制备可透气的弹性膜层合体的方法和从其衍生的制品

申请号 CN201580021581.X 申请日 2015-04-27 公开(公告)号 CN106460275A 公开(公告)日 2017-02-22
申请人 3M创新有限公司; 发明人 托德·L·纳尔逊; 罗伯特·E·安德鲁斯; 威廉·H·小西科尔斯基;
摘要 本 发明 公开了一种制备可透气的弹性膜层合体的方法,该方法包括以下步骤:沿第一方向拉伸弹性膜,当弹性膜拉伸时将至少一个非织造幅材 点焊 至弹性膜,以及沿第二方向拉伸膜层合体以在弹性膜中产生多个孔。还描述了衍生自该方法的制品。
权利要求

1.一种制备可透气的弹性膜层合体的方法,所述方法包括:
提供具有第一表面和与所述第一表面相背对的第二表面的弹性膜;
沿第一方向拉伸所述弹性膜;
当沿所述第一方向拉伸所述弹性膜时,将非织造幅材点焊至所述弹性膜的所述第一表面以产生具有多个焊接位点的膜层合体;以及
沿第二方向拉伸所述膜层合体以在所述弹性膜中产生多个孔。
2.根据权利要求1所述的方法,其中每个孔主要地沿单个方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
3.根据权利要求1所述的方法,其中两个孔沿相反的方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
4.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括在所述将非织造幅材点焊至所述弹性膜的所述第一表面的步骤期间将第二非织造幅材添加至所述弹性膜的所述第二表面。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述弹性膜是多层膜。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述弹性膜包含两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述表层包含聚丙烯。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述非织造幅材包含聚丙烯。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述弹性膜沿所述第一方向拉伸至少200%。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述膜层合体沿所述第二方向拉伸至少0.9%。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一方向和所述第二方向相同。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一方向和所述第二方向均处于纵向。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一方向和所述第二方向不同。
14.根据权利要求1所述的方法,其中单个孔的平均面积在约0.10mm2至约0.61mm2的范围内。
15.根据权利要求1所述的方法,其中孔与至少50%的所述焊接位点相关联。
16.根据权利要求1所述的方法,其中孔构成所述弹性膜的总面积的至少1.8%。
17.根据权利要求1所述的方法,其中当沿纵向拉伸100%时,在50升/分钟的流率下,所述可透气的弹性膜层合体表现出6mm H2O或更小的平均压降。
18.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括部分地复原所述膜层合体以及点焊所述部分复原的膜层合体以产生另外的焊接位点的步骤。
19.一种制品,所述制品包含:
弹性膜,所述弹性膜具有第一表面和与所述第一表面相背对的第二表面;
非织造幅材,所述非织造幅材在多个焊接位点处层合至所述弹性膜的所述第一表面;
以及
所述弹性膜中的多个孔,所述孔与至少一些所述焊接位点相关联,每个孔主要地沿单个方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
20.根据权利要求19所述的制品,所述制品还包含第二非织造幅材,所述第二非织造幅材在所述多个焊接位点处层合至所述弹性膜的所述第二表面。
21.根据权利要求19所述的制品,其中所述弹性膜是多层膜。
22.根据权利要求19所述的制品,其中所述弹性膜包含两个表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层。
23.根据权利要求22所述的制品,其中所述表层包含聚丙烯。
24.根据权利要求19所述的制品,其中所述非织造幅材包含聚丙烯。
25.根据权利要求19所述的制品,其中所述焊接位点包含焊接至所述非织造幅材的弹性膜的片段
26.根据权利要求19所述的制品,其中所述焊接位点的形状选自由圆形、椭圆形、正方形、矩形、三形、多边形以及它们的组合组成的列表。
27.根据权利要求19所述的制品,其中所述焊接位点的形状是圆形。
28.根据权利要求19所述的制品,其中单个孔的平均面积在约0.10mm2至约0.61mm2的范围内。
29.根据权利要求19所述的制品,其中孔与至少50%的所述焊接位点相关联。
30.根据权利要求19所述的制品,其中孔构成所述弹性膜的总面积的至少1.8%。
31.根据权利要求19所述的制品,其中当沿纵向拉伸100%时,在50升/分钟的流率下,所述可透气的弹性膜层合体表现出6mm H2O或更小的平均压降。
32.一种个人护理产品,所述个人护理产品包含根据权利要求19所述的制品。

说明书全文

制备可透气的弹性膜层合体的方法和从其衍生的制品

技术领域

[0001] 本公开涉及一种制备可透气的弹性膜层合体的方法和从其衍生的可透气的弹性膜层合体。本公开还涉及此类可透气的弹性膜层合体在个人护理产品诸如尿布、训练裤、成人失禁装置、婴儿袜以及服装中的使用。

背景技术

[0002] 弹性膜常常结合到个人护理产品中以使该产品更好地适形于身体的轮廓。弹性膜可以用于例如尿布的腰部和腿部区域、训练裤的侧片以及一次性罩袍的袖口。因为弹性膜趋于有些发粘,因此常常将一个或多个幅材层(诸如非织造层)施加至弹性膜以改善加工和触感。通常,将非织造层结合到处于拉伸状态的弹性膜。当允许弹性膜复原时,非织造层收紧或拉紧以沿拉伸方向形成弹性膜层合体。
[0003] 这种层合体的一个缺点是没有透气性。虽然幅材层经常是空气可透过的,但是膜通常不是。增强透气性的方法在贴合性和舒适度均很重要的个人护理行业具有特别价值。发明内容
[0004] 本公开涉及可透气的弹性膜层合体。
[0005] 在一个实施方案中,本公开提供了制备可透气的弹性膜层合体的一种方法,该方法包括提供具有第一表面和与第一表面相背对的第二表面的弹性膜,沿第一方向拉伸弹性膜,当沿第一方向拉伸弹性膜时将非织造幅材点焊至弹性膜的第一表面以产生具有多个焊接位点的膜层合体,以及沿第二方向拉伸膜层合体以在弹性膜中产生多个孔。
[0006] 在另一个实施方案中,本公开提供一种制品,该制品包含具有第一表面和与第一表面相背对的第二表面的弹性膜、在多个焊接位点处层合至弹性膜的第一表面的非织造幅材以及弹性膜中与至少一些焊接位点相关联的多个孔,每个孔主要地沿单个方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
[0007] 如本文所用,术语“点焊”及其变型形式是指通过施加热和/或压,在较小的区域或点中,将两种或更多种材料粘结在一起。点焊法包括超声焊接、热压印、激光焊接以及高压焊接。
[0008] 如本文所用,术语“活化(activate)”、“激活(activation)”及其变型形式是指通过将材料机械变形以便对该材料的至少一部分赋予弹性的工艺。
[0009] 如本文所用,术语“复原”及其变型形式是指在通过施加偏置力拉伸材料之后,所拉伸材料在偏置力终止时的收缩。
[0010] 如本文所用,术语“纵向”或“MD”是指在膜层合体的制造过程中,运行的连续的膜和/或幅材的方向。
[0011] 如本文所用,术语“横向”或“CD”是指基本上垂直于纵向的方向。
[0012] 如本文所用,术语“包括”、“包含”、或“具有”以及它们的变型形式涵盖其后所列条目和它们的等同形式以及附加条目。
[0013] 如本文所用,术语“第一”、“第二”等等仅用于描述彼此相关联的元件,并且绝非意在描述制品或设备的具体取向,用于表明或暗示制品或设备的必需或所要求的取向,或规定本文描述的制品或设备在应用时应如何使用、安装、陈列或定位
[0014] 除非另行指出,否则所有数值范围均包括它们的端值和端值之间的非整数值。
[0015] 本公开的上述发明内容并非旨在描述本公开的每个公开实施方案或每种实施方式。以下具体实施方式更为具体地举例说明了示例性实施方案。因此,应当理解,附图和以下描述仅用于举例说明的目的,而不应被理解为是对本公开范围的不当限制。

附图说明

[0016] 图1是用于进行制备可透气的弹性膜层合体的方法的示例性设备的示意图;
[0017] 图2是用于进行制备可透气的弹性膜层合体的方法的另选的示例性设备的示意图;
[0018] 图3A是可透气的弹性膜层合体的一个实施方案的示意图;
[0019] 图3B是可透气的弹性膜层合体的第二个实施方案的示意图;
[0020] 图4A是示例性可透气的弹性膜层合体的显微照片;
[0021] 图4B是示例性可透气的弹性膜层合体中单个孔的显微照片;
[0022] 图5是另一个示例性可透气的弹性膜层合体的显微照片;
[0023] 图6是成人失禁装置的示意图;并且
[0024] 图7A-C是制备包含可透气的弹性膜层合体的成人失禁装置的示例性方法的示意图。

具体实施方式

[0025] 本公开涉及一种从弹性膜和至少一种非织造幅材制备可透气的弹性膜层合体(在下文中,也被称为“可透气的层合体”)的方法。合适的膜和幅材将在下面进一步详述。然而,非织造幅材通常是空气可透过的而膜不是。本公开描述了如何将这两种材料合并为膜层合体,该膜层合体不仅是弹性的还为对包括个人护理应用的多种应用提供足够的透气性。
[0026] 一般来讲,该方法包括提供具有第一表面和与第一表面相背对的第二表面的弹性膜,并且沿第一方向拉伸该弹性膜(即,层合前拉伸)。第一方向是在大规模生产的语境中可包括纵向、横向以及纵向与横向之间的任何方向的相对术语。然而,为了易于处理,第一方向通常是纵向。沿第一方向拉伸的量将在一些程度上取决于膜的性质和成品可透气的层合体的期望的弹性。在一些实施方案中,弹性膜可被拉伸至少200%(即,拉伸至原始长度的三倍),更具体地至少250%。通常,弹性膜可被拉伸至多达机械损坏点,诸如撕裂。
[0027] 当弹性膜处于拉伸状态时,将非织造幅材点焊至膜的第一表面以产生具有多个焊接位点的膜层合体。任选地,可将第二非织造幅材焊接至膜的第二表面。该焊接足以使膜在焊接位点的区域裂开,但不足够强效以自始至终贯穿非织造幅材产生洞。在一些实施方案中,其中膜层合体在膜的每一侧上包含非织造幅材,两个非织造幅材可通过焊接位点彼此直接粘结。由于膜的破碎,相对于膜层合体的剩余部分,每个焊接位点处的空气可透过性增加。然而,空气通过的量通常不足以满足许多应用(包括个人护理制品)对透气性的要求。
[0028] 然而,已发现通过沿第二方向进一步拉伸点焊膜层合体(即,层合后拉伸)以在弹性膜中产生多个孔(即,开口),透气性可增强。施加在层合体上的另外的应力使得膜在焊接位点的周边处撕裂。然后该撕裂主要地沿单个方向从焊接位点的周边向外蔓延以产生空气可通过的孔。膜中的孔大到足以在膜层合体中产生期望的透气性,但不大到使得它们接触多于一个焊接位点(例如,孔将不桥接两个焊接位点)。非织造幅材在焊接位点和孔上保持完整,因此非织造幅材的完整性得以保留。
[0029] 层合后拉伸的第二方向可与层合前拉伸的第一方向相同或不同。为了便利地处理,第一方向和第二方向通常均处于纵向。层合后拉伸的量应足以产生孔但不大至使得孔桥接两个或更多个焊接位点。层合后拉伸还应小于膜的破裂点。在一些实施方案中,在层合过程中,膜层合体可拉伸超过它的位置至少0.9%,更具体地至少1.5%。
[0030] 虽然通常膜层合体不在层合和层合后拉伸之间复原,但不需要这样。在层合后和在层合后拉伸前,膜层合体可完全或部分松弛。
[0031] 在层合后拉伸后,可透气的层合体可直接或随后复原。
[0032] 一般来讲,通过上述方法产生的可透气的层合体包含具有第一表面和与第一表面相背对的第二表面的弹性膜。将非织造幅材在多个焊接位点处层合至弹性膜的第一表面。另选地,将第二非织造幅材层合至弹性膜的第二表面。弹性膜中的多个孔与至少一些焊接位点相关联。每个孔主要地沿单个方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
[0033] 虽然优选的是孔与每个焊接位点相关联,但这不是要求的。撕裂而非其它可在一些焊接位点引发。在一些实施方案中,孔与至少50%,更具体地至少60%以及甚至更具体地至少70%的焊接位点相关联。此外,形成的那些孔可这样做至不同的程度(即,孔形状和尺寸的一些变化)。在一些实施方案中,单个孔的平均面积在约0.10mm2至约0.61mm2,更具体地约0.28mm2至约0.61mm2的范围内。此外,一些焊接位点可具有多个孔。例如,在层合后拉伸的过程中,撕裂可从焊接位点的相对侧开始,从而产生沿一个方向从焊接位点的周边向外延伸的孔和沿相反的方向从焊接位点的周边向外延伸的第二孔。
[0034] 孔的数目和孔的尺寸将影响膜层合体的透气性。因此,透气性的一个测量是孔的面积占膜的总面积的百分比。对于个人护理制品,优选的是本公开的可透气的层合体中的孔构成总的膜面积的至少1.8%,更具体地3.4%,甚至更具体地5.3%。
[0035] 透气性的第二测量是可透气的层合体上的压降。对于个人护理制品,优选的是当沿第一方向拉伸100%时,在50升/分钟的流率下,可透气的层合体表现出6mm H2O或更少,更具体地4mm H2O或更少,或甚至更具体地2mm H2O或更小的平均压降。
[0036] 虽然上述方法将点焊描述为产生可透气的层合体的一种手段,但向膜层合体施加另外的点焊以用于减少可透气的层合体的总体弹性和/或增强可透气的层合体的完整性的目的也是可能的。这可通过以下完成,例如通过在层合后拉伸后,采取膜层合体,部分地复原该膜层合体,并且点焊部分复原的膜层合体以产生另外的焊接位点。膜层合体通常复原至在层合步骤过程中层合体存在的点。另选地,膜层合体可完全复原并且随后再拉伸。因此在孔上点焊可减少那个孔的透气性,所以优选的是焊接位点的任何第二(第三、第四等)生成相对于原始焊接位点充分地偏移以将对透气性的影响最小化。
[0037] 适用于上述方法中的膜在环境条件表现出弹性体特性,即在拉伸后,膜将基本上恢复它们的初始形状。膜可包含单个层或多个层。膜可以是弹性的,无论是固有地或因为活化步骤。弹性膜包括在上述方法前或上述方法过程中被活化的那些弹性膜。例如,在本公开的方法中在层合前拉伸的过程中活化的相对非弹性的膜是用于此公开的目的的弹性膜。术语“弹性体的”和“弹性”是指相同的特性并且通篇中可互换使用。
[0038] 在一些示例性实施方案中,膜可以由纯弹性体或具有弹性体相或在室温下仍将表现出基本弹性体特性的内容物的共混物制成。合适的热塑性弹性体包括嵌段共聚物等。尤其可用的嵌段共聚物包括苯乙烯/异戊二烯、丁二烯或乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物。一般来讲,嵌段共聚物包含A嵌段和B嵌段。这些嵌段可以任何顺序布置,包括线性、辐射状、分支或星形嵌段共聚物。其它可用的弹性体组合物可包括弹性体聚酯、乙烯共聚物诸如乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯/丙烯共聚物弹性体或乙烯/丙烯/二烯三元共聚物弹性体。还可以想到这些弹性体彼此的共混物或者这些弹性体与改性的弹性体的共混物。
[0039] 粘度降低的聚合物增塑剂也可与弹性体共混,诸如低分子量的聚乙烯和聚丙烯聚合物和共聚物、或增粘树脂增粘剂的示例包括脂族或芳族的类液体增粘剂、聚萜烯树脂增粘剂和氢化增粘树脂。
[0040] 在弹性体芯层中还可使用添加剂,诸如染料、颜料、抗化剂、抗静电剂、粘结助剂、填充剂、抗粘连剂、增滑剂、热稳定剂、光稳定剂、发泡剂、玻璃泡、增强纤维、用于可降解性的淀粉和金属盐或者微纤维。
[0041] 膜可由多种方法制成,包括挤出、共挤出、溶剂浇注、发泡等等。
[0042] 在优选的实施方案中,膜是包括两个相对非弹性的表层和被夹在所述两个表层之间的弹性体芯层的多层膜。多层膜在活化之前是相对非弹性的。然而,可通过以下方式使膜具有弹性:将多层膜拉伸超过表层的弹性变形极限以产生在拉伸方向为弹性的多层膜。由于活化期间表层的变形,多层膜在复原时表现出显微织构表面。显微织构是指活化区域中的表层的结构。更具体地,表层包含峰状和谷状的不规则部分或折叠部分,其细节没有放大镜看不到。
[0043] 弹性体芯层可广义地包括能够形成为薄膜层并且在环境条件下表现出弹性体特性的任何材料。优选地,弹性体芯层在表层变形和复原之后将仅维持少的永久变形,在适度伸长(例如,约100%-200%)之后,该永久变形为优选少于初始长度的20%并且更优选少于初始长度的10%。一般来讲,能够被拉伸至使得表层中具有相对一致的永久性变形程度的任何弹性体芯层都是合格的。这可以为低至50%伸长率。然而,优选地,弹性体芯层能够经历在室温下最多至300%到800%伸长率。弹性体芯层既可以是纯弹性体又可以是将在室温下仍然表现出基本的弹性体特性的具有弹性体相或组分的共混物。
[0044] 预期热收缩的弹性体和非可热收缩的弹性体均可用于本发明。然而,从处理的立场来看,非可热收缩的弹性体是优选的。非可热收缩意味着,当被拉伸时,弹性体在不施加热的情况下将基本上复原,仅维持少的永久变形,如以上所讨论。非可热收缩的聚合物包括嵌段共聚物,诸如本领域的技术人员已知的那些嵌段共聚物,如A-B或A-B-A嵌段共聚物。这些嵌段共聚物在以下专利中有所描述,例如,在美国专利3,265,765,“Block Polymers of Monovinyl Aromatic Hydrocarbons and Conjugated Dienes(一乙烯基芳香烃和缀合二烯的嵌段聚合物)”(Holden等人);美国专利3,562,356,“Block Copolymer Blends with Certain Ethylene-Unsaturated Ester Copolymers(具有某些乙烯酯共聚物的嵌段共聚物共混物)”(Nyberg等人);美国专利3,700,633,“Selectively Hyrdogenated Block Copolymers  (选择性氢化的嵌段共聚物)”(Wald等人);美国专利4,116,917,“Hydrogenated Star-Shaped Polymer(氢化的星形聚合物)”(Eckert);以及美国专利4,156,673,“Hydrogenated Star-Shaped Polymer(氢化的星形聚合物)”(Eckert)。苯乙烯/异戊二烯、丁二烯或乙烯-丁烯/苯乙烯(SIS、SBS或SEBS)嵌段共聚物是尤其可用的。其它可用的弹性体组合物可包括弹性体聚氨酯、乙烯共聚物诸如乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯/丙烯共聚物弹性体或乙烯/丙烯/二烯三元共聚物弹性体。还可以想到这些弹性体彼此的共混物或者这些弹性体与改性的非弹性体的共混物。在一些实施方案中,弹性体芯层是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和聚苯乙烯的共混物。在更具体的实施方案中,SIS:聚苯乙烯重量比的范围是从2:1到19:1。
[0045] 相同减少粘度的聚合物和增塑剂、增粘剂以及上述添加剂可与芯层的弹性体共混。
[0046] 表层可由弹性小于弹性体芯层的任何半结晶的或非晶态的聚合物形成,并且将在多层膜的期望拉伸百分比下经历永久性变形。因此,稍有弹性的化合物,诸如一些烯属弹性体(例如,乙烯-丙烯弹性体、或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物弹性体、或例如乙烯-乙酸乙烯酯的乙烯共聚物)可单独地或以共混物形式用作表层。然而,表层通常为聚烯烃,诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚乙烯-聚丙烯共聚物,但还可完全或部分地为聚酰胺诸如尼龙、聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙二烯、诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)的聚丙烯酸酯(仅呈共混物的形式)等,以及它们的共混物。
[0047] 可用于表层的添加剂包括但不限于:以少于约15%的量提供的矿物油增量剂、抗静电剂、颜料、染料、抗粘连剂、用于可降解性的淀粉和金属盐以及稳定剂。
[0048] 其它层诸如接合层可添加在弹性体芯层和表层之间,以改进表层和芯层的粘结。接合层可由化合物形成或化合而成,该化合物例如:来酸酐改性的弹性体、乙烯基乙酸乙酯和烯烃、聚丙烯酰亚胺、丙烯酸丁酯、诸如过氧聚合物(例如,过氧烯烃)的过氧化物、烷(例如,环氧硅烷)、反应性聚苯乙烯、氯化聚乙烯、丙烯酸改性的聚烯烃以及具有乙酸根和酸酐官能团的乙烯基乙酸乙酯等,它们还可以共混物的形式使用或用作表层或芯层中的一个或多个中的增容剂或促进分层的添加剂。
[0049] 可通过弹性体芯层和表层的共挤出来制备多层膜。另选地,可通过将弹性体芯层施加到表层上或反之将表层施加到弹性体芯层上来制备多层膜。此类技术是本领域的技术人员熟知的。
[0050] 优选控制多层膜的芯:表厚度比以允许多层膜的基本上均匀的活化。芯:表厚度比被定义为弹性体芯层的厚度与两个表层的厚度之和的比。另外,需要选择多层膜的芯:表厚度比,使得当表层被拉伸超过它们的弹性变形极限并且与弹性体芯层一起松弛时,表层形成显微织构表面。期望的芯:表比将取决于若干因素,包括该膜的组成。在本发明的一些实施方案中,多层膜的芯:表比为至少2:1。在其它实施方案中,多层膜的芯:表比为至少3:1。
[0051] 多层膜的表层可具有相同或不同的组成。相似地,表层可具有相同或不同的厚度。在一个优选的实施方案中,表层具有相同的组成和厚度。
[0052] 在本发明的一些实施方案中,多层膜的芯层为苯乙烯嵌段共聚物并且多层膜的表层均为聚烯烃。在其它实施方案中,多层膜的芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物,并且多层膜的表层均为聚丙烯和聚乙烯的共混物。在其它实施方案中,多层膜的芯层为SIS和聚苯乙烯的共混物,并且多层膜的表层均为聚丙烯。
[0053] 用于本发明的示例性多层膜公开于以下专利中:美国专利5,462,708,“Elastic Film Laminate(弹性膜层合体)”(Swenson等人);美国专利5,344,691,“Spatially Modified Elastic Laminates(空间改良的弹性层合体)”(Hanschen等人);以及美国专利5,501,679,“Elastomeric Laminates with Microtextured Skin Layers(具有显微织构表层的弹性体层合体)”(Krueger等人),所述专利以引用方式并入本文。合适的可商购获得的膜包括购自美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company in St.Paul,Minnesota,USA)的M-340裤弹性(Pant Elastic)。
[0054] 用于上述方法的非织造幅材的组合物不受特别限制。术语“非织造幅材”通常是指这样的幅材,具有交错排列、而不是处于如同在针织物中那样的可辨识方式的各个纤维或丝线的结构。示例性非织造幅材包括纺粘幅材、梳理成网幅材、干法成网幅材、熔喷幅材以及它们的组合。这些幅材可以是弹性或非弹性的。非织造幅材通常具有8gsm至20gsm范围内的基重。构成非织造幅材的纤维通常具有1.5旦尼尔至8旦尼尔,更具体地1.8旦尼尔至4旦尼尔范围内的纤维尺寸。
[0055] 通过喷丝头中的一系列微小模具孔将熔融的热塑性材料挤成细丝,来制备纺粘非织造幅材。在应力下,挤出细丝的直径通过例如非离析或离析的流体拔丝或诸如以下专利中所述的其它已知的纺粘机制快速减小:美国专利4,340,563,“Method of Forming Nonwoven Webs(形成非织造幅材的方法)”(Appel等人);美国专利3,692,618,“Continuous Filament Nonwoven Web(连续的细丝非织造幅材)”(Dorschner等人);美国专利3,338,992,“Process for Forming Non-Woven Filamentary Structures from Fiber-Forming Synthetic Organic polymers(用于从纤维形成的合成有机聚合物形成非织造细丝结构的方法)”以及美国专利3,341,394,“Sheets of Randomly Distributed Continuous Filaments(随机分布的连续细丝的片材)”(Kinney);美国专利3,276,944,“Non-Woven Sheet of Synthetic Organic Polymeric Filaments and Method of Preparing Same(合成有机聚合物细丝的非织造片材和制备其的方法)”(Levy);美国专利3,502,538,“Bonded Nonwoven Sheets with a Defined Distribution of Bond Strengths(具有确定的粘结强度分布的粘结的非织造片材)”(Peterson);美国专利3,502,763,“Process of Producing Non-Woven Fabric Fleece(产生非织造羊毛织物的方法)”(Hartman)以及美国专利3,542,615,“Process for Producing a Nylon Non-Woven Fabric(用于产生尼龙非织造织物的方法)”(Dobo等人)。纺粘幅材优选为粘结的(例如,点粘结或连续粘结)。
[0056] 非织造幅材还可由梳理成网幅材制成。梳理成网幅材由分离的短纤维制成,这些纤维被传递通过精梳或粗梳单元,精梳或粗梳单元将短纤维分开并纵向对齐,从而形成大致纵向取向的纤维非织造幅材。然而,可以使用随机性发生器来减弱该纵向取向。
[0057] 一旦梳理成网幅材形成,通常通过若干粘结方法中的一种或多种将其粘结,以赋予其合适的拉伸特性。一种粘结方法是粉末粘结,其中将粉末状的粘合剂分布在整个幅材上,然后活化(通常通过使用热空气加热幅材和粘合剂粘合来实现)。另一种粘结方法是图案粘结,其中使用受热的压延辊或声波粘结设备将纤维粘结在一起,通常在局部粘结图案中粘结,尽管可在需要时在其整个表面上粘结幅材。一般来讲,纤维幅材中粘结在一起的纤维越多,非织造幅材的拉伸特性就越好。
[0058] 气流成网是另一种工艺,可通过该工艺制备非织造纤维幅材。在气流成幅材工艺中,小纤维束(其长度通常为6至19毫米)被分隔开并带入空气供给装置,然后沉积在成形筛幅材上(通常需要抽真空装置的辅助)。然后使用(例如)热空气或喷雾粘合剂使这些随机沉积的纤维彼此粘结。
[0059] 可以通过从多个模具孔中挤出热塑性聚合物来形成熔喷非织造幅材,在聚合物离开模具孔的位置处,沿模具两个面高速流动的热空气或蒸汽使聚合物熔融流瞬间变细。所得的纤维被所产生的紊流卷入粘结幅材中,然后在收集表面上收集。熔喷幅材可通过诸如空气粘结、热粘结或超声粘结进一步粘结。
[0060] 非织造幅材可由合成纤维(例如热塑性纤维)或合成纤维和天然纤维(例如木材、或羊毛)的组合制成。用于形成热塑性纤维的示例性材料包括聚烯烃、聚酰胺、聚酯、包含丙烯酸单体的共聚物以及它们的共混物和共聚物。合适的聚烯烃包括聚乙烯,例如,线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和中密度聚乙烯;聚丙烯,例如全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯、其共混物以及全同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯的共混物;以及聚丁烯,例如聚(1-丁烯)和聚(2-丁烯);聚戊烯,例如聚-4-甲基戊烯-1和聚(2-戊烯);以及其共混物和共聚物。合适的聚酰胺包含:尼龙6、尼龙6/6、尼龙10、尼龙4/6、尼龙10/10、尼龙12、尼龙6/12、尼龙12/12和亲性聚酰胺共聚物,例如己内酰胺和烯化氧(如环氧乙烷)的共聚物、己二酰己二胺和烯化氧的共聚物以及它们的共混物和共聚物。合适的聚酯包含:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇环己烷二甲醇酯以及它们的共混物和共聚物。丙烯酸共聚物包含:乙烯丙烯酸、乙烯甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酯、乙基丙烯酸乙酯、丁基丙烯酸乙酯以及它们的共混物。特别合适的聚合物是聚烯烃,包括聚乙烯,例如线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯及其共混物;聚丙烯;聚丁烯;及其共聚物和共混物。
[0061] 非织造幅材可从单组分纤维、双组分纤维或其组合制成。如本文所用,术语“双组分”意指包含两个或更多个单独组分,其中每个纵向地沿纤维延伸穿过纤维的横截面。例如,在包含两种组分的纤维中,第一组分可更多地设置在纤维的中心,同时围绕第一组分第二组分被部分或完全地封装。在后者的情况中,第一组分变成芯并且第二组分变成外皮。多于两种不同的聚合物材料可被包括双组分纤维中,例如作为单独的层。
[0062] 双组分纤维可从广泛的多种成纤材料形成。用于纤维的组分的聚合物材料的代表性组合包括:聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和聚丙烯;聚乙烯和聚丙烯;聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和线性聚酰胺诸如尼龙6;聚丁烯和聚丙烯;以及聚苯乙烯和聚丙烯。同样,不同材料可共混以用作双组分纤维的一种组分。
[0063] 本公开的非织造幅材可由单个纤维或两种或更多种具有例如不同组成、直径和/或长度的纤维的共混物制成。幅材的组成可自始至终一致或例如在幅材内有差别。本公开的非织造幅材可由单层或多个层制成。在一些实施方案中,非织造幅材是纺粘-纺粘-纺粘(SSS)层状的非织造幅材。合适的商业SSS非织造幅材是Fitesa产品号S16Q1KR1AAQ1A,可购自美国南卡罗来纳州辛普森维尔的Fitesa公司(Fitesa of Simpsonville,South Carolina,USA)。
[0064] 非织造幅材还可包括另外的成分,诸如染料、颜料、粘结剂、漂白剂增稠剂软化剂、洗涤剂表面活性剂以及它们的组合。
[0065] 图1示出了可用于进行本公开的方法的示例性设备10的示意图。包括拉伸粘结站点的合适的可商购获得的设备是J8-T成人裤机,可购自美国威斯康星州希博伊根福尔斯的Curt G.Joa公司(Curt G.Joa,Inc.of Sheboygan Falls,Wisconsin,USA)。具有第一表面13和与第一表面13相背对的第二表面15的弹性膜12从供应辊(未示出)退绕并且通过一个或多个导辊14传送至一系列差速辊16、18、20。当膜12经过差速辊16、18、20时,膜在第一方向(在此情况中纵向)上被拉伸。
[0066] 在一个实施方案中,差速辊16、18、20以位置越靠近下游速度越来越大的方式工作,其中辊20以最大的速度工作并且辊16以最低的速度工作。速度可从一个辊到下一个辊线性或非线性地增加。在另选的实施方案中,差速辊16、18、20可脉动。例如,辊18可以比辊16和20中的任一个的速度更低的速度工作,从而使膜经历一系列拉伸和复原。相邻的差速辊16、18、20之间的距离可以是相同或不同的。虽然在图1中示出三个差速辊16、18、20,但是应当理解,可使用两个或更多个差速辊。
[0067] 沿第一方向拉伸的量将在一些程度上取决于膜的性质和完成的膜层合体的期望的延伸性。在一些实施方案中,膜可被拉伸至少200%,更具体地至少250%。
[0068] 非织造幅材22从供应辊(未示出)退绕并且通过导辊26传送至膜12的第一表面13。类似地,非织造幅材24从供应辊(未示出)退绕并且通过导辊28传送至膜12的第二表面15。
虽然在横向上,非织造幅材22、24通常是相同的尺寸,但不要求这样。在一些实施方案中,非织造幅材22、24仅被施加到膜12的一部分。在其它实施方案中,非织造幅材22、24与膜12是共延的。在其它实施方案中,非织造幅材22、24在横向上比膜12更宽。非织造幅材22、24可具有相同或不同的组成。
[0069] 然后使用多种点焊技术(例如超声焊接、热压印、激光焊接以及高压焊接)中任一种,将纵向拉伸的膜12和非织造幅材22、24层合在一起。超声焊接以图1中举例的方式示出。超声焊接通常是指例如通过使膜12和非织造幅材22、24在声波焊头36和图案辊(例如,砧辊)34之间经过来执行的工艺。此类焊接方法是本领域中熟知的。例如,通过使用固定式焊头和旋转式图案砧辊的超声焊接在以下专利中有所描述:美国专利3,844,869,“Apparatus for Ultrasonic Welding of Sheet Materials(用于片材的超声焊接的设备)”(Rust Jr.);以及美国专利4,259,399“, Ultrasonic Nonwoven Bonding(超声非织造粘结)”(Hill)。此外,通过使用旋转式焊头和旋转式图案砧辊的超声焊接在以下专利中有所描述:
美国专利5,096,532,“Ultrasonic Rotary Horn(超声旋转式焊头)”(Neuwirth等人);美国专利5,110,403,“High Efficiency Ultrasonic Rotary Horn(高效超声旋转式焊头)”(Ehlert);以及美国专利5,817,199,“Methods and Apparatus for a Full Width Ultrasonic Bonding Device(用于全宽超声粘结装置的方法和设备)”(Brennecke等人)。
当然,任何其它超声焊接技术也可用于本公开。
[0070] 在一些实施方案中,图案辊34和差速辊20以相同的速度工作。在另选的实施方案中,图案辊34和差速辊20以不同的速度工作,其中图案辊34起到差速辊16、18、20的延伸部的作用。
[0071] 辊34的图案没有特别限制。示例性图案可包括一个或多个元素,诸如圆形、椭圆形、正方形、矩形、三形、多边形或它们的组合。图案中的元素可具有相同或不同的尺寸。可随机、以重复图案或它们的组合的方式布置元素。在一些实施方案中,图案是圆形的重复布置。在其他实施方案中,图案是一组以星形构型布置的椭圆形。图5示出了使用具有这种星形构型的图案辊的可透气的层合体。
[0072] 超声焊接膜12和非织造幅材22、24从图案辊34作为膜层合体抽出并且在第二方向(在这种情况下纵向)上通过差速辊23、25进一步拉伸以产生孔。在一些实施方案中,膜层合体可被拉伸至少0.9%,更具体地至少1.5%。
[0073] 然后使膜层合体38卷绕到存储卷筒(未示出)上以在单独的工艺中并入到产品。可允许膜层合体38复原,然后在存储卷筒上卷绕,或膜层合体可在拉伸状态卷绕到存储卷筒上并且随后复原。另选地,膜层合体38可直接馈送到制造线以用于成品。例如,在膜层合体离开图案辊34之后,可将该幅材层合体保持在拉伸状态,并且在允许膜层合体复原之前将其在下线工艺中直接并入到产品中。
[0074] 虽然图1中的膜层合体38具有两个非织造幅材,可通过从工艺中简单地除去幅材22、24中的一个,产生仅具有一个非织造幅材的膜层合体。在膜层合体包含单个非织造幅材的情况下,优选的是使用具有在两个相对非弹性表层之间的弹性芯层的可活化的多层膜。
所得膜层合体一侧上将具有软的非织造幅材并且在另一侧上具有显微织构的膜。显微织构表面通常为非发粘的并且触感柔软,并且在各种工艺和应用中可用作外部层。
[0075] 图1中示出的设备使用了差速辊以沿纵向拉伸膜和层合体。然而,通过使用任何数目的熟知的横向拉伸装置代替差速辊,设备还可被设置为沿横向拉伸膜和/或层合体,该横向拉伸装置包括但不限于拉幅机框、发散盘(diverging disks)以及增量拉伸装置。通过拉幅机进行的拉伸在例如以下美国专利7,320,948中有所描述:“Extensible Laminate Having Improved Stretch Properties and Method for Making Same(具有改进的拉伸特性的可延展的层合体及其制备方法)”(Morman等人)。通过发散盘进行的拉伸在例如以下美国专利公布2011/0151739中有所描述:“Activatable Precursor of a Composite Laminate Web and Elastic Composite Laminate Web(复合层合幅材和弹性复合层合幅材的可活化前体)”(Bosler等人)。合适的增量拉伸装置包括在以下美国专利5,366,782中所述的环轧设备:“Polymeric Web Having Deformed Sections Which Provide a Substantially Increased Elasticity to the Web(具有为幅材提供基本上增大的弹性的变形区段的聚合物幅材)”(Curro)。在另选的实施方案中,可一致地使用差速辊和横向拉伸装置的组合以沿纵向和横向之间的方向拉伸膜和/或层合体。
[0076] 在一些情况下,期望的是在本公开的可透气的层合体中产生另外的焊接以用于透气性之外的目得。例如,焊接位点可减少弹性和/或增强膜层合体的完整性。图2示出了为这种另外焊接而提供的图1中设备10的变型形式。
[0077] 图2中的设备11与图1中设备10的不同之处在于膜层合体从差速辊25抽出,当它在导辊37上馈送并且通过第二声波焊头39和图案辊35时,部分地复原以提供另外的焊接位点。由声波焊头39产生的焊接位点优选地与由声波焊头36产生的那些焊接位点偏移以便将对膜层合体的透气性的任何影响最小化。在此上下文中,部分地复原意指在最低程度上,膜层合体上的张力与当它离开图案辊34时相同,但小于由差速辊23、25施加的张力。在另选的实施方案中,在第二超声焊接步骤前,膜层合体可完全复原并且随后拉伸适当的量。在这种情况下,将不必要具有两个超声焊接站点。膜层合体可再次通过图1中的设备被馈送回。
[0078] 图3A示出了通过本公开的方法产生的示例性可透气的层合体160。膜层合体160包含具有第一表面113和与第一表面113相背对的第二表面115的弹性膜112。将非织造幅材122在多个焊接位点117处层合至膜112的第一表面113。任选地,将第二非织造幅材124在多个焊接位点117处层合至膜112的第二表面115。膜112中的孔119与至少一些焊接位点117相关联,每个孔119邻接单个焊接位点的周边127并且主要在单个方向“x”上从周边127向外延伸。
[0079] 非织造幅材122、124在整个膜层合体上延伸。虽然在幅材122、124上,尤其是焊接位点117上,基重和蓬松度中存在变化,但非织造幅材122、124基本上保持完整。相比之下,在焊接位点117中,膜可被降低至片段121并且完全从孔119消失。
[0080] 不受理论的束缚,认为相对于膜的剩余部分,焊接位点117的周边121处的膜变弱。因此,膜层合体的进一步拉伸在焊接位点117的周边127处引发撕裂。然后撕裂主要在单个方向“x”上蔓延。在一些实施方案中,撕裂可在幅材位点的相反两侧上开始,使得一个孔沿一个方向从焊接位点的周边向外延伸并且第二孔沿相反的方向从焊接位点的周边向外延伸。图3B示出了这种第二孔119'。
[0081] 图4A-4B是根据本公开的方法制备的示例性可透气的层合体的显微照片。可透气的层合体包含两种非织造幅材和在两种非织造幅材之间的膜。在图4A中,可见多个焊接位点117和孔119。图4B是单个焊接位点117和孔119的特写。焊接位点117包含粘结至非织造幅材的膜的片段121。孔119不含膜。
[0082] 焊接位点的形状和位置是用于将非织造幅材点焊至膜的图案辊上元素的图案的反射。图4A-4B中焊接位点均匀地间隔开并且相对圆形,从而反映了其中表面是圆形的规则阵列的图案辊。焊接位点的形状仅受限于加工图案辊的表面的能力。在一些实施方案中,焊接位点的形状是圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、多边形或它们的组合。在一些优选的实施方案中,焊接位点是圆形。通常,焊接位点间隔足够远,从而当孔产生时,它们不邻近多于一个焊接位点。
[0083] 根据上述方法制备的可透气的弹性膜层合体可用于多种应用。合适的应用包括但不限于个人护理产品诸如尿布、训练裤、成人失禁装置、婴儿袜和服装中的弹性部件。
[0084] 图6示出包括本公开的可透气的层合体的成人失禁装置340。成人失禁装置340包括前腰区342、后腰区344和中心区346。
[0085] 在使用期间,中心区346贴合在使用者的腿部之间并且被设计来吸收和保持体液。中心区通常包括液体可透过的顶片、液体不可透过的底片和封闭在它们之间的吸收芯。液体可透过的顶片可由非织造幅材组成,诸如已相对于可透气的层合体中的非织造幅材以上所描述的。顶片材料的另外的示例是多孔泡沫和开孔塑料膜。适用于顶片材料的材料应为柔软且对皮肤无刺激性的并且易于被尿液渗透。
[0086] 液体不可透过的底片可由薄型塑料膜组成,该塑料膜例如聚乙烯或聚丙烯膜、涂覆有液体不可透过的材料的非织造材料、抗液体渗透的疏水性非织造材料、或塑料膜和非织造材料的层合体。底片材料可为可透气的,以允许蒸汽离开吸收芯,同时仍然防止液体透过底片材料。
[0087] 顶片和底片材料通常延伸超过吸收芯,并且例如通过加热或超声来围绕吸收芯的周边胶粘或焊接而彼此连接。顶片和/或底片可通过本领域中已知的任何方法诸如粘合、热粘结等进一步附接到吸收芯。吸收芯还可不附接到顶片和/或底片。
[0088] 吸收主体可以是任何常规种类。常见的吸收材料的例子是纤维素绒毛浆、组织层、高吸收性聚合物(所谓的超吸收剂)、吸收性泡沫材料、吸收性非织造材料等。在吸收主体中,常常将纤维素绒毛浆与超吸收剂组合起来。还常见的是使吸收主体包括具有不同材料的层,这些材料在液体接收容量、液体分布容量和存储容量方面具有不同的特性。薄型吸收主体经常包含纤维素绒毛浆和超吸收剂的压缩的混合或层状结构。
[0089] 图7A-C示出了用于制备成人失禁装置340的工艺350。图6中的前腰区域342和后腰区域344由本公开的可透气的层合体制成,并且有助于使成人失禁装置340贴合身体的轮廓和通过透气性添加另外的舒适。
[0090] 如图7A所示,本公开的两个可透气的层合体352、354在生产线350上彼此平行地延伸。一个可透气的层合体对应于成人失禁装置的前腰区342,并且第二可透气的层合体对应于后腰区344,如图6中所描绘。在处理期间,可透气的层合体352、354通常被保持在拉伸状态下。两个可透气的层合体之间存在间隙,以用于放置成人失禁装置的中心区356。
[0091] 中心区356通常包括液体可透过的顶片、液体不可透过的底片和封闭在它们之间的吸收芯,如上文所讨论。中心区可离线组装或在工艺350中的更上游组装。不管哪种方式,中心区356均横跨可透气的层合体352、354铺设,使得中心区356的一端叠置在可透气的层合体352上,并且中心区356的相对端叠置在可透气的层合体354上。中心区356以预先确定的间隔铺设,从而在相邻的中心区356之间保留有间隙。使用任何数目的已知技术将中心区356附接到可透气的层合体352、354,这些技术包括但不限于粘合剂粘结、热粘结、超声焊接、缝合等。
[0092] 使用传统机械方法,可将中心区356传送至可透气的层合体352、354。然而,因为可透气的层合体允许足够的空气通过,所以可使用真空传送将中心区356施加至可透气的层合体352、354。真空传送允许在可透气的层合体352、354上,中心区356的更快的处理速率和更精确的对齐。
[0093] 随后,将装配幅材(即,可透气的层合体352、354和中心区356)折叠到其自身上,如图7b所示,使得两个可透气的层合体彼此共延。然后,通过加热或超声来例如胶粘或焊接而使可透气的层合体352、354沿粘结线358附接,并且同时或随后切断。可透气的层合体352、354复原以形成成人失禁装置340,如图7C和图6所示。
[0094] 图7A-C仅示出一种用于制备包含本公开的可透气的层合体的制品的方法。在本领域技术人员的知识范围内,该方法存在许多变型形式。此外,本公开的可透气的层合体可用于多种应用,在这些应用中,通常使用弹性部件使制品适形于身体的轮廓。用于制备此类制品的方法也是众所周知的。
[0095] 本公开的一些实施方案
[0096] 在第一实施方案中,本公开提供了一种制备可透气的弹性膜层合体的方法,该方法包括提供具有第一表面和与第一表面相背对的第二表面的弹性膜,沿第一方向拉伸弹性膜,当沿第一方向拉伸弹性膜时将非织造幅材点焊至弹性膜的第一表面以产生具有多个焊接位点的膜层合体,以及沿第二方向拉伸膜层合体以在弹性膜中产生多个孔。
[0097] 在第二实施方案中,本公开提供了根据第一实施方案所述的方法,其中每个孔主要地沿单个方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
[0098] 在第三实施方案中,本公开提供了根据第一或第二实施方案所述的方法,其中两个孔主要地沿相反的方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
[0099] 在第四实施方案中,本公开提供了根据第一至第三实施方案中任一项所述的方法,该方法还包括在将非织造幅材点焊至弹性膜的第一表面的步骤期间将第二非织造幅材添加至弹性膜的第二表面。
[0100] 在第五实施方案中,本公开提供了根据第一至第四实施方案中任一项所述的方法,其中该弹性膜是多层膜。
[0101] 在第六实施方案中,本公开提供了根据第一至第五实施方案中任一项所述的方法,其中弹性膜包含两个表层和夹在所述两个表层之间的弹性体芯层。
[0102] 在第七实施方案中,本公开提供了根据第六实施方案所述的方法,其中表层包含聚丙烯。
[0103] 在第八实施方案中,本公开提供了根据第一至第七实施方案中任一项所述的方法,其中非织造幅材包含聚丙烯。
[0104] 在第九实施方案,本公开提供了根据第一至第八实施方案中任一项所述的方法,其中弹性膜沿第一方向拉伸至少200%。
[0105] 在第十实施方案中,本公开提供了根据第一至第九实施方案中任一项所述的方法,其中膜层合体沿第二方向拉伸至少0.9%。
[0106] 在第十一实施方案中,本公开提供了根据第一至第十实施方案中任一项所述的方法,其中第一方向和第二方向相同。
[0107] 在第十二实施方案中,本公开提供了根据第一至第十一实施方案中任一项所述的方法,其中第一方向和第二方向均处于纵向。
[0108] 在第十三实施方案中,本公开提供了根据第一至第十实施方案中任一项所述的方法,其中第一方向和第二方向不同。
[0109] 在第十四实施方案中,本发明提供了根据第一至第十三实施方案中的任一项所述的方法,其中单个孔的平均面积在约0.10mm2至约0.61mm2的范围内。
[0110] 在第十五实施方案中,本公开提供了根据第一至第十四实施方案中任一项所述的方法,其中孔与至少50%的焊接位点相关联。
[0111] 在第十六实施方案中,本公开提供了根据第一至第十五实施方案中任一项所述的方法,其中孔构成弹性膜的总面积的至少1.8%。
[0112] 在第十七实施方案中,本公开提供了根据第一至第十六实施方案中任一项所述的方法,其中当沿纵向拉伸100%时,在50升/分钟的流率下,可透气的弹性膜层合体表现出6mm H2O或更小的平均压降。
[0113] 在第十八实施方案中,本公开提供了根据第一至第十七实施方案中任一项所述的方法,该方法还包括部分地复原膜层合体以及点焊部分复原的膜层合体以产生另外的焊接位点的步骤。
[0114] 在第十九实施方案中,本公开提供了一种制品,该制品包含具有第一表面和与第一表面相背对的第二表面的弹性膜、在多个焊接位点处层合至弹性膜的第一表面的非织造幅材以及弹性膜中与至少一些焊接位点相关联的多个孔,每个孔主要地沿单个方向从单个焊接位点的周边向外延伸。
[0115] 在第二十实施方案中,本公开提供了根据第十九实施方案所述的制品,该制品还包含在多个焊接位点处层合至弹性膜的第二表面的第二非织造幅材。
[0116] 在第二十一实施方案中,本公开提供了根据第十九或第二十实施方案中任一个所述的制品,其中弹性膜是多层膜。
[0117] 在第二十二实施方案中,本公开提供了根据第十九至第二十一实施方案中任一项所述的制品,其中弹性膜包含两个表层和夹在所述两个表层之间的弹性体芯层。
[0118] 在第二十三实施方案中,本公开提供了根据第二十二实施方案所述的制品,其中表层包含聚丙烯。
[0119] 在第二十四实施方案中,本公开提供了根据第十九至第二十三实施方案中任一项所述的制品,其中非织造幅材包含聚丙烯。
[0120] 在第二十五实施方案中,本公开提供了根据第十九至第二十四实施方案中任一项所述的制品,其中焊接位点包含焊接至非织造幅材的弹性膜的片段。
[0121] 在第二十六实施方案中,本公开提供了根据第十九至第二十五实施方案中任一项所述的制品,其中焊接位点的形状选自由圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、多边形以及它们的组合组成的列表。
[0122] 在第二十七实施方案中,本公开提供了根据第十九至第二十六实施方案中任一项所述的制品,其中焊接位点的形状是圆形。
[0123] 在第二十八实施方案中,本发明提供了根据第十九至第二十七实施方案中的任一项所述的制品,其中单个孔的平均面积在约0.10mm2至约0.61mm2的范围内。
[0124] 在第二十九实施方案中,本公开提供了根据第十九至第二十八实施方案中任一项所述的制品,其中孔与至少50%的焊接位点相关联。
[0125] 在第三十实施方案中,本公开提供了根据第十九至第二十九实施方案中任一项所述的制品,其中孔构成弹性膜的总面积的至少1.8%。
[0126] 在第三十一实施方案中,本公开提供了根据第十九至第三十实施方案中任一项所述的制品,其中当沿纵向拉伸100%时,在50升/分钟的流率下,可透气的弹性膜层合体表现出6mm H2O或更小的平均压降。
[0127] 在第三十二实施方案中,本公开提供了一种个人护理制品,其包含第十九至第三十一实施方案中的任一项。
[0128] 实施例
[0129] 呈现以下实施例以说明本公开的一些可透气的弹性膜层合体,并且以下示例并非旨在以任何方式另外限制本发明的范围。
[0130] 材料
[0131] M-340裤弹性-三层膜层合体(购自美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司),该三层膜层合体具有夹在两个聚烯烃非弹性表层之间的苯乙烯嵌段共聚物弹性芯。
[0132] Fitesa产品号S16Q1KR1AAQ1A-16gsm纺粘-纺粘-纺粘非织造幅材(购自美国南卡罗来纳州辛普森维尔的Fitesa公司)。
[0133] 压降测定
[0134] 使用孔板校准TSI型号8130自动过滤器测试器械(Automated Filter Test Instrument)(购自美国明尼苏达州肖维尤的 公司( Incorporated of Shoreview,Minnesota,USA))。关闭气溶胶,并且在50升/分下测量压降的单位为mm H2O。将所有样本沿纵向拉伸100%。
[0135] TSI型号8130器械使用标准4.5英寸(114.3mm)直径的圆形样本来通过10261mm2的表面积测量压降。然而,层合体样本仅具有71mm的直径和通过3959mm2的表面积的压降。因此,需要推导考虑样本尺寸差异的相关性。假设在给定的流率下压降对表面积是线性的,则针对压降计算,将面积的比率纳入考量。将在50升/分钟下从器械获得降压除以2.59(10261mm2与3959mm2的面积比)以获得单位为mm H2O的标准测量值。
[0136] 针对每个样本,进行五次测量并且平均值报告于表1中。
[0137] 平均孔面积
[0138] 使用50X放大倍数的基恩士VHX-600显微镜(购自美国新泽新洲埃尔姆伍德帕克的基恩士美国公司(Keyence Corporation of America of Elmwood Park,New Jersey,USA))测量膜层合体中单个孔的面积。使用多边形工具画每个孔的轮廓并且确定实际面积。当膜层合体样本沿纵向拉伸100%时,进行所有测量。测量在样本的中心五个随机选择的孔的面积并且确定单个孔的平均面积。
[0139] 使用7.1X放大倍数的Image-Pro显微镜(7.0版本)(也购自基恩士)确定相同的膜层合体的给定区域中孔的数目。将膜层合体沿纵向拉伸100%并且从膜层合体的中心进行测量。在给定的五个随机位置处测量样本的80mm2区域中孔的数目并且确定80mm2中孔的平均数目。
[0140] 根据以下的公式计算孔的面积:
[0141] (80mm2区域中孔的平均数目)×(单个孔的平均面积)×100%(80mm2)
[0142] 结果报告于表1中。
[0143] 样本E1-E5和C1-C4
[0144] 根据图1中示出的方法,使用购自美国威斯康星州希博伊根福尔斯的Curt G.Joa公司的J8-T成人裤机的拉伸粘结站点,制备所有样本。
[0145] 将Fitesa S16Q1KR1AAQ1A非织造幅材施加至已沿纵向拉伸300%的M-340裤弹性膜的每一侧上。在表1中提供的速度和压力下,将膜和幅材彼此超声焊接。以也是表1中提供的量进一步拉伸超声焊接的膜(即,层合后拉伸)。
[0146] 针对每个样本,测量平均压降和开口面积并且结果提供于表1中。用于个人护理制品的目的,期望的是膜层合体当沿纵向拉伸100%时,在50升/分钟的流率下,表现出6mm H2O或更小的平均压降。满足期望的压降的那些样本由字母“E”命名。
[0147] 表1
[0148]
[0149]
[0150] *英尺/分钟。
[0151] 以上描述和在附图中示出的实施方案只是以举例的方式提供而非意在限制本发明的概念和原理。
[0152] 因此,本发明提供一种制备可透气的弹性膜层合体及从其延伸的制品的方法等等。各种特征及优点在以下的权利要求书中给出。
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