CN1097112C - 未粘合图案花纹的非织造物及其制造方法和机械扣接系统及一次性吸收用品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有许多不连续未粘合区域限定的连续粘合区域的未粘合图案花纹的非织造织物，其适用于挂钩和环圈扣接系统的改进的环圈扣接材料。在本发明的不连续未粘合区域中的纤维或长丝通过围绕或包围每一未粘合区域的连续粘合区域而被尺寸稳定化。在未粘合区域中纤维或长丝之间的间距保持足够的空隙或开阔，以容纳和接合一种互补挂钩材料的挂钩元件。挂钩材料可以是各种商业上可得到的挂钩部件中的任何一种，如在现有技术已知的，一般包括一基材，从其基材上凸起的许多挂钩元。本发明还涉及用于制造这种未粘合图案花纹非织造织物的方法，其包括的步骤为提供一非织造织物或纤维网，提供相对设置的第一和第二轧光辊和两辊之间限定的辊隙，所述辊的至少一个辊被加热并在其外表面上具有粘合图案花纹，所述的外表面包括有许多不连续的开孔，小孔或孔限定的凸区连续图案花纹，让非织造织物或纤维网在所述的辊形成的辊隙内通过。

Description

未粘合图案花纹的非织造物及其制造方法 和机械扣接系统及一次性吸收用品
发明领域
本发明所涉及的领域是非织造织物和纤维网，以及用于制造该产品的工艺方法。尤其是本发明涉及的非织造织物和非织造纤维网包括有一些连续粘合的区域，该区域限定了许多独立的、尺寸稳定的未粘合区域。根据本发明制成的这样的非织造织物或非织造纤维网适用于作为机械扣接系统，通常称为环圈与挂钩扣接系统的环圈扣接材料。
发明背景
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制品，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制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，如钮扣、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，钩状的且固定或连接在一个基底材料上的元件。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与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件的连接表面所限定的平面。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剥离力会使得该挂钩元件与环圈元件分离，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。
机械扣接系统可有利的用于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可能的窘境。
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材料。由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环圈，该第一表面可以与一个相配的挂钩扣接部分可分开的接合起来，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续区域之间抽褶，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响应路径长度收缩或聚集。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(specifiedbasis weight)在大约5到大约42g/m2的范围之间，其纤维间结合区域小于约10％，总的平面视图结合区小于35％。
尽管有前述的参考文献，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。本发明的带有未粘合图案花纹的非织造环圈扣接材料是柔软的且类似于衣服，从而依其外观和给人的感觉而言具有美学的感染力。本发明的带有未粘合图案花纹的非织造物具有足够的结构完整性和尺寸稳定性，不同于已有技术的环圈材料，它在省去非织造织物内部需要固定到一支承或背衬层上以固定纤维或长丝。本发明的未粘合图案花纹的非织造织物的制造相对便宜，尤其是与传统的由纬编、经编、机织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，它与传统的环圈材料相比，还表现出令人满意的，可比较和/或改进的剥离和抗剪强度。
发明概述
本发明涉及一种具有许多不连续未粘合区域所限定的连续粘合区域的非织造织物，其特别适合用于挂钩和环圈扣接系统的一种改善的环圈扣接材料。在本发明不连续未粘合区域内的纤维或长丝通过包围或环绕各未粘合区域的连续的粘合区域而被尺寸稳定，这样无需薄膜的支承或背衬层或粘合剂。未粘合区域尤其用来在未粘合区域内纤维或长丝之间提供一些间隙，其保持足够的空隙或开阔，以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商业上可得到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。
带有未粘合图案花纹的非织造物或纤维网例如可以是由单组分或多组分熔纺长丝形成的一种纺粘非织造纤维网。非织造织物的至少一表面包括许多被连续的粘合区域包围或环绕的不连续未粘合区域。通过把未粘合区域外部延伸到粘合区域内的部分纤维或长丝粘合或熔合在一起，连续粘合区域使所形成的非织造纤维网的纤维或长丝尺寸稳定，而这时未粘合区域内的其它纤维或长丝基本上不进行粘合或熔合。在所希望的粘合区域内的粘合或熔合程度是足以在粘合区域内提供非织造纤维网非纤维状，把未粘合区域内的剩余纤维或长丝作为“环圈”以容纳和接合从挂钩材料凸起的挂钩元件。由于每一不连续未粘合区域是通过粘合区域被完全粘合的，所以在未粘合区域内的一些纤维或长丝一般将具有其至少一部分，有利的是其许多部分延伸到粘合区域内。因此，在挂钩和环圈扣接系统正常使用期间在挂钩材料的挂钩元件分离或移开时，在每一未粘合区域用作“环圈”的未粘合纤维或长丝不可能分离或分开纤维状非织造纤维网结构。这样，当用作环图材料时，本发明的未粘合图案花纹的非织造材料通过减小环圈材料中的未附着、未紧固或未粘合纤维或长丝的数目而提供“纤维拔拉”减少。未粘合图案花纹的非织造环圈材料显示出改善的表面完整性和耐用性，相对于剥离和抗剪强度对非织造环圈材料的功能性没有另外有害影响。
上述的带有未粘合图案花纹的非织造织物或纤维网的其它的一些实施方案包括两个或多个非织造纤维网或层的层压材料，具有不同基重的两个或多个非织造纤维网或层的层压材料或在形成各个非织造纤维网或层中使用不同的纤维类型和/或纤维尺寸，以及一个或多个非织造纤维网和一个薄膜层的层压材料。
适合制造本发明未粘合图案花纹非织造材料工艺方法包括：提供一种非织造织物或纤维网，提供对置的第一和第二轧光辊并在其间形成一辊隙，所述的轧光辊的至少一个辊是被加热的并且在其最外层表面具有粘合图案花纹，其包括一种接合区域的连续图案花纹，该接合区域连续图案花纹限定许多不连续的开口，小孔或孔，并且在所述轧光辊形成的辊隙内通过非织造织物或纤维网。由连续接合区域限定的一个辊或一些辊上的各开孔在非织造织物或纤维网的至少一表面上形成一种不连续的未粘合区域，其中纤维网的纤维或长丝基本上或完全未粘合。换句话说，在所述的辊或一些辊上的接合区域的连续图案花纹在所述的非织造织物或纤维网的至少一个表面上形成有一种限定许多不连续未粘合区域的粘合区域图案花纹。上述工艺方法的另外实施方案包括在把织物或纤维网通过由轧光辊形成的辊隙之前预粘合非织造织物或纤维网，或提供许多非织造纤维网以形成一种未粘合图案花纹的层压材料。
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，本发明的未粘合图案花纹非织造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述用品的外层或背面上。此外，未粘合图案花纹非织造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层。
附图简要说明
图1是本发明未粘合图案花纹非织造织物的顶视图；
图2是图1的未粘合图案花纹非织造织物的剖面侧视图；
图3是制造纺粘双组分长丝的非织造纤维网的典型工艺和设备的示意图；
图4是制造本发明未粘合图案花纹非织造织物的示意侧视图；
图5是适用于图4工艺和设备的图案花纹辊的局部透视图；
图6是用本发明未粘合图案花纹非织造环圈材料作环圈贴片的一次性尿布的透视图。
发明详细说明
本发明涉及一种具有连续粘合区域限定许多不连续的，未粘合区域的非织造织物或纤维网，其适用于机械扣接系统或挂钩与环圈扣接系统的一种改进的环圈扣接材料。仅为说明起见，将分别和结合其在一次性个人护理吸收用品上的应用来描述环圈扣接材料，其用品包括尿布、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，本发明可以用在所有可以使用未粘合图案花纹非织造织物或纤维网的应用中。
例如，本发明的未粘合图案花纹非织造织物或纤维网可用作为过滤材料，以及用于个人护理吸收用品的流体控制或分布材料，例如用于一次性尿布和类似物的体侧衬垫或缓冲材料。未粘合图案花纹非织造纤维网的连续粘合区域基本上是不渗透流体的，而纤维网的不连续未粘合区域是处于流体可渗透状态。因此，未粘合图案花纹纤维网包括起着流体特殊流动点或通道作用的不连续或隔离开的未粘合区域。在未粘合图案花纹纤维网内连续粘合区域和不连续未粘合区域的结合可用来控制和引导流体流动。此外，连续粘合区域和不连续未粘合区域形成的图案花纹通过变化未粘合图案花纹的装配(如在本申请中所描述的)可被变化，以提供对于流体过滤、控制或分布的流动点和通道的各种所希望的排列。而且，本发明的未粘合图案花纹织物的三维表面构形对于其使用者可提供有美学上令人满意的外观。
当用作挂钩和环圈扣接系统的凹部或环圈组件时，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，of Manchester，NewHampshire生产的商业牌号CFM-22-1097；CFM-22-1221；CFM-22-1162；CFM-25-1003；CFM-29-1003；和CFM-29-1005；或者是Minnesota Mining & Manufacturing  Co.，ofSt.Paul，Minnesota生产的商业牌号CS 200。适合的挂钩材料一般每平方厘米有约16至620个挂钩，或每平方厘米有约124至388个挂钩，或每平方厘米有约155至310个挂钩。适合的挂钩高度为约0.00254厘米(cm)至大约0.19厘米，或大约为0.0381厘米至大约0.0762厘米。
现有技术已知挂钩材料一般包括一基层，该基层上有许多从其上基本垂直凸出来的单向或双向挂钩元件。如在此所使用的术语“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，术语“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。
为了举例说明本发明未粘合图案花纹非织造环圈材料，下述包括的测试数据是使用唯一型号的挂钩材料而形成的。这种挂钩材料包括具有从基材的上表面至挂钩元件的最高点所测的平均总高度的挂钩元件。用于本发明的挂钩元件的平均高度为约0.5毫米(mm)。挂钩材料的挂钩密度为约每平方厘米265个挂钩。基材厚度约为3.5密耳。这种挂钩材料可从美国Velcro的CFM-29-1003获得。该挂钩材料的其它尺寸和性能将在以下的实施例中加以描述。
虽然在此使用的术语“挂钩材料”表示机械扣接系统具有接合(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件，无论是单向还是双向，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，例如与本发明的未粘合图案花纹非织造环圈材料接合。
参考图1和2，其中显示了本发明的未粘合图案花纹非织造环圈材料4的一个实施方案。为了明确起见，在此所用的术语“未粘合图案花纹非织造环圈材料”用来指挂钩和环圈扣接系统的环圈或凹陷部件，在其最简单的形式中，该扣接系统包括一种非织造织物或纤维网，该非织造织物或纤维网具有连续粘合区域6，所述的连续粘合区域6限定着许多不连续的、尺寸稳定的未粘合区域8。在连续粘合区域6中，非织造纤维网的纤维或长丝是被充分粘合或熔合在一起，并且所希望的是非纤维状的，而在未粘合区域8中，非织造织物或纤维网的纤维或长丝基本上或完全是不粘合或熔合的，并且保持着其纤维状结构。该术语不限定本发明的环圈材料只为非织造材料，更确切地说，本发明的环圈材料可有利的用于另外一些实施方案中，例如，未粘合图案花纹非织造织物或纤维网被附着或粘合到薄膜材料的层材上。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状的非织造织物或纤维网，其中单个纤维的功能是接合环钩元件，而没有使这些纤维或长丝形成到不连续的环圈内。
在此使用的术语“层”或“纤维网”在单独使用时有表示单件或多件的两重含意。在此使用的术语“层压材料”意味着一种复合材料，该材料是由两个或更多的层或纤维网材料制成，其材料相互附着或粘合。
再参考图1和2，未粘合图案花纹非织造环圈材料4通常被描述成任何非织造纤维网或织物，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。在此所使用的术语“非织造织物”或“非织造纤维网”意为一种具有单个的纤维或长丝结构的纤维网，其纤维或长丝是交织的，但并不是象编织织物。然而，应该指出的是，尽管本发明在本申请中将描述的是非织造织物和纤维网，但是由近似材料形成的机织和/或针织织物以致在其至少一个表面上可形成连续粘合区域限定许多不连续未粘合区域的图案花纹的这样的织物能够尺寸稳定的用于在此描述的工艺方法和设备。
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未粘合图案花纹非织造材料4。在此使用的术语“聚合物”包括但不限于均聚物，共聚物，例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物，三聚物等，和及其混合物和变型。另外，除非另外特别说明，术语“聚合物”应包括所有可能的几何结构材料，包括但并不限定于全同、间规和无规对称型。在此所使用的术语“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、聚氟烃、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。用于制造未粘合图案花纹非织造材料4的纤维或长丝可以具有任何适当的组织结构，并且可包括空心或实心的纤维，直的或卷曲的纤维，单组分，双组分或多组分，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。
用于本发明的未粘合图案花纹非织造材料的非织造纤维网可由一些已知的成形工艺而形成的，包括纺粘法、气流铺置、或粘合梳理形成工艺。所有这些非织造纤维网可使用已知的非织造纤维网粘合技术被预粘合，随后使用本发明的未粘合图案花纹的方法和装置进行粘合，或另一种形式是这样的非织造纤维网可仅使用本发明的未粘合方法和装置进行粘合。
纺粘非织造纤维网是由熔纺长丝制造的。在此使用的术语“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描述：授权给Appel等人的美国专利No.4,340,563，授权给Dorschner等人的美国专利No.3,692,618，授权给Matsuki等人的美国专利No.3,802,817，授权给Kinney的美国专利No.3,338,992和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等人的美国专利No.3,542,615，所有这些文献在此可被引为参考。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，更具体说，其直径在10至30微米之间。另外常常使用的表示纤维或长丝的直径的单位是旦尼尔，它是被限定为每9000米纤维或长丝的克数。纺粘长丝通常是放置在一个移动的带孔的带上或成形线上，在此处该长丝形成纤维网。纺粘长丝当被放置到收集表面时通常是不发粘的。
纺粘织物通常随着其生产而立刻以某种形式被稳定或固结(预粘合)以便给定纤维网足够的完整性，从而经受住进一步加工成最终产品的严格工艺。这种稳定(预粘合)步骤可通过利用施加到长丝上的一种粘合剂而实现的，该粘合剂为受热活化的液体或粉粒，或者其步骤更普通的是通过压辊而实现的。在此使用的术语“压辊”意为一组在纤维网之上和之下的辊，其用于压实纤维网作为处理正在生产的熔纺长丝、尤其是纺粘纤维网的一种方式，以便为进一步加工给定纤维网充分的完整性，但其相对于第二阶段的粘合工艺，如通气粘合、热粘合、超声波粘合和类似工艺来说为不太有力的粘合。压辊轻微的压实纤维网以便增加其自粘性和其由此产生的完整性。
用于完成预粘合步骤的一种可替换的装置是使用一种热空气刮刀，如申请日为1994年12月22日给予的美国专利申请号No.362,328中做了详细描述，它在此可引为参考。简单地说，术语“热空气刮刀”意指对正在生产的熔纺长丝，尤其是纺粘纤维网进行预粘合的一种加工方式，以便为进一步的加工赋予纤维网具有足够的完整性，即增加纤维网的硬挺性，但是这种预粘合相对于上述第二阶段的粘合工艺不是太有力。热空气刮刀是一种聚焦非常高流速的加热空气流的装置，其流速一般约为300～3000米/分(m/min)，或者尤其是900～1500米/分，在其非织造纤维网形成之后其立刻对准非织造纤维网。空气温度通常是在所使用于纤维网中至少一种聚合物的熔点范围内，对于用于纺粘工艺中的热塑性聚合物一般温度范围为90℃至290℃。空气的温度，速度，加力，容量和其它因素的控制能够损伤纤维网，而能增加其完整性。热空气刮刀所聚焦的空气流是通过至少一个宽度为3至25毫米，尤其是9.4毫米的狭槽而被整理和引导的，该狭槽作为热空气朝着纤维网的出口，在纤维网的整个宽度方向上狭槽是沿横向机器方向布置的。在其它一些实施方案中，可设有一些相互邻接排列的狭槽或以小间隙分离设置的狭槽。通常至少一个狭槽，但不是必需的，是连续的，并且例如可由一些间距非常近的小孔组成。热空气刮刀具有一增压室以用来在其热空气引出狭槽之前分配和容纳加热空气。热空气刮刀的增压室压力一般为2至22mmHg，并且热空气刮刀在形成表面上设置范围为6.35至254mm，尤其是19.05至76.20mm。在一特定实施方案中，热空气刮刀增压室用于横向流动的横截面积(即在机器方向上增压室横截面积)至少是整个狭槽出口面积的两倍。由于在其上被形成有纺粘聚合物的小孔输送线通常是以高速率的速度运动，因此纤维网任何特定部分暴露于热空气刮刀排出的空气中的时间与具有较长停留时间的通气粘合方法比较一般少于十分之一秒并且一般为百分之一秒。热空气刮刀加工具有很大范围的变化性和许多因素的控制范围，其中包括空气温度、速度、压力和容量、狭槽或孔的排列、密度和尺寸，以及热空气刮刀增压室与纤维网的间距。
纺粘工艺法也能用于由例如并列(或皮/芯)线性低密度聚乙烯/聚丙烯纺粘双组分长丝形成的双组分纺粘非织造纤维网。适用这样的双组分纺粘非织造纤维网的工艺方法已揭示在授权给Pike等人的美国专利No.5,418,045中，其整个内容在此引为参考。现参见图3，这种用于形成双组分长丝并且最终获得纤维网的加工线10包括所使用的一对挤压机12a和12b，所述的挤压机是用来把来自加料斗14a和14b的聚乙烯和聚丙烯分别提供给一双组分喷丝板18。用于生产双组分长丝的喷丝板在本领域中是已知的，因此，在此不再详细描述。一般地说，喷丝板18包括装有纺丝组件的套架，纺丝组件包括许多带有花纹开口的垂直叠置的板，其花纹开口的排列形成了熔体流通道，以用来引导高熔温度和低熔温度聚合物分别进入到喷丝板的纤维成形孔中。喷丝板18有很多孔，排列成一排或多排，当聚合物通过喷丝板挤出喷丝板孔时形成一向下延伸的长丝帘。随着长丝帘从喷丝板18引出，它们被通过来自长丝帘一侧或两侧(未图示)的冷却空气而接触，其冷却空气至少部分地冷却长丝并且在由喷丝板18挤出的长丝中形成一种潜在的螺旋卷曲。通常，冷却空气最好以基本上垂直于长丝长度方向流动，其速度为约30～120米/分，温度为约7℃～32℃。
位于喷丝板18下面的纤维拉伸装置或吸丝器22接受被冷却的长丝。如上所述，用于熔纺聚合物的纤维拉伸装置或吸丝器是众所周知的。用于本发明加工的合适的纤维拉伸装置包括一个授权给MatsuKi等人的美国专利No.3,802,817中所示的这一类型的直线型纤维吸丝器，和授权给Dorschher等人的美国专利No.3,692,618及授权给Davies等人的美国专利No.3,423,266中所示的这一类型的喷射器，在此引入这些专利作为参考。一般来说，纤维拉伸装置22有一个细长的通道，引入该通道的长丝由通过此通道向下流动的抽吸空气拉伸。抽吸空气可以是任何气体，例如空气，但是不会有害的与长丝聚合物相互反应。一加热器24把热抽吸气体提供给纤维拉伸装置。随着抽吸气体拉伸被冷却的长丝和通过纤维拉伸装置22的环绕的空气，长丝被加热到所要求的温度以活化其潜在的卷曲。要求活化长丝中潜在卷曲的温度的范围是约43℃至最大低于低熔点组分聚合物的熔点温度，在这种情况下，低熔点组分聚合物是聚乙烯。一般来说，较高空气温度产生长丝每单位长度上的较高数量的卷曲。另外，由喷丝板18引出的长丝帘可以环境温度拉伸，随之形成基本上是直的或非卷曲的纺粘长丝的纤维网。
由纤维拉伸装置22引出的被拉伸和卷曲的长丝通常由放置在成形面下方的一个抽真空装置30协助以随机的形式堆积在一个带孔的成形面26上。抽真空的目的是为了消除长丝不希望有的散射，并且以引导长丝到成形面26上，从而形成一种双组分长丝的均匀的未粘合的非织造纤维网。如果需要的话，在纤维网提供给如下所述的本发明的未粘合图案花纹组件34之前，所获得的纤维网通过一个压辊32或热空气刮刀(未图示)而被轻微的压实。
用于制造本发明的合适的非织造纤维网也可由被粘合梳理的纤维网和气流法纤维网制造，一般来说，它们是由非连续的、短纤维制成。必须注意到，当这些纤维网用于制造本发明未粘合图案花纹非织造环圈材料时，应使不连续的、未粘合区域的尺寸和密度合适的适合于未粘合区域中最大数量的单独纤维，其所述的未粘合区域具有至少其一部分，并且有利的是其许多部分，延伸到被粘合的区域内。
粘合梳理纤维网由短纤维构成，该短纤维在出售时是成包出售的，将这些纤维包放置在清棉机中，该清棉机将纤维分离开。然后，纤维通过一个精梳或梳理装置，该装置在机器方向上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。一旦形成了纤维网，更可按如上述方式进行预粘合。
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纤维状非织造纤维网。在该气流铺置成网工艺中，一般长度为6至9毫米的短纤维束被分离并被输送到一个空气供给装置中，随后堆放到一个成形屏上，这些操作通常是在一个真空源的帮助下完成的。然后利用已知的粘合技术将无规则堆放的纤维相互预粘合。
在非织造纤维网形成之后，预粘合或未粘合的纤维网通过一相适应的工艺和装置以形成本发明的未粘合图案花纹的非织造环圈材料。现参见图4和5，将描述用于形成本发明未粘合图案花纹非织造环圈材料的工艺方法和装置。在图4中，用于形成本发明未粘合图案花纹非织造环圈材料的装置一般表示为元件34。该设备包括用于第一纤维网38的第一纤维网退绕器36。任意选择的是，用于附加纤维网或层材39的一个或多个附加纤维网退绕器37(虚线所示)可用于形成多层未粘合层压材料。应该理解的是，尽管示于图4的装置说明了一个纤维网退绕器36，未粘合图案花纹组件40可以放置与在此描述的非织造成形设备，如图3所示，连接(串连)的工艺中。在此所使用的术语“未粘合图案花纹组件”不可认为是用于拆散、破坏或去除纤维网38中所存在的粘合的装置，相反未粘合图案花纹组件称作是这样的装置，其在纤维网的特定区域中连续粘合或熔合形成纤维网38的纤维或长丝，并且在纤维网的其它特定区域中防止纤维网38的纤维或长丝的粘合或熔合，这样的这些区域分别称为粘合区域或未粘合区域。
从退绕器36上取出第一纤维网(如果仅使用一个退绕器的话，或者简单地称为“纤维网”)，并且被传入一个未粘合图案花纹组件40，该组件包括第一或图案花纹辊42和第二或砧辊44，该两辊由传统的驱动装置驱动，例如由电机(未图示)。图案花纹辊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。图案花纹辊42在其外表面上有凸区46的图型，其限定有一些不连续的开孔或小孔48，凸区46被设计成与砧辊44对置的光滑或平的外表面形成一辊隙，其砧辊也是一个正圆筒，它可以由任何耐用材料制成。
图案花纹辊42上开孔48的尺寸、形状、数量和外形是可以变化的，以满足特殊最终用户对这样形成的未粘合图案花纹非织造环圈材料的需要。为了减少最终环圈材料中纤维分开的发生，图案花纹辊42中的开孔48的尺寸将被选定的，以减少形成未粘合区域的纤维或长丝的整个长度将位于唯一未粘合区域中的相似性。应选择不同规格的纤维长度，以减少给定纤维或长丝的整个长度将属于唯一未粘合区域中的相似性。另一方面，图案花纹辊42中开孔48尺寸限制的需要性，和在未粘合图案花纹非织造环圈材料4中由此形成的非粘合区域8，是使通过需要未粘合区域8具有足够尺寸而平衡的，其足够尺寸对于互补的挂钩材料的挂钩元件要提供有所需求的结合区域。如在图5中所示的圆开孔48具有的平均直径范围为0.050英寸(约0.127厘米)至0.250英寸(约0.635厘米)，尤其是0.130英寸(0.330厘米)至0.160英寸(0.406厘米)，由图案花纹辊42的最外表面所测得深度至少是0.020英寸(约0.051厘米)，尤其是至少为0.060英寸(0.152厘米)，具有这些尺寸的开孔可认为是适合于形成本发明未粘合非织造材料。而图案花纹辊42中的开孔48，如图5所示，是圆形的。其它形状，例如椭圆、方和棱形以及类似形状都是可以方便采用的形状。
图案花纹辊42中开孔48的数量和密度也可被选定以提供对于挂钩元件结合区域的要求量，而没有过度限定连续粘合区域的尺寸和引起纤维分开的增加。具有范围约为每平方厘米1个开孔至每平方厘米25个孔，尤其是每平方厘米5至7开孔的开孔密度的图案花纹辊可有利的用于形成本发明的未粘合图案花纹环圈材料中。
此外，各开孔48之间的间距可被选择以增强所得到的未粘合图案花纹环圈材料的挂钩结合功能性，而无需过分减少由连续粘合区域占有的未粘合图案花纹环圈材料的部分，其用来减少纤维分开。对于所示实施方案的开孔相互之间间距在机器方向和横向机器方向上中心距范围为约0.13英寸(约3.30mm)至0.22英寸(约5.59mm)。在此使用的术语“机器方向”或MD意为在该方向上材料或织物的长度方向，在该方向生产材料或织物(图3中由左至右)。术语“横向机器方向”或CD意为材料或织物的宽度方向，即一般说是垂直于MD的方向。
图案花纹辊42中的开孔48的特殊排列或外形不认为是关键性的，只要与开孔尺寸、形状和密度相结合，更可实现表面完整性和耐用性以及挂钩结合的所希望的程度。例如，如图5所示，各开孔48以错列多排形式排列(见图1)。其它一些不同的外形可被认为本发明范围之内。
由连续凸区46占有的图案花纹辊42的最外表面部分同样可被改进，从而满足未粘合图案花纹材料最终使用的预期用途。由连续凸区46而赋予未粘合图案花纹非织造环圈材料的粘合程度可表示为粘合区域百分比，其系指由粘合区域6被占有的未粘合图案花纹非织造环圈材料4的至少一表面的总平面区域的部分(见图1)。一般来说，适用于形成本发明的未粘合图案花纹非织造环圈材料4的百分率粘合区域上的下限是这样的程度，在该程度纤维过分的分开减少了未粘合图案花纹材料的表面完整性和耐用性。所要求的百分率粘合区域将受一些因素影响，其中包括用于形成非织造纤维网的纤维或长丝的聚合材料的类型，无论非织造纤维网是单层纤维结构还是多层纤维结构，无论非织造纤维网在传入到未粘合图案花纹组件之前是未粘合还是预粘合，等等。现已发现非常适合的是，未粘合图案花纹非织造环圈材料的百分率粘合区域范围为约25％至50％，尤其是36％至50％。
图案花纹辊42的外表面温度可以通过针对砧辊44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和通过辊隙的单层或多层纤维网的粘合度，其辊隙形成于反转的图案花纹辊42与砧辊44之间。例如在图4所示的实施方案中，图案花纹辊42和砧辊44都被加热，并希望有相同的粘合温度。用于形成未粘合图案花纹非织造环圈材料的具体温度范围取决于几个因素：包括用于形成未粘合图案花纹材料的聚合材料类型，非织造纤维网进入形成于图案花纹辊42与砧辊44之间的辊隙的线速度，和图案花纹辊42与砧辊44之间的压力。
如图4所示的砧辊44的外表面比图案花纹辊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来说在其外表面上可能有一个很小的图案花纹，但仍被认为是光滑或平的。例如，如果砧辊44是由一较软表面制成或具有一个较软表面，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为图案花纹辊42和材料的纤维网的接触提供了基座。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。
另一方面，砧辊44被一种图案花纹辊(未图示)替换，该图案花纹辊具有一些不连续的小孔或开孔限定的连续凸区的图案花纹，如上述的图案花纹辊42。在这种情况下，图案花纹粘合组件将包括一对相对旋转的图案花纹辊，这对辊将把许多不连续未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹赋予在未粘合图案花纹非织造环圈材料的上表面和下表面上。相对设置的图案花纹辊的转动可以是同步的，这样，在未粘合图案花纹材料表面上所获得的未粘合区域是被垂对准的或并置的。
再参照图4，图案花纹辊42和砧辊44以相互相反方向转动，这样拉着非织造纤维网通过限定在两辊之间的辊隙。图案花纹辊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。在所示的实施例中，第一和第二转动速度基本上是相同的。然而，图案花纹辊和砧辊的转动速度可以是变化的，在相对旋转辊之间可产生速度差。
对置的图案花纹辊42和砧辊44的位置是可以变化的，以便在两辊之间产生一个辊隙区域50。辊隙区域50内的辊隙压力可根据纤维网或纤维网本身的特性和所需要的粘合度来变化的。使辊隙压力中产生变化的另外因素将包括：图案花纹辊42和砧辊44的温度，图案花纹辊42上开孔48的尺寸和间距，以及用于形成未粘合图案花纹非织造材料的聚合材料类型。关于在连续粘合区域中赋予未粘合图案花纹非织造环圈材料的粘合度，未粘合图案花纹材料在粘合区域希望是完全粘合或熔合的，这样，聚合材料变成非纤维状。当挂钩元件脱离开不连续的未粘合区域时，这种高粘合度对于稳定延伸到连续粘合区域的未粘合区域中的部分纤维或长丝并减少纤维分开是十分重要的。
一旦形成了本发明的未粘合图案花纹非织造环圈材料，它可以附着到个人护理产品的外部覆盖层或背面上，如图6所示的一次性尿布60。更具体地说，未粘合图案花纹环圈材料是附着到外表面上，这样，具有许多不连续，未粘合区域所限定的连续粘合区域的未粘合图案花纹环圈材料的至少一个表面是被暴露在外的。未粘合图案花纹环圈材料通过已知连接方法固定在尿布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，热熔的和压力敏感粘合剂。粉末粘合剂也可施加到未粘合图案环圈材料上，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。各种机织或非织造织物可用于主体横衬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，或由一种天然的和/或合成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。该聚合物薄膜外覆盖层可以被压花和/或被消光整理，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机织或非织造纤维状纤维网，其已被构造或处理使得该纤维网产生理想的液密程度，或者包括由机织或非织造织物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，从而使得薄膜是透气的，这样就可以在聚合物薄膜中产生透气性。一般来说，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浆起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可由一个单独的完整的材料块组成。吸收芯66的尺寸和吸收能力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的细长边缘附近。该弹性元件是这样配置的，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60的两个边缘70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，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，该专利文献全部内容在引入作为参考。
为了将尿布固定在穿戴者上，该尿布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和环圈扣接系统，它包括挂钩元件74，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，该贴片由本发明未粘合图案花纹环圈材料制成，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方案之后，除了比较现有技术的非织造材料之外，形成了一系列的未粘合图案花纹的非织造环圈材料的样品来进一步说明本发明。这些样品都经过试验以确定样品材料的剥离强度、剪切强度。
环圈材料的剥离强度是其功能性的一个指标。更具体的说，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。
用于评估本发明的未粘合图案花纹非织造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
在此所述的各材料的单位重量均按照联邦试验方法(FederalTest Method)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。
松密度(Bulk)
样品材料的松密度是用Starret型松密度测试仪以0.5psi的压力测量的，松密度是厚度的一个度量值。
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，并且随后把所说的挂钩材料从所说的环圈材料上以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Research Triangle Park，North Carolina的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上的表面上方并贴在其上，所说挂钩材料粘性地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41/2磅的手动压辊在结合到一起的挂钩与环圈材料上辗一转，一转等于手动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。所述的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。以每分钟500mm的十字头的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，并且随后把所说的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。
为了进行该试验，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12.5mm的环圈材料样品放在一个平坦的、粘性支撑面上。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，所说的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。为确保均匀统一的把挂钩材料接合到环圈材料上，用一个41/2磅的手动压辊在结合到一起的挂钩与环圈材料上辗五转，一转等于手动压辊的一个向前的和一个向后的行程。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钳中，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。所说的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。以每分钟250mm的十字头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。
实例
下面一共陈述了18个样品未粘合图案花纹非织造环圈材料和3个比较非织造材料。样品未粘合图案花纹材料用来说明本发明的具体实施例，并且教授对于本技术领域普通技术人员的一种实现本发明的方式。比较实例A-C是用来说明本发明的一些优点。
所说的未粘合图案花纹非织造环圈材料的样品均用在此所描述的工艺和设备制成，如举例说明的图3-5。在所形成的每一种样品未粘合图案花纹材料中，双组分纺粘纤维网或层压材料通过在两个反转热粘合辊之间形成的辊隙。两个反转热粘合辊包括一个图案花纹辊和一个砧辊。所述的图案花纹辊的外表面包括有一些不连续开孔限定的凸区的图案花纹。该凸区占图案花纹辊外表面总区域的36％。图案花纹辊上开孔是圆形的，错列排列的，其平均直径0.160英寸(0.406cm)，深度0.060英寸(0.152cm)，平均密度5个孔/cm2。开孔间的中心线间距在机器方向上是0.165英寸(0.406cm)，而在横向机器方向上是0.190英寸(0.483cm)。砧辊的外表面基本上光滑的。
比较实例A-C
三种不同单位重量的单层双组分纺粘非织造纤维网是连续熔纺、卷曲的双组分长丝形成的，如揭示在授权给Pike等人的美国专利No.5,418,045中。双组分长丝的聚合组分的重量比是50∶50，并且是并列型构型排列。双组分长丝具有基本圆形横截面。该聚合组分是a)98％Exxon Chemical Co.3445聚丙烯和2％二氧化钛(TiO2)，和b)98％Dow 6811A线性低密度聚乙烯(LLDPE)和2％TiO2，其中TiO2表示由50％重量的TiO2和50％重量的聚丙烯所构成的一种浓缩物。喷丝板之下的冷却空气温度为约59°F(15℃)，进入纤维拉伸装置的拉伸空气温度约350°F(177℃)。在其形成之后双组分纺粘纤维网是被热的点粘合，而点粘合非织造材料具有约15％的总的粘合区域。
实例A
比较实例A的单层双组分纺粘非织造纤维网利用在此所描述的未粘合图案花纹组件而形成一种未粘合图案花纹的非织造环圈材料。图案花纹辊和砧辊都被加热到约259°F(约126℃)的温度。形成在图案花纹辊与砧辊之间辊隙内的辊隙压力是40磅/平方英寸(psi)(约28kg/cm2)。在比较实例A和实例A的材料经历上述剥离和剪切试验后，实例A材料在未粘合区域内表现出有较少松散的长丝，从而证明由于使用本发明的方法和装置而减少了纤维分开。
实例B
比较实例B的单层双组分纺粘非织造纤维网利用在此所描述的未粘合图案花纹组件而形成一种未粘合图案花纹非织造环圈材料，图案花纹未粘合的工艺过程条件如实例A所述，除了图案花纹辊和砧辊加热到263°F(128℃)温度外。在比较实例B和实例B的材料经历上述剥离和剪切试验后，实例B材料在未粘合区域中表现出明显较少松散的长丝，从而证明由于采用本发明而减少了纤维分开。
实例C
比较实例C的单层双组分纺粘非织造纤维网通过使用所述的图案花纹未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹非织造环圈材料。图案未粘合的加工条件上述实例A所述。在比较实例C和实例C经历上述剥离和剪切试验后，实例C材料在未粘合区域中表现出明显较少松散的长丝，从而证明由于采用本发明而减少了纤维分开。
实例D
一种单层双组分纺粘非织造纤维网是由如美国专利No.5,418,045所述的连续熔纺，卷曲的双组分长丝形成的。双组分长丝的聚合组分与上述实例相同，在其形成之后双组分纺粘纤维网不进行热的点粘合。
单层双组分纺粘纤维网通过使用所述的图案花纹未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹的非织造环圈材料。图案花纹辊与砧辊加热到约270°F(约132℃)，形成在图案花纹辊与砧辊之间辊隙的辊隙压力约70psi(约49kg/cm2)，并且双组分纺粘纤维网引入辊隙的线速度为约62英尺/分(约19米/分)。
实例E
一种如实例D所述而形成的单层双组分纺粘非织造纤维网，并使用所述的图案花纹未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹非织造环圈材料。图案花纹未粘合加工条件如上实例D所述，除了双组分纺粘纤维网引入辊隙的线速度是约148英尺/分(约45米/分)。
实例F
一种双层非织造层压材料，该材料是由如美国专利No.5,418,045所述的连续熔纺，卷曲双组分长丝所形成的第一和第二双组分纺粘非织造纤维网制成的。各非织造层的双组分长丝的聚合物组分相同于上述实例。在其形成之后双组分纺粘纤维网都不热点粘合。在该实例中，双组分长丝成形尺寸以及第一和第二双组分纺粘纤维网的单位重量是相同的。
第一双组分纺粘非织造纤维网通过使用所述的图案花纹未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹的非织造层。然后，形成第二双组分纺粘非织造纤维网并放在第一未粘合图案花纹非织造层的上部，并且第一和第二非织造层通过所述的图案花纹未粘合组件而层压一起。图案花纹未粘合加工条件如上实例D所述。
实例G
一种双层非织造层压材料，它是采用连续熔纺，未卷曲的双组分长丝形成的第一双组分纺粘非织造纤维网和如美国专利No.5,418,045所述的连续熔纺，卷曲双组分长丝形的第二双组分纺粘非织造纤维网制成的。各非织造纤维网的双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。在形成之后两双组分纺粘纤维网都不热点粘合。在该实例中，双组分长丝成形尺寸以及第一和第二双组分纺粘纤维网的单位重量是不同的。
第一种较低单位重量，较小纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网利用所述的图案未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹的非织造层。然后，形成第二种较高单位重量，较大纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网，并且将其放在第一种未粘合图案花纹非织造层的上部。用设置在第二纺粘纤维网暴露的表面之上1.5英寸(38.1mm)的一热空气刮刀对第二双组分纺粘纤维网进行预粘合。热空气刮刀把加热到412°F(约211℃)的加热空气流引导横穿过纺粘织物的宽度。热空气刮刀的增压室压力为约2mmHg。第一和第二非织造纤维网通过送入所述的图案花纹未粘合组件而层压在一起。图案花纹未粘合的加工条件如上述实例D所述，除了图案花纹辊和砧辊被加热到约263°F(约128℃)温度外。当用于剥离和剪切强度试验时，第二双组分纺粘非织造纤维网与试验挂钩材料的挂钩元件结合。
实例H
一种单层双组分纺粘非织造纤维网是由如美国专利No.5,418,045所述的连续熔纺，卷曲双组分长丝而形成的。双组分长丝的聚合物组分相同于上述的实例。双组分纺粘纤维网用设置在双组分纺粘纤维网的上表面之上1.75英寸(约44.5mm)的一个热空气刮刀进行预粘合。热空气刮刀把加热到约412°F(约211℃)的一空气流引导横穿过纺粘纤维网的宽度。热空气刮刀的增压室压力为2mmHg。在形成之后双组分纺粘纤维网不进行热点粘合。
单层双组分纺粘纤维网利用所述的图案花纹未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹非织造环圈材料。图案未粘合加工条件如上实例G所述，除了双组分纺粘纤维网引入辊隙的线速度为约47英尺/分(约14米/分)外。
实例I
一种双层非织造层压材料，它是采用连续熔纺，未卷曲的双组分长丝形成的第一种双组分纺粘非织造纤维网和如美国专利No.5,418,045所述的连续熔纺，卷曲的双组分长丝所形成的第二种双组分纺粘非织造纤维网而构成的。各非织造层的双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。在形成之后，两个双组分纺粘纤维网都不进行热点粘合。在该实例中，双组分长丝成形尺寸以及第一和第二双组分纤维网的单位重量是不同的。
形成第一种较低单位重量、较小纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网，然后，形成第二种较高单位重量、较大纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网并且放在第一未粘合图案花纹非织造层的上部。第二双组分纺粘纤维网如实例G所述进行预粘合。然后，第一和第二非织造层通过送入所述的图案花纹未粘合组件而层压在一起。图案花纹未粘合加工条件如上实例G所述。当用于剥离和剪切强度试验时，第二双组分纺粘非织造纤维网与试验挂钩材料的挂钩元件结合。
实例J
一种双层非织造层压材料，它是由连续熔纺、非卷曲双组分长丝形成的第一种双组分纺粘非织造纤维网和连续熔纺、卷曲双组分长丝如美国专利No.5,418,045所述所形成的第二种双组分纺粘非织造纤维网而制成的。各非织造层的双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。在形成之后双组分纺粘纤维网都不进行热点粘合。在该实例中，双组分长丝成形尺寸以及第一和第二种双组分纺粘纤维网的单位重量是不同的。
形成第一种较低单位重量、较小纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网。然后，形成第二种较高单位重量、较大纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网，并放在第一图案花纹未粘合非织造层的上部。第二种双组分纺粘纤维网如按上述实例G所述进行预粘合，除了热空气刮刀设置在第二非织造层的暴露表面之上约1.06英寸(约27mm)，和把引导加热空气流横跨过非织造纤维网的加热空气流的温度为约245°F(约118℃)外。第一和第二非织造纤维层通过引入通过所述的图案花纹未粘合组件而被层压在一起。图案花纹未粘合加工条件如上实例G所述，除了图案花纹辊和砧辊被加热到约280°F(约138℃)温度和形成在图案花纹辊与砧辊之间辊隙内的辊隙压力为约80psi(约56kg/cm2)外。当用于剥离和剪切强度试验时，第二双组分纺粘非织造纤维网与试验挂钩材料的挂钩元件相结合。
实例K
一种单层双组分纺粘非织造纤维网是由如美国专利No.5,418,045所述的连续熔纺、卷曲的双组分长丝而形成的。双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。双组分纺粘纤维网用一热空气刮刀进行预粘合，其条件为实例J所述，除了热空气刮刀以1.5英寸(38.1mm)的距离设置以外。双组分纺粘纤维网在形成之后不进行热点粘合。
单层双组分纺粘纤维网利用所述的图案花纹未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹的非织造环圈材料。图案花纹辊和砧辊被加热约为260°F(约127℃)的温度。形成于图案花纹辊与砧辊之间的辊隙内的辊隙压力为约70psi(约49kg/cm2)。引入辊隙的双组分纺粘纤维网的线速度是约42英尺/分(约13米/分)。
实例L
一种双层非织造层压材料，它是由连续熔纺、非卷曲的双组分长丝形成的第一种双组分纺粘非织造纤维网和由连续熔纺、卷曲的双组分长丝，如美国专利No.5,418,045所述，所形成的第二种双组分纺粘非织造纤维网制成。各非织造层的双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。在形成之后两双组分纺粘纤维网都不热点粘合。在该实例中，双组分长丝成形尺寸以及第一种和第二种双组分纺粘纤维网的单位重量是不同的。
形成第一种较低单位重量、较小纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网。然后，形成第二种较高单位重量、较大纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网并且将其放在第一未粘合图案花纹非织造层的上部。第二种双组分纺粘纤维网利用一热空气刮刀在实例K所述的条件下进行预粘合。第一种和第二种非织造层通过引入过所述的图案花纹未粘合组件而层压在一起。图案花纹辊和砧辊被加热到约263°F(约128℃)温度。形成于图案花纹辊与砧辊之间的辊隙上的辊隙压力是约80psi(约56kg/cm2)。双组分纺粘纤维网引入辊隙的线速度是42英尺/分(13米/分)。当用于剥离和剪切强度试验时，第二种双组分纺粘非织造纤维网与试验挂钩材料的挂钩元件相结合。
实例M
一种双层非织造层压材料，它是由连续熔纺、非卷曲的双组分长丝形成的第一种双组分纺粘非织造纤维网和连续熔纺、卷曲双组分长丝如美国专利No.5,418,045所述所形成的第二种双组分纺粘非织造纤维网而制成的。各非织造层的双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。在形成之后两双组分纺粘纤维网都不进行热点粘合。在该实例中，双组分长丝形成尺寸和第一种和第二种双组分纺粘纤维网的单位重量是不同的。
形成第一种较低单位重量、较小纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网。然后，形成第二种较高单位重量、较大纤维尺寸的双组分纺粘非织造纤维网并将其放在图案未粘合非织造层的上部。第二种双组分纺粘纤维网通过使用一热空气刮刀在相同于上述实例L的条件下被预粘合。第一种和第二种非织造层通过经过所述的图案未粘合组件而层压在一起。图案未粘合加工条件如实例L所述，除了双组分纺粘纤维网引入辊隙的线速度为约68英尺/分(约21米/分)外。当用于剥离和剪切强度试验时，第二种双组分纺粘非织造纤维网与试验挂钩材料的挂钩元件相结合。
实例N
一种单层双组分纺粘非织造纤维网是由连续熔纺、卷曲的双组分长丝如美国专利No.5,418,045所述而形成的。双组分长丝的聚合物组分与上述实例是相同的。双组分纺粘纤维网通过使用一热空气刮刀在上述用于实例K条件下，除了增压室压力为约2.6mmHg外而被预粘合。在其形成之后双组分纺粘纤维网不进行热点粘合。
单层双组分纺粘纤维网利用所述的图案未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹非织造环圈材料。图案花纹辊和砧辊被加热约263°F(约128℃)的温度。形成于图案花纹辊与砧辊之间的辊隙上的辊隙压力为约80psi(约56kg/cm2)。双组分纺粘纤维引入辊隙的线速度是约65英尺/分(约20米/分)。
实例O
一种双层非织造层压材料，它是由连续熔纺、卷曲的双组分长丝形成的第一种双组分纺粘非织造纤维网和连续熔纺、卷曲的双组分长丝如美国专利No.5,418,045所述所形成的第二种双组分纺粘非织造纤维网而制成。各非织造层的双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。两双组分纺粘纤维网在形成之后都不进行热点粘合。在该实例中，双组分长丝成形尺寸和第一和第二双组分纺粘纤维网的单位重量是不同的。
形成第一种较低单位重量、较小纤维尺寸双组分纺粘非织造纤维网。然后，形成第二种较高单位重量、较大纤维尺寸双组分纺粘纤维网并将其放在第一未粘合图案花纹非织造层的上部。第二双组分纺粘纤维网通过把纤维经过形成于一对相对旋转压紧或压力辊之间的辊隙而进行预粘合。在由压力辊形成的辊隙上的辊隙压力约为75psi(约53kg/cm2)。第一和第二非织造层通过经过所述的图案未粘合组件而被层压在一起。图案花纹未粘合加工条件如上实例M所述，当用于剥离和剪切强度试验时，纺粘非织造纤维网与试验挂钩材料的挂钩元件相结合。
实例P
一种单层双组分纺粘非织造纤维网是由连续熔纺、非卷曲的双组分长丝如美国专利No.5,418,045所述而形成的。双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。双组分纺粘纤维网用一个设置于纤维网上表面间距为1.125英寸(约28.6mm)的热空气刮刀进行预粘合。从热空气刮刀引出的空气流温度为约245°F(约118℃)。热空气刮刀有一个压力为2mmHg的增压室。在形成之后双组分纺粘纤维不被热点粘合。
单层双组分纺粘纤维网通过采用所述的图案花纹未粘合组件而形成一种未粘合图案花纹的非织造环圈材料。图案花纹未粘合加工条件基本上为上述实例K所述。
实例Q
一种双层非织造层压材料，它是采用连续熔纺、非卷曲双组分长丝形成的第一种双组分纺粘非织造纤维网和连续熔纺、非卷曲的双组分长丝如美国专利No.5,418,045所述形成的第二种双组分纺粘非织造纤维网而制成的。各非织造层的双组分长丝的聚合物组分相同于上述实例。在形成之后两双组分纤维都不进行热点粘合。在该实例中，双组分长丝成形尺寸以及第一和第二双组分纺粘纤维网的单位重量是不同的。
形成第一较低单位重量、较小纤维尺寸双组分纺粘非织造纤维网并使用一热气刮刀在上述实例P中所述的条件下进行预粘合。然后，形成第二种较高单位重量、较大纤维尺寸双组分非织造纤维网并且将其放在第一未粘合非织造层的上部。通过经过所述的图案花纹未粘合组件而把第一和第二非织造层层压在一起。图案花纹未粘合加工条件如上实例L所述。当用于剥离和剪切强度试验时，第二双组分纺粘非织造纤维网与试验挂钩材料的挂钩元件相结合。
实例R
一种单层双组分纺粘非织造纤维网是由连续熔纺、卷曲的双组分长丝，如美国专利No.5,418,045所述，而形成的。双组分长丝的聚合物组分与上述实例相同。双组分纺粘纤维网使用一热空气刮刀如上实例P所述而预粘合，除了离纤维网表面距离为约0.5英寸(约17.8mm)，和增压室压力为约1.4mmHg外。在形成之后双组分纺粘纤维网不进行热点粘合。
单层双组分纺粘纤维网通过采用所述的图案花纹未粘合组件而形成为一种未粘合图案花纹的非织造环圈材料。
实例S
一种双层非织造层压材料是使用连续熔纺、双组分长丝，如授权给Pike等人的美国专利No.5,418,045所述，所形成的不同单位重量的双组分纺粘非织造纤维网而制成的。双组分长丝的聚合物组分重量比为50∶50，并且是并列型构型排列。双组分长丝为基本圆形横截面。聚合物组分是a)99％Exxon Chemical Co.3445聚丙烯和1％二氧化钛(TiO2)，和b)78％Dow  6811A线性低密度聚乙烯(LLDPE)和10％Shell Chamical Co.’s KRATONG-2755聚合物和1％荧光增白剂，可由Standridge Chemical Co.of Social Circle GAas SCC-5348获得。KRATON嵌段共聚物可由一些不同配方获得，其中一些被表示在美国专利4,663,220、4,323,534、4,834,738、5,093,422和5,304,599中，在此可引入参考。在形成之后双组分纺粘纤维网被热点粘，而被点粘合的非织造材料具有35％的总粘合区域。
上述样品和比较材料具有下列特性：
                                                       表
   实例   单位重量(克/平方米)   纤维尺寸(旦)   松密度(密耳) 粘合区域百分比(％)   抗剪强度(克)  剥离强度(克)  重复数目
  比较A     33.9     2.2     20     15     669     321     3
  A     33.9     2.2     19     15/36     902     169     3
  比较B     37.3     2.2     22     15     648     229     3
  B     37.3     2.2     20     15/36     926     95     3
  比较C     42.4     2.2     20     15     625     188     3
  C     42.4     2.2     20     15/36     954     101     3
  D     50.9     3.3     25     36     1090     49     3
  E     23.7     3.3     11     36     685     236     3
  F     33.9/33.9     3.3/3.3     31     36/36     1710     293     3
  G     50.9/17.0     7.6/2.3     43     36/36     1780     300     3
  H     67.8     7.6     38     36     1912     256     3
  I     50.9/17.0     10.4/2.3     44     36     1874     464     10
  J     50.9/17.0     9.3/1.8     42     36     1680     370     3
  K     50.9     9.2     35     36     1222     301     10
  L     50.9/17.0     9.2/2.2     50     36     1599     418     10
  M     42.4/17.0     9.2/2.2     38     36     1260     393     10
  N     59.3     9.2     41     36     1212     267     10
  O     50.9/17.0     9.2/2.2     50     36     2370     462     10
  P     50.9     8.8     25     36     1168     222     10
  Q     50.9/17.0     8.8/2.2     34     36     1607     253     10
  R     50.9     8.8     40     36     1504     240     10
  S     50.9/17.0     6-9/2-3     NA     36     5500     1300     6
对于上述实例来说，虽然给出了剥离强度和抗剪强度的具体数值，但本发明的未粘合图案花纹环圈材料不局限在上述数值。一般来说，未粘合图案花纹环圈材料应该有一个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，剥离强度范围为约50克至约500克或者更高一些对本发明的使用来被认为是适宜的。同样，对本发明的使用来说，抗剪强度大约600克至大约2500克范围内或高一些被认为是适宜的。同样，对本发明的使用来说，认为适宜的总的单位重量在20克/平方米至100克/平方米范围内，更确切地说是在20克/平方米至70克/平方米范围内。
本领域的普通技术人员可以对按照本发明制造的未粘合图案花纹非织造环圈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方案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，本申请覆盖了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。

Claims (21)

1.一种未粘合图案花纹非织造织物，包括：
具有单独纤维或长丝的纤维状结构的非织造纤维网；
所述的非织造纤维网具有至少约10密尔的松密度和至少约20克/平方米的单位重量；
所述的非织造纤维网在其表面上有许多不连续的未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹，它是由施加热和压力而形成的；
所述的非织造纤维网具有约25％至约50％的粘合区域；
在所述的不连续未粘合区域中所述的单独纤维或长丝具有其至少一部分延伸到并粘合在所述的连续粘合区域内。
2.根据权利要求1所述的未粘合图案花纹非织造织物，其中所述的非织造纤维网具有至少约36％至50％的粘合区域。
3.根据权利要求1所述的未粘合图案花纹非织造织物，其中该织物具有至少约600克的抗剪强度和至少约50克的剥离强度。
4.根据权利要求1所述的未粘合图案花纹非织造织物，其中所述非织造纤维网包括熔纺长丝。
5.根据权利要求1所述的未粘合图案花纹非织造织物，其中所述的非织造纤维网包括短纤维。
6.根据权利要求4所述的未粘合图案花纹非织造织物，其中所述的非织造纤维网包括熔纺多组分长丝。
7.根据权利要求1所述的未粘合图案花纹非织造织物，其中它还包括一个附着到所述非织造织物一表面上的薄膜层，相对所述表面具有所述一些不连续未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹。
8.根据权利要求1所述的未粘合图案花纹非织造织物，它还包括：
具有单独纤维或长丝的纤维状结构的另一非织造纤维网；
权利要求1所述的与上述的另一非织造纤维网是被层压在一起的。
9.根据权利要求8所述的未粘合图案花纹非织造织物，其中权利要求1所述的非织造纤维网的单独纤维或长丝具有第一种旦数，而上述的另一非织造纤维网的单独纤维或长丝具有与所述第一种旦数不同的第二种旦数，并且权利要求1所述的非织造纤维网具有第一种单位重量，而上述的另一非织造纤维网具有与所述第一种单位重量不同的第二种单位重量。
10.一种机械扣接系统，包括：
一种凸起部件；和
一种能以松脱形式与所述凸起部件接合的凹陷部件；
所述的凹陷部件包括一种未粘合图案花纹非织造织物，所述非织造织物，包括：
具有单独纤维或长丝的纤维状结构的非织造纤维网；
所述的非织造纤维网具有至少约10密尔的松密度和至少约20克/平方米的单位重量；
所述的非织造纤维网在其表面上有许多不连续的未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹，它是由施加热和压力而形成的；
所述的非织造纤维网具有约25％至约50％的粘合区域；
在所述的不连续未粘合区域中所述的单独纤维或长丝具有其至少一部分延伸到并粘合在所述的连续粘合区域内。
11.一种一次性吸收用品，它包括未粘合图案花纹非织造物，所述未粘合图案花纹非织造织物，包括：
具有单独纤维或长丝的纤维状结构的非织造纤维网；
所述的非织造纤维网具有至少约10密尔的松密度和至少约20克/平方米的单位重量；
所述的非织造纤维网在其表面上有许多不连续的未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹，它是由施加热和压力而形成的；
所述的非织造纤维网具有约25％至约50％的粘合区域；
在所述的不连续未粘合区域中所述的单独纤维或长丝具有其至少一部分延伸到并粘合在所述的连续粘合区域内。
12.一种一次性吸收用品，它包括：
一个主体横衬；
一个外部覆盖层；
一个配置在所述主体横衬与所述外部覆盖层之间的吸收结构；
一个连接到所述用品上的机械扣接接片，所述扣接接片含有一个凸起部件；
一个连接到所述外部覆盖层上的凹陷部件，所述凹陷部件能以可松脱形式与所述凸起部件接合；
所述的凹陷部件包括一种未粘合图案花纹非织造织物，所述非织造织物，包括：
具有单独纤维或长丝的纤维状结构的非织造纤维网；
所述的非织造纤维网具有至少约10密尔的松密度和至少约20克/平方米的单位重量；
所述的非织造纤维网在其表面上有许多不连续的未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹，它是由施加热和压力而形成的；
所述的非织造纤维网具有约25％至约50％的粘合区域；
在所述的不连续未粘合区域中所述的单独纤维或长丝具有其至少一部分延伸到并粘合在所述的连续粘合区域内。
13.一种用于形成未粘合图案花纹非织造织物的方法，其包括的步骤是：
形成具有单独纤维或长丝的纤维状结构的非织造纤维网；
把所述的非织造纤维网送入到限定在相对设置的第一和第二辊之间的辊隙内，所述的第一辊具有图案花纹的外表面，而所述的第二辊具有光滑的外表面；
以相对方向转动第一和第二辊；
通过施加热和压力来粘合非织造纤维网，从而在其表面上形成由一些不连续未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹；
由此使所述的非织造纤维网具有约25％至约50％的粘合区域；和
在所述的不连续未粘合区域内所述的单独纤维或长丝具有其至少一部分延伸到并被粘合在所述连续粘合区域内。
14.根据权利要求13的方法，它还包括步骤是把所述非织造纤维网送入到所述的第一和第二辊之间限定的辊隙中，所述的第一和第二辊均具有图案花纹的外表面，并且通过施加热和压力粘合所述的非织造纤维网，从而在其至少两表面上形成许多不连续未粘合区域限定的连续粘合区域的图案花纹。
15.根据权利要求13的方法，它还包括的步骤是：
形成具有单独纤维或长丝的纤维状结构的另一非织造纤维网；
把权利要求13所述的和上述的另一非织造纤维网送入到所述的辊隙；和
把权利要求13所述的和上述的另一非织造纤维网粘合在一起，从而形成未粘合图案花纹的非织造层压制品。
16.根据权利要求15的方法，它还包括的步骤是：
形成具有第一纤维长丝尺寸和第一单位重量的权利要求13所述的非织造纤维网；
形成具有不同于所述第一纤维或长丝尺寸的第二纤维或长丝尺寸和不同于所述第一单位重量的第二单位重量的上述的另一非织造纤维网。
17.根据权利要求13的方法，其还包括的步骤是预粘合权利要求13所述的非织造纤维网。
18.根据权利要求15的方法，其还包括的步骤是预粘合所述的权利要求13所述的和上述的另一非织造纤维网的至少一个的纤维网。
19.根据权利要求13所述的方法，其还包括的步骤是所形成的所述的非织造层含有熔纺长丝。
20.根据权利要求19所述的方法，其还包括的步骤是所形成的所述的非织造层含有熔纺多组分长丝。
21.根据权利要求20所述的方法，其还包括的步骤是所形成的所述的非织造层含有熔纺多组分卷曲的长丝。
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