АБСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ ДЛЯ ЛИЧНОЙ ГИГИЕНЫ
ABSORBING PRODUCT FOR INDIVIDUAL HYGIENE

Настоящее изобретение относится к абсорбирующему изделию для личной гигиены, содержащему абсорбирующую структуру и скрепленные между собой первое и второе полотна, по меньшей мере одно из которых включает в себя термически плавкий материал, причем первое полотно имеет боковой край, перекрывающийся с боковым краем второго полотна с образованием перекрытой части. Полотна в перекрытой части скрепляются вместе скрепляющим рисунком, проходящим по меньшей мере над частью перекрытой части с образованием указанного шва. Скрепляющий рисунок выполняется направлением полотен через скрепляющее устройство, такое как устройство для ультразвуковой сварки, устройство для термического скрепления или подобное устройство.
Полотна, включающие в себя термически плавкий материал или волокнистые полотна, пленки или их ламинаты применяются для различных использований, таких как защитная одежда и гигиенические изделия, особенно одноразовые абсорбирующие изделия для личной гигиены, подобные подгузникам, гигиеническим прокладкам и защитным средствам при недержании. В большинстве подобных применений полотна должны соединяться, что традиционно выполняют ультразвуковым свариванием, термическим скреплением, лазерным свариванием или адгезивом. Скрепление ультразвуковым свариванием, термическим скреплением или лазерным свариванием обычно осуществляют посредством формирования скрепляющего рисунка, включающего в себя множество скрепляющих элементов, в которых термически плавкие компоненты полотен плавятся и таким образом скрепляются вместе.
Скрепление осуществляют на технологической линии, на которой могут происходить вариации материалов, а также вариации процессов, которые могут влиять на точное местоположение скрепляющего рисунка по отношению к перекрывающимся боковым краям полотен. Если скрепляющий рисунок заканчивается, располагаясь с небольшим отклонением по отношению к перекрыванию, край перекрывания может выступать из поверхности соединенных полотен. Это понизит качество шва и изделия и в случае применения в изделии, которое носят на коже пользователя, подобный выступающий край может вызвать кожные раздражения.
Патент США № 5919539 раскрывает ультразвуковое сшивание спряденных полиолефиновых слоев, например, применяемых в защитной одежде. Перекрывающиеся края слоев подают между ультразвуковым горном и валком с рисунком, который имеет приподнятый рисунок, соответствующий желательному скрепляющему рисунку. Создается скрепляющий рисунок в виде вафли и края слоя свариваются полностью так, чтобы устранить выступание краев слоя вдоль шва.
Патент США № 5626574 относится к одноразовому подгузнику, имеющему переднюю и заднюю основные детали, скрепленные друг с другом ультразвуковым свариванием с образованием боковых швов. Сварные боковые швы определяются рисунками расположенных периодически скрепляющих элементов различной формы. Цель заключается в создании сварного рисунка, который дает возможность боковым швам разрываться продольно вдоль сварных зон.
Патент США № 4938817 показывает сварной рисунок для соединения двух перекрывающихся полотен, который включает в себя короткие пунктирные линии, проходящие параллельно краям ткани.
Патент США № 4205679 раскрывает одноразовое дневное белье, в котором прочный сваренный ультразвуком шов образуется множеством сварных линий, проходящих в продольном направлении перекрывающихся боковых краев, расположенных внутрь на расстоянии от краев перекрывания.
Патент США № 6713159 раскрывает устойчивый к разрыву скрепляющий рисунок на шве в абсорбирующем изделии, который включает в себя первый комплект отдельных ориентированных продольно скрепляющих элементов, ближайших к каждому боковому краю шва, и второй комплект отдельных ориентированных продольно скрепляющих элементов, расположенный наружу от боковых краев. Первый комплект скрепляющих элементов действует как принимающие напряжение элементы и второй комплект скрепляющих элементов действует как элементы для передачи и рассеивания.
Публикация WO 2004/017885 раскрывает скрепляющий рисунок в шве в абсорбирующем изделии, который включает в себя множество скрепляющих точек, ориентированных таким образом, что область скрепляющего рисунка растянута от 8 до 30%.
Патент Великобритании № 1332037 раскрывает сварной шов между двумя термопластичными тканями, в котором скрепляющий рисунок включает в себя множество скрепляющих элементов, расположенных вдоль двух линий на краях шва, и дополнительные скрепляющие элементы, расположенные между этими двумя линиями.
Международная патентная заявка PCT/SE2006/00858 относится к шву, имеющему скрепляющий рисунок, включающий в себя главный скрепляющий рисунок и по меньшей мере один краевой скрепляющий рисунок, проходящий по меньшей мере вдоль части по меньшей мере одного бокового края перекрытой части, при этом скрепленная область краевого скрепляющего рисунка занимает не более чем 30% от суммы скрепленной области центрального скрепляющего рисунка и скрепленной области краевого скрепляющего рисунка.
Однако все еще существует необходимость в улучшенных скрепляющих рисунках для швов, соединяющих вместе по меньшей мере два полотна упомянутого выше типа, причем указанный скрепляющий рисунок должен обеспечивать как прочный шов вдоль перекрывания, так и уменьшенный риск выступания краев вдоль шва.
Цель и наиболее важные особенности изобретения
Настоящее изобретение направлено на решение проблем, изложенных выше, и создание скрепляющего рисунка с оптимальными прочностными характеристиками и окончанием вдоль края шва.
Эти и дополнительные цели достигаются скрепляющим рисунком, включающим в себя множество скрепляющих элементов, расположенных на расстоянии друг от друга в повторяющемся рисунке, причем перекрытая часть имеет пару боковых краев, образованных перекрывающимися боковыми краями первого и второго полотен, скрепляющий рисунок имеет длину и ширину, ограниченные его первым и вторым боковыми краями. Скрепляющий рисунок включает в себя первый скрепляющий рисунок, проходящий в продольном направлении по меньшей мере вдоль части перекрытой части и по меньшей мере один второй скрепляющий рисунок, проходящий в продольном направлении вдоль по меньшей мере части по меньшей мере одного из боковых краев перекрытой части и рядом с ней. Скрепленная область указанного второго скрепляющего рисунка занимает более 30% от суммарной скрепленной области первого скрепляющего рисунка и скрепленной области второго скрепляющего рисунка. Скрепляющие элементы первого скрепляющего рисунка имеют среднюю площадь, которая превышает по меньшей мере в 2 раза среднюю площадь скрепляющих элементов второго скрепляющего рисунка, и площадь контакта скрепляющего рисунка, как видно в поперечном направлении, составляет между 10 и 30% от ширины скрепляющего рисунка в любой данной точке вдоль длины скрепляющего рисунка.
Первый и второй скрепляющие рисунки вместе обеспечивают шов с высокой прочностью и сниженной тенденцией к разрыву вдоль краев, а также имеющий подходящее окончание вдоль края шва с пониженным риском выступания краев вдоль шва.
В одном варианте осуществления скрепленная область второго скрепляющего рисунка занимает по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 60% от общей скрепленной области, занимаемой вместе первым и вторым скрепляющими рисунками.
В одном аспекте изобретения скрепленная область второго скрепляющего рисунка составляет не более 75% от общей скрепленной области, занимаемой вместе первым и вторым скрепляющими рисунками.
Скрепляющие элементы первого скрепляющего рисунка могут в одном варианте осуществления иметь среднюю площадь, которая превышает по меньшей мере в 2,5 раза, предпочтительно по меньшей мере в 3 раза и более предпочтительно по меньшей мере в 4 раза среднюю площадь скрепляющих элементов второго скрепляющего рисунка.
2
2
2
Каждый скрепляющий элемент второго скрепляющего рисунка может в дополнительном варианте осуществления иметь площадь, не превышающую 4 мм, предпочтительно 3 мм и более предпочтительно 2 мм.
В одном аспекте изобретения площадь контакта, как видно в поперечном направлении, х, суммарных первого и второго скрепляющих рисунков составляет между 10 и 25% и предпочтительно между 13 и 20% от ширины, w, скрепляющего рисунка в любой данной точке вдоль длины скрепляющего рисунка.
2
2
Второй скрепляющий рисунок может в одном варианте осуществления включать в себя множество малых скрепляющих элементов, каждый из которых имеет среднюю площадь не более чем 2 мм, причем указанные скрепляющие элементы располагаются по меньшей мере двумя продольными рядами, в которых скрепляющие элементы располагаются в шахматном порядке по отношению к скрепляющим элементам соседнего ряда, и количество скрепляющих элементов во втором скрепляющем рисунке составляет между 8 и 50 на см.
Первый скрепляющий рисунок также может включать в себя множество скрепляющих элементов, расположенных по меньшей мере в два продольных ряда, в которых скрепляющие элементы располагаются в шахматном порядке относительно друг друга. Скрепляющие элементы первого скрепляющего рисунка могут дополнительно смещаться относительно скрепляющих элементов второго скрепляющего рисунка, как видно в поперечном направлении.
2
В дополнительном варианте осуществления количество скрепляющих элементов в первом скрепляющем рисунке составляет между 4 и 25 на см.
В одном аспекте изобретения скрепляющие элементы второго скрепляющего рисунка являются круглыми. В дополнительном аспекте скрепляющие элементы первого скрепляющего рисунка являются круглыми.
Согласно одному варианту осуществления указанный скрепляющий рисунок включает в себя два крайних скрепляющих рисунка, один на каждой стороне центрального скрепляющего рисунка.
Ширина перекрытой части в поперечном направлении, х, составляет согласно одному варианту осуществления между 5 и 40 мм, предпочтительно между 6 и 20 мм. Ширина, w, скрепляющего рисунка, т.е. первого и второго скрепляющего рисунка вместе, составляет согласно дополнительному варианту осуществления между 5 и 40 мм, предпочтительно между 6 и 20 мм.
Первый скрепляющий рисунок согласно одному варианту осуществления имеет скрепляющую плотность, равную по меньшей мере 2%, и не более чем 60%, предпочтительно не более чем 40%. Второй скрепляющий рисунок имеет согласно дополнительному варианту осуществления скрепляющую плотность между 5 и 60%, предпочтительно между 10 и 50%. В одном аспекте изобретения второй скрепляющий рисунок имеет более высокую скрепляющую плотность, чем первый скрепляющий рисунок.
2
В одном аспекте изобретения полотна имеют суммарную основную массу между 25 и 130 г/м на указанной перекрытой части.
В дополнительной аспекте изобретения по меньшей мере одно из полотен является эластичным материалом.
В одном варианте осуществления шов располагается в той же плоскости, что и полотна, соединенные вместе.
В еще одном дополнительном аспекте шов присутствует в абсорбирующем изделии для личной гигиены, включающем в себя абсорбирующую структуру и первое и второе полотна, включающие в себя термически плавкий материал, соединенные вместе с образованием указанного шва.
Абсорбирующее изделие для личной гигиены в одном варианте осуществления представляет собой предмет одежды в виде трусов, включающий в себя первую деталь, вторую деталь и между ними ластовичную часть, причем указанные первая и вторая детали соединены вместе перекрывающимся образом посредством скрепляющего рисунка, как описано, с образованием боковых соединений, образующих указанный шов.
В дополнительном варианте осуществления абсорбирующее изделие для личной гигиены представляет собой предмет одежды в виде трусов, включающий в себя первую деталь, вторую деталь и между ними ластовичную часть, причем первая и вторая детали соединены вместе с образованием боковых соединений и дополнительно обеспечены эластичным поясом, соединенным с первой и/или второй деталями перекрывающимся образом посредством скрепляющего рисунка, как описано, с образованием указанного шва.
В еще одном дополнительном варианте осуществления абсорбирующее изделие для личной гигиены представляет собой абсорбирующий предмет одежды, такой как подгузник или защитное средство при недержании, включающее в себя первую деталь, вторую деталь и между ними ластовичную часть, причем каждая из первой и второй деталей имеет часть талии, и предмет одежды дополнительно снабжен противоположными боковыми элементами пояса, присоединенных к части талии первой детали и приспособленными для обертывания вокруг талии пользователя предмета одежды и прикрепляющихся вместе посредством первого прикрепляющего средства. Вторая деталь на своей части талии обеспечена вторым прикрепляющимся средством для прикрепления к элементам пояса таким образом, чтобы предмет одежды принял форму трусов, причем элементы пояса присоединены к первой детали перекрывающимся образом посредством скрепляющего рисунка, как описано, с образованием указанного шва.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет более подробно описано со ссылкой на некоторые варианты осуществлений, показанные на прилагаемых чертежах.
Фиг.1 показывает сварной шов между двумя перекрывающимися полотнами, имеющий скрепляющий рисунок согласно изобретению.
Фиг.2 представляет собой график, показывающий продольное поверхностное покрытие скрепляющего рисунка Фиг.1.
Фиг.3 представляет собой вид сбоку шва между двумя полотнами, расположенного в той же плоскости, что и полотна.
Фиг.4 представляет собой вид сбоку шва встык между двумя полотнами, выступающего перпендикулярно из плоскости полотен.
Фиг.5 является изображением скрепляющего рисунка (не часть этого изобретения), иллюстрирующим измерения контактной площади.
Фиг.6 показывает шов, имеющий скрепляющий рисунок согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 представляет собой график, показывающий продольное поверхностное покрытие скрепляющего рисунка Фиг.6.
Фиг.9 является перспективным видом абсорбирующего изделия в виде трусов.
Фиг.10 является видом сверху подгузника с поясом.
Фиг.11 показывает в увеличенном масштабе деталь из фиг.10, а именно присоединение пояса к изделию.
Определения
“Площадь скрепляющего элемента” представляет собой геометрическую площадь, занимаемую скрепляющим элементом. В случае скрепляющих элементов различных площадей можно вычислить среднюю площадь скрепляющих элементов. Для полых скрепляющих элементов, например в форме кольца, площадь скрепляющих элементов определяется площадью, содержащей в себе внешнюю окружность скрепляющего элемента (включая отверстие).
“Скрепленная площадь” представляет собой площадь скрепляющего рисунка, которая занята скрепляющими элементами.
“Скрепляющая плотность” определяется как площадь, занимаемая скрепляющими элементами по отношению ко всей площади, ограниченной скрепляющим рисунком, включая нескрепленные площади между скрепляющими элементами.
“Контактная площадь” в поперечном направлении скрепляющего рисунка является взвешенным средним значением площади контакта между скрепляющим устройством (например, ультразвуковым горном и валком с рисунком) и полотнами, как видно в поперечном направлении шва, и определяется согласно описанию, данному ниже.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Фиг.1 схематично иллюстрирует два перекрывающихся полотна 1 и 2, по меньшей мере одно из которых включает в себя термически плавкий материал. Полотна могут являться волокнистым нетканым материалом, пластичной пленкой или их ламинатами. Полотно может дополнительно включать в себя два или более слоя материалов. Полотна 1 и 2 в перекрытой части 3 соединены скрепляющим рисунком 4, включающим в себя множество скрепляющих элементов. Скрепление выполняется любым способом, известным в технике, в котором термически плавкий материал заставляют плавиться и таким образом скрепляют полотна 1 и 2 вместе, например ультразвуковым свариванием, термическим скреплением или подобным. Скрепленная таким образом перекрытая часть 3 образует шов, соединяющий вместе два полотна 1 и 2. Шов на фиг.1 располагается в той же плоскости, что и два полотна. Оба полотна имеют части, проходящие за пределы перекрытой области.
Фиг.3 и 4 иллюстрируют два основных типа швов для соединения двух полотен, при этом фиг.3 показывает “плоский” шов, как на фиг.1, и фиг.4 показывает тип “выступающего” шва, который выступает из плоскости полотен 1 и 2. Скрепляющий рисунок согласно изобретению можно применять для обоих типов швов, однако он особенно применим для “плоских” швов, как на фиг.1 и 3.
На фиг.1 скрепляющий рисунок 4 проходит над всей шириной перекрытой части 3. Таким образом, соответствующие боковые края 1а и 2а двух полотен располагаются близко к краям скрепляющего рисунка 4, и ширина, w, скрепляющего рисунка 4, определяемая как расстояние между продольными внешними ограничивающими границами скрепляющего рисунка 4, в основном является такой же, как ширина перекрытой части 3. Это является привлекательным видом шва, но может быть трудно достижимым на технологической линии, работающей при высоких скоростях.
Предпочтительно, когда оба полотна 1 и 2 покрывают весь скрепляющий рисунок 4. Если скрепляющий рисунок 4 проходит за пределы перекрытой части 3, в этой области не будет происходить никакого скрепления, что означает, что скрепляющая площадь становится меньше, и в действительной скрепляющей области увеличивается энергетический уровень, что может вызвать проплавление через материал. Если, с другой стороны, скрепляющий рисунок ограничивает значительное расстояние внутри бокового края перекрытой части, то этот нескрепленный боковой край может выступать из плоскости шва, что является нежелательным как с эстетической точки зрения, так и также по причине удобства, особенно если этот выступающий край располагается в контакте с кожей пользователя.
На фиг.1 показан вариант скрепляющего рисунка согласно изобретению. Скрепляющий рисунок 4 включает в себя первый скрепляющий рисунок 5, проходит в продольном направлении, у, вдоль перекрытой части 3, и второй скрепляющий рисунок 6, проходящий в продольном направлении вдоль одного бокового края 1а перекрытой части 3 полотен. На варианте осуществления, показанном на фиг.1, первый скрепляющий рисунок 5 проходит вдоль противоположного бокового края 2а перекрытой части 3, в то время как в альтернативном варианте осуществления второй скрепляющий рисунок может проходить вдоль обоих боковых краев 1а и 2а с первым скрепляющим рисунком 5, расположенным между двумя вторыми скрепляющими рисунками 6. Таким образом, термин “скрепляющий рисунок 4”, как применяется в данном документе, относится к  первому и второму скрепляющему рисунку 5 и 6 вместе, включая площади между первым и вторым скрепляющим рисунком.
Первый и второй скрепляющие рисунки 5 и 6 проходят вдоль друг друга по существу параллельно.
Первый скрепляющий рисунок 5, который следует рассматривать как главный скрепляющий рисунок, имеет относительно большие скрепляющие элементы 5а для обеспечения сильного скрепляющего эффекта, в то время как скрепляющий рисунок 6, как краевой скрепляющий рисунок, имеет относительно мелкие скрепляющие элементы 6а. Как правило, скрепляющие элементы 5а первого скрепляющего рисунка 5 имеют среднюю скрепленную площадь, которая по меньшей мере в 2 раза превышает среднюю скрепленную площадь скрепляющих элементов 6а второго скрепляющего рисунка 6. В дополнительных вариантах осуществления скрепляющие элементы 5а первого скрепляющего рисунка 5 имеют среднюю скрепленную площадь, которая превышает по меньшей мере в 2,5 раза, предпочтительно по меньшей мере в 3 раза и более предпочтительно по меньшей мере в 4 раза среднюю скрепленную площадь скрепляющих элементов 6а второго скрепляющего рисунка 6.
Второй скрепляющий рисунок 6 включает в себя относительно плотно расположенные скрепляющие элементы 6а, и скрепленная площадь второго скрепляющего рисунка 6 должна занимать более чем 30% суммарной скрепленной площади первого скрепляющего рисунка 5 и скрепленной площади второго скрепляющего рисунка 6. Это применяется как в случае, когда присутствует только один второй скрепляющий рисунок 6, так и в случае, когда использованы два вторых скрепляющих рисунка, по одному вдоль каждого бокового края. Когда использованы два вторых скрепляющих рисунка 6, сумма скрепленной площади двух вторых скрепляющих рисунков должна, таким образом, занимать более чем 30 % суммарной скрепленной площади первого скрепляющего рисунка 5 и скрепленной площади двух вторых скрепляющих рисунков 6.
В определенных вариантах осуществления скрепленная площадь второго скрепляющего рисунка 6 должна занимать по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 60% общей скрепленной площади, занимаемой первым и вторым скрепляющими рисунками вместе. В дополнительных аспектах изобретения скрепленная площадь второго скрепляющего рисунка должна занимать не более чем 75% общей скрепленной площади, занимаемой вместе первым и вторым скрепляющими рисунками.
2
2
2
Скрепляющие элементы 6а второго скрепляющего рисунка 6 имеют в одном аспекте изобретения среднюю площадь не более чем 4 мм, предпочтительно не более чем 3 мм и более предпочтительно не более чем 2 мм.
Второй скрепляющий рисунок 6, таким образом, включает в себя множество относительно небольших скрепляющих элементов 6а, расположенных относительно плотно. Так как существует определенный риск, что небольшие скрепляющие элементы не всегда сваривают вместе два полотна 1 и 2, преимущественно иметь много небольших скрепляющих элементов, расположенных вместе относительно плотно, для обеспечения того, что вторым скрепляющим рисунком получается достаточный сварочный эффект. Факт, что определенное небольшое процентное соотношение скрепляющих элементов 6а может не сварить полотна 1 и 2 вместе, не является большой проблемой, пока присутствует определенное количество других скрепляющих элементов 6а в скрепляющем рисунке, которые это делают.
Второй скрепляющий рисунок 6 обеспечивает край шва с привлекательным окончанием без выступающих краев и без признаков разрыва, что улучшает общую прочность шва.
Первый скрепляющий рисунок 5 составляет главный скрепляющий рисунок, обеспечивающий для шва суммарную скрепляющую прочность. Относительно большие скрепляющие элементы 5а создают значительно меньший риск отсутствия достаточного сварочного эффекта двух полотен 1 и 2, и следовательно, их можно распределить более редко, чем скрепляющие элементы второго скрепляющего рисунка 6, не подвергая риску скрепляющую прочность.
Изобретение применимо ко всем скрепляющим рисункам, выполняемым посредством прохождения полотен через скрепляющее устройство, такое как устройство для ультразвукового сваривания, устройство для термического сваривания или подобное. Подобные скрепляющие устройства обычно включают в себя по меньшей мере один валок с рисунком.
Важная особенность скрепляющего рисунка согласно изобретению заключается в том, что существует относительно ровная контактная площадь через шов в любой данной точке в продольном направлении скрепляющего рисунка 4. Контактная площадь представляет собой взвешенное среднее значение площади контакта между скрепляющим устройством, например ультразвуковым горном, и опорным валком с рисунком, и полотнами, которые необходимо скрепить.
x
x
w
(х)
eff
eff
n
На фиг.5 иллюстрируется вид контактного рисунка (не часть настоящего изобретения), иллюстрирующий вычисление контактной площади, параметр  определяют на основе предварительно определенной длины контакта между полотнами, которые необходимо скрепить, и скрепляющим устройством, например, в зазоре между ультразвуковым горном и опорным валком с рисунком. Предполагают, что этот параметр  при вычислениях составляет 4 мм, что, как показано, является стандартным значением для обычно доступного скрепляющего оборудования этого рода. Вводят весовую функцию , так как не вся площадь контакта находится в максимальном контакте с полотнами, и таким образом найдено, что вся площадь контакта является весовой функцией. Выбор весовой функции определяется на определенном интервале и определяется ниже в уравнении (1).
x
x
x
eff
eff
eff
Как указано выше, для целей этого изобретения предполагается, что  составляет 4 мм. Для констант А и В в вычислениях применяют следующие значения: А=5000 и В=0,1. Даже для скрепляющего оборудования, имеющего  менее или более 4 мм, значения , А и В можно во всяком случае применять для цели этого изобретения.
w
(х)
n
Граничные состояния  устанавливают так, чтобы сжатие имело максимум в центре контактной площади, и так, чтобы сжатие внешних краев контактной площади было гораздо меньше.
w
(х)
n
Весовую функцию  применяют для вычисления весового среднего значения площади контакта между скрепляющим устройством (например, ультразвуковым горном и валком с рисунком) и полотнами, как видно в поперечном направлении шва. Это весовое среднее значение определяется, как контактная площадь согласно изобретению, и ее можно, например, вычислить посредством анализа изображений скрепляющего рисунка, как описано ниже.
Сканирование скрепляющего рисунка проводят с применением разрешающей способности, равной 1200 точек на дюйм. Рисунок оценивают как нормированное перевернутое черно-белое изображение с рисунком, окрашенным черным. Следовательно, необходимо ввести функцию, определяющую изображение рисунка (ур. 2).
=
=
(2)
Теперь нормализованная и весовая контактная площадь определяется как
(для получения процентного соотношения умножить на 100), (3)
где
, (4)
и ε является целым числом пикселей внутри длины  изображения рисунка.
Контактная площадь скрепляющего рисунка должна составлять между 10 и 30% ширины, w, скрепляющего рисунка 4 в любой данной точке вдоль длины скрепляющего рисунка. В предпочтительных вариантах осуществления контактная площадь составляет между 10 и 25% и предпочтительно между 13 и 20% ширины, w, скрепляющего рисунка 4 в любой данной точке вдоль длины скрепляющего рисунка.
Контактная площадь в % скрепляющего рисунка 4, показанного на фиг.1, иллюстрируется на фиг.2, и как видно, контактная площадь для этого конкретного скрепляющего рисунка варьируется внутри очень узкого интервала между 15,4 и 16%.
Ровная контактная площадь вдоль длины скрепляющего рисунка 4 означает, что скрепляющая прочность вдоль шва является ровной и точки, в которых может происходить формирование разрывов, сведены до минимума.
2
2
Скрепляющий рисунок, иллюстрированный на фиг.1, имеет вдоль бокового края 1а второй скрепляющий рисунок 6, включающий в себя множество небольших скрепляющих элементов 6а, причем каждый имеет среднюю площадь не более чем 2 мм. Эти скрепляющие элементы 6а располагаются в два или более (четыре на фиг.1) продольных ряда, в которых скрепляющие элементы 6а располагаются в шахматном порядке по отношению к скрепляющим элементам соседнего ряда. Количество скрепляющих элементов 6а во втором скрепляющем рисунке составляет между предпочтительно 8 и 50 на см.
2
Первый скрепляющий рисунок 5 включает в себя множество скрепляющих элементов 5а, которые более крупные, чем скрепляющие элементы 6а второго скрепляющего рисунка, и распределяются более редко. Количество скрепляющих элементов в первом скрепляющем рисунке 5 составляет между 4 и 25 на см. Скрепляющие элементы 5а располагаются в два (или более) продольных ряда, в которых скрепляющие элементы располагаются в шахматном порядке по отношению друг к другу и со смещением по отношению к скрепляющим элементам 6а второго скрепляющего рисунка 6, как видно в поперечном направлении шва. Эта конфигурация скрепляющих элементов 5а и 6а предоставляет ровную контактную площадь вдоль шва, как обсуждалось выше.
Скрепляющая плотность первого скрепляющего рисунка составляет по меньшей мере 2% и не более чем 60%, предпочтительно не более чем 40%. Скрепляющая плотность второго скрепляющего рисунка составляет между 5 и 60%, предпочтительно между 10 и 50%. Предпочтительно скрепляющая плотность второго скрепляющего рисунка 6 выше, чем скрепляющая плотность первого скрепляющего рисунка 5.
Скрепляющие элементы второго и/или первого скрепляющих рисунков могут быть круглыми или иметь любую другую возможную геометрическую форму. Круглые скрепляющие элементы имеют тенденцию давать меньше индикаций разрыва, чем продолговатые скрепляющие элементы, которые улучшают скрепляющую прочность шва.
Ширину w скрепляющего рисунка 4 в поперечном направлении можно сделать по существу равной или немного меньшей ширины перекрытой части 3 в поперечном направлении. Это означает, что боковые края 1а и 2а полотен 1 и 2 предотвращаются от выступания из плоскости полотен, но эффективно скрепляются скрепляющими рисунками 5, 6.
Ширина скрепляющего рисунка 4 и перекрытой части 3 в поперечном направлении составляет предпочтительно между 5 и 40 мм, более предпочтительно между 6 и 20 мм.
Фиг.6 показывает дополнительный вариант осуществления скрепляющего рисунка 4 согласно изобретению. Скрепляющий рисунок, иллюстрированный на фиг.7, включает в себя первый скрепляющий рисунок 5 в форме множества скрепляющих элементов 5а в виде “бананов”, ориентированных в продольном направлении шва и расположенных в два шахматных ряда с их вогнутыми сторонами, обращенными друг к другу. Скрепляющий рисунок 4 дополнительно включает в себя второй скрепляющий рисунок 6, включающий в себя множество небольших скрепляющих элементов 6а в форме коротких линий, ориентированных в продольном направлении шва. Скрепляющие элементы 6а располагаются в поперечных рядах, расположенных напротив расположению между соседними скрепляющими элементами 5а в каждом из шахматных рядов скрепляющих элементов 5а.
Эта конфигурация скрепляющих элементов 5а и 6а, показанная на фиг.6, также предусматривает ровную контактную площадь вдоль шва, как обсуждалось выше. Контактная площадь для скрепляющего рисунка фиг.6 иллюстрируется на фиг.7 и составляет между 17 и 18%.
2
Изобретение наиболее применимо к полотнам, имеющим суммарную основную массу между 25 и 130 г/м в перекрытой части. По меньшей мере одно полотно является в одном варианте осуществления изобретения эластичным материалом, таким как эластичная пленка, эластичный нетканый материал или их эластичный ламинат. Эластичный материал определяется как материал, имеющий эластичность, равную по меньшей мере 30%, в тесте на эластичность, описанном ниже.
Одним важным применением изобретения являются абсорбирующие изделия для личной гигиены, такие как подгузники, защитные средства при недержании, гигиенические прокладки и подобные, включающие в себя абсорбирующую структуру и полотна, соединенные вместе с образованием различных компонентов изделий. На фиг.8-10 показаны примеры швов в абсорбирующих изделиях, которые могут применять скрепляющий рисунок согласно изобретению.
Фиг.8 показывает абсорбирующее изделие 10 типа трусов, имеющее определенное отверстие 11 для талии и пару отверстий 12 для ног и которое натягивают на тело пользователя посредством вставления ног в отверстия для ног и натягивания изделия вверх поверх талии. Примерами подобного абсорбирующего изделия типа трусов являются подгузники в виде трусов, тренировочные трусы, трусы для плавания, гигиенические трусы и трусы при недержании, которые носят взрослые люди с недержанием. Далее изделие будет далее упоминаться как “подгузник в виде трусов”. Изделие имеет продольное направление у и поперечное направление х.
Подгузник в виде трусов включает в себя переднюю деталь 13, которая является частью подгузника в виде трусов и при применении предназначена для расположения поверх живота и передней области бедер пользователя. Также изделие включает в себя заднюю деталь 14, которая является частью изделия, которая при применении предназначена для расположения поверх спины и задней области бедер пользователя. Ластовичная часть 15 изделия подгузника в виде трусов является частью подгузника, которая при применении предназначена для расположения через паховую область пользователя, между ногами.
В ластовичной части 15 располагается абсорбирующая сердцевина 16, и она проходит в переднюю и заднюю детали 13 и 14. Абсорбирующая сердцевина располагается между внутренним покрывающим слоем 17 и внешним покрывающим слоем 18.
Термин “внутренний покрывающий слой” относится к проницаемому для жидкости слою материала, образующего внутреннее покрытие абсорбирующего изделия, и который при применении располагается в непосредственном контакте с кожей пользователя. Внутренний покрывающий слой может включать в себя нетканый материал, например спряденный, вспученный, кардный, гидроспутанный, аэродинамический и т.д. Подходящие нетканые материалы могут состоять из природных волокон, таких как древесная пульпа или хлопчатобумажные волокна, искусственных волокон, таких как полиэфир, полиэтилен, полипропилен, вискоза, гидратцеллюлозное волокно и т.д., или из смеси природных и искусственных волокон. Внутренний покрывающий слой может дополнительно состоять из волокон пакли, которые можно скрепить друг к другу скрепляющим рисунком, как, например, раскрыто в Европейском патенте 1035818. Дополнительными примерами материалов внутреннего покрывающего слоя являются пористые пены, пластичные пленки с отверстиями и т.д. Материалы, подходящие в качестве материалов внутреннего покрывающего слоя, должны быть мягкими и не раздражающими кожу и легко пропитываться физиологической текучей средой, например мочой или менструальной текучей средой. Внутренний покрывающий слой дополнительно может быть различным в различных частях абсорбирующего изделия.
“Внешний покрывающий слой” относится к материалу, образующему внешнее покрытие абсорбирующего изделия. Внешний покрывающий слой может быть одинаковым или различным в различных частях абсорбирующего изделия. По меньшей мере на области абсорбирующей сердцевины внешний покрывающий слой включает в себя не проницаемый для жидкости материал, тонкую пластичную пленку, например полиэтиленовую или полипропиленовую пленку, нетканый материал, покрытый не проницаемым для жидкости материалом, гидрофобный нетканый материал, который препятствует проникновению жидкости, или ламинат пластичной пленки и нетканого материала. Материал внешнего покрывающего слоя может быть воздухопроницаемым так, чтобы дать возможность пару улетучиться из абсорбирующей сердцевины, в то же время все еще предотвращая прохождение через него жидкостей. Примерами воздухопроницаемых материалов внешнего покрывающего слоя являются пористые полимерные пленки, нетканые ламинаты спряденного и вспученного слоев и ламинаты пористых полимерных пленок и нетканых материалов. Предпочтительно внешний покрывающий слой включает в себя нетканый материал по меньшей мере на его обращенной к предмету одежды поверхности.
“Абсорбирующая сердцевина” представляет собой абсорбирующую структуру, расположенную между двумя покрывающими слоями абсорбирующего изделия по меньшей мере в его ластовичной области. Абсорбирующая сердцевина может быть любого традиционного типа. Примерами обычно встречающихся абсорбирующих материалов являются распушенная масса целлюлозы, тканевые слои, высоко абсорбирующие полимеры (так называемые сверхабсорбенты), абсорбирующие вспененные материалы, абсорбирующие нетканые материалы или подобные. Обычным является комбинировать в абсорбирующей сердцевине распушенную массу целлюлозы со сверхабсорбирующими полимерами. Сверхабсорбирующими полимеры являются набухаемыми в воде, не растворимыми в воде органическими или неорганическими материалами, способными абсорбировать водный раствор, содержащий 0,9 массовых процентов хлорида натрия, по меньшей мере приблизительно в 20 раз больше их собственной массы. Органические материалы, подходящие для применения в качестве сверхабсорбирующих материалов, могут включать природные материалы, такие как полисахариды, полипептиды и подобные, а также синтетические материалы, такие как синтетические гидрогелевые полимеры. Подобные гидрогелевые полимеры включают, например, соли щелочных металлов полиакриловых кислот, полиакриламиды, поливиниловый спирт, полиакрилаты, полиакриламиды, поливинилпиридины и подобные. Другие подходящие полимеры включают гидролизованный крахмал с привитым акрилонитрилом, крахмал с привитой акриловой кислотой и сополимеры изобутилена и малеинового ангидрида и их смеси. Гидрогелевые полимеры являются предпочтительно в небольшой степени сшитыми, чтобы придать материалу по существу не растворимую в воде форму. Предпочтительные сверхабсорбирующие материалы дополнительно сшивают на поверхности так, чтобы внешняя поверхность или оболочка сверхабсорбирующей частицы, волокна, хлопьев, сферы и т.д. обладала более высокой плотностью сшивания, чем внутренняя часть сверхабсорбента. Сверхабсорбирующие материалы могут быть в любой форме, которая является подходящей для применения в абсорбирующих компонентах, включая частицы, волокна, хлопья, сферы и подобные.
Высокая способность сохранения жидкости обеспечивается применением больших количеств сверхабсорбирующего материала. Для абсорбирующей сердцевины, включающей в себя матрицу гидрофильных волокон, таких как целлюлозные волокна, и сверхабсорбирующего материала, доля сверхабсорбирующего материала составляет предпочтительно между 10 и 90% масс., более предпочтительно между 30 и 70% масс.
Традиционно абсорбирующие изделия имеют абсорбирующие сердцевины, включающие в себя слои различных способностей приема жидкости, распределения жидкости и ее сохранения. Тонкие абсорбирующие основы, которые являются обычными, например в детских подгузниках и защитных средствах при недержании, часто включают в себя сжатую смешанную или слоистую структуру распушенной массы целлюлозы и сверхабсорбирующих полимеров. Размер и абсорбирующая способность абсорбирующей сердцевины может варьироваться, чтобы подходить для различных применений, таких как для младенцев или взрослых людей с недержанием.
Абсорбирующая сердцевина может дополнительно включать слой распределения жидкости, расположенный наверху первичной абсорбирующей основы, который приспособлен для быстрого приема и временного сохранения выделенной жидкости до того, как она абсорбируется первичной абсорбирующей сердцевиной. Подобные слои хорошо известны в технике и могут состоять из пористой волокнистой подкладки или вспененных материалов.
Передняя и задняя детали 13 и 14 или те их части, которые располагаются за пределами области абсорбирующей сердцевины, могут иметь различную композицию материалов, чем ластовичная часть 15. Таким образом, согласно одному варианту осуществления области передней и задней деталей 13 и 14, которые располагаются за пределами области абсорбирующей сердцевины, могут состоять, например, из многослойного материала, имеющего обращенную к телу сторону и обращенную к предмету одежды сторону, в то же время в области абсорбирующей сердцевины присутствует только не проницаемый для жидкости внешний покрывающий слой и/или проницаемый для жидкости внутренний покрывающий слой. В других вариантах осуществления внутренний и внешний покрывающие слои являются одинаковыми в передней и задней деталях 13 и 14, а также в ластовичной области 15.
Передняя и задняя основные детали целиком или их часть может быть из эластичного материала. Эластичное полотно может быть в форме эластичных нетканых материалов, нетканые материалы которых сами по себе являются неэластичными, но которые эластифицированы посредством эластичных нитей и т.д., эластичных ламинатов, состоящих из внешних слоев волокнистого материала и среднего слоя эластичной пленки.
Передняя и задняя детали 13 и 14 соединены вдоль продольных боковых краев для образования боковых швов 19. Переднюю и заднюю детали 13 и 14 можно соединить с внутренними покрывающими слоями 17 или с передней или задней деталью, обращенной к внешнему покрывающему слою 18 противоположной детали. В подобном случае боковой шов будет находиться в той же плоскости, что и прилегающие части передней и задней деталей, обращенных внутрь на боковых швах, как показано на фиг.8. Альтернативно они соединяются с внутренними покрывающими слоями передней и задней деталей, обращенных внутрь, в которых боковой шов 19 будет выступать из плоскости передней и задней деталей.
Передняя и задняя детали 13 и 14 соединены вдоль боковых швов 19 скрепляющим рисунком 4 согласно изобретению, включающему в себя первый скрепляющий рисунок 5 и второй краевой скрепляющий рисунок 6.
К передней и задней деталям 13 и 14 прикреплен эластичный пояс 20 вдоль отверстия для талии. В своей наиболее обычной форме эластичный пояс 20 включает в себя по существу неэластичный нетканый материал, который эластифицируют удлиненными эластичными элементами 21, такими как эластичные нити или ленты, прикрепленные со сжатием между слоями материалов, таких как нетканые материалы. Альтернативно эластичный пояс включает в себя эластичный нетканый материал или ламинат эластичной пленки и нетканого материала. Эластичный пояс 20 присоединяется к передней и задней деталям 13 и 14 посредством скрепляющего рисунка 4 согласно изобретению. Скрепляющий рисунок согласно изобретению особенно приспособлен для присоединения пояса к передней и задней деталям и в то же время выполняет прочный шов, так как завершающая деталь вдоль края шва является привлекательной без выступающих краев.
Отверстия 12 для ног также эластифицируют посредством множества эластичных элементов 12а, таких как эластичные нити, которые прикреплены со сжатием между внешним и внутренним покрывающими слоями.
Фиг.9 и 10 показывают вариант осуществления абсорбирующего предмета одежды в форме подгузника или защитного средства 22 при недержании, включающего в себя первую деталь 23 и вторую деталь 24 и между ними ластовичную часть 25. Абсорбирующая сердцевина 26 располагается в ластовичной части 25 и вытягивается в первую и вторую детали 23 и 24. Абсорбирующая сердцевина 26 располагается между внутренним покрывающим слоем 27 и внешним покрывающим слоем 28. Внутренний и внешний покрывающие слои и абсорбирующая сердцевина могут состоять из материалов, упомянутых выше по отношению к подгузнику в виде трусов. Предмет одежды имеет продольное направление у и поперечное направление х.
К части талии второй детали 24 присоединена пара элементов 29 пояса, которые предназначены для обертывания вокруг талии пользователя предметы одежды и прикрепляются вместе посредством первого прикрепляющего средства 30, например, механической застежки, такой как застежка с крючками и петлями. Внешняя поверхность противоположного элемента пояса, особенно если она включает в себя волокнистый нетканый материал, может действовать как элемент с петлями.
“Застежка с крючками и петлями” относится к дополнительному прикрепляющему средству, имеющему часть “с крючками” и часть “с петлями”, которые являются повторно застегиваемыми. Термин “крючок”, как применяется в данном документе, относится к любому элементу, способному зацеплять другой элемент, так называемую часть “с петлями”. Термин “крючок” не ограничивается только “крючками” в обычном смысле, а точнее охватывает любую форму зацепляющих элементов, однонаправленных или направленных в двух направлениях. Подобно этому термин “петля” не ограничивается только “петлями” в обычном смысле, а также охватывает любую структуру, способную к зацеплению с застежкой “с крючками”. Примерами материалов “с петлями” являются волокнистые структуры, подобные нетканым материалам. Застежки с крючками и петлями, например, являются доступными от Velcro, США.
Альтернативно первое прикрепляющее средство 30 является адгезивным прикрепляющим средством, таким как ленточная петля, в которой внешняя поверхность противоположного элемента 29 пояса может быть из материала, к которому может приклеиться лента, как например, описано в публикации WO 01/00129.
Ширина элементов 29 пояса должна составлять от 5 до 20 см, предпочтительно от 7 до 15 см. Элементы 29 пояса предпочтительно изготавливают из ламината материала носителя, который образует внешнюю поверхность пояса, и мягкого нетканого материала, который образует внутреннюю поверхность пояса, которая предназначена для нахождения в непосредственном контакте с кожей пользователя.
Подходящим нетканым материалом может быть спряденный материал, например из полипропиленовых или полиэтиленовых волокон. Можно также применять конъюгированные волокна. Другой подходящий нетканый материал образуется из кардного термически скрепленного материала, например, из полипропиленовых, полиэфирных или конъюгированных волокон.
Материал носитель должен быть приспособлен действовать как принимающая поверхность для прикрепляющего средства 30. В случае, когда застегивающее средство является застежкой с крючками, в качестве материала носителя можно применять нетканый материал. В случае, когда прикрепляющее средство 30 является ленточной петлей, в качестве материала носителя является подходящим пластичная пленка.
Затем первую деталь 23, которая обычно является передней, пропускают между ногами пользователя и прикрепляют к внешней стороне элементов 29 пояса посредством второго прикрепляющего средства 32, расположенного на боковых краях части талии передней детали 23. Эти средства 31 представляют собой механические застежки, такие как застежки с крючками или застежки с адгезивной лентой.
Каждый элемент 29 пояса включает в себя на своем проксимальном конце, прилегающем к первой детали 24, эластичную область 29а. Область 29а может иметь форму эластичного полотна, такого как эластичная пленка, эластичный нетканый материал, эластичный ламинат или подобный. Эластичный ламинат может быть ламинатом между двумя или более слоями нетканого материала, двумя или более слоями пленки или комбинации слоев пленки и нетканого материала.
Примерами эластичных ламинатов, подходящих для образования указанных эластичных областей 29а, являются любой эластичный ламинат, известный в технике. Одной группой эластичных ламинатов являются так называемые “скрепленные растяжением” ламинаты, в которых эластичный слой растягивают по меньшей мере в одном направлении до ламинирования его с одним или более неэластичными слоями. После удаления напряжения от эластичного слоя он может свободно переместиться назад до своего ненапряженного состояния, и неэластичный слой (слои), ламинированные с ним, становятся собранными, давая трехмерное стягивание.
Другой группой эластичных ламинатов являются так называемые “скрепленные с сужением” ламинаты, которые относят к ламинатам, в которых эластичный материал скрепляют с неэластичным материалом, в то время как неэластичный материал растягивают в условиях, снижающих его ширину или сужающих его. “Скрепленный с сужением” ламинат относится к составному материалу, имеющему по меньшей два слоя, в которых один слой является суженным, неэластичным слоем, и второй слой является эластичным слоем. Слои соединяются вместе, когда неэластичный слой находится в растянутом состоянии.
Дополнительная группа эластичных ламинатов раскрыта, например, в публикации WO/047488, в которой неэластичные нетканые слои ламинируют со слоем эластичной пленки, и ламинат растягивают сверх точки разрушения нетканых материалов так, чтобы разорвались неэластичные слои.
Примеры эластичных ламинатов описаны в  Европейском патенте 0646062, публикациях WO 98/29251 и WO 03/000165 и  патенте США 5226992. Примерами коммерчески доступных эластичных ламинатов являются Fabriflex 306 от Tredegar и PK 6358 от Nordenia.
Эластичные области 29а предпочтительно имеют эластичность, равную по меньшей мере 30%, как измерено в тесте на эластичность, как описано ниже.
Альтернативно эластичные области 29а включают в себя одну или несколько эластичных нитей или полос, прикрепленных со сжатием между слоями полотен.
В альтернативном варианте осуществления с эластичной областью 29а использован только один элемент 29 пояса.
Эластичный элемент 32 талии растягивается в поперечном направлении, х, по меньшей мере вдоль части талии каждой основной детали 23 и 24. Эластичный элемент талии может быть эластичным полотном, таким как эластичный ламинат, эластичная пленка или подобный, присоединенный со сжатием между внутренним и внешним покрывающими слоями, к наружной стороне внешнего покрывающего слоя или к обращенной к пользователю стороне внутреннего покрывающего слоя. Альтернативно он включает в себя две или более эластичных нитей или полос, прикрепленных со сжатием между внешним и внутренним покрывающими слоями.
Отверстия для ног также являются эластифицированными, указанная эластификация достигается множеством эластичных элементов 33, таких как эластичные нити, которые прикрепляются со сжатием между внешним и внутренним покрывающими слоями.
Эластичная область 29а скрепляется с соответствующим элементом 10 пояса и/или с боковым краем первой основной детали 24 скрепляющим рисунком 4 согласно изобретению.
Тест на эластичность
Способ определяет поведение эластичного материала при повторяющихся циклах нагрузки и разгрузки. Образец вытягивают до предварительно определенного удлинения и совершают циклическое движение между 0 и указанным предварительно определенным удлинением. Регистрируют желательные усилия нагрузки и разгрузки. Измеряют остаточное, т.е. остающееся, удлинение расслабленного материала.
Применяют динамометр, Lloyd LRX, способный совершать циклические движения и оснащенный принтером/плоттером или программным обеспечением. Получают образец посредством разрезания его до ширины 25 мм и длины, которая предпочтительно на 20 мм длиннее, чем расстояние между зажимами в динамометре.
Динамометр калибруют согласно инструкциям на прибор. Параметры, необходимые для теста (усилия нагрузки и разгрузки), настраивают на:
• Скорость поперечины:
500 мм/мин
• Расстояние между зажимами:
50 мм
• Предварительная нагрузка:
0,05Н
Образец помещают в зажимы согласно отметкам и убеждаются, что образец находится в центре и закреплен перпендикулярно зажимам. Включают динамометр и осуществляют три цикла между 0 и предварительно определенным удлинением, равным самой высокой оговоренной 1-й нагрузке. Перед последним циклом образец отдыхает в течение 1 минуты, затем измеряют остаточное удлинение посредством вытягивания образца до регистрации усилия, равного 0,1 Н, и считывают удлинение.
Остаточное удлинение после релаксации должно составлять менее чем 10% и измеряется способом, описанным выше. Таким образом, эластичность, равная 30%, определяется так, чтобы полотно имело остаточную релаксацию после удлинения менее чем 10% после того, как его подвергли удлинению, равному 30%, на динамометре, описанном выше. Удлинение, равное 30%, означает удлинение по отношению к длине, которая на 30% длиннее, чем первоначальная длина образца.
Хотя выше подробно описаны только два примера скрепляющих рисунков и несколько примеров применения скрепляющих рисунков согласно изобретению, специалисты в данной области техники легко поймут, что возможно множество модификаций как по отношению к конфигурации скрепляющего рисунка, так и к его применению.