材料的接合方法,特別是用于吸濕用品中的材料的制作方法

專利名稱：材料的接合方法,特別是用于吸濕用品中的材料的制作方法
技術領域：
雖然，這里所述的方法可以用于接合在其他形式的用品中使用的材料，但一般來說，本發明涉及用于吸濕用品的材料的接合方法。在優選實施例中，本發明涉及用于制造諸如衛生巾，內褲襯墊、棉塞、唇間吸濕用品，尿布、失禁用品等一類吸濕用品的方法。
背景技術：
諸如衛生巾、內褲襯墊、棉塞、唇間吸濕用品、一次性尿布、失禁用品和繃帶一類吸濕用品，是設計用于吸收和保持從人體排出的液體和其他排泄物，并防止弄臟身體和衣服的。
在制造吸濕用品時，為了形成最終的成品，一般必須將形成該吸濕用品的組成部分接合在一起。接合這種材料的一般方法包括使用粘接劑、熱和/或壓力，及超聲波。
然而，某些材料由于其結構的完整性或成分的關系，不能利用這些一般的接合方法進行接合。例如，在1993年11月9日授予Des Marais等人的美國專利5260345號，1993年12月7日授予DesMarais等人的美國專利5268224號，和1995年2月7日授予Dyer等人的美國專利5387207號中所述的、由高內相乳化液制成的吸濕泡沫材料(或“HIPE”泡沫材料)，就是一種這種形式的材料。一般來說，這種材料的抗拉強度低和/或結構完整性差。因為這種材料的結構完整性沒有粘接劑接合處那么強，因此很難利用粘接劑來粘接這種材料。結果，只有直接與粘接劑接觸的一部分材料，可以與其他材料粘接在一起。該材料的其余部分很容易就與粘接的材料分開。因為這種泡沫材料為熱定形的聚合物，因此也不能用熱接合的方法來進行接合。一旦這種材料制成后，就不能重新熔化。相反，當熱量作用在這種泡沫材料上時，該材料會燒焦，而不是象對熱接合來說所需的那樣熔化和流動。由于這種熱定形的泡沫材料在壓力作用下不能流動和熔化，因此也不能用壓力來使這種泡沫材料接合。
1984年9月25日授予Haq的題為“含有增強和熱密封材料的多孔的聚合物材料”的美國專利4473611號說明了一種先前的使材料與經高內相乳化液聚合作用而制成的多孔聚合物材料接合的方法。Haq文獻中所述的材料，可以通過加入熱塑性的纖維質，顆粒狀或有小孔的材料而形成熱密封。例如擦巾一類的用品，可通過將改進的多孔聚合物材料夾在二片熱密封的基片之間，然后使該第一和第二片基片與中間的多孔的聚合物材料中的熱密封增強材料熱密封起來而制成。然而，Haq專利中所述的制造多孔聚合物材料的方法，需要加入熱塑性材料。這使得制造該多孔聚合物材料的過程變得復雜。
其他形式的用于制造吸濕用品的材料通常包括熱塑性材料。1989年8月8日授予Ball等人的、題為“動態的機械接合方法和裝置”的美國專利4854984號公布一種將多個薄片通過在兩個輥子之間的受壓偏移間隙送進，而將多片薄片動態地機械接合在一起的方法和裝置。該兩個輥子中至少一個輥子具有凹凸花紋。Ball等人專利中所述的方法在商業使用中獲得了巨大的成功。但是，仍繼續尋找材料接合的改進方法。
因此，仍然需要尋求改進接合材料，特別是用在吸濕用品中的材料的方法。例如，需要尋求一種接合不能用已知接合方法接合的、用于吸濕用品的材料的改進方法；具體地說，即一種不需要在所討論的材料中加入熱塑性材料，以便與其他材料接合的方法。另外，還需要尋求在制造吸濕用品過程中接合較厚的材料的方法。此外，還需要一種能在要接合的材料中，形成實際上是無限多數目的接合花紋的接合方法。
本發明簡述雖然這里所述的方法也可用于接合用在其他形式的用品中的材料，但一般來說，本發明旨在提供多種接合用在吸濕用品中的材料的方法。這里所述方法的所有這類使用情況都可認為是在本發明的范圍內。在優選實施例中，本發明涉及用于制造諸如衛生巾，內褲襯墊，棉塞，唇間吸濕用品，尿布，失禁用品等一類吸濕用品的方法。
本發明具有許多方面。本發明的一個方面涉及一種在制造包括幾種材料的復合結構過程中，接合不相容的材料的方法。這里所用的術語“不相容的材料”是指很難用通常的接合方法與其他材料接合的材料。本發明的另一個方面涉及接合較厚的材料(例如厚度大于或等于大約2、3或4mm的材料)的改進方法。本發明的又一個方面涉及可以在要接合的材料中，形成實際上是無限多數目的接合花紋的接合方法。本發明的另一方面涉及采用壓縮步驟來改善接合的接合方法。本發明的再一個方面涉及通過采用將形成穿過的接合處的材料切開的步驟進行接合的方法。
應當理解，為了不使說明書過長，在說明書中所述的實施例是以優選實施例的形式表示的。還應當理解，本發明并不僅局限于這些實施例。還應當理解，這里所述方法的各個方面可以結合在一個單獨的過程中；或可以單獨使用；或以任何所希望的方式組合。還應當理解，本發明人認為，本發明的所有這些使用或本發明的這些方面的組合可能構成一些獨立可能被授予專利的發明，因此，這些發明的范圍將與先前技術的范圍一樣寬。這些發明的范圍只受權利要求書的限制，而不受這里所述的優選實施例的限制。
接合不相容材料的方法最好包括下列步驟(a)提供在使用通常的方法時至少具有一定程度的不相容性的材料，不相容材料具有第一接合能力，第一表面和第二表面；(b)提供至少一種接合能力比第一接合能力高的其他材料；(c)利用所述至少一種接合能力比第一接合能力高的材料覆蓋不相容材料的第一和第二表面的至少一部分；和(d)采用穿透所述不相容材料的接合處，使覆蓋所述不相容材料的所述第一表面的至少一部分的、接合能力較高的材料與覆蓋所述不相容材料的所述第二表面的至少一部分的、接合能力較高的材料接合起來。
根據這里所述方法的這個方面，不相容材料最好包括吸濕材料。在一個優選實施例中，不相容材料為熱定形的聚合物吸濕泡沫材料。接合能力較高的材料可以包括許多適當的材料，這些材料包括，但不限于一個或多個材料網幅，膠水層或硅酮涂層。在一個不相容材料為熱定形的聚合物吸濕泡沫材料的優選實施例中，接合能力較高的材料為一種無紡網幅。
本發明還提供了一種材料的成形方法，特別是可壓縮材料，例如用在諸如衛生巾、內褲襯墊、棉塞、唇間吸濕用品、尿布、失禁用品、擦巾等一類吸濕用品中的吸濕材料。根據本發明的方法的這個方面，在可壓縮的不相容材料上壓印出接合花紋，將不相容材料的一部分與它的其余部分隔離開來，并將隔離部分作成獨特的形狀。這里所述的方法的成形可以包括一個或多個折疊步驟。這里所述方法的許多其他應用也將會了解。
附圖的簡要說明雖然，本說明書的末尾有具體指出構成本發明主題和清楚地提出權利要求的權利要求書，但通過下面結合附圖進行的說明，可以更好地理解本發明。其中

圖1為包括不相容的吸濕泡沫材料的材料復合網幅的透視圖，采用本發明的方法，將不相容的吸濕泡沫材料接合和作成衛生巾吸濕管；圖2為利用可任選的、但是優選的制造吸濕管的步驟，將圖1所示的復合網幅形式的吸濕材料作成顆粒狀材料的裝置的透視圖；圖3為在送進圖2所示的裝置后并將不相容的吸濕泡沫材料制成顆粒狀材料后的、圖1所示的復合網幅的局部透視圖；圖4為在第一選擇性折疊步驟中，將側邊余量折疊后的圖3所示的復合網幅的透視圖；圖5為在第二選擇性折疊步驟中折疊后的圖3所示的復合網幅的示意性透視圖；圖6為將各部分接合在一起后的圖5所示的復合網幅的示意性透視圖；圖7為通過沿著圖6的7-7線的一個接合部位所取的圖6所示的復合網幅的簡化的剖視圖；圖8為本方法的用于接合衛生巾吸濕材料管的步驟的一個實施例的示意性透視圖，其中，壓花輥子用簡化的方法表示；圖9為表示在壓花輥子和砧座輥子之間的間隙中的厚度較大的材料的簡化的局部示意圖，其中，壓花輥子的凸起件周圍沒有可壓縮的材料；圖10為表示在壓花輥子和砧座輥子之間的間隙中，厚度較大的材料的簡化的局部示意圖，其中，在壓花輥子的凸起件周圍有可壓縮的材料；圖11為表示具有間歇式的負荷支承件的現有的動態接合輥子的表面的透視圖；圖12為用在本發明的方法的一個實施例中的、帶有連續的負荷支承件的壓花輥子的表面的透視圖；圖13為在面向身體一側，具有利用本發明的方法接合和成形的吸濕材料管的復合式衛生巾的透視圖；圖14為表示利用本發明的方法，將兩種不相容的材料接合在一起的另一種方法的示意圖；圖15為利用本發明的方法接合和成形的唇間吸濕用品的透視圖；圖16為用于制造唇間吸濕用品的本發明的方法的變型的透視圖；圖17為利用本發明的方法制造的一種衛生巾的局部平面圖；圖18為圖17所示的衛生巾的一部分的示意性剖面圖。
本發明的詳細描述雖然，這里所述的方法可以用來接合用在其他形式的用品中的材料，但本發明涉及一種用于吸濕用品的材料的接合方法。本發明的優選實施例涉及用于制造諸如衛生巾、內褲襯墊、棉塞、唇間吸濕用品、尿布、失禁用品、擦巾等一類的吸濕用品的方法。
本發明具有許多方面。本發明的一個方面涉及一種在制造包括幾種材料的復合結構過程中，接合不相容的材料的方法。這里所用的術語“不相容的材料”是指很難用通常的接合方法與其他材料接合的材料。本發明的另一個方面涉及接合較厚的材料(例如厚度大于或等于大約2、3或4mm的材料)的改進方法。本發明的又一個方面涉及可以在要接合的材料中，形成實際上是無限多數目的接合花紋的接合方法。本發明的另一方面涉及采用壓縮步驟來改善接合的接合方法。本發明的再一個方面涉及通過采用將形成穿過的接合處的材料切開的步驟進行接合的方法。
應當理解，為了不使說明書過長，在說明書中所述的實施例是以優選實施例的形式表示的。還應當理解，本發明并不僅局限于這些實施例。還應當理解，這里所述方法的各個方面可以結合在一個單獨的過程中；或可以單獨使用；或以任何所希望的方式組合。還應當理解，本發明人認為，本發明的所有這些使用或本發明的這些方面的組合可能構成一些獨立可能被授予專利的發明，因此，這些發明的范圍將與先前技術的范圍一樣寬。這些發明的范圍只受權利要求書的限制，而不受這里所述的優選實施例的限制。
在特別優選實施例中，可以利用這里所述的材料接合方法，形成吸濕用品(或其他形式的用品)，或吸濕用品的一部分。通過使用接合方法，將外力施加在用品的各部分上使用品成形，而使用品具有獨特的三維形狀。
1．用于制造復合式衛生巾的吸濕材料管的本發明的方法的一個非限制性實施例的說明本發明的方法可以用于接合用在許多不同形式的用品(包括吸濕用品)中的許多不同材料。圖1-圖8表示本發明的方法的一種優選應用。圖1-圖8表示用于制造放置在構成一種復合式衛生巾的基礎墊的面向身體一側上的吸濕材料管的方法。復合式衛生巾包括主要的月經墊(吸濕材料管)，月經墊與內褲保護件(基礎墊)連接。吸濕材料管利用本發明的方法接合和成形。最終的成品表示在圖13中。
附圖表示在接合包括有吸濕材料管的材料步驟之前(和之后)，要進行的許多步驟。應當理解，這些步驟是選擇性的、這里因為它們在制造圖13所示的吸濕產品中有用，所以將它們表示出來。在使用本發明的方法的所有情況下，都不需要包括這些選擇性的步驟。還應當理解，本發明的方法不是僅限于圖1-圖8所示的方法，圖1-圖8所示的方法只是一個示例性的。
A．組件的裝配圖1示出利用本發明的方法接合并成形為用于圖13所示的衛生巾中的吸濕管的材料20的復合網幅。圖1所示的材料20的復合網幅包括與使用通常的方法(例如粘接劑，熱和/或壓力與超聲波)進行的接合不相容的第一材料，例如材料22的第一網幅。因此，材料22的第一網幅又可稱為“接合不相容的材料”或“不相容的材料的網幅”。不相容材料22的網幅具有第一表面22A和第二表面22B。
不相容的第一材料22可以是任何適當的材料。雖然，利用本發明的方法可以接合基本上不吸濕的不相容材料，但最好，不相容材料22的網幅為吸濕材料。不相容材料22的網幅可以是，但不是必需是可壓縮的和/或有彈性的。最好，根據本發明的這個方面，第一材料22為可壓縮的和有彈性的多孔吸濕材料。第一材料也不是僅限于網幅形式的材料。第一材料22可以具有任何適當的形式。例如，第一材料22的形式可以是顆粒團或纖維團，疊層，一層或多層，帶狀物，片材，塊體或網幅形式。為了制造附圖所示的吸濕材料管，第一材料22最好是網幅形式。
不相容材料22的網幅具有第一接合能力(與其他材料接合或其他材料容易與它接合的難易或程度)。不相容材料22的網幅可以但不是必需與傳統的接合方法完全不相容。例如，不相容材料的網幅可以是其他材料只是利用這些方法不容易與它接合的一種材料。材料的接合能力可以通過測量使材料與接合處分開所需要的力，或者與另一種材料接合所需要的力來確定。根據這個定義，在可使兩種材料剝開的力或在力圖使材料分開的過程中使不相容材料的結構完整性破壞所需的力(無論二者誰先出現)的作用下，材料就會分開。
不相容材料22的網幅可以是由于一種或多種原因而其他材料不容易與它接合的材料。通常，因為這種材料的結構完整性或成分的關系，這種材料與通常的接合方法不相容。由高內相乳化液制成的多孔的聚合物吸濕泡沫材料(或“HIPE”泡沫材料)是這種不相容材料的一種類型。具有這些特性的吸濕泡沫材料在專利文獻中有說明，這些文獻包括，但不僅限于下列專利1993年11月9日授予DesMarais等人的美國專利5260345號，1993年12月7日授予DesMarais等人的美國專利5268224號，和1995年2月7日授予Dyer等人的美國專利5387207號。這種材料的抗拉強度低，和/或結構完整性差，和/或破壞前的伸長量小。
因為這種材料的結構完整性沒有粘接處強，因此很難使用粘接劑來使其他材料與這種吸濕泡沫材料接合。結果，只有直接與粘接劑接觸的不相容材料的部分才能與其他材料接合。不相容材料的其余部分很容易與它所接合的材料分開。另外，因為上述專利中所述的泡沫材料是熱定形的聚合物，因此這些泡沫材料不能用熱接合的方法使與其他材料接合。一旦這些材料制成，它們不能重新熔化。相反，當熱量加在這些泡沫材料上時，這些材料會燒焦，而不是熱接合所需要的熔化和流動。另外，由于熱定形的泡沫材料不能在壓力作用下流動和熔化，因此這些泡沫材料不能用壓力接合。
因此，不相容的材料22的網幅又稱為不容易接合的材料。在有些情況下，也可稱為不能熱密封的、沒有熱塑性的材料；和/或結構完整性差的材料。還應當理解，不相容材料的使用只是在本發明的涉及不相容材料的接合方法這方面才是重要的。在這里所述方法的其他方面，不是必須要使用不相容材料。在所述的這些其他方面，可以使用包括各種各樣的吸濕材料在內的任何適當的材料。
在附圖所示的實施例中，不相容材料22的網幅為吸濕的泡沫材料網幅，例如在上述專利中所述的泡沫材料中的一種。圖1所示實施例中的不相容材料22的網幅至少部分地包裹在材料24的第二網幅上。材料24的第二網幅具有比不相容材料22的網幅的接合能力高的第二接合能力。即利用通常的接合方法，材料可以更容易地與其他材料(或材料本身)接合。材料24的第二網幅又可稱為“載體網幅”或“可接合的網幅”。在圖1所示的實施例中，最好將材料24的第二網幅完全包裹在不相容材料22的網幅周圍，使材料24的第二網幅的橫截面成“e”字形折疊形狀。
材料24的第二網幅可以是能用熱或壓力、粘接劑、或超聲波與其本身接合，或與至少是這里所述的各種形式吸濕用品中所使用的某些其他材料接合的任何材料。材料24的第二網幅可以由各種不同的材料制成，例如紡織材料和無紡材料；諸如有孔成形熱塑薄膜、有孔或無孔的塑料薄膜、和液壓成形的熱塑薄膜之類的聚合物材料；多孔泡沫材料，網狀泡沫材料；網狀熱塑薄膜；和熱塑稀洋紗。適當的紡織和無紡材料可以由天然纖維(例如，木纖維或棉纖維)，合成纖維(例如，聚酯、聚丙烯或聚乙烯纖維一類的聚合物纖維)，雙組分纖維(即，芯子是一種材料，包在外面的外殼是另一種材料的纖維)，或是天然纖維與合成纖維的組合構成。最好，在所示的實施例中，材料24的第二網幅至少部分地包括熱塑性材料。然而，在其他實施例中，特別是如果使用粘接劑或其他形式的接合方法時，材料24的第二網幅不需要包括熱塑性材料。例如，材料24的第二網幅可以是能通過氫鍵鍵合與其本身接合的一種纖維素材料。
在又一個實施例中，材料24的第二網幅可以用不同于材料網幅形式的一種材料代替。例如，材料24的第二網幅可以用可接合的層；或諸如擠壓成的膠水層，或涂在不相容材料22的網幅上的聚合物涂層一類的涂層代替。膠水，特別是熱熔性粘接劑與熱塑性材料相似之處在于能使用本發明的方法的這個方面接合。某些硅樹脂，特別是熔點很低的硅樹脂，也能夠如上所述那樣進行接合。由于這個原因，材料24的第二網幅可以稱為“第二材料”，這樣，顯然，材料包括不是網幅的材料。
在所示的優選實施例中，第二材料24最好包括適用于作為吸濕用品的吸濕材料的包裝的材料。例如，第二材料24可以作為容納吸濕用品的吸濕材料的容納網幅，吸濕用品的覆蓋物或頂片，或吸濕用品的底片。對于圖1-圖8和圖13所示的實施例，第二材料24包括由紡粘無紡材料制成的容納網幅。一種特別優選的紡粘無紡材料為Fiberweb，North America ofWashougal，WA公司出售d的NO.0.65MLPV60U(或“P-9”)產品的19克/碼2(22.5g／m2)的紡粘聚丙烯無紡材料。另一種特別優選的無紡材料為Corovin GmbH，Peine，Germany公司銷售的稱為COROLIND的紡粘聚乙烯無紡材料，它有兩種定量23gsm和30gsm。
雖然，材料24的第二網幅以折疊成e字形的形狀包裹在不相容材料22的網幅周圍，但應當了解，如果使用網幅材料，則材料24的第二網幅不是僅限于以折疊成e字形形狀包裹在不相容材料22的網幅周圍。不相容材料22的網幅和材料24的第二網幅之間的關系最好是，接合能力比不相容材料22的網幅接合能力高的材料網幅只是至少靠近不相容材料22的網幅的兩個相對的表面(例如，圖1所示的22A和22B)。這樣，在其他實施例中，材料24的第二網幅可以只是部分地折疊，或部分地包裹在不相容材料22的網幅周圍。材料24的第二網幅可以任何適合的形狀折疊或包裹在不相容材料22的周圍。其他適合的形狀包括，但不限于折疊成C字形形狀等。
另外，材料24的第二網幅并不一定要限于包裹不相容材料22的網幅的一個單一的網幅。可將一個或多個材料的網幅放在靠近不相容材料22的網幅的每一個表面22A和22B的地方。例如，在其他實施例中，可以有兩個第二材料24的獨立網幅，其中一個網幅靠近不相容材料22的網幅的每一個表面22A和22B。第二材料24的兩個網幅可以是同一形式的材料，并具有相同的特性。在其他實施例中，靠近不相容材料22的網幅的每一個表面22A和22B的材料的兩個網幅可以不相同。例如，兩個網幅可以是不同類型的材料，或材料的基本類型相同但特性不同(例如，厚度等)。
在又一個實施例中，第二材料24的網幅不必需是與不相容材料22的網幅一樣寬或一樣長的網幅。例如，第二材料24可以是帶狀物，條，碎片或位于接合點的理想位置上的片的形式。因此，第二材料24只需覆蓋不相容材料22的網幅的第一薄膜22A和第二表面22B的一部分。
B．任選的中間步驟(1)將不相容的材料成形為顆粒狀材料在圖1～圖8所示的制造吸濕材料管的方法的優選實施例中，在接合和成形之前，當不相容材料22的網幅位于材料24第二網幅內部時，將不相容材料22的網幅作成顆粒狀材料。這可按照1998年2月20日以RonaldR.McFall等人的名字提交的、題為“開槽的或顆粒狀吸濕材料的制造方法”的與本發明具有共同受讓人的美國專利申請系列09/027379號中所述的方法進行。
在這種情況下，最好是材料24的第二網幅不但其接合能力比不相容材料22的網幅的接合能力高，而且，材料24的第二網幅的斷裂屈服點比不相容材料22的網幅的斷裂屈服點高。這個步驟(將不相容的材料制成顆粒狀材料)是一個任選的步驟，它最好在進行制造圖13所示的衛生巾的吸濕材料管時非常需要的接合步驟之前進行。還應當懂得，將不相容材料制成顆粒狀材料的步驟，不是僅限于在接合步驟之前進行。另一種方案是，如果希望的話，將不相容材料制成顆粒狀材料的步驟可以與接合步驟同時，或在接合步驟以后進行。下面更詳細地來討論優選這個任選步驟的理由。
將不相容材料22制成顆粒狀材料的任選過程包括幾個步驟。雖然，這個任選的過程(以及所用的裝置)有幾個實施例，圖2示出過程和裝置的一個優選實施例。圖2所示的過程和裝置是用于通過用機械方法使不相容材料22變形，將不相容材料22制成顆粒狀材料的。
第一步驟是形成具有在拉力作用下的第一斷裂屈服點的一個“載體網幅”(在所述的實施例中，材料24的第二網幅起載體網幅的作用)。然后，將制成顆粒狀材料的材料網幅(在這種情況下，即為不相容的泡沫吸濕材料22的網幅)和載體網幅制成一個復合結構，例如復合網幅20。泡沫吸濕材料22在拉力作用下的第二斷裂屈服點比無紡織物制成的載體網幅24的斷裂屈服點低。因此，在準備這里所述的接合方法時，就已經完成了將不相容材料22作成顆粒狀材料的最初兩個步驟。
采用一種用機械方法使上述復合網幅20變形的裝置。裝置最好是至少其一個元件帶有壓花表面的結構。最好，利用該裝置，將壓花表面壓在復合網幅20上，使復合網幅20產生機械變形，從而使泡沫吸濕材料22至少部分地形成顆粒狀材料，而載體網幅(材料24的第二網幅)不形成顆粒狀材料。
圖2所示的使復合網幅20產生機械變形的裝置30包括兩對圓柱形輥子，即第一對輥子32和第二對輥子62。每一個輥子都具有壓花表面。這些花紋最好由輥子上的許多隆起部分和凹下部分形成，從而形成許多三角形的齒。在1996年5月21日授予Chappell等人的、題為“具有彈性性質的網幅材料”的美國專利5518801中，詳細地說明了用作圖2所示的裝置中的第一對輥子32和第二對輥子62的適當的壓花輥子(雖然不是為了將不相容材料變成顆粒狀材料)。
在所示的優選實施例中，第一對輥子32的兩個輥子上的三角形齒最好由圍繞輥子圓周的隆起部分和凹下部分形成。齒的橫截面最好為等腰三角形。如果希望的話，齒的頂部可以稍微倒圓。第一對輥子32中的頂部輥子34和底部輥子36對齊，使頂部輥子34的隆起部分38與底部輥子36的凹下部分40對齊。形成頂部輥子34上的隆起部分和底部輥子36上的凹下部分的三角形齒彼此隔開一定距離，使這些齒不能互相接觸或完全“嚙合”。
這些齒具有適當的尺寸和節距。這里所用的術語“節距”是指相鄰的齒頂點之間的距離。在圖示的優選實施例中，齒的深度(或高度)最好大約為0.1～0.17英寸(大約2.5～4.3mm)。節距最好為大約1～5mm，更理想是大約1.5～2.5mm。這些齒的節距決定了將吸濕材料切成或割裂成的片的寬度。
在底部輥子36的與其軸線X平行的表面上，還可以包括幾個彼此均勻地隔開的細的平面形槽44。在這個實施例中，在底部輥子36上彼此均勻隔開的槽44的寬度最好為2mm。圍繞著兩個隔開的槽之間的底部輥子圓周測量的、底部輥子36上的齒的“長度”為8mm。最好，輥子34和36沿相反方向被驅動轉動。
頂部輥子34上的三角形的齒和底部輥子36上的凹下部分40最好互相隔開一段距離，使它們部分地互相咬合。在相對的兩個輥子上的齒咬合的程度，這里稱為齒的“嚙合度”。齒的嚙合度是指兩個相應輥子上的齒頂在同一平面上的位置(0％嚙合度)至一個輥子的齒頂向內延伸越過所述平面向著相對的輥子的凹下部分伸入的平面示出的位置之間的距離。齒的嚙合度可由節距(在一個輥子上的齒頂之間的距離)的百分數，或所測量的上述距離來示出。由于齒的高度可以大于節距，因此嚙合度可以大于100％(即嚙合度大于節距長度)。最好，嚙合度為大約為節距長度的15％～120％。用所測量的上述距離示出的嚙合度，大約為0.01～0.07英寸(大約0.25mm～1.8mm)，最好為大約0.04～0.06英寸(大約1mm～1.5mm)。
如圖2所示，在用A示出的部分上，復合網幅20沿著機器方向(MD)送進至兩個輥子34和36之間的間隙中。在過程的這個階段，材料24的第二網幅起載體網幅的作用。作為載體網幅，材料24的第二網幅支持和容納著要被切開和作成顆粒狀材料的不相容材料22的網幅。材料24的第二網幅包裹在不相容材料22的網幅外面，使材料24的第二網幅面對著輥子34和36上的壓花表面。
輥子34和36的壓花表面壓入復合網幅20中，使復合網幅20產生機械變形。機械變形過程產生的力，大于不相容的泡沫吸濕材料22的網幅的斷裂屈服點，但小于無紡織物制成的載體網幅(接合能力較高的材料24的第二網幅)的斷裂屈服點；因此，不相容的泡沫吸濕材料22的網幅至少部分地被切開，而載體網幅24不會被切開。
圖2示出在通過第一對輥子32之間的間隙之后，在階段B時的復合網幅的狀態。如圖2所示，在載體網幅24上形成與相鄰的輥子34和36上的花紋組合相應的波紋狀花紋。然而，載體網幅24沒有被切開或切斷。在泡沫吸濕材料22的中間網幅上形成許多狹縫50。狹縫50沿著機器方向(MD)排列。在所示的具體實施例中，狹縫50是斷續的、被沒有狹縫的材料52的在機器方向的橫向(的“CD”)的條帶隔開。這是由于在上述底部輥子36上存在槽44而造成的。因為泡沫吸濕材料22的網幅的斷裂屈服點比載體網幅24的斷裂屈服點低，因此，泡沫吸濕材料22的網幅被切開，而載體網幅24沒有被切開；同時，在拉力(變形過程)作用下，泡沫吸濕材料網幅斷裂，而載體網幅24不斷裂。
在過程的這個階段(在第一對輥子32和第二對輥子62之間的階段B)，還可在復合網幅20上，進行另外一些步驟。例如，可在第一對輥子32和第二對輥子62之間，將復合網幅20切成幾個單獨的段。在另外一些實施例中，可以利用放在第一對輥子32中的一個輥子上的切割刀片，將復合網幅20切成幾個單獨的段。復合網幅20切成的段應與圖13所示的衛生巾所需的吸濕材料管的長度相適應。
另外，在第一對輥子32和第二對輥子62之間，可以將另一種材料的網幅(或多個網幅)，例如有孔的薄膜頂片材料56的連續網幅，與復合網幅20連接。另一種方案是，將這種另外的材料切成單獨的片，并在第一和第二對輥子之間與復合網幅20連接。有孔的薄膜頂片材料56與復合網幅20的連接示出在圖3中。在圖2中，為了示出簡單，省去了連接。最好，有孔的薄膜頂片材料56與復合網幅20用粘接劑連接。這樣形成的結構，這里稱為“管成形復合體”(或“管成形復合網幅”)88。
使復合網幅產生機械變形的上述裝置30的第二對輥子62包括頂部輥子64和底部輥子66。每一個這種輥子的表面上都有花紋。如圖2所示，頂部輥子64具有與其軸線X平行的隆起部分。這些隆起部分形成許多三角形的齒68。圍繞頂部輥子64的圓周，可以有幾個間隔開的槽70。
圖2示出當復合網幅20離開第二對輥子62之間的間隙時，至少泡沫吸濕材料22的一部分，帶有許多沿著機器方向橫向的狹縫80。這種開始在機器方向上切開，接著又在機器方向的橫向切開會將吸濕材料22作成或切割成許多顆粒82。由于在第二對輥子62上有槽70，因此，泡沫吸濕材料22上可以選擇性地有一些沒有狹縫的帶84；另外，由于在第一對輥子32的底部輥子36上有槽44，因此，在機器方向的橫向也有沒有狹縫的部分。
另外，無紡織物制成的載體網幅24沒有切開，但其上作成另一種花紋。所形成的整個花紋類似于帶有由第一和第二對輥子32與62產生的壓痕組合的柵格。有孔薄膜頂片56上形成的花紋類似于第二對輥子62上的花紋。
圖3示出通過圖2所示的裝置以后的復合網幅20。如上所述，最好在第一和第二對輥子之間將有孔薄膜頂片材料56與復合網幅20的獨立的段連接。圖3示出有孔薄膜頂片材料56的寬度最好與復合網幅20切成的的獨立段寬度相同，而長度比獨立段長些。有孔薄膜材料56延伸超出了復合網幅材料的獨立段的兩端，因此，只需將材料56的兩端與衛生巾連接，可以更容易地將形成的吸濕材料管與衛生巾連接。
應當了解，在圖3中，為了簡單起見，省略了由第一和第二對輥子壓入無紡材料24中形成的花紋。另外，為了簡單起見，不相容的泡沫吸濕材料22表示成只包括顆粒82(即，在不相容材料22上的沒有狹縫的帶沒有示出)。這種實施例，只要使上述第一對輥子32和第二對輥子62中的各個輥子帶有連續的齒，而省去凹下部分40及齒之間的槽70，即可以形成。
(2)折疊管成形復合網幅的任選步驟制造圖13所示的衛生巾的吸濕材料管的下一個步驟，是折疊復合網幅20，有孔的薄膜頂片材料片56和管成形復合網幅88的綜合結構。這些任選的。但卻是較理想的折疊步驟示出在下面幾個附圖中。
圖3示出縱向折疊線F，上述管成形復合網幅88的縱向側邊余量圍繞著它開始折疊。圖4示出在第一折疊步驟中，在沿著折疊線F折疊上述側邊余量90后，管成形復合網幅88所形成的“C”字形折疊結構。
圖5示出在第二折疊步驟中，折疊后的管成形復合網幅88。如圖5所示，管成形復合網幅88，沿著其縱向中心線L折疊。結果，先前折疊的縱向側邊余量90互相靠近，并且管成形復合網幅88的縱向側邊余量90向著復合網幅88的內側卷褶。如圖5所示，折疊的縱向側邊余量90靠近管成形復合網幅88的縱向中心線L。現在，利用本發明的方法，很容易使圖5所示的折疊的管成形復合網幅88接合。(圖2～圖5所示的步驟都是任選的、但對于制造圖13所示的衛生巾的吸濕材料管，是一些理想的步驟)。
C．不相容材料的接合(和成形)(1)序言為了接合(和成形)不相容的吸濕泡沫材料22，通常，具有較高的第二接合能力的材料24(無紡織物)的網幅，放在不相容材料22(吸濕的泡沫材料)的外面。要接合的實際結構的橫截面(如圖7所示)是較復雜的，但為了說明，最好還是示出出上述的一般關系(具有較高的第二接合能力的材料的網幅放在不相容材料的網幅的外面)。
不相容的吸濕泡沫材料22與在其外面的、具有較高的第二接合能力的無紡材料24的網幅，最好用許多自生的接合處94接合。這里使用的術語“自生的”是指不用粘接劑或其他另外的材料(即，另外加在要接合的元件上的材料)，例如縫紉線，來進行的接合。然而，這里所述的方法不是僅限于不用粘接劑增強的這種自生的接合，或粘接劑接合本身。
最好，上述接合處94穿透不相容的吸濕泡沫材料22。最好，接合處94將無紡織物24的網幅的一部分與不相容的泡沫材料22的相反一側的無紡織物24的網幅的另一部分連接起來。在圖示的實施例中，接合作為接合不相容材料的本發明的方法的一個步驟，還可用以形成具有獨特的三維形狀的吸濕材料管。
在使用本發明的方法時，可以使用任何適當數目的接合處94。接合處94可以位于任何適當的位置上。為了制造圖13所示的衛生巾的吸濕材料管，最好使用2～5個接合處94。在圖示的實施例中，使用了三個接合處94。接合處94最好互相隔開大約1.75英寸(大約4.4cm)，并且距離沿著上述管成形復合網幅88的縱向中心線L形成的折疊線大約17mm。
上述自生的接合過程可以使用熱和/或壓力，或超聲波來進行。下面將更詳細地來說明熱和/或壓力接合，特別是動態接合的合適方法。相應的超聲波接合方法在1984年2月7日授予Schaefer的、題為“超聲波接合方法”的、Procter ＆ Gamble公司的美國專利4430148號；和1989年4月25日授予willhite Jr．等人的、題為“不用粘接劑而將連續運動的網幅接合形成層疊的網幅及從網幅上切下的產品”的美國專利4823783號中作了說明。適當的超聲波接合設備可從Branson Ultrasonics of Danbury，CT公司購得。超聲波接合裝置最好裝有其花紋元件與下述動態接合方法的花紋元件相同的平板。然而，應當了解，在用于接合這里所述的某些厚度較大的結構時，超聲波接合可能不是最優選的(與動態接合方法比較)。
動態接合方法與超聲波接合方法相比具有幾個優點。第一，動態接合方法是一個可以高速進行的連續方法。相反，一般超聲波接合需要使用具有至少一個靜止頭的裝置，為了形成接合，需要一個固定的停頓時間。因此，使用超聲波接合方法時，要接合的網幅必需停止一段時間以完成接合。第二，超聲波接合方法不適于接合厚度超過一定量(例如，達到，或大于，或等于大約4mm)的材料。另一方面，這里所述的動態接合方法可以容易地接合具有這樣厚度的材料。
在接合過程中，在前一步驟中將吸濕材料22切開或作成顆粒狀材料是有利的。這是因為用于形成狹縫或顆粒狀材料的方法，可以為接合處觸頭吸濕材料形成一條連續的清晰的路徑。如果接合處與狹縫或顆粒之間的空隙對準時，更可以做到這點。當狹縫或顆粒狀材料粘接在上述載體網幅上時，最可能出現這種情況。現有的切割吸濕材料的方法只是切割吸濕材料，并用壓縮空氣將吸濕材料吹入封閉的管中，造成切割出的顆粒隨意分布。這種方法不能形成上述的清晰的接合路徑。
上述的動態接合方法包括將位于吸濕泡沫材料22兩側的材料24(無紡覆蓋物)的第二網幅的部分接合在一起。有孔的薄膜頂片材料56也可以有能動態接合在一起的部分。作為附加的，或另一種方案是，將有孔的薄膜頂片材料56與無紡織物24的接合部分接合在一起。使用動態接合方法時，最好至少要接合的材料中有一種材料(無紡覆蓋物24或有孔的薄膜頂片材料56)為熱塑性材料。(應當理解，為了簡單起見，接合在下面以無紡織物24的接合部分接合在一起示出；當然，有孔薄膜頂片材料也同樣可以用這種方法接合，但沒有示出)。
圖8示出覆蓋材料24的第一部分24A最好是通過上述管成形復合網幅88與覆蓋材料的第二部分24B接合的過程。用于接合管成形復合網幅88的裝置優選包括一對圓柱形輥子110和112。最好，至少有一個輥子，例如壓花輥子110的表面上有凹凸花紋。圖8簡單地示出了壓花輥子110，更詳細地則在圖12中示出(但圖12所示的帶有凹凸花紋的輥子，與圖8所示的花紋稍有不同)。
如圖12所示，壓花輥子110具有一個圓柱形表面115，和從表面115向外伸出的許多突起部分或花紋元件(或“花紋元件塊”，“凸起部”或“小塊”)116。由花紋元件116形成的凹凸花紋可以是任何形狀的。凹凸花紋可以是直線形的、曲線形的，或者可由直線部分與曲線部分組成。凹凸花紋可以是連續的或斷續的。凹凸花紋可以形成無限多數目的花紋和其他式樣。例如，凹凸花紋可以構成一些幾何形狀，箭頭，字等。花紋元件上的接觸面118也可作成各種不同的形狀。接觸面118的適當形狀包括，但不限于橢圓和圓形。
在所示裝置的實施例中，凹凸花紋包括具有圓形接觸面118的許多彼此隔開一定距離的花紋元件116，在圖8所示的方法實施例中，花紋元件116成斷續直線式排列。
雖然，本發明可以適用于任何形狀和尺寸的接合，但最好是在平面圖上看接合處為圓形，圓的直徑為大約0.25～5mm或更大。在一個優選實施例中，接合處圓形的直徑為大約3mm，圓的面積大約為8mm2。
花紋元件116具有最好不與圓柱形輥子表面垂直的側壁119。一般，花紋元件116的側壁119與圓柱形輥子的表面115的夾角大于45°，且小于90°；最好是大約70°～90°。由于要接合的材料的厚度的影響，和希望避免撕破上述無紡覆蓋材料24，最好改變花紋元件116的側壁119的取向。
另一個輥子112用作砧座件，因此可以稱為砧座輥子112。在壓花輥子110和砧座輥子112之間，形成一個受壓偏移的間隙114。最好，砧座輥子112的表面是光滑的。然而，在其他實施例中，輥子110和112都可以有凹凸花紋和/或花紋元件。最好，壓花輥子110和砧座輥子112，由預先確定的大約為20000磅/平方英寸(大約140MPa)～200,000磅/平方英寸(約為1400MPa)的花紋元件負荷推動，彼此相向地偏移。在圖8所示的實施例中，兩個輥子110和112彼此相向地偏移，使間隙114中的壓力保持為大約93700磅/平方英寸(大約656MPa)。在這個實施例中，要接合的材料以較高的速度通過間隙114。材料通過間隙的線速度最好為大約383英尺/分(大約117m/min)。
壓花輥子110和砧座輥子112最好在同一方向，以不同的速度驅動轉動；這樣，它們之間有一個表面速度差。表面速度差最好為表面速度較低的輥子的速度的大約2％-40％，更理想是大約2％-20％。砧座輥子112的表面速度最好比壓花輥子110的表面速度大。然而，當線速度高時，也可能在速度差為零的情況下進行接合(即形成上述間隙的輥子的表面速度相等)。
包括上述管成形復合網幅88的多塊薄片可通過穿過輥子110和112之間的間隙114而接合起來。圖示的優選的接合過程，可以穿過管成形復合網幅88，并自體地將無紡覆蓋材料24的第一部分24A與覆蓋材料24的第二部分24B接合起來。在位于泡沫材料22外面的、具有較高的第二接合能力的無紡材料24的網幅的兩個相對部分之間形成接合處94。
不需要任何特殊的理論，據信不相容材料接合的機理如下。接合裝置的輥子上的花紋元件116壓縮不相容的吸濕泡沫材料22。這種局部的壓縮使不相容的吸濕泡沫材料22斷裂并與花紋元件116的區域分離(離開壓力作用點)。接合裝置將不相容材料22切開，或使不相容材料22的顆粒移開，因此形成一條清晰的路徑，使要接合的材料接合在一起。最好，在接合處留下非常小量(如果有的話)泡沫材料22。
除了接合可穿透至不相容材料中以外，所述的方法還有幾個其他重要的特點。這些特點可允許接合厚度大的材料，并且可在要接合的材料上形成實際上是無限多數目的接合花紋。上述壓花輥子110的表面115上最好有柔順的(或可壓縮的)材料120。壓花輥子110的表面115上最好還有兩個復合支承件122。這些零件的作用將在下面說明。
柔順材料120的作用是壓縮要接合的材料，使花紋元件116不會扎穿覆蓋材料24。如果覆蓋材料24被扎穿，則不能形成接合，或形成的接合很脆弱，因為覆蓋的無紡材料不會熔化形成接合。壓縮的步驟可在接合之前，或與接合同時進行。當要接合的材料較厚時，在花紋輥子110上使用柔順材料是特別適合的。當要接合的材料較薄時，可以省去柔順材料。圖12示出，柔順材料120包圍著上述花紋元件116。
比較圖9和圖10可看出柔順材料120所起的作用。圖9示出較厚的材料通過、壓花輥子110和砧座輥子112之間的間隙114的情況，其中沒有柔順材料包圍花紋元件116。如圖9所示，由于在要接合材料上，特別是覆蓋的材料24上的很大的局部應力作用，花紋元件116將要接合的材料扎穿。
圖10示出同樣較厚的材料通過柔順材料120包圍花紋元件116的壓花輥子110和砧座輥子112之間的間隙114的情況。如圖10所示，柔順材料120占據壓花輥子110和砧座輥子112之間的空間。柔順材料120使要接合的材料在花紋元件116區域上逐漸地壓縮。這使得覆蓋材料24的兩個層在接合過程中更靠近，但不會使覆蓋材料24產生附加的變形。這就可以不必撕開覆蓋材料24，或使位于覆蓋材料24兩個層之間的泡沫材料22扎出一個孔，而形成接合處94。
通過設想以下的模擬情況就可看出這種方法的工作情況。這種方法的原理與要將6英寸(15cm)厚的玻璃纖維絕緣件用射釘槍固定在另一種材料上的原理相似。如果玻璃纖維不壓縮，則當鐵釘射出時，鐵釘將刺穿絕緣件且完全通過絕緣件。然而，如果在用射釘槍固定玻璃纖維之前，使玻璃纖維絕緣件壓縮，則不會產生上述情況，而釘子也能固定住絕緣件。
柔順材料120最好具有一定的特性。柔順材料120的壓縮性要比要接合的材料的壓縮性小，但比壓花輥子110的表面115的壓縮性大。因此，柔順材料120的硬度應比壓花輥子110的表面115的硬度小。一般，柔順材料的硬度(用硬度計測量)為肖氏硬度A標尺大約50到洛氏硬度C標尺大約62之間；最好為肖氏硬度A標尺大約50～100；最理想為大約肖氏硬度A標尺90。(洛氏硬度C標尺62為構成壓花輥子110的表面115的D2鋼的硬度)。(雖然砧座輥子表面的硬度可以是任何適當的值，但最好其硬度與壓花輥子110的表面115的硬度相等或比后者大)。
柔順材料120可以是任何形式的材料。適當的材料包括黃銅、橡膠、和聚合物材料，例如聚氨酯。在一個優選實施例中，柔順材料120為聚氨酯。
柔順材料120的寬度應比要接合的材料寬度寬些。這可使壓力在整個要接合的材料上相等。柔順材料120的厚度可以為任何適當大小。最好，柔順材料120的厚度要足夠大，以對避免在上述覆蓋材料24上穿孔的問題能起相應的作用。柔順材料120的厚度最好不大于上述花紋元件116的高度。例如，花紋元件的高度大約為2mm。在一個非限制性例子中，發現硬度大約為肖氏硬度A標尺90的聚氨酯柔順材料的厚度大約為1.5mm是合適的。
柔順材料120最好粘接在壓花輥子110的表面115上。可以用任何適當的方法，例如熔接或粘接劑，將柔順材料粘接在壓花輥子110上。
上述負荷支承件122的作用是平衡壓花輥子110(即，當要接合的材料在壓花輥子100和砧座輥子112之間通過時，使作用在壓花輥子110上的力均勻)。當壓花輥子110上的花紋為“不均衡的”或“不穩定的”時，使用負荷支承件122是特別有利的。所謂“不均衡的”或“不穩定的”是指上述壓花輥子110上的花紋元件116的分布成在壓花輥子110和砧座輥子112之間的間隙114中的壓力圍繞壓花輥子110的圓周變化，這是由于花紋元件116的接觸面118的表面積不同，和/或花紋元件116的分布引起的。
當接合花紋平衡時，負荷支承件122可以省去。然而，如下面將要詳細說明的那樣，即使當接合花紋為平衡的花紋時，為了在使用高度較大的花紋元件116方面有更大的靈活性，仍希望使用負荷支承件122。
負荷支承件122的形狀可以是任意的適合形狀。負荷支承件122可以是圍繞壓花輥子110的連續的圓環形式。負荷支承件122也可以是斷續零件的形式。如果負荷支承件122是斷續零件形式，則最好使它們圍繞著壓花輥子110的圓周交錯排列，以便有效地形成圍繞壓花輥子110圓周的連續的圓環。如圖12所示，負荷支承件122最好是圍繞壓花輥子110的連續的圓環形狀。
在圖示的實施例中，兩個負荷支承件122的位置最好靠近壓花輥子110的每個側邊緣。兩個負荷支承件122最好位于與要接合的材料接觸的壓花輥子110的表面115的橫向外側(即，負荷支承件最好位于壓花輥子110的中心部分和壓花輥子110的側邊緣之間)。這可以保證砧座輥子112與負荷支承件122直接接觸。當要接合的材料送入上述兩個輥子110和112之間的間隙114中時，砧座輥子與負荷支承件接觸。這種接觸的發生是由于要接合的材料在上述間隙114中被壓縮，及由于在使兩個輥子互相相向地偏移的較大的力作用下兩個輥子變形造成的。
比較圖11和圖12，可以更仔細地看出負荷支承件122所起的作用。圖11示出壓花輥子1110不帶有所述的負荷支承件的一個例子。花紋元件1116在壓花輥子1110上的分布是“套疊的”和平衡的。這里所用的術語“套疊的”是指當圍繞著壓花輥子1110的圓周觀看花紋時，花紋元件1116的分布有一定程度的重疊。這可保證，在間隙1114區域，砧座輥子1112連續地位于壓花元件1116的頂部上面而不會落入或沉入各花紋元件1116之間。如果上述花紋元件1116不套疊，則砧座輥子1112的確會在花紋元件1116之間沉下去，在很大壓力下靠近在一起并以高速回轉的兩個輥子好象汽車泄了氣的輪胎一樣，工作起來非常顛波不穩。
在圖11所示的輥子1110中，有幾組花紋元件與輥子的其他部分上的幾組花紋元件相同。另外，在各組花紋元件之間還有多個支承體或一個支承體帶1124。由于圖11中只示出了輥子表面的一部分，因此，圖11中看不見在其他部分上的幾組相同的花紋元件。然而，圖示的一組花紋元件和支承體1124足以說明問題的概念了。如圖11所示，當花紋為平衡的花紋時，則圍繞著壓花輥子1110的圓周，只需要不連續(或斷續)地設置支承體或支承體帶1124。支承體1124應設置在沒有花紋元件116的位置上。這是因為，當壓花輥子1110轉動時，由加載機構產生的總力從花紋元件轉移至支承件1124上。需要平衡的花紋意味著，在圍繞輥子的任何點上，間隙中的接合面積(即，在間隙內處于接觸狀態的兩個輥子的一部分的表面積)必需保持恒定不變。如果接合面積改變，則接合壓力也改變，會使各個接合處不一致。
圖12示出可用于所述方法實施例的、花紋元件116具有不套疊和不穩定的花紋的壓花輥子110的一個例子。雖然，圖12中只示出了帶有一組花紋元件116的輥子110的一部分，但輥子優選地包括幾個圍繞著輥子110圓周隔開一定距離的相同的點的花紋。(所謂“點”是指花紋元件具有圓形的接觸區域)。每一組點以所希望的方式分布，在產品上形成接合處。例如，為了接合圖8所示的管成形復合網幅，每一組點可由三個排成一直線的點組成。為了接合圖15所示的唇間吸濕用品1020，每一組點可由4個或5個點組成，排成半圓形，如同在圖16中所示的一組花紋元件的情況一樣。
為了進行討論，假設圍繞著輥子110的圓周有6組點。這個例子中的所有花紋元件116高度相同。其中三個點花紋中花紋元件116帶有直徑為2mm的圓形接合表面的接觸面。另外三個點花紋中花紋元件116帶有直徑為3mm的圓形接合表面的接觸面。帶有3mm直徑接觸面的花紋元件116和帶有2mm直徑接觸面的花紋元件116，圍繞著壓花輥子110的圓周是交替排列的。
在發明這里所述的負荷支承件122以前，發明者不知道有方便的方法，可以利用帶有2mm直徑接觸面的花紋元件和帶有3mm直徑接觸面的花紋元件來形成接合。例如，利用通常的輥子結構，只能用帶有2mm直徑接觸面的花紋元件來形成接合，但不能用帶有3mm直徑接觸面的花紋元件來形成接合。如果選擇適當的壓力來用帶2mm直徑接觸面的花紋輥子來形成接合，則在用帶有3mm直徑接觸面的花紋輥子來形成接合時壓力就不夠。反之亦然(即，可以用帶有3mm直徑接觸面的花紋元件來形成接合，但不能用帶有2mm直徑接觸面的花紋元件來形成接合)。如果選擇適當的壓力來用帶有3mm直徑接觸面的花紋元件來形成接合，則在用帶有2mm直徑接觸面的花紋元件來形成接合時壓力就太高，并且在要接合的材料上會刺穿出一些通孔。
因此，開發了這里所述的負荷支承件122。如上所述，最好這些負荷支承件122是圍繞著壓花輥子110圓周的連續圓環形式。為了保證壓花輥子110的動態平衡，從負荷支承件上去除了與花紋元件表面積相等的材料。如圖12所示，負荷支承件122的每一側都有小的切去的區域126。這些切去的區域126的位置優選地沿著花紋元件116所在的輥子表面上的同一縱軸設置。對于每一個花樣元件116有兩個切去區域126。圖12所示的每一個切去區域126為半圓形形狀。每一個切去區域的尺寸最好為位于公同縱軸線上的花紋元件116的表面尺寸的一半。
負荷支承件122的硬度大于或等于壓花輥子110的表面和花紋元件116的硬度。負荷支承件122可由任何適合的材料制成。如同壓花輥子110的表面和花紋元件116一樣，負荷支承件122最好由D2鋼制成。
負荷支承件122的厚度可以小于，大于或等于花紋元件116的高度。為了使接合過程簡單，負荷支承件122的厚度最好與花紋元件116的高度相同。例如，花紋元件116的高度大約為2mm。在一個非限制性例子中，大約2mm厚的負荷支承件122也是合適的。負荷支承件122的寬度可為任何適當的值。最好，負荷支承件122的寬度使沿著壓花輥子110的表面的縱向區(即與輥子軸線平行的方向)的各部分的表面積等于或大于位于同一區域內的花紋元件116的接觸面118的總表面積。在圖12所示的實施例中，負荷支承件122的寬度大約為6mm(通過不包括切去區域126的負荷支承件122的部分測量)。
負荷支承件122可以與壓花輥子110作成一個整體；或做成單獨的零件，然后粘接在壓花輥子110的表面115上。最好，負荷支承件122與壓花輥子110的表面115作成一個整體。如果負荷支承件122粘接在壓花輥子110上，則可以用任何適當方法進行粘接，例如熔接。
不需要任何特別的理論，就可知道，負荷支承件122可用于使用不均衡的花紋進行接合，因為接合區的壓力不只隨著花紋允許的表面積的變化而變化或隨著有無花紋元件而變化。采用負荷支承件122時，接合區中的壓力受以下因素的控制輥子的材料特性，特別是壓花輥子110的材料特性；要接合的材料特性；以及花紋元件116和負荷支承件122的幾何形狀(即，高度和表面積)。由于接合是在較高的壓力下進行的，因此，輥子會變形，特別是花紋元件116。接合區的壓力可使花紋元件116被壓縮而偏移。接合區的壓力還可使花紋元件根部周圍的壓花輥子110的表面產生一定程度的偏移。在與花紋元件116的接觸點的位置上，砧座輥子112也可能產生局部變形。
花紋元件116及其周圍區域的變形量相當于用這種方法形成的接合處的厚度。在這里所述的優選實施例中，接合處的厚度大約在0.0015～0.002英寸(大約為0.038～0.05mm)范圍內。即使在有花紋元件116的區域和要接合的材料送入壓花輥子110和砧座輥子112之間的間隙114中的情況下，這種變形也能使砧座輥子112與負荷支承件122保持恒定接觸。為此，加載力必需足夠大，以保證負荷支承件122與砧座輥子固定不變的接觸。這樣，負荷支承件122起到砧座輥子122的“擋塊”的作用，以防止花紋元件116進一步壓縮偏移。
負荷支承件122的強度應設計得足夠大，以便一旦砧座輥子112與負荷支承件122接觸，作用在花紋元件116上的接合壓力不會進一步增加。如果負荷支承件122非常硬，則當加載力增加時，只是作用在負荷支承件122上的負荷增大。
壓花輥子110的平衡有特別重要的意義。可以利用接合方法的這一個方面的特點，通過圍繞著壓花輥子圓周具有不同尺寸的接觸面的花紋元件來形成接合花紋。接合方法的這一個方面的特點還不受先前的機械限制。接合花紋不是必需套疊的、并且接合花紋也不必是均衡的花紋。例如，利用先前的接合方法，產生例如圖17所示的花紋那樣的套疊和均衡的復雜花紋需要非常復雜的設計過程。壓花輥子的平衡就不需要進行復雜的設計工作來保證接合花紋套疊和平衡。
另外，可以產生一些適合某些特殊的接合需要或用戶愛好，而不是方法限制的接合花紋。另外，這里所述的方法可以用于產生為了審美目的或其他目的需要的無限制數目的接合花紋。例如，利用這里所述的方法，可以在要接合的材料上寫上手書或壓印出一幅圖畫。
另外，在本方法中使用負荷支承件122使得可以使用高得多的花紋元件116。一般，現有的花紋元件的高度大約為0.015英寸(大約0.38mm)。如這里所述，花紋元件116的高度可達2mm或更大。這樣，可以接合較厚的材料。然而，帶有高度較大的花紋元件的壓花輥子并不僅限于用來接合較厚的材料。它也可用于接合較薄的材料，因為負荷支承件122可使花紋元件116不刺穿要接合的材料。
本方法的這個方面的特點，還可使壓花輥子116的壽命增加。一般，有凹凸花紋的輥子磨損是由于花紋元件上的應力造成的。使用負荷支承件可以承受一部分這種應力和減輕作用在花紋元件上的壓力，因此可以減小應力。又如上所述，負荷支承件還可起一個“擋塊”作用，以防止花紋元件進一步壓縮偏移。由于負荷支承件可以起“擋塊”作用，防止花紋元件進一步壓縮偏移，因此，花紋元件不會變形超過其塑性變形點。
(2)接合方法的非限制性變化所述接合方法可以有許多變化。下面來說明一些這種非限制性的變化。
例如，這里所述的方法不僅限于用在接合吸濕用品所用的材料。例如，這里所述的方法可以用來接合用于制造包裝用品所用的材料，或任何其他形式的用品所用的材料，特別是那些使用不相容材料、聚合物材料等的用品中的材料。另外，要接合的材料的中心薄片不一定要包括不相容材料。它可以含有任何形式的適當材料，包括但不限于熱塑性材料。
另外，這里所述的接合方法的輥子結構也不僅限于圖示的結構。例如，在其他實施例中，兩個輥子都可以帶有花紋元件。在兩個輥子都帶有花紋元件的實施例中，花紋元件可以互相接觸。另一種方案是，一個輥子上的花紋元件可以在另一個輥子表面的花紋元件之間的位置上，與相對的輥子的表面接觸。另外，負荷支承件也不僅限于只設在壓花輥子上。負荷支承件可以設置在砧座輥子上，或壓花輥子和砧座輥子兩個輥子上。
圖12所示的負荷支承件也可作許多變化。例如，負荷支承件可以具有至少一些不連續的部分，而壓花輥子110仍具有所述的某些或全部優點。另外，負荷支承件上的切去區域的形狀不需要與花紋元件形狀的一半相同。
動態接合這些材料的優選方法還可包括加熱一個或兩個輥子110和112的步驟。如果加熱輥子，則最好將輥子加熱至其表面溫度比上述覆蓋材料24中的熱塑材料的熔化溫度低一個預定值的程度。
在其他實施例中，在要接合的材料送入上述間隙114中進行接合之前，可使材料壓縮(或“預壓縮”)。例如，可使要接合的材料通過位于輥子110和112之前的另一對輥子之間的加壓間隙，對材料進行預壓縮。預壓縮可包括壓縮整個要接合的材料，或局部壓縮上述管成形復合網幅88中的、將形成接合處94的一些區域。
在其他接合方法中，預壓縮步驟也可與接合一起進行。例如，如果使用超聲波，則超聲波熔接器或“立樁”通常會在形成超聲波接合所處需的停頓時間內，使要接合的材料有一定程度的壓縮。因此，在傳統的超聲波熔接的情況下，可以不需要與一般使用的接合過程分開的預壓縮步驟。
另外，為了使說明簡單和清楚起見，本發明的接合方法中所使用的裝置是作為包括兩個圓柱形的輥子110和112來說明的、然而，圓柱體只是一個示例性的形成間隙的零件。因此，本發明本質上不是只限于包括圓柱形輥子的裝置。同樣，使用術語“花紋元件”并不是要將所述的方法局限于接合只由單獨的、彼此隔開的花紋元素組成的花紋，也不排斥其他的花紋，例如網狀花紋或包括連續的、或是細長的接合線的花紋。
這里所述的方法還可包括在1989年8月8日授予Ball等人的美國專利4854984號中所述的任何方法限制或步驟。
在使用動態接合方法進行接合時，應考慮的另一個因素是負荷在花紋元件上的均勻分布。當使用一個接合輥子或表面來接合具有不同厚度部分的材料時，這點是很重要的。在幾種不同的情況下可能在材料上出現不同的厚度。例如，可將要接合的材料作成型材或進行壓光，使其一些區域具有不同厚度。或者，要接合的材料可以是所有的層的長度和/或寬度都不相同的一個層壓件。在這種情況下，在接合時某些接合處穿過的層要比另外一些接合處穿過的層多。
在這種情況下，使負荷在花樣元件上均勻分布的一種方法是，改變花紋元件116的側壁119的角度。穿透厚度較大的要接合材料部分的花紋元件116的側壁119的角度，應比穿過厚度較小的要接合的材料部分的花紋元件116的側壁119的角度大些。例如，穿透要接合材料的較薄的部分的花紋元件116的側壁119的角度大約為50°；而穿透要接合的材料的較厚部分的花紋元件116的側壁119的角度大約為70°。如果希望的話，穿透要接合材料較厚部分的花紋元件116的高度也可以較大(或將另外的花紋元件做得短些)。
如上所述，本發明的方法可以使用粘接劑、共粘劑、氫鍵接合(例如，如果要接合的一種材料包括纖維素)，熱和/或壓力，或超聲波的手段來實現。然而，最好是使用動態接合方法或超聲波。如果要接合的材料(例如材料24的第二網幅)用與傳統的接合方法(特別是粘接劑)有沖突的化學試劑或組合物處理時，這種方法特別有利。如果第二材料用護膚組合物或可以改變第二材料的親水性的材料處理時，則這種接合方法是有利的。
后一種形式的表面處理的例子在1997年12月2日授予Yan-Per Lee等人的、題為“具有改進的用表面活性劑處理的親水性頂片的吸濕用品”的P＆ G公司的美國專利5693037號中作了說明。所述的動態接合方法和超聲波接合方可以接合經過這種處理的材料，或將足夠的熱傳遞通過這種涂層或經過處理的表面以便與下層材料形成接合。另一種方案是，如果只是繼續地進行這種表面處理，則可將接合裝置上的花紋設計成，使接合處穿透材料沒有處理的部分。
圖7示出，接合可以壓縮形成接合處94的局部區域上的可壓縮的泡沫吸濕材料22或更優選的是使其移位。這樣，可使管成形復合網幅88的三維成形部分100與管成形復合網幅88的其余部分隔離開來，并將隔離部分100(以及整個管成形復合網幅88)作成不同的形狀。管成形復合網幅88的兩側成形、最好是對稱地成形。因為接合只使壓力作用在管成形復合網幅88中被花紋元件116壓在砧座輥子的曲線表面上的部分上，因此，上述網幅88二側的對稱是可以達到的。因此，本發明的方法的這個實施例與可以形成帶有一個壓花側面和一個平的側面的結構的壓花方法不同。
D．將吸濕材料管固定在一個基礎墊上形成復合衛生巾在接合過程以后，最好將接合的管成形復合網幅88切成多個單獨的吸濕材料管，將每一根吸濕材料管放置在一個基礎墊上形成一條復合衛生巾。
如圖8所示，用于切斷接合的管成形復合網幅88的裝置包括一對輥子130和132。其中一個輥子-輥子130的表面上具有至少一個最好是多個刮刀件134。最好，刮刀件134的形狀能在連續接合的管成形復合網幅88上形成連續的、大致橫向的切痕。另一個輥子132起砧座件的作用，因此可稱為砧座輥子132。刮刀輥子130和砧座輥子132之間也形成一個間隙136。在切斷步驟之后，將單個的吸濕材料管88送至傳送帶140上，以便于與上述基礎墊固定，形成復合衛生巾。
在圖7所示的單個的吸濕材料管的情況下，沒有利用接合固定在一起的管成形復合網幅88的其余部分102展開，并且在將管成形復合網幅88固定在基礎墊上之前將其分散開。管成形復合網幅88的其余部分102的接合和展開使管成形復合網幅88制成成形輪廓形狀，其中構成成品上的吸濕材料管頂部的復合網附88的部分寬度較窄。最好如圖13所示，構成成品上的吸濕材料管頂部的復合網幅88的部分，形成從復合網幅其余部分102(和衛生巾的其余部分)的頂部垂直突出的隆起部分106。又如圖13所示，接合還可使管成形復合網幅88帶有珩縫花紋，在此珩縫花紋處管成形復合網幅88在在接合處94周圍皺起。
圖13示出在面向身體的一側具有用本發明的方法接合的吸濕材料管88的一種復合式衛生巾。
為了形成復合式衛生巾800，可利用一條衛生巾作為內褲保護裝置(或“基礎墊”)820，而將作為“主要月經墊”的吸濕材料管88放置在基礎墊820的頂部，并使至少在吸濕材料管的兩端與基礎墊連接。適合用作基礎墊820的衛生巾包括The Procter ＆ Gamble Company of Cincinnati，Ohil出售的ALWAYS ULTRA衛生巾。
在一個具體的優選實施例中，基礎墊820包括諸如ALWAYS UTRA衛生巾的一種變型，具有吸濕芯、覆蓋在吸濕芯上面的薄紙和DRI-WEAVE有孔薄膜，吸濕芯包括其間帶有超吸濕性的形成水凝膠的材料顆粒的薄紙層疊片。適用的薄紙為Merfin ftygienic Products公司制造的薄紙。覆蓋在吸濕芯上的薄紙最好用粘接劑的螺旋線與吸濕芯連接。
吸濕材料管88可用任何適當的方法與基礎墊820連接。通過在吸濕材料管兩端將頂片材料56的延長部分58熔化接合在基礎墊820上，即可使吸濕材料管88連接在復合衛生巾820上。在這種復合式衛生巾的某些優選實施例中，也可以在吸濕材料管88和基礎墊820的末端之間，使吸濕材料管與基礎墊連接。可用任何適當的連接方法，例如用粘接劑，將復合式衛生巾的吸濕材料管在其兩端之間與基礎墊連接。
衛生巾800具有第一末端(或前端)區828，第二末端(或后端)區830和位于第一和第二末端區之間的中心區832。如圖13所示，由于接合的結果，吸濕材料管88從衛生巾800的前端區828至其后端區830作成成形輪廓形狀。更具體地說，吸濕材料管88沿著橫向中心線T在復合式衛生巾的中心處厚度最大；并向著復合式衛生巾的兩端厚度逐漸變小。
可以改變接合花紋，使吸濕材料管沿著復合式衛生巾800的全長或部分長度的厚度增加。例如，可以這樣接合，即使得復合式衛生巾800的增加的厚限于中心區832。或者，也可以利用接合花紋，使衛生巾的末端區的厚度增加，或使中心區的一部分和末端區的一部分的厚度增加。
2．本發明的方法的備選實施例本發明有許多備選的實施例。例如，在一個備選的實施例中，吸濕材料管中的吸濕材料在接合前不必作成顆粒狀材料，即可使用整塊的吸濕材料。然而，貫通整塊吸濕材料(例如泡沫吸濕材料)的接合比較困難，特別是如果材料厚度超過大約4mm更困難。
另外，利用本發明的方法，也可接合其他形式的材料，例如低密度的吸濕材料。例如，利用本發明的方法可以接合未壓光的空氣氈(airfelt)。如果希望的話，在空氣氈可以壓光，但應在用要接合的材料包封空氣氈及根據本發明的方法進行接合之后，才可以壓光空氣氈。
然而，本發明的方法與只是對吸濕用品(例如包括壓花空氣氈吸濕芯的吸濕用品)進行壓花的方法比較具有幾個優點。在這種吸濕用品中，頂片可以與空氣氈的吸濕芯粘接。底片也可以與空氣氈粘接。空氣氈中的纖維素纖維可由氫鍵連接固定在一起。這些氫鍵的缺點是，它們可被液體松開。粘接劑也有被液體松開的缺點，并且若對吸濕用品的組成部分(例如頂片)進行一定的表面處理也會松開粘接劑。
圖14示出本發明的方法的另一種應用。在先前的實施例中，本發明的方法包括將能夠接合的材料放在不相容材料的外表面上，然后通過穿透不相容材料將這些材料接合在一起。在圖14中，本發明的方法用于將二塊不相容的材料與放在不相容材料里面的、能夠接合的材料接合起來。
圖14示出不相容材料22的兩個網幅。不相容材料22的網幅可以是這里所述的任何一種不相容材料。最好，不相容材料的網幅包括一種吸濕泡沫材料。盡管使用粘接劑很難將這種吸濕泡沫材料與其他材料固定，但在這個實施例中，使用一層粘接劑98將吸濕泡沫材料22的每一個網幅與接合能力較高的材料24的網幅接合。然而，這種粘接有使吸濕泡沫材料在粘接處分離的危險，因為吸濕泡沫材料的結構完整性差。接合能力較高的材料24的網幅，可以是這里所述的任何一種第二材料。最好，接合能力較高的材料24的網幅包括無紡材料網幅。
如圖14所示，與無紡網幅24粘接在一起的吸濕泡沫材料22的網幅與無紡網幅24面對面地互相鄰近放置。然后，利用這里所述的方法，將這樣形成的整個復合結構接合在一起。可使復合結構通過諸如圖8所示的裝置中的一對輥子之間的間隙來進行接合。這可使接合處94在兩個無紡材料網幅24之間形成。
在這個實施例中接合處94可以是一個從吸濕泡沫材料22的外面看不見的“隱藏的”接合處。接合處94可以是隱藏的是因為形成接合處的花紋元件一般只使小量的泡沫材料移位。另外，在接合以后，可以將泡沫材料22再在接合區上展開，使除去泡沫材料移位的地方不太看得出。
另外，這里所述的方法還可用于其他目的和制造其他形式的吸濕用品。例如，圖15示出利用本發明的方法接合和制成的一種唇間吸濕用品1020。唇間吸濕用品1020可以由包括這里所述的任何一種不相容材料在內的適當的吸濕材料制成。在圖15所示的實施例中，唇間吸濕用品1020由一層無紡網幅覆蓋材料1046包裹人造絲芯1044構成。使用通常的接合方法時，人造絲一般是不相容的材料。然而，如圖16所示，通過在唇間吸濕用品的相對兩側的無紡覆蓋材料1046之間穿透人造絲形成接合處94，就可以利用本發明的方法來使上述人造絲芯1044接合和成形。
如圖16所示，最好穿透吸濕人造絲材料1044，使覆蓋材料1046的第一部分1046A與覆蓋材料1046的第二部分接合。用于接合被覆蓋的吸濕材料1044的裝置最好包括一對圓柱形輥子-壓花輥子110和砧座輥子112。圓柱形輥子110和112與圖8所示的輥子類似。如圖8所示的實施例一樣，最好至少一個輥子，即輥子110的表面上有凹凸花紋。壓花輥子110具有一個圓柱形表面115和許多從表面115向外伸出的突出部分或花紋元件116。凹凸花紋和花紋元件116上的接觸面118可以是任何合適的形狀。花紋元件116的側壁119形成的角度最好與針對圖8所示的輥子110所述的角度相似。
輥子110和112的工作方式與圖8所示的裝置的工作方式相同或相似(包括，但不限于輥子之間的表面速度差范圍，輥子之間的間隙壓力的范圍，加熱一個或兩個輥子的可能性和用其他形式的間隙形成件代替輥子)。
在圖16所示的裝置實施例中，凹凸花紋還可包括許多彼此間隔開的帶有圓形接觸面118的花紋元件(或“花紋元件塊”)116。然而，在圖16所示的方法實施例中，花紋元件116排列成“半月”形狀。花紋元件116交替排列，使得相鄰兩次施加的接合處位于在吸濕材料的覆蓋“繩”的縱軸線A1的相對兩側。
附圖所示的接合方法穿透吸濕材料1044的薄片，并將上述覆蓋材料1046的第一部分1046A與其第二部分1046B自體接合在一起。
圖示的吸濕用品實施例說明了本發明的方法的其他優點。接合處94可以設置成實際上為無限多數目的花紋。這些接合處94可以用來形成實際上幾何形狀為無限多的產品。通過經過接合處的線使產品的硬挺度增加，而增加結構的穩定性和形成吸濕用品。這種線可以是直線，曲線，或部分是直線，部分是曲線。為了防止液體泄漏或外形美觀可以作出很深的絎縫壓痕。本發明還可用于高速運轉的生產線(例如700～1000英尺/分)且不限于某些特定的花紋，如同在縫紉加工中一樣。
圖17和圖18示出利用本發明的方法制造的、帶有幾個不同特點的衛生巾1320。圖17示出了一種吸濕用品(可伸長的衛生巾1320)，在制造吸濕用品的過程中，利用本發明的方法可以同時完成幾個不同的步驟。衛生巾1320包括一個主體部分1322。主體部分1322包括液體可透過的頂片1324；與頂片連接的、液體不可透過的底片1326；和放在頂片1324和底片1326之間的吸濕芯1328。這些組成部分可用任何可使組裝好的衛生巾1320伸長的方法進行連接。衛生巾1320可以包括兩個通過將頂片和底片熔化在一起形成的末端密封部1329。衛生巾1320還具有從其主體部分1322的每一個縱向側邊緣伸出的護翼或護片1330。
圖17所示的衛生巾1320具有一個帶有由所述方法制成顆粒狀材料1336的區域1334的吸濕芯1328。如圖17所示，包括顆粒狀材料的區域1334由在縱向和橫向排列的未成形帶1338隔開。另外，還可利用本發明的方法，在頂片1324和底片1326上形成可變形的網絡區。術語“可變形的網絡區”在1996年5月21日授予Chappell等人的、題為“具有彈性性質的網幅材料”的美國專利5518801號中作了詳細的說明。在頂片1324和底片1326上作出可變形的網絡區，可使衛生巾的這些組成部分具有伸長性。頂片1324和底片1326中的可變形網絡區的未成形帶可使這些可伸長的組成部分具有彈性性質。將吸濕芯1328作成顆粒狀材料可使吸濕芯1328處于不與頂片1324和底片1326的可伸長性相沖突的形式。
根據所形成的可變形網絡區的圖案的不同，頂片1324和底片1326可在X-Y平面的一個方向，多于一個方向或所有方向上具有伸長性。圖17所示的實施例中，衛生巾1320可以在縱向和橫向伸長。圖17所示的衛生巾的伸長量最好為1997年3月18日授予Osborn等人提出的、題為“可伸長的吸濕用品”的美國專利5611790號中所述的大小。
圖17示出這里所述的方法還可用于使護翼或護片1330具有伸長性。上述護翼1330可以在針對上述頂片和底片所述的任何一個方向上伸長。還可以通過將衛生巾1320通過一個其與上述翼1330接觸的花紋表面部分的花紋，與和吸濕用品的主體部分接觸的花紋表面部分的花紋不同的裝置，來使翼1330的伸長方向和伸長量與頂片和底片的伸長方向與伸長量不同。如果使用的是兩個嚙合輥子，則用于使上述翼具有伸長性的輥子上的各個部分可以靠得更近；或者，如果護翼1330所具有的層數沒有主體部分1322的層數多，則兩個輥子可以嚙合度得更深。
本發明的方法還可用于給衛生巾的各個組成部分壓花和/或將衛生巾的各個組成部分接合在一起。圖17示出，衛生巾1320的面向身體的表面上可以帶有許多熔化接合處1340形式的壓花。熔化的接合處1340可以通過在用于將吸濕芯1328作成顆粒狀材料的裝置的壓花表面上形成許多接合件而作出。如果希望的話，可以選擇性地加熱接合。一般，為了將各個組成部分接合在一起，至少是那些要接合在一起的組成部分應包括至少某種熱塑性材料。在其他實施例中，可能希望上述壓花表面帶有只對衛生巾的面向身體的表面壓花，而不在各個組成部分之間形成上述熔化的接合處的接合件。
因此，可以利用本發明的方法將吸濕芯1328作成顆粒狀材料，使頂片1324和底片1326能伸長，使護翼或護片1330能伸長，在各個組成部分上壓花和/或將它們接合在一起，和使衛生巾1320的末端密封起來。所有這些步驟可以在一次通過與圖示所示相同的裝置的過程中完成。另外，如圖18所示，接合花紋可從頂片穿透至底片，并通過將頂片和底片隔開成許多區，而為吸濕材料提供結構完整性。吸濕材料可以包括，例如，用氣流成網法制成的可加熱接合的材料。在這種實施例中，不需要利用通常的粘合劑纖維或粉末粘合劑來保持材料的完整性。
此處引入在整個說明中提到的上述所有專利，專利申請(和任何與此有關的專利，及任何相應的公開的外國專利申請)和刊物供參考。但是，并不表示這些引入的任何參考文件公開或教導了本發明。
盡管公開和描述了本發明的具體實施例，但本領域普通技術人員知道，在不偏離本發明的精神和范圍的條件下，可進行各種各樣的改變和改進。
權利要求
1．一種在制造吸濕用品過程中材料的接合方法，所述方法包括下列步驟(a)提供具有第一接合能力、第一表面和第二表面的第一材料；所述方法的特征在于，還包括(b)提供至少一種接合能力比第一接合能力高的其他材料；(c)利用所述至少一種接合能力比第一接合能力高的材料，覆蓋所述第一材料的第一和第二表面的至少一部分；和(d)利用穿透所述第一材料的接合處，使覆蓋所述第一材料的所述第一表面的至少一部分的、接合能力較高的所述材料，與覆蓋所述第一材料的所述第二表面的至少一部分的、接合能力較高的所述材料接合起來。
2．如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一材料具有與通常的接合方法至少一定程度的不相容性。
3．如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接合材料的步驟(d)包括自體地接合所述材料。
4．如上述權利要求中任何一項所述的方法，其特征在于，將所述材料接合起來的步驟(d)包括使用壓力接合所述材料。
5．如上述權利要求中任何一項所述的方法，其特征在于，所述第一材料包括吸濕的泡沫材料。
6．如上述權利要求中任何一項所述的方法，其特征在于，所述至少一種其他的材料為無紡材料網幅。
7．如上述權利要求中任何一項所述的方法，其特征在于，所述至少一種其他材料為包裹在第一材料兩個側面周圍的單一網幅。
8．如權利要求1,2,3,4或5所述的方法，其特征在于，所述至少一種其他材料包括膠水層或聚合物涂層。
9．一種復合結構，其特征為，該復合結構包括具有與通常的接合方法至少一定程度的不相容性的吸濕材料，所述不相容材料具有第一接合能力，和至少部分地被接合能力比所述第一接合能力高的一種材料覆蓋的第一和第二表面，所述復合結構包括一個或多個自體接合處，將至少部分地覆蓋所述不相容材料的所述第一表面的覆蓋材料的一部分，與至少部分地覆蓋所述不相容材料的所述第二表面的覆蓋材料的一部分接合起來，所述復合結構在所述接合處區域具有絎縫的外觀。
10．一種在制造吸濕用品過程中，接合具有與通常的接合方法至少一定程度的不相容性的吸濕材料的方法，所述方法包括下列步驟(a)提供一種具有與通常的接合方法至少一定程度的不相容性的吸濕材料，所述吸濕材料具有第一接合能力、第一表面和與之相對的第二表面；所述方法的特征在于，它還包括(b)提供至少一種其接合能力比第一接合能力高的其他材料；(c)利用接合能力比第一接合能力高的至少一種材料，覆蓋所述吸濕材料的第一和第二表面的至少一部分；(d)在所述被覆蓋的吸濕材料上施加局部的力，使所述吸濕材料在施加了所述力的地方移位，所述力使接合能力比所述第一接合能力高的、位于所述吸濕材料的相對兩個表面上的所述材料，在所述吸濕材料移位的地方互相接觸；和(e)在所述吸濕材料移位的地方，將接合能力較高的所述材料接合在一起。
11．如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述吸濕材料的斷裂點比接合能力較高的材料的斷裂點低，其中，所述局部力比所述吸濕材料的斷裂點大，但比接合能力較高的所述材料的斷裂點小，因此，所述吸濕材料至少在一個地方斷裂，而接合能力較高的材料不會斷裂。
12．如權利要求11所述的方法，其特征在于，施加局部力使所述吸濕材料移位和將接合能力較高的所述材料接合在一起的步驟(d)和(e)，可在一次操作中實現。
13．一種將其中至少一個薄片包括熱塑材料的多個薄片接合在一起的方法，所述方法包括下列步驟(a)提供砧座件和凹凸壓花間隙形成件，所述凹凸壓花件具有帶向外伸出的花紋元件的表面，所述方法的特征在于，所述凹凸壓花件的表面上包括一種柔順材料，所述柔順材料至少部分地包圍至少一些所述花紋元件；(b)使所述薄片以各部分面對面的關系通過所述砧座件和所述凹凸壓花件之間的受壓力作用可偏移的間隙；和(c)在足以壓縮至少所述薄片的一部分并將至少一些所述薄片接合在一起的壓力作用下，使所述間隙形成件彼此相向地偏移，形成層疊件，但不扎穿所述層疊件。
14．一種將其中至少一個薄片包括熱塑性材料的多個薄片接合在一起的方法，所述方法包括下列步驟(a)提供砧座件和凹凸壓花的間隙形成件，所述凹凸壓花件的表面帶有從其上向外伸出的花紋元件；(b)提供其各個部分成面對面關系的多個薄片；所述方法的特征在于，它還包括(c)在要形成接合處的所述薄片的區域上，壓縮所述薄片的至少一部分；和(d)在足以使所述花紋元件將至少一些所述薄片接合在一起的壓力作用下，使所述間隙形成件彼此相向地偏移，形成層疊件，但不扎穿所述層疊件。
15．如權利要求14所述的方法，其特征在于，壓縮步驟(c)在步驟(d)中的接合之前進行。
16．如權利要求14所述的方法，其特征在于，壓縮步驟(c)與步驟(d)中的接合同時進行。
17．如權利要求13或14所述的方法，其特征在于，至少一個所述的薄片包括吸濕材料。
18．如權利要求13、14、或17所述的方法，其特征在于，所述薄片的綜合厚度大于或等于大約2mm。
19．一種將其中至少一個薄片包括熱塑性材料的多個薄片接合在一起的方法，所述方法包括下列步驟(a)提供砧座件和凹凸壓花間隙形成件，所述凹凸壓花件具有帶向外伸出的花紋元件的表面，所述方法的特征在于，所述砧座件和所述凹凸壓花件中至少有一個包括至少一個負荷支承件，當所述壓花件和所述砧座件形成所述間隙時，所述至少一個負荷支承件的高度，足以與所述砧座件的表面至少一部分保持接觸；(b)使所述薄片以各部分面對面的關系通過所述砧座件和所述凹凸壓花件之間的所述受壓可偏移的間隙；和(c)在至少一些所述花紋元件足以使至少一些所述的薄片接合在一起的壓力下，使所述間隙形成件彼此相向地偏移，而形成層疊件。
20．如權利要求19所述的方法，其特征在于，砧座件和凹凸壓花件為回轉輥子。
21．如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述至少一個負荷支承件包括圍繞所述砧座件和凹凸壓花件中的至少一個的圓周的連續圓環。
22．如權利要求20或21所述的方法，其特征在于，圍繞所述壓花輥子圓周的所述花紋元件的表面積不相同，可以選擇所述至少一個負荷支承件的表面積，使圍繞所述壓花件圓周的所述花紋元件的表面積的差別得以平衡。
23．如權利要求21所述的方法，其特征在于，所述至少一個負荷支承件具有至少一個切去的區域。
24．如權利要求23所述的方法，其特征在于，所述花紋元件具有帶表面積的接觸面，并且，所述至少一個切去的區域，在平面圖中的尺寸與花紋元件上的接觸面的表面積相等。
25．如權利要求20或21所述的方法，其特征在于，即使所述花紋元件之間有間隔，所述至少一個負荷支承件使所述砧座件軸線和所述壓花件軸線之間保持預先選擇的最小距離。
26．如權利要求20或21所述的方法，其特征在于，即使所述花紋元件之間有間隙，所述至少一個負荷支承件使所述砧座件和所述壓花件保持接觸。
全文摘要
本發明公開了用于制造包括,但不限于諸如衛生巾、內褲襯墊、唇間吸濕用品、失禁用品、尿布、擦巾等一類吸濕用品在內的用品的材料接合方法。所述方法包括許多方面。本方法的一個方面包括在制造一種含有幾種材料的復合式結構過程中接合不相容材料。本方法的另一方面,進行了改進,可以用于接合較厚的材料(例如,厚度大于或等于大約4mm的材料)。本方法的再一方面是可以在要接合的材料上,形成實際上是無限多數目的接合花紋。本發明的又一個方面使用壓縮步驟來改善接合的形成。本方法的又一方面是采用了切開要形成接合處的材料的步驟。
文檔編號A61F13/49GK1283977SQ98813318
公開日2001年2月14日 申請日期1998年11月25日 優先權日1997年11月26日
發明者羅納德·R·麥克福爾, 喬納森·L·里夫, 格雷格·L·伍茲, 威爾弗里德·M·科爾納, 約翰·L·哈蒙斯 申請人:寶潔公司