CN101001591B - 弹性体非织造层压材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于吸收制品的弹性体层压材料，所述弹性体层压材料可以具有粘接到第一基质的第一多个弹性体股线和第二多个弹性体股线。第一多个弹性体股线可沿第一取向粘接到第一基质上，而第二多个弹性体股线可沿第二取向接合到第一基质上。第一和第二取向可彼此不同，使得弹性体层压材料可以适应从不同轴线施加在层压材料上的张力。任选地，第二基质或第三多个弹性体股线可附加到弹性体层压材料上。

Description

弹性体非织造层压材料及其制造方法

发明领域

本发明涉及一种由弹性线和基质制成的弹性体层压材料。弹性体层压材料可用于多种制品，并且特别适于一次性吸收制品，例如婴儿尿布、成人失禁制品、妇女卫生制品、婴儿游泳尿布、围兜、伤口敷料和可能期望使用高性价比可拉伸材料的任何其它制品。本发明也涉及用于制造弹性体层压材料的方法和设备。

发明背景

弹性体非织造层压材料广泛用于多种应用中，包括广泛使用在吸收制品中。例如，这些层压材料已用在吸收制品的顶片、底片、腰带和扣紧元件中。典型的弹性体非织造层压材料包含一层非织造材料和一层弹性线。非织造材料可以为吸收制品的穿着者提供柔软的感觉，并且保护穿着者的皮肤免受因弹性线伸长和收缩所造成的擦伤。

在吸收制品中的弹性体非织造层压材料承受多种不同的力。例如，在腰带应用中，可向弹性体非织造层压材料施加张力，使得腰带从非拉伸状态延伸至拉伸状态。腰带沿张力的相反方向提供抵抗张力的收缩力。具体地讲，弹性层欲收缩至低能量状态，即收缩至非拉伸状态，而非拉伸状态。相应地，收缩力将产生抵住穿着者腰部的法向力。与收缩力成比例的法向力将吸收制品置于穿着者腰部附近的适当位置。而且，吸收制品的重量提供将吸收制品拉向下方的松垂张力。这些松垂张力随着由吸收制品产生的身体流出物的滞留而增加。

通常，所提供的张力沿弹性体非织造层压材料的主延展方向产生作用。主延展方向很大程度上取决于弹性层的取向和弹性层粘结到非织造材料的方式。典型地，主延展方向平行于弹性体非织造层压材料的纵向轴线。在主延展方向，弹性体非织造层压材料的弹性延展性最大。

相反地，松垂张力沿非平行于主延展方向的方向产生作用。相反，松垂张力通常更多沿着第二延展方向产生作用。因为由弹性体非织造层压材料制造的非织造材料的弹性延展程度较小，因此弹性体非织造层压材料也沿第二延展方向。然而，因为弹性体非织造材料不一定旨在第二延展方向为可延伸的，因此在第二延展方向，弹性体非织造层压材料通常比主延展方向具有更高的弹性模量(抵抗拉伸)。

在初始载荷条件下，即当吸收制品为干燥状态时，由腰带的弹性层施加的收缩力将产生足够的法向力，以将吸收制品固定在穿着者的腰部附近，并且因此克服由未负载制品施加的松垂张力。此外，由弹性体非织造层压材料制造的非织造材料通常在第二延展方向具有足够克服未负载吸收制品的松垂张力的弹性模量。

相比之下，一旦吸收制品容纳了身体流出物并且变成加载状态，那么施加在腰带上的并且不沿主延展方向的松垂张力就增加。这些松垂张力可以克服施加在穿着者腰部的法向力。因此，法向力可不足以阻止吸收制品松垂/滑落到穿着者的腰部。此外，这些松垂张力还可以克服弹性体非织造层压材料的弹性模量，使得非织造材料沿第二延展方向延伸。该非织造材料沿第二延展方向的延伸可以加剧吸收制品松垂/滑落到穿着者腰部的效果。

穿着者身体的特定轮廓也可加剧该问题。由于穿着者身体所具有的特定轮廓，施加到非织造层压材料的力可不一定沿非织造层压材料均匀分布。因此，弹性体非织造层压材料可在弹性体非织造层压材料的一侧承受较大的力，而在另一侧承受较小的力。

因此，提供可以适应负载吸收制品的张力和松垂力的高性价比的弹性体层压材料是有益的。而且，提供可以更好地适应穿着者身体轮廓的弹性体层压材料是有益的。此外，提供制造这种材料的方法和设备也将是有益的。

发明概述

为了解决本领域中存在的一个或多个问题，本发明提供了一种弹性体层压材料及其制造方法。本文所述弹性体层压材料可结合运用到吸收制品的许多不同的区域。本文描述了包含可延展中间层压材料和第二多个弹性体股线的弹性体层压材料。可延展中间层压材料包括具有一个粘合表面和一个与粘合表面相对的表面的第一基质。第一多个弹性体股线被沿着第一取向粘合到第一基质的粘合表面。第二多个弹性体股线被沿着第二取向粘合到可延展中间层压材料，其中第一取向与第二取向不同，并且不与第二取向正交。第二多个弹性体股线被接合到第一基质的面或粘合表面。

另一个实施方案包括第一可延展中间层压材料、第二可延展中间层压材料和第三多个弹性体股线。第一可延展中间层压材料包括具有第一粘合表面和与第一粘合表面相对的第一面的第一基质。沿第一取向延伸的第一多个弹性体股线被粘合到第一基质的第一粘合表面。

第二可延展中间层压材料包括具有第二粘合表面和与第二粘合表面相对的第二面的第二基质。沿第二取向延伸的第二多个弹性体股线被粘合到第二基质的第二粘合表面本领域已知的用在吸收制品中的弹性体层压材料内的。此外，第一可延展中间层压材料和第二可延展中间层压材料以面对面取向接合。

第三多个弹性体股线沿着与第一取向和第二取向不同的第三取向延伸。第三多个弹性体股线粘接到第一面、第一可延展中间层压材料的第一粘合表面、第二面和第二可延展中间层压材料的第二粘合表面的至少其中之一。

附图概述

虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求作出结论，但据信通过下述结合附图的说明，可更好地理解本发明。

图1是弹性体层压材料的分解等角视图。

图1A是沿线1A-1A截取的图1的弹性体层压材料的剖面图。

图1B是弹性体层压材料的正视图，弹性体层压材料在基质层和弹性层之间具有连续粘接。

图1C是弹性体层压材料的正视图，弹性体层压材料在基质层和弹性层之间具有点粘接。

图1D至1F是从Z-方向观察(即向X-Y平面观察)的第二多个弹性体股线的平面图。

图2是图1的弹性体层压材料的分解等角视图，其具有附加到层压结构的第二基质的有益效果。

图2A是沿线2A-2A截取的图2的弹性体层压材料的剖面图。

图3是具有包含第三多个弹性体股线的具有第三多个弹性体股线的附加有益效果的弹性体层压材料。

图3A是沿线3A-3A截取的图3的弹性体层压材料的剖面图。

图3B是弹性体层压材料的可供选择的实施方案的剖面图。

图4是依据本发明的尿布的平面图。

图4A图示说明了可以使用弹性体层压材料的尿布的各区域。

图5是依据本发明的套穿尿布的透视图。

图6是以扁平状态显示的图5的套穿尿布的平面图。

图7A和7B是图5至6所示套穿尿布的剖面图。

图8是依据本发明的尿布的平面图，其中弹性体层压材料设置在尿布耳片和前腰部分内。

图9是尿布的平面图，其中弹性体层压材料沿着尿布的侧向部分设置，以在腿部开口内提供期望的弹性性能。

发明详述

设计本发明的方法、材料和装置以提供性价比更高和/或消费者更期望的、适用于包括一次性吸收制品在内的多种制品的弹性体层压材料。

定义

本文使用的以下术语与其普通含义一致，本说明书将提供进一步的详细解释。

术语“活化”、“激活”或“机械激活”是指制造基质或弹性体层压材料的方法，其弹性大于加工之前。

“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)来度量。弹性体层压材料的基重典型在未张紧的构型下测量。

术语“起皱”或“粗糙”用来描述通过下文所述激活或实时拉伸方法得到的在基质内或层压结构内的山和谷。注意两个术语均不意味着所产生的山或谷具有均匀性质。

本文所用术语“一次性吸收制品”是指通常用于吸收和/或保持液体的一种制品装置。在特定情况下，该短语是指紧贴或邻近穿着者的身体放置以吸收和容纳从体内排出的排泄物和/或渗出物的制品，并且包括这样的个人护理制品，如婴儿尿布、婴儿训练裤、成人失禁制品、妇女卫生制品、婴儿游泳尿布、伤口敷料以及类似的制品。一次性吸收制品可由婴儿和其它失禁人员围绕下体穿戴。

本文所用术语“一次性”用于描述通常不准备洗涤或换句话讲不准备恢复并用于其初始功能的产品。典型地准备在使用1至2次后将它们丢弃。优选地，一次性制品被回收、堆肥处理，或者以其它与环境相容的方式进行处理。

“弹性”、“弹性体”或“弹性的”是指显示具有弹性性能的聚合物或层压材料。它们包括当对其松弛的初始长度施加作用力时能够拉伸或延长至大于其初始长度的10％的延伸长度，而且当所施加的力被释放后将基本恢复至其初始长度的任何材料。

本文中的“挤出装置”或“挤出机”是指能够通过一个或多个挤出开口挤出如聚合物这样的熔融材料流的任何机器。

本文所用术语“冲压”或“挤压”是指用力使热弹性体通过一个或多个挤出开口以形成冷却后成为固体的弹性体熔融流的工艺过程。

本文所用术语“面对面排列”或“面对面取向”是指将第一元件连接到第二元件，其中至少一部分的第一元件与至少一部分的第二元件交迭，反之亦然。注意到第一元件和第二元件的连接并非意味着第一元件的表面和第二元件的表面直接粘合或相互接触。可以存在位于第一元件和第二元件之间的一些中间元件。在本文中第一元件和第二元件可包括基质、非织造材料和多个弹性体股线的至少其中之一或它们的组合。

本文所用术语“力墙”是指对给定的材料，应变增加10％所需要的力增加至少约20％的情况。

本文所用术语“接合”包括将一种材料或组件直接或间接(通过一个或多个中间构件)固定到另一种材料或组件上的构型。间接接合的实施例为粘合剂。直接粘合包括热粘合和/或压力粘合。接合可包括本领域所知的任何方法，包括例如粘合剂粘合、热粘合、压力粘合和超声键合等等。

“实时拉伸”包括拉伸弹性部件并将拉伸的弹性部件粘合到基质上。在粘合后，已拉伸的弹性部件被释放，从而使其收缩，并产生“起皱的”基质。当起皱部分拉伸至基质至少达到一种其原始扁平尺寸程度附近时，起皱基质可以被拉伸。然而，如果基质也具有弹性，那么在粘合到弹性部件之前，基质可以被拉伸超过其松驰长度。当被粘合到基质上时，弹性部件优选被拉伸其松弛长度的至少25％，并且更优选为至少100％。

本文所用术语“纵向轴线”是指沿着平行于层压材料或基质的最长边缘延伸的轴线。如果层压材料或基质不具有长度大于其它边缘的边缘，那么纵向轴线将平行于一个边缘(如果存在多个边缘)或与边缘相切(如果仅有一个边缘)。

本文所用术语“横向轴线”是指垂直于层压材料或基质上的纵向轴线的轴线。

本文所用术语“熔融流”是指从挤出装置挤出的如聚合物这样的热液体材料的线性沉积。熔融流可包括聚合物材料的连续长丝、短纤维或连续薄膜。冷却后熔融流可例如形成弹性线。

本文所用术语“纵向”是指加工时材料流的方向。

本文所用术语“横向”是指与纵向垂直的方向。

本文所用术语“非织造材料”是指采用如纺粘法和熔喷法等方法由连续(长)丝(纤维)和/或不连续(短)丝(纤维)制成的材料。非织造材料不具有纺织丝或编织丝模式。非织造材料被典型描述为具有纵向和横向。纵向是非织造材料被制造的方向。非织造材料典型沿纵向形成，该纵向对应于纤维的长的或卷绕的方向。

本文所用术语“主延伸方向”是指弹性体层压材料对所施加的力提供最小的抵抗伸长的方向。

本文所用术语“次延伸方向”是指弹性体层压材料对所施加的力提供最大的抵抗伸长的方向。

本文所用术语“基质”是指用适用于弹性体层压材料尤其是用在一次性吸收制品的材料。这些材料的实施例为使用在吸收制品内弹性体层压材料中的薄膜、非织造材料、织造材料、织物和本领域已知的其它材料。

说明

弹性体层压材料广泛用在吸收制品中。这些层压材料已用于吸收制品的顶片、底片、腰带和扣紧元件。在腰带应用中，可向腰带施加张力，使得其中的弹性体层压材料从非拉伸状态伸展到拉伸状态。在初始载荷条件下，即当吸收制品为干燥状态时，可施加的张力通常是沿弹性体层压材料的主延展方向。然而，一旦吸收制品容纳了身体流出物而加载，那么主要不是沿着主延展方向的松垂张力就施加到弹性体层压材料上。

本文提供了可容纳负载吸收制品的松垂张力的弹性体层压材料的实施例。本文所述每一个弹性体层压材料均具有纵向轴线和横向轴线。为了描述方便，许多附图均提供了坐标系。在引用坐标系的每一个实施例中，各纵向轴线在平行于x轴的同时也相互平行。因此，所引用的每一个坐标系的横向轴线也相互平行。

在一个实施方案中，如图1和1A所示，弹性体层压材料100包括可延展中间层压材料102和第二多个弹性体股线114。可延展中间层压材料102包括第一基质122，其可以包括第一粘合表面123、粘合剂120和第一多个弹性体股线118。第一多个弹性体股线118可通过粘合剂120或通过本领域已知的任何构件粘接到第一基质122的第一粘合表面123。

第一多个弹性体股线118可沿着第一取向(参见图1D至1F的描述)粘接到第一基质122的第一粘合表面123。第一取向可包括许多不同的排列。例如，第一多个弹性体股线118可以被粘接到第一基质122的第一粘合表面123，其中第一取向119平行于弹性体层压材料100的纵向轴线130，如图1中用坐标系199所示。

同样，第二多个弹性体股线114可以沿着第二取向(参见图1D至1F的描述)粘接到可延展中间层压材料102。如图1所示，第二多个弹性体股线114通过粘合剂120或本领域已知的任何构件连接到第一基质122的第一粘接表面123。可供选择地，第二多个弹性体股线可以使用本领域已知的任何部件连接到第一基质122的表面101(参见图1A)。

为了容纳沿着作用在主延展方向的张力，可延展中间层压材料102可通过实时拉伸或机械激活而制造成可延展的。在一个实施方案中，可延展中间层压材料102通过实时拉伸沿着纵向130被制造成可延展的。实时拉伸的使用涉及非弹性基质与处于拉伸状态下的弹性体的接合。一旦弹性体粘结到非弹性体，那么至少一部分的应变可以从弹性体和非弹性体的粘合部分移除。因为弹性体处于拉伸状态，当弹性体松驰时，非弹性基质聚集在粘接到弹性体的位置中间，从而形成起皱。

注意根据粘合的类型，多个弹性体股线还可以沿着非弹性基质起皱。如图1B所示，如果多个弹性体股线14(在图1B和1C中显示为片状)连续粘接到基质10，即基本沿着它们的全部长度18粘接，那么由多个弹性体股线14的松驰引起的起皱可呈现在整个弹性体层压材料20内。相比之下，如图1C所示，如果多个弹性体股线14仅在某些点16处粘结到基质10，那么基质10将通常与皱褶谷24对应的粘合点16处起皱，粘合点之间为皱褶峰22。

皱褶峰22和皱褶谷24根据它们的不同延伸方向确定起皱方向。如果皱褶峰和皱褶谷沿横向140延伸(参见坐标系198)，那么起皱方向为横向140。基质10和/或弹性体层压材料通常垂直于起皱方向而延伸。对于弹性体层压材料20和30，起皱方向75可以沿着横向140。因此，总的弹性体层压材料可以沿纵向130延展。

与实时拉伸相比，机械激活物理操控弹性体层压材料，使其变成弹性体。机械激活过程使用“零应变”拉伸层压纤维网，其至少包括两层沿着它们的共延表面的一部分相互固定同时基本处于未拉伸状态(“零应变”条件)的材料。在“零应变”拉伸层压材料中采用的一个层片由可拉伸的而且有弹性的材料构成，即在释放所施加的拉力后该材料将基本恢复到其未被拉伸的尺寸。固定到弹性层片上的第二层片是可拉长的，但不需要有弹性。当拉伸时，第二层片至少在一定程度上将永久伸长，使得在释放所施加的拉力后它不会完全恢复到其初始未变形的构型。所述拉伸由机械激活诱导，其可以包括例如为波状协同辊之间的层压材料打孔。

尽管第二取向显示包括曲线组件(参见图1)，但第二取向可改变至与第一取向相同的程度。然而，为了简单起见，当讨论图1D至1F时将仅参考第二取向。此外，图1D至1F将引用坐标系197。

为了适应通常不作用在与弹性体层压材料的主延展方向平行的张力，例如从吸收制品施加在弹性体层压材料上的松垂张力，第二取向115优选包括曲线组件177，如图1D所示。曲线组件177可相对于纵向轴线130或横向轴线140下凹或上凸，或者弹性体股线或第二多个弹性体股线可包括多个曲线组件，从而具有凹面和凸面曲线组件。曲线组件177的曲率半径可大于约1mm，优选大于约10mm，更优选大于约50mm。任选地，曲率半径沿曲线组件177的长度或路径可变。

附加曲线组件177可增加由弹性体层压材料沿主延展方向施加的收缩力，而且还可以增加沿第二延展方向的弹性模量。例如，层压材料103的中间部分176包括第二多个弹性体股线114，其包括一个曲线组件177。在中间部分176内，比较弹性线仅为延伸通过中间部分176的直线这种情况，曲线组件177在中间部分176物理上提供更多的弹性体材料。因为曲线组件177物理上提供更多的弹性材料，其将增加主延展方向的收缩力，并且还增加弹性体层压材料的弹性模量。

作为另一个实施例，如图1E所示，第二多个弹性体股线114可粘结到可延展中间层压材料，其中第二取向115与弹性体层压材料104的纵向轴线130之间的角度为预置角116。相对于纵向轴线130的预置角116的范围为零度至360度。因此，第二取向115可在理论上平行于第一取向119；然而，第二取向115优选与第一取向119不同，并且因此与之偏离。此外，为了适应穿着者身体的曲率，第二取向115优选与第一取向119非正交。第二多个弹性体股线114的第二取向115还可以包括图1F所示的上述排列。

当在制品中使用弹性体层压材料时，穿着者的皮肤将接触到多个弹性体股线，这种情况，如上文所述，可导致由弹性体股线的伸展和收缩造成的对皮肤的刺激。前述图1的弹性体层压材料100优选包括第二基质以减小刺激的可能性，如图2和2A所示。至于图2将引用坐标系299。

弹性体层压材料200包括具有第二粘合表面211的第二基质210。弹性体层压材料200还包括延展性中间层压材料102和第二多个弹性体股线114，如前所述。第二多个弹性体股线114可通过粘合剂212或本领域已知的任何部件粘接到第二基质210的第二粘合表面211。第二基质210可以面对面排列接合到可延展中间层压材料102。

优选地，弹性体层压材料200沿平行于纵向轴线230的方向延伸，甚至附加第二基质210。第二基质210可以附加到可延展中间层压材料102和第二多个弹性体股线114，同时可延展中间层压材料102和第二多个弹性体股线114至少部分地延伸，使得弹性体层压材料200在与纵向轴线230平行的方向是可延展的。任选地，第二基质210可以附加到可延展中间层压材料102，同时可延展中间层压材料102处于松驰状态。所得弹性体层压材料200可以被机械激活，使得弹性体层压材料200在与纵向轴线230平行的方向具有延展性。任选地，在第二基质210附加到可延展中间层压材料102后，可延展中间层压材料102可以被机械激活，使得弹性体层压材料200在不与纵向轴线230平行的方向是可延展的。例如弹性体层压材料200在与横向轴线240平行的方向是可延展的。

在另一个实施方案中，弹性体层压材料300可包括第一延展中间层压材料302、第二延展中间层压材料304和第三多个弹性体股线370，如图3和3A所示。至于图3将引用坐标系399。

图3至3B的实施方案在适应更高的负载吸收制品中呈现的松垂张力的同时，还具有提供更大的收缩力的附加有益效果。第一可延展中间层压材料302包括具有第一粘合表面323的第一基质322。沿着第一取向319延伸的第一多个弹性体股线318可通过粘合剂320或本领域已知的任何部件粘接到第一基质322的第一粘合表面323。

第一取向319可以依照图1D至1F的所述第二取向而改变。作为一个实施例，如图3所示，第一取向319可平行于纵向轴线330。使用前述实时拉伸方法或机械激活方法将第一可延展中间层压材料302在沿着与纵向轴线330平行的方向制造成可延展的。

第二可延展中间层压材料304可以包括具有第二粘合表面311的第二基质310。沿第二取向315延伸的第二多个弹性体股线314可使用粘合剂312或本领域已知的任何部件粘接到第二基质310的第二粘合表面311。第二取向315可依据图1D至1F所述的第二取向改变，不同的是第一取向319不一定和第二取向315不同。此外，第二可延展中间层压材料304可通过前述实时拉伸方法或机械激活方法制造成可延展的。

优选地，为了提供更大的收缩力，第一取向319和第二取向315为线性的，并且与纵向轴线330平行。在一个实施方案中，第一可延展中间层压材料302和第二可延展中间层压材料304沿着与纵向轴线330平行的方向可延展，并且可以使用前述实时拉伸方法或者机械激活方法制造成可延展的。

第三多个弹性体股线370沿着第三取向375延伸，并且可使用本领域已知的任何部件或方法粘接到第一可延展中间层压材料302和第二可延展中间层压材料304。第三取向375可依照图1D至1F所述的第二取向而改变。第三取向375应当与第一取向319和第二取向315不同，使得第三取向可以至少部分适应从负载吸收制品施加在弹性体层压材料上的松垂张力。第三取向375可以包括曲线部件(参见图1D中的177)。此外，第三取向375可以和一个与主延展方向(其与纵向轴线330平行)成某一角度(参见图1E中的116)的排列对应。为了适应由负载制品施加的松垂张力，所述角度从纵向轴线130开始优选大于约20度并且小于约160度。

第一可延展中间层压材料302和第二可延展中间层压材料304可以面对面的取向接合，其间设置了第三多个弹性体股线370。然而，第三多个弹性体股线370可以被接合到第一可延展中间层压材料302的面301或第二可延展中间层压材料304的面303，并且不一定要限制在第一可延展中间层压材料302和第二可延展中间层压材料304的中间接合。

在另一个实施方案中，弹性体层压材料360(如图3B所示)可由单个基质350产生。单个基质350可包括第一部分342和第二部分344。第一部分342可起到第一基质的作用，而第二部分344可起到第二基质的作用。第一多个弹性体股线318可通过施用到第一部分342的粘合剂320粘接到第一部分342，从而形成第一可延展中间层压材料346。第二多个弹性体股线314可通过施用到第二部分344的粘合剂312粘接到第二部分344，从而形成第二可延展中间层压材料348。第三多个弹性体股线370可粘接到第一中间层压材料346的面353、357或第二中间层压材料348的面355、359。第二部分344可以被折叠到第一部分342的顶部，使得第一部分342和第二部分344以面对面的方式取向，反之亦然。

单个基质350可以被开狭缝从而使得第一中间层压材料346和第二中间层压材料348形成两个以面对面排列接合的单个的网，而不是将第二部分344折叠在第一部分342上部或将第一部分342折叠在第二部分344上部。可供选择地，单个基质350可以被开狭缝，从而使得第一部分342和第二部分344形成两个不同的网，其被加工并且随后以面对面排列接合。

第一多个弹性体股线318和第二多个弹性体股线314可在它们粘接到第一部分342和第二部分344之前被分别预置应变，使得第一和第二部分342、344可延展。可供选择地，第一多个弹性体股线318和第二多个弹性体股线314可以在松驰状态下被粘接到第一部分342和第二部分344，并且随后弹性体层压材料360可以被机械激活使得其具有可延展性。

下文描述了用于分别在第一、第二和第三取向分别挤出第一多个弹性体股线、第二多个弹性体股线和任选地第三多个弹性体股线的适当设备。提交于2003年6月2日的名为“生产弹性非织造层压材料的方法和设备”的美国专利申请10/452,438和提交于2004年4月30日的名为“生产弹性非织造层压材料的设备”的美国专利申请10/836,944描述了沿纵向应用弹性体股线的设备。提交于2004年2月13日的名为“在移动纤维网上横向放置材料的方法”的美国专利申请10/779,338描述了沿横向且与纵向成某一角度或以曲线式样施加弹性体股线的设备。提交于2004年4月29日的名为“具有线性运动操作的挤出设备”的美国专利申请10/834,539和提交于2004年4月29日的名为“具有旋转操作的挤出设备”的美国专利申请10/834,503描述了沿纵向且与纵向成某一角度或以曲线式样施加弹性体股线的设备。

提交于2004年3月29日的名为“施用弹性体组合物的凸版印刷”的美国专利申请60/557,272、提交于2004年3月29日的名为“弹性体组合物的凹版印刷方法”的美国专利申请60/557,245和提交于2004年3月29日的名为“可变化拉伸的复合材料及其制造方法”的美国专利申请10/811,671和提交于2004年3月29日的名为“可变化拉伸复合材料及其制造方法”的美国专利申请10/811,527描述了沿上述取向以及它们的组合印刷弹性体股线的适当设备和方法。

如前所述，弹性体层压材料包括基质层和一层弹性体或多个弹性体股线。用于本文所述任何弹性体层压材料的第一基质和第二基质可包括用于构造弹性体层压材料的本领域已知的任何材料。优选地，第一和第二基质均包含非织造材料。如果第一或第二基质包括非织造材料，那么非织造材料可包括由聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龙、纤维素、聚酰胺或这些材料的组合制造的纤维。一种材料的纤维或者不同材料或材料组合的纤维可用于第一和/或第二非织造材料。示例性非织造材料包括以纺粘法、纺粘-熔喷-纺粘法(SMS)、纺粘-熔喷-熔喷-纺粘法(SMMS)和梳理成网等方法所形成的材料。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。可用本领域已知的任何方法来制造非织造材料。

非织造材料可包含内部粘合的纤维，包括针刺纤维、水刺纤维、纺粘纤维、热粘纤维、采用各种化学粘合(例如胶乳粘合、粉末粘合等)的纤维。优选地，第一非织造材料和/或第二非织造材料的基重在约10gsm和约40gsm的范围内。第一非织造材料和第二非织造材料的基重在约10gsm和约40gsm的范围内。

第一基质或第二基质可包括多层非织造材料。例如，第一基质可包括粘合到另一个非织造材料上的非织造材料，其又粘合到多个弹性线上。类似地，第二基质可包括粘合到另一个非织造材料上的非织造材料，它们的组合又粘合到中间层压材料上，而且随后被活化。

可使用本领域已知的任何部件来接合一基质、第二基质和多个弹性体股线。一些适当的连接部件和/或方法的实施例包括但不限于：粘合剂、内聚物、热结合、压力粘合、机械键合、超声键合和/或连接这些材料的任何已知方法的任何组合。

多个弹性体股线通常可在第一基质和第二基质之间以空间平行的关系延伸。然而，弹性体股线可按任何期望的构型排列。例如，通过改变单个弹性体股线的厚度或弹性体股线之间的间隔，可排列弹性体股线以在弹性体层压材料内提供一个特定的力特征图。而且，弹性体股线可连续延伸到基本跨过基质的表面，或者可以包括基本延伸超过基质表面的离散部分。

多个弹性线优选由有弹力的弹性热塑性材料制成。弹性线可由液态弹性部件通过模具挤压而制成，以达到期望的弹性线直径和/或形状。不限制挤出的弹性线的形状。例如，典型的弹性线具有圆横截面形状，但有时多个弹性线可具有不同的形状，例如三叶形状，或者平直(即像“带子”一样)形状。适当的弹性体股线形状(未全部示出)包括矩形、圆形、椭圆形、菱形、三角形、平行四边形、梯形、楔形、圆形或椭圆形的其它部分、其它多边形或其它不规则的封闭形状。此外，弹性线的厚度或直径可以变化以满足具体的应用。典型地，弹性体股线的厚度可以在约0.02mm和约1mm的范围内，并且基重在约20g/m²和约300g/m²范围内。

印刷弹性体股线时，单个弹性体股线可被构型为通常具有小于约2mm并且典型地小于约1mm宽度的细纹或线。线性弹性体股线可被构型为宽度为约2mm至约20mm并且纵横比的范围为约2∶1至约100∶1的带。典型地，弹性体股线的厚度可以在约0.02mm和约5mm的范围内，并且基重在约20g/m²和约300g/m²范围内。

下文提供了本文所述应用在吸收制品中的弹性体层压材料的潜在用途的实施例。集中参考图4至4A，其描述了以开口的或逐渐收缩的尿布400形式示例的吸收制品。应当理解的是，尽管图4至6所描述的是尿布，但本发明也设想其它可穿着的吸收制品，其环绕或包围至少一部分的穿着者的身体结构或换句话讲固定到穿着者身上。尿布400具有纵向中心线412和横向中心线414，其作为本讨论的参考系。尿布400可具有一对相对的纵向边缘416和418、一对相对的侧向边缘420和422、一个后腰区424、一个前腰区426、一个分别设置在前后腰区426和424之间的裆区428和一对腿部区域430和432。

尿布400还可以包括一个或多个设置在前腰区426和/或后腰区424的侧向外部的耳片或侧片434、436、438和440。在可闭合尿布400的实施方案中，至少一个扣紧元件442设置在一个或多个侧片434和436上，并且适于固定到至少一部分的纵向相对前侧片438和440，或前腰区426或其部件的外表面的一部分。附加的扣紧元件444显示为向后折叠的构型以露出机械扣件446，其显示为可商购自3M或Velcro Industries的钩环扣紧系统的吊钩。扣紧元件444能够接合嵌入位于尿布400的外表面上的着陆区427内的套环。

区域424、426、428、430、432、434、436、438、440、442或444中的任何一个或多个可包括一个本文所述的弹性体层压材料。这样，尿布400可优选被构型为应用时适应特定穿着者的身体结构，并且在穿着期间保持与穿着者的身体结构协调(即，具有少量松垂应当同样保持贴合性，从而获得持续的贴合性)。

一个包括弹性体层压材料排列的示例性的尿布底座为示于图4A的尿布400的尿布底座450。尿布底座450可以包括由非织造材料制成的液体不可透过的底片和外覆盖件。可以包括其它底座部件，但为了清楚地显示本发明的多个不同的排列而未将其绘出。底片可包括上述弹性体层压材料，使得区域452、454、456、458和460的拉伸特性相互不同。具体地讲，弹性体层压材料可以沿着这些不同区域内的不同方向取向，以最好地适应穿着者身体的曲率和松垂张力。通过实施例，区域452可包括弹性体层压材料，该层压材料包括第二多个线，其包括曲线部件，同时区域454可以包括弹性体层压材料，其包括第二多个弹性体股线，其中第二取向包括从弹性体层压材料纵向轴线度量的预置角。在某些情况下，为了增加在穿着者身上的贴合性，各弹性体层压材料的性质是对称的，亦即区域452和460具有相似的性质；区域454和458也具有相似的性质，同时区域456具有第三种类型的特性。然而，应当理解的是，这不是必要的，并且在不背离本发明的范围的情况下，单个区域452、454、456、458和460在特性、尺寸和形状上可有个体的和较大的差异。

现在参考图5、6和7A至7B，其显示了短裤670。本文所用术语“短裤”是指具有腰部开口和腿部开口的一次性衣服，所述衣服是为婴儿或成人穿着者设计的。短裤可使用任何合适的方法来预成形，包括但不限于利用可重复扣紧和/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。短裤可在沿该制品圆周的任何地方预成形(例如，侧扣紧、前腰区扣紧)。尽管本文使用了术语“短裤”，但通常短裤还指“封闭尿布”、“预紧固尿布”、“套穿尿布”、“训练短裤”和“尿布裤”。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、提交于2002年6月13日的名为“高柔韧低变形扣紧装置”的美国专利申请10/171,249、美国专利5,897,545和美国专利5,957,908公开了适当的短裤。

对于短裤尿布670，如图5所示，本发明的弹性体层压材料可被包括在短裤尿布670的任何位置。在短裤尿布670的外表面可以设置典型地包括非织造材料的外覆盖件678。外覆盖件678可连接到底片(参见图7A至7B的674)以形成一对腿部开口的一部分，并且为穿着者形成腰部开口。此外，两对侧片680、682和684、686连接到外覆盖件678。

两对侧片680和684从纵向边缘704向外延伸，如图6所示。其它两个侧片686和682从纵向边缘702向外延伸。本文公开的弹性体层压材料可结合运用到两对侧片680、682和684、686上以适应张力、松垂张力和穿着者身体的轮廓。本发明的弹性体层压材料还可以以腰部组件(未示出)结合运用到短裤670上，其设置在端边665、669或阻碍腿箍688、690附近。此外，短裤尿布670可以包括吸收组件，其包括液体可透过的顶片672、液体不可透过的底片674和设置在顶片672和底片674之间的吸收芯676，如图7A至7B所示。

带状结构(未示出)也可以包括本发明的弹性体层压材料。一个可供选择的这种结构包括耳部和/或侧片以及至少一部分腰部功能区。在另一个可供选择的带结构中，带可以完全环绕穿着者的腰部(即360度带)，例如参见图6，通过合并一个或多个本发明的邻近前和后腰边缘665和669的弹性体层压材料，以形成穿着者腰部附近的张紧带。

参考图8，其描述了尿布800的另一个实施方案，其中前腰区826可以包括至少一个本发明的弹性体层压材料。弹性体层压材料的功能是动态适应当穿着者运动和/或改变位置时穿着者腹部的收缩和伸展，以阻止前腰松垂。弹性体层压材料优选基本与尿布800的前腰部末端818对齐。在包括设置在前腰区末端818内或其附近的扣紧着陆区827的封闭形式的尿布800内，着陆区827可以被构型为凹进尿布800的前腰区末端818的形状。在这些实施方案中，弹性体层压材料可延伸到着陆区827内的凹进区域872，如图8所示。

参考图9，尿布900显示为腿部区域930和932可以包括弹性体层压材料912和914。腿部区域930和932的部分可以包括一个或多个附加弹性体层压材料916和918，使得多个弹性体股线以相对于尿布900的纵向中心线912某一角度取向。典型地，第一或第二多个弹性体股线可相对于纵向中心线912呈约45度至约90度角。

图1至3B中的弹性体层压材料的所有实施方案可以结合运用到尿布部件内，其可以具有任何一种或多种材料、设计和下文所述的装配方法，而不背离本发明的保护范围。尽管任何制品部件都可以以多种熟知的构型装配，但示例性的尿布构件通常描述于美国专利3,860,003、美国专利5,151,092、美国专利5,221,274、美国专利5,554,145、美国专利5,569,234、美国专利5,580,411和美国专利6,004,306中。

本文所述吸收制品在它们的制造中可以使用多种材料。下文提供了可用来制造吸收制品材料的一些实施例。但所提供的材料清单并非详尽。例如，透气材料，其广泛用在吸收制品中，可包括例如机织纤维网、非织造纤维网、复合材料，例如膜包衣非织造纤维网、微孔薄膜，例如由日本的Mitsui Toatsu Co.制造的名为ESPOIR NO和Bay City，TX的ExxonChemical Co.制造的名为EXXAIRE的材料和单块薄膜，例如，ClopayCorporation，Cincinnati，OH制造的名为HYTREL blend P18-3097的薄膜。美国专利6,187,696、美国专利5,938,648、美国专利5,865,823和美国专利5,571,096详述了一些透气性复合材料。

该制品还可以包括结构弹性薄膜纤维网，其为可延展材料，在不使用附加弹性材料时该材料在伸长方向显示具有弹性，其详述于美国专利5,518,801中。在可供选择的实施方案中，底片可包括弹性体薄膜、泡沫、线或者这些或其它含有非织造材料或合成薄膜的适当材料的组合。

用在吸收芯中的示例性吸收结构描述于美国专利4,610,678、美国专利4,673,402、美国专利4,834,735、美国专利4,888,231、美国专利5,137,537、美国专利5,147,345、美国专利5,342,338、美国专利5,260,345、美国专利5,387,207和美国专利5,625,222中。

欧洲专利申请0 847 738 A1和美国专利5,941,864描述了适当的吸收性和非吸收性次层。此外，次层或其任何部分可包括洗剂或其它已知的物质，或用它们进行涂敷以增加、增强或改变元件的特性或其它性能。

一些示例性表面扣紧系统描述于美国专利3,848,594、美国专利B14,662,875、美国专利4,846,815、美国专利4,894,060、美国专利4,946,527和本文前面引用的美国专利5,151,092和美国专利5,221,274中。示例性互锁扣紧系统公开于Kline等人的提交于1998年8月8日的共同未决的名为“吸收制品扣紧装置”的美国专利申请09/143,184中。扣紧系统还可以提供用来使制品处于一次性构型的部件，如美国专利4,963,140所公开的那样，包括主扣紧系统和第二扣紧系统，如美国专利4,699,622公开的那样，用来减少交叠部分移动或用来提高贴合性的部件，如美国专利5,242,436公开的那样，用来阻止在穿着者的腹部产生间隙的部件，如美国专利5,499,978、美国专利5,507,736和美国专利5,591,152所公开的那样。

适当的训练短裤和套穿尿布公开于美国专利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和美国专利5,092,861中。

具有弹性侧片的尿布实施例公开于美国专利4,857,067、美国专利4,381,781、美国专利4,938,753、本文前面引用的美国专利5,151,092、美国专利5,221,274、美国专利5,669,897和美国专利6,004,306中。

美国专利3,860,003描述了一次性尿布，所述尿布提供了可收缩的腿部开口，其具有侧翼和一个或多个弹性构件来提供弹性化腿箍(衬圈箍)。美国专利4,808,178和4,909,803描述了具有可提高腿部区域容纳性的“直立”弹性侧翼(阻碍箍)的一次性尿布。美国专利4,695,278和4,795,454描述了具有双箍(包括衬圈箍和阻碍箍)的一次性尿布。

本发明的实施方案也可包括接收并容纳废物的口袋、提供废物空隙的间隔材料、限制废物在制品中移动的屏障、接收和容纳废物的隔室或空隙，或它们的任何组合。用在吸收制品中的口袋和间隔材料的实施例描述于美国专利5,514,121、美国专利5,171,236、美国专利5,397,318、美国专利5,540,671、美国专利6,168,584、美国专利5,306,266和美国专利5,997,520中。隔室或空隙的实施例公开于美国专利4,968,312、美国专利4,990,147、美国专利5,062,840和美国专利5,269,755中。适当的横向阻碍箍的实施例描述于美国专利5,554,142、美国专利6,010,490和美国专利5,653,703中。其它尤其适于处理低粘度粪便的结构的实施例描述于美国专利5,941,864、5,977,430和6,013,063中。

在发明详述中引用的所有文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用并不可理解为是对其作为本发明的现有技术的认可。

尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的那些技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的更改和修改。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 (17)

1.一种弹性体层压材料，所述弹性体层压材料包括：

可延展中间层压材料，其包括：

第一基质，其具有粘合表面和与所述粘合表面相对的面；和

第一多个弹性体股线，其沿着第一取向粘接到粘合表面上；和

第二多个弹性体股线，其沿着第二取向粘接到所述可延展中间层压材料的第一基质的粘合表面上，以使所述第一多个弹性体股线位于所述第二多个弹性体股线和所述粘合表面之间，其中所述第一取向与所述第二取向不同并且不与之正交，其中所述第一取向至少部分为曲线。

2.如权利要求1所述的弹性体层压材料，其中所述第一取向或所述第二取向相对于纵向轴线呈预置角，所述预置角在0至360度的范围内。

3.如权利要求1所述的弹性体层压材料，其中所述弹性体层压材料还包括具有第二粘合表面的第二基质，所述第二基质的第二粘合表面粘接到第一多个弹性体股线或第二多个弹性体股线上，使得所述第二基质以面对面的排列接合到所述可延展中间层压材料上。

4.如权利要求1所述的弹性体层压材料，其中所述第一取向与纵向轴线平行。

5.如权利要求4所述的弹性体层压材料，其中可延展中间层压材料通过实时拉伸沿着纵向被制造成可延展的。

6.如权利要求4所述的弹性体层压材料，其中机械激活物理操控弹性体层压材料，使其变成弹性体。

7.如权利要求4所述的弹性体层压材料，其中第二取向包括曲线组件。

8.如权利要求4所述的弹性体层压材料，其中第二取向与纵向轴线之间的角度为预置角，所述预置角在0至360度的范围内。

9.一种弹性体层压材料，所述弹性体层压材料包括：

第一可延展中间层压材料，其包括：

第一基质，其具有第一粘合表面和与所述粘合表面相对的第一面；和第一多个弹性体股线，其沿着第一取向粘接到所述第一粘合表面上；

第二可延展中间层压材料，其包括：

第二基质，其具有第二粘合表面和与所述粘合表面相对的第二面；和

第二多个弹性体股线，其沿着第二取向粘接到所述第二粘合表面上，其中所述第一可延展中间层压材料和所述第二可延展中间层压材料以面对面的取向接合；和

第三多个弹性体股线，其沿着与所述第一取向和所述第二取向不同的第三取向，粘合到所述第一基质的第一面、所述第一基质的第一粘合表面、所述第二基质的第二面和所述第二基质的第二粘合表面中的至少一个上，其中所述第三取向至少部分为曲线。

10.如权利要求9所述的弹性体层压材料，其中所述第一取向与纵向轴线平行，并且所述第一多个弹性体股线被预应变并且粘接到所述第一粘合表面上，使得所述第一可延展中间层压材料在与所述纵向轴线平行的方向上是可延展的，并且所述第二取向与所述纵向轴线平行，并且所述第二多个弹性体股线被预应变并且粘接到所述第二粘合表面上，使得所述第二可延展中间层压材料在与所述纵向轴线平行的方向上是可延展的。

11.如权利要求10所述的弹性体层压材料，其中所述第三取向相对于所述纵向轴线为预置角，所述预置角在0至360度的范围内。

12.如权利要求10所述的弹性体层压材料，其中所述第一基质和所述第二基质包括非织造材料，所述非织造材料具有在10gsm至40gsm范围内的基重。

13.如权利要求9所述的弹性体层压材料，其中所述第一基质和第二基质由包括第一部分和第二部分的单个基质构成，其中所述第一部分起到所述第一基质的作用，并且所述第二部分起到所述第二基质的作用，其中所述第一多个弹性体股线被粘接到所述第一部分，并且所述第二多个弹性体股线被粘接到所述第二部分，其中所述第二部分设置在所述第一部分的顶部，使得所述第一部分和所述第二部分以面对面的取向排列，并且其中所述第三多个弹性体股线被粘接到所述第一部分或所述第二部分的面上。

14.如权利要求9所述的弹性体层压材料，其中所述第一取向与纵向轴线平行，并且所述第一可延展中间层压材料被激活，使得所述第一可延展中间层压材料在与所述纵向轴线平行的方向上是可延展的，并且其中所述第二取向与所述纵向轴线平行，并且所述第二可延展中间层压材料被激活，使得所述第二可延展中间层压材料在与所述纵向轴线平行的方向上是可延展的。

15.一种吸收制品，所述吸收制品包括：

可延展中间层压材料，其包括：

第一基质，其具有粘合表面和与所述粘合表面相对的面；和

第一多个弹性体股线，其沿着第一取向粘接到所述粘合表面上；和

第二多个弹性体股线，其沿着第二取向粘接到所述可延展中间层压材料的第一基质的粘合表面上，以使所述第一多个弹性体股线位于所述第二多个弹性体股线和所述粘合表面之间，其中所述第一取向与所述第二取向不同并且不与之正交，其中所述第二多个弹性体股线的第二取向至少部分为曲线。

16.如权利要求15所述的吸收制品，其中所述第一取向与纵向轴线平行，并且所述可延展中间层压材料在与所述纵向轴线平行的方向上是可延展的。

17.如权利要求16所述的吸收制品，其中所述弹性体股线包括基本延伸超过基质表面的离散部分。

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