一种涂覆有纤维的弹性材料，和一种包括所述弹性材料的尿布及其生产方法

摘要

一种复合材料，包括由聚合材料制成的弹性薄膜(F)和存在于至少一个面上的植绒纤维(13)的涂层。这些纤维通过粘合材料层(C)固定在薄膜上。

说明书

技术领域

本发明涉及卫生产品生产领域的创新，特别是婴儿尿布、失禁尿布等。

背景技术

在婴儿尿布和其他类似产品中，弹性部件被用来使物品适应用户身体形状。

为此目的，使用具有弹性性质的聚合薄膜，即，能通过保持在大体弹性范围内的拉长而被拉伸和发生变形的聚合薄膜，使得在薄膜得到释放时，能够近似地恢复其原始外形或发生有限的永久变形，典型地在进行3个循环的80％拉长后，在其初始长度的10％以内。

用在尿布上以使之具有所必需的适配和使之适应或适合用户的弹性条带由这类薄膜制成。在婴儿尿布中，这类弹性薄膜被用来制造尿布的封闭接头。在当今用来促进从使用尿布到使用普通短裤的过渡的“训练短裤”中，弹性薄膜条带被用于形成该物品的侧带，此物品穿上去象普通的短裤却具有尿布的结构和功能性质。特别地，在此应用中，该物品具有由弹性聚合薄膜制成的较大表面。

由于聚合薄膜与皮肤接触会引起不适，且特别在用于婴儿尿布上时可能会引起皮肤过敏现象，因此已经开始研究用纺织纤维涂覆聚合薄膜的系统。纺织纤维涂层还能够使产品具有更好的“手感”，不仅是对于穿它的人，而且还对于触摸它的人。纤维涂层因此也用在用于不与用户皮肤接触的尿布部件的弹性薄膜上。

美国专利5,422,172公开了由粘合到无纺织物层的弹性薄膜形成的层压材料以及相关的生产方法。聚合薄膜直接在砑光机的夹紧下挤出，其中一个或两个梳理纤网被送入砑光机中。纤维直接地粘合在挤出的薄膜上。这种工艺要求复杂的机器，因为薄膜必须直接在砑光机的入口处挤出。此外，当拉扯或拉长由此得到的产品时，会引起纤维破损。

根据其它技术，纤维织物粘合在预先形成的薄膜上。经证实，这类产品并不令人满意，因为如果将无纺织物施加在将其保持在拉伸状态下的聚合薄膜上时，在释放得到的层压材料且薄膜返回到未拉伸的状态时，无纺织物会起皱。此外，在这些技术中，要在纵向方向(MD)(machine direction)、即平行于材料的供给方向的方向上，对薄膜进行拉伸，即预拉伸。另一方面，当半成品被用来生产吸收物品或服装(诸如尿布或类似物)时，通常要求在横向方向(CD)或普遍的横向方向上有弹性。这是因为在尿布的构造阶段，如果将弹性产品与尿布对齐地送入，那么生产速度会远大于在弹性带被横向送入、然后再进行旋转的情况下得到的速度。

如果在事先不进行拉伸或拉长的情况下将薄膜层压到无纺织物上，那么在使用时，无纺织物会防碍薄膜的拉长，且纤维会脱离或断裂。或者，将不得不使用弹性无纺织物，但这需要较高的成本。

US-A-2003/0105446描述了一种复合层压产品，其包括层压到两层纤维织物上的中间聚合薄膜。同样在这种情况下，薄膜直接在对两层纤维中的至少一层进行层压的机器中挤出。然后在弹性范围内拉长复合产品以折断纤维，使成品具有薄膜的弹性。还描述了对薄膜穿孔的可能性。这种生产工艺因为要破坏纤维，因而是复杂且不令人满意的，从另一方面来讲这就要求在生产线的末端获得具有足够弹性的半成品。

在US-A-2003/0084986和US-B-6,537,930,US-A-2003/0022582以及US-B-6,255,236中还描述了生产弹性薄膜和纤维层压材料的其它方法。

EP-B-0737462描述了一种由上面形成有植绒纤维层的非弹性聚合薄膜组成的复合材料。这种材料特别地用作女性卫生棉的上部薄片。这种薄膜具有穿孔以形成体液的通道。

发明内容

本发明的一个目的在于生产包括弹性薄膜的层压材料的新方法的实施，其中弹性薄膜特别地适合作为婴儿尿布、失禁尿布和其它卫生吸收产品中的弹性部件。

根据另一方面，本发明的目的在于生产一种具有至少一个弹性部件的吸收物品，特别为(但不排外地)婴儿尿布或失禁尿布，其穿起来更容易且更令人愉快，并且更舒适、更合身和更能适应用户的身体形状。

根据另一个方面，本发明的目的在于生产一种包括弹性薄膜和纺织纤维涂层的弹性层压物品，其特别适于和有效作为卫生棉和婴儿尿布或失禁尿布或用于类似产品的部件。

总体上，根据第一方面，本发明涉及一种复合材料，其包括由聚合材料制成的弹性薄膜和在所述薄膜的至少一个面上的纤维涂层，其中纤维涂层由植绒纤维形成。

因此，与传统弹性薄膜相反，根据本发明，涂层具有短的纤维来得到涂层，这些纤维与薄膜表面正交地粘合在薄膜上。通过这种方式，纤维不会防碍薄膜的拉长，在薄膜被拉长时不会断裂，而且在薄膜被拉长且在弹性拉长的情况下涂覆纤维时，不会形成皱褶。然而，优选地，在没有对薄膜进行预拉伸的情况下进行植绒。

有利地，纤维通过诸如聚合树脂或胶粘剂这样的粘合材料粘合在薄膜上。在干燥、交联或聚合时，这种材料本身具有弹性。或者，可以使用这样的材料，其在施加到聚合薄膜上后，会引起不连续分布，典型地为网格的形式而不是连续层的形式。具有这种性质的热熔性胶粘剂为我们所熟知且被用于吸收物品的生产中。由于这种胶粘剂不会以连续薄膜或层的形式沉积，而是多微孔的，因此胶粘剂的这些碎片会形成小的孤立地区(island)，这些孤立地区彼此之间相互接触且纤维被粘合到孤立地区。因此，对薄膜的拉伸通常会引起胶粘剂/纤维组件非常适度的变形。

通过这种方式，粘合层，无论是树脂还是胶粘剂，会随着复合材料拉长并返回其初始状态，在不形成皱褶和断裂的情况下恢复其弹性变形。

在流体或粘性的状态下施加的粘合材料，具有大体各向同性的弹性性质，即在各个方向上相同。另一方面，通过植绒施加有纤维的薄膜可具有在不同方向存在差异的弹性性质。例如，它在纵向方向(即薄膜的供给方向)上的弹性大于在横向方向上的弹性。相反地，且优选地，薄膜可在横向和纵向方向这两个方向上具有大体相当的弹性性质。这使得其随后作为半成品的使用变得简单化，其中半成品用于诸如婴儿尿布、儿童训练短裤等这样的成品的生产。

弹性薄膜是指这样的薄膜，其在拉长的主要方向或在拉长的几个主要方向(即纵向方向和横向方向)上，具有通过拉长发生形变和随后恢复原始长度的能力，且该能力足以将其用作诸如婴儿尿布等这样的服装上的部件。典型地，根据一个有利实施例，塑料薄膜和纤维粘合材料的弹性使得复合材料能承受80％拉长的疲劳循环，且记录到的最大永久变形为20％或更少。

下面给出了可用的且在市场上有售的可能的弹性聚合薄膜：

A)聚亚安酯UE30 S MATT L

供应商：Chiorino Spa

Via S.Agata 9

13900 Biella Italy

B)弹性泡膜AB 1312/99

供应商：RKW AG

Rheinische Kunststoffwerke

Alkorstrasse 6

83512 Wasserburg/lnn(GERMANY)

C)弹性薄膜Flexaire 100

供应商：Tredegar Industries Inc

1100 Boulders Parkway

Richmond Virginia 23225

D)弹性薄膜EXXON

供应商：ExxonMobil Chemical Europe

Bayton Technology&Engineering Complex

5200 Bayway Drive

Baytown Texas 77520-2101

E)弹性薄膜HB001 XC0018(110-40um)

供应商：Lo Presti

Via XX Settembre，30

22100 Como

更一般地，具有合适弹性性质的聚合薄膜可以基于诸如聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物这样的加聚物和缩聚物的，也可是基于苯乙烯-丁二烯或聚亚安酯的薄膜。由弹性合成树脂制成的其它材料的实例在本说明书的开端部分引用的专利文献中得到简要说明。

还可以使用可提供透气性的穿有微孔的弹性薄膜。

可用作粘合纤维的弹性材料的胶粘剂可以是基于聚烯烃或合成橡胶的。具有适于应用在本发明中的弹性性质或能够形成用于上述目的的多孔或网状(即不连续)分布的、商业上有售的胶粘剂的实例如下：

●Sanicare HM 6700(聚烯烃类热熔胶粘剂)

●Sanicare HM 521 VP(聚烯烃类热熔胶粘剂)

●Sanicare HM 6540(橡胶类弹性热熔胶粘剂)

● ECOMELT H 339 UV(橡胶类弹性热熔胶粘剂)

供应商：Henkel Sanicare

40191 Düsseldorf Germany

●H53(乙烯-醋酸乙烯酯类热熔胶粘剂)

供应商：Nuova Unicolsrl

via 1°maggio，18

31043 Fontanelle(TV)-Italy

作为胶粘剂的替换，也可以使用可聚合的、弹性的和水-可泡沫化(water-foamable)的树脂，将它们喷涂以在薄膜上形成层或涂层。然后在烤箱中发生交联。适于该特定应用的合适的弹性树脂如下：

1)ACRONAL 579S：丙烯腈共聚物和丙烯酸酯类热交联树脂(供应商BASF-Germany)

2)CRILAT 4710 and 4735：苯乙烯-丙烯酸树脂(供应商VINAVIL)

3)PRIMAL NW185和PRIMAL ECO36：热交联丙烯酸树脂(供应商Acril Nova s.r.l-Italy)

根据可能的实施例，聚合薄膜的厚度范围为5到400μm，优选为20到200μm，且更优选为30到70μm。按照每表面单位上一定量的纤维，将纤维施加在薄膜的这个表面或薄膜的各个表面上，其中每表面单位上纤维量的范围为2g/m²到100g/m²，优选为5g/m²到40g/m²，且更优选地为7g/m²到20g/m²。每个面上的纤维粘合材料的量可以在1到30g/m²之间，优选在5到10g/m²之间，该重量是在干燥或交联后确定的。

有利地，纤维数量的范围为0.3到3.3dtex，长度的范围为0.2到1.5mm。纤维通常可以是黏胶纤维、聚脂纤维、聚丙烯纤维织物、双组分纤维、棉、毛线、聚乙烯、聚乳酸或可生物降解纤维。

本发明还涉及包括至少一个由前面定义的复合材料形成的部件的吸收物品。

本发明的进一步有利特征和实施例在提交的权利要求中得到描述。

附图说明

通过理解示出了本发明的一个非限制性的实际实施例的说明书和附图，能够更好地理解本发明。

图1示出了根据本发明的材料的可能的生产线的示意侧视图；

图2示出了在另一个实施例中的可能的生产线的示意侧视图；

图3和图4示出了在松弛状态和在受力拉长状态下，利用图1的生产线生产的材料的一部分的示意性截面；

图5示出了使用根据本发明的材料生产的训练短裤；以及

图6示出了利用使用根据本发明的材料生产的部件生产的尿布。

具体实施方式

图1非常示意性地示出了用于生产根据第一实施例的植绒弹性薄膜的系统。这类系统就其本身而言是公知的，且通常用以来生产仿丝绒。这类系统可适于生产根据本发明的薄膜。在此简单地对其结构进行描述，而不去探究为本领域技术人员所公知的结构细节。

B1表示待处理的一卷弹性薄膜F，其按照箭头F松开且被送入植绒机1中。薄膜在纵向方向(MD)、即在送入方向上具有弹性，且优选地在横向方向(CD)上具有弹性。

放置在植绒机1上游的是涂覆工位3，其中热熔性涂覆系统5或其它合适的设备将热熔性胶粘剂R或聚合树脂R散布在薄膜F的上表面，从而在薄膜上形成植绒纤维的粘合层。形成粘合层的树脂或胶粘剂是在加工结束时具有弹性的材料。放置在涂覆系统5下游的是将树脂或胶粘剂R散布在薄膜F上的刮刀7。刮刀具有与薄膜表面相距预定距离且与之平行的光滑刀口，以将固定厚度的均匀层涂在薄膜上。另一方面，可以使用具有齿状轮廓的刮刀。通过放置刮刀使齿接触薄膜F的表面，将具有大约等于锯齿高度的均匀厚度的树脂条带涂在薄膜F的表面上，且条带在与薄膜运动交叉的方向上的宽度等于刮刀下部在连续两齿之间的长度。刮刀7与反压压辊9或诸如上面搁有薄膜F的传送带或类似物这样的其它适合的反压设备一起作用。

图1示出的植绒机具有两个工位，但是它也可以使用单个工位或多于两个工位。各工位具有计量设备11，从中将数量可调节的纤维13递送到下方的薄膜F上。纤维13落入的区域沉浸于其电力线为垂直方向且垂直于薄膜的静电场中。通过位于薄膜F上方和下方的两个电极15和17来获得该静电场。通过这种方式，纤维粘合在涂在薄膜的上表面的树脂层上，且根据静电场的电力线来取定其方向。

放置在薄膜下方的振动器19形成高频振动以实现纤维的正确分布，并将非正确地粘合在树脂上的纤维移走。这些纤维被抽吸设备21吸收。

在植绒机的下游，让薄膜穿过工位23，工位的类型可根据用来粘合纤维的材料R的性质而变化。在材料是热聚合树脂的情况下，该单元或工位23可以是烤箱。另一方面，且为优选地，在该粘合材料为热熔性树脂的情况下，单元23是冷却单元，在该冷却单元中热熔性胶粘剂冷却至完全变硬。然后，从烤箱中递送出来的薄膜被卷在卷轴B2上。

在该说明性实施例中，设有两对压辊20、22，其中至少一个具有电动压辊，以在纵向方向上使薄膜F保持绷紧，然后将植绒纤维施加在该绷紧且拉长的聚合薄膜上。然而，这并不是约束性的，薄膜还可在松弛状态下(即不被拉长)送入通过植绒机1。根据优选实施例，薄膜F在松弛模式(即不进行预拉直)下送入。

图2示出了关于图1中的生产线的实施例的变形。同样的数字指示与图1相同或相应的部件。在这种情况下，设有用1和1A指示的两个植绒机。它们之中的每一个都是独立的。在第一植绒机之前和之后的元件与关于图1描述的元件相同。放置在烤箱23下游的是涂覆工位3A，其带有总体上用5A指示的用于施加热熔胶粘剂的喷嘴或单元，喷嘴或单元将树脂或胶粘剂施加在薄膜F的与在植绒机1中植绒的那面相反的表面上。放置在单元5A下游的是刮刀7A，其在薄膜F进入以与植绒机1相同的方式配置的第二植绒机1A之前均匀地散布胶粘剂或树脂。放置在植绒机1A下游的是具有与单元23类似功能的单元23A。薄膜F因此在两面上都被植绒，然后被卷起在卷轴B2上。

图3和4示意性地示出了分别在松弛和绷紧这两种设置下，由图1中的生产线获得的薄膜的一部分。与薄膜的延伸方向近似正交地放置纤维13。薄膜F和施加在其上的树脂或胶粘剂R具有弹性，从而可通过对薄膜施加拉伸应力将薄膜拉长，并使纤维13彼此相互间隔，但保持完好和正确地粘合。此外，在弹性薄膜和相关胶粘剂的拉长均匀的情况下，纤维也能保持大体均匀分布。

图5示出了根据上述方法获得的植绒弹性纤维在所谓训练短裤上的可能应用。训练短裤总体上用P指示。公知的，它们具有绕儿童的腰部紧固的侧带或条带S。在该实例中，示出了各侧带或条带S是由两个植绒薄膜F部分沿中线LM接合形成的。可以通过热粘接、超声波、胶合或以其它公知的方式，来实现薄膜部分的接合。植绒纤维13可以由热塑材料制成，因此即使用在形成带S的两个薄膜部分的重叠或粘接区域上，也不会防碍粘合。或者，还可以使用黏胶纤维，薄膜的涂层，即在薄膜上的纤维13的密度，要能允许粘合。

或者根据一个有利实施例，训练短裤P可具有围绕服装的整个开口和绕着腰环绕儿童的弹性带。在这种情况下，可以沿着前部和尾部边缘粘合单个植绒弹性薄膜条带以形成环形条带或带。

图6示出了根据本发明的植绒弹性薄膜的不同用途。在这种情况下，应用了植绒弹性薄膜的服装是尿布P1，其具有施加在尿布背面部分的端部上的两个弹性接头L。这些接头是用根据本发明的植绒弹性薄膜制成的，且配有(以公知方式)由Velcro制成的粘接材料部分G，以通过粘附将接头闭合到尿布的前部。

应理解：图仅示出了可能的实施例和本发明的用途，其可在形式或结构上发生改变，而不脱离本发明所基于的概念的范围。在提交的权利要求中的任何参考数字纯粹是用来方便对前述描述的阅读，而不是对保护范围的限制。