CN101166609A - 用于多辊粘合的方法和装置和用该方法获得的尿布 - Google Patents

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Abstract

用于粘合和穿孔一个或多个纤维卷幅的方法和装置，包括在由可旋转粘合辊和可旋转支承辊形成的粘合辊隙中粘合至少一个纤维卷幅和在由可旋转穿孔辊和支承辊形成的穿孔辊隙中对至少一个纤维卷幅穿孔。粘合辊具有多个从周缘粘合表面伸出并限定出粘合图案的多个突起，多个突起在纤维卷幅内产生强粘合区域。穿孔辊具有从周缘穿孔表面伸出并限定出穿孔图案的多个凸出物。穿孔图案与粘合图案基本对齐，由此在强粘合区域内形成孔。

Description

用于多辊粘合的方法和装置和用该方法获得的尿布
发明背景
本发明一般涉及适合在用于吸收、分布和保留体液的制品如一次性尿布、卫生巾、失禁衣物等中使用的纤维卷幅(web)和纤维卷幅层压制品，以及制造它们的方法和装置。
无纺材料如纺粘纤网和梳理纤网已在一次性吸收制品中用做身体侧衬里。典型地，已使用网眼非常多的多孔衬里结构以使液体经过它们快速通过，从而保持穿戴者皮肤与衬里下面弄湿的吸收性芯分隔开。另外，为了处理液体浪涌和减少液体回流，在衬里和吸收垫之间插入其它材料层，如用厚的膨松织物结构构造的那些。
用于对用作一次性吸收制品中身体侧衬里的无纺纤网穿孔的已有方法和装置在无纺纤网中形成比无纺纤网中纤维之间的间距大的开孔。现有方法和装置经常包括使用具有从其延伸出的凸出物的旋转辊。凸出物经常被加热，并用于刺穿纤网以在纤网内形成孔。加热的凸出物已被用于在得到的孔周围形成熔合周边。现有技术的穿孔身体侧衬里据说提高了流体吸入速度和改善了低粘度排泄物的处理。先前的方法和装置通常被设计为对相对薄的纤网穿孔。
但是，出于各种原因，可能需要对膨松或厚的无纺纤网穿孔，如例如形成三维形貌和/或改善无纺材料的美感性。当对膨松或厚的无纺布穿孔时，先前的方法和装置不太有效，因为一旦从膨松纤网上移出凸出物，孔往往闭合。另外，膨松无纺纤网中的张力也往往闭合由传统方法和装置产生的孔。最后，先前的方法和装置往往压缩整个纤维无纺纤网。
因此，需要形成包含轮廓分明并且在加工和处理后保持轮廓分明的孔的膨松无纺纤网的方法和装置。还需要形成具有孔的膨松无纺纤网的方法和装置，其中未穿孔部分保持膨松，从而在膨松无纺纤网中形成三维形貌。
发明概述
响应上述需要，本发明提供用于粘合和穿孔一个或多个纤维卷幅的方法和装置，得到的粘合和穿孔的一个或多个纤维卷幅，以及结合了得到的粘合和穿孔的一个或多个纤维卷幅的吸收性制品。
用于对纤维卷幅穿孔的一种方法包括提供具有多个至少部分未粘合纤维的纤维卷幅。方法包括移动纤维卷幅穿过由可旋转粘合辊和可旋转支承辊形成的粘合辊隙。可旋转粘合辊具有周缘粘合表面和从周缘粘合表面伸出的多个突起。这些多个突起限定出粘合图案。方法还包括在多个强粘合区域处粘合纤维卷幅和多个突起。多个强粘合区域被至少一个弱粘合的区域包围。纤维卷幅的至少部分未粘合纤维在多个强粘合区域处被塑化。纤维卷幅的至少部分未粘合纤维在至少一个弱粘合区域处保持至少部分未粘合。方法还包括移动具有多个强粘合区域的纤维卷幅穿过由可旋转穿孔辊和可旋转支承辊形成的穿孔辊隙。可旋转穿孔辊具有周缘穿孔表面和从周缘穿孔表面伸出的多个凸出物。这些多个凸出物限定出穿孔图案。穿孔图案与粘合图案基本对齐。方法还包括利用多个凸出物在多个强粘合区域的至少50％中对纤维卷幅穿孔以在强粘合区域的至少50％内形成孔。
在各种实施方案中，纤维卷幅可具有小于0.025g/cc的密度和至少40gsm的基重。
在各种实施方案中，粘合辊可为压力粘合器、热粘合器或超声粘合器。
在各种实施方案中，穿孔的强粘合区域可包括位于其中的单一孔。
在各种实施方案中，穿孔的强粘合区域各自限定出中心并具有位于中心处的孔。
在各种实施方案中，穿孔的强粘合区域各自具有完全位于强粘合区域内的孔。
在各种实施方案中，至少一个弱粘合的区域可基本没有孔。
用于粘合和穿孔两个或多个纤维卷幅的一种方法包括提供具有多个至少部分未粘合纤维的第一和第二纤维卷幅。方法包括以面对关系移动第一和第二纤维卷幅穿过由可旋转粘合辊和可旋转支承辊形成的粘合辊隙。可旋转粘合辊具有周缘粘合表面和从周缘粘合表面伸出的多个突起。这些多个突起限定出粘合图案。方法还包括在粘合辊隙中将第一和第二纤维卷幅粘合到一起形成复合卷幅。粘合至少发生在多个强粘合区域处。多个强粘合区域被至少一个弱粘合的区域包围。方法还包括移动复合卷幅穿过由可旋转穿孔辊和可旋转支承辊形成的穿孔辊隙。可旋转穿孔辊具有周缘穿孔表面和从周缘穿孔表面伸出的多个凸出物，这些多个凸出物限定出穿孔图案。穿孔图案与粘合图案基本对齐，从而在强粘合区域的至少50％中对复合卷幅穿孔。
在各种实施方案中，第一纤维卷幅可具有至少0.05g/cc的密度和小于25gsm的基重，第二纤维卷幅可具有小于0.025g/cc的密度和至少40gsm的基重。
在各种实施方案中，粘合辊可为压力粘合器、热粘合器或超声粘合器。
在各种实施方案中，每个穿孔的强粘合区域可包括位于其中的单一孔。
在各种实施方案中，每个穿孔的强粘合区域各自限定出中心并具有位于中心处的孔。
在各种实施方案中，穿孔的强粘合区域具有完全位于穿孔的强粘合区域内的孔。
在各种实施方案中，弱粘合的区域基本没有孔。
在各种实施方案中，穿孔步骤还可包括在一个或多个强粘合区域处除去复合卷幅的一部分以形成一个或多个孔。
一种尿布，包括身体侧复合材料、外包层和位于身体侧复合材料和外包层之间的吸收性芯。身体侧复合材料包括身体侧衬里和浪涌层。浪涌层与衬里在多个强粘合区域处粘合。强粘合区域被至少一个弱粘合区域包围。强粘合区域的至少50％具有完全位于强粘合区域内的孔。
在各种实施方案中，孔同心地位于强粘合区域内。
用于粘合和穿孔一个或多个纤维卷幅的装置，包括具有周缘支承表面的可旋转支承辊和可旋转粘合辊。可旋转粘合辊具有周缘粘合表面和多个从周缘粘合表面伸出的突起。这些多个突起限定出粘合图案，并适合靠近周缘支承表面经过，从而形成粘合辊隙。这些多个突起适合在移动穿过粘合辊隙的至少一个纤维卷幅中形成多个强粘合区域。装置还包括具有周缘穿孔表面和从周缘穿孔表面伸出的多个凸出物的可旋转穿孔辊。这些多个凸出物限定出穿孔图案并适合靠近周缘支承表面经过，从而形成穿孔辊隙。这些多个凸出物与多个突起基本对齐以在多个强粘合区域处对纤维卷幅穿孔。
在各种实施方案中，可旋转支承辊有效地与可旋转粘合辊和可旋转穿孔辊两者连接，以机械地使多个凸出物与多个强粘合区域配合。
在各种实施方案中，多个凸出物为适合在多个强粘合区域处除去一个或多个纤维卷幅一部分的切割器。
在各种实施方案中，支承辊为机械加工成有凹图案设计的孔辊。
附图简述
通过结合附图参考本发明的下面描述将更好地理解本发明的方法、装置和产品。
图1为本发明装置的轴向示意图。
图2A为图示沿线2-2截取的可选卷幅路径的图1装置的示意侧视图。
图2B为图示沿线2-2截取的可选卷幅路径的图1装置的示意侧视图。
图3A为沿线3-3截取的图1装置的侧视图。
图3B为线B-B截取的图3A装置的横截面图。
图3C为线C-C截取的图3B装置的横截面图。
图4代表性地图示了本发明的示例性装置、方法和产品的第一透视图。
图5代表性地图示了图4所示的装置、方法和产品的第二透视图。
图6代表性地图示了本发明的示例性装置、方法和产品的透视图。
图7代表性地图示了沿线7-7截取的图4所示产品卷幅的横截面图。
图8代表性地图示了图5所示产品卷幅且用框8限定的一部分的平面顶视图。
图9代表性地图示了沿线9-9截取的图6所示复合产品卷幅的横截面图。
图10代表性地图示了图6所示复合产品卷幅且用框10限定的一部分的平面顶视图。
图11代表性地图示了包括根据本发明的方法和装置制造的示例性材料的示例性尿布。
图12代表性地图示了包括根据本发明的方法和装置制造的示例性材料的示例性尿布。
详细描述
本发明包括具有多个短纤维和/或连续长丝的一种或多种纤维织物或材料。这些多个短纤维和/或连续长丝可包括一种或多种热塑性材料，优选热塑性聚合物。本发明包括用于粘合和穿孔一种或多种纤维织物或材料的方法和装置。本发明另外包括一种或多种粘合和穿孔的纤维织物或材料作为一次性吸收性衣服中至少一种成分的用途。
本发明包括单一纤维织物或材料，其可为以间隔粘合图案被粘合的无纺纤网，如通过一对加热的压花或粘合辊之间的热粘合，该对中的至少一个在其外表面上具有凸起的粘合图案。这种间隔粘合图案在纤维卷幅内提供了高的结构完整性，不会损害得到的纤维卷幅的弹性和或膨松性。在一个或多个间隔粘合区域中形成孔，使孔更显眼并在形成后保留孔。按照本发明形成的纤维卷幅被认为能改善液体吸入和分布和气流循环特性，当靠着或靠近人皮肤放置时能产生更大的表面干燥度和舒适性。
本发明还包括两种或多种纤维织物或材料，其可为通过间隔开的粘合图案被结合成纤维复合材料的无纺纤网，如通过一对加热的压花或粘合辊之间的热粘合，该对中的至少一个在其外表面上具有凸起的粘合图案。这种间隔开的粘合图案在第一和第二纤维卷幅之间提供了高的结构完整性，不会损害得到的纤维复合卷幅的弹性、柔软表面织构或膨松性。在一个或多个间隔开的粘合区域中形成孔，使孔更可见并在形成后保留孔。按照本发明形成的纤维复合材料被认为能改善液体吸入和分布和气流循环特性，当靠着或靠近人皮肤放置时能产生更大的表面干燥度和舒适性。
本发明的纤维卷幅或复合卷幅提供三维表面形貌，即被认为能提高柔软性、美感并为使用者提供缓冲感(cushiony feel)的膨松、凸纹结构。本发明的其它属性和优点从接下来的公开和附加权利要求中将更明显看出。
本文使用的术语“无纺卷幅”和“无纺层”指具有单独纤维或长丝以随机图案被插入中间的结构的纤维卷幅或层。无纺卷幅在过去通过各种工艺被形成，例如熔喷、纺粘、气流成网、湿法成网、干法成网、干短纤维和梳理纤网工艺。尽管无纺卷幅可用于实施本发明，但本发明不应被认为限制于无纺材料，可使用其它合适的纤维结构。
本文将就在一次性吸收性制品中使用来描述本发明的纤维卷幅或复合卷幅。但是，应认识到，本发明的可能应用无需限制到这些一次性吸收性制品。本文使用的术语“一次性吸收性制品”指用于吸收和保留身体渗出物并打算在有限的使用时间后丢弃的制品。这种制品可靠着或紧密靠近穿戴者的身体放置，以吸收和保留身体排放的各种排泄物。
图1、2A和2B代表性地图示了用于粘合和穿孔一种或多种纤维卷幅的装置。图1为本发明的示例性装置的轴向示意图。图2A为沿图1的线2-2截取的示意端视图(end view)，并代表性地图示了第一可选卷幅路径。图2B为沿图1的线2-2截取的端视图，并代表性地图示了第二可选卷幅路径。总体上用10指示的装置包括可旋转支承辊28、可旋转粘合辊24和可旋转穿孔辊30。可旋转粘合辊24位置靠近卷幅路径11。构造卷幅路径11使一个或多个纤维卷幅沿卷幅路径11移动。构造粘合辊24在与其相关的箭头77所示方向上围绕粘合轴27旋转。粘合辊24具有外周缘粘合表面25。外周缘粘合表面25具有从周缘粘合表面25伸出的多个突起26，多个突起26限定出粘合图案。
可旋转支承辊28具有外周缘支承表面29，在其上可经过一个或多个纤维卷幅。可旋转支承辊28位置靠近卷幅路径11并与粘合辊24形成粘合辊隙22。构造支承辊28在与其相关的箭头79所示方向上围绕支承轴28旋转。可旋转支承辊28可为表面光滑的钢制圆筒或者可为已被机械加工或雕刻具有凹图案设计的孔辊。
以预定的粘合图案布置多个突起26。构造和设置每个突起26以在正被产生的一个或多个纤维卷幅中陷入(precipitate)强粘合区域或粘合部位。当一个或多个纤维卷幅通过粘合辊隙22时，多个突起26陷入一个或多个纤维卷幅中的强粘合区域。
突起26可为粘合辊24的整体部分。因而，可从圆柱体开始并除去周围的金属来机械加工粘合辊24和突起26。或者，突起26可为可操作连接到粘合辊24上的独立部件。可通过螺栓、焊接、螺丝、压配、相配键和键槽等以及它们的组合来可操作连接突起26。
突起26可具有基本垂直的侧面并径向向外突出一定距离。或者，突起26可具有锥形侧面，使得突起26的横截面面积在靠近周缘粘合表面25的位置处大于在离周缘粘合表面25较远的位置处。距离为突起26的径向高度，并可为任何合适的长度，取决于被粘合的一个或多个纤维卷幅的特性。在各种实施方案中，距离可为约0.125mm到约15mm。在特别的实施方案方案中，距离可为1.5mm-2.5mm。
突起26可在粘合辊24的远端处具有削角边或圆边。或者，突起26可在粘合辊24的远端处具有大体直角边。突起26可具有圆形的俯视外形，在粘合辊24的远端处测量的直径具有任何合适尺寸。在特别实施方案中，直径可为约3mm-约10mm。
在各种实施方案中，装置10可包括具有矩形、椭圆形、圆形、三角形、不规则形状、线形、弓形等以及其组合的俯视外形的突起26。突起26可在粘合辊24的远端处具有横截面面积，其具有任何合适尺寸的面积。在各种实施方案中，横截面面积可为7mm2-100mm2。突起26可以以预定的粘合图案排列。粘合图案可为断续的或可为连续的。本文使用的术语“断续”描述了不在给定辊周缘表面的整个圆周上延伸的图案(例如图2A和2B)。相反，术语“连续”描述了在给定辊周缘表面的整个圆周上延伸的图案(例如图3A)。
可旋转穿孔辊30位置靠近卷幅路径11，并与支承辊优选支承辊28形成穿孔辊隙23。可旋转穿孔辊30具有外周缘穿孔表面31，在其上可经过一个或多个纤维卷幅。周缘穿孔表面31可具有从其延伸出的多个凸出物32。多个凸出物32限定出穿孔图案。穿孔图案与粘合图案基本对齐。本文使用的术语“基本对齐”指具有在轴向上的相同重复长度上被相等隔开的元件，并离径向上的共同基准具有相同距离。例如，在10mm重复长度内具有在轴向上被等间距隔开的5个元件且在径向上使全部元件离共同基准300mm的两种图案将是基本对齐的。构造穿孔辊30在与其相关的箭头80所示方向上围绕穿孔轴33旋转。
在各种实施方案中，以预定的穿孔图案布置多个凸出物32。穿孔图案可为连续的或断续的。构造和布置每个凸出物32在制造的一个或多个纤维卷幅中的强粘合区域或粘合部位中沉陷出孔。当一个或多个纤维卷幅通过穿孔辊隙23时，多个凸出物32在一个或多个纤维卷幅中沉陷出孔。
凸出物32可为穿孔辊30的整体部分。因而，可从圆柱体开始并除去周围的金属来机械加工穿孔辊30和凸出物32。或者，凸出物32可为可操作连接到穿孔辊30上的独立部件。可通过螺栓、焊接、螺丝、压配、相配键和键槽等以及它们的组合来可操作连接凸出物32。
凸出物32可具有基本垂直的侧面并径向向外突出一定距离。该距离是凸出物32的径向高度。在各种实施方案中，该距离可为0.125mm-10mm。凸出物32可为用适合支撑多个穿孔钉并固紧到穿孔辊30的一个或多个钉板固定在周缘穿孔表面31周围的穿孔钉。通过使用钉板，可使用单个穿孔辊30实现各种钉图案。穿孔钉可具有本领域已知的各种形状和尺寸。典型的穿孔方法和装置描述在1989年12月12日颁布给Van Iten等的美国专利4886632中，本文在不矛盾时引入其全文内容作为参考。在各种实施方案中，凸出物32可具有0.3mm-10mm的直径。在特别实施方案中，凸出物32可具有1mm-2.5mm的直径。在各种实施方案中，凸出物32可与本文描述的突起26实质相同，并适合完全穿透正被制造的一个或多个纤维卷幅。
与用钉只穿刺一个或多个纤维卷幅相比，凸出物32或者可为适合通过从正被制造的一个或多个纤维卷幅除去材料形成孔的切割器。图3A为沿图1的线3-3截取的可选穿孔辊30的端视图。在这种实施方案中，穿孔辊30可包括从周缘穿孔表面31侧向伸出的锥形切割器68。图3B为沿线B-B截取的图3A的穿孔辊30的横截面图。图3C为沿线C-C截取的图3B的穿孔辊30的横截面图。如图3B和3C中所示，穿孔辊30包括中心空腔72、一个或多个进口73和一个或多个出口74。
切割器68可大体为圆形，并在切割器68的中心内具有通道70。或者，切割器68可具有长方形(bolong)、椭圆形、矩形、不规则形状等以及其组合的形状。通道70延伸到中心空腔72并与其连接。构造切割器68在一个或多个强粘合区域处从一个或多个纤维卷幅上切割不连续的材料片。构造通道70使不连续材料片进入到中心空腔72。构造一个或多个进口73提供气流到中心空腔72。通过中心空腔72移动的空气可适合例如通过真空或压力带走从一个或多个纤维卷幅切割的不连续材料片。构造一个或多个出口74使空气和不连续材料片在方向75上被从中心空腔72上去除。
卷幅路径11至少部分包括粘合辊隙22和穿孔辊隙23。在各种实施方案中，卷幅路径11还可包括周缘粘合表面25的部分和/或周缘支承表面29和/或周缘穿孔表面31的部分，如图2A和2B所示。
粘合辊24和/或支承辊28和/或穿孔辊30可通过合适的装置如通过焊接、螺栓、螺丝、压配、相配键和键沟等以及其组合来连接到轴上。粘合辊24和/或支承辊28和/或穿孔辊30然后可通过合适的装置如常规轴承可旋转地固定和连接到框架支架88上。
通常，粘合辊24和/或支承辊28和/或穿孔辊30通过本领域技术人员已知的任何手段如电动机90来驱动。粘合辊24和/或支承辊28和/或穿孔辊30可由能承受粘合辊隙22和穿孔辊隙23中施加的力的任何材料制成。理想地，粘合辊24和/或支承辊28和/或穿孔辊30由钢制成。在各种实施方案中，粘合辊24和/或支承辊28和/或穿孔辊30可被加热。
粘合辊24、支承辊28和穿孔辊30可被分开驱动，例如，通过使用具有配准和反馈控制即电子耦合的伺服系统驱动。但是，粘合辊24、支承辊28和穿孔辊30理想地被可操作(operatively)连接，从而辊被一起驱动。本文使用的术语“可操作连接”指粘合辊24、支承辊28和穿孔辊30中的每一个在物理上连接使得穿孔图案在机械上与粘合图案配合。
再参考图1，装置10还可包括粘合联轴器(coupling)82和/或支承联轴器83和/或穿孔联轴器84。装置10还可包括粘合齿轮85和/或支承齿轮86和/或支承齿轮87。可构造电动机90驱动粘合齿轮85、86和87中的任何一个或全部，齿轮85、86和87又可被构造来驱动联轴器82、83和84中的任何一个或全部，联轴器82、83和84又可被构造使辊24、28和30中的任何一个或全部旋转。
粘合联轴器82和/或支承联轴器83和/或穿孔联轴器84可以是同轴(in-line)联轴器。一种合适的同轴联轴器为可从Zero-Max，Inc.得到的Schmidt In-Line L400 Series Couplings，Zero-Max，Inc.在Plymouth，Minnesota，USA有办事处。或者，粘合联轴器82和/或支承联轴器83和/或穿孔联轴器84可为偏置联轴器。一种合适的偏置联轴器为可从Zero-Max，Inc.得到的Schmidt Offset L200 Series Couplings，Zero-Max，Inc.在Plymouth，Minnesota，USA有办事处。在特别的实施方案中，粘合联轴器82和穿孔联轴器84可为偏置联轴器，支承联轴器83可为同轴联轴器。
粘合齿轮85、支承齿轮86和穿孔齿轮87可通过齿-齿啮合被互连。或者，齿轮85、86和87可通过双面齿带被互连。在任何一种可选方案中，齿轮85、86和87的齿轮比都优选为精确的整数。例如，粘合齿轮85对支承齿轮86对穿孔齿轮87的齿轮比可为例如1∶1∶1、1∶2∶1、1∶2∶3、3∶1∶3等，从而确保机械配合。
偏置联轴器的使用使粘合辊隙22和穿孔辊隙23在不脱离齿轮85、86和87的情况下被打开。这有利地保持了粘合辊24和穿孔辊30之间的机械配合并确保粘合图案和穿孔图案保持基本对齐。在各种实施方案中，齿轮85、86和/或87中的一个或多个可包括本领域中已知的防偏移设计。
装置10还可包括直接或间接连接到粘合辊24上用于在粘合辊隙22中施加力到一个或多个纤维卷幅上和用于施加力到支承辊28上的粘合加压装置92。粘合加压装置92应能施加足以保持粘合辊24和支承辊28之间接触的力。优选地，粘合压力装置92能在粘合辊24和支承辊28之间施加约80000磅/平方英寸(psi)到约150000psi。任何能在一个或多个纤维卷幅和支承辊28上施加所需数量力的装置都是合适的。例如，气缸和/或液压缸可被连接到粘合辊24上。可构造气缸和/或液压缸施加驱动力到支承辊28上。粘合加压装置92提供控制粘合辊隙22中压力数量的能力。
装置10还可包括直接或间接连接到穿孔辊30上用于在穿孔辊隙23中施加力到一个或多个纤维卷幅上和用于施加力到支承辊28上的穿孔加压装置94。穿孔加压装置94应能施加足以保持穿孔辊30和支承辊28之间接触的力。在一些实施方案中，穿孔加压装置94能在穿孔辊30和支承辊28之间施加约80000磅/平方英寸(psi)到约150000psi。任何能在一个或多个纤维卷幅和支承辊28上施加所需数量力的装置都是合适的。例如，气缸和/或液压缸可被连接到穿孔辊30上。可构造气缸和/或液压缸施加驱动力到支承辊28上。穿孔加压装置94提供控制穿孔辊隙23中压力数量的能力。
装置10还可包括用于独立地加热粘合辊24、支承辊28和穿孔辊30中一个或多个的一个或多个温度控制器。
在各种实施方案中，穿孔辊30可替代地为压力粘合辊，其具有被设置粘合“穿过”卷幅由此形成孔的多个突起。在各种实施方案中，装置10还可包括一个或多个附加的粘合辊以形成一个或多个附加的粘合图案。一个或多个附加的粘合辊可与一个或多个附加的支承辊优选与支承辊28形成一个或多个附加的粘合辊隙。一个或多个附加的粘合辊可与本文讨论的穿孔辊配合。优选地，一个或多个附加的粘合辊与穿孔辊30机械配合。
现在参考图4和5，代表性地图示了用于粘合和穿孔纤维卷幅的方法和装置10。图4代表性地图示了方法和装置10的第一透视图，为了简明，支撑装置和驱动装置被去掉，粘合辊隙22的进入侧和穿孔间隙23的离开侧面向观察者。图5代表性地图示了方法和装置10的第一透视图，为了简明，支撑装置和驱动装置被去掉，粘合辊隙22的离开侧和穿孔间隙23的进入侧面向观察者。在图4和5两者中，卷幅路径11被图示为包括周缘支承表面29的一部分和周缘穿孔表面31的一部分。装置10和方法可用于粘合和穿孔连续移动的纤维卷幅20。纤维卷幅20可包括至少部分未粘合的纤维。本文使用的术语“至少部分未粘合”指构成纤维卷幅20的纤维具有未连接或熔合到邻近纤维上的部分，在放大时可单独被辨别，并在单独纤维之间具有至少部分敞开空间。
纤维卷幅20在与其相关的箭头12所示方向上沿卷幅路径11连续移动。可旋转粘合辊24在与其相关的箭头77所示方向上旋转。纤维卷幅20在粘合辊隙22中接触周缘粘合表面25和周缘支承表面29。可旋转支承辊28在与其相关的箭头79所示方向上旋转。纤维卷幅20在从粘合辊隙22进入侧到离开侧移动的方向12上移动通过粘合辊隙22。粘合辊24的周缘粘合表面25尤其是多个突起26在粘合辊隙22中挤压纤维卷幅20抵靠支承辊28的周缘支承表面29，由此在多个强粘合区域34处粘合纤维卷幅20。本文使用的术语“粘合”指通过熔化、熔合等以及它们的组合永久连接相邻的纤维。
多个强粘合区域34与由多个突起26限定的粘合图案一致。纤维卷幅20的至少部分未粘合纤维在多个强粘合区域34中被至少部分塑化。理想地，纤维卷幅20的至少部分未粘合纤维在多个强粘合区域34中被完全塑化。本文使用的术语“塑化”涉及已被粘合到一起使得纤维不再单独可辨别并基本变成薄膜的纤维。塑化纤维可以但不是必需包括熔化纤维使得材料流动。
当纤维卷幅20离开粘合辊隙22时，多个强粘合区域34被至少一个弱粘合的区域42包围。纤维卷幅20的至少部分未粘合纤维在弱粘合的区域42中保持至少部分未粘合。
纤维卷幅20在箭头12所示方向上沿包括周缘支承表面29一部分的卷幅路径11移动到支承辊隙23。穿孔辊30在与其相关的箭头80所示方向上旋转。当穿孔辊30旋转时，凸出物32开始接触纤维卷幅20，并在纤维卷幅通过穿孔辊隙优选穿孔辊隙23从进入侧移动到离开侧时穿透或切割纤维卷幅20。多个凸出物32和支承辊28的支承表面29一起在纤维卷幅20中形成对应于穿孔图案的一个或多个孔38。由于穿孔图案与粘合图案基本对齐，因此一个或多个孔38与一个或多个强粘合区域34基本对齐。优选通过可操作连接并由此使粘合辊24、支承辊28和穿孔辊30彼此机械配合使穿孔图案与粘合图案对齐。
现在参考图6，代表性地图示了用于粘合和穿孔第一和第二纤维卷幅的方法和装置。总体上用10指示的装置与上面描述的大体相同。本发明的方法和装置可用于粘合和穿孔第一和第二连续移动的纤维卷幅50和52。纤维卷幅50和52可包括至少部分未粘合的纤维。纤维卷幅50和52中的任何一个或两个可为断续卷幅。在特别的实施方案中，第二连续移动纤维卷幅52在进入粘合辊隙22前被切成不连续的片，并放置在第一连续移动纤维卷幅50上的间隔位置处。可通过本领域中已知的任何合适的方法和装置切割和放置第二卷幅52，例如通过使用滑动切断模块。
纤维卷幅50和52在与其相关的箭头12所示方向上沿卷幅路径11以面对关系连续移动。纤维卷幅50和52从进入侧到离开侧移动通过粘合辊隙22。在粘合辊隙22中时，粘合辊24的周缘粘合表面25挤压纤维卷幅50和52抵靠支承辊28的周缘支承表面29，由此在多个强粘合区域34处粘合纤维卷幅50和52到一起，形成复合卷幅54。复合卷幅54包括至少部分未粘合的纤维。多个强粘合区域34对应于多个突起26并因此以粘合图案排列。多个强粘合区域34被至少一个弱粘合的区域42包围。复合卷幅54的至少部分未粘合纤维在弱粘合区域42中保持至少部分未粘合，并且至少部分未粘合纤维在多个强粘合区域34中被至少部分塑化。理想地，复合卷幅54的至少部分未粘合纤维在多个强粘合区域34中被完全塑化。
复合卷幅54在方向12上沿卷幅路径11移动。卷幅路径11包括周缘支承表面29的一部分。复合卷幅54被移动到穿孔辊隙，优选穿孔辊隙23。穿孔辊30在与其相关的箭头80所示方向上旋转。当穿孔辊30旋转时，凸出物32接触复合卷幅54，并在复合卷幅54通过穿孔辊隙23从进入侧移动到离开侧时穿透或切割复合卷幅54。多个凸出物32和支承辊28的支承表面29一起在复合卷幅54中形成对应于穿孔图案的孔38。由于穿孔图案与粘合图案基本对齐，因此孔38与强粘合区域34基本对齐。优选通过可操作连接并由此使粘合辊24、支承辊28和穿孔辊30彼此机械配合使穿孔图案与粘合图案对齐。
具有与强粘合区域34基本对齐的孔38的纤维卷幅20或复合卷幅54可沿卷幅路径11移动用于随后的加工，如卷绕或转变成尿布工艺中有用的部件。卷幅路径11可包括周缘穿孔表面31的一部分、许多附加辊、导轨、辊隙等以及它们的组合。
可通过各种机制实现单一卷幅中和两个或多个卷幅之间的充分粘合。例如，单一卷幅中的粘合可来自纤维卷幅20一部分的部分或完全熔化。两个或多个纤维卷幅之间的粘合可来自于第一和第二纤维卷幅50和52中一个或二个的部分或完全熔化。粘合还可来自于第一和第二纤维卷幅50和52中的仅仅一个与流动到相邻纤维卷幅又导致纤维卷幅彼此机械互锁的熔化材料的部分或完全熔化。可通过本领域技术人员已知的任何手段熔化和粘合单一纤维卷幅20和/或第一和第二纤维卷幅50和52，如热或超声。或者，可在使用本发明的装置和方法挤压纤网到一起之前，通过施加胶粘剂到第一和第二纤维卷幅50和52中的至少一个上将第一和第二纤维卷幅50和52胶粘性地粘合到一起。
在各种实施方案中，方法还包括用预定的突起载荷在粘合辊隙22中压力偏置粘合辊24和支承辊28彼此面对并以相同的表面速度旋转粘合辊24和支承辊28。或者，粘合辊24和支承辊28可被旋转提供在它们之间有差别的表面速度。在一些实施方案中，支承辊28为光滑表面并以大于粘合辊24表面速度的表面速度运转。在其它实施方案中，支承辊28以等于、大于或小于粘合辊24的表面速度的表面速度运转。通过使粘合辊24以与支承辊28不同的旋转速度运转可改善粘合，因为正切于周缘粘合表面25的剪切力使动态的机械引起的热粘合成为可能。
图7代表性地图示了沿线7-7截取的图4的纤维卷幅20的横截面图。纤维卷幅20包括多个强粘合区域34和弱粘合的区域42。每个强粘合区域34都图示有位于其中的单个孔38。
图8代表性地图示了图5的纤维卷幅20和用框8限定的区域的顶视图。图8代表性地图示了包括被弱粘合的区域42包围的单一强粘合区域34的纤维卷幅20的一部分。强粘合区域34限定出强粘合面积35、强粘合周边37和强粘合中心点36。强粘合区域34包括孔38。孔38限定出孔面积39和孔中心点40。
图9代表性地图示了沿线9-9截取的图6的复合卷幅54的横截面图。复合卷幅54包括多个强粘合区域34和弱粘合的区域42。复合卷幅54包括与第二纤维卷幅52在强粘合区域34处粘合的第一纤维卷幅50。每个强粘合区域34都图示有位于其中的单一孔38。每个孔38都延伸通过复合卷幅54，其包括延伸通过第一和第二纤维卷幅50和52两者。
图10代表性地图示了图6的复合卷幅54和用框10限定的面积的顶视图。图10代表性地图示了包括被弱粘合区域42包围的单个强粘合区域34的复合卷幅54的一部分。强粘合区域34限定出强粘合面积35、强粘合周边37和强粘合中心点36。强粘合区域34包括孔38。孔38限定出孔面积39和孔中心点40。
在各种实施方案中，方法还包括穿透或切割纤维卷幅20或复合卷幅54，使得每个强粘合区域34都包括位于其中的单一孔38，如图4、5和6所示。在各种实施方案中，方法还包括穿透或切割纤维卷幅20或复合卷幅54使得一个或多个弱粘合的区域42没有孔38或基本没有孔38。本文使用的术语“基本没有孔”描述了每四平方英寸(25.8平方厘米)表面积具有少于一个孔的区域。
在各种实施方案中，方法可包括穿透或切割纤维卷幅20或复合卷幅54使得每个强粘合区域34具有位于强粘合区域34中心处的孔38，如图4、5和6所示。对于强粘合区域34的“位于中心”的孔38，强粘合区域34限定出中心点36，每个孔38限定出孔面积39，强粘合区域中心点36位于孔面积39内，如图8和10所示。在各种实施方案中，至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％的强粘合区域34具有位于强粘合区域34中心的孔38。
在各种实施方案中，方法包括穿透或切割纤维卷幅20或复合卷幅54使得每个强粘合区域34具有完全位于强粘合区域34内的孔38，如图4、5和6所示。对于强粘合区域34的“完全在其内”的孔38，强粘合区域34限定出强粘合周边37，每个孔38限定出孔面积39并且孔面积39完全位于强粘合区域37内，如图8和10所示。在各种实施方案中，至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％的强粘合区域34具有完全位于强粘合区域34内的孔38。
在各种实施方案中，方法可包括穿透或切割纤维卷幅20或复合卷幅54使得每个强粘合区域34都具有同心位于强粘合区域34内的孔38。对于“同心位于”强粘合区域34内的孔38，强粘合区域34限定出强粘合区域中心点36，每个孔38限定出孔中心点40并且孔中心点40在强粘合区域中心点36的2mm内，在任何方向上，如图8和10所示。在各种实施方案中，至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％的强粘合区域34同心位于强粘合区域34内的孔38。
在各种实施方案中，方法还可包括加热粘合辊、支承辊和穿孔辊中的一个或多个的步骤。在各种实施方案中，本发明的方法可包括从强粘合区域34除去一块材料形成孔38的步骤。在各种实施方案中，本发明的方法可包括用压力粘合器、热粘合器、超声粘合器等以及它们的组合粘合。
在各种实施方案中，本发明的方法可包括用钉、水射流、针、切割器等以及它们的组合穿孔。穿孔步骤还可通过使用为热粘合器、压力粘合器或超声粘合器的第二粘合辊来完成。第二粘合辊可适合完全穿过一个或多个纤维卷幅粘合以形成孔。
本发明的各个纤维卷幅20、50、52和54中的任意或全部可通过任何合适的天然或合成纤维以任何合适的结构来形成，但在附图所示的实施方案中，这些纤维被形成为无纺卷幅。通常，本发明的每个无纺卷幅都可由非连续纤维、连续长丝或其组合来制备。可通过本领域技术人员已知的干短纤维工艺或更具体地梳理纤网技术来制造卷幅。本发明的卷幅中的任意或全部都可通过制造非连续纤维和连续长丝领域中技术人员已知的纺粘、熔喷、气流成网和其它技术来制造。适合于实施本发明的梳理纤网可具有对齐或非对齐构造的纤维。可使用本领域技术人员已知的常规梳理机制造本发明的各个层。
可在本发明的纤网的任意或全部中有利地使用市售热塑性聚合物材料。仅仅是举例，这类聚合物的例子包括聚烯烃、聚酰胺、聚酯等。纤维可具有任何合适的形态并可包括中空或芯纤维、成形纤维、双组分纤维或高吸收性制品浸渍纤维。
在各种实施方案中，纤维卷幅20或复合卷幅54可包括多个强粘合区域34，其中每个强粘合区域34都包括位于其中的单个孔38。在各种实施方案中，纤维卷幅20或复合卷幅54可包括弱粘合的区域42，其中一个或多个弱粘合的区域42没有孔38或基本没有孔38。
在各种实施方案中，纤维卷幅20或复合卷幅54的强粘合区域34的至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％具有位于强粘合区域34中心处的孔38。
在各种实施方案中，纤维卷幅20或复合卷幅54的强粘合区域34的至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％具有完全位于强粘合区域34内的孔38。
在各种实施方案中，纤维卷幅20或复合卷幅54的强粘合区域34的至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％具有与强粘合区域34同心的孔38。
在各种实施方案中，单一纤维卷幅20、第一纤维卷幅50和/或第二纤维卷幅52可具有0.008克/立方厘米(g/cc)-0.15g/cc的密度和20克/平方米(gsm)-120gsm的基重。在特别实施方案中，复合卷幅54可包括密度为约22gsm和密度为约0.06g/cc的第一纤维卷幅50和密度为0.017-0.025g/cc和基重为至少20gsm的第二纤维卷幅52。在各种实施方案中，单一纤维卷幅20、第一纤维卷幅50和/或第二纤维卷幅52可具有至少20gsm、至少30gsm、至少40gsm、至少50gsm、至少60gsm、至少70gsm和至少80gsm的基重。在各种实施方案中，单一纤维卷幅20、第一纤维卷幅50和/或第二纤维卷幅52可具有不超过90gsm的基重。在各种实施方案中，单一纤维卷幅20、第一纤维卷幅50和/或第二纤维卷幅52可具有小于0.07g/cc、0.06g/cc、0.05g/cc、0.04g/cc、小于约0.03g/cc、小于约0.025g/cc、小于约0.02g/cc、小于约0.015g/cc和小于约0.01g/cc的密度。
本文描述的纤维卷幅20或54的任何一个可适合作为用于这类应用如抹布、毛巾、食品盘垫等的最终产品。另外，本文描述的纤维卷幅20或54的任何一个可适合用作一次性吸收性制品如尿布的部件。
图11代表性地图示了解开状态下本发明的尿布100，接触穿戴者的尿布的表面面向观察者。尿布100的部分已被剖开以图示下面的结构。尿布100具有纵向112和侧向114。尿布100具有以虚线所示的纵向中心线116。
在纵向112上的尿布100限定了正片部分122、后片部分124和连接正片部分122和后片部分124的胯部部分126。尿布100包括身体侧衬里130、外包层132和位于身体侧衬里130和外包层132之间的吸收性芯134。尿布100还可包括连接到吸收性芯134和/或身体侧衬里130上的浪涌部分133。或者，浪涌部分133可不连接到吸收性芯134或身体侧衬里130上。正片部分122可包括，至少部分地，一个或多个正面耳状物123。后片部分124可包括，至少部分地，一个或多个背面耳状物125。正面耳状物123和/或背面耳状物125可由身体侧衬里130、外包层132的伸出部分或身体侧衬里130和外包层132两者联合的伸出部分形成，或通过增加本领域中已知的一个或多个单独部件来形成。正片部分122具有正面腰边148，后片部分124具有背面腰边146。
尿布100还包括扣件系统143。扣件系统143包括一个或多个背面扣件144和一个或多个正面扣件145。扣件系统143的部分可被包括在正片部分122、后片部分124或两者中。扣件系统143适合将尿布100紧固在穿戴者腰周围并保持尿布100在使用时处于适当位置。
本文使用的正片部分指使用时通常位于穿戴者正面的尿布部分。后片部分指使用时通常位于穿戴者后面的尿布部分，裆部指使用时通常位于穿戴者腿之间的那部分。
裆部126具有相对的纵向侧面部分128，其可包括一对有弹性的纵向延伸的裤腿箍带(leg cuff)136。裤腿箍带136通常适合在使用中适配在穿戴者腿周围并用作身体排出物侧向流动的机械屏障。可用一对裤腿弹性件(leg elastic)138使裤腿箍带136有松紧性。尿布100还可包括正面松紧腰带140和/或背面松紧腰带142。
如图11代表性图示的吸收性制品100的身体侧衬里130适当地提供朝向身体表面，该表面具有顺从性、手感柔软并且对穿戴者皮肤无刺激性。另外，身体侧衬里130可比吸收性芯134亲水性差，以向穿戴者提供相对干燥的表面，并可充分多孔使液体可渗透，允许液体容易地渗透通过其厚度。合适的身体侧衬里130可由各种卷幅材料制造，如多孔泡沫、网状泡沫、穿孔塑料薄膜、天然纤维(例如木或棉纤维)、合成纤维(例如聚酯或聚丙烯纤维)或天然和合成纤维的组合。适当地使用身体侧衬里130以协助使穿戴者皮肤与吸收性芯134中留着的液体隔离。
各种织造和无纺织物可用于身体侧衬里10。例如，身体侧衬里可由聚烯烃纤维的熔喷或纺粘纤网组成。身体侧衬里130还可为由天然和/或合成纤维组成的粘合梳理纤网。身体侧衬里130可由充分憎水性材料组成，憎水性材料可任选地用表面活性剂处理或以其它方式处理以提供所需水平的润湿能力和亲水性。在本发明的特别方面中，身体侧衬里130包括由约2.8-3.2丹尼尔纤维组成的无纺、纺粘聚丙烯织物，其中纤维已被形成为基重为约22克/平方米和密度为约0.06克/立方厘米的卷幅。用约0.28重量％的表面活性剂对织物表面处理，表面活性剂可在商业上从Rohm and Haas Company以商标Triton X-102得到。可通过任何常规手段如喷涂、印刷、刷涂等施加表面活性剂。
尿布100的外包层132适当地提供朝向衣服的表面，该表面用于挨着穿戴者的衣服穿戴。外包层132可为聚乙烯搏膜。外包层132的替代构造可包括织造或无纺纤维卷幅层，其被整体或部分构造或处理以为挨着或靠近吸收性芯134的后片选定区域提供所需的液体不透性水平。例如，像衣物的后片可由被层压和热粘合到拉伸变薄的聚丙烯薄膜上的聚丙烯纺粘织物组成。外包层132可任选地包括微孔“可透气”材料，其允许水汽从尿布100逸出，同时仍阻止液体排出物通过。例如，外包层132可由已被涂敷或以其它方式处理而赋予所需液体不透性水平的微孔聚合物薄膜或无纺织物组成。外包层132还可被压花或以其它方式提供糙面精整以表现出在审美上更令人愉悦的外观。外包层132的尺寸一般由尿布100的尺寸和选择的确切尿布设计来确定。
身体侧衬里130和外包层132通常以面对关系与位于它们之间的吸收性芯134结合。可通过本领域技术人员已知的任何手段如胶粘剂粘合、声波粘合、热粘合等以及它们的组合将身体侧衬里130和外包层132围绕尿布100的外周缘彼此结合。本文使用的术语“结合”和其衍生语包括其中通过直接附着元件到另一元件上将元件直接固定到其它元件上的构造，和通过附着元件到中间构件上、中间构件又附着到该其它元件上将元件间接固定到其它元件上的构造。
裤腿箍带136可适当地由伸出吸收性芯134纵向侧边的外包层132和/或身体侧衬里130的部分形成。或者，裤腿箍带136可由结合到外包层132和/或身体侧衬里130的独立材料形成。在一些实施方案中，裤腿箍带136可具有源于裤腿切口137的拱形形状。在另外一些实施方案中，裤腿箍带136可具有普通直线型裤腿切口137。
还可提供裤腿弹性件138、正面腰弹性件140、背面腰弹性件142和其它弹性材料以拉伸和支持尿布100抵靠婴儿的腿和/或腰，以改善密封和最小化渗漏。适用于形成裤腿弹性件138和/或腰弹性件140和142的材料为本领域技术人员所知。这类材料的典型例子为聚合物弹性材料的绳或带，它们在拉伸位置被附着到尿布100上，或在尿布被打褶时结合到尿布上，从而将弹性束紧力给予到尿布100上。裤腿弹性件138和腰弹性件140和142可具有能提供所需性能的任何构造。裤腿弹性件138可为普通直线形，或任选地被弯曲以更密切地适合穿戴者腿和臀部的轮廓和更好地容纳身体排出物。裤腿弹性件138和腰弹性件140和142可以以本领域技术人员熟知的几种方式中的任意被结合到尿布100上。例如，可通过超声粘合、热粘合、胶粘剂粘合等以及它们的组合将弹性件结合到尿布100上。
正面耳状物123和/或背面耳状物125可适当地由外包层132和/或身体侧衬里130的伸出吸收性芯134纵向侧边之外的部分形成。或者，正面耳状物123和/或背面耳状物125可由结合到外包层132和/或身体侧衬里130的独立材料形成。
扣件系统143提供在穿戴者上固定尿布100的手段。扣件系统143包括至少一个背面扣件144和至少一个正面扣件145。在一些实施方案中，扣件系统143包括两个背面扣件144和一个正面扣件145。
在一些实施方案中，背面扣件144可被结合到后片部分124、背面耳状物125或两者上，正面扣件145可被结合到正片部分122、正面耳状物123或两者上。背面扣件144可为结合到尿布100并适合与正面扣件145对齐且与其一起起作用的一个或多个离散材料片，正面扣件145可为结合到尿布100上的一个或多个离散材料片。例如，正面扣件145可为与在正片部分122中的外包层132结合的环形材料片，并被设计在尿布100被包裹在使用者腰和腿周围时接合钩型背面扣件144。
吸收性芯134位于身体侧衬里130和外包层132之间，形成尿布100。吸收性芯134通常可共形，并能吸收和留着身体排出物。吸收性芯134可包括超吸收性材料、短纤维、粘合纤维等以及它们的组合，这在本领域中是已知的。吸收性芯134可具有多个形状和尺寸中的任意。例如，复合吸收性芯可为矩形、I-形或T-形。吸收性芯134的尺寸和吸收容量应与目标穿戴者的大小和尿布预定用途提供的流体载量相一致。
护围139可被连接到身体侧衬里130或其它部件上，这在本领域中是众所周知的。护围的合适构造描述在例如1997年2月4日授予K.Enloe的美国专利No.559933 8中，在不对立的情况下本文引入其全文作为参考。
在各种实施方案中，浪涌部分133用于快速收集和临时容纳排出的流体和然后最终释放流体到吸收性芯134内。各种织造和无纺织物可用于构造浪涌管理部分133。例如，浪涌管理部分133可为由聚烯烃纤维的熔喷或纺粘纤网组成的层。浪涌管理层133还可为由天然和合成纤维组成的粘合梳理纤网或气流成网纤网。粘合梳理纤网可为例如粉末粘合梳理纤网、红外粘合梳理纤网或穿透粘合梳理纤网。红外和穿透粘合梳理纤网可任选地包括不同纤维的混合物，选择的织物纤网内的纤维长度可在约1.0-3.0英寸的范围内。浪涌管理部分133可由充分憎水的材料组成，可任选地用表面活性剂处理或以其它方式处理憎水材料以提供所需的润湿性和亲水性水平。
浪涌管理部分133可具有大体均匀的厚度和横截面面积。或者，可使用这种构造，其中浪涌管理部分的身体侧表面面积大于或小于沿位于浪涌管理部分的身体侧表面下方的X-Y面截取的截面的表面面积。
在各种实施方案中，可利用常规粘合图案如旋涡状粘合图案将浪涌管理部分133可操作连接到顶片层上。另外，可利用常规粘合图案将浪涌管理部分133可操作连接到吸收性芯134上或覆盖或环绕吸收性芯134的一个或多个包裹层上。粘合剂添加数量应足以提供所需的粘合水平，但应低到足以避免过度限制液体从顶层通过浪涌管理部分和通过包裹层的移动。
或者，可利用本发明的装置和方法将浪涌管理部分133可操作粘合到顶片层上。在具体实施方案中，身体侧衬里130和浪涌部分133可分别为如本文所讨论的第一和第二纤维卷幅50和52。
浪涌管理部分133可为与吸收性芯134的吸收性要求一致的任何所需形状。合适的形状包括例如圆形、矩形、三角形、梯形、长方形(oblong)、狗骨形、沙漏形或椭圆形。浪涌管理部分133的优选形状为能增加浪涌管理部分133和吸收性芯134之间接触、液体联通表面积的那些，从而充分利用各部分之间的相对毛细作用差异。在某些实施方案中，例如，浪涌管理部分可为大致矩形形状。
在本发明的特别方面中，包括浪涌管理部分133的纤维无纺卷幅可为粘合的均匀混合的单层结构，该结构具有至少20克/平方米的基重，689达因/平方米(0.01psi)压力下约40和60立方厘米/克卷幅之间的空隙体积，约5000-约8000达西的渗透率，约97.2％-约98.8％的孔隙率，和约24-约49平方厘米/立方厘米的表面积/空隙体积。卷幅纤维可为热塑性的，并可被彼此热粘合。另外，卷幅结构可具有在约0.017-0.025gm/cc范围内的密度，在689达因/平方米(0.01psi)压力下测定。
例如，浪涌管理部分133可包括基本均匀的单层纤维无纺卷幅，该卷幅具有约48.8gsm的基重，通过使用约40wt％的Hoechst Celanese型2956.0丹尼尔聚酯纤维和60wt％的BASF 3.0丹尼尔聚乙烯壳/聚酯芯双组分纤维形成。可在135℃的温度下使用通过卷幅物料大约4秒的热风将纤维的均匀共混物粘合到一起。
在本发明的其它方面中，纤维无纺卷幅可由多个彼此粘合的纤维制成或包括多个彼此粘合的纤维，形成基重为至少20克/平方米的膨松无纺卷幅。在较优的实施方案中，基重可为约40-约68克/平方米。卷幅可完全由一般被卷曲并通常具有等于或大于2.0丹尼尔的纤维丹尼尔的双组分纤维制成。或者，卷幅可由纤维的组合如双组分纤维和聚酯纤维制成。在这些实施方案中，卷幅通常包括至少50wt％的双组分纤维。得到的卷幅具有689达因/平方厘米压力下约80和约117立方厘米/克卷幅之间的空隙体积，约8000-约15000达西的渗透率，约98.6％-约99.4％的孔隙率，和约10-约25平方厘米/立方厘米的表面积/空隙体积，在约55和约80克0.9％盐水溶液/克卷幅之间的饱和容量，和在湿和干态两者下至少60％的压缩回弹性。另外，卷幅结构可具有在约0.008-0.013gm/cc范围内的密度，在689达因/平方米(0.01psi)压力下测定。
例如，浪涌管理部分可包括单层纤维无纺卷幅，该卷幅具有约49.8gsm的基重，通过使用约40wt％的Hoechst Celanese型224 6.0丹尼尔聚酯短纤维和60wt％的Chisso型ES P 3.0丹尼尔38毫米聚丙烯壳/聚丙烯芯双组分纤维的均匀混合物形成。可在135℃的温度下使用热风大约4秒粘合卷幅。得到的卷幅表现出约84cc/gm的空隙体积，约20cm2/cc的SA/VV(表面积/空隙体积)，约98.9％的孔隙率，约9256达西的渗透率，约59gm/gm的饱和容量，约76％的湿压缩回弹性和约76％的干压缩回弹性。
再例如，可通过使用20wt％的Hoechst Celanese型295 6.0丹尼尔聚酯纤维、20wt％的Hoechst Celanese型183 1.5丹尼尔聚酯纤维和60wt％的BASF 3.0丹尼尔聚乙烯壳/聚酯芯双组分纤维形成基重为51.9gsm的基本均匀单层纤维无纺卷幅。可在135℃的温度下使用热风大约4秒将纤维的均匀共混物粘合到一起。得到的卷幅表现出约110cc/gm的空隙体积，约16.2cm2/cc的SA/VV值，约99.3％的孔隙率，约13189达西的渗透率，约79gm/gm的饱和容量，约73％的湿压缩回弹性和约70％的干压缩回弹性。
显而易见，要求更高浪涌容量的吸收性制品还需要数量成比例增大的浪涌管理材料。但是，浪涌管理材料不必在其整个面积范围内具有均匀的基重，而是可被安排使得部分区域比其它区域具有更多的浪涌管理材料。对于本发明，有效基重将为浪涌管理材料的重量除以浪涌管理部分延伸的面积。本发明使用的浪涌管理材料将为至少约20克/平方米，没有实际上限，目标范围为约40-约68克/平方米。
合适的浪涌材料描述在1996年6月4日授予Allen，Jr等的美国专利5522810和1996年10月8日授予Everett等的美国专利5562650中，本文在不对立的情况下引入两者的全文作为参考。
如图11所示，浪涌部分133具有被弱粘合的区域178包围的多个强粘合区域180。多个强粘合区域180各自包括位于强粘合区域180内的一个孔186。可使用本文描述的方法和装置形成强粘合区域180、弱粘合的区域178和孔186。
现在参考图12，尿布100包括身体侧复合材料170。身体侧复合材料170包括在多个强粘合区域180处粘合到浪涌部分133的身体侧衬里130。每个强粘合区域180包含位于强粘合区域180内的一个孔186。可使用本文描述的方法和装置形成强粘合区域180、弱粘合的区域178和孔186。
在各种实施方案中，浪涌材料133或身体侧复合材料170可包括多个强粘合区域180，其中一个或多个强粘合区域180包括位于其中的单个孔186。
在各种实施方案中，浪涌材料133或身体侧复合材料170可包括弱粘合区域178，其中一个或多个弱粘合区域178没有孔186或基本没有孔186。
在各种实施方案中，浪涌材料133或身体侧复合材料170可包括多个强粘合区域180，其中每个强粘合区域180具有位于强粘合区域180中心处的孔186。对于位于强粘合区域180中心处的孔186，强粘合区域180限定出中心点181，每个孔186限定出孔面积187，强粘合区域中心点181位于孔面积187内。在各种实施方案中，至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％的强粘合区域180具有位于强粘合区域180的中心点181处的孔186。在各种实施方案中，一个或多个强粘合区域可具有位于中心处的单个孔186。
在各种实施方案中，浪涌材料133或身体侧复合材料170可包括多个强粘合区域180，其中每个强粘合区域180具有完全位于强粘合区域180内的孔186。对于完全位于强粘合区域180内的孔186，强粘合区域180限定出强粘合周边182，每个孔186限定出孔面积187，孔面积187完全位于强粘合周边182内。在各种实施方案中，至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％的强粘合区域180具有完全位于强粘合区域180内的孔186。在各种实施方案中，一个或多个强粘合区域可具有完全位于强粘合区域内的单个孔186。
在各种实施方案中，浪涌材料133或身体侧复合材料170可包括多个强粘合区域180，其中每个强粘合区域180具有与强粘合区域180同心的孔186。对于与强粘合区域180同心的孔186，强粘合区域180限定出强粘合区域中心点181，每个孔186限定出孔中心点188，并且孔中心点188，以任意方向，在强粘合区域中心点181的2mm内。在各种实施方案中，至少90％、至少80％、至少70％、至少60％或至少50％的强粘合区域180具有与强粘合区域180同心的孔186。在各种实施方案中，一个或多个强粘合区域可具有与强粘合区域180同心的单个孔186。
因此，尽管已参考上述实施方案和实施例描述了本发明，但应认识到，本发明能进一步改变。因此，本申请意欲涵盖遵循本发明一般原理的任何变化、用途或改进，并包括在本发明所属领域的已知或常规做法范围内和落在附加权利要求界限内的对本公开的这类偏离。

Claims (15)

1.一种对纤维卷幅穿孔的方法，包括：
a.提供包括至少部分未粘合纤维的纤维卷幅(20)；
b.移动纤维卷幅(20)穿过由可旋转粘合辊(24)和可旋转支承辊(28)形成的粘合辊隙(22)，可旋转粘合辊(24)具有周缘粘合表面(25)和从周缘粘合表面(25)伸出的多个突起(26)，这些多个突起(26)限定出粘合图案；
c.在多个强粘合区域(34)处用多个突起(26)粘合纤维卷幅(20)，多个强粘合区域(34)被至少一个弱粘合的区域(42)包围，至少部分未粘合纤维在多个强粘合区域(34)处被塑化；
d.在至少一个弱粘合区域(42)处保持纤维卷幅(20)的至少部分未粘合纤维；
e.移动具有多个强粘合区域(34)的纤维卷幅(20)穿过由可旋转穿孔辊(30)和可旋转支承辊(28)形成的穿孔辊隙(23)，可旋转穿孔辊(30)具有周缘穿孔表面(31)和从周缘穿孔表面(31)伸出的多个凸出物(32)，多个凸出物(32)限定出穿孔图案，穿孔图案与粘合图案基本对齐；和
f.用多个凸出物(32)在多个强粘合区域(34)处对纤维卷幅(20)穿孔，在强粘合区域(32)的至少50％之中形成孔(38)。
2.一种粘合和穿孔纤维卷幅的方法，包括：
a.提供第一和第二纤维卷幅(50，52)；
b.以面对关系移动第一和第二纤维卷幅(50，52)穿过由可旋转粘合辊(24)和可旋转支承辊(28)形成的粘合辊隙(22)，可旋转粘合辊(24)具有周缘粘合表面(25)和从周缘粘合表面(25)伸出的多个突起(26)，多个突起(26)限定出粘合图案；
c.在粘合辊隙(22)中将第一和第二纤维卷幅(50，52)粘合到一起形成复合卷幅(54)，粘合至少发生在多个强粘合区域(34)处，多个强粘合区域(34)被至少一个弱粘合的区域(42)包围；
d.移动复合卷幅(54)穿过由可旋转穿孔辊(30)和可旋转支承辊(28)形成的穿孔辊隙(23)，可旋转穿孔辊(30)具有周缘穿孔表面(31)和从周缘穿孔表面(31)伸出的多个凸出物(32)，多个凸出物(32)限定出穿孔图案，穿孔图案与粘合图案基本对齐；和
e.用多个凸出物(32)在多个强粘合区域(34)处对复合卷幅(54)穿孔，在强粘合区域(34)的至少50％内形成孔(38)。
3.一种尿布，包括：
a.身体侧复合材料(170)；
b.外包层(132)；
c.位于身体侧复合材料(170)和外包层(132)之间的吸收性芯(134)；和
d.身体侧复合材料(170)包括：
i.衬里(130)；
ii.浪涌层(133)；
iii.浪涌层(133)与衬里(130)在多个强粘合区域(180)处粘合，强粘合区域(180)被至少一个弱粘合区域(178)包围；和
iv.强粘合区域(180)的至少50％具有完全位于强粘合区域(180)内的孔(186)。
4.用于粘合和穿孔一个或多个纤维卷幅的装置，包括：
a.具有周缘支承表面(29)的可旋转支承辊(28)；
b.具有周缘粘合表面(25)和从周缘粘合表面(25)伸出的多个突起(26)的可旋转粘合辊(24)，多个突起(26)限定出粘合图案并适合靠近周缘支承表面(29)经过，从而形成粘合辊隙(22)，多个突起(26)适合在移动穿过粘合辊隙(22)的至少一个纤维卷幅中形成多个强粘合区域(34)；
c.具有周缘穿孔表面(31)和从周缘穿孔表面(31)伸出的多个凸出物(32)的可旋转穿孔辊(30)，多个凸出物(32)限定出穿孔图案并适合靠近周缘支承表面(29)经过，从而形成穿孔辊隙(23)，多个凸出物(32)与多个突起(26)基本对齐以在多个强粘合区域(34)处对纤维卷幅(20)穿孔；和
d.可旋转支承辊(28)可操作地与可旋转粘合辊(24)和可旋转穿孔辊(30)两者连接，在机械上使多个凸出物(32)与多个强粘合区域(34)配合。
5.权利要求1的方法，其中纤维卷幅(20)具有小于0.025g/cc的密度和至少40gsm的基重。
6.根据权利要求1、2或4的方法或装置，其中粘合辊(24)为压力粘合器、热粘合器或超声粘合器。
7.根据权利要求1、2或3的方法或尿布，其中每个穿孔的强粘合区域(34)都包括位于其中的单个孔(38)。
8.根据权利要求1、2或3的方法或尿布，其中每个穿孔的强粘合区域(34)都限定出中心并具有位于中心处的孔(38)。
9.根据权利要求1、2或3的方法或尿布，其中孔(38)完全位于强粘合区域(34)内。
10.根据权利要求1、2或3的方法或尿布，其中弱粘合的区域(42)基本没有孔(38)。
11.根据权利要求2的方法，其中第一纤维卷幅(50)具有至少0.05g/cc的密度和小于25gsm的基重，第二纤维卷幅(52)具有小于0.025g/cc的密度和至少40gsm的基重。
12.根据权利要求1或2的方法，其中穿孔步骤还包括在一个或多个强粘合区域(34)处除去一部分纤维卷幅(20，54)形成一个或多个孔(38)。
13.根据权利要求1、2或3的方法或尿布，其中位于强粘合区域(34)内的孔(38)在强粘合区域(34)内同心。
14.根据权利要求1、2或4的方法或装置，其中多个凸出物(32)为适合在多个强粘合区域(34)处除去一个或多个纤维卷幅(20，54)一部分的切割器。
15.根据权利要求1、2或4的方法或装置，其中支承辊(28)为机械加工有凹图案设计的孔辊。
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