[發明專利]制造開孔纖維網的方法

有效

• 申請號: 201080005561.0
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN102292195A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: F·W·吉布森;K·A·阿羅拉;J·L·哈蒙;N·S·布羅伊勒斯;J·M·奧爾;T·I·穆拉尼;J·J·科若;K·D·麥卡弗里;H·J·奧唐奈
• 申請（專利權）人: 寶潔公司
• 主分類號: B26F1/20
• 分類號: B26F1/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳文青

發明領域

本發明涉及用于制造開孔纖維網的方法。具體地講，所述方法可用來制造三維開孔薄膜、非織造材料、和它們的層壓體，其中孔具有最小的縱橫比。

發明背景

開孔纖維網廣泛地用于多種工業產品和消費品。例如，已知開孔薄膜或開孔非織造材料被用于一次性吸收制品諸如一次性尿布和婦女衛生制品諸如衛生巾等。此類制品通常具有流體可透過的頂片、流體不可透過的可透氣底片、和設置在頂片和底片之間的吸收芯。開孔薄膜可被制造成形成流體可透過的頂片和/或流體不可透過的可透氣底片。

2006年4月27日公布的美國專利申請2006/0087053公開了一種用于通過使纖維網材料移動穿過反轉的相互嚙合輥的輥隙而在前體纖維網中制造孔的方法，其中第一輥包括周向延伸的脊和凹槽，并且第二輥包括從基座至尖端逐漸變細的齒，所述齒在基座處接合到第二輥。齒的基座具有大于橫截面寬度尺寸的橫截面長度尺寸。當所述輥中的一個上的齒與所述輥中的另一個上的凹槽相互嚙合時，就在前體纖維網材料中形成孔。該方法提供高效且高性價比的在纖維網中形成孔的方法。然而，孔的尺寸和形狀受限于第二輥中的齒的形狀和取向以及形成薄膜的長鏈分子的取向。例如，擠出的薄膜具有分子取向，其中大部分長鏈分子具有縱向取向，所述縱向對于擠出的薄膜來講是薄膜在擠出過程中所遵循的路徑。所述反轉輥中的第二輥上的齒的橫截面長度也在縱向上對齊。因此，當在擠出的薄膜中形成孔時，該方法趨于產生類似于狹縫的孔。雖然就某些應用而言狹縫是可接受的，但類似于橢圓形洞的孔通常是優選的。

因此，需要一種用于在薄膜或薄膜-非織造材料層壓體中產生孔的方法，所述方法可克服薄膜分子取向的影響并產生類似于橢圓形洞而非狹縫的孔。

發明概述

本發明公開了一種用于在纖維網中制造孔的方法，其中在纖維網中產生的孔更加高度類似于橢圓形洞而非狹縫。所得纖維網表現出改善的流體采集能力、抗壓性能和美觀性。所述方法包括提供具有縱向和橫向的前體纖維網材料。前體纖維網具有相對于縱向和橫向的分子取向。隨后使纖維網移動穿過一對相互嚙合構件，在那里將其開孔。所述一對相互嚙合構件包括具有脊和凹槽的第一構件、以及具有多個從基座逐漸變細的齒和尖端的第二構件。齒在基座處接合到第二構件。齒的基座具有大于橫截面寬度尺寸的橫截面長度尺寸。齒取向成使得齒的橫截面長度尺寸相對于纖維網的主要分子取向設置成大于零的角度。當第二構件上的齒與第一構件上的凹槽相互嚙合時，就在前體纖維網材料中形成孔。孔具有小于4.0，優選小于3.0的縱橫比。

在一個實施方案中，所述一對相互嚙合構件包括一對反轉的相互嚙合輥。所述一對相互嚙合輥包括具有周向延伸的脊和凹槽的第一輥、以及具有齒的第二輥，所述齒與第一輥的凹槽嚙合。齒為從基座至尖端逐漸變細的，并且在基座處接合到第二輥，所述基座具有大于橫截面寬度尺寸的橫截面長度尺寸。使纖維網材料移動穿過反轉的相互嚙合輥的輥隙，其中當所述輥中的一個上的齒與所述輥中的另一個上的凹槽相互嚙合時，就在前體纖維網材料中形成孔。

一種可供選擇的方法包括提供在縱向上具有主要分子取向的前體纖維網材料、以及在橫向上塑性地變形前體纖維網，以產生具有改進的分子取向的塑性變形的纖維網，其中分子在橫向上對齊。使塑性變形的纖維網移動穿過在反轉的相互嚙合輥之間形成的輥隙以在其中形成孔。所述輥中的一個上的齒具有縱向取向。

所述方法也可用于通過如下方式制造在纖維網的選定位置中具有增加的開口面積的孔：在使纖維網材料移動穿過反轉的相互嚙合輥的輥隙之前，將纖維網的塑性變形限制于選定位置。

附圖概述

圖1為本發明的方法的示意圖。

圖2為本發明的設備的透視圖。

圖3為圖2所示設備的一部分的橫截面圖。

圖4為本發明的方法和設備的另一個實施方案的示意圖。

圖5為圖2或圖8所示設備的一部分的透視圖。

圖6為圖9所示設備的一部分的放大透視圖。

圖7為圖2所示設備上的齒的一種供選擇的構型的透視圖。

圖8為圖2所示設備的一部分的透視圖。

圖9為圖12所示設備的所述部分的頂視圖。

圖10為圖12所示設備的一部分的平面圖。

圖11為通過本發明的方法制造的開孔纖維網的高度放大的一部分的照片。

圖12為圖12的開孔纖維網的橫截面圖。