流體可滲透的結構化纖維網(wǎng)的制作方法
【專利摘要】一種具有流體可滲透的結構化纖維網(wǎng)的一次性吸收制品提供熱穩(wěn)定的基礎基底，所述結構化纖維網(wǎng)具有使用熱被熱粘結在一起的熱穩(wěn)定的纖維。所述基礎基底經由機械處理被質構化，從而制備結構化纖維網(wǎng)，所述纖維網(wǎng)具有小于1.5mm的老化厚度、至少5mm的垂直芯吸高度、至少10,000cm2/（Pa·s）的滲透性和至少5cm3/g的比體積。所述結構化纖維網(wǎng)提供最佳流體芯吸能力和流體采集能力，并且其目標是流體管理應用。所述結構化纖維網(wǎng)具有使用ASTM?D6866-10，方法B的約10%至約100%的生物基含量。
【專利說明】流體可滲透的結構化纖維網(wǎng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及流體可滲透的纖維網(wǎng)，尤其是提供最佳流體采集和分配能力的流體可滲透的纖維網(wǎng)。
【背景技術】
[0002]非織造織物的開發(fā)是具有顯著商業(yè)利益的課題。存在大量的有關這些產品的設計、用于制造此類產品的方法、以及用于它們的構造中的材料的技術。具體地，人們付出了很大的努力來開發(fā)表現(xiàn)出最佳性能特性的材料。
[0003]商業(yè)織造織物和非織造織物通常包括被成形為纖維的合成聚合物。這些織物通常用實心纖維來制備，所述實心纖維具有通常為0.9g/cm3至1.4g/cm3的高固有總體密度。所述織物的總體重量或基重常常取決于用以促進可接受的厚度(thickness)或厚度(caliper)、強度和保護性感知的所期望的織物的不透明度、機械性能、柔軟性/松軟性、或具體的流體交互作用。這些性能常常需要組合起來以獲得所期望的性能等級。
[0004]使用合成纖維非織造物的一個關鍵方面是它們的功能性。就很多織物和非織造物而言，其功能是為產品提供期望的感覺；從而使其更柔軟或使其感覺更自然。就其它織物或非織造物而言，所述功能性對于改善產品的直接性能是重要的。例如，一次性吸收制品通常包括非織造頂片、底片和位于它們之間的吸收芯。非織造頂片為可滲透的以允許流體穿過到達吸收芯。為了控制因涌流而引起的滲漏和回滲，在頂片和吸收芯之間設置通常包括至少一個非織造層的流體采集層。所述非織造采集層能夠吸收流體并將其傳送給吸收芯。采集層在執(zhí)行該功能時的有效性在很大程度上取決于所述層的厚度和用于形成它的纖維的性能。然而，厚度導致了對于消費者來講不可取的膨松度。因此，采集層的最佳厚度(thickness)或厚度(caliper)常常是針對流體處理的厚度和針對舒適性的薄度之間的折衷結果。因此，期望流體采集層表現(xiàn)出針對流體采集的厚度和針對舒適性的薄度。此外，由于在材料處理、儲存和正常使用.期間所誘導的壓縮力，因而使厚度難以保持。因此，也期望提供一種非織造物，其在正常處理、包裝和使用期間表現(xiàn)出可持續(xù)的牢靠厚度。此外，還期望提供一種用于增強接近其最終用途的非織造物的厚度的方法，以便最小化在材料處理和轉換加工期間所誘導的此類壓縮力的影響。
[0005]目前的商業(yè)非織造織物中所用的大多數(shù)材料來源于不可再生資源，尤其是石油。通常，非織造織物的組分由聚酯諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)制成。此類聚合物至少部分地衍生自乙二醇或相關化合物，所述相關化合物經由裂解和精煉工藝直接從石油獲得。
[0006]因此，石油給料的價格和可獲得性最終對利用來源于石油的材料的非織造織物的價格具有顯著影響。隨著世界范圍內石油價格的攀升，此類非織造織物的價格也將攀升。
[0007]此外，許多消費者表現(xiàn)出對購買來源于石化產品的產品的厭惡。在一些情況下，消費者對購買由有限的不可再生資源如石油和煤炭制成的產品猶豫不決。其他消費者可能會對來源于石化產品的產品具有負面印象，認為其是“非天然的”或環(huán)境不友好的。
[0008]因此，希望提供包括至少部分地來源于可再生資源的聚合物的非織造織物，其中聚合物具有特定的性能特性。

【發(fā)明內容】

[0009]根據(jù)一個實施例，一次性吸收制品包括基礎結構、吸收芯和采集系統(tǒng)?；A結構包括頂片和底片。吸收芯位于頂片和底片之間。采集系統(tǒng)位于頂片和吸收芯之間。采集系統(tǒng)包括具有熱塑性纖維的流體可滲透的結構化纖維網(wǎng)，其中所述纖維網(wǎng)具有小于約1.5mm的老化厚度、至少約5_的垂直芯吸高度、至少約10，OOOcm2/ (Pa.s)的滲透性、和至少約5cm3/g的結構化基底比體積。結構化纖維網(wǎng)的纖維由包括聚酯的熱塑性聚合物形成。結構化纖維網(wǎng)包括使用ASTM D6866-10，方法B的約10%至約100%的生物基含量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過參照以下說明、所附權利要求和附圖，將會更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點，其中:
[0011]圖1為用于制造根據(jù)本發(fā)明的纖維網(wǎng)的設備的示意圖。
[0012]圖1A為用于制造根據(jù)本發(fā)明的層壓體纖維網(wǎng)的備選設備的示意圖。
[0013]圖2為圖1所示設備的一部分的放大視圖。
[0014]圖3為結構化基底的局部透視圖。
[0015]圖4為圖3所示結構化基底的放大部分。
[0016]圖5為圖4所示結構化基底的一部分的剖視圖。
[0017]圖6為圖5所示結構化基底的一部分的平面圖。
[0018]圖7為圖2所示設備的一部分的橫截面圖。
[0019]圖8為用于形成本發(fā)明纖維網(wǎng)的一個實施例的設備的一部分的透視圖。
[0020]圖9為用于形成本發(fā)明纖維網(wǎng)的設備的一部分的放大透視圖。
[0021]圖10為結構化基底的局部透視圖，所述結構化基底具有移位纖維的熔融粘結部分。
[0022]圖11為圖10所示結構化基底的放大部分。
[0023]圖12a_12f為本發(fā)明的結構化基底的一部分的平面圖，示出了粘結區(qū)域和/或過度粘結區(qū)域的各種圖案。
[0024]圖13為結構化基底的一部分的剖視圖，示出了粘結區(qū)域和/或過度粘結區(qū)域。
[0025]圖14為結構化基底的一部分的剖視圖，示出了結構化基底的相對表面上的粘結區(qū)域和/或過度粘結區(qū)域。
[0026]圖15為本發(fā)明纖維網(wǎng)的一部分的顯微照片，示出了以低纖維位移變形形成的帳
篷狀結構。
[0027]圖16為本發(fā)明纖維網(wǎng)的一部分的顯微照片，示出了由增加的纖維位移變形引起的大量纖維斷裂。
[0028]圖17a和17b為本發(fā)明纖維網(wǎng)的部分的顯微照片，示出了結構化基底的部分，所述部分被切割以便確定移位纖維的數(shù)目。
[0029]圖18為本發(fā)明纖維網(wǎng)的一部分的顯微照片，確認了沿結構化基底的尖端粘結的移位纖維的位置，所述位置被切割以便確定移位纖維的數(shù)目。[0030]圖19a至19c為異形纖維構型的橫截面。
[0031]圖20為平面內徑向滲透性設備配置的示意圖。
[0032]圖21A、21B和21C為圖20所示平面內徑向滲透性設備配置的一部分的備選視圖。
[0033]圖22為用于圖20所示平面內徑向滲透性設備配置的流體遞送貯存器的示意圖。
[0034]圖23為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例所述的尿布的平面圖。
【具體實施方式】
[0035]定義:
[0036]如本文所用，術語“活化”是指使得由相互嚙合的齒和凹槽產生的拉伸應變促使中間纖維網(wǎng)部分拉伸或延伸的任何方法。此類方法已被發(fā)現(xiàn)可用于制備許多制品，包括可透氣的膜、拉伸復合材料、開孔材料和變形材料。就非織造纖維網(wǎng)而言，拉伸可導致纖維的重新取向、纖維的纖度和/或橫截面的改變、基重的減小、和/或中間纖維網(wǎng)部分中的受控纖維破壞。例如，通用活化方法為本領域稱為環(huán)軋制的方法。
[0037]如本文所用，“嚙合深度”是指相對的活化構件的相互嚙合的齒和凹槽相互延伸到彼此中的程度。
[0038]如本文所用，術語“非織造纖維網(wǎng)”是指如下的纖維網(wǎng):所述纖維網(wǎng)具有被夾在中間的單根纖維或紡線的結構但不呈如織造或針織織物中的重復圖案，所述織造或針織織物通常不具有無規(guī)取向的纖維。非織造纖維網(wǎng)或織物已通過很多種方法來形成，例如，熔噴法、紡粘法、水纏繞法、氣流成網(wǎng)和粘合粗梳纖維網(wǎng)法，包括粗梳熱粘結。非織造織物的基重通常以克/平方米(g/m2)表示。層壓體纖維網(wǎng)的基重是各成分層和任何其它添加組分的總基重。纖維直徑通常以微米表示；纖維尺寸也可以旦尼爾表示，其為每纖維長度的重量單位。適用于本發(fā)明的非織造 織物或層壓體纖維網(wǎng)的基重的范圍可為:6g/m2至300g/m2，優(yōu)選地10g/m2至200g/m2,更優(yōu)選地15g/m2至120g/m2,并且最優(yōu)選地20g/m2至100g/m2。
[0039]如本文所用，“紡粘纖維”是指通過將熔融熱塑性材料從噴絲頭的多個細的、通常圓形的毛細管擠出為長絲，然后通過外加力迅速減小擠出長絲的直徑而形成的較小直徑的纖維。紡粘纖維沉積在收集面上時一般不發(fā)粘。紡粘纖維一般連續(xù)并具有大于7微米，并且更具體地介于約10和40微米之間的平均直徑(得自至少10個樣品)。
[0040]如本文所用，術語“熔噴法”是指其中如下形成纖維的方法:將熔融熱塑性材料擠壓通過多個細小的、通常圓形的沖模毛細管而作為熔融線或長絲進入會聚的高速、通常受熱的氣體(例如，空氣)流中，從而拉細熔融熱塑性材料的長絲以減小其直徑，該直徑可達到微纖維直徑。其后，該熔噴纖維由高速氣體流載送并沉積在收集面上(常常同時仍發(fā)粘)以形成隨機分散的熔噴纖維的纖維網(wǎng)。熔噴纖維為可以是連續(xù)或不連續(xù)的且平均直徑一般小于10微米的微纖維。
[0041]如本文所用，術語“聚合物”一般包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段、接枝、無規(guī)和間規(guī)共聚物、三元共聚物等，以及它們的共混物和改性物。此外，除非另有具體限定，術語“聚合物”包括所述材料的所有可能的幾何構型。所述構型包括但不限于全同立構、無規(guī)立構、間同立構、和隨機對稱。
[0042]如本文所用，術語“單組分”纖維是指僅僅利用一種聚合物由一個或多個擠出機形成的纖維。這不旨在排除由一種聚合物形成的纖維。為了著色、抗靜電性能、潤滑、親水性等原因，向該聚合物中加入了少量的添加劑。這些添加劑例如用于著色的二氧化鈦一般以小于約5%重量、并且更典型地約2%重量的量存在。
[0043]如本文所用，術語“雙組分纖維”是指已由至少兩種不同的聚合物形成的纖維，所述聚合物由單獨的擠出機擠出但紡粘在一起以形成一根纖維。雙組分纖維有時也稱作共軛纖維或多組分纖維。聚合物沿著雙組分纖維的橫截面布置在基本上恒定定位的不同的區(qū)域中并沿著雙組分纖維的長度連續(xù)延伸。例如，這種雙組分纖維的構型可以是例如其中一種聚合物被另一種圍繞的皮/芯型排列，或者可以是并列型排列、餅式排列，或“海島型”排列。
[0044]如本文所用，術語“雙成分纖維”是指作為共混物由相同的擠出機擠出的由至少兩種聚合物形成的纖維。雙成分纖維不含有沿著纖維的橫截面積在相對恒定定位的不同的區(qū)域中布置的多種聚合物組分并且所述多種聚合物通常沿著纖維的整個長度不連續(xù)，而是通常形成隨機開始和結束的纖維。雙成分纖維有時也稱作多成分纖維。
[0045]如本文所用，術語“非圓形纖維”描述具有非圓形橫截面的纖維，并且包括“異形纖維”和“毛細管道纖維”。此類纖維可為實心的或中空的，并且它們可為三葉形、Λ形，并且優(yōu)選在其外表面上具有毛細管道的纖維。毛細管道可具有各種橫截面形狀，例如“U形”、“H形”、“C形”和“V形”。一種優(yōu)選的毛細管道纖維為Τ-401，命名為4DG纖維，其購自FiberInnovation Technologies (Johnson City, TN)。T-401 纖維為聚對苯二甲酸乙二酯(PET聚酯)。
[0046]“設置”是指制品的一個元件相對于制品的另一個元件的放置。例如，這些元件可在特定位置或位點與尿布的其它元件形成(接合和定位)為單一結構，或作為獨立元件接合到尿布的另一個元件。
[0047]“可延展非織造物”為一種無破裂或斷裂地延長至少50%的纖維質非織造纖維網(wǎng)。例如，當在23 ± 2 V和50 土 2%的相對濕度下測試時，具有IOOmm初始長度的可延展材料在以100%/分鐘的應變速率下被應變時可延長至少至150mm。材料可在一個方向(例如⑶)上為可延展的，但在另一個方向(例如MD)上為不可延展的。可延展非織造物一般由可延展纖維組成。
[0048]“高度可延展非織造物”為一種無破裂或斷裂地延長至少100%的纖維質非織造纖維網(wǎng)。例如，當在23±2°C和50±2%的相對濕度下測試時，具有IOOmm初始長度的高度可延展材料在以100%/分鐘的應變速率下被應變時可延長至少至200mm。材料可在一個方向(例如CD)上為可延展的，但在另一個方向(例如MD)上為不可延展的或在其它方向上為可延展的。高度可延展非織造物一般由高度可延展的纖維組成。
[0049]“不可延展非織造物”為延長時在達到50%的伸長率之前就發(fā)生破裂或斷裂的纖維質非織造纖維網(wǎng)。例如，當在23±2°C和50土2%的相對濕度下測試時，具有IOOmm初始長度的不可延展材料在以100%/分鐘的應變速率被應變時不能夠延長超過50mm。不可延展非織造物在縱向(MD)和橫向(⑶)上均是不可延展的。
[0050]“可延展纖維”為如下的纖維:當在23±2°C和50±2%的相對濕度下測試時，所述纖維在以100%/分鐘的應變速率被應變時延長至少400%而不發(fā)生破裂或斷裂。
[0051]“高度可延展纖維”為如下的纖維:當在23±2°C和50±2%的相對濕度下測試時，所述纖維在以100%/分鐘的應變速率被應變時延長至少500%而不發(fā)生破裂或斷裂。[0052]“不可延展纖維”為如下的纖維:當在23±2°C和50±2%的相對濕度下測試時，所述纖維在以100%/分鐘的應變速率被應變時延長小于400%而不發(fā)生破裂或斷裂。
[0053]“親水的或親水性”是指其中水或鹽水快速浸濕纖維或纖維材料的表面的纖維或非織造材料。芯吸水或鹽水的材料可被歸類為親水的。一種用于測量親水性的方法是通過測量其垂直芯吸能力。就本發(fā)明而言，如果非織造材料表現(xiàn)出至少5_的垂直芯吸能力，則其為親水的。
[0054]“接合”是指這樣一些構型:其中將一個元件直接連接到另一個元件從而使該元件直接固定到另一個元件；也指這樣一些構型:其中將一個元件連接到中間構件，繼而再把中間構件連接到另一個元件，從而使該元件間接固定到另一個元件。
[0055]“層壓體”是指通過本領域已知的方法例如粘合劑粘結、熱粘結、超聲波粘結彼此相結合的兩種或更多種材料。
[0056]“縱向”或“MD”為平行于纖維網(wǎng)的在其移動穿過制造過程時的行進方向的方向。在縱向的±45度以內的方向被認為是“縱向”。“橫向”或“CD”為基本上垂直于縱向并在大致由纖維網(wǎng)限定的平面內的方向。在橫向的小于45度內的方向被認為是橫向。
[0057]“外側”和“內側”分別是指相對于第二元件而相對遠離或靠近吸收制品的縱向中心線設置的元件的位置。例如，如果元件A是元件B的外側,貝U元件A比元件B更遠離縱向中心線。
[0058]“芯吸”是指經由毛細管力將流體主動地流體傳送穿過非織造物。芯吸速率是指每單位時間的流體運動，或即流體在指定時段內行進了多遠。
[0059]“采集速率”是指其中材料吸取限定量的流體的速度或流體穿過材料所用的時間
量。
[0060]“滲透性”是指流體在X-Y平面中流過材料的相對能力。具有高滲透性的材料使得能夠比具有較低滲透性的材料具有更高的流體流動速率。
[0061]“纖維網(wǎng)”是指能夠被卷繞成輥的材料。纖維網(wǎng)可為膜、非織造物、層壓體、開孔層壓體等。纖維網(wǎng)的面是指其二維表面中的一個，而不是指其邊緣。
[0062]“X-Y平面”是指由移動纖維網(wǎng)的縱向和橫向或長度限定的平面。
[0063]“吸收制品”是指吸收和容納身體流出物的裝置，并且更具體地是指緊貼或鄰近穿著者的身體放置以吸收和容納由身體排泄的各種流出物的裝置。吸收制品可包括尿布、褲、訓練褲、失禁內衣、女性衛(wèi)生制品等。如本文所用，術語“體液”或“身體流出物”包括但不限于尿液、血液、陰道分泌物、乳汁、汗液和糞便。本發(fā)明的優(yōu)選的吸收制品為尿布、褲和訓練褲。
[0064]“吸收芯”是指如下結構:所述結構通常設置在吸收制品的頂片和底片之間以用于吸收和容納由吸收制品所接收的液體，并且可包括一個或多個基底、設置在所述一個或多個基底上的吸收性聚合物材料、以及位于吸收性粒狀聚合物材料和所述一個或多個基底的至少一部分上的熱塑性組合物，所述組合物用于將吸收性粒狀聚合物材料固定在所述一個或多個基底上。在多層的吸收芯中，吸收芯也可包括覆蓋層。所述一個或多個基底和覆蓋層可包括非織造物。此外，吸收芯基本上不含纖維素。吸收芯不包括吸收制品的采集系統(tǒng)、頂片或底片。在某個實施例中，吸收芯將基本上由所述一個或多個基底、吸收性聚合物材料、熱塑性組合物、和任選地覆蓋層組成。[0065]“吸收性聚合物材料”、“吸收膠凝材料”、“AGM”、“超吸收劑”和“超吸收材料”在本
文中可互換使用并且是指交聯(lián)的聚合材料，當使用離心保留容量(Centrifuge RetentionCapacity)測試(Edana441.2_01)來測量時,所述聚合材料可吸收至少5倍于它們自身重量的含水的0.9%鹽水溶液。
[0066]本文所用的“吸收性粒狀聚合物材料”是指呈顆粒形式以致在干燥狀態(tài)下可流動的吸收性聚合物材料。
[0067]本文所用的“透氣氈”是指粉碎的木漿，其為纖維素纖維的一種形式。
[0068]“生物基含量”是指作為材料中的總有機碳質量的百分比的源自材料中的可再生資源的碳的量，所述量通過ASTM D6866-10，方法B確定。應當注意的是，在對材料的生物基含量的確定中不包括源自無機源諸如碳酸鈣的任何碳。
[0069]“包括”、“包含”和“含有”是開放式術語，每個均指定其后所述例如一種組分的存在，但不排除本領域已知的或本文所公開的其它特征例如元件、步驟或組分的存在。
[0070]“基本上由…組成”在本文中用于將主題(諸如權利要求中的主題)的范圍限制于指定的材料或步驟、以及不顯著地影響主題的基本和新型特性的材料或步驟。
[0071]“一次性的”在其普通意義上使用，是指在不同時長內的有限數(shù)目的使用事件(例如小于約20次事件，小于約10次事件,小于約5次事件，或小于約2次事件)之后被處理或丟棄的制品。
[0072]“尿布”是指一般被嬰兒和失禁患者圍繞下體穿著以便環(huán)繞穿著者的腰部和腿部并且特別適于接收和容納尿液和糞便的吸收制品。如本文所用，術語“尿布”也包括下文所定義的“褲”。
[0073]如本文所用，“褲 ”或“訓練褲”是指為嬰兒或成人穿著者設計的具有腰部開口和腿部開口的一次性衣服。通過將穿著者的兩腿伸入腿部開口并將褲提拉到圍繞穿著者下體的適當位置，可將褲穿到使用者身上的適當位置。褲可通過任何合適的技術來預成形，所述技術包括但不限于利用可重復扣緊的和/或不可重復扣緊的粘結(例如，縫合、焊接、粘合劑、膠粘劑粘結、扣件等)將制品的各部分接合在一起。沿制品圓周的任何地方可對褲預成形(例如，側邊扣緊、前腰扣緊)。盡管本文使用術語“褲”，但褲通常也稱作“閉合尿布”、“預扣緊尿布”、“套穿尿布”、“訓練褲”和“尿布褲”。合適的褲公開于以下專利中:1993年9月21日授予Hasse等人的美國專利5，246, 433 ;1996年10月29日授予Buell等人的美國專利5，569，234 ；2000年9月19日授予Ashton的美國專利6，120，487 ；2000年9月19日授予Johnson等人的美國專利6，120, 489 ；1990年7月10日授予Van Gompel等人的美國專利4，940, 464 ；1992年3月3日授予Nomura等人的美國專利5，092, 861 ;提交于2002年6月13 日的名稱為 “Highly Flexible And Low Deformation Fastening Device” 的美國專利公布2003/0233082A1 ;1999年4月27日授予Kline等人的美國專利5，897，545 ;1999年9月28日授予Kline等人的美國專利5，957，908。
[0074]“石化產品”是指來源于石油、天然氣或煤炭的有機化合物。
[0075]“石油”是指原油及其石蠟烴、環(huán)烷烴和芳族烴的組分。原油可獲自焦油砂、浙青田和油頁巖。
[0076]“可再生資源”是指在100年的期限內可再補充的天然資源。所述資源可天然或者通過農業(yè)技術再補充?？稍偕Y源包括植物、動物、魚類、細菌、真菌、以及林產品。它們可為天然存在的、雜交的、或遺傳工程的生物體。諸如原油、煤炭和泥炭的天然資源由于需要比100年更長的時間來形成，因此不被認為是可再生資源。
[0077]“合成聚合物”是指由至少一種單體通過化學方法制得的聚合物。合成聚合物不直接由活生物體制得。
[0078]關于本文所公開的所有數(shù)值范圍，應該理解，在整個說明書中給出的每一最大數(shù)值限度包括每一較低的數(shù)值限度，就像這樣的較低數(shù)值限度在本文中明確地寫出的一樣。此外，在整個說明書中給出的每一最小數(shù)值限度包括每一較高數(shù)值限度，就像這樣的較高數(shù)值限度在本文中明確地寫出的一樣。此外，在整個說明書中給出的每一數(shù)值范圍包括落在該較寬數(shù)值范圍內的每一較窄數(shù)值范圍，并且還包括該數(shù)值范圍內的每個單獨的數(shù)，就像這樣的較窄數(shù)值范圍和單獨的數(shù)在本文中明確地寫出的一樣。
[0079]本發(fā)明提供一種通過活化合適的基礎基底而形成的結構化基底。所述活化誘導纖維位移并形成三維質地，所述質地增加基礎基底的流體采集性能。也可改進基礎基底的表面能以增加其流體芯吸性能。將參照用于由基礎基底制造結構化基底的優(yōu)選方法和設備來描述本發(fā)明的結構化基底。一種優(yōu)選的設備150示意地示于圖1和圖2中并且在下文中更詳細地討論。
[0080]某礎某底
[0081]根據(jù)本發(fā)明的基礎基底20為一種由松散集合的熱穩(wěn)定纖維形成的流體可滲透的纖維質非織造纖維網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的纖維為不可延展的，其此前被定義為延長小于300%而不發(fā)生破裂或斷裂；然而，形成本發(fā)明的基礎基底的所述不可延展纖維優(yōu)選地延長小于200%而不發(fā)生破裂或斷裂。所述纖維可包括短纖維，所述短纖維使用工業(yè)標準粗梳、氣流成網(wǎng)或濕法成網(wǎng)技術被成形為纖維網(wǎng)；然而，優(yōu)選的是連續(xù)的紡粘纖維，其使用工業(yè)標準紡粘型技術形成紡絲非織造纖維網(wǎng)。下文更詳細地討論用于生產紡絲纖維網(wǎng)的纖維和紡絲方法。
.[0082]本發(fā)明的纖維可具有各種橫截面形狀，所述形狀包括但不限于:圓形、橢圓形、星形、三葉形、具有3-8片葉的多葉形、矩形、H形、C形、I形、U形和其它各種偏心形。也可使用中空纖維。優(yōu)選的形狀為圓形、三葉形和H形。圓形纖維是最廉價的，因此從經濟角度來講是優(yōu)選的；但三葉形纖維提供增加的表面積，因此從功能角度來講是優(yōu)選的。所述圓形和三葉形纖維形狀也可為中空的；然而，實心纖維為優(yōu)選的。中空纖維是有用的，因為它們與具有相同形狀和纖度的實心纖維相比在等同的纖度下具有更高的抗壓縮性。
[0083]本發(fā)明中的纖維趨于大于典型的紡粘非織造物中所存在的那些。由于異形纖維的直徑可能難以確定，因此常常參考纖維的纖度。纖度被定義為以克計的9000延米長度的纖維的質量，以dpf (旦尼爾/長絲)來表示。就本發(fā)明而言，優(yōu)選的纖度范圍為大于Idpf且小于IOOdpf。更優(yōu)選的纖度范圍為1.5dpf至50dpf,并且還更優(yōu)選的范圍為2.0dpf至20dpf，并且最優(yōu)選的范圍為4dpf至IOdpf。
[0084]形成本發(fā)明基礎基底的松散集合的纖維在活化和對應的纖維位移之前被粘結。纖維網(wǎng)可為不足粘結的以便纖維具有高水平的活動性并且趨于在張力下從粘結部位拉出；或可為完全粘結的，具有高得多的粘結部位完整性使得纖維表現(xiàn)出極小的纖維活動性并且在張力下趨于斷裂。形成本發(fā)明的基礎基底的不可延展纖維優(yōu)選地為完全粘結的以形成不可延展的纖維網(wǎng)材料。如下文所更詳述，不可延展基礎基底優(yōu)選地用于經由纖維位移來形成結構化基底。
[0085]基礎基底的完全粘結可在一個粘結步驟中進行，例如在制造基礎基底期間進行。作為另外一種選擇，可存在用以制造預粘結的基礎基底的多于一個的粘結步驟，例如基礎基底在制造時可僅略微粘結或不足粘結以提供足夠的完整性從而將其收卷起來。隨后，基礎基底可經受其它粘結步驟以獲得完全粘結的纖維網(wǎng)，例如在即將使基礎基底經受本發(fā)明的纖維位移過程之前。此外，在基礎基底的制造和纖維位移之間的任何時間還可存在粘結步驟。不同的粘結步驟也可賦予不同的粘結圖案。
[0086]用于粘結纖維的方法詳細地描述于Albin Turbak的“Nonwovens: Theory,Process,Performance and Testing”(Tappil997)中。典型的粘結方法包括機械纏結、水力纏結、針刺、和化學粘結和/或樹脂粘結；然而，熱粘結諸如利用熱的通氣粘結和利用壓力和熱的熱點粘結為優(yōu)選的，其中熱點粘結為最優(yōu)選的。
[0087]通氣粘結通過以下方式進行:使加熱的氣體穿過集合的纖維以制備整體的非織造纖維網(wǎng)。熱點粘結涉及向離散的位置施加熱和壓力以在非織造纖維網(wǎng)上形成粘結部位。實際粘結部位包括多種形狀和尺寸；包括但不限于橢圓形、圓形和四邊幾何形狀?？偟目傮w熱點粘結面積介于2%和60%之間，優(yōu)選地介于4%和35%之間，更優(yōu)選地介于5%和30%之間，并且最優(yōu)選地介于8%和20%之間。本發(fā)明的完全粘結的基礎基底具有8%至70%，優(yōu)選地12%至50%，并且最優(yōu)選地介于15%和35%之間的總的總體粘結面積。熱點粘結針密度介于5針/cm2和100針/cm2之間，優(yōu)選地介于10針/cm2和60針/cm2之間，并且最優(yōu)選地介于20針/cm2和40針/cm2之間。本發(fā)明的完全粘結的基礎基底具有10針/cm2至60針/cm2，優(yōu)選地20針/cm2至40針/cm2的粘結針密度。
[0088]熱粘結要求纖維由可熱粘結的聚合物諸如熱塑性聚合物和由其制成的纖維形成。就本發(fā)明而言，纖維組合物包括可熱粘結的聚合物。優(yōu)選的可熱粘結的聚合物包括聚酯樹月旨，優(yōu)選地PET樹脂，更優(yōu)選地PET樹脂和coPET樹脂，它們提供如下文所更詳述的可熱粘結的、熱穩(wěn)定的纖維。就本發(fā)明而言，熱塑性聚合物含量以按纖維的重量計大于約30%，優(yōu)選地大于約50%，更優(yōu)選地大于約 70%，并且最優(yōu)選地大于約90%的含量存在。
[0089]由于粘結的緣故，基礎基底在縱向(MD)和橫向(CD)上均具有機械性能。MD拉伸強度介于lN/cm和200N/cm之間，優(yōu)選地介于5N/cm和100N/cm之間，更優(yōu)選地介于10N/cm和50N/cm之間，并且最優(yōu)選地介于20N/cm和40N/cm之間。⑶拉伸強度介于0.5N/cm和50N/cm之間，優(yōu)選地介于2N/cm和35N/cm之間，并且最優(yōu)選地介于5N/cm和25N/cm之間?；A基底也應當具有介于1.1和10之間，優(yōu)選地介于1.5和6之間，并且最優(yōu)選地介于1.8和5之間的MD與⑶拉伸強度比率的特征比率。
[0090]粘結方法也影響基礎基底的厚度?；A基底厚度(thickness)或厚度(caliper)也取決于給定測量位置中所存在的纖維的數(shù)目、尺寸和形狀?；A基底厚度介于0.1Omm和1.3mm之間，更優(yōu)選地介于0.15mm和1.0mm之間，并且最優(yōu)選地介于0.20mm和0.7mm之間。
[0091]基礎基底還具有特征不透明度。不透明度為穿過基礎基底的光的相對量的量度。不受理論的束縛，據(jù)信特征不透明度取決于給定測量位置中所存在的纖維的數(shù)目、尺寸、類型、形態(tài)和形狀。不透明度可使用TAPPI測試方法T425om_01 “Opacity of Paper (15/dgeometry, Illuminant A/2degrees, 89%Reflectance Backing and Paper Backing)，，來測量。所述不透明度被測量為百分比。就本發(fā)明而言，基礎基底不透明度大于5%，優(yōu)選地大于10%,更優(yōu)選地大于20%，還更優(yōu)選地大于30%，并且最優(yōu)選地大于40%。
[0092]相對高的不透明度是所期望的，因為一次性吸收制品的采集系統(tǒng)中所包括的結構化纖維網(wǎng)可幫助掩蓋下面的吸收芯所可能受到的臟污。吸收芯的臟污可歸因于吸收了體液諸如尿液或低粘度的糞便。為了節(jié)省成本的原因，吸收制品中的當前趨勢是減小不同吸收制品組件的基重。因此，如果應用低基重頂片，則與高基重頂片相比，頂片將很可能具有較低的不透明度。此外，如果應用開孔頂片，則所述孔也允許看見吸收制品的下面層，諸如采集系統(tǒng)和吸收芯。因此，結構化纖維網(wǎng)的高不透明度在如下實施例中是尤其被期望的，其中吸收制品使用低基重頂片和/或開孔頂片。在本發(fā)明的一個實施例中，一次性吸收制品包括如下頂片:所述頂片具有5g/m2至25g/m2,更優(yōu)選地8g/m2至16gm2的基重。
[0093]基礎基底具有特征基重和特征密度?；乇欢x為每單位面積的纖維/非織造物的質量。就本發(fā)明而言，基礎基底的基重介于10g/m2和200g/m2之間?；A基底密度通過將基礎基底基重除以基礎基底厚度來確定。就本發(fā)明而言，基礎基底的密度介于14kg/m3和200kg/m3之間?；A基底也具有基礎基底比體積，所述比體積為基礎基底密度的倒數(shù)，以立方厘米/克計來測量。
[0094]基礎基底改 性
[0095]在本發(fā)明中，可改進基礎基底以優(yōu)化其流體分散和采集性能以用于其中流體管理較為重要的產品。流體分散性能可通過以下方式來增強:改變基礎基底的表面能以增加親水性和對應的芯吸性能。改進基礎基底的表面能是任選的并且通常在制造基礎基底時進行?？赏ㄟ^以下方式來影響流體采集性能:通過纖維位移來改進基礎基底的結構以引入3D質地，所述質地增加基底的厚度或膨松度和對應的比體積。
[0096]表面能
[0097]基礎基底的親水性與表面能有關?；A基底的表面能可通過以下方式來改進:局部表面處理、對纖維表面化學接枝或通過等離子或電暈處理對纖維表面進行反應氧化，然后通過氣體反應加成進行進一步的化學粘結。
[0098]基礎基底的表面能也可受到用于生產基礎基底的纖維的聚合材料的影響。聚合材料可具有固有親水性或其可通過以下方式變成親水的:通過熔融添加劑以化學方式使聚合物、纖維表面和基礎基底表面改性，或將聚合材料與其它誘導親水行為的材料相組合。用于聚丙烯的材料的例子為源自Ciba的IRGASURFK HL560和源自Eastman Chemical的PET
共聚物、用于PET的EASTONEk類聚合材料。
[0099]也可通過局部處理纖維來影響表面能。纖維表面的局部處理一般涉及表面活性齊U，所述表面活性劑經由泡沫、噴霧器、濕潤輥或其它合適的技術以稀釋狀態(tài)加入乳液中，然后干燥?？赡苄枰植刻幚淼木酆衔餅榛诰郾┗蚓蹖Ρ蕉姿狨サ木酆衔矬w系。其它聚合物包括脂族聚酰胺酯；脂族聚酯；芳族聚酯，包括聚對苯二甲酸乙二酯及共聚物、聚對苯二甲酸丁二酯及共聚物；聚對苯二甲酸丙二酯及共聚物；聚乳酸及共聚物。被稱作去垢性聚合物(SRP)的一類材料也適于局部處理。去垢性聚合物為一類材料，它們包括低分子量聚酯聚醚、聚酯聚醚嵌段共聚物和非離子聚酯配混物。這些材料中的一些可作為熔融添加劑加入，但它們的優(yōu)選用途是作為局部處理劑。該類材料的商業(yè)例子以Texcare?系列產品購自Clariant。[0100]結構化基底
[0101]對基礎基底20的第二改性涉及機械地處理基礎基底以制備結構化纖維網(wǎng)基底(術語“結構化纖維網(wǎng)”和“結構化基底”在本文中互換使用)。結構化基底被定義為:(I)基礎基底，其通過纖維重新排列和纖維分離和斷裂被永久地變形，從而產生永久的纖維錯位(下文稱作“纖維位移”)使得結構化基底具有高于基礎基底的厚度值的厚度值；和任選地
(2)基礎基底，其通過過度粘結被改性(下文稱作“過度粘結”)以形成低于基礎基底的厚度的壓縮區(qū)域。纖維位移方法涉及經由棒、針、鈕、結構化篩網(wǎng)或帶或其它合適的技術來永久地機械移位纖維。所述永久的纖維錯位提供與基礎基底相比的附加厚度(thickness)或厚度(caliper)。所述附加厚度增加基底的比體積并且也增加基底的流體滲透性。過度粘結改善基礎基底的機械性能并且可增強移位纖維區(qū)域之間的用于流體管理的導槽的深度。
[0102]纖維位移
[0103]前述基礎基底可使用圖1所示的設備150進行加工以形成結構化基底21，所述結構化基底的一部分示于圖3-6中。如圖3所示，結構化基底具有X-Y平面中的第一區(qū)域2、和設置在整個第一區(qū)域2中的多個第二區(qū)域4。第二區(qū)域4包括在結構化基底21的第二表面14上形成中斷部分16的移位纖維6、和具有從第一表面12延伸的松散端部18的移位纖維6。如圖4所示，移位纖維6從第二區(qū)域4的第一側面11延伸，并且分離和斷裂而沿與第一側面11相對的第二側面13鄰近第一表面12形成松散端部18。就本發(fā)明而言，鄰近第一表面12是指纖維斷裂發(fā)生在第一表面12和移位纖維的峰或遠側部分3之間，優(yōu)選地比移位纖維6的遠側部分3更靠近第一表面12。
[0104]纖維分離或斷裂的位置主要歸因于形成基礎基底的不可延伸的纖維；然而，移位纖維的形成和對應的纖維斷裂也受到用于形成基礎基底的粘結程度的影響。包括完全粘結的不可延展纖維的基礎基底提供如下結構，所述結構由于其纖維強度、纖維硬度和粘結強度的緣故而以低纖維位移變形形成帳篷狀結構，如圖15中的顯微照片所示。一旦纖維位移變形被延伸，則觀察 到基本的纖維斷裂，通常集中在一個側面上，如圖16中的顯微照片所
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[0105]生成圖4中的具有松散端部18的移位纖維6的目的是，通過生成空隙體積來增加結構化基底的比體積以超過基礎基底的比體積。對于本發(fā)明來講，已發(fā)現(xiàn)在第二區(qū)域中形成具有至少50%和小于100%松散端部的移位纖維6制得如下結構化基底，所述結構化基底具有在使用期間可持續(xù)的增加的厚度和對應的比體積。(見下文提供的表6的實例1N5 - 1N9)。在本文進一步所述的某些實施例中，移位纖維6的松散端部18可被熱粘結以用于改善抗壓縮性和對應的可持續(xù)性。下文更詳細地討論了具有熱粘結的松散端部的移位纖維6和用于生產所述移位纖維的方法。
[0106]如圖5所示，第二區(qū)域4中的移位纖維6表現(xiàn)出了如下厚度(thickness)或厚度(caliper),所述厚度(thickness)或厚度(caliper)大于第一區(qū)域2的厚度32 (其通常與基礎基底厚度相同)。具有移位纖維6的第二區(qū)域4的尺寸和形狀可根據(jù)所用的技術而變化。圖5示出了結構化基底21的橫截面，所述橫截面示出了第二區(qū)域4中的移位纖維
6。移位纖維6的厚度34描述了由移位纖維6引起的結構化基底21的第二區(qū)域4的厚度(thickness)或厚度(caliper)。如圖所示,移位纖維厚度34大于第一區(qū)域厚度32。優(yōu)選的是，移位纖維厚度34至少110%地大于第一區(qū)域厚度32，更優(yōu)選地至少125%地大于第一區(qū)域厚度32，并且最優(yōu)選地至少150%地大于第一區(qū)域厚度32。移位纖維厚度34的老化厚度介于0.1mm和5mm之間，優(yōu)選地介于0.2mm和2mm之間，并且最優(yōu)選地介于0.5mm和1.5mm之間。
[0107]每單位面積結構化基底21上具有移位纖維6的第二區(qū)域4的數(shù)目可如圖3所示變化。一般來講，面密度無需在結構化基底21的整個區(qū)域上為均勻的，但是第二區(qū)域4可被限于結構化基底21的某些區(qū)域，例如具有預定形狀諸如線、條、帶、圓形等的區(qū)域。
[0108]如圖3所示，由第二區(qū)域4占據(jù)的總面積為總面積的小于75%，優(yōu)選地小于50%，并且更優(yōu)選地小于25%，但是為至少10%。第二區(qū)域的尺寸和第二區(qū)域4之間的間距可變化。圖3和圖4示出了長度36、寬度38以及第二區(qū)域4之間的間距37和39。圖3所示的第二區(qū)域4之間的縱向上的間距39優(yōu)選地介于0.1mm和IOOOmm之間，更優(yōu)選地介于0.5mm和IOOmm之間，并且最優(yōu)選地介于Imm和IOmm之間。第二區(qū)域4之間的橫向上的側面至側面間距37介于0.2mm和16mm之間，優(yōu)選地介于0.4mm和IOmm之間，更優(yōu)選地介于0.8mm和7mm之間，并且最優(yōu)選地介于Imm和5.2mm之間。
[0109]如圖1所示，結構化基底21可由從供應輥152供應的大致平面的二維非織造基礎基底20形成。設備150使基礎基底20在縱向MD上移動至由相互嚙合輥104和102A形成的輥隙116，所述輥形成具有松散端部18的移位纖維6。具有移位纖維6的結構化基底21任選地行進至在輥104和粘結輥156之間形成的輥隙117，所述粘結輥粘結移位纖維6的松散端部18。結構化基底22從那里任選地行進至相互嚙合輥102B和104，以將結構化基底22從輥104上移除并且任選地將其傳送至在輥102B和粘結輥158之間形成的輥隙119，其中在結構化基底23中形成過度粘結區(qū)域，所述結構化基底最終被收取在供應輥160上。雖然圖1示出了如所述的那樣用于尚未完全粘結的基礎基底的工序序列，但希望使該過程反向以便在形成移位纖維6之前在基礎基底中形成粘結區(qū)域。就該實施例而言，將從類似于圖1所示的收取供應輥160的供應輥來供應基礎基底20并且使其移動至在輥102B和粘結輥158之間形成的輥隙119，其中基底在進入在相互嚙合輥102B和104之間形成的輥隙118之前被粘結，在所述輥 隙處具有松散端部18的移位纖維6在第二區(qū)域4中形成。
[0110]雖然圖1示出了由供應輥152供應的基礎基底20，但基礎基底20也可由如本領域已知的任何其它供應裝置諸如花彩纖維網(wǎng)來供應。在一個實施例中，基礎基底20可直接由纖維網(wǎng)制造設備諸如制造非織造纖維網(wǎng)的生產線供應。
[0111]如圖1所不,第一表面12對應于基礎基底20的第一側面、以及結構化基底21的第一側面。第二表面14對應于基礎基底20的第二側面、以及結構化基底21的第二側面。一般來講，本文所用的術語“側面”使用此術語的通常用法，以描述大致二維的纖維網(wǎng)諸如非織造物的兩個主表面?；A基底20為非織造纖維網(wǎng)，所述非織造纖維網(wǎng)包括基本上無規(guī)取向的纖維，即，至少相對于縱向和橫向來講是無規(guī)取向的。所謂“基本上無規(guī)取向的”是指如下的無規(guī)取向:由于加工條件的緣故，無規(guī)取向可表現(xiàn)出在縱向上取向的纖維的量高于在橫向上取向的纖維的量，反之亦然。例如，在紡粘法和熔噴法中，將連續(xù)的纖維股線沉積在沿縱向移動的支撐件上。盡管試圖使紡粘或熔噴非織造纖維網(wǎng)的纖維取向成為真正“無規(guī)”的，但通常與橫向上的情況相反，較高百分比的纖維取向在縱向上。
[0112]在本發(fā)明的一些實施例中，期望故意將顯著百分比的纖維在纖維網(wǎng)的平面中相對于縱向在預定方向上取向。例如，可能的情況是，由于輥104上的齒距和放置(如下文所述)的緣故，可期望制得具有呈某個角度例如60度或平行于纖維網(wǎng)的縱向軸線的優(yōu)勢纖維取向的非織造纖維網(wǎng)。此類纖維網(wǎng)可通過以需要的角度組合搭接的纖維網(wǎng)的方法來制得，并且如果需要可將纖維網(wǎng)粗梳成成品纖維網(wǎng)。具有高百分比的具有預定角的纖維的纖維網(wǎng)可在統(tǒng)計上偏置更多的纖維以在結構化基底21中形成移位纖維，如下文所更詳述。
[0113]基礎基底152可由纖維網(wǎng)制造方法直接提供，或者由供應輥20間接提供，如圖1所示?；A基底20可通過本領域已知的方法預熱，例如通過在油加熱輥或電加熱輥上加熱。例如，可加熱輥154以在纖維位移過程之前預加熱基礎基底20。
[0114]如圖1所示，當基礎基底20在輥154上沿縱向移動并且移動至第一組反轉相互嚙合輥102A和104的輥隙116時，供應輥152在箭頭指示的方向上旋轉。輥102A和104為設備150的第一組相互嚙合輥。第一組相互嚙合輥102A和104運行以形成移位纖維并且有利于基礎基底20中的纖維斷裂，以制造下文稱作結構化基底21的結構化基底。相互嚙合輥102A和104更清楚地顯示于圖2中。
[0115]參見圖2，其更詳細地示出了用于在本發(fā)明的結構化基底21上制造移位纖維的設備150的一部分。設備150的該部分在圖2中被不出為壓料棍100,并且包括一對相互卩齒合輥102和104 (分別對應于圖1中的輥102A和104)，它們各自圍繞軸線A旋轉，軸線A平行地處在同一平面內。雖然設備150被設計成使得基礎基底20經過某個角度的旋轉后保持在輥104上，但圖2基本上示出了當基礎基底20穿過設備150上的輥隙116并且作為具有移位纖維6的區(qū)域的結構化基底21而退出時的情況。所述相互嚙合輥可由金屬或塑料制成。金屬輥的非限制性例子將為鋁或鋼。塑料輥的非限制性例子將為聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、和聚苯醚(ΡΡ0)?？上蜻@些塑料中填充金屬或無機添加劑材料。
[0116]如圖2所示，輥102包括多個脊106和對應的凹槽108，它們可圍繞輥102的整個圓周完整地延伸。在一些實施例中，取決于在結構化基底21中需要哪種圖案，輥102(以及同樣地輥102A)可包括脊106，其中一些部分已被移除，諸如通過蝕刻、銑削或其它機加工過程移除，使得脊106中的一.些或全部不沿圓周連續(xù)，而是具有斷裂或間隙。可布置斷裂或間隙以形成圖案，包括簡單的幾何形狀圖案例如圓形圖案或菱形圖案，但也可包括復合圖案例如徽標和商標。在一個實施例中，輥102可具有類似于輥104上的齒的齒，如下文更充分所述。以該方式，有可能在結構化基底21的兩個側面12，14上均具有移位纖維6。
[0117]輥104類似于輥102，但不具有可圍繞整個圓周完整地延伸的脊，輥104所包括的多行沿圓周延伸的脊已被改進為數(shù)行沿圓周間隔開的齒110，所述齒圍繞輥104的至少一部分以間隔開的關系延伸。輥104的單排齒110被對應凹槽112分隔。在操作中，輥102與104嚙合使得輥102的脊106延伸進入輥104的凹槽112中，并且輥104的齒110延伸進入輥102的凹槽108中。相互嚙合更詳細地示于圖7的橫截面示意圖中，下文會加以討論。輥102和104的兩者或其中之一可通過本領域已知的方法加熱，例如使用熱油填充輥或電加熱輥。
[0118]如圖3所示，結構化基底21具有第一區(qū)域2和多個離散的第二區(qū)域4，所述第一區(qū)域由基礎基底20的大致平面的二維構型限定在結構化基底21的兩個側面上，并且所述多個離散的第二區(qū)域由間隔開的移位纖維6和中斷部分16限定，所述移位纖維和中斷部分可起因于基礎基底20的纖維的整體延伸部。第二區(qū)域4的結構取決于所考慮的是結構化基底21的哪個側面而有區(qū)別。就圖3所示的結構化基底21的實施例而言，在與結構化基底21的第一表面12相關聯(lián)的結構化基底21的側面上，每個離散的第二區(qū)域4均可包括多個移位纖維6，所述移位纖維從第一表面12向外延伸并且具有松散端部18。移位纖維6包括在Z方向上具有顯著取向的纖維，并且每個移位纖維6均具有沿第二區(qū)域4的第一側面11鄰近第一表面12設置的基座5、靠近第一表面12在第二區(qū)域4的與第一側面11相對的第二側面13處分離或斷裂的松散端部18、和在Z方向上與第一表面12相距某個最大距離的遠側部分3。在與第二表面14相關聯(lián)的結構化基底21的側面上，第二區(qū)域4包括中斷部分16，所述中斷部分由結構化基底21的第二表面14上的纖維取向中斷部分16限定。中斷部分16對應于其中輥104的齒110刺入基礎基底20的位置。
[0119]如本文所用，第二區(qū)域4的“整體”(如當使用“整體延伸部”時其中的“整體”)是指第二區(qū)域4的起源于基礎基底20的纖維的纖維。因此，例如移位纖維6的斷裂纖維8可為塑性變形的和/或從基礎基底20延伸的纖維，并且可因此與結構化基底21的第一區(qū)域2成一整體。換句話講，纖維中的一些但非全部已斷裂，并且此類纖維起初就已存在于基礎基底20中。如本文所用，“整體”旨在區(qū)別于為了制造移位纖維而引入或加入單獨前體纖維網(wǎng)中的纖維。盡管本發(fā)明的結構化基底21，22和23的一些實施例可利用此類加入的纖維，但在一個優(yōu)選的實施例中，移位纖維6的斷裂纖維8是與結構化基底21成一整體的。
[0120]可理解的是，適于在移位纖維6中具有斷裂纖維8的本發(fā)明結構化基底21的基礎基底20應當包括如下纖維:所述纖維具有足夠的纖維固定性和/或塑性變形以斷裂并形成松散端部18。圖4和圖5將此類纖維顯示為松散纖維端部18。就本發(fā)明而言，移位纖維6的松散纖維端部18是所期望的，以便制備用于收集流體的空隙空間或自由體積。在一個優(yōu)選的實施例中，至少50%，更優(yōu)選地至少70%且小于100%的在Z方向上被擠出的纖維為具有松散端部18的斷裂纖維8。
[0121]第二區(qū)域4可被成型成在X-Y平面和Z平面中均形成圖案以制備可在形狀、尺寸和分配上有所變化的比體積分布。
[0122]具有用于圖2所示結 構化基底21的實施例的移位纖維6的代表性第二區(qū)域示于圖3-6中的進一步放大的視圖中。代表性移位纖維6為形成于輥104上的細長齒110上的類型，使得移位纖維6包括多個斷裂纖維8，所述斷裂纖維為基本上對齊的使得移位纖維6具有明顯的縱向取向和縱向軸線L。移位纖維6也具有在MD-CD平面中大致正交于縱向軸線L的橫向軸線T。在圖2-6所示的實施例中，縱向軸線L平行于MD。在一個實施例中，所有間隔開的第二區(qū)域4均具有大致平行的縱向軸線L。在優(yōu)選的實施例中，第二區(qū)域4將具有縱向取向，即第二區(qū)域將具有細長形狀，因而將不是圓形的。如圖4所示，并且如圖5和6更清楚地所示，當在輥104上使用細長齒110時，在結構化基底21的一個實施例中，移位纖維6的斷裂纖維8的一個特征為斷裂纖維8的優(yōu)勢方向對齊。如圖5和圖6所示，當在平面圖中例如在圖6中察看時，斷裂纖維8中的許多可具有相對于橫向軸線T的基本上均勻的對齊。所謂“斷裂”纖維21是指在結構化基底8中，移位纖維11在第二區(qū)域11的第一側面6上開始，并且沿著第二區(qū)域13的相對第一側面4的第二側面4分隔。
[0123]因此，如可參照設備150來理解，結構化基底21的移位纖維6通過機械地變形基礎基底20來制造，所述基礎基底可被描述為大致平面的和二維的。所述“平面的”和“二維的”只是指該纖維網(wǎng)相對于成品結構化基底I是平坦的，所述成品結構化基底具有由于第二區(qū)域4的形成而賦予的明顯的、平面外的、Z方向的三維性?！捌矫娴摹焙汀岸S的”并不暗指任何特定的平面、光滑度或維數(shù)。隨著基礎基底20穿過輥隙116，輥104的齒110進入輥102A的凹槽108，并且同時將纖維擠出基礎基底20的平面外以形成第二區(qū)域4，包括移位纖維6和中斷部分16。實際上，齒110 “擠過”或“穿透”基礎基底20。隨著齒110的尖端擠過基礎基底20，纖維的主要取向在橫向上并橫跨齒110的部分被齒110擠出基礎基底20的平面外，并且在Z方向上拉伸、拉拽和/或塑性變形，導致形成第二區(qū)域4，包括移位纖維6的斷裂纖維8。主要大致平行于縱向軸線L取向的，即在基礎基底20的縱向上取向的纖維可被齒110簡單地展開，并且基本上保持在基礎基底20的第一區(qū)域2中。
[0124]在圖2中，設備100被示出處于一種構型，所述構型具有一個圖案輥例如輥104、和一個非圖案凹槽輥102。然而，在某些實施例中，可優(yōu)選使用兩個圖案輥來形成輥隙116，所述兩個圖案輥在相應輥的相同或不同的對應區(qū)域中具有相同或者不同的圖案。這種設備可制得如下的纖維網(wǎng):所述纖維網(wǎng)具有從結構化纖維網(wǎng)21的兩個側面突出的移位纖維6，以及壓花到纖維網(wǎng)21中的宏圖案。
[0125]可通過改變齒110的數(shù)目、間距和尺寸并且如果必要對輥104和/或輥102進行相應的尺寸變化來改變移位纖維6的數(shù)目、間距和尺寸。這種變化，加上基礎基底20中可能的變化和加工 中的變化諸如線速度，允許制造用于很多目的的很多變化的結構化纖維網(wǎng)21。
[0126]從對結構化纖維網(wǎng)21的描述可看出，移位纖維6的斷裂纖維8可起源于結構化基底21的第一表面12或第二表面14并從其延伸。當然，移位纖維6的斷裂纖維8也可從結構化基底21的內部19延伸。如圖5所示，移位纖維6的斷裂纖維8由于已被擠出基礎基底20的大致二維平面而延伸(B卩，在如圖3所示的“Z方向”上被擠出)。一般來講，第二區(qū)域4的斷裂纖維8或松散端部18包括與纖維網(wǎng)第一區(qū)域2的纖維成一整體并從所述第一區(qū)域的纖維延伸的纖維。
[0127]由于纖維的塑性變形和泊松比的影響，斷裂纖維8的延伸可伴隨造成纖維橫截面尺寸(例如圓形纖維的直徑)的總體減小。因此，移位纖維6的斷裂纖維8的一些部分可具有的平均纖維直徑小于基礎基底20的纖維以及第一區(qū)域2的纖維的平均纖維直徑。已發(fā)現(xiàn)，纖維橫截面尺寸上的減小在移位纖維6的基座5和松散端部3的中間最大。據(jù)信這是由于位于移位纖維6的基座5和遠側部分3處的纖維的一些部分鄰近輥104的齒110的尖端(下文更詳細所述)，使得它們在加工期間以摩擦方式被鎖定和固定。在本發(fā)明中，由于高纖維強度和低纖維伸長率的緣故，纖維橫截面的減小是極小的。
[0128]圖7以橫截面示出了包括脊106和齒110的相互嚙合輥102(以及下文所述的102A和102B)和104的一部分。如圖所示，齒110具有齒高TH (注意TH也可應用于脊106的高度；在一個優(yōu)選的實施例中，齒聞和脊聞是相等的)，和被稱為節(jié)距P的齒對齒間距(或脊對脊間距)。如圖所示，嚙合深度(DOE) E為輥102和104的互嚙水平的量度，并且是從脊106的尖端測量至齒110的尖端。取決于基礎基底20的特性和本發(fā)明的結構化基底I的所期望的特征，嚙合深度E、齒高TH、和節(jié)距P可按需要改變。例如，一般來講，為了在移位纖維6中獲得斷裂纖維8，需要足以將移位纖維延長并塑性地變形至其中纖維發(fā)生斷裂的點的嚙合水平E。此外，第二區(qū)域4的所期望的密度(結構化基底I的每單位面積上的第二區(qū)域4)越大，則節(jié)距應當越小，并且齒長TL和齒距TD應當越小，如下所述。
[0129]圖8不出了具有多個齒110的棍104的一個實施例的一部分,所述齒用于從紡粘非織造基礎基底20制造紡粘非織造材料的結構化基底21或結構化基底I。圖8所示的齒110的放大視圖示于圖9中。在輥111的這一視圖中，齒110具有通常在齒頂端104從前沿LE至后沿TE測得的約1.25mm的一致的圓周長度尺寸TL，并且以約1.5mm的距離TD沿圓周彼此均勻地間隔開。為了由基礎基底20制造纖維質結構化基底I,棍104的齒110可具有的長度TL的范圍為約0.5mm至約3mm，并且間距TD為約0.5mm至約3mm，齒高TH的范圍為約0.5mm至約IOmm,并且節(jié)距P介于約1_ (0.040英寸)和2.54mm (0.100英寸)之間。嚙合深度E可為約0.5mm至約5mm (直到接近齒高TH的最大值)。當然，E、P、TH、TD和TL可各自彼此獨立地變化以獲得所期望的移位纖維6的尺寸、間距和面密度(結構化基底I的每單位面積上的移位纖維6的數(shù)目)。
[0130]如圖9所示，每個齒110具有尖端111、前緣LE和后緣TE。齒尖111可倒圓以最小化纖維斷裂，并且優(yōu)選地為細長的并且具有對應于第二區(qū)域4的縱向軸線L的大致縱向的取向。據(jù)信為了獲得結構化基底I的移位纖維6，LE和TE應當幾乎完全正交于輥104的局部周向表面120。同樣，從頂端111和LE或TE的過渡應當為相對尖銳的角度，諸如直角，所述角度具有足夠小的曲率半徑使得在使用時齒110可在LE和TE處推穿過基礎基底20。一種備選齒尖111可為平坦表面以優(yōu)化粘結。
[0131]再參見圖1，在形成移位纖維6之后，結構化基底21可在旋轉輥104上行進至輥104和第一粘結輥156之間的輥隙117。粘結輥156可有利于若干粘合技術。例如，粘結輥156可為用于在輥隙117中賦予熱能的加熱的鋼輥，從而在移位纖維6的遠端(尖端)處熔融粘結結構化纖維網(wǎng)21的相鄰纖維。
[0132]在一個優(yōu)選的實施例中，如下文關于優(yōu)選的結構化基底所述，粘結輥156為被設計成向結構化纖維網(wǎng)21賦予足夠熱能的加熱的輥，以便熱粘結移位纖維6的遠端的相鄰纖維。熱粘結可通過以下方式來實現(xiàn):通過直接熔融粘合相鄰纖維，或通過熔融中間熱塑性介質例如聚乙烯粉末，所述粉末繼而粘附相鄰纖維。為此目的，可將聚乙烯粉末加入基礎基底20中。
[0133]可將第一粘結輥156充分地加熱以熔融或部分地熔融移位纖維6的遠端3處的纖維。第一粘結輥156中所需的熱量或熱容量取決于移位纖維6的纖維的熔融性能和輥104的旋轉速度。第一粘結輥156中所需的熱量還取決于第一粘結輥156和輥104上的齒110的尖端之間誘導的壓力，以及在移位纖維6的遠端3處所期望的熔融程度。
[0134]在一個實施例中，第一粘結輥156為加熱的鋼質圓筒形壓料輥，其被加熱以具有足以熔融粘結移位纖維6的相鄰纖維的表面溫度。第一粘結輥156可由內電阻加熱器加熱、由熱油加熱、或由用于制造熱輥的本領域已知的任何其它方法加熱。第一粘結輥156可由本領域已知的合適的馬達和聯(lián)動裝置來驅動。同樣，第一粘結輥可安裝在可調節(jié)的支撐件上，使得輥隙117可被精確地調節(jié)和設定。
[0135]圖10示出了在通過輥隙117被加工成結構化基底22之后的結構化基底21的一部分，所述部分無需進一步加工即可成為本發(fā)明的結構化基底21。結構化基底22類似于前文所述的結構化基底21，不同的是移位纖維6的遠端3是粘結的，并且優(yōu)選地為熱熔融粘結的，使得相鄰纖維被至少部分地粘結以形成遠側設置的熔融粘結部分9。在通過上述方法形成移位纖維6之后，可加熱移位纖維6的遠側部分3以熱接合纖維的一些部分使得相鄰纖維部分彼此接合以形成移位纖維6，所述移位纖維具有也稱作“尖端粘結”的熔融粘結部分90
[0136]遠側設置的熔融粘結部分9可通過向移位纖維6的遠側部分施加熱能和壓力來制造。遠側設置的熔融粘結部分9的尺寸和質量可通過改進如下因素來改進:賦予移位纖維6的遠側部分的熱能的量、設備150的線速度、以及施加熱的方法。
[0137]在另一個實施例中，遠側設置的熔融粘合部分9可通過應用輻射熱來制備。S卩，在一個實施例中，粘結輥156可由輻射熱源來置換或補充，使得輻射熱可以足夠的距離和對應的足夠時間指向結構化基底21，以使移位纖維6的遠側設置的部分中的纖維部分軟化或熔融。輻射熱可由任一已知的輻射加熱器來施加。在一個實施例中，輻射熱可由電阻加熱絲提供，所述加熱絲相對于結構化基底21設置成使得其以足夠接近的、間隔一致的距離在⑶方向上延伸，以致當纖維網(wǎng)相對于加熱絲移動時，輻射熱能至少部分地熔融移位纖維6的遠側設置的部分。在另一個實施例中，可將加熱的直發(fā)電燙筒諸如用于熨燙衣物的手持燙筒保持在移位纖維6的遠端3的相鄰處，使得由燙筒產生熔融。
[0138]如上所述加工結構化基底22的有益效果是，移位纖維6的遠端3可在輥隙117中的一定量的壓力下熔融而無需壓縮或整平移位纖維6。同樣地，可通過在成形之后提供熱粘結來制得和定形三維纖維網(wǎng)或“固定”其形狀。此外，當結構化基底22經受壓縮力或剪切力時，遠側設置的粘結或熔融粘結部分9還可有助于保持移位纖維6的膨松結構和結構化基底的老化厚度。例如，在由向供應輥上卷繞和后續(xù)退繞所導致的壓縮之后，如上文所公開的那樣加工成的具有包括與第一區(qū)域2成一整體但從該區(qū)域延伸的纖維的移位纖維6并且具有遠側設置的熔融粘結部分9的結構化基底22可具有改善的形狀保持。據(jù)信通過將相鄰纖維在移位纖維6的遠側部分處粘結在一起，所述纖維在壓縮時經歷較少的無規(guī)塌縮；SP，移位纖維6的整個結構趨于一起移動，從而允許在發(fā)生無序化事件諸如與摩擦纖維網(wǎng)的表面相關聯(lián)的壓縮和/或剪切力時具有更好的形狀保持。
[0139]在一個參照圖1所述的替代實施例中，基底20在輥154上沿縱向移動并移動到第一組反轉相互嚙合輥102A和104的輥隙116，其中嚙合深度介于0.01英寸和0.15英寸之間，使得發(fā)生局部纖維 位移但只存在極少(如果有的話)的纖維斷裂。然后纖維網(wǎng)行進至在輥104和粘結輥156之間形成的輥隙117，其中部分移位纖維的尖端被粘結。在穿過了輥隙117之后，結構化基底22行進至在輥104和102B之間形成的輥隙118，其中嚙合深度大于輥隙116處的嚙合深度，使得移位纖維被進一步移位從而形成斷裂纖維。該過程可導致更大數(shù)目的移位纖維6被熔融粘結部分9接合。
[0140]過度粘結
[0141]過度粘結是指在先前已經受過纖維位移的基底上進行的熔融粘結。過度粘結為任選的工序。過度粘結可在線進行，或可作為另外一種選擇在獨立的轉換加工過程中進行。
[0142]過度粘結依賴于熱和壓力以將長絲按一致的圖案熔合在一起。一致的圖案被定義為可沿結構化基底的長度再現(xiàn)的圖案以便可觀察到重復圖案。過度粘結通過增壓的輥隙來進行，其中所述輥中的至少一個為加熱的，優(yōu)選地兩個輥均為加熱的。如果過度粘結是在基礎基底已經被加熱的情況下進行的，則增壓的輥隙將無需為加熱的。過度粘結區(qū)域11的圖案的例子示于圖12a至12f中；然而，其它過度粘結圖案也是可能的。圖12a示出了過度粘結區(qū)域11，其在縱向上形成連續(xù)圖案。圖12b示出了在縱向和橫向上均具有的連續(xù)過度粘結區(qū)域11，以便形成過度粘結11的連續(xù)網(wǎng)絡。該類型的系統(tǒng)可用單步驟過度粘結輥或多輥粘結系統(tǒng)來制得。圖12c示出了在縱向上不連續(xù)的過度粘結區(qū)域11。圖12c所示的MD過度粘結圖案也可包括CD上的以連續(xù)或不連續(xù)設計連接MD過度粘結線的過度粘結區(qū)域11。圖12d示出了在MD上形成波浪圖案的過度粘結區(qū)域11。圖12e示出了形成交叉縫式圖案的過度粘結區(qū)域11，而圖12f示出了波形交叉縫式圖案。
[0143]過度粘結圖案無需為均勻分布的，并且可為輪廓狀的以適應于具體的應用。受過度粘結影響的總面積小于纖維網(wǎng)的總面積的75%，優(yōu)選地小于50%，更優(yōu)選地小于30%，并且最優(yōu)選地小于25%，但應當為至少3%。
[0144]圖13示出了過度粘結的特性。過度粘結區(qū)域11具有相對于基礎基底20的第一區(qū)域厚度32的厚度特性，所述第一區(qū)域厚度在過度粘結區(qū)域之間測量。過度粘結區(qū)域11具有壓縮厚度42。過度粘結區(qū)域具有結構化基底21上的特征寬度44和過度粘結區(qū)域之間的間距46。
[0145]第一區(qū)域厚度32優(yōu)選地介于0.1mm和1.5mm之間，更優(yōu)選地介于0.15mm和1.3mm之間，更優(yōu)選地介于0.2mm和1.0mm之間，并且最優(yōu)選地介于0.25mm和0.7mm之間。過度粘結區(qū)域厚度42優(yōu)選地介于0.0lmm和0.5mm之間，更優(yōu)選地介于0.02mm和0.25mm之間，還更優(yōu)選地介于0.03mm和0.1mm之間，并且最優(yōu)選地介于0.05mm和0.08mm之間。過度粘結區(qū)域11的寬度44介于0.05mm和15mm之間，更優(yōu)選地介于0.075mm和IOmm之間，還更優(yōu)選地介于0.1mm和7.5mm之間，并且最優(yōu)選地介于0.2mm和5mm之間。不要求過度粘結區(qū)域11之間的間距46在結構化基底21中是均勻的，但極限值將落入0.2mm和16mm的范圍內，優(yōu)選地介于0.4mm和IOmm之間，更優(yōu)選地介于0.8mm和7mm之間，并且最優(yōu)選地介于Imm和5.2mm之間。過度粘結區(qū)域11的間距46、寬度44和厚度42是基于結構化基底21的所期望性能諸如拉伸強度和流體處理性能。
[0146]圖13顯示出可在結構化基底21的一個側面上形成具有過度粘結厚度42的過度粘結11。圖14顯示出過度粘結11可根據(jù)用于制造結構化基底21的方法而位于結構化基底21的任一側面上。位于結構.化基底21的兩個側面12，14上的過度粘結11可為所期望的，以在結構化基底與其它非織造物相組合時形成通道從而進一步有助于對流體的管理。例如，雙側面的結構化基底可用于多層的高體積流體采集系統(tǒng)。
[0147]過度粘結方法
[0148]參見圖1中的設備，結構化基底23可具有粘結部分，所述粘結部分不位于或不僅僅位于移位纖維6的遠側設置的部分。例如，通過替代平坦的圓筒形壓料輥而使用配合脊狀輥來作為粘結輥156，可粘結結構化基底23的其它部分，諸如在第二區(qū)域4之間的第一區(qū)域2中的第一表面12上的某些位置處進行粘結。例如，可在第一表面12上在各行移位纖維6之間作出熔融粘結材料的連續(xù)線。熔融粘結材料的連續(xù)線形成如前所述的過度粘結區(qū)域11。
[0149]一般來講，盡管示出了一個第一粘結輥156，但在該過程的此階段可能存在多于一個的粘結輥，使得粘結發(fā)生在一系列輥隙117中和/或涉及不同類型的粘結輥156。此外，代替僅使用一個粘結輥，可提供數(shù)個類似的輥以向基礎基底20或結構化纖維網(wǎng)21轉移各種物質，諸如各種表面處理劑，以賦予功能性有益效果?？衫糜糜谔幚韯┑倪@種應用的本領域已知的任何方法。
[0150]在穿過輥隙117之后，結構化基底22行進至在輥104和102B之間形成的輥隙118，其中輥102B優(yōu)選地與輥102A相同。圍繞輥102B行進的目的是從輥104上移除結構化基底22而不干擾在其上形成的移位纖維6。由于輥102B如同輥102A —樣與輥104互嚙，因此當結構化基底22卷繞在輥102B周圍時，移位纖維6可貼合到輥102B的凹槽108中。在穿過輥隙118之后，結構化基底22可被收取在供應輥上以便進一步加工為本發(fā)明的結構化基底23。然而，在圖1所示的實施例中，結構化基底22通過輥102B和第二粘結輥158之間的輥隙119來加工。第二粘結輥158在設計上可與第一粘結輥156完全相同。第二粘結輥158可提供足夠的熱以至少部分地熔融結構化基底22的第二表面14的一部分，從而形成多個非相交的、基本上連續(xù)的過度粘結區(qū)域11，所述過度粘結區(qū)域對應于輥102B的脊106的尖端和輥158的大致平坦的光滑表面之間的輥隙壓力。
[0151]第二粘結輥158可用作所述方法中的所述唯一一個粘結步驟(即，無需首先通過粘結移位纖維6的遠端來形成結構化基底22)。在這種情況下，結構化纖維網(wǎng)22將為在其第二側面14上具有粘結部分的結構化纖維網(wǎng)23。然而，一般來講，結構化纖維網(wǎng)23優(yōu)選地為一種雙面過度粘結結構化纖維網(wǎng)22，其在其第一側面12或第二側面14上具有移位纖維6的粘結遠端(尖端粘結)和多個非相交的、基本上連續(xù)的熔融粘結區(qū)域。
[0152]最后，在形成結構化基底23之后，可將其收取在供應輥160上，以用于儲存并進一步加工為其它產品中的組件。
[0153]在一個替代實施例中，可使用圖1A所示的方法將第二基底21A添加到結構化基底21上。第二基底21A可為膜、非織造物或第二如前所述的基礎基底。就該實施例而言，基礎基底20在輥154上沿縱向移動并且移動到第一組反轉相互嚙合輥102A和104的輥隙116，其中所述纖維被完全移位從而形成斷裂纖維。然后纖維網(wǎng)行進至在輥104和粘結輥156之間形成的輥隙117，其中第二基底21A被引入并粘結到移位纖維6的遠側部分3。在穿過輥隙117之后，結構化基底22行進至在輥104和102B之間形成的輥隙118，其中嚙合深度為零使得輥104和102B不嚙合，或嚙合深度小于在輥102A和104之間的輥隙116處形成的嚙合深度，使得在結構化基底中不發(fā)生附加纖維位移。作為另外一種選擇，就該實施例而言，可設定輥隙118處的嚙合深度使得在第二基底21A中發(fā)生變形，但在結構化基底22中不發(fā)生附加纖維位移。換句話講， 輥隙118處的嚙合深度仍然小于輥隙116處的嚙合深度。
[0154]MM
[0155]用于形成用于本發(fā)明基礎基底的纖維的組合物可包括熱塑性聚合材料和非熱塑性聚合材料。熱塑性聚合材料必須具有適于熔體紡絲的流變學特性。聚合物的分子量必須足以使得能夠在聚合物分子之間產生纏結，但又足夠低以成為可熔體紡絲的。就熔體紡絲而言，熱塑性聚合物所具有的分子量低于約I，000，000g/moI，優(yōu)選地約5，000g/moI至約750，000g/mol,更優(yōu)選地約10，000g/mol至約500，000g/mol,并且甚至更優(yōu)選地約50，000g/mol至約400，000g/mol。除非另外指定,所指的分子量為數(shù)均分子量。
[0156]熱塑性聚合材料能夠相對快速地固化(優(yōu)選地在拉伸流動下)，并且形成熱穩(wěn)定的纖維結構，如通常在已知工藝諸如對短纖維的紡絲拉伸工藝或紡粘連續(xù)纖維工藝中所遇到的那樣。優(yōu)選的聚合材料包括但不限于聚丙烯和聚丙烯共聚物、聚乙烯和聚乙烯共聚物、聚酯和聚酯共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚乳酸、聚羥基鏈烷酸酯、聚乙烯基醇、乙烯-乙烯醇、聚丙烯酸酯、以及它們的共聚物和它們的混合物。其它合適的聚合材料包括如美國公布2003/0109605A1和2003/0091803中所詳述的熱塑性淀粉組合物。其它合適的聚合材料包括乙烯丙烯酸、聚烯烴羧酸共聚物、以及它們的組合。所述聚合物描述于美國公布6746766、US6818295、US6946506和美國專利申請03/0092343中。常見的熱塑性聚合物纖維級的材料是優(yōu)選的，最值得注意的是聚酯基樹脂、聚丙烯基樹脂、聚乳酸基樹脂、聚羥基鏈烷酸酯基樹脂、和聚乙烯基樹脂以及它們的組合。最優(yōu)選的為聚酯和聚丙烯基樹脂。
[0157]適用于本發(fā)明的熱塑性聚合物的非限制性例子包括脂族聚酰胺酯；脂族聚酯；芳族聚酯，包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及共聚物(coPET)、聚對苯二甲酸丁二酯及共聚物；聚對苯二甲酸丙二酯及共聚物；聚對苯二甲酸丁二酯及共聚物；聚丙烯和丙烯共聚物；聚乙烯和聚乙烯共聚物；脂族/芳族共聚酯；聚己內酯?’聚(羥基鏈烷酸酯)，包括聚(羥基丁酸酯-共聚-羥基戊酸乙酯)、聚(羥基丁酸酯-共聚-己酸酯)、或其它高級聚(羥基丁酸酯-共聚-鏈烷酸酯)，上述共聚物參見于如授予Noda的美國專利5，498，692，該專利以引用方式并入本文；衍生自脂族多元醇(即，二烷?；酆衔?的聚酯和聚氨酯；聚酰胺；聚乙烯/乙烯醇共聚物；包括乳酸均聚物和乳酸共聚物的乳酸聚合物；包括丙交酯均聚物和丙交酯共聚物的丙交酯聚合物；包括乙交酯均聚物和乙交酯共聚物的乙交酯聚合物；以及它們的混合物。優(yōu)選的為脂族聚酰胺酯、脂族聚酯、脂族/芳族共聚酯、乳酸聚合物、和丙交酯聚合物。
[0158]適用于形成本文所述的結構化纖維網(wǎng)的某些聚酯可至少部分地來源于可再生資源。此類聚酯可包括 亞烷基對苯二甲酸酯。此類合適的至少部分地來源于可再生資源的亞烷基對苯二甲酸酯可包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸環(huán)己二亞甲酯(PCT)、以及它們的組合。例如，此類生物源亞烷基對苯二甲酸酯描述于以下專利中:美國專利7，666，501 ;美國專利公布 2009/0171037、2009/0246430、2010/0028512、2010/0151165、2010/0168371、2010/0168372、2010/0168373、和 2010/0168461 ;以及 PCT 公開 W02010/078328，這些專利的公開內容以引用方式并入本文。
[0159]生物源PET的一種替代物可包括聚(乙烯2，5-呋喃二羧酸酯)(PEF)，其可由可再生材料制得。PEF可為可再生或部分地可再生聚合物，其具有與PET類似的熱性能和結晶性能。在紡粘纖維和基于這些具有可再生材料的纖維的非織造物的后續(xù)產品中，PEF用作唯一的替換物或與石油基PET (或另一種合適的聚合物)的共混物。這些PEF的例子描述于PCT公開W02009/076627和W02010/077133中，其公開內容以引用方式并入本文。
[0160]合適的乳酸和丙交酯聚合物包括如下那些乳酸和/或丙交酯的均聚物及共聚物，它們具有的重均分子量的范圍一般為約10，000g/mol至約600，000g/mol，優(yōu)選地約30, 000g/mol 至約 400，000g/mol,更優(yōu)選地約 50，000g/mol 至約 200，000g/mol? 可商購獲得的聚乳酸聚合物的例子包括購自Chronopol Incorporation (Golden,Colorado)的多種聚乳酸、和以商品名EcoPLAk出售的聚交酯。合適的可商購獲得的聚乳酸的例子為源自Cargill Dow 的 NATUREW0RKS 和源自 Mitsui Chemical 的 LACEA。優(yōu)選的為具有約 160°至約175°C的熔融溫度的聚乳酸的均聚物或共聚物。也可使用改性的聚乳酸和不同的立體構型，諸如具有最多75%的D-異構體含量的聚L-乳酸和聚D，L-乳酸。用以制備高熔融溫度PLA聚合物的任選的D和L異構體的外消旋組合也是優(yōu)選的。這些高熔融溫度PL聚合物為具有高于180°C的熔融溫度的特別的PLA共聚物(應當理解，D異構體和L異構體被處理為不同的立體單體)。這些高熔融溫度通過專門控制微晶尺寸以增加平均熔融溫度來實現(xiàn)。某些能夠取代其它聚酯使用的聚乳酸纖維諸如PET描述于美國專利5，010, 175中，其公開內容以引用方式并入本文。
[0161]取決于所用的具體聚合物、方法和纖維的最終用途，多于一種的聚合物可為所期望的。本發(fā)明的聚合物以一定量存在以改善纖維的機械性能、纖維的不透明度、優(yōu)化流體與纖維的交互作用、改善熔體的可加工性、并且改善對纖維的拉細。聚合物的選擇和量也將決定纖維是否為可熱粘結的且是否影響最終產品的柔軟性和質地。本發(fā)明的纖維可包括單一聚合物、聚合物的共混物，或可為包含多于一種的聚合物的多組分纖維。本發(fā)明中的纖維為可熱粘結的。
[0162]多成分共混物可為所期望的。例如，可使用該技術來混合和紡制聚乙烯和聚丙烯的共混物(下文稱作聚合物混合體)。另一個例子為具有不同粘度或單體含量的聚酯的共混物。也可制得多組分纖維，所述纖維在每種組分中包含可區(qū)分的化學物質。非限制性例子可包括25熔體流動速率(MFR)聚丙烯與50MFR聚丙烯的混合物以及25MFR均聚物聚丙烯與25MFR聚丙烯和作為共聚單體的乙烯的共聚物的混合物。
[0163]更優(yōu)選的聚合材料具有高于110°C，更優(yōu)選地高于130°C，甚至更優(yōu)選地高于145°C，還更優(yōu)選地高于160°C，并且最優(yōu)選地高于200°C的熔融溫度。用于本發(fā)明的另一種優(yōu)選的材料為具有高玻璃化轉變溫度的聚合物。優(yōu)選的是最終用途纖維形式的高于-1o°c的玻璃化轉變溫度，更優(yōu)選地高于0°C，還更優(yōu)選地高于20°C，并且最優(yōu)選地高于50°C的玻璃化轉變溫度。該性能的組合制備了在升高的溫度下穩(wěn)定的纖維。該類型材料的示例性例子為聚丙烯、聚乳酸基聚合物、和聚對苯二甲酸酯(PET)基聚合物體系。
[0164]來源于可再生資源的聚合物的驗證
[0165]一種適當?shù)尿炞C技術是通過14C分析。大氣中少量的二氧化碳是放射性的。當?shù)蛔贤饩€產生的中子攻擊，致使氮損失一個質子并且形成分子量為14的碳，其立即被氧化成二氧化碳時，就生成該14C 二氧化碳。該放射性同位素代表小級分但可測量級分的大氣碳。大氣二氧化碳通過綠色植物進行循環(huán)以在光合作用期間產生有機分子。當綠色植物或其它形式的生命代謝有機分子 從而產生二氧化碳時，循環(huán)結束，所述二氧化碳被釋放回大氣中。地球上幾乎所有形式的生命均依賴綠色植物來生成有機分子以生長和繁殖。因此，在大氣中存在的14C變成所有生命形式和它們的生物產物的一部分。與之相反，化石燃料基碳不具有大氣二氧化碳的標記放射性碳比率。
[0166]對材料中的可再生基碳的評測可通過標準測試方法來進行。通過使用放射性碳和同位素比率質譜儀分析，能夠確定材料的生物基含量。ASTM International (正式稱為美國材料與試驗協(xié)會)已建立了用于評測材料的生物基含量的標準方法。所述ASTM方法被命名為 ASTM D6866-10。
[0167]用以導出“生物基含量”的ASTM D6866-10的應用建立在與放射性碳年代測定法相同的概念上，但未使用年齡方程。所述分析通過導出未知樣品中有機放射性碳(14C)的量與現(xiàn)代參考標準品中放射性碳的量的比率來進行。將該比率以百分比報告，以“pMC” (現(xiàn)代碳百分比)作為單位。
[0168]在放射性碳年代測定法中所用的現(xiàn)代基準標準品為NIST (National Instituteof Standards and Technology)標準品，具有已知的放射性碳含量,相當于大約公元1950年。選擇公元1950年是由于它代表在熱核武器測試之前的時間，所述測試隨著每次爆炸(術語“碳爆炸”)向大氣中引入了大量的過量放射性碳。公元1950年的基準表示為lOOpMC。
[0169]測試顯示，在熱核武器測試結束之前，由于“碳爆炸”作用大氣中的放射性碳含量在1963年達到峰值，達到正常水平的近兩倍。它在大氣中的分布自其出現(xiàn)以來便受到評估，并在公元1950年以來對于植物和動物顯示出大于IOOpMC的值。隨著時間的推移，其被逐漸減小，現(xiàn)在的值接近107.5pMC。這意味著,諸如玉米之類的新鮮生物質材料可給出接近107.5pMC的放射性碳標記。
[0170]將化石碳與現(xiàn)代碳結合到一種材料中將沖淡現(xiàn)代pMC含量。將107.5pMC的當代生物質材料和OpMC的石油衍生物混合，測得的材料的pMC值將反映兩種組分的比例。100%來源于當代大豆的材料將給出接近107.5pMC的放射性碳測量結果。如果將該材料用例如50%石油衍生物稀釋，則其將給出接近54pMC的放射性碳標記(假定石油衍生物具有與大豆相同的碳百分比)。
[0171]通過設定100%等于107.5pMC且0%等于OpMC來導出生物質含量的結果。在這方面，測量值為99pMC的樣品將給出92%的等同生物基含量值。
[0172]本文所述材料的評測是根據(jù)ASTM D6866進行的。在該報告中引用的平均值涵蓋絕對范圍6% (在生物基含量值任一側上±3%)以包括最終組分放射性碳標記的變化。假定所有材料均為現(xiàn)代材料或為初始狀態(tài)的化石，并且假定期望的結果是“存在”于材料中的生物組分的量，不是在制造過程中“使用”的生物基材料的量。
[0173]在一個實施例中，結構化纖維網(wǎng)包括使用ASTM D6866-10,方法B的約10%至約100%的生物基含量值。在另一個實施例中，結構化纖維網(wǎng)包括使用ASTM D6866-10，方法B的約25%至約75%的生物基含量值。在另一個實施例中，結構化纖維網(wǎng)包括使用ASTMD6866-10,方法B的約50%至約60%的生物基含量值。
[0174]為了應用ASTM D 6866-10的方法來確定任何結構纖維網(wǎng)的生物基含量，必須獲得用于測試的結構纖維網(wǎng)的代表性樣品。在一個實施例中，可使用已知的碾磨方法(例如，Wileyx研磨機)將結構纖維網(wǎng)碾磨成小于約20目的顆粒，并且從隨機混合的顆粒中獲取
合適質量的代表性樣品。
[0175]仵詵材料
[0176]任選地，可將其它成分摻入用于形成用于基礎基底的纖維的可紡絲組合物中。任選材料可用于改進可加工性和/或用于改進最終產品的物理性能諸如不透明度、彈性、拉伸強度、濕強度和模量。其它有益效果包括但不限于穩(wěn)定性，包括氧化穩(wěn)定性、亮度、顏色、柔韌性、回彈力、可使用性、加工助劑、粘度調節(jié)劑和氣味控制。任選材料的例子包括但不限于二氧化鈦、碳酸鈣、有色顏料、以及它們的組合。可加入其它添加劑，包括但不限于無機填料諸如鎂、鋁、硅和鈦的氧化物作為廉價的填充劑或加工助劑。其它合適的無機材料包括但不限于含水硅酸鎂、二氧化鈦、碳酸鈣、粘土、白堊、氮化硼、石灰石、硅藻土、云母、玻璃、石英和陶瓷。此外，還可使用無機鹽，包括但不限于堿金屬鹽、堿土金屬鹽和磷酸鹽。
[0177]任選地，可將其它成分摻入所述組合物中。這些任選成分可以按所述組合物的重量計小于約50%，優(yōu)選地約0.1%至約20%，更優(yōu)選地約0.1%至約12%的量存在。所述任選材料可用于改進可加工性和/或用于改進最終產品的物理性能諸如彈性、拉伸強度和模量。其它有益效果包括但不限于穩(wěn)定性(包括氧化穩(wěn)定性)、亮度、柔韌性、顏色、回彈力、可使用性、加工助劑、粘度調節(jié)劑、生物降解能力和氣味控制。非限制性例子包括鹽、增滑劑、結晶加速劑或緩凝劑、氣味掩蔽劑、交聯(lián)劑、乳化劑、表面活性劑、環(huán)糊精、潤滑劑、其它加工助劑、光學增亮劑、抗氧化劑、阻燃劑、染料、顏料、填充劑、蛋白質及其堿金屬鹽、蠟、增粘樹月旨、增量劑、以及它們的混合物。增滑劑可用于幫助減小纖維中的粘著性或摩擦系數(shù)。此外，增滑劑還可用于改善纖維穩(wěn)定性，尤其是在高濕度或高溫度中。一種合適的增滑劑為聚乙烯。也可將熱塑性淀粉(TPS)加入聚合物組合物中。特別重要的是聚合物添加劑，其用于減少在生產和使用聚酯熱塑性材料尤其是PET中的靜電積聚。此類優(yōu)選的材料為乙醛酸清除劑、乙氧基化山梨醇酯、甘油酯、烷基磺酸鹽、以及它們的組合和混合物、以及配混的衍生物。
[0178]可加入其它添加劑，包括無機填料例如鎂、鋁、硅和鈦的氧化物作為廉價的填充劑或加工助劑。其它無機材料包括水合硅酸鎂、二氧化鈦、碳酸鈣、粘土、白堊、氮化硼、石灰石、硅藻土、云母、玻璃、石英和陶瓷。此外，可使用無機鹽，包括堿金屬鹽、堿土金屬鹽、磷酸鹽作為加工助劑。改進熱塑性淀粉共混物纖維的水反應性的其它任選材料為硬脂酸酯基鹽諸如硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣和其它硬脂酸鹽，以及松香組分諸如脂松香。
[0179]可將親水劑加入所述聚合物組合物中。親水劑可按本領域的技術人員已知的標準方法來加入。親水劑可為低分子量聚合材料或化合物。親水劑也可為具有較高分子量的聚合材料。親水劑可以0.01重量％至90重量％的量存在，其中優(yōu)選的范圍為0.1重量％至50重量％,并且還更優(yōu)選的范圍為0.5重量％至10重量％。在樹脂制造廠中制得初始樹脂時可加入親水劑，或在制備纖維時將親水劑作為母料加入擠出機中。優(yōu)選的試劑為聚酯聚醚、聚酯聚醚共聚物和用于聚酯基體聚合物的非離子聚酯化合物。也可加入乙氧基化低分子量聚烯烴化合物和高分子量聚烯烴化合物?？蓪⒃鋈輨┘尤脒@些材料中以有助于更好地加工這些材料，并且制造出更均勻且更均一化的聚合化合物。本領域的技術人員將會理解，可在配混步驟中附加地使用增容劑以制備具有熔融添加劑的聚合物混合體，所述添加劑并非固有地對基體聚合物起作用。例如，可通過使用馬來酸聚丙烯作為增容劑來將基體聚丙烯樹脂與親水的聚酯聚醚共聚物相組合。
[0180]纖維
[0181]形成本發(fā)明中的基.礎基底的纖維可為單組分或多組分。術語“纖維”被定義為固化的聚合物形狀，所述形狀具有大于1，000的長度與厚度比率。本發(fā)明的單組分纖維也可為多成分的。如本文所用，成分被定義為是指物質或材料的化學物種。如本文所用，多成分纖維被定義為是指包含多于一種的化學物種或材料的纖維。多成分和混合體聚合物在本發(fā)明中具有相同的含義并且可互換使用。一般來講，纖維可具有單組分類型或多組分類型。如本文所用，組分被定義為是指纖維中與纖維的另一部分具有空間關系的單獨部分。如本文所用，術語多組分被定義為具有多于一種的彼此具有空間關系的單獨部分的纖維。術語多組分包括雙組分，其被定義為具有兩種彼此具有空間關系的單獨部分的纖維。多組分纖維的不同組分布置在橫跨纖維橫截面的基本上不同的區(qū)域內，并沿纖維的長度連續(xù)地延伸。用于制造多組分纖維的方法是本領域熟知的。多組分纖維的擠出在1960年代為人們所熟知。DuPont為多組分技術的領先的技術開發(fā)者，其以US3，244，785和US3，704，971提供了對用于制造這些纖維的技術的技術說明。R.Jeffries的“Bicomponent Fibers” (MerrowPublishing, 1971年)為雙組分技術打下了堅實的基礎。最近的出版物包括“Taylor-MadePolypropylene and Bicomponent Fibers for the Nonwoven Industry，，,Tappi Journal,1991 年 12 月(第 103 頁)；和來自 Woodhead Publishing 由 Nakajima 編輯的 “AdvancedFiber Spinning Technology，，。
[0182]在本發(fā)明中形成的非織造織物可包含多種類型的單組分纖維，它們是從不同的擠出系統(tǒng)中通過相同噴絲頭遞送出來的。在該例子中，擠出系統(tǒng)為多組分擠出系統(tǒng)，其將不同的聚合物遞送至獨立毛細管。例如，一個擠出系統(tǒng)將遞送聚對苯二甲酸酯，并且另一個遞送聚對苯二甲酸酯共聚物，使得共聚物組合物在不同的溫度下熔融。在第二例子中，一個擠出系統(tǒng)可遞送聚對苯二甲酸酯樹脂，并且另一個可遞送聚丙烯。在第三例子中，一個擠出系統(tǒng)可遞送聚對苯二甲酸酯樹脂，并且另一個可遞送分子量與第一聚對苯二甲酸酯樹脂不同的附加聚對苯二甲酸酯樹脂。該系統(tǒng)中的聚合物比率的范圍可為95:5至5:95，優(yōu)選地90:10至 10:90 和 80:20 至 20:80。
[0183]雙組分纖維和多組分纖維可為并列型、皮-芯型、橘瓣型、帶型、海島型構型、或它們的任何組合。外皮在芯周圍可為連續(xù)的或不連續(xù)的。示例性多組分纖維的非包含性例子公開于美國專利6，746，766中。外皮與芯的重量比為約5:95至約95:5。本發(fā)明的纖維可具有不同的幾何形狀，所述形狀包括但不限于:圓形、橢圓形、星形、三葉形、具有3-8片葉的多葉形、矩形、H形、C形、I形、U形和其它各種偏心形。也可使用中空纖維。優(yōu)選的形狀為圓形、三葉形和H形。所述圓形纖維形狀和三葉形纖維形狀也可為中空的。
[0184]“高度拉細的纖維”被定義為具有高拉伸比率的纖維?？偫w維拉伸比率被定義為纖維在其最大直徑(這通常是剛剛退出毛細管之后的結果)處對其最終用途時的最終纖維直徑的比率?？偫w維拉伸比率將大于1.5，優(yōu)選地大于5，更優(yōu)選地大于10，并且最優(yōu)選地大于
12。這對于獲得觸覺性能和有用的機械性能是必要的。
[0185]本發(fā)明的異形纖維的纖維“直徑”被定義為外接所述纖維的外周邊的圓的直徑。就中空纖維而言，所述直徑不是中空區(qū)域的直徑而是實心區(qū)域的外邊緣的直徑。就非圓形纖維而言，纖維直徑是使用圍繞所述葉片的最外點或所述非圓形纖維的邊緣而外接的圓來測量的。該外接圓的直徑可稱作該纖維的有效直徑。優(yōu)選地，高度拉細的多組分纖維將具有小于500微米的有效纖維 直徑。更優(yōu)選地，所述有效纖維直徑將為250微米或更小，甚至更優(yōu)選地100微米或更小，并且最優(yōu)選地小于50微米。通常用于制造非織造物的纖維將具有約5微米至約30微米的有效纖維直徑。本發(fā)明中的纖維趨于大于典型的紡粘非織造物中所存在的那些。因此，具有小于10微米的有效直徑的纖維是不適用的。用于本發(fā)明的纖維具有大于約10微米，更優(yōu)選地大于15微米，并且最優(yōu)選地大于20微米的有效直徑。纖維直徑通過紡絲速度、質量產出、和共混組合物來控制。當將本發(fā)明中的纖維制造成離散層時，該層可與附加層相組合，所述附加層可包含細纖維，甚至納米尺寸的纖維。
[0186]術語紡絲直徑是指纖維具有大于約12.5微米至最多50微米的有效直徑。該直徑范圍由大多數(shù)標準紡絲設備來產生。微米(micrometer)和微米(micron) ( μ m)的含義相同，并且可互換使用。熔噴直徑小于紡絲直徑。通常，熔噴直徑為約0.5至約12.5微米。優(yōu)選的熔噴直徑的范圍為約I至約10微米。
[0187]由于異形纖維的直徑可能難以確定，因此常常參考纖維的纖度。纖度被定義為以克計的9000延米長度的纖維的質量，以dpf (旦尼爾/長絲)表示。因此，當從直徑轉換為纖度時也考慮纖維的固有密度，反之亦然。就本發(fā)明而言，優(yōu)選的纖度范圍為大于Idpf且小于IOOdpf。更優(yōu)選的纖度范圍為1.5dpf至50dpf,并且還更優(yōu)選的范圍為2.0dpf至20dpf，并且最優(yōu)選的范圍為4dpf至IOdpf。就聚丙烯而言，纖度與直徑的關系的一個例子為，密度為約0.900g/cm3的Idpf實心圓形聚丙烯纖維具有約12.55微米的直徑。
[0188]就本發(fā)明而言，希望纖維具有有限的延展性并且表現(xiàn)出耐受壓縮力的硬度。本發(fā)明的纖維將具有大于5克/長絲的個體纖維斷裂負荷。纖維的拉伸性能是遵循由ASTM標準D3822-91大體描述的規(guī)程或等同測試來測量的，但所用的實際測試詳述于下文中。拉伸模量(除非另外指明，為ASTM標準D3822-91中所指定的初始模量)應當大于0.5GPa (吉帕斯卡)，更優(yōu)選地大于1.5GPa,還更優(yōu)選地大于2.0GPa,并且最優(yōu)選地大于3.0GPa0更高的拉伸模量將制得提供可持續(xù)的比體積的更堅硬的纖維。例子將在下文中提供。
[0189]在本發(fā)明中，可調整纖維的親水性和疏水性。所述基體樹脂性能可具有經由共聚作用產生的親水性能(諸如某些聚酯(源自Eastman Chemical的EAST0NE，一般為磺基聚酯類聚合物)或聚烯烴諸如聚丙烯或聚乙烯的情況)，或具有被加入所述基體樹脂中以使其成為親水的材料。添加劑的示例性例子包括CIBA Irgasurf類添加劑。本發(fā)明中的纖維也可
在其制造之后被處理或涂覆以使它們成為親水的。在本發(fā)明中，耐用親水性是優(yōu)選的。耐用親水性被定義為在多 于一種的流體交互作用之后保持親水特性。例如，如果測試所評測樣品的耐用親水性，則可將水澆注在樣品上并且觀察潤濕情況。如果樣品浸濕，則其為初始地親水的。然后用水將樣品完全地漂洗并且將其干燥。所述漂洗最好通過將樣品放到大容器中來進行，并且攪動十秒鐘，然后進行干燥。干燥之后的樣品在再次與水接觸時應當也會浸濕。
[0190]本發(fā)明的纖維為熱穩(wěn)定的。纖維熱穩(wěn)定性被定義為在沸水中具有小于30%的收縮率，更優(yōu)選地小于20%的收縮率，并且最優(yōu)選地小于10%的收縮率。本發(fā)明中的一些纖維將具有小于5%的收縮率。所述收縮率通過在將纖維放置在沸水中并持續(xù)一分鐘之前和之后測量纖維長度來確定。高度拉細的纖維將使得能夠制得熱穩(wěn)定的纖維。
[0191]本發(fā)明中的基礎基底中所用的纖維形狀可由實心圓形、中空圓形和各種多葉形等形狀的異形纖維組成。具有彼此不同的橫截面形狀的異形纖維的混合物被定義為如下的至少兩個纖維:當用掃描電鏡檢查剖視圖時，它們具有足以相區(qū)別的不同的橫截面形狀。例如，兩個纖維可為三葉形形狀，但一個三葉形具有長腿，而另一個三葉形具有短腿。雖然不是優(yōu)選的，但如果一個纖維為中空的并且另一個為實心的，即使總體橫截面形狀是相同的，所述異形纖維也可為不同的。
[0192]多葉形纖維可為實心的或中空的。多葉形纖維被定義為沿纖維的外表面具有多于一個的拐點。拐點被定義為當垂直于纖維軸線切割纖維時垂直于纖維表面所作垂線的斜率絕對值的變化。異形纖維也包括月牙形、橢圓形、正方形、菱形、或其它合適的形狀。
[0193]實心圓形纖維在合成纖維行業(yè)中已為人所知很多年了。這些纖維在纖維橫截面的整個寬度上具有物質的基本上光學連續(xù)分布。這些纖維可包含微空隙或內部原纖化，但被認為是基本上連續(xù)的。實心圓形纖維的外表面不存在拐點。
[0194]本發(fā)明的圓形或多葉形的中空纖維將具有中空區(qū)域。中空纖維的實心區(qū)域圍繞中空區(qū)域。中空區(qū)域的周邊也是實心區(qū)域的內周邊。中空區(qū)域可為與中空纖維相同的形狀，或中空區(qū)域的形狀可為非圓形或非同心形。在纖維中可存在多于一個的中空區(qū)域。
[0195]中空區(qū)域被定義為纖維的不包含任何材料的部分。其也可被描述為空隙區(qū)域或空白空間。中空區(qū)域將構成纖維的約2%至約60%。優(yōu)選地，中空區(qū)域將構成纖維的約5%至約40%。更優(yōu)選地，中空區(qū)域構成纖維的約5%至約30%，并且最優(yōu)選地構成纖維的約10%至約30%。所述百分比是針對中空纖維的橫截面區(qū)域(即二維的)給定的。
[0196]就本發(fā)明而言，必須控制中空區(qū)域的百分比。所述中空區(qū)域百分比優(yōu)選地大于2%，否則中空區(qū)域的有益效果不顯著。然而，中空區(qū)域優(yōu)選地小于60%，否則纖維可能會塌縮。所期望的中空百分比取決于所用的材料、纖維的最終用途、以及其它纖維特性和用途。
[0197]具有彼此不同的橫截面形狀的兩個或更多個異形纖維的平均纖維直徑通過以下方式來計算:測量每個纖維類型的平均纖度，將每個異形纖維的纖度轉換為等同的實心圓形纖維直徑，將按百分比總纖維含量加權的每個異形纖維的平均直徑累加在一起，并且除以纖維類型(不同的異形纖維)的總數(shù)目。平均纖維的纖度也通過以下方式來計算:通過纖維密度的關系來轉換平均纖維直徑(或等同的實心圓形纖維直徑)。如果平均直徑為高于或低于至少約10%，則認為纖維具有不同的直徑。具有彼此不同的橫截面形狀的兩個或更多個異形纖維可具有相同的直徑或不同的直徑。此外，異形纖維還可具有相同的纖度或不同的纖度。在一些實施例中，異形纖維將具有不同的直徑和相同的纖度。
[0198]多葉形纖維包括但不限于最常見的型式諸如三葉形和Λ形。多葉形纖維的其它合適的形狀包括三角形、正方形、星形或橢圓形。這些纖維被最精確地描述為具有至少一個斜率拐點。斜率拐點被定義為沿纖維表面的周邊的其中纖維的斜率發(fā)生變化的點。例如，Δ形三葉形纖維將具有三個斜率拐點，并且明顯三葉形纖維將具有六個斜率拐點。本發(fā)明中的多葉形纖維一般將具有小于約50個斜率拐點，并且最優(yōu)選地小于約20個斜率拐點。多葉形纖維一般可被描述為非圓形的，并且可為實心的或中空的。
[0199]本發(fā)明的單成分和多成分纖維可呈很多不同的構型。如本文所用，成分被定義為是指物質或材料的化學物種。纖維在構型上可具有單組分。如本文所用，組分被定義為纖維中與纖維的另一部分具有空間關系的單獨部分。
[0200]在形成纖維之后，可進一步處理纖維或可處理粘結織物?？杉尤胗H水性或疏水性整理劑以調整織物的表面能和 化學性質。例如，疏水性纖維可用潤濕劑來處理以有利于吸收含水液體。粘結織物也可用包含表面活性劑、顏料、增滑劑、鹽或其它材料的局部溶液來處理以進一步調整纖維的表面性能。
[0201]本發(fā)明中的纖維可為卷曲的，雖然優(yōu)選的是它們不是卷曲的。卷曲纖維一般以兩種方法來制得。第一方法是在已經紡絲了纖維之后機械地變形所述纖維。將纖維熔體紡絲，拉伸至最終長絲直徑并且一般通過齒輪或填塞箱來機械地處理，所述齒輪或填塞箱賦予二維或三維褶皺。該方法用于生產大多數(shù)粗梳短纖維；然而，粗梳短纖維織物不是優(yōu)選的，因為所述纖維不是連續(xù)的，并且由卷曲纖維制得的織物在使用纖維變形技術之前一般非常膨松。用于卷曲纖維的第二方法為擠出多組分纖維，所述多組分纖維能夠在紡絲工藝中卷曲。本領域的普通技術人員將認識到，存在許多制造雙組分卷曲紡粘纖維的方法；然而，就本發(fā)明而言，考慮將三種主要的技術用于制造卷曲紡絲非織造物。第一方法為卷曲，其由于紡絲線中的差異聚合物結晶而發(fā)生在紡絲線中，所述差異聚合物結晶起因于聚合物類型的差另O、聚合物分子量特征(例如，分子量分布)或添加劑含量。第二方法為在將纖維紡絲成紡絲基底之后對其進行有差別的收縮。例如，加熱紡絲纖維網(wǎng)可因初紡纖維中的結晶度差異而導致纖維收縮，例如在熱粘結過程期間。導致卷曲的第三方法是機械地拉伸纖維或紡絲纖維網(wǎng)(一般用于機械地拉伸已粘結在一起的纖維網(wǎng))。所述機械拉伸可暴露出所述兩種聚合物組分之間應力-應變曲線中的差異,這可導致卷曲。
[0202]這后兩種方法通常被稱為潛在卷曲法，因為它們必須在纖維被紡絲之后活化。在本發(fā)明中，對于卷曲纖維的使用存在優(yōu)先順序?？墒褂么质岫汤w維織物，只要它們具有小于1.3mm的基礎基底厚度即可。紡絲或紡粘織物為優(yōu)選的，因為它們包含可被卷曲的連續(xù)長絲，只要基礎基底厚度(thickness)或厚度(caliper)小于1.3mm即可。就本發(fā)明而言,基礎基底包含小于100重量％的卷曲纖維，優(yōu)選地小于50重量％的卷曲纖維，更優(yōu)選地小于20重量％的卷曲纖維，更優(yōu)選地小于10重量％，并且最優(yōu)選地O重量％的卷曲纖維。未卷曲的纖維為優(yōu)選的，因為卷曲過程可減少被傳送到纖維表面上的流體的量，并且卷曲也可因減小了基礎基底的比密度而減少基礎基底的固有毛細管作用。
[0203]短長度纖維被定義為具有小于50mm的長度的纖維。在本發(fā)明中，連續(xù)纖維相對于短切纖維是優(yōu)選的，因為它們提供兩種附加有益效果。第一有益效果在于流體可被傳送更大距離而沒有纖維端部，因此提供增強的毛細管作用。第二有益效果在于連續(xù)纖維制備具有更高拉伸強度和硬度的基礎基底，因為粘結網(wǎng)絡具有連續(xù)的纖維基質，所述纖維基質集體地比由短長度纖維組成的纖維基質具有更高的互連程度。優(yōu)選的是，本發(fā)明的基礎基底包含極少的短長度纖維，優(yōu)選地小于50重量％的短長度纖維，更優(yōu)選地小于20重量％的短長度纖維，更優(yōu)選地小于10重量％，并且最優(yōu)選地O重量％的短長度纖維。
[0204]所制得的用于本發(fā)明中的基礎基底的纖維優(yōu)選地為可熱粘結的。本發(fā)明中可熱粘結的被定義為如下的纖維:當將所述纖維的溫度升高成接近或超過它們的峰值熔融溫度時它們會軟化，并且它們在至少低的外加壓力的影響下會粘著或熔合在一起。就熱粘結而言，總纖維熱塑性含量應當超過30重量％,優(yōu)選地超過50重量％,還更優(yōu)選地超過70重量％,并且最優(yōu)選地超過90重量％。
[0205]紡絲工藝
[0206]形成本發(fā)明中的基礎基底的纖維優(yōu)選地為形成紡絲織物的連續(xù)長絲。紡絲織物被定義為由基本上連續(xù)的長絲 形 成的基本上不具有內聚拉伸性能的未粘結織物。連續(xù)長絲被定義為具有高的長度與直徑比率的纖維，具有超過10，000:1的比率。本發(fā)明中的構成紡絲織物的連續(xù)長絲不是短纖維、短切纖維或其它有意制造的短長度纖維。本發(fā)明中的連續(xù)長絲平均為超過IOOmm長，優(yōu)選地超過200mm長。本發(fā)明中的連續(xù)長絲也不是有意或無意卷曲的。
[0207]本發(fā)明中的紡絲工藝是使用如下專利所公開的高速紡絲工藝來進行的:美國專利3，802，817 ;5，545，371 ;6，548，431和5，885，909。在這些熔體紡絲工藝中，擠出機提供熔融聚合物給熔體泵，所述泵遞送比體積的熔融聚合物，所述熔融聚合物通過由大量毛細管構成的紡絲組合件傳送而成形為纖維，其中纖維通過空氣驟冷區(qū)被冷卻并被氣動拉伸以減小它們的尺寸而成為高度拉細的纖維，從而通過分子水平的纖維取向增加纖維強度。然后將拉伸的纖維沉積到常常稱作成形帶或成形臺的多孔帶上。
[0208]本發(fā)明中的用于制造連續(xù)長絲的紡絲工藝將包含100至10，000個毛細管/米，優(yōu)選地200至7，000個毛細管/米，更優(yōu)選地500至5，000個毛細管/米，并且還更優(yōu)選地1，000至3，000個毛細管/米。本發(fā)明中的聚合物質量流量/毛細管將大于0.3GHM (克/孔/分鐘)。優(yōu)選的范圍為0.4GHM至15GHM，優(yōu)選地介于0.6GHM和10GHM之間，還更優(yōu)選的介于0.8GHM和5GHM之間，并且最優(yōu)選的范圍為IGHM至4GHM。[0209]本發(fā)明中的紡絲工藝包含用于制造高度拉細的、未卷曲的連續(xù)長絲的單一工序。所擠出的長絲通過驟冷空氣區(qū)被拉伸，其中它們在被拉細的同時也被冷卻和固化。此類紡絲工藝公開于 US3338992、US3802817、US4233014US5688468、US6548431B1、US6908292B2 和美國專利申請2007/0057414A1中。EP1340843B1和EP1323852B1中所述的技術也可用于制備所述紡絲非織造物。所述高度拉細的連續(xù)長絲是自聚合物從噴絲頭退出開始被直接拉伸至拉細裝置，其中當紡絲織物在成形臺上形成時，連續(xù)長絲直徑或纖度基本上不改變。本發(fā)明中的一種優(yōu)選的紡絲工藝包括拉伸裝置，所述拉伸裝置在噴絲頭出口至氣動式拉伸裝置之間氣動地拉伸纖維，從而使得纖維能夠沉積到成形帶上。所述工藝不同于從噴絲頭機械地拉伸纖維的其它紡絲工藝。
[0210]用于本發(fā)明的紡絲工藝在單一步驟中制得熱穩(wěn)定的、連續(xù)的、未卷曲的纖維，所述纖維具有如早先所公開的限定的固有拉伸強度、纖維直徑或纖度。優(yōu)選的聚合材料包括但不限于聚丙烯和聚丙烯共聚物、聚乙烯和聚乙烯共聚物、聚酯和聚酯共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚乳酸、聚羥基鏈烷酸酯、聚乙烯基醇、乙烯-乙烯醇、聚丙烯酸酯、以及它們的共聚物和它們的混合物。其它合適的聚合材料包括如美國公布2003/0109605A1和2003/0091803中所詳述的熱塑性淀粉組合物。其它合適的聚合材料包括乙烯丙烯酸、聚烯烴羧酸共聚物、以及它們的組合。所述聚合物描述于美國專利6746766、US6818295、US6946506和美國公布的專利申請03/0092343中。常見的熱塑性聚合物纖維級的材料是優(yōu)選的，最值得注意的是聚酯基樹脂、聚丙烯基樹脂、聚乳酸基樹脂、聚羥基鏈烷酸酯基樹脂、和聚乙烯基樹脂以及它們的組合。最優(yōu)選的為聚酯和聚丙烯基樹脂。示例性聚對苯二甲酸酯(除非另行指出，在下文中稱作聚酯)樹脂為Eastman F61HC(IV=0.61dl/g)、Eastman9663(IV=0.80dl/g)、DuPont Crystar4415 (IV=0.61gl/g)。一種合適的共聚酯為 Eastman9921(IV-0.81)。適于本發(fā)明的聚酯的固有粘度(IV)的范圍為0.3dl/g至0.9dl/g，優(yōu)選地
0.45dl/g至0.85dl/g，并且更優(yōu)選地0.55dl/g至0.82dl/g。固有粘度為聚合物分子量的量度，并且為聚合物領域的技術人員所熟知。本發(fā)明中的聚酯纖維可為混合體、單組分和異形的。一個優(yōu)選的實施例為多葉形、優(yōu)選地三葉形聚酯纖維，它們由纖度在3dpf和Sdpf之間的0.61dl/g的樹脂制得。雖然在本發(fā)明中最常提到的是PET，但也可使用其它聚對苯二甲酸酯聚合物，諸如PBT、PTT.、PCT。
[0211]已意外地發(fā)現(xiàn)，可在紡粘工藝中使用樹脂性能的特定組合來制得高纖度的熱粘結的PET非織造物。已發(fā)現(xiàn)Eastman F61HC PET聚合物和Eastman9921coPET提供一種用于制備可熱粘結的但熱穩(wěn)定的纖維的理想組合。意外發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)61HC和9921可通過獨立毛細管以范圍為70:30至90:10的比率(F61HC:9921比率)被擠出，并且所得纖維網(wǎng)可被熱粘結在一起以制備熱穩(wěn)定的非織造物。該例子中的熱穩(wěn)定的被定義為在沸水中經過5分鐘之后在MD上具有小于10%的收縮率。熱穩(wěn)定性通過采用大于4000米/分的紡絲速度以及在圓形纖維和異形纖維中均制得范圍為Idpf至IOdpf的長絲纖度來實現(xiàn)。已制得范圍為5g/m2至100g/m2的基重。已制得的這些織物具有熱點粘結。這些類型的織物可用于各種應用中，諸如一次性吸收制品、烘干機襯片和屋頂氈料。如果需要，多束系統(tǒng)可單獨地使用或可具有細旦纖維直徑層，將所述細旦纖維直徑層放置在兩個紡絲層之間然后粘結在一起。
[0212]一個附加優(yōu)選的實施例為使用聚丙烯纖維和紡絲非織造物。聚丙烯的優(yōu)選樹脂性能為在如下范圍內的熔體流動速率:介于5MFR(以克/10分鐘計的熔體流動速率)和400MFR之間，其中優(yōu)選的范圍介于IOMFR和100MFR之間，并且還更優(yōu)選的范圍介于15MFR和65MFR之間，其中最優(yōu)選的范圍介于23MFR和40MFR之間。用于測量MFR的方法概述于ASTM D1238中，在230°C下用2.16kg的質量來測量。
[0213]由單組分和多組分纖維制得的非織造產品也將表現(xiàn)出某些性能，具體地，強度、柔韌性、柔軟性和吸收性。強度的測量包括干拉伸強度和/或濕拉伸強度。柔韌性與硬度有關并且可以歸因于柔軟性。柔軟性通常被描述為既與柔韌性有關又與紋理有關的生理感知屬性。吸收性涉及產品吸收流體的能力以及保留流體的容量。本發(fā)明中的吸收性不涉及纖維自身的攝取水的內部區(qū)域，諸如在紙漿纖維、再生纖維素纖維(例如人造絲)中所發(fā)現(xiàn)的那樣。由于一些熱塑性聚合物固有地攝入少量的水(例如聚酰胺)，因此水攝入被限于小于10重量％，優(yōu)選地小于5重量％，并且最優(yōu)選地小于I重量％。本發(fā)明中的吸收性起源于纖維和非織造結構的親水性，并且主要取決于纖維的表面積、孔尺寸、和粘結交會部。毛細管作用是用于描述流體與纖維基底交互作用的一般現(xiàn)象。毛細管作用的性質是本領域的技術人員熟知的，并且詳述于 Albin Turbak 的 “Nonwovens: Theory, Process, Performance andTesting” 中，第 4 章。
[0214]形成本發(fā)明中的基礎基底的紡絲纖維網(wǎng)將具有介于lg/g (克/克)至10g/g之間，更優(yōu)選地介于2g/g和 8g/g之間，并且最優(yōu)選地介于3g/g和7g/g之間的吸收性攝取值或保持容量(Cmf)。該攝取值的測量通過以下方式來進行:稱量在MD上15cm長和在⑶上5cm寬的干樣品(以克計)，干重為，然后將樣品浸沒在蒸餾水中持續(xù)30秒，然后從水中取出樣品，將其豎直地懸掛(在MD上)10秒，然后再次稱重樣品，濕重為ms。最終濕樣品重量(ms)減去干樣品重量(mT)再除以干樣品重量(mT)就得到樣品的吸收性或保持容量(Cw#)，即:
[0215]

I保持
[0216]結構化基底具有類似的保持容量。
[0217]本發(fā)明中的紡絲工藝將制備具有所期望的基重的紡絲非織造物。基重被定義為每單位面積的纖維/非織造物的質量。就本發(fā)明而言，基礎基底的基重介于10g/m2和200g/m2之間，其中優(yōu)選的范圍介于15g/m2和100g/m2之間，其中更優(yōu)選的范圍介于18g/m2和80g/m2之間，并且甚至更優(yōu)選的范圍介于25g/m2和72g/m2之間。最優(yōu)選的范圍介于30g/m2和62g/m2 之間。
[0218]制備多成分纖維中的第一步驟為配混步驟或混合步驟。在配混步驟中，將原材料加熱，通常在剪切下加熱。在存在熱時進行剪切將使得適當選擇的組合物發(fā)生均勻的熔融。然后將熔體放置在其中形成纖維的擠出機中。使用熱、壓力、化學粘合劑、機械纏結、以及它們的組合來將集合的纖維組合在一起，從而導致非織造纖維網(wǎng)的形成。然后將所述非織造物改性并裝配成基礎基底。
[0219]配混步驟的目標是制備均勻的熔體組合物。就多成分共混物而言，該步驟的目的是將熱塑性聚合物材料熔融共混在一起，其中混合溫度高于熱塑性組分的最高熔融溫度。也可加入所述任選成分并將它們混合在一起。優(yōu)選地，熔體組合物為均勻的，這是指發(fā)現(xiàn)在大范圍內存在均勻的分配并且未觀察到不同的區(qū)域?？杉尤朐鋈輨┮詫⒉牧吓c較差的可混溶性相組合，諸如當將聚乳酸加入聚丙烯中或將熱塑性淀粉加入聚丙烯中時。
[0220]雙螺桿配混為本領域所熟知，并且用于制備聚合物混合體或將聚合物與任選材料適當?shù)鼗旌显谝黄?。雙螺桿擠出機一般為在聚合物制造和纖維紡絲步驟之間使用的獨立工藝。為降低成本，纖維擠出可從雙螺桿擠出機開始，使得配混過程直接與纖維制造相連。在某些類型的單螺桿擠出機中，可在線產生良好的混合和增容作用。
[0221]最優(yōu)選的混合裝置為具有多個注入點的多混合區(qū)域雙螺桿擠出機。也可使用雙螺桿間歇式攪拌器或單螺桿擠出系統(tǒng)。只要進行了充分的混合和加熱，那么所用的具體設備并不重要。
[0222]本發(fā)明利用了熔體紡絲的方法。在熔體紡絲中，擠出物中不存在質量損失。熔體紡絲不同于其它紡絲諸如從溶液進行的濕紡絲或干紡絲，其中溶劑通過從擠出物中揮發(fā)或擴散來去除，從而導致質量損失。
[0223]紡絲將在120°C至約350°C，優(yōu)選地160°C至約320°C，最優(yōu)選地190°C至約300°C下發(fā)生。要求纖維紡絲速度大于100米/分鐘。優(yōu)選地，纖維紡絲速度為約1，000至約10，000米/分鐘，更優(yōu)選地約2，000至約7，000,并且最優(yōu)選地約2，500至約5，000米/分
鐘。聚合物組合物必須被快速紡絲以制造牢固且熱穩(wěn)定的纖維，如由單纖維測試和基礎基底或結構化基底的熱穩(wěn)定性所決定。
[0224]所述均勻的熔體組合物可在可商購獲得的熔體紡絲設備上被熔體紡絲成單組分或多組分纖維。將基于所期望的多組分纖維的構型來選擇所述設備?？缮藤彨@得的熔體紡絲設備購自Melbourne (Florida)的Hills, Inc。纖維紡絲(單組分和多組分)的著名資源為 Nakajima 的“Advanced Fiber Spinning Technology”, Woodhead Publishing。紡絲溫度的范圍為約120°C至約350°C。加工溫度由每種組分的化學性質、分子量和濃度所決定。空氣拉細技術的例子是由Hill’ s Inc，Neumag和REIC0FIL商業(yè)上出售的。適于本發(fā)明的技術的一個例子為Reifenlmuser REIC0FIL4紡絲工藝。這些技術是非織造行業(yè)中所熟知的。
[0225]流體處理
[0226]本發(fā)明的結構化基底可用于管理流體。流體管理被定義為通過控制結構化基底的性能而有意地使流體運動。在本發(fā)明中，流體管理通過兩個步驟來實現(xiàn)。第一步驟為通過纖維形狀、纖維的纖度、基重、粘結方法和表面能來構建基礎基底性能。第二步驟涉及構建通過纖維位移生成的空隙體積。
[0227]吸收制品
[0228]圖23為根據(jù)本發(fā)明的某個實施例的尿布210的平面圖。尿布210顯示處于其平展未收縮狀態(tài)(即，沒有彈性誘導收縮)，并且尿布210的一些部分被切除以更清楚地顯示尿布210的底層結構。在圖23中，尿布210的接觸穿著者的部分面對觀察者。尿布210 —般可包括基礎結構212和設置在基礎結構中的吸收芯214。
[0229]圖23中的尿布210的基礎結構212可包括尿布210的主體?；A結構212可包括外覆蓋件216，所述外覆蓋件包括可為液體可透過的頂片218和/或可為液體不可透過的底片220。吸收芯214可封裝在頂片218和底片220之間。基礎結構212也可包括側片222、彈性化腿箍224和彈性腰部結構226。
[0230]腿箍224和彈性腰部結構226通?？筛髯园◤椥詷嫾?28。尿布210的一個端部可被構造為尿布210的第一腰區(qū)230。尿布210的相對的端部可被構造為尿布210的第二腰區(qū)232。尿布210的中間部分可被構造為襠區(qū)234，所述襠區(qū)在第一腰區(qū)230和第二腰區(qū)232之間縱向延伸。腰區(qū)230和232可包括彈性元件，使得它們圍繞著穿著者的腰部聚攏以提供改善的貼合性和圍堵性(彈性腰部結構226)。襠區(qū)34是當尿布210被穿著時通常位于穿著者腿部之間的尿布210的部分。
[0231]尿布210在圖23中被描繪成具有縱向軸線236和橫向軸線238。尿布210的周邊240由尿布210的外邊緣限定，其中縱向邊緣242大致平行于尿布210的縱向軸線236延伸，并且端邊244大致平行于尿布210的橫向軸線238延伸在縱向邊緣242之間。基礎結構212也可包括扣緊系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可包括至少一個扣緊構件246和至少一個存儲著陸區(qū)248。
[0232]尿布220也可包括本領域已知的此類其它結構，包括前耳片和后耳片、腰帽結構、彈性部件等以提供更好的貼合性、圍堵性和美觀特性。此類附加結構為本領域所熟知并且例如描述于美國專利3，860，003和美國專利5，151,092中。
[0233]為了將尿布210保持在圍繞穿著者的適當位置，第一腰區(qū)230的至少一部分可由扣緊構件246附接到第二腰區(qū)232的至少一部分以形成制品腰部和一個或多個腿部開口。當扣緊時，扣緊系統(tǒng)承受制品腰部周圍的拉伸負荷?？劬o系統(tǒng)可允許制品使用者抓持扣緊系統(tǒng)的一個元件諸如扣緊構件246，并且在至少兩個位置上使第一腰區(qū)230連接到第二腰區(qū)232。這可通過操縱扣緊裝置構件之間的粘結強度來實現(xiàn)。
[0234]根據(jù)某些實施例，尿布210可設有可重新閉合的扣緊系統(tǒng)，或作為另外一種選擇，可以褲型尿布的形式提供。當吸收制品為尿布時，其可包括接合到基礎結構的可重新閉合的扣緊系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于將尿布固定到穿著者身上。當吸收制品為褲型尿布時，制品可包括至少兩個接合到基礎結構并且彼此接合的側片以形成褲?？劬o系統(tǒng)及其任何組件可包含適于這種用途的任何材料，包括但不限于塑料、膜、泡沫、非織造物、織造物、紙材、層壓體、纖維增強的塑料等、或它們的組合。在某些實施例中，構成扣緊裝置的材料可為柔性的。該柔韌性可允許扣緊系統(tǒng) 適形于身體的形狀，因此可減小扣緊系統(tǒng)刺激或傷害穿著者皮膚的可能性。
[0235]對于一體的吸收制品，基礎結構212和吸收芯214可形成尿布210的主結構，所述主結構在添加其它結構后形成復合尿布結構。盡管頂片218、底片220和吸收芯214可以多種熟知的構型裝配，但優(yōu)選的尿布構型一般描述于以下專利中:1996年9月10日授予Roe等人的名稱為“Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like FilmWeb Extensible Waist Feature”的美國專利 5，554，145 ;1996 年 10 月 29 日授予 Buell 等人的名稱為“Disposable Pull-On Pant”的美國專利5，569，234 ;和1999年12月21日授予Robles等人的名稱為“Absorbent Article With Mult1-Directional Extensible SidePanels” 的美國專利 6，004，306。
[0236]圖23中的頂片218可被完全或部分地彈性化或可被縮短以在頂片218和吸收芯214之間提供空隙空間。包括彈性化的或縮短的頂片的示例性結構更詳細地描述于以下專利中:1991 年 8 月 6 日授予 Alien 等人的名稱為“Disposable Absorbent Article HavingElastically Extensible Topsheet” 的美國專利 5, 037, 416 ;和 1993 年 12 月 14 日授予Freeland 等人的名稱為“Trisection Topsheets for Disposable Absorbent Articlesand Disposable Absorbent Articles Having Such Trisection Topsheets，，的美國專利5，269，775。
[0237]底片226可與頂片218接合。底片220可防止被吸收芯214吸收并容納在尿布210內的流出物臟污可能接觸尿布210的其它外部制品，諸如床單和內衣。在某些實施例中，底片226可為基本上液體(例如，尿液)不可透過的，并且包括非織造物和薄塑料膜的層壓體，所述薄塑料膜諸如具有約0.012mm (0.5mil)至約0.051mm (2.0miI)厚度的熱塑性膜。合適的底片膜包括由Tredegar Industries Inc.(Terre Haute, Ind.)制造并以商品名X15306、X10962和X10964出售的那些。其它合適的底片材料可包括允許蒸氣從尿布210逸出同時仍然防止液體流出物通過底片210的透氣材料。示例性透氣材料可包括諸如織造纖維網(wǎng)、非織造纖維網(wǎng)之類的材料、諸如膜包衣的非織造纖維網(wǎng)的復合材料以及諸如日本的 Mitsui Toatsu C0.制造的命名為 ESPOIR NO 以及 EXXON Chemical C0.(Bay City,TX)制造的命名為EXXAIRE的微孔膜。包括共混聚合物的合適的透氣復合材料以名稱HYTREL共混物P18-3097購自Clopay Corporation (Cincinnati, Ohio)。此類透氣復合材料更詳細地描述于1995年6月22日以E.1.DuPont的名義公布的PCT專利申請W095/16746中。包括非織造纖維網(wǎng)和開孔成形膜在內的其它可透氣的底片描述于1996年11月5日授予Dobrin等人的美國專利5，571,096中。
[0238]沿圖23的截線2-2截取的橫截面，從面向穿著者側開始，尿布210可包括頂片218、吸收芯214的組件和底片220。尿布210還包括采集系統(tǒng)250，所述采集系統(tǒng)設置在液體可透過的頂片218和吸收芯214的面向穿著者側之間。采集系統(tǒng)250可與吸收芯直接接觸。
[0239]采集系統(tǒng)250包括本發(fā)明的纖維網(wǎng)。就本發(fā)明而言，希望吸收制品總體上是相對薄的。此使得所需的存儲容量和貨架空間減小。此外，還發(fā)現(xiàn)較薄的吸收制品對很多消費者具有更大的吸引力。為了有利于薄的吸收制品，采集系統(tǒng)也應當盡可能地薄。然而，較薄的材料常常具有較低的暫時流體保持容量。除了薄的性質以外，采集系統(tǒng)還應當能夠快速地采集流體，以避免吸收制 品由于頂片上的自由流體而發(fā)生滲漏。此外，本發(fā)明的采集系統(tǒng)應當具有良好的芯吸能力，以允許將流體朝制品的前腰區(qū)和后腰區(qū)傳送。因此，有可能更高效地利用吸收芯所包含的吸收材料。此外，朝前腰區(qū)和后腰區(qū)增加的液體存儲使得吸收制品能夠在襠區(qū)中具有減小的堆積體積，當潤濕時也是如此。
[0240]本發(fā)明的纖維網(wǎng)可用于具有面朝頂片的第二表面的采集系統(tǒng)。在這些實施例中，第一區(qū)域的面向頂片的表面生成空隙體積，所述空隙體積用于暫時地保持排泄到吸收制品中的液體。即，不僅纖維網(wǎng)自身而且纖維網(wǎng)的表面的直接上方的區(qū)域也用于保持流體。由第二區(qū)域形成的且面朝頂片的中斷部分用作凸起區(qū)域以保持頂片和纖維網(wǎng)的第一區(qū)域之間的距離。由第二區(qū)域形成的中斷部分的松散端部在纖維網(wǎng)中形成相對開放的結構，其中液體可容易且快速地進入纖維網(wǎng)中并且進入纖維網(wǎng)下面的吸收芯中或進入采集系統(tǒng)的附加下層中(在具有附加采集系統(tǒng)層的實施例中)。
[0241]作為另外一種選擇，本發(fā)明的纖維網(wǎng)可用于具有面朝頂片的第一表面的采集系統(tǒng)。在這些實施例中，中斷部分內的空隙體積用于快速地采集并暫時地保持流體。所述液體可蔓延到纖維網(wǎng)的其它區(qū)域上，并且尤其穿過由移位纖維形成的松散端部而蔓延到纖維網(wǎng)下面的吸收芯上。[0242]在吸收芯具有高含量的吸收性聚合物材料的吸收制品中，初始流體吸收常常慢于具有一定量的透氣氈的吸收芯。在這些吸收制品中，尤其重要的是，采集系統(tǒng)能夠采集并暫時地保持流體。此外，具有高含量的吸收性聚合物材料的吸收芯通常使得能夠制造出薄的吸收制品，所述吸收制品進一步被使用本發(fā)明薄的結構化纖維網(wǎng)的采集系統(tǒng)所支持。
[0243]采集系統(tǒng)250可僅由本發(fā)明的纖維網(wǎng)組成。然而，所述纖維網(wǎng)可為層壓體，其中在所述纖維網(wǎng)經受本文所述的纖維位移之前，所述層壓體的不同的層已被層壓到彼此。
[0244]作為另外一種選擇，采集系統(tǒng)可包括本發(fā)明的纖維網(wǎng)作為面朝穿著者的皮膚的上部采集層252和面向穿著者的衣服的不同的下部采集254層。根據(jù)某個實施例，采集系統(tǒng)250可用于容納液體涌流,諸如尿液涌流。換句話講,采集系統(tǒng)250可用作液體的臨時貯存器直至吸收芯214可吸收液體為止。
[0245]在某個實施例中，采集系統(tǒng)250可包含化學交聯(lián)的纖維素纖維。此類交聯(lián)的纖維素纖維可具有所期望的吸收性能。示例性化學交聯(lián)的纖維素纖維公開于美國專利5，137，537中。在某些實施例中，化學交聯(lián)的纖維素纖維與基于葡萄糖單體的介于約0.5摩爾％和約10.0摩爾％之間的C2-C9聚羧交聯(lián)劑交聯(lián)，或與介于約1.5摩爾％和約6.0摩爾％之間的C2-C9聚羧交聯(lián)劑交聯(lián)。檸檬酸為一種示例性交聯(lián)劑。在其它實施例中，可使用聚丙烯酸。此外，根據(jù)某些實施例，交聯(lián)的纖維素纖維具有約25至約60，或約28至約50，或約30至約45的保水值。用于確定保水值的方法公開于美國專利5，137，537中。根據(jù)某些實施例，交聯(lián)的纖維素纖維可為起褶皺的、加捻的、或卷曲的、或它們的組合(包括起褶皺的、加捻的和卷曲的)。
[0246]在某個實施例中，下部采集層254可由非織造物組成或可包括非織造物，所述非織造物可為親水的。此外，根據(jù)某個實施例，下部采集層254可包括化學交聯(lián)的纖維素纖維，所述纖維可形成或可不形成非織造材料的一部分。此外，根據(jù)一個實施例，下部采集層254可包括與其它纖維諸如天然或合成聚合纖維混合的化學交聯(lián)的纖維素纖維。根據(jù)示例性實施例，此類其它天然或.合成聚合纖維可包括高表面積纖維、熱塑性粘合纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、PET纖維、人造纖維、Iyocell纖維、以及它們的混合物。根據(jù)一個具體實施例，下部采集層254具有總干重。交聯(lián)的纖維素纖維以干重計以按下部采集層254的重量計約30%至約95%的量存在于上部采集層中；并且其它天然或合成聚合纖維以干重計以按下部采集層254的重量計約70%至約5%的量存在于下部采集層254中。根據(jù)另一個實施例，交聯(lián)的纖維素纖維以干重計以按下部采集層254的重量計約80%至約90%的量存在于第一采集層中；并且其它天然或合成聚合纖維以干重計以按下部采集層254的重量計約20%至約10%的量存在于下部采集層254中。
[0247]根據(jù)某個實施例，下部采集層254理想地具有高的流體攝取能力。流體攝取值被測量為每克吸收材料所吸收的流體的克數(shù)，并且用“最大攝取”值來表示。因此，高流體攝取值對應于材料的高容量并且是有益的，因為其可確保完全采集旨在被采集材料吸收的流體。根據(jù)示例性實施例，下部采集層254具有約10g/g的最大攝取值。
[0248]值得注意的是，本發(fā)明的纖維網(wǎng)也可用于吸收制品的其它部件。例如，已發(fā)現(xiàn)包括如上所述的永久性親水的非織造物的頂片和吸收芯層使用效果良好。
[0249]吸收芯214可包含任何吸收材料，所述吸收材料一般是可壓縮的、適形的、對穿著者的皮膚無刺激性的，并且能夠吸收和保留尿液，諸如粉碎的木漿、縐紗纖維素填料；熔噴聚合物，包括共成形；化學硬化、改性或交聯(lián)的纖維素纖維；薄紙，包括薄紙包裝材料和薄紙層壓材料；吸收泡沫；吸收海綿；吸收性聚合物材料或任何其它已知的吸收材料或材料組合。吸收材料可至少部分地由常常被稱作芯包裹物的非織造織物圍繞。芯包裹物可由朝向吸收制品的面向身體的表面的上層和朝向吸收制品的面向衣服側的下層組成。所述兩個層可圍繞它們的周邊連續(xù)地或間歇地彼此粘結。上層和下層可由相同的非織造織物制成或可由不同的非織造織物制成，即，上層可為流體可透過的，而下層可為流體不可透過的。芯包裹物也可由包封吸收材料的單一非織造織物組成。優(yōu)選的是，按吸收材料的重量計(即，不包括芯包裹物，如果存在的話)，吸收芯包含超過80%的吸收性聚合物材料，更優(yōu)選地超過90%。吸收芯可甚至不含透氣氈，即100%的吸收性聚合物材料。吸收性聚合物材料優(yōu)選地為吸收性粒狀聚合物材料。
[0250]以下基礎基底是在Hills Inc在0.5m寬的紡粘線上制得的。在每個實例中提到具體細節(jié)。在實例1、2、4和7中制得的材料的測量的性能示于下文提供的表中。
[0251]實例1:制備紡粘織物，所述織物由90重量9ffiastman F61HC PET樹脂和10重量?:astman9921coPET組成。所述紡粘織物使用明顯三葉形噴絲頭制備，所述噴絲頭具有
1.125mm長度和0.15mm寬度，并且具有圓端點。液壓長度與直徑的比率為2.2:1。紡絲組合件具有250個毛細管，其中的25個擠出coPET樹脂，并且225個擠出PET樹脂。所用的絲束溫度為285°C。紡絲距離為33英寸，并且成形距離為34英寸。在該實例和隨后的實例中可使用不同的距離，但所指示的距離提供最佳結果。相關工藝數(shù)據(jù)中的其余數(shù)據(jù)包括在表1-3中。
[0252]比較例1:制備紡粘織物，所述織物由90重量9ffiastman F61HC PET樹脂和10重量?:astman20110組成。所述紡粘織物使用明顯三葉形噴絲頭制備，所述噴絲頭具有
1.125mm長度和0.15mm寬度，并且具有圓端點。液壓長度與直徑的比率為2.2:1。紡絲組合件具有250個毛細管，其中的25個擠出coPET樹脂，并且225個擠出PET樹脂。所用的絲束溫度為285°C。紡絲距離為33英寸，并且成形距離為34英寸。用該聚合物組合難以制備熱穩(wěn)定的紡粘非織造 物。所述coPET纖維不是熱穩(wěn)定的并且導致整個纖維結構在被加熱高于100°C時發(fā)生收縮。MD織物收縮率為20%。
[0253]實例2:制備紡粘織物，所述織物由100重量9ffiastman F61HC PET組成。所述紡粘織物使用明顯三葉形噴絲頭制備，所述噴絲頭具有1.125mm長度和0.15mm寬度，并且具有圓端點。液壓長度與直徑的比率為2.2:1。紡絲組合件具有250個毛細管。所用的絲束溫度為285°C。紡絲距離為33英寸，并且成形距離為34英寸。相關工藝數(shù)據(jù)中的其余數(shù)據(jù)包括在表1-3中。
[0254]實例3:制備紡粘織物，所述織物由90重量9ffiastman F61HC PET樹脂和10重量?:astman9921coPET組成。所述紡粘織物使用標準三葉形噴絲頭制備，所述噴絲頭具有0.55mm長度和0.127mm寬度，并且具有半徑為0.18mm的圓端點。液壓長度與直徑的比率為2.2:1。紡絲組合件具有250個毛細管，其中的25個擠出coPET樹脂，并且225個擠出PET樹脂。所用的絲束溫度為285°C。紡絲距離為33英寸，并且成形距離為34英寸。相關工藝數(shù)據(jù)中的其余數(shù)據(jù)包括在表4-6中。
[0255]比較例2:制備紡粘織物，所述織物由90重量9ffiastman F61HC PET樹脂和10重量?:astman20110組成。所述紡粘織物使用標準三葉形噴絲頭制備，所述噴絲頭具有0.55mm長度和0.127mm寬度，并且具有半徑為0.18mm的圓端點。液壓長度與直徑的比率為
2.2:1ο紡絲組合件具有250個毛細管，其中的25個擠出coPET樹脂，并且225個擠出PET樹脂。所用的絲束溫度為285°C。紡絲距離為33英寸，并且成形距離為34英寸。用該聚合物組合難以制備熱穩(wěn)定的紡粘非織造物。所述coPET纖維不是熱穩(wěn)定的并且導致整個纖維結構在被加熱高于100°C時發(fā)生收縮。MD織物收縮率為20%。
[0256]實例4:制備紡粘織物，所述織物由90重量9ffiastman F61HC PET樹脂和10重量?:astman9921coPET組成。所述紡粘織物使用實心圓形噴絲頭制備，所述噴絲頭具有0.35mm的毛細管出口直徑，并且長度與直徑的比率為4:1。紡絲組合件具有250個毛細管，其中的25個擠出coPET樹脂，并且225個擠出PET樹脂。所用的絲束溫度為285°C。紡絲距離為33英寸，并且成形距離為34英寸。相關工藝數(shù)據(jù)中的其余數(shù)據(jù)包括在表7-9中。
[0257]比較例3:制備紡粘織物，所述織物由90重量9ffiastman F61HC PET樹脂和10重量9i)Eastman20110組成。所述紡粘織物使用實心圓形噴絲頭制備，所述噴絲頭具有0.35mm的毛細管出口直徑，并且長度與直徑的比率為4:1。紡絲組合件具有250個毛細管，其中的25個擠出coPET樹脂，并且225個擠出PET樹脂。所用的絲束溫度為285°C。紡絲距離為33英寸，并且成形距離為34英寸。用該聚合物組合難以制備熱穩(wěn)定的紡粘非織造物。所述coPET纖維不是熱穩(wěn)定的并且導致整個纖維結構在被加熱高于100°C時發(fā)生收縮。MD織物收縮率為20%。
[0258]樣品描述:以下信息提供用于標識下文所提供的數(shù)據(jù)表中的實例的樣品描述命名。
[0259]?第一數(shù)字指稱其中所制備的實例的實例號。
[0260]?所述數(shù)字后的字母旨在命名在所概述的實例描述中的不同條件下制備的樣品。該字母和數(shù)字組合指定基礎基底的制備。
[0261]?所述字母后的數(shù)字命名本專利中所述的結構化基底的制備。不同的數(shù)字指示用于制備結構化基底的不同條件。
[0262]本發(fā)明中包括兩個基準樣品以比較基礎基底和結構化基底樣品對粗梳樹脂粘結樣品。
[0263].43g/m2-由30% 丁苯膠乳粘合劑和70%的纖維混合物組成。所述纖維混合物分別包含6旦實心圓形PET纖維和9旦實心圓形PET纖維的40:60混合物。
[0264].60g/m2-由30% (羧化)丁苯膠乳粘合劑和70%的纖維混合物組成。所述纖維混合物分別包含6旦實心圓形PET纖維和9旦中空螺旋PET纖維(25-40%中空)的50:50混合物。
[0265]如果所公開的任何方法中的樣品先前被老化或已從產品上取下，則在進行任何測試規(guī)程之前應當將它們在23±2°C和50±2%的相對濕度下無壓縮地存儲24小時。在該老化之后的樣品將稱作“現(xiàn)制備的”。
[0266]本發(fā)明中性能的定義和測試方法:下文列出了用于特性表中的性能的測試方法。除非另外指明，所有測試均在約23±2°C和50±2%的相對濕度下實施。除非明確指定，所用的特定合成尿液由用去離子水制成的0.9% (按重量計)鹽水(NaCL)溶液制成。
[0267]?質量產出:測量聚合物流量/毛細管，按克/孔/分鐘(GHM)測量，并且基于聚合物熔融密度、聚合物熔體泵位移/轉和由熔體泵喂料的毛細管數(shù)目來計算。[0268]?形狀:基于實例命名中列出的毛細管幾何形狀來命名纖維形狀。
[0269]?實際基重:優(yōu)選的基重通過以下方式來測量:隨機地從樣品上切出至少十個7500mm2 (50mm寬乘150mm長的樣品尺寸)的樣品區(qū)域,并且將它們稱重精確至±lmg,然后由加權的樣品總數(shù)目平均所述質量?；氐膯挝粸榭?平方米(g/m2)。如果7500mm2的正方形區(qū)域不能夠用于基重測量，則可將樣品尺寸減小至2000mm2,(例如IOOmm乘20mm的樣品尺寸或50mm乘40mm的樣品尺寸)，但樣品的數(shù)目應當增加到夠至少20次測量。實際基重通過將平均質量除以樣品面積并且確保單位是克/平方米來確定。
[0270]?織物厚度:厚度(thickness)也稱作厚度(caliper),并且這兩個詞互換使用。織物厚度和新鮮厚度是指沒有任何老化狀況的厚度?，F(xiàn)制備厚度的測試條件是在0.5kPa下測量并且對至少五次測量值進行平均。典型的測試裝置為Thwing Albert ProGage系統(tǒng)。腳的直徑介于50mm至60mm之間。每次測量的保壓時間為2秒。樣品必須在23±2°C和50±2%的相對濕度下無壓縮地存儲24小時，然后經受織物厚度測量。優(yōu)選在改性之前在基礎基底上進行測量；然而，如果該材料不可得，則可使用備選方法。就結構化基底而言，第二區(qū)域(移位纖維區(qū) 域)之間的第一區(qū)域的厚度可通過使用電子厚度儀(例如以Mitutoyo號547-500購自McMaster-Carr目錄)來確定。這些電子厚度儀可具有被更換以測量極小面積的尖端。這些裝置具有用于進行測量的預載彈簧并且按品牌而有所不同。例如，可使用6.6mm長且Imm寬的刀片形尖端。也可插入平坦的圓形尖端,它們測量直徑為1.5mm以下的區(qū)域。為了在結構化基底上進行測量，需要將這些尖端插入結構化區(qū)域之間以測量現(xiàn)制備的織物厚度。無法使用該技術來小心地控制在測量技術中所用的壓力，其中外加壓力一般聞于0.5kPa。
[0271]?老化厚度:這是指如下處理之后的樣品厚度:40°C時在35kPa的壓力下老化15小時，然后在23 ± 2 °C和50 土 2%的相對濕度下無壓縮地松弛24小時。這也可稱為厚度恢復。老化厚度是在2.1kPA的壓力下測量的。典型的測試裝置為Thwing Albert ProGage系統(tǒng)。腳的直徑介于50mm至60mm之間。每次測量的保壓時間為2秒。所有樣品均在23±2°C和50±2%的相對濕度下無壓縮地存儲24小時，然后經受老化厚度測試。
[0272]?修改比率:“修改比率(Mod Ratio)”或修改比率(modification ratio)用于補償非圓形纖維的附加表面區(qū)域幾何形狀。修改比率通過以下方式來確定:測量纖維的垂直于其最長軸的橫截面中的最長連續(xù)直線距離，并且除以所述纖維在該距離的50%處的寬度。就一些復雜的纖維形狀而言，可能難以容易地確定修改比率。圖19a-19c提供了異形纖維構型的實例?！癆”命名為長軸尺寸，并且“B”命名為寬度尺寸。所述比率通過用短尺寸除以長尺寸來確定。這些單位直接經由顯微鏡法來測量。
[0273]?實際纖度:實際纖度為用于給定實例的纖維的測量的纖度。纖度被定義為以克計的9000延米長度的纖維的質量。因此，當比較源自不同聚合物的纖維時，對于計算以dpf(旦尼爾/長絲)表示的纖度，也考慮纖維的固有密度，因此2dpf PP纖維和2dpf PET纖維將具有不同的纖維直徑。就聚丙烯而言，纖度與直徑的關系的一個例子為，密度為約0.900g/cm3的Idpf實心圓形聚丙烯纖維具有約12.55微米的直徑。本發(fā)明中的PET纖維的密度被取值為1.4g/cm3 (克/立方厘米)以用于纖度計算。對于本領域的技術人員而言，將實心圓形纖維直徑轉換為PP纖維和PET纖維的纖度是常規(guī)做法。
[0274]?等同實心圓形纖維直徑:等同實心圓形纖維直徑在進行非圓形纖維或中空異形纖維的纖維性能測量時用于計算纖維的模量。等同實心圓形纖維直徑是根據(jù)纖維的實際纖度來確定的。通過以下方式將非圓形纖維的實際纖度轉換為等同實心圓形纖維直徑:獲取實際纖維的纖度并且在假定長絲為實心圓形的情況下計算長絲的直徑。就非圓形纖維橫截面而言，該轉換對于確定單纖維的模量來講是重要的。
[0275]?非織造織物的拉伸性能:基礎基底和結構化基底的拉伸性能均是以相同方法測量的。標寬為50mm，標距為100mm，并且延伸速率為100mm/min。除非另行指出，所報告的值均為峰值強度和峰值伸長率。對MD性能和CD性能進行單獨測量。典型的單位為牛頓(N)/厘米(N/cm)。所提供的值為至少五次測量的平均值。強制負荷為0.2N。樣品應當在23±2°C和50±2%的相對濕度下無壓縮地存儲24小時，然后在23±2°C和50±2%下測試。此處所報告的拉伸強度為應力-應變曲線中的峰值拉伸強度。拉伸峰值處的伸長率為記錄拉伸峰值時的百分比伸長率。
[0276].MD/⑶比率:被定義為縱向拉伸強度除以橫向拉伸強度。MD/⑶比率為一種用于比較非織造纖維基底中的相對纖維取向的方法。
[0277]?纖維周長:經由顯微鏡法直接測量，并且為以微米表示的非織造物中的典型纖維的周長。所提供的值為至少五次測量的平均值。
[0278]?不透明度:不透明度為穿過基礎基底的光的相對量的測量值。除了其它因素以夕卜，特征不透明度取決于被測量的給定位置中所存在的纖維的數(shù)目、尺寸、類型和形狀。就本發(fā)明而言，基礎基底不透明度優(yōu)選地大于5%，更優(yōu)選地大于10%，更優(yōu)選地大于20%，還更優(yōu)選地大于30%，并且最優(yōu)選地大于40%。不透明度使用TAPPI測試方法T425om-01“Opacityof Paper (15/d geometry,Illuminant A/2degrees,89%Reflectance Backing and PaperBacking)”來測量。所述不透明度被測量為百分比。
[0279]?基礎基底密度:基礎基底密度通過將樣品的實際基重除以樣品的老化厚度來確定，將其轉換為相同的單位并且以克/立方米報告。
[0280]?基礎基底比體 積:基礎基底比體積為基礎基底密度的倒數(shù)，單位為立方厘米/克。
[0281]?線速度:線速度為制備樣品時的線性縱向速度。
[0282]?粘結溫度:粘結溫度為紡粘樣品被粘結在一起時的溫度。粘結溫度包括兩種溫度。第一溫度為刻花輥或圖案輥的溫度，并且第二溫度為光面輥的溫度。除非另外指明，粘結面積為18%，并且壓光線性壓力為400磅/線性英寸。
[0283]?加入本發(fā)明樣品中的表面活性劑:是指用于處理基礎基底和結構化基底的材料以使它們成為親水的。在本發(fā)明中，相同的表面活性劑用于所有樣品。所述表面活性劑為一種Procter & Gamble改進級材料,代碼為DP-988A。所述材料為一種聚酯聚醚共聚物。也使用源自Clariant的商業(yè)級去垢性聚合物(SRP)(TexCare SRN-240和TexCare SRN-170),并且發(fā)現(xiàn)使用效果良好。基本規(guī)程為如下:
[0284]〇在80°C下在五加侖的桶中將200mL的表面活性劑與15L的自來水混合。
[0285]〇將要涂覆的樣品放置到含稀釋的表面活性劑的桶中并持續(xù)五分鐘。每個樣品為標稱IOOmm寬和300mm長。一次最多將九個樣品放置在所述桶中，攪動樣品，持續(xù)第一個十秒。同一個桶可用于最多50個樣品。
[0286]〇然后取出每個樣品，抓住一個拐角將其豎直地懸空在桶上并將殘余的水排入桶中，持續(xù)五至十秒。
[0287]〇漂洗樣品并將它們浸沒在裝有自來水的清潔桶中持續(xù)至少兩分鐘。一次最多將九個樣品放置在桶中，攪動樣品，持續(xù)第一個十秒。在一組九個樣品之后，更換漂洗桶。
[0288]〇將樣品在80°C下在強制通風烘箱中進行干燥，直到其變得干燥為止。典型的時間為兩分鐘至三分鐘。
[0289]?保持容量:保持容量的測量采用表面活性劑涂覆的樣品，并且測量材料的流體攝取值。將200mmX IOOmm的樣品浸沒在20°C的自來水中并持續(xù)一分鐘，然后取出。在取出時抓住樣品的一個拐角并持續(xù)10秒，然后稱重。將最終重量除以初始重量以計算出保持容量。除非另外指明，保持容量是在現(xiàn)制備織物樣品上測量的，所述樣品對應于在現(xiàn)制備織物厚度測試中測量時的狀況。在測試之前，這些樣品不是壓縮老化的。在該測試中可使用不同的樣品尺寸?？墒褂玫膫溥x樣品尺寸為IOOmmX50mm或150mmX75mm。計算方法是相同的，無論所選擇的樣品尺寸如何。
[0290]?芯吸蔓延面積:芯吸蔓延細分成MD蔓延和⑶蔓延。將經表面活性劑處理的樣品切割成至少30cm長和20cm寬。未經處理的樣品不芯吸任何流體。將樣品放置在一系列培養(yǎng)皿(IOcm的直徑和Icm深)的頂部上,其中的一個居中在樣品中部并且兩個各處在一側上。然后以5mL/秒的速率將20mL的蒸餾水澆注到樣品上。使非織造物的刻花輥側向上，面向流體澆注方向。在一分鐘之后，測量流體在MD上和⑶上被芯吸的距離。如果需要，可將蒸餾水著色(默克靛藍c.1.73015)。所述顏料不應當改變所述蒸餾水的表面張力。對于每種材料應當進行至少三次測量。除非另外指明，芯吸蔓延是在現(xiàn)制備織物樣品上測量的，所述樣品對應于在現(xiàn)制備織物厚度測試中測量時的狀況。在測試之前，這些樣品不是壓縮老化的。如果使用小于30cm長和20cm寬的樣品尺寸，則首先必須測試樣品以確定芯吸是否在一分鐘之前就蔓延至材料的邊緣。如果MD或⑶上的芯吸蔓延在一分鐘之前就大于樣品寬度，則應當使用MD水平芯吸測試高度方法。每次測量時均清空并清潔培養(yǎng)皿。
[0291].MD水平傳送:
[0292]設各
[0293]?移液管或滴定管:能夠排放5.0ml
[0294]?托盤:尺寸:寬度:22cm±lcm,長度:30cm±5cm,高度:6cm土Icm
[0295]?漏斗:附接有閥門的250ml玻璃漏斗，孔口直徑:7mm
[0296]?金屬夾具:夾具的寬度:5cm
[0297]?剪刀:適于將樣品切割成所期望的尺寸
[0298]?天平:具有0.0lg的精度
[0299]試劑
[0300]?模擬尿液:制備0.9%的鹽水溶液(在去離子水中的9.0g/Ι的分析級氯化鈉，在23±2°C下具有70±2mN/m的表面張力，用藍色顏料(例如默克靛藍c.1.73015)著色
[0301]
[0302]調理室...........................溫度...............23 0C ( ± 2 O )
[0303]相對濕度.......50% ( ±2%)
[0304]Hg[0305]1.)切出樣品(70±l)mm寬*縱向上的(300±l)mm長
[0306]2.)測量并報告樣品的重量(wl)，精確至0.0lg
[0307]3.)在托盤的上邊緣上的寬度上方夾持樣品，使嬰兒側朝上(質構化側面，如果測量結構化基底；或刻花輥側，如果測量基礎基底)?，F(xiàn)在材料自由地懸掛在托盤底部的上方。
[0308]4.)調整附接有25.4±3mm閥門的250ml玻璃漏斗的出口，所述出口位于樣品上方，在樣品上方居中在縱向和橫向上
[0309]5.)制備模擬尿液
[0310]6.)用移液管或滴定管將5.0ml的模擬尿液(4.)分配到漏斗中，同時保持漏斗的閥門閉合
[0311 ] 7.)打開漏斗的閥門以排放所述5.0ml的模擬尿液
[0312]8.)等待30秒的時間段(使用秒表)
[0313]9.)測量最大MD分配。報告結果，精確至厘米。
[0314]?垂直芯吸高度:垂直芯吸測試通過以下方式進行:放置優(yōu)選樣品尺寸為至少20cm長和5cm寬的樣品，豎直地保持在大體積蒸餾水的上方。將樣品的下端浸沒在所述水中至流體表面以下至少一厘米。記錄流體在五分鐘內所上升到的最高點。除非另外指明，垂直芯吸是在現(xiàn)制備織物樣品上測量的，所述樣品對應于在現(xiàn)制備織物厚度測試中測量時的狀況?？墒褂闷渌鼧悠烦叽纾欢?，當在結構化基底上進行測量時，樣品寬度可影響測量。最小樣品寬度應當為2cm寬,最.小長度為10cm。
[0315]?熱穩(wěn)定性:基礎基底或結構化基底非織造物的熱穩(wěn)定性是基于縱向IOcmX橫向至少2cm的樣品在沸水中五分鐘之后的收縮程度來評測的?；A基底應當收縮小于10%，或在MD上具有超過9cm的最終尺寸，這才被認為是熱穩(wěn)定的。如果樣品收縮超過10%，則其不是熱穩(wěn)定的。所述測量通過以下方式進行:切出IOcm乘2cm樣品尺寸，測量MD上的精確長度，并且將樣品放置在沸水中并持續(xù)五分鐘。取出樣品并且在MD上再次測量樣品長度。對于在本發(fā)明中測試的所有樣品，甚至是比較例中的具有高收縮率的樣品，樣品在從沸水中取出之后均保持平坦。不受理論的約束，非織造物的熱穩(wěn)定性取決于組分纖維的熱穩(wěn)定性。如果構成非織造物的纖維收縮，則非織造物將收縮。因此，此處的熱穩(wěn)定性測量也獲得了纖維的熱穩(wěn)定性。非織造物的熱穩(wěn)定性對于本發(fā)明來講是重要的。就表現(xiàn)出了大大超過本發(fā)明中所優(yōu)選的10%的顯著收縮率的樣品而言，它們在沸水中可能會聚束或卷起。對于這些樣品，可將20克的重物附接在樣品底部并且豎直地測量長度。所述20克的重物可為金屬基料夾片或任何其它可附接在底部并且仍然使得能夠測量長度的合適重物。
[0316].FDT =FDT代表纖維位移技術，并且是指機械地處理基礎基底以形成具有移位纖維的結構化基底。如果基礎基底通過任何類型的纖維變形或重新定位被改性，則其經歷了FDT0將非織造物在平輥上進行的簡單處理或彎曲不是FDT。FDT隱含通過集中的機械力或水壓力而有意移動纖維，以便有意使纖維在Z方向平面中運動。
[0317]?應變深度:在FDT過程中所用的機械應變距離。
[0318]?過度熱粘結:指示樣品是否已通過使用熱和/或壓力用第二離散的粘結步驟被過度粘結過。
[0319]# FS-尖2而:指不移位纖維的尖2而或頂部是否已被粘結。
[0320]?結構化基底密度:結構化基底密度通過以下方式來確定:將實際基重除以結構化基底的老化厚度，將其轉換成相同單位并且以克/立方厘米報告。
[0321]?結構化基底比體積:結構化基底體積為結構化基底密度的倒數(shù)，單位為立方厘
米/克。
[0322]?空隙體積生成:空隙體積生成是指在纖維位移步驟期間生成的空隙體積?？障扼w積生成是結構化基底比體積和基礎基底比體積之間的差值。
[0323]老化透濕和回滲測試:對于透濕測試，使用具有以下修改形式的Edana方法150.3-96:
[0324]B.測試備件
[0325].樣品的調理和測量在23 °C ± 2 °C和50%土 5%的濕度下實施。
[0326]E:設各
[0327]?作為基準吸收墊的10層Ahlstrom Grade989或等同物(平均透濕時間:1.7s±0.3s，尺寸:10X 10cm)
[0328]F:規(guī)稈
[0329]2.如E中所述的基準吸收墊
[0330]3.將測試件切割成70 X 125mm的矩形
[0331]4.如B中所述進行調理
[0332]5.將測試件放置在一 組10層濾紙上。對于結構化基底，使結構化側面朝上。
[0333]10.分別在吸收了第I涌流和第2涌流之后重復所述規(guī)程60秒以記錄第2次透濕和第3次透濕的時間。
[0334]11.建議對源自每個樣品的測試件最少進行3次測試。
[0335]對于回滲的測量，使用具有以下修改形式的Edana方法151.1-96:
[0336]B.測試備件
[0337].樣品的調理和測量在23 °C ± 2 °C和50%土 5%的濕度下實施。
[0338]P.原則
[0339]?將源自透濕測量的其上具有測試件的所述一組濾紙用于測量回滲。
[0340]E.設各
[0341]?拾取紙:Ahlstrom Grade632或等同物，被切割成62_X 125mm的尺寸，居中在測試件的頂部上以便其不與基準吸收墊接觸。
[0342]?模擬嬰兒重量:總重量3629g±20g
[0343]F.規(guī)稈
[0344]12.在完成了透濕方法的第3次涌流之后，直接從步驟12起開始該規(guī)程。附加量(L)通過以下方式來確定:從回濕測試所需的總液體量(Q)中減去透濕測試的所述3次涌流的 15ml。
[0345]21.在本發(fā)明中，回濕值等于回滲。
[0346]?纖維性能:本發(fā)明中的纖維性能是使用MTS Synergie400系列測試系統(tǒng)來測量的。將單纖維安裝在模板紙上，所述模板紙已被預切割以產生精確的25mm長和Icm寬的孔。將所述纖維安裝成使其橫跨所述紙中的孔為縱向筆直的而不松弛。實心圓形纖維的平均纖維直徑或非圓形纖維的等同實心圓形纖維直徑通過進行至少十次測量來確定。在通過軟件輸入確定纖維模量的過程中，將這些十次測量的平均值用作纖維直徑。將所述纖維安裝到MTS系統(tǒng)中，并且在測試之前切除模板紙的側部。以50mm/min的速度使纖維樣品發(fā)生應變，其中用0.1g力以上的負荷力來啟動強度特征圖。峰值纖維負荷和斷裂應變用MTS軟件來測量。纖維模量也由MTS在1%應變下測量。表10中提供的纖維模量是以該方式報告的。表10也報告了纖維斷裂時的伸長率和峰值纖維負荷。所述結果是十次測量的平均值。在計算纖維模量的過程中，纖維直徑用于實心圓形纖維，或等同實心圓形纖維直徑用于非圓形或中空纖維。
[0347]?斷裂長絲的百分比:可測量纖維位移位置處的斷裂長絲的百分比。用于確定斷裂長絲數(shù)目的方法通過計數(shù)來確定。所制備的具有移位纖維的樣品可具有或不具有尖端粘結。對于進行實際纖維計數(shù)測量，需要精密鑷子和剪刀。品牌Tweezerman制造用于這些測量的此類工具，諸如可使用物品代碼為1240T的鑷子和物品代碼為3042-R的剪刀。也可使用Medical Supplier Expert物品代碼MDS0859411作為剪刀。其他供應商也制造可供使用的工具。
[0348]〇對于不具有尖端粘結的樣品:一般來講，移位纖維位置的一個側面將具有更多的斷裂長絲，如圖16所示。應當在具有較少斷裂長絲的第二區(qū)域中的移位纖維的一側處在第一表面上切割結構化纖維網(wǎng)。如圖16所示，這將是被標識為第I切割82的左側。這應當沿第一表面在移位纖 維的基座處進行切割。所述切割示于圖17a和17b中。圖17b所示的側視圖如圖所示在MD上取向。一旦作出了該切割，任何松散纖維均應當被抖落或刷掉，直到不再有纖維散落為止。應當收集并計數(shù)所述纖維。然后應當切割第二區(qū)域的另一個側面(在圖16中被標識為第2切割84)，并且計數(shù)纖維的數(shù)目。第一切割詳細給出斷裂纖維的數(shù)目。在第一切割和第二切割中計數(shù)的纖維數(shù)目總合起來等于纖維的總數(shù)目。第一切割中的纖維數(shù)目除以纖維的總數(shù)目再乘以100就得到斷裂纖維的百分比。在大多數(shù)情況下，憑視覺檢查即可看出是否大多數(shù)纖維已斷裂。當需要定量數(shù)字時，應當使用以上規(guī)程。所述規(guī)程應當在至少十個樣品上進行，并且將總數(shù)放在一起進行平均。如果樣品已被壓縮了一段時間，則為了進行該測試，可能需要在進行切割以暴露出錯位區(qū)域之前將其略微刷一下。如果這些百分比很接近并且沒有生成統(tǒng)計上顯著的樣品尺寸，則應當按增量十來增加樣品的數(shù)目以提供95%置信區(qū)間內的足夠的統(tǒng)計確定性。
[0349]〇對于具有尖端粘結的樣品:一般來講，移位纖維位置的一個側面將具有更多的斷裂長絲，如圖18所示。應當首先切割具有較少斷裂長絲的側面。如圖18所示，這將是被標記為第I切割的左側上部區(qū)域，其位于尖端粘結所在位置的頂部，但不包括任何尖端粘結材料(即，應當在朝斷裂纖維的側面的尖端粘結的側面上對其進行切割)。應當進行該切割并且將松散纖維抖落、計數(shù)并命名為纖維計數(shù)I。第二切割應當位于移位纖維的基座處，在圖18中被標記為第二切割。應當將纖維抖散并計數(shù)，將該計數(shù)命名為纖維計數(shù)2。在尖端粘結區(qū)域的另一個側面上作出第三切割，抖散、計數(shù)并命名為纖維計數(shù)3。在移位纖維的基座處作出第四切割，抖散并計數(shù)并且命名為纖維計數(shù)4。所述切割情況示于圖17a和17b中。在纖維計數(shù)I和纖維計數(shù)2中計數(shù)的纖維數(shù)目等于該側面1-2上的纖維的總數(shù)目。在纖維計數(shù)3和纖維計數(shù)4中計數(shù)的纖維數(shù)目等于該側面3-4上的纖維的總數(shù)目。確定纖維計數(shù)I和纖維計數(shù)2之間的差值，然后除以纖維計數(shù)I和纖維計數(shù)2的總和，然后乘以100，所得結果稱為斷裂長絲百分比1-2。確定纖維計數(shù)3和纖維計數(shù)4之間的差值，然后除以纖維計數(shù)3和纖維計數(shù)4的總和，然后乘以100，所得結果稱為斷裂長絲百分比3-4。就本發(fā)明而言，斷裂長絲百分比1-2或斷裂長絲百分比3-4應當大于50%。在大多數(shù)情況下，憑視覺檢查即可看出是否大多數(shù)纖維已斷裂。當需要定量數(shù)字時，應當使用以上規(guī)程。所述規(guī)程應當在至少十個樣品上進行，并且將總數(shù)放在一起進行平均。如果樣品已被壓縮了一段時間，則為了進行該測試，可能需要在進行切割以暴露出錯位區(qū)域之前將其略微刷一下。如果這些百分比很接近并且沒有生成統(tǒng)計上顯著的樣品尺寸，則應當按增量十來增加樣品的數(shù)目以提供95%置信區(qū)間內的足夠的統(tǒng)計確定性。
[0350]?平面內徑向滲透性(IPRP):平面內徑向滲透性或IPRP或本發(fā)明中簡稱的滲透性為非織造織物的滲透性的量度，并且涉及將液體傳送透過所述材料所需的壓力。以下測試適于測量多孔材料的平面內徑向滲透性(IPRP)。測量在恒定壓力下沿徑向流過所述材料的環(huán)形樣品的鹽水溶液(0.9%NaCl)的量作為時間的函數(shù)。(參考J.D.Lindsay，“Theanisotropic Permeability of Paper，，，TAPPI Journal, (1990 年 5 月，第 223 頁)使用達西定律和穩(wěn)態(tài)流動方法確定平面內鹽水流動傳導率)。
[0351]所述IPRP樣品夾持器400示于圖20中，并且包括詳細地示于圖21中的圓柱形底板405、頂板420、和圓柱形不銹鋼重物415。
[0352]頂板420為IOmm厚，具有70.0mm的外徑，并且連接到固定在其中心的具有190mm長度的管425。管425具有15.8mm的外徑和12.0mm的內徑。管以粘結方法固定到頂板420的中心中的圓形的12mm孔中，使得管的下邊緣與頂板的下表面齊平，如圖21所示。底板405和頂板420由Lexan?或等同物制成。不銹鋼重物415具有70mm的外徑和15.9mm的內徑，以便使所述重物以特小間隙滑動配合在管425上。不銹鋼重物415的厚度為大約25mm并且被調整成使得頂板420、管425和不銹鋼重物415的總重量為788g，以在測量期間提供2.1kPa的圍壓。
[0353]如圖21所示，底板405為大約50mm厚并且具有兩個配準凹槽430，所述凹槽被切入到所述板的下表面中使得每個凹槽均跨越底板的直徑并且這些凹槽彼此垂直。每個凹槽均為1.5mm寬和2mm深。底板4.05具有水平孔435，所述孔跨越所述板的直徑。水平孔435具有Ilmm的直徑，并且其中心軸線在底板405的上表面以下12mm。底板405也具有中心豎直孔440，所述孔具有IOmm的直徑并且為8mm深。中心孔440連接到水平孔435以在底板405中形成T形腔體。水平孔435的外部具有螺紋以適于連接彎管445，所述彎管以水密方式附接到底板405。一個彎管連接到豎直透明管460，所述管具有190mm的高度和IOmm的內徑。管460用劃線標上了合適的標志470，所述標志位于底板420的上表面以上50mm的高度處。這是在測量期間要保持的液面的基準。另一個彎管445經由柔性管連接到流體遞送貯存器700 (下文描述)。
[0354]一種合適的流體遞送貯存器700示于圖22中。貯存器700定位在合適的實驗室支撐架705上并且具有氣密閉塞的開口 710以有利于向所述貯存器中填充流體。具有IOmm的內徑的末端開放的玻璃管715延伸穿過貯存器頂部中的端口 720，使得在管的外部和貯存器之間存在空氣密封。貯存器700具有L形傳輸管725，所述L形傳輸管具有位于貯存器中的流體表面以下的入口 730、活塞735、以及出口 740。出口 740經由柔性塑料管450 (例
如Tygonw )連接到彎管445。傳輸管725的內徑、活塞735、和柔性塑料管450使得能夠以
足夠高的流量將流體遞送至IPRP樣品夾持器400，以在測量期間將管460中的液面始終保持在劃線標志470處。貯存器700具有大約6升的容量，雖然根據(jù)樣品厚度和滲透性而可能需要更大的貯存器?？衫闷渌黧w遞送系統(tǒng)，前提條件是它們能夠將流體遞送至樣品夾持器400并且在測量期間將管460中的液面保持在劃線標志470處。
[0355]IPRP集液漏斗500示于圖20中并且包括外殼505，所述外殼在漏斗的上邊緣處具有大約125mm的內徑。漏斗500被構造成使得落入漏斗中的液體能快速且自由地從噴管515排出。漏斗500周圍的水平凸緣520有利于將漏斗安裝在水平位置中。兩個整體的豎直內部肋510跨越漏斗的內徑并且彼此垂直。每個肋510為1.5mm寬，并且肋的頂部表
面位于水平面中。漏斗外殼500和肋510由適宜的剛性材料諸如Lexanw或等同物制成以
便支撐樣品夾持器400。為了有利于加載樣品，有利的是使肋的高度足夠大以允許當?shù)装?05定位在肋510上時底板405的上表面位于漏斗凸緣520的上方。橋件530附接到凸緣520，以便安裝度盤式指示儀535以測量不銹鋼重物415的相對高度。度盤式指示儀535具有在25mm范圍內的±0.0lmm的分辯率。一種合適的數(shù)字度盤式指示儀為Mitutoyo型號575-123 (購自McMaster Carr C0.，目錄號19975-A73)或等同物。橋件530具有兩個直徑為17mm的圓形孔以容納管425和460而不使所述管觸碰到所述橋件。
[0356]漏斗500安裝在電子天平600的上方，如圖20所示。所述天平具有±0.0lg的分辯率和至少2000g的容量。天平600也與計算機交接以允許周期性地記錄天平讀數(shù)并以電子方式將其存儲在計算機中。一種合適的天平為Mettler-Toledo型號PG5002-S或等同物。收集容器610定位在天平盤上以便從漏斗噴管515排出的液體直接落入容器610中。
[0357]漏斗500被安裝成使得肋510的上表面位于水平面中。天平600和容器610定位在漏斗500的下方以便從漏斗噴管515排出的液體直接落入容器610中。IPRP樣品夾持器400居中地定位在漏斗700中，其中肋510位于凹槽430中。底板405的上表面必須絕對平坦且水平。頂板420與底板405對齊并放置在底板上。不銹鋼重物415圍繞管425并放置在頂板420上。管425在豎直方向延伸穿過橋件530中的中心孔。度盤式指示儀535牢固地安裝到橋件530，其中探 針放置在不銹鋼重物415的上表面上的某個點上。在該狀態(tài)下，將度盤式指示儀設定為零。向貯存器700中填充0.9%的鹽水溶液并且重新密封。出口740經由柔性塑料管450連接到彎管445。
[0358]用合適的方法切出要測試的材料的環(huán)形樣品475。所述樣品具有70mm的外徑和12mm的內孔直徑。一種合適的切割樣品的方法是使用具有鋒利同心刀片的沖切機。
[0359]將頂板420充分地上提以將樣品475插在頂板和底板405之間，使樣品居中在底板上并且將所述兩板對齊。打開活塞735并且通過以下方式將管460中的液面設定至劃線標志470處:使用支撐架705調整貯存器700的高度，并且調整貯存器中管715的位置。當管460中的液面穩(wěn)定在劃線標志470處并且度盤式指示儀535上的讀數(shù)恒定時，記錄度盤式指示儀上的讀數(shù)(初始樣品厚度)，并且通過計算機開始記錄源自天平的數(shù)據(jù)。每隔10秒記錄天平讀數(shù)和所經過的時間，持續(xù)五分鐘。在三分鐘之后，記錄度盤式指示儀上的讀數(shù)(最終樣品厚度)，并且關閉活塞。平均樣品厚度Lp為以cm表示的初始樣品厚度和最終樣品厚度的平均值。
[0360]以克/秒計的流量通過線性最小二乘回歸擬合至介于30秒和300秒之間的數(shù)據(jù)來計算。材料的滲透性使用以下公式來計算:
【權利要求】
1.一種一次性吸收制品，包括: 基礎結構，所述基礎結構包括頂片和底片； 位于所述頂片和所述底片之間的吸收芯；和 位于所述頂片和所述吸收芯之間的采集系統(tǒng)，其中所述采集系統(tǒng)包括具有熱塑性纖維的流體可滲透的結構化纖維網(wǎng)，其中所述纖維網(wǎng)具有小于1.5mm的老化厚度、至少5_的垂直芯吸高度、至少10，OOOcm2/ (Pa-s)的滲透性、和至少5cm3/g的結構化基底比體積，并且其中所述結構化纖維網(wǎng)的纖維由包括聚酯的熱塑性聚合物形成，其中所述結構化纖維網(wǎng)包括使用ASTM D6866-10,方法B的10%至100%的生物基含量。
2.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述聚酯包括選自以下的亞烷基對苯二甲酸酯:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸環(huán)己二亞甲酯(PCT)、以及它們的組合。
3.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述聚酯包括聚(乙烯2，5-呋喃二羧酸酯)(PEF)0
4.根據(jù)權利要 求1所述的一次性吸收制品，其中所述結構化纖維網(wǎng)的垂直芯吸高度為至少20_。
5.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述結構化纖維網(wǎng)的結構化基底比體積為至少10cm3/g。
6.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述結構化纖維網(wǎng)具有至少IOcm的縱向水平傳送(水平芯吸距離)。
7.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述結構化纖維網(wǎng)具有至少20，OOOcm2/ (Pa.s)的滲透性。
8.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述結構化纖維網(wǎng)具有小于2秒的老化第二透濕。
9.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述結構化纖維網(wǎng)具有小于3.0g的回滲。
10.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述結構化纖維網(wǎng)的老化厚度大于0.5mmο
11.根據(jù)權利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述吸收芯包括具有吸收性粒狀聚合物材料的吸收材料，所述吸收性粒狀聚合物材料以按所述吸收芯的吸收材料的重量計大于80%的量存在。
【文檔編號】A61F13/537GK103429208SQ201280013268
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月14日 優(yōu)先權日:2011年3月15日
【發(fā)明者】P·T·威斯曼, E·P·溫伯格, E·B·邦德, D·I·科里亞斯, P·J·凱利特 申請人:寶潔公司