包括具有原纖的非織造基底的吸收制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開一般涉及包括具有原纖的非織造基底的吸收制品和用于形成該非織造基 底的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 非織造基底可用于多種多樣的應(yīng)用。各種非織造基底可包括紡粘-熔噴-紡粘 ("SMS"）基底，該紡粘-熔噴-紡粘基底包括紡粘熱塑性塑料（例如，聚烯烴）的外層和 熔噴熱塑性塑料的內(nèi)層。除了熔噴熱塑性塑料之外或取代熔噴熱塑性塑料，一些非織造基 底可包括細(xì)旦纖維（即，具有小于一微米直徑的纖維（"N-纖維"）以產(chǎn)生例如"SMNS"基 底或"SNS"基底。此類非織造基底可包括耐用紡粘層和內(nèi)部熔噴層和/或細(xì)旦纖維層，這 些層為多孔的但可抑制流體諸如體液的快速透濕或者例如抑制細(xì)菌透過非織造基底。
[0003] 吸收制品諸如尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁制品、和女性衛(wèi)生制品將非織造基底用于許 多目的。對于許多應(yīng)用來講，非織造基底的阻隔特性在非織造基底的性能方面起著重要作 用，諸如例如用作對流體滲透的阻隔件。吸收制品可包括多種元件，諸如旨在緊靠穿著者皮 膚放置的液體可滲透的材料或頂片、旨在鄰近吸收制品的外表面放置的或放置在吸收制品 的外表面上的液體不可滲透的材料或底片、各種阻隔層或箍、以及至少部分地設(shè)置在液體 可滲透的材料和液體不可滲透的材料中間的吸收芯。
[0004] 在很多情況下，將膜諸如彈性體膜用于制造吸收制品和其它商業(yè)制品的各種部 件。例如，膜可用于液體可滲透的層、液體不可滲透的層、阻隔箍，阻隔層、側(cè)片，或者用于吸 收制品或其它商業(yè)制品的其它部件。膜提供對流體流動的高阻抗性，并且因此提供理想的 阻隔性能。這甚至適用于成型開孔膜，其中圍繞孔的膜區(qū)域提供優(yōu)異的對流體流動和回滲 的防護(hù)。然而，相比于非織造基底，膜十分昂貴并且使穿著者感到不太舒適。因此，包含膜 的商業(yè)制品諸如吸收制品的制造商通常試圖減少膜在他們的產(chǎn)品中的含量。需要如下的非 織造基底，它們能夠匹配或接近匹配于膜的特定有利特性，諸如低表面張力流體透濕時間， 同時為使用者提供舒適度并向制造商提供成本優(yōu)點(diǎn)。另外，還需要如下的非織造基底，它們 相比于常規(guī)非織造基底具有較低的基重，但具有與常規(guī)非織造基底相同的流體透濕時間以 再次為制造商節(jié)省材料成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一種形式中，本公開部分地涉及吸收制品，該吸收制品包括液體可滲透的材料、 液體不可滲透的材料、和至少部分地設(shè)置在液體可滲透的材料和液體不可滲透的材料中間 的吸收芯。該吸收制品包括非織造基底，該非織造基底包括一個或多個纖維層。多根纖維 各自包括從纖維的表面向外延伸的多根原纖。多根原纖包含脂類酯。
[0006] 在另一種形式中，本公開部分地涉及吸收制品，該吸收制品包括液體可滲透的材 料、液體不可滲透的材料、和至少部分地定位在液體可滲透的材料和液體不可滲透的材料 中間的吸收材料。該吸收制品包括非織造基底，該非織造基底包括一個或多個纖維層。纖 維層包括多個粘結(jié)部，其中每個粘結(jié)部包括粘結(jié)區(qū)域。多根原纖從粘結(jié)區(qū)域的至少一個的 表面向外延伸。
[0007] 在另一種形式中，本公開部分地涉及包括非織造基底的吸收制品，該非織造基底 包括一個或多個纖維層。多根纖維包括僅在某個時間段之后從其向外延伸的原纖。該時間 段為在環(huán)境條件下在非織造基底形成之后的大于約24小時。
【附圖說明】
[0008] 通過參考以下結(jié)合附圖所作的對本公開的非限制性實(shí)施例的描述，本公開的上述 和其它特征和優(yōu)點(diǎn)以及獲得它們的方式將變得更加顯而易見，并且將會更好地理解本公開 自身，其中：
[0009]圖1為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的吸收制品（被展平而無彈性收縮）的平面圖， 其中面向衣服的表面朝向觀察者；
[0010] 圖2為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的圖1的吸收制品的透視圖，其中彈性部件處于 松弛/收縮狀態(tài)；
[0011] 圖3為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的沿線3- 3截取的圖1的吸收制品的剖視圖；
[0012] 圖4為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的用于制備非織造基底的成形機(jī)的示意圖；
[0013] 圖5為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的處于三層構(gòu)型中的非織造基底的示例性剖視 圖；
[0014]圖6為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的圖5的非織造基底的透視圖，其中切除了非織 造層的各種部分以示出每個非織造層的成分；
[0015] 圖7為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的處于四層構(gòu)型的非織造基底的剖視圖；
[0016]圖8為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的圖7的非織造基底的透視圖，其中切除了非織 造層的各種部分以示出每個非織造層的成分；
[0017] 圖9為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的吸收制品的頂視圖，該吸收制品為可包括本公 開的非織造基底的衛(wèi)生巾；
[0018] 圖10-12為根據(jù)各種非限制性實(shí)施例的非織造基底的掃描電鏡（"SEM"）照片，該 非織造基底在其紡粘層中具有原纖；
[0019] 圖13-15為根據(jù)各種非限制性實(shí)施例的非織造基底的附加的SEM照片，該非織造 基底在其紡粘層中具有原纖；
[0020] 圖16-18為根據(jù)各種非限制性實(shí)施例的非織造基底的部分的剖視圖的SEM照片， 該非織造基底在其紡粘層中具有原纖；
[0021] 圖19為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的具有粘結(jié)區(qū)域的粘結(jié)部位的一部分的SEM照 片，其中多根原纖從粘結(jié)區(qū)域延伸；
[0022] 圖20-22為根據(jù)各種非限制性實(shí)施例的非織造基底的具有粘結(jié)區(qū)域的粘結(jié)部位 的部分的剖視圖的SEM照片，其中多根原纖從粘結(jié)區(qū)域延伸；
[0023] 圖23為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的相比于無任何甘油三硬脂酸酯的常規(guī)非織造 基底的比表面積而言的熔融添加劑甘油三硬脂酸酯對本公開的非織造基底的比表面積的 影響的示例圖；
[0024] 圖24為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的低表面張力流體透濕時間（秒）與基重（gsm) 的比率（秒/gsm)對非織造基底中的甘油三硬脂酸酯的量（gsm)的示例圖；
[0025] 圖25為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的比表面積（m2/g)對非織造基底或用于本公開 的非織造基底的非織造層形成之后的時間（小時）的示例圖；
[0026] 圖26為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的相比于常規(guī)SMS13gsm非織造基底而言的本 公開的各種非織造基底上的低表面張力流體透濕時間（秒）的示例性直方圖；
[0027] 圖27為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的基于按用于形成纖維的組合物的重量計(jì)的甘 油三硬脂酸酯百分比的低表面張力流體透濕時間（秒）的示例圖；
[0028] 圖28為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的基于按用于形成纖維的組合物的重量計(jì)的甘 油三硬脂酸酯的百分比的低表面張力流體透濕時間（秒）的示例圖。底線表示19gsm紡粘 非織造基底。中線表示16gsm紡粘非織造基底。頂線表示13gsm紡粘非織造基底。
[0029] 圖29為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的基于纖維直徑（ym)的低表面張力流體透濕 時間（秒）的不例圖；
[0030] 圖30為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的基于各種非織造基底內(nèi)的甘油三硬脂酸酯的 量（gsm)的低表面張力流體透濕時間（秒）的示例圖；
[0031]圖31為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的擦拭物或清潔基底的透視圖，其中擦拭物或 清潔基底可包括本公開的非織造基底；
[0032]圖32為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的用于商業(yè)制品的包裝件的透視圖，其中包裝 件的一部分可包括本公開的非織造基底；
[0033] 圖33為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的本公開的非織造基底的剖視圖的SEM照片，其 中已使用重量分析重量損失方法將紡粘纖維中的脂類酯溶解；
[0034] 圖34為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的圖33的紡粘纖維的剖視圖的SEM照片；
[0035] 圖35為根據(jù)一個非限制性實(shí)施例的質(zhì)均纖維直徑（X軸）對比表面積（Y軸）的 示例圖；并且
[0036] 圖36為用于本文所述的"低表面張力流體透濕時間測試"的孔的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 現(xiàn)在將描述本公開的各種非限制性實(shí)施例以提供對本文所公開的具有包括原纖 的非織造基底的吸收制品的結(jié)構(gòu)、功能、制造、和用途的原理以及用于形成該非織造基底的 方法的總體理解。這些非限制性實(shí)施例的一個或多個示例示出于附圖中。本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員將會理解，本文具體所述和附圖所示的具有包括原纖的非織造基底的吸收制品和用 于形成該非織造基底的方法均是非限制性的示例性實(shí)施例，并且本公開的所述各種非限制 性實(shí)施例的范圍僅僅由權(quán)利要求限定。結(jié)合一個非限制性實(shí)施例所示或所述的特征可與其 它非限制性實(shí)施例的特征相組合。此類修改和變型旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。
[0038]宙義：
[0039] 在本說明書中，以下術(shù)語具有以下含義：
[0040] 術(shù)語"吸收制品"是指一次性裝置，諸如嬰兒尿布、兒童尿布、或成人尿布或失禁制 品、訓(xùn)練褲、衛(wèi)生巾、棉塞等，它們緊貼或鄰近穿著者的身體或身體的天然孔放置以吸收和 容納從身體排出的各種流出物（例如，尿液、糞便、經(jīng)液）。某些吸收制品可包括頂片或液體 可滲透的層、底片或液體不可滲透的層、和至少部分地定位在頂片和底片中間的吸收芯。這 些制品也可包括采集系統(tǒng)（其可包含一個或若干個層），并且通常還包括其它部件。將在下 文的說明書和附圖中以膠粘尿布和衛(wèi)生巾形式進(jìn)一步說明本公開的示例性吸收制品。該說 明書中的任何內(nèi)容均不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制基于舉例說明和描述的示例性吸收制品的權(quán)利 要求的范圍。因此，本公開適用于任何合適形式的吸收制品（例如，訓(xùn)練褲、成人失禁制品、 衛(wèi)生巾）。為避免疑問，吸收制品不包括擦拭物。擦拭物在下文中限定，并且也在本公開的 范圍內(nèi)。
[0041] 術(shù)語"環(huán)境條件"被定義為典型的非織造基底和/或吸收制品制造之后的條件、非 織造基底和/或吸收制品儲存條件，更具體地，為50% +/-30%相對濕度下的20°C+/_7°C。
[0042] 術(shù)語"商業(yè)制品"包括任何產(chǎn)品，諸如例如吸收制品、擦拭物（潤濕或干燥的）、清 潔基底或除塵基底、過濾器、過濾介質(zhì)、牙刷、或電池。
[0043] 術(shù)語"基重"由下述的基重測試限定?；匾钥?m2(gsm)表示。
[0044] 術(shù)語"粘結(jié)面積"是指單個粘結(jié)部位的面積。
[0045] 術(shù)語"橫向"是指大致垂直于縱向的方向。
[0046]當(dāng)指稱纖維時，術(shù)語"直徑"由下述的纖維直徑和旦尼爾測試限定。纖維的直徑以 微米表示。
[0047] 術(shù)語"彈性股線"或"彈性構(gòu)件"是指帶狀物或股線（即與寬度和高度或其橫截面 的直徑相比具有較大的長度），如可作為制品的內(nèi)箍或外箍收緊部件的一部分。
[0048] 術(shù)語"纖維"是指通過如下工藝生產(chǎn)的任何類型的連續(xù)或不連續(xù)的人造纖維、長絲 或原纖：紡絲工藝、熔噴工藝、熔體原纖化或膜原纖化工藝、或靜電紡紗生產(chǎn)工藝、或任何其 它合適的工藝。
[0049] 術(shù)語"膜"是指如下聚合材料，其具有皮膚狀結(jié)構(gòu)，并且不包括可單獨(dú)分辨的纖維。 因此，"膜"不包括非織造材料。對于本文來講，皮膚狀材料可為穿孔的、開孔的或多微孔的， 并且仍然被視為"膜"。
[0050] 術(shù)語"原纖"是指從表面向外延伸的或從纖維的外表面大致徑向向外延伸的突出 部、伸長的突出部、或隆起部。在一些情況下，突出部、伸長的突出部、或隆起部可相對于纖 維的縱向軸線徑向向外延伸。"徑向向外"是指相對于縱向軸線在1至89度范圍內(nèi)。在其 它情況下，突出部、伸長的突出部、或隆起部可至少在纖維的縱向中心三分之一中從纖維的 表面徑向向外延伸。突出部、伸長的突出部、或隆起部包含、由或基本上由熔融添加劑諸如 脂類酯組成（例如，51%至100%或51%至99% )。突出部、伸長的突出部、或隆起部僅在 環(huán)境條件下在非織造基底形成之后的某個時間段（例如，6-100小時）從纖維生長出來?？?使用SEM在至少1，000倍的放大率下觀察到原纖。
[0051]根據(jù)由RobertF.Gould編訂并于 1964 年獲得版權(quán)的TheAmericanChemical SocietyPublication"ContactAngle，Wettability，andAdhesion"，術(shù)語"疏水性"是指 具有大于或等于90°的接觸角的材料或組合物。在某些實(shí)施例中，疏水性表面可表現(xiàn)出大 于120°，大于140°，或甚至大于150°的接觸角。疏水性液體組合物一般是與水不混溶 的。術(shù)語"疏水性熔融添加劑"是指如下疏水性組合物，其已作為添加劑被包括到熱熔融組 合物中（即，共混到熱塑性熔體中），該熱熔融組合物隨后被成型為纖維和/或基底（例如， 通過紡粘法、熔噴法、熔體原纖化或擠出法來成型）。
[0052] 術(shù)語"疏水性表面涂層"是指如下組合物，其已被施加到某個表面上以便使該表面 變成疏水性或更具疏水性。"疏水性表面涂料組合物"是指待施加于基底的表面諸如非織造 基底的表面的組合物，以便提供疏水性表面涂層。
[0053] 如本文所用，術(shù)語"接合"或"粘結(jié)"或"附接"涵蓋通過將元件直接附連到其它元 件上而將元件直接固定到另一個元件上的構(gòu)型，以及通過將元件附連到一個或多個中間元 件，中間元件繼而附連到另一個元件上，從而將元件間接固定到另一個元件上的構(gòu)型。
[0054] 術(shù)語"低表面張力流體"是指具有32mN/m+/-l.OmN/m的表面張力的流體。
[0055] 術(shù)語"低表面張力流體透濕時間"由下述的低表面張力流體透濕時間測試限定。低 表面張力流體透濕時間以秒表示。
[0056] 術(shù)語"縱向"（MD)是指加工過程中材料流的方向。
[0057] 術(shù)語"壓延粘結(jié)"或"熱粘結(jié)"是指通過壓力和溫度在非織造材料的纖維之間形成 的粘結(jié)，使得粘結(jié)熔化或熔合在一起的聚合物纖維形成可為連續(xù)膜狀材料的壓縮的平坦區(qū) 域。術(shù)語"壓延粘結(jié)"不包括使用粘合劑或通過使用如僅由下文的機(jī)械粘結(jié)所限定的壓力 而形成的粘結(jié)。術(shù)語"熱粘結(jié)法"或"壓延粘結(jié)法"是指用來產(chǎn)生熱粘結(jié)的方法。
[0058] 術(shù)語"機(jī)械粘結(jié)"是指通過壓力、超聲波連接和/或其它機(jī)械粘結(jié)法而不有意地應(yīng) 用熱而在兩種材料之間所形成的粘結(jié)。術(shù)語機(jī)械粘結(jié)不包括使用粘合劑形成的粘結(jié)。
[0059] 術(shù)語"層"是指非織造材料或其它材料的一個片或?qū)悠?br>[0060] 術(shù)語"基底"是指一個或多個層諸如非織造基底的片狀結(jié)構(gòu)。
[0061] 術(shù)語"纖度"是指如按每單位長度的纖維的質(zhì)量測量的縱向密度。
[0062] 術(shù)語"旦尼爾"是指纖維細(xì)度的單位，其等于每9000m纖維的重量（以克計(jì)）。
[0063] 術(shù)語"質(zhì)均直徑"是指由纖維直徑計(jì)算出的纖維的質(zhì)量加權(quán)算術(shù)平均直徑，其是通 過下述的纖維直徑和旦尼爾測試來測量的。纖維的質(zhì)均直徑通過下述的纖維直徑計(jì)算來計(jì) 算。纖維的質(zhì)均直徑以微米表示。
[0064] 術(shù)語"數(shù)均直徑"或者"平均直徑"是指由纖維直徑計(jì)算出的纖維的算術(shù)平均直徑， 其是通過下述的纖維直徑和旦尼爾測試來測量的。纖維的數(shù)均直徑通過下述的纖維直徑計(jì) 算來計(jì)算。纖維的數(shù)均直徑以微米表示。
[0065] 期望具有如下特性的非織造基底，它們具有與一些膜特性相同或接近匹配的特 性。有利于非織造材料的一種膜特性為膜的流體不可透過的或基本上流體不可透過的能 力。膜通常是不太透氣的、舒適性較差，并且一般在運(yùn)動時比非織造材料的噪聲大，除非用 昂貴的制造方法使它們變得更類似于非織造材料。因此，由于存在巨大的成本節(jié)約和與此 相關(guān)聯(lián)的提供給使用者的更大的舒適度，具有膜狀或接近膜狀的流體滲透特性的非織造材 料是所期望的。在一個實(shí)施例中，本公開提供了具有增大的流體阻隔特性的非織造基底。在 另一個實(shí)施例中，本公開提供了具有一個或多個纖維層的非織造基底，其中非織造基底具 有某些比表面積，該比表面積高于常規(guī)非織造基底的比表面積。在一個實(shí)施例中，本公開的 非織造基底可包括一個或多個纖維層，其中多根原纖可從一個或多個纖維層中的纖維中的 至少一些的表面向外延伸或徑向向外延伸。原纖能夠?qū)е铝黧w（即，液體或氣體）滲透性 降低，尤其是纖維層和作為整體的非織造基底中的液體。非織造基底的所有層均可具有包 括原纖的纖維或少于所有層具有包括原纖的纖維。換句話講，一些層可具有不含原纖的纖 維，而其它層可具有包括原纖的纖維。一些層可具有包括原纖的纖維和無原纖的纖維。下 文將在更一般地描述與本公開的非織造基底一起使用的示例性吸收制品之后更詳細(xì)地討 論非織造基底和包括原纖的纖維的比表面積。使用本文所討論的非織造基底的擦拭物、包 裝件、和包裝材料也在本公開的范圍內(nèi)。這些也將在下文中更詳細(xì)地討論。
[0066] 非織造基底可包括各個非織造纖維層的片、長絲、或使用機(jī)械粘結(jié)方法、熱粘結(jié)方 法或化學(xué)粘結(jié)方法粘結(jié)在一起的纖維和長絲的組合。非織造基底可被成型為直接由各單根 纖維（包括短纖維）制成的相對平坦的多孔片，直接由熔融塑料制成，由塑料膜、和/或前 述材料的某種組合制成。一些非織造基底可通過例如背襯片材來加強(qiáng)或加固。非織造基底 可為工程化織物，該織物可為有限使用壽命的單次使用的織物、或非常耐用的可重復(fù)使用 的織物。在各種實(shí)施例中，非織造基底提供特定功能，諸如吸收性、流體排斥性、彈性、拉伸、 不透明度、柔軟性、和/或強(qiáng)度。這些特性常常是兼?zhèn)涞囊援a(chǎn)生適用于特定應(yīng)用的非織造基 底，同時在廣品使用壽命和成本之間獲得良好的平衡。非織造材料制造方法的完整列表描 述于例如由S.J.Russell編輯并由WoodheadPublishingLimitedandCRCPressLLC出 版（ISBN:978-0-8493-2596-0)的"TheHandbookofNonwovens" 中。
[0067] 將聚合物引導(dǎo)至濕法成網(wǎng)非織誥材料
[0068] 熔融材料且通常熱塑性