專利名稱：用低溫焊接連接吸濕用品的料片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為構(gòu)成一次性吸濕用品的料片提供連接的方法。在用連續(xù)的方法生產(chǎn)特定的嬰兒尿布、失禁病人用的物品和衛(wèi)生巾時可通過低溫焊接有效地將需要料片連接處的料片固定連接在一起。
通常用一系列料片生產(chǎn)如嬰兒尿布、失禁病人用的物品和衛(wèi)生巾等一次性吸濕用品。在生產(chǎn)過程中，必須將料片彼此連接起來以形成相應(yīng)的一次性吸濕用品。因此，上述料片的連接必須滿足一定的要求，其中一個關(guān)鍵是連接處的強度必須足夠高，以保證吸濕用品至少在廢棄前不發(fā)生脫開。
一般的粘合劑尤其是熱融粘合劑用于此目的效果是良好的。目前已開發(fā)出適用于一次性吸濕用品生產(chǎn)過程中的不同應(yīng)用情況的種類繁多的粘合劑，而且仍在繼續(xù)開發(fā)新的粘合劑?？晒┻x擇的連接方法包括在相似種類的塑料料片之間用焊接方法形成料片彼此融合的區(qū)域，以實現(xiàn)永久性連接。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，一種可供選擇的連接料片的方法(即低溫焊接)可以有效地用于吸濕用品領(lǐng)域。這種方法本身可從金屬連接的技術(shù)中得知，但迄今為止并未用于一次性吸濕用品領(lǐng)域。
用粘合劑將用在一次性吸濕用品中的各個料片彼此膠合時將出現(xiàn)一個眾所周知的問題，即粘合劑可能遷移過可滲透的料片。在涂敷粘合劑時和涂敷之后都可能發(fā)生這種情況。如果將不透液料片彼此連接，料片所受到的應(yīng)力和張力可能形成一些小孔，粘合劑可能穿過這些小孔遷移。
為了在寬溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出粘合特性，而應(yīng)使用于一次性吸濕用品領(lǐng)域的粘合劑的粘性更高。這些粘合劑一般在室溫下就發(fā)粘，這在用于一次性吸濕用品的料片外側(cè)上有粘合劑的存在是令人討厭的。
因為粘合劑堆積，尤其是發(fā)粘的粘合劑堆積在快速移動的機械部件上很快就引起工藝條件不穩(wěn)定，因此在制造過程中用于一次性用品的任何料片外側(cè)上有粘合劑都是不希望的。出現(xiàn)這種情況至少需要頻繁的清潔或者甚至對料片產(chǎn)生破壞性損傷，這將導(dǎo)致機器停止生產(chǎn)及降低效率。
對于消費者而言，在一次性吸濕用品的外側(cè)有粘合劑也是極不希望的。如果在這些用品的使用溫度下，也就是穿用這些用品的人的體溫下發(fā)粘的粘合劑與穿用者的皮膚或內(nèi)褲接觸，則通常粘合劑會殘留在內(nèi)褲上或刺激穿用者的皮膚。
借助于可代替的一種焊接工藝可克服粘合劑的這些缺點。為了在所有方面都適宜，如果被焊接的材料不同，通常要求被焊材料類似。為了使材料之間的連接適當同時不使材料熔掉或形成所謂的焊洞需要對焊接溫度進行非常精確的控制，這也是焊接的一大缺點。雖然隨著當今的粘合技術(shù)的發(fā)展，對非常嚴格的溫度控制的問題或焊在一起的材料的不一致性的問題已明顯降低，但此技術(shù)依然存在上述缺點。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于生產(chǎn)一次性吸濕用品的工藝中的連接料片的方法以代替焊接和代替粘合劑粘合。本發(fā)明的另一任務(wù)是提供一種改進，在這種改進中在與當今的粘合劑材料的熔融溫度類似的溫度下能實現(xiàn)本發(fā)明所開發(fā)的這種方法，同時消除在低于使用溫度下粘合劑發(fā)粘的問題。
本發(fā)明的這些任務(wù)和其它任務(wù)將通過下面對本發(fā)明進一步的描述而變得更清楚。
本發(fā)明涉及一種將用于一次性吸濕用品中的料片連接在一起的連接方法。上述吸濕用品包括一個吸濕結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一個位于吸濕結(jié)構(gòu)相對兩側(cè)的第一和第二最外表面，本發(fā)明的方法包括下述步驟提供用于一次性吸濕用品中的第一和第二料片；沿由機器方向所限定的方向輸送上述第一和第二料片；利用低溫焊接連接上述第一和第二料片，使這兩個料片永久連接。
在本發(fā)明的焊接步驟中所采用的焊料是一種在20℃時不發(fā)粘的焊料，最好在40℃時不發(fā)粘。這種焊料的涂敷溫度通常高于焊料的固化溫度。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，該方法用于將用在帶護翼的衛(wèi)生巾或內(nèi)褲襯里上的料片連接在一起。這類衛(wèi)生巾或內(nèi)褲襯里用于內(nèi)褲襠區(qū)，其中護翼伸出內(nèi)褲襠區(qū)側(cè)邊緣并可沿上述側(cè)邊緣折疊，以提供附加的防臟污保護。通過高速變形工藝使這類護翼至少在某些部分是可伸長的，以便提高沿側(cè)緣周圍的適配性。
通常用于本發(fā)明的一次性吸濕用品中的料片最好沿機器方向高速輸送，例如在表面速度至少為0.4米/秒下輸送，優(yōu)選的速度至少在1.5米/秒下輸送。這表現(xiàn)為對應(yīng)于上述的那個速度或更優(yōu)選速度下每分鐘的產(chǎn)品量在每個產(chǎn)品長為20cm時分別至少為120或至少為450個。
在一次性吸濕用品中用低溫焊接進行結(jié)合的料片包括透液頂片、最好是不透液體的料片的底片、吸濕芯和芯內(nèi)的分開的各層(如果有的話)以及構(gòu)成頂片或底片的多層。從與本申請的從屬權(quán)利要求中可以發(fā)現(xiàn)用本發(fā)明的低溫焊接方法將料片連接在一起的特別可取之處。


圖1為按照本發(fā)明制得的衛(wèi)生巾的分解圖，圖中未示出焊料，但標出了作為一次性吸濕用品的有代表性的實例的優(yōu)選衛(wèi)生巾或內(nèi)褲襯里的各部件；圖2示出了具有分層的吸濕結(jié)構(gòu)的可供選擇的衛(wèi)生巾；圖3示出了另一種可供選擇的帶護翼的衛(wèi)生巾。
按照本發(fā)明，用低溫焊接將放置在貼近身體排液部位的用于吸收液體的一次性用品至少部分地連接。這類用品有一個通常由纖維或膜狀結(jié)構(gòu)的透液基體所構(gòu)成的朝向身體的表面、一個最好由不透液體但可透氣的基體構(gòu)成的朝向內(nèi)褲的表面和一個處于朝向身體表面和朝向內(nèi)褲表面之間的吸濕結(jié)構(gòu)。這類吸濕用品有一條縱向軸線和一條橫向軸線，并可包括現(xiàn)有技術(shù)中所使用的任何部件或零件，這些部件或零件特別包括現(xiàn)有技術(shù)中公知的特殊護翼件和任何種類的可伸長件或彈性件。
下面參考衛(wèi)生巾或內(nèi)褲襯里對用于吸收液體的一次性用品進行描述。當然其它用品如成人或嬰兒尿布或成人用失禁墊也可類似地裝有具有本發(fā)明特征的零件。圖1-3中的分解圖示出了按照本發(fā)明制得的衛(wèi)生巾或內(nèi)褲襯里的三個可供選擇的優(yōu)選實施方案。每一幅附圖都示出了疊置在吸濕結(jié)構(gòu)(4)上的透液頂片(2)，吸濕結(jié)構(gòu)(4)疊置在不透液體的底片(3)上。
頂片頂片(2)應(yīng)柔順、感覺柔軟、對穿用者的皮膚無刺激作用。頂片也可以具有能在其幾個部分或整個上沿一個或兩個方向可伸長的彈性。另外，頂片可使流體(例如月經(jīng)和/或尿)容易透過其整個厚度。適合的頂片可由多種材料制造，例如紡織或非紡織材料；聚合材料例如多孔成形熱塑性薄膜、多孔塑料薄膜、液壓成形熱塑性薄膜；多孔泡沫材料；網(wǎng)狀泡沫塑料；網(wǎng)狀熱塑性薄膜和熱塑性稀布。適合的紡織和非紡織材料可以包括天然纖維(例如木纖維或棉纖維)、合成纖維[例如聚合纖維(例如聚酯、聚丙烯或聚乙烯纖維)]或天然纖維與合成纖維的混合物。
本發(fā)明的優(yōu)選頂片從高柔軟的非紡織頂片和多孔成形薄膜頂片中選取。多孔成形薄膜對頂片是特別優(yōu)選的，因為該薄膜可以滲透人體排泄液而不吸收，從而能減少流體反向透過薄膜重復(fù)潤濕穿用者皮膚的可能性。這樣便可使與穿用者身體接觸的該成形薄膜的表面保持干燥，以便減少弄臟身體的可能性并使穿用者感覺更舒適。在美國專利3929135、美國專利4324246、美國專利4342314、美國專利4463045和美國專利5006394中均描述了適合的成形薄膜。在美國專利4609518和美國專利4629643中描述了特別優(yōu)選的微孔成形薄膜頂片。用于本發(fā)明的優(yōu)選頂片是在一篇或幾篇上述專利中描述的成形薄膜，這種成形薄膜由Procter & Gamble Company of Cincinnati，Ohio在衛(wèi)生巾上注冊為DRI-WEAVE商標而銷售。
本發(fā)明還考慮采用液體通道分布不均勻、只有頂片的一部分上有液體通道的頂片。這些頂片通常有定向液體通道，以致于這些通道能使頂片的中心可滲透液體而周邊不滲透液體。
成形薄膜頂片的朝向身體表面可以是親水性的，以便使液體比在該身體表面是不親水情況能更快地透過頂片。在一個優(yōu)選實施方案中，按照在PCT公開WO93/09741中所描述那樣將表面活化劑滲入成形薄膜頂片的聚合材料中。此外，可以用表面活化劑將頂片的朝向身體表面處理成親水的，如上述美國專利4950254中所描述的那樣。
另一些可供選擇的頂片是所謂的混合頂片，該頂片結(jié)合纖維和類似薄膜結(jié)構(gòu)，這樣的混合頂片的具體應(yīng)用實施方案公開在PCT公開WO93/09744、WO93/11725或WO93/11726中。
頂片(2)通常橫向伸過整個吸濕結(jié)構(gòu)(4)，但可以伸到與吸濕結(jié)構(gòu)(4)共面的區(qū)域的外側(cè)。如圖1所示，可以設(shè)置用作將頂片(2)連到底片(3)上的周邊邊緣部分(20)。頂片(2)也可以延伸形成優(yōu)選護翼的一部分或全部，正如圖3中用標號52表示的那樣。
還可考慮將頂片做成多層結(jié)構(gòu)或單層結(jié)構(gòu)。如果欲將多層頂片的不同的層彼此接合，則這些層適合在本發(fā)明的機械應(yīng)變之前進行接合步驟。
上述混合頂片是一種多層結(jié)構(gòu)而不同的多層頂片例如主和副頂片結(jié)構(gòu)也被認為適合于用本發(fā)明的工藝進行接合。
吸濕結(jié)構(gòu)吸濕結(jié)構(gòu)在圖1中作為單獨的整體(4)示出，它可以包括下述部件(a)一個任選的并且最好是與副流體分配層結(jié)合在一起的主分配層；(b)一個流體儲存層；(c)一個任選的在儲存層下面的纖維(打底)層，和(d)其它的任選部件。
a主/副流體分配層本發(fā)明的主體分配層是吸濕結(jié)構(gòu)的一個任選部件。該主分配層一般在頂片下面，并與頂片流體連通。頂片把收集的流體傳送到主分配層，以便最終將其分配到儲存層中。通過主分配層的流體輸送不僅沿該吸濕用品的厚度進行，而且還沿其長和寬方向輸送。還有一個任選的但是優(yōu)選的副流體分配層通常是在主流體分配層的下面并與主流體分配層流體連通。設(shè)置副分配層的目的是容易從主流體分配層吸收流體，然后很快傳送到下面的儲存層。這有利于充分利用下面的儲存層的儲存流體能力。
b流體儲存層與主流體分配層或副流體分配層流體連通并通常位于它們下面的是流體儲存層。流體儲存層可以是任何有用的吸濕材料或它們的組合。最好包括適用的通常稱為“水凝膠”、“超吸濕劑”、“水解膠體”材料與適合的載體組合的吸濕凝膠材料。
這些吸濕的凝膠材料可以吸收大量的含水的人體體液，還可以在適度的壓力下儲存這些被吸收的流體。這些吸濕的凝膠材料可以均勻地或非均勻地分散在適合的載體里?？梢詥为毷褂眠m合的載體，只要它們本身是吸濕性的。
此處所使用的適合的吸濕凝膠材料往往含有一種基本上不溶于水的、弱交聯(lián)的、部分中和的聚合凝膠材料。這種材料一遇到水就形成水凝膠。這種聚合材料最好由可聚合的不飽和含酸的單體制備。適合制備用在本發(fā)明中用的聚合吸濕凝膠材料的不飽和酸性單體包括在美國專利4654039和作為RE32649重新公告的專利中所列舉的那些聚合物。優(yōu)選的單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。特別推薦用丙烯酸本身制備聚合凝膠材料。
適合的載體包括吸濕結(jié)構(gòu)中常規(guī)使用的材料，如呈蓬松狀的纖維素纖維和/或薄紙。適合的載體可以與吸濕凝膠材料一起使用，它們也可單獨或組合使用。最優(yōu)選的載體是在衛(wèi)生巾/短內(nèi)褲襯里方面的薄紙或薄紙的疊層。
圖2示出了按照本發(fā)明制造的吸濕用品的實施方案，其中，吸濕結(jié)構(gòu)(4)是一個通過薄紙本身折疊形成的雙層薄紙疊層(42)?？梢酝ㄟ^低溫焊接這兩層，使這兩層彼此接合。
也可以使用改性的纖維素纖維，例如硬挺化的纖維素纖維。也可以使用合成纖維，這些合成纖維包括由下述材料制成的纖維，這些材料是乙酸纖維素、聚氟乙烯、聚偏二氯乙烯、丙烯酸類(例如奧龍)，聚乙酸乙烯酯，不溶于水的聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺(例如尼龍)、聚酯、雙組分纖維、三組分纖維和它們的混合物等。纖維表面最好是親水的或處理成親水性的。該儲存層還可以包括減少重復(fù)潤濕問題的填料，例如珍珠巖、硅藻土、蛭石等。
如果吸濕凝膠材料在載體中分布不均勻，則可以使儲存層局部均勻，即，使在儲存層的尺寸內(nèi)在一個或幾個方向存在分布梯度。非均勻分布作為包圍部分或全吸濕凝膠材料的載體疊層。
c任選的纖維(打底)層包括在本發(fā)明的吸濕結(jié)構(gòu)中的一個任選部件是一個靠近和通常是在儲存層下面的纖維層。這個下面纖維層一般稱為“打底”層，因為在制造吸濕結(jié)構(gòu)的過程中，該纖維層可以給儲存層中的吸濕凝膠材料提供一個襯底。實際上，在吸濕材料為宏觀結(jié)構(gòu)例如纖維、片或條時，并不一定需要包括該纖維“打底”層?？墒沁@種“打底”層具有輔助處理流體的能力，例如沿該襯墊的長度方向迅速虹收流體。
d吸濕結(jié)構(gòu)的其它任選部件本發(fā)明的吸濕結(jié)構(gòu)可以包括通常以吸濕絮網(wǎng)形式存在的其它任選部件。例如，可以把一個增強稀紗布(scrim)配置在吸濕結(jié)構(gòu)的各層內(nèi)或各層之間。這種增強稀紗布的形狀(特別是它位于吸濕結(jié)構(gòu)各層之間時)不應(yīng)形成阻礙流體輸送的阻擋層。如果采用熱粘接可以形成整體結(jié)構(gòu)，則本發(fā)明的吸濕結(jié)構(gòu)一般不需要該增強稀紗布。
可以包括在本發(fā)明的吸濕結(jié)構(gòu)中的并且最好是配置在靠近或作為主流體分配層或副流體分配層的一部分的另一部件是氣味控制劑。通常是把覆蓋有或添加有其它氣味控制劑(特別適合的是沸石材料或粘土材料)的活性碳加入吸濕結(jié)構(gòu)中。這些組分可以為任何希望的形狀，但通常是以分立的顆粒放入吸濕結(jié)構(gòu)中。
底片底片(3)主要防止被吸收并儲存在吸濕結(jié)構(gòu)中的排泄物弄濕與吸濕用品接觸的例如內(nèi)褲、短內(nèi)褲、睡褲和內(nèi)衣等用品。底片(3)最好是不透液體(例如月經(jīng)和/或尿)的，并且最好用一層薄塑料膜制造，盡管也可以使用其它具有柔性不透液體的材料。柔性一詞在此是指那些柔順和容易與人體的大致形狀和輪廓一致的材料。底片也可以具有能在一個或兩個方向可伸長的彈性特性。
底片通常橫向伸過整個吸濕結(jié)構(gòu)，并可伸到與吸濕結(jié)構(gòu)(4)共面的區(qū)域的外側(cè)。如圖1所示，可以設(shè)有用于將底片(3)與頂片(2)相連的周邊邊緣部分(30)。底片也可以延伸到并形成優(yōu)選護翼的一部分或全部，正如圖3中用標號54表示的那樣。
底片可以是一種紡織或非紡織料片、聚合物薄膜(例如聚乙烯或聚丙烯熱塑性塑料薄膜)、或復(fù)合材料(例如一種涂敷薄膜的非紡織材料料片)。最好底片是一種約0.012mm(0.5mil)至約0.051mm(2.0mils)厚的聚乙烯薄膜。
典型的聚乙烯薄膜由Clopay Corporation of Cincinnati，Ohio按照P18-0401技術(shù)規(guī)范制造，和由Ethyl Corporation，Visqueen Division of Terre Haute，Indiana按照XP-39385技術(shù)規(guī)范制造。該底片最好經(jīng)壓紋和/或去光澤處理，以便更象織物的表面。此外，該底片可允許蒸汽從吸濕結(jié)構(gòu)中逸出(即可透氣)，但不能使排泄物透過底片。另外，可以使用包括彼此接合的幾層的可透氣的底片，并且最好用本發(fā)明的方法將這些層接合起來。
吸濕結(jié)構(gòu)的任選部件本發(fā)明的吸濕用品通常可根據(jù)具體使用場合有選擇地包括所有上述部件。例如衛(wèi)生巾和內(nèi)褲襯里通常而且最好包括如護翼和內(nèi)褲固定粘合件，以便提高衛(wèi)生巾等的定位性能和防臟污性能。尤其是護翼更是深受消費者歡迎的部件。這些部件可以分開加工，然后再根據(jù)本發(fā)明的方法連接到衛(wèi)生巾的主要部分上。或者也可使護翼與主要部分成一體，最好借助于將頂片(2)和底片(3)的橫向護翼延伸部分(52，54)彼此相連，使護翼與頂片(2)和底片(3)成一體。無論護翼是整體加工而成還是分開加工后再連接到上述用品上，護翼的作用都通過使護翼在平行于縱軸(10)或橫軸(11)的一個或兩個方向上可伸長而進一步提高?？梢允拐麄€護翼或僅僅是護翼的一部分具有伸長性能，也可以通過將一彈性材料連到護翼上(以便具有彈性和伸長性能)或?qū)π枰扉L的那些部分打褶或環(huán)錠碾壓獲得伸長性能。
如果護翼由疊層構(gòu)成(如圖3所示)，采用本發(fā)明的低溫焊接尤其有利。它可以克服因發(fā)粘的粘合劑堆積在常規(guī)使用的高速加工設(shè)備的部件上所帶來的缺點。
用一根或多根松緊帶做成有彈力的腿箍也是吸濕用品領(lǐng)域中常見的。一般來講，在按照本發(fā)明的方法制得的吸濕用品中也可以包括所有常用于吸濕用品中的部件。
本發(fā)明的方法步驟本發(fā)明的連接至少兩個料片的方法步驟要求提供至少兩個用于衛(wèi)生巾的上述料片或結(jié)構(gòu)件。通常上述料片是作為卷筒物品在相當高的表面速度下提供，但在將待結(jié)合的構(gòu)件與隨后其它料片或其它構(gòu)件進行結(jié)合加工時仍保持相應(yīng)的轉(zhuǎn)換速度。
生產(chǎn)這些用品的表面速度以及進行連接工藝所需的速度優(yōu)選至少為0.4米/秒，最好至少為1.5米/秒。上述移動通常沿縱向進行，也就是沿平行于按本發(fā)明制造吸濕用品的機械加工方向進行。
平行于橫軸(11)的移動也是可以的，但通常很少采用。本發(fā)明的關(guān)鍵步驟是用低溫焊接的方法將按本發(fā)明提供和輸送的至少兩個料片彼此進行連接。因為使用時至少在一次性吸濕用品廢棄前這些成形構(gòu)件必須連在一起，所以僅就在料片之間提供永久性連接而言，這種低溫焊接被認為是非常有用的。
該低溫焊接必須能承受至少為04牛頓/2.5cm的撕裂強度。這個撕裂強度是使彼此接合在一個2.5cm寬的試樣條上的各個材料撕開所需的強度。完整的試驗說明包括在后面。當然低溫焊接強度不必超過接合材料的材料強度。因此可以用內(nèi)聚力試驗代替上述抗0.4牛頓/2.5cm的試驗。在這個試驗中，將低溫焊接的連接分離成層。如果其中材料之一破壞，則低溫焊接達到試驗?zāi)繕恕?br> 在用低溫焊接接合材料時需要把一種焊料涂在一待接合的那些材料一面或兩面上并在該焊料冷卻到其固化溫度以下之前使這些表面接觸。為了涂焊料，要將其加熱到固化溫度上，然后用類似涂粘接劑的方法或相同的方法涂焊料。事實上目前用于涂粘接劑的設(shè)備可以適用于把焊料涂到相應(yīng)的需要表面上?？梢杂媒佑|涂、滾涂、用隨意的或設(shè)計的圖形噴射(例如旋涂)涂敷等涂敷本發(fā)明的焊料。
當使待接合的表面接觸在一起時，焊料在其固化溫度以上的一個初始溫度下緊密接觸兩個面。在冷卻到其固化溫度以下形成永久的連接。包含在本發(fā)明低溫焊接詞的含意是一些方法，在金屬技術(shù)領(lǐng)域中把這些方法為釬焊，在這些方法中焊料跨過接觸表面形成材料間的連接。雖然不希望被理論限制住，但認為焊料形成一層薄的材料間的連接層，在這個連接層中包含彼此低溫焊接的材料的頂部分子層。
為了區(qū)分焊料與粘接劑的不同，下面說明用于定義焊料的粘性試驗。根據(jù)這個試驗可以區(qū)分粘接劑與焊料，從而可更好地理解和重復(fù)本發(fā)明。
焊料材料可以是例如沒有通常用的增粘添加劑的粘接材料。另外，也可以用具有與熱熔粘接劑熔點類似的高粘附強度的蠟制材料。這樣的焊料的一個例子是一種牌號為Fuller HS350.New的清潔材料，這種材料是從H.B FullerCompany，Lueneburg，Germany購買的。該焊料的工作溫度是約120℃至140℃，而可與此比擬的熱熔粘接劑是例如從Findley，Rosendaal，Netherlands購買的Findley 990-374-b，其工作溫度約135℃至145℃。
使疊層具有可伸長區(qū)的最后的必需步驟是為了使指定的區(qū)變成可伸長的區(qū)而進行機械應(yīng)變。如上所述，可以用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的任何方法產(chǎn)生機械應(yīng)變?？墒亲顑?yōu)選的方法是按照上述的已有技術(shù)出版物中所描述的環(huán)錠碾壓。在環(huán)錠碾壓步驟中，兩個帶嚙合凹槽的軋輥連動，借此強迫傳送的材料通過這兩個軋輥進行垂直于凹槽方向伸長。因為形成疊層的材料之一是透液體的，在這些高速工藝中焊料將透過具有滲透性的孔，并且在該環(huán)錠碾壓工藝中引起焊料堆積。這可以通過利用一種在機械應(yīng)變點根本沒有粘性的焊料而防止。
因此，最后可以在疊層上加工出可伸長區(qū)，這些疊層在用于使指定的疊層區(qū)變成可伸長區(qū)的機械應(yīng)變之前永久性接合在一起。
并不是經(jīng)機械應(yīng)變的所有材料層都必須是可應(yīng)變的，“可應(yīng)變的”是指材料經(jīng)過永久變形而不破壞其整體性?？墒欠强蓱?yīng)變的材料與可應(yīng)變材料的復(fù)合材料可以進行應(yīng)變。例如，具有可應(yīng)變的聚合物膜的非可應(yīng)變的非紡織物可以進行應(yīng)變。在這種情況下，薄膜發(fā)生永久變形(并且具有所希望的可伸展區(qū))，同時無紡材料將發(fā)生局部破壞(纖維或纖粘接處斷裂)，但仍牢固地焊在薄膜上。
試驗方法本發(fā)明的所有試驗除了另有說明外，都應(yīng)在21°±1℃和5％相對濕度下進行。所有的試驗材料在其試驗前要在這個溫度和濕度下調(diào)整至少4小時。
撕裂強度或撕裂力試驗撕裂強度試驗測定當把一個材料與其它材料撕開成180°角時使不同材料之間層離所需要的力。就限定永久連接而論，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，最切合實際的是制備一個焊接材料連接的仿真的試樣并測定在彼此焊接的實際材料間的撕裂強度，而不是試圖統(tǒng)一材料或焊料涂敷。這個試驗是在2.5cm寬的試樣條上進行的，該試樣條具有足夠的引出板，以便把撕裂力均勻地加在待試驗樣品的整個寬度上。
如果使焊接連接分成層所需的力為0.4N/2.5cm(0.4牛/2.5厘米)或如果該連接可經(jīng)受40g的持續(xù)負荷而不分成層，則材料之間的這個焊接連接的剝離強度是足夠大的。
正如已指出那樣，如果是材料本身破壞而不是焊接連接破壞，則仍認為這些具有比所需要的0.4N/2.5cm小的粘結(jié)強度的材料是永久性地連接。顯然，這個試驗在實際實施上要比測量撕裂力容易。這個試驗也可以用在具有粘結(jié)強度高于其中一個材料提供的0.4N/2.5cm的一些材料上，這時焊接連接沒有破壞。因此，一般來講焊接在一起的一些材料之中的一個破壞意指焊接連接是永久的。
粘性試驗粘性試驗試圖區(qū)分焊料材料與發(fā)粘的粘接劑。兩者的區(qū)別通常是很明顯的，只要簡單地接觸焊料材料的開放表面和粘接劑的開放表面并將兩者對比就可確定。為了確定這個差別而要完成下述試驗。
粘性試驗方法的主要步驟按照廠商提供的說明書熔化待分析粘性的試驗焊料材料；把熔化的焊料材料涂到一個襯底上；使該熔化的試驗焊料材料和襯底冷卻到試驗溫度，并確保該試驗材料的開放側(cè)始終不被接觸并只使其暴露到清潔的空氣中；將一個第二襯底(粘性的襯底)在一定壓力下覆蓋到該試驗材料的未被觸碰的那一側(cè)上；測量將第二襯底從第一襯底上撕開所需要的力。
作為一個焊料材料在試驗溫度下的撕裂力應(yīng)為零，而具有大于零的撕裂力的試驗材料在本發(fā)明的工藝中是無用的。
應(yīng)該將試驗材料加熱/熔化到廠商關(guān)于該試驗材料的說明書中所規(guī)定的溫度。應(yīng)仔細觀察在加熱和冷卻后經(jīng)歷固化的試驗焊料。即使這樣，焊料在加熱前可能出現(xiàn)粘性，在涂敷后(即在固化后)可能是非粘性的。
用涂敷粘接劑的常用方法將待核查的試驗焊料涂敷到一個襯底上。對于傳統(tǒng)的試驗方法，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，利用具有50mm寬的噴嘴的Nordson縫隙涂敷器(從Nordson，Lueneburg，Germany購買)是有利的。在這個試驗中將焊料涂成至少為2.5cm寬的全表面涂層，其第一襯底與涂層設(shè)備的相對速度至少為0.5米/秒。比較寬的涂層是可接受的，而比較窄的涂層或只涂一部分寬度的涂層(即蛇形涂層)在這個試驗中是不可接受的。當然這些涂層圖形可以用在按本發(fā)明的方法的具體應(yīng)用的焊料涂敷中。
涂敷的焊料長度應(yīng)當足夠長，以便能進行一系列試驗以提供至少10個試樣。單個的試驗試樣長度不應(yīng)小于10cm。在該粘性試驗方法中的焊料用量應(yīng)與本發(fā)明的所期望的工藝中的用量相同。然而最少的焊料量應(yīng)能保證涂焊料的試驗表面應(yīng)被試驗焊料完全覆蓋住，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)10至30g/m2(克/米2)的量是有利的。
在試驗中涂敷焊料的第一襯底應(yīng)該是厚度在20至30μm(微米)之間的聚乙烯薄膜。待涂敷到聚乙烯薄膜上的涂敷溫度太高的焊料在吸濕用品中根本不予考慮。當然，在特殊情況下當不得不考慮用具有涂敷溫度高到聚乙烯薄膜不能經(jīng)受這個試驗焊料涂敷(例如燒穿)時，可以用聚丙烯薄膜或在極端情況下甚至用聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜代替聚乙烯薄膜。應(yīng)該考慮到具有太高涂敷溫度的焊料將不適合在一次性吸濕用品上使用，典型的涂敷溫度是在200℃以下，通常在150℃以下，這個涂敷溫度在制造一次性吸濕用品中焊接薄紙材料是有益的。
在焊料涂敷到襯底上后，允許它冷卻到待測量的溫度下。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個臨界溫度是約20℃，因為大多數(shù)制造工藝在室溫下(即約20℃)下進行的。另一個臨界溫度是一次性吸濕用品的穿用者的體溫，因為按照本發(fā)明的目的，應(yīng)該防止焊料對穿用者皮膚的任何粘性。計入可靠范圍40℃被認為是一個適合的上限，在這個溫度下焊接材料應(yīng)是根據(jù)本發(fā)明的粘性試驗的非粘性以達到該目的。因此，可以根據(jù)兩個特性區(qū)分焊料，一個特性是在20℃或在20℃以下具有非粘性，另一個優(yōu)選的特性是在40℃或在40℃以下具有非粘性。
本發(fā)明試驗方法的下一個步驟是應(yīng)用第二襯底。該第二襯底應(yīng)該伸展到焊料試驗試樣的整個表面上，并且最好超過試驗表面足夠遠，以便提供一些可以操作的邊緣。
理想的是，第二襯底所提供的表面上的焊料應(yīng)顯示出其沒有粘性。然而，為使試驗標準化，認為兩個材料是在臨界狀態(tài)下。
一種襯底材料是一種棉織物面料。它可以根據(jù)牌號“白色，100％棉織品型號#429-W”，從Loeffler Sitter technic GmbH，Nettersheim，德國購買。第二種可供選擇的襯底是一種25μm厚的聚乙烯薄膜，可以根據(jù)牌號″TacolinPolyethylene Film Code ST400″，從Taco Plastics，曼徹斯特，英國購買。
通過在0.4N/cm的壓力作用下把第二襯底覆蓋到焊料的開放表面上，對10個試樣逐個進行試驗。這個壓力的施加可以利用一個適合試樣表面積的砝碼(對于最小試驗表面積，這個砝碼應(yīng)為1K(g)并基本上延伸到試驗表面。
當把試驗砝碼加上后，就要仔細觀察是否例如由于砝碼傾斜而引起重力分布不均勻。對于本發(fā)明的優(yōu)選焊料，這個試驗結(jié)果在壓力高達0.4N/cm2或甚至達到10N/cm2的寬范圍內(nèi)不改變。
應(yīng)該將經(jīng)過第二襯底作用在焊料表面上的壓力保持至少30秒至1分鐘。然后取下砝碼，并再使試樣保持30秒至1分鐘。
撕裂強度的測量可以通過使一個表面與另一個表面撕開，然后用一個靈敏的測力計測量所需要的力。這個測量方法是本領(lǐng)域公知的區(qū)分不同粘接劑間的強度的方法。由于試圖測量一個零力值(即非粘性)，使力的測量在測量精度方面產(chǎn)生了相當大的問題。當測量一個零絕對值時，干擾(也稱為測量噪聲)將顯著增強。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如果第二襯底在其自身重力下發(fā)生層離，則這個鑒別焊料的粘性試驗結(jié)果是符合要求的。
這通過最好在只接觸第一襯底的外部邊緣時取試樣，并翻轉(zhuǎn)試樣，使第二襯底僅通過試驗焊料的粘性保持在其本身的重力下。如果第二襯底分離并在小于5秒內(nèi)脫落(最好立即脫落)，則該試驗焊料符合非粘性的標準。
那些第二襯底仍接合在第一襯底上的試樣不能考慮作為本發(fā)明的焊料材料。對于這些試樣，可以按上述方法測量粘性值。當然，必須努力保證沒有其它的力(例如靜電力)作用在上面，特別是當試驗用聚乙烯薄膜作為兩個襯底時這點更為重要。
選擇焊料材料與特定的表面連接時是非粘性但對“其它”表面是粘性的選用的焊料材料也是本發(fā)明所期望的焊料材料。當然，其應(yīng)用限于接合材料，其中可以與焊料接觸的表面(例如機器的鋼表面或人的皮膚)不屬于所提及“其它”表面。
例如在圖2中所示的有兩層(42)的吸濕結(jié)構(gòu)(4)可以用一種選擇的焊料。在此所述的焊料可以是例如甚至在冷卻到室溫后粘到人的皮膚上的材料，因為吸濕結(jié)構(gòu)(4)將完全被包在底片(3)和頂片(2)中。
焊料可粘到上面的一個材料是同一焊料的另一層。這個特性是與本發(fā)明一致的，因為一個焊料層可以涂到待接合的兩個表面的每個表面上。甚至在固化溫度以下，焊料與焊料之間具有一定的粘性通常是受歡迎的，因為它能改善按照本發(fā)明形成的永久連接。
權(quán)利要求
1.一種將用在一次性吸濕用品上的料片進行連接的連接方法，所述的吸濕用品包括一個吸濕結(jié)構(gòu)，該吸濕結(jié)構(gòu)包括一個位于所述吸濕結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè)上的第一和第二最外表面，該方法包括下述步驟提供第一和第二料片；沿機器方向輸送所述第一和第二料片；利用低溫焊接連接所述第一和第二料片，以便使這兩個料片永久連接，所述的低溫焊接采用一種在20℃下不發(fā)粘的焊料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的兩個料片沿機器方向的表面輸送速度至少為0.4米/秒，最好至少為1.5米/秒。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一料片是透液體的頂片，而第二料片是底片，最好是不透液體的底片。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述的頂片和所述的底片包括一個伸出到上述吸濕結(jié)構(gòu)的周邊之外的周邊緣部分，所述的低溫焊接使所述頂片和所述底片至少在部分所述周邊緣部分相連接，最好是沿整個周邊邊緣部分連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的第一料片是透液體的頂片，所述第二料片是所述吸濕結(jié)構(gòu)，所述頂片和所述吸濕結(jié)構(gòu)跨過所述第一最外表面相連接。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的第一料片是多層的透液體的頂片的第一層，所述的第二料片是多層透液體的頂片的第二層。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一料片是可透氣的底片，而所述的第二料片是所述的吸濕結(jié)構(gòu)，所述的底片和所述的吸濕結(jié)構(gòu)跨過所述第二最外表面相連接。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的第一料片是一個多層底片的第一層，而所述第二料片是一個多層底片的第二層，該底片最好是不透液體的。
9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的吸濕結(jié)構(gòu)包括多層，所述第一料片是所述吸濕結(jié)構(gòu)的第一層，所述第二料片是所述吸濕結(jié)構(gòu)的第二層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的吸濕結(jié)構(gòu)是一個通過低溫焊接將一個第一薄紙層連接到一個第二薄紙層上的薄紙疊層，最好所述的第一薄紙層和所述第二薄紙層兩者是由將薄紙本身折疊提供的。
11.如權(quán)利要求1-10所述的方法，其中所述的低溫焊接用一種在40℃下不發(fā)粘的釬料。
12.如權(quán)利要求1-11所述的方法，其中所述的一次性吸濕用品是用在內(nèi)褲的襠部分內(nèi)的衛(wèi)生巾或短內(nèi)褲襯里，最好所述的吸濕用品具有伸到所述內(nèi)褲襠部分的側(cè)邊緣之外并包住該側(cè)邊緣周圍的護翼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連接構(gòu)成一次性吸濕用品的料片的方法。特別是將以連續(xù)工藝制造出的嬰兒尿布、失禁病人用品和衛(wèi)生巾通過低溫焊接使這些需要料片連接處的料片有效地連接在一起。利用低溫焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘接劑固定材料的技術(shù)，其優(yōu)點是只要焊料冷卻到其固化溫度以下就具有非粘性表面。這是很理想的，因為不會使發(fā)粘表面與一次性吸濕用品的使用者的皮膚相接觸，或者也不會在制造這些用品的過程中引起粘接劑堆積在機器零件上。
文檔編號A61F13/00GK1169108SQ95196687
公開日1997年12月31日 申請日期1995年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月20日
發(fā)明者拉爾夫·蓋利希, 朱利恩·A·普拉姆利 申請人:普羅克特和甘保爾公司