СЕГМЕНТИРОВАННЫЙ ВЕРХНИЙ СЛОЙ АБСОРБИРУЮЩЕГО ИЗДЕЛИЯ
SEGMENTED UPPER LAYER OF ABSORBENT PRODUCT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к верхнему слою для абсорбирующего изделия.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Абсорбирующие изделия, такие как гигиенические прокладки, подгузники, изделия для взрослых, страдающих недержанием мочи, и другие подобные изделия разрабатывают для ношения в непосредственной близости от промежности пользователя. Абсорбирующие изделия должны абсорбировать и удерживать жидкие выделения и должны быть удобными при их ношении.
При использовании абсорбирующие изделия удерживают различные жидкие телесные выделения. Например, на центральную часть прокладки жидкость может поступать в виде струйки или изливаться потоком. Если пользователь ложится на спину или на живот, то жидкость может иметь тенденцию вытечь из переднего или тыльного конца абсорбирующего изделия. Типичные абсорбирующие изделия имеют приблизительно ту же самую ширину, что и промежность пользователя, которая может быть несколько узкой. Таким образом, есть вероятность того, что жидкость вытечет через кромки абсорбирующего изделия и запачкает крылышки абсорбирующего изделия, если они имеются, или запачкает предметы нательного белья пользователя и/или одежду.
Область промежности женщины может включать несколько типов тканей. Например, лобковая область, половые губы и анальная область имеют различную структуру кожи. Гигиенические салфетки обычно покрывают губы, части промежности перед губами, позади губ и по поперечным от губ сторонам. Поскольку женщина, носящая гигиеническую салфетку, двигается, части гигиенической салфетки трутся о соприкасающиеся поверхности тела. Учитывая сложную геометрию области промежности женщины и изменяющуюся геометрию промежности женщины при ее движении, различные части промежности женщины подвергаются различным трущим воздействиям, и трение между гигиенической салфеткой и промежностью пользователя может быть различным в зависимости от местоположения.
Влажность и химические среды женской промежности могут также меняться в зависимости от местоположения. Например, на половые губы могут воздействовать менструации и/или моча. На среднюю часть лобковой области женщины может воздействовать пот. На части, смежные с лобковой областью, воздействует большее количество влаги из-за отсутствия волос и тенденции женских колготок точно соответствовать месту соединения внутреннего бедра, промежности и лобковой области. Анальная область может подвергаться воздействию большего количества пота и анальных выделений, чем области, более далекие от заднего прохода.
Учитывая разнообразие жидких телесных выделений, поступающих на различные части абсорбирующего изделия, различные физические взаимодействия между частями абсорбирующего изделия и частями тела пользователя и различную влажность и разные химические среды различных частей области промежности пользователя, остается неудовлетворенной потребность в абсорбирующих изделиях, верхний слой которых имеет различную структуру, расположенную так, что обеспечивает, где это необходимо, удержание жидких телесных выделений, создает, где это необходимо, комфортные условия для кожи, а в областях верхнего слоя, где необходимо, удерживать как жидкие телесные выделения, так и создавать комфортные условия для кожи, обеспечивая обе эти потребности.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Абсорбирующее изделие включает верхний слой, тыльный слой и абсорбирующее тело, расположенное между верхним слоем и тыльным слоем. Верхний слой может иметь продольную среднюю линию и поперечную среднюю линию. Верхний слой включает центральную область, первую концевую промежуточную область, первую концевую область, вторую концевую промежуточную область, вторую концевую область, кромочную область и промежуточную кромочную область. Центральная область, первая концевая промежуточная область, первая концевая область, вторая концевая промежуточная область и вторая концевая область могут быть расположены на линии, в основном параллельной продольной средней линии. Центральная область, промежуточная кромочная область и кромочная область могут быть расположены на линии, в основном параллельной поперечной средней линии. Центральная область может быть расположена между первой концевой областью и второй концевой областью. Первая концевая промежуточная область может быть расположена между центральной областью и первой концевой областью. Вторая концевая промежуточная область может быть расположена между центральной областью и второй концевой областью. Центральная область может иметь обращенную к телу поверхность центральной области, имеющую структуру центральной области. Первая концевая промежуточная область может иметь обращенную к телу поверхность первой концевой промежуточной области, имеющую структуру первой концевой промежуточной области. Первая концевая область может иметь обращенную к телу поверхность первой концевой области, имеющую структуру первой концевой области. Вторая концевая промежуточная область может иметь обращенную к телу поверхность второй концевой промежуточной области, имеющую структуру второй концевой промежуточной области. Вторая концевая область может иметь обращенную к телу поверхность второй концевой области, имеющую структуру второй концевой области. Промежуточная кромочная область может иметь обращенную к телу поверхность промежуточной кромочной области, имеющую структуру промежуточной кромочной области. Кромочная область может иметь обращенную к телу поверхность второй концевой области, имеющую структуру второй концевой области. Структуры центральной области, первой концевой промежуточной области, первой концевой области, второй концевой промежуточной области и второй концевой области могут отличаться друг от друга. Структуры центральной области, промежуточной кромочной области и кромочной области могут отличаться друг от друга.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 показан схематический вид сверху гигиенической салфетки.
На фиг.2 приведен схематический вид пленки с возвышенными участками.
На фиг.3 приведен схематический вид перфорированной пленки.
На фиг.4 изображен схематической вид нетканого материала с пучками волокон.
На фиг.5 показан схематический вид нетканого материала с участками тиснения.
На фиг.6 приведен схематический вид сверху гигиенической салфетки.
На фиг.7 схематически изображено поперечное сечение гигиенической салфетки, ортогональное к продольной средней линии.
На фиг.8 схематически показано поперечное сечение гигиенической салфетки, ортогональное к продольной средней линии.
На фиг.9 схематически изображено поперечное сечение гигиенической салфетки, ортогональное к продольной средней линии.
На фиг.10 схематически показано поперечное сечение гигиенической салфетки, ортогональное к продольной средней линии.
На фиг.11 приведен схематический вид сверху гигиенической салфетки.
На фиг.12 схематически показано поперечное сечение нетканого полотна с пучками волокон.
На фиг.13 приведен схематический вид сверху гигиенической салфетки.
На фиг.14 схематически показано поперечное сечение гигиенической салфетки, ортогональное к поперечной средней линии.
На фиг.15 схематически приведено поперечное сечение гигиенической салфетки, ортогональное к поперечной средней линии.
На фиг.16 приведена схема оборудования для формирования отверстий.
На фиг.17 показана схема оборудования для формирования отверстий.
На фиг.18 схематически показаны валики, находящиеся в зацеплении.
На фиг.19 приведен вид перфорированного полотна.
На фиг.20 схематически показан вид пленки с возвышенными участками.
На фиг.21 изображена формирующая сетка.
На фиг.22 показана схема оборудования для формирования отверстий.
На фиг.23 схематически изображено оборудование для формирования отверстий.
На фиг.24 схематически показано оборудование для вытяжки.
На фиг.25 схематически изображен нетканый материал с пучками волокон.
На фиг.26 схематически показан нетканый материал с пучками волокон.
На фиг.27 схематически изображено оборудование для формирования пучков волокон.
На фиг.28 схематически показаны зубцы для формирования пучков волокон.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показано воплощение абсорбирующего изделия 10, обеспечивающее различные благоприятные условия для кожи и для удержания жидких телесных выделений для различных частей промежности пользователя. Абсорбирующее изделие 10 может включать влагопроницаемый верхний слой 20, влагонепроницаемый тыльный слой 30 и абсорбирующее тело 40, расположенное между верхним слоем 20 и тыльным слоем 30. Верхний слой 20 может быть описан как покрытие абсорбирующего тела 40. Абсорбирующее изделие может представлять собой изделие для лиц, страдающих недержанием, гигиеническую салфетку и подгузник.
3
Абсорбирующее тело может быть выполнено из целлюлозного материала, например воздушного войлока Foley Pluff, производимого компанией Buckey Technologies, Inc, Мемфис, Теннеси, США), который раздроблен и сформирован в тело, имеющее плотность приблизительно 0,07 г/см и толщину приблизительно 10 мм. Абсорбирующее тело 40 могут быть высокодисперсной фазой эмульсионного пенопласта или полиакрилатным материалом.
В данном случае под абсорбирующим изделием 10 понимаются те виды изделий, которые в соответствующей области применения называются как гигиеническая салфетка, менструальная прокладка или менструальная подушечка. Должно быть понятно, что под абсорбирующими изделиями в данном случае могут пониматься любые абсорбирующие изделия, предназначенные для ношения в области промежности пользователя.
Абсорбирующее изделие 10 и каждый его слой или компонент могут быть описаны как имеющие поверхности, обращенные к телу пользователя, и поверхности, обращенные к предметам одежды. Как может быть понятно из конечного использования абсорбирующих изделий, таких как гигиенические салфетки, подгузники, изделия для лиц, страдающих недержанием и т.п., поверхностями, обращенными к телу пользователя, являются поверхности слоев или компонентов, которые ориентированы ближе к телу пользователя при использовании, а поверхностями, обращенными к предметам одежды, являются поверхности, которые ориентированы при использовании ближе к предметам нательного белья пользователя. Поэтому, например, верхний слой 20 имеет обращенную к телу поверхность 22 (которая фактически может быть поверхностью, контактирующей с телом пользователя) и обращенную к одежде поверхность, противолежащую обращенной к телу поверхности 22. Обращенная к одежде поверхность тыльного слоя 30, например, может быть ориентирована при ношении наиболее близко к трусам пользователя или контактировать с ними.
Верхний слой 20 может включать центральную область 50, первую концевую промежуточную область 660, первую концевую область 670, вторую концевую промежуточную область 560, вторую концевую область 570, кромочную область 70 и промежуточную кромочную область 60. Центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660, первая концевая область 670, вторая концевая промежуточная область 560 и вторая концевая область 570 могут быть расположены на линии, в основном параллельной продольной средней линии L.
Центральная область 50, промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70 могут быть расположены на линии, в основном параллельной поперечной средней линии Т.
Центральная область 50 расположена между первой концевой областью 670 и второй концевой областью 570. Первая концевая промежуточная область 660 расположена между центральной областью 50 и первой концевой областью 670. Вторая концевая промежуточная область 560 расположена между центральной областью 50 и второй концевой областью 570.
В раскрытом выше расположении областей, начиная от пересечения продольной средней линии L и поперечной средней линии Т и двигаясь по линии в основном параллельной поперечной средней линии Т, различные области могут быть расположены в следующем порядке: центральная область 50, промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70. Начиная от пересечения продольной средней линии L и поперечной средней линии Т и двигаясь по линии, в основном параллельной продольной средней линии L, по направлению к первой концевой кромке 28, различные области могут быть расположены в следующем порядке: центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660 и первая концевая область 670. Начиная от пересечения продольной средней линии L и поперечной средней линии Т и двигаясь по линии, в основном параллельной продольной средней линии L, по направлению ко второй концевой кромке 29 абсорбирующего изделия 10, противолежащей первой концевой кромке 28, которые располагаются на кромках абсорбирующего изделия 10 на продольной средней линии L, различные области могут быть расположены в следующем порядке: центральная область 50, вторая концевая промежуточная область 560 и вторая концевая область 570. По меньшей мере часть центральной области 50 может быть расположена на продольной средней линии L. По меньшей мере часть центральной области 50 может быть расположена на продольной средней линии L и поперечной средней линии Т.
Продольная средняя линия L и поперечная средняя линия Т, будучи ортогональными друг к другу, определяют двухмерную плоскость абсорбирующего изделия 10 до использования, которая в показанном воплощении связана с машинным направлением (MD) и поперечным машинным направлением (CD), обычно известными в технике изготовления абсорбирующих изделий с использованием высокоскоростных промышленных поточных линий. Абсорбирующее изделие 10 имеет длину, которая является самым длинным размером, измеренным параллельно продольной средней линии L. Изделие 10 имеет ширину, которая является размером, измеренным в направлении CD, например, параллельно поперечной средней линии Т. Ширина может изменяться или быть существенно постоянной вдоль длины гигиенической салфетки. Вообще ширина может быть измерена между поперечными боковыми кромками 23 параллельно поперечной средней линии Т. Поперечные боковые кромки 23 вообще проходят в продольном направлении и могут быть прямыми, изогнутыми или комбинацией прямых и изогнутых участков.
Как показано на фиг.1, центральная область 50, промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70 могут быть расположены на линии, обычно параллельной поперечной средней линии Т. Центральная область 50, промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70 могут быть расположены на линии, которая составляет с поперечной средней линией Т угол не более 30 градусов.
Используемый здесь термин "область" означает область, которая выделена как отличающаяся от окружающих или смежных областей. Таким образом, например, если верхний слой включает равномерно распределенные отверстия одного размера по всей его поверхности, то нельзя полагать, что верхний слой имеет какие-либо области. Кроме того, например, если верхний слой включает равномерно распределенные отверстия одного размера, то единственное отверстие и локально окружающий его материал нельзя считать областью, потому что единственное отверстие и локально окружающий его материал не отличаются от окружающих или смежных областей. Точно так же, например, если верхний слой включает равномерно распределенные отдельные одинаковые элементы по всей поверхности верхнего слоя, то нельзя полагать, что верхний слой имеет какие-либо области. Тем не менее, если верхний слой включает равномерно распределенные отдельные элементы, то отдельный элемент и локально окружающий его материал можно считать областью. Области могут быть отделены друг от друга участками, на которых отсутствует подобный структурированный материал. Область может иметь площадь, которая больше, чем произведение 5% длины абсорбирующего изделия и 5% ширины абсорбирующего изделия, при этом ширину измеряют через центр тяжести соответствующей области (то есть индивидуальная интересующая область: центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660, первая концевая область 670, вторая концевая промежуточная область 560, вторая концевая область 570, промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70).
Также любая область из центральной области 50, кромочной области 70 и промежуточной кромочной области 60 может составлять больше чем приблизительно 5% ширины абсорбирующего изделия 10, измеренной между поперечными боковыми кромками 23 в месте расположения центра тяжести области. Также любая область из центральной области 50, кромочной области 70 и промежуточной кромочной области 60 может составлять больше чем приблизительно 10% ширины абсорбирующего изделия 10, измеренной между поперечными боковыми кромками 23 в месте расположения центра тяжести области. Также любая область из центральной области 50, кромочной области 70 и промежуточной кромочной области 60 может составлять больше чем приблизительно 20% ширины абсорбирующего изделия 10, измеренной между боковыми кромками 23 в месте расположения центра тяжести области. Таким образом, в одном воплощении изобретения, например, центральная область 50 может составлять приблизительно 30% ширины абсорбирующего изделия, промежуточная кромочная область 60 может составлять приблизительно 10% ширины абсорбирующего изделия, а кромочная область 70 может составлять приблизительно 15% ширины абсорбирующего изделия.
Центральная область 50 имеет обращенную к телу поверхность 52 центральной области. Обращенная к телу поверхность 52 центральной области имеет структуру 54 центральной области. Первая концевая промежуточная область 660 имеет обращенную к телу поверхность 662 первой концевой промежуточной области, имеющую структуру 664 первой концевой промежуточной области. Первая концевая область 670 имеет обращенную к телу поверхность 672 первой концевой области, имеющую структуру 674 первой концевой области. Вторая концевая промежуточная область 560 имеет обращенную к телу поверхность 562 второй концевой промежуточной области, имеющую структуру 564 второй концевой промежуточной области. Вторая концевая область 570 имеет обращенную к телу поверхность 572 второй концевой области, имеющую структуру 574 второй концевой области. Промежуточная кромочная область 60 имеет обращенную к телу поверхность 62 промежуточной кромочной области, имеющую структуру 64 промежуточной кромочной области. Кромочная область 70 имеет обращенную к телу поверхность 72 кромочной области, имеющую структуру 74 кромочной области. Может быть разработана такая структура 54 центральной области, структура 664 первой концевой промежуточной области, структура 674 первой концевой области, структура 564 второй концевой промежуточной области, структура 574 второй концевой области, структура 64 промежуточной кромочной области и структура 74 кромочной области, которые обеспечивают эффективное удержание специфических жидких телесных выделений и/или комфортные условия.
Используемый здесь термин структура относится к топографии подходящего материала в направлениях, ортогональных плоскости, определенной продольной средней линией L и поперечной средней линией Т. Соответствующую топографию материала можно обеспечить, например, участками материала, которые выше или ниже относительно смежных участков материала, отверстиями в материале и частями материала, в которых структура материала пластично разрушена или нарушена относительно смежной части. Топография может быть определена при высоте элементов приблизительно 100 мкм над областью, площадь которой по меньшей мере приблизительно четыре квадратных миллиметра.
Для некоторых абсорбирующих изделий 10 рассмотрены воплощения изобретения, в котором каналы, лунки, вырезы и/или участки тиснения не могут рассматриваться в качестве структуры какой-нибудь области: центральной области 50, первой концевой промежуточной область 660, первой концевой области 670, второй концевой промежуточной области 560, второй концевой области 570, промежуточной кромочной области 60 и кромочной области 70. Для таких разработок структуру областей можно обеспечить иными структурами, чем каналы, лунки, вырезы и/или участки тиснения. Используемый здесь термин "канал" - это углубление, имеющее в плане длину, большую ширины, где длина является самым длинным измерением, изогнутым или прямым в плане в пределах углубления, а ширина является самым коротким измерением углубления. Можно полагать, что структура из углублений, вырезов или участков тиснения может быть создана путем сжатия участков абсорбирующего изделия.
Структура 54 центральной области, структура 664 первой концевой промежуточной области, структура 674 первой концевой области, структура 564 второй концевой промежуточной области, структура 574 второй концевой области могут отличаться друг от друга. Структура 54 центральной области, структура 64 промежуточной кромочной области и структура 74 кромочной области могут отличаться друг от друга. Скомпонованные таким образом структура 54 центральной области, структура 664 первой концевой промежуточной области, структура 674 первой концевой области, структура 564 второй концевой промежуточной области и структура 574 второй концевой области могут отличаться от друг друга, чтобы обеспечивать эффективное удержание специфических жидких телесных выделений и/или комфортные условия на различных участках обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20.
В воплощении изобретения, которое показано на фиг.1, структура 54 центральной области может быть разработана такой, чтобы эта область верхнего слоя 20 могла быстро впитывать и удерживать жидкость. Одна или более структур из структуры 664 первой концевой промежуточной области, структуры 564 второй концевой промежуточной области и структуры 64 промежуточной кромочной области могут быть разработаны мягкими, чтобы верхний слой 20 не раздражал половые губы женщины при ношении абсорбирующего изделия 10 и затруднял движение жидкости между телом пользователя и верхним слоем 20, чтобы уменьшить вероятность вытекания жидкости, впитанной абсорбирующим изделием 10, путем просачивания через периферию 27 абсорбирующего изделия 10.
Структура 74 кромочной области может быть разработана такой, чтобы быть комфортной для кожи между половыми губами и внутренним бедром женщины и предотвращать движение жидкости в поперечном направлении по обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20. Структура 74 кромочной области может быть разработана такой, чтобы она имела мягкую поверхность, которая может контактировать с внутренним бедром пользователя, если абсорбирующее изделие 10 имеет крылышки 25, заворачиваемые за кромки трусов пользователя, и затрудняла движение жидкости в поперечном направлении по обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20, которая может запачкать кожу пользователя, предметы нательного белья или одежды.
Структура 674 первой концевой области и структура 574 второй концевой области может быть разработана такой, чтобы они были комфортными для кожи лобковой области или анальной области пользователя и затрудняли движение жидкости между телом пользователя и верхним слоем 20 абсорбирующего изделия 10. Утечка жидкости из верхнего слоя по направлению к первой концевой кромке 28, которая может быть передней стороной абсорбирующего изделия 10, и/или по направлению ко второй концевой кромке 29, которая может быть тыльной стороной абсорбирующего изделия 10, может быть проблемой, когда пользователь абсорбирующего изделия 10 лежит на спине или животе, что может произойти во время сна.
Центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660, первая концевая область 670, вторая концевая промежуточная область 560 и вторая концевая область 570 могут быть расположены на линии, вообще параллельной продольной средней линии L. Центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660, первая концевая область 670, вторая концевая промежуточная область 560 и вторая концевая область 570 могут быть расположены на линии, которая составляет угол с продольной средней линией L, не превышающий приблизительно тридцать градусов. Также любая область из центральной области 50, первой концевой промежуточной области 660, первой концевой области 670, второй концевой промежуточной области 560 и второй концевой области 570 может составлять больше чем приблизительно 5% или больше чем приблизительно 10% длины абсорбирующего изделия 10, измеренной вдоль продольной оси L. Таким образом, в одном примере воплощения изобретения центральная область 50 может составлять приблизительно 30% длины абсорбирующего изделия 10, первая концевая промежуточная область 660 может составлять приблизительно 10% длины абсорбирующего изделия 10, первая концевая область 670 может составлять приблизительно 10% длины абсорбирующего изделия 10, вторая концевая промежуточная область 560 может составлять приблизительно 10% длины абсорбирующего изделия 10 и вторая концевая область 570 может составлять приблизительно 10% длины абсорбирующего изделия 10.
Также каждая область из центральной области 50, первой концевой промежуточной области 660, первой концевой области 670, второй концевой промежуточной области 560, второй концевой области 570, промежуточной кромочной области 60 и кромочной области 70 может составлять больше чем 10% площади верхнего слоя 20, измеряемой в плоскости абсорбирующего изделия, определенной продольной средней линией L и поперечной средней линией Т. Также каждая область из центральной области 50, первой концевой промежуточной области 660, первой концевой области 670, второй концевой промежуточной области 560, второй концевой области 570, промежуточной кромочной области 60 и кромочной области 70 может составлять больше чем приблизительно 5% площади верхнего слоя. Также каждая область из центральной области 50, первой концевой промежуточной области 660, первой концевой области 670, второй концевой промежуточной области 560, второй концевой области 570, промежуточной кромочной области 60 и кромочной области 70 может составлять больше чем приблизительно 2% площади верхнего слоя.
Центральная область 50 может включать материал, выбранный из группы, состоящей из пленки 100, имеющей возвышенные участки 90 (фиг.2), пленки 100, имеющей отверстия 110 (фиг.3), петель 206 волокон (петель волокон, формирующих пучки 209 волокон) (фиг.4), нетканого материала 130, нетканого материала 130, имеющего отверстия 110, нетканого материала 130, имеющего участки 140 тиснения (фиг.5), а также их комбинаций.
Первая концевая область 670 может содержать материал, выбранный из группы, состоящей из пленки 100, имеющей возвышенные участки 90 (фиг.2), пленки 100, имеющей отверстия 110 (фиг.3), петель 206 волокон (петель волокон, формирующих пучки 209 волокон) (фиг.4), нетканого материала 130, нетканого материала 130, имеющего отверстия 110, нетканого материала 130, имеющего участки 140 тиснения (фиг.5), а также их комбинаций.
Вторая концевая промежуточная область 560 может содержать материал, выбранный из группы, состоящей пленки 100, имеющей возвышенные участки 90 (фиг.2), пленки 100, имеющей отверстия 110 (фиг.3), петель 206 волокон (петель волокон, формирующих пучки 209 волокон) (фиг.4), нетканого материала 130, нетканого материала 130, имеющего отверстия 110, нетканого материала 130, имеющего участки 140 тиснения (фиг.5), а также их комбинаций.
Вторая концевая область 570 может содержать материал, выбранный из группы, состоящей из пленки 100, имеющей возвышенные участки 90 (фиг.2), пленки 100, имеющей отверстия 110 (фиг.3), петель 206 волокон (петель волокон, формирующих пучки 209 волокон) (фиг.4), нетканого материала 130, нетканого материала 130, имеющего отверстия 110, нетканого материала 130, имеющего участки 140 тиснения (фиг.5), а также их комбинаций.
Промежуточная кромочная область 60 может содержать материал, выбранный из группы, состоящей из пленки 100, имеющей возвышенные участки 90 (фиг.2), пленки 100, имеющей отверстия 110 (фиг.3), петель 206 волокон (петель волокон, формирующих пучки 209 волокон) (фиг.4), нетканого материала 130, нетканого материала 130, имеющего отверстия 110, нетканого материала 130, имеющего участки 140 тиснения (фиг.5), а также их комбинаций.
Кромочная область 70 может содержать материал, выбранный из группы, состоящей из пленки 100, имеющей возвышенные участки 90 (фиг.2), пленки 100, имеющей отверстия 110 (фиг.3), петель 206 волокон (петель волокон, формирующих пучки 209 волокон) (фиг.4), нетканого материала 130, нетканого материала 130, имеющего отверстия 110, нетканого материала 130, имеющего участки 140 тиснения (фиг.5), а также их комбинаций.
Центральная область 50 и промежуточная кромочная область 60 могут включать пленку 100, покрывающую нетканый материал 130. Пример такой компоновки показан на фиг.6. Материалы, которые обращены друг к другу, могут быть связаны так, что они существенно непрерывно контактируют, непрерывно контактируют или частично контактируют. Выражение "непрерывно контактируют" означает, что по меньшей мере одна вся поверхность одного материала находится в действительном контакте с другим материалом. Выражение "эффективный контакт" использовано потому, что даже самые плоские поверхности являются шероховатыми в некотором масштабе измерения. Выражение "существенно непрерывно контактируют" означает, что большая часть по меньшей мере одной поверхности одного материала находится в действительном контакте с другим материалом. Выражение "частично контактируют" означает, что больше чем приблизительно десять процентов по меньшей мере одной поверхности одного материала находится в действительном контакте с другим материалом. Внешняя обертка цилиндрического абсорбирующего тела 40 означает, что она находится в контакте с абсорбирующим телом 40. Пленка 100 может быть в существенно непрерывном, в непрерывном или в частично непрерывном контакте с нетканым материалом 130. Пленка 100 в центральной области 50 может включать отверстия 110, чтобы обеспечить путь для проникновения жидкости через пленку 100. В промежуточной кромочной области 60 петли 206 волокон (формирующие пучки 209 волокон) нетканого материала 130 могут высовываться из пленки 100. В воплощении изобретения, в котором пучки 209 волокон высовываются из пленки 100, пучки 209 волокон в значительной степени покрывают пленку 100. Например, более чем 50% поверхности пленки 100 может быть покрыто пучками 209 волокон, которые высовываются из пленки 100. Может быть более чем 75% поверхности пленки 100 покрыто пучками 209 волокон. Может быть более чем 90% поверхности пленки 100 покрыто пучками 209 волокон. Пленка 100 и нетканый материал 130 могут быть скомпонованы так, что в центральной области 50 пленка 100 является обращенной к телу поверхностью 52 центральной области, а нетканый материал 130 расположен между пленкой 100 и абсорбирующим телом 40.
В подобном воплощении изобретения центральная область 50 может включать пленку 100, имеющую отверстия 110, а промежуточная кромочная область 60 может включать пленку 100, покрывающую нетканый материал 130. В такой компоновке пленка 100 в центральной области 50 и пленка 100 в промежуточной кромочной области 60 может состоять из одного полотна материала, как показано на фиг.7. Петли 206 волокон в промежуточной кромочной области 60 могут затруднять движение жидкости в поперечном направлении по обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20 и/или создавать мягкую структуру на части верхнего слоя 20, которая может соприкасаться с телом пользователя, рядом со щелью между половыми губами. Кроме того, как показано на фиг.7, обращенная к телу поверхность верхнего слоя 20 с противолежащими промежуточными кромочными областями 60, кромочными областями 70 может быть симметрична относительно продольной средней линии L.
Как показано на фиг.8, центральная область 50 и промежуточная кромочная область 60 могут включать первый нетканый материал 131 и второй нетканый материал 132, контактирующие друг с другом. Пример такой компоновки, в которой центральная область 50, промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70 расположены на линии, вообще параллельной поперечной средней линии Т, показан на фиг.8. Как показано на фиг.8, первый нетканый материал 131 может формировать обращенную к телу поверхность 52 центральной области. Первый нетканый материал 131 может быть разработан таким, что будет в состоянии быстро впитывать жидкость и будет способен препятствовать переувлажнению обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20. Первый нетканый материал 131 может включать отверстия 110 для быстрого впитывания жидкости. В промежуточной кромочной области 60 петли 206 волокон из второго нетканого материала 132 могут просовываться через первый нетканый материал 131, чтобы формировать пучки 209 волокон. В некоторых воплощениях изобретения такое расположение петель 206 волокон может действовать как механическая связь между первым нетканым материалом 131 и вторым нетканым материалом 132. Первый нетканый материал 131 и второй нетканый материал 132 могут быть расположены так, что в центральной области 50 первый нетканый материал 131 является обращенной к телу поверхностью 52 центральной области, а второй нетканый материал 132 располагается между первым нетканым материалом 131 и абсорбирующим телом 40.
Структура 64 промежуточной кромочной области может быть пленкой 100, имеющей возвышенные участки 90. Пример компоновки, в которой структура 64 промежуточной кромочной области является пленкой 100 с возвышенными участками 90, которая может быть практически пленкой, в которой структура 54 центральной области является пленкой 100, имеющей отверстия 110, показан на фиг.9. Пленка 100 в центральной области 50 и в промежуточной кромочной области 60 может состоять из единого полотна материала. Не будучи связаны теорией, полагают, что возвышенные участки 90 способны образовать зазор между верхним слоем 20 и телом пользователя, что обеспечит комфорт в процессе ношения и создаст здоровые условия для кожи. Пленка может быть структурирована так, что возвышенные участки 90 придадут пленке ощущение мягкости и податливости.
Центральная область 50 может включать пленку 100 с отверстиями 110, а промежуточная кромочная область 60 может включать петли 206 волокон, как показано на фиг.10. Как показано на фиг.10, центральная область 50, промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70 могут быть расположены на линии, вообще параллельной поперечной средней линии Т. Не будучи связаны теорией, полагают, что петли 206 волокон придают мягкость верхнему слою 20 в областях, удаленных от центральной области 50, и могут создать сопротивление, или барьер, для утечки жидкости по обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20 в направлении, вообще совпадающем с направлением поперечной средней линии Т. Кроме того, как показано на фиг.10, верхний слой 20 с противолежащими промежуточными кромочными областями 60 и кромочными областями 70 может быть симметричен относительно линии, параллельной поперечной средней линии Т.
Промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70 могут включать ворсинки 206, формирующие пучки 209 волокон, как показано на фиг.11. Промежуточная кромочная область 60 может иметь поверхностную плотность пучков волокон промежуточной кромочной области, а кромочная область 70 может иметь поверхностную плотность пучков волокон кромочной области. Отдельный пучок волокон состоит из множества петель 206 волокон. Поверхностная плотность пучков волокон - число пучков волокон на единице площади, измеряемая в плоскости, параллельной продольной средней линии L и поперечной средней линии Т. Поверхностная плотность пучков волокон промежуточной кромочной области может отличаться от поверхностной плотности пучков волокон кромочной области. Например, поверхностная плотность пучков волокон промежуточной кромочной области может быть больше или меньше поверхностной плотности пучков волокон кромочной области. Не будучи связаны теорией, полагают, что изменением поверхностной плотности пучков волокон различных областей верхнего слоя 20 мягкость структуры 64 промежуточной кромочной области может быть сделана отличной от мягкости структуры 74 кромочной области. Кроме того, полагают, что чем выше поверхностная плотность пучков волокон, тем лучше пучки волокон сопротивляются боковому потоку жидкости по верхнему слою.
Промежуточная кромочная область 60 и кромочная область 70 могут включать петли 206 волокон, при этом промежуточная кромочная область 60 может иметь высоту Н пучка волокон промежуточной кромочной области и кромочная область 70 может иметь высоту Н пучка волокон кромочной области, как показано на фиг.12. Высота Н пучка волокон измерена как величина, на которую петли 206 волокон выступают из поверхности той стороны основного материала, из которой высовываются пучки волокон. Высота Н пучка волокон промежуточной кромочной области может отличаться от высоты Н пучка волокон кромочной области. Высота Н пучка волокон промежуточной кромочной области может быть больше или меньше высоты Н пучка волокон кромочной области. Не будучи связаны теорией, полагают, что высота пучка волокон является параметром, которым можно управлять, чтобы обеспечить желательную степень мягкости области, создать барьер, имеющий достаточное сопротивление боковому потоку жидкости по верхнему слою, и обеспечить зазор между абсорбирующим изделием и телом, где это желательно.
Как показано на фиг.4 и фиг.12, пучки 209 волокон могут включать множество ворсинок 206, скомпонованных в петли 211. Пучок волокон может включать более чем одну петлю 211. Группа петель 211 может быть расположена или не расположена в ряд для формирования пучка волокон. Если петли 211 не расположены в ряд, то они будут иметь различную ориентацию. Если петли 211 в основном выстроены в ряд, пучок волокон приобретает форму туннеля, подобно той, что показана на фиг.4. Петли 211 в основном могут вытягиваться перпендикулярно MD-CD плоскости полотна. В зависимости от числа петель 211 и от того, как тесно петли 211 расположены относительно друг друга, одна петля 211 может поддерживать другую петлю 211 или петли 211 могут соприкасаться друг с другом. Петли 211 могут выступать из полотна под углом.
Могут быть созданы разнообразные структуры на подложках для использования в верхнем слое 20. Пригодные для этого материалы включают, но не ограничивают, например, перфорированную пленку 100, перфорированную пленку 100 с возвышенными участками 90, перфорированный нетканый материал, нетканый материал, имеющий пучки 209 волокон, и их комбинации.
Центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660 и вторая концевая промежуточная область 560 могут включать пленку 100, покрывающую нетканое полотно 130. Образец такой компоновки показан на фиг.13. Пленка 100 в центральной области 50 включает отверстия 110, которые обеспечивают путь для перемещения жидкости через пленку 100. В первой концевой промежуточной области 660 и во второй концевой промежуточной области 560 петли 206 волокон (формирующие пучки 209 волокон) из нетканого полотна могут проходить через пленку 100. Пленка 100 и нетканое полотно 130 могут быть сформированы так, что в центральной области 50 пленка 100 является обращенной к телу поверхностью 52 центральной области, а нетканое полотно 130 находится между пленкой 100 и абсорбирующим телом 40.
В подобном воплощении изобретения центральная область 50 может включать пленку 100, имеющую отверстия 110, а первая концевая промежуточная область 660 и вторая концевая промежуточная область 560 могут включать пленку 100, покрывающую нетканое полотно 130. В такой компоновке пленка 100 в центральной области 50, пленка 100 в первой концевой промежуточной области 660 и во второй концевой промежуточной области 560 является единым полотном материала, как показано на фиг.14. Петли 206 волокон в первой концевой промежуточной области 660 и во второй концевой промежуточной области 560 затрудняют движение жидкости в продольном направлении по обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20 и/или формируют мягкую структуру на части верхнего слоя 20, которая может вступать в контакт с телом пользователя рядом со щелью между половыми губами. Также, как показано на фиг.14, обращенная к телу поверхность верхнего слоя 20 может быть симметрична относительно поперечной средней линии Т.
Как показано на фиг.15, центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660 и вторая концевая промежуточная область 560 могут включать первый нетканый материал 131 и второй нетканый материал 132, контактирующие друг с другом. Пример такой компоновки, в которой центральная область 50, первая концевая промежуточная область 660 и вторая концевая промежуточная область 560 расположены на линии, параллельной продольной средней линии L, показан на фиг.15. Как показано на фиг.15, первый нетканый материал 131 может формировать обращенную к телу поверхность 52 центральной области. Первый нетканый материал 131 может быть разработан таким, что будет в состоянии быстро впитывать жидкость и будет способен препятствовать переувлажнению обращенной к телу поверхности верхнего слоя 20. Первый нетканый материал 131 может включать отверстия 110 для быстрого впитывания жидкости. В первой концевой промежуточной области 660 петли 206 волокон из второго нетканого материала 132 могут просовываться через первый нетканый материал 131, чтобы сформировать пучки 209 волокон. В некоторых воплощениях изобретения такое расположение петель 206 волокон может действовать как механическая связь между первым нетканым материалом 131 и вторым нетканым материалом 132. Первый нетканый материал 131 и второй нетканый материал 132 могут быть расположены так, что в центральной области 50 первый нетканый материал 131 является обращенной к телу поверхностью 52 центральной области, а второй нетканый материал 132 располагается между первым нетканым материалом 131 и абсорбирующим телом 40. Второй нетканый материал 132 может быть более гидрофильным по сравнению с первым нетканым материалом 131.
Первая концевая область 670 и вторая концевая область 570 могут включать пучки 209 волокон. Не будучи связаны теорией, полагают, что структура из пучков 209 вблизи передней и задней частей абсорбирующего изделия 10 может создать преграду для жидкости, текущей к передней и задней частям абсорбирующего изделия 10.
Отверстия в полотне 1 могут быть выполнены, как показано на фиг.16, чтобы сформировать отверстия 110 в верхнем слое 20. Полотно 1 может быть пленкой или нетканым материалом. Как показано на фиг.16, полотно 1 может быть сформировано из вообще плоского двумерного полотна 24, изготовленного на предшествующей стадии, имеющего первую сторону 12 и вторую сторону 14. Изготовленное на предшествующей стадии полотно 24 может быть, например, полимерной пленкой, нетканым полотном, текстильной тканью, бумажным полотном, салфеточным полотном или вязаной тканью или многослойным ламинированным материалом, изготовленным из упомянутых выше материалов. Вообще термин "сторона" используется здесь в обычном использовании термина, чтобы описать две главные поверхности вообще двухмерных полотен, таких как бумага и пленки. В композитной или слоистой структуре первая сторона 12 полотна 1 является первой стороной одного из наиболее удаленных слоев или сложенного слоя, противолежащих друг другу, а вторая сторона 14 - это вторая сторона другого одного из наиболее удаленных слоев или сложенного слоя.
Изготовленное на предшествующей стадии полотно 24 может быть полимерным пленочным полотном. Полимерные пленочные полотна могут быть деформируемыми. Используемый здесь термин "деформируемый" описывает материал, который при растяжении вне предела его упругости существенно сохраняет свою вновь приобретенную структуру.
Полимерные пленочные полотна могут включать материалы, обычно получаемые экструзией или литьем в виде пленок, такие как полиолефины, нейлоны, полиэстеры и т.п. Такие пленки могут быть термопластичными материалами типа полиэтилена, полиэтилена низкой плотности, линейного полиэтилена низкой плотности, полипропиленов и сополимеров и смесей, содержащих фракции этих материалов.
Изготовленное на предшествующей стадии производства, т.е. исходное, полотно 24 может быть нетканым полотном. Исходное нетканое полотно 24 может включать свободные волокна, запутанные волокна, жгуты волокон или подобное. Волокна могут быть растяжимыми и/или упругими и могут быть предварительно растянутыми для обработки. Волокна исходного нетканого полотна 24 могут быть непрерывными, например изготовленными методами вытягивания из расплава, или разрезанными по длине, которые обычно используют в кардочесальном процессе. Волокна могут быть абсорбентом и могут включать волокнистые желирующие абсорбирующие материалы. Волокна могут быть двухкомпонентными, многокомпонентными, двухсоставными, фасонными, закрученными или любой другой формы или конфигурации, известной в технике производства нетканых полотен и волокон.
Исходные нетканые полотна 24 могут быть любыми известными неткаными полотнами, включая нетканые полотна 25 из полимерных волокон, имеющих достаточные свойства растяжения, чтобы быть сформированными в нетканые полотна 130, имеющие отверстия 110. Вообще полимерные волокна могут быть способными к соединению либо химической связью (например, латексом или адгезивной связью), соединением давлением или термическим соединением. Исходное нетканое полотно 24 может включать приблизительно 100 мас.% термопластичных волокон. Исходное нетканое полотно 24 может включать небольшое количество термопластичных волокон, например приблизительно 10 мас.%. Аналогично, исходное нетканое полотно 24 может включать любое количество термопластичных волокон приблизительно между 10 мас.% и приблизительно 100 мас.% с шагом в 1 мас.%.
2
2
2
Общая поверхностная плотность исходного полотна 24 (включая слоистые или многослойные исходные полотна 24) может лежать в интервале от приблизительно 8 г/м до приблизительно 500 г/м в зависимости от окончательного вида полотна 1, и полотно может быть изготовлено в этом интервале с шагом в 1 г/м. Волокна, непосредственно составляющие исходное нетканое полотно 24, могут быть полимерными волокнами и могут быть однокомпонентными, двухкомпонентными и/или двухсоставными волокнами, полыми волокнами, некруглыми волокнами, например фасонными волокнами (например, трехгранными) или волокнами с капиллярными каналами, и могут иметь главные поперечные размеры (например, диаметр для круглых волокон, длинная ось для волокон, имеющих форму овала, самый длинный размер по прямой линии для неправильных форм) в пределах от приблизительно 0,1 мкм до приблизительно 500 мкм при шаге в 0,1 мкм.
Подающий валик 152 вращается в направлении, обозначенном стрелкой на фиг.16, поскольку исходное полотно 24 перемещается в машинном направлении средствами, известными в данной области техники, включая перемещение вокруг или через валики любого типа, такие как направляющие валики, валики с регулируемой подачей, например захват 116 из пары вращающихся в противоположные стороны валиков 102 и 104. Валики 102 и 104 могут включать формирующее устройство 103. Пара валиков 102 и 104 может формировать структуры 8, имеющие форму усеченных конусов и отверстий в исходном полотне 24. Перфорированное полотно может подхватываться намоточным валиком 180.
Имеются разнообразные способы создания отверстий 110 в полотнах. Факторы, которые могут влиять на выбор способа создания отверстий 110, включают, но не ограничивают, следующие: материал исходного полотна 24 (является ли исходное полотно 24 нетканым материалом или полимерной пленкой), желательная геометрия отверстия, желательная скорость обработки и желательное количество мест управления процессом.
Один из способов формирования отверстий в полимерных пленочных полотнах и нетканых полотнах состоит в использовании пары входящих в зацепление валиков 102 и 104, как показано на фиг.17 и раскрыто в заявке США 11/249618. Что касается фиг.17, то там показана более подробно часть оборудования, которое изображено на фиг.16, формирующая перфорированное полотно 1. Формирующее устройство 103 может содержать пару входящих в зацепление валиков 102 и 104, изготовленных из стали, каждый из которых вращается вокруг оси А, и эти оси параллельны между собой и находятся в одной плоскости. Формирующее устройство 103 может быть настроено таким образом, что исходное полотно 24 остается на валике 104 в течение определенного его угла поворота. На фиг.17 схематично показано, как исходное полотно 24 проходит через захват 116 формирующего устройства 103 и выходит в виде перфорированного полотна 1. Исходное полотно 24 или перфорированное полотно 1 могут частично оборачиваться вокруг валиков 102 или 104, оставаясь на них в течение определенного угла поворота, до (для исходного полотна 24) или после (для полотна 1) захвата 116.
Валик 102 может включать множество гребней 106 и соответствующих желобков 108, которые могут быть непрерывными на боковой поверхности валика 102. В зависимости от того, какая требуется геометрия отверстий в полотне 1, валик 102 может иметь гребни 106, части которых были удалены, например, травлением, фрезерованием или другими процессами механической обработки, так что некоторые или все гребни 106 уже не являются непрерывными по окружности валика, а имеют промежутки или щели. Гребни 106 могут быть расположены друг от друга на некотором расстоянии по оси А валика 102. Например, средняя треть валика 102 может быть гладкой, а внешние трети валика 102 могут иметь множество гребней, которые расположены на расстоянии друг от друга. Или же, например, гребни 106 на средней трети валика 102 могут быть расположены более близко друг от друга, чем гребни 106 на внешних третях валика 102. Промежутки или щели в направлении по окружности, или в осевом направлении, или в обоих направлениях могут быть расположены в виде определенного узора, включая геометрические фигуры, например круги или ромбы. В одном воплощении изобретения валик 102 может иметь зубцы, подобные зубцам 510 на валике 104, описанным ниже. Этим способом можно создать трехмерные формы отверстий, имеющие части, выступающие наружу по обе стороны перфорированного полотна 1.
Валик 104 может включать множество рядов кольцевых гребней, которые могут быть обработаны таким образом, что представляют собой круговые ряды зубцов 510, которые расположены по меньшей мере на части валика 104. Отдельные ряды зубцов 510 валика 104 могут быть отделены друг от друга канавками 112. При работе валики 102 и 104 входят в зацепление таким образом, что гребни 106 валика 102 входят в канавки 112 валика 104, а зубцы 510 валика 104 входят в желобки 108 валика 102. Валики 102 и 104 (один из них или оба) могут нагреваться любым принятым в данной области производства способом, таким как, например, заполнение валиков горячим маслом или снабжение их электрическим подогревом. Альтернативно, поверхности обоих валиков или одного из них могут нагреваться конвекцией или излучателями.
Схематическое поперечное сечение части входящих в зацепление валиков 102 и 104, включая гребни 106 и зубцы 510, показано на фиг.18. Как показано, зубцы 510 имеют высоту ТН (отметим, что высота ТН может также быть применена к гребню 106 и высота гребня и высота зубца могут быть равными). Интервал между зубцами (или интервал между гребнями) обозначают как шаг Р. Как показано, глубина зацепления (DOE) E является мерой степени взаимного проникновения валиков 102 и 104 и измеряется от вершины гребня 106 до вершины зубца 510. Глубина зацепления E, высота зубца ТН и шаг Р могут быть различными в зависимости от свойств исходного полотна 24 и желательных характеристик перфорированного полотна 1. Валики 102 и 104 могут быть изготовлены из износоустойчивой нержавеющей стали.
2
2
2
2
2
2
Поверхностная плотность отверстий (число отверстий 110 на единицу площади) может изменяться от примерно 1 отверстия/см до примерно 6 отверстий/сми даже примерно до 60 отверстий/см с шагом 1 отверстие/см. Поверхностная плотность отверстий может составлять по меньшей мере примерно 10 отверстий/см или по меньшей мере примерно 25 отверстий/см.
Как ясно из описания формирующего устройства 103, отверстия могут наноситься путем механической деформации исходного полотна 24, которое в общем может быть описано как плоское или двухмерное. Под "плоским" или "двухмерным" понимается просто тот факт, что исходное полотно 24 является плоским по отношению к законченному перфорированному полотну 1, имеющему четкую внеплоскостную структуру, то есть трехмерную структуру, в связи с формированием вдоль оси z структур 8, имеющих форму усеченного конуса. "Плоская" и "двухмерная" не означает гладкость, ровность или тонкость, и мягкое волокнистое нетканое полотно может рассматриваться плоским в том виде, в котором оно выпускается.
Когда исходное полотно 24 проходит через захват 116, зубцы 510 валика 104 входят в желобки 108 валика 102 и одновременно преобразуют материал плоского исходного полотна 24 в трехмерное путем формования структур 8, имеющих форму усеченных конусов, в которых отверстия в сущности являются краями структур в форме усеченных конусов. Зубцы 510 фактически "пробиваются" через исходное полотно 24. Когда зубцы 510 пробиваются через исходное полотно 24, они выводят материал исходного полотна 24 из плоской геометрии, вытягивая и/или пластически деформируя его в направлении z, создавая геометрию вне плоскости в виде структур 8 в форме усеченного конуса и отверстий 110. Можно сказать, что усеченные конические структуры 8 имеют форму вулканов.
На фиг.19 представлено воплощение трехмерного перфорированного полотна 1, в котором исходное полотно 24 было не плоской пленкой, а скорее представляло собой пленку, предварительно текстурированную микроскопическими возвышенными участками 90, которые могут быть сформированы для использования в верхнем слое 20. Возвышенные участки 90 могут быть выпуклостями, отверстиями и тому подобным. В представленном воплощении возвышенные участки 90 являются микроструктурами в форме вулканов, полученными в процессе гидроформовки. Подходящим для этого процессом гидроформовки является первый этап многоэтапного процесса гидроформовки, представленного в патенте US 4609518. Гидроформовочная сетка, использованная для изготовления полотна, изображенного на фиг.19, была сетка в "100 меш", а пленка приобреталась у фирмы Tredegar Film Products (США). Отверстия 110, ограниченные краями структур 8 в форме усеченного конуса, могут быть сформированы зубцами 510 валика 104 формовочного устройства 103. Структуры 8 в форме усеченного конуса могут быть ориентированы относительно верхнего слоя 20 таким образом, что края структур 8 в форме усеченного конуса находятся на стороне верхнего слоя 20, обращенной к телу. Структуры 8 в форме усеченного конуса могут быть ориентированы относительно верхнего слоя 20 таким образом, что края структур в форме усеченного конуса находятся на стороне верхнего слоя 20, обращенной к одежде. Структуры 8 в форме усеченного конуса могут быть ориентированы относительно верхнего слоя 20 таким образом, что края части структур в форме усеченного конуса находятся на стороне верхнего слоя 20, обращенной к одежде, а края остальной части структур 8 в форме усеченного конуса находятся на стороне верхнего слоя 20, обращенной к телу.
Отверстия в пленке в исполнении, показанном на фиг.19, были выполнены на оборудовании, показанном на фиг.17, где формирующее устройство 103 имеет рельефный валик, например валик 104, и один нерельефный валик 102. В определенных воплощениях изобретения захватом 116 может быть два рельефных валка с одним и тем же или различным узором на одних и тех же или на разных частях соответствующих валков. Такое устройство позволяет изготавливать полотна с отверстиями, выступающими с обеих сторон перфорированного полотна 1, а также создавать макроструктуру, например, выступов, микроотверстий или микроузоров на полотне 1. В некоторых случаях целесообразно использовать несколько формирующих устройств 103, в которых полотно 1 подвергается многократной обработке и в нем выполняются дополнительные структуры 8 конической формы и/или отверстия. Так, например, более высокая поверхностная плотность структур 8 в форме усеченного конуса в перфорированном полотне 1 может быть получена путем пропускания исходного полотна 24 через два и более формирующих устройства 103 или путем уменьшения интервалов между зубцами 510.
Число отверстий, плотность отверстий, их размер, неплоскостная геометрия области с отверстиями могут быть изменены путем изменения числа, размеров, геометрии зубцов 510 и интервалов между ними и путем внесения соответствующих изменений в форму и размеры валика 104 и/или валика 102.
Возвышенные участки 90 могут быть фибриллами, которые формируют структуру, оставляющую осязательное впечатление мягкости, как показано на фиг.20. На фиг.20 показан в аксонометрии с частичным разрезом увеличенный под микроскопом участок влагопроницаемого трехмерного перфорированного полотна 1. Перфорированное полотно 1 может иметь отверстия 110, которые обеспечивают прохождение жидкости между противолежащими сторонами перфорированного полотна 1. Отверстия 110 могут быть сформированы непрерывной сеткой из соединительных звеньев, например звеньев 191, 192, 193, 194 и 195, соединенных друг с другом. Отверстия 110 могут иметь форму многоугольников, включая, но не ограниченные данным перечнем, квадраты, шестиугольники и т.д., в виде упорядоченного или беспорядочного узора. Отверстия 110 могут иметь форму измененных овалов, и в одном из воплощений отверстия 110 могут иметь форму капель. Полимерное полотно 1 может иметь множество возвышенных участков 90 в форме похожих на волосы фибрилл 225, описанных более полно ниже.
В трехмерном полимерном полотне 1 с микроотверстиями каждый соединительный элемент может включать основную часть, например основную часть 181, при этом каждая основная часть может иметь боковые стеночные части, например боковые стеночные части 183, выступающие от каждой продольной кромки основной части. Боковые стеночные части 183 могут проходить вообще в направлении, противолежащем поверхности полотна 1, и присоединяться к боковым стеночным частям смежных соединительных элементов.
Возвышенные участки 90 могут быть сформированы в полотне, используя формирующую структуру 350, например, такую, которая показана на фиг.21. Фиг.21 показывает в аксонометрии часть формирующей структуры 350 настоящего изобретения. Формирующая структура 350 представляет собой множество отверстий 710 формирующей структуры, ограниченных соединительными элементами 910 формирующей структуры. Отверстия 710 формирующей структуры позволяют жидкости проходить между противолежащими поверхностями, то есть между первой поверхностью 900 формирующей структуры в плоскости 1020 первой поверхности и второй поверхности 850 формирующей структуры в плоскости 1060 второй поверхности. Боковые стеночные части 830 формирующей структуры проходят вообще между первой поверхностью 900 формирующей структуры и второй поверхностью 850 формирующей структуры. Выступы 2200 возвышаются над первой поверхностью 900 формирующей структуры и могут быть вообще колонкообразными, подобными по форме столбикам.
Сравнение фиг.21 с фиг.20 показывает общее соответствие формирующей структуры 350 полимерному полотну 1. Таким образом, трехмерные выступы 2200 и отверстия 710 формирующей структуры 350 имеют вообще взаимно однозначное соответствие возвышенным участкам 90 и отверстиям 110 соответственно полимерного полотна 1.
Возвышенные участки 90 могут быть сформированы в полимерном полотне 1 формирующей структурой 350, используя различные процессы, известные в данной области техники, включая, но не ограничиваясь данным перечнем, гидроформование, вакуумное формование и прямое литье. Формирующая структура 350 может быть выполнена в виде цилиндрического барабана, вращающегося вокруг своей оси. В патенте US 7402723 раскрыты полимерные полотна, имеющие возвышенные участки, и методы формирования такие полимерных полотен. Полимерное полотно, подобное используемому в гигиенических салфетках, выпускаемых компанией Procter & Gamble (Цинциннати, Огайо, США) под маркой Always Ultra, может быть пригодным для верхнего слоя 20 или его компонентов/частей.
Возможны возвышенные участки 90, кроме полых, обычно в виде колоннообразных фибрилл. Мягкость может быть полезной, когда полотна 1 используют в качестве части верхнего слоя в одноразовых абсорбирующих изделиях. Мягкий, податливый верхний слой 20 для абсорбирующего изделия 10 может быть получен, когда перфорированное полотно 1 используют со второй стороной 14, имеющей возвышенные участки 90, в качестве обращенной к телу поверхности изделия. В некоторых воплощениях изобретения возвышенные участки 90 могут быть на обращенной к предмету одежды стороне верхнего слоя 20, чтобы можно было обеспечить различный уровень комфорта или различные свойства, связанные с потоком жидкостей.
На фиг.22 показано оборудование для формирования нетканого полотна 130 с отверстиями 110, которое может использоваться для формирования верхнего слоя 20. Что касается фиг.22, то там схематично показаны процесс и оборудование для выборочного перфорирования нетканого полотна, пригодного для использования в качестве верхнего слоя 20 абсорбирующего изделия 10. В заявке США №11/249618, патентах US 5714107 и US 5628097 раскрыты виды отверстий, оборудование и методы создания отверстий 110 в нетканых полотнах.
Нетканое исходное полотно 24 может разматываться с подающего валика 152 и двигаться в направлении, обозначенном соответствующей стрелкой, при этом валик 152 вращается в направлении, обозначенном соответствующей стрелкой. Нетканое исходное полотно 24 проходит через захват 116 ослабляющего устройства 1108, содержащего каландровочный валик 1110 и гладкий опорный валик 1112.
Нетканое исходное полотно 24 может быть получено любым известным экструзионным процессом формирования нетканых материалов, например процессом получения из расплава полимера или процессом получения раздувом полимера, и подано непосредственно в захват 116 без предварительного образования внутренних связей и/или без намотки на подающий валик.
Нетканое исходное полотно 24 может быть растяжимым, эластичным или неэластичным. Нетканое исходное полотно 24 может быть полотном типа спанбонд, полученным из расплава полимера, полотном, полученным раздувом полимера, или кардочесанным полотном. Если исходное нетканое полотно 24 является полотном, полученным из расплава полимера, оно может включать микроволокна, полученные раздувом полимера. Нетканое исходное полотно 24 может быть изготовлено из полимерных волокон, например из полиолефинов. Примерами полиолефинов являются полипропилен, полиэтилен, сополимеры этилена, сополимеры пропилена, сополимеры бутена, использованные поодиночке или в сочетании более чем одного из них.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В другом воплощении изобретения нетканое исходное полотно 24 может быть многослойным материалом, имеющим по меньшей мере один слой полотна, полученным из расплава полимера, соединенным, как минимум, с одним слоем полотна, полученного из раздува полимера, кардочесанного полотна или другого подходящего материала. Так, например, нетканое исходное полотно 24 может быть многослойным полотном, содержащим первый слой из полипропиленового волокна, полученного из расплава полимера, с поверхностной плотностью от примерно 0,7 г/мдо примерно 28 г/м, слой из полипропиленового волокна, полученного из раздува полимера, с поверхностной плотностью от примерно 0,7 г/м до примерно 14 г/м и второй слой из полипропиленового волокна, полученного из расплава полимера, с поверхностной плотностью от примерно 0,7 г/м до примерно 28 г/м. Нетканое исходное полотно 24 может быть и однослойным материалом, например представлять собой один слой из полипропиленового волокна, полученного из расплава полимера, с поверхностной плотностью от примерно 0,7 г/м до примерно 35 г/м или один слой полипропиленового волокна, полученного из раздува полимера, с поверхностной плотностью от примерно 0,7 до примерно 28 г/м.
Нетканое исходное полотно 24 может быть соединено с полимерной пленкой для формирования ламинированного полотна. Не исчерпывающими примерами подходящих для этого полимерных пленок являются полиолефины, такие как полиэтилен, полипропилен, сополимеры этилена, сополимеры пропилена, сополимеры бутена, нейлон (полиамид), металлоценовые каталитические полимеры, эфиры целлюлозы, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, полиэфир, полиуретан, совместимые полимеры, совместимые сополимеры, их смеси, ламинаты и/или их сочетания.
Нетканое исходное полотно 24 может быть также композитным материалом, представляющим собой смесь двух или более различных типов волокон или смесь волокон и частиц. Такие смеси могут быть образованы путем добавления волокон и/или частиц в поток газа, в котором перемещаются формирующие полотно волокна, полученные из расплава полимера или из раздува полимера, и таким образом происходит многократное спутывание волокон полотна с других материалами, такими как древесная пульпа, обрывки волокон или частицы, перед окончательным формированием полотна из волокон.
Нетканое исходное полотно 24 формируют из волокон путем их скрепления в единую связанную структуру. Не исчерпывающими примерами способов скрепления волокон являются химическое скрепление, термическое скрепление, такое как точечное каландрование, гидросцепление и прошивка.
Один из двух валиков: рельефный каландровочный валик 1110 или гладкий опорный валик 1112, или оба валика могут при необходимости нагреваться до получения требуемой температуры, а их взаимное давление может настраиваться до требуемой величины, чтобы одновременно ослабить и скрепить плавлением во многих местах исходное полотно 24.
Рельефный каландровочный валик 1110 имеет цилиндрическую поверхность 1114 и множество выступов 1216, выходящих за пределы цилиндрической поверхности 1114. Выступы 1216 расположены определенным образом, так что каждый выступ 1216 создает ослабленную и скрепленную плавлением область в нетканом исходном полотне 24, в результате чего в нетканом исходном полотне 24 образуется определенный узор из таких областей. На фиг.22 показана также система 1132 пошаговой вытяжки, содержащая валики 1134 и 1136 пошаговой вытяжки, принцип действия которой будет объяснен ниже.
Перед тем как попасть в захват 116, между волокнами полотна образуются множественные точечные каландровые связи, и вместе они формируют связанную структуру полотна.
Рельефный каландровочный валик 1110 может иметь повторяющийся узор выступов 1216, выступающих за пределы всей цилиндрической поверхности 1114. Альтернативно, выступы 1216 могут выступать только вокруг части или вокруг некоторых частей цилиндрической поверхности 1114.
Не исчерпывающим примером является форма выступов 1216 в виде усеченных конусов, выступающих радиально наружу из цилиндрической поверхности 1114 и имеющих на удаленном конце поверхность в виде эллипсов 1117, как показано на фиг.23. Прочими не исчерпывающими примерами формы удаленных поверхностей являются круг, квадрат, прямоугольник и прочие конфигурации. Рельефный каландровочный валик 1110 может быть обработан так, что его концевые поверхности 1117 лежат на воображаемом правильном круговом цилиндре, соосном поверхности каландровочного валика 1110.
Выступы 1216 могут представлять собой лопатки, длинная ось которых ориентирована по окружностям боковой поверхности рельефного каландровочного валика 1110. Выступы 1216 могут представлять собой лопатки, длинная ось которых ориентирована вдоль оси рельефного каландровочного валика 1110.
Выступы могут быть расположены по любому определенному узору на поверхности каландровочного валика 1110. После прохождения через систему 1108 ослабляющих валиков в исходном полотне 24 может быть образовано множество ослабленных и скрепленных плавлением областей 1202. Опорный валик 1112 может быть стальным круговым цилиндром с ровной поверхностью.
После системы 1108 ослабляющих валиков исходное нетканое полотно 24 проходит через захват 116 системы 1132 пошаговой вытяжки, оказывающий давление на полотно с противоположных сторон аппликаторами, имеющими трехмерные поверхности, хотя бы частично дополняющие друг друга.
На фиг.24 представлен увеличенный фрагмент системы 1132 пошаговой вытяжки, содержащей валики 1134 и 1136 пошаговой вытяжки. Валик 1134 пошаговой вытяжки может иметь множество гребней 106 и соответственно желобков 108, расположенных по всей поверхности валика 1134 пошаговой вытяжки или только на части круговой поверхности валика 1134 пошаговой вытяжки. Валик 1136 пошаговой вытяжки имеет множество гребней 106 и соответственно желобков 108. Гребни 106 валика 1134 пошаговой вытяжки входят в зацепление с желобками 108 валика 1136 пошаговой вытяжки, и соответственно гребни 106 валика 1136 пошаговой вытяжки входят в зацепление с желобками 108 валика 1134 пошаговой вытяжки. Когда нетканое исходное полотно 24 с ослабленными и скрепленными плавлением участками 1102 проходит через систему пошаговой вытяжки 1132, оно подвергается растягивающему напряжению в CD, или поперечном машинном направлении, заставляющему полотно 24 растягиваться в CD направлении. Альтернативно или в дополнение, исходное нетканое полотно 24 может подвергаться растягивающему усилию в MD, или машинном направлении. Натяжение, прилагаемое к нетканому исходному полотну 24, может быть отрегулировано таким образом, чтобы оно вызывало разрыв ослабленных и скрепленных плавлением областей 1202 с образованием в этих областях нетканого исходного полотна 24 множества формованных SAN отверстий 1204 (SAN - перфорированное вытяжкой нетканое полотно) и получением, таким образом, перфорированного полотна 1. Однако связи в нетканом исходном полотне 24 могут быть достаточно сильными и не разрываться при вытяжке, так что связанная структура нетканого полотна сохраняется несмотря на разрыв ослабленных и скрепленных плавлением областей.
Другие конструкции механизмов, подходящих для пошаговой вытяжки или натяжения нетканого полотна, представлены в международной заявке WO 95/03765.
Нетканое перфорированное полотно 1 может подхватываться намоточным валиком 180 для последующего хранения. Возможна также прямая подача нетканого перфорированного полотна 1 на производственную линию для последующего изготовления из него верхнего слоя одноразового абсорбирующего изделия.
Структура из петель 206 волокон может быть сформирована на подложках для использования в верхнем слое 20. Множество петель 206 волокон может быть сформировано в пучок 209 волокон. Пучки 209 волокон могут быть образованы на слоистом полотне 1, состоящем из двух или больше слоев, в которых один из слоев продавлен через другой слой или выступает через отверстия в другом слое, как показано на фиг.25. Слои показаны здесь как вообще плоские, двухмерные исходные полотна, например как первое исходное полотно 220 и второе исходное полотно 221. Исходное полотно может быть также пленкой, нетканым или тканым полотном. Первое исходное полотно 220 и второе исходное полотно 221 (и любые дополнительные полотна) могут быть соединены между собой адгезивным, термическим соединением, ультразвуком и т.п., но могут и не быть скрепленными.
Полотно 1 имеет первую сторону 12 и вторую сторону 14. Термин "стороны" использован в общепринятом значении, применяемом к плоским двухмерным полотнам, таким как бумага и пленка, которые имеют две стороны в плоском состоянии. Первое исходное полотно 220 имеет первую поверхность 212 и вторую поверхность 214. Второе исходное полотно 221 имеет первую поверхность 213 и вторую поверхность 215. Полотно 1 имеет машинное направление (MD) и поперечное машинное направление (CD) в соответствии с традиционными обозначениями в производстве полотен. Первое исходное полотно 220 может быть нетканой полотном, состоящим в основном из произвольным образом ориентированных волокон, полимерной пленкой или тканым полотном. Выражение "существенно беспорядочно ориентированный" означает, что в зависимости от условий обработки исходного полотна большее количество волокон оказываются ориентированными в машинном направлении MD, чем в поперечном машинном направлении CD, или наоборот. Второе исходное полотно 221 может быть нетканым полотном, подобным первому исходному полотну 220, или полимерной пленкой, или перфорированной полимерной пленкой, такой как полиэтиленовая пленка.
В одном воплощении изобретения первая сторона 12 полотна 1 определяется открытыми частями первой поверхности 213 второго исходного полотна и одним или несколькими пучками 209 волокон, которые могут быть дискретными пучками 209 волокон, образованными вытянутыми частями волокон первого нетканого исходного полотна 220. Пучки 209 волокон могут проходить через отверстия во втором исходном полотне 221. Как показано на фиг.25, каждый пучок 209 волокон может включать множество свернутых в петли волокон 208, выступающих из плоскости нетканого полотна. Пучок 209 волокон может проходить через второе исходное полотно 221 и выходить наружу из первой поверхности 213 второго исходного полотна.
Структурированная область пучков 209 волокон может включать слоистое полотно 1, включающее первое исходное полотно 220, являющееся нетканым полотном 130. Слоистое полотно 1 имеет первую сторону 12. Первая сторона 12 включает второе исходное полотно 221 и по меньшей мере один дискретный пучок 209 волокон. Каждый пучок 209 волокон включает множество петель 206 волокон, образованных вытянутыми частями волокон первого нетканого исходного полотна 220 и проходящих через второе исходное полотно 221. Слоистое полотно 1 имеет вторую сторону 14, включающую первое исходное полотно 220.
Первое исходное полотно 220 может быть волокнистым тканым или нетканым полотном, включающим упругие или эластичные волокна. Упругие или эластичные волокна могут быть растянуты по меньшей мере приблизительно на 50% и затем принять размер, отличающийся от исходного не более чем на 10%. Пучки 209 волокон могут быть сформированы из упругих волокон, если волокна просто смещаются благодаря своей подвижности в структуре нетканого полотна или же если волокна растягиваются за предел эластичности, то есть наступает их пластическая деформация.
Второе исходное полотно 221 может быть фактически любым полотняным материалом при условии, что материал имеет достаточную прочность для формирования его в слоистый материал процессом, описанным ниже, и что он способен удлиняться относительно первого исходного полотна 220 так, что при надавливании вытягиваемыми волокнами первого исходного полотна 220 в направлении второго исходного полотна 221 второе исходное полотно 221 будет прогибаться (например, растягиваться) или разрываться (например, разрываться из-за разрушения). Если происходит разрыв, то в местах разрыва могут быть сформированы IPS отверстия 204 (от Inter-Penetrating Structural Elastic Like Film взаимно проникающая структурная пленка, подобная эластичной). Части первого исходного полотна 220 могут проходить через IPS отверстия 204 (то есть "проталкиваться" или просовываться) во втором исходном полотне 221, формируя пучки 209 волокон на первой стороне 12 полотна 1. В одном воплощении изобретения второе исходное полотно 221 является полимерной пленкой. Второе исходное полотно 221 может также быть тканым текстильным полотном, нетканым полотном, полимерной пленкой, перфорированной полимерной пленкой, бумажным полотном (например, тонкой бумагой), металлической фольгой (например, алюминиевой оберточной фольгой), пенопластом (например, уретановым пористым полотном) или тому подобным.
Как показано на фиг.25, пучки 209 волокон могут проходить через IPS отверстия 204 во втором исходном полотне 221. IPS отверстия 204 могут быть сформированы путем локального разрыва второго исходного полотна 221. Разрыв может иметь вид простого растрескивающегося отверстия во втором исходном полотне 221, так что IPS отверстия 204 являются в плоскости (MD-CD) двухмерными отверстиями. Однако для некоторых материалов, например полимерных пленок, части второго исходного полотна 221 могут быть изогнуты или выдавлены относительно плоскости (то есть плоскости второго исходного полотна 221), формируя структуры, подобные створкам, обозначенные здесь как створка или створки 207. Форма и структура створок 207 могут зависеть от свойств материала второго исходного полотна 221. Створки 207 могут быть в виде единой структуры или могут состоять из нескольких частей, как показано на фиг.25. В других воплощениях изобретения створка 207 может иметь структуру, подобную форме вулкана, как будто пучок 209 волокон вырывается из створки 207.
Пучки 209 волокон могут быть в некотором смысле "протолкнуты" (или просунуты) через второе исходное полотно 221 и могут быть "заперты" и удерживаться в таком положении силой трения IPS отверстий 204. Это означает некоторое усилие, препятствующее втягиванию пучка 209 волокон обратно в IPS отверстия 204. Фрикционное взаимодействие пучков волокон и отверстий позволяет создавать слоистую полотняную структуру, имеющую петли на одной стороне, которая может быть сформирована без использования адгезивного или термического соединения.
Пучки 209 волокон могут быть расположены достаточно близко и, таким образом, практически покрывать всю первую сторону 12 полотна 1, когда пучки 209 волокон высовываются из второго исходного полотна 221 (например, покрывают больше чем приблизительно 65%, приблизительно 75%, приблизительно 85% или приблизительно 95% части, зоны или области, представляющей интерес). В таком воплощении изобретения обе стороны полотна 1 являются неткаными, а разница между первой стороной 12 и второй стороной 14 заключается в структуре поверхности. Поэтому в одном из воплощений изобретения полотно 1 может быть описано как слоистый материал, содержащий два или более исходных полотен, и обе стороны слоистого материала в значительной мере покрыты волокнами только одного из исходных полотен.
2
2
2
2
Свернутые в петли волокна 208 могут иметь одну преобладающую ориентацию, как показано на фиг.25. Свернутые в петли волокна могут быть упорядочены так, что пучки 209 волокон будут иметь четкую линейную ориентацию, характеризуемую длинной осью LA, как показано на фиг.25. В воплощении изобретения, которое показано на фиг.25, длинная ось LA параллельна MD. Пучок 209 волокон может иметь симметрическую форму в плоскости MD-CD, например круглую форму или квадратную форму. Пучки 209 волокон могут иметь отношение длины к ширине (отношение самого длинного размера к самому короткому, измеряемые в плоскости MD-CD) больше чем 1. В одном воплощении изобретения все обособленные пучки 209 волокон имеют в общем параллельные длинные оси LA. Число пучков 209 волокон на единицу площади полотна 1, то есть поверхностная плотность пучков 209 волокон, может варьироваться примерно от 1 пучка/см до примерно 100 пучков/см. В полотне может быть по меньшей мере примерно 10 пучков/см или по меньшей мере примерно 20 пучков/см.
Пучки 209 волокон могут быть сформированы выталкиванием из плоскости в z-направлении волокон дискретных локальных участков первого исходного полотна 220. Пучки 209 волокон могут быть сформированы в отсутствие второго исходного полотна 221, как показано на фиг.26, используя описанный ниже процесс.
На фиг.27 показаны устройство и метод изготовления полотна 1, включающего пучки 209 волокон, которое может использоваться для формирования верхнего слоя 20. Формирующее устройство 103 включает пару находящихся в зацеплении валиков 102 и 104, вращающихся вокруг осей А, и эти оси параллельны друг другу и находятся в одной плоскости. Валик 102 имеет множество гребней 106 и соответствующих им желобков 108, которые могут быть непрерывными по окружностям на боковой поверхности валика 102. Валик 104 может первоначально иметь множество рядов кольцевых гребней, непрерывных по окружностям на боковой поверхности валика, которые впоследствии обрабатываются в кольцевые ряды зубцов 510, находящихся на определенном расстоянии друг от друга и занимающих по меньшей мере часть поверхности валика 104. Участки поверхности валика 104 могут не иметь зубцов 510, что позволяет получить участки полотна 1 без пучков 209 волокон. Размер и/или расстояние между зубцами 510 могут быть различными, что позволяет получать полотно 1 с пучками 209 волокон различного размера на различных участках и/или участки без пучков 209 волокон.
Ряды зубцов 510 валика 104 отделяются друг от друга соответствующими канавками 112. При работе устройства валики 102 и 104 находятся между собой в зацеплении таким образом, что гребни 106 валика 102 входят в канавки 112 валика 104, а зубцы 510 валика 104 входят в желобки 108 валика 102. Один из валиков 102 и 104 или оба они могут нагреваться способами, традиционно применяемыми в данном производстве, например могут использоваться валики, заполненные горячим маслом или имеющие электрический подогрев.
На фиг.27 показано формирующее устройство 103, включающее один валик с узором, например 104, и один валик с гребнями, не имеющий узора, а именно валик 102. Могут также использоваться два валика 104, имеющие одинаковый или различный узор, в тех же самых или различных (в смысле взаимного соответствия) частях их поверхности. Возможно также сконструировать устройство, в котором на противолежащих валиках зубцы смотрят в противоположные стороны. Такое расположение зубцов позволяет получить полотно с пучками 209 волокон по обе стороны полотна.
Полотно 1 может быть также получено путем механической деформации исходных полотен, таких как первое исходное полотно 220 и второе исходное полотно 221, каждое из которых может считаться в целом плоским и двухмерным до обработки на аппарате, показанном на фиг.27. Под "плоскими" и "двухмерными" подразумевается всего лишь тот факт, что полотна поступают в процесс обработки в общем в плоском состоянии по отношению к полотну 1, которое имеет четкую внеплоскостную, то есть трехмерную, структуру благодаря наличию пучков 209 волокон, имеющих протяженность в направлении z.
Процесс и соответствующее устройство аппарат для формирования пучков 209 волокон во многом сходны процессу, описанному в патенте US 5518801 и в последующей соответствующей патентной литературе. Такие материалы называются полотнами типа SELF (Structural Elastic Like Film), что означает "структурная пленка, подобная эластичной". Как будет описано ниже, зубцы 510 валика 104 имеют определенную геометрию передних и задних граней, что позволяет зубцам проходить насквозь через плоскости первого исходного полотна 220 и второго исходного полотна 221. В двухслойном слоистом полотне зубцы 510 выталкивают волокна первого исходного полотна 220 из своей плоскости и одновременно проталкивают их через плоскость второго исходного полотна 221. Поэтому пучки 209 волокон получают форму "подобную туннелю" из свернутых в петли волокон 208, проходящих через первую поверхность 213 второго исходного полотна и выступающих за ее пределы, и могут иметь симметричную форму.
Первое исходное полотно 220 и второе исходное полотно 221 могут поступать или непосредственно после соответствующих процессов изготовления данных полотен, либо с подающих валиков, на которые они намотаны; оба они подаются в машинном направлении в захват 116, содержащий находящиеся в зацеплении и вращающиеся в разные стороны валики 102 и 104. Предпочтительно, чтобы исходные полотна были достаточно натянуты, чтобы они подавались в захват 116 в достаточно расправленном состоянии, и необходимое для этого натяжение может обеспечиваться любым способом, применяемым в данной области производства. При прохождении первого исходного полотна 220 и второго исходного полотна 221 через захват 116 зубцы 510 валика 104, находящиеся в зацеплении с желобками 108 валика 102, одновременно выводят участки первого исходного полотна 220 из плоскости первого исходного полотна 220 и в некоторых случаях проталкивают их через плоскость второго исходного полотна 221, в результате чего формируются пучки 209 волокон. По сути дела зубцы 510 "выталкивают" волокна первого исходного полотна 220 в плоскость второго исходного полотна 221 или даже проталкивают через нее.
По мере того как кончики зубцов 510 входят в плоскости первого исходного полотна 220 и второго исходного полотна 221 или проходят через них, участки волокон первого исходного полотна 221, ориентированные преимущественно в направлении CD поперек зубцов 510, выводятся из плоскости первого исходного полотна 220. Волокна полотна могут быть выведены из его плоскости благодаря своей подвижности, либо вследствие вытяжки и/или пластической деформации в направлении z. Участки первого исходного полотна 220, выведенные из плоскости зубцами 510, входят во второе исходное полотно 221 или даже проходят через него, которое может претерпевать разрыв из-за своей относительно низкой растяжимости, в результате чего формируются пучки 209 волокон на первой стороне 12 полотна 1.
При приложении заданного максимального усилия (т.е. усилия, оказываемого зубцами 510 формирующего устройства 103) второе исходное полотно 221 под действием такой растягивающей нагрузки фактически претерпевает разрыв. Поэтому, чтобы на первой стороне 12 полотна 1 образовались пучки 209 волокон, второе исходное полотно 221 должно иметь достаточно низкую (или практически нулевую) подвижность волокон и/или относительно низкий порог перехода от пластической деформации к разрыву, так чтобы оно локально (в местах растяжения) разрывалось и образовывало отверстия типа IPS 204, через которые могут пройти пучки 209 волокон.
В одном воплощении изобретения предел прочности второго исходного полотна 221 на разрыв соответствует удлинению в диапазоне 1-5%. Так как фактическое удлинение для достижения разрыва зависит от усилия, которое должно быть приложено для формирования полотна 1, считается возможным, что в некоторых воплощениях второе исходное полотно 221 может иметь предел растяжения на разрыв около 6%, около 7%, около 8%, около 9%, около 10% и даже более. Считается также, что фактический предел растяжения на разрыв зависит от скорости деформации, которое для аппарата, представленного на фиг.27, является функцией скорости движения линии. Измерение предела растяжения полотна на разрыв может производиться традиционно применяемыми в данном производстве способами, такими как стандартные методы анализа на растяжение, с помощью соответствующих стандартных устройств для испытаний на растяжение, например производимых фирмой Instron, MTS, Thwing-Albert и им подобным.
Более того, второе исходное полотно 221 может характеризоваться меньшей (или вообще нулевой) подвижностью волокон по сравнению с первым исходным полотном 220 и/или более низким пределом растяжения на разрыв (это может быть пределом растяжения на разрыв отдельных волокон полотна или в случае пленки пределом растяжения на разрыв пленки), так что второе исходное полотно не выдерживает степени растяжения, создаваемой, например, зубцами 510 устройства 103, формирующего пучки 209 волокон, и не вытягивается за пределы своей плоскости в такой же степени, как пучки 209 волокон. В одном из воплощений второе исходное полотно 221 имеет достаточно низкий предел растяжения на разрыв по отношению к первому исходному полотну 220, так что при этом створки 207 отверстий IPS 204 только незначительно выходят из плоскости (или вообще не выходят) по сравнению с пучками 209 волокон. Второе исходное полотно 221 может иметь предел растяжения на разрыв, меньший соответствующего предела для первого исходного полотна 220 по меньшей мере примерно на 10%, или по меньшей мере примерно на 30%, или по меньшей мере примерно на 50%, или по меньшей мере примерно на 100%.
Число и размер пучков 209 волокон, а также размер интервалов между ними могут варьироваться путем изменения числа, размеров зубцов 510 и интервалов между зубцами и путем внесения соответствующих изменений в конфигурацию валика 104 и/или валика 102.
2
2
2
3
2
Полотно 1 с петлями волокон может быть сформировано из нетканого первого исходного полотна 220 с поверхностной плотностью от примерно 60 г/м до примерно 100 г/м (наиболее практичной является плотность 80 г/м) и второго исходного полотна 221 из полиолефиновой пленки (например, полиэтиленовой или полипропиленовой) удельным весом примерно 0,91-0,94 г/см и поверхностной плотностью около 20 г/м.
2
2
На фиг.28 представлен увеличенный вид зубцов 510. Зубцы 510 могут иметь размер TL, измеренный по его вершине 111 вдоль окружности от передней кромки LE до задней кромки ТЕ, равный примерно 1,25 мм, и эти зубцы могут быть равномерно расположены по окружности на расстоянии TD друг от друга, равном примерно 1,5 мм. Для получения полотна 1 из исходного полотна 24 с поверхностной плотностью от примерно 60 г/м до примерно 100 г/м зубцы 510 валика 104 могут иметь длину TL от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм, расстояние TD между ними вдоль оси валика может составлять от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм, высоту ТН от примерно 0,5 мм до примерно 5 мм и шаг Р от примерно 1 мм (примерно 0,040 дюйма) до примерно 5 мм (примерно 0,200 дюйма). Глубина зацепления Е может составлять от примерно 0,5 мм до примерно 5 мм (вплоть до максимального значения, равного высоте зубцов ТН). Конечно, величины Е, Р, ТН, TD и TL можно изменять независимо друг от друга для получения желаемого размера пучков 209 волокон, интервалов между ними и их количества на единицу площади.
Вершины 111 зубцов могут иметь удлиненную форму и в целом продольную ориентацию, соответствующую длинным осям LA пучков 209 волокон и разрывов 216. Представляется, что для получения петлеобразных пучков 209 волокон на полотне 1, которое изначально можно описать как полотно с начесом, передняя и задняя кромки зубца LE и ТЕ должны быть практически перпендикулярны цилиндрической поверхности 1114 валика 104. Кроме того, переход от вершины 111 зубца к его кромкам LE и ТЕ должен быть под достаточно острым углом, практически прямым, с достаточно малым радиусом кривизны, так чтобы кромки LE и ТЕ зубцов 510 могли пройти через второе исходное полотно 221. И хотя теоретически это не обязательно, представляется, что достаточно острый переход от вершины зубца 510 к его краям LE и ТЕ позволит зубцам 510 пройти через первое исходное полотно 220 и второе исходное полотно 221 достаточно "чисто", то есть достаточно локально и четко, так чтобы на первой стороне 12 полученного полотна 1 сформировались пучки 209 волокон. При такой обработке полотно 1 не получит какой-либо дополнительной эластичности сверх той, что изначальна была присуща первому исходному полотну 220 и второму исходному полотну 221. Прохождение зубцов через второе исходное полотно 221 может привести к образованию "конфетти" и отрывов маленьких кусочков от второго исходного полотна 221 в некоторых его участках.
Полотно 1 с пучками 209 волокон может использоваться для изготовления верхнего слоя 20 или части верхнего слоя 20 абсорбирующего изделия 10. Полотно 1 с пучками 209 волокон может иметь преимущества при изготовлении верхнего слоя 20 абсорбирующих изделий благодаря сочетанию превосходных свойств поглощения жидкости и ее передаче к абсорбирующему телу 40, а также отличного предотвращения промокания стороны верхнего слоя 20, обращенной к одежде при использовании изделия. Промокание может происходить как минимум по двум причинам: (1) выжимания поглощенной жидкости из-за давления, прилагаемого к абсорбирующему изделию 10, и/или (2) влаги, поглощенной верхним слоем 20.
Поверхностная структура различных участков верхнего слоя 20 может быть создана путем формирования пучков 209 волокон. Пучки 209 волокон могут быть расположены так, что все пучки 209 волокон находятся на обращенной к телу поверхности 22 верхнего слоя 20. Пучки 209 волокон могут быть расположены так, что все пучки 209 волокон находятся на обращенной к одежде поверхности верхнего слоя 20.
В заявках США №20040131820, №20040265534, №20040265533, №20040229008, №20050281976, №20050281976 и др. раскрыты разнообразные структуры, формирующие пучки 209 волокон и методы создания таких пучков 209 волокон.
2
2
Верхний слой 20 может быть изготовлен из первого исходного полотна 220 из нетканого материала и второго исходного полотна 221 из влагонепроницаемой или влагопроницаемой полиэтиленовой пленки. Поверхностная плотность такого полотна может быть различной, однако из соображений экономической целесообразности наиболее целесообразной представляется суммарная поверхностная плотность полотна 1 от примерно 20 г/м до примерно 80 г/м. Полотно 1 из нетканого материала, ламинированного пленкой, сочетает в себе мягкость и капиллярные свойства волокнистых пучков с непромокаемостью и водоотталкивающими свойствами полимерной пленки.
Участки 140 тиснения, такие, как показаны на фиг.5, могут быть сформированы на подложке, включающей верхний слой 20, путем ее пропускания между рельефным валиком с выступами и гладким валиком. Когда подложка проходит между гладким валиком и рельефным валиком, термопластичные волокна в подложке деформируются и соединяются друг с другом и плотность нетканого полотна в участках 140 тиснения становится больше, чем плотность участков полотна, смежных с участками 140 тиснения.
В одном из воплощений изобретения абсорбирующее тело 40 может быть расположено между слоистым полотном, включающим первое исходное полотно 220 и второе исходное полотно 221, так, что ни первое исходное полотно 220, ни второе исходное полотно 221 или часть первого исходного полотна 220 или второго исходного полотна 221 не находятся между абсорбирующим телом 40 и тыльным слоем 30.
2
2
Структура поверхности может быть измерена с использованием оптического профилометра GSM Mikrocad Optical Profiler, производимого компанией GFMesstechnik GmbH (Германия). Оптический профилометр GSM Mikrocad Optical Profiler включает компактный оптический измерительный датчик на основе цифрового микрозеркального проектора, состоящий из следующих основных компонентов: a) DMD проектор с 1024×768 прямыми управляемыми цифровыми микрозеркалами, б) камера прибора с зарядовой связью с высоким разрешением (1300×1000 пикселей), в) оптика проектора, приспособленная для измерения площади по меньшей мере от 40×40 ммдо 4×3 мм, и г) записывающая оптика соответствующей разрешающей способности; штатив с масштабной линейкой на маленькой твердой каменной пластине; холодный источник света; измерительный, управляющий и вычислительный компьютер; измерительное, управляющее и вычислительное программное обеспечение ODSCAD 4.0, английская версия и регулировочные образцы для горизонтальной (х-y) и вертикальной (z) калибровки.
2
Оптический профилометр GSM Mikrocad Optical Profiler измеряет высоту поверхностности образца, используя цифровую микрозеркальную методику проецирования рельефа. В результате анализа получают карту высоты поверхностности (z) в зависимости от координаты xy. Система имеет поле обозрения 27×22 мм при разрешающей способности 21 мкм. Разрешающая способность по высоте должна устанавливаться в интервале 0,10-1,00 мкм. Диапазон высоты составляет величину, большую в 64000 раз величины разрешающей способности.
При измерении структуры поверхности однородного материала или композитного материала выполняют следующие операции: (1) включают холодный источник света. Устанавливают температуру холодного источника света 4°С, которая должна дать величину 3000 К на дисплее; (2) включают компьютер, монитор и принтер и открывают программу ODSCAD 4.0 или более современное программное обеспечение Mikrocad; (3) выбирают пиктограмму "Измерение" на панели задач Mikrocad и затем щелкают по кнопке "Реальная фотография"; (4) помещают образец волокнистого изделия со структурированной поверхностью, имеющий температуру 73±2°F (приблизительно 23±1°С) и относительную влажность 50±2%, под головку проектора и корректируют расстояние для лучшей фокусировки; (5) щелкают по кнопке "Узор" неоднократно для поочередного проецирования одного из нескольких сфокусированных структур с целью достижении лучшей фокусировки (при достижении оптимальной фокусировки заданное программой перекрестие линий должно совпасть со спроецированным перекрестием линий). Располагают головку проектора перпендикулярно поверхности образца; (6) корректируют яркость изображения, изменяя апертуру линзы камеры и/или видоизменяя установку "усиление" камеры на экране. Когда установлено оптимальное освещение, красный кружок внизу экрана, обозначенный "O.о.", станет зеленым; (7) выбирают тип стандартного измерения; (8) щелкают по кнопке "Эталон". Это закрепит реальное изображение на экране, и одновременно начнется процесс сбора данных о поверхности. Важно удерживать образец неподвижным все это время, чтобы избежать размытия зарегистрированных изображений. Полный цифровой набор данных о поверхности будет зафиксирован приблизительно через 20 с; (9) если данные о поверхности удовлетворительны, сохраняют эти данные в компьютерном файле с расширением ".omc". Также сохраняют полученное камерой изображение в файле с расширением ".kam"; (10) чтобы переместить данные о поверхности в аналитическую часть программного обеспечения, щелкают по пиктограмме "буфер обмена/оператор"; (11) затем щелкают по пиктограмме "Вычерчивание линий". Вычерчивают линию через центр области особенностей, определяющих интересующую структуру поверхности. Щелкают по пиктограмме "Показать линию сечения", щелкают по любым двум точкам, представляющим интерес, например по пику и по базовой линии, затем щелкают по инструменту вертикального расстояния, чтобы измерить высоту в микронах, или щелкают по смежным пикам и используют инструмент горизонтального расстояния, чтобы определить расстояние по плоскости; (12) для измерений высоты используют 3 линии, по меньшей мере с 5 измерениями для каждой линии, отбрасывают крайние значения для каждой линии и определяют среднее значение из оставшихся 9 измерений. Записывают среднеквадратичное отклонение, максимальное и минимальное значения. Для измерений по направлению х и/или направлению y определяют среднее значение из 7 измерений. Также записывают среднеквадратичное отклонение, максимальное и минимальное значения. Критерии, которые могут использоваться, чтобы характеризовать и отличить структуру поверхности, включают, но не ограничивают, закрытую область (то есть область, имеющую характерные особенности), открытую область (область, не имеющую характерных особенностей), расположение, размер в плоскости и высоту. Есть вероятность, что различие между средними значениями характеристик структуры поверхности меньше чем 10% позволяет полагать, что структуры поверхности отличаются друг друга.
Структуры поверхности могут также сравниваться и отличаться друг от друга визуально обычным наблюдателем, имеющим зрение 20/20 на расстоянии 30 см при освещении стандартной лампочкой накаливания белого света по меньшей мере 100 Вт. Если обычный наблюдатель может различить структуры поверхности, то можно полагать, что структуры поверхности отличаются друг друга.
Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под приведенным значением понимается данное значение и все значения, находящиеся в функционально эквивалентном диапазоне значений, окружающих это значение. Так, например, значение, обозначенное как 40 мм, следует рассматривать как "приблизительно 40 мм".
Все документы, процитированные в подробном описании изобретения, в соответствующей части включены в данное описание посредством ссылки; цитирование любого документа не должно толковаться как допущение, что он является прототипом в отношении настоящего изобретения. В случае если любое значение или определение термина в данном описании противоречит любому значению или определению термина в документе, включенном посредством ссылки, предпочтение отдается значению или определению, данным термину в данном описании.
Несмотря на то что в данном документе иллюстрируются и описываются конкретные воплощения настоящего изобретения, для специалистов в данной области техники очевидно, что возможно внесение прочих изменений и модификаций, не нарушающих идею и назначение изобретения. С этой целью в прилагаемой формуле изобретения представлены все возможные подобные изменения и модификации в объеме настоящего изобретения.