CN101321617A - 生产拉伸层压体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生产拉伸层压体的方法，所述材料显示减少了由机械活化工艺导致的缺陷，所述方法可包括提供辊轧构件。该辊轧构件可具有第一辊隙区和邻近第一辊隙区的非辊隙区。将第一基底和弹性元件提供给辊轧构件。将第一基底和弹性元件以其间带有粘合剂的面对面关系接合，从而产生中间层压体。中间层压体具有第一钉扎区和邻近第一钉扎区的活化区。第一钉扎区的一部分穿过第一辊隙区，并且活化区的一部分穿过辊轧构件的非辊隙区。将中间层压体的活化区机械活化，从而产生拉伸层压体。

Description

生产拉伸层压体的方法
发明领域
本发明涉及一种产生和机械地活化层压结构体的方法，所述方法使得该层压结构体显示减少了由机械活化导致的缺陷。
发明背景
拉伸层压体常常用于一次性吸收制品。例如，拉伸层压体可用于一次性吸收尿布的腿区和腰区中，从而允许一次性吸收尿布围绕腿区和腰区延展和收缩。这种围绕腿区和腰部延展和收缩的能力可为拥有大范围的穿着者的一次性吸收尿布提供改善的贴合性。
常规拉伸层压体通常包括一对非织造材料和夹置在这对非织造材料之间的弹性薄膜。一般来讲，这两个非织造材料通过粘合剂连接到弹性薄膜上。
常规拉伸层压体通常包括多个粘合剂涂敷区。例如，一些常规拉伸层压体可包括邻近层压体的末端设置的一对钉扎区。另外，一些常规拉伸层压体还包括设置在钉扎区之间的活化区。
一般来讲，常规拉伸层压体要经受辊轧工艺，然后经受机械活化工艺。辊轧工艺通常将这对非织造材料和弹性薄膜压缩在一起，从而导致粘合剂渗透到非织造材料的空隙中。
在辊轧工艺的下游，机械活化工艺通常涉及在数组齿之间网孔化常规拉伸层压体。通常，在机械活化工艺期间，拉伸层压体的活化区在齿之间被网孔化，而钉扎区通常在齿之间不被显著地网孔化。由于常规拉伸层压体在活化辊的齿之间相互啮合，非织造材料至少在一定程度上被永久性地拉长，因此当释放外加张力时，拉伸层压体通常将不能完全恢复至其原始的未变形构型。
机械活化工艺常常以高速进行，这可导致拉伸层压体在机械活化工艺期间经历高应变速率。此外，为了向拉伸层压体提供更大的延展性，拉伸层压体可经受高应变百分比，这也可在机械活化期间导致较高应变速率。但遗憾的是，较高应变速率通常导致较高的缺陷水平。
许多拉伸层压体可因机械活化工艺而产生缺陷，这部分地是由于其在机械活化工艺期间经历了高应变速率。这些缺陷中有许多是结构性质的缺陷。例如，经历机械活化工艺的弹性薄膜也可经历缺陷例如孔，所述孔也会降低弹性薄膜的结构完整性。
因此，需要一种用于生产如下拉伸层压体的方法：所述材料显示减少了由机械活化工艺导致的缺陷。
发明概述
本发明的方法可生产出显示减少了由机械活化工艺导致的缺陷的拉伸层压体。在本发明的一个实施方案中，制造显示减少了由机械活化工艺导致的缺陷的拉伸层压体的方法提供辊轧构件。辊轧构件包括第一辊隙区和邻近第一辊隙区设置的非辊隙区。将第一基底纤维网和弹性元件提供给辊轧构件。第一基底纤维网和弹性元件以其间带有粘合剂的面对面关系接合，从而产生中间层压体。
中间层压体包括第一钉扎区和邻近第一钉扎区设置的活化区。第一钉扎区的一部分穿过第一辊隙区，并且活化区的一部分穿过辊轧构件的非辊隙区。中间层压体的活化区被机械活化，从而产生拉伸层压体。
在另一个实施方案中，制造显示减少的由机械活化工艺导致的缺陷的拉伸层压体的方法包括提供机械活化构件的步骤。将第一基底纤维网和弹性元件提供给机械活化构件。将粘合剂涂敷到第一基底纤维网上。将第一基底纤维网和弹性元件以其间带有粘合剂的面对面关系机械活化。然后将第一基底纤维网和弹性元件在辊轧构件中辊轧，从而形成拉伸层压体。
附图概述
图1为示意图，其显示本发明的一个实施方案。
图2为通过线2-2所见的横截面图，其显示机械活化工艺之前的图1的拉伸层压体。
图3A为等轴视图，其显示图1的工艺中的辊轧构件。
图3B和3C为等轴视图，其显示可用于图1的工艺的辊轧构件的其它实施方案。
图4为示意图，其显示本发明的另一个实施方案。
发明详述
定义：
本文使用的以下术语与其普通含义一致，本说明书提供进一步的详细解释。
如本文所用，术语“吸收制品”和“制品”是指吸收和/或容纳液体的可穿戴装置，更具体地讲是指紧贴或邻近穿着者的身体放置来吸收和容纳各种由身体排出的渗出物的装置。合适的实施例包括尿布、训练裤、可重复扣紧裤、套穿衣服、成人失禁产品以及女性护理产品诸如卫生巾。此外，术语“吸收制品”和“制品”还包括“一次性吸收制品”。所述一次性吸收制品通常旨在单次使用之后即被丢弃因而不准备洗涤或换句话讲不准备保存(虽然某些组件可循环利用、再使用、或堆肥处理)。
术语“活化”或“机械活化”是指制造基底或弹性体层压体的方法，所述基底或材料比处理之前更具延展性。
术语“连接”是指通过扣紧、粘合、粘结等，即通过任何适于将元件扣紧、固定或接合在一起和与他们的组分材料连接的方法被连结的或联合的元件。将元件连接到一起的很多合适方法已为人们所熟知，所述方法的实例包括粘合剂粘合、压力粘合、热粘合、机械扣紧等。此类连接方法可用于在一个特定区域上，或连续或间断地将各元件连接到一起。术语“连接”包括由另一个元件整体成形的元件。
“基重”是指平面材料在给定表面积上的重量。典型地，基重以每平方米上的克数(gsm)来测量。弹性体层压体的基重典型地以未应变的构型测量。
如本文所用，术语“尿布”是指通常被婴儿和失禁患者围绕下体穿着以便环绕穿着者的腰部和腿部并且特别适于接收和容纳尿液和粪便的吸收制品。如本文所用，术语“尿布”也包括下文所定义的“裤”。
如本文所用，“可弹性延展的”是指可延展材料的特性，在拉伸可延展材料的力被移除之后，所述可延展材料具有基本回复至其初始尺寸的能力。除非另外指明，本文中的被描述为“可延展的”任何材料或元件也可为“可弹性延展的”。
除非另外指明，本文所用术语“纵向”是指大致平行于元件的最长边缘的方向。在一些一次性吸收制品的情形中，“纵向”大体上从制品的一个腰部边缘垂直于相对腰部边缘而延伸，并且大致平行于制品的最大线性尺寸。在纵向±45度内的方向被认为是“纵向”。
术语“横向”是指大致垂直于“纵向”并且与其处在同一平面内的方向。在一些一次性吸收制品的情形中，术语“横向”从制品的一个纵向边缘向制品的相对的纵向边缘延伸。在横向±45度内的方向被认为是“横向”。
如本文所用，术语“裤”、“训练裤”、“闭合尿布”、“预紧固尿布”和“套穿尿布”是指为婴儿或成人穿着者设计的、具有腰部开口和腿部开口的一次性衣服。裤可在穿着到穿着者身上之前被成形为使得裤具有闭合的腰部和腿部开口，或裤可被成形为使得腰部为闭合的并且腿部开口在穿着到穿着者身上时形成。裤可使用任何合适的方法来预成形，所述方法包括但不限于利用可重复扣紧的和/或不可重复扣紧的粘结(例如，缝合、焊接、粘合剂、内聚粘合、扣件等)将制品的各部分粘接在一起。裤可在沿制品圆周的任何位置预成形(例如，侧扣紧、前腰扣紧、后腰扣紧)。合适的裤的实施例公开于以下专利中：美国专利5,246,433、美国专利5,569,234、美国专利6,120,487、美国专利6,120,489、美国专利4,940,464、美国专利5,092,861、美国专利5,897,545、美国专利5,957,908和美国专利公布2003/0233082A1。
术语“拉伸层压体”是指可弹性延展的层压结构体。
术语“纤维基底”和“基底”是指由多个纤维构成的材料纤维网。这些纤维可以无规或均匀方式相互啮合。基底的一些例子为机织材料、非织造材料、或它们的组合。
术语“非织造材料”在本文中是指采用如纺粘法、熔喷法、梳理成网等方法由连续(长)丝(纤维)和/或不连续(短)丝(纤维)制成的基底。非织造材料不具有纺织丝或编织丝模式。
说明：
本发明的方法可提供显示减少了由机械活化工艺导致的缺陷数目的拉伸层压体。本发明的方法可提供如下的拉伸层压体：相对于其它方法，所述材料当经受高应变速率时显示减少了缺陷数目。应变速率将在下文中参照表I和表II讨论。
本发明的拉伸层压体可结合到吸收制品的任何合适的部分或任何合适的元件中。例如，本发明的拉伸层压体可结合到连接到吸收制品的耳片中。又如，本发明的拉伸层压体也可包括在裤的腰区或腿区中。本发明的拉伸层压体可结合到吸收制品例如尿布或裤的期望引入拉伸层压体性能的任何位置或区域中。
图1显示用于生产根据本发明所述的拉伸层压体100的工艺188的一个实施方案的一个实例。如图所示，拉伸层压体100可包括由第一基底源102提供的第一基底纤维网103和由弹性源117提供的弹性元件118。在一些实施方案中，粘合剂116可由第一粘合剂源110涂敷到第一基底纤维网103上。另外，如图所示，在一些实施方案中，拉伸层压体100还可包括由第二基底源104提供的第二基底纤维网105。类似于第一基底103，在一些实施方案中，粘合剂116可由第二粘合剂源112涂敷到第二基底纤维网105上。在其它实施方案中，粘合剂116可涂敷到弹性元件118上。
如图所示，在一些实施方案中，可向辊轧构件150提供第一基底纤维网103、第二基底纤维网105和弹性元件118。辊轧构件150可包括第一轧辊152和第二轧辊154，它们在第一轧辊152和第二轧辊154之间形成辊隙156。当第一基底纤维网103、弹性元件118和第二基底纤维网105穿过辊轧构件150的辊隙156时，第一轧辊152和第二轧辊154选择性地辊轧第一基底纤维网103、弹性元件118和第二基底纤维网105，从而形成中间层压体90。
已发现的是，通过选择性地辊轧第一基底纤维网103、第二基底纤维网105和弹性元件118，可影响中间层压体90的由机械活化工艺导致的缺陷数目。在一些实施方案中，选择性辊轧可涉及压缩第一基底纤维网103、弹性元件118和第二基底纤维网105的一些区域，同时不压缩其它区域。在其它实施方案中，选择性辊轧可涉及将第一基底纤维网103、弹性元件118和第二基底纤维网105的一些区域压缩至与其它区域相比较大的程度。一些选择性辊轧的实施方案将在下文中参照图3A和3B讨论。
在一些实施方案中，在辊轧构件150的下游(方向1021)，中间层压体90可由机械活化构件170机械活化，从而产生拉伸层压体100。中间层压体90为尚未机械活化的拉伸层压体。
机械活化构件170可包括第一活化辊172和第二活化辊174。第一活化辊172和第二活化辊174中的每个均可包括多个齿。第一活化辊172的齿和第二活化辊174的齿相互啮合。
如图2所示，中间层压体90可包括多个设置在第一基底103和弹性元件118之间的粘合区。类似地，在一些实施方案中，可有多个粘合区存在于第二基底105和弹性元件118之间。为便于说明，将只讨论存在于第一基底纤维网103和弹性元件118之间的粘合区。
如图所示，在一些实施方案中，中间层压体90可包括邻近中间层压体90的第一末端203A设置的第一钉扎区218A，所述钉扎区位于第一基底纤维网103和弹性元件118之间。活化区220可邻近第一基底纤维网103和弹性元件118之间的第一钉扎区218A设置。在一些实施方案中，中间层压体90还可包括邻近中间层压体90的第二末端203B设置的第二钉扎区218B，所述钉扎区位于第一基底纤维网103和弹性元件118之间。在其它实施方案中，活化区220可设置在第一钉扎区218A和第二钉扎区218B之间。
在一些实施方案中，可将粘合剂116以条状涂敷到中间层压体90的钉扎区218A和218B中。例如，涂敷在介于第一基底纤维网103和弹性元件118之间的钉扎区218A和218B中的粘合剂116可具有横向280上的宽度W，所述宽度的范围为从中间层压体90的末端203A和203B向内延伸约1mm至约10mm，或为此范围内的任何合适的数值。涂敷在第二基底纤维网105和弹性元件118之间的第一钉扎区218A和第二钉扎区218B中的粘合剂116可类似地构型。
第一基底纤维网103和弹性元件118之间的活化区220中的粘合剂116能够以多个粘合剂条242的形式涂敷。多个粘合剂条242中的每个均可具有宽度265，并且相邻粘合剂条242可由横向280上的距离275间隔开。在一些实施方案中，粘合剂条242的宽度265可为小于或等于约1mm，而粘合剂条242之间的距离275可大于1mm。例如，涂敷到活化区220中的粘合剂条242可具有约1mm的宽度265，而相邻条之间的距离275大于或等于约1.5mm。在其它实施方案中，涂敷到活化区220中的粘合剂条可具有约1mm的宽度265，而相邻条之间的距离275大于或等于约2mm。在其它实施方案中，涂敷到活化区220中的粘合剂条242可具有约1mm的宽度265，而条之间的距离275大于或等于约2.5mm。在其它实施方案中，涂敷到活化区220中的粘合剂条242可具有约1mm的宽度265，而条之间的距离275小于约3mm。可设想如下的实施方案：其中粘合剂条242具有变化的宽度265，并且相邻粘合剂条242之间的距离275可变化。涂敷在第二基底纤维网105和弹性元件118之间的活化区220中的粘合剂116可类似地构型。
粘合剂条242可包括任何合适的宽度265，并且相邻条之间的距离275可为任何合适的距离，以帮助达到减少的缺陷。例如，粘合剂条242可具有约0.5mm至约1mm范围内或此范围内的任何个别数值的宽度265。又如，粘合剂条242具有约0.8mm的宽度265。
如前所述，在常规拉伸层压体的形成过程中，钉扎区和活化区通常一起整体经受辊轧操作。不受理论的束缚，据信在常规拉伸层压体中，当活化区经受常规辊轧工艺时，可有显著量的粘合剂渗透进常规拉伸层压体的非织造材料中。据信在机械活化工艺期间，粘合剂的这种渗透可过度限制非织造材料相对于弹性薄膜的运动。据信在机械活化工艺期间，由粘合剂造成的此限制可在非织造材料的许多纤维中导致增大的局部应变。还据信在机械活化工艺期间，这种增大的局部应变可导致许多纤维的断裂，从而导致非织造材料过早破损。
相比之下，已发现的是，通过选择性地辊轧第一基底纤维网103、第二基底纤维网105和弹性元件118，可影响中间层压体90的由机械活化工艺导致的缺陷数目。例如，在一些实施方案中，本发明的辊轧构件150(示于图1中)可选择性地辊轧第一基底纤维网103、弹性元件118、和第二基底纤维网105的第一钉扎区218A和/或第二钉扎区218B，同时不向活化区220施加辊轧压力。在其它实施方案中，辊轧构件150(示于图1中)可选择性地辊轧第一钉扎区218A和/或第二钉扎区218B，同时向活化区220施加减小的辊轧压力。
通过不向活化区220施加辊轧压力或向其施加减小的辊轧压力，据信粘合剂116基本不会渗透到第一基底纤维网103和/或第二基底纤维网105的活化区220中。因此，据信在机械活化期间第一基底纤维网103和/或第二基底纤维网105相对于弹性元件118的运动的受限程度小于常规工艺中的受限程度。因此，据信减小了局部应变，从而减少了拉伸层压体100(示于图1中)由于机械活化工艺而显示的缺陷数目。不向活化区220施加辊轧压力或向其施加减小的辊轧压力的示例性装置参照图3A至3C讨论。
如图3A所示，在一些实施方案中，第一轧辊152可包括多个区域，所述区域通常对应于中间层压体90的第一钉扎区218A、第二钉扎区218B和活化区220(示于图2中)。例如，在一些实施方案中，第一轧辊152的外表面352可包括第一辊隙区318A、第二辊隙区318B和非辊隙区320。第一辊隙区318A可邻近第一轧辊152的一端设置，而第二辊隙区318B可邻近第一轧辊152的另一端设置。非辊隙区320可邻近第一辊隙区318A设置并且设置在第一辊隙区318A和第二辊隙区318B之间。可设想如下的实施方案：其中第一轧辊152包括一个或多个辊隙区和/或一个或多个非辊隙区。
在一些实施方案中，第一辊隙区318A可对应于中间层压体90的第一钉扎区218A。例如，当第一基底纤维网103(示于图1和2中)、第二基底纤维网105(示于图1和2中)和弹性元件118(示于图1和2中)穿过辊隙156(示于图1和2中)时，第一辊隙区318A可压缩第一基底纤维网103(示于图1中)、第二基底纤维网105(示于图1中)和弹性元件118(示于图1中)，从而形成中间层压体90(示于图1和2中)的第一钉扎区218A(示于图2中)。第二辊隙区318B可成形为类似于第一辊隙区318A，使得可由其形成第二钉扎区218B。
非辊隙区320可对应于中间层压体90(示于图1和2中)的活化区220(示于图2中)。例如，在一些实施方案中，当第一基底纤维网103(示于图1和2中)、第二基底纤维网105(示于图1和2中)和弹性元件118(示于图1和2中)穿过辊隙156(示于图1中)时，非辊隙区320不向活化区220施加辊轧压力。在其它实施方案中，与第一辊隙区318A所施加的压力相比，非辊隙区320可向活化区220(示于图2中)施加较低辊轧压力。
存在如下的数种方法：通过所述方法非辊隙区320可不向第一基底纤维网103(示于图1和2中)、第二基底纤维网105(示于图1和2中)和弹性元件118(示于图1和2中)的活化区220(示于图2中)施加压力。例如，在一些实施方案中，第一轧辊152的外表面352可具有可变直径。因此，在一些实施方案中，第一轧辊152在第一辊隙区318A可具有第一直径，并且第一轧辊152在非辊隙区320可具有第二直径。第一直径可大于第二直径。例如，第一直径可为10mm，而第二直径可为8.5mm。在另一个实施例中，第一直径对第二直径的比率可在约1至约10的范围内或为此范围内的任何个别数值。在另一个实施例中，该比率可为约1至约5。在另一个实施例中，该比率可为约1至约2。
在其它实施方案中，第一轧辊152的外表面352可由不同的材料制成。例如，第一轧辊152的邻近第一辊隙区318A的外表面352可包括具有第一杨氏模量E1的材料，并且第一轧辊152的邻近非辊隙区320的外表面352可包括具有第二杨氏模量E2的材料。第一杨氏模量E1可大于第二杨氏模量E2。例如，第一轧辊152在邻近第一辊隙区318A处可包括钢，而第一轧辊152在邻近非辊隙区320处可包括弹性体材料。
如图所示，在一些实施方案中，第二轧辊154可包括具有均匀直径的外表面354。在其它实施方案中，如图3B所示，第二轧辊154的外表面354可成形为类似于第一轧辊152的外表面。在其它实施方案中，第二轧辊154可在其外表面354上包括具有不同杨氏模量的不同材料。
如图3C所示，在其它实施方案中，第一轧辊152可包括多个离散辊。在一些实施方案中，第一离散辊152A可对应于中间层压体90(示于图1和2中)的第一钉扎区218A(示于图2中)。在其它实施方案中，第二离散辊152B可对应于中间层压体90(示于图1和2中)的第二钉扎区218B(示于图2中)。在一些实施方案中，第二轧辊154可成形为类似于第一轧辊152。
在其它实施方案中，可将材料添加到第一钉扎区218A(示于图2中)和/或第二钉扎区218B(示于图2中)中，使得与活化区220(示于图2中)中的情况相反，可将较高压力施加到第一钉扎区218A(示于图2中)和/或第二钉扎区218B(示于图2中)上。在其它实施方案中，可将材料添加到第一钉扎区218A(示于图2中)和/或第二钉扎区218B中，使得没有压力被施加到活化区220(示于图2中)上。
使非辊隙区320(示于图3A中)不向活化区220(示于图2中)施加压力或向其施加减小的压力的方法可为本领域中任何合适的方法。
参照由第一辊隙区318A和/或第二辊隙区318B施加到第一基底纤维网103(示于图1和2中)、第二基底纤维网105(示于图1和2中)和弹性元件118(示于图1和2中)上的辊轧压力。可用赫兹公式连同外加力的值计算出中间层压体90在穿过辊轧构件150时所受到的外加压力。由第一辊隙区318A和/或第二辊隙区318B施加的压力可为可接合第一基底纤维网103、弹性元件118和/或第二基底纤维网105的任何合适的压力。另外，施加到活化区220(示于图2中)上的压力可为可实现减少的缺陷的任何合适的压力。
当中间层压体90穿过辊轧构件150时，第一辊隙区318A和/或第二辊隙区318B可向其施加第一压力。当中间层压体90穿过辊轧构件150时，活化区320可向其施加第二压力。第一压力大于第二压力。在一些实施方案中，第一压力对第二压力的比率可大于1。在其中第二压力为零的一些实施方案中，第一压力可为无穷大。
本发明的用于产生拉伸层压体的另一种工艺显示于图4中。在一些实施方案中，根据本发明构造的拉伸层压体400可通过工艺488来形成。与图1所示的工艺形成对比的是，在工艺488中，第一基底纤维网103、弹性元件118和第二基底纤维网105可在它们被提供给辊轧构件150之前被提供给机械活化构件170。
在机械活化构件170的下游1021，可将中间拉伸层压体390提供给辊轧构件150。辊轧构件150可包括第一轧辊152和第二轧辊154。在一些实施方案中，第一轧辊152的外表面352(示于图3A和3B中)可为均匀的，其没有多个区域。第二轧辊154可类似地构型。作为另外一种选择，第一轧辊152和第二轧辊154可如参照图3A至3C所述地构型。
如前所述，不受理论的约束，据信粘合剂渗透到基底的空隙中会限制基底在机械活化期间相对于弹性元件的运动，从而增大了在机械活化期间产生缺陷的可能性。参照本发明的此实施方案，据信由于第一基底纤维网103、第二基底纤维网105和弹性元件118在穿过辊轧构件150之前已被机械活化，因此涂敷到第一基底纤维网103和第二基底纤维网105上的粘合剂116不会足够地渗透进基底的空隙中。因此，据信在机械活化期间第一基底纤维网103和第二基底纤维网105相对于弹性元件118的运动受粘合剂116限制的程度不如在常规工艺中那样大。
表I示出通过此前所述的本发明的方法所实现的缺陷数目的减少。由两层非织造材料(具有27gsm基重的第一层和具有17gsm基重的第二层)构造了数个中间拉伸层压体样本。这两层非织造材料分别以型号名称HEC和SMS出售。此类非织造材料由位于Brentwood，TN的BBA FiberwebTM制造。将具有67gsm基重的薄膜夹置在这两层非织造材料之间。该薄膜由Tredegar制造并且其型号为X31598。将粘合剂分别以14gsm涂敷到这两层非织造材料上。对于每种非织造材料，粘合剂均以条状图案涂敷到活化区220(示于图2)中，其中粘合剂条的宽度为1mm，并且相邻条之间的间距为1mm。另外，将5mm的粘合剂条涂敷到第一钉扎区218A(示于图2中)和第二钉扎区218B(示于图2中)中。该粘合剂由位于Wauwatosa，Wisconsin的Bostik制造，并且其型号为H2861。
使中间拉伸层压体样本中的每一个均经受机械活化工艺。在每个机械活化工艺中，第一活化辊172(示于图1和4)具有9个齿距为3.81mm的齿，并且第二活化辊174(示于图1和4)具有8个齿距为3.81mm的齿。
使一些中间拉伸层压体样本经受常规拉伸层压体工艺，一些中间拉伸层压体样本经受根据本发明所述的选择性辊轧工艺，并且一些中间拉伸层压体样本经受工艺488(示于图4)。具体地讲，使九个样本经受常规工艺，九个样本经受图1所述的包括图3A的辊轧构件的工艺188，并且九个样本经受工艺488(示于图4)。通过常规工艺生产的拉伸层压体的数据列于栏标题“常规工艺”下。通过包括参照图3A所述的辊轧构件的图1的工艺188生产的拉伸层压体的数据列于栏标题“选择性辊轧”下。通过工艺488(示于图4)生产的拉伸层压体的数据列于栏标题“倒序”下。缺陷数目与每个被测样本的应变速率一起显示于表I中。
表I
Figure A20068004531900161
如表所示，纤维网速度为200m/min时，通过本发明的工艺构造的拉伸层压体在某些情况下显示100％的缺陷减少。类似地，当纤维网速度为250m/min和300m/min时，通过本发明的工艺构造的拉伸层压体在某些情况下显示100％的缺陷数目的减少。
另外，如表I所示，本发明的工艺可产生在应变速率超过500s-1时显示缺陷减少的拉伸层压体。基于这些数据，据信在一些实施方案中，本发明的工艺也可产生在如下应变速率时显示减少的缺陷的拉伸层压体：所述速率大于约100s-1，大于约200s-1，大于约300s-1，或大于约400s-1。
基于进一步的实验，据信第一基底纤维网103、第二基底纤维网105和弹性元件118在机械活化期间的温度也可影响拉伸层压体所显示的缺陷数目。表II提供的数据显示通过常规拉伸层压体工艺生产的拉伸层压体所显示的缺陷数目和通过工艺488生产的拉伸层压体所显示的缺陷数目。
对于这两种工艺，第一基底纤维网103、第二基底纤维网105和弹性元件118的温度采用由位于Stockholm，Sweden的Comsol，Inc.制造的建模软件FEMLABTM近似测出。将经受常规机械活化工艺的拉伸层压体样本在约35℃至约45℃范围内的温度下机械活化。相比之下，在通过工艺488(示于图4)机械活化的拉伸层压体样本中，第一基底纤维网103和第二基底纤维网105在约60℃至约70℃范围内的温度下机械活化，同时弹性元件118在约22℃至约25℃范围内的温度下机械活化。
参见表II，由两层非织造材料(每层非织造材料均具有17gsm的基重)构造了数个拉伸层压体样本。这些层的非织造材料以型号名称SMS出售，其由位于Brentwood，TN的BBA FiberwebTM制造。将弹性薄膜夹置在这两层非织造材料之间。该弹性元件为由Tredegar制造的薄膜，并且其型号为CEX 826。将粘合剂分别以14gsm涂敷到这两层非织造材料上。对于每种非织造材料，粘合剂均以条状图案涂敷到活化区220(示于图2)中，其中粘合剂条的宽度为1mm，并且相邻条之间的间距为1mm。另外，将5mm的粘合剂条涂敷到第一钉扎区218A(示于图2中)和第二钉扎区218B(示于图2)中。该粘合剂由位于Wauwatosa，Wisconsin的Bostik制造，并且其型号为H2861。
使拉伸层压体样本中的每一个均经受机械活化工艺。在每个机械活化工艺中，第一活化辊172(示于图1和4)具有九个齿距为3.81mm的齿，并且第二活化辊174(示于图1和4)具有八个齿距为3.81mm的齿。
一些拉伸层压体样本通过常规拉伸层压体工艺产生，一些拉伸层压体样本通过工艺488(示于图4)产生。具体地讲，使六个拉伸层压体样本经受常规工艺，并且六个拉伸层压体样本经受工艺488(示于图4)。通过工艺488(示于图4)生产的拉伸层压体样本的数据列于栏标题“倒序-温度”下。缺陷数目与每个被测样本的应变速率一起显示于表II中。
表II
Figure A20068004531900171
如图所示，通过本发明的工艺488生产的拉伸层压体样本相对于所有通过常规工艺生产的拉伸层压体样本显示出了100％的缺陷数目减少。术语“扯碎”用来描述整个拉伸层压体完全破损或接近完全破损。
基于表II中的数据，据信在机械活化期间增大第一基底纤维网103和第二基底纤维网105的温度和减小弹性元件118的温度可减少拉伸层压体所显示的缺陷数目。还据信，类似结果可由工艺188(示于图1中)实现。例如，可将加热元件邻近第一基底纤维网和/或第二基底纤维网定位，以增大第一基底纤维网和/或第二基底纤维网的温度。除此之外或作为另外一种选择，也可将冷却元件邻近弹性元件定位，使得进入辊轧构件的弹性元件的温度被减小至室温以下。
本发明的拉伸层压体可由多种材料产生。例如，第一基底纤维网103(示于图1和2)和第二基底纤维网105(示于图1和2)可包括非织造纤维网。可使用任何合适的非织造材料。例如，可用于本发明的合适的非织造材料可包括由下列材料制成的纤维：聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、聚酯、尼龙、纤维素、聚酰胺、双组分纤维、或它们的任何组合。该非织造材料的基重可为任何合适的基重。例如，在一些实施方案中，该基重将典型地在约8gsm至约40gsm的范围内。
可用本领域已知的任何方法来制造非织造材料。示例性方法包括纺粘法、纺粘-熔喷-纺粘法(SMS)、纺粘-熔喷-熔喷-纺粘法(SMMS)和粗梳法等。特别受欢迎的非织造材料包括高伸长粗梳(HEC)非织造材料和深度激活聚丙烯(DAPP)非织造材料。
非织造材料的纤维可为内部粘结的，并且包括针刺纤维、水刺纤维、纺粘纤维、热粘纤维、采用各种类型的化学粘合例如胶乳粘合、粉末粘合等粘合的纤维。
任何合适的粘合剂116均可用于本发明。例如，本发明的粘合剂116(示于图1和2)可包括苯乙烯-烯烃-苯乙烯三嵌段共聚物，例如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯一丁二烯-苯乙烯、或它们的组合。在一些实施方案中，粘合剂的基重可在约4gsm至约28gsm的范围内或为此范围内的任何个别数值。粘合剂116(示于图1和2)的基重是以分布在粘合剂所覆盖的表面的面积上的粘合剂总量测量的，而不是以粘合剂涂敷到其上的基底的整个表面积计算的。
粘合剂116可以任何合适的方式涂敷。合适的粘合剂涂敷器110和112可以型号EP11、EP45、EP51商购获得，其由位于Westlake，Ohio，U.S.A.的Nordson Corporation制造。
任何合适的弹性元件118均可用于本发明。例如，本发明的弹性元件可包括包括如下物质的薄膜：聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯一丁二烯-苯乙烯、或它们的组合。该薄膜的基重可为任何合适的基重。在一些实施方案中，该基重将在约10gsm至约100gsm的范围内或为此范围内的任何个别数值。
任何合适形式的弹性元件118均可用于本发明。例如，弹性元件118可包括多个离散的弹性薄膜片。又如，弹性元件118可包括多个弹性体股线。在另一个实施例中，弹性元件118可包括弹性薄膜纤维网的一部分。弹性体股线可为预制的并且在加工期间可从进给辊上退绕下来。作为另外一种选择，可将弹性体股线挤出到第一基底和/或第二基底上。
测试方法：
计算应变和应变速率：
用于计算由层压结构体所经历的应变的公式讨论于美国专利6,846,134中。平均应变速率(t)通过求应变(t)的一阶导数来确定。应变(t)的一阶导数可使用下列工具推导出：例如，可商购获得的数学处理软件包，诸如由位于Cambridge，Massachusetts的Mathsoft Inc.制作的MathcadTM版本11.0。
确定拉伸层压体中的缺陷数目：
由机械活化工艺导致的层压结构体上的缺陷可包括“孔”。一般来讲，由机械活化工艺导致的拉伸层压体上的缺陷中的大部分均为孔。例如，在机械活化工艺期间，孔可在基底或弹性元件中产生。例如，在一些其中弹性元件包括多个弹性体股线的实施方案中，可认为缺陷就是破损股线。在其它其中弹性元件118包括薄膜或薄膜的一部分的实施方案中，缺陷可为薄膜中的孔。当拉伸层压体在9.8N的力的作用下被拉伸时，所述孔在任何方向上具有大于1mm的尺寸。因此，在承受张力时，在9.8N的张力作用下测量孔精确至mm数。
缺陷数目可从机械活化之后的拉伸层压体的5m样本中测量。下文提供根据受权利要求书保护的本发明构造的层压结构体的实施例。受权利要求书保护的本发明的层压结构体中的缺陷数目的减少量的可变范围为约1％至约100％的缺陷数目的减少。
确定第一基底纤维网、第二基底纤维网和弹性元件的温度：
1.制作瞬态热模型以估算第一基底纤维网、弹性元件、粘合剂、和(如果适用的话)第二基底纤维网的温度。用于制作和评测这种模型的合适的软件可以商品名FEMLABTM获得，其由位于Stockholm，Sweden的Comsol，Inc.制作。
2.确定将用来制造中间拉伸层压体的材料的各种特性。
确定非织造材料、薄膜、粘合剂、和环境空气的数种特性。确定基底、粘合剂、弹性元件、和环境空气的整体平均热容量、整体平均热导率、整体平均密度、和初始温度。还确定非织造材料、弹性元件、和粘合剂的整体平均基重和速度。另外，还确定粘合剂的结晶温度、结晶速率常数、和结晶热。
可能的话，上述待确定的值有时可在公众可得的表格中找到。然而，在缺乏表列数据的情况下，热导率可根据ASTM D 5930确定；密度根据BS EN ISO 845确定；热容量根据ASTM E 1269确定；结晶温度和结晶速率常数根据ASTM D 3418确定；并且结晶热根据ASTM E 793确定。
3.测量用于形成中间层压体和用于形成拉伸层压体的工艺条件。
a.测量基底从粘合剂涂敷点行进至与弹性元件连接点的距离。
b.在其中辊轧发生在机械活化之前的工艺中，测量中间层压体(例如基底、粘合剂、和弹性元件)在连接点和由活化辊导致的啮合点之间行进的距离。在其中机械活化步骤发生在辊轧步骤之前的工艺中，步骤b可忽略。
c.将由步骤1至3所得的特性值输入到瞬态热模型中。
4.运行该瞬态热模型。
5.将计算出的温度值与受权利要求书保护的范围值作比较。
发明详述中所有引用文献的相关部分均以引用方式并入本文中。任何文献的引用不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。当本书面文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入本文的文献中的术语的任何含义或定义冲突时，将以赋予本书面文献中的术语的含义或定义为准。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其他的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (18)

1.一种制造拉伸层压体(100)的方法，所述方法包括以下步骤：
提供辊轧构件(150)，所述辊轧构件包括第一辊隙区(318A)和邻近所述第一辊隙区设置的非辊隙区(320)；
将第一基底(103)纤维网提供给所述辊轧构件；
将弹性元件(118)提供给所述辊轧构件；
将所述第一基底和所述弹性元件以其间带有粘合剂(116)的面对面关系接合，从而产生中间层压体(90)，其特征在于所述中间层压体包括第一钉扎区(218A)和邻近所述第一钉扎区的活化区(220)，并且其中所述第一钉扎区的一部分穿过所述第一辊隙区，并且所述活化区的一部分穿过所述非辊隙区；和
机械活化所述中间层压体的活化区，从而产生所述拉伸层压体。
2.如权利要求1所述的方法，其中将所述活化区以大于或等于100s-1的应变速率机械活化。
3.如权利要求1所述的方法，其中将所述活化区以大于或等于500s-1的应变速率机械活化。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述第一钉扎区设置在邻近所述中间拉伸层压体的第一末端(203A)，并且所述活化区设置在所述第一钉扎区内侧。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述中间层压体还包括邻近所述中间层压体的第二末端(203B)设置的第二钉扎区(218B)，其中所述活化区设置在所述第一钉扎区和所述第二钉扎区之间，其中所述辊轧构件还包括第二辊隙区(318B)，其中所述第一钉扎区穿过所述第一辊隙区，所述第二钉扎区穿过所述第二辊隙区，并且所述活化区穿过所述非辊隙区。
6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：将第二基底(105)提供给所述辊轧构件，其中所述中间层压体包括以其间带有粘合剂的面对面关系接合到所述弹性元件上的第一基底，并且包括以其间带有粘合剂的面对面关系接合到所述弹性元件上的第二基底，并且其中所述第一钉扎区(218A)邻近所述中间层压体的第一末端(203A)设置。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述中间层压体包括邻近所述中间层压体的第二末端(203B)设置的第二钉扎区(218B)，其中所述活化区设置在所述第一钉扎区和所述第二钉扎区之间，并且其中所述辊轧构件还包括第二辊隙区(318B)，其中所述第一钉扎区穿过所述第一辊隙区，所述第二钉扎区穿过所述第二辊隙区，并且所述活化区穿过所述非辊隙区。
8.如权利要求6和7所述的方法，其中所述第一基底在所述第一基底穿过所述机械活化构件(170)时具有第一基底温度，其中所述第二基底在所述第二基底穿过所述机械活化构件时具有第二基底温度，其中所述弹性元件在所述弹性元件穿过所述机械活化构件时具有弹性元件温度，并且其中所述第一基底温度和所述第二基底温度大于所述弹性元件温度。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一基底温度和所述第二基底温度在60℃至70℃的范围内，并且所述弹性元件温度在22℃至25℃的范围内。
10.一种制造拉伸层压体(400)的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
提供机械活化构件(170)；
将第一基底(103)提供给所述机械活化构件；
将弹性元件(118)提供给所述机械活化构件；
机械活化其间带有粘合剂(116)的呈面对面关系的所述第一基底和所述弹性元件，从而形成中间拉伸层压体(390)；和
辊轧所述中间拉伸层压体，从而产生所述拉伸层压体。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一基底和所述弹性元件以大于或等于100s-1的应变速率机械活化。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述第一基底和所述弹性元件以大于或等于500s-1的应变速率机械活化。
13.如权利要求10至12所述的方法，其中所述中间拉伸层压体包括邻近所述中间拉伸层压体的第一末端(203A)设置的第一钉扎区(218A)和设置在所述第一钉扎区内侧的活化区(220)。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述中间拉伸层压体还包括邻近所述中间拉伸层压体的第二末端(203B)设置的第二钉扎区(218B)，并且其中所述活化区设置在所述第一钉扎区和所述第二钉扎区之间。
15.如权利要求10至14所述的方法，所述方法还包括以下步骤：将第二基底(105)提供给所述机械活化构件，机械活化其间带有粘合剂的呈面对面关系的所述第一基底和所述弹性元件，并且机械活化其间带有粘合剂的呈面对面关系的所述第二基底和所述弹性元件，使得中间拉伸层压体(390)包括所述第一基底、所述弹性元件、和所述第二基底。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一基底在所述第一基底穿过所述机械活化构件时具有第一基底温度，其中所述第二基底在第二基底穿过所述机械活化构件时具有第二基底温度，其中所述弹性元件在所述弹性元件穿过所述机械活化构件时具有弹性元件温度，并且其中所述第一基底温度和所述第二基底温度大于所述弹性元件温度。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述第一基底温度和所述第二基底温度在60℃至70℃的范围内。
18.如权利要求16和17所述的方法，其中所述弹性元件温度在22℃至25℃的范围内。
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