ЭЛАСТИЧНЫЙ ЛАМИНАТ И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛАСТИЧНОГО ЛАМИНАТА
ELASTIC LAMINATE AND METHOD OF ITS PRODUCTION

Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способу производства эластичного ламината, содержащего, по меньшей мере, три слоя. Изобретение также относится к поддающемуся эластичному растягиванию ламинату, содержащему первый холст неэластичного нетканого материала, второй холст неэластичного нетканого материала и эластичную перфорированную пленку между первым и вторым холстами нетканого материала. Эластичные ламинаты в соответствии с изобретением особенно пригодны для использования в изделиях одноразового использования типа трусов, таких как подгузники-трусы, гигиенические трусы, трусы, используемые при недержании и тому подобное. Подобные изделия содержат поглощающий элемент, расположенный в имеющей форму трусов, базовой части, и данные изделия носят подобно паре трусов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Поглощающие изделия типа трусов включают в себя имеющую форму трусов базовую структуру и объединенный с ней компонент в виде поглощающей сердцевины. При создании изделий типа трусов цель состоит в том, чтобы сделать их похожими на обычное нижнее белье как можно в большей степени. Следовательно, поглощающие изделия, такие как подгузники-трусы, гигиенические трусы и трусы, используемые при недержании, выполнены с возможностью их удобного и плотного прилегания к носителю. Желательно, чтобы изделия были выполнены с возможностью натягивания их вверх и стягивания их вниз по бедрам носителя для того, чтобы дать возможность носителю или тому, кто ухаживает за ребенком, больным, инвалидом и т.п., легко снимать запачканное изделие и заменять его новым чистым изделием. По этим причинам базовую часть изделия обычно изготавливают из материала, который поддается эластичному растягиванию, по меньшей мере, в зонах, предназначенных для «наложения» поверх бедер носителя. Кроме того, желательно, чтобы базовая часть, окружающая поглощающие части изделия типа трусов, была проницаемой по отношению к воздуху и пару, то есть, чтобы она была воздухопроницаемой. Воздухопроницаемое изделие предотвращает ситуацию, при которой влага остается на коже носителя, и является более удобным и менее теплым для ношения, чем воздухонепроницаемое изделие. Также предпочтительно, если изделие является мягким, гладким и подобным текстилю с тем, чтобы оно не натирало кожу носителя, и чтобы оно было похоже на обычное нижнее белье как можно в большей степени.
Кроме того, важно, чтобы обеспечивалась возможность натягивания поглощающего изделия типа трусов по бедрам носителя без разрывания. Обычная проблема заключается в том, что носитель или лицо, осуществляющее уход, портит трусы посредством непреднамеренного протыкания пальцами материала при попытке обеспечить хороший захват для натягивания или снятия трусов.
Ранее используемый эластичный материал для изделий типа трусов представляет собой ламинат, содержащий эластичную пленку, расположенную между двумя слоями неэластичного нетканого материала. Для придания ламинату способности к эластичному растягиванию его подвергают активирующей обработке. Трехслойный активированный ламинат раскрыт в международной патентной заявке № WO 03/047488. Активированный ламинат получают посредством растягивания слоя эластичной пленки с определенным шагом между двумя неэластичными подобными ткани слоями. Пошаговое растягивание выполняют посредством пропускания ламината между двумя введенными в зацепление зубчатыми роликами. Активация эластичных ламинатов посредством пошагового растягивания также раскрыта в патентах США №№ 5143679, 5156793, 5167897, 5422172, 5592690, 5634216 и 5861074. Неэластичные подобные ткани слои полностью или частично разрушаются или разрываются во время процесса активации, так что эластичность ламината после активации главным образом определяется эластичностью слоя эластичной пленки. В трехслойном ламинате в документе WO 03/047488 неэластичные слои полностью разорваны, так что эластичность активированного ламината по существу такая же, как эластичность слоя эластичной пленки.
Раскрытые ламинаты имеют отличные свойства с точки зрения комфорта и являются мягкими, воздухопроницаемыми и эластичными. Однако основной недостаток, связанный с известными ламинатами, состоит в том, что процесс активации приводит к, по меньшей мере, частичному разрыву и разрушению подобных ткани слоев, в результате чего активированный ламинат имеет уменьшенный предел прочности при растяжении и уменьшенное сопротивление прокалыванию. При использовании его в качестве компонента базовой части в одноразовом изделии типа трусов материал легко разрывается при подвергании его воздействию сил, возникающих при надевании или снятии изделия типа трусов. Данная проблема разрывания в особенности очевидна для тех носителей женского пола или женщин, которые ухаживают за ребенком, больным, инвалидом и т.п., которые часто имеют длинные ногти, которые могут проткнуть и разорвать материал трусов.
Следовательно, существует потребность в усовершенствованном, поддающемся эластичному растягиванию, подобном текстилю ламинате, предназначенном для использования в одноразовых изделиях типа трусов. Кроме того, существует потребность в способе производства подобного ламината.
Соответственно задача изобретения заключается в разработке поддающегося эластичному растягиванию, подобного текстилю ламината, имеющего повышенную прочность при растяжении и повышенное сопротивление прокалыванию. Дополнительная задача изобретения заключается в разработке способа производства поддающегося эластичному растягиванию, подобного текстилю ламината, имеющего повышенную прочность при растяжении и повышенное сопротивление прокалыванию.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с изобретением разработан способ производства поддающегося эластичному растягиванию ламината, содержащего, по меньшей мере, три слоя. Способ в соответствии с изобретением включает в себя следующие операции:
а) производство первого ламината, содержащего первый холст неэластичного волокнистого нетканого материала и эластичную пленку;
b) активацию первого ламината посредством пошагового растягивания для придания первому ламинату способности к эластичному растягиванию;
с) растягивание активированного первого ламината на 10-200%, по меньшей мере, в одном направлении;
d) присоединение растянутого первого ламината посредством ламинирования ко второму холсту неэластичного нетканого материала.
Первый ламинат может быть образован любым пригодным способом, включая соединение склеиванием, термоскрепление и нанесение покрытия из эластичного пленкообразующего полимера методом экструзии на первый холст нетканого материала.
Степень растягивания первого ламината определяется как процент от исходной протяженности ламината в нерастянутом состоянии в направлении растягивания. В качестве примера ламинат, имеющий первую длину в нерастянутом состоянии, составляющую 1 м, и растянутый на 50%, имеет вторую длину в растянутом состоянии, составляющую 1,5 м.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения первый ламинат образуют посредством нанесения покрытия из эластичной пластиковой пленки методом экструзии на холст волокнистого нетканого материала.
Эластичная пленка предпочтительно перфорирована для обеспечения воздухопроницаемости образованного ламината. При присоединении первого холста нетканого материала к эластичной пленке посредством нанесения покрытия методом экструзии операцию перфорирования можно выполнить посредством пропускания соединенных эластичного слоя и холста нетканого материала над вакуумным барабаном для ламинирования в то время, когда эластичный слой находится в расплавленном или полурасплавленном состоянии. Подобный способ раскрыт в патенте США № 5733628 и приводит к тому, что эластичная пленка преобразуется в трехмерный слой ламината с отверстиями.
Операция активации предусматривает пошаговое растягивание первого ламината так, что неэластичный материал разрывается, по меньшей мере, частично. Активация может быть выполнена посредством нагретых или ненагретых введенных в зацепление зубчатых роликов, имеющих расположенные на окружной периферии зубья, которые зацепляются и тем самым обеспечивают растягивание ламината. Операция активации обеспечивает возможность последующего растягивания ламината без заметного ограничения, обусловленного холстом неэластичного нетканого материала. Степень разрыва неэластичного нетканого материала определяет максимальное возможное относительное удлинение получающегося в результате ламината. Если нетканый материал будет полностью разорван в процессе активации, ламинат будет иметь, по существу, такое же максимальное относительное удлинение, как слой эластичной пленки.
Перед выполнением второй операции ламинирования первый ламинат растягивают, по меньшей мере, в одном направлении на 10-200% от его исходной протяженности в нерастянутом состоянии. Посредством выбора и регулирования степени растягивания можно получить заданную эластичность конечного ламината. Первый ламинат предпочтительно растягивают на 35-180% от его протяженности в нерастянутом состоянии, более предпочтительно - на 50-150% от его протяженности в нерастянутом состоянии и наиболее предпочтительно - на 70-120% от его протяженности в нерастянутом состоянии перед присоединением ко второму холсту неэластичного нетканого материала посредством ламинирования.
Второй холст неэластичного нетканого материала может быть соединен посредством склеивания с активированным первым ламинатом.
Альтернативно второй холст неэластичного нетканого материала может быть соединен посредством термосварки или ультразвуковой сварки с активированным первым ламинатом. Соединение, полученное термосваркой или ультразвуковой сваркой, может иметь вид незаметных соединений, таких как точечные сварные швы или линейные сварные швы. Посредством выбора конфигурации соединения в виде редких распределенных точечных сварных швов можно обеспечить более высокую гибкость получающегося в результате ламината, чем в случае конфигурации соединения, при которой оно занимает большую часть поверхности контакта между соединенными слоями.
Материалы в ламинате предпочтительно имеют вид перемещающихся холстов. Холсты могут иметь одинаковую ширину для получения трехслойного ламината, который может впоследствии непрерывно подаваться в процессе изготовления одноразового изделия типа трусов и образовывать эластичные участки базовой части изделия. Альтернативно ламинат может быть разрезан, и ему может быть придана форма отдельных элементов, которые используются для изготовления одноразового изделия типа трусов.
Альтернативно существует возможность производства ламината, в котором второй холст неэластичного нетканого материала имеет ширину, превышающую ширину первого ламината. Подобный трехслойный ламинат соответственно непрерывно подают в процессе изготовления одноразовых изделий типа трусов, и подобный трехслойный ламинат может образовывать как эластичные, так и неэластичные участки базовой части изделия.
Кроме того, два или более перемещающихся холстов первого ламината могут быть присоединены ко второму холсту неэластичного нетканого материала. Разные холсты с двумя ламинатами могут быть растянуты до разной степени и/или могут быть изготовлены из разных комбинаций материалов.
Первый и второй холсты неэластичного волокнистого нетканого материала могут содержать термопластичные волокна. Примерами полимеров, пригодных для использования в холстах волокнистых нетканых материалов, являются полиэтилен, сложные полиэфиры, полипропилен и другие полиолефиновые гомополимеры и сополимеры. Особенно хорошо, если пригодный холст нетканого материала содержит термопластичные волокна, которые представляют собой смесь полипропиленовых и полиэтиленовых волокон. Предпочтительные холсты имеют высокое содержание термопластичных волокон и содержат, по меньшей мере, 50% термопластичных волокон и, предпочтительно, по меньшей мере, 80% термопластичных волокон. Второй и/или неэластичный холст волокнистого нетканого материала, как правило, будет использоваться в соединениях (стыках) и швах в одноразовом изделии типа трусов. Следовательно, очень желательно, чтобы холсты нетканого материала можно было сваривать посредством процессов термосварки или ультразвуковой сварки.
Крепированный нетканый материал представляет собой тип холстов нетканого материала, пригодный для использования, в особенности, в качестве второго холста неэластичного нетканого материала. Крепированные нетканые материалы, как правило, имеют более высокую степень растяжимости и гибкости, чем некрепированные нетканые материалы. Посредством выбора крепированного нетканого материала для второго холста неэластичного нетканого материала можно получить конечный трехслойный ламинат, имеющий лучшие свойства с точки зрения мягкости и прилегаемости, чем при использовании некрепированного нетканого материала. Крепированный нетканый материал облегчает стягивание трехслойного ламината после удлинения, в результате чего увеличивается эластичность по сравнению с соответствующим ламинатом, имеющим второй слой некрепированного нетканого материала. Если это желательно, первый холст неэластичного нетканого материала также может представлять собой крепированный нетканый материал.
Эластичная пленка, используемая для производства трехслойного ламината в соответствии с изобретением, может быть выполнена из любого пригодного эластичного полимера, природного или синтетического. Одним примером эластичной пленки, которая, как было доказано, обеспечивает хорошую эластичность и воздухопроницаемость, является трехслойная эластомерная пленка с отверстиями с составом полиэтилен-сополимер стирола и этилена/бутадиена с чередованием блоков-полиэтилен (PE-SEBS-PE).
В данном контексте эластичный материал определяется как материал, имеющий остаточное удлинение после релаксации, составляющее менее 10%, после подвергания материала удлинению на 30% при испытании на эластичность, указанном в описании.
Неэластичный материал представляет собой материал, который не подпадает под определение эластичного материала. Соответственно неэластичный материал в используемом здесь смысле представляет собой материал, который может быть растяжимым или нерастяжимым. В случае материала, поддающегося растягиванию, материал имеет остаточное удлинение после растяжения и релаксации, составляющее более 10%, после подвергания материала удлинению на 30%, как определено в соответствии с испытанием на эластичность.
В соответствии с изобретением также создан поддающийся эластичному растягиванию ламинат, содержащий первый холст неэластичного нетканого материала, второй холст неэластичного нетканого материала и эластичную перфорированную пленку между первым и вторым холстами нетканого материала. Первый холст неэластичного нетканого материала и эластичная перфорированная пленка образуют части первого эластичного ламината, которому была придана эластичность посредством пошагового растягивания и частичного разрыва холста нетканого материала. Первый эластичный ламинат затем был присоединен ко второму слою нетканого материала при растянутом состоянии первого эластичного ламината, в результате чего ламинат поддается эластичному растягиванию.
Соответственно трехслойный ламинат в соответствии с изобретением содержит первый эластичный двухслойный ламинат (bi-laminate), включающий в себя холст нетканого материала и эластичную перфорированную пленку. Эластичный двухслойный ламинат состоит из слоя волокнистого материала и эластичного слоя. Волокнистый слой выбран так, чтобы он придавал ламинату способность создания ощущения мягкости и внешнего вида и ощущения материала, подобного ткани. Примерами пригодных материалов являются холсты, полученные аэродинамическим способом из расплава, и материалы фильерного способа производства, и крепированные нетканые материалы, как указано выше. Подобные материалы также пригодны для второго холста нетканого материала, который прикрепляют к двухслойному ламинату. Тем не менее могут быть использованы любые мягкие, гибкие и предпочтительно растяжимые нетканые материалы и ламинаты из нетканых материалов, такие как ламинаты, образованные из материала фильерного способа производства, материала, полученного аэродинамическим способом из расплава, и материала фильерного способа производства (SMS - Spunbond-Meltblown-Spunbond), нетканые материалы, полученные кардочесанием и полученные воздействием струй жидкости.
2
2
2
Плотность (масса 1 м) первого холста нетканого материала составляет соответственно от 10 до 80 г/м и предпочтительно от 13 до 50 г/м. Примерами пригодных полимеров, используемых в волокнистом материале, являются полиэтилен, сложные полиэфиры, полипропилен и другие полиолефиновые гомополимеры и сополимеры. Натуральные волокна, например хлопковые, также могут быть использованы при условии, что они обеспечивают требуемые свойства. Смесь полимеров может способствовать более высокой гибкости слоя нетканого материала и посредством этого придать нетканому материалу большее относительное удлинение при максимальной нагрузке. Было доказано, что смесь полиэтиленового и полипропиленового полимеров обеспечивает хорошие результаты в данном отношении. Также возможна смесь волокон из разных полимеров.
2
2
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения эластичный слой представляет собой эластичную пленку с отверстиями, имеющую плотность от 10 до 120 г/м, предпочтительно от 15 до 60 г/м. Пленка может быть выполнена из любого пригодного эластичного полимера, природного или синтетического. Некоторыми примерами пригодных материалов для эластичной пленки являются полиэтилены с низкой степенью кристалличности, катализированные металлоценом, полиэтилены с низкой степенью кристалличности, сополимеры этилена и винилацетата (EVA), полиуретан, полиизопрен, сополимеры бутадиена и стирола, блок-сополимеры стирола, такие как сополимер стирола и изопрена с чередованием блоков (SIS), сополимер стирола и бутадиена с чередованием блоков (SBS) или блок-сополимер стирола и этилена/бутадиена с чередованием блоков. Также могут быть использованы смеси данных полимеров, а также другие модифицирующие эластомерные или неэластомерные материалы. Одним примером пригодной пленки является трехслойная эластомерная пленка с отверстиями, выполненная с составом полиэтилен-сополимер стирола и этилена/бутадиена с чередованием блоков-полиэтилен (PE-SEBS-PE).
Эластичный двухслойный ламинат может быть, например, изготовлен и активирован в соответствии с любым из двух способов, раскрытых в документах WO 03/047488 или ЕР 0715351, посредством наложения холста нетканого материала на одну сторону пленки. Холст нетканого материала и пленка могут быть скреплены посредством экструзии или могут быть соединены посредством клея. Двухслойный ламинат растягивают пошаговым образом для активации эластичности слоя пленки. Пошаговое растягивание может быть выполнено до уровня, который меньше относительного удлинения холста неэластичного нетканого материала при максимальной нагрузке, для сохранения некоторой прочности холста нетканого материала. Альтернативно растягивание может быть выполнено таким образом, что нетканый материал будет полностью разорван, как раскрыто в документе WO 03/047488.
Активированный двухслойный ламинат в соответствии с изобретением дополнительно присоединяют к холсту неэластичного нетканого материала посредством ламинирования. Данный второй процесс ламинирования выполняют, когда двухслойный ламинат растянут, по меньшей мере, в одном направлении на 10-200% от его исходной протяженности в нерастянутом состоянии, предпочтительно на 35-180% от его протяженности в нерастянутом состоянии, более предпочтительно - на 50-150% от его протяженности в нерастянутом состоянии и наиболее предпочтительно - на 70-120% от его протяженности в нерастянутом состоянии.
Второй и/или первый холст неэластичного нетканого материала предпочтительно имеет высокое содержание термопластичных волокон, то есть содержит, по меньшей мере, 50% и, предпочтительно, по меньшей мере, 80% термопластичных полимерных волокон, таких как полиэтилен, полипропилен и сложный полиэфир. В конкретном варианте осуществления изобретения второй и/или первый холст неэластичного нетканого материала содержит, по меньшей мере, 80% полипропиленовых волокон.
Двухступенчатый процесс ламинирования приводит к образованию трехслойного ламината, имеющего гладкую поверхность на поверхности, где наложен первый холст нетканого материала, и несколько «собранную в складки», сморщенную сторону на противоположной поверхности, где наложен второй холст нетканого материала. При использовании трехслойного ламината в качестве поддающегося растягиванию компонента в изделии типа трусов трехслойный ламинат может быть ориентирован так, что гладкая поверхность будет находиться с внутренней стороны изделия, и нерегулярная поверхность будет обращена наружу. Таким образом, контактирующие с кожей части ламината будут особенно мягкими, гладкими и не вызывающими раздражения кожи носителя. Тем не менее в альтернативном варианте существует возможность размещения ламината так, что гладкая поверхность будет находиться с наружной стороны поглощающего изделия. Таким образом, получают поглощающее изделие, имеющее гладкую поверхность, находящуюся в контакте с любым предметом одежды, носимым поверх поглощающего изделия. Подобный вариант осуществления может быть предпочтительным, когда изделие представляет собой пару гигиенических трусов или трусов, используемых при недержании и предназначенных для взрослых. Гладкая поверхность ламината может предотвратить сцепление предмета одежды с поверхностью изделия за счет сил трения и уменьшает риск съезжания и сморщивания трусов и юбок в зоне, находящейся над изделием в виде трусов. Кроме того, гладкая наружная поверхность эстетически привлекательна и будет менее заметна, когда поглощающее изделие носят под тонкой или плотно прилегающей одеждой.
Трехслойный ламинат в соответствии с изобретением является мягким, эластичным и подобным текстилю и имеет значительно большую прочность при растяжении и большее сопротивление прокалыванию, чем ранее известные ламинаты. Следовательно, при использовании трехслойного ламината в изделии типа трусов трехслойный ламинат значительно уменьшает риск непреднамеренной порчи трусов при натягивании их вверх или стягивании их вниз по бедрам носителя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение будет описано ниже более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, в которых
фиг.1 показывает процесс ламинирования в соответствии с изобретением,
фиг.2 показывает трехслойный ламинат в соответствии с изобретением,
фиг.3 показывает вид в плане подгузника-трусов с открытыми боковыми соединениями, и
фиг.4 показывает подгузник по фиг.3 с закрытыми боковыми соединениями.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 схематически показывает способ производства поддающегося эластичному растягиванию трехслойного ламината в соответствии с изобретением. Первый холст 1 неэластичного нетканого материала подают с накопительного рулона 2 в первый предназначенный для осуществления соединения зазор между резиновым валком 3 и металлическим валком 4. Расплавленный образующий эластичную пленку 6 полимер экструдируют через головку 7 в данный зазор, и первый холст 1 неэластичного нетканого материала, и эластичная пленка образуют первый ламинат 8, который снимается с ролика 9. Первый ламинат 8 впоследствии активируют посредством пропускания ламината между введенными в зацепление друг с другом зубчатыми роликами 10, 11 так, что первый ламинат 8 подвергается пошаговому растягиванию. Существует ряд различных способов растягивания, как указано в документе ЕР 0714351. В зависимости от конструкции введенных в зацепление друг с другом зубчатых роликов пошаговое растягивание может быть осуществлено для растягивания ламината по диагонали, в направлении движения материала в машине (MD) или в поперечном направлении (CD). Степень разрывания первого холста нетканого материала, вызванного пошаговым растягиванием, можно регулировать посредством регулирования «глубины» зацепления зубьев введенных в зацепление элементов зубчатых роликов. Пошаговое растягивание приводит к «высвобождению» или активации эластичности эластичной пленки и обеспечивает возможность эластичного удлинения двухслойного первого ламината 8.
На второй операции ламинирования первый ламинат 8 растягивают посредством пропускания его между парой роликов 12, 13, приводимых в движение с разными скоростями. Первый ламинат 8 растягивают, по меньшей мере, в одном направлении на 10-200% от его исходной протяженности в нерастянутом состоянии. Посредством выбора и регулирования степени растягивания можно получить заданную (выбранную) эластичность в конечном ламинате. Первый ламинат 8 предпочтительно растягивают на 35-180% от его протяженности в нерастянутом состоянии, более предпочтительно - на 50-150% от его протяженности в нерастянутом состоянии и наиболее предпочтительно - на 70-120% от его протяженности в нерастянутом состоянии после активации и перед его присоединением ко второму холсту 18 неэластичного нетканого материала посредством ламинирования. Степень растягивания первого ламината 8 представляет собой главный фактор при определении эластичности конечного трехслойного ламината 19. Другими факторами, которые влияют на эластичность конечного трехслойного ламината, являются гибкость и растяжимость второго холста 18 неэластичного нетканого материала. Зона соединения между первым ламинатом 8 и вторым холстом неэластичного нетканого материала также влияет на гибкость и эластичность трехслойного ламината 19. Соответственно большая зона соединения вызовет уменьшение эластичности конечного ламината, в то время как редко распределенные места соединения окажут очень малое или незначительное влияние на эластичность.
После растягивания активированного первого ламината 8 пленочную сторону 14 ламината 8 покрывают клеем или на пленочную сторону 14 ламината 8 распыляют клей, и впоследствии первый ламинат 8 пропускают через второй предназначенный для осуществления соединения зазор между двумя скрепляющими роликами 16, 17 вместе со вторым холстом 18 неэластичного нетканого материала. Клей предпочтительно представляет собой термопластичный клей, хотя другие типы клеев могут быть использованы, если это желательно.
Получающийся в результате трехслойный ламинат 19 поддается эластичному растягиванию и имеет заданную эластичность, зависящую главным образом от эластичности эластичной пленки, степени разрывания первого холста нетканого материала на операции пошагового растягивания и степени растягивания первого ламината 8 перед соединением со вторым холстом 18 неэластичного нетканого материала. Однако, как указано выше, свойства второго холста неэластичного нетканого материала в отношении гибкости и растяжимости и степень соединения, достигаемого на второй операции ламинирования, также влияют на эластичность конечного ламината.
Металлический валок 4 в первой предназначенной для осуществления соединения области захвата предпочтительно представляет собой вакуумный (отсасывающий) валок с отверстиями, так что трехмерное формование и образование отверстий на экструдированной эластичной пленке 6 осуществляются одновременно с присоединением пленки 6 к первому холсту 1 нетканого материала.
Вторая операция ламинирования альтернативно может быть выполнена посредством термосварки или ультразвуковой сварки.
Фиг.1 представляет собой очень схематичное изображение способа в соответствии с изобретением. Тем не менее все отдельные операции хорошо известны и описаны в уровне техники. Кроме того, на фиг.1 не показана ширина отдельных холстов. Многослойный материал может быть образован со всеми холстами, имеющими одинаковую ширину или протяженность в поперечном направлении. Альтернативно второй холст нетканого материала может иметь большую ширину, чем эластичная пленка 6 и первый холст 1 нетканого материала, и может простираться за первый ламинат с одной или обеих его сторон.
Трехслойный ламинат 19, показанный на фиг.2, содержит первый двухслойный ламинат 8, состоящий из слоя 1 неэластичного волокнистого нетканого материала и эластичной пленки. В эластичной пленке образованы отверстия, и она имеет множество сквозных отверстий. Отверстия могут представлять собой отверстия, образованные с трехмерной формой, как раскрыто в документе WO 03/047488, или могут представлять собой простые двумерные отверстия, проходящие сквозь пленку. Ламинат 19 дополнительно включает в себя второй слой 18 неэластичного нетканого материала, который присоединен к первому ламинату 8 посредством клея или посредством термосварки, например посредством подвода тепла или использования ультразвука.
Трехслойный ламинат 19 имеет гладкую поверхность 21 со стороны первого слоя 1 нетканого материала и нерегулярную сморщенную поверхность 22 со стороны второго слоя 18 нетканого материала. Это обусловлено тем, что второй слой 18 нетканого материала был присоединен к первому двухслойному ламинату 8, когда двухслойный ламинат находился в эластично растянутом состоянии. Трехслойный ламинат 19 является мягким, драпирующимся, имеет заранее заданную, выбранную эластичность и исключительно хорошо подходит для использования в различных видах одноразовых изделий типа трусов. Не подвергнутый пошаговому растягиванию второй слой нетканого материала обеспечивает упрочнение ламината, обеспечивает более высокую прочность при растяжении в направлении, перпендикулярном направлению растягивания, делает ламинат стойким к прокалыванию и обеспечивает возможность подвергания ламината воздействию усилий натягивания и растягивающих сил, возникающих при надевании и снятии изделия типа трусов, без разрушения или разрыва.
Кроме того, посредством выбора нетканых материалов, обладающих термопластичными свойствами, можно получить ламинат, который легко может быть включен в изделие одноразового использования посредством способов термосварки. Например, в изделии, в котором ламинат ориентирован так, что первый слой 1 нетканого материала находится с внутренней стороны изделия, может оказаться предпочтительным, если первый слой нетканого материала будет в основном или полностью образован из термопластичных волокон, предпочтительно полипропиленовых волокон. В этом случае первый слой нетканого материала может быть использован для образования боковых швов с хорошей прочностью при растяжении. Напротив, если ламинат ориентирован так, что второй слой нетканого материала находится с внутренней стороны изделия типа трусов соответственно, может оказаться предпочтительным выбрать термопластичный материал для второго слоя нетканого материала. Поскольку связи, образованные за счет термосварки и используемые в боковых швах, обычно «проникают» в материалы, подвергнутые сварке, ориентация ламината в отношении первого и второго слоев нетканых материалов обычно не имеет ключевого значения для получения шва, полученного термосваркой, при условии, что, по меньшей мере, один из слоев преимущественно образован из термопластичных волокон, или комбинация из двух слоев содержит достаточное количество термопластичного материала для обеспечения достаточной прочности соединения.
Подгузник-трусы 300, показанный на фиг.3 и 4, предназначен для охватывания нижней части тела носителя подобно обычному предмету нижнего белья. На фиг.3 подгузник показан с внутренней стороны, то есть со стороны, обращенной к носителю при ношении изделия, и на фиг.4 подгузник показан с наружной стороны, то есть с обращенной к предмету одежды стороны, которая представляет собой сторону, обращенную от носителя при ношении подгузника.
Подгузник имеет переднюю панель 301, заднюю панель 302 и промежностную панель 303, простирающуюся между передней и задней панелями 301, 302 и имеющую сравнительно небольшую ширину по сравнению с передней и задней панелями 301, 302. Передняя и задняя панели 301, 302 выполнены такими, чтобы они закрывали бедра носителя и простирались поверх живота и спины носителя для охватывания нижней части туловища носителя.
Подгузник дополнительно содержит центральную зону 304, простирающуюся от промежностной панели 303 в переднюю панель 301 и заднюю панель 302. Передняя и задняя панели 301, 302 образуют часть базовой части 307, которая простирается с обращенной к предмету одежды стороны подгузника 300 и закрывает, и окружает центральную зону 304. Базовая часть 307 содержит переднюю панель 301, заднюю панель 302, промежностную панель 303 и эластичный пояс 309, прикрепленный к передней и задней панелям. Каждая из передней и задней панелей имеет поясной край, промежностный край и соответственно пару боковых краев.
Соответственно термин «панель» используется здесь для обозначения функциональной части базовой части подгузника, в то время как термины «зона» и «часть (участок)» используются для обозначения местоположения определенного элемента подгузника в базовой части или для описания предусмотренного местоположения определенной части подгузника относительно тела пользователя. Панель может представлять собой отдельный компонент или часть, составляющую одно целое с базовой частью. Зона или участок могут иметь протяженность, при которой они полностью или частично покрывают одну или несколько панелей.
Передняя и задняя панели соединены друг с другом вдоль их боковых краев посредством термоскрепления, ультразвуковой сварки, клеевых шнуров (полосок) или тому подобного для образования боковых швов 308, как лучше всего показано на фиг.4. Эластичный пояс 309 состоит из передней части и задней части, которые прикреплены соответственно к передней панели 301 и задней панели 302. Данные части пояса 309 также соединены друг с другом вдоль боковых швов 308. Посредством соединения передней и задней панелей 301, 302 и пояса 309 подгузник-трусы 300 будет образован с отверстием 310 для талии и двумя отверстиями 311 для ног.
Фиг.3 показывает подгузник в плоском состоянии, при этом любые эластичные компоненты, которые прикреплены к базовой части 307 в состоянии, когда они находились под действием растягивающей нагрузки, вытянуты до полных размеров базовой части 307 в ее нерастянутом состоянии. Фиг.4 показывает подгузник-трусы 300 в том виде, как он выглядит, когда боковые швы 308 образованы, нагрузка с растянутых эластичных элементов снята и обеспечена возможность их стягивания и образования складок на материале базовой части для образования эластифицированных отверстий 311, 310 для ног и талии.
Эластичный ламинат 320 в соответствии с изобретением может покрывать весь подгузник между передней и задней частями пояса 309, включая центральную зону 304. Однако предпочтительно, чтобы существенная часть, то есть, по меньшей мере, 50% и предпочтительно, по меньшей мере, 75%, промежностной панели 303 подгузника-трусов 300 была свободна от эластичного многослойного материала.
Следовательно, материал 312 промежностной части, который предпочтительно представляет собой неэластичный материал, такой как неэластичный нетканый материал, расположен в центральной зоне 304 изделия и перекрывает эластичные переднюю и заднюю панели 301, 302. Материал 312 промежностной части соединен вдоль его поперечных краев 313, 314 с передней и задней панелями 301, 302. В показанном варианте осуществления материал 312 промежностной части присоединен посредством швов 315 промежностной части к передней и задней панелям 301, 302 с обеспечением перекрытия и образует промежностную панель 303. Соединение может быть выполнено любым пригодным способом, например посредством ультразвуковой сварки, посредством адгезионного сцепления или аналогичным образом. В альтернативных вариантах осуществления изобретения наружный нетканый материал может простираться непрерывно по передней и задней панелям 301, 302 и промежностной панели 303, так что не потребуется никаких швов между панелями 303, 301, 302.
В показанном примере эластичный пояс 309 содержит первый и второй слои из, по существу, неэластичного нетканого материала, который эластифицирован посредством одного или нескольких удлиненных эластичных элементов 316, таких как эластичные нити или ленты. Первый и второй слои могут быть образованы из одного слоя материала, который был загнут на него самого или может представлять собой две отдельные полоски материала. Эластичные элементы 316 размещены в поясе 309 в растянутом состоянии так, что они стягиваются и обеспечивают собирание нетканого материала в складки в поясе, когда обеспечивается возможность их ослабления, как показано на фиг.4.
Эластичный пояс 309 прикреплен к передней и задней панелям 301, 302 с эластичными элементами 316, находящимися в растянутом состоянии, и с материалом передней и задней панелей, расположенным между слоями нетканого материала в поясе. Альтернативно эластичный пояс может представлять собой компонент, который изготовлен предварительно и присоединен к наружной стороне или внутренней стороне соответственно передней и задней панелей 301, 302. Поясное соединение 317 между поясом 309 и передней, и задней панелями 301, 302 может быть выполнено любым пригодным способом, например посредством ультразвуковой сварки, термосварки или посредством адгезионного сцепления. Дополнительная опция заключается в образовании пояса 309 из одного или нескольких слоев неэластичных нетканых материалов, которые также представляют собой части передней и задней панелей 301, 302 и образуют их непрерывные выступающие части.
Эластичные элементы 316 также расположены у краев отверстий 311 для ног и служат для придания эластичности отверстиям для ног. Эластичные элементы у отверстий для ног могут представлять собой обычные эластичные элементы любого типа, такие как эластичные нити, ленты, полоски из вспененного материала или аналогичные элементы.
Удлинение центральной зоны 304 в плоскости образовано не проницаемым для жидкостей задним листом 318, расположенным между поглощающей сердцевиной 319 и базовой частью 307. Не проницаемый для жидкостей задний лист 318 имеет прямоугольную форму, и поглощающая сердцевина имеет форму песочных часов. Следовательно, не проницаемый для жидкостей задний лист 318 расположен под поглощающей сердцевиной 319 и соседними зонами, расположенными непосредственно снаружи поглощающей сердцевины 319. Нетканый материал в промежностной панели 303 размещен с обращенной к предмету одежды стороны не проницаемого для жидкостей заднего листа 318. Центральная зона 304 простирается в переднюю и заднюю панели 301, 302 так, что эластичный ламинат 320 в данных панелях перекрывает не проницаемый для жидкостей задний лист 318 в наружных частях центральной зоны 304, как видно на фиг.3. Эластичный ламинат 320 размещен с обращенной к предмету одежды стороны не проницаемого для жидкостей заднего листа 318.
Как показано на чертежах, эластичный трехслойный ламинат 320 в соответствии с изобретением предпочтительно образует переднюю и заднюю панели 301, 302 подгузника-трусов 300. Тем не менее существует возможность выполнения только участков соответствующих передней и задней панелей 301, 302 из эластичного трехслойного ламината 320. В подобных вариантах осуществления, по меньшей мере, 20%, предпочтительно, по меньшей мере, 25%, более предпочтительно, по меньшей мере, 30% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 40% всей площади поверхности базовой части, какая видна в плоском состоянии, показанном на фиг.3, образовано эластичным трехслойным ламинатом в соответствии с изобретением. В качестве примера эластичный ламинат может быть использован только в тех частях передней и задней панелей 301, 302, которые предназначены для размещения их поверх бедер носителя и, таким образом, образуют эластичные боковые панели. Кроме того, существует возможность создания изделия типа трусов без какого-либо перекрытия между центральной зоной 304 и эластичным многослойным материалом передней и задней панелей 301, 302.
Не требуется никаких дополнительных эластифицированных боковых панелей при использовании эластичного ламината 320 в соответствии с изобретением. При желании дополнительные эластифицированные боковые панели могут быть предусмотрены, в частности, в случаях, когда эластичный ламинат 320 расположен только на участках передней и/или задней панелей 301, 302.
ОПИСАНИЕ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ
Прочность при растяжении
(Ссылка: ASTM D 882 (ASTM - American Society of Testing Materials - Американское общество по испытанию материалов))
Способ позволяет определить предел прочности при растяжении и относительное удлинение различных эластичных материалов. Предел прочности при растяжении и относительное удлинение вполне определенного образца для испытаний определяют путем испытания посредством прибора для испытаний на растяжение.
Прибор: Instron 4301
- Прибор для испытаний на растяжение, соединенный с компьютером;
- скорость ползуна: 500 мм/мин;
- расстояние между зажимами: 50 мм.
Подготовка образца: образцы для испытаний вырезают из всей ширины материала. Ширина образца должна составлять 25,4 мм, и длина должна быть, по меньшей мере, на 50 мм больше расстояния между зажимами, если это возможно. Важно, чтобы края образца были ровными и не имели разрывов и надрезов. Образцы выдерживают в течение, по меньшей мере, 4 часов при относительной влажности 50%±5% и температуре 23°С±2°С перед испытанием.
Методика: прибор для испытаний на растяжение калибруют в соответствии с инструкциями для устройства и устанавливают на ноль. Образец закрепляют и обеспечивают то, чтобы он не был закреплен наклонно или неровно. Предотвращают проскальзывание материала посредством использования зажимов, покрытых галуном или аналогичным материалом. Прибор для испытаний на растяжение запускают и останавливают после разрыва материала (в случае отсутствия автоматического регулирования). Данные измерений, полученные в результате преждевременного разрыва (то есть образец разрывается в зажиме или поврежден во время подготовки), игнорируются, если это возможно.
Нижеприведенные результаты отображаются посредством прибора для испытаний на растяжение/компьютера:
- максимальное усилие, Н/25,4 мм;
- относительное удлинение при максимальном усилии, %;
- разрывающее усилие, Н/25,4 мм;
- относительное удлинение при разрывающем усилии, %;
- точка загиба (характеристики) Н/%.
Испытание на эластичность
Способ позволяет определить то, как эластичный материал ведет себя при неоднократных циклах нагружения и снятия нагрузки. Образец растягивают до заранее заданного относительного удлинения и выполняют циклическое движение от 0 до указанного, заранее заданного относительного удлинения. Заданные усилия при нагружении и снятии нагрузки регистрируют. Измеряют остаточное, то есть остающееся, удлинение материала, с которого снята нагрузка.
Используется прибор для испытаний на растяжение Lloyd LRX, обладающий способностью выполнять циклические движения и оснащенный принтером/плоттером или программным обеспечением для представления данных. Образец готовят посредством вырезания его с шириной 25 мм и длиной, которая предпочтительно на 20 мм больше расстояния между зажимами в приборе для испытаний на растяжение.
Прибор для испытаний на растяжение калибруют в соответствии с инструкциями для устройства. Параметры, необходимые для испытания (усилия при нагружении и снятии нагрузки), отрегулированы до следующих значений:
- скорость ползуна: 500 мм/мин;
- расстояние между зажимами:50 мм;
- предварительная нагрузка:0,05 Н.
Образец размещают в зажимах в соответствии с метками и обеспечивают то, чтобы образец был сцентрирован и закреплен перпендикулярно в зажимах. Прибор для испытаний на растяжение запускают и выполняют три цикла от 0 до заранее заданного удлинения, соответствующего наибольшей заданной первой нагрузке. Перед последним циклом образец удерживают в ненапряженном состоянии в течение 1 минуты, затем измеряют остаточное удлинение посредством растягивания образца до тех пор, пока не будет определено усилие, составляющее 0,1 Н, и регистрируют удлинение.
Эластичный материал определен как материал, имеющий остаточное удлинение после релаксации, составляющее менее 10%, после подвергания материала относительному удлинению на 30% в вышеописанном испытании. Относительное удлинение, составляющее 30%, означает удлинение до длины, которая на 30% больше исходной длины образца.
Неэластичный материал в используемом здесь смысле представляет собой материал, который имеет остаточное удлинение после растягивания и релаксации, составляющее более 10%, после подвергания материала удлинению на 30%, как было определено в соответствии с испытанием на эластичность.
Прочность на прокол
Прочность на прокол измеряют в соответствии с ASTM Designation D3763-02. Из испытаний на проникновение ударного типа по данному методу получают данные зависимости нагрузки от смещения. Рассчитывают максимальную нагрузку для каждого образца.
ПРИМЕРЫ
Предел прочности на растяжение в направлении движения материала в машине (MD) и в поперечном направлении (CD) был измерен для трех образцов.
2
2
2
Образец А представляет собой обычный активированный трехслойный ламинат, содержащий внутреннюю трехслойную эластомерную пленку с отверстиями, выполненную из полиэтилена-сополимера стирола и этилена/бутадиена с чередованием блоков-полиэтилена (PE-SEBS-PE) и имеющую плотность 36 г/м, и два наружных слоя из материала фильерного способа производства, а именно из РР (полипропилена), каждый из которых имеет плотность 22 г/м. Ламинат получали посредством наложения одного слоя нетканого материала фильерного способа производства на пленку, когда пленка была в липком состоянии, и другой слой нетканого материала фильерного способа производства присоединяли к слою пленки посредством адгезионного ламинирования путем использования, например, термоплавкого безрастворного клея, склеивающего при надавливании (с количеством клея 3 г/м). Ламинат был подвергнут пошаговому растягиванию, при котором слои неэластичного нетканого материала фильерного способа производства растягивали до величины, меньшей, чем относительное удлинение при максимальной нагрузке, для сохранения некоторой прочности слоев нетканого материала фильерного способа производства.
2
2
2
Значения плотности слоев в ламинате представляют собой значения плотности после активации. Перед активацией плотность отдельных слоев была следующей: внутренний слой пленки - 40 г/м, наружные слои нетканых материалов фильерного способа производства - 25 г/м в каждом слое, и слой клея - 3 г/м.
2
2
2
Образец В представляет собой трехслойный ламинат, содержащий первый активированный двухслойный ламинат, содержащий слой нетканого полипропиленового материала фильерного способа производства, имеющего плотность 22 г/м, и трехслойную эластомерную пленку с отверстиями, выполненную из полиэтилена-сополимера стирола и этилена/бутадиена с чередованием блоков-полиэтилена (PE-SEBS-PE) и имеющую плотность 36 г/м, который был подвергнут дополнительному присоединению при растяжении на 70% путем ламинирования к слою нетканого материала фильерного способа производства, имеющего плотность 18 г/м (S1800PHW от Union Industries SpA).
2
Образец С представляет собой трехслойный ламинат, содержащий активированный двухслойный ламинат из образца В, который был дополнительно присоединен при растяжении на 70% путем ламинирования к слою нетканого материала фильерного способа производства, имеющего плотность 20 г/м (Lutrasil 9520XF от Freudenberg Fliesstoffe KG).
2
Образец D представляет собой трехслойный ламинат, содержащий активированный двухслойный ламинат из образца В, который был дополнительно присоединен при растяжении на 25% путем ламинирования к крепированному нетканому материалу фильерного способа производства, имеющему плотность 20 г/м (От First Quality). Крепированный нетканый материал был уплотнен на 50% при крепировании.
Образец Е представляет собой такой же трехслойный ламинат, как в образце D, но с двухслойным ламинатом, растянутым на 40% во время соединения со слоем крепированного нетканого материала посредством ламинирования.
Результаты испытаний показаны в нижеприведенной таблице.
Таблица
Образец
Прочность при растяжении в направлении движения материала в машине, Н/25 мм
Прочность на растяжение в поперечном направлении, Н/25 мм
Прокалывающее усилие, Н
А
34
9
40
В
42
26
74
С
40
33
80
D
25
38
73
Е
22
44
77
Как можно видеть в таблице, ламинаты В-Е в соответствии с изобретением имеют значительно более высокую прочность при растяжении в направлении движения материала в машине и в поперечном направлении и большее сопротивление прокалыванию, чем трехслойный ламинат по предшествующему уровню техники.