制造和營(yíng)銷用于個(gè)人護(hù)理或衛(wèi)生的一次性吸收制品(諸如一次性尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁內(nèi)衣、女性衛(wèi)生制品、胸墊、護(hù)理墊、圍兜、傷口敷料制品等)的行業(yè)是相對(duì)資本密集型且非常有競(jìng)爭(zhēng)力的。為了保持或提升他們的市場(chǎng)占有率并從而保持成功的商業(yè)運(yùn)作,此類制品的制造商們必須以某些方式不斷地努力提高他們的產(chǎn)品,所述方式用于將他們的產(chǎn)品與其競(jìng)爭(zhēng)者的產(chǎn)品區(qū)分開來(lái),同時(shí)控制成本,以便能夠進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性定價(jià)并且向市場(chǎng)提供有吸引力的價(jià)值-價(jià)格主張。
一些制造商可能尋求加強(qiáng)此類產(chǎn)品的一種方式是通過增強(qiáng)柔軟性。父母?jìng)兒妥o(hù)理者們自然會(huì)爭(zhēng)取盡他們所能為其嬰兒提供盡可能多的舒適性,并且利用他們認(rèn)為相對(duì)柔軟的產(chǎn)品諸如一次性尿布而使他們確信他們正在盡力提供這方面的舒適性。相對(duì)于其它類型的被設(shè)計(jì)成貼近皮膚穿用和/或穿著的一次性吸收制品,柔軟性外觀能夠使穿著者或護(hù)理者確信該制品將具有舒適性。
因此,制造商們可致力于增強(qiáng)用于制造此類產(chǎn)品的各種材料諸如各種纖維網(wǎng)材料的柔軟性,所述纖維網(wǎng)材料包括由形成這些產(chǎn)品的聚合物纖維和它們的層壓體形成的非織造纖維網(wǎng)材料。此類層壓體可包括例如形成這些產(chǎn)品的底片組件的聚合物膜和非織造纖維網(wǎng)材料的層壓體。
據(jù)信人類對(duì)非織造纖維網(wǎng)材料柔軟性的感知可受到觸覺信號(hào)、聽覺信號(hào)和視覺信號(hào)的影響。
觸覺柔軟性信號(hào)可受到多種材料的特征和性質(zhì)的影響,所述特征和性質(zhì)對(duì)其觸感具有影響,包括但不限于蓬松度、纖維厚度和密度、基重、單根纖維的微觀柔順性和柔韌性、由所述纖維形成的非織造纖維網(wǎng)的宏觀柔順性和柔韌性、表面摩擦特性、松散纖維或游離纖維端部的數(shù)目、以及其它特征。
對(duì)柔軟性的感知也可受到聽覺信號(hào)的影響,例如,當(dāng)被觸碰或操縱時(shí),該材料是否以及在什么程度上發(fā)出可聽見的沙沙聲、褶皺聲或其它噪音。
據(jù)信對(duì)材料柔軟性的感知也可受到視覺信號(hào)即其視覺外觀的影響。據(jù)信如果非織造材料對(duì)于某人來(lái)講看起來(lái)相對(duì)柔軟,則該人也將有更大的可能性將其感知為具有相關(guān)的觸覺柔軟性。對(duì)柔軟性的視覺印象可受到多種特征和性質(zhì)的影響,包括但不限于顏色、不透度、光反射率、折射率或吸收性、表觀厚度/厚度、纖維尺寸和密度、以及宏觀物理表面特征。
由于上述特性混合在一起的復(fù)雜性,如果認(rèn)為柔軟性是非織造纖維網(wǎng)材料的一種屬性,可規(guī)避精密的測(cè)量或量化。雖然已開發(fā)出了多種用于測(cè)量和評(píng)測(cè)據(jù)信影響柔軟性信號(hào)的材料特征的方法,但不存在用于柔軟性的標(biāo)準(zhǔn)的被廣泛公認(rèn)的設(shè)備或測(cè)量方法。這是一種主觀的相對(duì)的概念,難以用客觀方式來(lái)表征。由于柔軟性難以表征,因此也可能難以用可預(yù)測(cè)的方式通過改變或調(diào)整材料規(guī)格或制造工藝來(lái)影響它。
限定和增強(qiáng)柔軟性的多方努力在于如下事實(shí):不同的個(gè)體將具有不同的個(gè)體生理和經(jīng)驗(yàn)方面的參照系,并且關(guān)于什么材料特征和性質(zhì)的感知將使他們?cè)谳^小或較大程度上感知材料和相關(guān)其它材料的柔軟性。
已作出了各種努力來(lái)提供或改變非織造纖維網(wǎng)材料的特征,目的是增強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)柔軟性的感知。這些努力已包括了選擇和/或操縱纖維化學(xué)組成、基重、蓬松度、纖維密度、構(gòu)型和尺寸、色調(diào)和/或不透明化、壓花或粘結(jié)成各種圖案等。
這些方法具有不同程度的成功之處,但也留下了在增強(qiáng)視覺和/或觸覺柔軟性信號(hào)方面作出改善的余地。
附圖說(shuō)明
圖1A為一次性尿布的透視圖,所述尿布被示出為水平展開的,處于松弛狀態(tài),面向穿著者的表面向上;
圖1B為一次性尿布的平面圖,所述尿布被示出為水平展開的,處于拉伸的平坦?fàn)顟B(tài)(抵抗由所存在的彈性構(gòu)件引起的彈性收縮而被拉伸),面向穿著者的表面面對(duì)觀察者;
圖2A為圖1A和1B所示的尿布的橫截面,其沿那些圖中的線2-2截??;
圖2B為聚合物膜和非織造纖維網(wǎng)的層壓體的一部分的示意性橫截面,其沿粘結(jié)壓痕路徑截取;
圖3A為可被機(jī)加工、蝕刻、雕刻或以別的方式成型在壓延-粘結(jié)輥的工作表面上的圖案的示意圖;
圖3B為可壓印在非織造纖維網(wǎng)上的粘結(jié)壓痕圖案的示意圖;
圖4A為使用本文所述的平均測(cè)量高度方法中所述的設(shè)備獲取的非織造纖維網(wǎng)樣品的圖像,示出了未粘結(jié)區(qū)域的輪廓;并且
圖4B為使用本文所述的平均測(cè)量高度方法中所述的設(shè)備獲取的非織造纖維網(wǎng)樣品的圖像,示出了各個(gè)粘結(jié)壓痕的輪廓。
具體實(shí)施方式
定義
“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從身體排出的各種流出物的裝置。吸收制品可包括尿布、訓(xùn)練褲、成人失禁內(nèi)衣和襯墊、婦女衛(wèi)生產(chǎn)品、胸墊、護(hù)理墊、圍兜、傷口敷料產(chǎn)品等。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“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。
“吸收芯”是指如下結(jié)構(gòu)體:該結(jié)構(gòu)體通常設(shè)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接收的液體。吸收芯也可包括覆蓋層或包層。覆蓋層或包層可包括非織造物。在一些示例中,吸收芯可包括一個(gè)或多個(gè)基底、吸收性聚合物材料、和將吸收性聚合物材料粘附和固定到基底的熱塑性粘合劑材料/組合物、以及任選地覆蓋層或包層。
“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)聚合材料。當(dāng)使用“離心保留容量”測(cè)試(Edana 441.2-01)來(lái)測(cè)量時(shí),所述聚合材料可吸收它們自身重量的至少5倍的含水0.9%鹽水溶液。
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)時(shí)可流動(dòng)的吸收性聚合物材料。
如本文所用,“吸收性粒狀聚合物材料區(qū)域”是指芯的如下區(qū)域:其中第一基底和第二基底被大量超吸收顆粒所隔開。第一基底64和第二基底之間的該區(qū)域以外可存在一些外部的超吸收顆粒。
本文所用的“透氣氈”是指粉碎的木漿,其為纖維素纖維的形式。
“平均測(cè)量高度”為聚合物膜和非織造纖維網(wǎng)的層壓體的非織造纖維網(wǎng)組件的凸起的未粘結(jié)區(qū)域和粘結(jié)壓痕之間的z方向高度上的平均差值,其是根據(jù)本文所述的平均測(cè)量高度方法來(lái)測(cè)量和計(jì)算的。
本文所用“絮”是指在用如本文所述的最終壓延工藝加固之前的纖維材料?!靶酢卑ㄍǔ1舜宋凑辰Y(jié)的單根纖維,雖然在纖維之間可進(jìn)行一定量的預(yù)粘結(jié)并且也包括在該含義中,諸如可發(fā)生在紡絲工藝中的纖維平放期間或發(fā)生在稍后,或諸如可通過預(yù)壓延來(lái)獲得。然而,這種預(yù)粘結(jié)仍然允許基本數(shù)目的纖維可自由移動(dòng),使得它們能夠被重新定位?!靶酢笨砂ǘ鄠€(gè)層,諸如可起因于在紡絲工藝中從多個(gè)絲束沉積纖維。
“雙組分”是指具有橫截面的纖維,所述橫截面包含兩種離散的聚合物組分、兩種離散的聚合物組分的共混物、或一種離散的聚合物組分和一種離散的聚合物組分的共混物。“雙組分纖維”涵蓋在術(shù)語(yǔ)“多組分纖維”中。雙組分纖維可具有總體橫截面,所述總體橫截面被分成具有所述不同組分的任何形狀或排列的兩個(gè)或更多個(gè)子截面,包括例如同軸子截面、芯-皮型子截面、并列型子截面、徑向子截面等。
非織造纖維網(wǎng)上的“粘結(jié)面積百分比”是粘結(jié)壓痕所占據(jù)的面積與該纖維網(wǎng)的總表面積的比率,其以百分比來(lái)表示,并且根據(jù)本文所述的粘結(jié)面積百分比方法來(lái)測(cè)量。
“粘結(jié)長(zhǎng)度比”為一種以百分比表示的值,并且為非織造纖維網(wǎng)上的重復(fù)系列的粘結(jié)壓痕沿理論線段的長(zhǎng)度總和與該線段的總長(zhǎng)度的比率,并且是根據(jù)本文所述的粘結(jié)路徑/粘結(jié)長(zhǎng)度比測(cè)量方法來(lái)確定的;所述理論線段穿過并連接該系列中的粘結(jié)壓痕,并且從開始該系列的粘結(jié)壓痕的前緣延伸至開始下一個(gè)鄰近的重復(fù)系列的粘結(jié)壓痕的前緣。以非限制性例證圖3B的方式,其中長(zhǎng)度D0為線段的長(zhǎng)度并且長(zhǎng)度D1、D2和D3為如圖3B所示的假定的重復(fù)系列的基本上相同的粘結(jié)壓痕100a中的三個(gè)粘結(jié)壓痕沿該線段的長(zhǎng)度,粘結(jié)長(zhǎng)度比可被計(jì)算為[(D1+D2+D3)/D0]×100%。將注意的是,如果如圖3B所示例的所有粘結(jié)壓痕100a在面積、形狀和間距上是相同的,則它們沿某個(gè)線段以任何數(shù)目組成的任何組將構(gòu)成重復(fù)系列。然而,形成路徑的粘結(jié)壓痕也可具有不同的面積、形狀和/或間距,并且有必要辨識(shí)具有任何其它特定數(shù)目的重復(fù)系列的粘結(jié)壓痕以便確定粘結(jié)長(zhǎng)度比。
“粘結(jié)輥”、“壓延輥”和“輥”是互換使用的。
非織造纖維網(wǎng)中的“粘結(jié)壓痕”為通過將壓延輥上的粘結(jié)突起壓印到非織造纖維網(wǎng)中而產(chǎn)生的表面結(jié)構(gòu)。粘結(jié)壓痕為如下變形的、互嚙的或纏結(jié)的且熔融的或熱熔合的材料位置,所述材料來(lái)自在z方向上在粘結(jié)突起下面疊加和壓縮的纖維,它們形成粘結(jié)。所述各個(gè)粘結(jié)可在非織造物結(jié)構(gòu)中通過它們之間的松散纖維來(lái)連接。粘結(jié)壓痕的形狀和尺寸大約對(duì)應(yīng)于壓延輥上的粘結(jié)突起的粘結(jié)表面的形狀和尺寸。
非織造纖維網(wǎng)上的一“列”粘結(jié)為具有類似形狀和旋轉(zhuǎn)取向的一組最鄰近的粘結(jié),它們被布置成沿著最主要在縱向上延伸的線。
“橫向”(CD)–相對(duì)于非織造纖維網(wǎng)材料的制備和非織造纖維網(wǎng)材料,是指沿該纖維網(wǎng)材料的如下方向,所述方向基本上垂直于該纖維網(wǎng)材料通過制造該纖維網(wǎng)材料的制造線向前行進(jìn)的方向。相對(duì)于移動(dòng)通過一對(duì)壓延輥的輥隙以形成粘結(jié)的非織造纖維網(wǎng)的絮,橫向垂直于通過輥隙運(yùn)動(dòng)的方向且平行于輥隙。
“一次性的”以其普通的意義使用,是指在不同時(shí)長(zhǎng)內(nèi)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。
“尿布”是指一般被幼嬰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(shù)語(yǔ)“尿布”也包括下文定義的“褲”。
“纖維”和“長(zhǎng)絲”是互換使用的。
“纖維直徑”以μm為單位來(lái)表示。術(shù)語(yǔ)“纖維克數(shù)/9000m”(旦尼爾或旦)或“纖維克數(shù)/10000m”(分特)用來(lái)描述纖維的細(xì)度或粗度,它們,因所用材料的密度而與直徑(當(dāng)假定為圓形時(shí))有關(guān)。
“膜”–是指由一種或多種聚合物形成的表皮樣或隔膜樣材料層,其不具有主要由固結(jié)的聚合物纖維和/或其它纖維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成的形式。
相對(duì)于尿布或訓(xùn)練褲,“長(zhǎng)度”或其形式是指沿垂直于腰部邊緣和/或平行于縱向軸線的方向測(cè)量的尺寸。
“縱向”(MD)–相對(duì)于非織造纖維網(wǎng)材料的制備和非織造纖維網(wǎng)材料,是指沿該纖維網(wǎng)材料的如下方向,所述方向基本上平行于該纖維網(wǎng)材料通過制造該纖維網(wǎng)材料的制造線向前行進(jìn)的方向。相對(duì)于移動(dòng)通過一對(duì)壓延輥的輥隙以形成粘結(jié)的非織造纖維網(wǎng)的非織造絮,縱向平行于通過輥隙運(yùn)動(dòng)的方向且垂直于輥隙。
“單組分”是指由單一聚合物組分或聚合物組分的單一共混物形成的纖維,如與雙組分或多組分纖維相區(qū)別。
“多組分”是指具有橫截面的纖維,所述橫截面包括多于一種的離散的聚合物組分、多于一種的聚合物組分的離散的共混物、或至少一種離散的聚合物組分和至少一種聚合物組分的離散的共混物?!岸嘟M分纖維”包括但不限于“雙組分纖維”。多組分纖維可具有總體橫截面,所述總體橫截面被分成具有所述不同組分的任何形狀或排列的子截面,包括例如同軸子截面、芯-皮型子截面、并列型子截面、徑向子截面、海島狀等。
“非織造物”為所制造的定向取向或隨機(jī)取向的纖維片材或纖維網(wǎng),所述纖維首先被成形為絮,然后通過摩擦、內(nèi)聚力、粘附力或一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)部圖案和粘結(jié)壓痕加固并粘結(jié)在一起,所述粘結(jié)部圖案和粘結(jié)壓痕通過局部壓縮和/或施加壓力、熱、超聲或熱能、或它們的組合來(lái)形成。該術(shù)語(yǔ)不包括用紗線或長(zhǎng)絲織造、針織或縫編的織物。這些纖維可具有天然來(lái)源或人造來(lái)源,并且可為短纖維或連續(xù)長(zhǎng)絲或原位形成的纖維??缮藤?gòu)獲得的纖維的直徑范圍為小于約0.001mm至大于約0.2mm,并且它們具有幾種不同的形式:短纖維(稱作短紗或短切纖維)、連續(xù)單纖維(長(zhǎng)絲或單絲)、無(wú)捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(絲束)和加捻連續(xù)長(zhǎng)絲束(紗)。非織造織物能夠通過許多工藝來(lái)形成,包括但不限于本領(lǐng)域已知的熔吹、紡粘法、紡熔法、溶液紡絲、靜電紡紗、梳理法、膜原纖化、熔膜原纖化、氣流成網(wǎng)法、干法成網(wǎng)、使用短纖維的濕法成網(wǎng)、以及這些工藝的組合。非織造織物的基重通常用克/平方米(gsm)表示。
“不透明度”為關(guān)于纖維網(wǎng)材料透射光的能力的數(shù)值,其根據(jù)本文所述的不透明度測(cè)量方法來(lái)測(cè)量。
如本文所用,“褲”或“訓(xùn)練褲”是指為嬰兒或成人穿著者設(shè)計(jì)的具有腰部開口和腿部開口的一次性衣服。通過將穿著者的腿伸入腿部開口并將短褲拉到圍繞穿著者下體的適當(dāng)位置可將短褲穿到使用者身上。短褲可使用任何合適的方法來(lái)預(yù)成形,包括但不限于利用可重復(fù)扣緊的和/或不可重復(fù)扣緊的粘結(jié)(例如,縫合、焊接、粘合劑、內(nèi)聚粘合、扣件等)將制品的各部分接合在一起。褲可在沿制品周邊的任何位置預(yù)成形(例如,側(cè)邊緊固的、前腰緊固的)。盡管本文使用的是術(shù)語(yǔ)“褲”,但褲通常也稱為“閉合尿布”、“預(yù)扣緊尿布”、“套穿尿布”、“訓(xùn)練褲”和“尿布褲”。適宜的褲公開于1993年9月21日授予Hasse等人的美國(guó)專利5,246,433;1996年10月29日授予Buell等人的美國(guó)專利5,569,234;2000年9月19日授予Ashton的美國(guó)專利6,120,487;2000年9月19日授予Johnson等人的美國(guó)專利6,120,489;1990年7月10日授予Johnson等人的美國(guó)專利4,940,464;1992年3月3日授予Nomura等人的美國(guó)專利5,092,861;2002年6月13日提交的名稱為“Highly Flexible And Low Deformation Fastening Device”的美國(guó)專利公布2003/0233082A1;1999年4月27日授予Kline等人的美國(guó)專利5,897,545;1999年9月28日授予Kline等人的美國(guó)專利5,957,908中。
當(dāng)用作與材料的組分相關(guān)的形容詞時(shí),術(shù)語(yǔ)“主要”是指該組分構(gòu)成大于該材料的50重量%。當(dāng)用作與物理特征的定向取向或其幾何屬性相關(guān)的形容詞時(shí),“主要”是指該特征或?qū)傩栽谘厮痉较蜓由斓木€上的投影在長(zhǎng)度上大于在與其垂直的線上的投影。在其它上下文中,術(shù)語(yǔ)“主要”是指某種狀況,其對(duì)某種性能或特征賦予基本的影響。因此,當(dāng)材料“主要”包括據(jù)稱賦予某種性能的組分時(shí),該組分賦予該材料否則將不表現(xiàn)出的性能。例如,如果材料“主要”包括可熱熔合的纖維,則這些纖維的數(shù)量和組分必須足以使得該纖維發(fā)生熱熔合。
“粘結(jié)突起”或“突起”為粘結(jié)輥在其徑向最外部分上的結(jié)構(gòu),其被凹進(jìn)區(qū)域所圍繞。相對(duì)于粘結(jié)輥的旋轉(zhuǎn)軸,粘結(jié)突起具有帶粘結(jié)表面形狀和粘結(jié)表面形狀面積的徑向最外粘結(jié)表面,其一般沿具有從粘結(jié)輥旋轉(zhuǎn)軸線的大致恒定半徑的外圓柱形表面設(shè)置;然而,具有離散且獨(dú)立形狀的粘結(jié)表面的突起常常相對(duì)于粘結(jié)輥的半徑足夠小,使得粘結(jié)表面可看起來(lái)是平坦/平面的;并且粘結(jié)表面形狀面積與相同形狀的平面面積十分近似。粘結(jié)突起可具有垂直于粘結(jié)表面的側(cè)面,雖然通常這些側(cè)面具有成角度的比降,使得粘結(jié)突起的基座的橫截面大于其粘結(jié)表面。多個(gè)粘結(jié)突起可按某個(gè)圖案被布置在壓延輥上。多個(gè)粘結(jié)突起具有外圓柱形表面的每單位表面積的粘結(jié)面積,所述粘結(jié)面積可表示為百分比,并且為該單位內(nèi)的突起的合并總粘結(jié)形狀面積與該單位的總表面積的比率。
非織造纖維網(wǎng)上的一“行”粘結(jié)為具有類似形狀和旋轉(zhuǎn)取向的一組最鄰近的粘結(jié),它們被布置成沿著最主要在橫向上延伸的線。
“拉伸強(qiáng)度”是指材料在拉伸失效之前將保持的最大拉伸力(峰值力),其通過本文所示出的拉伸強(qiáng)度測(cè)量方法來(lái)測(cè)量。
“厚度”(Thickness)和“厚度”(caliper)在本文中是互換使用的。
“總硬度”是指根據(jù)本文所述的硬度測(cè)量方法測(cè)量和計(jì)算的關(guān)于材料的值。
相對(duì)于尿布或訓(xùn)練褲,“寬度”或其形式是指沿平行于腰部邊緣和/或垂直于縱向軸線的方向測(cè)量的尺寸。
相對(duì)于纖維網(wǎng),“Z方向”是指基本上正交于或垂直于由該纖維網(wǎng)在縱向和橫向尺寸上所逼近的平面。
吸收制品
本發(fā)明的示例包括具有改善的柔軟性屬性的一次性吸收制品。
圖1A為尿布10的透視圖,所述尿布處在松弛的展開位置,如其在被打開并位于水平表面上時(shí)所可能顯現(xiàn)的那樣。圖1B為被示出處于平展未收縮狀態(tài)(即,無(wú)彈性誘導(dǎo)收縮)的尿布10的平面圖,其示出了尿布10的一些部分被切除以示出底層結(jié)構(gòu)。尿布10在圖1B中被描繪成具有其縱向軸線36和其側(cè)向軸線38。尿布10的接觸穿著者的部分在圖1A中被示出為向上取向的,并且在圖1B中被示出為面對(duì)觀察者。圖2A為在圖1B中的線2-2處截取的尿布的橫截面。
尿布10一般可包括底座12和設(shè)置在底座中的吸收芯14?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)12可包括尿布10的主體。
基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12可包括頂片18(其可為液體可透過的)和底片20(其可為液體不可透過的)。吸收芯14可封裝在頂片18和底片20之間。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12也可包括側(cè)片22、彈性化腿箍24、和彈性腰部結(jié)構(gòu)26?;A(chǔ)結(jié)構(gòu)12也可包括緊固系統(tǒng),所述緊固系統(tǒng)可包括至少一個(gè)緊固構(gòu)件46和至少一個(gè)著陸區(qū)48。
腿箍24和彈性腰部結(jié)構(gòu)26通??筛髯园◤椥詷?gòu)件28。尿布10的一個(gè)末端部分可被構(gòu)造為尿布10的第一腰區(qū)30。尿布10的相對(duì)的末端部分可被構(gòu)造為尿布10的第二腰區(qū)32。尿布10的中間部分可被構(gòu)造為襠區(qū)34,所述襠區(qū)在第一腰區(qū)30和第二腰區(qū)32之間縱向延伸。襠區(qū)34可包括尿布10的總體長(zhǎng)度的33.3%至50%,并且每個(gè)腰區(qū)30,32可相應(yīng)地包括尿布10的總體長(zhǎng)度的25%至33.3%。
腰區(qū)30和32可包括彈性元件,使得它們圍繞穿著者的腰部聚攏以提供改善的貼合性和約束性(彈性腰部結(jié)構(gòu)26)。襠區(qū)34為當(dāng)尿布10被穿著時(shí)一般位于穿著者兩腿之間的尿布10的那部分。
尿布10也可包括此類其它結(jié)構(gòu),包括前耳片和后耳片、腰帽結(jié)構(gòu)、彈性部件等,從而提供更好的貼合性、約束性和美觀特性。此類附加結(jié)構(gòu)描述于例如美國(guó)專利3,860,003和5,151,092中。
為了施用尿布10并將其圍繞穿著者保持在適當(dāng)位置,第二腰區(qū)32可通過緊固構(gòu)件46附接到第一腰區(qū)30以形成腿部開口和制品腰部。當(dāng)緊固時(shí),緊固系統(tǒng)承受制品腰部周圍的拉伸載荷。
根據(jù)一些示例,尿布10可設(shè)置有可重復(fù)閉合的緊固系統(tǒng),或者可另選地以褲型尿布的形式提供。當(dāng)所述吸收制品為尿布時(shí),其可包括接合到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的用于將尿布固定到穿著者上的可重復(fù)閉合的緊固系統(tǒng)。當(dāng)所述吸收制品為褲型尿布時(shí),所述制品可包括至少兩個(gè)接合到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并彼此接合的側(cè)片以形成褲。緊固系統(tǒng)及其任何部件可包括適用于這種用途的任何材料,包括但不限于塑料、膜、泡沫、非織造材料、織造材料、紙材、層合體、拉伸層合體、活化的拉伸層合體、纖維增強(qiáng)的塑料等、或它們的組合。在一些示例中,構(gòu)成緊固裝置的材料可為柔性的。在一些示例中,緊固裝置可包括用于附加柔軟性或消費(fèi)者柔軟感的棉料或類似棉的材料。該柔韌性可允許緊固系統(tǒng)適形于身體的形狀,并因此減小緊固系統(tǒng)將刺激或傷害穿著者皮膚的可能性。
對(duì)于一體的吸收制品,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)12和吸收芯14可形成在添加其它結(jié)構(gòu)后形成復(fù)合尿布結(jié)構(gòu)的尿布10的主結(jié)構(gòu)。雖然頂片18、底片20和吸收芯14可按多種熟知的構(gòu)型裝配,但優(yōu)選的尿布構(gòu)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 Film Web Extensible Waist Feature”的美國(guó)專利5,554,145;1996年10月29日授予Buell等人的名稱為“Disposable PuIl-On Pant”的美國(guó)專利5,569,234;和1999年12月21日授予Robles等人的名稱為“Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels”的美國(guó)專利6,004,306。
頂片18可被完全或部分地彈性化和/或可被縮短以在頂片18和吸收芯14之間產(chǎn)生空隙空間。包括彈性化頂片或縮短頂片的示例性結(jié)構(gòu)更詳細(xì)地描述于以下專利中:1991年8月6日授予Allen等人的名稱為“Disposable Absorbent Article Having Elastically Extensible Topsheet”的美國(guó)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 Articles and Disposable Absorbent Articles Having Such Trisection Topsheets”的美國(guó)專利5,269,775。
底片20可與頂片18相接合。底片20可用于防止被吸收芯14吸收并容納在尿布10內(nèi)的流出物臟污可能接觸尿布10的其它外部制品,諸如床單和衣服。參見圖2B,底片20可為基本上液體(例如,尿液)不可透過的,并且包括非織造材料21和薄聚合物膜23的層壓體,所述薄聚合物膜為諸如具有約0.012mm(0.5mil)至約0.051mm(2.0mils)厚度的熱塑性膜。適宜的底片薄膜包括由Tredegar Industries Inc.(Terre Haute,Ind.)制造并以商品名X15306、X10962和X10964出售的那些。其它適宜的底片材料可包括允許蒸氣從尿布10逸出同時(shí)仍然防止液體流出物穿過底片20的可透氣材料。示例性可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)之類的復(fù)合材料、以及諸如由Mitsui Toatsu Co.(Japan)制造的命名為ESPOIR和由EXXON Chemical Co.(Bay City,Texas)制造的命名為EXXAIRE的微孔膜。包括聚合物共混物的合適的可透氣復(fù)合材料以名稱HYTREL共混物Pl 8-3097購(gòu)自Clopay Corporation(Cincinnati,Ohio)。此類可透氣復(fù)合材料的其它示例更詳細(xì)地描述于1995年6月22日以E.I.DuPont的名義公布的PCT專利申請(qǐng)WO 95/16746中。包括非織造纖維網(wǎng)和開孔成型膜的其它可透氣底片描述于1996年11月5日授予Dobrin等人的美國(guó)專利5,571,096中。
在一些示例中,底片可具有根據(jù)WSP 70.5(08)在37.8 0C和60%的相對(duì)濕度下測(cè)量的大于約2,000g/24h/m2,大于約3,000g/24h/m2,大于約5,000g/24h/m2,大于約6,000g/24h/m2,大于約7,000g/24h/m2,大于約8,000g/24h/m2,大于約9,000g/24h/m2,大于約10,000g/24h/m2,大于約11,000g/24h/m2,大于約12,000g/24h/m2,大于約15,000g/24h/m2的水蒸氣傳輸速率(WVTR)。
吸收制品諸如尿布10的各種組件可由本文所述的非織造纖維網(wǎng)材料形成,其包括但不必要限于頂片18和底片20的非織造組件21。
軟共混物樹脂
非織造物21可由下列的一種或多種樹脂形成:聚烯烴、聚酯、聚酰胺,包括但不限于聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乳酸(PLA)、以及它們的共混物。包括聚丙烯的樹脂由于聚丙烯的成本相對(duì)低并且由其形成的纖維具有表面摩擦性質(zhì)(即,它們具有相對(duì)光滑的滑溜觸感)而可為尤其適用的。包括聚乙烯的樹脂由于聚乙烯的較柔軟性/柔順度和甚至更光滑/滑溜的表面摩擦性質(zhì)也可為所期望的。相對(duì)于彼此來(lái)講,PP目前具有更低的成本并且由其形成的纖維具有更大的拉伸強(qiáng)度,而PE目前具有更高的成本并且由其形成的纖維具有更低的拉伸強(qiáng)度但更強(qiáng)的柔順性和更平滑/光滑的觸感。因此,可能期望由PP和PE樹脂的共混物來(lái)形成非織造纖維網(wǎng)纖維,從而尋找這些聚合物的最佳平衡比例以平衡它們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在一些示例中,所述纖維可由PP/PE共混物形成,諸如美國(guó)專利5,266,392中所述的那些。非織造纖維可由作為添加劑或改性劑的組分形成或可包括它們,諸如脂族聚酯、熱塑性多糖、或其它生物聚合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中,非織造物21包括由組合物制成的至少一個(gè)纖維層,所述組合物包含第一聚烯烴、不同于第一聚烯烴的第二聚烯烴和柔軟性增強(qiáng)添加劑。在一個(gè)實(shí)施方案中,第一聚烯烴可以為聚丙烯均聚物。發(fā)現(xiàn)包含丙烯共聚物的第二聚烯烴可向所得的非織造物提供有利的特性?!氨┕簿畚铩卑ㄖ辽賰煞N不同類型的單體單元,其中一種為丙烯。單體單元的合適的示例包括乙烯和范圍為c4-c20的高級(jí)α-烯烴,諸如例如1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯或1-辛烯和1-癸烯、或它們的混合物。優(yōu)選地,乙烯與丙烯共聚,使得丙烯共聚物包括丙烯單元(在聚合物鏈上衍生自丙烯單體的單元)和乙烯單元(在聚合物鏈上衍生自乙烯單體的單元)。
通常,衍生自乙烯或C4-10α-烯烴中的至少一個(gè)的單元或共聚單體可以按所述丙烯-α-烯烴共聚物的重量計(jì),1%至35%,或5%至約35%,或7%至32%,或8至25%,或8%至20%,或甚至8%至18%的量存在。可調(diào)節(jié)共聚單體含量使得丙烯-α-烯烴共聚物優(yōu)選具有75J/g或更小的熔化熱(“DSC”),100℃或更小的熔點(diǎn),和2%至約65%的全同立構(gòu)聚丙烯的異構(gòu)度,和優(yōu)選地0.5至90dg/min的熔體流動(dòng)速率(MFR)。
在一個(gè)實(shí)施方案中,丙烯-α-烯烴共聚物由乙烯衍生的單元構(gòu)成。丙烯-α-烯烴共聚物可包含按所述丙烯-α-烯烴共聚物的重量計(jì),5%至35%,或5%至20%,或10%至12%,或15%至20%的乙烯衍生的單元。在一些實(shí)施方案中,丙烯-α-烯烴共聚物基本上由衍生自丙烯和乙烯的單元組成,即丙烯-α-烯烴共聚物不包含以通常作為雜質(zhì)存在于聚合期間所用的乙烯和/或丙烯料流中的量,或以可實(shí)質(zhì)上影響丙烯-α-烯烴共聚物的熔化熱、熔點(diǎn)、結(jié)晶度或熔體流動(dòng)速率的量的任何其它共聚單體,或特意加入聚合過程中的任何其它共聚單體。
丙烯-α-烯烴共聚物可具有如由13C NMR所測(cè)量的,至少75%、至少80%、至少82%、至少85%、或至少90%的三個(gè)丙烯單元的三單元組立構(gòu)規(guī)整度。如下測(cè)定“三單元組立構(gòu)規(guī)整度”。本文中表達(dá)為“m/r”的立構(gòu)規(guī)整度指數(shù)通過13C核磁共振(“NMR”)來(lái)測(cè)定。立構(gòu)規(guī)整度指數(shù)m/r如由H.N.Cheng在17MACROMOLECULES 1950(1984)中所定義的來(lái)計(jì)算,其以引用方式并入本文。名稱“m”或“r”描述了鄰近的丙烯基團(tuán)對(duì)的立體化學(xué),其中“m”是指內(nèi)消旋并且“r”是指外消旋。1.0的m/r比率一般描述間同立構(gòu)聚合物,并且2.0的m/r比率一般描述無(wú)規(guī)立構(gòu)材料。全同立構(gòu)材料理論上可具有接近無(wú)窮大的m/r比率,并且許多副產(chǎn)物無(wú)規(guī)立構(gòu)聚合物具有足夠的無(wú)規(guī)立構(gòu)含量以產(chǎn)生大于50的m/r比率。
丙烯-α-烯烴共聚物可具有如通過差示掃描量熱法(“DSC”)測(cè)定的75J/g或更小,70J/g或更小,50J/g或更小,或甚至35J/g或更小的熔化熱(“Hf”)。丙烯-α-烯烴共聚物可具有至少0.5J/g、1J/g或至少5J/g的Hf。如下測(cè)定“DSC”。稱量約0.5克的聚合物并在約140-150℃下使用“DSC模具”和作為背襯片材的MYLAR(TM)膜壓制成約15至20密耳(約381-508微米)的厚度。通過懸掛在空氣中(MYLAR(TM)膜背襯片材不移除)使壓制的聚合物樣品冷卻至環(huán)境溫度。然后將壓制的聚合物樣品在室溫(約23-25℃)下退火8天。在該階段結(jié)束時(shí),使用沖模從壓制的聚合物樣品中移除15-20mg盤狀物并且置于10微升鋁樣品盤中。然后將盤狀樣品置于(Perkin Elmer Pyris 1熱分析系統(tǒng))中并冷卻至-100℃。以約10℃/min將樣品加熱至獲得165℃的最終溫度。記錄為在盤狀樣品的熔融峰下的面積的熱輸出是熔化熱的量度并且可表達(dá)為焦耳每克聚合物(J/g),并且通過Perkin Elmer系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算。在這些條件下,熔融曲線示出兩個(gè)最大值,在最高溫度下的最大值被認(rèn)為是相對(duì)于對(duì)于聚合物根據(jù)溫度增加的熱容量的基線測(cè)量值,在盤狀樣品的熔程內(nèi)的熔點(diǎn)。
丙烯-α-烯烴共聚物可具有如通過DSC所測(cè)定的單峰熔融轉(zhuǎn)變。在一個(gè)實(shí)施方案中,共聚物具有90℃或更小的一次峰轉(zhuǎn)變,與約110℃或更大的寬結(jié)束熔融轉(zhuǎn)變。峰值“熔點(diǎn)”(“Tm”)定義為在樣品熔程內(nèi)的最大熱吸收的溫度。然而,共聚物可示出鄰近主峰,和/或在結(jié)束熔融轉(zhuǎn)變處的二次熔融峰。就本公開而言,此類二次熔融峰一起被認(rèn)為是單個(gè)熔點(diǎn),其中這些峰的最高峰被認(rèn)為是丙烯-α-烯烴共聚物的Tm。丙烯-α-烯烴共聚物可具有100℃或更小,90℃或更小,80℃或更小,或者70℃或更小的Tm。丙烯-α-烯烴共聚物可具有如按照ASTM D-1505所測(cè)量的,在室溫下0.850至0.920g/cm3,0.860至0.900g/cm3,或0.860至0.890g/cm3的密度。
丙烯-α-烯烴共聚物可具有如根據(jù)ASTM D1238(230℃下2.16kg)所測(cè)量的至少0.2dg/min的熔體流動(dòng)速率(“MFR”)。在一個(gè)實(shí)施方案中,丙烯-α-烯烴共聚物MFR為0.5至5000dg/min,約1至2500dg/min,約1.5至1500dg/min,2至1000dg/min,5至500dg/min,10至250dg/min,10至100dg/min,2至40dg/min,或2至30dg/min。
丙烯-α-烯烴共聚物可具有如根據(jù)ASTM D412所測(cè)量的,小于2000%、小于1000%、或小于800%的斷裂伸長(zhǎng)率。
丙烯-α-烯烴共聚物可具有5,000至5,000,000g/摩爾,優(yōu)選10,000至1,000,000g/摩爾,并且更優(yōu)選50,000至400,000g/摩爾的重均分子量(Mw);2,500至2,500,00g/摩爾,優(yōu)選10,000至250,000g/摩爾,并且更優(yōu)選25,000至200,000g/摩爾的數(shù)均分子量;和/或10,000至7,000,000g/摩爾,優(yōu)選80,000至700,000g/摩爾,并且更優(yōu)選100,000至500,000g/摩爾的z均分子量(Mz)。丙烯-α-烯烴共聚物可具有1.5至20,或1.5至15,優(yōu)選1.5至5,并且更優(yōu)選1.8至5,并且最優(yōu)選1.8至3或4的分子量分布(“MWD”)?!胺肿恿?Mn、Mw和Mz)”和“MWD”可如下測(cè)定并且如Verstate等人,21 MACROMOLECULES 3360(1988)中所描述的。本文所述的條件在公開的測(cè)試條件范圍內(nèi)控制。使用配備有Chromatix KMX-6聯(lián)機(jī)光散射光度計(jì)的Waters 150凝膠滲透色譜測(cè)量分子量和MWD。在135℃下使用該系統(tǒng),其中1,2,4-三氯苯為移動(dòng)相。使用Showdex(Showa-Denko America,Inc.)聚苯乙烯凝膠柱802、803、804和805。該技術(shù)在Verstate等人,21 MACROMOLECULES 3360(1988)中有所討論。對(duì)柱擴(kuò)散不采用校正;然而,關(guān)于通常可接受的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù),例如國(guó)家統(tǒng)計(jì)局標(biāo)準(zhǔn)聚乙烯1484,和產(chǎn)生陰離子的氫化聚異戊二烯(另選的乙烯丙烯共聚物)展示對(duì)Mw/Mn或Mz/Mw的此類校正少于0.05個(gè)單元。由洗脫時(shí)間-分子量關(guān)系計(jì)算Mw/Mn,其中使用光散射光度計(jì)評(píng)估Mz/Mw??墒褂每蓮腖DC/Milton Roy-Rivera Beach,Fla商購(gòu)獲得的計(jì)算機(jī)軟件GPC2,MOLWT2進(jìn)行多種分析。合適的丙烯-α-烯烴共聚物的示例可以商品名(ExxonMobil Chemical Company(Houston,Tex.,USA)、(The Dow Chemical Company(Midland,Mich.,USA)、一定等級(jí)的XM或(Mitsui Company,Japan)和一定等級(jí)的(Basell Polyolefins,the Netherlands)商購(gòu)獲得。使用施用上文中的選擇標(biāo)準(zhǔn)的方法能夠容易地確定適用于本發(fā)明的可商購(gòu)獲得的丙烯-α-烯烴共聚物的一個(gè)或多個(gè)特定等級(jí)。
丙烯共聚物具有與丙烯均聚物的良好混合性,其中取決于兩種成分的相互比率,可制備表現(xiàn)出各種特性的材料。丙烯共聚物觸摸起來(lái)是軟的,并且由其制備的非織造織物具有良好的懸垂性并容易彎曲。另一方面,聚丙烯提供強(qiáng)度并減小材料的塑性。適于制備纖維非制造材料的組合物的示例可包括按所述組合物的重量計(jì),至少60%,至少70%,至少75%,或至少80%的聚丙烯均聚物,和按重量計(jì)至少10%,至少12%,至少14%的丙烯共聚物。所述組合物一般是可懸垂且軟的但還維持所需的機(jī)械特性。然而,發(fā)現(xiàn)其可感覺觸摸起來(lái)粗糙且可描述為“類橡膠”。具體地,丙烯-α-烯烴共聚物,具體地講丙烯-乙烯共聚物,可比由聚烯烴諸如聚乙烯和聚丙烯制成的常規(guī)纖維更厚。
柔軟性增強(qiáng)添加劑
發(fā)現(xiàn)添加柔軟性增強(qiáng)添加劑可對(duì)降低由包括前述第一和第二聚烯烴的共混物的組合物制成的纖維的發(fā)粘感或類橡膠感是有利的。柔軟性增強(qiáng)添加劑一般賦予纖維相對(duì)絲滑的(減少的摩擦)感覺??梢约儜B(tài)、稀釋和/或作為例如聚烯烴聚合物諸如聚丙烯、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、或丙烯-α-烯烴共聚物的母料將柔軟性增強(qiáng)添加劑加入組合物中。
適于制備如本文所述的纖維的組合物包含一種或多種柔軟性增強(qiáng)添加劑,其可以按所述纖維的重量計(jì),介于0.01%至10%之間,或介于0.03%至5%之間,或甚至介于0.05%至1%之間的量存在。一旦將纖維紡絲以形成非織造物,則柔軟性增強(qiáng)添加劑中的一些可揮發(fā)并不再以相同的量存在于形成非織造物的纖維中,還據(jù)信柔軟性增強(qiáng)添加劑中的一些可從纖維的內(nèi)部遷移到纖維的外表面。盡管無(wú)意于受理論的束縛,但據(jù)信添加劑到纖維外表面的這種遷移可有助于當(dāng)使用者觸摸非織造材料時(shí)使其體驗(yàn)的柔軟性明顯。
在一個(gè)實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑為有機(jī)胺化合物,即包含結(jié)合到烴基團(tuán)的胺基團(tuán)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑為脂肪酸胺或脂肪酸酰胺。在一些實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑可具有結(jié)合到氮原子的一個(gè)或多個(gè)鏈烷烴或烯烴基團(tuán),從而形成胺或酰胺化合物。所述鏈烷烴或烯烴基團(tuán)可以例如為作為側(cè)鏈或在胺/酰胺主鏈內(nèi)的極性部分或離子部分。此類極性部分或離子部分可包括羥基基團(tuán)、羧酸根基團(tuán)、醚基團(tuán)、酯基團(tuán)、磺酸根基團(tuán)、亞硫酸根基團(tuán)、硝酸根基團(tuán)、亞硝酸根基團(tuán)、磷酸根基團(tuán)、以及它們的組合。
在一個(gè)實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑為具有式(R'OH)3-xNRx的烷基-醚胺,其中R選自氫、C1-40烷基基團(tuán)、C2-40烷基醚、C1-40烷基羧酸、以及C2-40烷基酯;R'選自C1-40烷基基團(tuán)、C2-40烷基醚、C1-40羧酸、以及C2-40烷基酯;并且x為0、1、2或3,優(yōu)選地0或1,更優(yōu)選地1。在一個(gè)實(shí)施方案中,R選自氫和C5-40烷基基團(tuán);并且R'選自C5-40烷基基團(tuán)和C5-40烷基醚。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑為具有下式的含酰胺化合物:RCONH2,其中R為C5-23烷基或烯烴。在另一個(gè)實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑為具有下式的脂肪酸酰胺:(R'CO)3-xNR”x,其中R”選自氫、C10-60烷基基團(tuán)和C10-60烯烴基團(tuán)以及它們的取代型式;R'選自C10-60烷基基團(tuán)、C10-60烯烴基團(tuán)、以及它們的取代型式;并且x為0、1、2或3,優(yōu)選地1或2,更優(yōu)選地2。如本文所用,“烯烴”基團(tuán)是在基團(tuán)鏈(例如--CH2CH2CH2CH2CH═CHCH2CH2CH2CH.亞-.2CH2CH3)中具有一個(gè)或多個(gè)不飽和雙鍵的基團(tuán),并且“取代”是指在沿?zé)N鏈的任何位置處的羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)、鹵離子或硫酸根基團(tuán)的取代。
在一些實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑包含不飽和酰胺。在一個(gè)實(shí)施方案中,含不飽和酰胺的柔軟性增強(qiáng)添加劑具有下式:RCONH2,其中R為C5-23烯烴。在另一個(gè)實(shí)施方案中,含不飽和酰胺的柔軟性增強(qiáng)添加劑具有下式:(R'CO)3-xNR”x,其中R”選自氫、C10-60烷基基團(tuán)和C10-60烯烴基團(tuán)以及它們的取代型式;R'選自C10-60烯烴基團(tuán)以及它們的取代型式;并且x為0、1、2或3,優(yōu)選地1或2,更優(yōu)選地2。在一些實(shí)施方案中,含不飽和酰胺的柔軟性增強(qiáng)添加劑是棕櫚油酰胺、油酰胺、亞油酸酰胺、或芥酸酰胺中的至少一種。在其它實(shí)施方案中,含不飽和酰胺的柔軟性增強(qiáng)添加劑是油酰胺或芥酸酰胺中的至少一種。在優(yōu)選的實(shí)施方案中,柔軟性增強(qiáng)添加劑包含芥酸酰胺。
柔軟性增強(qiáng)添加劑的非限制性示例包括雙(2-羥乙基)異癸基氧基丙胺、聚(5)氧乙烯基異癸基氧基丙胺、雙(2-羥乙基)異十三烷基氧基丙胺、聚(5)氧乙烯基異十三烷基氧基丙胺、雙(2-羥乙基)直鏈烷氧基丙基酰胺、雙(2-羥乙基)大豆胺、聚(15)氧乙烯基大豆胺、雙(2-羥乙基)十八胺、聚(5)氧乙烯基十八胺、聚(8)氧乙烯基十八胺、聚(10)氧乙烯基十八胺、聚(15)氧乙烯基十八胺、雙(2-羥乙基)十八烷氧基丙胺、雙(2-羥乙基)牛脂胺、聚(5)氧乙烯基牛脂胺、聚(15)氧乙烯牛脂胺、聚(3)氧乙烯-1,3-二氨基丙烷、雙(2-羥乙基)椰油烷基胺、雙(2-羥乙基)異癸基氧基丙胺、聚(5)氧乙烯基異癸基氧基丙胺、雙(2-羥乙基)異癸基氧基丙胺、聚(5)氧乙烯異十三烷基氧基丙胺、雙(2-羥乙基)直鏈烷氧基丙基胺、雙(2-羥乙基)大豆胺、聚(15)氧乙烯大豆胺、雙(2-羥乙基)十八胺、聚(5)氧乙烯十八胺、聚(8)氧乙烯十八胺、聚(10)氧乙烯十八胺、聚(15)氧乙烯十八胺、雙(2-羥乙基)十八烷基氧丙基胺、雙(2-羥乙基)牛脂胺、聚(5)氧乙烯牛脂胺、聚(15)氧乙烯牛脂胺、聚(3)氧乙烯-1,3-二氨基丙烷、雙(2-羥乙基)椰油烷基胺、戊酰胺、己酸酰胺、芥酸酰胺、辛酸酰胺、壬酰胺、癸酰胺、十二酰胺、月桂酰胺、十四酰胺、肉豆蔻酰胺、棕櫚酰胺、棕櫚油酰胺、棕櫚酰胺、十七烷(十七)酰胺、硬脂酰胺、二十烷酰胺、二十二烷酰胺、二十二烷酰胺、二十四烷酰胺、亞油酰胺、蠟酸酰胺、二十七烷酰胺、二十八烷酰胺、三十烷酰胺、三十二烷酰胺、蠟蜜酸(葉虱酸)酰胺、格地酸酰胺、9-十八烯酰胺、油酰胺、硬脂酰胺、牛脂雙(2-羥乙基)胺、椰油雙(2-羥乙基)胺、油基雙(2-羥乙基)胺、三十六烷酰胺、以及它們的組合。
可用的柔軟性增強(qiáng)添加劑的商業(yè)示例包括化合物(CibaSpecialty Chemicals)、和化合物和NOURYMIX濃縮物(Akzo Nobel Chemicals)、化合物(Croda Universal Inc)、CESA化合物(Clariant)?;砑觿┑钠渌纠ǖ米訟.Schulman(Germany,Techmer,USA)或Ampacet(USA)的化合物。
可用于本發(fā)明的組合物可包括一種或多種不同的柔軟性增強(qiáng)添加劑。例如,在一個(gè)實(shí)施方案中,組合物可包含一種或多種含不飽和酰胺的柔軟性增強(qiáng)添加劑,并且在另一個(gè)實(shí)施方案中,一種或多種含不飽和酰胺的柔軟性增強(qiáng)添加劑和一種或多種含飽和酰胺的柔軟性增強(qiáng)添加劑。在一些實(shí)施方案中,組合物包括低分子量(Mw)并且因此較快遷移的酰胺例如芥酸酰胺或油酰胺,和較高分子量(Mw)并且因此較慢遷移的酰胺例如二十二烷酰胺或硬脂酰胺的組合。應(yīng)當(dāng)指出的是,適合作為柔軟性增強(qiáng)添加劑的化合物,諸如例如酰胺添加劑,可以在經(jīng)受高溫時(shí)升華(即,從固態(tài)直接轉(zhuǎn)換成氣態(tài))。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道升華含量取決于添加劑溫度和在暴露于外部環(huán)境的表面上方的添加劑蒸汽的分壓。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將會(huì)知道,加工溫度應(yīng)當(dāng)保持低于組分的TGA(即熱重量分析)快速重量損失溫度。令人驚奇的是,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)在熔融紡絲過程中添加酰胺類型的柔軟性增強(qiáng)添加劑時(shí),有利的是使工藝溫度維持在遠(yuǎn)低于TGA快速重量損失溫度的水平。具體地,據(jù)信噴絲頭前方的熔融組合物的溫度應(yīng)當(dāng)比柔軟性增強(qiáng)添加劑的TGA快速重量損失溫度低至少20℃,或甚至低25℃。各種物質(zhì)的TGA快速重量損失溫度可見于例如由Ernest W.Flick撰寫的“Plastics additives:an industrial guide”中。
不受理論的束縛,據(jù)信添加劑的這種升華可由纖維制造期間的具體加工條件造成。在典型的非織造物制造工藝中時(shí),聚合物組合物是熔融的并且使其達(dá)到特定溫度,所述溫度能夠使得組合物流動(dòng)并且通過噴絲頭擠出以便形成纖維。然后使新形成的纖維在低得多的溫度下通過空氣淬火,所述空氣針對(duì)纖維的外表面流動(dòng)。當(dāng)將熔融組合物加熱至一定溫度時(shí),這使得柔軟性增強(qiáng)添加劑過熱,并且添加劑可從固化纖維的外表面蒸發(fā)/升華。由于快速且恒定的空氣流動(dòng),分壓保持在相對(duì)低水平,與否則可由TGA值預(yù)期的相比,這有利于柔軟性增強(qiáng)添加劑的蒸發(fā)/升華。下表提供多種酰胺的溫度。
酰胺的TGA重量損失
在一些實(shí)施方案中,除了包括由如上所述的材料形成的非織造物21之外,非織造物可包括由不同組分形成的兩個(gè)或更多個(gè)層,如例如美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)14/058,376、14/058,398和14/058,479中所描述的那些。
壓延粘結(jié)
紡粘法包括以下步驟:壓延-粘結(jié)紡絲纖維的絮,以固結(jié)它們并在某種程度上將它們粘結(jié)在一起以產(chǎn)生織物狀結(jié)構(gòu)并提高機(jī)械性能例如拉伸強(qiáng)度,這可為所期望的以便材料在后續(xù)的制造工藝中并在最終產(chǎn)品的使用中可足夠保持結(jié)構(gòu)完整性和尺寸穩(wěn)定性。壓延-粘結(jié)可通過以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):使絮穿過一對(duì)旋轉(zhuǎn)的壓延輥之間的輥隙,從而在z方向上壓縮并固結(jié)纖維以形成纖維網(wǎng)。所述輥中的一者或兩者可被加熱,以便促進(jìn)在輥隙處被壓縮的疊加纖維的塑性變形、它們之間的相互嚙合和/或熱粘結(jié)/熔合。所述輥可形成粘結(jié)機(jī)構(gòu)的可操作的組件,其中它們由可控量的力推在一起,以便在輥隙處施加所期望的壓縮力/壓力。在一些工藝中,加熱可被認(rèn)為是不必要的,因?yàn)閴嚎s可獨(dú)立地在纖維內(nèi)產(chǎn)生足夠的能量以起到粘結(jié)的目的,所述粘結(jié)歸因于當(dāng)纖維被彼此推擠時(shí)(其中它們被疊加)在纖維中產(chǎn)生快速變形和摩擦熱,從而導(dǎo)致塑性變形和相互嚙合以及可能的熱粘結(jié)/熔合。在一些工藝中,可在粘結(jié)機(jī)構(gòu)中包括超聲能量源以便向纖維傳送超聲振動(dòng),從而再次在纖維內(nèi)產(chǎn)生熱能并增強(qiáng)粘結(jié)。
粘結(jié)輥中的一者或兩者可具有它們的周向表面,所述周向表面被機(jī)加工、蝕刻、雕刻或以其它方式被成形為在其上具有突出部和凹陷區(qū)域圖案,以使得在輥隙處施加在絮上的粘結(jié)壓力集中在突出部的向外的表面處,并且在凹陷區(qū)域處減小或基本上消除。因此,在非織造纖維網(wǎng)上形成壓印的位于形成該纖維網(wǎng)的纖維之間的粘結(jié)圖案,其略微對(duì)應(yīng)于輥上的突出部圖案。一個(gè)輥可具有平滑的未圖案化圓柱形表面,并且另一個(gè)可形成有如本文所述的圖案;這種組合將在纖維網(wǎng)上賦予圖案,從而在一定程度上反映形成的輥上的圖案。在一些示例中,這兩個(gè)輥均可成形有圖案,并且在具體示例中,使以組合方式起作用的圖案不同,以將組合圖案壓印在該纖維網(wǎng)上,諸如描述于例如美國(guó)專利5,370,764中。
可在一個(gè)輥上形成諸如例如圖3A所示的重復(fù)的突出部和凹陷區(qū)域圖案。圖3A所示的較小形狀表示突出部的菱形或金剛石形凸起的表面100的輪廓,而它們之間的區(qū)域表示凹陷區(qū)域101。每個(gè)突出部表面可被賦予寬度WP1(相對(duì)于縱向MD)和長(zhǎng)度LP1,使得每個(gè)突出部表面100具有一定面積。不受理論的束縛,據(jù)信壓印在該纖維網(wǎng)上的粘結(jié)壓痕的視覺沖擊以及由突出部表面100引起的拉伸強(qiáng)度可受到突出部表面100的面積的影響。因此,據(jù)信期望單個(gè)突出部表面100的平均面積為0.74mm2至1.12mm2,或0.84mm2至1.02mm2,或甚至0.88mm2至0.98mm2。突出部表面100可具有如圖所示的金剛石形狀,或可具有任何其它合適的形狀,雖然據(jù)信金剛石形、矩形、正方形或橢圓形形狀可具有所期望的模擬滾壓(如在絎縫中那樣)外觀的效應(yīng)。
如由圖3A可見,突出部表面100可被布置成使得它們基本上外切呈幾何形狀形式的凹陷區(qū)域101的重復(fù)圖案。這些幾何形狀可按所述的那樣被連續(xù)地布置。這些幾何形狀可為金剛石或正方形,如所示的那樣(并且由圖3A中的虛線輪廓102a,103a示出),或可具有其它形狀,包括但不限于三角形、金剛石形、平行四邊形、其它多邊形、圓形、心形、月形等。在圖3A中,也可看出,幾何形狀的圖案在縱向和橫向上以由被輪廓103a外切的形狀的尺寸所確定的頻率重復(fù),其中輪廓103a是經(jīng)過突出部表面100的中心畫出的。可看出,被輪廓103a外切的形狀的尺寸對(duì)應(yīng)于形狀長(zhǎng)度LS1和形狀寬度WS1,如圖3A所示。(同樣,長(zhǎng)度和寬度是關(guān)于縱向MD命名的。)不受理論的束縛,在本文預(yù)期的紡粘非織造材料的基重范圍內(nèi),據(jù)信重復(fù)的幾何形凹陷區(qū)域101的尺寸相對(duì)于優(yōu)化圖案的表觀和實(shí)際期望的可見“鼓出”可為有效的。
可能期望由粘結(jié)壓痕外切的形狀在非織造纖維網(wǎng)上以99至149,或105至143,或甚至111至137個(gè)/米的頻率在縱向和橫向中的任一者或它們兩者上重復(fù)。參見圖3B,例如,這可指長(zhǎng)度LS2和/或?qū)挾萕S2可各自為約6.7mm至10.1mm,或7.0mm至9.5mm,或甚至7.3mm至9mm。另選地,可能期望由粘結(jié)壓痕限定的重復(fù)形狀(例如,如由圖3A,輪廓103a限定的重復(fù)正方形或菱形所示/提出的)具有52mm2至78mm2,或55mm2至75mm2,或甚至58mm2至72mm2的面積。
注意,壓延-粘結(jié)可用于將紡絲纖維的絮固結(jié)成織物狀非織造纖維網(wǎng)并且向該纖維網(wǎng)賦予機(jī)械強(qiáng)度例如拉伸強(qiáng)度。一般來(lái)講,在本文預(yù)期的范圍內(nèi),與更小的百分比相比,突出部表面積與被成形有給定圖案的輥上的總圖案化輥表面積的較大百分比賦予該纖維網(wǎng)更大的拉伸強(qiáng)度。然而,這可能是以該纖維網(wǎng)中增加的硬度為代價(jià)的,這可負(fù)面地影響觸覺柔軟性屬性。據(jù)信當(dāng)突出部表面(例如,突出部表面100,圖3A)的面積與總圖案化輥表面積的比率為至少10%,優(yōu)選地不超過20%,更優(yōu)選地10%至17%,并且甚至更優(yōu)選地10%至15%時(shí),可在賦予足夠的用于后續(xù)加工的拉伸強(qiáng)度和成品中的令人滿意的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與保持觸覺柔軟性屬性之間達(dá)到合適的平衡。
將在圖3A中注意,在所示的示例中,突出部表面100顯現(xiàn)為沿箭頭104a,104b所示的方向形成間斷的路徑。不受理論的束縛,據(jù)信這些間斷提供至少兩種有益效應(yīng)。第一,據(jù)信該纖維網(wǎng)中的所得粘結(jié)壓痕具有模擬滾壓外觀的效應(yīng),如在絎縫中那樣。第二,據(jù)信粘結(jié)路徑中的這些間斷提供大量的天然鉸鏈點(diǎn),該纖維網(wǎng)可在這些鉸鏈點(diǎn)圍繞離散的粘結(jié)部撓曲,從而幫助保持或增強(qiáng)該纖維網(wǎng)的柔順性(盡管存在粘結(jié)部)。當(dāng)使紡絲絮穿過由具有圖3A所示的圖案的壓延輥所形成的輥隙時(shí),在突出部表面100的下面形成纖維中及纖維之間的粘結(jié)部。如果這些表面如圖所示沿方向104a,104b為連續(xù)的而非間斷的,則所得粘結(jié)也將沿那些方向?yàn)榛旧线B續(xù)的。這可導(dǎo)致所得非織造纖維網(wǎng)更具剛性且更不柔順,不可取地包括其觸覺柔軟性屬性。
也將在圖3A中注意,粘結(jié)圖案路徑所遵循的方向104a,104b相對(duì)于縱向可為斜線。施加在所得網(wǎng)上的粘結(jié)路徑相對(duì)于縱向?qū)轭愃频匦本€。不受理論的束縛,并且相對(duì)于使用增加的壓延-粘結(jié)壓力和/或輥溫度以形成更充分成型的粘結(jié)(如本文所述),據(jù)信這些路徑,當(dāng)由更充分成型的粘結(jié)部形成時(shí),包括斜線路徑或線性區(qū)域,非織造纖維網(wǎng)沿所述斜線路徑或線性區(qū)域具有相對(duì)更高的拉伸強(qiáng)度和對(duì)伸長(zhǎng)的抗性。據(jù)信可產(chǎn)生一種有趣的效應(yīng)。當(dāng)這些路徑為相對(duì)于縱向的斜線并且成如所示的十字形交叉圖案時(shí),在該纖維網(wǎng)內(nèi)可存在網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。因此,在張力下在縱向上拉伸非織造纖維網(wǎng)(如其將在下游制造工藝中被拉伸,例如,將非織造材料與聚合物膜層壓以形成底片材料)可具有如下效應(yīng):使幾何形狀101在z方向上略微突出或“鼓出”于該纖維網(wǎng)材料表面的一般平面,同時(shí)其寬度變窄(表現(xiàn)出泊松效應(yīng)行為)或略微“頸縮”,這歸因于在縱向上處于張力下的材料內(nèi)的力,所述力受到由粘結(jié)部形成的較高拉伸強(qiáng)度的斜線路徑的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的影響。
據(jù)信如圖3A和3B所提出的斜線取向的粘結(jié)路徑圖案可比其它可能的構(gòu)型更有效地用于產(chǎn)生上述z方向“鼓出”效應(yīng)。此外,還據(jù)信沿此類斜線取向的粘結(jié)路徑,粘結(jié)的材料沿這些路徑的較大百分比將比較小的百分比具有更醒目的沖擊效果,因?yàn)樵撜辰Y(jié)導(dǎo)致上述沿具有相對(duì)較大的拉伸強(qiáng)度和對(duì)伸長(zhǎng)的抗性的非織造材料形成一條線的效應(yīng)。因此,參見圖3B,可看出,線105可為粘結(jié)壓痕100a的路徑的跡線(在所繪示例中,線105是經(jīng)過粘結(jié)壓痕100a的中心畫出的)。為了使路徑105表現(xiàn)出比材料中的相鄰/平行線或路徑足夠地更大的拉伸強(qiáng)度和對(duì)伸長(zhǎng)的抗性,可能期望沿線105的某個(gè)片段的粘結(jié)長(zhǎng)度比介于35%和99%之間。然而,如所述的那樣,可能期望不賦予該纖維網(wǎng)太多的硬度(這損害觸覺柔軟性屬性)。因此,可能期望粘結(jié)路徑的粘結(jié)長(zhǎng)度比介于35%和80%之間,更優(yōu)選介于35%和65%之間,并且甚至更優(yōu)選介于35%和55%之間。
已認(rèn)識(shí)到,當(dāng)突出部表面100被拋光使得它們相對(duì)光滑而非具有較粗糙的機(jī)加工的表面時(shí),可更有效地獲得更充分成型的粘結(jié)部和限定程度更高的粘結(jié)圖案。
為了補(bǔ)充z方向“鼓出”效應(yīng),其中形成未粘結(jié)區(qū)域101a的材料從由該纖維網(wǎng)表面逼近的一般平面突出,可能期望粘結(jié)壓痕100a的圖案(例如,圖3B)對(duì)于肉眼來(lái)講是顯眼的。為了獲得該效果,應(yīng)當(dāng)與足夠的加熱溫度相結(jié)合在壓延輥之間施加足夠的力。因此,可獲得一種視覺上不同的粘結(jié)部圖案,并且該圖案將具有可測(cè)量的特征。取決于所用的粘結(jié)壓力和溫度,突出部表面100的形狀和面積將略微反映在非織造纖維網(wǎng)中的粘結(jié)壓痕的形狀和面積中。一般來(lái)講,可能期望調(diào)節(jié)壓延粘結(jié)壓力和/或輥溫度,以便使突出部表面100的形狀和面積基本上反映在粘結(jié)壓痕的形狀和面積中。
先前據(jù)信壓延粘結(jié)需要相對(duì)更輕的壓延粘結(jié)壓力和/或相對(duì)更冷的粘結(jié)輥溫度以避免緊緊地綁定纖維,使得它們不再能夠通過旨在增強(qiáng)視覺和觸覺柔軟性屬性的下游水充工藝而起毛。類似地,盡管認(rèn)為需要產(chǎn)生更充分成型的粘結(jié)部來(lái)改善拉伸強(qiáng)度性質(zhì),但據(jù)信通過相對(duì)更大的壓延壓力和/或輥溫度產(chǎn)生更充分成型的剛性粘結(jié)部將具有如下效應(yīng):不可取地增加非織造材料的硬度、不可接受地?fù)p害其觸覺柔軟性屬性。簡(jiǎn)單地講,據(jù)信為了保持或獲得觸覺和視覺柔軟性信號(hào),有必要損害拉伸強(qiáng)度。
然而,已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),在本文所述的情況和條件下,較大的粘結(jié)壓力和/或溫度對(duì)觸覺柔軟性屬性的負(fù)效應(yīng)可為非基本的和/或可被對(duì)視覺柔軟性屬性的正效應(yīng)克服。更具體地,已發(fā)現(xiàn)可通過使用相對(duì)增加的壓延粘結(jié)壓力和/或輥溫度來(lái)產(chǎn)生限定程度更高的粘結(jié)圖案和絎縫“鼓出”,從而導(dǎo)致更充分成型的粘結(jié)部,這表現(xiàn)為有效地用于產(chǎn)生如下產(chǎn)品,所述產(chǎn)品產(chǎn)生總體柔軟性視覺印象,所述總體柔軟性視覺印象可克服由增加的材料硬度引起的對(duì)觸覺柔軟性信號(hào)的任何負(fù)效應(yīng)。
此外,已令人驚奇地發(fā)現(xiàn),使用具有諸如上述那些的特征的粘結(jié)圖案,在本文預(yù)期的情況下,一種觸覺柔軟性信號(hào)、柔順度(有時(shí)候稱為“懸垂性”)可被基本上保持或僅非基本地受到非織造材料的影響,甚至產(chǎn)生更充分全成型的粘結(jié)部。不受理論的束縛,據(jù)信粘結(jié)路徑中的間斷,例如上述那些(例如,間斷106,圖3B)可提供天然鉸鏈點(diǎn),材料可在該鉸鏈點(diǎn)處容易地圍繞粘結(jié)部撓曲,甚至在存在更充分成型的粘結(jié)部的情況下也是如此。雖然這種現(xiàn)象未被完全理解,但據(jù)信該鉸鏈效應(yīng),結(jié)合由諸如本文所述和所示的未粘結(jié)區(qū)域(例如,未粘結(jié)區(qū)域101a,圖3A)隔開的大量相對(duì)小的粘結(jié)部位,導(dǎo)致對(duì)柔順性或懸垂性的有效的基本保持,甚至當(dāng)粘結(jié)部位通過相對(duì)增加的壓延粘結(jié)壓力和/或溫度更充分地成型時(shí)也是如此。
同時(shí),產(chǎn)生更充分成型的粘結(jié)部位可在縱向和/或橫向上增加拉伸強(qiáng)度。因此,反直覺地,已發(fā)現(xiàn)拉伸強(qiáng)度可基本上通過產(chǎn)生更充分成型的壓延粘結(jié)部來(lái)增加,而不對(duì)觸覺柔軟性信號(hào)、柔順度產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的有害且基本的負(fù)效應(yīng)。該效應(yīng)可使用如本文所述的輥圖案特征來(lái)獲得,利用適宜地調(diào)整的壓延力/壓力和輥溫度,從而在非織造纖維網(wǎng)中壓印出至少10%,優(yōu)選不超過20%,更優(yōu)選10%至17%,并且甚至更優(yōu)選10%至15%的粘結(jié)面積百分比。
參見圖3A和3B,以舉例的方式,據(jù)信非織造纖維網(wǎng)產(chǎn)品中的粘結(jié)壓痕100a的尺寸、形狀和面積將略微但不是相同地反映壓延輥突出部表面100的尺寸、形狀和面積。據(jù)信粘結(jié)壓痕100a的區(qū)域反映輥突出部表面100的區(qū)域的程度可受到輥隙處的壓延輥之間的粘結(jié)力/壓力、和/或輥溫度的影響,并且一般來(lái)講,增加粘結(jié)力/壓力和/或輥溫度將增加相對(duì)于突出部表面100的區(qū)域的粘結(jié)壓痕100a的面積。因此,如果突出部表面100的面積如上所述為0.74mm2至1.12mm2,或0.84mm2至1.02mm2,或甚至0.88mm2至.098mm2,則據(jù)信一般來(lái)講,對(duì)應(yīng)的粘結(jié)壓痕的面積將會(huì)略小一些。為了獲得本文的實(shí)施例2所實(shí)現(xiàn)的可見地改善的結(jié)果,所產(chǎn)生的粘結(jié)壓痕100a具有0.57±0.06mm2的平均表面積,這是由于突出部表面100具有大約0.93mm2的平均表面積。在現(xiàn)有形式中,使用相同基重的紡粘絮和相同的輥,所得平均粘結(jié)壓痕表面積被測(cè)量為0.27±0.02mm2,這是由于相對(duì)更輕的壓延壓力和/或輥溫度。據(jù)信壓延壓力和/或輥溫度的增加至少部分地成為所述差值的原因。
在其它實(shí)施方案中,纖維網(wǎng)21可使用描述于例如美國(guó)專利申請(qǐng)公布2013/0253461中所述的技術(shù)和模式粘結(jié)。
水充
在壓延粘結(jié)后,可使該纖維網(wǎng)經(jīng)受水充工藝,例如描述于美國(guó)專利申請(qǐng)公布2006/0057921中。與傳統(tǒng)的水刺法相比,水充法的一個(gè)顯著的特征為使用液壓射流來(lái)增強(qiáng)非織造材料的蓬松度和柔軟性屬性。然而,以前使用的水充法未能完全令人滿意地用于提供具有改善的柔軟性和具有視覺上不同的外觀的粘結(jié)圖案兩者的非織造材料。所述‘921專利申請(qǐng)描述了涉及特定范圍內(nèi)的壓力例如180-240巴(2,610-3,480p.s.i.)的水充工藝,所述壓力施加到水噴孔口,據(jù)信需要所述壓力來(lái)獲得期望量的對(duì)非織造材料纖維的起毛、增加表觀和實(shí)際蓬松度或厚度。然而,已發(fā)現(xiàn)從這些量值基本上減小水充壓力仍然可提供所期望的起毛而不產(chǎn)生有害效應(yīng)。據(jù)信具有‘921專利申請(qǐng)中所指定量值的水充壓力可導(dǎo)致粘結(jié)壓痕圖案的特殊性喪失和/或模糊?;旧蠝p小水充壓力和能量,并且將水充射流對(duì)準(zhǔn)非織造材料的僅面向內(nèi)的表面(因此朝面向外的表面推擠被水射流沖擊的纖維/它們的部分)表現(xiàn)出有助于改善由輥圖案賦予的面向外的表面上的絎縫外觀的清晰度和視覺“鼓出”。約25-100巴(360-1,450p.s.i.)的減小的壓力可用于液壓處理。更優(yōu)選地,使用兩個(gè)注射器,每個(gè)注射器處于約50巴(725p.s.i.)的壓力下,從而提供約0.02kwhr/kg的能量傳遞。據(jù)信使用一側(cè)水充法顯著地改善了非織造材料的柔軟性屬性,同時(shí)推壓粘結(jié)區(qū)域之間的纖維以產(chǎn)生更明顯的外觀。此外,水充法還可提高圖案的回彈性使得其在被加工成制品并被包裝之后可保持明顯的外觀。
測(cè)試方法
袋內(nèi)壓縮測(cè)量測(cè)試
I.確定自由堆疊高度
設(shè)備
·通用尿布包裝測(cè)試儀(UDPT),包括用于添加砝碼的垂直滑床臺(tái)。其由懸吊砝碼進(jìn)行平衡以確保在任何時(shí)候都不會(huì)由豎直滑床臺(tái)組合件向尿布包裝施加向下的力。所述UDPT購(gòu)自Matsushita Industry Co.LTD,7-21-101,Midorigaoka-cho,Ashiya-city,Hyogo JAPAN,郵政編碼:659-0014。關(guān)于該測(cè)試儀的更多詳情,參見美國(guó)專利申請(qǐng)公布2008/0312624中。
·850g(±5g)的砝碼。
·精度為1秒的秒表。
測(cè)試工序
A)設(shè)備校準(zhǔn)
·下拉垂直滑床臺(tái)直至其底部觸及到測(cè)試儀底板。
·將位于垂直滑床臺(tái)一側(cè)的數(shù)字儀表設(shè)定在零點(diǎn)標(biāo)記。
·提升垂直滑床臺(tái)使其離開測(cè)試儀底板。
B)定義
·裝袋前自由高度是指對(duì)10個(gè)新尿布?jí)|測(cè)量的自由高度數(shù)據(jù)。
·新尿布-從未被壓縮的10個(gè)尿布(在發(fā)生任何壓縮之前,堆疊應(yīng)在離開堆疊機(jī)之后立即移除(在可能安全的地方)。如果這不可能,它們應(yīng)從安全停止的堆疊機(jī)鏈條中移除)。
·袋外自由高度指明對(duì)10個(gè)舊尿布?jí)|測(cè)量的自由高度數(shù)據(jù)。
·舊尿布-已保持在壓縮下大約1分鐘和/或更長(zhǎng)時(shí)間的10個(gè)尿布(即,10個(gè)尿布來(lái)自新打開的尿布包裝)。
C)自由高度測(cè)量
·由適當(dāng)來(lái)源的中部選擇10個(gè)鄰近的尿布?jí)|;新尿布用于裝袋前自由高度;舊尿布用于袋外自由高度。
·將這10個(gè)尿布?jí)|整齊地堆疊在垂直滑床臺(tái)下面。(使頂部墊的中心直接對(duì)準(zhǔn)豎直滑床臺(tái)的中心沉頭孔。)將850g砝碼放置到豎直滑床臺(tái)上。
·使垂直滑床臺(tái)下滑直至其底部輕輕地觸及堆疊件所期望的最高點(diǎn)。
·通過讀出數(shù)字儀表上顯示的值來(lái)測(cè)量堆疊尺寸,以mm為單位。
·移除砝碼。
·提升垂直滑床臺(tái)使其離開堆疊件并移除堆疊件。
·記錄數(shù)字儀表上所示的堆疊高度讀數(shù),精確至1mm。
規(guī)程-老化特征圖
A)從不同的樣品集收集最少三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)例如,從新尿布測(cè)量第一點(diǎn),例如,從在袋中老化了30mm/1hr/6hr/12hr/24hr的尿布測(cè)量第二點(diǎn),例如,從在袋中老化了5天或更長(zhǎng)時(shí)間的尿布測(cè)量第三點(diǎn)。
B)重復(fù)如“測(cè)試規(guī)程”中所述的三個(gè)步驟,步驟A)、C)和D)。
規(guī)程-袋外自由高度恢復(fù)
A)收集10個(gè)新/舊尿布?jí)|。
B)重復(fù)如“測(cè)試規(guī)程”中所述的第一兩個(gè)步驟,步驟A)和C)。
C)重復(fù)以上步驟用于一般的自由高度測(cè)量,不同的是改變等待時(shí)間(即在1min時(shí)測(cè)量第一點(diǎn)并且在30min/1hr/6hr/12hr/1天/3天/5天或更長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)測(cè)量剩余的點(diǎn))。
計(jì)算/報(bào)告
·報(bào)告樣品鑒定,即待測(cè)試產(chǎn)品的完整描述(產(chǎn)品品牌名/尺寸)。
·報(bào)告對(duì)于所有測(cè)量所確定的值,精確至1mm。
注意:在一系列測(cè)量情況下,報(bào)告測(cè)試樣品數(shù)目,并且計(jì)算/報(bào)告平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、最小值和最大值。
·報(bào)告測(cè)量包裝的生產(chǎn)日期(取自包裝編號(hào))。
·報(bào)告測(cè)試數(shù)據(jù)和所用的分析方法(GCAS)。
II.確定袋內(nèi)堆疊
設(shè)備
·通用尿布包裝測(cè)試儀(UDPT),包括用于添加砝碼的垂直滑床
臺(tái)。其由懸吊砝碼進(jìn)行平衡以確保在任何時(shí)候都不會(huì)由豎直滑床臺(tái)組合件向尿布包裝施加向下的力。所述UDPT購(gòu)自Matsushita Industry Co.LTD,7-21-101,Midorigaoka-cho,Ashiya-city,Hyogo JAPAN,郵政編碼:659-0014。
·850g(±5g)的砝碼。
定義
·“包裝寬度”被定義為沿尿布包裝的相同壓縮堆疊軸線的兩個(gè)最高凸出點(diǎn)之間的最大距離。
·袋內(nèi)堆疊高度=(每堆墊數(shù)的包裝寬度I)×10個(gè)尿布?jí)|。
設(shè)備校準(zhǔn)
·下拉垂直滑床臺(tái)直至其底部觸及到測(cè)試儀底板。
·將位于垂直滑床臺(tái)一側(cè)的數(shù)字儀表設(shè)定在零點(diǎn)標(biāo)記。
·提升垂直滑床臺(tái)使其離開測(cè)試儀底板。
測(cè)試工序
·將尿布包裝的側(cè)片之一沿其寬度放在測(cè)試儀底板的中心處。確保將水平滑床臺(tái)拉到右邊以使其不會(huì)觸及到待測(cè)試的包裝。
·將850g砝碼加到豎直滑床臺(tái)上。
·使垂直滑床臺(tái)下滑直至其底部輕輕地觸及到包裝所期望的最高點(diǎn)。
·測(cè)量包裝寬度,以mm為單位(底板頂部至尿布包裝頂部的距離)。記錄數(shù)字儀表上顯示的讀數(shù)。
·移除該850g的砝碼。
·提升垂直滑床臺(tái)使其離開尿布包裝。
·移除尿布包裝。
計(jì)算/報(bào)告
·計(jì)算并報(bào)告“袋內(nèi)堆疊高度”=(每堆墊數(shù)的包裝寬度I)×10。
·報(bào)告樣品鑒定,即待測(cè)試產(chǎn)品的完整描述(產(chǎn)品品牌名/尺寸)。
·報(bào)告每次測(cè)量所確定的值(長(zhǎng)度/寬度/前后),精確至1mm。
注意:在一系列測(cè)量情況下,報(bào)告測(cè)試樣品數(shù)目,并且計(jì)算/報(bào)告平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、最小值和最大值。
·報(bào)告測(cè)量包裝的生產(chǎn)日期(取自包裝編號(hào))。
·報(bào)告測(cè)試數(shù)據(jù)和所用的分析方法(GCAS)。
III.計(jì)算%
·計(jì)算%:1-(袋內(nèi)堆疊高度)/(自由堆疊高度)=%
不透明度測(cè)量方法
材料的不透明度為該材料阻擋光的程度。更高的不透明度值表明材料對(duì)光的更高的阻擋程度。不透明度可使用0°照明/45°檢測(cè)的、圓周光學(xué)幾何形狀的、具有計(jì)算機(jī)接口的分光光度計(jì)來(lái)測(cè)量,諸如運(yùn)行著Universal Software的HunterLab LabScan XE(購(gòu)自Hunter Associates Laboratory Inc.,Reston,VA)。儀器校準(zhǔn)和測(cè)量使用由供應(yīng)商提供的標(biāo)準(zhǔn)白色板和黑色校準(zhǔn)板來(lái)進(jìn)行。所有測(cè)試均是在保持在約23±2℃和約50±2%相對(duì)濕度下的室中進(jìn)行的。
將分光光度計(jì)構(gòu)造成用于XYZ比色刻度尺、D65照明體、10°標(biāo)準(zhǔn)觀察儀,其中UV濾光器設(shè)定為標(biāo)稱的。根據(jù)制造商規(guī)程使用1.20英寸的口尺寸和1.00英寸的視域?qū)⒃搩x器標(biāo)準(zhǔn)化。在校準(zhǔn)之后,將軟件設(shè)定為Y不透明度規(guī)程。
為了獲得樣本,將樣品平坦放置在工作臺(tái)上,面向身體的表面向下,并且測(cè)量該制品的總縱向長(zhǎng)度。沿縱向軸線標(biāo)出位于從該制品的前腰算起的總長(zhǎng)度的33%處的部位和位于從該制品的后腰算起的總長(zhǎng)度的33%處的第二部位。小心地從該制品的面向衣服側(cè)移除由所述膜和非織造纖維網(wǎng)組成的底片層壓體??墒褂玫蜏貒婌F器諸如Cyto-Freeze(獲自Control Company,Houston,TX)來(lái)將底片層壓體與該制品分離。切割50.8mm乘50.8mm的片,該片的中心位于以上所識(shí)別的每個(gè)部位處。在測(cè)試之前,將樣品在約23℃±2C°和約50%±2%的相對(duì)濕度下預(yù)調(diào)理2小時(shí)。
將樣本放置在測(cè)量口上。樣本應(yīng)當(dāng)用如下表面完全覆蓋該口,所述表面對(duì)應(yīng)于該制品的指向口的面向衣服的表面。用白色標(biāo)準(zhǔn)板覆蓋樣本。獲取讀數(shù),然后移除白色瓷片并將其替換成黑色標(biāo)準(zhǔn)瓷片而不使樣本運(yùn)動(dòng)。獲取第二讀數(shù),并且如下計(jì)算不透明度:
不透明度=Y(jié)值(黑色背襯)/Y值(白色背襯)×100
分析了總共五個(gè)相同的制品,并且記錄了它們的不透明度結(jié)果。計(jì)算并報(bào)告所述10個(gè)底片層壓體測(cè)量值的平均不透明度和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至0.01%。
使用與上述相同的樣本,從膜層上移除非織造纖維網(wǎng)以進(jìn)行分析??稍俅卫盟龅蜏貒婌F器。在測(cè)試之前,將樣品在約23℃±2℃和約50%±2%的相對(duì)濕度下預(yù)調(diào)理2小時(shí)。以類似方式,在上述規(guī)程之后分析非織造纖維網(wǎng)層。計(jì)算并報(bào)告所述10個(gè)非織造纖維網(wǎng)測(cè)量值的平均不透明度和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至0.01%。
平均測(cè)量高度方法
平均測(cè)量高度使用可從GFMesstechnik GmbH,Teltow/Berlin,Germany商購(gòu)獲得的GFM Primos Optical Profiler儀器來(lái)測(cè)量。GFM Primos Optical Profiler儀器包括基于數(shù)字微鏡投影的緊湊光學(xué)測(cè)量傳感器,其由以下主要組件構(gòu)成:a)具有1024×768直接數(shù)控微鏡的DMD投影儀,b)具有高分辨率(1300×1000像素)的CCD相機(jī),c)適用于至少27×22mm測(cè)量面積的投影光學(xué)器件,以及d)適用于至少27×22mm測(cè)量面積的光學(xué)記錄器件;e)基于小硬石板的臺(tái)式三角架;f)冷光源(合適的單元為KL1500LCD,Schott North America,Inc.(Southbridge,MA));g)運(yùn)行ODSCAD 4.14-1.8軟件的測(cè)量、控制和評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī);以及h)購(gòu)自供應(yīng)商的用于側(cè)向(x-y)和垂直(z)校準(zhǔn)的校準(zhǔn)板。
所述GFM Primos Optical Profiler系統(tǒng)使用數(shù)字微鏡圖案邊緣投影技術(shù)來(lái)測(cè)量樣品的表面高度。分析結(jié)果為表面高度(z軸)對(duì)x-y平面中的位移的圖譜。系統(tǒng)具有分辨率為21微米的27×22mm的視場(chǎng)。高度分辨率應(yīng)被設(shè)置在0.10微米和1.00微米之間。高度范圍為分辨率的64,000倍。所有測(cè)試均是在保持在約23±2℃和約50±2%相對(duì)濕度下的調(diào)理室中進(jìn)行的。
為了獲得樣本,將樣品平坦放置在工作臺(tái)上,面向身體的表面向下,并且測(cè)量該制品的總縱向長(zhǎng)度。沿縱向軸線標(biāo)出位于從該制品的前腰部算起的總長(zhǎng)度的33%處的部位和位于從該制品的后腰部算起的總長(zhǎng)度的33%處的第二部位。小心地從該制品的面向衣服側(cè)移除非織造外覆蓋件??墒褂玫蜏貒婌F器諸如Cyto-Freeze(獲自Control Company,Houston,TX)來(lái)將非織造材料與底層膜層分離。切割40mm乘40mm的片,該片的中心位于以上所識(shí)別的每個(gè)部位處。在測(cè)試之前,將樣品在約23℃±2℃和約50%±2%的相對(duì)濕度下預(yù)調(diào)理2小時(shí)。
打開冷光源。選擇所述冷光源上的設(shè)定值以在顯示器上獲得3000K的讀數(shù)(通常為4和E)。打開ODSCAD 4.14-1.8Software并選擇“開始測(cè)量”,并然后選擇“實(shí)時(shí)圖片”。根據(jù)制造商的說(shuō)明使用購(gòu)自供應(yīng)商的用于側(cè)向(x-y)和豎直(z)方向的校準(zhǔn)板來(lái)校準(zhǔn)儀器。
將所述40mm乘40mm的非織造外覆蓋件樣本(衣服表面向上)放置在投影頭下方并且放置在中性灰色表面(WhiBal白平衡基準(zhǔn),PictureFlow LLC,Melbourne,F(xiàn)L)上面。確保樣品是平展放置的,沒有被拉伸。這可通過以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):用膠帶將樣品的周邊粘到所述表面或?qū)⑵浞胖迷趦?nèi)部尺寸為30mm×30mm的加重的框架下。
使用“圖案”命令,將聚焦圖案投影在樣本的表面上。定位投影頭正交于樣品表面。將投影的叉線與軟件中所顯示的叉線對(duì)齊。使用投影儀頭高度調(diào)整旋鈕來(lái)使圖像聚焦。根據(jù)儀器制造商的說(shuō)明通過以下方式來(lái)調(diào)節(jié)圖像亮度:將“投影”值設(shè)為10,并然后改變穿過投影儀頭側(cè)面中的孔的透鏡孔徑。當(dāng)軟件中的光顯示指示燈從紅色變?yōu)榫G色時(shí),就獲得了最佳照明。由于儀器構(gòu)型有差別,因此可利用不同亮度的參數(shù)。一直遵循儀器制造商所推薦的規(guī)程以便實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)恼彰髯顑?yōu)化。
選擇技術(shù)表面/標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量類型。操作參數(shù)為如下:利用具有3幀延遲的快速圖像記錄法。兩水平的相位編碼,其中第一水平被限定為具有圖像計(jì)數(shù)24的8像素條寬度,并且第二水平被限定為具有圖像計(jì)數(shù)6的32像素條寬度。全葛萊編碼(Graycode)以像素1開始并以像素1024結(jié)束。預(yù)過濾例程,其包括移除無(wú)效像素、5乘5中值濾波器和3乘3平均濾波器。
選擇“測(cè)量”以捕集圖像并將其數(shù)字化。在該規(guī)程期間,樣本必須保持靜止以避免所捕集到的圖像模糊不清。將在大約20秒時(shí)捕捉圖像。保存高度圖像文件和照相機(jī)圖像文件。
經(jīng)由剪貼板將高度圖像加載到軟件的分析部分中。放大受關(guān)注區(qū)域(ROI),所述受關(guān)注區(qū)域包括粘結(jié)壓痕和未粘結(jié)區(qū)域的單一重復(fù)圖案。使用多邊形拉控工具以手動(dòng)方式圍繞未粘結(jié)區(qū)域的周邊繪出四個(gè)單個(gè)粘結(jié)壓痕的輪廓(參見圖4B中的示例)。從“視圖”中選擇“高度圖片的直方圖”。選擇類型數(shù)為200并且計(jì)算頻率直方圖。保存粘結(jié)壓痕高度文件?;氐礁叨葓D像,取消在粘結(jié)壓痕上繪制的多邊形標(biāo)記。接著,使用多邊形繪制工具以手動(dòng)方式繪出被粘結(jié)壓痕圍繞的未粘結(jié)區(qū)域的輪廓(參見圖4A中的示例)。再次從“視圖”中選擇“高度圖片的直方圖”。選擇類型數(shù)為200并且計(jì)算頻率直方圖。保存未粘結(jié)區(qū)域的直方圖文件。
打開粘結(jié)壓痕的直方圖文件,確定高度范圍值為50%,或者幾乎為50%。記錄粘結(jié)壓痕高度,精確至1微米。打開未粘結(jié)區(qū)域的直方圖文件,確定高度范圍值為90%,或者幾乎為90%。記錄未粘結(jié)區(qū)域高度,精確至1微米。如下計(jì)算測(cè)量高度:
測(cè)量高度=未粘結(jié)區(qū)域高度–粘結(jié)壓痕高度
對(duì)于每個(gè)樣本,在兩個(gè)分離的受關(guān)注區(qū)域測(cè)量該測(cè)量高度(即,從制品前部和制品后部)以獲得每個(gè)測(cè)試制品的四個(gè)測(cè)量值。以類似方式分析總共三個(gè)測(cè)試制品。計(jì)算并報(bào)告所有十二次測(cè)量高度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至1微米。
拉伸強(qiáng)度測(cè)量方法
拉伸強(qiáng)度使用負(fù)載傳感器在具有計(jì)算機(jī)接口的恒速延伸張力檢驗(yàn)器上測(cè)量(合適的儀器為使用Testworks 4.0軟件的MTS Alliance,如購(gòu)自MTS Systems Corp.,Eden Prairie,MN的儀器),被測(cè)量的力在該傳感器極限值的10%至90%以內(nèi)?;顒?dòng)式(上)氣動(dòng)鉗口和固定式(下)氣動(dòng)鉗口均配有橡膠面夾持件,所述夾持件比測(cè)試樣本的寬度寬。所有測(cè)試均是在保持在約23℃±2℃和約50%±2%相對(duì)濕度下的調(diào)理室中進(jìn)行的。
為了獲得用于橫向拉伸的樣本,將樣品平坦放置在工作臺(tái)上(面向身體的表面向下),并且測(cè)量該制品的總縱向長(zhǎng)度。沿縱向軸線標(biāo)出位于從該制品的前腰算起的總長(zhǎng)度的25%處的部位和位于從該制品的后腰算起的總長(zhǎng)度的25%處的第二部位。小心地從該制品的面向衣服側(cè)移除非織造外覆蓋件??墒褂玫蜏貒婌F器諸如Cyto-Freeze(獲自Control Company,Houston,TX)來(lái)將非織造外覆蓋件與底層膜層分離。用模頭或剃刀切割樣本,所述樣本沿該片的縱向軸線為50.8mm寬且沿該片的橫向軸線為至少101.6mm長(zhǎng),其中心位于每個(gè)以上所確定的部位處。
以類似方式從第二組相同樣品制備縱向拉伸樣本。此處,在移除非織造外覆蓋件之后,用模頭或剃刀切割樣本,所述樣本沿該片的縱向軸線為至少101.6mm寬且沿該片的橫向軸線為50.8mm長(zhǎng),其中心位于每個(gè)以上所識(shí)別的部位。在測(cè)試之前,將橫向和縱向樣本在約23℃±2℃和約50%±2%的相對(duì)濕度下預(yù)調(diào)理2小時(shí)。
為了進(jìn)行分析,將標(biāo)距設(shè)定為50.8mm。將夾頭和負(fù)荷傳感器歸零。將樣本插入到上夾持件中,將其在上鉗口和下鉗口內(nèi)豎直地對(duì)齊,并且閉合上夾持件。將樣本插入到下夾持件中并閉合下夾持件。樣本應(yīng)當(dāng)經(jīng)受足夠的張力以消除任何松弛,但小于負(fù)荷傳感器上的0.05N的力。
對(duì)張力檢驗(yàn)器編程以進(jìn)行延伸測(cè)試,以50Hz的采集速率收集力和延伸數(shù)據(jù),其間夾頭以100mm/min的速率上升直至樣本斷裂為止。啟動(dòng)張力檢驗(yàn)器并開始數(shù)據(jù)收集。對(duì)軟件編程以從所構(gòu)造的力(gf)對(duì)延伸(mm)曲線記錄峰值力(gf)。如下計(jì)算拉伸強(qiáng)度:
拉伸強(qiáng)度=峰值力(gf)/樣本的寬度(cm)
分析所有的橫向拉伸樣本。記錄拉伸強(qiáng)度,精確至1gf/cm。對(duì)源自該制品上的所述兩個(gè)部位的樣本進(jìn)行分析。以類似方式分析了總共五個(gè)測(cè)試制品。對(duì)于所有十個(gè)測(cè)量的橫向樣本,計(jì)算并報(bào)告拉伸強(qiáng)度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至1gf/cm。
接著,運(yùn)行所有的縱向拉伸樣本。記錄拉伸強(qiáng)度,精確至1gf/cm。對(duì)源自該制品上的所述兩個(gè)部位的樣本進(jìn)行分析。以類似方式分析了總共五個(gè)測(cè)試制品。對(duì)于所有十個(gè)測(cè)量的縱向樣本,計(jì)算并報(bào)告拉伸強(qiáng)度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至1gf/cm。
粘結(jié)壓痕的圖像分析
對(duì)使用如下平板掃描儀生成的圖像進(jìn)行面積和距離的測(cè)量,所述平板掃描儀能夠按反射模式以至少4800dpi的分辯率進(jìn)行掃描(一種合適的掃描儀為Epson Perfection V750Pro,Epson,USA)。分析是使用ImageJ軟件(版本1.43u,National Institutes of Health,USA)進(jìn)行的并且用由NIST認(rèn)證的直尺來(lái)校準(zhǔn)。
為了獲得樣本,將樣品平坦放置在工作臺(tái)上,面向身體的表面向下,并且測(cè)量該制品的總縱向長(zhǎng)度。沿縱向軸線標(biāo)出位于從該制品的前腰部算起的總長(zhǎng)度的33%處的部位和位于從該制品的后腰部算起的總長(zhǎng)度的33%處的第二部位。小心地從該制品的面向衣服側(cè)移除非織造外覆蓋件。可使用低溫噴霧器諸如Cyto-Freeze(獲自Control Company,Houston,TX)來(lái)將非織造材料與底層膜層分離。切割80mm乘80mm的片,該片的中心位于以上所識(shí)別的每個(gè)部位處。在測(cè)試之前,將樣品在約23℃±2℃和約50%±2%的相對(duì)濕度下預(yù)調(diào)理2小時(shí)。
將樣本放置在平板掃描儀上(身體側(cè)表面面向上),與所述直尺直接鄰近。將其放置成使得對(duì)應(yīng)于非織造材料的縱向的尺寸平行于所述直尺。將黑色背襯放置在樣本之上并且閉合掃描儀的封蓋。在反射模式中以4800dpi以8位灰度級(jí)采集由非織造物和直尺構(gòu)成的圖像并且保存該文件。打開ImageJ中的圖像文件,并且使用圖像化直尺進(jìn)行線性校準(zhǔn)。將參照?qǐng)D3B,其作為重復(fù)的粘結(jié)壓痕圖案的一個(gè)示例。這些測(cè)量同樣適用于其它粘結(jié)形狀和重復(fù)的粘結(jié)圖案。
平均單個(gè)粘結(jié)面積
放大受關(guān)注區(qū)域使得可清楚地確定粘結(jié)壓痕的邊緣。利用面積工具以手動(dòng)方式追蹤粘結(jié)的周邊。計(jì)算并記錄該面積,精確至0.001mm2。對(duì)于橫跨總樣本隨機(jī)選擇的總共十個(gè)非相鄰粘結(jié)部,重復(fù)該過程。對(duì)源自每個(gè)制品的兩個(gè)樣本均進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于每個(gè)樣品集,測(cè)量了總共三個(gè)相同的制品。計(jì)算并報(bào)告所有60個(gè)粘結(jié)面積測(cè)量值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至0.001mm2。
粘結(jié)路徑/粘結(jié)長(zhǎng)度比
辨識(shí)形成某個(gè)路徑的單一完整的重復(fù)系列的粘結(jié)壓痕,并且放大圖像使得該重復(fù)系列填滿視場(chǎng)。沿該路徑作一條線,所述線連接并延伸穿過該系列中的所有粘結(jié)壓痕(例如,圖3B,線105)。沿包括在粘結(jié)壓痕內(nèi)的線測(cè)量尺寸(例如在圖3B中,D1、D2、D3)。接著,沿該線段從該重復(fù)系列中的第一粘結(jié)壓痕的前緣至下一相鄰系列中的第一粘結(jié)壓痕的前緣測(cè)量該線段的距離(例如在圖3B中,Do)。計(jì)算沿線段的粘結(jié)的長(zhǎng)度總和(例如D1+D2+D3)除以線段的長(zhǎng)度(例如Do),×100%。記錄粘結(jié)路徑/粘結(jié)長(zhǎng)度比,精確至0.001。對(duì)于橫跨總樣本隨機(jī)選擇的總共五個(gè)非相鄰的受關(guān)注區(qū)域,重復(fù)該過程。對(duì)源自每個(gè)制品的兩個(gè)樣本均進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于每個(gè)樣品集,測(cè)量了總共三個(gè)相同的制品。計(jì)算并報(bào)告所有60個(gè)粘結(jié)路徑/長(zhǎng)度比率測(cè)量值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至0.001單位。注意,對(duì)于形成某個(gè)重復(fù)系列的不規(guī)則形的粘結(jié)壓痕,定位一條線以便找到可沿其測(cè)量的粘結(jié)壓痕長(zhǎng)度的最大總和。
粘結(jié)面積百分比
辨識(shí)單一重復(fù)的粘結(jié)壓痕和未粘結(jié)區(qū)域的圖案,并且放大圖像使得該重復(fù)圖案填滿視場(chǎng)。在ImageJ中,作出一個(gè)涵蓋該重復(fù)圖案的框。對(duì)于圖3B所示的示例,這將為WS2寬且LS2長(zhǎng)的框。注意,在圖3B所示的示例中,拐角處的共有粘結(jié)壓痕沿縱向或側(cè)向分成兩半(在適當(dāng)情況下)。計(jì)算并記錄該框的面積,精確至0.01mm2。接著,利用面積工具,追蹤完全處于該框內(nèi)的各個(gè)粘結(jié)壓痕或它們的一部分,并且計(jì)算處于該框內(nèi)的所有粘結(jié)壓痕或它們的一部分的面積。記錄精確至0.01mm2。如下計(jì)算:
%粘結(jié)面積=(框內(nèi)的粘結(jié)壓痕的面積總和)/(框的面積)×100%
對(duì)于橫跨總樣本隨機(jī)選擇的總共五個(gè)非相鄰的受關(guān)注區(qū)域,重復(fù)該過程。記錄為%粘結(jié)面積,精確至0.01%。對(duì)源自每個(gè)制品的兩個(gè)樣本均進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于每個(gè)樣品集,測(cè)量了總共三個(gè)相同的制品。計(jì)算并報(bào)告所有30個(gè)%粘結(jié)面積測(cè)量值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至0.001單位。
硬度
根據(jù)ASTM D6828-02測(cè)量非織造外覆蓋件的硬度。為了進(jìn)行分析,使用76.2mm乘76.2mm的正方形樣本來(lái)替代該標(biāo)準(zhǔn)所述的100mm乘100mm的樣本。
為了獲得樣本,將樣品平坦放置在工作臺(tái)上,面向身體的表面向下,并且測(cè)量該制品的總縱向長(zhǎng)度。沿縱向軸線標(biāo)出位于從該制品的前腰部算起的總長(zhǎng)度的25%處的部位和位于從該制品的后腰部算起的總長(zhǎng)度的25%處的第二部位。小心地從該制品的面向衣服側(cè)移除非織造外覆蓋件。可使用低溫噴霧器諸如Cyto-Freeze(獲自Control Company,Houston,TX)來(lái)將非織造材料與底層膜層分離。切割76.2mm乘76.2mm的片,該片的中心位于以上所識(shí)別的每個(gè)部位處。在測(cè)試之前,將樣品在約23℃±2℃和約50%±2%的相對(duì)濕度下預(yù)調(diào)理2小時(shí)。
對(duì)源自每個(gè)制品的兩個(gè)樣本均進(jìn)行硬度測(cè)量。對(duì)于每個(gè)樣品集,測(cè)量了總共三個(gè)相同的制品。計(jì)算并報(bào)告六個(gè)總硬度結(jié)果的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,精確至0.01g。
本文所公開的量綱和值不應(yīng)當(dāng)被理解為嚴(yán)格限于所引用的精確值。相反,除非另外指明,否則每個(gè)這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如,公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。
除非明確排除或有所限制,否則將本文引用的每篇文獻(xiàn),包括任何交叉引用或相關(guān)專利或?qū)@暾?qǐng),全文均以引用方式并入本文。任何文獻(xiàn)的引用不是對(duì)其相對(duì)于任何本發(fā)明所公開的或本文受權(quán)利要求書保護(hù)的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可,或不是對(duì)其單獨(dú)地或以與任何其它參考文獻(xiàn)或多個(gè)參考文獻(xiàn)的組合提出、建議或公開了此類發(fā)明的認(rèn)可。此外,如果此文獻(xiàn)中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與以引用方式并入本文的文獻(xiàn)中相同術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義相沖突,將以此文獻(xiàn)中賦予該術(shù)語(yǔ)的含義或定義為準(zhǔn)。
雖然已經(jīng)舉例說(shuō)明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的是,在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出多個(gè)其它改變和變型。因此,本文旨在于所附權(quán)利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有此類改變和變型。