描述Taniguchi等人的US4789592、Strack等人的US5336552、Kaneko 等人的 US5108820、Kruege 等人的 US4795668、Pike 等人的 US5382400、Strake 等人的US5336552、和Marmon等人的US6200669,其全文為全部目的被引用納入本文。也可以形成具有不規(guī)則形狀的多組份纖維,例如Hogle等人的美國專利US5277976、Hills的US5162074,Hills 的 US5466410、Largman 等人的 US5069970 和 Largman 等人的 US5057368,其全文為全部目的被引用納入本文。III.吸收性材料通常任何吸收性材料都可以用在同成形非織造纖網(wǎng)中,例如吸收性纖網(wǎng)、顆粒等。在一個(gè)實(shí)施例中,吸收性材料包括由多種制漿工藝形成的纖維,例如牛皮紙紙漿、亞硫酸鹽紙漿、預(yù)熱機(jī)械紙漿等。紙漿纖維可以包括軟木纖維,其基于長度重量平均值具有大于Imm且尤其是從約2至5mm的平均纖維長度。這樣的軟木纖維可以包括但不限于北方軟木、南方軟木、紅杉、鉛筆柏、鐵杉、松樹(例如南方松樹)、云杉(例如黑云杉)以及它們的組合等等。適用于本發(fā)明的示例性可商購紙漿纖維包括那些可從華盛頓Federal Way的Weyerhaeuser公司獲得的商品名為“Weyco CF-405”的那些。也可以使用硬木纖維,例如桉樹、楓樹、樺樹、山楊等等。在某些示例中,桉樹纖維尤其適合用于增加纖網(wǎng)的柔軟度。桉樹纖維還可以增強(qiáng)明亮度,增加不透明度,并且改變纖網(wǎng)的微孔結(jié)構(gòu)以增加其芯吸能力。此夕卜,如果需要,可以使用從回收材料獲得的二次纖維,例如從比如新聞?dòng)眉?、回收紙板、和辦公廢棄品等來源獲得的纖維漿。此外,在本發(fā)明中還可以使用其它天然纖維,例如馬尼拉麻、印度草、馬利筋絨、菠蘿葉等。另外,在一些示例中也可以采用合成纖維。除了紙漿纖維之外或者與紙漿纖維相結(jié)合地,吸收性材料還可以包括超吸收性材料,其呈纖維、顆粒、凝膠等形式。通常而言,超吸收性材料是水溶脹材料,其在0. 9重量百分比的氯化鈉水溶液中能夠吸收其重量的至少約20倍、在一些情況下為其重量的至少30倍。所述超吸收性材料可以由天然、合成或改性的天然聚合物和材料形成。合成超吸收性聚合物的例子包括聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚乙烯基醚,帶有乙烯基醚和a -烯烴的順丁烯二酸酐共聚物,聚乙烯卩比咯燒酮,聚(乙烯嗎啉(vinylmorpholinone)),聚乙烯醇及其混合物和共聚物的堿金屬和銨鹽。此外,超吸收性材料包括天然和改性的天然聚合物,例如水解丙烯腈接枝淀粉,丙烯酸接枝淀粉,甲基纖維素,殼聚糖,羧甲基纖維素,羥丙基纖維素,以及天然膠,如藻酸鹽、黃原膠、槐豆膠等等。天然超吸收性聚合物和全部或部分合成吸收性聚合物的混合物在本發(fā)明中也是有用的。尤其適用的超吸收性聚合物是HYSORB 8800AD (北卡羅來納州夏洛特市的BASF)和FAVOR SXM 9300(可從北卡羅來納
州 Greensboro 的 Evonik Stockhausen 獲得)。IV.同成形技術(shù)本發(fā)明的同成形纖網(wǎng)通常由這樣的工藝制成,在該工藝中,至少一個(gè)熔噴模頭(例如兩個(gè))布置在槽的附近,吸收性材料在該纖網(wǎng)形成時(shí)通過該槽被加入。這樣的同成形技術(shù)的一些實(shí)例在Anderson等人的美國專利US4100324 ;Georger等人的美國專利US5350624 ;和Georger等人的美國專利US5508102以及Keck等人的美國專利申請(qǐng)公開號(hào)2003/0200991和Dunbar等人的美國專利申請(qǐng)公開號(hào)2007/0049153中有描述,這些文獻(xiàn)的全文為了所有目的被引用納入本文。參考
圖1,例如其示出用于形成本發(fā)明的同成形纖網(wǎng)的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中,該設(shè)備包括擠出機(jī)14或14’各自的粒料斗12或12’,聚丙烯/ a -烯烴熱塑性組合物可被導(dǎo)入所述粒料斗中。擠出機(jī)14和14’各具有擠出螺桿(未示出),其被常規(guī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)聚合物通過擠出機(jī)14和14’前進(jìn)時(shí),其由于被驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的擠出螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)被逐步加熱到熔融狀態(tài)。加熱可能在多個(gè)獨(dú)立步驟完成,隨著其通過擠出機(jī)14和14’的獨(dú)立加熱區(qū)分別朝熔噴模16和18前進(jìn),其溫度逐步升高。熔噴模16和18還可以有另一加熱區(qū),在此處,熱塑性樹脂被保持于高溫以供擠出。當(dāng)使用如上所述的兩個(gè)或多個(gè)熔噴模頭時(shí),人們應(yīng)理解,由各個(gè)模頭所產(chǎn)生的纖維可以是不同類型的纖維。也即是,尺寸、形狀、聚合成分中的一種或多種可以不同,且纖維還可以是單組份或多組份纖維。例如,較大的纖維可以由第一熔噴模頭制成,如具有約10微米以上、在一個(gè)實(shí)施例中具有約15微米或以上、且在進(jìn)一步實(shí)施例中具有從約20至約50微米的直徑的那些;而較小的纖維可以由第二模頭制成,例如具有約10微米或以下、在一個(gè)實(shí)施例中具有約7微米或以下、且在進(jìn)一步實(shí)施例中從約2至約6微米的直徑的那些。另外,人們希望,每個(gè)模頭擠出相同的聚合物量,從而由各熔噴模頭所獲得的同成形非織造纖網(wǎng)基重的相對(duì)百分比基本相等。或者,可以希望具有非對(duì)稱的相對(duì)基重產(chǎn)量,從而一個(gè)模頭或另一個(gè)模頭負(fù)責(zé)同成形纖網(wǎng)中的大部分基重。作為具體實(shí)例,對(duì)于具有I盎司/平方碼或“osy”(34克/平方米或“gsm”)基重的熔噴纖維性非織造纖網(wǎng)材料來說,希望第一熔噴模頭產(chǎn)生熔噴纖維性非織造纖網(wǎng)材料的約30%的基重,而一個(gè)或多個(gè)后續(xù)的熔噴模頭產(chǎn)生熔噴纖維性非織造纖網(wǎng)材料的剩下70%的基重。通常而言,同成形非織造纖網(wǎng)的整體基重是從約IOgsm至約350gsm,且具體地從約17gsm至約200gsm,且更具體地從約25gsm至約 150gsm。每個(gè)熔噴模16和18如此配置,從而兩股、每模一股的拉細(xì)氣流會(huì)聚以形成單股氣流,其在細(xì)絲20從每個(gè)熔噴模中的小洞或孔24出來時(shí)攜載并拉細(xì)熔融的細(xì)絲20。熔融的細(xì)絲20可以形成具有通常小于孔24直徑的小直徑的纖維、或者取決于拉細(xì)程度形成微纖維。因此,每個(gè)熔噴模16和18具有相應(yīng)的單股氣流26和28,它們含有攜載的熱塑性聚合物纖維。含有聚合物纖維的氣流26和28對(duì)準(zhǔn)從而在沖擊區(qū)30會(huì)聚。通常,熔噴模頭16和18相對(duì)于成形表面以某一角度布置,例如Georger等人的美國專利US5508102和US5350624中有描述。例如參考圖2,熔噴模頭16和18可以按照相對(duì)于與兩個(gè)模16和18相切的平面“A”測(cè)得的角度a取向。如圖所示,平面“A”總體平行于成形表面58 (圖I)。通常地,每個(gè)模16和18以約30°至約75°、在一個(gè)實(shí)施例中以約35°至約60°、且在進(jìn)一步的實(shí)施例中以約45°至約55°的角度設(shè)置。模16和18可以以相同或不同的角度取向。事實(shí)上,同成形纖網(wǎng)的紋理實(shí)際可以通過一個(gè)模相對(duì)于另一模以不同的角度取向來得到加強(qiáng)。再次參考圖1,吸收性纖維32 (例如紙漿纖維)在沖擊區(qū)30被加入熱塑性聚合物 纖維20和21各自的流26和28中。吸收性纖維32導(dǎo)入熱塑性聚合物纖維20和21各自的流26和28中被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生了吸收性纖維32在熱塑性聚合物纖維的結(jié)合流26和28中漸變的分布。這可通過在熱塑性聚合物纖維20和21的流26和28之間并入含有吸收性纖維32的第二氣流34來實(shí)現(xiàn),從而所有的三股氣流以受控制的方式會(huì)聚。因?yàn)樗鼈冊(cè)诔尚魏蟊3窒鄬?duì)地發(fā)粘和半熔融,這些熔噴性纖維20和21可在與吸收性纖維接觸時(shí)同時(shí)粘附吸收性纖維32并與其纏結(jié),以形成粘合的非織造結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)纖維的結(jié)合,可以采用任何常規(guī)設(shè)備,例如具有適于將吸收性纖維墊或絮40分成獨(dú)立的吸收性纖維的多個(gè)齒38的開松輥36配置。當(dāng)使用時(shí),纖維32片或墊40通過輥配置42被送到開松輥36。在開松輥36的齒38已將纖維墊分成分離的吸收性纖維32后,獨(dú)立的纖維通過噴嘴44被傳向熱塑性聚合物纖維流。殼體46包住開松輥36且在殼體46和開松輥36的齒38表面之間提供通道或間隙48。氣體例如空氣通過氣道50被供應(yīng)到開松輥36的表面和殼體46之間的通道或間隙48。氣道50可以在噴嘴44和間隙48的結(jié)合部伸進(jìn)通道或間隙48中。供應(yīng)充分的量的氣體以用作通過噴嘴4傳送吸收性纖維32的介質(zhì)。由氣道50供應(yīng)的氣體還用作從開松輥36的齒38去除吸收性纖維32的輔助機(jī)構(gòu)。所述氣體可通過任何常規(guī)配置例如鼓風(fēng)機(jī)(未示出)供應(yīng)??梢韵氲?,添加劑和/或其它材料可被加入氣流或被氣流攜載以處理所述吸收性纖維。通常通過噴嘴44以大約吸收性纖維32離開開松輥36的齒38的速度傳送獨(dú)立的吸收性纖維32。換句話說,在離開開松輥36的齒38且進(jìn)入噴嘴44時(shí),吸收性纖維32通常在其離開開松輥36的齒38的位置處在量級(jí)和方向方面保持其速度。這樣的配置在Anderson等人的美國專利US4100324中有詳細(xì)描述。如果需要,可以調(diào)節(jié)第二氣流34速度以實(shí)現(xiàn)不同性能的同成形結(jié)構(gòu)。例如,當(dāng)?shù)诙饬鞯乃俣缺蝗绱苏{(diào)節(jié)從而在沖擊區(qū)30接觸時(shí)大于每股熱塑性聚合物纖維20和21流26和28的速度情況下,吸收性纖維32以漸變結(jié)構(gòu)結(jié)合到同成形非織造纖網(wǎng)中。即,吸收性纖維32在同成形非織造纖網(wǎng)的外表面之間比在外表面處具有更高的濃度。另一方面,當(dāng)?shù)诙饬?4的速度在沖擊區(qū)30接觸時(shí)小于每股熱塑性聚合物纖維20和21流26和28的速度的情況下,吸收性纖維32以基本均勻的方式結(jié)合到同成形非織造纖網(wǎng)中。也即是,吸收性纖維的濃度在整個(gè)同成形非織造纖網(wǎng)中基本相等。這是因?yàn)榈退俚奈招岳w維流被吸入高速熱塑性聚合物纖維流中加強(qiáng)了旋流混合,這導(dǎo)致了吸收性纖維的一致分布。為了將熱塑性聚合物纖維20和21以及吸收性纖維32的復(fù)合材料流56轉(zhuǎn)變成同成形非織造結(jié)構(gòu)54,在復(fù)合材料流的路徑56中設(shè)置收集裝置。收集裝置可以是由輥60驅(qū)動(dòng)且如圖I的箭頭62所指地轉(zhuǎn)動(dòng)的成形表面58 (例如帶、滾筒、絲網(wǎng)、織物等)。熱塑性聚合物纖維和吸收性纖維的合并流作為纖維的粘合基體被收集以形成同成形非織造纖網(wǎng)54。如果需要,可以采用真空箱(未示出)以幫助將鄰近的熔融的熔噴纖維抽到成形表面58上。所獲得的帶紋理同成形結(jié)構(gòu)54是發(fā)粘的且可以作為自支撐的非織造材料從成形表面58移除。應(yīng)該理解,本發(fā)明不應(yīng)局限于上述的實(shí)施例。在替代的實(shí)施例中,例如可以采用在基本上橫向于成形表面移動(dòng)方向的一個(gè)方向上基本上橫跨成形表面的第一和第二熔噴模
頭。所述模頭同樣以基本上垂直配置布置,即垂直于成形表面,從而所制得的熔噴纖維被直接向下吹在成形表面上。這樣的配置是本領(lǐng)域公知的,并且例如在Dunbar等人的美國專利申請(qǐng)公開號(hào)2007/0049153中有詳細(xì)描述。此外,盡管上述實(shí)施例采用了多個(gè)熔噴模頭以制造不同尺寸的纖維,但也可以采用單個(gè)模頭。這樣的工藝的示例例如在Lassig等人的美國專利申請(qǐng)公開號(hào)2005/0136781中有描述,其全文為了全部目的被引用納入本文。如上所指出,在某些情況下希望形成帶紋理的同成形纖網(wǎng)。再次參考圖I,例如,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例采用本身是多孔的成形表面58,從而纖維可以被拖動(dòng)通過表面的開孔且形成從對(duì)應(yīng)于成形表面58的開孔的從材料表面上突起的立體布料狀毛簇。多孔表面可以由任何具有用于這樣的一些纖維穿透的充足開口的材料提供,例如高可透性成形絲網(wǎng)。網(wǎng)紋幾何形狀和加工條件可用于改變材料的紋理或毛簇。特定的選擇將取決于所希望的突峰形狀、深度、表面毛簇“密度”(也即是單位面積的突峰或毛簇?cái)?shù)量)等。在一個(gè)實(shí)施例中,絲網(wǎng)例如具有從約35%至約65%的開孔面積、在一實(shí)施例中具有從約40%至約60%的開孔面積、且再進(jìn)一步的實(shí)施例中具有從約45%至約55%的開孔面積。一個(gè)示例性的高開孔面積成形表面是由紐約州奧爾巴尼的Albany國際公司制造的F0RMTECH 6成形絲網(wǎng)。這樣的絲網(wǎng)具有約6絲梗X6絲梗/平方英寸(約2.4X2.4絲梗/平方厘米)的絲網(wǎng)目數(shù),即獲得約36開孔或“孔”/平方英寸(約5. 6/平方厘米),因此能夠在每平方英寸的材料中形成約36毛簇或突峰(約5. 6峰/平方厘米)。F0RMTECH 6成形絲網(wǎng)還具有約I毫米聚酯的經(jīng)絲直徑、約I. 07毫米聚酯的緯絲直徑、約41. 8m3/min (1475ft3/min)的標(biāo)稱透氣度、約0. 2厘米(0. 08英寸)的標(biāo)稱卡尺厚度和約51%的開孔面積??蓮腁lbany國際公司獲得的另一示例性成形表面是F0RMTECH 10成形絲網(wǎng),其具有約10絲梗X 10絲梗/平方英寸(約4X4絲梗/平方厘米)的絲網(wǎng)目數(shù),即獲得約100開孔或“孔”/平方英寸(約15. 5/平方厘米),因此能夠在每平方英寸的材料中形成約100毛簇或突峰(約15. 5峰/平方厘米)。再一個(gè)合適的成形絲網(wǎng)是F0RMTECH 8成形絲網(wǎng),其具有47%的開孔面積且可從Albany國際公司獲得。當(dāng)然,可采用其它的成形絲網(wǎng)和表面(例如滾筒、板、墊等)。例如,墊可以與在表面中凹刻的凹陷一起使用,從而同成形纖維將填入這些凹陷中,產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于這些凹陷的毛簇。這些凹陷(毛簇)可以呈多種不同形狀,包括但不限于圓形、方形、矩形、漩渦狀、肋條狀、線條狀、云彩等。表面變型還可包括但不限于交替的編織圖案、交替的線條尺寸、離型涂層(例如硅酮、氟化物等)、靜態(tài)耗散處理及類似手段。其它可采用的合適的多孔表面在Dunbar等人的美國申請(qǐng)公開號(hào)2007/0049153中有描述。不管采用了什么特定的紋理形成方法,由本發(fā)明的熔噴纖維形成的毛簇能更好地保持想要的形狀和表面輪廓。也即是,因?yàn)槿蹏娎w維以相對(duì)低的速率結(jié)晶,它們?cè)诼渲迷诔尚伪砻嫔蠒r(shí)是軟的,這允許它們覆蓋所述表面的輪廓并與之一致。在纖維結(jié)晶之后,它們則能夠保持該形狀并形成毛簇。所獲得的毛簇尺寸和形狀取決于所用成形表面的類型,落置在該成形表面上的纖維類型,用于將纖維抽到并進(jìn)入成形表面的下置的絲網(wǎng)真空裝置的容積以及其它因素。例如,毛簇可以從材料表面突出約0. 25毫米至約9毫米,在一個(gè)實(shí)施例中突出約0. 5毫米至約3毫米。通常而言,毛簇填充有纖維且具有用于擦拭或刮擦所需的彈性。圖3不出帶紋理的、具有第一外表面122和第二外表面128的同成形纖網(wǎng)100的 橫截面視圖。至少一個(gè)外表面具有三維表面紋理。在圖3中,例如第一外表面122具有三維表面紋理,其包括從同成形材料的平面向上延伸的毛簇或突峰124。同成形纖網(wǎng)中帶紋理的外表面的三維量度的一個(gè)指標(biāo)是峰谷比,其是由整體厚度“T”除以凹谷深度“D”的比值算得。根據(jù)本發(fā)明形成紋理的情況下,同成形纖網(wǎng)通常具有約5或更少、在一個(gè)實(shí)施例為從約0. I至約4、在進(jìn)一步實(shí)施例中為從約0. 5至約3的峰谷比。毛簇24的數(shù)量和布置可以根據(jù)目標(biāo)終端用途而可廣泛地變化。在具有較大密度紋理的特定實(shí)施例中,帶紋理的同成形纖網(wǎng)將具有從約2至約70毛簇/平方厘米,在其它實(shí)施例中為從約5至約50毛簇/平方厘米。在具有較小密度紋理的某些實(shí)施例中,帶紋理的同成形纖網(wǎng)將具有約100至約20000毛簇/平方米,且在進(jìn)一步實(shí)施例中將具有從約200至約10000毛簇/平方米。帶紋理的同成形纖網(wǎng)還可以在纖網(wǎng)的第二表面呈現(xiàn)三維紋理。因?yàn)椤扮R像”,這尤其會(huì)在低基重材料的情況下,例如那些具有小于約70克/平方米的基重的那些材料出現(xiàn),其中材料的第二表面呈現(xiàn)相對(duì)于第一表面上的突峰錯(cuò)位或者位于這些突峰之間的突峰。這種情況下,如上所述地對(duì)兩個(gè)外表面測(cè)量凹谷深度D,然后將它們加在一起以確定整體的材料凹谷深度。V.物品彈性同成形非織造纖網(wǎng)可廣泛用在不同的物品。例如,纖網(wǎng)可結(jié)合到能夠吸收水或其它流體的“吸收性物品”。吸收性物品的一些示例包括但不限于個(gè)人護(hù)理吸收性物品,如尿布、訓(xùn)練褲、吸收性內(nèi)褲、失禁物品、女性衛(wèi)生產(chǎn)品(比如衛(wèi)生巾)、游泳衣、嬰兒擦拭巾、套指擦拭巾等;醫(yī)用吸收性物品,如服裝、開窗術(shù)材料、底墊、床墊、繃帶、吸收性罩袍、和醫(yī)用擦拭巾;餐飲擦拭巾;衣物;袋等等。適用于形成這樣的物品的工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。這樣的吸收性物品的一些示例在Dipalma等人的美國專利US5649916,Kielpikowski的US6110158,Blaney等人的US6663611中有描述,它們以全部目的通過引用整體納入本文。另一些合適的物品在Fell等人的美國專利申請(qǐng)公開號(hào)2007/0060112以及Damico等人的美國專利US4886512,Sherrod等人的美國專利US5558659,F(xiàn)ell等人的美國專利US6888044,以及Freiburger等人的美國專利US6511465中有描述,它們?yōu)槿磕康谋灰眉{入本文。當(dāng)用在吸收性物品中,本發(fā)明的彈性同成形材料可以如本領(lǐng)域公知地形成吸收性的組成部分或者吸收性物品的其它任何吸收性組成部分。作為一個(gè)示例,彈性同成形非織造纖網(wǎng)可用作女性衛(wèi)生物品中的吸收件。如圖8所示,女性衛(wèi)生物品包括剝離帶1,其通過服裝接附膠2粘附到服裝側(cè)側(cè)隔膜或隔擋層3的一側(cè)上。隔擋側(cè)3的另一側(cè)通過結(jié)構(gòu)膠4接附到吸收層5。吸收層5接附到體側(cè)內(nèi)襯6。彈性同成形非織造纖網(wǎng)適于用作吸收層5。優(yōu)選地,使用彈性同成形非織造纖網(wǎng)將阻止產(chǎn)品在穿戴時(shí)打摺,因此提升了整體效果并減少泄漏。用于形成帶有吸收性材料的個(gè)人護(hù)理物品的其它合適配置是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,彈性同成形非織造纖網(wǎng)具有紋理表面。該紋理表面最好朝體側(cè)內(nèi)襯5設(shè)置,以促成吸收芯的較快流體吸收和較高吸收性。在本發(fā)明的另一特定實(shí)施例中,同成形纖網(wǎng)用于形成擦拭巾。擦拭巾可以全部由同成形纖網(wǎng)形成,或者它可以含有其它材料,例如薄膜,非織造纖網(wǎng)(如紡粘纖網(wǎng)、熔噴纖網(wǎng)、梳理纖網(wǎng)、其它同成形纖網(wǎng)、氣流成網(wǎng)纖網(wǎng)等),紙類產(chǎn)品等。在一個(gè)實(shí)施例中,例如可以將兩層帶紋理的同成形纖網(wǎng)層壓以形成擦拭巾,例如在Kopacz的美國專利申請(qǐng)公開號(hào) 2007/0065643中描述的那些,該文獻(xiàn)以全部目的通過引用整體納入本文。在這樣的實(shí)施例中,可以由本發(fā)明的同成形纖網(wǎng)形成一層或兩層。用于遞送擦拭巾的多種合適的分配器、容器和系統(tǒng)在下述美國專利中有描述Buczwinski等人的US5785179,Zander的US5964351,Zander 的 US6030331,Haynes 等人的 US6158614,Huang 等人的 US6269969,Huang 等人的US6269970,和Newman等人的US6273359,它們以全部目的通過引用整體納入本文。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中,擦拭巾是“濕”巾或者“預(yù)潤濕”巾,其含有用于清潔、除菌、消毒等的溶液。特定的溶液不是關(guān)鍵的,且它們?cè)谙率雒绹鴮@杏懈敿?xì)的描述Krzysik等人的 US6440437, Amudson 等人的 US6028018, Cole 的 US5888524, Win 等人的 US5667635,和Kopacz等人的US5540332,其全文為全部目的被引用納入本文。參考以下的實(shí)例可更好地理解本發(fā)明。測(cè)試方法熔體流量熔體流量(“MFR” )是在230°C下受到2160克載荷情況下在10分鐘內(nèi)通過流變儀擠出孔(0.0825英寸的直徑)被擠出的聚合物重量(克)。除非另有指明,熔體流量按照ASTM測(cè)試方法D1238-E測(cè)量。熱力學(xué)性能熔化溫度和結(jié)晶溫度是根據(jù)ASTM D-3417通過差示掃描量熱法(DSC)確定的。差示掃描量熱計(jì)是DSC QlOO差示掃描量熱計(jì),其配備有液氮冷卻配件和UNIVERSAL ANALYSIS2000分析軟件程序(4. 6. 6版),兩者都可從特拉華州New Castle的T. A.儀器公司獲得。為了避免直接手持樣本,使用了鑷子或其它工具。樣本被置于鋁盤并以0. 01毫克的精度在分析天平上稱重。蓋壓蓋在盤上的材料樣本。通常,樹脂粒直接置于稱重盤中,且纖維被切割以適應(yīng)在稱重盤上的安置且被蓋覆蓋。如差示掃描量熱計(jì)的操作手冊(cè)中的描述,差示掃描量熱計(jì)是用銦金屬標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn),且采用了基線校正。材料樣本被置于差示掃描量熱計(jì)的測(cè)試室中以供測(cè)試,且一空盤被用作基準(zhǔn)。所有測(cè)試是在測(cè)試室的55立方厘米/分的氮(工業(yè)級(jí))清洗下進(jìn)行。對(duì)于樹脂粒樣本,加熱和冷卻程序是雙循環(huán)測(cè)試,其中以-25°C的室內(nèi)平衡開始,隨后以10°C /分的加熱速率在第一加熱階段到達(dá)200°C的溫度,隨后在200°C下保持3分鐘的樣本平衡,隨后以10°C/分的冷卻速率在第一冷卻階段冷卻到-25°C,隨后在-25°C保持3分鐘的樣本平衡,且隨后以10°C /分的加熱速率在第二加熱階段加熱到200°C的溫度。所有測(cè)試是在測(cè)試室的55立方厘米/分的氮(工業(yè)級(jí))清洗下進(jìn)行。然后用UNIVERSALANALYSIS 2000分析軟件程序評(píng)估結(jié)果,該分析軟件程序能識(shí)別和確定熔化和結(jié)晶溫度。同成形纖網(wǎng)的多個(gè)樣本由如上所述和圖I所示的熔噴纖維的兩股熱流和纖維化的紙漿纖維的一股流形成。在多種不同樣本中,熔噴纖維由下述聚合物組合物形成I.實(shí)例I聚合物組合物是丙烯均聚物,其具有O. 91g/cm3的密度,1200g/10分的熔體流量(230°C,2. 16kg),113°C的結(jié)晶溫度,和156°C的熔化溫度,且可從Basell聚烯烴公司以 Metocene MF650X 獲得。2.實(shí)例2聚合物組合物是75重量%的丙烯均聚物(AchieveTM6936Gl)和25重量%的丙烯 / 乙烯共聚物(Vistamaxx 2370,0· 868g/cm3 的密度,200g/10 分(230°C,2. 16kg)的熔體流量)的摻混物,其具有O. 89g/cm3的密度和540g/10分(230°C,2. 16kg)的熔體流量,
且可從埃克森美孚化學(xué)公司獲得。3.實(shí)例3聚合物組合物是基于烯烴的彈性體(Vistamaxx 2330,0· 868g/cm3的密度,290g/10分(230°C,2. 16kg)的熔體流量,13重量%的乙烯含量),它可從??松梨诨瘜W(xué)公司獲得。所述聚合物組合物各自還含有3. O重量%的表面活性劑(IRGASURFHL560,可自Ciba獲得)。紙衆(zhòng)纖維是從華盛頓州Federal Way的Weyerhaeuser公司獲得的標(biāo)號(hào)為“CF-405”的經(jīng)完全處理的南方軟木漿。對(duì)于每個(gè)實(shí)例,用于每股熔噴纖維流的聚合物以2. O磅聚合物/英寸模末端/小時(shí)的速率通過O. 020英寸直徑的孔被供應(yīng)到各自的熔噴模,以實(shí)現(xiàn)50重量%熔噴纖維含量。從沖擊區(qū)到成形絲網(wǎng)的距離(即成形高度)為大約12英寸,且熔噴模末端為大致6英寸。位于紙漿纖維流下游的熔噴模以相對(duì)于紙漿流成48°的角度取向,而另一熔噴模(位于紙漿流下游)以相對(duì)于紙漿流成48°的角度取向。成形絲網(wǎng)是F0RMTECH 8(Albany國際公司)。為了實(shí)現(xiàn)不同類型的毛簇,在成形絲網(wǎng)下表面放置橡膠墊。一種這樣的墊具有約O. 95厘米的厚度且含有以六邊形陣列布置的孔。所述孔具有約O. 64厘米的直徑且間隔開約O. 95厘米(中心到中心)。也可以使用其它圖案(例如云彩)的墊。真空箱位于成形絲網(wǎng)之下以幫助纖網(wǎng)的定位,且設(shè)置為30英寸水柱。為了體現(xiàn)同成形纖網(wǎng)的彈性性能,每個(gè)實(shí)例的樣本受到“弄皺”測(cè)試。每個(gè)樣本為3英寸X 7英寸。所述測(cè)試在干(DRY)和濕(WET)樣本上都進(jìn)行。濕樣本加有3倍其自身重量的水。每個(gè)樣本通過在測(cè)試者手中輕輕地團(tuán)成球來被壓縮,其中樣本被保持10秒。然后樣本被放開,輕輕地抖開且放在板上。樣本隨后不會(huì)以任何方式弄平。圖4示出實(shí)例I樣本在弄皺前的照片。圖5示出實(shí)例I樣本在弄皺測(cè)試完成之后的照片。圖6示出實(shí)例3樣本在弄皺之前的照片。圖7示出實(shí)例3樣本在弄皺測(cè)試完成之后的照片。如圖4-圖7所示,實(shí)例3樣本具有大得多的彈性,即在弄皺測(cè)試之后打開得比實(shí)例I的更平。同樣發(fā)現(xiàn)實(shí)例2樣本的表現(xiàn)類似于實(shí)例3樣本。盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的具體實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明,但應(yīng)該理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解上述說明之后,能夠很容易地想到對(duì)這些實(shí)施例的改變、變化和等同。因此,本發(fā)明的范圍將由所附的權(quán)利要求及其任何等同所確定。另外,應(yīng)注意,本文所指出的任何給定范圍將打算包括其任何以及所有的較小的包含范圍。例如從45-90的范圍將也包含50-90 ;45-80 ;4 6-89 等。
權(quán)利要求
1.一種彈性同成形非織造纖網(wǎng),包括熔噴纖維的基體和吸收性材料,其中該熔噴纖維構(gòu)成該纖網(wǎng)的45重量%至約99重量%,該吸收性材料構(gòu)成該纖網(wǎng)的約I重量%至約55重量%,該熔噴纖維由熱塑性組合物制成,該熱塑性組合物含有至少一種丙烯/ α -烯烴共聚物,所述丙烯/ α -烯烴共聚物具有約60摩爾%至約99. 5摩爾%的丙烯含量和約O. 5摩爾%至約40摩爾%的α -烯烴含量,該共聚物還具有從約O. 86克/立方厘米至約O. 90克/立方厘米的密度,該熱塑性組合物具有根據(jù)美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)測(cè)試方法D1238-E在230°C時(shí)測(cè)定的從約120克/10分鐘至約6000克/10分鐘的熔體流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述α-烯烴包括乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述丙烯構(gòu)成所述共聚物的約85摩爾%至約98摩爾%,而所述α -烯烴構(gòu)成所述共聚物的約2摩爾%至約15摩爾%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述共聚物具有從約O.861克/立方厘米至約O. 89克/立方厘米的密度,優(yōu)選是從約O. 862克/立方厘米至約O. 88克/立方厘米的密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述丙烯共聚物是被單中心催化的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述熱塑性組合物的熔體流量從約170克/10分鐘至約1500克/10分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述熱塑性組合物包括從約O.001重量%至約15重量%的表面活性劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述丙烯/α-烯烴共聚物構(gòu)成該熱塑性組合物的約15重量%至約99. 9重量%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述吸收性材料包括紙漿纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述吸收性材料包括超吸收性聚合物顆粒或超吸收性聚合物纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述熔噴纖維構(gòu)成該纖網(wǎng)的50重量%至約90重量%,該吸收性材料構(gòu)成該纖網(wǎng)的約10重量%至約50重量%。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng),其中,所述纖網(wǎng)限定出具有三維紋理的外表面,該三維紋理包括多個(gè)峰谷。
13.一種吸收性個(gè)人護(hù)理物品,包括根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng)。
14.一種吸收性個(gè)人護(hù)理物品,包括體側(cè)內(nèi)襯、含有根據(jù)權(quán)利要求I所述的彈性同成形非織造纖網(wǎng)的吸收芯以及衣服側(cè)隔擋片。
15.一種形成彈性同成形非織造纖網(wǎng)的方法,該方法包括 將吸收性材料流與熔噴纖維流匯合以形成復(fù)合材料流,其中該熔噴纖維構(gòu)成纖網(wǎng)的45重量%至約99重量%,該吸收性材料構(gòu)成纖網(wǎng)的約I重量%至約55重量%,該熔噴纖維由熱塑性組合物形成,該熱塑性組合物含有至少一種丙烯/ α -烯烴共聚物,該共聚物具有從約60摩爾%至約99. 5摩爾%的丙烯含量和從約O. 5摩爾%至約40摩爾%的α -烯烴含量,其中該共聚物還具有從約O. 86克/立方厘米至約O. 90克/立方厘米的密度,該組合物具有根據(jù)美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)測(cè)試方法D1238-E在230°C時(shí)測(cè)定的從約120克/10分鐘至約6000克/10分鐘的熔體流量;以及 隨后,在成形表面收集所述復(fù)合材料流,以形成彈性同成形非織造纖網(wǎng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述熱塑性組合物的熔體流量從約170克/10分鐘至約1500克/10分鐘。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述熱塑性組合物包括從約O.001重量%至約15重量%的表面活性劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述吸收性材料流與第一和第二熔噴纖維流匯合。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述第一熔噴纖維流由第一模頭供應(yīng),所述第二熔噴纖維流由第二模頭供應(yīng),每股流相對(duì)于與所述模頭相切的平面以約45°至約55°的角度取向。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述纖網(wǎng)限定出具有三維紋理的纖網(wǎng)外表面,該三維紋理包括多個(gè)峰谷。
全文摘要
提供一種彈性同成形非織造纖網(wǎng),包括熔噴纖維基體和吸收性材料。該熔噴纖維構(gòu)成纖網(wǎng)的45重量%至約99重量%,吸收性材料構(gòu)成纖網(wǎng)的約1重量%至約55重量%。熔噴纖維由熱塑性組合物制成,熱塑性組合物含有至少一種丙烯/α-烯烴共聚物,所述丙烯/α-烯烴共聚物具有約60摩爾%至約99.5摩爾%的丙烯含量和約0.5摩爾%至約40摩爾%的α-烯烴含量。該共聚物還具有從約0.86克/立方厘米至約0.90克/立方厘米的密度。該熱塑性組合物具有根據(jù)美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)測(cè)試方法D1238-E在230℃測(cè)定的從約200克/10分鐘至約6000克/10分鐘的熔體流量。例如可以通過使用三維成形表面賦予該同成形纖網(wǎng)以三維紋理。作為一個(gè)實(shí)例,彈性同成形纖網(wǎng)適合用作個(gè)人護(hù)理吸收性產(chǎn)品的吸收芯的組成部分。
文檔編號(hào)D04H1/4382GK102791914SQ201080058729
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者D·M·杰克遜 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司