CN1198527C - 起绉非织造布材料和衬垫 - Google Patents

Abstract

一种具有永久褶皱的起绉非织造纤网，其包含交替分布的永久弯出平面的单丝间粘合区与单丝间未粘合区。未粘合区包含大量两端终止于起绉、单丝间粘合区的长丝毛圈。该起绉非织造纤网可用作钩-圈系固物的阴元件，还可用于尿布外包覆层、衬垫、液体转移及高峰控制层、揩布以及其他流体处理产品中。该纤网还可采用亲水粘合剂起绉，并用作诸如尿布之类吸收结构中的流体转移衬里，此时亲水表面面朝吸收剂芯。

Description

起绉非织造布材料和衬垫

发明领域

本发明涉及一种永久起绉非织造布材料，具有低密度、高透水性、改善的膨松和柔软、成圈以及越出平面的纤维取向等特征。在一种实施方案中，该材料具有疏水和亲水表面。

发明背景

起绉热塑性非织造布材料可从授予Kobayashi等人的美国专利4,810,556得知。在该公开的方法中，原料非织造布被涂以润滑剂，然后在驱动辊与具有砂纸状粗糙表面的板之间进行压制。该板布置在该转鼓一旁并基本上平行于或与该转鼓外表面相切。借助加压造成的摩擦力，该原料非织造布沿着布料运动方向产生波纹状褶皱。所获得的起绉布料具有波纹状皱纹，从而提高了柔软性。然而，按此种方法达到的起绉据信不是永久性的。相信，由此种方法获得的起绉在非织造纤网受到足以将波浪状皱纹拉平的机械拉伸时便会基本上消失或大大减少。而且，该起绉效果还会在织物使用期间随着时间的推移自然减少。

纸的起绉在技术上也是已知的。然而，纸的起绉一向采用与热塑性非织造纤网起绉所用全然不同的方法。授予Gentile等人的美国专利3,879,257公开用于生产皱纹纸的方法。粘合材料，优选为弹性材料，被施涂到纸的第1及第2表面上，覆盖2个纸面的约15～60％，并渗透自表面算起约10～40％纸厚度。然后，纸的一面借助造成粘附的粘合材料粘附到诸如起绉转鼓之类的起绉表面上。随后，利用与上述表面成一定角度的刮刀将纸从起绉表面上起绉。这种起绉方法在很大程度上打乱了纸中未粘合区域内的纤维，从而提高了纸的整体柔软性、吸水性及膨松度，并使纸的粘合区产生细密皱纹，从而使之变软。

目前需要或希望获得这样一种起绉非织造纤网，其中某些或部分纤维在很大程度上被打乱，结果造成永久褶皱。还需要或希望获得一种永久起绉非织造纤网，它包含大量适合在钩-圈系固物(hook-and-loop fastener)中作为阴(female)元件的一个个长丝毛圈。进而，还需要或希望获得一种具有疏水面和亲水面、适合作为衬垫衬里的永久起绉非织造纤网。

发明概述

本发明是一种永久起绉热塑性非织造纤网，它具有越出平面的永久弯曲或取向的单丝间粘合区、粘合区之间的未粘合区以及未粘合区内的大量长丝毛圈。该永久起绉纤网具有低密度、高透水性和优异柔软性，可用作钩-圈系固物的圈材料。该纤网还具有卷曲和褶皱的纹理，可用作衬垫、液体转移及高峰控制(transfer and sarge)层、外包覆层、揩布及其他流体处理产品。

本发明使用的原料是未起绉热塑性非织造纤网，例如可以是热塑性纺粘纤网或热塑性熔喷纤网。该非织造纤网至少在一面上部分地涂布粘合剂，使得其一面总表面面积的约5～100％(优选10～70％)被涂布，同时该面积的约0～95％(优选30～90％)未涂布。

在本发明的一种实施方案中，纤网具有疏水面和亲水面，因此有利于最终使用期间液态水和湿气离开皮肤表面的运动。该实施方案所使用的原料包括未起绉疏水热塑性非织造纤网，例如疏水热塑性纺粘纤网或疏水热塑性熔喷纤网。该非织造纤网在一面至少部分地涂布了亲水粘合剂，使得一面总表面面积的约5～100％(优选10～70％)被涂布，同时该面积的约0～95％(优选30～90％)未涂布。粘合剂赋予纤网的一侧亲水性。

该非织造纤网还具有在非织造纤网制造期间形成的所谓“非织造纤网粘合花纹”图案形式的单丝间粘合。粘合剂在涂布区域内渗透到非织造纤网的一定深度，从而提高了这些区域内单丝间的粘合。随后将热塑性非织造纤网至少部分被涂布的这一面放到抵住诸如起绉转鼓之类的起绉表面的位置，并可剥离地粘合到起绉表面上。起绉表面优选备有加热并沿机器方向移动(例如转动)。随着起绉表面的不断移动，粘合到起绉表面上的非织造纤网前沿由刮刀揭起并起绉。

刮刀深入到纤网底面的粘合剂涂层并将非织造纤网铲离转鼓，从而导致对应于非织造纤网粘合花纹的粘合区内单丝出现永久弯曲，以及未粘合区内单丝变成永久毛圈。仅纤网的一面需要按此种方式起绉，便可形成适合作为钩-圈系固物中阴元件使用的圈材料，以及形成适合尿布及其他排液高峰处理材料使用的衬里。替代地，也可对纤网的两面起绉，即，除了在第1面，也在纤网第2面施涂粘合剂，将纤网第2面粘附到同一或不同的起绉表面上并借助刮刀将纤网第2面从起绉表面上起绉。

当使用如上所述亲水粘合剂时，所形成的起绉片材具有孔隙较大的柔软、起伏(contoured)、疏水面，它紧密连接着孔隙较小的亲水面。孔隙尺寸从起绉非织造片材的疏水面到亲水面递减。这样的结构可提供低衬里饱和度，从而导致低皮肤水合。由于起绉花纹造成独特的表面构型，故只有疏水区与穿戴者皮肤相接触，因而可改善干爽感。

综上所述，本发明的特征和优点将提供一种低密度、高透水性和优异柔软性和纹理的永久起绉非织造纤网。

本发明的特征和优点还提供一种具有毛圈结构的永久起绉非织造纤网，适合用作钩-圈系固物阴元件。

本发明的特征和优点还提供一种具有纹理表面的永久起绉非织造纤网，适合用于衬里、液体转移及高峰控制层、外包覆层、揩布及其他流体处理材料。

本发明的特征和优点还提供一种具有纹理、亲水及疏水面的永久起绉非织造纤网，适合用于衬里、液体转移及高峰控制层、外包覆层、揩布及其他流体处理材料。

本发明上述及其他特征和优点在研读了下文有关目前优选实施方案详述并参考附图之后，将变得更加清楚。给出的详述及附图仅在于举例说明，无意限制由所附权利要求及其等价物所规定的本发明范围。

附图简述

图1是一种用于生产本发明永久起绉非织造纤网的设备类型侧视示意图。

图2是未起绉非织造纤网的高放大倍数照片。

图3是一种在一面起绉到25％的褶皱水平(crept level)(起绉程度)的本发明永久起绉非织造纤网的高放大倍数照片。

图4是一种在一面起绉到50％的褶皱水平的本发明永久起绉非织造纤网的高放大倍数照片。

图5～7表示出3种本发明起绉非织造纤网制备期间使用的非织造纤网粘合花纹。

图8是采用本发明起绉非织造纤网作为面层的吸收制品断面图。

图9是用于测定衬里饱和度的试验设备的示意图。

定义

“永久起绉”是指某种具有粘合及未粘合区的起绉非织造纤网，其中粘合区被永久地弯曲到越出平面，而未粘合部分则永久地成圈，以致非织造纤网无法借助施加机械应力回复到其原来未起绉状态。

“褶皱水平”是一种起绉程度的度量，按下式计算：

褶皱水平(％)＝(起绉表面速度-起绉的纤网的卷取速度)/起绉表面速度×100

“越出平面的弯曲”是指非织造纤网某些部分沿着偏离起绉过程前非织造纤网大致所在平面的方向发生的弯曲或取向。本文所使用的术语“越出平面的弯曲”一般指，非织造纤网具有弯曲到偏离未起绉非织造纤网平面至少约15°的起绉部分，优选偏离至少约30°。

“成圈(毛圈)的”是指起绉非织造纤网中这样的未粘合长丝或长丝部分，它构成一个弧、半圆或类似的构型，伸出到未起绉非织造纤网平面的上方且两端均终止于该非织造纤网中(例如终止于起绉非织造纤网的粘合区中)。

本文所使用的术语“非织造纤网”是指一种具有由单根纤维或线组成的结构的纤网(片材)，这些纤维交叉铺置，然而却不是以可辨认的重复的方式。非织造布或纤网一向由多种方法成形，例如，熔喷法、纺粘法以及粘合梳理纤网法。

“非织造纤网粘合花纹”是非织造纤网制造期间赋予非织造纤网中单丝间粘合的图形。

“熔喷纤维”是指按如下方法成形的纤维：熔融热塑性材料由许多细小、通常为圆形的纺丝孔，以熔融丝束或长丝挤出到一股高速气体(如空气)流中，该气流将熔融热塑性材料的丝束拉细以减少其直径，可达微纤维的直径。然后，熔喷纤维由高速气流夹带并沉积在收集表面上，形成由散乱分布的熔喷纤维组成的纤网。此种方法例如描述在授予Butin美国专利3,849,241中，在此将其公开内容收作参考。

“微纤维”是指一种小直径纤维，其平均直径不大于约100μm，例如平均直径介于约0.5μm～50μm，或者更具体地说，微纤维的平均直径介于约4μm～约40μm之间。

“纺粘纤维”是指按如下方法成形的小直径纤维：熔融热塑性材料由许多细小、通常为圆形的纺丝(板)孔挤出为熔融丝束，挤出单丝的直径随后可按照例如喷射牵伸或其他熟知的纺粘机理迅速减小。纺粘非织造纤网的生产公开在各种专利文献中，例如授予Matsuki等人的美国专利3,802,817、授予Pike等人的美国专利5,382,400。在此将这些专利的公开内容并入本文作为参考。

“聚合物”通常包括但不限于：均聚物；共聚物，如嵌段、接枝、无规及交替共聚物、三元共聚物等；以及上述的共混物及各种变换形式。而且，术语“聚合物”应涵盖该材料所有可能的几何构型。这些构型包括但不限于，全同立构、间同立构及无规立构的对称构型。

“双组分纤维”是指由至少2种聚合物经各自的挤出机挤出，但在一起纺丝形成同一根的纤维。这些聚合物在双组分纤维断面上排列在各自位置基本固定、彼此界限鲜明的区内，并沿双组分纤维的全长连续地延伸。此类双组分纤维的构型可以是，例如皮/芯排列，其中一种聚合物被另一种聚合物包围着，或者可以是并列排列的，或者是“海-岛”排列的。双组分纤维公开在授予Kaneko等人的美国专利5,108,820、授予Strack等人的美国专利5,336,552及欧洲专利0586924中。就双组分纤维而言，聚合物存在的比例可以是75/25、50/50、25/75或任何其他希望的比例。

“双成分纤维”是指由至少2种聚合物从同一挤出机以共混物形式挤出形成的纤维。术语“共混物”的定义可见诸于下文。双成分纤维所包含的各种聚合物成分不是沿纤维的整个横断面面积排列在位置相对固定、彼此界限鲜明的区内，而且，各种聚合物通常也不是沿着纤维的整个长度呈连续状，而是，往往形成随机开始并随机结束的微丝(原纤)或原生原纤。双成分纤维有时也被称之为多成分纤维。这一大类纤维在例如授予Gessner的美国专利5,108,827中有所讨论。双组分及双成分纤维还在教科书《聚合物共混物及复合物》，JohnA.Manson及Leslie H.Sperling主编，版权1976归Plenum Press所有，Plenum出版公司(纽约)的一个分部，IBSN 0-306-30831-2，PP.273～277。

“共混物”，是指2种或更多种聚合物的混合物，而术语“合金”是指共混物的一个子类，其中各成分不溶混但经过了相容化处理。“可溶混性”及“不可溶混性”被分别定义为具有负值和正值的混合自由能。再有，“相容化”定义为改变不可溶混聚合物共混物的界面性能以便制成一种合金的过程。

“亲水的”是指一种表面或材料具有对水的亲和性并可被水润湿。某些亲水材料能吸收水、溶解于水中和/或在水中溶胀。

“疏水的”是指一种表面或材料难以被水润湿，对水的亲和性很小或没有，且具有排斥水的倾向。

“梯度毛细管”是指具有疏水端和亲水端的一元化结构，在这两端之间存在从疏水到亲水的转变。

“基本由……组成”并不排除不显著影响给定组合物或产品要求特征的附加材料的存在。此种材料的例子包括但不限于，颜料、抗氧剂、稳定剂、表面活性剂、蜡、流动性促进剂、颗粒以及加入以提高组合物加工性的材料。

目前优选实施方案详述

图1表示出一种制备本发明起绉非织造纤网的方法，该纤网可以是起绉纺粘纤网，且可在一面或两面进行起绉。在本发明的一种实施方案中，该非织造纤网优选仅在一面起绉，采用亲水粘合剂。该非织造纤网也可在另一面起绉，采用疏水粘合剂。

非织造纤网12，可以是纺粘纤网，由供给辊10退绕下来。非织造纤网12可穿过第1起绉站20、第2起绉站30，或二者。如果希望仅对非织造纤网12的一面起绉，则它可穿过第1起绉站20或者第2起绉站30，而绕过二者中另一个。如果希望对非织造纤网12两面都进行起绉，它可穿过这2个起绉站。

纤网12的第1面14可借助第1起绉站20进行起绉。起绉站20包括第1印刷站，该站包括位于下面的花纹或光滑印刷辊22、位于上面的光滑砧辊24和印刷浴25，还包括干燥滚筒26以及配套的起绉刮刀28。

辊筒22和24压轧纤网12并将其导向前进。随着辊筒22和24的转动，花纹或光滑印刷辊22浸没到盛有粘合剂材料的浴25中，并将粘合剂材料施涂到纤网12的第1面14上，粘合剂可部分覆盖大量彼此保持间隔的部位上，或者全面覆盖。在本发明一种实施方案中，粘合剂材料是亲水粘合剂材料。涂布了粘合剂的纤网12随后围绕干燥鼓26通过，于是涂粘合剂的表面14便粘附在滚筒26上。纤网12的第1面14继而借助刮刀28进行起绉(即，被剥离转鼓并弯曲)。

通常优选的是，非织造纤网12仅在一面起绉。然而，纤网12的第2面16也可借助第2起绉站30进行起绉，不论是否绕过第1起绉站。如果第1面14采用亲水粘合剂材料起绉，则纤网12的第2面16可借助疏水粘合剂起绉。第2起绉站30包括第2印刷站，该站包括位于下面的花纹或光滑印刷辊32、位于上面的光滑砧辊34和印刷浴35，还包括干燥滚筒36以及配套的起绉刮刀38。辊筒32和34压轧纤网12并将其导向前进。随着辊筒32和34的转动，花纹或光滑印刷辊32浸没到盛有粘合剂材料的浴35中，并将粘合剂材料施涂到纤网12的第2面16上，粘合剂可部分或者全部覆盖纤网。涂布了粘合剂的纤网12随后围绕干燥鼓36通过，于是涂布了疏水粘合剂的表面16便粘附在滚筒36上。纤网12的第2面16继而借助刮刀38进行起绉(即，被剥离转鼓并弯曲)。

起绉后，非织造纤网12可穿过骤冷站40并卷绕到贮存辊42上。起绉程度，根据上面给出的公式，受卷取辊42表面速度与起绉鼓36表面速度之间关系的影响。卷取辊42的表面速度比起绉鼓36的表面速度慢，这2种速度的差异影响到起绉程度。起绉程度一般将介于约5～75％，优选约15～60％，最优选约25～50％。

非织造纤网12可以是任何类型的热塑性非织造纤网。例如，纤网12可以是纺粘纤网、熔喷纤网、粘合梳理纤网或者包括任何下列的组合。优选的是，纤网12是纺粘纤网。有多种多样的热塑性聚合物材料可用来制造非织造纤网12。聚合物材料的例子包括但不限于，聚丙烯、聚乙烯(高及低密度的)、与C₃～C₂₀α-烯烃的乙烯共聚物、与乙烯或C₄～C₂₀α-烯烃的丙烯共聚物、与乙烯、丙烯或C₅～C₂₀α-烯烃的丁烯共聚物、聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚碳氟化合物、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、己内酰胺及纤维素和丙烯酸类树脂。双组分和双成分热塑性纤网也可使用，还包括含1种或多种上面所举热塑性聚合物的共混物的纤网。纤网12的基重，在起绉前，可介于约0.2～2.0盎司平方码(osy)，较好约0.3～1.5osy。

有多种多样粘合剂粘合材料可用来在粘合剂施涂部位增强纤网12的纤维，并使纤网12暂时粘附到转鼓26和/或36的表面上。弹性体粘合剂(即，能伸长至少75％而不破裂的材料)尤其合适。合适的材料包括但不限于，水基苯乙烯-丁二烯粘合剂、氯丁橡胶、聚氯乙烯、乙烯基共聚物、聚酰胺以及乙烯乙烯基三元共聚物。一种目前优选的粘合剂材料是固特异公司按商品名HYCAR^销售的丙烯酸聚合物乳剂。该粘合剂可采用上面所描述的印刷技术施涂，或者可替代地，采用熔喷、熔体喷除、浸渍、泼溅(splattering)或任何能在热塑性非织造纤网12上形成部分或全面粘合剂覆盖的技术。

如果希望获得亲水表面，可将各种各样亲水粘合剂粘合材料施涂到纤网12的第1面14上，以便在各个粘合剂施涂部位增强纤网12的纤维，使第1面14变为亲水的并将纤网12的第1面14暂时粘附到转鼓26的表面上。合适的亲水粘合剂包括但不限于，固特异公司按商品名HYCAR^销售的材料。HYCAR^是一种丙烯酸聚合物乳剂，包含20∶1重量比的胶乳丙烯酸聚合物乳剂及附加的表面活性剂。该附加表面活性剂由帝国化学公司按商品名AHCOVEL^销售，由氢化乙氧基化蓖麻油和山梨糖醇酐单油酸酯的55∶45混合物组成。该蓖麻油衍生物是有效的润湿剂。

其他亲水胶乳基粘合剂也可使用，例如包括其他以丙烯酸为基础的胶乳。一种此类以丙烯酸为基础的胶乳由空气产品公司按商品名AIRFLEX^A-105销售。以苯乙烯-丁二烯橡胶为基础的亲水粘合剂也可使用。其他表面活性剂也可与上述粘合剂配合使用，这些表面活性剂被用作润湿剂或再润湿剂。另一种适宜表面活性剂的例子是TRITON^X-100，由联合碳化物公司销售。

上述亲水粘合剂，概括起来可说成是能通过加入亲水表面活性剂而变为亲水的胶乳基粘合剂。作为采用表面活性剂的一种替代做法，可使用本身亲水的粘合剂，它可由1种或多种亲水聚合物材料组成。以亲水聚合物为基础的粘合剂的例子是空气产品公司销售的AIRVOL^523。该粘合剂的主要成分是中等分子量、水解度约88％的聚乙烯醇。在此种粘合剂的另一类实施方案中，聚乙烯醇可与山梨醇按约70～100％聚乙烯醇对0～30％山梨醇的重量比进行混合。

其他以亲水聚合物为基础的粘合剂包括但不限于，以天然树胶(例如，瓜尔胶和果胶)、淀粉和淀粉衍生物，以及纤维素衍生物(如甲基纤维素、羧甲基纤维素及羟烷基纤维素)等为基础的粘合剂。亲水粘合剂可采用上面所描述的印刷技术施涂，或者替代地，采用熔喷、熔体喷除、浸渍、泼溅或任何能在纤网12第1表面14上产生部分或全部粘合剂覆盖的技术。

如果对已具有亲水涂层第1面的纤网12的第2面16进行起绉，有多种多样疏水粘合剂粘合材料可用来在粘合剂施涂部位增强纤网12的纤维并将纤网12暂时粘附到第2起绉转鼓36的表面上。弹性体粘合剂(即，能伸长至少75％而不破裂的材料)是尤其合适的。合适的材料包括但不限于，水基聚苯乙烯-丁二烯粘合剂(未经亲水表面活性剂处理)、氯丁橡胶、聚氯乙烯、乙烯基共聚物、聚酰胺及乙烯乙烯基三元共聚物。一种合适的疏水粘合剂材料是固特异公司按商品名HYCAR^销售的丙烯酸聚合物乳剂(未经亲水表面活性剂处理)。疏水粘合剂可采用上面所描述的印刷技术施涂，或者可替代地，采用熔喷、熔体喷除、浸渍、泼溅或任何能在纤网12的第2面16上形成部分或全部粘合剂覆盖的技术。

纤网12的粘合剂覆盖百分率通常将影响到所获得的起绉程度。一般而言，粘合剂应覆盖约5～100％纤网表面，优选约10～70％纤网表面，更优选约25～50％纤网表面。在目前优选的实施方案中，纤网12仅在一面涂布粘合剂并进行起绉。然而，纤网12可在两面涂布粘合剂并起绉。粘合剂还应在施涂粘合剂的部位渗入纤网12内部。一般地，粘合剂应渗透约10～50％非织造纤网厚度，虽然某些部位粘合剂会渗透得更深或更浅。

所获得的起绉非织造纤网产品具有受控的花纹起绉区，它大致对应于--非织造纤网单丝间粘合花纹，以及在较小程度上，涂布的粘合剂材料。目前优选的非织造纤网粘合花纹是如图5所示的所谓“HP”花纹的规则点粘合花纹。HP花纹的粘合面积为19～32％；粘合密度，204点/平方英寸；点高度或深度，0.030英寸。该粘合花纹将导致形成规则纤维毛圈和优异膨松度。

另一种合适的非织造纤网粘合花纹是如图6所示的“罗纹编织(knit)”花纹。罗纹编织花纹旨在获得一种针织物的外观。此种花纹的粘合面积为10～20％；粘合密度，212粘合点/平方英寸；粘合点高度或深度，0.044英寸。这种花纹所提供的起绉非织造布具有优异的柔软性。

另一种以椭圆形点粘合为特征的适宜非织造纤网粘合花纹，是如图7所示“金属丝编织网”花纹。金属丝编织网花纹的粘合面积为15～21％；粘合密度，302点/平方英寸；粘合点高度或深度，0.038英寸。此种花纹旨在提供一种具有织物样式的非织造布，所获得的起绉非织造布具有优良柔软、膨松和纤维成圈。

非织造纤网的起绉效果主要反映在基础(原料)非织造纤网的粘合区，对应于非织造纤网粘合花纹。起绉的结果之一是，粘合区弯曲超出平面，使得纤网永久起绉并导致在与起绉粘合区交替出现(居间)的未粘合区内形成长丝成圈区域。

图2表示出一种未起绉非织造纤网，它是纺粘纤网。图3和4表示同样按本发明起绉的纺粘纤网，分别起绉到25％和50％的水平。如图3和4所示，每种起绉纤网都由于起绉处理而具有永久越出平面的起绉非织造纤网粘合区50。对应于未粘合、非褶皱区的毛圈区域52存在于起绉区之间。起绉区50包括紧密粘合丝区，而毛圈区52则包括松散丝区域。单个长丝毛圈的两端均终止于粘合剂增强区内，并被锚固在该粘合剂增强区中。从图3和4可以看出，当起绉程度从25％提高到50％时，成圈程度显著增加。毛圈的完整这一事实提示，很少有纤维发生断裂。

所获得的一元化起绉非织造纤网具有低密度、高透水性、可回复伸长等性能、表面起伏以及永久越出平面的纤维取向。起绉非织造纤网可用于各种各样最终产品中，包括油墨辊、液体转移及高峰控制层、外包覆层、揩布及其他流体处理材料。起绉非织造纤网的一个极佳用途是作为尿布外包覆元件。例如，起绉非织造纤网可层合到透气性聚烯烃薄膜上，后者包含热塑性聚合物材料如聚烯烃，例如聚乙烯或聚丙烯，与颗粒填料，如碳酸钙的混合物。该薄膜可透水蒸气但基本不透液态水。透气性薄膜可采用热粘合、粘合剂粘合和/或技术上已知的其他粘合技术层合到起绉非织造纤网上。然后，将层合物以其薄膜元件面朝吸收剂芯地置于尿布吸收剂芯的底下或背面。起绉非织造纤网部分于是就面朝外，从而有利于尿布的柔软、毛茸和膨松手感。

如果在图3和4所示结构中使用亲水粘合剂，则起绉处理可提供有效梯度孔隙或毛细管结构，其表面起伏对应于由起绉区50和毛圈区52所构成的起伏，其一个个毛细管则呈杯子状凸起。每根毛细管在对应于起绉区50的这一端比较窄，而在由周围毛圈区52构成的这一端则比较宽。由起绉区50规定的较窄端，由于覆盖着导致起绉的亲水粘合剂，故可提供有助于将水从皮肤移开并保持其不沾皮肤的从穿戴者皮肤吸水的亲水机理。由毛圈区52构成的较宽端，由于没有覆盖粘合剂且没有弯曲超出平面，故有助于将水从皮肤推向毛圈区52的亲水顶端。非织造纤网粘的亲水起绉区50位于背朝穿戴者皮肤一侧，而疏水毛圈区52则抵着穿戴者皮肤。

用另一种方式表述，该起绉非织造纤网结构包括大孔、通常为疏水的顶面和较小孔、较为亲水的底面。这将造成一种毛细管梯度，其中底面的毛细管(吸引)作用比顶面强。在使用中，液体被从顶面吸走并被阻止倒流，从而不会将皮肤再润湿，因此可保证顶部表面干爽得多，并相应地使皮肤更为干燥。

本发明的一元化起绉非织造纤网具有低密度、高透水性、极好的表面及膨松柔软、优异的流体转移性能、可回复伸长性能、表面起伏形态以及永久越出平面的纤维取向。亲水粘合剂-起绉的非织造纤网的一种极好用途是作为尿布的面料。起绉非织造纤网位于尿布顶面并以其亲水起绉隆起面朝尿布的吸收剂芯，而未起绉、疏水毛圈面则背朝吸收剂芯并与穿戴者皮肤保持贴身的接触。该起绉非织造纤网还可用作其他个人护理用品的蒙面层，包括训练裤、失禁穿戴物及棉塞。在每种情况下，起绉非织造纤网总是这样放置，即，令液体从穿戴者皮肤迁出并朝向非织造纤网亲水起绉区50移动。

图8表示一种吸收制品60，可以是尿布。制品60包括顶部衬垫62、吸收剂芯64和后片66。衬垫62包括本发明非织造纤网，它包括面朝吸收剂芯64的亲水起绉隆起。衬垫62的外表面68为疏水且成圈，并接触穿戴者皮肤。内层的起绉表面70具有亲水区，面朝吸收剂芯。衬垫62的梯度效应，即从疏水到亲水的逐渐过渡，迫使任何液态物质离开穿戴者皮肤并朝向吸收剂芯64迁移。

用普通(非亲水)粘合剂起绉的非织造纤网也具有重要用途。由于在未起绉、未粘合区内所造成的毛圈，起绉非织造纤网12非常适合在钩-圈型系固物中作为阴元件(“圈”)。纤网12中的毛圈与阳系紧元件以可剥离方式咬合，这样，钩-圈系固物便可多次打开-合上。

在另一种实施方案中，非织造纤网在纤网施涂粘合剂并进行起绉之前可沿纵向接受机械拉伸(导致纤网沿横向收缩或颈缩)。所获得的颈缩纤网产品沿横向具有可伸长性。纤网的机械拉伸可采用技术上熟知的方法实现。例如，纤网可沿纵向预拉伸约0～100％其原长，从而获得横向可伸长(例如约0～100％)的颈缩纤网。优选的是，纤网接受约10～100％其初始长度，更经常约25～75％其初始长度的拉伸。随后，拉伸的纤网借助首先在纤网上施涂的粘合剂，以及随后由起绉转鼓赋予的热量，获得某种程度的尺寸稳定化。该稳定化作用将纤网的横向可拉长性质固定下来。纵向的可拉长性可借助起绉期间非织造纤网粘合区发生的越出平面变形，获得进一步稳定。

纤网的预拉伸可用来优化和提高起绉非织造布产品的物理性能，包括柔软、膨松、可拉长性以及回复、透水性、基重、密度以及持液能力。起绉非织造纤网的弹性行为可通过将其层合到一层弹性体材料，如各向同性弹性体纤网或一层弹性体线(strand)上，而获得进一步增强。

实例1～4

初始基重0.35osy的聚丙烯纺粘纤网按上面所描述的一面起绉方法进行处理。使用的粘合剂为固特异公司按商品名HYCAR^销售的丙烯酸聚合物乳剂。该粘合剂采用印刷法以5％湿粘合剂施涂量(以纤网重量为基准)施涂到纤网的不同样品上。粘合剂覆盖纤网表面的15～20％。基础非织造纤网被点粘合为如图5所示HP粘合剂花纹。将每个样品贴到干燥鼓上并利用刮刀进行起绉，其中所使用的起绉鼓和卷取辊速度被调整到使生产出的产品具有10％、25％和50％的褶皱水平。起绉鼓温度为180°F。对样品测定了基重(质量除以纤网所占的面积)、表观密度、真密度、饱和容量、厚度、平均孔隙半径、透水性及孔隙容积。相关测定程序概述如下。获得结果如下。

	实例1       实例2        实例3         实例4(未起绉)    (10％褶皱)   (25％褶皱)    (50％褶皱)
		基重表观密度真密度饱和容量厚度平均孔隙半径透水性平均孔隙半径时的孔隙容积	0.35osy      0.39osy      0.45osy      0.56osy0.096g/cc    0.041g/cc    0.030g/cc    0.022g/cc0.083g/cc    0.046g/cc    0.044g/cc    0.036g/cc10.0g/g      19.5g/g      20.7g/g      25.2g/g5密耳        11密耳       22密耳       34密耳60μm        100μm       140μm       180μm250达西      1000达西     2100达西     3500达西240cc/g      390cc/g      460cc/g      480cc/g

如上表所示，起绉处理大大提高了布料的膨松、透水性及容积，同时降低了其密度。该永久起绉产品在起绉区具有越出平面的粘合区，并表现出优异的柔软、表面形态及可回复伸长性。

可采用下述测定程序获得这些结果。基重是通过测定起绉非织造纤网样品的质量，再除以非织造纤网样品占据的面积来确定的。一般地，随起绉程度的提高，基重也增加，这是由于纤网褶皱及隆起所致。

表观密度通过测定起绉非织造纤网样品的重量并除以样品体积确定的。样品体积是通过样品面积乘0.05psi时测定的样品厚度算出的。

饱和容量是饱和起绉非织造纤网样品总持液量的度量，以液体克数每克起绉非织造纤网为单位表示。这可采用Burgeni及Kapur在《纺织研究杂志》卷37，pp.356～366(1967)报道的基于多孔板法的设备测定，在此将其收作本文的参考。该设备包括一个连接着可编程步进电机的可移动台以及由电脑控制的电子天平。控制程序自动地将移动台抬高到要求的高度，按规定的采样速率收集数据直至达到平衡，然后将台子移动到下一个计算高度。可控参数包括采样速率、平衡标准及吸收-解吸循环次数。

上述分析所使用的数据是利用矿物油在解吸模式下收集到的。就是说，让材料在0高度处达到饱和，然后对应于要求的毛细管半径以不连续步进方式抬高多孔板(以及对样品的有效毛细张力)。监测从样品中吸出的液体量。在每种高度上，每隔15s取一次读数，当4次前后连续的读数之间平均变化值小于0.005g时，就认为达到平衡。界面液体(经饱和非织造纤网样品与多孔板之间的界面处)是通过略微升高(0.5cm)多孔板来除掉的。

材料的真密度(g/cc)代表内部结构的密度，根据饱和容量(cc液体/g)和非织造纤维和/或颗粒的密度确定。

真密度＝纤维密度/[(饱和容量×纤维密度)+1]

透水性(达西)是根据材料对液体流动阻力的测定获得的。粘度已知的液体被强迫以恒定流动速率透过给定厚度的材料，并监测流动阻力，即测定压降。采用达西定律测量透水性：

透水性(cm²)＝(流动速率(cm/s)×厚度(cm)×粘度(Pa.s))/压降(Pa)

其中1达西＝9.87×10^-9cm²

平均孔隙半径和孔隙容积是采用与测定饱和容量相同的设备测定的。再有，这些程序和设备可进一步详见上面援引的Burgeni及Kapur的文章，在此将其公开内容收作本文的参考。

实例5～9

实例5～9涉及在一面采用亲水粘合剂进行起绉的非织造纤网。用下列测定程序测试实例5～9的布料。基重是通过测定起绉非织造纤网样品的质量，并除以非织造纤网样品占据的面积确定的。一般地，提高起绉程度，基重将由于纤网的褶皱及膨起而增加。

衬垫饱和度试验就是测量衬垫在饱和并解吸之后的饱和度。低衬垫饱和度对减少皮肤水化是重要的。试验设备表示在图9中。设备10包括吸入了0.9％盐溶液的多孔板12。将多孔板12抬高到高出流体储液14的液面以上10cm的高度h，从而提供了10cm的毛细管吸收空间，以此来模拟吸收剂体系。待测衬垫16经称重后，放在高峰控制材料18的顶面上，这2层纤网均位于多孔板上。衬垫和高峰控制材料均为3英寸直径。50mL盐溶液随后被倒在衬垫和高峰控制材料的整个表面上，然后等候这2层纤网吸饱。于是，多孔板将多余液体以及任何由于多孔板的毛细管吸收作用能从高峰控制材料和衬垫中移出的液体一并滤掉。在纤网上加0.3psi载荷并维持5min，以便达到平衡。5min结束后，小心取出衬垫并立即称重。记录衬垫的重量增加百分率，就作为衬垫饱和度百分率。

所使用的高峰控制材料是2.5osy粘合梳理纤网，由60wt％3旦Chisso公司供应的聚乙烯/聚丙烯双组分纤维和40wt％6旦聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维组成。纤网密度为0.034g/cc。

皮肤干爽试验的情况如下：

方法：Armband Trans Epidermal Water Loss(TEWL)Protocol；

参考文献：F.J.Akin，J.T.Lemmen，D.L.Bozarth，M.J.Garofalo，G.L.Grove：采用成人前臂评估尿布对减少皮肤水化有效性的精细方法，《皮肤研究与技术》1997；3：173～176，丹麦。

该方法系完整产品试样的试验，测定在按规定方法配戴尿布之后人体皮肤的实际水化程度。产品(在前臂上)配戴1小时，然后用蒸发计测定皮肤水化程度。测量单位是g/m².h。数值越低，表明皮肤水化程度越低。下列结果均取自完整制品试验，其中仅变换衬垫。

实例5(对比例)

作为对比例，基重0.5盎司每平方码(osy)、包含2.2旦纤维的聚丙烯纺粘纤网，以0.3wt％Hodgson化学公司供应的Ahcovel Base N-62进行局部处理。Ahcovel Base N-62是一种用于促进表面润湿的表面活性剂，为乙氧基化氢化蓖麻油与山梨糖醇酐单油酸酯的共混物。该纺粘纤网未经起绉处理。对所获衬垫进行了衬垫饱和度及皮肤干爽试验。

实例6

基重0.4osy、包括3.5旦纤维的聚丙烯纺粘纤网在一面印刷一种流体，该流体包含35wt％固特异公司销售的HYCAR^26684胶乳粘合剂固体和65wt％水。印刷花纹采取60×90菱形图案。湿施涂量为纤网重量的1％。纤网在涂层一面起绉到25％褶皱水平。对所获衬垫进行衬垫饱和度及皮肤干爽试验。

实例7

基重0.3osy、包括2.2旦纤维的聚丙烯纺粘纤网在一面印刷一种流体，该流体包含35wt％HYCAR^26884胶乳粘合剂固体、1wt％Ahcovel Base N-62和64wt％水。印刷花纹全部为点图案。湿施涂量为纤网重量的3％。纤网在涂层一面起绉到25％褶皱水平。对所获衬垫进行皮肤干爽试验。

实例8

基重0.3osy、包括2.2旦纤维的聚丙烯纺粘纤网在一面印刷一种流体，该流体包含35wt％HYCAR^26884胶乳粘合剂固体和65wt％水。印刷花纹全部为点图案。湿施涂量为纤网重量的3％。纤网起绉到25％褶皱水平。测定所获衬垫的皮肤干爽程度。

实例9

基重0.4osy、包括3.2旦纤维的聚丙烯纺粘纤网，以0.37wt％表面活性剂进行局部处理，处理液包含0.28重量份Ahcovel Base N-62和0.09重量份Masil SF-19(乙氧基化三硅氧烷(trisiloxane)，由PPG供应)。然后，纤网在一面印刷一种流体，该流体包含35wt％HYCAR^26884胶乳粘合剂固体和65wt％水。印刷花纹全部为点图案。湿施涂量为纤网重量的3％。纤网起绉到25％褶皱水平。测定所获衬垫的皮肤干爽程度。

试验结果载于下表中。

衬垫饱和度，％     皮肤干爽感，TEWL与对比例的差值，g/m2.h
	实例5     120          0实例6     83           -2.4实例7     未测         -5.5实例8     未测         -6.3实例9     未测         -7.1

以上实例5～9反映出，当采用本发明起皱非织造布材料作为衬垫时衬垫饱和度显著降低且皮肤干爽改善。

虽然在本文中公开了目前认为优选的本发明实施方案，但在不偏离本发明精神和范围的条件下还可做出各种各样改进和修改。本发明范围由所附权利要求规定，所有属于等价物的含义和范围均应包括在其中。

Claims (51)

1.一种永久起绉热塑性非织造纤网，它包含：

5-100％的纤网表面被起皱粘合剂覆盖的非织造纤网，该非织造纤网具有交替分布的永久起绉单丝间粘合区和单丝间未粘合的非起皱区；

非织造纤网具有实现该单丝间粘合区的非织造纤网粘合花纹并具有对应于所述非织造纤网单丝间粘合花纹的受控花纹起绉；

单丝间粘合区受到起绉作用，从而表现出永久越出平面的弯曲；

单丝间未粘合区包括大量终止于单丝间粘合区的长丝毛圈。

2.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其中粘合剂包含亲水粘合剂。

3.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其起绉程度为5～75％。

4.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其起绉程度为15～60％。

5.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其起绉程度为25～50％。

6.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，它包含的非织造纤网选自纺粘纤网、熔喷纤网、梳理纤网以及上述的组合。

7.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，它包含非织造纺粘纤网。

8.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其中纤网包含选自丙烯聚合物和共聚物的聚合物。

9.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其中纤网包含选自乙烯聚合物和共聚物的聚合物。

10.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其中纤网包含选自丁烯聚合物和共聚物的聚合物。

11.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其中粘合剂包含弹性体粘合剂。

12.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其中粘合剂包含选自苯乙烯-丁二烯粘合剂、氯丁橡胶、聚氯乙烯、乙烯基共聚物、聚酰胺、乙烯乙烯基三元共聚物，以及上述的组合的材料。

13.权利要求2的永久起绉热塑性非织造纤网，其中亲水粘合剂包含胶乳和亲水表面活性剂。

14.权利要求13的永久起绉热塑性非织造纤网，其中胶乳包含丙烯酸聚合物。

15.权利要求13的永久起绉热塑性非织造纤网，其中胶乳包含苯乙烯-丁二烯聚合物。

16.权利要求13的永久起绉热塑性非织造纤网，其中亲水表面活性剂包含氢化乙氧基化蓖麻油与山梨糖醇酐单油酸酯的混合物。

17.权利要求2的永久起绉热塑性非织造纤网，其中亲水粘合剂包含亲水聚合物。

18.权利要求17的永久起绉热塑性非织造纤网，其中亲水聚合物包含聚乙烯醇。

19.权利要求18的永久起绉热塑性非织造纤网，其中亲水聚合物还包含山梨醇。

20.权利要求17的永久起绉热塑性非织造纤网，其中亲水聚合物包含选自天然树胶、淀粉、淀粉衍生物、纤维素衍生物以及上述的组合的材料。

21.权利要求1的永久起绉热塑性非织造纤网，其中非织造纤网经过机械预拉伸。

22.权利要求21的永久起绉热塑性非织造纤网，其中非织造纤网是沿纵向预拉伸的。

23.权利要求21的永久起绉热塑性非织造纤网，其中非织造纤网被预拉伸了其原长的10～100％。

24.权利要求21的永久起绉热塑性非织造纤网，其中非织造纤网被预拉伸了其原长的25～75％。

25.一种具有一个起绉面和一个未起绉面的起绉热塑性非织造纤网；

该热塑性非织造纤网包含疏水热塑性材料；

该起绉面包含与单丝间未粘合的非起皱区交替分布的许多起绉的单丝间粘合区；

该未起绉面包含许多毛圈区；

起绉区还包含亲水起绉粘合剂并具有亲水性；

毛圈区具有疏水性。

26.一种具有第1起绉面和第2起绉面的起绉热塑性非织造纤网；

该非织造纤网包含疏水热塑性材料；

第1起绉面包含与单丝间未粘合的非起皱区交替分布的许多起绉的单丝间粘合区；

该起绉区还包含亲水起绉粘合剂并具有亲水性；

第2起绉面具有疏水性。

27.一种具有有效梯度毛细管结构的起绉热塑性非织造纤网；

该热塑性非织造纤网包含热塑性材料并具有起绉面；

该起绉面包含与单丝间未粘合的非起皱区交替分布的许多起绉的单丝间粘合区；

该纤网还包含许多梯度毛细管，每个毛细管具有相对疏水的端和相对亲水的端；

该梯度毛细管起到迫使液体朝向亲水端、远离疏水端转移的作用。

28.权利要求27的起绉热塑性非织造纤网，其中梯度毛细管包含杯子状形式。

29.权利要求27的起绉热塑性非织造纤网，其中热塑性非织造纤网包含疏水热塑性材料。

30.权利要求27的起绉热塑性非织造纤网，其中毛细管的亲水端还包含亲水起绉粘合剂。

31.权利要求29的起绉热塑性非织造纤网，其中毛细管的亲水端还包含亲水起绉粘合剂。

32.一种包含面层衬垫、吸收剂芯以及后片的吸收制品；

该面层衬垫包含疏水的外表面和面朝吸收剂芯的内表面；

该外表面包含许多毛圈区；

内表面包含与单丝间未粘合的非起皱区交替分布的许多起绉的单丝间粘合区；

该起绉的单丝间粘合区与毛圈区一起构成具有相对较窄端和相对较宽端的毛细管；

相对窄端具有亲水性；

相对较宽端具有疏水性。

33.权利要求32的吸收制品，其中毛细管包含梯度毛细管，它起到迫使液体朝向吸收剂芯转移的作用。

34.权利要求32的吸收制品，其中面层衬垫包含热塑性的疏水非织造材料。

35.权利要求32的吸收制品，其中相对窄端还包含亲水的起绉粘合剂材料。

36.权利要求34的吸收制品，其中相对窄端还包含亲水的起绉粘合剂材料。

37.权利要求32的吸收制品，其中面层衬垫包含单面起绉的热塑性非织造纤网。

38.一种用于钩-圈系固物的阴元件，包含：

永久起绉热塑性非织造纤网，它具有越出平面弯曲的起绉单丝间粘合区以及介于各个起绉单丝间粘合区之间的单丝间未粘合的非起皱区；

非织造纤网具有实现该单丝间粘合区的非织造纤网粘合花纹并具有对应于所述非织造纤网单丝间粘合花纹的受控花纹起绉；

单丝间未粘合区包含大量长丝毛圈，毛圈的两端锚固在起绉区。

39.权利要求38的阴系固物元件，其中热塑性非织造纤网在其一面上经过了起绉。

40.权利要求38的阴系固物元件，其中热塑性非织造纤网在其两面上经过了起绉。

41.权利要求38的阴系固物元件，其中起绉的热塑性非织造纤网的起绉程度为5～75％。

42.权利要求38的阴系固物元件，其中起绉的热塑性非织造纤网的起绉程度为15～60％。

43.权利要求38的阴系固物元件，其中起绉的热塑性非织造纤网的起绉程度为25～50％。

44.权利要求38的阴系固物元件，其中热塑性非织造纤网包含选自纺粘纤网、熔喷纤网、梳理纤网以及上述的组合的材料。

45.权利要求38的阴系固物元件，其中热塑性非织造纤网包含纺粘纤网。

46.一种外包覆材料，包含：

永久起绉的热塑性非织造纤网，它具有越出平面弯曲的起绉单丝间粘合区以及介于各个起绉区之间的单丝间未粘合的非起皱区；

该非织造纤网具有实现该单丝间粘合区的非织造纤网粘合花纹并具有对应于所述非织造纤网单丝间粘合花纹的受控花纹起绉；以及

主要由湿气可透、液体基本不透的聚合物构成的薄膜，它层合在该起绉的热塑性非织造纤网上。

47.权利要求46的外包覆材料，其中非织造纤网在其一面上经过了起绉。

48.权利要求46的外包覆材料，其中非织造纤网包含选自纺粘纤网、熔喷纤网、梳理纤网以及上述的组合的材料。

49.权利要求46的外包覆材料，其中非织造纤网包含纺粘纤网。

50.权利要求46的外包覆材料，其中薄膜包含聚合物与颗粒填料的混合物。

51.权利要求50的外包覆材料，其中薄膜聚合物包含聚烯烃。

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