具有被构造成以受控方式塌缩的离散的三维变形部的非织造材料制造技术

本发明专利技术公开了其中具有离散的三维变形部的非织造材料，所述变形部形成从非织造材料的第一表面向外延伸的突起部和相邻非织造材料的第二表面的宽基部开口。三维变形部中的至少一些三维变形部被构造成当将压缩力施加在非织造材料上时以受控方式塌缩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有带有宽基部开口的离散的三维变形部的非织造材料，制备该非织造材料的方法，以及包括此类非织造材料的制品。
技术介绍
在专利文献中公开了用于吸收制品的各种材料。公开此类材料和用于制备此类材料的方法的专利公布包括：美国专利4,323,068，Aziz；美国专利5,518,801，Chappell等人；美国专利5,628,097，Benson等人；美国专利5,804,021，Abuto等人；美国专利6,440,564B1，McLain等人；美国专利7,172,801，Hoying等人；美国专利7,410,683，Curro等人；美国专利7,553,532，Turner等人；美国专利7,648,752B2，Hoying等人；美国专利7,682,686B2，Curro等人；美国专利8,241,543B2，O’Donnell等人；美国专利8,393,374B2，Sato等人；美国专利8,585,958B2，Gray等人；美国专利8,617,449B2，Baker等人；美国专利申请公布US2006/0286343A1；US2010/0028621A1；US2010/0297377A1；US2012/0064298A1；US2013/0165883A1；US2014/0121621A1；US2014/0121623A1；US2014/0121624A1；US2014/0121625A1；US2014/0121626A1；EP1774940B1；EP1787611B1；EP1982013B1；PCTWO2008/146594A1；和WO2014/084066A1(Zuiko)。KaoMERRIESTM尿布和Kimberly-Clark尿布具有优质产品，其中纹理化顶片经由加热压花或水刺法粘结到另一个非纹理化层。存在对用于吸收制品的改善的材料的需要，以及对制备此类材料的方法的需要。在某些情况下，存在对于看起来且感觉柔软的并具有改善的干燥性的改善的非织造材料或非织造材料的层合体的需要。具体地，存在对改善的非织造材料的需要，该改善的非织造材料具有在其中形成的三维特征结构以提供改善的柔软性和干燥性，以及柔软性和干燥性的视觉信号。三维特征结构可形成位于材料的一个侧面上的凹陷部和位于相反侧上的突起部。在一些情况下，可能期望将此类材料置于吸收制品中使得凹陷部在吸收制品的顶片上可见。在一些此类情况下，希望此类凹陷部是良好限定的并且具有由此形成的宽开口，使得其不仅可改善液体采集，而且还可向消费者提供吸收制品的液体采集特性和处理粘性液体诸如排便的能力的“信号”当在高线速下制备此类材料时，形成维持良好限定的三维特征结构变得越来越困难。此外，在将材料结合到在压缩下制备或包装的产品(诸如一次性尿布)中的情况下，在材料经受此类压缩力之后，保留特征结构/变形部的三维特征变得困难。某些先前的三维结构具有塌缩或闭合的趋势并且在压缩之后，变得较不可见。另外，存在对可使用机械变形方法提供此类特性的材料的需要，机械变形方法比高能方法诸如水刺法和液压模塑成本更低。因此，存在对此类材料和制备在其中具有变形部的此类材料的高速、相对廉价方法的需要，其即使在压缩之后也提供良好限定的三维结构。高速的特异性方面是与吸收制品的生产线的相容性，其提供模式灵活性和分区的优点，并且减少对运送大体积材料的需要。
技术实现思路
本专利技术涉及具有带有宽基部开口的离散的三维变形部非织造材料，制备该非织造材料的方法，以及包括此类非织造材料的制品。该非织造材料具有形成于其中的变形部。变形部形成从非织造材料的第一表面向外延伸的突起部和位于与非织造材料的第二表面相邻的突起部的最窄部分内的基部开口。突起部可包括顶盖部分。突起部的顶盖部分的最大内部宽度可比基部开口的宽度宽。突起部可包括从突起部的基部延伸至突起部的远侧端部的纤维，其有助于形成突起部的侧面和顶盖的一部分。在一些情况下，多个此类纤维基本上完全围绕突起部的侧面设置。在一些情况下，当在非织造纤维网上施加压缩力时，突起部中的至少一些可被构造成以可控方式塌缩，使得基部开口可保持打开。在一些情况下，突起部的宽度可沿突起部的长度变化。在一些情况下，非织造材料包括至少两个层，并且所述层可在纤维的浓度和/或位于突起部中和周围的各个位置处的热点粘结部的存在方面不同。在一些情况下，变形部可具有比相邻未变形区大的透光率。本文所述特性中的任一个特性可分别地或以任何组合的方式存在于非织造材料中。在非织造材料中形成变形部的方法包括以下步骤：a)提供至少一种前体非织造纤维网；b)提供一对成形构件，该一对成形构件包括：第一成形构件，该第一成形构件具有包括多个离散的间隔开的公成形元件的表面，和第二成形构件，该第二成形构件具有包括位于第二成形构件中的多个凹部的表面，其中凹部各自对齐并被构造成在其中接收该公成形元件中的至少一个公成形元件，其中凹部可具有大于并且可完全围绕公元件的平面周边的平面周边；以及c)将前体非织造纤维网置于成形构件之间并利用成形构件使前体非织造纤维网机械变形。该方法形成具有大体为平面的第一区域和多个离散的变形部的非织造纤维网。变形部形成从非织造纤维网的第一表面向外延伸的突起部和位于非织造纤维网的第二表面中的开口。附图说明图1是示出现有技术簇的端视图的显微照片。图2是在现有技术簇经受压缩之后的其示意性端视图。图3是示出多个塌缩簇的现有技术非织造纤维网的端部的显微照片。图4是在现有技术圆锥形结构经受压缩之前和之后的其示意性侧视图。图5是示出具有形成于其中的三维变形部的非织造材料的一个侧面的平面显微照片，其中突起部向上取向。图6是示出类似于图5所示的非织造材料的其它侧面的平面显微照片，其中位于非织造物中的开口面向上。图7是示出位于单层非织造材料中的突起部的透视图的MicroCT扫描图像。图8是示出位于单层非织造材料中的突起部的一个侧面的MicroCT扫描图像。图9是示出位于单层非织造材料中具有面向上的开口的变形部的透视图的MicroCT扫描图像。图10是位于双层非织造材料中具有面向上的开口的变形部的透视图。图11是沿变形部的横轴截取的横截面的显微照片，其示出多层非织造材料的一个示例，该多层非织造材料具有位于材料的一个侧面上的呈突起部形式的三维变形部，其在材料的另一个侧面上提供宽开口，其中开口面向上。图12是图11中所示突起部的示意图。图13是在材料已经经受压缩之后从其突起侧的平面显微照片，其示出围绕突起部周边的高纤维浓度区。图14是沿突起部的横轴截取的突起部的横截面的显微照片，其示出在其经受压缩之后的突起部。图15A是沿多层非织造纤维网的一个实施方案的变形部的横轴截取的剖视图，其示有面向上的基部开口。图15B是沿多层非织造纤维网的另选的实施方案的变形部的横轴截取的剖视图，其示有面向上的基部开口。图15C是沿多层非织造纤维网的另选的实施方案的变形部的横轴截取的剖视图，其示有面向上的基部开口。图15D是沿多层非织造纤维网的另选的实施方案的变形部的横轴截取的剖视图，其示有面向上的基部开口。图15E是沿多层非织造纤维的另选的实施方案的变形部的横轴截取的剖视图，其示有面向上的基部开口。图15F是沿多层非织造纤维网的另选的实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非织造材料，所述非织造材料具有第一表面和第二表面，所述非织造材料包含多根纤维，其中所述材料包括大致平面的第一区域，所述非织造材料的特征在于其包括多个离散的一体的第二区域，所述第二区域包括变形部，所述变形部形成从所述非织造材料的所述第一表面向外延伸的突起部和位于所述非织造材料的所述第二表面中的开口，所述突起部由所述纤维形成，其中所述突起部包括邻近所述非织造材料的所述第一表面的基部、沿所述Z方向从所述基部延伸的相反的远侧端部、和位于所述突起部的所述基部和所述远侧端部之间的侧壁、以及包括所述突起部的所述侧壁和所述远侧端部的至少一部分的顶盖，其中所述侧壁具有内部表面，并且所述侧壁的所述内部表面限定所述突起部的所述基部处的基部开口，其中所述顶盖部分具有带有最大内部宽度的部分，并且所述基部开口具有宽度，其中所述突起部的所述顶盖部分的最大内部宽度宽于所述基部开口的宽度，其中根据所述加速压缩方法，当垂直于所述第一区域的平面来将7kPa的压缩力施加在所述非织造材料上时，所述突起部中的至少一些突起部被构造成以受控方式塌缩，使得所述基部开口保持打开，并且在压缩之后所述基部开口的宽度大于0.5mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 62/049,382;2014.09.12 US 62/049,379;1.一种非织造材料，所述非织造材料具有第一表面和第二表面，所述非织造材料包含多根纤维，其中所述材料包括大致平面的第一区域，所述非织造材料的特征在于其包括多个离散的一体的第二区域，所述第二区域包括变形部，所述变形部形成从所述非织造材料的所述第一表面向外延伸的突起部和位于所述非织造材料的所述第二表面中的开口，所述突起部由所述纤维形成，其中所述突起部包括邻近所述非织造材料的所述第一表面的基部、沿所述Z方向从所述基部延伸的相反的远侧端部、和位于所述突起部的所述基部和所述远侧端部之间的侧壁、以及包括所述突起部的所述侧壁和所述远侧端部的至少一部分的顶盖，其中所述侧壁具有内部表面，并且所述侧壁的所述内部表面限定所述突起部的所述基部处的基部开口，其中所述顶盖部分具有带有最大内部宽度的部分，并且所述基部开口具有宽度，其中所述突起部的所述顶盖部分的最大内部宽度宽于所述基部开口的宽度，其中根据所述加速压缩方法，当垂直于所述第一区域的平面来将7kPa的压缩力施加在所述非织造材料上时，所述突起部中的至少一些突起部被构造成以受控方式塌缩，使得所述基部开口保持打开，并且在压缩之后所述基部开口的宽度大于0.5mm。2.根据权利要求1所述的非织造材料，所述非织造材料包括单个非织造材料层。3.一种多层非织造材料，所述多层非织造材料包括接合在一起的至少两个层，所述至少两个层包括第一层和第二层，其中至少所述第一层包括根据权利要求1所述的非织造...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·斯特鲁布，J·M·奥尔，J·T·奈普迈尔，A·格勒尼耶，R·罗萨蒂，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US