專利名稱:具有回彈性共成形層的吸收性復合材料的制作方法
具有回彈性共成形層的吸收性復合材料背景該申請要求提交于2010年4月16日的申請?zhí)?1/324,982的優(yōu)先權(quán)。將申請?zhí)?1/324,982的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。用于吸收尿液、血液、和基于血液的流體的高吸收性制品如失禁墊和衣服、月經(jīng)墊(例如,衛(wèi)生巾)、衛(wèi)生棉條、傷ロ敷料、繃帶和手術(shù)簾的開發(fā)是具有挑戰(zhàn)性的。例如在失禁墊和月經(jīng)墊的情況中,消費者期望在舒適和貼合、流體的保留、以及最低限度的沾污方面具有高水平的性能??傊J為流體從墊滲漏到內(nèi)衣上是不可接受的。雖然已經(jīng)對用于這樣的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和材料進行了許多改進,但提高這樣的墊的性能仍然是一項艱巨的事業(yè)。消除滲漏,特別是沿著大腿內(nèi)側(cè)的滲漏,同時不降低貼合和舒適感,也并不總能滿足消費者渴望的需求。 目前墊的吸收結(jié)構(gòu)通常包括一個或多個纖維層以從可滲透頂片中收集排出的流體并將其分布于下層的儲存區(qū)域。用于現(xiàn)有產(chǎn)品的相對較薄版本的吸收結(jié)構(gòu)通常包括與可滲透頂片相鄰的流體收集或吸入層。該吸入層通常由氣流法纖網(wǎng)或合成性無紡纖網(wǎng)制得。該吸入層以下為主要吸收芯,該吸收芯通常由氣流法或濕法纖網(wǎng)制得。由纖維層制成的現(xiàn)有吸收結(jié)構(gòu)有許多問題。ー個問題是在確保頂片足夠干燥方面存在困難。這樣的結(jié)構(gòu)造成衣物和身體污染的機會也更大。這是由于吸收結(jié)構(gòu)缺乏回彈性,導致墊的聚束。該回彈性的缺乏以及隨之發(fā)生的聚束也可導致這些現(xiàn)有的墊提供使用者以較差的合身感和舒適感。Dyer的第5,849,805號美國專利確認了傳統(tǒng)的吸收結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的吸收纖維纖網(wǎng)未解決該問題的議題。一種嘗試性的解決方案用泡沫代替纖維吸入層和吸收層,如購自俄亥俄州辛辛那提的寶潔公司的ALWAYS INFINITY普通型墊中所使用的INFINICEL泡沫。該泡沫往往比纖維纖網(wǎng)更加昂貴。共成形無紡纖網(wǎng)是熔噴纖維基體和吸收性材料(例如,絨毛漿纖維)的復合材料,在多種應用中用作吸收層,包括吸收性制品、吸收性干巾、濕巾和拖把。大多數(shù)傳統(tǒng)共成形纖網(wǎng)采用由聚丙烯均聚物形成的熔噴纖維。然而,這樣的共成形材料有時遇到的問題是當共成形材料受到彎曲カ時可能會無足夠的回弾性。例如,當共成形擦拭物被弄皺時,共成形材料無法恢復到其原始的平坦、無皺褶狀態(tài)。另ー個實例是在個人護理吸收產(chǎn)品中用作吸收芯的共成形材料有聚束的傾向。因此,目前需要一種改進的共成形無紡纖網(wǎng)以用于各種應用,所述改進的共成形無紡纖網(wǎng)顯示對彎曲力抵抗力的提高并在折疊后顯示恢復平坦狀態(tài)的傾向。這樣的改進的共成形無紡纖網(wǎng)可與其它多種材料結(jié)合以產(chǎn)生可用于個人護理吸收性制品中的下一代吸收性復合材料。概沭本發(fā)明人在提高吸收性制品方面進行了深入細致的研發(fā)努力,并且已開發(fā)出用于具有足夠濕性和干性弾力以及足夠吸收性的吸收芯的吸收性復合材料,而不主要使用昂貴的泡沫。本發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)他們可通過將回弾性共成形材料與其它材料合并來調(diào)整這些性能,以賦予其高回弾性和吸收性能。本發(fā)明提供了一種在吸收性制品中置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括置于頂片與底片之間的第一吸入層,和置于頂片與底片之間的保留層,其中所述第一吸入層和所述保留層中的ー個包括回弾性共成形材料。當所述第一吸入層包括回弾性共成形材料吋,所述保留層包括高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種。吸收性復合材料還可以包括置于頂片與底片之間的分布層,所述分布層包括熔噴微纖維材料、射流噴網(wǎng)材料、和泡沫材料中的ー種。本發(fā)明還提供了一種在吸收性制品中置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括第一吸入層和置于頂片與底片之間的保留層,所述第一吸入層包括 共成形材料、回彈性共成形材料、氣流法材料、粘合梳理纖網(wǎng)(BCW)材料、和泡沫材料中的一種,所述保留層包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種,其中所述第一吸入層和所述保留層中的ー個包括回弾性共成形材料。本發(fā)明還提供了一種在吸收性制品中置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括第一吸入層以及置于所述頂片與所述底片之間的保留層,所述第一吸入層包括回弾性共成形材料,所述保留層包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種。本發(fā)明還提供了ー種具有頂片和底片的吸收性個人護理制品,所述制品包括置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括第一吸入層以及置于所述頂片與所述底片之間的保留層,所述第一吸入層包括回弾性共成形材料,所述保留層包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種。本發(fā)明還提供了一種制備具有吸收性復合材料的吸收性個人護理制品的方法,所述方法包括將吸收性材料流與熔噴纖維流并合以形成復合材料流;在成形表面上收集所述復合材料流以形成回弾性共成形無紡纖網(wǎng);和將所述回弾性共成形無紡纖網(wǎng)與頂片和底片相結(jié)合。本發(fā)明還提供了ー種適用于具有頂片和底片的吸收性制品的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括包括置于所述頂片與所述底片之間的泡沫材料的吸入層,所述吸入層具有多個穿過該吸入層的孔;以及置于所述頂片與所述底片之間的保留層,其中所述保留層包括回弾性共成形材料。本文對本發(fā)明的其它特征和方面進行了更詳細的討論。附圖的簡要說明參照以下說明書、所附權(quán)利要求和附圖,本發(fā)明的上述和其它特征和方面以及實現(xiàn)該特征和方面的方式將變得更加顯而易見,并且本發(fā)明自身將更易于理解。圖I為形成本發(fā)明所述的共成形纖網(wǎng)的方法的ー個方面的示意性說明;圖2為圖I所示的裝置的某些特征的說明;圖3為根據(jù)本發(fā)明形成的有紋理的共成形無紡纖網(wǎng)的ー個方面的剖視圖4為有紋理的共成形無紡纖網(wǎng)的ー個方面的照片;圖5為來自圖4的有紋理的共成形無紡纖網(wǎng)被弄皺并放松之后的照片;圖6為有紋理的共成形無紡纖網(wǎng)的另ー個方面的照片;圖7為來自圖6的有紋理的共成形無紡纖網(wǎng)被弄皺并放松之后的照片;圖8為納入了本發(fā)明所述的吸收性復合材料的女性衛(wèi)生制品的示意性局部剖切平面圖;圖9為納入了本發(fā)明所述的吸收性復合材料的女性衛(wèi)生制品的局部示意性側(cè)視圖;
圖10為用于測試本發(fā)明所述的吸收性復合材料的吸收性復合材料輪廓上的孔型圖案的實施例的示意性平面圖;和 圖11為用于測試本發(fā)明所述的吸收性復合材料的吸收性復合材料輪廓的實施例的示意性平面圖。在本說明書和附圖中引用字符的重復使用g在代表本發(fā)明相同或類似的特征或元件。迸述本領域技術(shù)人員要理解的是,本討論僅對示例性方面進行描述,而不是為了限制本發(fā)明的更寬的范圍。現(xiàn)在詳細參照本發(fā)明的各方面,在下文對其中的一個或多個實施例進行描述。以解釋的方式而不是限制本發(fā)明的方式提供每個實施例。事實上,在不偏離本發(fā)明的范圍或?qū)嵸|(zhì)的前提下可對本發(fā)明作出各種修改和變化對本領域技術(shù)人員是顯而易見的。例如,說明或描述為ー個方面的部分的特征可用于另ー個部分以產(chǎn)生又ー個方面。因此,本發(fā)明旨在涵蓋該修改和變化。如本文所使用,術(shù)語“無紡纖網(wǎng)”通常是指具有單個纖維或線的結(jié)構(gòu)的纖網(wǎng),所述單個纖維或線為交互的,但不是以如在針織物中的可識別的方式進行交互。無紡纖織物或纖網(wǎng)的實例包括但不限干,熔噴網(wǎng)、紡粘網(wǎng)、粘合梳理纖網(wǎng)、氣流法纖網(wǎng)、共成形纖網(wǎng)、水力
纏結(jié)網(wǎng)等。如本文所使用,術(shù)語“紡粘纖網(wǎng)”通常是指含有小直徑基本連續(xù)纖維的纖網(wǎng)。通過將熔融的熱塑性材料從多個細密、通常為圓形的噴絲嘴的毛細管中擠出,然后迅速通過例如引出拉拔和/或其它眾所周知的紡粘法機理降低所擠出纖維的直徑。對紡粘纖網(wǎng)的生產(chǎn)的描述和說明見于例如Appel等人的第4,340, 563號美國專利、Dorschner等人的第3,692,618號美國專利、Matsuki等人的第3,802,817號美國專利、Kinney的第3,338,992號美國專利、Kinney的第3,341,394號美國專利、Hartman的第3,502,763號美國專利、Levy的第3,502,538號美國專利、Dobo等人的第3,542,615號美國專利、和Pike等人的第5,382,400號美國專利,為了所有目的將其全部內(nèi)容引入本文作為參考。當沉積于收集表面上時,紡粘纖維通常不發(fā)粘。紡粘纖維的直徑有時可小于約40微米,且通常為約5至約20微米。—般而言,本發(fā)明涉及具有回弾性共成形層和任選的至少ー個或多個其它層的吸收性復合材料。如以下更詳細描述的回彈性共成形層由含有熔噴纖維基體和吸收性材料的回弾性共成形無紡纖網(wǎng)形成。吸收性復合材料可用于個人護理或其它合適的制品中。
作為ー個實例,吸收性復合材料可用作女性衛(wèi)生制品中的吸收性元件。如圖8所示,女性衛(wèi)生制品70包括剝離條72,所述剝離條72借助衣物結(jié)合粘合劑74粘結(jié)于衣物側(cè)底片76的ー側(cè)上。以結(jié)構(gòu)粘合劑將底片76的另ー側(cè)結(jié)合至吸收層78。吸收層78結(jié)合至體側(cè)襯墊或頂片80。本發(fā)明所述的吸收性復合材料84可適當取代吸收層78。希望地,使用吸收性復合材料84可在佩戴產(chǎn)品時抑制產(chǎn)品的聚束,從而提高整體效率和降低滲漏。本領域技術(shù)人員熟知其它用于形成具有吸收芯材料的個人護理制品的合適構(gòu)造。在ー個希望的方面,吸收性復合材料84具有有紋理的表面。有紋理的表面希望地位于朝向頂片80的位置,以促進流體更快吸入和使吸收芯具有更高的吸收性。除回弾性共成形材料外,置于頂片80與不可透液體的底片76之間的本發(fā)明所述的吸收性復合材料84包括一至三層。如圖9所示,吸收性復合材料84可包括可選的第一液體吸入層86、任選的第二液體吸入層88或任選的第一分布層90、保留層94、和任選的第二分布層96。在吸收性復合材料84內(nèi)部的層通常以面對面的朝向放置。
在本發(fā)明的多個方面中,第一吸入層86可比保留層94更寬和/或更長,并可制成矩形以外的形狀以在佩戴時更好地貼合身體。在本發(fā)明的另ー個方面中,包括回弾性共成形材料的層可為最寬和/或最長的層。在本發(fā)明的又ー個方面中,包括氣流法材料的層可為最寬和/或最長的層。第一吸入層和保留層86、94中至少ー個包括分別充當流體吸入材料或流體保留材料的回彈性共成形材料。對于第一吸入層86包括回彈性共成形材料的方面,吸收性復合材料84包括另外ー層,該另外一層可為第二液體吸入層88、第一分布層90、保留層94、或第二分布層96。對于保留層94包括回弾性共成形材料的方面,吸收性復合材料84包括另外ー層,該另外一層可為第一液體吸入層86、第二液體吸入層88、第一分布層90、或第二分布層96。下面更詳細地描述每層包括的材料。第一吸入層86可包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、粘合梳理纖網(wǎng)(BCW)材料、或泡沫材料,且還可包括絨毛漿。第二液體吸入層88可包括BCW材料,氣流法材料、或泡沫材料。第一分布層90可包括射流噴網(wǎng)材料,熔噴微纖維材料,或泡沫材料。保留層94可包括共成形材料、回弾性共成形材料、或氣流法材料,其中每種還可包括超吸收性材料(SAM)。替代地,保留層94可包括高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料或泡沫材料。這些保留層材料中的任何一個還可包括絨毛漿。最后,第二分布層96可包括熔噴微纖維材料、射流噴網(wǎng)材料、或泡沫材料,并還可包括絨毛漿。本發(fā)明所述的吸收性復合材料84可用于多種制品中。例如,吸收性復合材料84可并入能夠吸收水或其它流體的吸收性制品中。這樣的吸收性制品的實例包括但不限干,個人護理吸收性制品,如尿布、訓練褲、吸收性內(nèi)褲、失禁制品、女性衛(wèi)生產(chǎn)品(例如,衛(wèi)生巾)、泳衣、嬰兒濕巾、手套毛巾等;醫(yī)用吸收性制品,如服裝、開窗材料、護理墊、床墊、繃帯、吸收簾、和醫(yī)療濕巾;餐飲服務擦拭物;服飾制品;袋等。本領域技術(shù)人員熟知適合形成這樣的制品的材料和エ藝。DiPalma等人的第5,649,916號美國專利;Kielpikowski的第6,110,158號美國專利;Blaney等人的第6,663,611號美國專利描述了該吸收性制品的若干實例,為了所有目的將其全部內(nèi)容以引用方式并入本文。Fell等人的美國專利申請公開號2004/0060112A1,以及Dami co等人的第4,886,512號美國專利;Sherrod等人的第5,558,659號美國專利;Fell等人的第6,888,044號美國專利;和Freiburger等人的第6,511,465號美國專利還描述了其它合適的制品,為了所有目的將其全部內(nèi)容引入本文作為參考。當在吸收性制品中采用時,本發(fā)明所述的吸收性復合材料84能夠形成吸收芯的組件或本領域眾所周知的吸收性制品的任何其它吸收性組件。術(shù)語“共成形”通常是指熔噴纖維和吸收性纖維如纖維素纖維的共混物,可通過氣流形成熔噴聚合物材料并同時將懸浮在氣流中的纖維噴入熔噴纖維流中而形成。共成形材料也可包括其它材料,如超吸收性材料。在成形表面上如網(wǎng)帶所提供的表面上收集熔噴纖維和吸收纖維(和其它任選的材料)。成形表面可包括置于成形表面上的可透過氣體的材料。Georger等人的第5,508, 102號和第5,350, 624號美國專利、和Anderson的第4,100, 324號美國專利中進ー步描述了共成形材料,將其全部內(nèi)容引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。如本文所使用,術(shù)語“回弾性共成形”通常是指包括熔噴纖維基體和吸收性材料的 回彈性共成形無紡纖層,其中熔噴纖維構(gòu)成30wt%至約99wt%的纖網(wǎng),而吸收性材料構(gòu)成Iwt %至約70wt%的纖網(wǎng),此外,其中熔噴纖維由含有至少ー種丙烯/ α -烯烴共聚物的熱塑性組合物形成,所述丙烯/ α -烯烴共聚物的丙烯含量為約60摩爾%至約99. 5摩爾%,而α -烯烴含量為約O. 5摩爾%至約40摩爾%,其中共聚物的密度為約O. 86至約O. 90克/立方厘米,并且雖然實際考慮能夠降低高端熔體流動速率范圍,但根據(jù)ASTM測試方法D1238-E在230° C下測得組合物的熔體流動速率為約120至約6000克/10分鐘。共成形無紡纖網(wǎng)的熔噴纖維占纖網(wǎng)的30wt%至約99wt%,而吸收性材料占纖網(wǎng)的約lwt%至約70wt%。更優(yōu)選地,共成形無紡纖網(wǎng)的熔噴纖維占纖網(wǎng)的45wt%至約99wt%,而吸收性材料占纖網(wǎng)的約lwt%至約55wt%。熔噴纖維由以下描述的含有至少ー種丙烯/α-烯烴共聚物的熱塑性組合物形成,所述丙烯/ α -烯烴共聚物具有特定的単體含量、密度、熔體流動速率等。對特定類型的丙烯/ α -烯烴共聚物的選擇為所得到的組合物提供改進的熱性能以形成共成形纖網(wǎng)。例如,熱塑性組合物在相對緩慢的速率下結(jié)晶,從而使纖維在形成過程中保持微弱的粘性。該粘性可提供多種益處,如在纖網(wǎng)形成的過程中提高熔噴纖維粘附在吸收性材料上的能力。熔噴纖維可占共成形纖網(wǎng)的約30wt%至約99wt%,在特定方面中為約45wt%至約99wt%,在更特定的方面中為約50wt%至約90wt%,在更加特定的方面中為約50wt%至約80wt%。同樣,吸收性材料可占共成形纖網(wǎng)的約lwt%至約70wt%,在特定方面中為lwt%至約55wt%,在更特定的方面中為10wt%至約50wt%,在更加特定的方面中為約20wt% 至約 50wt%。除了提高熔噴纖維的粘結(jié)能力,本發(fā)明所述的熱塑性組合物也可賦予所得到的共成形結(jié)構(gòu)其它益處。例如在某些方面中,可使用三維成形表面賦予共成形纖網(wǎng)紋理。在這樣的方面中,熔噴纖維的相對緩慢的結(jié)晶速率能夠提高其吻合三維成形表面輪廓的能力。然而,纖維一旦結(jié)晶,熔噴纖維就能夠達到高于傳統(tǒng)聚丙烯的一定程度的回弾性,從而允許其保留并恢復三維形狀以及共成形纖網(wǎng)上的高度紋理化的表面。在形成過程中纖維粘性延長的另ー個益處是多層共成形無紡纖網(wǎng)的層之間的層附著強度增加,產(chǎn)生分層所必要的額外的剪切能。該層附著強度的増加能夠降低或消除對能夠負面影響片材特性如厚度和密度的壓紋的需要。在由多層共成形無紡纖網(wǎng)制得的擦拭物的分配過程中特別需要増加的層附著強度。使用本文所述的三維成形表面所賦予的紋理可通過增加層之間的接觸表面積來進一歩提高層附著強度?,F(xiàn)在將更加詳細地描述本發(fā)明的各方面。本發(fā)明的熱塑性組合物含有至少ー種丙烯和α-烯烴的共聚物,所述α-烯烴如C2-C20 α -烯烴、C2-C12 α -烯烴、或C2-C8 α -烯烴。合適的α -烯烴可為直鏈或支鏈的(例如,一個或多個C1-C3烷基支鏈,或芳基基團)。特定實例包括こ烯、丁烯;3_甲基-1-丁烯;3,3-ニ甲基-1-丁烯;戊烯;具有ー個或多個甲基、こ基或丙基取代基的戊烯;具有ー個或多個甲基、こ基或丙基取代基的己烯;具有ー個或多個甲基、こ基或丙基取代基的庚烯;具有ー個或多個甲基、こ基或丙基取代基的辛烯;具有ー個或多個甲基、こ基或丙基取代基的壬烯;こ基、甲基或ニ甲基取代的癸烯;十二烯;苯こ烯等。特別需要的α-烯烴共聚單體為こ烯、丁烯(例如I-丁烯)、庚烯和辛烯(例如,I-辛烯或2-辛烯)。這樣的共聚物的丙烯含量為約60摩爾%至約99. 5摩爾%,在進ー步的方面中為約80摩爾%至約99摩爾%,在更進ー步的方面中為約85摩爾%至約98摩爾%。同樣地,α -烯烴含量可為約O. 5摩爾% 至約40摩爾%,在進ー步的方面中為約I摩爾%至約20摩爾%,在更進ー步的方面中為約2摩爾%至約15摩爾%。在形成丙烯共聚物的不同的分子量分數(shù)中,α-烯烴共聚單體的分布通常是隨機且均勻的。丙烯/α -烯烴共聚物的密度可為α _烯烴的長度和含量的函數(shù)。也就是說,α -烯烴的長度越長,所存在α-烯烴的含量越高,共聚物的密度越低。一般來說,密度較高的共聚物能夠更好地形成三維結(jié)構(gòu),而密度較低的那些具有更好的弾性和回彈性能。因此,為了在紋理和回弾性之間達到最佳平衡,通常選擇密度為約O. 860克/立方厘米(g/cm3)至約O. 900g/cm3的丙烯/ α -烯烴共聚物,在進ー步的方面中為約O. 861至約O. 890g/cm3,在更進ー步的方面中為約O. 862g/cm3至約O. 880g/cm3。此外,通常選擇密度為約每立方厘米O. 860克(g/cm3)至約O. 940g/cm3的熱塑性組合物,在進ー步的方面中為約O. 861至約
O.920g/cm3,在更進一步的方面中為約O. 862g/cm3至約O. 900g/cm3。通??刹捎枚喾N已知技術(shù)中的任意ー種來形成熔噴纖維中所使用的丙烯/α -烯烴共聚物。例如,可使用自由基或配位催化劑(例如,Ziegler-Natta)來形成烯烴聚合物。優(yōu)選地,共聚物由単位點配位催化劑形成,如金屬茂催化劑。這樣的催化劑系統(tǒng)產(chǎn)生丙烯共聚物,其中共聚單體隨機分布在分子鏈內(nèi)并均勻地分布在不同的分子量分數(shù)中。在例如Datta等人的第7,105, 609號美國專利;Datta等人的第6,500, 563號美國專利;Yang等人的第5,539,056號美國專利;和Resconi等人的第5,596,052號美國專利中描述了金屬茂催化的丙烯共聚物,為了所有目的將其全部內(nèi)容引入本文作為參考。金屬茂催化劑的實例包括雙(正丁基環(huán)戊ニ烯基)ニ氯化鈦、雙(正丁基環(huán)戊ニ烯基)ニ氯化鋯、雙(環(huán)戊ニ烯基)氯化鈧、雙(茚基)ニ氯化鋯、雙(甲基環(huán)戊ニ烯基)ニ氯化鈦、雙(甲基環(huán)戊ニ烯基)ニ氯化鋯、ニ茂鈷、環(huán)戊ニ烯基三氯化鈦、ニ茂鐵、ニ氯ニ茂鉿、異丙基(環(huán)戊ニ烯基-I-芴基)ニ氯化鋯、ニ氯ニ茂鑰、ニ茂鎳、ニ氯ニ茂鈮、ニ茂釕、ニ氯ニ茂鈦、氫氯ニ茂鋯、ニ氯ニ茂鋯等。使用金屬茂催化劑制備的聚合物通常具有較窄的分子量范圍。例如,金屬茂催化的聚合物可以具有4以下的多分散度(M /Mn)、控制的短鏈支化分布和控制的立構(gòu)規(guī)整度。在特定的方面中,丙烯/ α -烯烴共聚物占用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的約50wt%或更多,在進ー步的方面中為約60wt%或更多,在更進ー步的方面中為約75wt%或更多。在其它方面中,丙烯/α-烯烴共聚物占用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的至少約lwt%i低于約49wt%,在特定的方面中為至少約1%且低于約45wt%,在進ー步的方面中為至少約5%且低于約45wt%,在更進ー步的方面中為至少約5wt%且低于約35wt%。當然,只要不對復合材料的所需性能產(chǎn)生不利影響,其它熱塑性聚合物也可用于形成熔噴纖維。例如,熔噴纖維可含有其它聚烯烴(例如,聚丙烯、聚こ烯等)、聚酯、聚氨酷、聚酰胺、嵌段共聚物等。在ー個方面中,熔噴纖維可包含其它的丙烯聚合物,如聚丙烯均聚物或丙烯共聚物。其它丙烯聚合物,例如可由基本全同立構(gòu)的聚丙烯均聚物或共聚物形成,其含有的其它單體等于或低于10%重量百分比,即按重量計至少約90%的丙烯。這樣的聚丙烯可以以接枝、無規(guī)或嵌段共聚物的形式存在,可主要為結(jié)晶,因為其具有約110° C以上的明確熔點,在進ー步的方面中為約115° C以上,在更進ー步的方面中為約130° C以上。在Datta等人的第6,992,159號美國專利中描述了這些其它的聚丙烯的實例,為了所有目的將其全部內(nèi)容以引入本文作為參考。在特定方面中,其它聚合物可占熱塑性組合物的約O. lwt%至約90wt%,在進ー步的方面中為約O. 5wt%至約50wt%,在更進一步的方面中為約lwt%至約30wt%。同樣,上述 丙烯/ α -烯烴共聚物可占熱塑性組合物的約15wt%至約99. 9wt%,在進ー步的方面中為約50wt%至約99. 5wt%,在更進一步的方面中為約70wt%至約99wt%。用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物也可含有如本領域已知的其它添加劑,如表面活性劑、熔體穩(wěn)定劑、加工穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、熱老化穩(wěn)定劑、增白劑等。亞磷酸鹽穩(wěn)定劑(例如,IRGAF0S,購自Tarrytown的Ciba Specialty Chemicals,紐約,和D0VERPH0S,購自Dover的Dover Chemical Corp.,俄亥俄州)為不例性的溶體穩(wěn)定劑。此外,受阻胺類穩(wěn)定劑(例如,CHIMASS0RB,購自Ciba Specialty Chemicals)為典型的熱和光穩(wěn)定劑。此外,受阻酚通常用作抗氧化劑。一些合適的受阻酚包括購自Ciba SpecialtyChemicals (Ciba)的商品名為 IRGANOX 的那些,如 IRGANOX 酚 1076、1010 或 E 201。當采用時,這樣的添加劑(例如,抗氧化劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑等)以可為用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的約O. 001wt%至約15wt%的量存在,在進ー步的方面中為約O. 005wt%至約10wt%,在更進ー步的方面中為約O. 01wt%至約5wt%??蓪ⅸ`種或多種表面活性劑加入聚合物組合物中以使聚合物纖維更易濕潤并提高共成形材料的流體吸入性能。合適的表面活性劑包括陽離子型、陰離子型、兩性的和非離子型表面活性剤。特別適合的內(nèi)部表面活性劑購自Techmer PM,Clinto,田納西,為親水性熔體添加劑PPM15560表面活性剤。當采用時,各表面活性劑的量可以用于形成熔噴纖維的熱塑性組合物的約O. 5wt%至約10wt%的量存在,在進一步的方面中為約I. 0wt%至約7. 5wt%,在更進一步的方面中為約I. 5wt%至約5wt%。也可將表面活性劑應用于熔噴纖維外部作為局部處理。通過選擇某些聚合物及其含量,所得到的熱塑性組合物的熱性能會比熔噴網(wǎng)中通常所采用的聚丙烯均聚物更優(yōu)越。例如,熱塑性組合物在性質(zhì)上通常比熔噴網(wǎng)中通常所采用的聚丙烯均聚物更加無定形。為此,通過測量其“半結(jié)晶時間即一半材料成為晶體所需的時間,發(fā)現(xiàn)熱塑性組合物的結(jié)晶速率更慢。例如,在125° C溫度下測得熱塑性組合物的半結(jié)晶時間通常大于約5分鐘,在進ー步的方面中為約5. 25分鐘至約20分鐘,在更進一歩的方面中為約5. 5分鐘至約12分鐘。相反地,傳統(tǒng)聚丙烯均聚物的半結(jié)晶時間通常為5分鐘或更短。此外,熱塑性組合物的熔融溫度(“Tm”)可為約100° C至約250° C,在進ー步的方面中為約110° C至約200° C,在更進ー步的方面中為約140° C至約180° C。熱塑性組合物的結(jié)晶溫度(“T?!?(在10° C/min的冷卻率下測定)可為約50° C至約150° C,在進ー步的方面中為約80° C至約140° C,在更進ー步的方面中為約100° C至約120° C??墒褂帽绢I域技術(shù)人員熟知的差示掃描量熱法(“DSC”)來測定半結(jié)晶時間、熔融溫度和結(jié)晶溫度。也可在特定范圍內(nèi)選擇熱塑性組合物的熔體流動速率以優(yōu)化所得到的熔噴纖維的性能。熔體流動速率為當在230° C下在10分鐘內(nèi)施加2160克的カ時,被迫通過擠出式流變儀孔(直徑為2. 09mm (O. 0825英寸))的聚合物的重量(以克計)。一般來說,熔體流動速率足夠高以提高熔融加工性,但不會高到對纖維與吸收性材料的結(jié)合性能產(chǎn)生不利的影響。因此,在本發(fā)明的大多數(shù)方面中,根據(jù)ASTM測試方法D1238-E測量的熱塑性組合物的熔體流動速率為每10分鐘約120至約6000克,在進ー步的方面中為每10分鐘約150至約3000克,在更進ー步的方面中為每10分鐘約170至約1500克。術(shù)語“熔噴纖維”是指將熔融的熱塑性材料從多個細密、通常為圓形的模具毛細管 中擠出,作為線或絲進入高速的、通常加熱的氣(例如,空氣)流中所形成的纖維,所述氣流能夠削減熔融的熱塑性材料的絲以降低其直徑。在共成形エ藝的特定情況中,熔噴纖維流與ー個或多個從不同方向引入的材料流相交。之后,通過高速氣流攜帶熔噴纖維和其它材料并沉積在收集表面上。熔噴纖維在所形成的纖網(wǎng)中的分布和方向取決于幾何和エ藝條件。在某些エ藝和設備條件下,所產(chǎn)生的纖維可基本“連續(xù)”,定義為當在IOx或20x放大倍率下通過顯微鏡檢查多個視野時具有幾個分離、碎纖維或錐形端。當產(chǎn)生“連續(xù)”熔噴纖維時,在單個纖維長度內(nèi)的單個纖維的側(cè)面通常平行并且具有最小的纖維直徑差異。相反地,在其它條件下,纖維會張拉過度,線股斷裂并形成一系列不規(guī)則的、離散的纖維長度和許多斷頭。已變細的斷裂纖維的回縮通常會產(chǎn)生較大的聚合物團。這樣的エ藝公開于例如Butin等人的第3,849,241號美國專利中,以與其一致的方式將其內(nèi)容引入本文作為參考。熔噴纖維可為單組分或多組分。單組分纖維通常由單個擠出機擠出的聚合物或聚合物的共混物形成。多組分纖維通常由不同的擠出機擠出的兩種或多種聚合物(例如,雙組分纖維)形成??蓪⒕酆衔锱帕性诶w維的橫截面上定位基本恒定的不同區(qū)域中??梢匀我馑铇?gòu)型排列組分,如皮-芯式、并行式、餅式、海島式、三島式、牛眼式或本領域已知的各種其它排列。Taniguchi等人的第4,789,592號美國專利、Strack等人的第5,336,552號美國專利、Kaneko等人的第5,108,820號美國專利、Kruege等人的第4,795,668號美國專利、Pike等人的第5,382,400號美國專利、Strack等人的第5,336,552號美國專利、和Marmon等人的第6,200,669號美國專利描述了用于形成多成分纖維的各種方法,為了所有目的將其全部內(nèi)容引入本文作為參考。也可形成具有各種不規(guī)則形狀的多組分纖維,如Hogle等人的第5,277,976號美國專利、Hills的第5,162,074號美國專利、Hills的第5,466,410號美國專利、Largman等人的第5,069, 970號美國專利、和Largman等人的第5,057, 368號美國專利所描述,為了所有目的將其全部內(nèi)容引入本文作為參考。應注意通常使用潤濕劑處理熔噴材料以用于如本文所述的應用??墒褂萌魏螡櫇裥蕴幚怼Mǔ?稍诠渤尚螣o紡纖網(wǎng)中采用任何吸收性材料,如吸收性纖維、顆粒等。在一個方面中,吸收性材料包括由各種制漿過程形成的纖維,如牛皮紙漿、亞硫酸鹽漿、熱磨機械漿等。漿纖維可包括軟木纖維,其平均纖維長度基于長度加權(quán)平均值大于1mm,特別是約
I.5至5_。這樣的軟木纖維可包括但不限于,北方軟木、南方軟木、紅杉、紅雪松、鐵杉、松樹(例如,南方松樹)、云杉(例如,黑云杉)、其組合等。適用于本發(fā)明的示例性的市售漿纖維包括購自華盛頓,F(xiàn)ederal Way的Weyerhaeuser Co.的衆(zhòng)纖維,名稱為“CF-405”。也可以使用硬木纖維,如桉樹、楓樹、樺樹、白楊等。在某些情況下,特別需要桉樹纖維以提高纖網(wǎng)的柔軟性。桉樹纖維也可提高亮度,増加不透明度,并改變纖網(wǎng)的孔結(jié)構(gòu)以提高其芯吸能力。此外,如果需要,可使用從回收材料中獲得的二次纖維,如來自來源例如新聞紙、再生紙板和辦公廢紙的纖維漿。此外,其它天然纖維也可用于本發(fā)明,如竹、蕉麻、印度草、馬利筋絨、菠蘿葉等。此外,在某些情況下,也可利用合成纖維。除漿纖維外或與漿纖維結(jié)合,吸收性材料也可包括以纖維、顆粒、凝膠等形式存在的超吸收性材料。一般來說,超吸收性材料為在含有O. 9重量百分數(shù)的氯化鈉水溶液中,能夠吸收至少約其重量10倍的水溶脹性材料,在某些情況下,至少約其重量20倍或至少約30倍。超吸收性材料可由天然、合成和改性的天然聚合物和材料形成。如Mitchell等人第6,623,576號美國專利中所公開,合成的超吸收性聚合物的實例包括含有輕度交聯(lián)的 未中和酸性吸水性樹脂和輕度交聯(lián)的未中和的堿性吸水性樹脂的材料。此外,實例包括聚(丙烯酸)和聚(甲基丙烯酸)、聚(丙烯酰胺)、聚(こ烯基醚)、馬來酸酐與こ烯基醚和α-烯烴的共聚物、聚(こ烯基吡咯烷酮)、聚(こ烯基嗎啉酮)、聚(こ烯醇)、及其混合物和共聚物的堿金屬鹽和銨鹽。此外,超吸收性材料包括天然和改性的天然聚合物,如淀粉、水解的丙烯腈接枝淀粉、丙烯酸接枝淀粉、甲基纖維素、殼聚糖、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素,和天然樹膠,如藻酸鹽、黃原膠、刺槐豆膠等。天然和完全或部分合成的超吸收性聚合物的混合物也可用于本發(fā)明。特別合適的超吸收性聚合物為HYSORB 8760超吸收性(購自Charlotte的BASF,北卡羅來納州)和FAVOR SXM 9500超吸收性材料(購自Greensboro的EVONIK Stockhausen,北卡羅來納州)。本發(fā)明所述的共成形纖網(wǎng)通常由エ藝制備而成,其中至少ー個熔噴模頭(例如,兩個)排列在滑槽附近,通過所述滑槽加入吸收性材料,同時形成纖網(wǎng)。Anderson等人的第4,100, 324號美國專利、Georger等人的第5,350, 624號美國專利、和Georger等人的第5,508, 102號美國專利、以及Keck等人的美國專利申請公開號2003/0200991和Dunbar等人的2007/0049153公開了該共成形技術(shù)的某些實例,為了所有目的將其所有內(nèi)容引入本文作為參考。參照圖1,例如,顯示了用于形成本發(fā)明所述的共成形纖網(wǎng)的設備的ー個方面。在該方面中,設備分別包括擠出機14或14’的顆粒料斗12或12’,可將丙烯/ α -烯烴熱塑性組合物引入其中。擠出機14和14’各自具有擠壓螺桿(未顯示),通過常規(guī)的驅(qū)動馬達(未顯示)進行驅(qū)動。當聚合物通過擠出機14或14’前進時,由于驅(qū)動馬達驅(qū)動的擠出螺桿的旋轉(zhuǎn)而將其逐漸加熱至熔融狀態(tài)??稍诙鄠€分離的步驟中實現(xiàn)加熱,當其分別通過擠出機14和14’的分離的加熱區(qū)域向熔噴模具16和18前進時溫度逐漸升高。熔噴模具16和18可為另ー種加熱區(qū)域,其中熱塑性樹脂的溫度保持在高水平以便擠出。如上所述,當使用兩個或多個熔噴模頭時,應懂得由單個模頭產(chǎn)生的纖維可為不同類型的纖維。也就是說,ー種或多種尺寸、形狀、或聚合組合物可不同,并且纖維可為單組分或多組分纖維。例如,第一熔噴模頭可產(chǎn)生較大的纖維,如平均直徑約為10微米或更大的纖維,在進ー步的方面中約為15微米或更大,在更進ー步的方面中為約20至約50微米,而第二模頭可產(chǎn)生較小的纖維,如平均直徑約為10微米或更小的纖維,在進ー步的方面中約為7微米或更小,在更進一歩的方面中為約2至約6微米。此外,希望每個模頭能夠擠出大約相同的量的聚合物,以使由每個熔噴模頭得到的共成形無紡纖網(wǎng)材料的基重的相對百分比基本相同。供選擇地,相對基重產(chǎn)生偏離也是可取的,以使ー個模頭或另ー個負責以基重計的大部分共成形纖網(wǎng)。作為ー個具體的實例,對于基重為每平方碼I. O盎司或“osy”(每平方米34克或“gsm”)的熔噴纖維無紡纖網(wǎng)材料,希望第一熔噴模頭產(chǎn)生熔噴纖維無紡纖網(wǎng)材料的基重的約30%,而ー個或多個隨后的熔噴模頭產(chǎn)生剩余的熔噴纖維無紡纖網(wǎng)材料的基重的70%。一般來說,共成形無紡纖網(wǎng)的總基重為約IOgsm至約350gsm,更特別地為約17gsm至約200gsm,仍更特別地為約25gsm至約150gsm。設置每個熔噴模具16和18以使每個模具的兩個牽伸氣流匯合來形成單ー氣流,當熔融線20離開每個熔噴模具的洞或孔24時可夾帶并牽伸熔融線20。熔融線20形成直徑通常小于孔24的直徑的纖維,或根據(jù)牽伸的程度形成微纖維。因此,每個熔噴模具16和18具有相應的含有夾帶的熱塑性聚合物纖維的單ー氣流26和28。調(diào)整含有聚合物纖維的氣流26和28以匯合在碰撞區(qū)域30。通常以相對于成形表面的一定角度排列熔噴模頭16和18,如Georger等人的第5,508, 102號美國專利和第5,350, 624號美國專利中所描述。 參照圖2,例如,熔噴模具16和18可以角度α取向,所述角度α由平面“Α”的切線到兩個模具16和18測得。如圖所示,平面“A”通常與成形表面58平行(圖I)。通常,將每個模具16和18的角度設置為約30至約75度,在進ー步的方面中為約35°至約60°,在更進ー步的方面中為約45°至約55°。模具16和18可取向相同或不同的角度。事實上,實際上可通過使ー個模具朝向與另ー個模具不同的角度來加強共成形纖網(wǎng)的紋理。再次參照圖1,在碰撞區(qū)域30將吸收性纖維32 (例如,絨毛漿纖維)分別加入熱塑性聚合物纖維20和21的兩股氣流26和28中。將吸收性纖維32分別引入熱塑性聚合物纖維20和21的兩股氣流26和28中的目的是在合并的熱塑性聚合物纖維流26和28的內(nèi)部產(chǎn)生逐漸分布的吸收性纖維32。這可通過將含有吸收性纖維32的第二氣流34并入熱塑性聚合物纖維20和21的兩股氣流26和28之間來實現(xiàn),以使所有三股氣流以可控的方式匯合。由于其在形成后仍然相對發(fā)粘并且為半熔融狀態(tài),因此熔噴纖維20和21在與吸收性纖維32時可同時粘附并纏繞在吸收性纖維32上以形成連貫的無紡結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)纖維的合并,可采用任意傳統(tǒng)設備,如具有多個齒38的分選滾軸36,所述齒38適于將吸收性纖維的墊或棉胎分離成單個吸收性纖維32。當采用時,通過滾軸裝置42將纖維32的片材或墊40加至分選滾軸36中。當分選滾軸36的齒38將纖維32的墊40分離為單獨的吸收性纖維32后,通過噴嘴44將單個纖維32輸送至熱塑性聚合纖維流中。外殼46包圍分選滾軸36并在外殼46和分選滾軸36的齒38的表面之間提供通道或間隙48。借助氣道50將氣體例如空氣供給至分選滾軸36的表面和外殼46之間的通道或間隙48中。氣道50在噴嘴44和間隙48的交叉點52處能夠進入通道或間隙48中。足量供應氣體以充當通過噴嘴44輸送吸收性纖維32的介質(zhì)。從氣道50供應的氣體也可充當將吸收性纖維32從分選滾軸36的齒38中除去的輔助手段??赏ㄟ^任意常規(guī)裝置供應氣體,例如鼓風機(未顯示)。預期的是,添加劑和/或其它材料可加入或夾帶在氣流中以處理吸收性纖維32。通常大約以吸收性纖維32離開分選滾軸36的齒38的速度通過噴嘴44傳輸單個吸收性纖維32。換言之,當吸收性纖維32離開分選滾軸36的齒38并進入噴嘴44時,通常從其離開分選滾軸36的齒38的那一點開始在大小和方向上保持其速度。Anderson等人的第4,100,324號美國專利更加詳細地討論了這樣的裝置。如果希望,可調(diào)整二次氣流34的速度以實現(xiàn)性能不同的共成形結(jié)構(gòu)。例如,當在碰撞區(qū)域30接觸時調(diào)整二次氣流34的速度使其高于熱塑性聚合物纖維20和21的各股氣流26和28的速度吋,吸收性纖維32以漸變式結(jié)構(gòu)并入共成形無紡纖網(wǎng)54中。也就是說,吸收性纖維32在共成形無紡纖網(wǎng)54之間的濃度高于在外表面的濃度。另ー方面,當在碰撞區(qū)域30接觸時二次氣流34的速度小于熱塑性聚合物纖維20和21的各股氣流26和28的速度時,吸收性纖維32以基本均勻的方式并入共成形無紡纖網(wǎng)54中。也就是說,吸收性纖維32在共成形無紡纖網(wǎng)54中的濃度基本相同。這是由于吸收性纖維32的低速流被吸入熱塑性聚合物纖維20、21的高速流中會增強渦流混合,導致吸收性纖維32的連續(xù)分布。為了將熱塑性聚合物纖維20、21和吸收性纖維32的復合材料流56轉(zhuǎn)化為共成形無紡纖結(jié)構(gòu)54,將收集裝置定位于復合材料流56的路徑中。收集裝置可為由滾軸60驅(qū)動的成形表面58 (例如,袋、鼓、線、布等),如圖I中箭頭62所示進行旋轉(zhuǎn)。熱塑性聚合物纖維20、21和吸收性纖維32的合并流在成形表面58的表面上作為連貫的纖維基體被收集, 以形成共成形無紡纖網(wǎng)54。如果希望,可采用真空箱(未顯示)輔助將接近熔融的熔噴纖維牽引至形表面58上。所得到的有紋理的共成形結(jié)構(gòu)54是連貫的,并可從成形表面58上移除而作為自支撐無紡材料。應懂得本發(fā)明絕不限于上述方面。例如,在供選擇的方面中,可采用基本沿著成形表面延伸的第一和第二熔噴模頭,其方向基本橫跨成形表面的運動方向。模頭可同樣排列在基本垂直的位置,即垂直于成形表面,以使由此產(chǎn)生的熔噴纖維直接噴在成形表面上。本領域熟知的這樣的構(gòu)型在例如Dunbar等人的第2007/0049153號美國專利申請中詳細描述。此外,雖然上述方面采用多個熔噴模頭以產(chǎn)生不同尺寸的纖維,也可采用單個模頭。在例如Lassig等人的第2005/0136781號美國專利申請中描述了這樣的エ藝的實例,為了所有目的將其全部內(nèi)容引入本文作為參考。如上所示,在某些情況下需要形成具有紋理的共成形纖網(wǎng)。再次參照圖1,例如本發(fā)明的ー個方面采用了本質(zhì)上帶孔的成形表面58,以使纖維能夠被拉過表面的開ロ并形成從對應的成形表面58中開ロ的材料表面突起的三維布樣叢。帶孔表面可以通過使一些纖維穿透的足夠的開ロ的任意材料來提供,如高度可穿透的成形絲線。絲線編織的幾何形狀和加工條件可用于改變材料的紋理或叢。特定選擇取決于所述的峰大小、形狀、深度、表面叢“密度”(即,每單位面積的峰或叢的數(shù)量)等。例如在ー個方面中,絲線的開ロ面積為約35%至約65%,在進ー步的方面中為約40%至約60%,在更進ー步的方面中為約45%至約55%。一個不例性的高開ロ區(qū)域成形表面為Albany International Co. of Albany, New York生產(chǎn)的FORMTECH 6成形絲線。這樣的絲線的“絲線目數(shù)”為每平方英寸約六股乘六股(每平方厘米約2. 4乘2. 4股),即,每平方英寸產(chǎn)生約36個孔或“洞”(約每平方厘米5. 6個),因此能夠在每平方英寸材料中形成約36個叢或峰(每平方厘米約5. 6個峰)。FORMTECH 6成形絲線的經(jīng)紗直徑為約I毫米聚酷,緯紗直徑為約I. 07毫米聚酷,標稱透氣度約為41. Sm3/min (1475ft3/min),標稱厚度約為0. 2厘米(0. 08英寸),開ロ區(qū)域約為51%。另ー個購自Albany International Co.示例性的成形表面為FORMTECH 10成形絲線,其絲線目數(shù)為姆平方英寸約10股乘10股(每平方厘米約4乘4股),即每平方英寸產(chǎn)生約100個孔或“洞”(每平方厘米約15. 5個),因此能夠在每平方英寸材料中形成約100個叢或峰(每平方厘米約15. 5個峰)。另ー個合適的成形絲線為FORMTECH 8成形絲線,其開ロ面積為47%,也購自Albany International。當然,也可采用其它成形絲線和表面(例如,鼓、板、墊等)。例如,可使用表面刻有凹陷的墊以使共成形纖維填充凹陷,產(chǎn)生與凹陷相對應的叢。凹陷(叢)可呈現(xiàn)各種形狀,包括但不限于圓形、方形、矩形、渦旋狀、肋骨狀、線形、云狀等。另外,表面變化可包括但不限于交替的編織圖案、交替的鏈尺寸、釋放涂層(例如,硅酮、含氟化學物等)、靜電耗散處理等。Dunbar等人的第2007/0049153號美國專利申請描述了可采用的其它合適的帶孔表面。無論采用何種特定的紋理化方法,本發(fā)明所述的熔噴纖維所形成的叢均能夠更好地保持所需形狀和表面輪廓。即,由于熔噴纖維以相對較慢的速率結(jié)晶,因此在沉積在成形表面時為柔軟的,使其能夠覆蓋并貼合表面輪廓。當纖維結(jié)晶后,它們能夠保持形狀并形成叢。所得到叢的大小和形狀取決于所使用的成形表面的類型、所沉積的纖維類型、在絲線下方用于將纖維吸在成形表面上和成形表面中的空氣真空的體積、和其它相關因素。例如,叢可從材料表面突出約O. 25毫米至至少約9毫米,在進ー步的方面中,為約O. 5毫米至約3毫米。一般來說,叢充滿了纖維因此在用于擦拭和擦洗時具有理想的弾性。
圖3顯示了有紋理的共成形纖網(wǎng)100的橫截面的圖示,所述共成形纖網(wǎng)100具有第一外表面122和第二外表面128。外表面122、128中至少ー個具有三維表面紋理。例如在圖3中,第一外表面122具有三維表面紋理,其包括從共成形材料的平面向上延伸的叢或峰124。共成形纖網(wǎng)100的三維性大小的ー種表示為峰-谷比,計算方法為整體厚度“T”除以谷深度“D”。當根據(jù)本發(fā)明進行紋理化時,共成形纖網(wǎng)100的峰谷比通常為約5或更小,在進ー步的方面中為約O. I至約4,在更進ー步的方面中為約O. 5至約3。叢24的數(shù)量和排列根據(jù)所需的最終用途而有所不同。在紋理較稠密的特定方面中,有紋理的共成形纖網(wǎng)100每平方厘米會具有約2至約70個叢24,在其它方面中,每平方厘米具有約5至50個叢24。在紋理較稀疏的某些方面中,共成形纖網(wǎng)100每平方米會具有約100至約20,000個叢,在進ー步的方面中每平方米具有約200至約10,000個叢。有紋理的共成形纖網(wǎng)100也可在網(wǎng)120的第二表面上顯示三維紋理。該情況尤其會出現(xiàn)在基重較低的材料中,如由于“鏡像”而基重小于約每平方米70克的材料,其中材料的第二表面顯示峰偏移或在材料的第一外表面122的峰之間顯示。在這種情況下,如上所述測量外表面122、128的谷深度D,然后相加以確定總的材料谷深度。參照以下共成形測試方法和實施例能夠更好地理解本發(fā)明所述的共成形材料100。共成形測試方法熔體流動速率熔體流動速率(“MFR”)為當在230° C下在10分鐘內(nèi)施加2160克的負荷時,被迫通過擠出式流變儀孔(直徑為2. 09mm (O. 0825英寸))的聚合物的重量(以克計)。除非另有說明,通常根據(jù)ASTM測試方法D1238-E測定熔體流動速率。熱性能根據(jù)ASTM D-3417,通過差示掃描量熱法(DSC)測定熔融溫度和結(jié)晶溫度。差示掃描量熱計為裝備液氮冷卻配件和UNIVERSAL ANALYSIS 2000 (4. 6. 6版)分析軟件程序的DSC QlOO 差不掃描量熱計,均購自 T. A. Instruments Inc. ofNew Castle, Delaware。為避免直接接觸樣品,使用鑷子或其它工具。將樣品置于鋁盤中,在分析天平上精確稱量O. Ol毫克。用蓋子將材料樣品壓在盤上。通常將樹脂顆粒直接放入稱量盤中并切割纖維以適應放置在稱量盤上并覆蓋蓋子。如差示掃描量熱計的操作手冊中所述,使用銦金屬標準物校準差示掃描量熱計并進行基線校正。將材料樣品放入差示掃描量熱計的測試室中以進行測試,使用空盤作為對照。所有測試均在使用每分鐘55-立方厘米的氮氣(エ業(yè)級)浄化測試室后進行。對于樹脂顆粒樣品,加熱和冷卻程序為2-循環(huán)測試,從測試室平衡至-25° C時開始,接著是第ー加熱周期,以每分鐘10° C的加熱速率加熱至溫度為200° C,接著在200° C下平衡樣品3分鐘,接著是第一冷卻周期,以每分鐘10° C的冷卻速率冷卻至溫度為-25° C,接著在-25° C下平衡樣品3分鐘,然后是第二加熱周期,以每分鐘10° C的加熱速率加熱至溫度為200° C。所有測試均在使用每分鐘55-立方厘米的氮氣(エ業(yè)級)浄化測試室后進行。然后使用UNIVERSAL ANALYSIS 2000分析軟件程序評價結(jié)果,確定并對熔融和結(jié)晶溫度進行量化。 共成形的實施例如上所述以及如圖I所示,共成形纖網(wǎng)的各種樣品由兩股加熱的熔噴纖維流和單一的纖維化的漿纖維流形成。在各種樣品中,熔噴纖維由以下聚合物組合物形成I.實施例I的聚合物組合物為丙烯均聚物,其密度為0.91g/cm3,熔體流動速率為1200g/10分鐘(230 ° C,2. 16kg),結(jié)晶溫度為113°C,熔融溫度為156°C,購自LyondellBasell Industries in Rotterdam, The Netherlands,商品名為METOCENE MF650X聚合物。2.實施例2的聚合物組合物為75wt%丙烯均聚物(ACHIEVE 6936G1聚合物)和25wt%丙烯/こ烯共聚物(VISTAMAXX 2370聚合物,密度為O. 868g/cm3,熔體流動速率為200g/10分鐘(230° C,2. 16kg))的共混物,密度為O. 89g/cm3,熔體流動速率為540g/10分鐘(230° C, 2. 16kg),購自 ExxonMobil Chemical Corp. of Houston, Texas。3.實施例3的聚合物組合物為基于烯烴的弾性體(VISTAMAXX 2330聚合物,密度為0. 868g/cm3,熔體流動速率為290g/10分鐘(230° C,2. 16kg),こ烯含量為13. 0wt%),購自 ExxonMobil Chemical Corp. ofHouston, Texas。各個聚合物組合物還含有3. 0wt%的表面活性劑(IRGASURF HL 560表面活性剤,購自Ciba/BASF of Charlotte,North Carolina)。衆(zhòng)纖維為完全處理的南方軟木衆(zhòng),購自Weyerhaeuser Co. ofFederal Way, Washington,名為 “CF-405,,。對于每個實施例,以每小時每英寸模具尖端2. O磅聚合物的速率通過直徑為.020英寸的孔將每種熔噴纖維流的聚合物供應至各自的熔噴模具,以獲得50wt%的熔噴纖維含量。碰撞區(qū)域與成形絲線的距離(即,成形高度)約為12英寸,熔噴模具尖端之間的距離約為6英寸。位于漿纖維流上游的熔噴模具朝向相對于漿流48°的角度,另ー個熔噴模具(位于漿流下游)朝向相對于漿流48°的角度。成形絲線為FORMTECH 8成形絲線(AlbanyInternational Corp. of Albany, New York)。為了獲得不同類型的叢,將橡膠墊置于成形絲線的上表面。一個這種墊的厚度約為0.95厘米,并含有以六角形陣列排列的孔??椎闹睆郊s為0. 64厘米,間隔約0. 95厘米(中心到中心)。也可使用其它類型的墊(例如,云狀)。真空箱位于成形絲線下方以協(xié)助網(wǎng)的沉積,將其設置為30英寸水柱。
為了證明共成形纖網(wǎng)的回彈性質(zhì),對每個實施例的樣品進行“揉皺”測試。每種樣品為三英寸乘七英寸。對干燥和濕潤的樣品進行測試。濕潤樣品具有加入該樣品中的3x其重量的水。通過在測試者手中輕輕做成團狀來擠壓每種樣品,并保持10秒。然后釋放樣品,輕輕抖開并鋪在板上,之后不以任何方式使樣品平展。圖4顯示揉皺前的實施例I的樣品照片。圖5顯示完成揉皺測試后的實施例I的樣品照片。圖6顯示揉皺前的實施例3的樣品照片。圖7顯示完成揉皺測試后的實施例3的樣品照片。從圖4-7可看出實施例3的樣品的回弾性更強,即在揉皺測試后展開的比實施例I的樣品更平坦。同樣發(fā)現(xiàn)實施例2的樣品與實施例3的樣品具有相似的表現(xiàn)。在本發(fā)明的另ー個方面中,吸收性復合材料84的其中ー層可包括氣流法材料。氣流法材料,如果在保留層94中,那么也可包括用于共成形層的上述種類的超吸收性材料,其包括超吸收性聚合物顆?;虺招跃酆衔锢w維。在任意層的氣流法材料也可包括用于共成形層的上述種類的絨毛衆(zhòng)纖維。市售氣流法材料包括購自Concert Gatineau ofGatineau,Quebec,Canada的氣流法材料。氣流法材料是絨毛衆(zhòng)和粘合纖維的組合,對其進行加熱將粘合纖維熔化成絨毛漿以產(chǎn)生穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
氣流法材料可由第一組纖維、優(yōu)選地以第二組纖維的形式存在的粘合劑的共混物構(gòu)成,并還可包括超吸收性材料。對組合進行固化以形成穩(wěn)定的氣流法吸收結(jié)構(gòu)。在該方面中的氣流法材料可具有預定的約50gsm至約600gsm的基重。優(yōu)選地,氣流法材料的基重為約IOOgsm至約400gsm。最優(yōu)選地,氣流法材料的基重為約200gsm。第一組纖維可為纖維素纖維如絨毛漿纖維,其長度較短,具有較高的旦尼爾值,并且為親水性的。第一組纖維可由100%的軟木纖維構(gòu)成。優(yōu)選地,第一組纖維為南方松木牛皮紙漿纖維,其長度為約2. 5mm,旦尼爾值大于2. O。可通過在Kajanni分析儀上進行粗糙度測試來測定纖維素纖維的旦尼爾值以獲得粗糙度值,単位為毫克每100米(mg/100m)。然后以粗糙度值除以常數(shù)值11. I以獲得普通織物旦尼爾值,單位為克每9000米(g/9000m)。用于第一組纖維的合適材料包括購自 Weyerhaeuser Company of Federal Way, Washington 的 Weyerhaeuser NB 416 y%.纖維和CF 405部分處理的絨毛衆(zhòng)纖維,和購自Georgia Pacific of Atlanta, Georgia的Golden Isles 4881和4825絨毛漿纖維,但可使用任何合適的絨毛漿纖維。保留層的粘合劑部分可為化學涂層。優(yōu)選地,保留層的粘合劑部分可包括第ニ組纖維。第二組纖維可為合成性粘合纖維。合成性粘合纖維可購自幾個供應商,包括 Fibervisions Incorporated ot Athens, Georgia 和 Fibervisions a/sof Varae,Denmark。其它粘合纖維的供應商為 Huvis Corporation of SouthKorea 和 Far EasternTextile Company Ltd. of Taiwan。優(yōu)選地,第二組纖維為雙組分纖維,其具有由聚こ烯鞘包圍的聚酯芯。供選擇地,第二組纖維可為雙組分纖維,其具有由聚こ烯鞘包圍的聚丙烯芯。在供選擇的方面中,可使用由不同類型的這些合成性粘合纖維制成的氣流法材料。構(gòu)成第二組纖維的纖維通常長度較長,并且旦尼爾值比構(gòu)成第一組纖維的纖維小。第二組纖維的纖維長度可為約3mm至約6mm。3mm的纖維長度性能較好。第二組纖維的纖維的旦尼爾值小于或等于2. O。第二組纖維應對水分不敏感,并可為卷曲或非卷曲的。優(yōu)選卷曲纖維,因為其更易于加工。氣流法材料也可含有超吸收性材料。超吸收性材料為每克超吸收性材料能夠吸收至少10克水的材料。超吸收性材料優(yōu)選為小顆粒的形狀,但也可使用纖維、薄片或其它形式的超吸收性材料。合適的超吸收性材料為購自EVONIK Stockhausen, Inc. ofGreensboro, North Carolina的FAVOR SXM 9500超吸收性材料。也可使用其它相似類型的超吸收性材料,其中一些購自BASF of Charlotte, North Carolina,如HYSORB 8760超吸收性材料。優(yōu)選地,超吸收性材料以重量百分比為約5%至約60%的量存在。氣流法材料中所存在的單個組分的量可不相同。此外,組分可均勻或不均勻地分布在氣流法材料中。然而已發(fā)現(xiàn)以下百分比可很好地用于形成較薄的吸收性制品。第一組纖維按重量計可占氣流法材料的約30%至約85%。第二組纖維按重量計可占氣流法材料的約5%至20%。超吸收性材料按重量計可占氣流法材料的約5%至約60%。已發(fā)現(xiàn)以約77%的第一組纖維,約8%的第二組纖維,和約15%的超吸收性材料形成氣流法材料可以很好地用于吸收和保留尿液和月經(jīng)。第一組纖維能夠以按重量計高于第二組纖維的百分比存在于氣流法材料中。通過使用較高百分比的第一組纖維可降低氣流法材料的總成本。第一組纖維也可以確保吸收性 制品具有足夠的流體吸收能力。纖維素纖維如絨毛漿纖維通常比合成粘合纖維便宜。為了獲得良好的性能,第二組纖維可組成按重量計至少約5%的氣流法材料,以確保氣流法材料具有足夠的拉伸強度。如上所述,氣流法材料應為組分的混合物。在本發(fā)明的ー個方面中,在約165攝氏度的溫度下加熱固化約8秒至約10秒的時間后,在基本干燥的條件下將氣流法材料擠壓至密度為每立方厘米約0. 05克g/cm3至約0. 3g/cm3。優(yōu)選地,在基本干燥的條件下將氣流法材料擠壓至密度為約0. O7g/cm3至約0. 22g/cm3。最優(yōu)選地,在基本干燥的條件下將氣流法材料擠壓至密度為約0. 12 (g/cm3)。這種對氣流法材料的擠壓有助于形成薄的吸收性制品。當用于吸入層時,氣流法材料通常不包括超吸收性材料,并且密度為0. 05g/cm3至0. 15g/cm3。用于保留層的氣流法材料通常包括超吸收性材料,并且密度為0. lg/cm3至約0. 3g/cm3。應注意的是,組成氣流法材料的穩(wěn)定材料應在機器方向上具有足夠的拉伸強度以將其纏繞在卷軸上,之后可將其展開并在轉(zhuǎn)換設備上進行處理。通過改變粘合纖維的含量,調(diào)整固化條件,改變纖維擠壓的比重,以及本領域技術(shù)人員已知的其它方式,可獲得足夠的拉伸強度。已發(fā)現(xiàn),氣流法材料的拉伸強度至少應為12牛頓每50mm (N/50mm)。優(yōu)選地,氣流法材料的拉伸強度至少應為18N/50mm。更優(yōu)選地,氣流法材料的所需拉伸強度至少應為25N/50mm。可使用測試儀測試材料的拉伸強度,如購自MTS Systems Corporation ofResearch Triangle Park, North Carolina 的 Model MTS/Sintechl/S 測試儀。出于本發(fā)明目的,通過將穩(wěn)定材料的50_條帶固定在拉伸測試儀的兩個可移動的卡爪之間來測量在峰值負荷的拉伸強度。最初兩卡爪分離約IOcm的距離。然后以25cm/分鐘的速率將兩卡爪向彼此遠離的外側(cè)移動直到材料條帶斷裂。將拉伸強度記錄為峰值負荷。在本發(fā)明的另ー個方面中,保留層94可包括高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料,如購自EAM Corporation of Jesup, Georgia的N0VATHIN吸收芯。這些材料包括絨毛漿和超吸收性材料的混合物,該混合物在兩層紙巾或其它無紡纖材料之間形成并致密化以在紙巾套之間形成高密度復合材料。特別合適的超吸收性聚合物為HYSORB 8760超吸收性材料(BASF of Charlotte,North Carolina)和 FAVOR SXM 950 超吸收性材料(購自 EVONIKStockhausen ofGreensboro,North Carolina)。組合物通常不包括化學粘合劑。組合還可包括合成性粘合纖維。基本重量可為80至800gsm。密度可為O. I至O. 45g/cc。顆粒物含量可為0_70%。作為致密化過程的一部分,可在組合物上壓印不同圖案,包括平滑、圓形、或定制的粘合花紋。氫鍵合過程消除了用于穩(wěn)定網(wǎng)的合成纖維和/或乳膠與烤箱的組合使用。替代地,其依賴于在壓延步驟中用于引發(fā)氫鍵合的溫度和壓カ的組合,從而使網(wǎng)穩(wěn)定。該技術(shù)的主要優(yōu)勢為避免了昂貴單元操作而簡化了生產(chǎn)過程。其它優(yōu)勢包括由于不含影響吸收性的材料如合成纖維和粘合劑而使顆粒物如超吸收性材料的容量更大,吸收效率更高。在本發(fā)明的又ー個方面中,ー層或多層可包括射流噴網(wǎng)材料。射流噴網(wǎng)材料包括將熔噴纖維用作結(jié)構(gòu)的一部分(例如,層壓物)。對材料施加水力纏結(jié)以促進各種纖維和/或細絲的纏結(jié)。這導致更高程度的纏結(jié)并允許在層壓物中使用各種其它纖維材料。此外,使用熔噴纖維可降低水力纏結(jié)層壓物所需的能量的量。在射流噴網(wǎng)或水力纏結(jié)粘合技術(shù) 中,通常將足夠數(shù)量的具有松散端部(例如,短纖維和木纖維)、較小直徑和較高纖維流動性的纖維納入纖維網(wǎng)中以包裹和纏結(jié)在纖維細絲、泡沫、網(wǎng)等交叉點周圍。如果沒有這樣的纖維,網(wǎng)的粘合性會較差。認為無松散端部并且流動性較小的連續(xù)的大直徑細絲是用于纏結(jié)的較差纖維。然而,發(fā)現(xiàn)熔噴纖維可有效包裹并纏結(jié)或纏繞。這是由于纖維具有較小的直徑和較高的表面積,以及當噴射機傳送足夠高的能量流時,纖維斷裂、運動并纏結(jié)其它纖維這一事實。不論熔噴纖維是否為上述層狀形式或混合形式,均會發(fā)生該現(xiàn)象。熔噴纖維(例如,微纖維)的使用提供改善的產(chǎn)品,因為在層壓物中的熔噴纖維和其它材料例如纖維材料的纏結(jié)得到改善。因此,由于熔噴纖維具有相對大的長度和相對小的厚度,在層壓物中熔噴纖維圍繞其它材料的纏結(jié)得到提高。此外,熔噴纖維具有相對高的表面積、較小的直徑,并且彼此間相隔足夠的距離以允許在層壓物中的其它纖維材料自由移動并纏繞在熔噴纖維上和內(nèi)部。此外,由于熔噴纖維數(shù)量眾多并具有相對高的表面積、小的直徑、并且?guī)缀踹B續(xù),該纖維可極好地將松散纖維(例如,木纖維和短纖維)與自身粘合。將該纖維固定或?qū)訅褐寥蹏娎w維上需要相對低的能量的纏結(jié)能量。使用水力纏結(jié)技術(shù)包括其它機械纏結(jié)技術(shù)而不是僅使用其它粘合技術(shù)來對纖維材料進行機械纏結(jié)(例如,機械粘合),可提供強度、完整性和手感和懸垂性提高的復合無紡纖維纖網(wǎng)材料,并允許更好地控制其它產(chǎn)品的屬性,如吸收性、濕強度等。射流噴網(wǎng)布的ー個實例為OPTIMAL GSM 30-250100%Rayon 布,購自 BaiksanLmtex しο.,Ltd. of Siheung-City, South Korea。射流噴網(wǎng)布通常是指受到水力纏結(jié)處理的材料。雖然射流噴網(wǎng)布相對廉價、可透氣、并且能夠變形,通常認為變形是永久性的并可描述為不可恢復的拉伸。早已知道直徑非常小的纖維或微纖維的無紡纖網(wǎng)可透過空氣和水蒸氣,同時保持對液體和/或顆粒的相對不可滲透性??衫美w維成形エ藝例如熔噴エ藝,通過擠出非弾性體熱塑性聚合物來制備小直徑纖維的有用纖網(wǎng)。雖然由非弾性體聚合物形成的熔噴纖維的無紡纖網(wǎng)相對低廉并可透氣,但高度纏結(jié)的纖網(wǎng)往往對拉伸力響應較差。通常認為在該材料中發(fā)生的延伸為永久性的、不可恢復的延伸(即,不可恢復的拉伸)。例如,通常認為由傳統(tǒng)熱塑性聚丙烯制備的無紡纖網(wǎng)具有不可恢復的拉伸。在本發(fā)明的再ー個方面中,吸收性復合材料84的ー層或多層可包括泡沫材料如購自 The Dow Chemical Company of Midland, Michigan 的材料。Mork 等人的第6, 627, 670B2號美國專利、Bland等人的第6,071,580號美國專利、Strandburg等人的第 7,439,276B2 號美國專利、和 Vansumeren 等人的第 W02008/036942A2 號 PCT 公開、Kim等人的第 W02007/011728A2 號 PCT 公開、Menning 的第 W02008/052122A1 號 PCT 公開、和Stockton等人的第W02008/100842A1號PCT公開描述了代表性的吸收性泡沫材料,將其全部內(nèi)容以引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。這樣的吸收性聚合物泡沫材料具有互連開放泡孔的親水的、柔軟的聚合物泡沫結(jié)構(gòu)??捎糜诙x優(yōu)選的聚合物泡沫的特征為泡孔(cell)結(jié)構(gòu)。泡孔,尤其是通過包圍相對無單體的水相液滴的含有単體的油相聚合來形成的泡孔的形狀通常基本上為球形。這些球形泡孔通過開ロ彼此相連,以下將所述開ロ稱為泡孔之間的孔。該球形泡孔的大小或“直徑”和泡孔間的開ロ(孔)的直徑通常用于表征泡沫。由于在給定的聚合物泡沫樣品中的泡 孔和泡孔間的孔未必為大致相同的尺寸,因此通常指定平均泡孔和孔徑(即,平均泡孔和孔直徑)。泡孔和孔徑為能夠影響泡沫的許多重要機械和性能特征的參數(shù),包括這些泡沫的流體芯吸性能,以及在泡沫結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成的毛細管壓力。許多技術(shù)可用于確定泡沫的平均泡孔和孔徑。最有用的技術(shù)涉及基于泡沫樣品的掃描電子顯微照片的簡單測量。泡沫可用作水性流體的吸收劑,平均泡孔徑優(yōu)選為約20至約200 μ m,更優(yōu)選為約30至約190 μ m,最優(yōu)選為約80至約180 μ m ;數(shù)均孔徑為約5至約45 μ m,優(yōu)選為約8至約40 μ m,最優(yōu)選為約20 至約 35 μ m。例如,Bland等人的第6,071,580號美國專利描述了吸收性的、擠出的、開放泡孔熱塑性泡沫。泡沫的開放泡孔含量約為50%或更高,平均泡孔徑高達約I. 5毫米。當吸收液體時,泡沫能夠吸收其理論容量的50%或更多的液體。泡沫的平均等效孔徑優(yōu)選地為約5微米或更大。泡沫優(yōu)選地基本上具有泡孔壁和泡孔支柱結(jié)構(gòu)。也描述了采用通過延伸擠出模具的擠出物產(chǎn)生的泡沫來吸收液體的方法,和通過將表面活性劑應用于泡沫的暴露表面而提高開放泡孔泡沫吸收性的方法,使表面活性劑保留在表面,不會浸滲相當?shù)木嚯x而進入泡沫中。合適的泡沫材料也可包括各種類型的泡沫,包括但不限于熱塑性泡沫、高內(nèi)相乳液(HIPE)泡沫和反向高內(nèi)相乳液(I-HIPE)泡沫,和其它合適的聚合物泡沫,包括但不限于Ko等人的第7,053, 131號美國專利、Krueger等人的第7,358,282號美國專利、和DesMarais等人的第5,692,939號美國專利、和Radwanski等人的第US2006/0148917號美國專利申請公開所公開的聚合物泡沫,將其全部內(nèi)容引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。一種合適泡沫材料的實例為具有負泊松比的聚氨酯泡沫。通常在傳統(tǒng)衛(wèi)生巾中用作底片的材料也是合適的。Osborn,III等人的第5,611,790號美國專利描述了可延長的底片材料的實例,將其全部內(nèi)容引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。Zhang等人的第US2006/0246272號美國專利申請公開中描述了合適的吸收性泡沫材料的其它實例,將其全部內(nèi)容引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。在本發(fā)明的另ー個方面,保留層94可包括超吸收性聚合物/粘性復合材料,包括可伸展的超吸收性聚合物/粘性復合材料。Tanzer等人的第5,411,497號美國專利、Tanzer等人的第5,433,715號美國專利,和Schewe等人的第7,247,215號美國專利、和Nhan等人的第2005/0096623A1號美國專利申請公開描述了這樣的復合材料,將其全部內(nèi)容引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。在本發(fā)明的又ー個方面中,吸收性復合材料84的ー層或多層可包括粘合梳理纖網(wǎng)(BCff), Latimer等人的第5,364,382號美國專利,Latimer等人的第5,429,629號美國專利,和Bishop等人的第5,486,166號美國專利,將其全部內(nèi)容引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。BCW材料的一般基本重量包括30-300gsm的基本重量。這些專利描述了BCff浪涌技術(shù)和BCW浪涌材料的制備方法。在本發(fā)明的另ー個方面中,吸收性復合材料84的ー層或多層可包括熔噴微纖維材料。這樣的熔噴微纖維材料的ー個實例為50gsm熔噴條白色親水熔噴纖維材料,購自Yuhan-Kimberly Kimcheon Nonwoven Mill of KimCheon City,KyungSangBuk—Do,Korea。該材料的聚丙烯纖維直徑為1-5微米,復合材料密度為O. 124-0. 218g/cc,孔徑為15-18微米(最大21-30微米),還可包括可潤濕的表面活性劑如購自Cytec Industries Inc. ofWest Paterson, New Jersey 的 AEROSOL GPG 表面活性劑。
用于吸收血液,和基于血液的流體的高吸收性制品如月經(jīng)墊(例如,衛(wèi)生巾)、衛(wèi)生棉條、傷ロ敷料、繃帶和手術(shù)簾的開發(fā)是具有挑戰(zhàn)性的。與水和尿液相比,血液和基于血液的流體如月經(jīng)為相對復雜的混合物,具有溶解和未溶解成分(例如,紅血球或血紅細胞)。特別地,基于血液的流體如月經(jīng)比水和尿液粘度更大。該更高的粘度妨礙傳統(tǒng)吸收性材料有效并快速地將這些基于血液的流體運輸至遠離初始流出點的區(qū)域的能力。這些基于血液的流體中未溶解的元素也可能堵塞這些吸收性材料的毛細管。這使得用于吸收基于血液的流體如月經(jīng)的吸收系統(tǒng)的設計尤為困難。在月經(jīng)墊的情況中,女性期望在舒適和貼合、流體的保留、和最低限度的沾污方面具有高水平的性能。總之,認為流體從墊滲漏到內(nèi)衣上是不可接受的。雖然對月經(jīng)墊結(jié)構(gòu)和用于該結(jié)構(gòu)的材料進行了許多改進,但提高該月經(jīng)墊的性能仍然是一項艱巨的事業(yè)。然而消除滲漏,特別是沿著大腿內(nèi)側(cè)的滲漏,同時不降低貼合和舒適感,也并不總能滿足消費者渴望的需求。目前月經(jīng)墊(例如衛(wèi)生巾)的吸收結(jié)構(gòu)通常包括一個或多個纖維層以從可滲透頂片中收集排出的流體并將其分布于下層的儲存區(qū)域。用于現(xiàn)有月經(jīng)產(chǎn)品的相對薄版本的吸收結(jié)構(gòu)通常包括與可滲透頂片相鄰的流體收集或吸入層。該吸入層通常由氣流法織物纖網(wǎng)或合成性無紡物制成。該吸入層以下為主要吸收芯,該吸收芯通常由氣流法或濕法織物制得。由纖維層制成的現(xiàn)有吸收月經(jīng)吸收結(jié)構(gòu)有許多問題。其中ー個困難是確保頂片足夠干燥。這樣的結(jié)構(gòu)造成內(nèi)褲和身體污染的機會也更大。這是由于吸收結(jié)構(gòu)缺乏回彈性,導致墊的聚束。該回彈性的缺乏以及隨之發(fā)生的聚束也可導致這些現(xiàn)有的月經(jīng)墊提供使用者較差的合身和舒適感。Dyer的第5,849,805號美國專利中確認了傳統(tǒng)的月經(jīng)吸收結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的吸收纖維纖網(wǎng)未解決該問題的議題。一種嘗試性的解決方案用泡沫代替纖維吸入層和保留層,如購自The Procterand Gamble Company of Cincinnati, Ohio 的 ALWAYS INFINITY 普通型墊中所使用的INFINICEL泡沫。這樣的泡沫往往比纖維纖網(wǎng)更加昂貴。共成形無紡纖網(wǎng)是熔噴纖維基體和吸收性材料(例如,絨毛漿纖維)的復合材料,在多種應用中用作吸收層,包括吸收性制品、吸收性干毛巾、濕毛巾和拖把。大多數(shù)傳統(tǒng)共成形纖網(wǎng)采用由聚丙烯均聚物形成的熔噴纖維。然而,這樣的共成形材料有時遇到的問題是當共成形材料受到彎曲力時無足夠的回弾性。例如,如圖4和5所示,當共成形擦拭物被弄皺時,共成形材料無法恢復到其原始的平坦、無皺褶狀態(tài)。另ー個實例是在個人護理吸收產(chǎn)品中用作吸收芯的共成形材料有聚束的傾向。因此,本文所公開的改進的共成形無紡纖網(wǎng)可用于各種應用,并且顯示對彎曲力的抵抗力的提高且在折疊后顯示恢復平坦狀態(tài)的傾向。如圖6和7所示,這樣的改進的共成形無紡纖網(wǎng)可與其它多種材料結(jié)合以產(chǎn)生用于個人護理吸收性制品的下一代吸收性復合材料。本發(fā)明人在改善吸收性制品方面進行了深入細致的研發(fā)努力,并且已開發(fā)出用于吸收芯的吸收性復合材料,所述吸收芯具有足夠的濕性和干性回弾力和足夠的吸收性,不需主要使用昂貴的泡沫。本發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)他們可通過將回弾性共成形材料與其它材料合并來調(diào)整這些特性,賦予其高的回弾性和吸收性能。 當消費者對以泡沫代替纖維纖網(wǎng)的商品進行測試時,納入了本文所述材料的產(chǎn)品產(chǎn)生了意想不到和令人驚訝的結(jié)果。將月經(jīng)墊與納入了 INFINICEL HIPE泡沫的市售ALWAYSINFINITY普通型墊進行比較,所述月經(jīng)墊包括215gsm 50%VISTAMAXX聚合物的回彈性共成形材料/50%絨毛漿共混物吸入層86與包括EAM 150gsm N0VATHIN高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料的保留層94結(jié)合,所述超吸收性聚合物材料包括25%的超吸收劑。盡管兩種技術(shù)手段和成本不同,兩種產(chǎn)品均獲得了同等的總購買意向并且對舒適和吸收性的感受相同。由于猜測更昂貴的INFINICEL泡沫帶來的益處超出所測試的低成本的回弾性共成形/N0VATHIN材料組合,因此該結(jié)果是意想不到的。以相同方式測試其它不包括回弾性共成形層或INFINICEL泡沫的市售產(chǎn)品,但未提供與該段所描述的兩種產(chǎn)品相同的舒適度。如上所述,由于吸收結(jié)構(gòu)缺乏回彈性,導致墊的聚束,因此現(xiàn)有的采用纖維纖網(wǎng)的月經(jīng)吸收結(jié)構(gòu)造成內(nèi)褲和身體污染的機會也更大。該回彈性的缺乏以及隨之發(fā)生的聚束也可導致這些現(xiàn)有的月經(jīng)墊提供使用者以較差的合身和舒適感。相反,如表I所述,本文所公開的吸收結(jié)構(gòu)解決了該問題。表I :消費者測試結(jié)果
108gsm ALWAYS |傳統(tǒng)墊
.ロ VISTAMAXX 2330 INFINITY HIPE ALWAYS 吸入辰.聚合物,IOSgSmCF泡沫墊超薄著通型
405漿纖維
具有25%超吸收劑丨NFiN丨CEL 保留層的EAM NOVATHIN泡沫
_ J1501825 D丁N B 材料__
總舒適度4.34.23.8
總吸收性 ]4.2I: 4.2 Γ 4.0上述數(shù)字代表五級分制的単元分等法,5代表更好。在前兩列中的結(jié)果無統(tǒng)計學顯著意義。在第三列的結(jié)果顯示與前兩列具有統(tǒng)計學顯著差異,顯示較差的結(jié)果。
參照以下吸收性復合材料測試方法和實施例可更好地理解本發(fā)明所述的吸收性復合材料84。吸收性復合材料測試方法側(cè)擠壓測試側(cè)擠壓測試通過對墊樣品進行側(cè)向擠壓,且然后進行減壓來測量女性墊樣品的柔軟度和回彈性。使用CRE (恒速伸長率)拉カ測試儀(如MTS SINTECH 500/S model,序號500S/062696/203或等同物)以進行該測試。數(shù)據(jù)采集軟件為MTS TESTffORKS for WindowsVer. 4. IlC (MTS Systems Corporation, Eden Prairie, MN)。根據(jù)所測試樣品的峰カ值,側(cè)擠壓元件選自50牛頓或最大100牛頓,以使大部分峰負荷值落入側(cè)擠壓元件全量程值的10-90%間。在該測試中,將墊的兩個邊緣(即層壓物的襯墊和外覆層)夾在拉力測試儀的頂端和底部夾持部,樣品的中心對準夾持部的中心,樣品位于夾持部正中。夾持面寬度為3英寸(76. 2_),夾持部的近似高度為I. O英寸(25. 4_)。在擠壓和減壓模式下測試速度為5±0. 04英寸/min(127±lmm/min)。將初始測量長度設置為55mm。當測試開始時,夾持部彼此相向運動以擠壓樣品,直到夾持部距離為20± 1mm。然后在測試結(jié)束時夾持部返回其初始位置。可測試干燥樣品。此外,可用5mL流體潤濕所測試的干燥樣品并在潤濕條件下重 新測試。繪制壓カ與距離的圖像以產(chǎn)生擠壓曲線。當從擠壓狀態(tài)下釋放樣品時也可繪制壓カ與距離的圖像,產(chǎn)生減壓曲線。該測試儀的三個重要的測試參數(shù)如下。峰擠壓カ(gf)為在擠壓曲線中檢測到的達到擠壓距離的最大力。較高的值表明需要更大的力將產(chǎn)品擠壓至特定的厚度。在實際應用中,消費者佩戴產(chǎn)品并將其擠壓在她的雙腿之間。較高的峰值カ表明需要更大的努力擠壓產(chǎn)品。擠壓能(gfcm)為擠壓曲線下的面積。較高的值表明產(chǎn)品更加難以擠壓。在實際應用中,這意味著需要更多的能量將產(chǎn)品擠壓在雙腿之間。該參數(shù)考慮了所有的點而不只是峰值力。最后,擠壓回弾性(%)為減壓與擠壓面積的比值。更高的值表明更大的回復率。在實際應用中,消費者佩戴產(chǎn)品并將其擠壓在她的雙腿之間。當放開時產(chǎn)品恢復原來的狀態(tài)。這有利于降低聚束和扭曲問題。理想地,在舒適度方面,人們需要易于擠壓(峰值カ較低,能量較低)和回彈的產(chǎn)品。相同的測試方法用于產(chǎn)生表2中的濕擠壓和回彈數(shù)據(jù),除了使用注射器將流體散布在體側(cè)襯墊的整個區(qū)域中來將5ml月經(jīng)模擬物加入干燥墊中。所使用的月經(jīng)模擬物由稀釋至按體積計30%的血細胞比容水平的豬血以及加入至帶有模擬月經(jīng)的粘蛋白成分的剪切的粘稠蛋清制成。該模擬物購自Cocalico Biologicals, Inc. of Reamstown,Pennsylvania,并且也在Achter等人的第5, 883, 231號美國專利,和Misek等人的第7,632,258號美國專利中進行了描述,將其全部內(nèi)容引入本文作為參考,以其不互相抵觸為限。吸收件復合材料的實施例實施例A :市售的ALWAYS INFINITY普通型月經(jīng)墊。實施例B U by KOTEX CLEANWEAR 普通型墊。對于以下實施例,VISTAMAXX2330 聚合物購自 ExxonMobil Chemical Corp.,CF 405漿纖維購自Weyerhaeuser Co.,和FAVOR SXM9500超吸收性顆粒購自Evonikbtockhausen,Inc0
實施例I :生產(chǎn)并測試具有如圖11所描述的形狀的墊,所述墊包括第一吸入層(86)和保留層(94),所述第一吸入層(86)包括具有108gsmVISTAMAXX 2330聚合物和108gsm CF405漿纖維的回彈性共成形材料,所述保留層(94)包括EAMN0VATHINJ1501825DTNB材料(高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料)。實施例2 :生產(chǎn)并測試具有如圖10所描述的形狀但無孔(95)的墊;所述墊包括第一吸入層(86)和保留層(94),所述第一吸入層(86)包括具有108gsm VISTAMAXX 2330聚合物和108gsm CF405漿纖維的回彈性共成形材料,所述保留層(94)包括EAM N0VATHINJ1501825DTNB材料(高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料)。實施例3 :生產(chǎn)并測試具有如圖10所描述的形狀但無孔(95)的墊;所述墊包括第一吸入層(86)、保留層(94)和分布層(96),所述第一吸入層(86)包括具有IOSgsmVISTAMAXX 2330聚合物和108gsm CF 405漿纖維的回彈性共成形材料,所述保留層(94)包括EAM N0VATHINJ1501825DTNB材料(高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料),所述分布 層(96 )包括2層50gsm熔噴纖維。實施例4 :生產(chǎn)并測試具有如圖10所描述的形狀但無孔(95)的墊;所述墊包括第一層和第二層,所述第一層包括具有108gsm VISTAMAXX 2330聚合物和108gsmCF405漿纖維的回彈性共成形材料,所述第二層包括Glatfelter Airlaid DT200. 102。實施例5 :生產(chǎn)并測試具有如圖10所描述的形狀的墊;所述墊包括第一吸入層
(86)和保留層(94),所述第一吸入層(86)包括密度為O. 07g/cc的150gsm聚烯烴泡沫和
O.5osy紡粘基材,所述保留層(94)包括由108gsmVISTAMAXX 2330聚合物、75gsmCF405漿纖維、和32gsm FAVOR SXM9500超吸收性顆粒制成的215gsm共成形材料。形成貫穿兩層的41個孔(95)的孔圖案,每個孔直徑為3mm,排列為如圖10所描述的圖案。圖10所描述的墊的輪廓用于在上下文中顯示孔(95)的一般聯(lián)系。實施例6 :生產(chǎn)并測試具有如圖10所描述的形狀但無孔(95)的墊;所述墊包括第一吸入層(86)和保留層(94),所述第一吸入層(86)包括具有108gsm VISTAMAXX 2330聚合物和108gsm CF 405衆(zhòng)纖維的回彈性共成形材料,所述保留層(94)包括由108gsmVISTAMAXX 2330聚合物、75gsmCF 405漿纖維、和32gsm FAVOR SXM9500超吸收性顆粒制成的215gsm共成形材料。實施例7 :生產(chǎn)并測試具有如圖10所描述的形狀但無孔(95)的墊;所述墊包括第一吸入層(86)和保留層(94),所述第一吸入層(86)包括具有108gsm VISTAMAXX 2330聚合物和108gsm CF 405衆(zhòng)纖維的回彈性共成形材料,所述保留層(94)包括IOOgsm射流噴網(wǎng)材料。表2 :測試結(jié)果側(cè)擠壓測試
權(quán)利要求
1.一種在吸收性制品中置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括 置于頂片與底片之間的第一吸入層;和 置于頂片與底片之間的保留層, 其中所述第一吸入層和所述保留層中的ー個包括回弾性共成形材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,其中所述第一吸入層包括回弾性共成形材料,并且其中所述保留層包括共成形材料、回弾性共成形材料、粘合梳理纖網(wǎng)(BCW)材料、和氣流法材料中的ー種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸收性復合材料,其中,所述保留層還包括超吸收性材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸收性復合材料,其中,所述保留層還包括絨毛漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,其中所述第一吸入層包括回弾性共成形材料,并且其中所述保留層包括高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的吸收性復合材料,其中,所述保留層還包括絨毛漿。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,其中,所述保留層包括回弾性共成形材料,并且其中所述第一吸入層包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、粘合梳理纖網(wǎng)(BCff)材料和泡沫材料中的ー種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吸收性復合材料,其中,所述第一吸入層還包括絨毛漿。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吸收性復合材料,其中,在所述保留層中的所述回彈性共成形材料包括超吸收性材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,還包括置于頂片與底片之間的分布層,所述分布層包括熔噴微纖維材料、射流噴網(wǎng)材料和泡沫材料中的ー種。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,其中所述第一吸入層包括回弾性共成形材料,并且其中所述保留層包括高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,其中,所述第一吸入層包括回弾性共成形材料,并且其中所述保留層包括氣流法材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,其中,所述第一吸入層和所述保留層均包括回弾性共成形材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的吸收性復合材料,其中,所述保留層還包括超吸收性材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,還包括通常與所述第一吸入層平行放置的第二吸入層,所述第二吸入層包括氣流法材料、粘合梳理纖網(wǎng)(BCW)材料、回弾性共成形材料和泡沫材料中的ー種。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸收性復合材料,其中,所述吸入層位于所述頂片與所述保留層之間,并且其中所述保留層位于所述底片與所述吸入層之間。
17.—種在吸收性制品中置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括 第一吸入層,所述第一吸入層包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、粘合梳理纖網(wǎng)(BCW)材料和泡沫材料中的ー種;和 置于頂片與底片之間的保留層,所述保留層包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種,其中所述第一吸入層和所述保留層中的ー個包括回彈性共成形材料。
18.一種適合在吸收性制品中置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括 第一吸入層,所述第一吸入層包括回弾性共成形材料;和 置于頂片與底片之間的保留層,所述保留層包括共成形材料、回弾性共成形材料、氣流法材料、高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種。
19.ー種具有頂片和底片的吸收性個人護理制品,所述制品包括 置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括第一吸入層以及置于所述頂片與所述底片之間的保留層,所述第一吸入層包括回弾性共成形材料,所述保留層包括共成形材料、回弾性共成形材料氣流法材料、高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料和泡沫材料中的ー種。
20.一種制備具有吸收性復合材料的吸收性個人護理制品的方法,所述方法包括 將吸收性材料流與熔噴纖維流合并以形成復合材料流; 在成形表面上收集所述復合材料流以形成回弾性共成形無紡纖網(wǎng);和 將所述回弾性共成形無紡纖網(wǎng)與頂片和底片相結(jié)合。
21.ー種適用于具有頂片和底片的吸收性制品的吸收性復合材料,所述吸收性復合材料包括 包括置于所述頂片與所述底片之間的泡沫材料的吸入層,所述吸入層具有多個穿過該吸入層的孔;和 置于所述頂片與所述底片之間的保留層,其中所述保留層包括回弾性共成形材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的吸收性復合材料,其中,所述保留層具有多個穿過該保留層的孔。
全文摘要
描述了在吸收性制品中置于頂片與底片之間的吸收性復合材料,該吸收性復合材料包括置于頂片與底片之間的第一吸入層、和置于頂片與底片之間的保留層,其中第一吸入層和保留層中的一個包括回彈性共成形材料。當?shù)谝晃雽影ɑ貜椥怨渤尚尾牧蠒r,保留層包括高密度氫鍵合絨毛/超吸收性聚合物材料、射流噴網(wǎng)材料、超吸收性聚合物/粘性復合材料、和泡沫材料中的一種。該吸收性復合材料還可包括置于頂片與底片之間的分布層,該分布層包括熔噴微纖維材料、射流噴網(wǎng)材料、和泡沫材料中的一種。
文檔編號A61L15/60GK102844009SQ201180019366
公開日2012年12月26日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者K·C·施勒德, G·R·沃爾特曼, D·M·杰克遜, D·A·菲爾, K·L·威斯, T·J·內(nèi)特科文 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司