粗梳短纤维非织造布的制作方法

本公开一般涉及具有改善的性能特征的粗梳短纤维非织造布、和包含具有改善的性能特征的粗梳短纤维非织造布的一次性吸收制品。

背景技术：

一次性吸收制品诸如女性卫生制品、胶粘尿布、裤型尿布和失禁制品被设计成从穿着者的身体吸收流体。此类一次性吸收制品的使用者具有若干关注方面。产品如月经垫、尿布、卫生巾和失禁衬垫的渗漏，是一个显著的关注方面。所述产品的舒适度和穿着者的身体对所述产品的感觉也是一个关注方面。为了提供更好的舒适度，当前的一次性吸收制品通常设置有顶片，它是柔性的、感觉柔软的、并且对穿着者的皮肤无刺激性。顶片本身不容纳排出的流体。相反地，顶片是流体可透过的以允许流体流入吸收芯中。

一旦流体流入吸收芯中，所述流体就可由吸收材料诸如透气毡、吸收胶凝材料(AGM)的颗粒、和/或发泡吸收材料(FAM)保持在所述芯中。在包括AGM的吸收制品中，重要的是在芯内包含AGM的颗粒，使得所述颗粒不迁移至吸收制品的其它部分和/或迁移出吸收制品。同样重要的是在吸收芯由于吸收了一定量的流体而溶胀期间和/或在溶胀之后，保持使用者舒适度。

为了帮助确保流体流入吸收芯中，一些一次性吸收制品被进一步构造有直接位于顶片下方的有时称作第二顶片(STS)的结构。该第二顶片被设计成从液体可透过的顶片采集流体，并且将其分配至下面的吸收芯。改善STS采集和分配液体的能力将解决使用者所关注的渗漏和身体感觉问题，并且可通过使顶片脱水来改善顶片的干燥性。改善STS的附加特征可解决另外的关注方面，诸如在吸收芯吸收了一定量的流体期间和/或之后发生的AGM颗粒从芯中的迁移和使用者舒适度。因此，对新的和改善的第二顶片材料的开发受到持续关注。

技术实现要素：

根据一个实施方案，一种粗梳短纤维非织造布具有介于约45克/平方米(gsm)和约150gsm之间的基重，并且由吸收纤维、加强纤维和填料纤维的共混物制成，其中粗梳短纤维非织造布为非热加强的，具有介于约100m³/m²/min和约500m³/m²/min之间的透气率、和介于约60μm和约120μm之间的孔内容积半径模。

根据另一个实施方案，一种粗梳短纤维非织造布包括按重量计约10％至约50％的加强纤维，所述加强纤维包括由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成的中空螺旋纤维，其中所述纤维具有介于约6分特和约15分特之间的线密度；按重量计约10％至约50％的吸收纤维，所述吸收纤维包括由人造丝形成的三叶形纤维，其中所述纤维具有介于约2分特和约6分特之间的线密度；和按重量计约1％至约60％的填料纤维，所述填料纤维包括由聚丙烯(PP)形成的实心圆形纤维，其中所述纤维具有约3分特或更大的线密度，其中粗梳短纤维非织造布具有介于约40克/平方米(gsm)和约150gsm之间的基重，其为非热加强的，具有介于约100m³/m²/min和约500m³/m²/min之间的透气率、和介于约60μm和约120μm之间的孔内容积半径模。

在附加形式中，一种粗梳短纤维非织造布包括按重量计约15％至约35％的加强纤维，所述加强纤维包括由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成的中空螺旋纤维，其中所述纤维具有介于约6分特和约15分特之间的线密度；按重量计约10％至约50％的吸收纤维，所述吸收纤维包括由人造丝形成的三叶形纤维，其中所述纤维具有介于约2分特和约6分特之间的线密度；和按重量计约1％至约60％的填料纤维，所述填料纤维包括由聚丙烯(PP)形成的实心圆形纤维，其中所述纤维具有约3分特或更大的线密度，其中粗梳短纤维非织造布具有介于约40克/平方米(gsm)和约150gsm之间的基重，其为非热加强的，具有介于约100m³/m²/min和约500m³/m²/min之间的透气率、和介于约60μm和约120μm之间的孔内容积半径模。

附图说明

图1为结合了粗梳短纤维非织造布的卫生巾的一个示例的透视图；

图2为沿线2—2截取的图1的卫生巾的剖视图；

图3为沿线2—2截取的图1的卫生巾的吸收芯的一个实施方案的剖视图；

图4为沿线2—2截取的图1的卫生巾的吸收芯的一个另选实施方案的剖视图；

图5为图3的吸收芯的实施方案的透视图；

图6示出了连续粗梳短纤维非织造布制造过程的一个示例的简化示意图；

图7示出了用来测量孔内容积分布的设备的示意图；并且

图8示出了如下图表的一个示例，所述图表示出了孔内容积分布实验循环。

虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求被视为本发明的主题作出结论，但据信结合附图阅读下文说明可更充分地理解本发明。为了更清晰地示出其它元件，可能已通过省略所选元件简化了这些图形中的一些。在某些图中对元件的此类省略未必指示在任一示例性实施方案中存在或不存在特定元件，除非在对应的文字说明中可明确地描述确实如此。附图均未按比例绘制。

具体实施方式

如本文所用，以下术语应具有下文指定的含义：

“吸收制品”是指吸收和容纳液体的可穿着装置，更具体地讲，是指与穿着者的身体紧贴或邻近放置的、用于吸收和容纳由身体排放的所述各种流出物的装置。吸收制品可包括尿布、训练裤、成人失禁内衣(例如，衬里、衬垫和短内裤)和/或女性卫生制品。

“纵”向为平行于制品的最大线性尺寸(通常为制品的纵向轴线)延伸的方向，并且包括纵向的45°以内的方向。当用于本文时，制品或其部件的“长度”一般是指最大线性尺寸的大小/距离，或者通常是指制品或其部件的纵向轴线的大小/距离。

“侧向”或“横向”方向正交于纵向，即处在制品和纵向轴线的同一主平面内，并且横向平行于横向轴线。当用于本文时，制品或其部件的“宽度”是指正交于制品或其部件的纵向，即正交于制品或其部件的长度的尺寸的大小/距离，并且通常其是指平行于制品或部件的横向轴线的尺寸的距离/大小。

“Z-方向”与纵向和横向均正交。

如本文所用，“纵向”或“MD”是指平行于穿过非织造布制备机器和/或吸收制品产品制造设备的粗梳短纤维非织造布流的方向。

如本文所用，“横向”或“CD”是指平行于粗梳短纤维非织造布制备机器和/或吸收制品产品制造设备的宽度且垂直于纵向的方向。

“吸收芯”是指通常设置在吸收制品顶片和底片之间以用于吸收和容纳由吸收制品所接收的液体的结构。吸收芯可包括一个或多个基底层、设置在所述一个或多个基底层上的吸收材料、和吸收材料上的热塑性粘合剂组合物。热塑性粘合剂组合物可位于吸收材料和一个或多个基底层的至少一部分上。在某个实施方案中，吸收芯将基本上由一个或多个基底层、吸收材料、热塑性粘合剂组合物、以及任选地覆盖层组成。

“非织造材料”是指由定向或任意取向纤维制成的纤维网，不包括纸材和掺入接结纱或长丝的织造产品、针织产品、簇成产品、缝编产品、或湿磨法毡化的产品，无论是否另外针刺。非织造材料以及用于制备它们的方法在本领域中是已知的。一般来讲，用于制备非织造材料的方法包括将纤维铺设到成形表面上，其可包括纺丝法、熔喷法、梳理法、气流成网法、湿法成网法、共成形法以及它们的组合。这些纤维可源于天然纤维或人造纤维，并且可为短纤维或连续长丝或者可原位形成。

术语“亲水的”描述可被沉积在这些纤维上的含水流体(例如含水体液)所润湿的纤维或纤维表面。亲水性和可润湿性通常根据流体例如通过非织造织物的接触角和透湿时间来定义。在Robert F.Gould编著的题为“Contact angle，Wettability and Adhesion”(版权1964)的American Chemical Society的出版物中，对此进行了详细的讨论。当流体和纤维或其表面之间的接触角小于90°时，或者当流体趋于在纤维表面上自发铺开时(两种情况通常共存)，即认为纤维或纤维表面被流体(即亲水的)润湿。相反，如果接触角大于90°并且流体不能在整个纤维表面上自发铺展，则纤维或纤维表面被认为是疏水的。

术语“孔内容积比”是指孔内容积对孔半径曲线的峰值除以相同孔半径曲线在孔内容积的半峰值处的宽度所得的比率。

术语“孔内容积半径模”是指如下半径，在所述半径处发生孔内容积对孔半径曲线的峰值。

术语“孔内容积因数”为孔内容积比和孔内容积半径模的乘积。

如本文所公开的粗梳短纤维非织造布可用于多种一次性吸收制品，但尤其可用于尿布、女性卫生制品和失禁制品诸如卫生巾和失禁衬垫。结合了如本文所详述的粗梳短纤维非织造布的一次性吸收制品的一个非限制性实施方案作为卫生巾示出于图1和2中。在另一个实施方案中，失禁衬垫结合了如本文所详述的粗梳短纤维非织造布。虽然在本专利申请中将具体地举例说明和描述卫生巾，但也设想到将本发明所公开的卫生巾的任一特征结构或元件用于吸收制品的任何其它实施方案，包括失禁衬垫。

卫生巾10可具有本领域已知的用于女性卫生制品的任何形状，包括如图1所示的大致对称的“沙漏形”形状、以及梨形、椭圆形、长椭圆形、小球形、自行车车座形、梯形、或楔形形状。卫生巾和卫生护垫也可设置有本领域称为“翼片”或“翼部”的侧向伸出部(未示出于图1中)。此类伸出部可用于多个目的，包括但不限于保护穿着者的内裤免于脏污以及保持卫生巾固定在适当位置。所示出的吸收制品具有在使用期间接触使用者身体的面向身体的上侧。相对的面向衣服的下侧在使用期间接触使用者的衣服。

卫生巾10的上侧一般具有可为液体可透过的顶片14。下侧(见于图2)具有底片16，所述底片一般可为液体不可渗透的并在卫生巾10的边缘12处与顶片14接合。在本文未示出的成人失禁制品的一些实施方案中，顶片和底片不在边缘处接合。吸收芯18被定位在顶片14和底片16之间。

可在吸收芯18的顶部、顶片14的下方提供第二顶片20。如下文所更详述，第二顶片20可由如本文所详述的粗梳短纤维非织造布制成。顶片14、底片16、和吸收芯18可按多种熟知的构型装配，包括所谓的“管状”产品或侧翼产品。示例性卫生巾构型一般描述于以下专利中：1990年8月21日授予Osborn的名称为“Thin,Flexible Sanitary napkin”的美国专利4,950,264；1984年1月10日授予DesMarais的名称为“Compound Sanitary napkin”的美国专利4,425,130；1982年3月30日授予Ahr的名称为“Bordered Disposable Absorbent Article”的美国专利4,321,924；和1987年8月18日授予Van Tilburg的名称为“Shaped Sanitary napkin With Flaps”的美国专利4,589,876。

第二顶片20可采用任何合适的形状。例如，第二顶片20可沿循卫生巾形状的轮廓，例如沙漏形、梨形、椭圆形、长椭圆形、小球形、自行车车座形、梯形、或楔形。在其它形式中，第二顶片20可包括矩形形状，而无论卫生巾10的形状如何。在一些形式中，第二顶片20可在长度上长于吸收芯18或短于吸收芯18。在其它形式中，第二顶片20可被定位在特定位置中，例如邻近卫生巾10的侧向中心线。

如图1和2所示，底片16和顶片14可按多种方式固定在一起。已发现由H.B.Fuller Company(St.Paul，Minn.)以名称HL-1258或H-2031制造的粘合剂是令人满意的。另选地，顶片14和底片16可通过热粘结、压力粘结、超声波粘结、动态机械粘结、弯边封口、或任何其它合适的固定方法彼此接合。如图2所示，流体不可透过的弯边封口24可抵抗流体透过产品边缘的侧向迁移(“芯吸”)，从而抑制对穿着者内衣的侧部脏污。

如卫生巾等中所常见的那样，本公开的卫生巾10可具有设置在底片16的面向衣服侧上的女性内裤粘固剂。女性内裤粘固剂可为用于该目的的本领域已知的任何粘合剂，并且可如本领域所熟知的那样，在使用之前由防粘纸覆盖。如果存在翼片或翼部，则可将女性内裤粘固剂涂覆于面向衣服侧以便接触并粘附到穿着者内裤的下侧。

为了提供紧贴身体的柔软性，所示出的卫生巾10的顶片14可由柔软的、平滑的、柔性的多孔材料形成，所述材料对使用者的皮肤无刺激性。顶片14为待由制品收集的体液可透过的，并且因此对于卫生巾来讲，是尿液和其它阴道分泌物可透过的。一般来讲，用于吸收制品的顶片可由范围广泛的材料制成，诸如织造材料和非织造材料；聚合物材料，诸如开孔成型热塑性膜、开孔塑料膜、和液压成形的热塑性膜；多孔泡沫；网状泡沫；网状热塑性膜；和热塑性稀松布。合适的织造材料和非织造材料可包括天然纤维(例如，木纤维或棉纤维)、合成纤维(例如诸如聚酯、聚丙烯或聚乙烯纤维的聚合物纤维)或得自天然纤维与合成纤维的组合。

疏水性顶片允许流体反向通过并回渗穿着者皮肤的趋势减弱。因此，与身体接触的成型膜(或非织造织物)的表面保持干燥，由此减少了弄脏身体的可能性，并且赋予穿着者更舒适的感觉。

示例性顶片为疏水性顶片，它们选自由典型的非织造织物成形方法制成的顶片，诸如纺粘、梳理、水刺、针刺、通风粘结、或高蓬松非织造织物顶片、以及开孔的2维或3维膜顶片。也可使用蓬松的开孔成型膜顶片，它们带有明显的顶片纹理(瘤状物、微纹理或在面向身体的表面上带有长丝样突出部，它们可截获身体分泌物并阻碍低流体流向身体)，可为疏水性的或本身亲水性的。开孔成形膜是顶片14尤其优选的，因为它们是身体流出物可透过的并且是非吸收性的。然而，对于失禁制品来讲，除成形膜之外的顶片材料可为优选的。一些非限制性示例为经机械成形处理以具有增大的柔软性或体特性的纤维幅材，向其上施加或不施加洗剂，如授予Hammons等人的美国专利7,732,657和7,553,532中所述。

仍然参见图1，卫生巾的吸收芯18用来存储在使用期间排出的体液。吸收芯18可被制造成具有很多种尺寸和形状，并且可被成型以在卫生巾10的整个面上的不同的位置处具有不同的厚度、亲水性梯度、超吸收梯度，密度、或平均基重。

吸收芯18可具有流体分配层以及流体存储层，或者在一些实施方案中，多个分配层和/或多个流体存储层、或它们的任何组合。流体分配层可将所接收的流体向下并侧向转移，并且一般具有比流体存储层更高的渗透性。本文所详述的粗梳短纤维非织造布也可有助于将所接收的流体向下并侧向转移至所述芯。除了常规的吸收材料诸如绉纱纤维素填料、绒毛纤维素纤维、人造丝纤维，也称为透气毡的木浆纤维、和纺织品纤维之外，流体存储层还常常包括吸收流体并形成水凝胶的超吸收材料。此类材料也称为吸收胶凝材料(AGM)，并且可以颗粒形式包括它们。AGM通常能够吸收大量体液并且在适度压力下保留它们。合成纤维也可用于流体存储层，包括醋酸纤维素、聚氟乙烯、聚偏1,1-二氯乙烯、丙烯酸类树脂(诸如奥纶)、聚醋酸乙烯酯、不可溶解的聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺(诸如尼龙)、聚酯、双组分纤维、三组分纤维、它们的混合物等等。流体存储层也可包括填料，诸如珍珠岩、硅藻土、蛭石，或降低回渗问题的其它合适的材料。

在一些实施方案中，吸收芯18的流体存储层的部分可仅由超吸收材料形成，或者可由分散在合适载体诸如绒毛形式的纤维素纤维或硬化纤维中的超吸收材料形成。非限制性吸收芯18的一个示例为仅由超吸收材料形成的第一层，所述第一层设置在第二层上，所述第二层由分散在纤维素纤维内的超吸收材料形成。

可用于本文详述的吸收制品(例如，卫生巾、失禁制品)中的由超吸收材料层和/或分散在纤维素纤维内的超吸收材料层形成的吸收芯的细化示例公开于美国专利公布2010/0228209A1中。如本文的图3-5所示，吸收芯18可包括基底层100、吸收性聚合物材料(例如，AGM)层110、和粘合剂层120。通常，所述粘合剂可为热熔融粘合剂。在本发明的一个实施方案中，粘合剂层120为纤维化的热熔融粘合剂层。热熔融粘合剂120与基底层100直接接触的区域为接合区域140。基底层100可例如包括纤维材料，或者可包括分散在纤维素纤维内的超吸收材料。吸收芯18的一个另选实施方案示出于图4中。图4所示的吸收芯18还可包括一个或多个覆盖层130。用于覆盖层的非限制性合适的材料可包括非织造材料。

基底层100包括第一表面和第二表面。按照惯例，在附图所示的所有剖视图中，每个层的第一表面旨在对应于顶部表面，继而除非另行指出，对应于结合了吸收芯的卫生巾10的面向穿着者表面；而第二表面对应于底部表面，因此继而对应于面向衣服表面。基底层100的第一表面的至少一部分接触吸收性聚合物材料层110。该吸收性聚合物材料层110包括第一表面和第二表面，并且通常可为均匀层或非均匀层，其中“均匀”或“非均匀”是指可将吸收性聚合物材料110在分布所涉及的区域上分别以均匀或不均匀的基重分布在基底层100上。相反，吸收性聚合物材料层110的第二表面至少部分地接触基底层100的第一表面。根据吸收芯18的一个实施方案，吸收性聚合物材料层110也可为不连续层，其为通常包括开口140即基本上不含吸收性聚合物材料的区域的层，所述区域在某些实施方案中通常可完全被包括吸收性聚合物材料的区域围绕。这些开口140通常具有小于10mm，或小于5mm，或3mm，或2mm，或1.5mm并且大于0.5mm，或1mm的直径或最大跨度。

吸收性聚合物材料层110的第二表面的至少一部分接触基底层材料100的第一表面的至少一部分。吸收性聚合物材料层110的第一表面限定吸收性聚合物材料层高出基底材料层100的第一表面的某一高度。当将吸收性聚合物材料层110提供为非均匀层(通常例如提供为不连续层)时，基底层100的第一表面的至少一些部分不被吸收性聚合物材料110覆盖。吸收芯18还包括粘合剂层120，所述粘合剂例如通常为热熔融粘合剂。该热熔融粘合剂120用来至少部分地固定吸收性聚合物材料110。根据本发明的一个实施方案，粘合剂120通常可为纤维化的热熔融粘合剂，即，以作为纤维层的纤维形式提供。

在本发明的一个另选实施方案中，如图4所示，吸收芯18还可包括一个或多个具有相应的第一表面和第二表面的覆盖层130，其被定位成使得覆盖层130的第二表面与通常热熔融粘合剂层120的第一表面接触。然而，本文所详述的卫生巾10的吸收芯18的实施方案可不需要覆盖层130，因为覆盖层的功能(即，在吸收芯内包含超吸收材料)现在由第二顶片20执行，如下文所详述。在一些实施方案中，吸收芯18可包括覆盖层130，并且包含吸收芯18的吸收制品(例如，卫生巾20)也可包括如本文所详述的第二顶片20。

用于本文所详述的吸收制品的合适的吸收芯18的另外的细节可见于美国专利公布2010/0228209A1的公开内容。无论是如何结构化的，吸收芯18的总吸收容量均应当与制品(例如，卫生巾10或失禁衬垫)的设计负载和预期用途相适应。因此，可改变吸收芯18的尺寸和吸收容量以适应于诸如较大失禁衬垫、失禁贴身短内裤、卫生护垫、日用卫生巾、或夜用卫生巾之类的不同的用途。

本文所详述的吸收制品也可具有整合箍或附接箍(例如，失禁制品，它们带有附接到制品的纵向边缘的阻隔腿箍)。腿箍可采用本领域已知的吸收制品腿箍的形式。在一个非限制性示例中，制品可具有如美国专利公布2011/0319855A1中所述的腿箍。

再次参考图1，底片16覆盖吸收芯18的下侧，它防止吸收芯18中的流体润湿接触卫生巾10的制品，诸如裤、睡衣和内衣。因此，底片16优选地由液体不可透过的薄膜或液体不可透过但是蒸气可透过的膜/非织造层压体、微孔膜、开孔成型膜、或其他蒸气可透过的、或致使蒸气可透过的、但是基本上流体不可透过的聚合物膜制成。

第二顶片20插置在吸收芯18和顶片14之间，并且用来将排出的体液(具体地经液和/或尿液)快速吸收透过邻近的可透过的(第一)顶片14。这允许邻近制品穿着者的第一顶片14的表面保持相对清洁和干燥(其也提供采集/分配功能)。所示出的卫生巾10中的第二顶片20具有由多种纤维类型构成的粗梳的水刺法(例如，射流喷网)短纤维幅材或基体。

一般来讲，用根据本公开的粗梳短纤维非织造布制造的第二顶片20提供毛细管抽吸以“牵拉”流体透过顶片14，这足够用于滴流/低流状况。第二顶片20也可通过提供分配功能而包含涌流以有效地利用吸收芯18，并且提供中间存储，直到吸收芯18可接受流体。此外，第二顶片20还可具有孔尺寸，其中大多数所述孔的尺寸被设定成小于吸收芯18中所用的AGM颗粒(AGM颗粒通常大于约200微米-即，所述颗粒将不能够穿过200微米的筛网)。因此，第二顶片的孔尺寸限制AGM颗粒穿过第二顶片。因此，第二顶片20的孔尺寸可足够大以允许进行快速流体采集和向吸收芯18中的分配，同时又足够小，使得非常少的(如果有的话)吸收芯的AGM颗粒能够穿过第二顶片。另外，如果第二顶片20的孔尺寸分布较窄，则也有可能具有较大的平均孔尺寸，同时仍然具有大于AGM颗粒的低数目的孔。孔尺寸分布可用孔内容积比参数和/或孔内容积因数来表示，其如下文在方法部分中所详述地测量。在本文所详述的制品的一些实施方案中，孔内容积比可大于约6，或大于约8，或大于约10。孔内容积因数可大于约500mm³/μm·g。在一些形式中，孔内容积因数可大于约600mm³/μm·g或大于约700mm³/μm·g或大于约800mm³/μm·g或约900mm³/μm·g。在一些形式中，孔内容积因数可介于约500mm³/μm·g至约900mm³/μm·g或约600mm³/μm·g至约800mm³/μm·g之间，具体地包括这些范围内的和从而产生的任何范围内的所有值。孔尺寸分布也可用孔内容积半径模来表示，其如本文的方法所详述地测量。在本文所详述的制品的一些实施方案中，孔内容积半径模可介于约60μm和约120μm之间，或介于约65μm和约105μm之间，或介于约70μm和约90μm之间。

有时候，包括AGM的吸收芯18还包括覆盖层(示出于图4中)以确保AGM不从吸收芯迁移。然而，如果第二顶片20具有不允许AGM穿过的孔结构，则覆盖层130可从吸收芯18的构造中消除，从而节省所述一次性吸收制品的成本并且减小对环境的影响。另外，在较少层(例如，省略覆盖层)的情况下，制品将通过减少流体需要穿过的层而具有更好的流体处理性能，因此更快地将流体移动至芯并远离顶片，因此改善干燥性。

除了芯之外或与所述芯结合，第二顶片20也可提供硬度和抗弯刚度，所述抗弯刚度一般是需要的以防止或至少试图减少横向(CD)聚拢，同时保持舒适度和身体贴合性。因此，第二顶片20可具有足够的强度以耐受AGM在芯中的溶胀和被使用者穿着时的机械应力，因此减少和/或防止吸收制品的聚拢并且向使用者提供附加舒适度。第二顶片20也可为耐压缩的和有回弹力的(在干燥和润湿时均是如此)以保持第二顶片的渗透性和容量，并且改善吸收制品在使用期间的采集能力和干燥性。

第二顶片20的粗梳短纤维非织造布可具有175克/平方米(gsm)或更小的基重；或150gsm或更小的基重；或在约30gsm至约150gsm范围内的基重；或在约45gsm至约150gsm范围内的基重；或在约45gsm至约85gsm范围内的基重；或在约55gsm至约100gsm范围内的基重，或在约50gsm至约75gsm范围内的基重，包括这些范围内的和从而产生的任何范围内的任何值。第二顶片20的粗梳短纤维非织造布也可具有约0.01mN·cm至约10mN·cm的横向(CD)抗弯刚度。在一些实施方案中，粗梳短纤维非织造布具有约0.05mN·cm至约2mN·cm或约0.07mN·cm至约1.0mN·cm或约0.08mN·cm至约0.3mN·cm的CD抗弯刚度，包括这些范围内的和从而产生的任何范围内的任何值。在一些实施方案中，粗梳短纤维非织造布具有小于约4.8mN·cm的MD抗弯刚度。在一些实施方案中，MD抗弯刚度可大于约0.59mN·cm。MD抗弯刚度可为约0.60mN·cm至约3mN·cm，具体地包括该范围内的和从而产生的所有范围内的所有值。

如前所述，期望具有沿CD的硬度和抗弯刚度以减少聚拢，同时保持舒适度和身体贴合性。出于该原因，在一些形式中，可有益地使沿CD的抗弯刚度接近MD抗弯刚度。在一些实施方案中，CD抗弯刚度/MD抗弯刚度可介于约5％至约32.4％或约5.2％至约7.3％之间，具体地包括这些范围内的和从而产生的所有范围内的所有值。

第二顶片20的粗梳短纤维非织造布也可具有按10gsm来讲大于约0.09mm且小于约0.20mm的厚度。在一些实施方案中，第二顶片20的粗梳短纤维非织造布也可具有对于约55gsm至约75gsm的基重来讲约0.9mm至约1.2mm的厚度。第二顶片20的粗梳短纤维非织造布也可具有约0.05g/cc至约0.10g/cc，或约0.06g/cc至约0.09g/cc的密度，具体地包括这些范围内的和从而产生的任何范围内的任何值。

第二顶片20的粗梳短纤维非织造布可由合适种类的纤维类型制成，所述纤维类型产生所期望的机械性能和流体处理性能。在一些实施方案中，粗梳短纤维非织造布可由加强纤维、吸收纤维和填料纤维的组合形成。加强纤维例如可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约10％至约50％。对于一些示例性第二顶片，加强纤维可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约15％至35％。在其它实施方案中，加强纤维可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约25％。

加强纤维可为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维、或本领域已知的其它合适的非纤维素纤维。对于包括PET纤维的粗梳短纤维非织造布，PET纤维可具有在约3.5至约15.0范围内，或在约6.0至约12.0范围内的分特。加强纤维的短纤维长度可在约28mm至约100mm范围内，或在约37mm至约50mm范围内。一些粗梳短纤维非织造布包括短纤维长度为约38mm至42mm的加强纤维。PET纤维可具有任何合适的结构或形状。例如，所述PET纤维可为圆形或者具有其它形状，诸如螺旋形、有缺口的椭圆形、三叶形、有缺口的带形等等。此外，所述PET纤维还可为实心的、中空的或多处中空的。在粗梳短纤维非织造布的一些实施方案中，加强纤维可为由中空/螺旋PET制成的纤维。任选地，加强纤维可为螺旋褶绉的或平坦褶绉的。加强纤维可具有介于约4和约12个褶皱/英寸(cpi)之间，或介于约4和约8cpi之间，或介于约5和约7cpi之间，或介于约9和约10cpi之间的褶皱值。加强纤维的具体非限制性示例可以商品名H1311和T5974购自Wellman，Inc.Ireland。适用于本文所详述的粗梳短纤维非织造布的加强纤维的其它示例公开于授予Schneider等人的美国专利7,767,598中。

在其它实施方案中，加强纤维可为所谓的双组分纤维，其中单根纤维由不同的材料(通常为第一聚合物材料和第二聚合物材料)提供。所述两种材料可为化学地不同的(因此所述纤维为化学异性的)，或者它们可仅在它们的物理特性上不同而同时为化学地相同的(因此所述纤维为化学同性的)。例如，所述两种材料的本征粘度可不相同，已发现它们影响所述双组分纤维的褶皱性能。适于用作加强纤维的双组分纤维为并列型双组分纤维，如例如WO 99/00098中所公开。

另一种合适的双组分加强纤维为具有圆形横截面的纤维，其在中心带有螺旋褶绉的中空空间。优选的是所述横截面积的10-15％为中空的，更优选地所述横截面积的20-30％为中空的。不受理论的束缚，据信纤维的螺旋褶绉有益于它们的液体采集和分配性能。假设所述螺旋褶绉增大由此类纤维所形成的采集构件中的空隙空间。通常，吸收制品在被穿着时暴露于由穿着者施加的一定的压力，所述压力可能减小所述采集构件中的空隙空间。具有良好的渗透性和足够的可用空隙空间对于良好的液体分配和传输来讲是很重要的。还据信如上所述的双组分螺旋褶绉纤维适于保持足够的空隙体积，甚至当采集构件暴露于压力时也是如此。另外，还据信螺旋褶绉纤维对于给定的纤维分特值来讲提供良好的渗透性，中空的纤维横截面允许所述纤维相比于紧凑的横截面具有较大的外径。纤维的外径看起来确定由此类纤维所形成的采集构件的渗透性能。

吸收纤维例如可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约10％至约50％。对于一些示例性第二顶片，吸收纤维可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约30％至约40％。在其它实施方案中，吸收纤维可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约35％。

吸收纤维可为人造丝，诸如粘胶纤维人造丝，或本领域已知的其它合适的纤维素纤维，诸如棉(或这些纤维的共混物)。对于包括人造丝的粗梳短纤维非织造布，人造丝可具有在约1.0至约8.0，或约2.0至约6.0范围内的分特。吸收纤维的短纤维长度可在约20mm至约100mm，或约30mm至约50mm或约35mm至约45mm范围内。人造丝纤维可具有任何合适的结构或形状。例如，人造丝纤维可为圆形或者具有其它形状，诸如螺旋形、有缺口的椭圆形、三叶形、其它多叶形、有缺口的带形等等。另外，人造丝纤维还可为实心的、中空的或多处中空的。在粗梳短纤维非织造布的一些实施方案中，吸收纤维在形状上可为三叶形、或在横截面中带有多个叶片的另一种形状。适用于本文所详述的粗梳短纤维非织造布的多叶形吸收纤维的其它示例公开于以下专利中：授予Wilkes等人的美国专利6,333,108、授予Wilkes等人的美国专利5,634,914、和授予Wilkes等人的美国专利5,458,835。

多叶形吸收纤维的一个优点是它们的与单枝形纤维相比较大的堆积体积，因为所述多叶形纤维的圆周面积大于它们的实际横截面积。例如，日本专利申请Kokai 61-113812描述了一种由X形或Y形连续粘胶纤维长丝组成的长丝纱线，所述长丝纱线用于其中堆积体积很重要的纺织品应用，例如用于叠堆编织中。多枝形吸收纤维的另一个优点是它们的与单枝形纤维相比增大的吸收性。

填料纤维例如可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约1％至约80％。对于一些示例性第二顶片，填料纤维可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约小于约60％。在其它实施方案中，填料纤维可形成粗梳短纤维非织造布的按重量计约40％。

填料纤维可为任何热塑性纤维，诸如聚丙烯(PP)、或本领域已知的其它合适的热塑性纤维。对于包括热塑性纤维的粗梳短纤维非织造布，所述纤维可具有大于约3.0的分特。一些粗梳短纤维非织造布可包括具有在约4至约10范围内的分特的PP。填料纤维的短纤维长度可在约20mm至约100mm，或约30mm至约50mm或约35mm至约45mm范围内。热塑性纤维可具有任何合适的结构或形状。例如，热塑性纤维可为圆形或者具有其它形状，诸如螺旋形、有缺口的椭圆形、三叶形、有缺口的带形等等。另外，所述PP纤维还可为实心的、中空的或多处中空的。在粗梳短纤维非织造布的一些实施方案中，第三填料纤维可为实心的并且在形状上为圆形的。填料纤维的其它合适的示例包括双组分纤维，诸如聚乙烯/聚丙烯、聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二酯。这些双组分纤维可被构造为皮和芯。

根据本公开形成的第二顶片20的粗梳短纤维非织造布赋予多种期望的物理特性，包括其窄的孔尺寸分布、芯吸/毛细作用、渗透性、润湿Z方向压碎抗性和抗弯刚度。一般来讲，粗梳短纤维非织造布的吸收纤维诸如人造丝提供毛细作用，所述毛细作用用来将流体从顶片14传输至吸收芯18。粗梳短纤维非织造布的加强纤维诸如PET提供Z方向强度以防止或至少限制第二顶片20在被润湿时发生塌缩，同时也提供所期望的渗透性。粗梳短纤维非织造布的填料纤维诸如聚丙烯纤维用来提供用以增大所述材料的基重的高性价比方式，同时对孔尺寸分布具有最小限度的影响。

制备粗梳短纤维非织造布的方法

图5示出了连续粗梳短纤维非织造布制造过程的一个示例的简化示意图。如应当认识到的那样，通过图5的方法所产生的粗梳短纤维非织造布可用于制造多种吸收制品，诸如图1-2的卫生巾10、以及多种其它吸收制品，包括尿布、训练裤、成人失禁内衣等。

如本领域所公知的那样，水刺法(有时称作水刺、射流缠结、水缠结，水刺法或液压针刺法)为一种机械粘结方法，其中利用高压水射流来缠结非织造纤维网的纤维。可通过使用图案化转筒或带来实现图案化，所述转筒或带致使所述纤维在所述织物中形成所述转筒设计的负像图像。所形成的各种纤维组分的纤维网(通常为气流成网的、湿法成网的或梳理的，但有时也是纺粘或熔喷的等)可首先被压实并预润湿以消除气阱，然后被水针刺。参考图5，纤维结构30由纤维素纤维、非纤维素纤维和双组分纤维例如填料纤维、吸收纤维和加强纤维形成。纤维结构30具有位于射流头32上游的未粘结部分30A和位于射流头32下游的粘结(即，水刺)部分30B。在所述缠结过程中，包括多个喷射器的射流头32经过纤维结构30，所述喷射器被定位成大致形成水帘(为例证的简单性起见，图5中仅示出了一个喷射器34)。水射流36以高压诸如150或400巴被引导穿过纤维结构30。如应当认识到的那样，虽然未示出，但通常使用多排喷射器34，它们可被定位在纤维结构30的一侧或两侧上。

纤维结构30可由任何合适的支撑系统40诸如移动的网筛支撑(如图所示)或位于例如旋转的多孔转筒上。虽然未示出，但应当认识到，水刺系统可使纤维结构30暴露于一系列沿纵向分布的射流头32，其中每个射流头以不同的压力递送水射流。所利用的射流头32的具体数目可基于例如所期望的基重、所需的粘结程度、所述纤维网的特征等等。随着水射流36渗透所述纤维网，被定位成紧邻纤维结构30下方的抽吸狭槽38收集所述水，使得其可被过滤并回到射流头32以用于后续的注入。由射流头32递送的水射流36将其大部分动能主要消耗于重新布置纤维结构30内的纤维以偏转和缠绕所述纤维从而形成一系列的联锁结。

一旦纤维结构30被水刺(被示出为粘结部分30B)，就使纤维结构30穿过脱水装置，在那里去除多余的水。在图5所示的过程中，脱水装置为干燥单元42。干燥单元42可为任何合适的干燥系统，例如多区段多级床式干燥机、真空系统、和/或气筒式干燥机。干燥单元42或其它脱水装置用来使纤维结构30基本上干燥。术语“基本上干燥”在本文中用来指纤维结构30具有按重量计小于约10％，小于约5％，或小于约3％的液体含量(通常为水)或其它溶液含量。

一旦根据本公开制造了纤维结构30，就可将其结合到例如吸收材料中。参照图1-2的卫生巾10，结合了纤维结构30的第二顶片20可粘结到或以其它方式附接到顶片14。在一些实施方案中，利用热点压延或其它合适的粘结。在其它实施方案中，纤维结构30可用作吸收制品的吸收芯。例如，卫生护垫和失禁衬垫可用纤维结构30形成，所述纤维结构被定位在顶片和底片之间以用作吸收芯的至少一部分，如上文关于图1-2所述。此外，在一些实施方案中，纤维结构30不包括粘结料组分。

下文提供了与常规材料样本相比的本发明的数据。下文所提供的数据是在两个不同时间点获取的。第一组数据–提供于表1中–是在制造了本文所述的幅材之后不久获取的。第二组数据–提供于表2中–是在非织造幅材以卷筒形式被存储了若干月之后获取的。由于所述存储的缘故，厚度的减小以及渗透性的减小显而易见；然而，当将本发明的非织造布与常规非织造幅材相比时，渗透性方面的相同的趋势显而易见。

测试方法

使用了以下测试方法。

(1).本文所提供的对纤维线密度的测量是通过使用如ASTM Designation D1577-07中所详述的Standard Test Method for Linear Density of Textile Fibers来获得的。

(2).本文所提供的对纤维长度的测量是通过使用如ASTM Designation D5103-07中所详述的Standard Test Method for Length and Length Distribution of Manufactured Staple Fibers(Single-Fiber Test)来获得的。

(3).本文所提供的对容量的测量是通过使用Worldwide Strategic Partners(WSP)Test Method 10.1来获得的。

(4).本文所提供的对厚度的测量是通过使用Worldwide Strategic Partners(WSP)Test Method 120.6(使用0.5kpa的负载)来获得的。对于稍后测试的样本，在1.43kPa的负载下使用了50.8mm的砧座直径，下降速度为0.3英寸/秒，并且保压时间为2秒。

(5).本文所提供的对MD弯曲长度和CD弯曲长度的测量是通过使用Worldwide Strategic Partners(WSP)Test Method 90.5来获得的。对于稍后测试的样本，请注意采用了25mm乘至少85mm的样本尺寸。

(6).本文所提供的对透气率的测量是通过使用Worldwide Strategic Partners(WSP)Test Method 70.1来获得的。对于稍后测试的样本，使用了125Pa的压降和38.3平方厘米的孔口。

(7).本文所提供的对基重的测量是通过使用Worldwide Strategic Partners(WSP)Test Method 130.1来获得的。

(8).本文所提供的对孔内容积半径模和孔内容积比的测量是通过以下关于孔内容积分布的方法来获得的。

孔内容积分布

孔内容积分布测量是在TRI/Autoporosimeter(TRI/Princeton Inc.(Princeton，N.J.))上进行的。TRI/Autoporosimeter为自动化计算机控制的用于测量多孔材料中的孔内容积摄入和孔尺寸分布的仪器。此处，在吸收、解吸和第二次吸收循环期间，在初始时干燥的样本上使用0.25psi的围压进行测量。测量了介于5μm和1000μm之间的孔。关于TRI/Autoporosimeter的信息、其操作和数据处理可见于The Journal of Colloid and Interface Science 162(1994年)，第163-170页，该文献以引用方式并入本文。

TRI设备的图示示出于图7中，并且其由带有流体贮存器801的平衡器800组成，所述流体贮存器与样本811直接流体连通，所述样本驻留在密封的空气加压的样本室810中。示例性实验循环示出于图8中。

测定孔内容积摄入或孔尺寸分布涉及计录在周围气压改变时进入或离开多孔材料的液体的增量。使测试室中的样本暴露于精确控制的气压改变。随着气压的增大或减小，所述多孔介质的空隙空间或孔分别脱水或摄入流体。总流体摄入被测定为被所述多孔介质吸收的流体的总体积。

孔尺寸分布可进一步被测定为每个孔尺寸组的摄入体积的分布，如在对应压力下由所述仪器所测量。孔尺寸被当作孔的有效半径，并且通过以下关系与压差相关联。

压差＝[2γcosΘ)]/有效半径

其中γ＝液体表面张力，并且Θ＝接触角。

对于该实验：γ＝27dyne/cm²除以重力加速度；cosΘ＝1°

所述自动化设备通过以使用者指定的增量精确地改变测试室气压来操作：通过降低压力(增大孔尺寸)来使流体被所述多孔介质摄入，或者增大压力(减小孔尺寸)来使所述多孔介质脱水。在每个压力增量下吸收的(排出的)液体体积产生孔尺寸分布。流体摄入为当所述多孔介质进展至饱和(例如，所有孔均被填满)时被所述多孔介质获取的所有孔的累积体积。

实验条件：

通过如下方式获取9cm直径的0.22μm的膜过滤器(混合的纤维素酯，Millipore GSWP，EMD Millipore Corp.(Billerica MA))：使用喷雾漆(FilmTools Gloss White Spray Paint#1501)将所述过滤器附着到9cm直径乘0.6cm厚的蒙乃尔多孔玻璃料807。在使用之前使所述玻璃料/膜干燥。

用十六烷(购自Sigma-Aldrich CAS#544-76-3)填充样本室的内基座812。将玻璃料807膜面朝上地放置到样本室810的基座上，并且用锁圈809将其固定到适当位置。用十六烷填充连接管816、贮存器802和玻璃料807，确保没有气泡被捕集在所述连接管内或所述玻璃料和膜内的孔中。通过使用基座811的腿部，使样本室保持水平，并且将所述膜与贮存器内的流体的顶部表面对齐。

染色出5.5cm的正方形样本。测量样本的质量，精确至0.1mg。选择5.5cm正方形树脂玻璃盖板804和围重803以提供0.25psi的围压。

将样本室808的顶部放置在适当位置，并且密封所述室。向所述小室(连接部814)施加适当的气压以实现5μm的有效孔半径。关闭液体阀门815。打开样本室，将样本805、盖板804和围重803放置到所述室中到膜806上，并且密封所述室。打开液体阀门815以允许液体自由运动而达到平衡。

如下(以μm计的有效孔半径)使所述系统进展通过一序列的孔尺寸(压力)：5、10、20、30、40、50、60、70、80、90,100、120、140、160、180、200、250、300、350、400、450、500、550、600、700、800、1000、800、700、600、550、500、450、400、350、300、250、200、180、160、140、120、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90,100、120、140、160、180、200、250、300、350、400、450、500、500、550、600、700、800、1000。当在所述平衡器处测量到小于25mg/min的平衡速率时，使所述序列进展至下一个半径。

以类似方式测量没有样本的采集/排出/采集空白循环。

基于所述增量体积值，计算用于累积体积对等同孔半径的空白校正值。

累积体积(mm³/mg)＝[样本流体摄入(mg)–空白流体摄入(mg)]/十六烷的密度(g/cm³)/样本质量(mg)

孔内容积(mm³/μm·g)＝有效半径的变化(μm)/[累积体积的变化(mm³/mg)*1000]

标绘孔内容积(mm³/μm·g)对有效半径(μm)曲线图。参考图8，从所述排出曲线确定在所述有效半径模下的孔内容积值(H)。图中平行于Y轴的从所述值(H)延伸至X轴的竖直线限定孔内容积半径模。通过用直线连接所述数据点从峰值计算半高(1/2H)处的宽度(W)，并且将孔内容积比计算为H/W并作记录，精确至0.01mm³/μm·g/μm。

在下表1和2中：

样本1为55gsm的短纤维非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)25％中空螺旋聚对苯二甲酸乙二酯纤维(10分特，短纤维长度)；

(b)35％三叶形人造丝纤维(3.3分特，短纤维长度)；和

(c)40％圆形聚丙烯纤维(6.7分特，短纤维长度)。

样本2为75gsm的短纤维非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)25％中空螺旋聚对苯二甲酸乙二酯纤维(10分特，短纤维长度)；

(b)35％三叶形人造丝纤维(3.3分特，短纤维长度)；和

(c)40％圆形聚丙烯纤维(6.7分特，短纤维长度)。

样本3为55gsm的粗梳短纤维非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)40％圆形粘胶人造丝纤维(1.7分特，短纤维长度)；和

(b)60％圆形聚丙烯纤维(1.7分特，短纤维长度)。

样本4为55gsm的粗梳短纤维非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)60％圆形粘胶人造丝纤维(1.7分特，短纤维长度)；和

(b)40％圆形聚丙烯纤维(1.7分特，短纤维长度)。

样本5为50gsm的粗梳短纤维非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)25％中空螺旋聚对苯二甲酸乙二酯纤维(10分特，短纤维长度)；

(b)35％三叶形人造丝纤维(3.3分特，短纤维长度)；和

(c)40％圆形聚丙烯纤维(1.7分特，短纤维长度)。

样本6为55gsm的粗梳短纤维非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)25％中空螺旋聚对苯二甲酸乙二酯纤维(10分特，短纤维长度)；

(b)35％粘胶人造丝纤维(1.7分特，短纤维长度)；和

(c)40％圆形聚丙烯纤维(6.7分特，短纤维长度)。

除非另外指明，本文所述的所有测试均是对如下样本进行的，在测试之前将所述样本在73℉.±4℉(约23℃.±2.2℃)的温度和50％±4％的相对湿度下调理2小时。如下表所示，示例性粗梳短纤维非织造布表现出以下参数。

表1

测试了以下样本，其中所述样本得自非织造布卷材。请注意上述样本4随后未被测试，因为所述材料不可用。

样本7为43gsm的粗梳胶乳粘结的非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)35％中空螺旋聚对苯二甲酸乙二酯纤维(10分特，短纤维长度)；

(b)35％圆形聚对苯二甲酸乙二酯纤维(6.7分特，短纤维长度)；和

(c)30％胶乳。

样本8为60gsm的粗梳胶乳粘结的非织造布，其由以下材料的均匀共混物制得：

(a)35％中空螺旋聚对苯二甲酸乙二酯纤维(10分特，短纤维长度)；

(b)35％圆形聚对苯二甲酸乙二酯纤维(6分特，短纤维长度)；和

(c)30％胶乳。

表2

应当了解，本文所公开的量纲和值不旨在严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

除非明确地排除或换句话讲有所限制，本文所引用的每篇文献，包括任何交叉引用或相关的专利或专利申请，全文均以引用方式并入本文。任何文献的引用不是对其相对于任何本发明所公开的或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其单独地或以与任何其它参考文献或多个参考文献的组合提出、建议或公开了此类发明的认可。当本文件中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本文件中赋予该术语的含义或定义。

虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但对于本领域技术人员来讲显而易见的是，在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出各种其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些改变和修改。