РАСТЯГИВАЮЩИЙСЯ СЛОИСТЫЙ МАТЕРИАЛ
STRETCHABLE LAMINATE

Область техники, к которой относится изобретение
Данная заявка относится к растягивающимся слоистым материалам. В частности, данная заявка относится к применению растягивающихся слоистых материалов в впитывающих гигиенических изделиях, для которых требуется эластичность и/или эластичность может являться дополнительным преимуществом. Слоистые материалы впитывающих гигиенических изделий, относящиеся к настоящему изобретению, могут быть применены в детских подгузниках, подгузниках для взрослых, трусах для приучения к горшку, надеваемых предметах одежды, женских гигиенических прокладках и т.п.
Предпосылки создания изобретения
Впитывающие гигиенические изделия представляют собой потребительские товары первой необходимости, рассчитанные для обеспечения комфорта для человеческого тела. Наиболее важной функцией впитывающего изделия является предохранение тела носящего от протекания выделений организма. Среди прочих компонентов, крепежные элементы являются наиболее эффективными для обеспечения защиты от протекания и прилегания впитывающего изделия к телу носящего. Крепежная система, в целом, состоит из растяжимых элементов и фиксирующих элементов, чьи усилия объединяются для охвата тела владельца с целью соответственного прилегания.
Растяжимые элементы размещены среди прочих в задней области впитывающего изделия, такой как задние боковые секции. Растяжимые элементы обычно представляют собой эластичные слоистые материалы, содержащие эластичный слой и один или несколько тканевых слоев. Тканевый слой обычно представляет собой неэластичный по своей природе материал и состоит из полотняного материала, такого как нетканый материал. Он является предварительно обрабатываемым с целью его активации для демонстрации в процессе ламинирования поведения, подобного эластичному материалу. Поэтому можно сделать вывод, что свойства слоистого материала определяются способом активации тканевого слоя. В настоящее время для активации часто используют, условно, растягивание, раскатку и/или вызываемое натяжением разрывание.
Европейский патент №0575509, Buel K и др., относится к приданию эластичности слоистому материалу с нулевой деформацией при растягивании с использованием прокатного узла путем приложения к полотну неприрастающего растягивающего усилия.
Европейский патент №0714351, Wu Pai и др., относится ламинированному листу, содержащему эластомерную пленку и нетканое волокнистое полотно, изготовленному путем растягивания валиками, придающими пленке слоистого материала восстанавливаемую эластичность.
В европейском патенте №0217032, Draper Taylor и др., представлен способ активации, в котором нерастянутое нетканое полотно приклеивают к растянутой эластичной пленке.
Механические усилия, описанные выше для активации, вызывают деформацию структуры материала, приводящую к местным дефектам, и в направлении растягивания материала могут возникать ослабленные зоны. По причине усталости материала, вызываемой предварительными растягивающими усилиями, могут ухудшаться свойства предела прочности на разрыв и сокращения. В традиционных способах механической активации, поверхности ткани длительное время находятся в контакте с машинным оборудованием, что увеличивает подвергание поверхностей ткани действию сил трения. Это может вызывать образование на тканевых поверхностях пухоотделения, способного вызывать раздражение кожи. Все вышеупомянутые воздействия традиционных способов механической активации на тканевые слои имеют следствием снижение качества и/или стойкости промежуточного продукта или конечного продукта. В дополнение, этапы раскатки являются сложными, трудоемкими и обладающими низкой воспроизводимостью.
Поэтому по-прежнему существует потребность в экономически эффективной активации полотен, подлежащих применению в эластичных слоистых материалах предопределенного качества, простым и экономичным образом в отсутствие сложных этапов.
В дополнение, способы активации, основывающиеся на приложении усилий натяжения, требуют применения нетканых материалов, таких как тканевый слой, имеющих особые характеристики, такие как, например, избыточная растяжимость в направлении обработки. Нетканые материалы обычно являются растягивающимися в этом направлении так, чтобы их можно было продвигать в машинном оборудовании. Однако они должны быть намного более растягивающимися для сопротивления усилиям натяжения, прикладываемым при активации, не подвергаясь какому-либо повреждению или разрыву. Нетканые материалы, имеющие жестко связанную структуру, такие как нетканые материалы типа спанбонд, не могут удовлетворять вышеупомянутым требованиям. Они не подходят для активации, основанной на натяжении, так как эта активация способна разрушить структуру материала. Более предпочтительными для активации на основе натяжения являются нетканые материалы, имеющие непрочно связанную структуру, такие как термоскрепленные нетканые материалы или нетканые материалы спанлейс, так как они обладают большей способностью к выдерживанию усилий натяжения и могут растягиваться без разрыва. Как результат, выбор материала является критически важным этапом, и он имеет множество ограничений, препятствующих применимости способов активации на основе натяжения для широкого диапазона нетканых материалов. В настоящем изобретении будет использован способ активации, не основанный на приложении усилий натяжения. Поэтому настоящее изобретение исключает вышеупомянутые недостатки, связанные с выбором материала, что предусматривает использование нетканых материалов всех типов.
Более того, эластичность иногда может требоваться и в других областях подгузников помимо эластичных задних боковых секций, что может обеспечивать дополнительное преимущество. В некоторых случаях, в особенности в надеваемых трусах, могут быть более предпочтительными эластичные наружные покрытия. В дополнение, для того чтобы сделать впитывающие изделия менее жесткими и, таким образом, более удобными путем ослабления ощущения контакта чужеродного материала с кожей носящего, могут потребоваться компоненты, обладающие свойствами гибкости. Например, чувство неудобства могут вызывать крылышки гигиенических прокладок, если они обладают жесткой структурой и не приспосабливаются к телу и движениям носящего. Эти недостатки можно исключить, используя для указанных компонентов эластичные материалы, делающие их более гибкими и приспособленными к телу и движениям носящего. Эластичные слоистые материалы могут положительным образом изменять свойства компонентов и содержащих их впитывающих изделий, изменяя их свойства в употреблении. Поэтому применение растягивающихся слоистых материалов для таких компонентов обеспечивает улучшение общих эксплуатационных показателей компонента и содержащих его впитывающих изделий.
Настоящее изобретение открывает новые перспективы получения растягивающегося слоистого материала и исключает недостатки вышеупомянутых традиционных способов механической активации.
Краткое описание графических материалов
Фиг. 1А и 1В — виды сверху, и фиг. 1С—1F — виды в поперечном разрезе растягивающегося слоистого материала, содержащего эластичный слой и тканевый слой, при этом эластичный материал на фиг 1А—1D находится в ненапряженном, или сокращенном, состоянии, а на фиг. 1E и 1F — в удлиненном состоянии.
Фиг. 2А—2D — виды сверху, и фиг. 2E—2L — виды в поперечном разрезе растягивающегося слоистого материала, содержащего эластичный слой и два тканевых слоя, при этом эластичный материал на фиг. 2А—2F, 2I и 2J находится в ненапряженном, или сокращенном, состоянии, а на фиг. 2G, 2H, 2K и 2L — в удлиненном состоянии.
Фиг. 3А—3Z — виды в поперечном разрезе некоторых возможных конструктивных исполнений для размера и местоположения активированных зон растягивающегося слоистого материала, содержащего эластичный слой и два тканевых слоя, при этом как первый, так и второй тканевые слои являются, в целом, активированными (фиг. 3B—3Z), и эластичный слой и тканевые слои имеют одинаковую ширину.
Фиг. 4A—4Z — виды в поперечном разрезе некоторых возможных конструктивных исполнений для размера и местоположения активированных зон растягивающегося слоистого материала, содержащего эластичный слой и два тканевых слоя, при этом как первый, так и второй тканевые слои являются активированными, ширина эластичного слоя меньше ширины тканевых слоев, и она непрерывно проходит по ширине активированной зоны.
Фиг. 5A—5G — виды в поперечном разрезе некоторых возможных конструктивных исполнений для размера и местоположения активированных зон растягивающегося слоистого материала, содержащего эластичный слой и два тканевых слоя, при этом как первый, так и второй тканевые слои являются активированными, ширина эластичного слоя меньше ширины тканевых слоев, и она прерывисто проходит по ширине активированной зоны.
Фиг. 6 — вариант осуществления образования щелей, используемый для проделывания щелей в первом тканевом слое и/или втором тканевом слое растягивающегося слоистого материала.
Фиг. 7А — схематическое изображение, фиг. 7F — один из примеров иллюстрации способа изготовления растягивающегося слоистого материала, и фиг. 7В—7Е — схематические виды некоторых возможных способов ламинирования тканевого слоя (слоев) на эластичный слой.
Фиг. 8A—8D — виды сверху боковых секций, содержащих эластичный слоистый материал, и фиг. 8E—8H — виды сверху впитывающих изделий, содержащих эти боковые секции, при этом боковые секции размещены как на правой, так и на левой стороне впитывающих изделий.
Фиг. 9А, 9В — виды сверху крепежных лент, содержащих эластичный слоистый материал, и фиг. 9C—9E — виды сверху впитывающих изделий, содержащих эти крепежные ленты, при этом крепежные ленты размещены как на правой, так и на левой стороне впитывающих изделий.
Описание изобретения
Перед описанием подробностей изобретения, для того чтобы сделать остальной текст более понятным, разъясняются некоторые родственные ключевые термины.
Термин «направление обработки» относится к направлению, по которому материал проходит в машинном оборудовании.
Термин «поперечное направление» относится к направлению, перпендикулярному направлению обработки.
Термин «растягивание» относится к удлинению материала в некотором направлении при приложении усилия в этом направлении.
Термин «главное направление растягивания» относится к направлению, в котором материал проявляет максимальную растяжимость. Материалы обычно являются более растяжимыми в одном направлении, чем в другом.
Термин «ось растягивания» относится к оси, к которой прикладывается усилие с целью растягивания материала.
Термин «эластичный» относится к свойству материала, удлиняющегося до размера во много раз больше его первоначального размера при приложении усилия в главном направлении растягивания и возвращающегося обратно в его первоначальное положение после снятия прилагаемого усилия.
Термин «тканевый слой» относится к слою, изготовленному из волокон.
Термин «слоистый материал» относится к единому слою, изготовленному путем объединения посредством определенного способа связывания двух или более слоев.
Термин «активация» относится к определенному способу придания неэластичному материалу способности к растягиванию.
Термин «активированный» относится к состоянию, для которого применена активация.
Термин «активированная зона» относится к зоне, к которой применена активация.
Термин «неактивированный» относится к состоянию, для которого активация не применялась.
Термин «неактивированная зона» относится к зоне, к которой активация не применялась.
Термин «функциональная зона» относится к зоне, используемой для определенной цели при производстве и/или в употреблении.
Эластичный слоистый материал (10) согласно настоящему изобретению показан на фиг. 1А—1F. Эластичный слоистый материал (10) содержит тканевый слой (20) и эластичный слой (30). Тканевый слой (20) имеет первую поверхность (21) и вторую поверхность (22). Эластичный слой (30) имеет первую поверхность (31), соприкасающуюся с первой поверхностью (21) тканевого слоя (20), и вторую поверхность (32). Тканевый слой (20) содержит по меньшей мере одну неактивированную зону, называемую первой неактивированной зоной (23), предпочтительно, вторую неактивированную зону (24) и по меньшей мере одну активированную зону (25). Существование по меньшей мере одной функциональной зоны (23) является существенным как во время, так и после активации для сохранения целостности тканевого слоя (20) и для предотвращения его разделения.
Неактивированные тканевые зоны (23, 24) можно считать открытыми зонами, намеренно оставляемыми пустыми для дальнейших этапов обработки и/или в качестве зон приложения усилия носящим, матерью или лицом, осуществляющим уход. Поэтому в дальнейшем в данном тексте вместо термина «неактивированная зона» будет использоваться термин «функциональная зона». Активированную зону (25) тканевого слоя (20) разрезают на несколько фрагментов (26), образующих щели (27), проходящие по всей толщине ткани. Щели (27) следуют в определенном порядке как в поперечном направлении (С), так и в направлении (М) обработки. Активированная зона (25) состоит из нескольких линий (271, 272) со щелями в поперечном направлении (С), при этом щели (27) периодически проходят по указанным линиям (271, 272) в направлении (М) обработки. Щели (27) в первой линии (271) не совмещены со щелями (27) во второй линии (272). Остальные пары линий следуют тому же порядку, что и пара из первой линии (271) и второй линии (272). Ряды ориентированы по схеме кирпичной кладки. Каждый фрагмент (26) ткани, полученный посредством образования щелей (27), содержит две заглубленные стороны (28) вблизи эластичного слоя (30) и выступающую сторону (29) вдали от эластичного слоя (30). Фрагменты (26) ткани находятся близко друг к другу, когда слоистый материал (10) находится в ненапряженном, или сокращенном, состоянии (фиг. 1А—1D). Когда слоистый материал (10) находится в удлиненном состоянии, они отделены один от другого в поперечном направлении (С) (фиг. 1Е и 1F).
Как видно на фиг. 2А—2L, эластичный слоистый материал (10) также может содержать второй тканевый слой (40). В данном варианте осуществления эластичный слой (30) является самой внутренней частью слоистого материала (10), при этом тканевые слои (20, 40) являются самыми наружными частями. Второй тканевый слой (40) содержит поверхность (41), соприкасающуюся с эластичным слоем (30), и поверхность (42), не соприкасающуюся с эластичным слоем (30). Второй тканевый слой (40) может быть (фиг. 2B, 2D и 2I—2L) или может не быть (фиг. 2A, 2C и 2E—2H) разрезан на несколько фрагментов (46), образующих щели (47), в которых фрагменты (46) ткани содержат заглубленные (48) и выступающие стороны (49). Второй тканевый слой (40), если он не является активированным, должен быть изготовлен из растяжимого материала. Если второй тканевый слой (40) был разрезан, он должен содержать по меньшей мере одну функциональную зону, называемую первой функциональной зоной (43), и, предпочтительно, вторую функциональную зону (44) и одну активированную зону (45). Эластичный слой (30) может быть не виден в ненапряженном, или сокращенном, состоянии слоистого материала (10) (фиг. 2A—2F, 2I и 2J), и, в то же время, он может быть виден в удлиненном состоянии (фиг. 2G, 2H, 2K и 2L)
Эластичный слой (30) удлиняется при приложении усилия и сокращается при снятии усилия в направлении (С), перпендикулярном направлению (М) обработки. Эластичный слой (30) изготовлен из эластичного материала, который может содержать, среди прочих, эластомерные полимеры, такие как блочные сополимеры, содержащие SBS и/или SEBS, блочные сополимеры стирола, сложные полиэфиры, полиуретаны, простые полиэфиры и блочные сополимеры простых эфиров. Здесь «эластичность» и родственные термины описывают поведение эластичного материала при приложении и снятии усилия. Размер эластичного материала может значительно изменяться при приложении усилия в по меньшей мере одном направлении. Например, эластичный материал при приложении усилия может удлиняться по меньшей мере на 200% его первоначальной длины, представляющей собой длину в ненапряженном состоянии, когда усилие не прикладывается. После снятия приложенного усилия он может возвращаться почти к своей первоначальной длине. Например, он может сокращаться на по меньшей мере 50% его удлинения.
2
2
2
2
Тканевые слои (20, 40) обладают свойствами, отличными от эластичного слоя (30) в том, что касается эластичности. Тканевые слои (20, 40) могут представлять собой неэластичные слои или, в случае слоев без щелей, растяжимые слои, являющиеся однослойными и/или многослойными полотняными структурами, в частности нетканые слои. Эти нетканые слои могут быть изготовлены, среди прочего, из полипропилена и/или его сополимеров, полиэтилена и/или его сополимеров, целлюлозных полимеров и/или сополимеров, или из смесей указанных полимеров, полиуретанов, сложных полиэфиров, простого полиэфира или полиамида. Нетканые материалы могут содержать полотна, изготовленные по технологии спанбонд, кардочесаные полотна со связующим, полотна, полученные путем суховоздушного холстоформирования, полотна мелтблаун, водоструйно скрепленные полотна, полотна, полученные путем влажного холстоформирования, полотна, полученные воздушной набивкой со связующим, или любую их комбинацию. Основной вес нетканых слоев может варьироваться от 6 г/м до 200 г/м. Жесткость некоторых нетканых слоев, в особенности жестко связанных слоев, таких как полотна спанбонд и/или мелтблаун, увеличивается по мере увеличения основного веса. Жесткость тканевого слоя (20, 40) можно рассматривать как сопротивление, препятствующее удлинению растягивающегося слоистого материала (10). Поэтому, если жесткость нетканого слоя увеличивается при увеличении его основного веса, в качестве тканевого слоя (20, 40) будут использоваться нетканые слои, имеющие низкий основной вес (менее 50 г/м). Нетканые слои некоторых типов, в особенности непрочно связанные, такие как полотна, полученные воздушной набивкой со связующим, или водоструйно скрепленные полотна, имеют мягкую и рыхлую структуру, и жесткость этих нетканых полотен значительно не увеличивается при увеличении основного веса полотна, а формирование более пушистых полотен даже может быть преимущественным. Поэтому, если жесткость нетканого слоя не увеличивается при увеличении его основного веса, будут использоваться нетканые слои (20, 40), имеющие высокий основной вес (более 50 г/м).
С целью упрощения разъяснения, графические материалы не нормированы и показаны с большими размерами, чем оригинальные геометрические размеры. Толщина слоев (20, 30, 40) может варьироваться от, около, 5 микрометров до 4 миллиметров. Как упоминалось выше, нетканые слои, в особенности непрочно связанные, такие как полотна, полученные воздушной набивкой со связующим, и водоструйно скрепленные полотна, имеют рыхлую и пушистую структуру, увеличивающую ширину полотна. Полотна этих типов могут иметь ширину в несколько миллиметров. С другой стороны, нетканые полотна, в особенности жестко связанные, такие как полотна спанбонд и/или мелтблаун, состоят из тонких слоев в несколько микрон, имеющих плоскую и гладкую поверхность. Графические материалы могут вызвать ощущение того, что смежные слои кажутся отдельными друг от друга, однако самая внутренняя поверхность (21) первого тканевого слоя (20) соприкасается с первой поверхностью (31) эластичного слоя (30), а самая внутренняя поверхность (41) второго тканевого слоя (40) соприкасается со второй поверхностью (32) эластичного слоя (30).
Щели (27, 47) могут быть получены высечкой, надсечкой, прорезкой, надрезкой, лазерной резкой, водоструйной резкой или иначе четко разделены. Этим способом могут быть образованы заглубленные стороны (28, 48) и, таким образом, выступающие стороны (29, 49) тканевых фрагментов (26, 46) тканевых слоев (20, 40). Длина первого тканевого слоя (20), длина второго тканевого слоя (40) и длина эластичного слоя (30) могут быть одинаковы в направлении (М) обработки. Длина активированной зоны (25, 45) может быть равна длине ее тканевого слоя (20, 40) и длине эластичного слоя (30). Ширина первого тканевого слоя (20) и ширина второго тканевого слоя (40) могут быть одинаковыми в поперечном направлении (С). Ширина эластичного слоя (30) в поперечном направлении (С) может быть идентична или может отличаться от ширины тканевого слоя (20, 40).
Ширина и положение активированной зоны (25, 45) в поперечном направлении (С) могут быть переменными в зависимости от требуемой степени эластичности. Так, на фиг. 3A—3Z показаны некоторые возможные конструктивные исполнения. Если второй тканевый слой (40) не содержит активированную зону (45), ширина активированной зоны (25) первого тканевого слоя (20) будет достигать ее максимального значения (фиг. 3А). Если оба тканевых слоя (20, 40) содержат активированные зоны (25, 45), ширина активированной зоны (25) первого тканевого слоя (20) может быть равна максимальной ширине, которую может иметь активированная зона (25) на фиг. 3А (фиг. 3В—3Е), или менее (фиг. 3F—3Q). Аналогично, активированная зона (45) второго тканевого слоя (40) может иметь такую же ширину, как активированная зона (25) на фиг. 3А (фиг. 3D и 3F—3H), или она может быть меньше (фиг. 3C—3E и фиг. 3I—3Q). В конструктивных исполнениях, показанных на фиг. 3С—3Н, более узкая активированная зона может быть совмещена с серединой или с правой стороной или левой стороной более широкой активированной зоны, или они могут быть размещены случайным образом.
Ширина обеих активированных зон (25, 45) может быть меньше максимальной ширины, которую может иметь активированная зона (25) по фиг. 3А (фиг. 3I—3Q), ширина одной из активированных зон (25, 45) может быть равна ширине другой активированной зоны (25, 45), или она может быть больше или меньше. Активированные зоны (25, 45) могут быть совмещены одна с другой в средней части (фиг. 3I) или на правой стороне (фиг. 3I), или на левой стороне (фиг. 3К) тканевых слоев (20, 40), или расположены случайным образом (фиг. 3L—3Q). Если между активированными зонами (25, 45) имеется разница в ширине, то более узкая активированная зона может быть совмещена с серединой или правой стороной, или левой стороной более широкой активированной зоны, или они могут быть расположены случайным образом. Активированные зоны (25, 45) могут быть расположены в таком порядке, что они могут пересекаться, перекрываться или быть отдаленными одна от другой.
Тканевые слои (20, 40) могут содержать более одной активированной зоны (25, 45) (фиг. 3R—3Z). По меньшей мере один тканевый слой (20, 40) может содержать более двух активированных зон (25, 45) (фиг. 3R—3Y), или оба тканевых слоя (20, 40) могут по отдельности содержать по меньшей мере две активированные зоны (25, 45) (Фиг.3Z). Ширина одиночной активированной зоны (25, 45) может быть равна максимальной ширине, которую может иметь активированная зона (25) на фиг. 3А (фиг. 3R и 3S), или менее (фиг. 3T—3Z). В конструктивных исполнениях, показанных на фиг. 3T—3Z, ширина активированных зон (25, 45) может быть одинаковой или может отличаться одна от другой. Активированные зоны (25, 45) тканевых слоев (20, 40) могут быть расположены в таком порядке, что они могут пересекаться, перекрываться или быть совмещенными одна с другой. Несколько активированных зон может быть расположено в таком порядке, что между ними может быть образована по меньшей мере одна дополнительная функциональная зона (250, 450), называемая третьей функциональной зоной (250, 450). Конструктивные исполнения, показанные на фиг. 3P, 3Q и 3V—3Z, также можно использовать тогда, когда растягивающийся слоистый материал (10) изготовлен в форме полного рулона. Полный рулон разрезают на рулоны меньшего размера, предпочтительно, в середине третьей функциональной зоны (250, 450). Это может быть предпочтительным и преимущественным тогда, когда необходимо повысить производственную мощность.
Полное удлинение слоистого материала (10) увеличивается по мере увеличения полной ширины активированной зоны (25, 45). Увеличение полной ширины функциональной зоны (23, 24, 43, 44) ограничивает удлинение, образуя недеформируемые зоны, которые можно рассматривать как сопротивление удлинению. С точки зрения степени эластичности, слоистые материалы, имеющие разные конструктивные исполнения (фиг. 3A—3Z), можно расположить в приведенном ниже порядке:
фиг. 3B>фиг. 3R и 3S>фиг. 3Z≥фиг. 3C—3H>фиг. 3T—3Y>фиг. 3A>
фиг. 3J—3Q.
Если активированные зоны (25, 45) первого тканевого слоя (20) и второго тканевого слоя (40) совмещены одна с другой (фиг. 3I—3K) будет возникать синергетический эффект, увеличивающий полное удлинение слоистого материала (10). Если активированная зона (25, 45) одного из тканевых слоев (20, 40) совмещена с функциональной зоной (23, 24, 43, 44) другого тканевого слоя (20, 40) (фиг. 3L—3Q), то полное удлинение слоистого материала (10) будет меньше, чем в состоянии, где активированные зоны (25, 45) совмещены одна с другой. Поэтому для управления степенью эластичности можно регулировать три эти параметра: ширину и положение активированных зон (25, 45) и ширину функциональной зоны (23, 24, 43, 44).
На фиг. 4 и 5 показаны возможные конструктивные исполнения, в которых ширина эластичного слоя (30) меньше ширины тканевого слоя (20, 40). Эластичный слой (30) может быть непрерывным (фиг. 4A—4Z) или прерывистым (фиг. 5A—5G) посредством расстояния между дальними кромками активированных зон (25, 45). При изготовлении слоистого материала (10) самые внутренние поверхности боковых кромок тканевых слоев (20, 40), перекрывающиеся с зонами, в которых эластичный слой (30) отсутствует (фиг. 5 и 6), не обрабатывают путем нанесения адгезива или посредством другого способа связывания и преднамеренно оставляют их пустыми для дальнейшей обработки. При изготовлении впитывающих изделий эти зоны можно рассматривать как прикладные зоны, служащие в качестве открытых зон для совмещения со слоистым материалом (10) других компонентов впитывающих изделий. В дополнение, зоны в середине слоистого материала (10) (фиг. 5А—5G), в которых отсутствует эластичный слой (30), являются необходимыми тогда, когда слоистый материал (10) изготавливают в форме полного рулона. Эти зоны образованы для разрезания полного рулона, как уже упоминалось ранее для фиг. 3P, 3Q и 3V—3Z. Эластичный слой (30) не размещают в этих зонах, для того чтобы получить слоистый материал (10), боковые кромки которого не содержат эластичный слой (30), как кромки, показанные на фиг. 4A—4Z.
На фиг. 6 показан вариант (50) осуществления образования щелей. Щели (27) образованы множеством канавок (51), при этом каждая из канавок расположена между двумя полостями (52), размещенными на прокатном узле (53). Канавки (51) расположены в форме пунктирных линий (54, 55) в направлении (М) механической обработки, при этом прерывания на пунктирных линиях (54, 55) обеспечиваются полостями (52). Канавки (51) на первой линии (54) не совмещены с канавками (51) на второй линии (55). Остальные пары линий следуют в поперечном направлении (С) в том же порядке, что и первая пара из первой линии (54) и второй линии (55). Полости (52) расположены в форме воображаемых линий (56, 57), перекрывающихся с пунктирными линиями (54, 55) канавок (51). Полости (52) на первой воображаемой линии (56) не совмещены с полостями (52) на второй воображаемой линии (57). Остальные пары воображаемых линий следуют в поперечном направлении (С) в том же порядке, что и первая пара из первой воображаемой линии (56) и второй воображаемой линии (57).
На фиг. 7А показан схематический чертеж способа изготовления эластичного слоистого материала (10). Этот способ включает образование активированной зоны (25, 45) на тканевом слое (20, 40) путем образования щелей и послойное нанесение тканевого слоя (20, 40) на эластичный слой (30). Растягивающие усилия, прикладываемые к слоям (20, 30, 40) при изготовлении, будут находиться в таком диапазоне, чтобы они являлись достаточными для прохождения этих слоев через машинное оборудование. Слои (20, 30, 40) не будут растягиваться больше для активации или каких-либо иных целей. Эластичный слой (30) и тканевый слой (20, 40) подают бесконечно, а затем перед ламинированием в тканевом слое (20, 40) формируют щели (27, 47). Щели (27, 47) могут быть образованы при помощи высечки, надсечки, прорезания, надрезки, лазерной резки, водоструйной резки или иного четкого разделения. Если второй тканевый слой (40) в слоистом материале (10) не содержит активированную зону (45), то при обработке второго тканевого слоя (40) отсутствует необходимость в приведении в действие этапа активации. Если эластичный слоистый материал (10) не содержит второй тканевый слой (40), то в процессе ламинирования отсутствует необходимость в приведении в действие этапа обработки второго тканевого слоя (40).
На этапе ламинирования можно использовать экструзионные (фиг. 7В) или неэкструзионные технологии (фиг. 7С—7Е). При экструзионном ламинировании (фиг. 7В) тепловые и физические свойства полимерного расплава являются оптимизированными, для того чтобы он обладал как хорошей устойчивостью связывания, так и растяжимостью эластичного слоя (30).
Одной из неэкструзионных технологий ламинирования является адгезивное ламинирование. При адгезивном ламинировании (фиг. 7С) на тканевом слое (20, 40) формируют адгезивный подслой (33, 34), при этом адгезивный подслой (33, 34) располагается между тканевым слоем (20, 40) и эластичным слоем (30). Адгезив может содержать термоплавкий адгезив, такой как материалы на основе каучука, или полиолефиновые производные и/или нетермоплавкие адгезивы, такие как контактные адгезивы. Адгезив может быть наложен на поверхность тканевого слоя (20, 40) в виде непрерывного рисунка, покрывающего всю поверхность связывания тканевого слоя (20, 40), или прерывистого рисунка, такого как полосы, точки, кривые, решетки или беспорядочный рисунок посредством контактного (например, канавки, валика для нанесения покрытия) или бесконтактного (например, распыления) способов. Другие неэкструзионные технологии могут представлять собой такие механические технологии связывания, как термоскрепление (фиг. 7D) или ультразвуковая сварка (фиг. 7Е).
На фиг. 7Е показан один из примеров иллюстрации процесса (60) изготовления эластичного слоистого материала (10). Тканевые слои (20, 40) подаются в машинное оборудование посредством разматывающих валиков (61, 62). Если эластичный слоистый материал (10) изготавливается посредством экструзионного ламинирования (фиг. 7В), эластичный слой (30) формируется при помощи экструзионной матрицы (63a). Если эластичный слоистый материал (10) изготавливается посредством адгезивного ламинирования (фиг. 7С), то рулон эластичного слоя (30) подается через другой разматывающий валик (63b). Щели (27, 47) образованы на тканевом слое (20, 40), в то время как он проходит через первый блок (64) активации. Первый блок (64) активации состоит из двух валиков: прокатного узла (53), содержащего канавки (51), и опорного валика. Для образования на тканевом слое (20, 40) множества щелей (27, 47), прокатный узел (53), содержащий канавки (51), вращается на опорном валике. Если используется адгезивное ламинирование (фиг. 7C), адгезивный подслой (33, 34) формируют на тканевом слое (20, 40) при помощи клеемазальных устройств (65). Слои (20, 30, 40) сводят один с другим для образования слоистого материала (10), в то время как стопка слоев (20, 30, 40) проходит через ламинирующие каландры (66). Слоистый материал (10) необязательно или в дальнейшем обрабатывается в блоке (67) механического связывания. В этом блоке для ламинирования может быть использовано термоскрепление (фиг. 7D) или ультразвуковая сварка (фиг. 7Е). Слоистый материал (10) можно изготовить, используя лишь механическое связывание, без приведения в действие клеемазальных устройств (65). Клеемазальные устройства (65) и блок (67) механического связывания могут действовать совместно при использовании меньшего количества адгезива по сравнению с работой клеемазальных устройств (65) по отдельности. После этапа ламинирования эластичный слоистый материал (10) предварительно обрабатывается вторым блоком (68) активации. Второй блок активации (68) отличается от первого и используется для активации слоистого материала (10), тогда как первый блок используется для активации тканевого слоя (20, 40). Технология активации также отличается от первой технологии и относится к предварительному натяжению/предварительной обработке слоистого материала (10) перед использованием с целью предотвращения возникновения у носящего/матери/лица, осуществляющего уход, ощущения разрыва слоистого материала (10) при первом использовании. Бесконечный слой эластичного слоистого материала (10) перематывают для получения рулона эластичного слоистого материала (10) и/или, если слоистый материал (10) изготовлен в форме полного рулона, продольно разрезают на рулоны меньшего размера в блоке (69) прорезания/перемотки.
На фиг. 8А—8D показана задняя боковая секция (70), содержащая эластичный слоистый материал (10). Задняя боковая секция (70) содержит оконечную кромку (71), близлежащую кромку (72), верхнюю кромку (73) и нижнюю кромку (74). Боковая секция (70) может представлять собой элемент впитывающего изделия (80) (фиг. 8E—8G), содержащего основание (81), содержащее переднюю область (82), заднюю область (83), область (84) промежности между передней (82) и задней областью (83), передние боковые секции (85), обращенный к одежде слой (86), обращенную к телу сторону (87) и эластичные элементы (88) для ног между обращенным к одежде слоем (86) и обращенной к телу стороной (87). Боковые кромки задней области (83) соединены с близлежащими кромками (72) боковой секции (70). Близлежащая кромка (72) боковой секции (70) может прямо (фиг. 8Е и 8F) или косвенно (фиг. 8G) соединяться с боковой кромкой задней области (83). Эластичный слоистый материал (10) может быть вырезан в форме трапеции (фиг. 8Е) и применен, таким образом, в качестве задней боковой секции (70). Он также может быть применен в прямоугольной форме (в его первоначальной форме) отдельно или в качестве промежуточного слоя (фиг. 8G) между двумя соседними боковыми неэластичными тканевыми слоями (75, 76), при этом один из слоев (76) соединен с боковыми кромками задней области (83), тогда как другой слой соединен с оконечной кромкой (71) боковой секции (70). Первый тканевый слой (20) или второй тканевый слой (40) может представлять собой обращенную к коже сторону боковой секции (70), или первый тканевый слой (20) или второй тканевый слой (40) может представлять собой наружную поверхность боковой секции (70). Расстояние между двумя кромками слоистого материала (10) в поперечном направлении (С) совпадает с расстоянием между оконечной кромкой (71) и близлежащей кромкой (72) боковой секции (70). Направление (М) обработки слоистого материала (10) совпадает с расстоянием между верхней кромкой (73) и нижней кромкой (74). Боковая секция (70) является растяжимой в направлении близлежащая кромка-оконечная кромка (72–71). Одна из функциональных зон (23, 24, 43, 44) слоистого материала (10) совпадает с оконечной кромкой (71), а другая совпадает с близлежащей кромкой (72). Зона, совпадающая с близлежащей кромкой (72), вносит вклад в достижение должной связующей способности и прочности на разрыв для зон соединения, в которых близлежащие кромки (72) соединены с боковыми кромками задней секции (83). Другая функциональная зона (23, 24, 43, 44), совпадающая с оконечной кромкой (71), служит в качестве прикладной зоны для дальнейшей обработки, такой как прикрепление дополнительного компонента изделия (80) к задней боковой секции (70). Аналогично, эта функциональная зона (23, 24, 43, 44) вносит вклад в достижение должной связующей способности и прочности на разрыв для зон соединения, в которых дополнительные компоненты соединены с оконечными кромками (71). В дополнение, жесткость функциональной зоны (23, 24, 43, 44) в этой зоне ограничивает приложение усилия и предотвращает чрезмерное удлинение. Так, удлинение и сокращение задних боковых секций (70) можно поддерживать на требуемом уровне, препятствуя деформации и способствуя сохранению их формы.
Эластичный слоистый материал (10) также можно использовать в качестве обращенного к одежде слоя (86). Эластичный слоистый материал (10), содержащий лишь один тканевый слой (20), в котором тканевый слой (20) представляет собой обращенную к одежде поверхность обращенного к одежде слоя (86), а эластичный слой (30) представляет собой обращенную к телу поверхность обращенного к одежде слоя (86), может являться предпочтительным, так как обращенная к телу поверхность обращенного одежде слоя (86) не касается кожи носящего. Функциональные зоны (23, 24, 43, 44) совпадают с правой и левой кромками обращенного к одежде слоя (86). Функциональные зоны (23, 24, 43, 44) не следует активировать в особенности тогда, когда эластичный слоистый материал (10) используется в качестве обращенного одежде слоя (86), по причине присутствия в этих зонах эластичных элементов (88) для ног. В этих зонах, по причине того, что эластичные элементы (88) для ног перед использованием всегда находятся в растянутом положении, образуются складки. Поэтому активация этих зон приводила бы к неэстетичному внешнему виду, давая ощущение того, что материал был случайно разорван при производстве, и продукт имеет плохое качество. В дополнение, жесткость этих зон требуется для получения должной связующей способности и прочности на разрыв, так как передние боковые секции (85) и задние боковые секции (70) соединены, соответственно, с боковыми кромками передней области (82) и задней области (83).
Эластичный слоистый материал (10) также может являться элементом впитывающего изделия (90) (фиг. 8Н), содержащего основную часть (91), обращенный к телу слой (92), обращенный одежде слой (93), поперечно проходящие боковые крылышки (94, 95) и изолированную зону (96), охватывающую контур изделия (90). Эластичный слоистый материал (10) также может быть применен в качестве боковых крылышек (94, 95). Эластичный слоистый материал (10) содержащий лишь один тканевый слой (20), при этом тканевый слой (20) представляет собой обращенную к телу поверхность боковых крылышек (92), а эластичный слой (30) представляет собой обращенную одежде поверхность боковых крылышек (92), может являться предпочтительным, так как обращенная одежде поверхность боковых крылышек (92) не касается кожи носящего. Эластичный слоистый материал (10) можно использовать в прямоугольной форме, а затем вырезать так, чтобы он при производстве имел форму боковых крылышек (94, 95). Одна из функциональных зон (23, 24, 43, 44) слоистого материала (10) совпадает с боковой кромкой бокового крылышка (94, 95), соединенной с основной частью (91), тогда как другая функциональная зона совпадает с боковой стороной бокового крылышка (94, 95), отдаленной от основной части (91). Функциональная зона, близкая к основной части (91), вносит вклад в достижение должной связующей способности и прочности на разрыв для зон соединения, в которых боковые кромки боковых крылышек (94, 95) соединены с основной частью (91). Другая функциональная зона, отдаленная от основной части (91), служит в качестве зоны приложения усилия носящего с целью крепления изделия (90) к его одежде. Жесткость функциональной зоны (23, 24, 43, 44) в этой зоне ограничивает приложение усилия и предотвращает чрезмерное удлинение. Так, удлинение и сокращение боковых крылышек (94, 95) можно поддерживать на требуемом уровне, препятствуя деформированию и способствуя сохранению их формы. Однако в качестве боковых крылышек (94, 95) вместо материала, содержащего две функциональные зоны (23, 24, 43, 44), также можно использовать эластичный слоистый материал (10), содержащий лишь одну функциональную зону (23, 43). Изолированная зона (96) формируется посредством соединения, обращенного к телу слоя (92) и обращенного к одежде слоя (93) путем применения адгезива, тепловых и механических усилий. Структура поверхности изолированной зоны (96) отличается от остальной поверхности обращенного к телу слоя (92) и обращенного к одежде слоя (93). В изолированной зоне (96) происходит некоторое слияние полимерных слоев по причине приложения теплоты и давления, обеспечивающее взаимодействие слоев (92, 93) и относительно более высокую прочность связывания по сравнению с использованием только адгезива. Поэтому применение слоистого материала (10), содержащего две функциональные зоны (23, 24, 43, 44), для усиления связующей способности в изолированной зоне (96), не является столь уж необходимым. Применение слоистого материала (10) только с одной функциональной зоной (23, 43), перекрывающейся с изолированной зоной (96), может быть достаточно функциональным для обеспечения требуемой связующей способности в изолированной зоне (96) по причине положительного влияния приложения теплоты и давления на связывание.
Эластичный слоистый материал (10) можно использовать для изготовления крепежной ленты (100) (фиг. 9А и 9В) впитывающего изделия (110) (фиг. 9С—9Е), содержащего основание (111), содержащее переднюю область (112), заднюю область (113), область (114) промежности между передней (112) и задней областью (113) и задние боковые секции (115). Задняя боковая секция (115) может содержать или может не содержать эластичный слоистый материал (10). Крепежная лента (100) может содержать оконечную кромку (101), близлежащую кромку (102), верхнюю кромку (103), нижнюю кромку (104) и фиксирующий элемент (105) (например, крючки/петли), используемый для надевания изделия (110) на тело носящего. Боковая кромка боковой секции (115) соединена с близлежащей кромкой (102) крепежной ленты (100). Первый тканевый слой (20) или второй тканевый слой (40) может представлять собой обращенную к коже сторону крепежной ленты (100), или первый тканевый слой (20) или второй тканевый слой (40) может представлять собой наружную поверхность крепежной ленты (100). Расстояние между двумя кромками слоистого материала (10) в поперечном направлении (С) совпадает с расстоянием между оконечной кромкой (101) и близлежащей кромкой (102) крепежной ленты (100). Направление (М) обработки слоистого материала (10) совпадает с расстоянием между верхней (103) и нижней кромкой (104). Крепежная лента (100) является растяжимой в направлении близлежащая кромка-оконечная кромка (102–101). На боковых секциях (115) прямоугольной формы можно использовать две крепежные ленты (100) (фиг. 9Е). Одна из функциональных зон (23, 24, 43, 44) слоистого материала (10) совпадает с оконечной кромкой (101), а другая совпадает с близлежащей кромкой (102). Зона, совпадающая с близлежащей кромкой (102), вносит вклад в получение должной связующей способности и прочности на разрыв для соединительных зон, в которых близлежащие кромки (102) соединяются с боковыми секциями (115). Другая функциональная зона (23, 24, 43, 44), совпадающая с оконечной кромкой (101) служит в качестве прикладной зоны для прикрепления дополнительного компонента, такого как фиксирующий элемент (105). Аналогично, эта функциональная зона (23, 24, 43, 44) вносит вклад в достижение должной связующей способности и прочности на разрыв для соединительных зон, в которых фиксирующие элементы (105) соединены с оконечными кромками (101). В дополнение, жесткость функциональной зоны (23, 24, 43, 44) в этой зоне ограничивает приложение усилия и предотвращает чрезмерное удлинение. Так, удлинение и сокращение крепежных лент (100) можно поддерживать на требуемом уровне, препятствуя деформации и способствуя сохранению их формы.
После приведенных выше подробных описаний можно заключить, что эластичные слоистые материалы (10) согласно настоящему изобретению являются многообещающими альтернативными компонентами для использования в нескольких областях впитывающих гигиенических изделий. Конструктивное исполнение эластичного слоистого материала (10) можно разнообразить таким образом, чтобы его можно было различными способами применять к различным нетканым материалам. В дополнение, разнообразие конструктивного исполнения обеспечивает получение эластичных слоистых материалов с регулируемыми свойствами эластичности простым и экономичным образом с использованием одного и того же оборудования.
СПОСОБЫ ИСПЫТАНИЙ
A: Способ испытаний Zwick/Roell с усилием 10 Н:
В этом способе испытаний при помощи прибора Zwick/Roell, прикладывающего усилие в 10 Н к образцам шириной 40 мм, было измерено удлинение (%) образцов эластичного слоистого материала (10) согласно настоящему изобретению. Методика испытаний берет начало из стандарта ASTM D882.
Слоистые материалы (10), подлежащие испытаниям, разрезали на фрагменты, имеющие ширину 40 мм, представляющую направление, параллельное рядам прорезей (M). Параметры испытаний, подлежащие регулировке в программном обеспечении, приведены в таблице 1.
ТАБЛИЦА 1 Параметры испытаний способа испытаний Zwick/Roell c усилием 10 Н
Для выполнения испытаний образец помещали между верхним и нижним зажимами в направлении, перпендикулярном рядам прорезей (C). Верхнюю кромку образца помещали в верхний зажим, и закрывали пневматический клапан, соединенный с верхним зажимом, запирая зажим и зажимая верхнюю кромку образца, параллельного рядам прорезей (M) и имеющего ширину 40 мм. На экране программного обеспечения устанавливали усилие на нуль. Нижнюю кромку образца помещали в нижний зажим, и закрывали пневматический клапан, соединенный с нижним зажимом, запирая зажим и зажимая нижнюю кромку образца, параллельного рядам прорезей (M) и имеющего ширину 40 мм. Испытание начинали, используя кнопку команды на экране программного обеспечения.
Образец растягивали в направлении вверх при помощи верхнего зажима прибора, в то время как нижний зажим был неподвижен. Образец растягивали до тех пор, пока растягивающее усилие не достигло 10 Н. Усилие снимали после того, как образец удерживался в удлиненном состоянии под действием усилия 10 Н в течение 1 минуты. После этого верхний зажим автоматически раскрепляли и возвращали в первоначальное положение. Величину «S после удерживания 1, %», появившуюся на экране программного обеспечения, регистрировали.
B: Способ испытаний для определения основного веса:
В этом способе испытаний определяли основной вес эластичного слоистого материала (10), тканевого слоя (20, 40) и эластичного слоя (30). Образцы, подлежащие испытаниям, разрезали на фрагменты, имеющие ширину 10 см и длину 10 см. Таким образом, готовили 4 образца, и каждый образец взвешивали. Вес каждого образца делили на площадь поверхности образца для определения базового веса образца.
ПРИМЕРЫ и ИСПЫТАНИЯ
ПРИМЕР 1 Испытания и расчеты для эластичного слоистого материала, содержащего один тканевый слой, один эластичный слой и одну функциональную зону
Как упоминалось выше в тексте, эластичный слоистый материал (10) согласно настоящему изобретению можно использовать в качестве задней боковой секции (70), обращенного к одежде слоя (86) и боковых крылышек (94, 95) впитывающих изделий. Процентные отношения ширины функциональной зоны (23) и ширины активированной зоны (25) к ширине эластичного слоистого материала (10) вычисляли для каждого компонента в случае наличия только одного тканевого слоя (20) и функциональной зоны (23). Результаты приведены ниже в таблице 2. В отношении всех компонентов можно заключить, что ширина функциональной зоны (23) изменяется в пределах 4,17—53,33%, тогда как ширина активированной зоны (25) находится в диапазоне 46,67—95,83%.
ТАБЛИЦА 2 Процентные отношения ширины функциональной зоны и ширины активированной зоны к ширине эластичного слоистого материала для компонентов впитывающих изделий (один тканевый слой, один эластичный слой и одна функциональная зона)
2
2
2
2
Испытание Zwick/Roell с усилием 10 Н выполняли для измерения удлинения активированной зоны (25) указанного эластичного слоистого материала (10). Эластичный слоистый материал (10) изготавливали с использованием эластичного слоя (30) 35 г/м, имеющего ширину 100 мм, и нетканого слоя спанбонда 20 г/м, имеющего ширину 100 мм, в качестве первого тканевого слоя (20). Слои (20, 30) ламинировали с использованием 10 г/м адгезива. Результирующий слоистый материал (10) имеет основной вес в диапазоне 65—70 г/м и ширину 100 мм. Результаты испытания, приведенные в таблице 3, показывают, что эластичный слоистый материал (10), содержащий только один тканевый слой (20), один эластичный слой (30), одну активированную зону (25) и одну функциональную зону (23), способен удлиняться в диапазоне 57,75—81,25% от его ширины в ненапряженном состоянии. Не ограничиваясь настоящими примерами, активированные зоны двухслойных эластичных слоистых материалов согласно настоящему изобретению способны удлиняться в диапазоне 50—150%.
ТАБЛИЦА 3 Результаты испытаний Zwick/Roell с усилием 10 Н эластичного слоистого материала
ПРИМЕР 2 Испытания и расчеты для эластичного слоистого материала, содержащего один тканевый слой, один эластичный слой и две функциональные зоны
Процентные отношения общей ширины двух функциональных зон (23, 24) и ширины активированной зоны (25) к ширине эластичного слоистого материала (10) были вычислены для каждого компонента в случае наличия только одного тканевого слоя (20) и двух функциональных зон (23, 24). Результаты приведены ниже в таблице 4. В отношении всех компонентов можно заключить, что общая ширина функциональных зон (23, 24) изменяется в пределах 8,33—80,00%, тогда как ширина активированной зоны (25) находится в диапазоне 20,00—91,67%. Указанный слоистый материал удлиняется в том же диапазоне, что и материал в примере 1 (см. таблицу 3), так как ширина активированной зоны, к которой применяли испытание, имела такое же значение, как и ширина в примере 1.
ТАБЛИЦА 4 Процентные отношения общей ширины функциональных зон и ширины активированной зоны к ширине эластичного слоистого материала для компонентов впитывающих изделий (один тканевый слой, один эластичный слой и две функциональные зоны)
ПРИМЕР 3 Испытания эластичного слоистого материала, содержащего два тканевых слоя, один эластичный слой и две функциональные зоны
Эластичный слоистый материал, содержащий два тканевых слоя, одну эластичную пленку и две функциональные зоны, имеет такие же процентные отношения общей ширины функциональных зон (23, 24, 43, 44) и ширины активированной зоны (25, 45) к ширине эластичного слоистого материала (10), содержащего один тканевый слой и две функциональные зоны, приведенного в примере 2 (см. таблицу 4), так как первый и второй тканевые слои симметричны.
2
2
2
2
Испытание Zwick/Roell с усилием 10 Н выполняли для измерения удлинения активированной зоны (25, 45) эластичного слоистого материала (10), содержащего два тканевых слоя (20, 40), один эластичный слой (30), активированные зоны (25) и функциональные зоны (23, 24, 43, 44). Эластичный слоистый материал (10) изготавливали с использованием эластичного слоя 35 г/м, имеющего ширину 100 мм, и нетканых слоев спанбонда 20 г/м, имеющих ширину 100 мм, в качестве первого тканевого слоя (20) и второго тканевого слоя (40). Слои ламинировали с использованием 10 г/м адгезива для каждого тканевого слоя (20, 40). Результирующий слоистый материал (10) имеет основной вес в диапазоне 100—110 г/м и ширину 100 мм. Результаты испытаний, приведенные в таблице 5, показывают, что эластичный слоистый материал (10), содержащий два тканевых слоя (20, 40), один эластичный слой (30), активированные зоны (25) и функциональные зоны (23, 24, 43, 44), способен удлиняться в диапазоне 35,50—61,83% его ширины в ненапряженном состоянии (см. таблицу 5). Не ограничиваясь настоящими примерами, активированные зоны трехслойных эластичных слоистых материалов способны удлиняться в диапазоне 25—150%.
ТАБЛИЦА 5 Результаты испытаний Zwick/Roell с усилием 10 Н эластичного слоистого материала