相關(guān)申請的引用

本申請要求于2014年9月25日遞交的美國臨時申請序列號62/055，367的優(yōu)先權(quán)。通過引用將前述申請的全部內(nèi)容并入本文。

通過引用的并入

通過引用將本文中提及的所有專利、專利申請、文獻(xiàn)、參考、制造商的儀器、說明、產(chǎn)品規(guī)格和任意產(chǎn)品的生產(chǎn)指示書并入本文。

環(huán)形織物和帶，特別地，用作衛(wèi)生紙產(chǎn)品的生產(chǎn)中的帶的工業(yè)用織物。如“本文”使用的，衛(wèi)生紙還意味著面巾紙、浴室衛(wèi)生紙和紙巾(towel)。

背景技術(shù)：

用于制備諸如衛(wèi)生紙和紙巾等的衛(wèi)生紙產(chǎn)品的工藝是熟知的。諸如面巾紙、浴室衛(wèi)生紙和紙巾等的軟的吸收性一次性衛(wèi)生紙產(chǎn)品在現(xiàn)代工業(yè)化社會的當(dāng)代生活中無處不在。雖然存在用于制造這種產(chǎn)品的數(shù)個方法，但是一般而言，這種產(chǎn)品的制造以在衛(wèi)生紙制備機器的形成部中形成纖維素纖維片開始。通過將纖維漿、也就是纖維素纖維的水分散液置于衛(wèi)生紙制備機器的形成部中的移動形成織物來形成纖維素纖維片。通過形成織物會有大量的水從漿料中排出，從而將纖維素纖維片留在形成織物的表面。通常使用兩種熟知方法中的至少一種方法進(jìn)行纖維素纖維片的進(jìn)一步處理和干燥。

將這些方法統(tǒng)稱為濕法壓制和干燥。在濕法壓制中，新形成的纖維素纖維片被轉(zhuǎn)移到壓制織物并從形成部前進(jìn)到包括至少一個壓制輥隙的壓制部。纖維素纖維片穿過由壓制織物支撐或如通常情況那樣在兩個該壓制織物之間的一個或多個壓制輥隙。在一個或多個壓制輥隙中，纖維素纖維片受到將水從纖維素纖維片中擠出的壓縮力。通過壓制織物接收水，并且理想地，水不返回到纖維片或衛(wèi)生紙。

在壓制之后，借助于例如壓制織物將衛(wèi)生紙轉(zhuǎn)移到被加熱的旋轉(zhuǎn)楊克干燥器筒，由此使衛(wèi)生紙在筒表面基本上干燥。片內(nèi)的水分在片位于楊克干燥器筒表面時使片粘接于該表面，并且在衛(wèi)生紙和紙巾型產(chǎn)品的生產(chǎn)中，典型地，利用起皺刀使片從干燥器表面起皺。能夠通過例如在進(jìn)一步紙制品加工操作(convertingoperation)之前使起皺的片穿過軋光機并卷繞來進(jìn)一步處理起皺的片。起皺刀片對衛(wèi)生紙的如下作用是已知的：使衛(wèi)生紙內(nèi)的纖維間結(jié)合的一部分因刀在片被驅(qū)動進(jìn)入刀時刀片對片的機械沖擊動作而斷裂。然而，在干燥來自片的水分期間，會在纖維素纖維之間形成相當(dāng)強的纖維間結(jié)合。這些結(jié)合的強度使得：即使在傳統(tǒng)的起皺之后，片也會保持可感知到的堅硬感、相當(dāng)高的密度以及低的蓬松度和吸水性。為了降低由濕法壓制方法形成的纖維間結(jié)合的強度，能夠使用空氣穿透干燥(“tad”)。在tad工藝中，借助于由真空或抽吸產(chǎn)生氣流將新形成的纖維素纖維片轉(zhuǎn)移到tad織物，這使片偏轉(zhuǎn)并迫使片與tad織物的形貌至少部分一致。從轉(zhuǎn)移點的下游，承載于tad織物的片經(jīng)過并繞著空氣穿透干燥器，其中指向片且穿過tad織物的被加熱的空氣流將片干燥成期望的程度。最后，從空氣穿透干燥器的下游，可以將片轉(zhuǎn)移到用于進(jìn)一步完成干燥的楊克干燥器的表面。然后，利用刮刀使充分干燥的片從楊克干燥器的表面脫離，這會使片縮短或起皺，由此進(jìn)一步提高了片的蓬松度。然后，將縮短的片卷到用于隨后處理的輥：該隨后處理包括包裝成適于裝運和出售給消費者的形式。

如上所述，存在用于制造蓬松衛(wèi)生紙產(chǎn)品的多個方法，并且前述說明應(yīng)當(dāng)理解為這些方法中的一些方法所共有的一般步驟的概述。此外，存在作為空氣穿透干燥工藝的替代的工藝：在無tad單元和與tad工藝相關(guān)聯(lián)的高能源成本的情況下，該工藝試圖獲得“tad類”衛(wèi)生紙或紙巾產(chǎn)品性質(zhì)。

當(dāng)用于預(yù)期目的，對于許多產(chǎn)品而言，特別是當(dāng)纖維素纖維產(chǎn)品是面巾紙或廁所衛(wèi)生紙或紙巾時，蓬松度、吸收性、強度、柔軟度和美觀的性質(zhì)的是重要的。為了利用衛(wèi)生紙制備機器生產(chǎn)具有這些特性的衛(wèi)生紙產(chǎn)品，將使用通常被構(gòu)造成片接觸面呈現(xiàn)形貌變化的織造布。這些形貌變化通常以織物的表面中的織造紗線束之間的平面差來測量。例如，典型地，平面差以隆起緯紗或經(jīng)紗束之間的高度差，或者以織物表面的平面中的加工方向(md)隆起和與加工方向交叉的方向(cd)隆起之間的高度差來測量。

在如上所述的一些衛(wèi)生紙制備工藝中，首先使用一個或多個形成織物在形成部中從含纖維素配料形成含水初生片。將所形成的和部分脫水的片轉(zhuǎn)移到包括一個或多個壓制輥隙和一個或多個壓制織物的壓制部，在輥隙中通過施加壓縮力使片進(jìn)一步脫水。在一些衛(wèi)生紙制備機器中，在該壓制脫水階段之后，對片賦予形狀或三維紋理，由此將片稱為結(jié)構(gòu)化片。對片賦予形狀的一種方式涉及在片仍為半固體可成型狀態(tài)時使用起皺操作。起皺操作使用諸如帶或結(jié)構(gòu)化織物等的起皺結(jié)構(gòu)，并且起皺操作發(fā)生在起皺輥隙的壓力下，迫使片進(jìn)入輥隙的起皺結(jié)構(gòu)的開口中。在起皺操作之后，還可以使用真空來將片進(jìn)一步抽入起皺結(jié)構(gòu)的開口中。在完成一次或多次成形操作之后，使用例如楊克干燥器等的熟知設(shè)備將片干燥成基本上去除任意期望的殘留水。

存在在現(xiàn)在技術(shù)中已知的結(jié)構(gòu)化織物和帶的不同構(gòu)造。能夠在通過引用將全部內(nèi)容并入本文的美國專利no.7，815，768和美國專利no.8，454，800中看到能夠用于在衛(wèi)生紙制備工藝中進(jìn)行起皺的帶和結(jié)構(gòu)化織物的具體示例。

結(jié)構(gòu)化織物或帶具有對在起皺操作中的使用有利的多種性質(zhì)。特別地，由諸如聚對苯二甲酸乙二酯(pet)等的聚合物材料制成的織造結(jié)構(gòu)化織物結(jié)實、在尺寸上穩(wěn)定，并且因織造圖案和構(gòu)成織造結(jié)構(gòu)的紗線之間的空間而具有三維紋理。因此，織物能夠提供結(jié)實且柔的起皺結(jié)構(gòu)，該起皺結(jié)構(gòu)能夠在使用于衛(wèi)生紙制備機器期間承受應(yīng)力和力。結(jié)構(gòu)化織物中的在成形期間供片被抽入的開口能夠形成為織造紗線之間的空間。更具體地，由于具體期望圖案中的織造紗線在加工方向(md)和與加工方向交叉的方向(cd)上均存在“隆起(knuckle)”或交叉(crossover)，所以開口能夠以三維的方式形成。如此，能夠為結(jié)構(gòu)化織物構(gòu)造的開口存在固有的受限種類。此外，作為由紗線構(gòu)成的織造結(jié)構(gòu)的織物的特有性質(zhì)有效地限制了所能夠形成的開口的最大尺寸和可能形狀。因而，雖然就強度、耐久性和柔性而言，織造結(jié)構(gòu)化織物在結(jié)構(gòu)上很好地適用于衛(wèi)生紙制備工藝中的起皺，但是當(dāng)使用織造結(jié)構(gòu)化織物時在能夠?qū)崿F(xiàn)的衛(wèi)生紙制備片的成形類型方面存在限制。結(jié)果，對同時實現(xiàn)較高厚度和較高柔軟度的如下衛(wèi)生紙或紙巾產(chǎn)品存在限制：該衛(wèi)生紙或紙巾產(chǎn)品使用用于起皺操作的織造布制得。

作為織造結(jié)構(gòu)化織物的替代，能夠?qū)D出的聚合物帶結(jié)構(gòu)用作起皺操作中的片成形面。能夠例如通過激光鉆孔、機械沖孔、壓印、模制或適于該目的的任意其它手段在這些擠出的聚合物結(jié)構(gòu)中形成不同尺寸和不同形狀的開口(或孔或空隙)。

然而，在形成開口時從擠出的聚合物帶結(jié)構(gòu)去除材料具有降低帶的強度、抗md拉伸和蠕變性兩者以及耐久性的影響。因而，雖然帶仍然可用于衛(wèi)生紙制備起皺工藝，但是在可以形成在擠出的聚合物帶中的開口的尺寸和/或密度方面存在實際限制。

起皺帶或織物的一個要求是被構(gòu)造成基本上防止衛(wèi)生紙或紙巾產(chǎn)品的片中的纖維素纖維穿過起皺輥隙中的起皺帶的開口。結(jié)果，諸如厚度、強度和外觀等的片性質(zhì)將不是最優(yōu)的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)各個實施方式，所說明的是用于在衛(wèi)生紙制備工藝中使片起皺和結(jié)構(gòu)化的多層帶。帶還可以使用在諸如“空氣穿透干燥”(tad(throughairdrying))、“節(jié)能技術(shù)先進(jìn)干燥”(“etad(energyefficienttechnologicallyadvanceddrying)”)、先進(jìn)衛(wèi)生紙成型系統(tǒng)(“atmos(advancedtissuemoldingsystems)”)和新衛(wèi)生紙技術(shù)(“ntt(newtissuetechnology)”)等的其它衛(wèi)生紙制備工藝。

帶包括由擠出的聚合物材料形成的第一層，第一層提供帶的供被部分脫水的初生衛(wèi)生紙片布置的第一表面。第一層具有貫穿其延伸的多個開口，多個開口在第一表面或片接觸面具有至少大約0.1mm²的平均截面積。帶還包括附接于第一層的第二層，第二層形成帶的第二表面。第二層具有貫穿其延伸的多個開口，第二層的多個開口在第一層與第二層之間的交界附近的截面積小于第一層的多個開口在第一層與第二層之間的交界附近的截面積。

另外，在可選的實施方式中，在兩個層之間的交界處第一層中的開口的直徑能夠等于或小于第二層的開口的直徑。

根據(jù)另一實施方式，說明的是用于經(jīng)由tad、etad、atmos或ntt工藝使衛(wèi)生紙片結(jié)構(gòu)化、或者用于在衛(wèi)生紙制備起皺工藝中使片起皺和結(jié)構(gòu)化的多層帶。帶包括由擠出的聚合物材料形成的第一層，第一層提供帶的第一表面。第一層具有貫穿其延伸的多個開口，多個開口具有至少大約0.5mm³的容積。第二層在交界處附接于第一層，第二層提供帶的第二表面，并且第二層由具有至少大約200cfm的滲透性的織造布形成。

根據(jù)再一實施方式，多層帶被提供用于在衛(wèi)生紙制備工藝中使片起皺和/或結(jié)構(gòu)化。帶包括由擠出的聚合物材料形成的第一層，第一層提供帶的第一表面。第一層具有貫穿其延伸的多個開口，其中第一表面：(i)提供大約10％至大約65％的接觸面積；和(ii)具有大約10/cm²至大約80/cm²的開口密度。第二層附接于第一層，第二層形成帶的第二表面，并且第二層具有貫穿其延伸的多個開口。第二層的多個開口在第一層與第二層之間的交界附近的截面積小于第一層的表面處的多個開口在第一層與第二層之間的交界附近的截面積。

附圖說明

圖1是具有起皺帶的衛(wèi)生紙或紙巾制備機器構(gòu)造的示意圖。

圖2是圖示圖1所示的衛(wèi)生紙制備機器的濕壓轉(zhuǎn)移和帶起皺部的示意圖。

圖3是可選的具有兩個tad單元的衛(wèi)生紙制備機器構(gòu)造的示意圖。

圖4a是根據(jù)一個實施方式的多層起皺帶的一部分的截面圖。

圖4b是圖4a所示的部分的俯視圖。

圖5a圖示了根據(jù)一實施方式的擠出頂層中的多個開口的平面圖。

圖5b圖示了根據(jù)一實施方式的擠出頂層中的多個開口的平面圖。

圖6圖示了圖5a和圖5b所繪的其中一個開口的截面圖。

具體實施方式

這里說明的是能夠在衛(wèi)生紙制備工藝中使用的帶的實施方式。特別地，利用具有多層構(gòu)造的帶，帶能夠用于在tad、etad、atmos或ntt工藝或帶起皺工藝中對衛(wèi)生紙或紙巾片賦予紋理或結(jié)構(gòu)。

如本文使用的術(shù)語“衛(wèi)生紙或紙巾”包含以纖維素作為主要成分的任意衛(wèi)生紙或紙巾產(chǎn)品。這包括例如作為紙毛巾、廁紙、面巾紙等的市售的產(chǎn)品。用于生產(chǎn)這些產(chǎn)品的配料能夠包括原漿或再循環(huán)(二次)纖維素纖維、或者包括纖維素纖維的纖維混合物。木纖維包括例如從落葉類和針葉類樹獲得的木纖維，包括諸如北方和南方軟木牛皮纖維等的軟木纖維以及諸如桉樹、楓樹、樺樹、白楊樹等的硬木纖維，等等。“配料”等術(shù)語是指用于制備衛(wèi)生紙產(chǎn)品的包括纖維素纖維以及任選的濕強樹脂、剝離劑等的水性組合物。

如本文使用的，將衛(wèi)生紙制備工藝中的形成、脫水、紋理化(結(jié)構(gòu)化)、起皺和干燥成最終產(chǎn)品的初始纖維和液體的混合物稱為“片”和/或“初生片(nascentweb)”。

術(shù)語“加工方向”(md)和“與加工方向交叉的方向”(cd)根據(jù)其在本領(lǐng)域中所熟知的含義而被使用。也就是，帶或起皺結(jié)構(gòu)的md是指在衛(wèi)生紙制備工藝中帶或起皺結(jié)構(gòu)移動的方向，而cd是指垂直于帶或起皺結(jié)構(gòu)的md的方向。類似地，當(dāng)提及衛(wèi)生紙產(chǎn)品時，衛(wèi)生紙產(chǎn)品的md是指產(chǎn)品的在衛(wèi)生紙制備工藝中產(chǎn)品移動的方向，cd是指衛(wèi)生紙產(chǎn)品的垂直于產(chǎn)品的md的方向。

如本文提及的“開口”包括如下開口、孔或空隙：能夠具有不同尺寸和不同形狀，并且能夠例如通過激光鉆孔、機械沖孔、壓印、模制或適于該目的的任何其它手段形成在帶的擠出的聚合物結(jié)構(gòu)中的開口、孔或空隙。

衛(wèi)生紙制備機器

為了獲得具有期望性質(zhì)的衛(wèi)生紙產(chǎn)品，利用本文中的帶實施方式且制備衛(wèi)生紙產(chǎn)品的工藝可以包含：對具有隨機分布纖維的衛(wèi)生紙制備配方進(jìn)行簡潔脫水以便形成半固體片(web)，然后帶使片起皺以便使纖維再分布和使片成形(紋理化)。能夠在具有不同構(gòu)造的衛(wèi)生紙制備機器進(jìn)行工藝的這些步驟。以下是該衛(wèi)生紙制備機器的兩個非限制性示例。

圖1示出了衛(wèi)生紙制備機器200的第一示例。機器200是三織物環(huán)式機器(three-fabricloopmachine)，其包括進(jìn)行起皺操作的壓制部100。壓制部100的上游是形成部202，在機器200的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中將形成部202稱為新月形形成器(crescentformer)。形成部202包括流漿箱(headbox)204，流漿箱204將配料置于由輥208和210支撐的形成織物206，由此首先形成衛(wèi)生紙片。形成部202還包括支撐壓制織物102的形成輥212，使得片116還直接形成于壓制織物102。壓制織物走紗(pressfabricrun)214延伸到靴壓部216，其中潮濕的片置于背輥108，在向背輥108轉(zhuǎn)移片116的同時對片116進(jìn)行濕壓。

代替新月形形成部202，作為衛(wèi)生紙制備機器200的構(gòu)造的替代的示例包括二織物式形成部。在該構(gòu)造中，在二織物式形成部的下游，該衛(wèi)生紙制備機器的其它部件可以以與衛(wèi)生紙制備機器200相同的方式被構(gòu)造和配置。具有二織物式形成部的衛(wèi)生紙制備機器的示例可以參見美國專利申請公開no.2010/0186913。能夠在衛(wèi)生紙制備機器中使用的形成部的另外的可選示例包括c形卷繞雙織物式形成器、s形卷繞雙織物式形成器或抽吸胸輥形成器。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會想到如何將這些或甚至其它可選形成部結(jié)合到衛(wèi)生紙制備機器中。

在帶起皺輥隙120中將片116轉(zhuǎn)移到起皺帶112，然后如將在以下更詳細(xì)說明的，通過真空箱114抽真空。在該起皺操作之后，在另一壓制輥隙216中將片116置于楊克干燥器(yankeedryer)218，而可以對楊克表面(yankeesurface)噴涂起皺粘接劑。向楊克干燥器218的轉(zhuǎn)移可以在例如大約每英寸長度250磅(pli)至大約350pli(大約43.8kn/米至大約61.3kn/米)的壓力下、在片116與楊克表面之間的壓制接觸面積為大約4％至大約40％下發(fā)生。輥隙216處的轉(zhuǎn)移可以在例如從大約25％至大約70％的片粘稠度(webconsistency)下發(fā)生。注意，如本文使用的，“粘稠度”是指例如基于絕對干度計算的初生片中的固體的百分?jǐn)?shù)。在一些粘稠度下，有時難以使片116足夠牢固地粘接于楊克干燥器218的表面，使得片會從起皺帶112徹底脫離。為了提高片116與楊克干燥器218的表面之間的粘接性，可以對楊克干燥器218的表面涂布粘接劑。粘接劑能夠允許系統(tǒng)的高速運轉(zhuǎn)，允許高噴射速度沖擊空氣干燥，并且還允許片116隨后從楊克干燥器218剝離。該粘接劑的示例是聚(乙烯醇)/聚酰胺粘接劑組合物。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會想到各種各樣的可選粘接劑，并且進(jìn)一步地，將會想到可以用于利于片116向楊克干燥器218轉(zhuǎn)移的粘接劑的量。

通過繞著楊克干燥器218的楊克罩中的高噴射速度沖擊空氣，作為受熱筒的楊克干燥器218對片116進(jìn)行干燥。隨著楊克干燥器218的旋轉(zhuǎn)，片116在位置220處從干燥器218剝離。然后，隨后可以將片116卷繞于卷取卷軸(未示出)。在穩(wěn)定狀態(tài)下卷軸的運轉(zhuǎn)可以比楊克干燥器218快，以便對片116進(jìn)一步賦予皺紋。任選地，可以使用起皺刮刀222對片116進(jìn)行傳統(tǒng)上的干法起皺。無論如何，刮漿刀可以被安裝成間歇接合，并且可以用于控制材料在楊克表面的積累。

圖2示出了發(fā)生起皺的壓制部100的細(xì)節(jié)。壓制部100包括壓制織物102、抽吸輥104、壓制靴106和背輥108。壓制靴實質(zhì)上安裝在筒內(nèi)，所述筒具有安裝在其外周的帶，因此看起來像圖1中的輥106。背輥108可以任選地例如通過蒸汽而被加熱。壓制部100還包括起皺輥110、起皺帶112和真空箱114。起皺帶112可以被構(gòu)造為如下所述的多層帶。

在起皺輥隙120中，將片116轉(zhuǎn)移到起皺帶112的上側(cè)。起皺輥隙120限定在背輥108與起皺帶112之間，通過起皺輥110使起皺帶112壓靠背輥108。在起皺輥隙120處的該轉(zhuǎn)移中，使片116的纖維素纖維重新定位和取向。在將片116轉(zhuǎn)移到帶112之后，可以使用真空箱114對片116施加抽吸，以便至少局部地抽出微小褶皺。所施加的抽吸還可以有助于將片116抽入起皺帶112的開口中，由此對片116進(jìn)一步成形。以下說明片116的該成形的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

起皺輥隙120總體上擴展帶起皺輥隙距離或者任意部位的寬度、從例如大約1/8英寸至大約2英寸(大約3.18mm至大約50.8mm)，更具體地，為大約0.5英寸至大約2英寸(大約12.7mm至大約50.8mm)。(即使“寬度”是通用術(shù)語，輥隙的距離也是在md上測量的)。起皺輥隙120中的輥隙壓力由起皺輥110與背輥108之間的加載產(chǎn)生。起皺壓力通常從大約20pli至大約100pli(大約3.5kn/米至大約17.5kn/米)，更具體地，為大約40pli至大約70pli(大約7kn/米至大約12.25kn/米)。雖然起皺輥隙中的最小壓力可以為10pli(1.75kn/米)或20pli(3.5kn/米)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在商用機器中，最大壓力可以盡可能地高，僅受所采用的特定機械的限制。因此可以使用超過100pli(17.5kn/米)、500pli(87.5kn/米)或1000pli(175kn/米)或更大的壓力。

在一些實施方式中，可以期望調(diào)整片116的纖維間特性，而在其它情況下，可以期望僅影響片116的平面中的性質(zhì)。起皺輥隙參數(shù)能夠影響片116中的纖維在各個方向上的分布，包括誘發(fā)z方向上的改變(即，片116的蓬松度(bulk))以及md和cd上的改變。在任意情況下，從起皺帶112的轉(zhuǎn)移處于高沖擊下，其中起皺帶112比片116行進(jìn)離開背輥108慢地行進(jìn)，從而發(fā)生明顯的速度改變。在這方面，通常將起皺的程度稱為起皺比，該比是如下地計算的：

起皺比(％)＝(s1/s2-1)/100

其中，s1是背輥108的速度，s2是起皺帶112的速度。典型地，片116以大約5％至大約60％的比起皺。事實上，能夠采用接近或甚至超過100％的高程度的皺紋。

圖3描繪了衛(wèi)生紙制備機器300的第二示例，其能夠用作上述衛(wèi)生紙制備機器200的替代。機器300被構(gòu)造用于空氣穿透干燥(tad)，其中通過使高溫空氣移動穿透片116來將水基本上從片116去除。如圖3所示，首先通過流漿箱302在機器300中供給配料。隨著形成織物304和轉(zhuǎn)移織物306經(jīng)過形成輥308與胸輥310之間，將配料定向成噴流進(jìn)入形成在形成織物304與轉(zhuǎn)移織物306之間的輥隙。形成織物304和轉(zhuǎn)移織物306以連續(xù)的環(huán)的形式移動，并且在經(jīng)過形成輥308與胸輥310之后分開。與形成織物304分離之后，轉(zhuǎn)移織物306和片116經(jīng)過脫水區(qū)域312，在脫水區(qū)域312中，抽吸箱314從片116和轉(zhuǎn)移織物306中去除水分，由此將片116的粘稠度從例如大約10％提高到大約25％。然后，將片116轉(zhuǎn)移到能夠為本文說明的多層帶的空氣穿透干燥面316。在一些實施方式中，如由轉(zhuǎn)移區(qū)域320中的真空輔助箱318表示的，施加真空以輔助片116向帶316的轉(zhuǎn)移。

接下來，承載著片116的帶316繞著空氣穿透干燥器322和324而經(jīng)過，由此將片116的粘稠度提高到例如大約60％至90％。在經(jīng)過干燥器322和324之后，片116或多或少被永久地賦予了最終的形狀或紋理。然后，在使片116的性質(zhì)不明顯劣化的情況下將片116轉(zhuǎn)移到楊克干燥器326。如上所述，與衛(wèi)生紙制備機器200一樣，能夠在剛要與傳遞著的片接觸之前對楊克干燥器326噴粘接劑以利于轉(zhuǎn)移。在片116到達(dá)大約96％以上的粘稠度之后，如可能需要的，使用另一起皺刀片將片116從楊克干燥器326移除；然后，通過卷軸328卷曲片116。能夠相對于楊克干燥器326的速度控制卷軸速度，以調(diào)整隨著片116從楊克干燥器326移除而進(jìn)一步對片116施加的皺紋。

應(yīng)當(dāng)再次注意，圖1和圖3所繪的衛(wèi)生紙制備機器僅是能夠利用本文說明的帶實施方式的可能構(gòu)造的示例。其它示例包括前述美國專利申請公開no.2010/0186913中說明的衛(wèi)生紙制備機器。

多層起皺帶

本文說明的是能夠用于諸如上述衛(wèi)生紙制備機器等的衛(wèi)生紙制備機器中的起皺或干燥操作的多層帶的實施方式。如將從本文的公開內(nèi)容明顯的，多層帶的結(jié)構(gòu)提供特別適用于起皺操作的許多有利特性。然而，應(yīng)當(dāng)注意，由于本文是在結(jié)構(gòu)上對帶進(jìn)行說明，所以帶結(jié)構(gòu)可以用于除了起皺操作以外的諸如tad、ntt、atmos或?qū)πl(wèi)生紙片提供形狀或紋理的任意成型工藝的應(yīng)用。

起皺帶具有多種多樣的性質(zhì)，以便在諸如上述衛(wèi)生紙制備機器等的衛(wèi)生紙制備機器中令人滿意地執(zhí)行。一方面，起皺帶在操作期間承受來自固定元件的對起皺帶施加的應(yīng)力、所施加的拉伸、壓縮和潛在的磨損。如此，起皺帶是強的，即包括高的彈性模量(為了形穩(wěn)性)，尤其是在md上。另一方面，起皺帶還是柔性且耐久的，以便長期以高速平滑(平坦)地行進(jìn)。如果使起皺帶過脆，則其在操作期間易于發(fā)生龜裂或其它破裂。強且柔的組合限制了能夠用于形成起皺帶的潛在材料。也就是，起皺帶結(jié)構(gòu)具有實現(xiàn)了強度、md和cd兩者上的穩(wěn)定性、耐久性和柔性的組合的能力。

除了強和柔兩者以外，起皺帶應(yīng)當(dāng)理想地允許在帶的衛(wèi)生紙接觸層中形成各種開口尺寸和形狀。起皺帶中的開口形成如下所述的最終的衛(wèi)生紙結(jié)構(gòu)中的厚度產(chǎn)生拱頂(caliperproducingdome)。起皺帶中的開口還能夠用于在正在起皺的片、進(jìn)而在所形成的衛(wèi)生紙產(chǎn)品中賦予具體的形狀、紋理和圖案。能夠使用不同的尺寸、密度、分布和深度的帶的頂層的開口生產(chǎn)具有不同可視圖案、蓬松度和其它物理性質(zhì)的衛(wèi)生紙產(chǎn)品。如此，用于形成起皺帶面層的潛在材料或材料的組合包括在多層帶的用于在起皺操作期間支撐片和使片紋理化的面層材料中以期望的形狀、密度和圖案形成各種開口的能力。

能夠?qū)D出的聚合物材料形成為具有各種開口的起皺帶，因此，擠出的聚合物材料是用于形成起皺帶的可能的材料。特別地，通過不同的技術(shù)，包括例如激光鉆孔或切削、壓印和/或機械沖孔，能夠在擠出的聚合物帶結(jié)構(gòu)中形成精確成形的開口。

如本文說明的起皺帶的實施方式通過對整個多層帶結(jié)構(gòu)的不同層中的帶提供不同的性質(zhì)來提供多層起皺帶的期望方面。在實施方式中，多層帶包括由擠出的聚合物材料制成的頂層，該聚合物材料允許在層中形成具有各種形狀、尺寸、圖案和密度的開口。多層帶的底層由對帶提供強度、形穩(wěn)性和耐久性的結(jié)構(gòu)形成。因為如果需要的話多層帶的頂層對帶的強度、穩(wěn)定性和耐久性無需貢獻(xiàn)很多，所以通過在底層中提供這些特性，擠出的聚合物頂層能夠設(shè)置有比可以設(shè)置在僅包括擠出的聚合物單層的帶中的開口大的開口。

根據(jù)實施方式，多層起皺帶至少包括兩個層。如本文使用的，“層”是帶結(jié)構(gòu)的連續(xù)有區(qū)別的部分，該部分與帶結(jié)構(gòu)中的另一連續(xù)有區(qū)別的層在物理上是分離的。如下所述，多層帶中的兩個層的示例為擠出的聚合物層利用粘接劑與織造布(wovenfabric)粘合。尤其地，如本文定義的，層可以包括基本上埋設(shè)有另一結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。例如，美國專利no.7，118，647說明了如下造紙帶結(jié)構(gòu)：在該造紙帶結(jié)構(gòu)中，由光敏樹脂制成的層具有埋設(shè)在樹脂中的增強元件。具有增強元件的該光敏樹脂是層。然而，同時由于具有增強元件的光敏樹脂不是帶結(jié)構(gòu)的彼此在物理上有區(qū)別或分離的兩個連續(xù)有區(qū)別的部分，所以具有增強元件的光敏樹脂不構(gòu)成如本文使用的“多層”結(jié)構(gòu)。

接下來說明根據(jù)實施方式的多層帶的頂層和底層的細(xì)節(jié)。在本文中，多層起皺帶的“頂”側(cè)或“片接觸”側(cè)是指帶的布置有片的那側(cè)。因此，“頂層”是多層帶的形成如下表面的部分：在起皺操作中纖維素片成形于該表面。如本文使用的，起皺帶的“底”側(cè)或“機器”側(cè)是指帶的相反側(cè)、即面對且接觸諸如起皺輥和真空箱等的處理設(shè)備的那側(cè)。因此，“底層”提供底側(cè)表面。

頂層

根據(jù)實施方式的多層帶的擠出的聚合物頂層的一個功能是提供能夠供開口形成的結(jié)構(gòu)，開口從層的一側(cè)到另一側(cè)地貫穿層，并且在衛(wèi)生紙制備工藝中的步驟期間開口對片賦予拱頂形狀。在實施方式中，頂層可以無需對多層起皺帶自身賦予任何強度、穩(wěn)定性、抗拉伸或蠕變性或者耐久性，這是因為能夠通過如下所述的底層主要提供這些性質(zhì)。此外，頂層中的開口可以不被構(gòu)造成防止在衛(wèi)生紙制備工藝中來自片的纖維素纖維被實質(zhì)上拉動完全穿過頂層，這是因為該“防止”還能夠通過如下所述的底層實現(xiàn)。

在實施方式中，多層帶的頂層由擠出柔性熱塑性材料制成。在這方面，對能夠用于形成頂層的熱塑性材料的類型無特別的限制，只要該材料通常具有諸如可壓縮性、抗撓曲疲勞性和抗裂性等性質(zhì)，并且具有在需要時能夠使片在其表面暫時地粘接和移除。如從本文的公開內(nèi)容對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，存在能夠使用的且將提供與本文具體討論的熱塑性材料基本上相似性質(zhì)的多種可能的柔性熱塑性材料。還應(yīng)當(dāng)注意，如本文使用的術(shù)語“熱塑性材料”意在包括熱塑性彈性體，例如“橡膠類”材料。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步注意，熱塑性材料可以含有纖維(即，短切聚酯纖維)形式的熱塑性材料或作為擠出的層的添加劑以增強某些期望的性質(zhì)的、諸如在復(fù)合材料中發(fā)現(xiàn)的非熱塑性材料。

熱塑性頂層能夠通過例如模制或擠出的任意適當(dāng)?shù)募夹g(shù)制成。例如，熱塑性頂層(或任意附加層)能夠由以螺旋的方式并排地抵接且接合在一起的多個部分制成。這種從材料的擠出條形成該層的技術(shù)能夠為如rexfelt等人的美國專利no.5，360，656所教導(dǎo)的技術(shù)，通過引用將該美國專利的全部內(nèi)容并入本文。另外，擠出的層能夠如美國專利no.6，723，208b1所教導(dǎo)的那樣由并排地抵接且接合的擠出條制成，通過引用將該美國專利的全部內(nèi)容并入本文?；蛘?，關(guān)于這點，層能夠通過如美國專利no.8，764，943所教導(dǎo)的方法由擠出條形成。

抵接邊緣可以切削成一定角度或以諸如hansen的美國專利no.6，630，223所示的其它方式形成，通過引用將該美國專利的公開內(nèi)容并入本文。

形成該層的其它技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。能夠通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)將擠出材料的各個無端環(huán)形成并縫合成具有在cd或斜定向的接縫(diagonalorientedseam)的適當(dāng)長度的無端環(huán)。然后，使這些無端環(huán)并排地抵接配置，環(huán)的數(shù)量由環(huán)的cd寬度和最終的帶所需要的總cd寬度決定。使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的、例如如以上參考的美國專利no.6，630，223所教導(dǎo)的技術(shù)，能夠使抵接邊緣建立且彼此接合。

在具體的實施方式中，用于形成多層帶的頂層的材料是聚氨酯。通常，熱塑性聚氨酯是通過(1)具有短鏈二醇(即，增鏈劑)的二異氰酸酯與(2)具有長鏈雙官能二醇(即，多元醇)的二異氰酸酯反應(yīng)而制得的。能夠通過改變反應(yīng)化合物的結(jié)構(gòu)和/或分子量生產(chǎn)實際上無限數(shù)量的可能組合允許聚氨酯化學(xué)式極大的不同。因此，聚氨酯是能夠具有非常寬泛范圍的性質(zhì)的熱塑性材料。當(dāng)考慮使用聚氨酯作為根據(jù)實施方式的多層起皺帶中的擠出頂層時，能夠調(diào)整聚氨酯的硬度，以達(dá)成諸如耐磨性、抗裂性和全厚度可壓縮性等的性質(zhì)的妥協(xié)。

作為聚氨酯的替代，可以用于形成本發(fā)明的其它實施方式中的頂層的具體聚酯熱塑性材料的示例是由特拉華州的威名頓市的杜邦公司在名稱下售賣的聚酯熱塑性材料。是具有對形成本文說明的多層起皺帶的頂層有利的抗裂性、可壓縮性和拉伸性的聚酯熱塑性彈性體。

當(dāng)考慮在擠出熱塑性材料中形成不同尺寸、形狀、密度和構(gòu)造的開口的能力時，諸如上述聚氨酯和聚酯等的熱塑性塑料是用于形成本發(fā)明多層帶的頂層的有利材料?？梢允褂酶鞣N技術(shù)形成擠出熱塑性頂層中的開口。這些技術(shù)的示例包括激光雕刻、鉆孔，或者利用或不利用壓印的切削或機械沖孔。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，這些技術(shù)能夠用于以各種圖案、尺寸和密度形成大且尺寸一致的開口。事實上，能夠使用這些技術(shù)在熱塑性頂層中形成大多數(shù)任何類型(大小、形狀、側(cè)壁角度等)的開口。

當(dāng)考慮能夠形成在擠出頂層中的開口的不同構(gòu)造時，將理解開口或甚至圖案、密度無需遍及整個表面地相同。也就是，形成在擠出頂層中的一些開口能夠具有與形成在擠出頂層中的其它開口不同的構(gòu)造。事實上，可以在擠出頂層中設(shè)置不同的開口，以便在衛(wèi)生紙制備工藝中對片提供不同的紋理。例如，擠出頂層中的一些開口可以具有用于在起皺操作期間在衛(wèi)生紙片中形成拱頂結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀。同時，頂層中的其它開口可以具有更大的尺寸和不同的形狀，以便在衛(wèi)生紙片中設(shè)置與利用壓印操作獲得的圖案相同的圖案，而在片蓬松度和其它期望的衛(wèi)生紙性質(zhì)方面無后續(xù)損失。

當(dāng)考慮用于在帶起皺操作中在衛(wèi)生紙片中形成拱頂結(jié)構(gòu)的開口的尺寸時，多層帶的實施方式的擠出頂層允許比諸如織造結(jié)構(gòu)化織物和擠出的聚合物單帶結(jié)構(gòu)等的可選結(jié)構(gòu)更大尺寸開口。開口的尺寸可以根據(jù)由頂層提供的多層帶的表面的平面中的開口的截面積量化。在一些實施方式中，多層帶的擠出頂層中的開口在片接觸(頂)表面具有至少大約0.1mm²至至少大約1.0mm²的平均截面積。更具體地，開口具有從大約0.5mm²至大約15mm²的平均截面積，或者再更具體地，具有大約1.5mm²至大約8.0mm²的平均截面積，或者甚至更具體地，具有大約2.1mm²至大約7.1mm²的平均截面積。

在擠出的聚合物單帶中，例如，這些尺寸的開口需要去除形成聚合物單帶的材料的體積，使得帶不大可能足以承受帶起皺工藝的嚴(yán)格和應(yīng)力。還如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，由于織物的紗線無法被織造(間隔或尺寸化)成提供這些尺寸的等同物而還仍然提供能夠在帶起皺或其它衛(wèi)生紙結(jié)構(gòu)化工藝中起作用的足夠的結(jié)構(gòu)一體化，所以用作起皺帶的織造布不大可能提供這些尺寸開口的等同物。

還可以使擠出的層中的開口的尺寸在容積方面量化。在本文中，開口的容積是指開口貫穿帶表面層的厚度所占據(jù)的空間。在實施方式中，多層帶的擠出的聚合物頂層中的開口可以具有至少大約0.05mm³的容積。更具體地，開口的容積可以在從大約0.05mm³至大約2.5mm³的范圍，或者更具體地，開口的容積在從大約0.05mm³至大約11mm³的范圍。在另外的實施方式中，開口能夠為至少0.25mm³，并且從至少0.25mm³增大。

多層帶的其它獨特特征包括由帶的頂表面提供的百分比接觸面積。頂表面的百分比接觸面積是指帶的表面的不開口的百分比。百分比接觸層與如下事實相關(guān)：在本發(fā)明的多層帶中能夠形成比在織造結(jié)構(gòu)化織物或擠出的聚合物單帶中形成的開口大的開口。也就是，實際上，開口減小了帶的頂表面的接觸面積，并且由于多層帶能夠具有較大的開口，所以百分比接觸面積減小。在一些實施方式中，多層帶的擠出頂表面提供從大約10％至大約65％的接觸面積。在更具體的實施方式中，頂表面提供從大約15％至大約50％的接觸面積，并且在還更具體的實施方式中，頂表面提供從大約20％至大約33％的接觸面積。如上所述，在該層中能夠存在具有與其余結(jié)構(gòu)不同的開口密度的區(qū)域。

開口密度是由多層帶的擠出頂層提供的頂表面中的開口的相對尺寸和數(shù)量的又一量度。這里，擠出頂表面的開口密度是指每單位面積的開口的數(shù)量，例如每cm²的開口的數(shù)量。在某些實施方式中，由頂層提供的頂表面具有從大約10/cm²至大約80/cm²的開口密度。在更具體的實施方式中，由頂層提供的頂表面具有從大約20/cm²至大約60/cm²的開口密度，并且在還更具體的實施方式中，頂表面具有從大約25/cm²至大約35/cm²的開口密度。如上所述，在該層中能夠存在具有與其余結(jié)構(gòu)不同的開口密度的區(qū)域。如本文說明的，多層帶的擠出頂層中的開口在起皺操作期間在片中形成拱頂結(jié)構(gòu)。多層帶的實施方式能夠提供比能夠形成在擠出的單帶中的開口密度高的開口密度，并且能夠提供比利用織造布等同獲得的開口密度高的開口密度。因此，多層帶能夠用于在起皺操作期間在片中形成比由擠出的聚合物單帶或織造結(jié)構(gòu)化織物自身多的拱頂結(jié)構(gòu)，因此，多層帶能夠使用在生產(chǎn)如下衛(wèi)生紙產(chǎn)品的衛(wèi)生紙制備工藝中：該衛(wèi)生紙產(chǎn)品具有比織造結(jié)構(gòu)化織物或擠出的單帶大的數(shù)量的拱頂結(jié)構(gòu)，因此對衛(wèi)生紙產(chǎn)品賦予了諸如柔軟度和吸收性等的期望特性。

多層帶的對起皺工藝起作用的擠出頂層形成的起皺表面的另一方面是頂表面的硬度。在不受原理約束的情況下，相信起皺結(jié)構(gòu)(帶或織物)越軟，將在起皺輥隙的內(nèi)部提供越好的壓力均勻性，用于提供較均勻的衛(wèi)生紙產(chǎn)品。

當(dāng)考慮用于擠出多層帶的實施方式的頂層的材料時，如上所述，聚氨酯是非常適合的材料。聚氨酯是用于形成起皺帶的相對柔軟的材料，尤其是與可以用于形成擠出的聚合物單起皺帶的材料相比時。

作為聚氨酯的替代，可以采用由特拉華州的威名頓市的杜邦公司在名稱下售賣的熱塑性聚酯作為用于擠出頂層的材料。是具有對形成本文說明的多層起皺帶的擠出頂層有利的可壓縮性、抗裂性和拉伸性的聚酯熱塑性彈性體。

因此，在實施方式中，能夠使用擠出的熱塑性彈性體材料形成頂層。熱塑性彈性體(tpe)能夠選自例如聚酯tpe、尼龍系tpe和熱塑性聚氨酯(tpu)彈性體。能夠用于制備帶的實施方式的tpe和tpu在擠出之后分別具有在從大約6oa至大約95a范圍的肖氏硬度等級和從大約30d至大約85d范圍的肖氏硬度等級。醚級和酯級的tpu兩者可以用于制備帶?；谧罱K的多層帶性質(zhì)所要求的目標(biāo)應(yīng)用，還能夠利用各種級的聚酯系或尼龍系tpe或者tpu彈性體的混合物制備這些帶。還能夠使用熱穩(wěn)定劑對tpe和tpu彈性體進(jìn)行改性，以控制和增強帶的耐熱性。聚酯系tpe的示例包括在如下名稱下售賣的熱塑性塑料：(dupont)、(dsm)、(ticona)、(enichem)。尼龍系tpe的示例包括：(arkema)、(creanova)、(ems-chemie)。tpu彈性體的示例包括(lubrizol)、(basf)、(bayer)和(dow)。

能夠通過在頂片接觸面涂布涂層來改變擠出的頂層的頂表面的性質(zhì)。在這方面，能夠向頂層添加涂層，例如以提高或降低頂表面的片脫離性?？蛇x或另外地，能夠向擠出的層的頂表面永久地添加涂層，以例如改善頂表面的耐磨性。這能夠在將開口放在頂層中之前或之后進(jìn)行涂布。該涂層的示例包括疏水組合物和親水組合物兩者，取決于待使用多層帶的具體衛(wèi)生紙制備工藝。

底層

多層起皺帶的底層用于對帶提供強度、抗md拉伸和蠕變性、cd穩(wěn)定性以及耐久性。

與頂層一樣，底層也包括貫穿該層的厚度的多個開口。底層中的至少一個開口可以對準(zhǔn)擠出的頂層中的至少一個開口，因而將開口設(shè)置成貫穿多層帶的厚度，即貫穿頂層和底層。然而，底層中的開口小于頂層中的開口。也就是，底層中的開口在擠出的頂層與底層之間的交界附近的截面積小于頂層的多個開口在頂層與底層之間的交界附近的截面積。因此，底層中的開口能夠防止當(dāng)帶/片暴露于真空時纖維素纖維被從衛(wèi)生紙片完全地拉動穿過多層帶結(jié)構(gòu)。如以上總體討論的，被從片拉動穿過帶的纖維素纖維如下地對衛(wèi)生紙制備工藝不利：隨著時間在衛(wèi)生紙機器中積累纖維、例如在真空箱的外緣累積纖維。纖維的積累使機器停產(chǎn)時間成為必須，以便清潔出積累的纖維。纖維的損失還對保持諸如吸收性和外觀等的良好的衛(wèi)生紙片性質(zhì)不利。因此，能夠?qū)⒌讓又械拈_口構(gòu)造成基本上防止纖維素纖維被拉動一直穿過帶。然而，因為底層不提供起皺面，因而不用于在起皺操作期間使片成形，在底層中構(gòu)造開口以防止纖維被拉動穿過基本上不會影響帶的起皺操作。

在多層帶的實施方式中，織造布被設(shè)置為多層起皺帶的底層。如以上討論的，織造結(jié)構(gòu)化織物具有用于承受例如帶起皺操作的應(yīng)力和要求的強度和耐久性。如此，已經(jīng)使用織造結(jié)構(gòu)化織物自身作為起皺或其它衛(wèi)生紙結(jié)構(gòu)化工藝中的織物。然而，還可以使用各種構(gòu)造的其它織造布，只要它們具有所需性質(zhì)即可。因此，織造布能夠?qū)Ω鶕?jù)實施方式的多層起皺帶提供強度、穩(wěn)定性、耐久性和其它性質(zhì)。

在多層起皺帶的具體實施方式中，被提供用于底層的織造布可以具有與使用自身作為起皺結(jié)構(gòu)的織造結(jié)構(gòu)化織物相似的特性。該織物具有織造結(jié)構(gòu)，實際上，該織造結(jié)構(gòu)具有形成在構(gòu)成織物結(jié)構(gòu)的紗線之間的多個“開口”。在這方面，可以將織造布中的開口的結(jié)果量化成透氣性；也就是，穿透織物的氣流的量度。與擠出的頂層中的開口一樣，織物的滲透性允許空氣被抽動而穿透帶。如上所述，該氣流能夠被衛(wèi)生紙制備機器中的真空箱抽動而穿透帶?？椩觳紝拥牧硪环矫媸欠乐箒碜云睦w維素纖維在真空箱處被完全地拉動穿過多層帶的能力。

根據(jù)本領(lǐng)域中熟知的設(shè)備和試驗測量織物的滲透性，諸如根據(jù)馬里蘭州的黑格斯敦市的弗雷澤精密儀器公司的差壓透氣性測量儀等。在多層帶的實施方式中，織物底層的滲透性為至少大約200cfm。在更具體的實施方式中，織物底層的滲透性為從大約200cfm至大約1200cfm，并且在甚至更具體的實施方式中，織物底層的滲透性在大約300cfm至大約900cfm之間。在另外的實施方式中，織物底層的滲透性為從大約400cfm至大約600cfm。

此外，理解的是，本文中的多層帶的所有實施方式對空氣和水兩者是可滲透的。

表1示出了能夠用于形成多層起皺帶中的底層的織造布的具體示例。表1中確定的所有織物均由新罕布什爾州的羅契斯特市的albany國際公司制造。

表1

多層結(jié)構(gòu)

根據(jù)實施方式的多層帶通過使上述擠出的聚合物頂層和織造布底層連接或?qū)盈B而形成。如從本文的公開內(nèi)容將理解的，能夠使用各種不同的技術(shù)來實現(xiàn)層之間的連接，以下將更完整地說明其中的一些技術(shù)。

圖4a是根據(jù)實施方式的未按比例畫出的多層起皺帶400的一部分的截面圖。帶400包括擠出的聚合物頂層402和織造布底層404。頂層402提供帶400的在衛(wèi)生紙制備工藝的起皺操作期間使片起皺和/或結(jié)構(gòu)化的頂表面408。如上所述，頂層402中形成有開口406。注意，開口406從頂表面408貫穿頂層402的厚度延伸到面對織物底層404的表面。由于織造布底層404是具有一定透氣性的結(jié)構(gòu)，所以能夠?qū)?00的織造布底層404側(cè)施加真空，因而將氣流抽動穿透開口406和織造布404。在使用帶400的起皺操作期間，將來自片的纖維素纖維被抽入頂層402的開口406中，其結(jié)果是將在片中形成拱頂結(jié)構(gòu)。

圖4b是帶400的在圖4a所示的具有開口406的部分向下看的俯視圖。如從圖4a和圖4b明顯的，雖然織造布404允許真空(和空氣)抽動穿透帶400，但是織造布404還有效地“封閉”頂層中的開口406。也就是，實際上織造布第二層404設(shè)置多個開口，該多個開口在擠出的聚合物頂層402與織造布第二層404之間的交界附近具有較小的截面面積。因此，織造布404能夠基本上防止來自片的纖維素纖維完全貫穿帶400。如上所述，織造布404還對帶400賦予強度、耐久性和穩(wěn)定性。

帶400的擠出的聚合物層中的開口406是這樣的：開口406的壁正交于帶400的表面地延伸。然而，在其它實施方式中，開口406的壁相對于帶的表面可以以不同的角度設(shè)置。當(dāng)通過諸如激光鉆孔、切削或機械沖孔和/或壓印等的技術(shù)形成開口406時，能夠選擇和制備開口406的角度。在具體的示例中，側(cè)壁具有從大約60°至大約90°的角度，更具體地，具有從大約75°至大約85°的角度。然而，在可選的構(gòu)造中，側(cè)壁角度可以大于大約90°。注意，如圖4a中的角度α表示地測量本文提及的側(cè)壁角度。

圖5a和圖5b圖示了生產(chǎn)在根據(jù)另一示例性實施方式的至少一個擠出的頂層604中的多個開口102的平面圖。美國專利no.8，454，800說明了如下所述的開口的建立，通過引用將該美國專利的全部并入本文。根據(jù)一個方面，圖5a從面對激光源(未示出)的頂表面606的視角示出了多個開口602，由此激光源可用于在擠出的層604中建立開口。各開口606均可以具有錐形形狀，其中各開口602的內(nèi)表面608均從位于帶的至少一個擠出的層604的頂表面606的開口610向內(nèi)漸縮貫穿到位于底表面614的開口612(圖5b)。將開口610的x坐標(biāo)方向上的直徑繪出為δx1，將開口610的y坐標(biāo)方向上的直徑繪出為δy1。參照圖5b，類似地，將開口612的x坐標(biāo)方向上的直徑繪出為δx2，將開口612的y坐標(biāo)方向上的直徑繪出為δy2。如從圖5a和圖5b顯而易見的，位于帶604的頂側(cè)606的開口610的x方向上的直徑δx1大于位于帶的至少一個擠出的層604的底側(cè)614的開口612的x方向上的直徑δx2。另外，位于織物604的頂側(cè)606的開口610的y方向上的直徑δy1大于位于帶604的底側(cè)614的開口612的y方向上的直徑δy2。

圖6a圖示了圖5a和圖5b所繪的開口602中的一個開口602的截面圖。如前所述，各開口602均可以具有錐形形狀，其中各開口602的內(nèi)表面608均從位于帶的至少一個擠出的層604的頂表面606的開口610向內(nèi)漸縮貫穿到位于底表面614的開口612。各開口602的錐形形狀均可以作為產(chǎn)生自諸如co2或其它激光裝置等光源的入射光學(xué)輻射702的結(jié)果而被建立。通過向例如如本文說明的擠出的單片材料施加適當(dāng)特性(例如，輸出功率、焦距、脈沖寬度等)的激光輻射702，作為激光輻射穿透帶604的表面606、614的結(jié)果可以建立開口602。相反地，錐形形狀的開口可是這樣的：較小的直徑在片接觸面，較大的直徑在相反面。美國專利no.8，454，800說明了使用激光裝置建立開口，通過引用將該美國專利的全部并入本文。

如圖6a所示，根據(jù)一個方面，激光輻射202基于沖擊在帶的至少一個擠出的層604的頂表面706建立第一均勻隆起的連續(xù)邊緣或凸條704，在底表面614建立第二均勻隆起的連續(xù)邊緣或凸條706。還可以將這些隆起邊緣704、706稱為隆起沿或唇。通過704a繪出了隆起邊緣704的俯視平面圖。類似地，通過706a繪出了隆起邊緣706的仰視平面圖。在兩繪出的圖704a和706a中，虛線705a和706b是對隆起沿或唇的圖示的圖形表示。因此，虛線705a和705b不意在表示條紋。各隆起邊緣704、706的從層的表面測量的高度可以在5μm-10μm的范圍。將高度作為帶的表面與隆起邊緣的頂部之間的高度差來計算。例如，將隆起邊緣704的高度作為表面606與隆起邊緣604的頂部708之間的高度差來測量。在其它優(yōu)點中，諸如704和706等的隆起邊緣為各開口提供局部機械增強，這進(jìn)而有助于對起皺帶中的所給出的擠出的穿透層的變形的總體抵抗。另外，開口越深，會在所生產(chǎn)的衛(wèi)生紙中產(chǎn)生越大的拱頂，并且還會產(chǎn)生例如越高的片蓬松度和越低的密度。注意，在所有情況下，δx1/δx2可以為1.1或更高且δy1/δy2可以為1.1或更高?？蛇x地，在一些或所有情況下，δx1/δx2可以等于1且δy1/δy2可以等于1，由此形成筒狀的開口。

雖然可以使用激光裝置實現(xiàn)在織物中建立具有隆起邊緣的開口，但是能夠想到，還可以采用能夠建立該效果的其它裝置?？梢允褂脵C械沖孔或先壓印后沖孔。例如，可以使擠出的聚合物層壓印有所需圖案的表面中的凸起和對應(yīng)的凹陷的圖案。然后，例如可以對各凸起進(jìn)行機械沖孔或激光鉆孔。此外，無論用于制備開口的技術(shù)為何，均可以使隆起沿位于所有開口或僅位于所選擇或期望的開口。

當(dāng)用作多層帶的擠出的頂層時，因為位于與織造布相鄰的相反面的隆起沿可能會妨礙兩個層在一起的良好粘合，所以可以期望僅在位于片接觸面的開口周圍具有隆起沿。

根據(jù)實施方式的多層帶的層可以以能夠提供層之間的耐久連接的任意方式接合在一起，以允許在衛(wèi)生紙制備工藝中使用多層帶。在一些實施方式中，通過諸如使用粘接劑等的化學(xué)手段使層接合在一起。在再另一些實施方式中，可以使用或不使用激光吸收添加劑通過諸如熱熔接、超聲波熔接和激光熔合等的技術(shù)使多層帶的層接合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以使用使本文說明的層接合以形成多層帶的數(shù)個層疊技術(shù)。

雖然圖4a、圖4b、圖5a和圖5b以及圖6中繪出的多層帶實施方式包括或是指兩個有區(qū)別的層，但是在其它實施方式中，可以在圖中示出的頂層與底層之間設(shè)置附加層。例如，附加層可以位于上述頂層與底層之間，以便提供防止纖維素纖維被拉動一直穿過帶結(jié)構(gòu)的另一半透屏障。在其它實施方式中，可以將用于使頂層與底層連接在一起所采用的部件構(gòu)成為另一層。例如，雙面粘接帶層可以是設(shè)置在頂層與底層之間的第三層。

可以為特定的衛(wèi)生紙制備機器和待使用多層帶的工藝調(diào)整根據(jù)實施方式的多層帶的總厚度。在一些實施方式中，帶的總厚度為從大約0.5cm至大約2.0cm。在包括織造布底層的實施方式中，擠出的聚合物頂層能夠提供多層帶的總厚度的大部分。

在包括織造布底層的實施方式中，織造基布能夠具有很多不同形式。例如，可以是織造的環(huán)形，或者可以是平坦織造件并隨后成為具有織造接縫的環(huán)形形式。可選地，可以通過作為變型的環(huán)形織造(modifiedendlessweaving)而熟知的工藝來生產(chǎn)，其中使用基布的加工方向(md)紗線在基布的寬度方向邊緣設(shè)置接縫環(huán)(seamingloop)。在該工藝中，md紗線在織物的寬度方向邊緣之間連續(xù)地來回織造，在各邊緣處折返并形成接縫環(huán)。在安裝到如本文說明的衛(wèi)生紙制備機器期間將以這種方式生產(chǎn)的基布放置成環(huán)形形式，為此將該基布稱為可機上縫合織物(on-machine-seamablefabric)。為了將該織物放置成環(huán)形形式，使兩個寬度方向邊緣靠在一起，使位于兩個邊緣處的接縫環(huán)彼此交錯，并且用縫合銷或針穿過由交錯的接縫環(huán)形成的通道。

如上所述，在實施方式中，擠出的聚合物頂層(和任意附加層)能夠由多個部分制成，該多個部分以并排的方式抵接且接合在一起—螺旋卷繞的或一串連續(xù)的環(huán)—并且使用不同的技術(shù)使抵接邊緣接合。

除了其它以外，擠出的頂層能夠由上述擠出的聚合物材料中的任一擠出的聚合物材料制成。用于這些條和無端環(huán)的擠出的聚合物材料能夠通過如下擠出輥制品生產(chǎn)：該擠出輥制品的給定寬度在從25mm-1800mm的范圍，厚度(厚)在0.10mm至3.0mm的范圍。對于平行的無端環(huán)，在用于最終帶的適當(dāng)環(huán)長度處解纏軋制片，并且建立用于建立cd接縫的對接接頭或搭接接頭。然后，將環(huán)并排放置使得兩個環(huán)的相鄰邊緣抵接。在使邊緣并排放置之前完成任一邊緣的準(zhǔn)備(刮削等)。可以在擠出材料時生產(chǎn)幾何形狀的邊緣(斜面、鏡像等)。然后，使用本文已經(jīng)說明過的技術(shù)使邊緣接合。所需的環(huán)的數(shù)量由材料輥的寬度和最終帶的寬度決定。

如上討論的，多層帶結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是能夠通過多層中的一層對帶提供強度、抗拉伸性、形穩(wěn)性和耐久性，而其它層可以不對這些參數(shù)作出顯著的貢獻(xiàn)。將如本文說明的實施方式的多層帶材料的耐久性與其它潛在帶制備材料的耐久性相比。在該試驗中，使帶材料的耐久性在材料的撕裂強度方面量化。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，良好的拉伸強度和良好的彈性兩者的組合致使材料具有高的撕裂強度。測試上述頂層帶材料和底層帶材料的七個候選擠出的樣品的撕裂強度。還測試用于起皺操作的結(jié)構(gòu)化織物的撕裂強度。對于這些試驗，程序部分地基于iso34-1(硫化或熱塑性橡膠的撕裂強度-部分1：褲型、角型和新月型)而得以發(fā)展。使用馬薩諸塞州的諾伍德市的instron公司的5966雙柱臺式萬能試驗系統(tǒng)、馬薩諸塞州的諾伍德市的instron公司的bluehill3軟件。以磅記錄平均載荷、以2英寸/分鐘(這與使用4英寸/分鐘速率的iso34-1不同)撕裂拉伸1英寸進(jìn)行所有撕裂試驗。

表2中示出了樣品及其各自的md和cd撕裂強度的細(xì)節(jié)。注意，標(biāo)明“空白”的樣品表示不設(shè)置開口的樣品，而標(biāo)明“原型”意味著樣品還未被制備成環(huán)形帶結(jié)構(gòu)，而是僅為試驗片中的帶材料。

表2

如從表2所示的結(jié)果能夠看出的，織造布和擠出的材料具有比擠出的pet聚合物材料更大的撕裂強度。如上所述，在使用用于形成多層帶的一個層的織造布或擠出的材料層的實施方式中，多層帶結(jié)構(gòu)的整體撕裂強度將至少與任意層一樣強。因此，無論用于形成其它層的材料為何，包括織造布層或擠出的層的多層帶將均被賦予良好的撕裂強度。

如上所述，實施方式能夠包括擠出的聚氨酯頂層和織造布底層。如下所述，評價該組合的md撕裂強度，并且還與使用在起皺操作中的織造結(jié)構(gòu)化織物的md撕裂強度進(jìn)行比較。使用與上述試驗相同的測試程序。在該試驗中，樣品1是如下雙層帶結(jié)構(gòu)：具有1.2mm開口的擠出的聚氨酯的0.5mm厚頂層。底層是由albany國際公司制得的織造j5076布，其細(xì)節(jié)能夠在以上找到。樣品2是如下雙層帶結(jié)構(gòu)：具有1.2mm開口的擠出的聚氨酯的1.0mm厚頂層，并且以j5076織物作為底層。作為樣品3，還評價j5076織物自身的撕裂強度。表3中示出了這些試驗的結(jié)果。

表3

如從表3中的結(jié)果能夠看出的，具有擠出的聚氨酯頂層和織造布底層的多層帶結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的撕裂強度。當(dāng)單獨考慮織造布的撕裂強度時，能夠看出，織造布產(chǎn)生帶結(jié)構(gòu)的撕裂強度的大部分。擠出的聚氨酯層在比例上對多層帶結(jié)構(gòu)提供較少的撕裂強度。即便如此，雖然擠出的聚氨酯層自身可能不具有足夠的強度、抗拉伸性以及撕裂強度方面的耐久性，如由表3中的結(jié)果所示的，當(dāng)多層結(jié)構(gòu)使用擠出的聚氨酯層和織造布層時，能夠形成足夠耐久的帶結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本文說明的機器、裝置、帶、織物、工藝、材料和產(chǎn)品能夠用于諸如面巾紙或廁所衛(wèi)生紙和紙巾等的商用產(chǎn)品的生產(chǎn)。

盡管本文已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明的實施方式和本發(fā)明的變型，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這些明確的實施方式和變型，并且在不超出本發(fā)明的如由所附權(quán)利要求書限定的主旨和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出其它變型和改變。