用於使纖維網變形的方法與流程

2023-10-10 07:06:04

本發明涉及用於使纖維網變形的方法和設備。

背景技術：

包含膜層和/或纖維非織造層的層合體纖維網是本領域熟知的。三維變形的層合體纖維網用於各種各樣的工業產品和消費產品。例如，非織造纖維網常常與聚合物膜層合在一起，使得它們可用作一次性產品中的材料，諸如一次性吸收製品上的頂片。

已知開孔纖維網可用於一次性吸收製品諸如女性衛生製品，包括衛生巾、和一次性尿布等。此類製品通常具有流體可透過的頂片、流體不可透過的可透氣底片、和設置在頂片和底片之間的吸收芯。可製備開孔纖維網以形成吸收製品中的流體可透過的頂片和/或流體不可透過的可透氣底片。具有環或簇的纖維網也是可取的，因為此類纖維網具有大體積肌理和/或柔軟性。

吸收製品的設計者們面臨著如下挑戰：設計出在穿著者襠部的所有區中提供健康皮膚的製品。在一些情況下，在一個區中獲得提供皮膚健康的有益效果是以在另一個區中降低皮膚健康為代價的。那些在整個吸收製品上應用均勻方法的設計可能不能在整個襠區提供令人滿意的皮膚健康和流體採集。此外，皮膚健康和潤溼感還可能影響吸收製品的穿著舒適度。

同時，對吸收製品的不同部分的各種流體處理要求、以及吸收製品的部分和穿著者身體的部分之間的不同物理交互作用均對頂片的不同區產生獨特的要求，所述要求可通過在不同區中形成不同結構來滿足。此外，還期望增強對吸收製品的功能諸如吸收性和透氣性的感知，這也對頂片的預定區中的結構特徵部產生要求。為了滿足此類要求，可使纖維網的一個層或纖維網的多個層變形以在預定區中形成不同結構。

在許多情況下，為了提供最佳功能性和對吸收製品的增強的感知，可用包括多個單元步驟的連續方法來形成若干結構。在纖維網中以不同順序形成特徵部可導致纖維網結構的弱化，由此在製造過程中或在使用期間導致撕裂。另外，形成結構的單元步驟的分離還可增大如下可能性：在不同單元步驟中形成的纖維網中的密集地共處的一些或許多結構發生重疊。

需要如下的方法和設備，它們將允許纖維網經由單一單元操作被變形以在不同區中具有結構。尤其需要如下的方法和設備，它們能夠使纖維網變形，其中結構的至少一者形成於纖維網的一個層或有限數目的層中，同時其它結構沿z方向形成於整個纖維網。

技術實現要素：

本發明涉及使纖維網變形的方法，所述方法包括以下步驟：提供包括第一層和第二層的前體纖維網，在其中存在第一層和第二層兩者的第一區域中使前體纖維網在多個位置處弱化以產生多個弱化且熔融穩定的位置；以及同時在前體纖維網的第一區域中形成與所述多個弱化且熔融穩定的位置一致的多個第一特徵部並且在其中不存在第二層的前體纖維網的第二區域中形成多個第二特徵部。在某些非限制性實施方案中，本發明的方法和設備可被構造用於使多層纖維網在單一輥隙中變形。在一個實施方案中，通過將纖維網沿縱向進料到形成於兩個相互嚙合輥之間的輥隙中來形成多個第一特徵部和多個第二特徵部，所述兩個相互嚙合輥包括第一輥和第二輥，所述第一輥包括第一區和第二區，所述第一區包括多個第一成形元件，其中所述多個第一成形元件包括由溝槽隔開的多個周向延伸的脊，並且所述第二區包括其表面上的由溝槽隔開的多個周向延伸的脊；並且所述第二輥包括第一區和第二區，所述第一區包括由溝槽隔開的多個周向延伸的脊，並且所述第二區包括其表面上的多個第二成形元件。

本發明還涉及使纖維網變形的方法，所述方法包括以下步驟：提供包括第一層和第二層的前體纖維網；以及在其中存在第一層和第二層兩者的前體纖維網的第一區域中形成多個第一特徵部，並且在其中不存在第二層的前體纖維網的第二區域中形成多個第二特徵部。

當纖維網被進料到輥隙中時，第一輥的第一區中的所述多個第一成形元件中的至少一些第一成形元件和第二輥的第一區中的脊中的至少一些脊相互嚙合以形成所述多個第一特徵部。第二輥的第二成形元件和第一輥的任選第三成形元件分別形成所述多個第二特徵部和所述多個任選第三特徵部。

附圖說明

根據附圖將會更充分地理解以下具體實施方式，其中：

圖1a為根據本發明的用於使纖維網變形的方法和設備的一個實施方案的示意性側視圖。

圖1b為根據本發明的用於使纖維網變形的方法和設備的另一個實施方案的示意性側視圖。

圖1c為本發明的方法中的供給前體纖維網的另一種方式的示意圖。

圖2為圖1的方法的弱化單元的示例性結構的透視圖。

圖3為圖1的方法的弱化單元的另一個示例性結構的透視圖。

圖4為一對配合成形結構的透視圖。

圖5為使用圖4的配合成形結構在纖維網上提供張力的方法的透視圖。

圖6為另一對配合成形結構的透視圖。

圖7a為其上帶有交錯的齒圖案的cd結構化類彈性膜輥的放大透視圖。

圖7b為圖6所示配合成形結構的一部分的橫截面。

圖7c為其上帶有交錯的齒圖案的md結構化類彈性膜輥的放大透視圖。

圖8為另一對配合成形結構的透視圖。

圖9為穿過介於一對輥之間的輥隙的一部分的片段剖視圖，所述一對輥具有成形元件以形成適用於所述方法和設備的壓花。

圖10為根據本發明的成形結構的透視圖。

圖11為根據本發明的另一個成形結構的透視圖。

圖12為可根據本方法使用圖11中的成形結構來製備的纖維網的頂部透視圖。

圖13為圖11的成形結構的部分的相互嚙合式接合的視圖。

圖14a為圖13所示成形結構的第一輥的一部分的視圖。

圖14b為圖13所示成形結構的第二輥的一部分的視圖。

圖15為圖14b的示例性第三成形元件的示意圖。

圖16為根據本發明的成形結構的另一個實施方案的示意性側視圖。

附圖中所示的實施方案實質上為示例性的，並且不旨在對由權利要求限定的本發明構成限制。此外，根據具體實施方式，本發明的特徵將會變得更加顯而易見，並且得到更充分的理解。

具體實施方式

術語「吸收製品」包括一次性製品，諸如衛生巾、衛生護墊、棉塞、陰唇間裝置、傷口敷料、尿布、成人失禁製品、擦拭物等。此外，通過本文所公開的這些方法和設備所生產的吸收構件還可適用於其它纖維網諸如擦洗墊、乾燥拖把墊(諸如墊)等。此類吸收製品中的至少一些吸收製品旨在用於吸收體液，諸如經液或血液、陰道分泌物、尿液、和糞便。擦拭物可用來吸收體液，或可用於其它目的，諸如用於對表面進行清潔。上述各種吸收製品通常將包括液體可透過的頂片、接合到頂片的液體不可透過的底片、以及位於頂片和底片之間的吸收芯。

如本文所用，術語「吸收芯」是指主要負責儲存液體的吸收製品的組件。因此，吸收芯典型地不包括吸收製品的頂片或底片。

如本文所用，術語「吸收構件」是指通常提供一種或多種液體處理功能例如液體採集、液體分配、液體傳輸、液體儲存等的吸收製品的部件。如果吸收構件包括吸收芯部件，則該吸收構件可包括整個吸收芯或該吸收芯的僅一部分。

如本文所用，術語「吸收結構」是指吸收製品的多於一個的吸收部件的布置結構。

如本文所用，關於特徵部、區域或區，術語「相鄰」是指靠近或接近，並且無需彼此接觸。

如本文所用，術語「孔」是指洞。孔可清晰地衝穿纖維網使得孔周圍的材料在孔形成之前位於與纖維網相同的平面中(「二維」孔)，或形成洞，其中所述開口周圍的材料中的至少一些材料被推出纖維網的平面外。在後一種情況下，孔可類似於其中具有孔的突起或凹陷，並且在本文中可稱作「三維」孔，其為孔的子集。

如本文所用，術語吸收製品的「部件」是指吸收製品的各個組分，諸如頂片、採集層、液體處理層、吸收芯或吸收芯的層、底片、和阻隔物諸如阻隔層和阻隔箍。

術語「橫向」或「cd」是指在纖維網的平面中垂直於縱向的路徑。

如本文所用，術語「可變形材料」為能夠響應於外加應力或應變而改變其形狀或密度的材料。此類可變形的材料可為化學同性的或異質的，例如均聚物和聚合物共混物，可為結構同性的或異質的，諸如平片或層壓體，或可為此類材料的任何組合。

如本文所用，術語「離散的」是指不同的或未連接的。當相對於成形構件上的成形元件使用術語「離散的」時，其是指成形元件的遠側(或徑向最外)端部在所有方向上(包括在縱向和橫向上)均為不同的或不連接的(即使成形元件的基座可被成形為例如輥的相同的表面)。

如本文所用，術語「成形元件」是指成形構件的表面上的能夠使纖維網變形的任何元件。術語「成形元件」包括連續的或非離散的成形元件兩者諸如環輥上的脊和溝槽、和離散的成形元件諸如齒。

如本文所用，術語「混雜的」是指在組件的表面的至少一些部分之上分布在其他結構之間的結構，其中結構如本文所述彼此不同。術語「混雜的」包括結構的布置結構，其中在任何方向(包括但不限於縱向、橫向、或對角線方向)上的最近結構的至少兩個結構如本文所述彼此不同，即使可能存在在另一個方向上同樣接近或更接近給定結構的類似結構。

如本文所用，術語「互穿結構化類彈性膜」和首字母縮寫詞「ips」是指一種使用theprocter&gamblecompany的結構化類彈性膜技術(描述於下文)將至少兩種層或材料組合的方法。簇可形成於這兩種材料中；或者一種材料的簇可衝破另一種材料。互穿結構化類彈性膜更詳述於美國專利7,648,752中。

術語「接合到」涵括通過將元件直接附連到其它元件而將元件直接固定到另一個元件的構型；通過將元件附連到中間元件，中間元件再附連到其它元件而將元件間接地固定到另一個元件的構型；和一個元件與另一個元件是一體的構型，即一個元件本來就是其它元件的一部分。術語「接合到」涵蓋將元件在選定位置處固定到另一個元件的構型，以及將元件橫跨元件的一者的整個表面完全地固定到另一個元件的構型。術語「接合到」包括其中元件可被固定的任何已知的方式，包括但不限於機械纏結。

術語「層」在本文中用於指吸收構件，其主要尺寸為x-y，即，沿著其長度(或縱向)和寬度(或橫向)。應當了解，術語「層」並不一定限於單個層或材料片。因此，層可包括必備類型材料的若干片或纖維網的層合體或組合。因此，術語「層」包括術語「多層」和「分層」。

術語「縱向」或「md」是指材料諸如纖維網隨著整個製造過程的路徑。

如本文所用，術語「凸/凹壓花」是指涉及使用至少一對圖案輥的壓花設備和方法，其中第一圖案輥包括一個或多個突出或突起，並且第二圖案輥包括一個或多個凹槽，第一圖案輥的突出中的一個或多個突出嚙合到所述凹槽中。突出和凹槽可為離散的壓花元件，並且它們可具有匹配的或不匹配的圖案。因此，術語「凸/凹壓花」不包括利用圖案化輥對平坦砧輥或可變形輥的組合的壓花方法。

如本文所用，術語「宏觀」是指當觀察者的眼睛和纖維網之間的垂直距離為約12英寸(30cm)時，可被具有20/20視力的人容易可見和明顯可辨別的結構特徵或元件。相反，術語「微觀」是指在此類條件下不容易可見和明顯可辨別的此類特徵。

術語「機械地衝擊」或「機械地變形」在本文中可互換使用，它們是指其中向材料上施加機械力的方法。

術語「微結構化類彈性膜」為如下方法，其在設備和方法上類似於本文所定義的結構化類彈性膜方法。微結構化類彈性膜齒具有不同的尺寸，使得它們更有利於在前沿和後沿上形成帶有開口的簇。一種使用微結構化類彈性膜以在纖維網基底中形成簇的方法公開於美國專利申請公布us2006/0286343a1中。

如本文所用，術語「永久地變形的」是指可變形材料的狀態，其形狀或密度已響應於外加應力或應變而被永久地改變。

如本文所用，術語「肋狀結構」是指具有長軸和短軸的壓花部、凹花部或它們的組合。優選地，長軸至少與短軸一樣長。肋狀結構的長軸優選地被取向成基本上垂直於外加伸長的軸線。肋狀結構可具有與它們相關聯的連續側壁，即連續「過渡區」，並且可不表現出纖維網的破裂。肋狀結構被理解成包括簇。

術語「環輥」或「環軋」是指使用變形構件的方法，所述變形構件包括含有連續的脊和溝槽的反轉輥、相互嚙合帶或相互嚙合板，其中變形構件的相互嚙合脊(或突出)和溝槽(或凹槽)接合併拉伸插入它們之間的纖維網。對於環軋，取決於脊和溝槽的取向，變形構件可被布置成在橫向或縱向上拉伸纖維網。

術語「滾刀開孔」(rka)是指使用類似於本文關於結構化類彈性膜或微結構化類彈性膜成形元件所述的相互嚙合成形元件的方法和設備。滾刀開孔方法不同於結構化類彈性膜或微結構化類彈性膜，因為結構化類彈性膜或微結構化類彈性膜成形元件的相對平坦細長的齒已被改進為帶有至少六個側面的細長的錐體形，側面為基本上三角形的並且漸縮至遠側端部處的點。滾刀開孔齒可為尖銳的以切穿纖維網並且使纖維網變形以產生開孔纖維網，或者在一些情況下，產生三維開孔的纖維網，如美國專利申請公布us2005/0064137a1、us2006/0087053a1、和us2005/021753中所公開。在諸如齒高、齒距、節距、嚙合深度和其它加工參數的其它方面，滾刀開孔和滾刀開孔設備可與本文關於結構化類彈性膜或微結構化類彈性膜所述的相同。

術語「結構化類彈性膜」或「結構化類彈性成形」是指procter&gamble技術，其中self代表結構化類彈性膜(structuralelasticlikefilm)。儘管該方法最初是開發用於使聚合物膜變形以具有有益的結構特徵，但已發現，結構化類彈性成形方法可用來在其它材料中產生有益的結構。帶有結構化類彈性膜齒的方法、設備、和經由結構化類彈性膜產生的圖案舉例說明和描述於美國專利5,518,801；5,691,035；5,723,087；5,891,544；5,916,663；6,027,483；和7,527,615中。

如本文所用，術語「簇」是指特定類型的突出。簇可具有隧道狀構型，並且在一些情況下在它們的端部中的一者或兩者處可為開口的。

術語「z方向」是指正交於纖維網的長度和寬度的方向。z方向通常對應於纖維網的厚度。

i.變形的纖維網。

本發明涉及用於使纖維網變形的方法和設備。本發明公開了能夠在纖維網中形成新結構的方法和設備，所述新結構為纖維網提供附加性能。應當理解，儘管本文利用了術語「變形的纖維網」，但目的是由此類變形的纖維網產生用於吸收製品的部件諸如吸收構件(或非吸收部件)。在此類情況下，變形的纖維網被切割成用於吸收製品的各個部件。變形的纖維網也可用於不是吸收製品的產品中，包括但不限於封裝材料和垃圾袋。

可在纖維網中提供的結構和由它們形成的部件包括特徵部，所述特徵部在纖維網的至少一個側面上延伸出纖維網的平面外。就用於吸收製品的纖維網而言，此類結構可包括在纖維網的預定部分中為纖維網的單一部分提供至少一種性能(諸如改善的柔軟性、流體處理、或其它性能)的那些結構。

所述方法可允許包括第一層和第二層的前體纖維網在其中存在第一層和第二層兩者的至少一個第一區域和其中不存在第二層的至少一個第二區域中被同時變形。

變形的纖維網或前體纖維網包括第一層和第二層，第一層和第二層中的每個層包括任何合適的可變形材料。此類合適的可變形材料可為織造材料、非織造布、膜、紙材、薄紙、針織物、任何前述材料的組合、複合材料或層合體。

如本文所用，術語「非織造布」是指如下材料，其具有被夾在中間的單根纖維或紡線的結構，但不呈如織造或針織物中的重複圖案，所述織造或針織物通常不具有無規取向的纖維。非織造布或織物已由許多方法形成，諸如例如，熔吹法、紡粘法、水刺法、氣流成網、溼法成網、通風乾燥造紙方法和粘結梳理纖維網方法，包括梳理熱粘結。所述織造材料、非織造布、膜、組合或層合體可由任何合適的材料製成，包括但不限於天然材料、合成材料、以及它們的組合。合適的天然材料包括但不限於纖維素、棉絨、蔗渣、羊毛纖維、絲纖維等。在一些實施方案中，所述纖維網材料可基本上不含纖維素，並且/或者不包括紙材料。在其它實施方案中，本文所述的方法可對含有纖維素的前體材料執行。

如本文所用，術語「聚合物膜」包含熱塑性聚合物，所述熱塑性聚合物具有取決於它們的組成和溫度的特有的流變性質。在它們的玻璃化轉變溫度以下，此類熱塑性聚合物可為硬質的、剛性的和/或脆性的。在玻璃化轉變溫度以下，分子處於剛性的固定位置。在玻璃化轉變溫度以上但在熔融溫度範圍以下，熱塑性聚合物表現出粘彈性。在該溫度範圍中，熱塑性材料大致具有一定程度的結晶度並且為大致柔性的，因而可在力的作用下變形至某種程度。此類熱塑性的可變形性取決於變形速率、變形量(維量)、變形的時長和其溫度。在一個實施方案中，可利用一些方法來形成包括熱塑性聚合物尤其是熱塑性膜的材料，所述材料在該粘彈性溫度範圍內。聚合物膜可具有一定量的延展性。如本文所用，延展性為永久性的、不可恢復的塑性應變的量，所述塑性應變在材料變形時並且在材料損壞(破裂、破損或分離)之前發生。如本文所述的可使用的材料可具有至少約10％、或至少約50％、或至少約100％、或至少約200％的最小延展性。聚合物膜纖維網可包括通常擠出或流延為膜的材料，諸如聚烯烴、尼龍、聚酯等。此類薄膜可為熱塑性材料諸如聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯和包含顯著比例的這些材料的共聚物和共混物。此類膜可用表面改性劑處理以賦予親水性或疏水性性質，諸如賦予荷葉效應。如下所述，聚合物膜可被肌理化，或以其他方式從嚴格平坦的平面構型發生改變。

在一個非限制性實施方案中，變形的纖維網包括：a)多個第一特徵部，它們包括沿z方向在其中存在第一層和第二層的纖維網的第一區域中形成於整個纖維網的孔；和b)多個第二特徵部，它們形成於其中不存在第二層的纖維網的至少一個第二區域中。在所述纖維網為兩層纖維網的情況下，第二特徵部僅形成於第一層中。在所述纖維網為三層纖維網或更多層纖維網的情況下，第二特徵部可形成於存在於第二區域中的整個層。

在另一個非限制性實施方案中，變形的纖維網還包括多個第三特徵部，它們形成於其中存在第一層和第二層兩者的纖維網的至少一個第三區域中。第一區域和第三區域可彼此清楚地分開，或者彼此至少部分地重疊。

在一些實施方案中，第二特徵部和/或第三特徵部可選自由以下項組成的組：前述類型的特徵部中的一者或多者。例如，第二特徵部和/或第三特徵部可包括孔、突起、或凹陷區域(或「凹陷」)。第二特徵部可為不同的類型並且/或者具有與第一特徵部或任選第三特徵部不同的性質或特徵。變形的纖維網還可包括第四形成的特徵部或更多形成的特徵部。第四特徵部或更多特徵部可包括任何類型的特徵部，或者具有任何本文所述的性質，並且可在任何此類方面不同於第一特徵部和第二特徵部。

第一特徵部和第二特徵部可為任何合適的大小。通常，第一特徵部或第二特徵部可為宏觀的。在一些實施方案中，第一特徵部和第二特徵部兩者均將為宏觀的。各個特徵結構的平面圖區域在纖維網的一些實施方案中可為大於或等於約0.5mm2、1mm2、5mm2、10mm2或15mm2，或位於這些數字中的兩者之間的任何範圍中。然而，本文所述的方法可用於產生微觀的具有小於0.5mm2的平面圖區域的第一特徵結構和/或第二特徵結構。

第二特徵部和任選第三特徵部以及其它任選特徵部可為任何合適的構型。特徵部可為連續的和/或離散的。用於所述特徵部的合適的構型包括但不限於：脊(連續的突起)和溝槽(連續的凹陷)；簇；圓柱形狀；穹頂形狀，帳篷形狀，火山形狀；具有平面圖構型的特徵部，所述平面圖構型包括圓形，橢圓形、沙漏形、星形、多邊形、帶有圓角的多邊形等、以及它們的組合。多邊形形狀包括但不限於矩形(包括正方形在內)、三角形、六邊形、或梯形。

第一特徵部和第二特徵部可就以下性質中的一者或多者而言彼此不同：類型、形狀、大小、縱橫比、邊緣至邊緣間距、高度或深度、密度、顏色、表面處理(例如，乳液等)、特徵部內的纖維網層數目、以及取向(從纖維網的不同側突起)。如本文所用，術語「類型」是指該結構是孔(二維孔、或三維孔)、突起(簇、或其它種類的突起)、或凹陷。如果一個特徵部包括所列這些特徵部之一(例如，二維孔)，並且另一特徵部包括所列特徵部中的另一種(例如，三維孔)，則這兩個特徵部將被認為是在類型上不同的。當特徵部被描述為在以上列出性質中的一個或多個上彼此不同時，其是指包括那些不是微小差別的差別，所述微小差別起因於製造公差內的變化。還應當理解，雖然纖維網在其中可具有離散的熱粘結部位或粘合劑粘結部位，但在一些實施方案中，由本文的方法所賦予的感興趣的特徵部不包括此類粘結部位。

在一個實施方案中，第一特徵部為選自由以下項組成的組的特徵部：孔、突起、凹陷、簇、以及它們的組合，並且第二離散的特徵部為選自由以下項組成的組的特徵部：孔、突起、凹陷、簇、以及它們的組合。在另一個實施方案中，第一特徵部為孔，並且第二特徵部為簇。

將結合對用於形成所述各種類型的變形的纖維網的設備和方法的描述來示出所述各種類型的變形的纖維網。可切割這些纖維網以形成產品諸如吸收製品的各種組件(諸如頂片、底片、採集層、吸收芯)、包裝(諸如流動包裹、收縮包裹和膠袋)、垃圾袋、食品包裹物、擦拭物、面巾紙、衛生紙、紙巾等。

ii.用於使纖維網變形的方法和設備

希望設計出一種方法，其使兩組或更多組特徵部的形成能夠更好地控制。此處提供了用於更好控制特徵部中的每組特徵部的形成的方法。該方法利用帶有兩個輥的單一輥隙，所述兩個輥包括離散的凸成形元件，其中至少一個輥包括兩個或更多個脊。該方法可以單一單元操作使特徵部中的每組特徵部的形成能夠更好地控制。該方法可以單一單元操作使多個特徵部能夠形成，這消除或降低了這些特徵部重疊的風險(如果它們在獨立步驟中形成)、以及這些特徵部由於蹤跡變化而不對準或重疊的風險。此外，它還提供在吸收製品生產線上需要少得多的空間的有益效果，這日益成為生產力前景中的優勢。

圖1a和圖1b示出了本發明的方法和可用於所述方法的設備的非限制性實施方案。在圖1a和圖1b中，縱向為從左至右。根據圖1a中的示例進行的方法100包括向弱化單元150提供前體纖維網10以使前體纖維網10在多個位置處弱化，以在前體纖維網10中產生多個弱化且熔融穩定的位置。根據圖1b中的示例進行的方法200包括供給第一層11，然後將第二層12供給到第一層11上以重疊第一層11的至少一部分，以形成前體纖維網10。然後，將前體纖維網10供給到形成單元160以在前體纖維網10上同時形成多個第一特徵部和多個第二特徵部，以提供變形的纖維網20。

圖2和圖3為圖1a和圖1b中的弱化單元150的示例性結構。

參考圖1a和圖2，前體纖維網10行進並穿過由輥110和112形成的纖維網弱化輥布置結構108的輥隙106。另選地，參考圖1b和圖2，供給第一層11，然後將第二層12供給到第一層11上以重疊第一層11的至少一部分，以在前體纖維網10穿過輥隙106之前形成前體纖維網10。雖然圖1b所示的方法指示將第二層12引入到第一層11上以形成前體纖維網10以及將前體纖維網10進料到形成單元160中是順序地進行的，但這兩個步驟可同時進行，如圖1c所示。纖維網弱化輥布置結構108優選地包括圖案化壓光輥110和平滑砧輥112。可加熱圖案化壓光輥110和平滑砧輥112中的一者或兩者，並且可通過熟知的方法來調節所述兩個輥之間的壓力以提供所期望的溫度(如果有的話)和壓力，以在多個位置處同時弱化和熔融穩定前體纖維網10。

圖案化壓光輥110被構造成具有圓形圓筒表面114、和從表面114向外延伸的多個隆起或圖案元件116。隆起116以預定圖案設置，其中每個隆起部116均被構造和設置成在前體纖維網10中沉澱弱化且熔融穩定的位置202，以在前體纖維網10中產生預定圖案的弱化且熔融穩定的位置。如圖2所示，重複圖案的隆起116可圍繞壓光輥110的表面114的圓周的一部分或多部分延伸。另選地，隆起116可圍繞表面114的整個圓周延伸。

隆起116優選地為矩形形狀的橫截面，它們從表面114徑向向外延伸並且具有橢圓形遠側端面117，但不旨在由此將本發明的範圍限制於僅該構型的隆起。用於遠側端部117的其它合適的形狀包括但不限於圓形、正方形、矩形等。輥110為修整的，使得所有端面117均位於相對於輥110的旋轉軸線同軸的假想正圓形圓筒中。

在圖2所示的實施方案中，隆起116被設置成規則的預定行和列圖案，但不旨在由此將本發明的範圍限制於僅該構型的隆起圖案。隆起可圍繞圖案化壓光輥110被設置成任何預定圖案。

砧輥112優選地為鋼質的表面平滑的正圓形圓筒。

圖3示出了圖1a和圖1b的方法100或200的弱化單元150的弱化結構的另一個示例。參考圖3，弱化布置結構308優選地包括超聲換能器306和圓筒310。隨著前體纖維網10被推進在超聲換能器306和砧筒310之間，前體纖維網10經受超聲振動能量，從而使前體纖維網10的預定圖案位置被弱化並且被熔融穩定。

砧筒310具有大量離散的圖案隆起，其大致被標示為316，以圍繞砧筒的整個圓周延伸的預定圖案設置在其向外面向的表面314上。隆起316可按預定圖案設置，其中每個隆起316均被構造和設置成在前體纖維網10中沉澱弱化且熔融穩定的位置302，以在前體纖維網10中實現預定圖案的弱化且熔融穩定的位置。砧座310可具有重複圖案的隆起316，所述隆起圍繞表面314的圓周的一部分或多部分延伸。另選地，隆起316可圍繞表面314的整個圓周延伸。

關於隆起116所提供的說明也適用於隆起316。砧座310為修整的，使得所有端面均位於相對於砧筒310的旋轉軸線同軸的假想正圓形圓筒中。

在穿過了弱化單元150之後，在被引入到成形單元160之前，前體纖維網10包括多個弱化且熔融穩定的位置202,302，它們分別大致對應於隆起116,316的圖案。

參考圖1a和圖1b，在穿過了弱化單元150之後，前體纖維網10被進料到形成單元160中。

第一層11可沿cd具有比第二層12的寬度長的寬度，並且因此包括第一層11和第二層12的前體纖維網10可沿md具有其中不存在第二層12的至少一個區域，例如前體纖維網10的一個側面。

參考圖1a和圖1b，前體纖維網10被供給到形成單元160，其中多個第一特徵部、多個第二特徵部和任選的第三特徵部和/或第四特徵部形成於前體纖維網10上以提供變形的纖維網20。

可利用本領域已知的用於通過在纖維網上形成離散的特徵部而使纖維網變形的各種方法和設備來形成本申請中的第一特徵部和第二特徵部。

優選的用於本發明中的第一特徵部和第二特徵部至少一者的一種類型的特徵部為孔。專利文獻中公開了用於形成孔的各種方法和設備。公開此類方法的專利包括：美國專利8,241,543、美國專利3,355,974；美國專利2,748,863和美國專利4,272,473公開了使用具有加熱的孔成形元件的設備來形成孔的方法；並且美國專利5,628,097公開了對非織造纖維網或非織造纖維網和聚合物膜的層合體進行選擇性開孔的方法，該方法通過使所述纖維網或所述層合體在多個位置處弱化來進行開孔。

優選的用於本發明中的第二離散的特徵部的另一種類型的特徵部為簇。在許多應用中，期望纖維網具有大體積的肌理和/或柔軟性。作為一個示例，包括非織造層的層狀複合材料(其中非織造布纖維透過聚合物膜突起或部分地暴露)可用作吸收製品中的頂片，因為它們提供吸收結構，其中所述非織造布充當從所述複合材料的一個側面至另一個側面的流體的傳送物。所述層狀複合材料可被結構化，使得所述層狀複合材料的流體收集側為聚合物膜，並且非織造布纖維透過聚合物膜突起或部分地暴露至所述層狀複合材料的流體收集側。專利文獻中公開了用於形成簇的各種方法和設備。公開此類方法的專利包括：wo1994/058117、wo2004/59061、和wo2010/117636公開了用於使用包括具有多個脊和溝槽的輥的設備在纖維網上製備簇的方法。

參考圖1a和圖1b，多個第一特徵部和多個第二特徵部的形成是在成形單元160中進行的，並且可在可包括任何合適類型的成形結構的任何合適的設備上進行。合適類型的成形結構包括但不限於：在它們之間限定輥隙的一對輥；多對板；帶等。在連續方法的情況下，尤其是在其中方法速度受關注的那些中，使用具有輥的設備可為有益的。雖然為方便起見本文將主要就輥來描述設備，但應當理解，該描述將適用於具有任何其它合適構型的成形結構。

本文所述的設備和方法中所用的輥通常為大致圓柱形的。如本文所用，術語「大致圓柱形的」不僅涵蓋完全圓柱形的輥，而且也涵蓋在它們的表面上可具有多個元件的圓柱形輥。術語「大致圓柱形的」也包括可具有直徑逐步減小的輥，諸如在靠近輥端部的輥的表面上。輥通常也為剛性的(即，基本上不可變形的)。如本文所用，術語「基本上不可變形的」是指具有如下表面(和其上的任何元件)的輥，所述表面(和其上的任何元件)在用於實施本文所述方法的條件下通常不變形或壓縮。輥可由任何合適的材料製成，包括但不限於鋼、鋁或剛性塑料。所述鋼可由耐腐蝕且耐磨的鋼製成，諸如不鏽鋼。輥可為或可不為加熱的。如果是加熱的，則根據熱機方法領域的技術人員所熟知的做法，必須考慮到適應於熱膨脹效應。

輥可為嚙合的、非嚙合的、或至少部分地相互嚙合的。如本文所用，術語「嚙合的」或「相互嚙合的」是指如下時候的布置結構：當成形結構的構件之一(例如，輥)上的成形元件朝另一個成形結構的表面延伸，並且成形元件具有在假想平面之間和在假想平面以下延伸的部分，所述假想平面是經過另一個成形結構的表面上的成形元件的末端作出的。如本文所用，術語「非嚙合的」是指如下時候的布置結構：當成形結構的構件之一(例如，輥)上的成形元件朝另一個成形結構的表面延伸，但不具有在假想平面以下延伸的部分，所述假想平面是經過另一個成形結構的表面上的成形元件的末端作出的。如本文所用，術語「部分地相互嚙合的」是指如下時候的布置結構：當成形結構的構件之一(例如，輥)上的成形元件朝另一個成形結構的表面延伸，並且第一輥的表面上的成形元件中的一些成形元件具有在假想平面之間和在假想平面以下延伸的部分，所述假想平面是經過另一個成形結構的表面上的成形元件的末端作出的，並且第一輥的表面上的元件中的一些元件不在假想平面以下延伸，所述假想平面是經過另一個成形結構的表面上的成形元件的末端作出的。

輥通常沿相反方向旋轉(即，輥是反轉的)。輥可以基本上相同的速度，或以不同的速度旋轉。如本文所用，短語「基本上相同的速度」是指存在小於0.3％的速度差值。輥的速度是根據表面速度或周邊速度測量的。通常，當纖維網包括聚合物材料時，輥將以基本上相同的速度旋轉。如果纖維網包括纖維素材料，則輥可以不同的速度旋轉。通過以不同的軸向速度來旋轉輥，或通過使用以相同軸向速度旋轉的具有不同直徑的輥，輥可以不同的表面速度旋轉。輥可以與纖維網被進料穿過輥之間的輥隙時的速度基本上相同的速度旋轉；或者它們可以大於纖維網被進料穿過輥之間的輥隙時的速度的速度旋轉。

本文所述的設備和方法中所用的輥用於機械地使材料纖維網或材料的部分變形。該機械變形方法可用於使纖維網的部分永久地變形並在上述纖維網中形成該類型的結構。如本文所用，術語「機械地變形」和「機械變形」不包括液壓成形方法。

輥在它們的表面上可具有任何合適類型的元件(或表面構型)。取決於所期望類型的機械變形，所述各個輥的表面可設置有成形元件，所述成形元件包括：「凸」元件諸如離散的突出、或連續的突出諸如脊；「凹」元件或凹槽諸如輥表面中的離散的或連續的空隙；或它們的任何合適的組合。凹元件可具有底部表面(其可稱作凹陷、腔體、或溝槽)，或者它們可為孔(輥的表面中的通孔)的形式。在一些實施方案中，成形結構的組件(諸如輥)上的成形元件可包括相同的一般類型(即，兩個相對的組件可在其上均具有凸成形元件、或凸元件和凹元件的組合)。

成形元件可具有任何合適的形狀或構型。給定的成形元件可具有相同的平面圖長度和寬度尺寸(諸如帶有圓形或正方形平面圖的成形元件)。另選地，成形元件可具有大於其寬度的長度(諸如帶有矩形平面圖的成形元件)，在該情況下，成形元件可具有任何合適的其長度對其寬度的縱橫比。用於成形元件的合適的構型包括但不限於：脊和溝槽，具有三角形側視圖的齒；圓柱形狀；具有平面圖構型的元件，包括圓形，橢圓形、沙漏形、星形、多邊形等、以及它們的組合。多邊形形狀包括但不限於矩形、三角形、六邊形、或梯形。成形元件可具有平坦的、倒圓的或尖銳的末端。在某些實施方案中，凹元件的形狀可不同於任何相配合的凸成形元件的形狀。在某些實施方案中，凹成形元件可被構造成與一個或多個凸成形元件配合。

成形元件可為任何合適的大小並具有任何合適的間距。鄰近成形元件之間的中心至中心間距可為相同的或不同的。成形元件的中心至中心間距的範圍可為用於此類微肌理化纖維網的標度至多或大於本文所述的較大成形元件的中心至中心間距的大小的示例。用於成形元件的合適的構型在下文中被描述為帶有示例性成形結構，諸如環輥；結構化類彈性膜輥；微結構化類彈性成形輥、和滾刀開孔輥；凸/凹壓花輥。

圖4示出了適用於環軋方法的成形元件的實施方案。輥164和166在本文中稱作「環輥」。為了環軋纖維網，輥164和166的每個表面具有多個交替的脊68和圍繞輥的圓周延伸的溝槽70。在其它實施方案中，脊和溝槽可平行於輥的軸線a延伸。參考圖4，輥164包括多個脊68和對應的溝槽70，它們圍繞輥164的整個圓周延伸。輥166包括多個脊68和多個對應的溝槽70。輥164上的脊68與輥166上的溝槽70相互嚙合或接合，而輥166上的脊68與輥164上的溝槽70相互嚙合或接合。

如圖5所示，環軋可用作增量拉伸輥以向包括第一層11和第二層12的前體纖維網10施加張力，並且具有弱化且熔融穩定的位置202以導致前體纖維網10在所述多個弱化且熔融穩定的位置202處破裂，從而在前體纖維網10中產生與所述多個弱化且熔融穩定的位置202一致的多個孔22。關於圖5或除圖2之外的其它圖，弱化且熔融穩定的位置202指示弱化且熔融穩定的位置而與它們的成形方法無關，並且不限於由圖2所示弱化單元的結構所形成的弱化且熔融穩定的位置。

隨著前體纖維網10穿過環輥，前體纖維網10沿橫向經受張緊，從而導致前體纖維網10沿cd方向被延伸。另選地或除此之外，前體纖維網10還可沿縱向被張緊。調節放置在前體纖維網10上的張力，使得其導致弱化且熔融穩定的位置202破裂，從而在前體纖維網10中產生與弱化且熔融穩定的位置202一致的多個孔22。然而，前體纖維網10的粘結優選地足夠強使得它們在張緊期間不破裂，由此將前體纖維網10保持在粘著狀況，即使當弱化且熔融穩定的位置破裂時也是如此。然而，可能期望在張緊期間使一些粘結破裂。適用於增量拉伸或張緊前體纖維網10的增量拉伸機構的其它示例性結構描述於國際專利公布wo95/03765中。

圖6示出了適於形成適用於本文所述的方法和設備的簇或肋狀結構的成形元件實施方案。在圖6中，頂部輥164為具有如關於圖5所述周向脊68和溝槽70的環輥，並且底部輥174具有theprocter&gamblecompany的「結構化類彈性膜」或「結構化類彈性成形」輥所具有的成形元件。結構化類彈性膜輥上的成形元件(其為結構化類彈性成形齒)可沿縱向(md)或橫向(cd)取向。在圖6所示的實施方案中，結構化類彈性膜輥174包括多個交替的周向脊76和溝槽78。脊76具有形成於其中的間隔開的槽80，所述槽被取向成平行於該輥的軸線a。槽80形成脊76中的間斷，所述間斷在結構化類彈性膜輥174上產生離散的成形元件或齒82。成形元件(齒82)具有沿md取向的較長尺寸。圖6所示的結構化類彈性膜構型將在本文中稱作標準「cd結構化類彈性膜」，因為齒沿md和cd按行對齊，並且在通常的結構化類彈性膜方法中，被進料到具有此類結構化類彈性膜構型的輥隙n中的材料將沿cd被拉伸。

在以引用方式併入本文的結構化類彈性膜專利中所述的其它實施方案中，結構化類彈性膜輥可包括縱向或「md結構化類彈性膜」輥。此類輥將具有取向成平行於該輥的軸線a的交替的脊和溝槽。此類輥中的脊具有圍繞該輥的圓周取向的形成於其中的間隔開的槽。槽形成脊中的間斷，以形成該md結構化類彈性膜輥上的離散的成形元件或齒。就md結構化類彈性膜輥而言，齒具有沿cd取向的較長尺寸。

圖7a示出了用以形成適用於本文所述的方法和設備的簇或簇狀特徵部的成形元件的另一個實施方案。在該實施方案中，輥190包括theprocter&gamblecompany的cd結構化類彈性膜輥之一的變型。如圖7a中所示，輥的表面具有多個間隔開的齒32。齒32被布置成交錯的圖案。更具體地，齒32被布置成圍繞該輥的多個周向延伸的軸向間隔的行，諸如102a和102b。但對於每行中的齒之間的間距td，每個輥中的齒將形成多個周向延伸的、軸向間隔的交替的脊區和溝槽區。可限定齒長tl和縱向間距td，使得當從它們的端部之一觀察輥時，相鄰行102a和102b中的齒重疊或不顯現為重疊的。在圖7a所示的實施方案中，相鄰行中的齒32周向偏移約0.5x的距離(其中「x」等於齒長tl加上給定行中的齒之間的md間距td)。換句話講，相鄰行中的相鄰齒的前緣le將沿md偏移約0.5x。

輥190可與在其中具有脊和溝槽的相對輥對齊，使得一個輥中的齒行與相對輥中的齒之間的溝槽狀區域對齊。交錯的齒圖案允許前體纖維網10被機械地衝擊以形成呈交錯圖案的特徵部。

圖7b以剖面示出了包括齒82的圖6中所示的相互嚙合輥166和174的一部分，所述部分顯現為齒82之間的脊76和溝槽78。當以橫截面觀察時，齒可具有三角形或倒置的v形形狀。齒的頂點為相對於輥的表面最向外的。如圖7a和圖7b所示，齒82具有齒高th、齒長tl、和被稱作節距p的齒對齒間距(或脊對脊間距)。對於交錯的輥，節距等於成形元件的相鄰行之間的間距。齒長tl在此類實施方案中為周向測量值。齒的最外末端具有優選地倒圓的側面以避免切割或撕裂前體材料。齒末端的大小和形狀可經由末端半徑tr來指定。齒的前緣和後緣也可具有半徑，或者齒可形成直角(並且不具有半徑)。如圖所示，一個輥的脊68部分地延伸到相對輥的溝槽78中以限定「嚙合深度」doe，其為輥164和174的相互嚙合程度的量度。嚙合深度對於嚙合的輥可為零、正的，或者對於非嚙合的輥為負的。取決於前體纖維網10的性質和從前體纖維網10變形的纖維網的期望的特徵，可按需要改變嚙合深度doe、齒高th、齒長tl、齒距td、末端半徑tr、和節距p。

齒可具有任何合適的尺寸。在結構化類彈性膜輥的某些實施方案中，齒可具有在約0.5mm(0.020英寸)至約13mm(0.512英寸)範圍內的長度tl和在約0.5mm至約13mm範圍內的間距td、在約0.5mm至約17mm(0.669英寸)範圍內的齒高th、在約0.05mm(0.002英寸)至約0.5mm(0.020英寸)範圍內的齒末端半徑tr、和在約1mm(0.040英寸)和10mm(0.400英寸)之間的節距p。嚙合深度e可為約-1mm至約16mm(至多最大值接近齒高th)。當然，e、p、th、td、tl和tr可各自彼此獨立地被改變以在該纖維網中實現所期望的性質。

圖7c示出了適於形成適用於本文所述的方法和設備的簇或肋狀結構的另選成形元件實施方案。輥192在本文中稱作「md交錯的結構化類彈性膜」輥，其中齒42被取向成使它們的較長尺寸沿cd取向並且為交錯的。輥192具有形成於齒之間的周向延伸的槽94。

圖8示出了用以形成適用於本文所述的方法和設備的孔的一個另選成形元件實施方案。在圖8中，頂部輥164為環輥，並且底部輥104在本文中稱作滾刀開孔(或「rka」)輥。如圖8中所示，輥包括一對反轉的相互嚙合輥，其中頂部輥164包括周向延伸的脊68和溝槽70，並且底部輥104包括具有至少六個側面的錐體形齒52，側面為基本上三角形的並且從基座至末端為漸縮的。齒52被布置成間隔開的周向行，在所述行之間具有溝槽54。齒52在基座處接合到底部輥104，並且齒的基座具有大於橫截面寬度尺寸的橫截面長度尺寸。通常，隨著滾刀開孔輥104上的齒52與另一個輥164上的溝槽70的相互嚙合，孔形成於前體纖維網11中。相對於齒高、齒距、節距、接合深度、和其它加工參數，滾刀開孔和滾刀開孔設備可與本文相對於結構化類彈性膜或微結構化類彈性膜所述的相同。滾刀開孔輥更詳述於美國專利申請公布us2006/0087053a1中。

圖9示出了位於一對輥之間的輥隙的一部分，所述一對輥具有另選成形元件以形成可用於本文所述的方法和設備的壓花。如圖9中所示，凸/凹壓花設備包括至少第一圖案化輥和第二圖案化輥214和216。第一圖案化輥214具有包括一個或多個突出218的凸壓花圖案，所述一個或多個突出可為離散的元件(例如，點和/或線)壓花元件。第二圖案化輥216具有包括一個或多個凹槽220的凹壓花圖案，所述凹槽可為離散的(例如，點和/或線構造的凹槽)，第一圖案化輥的突出中的一個或多個突出嚙合到所述凹槽中。輥可具有匹配的或不匹配的圖案。輥上的元件可為任何合適的大小和形狀。當壓花輥具有不匹配的壓花圖案時，它們彼此獨立地被雕刻。此類實施方案中的輥214和216在壓花圖案的鄰近且相互接合的突出218和凹槽220之間具有放大的側壁間隙。

圖10示出了作為用於製備根據本發明的變形的纖維網20的示例性成形單元160的成形結構132。成形結構132可提供變形的纖維網20，所述變形的纖維網在整個第一層和第二層兩者具有多個第一特徵部(在該情況下為孔)，並且在第一層中具有多個第二特徵部(在該情況下為簇或肋狀結構)。包括第一層11和第二層12的前體纖維網10在至少一個預定區域即第一區域中具有多個弱化且熔融穩定的位置202。

成形結構132包括具有輥隙130的一對輥134和136，它們各自圍繞平行軸線a旋轉。

第一輥134包括第一區111，所述第一區包括由溝槽70隔開的多個周向延伸的脊68；和兩個第二區113，所述第二區包括其表面上的由溝槽74隔開的多個第二成形元件(在該情況下為齒72)。第一成形元件向前體纖維網10施加張力以導致前體10在所述多個弱化且熔融穩定的位置處破裂，從而在前體纖維網10中產生與所述多個弱化且熔融穩定的位置一致的多個孔。

第二輥136包括第一區121，所述第一區具有由溝槽70'隔開的周向延伸的脊68'(環輥元件)；和兩個第二區123，所述第二區包括其表面上的由溝槽70」'隔開的多個周向延伸的脊68」'。在一個實施方案中，第二輥136為在其基本上整個表面上具有環輥元件的環輥。輥136的第一區121中的脊68'和溝槽70'可具有或可不具有與輥136的第二區123中的脊68」'和溝槽70」'相同的尺寸。在一個實施方案中，第二輥136在第二區中比在第一區中具有較長的輥直徑。該類型的輥設計是優選的，尤其是當第一層11為聚合物膜層時。

輥136的第一區121中的脊68'和溝槽70'中的至少一些脊和溝槽和輥134的第一區111中的脊68和溝槽70中的至少一些脊和溝槽相互嚙合，並且增量拉伸前體纖維網10以在前體纖維網10中形成與多個弱化且熔融穩定的位置202一致的孔22。輥134的第一區111中的脊68和溝槽70可具有與輥136的第一區121中的脊68'和溝槽70'相同的尺寸，如「環軋」領域中熟知的那樣。當然，在前體10進入到成形結構132的輥隙130中之前，前體纖維網10具有形成於其中的熔融弱化的位置202。此外，第一輥134中的第二成形元件(圖10中的齒72)中的至少一些第二成形元件向內朝向第二輥136的軸線延伸超過第二輥136的第二區中的脊68」'中的至少一些脊以形成所述多個第二特徵部。即，輥136的溝槽70」'中的至少一些溝槽與輥134的齒72中的至少一些齒相互嚙合以在前體纖維網10中形成簇或肋狀結構26。下文在圖14b和圖15中進一步說明第二成形元件(齒72)。

此外，輥134的脊68」中的至少一些脊與輥136的溝槽64中的至少一些溝槽相互嚙合以在前體纖維網10中形成簇。

在非限制性示例中，第一層11為聚合物膜層，並且第二層12為非織造層。在另一個非限制性示例中，第一層11和第二層12兩者均為非織造層。

根據本發明的方法，第一特徵部沿z方向形成於第一層和第二層兩者，並且由第二成形元件諸如圖10中的齒72形成的第二特徵部形成於其中不存在第二層的纖維網的區域中。

在圖10中，輥134或136中的至少一者還可包括附加成形元件(未示出於圖10中)以在前體纖維網10上形成附加特徵部。附加成形元件可定位在與輥134或136的第一區或第二區分開的區中。附加成形元件中的至少一些附加成形元件可定位在輥134或136中的第一區中，從而產生與第一特徵部相互混合的附加特徵部。

在一個實施方案中，第二成形元件可例如包括標準或交錯的cd結構化類彈性膜齒或md結構化類彈性膜齒、諸如圖8所示的滾刀開孔齒、另一種凸起的脊滾刀開孔齒、公開於wo2012/149074a中的凸起的脊結構化類彈性膜齒、或公開於美國專利7,648,752中的標準或交錯的ips齒。

在圖10所示的具體實施方案中，輥134的第二成形元件72為交錯的cd結構化類彈性膜齒或cdips齒，並且施加在其中不存在第二層12的前體纖維網10的區域中。輥134的第二成形元件72中的至少一些第二成形元件的末端向內朝向輥136的軸線延伸至超過輥136上的脊68」'中的至少一些脊的頂部的深度。

上述方法和/或設備的一個優點是，變形的纖維網可用其它生產設備在用於生產一次性吸收製品的製造線上在線生產。例如，方法或設備諸如圖1a或圖1b所示的弱化單元150或形成單元160可作為單元操作被插入到現有製造線中。作為單元操作自身，此類設備可為模塊化的，使得它們可相對快速且容易地被更換為其它模塊化單元操作。例如，當用作衛生巾製造線的一部分時，組分輥不需要比產品自身寬很多，由此提供相對快速且容易的安裝和移除。

圖11示出了作為用於製備根據本發明的變形的纖維網20的示例性成形單元160的另一個成形結構232。輥被構造成使前體纖維網10變形成帶有至少三組變形部。所述三組變形部中的至少兩組變形部相對於變形的纖維網20的表面沿彼此不同的方向取向，即在纖維網中沿z方向取向。成形結構232可提供變形的纖維網20，所述變形的纖維網具有多個第一特徵部(圖11中的孔22)、多個第二特徵部(圖11中的簇或肋狀結構26)和多個第三特徵部(圖11中的簇24)。包括第一層11和第二層12的前體纖維網10在至少一個預定區域(第一區域)中具有多個熔融弱化的位置202。參考圖11，成形結構232包括具有輥隙230的一對輥234和236，所述一對輥各自圍繞平行軸線a旋轉。所述一對相互嚙合輥234和236用來在前體纖維網10上同時形成第一特徵部、第二特徵部和第三特徵部。

第一輥234包括第一區111，所述第一區包括作為第一成形元件的多個由溝槽70隔開的周向延伸的脊68(環輥元件)；第二區113，所述第二區包括多個由溝槽74隔開的第二成形元件(在該情況下為齒72)；和第三區115，所述第三區包括其表面上的多個由溝槽70」隔開的周向延伸的脊68」。第一區111中的周向延伸的脊68和溝槽70可具有與第三區115中的周向延伸的脊68」和溝槽70」相同的尺寸，如「環軋」領域中熟知的那樣。

第二輥236包括第一區121，所述第一區包括由溝槽70'隔開的多個周向延伸的脊68'(環輥元件)；兩個第二區123，所述第二區包括由溝槽70」'隔開的多個周向延伸的脊68」'；和兩個第三區125，所述第三區包括其表面上的由溝槽64隔開的具有形成於其中的第三成形元件62的脊(帶齒的脊)。在一個實施方案中，第二輥236在第三區中比在第一區和/或第二區中具有較長的輥直徑。當第一層11為聚合物膜層時，這種輥設計可為優選的。

在一個實施方案中，第三成形元件可例如包括標準cd結構化類彈性膜齒，並且相對於圖10對第二成形元件所作的說明也適用於圖11的第三成形元件。相對於圖10對所述方法和設備所作的說明也適用於圖11的方法和設備。

參考圖11，輥234或236的至少一者還可包括多個第四成形元件(未示出於圖11中)以在前體纖維網10上形成多個第四特徵部。第四成形元件可定位在與輥234或236的第一區、第二或第三區分開的第四區中。第四成形元件中的至少一些第四成形元件可定位在輥234中的第一區或第三區中，從而產生與第一特徵部或第三特徵部相互混合的多個第四特徵部。

第一區111中的周向延伸的脊68和溝槽70可具有與第二區113中的周向延伸的脊68」和溝槽70」相同的尺寸，如「環軋」領域中熟知的那樣。第一區111中的周向延伸的脊68和溝槽70可在它們的尺寸上不同於第二區113中的周向延伸的脊68」和溝槽70」。

包括第一層11和第二層12的所得變形的纖維網20具有包括第一層11的第一表面30和多個離散的簇或肋狀結構24，所述多個離散的簇或肋狀結構包括與第二層12成一整體並從所述第二層朝第一層11延伸的纖維。就簇而言，簇24中的每個簇具有鄰近於第二層12的簇基座和與簇基座相對的遠側部分。簇可形成於這兩個層中；或者一個層的簇可突破另一個層，如美國專利7,648,752中所更詳述。簇24中的每個簇的遠側部分的至少一部分可由頂蓋覆蓋，每個頂蓋均為第一層11的整體伸出部，所述伸出部延伸到離散簇的遠側部分上。形成帶有頂蓋的簇更詳述於wo2010/117636中。

參考圖10和圖11，在一個實施方案中，前體纖維網10和變形的纖維網20在它們的外側中沿著縱向包括其中不存在第二層12的區域36，並且形成了第二特徵部(圖10和圖11中的簇或肋狀結構26)。在此類實施方案中，至少大多數簇或肋狀結構26可形成於預定為衛生巾的翼片的前體纖維網10的側面區域36中。在另選實施方案中，前體纖維網10和變形的纖維網20在基本上整個區域中包括第一層11和第二層12，並且第二特徵部形成於前體纖維網10的整個厚度。

在另一個實施方案中，至少大多數所述多個第一特徵部形成於預定為衛生巾的中心區的前體纖維網10的區中。

圖12示出了通過本發明的方法使用圖11所示設備製備的變形的纖維網20的實施方案，其中第一成形元件為環輥元件，第二成形元件和第三成形元件為交錯的cd結構化類彈性膜齒。在圖12中，變形的纖維網20包括不接觸第二層的第一表面30、第一特徵部，所述第一特徵部包括形成於整個第一層11和第二層12的多個間隔開的孔22；第二特徵部，所述第二特徵部包括朝向纖維網20的第一表面30形成於整個第一層11和第二層12的多個間隔開的簇24；和第三特徵部，所述第三特徵部包括形成於第一層上的朝向與第一表面30相對的多個間隔開的簇或肋狀結構26。在圖12中，孔22、簇24、和簇或肋狀結構26可沿md按行對齊。

圖13為圖11的成形結構的部分的相互嚙合式接合的視圖。

圖14a示出了第一輥234的一個實施方案的一部分，其中示出了脊68和溝槽70、和作為示例性第二成形元件的由溝槽74隔開的齒72。圖14b示出了第二輥236的一個實施方案的一部分，所述第二輥具有周向延伸的脊68',68」'和溝槽70',70」'、和作為示例性第三成形元件的齒62。

圖14a所示齒72的放大視圖示出於圖15中。如圖15所示，每個齒72均具有末端711、前緣le和後緣te。齒末端711可為倒圓的以最小化纖維斷裂，並且優選地為伸長的。參考圖11和圖15中的設備，在一個實施方案中，當前體纖維網10的第一層11為聚合物膜時，變形的纖維網20在被拉離輥234時趨於粘著到齒72。為了平滑地將變形的纖維網20拉離輥234，齒72可在至少le中具有在約8至約14度範圍內的側壁角度(「d」)。側壁角度為齒的較長側面相對於假想垂直線的角度，所述假想垂直線從輥的中心軸線向外延伸穿過齒的中心。忽略齒的末端處的任何半徑。齒72中的le和te可具有相同度數的側壁角度。齒72中的le和te可具有不同度數的側壁角度。

圖16為本發明優選的成形結構160的另一個實施方案的示意性側視圖。參考圖10或圖11，當變形的纖維網20趨於粘著到第二成形元件72和/或第三成形元件62時(在被拉離輥134和136(或234和236)時)，可按需要添加各種加工助劑。第二特徵部在其中僅存在第一層11的前體纖維網10的外側中形成，尤其是當第一層11為聚合物膜時，所述粘著問題趨於加劇。在一個實施方案中，如圖16所示，變形的纖維網20離開輥隙230，並且在被卷繞以用於進一步的加工、裝運、或放置用於結合到製造的產品中之前，按需要通過各種引導輥105被引導脫離輥234。本發明的方法將變形的纖維網20引導至引導輥105，所述引導輥以如下方式定位：引導輥的中心和第一輥的中心位於基本上平行於縱向的線中。「基本上平行於縱向」在本文中是指連接引導輥的中心和第一輥的中心的假想線與縱向形成在約0至約5度範圍內的角度。

引導輥優選地被放置成與第一輥234的表面相距約2至約5mm，所述第一輥沿輥的縱向在每個側面中具有第三特徵部。如果其被放置得太遠離第一輥234，則其不能夠同樣有效地剝離纖維網。如果其太靠近輥236，則存在損壞引導輥或輥234的風險。此外，還可按需要添加已知的各種加工助劑。例如，可添加不粘處理劑，諸如矽氧烷或碳氟化合物處理劑。可將各種潤滑劑、表面活性劑或其它加工助劑添加到前體纖維網20或輥234、236。有助於從輥移除纖維網的其它方法包括氣刀或刷塗。

本發明還涉及用於通過如下方式使前體纖維網變形的方法：將前體纖維網沿縱向進料到形成於兩個相互嚙合輥之間的輥隙中。前體纖維網包括第一層、第二層、其中存在第一層和第二層的第一區域和其中不存在第二層的第二區域。所述方法可同時在前體纖維網的第一區域中形成多個第一特徵部並且在前體纖維網的第二區域中形成多個第二特徵部。

第一輥，所述第一輥具有表面、圓周和軸線，並且包括第一區和第二區，所述第一區包括多個第一成形元件，並且所述第二區包括其表面上的多個第二成形元件；和第二輥，所述第二輥具有表面、圓周和軸線，並且包括第一區和第二區，所述第一區包括由溝槽隔開的多個周向延伸的脊，並且所述第二區包括其表面上的由溝槽隔開的多個周向延伸的脊。當前體纖維網被進料到輥隙中時，第一輥的區中的所述多個第一成形元件中的至少一些第一成形元件向內朝向第二輥的軸線延伸超過第二輥的第一區中的所述多個周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊以形成所述多個第一特徵部；並且第一輥的第二區中的第二成形元件中的至少一些第二成形元件向內朝向第二輥的軸線延伸超過第二輥的第二區中的所述多個周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊以形成所述多個第二特徵部。

第一輥還可包括第三區，所述第三區包括其表面上的由溝槽隔開的多個周向延伸的脊，並且第二輥還可包括具有多個第三成形元件的第三區，所述多個第三成形元件向內朝向第一輥的軸線延伸超過第一輥的第三區中的所述多個周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊以形成多個第三特徵部。

第一成形元件和第二成形元件和第三成形元件中的每個成形元件可例如包括標準或交錯的cd結構化類彈性膜齒或md結構化類彈性膜齒、諸如圖8所示的滾刀開孔齒、另一種凸起的脊滾刀開孔齒、公開於wo2012/149074a中的凸起的脊結構化類彈性膜齒、或公開於美國專利7,648,752中的標準或交錯的ips齒。

本發明還涉及用於使纖維網變形的設備，所述設備包括被布置成在兩者之間形成輥隙的第一輥和第二輥，

其中第一輥具有表面、圓周和軸線，並且包括第一區、第二區和位於第一區和第二區之間的第三區，所述第一區包括多個第一成形元件，其中所述多個第一成形元件包括由溝槽隔開的多個周向延伸的脊，所述第二區包括多個第二成形元件，並且所述第三區包括其表面上的由溝槽隔開的多個周向延伸的脊；並且

其中第二輥具有表面、圓周和軸線，並且包括第一區、第二區和第三區，所述第一區包括與第一輥中的所述多個第一成形元件中的至少一些第一成形元件相互嚙合的由溝槽隔開的多個周向延伸的脊，所述第二區包括與第一輥中的所述第二成形元件中的至少一些第二成形元件相互嚙合的由溝槽隔開的多個周向延伸的脊，並且所述第三區包括其表面上的與第一輥中的所述多個周向延伸的脊中的至少一些周向延伸的脊相互嚙合的多個第三成形元件，

其中第二成形元件包括齒，所述齒中的每個齒具有前緣和後端，其中所述齒中的每個齒在前端處具有在約8至約14度範圍內的斜度。

本發明還涉及用於生產吸收製品的方法，所述吸收製品包括液體可透過的頂片，所述頂片包括第一區域、第二區域、形成於所述頂片的第一區域中的多個第一特徵部和形成於第二區域中的多個第二特徵部；和呈連續部件的液體不可透過的底片。所述方法包括以下步驟：提供包括第一層和第二層的前體頂片；使前體頂片在多個位置處弱化以在其中存在第一層和第二層的前體頂片的第一區域中產生多個弱化且熔融穩定的位置；在前體頂片中同時形成多個第一特徵部和多個第二特徵部；將前體底片供給到前體頂片的第二層上並且整合前體頂片和前體底片以形成吸收製品組件；以及將吸收製品組件切斷成各個吸收製品。所述多個第一特徵部被形成為與前體頂片的第一區域中的所述多個弱化且熔融穩定的位置一致。所述多個第二特徵部形成於其中不存在第二層的前體頂片的第二區域中。

根據本發明的用於生產吸收製品的方法還可包括如下步驟：將吸收芯供給到前體頂片的第二層，並且在供給前體底片之前整合前體頂片和吸收芯以形成吸收製品組件。根據本發明的用於生產吸收製品的方法還可包括如下步驟：在供給任選的吸收芯和/或前體底片之前，將第二頂片供給到前體頂片的第二層上以形成吸收製品組件。

本領域已知的用於生產吸收製品諸如衛生巾和尿布的各種方法和設備均可用來實行本發明的方法。

本文所公開的量綱和數值不應被理解為嚴格限於所引用的確切數值。相反，除非另外指明，否則每個這樣的量綱旨在表示所引用的值以及圍繞該值功能上等同的範圍。例如，公開為「90°」的量綱旨在表示「約90°」。

應當理解，在本說明書中給出的每一最大數值限度包括每一更低數值限度，就像此類更低數值限度在本文中被明確地寫出一樣。在本說明書中給出的每一最小數值限度將包括每一更高數值限度，就像此類更高數值限度在本文中明確寫出一樣。本說明書中給出的每一數值範圍將包括落入此類更寬數值範圍內的每一更窄數值範圍，就像此類更窄數值範圍全部在本文中明確寫出一樣。

在具體實施方式中引用的所有文件都在相關部分中以引用方式併入本文；對於任何文件的引用不應當解釋為承認其是相對於本發明的現有技術。當本書面文件中的術語的任何含義或定義與以引用方式併入的文件中的術語的任何含義或定義矛盾時，應當服從在本書面文件中賦予該術語的含義或定義。

雖然已經舉例說明和描述了本發明的具體實施方案，但是對於本領域技術人員來說顯而易見的是，在不脫離本發明實質和範圍的情況下可作出各種其他改變和修改。因此，本文旨在於所附權利要求中涵蓋在本發明範圍內的所有此類改變和修改。