專利名稱：非織造材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非織造材料。
背景技術(shù)：
非織造材料或織物是一種織物狀類型的材料，其通常是通過對(duì)來自天然纖維或者 人造材料的纖維進(jìn)行機(jī)械粘結(jié)、熱粘結(jié)或化學(xué)粘結(jié)來制造。 非織造材料的一個(gè)實(shí)例是包含數(shù)層的多層材料，其中每一層可以使用紡粘法、粗 梳熱粘法或者熔噴法來制造。在紡粘法中，將原材料擠出成為細(xì)纖維(數(shù)微米的數(shù)量級(jí))， 并將所擠出的纖維隨意地放置在傳送帶上。在熔噴法中，將纖維擠出然后噴至另一層上或 直接噴至傳送帶上。然后將這些層機(jī)械粘結(jié)或熱粘結(jié)，即通過熱粘結(jié)或者水纏結(jié)而粘結(jié)。另 外，可以向材料提供添加劑自身或以表面活性劑的形式提供添加劑。眾所周知，生產(chǎn)的每個(gè) 步驟中所使用的參數(shù)都會(huì)影響最終材料的性能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了包含非彈性基層和包含彈性材料的輔助層的非織 造材料，基層和輔助層例如通過水粘結(jié)和/或針剌法等被機(jī)械粘結(jié)在一起?？梢詫⒎强椩?材料預(yù)拉伸。 應(yīng)該理解，下文在說明書和權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)"彈性"是指表現(xiàn)出顯著的彈 性性質(zhì)的材料，即，其是通常由于那些性能而被選擇的材料。例如，所述材料表現(xiàn)出顯著的 拉伸和恢復(fù)性和/或由彈性體材料制得。 基層可以包含選自包含紡粘層、粗梳熱粘層和熔噴層的組的層。 輔助層可以包含一層或多層，每一層選自包含紡粘層、粗梳熱粘層和熔噴層的組。 至少一個(gè)輔助層可以是如聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯等熱塑性彈性體材料。 至少一個(gè)輔助層可以包含選自包含熱塑性彈性體材料、彈性體嵌段共聚物、無(wú)定
型聚烯烴塑性體和熱塑性彈性體共聚物的組的材料。 至少一個(gè)層可以由作為雙組分材料形成的兩種不同材料制得。 非織造材料的拉伸比可以基本為10% 400%伸長(zhǎng)，其永久變形可以基本等于或
低于20%并且更具體地基本為8% 15%。 基層可以經(jīng)微褶。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了包含上述非織造材料的物品。 所述物品可以是尿布，其中非織造材料構(gòu)成其腰帶、背耳材料或彈性背片組件中
的至少一部分。所述物品還可是服裝。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了非織造材料的制造方法，該方法包括
(a)提供非彈性基層； (b)在基層上提供至少一個(gè)彈性材料輔助層； (c)將基層和輔助層機(jī)械粘結(jié)(例如，使用水纏結(jié))而形成非織造材料。
該方法還可以包括在兩個(gè)垂直方向的至少一個(gè)方向上拉伸所述材料。根據(jù)一個(gè)具
體實(shí)例，該方法包括在至少一個(gè)方向上(即，一個(gè)方向或兩個(gè)方向上)多次拉伸所述材料；
可以以不同的量在相同方向或不同方向進(jìn)行不同的拉伸。至少一些拉伸可以在對(duì)材料進(jìn)行
加熱或沒有進(jìn)行另外加熱時(shí)進(jìn)行。 還可以對(duì)所述的層進(jìn)行水纏結(jié)和/或針剌。 該方法還可以包括對(duì)所述材料進(jìn)行軋光(例如，部分軋光)以便例如賦予其美學(xué) 圖案。


為了理解本發(fā)明并且了解其如何在實(shí)踐中進(jìn)行，現(xiàn)在將參照附圖僅通過非限制性
實(shí)例對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行描述，其中 圖1A ID是非織造材料的截面示意圖； 圖2是制造圖1C中所示的非織造材料的設(shè)備的示意圖； 圖3是圖1C中所示的非織造材料的一個(gè)實(shí)例的滯后曲線。
具體實(shí)施例方式
如圖1A 1C所示，提供了通常標(biāo)示為10的非織造材料。材料IO包含至少兩層。 材料10包含至少一個(gè)基層12和至少一個(gè)輔助層14。 基層12包含至少一個(gè)聚烯烴(P0)或任何其他合適材料的紡粘層(S)、熔噴層 (M)或粗梳熱粘層(T)。所述材料可以是如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等單絲材料或者如 "鞘_芯"設(shè)置的PP和PE或"并排式"設(shè)置的PP和PE等雙組分材料。
輔助層14包含至少一個(gè)熔噴層(M)、紡粘層(S)或粗梳熱粘層(T)，這些層由如熱 塑性彈性體材料、彈性體嵌段共聚物、無(wú)定型聚烯烴塑性體、熱塑性彈性體共聚物或其混合 物等彈性材料制得。其它輔助層14a可以由紡粘材料、粗梳熱粘材料或熔噴材料制得，這些 可以但并非必須為彈性的。 在圖1A中，說明了帶有紡粘基層12和紡粘彈性輔助層14的材料的一個(gè)實(shí)例；可 以將該設(shè)置指定為SS。在圖1B中，說明了帶有紡粘基層12和熔噴彈性輔助層14的材料的 一個(gè)實(shí)例；可以將該設(shè)置指定為SM。在圖1C中，說明了帶有紡粘基層12、輔助彈性熔噴層 14和紡粘P0額外輔助層14a的材料的一個(gè)實(shí)例；可以將該設(shè)置指定為SMS。在圖1D中，說 明了帶有紡粘基層12、輔助彈性紡粘層14和紡粘P0額外輔助層14a的材料的一個(gè)實(shí)例； 可以將該設(shè)置指定為SSS。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，雖然圖1A 1D描述了 SS、 SM、 SMS和SSS類型的 材料，但是其他組合也是可能的。例如，可以將材料10形成為S匪S、SSMSS、SMSS、SSMMMSS、 TM、STM、ST、STTS等。 基層12可以具有3g/m2 30g/m2的基重和8微米 25微米的纖維直徑。各輔助 層14都可以具有5g/m2 70g/m2的基重和10微米 35微米的纖維直徑。取決于其組成 層，材料10可以具有10g/m2 140g/m2的基重。應(yīng)該理解，例如如果包含很多層時(shí)，材料的 基重可以落在所給范圍以外。 對(duì)這些層進(jìn)行水纏結(jié)來形成復(fù)合物。將該復(fù)合物在線或者離線以1 : 1 1 : 4
的比例、或更具體地以i : i. i i : 4的比例拉伸而不使該復(fù)合物褶皺。
如圖2所示，在圖1C所示非織造材料(即SMS材料)的制造過程中，是通過以16 示意性標(biāo)示的常規(guī)紡粘法形成至少一個(gè)基底(紡粘)層12。例如，迫使PO通過一個(gè)或多個(gè) 擠出機(jī)。盡管可以使用更大的直徑，噴絲孔的直徑通常最大為lmm。然后，例如使氣流橫穿 擠出方向而使擠出的材料淬火。隨后可以將高速氣流導(dǎo)向平行于擠出方向。然后將這些纖 維隨意放置到傳送帶上，該傳送帶在運(yùn)動(dòng)方向(MD)上攜帶這些纖維。 隨后，通過以18示意性標(biāo)示的常規(guī)熔噴法形成第一輔助層(熔噴層)14。通過孔 徑為0. 3mm 1. 2mm的噴絲管擠出彈性材料，并且使用熱氣流來將擠出的聚合物牽拉為細(xì) 纖維，從而在此前形成的層上形成(熔噴)輔助層14。 隨后，如20所示意性標(biāo)示，參照基層12如上所述形成其他層，下一輔助層(紡粘 層)14。應(yīng)該理解，圖2中所示的設(shè)備是是示意性的，實(shí)踐中所使用的設(shè)備的數(shù)量和種類都 取決于形成材料10所使用的層的具體排列。 上面形成了在基層12 (即粘紡P0基層)中通常直徑為8微米 25微米、在各彈
性層中直徑為3微米 35微米的纖維，不管這些層是紡粘層還是熔噴層。 —旦如上所述形成這些層，則可以如22所示意性標(biāo)示的那樣將這些層例如使其
通過一個(gè)或多個(gè)軋光輥而熱粘結(jié)在一起。這些軋光輥可以提供整體軋光或部分軋光以便例
如為材料10賦予圖案。 隨后，如24所示，例如通過常規(guī)水纏結(jié)法或蒸汽(射流噴網(wǎng))法通過使這些層水 纏結(jié)而形成網(wǎng)。在該方法中，對(duì)這些層進(jìn)行高壓細(xì)水流噴射或蒸汽噴射。水流噴射或蒸汽 噴射在與這些層接觸時(shí)使不同層中的纖維纏結(jié)，從而將不同層的纖維聯(lián)鎖起來。可以改變 水噴嘴的數(shù)量及其設(shè)置以及每個(gè)噴嘴的壓力和直徑以生產(chǎn)具有特定性能的材料。
這些層例如通過水纏結(jié)(例如，采用一個(gè)或多個(gè)噴嘴)而被機(jī)械粘結(jié)。例如，第一 噴嘴具有150巴的壓力，而第六噴嘴具有220巴的壓力?？梢允褂酶哌_(dá)10個(gè)或更多個(gè)噴嘴， 每一個(gè)噴嘴具有至多500巴的操作壓力。另外，至少一個(gè)或多個(gè)真空筒或者金屬線網(wǎng)真空 帶可以具有提花能力。 應(yīng)該理解，雖然水纏結(jié)被描述為在熱粘結(jié)之后發(fā)生，但其可以在熱粘結(jié)之前發(fā)生。
此亥lj，如26所示意性標(biāo)示，可以任選地將一種或多種表面活性劑應(yīng)用于所述材料 以賦予其如疏水性或親水性、抗菌性、阻燃性和抗靜電性等本領(lǐng)域內(nèi)公知的期望性能。可以 例如基于所述材料的預(yù)計(jì)用途而將表面活性劑應(yīng)用于所述材料的整個(gè)表面，或各自選擇性 地應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定區(qū)域。作為另一種選擇或除此以外，在SB法中所用的PP可以含 有添加劑以對(duì)所述材料賦予期望品質(zhì)。隨后使所述材料通過干燥器(未示出)。
在巻起所述材料之前，如28所示意性標(biāo)示，在運(yùn)動(dòng)方向(MD)和/或橫向方向(CD) 上對(duì)所述材料進(jìn)行拉伸(即，將其預(yù)拉伸)。在各個(gè)方向上的拉伸量可以相互不同，所述拉 伸量確定了在各個(gè)方向上所述材料的最終彈性(即拉伸比和恢復(fù)比)?？梢栽谒霾牧咸?在受熱狀態(tài)或未受熱狀態(tài)(即，在不進(jìn)行任何額外加熱)時(shí)對(duì)其進(jìn)行拉伸，并且可以進(jìn)行一 個(gè)或多個(gè)階段的拉伸?；诓牧系钠谕猛荆诟鞣较蛏系睦毂瓤梢詾?% 400%。使 用多步拉伸和加熱可以通過影響彈性層的退火和應(yīng)力釋放而影響復(fù)合物的彈性，從而獲得 不同的拉伸和恢復(fù)性能。另外，多步拉伸也可以給予復(fù)合物特定的外觀和手感。
如30所示意性標(biāo)示，在拉伸以后將所述材料巻起。 所得材料沒有褶皺，并且當(dāng)在其平面內(nèi)施加軸向力時(shí)可以將其拉伸，而當(dāng)撤走該力時(shí)其返回初始狀態(tài)。這類材料可以用于制造衣服、衛(wèi)生產(chǎn)品(例如，尿布)、醫(yī)學(xué)產(chǎn)品(例 如，繃帶)等。 應(yīng)該理解，雖然結(jié)合圖2描述了SMS材料的生產(chǎn)的例子，但是該工藝可以被改變來
生產(chǎn)任何希望的材料，包括那些包括至少一些紡粘層、粗梳熱粘層和熔噴層的材料。 可以例如由用于粘紡基層12的基重為13g/tf、用于作為彈性輔助層14的下一層
的基重為40g/m2和用于作為另一輔助層14的下一層的基重為13g/m2的纖維形成ASS材料，
例如由以上纖維構(gòu)成ASS材料。可以將SSS材料在CD方向以1 : 3的拉伸比進(jìn)行拉伸，這
會(huì)產(chǎn)生具有預(yù)定的彈性性能的材料。圖3顯示了這種材料的一個(gè)實(shí)例的滯后曲線。 應(yīng)該理解，通過提供帶有由非彈性材料制得的基層的所述非織造材料，提供了如
下非制造材料該非織造材料表現(xiàn)出期望的彈性性能，但是它具有至少一個(gè)沒有與彈性材
料相關(guān)的有時(shí)令人不適的質(zhì)地的表面。如果希望非織造材料的兩個(gè)表面都沒有與彈性材料
相關(guān)的質(zhì)地，最終輔助層也可由非彈性材料制得。 應(yīng)該理解，通過提供上述非織造材料，可能使非彈性基層微褶。這導(dǎo)致所述材料至
少在未經(jīng)拉伸時(shí)總體上較厚，這通常與材料較軟(即，材料感覺起來較軟)相關(guān)。 本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變、變化和
修改而不偏離已做必要修正的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種非織造材料，所述非織造材料包含外部非彈性基層和包含彈性材料的輔助層，所述基層和輔助層被機(jī)械粘結(jié)在一起。
2. 如權(quán)利要求1所述的非織造材料，其中，所述機(jī)械粘結(jié)包括水纏結(jié)。
3. 如權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的非織造材料，其中，所述機(jī)械粘結(jié)包括針剌。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，所述非織造材料經(jīng)預(yù)拉伸。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，所述基層包含選自包含紡粘層、粗梳 熱粘層和熔噴層的組的層。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，所述輔助層包含一層或多層，每一層 選自包含紡粘層、粗梳熱粘層和熔噴層的組。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，至少一個(gè)所述輔助層包含熱塑性彈性 體材料。
8. 如權(quán)利要求7所述的非織造材料，所述的熱塑性彈性體材料選自聚丙烯、聚乙烯和 聚苯乙烯。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，至少一個(gè)所述輔助層包含選自包含熱 塑性彈性體材料、彈性體嵌段共聚物、無(wú)定型聚烯烴塑性體和熱塑性彈性體共聚物的組的 材料。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，至少一個(gè)所述的層由作為雙組分材 料形成的兩種不同材料制得。
11. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，所述非織造材料的拉伸比基本為 10% 400%伸長(zhǎng)。
12. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，所述非織造材料具有基本等于或低 于20%的永久變形。
13. 如權(quán)利要求12所述的非織造材料，其中，永久變形基本為8% 15%。
14. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的非織造材料，所述基層經(jīng)微褶。
15. —種包含權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng)所述的非織造材料的物品。
16. 如權(quán)利要求15所述的物品，所述物品是尿布。
17. 如權(quán)利要求16所述的物品，其中，所述非織造材料構(gòu)成尿布的腰帶、背耳材料或者 彈性背片組件的至少一部分。
18. 如權(quán)利要求15所述的物品，所述的物品是服裝。
19. 一種非織造材料的制造方法，所述方法包括(a) 提供非彈性基層；(b) 在所述基層的一側(cè)提供至少一個(gè)彈性材料輔助層；(c) 將所述基層和輔助層機(jī)械粘結(jié)而形成所述非織造材料。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，所述方法還包括在兩個(gè)垂直方向中的至少一個(gè)方向上 拉伸所述材料。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，所述方法包括在至少一個(gè)所述方向多次拉伸所述材料。
22. 如權(quán)利要求20和21中任一項(xiàng)所述的方法，其中，以不同的量進(jìn)行不同的拉伸。
23. 如權(quán)利要求20 22中任一項(xiàng)所述的方法，所述拉伸中至少一些是在加熱所述材料時(shí)進(jìn)行。
24. 如權(quán)利要求20 22中任一項(xiàng)所述的方法，所述拉伸中至少一些是在沒有進(jìn)行另外 加熱時(shí)進(jìn)行。
25. 如權(quán)利要求19 24中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述機(jī)械粘結(jié)包括水纏結(jié)。
26. 如權(quán)利要求19 25中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述機(jī)械粘結(jié)包括針剌。
27. 如權(quán)利要求19 26中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括對(duì)所述層進(jìn)行蒸汽纏結(jié)。
28. 如權(quán)利要求19 27中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括對(duì)所述材料進(jìn)行軋光。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述軋光是部分軋光。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種非織造材料，所述非織造材料包含外部非彈性基層和包含彈性材料的輔助層，所述基層和輔助層被機(jī)械粘結(jié)在一起。
文檔編號(hào)D04H13/00GK101755083SQ200880025199
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者艾查伊·邦內(nèi) 申請(qǐng)人:艾維夠產(chǎn)業(yè)1953有限公司