Стабильный обрабатывающий состав, способ обработки подложки этим составом и ткань, полученная этим способом

Стабильный обрабатывающий состав, способ обработки подложки этим составом и ткань, полученная этим способом

Реферат

 

Изобретение относится к обработке нетканых материалов для придания им устойчивых свойств, в частности смачиваемости, и может быть использовано в медицине, ветеринарии, мелиорации, сельском хозяйстве. Стабильный обрабатывающий состав как модификатор вязкости в виде водной эмульсии с вязкостью менее примерно 100 мПас при 25^oС содержит 5-80% алкилполигликозида с 8-10 атомами углерода в алкильной цепи. Состав может содержать поверхностно-активное вещество в виде смеси из этоксилированного гидрогенизированного масла и сорбитанмоноолеата с концентрацией сухих веществ менее 20%. Состав наносят на подложку в виде 5-80%-ной водной эмульсии распылением или погружением в ванну. Материал, обработанный этим стабильным составом, имеет продолжительность использования по меньшей мере 2 цикла при измерении посредством испытания на сток, имеет высокую смачиваемость. 3 с. и 13 з.п.ф-лы, 7 табл., 2 ил.

По этой заявке испрашивается приоритет на основании предварительной заявки на патент США 60/025621, поданной 4 сентября 1996 г.

Предпосылки создания изобретения Производство нетканых тканей систематически расширяется, в результате чего появляются разнообразные материалы для многочисленных областей применения. Например, нетканые материалы с небольшой поверхностной плотностью и открытой структурой используются в изделиях личной гигиены, таких как одноразовые подгузники, в качестве подкладочных тканей, которые обеспечивают сухой контакт с кожей, но легко пропускают жидкости к материалам с большей поглощающей способностью, которые могут быть неткаными материалами различного состава и/или различной структуры. Более тяжелые нетканые материалы можно изготовить с пористой структурой, что позволяет применять их для фильтрации, поглощения и защиты, к примеру, в упаковках для изделий, которые должны быть стерильными, в том числе салфеток или защитной одежды, используемой в медицине, ветеринарии или в промышленности. Более тяжелые нетканые материалы разработаны для применения в мелиорации, в сельском хозяйстве и в строительстве. Здесь перечислены немногочисленные примеры из практически неограниченного числа примеров нетканых материалов и их применений, известных специалистам в данной области техники, при этом необходимо учитывать, что непрерывно появляются новые нетканые материалы и расширяется сфера их применения. Кроме того, разработаны различные способы и оборудование для изготовления нетканых материалов, имеющих соответствующие структуру и состав, которые делают их пригодными для таких применений. Примерами таких способов являются прядение, формование из расплава, чесание и другие, которые будут более подробно описаны ниже. Настоящее изобретение в общем случае применимо к нетканым материалам, как должно быть очевидно для специалистов в данной области техники, но не ограничено ссылками или примерами, относящимися к конкретным нетканым материалам и являющимися только иллюстративными.

Не всегда удается изготовить нетканый материал, имеющий все необходимые свойства сразу после формования, и часто приходиться обрабатывать нетканый материал, чтобы улучшить или изменить его свойства, как смачиваемость одной или несколькими жидкостями, непроницаемость для одной или нескольких жидкостей, электростатические характеристики, электропроводность и пластичность, не говоря уже о других характеристиках. В известных способах обработки имеются такие стадии, как погружение нетканого материала в ванну для обработки, покрытие нетканого материала обрабатывающим составом или распыление на него состава и нанесение печати на нетканый материал обрабатывающим составом. Из-за стоимости и по другим причинам обычно желательно использовать обрабатывающий состав в минимальном количестве, обеспечивающем необходимый эффект с приемлемой степенью равномерности. Известно, например, что теплота на дополнительной стадии сушки, необходимой для удаления воды, внесенной вместе с обрабатывающим составом, может ухудшить прочность нетканого материала, а также увеличить стоимость обработки. Поэтому существует потребность в создании усовершенствованных способа обработки и/или состава для нетканых материалов, которые можно экономично и эффективно применить при обработке без отрицательного влияния на физические характеристики нетканого материала с достижением желаемых результатов.

Также известно, что большая часть обычных поверхностно-активных веществ, диспергирующих в воде, не предрасположена к образованию имеющих высокое содержание (больше 10% по массе) сухих веществ, маловязких (меньше 100 мПас), стабильных смесей с водой. Поэтому имеется дополнительная необходимость в создании обрабатывающей ванны, которая является стабильной без разделения фаз в течение продолжительного периода времени и которая имеет низкий профиль вязкости при комнатной температуре, а также средств для эффективного проведения обработки поверхностно-активным веществом с целью придания устойчивых гидрофильных свойств подложке из нетканого материала.

Настоящее изобретение относится к стабильному обрабатывающему составу в виде водной эмульсии для увеличения срока службы материала, имеющему вязкость менее примерно 100 мПас при температуре примерно 25^oС и содержащему 5-80% алкилполигликозида с 8-10 атомами углерода в алкильной цепи в качестве модификатора вязкости.

Согласно предпочтительным формам выполнения стабильный обрабатывающий состав согласно изобретению дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, а концентрация сухих веществ составляет по меньшей мере 20 мас.%; поверхностно-активное вещество содержит смесь из этоксилированного гидрогенизированного масла и сорбитанмоноолеата; состав согласно изобретению дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, а концентрация сухих веществ составляет менее 20 мас.%; состав согласно изобретению предназначен для обработки подложки в качестве материала; состав согласно изобретению предназначен для обработки материала для изготовления изделия личной гигиены.

Кроме того, изобретение относится к способу эффективной и экономичной обработки нетканых материалов с целью придания им одного или нескольких необходимых свойств, например устойчивой смачиваемости, и получения в результате улучшенных нетканых материалов. Эта задача решается в способе обработки подложки, содержащем стадию нанесения на подложку обрабатывающего состава, имеющего вязкость меньше 100 мПа с при температуре примерно 25^oС, при этом обрабатывающий состав содержит алкилполигликозид с 8-10 атомами углерода в алкильной цепи в виде 5-80%-ной водной эмульсии в качестве модификатора вязкости и поверхностно-активное вещество при их соотношении от 1:1 до 1:20 соответственно.

Согласно предпочтительным формам выполнения способ в соответствии с изобретением отличается тем, что обрабатывающее средство наносят с помощью распылительного средства; распылительное средство содержит одну или несколько вращающихся распылительных головок; на стадии нанесения обрабатывающего состава используют ванну для обработки и, кроме того, способ включает в себя стадию сушки; причем обрабатывающий состав наносят на обе стороны подложки; подложка представляет собой нетканую ткань, а обрабатывающий состав имеет концентрацию сухих веществ по меньшей мере примерно 20 мас.% и сверх того содержит смесь из этоксилированного гидрогенизированного касторового масла и сорбитанмоноолеата.

Кроме того, вышеуказанная задача решается также за счет получения материала, имеющего продолжительность использования по меньшей мере 2 цикла при измерении посредством испытания на сток, описанного в заявке, и обработанная обрабатывающим составом, содержащим алкилполигликозид, имеющий от 8 до 10 атомов углерода в алкильной цепи, а также смесь из этоксилированного гидрогенизированного касторового масла и сорбитанмоноолеата.

Согласно предпочтительному выполнению материал, обработанный обрабатывающим составом согласно изобретению, может представлять собой пенопласт или пленку.

Как будет показано ниже, полученные в результате обработанные ткани оказываются равномерно, устойчиво и эффективно обработанными при сниженном расходе рабочего состава и с минимальными отрицательными последствиями или без них. В предпочительные составы для обработки входит комбинация поверхностно-активного вещества, которое само по себе является смесью этоксилированного гидрогенизированного касторового масла с сорбитанмоноолеатом, и модификатора вязкости, алкилполигликозида. Эти виды обработок нетканых материалов используют, в частности, для изделий личной гигиены, в медицине и в других областях, например, салфеток, защитной одежды, аппликаторов и др., где желательно, чтобы составы, нанесенные на подложку, имели высокое содержание сухих веществ.

Ниже изобретение поясняется более подробно на примере конкретных вариантов его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: На фиг.1 схематически представлен способ обработки согласно изобретению, пригодный для нанесения покрытия на одну или обе стороны подложки из нетканого материала; фиг.2 - аналогичный схематический вариант системы обработки.

Использованный здесь термин "нетканая ткань или нетканый материал" означает нетканый материал, имеющий структуру из отдельных волокон или нитей, которые переплетены, но не регулярным или определенным образом, как трикотажное полотно. Он также охватывает вспененные материалы и пленки, которые фибриллированы, снабжены отверстиями или иным образом обработаны для придания им свойств, подобных свойствам тканей. Нетканые ткани или нетканые материалы получают разнообразными способами, например, такими как формование из расплава, прядение и прочесывание со скреплением. Поверхностную плотность нетканых материалов обычно выражают в граммах материала на квадратный метр, а используемые диаметры волокон обычно выражают в микрометрах. Использованный здесь термин "микроволокна" означает волокна малого диаметра, имеющие средний диаметр не более чем 75 мкм, например, имеющие средний диаметр от примерно 0,5 мкм до примерно 50 мкм, в частности, микроволокна могут иметь средний диаметр от примерно 2 мкм до примерно 40 мкм. Другой часто используемой единицей диаметра волокон является денье, которую определяют в граммах на 9000 м волокна и которую можно рассчитать, взяв квадрат диаметра волокна в квадратных микрометрах, умножив на плотность в граммах на сантиметр кубический и умножив на 0,00707. Более низкое значение денье указывает на более тонкое волокно, а более высокое значение денье указывает на более толстое или более тяжелое волокно. Например, диаметр полипропиленового волокна, равняющийся 15 мкм, можно преобразовать в денье путем возведения в квадрат, умножения результата на 0,89 г/см³ и умножения на 0,00707. Поэтому полипропиленовое волокно диаметром 15 мкм имеет значение денье примерно 1,42; (15²0,890,00707=1,415). За пределами США более общепринятой единицей измерения является "текс", которая имеет размерность граммов на километр волокна. Текс можно вычислить как денье/9.

Использованный здесь термин "полученные прядением волокна" ("штапельные волокна") относится к волокнам небольшого диаметра, которые образованы выдавливанием расплавленного термопластического материала в виде мононитей из некоторого количества тонких, обычно круглых капилляров фильеры с последующим быстрым вытягиванием, как, например, в патенте США 4340563 (Эппел и др.), в патенте США 3692618 (Дорсхнер и др.), в патенте США 3802817 (Матсуки и др. ), в патентах США 3338992 и 3341394 (Кинней), в патенте США 3502763 (Хартманн), в патенте США 3502538 (Леви) и в патенте США 3542615 (Добо и др. ). Штапельные волокна являются охлажденными и обычно не являются липкими, когда они осаждаются на приемную поверхность. Штапельные волокна обычно непрерывные и имеют средний диаметр 7 мкм, а более конкретно между, примерно, 10 мкм и, примерно, 20 мкм.

Использованный здесь термин "полученные формованием из расплава волокна" относится к волокнам, образованным выдавливанием расплавленного термопластического материала через некоторое количество тонких, обычно круглых капилляров фильеры в виде расплавленных нитей или мононитей в сходящихся высокоскоростных потоках газа (например, воздуха), которые уменьшают толщину мононитей из расплавленного термопластического материала с целью уменьшения их диаметра, который может быть равен диаметру микроволокна. После этого полученные формованием волокна переносятся высокоскоростным потоком газа и осаждаются на приемную поверхность с образованием нетканого материала из случайным образом расположенных волокон, полученных формованием из расплава. Такой способ раскрыт, например, в патенте США 3849241 (Бутин). Волокна, полученные формованием из расплава, представляют собой микроволокна, которые могут быть непрерывными или с разрывами и обычно имеют средний диаметр менее 10 мкм и, как правило, являются липкими при осаждении на приемную поверхность.

Использованный здесь термин "полимер" обычно охватывает, но без ограничения ими, гомополимеры, сополимеры, такие как блок-сополимеры, привитые, статистические и чередующиеся сополимеры, тройные сополимеры и т.д., а также их смеси и модификации. Кроме того, пока это не оговорено особо, термин "полимер" охватывает все возможные геометрические конфигурации материала. Эти конфигурации включают в себя, но без ограничения ими, изотактическую, синдиотактическую и случайную симметрии.

Использованный здесь термин "направление движения при обработке" относится к длине ткани в направлении, в котором она производится. Термин "поперек направления движения при обработке" относится к ширине ткани, т.е. к направлению, как правило, перпендикулярному направлению обработки.

Использованный здесь термин "монокомпонентное" волокно относится к волокну, образованному из одного или нескольких экструдеров с применением только одного полимера. Это не означает исключения волокон, образованных из одного полимера, в который в небольших количествах введены добавки с целью окрашивания, придания антистатических свойств, замасливания, обеспечения гидрофильности и т.д. Эти добавки, например диоксид титана для окрашивания, обычно присутствуют в количестве менее 5% по массе, а более типично - в количестве, примерно, 2% по массе.

Использованный здесь термин "объединенные волокна" относится к волокнам, которые образованы из, по меньшей мере, двух полимеров, выдавленных из отдельных экструдеров, но спрядены друг с другом для образования одного волокна. Объединенные волокна иногда также относят к многокомпонентным или к двухкомпонентным волокнам. Обычно полимеры отличаются друг от друга, хотя объединенные волокна могут быть монокомпонентными волокнами. Полимеры находятся в, по существу, неизменно расположенных отдельных зонах в поперечном сечении объединенных волокон и вытянуты непрерывно на всем протяжении длины объединенных волокон. Такое объединенное волокно может иметь, например, структуру типа "ядро в оболочке", где один полимер окружен другим, или структуру с расположенными в ряд полимерами, или структуру типа "островки в море". Объединенные волокна представлены в патенте США 5108820 (Канеко и др.), в патенте США 5336552 (Стрэк и др. ) и в патенте США 5382400 (Пайк и др.) В двухкомпонентных волокнах полимеры могут быть представлены в пропорциях 75/25, 50/50, 25/75 или в любых других необходимых соотношениях.

Использованный здесь термин "двухингредиентные волокна" относится к волокнам, которые образованы из, по меньшей мере, двух полимеров, выдавленных в виде смеси из одного и того же экструдера. Термин "смесь" определен ниже. Двухингредиентные волокна не имеют различных полимерных составляющих, находящихся в относительно неизменно расположенных отдельных зонах в площади поперечного сечения волокна, и различные полимеры обычно не являются непрерывными на всем протяжении длины волокна, а вместо этого обычно образуют фибриллы или протофибриллы, которые начинаются и заканчиваются в случайных местах. Двухингредиентные волокна иногда также относят к многоингредиентным волокнам. Волокна этого общего вида рассмотрены, например, в патенте США 5108827 (Гесснер). Двухкомпонентные и двухингредиентные волокна также рассмотрены в руководстве Polymer blends and composites, авторы: Manson John А. и Sperling Leslie H., Plenum Press^c, 1976, отделение Plenum Publishing Corporation of New York, IBSN 0-306-30831-2, с. 273-277.

Использованный здесь термин "смесь", применимый к полимерам, означает смесь двух или более полимеров, тогда как термин "сплав" означает подкласс смесей, в которых компоненты являются не смешиваемыми, но их взаимная смешиваемость может быть обеспечена. "Смешиваемость" и "несмешиваемость" относятся к смесям, имеющим соответственно отрицательные и положительные значения свободной энергии смешивания. Кроме того, "обеспечение смешиваемости" означает процесс модификации граничных свойств несмешиваемой полимерной смеси с целью изготовления сплава.

Использованный здесь термин "скрепление пропусканием воздуха" означает процесс скрепления нетканого материала, например нетканого материала из двухкомпонентных волокон, в котором воздух, достаточно горячий для плавления одного из полимеров, образующих волокна нетканого материала, пропускают через нетканый материал. Скорость выбирают, как правило, между 30 и 152 м/мин, а выдержку времени вплоть до 6 с. Скрепление обеспечивается плавлением и повторным затвердеванием полимера. При скреплении пропусканием воздуха возможности изменений ограничены, и оно, как правило, относится ко второй стадии процесса скрепления. Поскольку скрепление пропусканием воздуха требует плавления, по меньшей мере, одного компонента для образования связи, его применение ограничено неткаными материалами с двумя компонентами, такими как нетканые материалы из двухкомпонентных волокон или нетканые материалы, содержащие склеивающие волокна или порошок.

Использованное здесь "термическое точечное скрепление" охватывает прохождение ткани или нетканого материала из волокон, подлежащих скреплению, между нагретыми валком каландра и опорным валом. Валок каландра обычно, хотя не всегда, выполнен рельефным таким образом, что взятая в целом ткань не скрепляется по всей своей поверхности. В результате этого по функциональным или эстетическим причинам для валков каландра были разработаны разнообразные рельефы. Один образец рельефа Хансена и Пеннингса имеет острые выступы, обеспечивая площадь скрепления примерно 30% и примерно 31 сцепление/см², как представлено в патенте США 3855046 (Хансен, Пеннингс). Рельеф Хансена и Пеннингса имеет квадратные площадки для скрепления в виде острых выступов или шипов, при этом размер стороны каждого шипа составляет 0,965 мм, промежуток между шипами 1,778 мм, а глубина обеспечиваемого скрепления 0,584 мм. Получающийся в результате рельеф обеспечивает площадь скрепления примерно 29,5%. Еще один типичный точечный скрепляющий рельеф представляет собой разреженный скрепляющий рельеф Хансена и Пеннингса, с помощью которого площадь скрепления составляет 15%, при этом квадратный шип имеет сторону с размером 0,94 мм, промежуток между шипами составляет 2,464 мм, а глубина 0,991 мм. Другой типичный точечный скрепляющий рельеф, обозначенный как "714", имеет скрепляющие площадки в виде квадратных шипов, при этом каждый шип имеет сторону с размером 0,584 мм, промежуток между шипами составляет 1,575 мм, а глубина скрепления 0,838 мм. Получающийся в результате рельеф обеспечивает площадь скрепления примерно 15%. Еще одним распространенным рельефом является рельеф "С-звезда", который обеспечивает площадь скрепления примерно 16,9%. Рельеф С-звезда имеет структуру в виде поперечно направленных полос или структуру "рубчатого вельвета", прерываемую выступающими звездами. Другие распространенные рельефы включают в себя ромбовидный рельеф с повторением ромбов при небольшом смещении и рельеф в виде проволочного переплетения, выглядящий, как подсказывает его название, подобно оконному переплету. Обычно процент площади скрепления колеблется от примерно 10% до примерно 30% площади нетканого слоистого материала. Как хорошо известно из уровня техники, точечное скрепление фиксирует слои друг с другом, а также придает целостность каждому отдельному слою путем скрепления мононитей и/или волокон внутри каждого слоя.

Использованный здесь термин "изделие личной гигиены" означает подгузники, тренировочные трусы, поглощающие элементы нижнего белья, изделия для использования при недержании мочи у пожилых и женские гигиенические изделия.

Использованный здесь термин "длительная смачиваемость" или "длительно смачиваемый" означают способность противостоять, по меньшей мере, двум, а с достижением выгоды, по меньшей мере, трем выделениям жидкости во время испытания на сток воды, описанного ниже.

Использованный здесь термин "гидрофильный" означает, что полимерный состав имеет такую свободную энергию поверхности, что полимерный материал может смачиваться водной средой, т.е. жидкой средой, в которой вода является основным компонентом. То есть водная среда смачивает нетканую ткань, обработанную в ванне с поверхностно-активным веществом. Ванна с поверхностно-активным веществом содержит, по меньшей мере, 10 мас.% поверхностно-активного вещества или смеси поверхностно-активных веществ и не более чем 90% растворителя, такого как вода.

Способы испытаний Испытание на сток (воздействие) воды и процедура смачивания/сушки описаны в патенте США 5258221 (Мейрович и др.), который целиком включен в настоящее изобретение в качестве ссылки. В типичном случае, как правило, прямоугольный с размерами 20 см на 38 см образец из волокнистого материала, например нетканого материала, закрепляют на верхнем слое поглощающего наполнителя, состоящего из полипропилена, волокон древесной целлюлозы и/или сверхпоглощающего материала. Получающуюся в результате тестовую структуру размещают в центре наклонной поверхности и удерживают на месте с помощью липкой ленты в каждом углу структуры. Угол наклона поверхности выбирают 45^o вместо угла 30^o, показанного в патенте. Воронку располагают на расстоянии примерно 200 мм от нижней части или нижней кромки тестовой структуры. Клапан воронки находится над верхней поверхностью тестовой структуры на расстоянии, приблизительно, 10 мм. В воронку наливают 100 мл воды, имеющей температуру 35^oС. Клапан воронки открывают, чтобы выпустить воду в течение промежутка времени, примерно 15 с. Определяют и регистрируют количество воды (в граммах), которая стекает и собирается в сборнике. Обычно волокнистый материал считается прошедшим видоизмененное испытание на сток воды, если количество воды, собранной в сборнике, меньше полагающегося количества для волокнистого материала данного типа. Например, когда волокнистый материал представляет собой легкий (с поверхностной плотностью, примерно, 20 г/м²) нетканый материал, полученный прядением и скреплением, количество собранной воды должно быть меньше 20 мл.

Цикл смачивание/сушка был видоизменен путем использования воды при комнатной температуре (примерно, 23^oС) в количестве 500 мл вместо 1 л. Как правило, прямоугольный образец в виде пористой подложки с покрытием, описанной выше, помещают в воду в количестве 500 мл. Образец выдерживают в воде в течение одной минуты при перемешивании с частотой 15-20 мин^-1 посредством механического миксера. Образец вынимают из воды, а избыточную жидкость выжимают обратно в сосуд с промывочной водой. Образец высушивают в воздухе с вечера и всю ночь или высушивают в сушильном шкафу (Блю М модели OV-475A-3 фирмы Дженерал Сигнал, Блу-Айленд, Иллинойс) при температуре 80^oС в течение 20 мин и затем подвергают видоизмененному испытанию на сток воды, описанному выше. Этот процесс повторяют необходимое число раз.

Испытание полоски на растяжение представляет собой измерение разрывного усилия и удлинения или деформации ткани, когда ее подвергают однонаправленному напряжению. Это испытание является видоизмененной версией стандартного способа испытаний D882 Американского общества по испытанию материалов (способа испытаний для оценки характеристик растяжения тонкого пластикового листового материала).

Чтобы измерить пиковое усилие применительно к задачам настоящего изобретения, в стандартную процедуру внесены изменения: Скорость отделения с помощью захватного элемента испытательной установки удерживалась на уровне 50 мм/мин для всех образцов.

Начальный интервал между захватными элементами изменялся от 25,4 до 76,2 мм в зависимости от типа испытывавшегося образца. Начальный интервал при испытании материалов с ленточной подложкой составлял 38,1 мм, а начальный интервал при испытании материалов с наружным покрытием составлял 76,2 мм.

Пиковое усилие рассчитывалось путем деления максимальной нагрузки на значение кривой перемещения нагрузки в поперечном направлении по ширине образца.

Результаты выражались в килограммах для разрыва и в процентах растяжения до разрыва. Более высокие значения указывают на более прочную, более поддающуюся растяжению ткань. Термин "нагрузка" означает максимальную нагрузку или усилие, выраженное в единицах массы, необходимое для разрыва или разрушения образца при испытании на растяжение. Термин "деформация" или "полная энергия" означает полную энергию при нагрузке в зависимости от значения кривой удлинения, выраженную в единицах масса-длина. Термин "удлинение" означает увеличение длины образца во время его испытания на растяжение. Значения прочности на растяжение при захвате и удлинения при захвате получали, используя ткань точно заданной ширины, обычно 102 мм, определенную ширину зажима и постоянную скорость вытягивания. Если образец шире, чем зажимное устройство, то получаются результаты, представляющие эффективную прочность волокон на зажатой ширине совместно с дополнительной прочностью, вносимой соседними волокнами в ткани. Образец, зажатый, например, в устройстве Инстром модели ТМ, можно получить от фирмы Инстром Корпорэйшн, 2500 Вашингтон стрит. Кантон, Массачусетс 02021, а в устройстве Твинг-Альберт модели ИНТЕЛЛЕКТ II можно получить от фирмы Твинг-Альберт Инструментс Ко., 10960 Даттон роуд, Филадельфия, Пенсильвания 19154, причем эти устройства имеют семидесятишестимиллиметровые длинные параллельные зажимы. Эти устройства полностью моделируют состояния напряжения ткани при реальном использовании.

Прохождение жидкости в зависимости от времени. Это испытание обозначается как ЭДАНА 150.1-90 и предполагает измерение времени, необходимого для того, чтобы известный объем жидкости (имитирующей мочу), приложенной к поверхности испытуемого образца нетканого материала, находящегося в соприкосновении с нижележащей поглощающей прокладкой, прошел через нетканый материал. В общем случае бюретку емкостью 50 мл располагают на кольцевом кронштейне, при этом насадку размещают внутри воронки. Стандартную поглощающую прокладку, выполненную из пяти слоев определенной фильтровальной бумаги (с поглотительной способностью 482%), помещают под воронку на пластину из акрилового стекла, а образец из нетканого материала помещают на верх поглотителя. Обеспечивающую прохождение пластину из акрилового стекла толщиной 25 мм и массой 500 г располагают поверх образца, при этом ее отверстие размещают в центре на 5 мм ниже воронки. Бюретку наполняют жидкостью, сохраняя воронку закрытой, после чего наливают 10 мл в воронку. После выпуска жидкости в количестве 10 мл начинают отсчет времени, который прекращают, когда жидкость проникает в прокладку и опускается вниз на ряд электродов, а затраченное на это время регистрируют. Для каждого образца это испытание повторяют 5 раз, используя одни и те же участки при каждом повторении, а значения времени усредняют.

С полимером, используемым для изготовления нетканого материала согласно изобретением, также можно смешивать другие материалы, аналогичные ингибиторам горения, для повышения огнестойкости, и/или пигменты, чтобы придать различным слоям одинаковые или разные цвета. Также можно использовать добавки для создания ароматов, регулирования запаха, антибактериальные вещества, замасливатели и т.п. Такие компоненты для полученных прядением и формованием из расплава термопластических полимеров хорошо известны в данной области техники и их часто называют внутренними добавками. Пигмент, если его используют, обычно представлен в количестве менее 5% по массе, тогда как другие материалы могут быть представлены, например, в совокупном количестве менее чем, примерно, 25% по массе.

Волокна, из которых изготавливают ткань согласно изобретению, можно получить, например, путем использования процессов формования из расплава или прядения, которые хорошо известны из уровня техники. При осуществлении этих процессов обычно используют экструдер для подачи расплавленного термопластического полимера к фильере, где полимер преобразуется в волокна с выходом волокон, которые могут иметь длину волокна штапельного типа или большую. Затем волокна вытягивают, обычно пневматически, и осаждают на движущуюся перфорированную подстилку или ленту для образования нетканой ткани. Как указано выше, волокна, получаемые процессами прядения и формования из расплава, являются микроволокнами.

Изготовление нетканых материалов из расплава в общем виде рассмотрено выше и описано в ссылках.

Ткань согласно изобретению может быть многослойным материалом. Примером многослойного материала является вариант осуществления, в котором некоторые из слоев получены прядением, а некоторые формованием из расплава, например, слоистый материал вида пряжа/вытяжка из расплава/пряжа, раскрытый в патенте США 4041203 (Брокк и др.), в патенте США 5169706 (Кольер и др.), в патенте США 5540979 (Яхию и др.) и в патенте США 4374888 (Бомслегер). Такой слоистый материал можно изготовить путем последовательного осаждения на движущую формирующую ленту первого спряденного слоя ткани, затем полученного формованием из расплава слоя ткани и в последнюю очередь еще одного спряденного слоя, а потом путем скрепления слоистого материала способом, описанным ниже. Альтернативно слои ткани можно изготовить раздельно, собрать на роликах и объединить на отдельной стадии скрепления. Обычно такие ткани имеют поверхностную плотность от примерно 3,4 до 400 г/см² или, что более предпочтительно, от примерно 25,4 г/см² до примерно 101,7 г/см².

Нетканые ткани из пряжи обычно в процессе их производства скрепляют некоторым образом, чтобы придать им некоторую структурную целостность для противостояния тяжелым условиям последующей переработки в конечный продукт. Скрепление можно выполнить рядом способов, к примеру гидроперепутыванием, иглопрокалыванием, ультразвуковой сваркой, стежковой сваркой, пропусканием воздуха и термоскреплением.

Как указывалось выше, существенной характеристикой обработанных нетканых тканей во многих случаях применения является продолжительность пользования при смачивании или способность противостоять многократным выделениям жидкости. Например, в случае использования их в качестве подкладки подгузника крайне желательна способность сохранения смачиваемости после воздействия трех или более выделений жидкости. Некоторые доступные составы для обработки, к примеру смесь этоксилированного гидрогенизированного касторового масла и сорбитанмоноолеата (под названием ахковел N-62 ее можно получить от фирмы Ай-Си-Ай; она также известна как просто "ахковел"), предположительно, должны обеспечивать продолжительность пользования в соответствии с этой нормой. Однако состав для обработки является очень вязким и трудноприменимым из-за высокой густоты в случае использования обычных способов обработки. Традиционные модифицирующие вязкость добавки могут уменьшить вязкость этого состава для обработки, но они отрицательно влияют на продолжительность пользования обработанной тканью, как это рассмотрено ниже со ссылками на таблицы 3 и 4. В рамках изобретения было обнаружено, что использование специфических алкилполигликозидов не только снижает вязкость этого состава, но и сохраняет необходимую продолжительность пользования. Для получения лучших результатов алкилполигликозид выбирают с 8-10 атомами углерода в алкильной цепи (например, глюкопон 220UP) и вводят в количестве от примерно 5% до примерно 80%, а с достижением выгоды от примерно 5% до примерно 10%, отсчитанном относительно суммарной массы состава, при этом масса состава с алкилполигликозидом, который может быть водным, содержит, например, 40% воды. Ниже в таблице 1 показано влияние добавления глюкопона 220UP в виде раствора из 60% алкиполигликозида и 40% воды по массе, который можно получить от фирмы Хенкел Корпорэйшн (также называемый просто "глюкопоном"), на вязкость основного вещества ахковел N-62. Вязкость определялась для составов, содержащих в целом 20% сухих веществ при скорости сдвига 20 ^-1 с использованием в каждом случае вискозиметра Брукфилд DV II+ со шпинделем СР-41.

Для решения задач согласно изобретению предпочтительной вязкостью является вязкость менее чем примерно 100 мПас в случае нанесения покрытия при комнатной температуре для того, чтобы можно было использовать обычные системы и способы нанесения достаточно густых покрытий, например роликовую систему ВЕКО, которую можно получить от фирмы ВЕКО. Как очевидно для специалистов в данной области техники, можно использовать другие системы, как, например, щеточные распылительные устройства и устройства для нанесения покрытий и печати. Как показано выше, поверхностно-активное вещество само по себе не удовлетворяет предъявляемым требованиям, но небольшое добавление к нему, в количестве 1 части на 20 частей, алкилполигликозида, такого как глюкопон 220UP, резко уменьшает его вязкость.

Изобретение применимо для обработки при уменьшенной вязкости и при использовании разнообразных составов, хотя сочетание с составами поверхностно-активных веществ, такими, как ряд ахковелов, является весьма предпочтительным из-за продолжительной стойкости таких пропиток. Однако, когда показатель продолжительности пользования не является критичным, важно только то, чтобы состав содержал в эффективных количествах комбинации поверхностно-активного вещества и модификатора вязкости для обеспечения обработки нетканого материала. Для установления пригодности состав можно проверить с помощью вискозиметра Брукфилда. Предпочтительны те составы, которые имеют вязкость примерно 2000 мПас или меньше. Конкретные примеры включают в себя тритон Х-102, алкилфенолэтоксилат, поверхностно-активное вещество, которое можно получить от фирмы Юнион Карбайд, Y12488 и Y12734, относящиеся к ряду этиоксилированных полидиметилсилоксанов, которые можно получить от фирмы ОСи, Масил SF-19, трисилоксан с привитым полиэтиленгликолем, который можно получить от фирмы Пи-Пи-Джи, PEG 200, 400 и 600, относящиеся к рядам моностеаратов полиэтиленгликоля, дистеаратов и монолауратов, от фирмы Пи-Пи-Джи, ряды ГЕМТЕКС SM-33 и SC75, диалкилсульфосукцинаты от фирмы Файтекс, а также водорастворимые полимеры, такие как поливинил-пирролинон, поливиниловый спирт, этилгидрогидроцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, крахмал, агар-агар и другие природные водорастворимые полимеры. Примеры модификатора вязкости включают в себя глюкопон 220 или 225, оба являются алкилполигликозидами с 8-10 атомами углерода в алкильной цепи и их можно получить от фирмы Хенкел Корпорэйшн. Результирующая смесь может иметь вязкость предпочтительно как эмульсия, т.е. меньше 100 мПас, а более желательна вязкость меньше 50 мПас во всех случаях применения.

Хотя настоящее изобретение применимо для обработки широкого круга нетканых материалов, оно наиболее эффективно и поэтому является предпочтительным для нет