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CN102753128A具有粘结材料纤维网的吸收制品 (10)申请公布号102753128A (43)申请公布日xx.10.24102753128A*102753128A* (21)申请号xx80009142.9 (22)申请日xx.02.1061/303,187xx.02.10USA61F13/15(xx.01) (71)申请人宝洁公司地址美国俄亥俄州辛辛那提 (72)发明人C.H.W.程R.恰布拉O.E.A.伊塞勒D.L.尼尔森 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陈桉 (54)发明名称具有粘结材料纤维网的吸收制品 (57)摘要本发明提供了一种下体穿着的吸收制品。 该吸收制品包括基础结构,所述基础结构包括顶片、底片、吸收芯和连接到基础结构的一对纵向阻挡箍。 纵向阻挡箍中的每个均包含材料纤维网。 材料纤维网包括第一无纺组分层和第二无纺组分层。 纵向阻挡箍中的每个均包括连接件的纵向区域,在所述纵向区域,纵向阻挡箍中的每个均连接到基础结构、纵向自由边缘和设置在连接件的纵向区域和自由边缘之间的多个机械粘结件。 多个机械粘结件将材料纤维网的第一部分中的一个连接到材料纤维网的第二部分,并将材料纤维网连接到吸收制品的一部分。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日xx.08.10 (86)PCT申请的申请数据PCT/USxx/024329xx.02.10 (87)PCT申请的公布数据WOxx/100414ENxx.08.18 (51)Int.Cl.权利要求书2页说明书40页附图26页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书40页附图26页1/2页21.一种围绕下体穿着的吸收制品,所述吸收制品具有基础结构,所述基础结构包括顶片、底片和设置在所述顶片和所述底片之间的吸收芯以及连接到所述基础结构的一对纵向阻挡箍,每个纵向阻挡箍均由材料纤维网形成,所述材料纤维网的特征在于其包括第一无纺组分层,所述第一无纺组分层包含具有8微米至30微米范围内的平均直径的纤维;和第二无纺组分层,所述第二无纺组分层包含具有小于1微米的数均直径、小于1.5微米的质均直径和小于约2的质均直径与数均直径比率的纤维;其中所述材料纤维网具有小于10%,优选小于7%的局部基重变化;其中纵向阻挡箍中的每个进一步包括连接件的纵向区域,在所述纵向区域,所述纵向阻挡箍连接到所述基础结构;纵向自由边缘;和设置在所述连接件的纵向区域和所述自由边缘之间的多个机械粘结件,其中所述多个机械粘结件将下列各项中的一个连接所述材料纤维网的第一部分至所述材料纤维网的第二部分;和所述材料纤维网至所述吸收制品的一部分。 2.如权利要求1所述的吸收制品,其中所述纵向阻挡箍中的每对均包含弹性材料,并且其中所述弹性材料被设置成至少部分在所述多个机械粘结件和所述纵向自由边缘中间。 3.如任一项前述权利要求所述的吸收制品,其中所述多个机械粘结件中的每个均具有小于4mm2,优选小于2mm2的面积。 4.如任一项前述权利要求所述的吸收制品,所述吸收制品进一步包括围绕所述多个机械粘结件中的每个的周边形成的索环。 5.如任一项前述权利要求所述的吸收制品,其中所述材料纤维网包括第三无纺组分层,所述第三无纺组分层包含具有8微米至30微米范围内的平均直径的纤维;和第四无纺组分层,所述第四无纺组分层包含具有1微米至8微米范围内的平均直径的纤维;其中所述第二和第四无纺组分层被设置在所述第一无纺组分层和所述第三无纺组分层中间。 6.如任一项前述权利要求所述的吸收制品,其中所述材料纤维网具有至少约20m3/m2/min的透气率。 7.如任一项前述权利要求所述的吸收制品,其中所述材料纤维网的低表面张力流体透湿时间为至少约19秒。 8.一种围绕下体穿着的吸收制品,所述吸收制品具有基础结构,所述基础结构包括顶片、底片和设置在所述顶片和所述底片之间的吸收芯以及连接到所述基础结构的一对纵向阻挡箍,每个纵向阻挡箍均由第一层和第二层构成,其中所述第一层和第二层具有小于约30gsm的合并基重,并且其中所述第一和第二层各自为材料纤维网,所述材料纤维网的特征在于它们中的每个均包括第一无纺组分层,所述第一无纺组分层包含具有8微米至30微米范围内的平均直径的纤维;和权利要求书102753128A22/2页3第二无纺组分层,所述第二无纺组分层包含具有小于1微米的数均直径、小于1.5微米的质均直径和小于2的质均直径与数均直径比率的纤维;其中所述纵向阻挡箍中的至少一个包括连接件的纵向区域,在所述纵向区域,所述纵向阻挡箍连接到基础结构;纵向自由边缘;和多个机械粘结件,其中所述多个机械粘结件将所述第一和第二层连接,并且其中所述多个机械粘结件具有小于0.9%的缺陷发生率。 9.如权利要求8所述的吸收制品,其中所述多个机械粘结件被设置成沿着连接件的纵向区域并且具有小于0.54%的缺陷发生率,并且其中所述第一层和第二层具有小于25gsm的合并基重。 10.如权利要求8所述的吸收制品,其中所述多个机械粘结件将第一和第二层中的至少一层连接到所述吸收制品的一部分。 权利要求书102753128A31/40页4具有粘结材料纤维网的吸收制品发明领域0001本公开一般涉及消费品诸如吸收制品和用于制造所述吸收制品的方法。 更具体地,本公开涉及用于包括无纺纤维网的吸收制品的机械粘结和机械粘结技术及制造所述吸收制品的方法。 0002发明背景0003无纺织物纤维网可适用于广泛的应用。 各种无纺织物纤维网可包括纺粘、熔喷、纺粘(“SMS”)纤维网,包括纺粘热塑性塑料(例如,聚烯烃)的外层和熔喷热塑性塑料的内层。 此类SMS无纺织物纤维网可包括耐用纺粘层和内部熔喷层,所述熔喷层为多孔的但可抑制流体例如体液的快速透湿或抑制细菌透过织物纤维网。 为了使这种无纺织物纤维网按特定的特性起作用,期望熔喷层具有确保无纺织物纤维网透气性的纤维尺寸和孔隙率,而同时又抑制流体的透湿。 0004吸收制品例如尿布、训练裤、失禁内衣和妇女卫生制品也可为了多种目的而利用无纺织物纤维网,诸如衬里、转移层、吸收介质、阻挡层和阻挡箍、背衬件、以及其它组件。 对于许多此类应用来讲,无纺织物纤维网的阻挡特性在织物纤维网的性能方面起着重要的作用,例如作为对流体渗透的屏障。 吸收制品可包括多个元件诸如旨在紧靠穿着者的皮肤放置的液体可透过的顶片、在使用中形成吸收制品的外表面的液体不可透过的底片、各种阻挡箍和设置在顶片和底片之间的吸收芯。 0005当生产吸收制品时,使材料诸如无纺材料的纤维网彼此粘结。 这些材料的粘结可例如通过机械粘结法来进行。 通过减小纤维网的基重来减小吸收制品的制造成本,同时保持(如果不是改善)它们的功能,这仍然是个难题。 例如,据信当要粘结的纤维网的合并基重小于30gsm时,目前可用的纺粘或SMS无纺纤维网的基重的减小可导致显著较高的粘结缺陷率。 那些缺陷可使吸收制品的渗漏增加。 仍然需要提供一种包括如下低基重纤维网的吸收制品,当所述纤维网被粘结在一起时,它们兼具高品质的粘结和低缺陷率。 0006还需要如下的低基重无纺纤维网,它们可用于以高生产率来制造吸收制品并且以显著的压实来包装所述吸收制品并持续延长的时段,同时获得且保持柔软的、空气可透过的(即可透气的)且阻挡液体的材料,所述材料具有良好的触觉特性和对低表面张力流体的良好的阻挡特性。 据信,可用的无纺纤维网的结构特性、机械特性和流体处理特性尚不足够。 因此,也需要改进无纺纤维网的结构。 0007在用作液体屏障的元件中结合了无纺纤维网的吸收制品应当能够容纳低表面张力液体。 目前可用的无纺纤维网常常需要昂贵的疏水性涂层或熔融添加剂,所述疏水性涂层或熔融添加剂被加入到纤维网中以便获得令人满意的低表面张力流体透湿时间,同时保持为空气可透过的。 据信除了它们的成本以外,此类涂覆的/经处理的无纺纤维网仍然可能不足以容纳表面张力为45mN/m或更小的低表面张力身体流出物。 因此,需要包括如下可透气元件的吸收制品,所述元件由具有优异阻挡特性的较低成本的无纺纤维网制成。 此类新型无纺材料能够简化吸收制品的设计,例如,用单层箍构造来取代多层阻挡箍构造。 0008发明概述说明书102753128A42/40页50009在一个实施方案中,本公开一般部分涉及一种围绕下体穿着的吸收制品。 该吸收制品包括基础结构,所述基础结构包括顶片、底片和设置在顶片和底片之间的吸收芯以及连接到基础结构的一对纵向阻挡箍。 每个纵向阻挡箍均由材料纤维网形成。 材料纤维网可包括第一无纺组分层,其包括具有8微米至30微米范围内的平均直径的纤维;第二无纺组分层,其包括具有小于1微米的数均直径,小于1.5微米的质均直径和小于2的质均直径与数均直径比率的纤维。 材料纤维网具有小于10%的局部基重变化。 纵向阻挡箍中的每个均包括连接件的纵向区域,在所述纵向区域,纵向阻挡箍连接到基础结构,纵向自由边缘和多个机械粘结件设置在连接件的纵向区域和自由边缘之间。 多个机械粘结件将材料纤维网的第一部分中的一个连接到材料纤维网的第二部分,并将材料纤维网连接到吸收制品的一部分。 0010在一个实施方案中,本公开一般部分涉及一种围绕下体穿着的吸收制品。 该吸收制品包括基础结构,所述基础结构包括顶片、底片和设置在顶片和底片之间的吸收芯以及连接到基础结构的一对纵向阻挡箍。 每个纵向阻挡箍包括第一层和第二层,所述第一层和第二层具有小于30gsm的合并基重。 第一和第二层各自为材料纤维网,所述材料纤维网包括第一无纺组分层,所述第一无纺组分层包含具有8微米至30微米范围内的平均直径的纤维;第二无纺组分层,所述第二无纺组分层包含具有小于1微米的数均直径、小于1.5微米的质均直径和小于2的质均直径与数均直径比率的纤维。 所述材料纤维网具有小于10%的局部基重变化。 至少一个纵向阻挡箍包括连接件的纵向区域,在所述纵向区域,纵向阻挡箍连接到基础结构、纵向自由边缘和多个机械粘结件,其中,多个机械粘结件固定第一和第二层,并且其中多个机械粘结件具有小于0.9%的缺陷发生率。 0011在一个实施方案中,本公开一般部分涉及一种围绕下体穿着的吸收制品。 该吸收制品包括基础结构,所述基础结构包括顶片、底片和设置在顶片和底片之间的吸收芯以及连接到基础结构的一对纵向阻挡箍。 纵向阻挡箍中的每个均由材料纤维网形成。 材料纤维网可包括第一无纺组分层,其包括平均直径为8微米至30微米范围内的纤维;第二无纺组分层,其具有8微米至30微米范围内的平均直径的纤维;第二无纺组分层,其包括具有小于1微米的数均直径,小于1.5微米的质均直径和小于2的质均直径与数均直径比率的纤维。 材料纤维网具有小于10%的局部基重变化。 至少一个纵向阻挡箍包括一个连接件的区域,在所述区域,纵向阻挡箍连接到基础结构、纵向自由边缘和多个机械粘结件,其中,多个机械粘结件设置在连接件区域和自由边缘之间。 多个机械粘结件将材料纤维网的第一部分连接到材料纤维网的第二部分,并且将材料的纤维网连接到吸收材料的一部分以形成一个层压体,其中,材料纤维网的第一部分和材料纤维网的第二部分的层压体的总基重为25gsm。 多个机械粘结件中的大多数具有大于粘结材料拉伸强度的50%的剥离强度。 0012附图简述0013通过参考以下结合附图所作的对本公开的非限制性实施方案的描述,本公开的上述和其他特征和优点以及获得它们的方式将变得更加显而易见,并且将会更好地理解本公开自身,其中0014图1为根据本公开的一个非限制性实施方案的吸收制品的平面图。 0015图2为图1的吸收制品的透视图。 0016图3A-B为沿线3-3截取的图1的吸收制品的剖面图。 说明书102753128A53/40页60017图4为根据本公开的一个非限制性实施方案的用来制造无纺材料纤维网的成形机的示意图。 0018图5为根据本公开的一个非限制性实施方案的呈三层构型的无纺材料纤维网的剖面图。 0019图6为根据本公开的一个非限制性实施方案的图5的材料纤维网的透视图,其中切除了无纺组分层的各种部分以示出每个无纺组分层的组成。 0020图7为材料纤维网的顶视图照片。 0021图8为穿过压延粘结获取的图7的材料纤维网的剖视照片。 0022图9为根据本公开的一个非限制性实施方案的材料纤维网的顶视图照片。 0023图10为根据本公开的一个非限制性实施方案的穿过压延粘结获取的图9的材料纤维网的剖视照片。 0024图11为根据本公开的一个非限制性实施方案的呈四层构型的材料纤维网的剖面图。 0025图12为根据本公开的一个非限制性实施方案的图11的材料纤维网的透视图,其中切除了无纺组分层的各种部分以示出每个无纺组分层的组成。 0026图13为根据本公开的一个非限制性实施方案的材料纤维网的顶视图照片。 0027图14为根据本公开的一个非限制性实施方案的图13的材料纤维网的剖视照片。 0028图15示出了根据本公开的一个非限制性实施方案的一种简化的动态机械粘结设备。 0029图16示出了根据本公开的一个非限制性实施方案的图案化圆柱体。 0030图17为根据本公开的一个非限制性实施方案的粘结的材料纤维网的一个片段部分的平面图。 0031图18A-D示出了根据本公开的各种非限制性实施方案的粘结部位的图案。 0032图19为根据本公开的一个非限制性实施方案的沿图17的线19-19截取的剖面图,其示例地示出了粘结部位。 0033图20为图19的粘结部位的剖视透视图。 0034图21A示出了机械粘结的品质和用于测定缺陷的模板。 0035图21B示出了用于洞缺陷、跳纱缺陷和撕裂缺陷的缺陷面积模板的使用。 0036图22-25以图形方式示出了源自实施例1的表1A和1B的数据。 0037图26以图形方式示出了实施例2A的表2A的各种样本的低表面张力流体透湿时间。 0038图27以图形方式示出了实施例2B的表2B的各种样本的低表面张力流体透湿时间对样本的数均直径。 0039图28以图形方式示出了具有表2C所指定特性的本公开的SMNS纤维网的侧面朝向性。 0040图29和30以图形方式示出了与本公开的SMNS纤维网的低表面张力流体透湿时间相比的各种SMS纤维网的低表面张力流体透湿时间。 0041图31以图形方式示出了相对于实施例3的样本G、B和A的孔径分布。 0042图32以图形方式示出了随基重COV而变的表32的各种样本的粘结缺陷。 说明书102753128A64/40页70043图33A-33G示出了各种机械粘结的实例。 0044发明详述0045现在将描述本公开的各种非限制性实施方案以便在总体上理解本文所公开的设备和方法的结构原理、功能、制造和用途。 这些非限制性实施方案的一个或多个实例示出于附图中。 本领域的普通技术人员将会理解,本文所具体描述的以及附图所示出的设备和方法均是非限制性实例实施方案,并且本公开的所述各种非限制性实施方案的范围完全由权利要求书限定。 结合一个非限制性实施方案所示或所述的特征可与其他非限制性实施方案的特征相组合。 此类修改形式和变型旨在被包括在本公开的范围内。 0046定义0047在本说明书中,下列术语具有以下含义0048术语“吸收制品”是指与穿着者的身体紧贴或邻近放置以吸收和容纳由身体排放的各种流出物的装置。 实例吸收制品包括例如尿布、训练裤、套穿裤型尿布(即,具有预成形的腰部开口和腿部开口的尿布,诸如2000年9月19日授予Ashton的美国专利6,120,487中所示的尿布)、可重复扣紧的尿布、失禁贴身短内裤和内衣、尿布固定器和衬里、妇女卫生内衣、卫生护垫和吸收插件。 0049术语“透气率”是由下述的透气率测试限定的。 透气率以m3/m2/分钟(m/min)表示。 0050术语“基重”由下述的基重测试限定。 基重以克/m2(gsm)表示。 0051术语“粘结面积”指的是单个粘结部位的面积。 粘结面积以mm2示出。 0052术语“粘结密度”为某个面积中粘结的数目。 粘结密度以粘结数/cm2表示。 相对粘结面积为粘结密度乘以粘结面积(均换算为相同的单位面积),并且以百分比表示。 0053术语“横向”是指大致垂直于纵向的方向。 0054术语“缺陷发生率”由下述的缺陷发生率测试限定。 0055术语“旦尼尔”是指纤维细度的单位,其等于每9000m纤维的重量(以克计)。 0056当指称纤维时,术语“直径”由下述的纤维直径和旦尼尔测试限定。 纤维的直径以微米表示。 0057术语“可伸长的材料”、“可延展的材料”或“可拉伸的材料”可互换使用,并且是指如下材料,该材料在施加了偏置力时能够拉伸至其松弛初始长度的至少150%的伸长长度(即,能够拉伸至其初始长度的50%以上)而不完全破裂或断裂,如按EDANA方法20.2-89所测量的那样。 如果这样一种可伸长材料在释放外力时恢复其伸长率的至少40%,则可伸长材料将被认为是“弹性的”或“弹性体”。 例如,具有100mm初始长度的弹性材料可延伸到150mm,并且在移除所述力时收缩到至少130mm的长度(即,表现出40%的恢复)。 如果所述材料在释放外力时恢复其伸长的小于40%,则所述可伸长材料将被认为是“基本上非弹性的”或“基本上非弹性体的”。 例如,具有100mm初始长度的材料能够至少延伸到150mm,并且在移除所述力时回缩到145mm的长度(即,表现出10%的恢复)。 0058术语“弹性股线”或“弹性构件”是指条带或股线(即与宽度和高度或其横截面的直径相比具有较大的长度),如可作为制品的内箍或外箍收紧组件的一部分。 0059术语“纤维”是指通过如下工艺生产的任何类型的连续或不连续的人造纤维、长丝或原纤纺丝工艺、熔喷工艺、熔体原纤化或膜原纤化工艺、或静电纺纱生产工艺、或任何其说明书102753128A75/40页8它合适的工艺。 0060术语“膜”是指如下聚合材料,其具有皮肤状结构,并且不包括可单独分辨的纤维。 因此,“膜”不包含无纺材料。 对于本文来讲,皮肤状材料可为穿孔的、开孔的或多微孔的,并且仍然被视为“膜”。 0061术语“索环”或“索环”是指围绕机械粘结部位的周边形成的环(未必是圆形的或椭圆形的)。 图19示出了具有底部表面351bb和索环376的粘结部位351b。 0062术语“疏水性”是指具有大于或等于90的接触角的材料或组合物,所根据的是The AmericanChemical SocietyPublication“Contact Angle,Wettability,and Adhesion”,由Robert F.Gould编订并于1964年获得版权。 在某些实施方案中,疏水性表面可能表现出大于120、大于140或甚至大于150的接触角。 疏水性液体成分一般不溶于水。 术语“疏水性熔融添加剂”是指如下疏水性组合物,其已作为添加剂被包括到热熔融组合物中(即,共混到热塑性熔体中),所述热熔融组合物随后被成形为纤维和/或基底(例如,通过纺粘法、熔喷法或挤出法来成形)。 0063术语“疏水性表面涂层”是指如下组合物,其已被施加到某个表面上以便使所述表面变成疏水性或更具疏水性的。 “疏水性表面涂层组合物”是指旨在被施加到某个表面上,以便提供疏水性表面涂层的组合物。 0064术语“局部基重变化”由下述的局部基重变化测试限定。 局部基重变化以百分比表示。 0065术语“低表面张力流体”是指具有小于45mN/m的表面张力的流体。 0066术语“低表面张力流体透湿时间”由下述的低表面张力流体透湿时间测试限定。 低表面张力流体透湿时间以秒表示。 0067术语“纵向”(MD)是指加工过程中材料流的方向。 0068术语“质均直径”是指从纤维直径计算出的纤维的质量加权算术平均直径,其是通过下述的纤维直径和旦尼尔测试来测量的。 纤维的质均直径通过下述的纤维直径计算来计算。 纤维的质均直径以微米表示。 0069术语无纺样本中的“平均流量孔径”是指对应于如下压力的孔径,在所述压力下流过“润湿样本”中的孔的流量为流过“干燥样本”中的孔的流量的50%。 平均流量孔径是通过下述的孔径分布测试来测量的。 平均流量孔径为如下孔径流量的50%流过大于平均流量孔径的孔,并且所述流量的其余部分流过小于平均流量孔径的孔。 平均流量孔径以微米表示。 0070术语“压延粘结”或“热粘结”是指通过压力和温度在无纺材料的纤维之间形成的粘结,使得所述粘结内的聚合物熔融在一起以形成连续的膜状材料。 术语“压延粘结”不包括使用粘合剂或通过仅使用如下文的机械粘结所限定的压力而形成的粘结。 术语“热粘结法”或“压延粘结法”是指用来产生热粘结的方法。 0071术语“机械粘结”是指通过压力、超声波连接和/或其它机械粘结法而不有意地应用热在两种材料之间所形成的粘结。 术语机械粘结不包括使用粘合剂形成的粘结。 0072术语“机械粘结法”是指用来产生机械粘结的方法。 0073如本文所用,术语“无纺材料”是指通过例如纺粘、熔喷、梳理等方法由连续的(长的)长丝(纤维)和/或不连续的(短的)长丝(纤维)制成的多孔纤维材料。 “无纺材料”不说明书102753128A86/40页9包括膜、织造布或针织布。 0074术语“无纺材料组分层”是指材料纤维网的一个片、层片或层。 0075术语“数均直径”或者“平均直径”是指从纤维直径计算出的纤维的算术平均直径,其是通过下述的纤维直径和旦尼尔测试来测量的。 纤维的数均直径通过下述的纤维直径计算来计算。 纤维的数均直径以微米表示。 0076术语“多分散度”是指对按质均直径与数均直径的比率计算出的分布宽度的量度。 0077术语“孔隙率”是指对具有由某种材料构成的纤维的无纺层的空隙体积的量度,并且被计算为(1-基重/厚度材料密度),其中将这些单位调整成使得它们被抵消掉。 0078术语“相对标准偏差”(RSD)是指对通过如下方式计算出的精度的量度将一系列测量值的统计标准偏差除以所述一系列测量值的统计平均测量值。 这常常也称为变异系数或COV。 0079术语“纤维网”或“材料纤维网”是指片状结构诸如无纺材料或膜。 0080无纺材料纤维网诸如无纺织物纤维网可包括使用机械、热或化学粘结法粘结在一起的单个无纺组分层的片。 无纺纤维网可被成形为平坦的多孔片,所述片直接由单个纤维、熔融塑料和/或塑料膜制成。 一些无纺结构可利用例如背衬薄片来加强或加固。 无纺结构可被构建成如下织物,所述织物可为使用寿命有限的单次使用织物或极耐用的织物。 在各种实施方案中,无纺纤维网提供特定功能,诸如吸收性、液体排斥性、回弹性、拉伸、柔软性、强度。 这些特性常常是兼备的以产生适用于特定应用的织物,同时在产品使用寿命和成本之间获得良好的平衡。 0081熔融材料且通常热塑性塑料的连续纤维和短纤维纺丝技术通常被称为纺熔技术。 纺熔技术可包括熔喷工艺和纺粘工艺二者。 纺粘工艺包括提供熔融聚合物,所述熔融聚合物随后在压力下通过被称为喷丝头或模头的板中的大量孔口而被挤出。 所得连续纤维通过许多方法中的任何方法来骤冷和拉伸,例如槽拉系统、拉细枪或导丝辊。 在纺成工艺或纺粘工艺中,将连续纤维作为松散纤维网收集在移动的具有小孔的表面例如丝网传送带上。 当成排地使用一个以上的喷丝头以便形成多层纤维网时,后续的无纺组分层被收集在先前形成的无纺组分层的最上表面上。 0082熔喷工艺相关于用于形成无纺材料层的纺粘工艺,其中将熔融聚合物在压力下通过喷丝头或模头中的孔口挤出。 在纤维退出模头时,高速气体冲击并拉细它们。 该步骤的能量使得所形成的纤维的直径极大地减小因而破碎以便产生不定长度的微纤维。 这不同于纺粘工艺,在所述纺粘工艺中一般保持纤维的连续性。 常常将熔喷无纺结构加入到纺粘无纺结构中以形成纺粘-熔喷(“SM”)纤维网或纺粘-熔喷-纺粘(“SMS”)纤维网,它们是具有某些阻挡特性的牢固纤维网。 0083其它用以生产细纤维的方法包括熔体原纤化和静电纺纱。 熔体原纤化是制造纤维的一般类别,定义为其中一种或多种聚合物被熔融并挤压成多种可能的构型(例如复合挤压成型的均相或双组分膜或长丝),然后被原纤化或纤维化成长丝。 熔喷法是一种此类特定方法(如本文所述)。 熔膜原纤化为可用来生产亚微米纤维的另一种方法。 由熔融产生熔膜,然后使用流体由熔膜形成纤维。 该方法的实例包括授予Torobin等人的美国专利6,315, 806、5,183,670和4,536,361;以及授予Reneker等人并转让给了University ofAkron的美国专利6,382, 526、6,520,425和6,695,992。 根据Torobin的方法使用一个或说明书102753128A97/40页10成阵列的共环形喷嘴来形成膜管,所述膜管通过在该环形膜内流动的高速空气来原纤化。 其它熔膜原纤化方法和系统描述于xx年4月24日公布的授予Johnson等人的美国专利公布xx/0093778;授予Krause等人的美国专利7,628,941;以及xx年12月3日公布的授予Krause等人的美国专利公布xx/0295020中,并且提供均匀且窄的纤维分布、减少的或极少的纤维缺陷例如未纤维化的聚合物熔体(一般称为“细粒”)、飞毛和粉尘。 这些方法和系统还提供用于吸收卫生制品的均匀的无纺纤维网。 0084静电纺纱为通常用于生产亚微米纤维的方法。 在该方法中,通常将一种聚合物溶解在一种溶剂中并放入一个隔室中,隔室在一端密封,在另一端颈缩部分具有一个小开口。 然后靠近隔室的开口端在聚合物溶液和收集器之间施加高电压。 这种方法的生产速度很慢并且纤维典型地以小批量进行生产。 用于生产亚微米纤维的另一种纺丝技术为利用溶剂的溶液纺丝或闪蒸纺丝。 0085在用静电纺纱制成的亚微米直径纤维和用熔体原纤化制成的那些之间存在明显差异,即化学组成不同。 静电纺纱的亚微米纤维由一般可溶的聚合物制成,所述聚合物的分子量低于通过熔体原纤化制成的纤维的情况。 商业上可行的静电纺纱方法已描述于授予Jirsak等人的美国专利7,585, 437、授予Chu等人的美国专利6,713, 011、以及授予Petras等人的美国专利公布xx/0148547中。 近来有人结合熔融聚合物而不是聚合物溶液对静电纺纱作了探索,如描述于Lyons等人的参考文献“Melt-electrospinning PartI:Processing Parametersand GeometricProperties”,发表于期刊POLYMER45 (xx)第75977603页;以及Zhou等人的参考文献“The ThermalEffects onElectrospinning of Polylactic AcidMelts”,发表于期刊POLYMER47 (xx)第7497-7505页。 在这些研究中,研究者们已观察到静电纺纱纤维具有一般大于1微米的平均直径,这与亚微米(即,小于1微米)的溶液静电纺纱纤维形成对比。 为了减小纤维直径,研究者们最近已开始优化工艺和聚合物参数。 一般来讲,研究者们的目标是减小数均直径,但不减小质均直径和窄的纤维直径分布。 熔体静电纺纱中的改进表明,纤维直径可减小,但只是在有限的程度上减小,仍然在1微米以上(一般来讲,对于分子量在12,000-200,000道尔顿范围内的聚丙烯,在2微米至40微米范围内),见Kong等人的研究工作“Effects ofthe SpinLine temperatureProfle andMelt IndexofPoly(propylene)on Melt-electrospinning”,发表于期刊POLYMER ENGINEERINGAND SCIENCE49 (xx)第391-396页(平均纤维直径为20微米,使用的是熔流指数为1500的聚丙烯);Kadomae等人的研究工作“Relation BetweenTacticity andFiber Diameterin Melt-electrospinning ofPolypropylene”,发表于期刊FIBERS ANDPOLYMERS10 (xx)第275-279页(纤维直径在5-20微米范围内,使用的是具有12,000和205,000分子量的聚丙烯);以及Yang等人的研究工作“Exploration ofMelt-electrospinning Basedon theNovel Device”,发表于Proceedings ofthe IEEEInternational Conferenceon Propertiesand Applicationsof DielectricMaterials,xx,第1223-1226页(最小纤维直径为5微米)。 最近,熔体静电纺纱已由Zhmayev等人模型化,见“Modeling ofMelt Electrospinningfor Semi-crystalline Polymers”,发表于期刊POLYMER51 (xx)第274-290页。 甚至它们的模型也表明,熔体静电纺纱尼龙6(熔流指数为3)的纤维直径为2微米,类似于通过实验获得的纤维直径。 Dalton等人的前期工作“Electrospinning ofPolymer Melts:Phenomenological说明书102753128A108/40页11Observations”表明,熔体静电纺纱的高分子量聚丙烯纤维(MFI在15cm3/10min至44cm3/10min范围内)的纤维直径可通过如下方式被显著地减小至亚微米加入1.5%的降粘添加剂,诸如Irgatec CR76(源自Ciba SpecialtyChemicals,Switzerland)。 然而,降粘添加剂例如Irgatec CR76显著地减小了聚合物的分子量,如描述于授予Roth等人的美国专利6,949, 594、以及Gande等人的“Peroxide-free Vis-breaking Additivefor ImprovedQualities inMeltblown Fabrics”,见International NonwovensTechnical Conference,xx,St.Louis,Missouri,USA.的会议论文集。 因此,在使用商品级的高分子量的聚合物的情况下,熔体静电纺纱纤维具有一般1微米以上的纤维直径,或高的标准偏差,导致宽的纤维直径分布。 此外,成功的聚合物熔体静电纺纱中所用的聚合物使用的是低分子量的聚合物,例如在如下情形中Zhou等人所用的纺成纤维中的始于186,000道尔顿并降解至实际上40,000道尔顿的PLA,并且Dalton等人使用了降粘添加剂Irgatec CR76以通过减小分子量来减小熔融粘度。 这对比于熔体原纤化工艺中所用的PLA,其中例如Natureworks6202D树脂始于140,000道尔顿的分子量Mw并且仅降解至130,000-135,000道尔顿的分子量,这与熔体静电纺纱纤维的40,000形成对比。 其它等级的PLA(例如Mw为95,000或128,000)的分子量也从纯树脂至纤维形式下降小于10,000或甚至小于1,000道尔顿(小于10%或小于1%)。 因此,不仅包括目前的熔体静电纺纱法的静电纺纱法的生产能力仍然较低,而且其在结构上和化学上也明显不同于本公开的细纤维(即,第二无纺组分层)。 然而,希望开发出旨在以如本文所述的较高生产能力和窄的亚微米直径分布来制造细纤维的静电纺纱方法。 0086在各种实施方案中,所述无纺结构的纤维可由下列物质制成聚酯,包括PET和PBT、聚乳酸(PLA)和醇酸;聚烯烃,包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB);源自乙烯和丙烯的烯属共聚物;弹性体聚合物,包括热塑性聚氨酯(TPU)和苯乙烯嵌段共聚物(直链和径向的二嵌段和三嵌段共聚物诸如各种类型的Kraton)、聚苯乙烯、聚酰胺、PHA(聚羟基链烷酸酯)和例如PHB(聚羟基丁酸酯);以及淀粉基组合物包括例如热塑性淀粉。 以上聚合物可被用作均聚物、共聚物,例如乙烯和丙烯的共聚物、它们的共混物和熔合体。 0087多种大量生产的消费品诸如尿布、纸巾、女性护理产品、失禁产品和类似的材料在它们的制造过程中利用了无纺纤维网诸如SMS纤维网。 SM和SMS纤维网的最大使用者之一是一次性尿布和女性护理产品工业。 然而,当将无纺纤维网结合到吸收制品中时,有时候难以阻挡具有类似于SMS结构的表面能水平的表面张力流体。 例如,一些SMS纤维网可具有大约30mN/m的表面能水平(例如,当由PP制成时),而需要被阻挡的流体(即,婴儿尿液或稀便)可具有40-50mN/m或在某些情况下低至32-35mN/m的表面张力。 对于吸收制品的各种组件例如阻挡腿箍,为了获得所期望的流体阻挡,在生产无纺纤维网的过程中可将疏水性表面涂层施加到纤维网上或可使用疏水性熔融添加剂。 然而,此类技术可增加与吸收产品相关联的生产成本,并且一般会增加生产的复杂性。 如果在吸收制品的其它部分(例如顶片)上使用亲水性表面活性剂或材料,则它们在润湿和/或干燥状态期间可能朝其它吸收制品组件迁移或洗掉。 例如,在干燥状态期间,亲水性表面活性剂或材料在吸收制品被制造并包装之后以及在数星期的贮存期间可迁移并连接到阻挡箍,从而可能导致增加的渗漏率。 此外,在润湿状态期间,亲水性表面活性剂或材料也可从例如尿布顶片上洗掉并随后连接到阻挡箍,从而也可能导致增加的渗漏率。 纤维网中的附加疏水性材料的一个优点是,它说明书102753128A119/40页12们会抵抗并排斥亲水性表面活性剂。 因此,期望组合该优点而不具有附加的复杂性和成本。 0088除了上述的以外,在各种结构的机械粘结过程中,还可产生延伸穿过无纺纤维网例如SMS纤维网的许多不可取的洞。 目前的设备和方法不足以使用压力/剪切粘结法来粘结总基重低于25gsm的SMS和纺粘(S,SS,SSS)材料的组合而不增加由该方法所产生的洞的数目。 洞的产生起因于冲穿SMS或SS纤维网的薄区域的粘结小块。 穿过所粘结的材料的增加的洞导致较高的产品故障率(即,渗漏)。 当结合了这种无纺纤维网的吸收制品随后被使用者穿着时,洞的存在可导致不可取的渗漏。 0089鉴于上述原因,所期望的是如下低成本无纺纤维网,它们具有超出某些参数的低基重、足够的透气率(即,可透气的)、足够的触觉特性和低表面张力流体透湿时间。 也期望这些无纺材料具有更高的结构均匀性(即,较小的局部基重变化),尤其是在基重较低时(例如,小于25gsm,或小于15gsm,或小于13gsm,或小于10gsm)。 25gsm或更小的无纺纤维网中的增加的结构均匀性可减小在机械粘结过程中所产生的缺陷(例如,洞)的量。 特别是关于阻挡箍材料,在一个实施方案中,期望具有柔软的低基重纤维网,它们具有对低表面张力身体流出物的改善的阻挡以给与吸收芯更多的时间来吸收流体,尤其是具有近来和将来的更“贴合身体的”尿布设计和更薄吸收芯的趋势。 0090如下文所更详述,具有平均直径小于1微米的细纤维(“N纤维”)的无纺组分层(“N纤维层”)可加入到其它无纺组分层中或换句话讲与它们结合以形成无纺材料纤维网。 在一些实施方案中,N纤维层可用来产生例如SNS无纺纤维网或SMNS无纺纤维网。 N纤维可由例如选自下列的聚合物构成聚酯,包括PET和PBT、聚乳酸(PLA)、醇酸;聚烯烃,包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB);源自乙烯和丙烯的烯属的共聚物;弹性体聚合物,包括热塑性聚氨酯(TPU)和苯乙烯嵌段共聚物(直链和径向的二嵌段和三嵌段共聚物诸如各种类型的Kraton)、聚苯乙烯、聚酰胺,PHA(聚羟基链烷酸酯)和例如PHB(聚羟基丁酸酯);以及淀粉基组合物,包括例如热塑性淀粉。 以上聚合物可用作均聚物、共聚物,例如乙烯和丙烯的共聚物、它们的共混物和熔合体。 N纤维层可通过任何合适的粘结技术粘结到其它无纺组分层,例如压延粘结法(也称为热点粘结)。 0091在一些实施方案中,在无纺纤维网中使用N纤维层可提供低表面张力阻挡,所述阻挡的水平与用疏水性涂层或疏水性熔融添加剂处理的其它无纺纤维网的一样高,并且仍然保持低基重(例如,小于15gsm,或小于13gsm)。 使用N纤维层也可提供一种柔软的且可透气的(即,空气可透过的)无纺材料,所述材料至少在一些实施方案中可按单一纤维网层构型用于先前使用双纤维网层构型的应用。 此外,在一些实施方案中,使用N纤维层还可至少减少亲水性表面活性剂朝向纤维网的不可取的迁移,并且因此可最终导致关联的吸收制品更好的渗漏防护。 此外,在与具有类似基重的SMS纤维网进行比较时,使用包括N纤维层的无纺纤维网还可减小在机械粘结过程中产生的缺陷(即,穿过机械粘结部位的洞或针孔)的数目。 0092不受任何特定理论的约束,关于本文所公开的纤维网的流体阻挡特性,据信通过使用N纤维层在纤维网中产生的孔的小尺寸连同纤维的紧密度或邻近性可增加低表面张力流体透过所述孔所需的流体静力学压力,并且潜在地增加毛细管阻力。 所述细孔可增加施加到穿过纤维网的这些细孔的低表面张力流体上的毛细管阻力以减慢低表面张力流体透湿。 此外,还发现孔结构的多个方面是相关的(除了平均孔径以外),例如孔径分布的狭窄说明书102753128A1210/40页13性、平均流量孔径和孔径分布众数。 0093如下文所更详述,结合了N纤维层的材料纤维网可用于各种吸收制品的构造。 在一个实施方案中,本公开的吸收制品可包括液体可渗透的顶片、连接或接合到顶片的底片和设置在顶片和底片之间的吸收芯。 吸收制品以及它们的组件,包括顶片、底片、吸收芯和这些组件的任何各个层在内,一般均具有内表面(或面向穿着者表面)和外表面(或面向衣服表面)。 0094以下描述一般讨论了可用于吸收制品例如一次性尿布的合适的吸收芯、顶片和底片。 应当了解,该一般描述适用于图1,2和3A-3B所示的特定吸收制品的组件(下文进一步描述它们),并且适用于本文所述的其它吸收制品。 0095图1为根据本公开的一个非限制性实施方案的吸收制品10的平面图。 吸收制品10被示出处于其平展未收缩状态(即,为例证起见除去了其弹性引起的收缩),并且吸收制品10的一些部分已被切除以更清楚地示出吸收制品10的构造。 吸收制品10的背离穿着者面向的部分朝向观察者取向。 图2为处于部分收缩状态的图1的吸收制品10的透视图。 如图1所示,吸收制品10可包括液体可渗透的第一顶片 20、与顶片20接合的液体不可渗透的底片30和定位在顶片20和底片30之间的吸收芯40。 吸收芯40具有外表面(或面向衣服表面) 42、内表面(或面向穿着者表面) 44、侧边46和腰部边缘48。 在一个实施方案中,吸收制品10可包括衬圈阻挡箍50和纵向阻挡箍51。 在一些实施方案中,纵向阻挡箍51可大致平行于中心纵向轴线59延伸。 例如,纵向阻挡箍51可基本上在所述两个端边57之间延伸。 吸收制品10可包括被笼统标示为60的弹性腰部组件(在本文中也称为腰带或带束)和一般被笼统标示为70的扣紧系统。 0096在一个实施方案中,吸收制品10可具有外表面 52、与外表面52相对的内表面 54、第一腰区 56、第二腰区58和由纵向边缘55和端边57限定的周边53。 (尽管技术人员将会认识到,吸收制品诸如尿布通常被描述为具有一对腰区和位于这两个腰区之间的裆区,但在本专利申请中,为简化术语起见,吸收制品10被描述为仅具有腰区,所述腰区包括该吸

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