多层非织造材料.pdf

本发明公开的主题涉及一种多层非织造材料。更特别地，本发明公开的主题是多层结构，其中包括，但不限于，2，3或4层，以形成非织造材料。该多层结构可包括含连续长丝的第一层，和含粘结纤维的第二层。该连续长丝可以是合成长丝。该纤维可以是纤维素纤维，非纤维素纤维，或其组合。某些层也可含有粘合剂材料。

1.  一种多层非织造材料，它包括：
含连续长丝的第一层；和
含粘结纤维的与第一层相邻的第二层，
其中多层非织造材料的峰值负载下的伸长率小于总伸长率的一半。

2.  权利要求1的多层非织造材料，其中连续长丝包括粘结的连续长丝。

3.  权利要求2的多层非织造材料，其中通过水力缠结或热粘结，来粘结连续长丝。

4.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中通过气流成网法形成纤维。

5.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中通过湿法成网法形成纤维。

6.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中非织造材料包括压花图案。

7.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中非织造材料包括表面处理剂以供改进润湿性。

8.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括功能性添加剂。

9.  权利要求8的多层非织造材料，其中功能性添加剂是超吸收剂颗粒。

10.  权利要求8的多层非织造材料，其中功能性添加剂选自气味控制剂、抗微生物剂和阻燃剂。

11.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括合成长丝。

12.  权利要求11的多层非织造材料，其中合成长丝包括选自聚丙烯、聚乙烯和聚酯中的材料。

13.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括 双组分长丝。

14.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括天然聚合物长丝。

15.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括再生纤维素长丝。

16.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括纺粘长丝。

17.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中连续长丝包括熔喷长丝。

18.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括纤维素纤维。

19.  权利要求18的多层非织造材料，其中纤维素纤维包括天然纤维。

20.  权利要求18的多层非织造材料，其中纤维素纤维包括木浆纤维。

21.  权利要求18的多层非织造材料，其中纤维素纤维用粘合剂粘结。

22.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括再生纤维素纤维。

23.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括合成纤维。

24.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，其中纤维包括短纤维。

25.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括含粘结连续长丝的一层或多层额外的层。

26.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括含粘结纤维的一层或多层额外的层。

27.  前述任何一项权利要求的多层非织造材料，进一步包括将第一层粘结到第二层上的粘合剂。

28.  一种擦拭物，它包括前述任何一项权利要求的多层非织造材料。

29.  权利要求28的擦拭物，其中该擦拭物是干擦拭物，湿擦拭物，个人护理擦拭物，或工业擦拭物中的一种。

30.  一种个人护理产品，它包括前述任何一项权利要求的非织造材料。

31.  权利要求30的个人护理产品，其中该个人护理产品是尿布、妇女护理产品或成人失禁产品中的一种。

32.  一种形成多层非织造材料的方法，该方法包括：
生产含连续长丝的第一层；
生产含粘结纤维的第二层；和
将第一层粘结到第二层上。

33.  权利要求32的方法，其中生产第一层包括通过水力缠结或热粘结来粘结连续长丝。

34.  前述任何一项权利要求的方法，其中生产第一层包括纺粘。

35.  前述任何一项权利要求的方法，其中生产第一层包括熔喷。

36.  前述任何一项权利要求的方法，其中生产第二层包括使用气流成网法。

37.  前述任何一项权利要求的方法，其中生产第二层包括使用湿法成网法。

38.  前述任何一项权利要求的方法，进一步包括添加功能性添加剂到非织造材料中。

39.  前述任何一项权利要求的方法，进一步包括用图案压花非织造材料。

40.  前述任何一项权利要求的方法，进一步包括用表面处理剂处理非织造材料，以改进润湿性。

多层非织造材料
相关申请的交叉参考
本申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/802,005的优先权，在本文中为了所有目的将其通过参考引入。
发明领域
本发明公开的主题涉及多层非织造材料，它可用在宽范围的应用中，其中包括但不限于，吸收产品，擦拭物，过滤产品，和个人护理产品，例如妇女护理产品和成人失禁产品。在尤其需要的性能当中，本发明公开的非织造材料提供改进的拉伸或伸长率，悬垂性，可捕获性，分布，和保留品质。
发明背景
非织造材料因各种用途是本领域中熟知的。具体地，非织造材料用于各种应用，其中包括妇女护理产品，可分散的擦拭物(dispersiblewipe)和类似物。在一个范围的消费产品中使用纤维素或纤维素纤维是熟知的。例如，可在纸产品，其中包括袋子，标签，毛巾料，纸巾，地图纸，纸样，餐巾，广告纸，滤纸中，和在许多其他等级或用途的纸张中使用。纤维素纤维还用于一次性吸收产品的结构或组件，例如尿布衬里，尿布包片，尿布吸收结构，妇女卫生巾包片，和一次性医院床垫等中。
随着时间流逝，做出了持续改进，其中包括例如增加吸收同时制造较薄的材料，或者改进可分散性同时保留吸收能力。对于制造者和消费者二者来说，计划于更加成本合算的产品，作出许多这些改进。
尽管迄今为止在非织造结构中作出了各种改进，但在本领域中仍然需要平衡以上所述的所有所需特征的非织造材料。所公开的主题尤其解决了这些需求。
发明概述
本发明公开的主题有利地提供经济的非织造材料，尤其视需要，其具有改进的拉伸或伸长率，悬垂性，可捕获性，分布，和保留品质。
根据所公开的主题的一个方面，提供多层非织造材料。该多层材料包括含连续长丝的第一层，和与第一层相邻的含纤维的第二层。非织造材料的峰值负载伸长率小于总伸长率的一半。连续长丝可以是粘结的连续长丝。可例如通过水力缠结或热粘结，将连续长丝粘结在一起。
根据所公开的主题的例举的实施方案，可使用气流成网工艺或湿法成网工艺形成纤维。可用图案压花非织造材料。非织造材料也可包括表面处理剂用以改进润湿性。功能性添加剂，例如超吸收剂颗粒，气味控制剂，抗微生物剂，或阻燃剂也可包括在非织造材料内。
在第一层内的连续长丝可以是例如合成长丝。根据所公开的主题的例举实施方案，合成长丝可以是例如聚丙烯，聚乙烯或聚酯。根据所公开的主题的其他实施方案，连续长丝可以是双组分长丝，天然聚合物长丝，或再生纤维素长丝。连续长丝可以是例如纺粘长丝或熔喷长丝。
在第二层内的纤维可以是例如纤维素纤维。根据所公开的主题的例举实施方案，纤维素纤维可以是例如碳纤维，或木浆纤维。在其他实施方案中，纤维可以是再生纤维素纤维或合成纤维。该纤维可以是短纤维。根据所公开的主题的某些实施方案，可用粘合剂粘结纤维。
根据所公开的主题的实施方案，多层非织造材料可包括含粘结的连续长丝的至少一层或多层额外的层。或者或另外，非织造材料可包括含粘结纤维的一层或多层。可使用粘合剂，将第一层粘结到第二层上。
在另一方面中，所公开的主题提供擦拭物。该擦拭物包括多层非织造材料，所述多层非织造材料具有含连续长丝的第一层，和与第一层相邻的含粘结纤维的第二层。该多层非织造材料的峰值负载伸长率小于总伸长率的一半。该擦拭物可以是例如干擦拭物，湿擦拭物，个人护理擦拭物，或工业擦拭物。
根据所公开的主题的另一方面，提供一种个人护理产品。该个人护理产品包括多层非织造材料，所述多层非织造材料具有含连续长丝的第一层，和与第一层相邻的含粘结纤维的第二层。该多层非织造材料的峰值负载伸长率小于总伸长率的一半。该个人护理产品可以是例如尿布，妇女护理产品，或成人失禁产品。
根据所公开的主题的另一方面，提供一种形成多层非织造材料的方法。该方法包括生产含连续长丝的第一层，生产含粘结纤维的第二层，和将第一层粘结到第二层上。
可例如通过纺粘或熔喷，生产第一层。第一层的生产可包括通过水力缠结或热粘结，来粘结连续长丝。
可例如通过使用气流成网法或湿法成网法，生产第二层。功能性添加剂可以加入到非织造材料中。根据所公开的书体的实施方案，该方法也可包括用图案压花非织造材料。该非织造材料也可用表面处理剂处理，以改进润湿性。
要理解，前述一般说明和下述详细说明二者均是例举且意欲提供所公开主题的进一步说明。
包括附图，以阐述并提供所公开主题的进一步理解，所述附图被引入到本说明书中并构成本说明书的一部分。
附图简述
图1描绘了具有三层的多层擦拭物结构的非限制性实例。第一层含有粘结的纤维素纤维。第二层含有粘结的合成长丝。第三层含有粘结的纤维素纤维。
图2A-2C描绘了由所公开的主题考虑的结构的非限制性实例。图2A提供了流体捕获的结构实例。图2B提供了流体保留的结构实例。图2C提供吸收剂结构的实例。
图3描绘了制造本发明公开主题的非织造材料的非限制性方法的示意图。
图4阐述了例举的三层非织造材料的改进的捕获性能。
图5阐述了根据所公开的主题，制造多层结构的方法的例举实施 方案的工艺示意图。
图6是比较根据所公开的主题的多层结构的例举实施方案的液体捕获时间相对于常规捕获层的液体捕获时间的图表。
图7是比较在致密化之前和之后，根据所公开的主题的多层结构的例举实施方案的液体捕获时间的图表。
图8是比较在致密化之前和之后，根据所公开的主题的多层结构的例举实施方案的染色(stain)长度的图表。
图9是比较根据所公开的主题的多层结构的例举实施方案的液体捕获时间相对于常规捕获层的液体捕获时间的图表。
图10是显示常规气流成网法的应力-应变曲线的图表。
图11是显示连续长丝的非织造纤维网的应力-应变曲线的图表。
图12是显示常规的湿法成网纤维网和常规梳理的纤维网的应力-应变曲线的图表。
图13是显示根据所公开的主题的三层非织造结构的例举实施方案的应力-应变曲线的图表。
图14是显示根据所公开的主题的三层非织造结构的例举实施方案在润湿之后的应力-应变曲线的图表。
图15是显示根据所公开的主题的三层非织造结构的例举实施方案在润湿之前和之后的应力-应变曲线的图表。
图16是比较含超吸收剂粉末的非织造纤维网的例举实施方案的应力-应变曲线相对于含超吸收剂粉末的常规气流成网非织造纤维网的应力-应变曲线的图表。
图17是显示根据所公开的主题的两层非织造结构的例举实施方案的应力-应变曲线相对于常规可商购的气流成网结构的应力-应变曲线的图表。
图18是显示根据所公开的主题的三层非织造结构的例举实施方案的应力-应变曲线的图表。
图19是显示常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线的图表。
图20是显示常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线的图表。
图21是显示常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线的图表。
图22是比较在纵向(MD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线相对于在横向(CD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线的图表。
图23是比较在纵向(MD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线相对于在横向(CD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线的图表。
图24是比较在纵向(MD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线相对于在横向(CD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线的图表。
图25是比较在纵向(MD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线相对于在横向(CD)上常规可商购的湿擦拭物产品的应力-应变曲线的图表。
图26是为了说明目的，显示根据所公开的主题的多层结构的应力-应变曲线和常规可商购的产品的应力-应变曲线的概念差异的图表。
详细说明
本发明所公开的主题提供可在各种产品中使用的改进的非织造材料。本发明公开的主题还提供制造这种材料的方法。在详细说明和非限制性实例中更多地讨论了所公开的主题的这些和其他方面。
定义
在所公开的主题的上下文中和在每一术语在其内使用的具体上下文中，在本说明书中所使用的术语一般地具有本领域其常见的含义。以下定义了一些术语，以提供描述所公开主题的组合物和方法以及如何制造并使用它们的额外指南。
本文中所使用的“非织造材料(nonwoven)”是指一组材料，其中包括但不限于，纺织品或塑料。非织造材料是由纤维，长丝，熔融塑 料或机械、热或化学粘结在一起的塑料薄膜形成的片材或纤维网结构。非织造材料是直接由纤维的纤维网制造的一种材料，制品或织物，且不具有针织或编织所需的纱线制备。在非织造材料中，纤维的组装件可以通过一个或多个下述方式保持在一起：(1)在随机的纤维网或垫内通过机械互锁；(2)通过熔融纤维，正如在热塑性纤维中的情况一样；或者(3)通过用胶接介质，例如粘合剂粘结。
本文中所使用的“擦拭物(wipe)”是适合于清洁或消毒或者施加或除去活性化合物的一类非织造制品。特别地，这一术语是指清洁身体，其中包括除去身体废物，或者从其他表面上除去废墟的制品。擦拭物可以是干擦拭物或湿擦拭物(例如添加有润湿或清洁洗剂)。
本文中所使用的术语“可冲洗”是指当冲洗时，材料清洁卫生间和陷阱(trap)以及下水道管线，从而导引到城市废水运输系统中的能力。
本文中所使用的术语“可分散”是指由于物理力导致的材料在水中容易分开的能力。特别地，术语“可分散”是指由于在普通的卫生间内冲洗，在普通的废水系统中传输，和在普通的处理系统中加工过程中遇到的物理力导致材料容易分开的能力。
本文中所使用的术语“wt％”是指或者(i)以材料层的重量百分比形式表示的材料内一种成分/组分以重量计的用量；或者(ii)以最终非织造材料或产品的重量百分比形式表示的在材料内一种成分/组分以重量计的用量。
本文中所使用的术语“基重(basisweight)”是指在给定面积上一种化合物以重量计的用量。测量单位的实例包括克/米²，这通过缩写"gsm"确定。
本文中所使用的术语"gli"，"g/in"，和"G/in"是指“克/线英寸”或“克力/英寸”。它是指用于拉伸强度测试的试样的宽度，而不是长度。
在本说明书和所附权利要求中所使用的单数形式“一”和“该”包括复数个提到物，除非上下文清楚地另外指明。因此，例如提到“一 种化合物”包括化合物的混合物。
术语“约”或“大致”是指对于本领域技术人员测定的特定值来说，在可接受的误差范围内，这部分取决于如何测量或测定，即测量系统的极限。例如，根据本领域的实践，“约”可以是指在3或大于3个标准偏差以内。或者，“约”可以是指在最多20％，例如最多10％，在其他实施方案中，最多5％，和在其他实施方案中，仍然最多1％给定值的一个范围。或者，特别地相对于系统或工艺来说，该术语可以是指在一个数量级以内，在其他实施方案中，在一个数值的5倍以内，和在其他实施方案中，在2倍以内。
所公开的主题涉及多层材料。在某些实施方案中，非织造结构含有至少一层，至少两层，或至少三层。根据所公开的主题的一个实施方案，提供一种三层结构。例如，图1阐述了根据所公开的主题的三层非织造材料的例举实施方案。为了说明而不是限制的目的，结构100包括含有纤维的第一层102，包括连续长丝的第二层104和含纤维的第三层106。
纤维
根据所公开的主题的非织造材料可包括一类或多类纤维。例如，结构100中的第一层102和第三层106可包括纤维。纤维可以是天然，合成纤维或其混合物。在一个实施方案中，纤维可以是一种或多种纤维素-基纤维，一种或多种合成纤维，或其混合物。纤维素纤维可包括例如化学改性的纤维素纤维和再生纤维素纤维。根据所公开的主题的实施方案，纤维可以是短纤维或长纤维。
纤维素纤维
本领域已知的任何纤维素纤维，其中包括任何天然来源的纤维素纤维，例如由木浆衍生的那些可在一层或多层中使用。合适的纤维素纤维包括，但不限于，消化纤维，例如牛皮纸纤维，预水解的牛皮纸纤维，苏打纤维，亚硫酸盐纤维，化学热机械处理的纤维，和热机械处理的纤维，其衍生自软木，硬木或棉绒。其他纤维素纤维包括，但不限于牛皮纸消化纤维，其中包括预水解的牛皮纸消化纤维。适合于 在本发明的公开主题中使用的纤维素纤维的非限制性实例是由软木，例如松木，桦木和云杉衍生的纤维素纤维。其他合适的纤维素纤维包括，但不限于，由茅草、甘蔗渣、kemp、亚麻、大麻、洋麻和其他木质纤维素或纤维素纤维源衍生的那些。合适的纤维素纤维包括，但不限于，以商品名FOLEY销售的漂白的牛皮纸南方松木纤维(BuckeyeTechnologiesInc.，Memphis，Term.)。
所公开的主题的非织造材料也可包括，但不限于，可商购的鲜亮短纤浆，其中包括，但不限于，南方软木短纤浆(例如，处理过的FOLEY)，南方软木亚硫酸盐纸浆(例如，获自Weyerhaeuser的T730)，或硬木浆(例如，桉树)。纸浆可以是获自BuckeyeTechnologiesInc.(Memphis，Tenn.)的处理过的FOLEY然而，可使用任何吸收剂短纤浆或其混合物。在其他实施方案中，可使用木材纤维素，棉绒浆，化学改性的纤维素，例如交联的纤维素纤维和高度纯化的纤维素纤维。在其他实施方案中，纸浆是FOLEYFFTAS(也称为FFTAS或BuckeyeTechnologiesFFT-AS浆)，和WeycoCF401。绒毛纤维可与合成纤维，例如聚酯，尼龙，聚乙烯或聚丙烯共混。
在某些实施方案中，在特定层内的纤维素纤维占该层的约50-约100wt％。在一个实施方案中，在特定层内的纤维素纤维占一层的约70-约100wt％，一层的约80-约100wt％，一层的约90-约100wt％，一层的约50-约95wt％，一层的约70-约95wt％，一层的约80-约90wt％，或一层的约80-约95wt％。在备选的实施方案中，在特定层内的纤维素纤维占一层的约0-约50wt％，一层的约10-约50wt％，一层的约20-约50％，一层的约30-约50％，一层的约10-约40wt％。
根据所公开的主题的实施方案，纤维可以是短纤维。本文中所使用的术语"短纤维"是指长度小于约20mm的纤维。例如，根据所公开的主题的多层结构中的层可含有长度小于约15mm，小于约12mm或小于约10mm的短纤维。本文中所使用的术语“长纤维”是指长度大于约20mm的纤维。例如，根据所公开的主题的多层结构中的层可具有大于约20mm或大于约36mm的长度。
改性纤维素
纤维素纤维也可包括，但不限于化学改性的纤维素纤维。在特别的实施方案中，改性纤维素纤维可以是交联的纤维素纤维。美国专利Nos.5,492,759；5,601,921；6,159,335涉及可在根据所公开的主题中使用的化学处理的纤维素纤维，所有这些在本文中通过参考全文引入。在某些实施方案中，改性纤维素纤维可包括多羟基化合物。多羟基化合物的非限制性实例包括甘油，三羟甲基丙烷，季戊四醇，聚乙烯醇，部分水解的聚乙酸乙烯酯，和完全水解的聚乙酸乙烯酯。在某些实施方案中，纤维可用含多价阳离子的化合物处理。在一个实施方案中，含多价阳离子的化合物的存在量为约0.1wt％-约20wt％，基于未处理的纤维的干重。在特别的实施方案中，含多价阳离子的化合物可以是多价金属的离子盐。在某些实施方案中，含多价阳离子的化合物选自铝，铁，锡，其盐，及其混合物。在另一实施方案中，多价金属是铝。
可使用含过渡金属盐的多价金属盐。合适的多价金属的非限制性实例包括铍，镁，钙，锶，钡，钛，锆，钒，铬，钼，钨，锰，铁，钴，镍，铜，锌，铝和锡。其他离子包括铝，铁和锡。合适的金属离子可以具有+3或+4的氧化态。可使用含多价金属离子的盐。合适的这种金属的无机盐的非限制性实例包括氯化物，硝酸盐，硫酸盐，硼酸盐，溴化物，碘化物，氟化物，氮化物，高氯酸盐，磷酸盐，氢氧化物，硫化物，碳酸盐，碳酸氢盐，氧化物，醇盐，酚盐，亚磷酸盐，和次磷酸盐。合适的这种金属的有机盐的非限制性实例包括甲酸盐，醋酸盐，丁酸盐，己酸盐，己二酸盐，柠檬酸盐，乳酸盐，草酸盐，丙酸盐，水杨酸盐，甘氨酸盐，酒石酸盐，羟基乙酸盐，磺酸盐，膦酸盐，谷氨酸盐，辛酸盐，苯甲酸盐，葡萄酸盐，马来酸盐，琥珀酸盐，和4,5-二羟基-苯-l,3-二磺酸盐。除了多价金属盐以外，其他化合物，例如上述盐的络合物包括，但不限于，胺类，乙二胺四乙酸(EDTA)，二亚乙基三胺五乙酸(DIPA)，次氮基三乙酸(NTA)，2,4-戊二酮，和可使用氨水。
在一个实施方案中，纤维素纸浆纤维可以是被软化或塑化的化学改性纤维素纸浆纤维，使得与未改性的纸浆纤维相比，固有地更加可压缩。施加到塑化纸浆纤维网上的相同的压力可导致比当施加到未改性的纸浆纤维网上时更高的密度。另外，塑化的纤维素纤维的致密化纤维网固有地比相同木材类型的未改性纤维的类似密度的纤维网软。
可使用阳离子表面活性剂作为解粘剂，使得软木浆更加可压缩，以干扰纤维间的缔合。在气流成网工艺中，使用一种或多种解粘剂可有助于将纸浆片材崩解成绒毛。
解粘剂的实例包括，但不限于，在美国专利Nos.4,432,833，4,425,186和5,776,308中公开的那些，所有这些在本文中通过参考全文引入。解粘剂处理过的纤维素纸浆的一个实例是FFLE+。在形成湿法成网片材之前，可加入到纸浆浆液中的用于纤维素的增塑剂也可用于软化纸浆，但它们通过与解粘剂不同的机理起作用。塑化剂在纤维内部，在纤维素分子处起作用，以制造挠性或软化无定形区域。所得纤维的特征可以在于柔软。由于塑化的纤维缺少刚度，因此，与没有用增塑剂处理过的纤维相比，粉碎的纸浆可以更加容易地致密化。增塑剂包括，但不限于，多元醇，例如甘油，低分子量聚二元醇，例如聚乙二醇和多羟基化合物。这些和其他增塑剂描述且例举于美国专利Nos.4,098,996，5,547,541和4,731,269中，所有这些在本文中通过参考全文引入。还已知胺，脲和烷基胺塑化主要含有纤维素的木材产品(A.J.Stamm，ForestProductsJournal5(6):413，1955，在本文中通过参考全文引入)。
在特别的实施方案中，可用阳离子聚合物改性纤维素纤维。这种聚合物包括，但不限于，至少一种含官能团的单体的均聚物或共聚物。该聚合物可以具有直链或支链结构。聚阳离子聚合物的非限制性实例包括阳离子的或用阳离子改性的多糖，例如阳离子淀粉衍生物，纤维素衍生物，果胶，半乳糖葡萄糖甘露聚糖，甲壳素，壳聚糖，或藻酸盐，聚烯丙基胺均聚物或共聚物(其任选地包括改性剂单元)，例如聚烯丙基胺盐酸盐；聚乙烯胺(PEI)，聚乙烯基胺均聚物或共聚物(其任 选地包括改性剂单元)，聚(乙烯基吡啶)，或聚(乙烯基吡啶鎓盐)均聚物或共聚物，其中包括它们的N-烷基衍生物，聚乙烯吡咯烷酮均聚物或共聚物，聚二烯丙基二烷基，例如聚(N,N-二烯丙基-N,N-二甲基氯化铵)(PDDA)，季化二-C₁-C₄-烷基-氨基乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物，例如聚(2-羟基-3-甲基丙烯酰基丙基-三-C₁-C₂-烷基铵盐)均聚物，例如聚(2-羟基-3-甲基丙烯酰基丙基三甲基氯化铵)或季化聚(2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯或季化聚(乙基吡咯烷酮-共-2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)，聚(乙烯基苄基-三-C₁-C₄-烷基铵盐)，例如聚(乙烯基苄基-三-甲基氯化铵)，通过使二叔胺或仲胺和二卤代烷烃反应形成的聚合物，其中包括脂族或芳脂族二卤化物和脂族Ν,Ν,Ν',Ν'-四-C₁-C₄-烷基-亚烷基二胺的聚合物，聚氨基酰胺(PAMAM)，例如直链PAMAM或PAMAM枝状体，阳离子丙烯酰胺均聚物或共聚物，和它们的改性产物，例如聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵)，或乙二醛-丙烯酰胺-树脂；通过聚合N-(二烷基氨基烷基)丙烯酰胺单体形成的聚合物，在双氰胺，甲醛和铵盐之间形成的缩合产物，在造纸中使用的典型的湿强剂，例如脲醛树脂，三聚氰胺-甲醛树脂，聚乙烯基胺，聚酰脲(polyureide)-甲醛树脂，乙二醛-丙烯酰胺树脂，和通过使聚亚烷基多胺与多糖，例如淀粉和各种天然树胶反应获得的阳离子材料，以及含3-羟基氮杂环丁鎓离子的树脂(它通过使含氮化合物(例如，氨，伯和仲胺或含N聚合物)与表氯醇，例如聚氨基酰胺-表氯醇树脂，多胺-表氯醇树脂和氨基聚合物-表氯醇树脂反应获得)。
根据本发明公开的主题，也可使用再生纤维。再生纤维可包括黏胶丝，人造丝，醋酸纤维素，lyocell，和本领域技术人员已知的其他纤维。再生纤维素纤维可以适合于在某些应用中使用(例如，非织造应用)，这至少部分是因为它们具有柔软触感，吸水，微米直径的尺寸，生物降解性和这些纤维能在纺丝工艺中结合形成自粘结或射流喷网法纤维网所致。由具有高半纤维素含量的纸浆制造的纤维可以适合于这种应用，这至少部分是由于具有归因于半纤维素的 外加的纤维间粘结。
再生纤维可包括由天然存在的材料，例如纤维素形成的纤维。纤维素可以是植物物质的组分，例如叶子，木材，树皮，和棉花。然而，这些纤维可要求进一步的化学再加工，以制成长丝或纤维。可使用溶液纺丝工艺，由纤维素形成纤维。
例如，可由纤维素通过湿法溶液纺丝工艺生成人造丝纤维。人造丝纤维可包括具有与天然存在的纤维素相同或类似化学结构的纤维素。然而，在这些纤维内包括的纤维素相对于天然存在的纤维素，可具有较短的分子链长度。例如，人造丝纤维可包括其中取代基取代纤维素内不超过约15％羟基氢的纤维素。人造丝纤维的实例包括黏胶人造丝纤维和铜铵人造丝纤维。
可使用干溶液纺丝工艺，由纤维素生成醋酸纤维素纤维。醋酸纤维素纤维可包括其中各羟基被乙酰基取代的纤维素的化学改性形式。
Lyocell是可使用有机溶剂纺丝工艺生成的再生纤维素材料。可通过在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)和水的混合物中溶解纤维素，和将该溶液挤出到再生浴，例如水内，生成Lyocell。可使用的其他溶剂包括离子液体，离子液体/水，离子液体/有机溶剂混合物。Lyocell是由从有机溶液中沉淀的纤维素组成的纤维的一般术语，在所述有机溶液内没有发生羟基取代且没有形成化学中间体。可例如从LenzingAG(Lenzing，澳大利亚)处获得Lyocell纤维，其制造并以名义销售lyocell纤维。
Lyocell纤维尤其适合于在某些非织造应用中使用，因为它们具有柔软的触感特征，吸水，微米直径的尺寸，生物降解性，和这些纤维在纺丝工艺中结合形成或者自粘结或射流喷网法纤维网的能力。由具有高半纤维素含量的纸浆制造的纤维可尤其适合于这种应用，因为具有归因于半纤维素的外加的纤维间粘结。
可由深入加工以除去非纤维素组分，特别是半纤维素的高品质木浆，生产某些再生的纤维素纤维。例如，可使用这种工艺生成lyocell。这种高度加工过的纸浆可称为溶解级或高α(高α)纸浆，其中术语α 可以是指在用17.5％苛性碱提取之后残留的纤维素的百分比。α纤维素可以根据TAPPI203确定。正因为如此，高α纸浆可包括高百分比纤维素，和相应地低百分比的其他组分，例如半纤维素。生成高α纸浆的一些方法可增加再生纤维素纤维和由这些纤维制造的产品的成本。这些高α纸浆用纤维素可来自于硬木和软木二者。
具有较高百分比半纤维素的低α纸浆可以是高α溶解级纸浆的较低成本的替代品。这种低α纸浆可具有低的铜值，低的木质素含量，低的过渡金属含量和宽的分子量分布。低α纸浆的实例描述于美国专利Nos.6,979,113，6,686,093，和6,706,876中，在本文中通过参考将其全文引入。根据所公开的主题，可使用高α纸浆和低α纸浆二者，例如纸浆，可从WeyerhaeuserCompany,FederalWay,Wash商购。一些较低α纸浆可提供较低成本和对非织造纺织品应用较好粘结的优势，因为它们具有高的半纤维素含量。
合成纤维
除了使用纤维素纤维以外，本发明公开的主题还考虑使用合成纤维。合成纤维可以是单组分纤维，双组分纤维，或多组分纤维。例如，根据所公开的主题的实施方案，合成纤维可以是双组分纤维。
具有芯和鞘的双组分纤维是本领域已知的。可在非织造材料的制造中使用许多的各种双组分纤维，例如为在气流成网技术中使用而生产的那些。为了说明而不是限制的目的，适合于在所公开的主题中使用的双组分纤维公开于美国专利Nos.5,372,885和5,456,982中，这两篇在本文中通过参考全文引入。双组分纤维制造者的实例包括，但不限于Trevira(Bobingen，德国)，FiberInnovationTechnologies(JohnsonCity，TN)和ESFiberVisions(Athens，GA.)。
双组分纤维可掺入各种聚合物作为它们的芯和鞘组分。根据所公开的主题的某些实施方案，具有PE(聚乙烯)或改性PE鞘的双组分纤维可具有PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PP(聚丙烯)芯。在一个实施方案中，双组分纤维具有由聚酯制成的芯和由聚乙烯制成的鞘。双组分纤维的旦数范围可以是约1.0dpf-约4.0dpf，和在其他实施方案 中，为约1.5dpf-约2.5dpf。双组分纤维的长度为约3mm-约36mm，在其他实施方案中，为约3mm-约12mm，在其他实施方案中，为约6mm-约12。在特别的实施方案中，双组分纤维的长度为约8mm-约12mm，或约10mm-约12mm。另一双组分纤维是TreviraT255，其含有聚酯芯和用马来酸酐改性的聚乙烯鞘。可生产各种旦数，切割长度和芯-鞘构造的T255，且一些构造的旦数为约1.7dpf-2.0dpf和切割长度为约4mm-12mm以及具有同心的芯-鞘构造，和另一双组分纤维是Trevira1661，T255，2.0dpf和12mm长。在备选的实施方案中，双组分纤维是Trevira1663，T255，2.0dpf，6mm。可通过熔体纺丝，制造双组分纤维。在这一工序中，每一熔融聚合物可挤出通过模头，例如纺丝头，和随后牵引熔融聚合物，使之移动离开纺丝头的平面。接着通过传热到周围的流体介质，例如骤冷的空气，和收卷新的固体长丝，从而硬化聚合物。在熔体纺丝之后额外的步骤的非限制性实例也可包括热或冷拉，热处理，卷曲和切割。这一总的制造工艺可作为不连续的两步法进行，其中首先牵涉长丝纺丝和它们收集在含许多长丝的丝束内。在纺丝步骤过程中，当熔融聚合物牵引离开纺丝的平面时，可发生长丝的一些拉伸，这也可称为喷头拉伸。接着可以是第二步，其中牵拉或拉伸纺丝纤维，以增加分子的取向和结晶度并给予单独的长丝提高的强度和其他物理性能。随后的步骤可包括，但不限于，热凝固，卷曲和切割长丝成纤维。
根据所公开的主题的某些实施方案，纺丝和拉伸双组分纤维的芯和鞘可以是连续法。在纤维制造工艺过程中，可在熔体纺丝之后，在各种随后的步骤处，将各种材料加入到纤维中。这些额外的材料可称为“整理剂”，且可包括活性剂，例如，但不限于，润滑剂和抗静电剂。整理剂可以借助水性乳液或者乳液传递。对于制造双组分纤维和使用该纤维，例如在气流成网或湿法成网工艺中使用二者来说，整理剂可提供某些性能。
涉及纤维和长丝的参考文献，其中包括人造热塑性材料的那些参考文献以及本文通过参考引入的那些例如是：(a)Encyclopediaof PolymerScienceandTechnology，Interscience，NewYork，第6卷(1967)，第505-555页和第9卷(1968)，第403-440页；(b)Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology，第16卷关于"OlefinFibers"，JohnWileyandSons，NewYork，1981，第3版；(c)ManMadeandFiberandTextileDictionary，CelaneseCorporation；(d)FundamentalsofFibreFormation-TheScienceofFibreSpinningandDrawing，AdrezijZiabicki，JohnWileyandSons，London/NewYork，1976；和(e)ManMadeFibres，byR.W.Moncrieff，JohnWileyandSons，London/NewYork，1975。
可在纺丝和拉伸步骤之前，之中和之后进行许多其他工艺。这种工艺的实例公开于美国专利Nos.4,950,541，5,082,899，5,126,199，5,372,885，5,456,982，5,705,565，2,861,319，2,931,091，2,989,798，3,038,235，3,081,490，3,117,362，3,121,254，3,188,689，3,237,245，3,249,669，3,457,342，3,466,703，3,469,279，3,500,498，3,585,685，3,163,170，3,692,423，3,716,317，3,778,208，3,787,162，3,814,561，3,963,406，3,992,499，4,052,146，4,251,200，4,350,006，4,370,114，4,406,850，4,445,833，4,717,325，4,743,189，5,162,074，5,256,050，5,505,889，5,582,913，和6,670,035中，所有这些在本文中通过参考全文引入。
在某些实施方案中，根据所公开的主题的制品也可包括，但不限于，部分拉伸的具有变化程度的牵拉或拉伸的双组分纤维，高度拉伸的双组分纤维及其混合物。这些可包括例如具有各种鞘材料，具体地其中包括聚乙烯鞘的高度拉伸的聚酯芯双组分纤维，例如，TreviraT255(Bobingen，德国)，或具有各种鞘材料，具体地其中包括聚乙烯鞘的高度拉伸的聚丙烯芯双组分纤维，例如，ESFiberVisionsAL-Adhesion-C(Varde，丹麦)。另外，可使用具有部分拉伸的芯且芯由聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)制成和鞘由聚乙烯制成的TreviraT265双组分纤维(Bobingen，德国)。在同一结构内使用部分拉伸和高度拉 伸的双组分纤维可起到杠杆作用(leverage)，基于它们如何掺入该结构内，以满足特定的物理和性质性能。
针对或者芯或者鞘，根据所公开的主题的实施方案可使用的双组分纤维没有限制到任何具体聚合物的范围内，因为任何部分拉伸的芯双组分纤维可提供伸长率和强度方面的加强的性能。部分拉伸的双组分纤维被拉伸的程度范围没有限制，因为不同程度的拉伸将得到性能不同的加强。部分拉伸的双组分纤维的范围涵盖具有各种芯鞘构造的纤维，其中包括，但不限于同心，偏心，肩并肩，海岛，馅饼片段(piesegment)和其他变体。总的纤维中的芯和鞘组分的相对重量百分比可以变化。根据所公开的主题的实施方案，可使用部分拉伸的均聚物，例如聚酯，聚丙烯，尼龙和其他可熔体纺丝的聚合物。多组分纤维可具有大于两种聚合物作为纤维结构的一部分，这是本领域已知的。
在特别的实施方案中，在特定层内的双组分纤维可占该层的约0-约50wt％。在某些实施方案中，在特定层内的双组分纤维可占该层的约0-约30wt％，占该层的约0-约25wt％，占该层的约0-约15wt％，占该层的约5-约40wt％，占该层的约5-约30wt％，占该层的约10-约40wt％，占该层的约10-约30wt％。根据所公开的主题的其他实施方案，双组分纤维可占该层的约50-约100wt％，占该层的约50-约75wt％，或占该层的约60-约75wt％。
适合于在各种实施方案中作为单组分纤维，双组分纤维中的组分，多组分纤维中的组分，或者作为粘合剂纤维使用的其他合成纤维包括，但不限于由各种聚合物制造的纤维，其中作为实例和绝不限制地包括，丙烯酸类树脂，聚酰胺类(其中包括，但不限于尼龙6，尼龙6/6，尼龙12，聚天冬氨酸，聚谷氨酸)，聚胺，聚酰亚胺，聚丙烯酸类(其中包括，但不限于，聚丙烯酰胺，聚丙烯腈，甲基丙烯酸和丙烯酸的酯)，聚碳酸酯(其中包括，但不限于，聚双酚A碳酸酯，聚碳酸亚丙酯)，聚二烯烃类(其中包括，但不限于，聚丁二烯，聚异戊二烯，聚降冰片烯)，聚环氧化物，聚酯(其中包括，但不限于，聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚对苯二甲酸三亚甲酯，聚己内酯，聚乙交酯， 聚丙交酯，聚羟基丁酸酯，聚羟基戊酸酯，聚己二酸乙二酯，聚己二酸丁二酯，聚琥珀酸丙二酯)，聚醚类(其中包括，但不限于，聚乙二醇(聚环氧乙烷)，聚丁二醇，聚环氧丙烷，聚甲醛(多聚甲醛)，聚四亚甲基醚(聚四氢呋喃)，聚表氯醇)，聚氟烃，甲醛聚合物(其中包括，但不限于，脲-甲醛，三聚氰胺-甲醛，苯酚甲醛)，天然聚合物(其中包括，但不限于，纤维素，壳聚糖，木质素，蜡)，聚烯烃(其中包括，但不限于，聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚丁基烯，聚辛烯)，聚亚苯基类(其中包括，但不限于，聚苯醚，聚苯硫醚，聚苯醚砜)，含硅聚合物(其中包括，但不限于，聚二甲基硅氧烷，聚羧甲基硅烷(polycarbomethylsilane))，聚氨酯类，聚乙烯基树脂(其中包括，但不限于，聚乙烯缩丁醛，聚乙烯醇，聚乙烯醇的酯和醚，聚乙酸乙烯酯，聚苯乙烯，聚甲基苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯吡咯烷酮，聚甲基乙烯基醚，聚乙基乙烯基醚，聚乙烯基甲酮)，聚缩醛类，聚丙烯酸酯类，和共聚物(其中包括，但不限于，聚乙烯-共-乙酸乙烯酯，聚乙烯-共-丙烯酸，聚对苯二甲酸丁二酯-共-聚对苯二甲酸乙二酯，聚月桂基内酰胺-嵌-聚四氢呋喃)，聚琥珀酸丁二酯和聚乳酸基聚合物。
根据所公开的主题的某些实施方案，可使用在美国专利No.6,855,422中描述的具有提高的可逆热性能的多组分纤维，在本文中通过参考将其全文引入。这些多组分纤维可含有调温材料，例如相变材料，它能吸收或释放热能，以降低或消除热流。相变材料可包括在温度稳定范围处或者温度稳定范围以内具有能吸收或释放热能以降低或消除热流的任何物质，或物质的混合物。温度稳定剂可包括特定的转变温度或转变温度范围。与所公开的主题的各种实施方案联合使用的相变材料在当相变材料吸收或释放热量时的时间过程中，例如当相变材料经历两个状态之间的转变时可抑制热能的流动，所述两个状态之间的转变包括，但不限于，液态和固态，液态和气态，固态和气态，或者两种固态。这一作用可能是暂时的，且可发生直到在加热或冷却工艺过程中相变材料的潜热被吸收或释放。可储存热能或者从相变材料中移除热能，和相变材料可有效地通过热源或冷源再补给 (recharge)。通过选择合适的相变材料，可设计多组分纤维以供在许多产品中的任何一种中使用。
双组分和多组分纤维的各种制造方法，和用根据所公开的主题的实施方案可使用的添加剂处理这种纤维公开于美国专利Nos.4,394,485，4,684,576，4,950,541，5,045,401，5,082,899，5,126,199，5,185,199，5,705,565，6,855,422，6,811,871，6,811,716，6,838,402，6,783,854，6,773,810，6,846,561，6,841,245，6,838,402，和6,811,873中，所有这些在本文中通过参考全文引入。在一个实施方案中，可混合，熔融，冷却和再切片各成分。最终的切片然后可掺入到第一纺丝工艺中，以制造所需的双组分纤维。在某些实施方案中，可由单体直接熔体纺丝聚合物。在该方法中所使用的成形速率或者温度类似于本领域已知的那些，例如类似于在美国专利No.4,950,541中公开的成形速率或温度，在本文中通过参考将其引入，其中马来酸或马来酸化合物被整合到双组分纤维内。
在所公开的主题的某些非限制性实施方案中，可使用高强度的双组分纤维。根据所公开的主题的一些实施方案，可在擦拭基底中使用最小量的合成双组分纤维，以便降低成本，减少环境负担并改进可生物降解性能。相对于标准双组分纤维，传递较高强度，特别地较高湿度的双组分纤维可以在较低添加量水平下使用，以辅助实现所需的性能特性。这些较高强度的双组分纤维可在擦拭物中使用，其中包括例如不可冲洗的不可分散的擦拭物，例如婴儿擦拭物，硬表面清洁擦拭物，或者在通过气流成网制造法制造的其他产品，例如地板清洁基底，妇女卫生基底和桌面基底中，或者在具有变化的最终应用的其他技术中，其中包括，但不限于，非织造工艺，例如，但不限于，梳理，射流喷网，针刺，湿法成网和其他各种非织造、织造和纤维网成型工艺。
可使用本领域已知的许多不同的方法或技术来增加双组分纤维的强度。这一技术可单独和与彼此结合使用。例如，当双组分纤维具有聚乙烯鞘时，已知的技术，例如掺入马来酸酐或其他化学类似添加剂到聚乙烯鞘中表明会增加粘结强度，这通过在气流成网纤维网中交叉 方向上的湿强度来测量。这种具有聚乙烯鞘的双组分纤维可具有聚酯芯，聚丙烯芯，聚乳酸芯，尼龙芯或熔点比聚乙烯鞘高的任何其他可熔体纺丝的聚合物。另一实例是减少双组分纤维的旦数，使得单位质量上具有更多的纤维，这将在纤维网内提供更多的粘结点。与这些技术任何一种本身相比，结合较低旦数的技术与马来酸酐技术还显示出提供强度的进一步增加。
连续长丝
根据所公开的主题的非织造材料也可包括连续长丝。例如，结构100中的第二层104可包括连续长丝。长丝是与其直径成比例地非常长的纤维。根据所公开的主题的一个实施方案，可通过熔融并挤出热塑性聚合物通过细的喷嘴，接着例如在聚合物物流处和沿着聚合物物流通过空气流动，冷却该聚合物，和将长丝硬化成可通过牵拉、拉伸或卷曲处理的绳股，从而生产连续长丝。给长丝提供额外功能的化学品可加入到长丝表面上。根据其他实施方案，可通过进入到reagence介质内的形成纤维的反应物的化学反应，例如通过在硫酸内由纤维素黄原酸酯溶液纺丝粘胶纤维，生产长丝。
根据所公开的主题的连续长丝可含有纤维素组分。例如，连续长丝可以是再生纤维素长丝。再生纤维素长丝包括，但不限于，黏胶纤维，人造丝，醋酸纤维素，lyocell，和本领域技术人员已知的其他长丝。形成再生纤维素长丝的方法是本领域已知的，例如如美国专利公布Nos.2009/025862和2009/0312731中所描述，在本文中通过参考将其全文引入。
根据所公开的主题的连续长丝可以是合成长丝。合成长丝可包括由线性热塑性聚合物，其中包括聚苯乙烯和聚苯乙烯共聚物，聚氯乙烯，和氯乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯--聚丙烯共聚物，聚酰胺，聚酯和聚氨酯形成的长丝。可使用取向和未取向的长丝二者，和可赋予各种长丝截面，其中没有限制地包括圆形，叶形，三叶草形，三角形，多角形，星形，X和Y截面。
可使用连续长丝的混合物，其中长丝的组合物与熔化操作，例如 热封相容。连续长丝可具有赋予其长度或它的一部分合适的卷曲度。长丝可含有有机或无机改性剂，使得它们可生物降解或者在使用之中或之后容易分解。
可通过将熔融热塑性聚合物以非常细的物流挤出通过细的喷嘴并将会聚的空气流朝聚合物物流导引，使得它们被拉伸成非常小直径的连续长丝，从而生产熔喷长丝。在美国专利Nos.3,849,241和4,048,364中描述了生产熔喷长丝的方法的实例，在本文中通过参考将其全文引入。纤维可以是微纤维或粗视纤维(macrofiber)，这取决于它们的尺寸。微纤维的直径最多20μm，和通常为2-12μm。粗视纤维的直径大于20μm，和通常为20-100μm。
根据所公开的主题的某些实施方案，可按照与熔喷长丝类似的方式生产纺粘长丝，但所使用的空气流更冷，和通过空气进行长丝的拉伸，以实现所需的直径。纺粘长丝的纤维直径通常高于10μm，典型地为10-100μm。在美国专利Nos.4,813，864和5,545,371中描述了生产纺粘长丝的方法的实例，在本文中通过参考将其全文引入。
本文中所使用的术语“spunlaid长丝”是指纺粘和熔喷长丝，因为它们被直接铺列在移动表面上形成随后粘结的纤维网。根据所公开的主题的某些实施方案，为了生产熔喷和纺粘纤维，可使用以上所述的内聚性足以用空气流拉伸出的热塑性聚合物。合适的聚合物的实例没有限制地包括聚烯烃，聚酰胺，聚酯和聚丙交酯，及其共聚物。具有热塑性能的天然聚合物也是合适的。
纺粘方法通常产生在纵向上取向的纤维网。这种纤维网在纵向上具有高的拉伸，但连续长丝通常没有粘结到相邻长丝上，因为在形成纤维网之前，它们在骤冷空气中冷却。因此，使用纺粘法生产的纤维网通常不具有太大的纵向拉伸强度或伸长率。另一方面，熔喷法通常产生在纵向和横向二者上具有较高强度(但较低伸长率)的纤维网，因为连续长丝在冷却之前它们粘结到相邻的连续长丝上，和因此受到横向拉伸约束。
根据所公开的主题的实施方案，连续长丝的纤维网被部分约束在 横向上。可例如通过使用低模量聚合物，低粘结区域辊，低粘结温度和类似技术，生产这种纤维网。使用例如纺粘和熔喷法实现部分约束的技术是本领域已知的。根据这一技术，例如可使用熔喷法，所述熔喷法实现较高的长丝直径并产生更加多孔的结构和较少的长丝与长丝粘结。类似地，可使用纺粘法，所述纺粘法实现更多的长丝与长丝粘结。
根据所公开的主题的实施方案，连续长丝的厚度可以是约0.001mm至约0.02mm。例如，长丝的厚度可以是约0.001mm，约0.002mm，约0.004mm，约0.006mm，约0.008mm，约0.01mm，约0.012mm，约0.014mm，约0.016mm，约0.018mm，或约0.02mm。
粘合剂
根据所公开的主题的实施方案，可使用粘合剂粘结两层。例如，和进一步参考图1，可使用粘合剂，将第一层102粘结到第二层104上。
在另一实施方案中，第一层102和/或第二层104可包括粘合剂，在特定层内部，在纤维和/或连续长丝之间产生粘结。
合适的粘合剂包括，但不限于液体粘合剂，粉末粘合剂，和纤维粘合剂，例如双组分纤维。液体粘合剂的非限制性实例包括粘合剂的乳液，溶液和悬浮液。粘合剂的非限制性实例包括聚乙烯粉末，共聚物粘合剂，乙酸乙烯酯乙烯粘合剂，苯乙烯-丁二烯粘合剂，聚氨酯，聚氨酯-基粘合剂，丙烯酸类粘合剂，热塑性粘合剂，天然聚合物-基粘合剂，及其混合物。
合适的粘合剂包括，但不限于，共聚物，可具有稳定剂的乙酸乙烯酯("VAE")共聚物，例如WackerVinnapasEF539，WackerVinnapasEP907，WackerVinnapasEP129,CelaneseDurosetE130，CelaneseDur-O-SetElite13025-1813和CelaneseDur-O-SetTX-849，Celanese75-524A，聚乙烯醇-聚乙酸乙烯酯共混物，例如WackerVinac911，乙酸乙烯酯均聚物，聚乙烯基胺，例如BASFLuredur，丙烯酸类树脂，阳离子丙烯酰胺-聚丙烯酰胺，例如Bercon Berstrength5040和BerconBerstrength5150，羟乙基纤维素，淀粉，例如天然淀粉CATORTM232，天然淀粉CATORTM255，天然淀粉Optibond，天然淀粉Optipro，或天然淀粉OptiPLUS，瓜尔胶，苯乙烯-丁二烯，聚氨酯，聚氨酯-基粘合剂，热塑性粘合剂，丙烯酸类粘合剂，和羧甲基纤维素，例如HerculesAqualonCMC。在特别的实施方案中，粘合剂可以是天然聚合物基粘合剂。天然聚合物基粘合剂的非限制性实例包括由淀粉、纤维素、壳聚糖和其他多糖衍生的聚合物。
在某些实施方案中，粘合剂可以是水溶性的。在一个实施方案中，粘合剂是乙酸乙烯酯乙烯共聚物。这种共聚物的一个非限制性实例是EP907(WackerChemicals，Munich，德国)。VinnapasEP907可以以掺入约0.75wt％AerosolOT(CytecIndustries，WestPaterson，N.J.)(它是一种阴离子表面活性剂)的约10％固体的水平供应。也可使用其他组的液体粘合剂，例如苯乙烯-丁二烯和丙烯酸类粘合剂。
在某些实施方案中，粘合剂不是水溶性的。这些粘合剂的实例包括，但不限于，AirFlex124和192(AirProducts，Allentown，Pa.)，其具有遮光剂和增白剂，其中包括，但不限于，二氧化钛。非水溶性的粘合剂可以分散在乳液中。其他粘合剂包括，但不限于，CelaneseEmulsions(Bridgewater，N.J.)Elite22和Elite33。
粉末形式的聚合物也可用作粘合剂。这些粉末性质上可以是热塑性或热塑性的。粉末可以与以上所述的纤维类似的方式起作用。在特别的实施方案中，可使用聚乙烯粉末。聚乙烯包括，但不限于，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，和它的其他衍生物。聚乙烯适合于某些应用，因为它们具有低的熔点。这些聚乙烯粉末可具有添加剂，以增加对纤维素的粘附，例如马来酸或琥珀酸添加剂。在各种实施方案中用作粉末的其他聚合物添加剂(其可以含有或者可以不含有进一步提高其粘结有效性的添加剂)作为实例且绝不限制地包括丙烯酸类树脂，聚酰胺类(其中包括，但不限于，尼龙6，尼龙6/6，尼龙12，聚天冬氨酸，聚谷氨酸)，聚胺，聚酰亚胺，聚丙烯酸类树 脂(其中包括，但不限于，聚丙烯酰胺，聚丙烯腈，甲基丙烯酸和丙烯酸的酯)，聚碳酸酯(其中包括，但不限于，聚双酚A碳酸酯，聚碳酸亚丙酯)，聚二烯烃类(其中包括，但不限于，聚丁二烯，聚异戊二烯和聚降冰片烯)，聚环氧化物，聚酯(其中包括，但不限于，聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚对苯二甲酸三亚甲酯，聚己内酯，聚乙交酯，聚丙交酯，聚羟基丁酸酯，聚羟基戊酸酯，聚己二酸乙二酯，聚己二酸丁二酯，聚琥珀酸丙二酯)，聚醚类(其中包括，但不限于，聚乙二醇(聚环氧乙烷)，聚丁二醇，聚环氧丙烷，聚甲醛(多聚甲醛)，聚四亚甲基醚(聚四氢呋喃)，聚表氯醇)，聚氟烃，甲醛聚合物(其中包括，但不限于，脲-甲醛，三聚氰胺-甲醛，苯酚甲醛)，天然聚合物(其中包括，但不限于，纤维素，壳聚糖，木质素，蜡)，聚烯烃(其中包括，但不限于，聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚丁基烯，聚辛烯)，聚亚苯基类(其中包括，但不限于，聚苯醚，聚苯硫醚，聚苯醚砜)，含硅聚合物(其中包括，但不限于，聚二甲基硅氧烷，聚羧甲基硅烷(polycarbomethylsilane))，聚氨酯类，聚乙烯基树脂(其中包括，但不限于，聚乙烯缩丁醛，聚乙烯醇，聚乙烯醇的酯和醚，聚乙酸乙烯酯，聚苯乙烯，聚甲基苯乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯吡咯烷酮，聚甲基乙烯基醚，聚乙基乙烯基醚，聚乙烯基甲酮)，聚缩醛类，聚丙烯酸酯类，和共聚物(其中包括，但不限于，聚乙烯-共-乙酸乙烯酯，聚乙烯-共-丙烯酸，聚对苯二甲酸丁二酯-共-聚对苯二甲酸乙二酯，聚月桂基内酰胺-嵌-聚四氢呋喃)，聚琥珀酸丁二酯和聚乳酸基聚合物。
在其中在本发明公开的主题的非织造材料中使用粘合剂的特定实施方案中，可采用用量范围为约0-约30wt％的粘合剂，基于非织造材料的总重量。在某些实施方案中，可采用用量范围为约2-约25wt％，和在其他实施方案中，约3-约20wt％的粘合剂。
这些重量百分比基于非织造材料的总重量。可以以等量或不成比例的用量施加粘合剂到非织造纤维网的一面或两面上。在特别的实施方案中，施加用量为约6wt％的粘合剂到单一层的每一面上。在另一 实施方案中，施加粘合剂到特定层的单面上。
本发明公开主题的材料也可包括额外的添加剂，其中包括，但不限于，超白添加剂，着色剂，不透明度提高剂，消光剂和增白剂，和增加光学美学的其他添加剂，正例如在2004年6月24日公布的美国专利公布No.20040121135中所公开的，将其在本文中通过参考引入。
在某些实施方案中，粘合剂可以是热塑性粘合剂。热塑性粘合剂包括例如可在不会深入地损坏纤维素纤维的温度下熔融的任何热塑性聚合物。在一个实施方案中，热塑性粘结材料的熔点可以小于约175℃。合适的热塑性材料的实例包括，但不限于，热塑性粘合剂和热塑性粉末的悬浮液。特别地，热塑性粘结材料可以是例如聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，和/或聚偏氯乙烯。
可使用本领域已知的任何技术施加粘合剂，其中包括，但不限于，喷涂技术，发泡技术，和印刷技术。
功能性添加剂
多层结构中的一层或多层可含有功能性添加剂。功能性添加剂可包括颗粒，薄片，粉末，和粒子等，它们充当吸收剂，气味控制剂(例如，沸石或碳酸钙，碳酸氢盐，例如碳酸氢钠，或香料)，抗微生物剂，阻燃剂，和类似物。颗粒可包括任何功能性粉末或粒径为最多约3000微米的其他颗粒。
例如，功能性添加剂可以是超吸收剂颗粒(SAP)。SAP包括颗粒，薄片，粉末，和粒子等，它充当吸收剂。在本发明公开的主题的一个实施方案中，非织造材料可含有约0-约80wt％SAP，约0-约50wt％SAP，约0-约30wt％SAP，约10-约50wt％SAP，或约10-约30wt％SAP。
根据所公开的主题的实施方案，在芯中所使用的功能性颗粒可包括超吸收剂聚合物颗粒(也称为超吸收剂聚合物)。术语“超吸收剂聚合物”是指通常已经交联的水溶性聚合物。根据所公开的主题可使用的超吸收剂聚合物包括例如：其粒状形式，例如不规则颗粒，球形颗粒，短纤维和其他长颗粒的SAP。美国专利Nos.5,147,343；5,378,528；5,795,439；5,807,916；和5,849,211描述了例举的超吸收剂聚合物 和制造超吸收剂聚合物的方法，在本文中通过参考将其全文引入。
制造水溶性聚合物，例如羧基聚电解质以生成形成水凝胶材料的方法是本领域已知的。交联羧化聚电解质以获得超吸收剂聚合物的方法也是本领域已知的。可用于本发明公开主题实践的SAP颗粒可商购于许多制造者，其中包括DowChemical(Midland，Mich.)，Stockhausen(Greensboro，N.C.)，和Chemdal(ArlingtonHeights，Ill.)。一种常规的颗粒超吸收剂聚合物基于在聚合过程中用许多多官能共聚单体交联剂已经交联的聚(丙烯酸)，这是本领域孰知的。在美国专利Nos.2,929,154；3,224,986；3,332,909；和4,076,673中列出了多官能交联剂的实例，所有这些在本文中通过参考引入。已知其他水溶性聚电解质聚合物可用于通过交联制备超吸收剂；这些聚合物包括羧甲基淀粉，羧甲基纤维素，壳聚糖盐，明胶盐，等。然而，在商业规模上不常用这种其他的聚电解质聚合物，来提高一次性稀释剂制品的吸收度，这主要是因为它的吸收剂效率较低或成本较高导致的。还在美国专利Nos.4,102,340和RE32,649中详细地描述了超吸收剂颗粒聚合物，这两篇在本文中通过参考引入。合适的SAP得到高的凝胶体积或高的凝胶强度，这通过水凝胶的剪切模量来测量。这种SAP含有相对低水平的可通过与合成尿液接触可提取的聚合物材料(所谓的“可提取物”)。SAP是熟知的且商购于若干来源。一个实例是以名称IM1000市售的淀粉接枝聚丙烯酸酯(BASF；Portsmouth，Va.)。其他可商购的SAP以商品名SANWET(SanyoKaseiKogyo；Kabushild，日本)，SUMIKAGEL(SumitomoKagakuKabushiki；Haishi，日本)，FAVOR(Stockhausen；Garyville，La.)和ASAP系列(BASF；Aberdeen，Miss.)市售。在与本发明公开的主题一起使用的某些实施方案中，SAP是聚丙烯酸酯-基的。正如在所公开的主题中所使用的，可使用适合于在吸收剂芯中使用的任何尺寸或形状的SAP颗粒。
功能性添加剂也可包括气味控制剂，其中包括，但不限于，沸石，糊精-基添加剂，苏打粉，和释放香料的微囊。微生物控制剂可包括粉末或微囊形式的抗微生物剂和微生物抑制剂。可使用为了打算的目的 本领域已知的额外的功能性添加剂。
根据所公开的主题的实施方案，也可使用改进润湿性的表面处理剂。可采用改进润湿性的本领域已知的任何表面处理剂，其中包括表面活性剂，例如非离子表面活性剂(例如，辛基苯氧基聚乙氧基乙醇)，有机基硅酮类，聚环氧乙烷类，以及伯和仲醇。例举的表面处理剂描述于美国专利公布No.2006/0292951中，在本文中通过参考将其引入。
非织造材料
所公开的主题包括多层非织造材料。非织造材料可包括一层，或两层或更多层。在某些实施方案中，非织造材料可包括三层或更多层。在其他实施方案中，非织造材料可包括四层或更多层。
在某些实施方案中，可在它们的外表面的至少一个的至少一部分上用粘合剂粘结层。粘结可包括，但不限于，粘合剂化学粘结层的一部分，只要粘合剂可保持与紧密相邻的层结合即可，通过涂布，粘合，沉淀，或任何其他机理，使得在层的正常处理过程中，它没有从层中移开。为了方便起见，层和以上讨论的粘合剂之间的结合可以称为层之间的粘结，和粘合剂据说可以粘结到层上。
参考图2，示出了根据所公开主题的各种实施方案的多层材料。
在某些实施方案中，非织造材料可包括两层。参考图2A，示出了根据所公开的主题的两层结构的实例。结构202包括含有粘结的连续长丝的第一层204和含有粘结的纤维的第二层206。在第一层204内的连续长丝可以是例如合成长丝。根据所公开的主题的某些实施方案，连续长丝可以是粗糙的长丝，以便形成梯度，提高流体的流动。在第二层206内的纤维可以是例如纤维素纤维或合成纤维，例如双组分纤维。图2A进一步阐述了根据所公开主题的另一实施方案的两层结构208。结构208包括含有粘结的纤维的第一层210和含有粘结的连续长丝的第二层212。在第一层210内的纤维可以是例如纤维素纤维或合成纤维，例如双组分纤维。在第二层212内的连续长丝可以是例如合成纤维。根据所公开的主题的某些实施方案，连续长丝可以是细的长丝，以便形成梯度，提高流体的流动。
在某些实施方案中，非织造材料可包括三层。参考图2B和2C，示出了根据所公开的主题的三层结构的实例。根据图2B所示的例举的三层结构214，材料包括含有粘结的连续长丝的第一层216，含有超吸收剂材料，例如超吸收剂颗粒，超吸收剂粉末，和超吸收剂纤维等的第二层218，以及含粘结的纤维的第三层220。在第一层216内的连续长丝可以是例如合成长丝。在第三层220内的纤维可以是纤维素纤维或合成纤维，例如双组分纤维。
进一步参考图2B，根据所公开的主题的三层结构222可包括含粘结的纤维的第一层224，含有超吸收剂材料，例如超吸收剂颗粒，超吸收剂粉末，和超吸收剂纤维等的第二层226，和含连续长丝的第三层228。
在图2C中示出了根据所公开的主题的其他实施方案的三层结构230。结构230可包括粘结纤维的两层外层232，236，和粘结的连续长丝的中间层234。在第一层232内的纤维可以是纤维素纤维，合成纤维或其混合物。在某些实施方案中，可在其外表面上用粘合剂涂布第一层232。在中间层234内的连续长丝可以是例如合成长丝。在某些实施方案中，中间层234可在其顶部和底部表面上用渗透第一层232和第三层236的粘合剂涂布。根据所公开的主题的实施方案，粘合剂可进一步渗透穿过中间层234，这取决于粘合剂渗透的需求。在第三层236内的纤维可包括纤维素纤维，合成纤维或其混合物。在第一层232内的纤维可与第三层236内的纤维相同或不同。
多层材料的特征可取决于许多因素。例如，对于各层来说，基重范围可以取决于包括但不限于下述的因素：最终使用的应用，所需的性能，层数，原材料，层的形成技术，粘合剂参数，等等。例如，根据所公开的主题的例举的妇女卫生捕获层的基重可以是约60gsm至约100gsm。例举的吸收剂芯(它可包括超吸收剂颗粒，例如超吸收剂聚合物颗粒)的基重可以是约100gsm至约250gsm，这取决于产品的应用。卫生巾的吸收剂芯例如可以完全不同于护垫用吸收剂芯的基重。多层结构的组成也可基于应用而不同。根据所公开的主题的用作成人 护理吸收垫的例举的多层结构可以是如例如图2A中所描绘的两层非织造材料。两层结构的基重可以是约300gsm至约500gsm，且可具有占该结构重量约2％至约5％的连续长丝，和占该结构重量约95％至约98％的纤维素纤维。作为另一实例，用作成人护理吸收剂层的多层结构可以是基重为约80gsm至约150gms的两层非织造材料。该结构可包括占该结构重量约5％至约20％的连续长丝层，和占该结构重量约80％至约95％的纤维素纤维层。本领域普通技术人员要理解仅仅为了说明而不是限制提供这些实施例，和根据所公开的主题的多层结构的基重，以重量计的相对组成，和其他参数，可以基于前面描述的许多因素而变化。
在每一层内的材料量可以变化。根据所公开的主题的某些实施方案，含有纤维的层可包括约70-约100wt％纤维和约0-约30wt％粘合剂。含有连续长丝的层可包括约70-约100wt％连续长丝。为了说明而不是限制的目的，和进一步参考图2C，第一层232可包括约70-约100wt％纤维和约0-约30wt％粘合剂；第二层234可包括约70-约100wt％连续长丝；和第三层236可包括约70-约100wt％纤维与约0-约30wt％粘合剂。
在所公开主题的某些实施方案中，可用粘合剂涂布至少一层外层的至少一部分。在所公开主题的特定实施方案中，可用粘合剂涂布每一外层的至少一部分。
在某些实施方案中，非织造材料可包括至少四层，其中至少一层或多层反复与相同或不同构造的另一层相邻。在仍然其他实施方案中，多层非织造材料可包括5，6层或大于6层。
在所公开主题的特别的实施方案中，至少部分用粘合剂涂布至少一层外层的至少一部分。在特别的实施方案中，粘合剂可以是约0-约30wt％，基于非织造材料的总重量。在某些实施方案中，粘合剂可以是约2-约25wt％，或约3-约20wt％。
根据所公开的主题的实施方案，非织造材料的基重可以是约30gsm-约500gsm。例如，非织造材料的基重可以是约30gsm-约80gsm， 约100-约300gsm，或约40-约100gsm。例如，非织造材料的基重可以是约30gsm，约40gsm，约50gsm，约60gsm，约70gsm，约80gsm，约90gsm，约100gsm，约150gsm，约200gsm，约250gsm，约300gsm，约400gsm，或约500gsm。
根据所公开的主题的实施方案，非织造材料的密度可以是约0.03g/cc-约0.15g/cc。例如，非织造材料的密度可以是约0.03g/cc，约0.05g/cc，约0.07g/cc，约0.09g/cc，约0.11gcc，约0.13g/cc，或约0.15g/cc。
非织造材料的最大直径(caliper)是指整个非织造材料的最大直径。根据所公开的主题的实施方案，非织造材料的最大直径可以是约0.5mm-约5.0mm。例如，非织造材料的最大直径可以是约0.5mm-约3.0mm，或约0.5mm-约1.5mm。
根据所公开的主题的实施方案，多层结构的峰值负载下的伸长率小于总伸长率的一半，正如应力-应变曲线所示。例如，多层结构的峰值负载下的伸长率可以小于总伸长率的约45％，小于总伸长率的约40％，小于总伸长率的约35％，小于总伸长率的约1/3，小于总伸长率的约30％，小于总伸长率的约25％，或小于总伸长率的约20％。
制造非织造材料的方法
可在本发明公开主题的实践中使用的例举的材料，结构和制造方法公开于美国专利Nos.6,241,713；6,353,148；6,353,148；6,171,441；6,159,335；5,695,486；6,344,109；5,068,079；5,269,049；5,693,162；5,922,163；6,007,653；6,420,626；6,355,079；6,403,857；6,479,415；6,495,734；6,562,742；6,562,743；和6,559,081；美国公布No.20030208175；美国公布No.20020013560，和2001年1月17日提交的美国专利申请No.09/719,338中，所有这些在本文中通过参考将其全文引入。
可使用各种方法组装在所公开主题的实践中使用的材料，以生产本发明公开主题的材料，其中包括，但不限于，常规的湿法成网工艺或干法成形工艺，例如气流成网和梳理或其他成形技术，例如射流喷 网或气流成网。例如，水力缠结木浆成连续长丝的纤维网的例举方法描述于美国专利No.5,284,703中。水力缠结木浆成梳理的纤维网的例举方法描述于美国专利No.4,442,161中。制造构图的水力缠结产品的例举方法描述于美国专利No.3,485,706中。水力缠结短植物纤维的例举的湿法成网方法描述于美国专利No.5,958,186中。制熔喷和棵纺(coform)材料的例举方法描述于美国专利Nos.3,849,241，4,100,324，4,469,734，4,818,464，和5,350,624中。例举的纺粘法描述于美国专利Nos.4,340,563，4,692,618，和5,382,400中。这些专利中的每一篇在本文中通过参考全文引入。可根据所公开的主题的各种实施方案，使用这些方法和本领域已知的其他方法。
在某些实施方案中，可通过气流成网法制备材料。气流成网法包括，但不限于，在制造工艺中，使用一种或多种成形头，以选择顺序沉积不同组成的原材料，生产具有不同层的产品。这允许可根据所公开的主题生产的各种产品大的多样性。例举的气流成网法描述于美国专利Nos.4,014,635和4,640,810中，在本文中通过参考将其全文引入。
在一个实施方案中，可以以连续的气流成网的纤维网形式制备非织造材料。可例如通过球磨机，通过纤维素纸浆片材的崩解(disintegrate)或脱纤化，制备气流成网的纤维网，提供单独的纤维。与初始纤维的纸浆片材不同的是，球磨机或其他崩解器可与循环的气流成网的切片和在等级变化过程中产生的不合规格的过渡材料以及其他气流成网的生产废料一起进料。根据某些实施方案，可循环生产废料，改进该工艺的经济性。可以空气传输单独的纤维(不管哪种来源，初始或循环的)到气流成网的纤维网成形机的成形头中。许多制造者制造可根据所公开的主题可使用的气流成网的纤维网成形机，其中包括Dan-WebFormingofAarhus，丹麦，M&JFibretechA/SofHorsens，丹麦，RandoMachineCorporation，Macedon，N.Y.(其描述于美国专利No.3,972,092中)；MargasaTextileMachineryofCerdanyoladelValles，西班牙和DOAInternationalofWels,澳大利亚。例 如，可使用在美国专利No.3,972,092中描述的机器，在本文中通过参考将其引入。也可使用利用尖状物(spike)成形工艺的气流成网的纤维网成形机，例如获自Formfiber丹麦ApS(Skovby(Galten)，丹麦)或者描述于美国专利No.7,491,354中的装置，在本文中通过参考将其全文引入。尽管鉴定了特定装置，但本领域技术人员会理解使用各种方法开松纤维并空气传输到成形网上的成形机用于生产根据所公开的主题的纤维网。
Dan-Web成形头可包括旋转或搅拌的多孔转鼓，它起到维持纤维分离的作用，直到纤维通过真空被拖拉到有小孔的成形传输器或成形网上。在某些M&J机器中，成形头是基本上在筛网上方的旋转搅拌器。旋转搅拌器可包括一系列或一族的旋转推进器或风机叶片。其他纤维，例如合成的热塑性纤维可以被开松，称重，并在纤维计量系统，例如由LarocheS.A.ofCours-LaVille法国供应的纺织品送料器中混合。纤维可以从纺织品送料器通过空气传输到气流成网机的成形头中，在此它们与来自球磨机的粉碎的纤维素纸浆纤维进一步混合并沉积在连续移动的成形网上。在期望确定的层的情况下，对于每一类型的纤维来说，可使用独立的成形头。
气流成网的纤维网可从成形网转移到压延机或其他致密段中，使纤维网致密化，视需要增加其强度并控制纤维网的厚度。在一个实施方案中，然后通过穿过设定在足够高温度下的烘箱，使所包括的热塑性或其他粘合剂材料熔化，粘结纤维网中的纤维。在进一步的实施方案中，在同一烘箱内发生来自干燥或固化胶乳喷雾或泡沫喷洒的辅助粘结。烘箱可以是常规的通流式烘箱，可以作为对流烘箱操作，或者可通过红外或甚至微波辐射实现所需的加热。在特别的实施方案中，可在热固化之前或之后，用额外的添加剂处理气流成网的纤维网。
湿法成网纤维素纤维材料形成片材，例如干卷材(lap)和纸张的技术是本领域已知的。湿法成网的技术包括，但不限于，handsheeting，和利用造纸机湿法成网，正如L.H.Sanford等人在美国专利No.3,301,746中公开的，在本文中通过参考将其全文引入。
在一个实施方案中，形成单独层的纤维被允许在室温自来水中浸泡过夜。然后可淤浆化每一单独层中的纤维。Tappi粉碎机可用于淤浆化。在特别的实施方案中，对于约15-约40支数来说，使用Tappi粉碎机。然后可添加纤维到湿法成网的手抄纸成形机手抄纸池(basin)中，可通过筛网在形成手抄纸的底部抽出水。在特别的实施方案中，手抄纸池是BuckeyeWetlaidHandsheetFormer手抄纸池。这一单独的层，尽管仍然在筛网上，然后从手抄纸池中移除。在这一方法中可形成多层。
在某些实施方案中，可通过在有小孔的成形网上沉积纤维的含水浆液，使湿法成网的浆液脱水，形成湿的纤维网，和干燥该湿纤维网，制造湿法成网的纤维网。可使用本领域称为流浆箱的装置，实现浆液的沉积。流浆箱具有开口，称为切口，以供传输纤维的含水浆液到有小孔的成形网上。成形网可以具有干燥卷材或其他造纸加工所使用的任何合适的构造和网目尺寸。可使用本领域已知的用于干燥卷材和纸巾片成形的流浆箱的常规设计。
合适的可商购的流浆箱包括，但不限于，开松的固定式槽顶(fixedroof)的双股线、斜网和转鼓成形机流浆箱。可使用具有多个流浆箱的机器以供制造湿法成网的多层结构。
一旦成形，则对湿的纤维网脱水并干燥。可采用箔，吸水箱，其他真空装置，湿压榨，或自流，进行脱水。在脱水之后，可将纤维网从成形网转移到干燥织物上，所述干燥织物输送纤维网到干燥装置中。
可使用本领域已知的干燥技术，实现湿纤维网的干燥。可使用例如热吹风机(blow-throughdryer)，热空气冲击干燥器，或加热的转鼓式干燥器，其中包括杨氏干燥器，实现干燥。
可用于生产本发明公开主题的非织造材料的方法与设备是本领域已知的且公开于美国专利Nos.4,335,066；4,732,552；4,375,448；4,366,111；4,375,447；4,640,810；206,632；2,543,870；2,588,533；5,234,550；4,351,793；4,264,289；4,666,390；4,582,666；5,076,774；874,418；5,566,611；6,284,145；6,363,580；6,726,461 中，所有这些在本文中通过参考将其全文引入。
在本发明公开主题的一个实施方案中，可采用1-6个成形头形成结构，以生产具有一层或多层的材料。可根据具体的目标材料，通过添加基体纤维到生产线上，设定成形头。加入到每一成形头中的基体纤维可以变化，这取决于目标材料，其中基体纤维可以是纤维素纤维，合成纤维，或者纤维素纤维与合成纤维的组合。
成形头形成多层纤维网，通过压缩辊，压实所述多层纤维网。在一个实施方案中，可在一个表面上用粘合剂喷洒纤维网，固化，在另一表面上用粘合剂喷洒，然后固化。然后可在约130℃至200℃的温度下固化纤维网，并缠绕，和在约10m/min-约500m/min的机速下收集。
在本发明公开主题的特别的实施方案中，可使用气流成网的成形机。这类成形机使用空气以供传输和分配单独的纤维到可渗透的连续成形带上。这种成形技术的非限制性实例是转鼓(Danweb/ANPAP)或平筛(Kroyer/M&J)气流成网的成形机。纤维可以单独化并借助若干装置，空气传输到该工艺中。例如，可使用球磨机，纺织品纤维送料器，和本领域已知的其他装置。根据所公开的主题的某些实施方案，适合于气流成网成形的纤维可包括，但不限于，短纤浆，双组分纤维，单组分纤维，或再生纤维素，例如人造丝或。
在本发明所公开主题的特定实施方案中，可使用熔纺成形机。这一技术的实例是熔喷或纺粘成形机。熔纺技术的非限制性供应商包括Biax-Fiberflim(Greenville，WI)和Reifenhauser，Inc.(Davers，MA)。原材料可以是合成材料，其中包括例如聚丙烯，或者可以是生物基材料，其中包括例如聚乳酸。可生产单组分和双组分熔纺纤维二者。根据所公开的主题的一个实施方案，也可在可渗透的成形带上沉积熔纺纤维网。
在所公开主题的特定实施方案中，可在该工艺当中使用压花机。压花机可以是挤压到成形纤维网内部，以赋予最终纤维网美学以及应用特异的性能的光滑或构图的辊(通常加热)。这些性能包括，但不限于，最大直径，悬垂，吸收性，压花图案。本文中所使用的“压花机” 包括压延机，压缩辊，和施加压力到纤维网上致密化和/或施加图案的类似装置。
在所公开主题的具体实施方案中，可在该工艺的各点处施加粘合剂喷雾。施加粘合剂的喷雾可包括借助喷洒，在纤维网表面上均匀地沉积热固性粘合剂。该粘合剂可以是在水中分散的粘合剂聚合物(例如，合成聚合物)颗粒的乳液。粘合剂聚合物包括，但不限于，乙酸乙烯酯/乙烯共聚物，聚氨酯，聚乙烯醇，苯乙烯/丁二烯等。一旦干燥并固化，则粘合剂可粘结单独的纤维到彼此和到熔纺纤维网上。干燥器允许加热纤维网以供除水并固化热固化粘合剂，将纤维网组分粘结在一起。干燥技术的实例包括，但不限于，通流式，红外，微波和蒸圆筒烘燥机。
应用
在所公开主题的一个方面中，非织造材料可用作宽泛的各种吸收剂结构的组件，其中包括，但不限于，湿的卫生纸，擦拭物，尿布，妇女卫生产品，失禁产品(其中包括成人失禁产品)，清洁产品和相关材料。
根据所公开的主题的多层结构可用于本领域已知的任何应用。例如，可在纸产品，其中包括袋子，标签，毛巾料，纸巾，地图纸，纸样，餐巾，广告纸，滤纸中，和在许多其他等级或用途的纸张中使用该多层结构。该多层结构也可用于一次性吸收剂产品，例如尿布衬里，尿布包片，尿布吸收结构，妇女卫生巾包片，和一次性医院床垫等中。该多层结构也可用于纺织品工业以供制造室内装饰品，窗帘，地毯，和布料。该多层结构也可用于食品包装。
可将该多层结构掺入到热塑性产品中，可使用热塑性材料，形成机动车部件，办公室家具，家用物品和厨房用具，器具，工业物品和个人消费品。
根据所公开的主题的实施方案，该多层材料可用作过滤介质。例如，该多层材料可用于空气过滤器以供商业或住宅应用。其他过滤应用包括脉冲清洁和非-脉冲清洁过滤器以供收集灰尘，燃气涡轮和发动 机空气吸入或感应系统，重负荷发动机吸入或感应系统，轻质车辆发动机吸入或感应系统，Z过滤器，车舱空气过滤器，赛车车舱空气过滤器，磁盘驱动器(diskdrive)的空气过滤器，复印机-调色剂去除，和本领域已知的其他过滤应用。
实施例
下述实施例仅仅阐述本发明所公开的主题，和它们绝不不应当被视为限制所公开主题的范围。
实施例1：非织造擦拭物材料
根据本发明公开主题的非织造擦拭物材料作为样品1制备。具体地，遵照图3中描绘的方法，制造擦拭物材料的非限制性实例。
在目前的实施例中，使用短纤浆制备样品1。如图3所示，在该方法中使用两个气流成网的成形单元，传输并分配单独的纤维到可渗透的连续成形带上。在这一方法中所使用的成形技术是转鼓(Danweb/ANPAP)。通过球磨机单独化纤维。
在这一方法中还使用熔纺熔喷成形机。用于熔纺技术的供应商是Biax-Fiberfilm。所使用的原材料是合成聚丙烯。熔纺纤维网还沉积在可渗透的成形带上。
如图3所述，在带上沉积短纤浆层，接着熔喷合成长丝，然后短纤浆的额外的层。两个加热的光滑压花机挤压各层到成形的纤维网内，以赋予最终的纤维网美学以及应用-特异的性能。
然后借助喷洒，在纤维网的表面上均匀地沉积热固性粘合剂，使用粘合剂喷雾。所使用的粘合剂是乙酸乙烯酯/乙烯共聚物。该粘合剂是在水中分散的合成聚合物颗粒的乳液。
然后使该材料穿过两个干燥器以供干燥并固化，其中粘合剂粘结单独的纤维到彼此上和到熔纺纤维网上。从成形网下方使用第二粘合剂喷雾。然后使该材料穿过两个额外的直流式干燥器，所述直流式干燥器加热纤维网以供除水并固化热固性粘合剂，将纤维网组件粘结在一起。
然后将该材料置于压花机中，然后以卷形式收集。 下表概述了样品1的三层结构所使用的材料和组成。
表1

实施例2：非织造妇女卫生材料
样品2是根据所公开的主题的例举的三层非织造结构，它可使用中试的转鼓成形机，使用图3所示的方法形成。在实施例1中描述了该方法和材料。样品2的结构类似于图2C中所示的结构。
样品2的三层非织造结构的顶层和底层包括纤维素纸浆(FFT-AS，BuckeyeTechnologiesInc.)，它用乳液形式的聚合物粘合剂(Vinnapas192，Wacker)粘结。顶层和底层的基重各自为20.5gsm。顶层和底层各自包括14.6％Vinnapas192粘合剂，基于干重。中间层包括聚丙烯熔喷基布(例如，获自Biax-Fiberfilm)，且基重为12gsm。
表2示出了样品2的例举的非织造结构，和胶乳粘结的气流成网 捕获层的例举物理特征，它可在商业卫生巾产品(例如，CasinoUltraNormal)中用作吸收剂系统的组件。表2所示的数值对应于根据协调的标准EDANA/INDA试验方法获得的数据。
如表2所示，这两种非织造材料具有类似的基重，最大直径和拉伸强度，和样品2具有比商业材料高超过100％的伸长率。高的伸长率可提供改进的弹性，舒适度和在个人卫生制品与使用者皮肤之间的密封。
表2