具有柔軟的非織造纖維網(wǎng)的制品的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開一般涉及包括具有良好的觸覺和機械性能的非織造纖維網(wǎng)的產(chǎn)品和其它 制品。
【背景技術】
[0002] 非織造纖維網(wǎng)在各種產(chǎn)品中的使用在本領域中是熟知的。這些非織造纖維網(wǎng)在用 于制造最終形成產(chǎn)品的多個元件中的至少一個時是尤其可用的。用于消費產(chǎn)品的許多非織 造纖維網(wǎng)由各種聚合物諸如例如聚烯烴制成。除其它益處之外，由聚烯烴制成的非織造纖 維網(wǎng)能夠增強產(chǎn)品的觸覺特性，使得使用者或消費者感受到產(chǎn)品是柔軟的。用于制備非織 造紡織物的聚合物具有特征性質。已知具有由聚烯烴的某些共混物（諸如例如聚丙烯與丙 烯共聚物和柔軟性增強子添加劑的共混物）制成的纖維的非織造纖維網(wǎng)比具有由單一聚 丙烯制成的纖維的非織造纖維網(wǎng)"感覺"明顯更柔軟。這些更柔軟的非織造纖維網(wǎng)通常經(jīng)由 連續(xù)纖維成網(wǎng)工藝諸如例如梳理成網(wǎng)、氣流成網(wǎng)或紡粘工藝制成。非織造纖維網(wǎng)可最終卷 繞形成一卷非織造纖維網(wǎng)。然后可將該卷非織造纖維網(wǎng)輸送到另一個場所，所述場所可為 產(chǎn)品制造場所，在所述場所處，將非織造纖維網(wǎng)退繞以制造最終產(chǎn)品的至少一個元件。使非 織造纖維網(wǎng)經(jīng)受沿著纖維網(wǎng)的縱向的相對高的張力，以便使纖維網(wǎng)退繞并且沿著制造線進 一步輸送。沿縱向的該張力已知導致稱為纖維網(wǎng)的"頸縮"的現(xiàn)象。頸縮導致在纖維網(wǎng)的橫 向（即，垂直于縱向的方向）上測量的纖維網(wǎng)長度的減小。盡管"頸縮"可有利地在一些應 用中使用，但是它也可對材料的成本和可加工性具有一些不利影響。具體地，據(jù)觀察，具有 由聚烯烴的某些共混物（諸如例如聚丙烯與丙烯共聚物和柔軟性增強子添加劑的共混物） 制成的纖維的非織造纖維網(wǎng)易于發(fā)生不可接受量的頸縮。
[0003] 因此，本發(fā)明的目標是提供一種包括具有良好觸覺特性諸如柔軟感并且導致較小 量的頸縮的非織造纖維網(wǎng)的產(chǎn)品。
[0004] 據(jù)信，本發(fā)明的目標可通過在產(chǎn)品中結合非織造纖維網(wǎng)來實現(xiàn)，所述非織造纖維 網(wǎng)具有通過粘結點彼此接合的至少兩個纖維層，所述纖維層具有第一層和至少第二層，所 述第一層包括由第一組合物制成的纖維，所述第一組合物包含聚丙烯與丙烯共聚物和柔軟 性增強子添加劑的共混物，所述第二層包括由第二組合物制成的纖維并且使得第二層具有 與第一層不同的機械性能。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明的一個方面涉及一種制品，該制品包括液體可滲透的層、液體不可滲透的 層、設置在所述液體可滲透的層和所述液體不可滲透的層之間的吸收芯。該制品還包括非 織造纖維網(wǎng)，所述非織造纖維網(wǎng)至少包括由第一組合物制成的第一纖維層，所述第一組合 物包含第一聚烯烴、第二聚烯烴、和柔軟性增強子添加劑。第二聚烯烴為丙烯共聚物，并且 所述第二聚烯烴為與第一聚烯烴不同的聚烯烴。該非織造纖維網(wǎng)還至少包括由第二組合物 制成的第二纖維層。第二組合物的"彎曲模量"大于第一組合物的"彎曲模量"。
【附圖說明】
[0006] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的非織造纖維網(wǎng)的示意性剖視圖；
[0007] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的非織造纖維網(wǎng)的示意性剖視圖；
[0008] 圖3為用于制造本發(fā)明的非織造纖維網(wǎng)的一個實施例的方法的示意圖；
[0009] 圖4A-4C為可應用于本發(fā)明的非織造纖維網(wǎng)的粘結圖案的示意圖；
[0010] 圖5A和5B為包括由根據(jù)本發(fā)明的兩種不同材料制成的外覆蓋件的兩個尿布的放 大圖；并且
[0011] 圖6為包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的非織造纖維網(wǎng)的一個實施例的產(chǎn)品的示意性 剖視圖。
【具體實施方式】
[0012] 如本文所用，術語"可伸長材料""可延展材料"或"可拉伸材料"互換使用并且是 指在施加偏置力時可拉伸至其松馳初始長度的至少150%的伸長長度（即可拉伸至比其初 始長度多50% )而不完全破裂或斷裂的材料，如通過以下更詳細地描述的張力測試所測 量。如果這樣一種可伸長材料在釋放所施加的力時恢復其伸長的至少40%，則可伸長材料 將被認為是"彈性的"或"彈性體的"。例如，具有IOOmm初始長度的彈性材料可至少延伸至 150mm，并且在去除所述力時收縮至至少130mm的長度（即，表現(xiàn)出40%的恢復）。如果所 述材料在釋放所施加的力時恢復其伸長的小于40 %，則可伸長材料將被認為是"基本上非 彈性的"或"基本上非彈性體的"。例如，具有IOOmm初始長度的可延展但非彈性的材料能 夠至少延伸至150_，并且在去除所述力時收縮至至少145mm的長度（即，表現(xiàn)出10%的恢 復）。
[0013] 如本文所用，術語"膜"一般是指通過包括將例如聚合物材料通過模具的相對窄狹 槽擠出的方法制成的相對無孔材料。膜可以為對液體不可滲透的并且對空氣蒸汽可滲透 的，但不一定是如此。膜材料的合適的示例在下文中更詳細地描述。
[0014] 如本文所用，術語"層"是指纖維網(wǎng)的子部件或元件。"層"可呈由在多束流非織造 機器上的單束流或單纖維沉積步驟制成的多個纖維形式（例如，紡粘/熔噴/紡粘非織造 纖維網(wǎng)包括至少一個紡粘纖維層，至少一個熔噴纖維層和至少一個紡粘纖維層）或者呈從 單個模具擠出的或吹塑的膜形式。層的組成可通過已知用于形成層的樹脂組合物的單獨組 分或通過分析用于制造層的纖維的組合物諸如經(jīng)由DSC或NMR來確定。
[0015] 如本文所用，術語"縱向"或"MD"是當制造纖維網(wǎng)時基本上平行于纖維網(wǎng)行進方 向的方向。在縱向的45度以內的方向被認為是縱向。"橫向"或"CD"為基本上垂直于縱向 并在大致由纖維網(wǎng)限定的平面內的方向。在橫向的45度以內的方向被認為是橫向。
[0016] 如本文所用，術語"熔噴纖維"是指通過其中將熔融材料（通常為聚合物）在壓力 下擠出通過噴絲頭或模具中的孔的方法而制成的纖維。當高速熱空氣離開模具時它們沖擊 并攜帶長絲以形成細長的并且直徑減小的長絲并且是破碎的使得產(chǎn)生大體改變的但通常 有限長度的纖維。這與紡粘工藝不同，從而保持了長絲沿著它們的長度的連續(xù)性。示例性 恪噴工藝可見于授予Buntin等人的美國專利3, 849, 241中。
[0017] 如本文所用，術語"非織造"意指由連續(xù)（長）長絲（纖維）和/或不連續(xù)（短） 長絲（纖維）通過諸如例如紡粘、熔噴、梳理、膜原纖化、熔膜原纖化、氣流成網(wǎng)、干法成網(wǎng)、 使用短纖維的濕法成網(wǎng)的工藝、以及如本領域中已知的這些工藝的組合制成的多孔纖維材 料。非織造纖維網(wǎng)不具有由紡織或針織形成的圖案。如本文所用，術語"紡粘纖維"是指通 過包括從噴絲頭的多個細小的通常圓形的毛細管將熔融熱塑性材料擠出成為長絲的工藝 制成的纖維，其中所述長絲接著通過施加拉張力并且機械地或氣動地拉伸（例如，圍繞拉 伸輥機械地纏繞所述長絲或者在空氣流中夾帶所述長絲）而拉細。所述長絲在進行拉伸之 前或在進行拉伸時可用空氣流進行淬火。在紡粘工藝中通常保留了長絲的連續(xù)性。長絲 可被沉積在收集面上以形成無規(guī)排列的基本上連續(xù)的長絲的纖維網(wǎng)，然后可使其粘結在一 起以形成連貫的非織造織物。示例性紡粘工藝和/或由此形成的纖維網(wǎng)可見于美國專利 3, 338, 992 ;3, 692, 613、3, 802, 817 ;4, 405, 297 和 5, 665, 300 中。
[0018] 如本文所用，術語"纖維網(wǎng)"是指至少包括纖維層或至少包括膜層并具有足夠完整 性以進行軋制、運輸以及后續(xù)加工的元件（例如，在具有包括一片纖維網(wǎng)的元件的制品的 制造過程期間，可將一卷纖維網(wǎng)展開、牽拉、提出、折疊和/或切割）。多個層可粘結在一起 以形成纖維網(wǎng)。
[0019] 雖然不旨在限制本文所述的非織造纖維網(wǎng)的實用性，但是據(jù)信其特征的簡單描述 將幫助闡述本發(fā)明，因為這些特征可與非織造纖維網(wǎng)制造、預期用途和進一步加工以制造 產(chǎn)品相關。此前，非織造纖維網(wǎng)適用作例如產(chǎn)品諸如吸收制品（作為非限制性示例）的元 件，非織造纖維網(wǎng)通常包括由聚烯烴樹脂制成的纖維。包括此類非織造纖維網(wǎng)的許多產(chǎn)品 在一個點或在另一個點上與人的皮膚接觸，所述人可為產(chǎn)品的使用者或護理者。業(yè)界在相 當長的時間內一直試圖使用具有良好觸覺特性的非織造纖維網(wǎng)，并且許多此類材料已知改 善產(chǎn)品的柔軟感。此類柔軟材料的一個示例包括由PEGAS NONWOVENS s.r.o.制造的商品 名為PEGATEX Softblend的非織造纖維網(wǎng)。
[0020] 這種非織造纖維網(wǎng)包括三個紡粘纖維層，所述纖維由包含聚丙烯與丙烯共聚物和 柔軟性增強子添加劑的共混物的組合物制成。這種非織造纖維網(wǎng)還包括多個壓延粘結點， 其將層彼此接合并且為纖維網(wǎng)提供足以被加工的物理完整性。盡管這種材料具有良好的觸 覺特性，但是用于制造纖維的樹脂共混物相對昂貴。此外，并且如以下進一步地討論，據(jù)觀 察，這種材料易于比其它更"傳統(tǒng)"的材料"頸縮"得更明顯。盡管在一些應用中頸縮可為 期望的，但是頸縮也可導致另外的成本，因為最終需要更多的材料來沿著其橫向補償材料 長度的減小。由于各種產(chǎn)品，具體地為吸收制品的制造商處于連續(xù)壓力下，以降低制造成本 并且使制造垃圾最少，據(jù)信下文所公開的非織造纖維網(wǎng)可為已經(jīng)存在的非織造纖維網(wǎng)的合 適的替代形式。本發(fā)明解決了上述顧慮，如這可通過閱讀下面的詳細公開而變得清楚。
[0021] 據(jù)信非織造材料的頸縮至少部分地與用于制造形成非織造材料的纖維的樹脂組 合物的彎曲強度或彎曲模量相關。材料的彎曲強度定義為其承受載荷時抗變形的能力。彎 曲模量是剛度或剛性的量度并且通過用測試開始時應力的變化除以應變的變化來計算。對 于顯著變形但不斷裂的材料，通常將在外表面的5%變形/應變下測量的屈服載荷記錄為 彎曲強度或彎曲屈服強度。測試箱體在凹形表面處于壓縮應力下并且在凸形表面處于拉伸 應力下。方法在例如標準方法ASTM D790處描述。當標本達到5%撓曲或標本在5%之前斷 裂時停止測試。該測試還給出用以測量材料的彎曲模量（在彎曲變形中應力與應變的比） 的程序。以下表1列出聚合物的幾個示例的平均彎曲強度和彎曲模量值。
[0022] 表1:
[0023]
[0024] 這些值是剛度的量度。柔性材料諸如彈性體或可伸長材料（通常為丙烯共聚物） 具有低于標準聚合物（諸如均聚物）的值。存在多種影響具體樹脂的彎曲模量的方法。此 類方法包括添加填料（諸如Ti02)、將具有不同特性的樹脂共混，以及本領域中已知的各種 添加劑的使用?，F(xiàn)在將具體地參考本發(fā)明呈現(xiàn)的優(yōu)選實施例。應當指出的是，當結合附圖 來思考時可更好地理解以下書面描述，其中在全部視圖中類似的數(shù)字指示相同的元件并且 其中最后兩位相同的參考數(shù)字（例如，20和120)意味著類似的元件。
[0025] 本發(fā)明的一個實施例的剖視圖在圖1中示意性表示并且示出非織造纖維網(wǎng)10， 該非織造纖維網(wǎng)10包括底部纖維層110和頂部纖維層210,頂部纖維層210在非織造纖 維網(wǎng)10的制造過程期間鋪設在底部纖維層110頂部。頂部和底部纖維層在多個粘結部位 20處彼此接合，其合并非織造纖維網(wǎng)10并且可通過任何熟知的壓延工藝獲得。粘結部位 20 (或壓延粘結點）可具有任何合適的尺寸和形狀并且可形成為重復圖案。合適的壓延粘 結點和重復圖案的非限制性示例公開于提交于2012年3月23日、授予Xu等人并且轉讓給 Procter&GambIe Company的具有序列號U. S. 13/428, 404的共同未決的美國專利申請中。 如先前所討論，具有多個全部包括具有相同組合物的纖維的纖維層的非織造纖維網(wǎng)是已知 的。此類非織造纖維網(wǎng)購自PEGAS NONWOVENS s.r. 〇.并且包括三個紡粘纖維層，其中每 個層的纖維由相同組合物制成并且包含聚丙烯、丙烯共聚物和柔軟性增強子添加劑的共混 物。這種特定組合物將隨后更詳細地描述。盡管這種非織造纖維網(wǎng)具有良好的觸覺特性，這 使得消費者感覺結合這種纖維網(wǎng)的產(chǎn)品是柔軟的，但是該材料易于頸縮，如先前所討論的。 據(jù)觀察，通過用具有由與其它層不同的組合物制成的纖維的纖維層代替非織造纖維網(wǎng)的單 獨纖維層中的至少一個可明顯減小頸縮量。在一個實施例中，頂部纖維層210包含由第一 組合物制成的纖維，所述第一組合物包含第一聚烯烴、不同于第一聚烯烴并包含丙烯共聚 物的第二聚烯烴、和柔軟性增強子添加劑的共混物，并且底部纖維層110包含由不同于第 一組合物的第二組合物制成的纖維。在一個實施例中，第一組合物的第一聚烯烴可為聚乙 烯或聚丙烯并且有利地為聚丙烯均聚物。已發(fā)現(xiàn)包含丙烯共聚物的第二聚烯烴能夠為所得 非織造物提供有利的特性。"丙烯共聚物"至少包含兩種不同類型的單體單元，其中之一為 丙稀。單體單元的合適的示例包括乙稀和更高級的α-稀徑，該更高級的α-稀徑范圍為 C4-C2tl，諸如，例如，1- 丁稀、4-甲基-1-戊稀、1-己稀或1-辛稀和1-癸稀、或例如它們的混 合物。優(yōu)選地，乙烯與丙烯共聚合，使得丙烯共聚物包含丙烯單元（衍生自丙烯單體的聚合 物鏈上的單元）和乙烯單元（衍生自乙烯單體的聚合物鏈上的單元）。
[0026] 通常，按所述丙烯-α -烯烴共聚物的重量計，衍生自乙烯或C4-10 α -烯烴中的至 少一個的單元或共聚單體可以1%至35%，或5%至約35%，或7%至32%，或8至約25%， 或8%至20%，或甚至8%至18%的量存在。可調節(jié)共聚單體含量，使得所述丙烯-α-烯 烴共聚物具有優(yōu)選地75J/g或更小的熔化熱（"DSC")、100°C或更小的熔點、和全同立構聚 丙烯的2%至約65%的結晶度、和優(yōu)選地0. 5至90dg/min的熔體流動速率（MFR)。
[0027] 在一個實施例中，所述丙烯-α-烯烴共聚物由乙烯衍生的單元構成。按所述丙 烯-α -烯烴共聚物的重量計，所述丙烯-α -烯烴共聚物可包含5%至35%，或5%至20%， 或10%至12%，或15%至20%的乙烯衍生的單元。在一些實施例中，所述丙烯-α -烯烴 共聚物基本上由衍生自丙烯和乙烯的單元組成，g卩，所述丙烯-α -烯烴共聚物不包含如下 量的任何其它共聚單體，所述量通常作為雜質存在于在聚合期間使用的乙烯和/或丙烯進 料流中或將顯著影響所述丙烯-烯烴共聚物的熔化熱、熔點、結晶度、或熔體流動速率； 或有意地添加到所述聚合過程中的任何其它共聚單體。
[0028] 所述丙烯-α-烯烴共聚物可具有如通過13C NMR測量的至少75%，至少80%，至 少82%，至少85%，或至少90