ВПИТЫВАЮЩИЕ ИЗДЕЛИЯ С УЛУЧШЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ
ABSORBENT PRODUCTS WITH IMPROVED SEALING

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение в целом относится к впитывающим изделиям с композиционными неткаными эластичными полотнами. Уплотняющие материалы впитывающих продуктов (например, эластичные элементы отворота, эластичные элементы для ног и эластичные пояса) являются необходимыми компонентами впитывающих продуктов, таких как подгузники и трусы. Уплотняющие материалы широко используются для дополнения впитывающей системы впитывающего изделия, выступая в качестве барьера для предотвращения утечки жидкостей организма из продуктов. Хотя хорошо известна важность эффективной уплотняющей системы, не было приложено больших усилий, направленных на взаимодействие жидкости с уплотняющей системой или на улучшение конструкции и структуры уплотняющей системы.
Решение этой проблемы является важным, поскольку уменьшение и/или устранение утечки, особенно ранней утечки, является критически важным для предоставления неизменно положительного впечатления для пользователя и лица, осуществляющего уход. Настоящее изобретение решает эти проблемы путем предоставления композиционного нетканого эластичного полотна, содержащего эластичное полотно, соединенное с нетканым полотном, и способов образования таких композиционных нетканых эластичных полотен. В частности настоящее изобретение направлено на эластичные слоистые материалы и их использование в применениях к различным продуктам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Впитывающие продукты, описанные в данном документе, включают композиционные материалы, представляющие новый класс мягких, гибких и тканеподобных структур «нетканый материал/пленка», которые потенциально могут быть использованы во множестве таких применений, как функциональные эластичные материалы, чистящие салфетки, медицинские ткани, защитная одежда, фильтрация, упаковка и другие.
В одном аспекте уплотнение для ног для одноразового впитывающего изделия содержит слоистый материал, имеющий сердцевинную структуру с первой поверхностью и второй поверхностью, при этом сердцевинная структура содержит эластичный сердцевинный слой и пластичный сердцевинный слой, при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой одно из следующего: пленку, множество нитей и множество полосок, при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой одно из следующего: пленочный слой, множество нитей и множество полосок, и при этом по меньшей мере один из эластичного и пластичного сердцевинных слоев представляет собой пленку; и нетканый первый лицевой слой, прикрепленный к первой поверхности.
В альтернативном аспекте одноразовое впитывающее изделие содержит основу, содержащую впитывающую структуру; и уплотнение для ног, прикрепленное к основе, при этом уплотнение для ног содержит эластичный слоистый материал, содержащий сердцевинный слой, имеющий пленочный слой и нить или полоску, при этом пленочный слой является одним из пластичного и эластичного, и нить или полоска является другим из пластичного и эластичного, и нетканый первый лицевой слой, прикрепленный к сердцевинному слою.
В другом аспекте предусмотрен способ получения одноразового впитывающего изделия, имеющего уплотнение для ног, при этом уплотнение для ног содержит композиционное нетканое эластичное полотно, при этом способ включает предоставление эластичного полотна, содержащего сердцевинную структуру, имеющую эластичный сердцевинный слой и пластичный сердцевинный слой, при этом эластичное полотно имеет первую поверхность и вторую поверхность; растягивание эластичного полотна до менее чем 100-процентного растяжения; прикрепление волокнистого нетканого полотна к первой поверхности растянутого эластичного полотна с образованием композиционного нетканого эластичного полотна; и прекращение растягивания композиционного нетканого эластичного полотна. Способ также включает активацию композиционного нетканого эластичного полотна; образование уплотнения для ног из композиционного нетканого эластичного полотна; и установку уплотнения для ног в одноразовом впитывающем изделии.
Объекты и преимущества настоящего изобретения изложены ниже в следующем описании или могут быть изучены посредством практического применения настоящего раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящее изобретение будет еще более понятным, а дополнительные признаки станут очевидными при рассмотрении в сочетании со следующим подробным описанием и прилагаемыми графическими материалами. Графические материалы являются исключительно иллюстративными и не предназначены для ограничения объема формулы изобретения.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение в покомпонентном виде эластичного слоистого материала, содержащего эластичный слой и пластичный слой, согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 представлено схематическое изображение в разобранном виде эластичного слоистого материала, аналогичного материалу, показанному на фиг. 1, содержащего пластмассовый слой и эластичный слой, согласно настоящему изобретению;
на фиг. 3 представлен изображение в перспективе иллюстративного впитывающего изделия, содержащего эластичный слоистый материал согласно фиг. 1 и/или 2;
на фиг. 4 представлено схематическое поперечное сечение изображения компьютерной микротомографии вдоль поперечного направления слоистого материала, при этом проведенные линии представляют эластичные нити;
на фиг. 5 представлено схематическое поперечное сечение двоичного изображения компьютерной микротомографии вдоль поперечного направления слоистого материала, при этом проведенные линии представляют эластичные нити;
на фиг. 6 представлено схематическое поперечное сечение изображений компьютерной микротомографии, соответствующих коду 1 (SF4000), вдоль машинного направления слоистого материала, взятое между эластичными нитями;
на фиг. 7 представлено схематическое поперечное сечение изображений компьютерной микротомографии, соответствующих коду 1 (SF4000), вдоль машинного направления слоистого материала, взятое по эластичной нити;
на фиг. 8 представлено схематическое изображение испытательной установки GAP;
на фиг. 9 представлено схематическое изображение крупным планом испытательной установки GAP согласно фиг. 8, на котором показан испытываемый образец, закрывающий испытательную щель;
на фиг. 10 представлено схематическое изображение крупным планом испытательной установки GAP согласно фиг. 8, на котором показано крепление испытываемого образца;
на фиг. 11 представлено схематическое изображение крупным планом испытательной установки GAP согласно фиг. 8, на котором показан раствор в испытательной установке GAP и протечка в испытываемом образце;
на фиг. 12 представлено схематическое изображение испытания на растяжение испытываемого образца;
на фиг. 13 представлен вид в перспективе испытательной установки GAP; и
на фиг. 14 представлен вид с торца задней части испытательной установки GAP.
Повторное применение ссылочных позиций в настоящем описании и в графических материалах предназначено для представления одинаковых или аналогичных признаков или элементов настоящего изобретения. Графические материалы являются иллюстративными и не обязательно выполнены в масштабе. Некоторые их размеры могут быть преувеличены, тогда как другие могут быть преуменьшены.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Используемый в данном документе термин «нетканая ткань или полотно» относится к полотну, имеющему структуру отдельных полимерных и/или целлюлозных волокон или нитей, которые переслаиваются, но не идентифицируемым образом, как в случае трикотажной ткани. Нетканые ткани или полотна образуют множеством способов, таких как, например, мелтблаун-способы, спанбонд-способы, способы создания связанного кардочесанного полотна, способы, используемые для изготовления ткани и полотенец, и т.д.
Используемый в данном документе термин «полотно мелтблаун» обычно относится к нетканому полотну, образуемому с помощью способа, в котором расплавленный термопластичный материал экструдируют через множество мелких, обычно круглых, капилляров формующей головки в виде расплавленных волокон в сходящихся высокоскоростных потоках газа (например, воздуха), которые способствуют уменьшению диаметра волокон расплавленного термопластичного материала, которое может происходить до диаметра микроволокон. После этого волокна мелтблаун переносятся высокоскоростным потоком газа и осаждаются на принимающую поверхность с образованием полотна из распределенных случайным образом волокон мелтблаун. Такой способ раскрыт, например, в патенте США №3849241, выданном Butin и др., который включен в данный документ во всей своей полноте посредством ссылки. В общем, волокна мелтблаун могут представлять собой микроволокна, которые являются практически непрерывными или дискретными, диаметром обычно менее 10 микрон, и обычно являются клейкими при укладывании на принимающую поверхность.
Используемый в данном документе термин «полотно спанбонд» обычно относится к полотну, содержащему практически непрерывные волокна небольшого диаметра. Волокна образуют путем экструдирования расплавленного термопластичного материала из множества мелких, обычно круглых, капилляров фильеры, при этом диаметр экструдированных волокон затем быстро уменьшают, например, путем выводящего протаскивания и/или с помощью других хорошо известных механизмов технологии спанбонд. Получение полотен спанбонд описано и проиллюстрировано, например, в патентах США №3692618, выданном Dorschner и др., №3802817, выданном Matsuki и др., №3338992, выданном Kinney, №3341394, выданном Kinney, №3502763, выданном Hartman, №3502538, выданном Levy, №3542615, выданном Dobo и др., №4340563, выданном Appel и др., и №5382400, выданном Pike и др., каждый из которых включен в данный документ во всей своей полноте посредством ссылки. Волокна спанбонд обычно не являются клейкими при их укладывании на принимающую поверхность. Волокна спанбонд иногда могут иметь диаметры менее приблизительно 40 микрон, а зачастую от приблизительно 5 до приблизительно 20 микрон.
Используемый в данном документе термин «штапельное волокно» означает волокна, которые имеют длину волокна, которая в общем находится в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 150 миллиметров. Штапельные волокна могут представлять собой целлюлозные волокна или нецеллюлозные волокна. Некоторые примеры подходящих нецеллюлозных волокон, которые могут быть использованы, включают без ограничения обработанные гидрофильными средствами полиолефиновые волокна, полиэфирные волокна, нейлоновые волокна, поливинилацетатные волокна и их смеси. Гидрофильные обработки могут включать длительные обработки поверхности и обработки в смолах/смесях полимера. Целлюлозные штапельные волокна содержат, например, пульпу, термомеханическую пульпу, синтетические целлюлозные волокна, модифицированные целлюлозные волокна и т.п. Целлюлозные волокна могут быть получены из вторичных или переработанных источников. Некоторыми примерами подходящих источников целлюлозных волокон являются натуральные древесные волокна, такие как термомеханическая, беленая и небеленая пульпа мягких и твердых пород дерева. Вторичные или переработанные целлюлозные волокна могут быть получены из канцелярского мусора, газетной бумаги, оберточной бумаги и обрезков картона. Кроме этого, растительные волокна, такие как абака, лен, молочай, хлопок, модифицированный хлопок, хлопковый линтер, также могут использоваться в качестве целлюлозных волокон. В дополнение, могут быть использованы синтетические целлюлозные волокна, такие как, например, вискоза, вискозный шелк и лиоцелл. Модифицированные целлюлозные волокна обычно состоят из производных целлюлозы, образованных замещением соответствующих радикалов (например, карбоксила, алкила, ацетата, нитрата и т.д.) на гидроксильные группы вдоль углеродной цепи. Необходимые штапельные волокна для целей настоящей заявки являются гидрофильными, например, традиционные целлюлозные волокна (необходимым примером которых являются волокна древесной массы, которые можно обнаружить в свернутых тканях и полотенцах на основе бумаги).
Используемый в данном документе термин «практически непрерывные волокна» предназначен для обозначения волокон, которые имеют длину, которая превышает длину штапельных волокон. Термин предназначен для включения волокон, которые являются непрерывными, например, волокна спанбонд и волокна, которые не являются непрерывными, но имеют определенную длину, более приблизительно 150 миллиметров.
Используемый в данном документе термин «связанное кардочесанное полотно», или «BCW», относится к нетканым полотнам, образованным посредством способов кардочесания, известных специалистам в данной области техники и описанных дополнительно, например, в патенте США №4488928, выданном Ali Khan и др., который включен в данный документ посредством ссылки. Кратко, способы кардочесания включают образование исходной смеси, например, штапельных волокон со связывающими волокнами или другими связывающими компонентами в виде объемного клубка, который расчесывают или другим образом обрабатывают для получения в целом однородной основной массы. Это полотно нагревают или другим образом обрабатывают для активации адгезивного компонента, что в результате приводит к образованию объединенного, как правило, высококачественного нетканого материала.
Базовый вес нетканых тканей обычно выражают в унциях материала на квадратный ярд (унц./кв. ярд) или граммах на квадратный метр (г/кв. м), а диаметры волокна обычно выражают в микронах, или в случае штапельных волокон, денье. Следует отметить, для преобразования унц./кв. ярд в г/кв. м, необходимо унц./кв. ярд умножить на 33,91.
Используемые в данном документе термины «машинное направление» или «MD» обычно относятся к направлению, в котором получают материал. Также часто означают направление перемещения образующейся поверхности, на которой расположены волокна во время образования нетканого полотна. Термин «направление, поперечное машинному» или «CD» относится к направлению, перпендикулярному машинному направлению. Размеры, измеренные в направлении, поперечном машинному (CD), обозначаются как размеры «ширины», а размеры, измеренные в машинном направлении (MD), обозначаются как размеры «длины». Размеры длины и ширины плоского листа составляют направления X и Y листа. Размер в направлении глубины плоского листа также обозначается как Z-направление.
Используемые в данном документе термины «эластомерный» и «эластичный» используются взаимозаменяемо и под ними понимают слой, материал, слоистый материал или композиционный материал, который главным образом обладает способностью восстанавливать свою форму после деформации, когда убирают деформирующее усилие. В частности, при использовании в данном документе, «эластичный» или «эластомерный» означает то свойство любого материала, которое при применении смещающего усилия, обеспечивает возможность растяжения материала до длины в растянутом смещенном состоянии, которая по меньшей мере на приблизительно пятьдесят (50) процентов больше, чем его длина в нерастянутом несмещенном состоянии, и это приведет к восстановлению материала на по меньшей мере сорок (40) процентов от его удлиненного состояния при прекращении действия растягивающего усилия. Гипотетическим примером, который бы удовлетворял это определение эластомерного материала, может являться образец материала размером один (1) дюйм, который может удлиняться до по меньшей мере 1,50 дюйма и который, при удлинении до 1,50 дюйма и высвобождении, будет восстанавливаться до длины менее 1,30 дюйма. Многие эластичные материалы можно растягивать на более чем пятьдесят (50) процентов от их длины в нерастянутом состоянии и многие из них восстановятся практически до их первоначальной длины в нерастянутом состоянии при прекращении действия растягивающего усилия.
Используемый в данном документе термин «восстановление» относится к сокращению растянутого материала при прекращении действия смещающего усилия после растяжения материала путем применения смещающего усилия. Например, если материал, имеющий в нерастянутом, несмещенном состоянии длину один (1) дюйм, был удлинен на 50 процентов путем растяжения до длины полтора (1,5) дюйма, то материал в растянутом состоянии будет иметь длину, составляющую 150 процентов его длины в нерастянутом состоянии. Когда данный примерный растянутый материал после прекращения действия смещающего и растягивающего усилия сокращается, то есть восстанавливается, до длины одна целая одна десятая (1,1) дюйма, материал является восстановившимся на 80 процентов (0,4 дюйма) его удлинения.
Используемый в данном документе термин «г/куб. см» обычно обозначает граммы на кубический сантиметр.
Используемый в данном документе термин «гидрофильный» в целом относится к волокнам или поверхностям волокон или пленок, которые смачиваются жидкостями на водной основе при контакте с волокнами. Термин «гидрофобный» включает такие материалы, которые не являются гидрофильными, как было определено. Фраза «естественно гидрофобный» относится к таким материалам, которые являются гидрофобными по состоянию их химического состава без добавок или обработок, влияющих на гидрофобность.
Степень смачивания материалов, в свою очередь, можно описать на основании краевых углов и значений поверхностного натяжения рассматриваемых жидкостей и материалов. Оборудование и методики, подходящие для измерения смачиваемости конкретных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов могут быть предоставлены системой для анализа сил поверхностного натяжения Cahn SFA-222, или по сути эквивалентной системой. При измерении с помощью данной системы волокна с краевыми углами менее 90 градусов обозначают как «смачиваемые» или гидрофильные, а волокна с краевыми углами, превышающими 90 градусов, обозначают как «несмачиваемые» или гидрофобные.
Используемый в данном документе термин «продукт личной гигиены» относится к подгузникам, трусам для приучения к горшку, впитывающему нижнему белью, продуктам для взрослых с недержанием, гигиеническим салфеткам и гигиеническим продуктам для женщин, таким как гигиенические прокладки, прокладки и тонкие прокладки, и т.п.Термин «впитывающий медицинский продукт» используется для обозначения таких продуктов, как медицинские бинты, тампоны, предназначенные для медицинского, стоматологического, хирургического и/или носового применения, хирургические салфетки и одежда, покрытия в медицинских учреждениях и т.п.
Термин «композиционный материал» в данном документе обозначает пленочный материал, который связан или иначе сосуществует с нетканым полотном, содержащим волокна. Сам пленочный материал может являться однослойным, многокомпонентным или многослойным. Композиционный материал может содержать отверстия и являться воздухопроницаемым, или пленочный материал композиционного материала может являться по существу целым.
В настоящем изобретении описаны продукты для личной гигиены и впитывающие продукты, которые включают связанный без растяжения или с низким растяжением (растяжение < 100%) эластичный слоистый материал. Такой слоистый материал содержит один или два внешних нетканых слоя, внутренний пластичный слой, смежный с внутренним эластичным слоем, и адгезивные слои между неткаными слоями и пленочным/эластичным слоями. Пленочный и/или эластичный слои могут иметь форму пленки, полосок, нитей и т.д. Пленка может являться воздухопроницаемой. Слоистый материал активируют посредством процесса прокатки в профилированных валках или обработки в зацепляющихся зубчатых колесах.
Эластичный слоистый материал испытывает почти полный разрыв нетканых слоев с сохранением непрерывности пластичного слоя. Это обеспечивает возможность расчета свойств слоистого материала при напряжении/деформации с одновременным сохранением требований растяжения до останова для предпочтительных для потребителя характеристик прилегания. Это обеспечивает мягкий, нежный, подобный нижнему белью эластичный материал, обладающий улучшенными характеристиками протекания, для применений в одежде для личной гигиены.
Современные эластичные материалы, применяемые в продуктах на мировом рынке, обычно основаны на технологии связанных при растяжении эластичных слоистых материалов с нетканым лицевым слоем. В способе получения связанных при растяжении эластичных слоистых материалов эластичные материалы (пленку или нити) перед связыванием с материалами лицевого слоя растягивают в 3-5 раз относительно их длины в нерастянутом состоянии.
В результате описанной в данном документе работы было обнаружено, например, что связанные без растяжения эластичные нити в комбинации с тонкой/прочной пластичной пленкой и материалами лицевого слоя могут обеспечивать превосходные характеристики по сравнению с современными связанными при растяжении эластичными слоистыми материалами. Кроме того, в связанном без растяжения эластичном слоистом материале согласно настоящему изобретению также неожиданно создается требуемая текстура и внешний вид поверхности, что может обеспечивать более предпочтительный для потребителя внешний вид в том, что касается большей легкости, мягкости, нежности и подобия такой ткани, как нижнее белье.
Конкретнее, эластичный слоистый материал согласно настоящему изобретению может содержать либо эластичную нить и пластичную пленку, без растяжения связанные с нетканым материалом, либо эластичную пленку и пластичную нить, без растяжения связанные с нетканым материалом, либо любую форму эластичного материала и любую форму пластичного материала, связанные без растяжения с нетканым материалом. Эластичный и пластичный слои могут иметь форму пленки, полосок, нитей и т.д. Слоистый материал активируют посредством процесса прокатки в профилированных валках. Такой эластичный слоистый материал обеспечивает предпочтительный для потребителя внешний вид и прочность, а также поддающиеся расчету кривые растяжения до останова (S-S).
Процесс прокатки в профилированных валках приводит к почти полному разрыву нетканых слоев с сохранением непрерывности пластичного слоя. Это обеспечивает возможность расчета свойств слоистого материала при напряжении/деформации с одновременным сохранением требований растяжения до останова для предпочтительных для потребителя характеристик прилегания.
Главное предназначение уплотнения отворота состоит в обеспечении хорошей герметизации между эластичным элементом отворота и поверхностью (кожей носящего). Создание этой герметизации между эластичным элементом отворота и поверхностью может быть осуществлено посредством двух основных механизмов. Первый механизм применяет отворот, имеющий рельеф с меньшим количеством зазоров (меньшего размера) при расположении в контакте с поверхностью. Второй применяет должен использовать силу от эластичных нитей для закрытия зазоров, обусловленных структурами.
Типичный эластичный слоистый материал (также известный как слоистый материал Lycra, LAWN) для применения в отворотах состоит из лицевого слоя (SMS), двух эластичных нитей и термоплавкого клея. Слоистый материал изготовлен путем растягивания эластичных нитей до конкретного удлинения (как правило, 260-270%); растянутые эластичные нити затем адгезионно связаны с материалом лицевого слоя.
Эластичный слоистый материал, описанный в данном документе, предоставляет улучшенную конструкцию уплотнения для впитывающих изделий. Улучшенное уплотнение представляет собой связанный без растяжения эластичный слоистый материал (NSBSFEL), содержащий нити/пленку, такой как описано в заявке на патент № PCT/US16/20017, поданной 29 февраля 2016 года и включенной в данный документ в той степени, в которой она не противоречит настоящему изобретению. Настоящее изобретение предоставляет лучшее уплотнение для ног, чем уплотнения из предшествующего уровня техники, посредством минимизации микрозазоров между уплотняющим материалом и телом носящего.
В конкретном аспекте настоящего изобретения, представленном на фиг. 1, эластичный слоистый материал 10 содержит сердцевинную структуру, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, при этом сердцевинная структура содержит эластичный сердцевинный слой 120 и пластичный сердцевинный слой 140. Эластичный сердцевинный слой 120 представляет собой одно из следующего: пленка, множество нитей и множество полосок. Пластичный сердцевинный слой 140 также представляет собой одно из следующего: пленочный слой, множество нитей и множество полосок. Эластичный сердцевинный слой 120 и пластичный сердцевинный слой 140 могут иметь одинаковый формат или разные форматы. Пластичный сердцевинный слой 140 усиливает сердцевинную структуру в машинном направлении. Эластичный слоистый материал 10 также содержит два материала 170, 180 лицевого слоя с низким базовым весом (~8 г/м2), прикрепленных к сердцевинной структуре любыми подходящими средствами. В одном аспекте настоящего изобретения материалы 170, 180 лицевого слоя прикреплены к сердцевинной структуре при помощи адгезивных связывающих слоев 150, 160. В других аспектах эластичный слоистый материал 10 может быть изготовлен без одного или обоих материалов 170, 180 лицевого слоя.
В альтернативном аспекте настоящего изобретения, представленном на фиг. 2, эластичный слоистый материал 10 содержит сердцевинную структуру, имеющую первую поверхность и вторую поверхность, при этом сердцевинная структура содержит эластичный сердцевинный слой 120 и пластичный сердцевинный слой 140. Эластичный сердцевинный слой 120 представляет собой одно из следующего: пленка, множество нитей и множество полосок. Пластичный сердцевинный слой 140 также представляет собой одно из следующего: пленочный слой, множество нитей и множество полосок. Эластичный сердцевинный слой 120 и пластичный сердцевинный слой 140 могут иметь одинаковый формат или разные форматы. Пластичный сердцевинный слой 140 усиливает сердцевинную структуру в машинном направлении. Эластичный слоистый материал 10 также содержит два материала 170, 180 лицевого слоя с низким базовым весом (~8 г/м2), прикрепленных к сердцевинной структуре любыми подходящими средствами. В одном аспекте настоящего изобретения материалы 170, 180 лицевого слоя прикреплены к сердцевинной структуре при помощи адгезивных связывающих слоев 150, 160. В других аспектах эластичный слоистый материал 10 может быть изготовлен без одного или обоих материалов 170, 180 лицевого слоя.
Возвращаясь к аспекту, показанному на фиг. 1, эластичный сердцевинный слой 120 адгезионно связан с пластичным сердцевинным слоем 140 и материалами 170, 180 лицевого слоя с небольшим удлинением или без удлинения, например меньше или равно 100%. После изготовления эластичного слоистого материала 10 он имеет чрезвычайно низкую эластичность, и слоистый материал 10 в этот момент не является эластичным материалом (максимальное удлинение составляет менее 20% при минимальном натяжении). Слоистый материал 10 затем растягивают (на 200-300%) в машинном направлении (MD) с использованием методики прокатки в профилированных валках, процесса обработки в зацепляющихся зубчатых колесах или любого другого подходящего способа. Данное растяжение вызывает местный разрыв материалов 170, 180 лицевого слоя, удлиняет пластичный сердцевинный слой 140 на 20-300% в зависимости от условий обработки и превращает слоистый материал 10 в чрезвычайно эластичный материал с удлинением 150-250%, поддающимся расчету натяжением и кривыми S-S, представленными на фиг. 3, более подробно описанной ниже.
Эластичный слоистый материал 10 в данном аспекте постоянно проявляет регулярную и периодическую тонкую трехмерную структуру даже в условиях максимального растяжения. Для сравнения, современные связанные при растяжении эластичные слоистые материалы в условиях максимального растяжения демонстрируют в целом плоскую поверхность. Тонкая трехмерная структура поверхности слоистого материала 10 обеспечивает более предпочтительный для пользователя, улучшенный внешний вид и большую мягкость, нежность на ощупь. В данном аспекте пластичный сердцевинный слой 140 выполняет функцию придания слоистому материалу 10 прочности и свойства растяжения до останова. Эластичный сердцевинный слой 120 вносит вклад эластичных свойств в функции уплотнения, прилегания и комфорта при использовании в изделии личной гигиены. Материалы 170, 180 лицевого слоя обеспечивают тканеподобный внешний вид эластичного слоистого материала 10.
Пленка может являться либо пластичной, либо эластичной. Один пример подходящей пленки включает пластичную пленку с высокой прочностью и/или растяжимостью, либо однослойную, либо многослойную, включенную в слоистый материал 10 с целью обеспечения прочности на разрыв/прокол, а также управляемые кривые растяжения до останова для применения продукта и предпочтительных для потребителя атрибутов внешнего вида. Другие примеры подходящих пленок включают без ограничения оберточную полипленку, как на основе полипропилена (РР), так и на основе полиэтилена (РЕ), воздухопроницаемую пленку для наружного покрытия, пленку нанокомпозита на основе органоглины и эластичную пленку. В конкретном, приведенном в качестве примера аспекте пленка имеет толщину 0,2-2 мила, базовый вес 10-30 г/м2, удлинение 100-600%, модуль упругости (D638) 40-200 m/ра, и твердость по Шору D 30-45, при этом предпочтительные полимеры включают линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE) и полиолефиновые сополимеры.
Нити и полоски могут также являться пластичными или эластичными. Одним примером материала нити, подходящего для обеспечения превосходных характеристик эластичности, может являться готовая нить или нить, экструдированная из термопластичных эластомеров. Готовые нити включают эластичные нити торговой марки LYCRA, доступные от ESTVISTA, и эластичные волокна торговой марки CREORA, доступные от Hyosung. Другим примером подходящих нитей является выполненная с возможностью экструдирования нить, содержащая термопластичный полиуретан (TPU), доступный от Huntsman. Другие примеры подходящих нитей включают без ограничения термоэластомеры на основе полипропилена, такой как эластомерные полимеры торговой марки VISTAMAXX, доступные от ExxonMobil Chemical, стирольный блок-сополимер (SBC), такой как SBC торговой марки KRATON, доступный от Kraton Performance Polymers, и олефиновые блок-сополимеры (ОВС), такие как олефиновые блок-сополимеры торговой марки INFUSE, доступные от Dow Chemical. Аналогично, пластичные нити могут являться либо готовыми, либо экструдированными из термопластичных полимеров.
Материалы лицевого слоя могут представлять собой любой подходящий материал, содержащий такие нетканые материалы, как ткань, спанбонд, мелтблаун или любой другой подходящий материал на целлюлозной или полимерной основе. Нетканые материалы с низким базовым весом и/или низкой прочностью после активации могут обеспечивать тканеподобный внешний вид с более мягким и нежным ощущением при прикосновении. Все компоненты могут являться изготовленными путем адгезионного изготовления слоистого материала или экструзионного изготовления слоистого материала.
Адгезив, используемый для связывания материалов лицевого слоя с эластичным/пластичным слоями, может представлять собой адгезив любого подходящего типа.
В других аспектах настоящего изобретения связывание без растяжения слоев эластичного слоистого материала 10 также может быть выполнено при помощи любого другого подходящего способа, в том числе без ограничения наслоения с применением связывания посредством тепла, ультразвука и экструзии.
В данной области техники хорошо известна раскатка. Примеры описаний способа включают указанные в заявке на патент ЕР 650714, выданный Coles и др.
Связанные без растяжения эластичные слоистые материалы, содержащие нити/пленку, описанные в данном документе, демонстрируют улучшение характеристик, в том числе улучшенный внешний вид, нежное и мягкое ощущение при прикосновении и на ощупь, повышенную прочность за счет усиления нитей, управляемые кривые растяжения до останова (100-250%) и характеристики воздухопроницаемости и непроницаемости для жидкостей. В дополнение, эластичный слоистый материал 10, описанный в данном документе, демонстрирует себестоимость, меньшую чем у современных эластичных слоистых материалов, поскольку эластичный слоистый материал 10 имеет базовый вес, который можно уменьшить до 50 процентов базового веса современных эластичных слоистых материалов, изготовленных при помощи способов изготовления связанных при растяжении слоистых материалов.
Материалы, которые могут быть использованы для образования волокнистого нетканого полотна, или материалов 170, 180 лицевого слоя, включают любой нетканый материал, допускающий возможность выполнения вышеописанных действий. Например, материалы 170, 180 лицевого слоя могут быть образованы из смеси неэластичного материала с эластичным материалом, одного или нескольких неэластичных материалов, или смеси одного или нескольких эластичных материалов с двумя или более неэластичными материалами. Предпочтительно, материалы 170, 180 лицевого слоя образованы из образующего волокна, пригодного для получения по технологии мелтблаун или спанбонд и собирания в сборки неэластичного материала. Однако материалы 170, 180 лицевого слоя могут быть образованы путем укладывания кардочесанного полотна на поверхность сердцевинной структуры или любым другим способом, который можно использовать для образования материалов 170, 180 лицевого слоя на поверхности сердцевинной структуры. Примерными образующими волокна материалами для использования при образовании материалов 170, 180 лицевого слоя являются полиэфирные материалы, полиолефиновые материалы или смеси одного или нескольких полиэфирных материалов с одним или несколькими полиолефиновыми материалами. Примерным образующим волокна полиэфирным материалом является полиэтилентерефталат. Примерным образующим волокна полиолефиновым материалом является полипропилен. Предпочтительные полипропиленовые материалы, например, могут быть получены от Himont Company под торговыми обозначениями PC 973 и PF 301.
После образования материалов 170, 180 лицевого слоя на верхней поверхности или их прикрепления к верхней поверхности сердцевинной структуры композиционное нетканое эластичное полотно 10, по причинам, изложенным выше, пропускают через валики, которые необязательно нагревать, или которые необязательно прикладывают какое-либо избыточное давление к сердцевинной структуре. Затем действие растягивающего и смещающего усилия на сердцевинную структуру прекращают, для того чтобы ослабить и сократить композиционное нетканое эластичное полотно 10.
Предпочтительно, эластичные пленки, используемые в настоящем изобретении, могут растягиваться по меньшей мере на 50-100% относительно их длины в нерастянутом состоянии. В некоторых случаях требуется, чтобы пленки можно было растянуть на 100-200%, 200-400% или 400-600%.
Приводимое в качестве примера применение композиционного нетканого эластичного полотна 10 включает применение композиционного нетканого эластичного полотна 10 в уплотнении для ног в форме герметичного отворота в паре трусов 20 для приучения к горшку, как изображено в качестве иллюстрации на фиг. 3 в частично скрепленном состоянии. Уплотнение для ног может представлять собой герметичный отворот или любую другую подходящую конструкцию, предназначенную для препятствования или устранения утечки из впитывающего изделия.
В трусах 20 определена пара продольных концевых областей, иначе называемых в данном документе передней областью 22 и задней областью 24, и центральная область, иначе называемая в данном документе областью 26 промежности, проходящая продольно между передней и задней областями 22, 24 и соединяющая их. В трусах 20 также определена внутренняя поверхность 28, приспособленная таким образом (к примеру, расположенная по отношению к другим компонентам трусов 20), что при применении она обращена к носящему, и наружная поверхность 30, противоположная внутренней поверхности. Передняя и задняя области 22, 24 представляют собой такие части трусов 20, которые при ношении полностью или частично покрывают или охватывают талию или от средней до нижней части туловища носящего. Область 26 промежности, как правило, представляет собой такую часть трусов 20, которая при ношении находится между ногами носящего и покрывает нижнюю часть туловища и промежность носящего. Трусы 20 для приучения к горшку имеют пару противоположных в поперечном направлении боковых краев 36 и пару противоположных в продольном направлении поясных краев, соответственно обозначенных как передний поясной край 38 и задний поясной край 39.
Изображенные трусы 20 содержат основу 32, пару противоположных в поперечном направлении передних боковых панелей 34, проходящих в поперечном направлении наружу в передней области 22, и пару противоположных в поперечном направлении задних боковых панелей 134, проходящих в поперечном направлении наружу в задней области 24.
Как показано на фиг. 3, основа 32 содержит наружное покрытие 40 и обращенный к телу прокладочный материал 42, который может быть соединен с наружным покрытием 40 посредством наложения их друг на друга с помощью адгезивов, связей, полученных способом ультразвуковой сварки, связей, полученных способом термосварки, или других традиционных методик. Прокладочный материал 42 может быть присоединен подходящим образом к наружному покрытию 40 по периметру основы 32 с образованием переднего шва 62 на талии и заднего шва 64 на талии. Прокладочный материал 42 может быть в целом приспособлен, т.е. расположен относительно других компонентов трусов 20, с возможностью обращения к коже носящего во время ношения трусов. Основа 32 может дополнительно содержать впитывающую структуру 44, расположенную между наружным покрытием 40 и обращенным к телу прокладочным материалом 42 для впитывания жидких выделений организма, выделяемых носящим, и может дополнительно содержать пару герметичных отворотов 46, прикрепленных к обращенному к телу прокладочному материалу 42, для препятствования растеканию в поперечном направлении выделений организма.
В случае трусов 20 для приучения к горшку в скрепленном положении, как частично показано на фиг. 3, передняя и задняя боковые панели 34, 134 могут быть соединены друг с другом крепежной системой 80 с образованием трехмерной конфигурации трусов, имеющей отверстие 50 для талии и пару отверстий 52 для ног. Таким образом, передняя и задняя боковые панели 34 и 134 при ношении трусов 20 содержат части трусов 20 для приучения к горшку, которые расположены на бедрах носящего. Поясные края 38 и 39 трусов 20 для приучения к горшку со своими передним и задним эластичными материалами 56, 54 пояса выполнены с возможностью охвата талии носящего и совместного образования отверстия 50 для талии трусов.
Прорезиненные герметичные отвороты 46, как показано на фиг. 3, образуют частично незакрепленный край, который принимает вертикальную конфигурацию по меньшей мере в области 26 промежности трусов 20 для приучения к горшку с образованием герметизации с телом носящего. Герметичные отвороты 46 могут проходить продольно по всей длине основной части 32 или могут проходить по длине основной части лишь частично. Подходящие конструкции и схемы расположения герметичных отворотов 46 в целом хорошо известны специалистам в данной области и описаны в патенте США №4704116, выданном 3 ноября 1987 года на имя Enloe, который включен в настоящий документ с помощью ссылки.
Далее будет представлено подробное описание со ссылками на различные аспекты настоящего изобретения, один или более примеров которых приведены ниже. Каждый пример предоставлен в целях объяснения, а не ограничения данного изобретения. В действительности, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что по отношению к настоящему изобретению могут быть выполнены различные модификации и изменения без отклонения от объема или сущности настоящего изобретения. Например, признаки, проиллюстрированные или описанные как часть одного аспекта, могут быть использованы в другом аспекте для получения еще одного аспекта. Таким образом, предполагается, что аспекты настоящего изобретения охватывают такие модификации и изменения.
Листовые материалы, полученные согласно настоящему изобретению, могут быть использованы во множестве применений в конечных продуктах. Предполагается, что такие листовые материалы имеют применения в конечных продуктах, в том числе в технических областях фильтрации, медицинской одежде, покровах и бинтах, в области личной гигиены, как, например, в «ушках», или боковых участках подгузников для младенцев/детей, и применениях в гигиенических средствах для взрослых женщин. Изделия, изготовленные согласно настоящему изобретению, являются очень гибкими и мягкими, а также тканеподобными на ощупь.
В одном типе нарушения уплотнения жидкость проникает через границу раздела между уплотняющим материалом и телом носящего через «микрозазоры». Эти микрозазоры обычно не видны невооруженным глазом и могут иметь размер в диапазоне от десятков до сотен микронов. Эти микрозазоры возникают из-за рельефа с микроскладками материала лицевого слоя, когда эластичные элементы стягиваются. Связанный без растяжения эластичный слоистый материал (NSBSFEL), содержащий нити/пленку, испытывали на его способность минимизировать и/или устранять микрозазоры.
Способ испытания компьютерной микротомографии применяют, чтобы прийти к пониманию того, какие элементы отворота оказывают влияние на контакт на границе раздела отворота и тела человека, и определить количество этих структур с обнаружением соответствия между структурой отворота и способностью к уплотнению. Методика компьютерной микротомографии предоставляла трехмерный вид границы раздела между эластичного материала отворота и поверхностью. Она также предоставляла данные о расстоянии между нитью и кожей, которые важны для измерения способности к уплотнению эластичных материалов отворота.
Способ измерения расстояния между уплотнением (отворотом) и имитированной поверхностью тела
Расстояние между структурой уплотнения и противоположной имитированной поверхностью тела может быть определено с использованием рентгеновской компьютерной микротомографии (также известной как компьютерная микротомография) и способов измерения с помощью анализа изображения, описанных в данном документе. В данном контексте учитывается расстояние между эластомерной нитью уплотнения, наиболее близкой к его поверхности, и противоположной поверхностью тела носящего. В целом, способ анализа изображения определяет числовое значение линейного расстояния между поверхностью уплотнения и противоположной имитированной поверхностью тела. Способ измерения расстояния зазора осуществляют с использованием компьютерной микротомографии для получения изображений без разрушения структуры с последующими методиками анализа изображения для осуществления измерений расстояния. Для осуществления измерения расстояния применяют алгоритм анализа изображения, который включает конкретные этапы обработки и измерения изображения. Алгоритм анализа изображения выполняет обнаружение, обработку изображений и измерение, а также передает данные в цифровом виде в базу данных в виде электронной таблицы. Полученные данные измерений применяют для сравнения расстояния зазора разных структур уплотнения.
Способ определения расстояния зазора между уплотнением и противоположной имитированной поверхностью тела включает первый этап получения цифровых изображений рентгеновской компьютерной микротомографии образца. Эти изображения получают с использованием системы компьютерной микротомографии SkyScan 1272, доступной от Bruker microCT (2550 Контих, Бельгия). Перед размещением образца в системе компьютерной микротомографии уплотнение прикрепляли к фрагменту экструдированного пенополистирола без покрытия с закрытыми порами (взят из круга диаметром 6 дюймов для имитации такой же кривизны, как в испытании GAP) с приблизительным удлинением 60% с использованием клейкой ленты. Используемый пеноматериал представлял собой гладкий диск из пеноматериала с размерами 22 мм × 149 мм, доступный от FloraCraft Corporation в Лудингтоне, Мичиган. Блок эластичного материала/экструдированного пенополистирола с закрытыми порами затем подрезали, чтобы он помещался на стойке для образца, для минимизации количества лишнего экструдированного пенополистирола с закрытыми порами. Образец уплотнения и имитированной поверхности тела (экструдированный пенополистирол с закрытыми порами) затем прикрепляли к установочному устройству, предоставляемому Bruker с системой SkyScan 1272, чтобы он не двигался под своим собственным весом во время процесса сканирования. Также, выполняли крупноразмерное сканирование для охвата всего образца в вертикальном направлении и сканирование двойной ширины для охвата всей ширины. В результате этого получают поле высотой 3 и шириной 2 (6 отдельных сканирований), которое собирают с помощью компьютера в конечную бесшовную мозаику. Во время процесса сканирования используют следующие условия SkyScan 1272:
- Размер пикселя камеры (мкм) = 9,0
- Напряжение источника (кВ) = 40
- Ток источник (мкА) = 250
- Размер пикселя изображения (мкм) = 19,6
- Формат изображениями = TIFF
- Глубина (бит) = 16
- Шаг поворота (град.) = 0,40
- Использовать поворот на 360 = НЕТ
- Усреднение кадров = Включено (3)
- Случайное движение = Включено (2)
- Коррекция при равномерной освещенности поля = Включено
- Фильтр = Нет фильтра
После завершения сканирования образца полученный набор изображений необходимо реконструировать с использованием программы NRecon, предоставляемой вместе с системой компьютерной микротомографии SkyScan 1272. Хотя параметры реконструкции могут в некоторой степени зависеть от образца и должны быть известны специалисту в данной области техники, следующие параметры должны предоставить основные рекомендации для анализирующего специалиста:
Тип файла изображения = ВМР
Размер пикселя (мкм) = 19,60
Сглаживание = 0
Коррекция кольцевых артефактов = 12
Коррекция ужесточения пучка (%) = 20
После завершения реконструкции полученный набор данных изображения теперь готов к анализу изображения.
Программная платформа анализа изображений, используемая для осуществления измерений линейного расстояния, представляет собой QWIN Pro (Версия 3.5.1), доступную от Leica Microsystems, с офисом в Хербруге, Швейцария.
Таким образом, способ определения расстояния зазора данного образца включает этап осуществления одного-двух измерений расстояния на изображении компьютерной микротомографии. Точнее говоря, алгоритм анализа изображения использован для считывания и обработки изображений, а также выполнения измерений с использованием языка пользовательской системы (QUIPS) интерактивного программирования Quantimet. Алгоритм анализа изображения воспроизводится далее.
NAME = Расстояние между объектами - 1
PURPOSE = Измерения линейного расстояния между одним или несколькими объектами (полуавтомат)
CONDITIONS = Различные источники изображения (например, оптический, компьютерная микротомография, SEM, и т.д.)
Следующие строки обозначают расположение в компьютере, куда отправляют данные
Open File (D:\Data\xxxxxx.xls)
Set-Up
Enter Results Header
File Results Header (channel #1)
File Line (channel #1)
Следующие две строки основаны на размере реконструированных изображений компьютерной микротомографии
Image frame (x 0, у 0, Width 432, Height 304)
Measure frame (x 23, у 19, Width 386, Height 272)
-- Calibration = 19,6 um/px
CALVALUE = 19,6
Calibration (Local)
For (SAMPLE=1 to 1, step 1)
Следующая строка основана на префиксе файла изображения из анализируемого набора изображений компьютерной микротомографии.
PauseText ("Enter image prefix now.")
Input (TITLES)
Следующая строка основана на числах в суффиксе файла изображения из анализируемого набора изображений компьютерной микротомографии. Для набора изображений, показанного ниже, в качестве образца брали каждое 25-е изображение.
For (REPLICATE = 1000 to 1550, step 25)
IMAGE ACQUIRE
Binary Edit (Clear Binary5)
ACQOUTPUT = 0
Следующие две строки указывают расположение в компьютере изображений компьютерной микротомографии, считываемых во время процесса анализа изображения.
ACQFILE$="D:Imagesxxxxxx
"+TITLE$+""+STR$(REPLICATE)+".bmp"
Read image (from file ACQFILES into ACQOUTPUT)
Colour Transform (Mono Mode)
Grey Transform (WSharpen from ImageO to Image 1, cycles 2, operator Octagon)
Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, у 0, z 1, Reduction off)
Detection & Processing
Следующая строка представляет собой предельный уровень полутона для обнаружения материала уплотнения и компонентов имитированной поверхности тела из экструдированного пенополистирола с закрытыми порами в изображении. Порог может быть необходимо отрегулировать перед выполнением алгоритма для отражения оптимального обнаружения.
Detect (whiter than 110, from Image 1 into Binary0)
Binary Amend (Open from Binary0 to Binary 1, cycles 2, operator Disc, edge erode on)
Binary Identify (FillHoles from Binary 1 to Binary2)
Binary Amend (Close from Binary2 to Binary3, cycles 6, operator Disc, edge erode on)
PauseText ("Draw lines between items of interest.")
Binary Edit [PAUSE] (Vector from 161,78 to 162,109, width 2, in Binary4)
Binary Logical (C=A XOR В: С Binary5, A Binary3, В Binary4) Measurements
Clear Accepts
Measure feature (plane Binary5, 8 ferets, minimum area: 8, grey image: Image0)
Selected parameters: X FCP, Y FCP, Feret90, Length
File Feature Results (channel #1)
Display Feature Results (x 1346, у 613, w 568, h 404)
Next (REPLICATE)
Next (SAMPLE)
END
Алгоритм QUIPS выполняется с использованием программной платформы QWIN Pro. Анализирующему специалисту вначале предоставляются подсказки по вводу набора информации об образце, который направляется в файл EXCEL.
Затем анализирующему специалисту посредством интерактивного командного окна и окна ввода предоставляются подсказки по вводу префикса файла изображения анализируемых изображений компьютерной микротомографии. После этого этапа все последующие изображения для данного образца будут готовы для автоматического анализа посредством алгоритма «Distance Between Objects - 1».
Затем анализирующему специалисту предоставляются подсказки по ручному размещению линии между центром обнаруженных сейчас ярких круглых эластичных нитей и верхней поверхностью имитированной поверхности тела из экструдированного пенополистирола с закрытыми порами в поперечном сечении образца, как видно в окне изображения. Это осуществляют путем использования компьютерной мыши для проведения прямой линии между этими двумя объектами, представляющими интерес (см. фиг. 4).
После проведения одной линии между центрами эластомерных нитей и поверхностью 15 экструдированного пенополистирола с закрытыми порами непосредственно ниже, анализирующий специалист затем продолжает алгоритм, нажимая на кнопки «ОК» или «Продолжить», показанные на экране. Подобные подсказки будут появляться для всех последующих изображений, автоматически считываемых алгоритмом.
После автоматического осуществления алгоритмом этапа обработки двоичного изображения с целью изолирования расстояния между нижним краем эластичной нити и верхним краем поверхности 15 экструдированного пенополистирола с закрытыми порами, автоматически измеряют длину конечного двоичного представления, и данные экспортируют в обозначенный файл электронной таблицы EXCEL (см. пример конечного двоичного изображения, фиг. 5). Алгоритм затем будет автоматически считывать следующее изображение и предоставлять анализирующему специалисту подсказки по повторному запуску процесса, описанного в предыдущем абзаце. Этот процесс повторяют, пока все обозначенные изображения не будут проанализированы.
Данные параметров измерения длины будут расположены в файле EXCEL после осуществления измерений и передачи данных. Измерение длины можно считать измерением расстояния, из которого можно вычислить статистические данные, такие как среднее и стандартное отклонение.
Обработка нескольких параллелей одного образца может быть осуществлена в ходе одного выполнения алгоритма QUIPS на основе считывания нескольких изображений (примечание: строку «REPLICATE For - Next» в алгоритме нужно скорректировать для отражения количества параллелей осуществляемых анализов образца на образец). Например, из набора изображений компьютерной микротомографии из 1000 изображений можно анализировать каждое 20-е изображение, получая 50 точек данных на образец. Сравнение между различными образцами может быть выполнено с использованием Т-анализа Стьюдента при 90% уровне достоверности.
Способ испытания GAP
Установка 200, используемая в испытании GAP, схематически изображена на фиг. 8-11, 13 и 14. Испытательная установка 200 GAP произведена компанией Midwest Prototyping, LLC, и изготовлена из материала Accura 60 с уровнем отделки 3, где уровень обозначает уровень шлифовки после нанесения полиуретанового покрытия. Испытательная установка 200 GAP выполнена с возможностью испытания способности материала отворота к ограничению или предотвращению протечки через уплотнение, образуемое отворотом 46.
1. Убедитесь, что оборудование правильно настроено, смотрите основные пункты ниже:
a. Убедитесь, что испытательная установка 200 GAP (см. фиг. 8-11, 13 и 14) не загрязнена какими-либо предыдущими испытательными растворами, поверхность протерта и не является влажной, полоски 210 с крючками не загрязнены какими-либо посторонними объектами, крепежная деталь 220 не имеет порезов, царапин и других дефектов.
b. Убедитесь, что трубка не загрязнена раствором и правильно соединена с трехходовым клапаном и с самой испытательной установкой 200 GAP в месте 230 соединения шланга.
c. Насос настроен на скорость 75 мл/мин
d. Для ожидаемой высоты GAP ниже 15 мм, могут быть получены более точные результаты посредством остановки раствора каждые 2-3 мм в течение нескольких секунд для проверки того, что уплотнение держится).
2. При правильно настроенном оборудовании возьмите отворот 46, который ранее отметили в «процедуре подготовки образцов отворотов» и выровняйте отворот 46 так, чтобы обе эластичные нити находились ниже щели 240 в испытательной установке 200, так что оставшийся лицевой слой покрывает щель 240 в испытательной установке 200 GAP (см. фиг. 9). Для сложенной части отворота 46 испытание проводили таким образом, что складка касалась испытательной установки 200.
3. Когда отворот 46 находится в правильной ориентации, убедитесь, что отметки 215 на отвороте 46 находятся в положении, соответствующем сторонам полосок 210 с крючками, которые ближе к щели 240 (см. фиг. 9). В этой процедуре отворот 46 выравнивают с полосками 210 с крючками, поскольку расстояние между внутренними сторонами полосок 210 с крючками измеряли и использовали как эталон при расчете удлинения (В=16 см). Также убедитесь, что самую нижнюю нить эластичного материала относительно щели 240 каждый раз размещают в одном и том же положении путем выравнивания этой нити с помощью отметок на испытательной установке 200. Отметки были сделаны на испытательной установке 200 для убеждения в том, что отвороты каждый раз размещают в одном и том же положении.
Эти отметки находятся на 1,75 см ниже щели 240 и на той же относительной высоте рядом с каждой полоской 210 с крючками.
4. После правильного выравнивания отворота 46 прижмите лицевой слой к полоскам 210 с крючками, чтобы закрепить его на месте. Повторите этот этап для обеих сторон отворота 46.
5. Когда обе стороны закреплены, убедитесь, что никакая часть лицевого слоя не завернута и что отворот 46 является ровным.
6. Далее возьмите крепежную деталь 220 и установите ее так, чтобы нижняя часть крепежной детали 220 стояла на деталях платформы перед тем, как аккуратно придавить крепежной деталью 220 отворот 46, во время чего она должна удерживаться на месте магнитами 290 (см. фиг. 10 и 11).
7. Возьмите верхнее уплотнительное кольцо 250, поднимите и поместите в паз на крепежной детали 220, убедитесь, что крепежная деталь 220 не двигается (см. фиг. 10). Повторите этот процесс с нижним уплотнительным кольцом 260.
8. После правильного размещения отворота 46 и успешного размещения и уплотнения крепежной детали 220, начните заполнение столба 270 для раствора (см. фиг. 13) испытательной установки 200 GAP требуемым раствором, таким как описанный ниже.
9. Продолжайте заполнение испытательной установки 200 раствором, пока отворот 46 не начнет протекать (см. фиг. 11: обратите внимание на протечку 300 через нижнюю часть отворота 46). При возникновении протечки остановите насос и немедленно проверьте высоту раствора в столбе 270 для раствора с использованием линейки 280 (см. фиг. 14) на испытательной установке 200.
10. Запишите эти данные, а также любые наблюдения во время испытания (такие как тип нарушения или место протечки) и вылейте раствор из испытательной установки 200.
11. После опустошения до уровня ниже щели 240 снимите крепежную деталь 220 и испытываемый отворот 46. Протрите испытательную установку 200, а также крепежную деталь 220, чтобы они обе были полностью сухими.
12. Повторяйте, пока все образцы не будут испытаны.
Испытательный раствор 52 дин
Получите 3 литра солевого раствора 0,9% (вес/вес) и поместите в кувшин.
Отмерьте 3 грамма Pluronic F-38 и добавьте в солевой раствор.
Используя магнитную мешалку, начните перемешивать со средней скоростью.
Добавьте 5 полных пипеток синего красильного раствора (1 грамм порошка FD&C Blue №1 на 1 литр деионизированной воды)
Мешайте в течение дополнительных 30 минут со средней скоростью.
Процедура подготовки образцов для испытания GAP
1. Образец прикрепляют к верхней части измерительной пластины с помощью зажима (см. фиг. 12).
2. 500 грамм прикрепляют к нижней части эластичного материала.
3. Эластичный материал оставляют свободно висеть в вертикальном направлении. Отворот 46 необходимо полностью растянуть строго вертикально.
a. Отворот 46 теперь висит вертикально напротив измерительной пластины. Измерительная пластина имеет отметки на установленной длине (А), которые соответствуют разным процентным значениям удлинения на испытательной установке 200 GAP.
b. А вычисляют по формуле: А=100% × В / Е
Где переменные являются следующими:
• В - целевая длина, до которой происходит ослабление из А для достижения удлинения Е%. В также представляет собой расстояние между двумя полосками 210 с крючками на испытательной установке 200 GAP, составляющее 16 см
• А - длина отворота 46 при удлинении 100% (полностью растянутое состояние)
• Е - процентное удлинение отворота 46. Этого удлинения достигают, когда отворот 46 находится в нерастянутом состоянии между А и В
Например: При удлинении отворота Е=60% и В=16 см, А=26,67 см
Например: При удлинении отворота Е=100% и В=16 см, А=16 см
4. Каждый раз, когда отворот 46 касается отмеченных мест на измерительной пластине, делайте отметки на отвороте 46.
5. После проставления отметок на отвороте 46, снимите балласт в нижней части и отстегните образец от измерительной пластины. Повторите для необходимого количества образцов.
В таблице 1 показано краткое описание кодов, которые были проанализированы, где код 2 является контрольным.
Bostik Н4258 доступен от Bostik, расположенной в Вауватозе, Висконсин.
Creora 620 дтекс от Hyosung Holdings USA, Inc., расположенной в Шарлотте, Северная Каролина.
Lycra 800 дтекс от Invista, расположенной в Уичито, Канзас.
8 г/м2 SMS (спанбонд-мелтблаун-спанбонд), доступный от Avgol America, расположенной в Моксвилле, Северная Каролина.
15 г/м2 SMS (спанбонд-мелтблаун-спанбонд), доступный от Avgol America, расположенной в Моксвилле, Северная Каролина.
Прозрачная стретч-пленка толщиной 0,6 мила (0,0006 дюйма) (номер по каталогу: 2008Т21), доступная от Mcmaster-carr, расположенной в Элмхерсте, Иллинойс.
8 г/м2 материал мелтблаун был изготовлен из полипропилена, приобретенного в LyondellBasell под торговым обозначением MF650W.
Код 1: Первый слоистый материал представлял собой материал SF4000, связанный без растяжения эластичный слоистый материал (NSBSFEL), содержащий нити/пленку. Эластичный материал был образован путем использования 8 г/м2 материала лицевого слоя мелтблаун, Creora 620, растянутого до удлинения ~50%, прозрачной стретч-пленки толщиной 0,6 мила и клея Н4258 с общим привесом приблизительно 8 г/м2. Слоистый материал затем профилировали в машинном направлении с использованием зацепляющихся валков с глубиной захвата 0,27 дюйма (эквивалентно растягиванию на ~325%). Отворот 46 затем прикрепляли к фрагменту экструдированного пенополистирола с закрытыми порами (взят из круга диаметром 6 дюймов для имитации такой же кривизны, как в испытании GAP) с удлинением 60%, как описано выше. В таблице 2 показаны условия, при которых обрабатывали материал.
В таблице 3 показаны расстояния от эластичных нитей до поверхности для кодов 1-3. Указанные расстояния выражены в микрометрах (микронах). Результаты для кода 1 SF4000 изображены на фиг. 6 и 7 для схематического поперечного сечения изображений компьютерной микротомографии кода 1 SF4000 вдоль машинного направления слоистого материала, взятого между эластичными нитями (фиг. 6), и для схематического поперечного сечения изображений компьютерной микротомографии кода 1 SF4000 вдоль машинного направления слоистого материала, взятого по эластичной нити (фиг. 7). По сравнению со стандартными материалами при аналогичном удлинении 60%, код 1 SF4000 имеет существенно меньший зазор между нитями и поверхностью. Результат касательно зазора является неожиданным, поскольку SF4000 был образован с нитями 620 дтекс и имеет более низкую растягивающую нагрузку по сравнению со стандартными материалами с более тяжелыми нитями. Кроме того, SF4000 имеет подобную растягивающую нагрузку по сравнению со стандартными материалами с более легкими нитями. SF4000 все еще имеет существенно меньший зазор по сравнению с этими стандартными материалами. Этот результат показывает, что структура отворота 46 оказывает большее влияние на уменьшение расстояния от отворота 46 до поверхности, чем увеличение силы. Это также означает, что возможно создать эластичный материал отворота с более низким натяжением с лучшим уплотнением путем использования слоистого материала, который имеет структуру с существенно меньшим зазором.
Результаты
Как показано в таблице 3, испытание материалов, описанных в данном документе, показало, что материал кода 1 имел значительно лучшие результаты испытания GAP. Способ испытания GAP по существу сообщают о высоте столба воды до возникновения протечки уплотнения, растянутого до удлинения на 60%, при этом более высокое значение высоты столба воды указывает на меньшую протечку. GAP показывает гораздо лучшие результаты с материалом кода 1 (18 мм), чем с отворотами из 15 г/м2 SMS кода 2 (0 мм) из предшествующего уровня техники.
Был разработан алгоритм анализа компьютерной микротомографии с анализом изображения для измерения расстояния от эластичной нити до поверхности при удлинении на 60% (что представляет микрозазор), в котором меньшее расстояние указывает на уменьшенные микрозазоры. Это испытание показало, что материал кода 1 имел наилучшие характеристики (от 228 до 254 микронов), значительно лучше, чем у отворотов из 15 г/м2 SMS из предшествующего уровня техники (от 467 до 519 микронов).
В первом конкретном аспекте уплотнение для ног для одноразового впитывающего изделия содержит слоистый материал, имеющий сердцевинную структуру с первой поверхностью и второй поверхностью, при этом сердцевинная структура содержит эластичный сердцевинный слой и пластичный сердцевинный слой, при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой одно из следующего: пленку, множество нитей и множество полосок, при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой одно из следующего: пленочный слой, множество нитей и множество полосок, и при этом по меньшей мере один из эластичного и пластичного сердцевинных слоев представляет собой пленку; и нетканый первый лицевой слой, прикрепленный к первой поверхности.
Второй конкретный аспект включает первый конкретный аспект, при этом множество нитей расположены между пленочным слоем и первым лицевым слоем.
Третий конкретный аспект включает первый и/или второй аспект, при этом первый лицевой слой прикреплен к первой поверхности адгезивом.
Четвертый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 1-3 и дополнительно включает нетканый второй лицевой слой, прикрепленный ко второй поверхности.
Пятый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 1-4, при этом нетканый первый лицевой слой является выполненным на основе целлюлозы.
Шестой конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 1-5, при этом нетканый первый лицевой слой является выполненным на основе полимера.
Седьмой конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 1-6, при этом нетканый первый лицевой слой содержит полимер и целлюлозу.
Восьмой конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 1-7, при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой пленку, и при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой множество нитей или множество полосок.
Девятый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 1-8, при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой пленку, и при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой множество нитей или множество полосок.
В десятом конкретном аспекте одноразовое впитывающее изделие содержит основу, содержащую впитывающую структуру; и уплотнение для ног, прикрепленное к основе, при этом уплотнение для ног содержит эластичный слоистый материал, содержащий сердцевинный слой, имеющий пленочный слой и нить или полоску, при этом пленочный слой является одним из пластичного и эластичного, и нить или полоска является другим из пластичного и эластичного, и нетканый первый лицевой слой, прикрепленный к сердцевинному слою.
Одиннадцатый конкретный аспект включает десятый конкретный аспект и дополнительно включает нетканый второй лицевой слой, прикрепленный ко второй поверхности.
Двенадцатый конкретный аспект включает десятый и/или одиннадцатый аспект, при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой пленку, и при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой множество нитей или множество полосок.
Тринадцатый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 10-12, при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой пленку, и при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой множество нитей или множество полосок.
В четырнадцатом конкретном аспекте способ получения одноразового впитывающего изделия, имеющего уплотнение для ног, при этом уплотнение для ног содержит композиционное нетканое эластичное полотно, включает предоставление эластичного полотна, содержащего сердцевинную структуру, имеющую эластичный сердцевинный слой и пластичный сердцевинный слой, при этом эластичное полотно имеет первую поверхность и вторую поверхность; растягивание эластичного полотна до менее чем 100-процентного растяжения; прикрепление волокнистого нетканого полотна к первой поверхности растянутого эластичного полотна с образованием композиционного нетканого эластичного полотна; прекращение растягивания композиционного нетканого эластичного полотна; образование уплотнения для ног из композиционного нетканого эластичного полотна; и установку уплотнения для ног в одноразовом впитывающем изделии.
Пятнадцатый конкретный аспект включает четырнадцатый конкретный аспект, при этом активация включает применение процесса прокатки в профилированных валках или обработки в зацепляющихся зубчатых колесах.
Шестнадцатый конкретный аспект включает четырнадцатый и/или пятнадцатый аспект, при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой одно из следующего: пленку, множество нитей и множество полосок, и при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой одно из следующего: пленочный слой, множество нитей и множество полосок.
Семнадцатый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 14-16, при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой пленку, и при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой множество нитей или множество полосок.
Восемнадцатый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 14-17, при этом пластичный сердцевинный слой представляет собой пленку, и при этом эластичный сердцевинный слой представляет собой множество нитей или множество полосок.
Девятнадцатый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 14-18, при этом волокнистое нетканое полотно прикрепляют к эластичному полотну посредством способа наслоения с применением тепла, адгезива, ультразвука или совместной экструзии.
Двадцатый конкретный аспект включает один или несколько из аспектов 14-19 и дополнительно включает прикрепление второго волокнистого нетканого полотна ко второй поверхности.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано относительно его конкретных аспектов, следует понимать, что специалисты в данной области техники при достижении понимания вышеизложенного легко поймут альтернативы, вариации и эквиваленты этих аспектов. Соответственно, объем настоящего изобретения следует определять как объем прилагаемой формулы изобретения и любых ее эквивалентов.