專利名稱：用于襯片和襯里的在cd上可伸展的布狀非織造物的制作方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及彈性化的材料及其制造方法。更具體的是，本發(fā)明涉及布狀的在橫截機(jī)器方向可伸展的非織造幅面料，該非織造幅面料包括除了在CD上可伸展外還在全寬上可制造的非織造幅面料，或者包括很容易在CD上可伸展到大大超出其原始制造寬度的減徑的非織造幅面料，和制造這種非織造幅面料的方法。本發(fā)明還涉及這樣的非織造幅面料，即當(dāng)它與彈性絲或非織造材料例如薄膜、泡沫或熔噴材料連接時(shí)，該非織造幅面料構(gòu)成可伸長(zhǎng)的層壓制品。這種非織造幅面料和層壓制品適合在各種制品中用作襯片、外覆蓋物和襯里，所述各種制品包括人身護(hù)理制品例如尿布、失禁用衣著，女性護(hù)理產(chǎn)品例如衛(wèi)生墊和衛(wèi)生巾，和其它類型的制品，例如抹布，包括面罩的衣服、手術(shù)服和類似物、薄紗、繃帶、敷料和諸如此類。
已有技術(shù)的描述通過(guò)非織造物擠制法例如熔噴法和紡粘法形成的非織造幅面料可非常便宜地制造一些產(chǎn)品或產(chǎn)品的部件，這樣，該產(chǎn)品可在僅一次或幾次使用后即可廢棄。這種產(chǎn)品包括尿布、訓(xùn)練褲、失禁用衣著、抹布和女性護(hù)理產(chǎn)品。然而，由非彈性聚合物形成的非織造幅面料通常缺乏彈性，因此，限制了這些非織造幅面料材料用于那些彈性是希望的或必要的應(yīng)用場(chǎng)合，例如一次性尿布、失禁用衣著和衛(wèi)生墊與衛(wèi)生巾中。
這方面存在的一些問(wèn)題是提供可回彈、柔性且摸起來(lái)感覺(jué)舒服同時(shí)沒(méi)有塑料或橡膠感覺(jué)的彈性材料。通過(guò)形成一種彈性材料的層壓制品可改進(jìn)彈性材料的美學(xué)性能，該層壓制品的外面層或表面上具有一種或多種非彈性材料，以提供更佳的觸覺(jué)和手感。通過(guò)將非彈性材料粘合到彈性材料上制成彈性和非彈性材料的復(fù)合材料的方式，允許整體復(fù)合材料伸長(zhǎng)或伸長(zhǎng)和恢復(fù)。在一種這樣的復(fù)合材料中，非彈性材料與彈性材料接合，同時(shí)，彈性材料處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，以便當(dāng)彈性材料松釋時(shí)，非彈性材料在它與彈性材料粘合的點(diǎn)之間聚攏。結(jié)果，復(fù)合彈性材料可伸長(zhǎng)到在粘合點(diǎn)之間聚攏的非彈性材料允許彈性材料伸長(zhǎng)的程度。這種復(fù)合材料由授予Vander Wielen等人的美國(guó)專利4720415進(jìn)行了教導(dǎo)。
目前，在制造用于人身護(hù)理制品的一些可伸長(zhǎng)的布狀材料中，非織造襯片收縮，然后層壓，以制造在橫截機(jī)器方向可伸長(zhǎng)的材料。然而，由于非織造幅面料襯片的收縮，使用基礎(chǔ)機(jī)器的全寬受損，導(dǎo)致以每小時(shí)平方碼為單位計(jì)量的基礎(chǔ)機(jī)器生產(chǎn)率受損。因此，為了充分發(fā)揮基礎(chǔ)機(jī)器能力，最好能夠使用基礎(chǔ)機(jī)器的整個(gè)寬度來(lái)處理材料，同時(shí)制造橫截機(jī)器方向可伸長(zhǎng)的非織造幅面料和層壓制品。
如上所述，在本技術(shù)領(lǐng)域中使非織造幅面料材料收縮以賦予可伸展性能是公知的。例如參見(jiàn)授予Morman的美國(guó)專利4965122。然而，收縮材料的一個(gè)問(wèn)題是它僅能伸展到幾乎其原始制造的寬度。當(dāng)一種材料在它斷裂前僅能收縮這么多時(shí)，可能賦予材料的伸長(zhǎng)量受限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種利用基礎(chǔ)機(jī)器的全部寬度制造橫截機(jī)器方向可伸長(zhǎng)的非織造幅面料材料的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在橫截機(jī)器方向可伸長(zhǎng)至大于原始機(jī)器寬度的非織造幅面料材料。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種高度可伸長(zhǎng)的非織造幅面料材料。
本發(fā)明的這些和其它目的通過(guò)制造具有橫向可伸展性的非織造幅面料材料的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中將一種非織造幅面料經(jīng)過(guò)用于在橫截機(jī)器方向上使該非織造幅面料伸長(zhǎng)的裝置輸送。然后伸長(zhǎng)的非織造幅面料收縮，形成橫截機(jī)器方向可伸展的非織造幅面料材料。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例，只要提供超出基礎(chǔ)機(jī)器的整個(gè)機(jī)器能力，則非織造幅面料收縮到其原始寬度。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例，非織造幅面料收縮到小于其原始寬度，導(dǎo)致很高的橫向伸長(zhǎng)非織造物，這大于僅使原始幅面料收縮。的確，根據(jù)本實(shí)施例制造的非織造幅面料可伸長(zhǎng)到至多約其收縮寬度的七倍。為了鎖定收縮寬度，并通過(guò)伸展賦予幅面料部分回縮力，可伸長(zhǎng)的非織造幅面料材料可被熱處理。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了形成橫向可伸長(zhǎng)的層壓件，可伸展的非織造幅面料與彈性非織造材料例如薄膜連接。


從結(jié)合附圖的下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它目的將更容易理解，其中圖1是表示當(dāng)非織造幅面料材料經(jīng)過(guò)本發(fā)明的伸長(zhǎng)和收縮步驟進(jìn)行處理時(shí)，非織造幅面料材料的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
定義如這里所使用，術(shù)語(yǔ)“恢復(fù)”是指一種伸長(zhǎng)的材料在通過(guò)施加偏壓力使該材料伸長(zhǎng)后通過(guò)終止偏壓力時(shí)的立即回縮。例如，如果具有1英寸(2.5cm)松釋的無(wú)偏壓長(zhǎng)度的材料通過(guò)伸長(zhǎng)到1又1/2英寸(3.75cm)的長(zhǎng)度從而伸長(zhǎng)50％，該材料將伸長(zhǎng)50％，并將具有是其松釋長(zhǎng)度的150％的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度。如果該典型的伸長(zhǎng)材料收縮，即在釋放偏壓力和伸長(zhǎng)力后，它恢復(fù)到1又1/10英寸(2.75cm)的長(zhǎng)度，該材料恢復(fù)到其1/2英寸(1.25cm)伸長(zhǎng)量的80％?；謴?fù)百分比可以表示為[(最大伸長(zhǎng)長(zhǎng)度-最終樣品長(zhǎng)度)/(最大伸長(zhǎng)長(zhǎng)度-原始樣品長(zhǎng)度)]×100。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“非織造幅面料”是指具有交織但非以可識(shí)別的重復(fù)方式的單個(gè)纖維或線的結(jié)構(gòu)的幅面料。非織造幅面料在過(guò)去通過(guò)許多過(guò)程例如熔噴過(guò)程、紡粘過(guò)程、共成形過(guò)程和粘合梳理幅面料過(guò)程成形。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“收縮材料”是指通過(guò)例如拉拔法或聚攏法收縮到至少一個(gè)尺寸的任何材料。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“可收縮的材料”是指可收縮的任何材料。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“可伸長(zhǎng)的”是指收縮材料和收縮材料的層壓制品在其收縮寬度的約100％的范圍內(nèi)在基本上平行于收縮的方向上具有可伸展性。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“高度可伸長(zhǎng)的”或“高度可伸長(zhǎng)的材料”是指收縮材料和收縮材料的層壓制品在其收縮寬度的約3至約7倍的范圍內(nèi)在基本上平行于收縮方向上具有可伸展性。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“伸長(zhǎng)百分比”是指通過(guò)測(cè)量伸長(zhǎng)尺寸的增加值并將該值除以原始尺寸所確定的比率，即(伸長(zhǎng)尺寸的增加/原始尺寸)×100。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“機(jī)器方向”或“MD”是指織物在其制造方向的長(zhǎng)度。術(shù)語(yǔ)“橫截機(jī)器方向”或“CD”是指織物在通常垂直于MD的方向上的寬度。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“紡粘纖維”是指通過(guò)將熔融的熱塑材料從噴絲頭的若干細(xì)的通常圓形毛細(xì)管擠制成細(xì)絲形成的小直徑纖維，然后擠制的細(xì)絲的直徑迅速減少，例如參見(jiàn)授予Appel等人的美國(guó)專利4340563，授予Dorschner等人的美國(guó)專利3692618，授予Matsuki等人的美國(guó)專利3802817，授予Kinney的美國(guó)專利3338992和3341394，授予Hartmann的美國(guó)專利3502763，和授予Dobo等人的美國(guó)專利3542615等。當(dāng)紡粘纖維沉積在收集面上時(shí)，它們通常是不粘的。紡粘纖維通常連續(xù)，并具有大于7微米，特別是在約10和30微米之間的平均直徑(來(lái)自至少10根纖維的一個(gè)樣品)。纖維還可具有例如在授予Hogle等人的美國(guó)專利5277976，授予Hills的美國(guó)專利5466410，和授予Largman等人的美國(guó)專利5069970和美國(guó)專利5057368中的形狀，這些專利描述了具有非傳統(tǒng)形狀的混合物。通過(guò)熔融紡絲制造的紡粘纖維的非織造幅面料被稱為“紡粘物”。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“熔噴纖維”是指通過(guò)擠壓熔融熱塑材料經(jīng)過(guò)若干細(xì)的通常圓形模具毛細(xì)管，以便作為熔融線或細(xì)絲進(jìn)入?yún)R聚的高速的通常熱氣體(例如空氣)流中形成的纖維，該熱氣體流削弱熔融熱塑材料的細(xì)絲，從而降低其直徑，這可達(dá)到微纖維直徑。然后，熔噴纖維由高速氣體流載運(yùn)，并沉積在收集面上，以形成隨機(jī)分散的熔噴纖維的幅面料。這一過(guò)程在例如授予Butin等人的美國(guó)專利3849241中公開(kāi)。熔噴纖維可以是連續(xù)或不連續(xù)的微纖維，其平均直徑通常小于10微米。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“粘合梳理幅面料”是指由送入梳毛單元或梳理單元中的人造短纖維制成的幅面料，該梳毛單元或梳理單元在機(jī)器方向上將人造短纖維分離并對(duì)齊，以形成通常在機(jī)器方向取向的纖維非織造幅面料。這種纖維通常成包購(gòu)買，它位于在梳理單元之前使纖維分開(kāi)的松棉機(jī)或成纖器內(nèi)。一旦幅面料形成，接著它通過(guò)一種或多種公知的粘合法粘合。
如這里所使用的，“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物、例如嵌段共聚物、接枝共聚物、無(wú)規(guī)共聚物和交替共聚物、三元共聚物等，以及其混合物以及改性物。此外，除非另有特別聲明，術(shù)語(yǔ)“聚合物”還包括分子的所有可能的幾何構(gòu)形。這些構(gòu)形包括但不限于全同立構(gòu)、間規(guī)立構(gòu)和無(wú)規(guī)對(duì)稱。
如這里所使用的，“微纖維”是指平均直徑不大于約50微米的小直徑纖維，例如其平均直徑從約0.5微米至約40微米，或更具體的是，微纖維的平均直徑從約2微米至約25微米。另一個(gè)頻繁使用的纖維直徑的表述是但尼爾，但尼爾定義為每9000米纖維的克數(shù)，并且可用以微米計(jì)的纖維直徑的平方，乘以以克/立方厘米計(jì)的密度，再乘以0.00707來(lái)計(jì)算。較低的但尼爾表示較細(xì)的纖維，較高的但尼爾表示較粗或較重的纖維。例如，給定為15微米的聚丙烯纖維的直徑可通過(guò)其平方乘以0.89克/立方厘米并乘以0.00707從而轉(zhuǎn)換成但尼爾。這樣，15微米聚丙烯纖維具有約1.42但尼爾。在美國(guó)之外，測(cè)量的單位通常是“特”，“特”定義為克/千米纖維。特可用但尼爾/9來(lái)計(jì)算。
如這里所使用的，“混合物”是指兩種或多種聚合物的混合物，而術(shù)語(yǔ)“合成品”是指混合物的一個(gè)子分類，其中的成分不可混溶但已經(jīng)相容。“混溶性”和“不可混溶性”定義為混合物分別具有負(fù)值和正值的混合自由能。而且，“相容化”定義為使不可混溶的聚合物的界面性能改性以形成合成品的過(guò)程。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“雙組分纖維”是指由單獨(dú)的擠壓機(jī)擠制但紡在一起以形成一種纖維的至少兩種聚合物形成的纖維。雙組分纖維還有時(shí)被稱為共扼纖維或多組分纖維。聚合物布置在橫過(guò)雙組分纖維的橫截面上的基本上恒定布置的不同區(qū)域內(nèi)，并連續(xù)地沿雙組分纖維的長(zhǎng)度延伸。這種雙組分纖維的構(gòu)形可以例如是外鞘/芯構(gòu)形，其中一種聚合物被另一種聚合物包圍，或者可以肩并肩排列、餅排列或“海中島”排列。雙組分纖維在授予Kaneko等人的美國(guó)專利5108820，授予Krueger等人的美國(guó)專利4795668中，授予Marcher等人的美國(guó)專利5540992，和授予Strack等人的美國(guó)專利5336552中教導(dǎo)。雙組分纖維還在授予Pike等人的美國(guó)專利5382400中教導(dǎo)。對(duì)于兩組分纖維，聚合物可表現(xiàn)為75/25、50/50、25/75或任何其它理想的比率。
如這里所使用的，“熱處理“是指對(duì)適合用于本發(fā)明的方法的材料加熱，以提供當(dāng)該材料收縮從而使其能夠恢復(fù)到其收縮狀態(tài)的記憶性的材料。在授予Morman的美國(guó)專利4965122中，通常在一般平行于收縮的方向上，通過(guò)向材料施加張力，以便使材料收縮、加熱該收縮的材料并冷卻該收縮的材料，從而制成具有至少約75％伸長(zhǎng)能力并且當(dāng)伸長(zhǎng)約75％時(shí)恢復(fù)至少約50％的可恢復(fù)收縮的材料。
“彈性的”或“彈性體的”可互換地用來(lái)指在變形后當(dāng)去掉變形力時(shí)通常能夠恢復(fù)其形狀的材料。特別是，如這里所使用的，彈性或彈性體的是指在施加偏壓力時(shí)允許該材料伸長(zhǎng)到比其松釋的無(wú)偏壓長(zhǎng)度長(zhǎng)至少約25％的伸長(zhǎng)后的偏壓長(zhǎng)度的任何材料的性能，這將導(dǎo)致材料在釋放伸長(zhǎng)拉長(zhǎng)力時(shí)恢復(fù)到其伸長(zhǎng)量的至少約40％。滿足一種彈性材料的該定義的假想的一個(gè)例子是可拉長(zhǎng)到至少約1.25英寸(3.1cm)的1英寸材料樣品，在拉長(zhǎng)到1.25英寸(3.1cm)并釋放時(shí)，它將恢復(fù)到不超過(guò)1.15(2.9cm)英寸的長(zhǎng)度。許多彈性材料可伸長(zhǎng)大大超過(guò)其松釋長(zhǎng)度的25％，在釋放伸長(zhǎng)及拉長(zhǎng)力后，許多彈性材料將恢復(fù)到基本上其原始松釋后的長(zhǎng)度。后一種材料通常有助于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
如在此使用的，“人身護(hù)理吸收制品”是指一次性尿布、訓(xùn)練褲、吸收襯褲、成人失禁產(chǎn)品、包括衛(wèi)生墊和衛(wèi)生巾在內(nèi)的女性衛(wèi)生產(chǎn)品、抹布、薄絹、繃帶、敷料和類似物。
根據(jù)本發(fā)明的方法，通過(guò)使非織造幅面料輸送經(jīng)過(guò)在橫截機(jī)器方向使非織造幅面料伸長(zhǎng)的裝置，，并使得到的在橫截機(jī)器方向伸長(zhǎng)的非織造幅面料收縮，從而形成具有橫截機(jī)器方向伸展性的非織造幅面料材料，因此來(lái)制造具有橫截機(jī)器方向伸展性的非織造幅面料材料。在橫截機(jī)器方向的非織造幅面料的伸長(zhǎng)可通過(guò)本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所公知的任何方式實(shí)現(xiàn)，例如拉幅機(jī)架設(shè)備，但最好通過(guò)相互咬合的有槽的輥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其各種實(shí)施例子參見(jiàn)例如授予Müller的美國(guó)專利3383449；授予Müller等人的美國(guó)專利3849526；授予Schwarz(BLAX過(guò)程)的美國(guó)專利4116892、4153751、4223059，和4289832；授予Hoge的美國(guó)專利4350655；授予Sneed等人的美國(guó)專利4517714；和授予Walton等人的美國(guó)專利4806300。橫截機(jī)器方向的伸長(zhǎng)量是深度的函數(shù)，有槽的輥設(shè)定該深度，有槽的輥咬合越深，橫截機(jī)器方向伸展百分比越大。在有槽的輥內(nèi)或在橫截機(jī)器方向取向期間附加熱可進(jìn)一步加強(qiáng)取向并減少對(duì)材料的損害。由于不同非織造幅面料材料的橫截機(jī)器方向的特征是唯一的，輥受到調(diào)節(jié)，以便不磨損材料。除了在橫截機(jī)器方向伸長(zhǎng)或使非織造幅面料拉長(zhǎng)，有槽的輥系統(tǒng)提供使材料軟化的益處。
在拉長(zhǎng)后，非織造幅面料收縮，以形成橫截機(jī)器方向可伸展的非織造幅面料材料。收縮可通過(guò)本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所公知的任何方法實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，非織造幅面料的收縮通過(guò)在其上施加機(jī)器方向的張力實(shí)現(xiàn)。為了向可伸展的非織造幅面料材料提供整體性，材料可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)卣澈线^(guò)程例如透氣粘合或點(diǎn)粘合來(lái)粘合。
根據(jù)收縮程度，賦予在CD上可伸展的非織造幅面料材料以不同特性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，伸長(zhǎng)的非織造幅面料回縮到其原始寬度，該原始寬度對(duì)應(yīng)于全機(jī)器寬度，然后層壓以制造在CD上可伸長(zhǎng)的材料。結(jié)果，層壓制品的襯片材料具有在CD上伸展性，同時(shí)還具有機(jī)器的全寬的優(yōu)點(diǎn)。這依次使機(jī)器的全部能力發(fā)揮效用，從而導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，非織造幅面料穿過(guò)咬合的有槽的輥系統(tǒng)，其中非織造幅面料在橫截機(jī)器方向的伸長(zhǎng)增加至少約50％。通過(guò)施加機(jī)器方向張力，在CD上伸長(zhǎng)的幅面料收縮或變窄。在該過(guò)程中在該點(diǎn)，當(dāng)非織造幅面料伸長(zhǎng)到其加寬的寬度時(shí)，該非織造幅面料不具有太多的回縮力。在該收縮的寬度時(shí)，幅面料被熱處理，以便鎖定CD伸展性。以這種方式對(duì)幅面料進(jìn)行熱處理可增加回縮力。根據(jù)本發(fā)明的該方法的該實(shí)施例制造的非織造幅面料獲得的CD伸展量可以是收縮寬度的約7倍。
特別是，非織造幅面料穿過(guò)有槽的輥過(guò)程加工，該過(guò)程將幅面料從“X”英寸寬向加寬至“Y”英寸寬(見(jiàn)圖1)。當(dāng)“Y”英寸寬的材料離開(kāi)開(kāi)槽的軋輥過(guò)程時(shí)，它立即收縮到約其原始寬度“X”。為了增加回縮力，當(dāng)幅面料伸長(zhǎng)到其擴(kuò)展的寬度“Y”時(shí)，幅面料在其收縮寬度“X”進(jìn)行熱設(shè)定。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，幅面料還被張緊為使材料收縮到寬度“Z”英寸，“Z”英寸小于原始寬度“X”，然后熱設(shè)定。在橫截機(jī)器方向?qū)Ψ强椩旆媪系纳扉L(zhǎng)，然后使其收縮到小于其原始寬度，這產(chǎn)生了比其本身的收縮更高的很高的CD伸展的非織造物。例如，有槽的輥過(guò)程可容易地使有效寬度“X”加倍，而某些幅面料可容易地收縮到其原始寬度的約1/4。有槽的輥和通過(guò)熱處理進(jìn)行的高收縮結(jié)合產(chǎn)生了可恢復(fù)的具有約700％伸長(zhǎng)率的幅面料。參見(jiàn)圖1，如果非織造幅面料具有10英寸的原始寬度(“X”)，且它在橫截機(jī)器方向伸長(zhǎng)到20英寸的伸長(zhǎng)寬度(“Y”)，伸長(zhǎng)百分比是100％((Y-X)/X)×100。如果接著拉長(zhǎng)的非織造幅面料收縮到其原始寬度的1/2，至5英寸的收縮寬度(“Z”)并熱設(shè)定，以便保持其收縮寬度，伸長(zhǎng)百分比現(xiàn)在是300％((Y-Z)/Z)×100。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，CD可伸展非織造幅面料材料粘合到彈性材料上，以制造具有布狀感覺(jué)和CD伸展性的層壓制品。例如在授予Morman的美國(guó)專利5226992中教導(dǎo)了一種形成復(fù)合彈性收縮粘合材料的方法，其中可收縮材料收縮且然后與彈性片結(jié)合。另一方案是，CD可伸展非織造幅面料材料可以以提供具有多方向伸長(zhǎng)能力的層壓件的方式與彈性片連接。授予Morman的美國(guó)專利5116662教導(dǎo)了一種制造能夠在至少兩個(gè)方向上伸長(zhǎng)的復(fù)合彈性材料，其中收縮材料至少在成非線性構(gòu)形的三個(gè)位置與彈性片連接，因此，收縮幅面料在其中的至少兩個(gè)位置聚攏。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，首先形成層壓件，然后經(jīng)過(guò)有槽的輥系統(tǒng)輸送。例如，穿過(guò)有槽的輥系統(tǒng)輸送的具有彈性熔噴部件的不可伸長(zhǎng)SMS(紡粘-熔噴-紡粘)層壓件產(chǎn)生了一種具有CD伸展/恢復(fù)和布狀美感的層壓件。在該方法中使用的適當(dāng)?shù)膹椥圆牧虾捅景l(fā)明的材料最好選自這樣的一組材料中，該組材料包括薄膜、泡沫、紡粘材料、熔噴材料和成排絲和網(wǎng)。適用于本發(fā)明的薄膜包括透氣薄膜，即薄膜可以是微孔的。這種透氣薄膜可以通過(guò)開(kāi)孔或通過(guò)使裝有填充劑例如CaCO3顆粒的薄膜伸長(zhǎng)變薄來(lái)制造。
適用于本發(fā)明的方法的非織造幅面料材料最好選自一組材料中，該組材料包括紡粘材料、熔噴材料、紡粘-熔噴-紡粘層壓件、共成形材料、紡粘-薄膜-紡粘層壓件、雙組分紡粘材料、雙組分熔噴材料、雙成分紡粘材料、雙成分熔噴材料、粘合梳理幅面料、氣流交織及其組合物。
非織造幅面料材料最好由聚合物形成，該聚合物選自一組材料，該組材料包括聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、熱塑彈性體、含氟聚合物、乙烯基聚合物、和其混合物和共聚物。適當(dāng)?shù)木巯N包括，但不局限于，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和類似材料；適當(dāng)?shù)木埘０钒ǎ痪窒抻?，尼?、尼龍6/6、尼龍10、尼龍12和類似材料；而適當(dāng)?shù)木埘グ?，但不局限于，聚?duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯和類似材料。用于本發(fā)明的特定的適當(dāng)聚合物是聚烯烴，這些聚烯烴包括聚乙烯，例如線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯和它們的混合物；聚丙烯，聚丁烯及其共聚物，和它們的混合物。另外，形成聚合物的適當(dāng)纖維可具有混合在其中的熱塑彈性體。
試驗(yàn)程序杯壓碎試驗(yàn)(柔性)可根據(jù)“杯壓碎”試驗(yàn)測(cè)量非織造織物的一致性和可褶皺性。通過(guò)測(cè)量4.5cm直徑的半球狀底座所需的最大負(fù)載和能量，利用杯壓碎試驗(yàn)估計(jì)織物，以便在用約6.5cm直徑的圓柱圍繞杯形織物以保持杯形織物的均勻變形同時(shí)，壓碎23cm乘以23cm的織物片從而形成約6.5cm直徑乘以6.5cm高的倒杯。使用十次讀數(shù)的平均值。底座和杯子對(duì)齊，以避免會(huì)影響讀數(shù)的杯壁和底座之間的接觸。在底座以約0.25英寸每秒(380mm每分鐘)的速率下降時(shí)測(cè)量杯壓碎負(fù)載，并且以克作單位測(cè)量。杯壓碎能量是壓碎一個(gè)樣本所需的總能量，該總能量是從試驗(yàn)的開(kāi)始到最大負(fù)載點(diǎn)的總能量，即，以克計(jì)的負(fù)載在一個(gè)軸上形成的曲線下的區(qū)域，和底座在另一個(gè)軸上運(yùn)動(dòng)的距離。因此，壓碎能量用克-毫米記錄。越低的杯壓碎值表示越高的可褶皺性和越舒適的層壓。測(cè)量杯壓碎的適當(dāng)裝置是從新澤西州的Pennsauken的Schaevitz公司獲得的型號(hào)FTD-G-500的測(cè)壓元件(500克量程)。
張力性能本程序測(cè)量樣品的條張力/能量和伸展率。在機(jī)器方向(MD)和橫截方向(CD)上測(cè)量樣本。將3英寸×6英寸的樣本放置在具有10磅測(cè)壓元件的Instron張力試驗(yàn)器的氣動(dòng)爪上，將測(cè)量長(zhǎng)度設(shè)定為3英寸和12英寸/分鐘的十字頭速度。將樣本放置在夾具上并且啟動(dòng)設(shè)備。用該設(shè)備以該十字頭速度舉起頂夾具直至樣品破裂。從儀器讀取狹條張力最大負(fù)載(磅)，樣品裂開(kāi)前的最大負(fù)載，和在破裂時(shí)的伸展率(％)(最大應(yīng)變)。當(dāng)從零到比例極限計(jì)算時(shí)，以典型方式計(jì)算模數(shù)作為張力/應(yīng)變曲線上最配合的線的斜率。用下述公式計(jì)算能量E＝R/500×L×S其中E＝能量(英寸/磅)
R＝積分儀讀數(shù)L＝以磅為單位的滿量程負(fù)載S＝十字頭速度(英寸/分鐘)這在73+/-2°F的恒定溫度和50+/-2％的相對(duì)濕度下進(jìn)行。
實(shí)例雙組分纖維的幅面料包括肩并肩構(gòu)形的一半聚乙烯和一半聚丙烯，該幅面料加熱后，導(dǎo)致較低熔點(diǎn)的聚乙烯變軟，因此使纖維能熔化在一起，經(jīng)BIAX有槽的輥過(guò)程產(chǎn)生100％CD可伸展的幅面料。然后，在Sintec張力試驗(yàn)儀中將幅面料伸長(zhǎng)，以便將材料收縮成約其原始寬度的1/2。當(dāng)松釋張力時(shí)，將材料松釋到約其原始寬度。然后除了在收縮條件下使用Revlon1800瓦特吹風(fēng)機(jī)約45秒將材料加熱，在用Raytek Raynger型號(hào)STAL的紅外線槍(可從加利福尼亞州的Santa Cruz的Raytek公司獲得)確定時(shí)，加熱到約150°F至約170°F的范圍的溫度，即除此之外重復(fù)試驗(yàn)。當(dāng)松釋張力時(shí)，材料沒(méi)有松釋到其原始寬度，而是材料保持大約其收縮寬度。結(jié)果，大大增加了材料的回縮特性。
下面的實(shí)例顯示出經(jīng)一有槽的輥系統(tǒng)處理非織造材料的效果，并且導(dǎo)致材料在根據(jù)本發(fā)明的方法“收縮”后橫向伸展。
為了模擬“收縮”過(guò)程，用雙組分聚乙烯/聚丙烯棱鏡(根據(jù)例如美國(guó)專利5382400的方法制造的雙組分纖維，在該專利中經(jīng)相同的擠壓機(jī)開(kāi)口擠壓兩個(gè)不同的聚合物)紡粘物準(zhǔn)備下面的樣本，該紡粘物具有約25克基重，和具有約144克基重的KRATON(得克薩斯州的Houston的Shell化學(xué)公司)熔噴(MB)材料，該材料在4663220號(hào)美國(guó)專利中描述1.紡粘對(duì)比樣2.紡粘對(duì)比樣加上KRATON MB3.有槽的紡粘物加上KRATON MB4.從6英寸(15cm)收縮到4.25英寸(10.6cm)的有槽的紡粘物加上KRATON MB5.從6英寸(15cm)收縮到3英寸(7.5cm)的有槽的紡粘物加上KRATON MB6.從6英寸(15cm)收縮到3英寸(7.5cm)的有槽的紡粘物加上MD伸長(zhǎng)的KRATON MB(擴(kuò)張到4英寸(10cm)的最終層壓件寬度)
7.從6英寸(15cm)收縮到3英寸(7.5cm)的紡粘對(duì)比樣加上KRATON MB表1在下文比較對(duì)比紡粘物和帶KRATON熔噴MB的對(duì)比紡粘物。數(shù)據(jù)顯示當(dāng)紡粘物連接到KRATON熔噴物上時(shí)，所有被測(cè)的張力性能增加了。

表2將對(duì)比紡粘物/KRATON MB樣本與有槽的紡粘物/KRATON MB相比較。對(duì)比紡粘物/KRATON MB樣本比有槽的紡粘物/KRATON MB層壓件的張力最大負(fù)載高。在測(cè)量最終CD伸展時(shí)，有槽的紡粘物/KRATON MB材料比對(duì)比紡粘物/KRATON MB材料具有更高的最大應(yīng)變百分率。

表3給出樣本3和4的差異，其中樣本4包括有槽的紡粘物，該有槽的紡粘物從6英寸(15cm)收縮到4.25英寸(10.6cm)以便在經(jīng)過(guò)有槽的輥之前與紡粘物的最初基重基本匹配。如可見(jiàn)，最大應(yīng)變稍有增加。

表4在下文中提出有槽的紡粘物/KRATON MB材料和收縮的有槽的紡粘物/KRATON MB材料之間的差異。如所示，最大應(yīng)變隨收縮而增加。

表5a和5b比較了樣本6和7的材料。表5a顯示在橫截方向上的特性，而表5b顯示在機(jī)器方向上的特性。將樣本6做成可雙軸伸展的。有槽的紡粘物被收縮并且粘接層壓到在機(jī)器方向上可伸長(zhǎng)的KRATON MB材料上。在層壓期間紡粘物材料和KRATON MB材料都置于張力下。樣本7制成提供橫截方向上的伸展性。對(duì)比紡粘物材料MD伸長(zhǎng)并且獲得50％“縮進(jìn)”。KRATON MB材料被粘接地層壓成對(duì)比紡粘物。結(jié)果顯示樣本6與樣本7相比具有高M(jìn)B伸展性但稍微低的CD伸展性。


*僅重復(fù)一次以限制樣本尺寸表6顯示有槽的紡粘物/KRATON(3)的比較，從6英寸(15cm)收縮到3英寸(7.5cm)的有槽的紡粘物加KRATON(5)，和從6英寸(15cm)收縮到3英寸(7.5cm)的對(duì)比紡粘物加KRATON(7)材料。在所有這三個(gè)樣本中，收縮的有槽的紡粘物/KRATON MB材料提供最高的最大應(yīng)變百分比。這表示收縮的有槽的紡粘物加KRATON(5)樣本與樣本3和7相比更可伸長(zhǎng)。

紡粘-熔噴-紡粘(SMS)人工取樣經(jīng)過(guò)有槽的輥系統(tǒng)的橫截方向的輥。SMS的熔噴層由茂金屬?gòu)椥跃巯N(可從Dow化學(xué)公司獲得的DowENGAGE，30熔融指數(shù)，0.5osy)構(gòu)成。用0.150英寸(0.375cm)接合獲得20％CD取向。橫截方向(CD)百分比取向是測(cè)量的量，通過(guò)在材料上放置一個(gè)圓，經(jīng)有槽的輥過(guò)程送入材料，并且在其最寬直徑處測(cè)量最終的圓，從而確定該測(cè)量的量。百分比增量是計(jì)算值((最終直徑-原始直徑)/原始直徑)×100。將材料經(jīng)有槽的輥過(guò)程送入以便手工取片，這樣有最小張力進(jìn)入有槽從輥，且有槽的輥之間無(wú)張力出現(xiàn)。在例如4368565號(hào)美國(guó)專利中介紹了具有橫截方向百分比取向的材料的生產(chǎn)。
表7將對(duì)比紡粘-熔噴(彈性)-紡粘(SMS)和有槽的取向的SMS樣本進(jìn)行比較。結(jié)果顯示有槽的SMS樣本具有更低的張力最大負(fù)載，和更高的最大應(yīng)力。

A.SMS

97 GSMB.有槽的SMS

80 GSM伸長(zhǎng)-粘合層壓(SBL)材料的手工樣本經(jīng)過(guò)BLAX CD輥。用2個(gè)通道以0.10英寸(0.25cm)接合獲得14％最終CD取向。該材料是雙軸彈性的。
表8中的數(shù)據(jù)顯示紡粘-熔噴(彈性)-紡粘材料、有槽的紡粘-熔噴(彈性)-紡粘材料、頸縮-粘合-層壓(NBL)材料和伸長(zhǎng)-粘合-層壓(SBL)材料之間的差異。當(dāng)SMS樣本受到有槽的輥伸長(zhǎng)時(shí)，結(jié)果是更柔軟的層壓，這如杯壓碎數(shù)據(jù)所示。有槽的輥SMS樣本與對(duì)比SMS樣本相比也具有更高的透氣性。NBL樣本包括紡粘和薄膜，因此它不透氣。在與SBL樣本的比較中，有槽的SMS樣本在松釋和CD伸展?fàn)顟B(tài)下具有更高的透氣性。

在前述說(shuō)明書中已經(jīng)描述了與某些優(yōu)選實(shí)施例相關(guān)的本發(fā)明，并且出于說(shuō)明的意圖提出了許多細(xì)節(jié)，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言顯然本發(fā)明容許附加一些實(shí)施例，并且在不超出本發(fā)明的基本原理的前提下，這里描述的某些細(xì)節(jié)可適當(dāng)變化。
權(quán)利要求
1.一種制造具有在橫截機(jī)器方向上的可伸展性的非織造幅面料材料的方法，該方法包括如下步驟經(jīng)過(guò)用于使所述非織造幅面料在橫截機(jī)器方向上伸長(zhǎng)的裝置輸送具有原始寬度的非織造幅面料；并且然后，使所述伸長(zhǎng)的非織造幅面料收縮，形成橫截機(jī)器方向可伸展的非織造幅面料材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)施加機(jī)器方向張力使所述非織造幅面料收縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法的步驟還包括將所述收縮的伸長(zhǎng)的非織造幅面料加熱到一定溫度，該溫度適合熱處理所述收縮的伸長(zhǎng)的非織造幅面料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述伸長(zhǎng)的非織造幅面料收縮到所述原始寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述伸長(zhǎng)的非織造幅面料的寬度收縮到小于所述原始寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述伸長(zhǎng)的非織造幅面料與彈性材料連接，形成橫截機(jī)器方向的可伸長(zhǎng)的層壓件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述彈性材料是從薄膜、泡沫、熔噴材料、紡粘材料、絲和網(wǎng)的排列，以及它們的層壓件構(gòu)成的組中選出的材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述伸長(zhǎng)的非織造幅面料與彈性材料連接，形成多方向的可伸長(zhǎng)的層壓件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非織造幅面料包括從紡粘物、熔噴物、氣流成網(wǎng)、，同成形、粘合梳理幅面料和它們的層壓件構(gòu)成的組中選出的材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非織造幅面料是具有彈性熔噴部件的紡粘-熔噴-紡粘層壓件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非織造幅面料在所述橫截機(jī)器方向上伸長(zhǎng)至少約50％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可伸展的非織造幅面料材料是高度可伸長(zhǎng)的。
13.一種材料，它包括高度可伸長(zhǎng)的、CD可伸展的、收縮的非織造幅面料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的材料，其特征在于，所述非織造幅面料與彈性材料連接，形成CD可伸長(zhǎng)的層壓件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的材料，其特征在于，所述非織造幅面料與彈性材料連接，形成多方向的可伸長(zhǎng)的層壓件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的材料，其特征在于，所述彈性材料是從薄膜、泡沫、熔噴材料、紡粘材料、絲和網(wǎng)的排列，及它們的層壓件構(gòu)成的組中選出的材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的材料，其特征在于，所述薄膜是可透氣的彈性薄膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的材料，其特征在于，所述非織造幅面料是紡粘-熔噴層壓件，該層壓件包括彈性熔噴部件。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的材料，其特征在于，所述非織造幅面料被熱處理。
20.一種個(gè)人護(hù)理吸收制品，它包括高度可伸長(zhǎng)的、CD可伸展的、收縮的非織造幅面料。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的個(gè)人護(hù)理吸收制品，其特征在于，所述非織造幅面料與彈性材料連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的個(gè)人護(hù)理吸收制品，其特征在于，所述彈性材料是從薄膜、泡沫、熔噴幅面料、紡粘幅面料、及其層壓件構(gòu)成的組中選出的材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的個(gè)人護(hù)理吸收制品，其特征在于，所述非織造幅面料是一種紡粘-熔噴層壓件，該層壓件包括一種彈性熔噴部件。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的個(gè)人護(hù)理吸收制品，其特征在于，所述非織造幅面料被熱處理。
25.一種內(nèi)衣，它包括高度可伸長(zhǎng)的、CD可伸展的、收縮的非織造幅面料。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的內(nèi)衣，其特征在于，所述非織造幅面料與彈性材料連接。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的內(nèi)衣，其特征在于，所述彈性材料是從薄膜、泡沫、熔噴幅面料、紡粘幅面料、及其層壓件構(gòu)成的組中選出的材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的內(nèi)衣，其特征在于，所述薄膜是可透氣膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的內(nèi)衣，其特征在于，所述非織造幅面料是包含彈性熔噴部件的紡粘-熔噴層壓件。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的內(nèi)衣，其特征在于，所述非織造幅面料被熱處理。
31.一種繃帶，它包括高度可伸長(zhǎng)的、CD可伸展的、收縮的非織造幅面料。
32.一種面罩，它包括高度可伸長(zhǎng)的、CD可伸展的、收縮的非織造幅面料。
33.一種尿布，它包括高度可伸長(zhǎng)的、CD可伸展的、收縮的非織造幅面料。
34.一種創(chuàng)傷敷裹，它包括高度可伸長(zhǎng)的、CD可伸展的、收縮的非織造幅面料。
全文摘要
一種制造具有在橫截機(jī)器方向上的可伸展性的非織造幅面料材料的方法,其中經(jīng)過(guò)使非織造幅面料在橫截機(jī)器方向(CD)上伸長(zhǎng)的機(jī)器輸送非織造幅面料。然后,使伸長(zhǎng)的非織造幅面料收縮,以形成橫截機(jī)器方向可伸展的非織造幅面料材料。CD可伸展的非織造幅面料材料高度可伸長(zhǎng),并適用于人身護(hù)理制品,例如尿布、失禁衣服和女性護(hù)理產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B32B25/10GK1371437SQ00810941
公開(kāi)日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2000年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月28日
發(fā)明者S·C·-C·嬴, M·T·莫爾曼, S·E·肖弗, P·W·埃斯蒂, J·S·舒爾茨, D·G·烏伊滕布雷克 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司