CN1675424A - 压制的吸收性织物 - Google Patents

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L·－H·罗伊
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Abstract

一种用于一次性吸收制品的新颖吸收性结构，包括含有至少约5重量％纤维素材料的非织造纤维织物，局部密度大于约0.2克/立方厘米，密度弛豫小于约20％。形成致密化非织造织物的新颖方法包括：形成含有至少约5重量％纤维素材料的开放式结构；加热至少部分开放式结构到至少约40℃的温度；压制经过加热的开放式结构形成致密化非织造织物，至局部密度大于约0.2克/立方厘米；从受压状态释放致密化非织造织物。

Description

压制的吸收性织物
相关申请交叉引用
本发明涉及以下待审申请：美国专利申请序列号为10/179497，于2002年6月25日提交，名称为“压制的吸收性棉栓”(代理人案卷号PPC-841)。
发明领域
本发明涉及使用较小压力形成致密化非织造织物的方法和设备。该方法包括在压制之前加热开放式结构，该设备包括该加热的单元。
发明背景
通过压制形成吸收性结构，能提供足够的吸收能力以用于有合适尺寸的产品。吸收性结构包括敷伤绷带，尿布，卫生巾，棉栓，内裤衬垫，唇间器件，尿失禁用品，肉制品托盘衬垫，鞋垫等。
通过略微过度压制该结构并使其恢复或膨胀至要求的尺寸，能使许多吸收性结构，比如棉栓和吸收性织物获得形状稳定性。也可以对该结构进行热定型。这种处理方法的一个实例如Johst等的美国专利4081884中所述。该专利公开了以下方法：径向压制含有纤维素纤维的棉栓坯体，将经过径向压制的棉栓坯体置于加热室中，并轴向压制棉栓同时加热至少约5秒。该方法需要很长时间才能使棉栓定型。
吸收性织物的制造方法通常包括压制织物使其致密化至要求程度。这种方法的一个例子如Tan等的美国专利5916670中所述，其中使用加热压延机将材料压制成具有要求密度的织物。
虽然没有具体讨论这些参考文献中进行压制所需要的压缩能量，但是凭我们的经验，径向压制纤维织物所需要的能量非常大。这一压力也限制了工业上生产密度提高了的纤维织物，但不破坏加工设备或纤维结构的能力，并从而限制了由于压制织物中使用的过度压力而产生的织物吸收容量下降。
因此，需要的是具有低密度弛豫(如实施例中所定义)的致密化吸收性织物。还需要一种采用较低压力制造致密化织物的方法，以减轻损坏织物和设备的风险。
发明概述
本发明的一个目的是提供具有低密度弛豫的致密化吸收性纤维织物。能制造出更高密度结构或部分结构，而不会对材料造成明显损坏。
本发明另一个目的是提供可用比其他方法小的压力制造具有低密度弛豫的致密化吸收性纤维织物的方法，能降低损坏织物和设备的风险。
本发明提供了一种用于一次性吸收体的新颖吸收性结构。该结构包括含有至少约5重量％纤维素材料的非织造纤维织物，局部密度大于约0.2克/立方厘米，密度弛豫小于约20％。
本发明还涉及制造致密化非织造织物的新颖方法。该方法包括以下步骤：形成含有至少约5重量％纤维素材料的开放式结构；加热至少部分开放式结构到至少约40℃的温度；压制经加热的开放式结构，形成局部密度大于约0.2克/立方厘米的致密化非织造织物；使致密化非织造织物不再压制。
附图简要说明
图1所示是有本发明致密化吸收性织物的卫生巾的顶视图。
图2所示是制造致密化吸收性织物的传统设备和方法的示意图。
图3所示是根据本发明实施方式制造致密化吸收性织物的设备和方法的示意图。
图4所示是根据本发明另一个实施方式制造致密化吸收性织物的设备和方法的示意图。
图5所示是根据本发明另一个实施方式制造致密化吸收性织物的设备和方法的示意图。
图6所示是根据本发明另一个实施方式制造致密化吸收性织物的设备和方法的示意图，综合图4和5的实施方式的特征。
优选实施方式的详细说明
通过以下具体说明，附图，和非限制性实施例，本发明进一步的特征和优点将更清晰。
说明书和权利要求书中所用术语“开放式结构”及其变化形式是指受到显著压制形成致密化织物之前的可压缩结构。比如，这些开放式结构可以是通过梳理，气流铺置，或其他方法形成的，包括使用一些小型压延机使密度保持小于约0.1克/立方厘米。
说明书和权利要求书中所用术语“可压缩”及其变化形式是指能被压缩成受压形态，也能在接触足量水分或液体时膨胀成相对未受压形态的结构。
本发明涉及适用于一次性吸收制品的新颖吸收性结构，这些吸收体例如是卫生巾，内裤衬垫，尿布，尿失禁用品，敷伤绷带等。吸收性结构具有包含至少约5重量％纤维素材料的非制造纤维织物，具有大于约0.2克/立方厘米的局部密度，和小于约20％的密度弛豫。该吸收性纤维织物任选包括非纤维素材料，比如纤维，超级吸收性材料等。该纤维织物优选具有较高密度，在一具体实施例中，具有大于约0.2克/立方厘米的局部密度。较好的，第二吸收层48具有大约0.25-0.4克/立方厘米的密度。更好的，该密度约为0.25-0.35克/立方厘米。
吸收性纤维织物在经过平滑压延辊压制之后，可以具有基本均匀的密度，或者在经过压纹处理之后，至少部分区域具有增大的密度。如果对织物进行压纹处理，则能保持较高水平的松密度。这种结构适用于一些尿布和其他更蓬松的吸收性产品。当然，压制部分织物所需压力较低和增大的密度弛豫小于20％有利于局部致密化部分。
这种吸收性结构可以被用于一次性吸收制品中。这些一次性吸收制品的例子包括但并不限于卫生巾，尿布，尿失禁用品，绷带和其他敷伤用品，棉栓，内裤衬垫，鞋垫，肉制品托盘衬垫等。这些制品能与身体直接接触，吸收体液，并在使用过一次之后丢弃。这些一次性吸收制品通常至少由一层覆盖层，吸收***和隔离层形成。吸收***可以由单一层或者由两个或多个层形成，第一吸收层和第二吸收层。图1所示是部分由本发明的致密化吸收性织物所形成的卫生巾20的例子。卫生巾20包括覆盖层42，吸收***44，和隔离层50。
覆盖层42是密度较低，蓬松的非织造织物材料。覆盖层42可以仅由一种纤维，如聚酯或聚丙烯组成，或者由双组分或具有低熔点组分和高熔点组分的共轭纤维组成。纤维可以选自各种天然和合成材料，比如尼龙，聚酯，人造丝(与其他纤维组合)，棉，丙烯酸纤维和类似物，及其它们的组合。其中的一个例子是Montreal，Canada的Johnson & Johnson Inc.出售的商标为StayfreeUltra-Thin Cottony Dry Cover的卫生巾的非织造覆盖层。
双组分纤维可以由聚酯内芯和聚乙烯壳组成。使用适当的双组分材料能形成可熔性的非织造织物。这种可熔性织物的例子如1985年11月15日公布的Mays的美国专利4555446中所述。使用可熔性织物能简化操作，可以将覆盖层固定在相邻的第一吸收层和/或隔离层上。
覆盖层42宜具有较高的润湿度，虽然构成覆盖层的单根纤维可能不是特别亲水的。覆盖层材料中还应该含由大量较大的孔隙。这是因为覆盖层42旨在迅速吸收体液并使其离开人体至沉积处。优选构成覆盖层42的纤维不会在被润湿时失去其物理性质，换言之，不会在接触水或体液时发生皱缩或失去其回弹性。可以对覆盖层42进行处理，使液体能很容易通过。覆盖层42还起到将液体迅速转移至吸收***44的其他层的作用。因此，优选覆盖层42是可润湿的，亲水和多孔。如果由聚丙烯等合成疏水纤维或双组分纤维组成，则可以用表面活性剂处理覆盖层42，使其具有要求的可润湿度。
或者，覆盖层42也可以由具有较大孔隙的聚合膜制成。由于具有高孔隙度，所以这种膜能起到将体液迅速转移至吸收***内层的作用。在本发明中，可以使用如美国专利4690679中所述的多孔共挤出膜以及Montreal，Canada的Johnson & Johnson Inc.所售卫生巾上的膜作为覆盖层。
可以将覆盖层42压印在吸收性***44的其余层上，通过使覆盖层与下一个层熔合，促使液体转移。这种熔合作用可以在局部，在多处位置或者在覆盖层42与吸收***44的整个接触表面上发生。或者，覆盖层42通过粘合等其他方式被固定在吸收***44上。
与覆盖层42的内侧相邻并优选与覆盖层42粘合的是形成部分吸收***44的第一吸收层46。通过第一吸收层46能从覆盖层42接受体液，并将其保留直到下方的第二吸收层能对液体进行吸收。
第一吸收层46可以由纤维材料构成，比如木浆，聚酯，人造丝，柔性泡沫材料，或类似物，或其组合。第一吸收层46中还可以含有热塑性纤维，起到稳定该层并保持其结构整体性的作用。可以用表面活性剂对第一吸收层46的一个或两个侧面进行处理，提高其可润湿性，虽然总体而言第一吸收层46是比较亲水的，可能不需要进行处理。优选第一吸收层46的两侧都与相邻层粘合，即，覆盖层42和下方的第二吸收层48。适用第一吸收层的实例是MemphisTennessee的BUCKEYE所售商品名为VIZORB 3008的空气粘合木浆。
与第一吸收层46紧邻并优选与之粘合的是第二吸收层48。第二吸收层48是由本发明的致密化吸收性织物形成的。以下进一步具体说明其组成和结构。
位于吸收***44下方的是含有不渗液的膜材料的隔离层50，能防止被截留在吸收***44中的液体离开卫生巾弄脏使用者的内衣。优选隔离层50由聚合膜制成。
覆盖层42和隔离层50沿着其边缘部分结合，形成容纳有吸收***44的封闭体或凸缘密封体。这种结合可以通过粘合，热粘合，超声波粘合，射频密封，机械折边，和类似方法及其组合实现。周边密封线如图1中所示，其标记号是52。
吸收性织物
致密化的吸收性织物通常是将开放式结构压制成密度更大的更薄产品而形成的。织物不再被压制之后，会略微膨胀，至其最终尺寸。致密化织物可以具有均匀密度，或者具有不同密度的区域。这种传统方法的说明如图2所示，其中，开放式结构100通过一对压延辊104的辊隙102，形成致密化吸收性织物105。压延辊104可以被加热，冷却的，或基本保持室温。
本发明的致密化织物可以由图3-6中所示方法形成，这些方法将在下面详细讨论。形成本发明致密化吸收性织物106的开放式结构100是含有至少约5重量％的纤维素材料的一种材料。这些材料是湿敏的，在潮湿条件下进行压制时能形成氢键。更优选，致密化吸收性织物中含有大约35到100重量％的纤维素材料，更优选含有大约50到75重量％的纤维素材料。致密化吸收性织物中还含有其他非纤维素材料，包括但并不限于聚酯，聚乙烯醇，聚烯烃，聚胺，聚酰胺，聚丙烯腈，SAP(超级吸收性聚合物)，水凝胶等。这些非纤维素材料最多占致密化吸收性织物的约95重量％。更优选非纤维素材料占致密化吸收性织物的大约0到65重量％，最优选占大约25到50重量％。这里用“重量％”表示每单位重量最终材料的物质重量。比如，10重量％SAP表示对每100克/平方米材料基重，含有10克/平方米的SAP。
在加热之前，开放式结构100的水含量至少约为4重量％，较好约8-13重量％。加热之后，开放式结构保持足够水含量，以促进纤维之间充分键合，从而保持致密化吸收性织物的尺寸。优选致密化吸收性织物具有小于约13重量％，更优选小于约10重量％，最优选约2到10重量％的水含量。
织物中可以使用的材料包括纤维，泡沫材料，和颗粒或其他离散材料。可用于开放式结构100的纤维素材料是本领域中众所周知的，包括天然纤维，比如木浆，棉，亚麻，黄麻，***，泥炭苔等。纤维素材料还可以包括加工的材料，包括纤维素衍生物，如再生纤维素(包括粘胶人造丝和lyocell)，硝酸纤维素，羧甲基纤维素等。木浆可以从机械或化学机械方法，亚硫酸盐，牛皮纸，打浆废料，有机溶剂浆料等获得。软木和硬木都是适用的。优选使用软木木浆。不需要使用化学松解剂，交联剂等，对用于该材料的纤维素纤维进行处理。
较好的，织物中具有较大比例的纤维。纤维可以是上述任何材料，具有用用的截面，包括多分支和无分支的。市售多分支再生纤维素纤维已有多年。已知这些纤维具备比不分支纤维提高的特定吸收性。这些纤维的商品例子有从Acordis Ltd.，Spondon，England获得的Danufil VY三叶型人造胶粘纤维。这些纤维的具体说明参见Wilkes等的美国专利5458835，其内容参考结合于此。
开放式结构100中可以含有任何本领域众所周知的超吸收性聚合物(SAP)。本发明中术语“超吸收性聚合物”(或“SAP”)是指在0.5psi压力下能吸收并保留至少是其重量约10倍的体液的材料。本发明的超吸收性聚合颗粒可以是无机或有机的交联亲水聚合物，比如聚乙烯醇，聚环氧乙烷，交联淀粉，瓜尔豆胶，黄原胶等。颗粒可以是粉末，粒子，微粒或纤维形式。用于本发明的优选超吸收性聚合物颗粒是交联聚丙烯酸酯，例如由Osaka，Japan的SumitomoSeika Chemicals Co.，Ltd.以商品名SA70*提供的产品。
制得的致密化吸收性织物106具有广范围的基重。其基重在大约40-700克/平方米范围。在一个特定例子中，其基重在大约150-350克/平方米范围。优选其基重在大约200-300克/平方米范围，更优选约250克/平方米。
致密化吸收性织物106可以制成三层或四层的层压体或层状体。这些层状体包括一个底层，一个或两个中间层，和一个顶层。三层和四层材料的具体例子如下所述。任何层或所有层中都可以含有SAP。每个层中SAP的浓度(重量％)根据具体SAP的性质而各不相同。
从多层进行制备时，所形成的致密化吸收性织物106的最终厚度很小。致密化或压纹部分的厚度约为0.5-2.5毫米。在一个具体例子中，厚度约为1.0-2.0毫米，更优选约1.25-1.75毫米。当然，如果只有部分织物被致密化或进行压纹，则未致密化区域明显较厚。因此，压纹织物的整体厚度可能大于约5毫米。
方法
本发明的方法从开放式结构开始。开放式结构可以是非织造织物，随机取向或基本均匀取向的材料体，比如纤维，泡沫材料，或颗粒等。
本领域技术人员可以按照需要采用各种方法形成适用于本发明的非织造织物。例如，可以将纤维连续计量送入锯齿开松机中而开松和/或掺混。如用空气将经过混合的纤维通过管道输送至梳理工序，形成纤维织物。或者，如上所述，将纤维开松和/或掺混形成基本随机取向的纤维体，输送至加工工序，形成气流铺置的开放式结构。
所制得气流铺置吸收体的密度通常较低。为了获得更高密度，例如上述第二吸收层48的例子，要使用如图5中所示的压延机对气流铺置材料进行压制。采用本领域中众所周知的方法进行压制。通常在大约100℃的温度和大约130牛顿/毫米的负载下进行压制。通常上压辊是钢制的，而下压辊是硬度大约为85SHD的柔性辊。优选上下压辊都是平滑的，不过上压辊可以具有刻纹。
图3所示是贴近开放式结构100的附加加热器108。加热器108通过热空气或蒸汽的循环，能量的电磁传输(例如但不限于，射频能量，红外能量，超声波能量，微波能量等)，振动(例如，超声波能量等)，在织物中***加热棒提供热传导等，向开式结构100提供热量。还可以施加辐射热，不过这不太有效，可能需要超过一秒的停留时间。
图4所示是另一种方法，其中，开放式结构100，加热压延辊104，和致密化织物106都封闭在空间110中，从压延辊104吸收热量，从织物吸收水分。空间110中所吸收的热量能对即将进入内部的开放式结构100进行预热。当然，可以通过空间110上游或内部的附加加热设备(未示出)来加强这一功效。
图5所示是另一种方法，其中，织物以S形路径通过压延辊104周围。通过这种方式，开放式结构100在通过第一和第二压延辊104a，104b的辊隙102形成致密化吸收性织物106之前，被第一压延辊104a预先加热。
最后，图6所示是图4和5方法的组合。在该实施方式中，织物通过环绕加热压延辊的S形路径，而且该设备被封闭在空间110中，以保持热量和水分，进一步改善对开放式结构100的预热。据信，所保持的热量和水分能加强织物中纤维素材料形成氢键的能力。
可以通过传导，对流，辐射等方法对纤维织物施加热量。这些方法包括但并不限于热空气或蒸汽循环，能量的电磁传输(例如但不限于射频能量，红外能量，微波能量等)，在织物中***加热棒提供热传导，超声波能量等方法。在优选方法中，通过热空气循环和/或对加热压延辊和上游织物进行封闭的方法施加热量。将开放式结构加热到至少约40℃的温度。更优选将开放式结构加热到至少约45℃，最优选将开放式结构加热到至少约60℃。为了达到大约40℃到45℃的温度，应将压延辊保持在大约100℃，而若将压延辊温度保持在大约140℃，则会使开放式结构的温度达到约100℃。为了防止使一些热塑性纤维过热或防止结构过度干燥，最好将开放式结构的温度限定为低于约100℃或甚至85℃。
令人惊奇的是，在压制前加热纤维织物，能显著降低压制所需要的力和过度压缩程度。事实上我们发现，在将纤维织物压制成致密化吸收性织物之前进行加热能提供更一致的尺寸控制的产品。只需要较低压缩力就能获得尺寸稳定的产品。
一种说明致密化织物一致性和尺寸控制程度的方法是观察织物的密度弛豫(如以下实施例中所定义)。结合的，本发明织物的密度弛豫小于约20％，更好小于约10％，最好小于约5％。
另一种证说本发明优点的方式是，织物中纤维的损坏率降低。纤维损坏，包括永久纤维变形和断裂，是在压制织物时发生的。可以通过检查棉栓纤维发生断裂的情况来确定纤维是否损坏。比如，检查一定纤维长度纤维(约1到1.5英寸(25-40mm))所形成的织物，确定长度小于约3/4英寸(18毫米)的纤维数量或百分比。或者，可对这些织物进行分析，确定小纤维(长度小于约1/4英寸(7毫米)的纤维)的百分比。大百分比的短纤维或小纤维量表示产品中存在纤维损坏。
加热之后，由于松散聚集的纤维体本身具有的隔热性及其毛细管中截留的加热空气，开放式结构100具有保持热量的优点。开放程度更高的织物的更松散毛细管能使更多热量传导进织物中心。
我们还相信本方法能提高生产线速度和改善加工性能。比如，我们发现初期加热纤维能减少在预压制操作时因开放式结构而损失纤维等材料量。本发明制造出送入后续加工工序中的更一致的连续材料。
实施例
参考以下说明组成，形式和制造本发明器件的方法的具体实施例，能进一步理解本发明。应该理解，许多不同组成，形式和器件制备方法对本领域技术人员而言是显而易见的。以下实施例中的份数和百分比除非另有说明之外，都以重量计，这些实施例都只是说明性的。
实施例1
采用标准纤维开松和梳理设备，将75重量％的3但尼尔Danufil VY三叶型胶粘人造丝纤维和25重量％的3旦尼尔Danufil V胶粘人造丝纤维的混合料开松，这两种纤维都从Acordis Ltd.，Spondon，England获得。将固定量的纤维混合料(重量W约是2克)加入具有圆柱形腔(截面积A约是5平方厘米)的不锈钢模具中。使用与圆柱形腔匹配的圆柱形柱塞和标准实验室压机压制纤维体。为了加热样品，将模具和柱塞在设定为目标温度的烘箱中加热。经过足够长的时间，使模具和柱塞达到烘箱温度，将纤维置于腔中，再对模具，柱塞和纤维加热3分钟，使纤维达到烘箱温度。从烘箱中取出加热的组件，并置于实验室压机的压板之间。施加压力，压制腔中的纤维体，至预定峰值压力并释放，然后取出经过压制的纤维栓，立刻测量其初始厚度T0。
经过压制的纤维栓具有初始体积(V0＝A*T0)和初始密度(ρ0＝W/V0)，但是压力释放之后纤维栓膨胀，在15到20分钟之后达到平衡(室温，约20℃)。虽然测试时的湿度条件通常并非关键，但是在高湿度条件下进行测试会严重影响测试结果。然后测量平衡厚度Te，计算平衡密度(ρe＝W/(A*Te))。利用这些值，计算密度弛豫(ρ0-ρe)/ρ0。
同样，用模具，柱塞和纤维在约20℃的室温下制备对照样。每个温度和压力下的测量结果列于表1。
                                   表1
    温度     峰值压力     初始密度     平衡密度     ％密度弛豫
    100℃     610     0.46     0.45     2％
    1200     0.62     0.62     ＜2％
    1800     0.75     0.75     ＜2％
    2500     0.80     0.80     ＜2％
    3000     0.85     0.84     ＜2％
    3600     0.88     0.88     ＜2％
    4800     0.92     0.92     ＜2％
    6100     0.95     0.95     ＜2％
    85℃     610     0.34     0.34     ＜2％
    910     0.49     0.49     ＜2％
    1200     0.43     0.43     ＜2％
    1500     0.55     0.55     ＜2％
    1800     0.53     0.53     ＜2％
    3600     0.85     0.86     ＜2％
    4900     0.85     0.86     ＜2％
    75℃     610     0.36     0.36     ＜2％
    910     0.40     0.39     3％
    1200     0.52     0.51     2％
    1500     0.54     0.53     ＜2％
    1800     0.65     0.64     ＜2％
    3600     0.80     0.80     ＜2％
    4900     0.84     0.84     ＜2％
    6100     0.91     0.92     ＜2％
    60℃     910     0.33     0.32     3％
    1200     0.41     0.40     2％
    1500     0.44     0.44     ＜2％
    1800     0.49     0.47     4％
    2200     0.57     0.55     4％
    3000     0.65     0.64     ＜2％
    4900     0.79     0.78     ＜2％
    6100     0.87     0.87     ＜2％
    40℃     1200     0.31     0.30     3％
    1800     0.43     0.40     7％
    2400     0.50     0.47     6％
    3000     0.58     0.56     3％
    4300     0.69     0.66     4％
    室温     1200     0.23     0.17     26％
    2400     0.33     0.25     24％
    3600     0.50     0.38     24％
    4900     0.60     0.46     23％
    6200     0.64     0.51     20％
这些数据表明，在至少约40℃的温度下对纤维进行预先加热并在压制过程中保持热量，与在室温下压制相同纤维相比，能获得明显更大的尺寸稳定性。这些数据进一步表明，对纤维进行预先加热时，能在较低压力下获得明显更高的纤维栓密度。在大于约60℃的温度下这种趋势更明显。
实施例2
使用从Acordis Ltd.(Spondon，England)获得的75重量％的3旦尼尔Danufil V胶粘人造丝纤维和从KoSa，(Houston，Texas，USA)获得的25重量％的3旦尼尔T-224聚酯纤维的混合料，重复实施例1的过程。同样，每个温度和压力下的测量结果列于表2。
                                  表2
    温度     峰值压力     初始密度     平衡密度     ％密度弛豫
    100℃     610     0.33     0.34     ＜2％
    1200     0.47     0.48     ＜2％
    2400     0.62     0.63     ＜2％
    3000     0.65     0.65     ＜2％
    85℃     910     0.36     0.35     3％
    1200     0.39     0.39     ＜2％
    2400     0.53     0.53     ＜2％
    3600     0.66     0.66     ＜2％
    4900     0.80     0.79     ＜2％
    6100     0.79     0.78     ＜2％
    75℃     910     0.33     0.32     3％
    1200     0.37     0.37     ＜2％
    2400     0.52     0.50     4％
    3600     0.65     0.64     ＜2％
    4900     0.71     0.70     ＜2％
    6100     0.79     0.80     ＜2％
    60℃     610     0.25     0.24     4％
    1200     0.38     0.37     3％
    2400     0.50     0.50     ＜2％
    3600     0.62     0.60     3％
    6100     0.77     0.75     3％
    45℃     910     0.30     0.29     3％
    1200     0.34     0.34     ＜2％
    2400     0.44     0.43     2％
    3600     0.59     0.59     ＜2％
    4900     0.71     0.69     3％
    6100     0.77     0.76     ＜2％
    室温     2400     0.41     0.33     20％
    3600     0.51     0.40     22％
    3800     0.55     0.40     27％
    3800     0.52     0.40     23％
    4900     0.61     0.52     15％
这些数据表明，在至少约45℃的温度下对纤维进行预先加热并在压制过程中保持热量，与在室温下压制相同纤维相比，能获得明显更大的尺寸稳定性。这些数据进一步表明，对纤维进行预先加热时，能在较低压力下获得明显更高的纤维栓密度。在大于约60℃的温度下这种趋势更明显。但是对于热塑性纤维，比如聚酯纤维，这种预先加热方法受到限制，以防止超过屈服点，导致纤维发生永久变形，包括使纤维熔化。
实施例3
使用从Acordis Ltd.(Spondon，England)获得的3旦尼尔Danufil V胶粘人造丝纤维和从KoSa，(Houston，Texas，USA)获得的3旦尼尔T-224聚酯纤维的不同混合料，重复实施例1的过程。但是，在这个系列中，温度保持为75℃，而纤维比例不同。每个混合料和压力的测量结果列于表3。
                                      表3
    峰值压力     初始密度     平衡密度     ％密度弛豫
    25％PET     910     0.33     0.32     3％
    1200     0.37     0.37     ＜2％
    2400     0.52     0.50     4％
    3600     0.65     0.64     ＜2％
    4900     0.71     0.70     ＜2％
    6100     0.79     0.80     ＜2％
    33％PET     610     0.24     0.23     4％
    910     0.31     0.30     3％
    1200     0.39     0.38     3％
    2400     0.49     0.47     4％
    50％PET     910     0.28     0.28     ＜2％
    1200     0.32     0.31     3％
    2400     0.49     0.47     4％
    3600     0.59     0.57     3％
    4900     0.68     0.67     ＜2％
    6100     0.75     0.75     ＜2％
    67％PET     1200     0.31     0.30     3％
    2400     0.41     0.41     ＜2％
    3600     0.63     0.62     ＜2％
    6100     0.70     0.69     ＜2％
这些数据表明，在约75℃的温度下对纤维进行预先加热并在压制过程中保持热量，能提供显著的尺寸稳定性，甚至在具有大比例回弹性较大纤维，比如聚酯时也是如此。
以上说明和实施方式能帮助形成对本发明的完整和非限制性的理解。由于可以在不超出本发明精神和范围情况下，对本发明作出许多变化和实施例，所以本发明由以下所附权利要求书所限定。

Claims (42)

1.一种形成致密化非织造织物的方法，包括以下步骤：
形成含有至少约5重量％纤维素材料的开放式结构；
加热开放式结构到至少约40℃的温度，同时使开放式结构中的湿度基本保持；
压制至少部分经过加热的开放式结构，形成部分区域的局部密度大于约0.2克/立方厘米的致密化非织造织物；和
使致密化非织造织物不再压制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于开放式结构含有至少约15重量％的纤维素材料。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于开放式结构还含有至少约5重量％的非纤维素聚合材料。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于包括加热开放式结构到至少约45℃的温度。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于包括加热开放式结构到至少约60℃的温度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于加热开放式结构的步骤包括在开放式结构中保持至少约2重量％的湿度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于压制经过加热的开放式结构的步骤形成局部密度是约0.25到0.35克/立方厘米的部分。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于纤维素材料包括纤维素纤维。
9.如权利要求3所述的方法，其特征在于非纤维素聚合材料包括纤维。
10.如权利要求3所述的方法，其特征在于非纤维素聚合材料包括超吸收性材料。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于超吸收性材料是颗粒状的。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于超吸收性材料是纤维。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于加热开放式结构的步骤包括使热空气流通过开放式结构。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于热空气是增湿的。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于加热开放式结构的步骤包括将电磁能量传递至开放式结构。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于电磁能量选自射频能量，红外能量，超声波能量和微波能量。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括将致密化非织造织物置于液体渗透性覆盖层和不渗液的隔离层之间。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少部分经过加热的开放式结构包括基本全部经过加热的开放式结构，致密化非织造织物具有大于约0.2克/立方厘米的基本均匀的密度。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少部分经过加热的开放式结构包括形成致密化非织造织物的压纹部分的一个或多个离散区域。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于致密化非织造织物的压纹部分是直线。
21.一种吸收性结构，包括含有至少约5重量％纤维素材料的致密化非织造纤维织物，局部密度大于约0.2克/立方厘米，密度驰豫小于约20％。
22.如权利要求21所述的吸收性结构，其特征在于非织造纤维织物包含至少约15重量％的纤维素材料。
23.如权利要求21所述的吸收性结构，其特征在于纤维素材料包括纤维素纤维。
24.如权利要求21所述的吸收性结构，其特征在于非织造纤维织物还包含至少约5重量％的非纤维素聚合物材料。
25.如权利要求24所述的吸收性结构，其特征在于非纤维素聚合物材料包括纤维。
26.如权利要求24所述的吸收性结构，其特征在于非纤维素聚合物材料包括超吸收性材料。
27.如权利要求26所述的吸收性结构，其特征在于超吸收性材料是颗粒状的。
28.如权利要求21所述的吸收性结构，其特征在于非织造纤维织物具有至少约2重量％的水含量。
29.如权利要求21所述的吸收性结构，其特征在于非织造纤维织物具有大于约0.4克/立方厘米的密度。
30.如权利要求21所述的吸收性结构，其特征在于非织造纤维织物被封闭在液体渗透性覆盖层和不渗液的隔离层之间。
31.一种形成致密化吸收性织物的设备，包括：
开放式结构载体
开放式结构加热器
适用于将开放式结构压制成致密化吸收性织物的压机，具有开放式结构输入装置和致密化吸收性织物输出装置
其中，开放式结构载体与开放式结构输入装置相连，开放式结构加热器与开放式结构载体相连，使开放式结构在引入压机之前，被加热至远高于室温的温度。
32.如权利要求31所述的设备，其特征在于开放式结构载体的排列和构形适合于承载连续的纤维织物。
33.如权利要求32所述的设备，其特征在于开放式结构载体是基本平整的。
34.如权利要求31所述的设备，其特征在于压机是一对压辊之间的辊隙。
35.如权利要求34所述的设备，其特征在于压辊是平滑的。
36.如权利要求34所述的设备，其特征在于至少一个压辊具有特殊的轮廓。
37.如权利要求36所述的设备，其特征在于压辊是刻纹压辊。
38.如权利要求34所述的设备，其特征在于开放式结构载体是这对压辊之一。
39.如权利要求31所述的设备，其特征在于开放式结构加热器包括封闭开放式结构载体的空间。
40.如权利要求39所述的设备，其特征在于开放式结构加热器还包括与压机相连的加热单元。
41.如权利要求40所述的设备，其特征在于开放式结构加热器包括加热压延辊，存在于容纳开放式结构载体的空间中。
42.如权利要求41所述的设备，其特征在于开放式结构载体是加热压延辊。
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