СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ВПИТЫВАЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ
METHOD OF APPLICATION OF STRUCTURAL ELEMENTS OF ABSORBENT ARTICLE

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу нанесения структурных элементов на верхний лист впитывающего изделия; к впитывающему изделию, содержащему такие структурные элементы; и к применению расширяемой печатной краски для обеспечения структурных элементов на верхнем листе впитывающего изделия.
Уровень техники
Впитывающие изделия, такие как прокладки, прикрепляемые к нижнему белью, гигиенические прокладки и урологические прокладки, иногда включают в себя трехмерные элементы, расположенные на их верхней поверхности. Такие элементы можно получать путем тиснения верхнего слоя листа впитывающего изделия. В заявке США 2009/0312733A1 приведен пример впитывающего изделия с трехмерными элементами на поверхности, обращенной к телу. Тиснение представляет собой надежный способ, однако иногда не является легко перестраиваемым в тех случаях, когда тиснение сводится к получению целого ряда разных рисунков из трехмерных элементов, поскольку для каждого из конкретных рисунков должен применяться специальный тиснильный валик. Также с помощью тиснения трудно получать очень мелкие трехмерные точки и линии. Следовательно, существует потребность в усовершенствованном способе нанесения трехмерных элементов на верхний лист впитывающего изделия.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу нанесения структурных элементов на впитывающее изделие, имеющее продольное направление и поперечное направление, боковые края, продолжающиеся в продольном направлении, и торцевые края, продолжающиеся в поперечном направлении, причем упомянутое впитывающее изделие содержит верхний лист и нижний лист; при данном способе на верхний лист наносят расширяемую печатную краску и затем активируют расширяемую печатную краску, в результате чего на верхнем листе получаются трехмерные структурные элементы. С помощью формирования на верхнем листе структурных элементов путем нанесения и активации расширяемой печатной краски можно получать различные рисунки. Кроме того, нанесение и активация расширяемой печатной краски позволяет формировать очень точные рисунки и очень мелкие линии и точки.
Расширяемую печатную краску можно наносить на 1-50%, предпочтительно на 1-25% площади поверхности верхнего листа, и активацию обычно осуществляют, подвергая верхний лист нагреванию, например, с помощью инфракрасного излучения, горячего воздуха, СВЧ-излучения или нагретого тиснильного валика или альтернативно с помощью УФ-излучения. Обычно расширяемая печатная краска содержит полимер, растворитель и раздувающую добавку или расширяемые микросферы.
Расширяемую печатную краску можно наносить в виде одного или нескольких барьеров для жидкости вдоль, по меньшей мере, части продольных боковых краев, причем барьеры для жидкости можно формировать в виде сплошных или пунктирных линий. Кроме того, в центральной части изделия можно наносить группу точек из расширяемой печатной краски, формируя выступающий участок, в котором отношение между высотами точек и расстоянием между точками в группе составляет, по меньшей мере, 1:1. Также расширяемую печатную краску можно наносить вдоль, по меньшей мере, части поперечного бокового края изделия. Верхний лист впитывающего изделия имеет первую поверхность, обращенную в сторону, противоположную нижнему листу, и вторую поверхность, обращенную к нижнему листу, и расширяемую печатную краску можно наносить на одну или обе упомянутых поверхности (первую и вторую поверхности).
Изобретение также относится к впитывающему изделию, содержащему верхний лист, снабженный структурными элементами, отличающемуся тем, что структурные элементы состоят из расширяемой печатной краски, которая была нанесена на верхний лист и затем активирована для формирования трехмерных структурных элементов; и к применению расширяемой печатной краски для получения структурных элементов на верхнем листе впитывающего изделия. Трехмерные структурные элементы впитывающего изделия предпочтительно имеют высоту 0,1-15 мм, более предпочтительно 0,5-5 мм, и расширяемой печатной краской может быть покрыто 1-50%, предпочтительно 1-25% поверхности верхнего листа.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 представлен вид сверху впитывающей прокладки, содержащей трехмерные структурные элементы, нанесенные на верхний лист;
На фигуре 2 представлен схематичный вид в разрезе верхнего листа впитывающей прокладки, показанной на фиг. 1, вдоль линии A-A, показанной на фиг. 1;
На фигуре 3 представлен вид сверху подгузника, содержащего трехмерные структурные элементы, нанесенные на верхний лист;
На фигуре 4 представлен вид сверху еще одного подгузника, содержащего трехмерные структурные элементы, нанесенные на верхний лист.
Подробное описание
В способе согласно настоящему изобретению структурные элементы наносят на верхний лист впитывающего изделия, содержащего верхний лист и нижний лист, и если требуется, также содержащего впитывающий слой, расположенный между верхним листом и задним листом. Впитывающее изделие, например, может представлять собой гигиеническую прокладку, прокладку, прикрепляемую к нижнему белью, изделие для мужчин или женщин, страдающих недержанием, подгузник или любое другое впитывающее изделие. Расширяемая печатная краска вспучивается таким образом, чтобы в результате активации трансформироваться в трехмерные, выступающие над поверхностью структурные элементы. Ниже впитывающее изделие согласно изобретению будет описано более подробно.
Расширяемая печатная краска, применяемая в способе согласно изобретению, предпочтительно является невпитывающей, поскольку желательно поддерживать сухую поверхность верхнего листа. Также печатная краска может быть гидрофильной, в частности, когда требуется получить улучшенные свойства верхнего листа, связанные с регулированием движения жидкости. На одной и той же поверхности верхнего листа или на разных поверхностях может находиться смесь гидрофильных и гидрофобных печатных красок. Гидрофобную печатную краску можно размещать на поверхности, обращенной к пользователю, и применять в качестве барьера, и гидрофильную печатную краску можно помещать на поверхность, обращенную в противоположную от пользователя сторону. Расширяемая печатная краска предпочтительно содержит полимер, растворитель и раздувающую добавку или расширяемые микросферы. Печатная краска может иметь стандартный химический состав, известный специалисту в данной области техники, содержащий полимер, растворитель, связующие, загустители, пигменты и раздувающую добавку или расширяемые микросферы, содержащие пропеллент. Печатную краску можно наносить путем печати, например, путем трафаретной печати, флексографической печати, краскоструйной печати, ротационной трафаретной печати или глубокой печати. Нанесение путем флексографической печати является предпочтительным способом печати благодаря его стабильности и нечувствительности к воздействию пыли или частиц в печатной краске. Также может быть предпочтительным комбинировать печатные краски разных цветов, в частности, когда расширяемую печатную краску применяют в рисунке для маскировки содержимого, поглощенного впитывающим изделием. Также может быть предпочтительным комбинировать печатные краски, имеющие разную гидрофильность, плотность, температуры активации и т.д.
Количество расширяемой печатной краски, наносимое на верхний лист впитывающего изделия, будет зависеть от композиции печатной краски, от требуемого рисунка и/или от требуемой высоты структурных элементов после активации печатной краски. Необходимое количество печатной краски также может меняться в зависимости от впитывающей способности поверхности. Специалист в данной области техники с помощью общепринятых экспериментов может определить количества, необходимые для того, чтобы обеспечить заданную поверхность.
После нанесения печатной краски на впитывающее изделие все растворители будут испаряться таким образом, чтобы печатная краска высыхала почти мгновенно. Как упомянуто выше, расширяемую печатную краску активируют для того, чтобы получить требуемый эффект. Во время активации компоненты печатной краски вздуваются благодаря действию раздувающей добавки или микросфер таким образом, чтобы нанесенная печатная краска трансформировалась в трехмерные структурные элементы, которые выступают на поверхности верхнего листа впитывающего изделия.
Активацию можно осуществлять, подвергая расширяемую печатную краску нагреванию, предпочтительно с помощью инфракрасного излучения, горячего воздуха или СВЧ-излучения. Такие способы нагревания позволяют осуществлять легко приспосабливаемое и универсальное нагревание, которое будет обеспечивать эффективную активацию расширяемой печатной краски. Альтернативно печатную краску можно приводить в соприкосновение с нагретой поверхностью, такой как поверхность тиснильного валика. Температура активации зависит от количества нанесенной печатной краски и от типа применяемой печатной краски и обычно составляет от 80 до 180°C, предпочтительно 100-180°C.
Если расширяемая печатная краска относится к типу печатной краски, которую можно активировать с помощью УФ-излучения, активацию можно в качестве альтернативы осуществлять с помощью УФ-излучения, которое может быть предпочтительным, в частности, когда во впитывающем изделии применяются термочувствительные материалы.
Стадии печати и активации могут быть включены в процесс производства впитывающих изделий в качестве поточных стадий, или печатную краску можно наносить на верхний лист печатным способом и активировать ее в автономном режиме. Также можно наносить печатную краску на верхний лист печатным способом перед сборкой компонентов или во время сборки компонентов впитывающего изделия и активировать расширяемую печатную краску на более поздней стадии процесса.
Способ согласно изобретению можно осуществлять в устройстве, в котором оборудование для осуществления стадии нанесения расширяемой печатной краски и активации печатной краски расположено таким образом, чтобы заготовки впитывающих изделий можно было пропускать через каждую стадию поточного производства, например, путем размещения дискретных заготовок впитывающих изделий на ленте конвейера, проходящей через каждую стадию способа. Печатную краску можно наносить на разных стадиях. Таким образом, разные типы печатной краски можно наносить и активировать на разных стадиях.
Расширяемую печатную краску можно активировать таким образом, чтобы получать вспучивание только в выбранных областях, в то же время оставляя другие области невспученными. При этом можно формировать рисунки из наносимой печатным способом печатной краски, в которых некоторые элементы рисунка являются двумерными, а другие элементы рисунка являются трехмерными. Это можно осуществлять с помощью маскировки областей, которые не должны быть активированы, или с помощью нагревания или УФ-излучения, направленного только к областям, которые должны быть активированы, например, путем применения направленного луча. Для такой цели также можно применять горячее тиснение. Путем активации печатной краски только в выбранных областях, на верхнем листе впитывающих изделий можно создавать разные, выступающие над поверхностью рисунки, без необходимости модифицировать рисунок, на который наносится печатная краска.
Расширяемую печатную краску можно наносить на выбранные области по желанию и в виде любого желаемого рисунка. Настоящий способ позволяет формировать очень точные рисунки структурных элементов и мелкие линии и точки, которые должны быть сформированы на верхнем листе. Расширяемую печатную краску предпочтительно наносят на 1-50% площади поверхности верхнего листа, более предпочтительно - на 1-25% площади поверхности.
Если верхний лист расположен во впитывающем изделии, он содержит первую поверхность, обращенную в противоположную сторону от заднего листа, и вторую поверхность, обращенную к нижнему листу. Расширяемую печатную краску можно наносить на одну или обе упомянутых поверхности (первую и вторую поверхности). Путем нанесения трехмерных структурных элементов на внутреннюю часть верхнего листа, то есть на поверхность, обращенную к нижнему листу, можно увеличивать объем впитывающего изделия, и выбор формы изделия облегчается, например, по сравнению с высечкой изделия. Обеспечивая структурные элементы на наружной поверхности, то есть на поверхности, обращенной в противоположную сторону от нижнего листа, можно получать средство для направления потока жидкости по желанию.
Как указано выше, конечный рисунок из структурных элементов на верхнем листе можно получать путем печати желаемого рисунка из расширяемой печатной краски или путем активации расширяемой печатной краски, нанесенной путем печати на желаемый рисунок, или путем применения их комбинации. В зависимости от локализации и устройства структурных элементов, получаемых таким способом, можно получать различные, предпочтительные эффекты функционального характера. Примеры рисунков из расширяемой печатной краски, приводящие к формированию структурных элементов с разными функциями, приведены ниже. Такие рисунки можно применять отдельно, но конечно, предпочтительно их можно комбинировать, чтобы обеспечить требуемые характеристики впитывающего изделия.
Например, расширяемую печатную краску можно наносить на впитывающее изделие в виде одного или нескольких барьеров для жидкости, которые будут минимизировать риск перетекания вытекающей жидкости через край впитывающего изделия. Барьеры для жидкости формируют путем нанесения расширяемой печатной краски вдоль, по меньшей мере, части продольных боковых краев с каждой стороны впитывающего изделия, например, в виде сплошных или пунктирных линий. Барьеры для жидкости предпочтительно могут иметь изогнутую форму, чтобы расстояние между барьерными линиями для жидкости, присутствующими на каждой из противостоящих друг другу продольных боковых краев, уменьшалось в центре области промежности и увеличивалось по направлению к поперечным краям впитывающего изделия. Изогнутая форма барьерных линий может примерно придерживаться внешнего контура впитывающего изделия в области промежности. Кроме того, две или более барьерных линий для жидкости, имеющих примерно одинаковую изогнутую форму, могут находиться в близком расположении друг к другу вдоль, по меньшей мере, части продольных боковых краев изделия. Такие барьерные линии для жидкости могут иметь равную длину, или длины барьерных линий могут уменьшаться по направлению к центру впитывающего изделия для получения оптимального барьера для жидкости. Когда на каждый продольный боковой край впитывающего изделия наносят две или более барьерных линий для жидкости, они могут представлять собой только сплошные линии или пунктирные линии, или можно применять комбинацию из сплошных и пунктирных линий. Например, самая дальняя от центра барьерная линия для жидкости может быть сплошной, а одна или несколько внутренних барьерных линий для жидкости могут быть пунктирными. Барьерные линии также можно наносить вдоль, по меньшей мере, части поперечного бокового края продукта.
Кроме того, группы точек расширяемой печатной краски можно наносить на верхний лист впитывающего изделия. Структурные элементы, сформированные такими точками расширяемой печатной краски в группу, вместе создают поверхность, имеющую углубления, которые действуют как отверстия на поверхности верхнего листа. При этом поток жидкости поперек и через верхний лист можно уменьшать и направлять по желательному пути. Такой эффект можно получать, как при нанесении расширяемой печатной краски на первую поверхность, обращенную в противоположную сторону от заднего листа, так и при нанесении на вторую поверхность, обращенную к нижнему листу.
Например, группу точек расширяемой печатной краски, формирующую выступающий участок, можно наносить в центральной части верхнего листа изделия. Отношение между высотой точки и расстоянием между точками в группе составляет, по меньшей мере, 1:1, что позволяет жидкости легко проходить сквозь верхний лист и поддерживать хорошие впитывающие свойства впитывающего изделия. Точки, формирующие выступающий участок, могут иметь одинаковый размер и высоту. Предпочтительно высоты точек увеличиваются по направлению к центру группы для улучшения контакта тела (пользователя) с изделием и для улучшения распределения жидкости на всем протяжении верхнего листа.
Группу точек расширяемой печатной краски также в целях маскировки можно наносить на верхний лист по центру и продольно, тем самым, включая лицевую, заднюю и среднюю часть впитывающего изделия, причем отношение между высотой точек и расстоянием между точками в группе составляет, по меньшей мере, 1:1. Рисунок структурных элементов в группе будет заслонять вид содержимого впитывающего изделия, такого как кровь, моча или фекалии. Как указано выше, может быть желательным комбинировать печатные краски разных цветов для улучшения маскировки содержимого, поглощенного впитывающим изделием.
Кроме того, расширяемую печатную краску можно наносить вдоль, по меньшей мере, части поперечного бокового края изделия для формирования упрочняющих линий, барьерных линий и т.д. Такие линии предпочтительно могут представлять собой сплошные линии и могут иметь изогнутую форму. Линию у переднего поперечного бокового края впитывающего изделия можно формировать в виде одного структурного элемента, тогда как линии у заднего поперечного бокового края можно формировать в виде двух отдельных структурных элементов с каждой стороны от продольной центральной линии впитывающего изделия для улучшения комфорта пользователя, который носит впитывающее изделие.
Также может быть желательным применение трехмерных структурных элементов в качестве ограничителей. Например, в подгузниках и некоторых изделиях, защищающих от недержания, ограничители можно наносить в задней области изделия, чтобы обеспечить зазор между поверхностью впитывающего изделия и кожей пользователя.
Настоящее изобретение также относится к впитывающему изделию, содержащему структурные элементы, которые можно получать описанным выше способом. Впитывающее изделие может содержать обращенную к телу сторону из нетканого материала, пленки или их ламината; нижний лист из непроницаемого для жидкости, полимерного пленочного материала; и впитывающий слой, содержащий волокнистую массу и/или супервпитывающий материал и/или волокнистый материал. Материал заднего листа может быть воздухопроницаемым или воздухонепроницаемым. Во время применения нижний лист обращен в противоположную от пользователя сторону, и находится с противоположной стороны впитывающего изделия, обращенной к телу. Крепежное средство можно наносить на нижний лист. Структурные элементы, нанесенные на верхний лист впитывающего изделия, состоят из расширяемой печатной краски, которую нанесли на верхний лист, и которая затем была активирована с формированием трехмерных структурных элементов, имеющих описанные выше характеристики. Трехмерные структурные элементы предпочтительно имеют высоту 0,1-15 мм, более предпочтительно 0,5-5 мм. Предпочтительно расширяемая печатная краска покрывает 1-50%, более предпочтительно 1-25% площади поверхности верхнего листа, оставляя области верхнего листа, непокрытые расширяемой печатной краской, и давая возможность при этом свободной части верхнего листа принимать жидкость.
Изобретение также относится к применению расширяемой печатной краски для получения структурного элемента на верхнем листе впитывающего изделия. Для такого применения используются все подробности и примеры, описанные выше применительно к способу и впитывающему изделию.
Теперь изобретение будет описано с помощью примера со ссылкой на чертежи. Все впитывающие изделия, показанные на чертежах, содержат трехмерные структурные элементы, нанесенные на верхний лист с помощью способа согласно настоящему изобретению.
На фиг. 1 показана впитывающая прокладка 1, содержащая трехмерные структурные элементы из расширяемой печатной краски, нанесенной на верхний лист 2. В центральной части впитывающей прокладки нанесена группа точек 3, формирующих выступающий участок 4. Барьеры для жидкости 5 формируются вдоль продольных боковых краев в области промежности. Барьеры для жидкости содержат ряд изогнутых линий, причем самые дальние от центра линии 5a являются сплошными, а внутренние линии 5b являются пунктирными, расстояние между барьерными линиями для жидкости уменьшается в центре области промежности, и увеличивается по направлению к поперечным краям впитывающей прокладки. Выступающий участок 4 можно видеть на сечении, показанном на фиг. 2 (сечение сделано вдоль линии A-A, показанной на фиг. 1), причем проиллюстрировано, что точки 3a в центральной части выступающего участка 4 более высокие, чем близлежащие точки, и высоты точек уменьшаются в направлении от центра выступающего участка 4. Барьеры для жидкости можно видеть у боковых краев верхнего листа 2. Линии 6, 7, повышающие прочность конструкции, нанесены у передних и задних поперечных краев впитывающей прокладки 1. У заднего края нанесены две линии 7, повышающие прочность конструкции, для улучшения комфорта впитывающей прокладки, и у переднего края нанесена одна линия, повышающая прочность конструкции.
На фигурах 3-4 проиллюстрированы трехмерные структурные элементы из расширяемой печатной краски, нанесенной на верхний лист подгузника. Подгузник 10 на фиг. 3 содержит группу точек 11, нанесенных на верхний лист у заднего края 12 смачиваемой поверхности 13 подгузника. В таком случае трехмерные структурные элементы будут действовать как ограничители между кожей пользователя и поверхностью подгузника, и также будут участвовать в маскировке содержимого, поглощенного подгузником. Барьеры для жидкости 14 наносят в области промежности подгузника, и формируют в виде сплошных линий из расширяемой печатной краски. Подгузник 20 на фиг. 4 имеет альтернативный ограничитель или барьерный элемент 15, нанесенный у заднего края в форме изогнутой сплошной линии.