具有增強(qiáng)的滑移柔軟性和良好強(qiáng)度屬性的非織造纖維網(wǎng)材料及制造方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]制造和營(yíng)銷用于個(gè)人護(hù)理或衛(wèi)生的一次性吸收制品(諸如一次性尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁內(nèi)衣、女性衛(wèi)生制品、胸墊、護(hù)理墊、圍兜、傷口敷料制品等)的行業(yè)資本相對(duì)密集且競(jìng)爭(zhēng)極為激烈。為了保持或提升他們的市場(chǎng)份額并從而保持成功的商業(yè)運(yùn)作，此類制品的制造商們必須以某些方式不斷地努力提高他們的產(chǎn)品，所述方式用于將他們的產(chǎn)品與其競(jìng)爭(zhēng)者的產(chǎn)品區(qū)分開來(lái)，同時(shí)控制成本，以便能夠進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性定價(jià)并且向市場(chǎng)提供有吸引力的價(jià)值-價(jià)格主張。
[0002]—些制造商可能尋求加強(qiáng)這樣的產(chǎn)品的一種方式是通過(guò)增強(qiáng)柔軟性。父母?jìng)兒妥o(hù)理者們自然會(huì)爭(zhēng)取盡他們所能為其嬰兒提供盡可能多的舒適性，并且利用被他們視為相對(duì)柔軟的產(chǎn)品諸如一次性尿布而使他們確信他們正在盡力提供這方面的舒適性。相對(duì)于其他類型的被設(shè)計(jì)成貼近皮膚穿用和/或穿著的一次性吸收制品，柔軟性外觀能夠使穿著者或護(hù)理者確信該制品將具有舒適性。
[0003]因此，制造商們可致力于增強(qiáng)用來(lái)制備此類制品的各種部件諸如各種纖維網(wǎng)材料的柔軟性，所述纖維網(wǎng)材料包括由形成這些制品的聚合物纖維和它們的層合體形成的非織造網(wǎng)材料。此類層合體可包括例如形成這些制品的底片部件的聚合物膜和非織造纖維網(wǎng)材料的層合體。
[0004]據(jù)信人類對(duì)非織造纖維網(wǎng)材料柔軟性的感知可受到觸覺(jué)信號(hào)、聽覺(jué)信號(hào)和視覺(jué)信號(hào)的影響。
[0005]觸覺(jué)柔軟性信號(hào)可受到多種材料的特征和性質(zhì)的影響，所述特征和性質(zhì)對(duì)其觸感具有影響，包括但不限于蓬松度、纖維形狀、厚度和密度、基重、單根纖維的微觀柔順性和柔韌性、由所述纖維形成的非織造纖維網(wǎng)的宏觀柔順性和柔韌性、表面摩擦特性、松散纖維或游離纖維端部的數(shù)目、以及其他特征。
[0006]在通常用于制造旨在用作吸收制品部件的非織造纖維網(wǎng)材料的材料中，聚丙烯和聚乙烯樹脂占主要地位，原因是成本較低、可用性好、并且易于加工，即易于進(jìn)行纖維紡絲。在由這兩種類型的聚合物形成的相等尺寸的纖維之間，聚丙烯纖維趨于具有相對(duì)較大的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，并趨于表現(xiàn)出相對(duì)較高的與皮膚的摩擦系數(shù)(即，趨于具有較小的滑移感)。相比之下，聚乙烯纖維趨于具有相對(duì)較小的機(jī)械強(qiáng)度和剛度(即，更具柔順性)，并趨于表現(xiàn)出相對(duì)較低的與皮膚的摩擦系數(shù)(即，具有較大的滑移感)。另外，由于相對(duì)較低的纖維和粘結(jié)強(qiáng)度，由聚乙烯形成的纖維還趨于賦予非織造纖維網(wǎng)相對(duì)較大程度的可見(jiàn)且可觸覺(jué)感知的“絨毛”。
[0007]當(dāng)這些纖維用來(lái)以形成非織造纖維網(wǎng)時(shí)，它們將賦予所述纖維網(wǎng)這些屬性。因此，在形成非織造纖維網(wǎng)材料的過(guò)程中，已作出過(guò)各種嘗試來(lái)賦予聚丙烯組分和聚乙烯組分的所期望的特性，同時(shí)補(bǔ)償各自的缺點(diǎn)。一般來(lái)講，所述非織造纖維網(wǎng)材料的機(jī)械強(qiáng)度是所期望的，以用于在制品的制造中保持加工時(shí)的尺寸穩(wěn)定性，并向所述纖維網(wǎng)材料在其中作為部件的制品賦予結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。柔順性和較低摩擦系數(shù)可為所期望的，以用于產(chǎn)生柔順和絲綢般感覺(jué)、以及良好的懸垂性，從而有助于感知觸覺(jué)柔軟性。
[0008]另一個(gè)影響可使用的每種聚合物類型的相對(duì)比例的因素是成本。據(jù)信，從歷史上看，與由聚丙烯樹脂的制成的纖維相比，包含聚乙烯樹脂的纖維的制備費(fèi)用趨于更昂貴。
[0009]雖然迄今為止以各種構(gòu)型制造非織造纖維網(wǎng)材料以從這些材料和其它材料找到所期望的屬性的平衡的嘗試已取得了一些成功，但總是存在改進(jìn)的空間。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為非織造纖維網(wǎng)材料的一部分的示意性剖視圖；
[0011]圖2a為示意性側(cè)正視圖，示出了用于制造非織造纖維網(wǎng)的工藝中的設(shè)備和部件。
[0012]圖2b為示意性側(cè)正視圖，示出了用于對(duì)非織造纖維網(wǎng)進(jìn)行水射流加工的工藝中的設(shè)備和部件。
[0013]圖3為一次性尿布的透視圖，所述尿布被示出為水平展開的，處于松弛狀態(tài)，面向穿著者的表面向上；
[0014]圖4為一次性尿布的平面圖，所述尿布被示出為水平展開的，處于拉伸的平坦?fàn)顟B(tài)(抵抗由所存在的彈性構(gòu)件引起的彈性收縮而被拉伸)，面向穿著者的表面面對(duì)觀察者；
[0015]圖5為圖3和4所示尿布的橫截面，是沿那些圖中的線2-2截取的；并且
[0016]圖6為沿粘結(jié)壓痕路徑截取的聚合物膜和非織造纖維網(wǎng)的層合體的一部分的示意性橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0017]
[0018]“吸收制品”是指吸收和容納身體流出物的裝置，并且更具體地是指緊貼或鄰近穿著者的身體放置以吸收和容納從身體排出的各種流出物的裝置。吸收制品可包括尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁內(nèi)衣和襯墊、婦女衛(wèi)生產(chǎn)品、胸墊、護(hù)理墊、圍兜、傷口敷料產(chǎn)品等。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“流出物”包括但不限于尿液、血液、陰道分泌物、乳汁、汗液和糞便。
[0019]“吸收芯”是指如下結(jié)構(gòu)體:該結(jié)構(gòu)體通常設(shè)置在吸收制品的頂片和底片之間，以用于吸收和容納由吸收制品接收的液體。吸收芯也可包括覆蓋層或包層。覆蓋件層或包層可包括非織造物。在一些示例中，吸收芯可包括一個(gè)或多個(gè)基底、吸收性聚合物材料、和將吸收性聚合物材料粘附和固定到基底的熱塑性粘合劑材料/組合物、以及任選地覆蓋件層或包層。
[0020]“雙組分”是指具有橫截面的纖維，所述橫截面包含兩種離散的聚合物組分、兩種離散的聚合物組分的共混物、或一種離散的聚合物組分和一種離散的聚合物組分的共混物。“雙組分纖維”涵蓋在術(shù)語(yǔ)“多組分纖維”中。雙組分纖維可具有總體橫截面，所述總體橫截面被分成具有所述不同組分的任何形狀或排列的兩個(gè)或更多個(gè)子截面，包括例如同軸子截面、芯-皮型子截面、并列型子截面、徑向子截面等。
[0021]“膜”-是指由一種或多種聚合物形成的表皮樣或隔膜樣材料層，其不具有主要由固結(jié)的聚合物纖維和/或其它纖維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成的形式。
[0022]關(guān)于由聚合物材料形成的兩種結(jié)構(gòu)的“類似的化學(xué)性質(zhì)”，是指所述兩種結(jié)構(gòu)的相應(yīng)的聚合物材料能夠在300°C或更低的溫度下混合在一起，從而形成作為單一熱力學(xué)相起作用的混合物。
[0023]“單組分”是指由單一聚合物組分或聚合物組分的單一共混物形成的纖維，如與雙組分或多組分纖維相區(qū)別。
[0024]“多組分”是指具有橫截面的纖維，所述橫截面包括多于一種的離散的聚合物組分、多于一種的聚合物組分的離散的共混物、或至少一種離散的聚合物組分和至少一種聚合物組分的離散的共混物?！岸嘟M分纖維”包括但不限于“雙組分纖維”。多組分纖維可具有總體橫截面，所述總體橫截面被分成具有所述不同組分的任何形狀或排列的子截面，包括例如同軸子截面、芯-皮型子截面、并列型子截面、徑向子截面等。
[0025]“非織造物”或“非織造纖維網(wǎng)”為一種制造的定向或無(wú)規(guī)取向纖維的片或網(wǎng)，所述纖維通過(guò)摩擦、內(nèi)聚、粘附或一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)圖案和粘結(jié)壓痕固結(jié)和粘結(jié)在一起，所述粘結(jié)圖案和粘結(jié)壓痕通過(guò)局部壓縮和/或施加熱或熱能或它們的組合來(lái)產(chǎn)生。該術(shù)語(yǔ)不包括用紗線或長(zhǎng)絲機(jī)織、針織或縫編的織物。這些纖維可具有天然來(lái)源或人造來(lái)源，并且可為短纖維或連續(xù)長(zhǎng)絲或原位形成的纖維?？缮藤?gòu)獲得的纖維的直徑范圍為小于約0.0Olmm至大于約0.2mm，并且它們具有幾種不同的形式:短纖維(稱作短紗或短切纖維)、連續(xù)單纖維(長(zhǎng)絲或單絲)、無(wú)捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(絲束)和加捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(紗)。所述纖維在橫截面(其可為基本上圓形或非圓形的)中的尺寸也可用旦尼爾來(lái)表示，并且其范圍為0.001旦尼爾至400旦尼爾，或更典型地0.001旦尼爾至10旦尼爾。非織造織物能夠通過(guò)許多工藝形成，諸如熔噴、紡粘、溶劑紡絲、靜電紡絲、和梳理、以及使用熱方法、化學(xué)方法和機(jī)械方法進(jìn)行的粘結(jié)(例如，壓延、水刺、和通風(fēng)粘結(jié))。非織造織物的基重通常用克/平方米(gsm)表示。
【具體實(shí)施方式】
[0026]
[0027]如【背景技術(shù)】中所述，一般來(lái)講，聚乙烯纖維趨于比聚丙烯纖維具有更滑溜的觸感。它們也趨于更為柔順，并具有較小的機(jī)械(拉伸)強(qiáng)度。因此，可能期望形成具有如下表面層的纖維網(wǎng)，所述表面層由聚乙烯纖維形成以賦予所述纖維網(wǎng)滑溜的絲綢般感覺(jué)。然而，這種層可能在摩擦穿著的情況下更易于磨損和起球(形成小的編結(jié)的纖維球或纖維卷)，所述摩擦穿著諸如在穿著期間可被例如一次性尿布的外覆蓋件遇到。磨損和起球可能不可取地導(dǎo)致消費(fèi)者感知到較差的品質(zhì)、和所述材料的結(jié)構(gòu)弱化。
[0028]參見(jiàn)圖1，一種替代形式是以如下方式形成非織造纖維網(wǎng)，所述方式以使具有聚乙烯組分的纖維暴露于所述纖維網(wǎng)的表面處的接觸部的方式使具有聚乙烯組分的纖維交織在其它組分中，而同時(shí)將它們包含/約束在所述纖維網(wǎng)內(nèi)。因此，例如，非織造纖維網(wǎng)材料105可被成形為能夠具有第一纖維110的第一外積累物。第一纖維110可由經(jīng)選擇以賦予所述纖維網(wǎng)所期望的屬性諸如機(jī)械強(qiáng)度的一種或多種聚合物諸如聚丙烯形成。
[0029]所述纖維網(wǎng)也可具有第二纖維120的第二外