用于机械扣接系统的起绉非织造层压环圈扣接材料的制作方法

专利名称：用于机械扣接系统的起绉非织造层压环圈扣接材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机械扣接系统环圈扣接材料，所说机械扣接系统指的是挂钩与环圈扣接系统。更具体地说本发明涉及一种非织造层压材料形式的环圈扣接材料，该材料具有一层附着在一个支撑层上的起绉非织造层，用来与一种互补挂钩材料的挂钩接合。
背景技术：
机械扣接系统，换句话说，即所提及的所谓挂钩与环圈这种类型的扣接系统，已被日益广泛地应用于各种消费和工业用途中。这些用途的一些实例包括一次性个人护理吸收用品。通常，这种挂钩与环圈扣接系统用在这样的场合，即需要在两个或更多材料或用品之间进行反复扣接连接的场合。这种机械扣接系统在很多情况下已经代替了其它传统的用于产生这种反复扣接连接的装置，如扣子、扣环、拉链等。
机械扣接系统通常采用两个部件-一个凸起部件(挂钩)和一个凹陷部件(环圈)。该挂钩部件一般包括许多半刚性的挂钩状的且固定或连接在一个基底材料上的部件。环圈部件通常包括一种弹性背衬材料，从该背衬材料处伸出许多竖立的环圈。挂钩部件的挂钩状元件被设计成与环圈材料的环圈接合，从而在两个部件的挂钩和环圈元件之间形成了机械连接。这些机械连接用来防止在正常应用时部件之间的相互分离。对这种机械扣接系统所进行的设计，使它避免了由于施加一个剪切力或拉力以及一定的剥离力或拉力而使挂钩和环圈部件产生分离，该剪切力或拉力是施加在一个平行于或由该挂钩和环圈部分的连接表面所限定的平面内的。然而，在基本上垂直于或正交于由挂钩与环圈部件的连接表面所限定的平面的方向上，施加一个剥离力，会使得该挂钩元件从环圈元件处分离，其方式是，例如，使环圈元件破裂从而放开接合的挂钩元件，或折弯弹性的挂钩元件，直到该挂钩元件与环圈元件分离为止。
有利的是，机械扣接系统能够用在一次性个人护理吸收用品上，例如一次性尿布、一次性服装、一次性失禁制品及类似物。这些一次性产品通常是只使用一次的用品，即在一段相对较短的使用期之后被扔掉，该使用期通常为数小时，并且该用品不会被洗涤和再使用。总之，理想的是在设计这种产品时要避免采用昂贵的部件。因此，在挂钩和环圈部件用于这种产品的条件下，该挂钩和环圈部件必须在所使用的材料和所采用的制造工艺上都相对便宜。另一方面，该挂钩和环圈部件必须有足够的结构完整性和冲击韧性，能够经受住在正常穿戴该吸收用品期间对其施加的力，以避免由于挂钩与环圈部件过早分离或脱落而使穿戴者陷入潜在的窘境。
授权给Ott等人的美国专利No.4,761,318揭示了一种可用于一次性用品的机械扣接系统的环圈扣接材料。被该专利揭示的环圈扣接材料包括一个纤维层，该纤维层具有许多在第一表面上的的环圈，该第一表面可以与一个相配的挂钩扣接部分可分开地接合起来，该环圈扣接材料还包括一个粘接在与第一表面相反的该纤维结构的第二表面上的热塑树脂层。该热塑层将环圈固定在纤维结构上。
授权给Noel等人的美国专利No.5,032,122揭示了一种可用于一次性用品的机械扣接系统的环圈扣接材料。被该专利揭示的环圈扣接材料包括一种可定向的背衬材料和一种从该背衬延伸的复合纤维元件。这种纤维元件是由连续的长丝形成的，这些长丝位于背衬材料之上，并且在该可定向的背衬材料处于尺寸不稳定状态时，间断地固定在该背衬材料上。该纤维元件是这样形成的，即使长丝在背衬材料上间隔开的固定连接区域之间抽褶，而且此时使该可定向材料向尺寸稳定状态转变，这样该可定向材料沿其过程特性曲线收缩或聚集。这样，该专利的环圈材料需要一个可定向的背衬材料，例如一种塑性或热塑性或可热收缩的材料，并且使该材料从尺寸稳定状态转变到尺寸不稳定状态，然后又回到其尺寸稳定状态。
授权给Goulait等人的美国专利No.5,326,612揭示了一种可用于一次性用品的机械扣接系统的环圈扣接材料。被该专利揭示的环圈扣接材料包括一种固定在背衬上的非织造纤维网。该非织造纤维网用于接纳和缠绕互补挂钩部件的挂钩。该非织造纤维网的具体单位重量在大约5到大约42g/m2的范围之间，其纤维间接合区小于大约百分之10，总的平面视图结合区小于大约百分之35。
尽管有前述的参考例，但仍然需要对用于机械扣接系统的环圈扣接材料进行改进，特别是那些用于一次性个人护理吸收用品的材料。本发明的起绉非织造层压环圈扣接材料柔软且类似于衣服，从而依其外表和给人的感觉而言具有美学的感染力。本发明的环圈材料的制造相对便宜，特别是与传统的由纬编、经编、织造或类似的方法形成的环圈材料相比更是如此，同时，当采用商业上可得到的挂钩扣接材料时，它与传统的环圈扣接材料相比，还表现出可比较和/或改进的剥离和抗剪强度。
发明概述本发明对挂钩与环圈扣接系统的环圈扣接材料进行了改进。本发明的环圈材料具有三维表面构形，特别适用于容纳和接合一种互补挂钩材料的挂钩元件。所说的挂钩材料可以是各种在商业上可得的挂钩部件中的任何一种，如在现有技术中已知的，它们通常包括一个有许多挂钩元件从其上凸出来的基础材料。
本发明的起绉非织造层压环圈材料包括一层附着在一个支撑层上的起绉非织造层，该起绉非织造层例如可以是一种纺粘非织造纤维网或一种短纤维粘合梳理纤维网。支撑层可以是任何能适当地附着或粘合到起绉非织造层上的材料，包括一种塑料薄膜或其他的非织造纤维网。起绉非织造层外露的上表面具有低纤维密度和高z轴纤维取向的起绒“环圈”区，它们用来容纳和接合从一种挂钩材料上凸出来的挂钩元件。所说起绉非织造层的起绒区被非起绒区隔开，与所说起绒区的纤维密度和高z轴纤维取向相比，所说非起绒区的纤维密度相对高些，而z轴纤维取向则相对低些。构成所说非织造层的纤维或长丝与所说下支撑层的上表面相互粘合或附着的主要区域是非起绒区；另外，除非起绒区之外，所说非织造层的纤维或长丝与所说支撑层还可以有一些次要的粘合区域。支撑层保持所说起绉非织造层压材料的结构完整性和所说起绉非织造层的尺寸稳定性。非织造层的起绉结构在使用中还能使构成容纳环圈材料的挂钩的纤维抵抗压缩，由此使得从挂钩材料上凸出来的挂钩元件很容易进入和接合。本发明的起绉非织造环圈层压材料能够用作一种挂钩与环圈扣接系统的环圈材料，例如用在一次性个人护理吸收用品上的扣接系统。
适合制造本发明起绉非织造层压环圈材料的工艺方法包括提供一个非织造层、提供一个支撑层、提供对置的其间形成一个轧点的第一和第二热轧辊，所说第一轧辊的最外层表面带有图型，而所说第二轧辊的最外层表面则是平坦的，以相反的方向转动所说第一和第二轧辊，所说第一轧辊具有第一转动速度而所说第二轧辊则具有第二转动速度，所说第二转动速度比所说第一转动速度大2至8倍，并且让非织造层和支撑层从所说第一和第二反转轧辊所构成的轧点内通过，以形成起绉的非织造层压制品。通过这种成形工艺，在离开由反向转动的型辊和砧辊所构成的轧点之后，所说非织造层的单位重量从起绉和层压前的第一单位重量增至较高的第二单位重量。
在作为一种挂钩与环圈扣接系统的环圈部件用于一次性个人护理吸收用品时，本发明的起绉非织造层压环圈材料可以以不连续的环圈材料贴片形式粘合或附着在所说用品的外层或背面上。此外，所说的起绉非织造层压环圈材料还能构成这种一次性个人护理吸收用品的整个外部覆盖层或背面。
附图简述

图1是本发明环圈材料的透视图。
图2是图1的环圈材料的剖面侧视图。
图3是与本发明环圈材料接合的一种挂钩材料的透视图。
图4是图3所示挂钩与环圈材料的剖面侧视图。
图5是本发明环圈材料的起绉非织造层的显微照片。
图6是用本发明环圈材料作环圈贴片的一次性尿布的透视图。
图7是制造本发明环圈材料的工艺和设备的示意侧视图。
图8是适用于图7工艺和设备的型辊的局部透视图。
图9是生产纺粘长丝非织造纤维网的典型工艺和设备的示意侧图。
发明详述本发明涉及一种改进的环圈扣接材料，用于机械扣接系统或挂钩与环圈扣接系统。仅为说明起见，将只结合其在一次性个人护理吸收用品上的应用对本发明进行描述，所说的材料包括尿布、训练裤、失禁服装、卫生巾、绷带及类似物。就其本身而言，本发明不应该限制在这些具体的应用范围内，本发明可以在所有可以使用挂钩与环圈扣接系统的应用中。
本发明的环圈材料能与各种各样的挂钩材料一起使用。适合与本发明环圈材料一起使用的挂钩材料有Velcro Group Company,ofManchester,New Hampshire生产的商业牌号CFM-22-1097；CFM-221121；CFM-22-1162；CFM-25-1003；和CFM-29-1005；或者是St.Paul,Minnesota的明尼苏达矿物和制造公司生产的商业牌号CS200。适合的挂钩材料一般每平方厘米有大约16至大约620个挂钩，或每平方厘米有大约124至大约388个挂钩，或每平方厘米有大约155至大约310个挂钩。适合的挂钩高度为大约0.00254厘米(cm)至大约0.19厘米，或为大约0.0381厘米至大约0.0762厘米。
在图3和4中可以看到，挂钩材料22有一个基层24，该基层上有许多从其上基本垂直凸出来的双向挂钩元件26。如在此所使用的述语“双向”指的是挂钩材料上各相邻的挂钩元件在挂钩材料的机器方向上取向相反。另一方面，述语“单向”指的是挂钩材料上各相邻的挂钩元件在挂钩材料的机器方向上取向相同。
为了获得有关本发明的稳定数据，在测定本发明的环圈材料过程中仅使用唯一种型号的挂钩材料。从基材24的上表面25至挂钩元件26的最高点所测的挂钩元件26的平均总高度为H。用于本发明的挂钩元件26的平均高度为大约0.5毫米(mm)。挂钩材料22的挂钩密度为大约每平方厘米265个挂钩。基材24的厚度为大约3.5密耳。用于本发明的挂钩材料可以是美国Velcro公司的CFM-29-1003。该挂钩材料22的其它尺寸和性能将在以下的实施例中加以描述。
虽然在此采用的术语“挂钩材料”表示机械扣接系统的具有接合(挂钩)元件的部分，但这并不限定接合元件的形式仅包括“挂钩”，而是包括任何其它的形式或形状的接合元件，无论其是单向还是双向的，只要如本领域所知的那样是设计成或适合于与一种互补的环圈扣接材料接合即可，例如与本发明的起绉非织造层压环圈材料接合。
参考图1和2，其中显示了一个本发明的起绉非织造层压环圈材料10的实施例。为了明确起见，在此所用的术语“起绉非织造层压环圈材料”用来指挂钩与环圈扣接系统的环圈或凹陷部件，该扣接系统以其最简单的形式，包括一种固定在支撑层或纤维网上的起绉的非织造层或纤维网。该术语不限定本发明的环圈材料只为非织造材料；例如，支撑层或纤维网不是非织造层或纤维网，如下所述。该术语“环圈”并不把本发明的环圈材料仅限定为那种用其上不连续的、分开形成的材料的环圈来容纳和接合由互补的挂钩材料组成的挂钩元件的材料；另外，本发明的环圈材料包括纤维非织造层，其中单个纤维的功能是在没有形成单个环圈的纤维时，与挂钩元件接合。
在此，单独使用术语“层”或“纤维网”有表示单件或多件的两重含意。在此，术语“层压”意味着一种复合材料，该材料由两个或更多的层或纤维网组成，其材料相互附着或粘合。
再参考图1和2，所显示的环圈材料10包括一种起绉非织造层12，该层与支撑层14连接。非织造层12通常被描述成任何非织造纤维网，即当它根据本发明形成时，它适合于容纳和接合互补的挂钩材料的挂钩。在此，术语“非织造层”或“非织造纤维网”含意是指一种纤维网，它具有单个的纤维或丝线结构，它们是交织的，但并不是象编织的纤维那样交错的。商业上可得到的热塑聚合物材料可以被有益地用于制造纤维或长丝，用这种纤维或长丝形成非织造层12。在此，术语“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三聚物等，及其掺合物和变型。另外除非另外特别说明，术语“聚合物”应该包括所有可能几何结构的材料，包括但并不限定于全同、间规和无规对称型。在此，术语“热塑性聚合物”或“热塑性聚合材料”指的是遇热变软，但冷却到环境温度时又恢复其正常状态的长链聚合物。典型的热塑性材料包括但不限于聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、多氟烃、聚烯烃、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、己内酰胺和上述物质的共聚物。用于制造非织造层12的纤维可以具有任何适当的组织结构，并且包括空心或实心的纤维、直的或卷曲的纤维、双组分、多组分、双成分或多成分的纤维，以及这些纤维的掺合物和混合物，正如在本领域众所周知的那样。
用于本发明的非织造层12的非织造纤维网可以由几种已知的形成工艺形成，包括纺粘法、气流铺置、或粘合梳理纤维网形成工艺。纺粘非织造纤维网是用熔纺长丝制造的。在此，术语"熔纺长丝"指小直径纤维和/或长丝，它们是通过从喷丝板上许多细小的、通常为圆形的毛细管中挤出一种熔化的热塑性材料而形成的，同时通过非引出或引出型的流体喷射拉伸或其它已知的纺粘机械，使被挤出的长丝的直径迅速减小。在以下文献中对纺粘非织造纤维网的生产进行了描述授权给Appel等的美国专利No.4,340,563，授权给Dorschner等的美国专利No.3,692,618，授权给Matsuki等的美国专利No.3,802,817，授权给Kinney的美国专利No.3,338,992和No.3,341,394，授权给Hartmann的美国专利No.3,502,763，授权给Levy的美国专利No.3,276,944，授权给Peterson的美国专利No.3,502,538，和授权给Dobo等的美国专利No.3,542,615，所有这些文献都包括在本文的参考资材料中。由纺粘法形成的熔纺长丝通常是连续的，并且具有大于7微米的直径，更具体地说，其直径在10到20微米之间。
为了进行本发明的图1和图2中所示的具体实施例，可以采用一种传统的纺粘法工艺来形成熔纺长丝的非织造纤维网，该熔纺长丝是由一种可挤出的热塑树脂形成的，该热塑树脂是丙烯和乙烯的无规共聚物。一种包含百分之0.5到百分之10重量的乙烯，并且包括百分之99.5到百分之90重量的丙烯的无规共聚物被发现在本发明中很好用。
图9示意地说明了用于生产熔纺共聚物长丝的非织造纤维网的一种适当的熔纺工艺和设备。为了形成这种熔纺共聚物长丝的熔纺纤维网(例如熔纺长丝)，将共聚材料的颗粒、切片等导入到一个挤出机82的料斗80中。该挤出机82有一个挤出螺杆(没有显示)，该挤出螺杆由一个传统的电动机(没有显示)驱动。由于挤出螺杆由驱动电动机驱动而转动，共聚物向前通过挤出机82，共聚物被逐渐加热到熔化状态。将共聚物加热到其熔化状态的工作可以在多个断续的步骤中来完成，随着该共聚物朝着一个挤出模板84前进，它通过挤出机82中的断续的加热区域，使其温度逐渐地升高。该模板84可能还是另一个加热区域，其中共聚物的温度被维持在一个高温水平以便于挤出。将共聚物加热到熔化状态所需要的温度多少会依赖于所采用的共聚物的类型而变化。例如，一种包含大约百分之3.2重量的乙烯和大约百分之96.8重量的丙烯的无规嵌段共聚物，可以在227℃到260℃的温度下挤出。对挤出机82各区域和挤出模板84的加热可以用任何传统的加热装置(没有显示)来完成。
从有一定间隔的长丝形成装置88出来的束流86中开始形成并排出熔化的共聚物长丝。该形成装置88可以是任何适当的长丝形成装置，如喷丝板、喷丝孔或类似的与熔纺工艺如纺粘工艺相关的设备。从形成装置88中排出的熔纺长丝被拉过纤维拉伸部件87的通道85，该拉伸部件上有效地连接着高速流体源89，如空气气流喷射装置。高速流体作用在向下通过通道89的熔纺长丝86上，拉伸该熔纺长丝86，并且增加了将熔纺长丝输送到一个形成表面的速度。被排出通常道85的熔纺长丝以地规则的方式堆积在一个多孔形成表面90上，该形成表面90一般由一个放置在该形成表面90下面的真空装置(没有显示)协助工作。该熔纺长丝的单丝旦数(dpf)在1.5到5.0之间，更具体地说是在2.0到2.5(dpf)之间。抽真空的目的是消除长丝不理想的散射，并且将该长丝引导到形成表面90上，以便形成一种熔纺共聚物长丝的非织造纤维网92。形成表面90依次由辊轮94支撑，该辊轮由传统的驱动装置(没有显示)驱动。
非织造纤维网92离开形成表面90，被导入并通过型辊装置100的轧点96。型辊98用于使纤维网92进行热粘合。平滑的砧辊99与型辊98一起，形成了热图型粘合轧点96。另外，在砧辊99的外表面上也可带有一个粘合图型。型辊98由加热装置(没有显示)加热到适当的粘合温度，并且由传统的驱动装置(没有显示)带动旋转，这样当纤维网92通过轧点96时，形成了一系例的热图型粘合点。在给定线速度、粘接温度和形成纤维网92的材料的条件下，轧点96中的轧点压力应该足以使纤维网92达到理想的粘合度。例如，轧点压力为每线英寸大约60至85磅(pli)(大约每线米1.07到1.51千克)是合适的。通过热图型粘合，长丝的纤维网92变成了一个增强了稳定性的图型粘合纤维网102。
图型粘合纤维网102的粘合区百分数对于本发明的起绉非织造层压环圈材料的功能是重要的。一般来说，纤维网的粘合区百分数应该足够的高，使得大部分通常连续的熔纺长丝有伸过至少两个图型粘合点的部分。这样，在非织造纤维网中的各长丝可以更牢固地与挂钩材料上的挂钩元件接合，使得该环圈材料有适当的剥离强度和抗剪切强度性能。另外，足够高的粘合区域百分比用来减少纤维的拉出，这种拉出会引起挂钩元件从环圈材料上重复地脱离。纤维拉出的高发生率会减小环圈材料的剥离和/或抗剪强度，并且有害地影响该环圈材料的外观(即增加的起绒)。这样，增加粘合区的百分比可以改善环圈材料的表面完整性和耐用性。另一方面，粘合区的百分比不能太高，导致长丝间区域的面积和数量不足以让足够数量的挂钩元件容纳到该环圈材料中，在与环圈材料接合时该长丝间区域容纳挂钩材料的挂钩元件。例如，在如图9所示的纺粘设备中，图型辊98有一个点状粘接图型，其粘合区在大约百分之10到百分之25或更多的范围内，采用的粘合点密度大约为每平方厘米15.5至46.5个粘合点。另外，一个图型辊98的粘合表面区在大约百分之13到大约百分之22之间的范围内，或者在大约百分之15至大约百分之20的范围内，已经发现该辊适合用在本发明中。也可以采用在上述范围之下或之上的粘合密度，具体的粘合密度依赖于各粘合点的尺寸。然后该图型粘合纤维网102被传到其它的工艺和/或处理步骤。
非织造层12还可以由粘合梳理纤维网构成。粘合梳理纤维网由短纤维形成，该短纤维在出售时是成包地出售的。将这些纤维包放置在松棉机中，该松棉机将纤维分离开。然后，使纤维通过一个精梳或梳理装置，该装置在机器方向进一步断开和校直短纤维，以形成一个纤维大体在机器方向取向的非织造纤维网。一旦形成了该纤维网，然后用几种已知的粘合方法中的一种或数种将它粘合。一种粘合方法是粉末粘合剂粘合，其中将粉末粘接剂分布在纤维网上，然后通常采用以热空气加热纤维网和粘接剂的方法使该粘接剂活化。另一种合适的粘合方法是图型粘合，其中用热轧辊或超声波粘合设备来将纤维粘合在一起，虽然在需要时可以在纤维网的整个表面上进行粘合，但通常是以定位的粘合图型进行粘合。另一种适当的粘合方法，特别是采用双组分短纤维时，是通气粘合。
通气粘合机在本技术领域内是众所周知的，并且不需要在此进行详细的说明。通常，一种普通型的通气粘合机包括一个网眼辊，该辊装载着纤维网，还包括一个包围该网眼辊的罩。从罩中导出一股热空气流并将其加到纤维网上并使其进入网眼辊。热空气将纤维网加热到高于双组分长丝的低熔点组分的熔点但低于高熔点组分的熔点的温度。通过加热，纤维网的低熔点聚合物部分熔化并在与邻近纤维的交叉点上粘附在该相邻纤维上，同时纤维的高熔点的聚合物部分还能保持纤维网的物理和尺寸的完整性。例如，当聚丙烯和聚乙烯被用作为该聚合物的组分时，通过通气粘合机的空气流的温度在大约110℃至大约140℃的范围内，气流的速度在每分钟大约30至大约150米的范围。纤维网停留在通气粘合机中的时间一般不超过约6秒钟。然而，应该理解的是通气粘合机的参数依赖于诸于象所采用的聚合物的类型、纤维网的厚度等这样的因素。
气流铺置成网工艺是另一个众所周知的工艺，通过该工艺可以形成非织造层12。在该气流铺置成网工艺中，一般长度为6到19毫米(mm)的短纤维束被分割开并且被输送到一个空气供给装置中，随后沉降到一个形成屏上，这些操作通常是在一个真空源的帮助下完成的。然后利用如热空气或一种雾状粘合剂，将无规则沉降的纤维相互粘合。
为了使根据本发明的起绉非织造层12达到规定的物理特性的范围，用于粘合非织造层的纤维或长丝的粘合工艺应该是在形成过程中能够控制纤维结构的压缩或致密水平的工艺。无论采用什么样的形成工艺，粘合度都将取决于所用的纤维/聚合物，但是在任何情况下，理想的是在加热步骤中控制纤维网的压缩量。
通过采用制造本发明的起绉非织造层压环圈材料的起绉工艺，非织造层12(见图1和2)被起绉或“聚束”，从而在非织造层12上形成由非起绒区18分隔开的起绒区16，并由此在非织造层12上产生皱曲或皱纹。在起绒区16内，带水的非织造层12可以物理地与支撑层14分离和/或与支撑层14脱离粘合。在起绒区16中有第一低纤维密度，而在起绒区16中的纤维呈现出第一的高z轴取向。这样，该起绒区16能够容纳和接合互补挂钩材料的挂钩元件，如图3和4所示。与起绒区16比较，非起绒区18有相对较高的第二纤维密度，这是因为在非起绒区中非织造层12的纤维被压缩或压实，而且该非起绒区还具有相对较低的第二z轴纤维取向。通过成形工艺对非织造层12产生的起绉还用来增加非织造材料的单位重量，因为较多的非织造材料在给定单位面积内被压实。已经观察到，根据产生的起绉度，非织造材料的单位重量增加了2倍之多或者更多，此起绉度是由此后描述的起绉设备所产生的。非织造层12的起绉结构提供了对压缩非织造层12的纤维结构的阻力，从而，在使用挂钩与环圈扣接系统时，有利于挂钩材料22的挂钩元件的进入和接合，图5详细显示了该非织造层12的性能特点和外形。
支撑层14通常可以描述成任何材料，包括织造或非织造材料或热塑膜，这种材料适合于与一种非织造层12的外表面粘合，以便为该非织造层12提供一层底布。例如，支撑层14可以由一种底层介质材料形成，例如，由外部覆盖层或吸收用品的背面形成。这样，支撑层为起绉非织造层压材料提供了结构上的完整性，并且用来在尺寸上稳定在非织造层12中的纤维。
用来形成支撑层14的适当的膜成分包括乙烯或丙烯的均聚物和共聚物，如低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、高密度聚乙烯(HDPE)，或这些聚合物中的两种或多种的混合物。这种薄膜可以是单层或多层的，并且可以用在已有技术中已知的适当的薄膜制造工艺进行成形，这些制造工艺包括，例如，吹塑法、薄膜挤出法和双向挤出法。例如，在图1和2所示的具体实施例中，支撑层14厚度为0.6密耳，吹塑的单层薄膜是购卖Consolidated Thermoplastics公司的标号为XBPP-133的产品，此公司在Dallas,Texas都设有办事处。根据核磁共振(NMR)分析，以薄膜总重量为基础，该薄膜中百分之84的重量为聚丙烯和百分之16的重量为聚乙烯。其它的用于形成支撑层14的薄膜或以包括一种多相聚合物组分或由该组分形成，如授权给Lseca等的美国专利No.5,368,927或授权给Giaclbbe的美国专利No.5,453,318所述，这些文献都包括在本文中作为参考。一般在商业上可得到热塑薄膜材料的原始厚度在大约0.4至大约5密耳的范围内。
如果支撑层是由非织造材料形成的，这种非织造层可以由适当的已知工艺形成，例如由在此所描述的工艺形成。
虽然在所示的实施例中，支撑层14被说明为与非织造层12共同延伸的，但本发明并不限于此实施例。例如，非织造层12可以单独起绉，然后直接固定或附着在一个底层介质，例如一个吸收用品的外部覆盖层上。在这个不同的实施例中，介质起支撑层14的作用。如果由一种吸收用品的外覆盖层形成本发明的支撑层14，该吸收用品的外覆盖层可以是能够提供所述支撑层14所需功能的任何合适材料。仅以实例形式来说，一种用于形成吸收用品的外覆盖层的典型材料是聚乙烯薄膜。
参考图7，现在将描述一种形成本发明的起绉非织造层压环圈材料的工艺和设备。在1995年六月5日申请的、共同受让的美国专利申请No.463,592中，详细描述了一种适合于形成这种起绉非织造层压材料的工艺和设备，该美国专利已包括在本文的参考资料中。然而，应该理解，可以采用任何的工艺和设备，只要这种工艺和设备适合于形成具有对于本发明人的专利所描述的功能和特性的起绉非织造层压环圈材料即可。
在图7中，形成本发明的起绉非织造层压环圈材料的设备总体上表示为元件30。该设备30包括用于第一纤维网38的第一纤维网退绕器36和一个附加的用于第二纤维网34的第二纤维网退绕器32。仅为了说明的目的，第一纤维网退绕器36被描述成具有一个塑性膜的辊38，而第二纤维网退绕器32被描述成有一个非织造纤维网材料34如纺粘、气流铺置、湿铺置或粘合梳理纤维网的辊。然而，应该理解，退绕器32和36可以用于喂入任何类型的纤维网材料到所示的与其相容的设备中，并且形成本发明的起绉非织造层压环圈材料。还应该理解，虽然图7的设备显示了纤维网退绕器36和32，起绉部件30可以与在此描述的传统的非织造成形和/或薄膜成形设备连接(串连)的工艺中。
为了进一步控制由图7所示设备形成的起绉非织造层压环圈材料的特性，已经发现控制各退绕器32和36的转速是有利的。所以，理想的是向两个退绕器提供驱动和/或制动装置(没有显示)来控制退绕器的转速，就象下面将要进一步详细说明的那样。这种驱动和/或制动装置对于本领域的普通技术人员来说都是众所周知的，并且一般都用于此退绕器，以控制被退绕的纤维网材料的张力。
从退绕器36上取出第一纤维网38(如果仅使用一个退绕器的话，或者简单地称为“纤维网”)，从第二退绕器32上取出第二纤维网34。纤维网34和38都被传入一个起绉部件40中，该部件包括第一或图型辊42和第二或砧辊44，该两辊之间彼此相互驱动和/或制动，以便在两个辊42和44之间产生转速差。适合于驱动第一和第二辊42和44的装置包括，如，电动机(没有显示)。
图型辊42是一个正圆筒，它可由适当的耐用材料例如钢制成，以便在使用期间降低辊的磨损。图型辊42有一个起绒区46的图型，该起绒区46由非起绒区或沉陷区域的图型分开。该起绒区46设计成形成于带有与砧辊44对置的光滑或平的外表面的轧点，该砧辊也是一个正圆筒，它可以由任何耐用材料制成。图型辊上起绒区46的尺寸、形状和数量可以变化，以满足特殊最终用户对这样形成的起绉非织造层压环圈材料的要求。同样，随最终用户的要求，辊42上的起绒区46也可以是连续的或间断的。一般图型辊42上单位面积中起绒区的百分数在百分之5到百分之50之间，而各个起绒区46的平均接触面积在大约0.20至大约1.6平方毫米(mm2)的范围内。通常，起绒区46的高度在大约0.25至大约1.1毫米(mm)的范围内，尽管超过此范围的高度可以用于有此要求的具体场合。图型辊42的单位面积的接触区域数量一般在每平方厘米(cm2)的图型辊42有大约3至大约100个起绒区。图型辊42上的起绒区46的形状、几何结构或印迹也是可变的。椭圆、方、圆和棱形都是可以方便采用的形状。
图型辊42的外表面温度可以通过针对砧辊进行加热或冷却来加以改变。加热和/或冷却可以影响被加工的纤维网的特性以及通过轧点的多重纤维网的粘合度，该轧点形成于反转的图型辊42和砧辊44之间。将非织造层12粘合到支撑层14上所采用的具体温度范围取决于几个因素，包括用来形成非织造层12和支撑层14的材料的类型、层12和14进入形成于图型辊42和砧辊44之间的轧点的线速度，和图型辊42与砧辊44之间的轧点压力。通常的加热技术包括热油和电阻加热，即本领域的普通技术人员中众所周知的那些方法。
砧辊44的外表面比图型辊42的外表面光滑得多，最好为光的或平的。然而，为了本发明的目的，对于砧辊44来说可能有一个很小的图型在其外表面上，而仍被认为是光滑或平的。例如，如果砧辊44有一个较软的表面，如树脂浸渍棉花或橡胶表面，它将变成不规则表面，然而，为了本发明的目的，仍然将它认为是光滑的或平的。这种表面总的来说都称为“平的”。砧辊44为图型辊42以及材料12和14的纤维网的接触和剪切提供了基座。通常，砧辊44由钢或象硬化橡胶、树脂处理棉花或聚氨酯类这样的材料制成。
砧辊44可以具有由沉陷区域(没有显示)分开的平区域，这样只有砧辊44的选择区域将与图型辊42的起绒区46接触。同样的技术也可以应用于图型辊42上。结果，可以对被加工的纤维网的具体区域有选择地产生起绉。像图型辊42那样，砧辊44也可以被加热和/或冷却，以进一步影响被加工的纤维网的特性。
图型辊42和砧辊44以相互相反的方向转动，这样拉着材料12和14的纤维网通过限定在两辊之间的轧点。图型辊42有一个在其外表面测得的第一转动速度，而砧辊44有一个在其外表面测得的第二转动速度，砧辊44的第二转动速度大于图型辊42的第一转动速度。纤维网12和14的输入速度可以调整到小于、等于或大于图型辊42的第一转动速度。
对置的两个辊42和44的位置是可以变化的，以便在图型辊42和砧辊44之间产生一个轧点。在图型辊42和砧辊44之间的轧点区域50内的轧点压力可根据纤维网的特性和所需要的粘合和/或起绉度来变化。其它使轧点压力变化的因素包括图型辊42和砧辊44之间的速度差、图型辊42和44的温度和起绒区46的尺寸和间隔。对于薄膜和非织造这样的材料，一般的轧点压力在每线毫米大约2.0至大约6.0千克(kg/lmm)的范围内。根据特殊最终用户的需要也可能采用其它的轧点压力。
通过控制图型辊42和砧辊44各自的转速，并使砧辊44的速度超过图型辊42的速度，可以形成本发明的起绉非织造层压环圈材料。使砧辊44转得比图型辊42快，导致与图型辊42接触的材料，在图7中即非织造层12，在通过形成于两辊之间的轧点时，在图型辊42的起绒区46的中间或附近发生起绉、被压实或聚束。然而，与较快转动的砧辊44接触的材料纤维网不需要进行压实或聚束。可以观察到，增加图型辊42和砧44之间的速度差可以增加被处理的材料的起绉数量。随着非织造层12和支撑层14在轧点区域50中被粘合在一起或被层压，在非织造材料中形成的起绒区16，该非织造材料被聚束以便在非织造层12中形成皱曲。在所示的实施例中，起绒区16包围非织造层12中的在非起绒区18中的粘合点20。起绉度或聚束度不仅取决于两辊之间的速度差，还取快于其它的工艺条件，包括卷绕速度、各辊的温度和起绒区46之间的面积(间隔和深度)。一旦纤维网12和14通过了起绉部件40，由此形成的起绉的非织造层压环圈材料52具有在图5的显微照片所示的那种特点和轮廓。
非织造层12和支撑层14在非织造层12的非起绒区18中的多个粘合点20处相互粘合，从而在非织造层12中形成了众多将非起绒区18隔开的起绒区16。非织造层12和支撑层14之间的粘合或附着度应该足以防止当受到在正常使用过程中通常施加的力或压力时，层12和14出现分层现象(即在重复扣接和将互补挂钩材料的挂钩元件移开的过程)。如上所述，与由起绒区16过渡到非起绒区18的区域的纤维密度相比，非起绒区18附近的粘合点20将具有较大的纤维密度，这是由上述的粘合过程所产生的非织造层12的纤维的压缩或压实所导致的结果。在所示的实施例中，粘合点20是分散的或不连续的被起绒区16包围的粘合区域，在起绒区16中，非织造层12和支撑层14较小粘合或不粘合。在此所用术语“不粘合”是指缺乏足够的强度来抵抗在本发明的起绉非织造层村环圈材料的正常使用中通常所遇到的力。
另外，可以将非织造层12和支撑层14沿着在非织造层12中非起绒区18内的众多粘合线进行粘合，从而在非织造层12中的起绒区16中形成许多基本上连续的褶子或波纹。这些褶子或波纹的取向地基本垂直于非织造层12运动的机器方向上。“基本垂直”是指形成在非织造层12中的波纹或褶子的长轴或其延长线与机器方向的夹角为60°到120°。在此，术语“机器方向”或MD指材料或纤维在其被生产方向(在图7中是从左至右)上的长度、术语“正交机器方向”或CD指在通常垂直于MD方向上的材料或纤维的宽度。这样的粘合线可以是连续或不连续的并且彼此基本平行。“基本平行”的意思是说粘合线本身或粘合线的延长线或是不会交叉，或是如果交叉，其交叉所形成的内角也会小于或等于30°。
虽然非织造层12和支撑层14的粘合或层压在此是参考图7所示的热轧辊42和44进行描述的，但是任何能足以将两个层12和14层压在一起的适当的图型粘合方法和设备都可以使用。例如，可以使用本领域普通技术人员早已熟知的粘合剂粘合方法和设备把层12和14粘合在一起。另外，还可以使用本领域普通技术人员同样早已熟知的超声粘合方法和设备。
当起绉非织造层压环圈材料52离开起绉部件40时，所说环圈材料52被卷绕在一个纤维网卷绕机54上。与第一卷绕器36和第二卷绕器32一样，卷绕机54由一台电动机或其他的驱动源驱动，该电动机或其他的驱动源是可变的，以便对将环圈材料52卷绕到辊子56上的速度进行调整。将层压材料52卷绕在卷绕机54上的速度同样会影响所说材料的性能和外观。另外，也可以不用卷绕机54，而可以让层压材料52在纤维网转换设备(未显示)中连续在线进入下一道工序，例如，贴到一种个人护理吸收材料的外部覆盖层或背面上。
纤维网12和14的进入速度和层压材料52的卷曲速度两者都可随着工艺条件的变化而改变。例如，纤维网12和14的进入速度可以等于或大于第一可图型辊42的转动速度，并且等于或小于第二或砧辊44的转动速度。离开由图型辊42和砧辊44所形成的轧点50，层压材料52的卷取速度可以等于或大于图型辊42的转动速度，并且小于或等于砧辊44的转动速度。然而，这样做被认为是合理的，即调整层压材料52的卷取速度，这样限制或完全避免材料的拉伸，以便保持材料52的三维表面构形，特别是保持起绒区16内的纤维的z轴取向。
一旦形成了本发明的起绉非织造层压环圈材料，它可以附着在个人护理吸收用品，例如图6所示的一次性尿布60的外部覆盖层或背面。更具体地说，就是采用已知的连接方法，可将与连接在起绉非织造层12的表面相对的支撑层14的外露表面固定在尿布60的外部覆盖层62上，已知的连接方法包括粘合剂、热粘合、超声粘合或这些方法的组合。可以采用的粘合剂有很多种，包括，但不仅限于，溶剂基的、水基的、热熔的和压力敏感的粘合剂。粉末粘合剂也可以施加在该材料上，并且随后将其加热，使该粘合剂活化并且完成粘合。
作为一种典型的个人护理吸收用品的尿布60，包括一个可渗透液体的主体横衬64和一层液密的外部覆盖层62。各种织造物或非织造纤维可用于主体横衬64。例如，该主体横衬可由聚烯烃纤维的熔喷或纺粘非织造纤维网组成，或由一种自然的和/或人造的纤维粘合梳理纤维网组成。外部覆盖层62一般由薄的热塑膜例如聚乙烯薄膜形成。该聚合物薄膜外部覆盖层可以经压绞和/或无光整理，以便提供一种更赋美感的外观。外部覆盖层62的其它可选择的结构包括织造或非织造纤维纤维网，构造或处理该纤维网使其产生理想的液密水平，或者包括由织造或非织造纤维和热塑薄膜形成的层压制品。外部覆盖层62可以选择地包括可渗透蒸气或气体的“透气”材料，即对蒸气或气体是可渗透的而对液体是不可渗透的。通过在薄膜聚合物成分中加入填充料，将该填充料/聚合物成分排入一层薄膜中然后充分地拉伸该薄膜，以便围绕着填充料颗粒产生空隙，从而使得膜膜是透气的，这样就可以在聚合物薄膜中产生透气性。通常，采用的填充料越多而且拉伸度越高，透气度越大。
在横衬64与外部覆盖层62之间放置一个吸收芯66，该吸收芯是由例如亲水纤维素木桨粕绒毛纤维和高吸收剂胶粒(如高吸收剂)的混合物形成的。吸收芯66通常是可压缩的，适合于穿戴者的皮肤，并对穿戴者的皮肤无刺激性，并且可以吸收和保留排出的体液。为了本发明的目的，吸收芯66可以由一个单独的完整的材料块组成，或由许多各自分开的材料块组成。吸收剂芯66的尺寸和吸收能力将与预期的使用者的尺寸以及由尿布60的预期的使用所产生的液体装载量相适应。
可选择将弹性元件配置在尿布60的细长边缘68附近。该弹性元件是这样配置，使它拉住和保持尿布的横向侧边缘68靠在穿戴者的腿上。另外，弹性元件还可以配置在尿布70的两个端边缘或其中之一的附近，以便提供一个由弹性线带制成的腰带。
尿布60还可以包括任选的由主体横衬制成或贴在该横衬上的保护层片状物72。例如，在授权给K.Enloe的美国专利No.4,704,116中描述了这种保护层片状物的结构和配置，该专利文献已全部包括在本文中作为参考。
为了将尿布固定在穿戴者上，该尿上将连接有某种形式的扣接装置。如图6所示，该扣接装置是一种挂钩与环圈扣接系统，它包括挂钩元件，该挂钩元件连接在尿布60的后腰带区域中的外部覆盖层62的内部和/或外部表面上，该扣接系统还包括一个或多个环圈元件或贴片76，该贴片由本发明的环圈材料制成，并且连接在尿布60的前腰带区域中的外部覆盖层62的外部表面上。
在描述了上述的本发明的实施例之后，将形成了一系列的起绉非织造层压环圈材料的样品来进一步说明本发明。这些样品都经过检验以确定剥离强度、剪切强度和起绉非织造层与支撑层之间的连接度(叠合)。
环圈材料的剥离强度是其功能的一个指标。更具体地说，剥离强度是一个用来描述拉开挂钩与环圈扣接系统的凸起和凹陷部件所需的力的大小的术语。一个测量剥离强度的方法是以180°的角度将一个元件从另一个元件上拉开。
剪切强度是另一个对挂钩与环圈扣接系统强度的度量。剪切强度的测量方法是，将凸起和凹陷元件接合并沿连接表面限定的平面施加一个力来分离两个元件。
本发明的起绉非织造层压环圈材料的起绉非织造层和支撑层之间的连接或层压度是其功能的另一个指标。分层指的是当粘合机构失效时层压材料的各层的分离。粘合强度是对分离层压材料的组成层所需要的平均剥离力的度量。
用于评估本发明的起绉非织造层压环圈材料的单个样品的试验方法如下。
试验方法材料单位重量在此所述的各种材料的单位重量均按照联邦试验方法(Federal TestMethod)No.191A/5041进行测定。样品材料的样品尺寸为15.24×15.24厘米，为每种材料测得三个数值，然后取平均值。下面记录的数值为平均值。
180°剥离强度试验180°剥离强度试验就是把一种挂钩与环圈扣接系统的挂钩材料附着到环圈材料上，并且随后把所说挂钩材料从所说环圈材料上以180°的角度剥离下来。以克为单位把撕开两种材料所需的最大负荷记录下来。
为了进行试验，需要一个满载为5000克的连续测量伸长率的张力试验仪，例如由营业所设在北卡罗来那的Research Triangle Park,Sintech.Inc公司提供的Sintech系统2计算机综合试验装置。把一个75mm乘以102mm的环圈材料样品放在一个平坦的、粘性的支撑表面上。把一个45mm乘以12.5mm的挂钩材料样品定位在所说环圈材料的上表面上方并贴在其上，所说挂钩材料粘性且超声地固定在一种基本非弹性的、非织造材料上。为确保均匀统一地把挂钩材料接合到环圈材料上，用一个4磅的人力压辊在结合到一起的挂钩与环圈材料上辗一转，一转等于人力压辊的一个向前和一个向后的行程。支撑挂钩材料的指粘接片的一端被固定在张力试验仪的上钳口中，而环圈材料朝向上钳口的端部则向下折并固定在张力试验仪的下钳口中。还应该对在张力试验仪各钳口中的相应材料的位置进行调整，以便在张力试验仪开动之前让相应材料上的挠度最小。所说挂钩材料上的挂钩元件的取向基本垂直于张力试验仪钳口的运动方向。以每分500mm的横梁速度开动张力试验仪，然后把将挂钩材料从环圈材料上以180°的角度撕开所需的最高负荷以克为单位记录下来。
动态抗剪强度试验动态抗剪强度试验就是把一种挂钩与环圈扣接系统的挂钩材料接合到环圈材料上，并且随后把所说挂钩材料横向地从所说环圈材料表面上拉开。以克为单位把将挂钩材料从环圈材料上撕开所需的最大负荷记录下来。
为了进行试验，需要一个满载为5000克的连续测量伸长率的张力试验仪，例如一种Sintech系统2计算机综合试验装置。把一个75mm乘以102mm的环圈材料样品放在一个平坦的、粘性的支撑表面上。把一个45mm乘以12.5mm的挂钩材料样品定位在所说环圈材料的上表面上方并贴在其上，所说挂钩材料粘性且超声地固定在一种基本非弹性的、非织造材料上。为确保均匀统一地把挂钩材料接合到环圈材料上，用一个4磅的人力压辊在结合到一起的挂钩与环圈材料上辗五转，一转等于人力压辊的一个向前和一个向后的行程。支撑挂钩材料的非织造材料的一端被固定在张力试验仪的上钳口中，而环圈材料朝向下钳口的端部则固定在张力试验仪的下钳口中。还应该对在张力试验仪各钳口中的相应材料的位置进行调整，以便在张力试验仪开动之前让相应材料上的挠度最小。所说挂钩材料上的挂钩元件的取向基本垂直于张力试验仪钳口的运动方向。以每分250mm的横梁速度开动张力试验仪，然后把将挂钩材料从环圈材料上撕开所需的最高负荷以克为单位记录下来。
粘合强度试验为了对起绉非织造层和支撑层之间的粘合强度进行试验，要进行一种分层或粘合强度试验。把一个102mm乘以152mm的起绉非织造层压环圈材料样品割开并用手将其一端分开大约55mm的长度，以形成能放入到一种Sintech系统2计算机综合试验装置的钳口中的边缘。所说非织造层的自由端被固定在移动的上钳口中，而所说支撑层的自由端则固定在静止的下钳口中。钳口间距设成100mm长并足以使环圈材料处于层压状态，以便所说钳口能移动65mm。把样品定位在钳口中以便在钳口扩张10mm之前，所说样品会开始分层。横梁速度设为每分300mm，然后把将非织造层从支撑层上分离下来所需的平均剥离强度以克为单位记录下来，作为粘合强度。
实施例下面一共陈述了18个实施例。在所有这些实施例中，所说的支撑层都是吹制热塑薄膜。根据NMR分析，按照基于薄膜总重量的单位重量百分比计，所说的薄膜成分有大约百分之84的聚丙烯和大约百分之16的聚乙烯。所说薄膜的厚度或体积为0.6密耳。这种薄膜是ConsolidatedThetmoplastics Co.公司以产品牌号XBPP-133出售的。
所说起绉非织造层压环圈材料的样品均用一种起绉工艺和设备制成，如在此所描述的。非织造层和薄膜支撑层一起通过在两个反转热粘合轧辊之间形成的轧点，两个反转热粘合轧辊包括一个型辊和一个砧辊。所说非织造层定位在靠型辊一侧并与之保持接触，而薄膜支撑层则定位在靠砧辊一侧并与之保持接触。所说型辊被加热到大约127℃的温度，而所说砧辊则被加热到大约116℃的温度。两辊均使用内部热油系统进行加热。在所说型辊与砧辊之间交界面上的轧点压力大约为每线英寸(pli)65.7磅(大约每线毫米1.17千克(kg/lmm))。通过让非织造层和薄膜支撑层一起穿过起绉装置，便形成了在此所述的起绉非织造层压环圈材料。
实施例1-7在这些实施例中，所说非织造纤维网用熔纺长丝制成，使用的是一种试验规模的设备，就是如在授权给Matsuki等人的美国专利No.3,802,817中所描述的设备。所说熔纺长丝由一种可挤出热塑性的丙烯和乙烯无规共聚物树脂制成，按照基于树脂总重量的单位重量百分比计，其中含有大约百分之5.5的乙烯和大约百分之94.5的丙烯，是从营业所设在Houston,Texas的Shell Oil Company公司得到的，产品牌号为WRD6277。实际上，熔纺长丝基本是连续的并且平均纤维尺寸为2-3dpf。所说纺粘非织造纤维网的粘合区百分比为大约10％且单位重量为大约每平方米23.6克(gsm)。用在此所述的起绉装置把所说纺粘非织造纤维网和薄膜支撑层制成一种起绉非织造层压环圈材料。所说非织造纤维网进入型辊和砧辊之间的轧点的进入速度大约为每分11.0米(m/min)。所说型辊的转动速度大约为6.1m/min。而所说砧辊的转动速度则为大约18.3m/min，所得型辊/砧辊的速度差为大约3∶1。
实施例8本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例1-7相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网进入型辊和砧辊之间的轧点的进入速度大约为每分16.5米(m/min)。所说型辊的转动速度大约为9.1m/min。而所说砧辊的转动速度则为大约18.3m/min，所得型辊/砧辊的速度差为大约2∶1。
实施例9本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例1-7相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网的单位重量为大约16.9gsm。
实施例10本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例8相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网的单位重量为大约16.9gsm。
实施例11在这些实施例中，所说非织造纤维网用熔纺长丝制成，所说熔纺长丝由一种可挤出热塑性的丙烯和乙烯无规共聚物树脂制成，按照基于树脂总重量的单位重量百分比计，其中含有大约百分之3.0的乙烯和大约百分之97.0的丙烯，是从营业所设在Houston,Texas的Exxon Corp公司得到的，产品牌号为9355。实际上，熔纺长丝基本是连续的并且平均纤维尺寸为2-3dpf。所说纺粘非织造纤维网的粘合区百分比为大约10％且单位重量为大约每平方米23.6克。所说非织造纤维网进入型辊和砧辊之间的轧点的进入速度大约为每分16.5米(m/min)。所说型辊的转动速度大约为9.1m/min。而所说砧辊的转动速度则为大约18.3m/min，所得型辊/砧辊的速度差为大约2∶1。
实施例12本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例11相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网的单位重量为大约16.9gsm。
实施例13本实施例的起绉非织造层压环圈材料是在与上述实施例11相同的工艺条件下成形的并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网进入型辊和砧辊之间的轧点的进入速度大约为每分11.0米(m/min)。所说型辊的转动速度大约为6.1m/min。而所说砧辊的转动速度则为大约18.3m/min，所得型辊/砧辊的速度差为大约3∶1。
实施例14本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例13相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网的单位重量为大约16.9gsm。
实施例15本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例12相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网的粘合区百分比为大约15％。
实施例16本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例14相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网的粘合区百分比为大约15％。
实施例17本实施例的起绉非织造层压环圈材料，是在与上述实施例13相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，所说非织造纤维网的粘合区百分比为大约15％。
实施例18本实施例的起绉非织造层压环圈材料，在与上述实施例11相同的工艺条件下成形的，并且使用了同样的熔纺长丝，不同之处如下在本实施例中，非织造纤维网粘合区的百分比为大约15％。
上述样品材料具有下列特性表Ⅰ实施例附着强度剥离强度抗剪强度序号(克) (克) (克)n=3**n=4 n=41 1425 517 35292 1483 711 38053 1110 590 31884 894 518 33005 2477 483 34546 2039 405 35117 2410 419 26358 888 546 26959 N/A*504 342110N/A 365 312811940 504 3540121226 421 2646131754 627 335614N/A 518 3487151164 246 2720161190 313 2526171130 234 2638181153 239 2884*N/A--表示不能用手将纺粘非织造层从薄膜支撑层上分离下来。
**在表Ⅰ中所显示的数值为平均值，它们是根据对实施例1-18中所描述的每种样品材料，进行n次测量所得的测量结果的平均值。
对于某些上述样品，在层压之后对其样品层压材料、非织造层及薄膜支撑层的单位重量进行测量。
表Ⅱ实施例 层压材料非织造层 薄膜层序号 单位重量单位重量 单位重量(克/平方米) (克/平方米) (克/平方米)n=5n=5 n=5778.2 47.6 17.0854.4 37.4 17.0961.2 N/A N/A10 47.6 N/A N/A11 57.8 37.4 20.412 51.0 27.2 23.813 78.2 44.2 34.014 64.6 32.3 30.6对上述实施例来说，虽然给出了附着强度、剥离强度和抗剪强度的具体数值，但本发明的起绉非织造层压环圈材料并不该局限在上述数值范围内。通常所说起绉非织造层压环圈材料应该有一个附着强度、剥离强度和抗剪强度的综合指标，该综合指标适合于其预期的最终应用。更具体地说，为了避免在使用中非织造层与支撑层分离，附着强度应超过大约500克，合适的是超过大约800克。剥离强度在大约200克至大约800克范围内或者高一些，对本发明的使用来说被认为是适宜的。同样，对本发明的使用来说，抗剪强度大约2300克至大约4200克范围内或者高一些被认为是适宜的。同样，所说起绉非织造层压环圈材料的总的单位重量也可以适合其预期的最终应用。对本发明的使用来说，认为适宜的总的单位重量在大约每平方米34克至大约每平方米85克范围内，更确切地说是在大约每平方米44克至大约每平方米75克范围内。
本领域的普通技术人员，可以对按照本发明制造的起绉非织造层压环囤材料进行加工和调整，以提供在实际使用中所需的各种性能水平的产品。因此，在参考上述实例和实施例对本发明进行描述的同时，还要想到本发明能够进一步变化。因此，本申请欲覆盖按照本发明基本原理，并从本发明内容出发，在本发明所属技术领域中已知或通常作法范围内所完成的，且属于附加权利要求限制范围内的任何变化、应用和改进。
权利要求
1．一种起绉非织造层压环圈材料，包括一层非织造层，其粘合区百分比在大约10％和大约25％之间；所说非织造层具有众多起绒区，它们被众多非起绒区隔开；所说非织造层的起绒区具有第一纤维密度和第一z轴纤维取向，而所说非织造层的非起绒区则具有第二纤维密度和第二z轴纤维取向，所说第一纤维密度低于所说第二纤维密度，而所说第一z轴纤维取向则高于所说第二z轴纤维取向；和一层支撑层；所说非织造层和所说支撑层通过在所说非起绒区内的众多粘合点粘合在一起。
2．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说非织造层粘合区百分比在大约13％和大约20％之间。
3．根据权利要求2的环圈材料，其特征在于所说非织造层粘合区百分比在大约15％和大约18％之间。
4．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说非织造层是一种纺粘纤维网。
5．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说非织造层是一种粘合梳理纤维网。
6．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说非织造层是一种气流铺置纤维网。
7．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说支撑层是一种非织造纤维网。
8．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说支撑层是一种薄膜。
9．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说非织造层含有一种聚烯烃。
10．根据权利要求9的环圈材料，其特征在于所说非织造层含有一种无规共聚物，其中含有大约0.5％至大约10％(重量)的乙烯，和大约99.5％至大约90％(重量)的丙烯。
11．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说非织造层和所说支撑层沿众多连续的粘合线粘合在一起。
12．根据权利要求11的环圈材料，其特征在于所说粘合线是不连续的。
13．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于它的附着强度在大约500克至大约2700克之间。
14．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于它的剥离强度在大约200克至大约800克之间。
15．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于它的抗剪强度在大约2300克至大约4200克之间。
16．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于它的总单位重量在大约每平方米34克至大约每平方米85克之间。
17．根据权利要求16的环圈材料，其特征在于它的总单位重量在大约每平方米44克至大约每平方米75克之间。
18．根据权利要求1的环圈材料，其特征在于所说非织造层和所说支撑层是通过热的方法粘合在一起的。
19．一种一次性用品，它包括一个主体横衬；一个外部覆盖层；一个布置在所说横衬和所说外部覆盖层之间的吸收结构；一个机械扣接系统，它包括一个连接到所说用品上的扣接接片，所说扣接接片含有凸起部件；和一个连接到所说外部覆盖层上的凹陷部件，所说凹陷部件能以可松脱形式与所说凸起部件接合；所说凹陷部件包括权利要求1的所说环圈材料。
20．一种一次性用品，它包括一个主体横衬；一个带有权利要求1所说环圈材料的外部覆盖层；一个布置在所说横衬和所说外部覆盖层之间的吸收结构；一个连接到所说用品上的机械扣接接片，所说扣接接片带有能以可松脱形式与所说外部覆盖层上的所说非织造层接合的凸起部件。
全文摘要
本发明的起绉非织造层压环圈材料(10)包括一层附着在一个支撑层(14)上的起绉非织造层(12)。该起绉非织造层(12)例如可以是一种纺粘非织造纤维网或一种短纤维粘合梳理纤维网。所说支撑层(14)可以由能附着或粘合到所说起绉非织造层上的任何材料制成,这些材料包括泡沫体、塑料薄膜或其他非织造纤维网。起绉非织造层外露的上表面具有低纤维密度和高z轴纤维取向的起绒“环圈”区(16),它们用来容纳并接合从一种挂钩材料中凸出来的挂钩元件。所说起绉非织造层的起绒区(16)被非起绒区隔开,与所说起绒区的纤维密度和z轴纤维取向相比,所说非起绒区的纤维密度相对高些而z轴纤维取向则相对低些。所说非织造层的下表面与所说下支撑层的上表面相互粘合或附着的主要区域是非起绒区(20);另外,在非起绒区之外,所说非织造层与所说支撑层还有一些次要的粘合区域。支撑层(14)保持所说起绉非织造层压材料的结构完整性和所说起绉非织造层的尺寸稳定性。非织造层的起绉结构在使用中还能使构成容纳环圈材料的挂钩的纤维抵抗压缩,由此使得从挂钩材料中凸出来的挂钩元件很容易进入和接合。本发明的起绉非织造环圈层压材料(10)能够用作一种挂钩与环圈扣接系统的环圈材料,例如用在一次性个人护理吸收用品上的扣接系统。
文档编号B29C59/02GK1207667SQ96199686
公开日1999年2月10日 申请日期1996年11月15日 优先权日1995年11月29日
发明者W·W·杰克逊, M·S·迪尔兹, 小L·J·加雷特 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司