用于制備微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于制備微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備。該設(shè)備包括一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)，所述對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)具有第一成形結(jié)構(gòu)（102）、第二成形結(jié)構(gòu)（103）、和變形區(qū)（130）；其中至少第一成形結(jié)構(gòu)（102）包括空隙（30,38），并且其中至少第二成形結(jié)構(gòu)包括突起（20,26），其中至少一個(gè)突起與其鄰近突起中的至少三個(gè)具有小于約800微米的中心至中心間距。第一成形結(jié)構(gòu)（102）的空隙（30,38）能夠與第二成形結(jié)構(gòu)（103）的突起（20,26）在接合位置處接合以形成微紋理纖維網(wǎng)（60）。在另一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包括一對(duì)反轉(zhuǎn)輥，其中第一輥包括具有長(zhǎng)度的溝槽，其中溝槽的長(zhǎng)度以與縱向不同的角度取向。
【專利說明】用于制備微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于使前體纖維網(wǎng)變形以產(chǎn)生微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備。具體地，該設(shè)備能夠用來制備三維的微紋理膜、非織造織物、以及它們的層壓體。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維網(wǎng)諸如熱塑性薄膜具有多種用途，包括吸收制品的組件材料(諸如頂片和底片)、包裝(諸如流動(dòng)包裹、收縮包裝膜和塑料袋)、垃圾袋、食品包裹物、牙線、擦拭物、電子元件等。對(duì)于多種這些纖維網(wǎng)的用途，纖維網(wǎng)具有紋理的三維表面可為有益的，其能夠?yàn)槔w維網(wǎng)表面提供期望的觸感(例如柔軟的、絲般的)、視覺印象、和/或聽覺印象、以及一種或多種期望的性能，諸如改善的流體處理或強(qiáng)度。
[0003]表現(xiàn)出期望觸感的纖維網(wǎng)可經(jīng)由真空成形方法制備，其中將前體纖維網(wǎng)加熱并置于成形結(jié)構(gòu)上。然后真空迫使前體纖維網(wǎng)適形于成形結(jié)構(gòu)的紋理。真空成形方法相對(duì)于能夠被施加到前體纖維網(wǎng)上的壓力量通常是受限的，并且因此是低效率的，這是由于必需的加熱步驟和產(chǎn)生的有限壓力。
[0004]表現(xiàn)出期望觸感的纖維網(wǎng)也可經(jīng)由液壓成形方法制備，其中將前體纖維網(wǎng)置于成形結(jié)構(gòu)上，并且高壓與高溫噴水使得前體纖維網(wǎng)適形于成形結(jié)構(gòu)的紋理。液壓成形法雖然能夠生產(chǎn)出柔軟且絲般的聚合物纖維網(wǎng)，但其通常為一種涉及到使用高壓和高溫噴水和后續(xù)干燥步驟(包括脫水步驟)的高成本且低效率的方法。
[0005]表現(xiàn)出期望觸感的纖維網(wǎng)也可經(jīng)由壓花方法制備，其中基底經(jīng)機(jī)械加工，導(dǎo)致基底在壓力下適形于雕刻的圖案的深度和輪廓，或換句話講在壓花輥上成形。壓花方法通常需要加熱和冷卻步驟，它們使方法增加了不可取的成本及低效率、以及復(fù)雜性。此外，此類壓花方法通常還涉及到相對(duì)長(zhǎng)的保壓時(shí)間，這可導(dǎo)致緩慢低效的方法?；蛘?，以下方法是已知的:其中將基底置于成形結(jié)構(gòu)和柔順材料如橡膠之間，使壓花能夠以相對(duì)低的溫度進(jìn)行，如US2010/0230857和US2010/0230858所述。此類方法需要高壓和變形，這導(dǎo)致設(shè)備磨損并減少壽命。
[0006]雖然用于制備紋理纖維網(wǎng)的多個(gè)方法是已知的，但是這些方法具有多個(gè)缺點(diǎn)，諸如成本、復(fù)雜性、制造速度、制造小模具的困難、模具耐久性、可預(yù)知的結(jié)果等等。使用模具與兩個(gè)配合的剛性結(jié)構(gòu)的固態(tài)方法具有以下有益效果:低成本、高速度、和耐久的模具。然而，這些工藝被限制于成形元件之間的相對(duì)大的距離以及相對(duì)大的結(jié)構(gòu)；其難以使用常規(guī)成形結(jié)構(gòu)來賦予前體纖維網(wǎng)相對(duì)小尺寸的紋理。此外，尚未描述過使用固態(tài)成形技術(shù)(一般來講，是在低于被加工的聚合物或材料的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行的任何方法)制備微紋理纖維網(wǎng)的能力，該纖維網(wǎng)包括三維結(jié)構(gòu)，具有開口的或閉合的遠(yuǎn)端和位置受控的薄化。
[0007]因此，仍然需要使用低成本的高速設(shè)備來制備微紋理纖維網(wǎng)，包括成型膜纖維網(wǎng)。期望能夠在纖維網(wǎng)中形成新結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備，其為纖維網(wǎng)提供微紋理，并且從而提供期望的觸感、視覺印象、和/或聽覺印象以及附加的性能。在吸收制品中所用的纖維網(wǎng)情況下，此類新方法和設(shè)備可包括提供纖維網(wǎng)單個(gè)部分的那些，該纖維網(wǎng)在纖維網(wǎng)上的預(yù)定位置具有雙重或更多性能(諸如改善的柔軟性、流體處理、或其它性能)。也存在對(duì)將允許纖維網(wǎng)變形多次、同時(shí)保持對(duì)纖維網(wǎng)中的變形配準(zhǔn)的控制的方法和設(shè)備的需要。本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是為了賦予足夠的纖維網(wǎng)張力和/或在纖維網(wǎng)和一對(duì)成形結(jié)構(gòu)之間的摩擦，從而形成微紋理纖維網(wǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本文所公開的是用于制備微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備。一種設(shè)備包括提供前體纖維網(wǎng)；提供包括第一成形結(jié)構(gòu)和第二成形結(jié)構(gòu)的一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)，其中至少第一成形結(jié)構(gòu)包括空隙，并且其中至少第二成形結(jié)構(gòu)包括突起；以及使纖維網(wǎng)運(yùn)動(dòng)穿過配合的成形結(jié)構(gòu)的變形區(qū)，其中第一成形結(jié)構(gòu)的空隙在接合位置接合第二成形結(jié)構(gòu)的突起。至少一個(gè)突起與其鄰近突起中的至少三個(gè)具有小于約800微米的中心至中心的間距。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]當(dāng)結(jié)合此處所附的圖片閱讀時(shí)，可最好地理解以下本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述。
[0010]圖1是一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0011]圖2是另一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0012]圖3是另一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0013]圖4A和4B是另一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0014]圖5是成形結(jié)構(gòu)的一部分的透視圖；
[0015]圖6是示出孔和凹陷的透視圖；
[0016]圖7A-D示出了空隙30和突起20的示例性組合；
[0017]圖8A-H是不同突起幾何形狀的圖示；
[0018]圖9是成形結(jié)構(gòu)和具有不同振幅的纖維網(wǎng)的示意圖；
[0019]圖10A-C是突起對(duì)空隙的不同比率的圖示；
[0020]圖11示出了由本發(fā)明的設(shè)備制備的微紋理纖維網(wǎng)；
[0021]圖12A-E是離散的三維元件的例子；
[0022]圖13是纖維網(wǎng)的一部分的透視圖；
[0023]圖14是另一個(gè)纖維網(wǎng)的一部分的透視圖；
[0024]圖15是示例性三維元件的剖面圖；
[0025]圖16A和16B是包括片體(chad)的三維元件的圖像；
[0026]圖17示出了由本發(fā)明的設(shè)備制備的第二纖維網(wǎng)；
[0027]圖18為成形設(shè)備的透視圖；
[0028]圖19為另一種成形的透視圖；
[0029]圖20A和20B為成形設(shè)備的透視圖；
[0030]圖21A-21E示出了示例性的纖維網(wǎng)釋放機(jī)構(gòu)；
[0031]圖22A和22B示出了實(shí)例I和2的微紋理纖維網(wǎng)；
[0032]圖23A-C示出了實(shí)例3、4和5的齒；
[0033]圖24A和24B示出了實(shí)例3的微紋理纖維網(wǎng)；[0034]圖25A和25B示出了實(shí)例4的微紋理纖維網(wǎng)；并且
[0035]圖26A和26B示出了實(shí)例5的微紋理纖維網(wǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0036]本發(fā)明涉及一種用于形成微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備，其克服了現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。這種新設(shè)備的實(shí)施例賦予纖維網(wǎng)極小尺寸的紋理。與現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)成形設(shè)備相比，新設(shè)備的實(shí)施例允許形成如下纖維網(wǎng)，其包括具有開口近端和開口或閉合遠(yuǎn)端或側(cè)壁的更緊密間隔的離散三維元件(“3-D元件”)。此外，新設(shè)備的實(shí)施例還使得能夠產(chǎn)生如下纖維網(wǎng)，它們具有包括諸如側(cè)壁薄化或不完全連接元件之類的結(jié)構(gòu)的3-D元件。例如,不完全連接元件可包括側(cè)翼，其僅部分附接到它們的周邊并因此提供附加的柔軟性，這是由于它們的運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)度。在吸收制品中所用的纖維網(wǎng)情況下，此類新結(jié)構(gòu)可包括提供纖維網(wǎng)單個(gè)部分的那些，該纖維網(wǎng)在纖維網(wǎng)上的預(yù)定部分具有多種性能(諸如改善的柔軟性、流體處理、或其它性能)。這些設(shè)備能夠使纖維網(wǎng)變形多次，同時(shí)保持對(duì)纖維網(wǎng)中的變形配準(zhǔn)的控制。
[0037]該設(shè)備一般包括如下成形步驟，其中使前體纖維網(wǎng)運(yùn)動(dòng)穿過位于一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)之間的微紋理變形區(qū)。每個(gè)成形結(jié)構(gòu)包括成形元件如突起和空隙。所得纖維網(wǎng)包括多個(gè)緊密間隔的離散3-D元件，從而提供微紋理纖維網(wǎng)。該設(shè)備也可包括如下附加成形步驟，其中使微紋理纖維網(wǎng)運(yùn)動(dòng)穿過位于第二對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)之間的至少一個(gè)其它微紋理或大紋理變形區(qū)。所述附加變形設(shè)備可在本文所述的微紋理步驟之前或之后。所得纖維網(wǎng)包括由第一成形步驟賦予的多個(gè)緊密間隔的離散3-D元件、以及由第二成形步驟賦予的微結(jié)構(gòu)或大結(jié)構(gòu)，從而提供復(fù)合的微紋理纖維網(wǎng)。第二離散3-D元件可從纖維網(wǎng)的第一側(cè)面或第二側(cè)面延伸。例如，可形成吸收衛(wèi)生制品的頂片，其具有微紋理以及大紋理。作為另外一種選擇，第二成形步驟可包括相同幾何形狀的成形元件以將元件放置在第一成形步驟的那些之間，從而提高微紋理的面積密度。
[0038]有利的是，本文所公開的設(shè)備可允許使用在鄰近成形元件之間具有較窄的中心至中心間距以及較高面積密度的成形元件的剛性成形結(jié)構(gòu)，從而制備在鄰近離散3-D元件之間具有較小尺寸的間距以及高密度離散3-D元件的微紋理纖維網(wǎng)。以前將剛性成形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為與具有較高面積密度的成形元件且鄰近元件之間間距較窄的成形結(jié)構(gòu)相比，具有更少的成形元件且鄰近元件之間的間距更寬，因?yàn)樗鼈兂杀靖土⑶腋菀字圃?，同時(shí)顯著延長(zhǎng)了使用壽命。存在用于制備微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備，它們結(jié)合剛性結(jié)構(gòu)使用柔順材料，諸如水、橡膠、和空氣；然而，迄今為止，兩個(gè)剛性配合的成形結(jié)構(gòu)不能夠產(chǎn)生具有此類小尺寸的微紋理纖維網(wǎng)。已發(fā)現(xiàn)應(yīng)用成形結(jié)構(gòu)技術(shù)諸如US7，655，176所公開的那些來產(chǎn)生本發(fā)明的兩個(gè)剛性配合的成形結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生對(duì)于本發(fā)明的設(shè)備來講高速更新的模具。目前，在成對(duì)的剛性配合的成形結(jié)構(gòu)上形成小長(zhǎng)度尺度的突起和空隙是可能的。
[0039]成形結(jié)構(gòu)
[0040]可經(jīng)由包括一對(duì)剛性配合的成形結(jié)構(gòu)(如圖1-3所示的那些)的設(shè)備實(shí)施微紋理方法。成形結(jié)構(gòu)可包括輥、板、帶、套等、或者它們的組合。合適的成對(duì)的成形結(jié)構(gòu)101包括但不限于:一對(duì)在它們之間限定棍隙的反轉(zhuǎn)棍、一對(duì)板、和一對(duì)帶。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，成對(duì)的配合的成形結(jié)構(gòu)101是一對(duì)反轉(zhuǎn)輥102，103，它們?cè)诳v向MD上接合。使用具有輥的成形設(shè)備在連續(xù)方法情況下可為有益的，尤其是在那些其中方法速度受關(guān)注的情況下更是如此。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，成對(duì)的配合的成形結(jié)構(gòu)101是一對(duì)反轉(zhuǎn)輥104，105，它們與縱向MD成一角度AA接合。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，成對(duì)的配合的成形結(jié)構(gòu)101是一對(duì)板106，107。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)可包括環(huán)形帶。參見圖3，4A和4B，本公開的設(shè)備中所用的各個(gè)成形結(jié)構(gòu)110，120 (或附加紋理步驟的任何附加成形結(jié)構(gòu)210，220)包括多個(gè)成形元件10。如本文所用，“成形結(jié)構(gòu)” 一般是指能夠賦予纖維網(wǎng)紋理的結(jié)構(gòu)。如本文所用，“成形元件”一般是指為纖維網(wǎng)提供紋理的元件；成形元件的類型包括離散的突起、離散的空隙、連續(xù)的空隙、或它們的組合。成形元件可在形狀、尺寸、銳度、漸縮、縱橫比、和/或中心至中心間距上不同。在單個(gè)成形結(jié)構(gòu)上可存在一種類型或多種類型的成形元件10。一般來講，一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)包括至少兩種類型的成形元件。例如，第一成形結(jié)構(gòu)110可包括空隙30，而第二成形結(jié)構(gòu)120可包括突起20。作為另外一種選擇，第一成形結(jié)構(gòu)110和第二成形結(jié)構(gòu)120可具有相同類型的成形元件10 ；例如，成形結(jié)構(gòu)110，120均可包括突起20和空隙30，如圖4A和4B所示。在如圖4B所示的實(shí)施例中，在鄰近的突起20之間的空間作為空隙30。如本文結(jié)構(gòu)或區(qū)域所用，術(shù)語(yǔ)“鄰近，”是指靠近或接近，并且無需彼此接觸。
[0041]如圖5所示，第一成形結(jié)構(gòu)110和第二成形結(jié)構(gòu)120中的任一個(gè)或兩個(gè)的成形元件10可包括突起20或空隙30，它們選自離散的突起22(例如柱24或齒26)、脊28、離散的空隙32(例如孔34或凹陷36)、連續(xù)的空隙38、溝槽39、或它們的組合。成形結(jié)構(gòu)110，120還可包括完全圍繞成形元件10的陸地40。成形結(jié)構(gòu)110，120的成形元件10可具有比在常規(guī)的紋理化或壓花設(shè)備中的成形結(jié)構(gòu)110，120上所用的典型圖案相對(duì)較小的尺寸。本公開的設(shè)備甚至在不加熱纖維網(wǎng)以及甚至高速情況下可產(chǎn)生微紋理纖維網(wǎng)60 (參見例如，圖11-14)，它們包括具有薄化的遠(yuǎn)端66和/或側(cè)壁70的相對(duì)高縱橫比的3-D元件62。
[0042]圖6示出了本文所述的兩種示例性類型的離散的空隙32之間的區(qū)別:孔34和凹陷36。如本文所用，“孔34”是指不包括限制開口深度的底部表面的成形結(jié)構(gòu)110，120中的開口。與此相比，如本文所用，“凹陷36”是指具有限制開口深度小于成形結(jié)構(gòu)110，120的厚度的底部表面或谷31的成形結(jié)構(gòu)110，120中的開口。谷31可為例如多孔的或無孔的。谷31可包括開口，所述開口具有小于凹陷36的直徑的寬度，所述直徑通過允許空氣穿過凹陷36而使凹陷36排氣。例如，谷31開口可具有小于前體纖維網(wǎng)50的厚度的寬度。谷31可為平坦的、圓形的、或尖的。
[0043]如本文所用，“溝槽39”是橫截面上非圓形的空隙30，其具有大于寬度的長(zhǎng)度，并且尺寸設(shè)定成涵蓋一個(gè)或多個(gè)突起20。溝槽39的長(zhǎng)度可與縱向MD或橫向CD對(duì)齊，或者與縱向或橫向或它們的組合彎曲成某一角度。重新參考圖2，成對(duì)的彎曲輥104包括溝槽39。在某些實(shí)施例中，溝槽是彎曲的，意指它們以與縱向成5°至85°、15°至75°、25°至65°、或45°的角度AA來運(yùn)行。取決于微紋理纖維網(wǎng)60的用途，與縱向MD彎曲成一角度的接合成形輥可形成具有較大強(qiáng)度和/或柔軟性(以及如果它僅為縱向?qū)R時(shí)不同的外觀)的結(jié)構(gòu)。
[0044]成形結(jié)構(gòu)110，120可為固體輥，或者具有25至25，000微米，或100至5，000微米的厚度?？障?0可具有10至500微米，或25至5000微米的深度。如本文所用，孔34的深度對(duì)應(yīng)于成形結(jié)構(gòu)110，120的厚度，因?yàn)榭?4不具有限制其深度的底部表面。在一個(gè)實(shí)施例中，空隙30可具有大體上等于纖維網(wǎng)中的至少一個(gè)的厚度，為至少兩倍的纖維網(wǎng)中的至少一個(gè)的厚度，或?yàn)橹辽偃兜睦w維網(wǎng)中的至少一個(gè)的厚度的深度。優(yōu)選地，空隙30具有為至少三倍的纖維網(wǎng)的總厚度的深度。
[0045]成形結(jié)構(gòu)110，120的纖維網(wǎng)接觸表面上的空隙30的周邊可具有直邊或可具有曲率半徑，所述曲率半徑從成形結(jié)構(gòu)110，120的纖維網(wǎng)接觸表面測(cè)量到空隙30中。曲率半徑可為O至2000微米，優(yōu)選地O至25微米，還更優(yōu)選地2至25微米。在一個(gè)實(shí)施例中，使用通常稱作斜面的成角度的錐形。在一個(gè)實(shí)施例中，使用直邊和半徑的組合。
[0046]空隙30具有至少一個(gè)直徑，其對(duì)于一般的圓柱形結(jié)構(gòu)為內(nèi)徑。例如，離散的空隙32可采用橢圓形狀，而連續(xù)的空隙38可采用溝槽39形狀；每個(gè)空隙均具有兩個(gè)直徑，一個(gè)處在長(zhǎng)度方向上并且另一個(gè)處在寬度方向上。空隙30的直徑可將尺寸設(shè)定成涵蓋一個(gè)或多個(gè)突起。圖7A-D示出空隙30和突起20的示例性組合。在成形結(jié)構(gòu)110，120的接合位置140，在突起20和空隙30之間有一個(gè)側(cè)壁間隙42和一個(gè)端至谷的間隙44。空隙直徑取決于一個(gè)或多個(gè)突起的直徑(或不一致的和/或非圓柱形的空隙的寬度)加上側(cè)壁間隙。每個(gè)空隙30可具有40至2，000微米，50至500微米，65至300微米，75至200微米，或10至5000微米，50至5000微米，500至5000微米，或800至2，500微米的直徑。
[0047]空隙30的直徑可為恒定的、隨著深度增加而減少的、或者深度增加而增加的。例如，空隙30可具有第一深度處的第一直徑和深于第一深度的第二深度處的第二直徑。例如，第一直徑可大于第二直徑，即，向內(nèi)漸縮?；蛘呃纾诙睆娇纱笥诘谝恢睆?，即，向外漸縮?？障?0的側(cè)壁可為完全豎直的、漸縮的、彎曲的、或者側(cè)壁可包括它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，空隙30具有漸縮的側(cè)壁。在一個(gè)實(shí)施例中，具有向內(nèi)漸縮的側(cè)壁將通常具有0°至50°，2°至30°，或5°至25°的漸縮角度。在另一個(gè)實(shí)施例中，空隙的側(cè)壁包括豎直和彎曲側(cè)壁的組合。
[0048]在一個(gè)成形結(jié)構(gòu)110，120上的突起20可具有不同的高度或基本上相同的高度。突起20可具有100微米至2，000微米，至少500微米，至少700微米，至少900微米，或至少1，100微米的高度。在一個(gè)實(shí)施例中，突起20可具有大體上等于纖維網(wǎng)中的至少一個(gè)的厚度，為至少兩倍的纖維網(wǎng)中的至少一個(gè)的厚度，或?yàn)橹辽偃兜睦w維網(wǎng)中的至少一個(gè)的厚度的高度。優(yōu)選地，突起20具有為至少三倍的纖維網(wǎng)的總厚度的高度。突起20可具有直徑，就大致圓柱形結(jié)構(gòu)而言，所述直徑為外徑。就突起20的非均勻橫截面、和/或非圓柱形結(jié)構(gòu)而言，將直徑dp測(cè)量為突起20的在突起20的1/2高度hp處的平均橫截面尺寸，如圖7A所示。突起20可具有直徑dp，其可為10微米至770微米，50微米至600微米，50微米至500微米，65微米至400微米，或75微米至300微米。在一個(gè)實(shí)施例中，成形結(jié)構(gòu)110，120的突起20將具有小于700微米的直徑。
[0049]不同的突起形狀如圖8A-H所示。成形結(jié)構(gòu)110，120的突起20可具有遠(yuǎn)端或末端21，它們是平坦的、圓形的或尖的，這取決于是否期望產(chǎn)生具有三維元件(“3-D元件”)62的微紋理纖維網(wǎng)60，該三維元件具有遠(yuǎn)端66，其為開口或開孔67 (需要在成形結(jié)構(gòu)110上的較尖的突起)或閉合68 (需要在成形結(jié)構(gòu)110上的較圓的突起)。不太尖的或圓的突起末端21可導(dǎo)致3-D元件62的側(cè)壁70較多的側(cè)面薄化并且甚至破裂形成側(cè)面開口或孔71。在一些實(shí)施例中，成形結(jié)構(gòu)110，120的突起20的末端21是圓形的并且具有某個(gè)末端半徑，例如5至300微米，10至150微米，15至100微米，20至75微米，或30至60微米的末端半徑。[0050]突起20的側(cè)壁可為完全豎直的、漸縮的、彎曲的、或它們的組合。漸縮的側(cè)壁也可允許纖維網(wǎng)60在微紋理化后較易于與成形結(jié)構(gòu)110，120分開。在一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)壁將通常具有0°至50°，2°至30°，或5°至25ο的漸縮角度。在其它實(shí)施例中，突起20可為球形的、橢圓形的、或雪人形的(沿著突起20的高度具有不同的或變化的直徑)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，突起20包括具有較小半徑的末端21和具有較陡漸縮角度的側(cè)壁。
[0051]單個(gè)成形結(jié)構(gòu)110，120的成形元件10可具有變化的幾何形狀，例如突起20的高度和空隙30的深度，或者二者的組合。例如，成形元件10可逐漸增加高度或者在幾十或幾百鄰近突起20的范圍內(nèi)增加高度，這可能導(dǎo)致纖維網(wǎng)60具有不同高度的離散3-D元件62。可調(diào)節(jié)產(chǎn)生離散3-D元件62的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的成形結(jié)構(gòu)110，120的其它結(jié)構(gòu)以在微紋理纖維網(wǎng)60的離散3-D元件62中形成梯度特性。如圖9所示，成形結(jié)構(gòu)110，120可包括成形元件10的面積密度梯度。
[0052]圖10A-C示出成形結(jié)構(gòu)110，120上突起20對(duì)空隙30的不同比率。在一些實(shí)施例中，突起20和空隙30相對(duì)于彼此的尺寸設(shè)定成允許配合以成功地產(chǎn)生本發(fā)明的微紋理纖維網(wǎng)60。突起20對(duì)空隙30的比率可為1: 1，使得每個(gè)突起20具有對(duì)應(yīng)的空隙30，如圖1OA所示?；蛘?，突起20對(duì)空隙30的比率可小于1:1，使得存在額外的空隙30，其不匹配突起20，如圖1OB所示。額外的空隙30可簡(jiǎn)化兩個(gè)配合的成形結(jié)構(gòu)的對(duì)齊?；蛘?，突起20對(duì)空隙30的比率可大于1:1，例如兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、或更多個(gè)突起20的尺寸可設(shè)定成僅配合一個(gè)空隙30，如圖1OC所示。突起20對(duì)空隙30的比率可在至少約1:1，至少約100:1，至少約10，000:1，或者甚至更大的范圍內(nèi)，例如當(dāng)多個(gè)離散突起22配合一個(gè)連續(xù)空隙38時(shí)，如圖1所示。在其它實(shí)施例中，突起20不需要配合空隙30，但是可配合在其它突起20之間的空隙30空間。例如，圖4Α和4Β示出一對(duì)成形結(jié)構(gòu)101，其中兩個(gè)成形結(jié)構(gòu)110，120是包括突起20的輥，在形成空隙30之間具有空間。在這個(gè)實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn)在每個(gè)輥108，109上的突起20，它們由此接合。
[0053]在某些實(shí)施例中，突起20的形狀模擬空隙30的形狀。例如，突起20和空隙30可一般均為圓柱形的并漸縮的，并且可具有匹配的或不同的漸縮角度?；蛘?，在某些實(shí)施例中，突起20的形狀不模擬空隙30的形狀。例如，突起20可為圓形的，而空隙30可為正方形的或橢圓形的。成形結(jié)構(gòu)110，120的成形元件10可具有多種不同的橫截面形狀，諸如大致柱狀或非柱狀形狀，包括圓形、橢圓形、沙漏形、星形、多邊形等、以及它們的組合。多邊形橫截面形狀包括但不限于矩形、三角形、六邊形、或梯形。
[0054]一般來講，成形結(jié)構(gòu)110，120對(duì)于它們的給定部分來講將包括至少約200，至少約220 ;約240至約10，000 ;約300至約5，000 ;或約350至約3，000個(gè)成形元件10/平方厘米。本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是在前體纖維網(wǎng)50和成形結(jié)構(gòu)110，120之間存在足夠的纖維網(wǎng)張力和/或摩擦以形成微紋理纖維網(wǎng)60。纖維網(wǎng)50在微紋理化期間通過縱向、橫向、與縱向所成角度、或它們的組合上的纖維網(wǎng)張力和/或摩擦保持就位。
[0055]參見圖3，鄰近突起20具有中心至中心間距C，可對(duì)其進(jìn)行控制以控制所得離散3-D元件62的間距。至少一個(gè)突起28與其鄰近突起20中的至少三個(gè)、至少四個(gè)、或至少五個(gè)具有小于約800微米的中心至中心間距。在一些實(shí)施例中，在成形結(jié)構(gòu)上的至少25%，至少50%，至少75%，至少95%，或者所有突起20與其鄰近突起20中的至少三個(gè)、至少四個(gè)、或至少五個(gè)具有小于約800微米的中心至中心間距。其它可接受的中心至中心間距為約30微米至約700微米，約50微米至約600微米，約100微米至約500微米，或者約150微米至約400微米。在鄰近突起20之間的中心至中心間距可相同或不同。
[0056]成形元件10可在縱向、橫向、或與縱向或橫向成一角度的方向上對(duì)齊。成形元件10可被布置成隨機(jī)陣列或非隨機(jī)陣列。非隨機(jī)陣列的例子包括矩形、六邊形、正方形、以及它們的組合?？稍O(shè)計(jì)成形元件10的陣列以提高微紋理纖維網(wǎng)60的強(qiáng)度，例如，通過最小化縱向上的對(duì)齊，將提高橫向強(qiáng)度。可設(shè)計(jì)成形元件10的陣列以最大化撕裂微紋理纖維網(wǎng)60的簡(jiǎn)易度，例如，利用鋸齒狀的或直線的對(duì)齊。
[0057]在某些實(shí)施例中，一部分成形結(jié)構(gòu)110，120可包括如上所述成形元件10的面積密度，而成形結(jié)構(gòu)110，120的其它部分可不包括成形元件10，如圖9所示。無成形元件10的成形結(jié)構(gòu)110，120的區(qū)域可定位在不同的徑向距離或在不同的水平面處。在其它實(shí)施例中，成形結(jié)構(gòu)110，120的成形元件10可定位在不同的徑向距離或在成形結(jié)構(gòu)110，120的不同水平面處。定位在成形結(jié)構(gòu)110，120的不同的水平面中的不具有成形元件10的部分和/或具有成形元件10的部分可呈具體圖案或設(shè)計(jì)的形式，諸如花、鳥、條帶、波紋、卡通人物、徽標(biāo)等形式，以便微紋理纖維網(wǎng)60將具有如下的部分，其相對(duì)于纖維網(wǎng)的其余部分在視覺上突顯出來、和/或當(dāng)觸摸時(shí)具有不同的手感。例如，微紋理纖維網(wǎng)60可包括非微紋理部分，其在視覺上突顯出來、和/或具有與微紋理部分不同的手感，例如如US5，158，819所述。不具有成形元件10的成形結(jié)構(gòu)110，120的部分不將具有成形元件10的成形結(jié)構(gòu)110，120的部分中鄰近成形元件的中心至中心間距要求作為因素計(jì)算在內(nèi)。例如，如果具有成形元件的兩個(gè)部分被不具有成形元件的第三部分分開，則不認(rèn)為源自第一部分的成形元件鄰近于源自第二部分的成形元件；僅每個(gè)部分內(nèi)的成形元件被認(rèn)為是彼此鄰近的。由具有和不具有成形結(jié)構(gòu)(例如如圖1OB所示)部分的成形結(jié)構(gòu)制成的示例性纖維網(wǎng)60在圖11中示出。
[0058]成形結(jié)構(gòu)110，120可由任何一種或多種材料制成，所述材料可被成形為具有包括必要尺寸的成形元件10以制造微紋理纖維網(wǎng)60，并且在成形結(jié)構(gòu)110，120所經(jīng)受的工藝溫度和應(yīng)變范圍內(nèi)是尺寸上穩(wěn)定的。成形元件10優(yōu)選地與成形結(jié)構(gòu)110，120 一體制備。即，通過除去材料或積聚材料將成形結(jié)構(gòu)110，120制成為整合結(jié)構(gòu)。例如，具有所需的相對(duì)小尺度的成形元件10的成形結(jié)構(gòu)110，120可通過以如下方式局部選擇性地除去材料來制造:諸如通過電鍍、熔合納米或微米小珠、光聚合、化學(xué)蝕刻、機(jī)械蝕刻，或通過使用高能量源諸如放電機(jī)(EDM)或激光來消融，或通過電子束(e束)，或通過電化學(xué)加工(ECM)。參見US6, 852，475和美國(guó)專利申請(qǐng)12/879，567中的制備合適的成形結(jié)構(gòu)110，120的方法例子。在一個(gè)實(shí)施例中，成形結(jié)構(gòu)110，120可通過成角度的齒和溝槽來構(gòu)建。
[0059]如果成形結(jié)構(gòu)110，120的配合對(duì)101均包括突起20和空隙30，離散的3_D元件62可在從微紋理纖維網(wǎng)60的相對(duì)表面延伸出的微紋理纖維網(wǎng)60中形成，從中形成由成形結(jié)構(gòu)110，120的空隙30形成的離散3-D元件62。參見例如圖4A和4B。因此，可形成雙側(cè)面的微紋理纖維網(wǎng)60，其在微紋理纖維網(wǎng)60的每個(gè)側(cè)面上具有不同圖案或尺寸的3-D元件62。取決于由成形設(shè)備所產(chǎn)生的應(yīng)變、以及成形結(jié)構(gòu)110，120的空隙30和任選的柱24的幾何形狀，微紋理纖維網(wǎng)60的離散3-D元件62可具有開口或開孔遠(yuǎn)端67 ；閉合遠(yuǎn)端68 ；開口或開孔側(cè)壁71、閉合側(cè)壁72、或片體73。此外，在雙側(cè)面微紋理纖維網(wǎng)60的一個(gè)側(cè)面上的3-D元件62的尺寸、形狀、和面積密度可獨(dú)立于雙側(cè)面微紋理纖維網(wǎng)60的另一側(cè)面受到控制。
[0060]前體纖維網(wǎng)
[0061]根據(jù)本公開的方法將前體纖維網(wǎng)50轉(zhuǎn)換加工成微紋理纖維網(wǎng)60。合適的前體纖維網(wǎng)50包括可由施加在設(shè)備變形區(qū)中的纖維網(wǎng)上的應(yīng)變變形超過它們的屈服點(diǎn)的材料，使得前體纖維網(wǎng)50被迫在成形結(jié)構(gòu)110，120的成形元件10之間適形以產(chǎn)生具有離散三維元件(“3-D元件”)62的微紋理纖維網(wǎng)60，如圖11所示。前體纖維網(wǎng)50可包括任何合適的織造材料、非織造材料、膜、任何前述材料的組合或?qū)訅后w。適用纖維網(wǎng)的非限制性例子包括纖維素、薄膜例如聚合物或熱塑性薄膜、箔例如金屬箔(例如，鋁、黃銅、銅等)、包括
供應(yīng)充足的聚合物的纖維網(wǎng)、泡沫、包括合成纖維的(例如，TYVEICi)的纖維質(zhì)非織造纖維網(wǎng)、膠原薄膜、脫乙酰殼多糖薄膜、人造絲、玻璃紙等。合適的纖維網(wǎng)還包括這些材料的層壓體或共混物。合適的膜包括流延膜和吹脹膜。前體纖維網(wǎng)50可類似于美國(guó)專利申請(qǐng)12/879，567中所述的那些。在微紋理化之前前體纖維網(wǎng)50的厚度通常將在5至150，10至100，或者15至50微米的范圍內(nèi)。其它合適的厚度包括10、15、20、25、或30微米。
[0062]熱塑性的前體纖維網(wǎng)50通常將具有屈服點(diǎn)并且前體纖維網(wǎng)50優(yōu)選地被拉伸超過其屈服點(diǎn)以形成微紋理纖維網(wǎng)60。S卩，前體纖維網(wǎng)50應(yīng)當(dāng)具有足夠的屈服特性使得前體纖維網(wǎng)50可被無破裂地應(yīng)變至某種程度以生產(chǎn)出所期望的具有閉合遠(yuǎn)端68的離散的3-D元件62，或在包括具有開口遠(yuǎn)端67或開口側(cè)壁71的離散3-D元件62的微紋理纖維網(wǎng)60的情形中，產(chǎn)生破裂以形成開口遠(yuǎn)端67或開口側(cè)壁71。如下所述，工藝條件諸如溫度可因給定的聚合物而有變化以允許其有破裂或無破裂地拉伸，從而形成具有所期望的離散的3-D元件62的微紋理纖維網(wǎng)60。已發(fā)現(xiàn)被用作用于生產(chǎn)微紋理纖維網(wǎng)60的前體纖維網(wǎng)50的優(yōu)選的原材料表現(xiàn)出低屈服和高延伸率特性。適于用作前體纖維網(wǎng)50的薄膜的例子包括低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、以及線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯的共混物(LLDPE/LDPE )。
[0063]本發(fā)明的設(shè)備可用來制備具有壓花密封的制品，其包括至少兩個(gè)前體纖維網(wǎng)50、和接合所述至少兩個(gè)纖維網(wǎng)的一部分的壓花密封、包括在所述至少兩個(gè)纖維網(wǎng)中形成的共配準(zhǔn)的同心離散3-D元件的密封、具有開口近端的離散3-D元件。參見US2010/0233428和美國(guó)專利申請(qǐng)12/879，531以獲得更多關(guān)于密封膜/膜、膜/非織造織物、和靜密封的信息。
[0064]前體纖維網(wǎng)50也可任選地包含用來向材料賦予顏色的著色劑諸如顏料、色淀、調(diào)色劑、染料、墨或其它試劑，以改善微紋理纖維網(wǎng)60的視覺外觀。本文合適的顏料包括無機(jī)顏料、珠光顏料、干涉顏料等。合適的顏料的非限制性例子包括滑石、云母、碳酸鎂、碳酸鈣、硅酸鎂、硅酸鋁鎂鹽、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、紅氧化鐵、黃氧化鐵、黑氧化鐵、炭黑、群青顏料、聚乙烯粉末、甲基丙烯酸酯粉末、聚苯乙烯粉末、絲粉、結(jié)晶纖維素、淀粉、鈦酸云母、氧化鐵鈦酸云母、氯氧化鉍等。合適的著色纖維網(wǎng)在US2010/0233438和US2010/0233439中有所描述。前體纖維網(wǎng)50可包括各種任選成分，諸如美國(guó)專利申請(qǐng)12/879，567中所述的那些。
[0065]微紋理纖維網(wǎng)
[0066]使用本公開的設(shè)備來加工前體纖維網(wǎng)50以形成微紋理纖維網(wǎng)60，其能夠具有多種期望的結(jié)構(gòu)特征和性能，諸如期望的柔軟手感、美學(xué)上令人愉悅的視覺外觀、和改善的聲音效應(yīng)(例如，當(dāng)進(jìn)行處理或手動(dòng)操作時(shí)，微紋理纖維網(wǎng)60與前體纖維網(wǎng)50相比可產(chǎn)生更小的聲音)。前體纖維網(wǎng)50定位在第一成形結(jié)構(gòu)110和第二成形結(jié)構(gòu)120之間。提供一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)101以適形在第一成形結(jié)構(gòu)110和第二成形結(jié)構(gòu)120的成形元件之間的前體纖維網(wǎng)50。由此產(chǎn)生第一微紋理纖維網(wǎng)60，它具有離散的三維元件(“3-D元件”)62。圖11示出本發(fā)明的微紋理纖維網(wǎng)60的例子。示例性的離散3-D元件62在圖12A-E中描繪出。圖12A示出泡90，其中側(cè)壁在橫向上薄化。圖12B示出罩92，圖12C示出帶94，圖12D示出片體73，并且圖12E示出坑96。離散的3-D元件62被成形為纖維網(wǎng)的突起延伸部，一般位于其第一表面76上。離散的3-D元件62可具有開口近端64和開口 67 (例如圖13)或閉合68 (例如圖14和15)遠(yuǎn)端。
[0067]微紋理纖維網(wǎng)60上的離散的3-D元件62的數(shù)目、尺寸和分配情況可基于所期望的柔軟觸感和視覺效應(yīng)來預(yù)定。對(duì)于諸如一次性吸收制品或包裝中的頂片、底片或防粘紙包裹物之類的應(yīng)用，可期望離散的3-D元件62僅從微紋理纖維網(wǎng)60的一個(gè)表面突起。因此，當(dāng)將微紋理纖維網(wǎng)60用作一次性吸收制品中的頂片時(shí)，可定向微紋理纖維網(wǎng)60使得離散的3-D元件62接觸皮膚以給予優(yōu)良的柔軟印象。此外，具有包括閉合遠(yuǎn)端68的離散的3-D元件62還可導(dǎo)致回滲減少，即，減少在首次穿過了頂片的孔達(dá)到下面的吸收層之后被再引入到頂片的表面中的流體的量。在其它實(shí)施例中，將期望在微紋理纖維網(wǎng)60的第一表面76和第二表面78上均具有離散的3-D元件62。
[0068]參見圖15,離散的3-D兀件62可被描述為從微紋理纖維網(wǎng)60的第一表面76突起。因此,離散的3-D元件62可被描述為與纖維網(wǎng)60成一整體，并且通過永久地局部塑性變形前體纖維網(wǎng)50來成形。離散的3-D元件62可被描述為具有側(cè)壁70，其限定開口近側(cè)部分64和開口 67或閉合68遠(yuǎn)端66。離散的3-D元件62各自具有高度h，所述高度從鄰近3-D元件62之間的最小振幅Amin測(cè)量至閉合遠(yuǎn)端或開口遠(yuǎn)端66處的最大振幅Amax。離散的3-D元件62具有直徑d，就大致圓柱形結(jié)構(gòu)而言，所述直徑為橫向截面的外徑。所謂“橫向”，是指大致平行于第一表面76的平面。就具有非均勻橫向截面的大致柱狀離散的3-D元件62和/或非圓柱形結(jié)構(gòu)的離散的3-D元件62而言，直徑d被測(cè)量為離散的三維元件的1/2高度h處的平均橫向截面尺寸。因此，對(duì)于每個(gè)離散的三維元件，可確定被定義為h/d的縱橫比。離散的三維的元件可具有至少0.2，至少0.3，至少0.5，至少0.75，至少1，至少1.5，至少2，至少2.5，或至少3的縱橫比h/d。離散的3-D元件62通常將具有至少30微米，至少50微米，至少65微米，至少80微米，至少100微米，至少120微米，至少150微米，或至少200微米的高度h。3-D元件62將通常具有與前體纖維網(wǎng)50的厚度至少相同的高度，或?yàn)榍绑w纖維網(wǎng)50的厚度的至少兩倍的高度，或優(yōu)選為前體纖維網(wǎng)50厚度的至少三倍的高度。離散的3-D元件62通常將具有50微米至790微米，50微米至600微米，50微米至500微米，65微米至400微米，或75微米至300微米的直徑d。就具有大致非柱狀或不規(guī)則形狀的離散的3-D元件62而言，離散的三維元件的直徑可被限定為兩倍的離散的三維元件在1/2高度處的回轉(zhuǎn)半徑。
[0069]在一個(gè)實(shí)施例中，離散的三維元件的直徑為恒定的或隨著振幅的增加而減小(振幅在閉合遠(yuǎn)端或開口遠(yuǎn)端66處增加至最大值)。離散的3-D元件62的直徑或平均橫向截面尺寸在近側(cè)部分可為最大，并且橫向截面尺寸穩(wěn)固地減小至遠(yuǎn)端。期望這一結(jié)構(gòu)110，120有助于確保微紋理纖維網(wǎng)60可容易地從成形結(jié)構(gòu)110，120中移除。
[0070]前體纖維網(wǎng)50的薄化可由于所要求的形成高縱橫比離散的3-D元件62的較深沖壓而發(fā)生。例如，在閉合68或開口 67遠(yuǎn)端66處和/或沿著側(cè)壁70可觀察到薄化。所謂“觀察到”，是指當(dāng)在放大的橫截面中觀察時(shí)薄化是明顯的。此類薄化可為有益的，因?yàn)楫?dāng)觸摸時(shí)，薄化的部分對(duì)壓縮或剪切提供很小的阻力。例如，當(dāng)某個(gè)人觸摸到微紋理纖維網(wǎng)60的表現(xiàn)出離散的3-D元件62的側(cè)面時(shí)，其指尖首先接觸離散的3-D元件62的閉合遠(yuǎn)端或開口遠(yuǎn)端67。由于離散的3-D元件62的高縱橫比以及遠(yuǎn)端66處和/或沿著側(cè)壁70的前體纖維網(wǎng)50的壁減薄的緣故，離散的3-D元件62對(duì)由人的手指施加在微紋理纖維網(wǎng)60上的壓縮或剪切提供很小阻力。這種阻力的缺乏表現(xiàn)為柔軟感，非常類似于絲絨織物的觸感。當(dāng)離散的3-D元件62包括片體73 (以及相關(guān)聯(lián)的孔83)時(shí)，獲得柔軟感，該片體73在側(cè)壁70薄化并破裂時(shí)形成，留下孔83和纖維網(wǎng)材料的側(cè)翼，或者它附接到纖維網(wǎng)上，如圖16A所示(纖維網(wǎng)60)和16B (纖維網(wǎng)80)。
[0071]在遠(yuǎn)端66處和/或沿著側(cè)壁70的前體纖維網(wǎng)50的薄化可相對(duì)于前體纖維網(wǎng)50的厚度或者相對(duì)于完全圍繞著微紋理纖維網(wǎng)60的離散的3-D元件62的著陸區(qū)域61的厚度進(jìn)行測(cè)量。前體纖維網(wǎng)50將通常相對(duì)于前體纖維網(wǎng)50的厚度表現(xiàn)出至少25%，至少50%，或至少75%的薄化。前體纖維網(wǎng)50將通常相對(duì)于圍繞微紋理纖維網(wǎng)60的離散的3-D元件62的著陸區(qū)域的厚度表現(xiàn)出至少25%，至少50%，或至少75%，至少85%的薄化。在一些實(shí)施例中，在遠(yuǎn)端66處具有相對(duì)少的薄化，例如當(dāng)使用相對(duì)不是很尖的突起20時(shí)。在此類情況下，據(jù)信摩擦鎖定發(fā)生，導(dǎo)致側(cè)壁70上相對(duì)較多的薄化。
[0072]可最優(yōu)化離散3-D元件62的“面積密度”，所述面積密度為第一表面76的每單位面積上的離散3-D元件62的數(shù)目，并且微紋理纖維網(wǎng)60通常將包括約200至約3，000 ;或約200至約10，000 ;約220至8，000 ;約240至約6，000 ;約300至約5，000 ;或約350至約3，000個(gè)離散3-D元件62/平方厘米。一般來講，當(dāng)纖維網(wǎng)用作頂片時(shí)，可最優(yōu)化中心至中心間距以獲得足夠的觸覺印痕，同時(shí)最小化離散的3-D元件62之間的截留材料，例如流體。重新參見圖15，在鄰近的離散3-D元件62之間的中心至中心間距C可為約100微米至約800微米，約140微米至約650微米，約180微米至約600微米，或約250微米至約550微米。
[0073]除第一離散3-D元件62之外，還具有第二離散3_D元件74、第三離散3_D元件、和/或大3-D元件75的第二微紋理纖維網(wǎng)80可如下文所述并如圖17和19所示制備。第二離散3-D元件74和/或大3-D元件75可與第一離散3-D元件62鄰近、在其之間、或者至少部分地與其重疊而形成。第一離散3-D元件62、第二離散3-D元件74、和/或大3-D元件75可具有多種開口和閉合遠(yuǎn)端組合?；蛟谄渌鼘?shí)施例中，由本文所述的設(shè)備產(chǎn)生的微紋理纖維網(wǎng)60可具有大致無孔結(jié)構(gòu)，類似于US7，402，723或US7，521，588所述的結(jié)構(gòu)。US2010/0036338A1提供了其它纖維網(wǎng)，它們可與本文的纖維網(wǎng)組合。
[0074]用于制備微紋理纖維網(wǎng)的方法
[0075]如上所述，本發(fā)明的微紋理設(shè)備包括至少一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)101。成形結(jié)構(gòu)可包括輥、板、帶、套等、或者它們的組合。合適的成對(duì)的成形結(jié)構(gòu)101包括但不限于:一對(duì)在它們之間限定輥隙的反轉(zhuǎn)輥、一對(duì)板、一對(duì)帶等。
[0076]如圖18所示，用于形成微紋理纖維網(wǎng)60的設(shè)備100包括使前體纖維網(wǎng)50從第一供料輥112運(yùn)動(dòng)穿過一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)101至回繞輥122。成對(duì)的成形結(jié)構(gòu)101包括第一成形結(jié)構(gòu)110和第二成形結(jié)構(gòu)120，它們?cè)谧冃螀^(qū)130處配合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，至少第一成形結(jié)構(gòu)110包括空隙30并且至少第二成形結(jié)構(gòu)120包括突起20。使前體纖維網(wǎng)50運(yùn)動(dòng)穿過在兩個(gè)成形結(jié)構(gòu)之間的變形區(qū)130。在變形區(qū)130中，在第二成形結(jié)構(gòu)120上的突起與第一成形結(jié)構(gòu)上的空隙配合或接合。成形結(jié)構(gòu)110，120在接合位置140處接合并具有嚙合深度DOE，其中在突起20和空隙30之間存在可接受的側(cè)壁間隙42和端至谷的間隙44，例如如圖7A-D所示。在接合位置140處，至少大多數(shù)接合空隙和突起通過約30微米至約300微米的側(cè)壁間隙42和大于30微米的端至谷的間隙44彼此分開。通常限定突起20的側(cè)壁角度，使得當(dāng)成形結(jié)構(gòu)接合時(shí)，存在足夠的纖維網(wǎng)間隙，并且纖維網(wǎng)不被成形結(jié)構(gòu)剪切(其中纖維網(wǎng)部分相對(duì)于其它部分被迫滑走)或夾住。輥110，120可按與纖維網(wǎng)被喂送穿過輥之間的輥隙時(shí)的速度基本上相同的速度旋轉(zhuǎn)；或它們可按大于或小于纖維網(wǎng)被喂送穿過輥之間的輥隙時(shí)的速度的速度旋轉(zhuǎn)。
[0077]在前體纖維網(wǎng)50上的變形區(qū)130中的力足以引起前體纖維網(wǎng)50適形于成形元件10以形成具有離散的三維元件(“3-D元件”)62的微紋理纖維網(wǎng)60。前體纖維網(wǎng)50適形于成形元件10可為部分的、基本上的、或完全的適形(除非發(fā)生破裂)，這取決于前體纖維網(wǎng)50、在前體纖維網(wǎng)50上誘發(fā)的應(yīng)變、溫度、和成形結(jié)構(gòu)110，120的形貌特征。
[0078]微紋理設(shè)備可任選地與其它設(shè)備組合以進(jìn)一步調(diào)控微紋理纖維網(wǎng)60。例如，如圖19所示，微紋理纖維網(wǎng)60可通過至少第二變形區(qū)230以形成第二微紋理纖維網(wǎng)80?？稍谌魏螘r(shí)間將附加的纖維網(wǎng)引入方法。在第一微紋理纖維網(wǎng)60上的變形區(qū)230中的力足以引起第一微紋理纖維網(wǎng)60適形于第二成形元件12以形成第二微紋理纖維網(wǎng)80，其具有第二離散的3-D元件74和/或大3-D元件75以及第一離散的3-D元件62 (或它們的一些變形的變型)。大3-D元件75可具有大于0.6mm2,或者0.8mm2至5mm2, Imm2至4mm2,或者1.5mm2至3mm2的面積。如圖17所示的大3-D元件75根據(jù)US2006/0087053A1制備。第一微紋理纖維網(wǎng)60適形于第二成形元件12可為部分的、基本上的、或完全的適形，這取決于前體纖維網(wǎng)60、在前體纖維網(wǎng)60上誘發(fā)的應(yīng)變、溫度、和成形結(jié)構(gòu)210，220的形貌特征?？墒褂玫谝粚?duì)成形結(jié)構(gòu)101和第二對(duì)成形結(jié)構(gòu)201來產(chǎn)生圖案的陰影效應(yīng)，這些成形結(jié)構(gòu)具有無成形元件10并控制第一微紋理纖維網(wǎng)60的位置的對(duì)齊部分。
[0079]第二對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)210，220可包括與第一成形結(jié)構(gòu)和第二成形結(jié)構(gòu)分開的第三成形結(jié)構(gòu)和第四成形結(jié)構(gòu)。如圖19所示，兩個(gè)變形區(qū)、或輥隙130，230在空間上是分開的。作為另外一種選擇，第二變形區(qū)230可由第三成形結(jié)構(gòu)210形成(如果它與第一成形結(jié)構(gòu)110或第二成形結(jié)構(gòu)120中的任一個(gè)套疊或配合的話)。例如，在圖20A所示的設(shè)備300中，成形結(jié)構(gòu)110，210可以行星式排列與成形結(jié)構(gòu)120配合。成形結(jié)構(gòu)110，210具有至少一些相似尺寸和/或陣列的成形元件10，從而與第二成形結(jié)構(gòu)120配合。如果纖維網(wǎng)60仍舊在相同成形結(jié)構(gòu)/突起20上對(duì)準(zhǔn)，如圖20A所示，第二變形區(qū)230可產(chǎn)生較大的纖維網(wǎng)60對(duì)至少一些成形元件10 (遍布各處或者在某些位置)的適形角度。如果纖維網(wǎng)60不在相同成形結(jié)構(gòu)/突起上對(duì)準(zhǔn)，如圖20B的套疊排列所示，第二變形區(qū)230或第三變形區(qū)330可提高具有較便宜的模具和較快的線速度的離散3-D元件的面積密度，以及形成具有從纖維網(wǎng)兩個(gè)側(cè)面延伸出的第一離散的3-D元件62和第二離散的3-D元件74的纖維網(wǎng)80。例如，參見美國(guó)專利申請(qǐng)12/879，567和美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朹 (待定)_,“Apparatus for Deforminga Web”,代理人案卷號(hào)12090,授予Strube,與本專利申請(qǐng)?zhí)峤挥谕惶臁?br> [0080]不受理論的束縛，據(jù)信可調(diào)節(jié)諸如前體纖維網(wǎng)50 ;突起20和空隙30的形狀、尺寸、種類、和中心至中心間距；在前體纖維網(wǎng)50上所引發(fā)的應(yīng)變；溫度；和成形結(jié)構(gòu)110，120的形貌特征；以及所施加的應(yīng)變之類的因素，從而生產(chǎn)期望的纖維網(wǎng)60，其在纖維網(wǎng)60的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面上具有例如離散3-D元件62,所述元件具有閉合或開口遠(yuǎn)端66或閉合或開口側(cè)壁70等。為了獲得前體纖維網(wǎng)50和第一微紋理纖維網(wǎng)60的永久性變形以分別形成第一微紋理纖維網(wǎng)60和第二微紋理纖維網(wǎng)80，所施加的應(yīng)變一般足以拉伸所述前體超過其屈服點(diǎn)?？赏ㄟ^改變兩個(gè)成形結(jié)構(gòu)110，120之間的嚙合深度誘導(dǎo)不同水平的應(yīng)變。
[0081]該方法可具有相對(duì)短的保壓時(shí)間。保壓時(shí)間是指施加到前體纖維網(wǎng)50或第一微紋理纖維網(wǎng)60的給定部分上的應(yīng)變時(shí)間量，通常指前體纖維網(wǎng)50或第一微紋理纖維網(wǎng)60的給定部分定位在變形區(qū)，或者在成對(duì)的成形結(jié)構(gòu)101，201，301之間的輥隙130，230，330中消耗的時(shí)間量。應(yīng)變通常被施加到前體纖維網(wǎng)50或第一微紋理纖維網(wǎng)60上不到5秒，不到I秒，不到0.5秒，不到0.1秒，不到0.01秒，或者不到0.005秒的保壓時(shí)間。例如，保壓時(shí)間可為0.5毫秒至50毫秒。應(yīng)變可在第一變形區(qū)130的第一保壓時(shí)間期間施加到前體纖維網(wǎng)50，并且應(yīng)變可在第二變形區(qū)230的第二保壓時(shí)間期間施加到第一微紋理纖維網(wǎng)60。第一保壓時(shí)間和第二保壓時(shí)間可大體上相等或可不同。即使使用此類相對(duì)短的保壓時(shí)間，也可生產(chǎn)出本文所述的具有所期望的結(jié)構(gòu)特征的微紋理纖維網(wǎng)。因此，本公開的設(shè)備使得能夠高速地生產(chǎn)微紋理纖維網(wǎng)。在其它實(shí)施例中，該設(shè)備可具有相對(duì)長(zhǎng)的保壓時(shí)間，諸如US2008/0224351中所述的用于遞增地拉伸纖維網(wǎng)的方法。
[0082]前體纖維網(wǎng)50或第一微紋理纖維網(wǎng)60可按至少0.01米/秒，至少I米/秒，至少5米/秒，或至少10米/秒的速率在第一成形步驟和第二成形步驟之間喂入。其它合適的速率包括例如至少0.01,0.05,0.1,0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10米/秒。將前體纖維網(wǎng)50喂入第一對(duì)成形結(jié)構(gòu)101之間的速率可與將第一微紋理纖維網(wǎng)60喂入第二對(duì)成形結(jié)構(gòu)201之間的速率基本上相同或不同。
[0083]所述方法的任何或每個(gè)微紋理步驟可在環(huán)境溫度下實(shí)施，這意味著不從內(nèi)部向成形結(jié)構(gòu)和/或纖維網(wǎng)施加熱量。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到熱量可由于前體纖維網(wǎng)50的高應(yīng)變而產(chǎn)生。因此，可冷卻成形結(jié)構(gòu)以便將工藝條件保持在所期望的溫度諸如環(huán)境溫度。所述方法的任何或每個(gè)微紋理步驟也可在具有升高的溫度的纖維網(wǎng)上實(shí)施。例如，纖維網(wǎng)的溫度可低于前體纖維網(wǎng)50的熔點(diǎn)。例如，纖維網(wǎng)的溫度可低于前體纖維網(wǎng)50的熔點(diǎn)至少10°C。一般來講，方法可在101:至2001:，101:至120°C，10°C至80°C，或者10°C至40°C的溫度下進(jìn)行?？赏ㄟ^預(yù)熱步驟或者通過主動(dòng)加熱一個(gè)或兩個(gè)成形結(jié)構(gòu)來加熱纖維網(wǎng)50。所述溫度可通過例如非接觸式溫度計(jì)諸如紅外溫度計(jì)或激光溫度計(jì)來測(cè)量，測(cè)量變形區(qū)130，230處的溫度。所述溫度也可使用溫度敏感材料諸如得自Paper Thermometer Company的溫度標(biāo)貼來確定。
[0084]如圖21A-E所示，方法可包括有助于從成形結(jié)構(gòu)110，120中釋放成型網(wǎng)60，80的機(jī)構(gòu)。剝離惰輥250可定位在最后一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)101 (圖21A)之后。剝離惰輥250的直徑小于50mm，小于40mm，小于30mm，小于20mm，或小于IOmm ;優(yōu)選地，輥250的直徑為15mm至35mm。希望將剝離惰棍250定位成盡可能地靠近成形表面115 ;棍250可被定位成與成形表面115相距小于5mm,小于4mm,小于3mm,小于2mm,或小于1mm。為了達(dá)到最佳的釋放效果，纖維網(wǎng)60從與成形表面115的網(wǎng)界面點(diǎn)至剝離惰輥250的移除角度(出料包角)大于90°，大于135°，或者大于180°。較主動(dòng)方式的移除，例如使用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)(圖21B)或真空(圖21C-E)剝離輥250，還有利于從成形表面115中釋放纖維網(wǎng)。圖21B示出具有小直徑和180°包角的剝離惰輥250。鄰接輥250放置的是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的輥260。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的剝離可包括經(jīng)短跨度長(zhǎng)度主動(dòng)驅(qū)動(dòng)至突起釋放。纖維網(wǎng)60不用作提供剝離張力的可變彈簧。圖21C示出一般的真空剝離概念，其中真空源270鄰接剝離惰輥250放置。使用真空270產(chǎn)生附加的力以從成形表面115剝離纖維網(wǎng)60。圖21D示出真空剝離選項(xiàng)，其中剝離輥250的纖維網(wǎng)60覆蓋的輥250區(qū)域包括真空270和區(qū)化的內(nèi)壓室280(以最小化通風(fēng)需求)。圖21E示出了另一種真空剝離選項(xiàng),其中剝離棍250包括真空270但不包括內(nèi)壓室；小直徑輥250和高包角最小化了風(fēng)量要求。
[0085]該方法還可任選地包括在成形結(jié)構(gòu)110，120和應(yīng)變?cè)粗g提供前體纖維網(wǎng)50之前向前體纖維網(wǎng)50和/或成形結(jié)構(gòu)110，120施加增滑劑。這對(duì)減少前體纖維網(wǎng)50和成形結(jié)構(gòu)之間的摩擦并促進(jìn)釋放和/或最小化或消除離散3-D元件62的反轉(zhuǎn)可為有益的，尤其是在連續(xù)方法中更是如此。合適的增滑劑的非限制性例子包括硅氧烷、滑石、潤(rùn)滑油等。任選地，可使用可再生的剝離劑，例如在US6，773，647中公開的剝離劑。
[0086]方法可任選地包括施加正壓于微紋理纖維網(wǎng)60以再反轉(zhuǎn)離散的3-D元件62，其可在從成形結(jié)構(gòu)中移除微紋理纖維網(wǎng)60期間已經(jīng)反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)的離散的3-D元件62可以再次反轉(zhuǎn)以便通過施加正壓力從微紋理纖維網(wǎng)第一表面76延伸，例如從氣刀上施加正壓力，使其足以重新反轉(zhuǎn)已反轉(zhuǎn)的離散的3-D元件62。
[0087]微紋理纖維網(wǎng)的用涂
[0088]可以多種不同的方式利用本發(fā)明的微紋理纖維網(wǎng)，例如吸收制品的組件材料(例如用于女性衛(wèi)生制品、尿布、或成人失禁制品的諸如頂片、底片或防粘紙包裹片)、包裝(諸如流動(dòng)包裹、收縮包裹、或塑料袋)、垃圾袋、食品包裹物、擦拭物、電子組件、壁紙、衣服、窗簾、盤墊、圖書封面等。
[0089]SM
[0090]實(shí)例 I
[0091]可使用平板成形結(jié)構(gòu)110，120制備微紋理纖維網(wǎng)60。第一成形結(jié)構(gòu)110包括約440個(gè)孔34/平方厘米。第二成形結(jié)構(gòu)120包括約440個(gè)柱24/平方厘米。一般如US2010/0230858A1中所公開，成形結(jié)構(gòu)110，120的成形元件通過激光雕刻Delrin?被布置成規(guī)則排列的六邊形陣列。成形結(jié)構(gòu)120的柱24具有直徑為約152微米且中心至中心間距為約508微米的圓形橫截面。柱24具有約262微米的高度，直的側(cè)壁具有約5度的略微向內(nèi)的漸縮角度，并且末端是圓形的，具有約45微米的半徑。成形結(jié)構(gòu)110的孔34具有直徑為約178微米且中心至中心間距為約508微米的圓形橫截面。在柱24和孔34之間的側(cè)壁間隙在400微米的接合處為約20微米。使用的前體纖維網(wǎng)50為具有小正方形壓花圖案的聚乙烯薄膜，由RKW-Group(Germany)供應(yīng)，厚度約為25微米,基重為約24gsm。
[0092]微紋理化方法使用高速研究壓機(jī)(HSRP)在室溫下實(shí)施。設(shè)計(jì)HSRP (在US2009/0120308中詳述)以模擬紋理化前體纖維網(wǎng)50的連續(xù)生產(chǎn)線方法。操縱HSRP來模擬206mm的成形結(jié)構(gòu)110，120輥直徑。前體纖維網(wǎng)50以約7.3m/sec的模擬速率喂入成形結(jié)構(gòu)110，120之間。使用400微米的接合。圖22A示出所得微紋理纖維網(wǎng)60，其包括多個(gè)離散的三維元件62，它們?yōu)榕?0的形式，高度為約100微米。前體纖維網(wǎng)50的細(xì)小方形壓花圖案仍位于表面。
[0093]實(shí)例2
[0094]可使用平板成形結(jié)構(gòu)110，120制備微紋理纖維網(wǎng)60。第一成形結(jié)構(gòu)110包括約440個(gè)孔34/平方厘米。第二成形結(jié)構(gòu)120包括約440個(gè)柱24/平方厘米。一般如US2010/0230858A1中所公開，成形結(jié)構(gòu)110，120的成形元件通過激光雕刻Delrin?被布置成規(guī)則排列的六邊形陣列。成形結(jié)構(gòu)120的柱24具有直徑為約152微米且中心至中心間距為約508微米的圓形橫截面。柱24具有約262微米的高度，直的側(cè)壁具有約5度的略微向內(nèi)的漸縮角度，并且末端是圓形的，具有約45微米的半徑。成形結(jié)構(gòu)110的孔34具有橢圓形的橫截面，其具有約188微米的第一直徑和約330微米的第二直徑，以及約508微米的中心至中心間距。橢圓形的長(zhǎng)軸方向與配合的成形結(jié)構(gòu)120的鄰近柱之間最短的中心至中心距離線取向在一直線上。在柱和孔之間的第一側(cè)壁間隙為約20微米，并且在400微米接合處的第二側(cè)壁間隙為約80微米。所用的前體纖維網(wǎng)50為具有小正方形壓花圖案的聚乙烯膜，源自RKW-Group(Germany)(約25微米厚；基重為約24gsm)。
[0095]微紋理化方法使用高速研究壓機(jī)(HSRP)在室溫下實(shí)施。設(shè)計(jì)HSRP (在US2009/0120308中詳述)以模擬紋理化前體纖維網(wǎng)50的連續(xù)生產(chǎn)線方法。操縱HSRP來模擬206mm的成形結(jié)構(gòu)110，120輥直徑。前體纖維網(wǎng)50以約7.3m/sec的模擬速率喂入成形結(jié)構(gòu)110，120之間。使用400微米的接合。所得微紋理纖維網(wǎng)60包括多個(gè)離散的三維元件62，它們?yōu)榕?0的形式，高度為約100微米，例如如圖22B所示。小正方形壓花圖案仍位于表面。
[0096]實(shí)例 3
[0097]可使用平板成形結(jié)構(gòu)110，120制備微紋理纖維網(wǎng)60。第一成形結(jié)構(gòu)110包括沿第一方向運(yùn)行的平行連續(xù)溝槽39和平行脊28，并且沿第二方向的中心至中心間距為約520微米。脊28具有與豎直方向成約5度的漸縮角度。溝槽39具有約940微米的深度和在深度一半處約320微米的直徑。第二成形結(jié)構(gòu)120包括約320個(gè)齒26/平方厘米，齒26具有如圖23A-C所示的一般形狀。齒26被布置成矩形陣列，其具有沿第一方向約610微米的中心至中心間距和沿第二方向約520微米的中心至中心間距。齒26具有沿第一方向直的、豎直的側(cè)壁，以及沿第二方向約10度的向內(nèi)漸縮角度。齒26具有沿第一方向約610微米的高度、沿第二方向約800微米的高度，并且具有約230微米的第一直徑的矩形橫截面和在高度一半處130微米的第二直徑。末端為圓形，具有約115微米的第一半徑和約50微米的第二半徑。成形結(jié)構(gòu)110，120通過EDM線雕刻由鋁制成。使用的前體纖維網(wǎng)50為具有小正方形壓花圖案的聚乙烯薄膜，由RKW-Group(Germany)供應(yīng)，厚度約為18微米，基重為約17克/平方米(gsm)。
[0098]微紋理化方法使用高速研究壓機(jī)(HSRP)在室溫下實(shí)施。設(shè)計(jì)HSRP (在美國(guó)專利2009/0120308中詳述)以模擬壓花前體纖維網(wǎng)50的連續(xù)生產(chǎn)線方法。操縱HSRP來模擬206mm的成形結(jié)構(gòu)110，120棍直徑。以約6m/sec的模擬速率沿第一方向(平行于溝槽和脊)將前體纖維網(wǎng)50喂入1.5%預(yù)應(yīng)變狀態(tài)的成形結(jié)構(gòu)110，120之間。接合為約600微米，在該點(diǎn)側(cè)壁間隙為沿第二方向約105微米，并且端至谷的間隙為約330微米。
[0099]圖24A和24B是SEM圖像，它們示出所得微紋理纖維網(wǎng)60，其包括多個(gè)離散的三維元件62。前體纖維網(wǎng)的細(xì)小方形壓花圖案仍位于表面。離散3-D元件62主要為具有顯著的側(cè)壁和末端薄化的泡90和一些罩92的形式。離散3-D元件62的高度為約165微米，在高度一半處的第一直徑為約220微米，并且高度一半處的第二直徑為約108微米。圖24B為在圖24A中被標(biāo)記為A的離散#~D元件62的較高放大倍率的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0100]實(shí)例4
[0101]可在設(shè)備上使用圓柱形成形結(jié)構(gòu)102，103生產(chǎn)微紋理纖維網(wǎng)60，該設(shè)備類似于圖1所示的設(shè)備。兩個(gè)成形結(jié)構(gòu)均具有145mm的外徑和189mm的寬度。第一成形結(jié)構(gòu)102包括沿第一方向運(yùn)行的平行連續(xù)溝槽39和平行脊28，并且沿第二方向的中心至中心間距為約508微米。脊28具有與豎直方向成約4.4度的漸縮角度。溝槽39具有約1，000微米的深度和在深度一半處約340微米的直徑。第二成形結(jié)構(gòu)103包括約287個(gè)齒26/平方厘米，具有如圖23A所示的一般形狀。齒26被布置成矩形陣列，其具有沿第一方向約685微米的中心至中心間距和沿第二方向約508微米的中心至中心間距。齒26具有沿第一方向直的、豎直的側(cè)壁，以及沿第二方向與豎直方向成約4.4度的向內(nèi)漸縮角度。齒26具有約1，000微米的高度和具有約305微米的第一直徑(長(zhǎng)度)的矩形橫截面以及在高度一半處約170微米的第二直徑(寬度)。末端為圓形的，具有約150微米的第一半徑和約50微米的第二半徑。由鋁機(jī)加工出成形結(jié)構(gòu)102，103以產(chǎn)生溝槽；然后，對(duì)成形結(jié)構(gòu)103進(jìn)行EDM線刻以產(chǎn)生齒26。
[0102]所用的前體纖維網(wǎng)50為獲自Clopay Cincinnati的聚乙烯薄膜,其為約25微米厚并且具有約25克/平方米(gsm)的基重。
[0103]微紋理化方法通過在室溫下以8m/s的線速度將前體纖維網(wǎng)50喂入成形結(jié)構(gòu)102，103的輥隙130來進(jìn)行。以縱向(平行于溝槽39和脊28)將前體纖維網(wǎng)50喂入成形結(jié)構(gòu)102，103之間。在進(jìn)料側(cè)的纖維網(wǎng)應(yīng)變?yōu)榧s1%至5%，即，在纖維網(wǎng)的線彈性區(qū)域內(nèi)。在出料側(cè)的纖維網(wǎng)應(yīng)變應(yīng)大于進(jìn)料應(yīng)變以保持纖維網(wǎng)運(yùn)動(dòng)。出料包角為90°。剝離惰輥250定位在距離成形輥1030.8mm處。接合為約800微米，在該點(diǎn)側(cè)壁間隙為沿第二方向約95微米，并且端至谷的間隙為約200微米。
[0104]圖25A和25B是SEM圖像，它們示出所得微紋理纖維網(wǎng)60，其包括多個(gè)離散三維元件62。3-D元件62為具有顯著的側(cè)壁和末端薄化的泡90、罩92、和片體73的形式。圖25B是離散三維元件62的較高放大倍率的橫截面?zhèn)纫晥D，在圖25A中標(biāo)記為A。
[0105]實(shí)例5
[0106]這個(gè)實(shí)例與實(shí)例4相同，不同的是在方法期間兩個(gè)成形結(jié)構(gòu)102，103均保持在70攝氏度而非室溫。圖26A和26B是SEM圖像，它們示出所得微紋理纖維網(wǎng)60，其包括多個(gè)離散三維兀件62。離散3-D兀件62主要為具有顯著的側(cè)壁和末端薄化的坑96和一些片體73的形式。圖26B是離散三維元件62的較高放大倍率的橫截面?zhèn)纫晥D，在圖26A中標(biāo)記為A。
[0107]本文所公開的量綱和數(shù)值不應(yīng)被理解為嚴(yán)格限于所述確切數(shù)值。相反，除非另外指明，每個(gè)上述量綱旨在表示所述值以及該值附近的函數(shù)等效范圍。例如，公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。
[0108]在發(fā)明詳述中引用的所有文獻(xiàn)的相關(guān)部分均引入本文以供參考；任何文獻(xiàn)的引用不可解釋為是對(duì)其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。如果此書面文件中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與引入供參考的文件中所述術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義相抵觸，則以此書面文件中賦予所述術(shù)語(yǔ)的含義或定義為準(zhǔn)。
[0109] 盡管已圖示和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出許多其它的改變和變型。因此，所附權(quán)利要求旨在涵蓋本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備微紋理纖維網(wǎng)的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 一對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)，所述對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)具有第一成形結(jié)構(gòu)、第二成形結(jié)構(gòu)、和變形區(qū)； 其中至少所述第一成形結(jié)構(gòu)包括空隙； 其中至少所述第二成形結(jié)構(gòu)包括突起，并且其中至少一個(gè)突起與其鄰近突起中的至少三個(gè)具有小于約800微米的中心至中心間距；并且 其中，所述第一成形結(jié)構(gòu)的空隙能夠與所述第二成形結(jié)構(gòu)的突起在接合位置處接合以形成微紋理纖維網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括具有第二變形區(qū)的第二對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)，其中所述第二對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)包括第三成形結(jié)構(gòu)和第四成形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括具有第二變形區(qū)的第二對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)，其中所述第二對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)包括第三成形結(jié)構(gòu)和所述第一成形結(jié)構(gòu)或第二成形結(jié)構(gòu)中的至少一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中至少所述第三成形結(jié)構(gòu)包括空隙； 其中至少所述第四成形結(jié)構(gòu)包括突起，并且其中至少一個(gè)突起與至少一個(gè)鄰近突起具有大于約800微米的中心至中心間距；并且 其中所述第三成形結(jié)構(gòu)的空隙能夠與所述第四成形結(jié)構(gòu)的突起在接合位置處接合以形成微紋理纖維網(wǎng)和大紋理纖維網(wǎng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)突起與其鄰近突起中的至少四個(gè)具有小于約800微米的`中心至中心間距。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中至少50%，或至少95%的所述突起與它們的鄰近突起中的至少三個(gè)具有小于約800微米的中心至中心間距。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述中心至中心間距為約30微米至約700微米。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述第一成形結(jié)構(gòu)還包括突起，并且所述第二成形結(jié)構(gòu)還包括空隙。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中在所述接合位置處，至少大多數(shù)所述接合的空隙和突起通過側(cè)壁間隙彼此分開，所述側(cè)壁間隙在約30微米至約300微米的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述空隙包括至少具有長(zhǎng)度的溝槽，其中所述對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)為一對(duì)反轉(zhuǎn)輥，并且其中所述溝槽的長(zhǎng)度沿所述縱向取向。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述空隙包括至少具有長(zhǎng)度的溝槽，其中所述對(duì)配合的成形結(jié)構(gòu)為一對(duì)反轉(zhuǎn)輥，并且其中所述溝槽的長(zhǎng)度以與所述縱向不同的角度取向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述溝槽以與所述縱向成約5°至約85°的角度取向。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述空隙包括離散的開口，所述開口的尺寸設(shè)定成涵蓋所述突起。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述成形結(jié)構(gòu)選自輥、板、帶、以及它們的組合。
15.根據(jù)前述權(quán)利 要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述成形結(jié)構(gòu)為剛性的。
【文檔編號(hào)】B31F1/07GK103492170SQ201280020442
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月26日
【發(fā)明者】R·G·科, K·J·斯通, M·J·希勒佩特, J·W·布什, K·M·古斯特, R·古瑪拉 申請(qǐng)人:寶潔公司