具有柔软衣物状底片的 一次性吸湿用品 本发明涉及一种诸如尿布等的一次性吸湿用品，特别是具有柔软衣物状底片的一次性吸湿用品。
婴儿和其他失禁者穿着诸如尿布等一次性吸湿用品来吸收和容纳尿液和其它身体排出物。吸湿用品的作用在于容纳排出物并将这些排出物与穿用者的身体、穿用者的衣服和床上用品隔开。在本领域中具有不同基本结构的各种一次性吸湿用品已是公知地。另一点也是公知的，即一次性尿布的外部可以覆盖一层柔软的不透液体和蒸汽的片层以防止吸收的液体穿透尿布并弄脏相邻的衣物、床上用品等物品。这些通常称为底片的外层一般由诸如聚乙烯的不透液体的薄膜制成。尽管这种底片能防止液体穿透尿布，但由于不能使空气和/或水汽透过，会使尿布穿用者感到闷热和不舒服。
能使蒸汽透过的底片一般称为透气底片并且在本领域中已有所公开。通常，这些底片能够使蒸汽透过，同时阻止液体通过。传统的透气底片由微孔塑料薄膜制成。例如，1964年11月10日授予Crowe，Jr的美国专利No.3,156,242教授了采用微孔薄膜作为透气底片。1975年5月6日授予Hartwell的美国专利No.3,881,489教授了一种包括两层的透气底片，第一层为低孔隙率的穿孔热塑薄膜，第二层为多孔高孔隙率疏水薄纸。
近来，一些一次性尿布采用衣物状底片来提供视觉上的透气性和改善的外观印象。这种衣物状底片的典型结构包括无纺网面，其接合到微孔薄塑料的朝外表面来形成叠层。
然而，这种衣物状底片由于硬、体积大或表面粗糙，并没有得到消费者足够的认同。例如，底片和穿用者皮肤之间的摩擦常常在穿用者的腿部引起皮疹。而且，底片与穿用者衣服之间的摩擦产生噪音也使穿用者感觉不适。据信，这种摩擦是由底片表面的皱褶和粗糙引起的。
简而言之，本发明涉及一次性吸湿用品。在本发明的一个方面，一次性吸湿用品具有包括顶片、底片和设置在顶片和底片之间的吸湿芯的容纳组件。底片包括设置在吸湿用品最外面的无纺网面，用于覆盖吸湿用品最外部的至少一部分。底片的Koshi人工评价值(hand value)小于约11.0，Shari的人工评价值在约5.0到约7.0，Fukurami的人工评价值小于约0.5。底片的绒毛度最好小于0.24mg/cm2。更优选的是，无纺网面是纺粘的无纺网面。在优选实施例中，纺粘的无纺网面在一次性吸湿用品横向上的拉伸强度至少为180gf/cm。
在本发明的另一方面，一次性吸湿用品具有包括顶片、底片和设置在顶片和底片之间的吸湿芯的容纳组件。底片包括为设置在吸湿用品最外面的无纺网面，用于覆盖吸湿用品最外部的至少一部分。无纺网面为包括纺粘双组分塑性纤维的纺粘无纺网面。优选的是，纺粘无纺网面设置在一次性吸湿用品上，从而使纺粘双组分塑性纤维的纤维方向与一次性吸湿用品的纵向对齐。更优选的是，纺粘的无纺网面在一次性吸湿用品的横向上的拉伸强度至少为80gf/cm。在优选实施例中，无纺网面的Koshi人工评价值小于约16.0，Shari人工评价值在约0.5到约9.5，Fukurami的人工评价值小于约5.0。在另一优选实施例中，无纺网面的绒毛度最好小于1.0mg/cm2。
较优选是，底片还包括具有朝外表面和朝向身体表面的塑料薄膜，无纺网面结合到塑料薄膜的朝外表面上而形成叠层。
尽管本发明包括了用于具体指出并明确表示要求保护的发明的权利要求书，但通过以下结合附图所进行的本发明优选实施例的说明可以使本发明得到更好的理解，其中，同样的标号用来表示基本相同的部分。附图中：
图1为本发明的一次性尿布实施例的平面图，其中一些部分被切去以露出下层结构，尿布的内表面朝向观察者；
图2为包括底片的一次性吸湿用品的一个实施例的放大剖视图；
图3为用于拉伸性能测试的样品的平面图；
图4为示出样品拉伸性能的曲线图；
图5A和5B为解释弯曲性能测试的示意图；
图6为示出样品弯曲性能的曲线图；
图7A和7B为解释表面粗糙度测试的示意图；
图8A和8B为解释表面摩擦测试的示意图；
图9示出了用于表面粗糙度和摩擦测试的钢板的状态；
图10示出了沿样品表面的摩擦系数变化；
图11示出了沿样品表面厚度的变化；
图12为用于剪切性能测试的样品的平面图；
图13为示出样品剪切性能的曲线图；
图14为用于压缩性能测试的样品的平面图；
图15为示出样品的压缩性能的曲线图；
图16为解释绒毛度测试的示意图。
1.吸湿用品
此处所用的“吸湿用品”一词指的是吸收和容纳人体排出物的物件，更具体地说，指的是紧贴和靠近穿用者的身体穿用以吸收和容纳身体各种排出物的物件。这里所用的“一次性”一词用来描述不再洗涤或作为吸湿用品收藏或再次使用的吸湿用品(即在一次使用后即扔掉，最好是可以回收、再生或以其它与环境相容的方式处理)。“整体型”吸湿用品指的是这样一些吸湿用品，即由分离的部件组合在一起形成的协调的整体而不需要诸如单独的保持件或衬垫等分离的手动件。本发明吸湿用品的优选实施例为整体型一次性吸湿用品，即如图1所示的尿布20。此处所用的“尿布”指的是由婴儿和失禁者绕下躯干穿着的吸湿用品。应该理解，本发明也适用于其它吸湿用品，诸如失禁短裤，失禁内衣、尿布保持件和衬垫，女性卫生衣物，训练裤等。
图1为尿布20处于平展、未收缩状态(弹性引起的收缩被去掉)的平面图，其中部分结构被切去以更清楚地显示尿布20的结构，其中尿布20面对穿用者的部分即内表面40朝向观察者。如图1所示，尿布20最好具有容纳组件22，容纳组件22包括可透液体的顶片24，接合到顶片上的不透液体的底片26，位于顶片24和底片26之间的吸湿芯28。吸湿芯28具有一对相对的纵向边缘60，内表面和外表面。尿布最好还包括侧片30，弹性腿箍32，弹性腰带34，和优选包括一对紧固件37和搭接件38的紧固组件36。底片26防止吸湿芯吸收和容纳的排出物弄湿与尿布20接触的物品，如床单和内衣。
尿布20具有内表面40(在图1中朝向观察者)，与内表面40相对的外表面42，后腰区44，与后腰区44相对的前腰区46，位于后腰区44和前腰区46的裆区48，及形成尿布20的外周或边缘的周边，其中侧边用50表示，端边用52表示。尿布20的内表面40包括尿布20在使用过程中靠近穿用者身体的那部分(即内表面40通常由至少顶片24的一部分和接合到顶片24上的其它部件形成)。外表面42包括尿布20在使用过程中远离穿用者身体的那部分(即内表面42通常由至少底片26的一部分和接合到顶片26上的其它部件形成)。此处所用的“接合”包括将部件直接附着在另一部件上而将该部件直接紧固到另一部件上的构型，和将部件附着在一个或多个中间件上而中间件又附着在另一部件上从而将该部件间接紧固在另一部件上的构型。后腰区44和前腰区46从周边的端边52延伸到裆区48。
尿布20具有两条中心线，纵向中心线100和横向中心线110。“纵向”一次指的是尿布20的平面内与将穿着尿布20的穿用者分为左右两半的垂直平面对齐(如大致平行)的线、轴或方向。“横向”一词是可互换的，指的是在尿布的平面内大致垂直于纵向方向的线、轴或方向(将穿用者身体分为前后两半)。
顶片24和底片26的长度和宽度都大于吸湿芯28。顶片24和底片26延伸超过吸湿芯28的边缘而形成尿布20的周边，底片24、顶片26和吸湿芯28可以组装成各种公知的构型，示例性的容纳组件的构型在下列专利中公开：1975年1月14日授予Kenneth B.Buell的名为“Contractible SidePortions for Disposable Diaper”的美国专利3,860,003；1992年9月29日授予Kenneth B.Buell等人的名为“Absorbent Article With Dynamic ElasticWaist Feature Having A Predisposed Resilient Flexural Hinge”的美国专利5,151,092，上述专利在此引用作为参考。
吸湿芯28可以为任意一种可压缩、舒适、对皮肤无刺激并能吸收和保存如尿液和其它身体排出物等液体的吸湿件。如图1所示，吸湿芯28具有朝外(或朝向衣物)侧，朝向身体侧，一对侧边和一对腰边。吸湿芯28可以制成多种尺寸和形状(如矩形、沙漏形、T形、不对称形等)，并可由多种一次性尿布和其它吸湿用品中普遍使用的液体吸收材料制成，如称为“气毡”的粉碎木浆。合适的吸湿材料包括起皱纤维素填料；包括共成的熔喷聚合物；化学硬化、改性或交联的纤维素纤维；包括薄纸包和薄纸叠层的薄纸；吸湿泡沫；吸湿海绵；超吸湿聚合物；吸湿凝胶材料；或其它等效材料及材料组合。
吸湿芯28的形状和结构可以是各种各样的(如吸湿芯可以具有不同的厚度区、亲水梯度、超吸湿梯度、或低平均密度和低平均单位重量采集区；可以包括一个或多个层或结构)。此外，吸湿芯28的尺寸和吸湿能力可以各不相同以适应从婴儿到成人的各种穿用者。然而，吸湿芯28的总的吸湿能力应该与设计载荷和尿布20的最终用途相一致。
尿布20的一个实施例具有不对称的修正T形吸湿芯28，其在前腰区具有凸耳，在后腰区大致为矩形。已经获得广泛的认可和商业成功的用作本发明吸湿芯28的示例性吸湿结构在下列专利中进行了描述：1986年9月9日授予Weisman等人的名为“Hign-Density Absorbent Structure”的美国专利4,610,678；1987年6月16日授予Weisman等人的名为“Absorbent ArticlesWith Dual-Layered Cores”的美国专利4,673,402；1989年12月19日授予Angstadt的名为“Absorbent Core Having A Dusting Layer”的美国专利4,888,231；1989年5月30日授予Alemany等人的名为“Hign DensityAbsorbent Members Having Lower Density And Lower Basic WeightAcquisition Zones”的美国专利4,834,735。吸湿芯28还可以包括双重芯结构，包括化学硬化纤维的吸收/分布芯，其位于吸湿存储芯之上，详见1993年8月10日授予Alemany等人的名为“Absorbent Article With Elastic WaistFeature and Enhanced Absorbency”的美国专利5,234,423；1992年9月15日授予Young，LaVon和Taylor的名为“High Efficiency Absorbent Articles ForIncontinence Management”的美国专利5,147,345。所有这些专利都在此处引用作为参考。
顶片24最好靠近吸湿芯28的内表面62，并且通过本领域公知的手段接合在内表面62和底片26上。合适的接合手段在相对于底片26接合到吸湿芯28上进行了描述。在本发明的优选实施例中，顶片24和底片26在尿布的周边相互直接接合，并且通过适当的接合手段通过借助于直接接合到吸湿芯28上而间接地接合在一起。
顶片24最好是柔顺，感觉柔软并对穿用者的皮肤是无刺激的。此外，顶片24最好是液体(如尿液)可以透过其整个厚度的。合适的顶片24可以由多种材料制成，如纺织材料和无纺材料；聚合材料，如有孔的热塑薄膜，有孔的塑料薄膜和液压成型(hydroformed)的热塑薄膜；多孔泡沫；网状泡沫；网状热塑薄膜；热塑洋纱。合适的纺织和无纺材料可以由下列纤维形成：天然纤维，如木纤维或面纤维；合成纤维，如聚酯，聚丙烯，聚乙烯纤维；或天然纤维和合成纤维的组合物。顶片24最好由疏水材料制成而使穿用者的皮肤与穿透顶片24并被吸湿芯28吸收的液体隔开(如防止再润湿)。如果顶片24由疏水材料制成，则至少顶片24的上表面处理成亲水的而使液体可以更快地透过顶片24。这减小了身体排出物流出顶片24而不是被牵拉透过顶片24并被吸湿芯28吸收的可能性。顶片24通过表面活性剂处理可以呈现亲水性。采用表面活性剂处理顶片24的合适方法包括向顶片材料喷洒表面活性剂和将该材料浸泡在表面活性剂中。在下列专利中详细讨论了这种处理和亲水性：1991年1月29日授予Reising等人的名为“Absorbent Articlewith Multiple Layer Absorbent Layers”的美国专利4,988,344；1991年1月29日授予Reising的名为“Absorbent Article with Rapid Acquiring AbsorbentCores”的美国专利4,988,345，所述专利在此处引用作为参考。
另一优选实施例包括有孔成型薄膜。因为有孔薄膜可以使身体排出物透过但不吸收，并且允许液体流回而再润湿穿用者皮肤的趋势很小，故有孔成型薄膜对于顶片来说是优选的。因此，与身体接触的成型薄膜的薄膜保持干燥，减小身体被弄脏的可能性并使穿用者感到更舒适。合适的成型薄膜在下列专利中进行了描述：1975年12月30日授予Thompson的名为“Absorptive Structures Havings Tapered Capillaries”的美国专利3,929,135；1982年4月13日授予Mullane等人的名为“Disposable Absorbent ArticleHaving A Stain Resistant Topsheet”的美国专利4,324,246；1982年8月3日授予Radel等人的名为“Resilient Plastic Web Exbiting Fiber-LikeProperties”的美国专利4,342,314；1984年7月31日授予Ahr等人的名为“Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-like Tactile Impression”的美国专利4,463,045；1991年4月9日授予Baird的名为“Mutilayer Polymeric Film”的美国专利5,006,394。各专利在此处引用作为参考。
本发明的底片26包括位于吸湿用品最外面的无纺网面90，其覆盖了吸湿用品最外部的至少一部分。在优选实施例中，无纺网面90覆盖吸湿用品最外部面积的至少30％，优选是至少70％，最优选的是至少90％。在优选实施例中，底片26还包括具有朝外表面和朝向身体表面的塑料薄膜27，无纺网面90与塑料薄膜的朝外表面接合而形成叠层。无纺网面可以通过本领域公知的合适附着手段接合到塑料薄膜上。例如，无纺网面可以采用均匀连续的粘结剂层，粘结剂的加花层，或分离的粘结剂直线、螺旋线或点的阵列而紧固到塑料薄膜上。合适的粘结剂包括可从Nitta FindleyCo.，Ltd.，Osaka，Japan购得的热熔粘结剂H-2476-01，及可从H.B.Fuller JapanCo.，Ltd.，Osaka，Japan购得的热熔粘结剂JM-6064。优选的是，在无纺网面和塑料薄膜之间所用的粘结剂的密度为约0.05g/m2到约7.0g/m2，更优选的是从约0.1g/m2到约5.0g/m2，最优选的是从约0.2g/m2到约1.5g/m2。
塑料薄膜最好是不透液体(如尿液)的并最好由薄塑料薄膜制成。然而，塑料薄膜允许蒸汽从尿布20中逸出。在优选实施例中，微孔聚乙烯薄膜用作塑料薄膜。合适的微孔聚乙烯薄膜由Mitsui Toatsu Chemicals，Inc.，Nagoya，Japan生成，商品名为Espoir No.。
作塑料薄膜的合适材料的厚度为约0.012mm(0.5mil)到约0.051mm(2.0mils)，优选的是包括聚乙烯或聚丙烯。优选的是，塑料薄膜的单位重量为约5g/m2到约35g/m2。然而，应该明白：也可采用其它柔性不透液体的材料。这里所用的“柔性”一词指的是柔顺的材料并且能适应穿用者身体的大致外形和轮廓。在优选实施例打开中，本发明的底片26可以由如上文所述薄膜的一种构成或由多种接合在一起而形成塑料薄膜27的材料构成。
优选的是，无纺网面80可以覆盖所有或基本上所有的塑料薄膜27的朝外表面70，或只是覆盖断续的预定的部分。在优选实施例中，无纺网面90覆盖所有或基本上所有的塑料薄膜27以便提供带有衣物状外观和感觉的尿布。此外，无纺网面90可以提供低成本的搭接区，其能够与钩环类紧固件的钩配合。(这种搭接区可以用作主紧固系统的一部分或用作处理脏污的尿布的装置。)
在优选实施例中，塑料薄膜27只在容纳组件22的区域上出现(不在侧片30的区域上出现)，而无纺网面90既存在于容纳组件22的区域，也存在于侧片30的区域。无纺网面90覆盖全部的塑料薄膜27的朝外表面70。
无纺网面90最好是空气可以透过的。无纺网面包括天然纤维(如棉纤维或木纤维)，或聚乙烯纤维，聚丙烯纤维，聚酯纤维，聚丙烯对苯二甲酸酯纤维，或这些纤维的组合物。此外，无纺网面可以经过粗疏、纺粘、熔喷、或空气穿透式接合，或具有其它特征，或采用其它本领域公知的方式制造。优选的是，无纺网面包括足够多的热塑材料以便与尿布的其它部件热接合。
特别优选的无纺网面为纺粘无纺网面，最好由双组分纤维制成。优选的是，双组分纤维含有聚乙烯和聚丙烯。更优选的是，双组分纤维具有聚丙烯的核心和聚乙烯的外壳。在优选实施例中，双组分纤维具有占重量约55％到95％的聚乙烯。更优选的是，双组分纤维具有占重量约70％到90％的聚乙烯。
在优选实施例中，纺粘无纺网面设置在一次性吸湿用品中，从而使纺粘双组分塑性纤维的纤维方向与一次性吸湿用品的纵向对齐。优选的是，纺粘的无纺网面在一次性吸湿用品的横向上的拉伸强度至少为80gf/cm，更优选的是至少180gf/cm。
另一种优选的无纺网面是粗疏的无纺网面，优选的是由双组分纤维制成。优选的是，双组分纤维含有聚乙烯和聚乙烯对苯二甲酸酯。更优选的是，双组分纤维具有聚乙烯对苯二甲酸酯的核心和聚乙烯的外壳。在优选实施例中，双组分纤维具有占重量约55％到95％的聚乙烯。更优选的是，双组分纤维具有占重量约70％到90％的聚乙烯。
在又一优选实施例中，双组分纤维可以含有不同类型的聚丙烯。更优选的是，双组分纤维具有高熔点的聚丙烯的核心和低熔点的聚乙烯的外壳。
在优选实施例中，无纺网面为可从Havix Co.，LTD，Gifu，Japan购得的E-2341粗疏无纺网面。无纺网面由聚乙烯(PE)和聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)的双组分纤维制成。PE/PET的比例为大约60/40。PE/PET双组分纤维的尺寸为2d×51mm。
在又一优选实施例中，无纺网面为可从Mitsui Petrochemical industries，Ltd.，Tokyo，Japan购得的纺粘无纺网面。无纺网面由聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的双组分纤维制成。PE/PP的比例为大约80/20。PE/PP双组分纤维的厚度大约为2.3d。
底片26最好靠近吸湿芯28的外表面设置并最好采用本领域公知的适当附着手段接合在吸湿芯28的外表面上。例如，底片26可以采用均匀连续的粘结剂层，粘结剂的加花层，或分离的粘结剂直线、螺旋线或点的阵列而附着到吸湿芯28上。令人满意的粘结剂是由H.B，Fuller Company of St.Paul，Minnesota生产的商品名为HL-1258的粘结剂。包括粘结剂丝的开放图案网状结构的合适附着手段的例子在1986年3月4日授予Minetola等人的名为“Disposable Waste-Containment Garment”的美国专利4,573,986。由旋转成螺旋线图案的数条粘结剂丝构成的另一种适当的附着手段在下列专利中公开的装置和方法中进行了描述：1975年10月7日授予Sprague，Jr.的美国专利3,911,173；1978年11月22日授予Ziecker等人的美国专利4,785,996；1989年6月27日授予Werenicz的美国专利4,842,666。这些专利在此处引用作为参考。或者，附着手段可以包括热接合，压力接合，超声波接合，动力机械接合，或其它合适的接合方式，或本领域公知的接合方式的组合。
本发明的实施例可以设计成吸湿芯不接合到底片26和/或顶片24上，以便在前腰区46和后腰区44提供更大的伸缩性。在其它的实施例中可以设计成将附加件，诸如不透液体的阻挡材料(未示出)，设置在吸湿芯28的外表面64和底片28之间。这种阻挡件可以接合在吸湿芯28上，也可以不接合在吸湿芯28上。此外，底片26可以接合在位于底片26和吸湿芯28之间的阻挡材料上，也可以不接合在其上。
在本发明的一个方面，底片的Koshi人工评价值(硬度)小于大约11.0，Shari的人工评价值(皱度)大约5.0到7.0，Fukurami的人工评价值(丰满度和柔软度)小于大约0.5。最好，底片的Koshi人工评价值小于约7.0。在优选实施例中，底片的Shari人工评价值为约5.5到6.5。优选的是，底片的Fukurami人工评价值小于约0.1。
Koshi人工评价值显示与底片的弯曲硬度有关的感觉。富有弹性的特点会增进这种感觉。具有密实的编织密度并且由有弹性和伸缩形的纱线织成的底片会提高这种感觉。Shari人工评价值显示来自于底片的起皱和粗糙表面的感觉。这种感觉是由紧密和牢固绞合的股线产生的，让人有冰凉的感觉。Fukurami人工评价值显示来自于底片蓬松、富丽、良好成型的感觉。压缩的弹性特性和与温暖感觉相伴的厚度也与这种感觉密切相关。人工评价值显示出对应感觉的强度。
因此，本发明的底片具有适当范围的人工评价值，以提供改善的表面平滑度和柔软度。例如，本发明减少了底片和穿用者皮肤之间的摩擦，从而可以防止穿用者腿部区域的皮疹。此外，底片和穿用者衣物之间的摩擦也可以降低。因此，可以防止噪音的产生从而改善穿用者的舒适感。
在优选实施例中，底片的绒毛度小于约0.24mg/cm2，较优选的是小于约0.14mg/cm2，更优选的是小于约0.05mg/cm2。绒毛度显示从底片的表面伸出的未缠结的纤维的数量。其提供与皮肤的亲和力(friendliness)相关的感觉。较高的绒毛度增加了皮肤刺激和皮肤搔痒的感觉。绒毛度涉及从底片的表面伸出的未缠结的纤维的数量。绒毛度还涉及底片表面的未缠结纤维的可去除性。
在更优选的实施例中，底片的摩擦系数的平均值(MIU)小于0.21，更优选的是小于0.18。较小的MIU可以减小底片和穿用者皮肤之间及底片和穿用者衣服之间的摩擦。
特别优选的无纺网面为纺粘无纺网面，最好是双组分纤维制成的。在优选实施例中，纺粘无纺网面的Koshi人工评价值小于约16.0，Shari的人工评价值为约0.5到9.5，Fukurami的人工评价值小于大约5.0。在优选实施例中，纺粘无纺网面的绒毛度小于约1.0。
这些人工评价值和绒毛度都是在从下列测试获得的物理性能的基础上计算出来的。物理性能包括1)拉伸性能；2)弯曲性能；3)表面性能；4)剪切性能；5)压缩性能；6)重量和厚度。这些性能总共包括在表1中示出的16个特征值或详细特性。
表I性能符号性能单位说明拉伸LT负载-伸长曲线的线性度无LT＝1：完全线性LT＝0：极端非线性WT单位面积的拉伸能量gf·cm/cm2WT值越高对应越高的拉伸性RT拉伸弹性％RT＝100％：完全弹性RT＝0％：完全非弹性EM伸长性％在最大负载时的变形(50gf/cm)弯曲B弯曲刚度gf·cm/cm2纤维单位宽度的弯曲刚度2HB弯曲力矩的滞后gf·cm/cm在弯曲力矩曲线关系中示出的弯曲力矩的滞后。较大的2HB值表示较大的纤维非弹性。剪切G剪切硬度gf/cm级2HG剪切力在0度剪切角时的滞后gf/cmLC压缩-厚度曲线的线性度无LC＝1：完全线性LC＝0：极端非线性压缩WC压缩能量gf·cm/cm2较大的WC值对应较大的压缩性RC压缩弹性％RC＝100％：完全弹性RC＝0％：完全非弹性表面MIU摩擦系数无较大的值对应较大的摩擦MMDMIU平均偏差无较大的值对应较大的摩擦变化SMD几何粗糙度μm较大的值对应几何粗糙表面重量和厚度W样品重量mg/cm2T0样品厚度mm在0.5gf/cm2压强下的厚度
采用下一部分描述的测试和分析方法可以得到16个特征值。类似的(但不是完全相同的)纤维测试和分析方法是公知的并在一些文献中进行了描述：1980年7月由Textile Machinery Society of Japan出版，作者为Sueokawabata，名为“The Standardization and Analysis of Hand Evaluation”一书(第二版)的第IV章。这本书的公开内容在此处引用作为参考。根据测试获得的16个特征值，按照下面的分析方法可以得出Koshi，Shari和Fukurami的人工评价值。绒毛度采用下一部分描述的特别方法进行度量。
2.人工评价值和绒毛度的测试和计算方法
1)拉伸性能：
底片样品受到最大载荷为50gfg/cm的单一方向的拉伸应力，并随后回到初始状态。变形的速度为0.1mm/s。样品的有效尺寸为20cm宽2.5cm长(矩形)。因此，图4所示的拉伸性能曲线通过测试获得。水平轴示出了变形(％)，竖直轴示出了应力(gf/cm)。LT、WT和RT的特征值用下列公式计算：
LT＝(Sa＋Sb)/(Sa＋Sb＋Sc) ----------(1)
WT＝Sa＋Sb ----------(2)
RT＝Sb/(Sa＋Sb) ----------(3)
其中，Sa，Sb，Sc由图4所示的面积确定。
2)弯曲性能：
变形方式为在曲率K＝-2.5cm-1和2.5cm-1之间的纯弯曲。弯曲性能对是弯曲样品所需力的度量。测试样品的有效尺寸为2.0cm长，1.0cm宽(矩形)。样品如图5A和5B所示地弯曲。弯曲速率为0.5cm-1/sec。因此，如图6所示的弯曲滞后曲线通过测试获得。水平轴示出曲率Kcm-1，竖直轴示出力矩M(gf·cm/cm)。B和2HB的值由下式得出：
B＝(Bf＋Bb)/2 ---------(4)
其中Bf和Bb分别为K＝0.5cm-1和1.5cm-1之间及K＝-0.5cm-1和-1.5cm-1之间的滞后曲线的斜率。
2HB＝(2HBf＋2HBb)/2 ---------(5)
其中2HBf和2HBb分别为K＝0.5cm-1和-0.5cm-1的滞后差。
3)表面性能：
为了测量样品的表面粗糙度，准备钢琴线并如图7A和7B所示地弯曲。用弹性系数为25±1gf/mm的弹簧施加5.0gf(允许变化值，±0.5gf)的接触力。当接触器脱离接触时，系统的自然频率应当高于30hz。
样品的表面和接触器之间的摩擦在恒定压力下测量。表面摩擦通过采用如图8A和8B所示的接触器测量。接触器的表面被10根平行堆叠的钢琴线覆盖。10条同样的钢琴线放置在试件的表面。固定重物50gf的压力通过接触器作用在样品的表面。
在粗糙度和摩擦测试中。试件以0.1cm/sec的速度在平滑的钢板表面在2cm的间隔间移动，钢板水平地放置，在此试件的拉力保持5.0gf/cm(单位长度的力)并且接触器保持就位。板的尺寸在图9中示出。因此，表面摩擦系数μ和厚度T的变化可以如图10和11所示得出。
因此，MIU，MMD和SMD的值可从下列表达式得出：MIU=1X∫0Xμdx---(6)]]>MIU=1X∫0X|μ-μ′|dx----(7)]]>SMD=1X∫0X|T-T′|dx----(8)]]>
其中，μ：摩擦力/压缩力；
μ’：μ的平均值；
x：接触器在样品表面的位移；
X：该测试实验中采用2cm；
T：样品在位置x的厚度；
T’：T的平均值。
4)剪切性能
恒定的拉伸力5gf/cm单方向作用在样品上，剪切力Fs沿横向以剪切角Φ＝4°加在样品平面上，如图12所示。随后样品的剪切变形通过将剪切角减小到0而回复。样品的有效尺寸为20cm宽5cm长。因此，如图13所示可得出Fs和Φ之间的关系。2HG为Φ＝0°时的滞后。G的值可以如下计算：
G＝(Gf＋Gb)/2 ---------(9)
其中Gf和Gb分别为Φ＝0.5°和5°之间及Φ＝-0.5°和-5°之间的平均斜率。
5)压缩实验
样品的有效尺寸为2.5cm长2.0cm宽。纵向方向设置为沿着线圈或纬线的方向。2cm2圆形区域受到面积为2cm2的两圆形钢板的压力(图14)。压缩速度为20μm/sec，当压力达到10g/cm2时，以同样的速度测量回复的过程。LC、WC和RC由下列表达式得出：
LC＝WC/WOC ---------(10)WC=∫TmToPdT---(11)]]>
RC＝WC’/WC ---------(12)
其中，
T：样品的厚度(cm)；
To：样品在最小压力0.5gf/cm2时的厚度(cm)；
Tm：样品在最大压力Pm时的厚度，Pm＝50gf/cm2；
WOC：＝Pm(To-Tm)/2； ---------(13)
WC’：由回复过程的压力P’提供的回复能量，例如WC′=∫TmToP′dT----(14)]]>
6)重量和厚度：
在测试压缩性能时(P＝0.5gf/cm2)，测量厚度Tmm。测量样品单位面积的重量记作Wg/m2。
(2)人工评价值的计算
应用测试得出的16个特征值根据下列表达式得出Koshi，Shari，Fukurami的人工评价值。公式15的计算是根据织物高灵敏度条件(Knit high SensivityCondition，KN-403-KTV)推导出的。HV=Co+Σ16i=1{Ci·(Xi-Xi′)/σi}----(15)]]>
其中，HV为人工评价值。
公式中应用的数字和常量在表II和III中示出。
表II性能i Xi Xi’ i0拉伸1 LT2 log WT3 log RT 0.7756 0.0679 0.6808 0.2557 1.5952 0.0639弯曲4 log B5 log 2HB -1.6441 0.3288 -1.5180 0.3213剪切6 log 2G7 log 2HG8 log 2HG5 -0.4000 0.1276 0.0444 0.1486 0.0444 0.1486压缩9 LC10 log WC11 RC 0.6337 0.0692 -0.9937 0.1526 38.1224 5.6815表面12 log HIU13 log HMD14 log SMD -0.5952 0.0861 -1.5999 0.2018 0.9280 0.1999重量和厚度15 log T16 W 0.0638 0.1361 17.3383 5.0040
表III 用于Koshi i Ci 用于Fukurami i Ci 用于Shari i Ci 0 4.4473 6 0.9934 7 -0.0264 8 0.4165 4 0.5064 5 0.3654 15 -0.1568 16 0.2789 1 -0.2437 2 -0.1740 3 0.0931 9 -0.1255 10 0.1252 11 0.0119 12 -0.0125 13 0.1037 14 0.0276 0 4.5531 9 -0.1760 10 1.9067 11 0.7942 15 -0.0193 16 0.4399 12 -0.1182 13 -0.4141 14 0.1194 1 -0.0169 2 0.2347 3 -0.1000 6 -0.3254 7 -0.4482 8 0.8427 4 -0.2441 5 0.1412 0 4.8480 14 1.1399 13 0.1485 12 -0.1527 10 -0.5692 11 -0.2623 9 0.1401 4 0.5975 5 -0.1113 1 0.1786 3 0.0492 2 -0.0307 16 -0.1966 15 -0.0113 8 0.1770 6 -0.0284 7 0.0135
(3)测试和分析仪器
优选的测试和分析仪器的实例为可从Kato Tech Co.，LTD.，Kyoto Japan购得的KES FB1-FB4型。该仪器采用的底片样品为20cm×20cm矩形底片。测试和分析至少在3个样品上进行，优选的是在10个样品上进行。
(4)绒毛度测试
为测试从样品的表面凸出的未缠结纤维的数量，样品12的表面以0.7HZ在砂纸14的表面摩擦29秒，以割断或弄松未缠结的纤维16。在样品12上作用18.1gf/cm2的压力。仪器的实例在图16中示出。由于该操作用割断的纤维用去除片收集并用分析天平称量。绒毛度定义为单位面积收集的纤维的重量(mg/cm2)。
该仪器的实例为Sutherland Ink Rub Tester。在样品上作用18.1gf/cm2的压力。该设备采用15cm×5.1cm的砂纸(Matelite K224 Cloth Sandpaper Grit320-J，Norton Co.，Troy，NY)摩擦6.5cm×15cm的样品。以0.7圈/秒的速度摩擦20圈。采用两片15cm×5.1cm的去除片(3M Scotch Carton Sealing Tape，JAKindel，Cincinnati，OH)从砂纸和样品上除去纤维(绒毛)。
3.实例
实例I
制备从Havix Co.，LTD.，Gifu，Japan购得的代号为E-2341的23g/m2粗疏无纺网面。无纺网面由聚乙烯(PE)和聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)的双组分纤维制成。无纺网面采用5g/m2热熔粘结剂以熔喷图案(Nordson K.K.，tokyo，Japan)接合到25g/m2的微孔聚乙烯(PE)薄膜上，热熔粘结剂可从Nitta FindleyCo.，Ltd.，Osaka，Japan购得，代号为H-2476-01，微孔聚乙烯薄膜可从MitsuiToatsu Chemicals，Inc.，Nagoya，Japan购得，代号为Espoir。PE/PET双组分纤维的尺寸为2d×51mm。PE/PET的比为60/40。热熔粘结剂在施加前的打开时间和温度分别为0.5秒和160℃。
该底片样品的Koshi，Shari，Fukurami的人工评价值分别为10.6，0.2，6.3。绒毛度为0.31mg/cm2。摩擦系数的平均值(MIU)为0.19。
实例II
制备从Mitsui Petrochemical Industries，Ltd.，Tokyo，Japan购得的代号为E-2341的23g/m2纺粘无纺网面。无纺网面由聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的双组分纤维制成。无纺网面采用1.5g/m2热熔粘结剂以随机点状图案(多孔涂覆，Nordson K.K.，tokyo，Japan)接合到25g/m2的微孔聚乙烯(PE)薄膜上，热熔粘结剂可从H.B.Fuller Japan Co.，Ltd.，Osaka，Japan购得，代号为JM-6064，微孔聚乙烯薄膜可从Mitsui Toatsu Chemicals，Inc.，Nagoya，Japan购得，代号为Espoir。PE/PP双组分纤维的厚度为约2d。PE/PP的比约为80/20。热熔粘结剂在施加前的打开时间和温度分别为约0.5秒和160℃。摩擦系数的平均值(MIU)为0.21。
该底片样品的Koshi，Shari，Fukuramid的人工评价值分别为9.6，-2.4，6.6。绒毛度为0.24mg/cm2。纺粘无纺网面在样品(型号4301：Instron Japanco.，Ltd.，Kanagawa，Japan)位移速度为12.7cm/min时的拉伸强度为185gf/cm。
尽管已经示出和描述了本发明的具体实施例，本领域的普通技术人员应该明白在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以进行各种修改和变动。落在本发明范围内的所有这些修改和变动都被覆盖在所附权利要求书中。