專利名稱：制造非織造織物粘合點花紋的帶有改進的增強和耐磨性的纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及類似由熔噴和紡粘工藝制造的非織造織物領(lǐng)域。這種織物應(yīng)用于許多不同的產(chǎn)品中，這些產(chǎn)品諸如衣著、個人衛(wèi)生產(chǎn)品、控制感染的產(chǎn)品、戶外織物以及防護罩。
背景技術(shù)：
熔噴和紡粘工藝制造的非織造織物已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從汽車和船舶外罩到失襟產(chǎn)品在許多不同的應(yīng)用中得到利用。根據(jù)應(yīng)用織物需要不同特性或性能。例如，一汽車外罩必須有較大的張緊強度以及防紫外線能力，而婦女衛(wèi)生產(chǎn)品必須展示較大的吸附性和柔軟性。使應(yīng)用的性質(zhì)的正確結(jié)合得以發(fā)展是一項復(fù)雜的任務(wù)，需要對很多高質(zhì)量的特性予以特別關(guān)注。
應(yīng)用在將非織造織物的纖維粘接到其自身上或?qū)⒎强椩炜椢镎辰拥狡渌牧蠈由系恼澈匣y可以在織物性質(zhì)上引起很大的變化。例如，帶有大的粘合面積的粘合花紋趨于制造粘合牢固但手感粗糙的織物。帶有小的粘合面積的粘合花紋趨于制造手感柔軟的但強度很低的織物。
在克服較高大粘合面積中表觀上固有缺陷，即下降的柔軟性方面已經(jīng)做了許多嘗試。其中一種嘗試描述于美國專利NO.5620779(授予Levy和McCormack)中，它是一種帶有一定所需間隔比率的粘合花紋的非織造織物，然后經(jīng)拉伸產(chǎn)生出棱。
為了軟化非織造織物，業(yè)已發(fā)展了許多處理方式，例如，多次洗滌和化學(xué)處理。
然而，仍然需要具有良好的粘合強度(即張力強度和耐磨性)未經(jīng)化學(xué)處理的，另外有良好的織物柔軟性無過大的粘合面積的未起棱的織物。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種與粘合有已知花紋的織物相比帶有粘合面積的非織造織物，它還有較大的柔軟性和相匹配的或更好的張力強度和耐磨性。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的通過非織造織物的熱粘合花紋來實現(xiàn)的，其包括一具有元件高寬比在約2和約20之間以及未粘合纖維高寬比在約3和約10之間的花紋。已意外地發(fā)現(xiàn)，這種織物有比粘合不同粘合花紋的類似織物更高的耐磨性和強度。在一替代的實施例中，按照已知的技術(shù)在粘合之后此織物可以通過拉伸來形成穿孔或開孔。
附圖的簡要描述

圖1是滿足本發(fā)明要求并稱作S型織紋的粘合花紋的視圖；圖2是按照已知作為一種擴張的Hansen-Pennings或EHP花紋的美國專利No.3885046中的粘合花紋的視圖；圖3是本領(lǐng)域中已知作為絲織紋花紋的粘合花紋的視圖；和圖4是按照已知作為一種點未粘合花紋或PUB花紋的美國專利申請No.08/754419中的粘合花紋的視圖。
定義“親水的”描述為由與纖維接觸的水性液體潤濕的纖維或纖維的表面。材料的潤濕的程度隨之可以用相關(guān)的液體和材料的接觸角以及表面張力來描述。適于測量專門纖維材料或纖維材料的混合物的潤濕性的設(shè)備和技術(shù)可以由Cahn SFA-222表面力分析儀系統(tǒng)或基本等量系統(tǒng)提供。當(dāng)用這種系統(tǒng)測量時，具有小于90°接觸角的纖維稱為“可潤濕的”或親水的，而具有等于或大于90°接觸角的纖維稱為“非可潤濕的”或疏水的。
“層”當(dāng)以單數(shù)使用時可以有單個元件或多個元件的復(fù)數(shù)含義。
這里所用的詞“非織造織物”是指其各個纖維或絲取交互鋪疊但不同于針織式織物中可識別方式結(jié)構(gòu)的織物。非織造織物或織幅已可由多種加工方法形成，例如熔噴法、紡粘法、和粘合粗梳成網(wǎng)法等。非織造織物的基重通常表示為每平方碼的材料的盎司數(shù)(osy)或每平方米的克數(shù)(gsm)，且所用纖維直徑通常表示為微米。(注意，由osy轉(zhuǎn)換為gsm，將osy乘以33.91)。
這里所用的詞“微纖維”是指小直徑纖維，該纖維的平均直徑不大于約75微米，例如，平均直徑為約0.5至約50微米，或更特別地微纖維的平均直徑可以為約2至約40微米。微纖維的另一頻繁使用的表達詞為旦尼爾，其定義為纖維每9000米的克數(shù)，并可以計算為平方微米的纖維直徑乘以g/cc密度，再乘以0.00707.較低的旦尼爾表明較細的纖維，而較高的旦尼爾表明較粗或較重的纖維。例如，給定為15微米的聚丙烯纖維的直徑可以轉(zhuǎn)換為平方的結(jié)果乘以0.89g/cc和乘以0.00707的旦尼爾。這樣，15微米的聚丙烯纖維具有約1.42(152×0.89×0.00707＝1.415)旦尼爾。在美國以外計量的單位最常用的是“tex”，其定義為纖維每公里的克數(shù)。Tex可以計算為旦尼爾/9。
這里所用的詞“紡粘纖維”是指通過由噴絲板上許多細小的通常為圓形的毛細孔將熔融熱塑材料擠壓成絲而形成的小直徑纖維，然后使該擠壓絲快速減徑而成，例如可采用下述美國專利號中所述的技術(shù)No.4340563(Appel等人)、No.3692618(Dorschner等人)、No.3802817(Matsuki等人)、No.3338992與No.3341394(Kinney)、No.3502763(Hartman)、No.3542615(Dobo等)以及No.5382400(Pike等人)。紡粘纖維當(dāng)其沉積于凝聚面上時通常是不發(fā)粘的，紡粘纖維通常為連續(xù)的，且其平均直徑(由至少10樣品)通常大于7微米，特別是在約10μ至約20μ之間。
這里所用的詞“熔噴纖維”是指一般將熔融熱塑性材料通過許多細小的通常為圓形的模板毛細孔擠壓成的纖維，引入會聚的高速的且常為熱的氣體(例如空氣)流，將這種熔融的熱塑性材料的絲拉細減徑而成的纖維，可以成為微纖維。然后可用此高速氣流將熔噴纖維載運并沉積到凝聚面上而形成無規(guī)分散的熔噴纖維。這方面的工藝?yán)缫褦⑹鲇诿绹鴮＠鸑o.3849241中。熔噴纖維可以是連續(xù)的或不連續(xù)的平均直徑小于10微米的微纖維，且當(dāng)其沉積于凝聚面上時一般是發(fā)粘的。
這里所用的詞“共成形”是指一種工藝，其中，至少一個熔噴模板設(shè)置在一槽附近，當(dāng)織幅成形時將其它材料添加到該織幅中。這樣的其它材料例如包括木屑、超吸濕顆粒、纖維素或短切纖維等。共成形工藝表示于共同轉(zhuǎn)讓的美國專利No.4818464(授予Lau)和No.4100324(授予Anderson)中。由共成形工藝制造的織幅通常被視為共成形材料。
“共軛纖維”是指已由不同擠壓機擠壓出的至少兩種聚合物源形成的纖維但紡到一起而形成一根形式的纖維。共軛纖維有時也稱作多組份纖維或雙組份纖維。盡管可以是單組份纖維，但聚合物通常是彼此不同的。聚合物于共軛纖維的橫剖面上基本上恒定地位于不同的區(qū)域而連續(xù)地沿共軛纖維的長度延伸。這種共軛纖維的構(gòu)型例如可以是皮/芯型結(jié)構(gòu)，其中一種聚合物為另一種聚合物圍繞；并列型結(jié)構(gòu)；餡餅型結(jié)構(gòu)或是“天星狀基體”型結(jié)構(gòu)。共軛纖維例如描述于美國專利No.5382400(Pike等人)中。對于雙組份纖維，聚合物之比可以是75/25、50/50、25/75或任何其他所需的比率。這種纖維所具有的形狀，例如還可以是描述非常規(guī)形狀纖維的美國專利No.5277976(Hogle等人)中所說明的形狀。
“雙成份纖維”是指至少兩種聚合物從同一擠壓機作為一種混合物擠出而形成的纖維。“混合”已定義如上。雙成份纖維在纖維的橫剖面上并不會有各種聚合物組份較恒定地位于不同的區(qū)域中，而且各種聚合物沿著纖維的整個長度常常是不連續(xù)的；相反，它們常常形成無規(guī)則地開始和無規(guī)則地終止和原纖維或原微絲。雙成份纖維有時也認(rèn)為是多成份纖維。這種通常形式的纖維例如公開于美國專利No.5108827(授予Gessner).
這里所用的詞“熱點粘合”涉及到使待粘合的纖維的織物或織幅通過加熱的軋輥和砧輥之間。軋輥通常但不總是以某種方式形成花紋，以使整個織物不在其整個表面上粘合，且砧輥通常是平的。結(jié)果，出于功能和美觀的原因，已為軋輥開發(fā)了多種花紋?；y的一個例子是有點且是Hansen-Pennings或“H&P”花紋，如授予Hansen與Pennings的美國專利NO.3855046所述，它有約30％的粘合面積帶有約200銷/英寸2。這種H&P花紋具有方形的點或銷的粘合面積。另一種典型的點粘合花紋是展開的Hansen與Pennings或“EHP”粘合花紋，它產(chǎn)生約15％的粘合面積。另一種典型的稱作為“714”的點粘合花紋具有方形的銷粘合區(qū)，其最終的花紋有15％的粘合面。其他的一般花紋包括鉆石花紋呈重復(fù)的略偏移的鉆石形，有16％的粘合面。一種如這一名稱所示的金屬絲網(wǎng)花紋外觀，亦即類似于窗紗形狀且具有粘合面積約18％。通常，百分粘合面積有很廣的變化，從織物層壓件織幅的面積的約10％至約30％。正如本技術(shù)中周知的，這種點粘合使層壓件的各層保持到一起，并通過各層中粘合的絲和/或纖維賦予各個單獨層以整體性。
這里所用的詞“花紋未粘合”或可互換的“點未粘合”或“PUB”是指具有確定多個分散的未粘合面積的接續(xù)熱粘合面積的織物花紋。分散的未粘合面積中的纖維或絲尺寸上由接續(xù)粘合面積來穩(wěn)定，該接續(xù)粘合面積環(huán)繞或圍繞每個未粘合面積，這樣就不需要膜或粘接劑的支持層或背襯層。未粘合面積專門設(shè)計成在其中的纖維或絲之間提供空間。形成本發(fā)明的花紋未粘合非織造材料的適合的工藝包括提供非織造織物或膜，提供相對設(shè)置的第一和第二砑光輥并在其間形成間隙，至少一個所述輥被加熱并在其最外表面上有粘合花紋，該花紋包括接續(xù)的形成多個分散的開口、開孔或孔的平臺面積的花紋，而且所述輥形成的間隙內(nèi)使非織造織物或織幅通過。由接續(xù)平臺面積形成的所述輥或多個輥的每個開口在非織造織物或織幅的至少一個表面上形成分散的未粘合面積，其中，織物的纖維或絲基本上或完全未粘合。另一種表述為，在所述輥或多個輥中的平臺面積的接續(xù)花紋形成粘合面積的接續(xù)花紋，其確定在所述非織造織物或織幅的至少一個表面上的多個分散的未粘合面積。前述工藝的另一實施例包括在使織物或織幅通過由砑光輥形成的間隙之前，將織物或織幅預(yù)粘合，或提供多層非織造織物形成花紋未粘合層壓件。該點未粘合花紋描述于美國專利申請No.08/754419中，并可參見圖4的實例。
這里所用的詞“元件高寬比”是指粘合花紋中的元件或銷的長度對同一元件的寬度的比率，計算為元件沿其中心線測量的長度除以元件的寬度。
這里所用的詞“未粘合纖維高寬比”是指粘合花紋中的元件或銷的最長距離與最短距離的比率，該比率計算為最長距離除以最短距離。
這里所用的詞“縮徑”或可互換的“徑部拉伸”是指通常沿機器方向加長非織造織物，以控制的方式將其寬度降低到所需的量。受控制的拉伸可以在涼爽的室溫或更高的溫度下進行，并將其限制沿被拉伸到所需伸長的方向上使整個尺寸增加到使織物斷裂，在大多數(shù)情況下伸長大約1.2至1.4倍。當(dāng)松弛時該織幅朝其原始尺寸縮回。這種工藝公開在美國專利No.444513(授予Meitner和Notheis)、No.4965122、4981747和5114781(授予Morman)和No.5244482(授予Hassenboehier等人)。
這里所用的詞“衣著”指任何類型可穿用的服裝，其包括工作服和罩衣、內(nèi)衣、短褲、襯衣、外套、手套、襪子，等等。
這里所用的詞“感染控制產(chǎn)品”是指醫(yī)療專用品，如外科長服與窗簾、面罩、類似膨松裙的頭罩、外科帽與外科罩、類似于鞋蓋的護襪、靴罩和拖鞋、繃帶、紗帶、滅菌外罩、毛巾試驗室外衣之類的衣著、工作服、圍裙與夾克衫、病人床上用品、擔(dān)架與搖籃布單，等等。
這里所用的詞“個人貼身制品”是指尿布、訓(xùn)練短褲、吸濕性內(nèi)褲、成人失禁衣著和婦女衛(wèi)生用品。
這里所用的詞“防護罩”是指運輸工具如轎車、卡車、船、飛機、摩托車、自行車、高爾夫球器械裝運小車等的罩布；常置于戶外的設(shè)備如鐵格子窗、庭院和公園設(shè)備(發(fā)動機、旋轉(zhuǎn)碎土機等)與草坪設(shè)備以及地板的蓋布、桌板和野餐區(qū)的鋪布。
這里所用的詞“戶外織物”是指主要但不排除使用于戶外的織物。戶外包括使用在防護罩、野營/拖車用織物、防水布、遮陽罩、遮陽傘、帳篷、農(nóng)用織物和戶外用諸如外罩、工作服和罩衣、短褲、襯衣、外套、手套、襪子，鞋罩，等等。
試驗方法抓樣張力試樣此抓樣張力試驗用來測量織物在單向應(yīng)力作用下時的斷裂強度和伸長率或應(yīng)變。這項試驗是有關(guān)技術(shù)中周知的，根據(jù)聯(lián)邦試驗法標(biāo)準(zhǔn)191A中方法5100的規(guī)程。所得結(jié)果表示為斷裂時的磅數(shù)或克數(shù)和斷裂前的百分伸長率。較高的數(shù)值表示較強，可拉伸得較長的織物?！拜d荷”一詞是指張力試驗下斷裂或扯斷試樣所需的最大載荷或力，以重量單位表示?！翱偰芰俊币辉~是指相對于伸長率曲線在載荷下的總能量，以重量-長度單位表示?！吧扉L”一詞是指試樣在張力試驗下長度的增加。此抓樣張力試驗采用兩個夾具，每個夾具有兩個爪，各個爪有一面與試樣接觸。這兩個夾具將試樣保持于同一平面上，通常取垂直方向，分開3英寸(76mm)并依規(guī)定的拉伸率運動。求得抓樣張力強度和抓伸長率的值時，使用的試樣尺寸為4英寸(102mm)×6英寸(152mm)，爪面尺寸為1英寸(25mm)×1英寸，恒定的拉伸率為300mm/分鐘。試樣比夾具的爪寬，給出的結(jié)果表明的是纖維在夾定的寬度下，結(jié)合由織物中相鄰纖維所提供的額外強度下的有效強度。試樣例如夾定于Sintech2試樣機中，此試驗機可購自Sintech Corporation，1001 SheldonDr.，Cary，NC 27513；或夾定于Instron Model TM中，可購自InstronCorporation 2500 Washington St.，Camton，MA02021；或夾定于Thwing-Albert Model INTELLECT II中，可購自Thwing-AlbertInstrument CO.，10960 Dutton Rd.，Phila.，PA19154。這種試樣嚴(yán)格地模擬了織物在實際使用中的應(yīng)力條件。結(jié)果報告三個試樣的平均值，試驗進行時，試樣可取橫切機器方向(CD)或機器方向(MD)。
條樣張力此條樣張力試驗與上述抓樣試驗類似，測量織物的峰值載荷和斷裂載荷以及峰值和斷裂百分伸長率。該試驗計量載荷(強度)以克表示，以及其伸長率以百分?jǐn)?shù)表示。在此條樣張力試驗中，用兩個夾具，它們各有兩個爪，而各爪有一面與試樣接觸來將試樣保持于同一平面內(nèi)，通常取垂直方向，這兩個夾具分開3英寸，按規(guī)定的伸長率移離開。求得條樣拉伸強度和條樣伸長率的值時，所用試樣尺寸為3英寸×6英寸，爪面尺寸為1英寸高×3英寸寬，恒定的拉伸率為300mm/分鐘。試驗中，能夠采用Sintech 2試驗機可購自Sintech Corporation，1001Sheldon Dr.，Cary，NC 27513；Instron Model TM，可購自InstronCorporation，2500 Washington St.，Canton，MA 02021；或是Thwing-Albert Model INTELLECT II，可購自 Thwing-Albert InstrumentCo.，10960 Dutton Rd.，Phila.，PA 19154。結(jié)果報告三個試樣的平均值，試驗時試樣可取橫向(CD)或取機器方向(MD)。
剝離試驗在剝離或分層試驗中，試驗了將把層壓件各層拉開的張力量。取得剝離強度值時，采用了確定的織物寬度、夾具爪寬度和恒定的拉伸率。對于具有薄膜側(cè)的試樣，以屏蔽帶或某種其他的合適材料蓋住試樣的膜側(cè)面以防止其在試驗中拉離。這種屏蔽帶只在層壓件的一側(cè)，不會影響試樣的剝離強度。試驗采用兩個夾具，各有兩個爪，每個爪有一面與試樣接觸而將其保持于同一的通常取垂向的平面中，分開2英寸開始試驗。試樣尺寸為4英寸寬，而長度為足以使試樣長度分層開的所需長度。爪面尺寸為1英寸高×至少4英寸寬，恒定的拉伸率為300mm/分鐘。試樣用手分層出足以使其夾定就位的量，這兩個夾具按規(guī)定的拉伸率移離開運動，以將此層壓件拉開。試樣在兩層之間按分開180°拉開，結(jié)果報告三個試樣的平均值，，峰值載荷以克表示。當(dāng)層壓件已被拉開16mm時，開始力的測量直到已分層到170mm的總量。試驗中能采用Sintech2試驗機，可購自Sintech Corporation，1001 SheldonDr.，Cary，NC 27513；Instron Model TM，可購自Instron Corporation，2500 Washington St.，Canton，MA 02021；或是Thwing-Abert ModelINTELLECT II，可購自Thwing-Albert Instrument Co.，10960 DuttonRd.，Phila.，PA 19154。試樣于試驗中的方向可取橫向(CD)或機器方向(MD)。
Martindale磨損試驗此試驗測定織物對磨損的相對抵抗性。試驗結(jié)果按1至5個級報導(dǎo)，5級磨損最小而1級磨損最大，是在1.3磅/英寸2的重量荷載下經(jīng)120次循環(huán)的平均試驗結(jié)果。試驗采用Martindale磨耗與磨損試驗機，例如型號為103或403型，可購自James H.Heal&Company，Ltd.of West Yorkshire，Englamd。所用的磨料為36英寸×4英寸的0.05英寸厚的硅橡膠輪，以玻璃纖維增強，其橡膠的表面強度為81A硬度計，邵氏硬度81±9。這種磨料可購自Flight Insulation Inc，它是Connecticut Hard Rubber，925 Industrial Park，NE，Marietta，GA30065的一家批發(fā)商。
織物手感測定(Handle-O-Meter)根據(jù)織物手感測定試驗可以計量非織造織物的柔軟性。在此使用的試驗是帶有兩種改進的INDA標(biāo)準(zhǔn)試驗1st90.0-75(R82)1)樣品尺寸是4英寸乘以4英寸，和2)測試五個樣品而不是兩個。試驗是在Thwing-Albert instrumentCo.，10960 Dutton Road，Phila.PA19154織物手感測定儀型號211-5上進行的?？椢锸指袦y定讀數(shù)是1-5的刻度。
液位差織物阻液性的一種測度是液位差。液位差試驗確定預(yù)定量的液體通過織物之前的織物能支承的水的高度(以mbar表示)。有較高的液位差讀數(shù)的織物表明它比具有較低液位差的織物能較好地阻擋液體的滲透。液位差試驗是根據(jù)聯(lián)邦試驗標(biāo)準(zhǔn)191A，方法5514進行。
詳細描述已經(jīng)開發(fā)了許多不同的熱粘合花紋用于非織造織物，以便為粘合到其它材料(即非織造織物和膜)上進一步加工成最終材料時賦予其整體性，并給予特殊的視覺標(biāo)志。例如，對于無菌包件應(yīng)用的一些花紋提供指示，以幫助表明織物應(yīng)折疊的位置。尿布和拭巾的圖案可以包括諸如熊、火車等“微形物”。已經(jīng)開發(fā)了更多的實用的花紋應(yīng)用于諸如汽車外罩和吸油材料。
已知最近開發(fā)的一種花紋作為點未粘合或PUB花紋，其包括被粘合面積100％圍繞的未粘合織物，它的一個例子表示于圖4中。該花紋一般可以有約25％至50％的粘合面積。未粘合面積的完整包圍賦予此花紋良好的耐磨性，而具有這種花紋的非織造織物已發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于例如鉤件和環(huán)件系統(tǒng)中的“環(huán)件”。在某些Huggies尿布上平臺面積上可以找到這種織物。應(yīng)相信，這種未粘合面積的完整包圍因在小面積內(nèi)束縛所有松弛端而極大地降低了纖維的游動性。由于在許多應(yīng)用中需要一定的韌度，帶有這種花紋的纖維某種程度上可以是剛硬的。
一種較早的花紋就是已知的擴展的Hansen-Pennings或“EHP”粘合花紋。此EHP花紋具有一般從約10％至約30％的粘合面積，它的一個例子表示于圖2中。較高的粘合面積可能但通常是導(dǎo)致不適合于許多應(yīng)用的剛硬的纖維。此EHP花紋并不完全圍繞未粘合面積，所以纖維的游動性和柔軟性要比PUB織物的大，然而，在同一粘合面積處的耐磨性和強度要比PUB織物的低。
為了避免在PUB、EHP或其它花紋中看到的耐磨性和柔軟性之間的交替轉(zhuǎn)換，本發(fā)明人開發(fā)了一種花紋，其中，一個未粘合面積不完全被粘合面積圍繞，但很大程度上被圍繞。這種花紋提供足夠數(shù)量的固定不動的纖維來增強織物，并不增加更多的不愿要的剛性。
測試粘合本發(fā)明花紋(本發(fā)明人稱作“S型織紋”)的例子以及EHP粘合織物的織物，表明耐磨性有驚人的增加，和帶有良好的強度與可接受的柔軟性的液位差?？椢锏募毠?jié)和測試如下例子1使用非織造層和膜層制造一層壓件。
織造層是通過紡粘工藝用由具有約3.5重量百分比的乙烯的聚丙烯共聚物制造的2旦尼爾(denier)纖維制成的20gsm織物層。該共聚物是由Union Carbide Company在牌號6D43下制造的。如此制造的非織造織物與或是圖2中EHP花紋或是圖1中的S型織紋的花紋自熱粘合的。
膜是具有粘合層和外層的多層膜。膜通過共擠壓制成，其整個重量是58gsm。粘合層由約55％重量百分比的SupercoatTMCaCO3(可構(gòu)自China Clay of Sylacauga，Alabama，并具有約15％重量百分比的十八烷酸或山俞酸涂層來加強填料的分布)、45％重量百分比的具有密度約為0.87g/cm3和熔體指數(shù)為190℃下3.5g/10分鐘的Dow AFFINITYEG8200低密度彈性金屬茂結(jié)晶聚乙烯制成。外層由約50％重量百分比的SupercoatTMCaCO3、45％重量百分比的具有密度約為0.918g/cm3和熔體指數(shù)為190℃下3.5g/10分鐘的DOWLEXNG3310線性低密度聚乙烯、約5％重量百分比的DOW低密度聚乙烯4012和約2000ppm的CibaGeigy’s B900穩(wěn)定劑制成。
將共擠壓膜只在拉伸操作中沿機器方向拉伸約其原長的391％。在拉伸之前，使膜在約49℃下繞一系列輥通過而將其預(yù)熱。在拉伸步驟中，該膜由在約66℃下的一慢速輥保持往回，而由一快速輥在約21℃下保持拉動。然后拉伸的膜在約82℃下無拉伸的通過另一輥而退火。
拉伸的膜和預(yù)粘合的非織造織物被送到熱點粘合機，并利用在約93℃下的加熱花紋輥和在約88℃下的光滑輥以線性每英寸約175磅的輥隙壓力將它們層壓在一起。該花紋輥使用一種將15％的粘合面積施加到層壓件上的微型物花紋。
用非織造織物和膜制成的最終的層壓件的基重約為42gsm。帶有S型織紋花紋的織物的層壓件當(dāng)在相對側(cè)出現(xiàn)1個水壓降時具有未支持的約95mbar的液位差和226gsm的MD剝離強度。帶有EHP花紋的織物的層壓件當(dāng)在相對側(cè)出現(xiàn)1個水壓降時具有未支持的約61mbar的液位差和約298gsm的MD剝離強度。注意這些結(jié)果是三個單獨測量的平均值。
例子2將來自例子1的非織造織物(只有)樣品進行Martindale磨損、織物手感測定、張力強度和抓樣張力測試。結(jié)果于表1中給出。
表1
對比例子1最為對比例子，由同樣的聚合物制造的非織造織物(只有)樣品與上述的各例一樣，其具有按照美國專利No.5620779的rib-knit(RK)花紋，并以在例子2中同樣的方式對絲織紋(WWW)花紋進行測試。下面表2中給出這些信息。
表2
由S型織紋樣品得出的結(jié)果表面當(dāng)保持可接受的柔軟性的同時強度和耐磨性增強了。在層壓件形式中液位差也隨膜增加。由于S型織紋花紋和EHP花紋具有約同樣的粘合面積、粘合密度和基重，因此這些增加是非常驚人的。
在替代實施例中，可以拉伸有S型織紋花紋的織物或?qū)訅杭?，以便在按照例如上面引證的徑部拉伸的專利或美國專利No.4588630(授予Shimalla)、No.3949127(授予Ostermeier等人)No.5628097(授予Benson等人)所述的材料中形成穿孔或開孔。這些材料涉及在印上花紋之后為在粘合點打開織物而拉伸該織物。
花紋的S型織紋型通過檢驗花紋的元件或銷的高寬比以及未粘合纖維的高寬比最易于理解。
現(xiàn)在參見附圖，注意圖2和3上的線性拉伸僅只是用于說明性的，并不形成花紋的部分。元件或銷只是形成花紋。
圖1是滿足本發(fā)明要求的花紋的實例。圖1中元件或銷1是相同的。銷有中心對中心的0.143英寸的間距2和0.0288英寸的最小間距3。銷沿中心線是0.012英寸寬和0.1226英寸長。
圖2有方錐形點10的花紋，其寬向間距11為0.0664英寸，而窄向間距12為0.0526英寸。銷橫向全部為0.037英寸。
圖3有相同細長的橢圓形的元件20，它的寬度21為0.016英寸而長度22為0.031英寸。
圖4有由以對角線表示的粘合面積31完全圍繞的纖維30。
對于圖2所示EHP花紋的元件高寬比1，因為該元件的長度和寬度是相同的，即粘合點是方形的。圖3所示的絲織紋花紋的元件長度為0.031英寸，而寬度為0.016英寸，元件的高寬比(0.031/0.016)約為2。圖1所示的S型織紋花紋的元件的高寬比，是例如0.1226/0.012英寸或約為10。相信比率高到20和低到2可以工作，其中超過這些限制將遭遇剛性(高于20)或缺乏整體性(低于2)。特別是約7和15之間的比率是需要的，或更特別的是約8和12之間的比率。
也需要花紋的未粘合面積足夠大。這保證了足夠的纖維自由的用作構(gòu)件和環(huán)件系統(tǒng)的環(huán)件材料。這也有助于保證纖維不會太剛硬。在圖2所示的情況下，未粘合纖維的高寬比約為3，而在圖3所示的情況下，高寬比約為1.7。圖1所示的S型織紋花紋的未粘合纖維的高寬比約為5，如由0.143/0.0288。相信比率高到10和低到3可以工作，特別是約8和3之間的比率是需要的，或更特別的是約6和4之間的比率。
由于高的粘合花紋可能整體上太剛硬，因此，在說明本發(fā)明的粘合花紋中粘合面積也是重要的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，粘合面積的百分比需要小于30％，特別是在10-25％之間，更特別是在15-20％之間。
S型織紋花紋的另一方面是花紋的銷密度。某些粘合花紋可以有每平方英寸500銷的銷密度，而S型織紋花紋和EHP花紋一般是在50-200銷/英寸2范圍內(nèi)，特別是在75-150銷/英寸2的范圍內(nèi)，而在各實例中約為100。例如美國專利No.5620779中的花紋的銷密度在200-300范圍內(nèi)，且已知絲織紋花紋的銷密度一般約為300，即使是用大致與S型織紋花紋或EHP花紋同樣的粘合面積粘合。比較例的PK花紋和WW花紋的銷密度分別是約242和302。應(yīng)相信，帶有大致同樣粘合面積的高的銷密度束縛更多的纖維，即降低纖維的自由度，并用于增加纖維的剛性并降低柔軟性。
新穎的S型織紋花紋可以用于自粘合織物，并與將差別很大的材料層壓在一起制成的花紋區(qū)別開來。S型織紋花紋可以使用任何可熱粘合的纖維、單成分、雙組分、共軛、共形成等。
圖1的花紋，例如，滿足于本發(fā)明的要求，并且制造出的織物的耐磨性和強度大于粘合有同樣量的粘合面積而無所需高寬比的織物。非織造織物/膜實施例的液位差也高于粘合有同樣的粘合面積而高寬比超出本發(fā)明要求的織物。
盡管如上已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的幾個示例性的實施例，熟悉本技術(shù)的人士容易理解示例性的實施例中的許多改進實質(zhì)上并不脫離本發(fā)明的新穎的公開和優(yōu)點。因此，所有這種改進都應(yīng)包括在限定在下列權(quán)利要求中的本發(fā)明的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求中，裝置加功能的權(quán)利要求試圖涵蓋在此描述的作為實施所述功能的結(jié)構(gòu)以及不僅結(jié)構(gòu)上等價物而且是等價結(jié)構(gòu)。雖然釘子和螺釘可以不是結(jié)構(gòu)上的等價物，其中，釘子使用圓柱面將木制件固定在一起，而螺釘在固定木制件的情況下使用螺旋面，但是，釘子和螺釘可以是等價結(jié)構(gòu)、應(yīng)當(dāng)注意的是，本專利申請是同日提交的具有相同的受讓人的一系列申請中的一個，且它們整體上結(jié)合于此以供參考。
*“用作理想的環(huán)件固定件元件的伸展-襯托的蓬松層壓件”發(fā)明人McCormack和Haffner.代理人案卷號No.13520.
*“用作理想的環(huán)件固定件元件可透氣的阻擋件的復(fù)合件”發(fā)明人McCormack、Haffner和Jackson代理人案卷號。
權(quán)利要求
1.一種用于非織造織物的花紋，其包括具有元件高寬比在約2至約20之間且未粘合纖維高寬比在約3至約10之間的花紋。
2.如權(quán)利要求1所述的花紋，該花紋的粘合面積在約5％至約30％之間。
3.如權(quán)利要求1所述的花紋，該花紋的粘合密度在約50至約200銷/英寸2。
4.一種熱粘合如權(quán)利要求1所述花紋的非織造織物。
5.如權(quán)利要求4所述的非織造織物，該非織造織物具有大于具有相同粘合面積但元件高寬比小于2的織物的耐磨性和強度。
6.如權(quán)利要求4所述的非織造織物，該非織造織物具有大于具有相同粘合面積但未粘合纖維高寬比小于3的織物的耐磨性和強度。
7.如權(quán)利要求4所述的非織造織物，該非織造織物被拉伸，以產(chǎn)生穿孔。
8.一種包括如權(quán)利要求4所述的非織造織物的尿布。
9.一種包括如權(quán)利要求4所述的非織造織物的拭巾。
10.一種包括如權(quán)利要求4所述的非織造織物的失襟產(chǎn)品。
11.一種包括如權(quán)利要求4所述的非織造織物的個人衛(wèi)生產(chǎn)品。
12.一種包括如權(quán)利要求4所述的非織造織物的控制感染的產(chǎn)品。
13.一種包括具有如權(quán)利要求1所述的花紋的非織造織物和膜的熱層壓在一起的層壓件。
14.如權(quán)利要求13所述的層壓件，該層壓件被拉伸，以產(chǎn)生穿孔。
15.一種熱粘合非織造織物，其包括具有元件高寬比在約7至約15之間且未粘合纖維高寬比在約8至約3之間的花紋。
16.如權(quán)利要求15所述的熱粘合非織造織物，該熱粘合非織造織物具有的粘合面積小于約30％。
17.如權(quán)利要求15所述的熱粘合非織造織物，其中，所述元件高寬比在約8至約12之間。
18.一種熱粘合非織造織物，其包括具有元件高寬比在約8至約12之間、粘合面積在約15至20之間且未粘合纖維高寬比在約6至約4之間的花紋。
19.一種層壓件，其包括膜和如權(quán)利要求18所述的非織造織物
20.如權(quán)利要求19所述的層壓件，其還包括通過拉伸所述層壓件而在所述粘合點產(chǎn)生的開口。
21.如權(quán)利要求18所述的層壓件，其中還包括通過拉伸所述花紋的銷密度在約75至約150銷/英寸2。
全文摘要
一種用于非織造織物的熱粘合花紋,其包括具有元件高寬比在約2至約20之間且未粘合纖維高寬比在約3至約10之間的花紋。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),這種織物有比粘合有類似粘合面積的不同的粘合花紋的類似織物高的耐磨性和強度。這種耐磨性和強度的組合一直是長期追求的目標(biāo)。
文檔編號A61F13/15GK1270645SQ98809152
公開日2000年10月18日 申請日期1998年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月15日
發(fā)明者A·L·麥科爾馬克, D·L·富卡, K·E·史密斯 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司