CN112118814A - 气流成网复合材料片材 - Google Patents

Abstract

提供特别用作吸收性制品中的AQDL部分的复合材料片材。该复合材料片材包含流体收集部分和气流成网部分。气流成网部分可以包含依次形成为彼此覆盖的一个或多于一个气流成网层。每个气流成网层与气流成网部分中的紧邻层相邻并直接接触以使得相邻层彼此之间流体连通。流体收集部分包含非织造织物，其包含由多个短纤维构成的粗梳的非织造织物，该多个短纤维通过空气彼此结合以形成结合在一起的非织造织物。该气流成网层包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的共混物。该短纤维可以是具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分纤维以及这种纤维的混合物。

Description

气流成网复合材料片材

技术领域

本发明一般涉及用于吸收性制品的复合材料片材，更特别地涉及包含多孔流体收集层和气流成网层的复合材料片材，该气流成网层包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的共混物。

背景技术

由各种天然纤维和合成纤维的组合形成的非织造复合材料片材已知用于吸收性制品的制造。这种吸收性制品可包括一次性卫生用品，例如尿布、女性卫生用品和成人失禁用品等。

典型的吸收性制品通常包括多层结构，其具有限定与穿戴者皮肤接触的内表面的内层(也称为表层)、设置于表层下的收集/分配层(也称为AQDL部分)、包含选择为吸收流体的材料的吸收层、以及限定制品外表面的外层(也称为底层)。通常，底层包含不可渗透流体的材料，使得吸收芯中吸收的任何流体都不能泄露或渗漏。

通常，用于AQDL的材料一般选择为将流体从表层快速输送至吸收芯。这种快速输送(在本文中也称为快速渗透)将流体沿z方向从表层输送至吸收芯。为了防止液体积聚或留在穿戴者的皮肤附近，分配层防止或减少来自吸收芯并反向通过表层的流体的反渗透是重要的。

一般来说，用于制备AQDL的许多常规材料在Z方向上的流体收集很快，但是侧向流体分配(x方向和y方向)不理想。因此，尽管流体被快速从表层输送至吸收芯，但在引入吸收芯之前常常没有充分分布于整个AQDL。这可能使得流体定位于吸收芯的一个区域，并导致穿戴者皮肤对流体的暴露延长。对流体的暴露延长是不期望的。

发明内容

本发明实施方案涉及复合材料片材，其特别用作吸收性制品的流体AQDL部分。在一个实施方案中，提供了复合材料片材，其中复合材料片材包括流体收集部分和覆盖流体收集部分的气流成网部分。气流成网部分可包含一个或多于一个依次彼此覆盖的气流成网层。优选地，每个气流成网层与紧邻的气流成网部分的层相邻并直接接触，使得相邻层相互之间是流体连通的。

在一个实施方案中，流体收集部分包含非织造织物，其包含由多个短纤维组成的粗梳非织造织物，这些短纤维以通过空气的方式彼此结合以形成结合在一起的非织造织物。在一个实施方案中，非纤维素纤维包含源自合成来源的聚合物，和/或源自天然或可持续来源的聚合物，例如PLA。优选的用于粗梳非织造织物的短纤维包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分纤维，以及这些纤维的混合物。

在一个实施方案中，气流成网部分包含至少一个气流成网非织造层，其包含纤维素和非纤维素短纤维的均质混合物，其直接沉积在流体收集层的表面上，或直接沉积在先前沉积的气流成网层的表面上。有利地，气流成网层可以热结合至流体收集层而不使用其他黏合剂或其他聚合物粉末或树脂。优选的非纤维素短纤维包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分纤维，以及这些纤维的混合物。

纤维素短纤维可包含经处理或未经处理的木浆。非纤维素短纤维可包含双组分或单组分纤维或其共混物。在一个实施方案中，非纤维素纤维包含源自合成来源的聚合物，和/或源自天然或可持续来源的聚合物，例如PLA。

与现有技术材料相比，根据本发明实施方案的复合材料片材可提供以下详述的优势。

(1)复合材料片材包含具有良好的快速渗透和分配流体的性能的非织造织物。在某些实施方案中，复合材料片材包含流体收集层，该流体收集层可以与气流成网部分热结合，同时仍然能够用于吸收性制品的制造中的后续转化过程中。

(2)包含具有一个或多于一个气流成网层的气流成网部分的复合材料片材还可以提供吸收性制品，其对于吸收性制品的穿戴者而言更加舒适。例如，气流成网部分可以包含具有蓬松和柔软触感以及低整体密度的材料。另外，可以选择用于流体收集层和气流成网部分的材料以提供密度梯度(例如，依次在每个层中从较低至较高的密度)，以帮助将流体快速地从表层输送至吸收芯。

(3)复合材料片材的流体收集层可包含具有大的平均孔径和相对低的密度的多孔结构。因此，流体收集层能够有效地将流体从复合材料片材的表层输送至气流成网部分中。

(4)在一些实施方案中，气流成网部分包含相对更致密的结构，其具有更小的孔体积和相对更高的密度。另外，气流成网部分包含纤维素纤维，其还有助于提供流体吸收性能。这些性能的组合有助于使流体快速分散并广泛分布于气流成网部分，并临时储存流体。这有助于在流体输送至吸收芯之前，有效地使流体输送并分配至整个气流成网层。

(5)复合材料片材还提供对于穿戴者而言改善的舒适性。特别地，相比于其他用于吸收性制品的材料，复合材料片材的实施方案可具有良好的回弹性。特别地，回弹性是材料受到压力之后返回其原始厚度的能力的量度。较高的回弹性表示该材料的整体柔软性和舒适性。在一些实施方案中，在压缩下老化三个月后，根据本发明实施方案的制品的厚度回弹性可以为约15％至60％或高于60％。相比之下，现有技术的材料可具有10％或小于10％的回弹性。该优点可以有助于使吸收性制品的最终产品对穿戴者而言具有柔软和蓬松的触感。

(6)复合材料片材还可以具有非常好的抗反渗透性能，这使得吸收性制品具有干爽的触感，并进一步提高了穿戴者的使用舒适性。

(7)制备复合材料片材的方法还允许纤维层中的两种纤维被均匀地混合并彼此结合以及结合至复合材料片材的相邻层。这可以进一步改善层之间以及整个复合材料片材的流体分布。因此，在吸收性制品中可获得改善的流体分布、扩散和吸收、弹性以及抗反渗透性质。

(8)如前所述，复合材料片材还可包含在吸收流体时具有密度梯度的材料。因此，复合材料片材表面污渍的尺寸可以更小，并且因此，所吸收的流体在输送经过流体收集层时可以快速铺展。这可以有助于使包含吸收性制品的制品在吸收流体时的表面污渍很小。气流成网部分中相对较大的液体吸收区域有助于使吸收性制品(例如卫生巾)具有小得多的表面视觉效果，这还有助于提供复合材料片材良好的反渗透性质。

(9)最后，相比于其他材料，复合材料片材的分配和快速渗透得以改善，抗反渗透效果良好，由于纤维组成以外的粉末黏合剂和另外的聚合物树脂不需要加入到流体分配部分和气流成网部分，复合材料片材比现有技术中提供的材料更软和更蓬松得多。

附图说明

已经概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，其中：

图1是根据本发明的至少一个实施方案的复合材料片材的横截面视图；

图2是根据本发明的至少一个实施方案的复合材料片材的横截面视图，其中复合材料片材包含多个气流成网层；

图3是根据本发明的至少一个实施方案的复合材料片材的横截面视图，其中复合材料片材包含设置在最外的气流成网层表面上的涂层；

图4A是根据本发明的实施方案的用于制备复合材料片材的***的示意图；

图4B显示了根据本发明的至少一个实施方案的用于制备气流成网层的成型头的示意图；

图5是根据本发明的至少一个实施方案的复合材料片材的横截面侧视图，其中，复合材料片材包含形成在最外的气流成网层的表面上的多个交替的脊部和通道；

图6示出了通过复合材料片材的流体输送和分配；

图7是根据本发明的至少一个实施方案的吸收性制品的示意图；和

图8是根据本发明的至少一个实施方案的吸收性制品的示意图，其中吸收性制品为女性卫生巾的形式。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的一些但不是全部实施方案。实际上，这些发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方案，而是提供这些实施方案是为了使本公开满足适用的法律要求。相同的附图标记指相同的要素。如在说明书和所附权利要求中所使用的，指代物前不加数量词涵盖复数个指代物的情况，除非文中明确做出相反说明。

定义

出于本发明的目的，以下术语应具有以下含义：

术语“纤维”可以指具有有限长度的纤维或具有无线长度的长丝。

术语“短纤维”指具有有限长度的纤维。一般短纤维可具有约2毫米至200毫米(mm)的长度。

如本文所使用的，术语“单组分”指由一种聚合物形成的纤维或由聚合物的单一共混物形成的纤维。当然，这并不排除为了颜色、抗静电性能、润滑性、亲水性、拒液性等添加了添加剂的纤维。

如本文所使用的，术语“多组分”指由从单独的挤出机挤出的至少两种聚合物形成的纤维(例如，双组分纤维)。至少两种聚合物可各自独立地彼此相同或不同，或为聚合物的共混物。聚合物沿纤维的横截面布置在基本上恒定定位的不同区域中。可以以任何期望的配置来布置各部分，例如，鞘芯、并排、分段的饼状、海中岛等等。在Taniguchi等人的美国专利第4789592号、Strack等人的美国专利第5336552号、Kaneko等人的美国专利第5108820号、Kruege等人的美国专利第4795668号、Pike等人的美国专利第5382400号、Strack等人的美国专利第5336552号和Marmon等人的美国专利第6200669号中描述了形成多组分纤维的各种方法，其全部内容通过引用并入本文。也可以形成具有各种不规则形状的多组分纤维，例如在Hogle等人的美国专利第5277976号、Hills的美国专利第5162074号、Hills的美国专利第5466410号、Largman等人的美国专利第5069970号和Largman等人的美国专利第5057368号中所述，其全部内容通过引用并入本文。

如本文所使用的，术语“非织造材料”、“非织造网”和“非织造织物”指材料结构或材料网，其无需使用纺织或编织工艺来制备单根纤维或线的结构而形成，这些纤维或线是相互交织的但不以可辨别的重复方式相互交织。过去，非织造网是通过多种常规方法形成的，例如熔喷法、纺黏法和短纤维梳理法。

如本文所使用的，术语“粗梳织物”指包含短纤维的非织造织物，短纤维主要使用梳理工艺在纵向上对齐和取向。

如本文所使用的，术语“熔喷”指通过以下方式形成纤维的工艺：将熔融的热塑性材料通过多个细的，通常为圆形的模头毛细管挤出进入高速气(例如空气)流中，该气流使熔融的热塑性材料变细并形成纤维，该纤维可以达到微纤维的直径。此后，熔喷纤维被气流携带并沉积在收集表面上以形成无规熔喷纤维网。例如，在Buntin等人的美国专利第3849241号中公开了这种工艺。

如本文所使用的，术语“纵向”或“MD”指非织造网在制造期间的行进方向。

如本文所使用的，术语“横向”或“CD”指垂直于纵向并且越过非织造网的宽度横向延伸的方向。

如本文所使用的，术语“纺黏”指以下工艺：其涉及从多个细的，通常为圆形的喷丝头的毛细管中挤出熔融的热塑性材料作为长丝，然后使长丝变细并机械或气动地拉伸。将长丝沉积在收集表面上以形成随机排列的基本连续的长丝的网，然后使其结合在一起以形成结合的非织造织物。纺黏非织造网的制备在专利中有所说明，例如，美国专利第3338992号、第3692613号、第3802817号、第4405297号和第5665300号。通常，这些纺黏工艺包括从喷丝头挤出长丝，用空气流使长丝淬冷以加速熔融长丝的固化，通过施加拉伸张力来使长丝变细，这通过气动方式在空气流中夹带长丝或通过机械方式将其卷绕在机械拉伸辊上来进行，将拉制的长丝沉积在有孔的收集表面上形成网，然后使松散的长丝网结合成非织造织物。结合可以是任何热结合或化学结合处理，典型的是热点结合。

如本文所使用的，术语“通过空气的热结合”涉及使例如一个或多于一个待结合的纤维的网的材料穿过加热的气体流例如空气，其中加热的气体的温度高于被结合材料的至少一种聚合物组分的软化或熔化温度。通过空气的热结合可能涉及使材料通过加热的烘箱。

如本文所使用的，术语“热点结合”涉及使例如一个或多于一个待结合的纤维的网的材料在加热的压延辊和支承辊之间通过。压延辊通常被图案化，使得织物在离散的点结合部位结合而不是在其整个表面结合。

如本文所使用的，术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物和交替共聚物、三元共聚物等、以及它们的共混物和改性物。此外，除非另外特别限定，术语“聚合物”应包括材料的所有可能的几何构型，包括等规对称性、间规对称性和无规对称性。

如本文所使用的，术语“复合材料”可以是包含两层或多于两层的结构，例如膜层和纤维层或模制在一起的多个纤维层。根据本发明的某些实施方案，复合材料结构的两层可以连接在一起，使得它们共用X-Y平面界面的大部分。

除非与上下文明显不符，否则术语“约”涵盖在指定值的测量误差标准范围内的值(例如SEM)或与指定值相差±0.5％、±1％、±5％或±10％。

本发明的实施方案涉及复合材料片材，其特别用于制造吸收性制品，尤其是一次性女性卫生用品和尿布产品。如下面更详细解释的，复合材料片材包含具有流体收集层和一个或多于一个气流成网层的多层结构，所述一个或多于一个气流成网层依次沉积在流体收集层上。气流成网层包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的共混物，选择它们以提供特别适合用作吸收性制品中的流体/收集层的织物。

参考图1，示出了根据本发明的至少一个实施方案的复合材料片材并且由附图标记10表示。在所示的实施方案中，片材包含流体收集部分12和覆盖在流体收集部分上的气流成网部分14。流体收集部分包含至少一个非织造层，非织造层具有第一外表面16和第二外表面18。类似地，气流成网部分包含第一外表面20和第二外表面22。

在一个实施方案中，流体收集部分12的外表面18设置成与气流成网部分14的外表面20相邻且相对。在优选实施方案中，流体分配部分和气流成网部分12、14的相对的外表面18、20彼此直接相对设置，使得每个部分的表面彼此接触。

在一些实施方案中，气流成网部分14可包含一个或多于一个气流成网层。在这方面，图2示出了本发明的实施方案，其中气流成网部分包含形成为覆盖在流体收集部分12上的多个气流成网层。优选地，每个气流成网层与紧邻的气流成网部分的层相邻并直接接触，使得相邻层相互之间是流体连通的。

通常，基于复合材料片材的总重量，流体收集部分的质量占复合材料片材的约8重量％至85重量％。在一个实施方案中，基于复合材料片材的总重量，流体收集部分的质量占复合材料片材的约20重量％至75重量％，特别是约30重量％至60重量％。

基于复合材料片材的总重量，气流成网部分的质量占复合材料片材的约15重量％至92重量％。在一个实施方案中，基于复合材料片材的总重量，气流成网部分的质量占复合材料片材的约20重量％至80重量％，特别是约30重量％至70重量％。

根据本发明的复合材料片材特别用作制造吸收性制品中的流体AQDL部分。通常，这种流体AQDL部分需要平衡性质，以快速地将流体从穿戴者的皮肤移开，并将它们均匀地分配到吸收性制品的吸收芯中。如果流体通过AQDL部分快速输送，则流体可能不会横向(沿x-y方向)穿过该层分布。这可能导致太多的流体集中在吸收芯的一个区域中。理想地，期望使流体快速移动通过流体AQDL部分，同时使流体通过该部分横向分布。这允许流体在吸收芯的大表面积上被吸收。

为了达到该期望的平衡，重要的是流体AQDL部分具有良好的流体吸收特性、良好的芯吸特性(流体流过该部分的毛细管作用)、低的流体收集时间(材料吸收一定量流体所花的时间)以及良好的流体保留性能。前三个特性决定了使流体从穿戴者的皮肤移动至吸收芯中的速度有多快，而流体保留特性有助于平衡这些特性，以允许流体在输送至吸收芯之前横向分布。

由于吸收性制品通常是由个人穿戴的，因此材料对穿戴者的舒适性也很重要。如果材料是不可弯曲的、硬的或刚性的，则穿戴者很有可能排斥吸收性制品。因此，期望吸收性制品不仅提供上述性能的平衡，而且还具有回弹性，以提供对于穿戴者而言改善的舒适性和贴合性。

本发明的发明人已经发现，根据本发明的复合材料片材在流体吸收、流体芯吸、流体收集时间和流体保留率之间提供了良好的平衡，并且提供了具有良好回弹性的复合材料片材。因此，根据本发明的实施方案的复合材料片材特别用作制造吸收性制品中的AQDL部分。

在一个方面，根据本发明的实施方案的复合材料片材的特征在于流体收集时间为约0.75秒至约2秒，特别是约0.8秒至1.5秒，特别是约0.84秒至1.3秒。

在一个方面，根据本发明的实施方案的复合材料片材的特征在于流体吸收率为约15g/g至30g/g，特别是约20g/g至26g/g，特别是约20g/g至25g/g。

在一个方面，根据本发明的实施方案的复合材料片材的特征在于流体保留率为约8g/g至15g/g，特别是约9g/g至14g/g，特别是约10g/g至12g/g。

在一个方面，根据本发明的实施方案的复合材料片材的特征在于流体芯吸高度为约10mm至50mm，特别是约15mm至45mm，更特别是约15mm至40mm。

在一个方面，根据本发明的实施方案的复合材料片材的特征在于回弹性为约30％至60％、特别是约35％至55％、更特别是约40％至50％。

在一个实施方案中，根据本发明的复合材料片材的特征可以在于流体收集时间为约0.5秒至约2秒；流体吸收率为约15g/g至30g/g；流体保留率为约8g/g至15g/g；流体芯吸高度为约10mm至50mm；回弹性为约30％至60％。例如，复合材料片材的流体收集时间可以为约0.65秒至1.5秒；流体吸收率为约20g/g至26g/g；流体保留率为约9g/g至14g/g；流体芯吸高度为约15mm至45mm；回弹性为约35％至55％。在某些实施方案中，复合材料片材的流体收集时间可以为约0.84秒至1.3秒；流体吸收率为约20g/g至25g/g；流体保留率为约10g/g至12g/g；流体芯吸高度为约15mm至40mm；回弹性为约40％至55％。

在优选的实施方案中，复合材料片材具有约1.25秒的流体收集时间；流体吸收率约为25g/g；流体保留率约为10g/g；流体芯吸高度约为40mm；回弹性约为40％。

复合材料片材的基重可以为约25克/平方米至400克/平方米(g/m²)，特别地为约40g/m²至225g/m²，更特别地为约50g/m²至180g/cm²。在优选的实施方案中，复合材料片材的基重为约50g/m²至100g/cm²。

复合材料片材的厚度可以为约1mm至6mm，特别地为约1.3mm至4.5mm，更特别地为约1.5mm至3.0mm。在优选的实施方案中，复合材料片材的厚度为约1.6mm至2.5mm。

流体收集层

在一个实施方案中，流体收集部分包含流体收集层，该流体收集层包含具有相对可渗透且多孔的结构的非织造织物，使得流体在冲击到流体收集层表面上时被迅速输送通过流体收集层并进入气流成网部分14。流体收集层的渗透性和多孔性通常可以通过该层的密度来表征。例如，流体收集层的密度可以为约0.02g/cm³至0.07g/cm³，并且特别地为约0.03g/cm³至0.06g/cm³。在优选的实施方案中，流体收集层的密度为约0.04g/cm³至0.05g/cm³。

各种不同的非织造织物可以用做流体收集层。在一个实施方案中，流体收集层的非织造织物包含含有短纤维的粗梳非织造织物。流体收集层中的短纤维的典型长度为约20mm至100mm，特别是约25mm至60mm，更特别是约35mm至55mm。

可用于流体收集层中的非织造材料的其他实例可包括乳胶结合的粗梳纺织物和水刺非织造织物。流体收集层中的纤维可以以各种方式结合，包括热结合、树脂结合、缝编、机械结合例如针刺法或水刺法等。

短纤维可包含单组分或多组分纤维。在一个实施方案中，短纤维包含具有鞘/芯结构的双组分纤维。双组分纤维的实例包括并排、海中岛和鞘/芯排列。优选地，纤维具有鞘/芯结构，其中鞘包含第一聚合物组分，芯包含第二聚合物组分。在该排列中，第一聚合物组分和第二聚合物组分的聚合物可以彼此相同或不同。例如，在一个实施方案中，鞘包含第一聚合物组分，芯包含与第一聚合物组分不同或相同的第二聚合物组分。在优选的实施方案中，双组分纤维的第一聚合物组分和第二聚合物组分彼此不同。

在一些实施方案中，流体收集层中的短纤维可具有鞘/芯结构，其中相对于鞘，芯在中央。或者，相对于鞘，芯可以以偏移结构存在。在该结构中，芯相对于鞘不是在中央对齐的。因此，当加热时，例如在结合时纤维会具有卷曲或弯曲的倾向，这从而可有助于提供流体收集层的夹层。

在一个实施方案中，鞘的第一聚合物组分包含的聚合物的熔融温度低于芯包含的第二聚合物组分的熔融温度。鞘中较低熔点的聚合物将促进结合，而具有较高熔融温度的芯的聚合物组分将为纤维提供强度，并因此为最终结合的非织造织物提供强度。

一般来说，取决于非织造织物的期望性能，纤维中的鞘相对于芯的重量百分比可以在很大范围内变化。例如，鞘和芯的重量比可以为约10:90至90:10、特别是约20:80至80:20。在优选的实施方案中，鞘和芯的重量比为约60:40至40:60，优选约50:50的重量比。

一般来说，流体收集层的基重为约18(g/m²)至100(g/m²)，特别地为约25g/m²至80g/m²，更特别地为约30g/m²至55g/cm²。在优选的实施方案中，流体收集层的基重为约35g/cm²至40g/cm²。

流体收集层的厚度可以为约0.4mm至4mm，特别是约0.7mm至3mm、更特别是约0.7mm至2mm。在优选实施方案中，流体收集层的厚度为约0.8mm至1.5mm。

各种聚合物可用于制备用于流体收集层中的短纤维。合适的纤维的实例可包括聚烯烃例如聚丙烯和聚乙烯及其共聚物，聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、尼龙、聚苯乙烯、其共聚物和共混物，以及可用于制备纤维的其他合成聚合物。在一个实施方案中，短纤维具有鞘/芯结构，其包含聚乙烯鞘和聚丙烯芯。在其他实施方案中，短纤维可以具有鞘/芯结构，其包含聚乙烯鞘和聚酯芯，例如包含聚对苯二甲酸乙二醇酯的芯。

在一些实施方案中，短纤维可包含纤维的共混物，例如具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，以及具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯的双组分短纤维的共混物。在一个实施方案中，流体收集层的纤维可包含偏心双组分短纤维，其具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯，纤度为4.3分特(dtex)，平均长度为38mm至51mm。此类纤维的实例可从IndoramaPolyester Industries Public Company Limited以产品名称TS47获得。

通常认为上述聚合物来自合成来源，例如石油来源的聚合物。在一些实施方案中，可以期望提供流体收集层，其包含一种或多于一种可持续聚合物组分。与石油来源的聚合物不同，可持续性聚合物一般来源于基于生物的材料。在一些实施方案中，可持续性聚合物组分也可以被认为是可生物降解的。如果可以在可堆肥环境中降解，则由基于生物的材料制成的一类特殊的生物可降解产品可能被认为是可堆肥的。欧洲标准EN13432，“塑料产品的可堆肥性证明(Proof of Compostability of Plastic Products)”可用于确定包含由可持续成分构成的织物或膜是否可归类为可堆肥的。

在一个这样的实施方案中，流体收集层包含短纤维，短纤维包含可持续性聚合物组分。优选地，短纤维基本上不含合成材料，例如基于石油的材料和聚合物。例如，基于流体收集层的总重量，构成流体收集层的纤维可具有小于25重量％的非基于生物的材料，更优选小于20重量％、小于15重量％、小于10重量％，甚至更优选小于5重量％的非基于生物的材料。

在一个实施方案中，使用的可持续性聚合物可包含聚乳酸和基于生物来源的聚乙烯。通常，基于聚乳酸的聚合物由右旋糖制备，右旋糖为一种糖的来源，其来自饲料玉米。在北美使用玉米，因为玉米是最终转化为糖的最经济的植物淀粉来源。然而，应认识到右旋糖可以来源于除玉米之外的来源。通过使用微生物经由发酵使糖转化为乳酸或乳酸衍生物。因此，除了玉米以外，还可以使用其他基于农业的糖源，包括甜菜、甘蔗、小麦、纤维素材料，例如从木浆中回收的木糖等。类似地，基于生物的聚乙烯可以由发酵制乙醇的糖制备，然后将乙醇脱水以提供乙烯。用于本发明的优选可持续性聚合物包含聚乳酸(PLA)。

在某些实施方案中，鞘和芯均包含PLA树脂。在这些实施方案中，可以提供PLA纺黏非织造织物，其基本上不含合成的聚合物组分，例如基于石油的材料和聚合物。例如，PLA纺黏非织造织物的纤维可具有双组分排列，其中两种组分都是基于PLA的，以由此制备100％PLA的纤维。如本文所使用的，“100％PLA”还可包含最多5％的添加剂，包括添加剂和/或添加剂母料，以提供仅作为示例的颜色、柔软性、滑爽性、抗静电保护性、润滑性、亲水性、拒液性、抗氧化保护性等。就这一点而言，非织造织物可包含95％至100％的PLA，例如96％至100％的PLA、97％至100％的PLA、98％至100％的PLA、99％至100％的PLA等。当该添加剂作为母料加入时，例如母料载体可以主要包含PLA，以促进加工并使纤维中的可持续成分最大化。例如，流体收集层的PLA短纤维可包含一种或多于一种另外的添加剂。在该实施方案中，例如，添加剂还可包含着色剂、柔软剂、滑爽剂、抗静电剂、润滑剂、亲水剂、拒液剂、抗氧化剂等中的至少一种，或其任意组合。

在一个实施方案中，鞘的PLA聚合物可以与芯的PLA聚合物相同。在其他实施方案中，鞘的PLA聚合物可以与芯的PLA聚合物不同。例如，双组分纤维可以包含PLA/PLA双组分纤维，使得鞘包含第一牌号的PLA，芯包含第二牌号的PLA，并且第一牌号的PLA和第二牌号的PLA是不同的(例如，第一牌号的PLA熔点低于第二牌号的PLA)。仅作为示例，第一牌号的PLA可包含最多约5％的结晶度，并且第二牌号的PLA可包含约40％至约50％的结晶度。

在一些实施方案中，例如，第一牌号的PLA可以具有约125℃至约135℃的熔点，并且第二牌号的PLA可以具有约155℃至约170℃的熔点。在其他实施方案中，例如，第一牌号的PLA可包含约4重量％至约10重量％的D异构体的重量百分比，并且第二牌号的PLA可包含约2重量％的D异构体的重量百分比。

例如，在一个实施方案中，与在鞘中使用的PLA聚合物的D异构体％相比，芯包含的PLA可具有更低的聚乳酸的D异构体％。在纺丝期间具有较低D异构体％的PLA聚合物将显示较高程度的应力诱导结晶，而在纺丝期间具有较高D异构体％的PLA聚合物将保持更为无定形的状态。更为无定形的鞘将促进结合，而显示更高结晶度的芯将为纤维提供强度，从而为最终的结合网提供强度。在一个特定的实施方案中，具有4％D异构体的Nature Works PLA牌号PLA 6752可用作鞘，而具有2％D异构体的NatureWorks牌号6202可用作芯。

在一些实施方案中，鞘可包含基于生物的聚乙烯，芯可包含PLA聚合物。

在一些实施方案中，鞘可以包含PLA聚合物，芯可以包含合成的聚合物例如聚丙烯。

气流成网层

气流成网部分14包含至少一个气流成网层，其包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的共混物。如下面更详细讨论的，将至少一个气流成网层沉积在流体分配部分的表面上，然后将所得的复合材料片材通过空气结合形成结合在一起的复合材料结构，其中流体收集层和气流成网层的短纤维彼此结合。

在制造复合材料片材的过程中，首先将纤维素短纤维和非纤维素短纤维的混合物在空气流中混合，然后沉积在流体收集层的表面上。此后，通过使加热的气流例如空气流穿过复合材料片材，使流体收集层和气流成网层的纤维彼此结合。例如，在一个实施方案中，使复合材料片材通过烘箱，将其加热至高于非纤维素短纤维的软化温度的温度，这导致短纤维的低熔点鞘聚合物组分至少部分软化并流动，使得在冷却时纤维融合并与相邻的纤维素纤维和非纤维素纤维结合。

各种不同的纤维素材料可以用做纤维素纤维。例如，可使用由软木(来源于针叶树)、硬木(来源于阔叶树)或棉绒消化的纤维素。也可以使用来自Esparto草、甘蔗渣、肯普纤维、亚麻以及其他木质和纤维素纤维来源的纤维。其他纤维包括由再生纤维素、多糖或其他形成吸收性纤维的组合物制成的吸收性天然纤维。由于成本、易于制造和可处置性的原因，优选的纤维是源自木浆的那些纤维(例如纤维素纤维)。特别地，合适的材料的实例包括经处理和未经处理的纸浆，包括硬木纸浆、软木纸浆、稻草纸浆、化学纸浆、绒毛纸浆、化学机械纸浆、热机械纸浆及其混合物的纸浆。合适的纤维素纤维可以从Weyerhauser以产品名称NB416和NB 405获得，从International Paper Super soft M,Georgia Pacific以产品名称4821、4822和4823获得，及作为其混合物获得。

纤维素纤维的纤维长度通常为约0.8mm至10mm，特别是约2mm至8mm，更特别是约2mm至5mm。

用于在气流成网层中使用的非纤维素短纤维的合适材料可以包含单组分纤维或多组分纤维，或单组分纤维和多组分纤维的混合物。在优选的实施方案中，气流成网层的非纤维素短纤维包含具有鞘/芯结构的双组分纤维。

可用于制备非纤维素纤维的聚合物的实例包括以上讨论的用于流体收集层中的那些。例如，非纤维素纤维可包含可持续性聚合物，例如PLA和基于生物的聚乙烯、合成纤维及其组合。在一个实施方案中，非纤维素短纤维可包含含有基于生物的聚乙烯的鞘和包含PLA聚合物的芯。在其他实施方案中，非纤维素短纤维可包含PLA聚合物鞘和PLA聚合物芯，其中PLA聚合物可以彼此相同或不同。

在其他实施方案中，鞘可包含PLA聚合物，芯可包含合成的聚合物，例如聚丙烯。

在一个实施方案中，非纤维素短纤维可包含具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维。一个这样的实例是纤度为2.2dtex，平均长度为3mm的双组分短纤维，其可以以商品名EZBON A(UN-204)购自Toray Chemical Korea Inc.。其他实例是具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的偏心双组分短纤维。这样的纤维可从IndoramaPolyester Industries Public Company Limited以产品名称TS47获得(纤度为4.3dtex，平均长度为3mm)。另一个实例是可从Trevira以产品名称T255短纤维购得的具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维。这些短纤维的纤度为4.3dtex，平均长度为3mm。

在另一个实施方案中，非纤维素短纤维可包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯的双组分短纤维。一个这样的实例是纤度为4.0dtex，平均长度为40mm的短纤维，其可以以商品名Y116购自扬州石化有限公司。双组分短纤维的另一个实例可以从江南高聚物纤维有限公司以产品名JNGX-PZ11-6*51L获得，其具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯、纤度为6.0旦尼尔，平均长度为51mm。

在一些实施方案中，非纤维素纤维可以包含纤维的共混物，例如包含双组分PE/PET和PE/PP短纤维的共混物。

非纤维素短纤维的长度通常为约3mm至15mm，特别是约3mm至10mm，更特别是约3mm至6mm。

总的来说，气流成网层的基重可以为约7g/m²至300g/m²，特别地为约20g/m²至200g/m²，并且更特别地为约30g/m²至100g/m²。在优选的实施方案中，气流成网层的基重为约50g/m²。

在一些实施方案中，一个或多于一个气流成网层可包括与纤维素纤维和非纤维素纤维混合的超吸收性聚合物或超吸收性纤维。超吸收性聚合物或超吸收性纤维可以仅存在于气流成网部分的一层中或存在于气流成网部分的多个气流成网层中。当存在时，基于存在超吸收性聚合物或超吸收性纤维的气流成网层的总重量，超吸收性聚合物或超吸收性纤维的存在量可以为约10重量％至50重量％，特别是约10重量％至35重量％。

另外的层

在一些实施方案中，复合材料片材还可以包含基于聚合物的层，其沉积在气流成网部分的外表面22上。关于这一点，图3示出了本发明的实施方案，其中复合材料片材10包含涂层24，其设置在气流成网部分14的外表面上。在一个实施方案中，可以向涂层施加组合物，该组合物包含如水或有机溶剂的载体以及分散在该载体中的聚合物材料。例如，在一个实施方案中，涂层可包含含水聚合物分散体的胶乳制剂，所述含水聚合物分散体包含乙烯乙酸乙烯酯、丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯、丁二烯、苯乙烯丁二烯-丙烯酸、聚乙烯醇及其混合物。

在一个实施方案中，胶乳制剂包含由乙酸乙烯酯和乙烯的单体制备的聚合物，其可从Wacker以产品名

192获得，其固体成分为50％至55％。

涂层可以以各种不同的方式施加到复合材料片材上，例如喷涂、泡沫涂覆和吻合涂覆等。

在含水分散体或乳液的情况下，涂层以液体形式施加，然后液体可以固化并干燥以形成黏附到复合材料片材上的固体涂层。在任何干燥和固化步骤之后，基于复合材料片材的总重量，添加到复合材料片材中的涂层的量通常为约1重量％至5重量％，特别为约1.5重量％至3重量％，更特别为约1.75重量％至2.25重量％。

制备复合材料片材的工艺

参考图4A，示出了用于制备复合材料片材的***和相关方法，并用附图标记26表示。***26包括用作流体收集层12的织物的源。在所示的实施方案中，该源示为线轴28，先前形成的流体收集层缠绕在线轴28上。然而，应当认识到，该***可以包括织物形成装置，例如梳理机或纺丝箱，用于相对于***26的其余部分以连续生产线的方式来制备流体收集层的非织造织物。

如图所示，将流体收集层12的非织造织物从线轴28上移除，并沉积在例如环形带的收集表面29上。然后将流体收集层输送至一系列气流成网织物的成形头(30a、30b、30c)。在每个成形头处，使纤维素短纤维和非纤维素短纤维物流均匀混合以形成混合的短纤维物流。然后每个成形头将短纤维的混合物流沉积在流体收集层12的表面上。真空装置31a、31b、31c位于收集表面的下方，并且在每个成形头的下方，以帮助将混合纤维物流沉积在流体收集层12上。该***可以任选地包括一对或多于一对压实辊32a、32b，其设置在每个成型头之后。当存在压实辊32a、32b时，其可以被加热。例如，压实辊32a、32b可以在约90℃至110℃的温度下加热。

尽管示出了三个气流成网成形头，但是应当理解，该***可以包括任意数量的成形头，这取决于沉积在流体收集层12上的气流成网层的期望数量。例如，气流成网成形头的数量可以为1个至10个，如2个至8个、3个至6个和4个至5个。还应认识到，在***运行期间，可以不使用一个或多于一个成形头。

参考图4B，示出了可以在本发明的某些实施方案中使用的成形头。可以看出，成形头30a包括在成形头内产生湍流的多个搅拌器35。湍流导致纤维素短纤维和非纤维素短纤维混合并形成均匀的混合物。成形头还包括筛网33，筛网33限制/控制短纤维从成形头的输出，从而有助于形成均匀分布的气流成网层。

回到图4A，将具有由此沉积的气流成网层的复合材料片材输送至第一加热烘箱36a。通常将第一加热烘箱保持在足以使气流成网层的非纤维素纤维软化并熔融的温度。这种熔融使聚合物流动并与相邻的纤维融合，从而提供了结合在一起的复合材料片材。例如，在非纤维素短纤维包含具有聚乙烯鞘的双组分纤维的实施方案中，可以将复合材料片材加热至高于鞘的熔点但低于芯的熔点的温度。对于聚乙烯，烘箱的温度通常为约120℃至150℃。

在一些实施方案中，***可包括一个或多于一个压花辊34，其可用于在复合材料片材的表面上赋予压花图案。在一些实施方式中，***还可包括成对校准辊38，以调节复合材料片材的厚度，和/或有助于相邻层之间的层间结合。校准辊38可以限定辊隙或为有间隙的。在一些实施方案中，校准辊被加热；在其他实施方案中，不加热校准辊。

在第一加热烘箱中进行该初始热结合之前，将复合材料片材输送至涂覆站35，在此可以将涂层施加至最外的气流成网层的表面。该涂层可以使用本领域已知的常规技术来施加，包括喷涂、吻合辊涂覆等。在优选的实施方案中，将含水胶乳分散体的涂层施加到复合纤维网的表面上。在一些实施方案中，可以通过涂覆站37将第二施加涂层施加到涂层的相对侧。

在将任选的第二涂层或任何其他材料施加到复合材料片材的表面之后，将复合材料片材输送至第二加热烘箱36b，该第二加热烘箱保持在使先前施加的涂层干燥并固化的温度下。任选地，可以在第三烘箱36c中进一步加热复合材料片材。

然后可以将结合并干燥的复合材料片材卷绕到辊39上。在一些实施方案中，可在纵向上连续切割复合材料片材以形成多个单独的复合材料片材，每个复合材料片材均缠绕在单独的辊上。

在一些实施方案中，可能希望在复合材料片材的气流成网部分上压制图案。例如，使用图4A所示的压花辊34。关于这一点，图5示出了本发明的实施方案，其中复合材料片材10的表面22具有多个交替的脊部R和通道/凹槽C，它们限定在最外的气流成网层的表面上。在吸收性制品的结构中，流体收集层通常朝向表层设置，而气流成网部分则朝向吸收芯设置。进入复合材料片材的流体分散通过流体收集层并进入气流成网层。当其朝着吸收芯输送时，多个脊部和通道有助于进一步分配流体，使得流体可以在整个气流成网层中更均匀地分配，并因此在整个吸收芯中更均匀地分配。

交替的脊部和通道的图案通常在复合材料片材的纵向上延伸，但是其他方向也是可能的，例如沿对角线方向或横向，或者呈非线性，例如蛇形，和/或非连续地设置。

图案可以由辊产生，其中具有围绕辊周向延伸的、交替的凸起表面和凹槽的图案。在一些实施方案中，可以加热辊并且可以将压力施加到复合材料片材的表面以有助于促进形成交替的凹槽和脊部的图案。每个凹槽的宽度(例如，相邻脊部之间的距离)可以根据吸收性制品的预期用途而变化，但是通常为约0.2mm至10mm，特别地为约1mm至6mm，并且更特别地为约2mm至3mm。每个凹槽的深度通常为约0.1mm至5mm，特别地为约0.3mm至3mm。

如上所述，本发明的复合材料片材特别用作吸收性制品中的AQDL部分。特别地，复合材料片材能够迅速地将流体输送通过流体收集层，然后将流体通过一个或多于一个气流成网层横向地分配。流体的这种输送示于图6中。

吸收性制品

根据本发明的复合材料片材可用于各种不同制品中，特别是用于各种吸收性制品中。

参照图7，示出了根据本发明的实施方案的吸收性制品(“尿布”)，并概括地由附图标记40表示。尿布40包括芯区域42，吸收芯44设置在芯区域42中。底部区域46包围芯区域42，并且包括前部区域48、后部区域50以及前腰区域和后腰区域52a、52b。包括前部区域、后部区域和芯区域的底部区域通常具有复合结构，该复合结构包括可透液体的表层和不透液体的底层，它们沿着相对的表面彼此连接以限定在其中设置吸收芯的空腔。

用于表层、底层和吸收芯的合适材料通常可以包含在吸收性制品的制造中常规使用的任何材料。

如图7所示，尿布还包括根据本发明的至少一个实施方案的复合材料片材10。复合材料片材10限定了吸收性制品的流体收集分配***90(即，AQDL部分)。如上所述，复合材料片材10限定了流体分配/收集部分，该流体分配/收集部分有助于有效地促进使流体从穿戴者转移至吸收芯44。

在一些实施方案中，尿布的前部和后部区域还各自包括设置在尿布腰部区域中的成对耳部54(如本文所用，术语“设置”用于表示尿布的部件在特定的位置或部位形成(连接和定位)为与尿布的其他部件为一体的结构，或者形成为连接于尿布其他部件的单独部件)。耳部54提供可弹性伸展特性，这通过使尿布开始合适地贴合于穿戴者，并在整个穿戴期间保持这种贴合性而提供了更好的舒适性和轮廓配合性，上述整个穿戴期间为尿布已经充满***物后的很长时间，这是因为弹性侧边允许尿布的侧面扩张和收缩。

另外，耳部54产生并保持用于穿戴的力(张力)，这种力增强了由紧固***产生并保持的张力，这将在下面更详细地讨论，以将尿布40保持在穿戴者身上并增强腰部贴合性。如图7所示，尿布包括成对后耳部56a、56b和成对前耳部58a、58b，后耳部56a、56b连接于尿布底部的后部区域50并位于后腰区域52b附近，前耳部58a、58b连接于尿布底部的前部区域48并位于前腰区域52a附近。

前耳部和后耳部可通过本领域已知的任何结合方法连接于底部区域46，例如黏合剂结合、压力结合和热结合等。在其他实施方案中，前耳部和/或后耳部可包括连接于底部区域的分散部件，底部区域46具有在前耳部和/或后耳部上方延伸的层、部件或基材。例如，每个耳部可包括尿布底部区域的一部分，该部分从底部区域的侧边缘60并沿着底部区域的侧边缘60横向向外延伸至尿布40的纵向边缘62。在一个实施方案中，耳部通常从尿布40的端边缘64沿纵向延伸至尿布20的纵向边缘62形成腿部开口的部分(纵向边缘62的该段称为腿边缘66)。在一些实施方案中，耳部可包括已经连接至表层或底层的单独的织物或网。在其他实施方案中，每个耳部可由表层或底层延伸超过吸收芯44的侧边缘的部分形成。

在一个实施方案中，尿布40还可以包括弹性腿箍70，以提供对流体和其他身体***物的改善的围堵。每个弹性腿箍70可包括几个不同的实施方案，以减少身体***物在腿部区域中的泄漏(腿箍可以为或有时可称为腿带、侧护片、屏障箍或弹性箍)。Buell的标题为“Contractable Side Portions for a Disposable Diaper”的于1975年1月14日授权公告的美国专利第3860003号描述了提供可收缩的腿部开口的一次性尿布，可收缩的腿部开口具有侧护片和一个或多于一个弹性部件以提供弹性腿箍(垫衬腿箍)。Aziz和Blaney的标题为“Disposable Absorbent Article Having Elasticized Flaps”的于1990年3月20日授权公告的美国专利第4909803号描述了一次性尿布，其具有直立式弹性侧护片(屏障箍)以改善腿部区域的围堵。Lawson的标题为“Absorbent Article Having Dual Cuffs”的于1987年9月22日授权公告的美国专利第4695278号描述了一次性尿布，其具有包括垫衬腿箍和屏障箍的双腿箍。Buell的标题为“Disposable Waist Containment Garment”的于1987年11月3日授权公告的美国专利第4704115号描述了一次性尿布或失禁服饰，其具有配置为使自由液体保持在该服饰内部的侧部-边缘渗漏防护部件。这些专利各自通过引用并入本文。标题为“Garment Having Elastomeric Laminate”的美国专利第6476289号描述了各种弹性腿箍结构，其也可以用于本发明的实施方案中。

在优选的实施方案中，腿箍可包括具有SMS结构的织物层，SMS结构具有并入到腿箍结构中的多个弹性绳。优选地，腿箍包括具有液体阻隔性质的材料。

用于形成腿箍的织物的一个实例包括具有纺黏非织造层的SMS织物，纺黏非织造层包括具有第一聚合物组分鞘和第二聚合物组分芯的双组分纤维。用于鞘和芯的材料的实例包括聚烯烃，例如聚丙烯和聚乙烯、聚酯、基于PLA的聚合物等。在一个实施方案中，双组分纤维包括聚丙烯鞘和PLA芯。用于该实施方案的聚丙烯材料的实例的熔体流动速率(MFR)可以为20g/10分钟至40g/10分钟(根据ASTM D1238(190℃/2.16kg)测量)，例如，由TotalPetrochemicals and Refining USA,Inc.,La Port,TX,77571USA提供的分别为M 3766(茂金属聚丙烯)和3764或3866(Zeigler Natta聚丙烯)的牌号。适合用作PLA芯的材料可以从Nature Works PLA获得，牌号为6202，D异构体为2％。熔喷层可以包含MFR为1300g/10分钟(根据ASTM D1238(190℃/2.16kg)测量)的聚丙烯，例如由Total Petrochemicals andRefining USA,Inc.,La Port,TX,77571USA提供的牌号3962。

在第二实例中，腿箍可以包含具有纺黏非织造层的SMS织物，所述纺黏非织造层包含具有PLA鞘和PLA芯的双组分纤维，以及包含PLA纤维的熔喷层。适合用作鞘的PLA材料的实例为具有4％D异构体的牌号6752的PLA，适合用作芯的PLA材料的实例为具有2％D异构体的牌号6202的PLA，二者可从NatureWorks获得。PLA熔喷纤维的合适材料为牌号6252的PLA，其也可从NatureWorks获得。

在第三实施方案中，腿箍可以包含具有SMS结构的织物，SMS结构中纺黏非织造层包含具有聚丙烯鞘和PLA芯的双组分织物。上面描述了用于鞘和芯的合适材料的实例。熔喷层可以包含熔喷纤维，所述熔喷纤维包含PLA和聚丙烯的共混物，其已经使用国际申请PCT/US 2015/012658中教导的方法从由PP/PLA构成的纺黏双组分纤维中回收。

在第四实施方案中，腿箍可以包含具有SMS结构的织物，其中纺黏非织造层包含具有PLA鞘和PLA芯的双组分织物。上面描述了用于鞘和芯的合适材料的实例。如以上讨论的第三实施方案中所述，熔喷层可包含熔喷纤维，所述熔喷纤维包含PLA和聚丙烯的共混物，其已经使用国际申请PCT/US2015/012658中教导的方法从由PP/PLA构成的纺黏双组分纤维中回收。

优选地，用于形成腿箍的纺黏织物的鞘/芯比为约30/70至70/30。在一个实施方案中，SMS织物的基重为约8g/m²至15g/m²。优选地，基于SMS织物的总重量，包含约10重量％至30重量％的熔喷成分。在一些实施方案中，用于形成腿箍的SMS织物具有根据INDA测试方法WSP 80.6测量的大于约50mm的水头值。

在一些实施方案中，尿布40还可以包含围绕腰部区域52和弹性箍中的一个或多于一个布置的弹性部件。例如，尿布还可包括至少一个弹性腰部特征部件(未示出)，该弹性腰部特征部件有助于提供改善的贴合性和围堵性。弹性腰部特征部件通常旨在弹性地扩张和收缩以动态地配合穿戴者的腰部。弹性腰部特征部件优选地从吸收芯的至少一个腰部边缘至少纵向向外延伸，并且大体上形成吸收性制品的端边缘的至少一部分。可以将一次性尿布构造成具有两个弹性腰部特征部件，一个位于前腰区域，一个位于后腰区域。弹性腰部特征部件可以构造为许多不同结构，包括美国专利第4515595号、美国专利第4710189号、美国专利第5151092号和美国专利第5221274号中所描述的。

在一些实施方案中，弹性特征部件可包括弹性部件，该弹性部件包括可收缩地固定在尿布的表层和底层之间的弹性绳或线。这样的绳或线可以由基于生物的材料构成，例如天然橡胶。如上所述，天然橡胶绳被非织造材料覆盖，例如表层和/或底层，以确保弹性部件不直接接触穿戴者的皮肤。

吸收性制品可以包括紧固***。紧固***可用于提供围绕吸收性制品周围的侧向张力，以将吸收性制品如通常的包覆式尿布那样保持在穿戴者身上。对于提拉式吸收性制品，例如训练裤或成人失禁吸收性制品，该紧固***不是必需的，因为这些制品的腰部区域已经结合。

紧固***通常包括如插片、钩和环状紧固件之类的紧固件，如插片和槽、带扣、纽扣、按扣和/或公母一体的紧固件的互锁紧固件，但任何其他已知的紧固方式通常都是可以接受的。通常在前腰区域提供接着区域使得紧固件得以可拆卸地连接。在紧固时，紧固***与前腰区域52a和后腰区域52b互相连接。在紧固时，尿布44具有限制的腰部开口和两个限制的腿部开口。

紧固***可包括接合构件80和容纳构件82(也称为接着区(landing zone))。接合构件80可包括钩、环、黏合剂、黏着剂、插片或其他紧固机构。容纳构件82可包括能够容纳接合构件80的钩、环、槽、黏合剂、黏着剂或其他紧固机构。合适的接合构件80和容纳构件82的组合在本领域中是众所周知的，并且包括但不限于钩/环、钩/钩、黏合剂/聚合物膜、黏着剂/黏着剂、黏合剂/黏合剂、插片/槽和纽扣/纽扣孔。适当地，紧固***可包括衍生自基于生物的材料的聚合物。

关于这一点，图7还示出了紧固***，其中接合构件包括成对插片80，其连接到后耳部56a、56b，相关联的接着区82设置在尿布40的前表面84。在一些实施方案中，突片可包括压敏黏合剂，用于将突片黏合地附着到接着区。

美国专利第3848594号、美国专利第4662875号、美国专利4846815号、美国专利第4894060号、美国专利第4946527号、美国专利第5151092号和Buell的美国授权专利第5221274号中公开了一些示例性的表面紧固***。美国专利第6432098号公开了示例性的互锁紧固***。紧固***还可以设置用于将制品保持为丢弃形式的装置，如Robertson等人的美国专利第4963140号中所公开的那样。

紧固***还可以包括第一紧固***和第二紧固***，如美国专利第4699622号公开的那样减少了重叠部分的移位，或改善了贴合性，如美国专利第5242436号、美国专利第5499978号、美国专利第5507736号和美国专利第5591152号所公开的那样。

在优选实施方案中，紧固***可以采用如美国专利第9084701号中所述的钩和环。在优选实施方案中，钩环紧固***包括由纤维材料制成的母紧固材料和具有为纤维材料配置的钩的公紧固材料。

在一个实施方案中，母环材料包括包含基于生物的材料的结合双组分纤维，例如具有PLA以及包含甘蔗衍生的聚乙烯聚合物的鞘的纺黏双组分纤维。上面描述了这种材料的实例。适用于芯的合适的PLA聚合物的实例可从NatureWorks作为PLA牌号6202购买。

用作母环部件的第二纤维提供50％基于生物的材料含量，其包含基于石油的聚丙烯聚合物的鞘和来自NatureWorks产品名称为PLA牌号6202的PLA芯。用于该实施方案的优选聚丙烯的熔体流动速率(MFR)通常为20g/10分钟至40g/10分钟(根据ASTM D1238(190℃/2.16kg)测量)，例如，由Total Petrochemicals and Refining USA,Inc.,La Port,TX,77571USA提供，分别为M 3766(茂金属聚丙烯)和3764或3866(Zeigler Natta聚丙烯)的牌号。

用于构造母环材料的纤维的另一个实例提供50％基于生物的材料含量，其包含纺黏双组分纤维，其中芯包含基于木质素的聚合物，而鞘包含基于石油的聚乙烯。这样的纤维在欧洲专利EP 2630285B1和美国专利公开号2014/0087618中作为实施例4、5、6、7、8和9公开。

在这些实施例中，将基于石油的聚乙烯鞘替换为由可从Braskem S.A.获得的源自甘蔗的聚乙烯或可从NatureWorks获得的源自玉米的PLA组成的鞘，上述两种聚合物均可提供最高100％的基于生物的材料含量。

可用于构造母环材料的纤维的另一个实例是具有(PLA)芯和包含PLA的鞘的双组分纤维。例如，在一个实施方案中，与在鞘中使用的PLA聚合物的D异构体％相比，芯包含的PLA可具有更低的聚乳酸的D异构体％。在纺丝期间具有较低D异构体％的PLA聚合物将显示较高程度的应力诱导结晶，而在纺丝期间具有较高D异构体％的PLA聚合物将保持更为无定形的状态。更为无定形的鞘将促进结合，而显示更高结晶度的芯将为纤维提供强度，从而为最终的结合网提供强度。

在一个特定的实施方案中，具有4％D异构体的Nature Works PLA牌号PLA6752可用作鞘，而具有2％D异构体的NatureWorks牌号6202可用作芯。

用于母环材料的纤维的另一个实例提供50％基于生物的材料含量，其包括棉纤维和基于石油的聚合物例如聚丙烯的50/50共混物。用于形成这种织物的聚丙烯短纤维的实例可从Fibervisions Corporation作为牌号T-198获得。用于形成这种非织造织物的棉纤维的实例包括可从TJ Beall Company获得的以产品名为

销售的纤维，和可从Barnhardt Manufacturing Company获得的以产品名为

销售的纤维。

用于优选实施方案的该紧固***的公钩也含有大量可持续成分。包括钩的公紧固材料可以通过铸造、模塑、型材挤出或微复型来制造，所使用的聚合物为源自玉米的PLA，例如可获得自Nature Works。Nature Works提供一批可用于制造这种钩的用于注塑的牌号，包括牌号3001D、3052D、3100HP和325ID。

参照图8，示出了根据本发明的实施方案的另一个吸收性制品的实施方案，其中吸收性制品是由附图标记100概括性指定的女性卫生巾的形式。

卫生巾100包括表层102、底层104、和位于两者之间的吸收芯106。优选地，表层102和底层104沿围绕相对的外边缘彼此相连，从而限定围绕卫生巾100的周边110延伸的连续接缝108。连续接缝108可包括将表层和底层彼此热结合形成的热封口。在其他实施方案中，通过黏合剂将表层和底层彼此黏合形成连续接缝108。

用于表层、底层和吸收芯的合适材料可以包含在吸收性制品结构中通常使用的材料。

如图所示，卫生巾100包含复合材料片材10，其限定了AQDL部分112。AQDL部分设置在吸收芯106和表层102之间。如上所述，限定流体分配收集组件的复合材料片材包括流体收集层，该流体收集层包含粗梳的非织造织物和至少一个气流成网层，该气流成网层包含纤维素短纤维和非纤维素纤维的共混物，其中这些层的纤维彼此热结合。

吸收性制品的各种成分通常通过热结合或黏合剂结合相连。合适的黏合剂的实例包括基于聚乙烯、聚丙烯或乙烯乙酸乙烯酯的热熔黏合剂。在一些实施方案中，黏合剂可以包含基于生物的黏合剂。基于生物的黏合剂的实例是可从Danimer Scientific以产品代码92721获得的压敏黏合剂。

在另一个方面，本发明的某些实施方案提供了吸收性制品。根据某些实施方案，吸收性制品可包含根据本发明的复合材料片材。

就这一点而言，根据本发明的实施方案制备的复合材料片材可用于多种制品和应用中。例如，本发明的实施方案可用于个人护理应用，例如婴儿护理产品(尿布、湿巾)、女性护理产品(护垫、卫生巾、卫生棉条)、成人护理产品(失禁产品)或化妆品应用(化妆棉)。

实施例

提供以下实施例以举例说明本发明的一个或多于一个实施方案，而不应解释为限制本发明。

除非另外限定，否则以下实施方案中使用的技术术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。除非另有说明，否则以下实施方案中使用的测试试剂是常规试剂；除非另有说明，所述实验方法是常规方法。

测试方法

厚度根据ED ANA 30.5-99使用数字测厚仪来测定。根据该测试，将材料样品在压力(0.5kPa)下置于两块板之间，两块板之间的距离以“mm”为单位报告。

根据不同的产品要求进行取样和切割；待测样品的边缘至仪器上侧边缘的尺寸不应小于5mm；样品应在恒温恒湿条件下(23±2℃；相对湿度：50％±5％)适应至少4小时。如果不适应样品，则在进行测量时应记录当时的温度和湿度，仅供参考比较。

压缩和回弹：从未进行4小时适应的老化产品上取样之后，在30分钟内完成第一次测试，厚度为T1；保持样品4小时后再次测量厚度，厚度值为T2，回弹性表示为(T2-T1/T1)％。

通过在不同压力下测量材料的相同区域来测量厚度以模拟“人类”的触摸和按压过程。

在0.5kPa下用卡尺测量：T1

在2.1kPa下用卡尺测量：T2

在0.5kPa下用卡尺测量：T3

压缩率％＝(T2-T1)/T2×100％

回弹性％＝(T3-T2)/T2×100％

基重：

根据ED ANA 40.3-90测量基重。

测定质量：单位面积质量为样品的测定质量(克重)，单位为g/m²。

测试仪器：电子天平(精度为0.001克)，在天平周围设置屏蔽，以防止气流和其他干扰因素影响天平。

要求样品在恒温恒湿条件下(23±2℃；相对湿度50％±5％)至少平衡4小时。如果不用在线实时测试进行天平测量，则在进行测量时应记录当时的温度和湿度，仅供参考比较。

将待测样品放在天平上，待天平读数稳定后，以克为单位记录重量。

测定质量(GSM)＝A/B

其中GSM：样品的测定质量；

A：样品重量；

B：样品面积。

拉伸强度和断裂伸长率根据ED ANA 20.2-89测定。

拉伸强度：以恒定速度拉伸具有指定尺寸的样品至断裂时所需的拉力。拉伸样品以使其断裂时的长度与样品的原始长度的百分比为断裂伸长率，单位为“％”。

测试仪器：Zwick 2.5强度测试机

将样品切割成尺寸为200mm×25.4mm，要求样品在恒温恒湿条件下(23±2℃，相对湿度50％±5％)适应至少4小时。如果不针对在线实时测试进行适应，则在进行测量时应记录当时的温度和湿度，仅供参考比较。

根据以下测试参数设置测试程序：

最大测试极限：100N；

测试速率：254mm/分钟；

夹紧距离：51mm；

夹紧压力：5巴。

流体渗透速度根据ED ANA 150.5-02测量。

液体渗透速度：当5ml 0.9％的氯化钠溶液渗透样品时，以电路电导率记录液体的通过时间，单位为秒。

测试仪器：Lister液体渗透仪。

流体吸收率根据ED ANA 10.4-02测量。

液体吸收能力：将样品在液体中浸泡10分钟后，总重量增加的百分比即为样品的吸收能力。

液体吸收能力：将样品在液体中浸泡10分钟后，总重量增加为样品的吸收能力(g/g)。

保留率：将样品在液体中浸泡10分钟后，将其在容器中放置2分钟，然后小心地将1976g砝码放在样品上，重量增加为样品的水保留能力(g/g)。

再润湿性(g)

将待测试的样品放在吸收芯上(在测试期间应用150gsm SAP芯(18％SAP))。在待测样品的中心位置放置

的筒，取15ml盐水放入筒中，同时开始计时，5分钟后，在样品表面上放置多层已知重量的滤纸(直到滤纸的顶层不吸收任何液体)，同时在滤纸上放置一个1.2kg的标准压块，再次开始计时，持续1分钟后将标准压块取下，通过天平称量样品表面上滤纸的质量，其增加的重量为反渗透值。该值越小，预期更好的再润湿性能。

流体保持能力使用以下步骤测量。将材料样品在液体中浸泡10分钟，然后在容器中放置2分钟。然后将1976克砝码放在样品上。重量增加的百分比是样品的水保留能力。

流体收集根据ED ANA 150.5-02测量。

收集：当5ml的0.9％氯化钠溶液渗透样品时，通过电路电导率记录液体的通过时间，以秒为单位。

测试仪器：Lister液体渗透仪。

抗反渗透性能根据EDANA 150.5-02,ERT 154.0-02来测量。

取待测样品，在待测样品的中心位置放置

的筒，取15ml盐水放入筒中，同时开始计时，5分钟后，在样品表面上放置多层已知重量的滤纸(直到滤纸的顶层不吸收任何液体)，同时在滤纸上放置一个1.2公斤的标准压块，再次开始计时，持续1分钟后将标准压块取下，通过天平称量样品表面上滤纸的质量，其增加的重量为反渗透值。该值越小，抗反渗透性能会越好。

液体的抽吸范围是用参考标准EDANA 10.4-02测量的。

液体抽吸范围：将垂直悬浮的样品的一端浸入液体5分钟后，液体沿样品上升的高度就是样品的抽吸范围。

样品尺寸：样品尺寸为30mm×200mm。

要求样品在恒温恒湿条件(23±2℃；相对湿度：50％±5％)下平衡至少4小时。

将测试台放置在塑料容器中，将两个标尺垂直固定在测试台上，添加0.9％NaCl溶液或蒸馏水(根据客户需求)，将液位调整至两个标尺上的刻度变为15mm。在溶液中添加并混合适量的蓝色着色剂，以使其易于读取。将标尺旋转出液面，擦净表面的水，用鱼尾夹将准备好的样品固定在标尺上，注意将标尺的下端对准零位。将标尺旋转出液面，并同时开始计时。将标尺末端倾斜地稍微向后延伸到液体中，以在标尺和样品之间留出一定的间隙。同时，计时器会在五分钟后响起，将两个标尺从液位上转出并读取读数(观察液体沿样品上升的高度，读取峰值处的值，如果单个值太高，则在样品边缘，将其四舍五入并读取其他峰值点的值)。测试结果为实际值减去15mm，其为液体抽吸范围。

芯吸速率：根据标准ED ANA 10.4-02测量。

将垂直悬浮的样品的一端浸入液体5分钟后，液体沿样品上升的高度就是样品的抽吸范围。

样品尺寸：样品尺寸为30mm×200mm。

要求样品在恒温恒湿条件(23±2℃；相对湿度：50％±5％)下平衡至少4小时。

将测试台放置在塑料容器中，将两个标尺垂直固定在测试台上，添加0.9％NaCl溶液或蒸馏水(根据客户需求)，将液位调整至两个标尺上的刻度变为15mm。在溶液中添加并混合适量的蓝色着色剂，以使其易于读取。将标尺旋转出液面，擦净表面的水，用鱼尾夹将准备好的样品固定在标尺上，注意将标尺的下端对准零位。将标尺旋转出液面，并同时开始计时。将标尺末端倾斜地稍微向后延伸到液体中，以在标尺和样品之间留出一定的间隙。同时，计时器会在五分钟后响起，将两个标尺从液位上转出并读取读数(观察液体沿样品上升的高度，读取峰值处的值，如果单个值太高，则在样品边缘，将其四舍五入并读取其他峰值点的值)。测试结果为实际值减去15mm获得芯吸速率。

复合材料片材和对比非织造织物中使用的材料如下所示。除非另有说明，所有百分比均为重量百分比。除非另有说明，否则所有物理性质和成分值均为近似值。

“纸浆-1”指未经处理的短纤维纸浆，其可从Weyerhaeuser以产品名NB 416获得。

“纸浆-2”指经处理的短纤维纸浆，其可从Weyerhaeuser以产品名NB 405获得。

“PE/PET-1”指具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，其纤度为2.2dtex，平均长度为3mm，其可以以商品名EZBON A(UN-204)购自Toray Chemical KoreaInc.。

“PE/PET-2”指具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的偏心双组分短纤维，其纤度为4.3dtex，平均长度为40mm，其可以以商品名TS47购自IndoramaPolyesterIndustries Public Company Limited。

“PE/PET-3”指具有聚乙烯鞘和聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，其纤度为4.3dtex，平均长度为3mm，其可以以商品名T255短纤维购自Trevira。

“PE/PP-1”指具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯的双组分短纤维，其纤度为4.0旦尼尔，平均长度为40mm，其可以以商品名Y116购自Toray Chemical Korea Inc.。

“PE/PP-2”指双组分短纤维，其具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯，其纤度为6.0旦尼尔，平均长度为51mm，其可以从江南高聚物纤维有限公司以产品名JNGX-PZ11-6*51L获得。

“PET-1”指聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤维，其纤度为9.0旦尼尔，平均长度为51mm，其可以从IndoramaPolyester Industries Public Company Limited以产品名INR-207Z-TG21/TG31获得。

“胶乳(Latex)”是指由乙酸乙烯酯和乙烯单体制得的聚合物含水分散体，可从Wacker以产品名

192获得。胶乳制剂的固体成分为51％至53％。

下面提出的发明实施例1至4中，通过将2个至3个气流成网织物层沉积并覆盖在通过空气结合(ATB)的粗梳织物层上来制备根据本发明实施方案的复合材料片材。发明实施例1至4中使用的粗梳ATB织物如下。

“ATB-1”是指包含短纤维混合物的粗梳织物，短纤维混合物包含纤维30重量％的PE/PP-1纤维和70重量％的PE/PET-2纤维。粗梳织物的基重为30g/m²。

“ATB-2”是指包含短纤维混合物的粗梳织物，短纤维混合物包含纤维20重量％的PE/PP-1纤维和纤维80重量％的PE/PET-2纤维。粗梳织物的基重为35g/m²。

“ATB-3”是指包含短纤维混合物的粗梳织物，短纤维混合物包含纤维20重量％的PET-1纤维和纤维80重量％的PE/PP-2纤维。粗梳织物的基重为55g/m²。

发明实施例

除非另有指明，根据以下步骤制备发明实施例。在第一步中，将预先制成的由通过空气结合的粗梳非织造织物(ATB织物)构成的织物从线轴上解开，并转移到连续的网带上。该ATB织物限定了复合材料片材的流体收集层，并因此限定复合材料片材的流体分配部分。然后将ATB织物输送到气流成网形成头，后者将纤维素和非纤维素短纤维的混合物沉积到ATB织物上，形成复合材料片材的气流成网部分。在以下实施例中，在ATB织物上沉积覆盖2个到3个气流成网层。气流成网织物层是利用M&J公司提供的气流成网设备通过水平筛网型成型技术形成的。

使用气流和多个叶片均匀混合气流成网层的纤维素和非纤维素纤维，这些气流和叶片在每个成型头内产生湍流。皮带下方放置真空装置，以帮助将短纤维收集到ATB织物层的表面上。在沉积第一气流成网层之后，可选地将预应力辊放置在第一和第二成形头之间。然后将复合材料片材输送到第二气流成网形成区域，在该区域中，第二气流成网织物层被沉积覆盖在先前沉积的气流成网层上。重复该过程，直到将期望数量的气流成网层沉积到复合材料片材上。然后可以用加热到80℃至100℃的温度的加热辊使所得的复合材料片材稳定。然后将复合材料片材运输到并通过第一加热烘箱，该加热炉烘箱持在约120℃至150℃的温度。选择第一烘箱的温度以软化和熔融气流成网层以及流体收集层(例如，ATB层)的非纤维素纤维，使得纤维熔融并一起流动以形成结合在一起的复合材料片材。

在通过烘箱之前，将复合材料片材输送至涂覆站，在此将由胶乳制剂组成的涂层沉积在最外侧气流成网表面上以形成涂层。然后将复合材料片材在烘箱中加热以干燥并固化胶乳涂层。使烘箱保持在约120℃至150℃的温度。任选地，复合材料片材可以进一步在第三烘箱中干燥。

发明实施例1

通过将两个气流成网层沉积在先前制备的ATB-1织物上来制备本发明实施例1。这两个气流成网层包括纸浆-1纤维和PE/PET-1纤维的均质纤维混合物。在沉积两个气流成网层之后，将胶乳制剂的涂层施加至最外侧气流成网层的表面。然后使复合材料片材依次通过一系列烘箱以使纤维彼此结合，并使胶乳制剂干燥并固化。基于发明实施例1的总重量，胶乳层的干燥附加重量为2重量％。所得复合材料片材的基重为70g/m²。

发明实施例1的复合材料片材具有如下表1所示的结构。

表1：发明实施例1的复合材料片材的结构和组成

发明实施例2

通过将两个气流成网层沉积到先前制备的ATB-2织物上来制备本发明实施例2。这两个气流成网层包括纸浆-1纤维和PE/PET-1纤维的均质纤维混合物。在沉积两个气流成网层之后，将胶乳制剂的涂层施加至最外侧气流成网层的表面。然后使复合材料片材依次通过一系列烘箱以使纤维彼此结合，并使胶乳制剂干燥并固化。基于发明实施例2的总重量，胶乳层的干燥附加重量为2重量％。获得的复合材料片材的基重为75g/m²。

发明实施例1的复合材料片材具有如下表2所示的结构。

表2：发明实施例2的复合材料片材的结构和组成

发明实施例3

通过将两个气流成网层沉积到先前制备的ATB-2织物上来制备本发明实施例3。这两个气流成网层包括纸浆-1纤维和PE/PET-1纤维的均质纤维混合物。在沉积两个气流成网层之后，将胶乳制剂的涂层施加至最外侧气流成网层的表面。然后使复合材料片材依次通过一系列烘箱以使纤维彼此结合，并使胶乳制剂干燥并固化。基于发明实施例3的总重量，胶乳层的干燥附加重量为2重量％。获得的复合材料片材的基重为85g/m²。

发明实施例3的复合材料片材具有如下表3所示的结构。

表3：发明实施例3的复合材料片材的结构和组成

发明实施例4

通过将三个气流成网层沉积到先前制备的ATB-3织物上来制备本发明实施例4。这三个气流成网层包括纸浆-1纤维和PE/PET-1纤维的均质纤维混合物。在沉积三个气流成网层之后，将胶乳制剂的涂层施加至最外侧气流成网层的表面。然后使复合材料片材依次通过一系列烘箱以使纤维彼此结合，并使胶乳制剂干燥并固化。基于发明实施例4的总重量，胶乳层的干燥附加重量为2重量％。获得的复合材料片材的基重为95g/m²。

发明实施例4的复合材料片材具有如下表4所示的结构。

表4：发明实施例4的复合材料片材的结构和组成

对比实施例

对比实施例1-3

对比实施例1-3为基重分别为70g/m²、80g/m²和95g/m²的气流成网非织造织物。非织造织物包括纸浆-1短纤维和PE/PET-3短纤维的共混物。基于每种织物的总重量，将胶乳的胶乳制剂分别以6.0重量％、6.0重量％和6.5重量％的干燥量施加至比较例1-3中的每一个。对比实施例1包括71％的纸浆-1纤维和23％的PE/PET-3纤维；对比实施例2包括70％的纸浆-1纤维和24％的PE/PET-3纤维；对比实施例3包括73.5％的纸浆-1纤维和20％的PE/PET-3纤维。将织物在一个或多于一个烘箱中于150℃至160℃的温度下干燥。对比实施例1-3的织物由中国天津的Fitesa China Airlaid Co.Ltd.提供。

对比实施例4-5

对比实施例4包括基重为40g/m²的通过空气结合的(ATB)非织造织物，并且由20重量％的PE/PP-1纤维和80重量％的PE/PET-2短纤维构成。对比实施例5包括基重为55gsm的ATB非织造织物，并且由20重量％的PET-1纤维和80重量％的PE/PP-2短纤维的纤维混合物构成。

对比实施例6

对比实施例6包括基重为45g/m²的、由PET树脂结合纤维构成的非织造织物。

对比实施例7-9

对比实施例7-9为纺黏非织造织物，其基重分别为50g/m²、60g/m²和70g/m²。纺黏织物由包含0.5重量％的TiO₂作为增白剂的聚丙烯连续长丝构成。在约160℃的温度下将长丝用压延辊压延结合，并具有卵形/椭圆18％的结合图案。对比实施例例7-9的织物获自Shandon Kanjie Nonwovens。

对比实施例10-11

对比实施例10和11的纺黏非织造织物为基重分别为50g/m²和70g/m²的纺黏非织造织物。对比实施例10包括50重量％的纤度为1.67dtex的PET纤维和50重量％的纤度为1.67dtex且长度为38mm的黏胶纤维。对比实施例11包括50重量％的纤度为1.67dtex的PET纤维(不含锑)和50重量％的纤度为1.67dtex且长度为38mm的黏胶纤维。

评价了本发明实施例1至4和对比实施例1至11用作吸收性制品结构中的收集/流体收集层期望的性能。如前所述，期望这种织物/材料表现出包括流体的收集、吸收和保留的良好的性能平衡。还期望织物具有良好的流体芯吸性能，这将允许流体在被输送到芯中之前在整个复合片材中分配。另外，期望织物(即复合材料片材)的回弹性为穿戴者提供舒适感。为了显示出本发明的复合材料片材用于吸收性制品的适用性，对所有这些性质进行了评估。结果总结在下表5中。

表5：发明实施例1至4和对比实施例1至11的性质比较

发明实施例5

根据以下所述步骤制备发明实施例5。流体收集层包括基重为约20g/m²的通过空气结合的粗梳织物，其包括30重量％的PE/PP-1纤维和70重量％的PE/PET-2纤维。第一气流成网层包含79.31％的纸浆-1短纤维和20.69％重量的PE/PET-1短纤维。气流成网层的基重为约50g/m²。两层复合材料片材的厚度为约1mm。该复合材料片材的总基重为70g/m²。将由胶乳制剂构成的乳液涂料喷涂到气流成网织物的外表面上。下表6总结了发明实施例5的复合材料片材的结构和组成。

表6：发明实施例5的组成

发明实施例6

发明实施例6包括三层复合材料片材，其具有约85g/m²的基重，和约1.75mm的厚度。流体收集层包含粗梳ATB织物，其包含纤维30重量％的PE/PP-1纤维和70重量％的PE/PET-2纤维，基重为35g/m²。复合材料片材的气流成网组分包括两个气流成网层，这两个气流成网层依次沉积覆盖在流体收集层上。两个气流成网层包括纸浆-1短纤维和PE/PET-1短纤维的共混物。将由胶乳制剂构成的乳液涂料以约2重量％的干燥后的增加量喷涂在气流成网织物的外表面上。根据以上讨论的工艺步骤来制备发明实施例6。下表7总结了发明实施例6的复合材料片材的结构和组成。

复合材料快速渗透气流成网纸的结构由三层组成，快速渗透收集分配层的测定质量占产品总测定质量的约41.20％，第一纤维层的测定质量占产品总测定质量的约26.34％，纤维层的测定质量占产品总测定重量的约30.46％，胶乳占产品的总测定重量的约2.00％。在下表7中给出了在各个层上的各种组分的分配，该表中的比率由该层上的各种材料的质量百分比表示。

表7：发明实施例6的组成

发明实施例7

发明实施例7包括具有约140g/m²的基重和约3.10mm的厚度的四层复合材料片材。流体收集层包括基重为55g/m²的粗梳ATB-3。复合材料片材的气流成网组分包括三个气流成网层，这三个气流成网层依次沉积覆盖在流体收集层上。第一气流成网层包括纸浆-2短纤维和PE/PET-1短纤维的共混物。第二和第三气流成网层包括纸浆-1短纤维和PE/PET-1短纤维的共混物。将由胶乳制剂构成的乳液涂料以约2重量％的干燥后的增加量喷涂在气流成网织物的外表面上。根据以上讨论的工艺步骤来制备发明实施例7。下表8总结了发明实施例7的复合材料片材的结构和组成。

复合材料快速渗透气流成网纸的结构由三层组成，快速渗透收集分配层的测定质量占产品总测定质量的约41.20％，第一纤维层的测定质量占产品总测定质量的约26.34％，纤维层的测定质量占产品总测定重量的约30.46％，胶乳占产品的总测定重量的约2.00％。在下表8中给出了在各个层上的各种组分的分配，该表中的比率由该层上的各种材料的质量百分比表示。

基于复合材料片材的总重量，流体收集层占复合材料片材的约39.29重量％。第一、第二和第三气流成网层分别占复合材料片材总重量的约16.07％、21.43％和21.43％。基于复合材料片材的总重量，以约1.79重量％的干燥后的增加量施加胶乳层。在第一气流成网层中使用纸浆-2(经处理的纸浆)提供了许多好处，例如更柔软和更蓬松的效果，并且还允许第一气流成网层与第二和第三气流成网层形成密度梯度。

表8：发明实施例7的组成

发明实施例8

在该实施例中，根据发明实施例6复合材料片材的结构来制备发明的复合材料片材。然而，在该实施例中，通过使片材与具有图案化表面的辊接触，在最外侧气流成网层(例如，第三气流成网层)的外表面上形成多个交替的脊部和凹部。在该步骤期间，施加压力和热量以形成沿着复合材料片材的纵向长度纵向延伸的多个交替的脊部和凹槽。图案化辊的表面包括多个具有一定深度(例如1mm)并且与相邻的凹槽/通道(例如，间隔为3mm)间隔开的凹槽/通道。多个凹槽/通道围绕辊的表面周向延伸。图案化辊的温度优选不高于120℃。可以根据在复合材料片材的外表面上形成的凹槽/条带的所需深度来调节由图案化辊施加到最外侧气流成网层上的压力，该深度通常不大于60Nmm。可以根据最终产品的要求调节温度和压力。在复合材料片材被压花之后，可以通过之后的加工过程获得具有沟槽/条带的产品。

在下面的对比实施例(对比实施例12至14)中，使用与上述相同的方法来制造织物。

对比实施例12

对比实施例12包括基重为80g/m²且厚度约1.3mm的气流成网织物。通过在纸质基材层上沉积三层气流成网织物层来制备织物。用于纸制基材层的合适材料可以包括GoldenHongYe Paper制造的NKA130系列或Havix制造的17gsm产品。

气流成网织物包括纤维素短纤维和非纤维素共混物的双组分PLA纤维。以下材料可用于气流成网层中的纤维素纤维：纸浆-1(Weyerhauser NB416)，International PaperSuper soft M或Georgia Pacific 4821、4822、4823及其混合物。纤维素纤维通常具有约2mm至5mm的纤维长度。非纤维素短纤维包括具有PLA鞘和PLA芯的双组分纤维。PLA/PLA双组分纤维的纤度为2.2dtex/6mm。鞘的PLA聚合物的熔点温度为约130℃，芯的PLA聚合物的熔点温度为约160℃。

气流成网织物的结构由四层组成，第一层的测定质量占产品总测定质量的约16％，第二层的测定质量占产品总测定质量的约23％第三层的测定质量占产品总测定重量的约29％，第四层的测定质量占产品总测定重量的约32％。在此过程中，用总测定质量的10％的水喷涂材料的两面。

在下表9中给出了在各个层的各种组分的分布。

对比实施例13

对比实施例13包括4层织物，其基重为约150g/m²，厚度为约1.3mm。在对比实施例13中使用与对比实施例12中相同的材料。纸质基材层的基重为17g/m²。

气流成网纸的结构由四层组成，第一层的测定质量占产品总测定质量的约11％，第二层的测定质量占产品总测定质量的约25％，第三层的测定质量占产品总测定重量的约31％，第四层的测定质量占产品总测定重量的约33％。在此过程中，用总测定质量的10％的水喷涂材料的两面。在下表10中给出了在各个层的各种组分的分布。

表10：对比实施例13的组成

对比实施例14

对比实施例14包括4层织物，其基重为约150g/m²，厚度为约1.3mm。在对比实施例13中使用与对比实施例12中相同的材料。纸质基材层的基重为17g/m²。

该实施方案的气流成网纸的总测定质量为约175g/m²，并且厚度为约1.45mm。气流成网层中的纤维素纤维包括纸浆-1短纤维，其纤维长度为约2mm至5mm。双组分短纤维由聚丙烯芯(PP)和聚乙烯鞘(PE)组成。纤维长度为约3mm至6mm，纤度为约1.7dtex至3.0dtex。

基础非织造织物层的基重为22g/m²，并且包含聚丙烯纺黏非织造织物。高吸收性聚合物来自Sandia-930，或来自Stockhausen、Sumitomo、Shokubai等制造商，第四层是胶乳涂料，该涂料为由上述胶乳制剂组成的喷涂胶乳乳液。

对比实施例14的织物的结构由四层组成。第一层的测定质量占产品总测定质量的约12.6％，第二层的测定质量占产品总测定重量的约27.4％，第三层的测定质量占产品总测定重量的约30％，第四层的测定质量占产品总测定重量的约28％，总量为32％的乳液喷涂在第四层上。在下表11中给出了在各个层的各种组分的分布。

表11：对比实施例14的组成

在以下表12中，评价发明实施例5至8并与对比实施例12至14进行比较。关于盲测，在测试反渗透性能后，随机选择20个人，通过他们的感觉以及材料的干爽性质评估材料的柔软度，蓬松性。通常，非织造织物越柔软和蓬松，则会期望织物的表面越干燥。

从表12中的数据可以看出，本发明的复合材料片材表现出更好的性能；对于反渗透性能尤其如此。具有交替的凹槽/通道的产品表现出更好的扩散性，例如抽吸范围(沿条带方向的纵向方向)增加了一倍，这也是液体扩散长径比远大于1的主要原因。因此，期望将复合材料片材用作吸收性制品的分配层可以充分利用分配层下方的吸收层的有效面积，使原材料的成本最小化并且降低了生产成本。

另外，通过比较表12可以看出，本发明的产品更蓬松(密度较低)，干爽性得到显著改善，并且该材料具有非常好的回弹性，是优异的快速渗透气流成网纸。即使在对凹槽/通道进行压花之后，该制品仍比现有技术的气流成网纸更蓬松(较低的密度)，并且反渗透性能以及干爽性也非常好。与现有技术相比，这代表了重大改进，并且由于该材料具有非常好的回弹性，因此是一种优质的速渗透气流成网纸。

表12：发明实施例5至8和对比实施例12至14的性质比较

权利要求概要

1.一种复合材料片材，其包含：

流体收集部分，其包含粗梳的非织造织物；以及

覆盖在流体收集部分上的气流成网部分，该气流成网部分包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的共混物，该气流成网部分包含朝向并热结合到流体收集部分的表面的第一表面和限定复合材料片材的外表面的第二表面。

2.根据权利要求1所述的复合材料片材，其中所述气流成网部分的外表面包含多个交替的脊部和通道，所述多个交替的脊部和通道跨过所述气流成网部分的外表面延伸。

3.根据权利要求2所述的复合材料片材，其中所述脊部和通道在所述复合材料片材的纵向、横向或非线性方向中的一个或多于一个方向上延伸，其中所述脊部和通道是连续的或不连续的。

4.根据权利要求2所述的复合材料片材，其中所述脊部和通道在所述复合材料片材的纵向上延伸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述气流成网部分包含多个气流成网层，其与相邻的气流成网层热结合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述气流成网部分包含2至10个气流成网层。

7.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述气流成网部分包含3至6个气流成网层。

8.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述粗梳的非织造织物包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，及其混合物。

9.根据权利要求8所述的复合材料片材，其中所述粗梳的非织造织物的双组分短纤维具有约25毫米至60毫米(mm)的长度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述非纤维素纤维包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，及其混合物。

11.根据权利要求8所述的复合材料片材，其中所述非纤维素纤维具有约2毫米至20毫米(mm)的长度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述纤维素纤维包含经处理的纸浆纤维、未经处理的纸浆纤维或其混合物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述粗梳的非织造织物包含聚乳酸(PLA)短纤维、基于生物的聚乙烯短纤维或其混合物，非纤维素纤维包含PLA、基于生物的聚乙烯短纤维或其混合物。

14.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的基重为约50g/m²至180g/m²。

15.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的基重为约50g/m²至100g/m²。

16.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中在所述第二表面上沉积覆盖聚合物涂层，所述聚合物涂层包含乙烯乙酸乙烯酯、丙烯酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯、丁二烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸酯、聚乙烯醇及其混合物。

17.根据权利要求16所述的复合材料片材，其中基于所述复合材料片材的总重量，所述聚合物涂层的增加干重为约1.5重量％至4重量％。

18.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述流体收集部分的密度低于所述气流成网部分。

19.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的特征可在于：

流体收集时间为约0.5秒至2秒；

流体吸收率为约15g/g至30g/g；

流体保留率为约8g/g至15g/g；

流体芯吸高度为约10mm至50mm；和

弹性为约30％至60％。

20.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的特征可在于：

流体收集时间为约0.65秒至1.5秒；

流体吸收率为约20g/g至26g/g；

流体保留率为约9g/g至14g/g；

流体芯吸高度为约15mm至45mm；和

弹性为约35％至55％。

21.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的特征可在于：

流体收集时间为约0.84秒至1.3秒；

流体吸收率为约20g/g至25g/g；

流体保留率为约10g/g至12g/g；

流体芯吸高度为约15mm至40mm；和

弹性为约40％至55％。

22.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述非纤维素短纤维包含可持续性聚合物。

23.一种吸收性制品，其包含前述权利要求中任一项所述的复合材料片材。

24.根据权利要求23所述的吸收性制品，其中所述制品包括尿布或女性卫生巾。

25.一种制备复合材料片材的方法，其包括：

提供粗梳的非织造织物，所述粗梳的非织造织物包含短纤维；

使第一气流成网层沉积在粗梳的非织造织物的表面上以形成复合材料片材，所述第一气流成网层包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的混合物；和

用加热的气体使复合材料片材结合，使得非纤维素短纤维的聚合物熔融并与相邻纤维融合。

26.根据权利要求25所述的方法，其还包括在所述第一气流成网层上依次沉积多个气流成网层。

27.根据权利要求25所述的方法，其中所述复合材料片材包含依次沉积覆盖在所述粗梳的非织造织物上的2至10个气流成网层。

28.根据权利要求25至27中任一项或多于一项所述的方法，其中所述粗梳的非织造织物包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，及其混合物，以及具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的非纤维素纤维双组分短纤维，及其混合物。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述粗梳的非织造织物的双组分短纤维的长度为约25毫米至60毫米(mm)，并且所述非纤维素纤维的长度为约0.8毫米至10毫米(mm)。

30.根据权利要求25至27中任一项或多于一项所述的方法，其中所述粗梳的非织造织物包含聚乳酸(PLA)短纤维，并且所述非纤维素纤维包含PLA。

31.根据前述权利要求中任一项或多于一项所述的方法，其还包括以下步骤：在最外的气流成网层的表面上沉积聚合物胶乳的涂层，然后将所述复合材料片材加热至足以使所述聚合物胶乳固化和干燥的温度。

32.根据权利要求25至31中任一项或多于一项所述的方法，其中所述第一气流成网层包含超吸收性聚合物。

本发明所属领域的技术人员将想到本文所阐述的本发明的许多修改方案和其他实施方案，其具有前述描述和相关附图中提供的教导的益处。因此，应该理解，本发明不限于所公开的特定实施方案，并且修改方案和其他实施方案旨在包含在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但它们仅用于一般性和描述性意义，而不是用于限制性目的。

Claims (32)

1.一种复合材料片材，其包含：

包含粗梳的非织造织物的流体收集部分；以及

覆盖在流体收集部分上的气流成网部分，所述气流成网部分包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的共混物，所述气流成网部分包含朝向并热结合至流体收集部分的表面的第一表面和限定复合材料片材的外表面的第二表面。

2.根据权利要求1所述的复合材料片材，其中气流成网部分的所述外表面包含多个交替的脊部和通道，所述多个交替的脊部和通道跨过气流成网部分的所述外表面延伸。

3.根据权利要求2所述的复合材料片材，其中所述脊部和通道在所述复合材料片材的纵向、横向、非线性方向中的一个或多于一个方向上延伸，其中所述脊部和通道是连续的或不连续的。

4.根据权利要求2所述的复合材料片材，其中所述脊部和通道在所述复合材料片材的纵向上延伸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述气流成网部分包含多个气流成网层，其与相邻的气流成网层热结合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述气流成网部分包含2至10个气流成网层。

7.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述气流成网部分包含3至6个气流成网层。

8.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述粗梳的非织造织物包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，及其混合物。

9.根据权利要求8所述的复合材料片材，其中所述粗梳的非织造织物的双组分短纤维具有约25毫米(mm)至60毫米的长度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述非纤维素纤维包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，及其混合物。

11.根据权利要求8所述的复合材料片材，其中所述非纤维素纤维具有约0.8毫米(mm)至10毫米的长度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述纤维素纤维包含经处理的纸浆纤维、未经处理的纸浆纤维或其混合物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述粗梳的非织造织物包含聚乳酸(PLA)短纤维，非纤维素纤维包含PLA。

14.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的基重为约50g/m²至180g/m²。

15.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的基重为约50g/m²至100g/m²。

16.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中在所述第二表面上沉积覆盖有聚合物涂层，所述聚合物涂层包含乙烯乙酸乙烯酯、丙烯酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、苯乙烯、丁二烯、苯乙烯-丁二烯-丙烯酸酯、聚乙烯醇及其混合物。

17.根据权利要求16所述的复合材料片材，其中基于所述复合材料片材的总重量，所述聚合物涂层增加的干重为约1.5重量％至4重量％。

18.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述流体收集部分的密度低于所述气流成网部分的密度。

19.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的特征在于：

流体收集时间为约0.5秒至约2秒；

流体吸收率为约15g/g至30g/g；

流体保留率为约8g/g至15g/g；

流体芯吸高度为约10mm至50mm；和

弹性为约30％至60％。

20.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的特征可在于：

流体收集时间为约0.65秒至1.5秒；

流体吸收率为约20g/g至26g/g；

流体保留率为约9g/g至14g/g；

流体芯吸高度为约15mm至45mm；和

弹性为约35％至55％。

21.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述复合材料片材的特征可在于：

流体收集时间为约0.84秒至1.3秒；

流体吸收率为约20g/g至25g/g；

流体保留率为约10g/g至12g/g；

流体芯吸高度为约15mm至40mm；和

弹性为约40％至55％。

22.根据前述权利要求中任一项所述的复合材料片材，其中所述非纤维素短纤维包含可持续性聚合物。

23.一种吸收性制品，其包含前述权利要求中任一项所述的复合材料片材。

24.根据权利要求23所述的吸收性制品，其中制品包括尿布或女性卫生巾。

25.一种制备复合材料片材的方法，其包括：

提供粗梳的非织造织物，所述粗梳的非织造织物包含短纤维；

使第一气流成网层沉积在粗梳的非织造织物的表面上以形成复合材料片材，第一气流成网层包含纤维素短纤维和非纤维素短纤维的混合物；和

用加热的气体使复合材料片材结合，使得非纤维素短纤维的聚合物熔融并与相邻纤维融合。

26.根据权利要求25所述的方法，其还包括在所述第一气流成网层上依次沉积多个气流成网层。

27.根据权利要求24所述的方法，其中所述复合材料片材包含依次沉积覆盖在所述粗梳的非织造织物上的2至10个气流成网层。

28.根据权利要求25至27中任一项或多于一项所述的方法，其中所述粗梳的非织造织物包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，及其混合物；非纤维素纤维包含具有聚乙烯鞘和聚丙烯芯或聚对苯二甲酸乙二醇酯芯的双组分短纤维，及其混合物。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述粗梳的非织造织物的双组分短纤维的长度为约25毫米至60毫米(mm)，并且所述非纤维素纤维的长度为约0.8毫米至10毫米(mm)。

30.根据权利要求25至26中任一项或多于一项所述的方法，其中所述粗梳的非织造织物包含聚乳酸(PLA)短纤维，并且所述非纤维素纤维包含PLA。

31.根据权利要求25至30中任一项或多于一项所述的方法，其还包括以下步骤：在最外的气流成网层的表面上沉积聚合物胶乳的涂层，然后将所述复合材料片材加热至足以使所述聚合物胶乳固化和干燥的温度。

32.根据权利要求25至31中任一项或多于一项所述的方法，其中所述第一气流成网层包含超吸收性聚合物。

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