本公開整體涉及用于制備分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的方法,并且更具體地涉及用于制備可用于吸收制品和其他商業(yè)制品的分區(qū)開孔非織造纖維網(wǎng)的方法。本公開還涉及用于吸收制品的非織造纖維網(wǎng)或頂片。
背景技術(shù):
纖維網(wǎng)諸如非織造纖維網(wǎng)具有許多用途,諸如用于清潔片、醫(yī)療應(yīng)用、擦拭物、吸收制品、用于吸收制品的頂片、和其他商業(yè)制品或消費(fèi)產(chǎn)品中。在一些情況下,可能期望具有在各個(gè)位置中通過(guò)纖維網(wǎng)的多個(gè)孔,以例如允許流體或氣體更容易穿過(guò)該纖維網(wǎng)。這些孔使用任何合適的方法來(lái)形成。通常,該孔在整個(gè)纖維網(wǎng)中在尺寸、圖案和取向上相同,以提供在橫向上具有均勻或基本上均勻的纖維網(wǎng)寬度的纖維網(wǎng)。例如,用作吸收制品的頂片的纖維網(wǎng)在側(cè)向軸線或基本上側(cè)向延伸的結(jié)構(gòu)分隔體的第一側(cè)面和第二側(cè)面上可具有相同圖案、尺寸或取向的孔。通常期望在整個(gè)纖維網(wǎng)上具有相同的孔面積、尺寸、圖案和取向,這是由于在各種纖維網(wǎng)的制造期間或在結(jié)合纖維網(wǎng)的其他消費(fèi)產(chǎn)品(例如吸收制品)的制造期間對(duì)纖維網(wǎng)加工加以考慮。纖維網(wǎng)加工的一種主要考慮在于纖維網(wǎng)的區(qū)域在橫向上具有恒定的寬度或在橫向上具有基本上恒定的寬度。如果纖維網(wǎng)諸如頂片不具有恒定的或基本上恒定的橫向?qū)挾?,則可出現(xiàn)加工問(wèn)題諸如頂片與腿箍分開,從而潛在導(dǎo)致吸收制品的滲漏,以及可導(dǎo)致孔不正確“打開”的不正確的橫向擴(kuò)展可發(fā)生。鑒于這些纖維網(wǎng)通常以非常高速(例如1200ft/min-2000ft/min)制備的事實(shí),任何顯著的纖維網(wǎng)橫向?qū)挾炔▌?dòng)均可導(dǎo)致許多加工和性能問(wèn)題。為減輕此類纖維網(wǎng)加工和性能問(wèn)題,纖維網(wǎng)制造商通常形成在纖維網(wǎng)中的所有區(qū)域中均具有相同圖案、尺寸和取向的孔的纖維網(wǎng)。然而,本公開提出了如何加工具有不同有效孔面積、尺寸、圖案和/或取向的縱向區(qū)域的纖維網(wǎng),同時(shí)仍然在纖維網(wǎng)的各個(gè)區(qū)域中維持恒定、或基本上恒定的橫向?qū)挾?,從而減輕纖維網(wǎng)的性能和加工問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一種形式中,本公開部分地涉及一種用于制備分區(qū)開孔非織造纖維網(wǎng)的方法。該方法可包括:在縱向上推進(jìn)非織造纖維網(wǎng);在非織造纖維網(wǎng)的第一區(qū)域中的多個(gè)第一位置處弱化非織造纖維網(wǎng)以形成以第一圖案設(shè)置的第一多個(gè)弱化位置,并且在非織造纖維網(wǎng)的第二區(qū)域的在多個(gè)第二位置處弱化非織造纖維網(wǎng)以形成以不同于第一圖案的第二圖案設(shè)置的第二多個(gè)弱化位置。第一區(qū)域相對(duì)于縱向比第二區(qū)域被定位在更上游。該方法可包括:遞增拉伸非織造纖維網(wǎng)以使非織造纖維網(wǎng)的部分在大致平行于橫向的方向上局部延伸,以使得非織造纖維網(wǎng)在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置處斷裂;將基本上橫向的張力施加到非織造纖維網(wǎng),以使得非織造纖維網(wǎng)在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置處進(jìn)一步限定。該施加步驟可形成非織造纖維網(wǎng)中的與第一區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置一致的多個(gè)第一孔、以及非織造纖維網(wǎng)中的與第二區(qū)域中的第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置一致的多個(gè)第二孔。施加步驟之后的非織造纖維網(wǎng)的橫向?qū)挾仍诘谝粎^(qū)域和第二區(qū)域中基本上相同。
在另一種形式中,本公開部分地涉及一種用于制備分區(qū)開孔非織造纖維網(wǎng)的方法。該方法可包括提供未開孔非織造纖維網(wǎng),該未開孔非織造纖維網(wǎng)包括在第一區(qū)域中以第一圖案設(shè)置的第一多個(gè)弱化位置、以及在第二區(qū)域中以第二不同圖案設(shè)置的第二多個(gè)弱化位置。該方法可包括:在縱向上推進(jìn)非織造纖維網(wǎng)使得第一區(qū)域在縱向上相對(duì)于第二區(qū)域被定位在更上游并且遞增拉伸非織造纖維網(wǎng)以在基本上平行于縱向的方向上使非織造纖維網(wǎng)的部分局部延伸,以直接導(dǎo)致非織造纖維網(wǎng)在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置處破裂。該方法可包括將基本上橫向的張力施加到非織造纖維網(wǎng),以使得非織造纖維網(wǎng)在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置處進(jìn)一步限定。該施加步驟可形成非織造纖維網(wǎng)中的與第一區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置一致的多個(gè)第一孔、以及非織造纖維網(wǎng)中的與第二區(qū)域中的第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置一致的多個(gè)第二孔。施加步驟之后的非織造纖維網(wǎng)的橫向?qū)挾仍诘谝粎^(qū)域和第二區(qū)域中基本上相同。
在另一種形式中,本公開部分地涉及一種用于制備分區(qū)開孔非織造纖維網(wǎng)的方法。該方法可包括提供非織造纖維網(wǎng),該非織造纖維網(wǎng)包括在第一區(qū)域中以第一圖案設(shè)置的第一多個(gè)弱化位置、以及在第二區(qū)域中以第二不同圖案設(shè)置的第二多個(gè)弱化位置。該方法可包括:在縱向上推進(jìn)非制造纖維網(wǎng)使得第一區(qū)域相對(duì)于縱向比第二區(qū)域被定位在更上游,并且將基本上橫向的張力施加于非織造纖維網(wǎng),以使得非織造纖維網(wǎng)在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置處破裂。該施加步驟可形成非織造纖維網(wǎng)中的與第一區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置一致的多個(gè)第一孔、以及非織造纖維網(wǎng)中的與第二區(qū)域中的第二多個(gè)弱化位置中的一些弱化位置一致的多個(gè)第二孔。多個(gè)第一孔各自具有與多個(gè)第二孔的有效孔面積不同的有效孔面積。施加步驟之后的非織造纖維網(wǎng)的橫向?qū)挾仍诘谝粎^(qū)域和第二區(qū)域中基本上相同。
附圖說(shuō)明
通過(guò)參考以下結(jié)合附圖所作的對(duì)本公開的非限制性形式的描述,本公開的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)以及獲得它們的方式將變得更加顯而易見(jiàn),并且本公開自身將更好地被理解,其中:
圖1是根據(jù)本公開的示例性纖維網(wǎng)的示意圖,其具有包括第一多個(gè)弱化位置的第一區(qū)域和包括第二多個(gè)弱化位置的第二區(qū)域;
圖2是根據(jù)本公開的在局部增量拉伸(橫向)之后和在將橫向張力施加于纖維網(wǎng)以形成第一區(qū)域中的第一多個(gè)孔和第二區(qū)域中的第二多個(gè)孔之后的圖1的示例性纖維網(wǎng)的示意圖;
圖3是根據(jù)本公開的用于制備分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的示例性方法的示意圖;
圖4是根據(jù)本公開的用于制備分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的示例性重疊粘結(jié)輥的透視圖;
圖5是根據(jù)本公開的重疊粘結(jié)輥的徑向外表面的一部分的示例,該重疊粘結(jié)輥具有在兩個(gè)不同區(qū)域中的兩種不同圖案的突出部;
圖6是根據(jù)本公開的示例的重疊粘結(jié)輥的徑向外表面上的兩個(gè)不同區(qū)域中的突出部的兩種不同圖案的示意圖;
圖7是根據(jù)本公開的示例的具有不同圖案的突出部的重疊粘結(jié)輥的徑向外表面的兩個(gè)部分的照片;
圖8是根據(jù)本公開的示例性纖維網(wǎng)弱化裝置的透視圖;
圖9是根據(jù)本公開的用于遞增拉伸分區(qū)纖維網(wǎng)的示例性裝置的透視圖;
圖10是示出根據(jù)本公開的圖9的增量拉伸裝置的齒部的細(xì)節(jié)的放大示意圖;
圖11A是根據(jù)本公開的示例性橫向張緊裝置的頂部透視圖;
圖11B是根據(jù)本公開的示例性橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分處于相對(duì)于中間部分未張開且未成角度的位置;
圖11C是根據(jù)本公開的圖11B的橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分處于相對(duì)于中間部分的縱向張開位置;
圖11D是根據(jù)本公開的圖11B的橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分處于相對(duì)于中間部分成角度且張開位置;
圖11E是根據(jù)本公開的橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分固定在相對(duì)于中間部分成角度的位置;
圖12和13是使用本公開的方法制備的分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的部分的照片;并且
圖14是在示例性吸收制品上使用本公開的方法制備的包括分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的示例性開孔頂片。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將描述本公開的各種非限制性形式以便在總體上理解本文所公開的用于制備分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的方法的結(jié)構(gòu)原理、功能、制造和用途。這些非限制性形式的一個(gè)或多個(gè)示例被示出于附圖中。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解,本文所述的以及附圖所示出的用于制備分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的方法均是非限制性示例形式,并且本公開的各種非限制性形式的范圍完全由權(quán)利要求書限定。結(jié)合一個(gè)非限制性形式所示或所述的特征可與其他非限制性形式的特征組合。此類修改和變型旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。
定義
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“吸收制品”是指一次性裝置,諸如嬰兒、兒童或成人失禁尿布、訓(xùn)練褲、失禁褲、衛(wèi)生巾等,其緊貼或鄰近穿著者的身體放置以吸收并容納從身體排放的各種流出物(例如經(jīng)液和尿液)。通常,這些制品包括頂片、底片、吸收芯、任選地采集系統(tǒng)(其可由一個(gè)或若干個(gè)層構(gòu)成)以及通常的其他部件,其中吸收芯通常至少部分地被放置在底片和采集系統(tǒng)之間或被放置在頂片和底片之間。吸收制品可采用任何合適的構(gòu)型。
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“非織造纖維網(wǎng)”是指由定向或任意取向的纖維通過(guò)摩擦和/或膠粘和/或粘附而粘結(jié)成的、或通過(guò)濕磨法而氈化成的人造片、纖維網(wǎng)或毛層,不包括紙張和通過(guò)織造、編織、簇成、縫編而組合束縛的紗或長(zhǎng)絲的產(chǎn)品,而無(wú)論是否另外縫過(guò)。這些纖維可源于天然或人造來(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)獲得的纖維具有的直徑范圍為小于約0.001mm至大于約0.2mm,并且可具有幾種不同的形式,諸如短纖維(已知為化學(xué)短纖維或短切纖維)、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(紗線)。非織造纖維網(wǎng)可通過(guò)許多方法形成,諸如熔噴法、紡粘法、溶液紡絲、靜電紡紗、梳理法和氣流成網(wǎng)法。非織造纖維網(wǎng)的基重通常以克/平方米(g/m2或gsm)表示。雙組分纖維或任何其他合適的纖維也可用于形成非織造纖維網(wǎng)。
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“接合”或“粘合”或“附接”涵蓋通過(guò)將元件直接附連到其他元件由此將元件直接固定到另一個(gè)元件的構(gòu)型,以及通過(guò)將元件附接到一個(gè)或多個(gè)中間構(gòu)件(該中間構(gòu)件依次附接到其他元件上)由此將一個(gè)元件間接固定到另一個(gè)元件的構(gòu)型。
本文所用術(shù)語(yǔ)“可延展”是指在偏置力作用下可伸長(zhǎng)至少約50%而不會(huì)產(chǎn)生明顯阻力(小于10g/cm)或?qū)е峦蝗黄茐牡娜魏尾牧稀M蝗黄茐陌▽?shí)質(zhì)性的開裂、碎裂、破裂或其他拉力條件下的失效,如果用標(biāo)準(zhǔn)張力檢驗(yàn)器進(jìn)行測(cè)試,則該破壞將導(dǎo)致所測(cè)量的張力突然顯著下降。本文所用術(shù)語(yǔ)“高延展”是指在偏置力作用下可伸長(zhǎng)至少約70%,更優(yōu)選可伸長(zhǎng)至少約100%,甚至更優(yōu)選可伸長(zhǎng)至少約120%,并且不產(chǎn)生明顯的阻力(小于10g/cm)或?qū)е峦蝗黄茐牡娜魏尾牧稀?/p>
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“熔融穩(wěn)定”或“弱化”是指經(jīng)受局部加熱和/或局部壓力以使纖維網(wǎng)的纖維基本上合并成穩(wěn)定膜狀形式的纖維網(wǎng)的部分。
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“縱向”用于本文是指材料或纖維網(wǎng)流動(dòng)通過(guò)加工或生產(chǎn)線的主要方向。
如本文所用,術(shù)語(yǔ)“橫向”或“橫向的”用于本文是指大致垂直于或垂直于縱向的方向。
本公開整體涉及制備分區(qū)開孔纖維網(wǎng)或分區(qū)開孔非織造纖維網(wǎng)的方法。一般來(lái)講,提供具有初級(jí)粘結(jié)部的纖維網(wǎng)或非織造纖維網(wǎng)。初級(jí)粘結(jié)部圖案可為例如當(dāng)前由Fitessa or Pegas Nonwovens在商業(yè)上提供的那些圖案。初級(jí)粘結(jié)部一般用于將纖維諸如非織造纖維保持在一起并且一旦鋪設(shè)纖維便使得纖維網(wǎng)能夠保持其結(jié)構(gòu)。
首先將纖維網(wǎng)展開并在縱向上推進(jìn)。然后將纖維網(wǎng)在第一區(qū)域中的多個(gè)第一位置以及第二區(qū)域中的多個(gè)第二位置處弱化(就在兩個(gè)區(qū)域中的弱化位置而言,參見(jiàn)例如圖1)。在纖維網(wǎng)在縱向上推進(jìn)時(shí),第一區(qū)域和第二區(qū)域在縱向上沿纖維網(wǎng)交替。在其他情況下,多于兩個(gè)區(qū)域可在縱向上沿纖維網(wǎng)交替(例如,區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3、區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3等)。在第一區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置可具有與第二區(qū)域中的第二多個(gè)弱化位置不同的圖案和/或取向。另外,第一區(qū)域中的弱化位置中的每個(gè)弱化位置或一些弱化位置可比第二區(qū)域中的弱化位置更小或更大(例如CD寬度和/或MD長(zhǎng)度)。類似地,第一區(qū)域中的弱化位置中的每個(gè)弱化位置或一些弱化位置可具有與第二區(qū)域中的弱化位置中的每個(gè)弱化位置或一些弱化位置不同的形狀。重疊粘結(jié)步驟可用于形成弱化位置,如將在本文進(jìn)一步討論的。重疊粘結(jié)步驟可包括使用重疊粘結(jié)輥和砧或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他合適的方法來(lái)向纖維網(wǎng)施加熱和/或壓力。
一旦在纖維網(wǎng)的各個(gè)區(qū)域中形成第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置,便可在縱向上將纖維網(wǎng)繼續(xù)推進(jìn)到遞增拉伸裝置。遞增拉伸裝置可使纖維網(wǎng)的部分在基本上平行于或平行于橫向的方向上局部延伸,以使得所述纖維網(wǎng)分別在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置中的全部弱化位置、大部分弱化位置或一些弱化位置處至少部分地或完全破裂,從而在弱化位置中的全部弱化位置、大部分弱化位置或一些弱化位置處開始形成孔或完全形成孔。接著,纖維網(wǎng)可經(jīng)歷橫向張緊裝置以使得纖維網(wǎng)將第一多個(gè)弱化位置和第二多個(gè)弱化位置中的全部弱化位置、大部分弱化位置或一些弱化位置進(jìn)一步限定或進(jìn)一步形成為孔或至少部分地形成為孔。通過(guò)橫向張緊裝置施加的橫向張力可在約8克至約25克,約10克至約20克,約13克至約17克,或約15克范圍內(nèi),具體地列舉了指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.1克增量。橫向張力在纖維網(wǎng)的各個(gè)區(qū)域中可以是恒定的或基本上恒定的。另外,橫向張力可根據(jù)形成的纖維網(wǎng)的特性(例如,基重、延展性)減小或增加。這種通過(guò)橫向張力造成的孔的進(jìn)一步限定可形成與第一區(qū)域中的第一多個(gè)弱化位置中的全部弱化位置、大部分弱化位置或一些弱化位置一致的纖維網(wǎng)中的多個(gè)第一孔和與第二區(qū)域中的第二多個(gè)弱化位置中的全部弱化位置、大部分弱化位置或一些弱化位置一致的纖維網(wǎng)中的多個(gè)第二孔(就在兩個(gè)區(qū)域中具有不同孔的纖維網(wǎng)而言,參見(jiàn)例如,圖2)。第一區(qū)域中的第一多個(gè)孔可全部具有約相同的有效孔面積和/或相同的形狀或可具有不同的有效孔面積和/或不同的形狀。第二區(qū)域中的多個(gè)第二孔可全部具有約相同的有效孔面積和/或相同的形狀或可具有不同的有效孔面積和/或不同的形狀。在一些情況下,第一區(qū)域中的多個(gè)第一孔可具有與第二區(qū)域中的多個(gè)第二孔不同的有效孔面積、尺寸、不同圖案和/或不同形狀。另外,第一區(qū)域中的多個(gè)第一孔可具有與第二區(qū)域中的多個(gè)第二孔相同的有效孔面積和/或相同的形狀,但可具有與第二區(qū)域中的多個(gè)第二孔不同的圖案布置。
在一種形式中,根據(jù)本文的孔測(cè)試,第一區(qū)域中的多個(gè)孔可具有在約0.1mm2至約6mm2,約0.3mm2至約5mm2,約0.5mm2至約4mm2,約0.7mm2至約3.5mm2,約0.8mm2至約3mm2,或約0.8mm2至約2.96mm2范圍內(nèi)的有效孔面積,具體列舉了在上文指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.1mm2增量。
在一種形式中,根據(jù)本文的孔測(cè)試,第二區(qū)域中的多個(gè)孔可具有在約1mm2至約12mm2,約2mm2至約10mm2,約3mm2至約8mm2,約4mm2至約8mm2,約5mm2至約7mm2,約5.17mm2至約5.66mm2,約5mm2,約5.2mm2,約5.5mm2,約5.6mm2,或約5.7mm2范圍內(nèi)的有效孔面積,具體列舉了在上文指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.1mm2增量。
上述弱化步驟(例如,重疊粘結(jié))可在吸收制品制造設(shè)施處作為吸收制品形成線的一部分或作為獨(dú)立操作來(lái)執(zhí)行。另選地,可在弱化位置已在纖維網(wǎng)內(nèi)的情況下,將纖維網(wǎng)提供給例如吸收制品制造商。雖然本文中使用吸收制品制造物作為示例,但本公開的纖維網(wǎng)可被結(jié)合到由任何類型的制造物制成的任何合適的產(chǎn)品中。遞增拉伸步驟和/或橫向張緊步驟還可在結(jié)合纖維網(wǎng)的成品的制造商處或在纖維網(wǎng)制造商處執(zhí)行。
圖1中示出在切割成離散的部分之后的纖維網(wǎng)102的示意性示例,其具有第一區(qū)域12中的第一多個(gè)弱化位置10和第二區(qū)域16中的第二多個(gè)弱化位置14。第一多個(gè)弱化位置被示出為具有與第二多個(gè)弱化位置不同的圖案和不同的尺寸。圖2示出在第一多個(gè)弱化位置10和第二多個(gè)弱化位置14中的每一者已通過(guò)局部遞增拉伸和通過(guò)施加橫向張力而破裂以形成第一區(qū)域12中的多個(gè)第一孔18和第二區(qū)域16中的多個(gè)第二孔20之后的纖維網(wǎng)102。作為一個(gè)示例,具有不同區(qū)域中的多個(gè)不同孔的纖維網(wǎng)102可用作吸收制品的頂片,其中第一區(qū)域12至少部分地形成吸收制品的前區(qū)并且第二區(qū)域16至少部分地形成吸收制品的后區(qū)。第一區(qū)域12可被構(gòu)造成接收尿液并且第二區(qū)域16可被構(gòu)造成接收排泄物或流動(dòng)的排泄物。因此,第二區(qū)域16中的孔的有效孔面積通常可大于第一區(qū)域12中的有效孔面積。應(yīng)當(dāng)注意在圖1和圖2之間在纖維網(wǎng)102中在橫向上(CD箭頭)的纖維網(wǎng)生長(zhǎng)。該橫向纖維網(wǎng)生長(zhǎng)是由于纖維網(wǎng)的局部增量拉伸和橫向張力。在第一區(qū)域12和第二區(qū)域16兩者中的纖維網(wǎng)生長(zhǎng)可在約2mm至約10mm,約3mm至約8mm,約4mm至約7mm,約5mm,約5.5mm,或約6mm的范圍內(nèi),具體列舉了指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.1mm的增量。在第一區(qū)域12和第二區(qū)域16中的纖維網(wǎng)生長(zhǎng)可以是恒定的或基本上恒定的(即,在+/-3mm范圍內(nèi),在+/-2mm或更小范圍內(nèi),或在+/-1mm或更小范圍內(nèi))。通常,當(dāng)在纖維網(wǎng)的兩個(gè)不同區(qū)域中形成兩種不同圖案、面積、尺寸和/或取向的孔時(shí),在兩個(gè)不同區(qū)域中的橫向?qū)挾仁腔旧喜缓愣ǖ?例如,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中的橫向?qū)挾鹊牟钪荡笥?mm或大于4mm),這是由于以下事實(shí):由于不同的孔面積、尺寸、圖案和/或取向,一個(gè)區(qū)域在橫向上比另一個(gè)區(qū)域拉伸更多。在本公開的方法中,已發(fā)現(xiàn)如何在不同區(qū)域中保持恒定的、或基本上恒定的橫向?qū)挾?,該區(qū)域各自具有不同圖案、面積、尺寸和/或取向的孔。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖3,以100示意性地示出用于制備分區(qū)開孔纖維網(wǎng)的方法,該分區(qū)開孔纖維網(wǎng)例如可適用于制備吸收制品的頂片。前體纖維網(wǎng)或前體非織造纖維網(wǎng)102(不具有弱化位置)可作為原料由纖維網(wǎng)供應(yīng)商提供。前體纖維網(wǎng)102可包括在纖維網(wǎng)形成期間由纖維網(wǎng)制造商添加的初級(jí)粘結(jié)部以保持纖維網(wǎng)102的完整性并將非織造纖維保持在一起。前體非織造纖維網(wǎng)102可以材料的離散的纖維網(wǎng)形式(例如片材或貼片)被提供,以用于分批加工。然而,就商業(yè)加工而言,前體非織造纖維網(wǎng)102一般可以卷筒形式提供,并且因此可認(rèn)為其具有有限的寬度和無(wú)限的長(zhǎng)度。在該上下文中,纖維網(wǎng)102的長(zhǎng)度在縱向上測(cè)量并且寬度在橫向上測(cè)量。纖維網(wǎng)102可為可延展的、彈性或非彈性的,只要其可通過(guò)本文所述的方法加工并且保持本文所述的特性即可。纖維網(wǎng)102還可由纖維,諸如熔噴纖維、紡粘纖維、微纖維、納米纖維、雙組份纖維和/或梳理成網(wǎng)纖維的一個(gè)或多個(gè)層形成。纖維網(wǎng)102可具有在約15gsm至約60gsm,約20gsm至約40gsm,約20gsm至約30gsm,約22gsm至約30gsm,約25gsm,約26gsm,約27gsm,約28gsm,或約29gsm范圍內(nèi)的基重,具體地包括在指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.1gsm增量,但其他基重可適用于各種應(yīng)用。可使用雙組份非織造材料,諸如約28gsm雙組份非織造材料。前體非織造纖維網(wǎng)102還可接合到一種或多種聚合物膜、一種或多種梳理成網(wǎng)材料、一種或多種非織造材料和/或一種或多個(gè)其他材料,以形成層合體。
仍然參見(jiàn)圖3,隨著供給輥104在與其關(guān)聯(lián)的箭頭所示的方向上旋轉(zhuǎn),前體纖維網(wǎng)102可從供給輥104上退繞并且可在由MD箭頭所示的方向上行進(jìn)。前體纖維網(wǎng)102還可供應(yīng)給使用任何其他合適的纖維網(wǎng)供應(yīng)設(shè)備的生產(chǎn)線。然后非織造纖維網(wǎng)102可在縱向上推進(jìn)并穿過(guò)由輥110和112形成的纖維網(wǎng)弱化裝置108的輥隙106。輥110可為重疊粘結(jié)輥并且輥112可為砧,諸如平滑的鋼或橡膠砧輥。輥110和112可具有在約55至約65范圍內(nèi),或在約58至約62范圍內(nèi)的洛氏硬度,具體地包括在指定范圍或形成于其中或由此形成的任何范圍內(nèi)的全部0.1洛氏硬度值增量,或取決于通過(guò)輥110和112的材料的任何其他合適的洛氏硬度值??蓪⒅丿B粘結(jié)輥110和砧輥112用于執(zhí)行呈重疊粘結(jié)步驟形式的局部纖維網(wǎng)弱化。輥110和112之間的力可為約110psi至約200psi,具體地包括在指定范圍以及形成于其中的全部范圍內(nèi)的全部0.1psi增量。重疊粘結(jié)輥和砧輥的位置可逆轉(zhuǎn)但仍然實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。任選地,重疊粘結(jié)輥和/或砧輥可被加熱至在約130攝氏度至約180攝氏度范圍內(nèi)的溫度,具體地列舉了在指定范圍以及形成于其中的全部范圍內(nèi)的全部0.1攝氏度增量,以有助于纖維網(wǎng)102中多個(gè)位置的弱化。在其他情況下,兩個(gè)輥可都不加熱,或僅一個(gè)輥可加熱。兩個(gè)輥之間的壓力可通過(guò)熟知的方法來(lái)調(diào)節(jié)以提供期望的溫度(如果有的話)和壓力,以分別在第一多個(gè)位置10和多個(gè)第二位置14處使非織造纖維網(wǎng)102同時(shí)弱化和熔融穩(wěn)定。
參見(jiàn)圖4,其示出了用作本公開的纖維網(wǎng)弱化裝置108的輥110的示例性重疊粘結(jié)輥110的透視圖。示例性重疊粘結(jié)輥100可包括在重疊粘結(jié)輥110的徑向外表面114的第一部分上的徑向向外延伸的突出部105的第一圖案和定位在重疊粘結(jié)輥110的徑向外表面114的第二部分上的徑向向外延伸的突出部107的第二圖案。徑向向外延伸的突出部105的第一圖案可在重疊粘結(jié)輥的旋轉(zhuǎn)方向上圍繞重疊粘結(jié)輥110的圓周的約50%或50%延伸,其中徑向向外延伸突出部107的第二圖案完成重疊粘結(jié)輥的圓周。通常,與輥的旋轉(zhuǎn)軸R大致平行的假想線L將在突出部105的第一圖案和突出部107的第二圖案的交叉點(diǎn)處形成。重疊粘結(jié)輥110可在轉(zhuǎn)軸109上安裝。在其他形式中,重疊粘結(jié)輥110可經(jīng)由軸承相對(duì)于轉(zhuǎn)軸109旋轉(zhuǎn)并且可通過(guò)砧輥112或通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)。例如,重疊粘結(jié)輥可具有在約17英寸至約40英寸范圍內(nèi)的周長(zhǎng),在約5英寸至約12英寸范圍內(nèi)的直徑,以及在約1.57英寸至約11.81英寸范圍內(nèi)的橫向?qū)挾?,具體地包括在指定范圍以及形成于其中的全部范圍內(nèi)的全部0.1英寸增量。取決于制造的具體材料,重疊粘結(jié)輥的其他合適的尺寸也可在本公開的范圍內(nèi)。
雖然重疊粘結(jié)輥可具有適用于特定應(yīng)用的任何尺寸,但在輥的旋轉(zhuǎn)方向上,第一區(qū)域和/或突出部的第一圖案(如果通過(guò)第一區(qū)域)的圓周長(zhǎng)度可與需要第一區(qū)域和/或第一多個(gè)弱化位置的纖維網(wǎng)中的期望的縱向長(zhǎng)度一致。又如,如果重疊粘結(jié)輥上的第一區(qū)域和/或突出部的第一圖案(如果穿過(guò)第一區(qū)域)具有10英寸的在輥旋轉(zhuǎn)方向上的圓周長(zhǎng)度,則纖維網(wǎng)102中的第一區(qū)域?qū)榧s10英寸。同樣適用于第二圖案。應(yīng)當(dāng)注意,取決于纖維網(wǎng)中弱化位置的期望的圖案,輥110的第一區(qū)域和第二區(qū)域可具有或可不具有在縱向或橫向上穿過(guò)其整個(gè)區(qū)域的突出部。
在一些情況下,可能期望具有以不同圓周長(zhǎng)度周向圍繞輥延伸的第一區(qū)域和/或突出部的第一圖案或第二區(qū)域和/或突出部的第二圖案。例如,第一區(qū)域和/或突出部的第一圖案可圍繞輥的圓周長(zhǎng)度的60%延伸,并且第二區(qū)域和/或突出部的第二圖案可僅圍繞輥的圓周長(zhǎng)度的40%延伸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到兩個(gè)區(qū)域和/或圖案的圓周長(zhǎng)度的許多其他變化(例如,第一區(qū)域/圖案90%,第二區(qū)域/圖案10%;第一區(qū)域/圖案30%,第二區(qū)域/圖案70%;第一區(qū)域/圖案30%,第二區(qū)域/圖案50%,20%無(wú)圖案等。)。如果其有助于纖維網(wǎng)上的第一區(qū)域的縱向長(zhǎng)度短于或長(zhǎng)于纖維網(wǎng)102上的第二區(qū)域的縱向長(zhǎng)度或者如果期望弱化位置的兩個(gè)區(qū)域之間的間隙,則這對(duì)于一些應(yīng)用而言可能是期望的。
在其他情況下,可能期望在特定重疊粘結(jié)輥上提供突出部的多于兩個(gè)圖案和/或多于兩個(gè)區(qū)域,使得弱化纖維網(wǎng)具有三個(gè)或更多個(gè)不同的區(qū)域和/或弱化位置的圖案。在三個(gè)或更多個(gè)區(qū)域中的全部弱化位置在面積、尺寸、圖案和/或取向上可相同或不同。在其他情況下,可能期望使輥的直徑更大并在第一圖案和第二圖案之間或多于兩個(gè)圖案之間圍繞輥的圓周交替。在此類情況下,可使用第一圖案,然后第二圖案,然后第一圖案(但在輥上的不同位置處),然后第二圖案(但在輥上的不同位置處),然后回到初始第一圖案來(lái)重疊粘結(jié)輥。如果需要,則可在各種圖案的一個(gè)或多個(gè)圖案之間形成間隙。突出部的這四個(gè)圖案可具有相等的圓周長(zhǎng)度(例如25%、25%、25%和25%)或不同的圓周長(zhǎng)度(例如,20%、30%、20%、和30%;或15%、35%、15%和35%)。如果需要,還可在突出部的各種圖案之間提供間隙。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到重疊粘結(jié)輥上的突出部的圖案和/區(qū)域的多種變化。突出部的圖案和/或區(qū)域可以不僅圍繞重疊粘結(jié)輥的圓周變化,而且還可沿平行于重疊粘結(jié)輥的旋轉(zhuǎn)軸R的方向變化(參見(jiàn)圖4)。如上所述,重疊粘結(jié)輥的一些區(qū)域可不包括任何突出部,因?yàn)橹瞥傻睦w維網(wǎng)的特定區(qū)域不需要形成為孔的弱化位置。
圖5分別示出了重疊粘結(jié)輥110的突出部的第一圖案105和第二圖案107的一些示例。圖6是分別在重疊粘結(jié)輥110的一部分上的突出部的第一圖案105和第二圖案107的圖示。圖7是分別在示例性重疊粘結(jié)輥110的一部分上的突出部的第一圖案105和第二圖案107的照片。
再次參見(jiàn)圖6,在一種形式中,在重疊粘結(jié)輥110上的第一多個(gè)突出部105可為約1.27mm長(zhǎng)(MD方向—距離“A”)和約0.25mm寬(CD方向—距離“B”)并且具有約1.52mm的橫向間距(中心到中心---距離“C”)??删哂谢蚩刹痪哂械谝欢鄠€(gè)突出部的任何縱向重疊。在一種形式中,在重疊粘結(jié)輥110上的第二多個(gè)突出部107可為約3.81mm長(zhǎng)(距離“D”)和約0.25mm寬(距離“E”)并且具有約1.52mm的橫向間距(中心到中心---距離“F”)??删哂谢蚩刹痪哂械诙鄠€(gè)突出部107的任何縱向重疊。另選地,在另一種形式中,在重疊粘結(jié)輥110上的第一多個(gè)突出部105可為約1.20mm至約1.30mm長(zhǎng)(距離“A”)和約0.2mm至約0.3mm寬(距離“B”)并且具有約1.50mm至約1.60mm的橫向間距(中心到中心-距離“C”)??删哂谢蚩刹痪哂械谝欢鄠€(gè)突出部105的任何縱向重疊。在另一種形式中,在重疊粘結(jié)輥110上的第二多個(gè)突出部107可為約3.80mm至約3.90mm長(zhǎng)(距離“D”)和約0.2mm至約0.3mm寬(距離“E”)并且具有約1.50mm至約1.60mm的橫向間距(中心到中心-距離“F”)??刹痪哂械诙鄠€(gè)突出部107的任何縱向重疊。同樣,另選地,在另一種形式中,在重疊粘結(jié)輥110上的第一多個(gè)突出部105可為約1.0mm至約1.60mm長(zhǎng)(距離“A”)和約0.1mm至約0.4mm寬(距離“B”)并且具有約1.30mm至約1.90mm的橫向間距(中心到中心-距離“C”)。可具有或可以不具有第一多個(gè)突出部105的任何縱向重疊。在另一種形式中,在重疊粘結(jié)輥110上的第二多個(gè)突出部107可為約3.20mm至約4.5mm長(zhǎng)(距離“D”)和約0.1mm至約0.4mm寬(距離“E”)并且具有約1.30mm至約1.90mm的橫向間距(中心到中心-距離“F”)。可具有或可不具有第二多個(gè)突出部107的任何縱向重疊。第一多個(gè)突出部可全部具有相對(duì)于彼此的相同尺寸和/或間距,或可具有相對(duì)于彼此的不同尺寸和/或間距。同樣適用于第二多個(gè)突出部。在一種形式中,第一多個(gè)突出部可被構(gòu)造成在纖維網(wǎng)中形成比第二多個(gè)突出部更小或更大的弱化位置。
參見(jiàn)圖8,其示出了示例性纖維網(wǎng)弱化裝置108的透視圖。弱化裝置108可包括重疊粘結(jié)輥110和砧輥112。纖維網(wǎng)102穿過(guò)在重疊粘結(jié)輥110和砧輥112之間形成的輥隙106。在重疊粘結(jié)輥110上的突出部的第一圖案105和第二圖案107在纖維網(wǎng)102中形成交替的縱向第一區(qū)域12和第二區(qū)域16,其中第一區(qū)域12具有第一多個(gè)弱化位置10并且第二區(qū)域16具有第二多個(gè)弱化位置14。第二區(qū)域16中的弱化位置14通常可比第一區(qū)域12中的弱化位置10更大或具有更大的面積,或者反之亦然。另外,第一區(qū)域12中的弱化位置10可具有與第二區(qū)域16中的弱化位置14不同的圖案和/或取向。輥110和112可在由箭頭所示的方向上旋轉(zhuǎn)。
再次參見(jiàn)圖3,由于局部增量拉伸裝置132,非織造纖維網(wǎng)102可通過(guò)張力在橫向上拉伸以在纖維網(wǎng)102中的第一多個(gè)弱化熔融穩(wěn)定位置10和第二多個(gè)弱化熔融穩(wěn)定位置14中的至少一些弱化熔融穩(wěn)定位置、大部分弱化熔融穩(wěn)定位置或全部弱化熔融穩(wěn)定位置處破裂,從而在非織造纖維網(wǎng)中至少部分地形成與第一多個(gè)弱化熔融穩(wěn)定位置10和第二多個(gè)弱化熔融穩(wěn)定位置14一致的第一多個(gè)孔18和第二多個(gè)孔20或使該孔破裂。纖維網(wǎng)102可穿過(guò)由第一增量拉伸輥134和第二增量拉伸輥136形成的輥隙130。輥134和136兩者可具有至少到彼此互補(bǔ)并彼此相互嚙合的程度的三維表面。
參見(jiàn)圖9和10,其示出了包括增量拉伸輥134和136的增量纖維網(wǎng)拉伸裝置132的透視圖。增量拉伸輥134包括多個(gè)齒部160和相應(yīng)的溝槽161,它們圍繞輥134的整個(gè)圓周延伸或在一些情況下小于輥的整個(gè)圓周延伸。增量拉伸輥136包括多個(gè)齒部162和多個(gè)相應(yīng)的溝槽163。輥134上的齒部160與輥136上的接合溝槽163相互嚙合或接合,而輥136上的齒部162與輥134上的溝槽161相互嚙合或接合。每個(gè)輥上的齒部可以是大體三角形的,如圖10所示或以其他方式適當(dāng)成形。如果對(duì)于成品網(wǎng)的某些特征結(jié)構(gòu)而言是需要的,則齒部的頂點(diǎn)可為略圓的。如圖9中可見(jiàn),第一多個(gè)弱化位置10和第二多個(gè)弱化位置14分別由遞增纖維網(wǎng)拉伸裝置132至少部分地形成為第一多個(gè)孔18和第二多個(gè)孔20。
再次參考圖10,其分別示出輥134和136的相互嚙合的齒部160和162的一部分,術(shù)語(yǔ)“節(jié)距”是指在相鄰齒部的頂點(diǎn)之間的距離。節(jié)距可介于約0.02英寸至約0.30英寸(約0.51mm至約7.62mm)之間,或可介于約0.05英寸和約0.15英寸(約1.27mm至約3.81mm)之間。齒的高度(或深度)從齒的根部到齒的頂點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,并且對(duì)于所有齒來(lái)說(shuō)可為或可不為相等的。齒的高度可介于約0.10英寸(約2.54mm)和約0.90英寸(約22.9mm)之間,或可介于約0.25英寸(約6.35mm)和約0.50英寸(約12.7mm)之間。
一個(gè)輥中的齒160可從其他輥中的齒162偏移約二分之一節(jié)距,使得一個(gè)輥上的齒(例如齒160)嚙合在協(xié)同輥中的齒之間的凹谷(例如,凹谷163)中。該偏移允許兩個(gè)輥在輥相對(duì)于彼此被“接合”或處在相互嚙合的可操作的位置時(shí)互相嚙合。相應(yīng)輥的齒可僅部分相互嚙合。相對(duì)的輥上的齒相互嚙合的程度本文稱為齒的“接合深度”或“DOE”。DOE可為恒定的或不恒定的。如圖10所示,DOE,E是其中相應(yīng)輥上的齒的頂點(diǎn)處于同一平面(0%接合)的由平面P1標(biāo)識(shí)的位置到其中一個(gè)輥上的齒的頂點(diǎn)越過(guò)平面P1向內(nèi)朝向相對(duì)輥上的凹谷延伸的由平面P2標(biāo)識(shí)的位置之間的距離。對(duì)于特定層合體纖維網(wǎng),最佳或有效DOE取決于齒的高度和節(jié)距以及纖維網(wǎng)的材料。重要的是需注意具有不同的(例如,不同的圖案、有效孔面積、尺寸和/或取向)第一弱化位置10和第二弱化位置14的纖維網(wǎng)102可經(jīng)歷在橫向上的恒定的、或基本上恒定的纖維網(wǎng)生長(zhǎng)與恒定的DOE。一些示例性DOE可在約0.01英寸至約0.5英寸,約0.03英寸至約0.2英寸,約0.04英寸至約0.08英寸,約0.05英寸,或約0.06英寸的范圍內(nèi),具體列舉了上文指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.001英寸增量。
在一些情況下,協(xié)同輥的齒不需要與相對(duì)輥的凹谷對(duì)齊。即,該齒可與凹谷在某種程度上具有分布在從略微偏移到極大偏移的范圍內(nèi)的相位差。
隨著具有第一弱化熔融穩(wěn)定位置10和第二弱化熔融穩(wěn)定位置14的非織造纖維網(wǎng)102穿過(guò)增量纖維網(wǎng)拉伸裝置132,非織造纖維網(wǎng)102在橫向上或基本上橫向上經(jīng)受張緊,從而導(dǎo)致非織造纖維網(wǎng)102在橫向上延伸。置于非織造纖維網(wǎng)102上的張力可通過(guò)改變節(jié)距、DOE或齒尺寸來(lái)調(diào)節(jié),使得增量拉伸足以導(dǎo)致第一弱化熔融穩(wěn)定位置10和第二弱化熔融穩(wěn)定位置14至少部分地或完全破裂,從而形成或至少部分地形成與非織造纖維網(wǎng)102中的第一弱化熔融穩(wěn)定位置10和第二弱化熔融穩(wěn)定位置14一致的第一多個(gè)孔18和第二多個(gè)孔20。然而,在張緊期間,前體非織造纖維網(wǎng)102的初級(jí)粘結(jié)部的至少大部分或全部通常不破裂,從而甚至在第一弱化熔融穩(wěn)定位置10和第二弱化熔融穩(wěn)定位置14破裂或至少部分破裂時(shí)也使非織造纖維網(wǎng)維持在結(jié)合狀態(tài)。由增量纖維網(wǎng)拉伸裝置132施加的橫向張力可在約8克至約30克,或約12克至約18克范圍內(nèi),具體地列舉了指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.1克增量。根據(jù)制備的纖維網(wǎng)的材料和特性還可使用其他橫向張力。
再次參見(jiàn)圖9,在穿過(guò)增量纖維網(wǎng)拉伸裝置132之后,非織造纖維網(wǎng)102可具有比前體纖維網(wǎng)102的寬度W1更大的橫向?qū)挾萕2,分別在第一區(qū)域12和第二區(qū)域18中至少部分地形成第一孔18和第二孔20,其中第一弱化熔融穩(wěn)定區(qū)10和第二弱化熔融穩(wěn)定區(qū)14破裂或至少部分地破裂并且增加橫向上的可延展性。在橫向上的實(shí)際寬度W2在一定程度上取決于在纖維網(wǎng)102離開增量纖維網(wǎng)拉伸裝置132時(shí)施加到其上的縱向張力的量??深A(yù)知,可通過(guò)充分增加縱向上的張力來(lái)實(shí)現(xiàn)纖維網(wǎng)102的變窄并且甚至頸縮。
適用于本公開的方法的一些縱向張力在約8克至約30克,約10克至約20克,或約12克至約18克范圍內(nèi),具體地列舉了上文指定范圍以及形成于其中或由此形成的全部范圍內(nèi)的全部0.1克增量。
適用于纖維網(wǎng)的增量拉伸或張緊的增量拉伸裝置的其他示例性結(jié)構(gòu)描述于1996年5月21日授予Chappell等人的美國(guó)專利5,518,801中。
在纖維網(wǎng)102穿過(guò)增量纖維網(wǎng)拉伸裝置132之后,纖維網(wǎng)102可推進(jìn)至并至少部分地圍繞橫向張緊裝置132’(參見(jiàn)例如圖3和11A)。通過(guò)例如使纖維網(wǎng)部分圍繞兩個(gè)惰輪133和135或固定桿運(yùn)行,橫向張緊裝置132’可從主要加工生產(chǎn)線偏移。在其他情況下,橫向張緊裝置132’可被定位成與主要加工生產(chǎn)線一致。橫向張緊裝置132’可包括輥,該輥包括相對(duì)于輥的中間部分沿輥的縱軸A張開的至少一個(gè)縱向外側(cè)部分,以在橫向上拉伸和/或張開纖維網(wǎng)102。替代或除沿輥的縱軸A張開之外,縱向外側(cè)部分可在遠(yuǎn)離纖維網(wǎng)102在輥上方推進(jìn)的方向上相對(duì)于輥縱軸A成角度,以在橫向或基本上橫向上拉伸纖維網(wǎng)102。任選地,該輥可包括各自大致沿輥的縱軸A在相對(duì)方向上張開的兩個(gè)縱向外側(cè)部分。兩個(gè)外部部分兩者可在遠(yuǎn)離纖維網(wǎng)102在輥上方推進(jìn)的方向上向下成角度。該輥的縱向外側(cè)部分的這種移動(dòng)或定位允許纖維網(wǎng)102的大體橫向張緊,這使得多個(gè)第一弱化區(qū)域10和多個(gè)第二弱化區(qū)12破裂和/或分別進(jìn)一步限定或形成為第一孔18和第二孔20。
輥的縱向外側(cè)部分可包括真空、低粘性、高摩擦系數(shù)材料或表面,諸如橡膠和/或其他機(jī)構(gòu)和/或材料以在一個(gè)或多個(gè)縱向外側(cè)部分相對(duì)于輥的中間部分移動(dòng)期間將纖維網(wǎng)102保持在輥的側(cè)向外側(cè)部分。真空、低粘性、高摩擦系數(shù)材料或表面,和/或其他機(jī)構(gòu)和/或材料可防止或至少抑制纖維網(wǎng)的固定部分在纖維網(wǎng)的側(cè)向外側(cè)部分在橫向或大體橫向上拉伸期間相對(duì)于輥的縱軸A滑動(dòng)。
圖11A是示例性橫向張緊裝置132’的頂部透視圖。橫向張緊裝置132’可包括輥,該輥包括中間部分200和位于中間部分200的任一端部上的兩個(gè)縱向外側(cè)部分202。該輥可在驅(qū)動(dòng)軸204上圍繞其縱軸A旋轉(zhuǎn)。該輥可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸204旋轉(zhuǎn)或與驅(qū)動(dòng)軸204同步旋轉(zhuǎn),如將由本領(lǐng)域技術(shù)人員所意識(shí)到的。纖維網(wǎng)102可在中間部分200的整個(gè)橫向?qū)挾壬戏胶驮诳v向外側(cè)部分202的橫向?qū)挾鹊闹辽僖徊糠痔幫七M(jìn)。纖維網(wǎng)102可在輥的圓周的至少約5%至約80%上方推進(jìn),使得橫向拉伸可以被執(zhí)行。
圖11B是示例性橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分202處于相對(duì)于中間部分200的未張開或未成角度的位置;圖11C是圖11B的橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分202處于相對(duì)于中間部分200的縱向張開的位置;圖11D是圖11B的橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分202處于相對(duì)于中間部分200的成角度且張開的位置;關(guān)于圖11D,縱向外側(cè)部分202可僅在大致垂直于在輥上方通過(guò)的纖維網(wǎng)的縱向的方向上移動(dòng)或滑動(dòng)以向纖維網(wǎng)102施加橫向張力。圖11E是橫向張緊裝置的示意性前視圖,其中縱向外側(cè)部分202固定在相對(duì)于中間部分200成角度的位置上,以向纖維網(wǎng)102施加橫向張力。在此類形式中,中間部分200和每個(gè)縱向外側(cè)部分202可包括分離輥。
不論縱向外側(cè)部分202中的一者或兩者是否相對(duì)于中間部分200移動(dòng)、滑動(dòng)、固定、和/或張開,縱向外側(cè)部分202和中間部分200之間的這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)或定位在橫向上拉伸纖維網(wǎng)102,以進(jìn)一步破裂或進(jìn)一步限定纖維網(wǎng)102中的第一弱化位置10和第二弱化位置14并且形成第一區(qū)域12中的多個(gè)第一孔18和纖維網(wǎng)102的第二區(qū)域16中的多個(gè)第二孔20。由橫向張緊裝置132’施加的橫向張力可在本文指定的范圍內(nèi),例如15克。在一種情況下,橫向張緊裝置可與增量拉伸裝置132相似或相同,以施加橫向張力。在其他情況下,任何合適的橫向張緊裝置可用于向纖維網(wǎng)102施加橫向張緊力。
在施加橫向張力之后,纖維網(wǎng)寬度W2可在橫向上顯著增加或增加。另外通過(guò)任選地在橫向上施加張力,纖維網(wǎng)寬度可減小至與其進(jìn)入橫向張緊裝置132’之前時(shí)大致相同的寬度W2。
如果需要,本文所述的增量拉伸步驟或橫向拉伸步驟可在升高的溫度下進(jìn)行。例如,可將纖維網(wǎng)和/或輥加熱。在拉伸步驟中利用熱可用于軟化非織造纖維網(wǎng),并且可有助于使纖維延伸但不斷裂。
再次參見(jiàn)圖3,非織造纖維網(wǎng)102可被收集在收卷輥180上并且進(jìn)行貯存。另選地,非織造纖維網(wǎng)102可直接饋送到生產(chǎn)線上,在生產(chǎn)線上使用其來(lái)形成吸收制品上的頂片或者消費(fèi)產(chǎn)品或商業(yè)制品的其他部分。
增量拉伸步驟和施加橫向張力兩者可脫機(jī)或聯(lián)機(jī)進(jìn)行。另外,增量拉伸步驟和施加橫向張力步驟可在纖維網(wǎng)的整個(gè)面積上進(jìn)行或可僅在纖維網(wǎng)的某些縱向區(qū)域中進(jìn)行。
可使用本文所述的纖維網(wǎng)102的示例性吸收制品可包括容納裝置,其通常被稱為“基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)”,其包括液體可滲透的頂片和接合到頂片的液體不可滲透的底片。吸收芯可被定位在頂片和底片之間。吸收制品還可包括其他部件諸如彈性化側(cè)片、彈性化腿箍、彈性化腰帶和緊固系統(tǒng)(如果是帶式吸收制品),該緊固系統(tǒng)包括例如一對(duì)固定構(gòu)件(例如帶式插片或機(jī)械緊固件構(gòu)件)和著陸區(qū)。
吸收制品可具有兩條中心線:縱向中心線和橫向中心線。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“縱向”是指在吸收制品的平面內(nèi)通常與垂直平面對(duì)齊的(例如,大致平行的)線、軸或方向,當(dāng)穿著吸收制品時(shí),此垂直平面將站立的穿著者分為左半部分和右半部分。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“橫向”或“側(cè)向”可互換,并且是指位于吸收制品的平面內(nèi)大致垂直于縱向的線、軸或方向(其將穿著者分成前后兩個(gè)身體部分)。
按吸收芯的重量計(jì),吸收芯可包含紙漿或透氣氈與超吸收聚合物的組合,或可完全或幾乎完全由超吸收聚合物構(gòu)成。
頂片可由本公開的非織造纖維網(wǎng)中的一種或多種制成,以便使得粘性體液如流動(dòng)的和糊狀的BM、尿液和/或經(jīng)液透過(guò)各個(gè)孔被存儲(chǔ)在吸收芯中。
圖12和13示出使用本公開的方法制備的開孔非織造纖維網(wǎng)的照片。如圖12和13中可見(jiàn),第一區(qū)域12中的孔18可小于非織造纖維網(wǎng)102的第二區(qū)域16中的孔20。
圖14示出用作吸收芯的頂片的本公開的開孔分區(qū)非織造纖維網(wǎng)102的示例。頂片可具有第一區(qū)域12,該第一區(qū)域具有第一多個(gè)孔18并且第二區(qū)域16可具有第二多個(gè)孔20。第一區(qū)域12中的孔18可具有比第二區(qū)域16中的孔20更小的有效孔面積。該特征結(jié)構(gòu)使得第一區(qū)域12中的孔18被構(gòu)造成用于采集尿液并且第二區(qū)域16中的孔20被構(gòu)造成用于采集例如BM或流動(dòng)的BM。
本公開還部分地一般涉及非織造纖維網(wǎng)102,其包括在第一區(qū)域(例如圖1中12)中的第一重疊粘結(jié)圖案(例如,圖1中的元件10)和第二區(qū)域(例如圖1中的16)中的第二重疊粘結(jié)圖案(例如,圖1中的元件14)。第一重疊粘結(jié)圖案可具有與第二重疊粘結(jié)圖案中的元件相同、不同、更大、更小、更寬(CD)、和/或更長(zhǎng)(MD)的元件。第一重疊粘結(jié)圖案和第二重疊粘結(jié)圖案可在非織造纖維網(wǎng)102的不同區(qū)域中(例如,頂片的前部/后部或在頂片上或在形成為頂片的大致側(cè)向延伸的分離元件的相對(duì)側(cè)上)。重疊粘結(jié)圖案可不為用于將非織造纖維保持在一起的初級(jí)粘結(jié)部,而相反非織造纖維網(wǎng)還可具有在各個(gè)區(qū)域和/或整個(gè)纖維網(wǎng)中的初級(jí)粘結(jié)部。一旦重疊粘結(jié)部至少部分地破裂,非織造纖維網(wǎng)102便可形成吸收制品的頂片的至少一部分頂片或全部頂片。
本公開還部分地一般涉及非織造纖維網(wǎng)102,其包括在第一區(qū)域(例如圖2中12)中的第一多個(gè)孔(例如,圖2中的元件18)和第二區(qū)域(例如圖2中的16)中的第二多個(gè)孔(例如,圖2中的元件20)。第一多個(gè)孔可具有與第二多個(gè)孔的有效孔面積不同的有效孔面積。每個(gè)區(qū)域中的孔還可具有不同的CD寬度、MD長(zhǎng)度、形狀和/或圖案。纖維網(wǎng)102在第一區(qū)域12和第二區(qū)域16中可具有恒定、或基本上恒定的橫向?qū)挾?。非織造纖維網(wǎng)102可形成吸收制品的頂片的至少一部分頂片或全部頂片。
本公開還部分地一般涉及具有在橫向上交替的區(qū)域的非織造纖維網(wǎng)。該區(qū)域可如下沿縱向交替:第一區(qū)域、第二區(qū)域、第一區(qū)域、第二區(qū)域等。另選地,可存在沿縱向交替的三個(gè)或更多個(gè)區(qū)域。第一區(qū)域可具有第一重疊粘結(jié)圖案并且第二區(qū)域可具有第二不同的重疊粘結(jié)圖案??稍谧罱K產(chǎn)品的制造商(例如,吸收制品制造商)或在非織造物供應(yīng)商處將重疊粘結(jié)圖案加入非織造纖維網(wǎng)中。非織造纖維網(wǎng)可以卷的形式被提供。
實(shí)施例
用于在實(shí)施例中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的基底為28gsm雙組份材料。該雙組份材料為50/50聚乙烯/聚丙烯芯/殼材料。
與不同區(qū)域中的CD纖維網(wǎng)生長(zhǎng)相關(guān)的數(shù)據(jù)被顯示于下文。如可看到的,前區(qū)中的CD纖維網(wǎng)生長(zhǎng)與后區(qū)中的CD纖維網(wǎng)生長(zhǎng)基本上相同。
這種前區(qū)和后區(qū)中的CD纖維網(wǎng)生長(zhǎng)的基本相似性允許纖維網(wǎng)的更好加工,這是由于其基本上均勻的CD寬度。
方法
孔測(cè)試
對(duì)使用如下平板掃描儀生成的圖像進(jìn)行孔尺寸、有效孔面積和%有效開口面積測(cè)量,該平板掃描儀能夠按反射模式以6400dpi的分辯率和8位灰度進(jìn)行掃描(一種合適的掃描儀為Epson Perfection V750 Pro,Epson,USA)。分析使用ImageJ軟件(版本1.46,National Institutes of Health,USA)來(lái)執(zhí)行并且利用由NIST認(rèn)證的直尺來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。鋼框(100mm2、1.5mm厚,具有60mm2開口)用于安裝樣本并且將黑色玻璃瓷磚(P/N 11-0050-30,購(gòu)自HunterLab,Reston,VA)用作掃描圖像的背景。所有測(cè)試均在約23℃±2℃和約50%±2%相對(duì)濕度下進(jìn)行。
獲取鋼框并圍繞內(nèi)部開口將雙面粘合帶放置在底部表面上。為獲得樣本,將制品以面向身體的表面直接向上平鋪在工作臺(tái)上。視覺(jué)檢測(cè)制品頂片的具有視覺(jué)上不同尺寸的孔的區(qū)域(例如,頂片的前半部分和后半部分)。選擇用于分析的部位使得框?qū)馄渲锌椎某叽缁旧舷嗤膮^(qū)域。移除膠帶的防粘紙,并且將鋼框附著到制品的頂片。使用剃刀刀片圍繞框的外周邊將頂片從制品的下面層切除。小心移除樣本,使得其縱向和側(cè)向伸出部被保持。必要的話,可使用低溫噴霧器(諸如Cyto-Freeze,Control Company,Houston,TX)來(lái)從下面層移除頂片樣本。制備五個(gè)重復(fù)試樣以用于分析,該重復(fù)試樣從五個(gè)基本上相似的制品在每個(gè)制品上的對(duì)應(yīng)部位處獲得。在測(cè)試之前,將樣本在約23℃±2℃的溫度下、和約50%±2%相對(duì)濕度下調(diào)理2小時(shí)。
將直尺放在平板掃描儀上,關(guān)閉蓋并按反射模式以6400dpi的分辯率和8位灰度采集直尺的50mm乘以50mm校準(zhǔn)圖像。將圖像存儲(chǔ)成未壓縮的TIFF格式文件。提升蓋并移除直尺。在獲得校準(zhǔn)圖像之后,所有樣本均在相同條件下掃描并基于相同校準(zhǔn)文件進(jìn)行測(cè)量。接著,將加框的樣本放置到平板掃描儀的中心上,其中樣本的面向身體的表面面向掃描儀的玻璃表面。將黑色玻璃瓷磚放置在覆蓋樣本的框的頂部上,關(guān)閉蓋并采集掃描圖像。以類似的方式,掃描剩余的四個(gè)重復(fù)試樣。
在ImageJ中打開校準(zhǔn)文件,并且使用成像的直尺進(jìn)行線性校準(zhǔn),其中標(biāo)度被設(shè)定成全局,使得校準(zhǔn)將被施加到后續(xù)試樣。在ImageJ中打開樣本圖像。觀察柱狀圖并識(shí)別位于孔的暗像素峰和非織造纖維網(wǎng)的較淺像素峰之間的最小群體的灰度值。在最小灰度值下形成圖像的閾值以生成二值圖像。在經(jīng)處理的圖像中,孔看起來(lái)是黑色的并且非織造物看起來(lái)是白色的。
選擇分析顆粒功能。將最小孔面積排除極限設(shè)定為0.3mm2并且為進(jìn)行分析排除邊緣孔。將軟件設(shè)定成計(jì)算:有效孔面積、周長(zhǎng)、feret徑(孔的MD長(zhǎng)度)和最小feret徑(孔的CD寬度)。記錄有效孔面積(精確至0.01mm2)、以及平均周長(zhǎng)(精確至0.01mm)。再次選擇分析顆粒功能,但這次將分析設(shè)定為包括邊緣孔,因?yàn)槠溆?jì)算有效孔面積。將有效孔面積相加(包括完整和部分的孔)并除以被包括在圖像中的總面積(2500mm2)。記錄為%有效開口面積(精確至0.01%)。
以類似的方式,分析剩余的四個(gè)樣本圖像。對(duì)于五個(gè)重復(fù)試樣,計(jì)算并記錄有效孔面積(精確至0.01mm2),平均孔周長(zhǎng)、feret徑和最小feret徑(精確至0.01mm)、以及%有效開口面積(精確至0.01%)。
該測(cè)試針對(duì)頂片內(nèi)視覺(jué)識(shí)別的孔區(qū)域中的每個(gè)孔區(qū)域重復(fù)進(jìn)行。
基重測(cè)試
頂片的視覺(jué)上不同的區(qū)域的基重可通過(guò)多種可用技術(shù)來(lái)測(cè)定,但簡(jiǎn)單的代表性技術(shù)涉及獲取尿布或其他吸收制品,去除任何可能存在并將尿布或吸收制品拉伸至其全長(zhǎng)的彈性體。然后將具有45.6cm2面積的沖模用于在以下位置中在尿布或吸收制品的每個(gè)視覺(jué)上不同的區(qū)域中切割一片頂片:該位置盡最大可能避免可用于將頂片緊固到可能存在的任何其他層上的任何粘合劑,并從其他層去除頂片層(如果需要,使用低溫噴霧器,諸如Cyto-Freeze,Control Company(Houston,TX)。然后稱量來(lái)自兩個(gè)視覺(jué)上不同的區(qū)域的每個(gè)樣品。將每個(gè)樣品的重量除以沖模的面積,從而得出在每個(gè)視覺(jué)上不同的區(qū)域中的頂片的基重。對(duì)于視覺(jué)上不同的區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域,將結(jié)果記錄為5個(gè)樣品的平均值。
測(cè)量基本上恒定的橫向?qū)挾?/u>
在測(cè)試之前,將樣本在約23℃±2℃的溫度下、和約50%±2%相對(duì)濕度下調(diào)理2小時(shí)。
打開吸收制品并將其以頂片面向上放置在實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)上。將吸收制品拉平并使用掩膜帶,從而將其固定到工作臺(tái)上。測(cè)量并記錄吸收制品的總縱向長(zhǎng)度。從前腰部開始向下測(cè)量吸收制品的總長(zhǎng)度的三分之一的距離,并且標(biāo)記吸收制品的縱向中心線處的部位。針對(duì)后腰部重復(fù)進(jìn)行。識(shí)別頂片彎向內(nèi)箍的位置。使用校準(zhǔn)直尺(精確至±1mm并且可源于NIST或其他標(biāo)準(zhǔn)組織),在兩個(gè)標(biāo)記部位處從左側(cè)內(nèi)箍/頂片粘結(jié)部到右側(cè)內(nèi)箍/頂片粘結(jié)部,測(cè)量垂直于吸收制品的縱向中心線的側(cè)向距離(CD)。將該距離記錄為頂片前CD寬度和頂片后CD寬度(精確至1mm)。對(duì)共計(jì)五個(gè)基本上類似的吸收制品重復(fù)進(jìn)行并且記錄為平均值(精確至1mm)。
本文所公開的量綱和值不應(yīng)當(dāng)被理解為嚴(yán)格限于所引用的精確值。相反,除非另外指明,否則每個(gè)這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如,公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。
除非明確排除或有所限制,否則將本文引用的每篇文獻(xiàn),包括任何交叉引用或相關(guān)專利或申請(qǐng),全文均以引用方式并入本文。對(duì)任何文獻(xiàn)的引用均不是承認(rèn)其為本文公開的或受權(quán)利要求書保護(hù)的任何實(shí)施方案的現(xiàn)有技術(shù)、或承認(rèn)其獨(dú)立地或以與任何其他一個(gè)或多個(gè)參考文獻(xiàn)的任何組合的方式提出、建議或公開任何此類實(shí)施方案。此外,當(dāng)本發(fā)明中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與以引用方式并入的文件中相同術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義矛盾時(shí),應(yīng)當(dāng)服從在本發(fā)明中賦予該術(shù)語(yǔ)的含義或定義。
盡管已舉例說(shuō)明和描述了本公開具體實(shí)施方案,但對(duì)于本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,在不背離本公開的實(shí)質(zhì)和??剐苑秶那闆r下可作出許多其他的變化和修改。因此有意識(shí)地在附加的權(quán)利要求書中包括屬于本公開內(nèi)容保護(hù)范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。