ПОЛОТНО С ОТВЕРСТИЯМИ, ИМЕЮЩЕЕ МНОЖЕСТВО ЗОН
PERFORATED WEB WITH MULTIPLE ZONES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к полотнам с отверстиями, пригодным для использования в качестве верхних листов или других обеспечивающих перемещение текучих сред слоев в абсорбирующих изделиях, таких как гигиенические прокладки и тампоны. В частности, верхний лист из полотна с отверстиями, принимающий жидкости, подлежащие абсорбции, включает в себя, по меньшей мере, две различные, отдельные и визуально различимые зоны. Эти зоны обеспечивают возможность использования одного верхнего листа с различными характеристиками пропускания текучих сред и различными тактильными и визуальными характеристиками в пределах различных зон верхнего листа.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Гигиенические изделия, такие как гигиенические прокладки, подгузники для детей, абсорбирующие вставки, тампоны и абсорбирующие изделия, используемые при недержании у взрослых, хорошо известны в данной области техники. Как правило, все эти изделия имеют поверхность, обращенную к пользователю, и поверхность, обращенную к предмету одежды. Поверхность, обращенная к пользователю, принимает выделения организма, такие как моча, влагалищные выделения или менструальные выделения, подлежащие абсорбции. Чтобы изделие удерживало жидкость, поверхность, обращенная к пользователю, должна быть проницаемой для жидкости при одновременном поддержании целостности наружной обращенной к пользователю поверхности абсорбирующего изделия и предотвращении вытекания жидкости, абсорбированной изделием, обратно на пользователя. Эта обращенная к пользователю поверхность создается с помощью верхнего листа.
Хорошо известными верхними листами в области абсорбирующих изделий являются нетканые материалы и пленки. Нетканые материалы образованы из волокон, которые по своей природе образуют нелинейные отверстия для перемещения жидкости, хотя такие нетканые материалы могут быть дополнительно модифицированы посредством выполнения на них определенным образом расположенных отверстий. В пленках образуют отверстия, чтобы сделать их проницаемыми.
Пленки, пригодные для использования в качестве верхних листов, как правило, изготовлены из полимерного материала и, как правило, имеют отверстия, которые выполнены такими, чтобы придать определенные характеристики пленкам. Эти отверстия ограничены боковыми стенками, которые проходят от поверхности пленки. Отверстия могут различаться по форме и размеру, но обычно их выполняют с одним предпочтительным размером и формой. Пример такого известного верхнего листа описан в патенте США 3 929 135, выданном на имя Thompson и включенном в данную заявку путем ссылки. Боковые стенки отверстий определяют величину расширения, если такое имеется, за плоскость, определяющую толщину пленки, и направление таких расширений. Боковые стенки отверстий также могут быть выполнены в форме воронки.
Для некоторых пользователей верхние листы из пленок являются более предпочтительными по сравнению с верхними листами из нетканых материалов, поскольку верхние листы из пленок могут обеспечить сравнительно чище выглядящую поверхность даже после прохода жидкости через них, поскольку они по существу не удерживают жидкость на своих поверхностях. Однако некоторые пользователи могут счесть верхние листы из пленок вызывающими раздражения или натирающими, особенно вдоль краев изделия, так как сетка отверстий (характеризуемая их размером, формой и расстоянием между ними), предусмотренная на верхнем листе, проходит по всему верхнему листу, и та сетка отверстий, которая предпочтительна для быстрого пропускания текучих сред, может не оказаться предпочтительной в том случае, когда она должна быть обращена к внутренней поверхности бедер пользователя вдоль боковых краев изделия.
Способ, который был использован для преодоления недостатков, связанных с дискомфортом, вызываемым боковыми краями, при одновременном сохранении преимуществ быстрого прохода текучих сред, состоит в использовании верхнего листа в виде пленки с отверстиями, проходящего по всей поверхности абсорбирующего изделия, и последующего покрытия пленки с отверстиями вдоль боковых краев изделия слоем нетканого материала. Пленка с отверстиями обеспечивает хорошие свойства обращения с текучими средами в центре изделия, куда поступает текучая среда, а нетканый материал обеспечивает больший комфорт для пользователя за счет того, что вдоль краев изделия проходит мягкий материал. Однако это приводит к увеличению затрат на материалы в стоимости изделия и появлению дополнительной операции в технологическом процессе.
Дополнительный недостаток известных пленок с отверстиями состоит в том, что вследствие используемых в них сеток одинаковых отверстий их способности к перемещению текучих сред также будут по существу одинаковыми на всей их протяженности. Были предприняты попытки улучшить способность определенных пленок с отверстиями перемещать текучие среды путем выполнения отверстий большего размера между отверстиями из сетки одинаковых отверстий. Однако при данном способе по-прежнему получают пленку с отверстиями с однородной сеткой отверстий, хотя данная сетка (структура) состоит из больших отверстий и малых отверстий. Кроме того, несмотря на то, что отверстия большего размера могут обеспечить возможность прохода текучей среды в расположенный ниже абсорбирующий слой, эти же отверстия большего размера с большей вероятностью могут создать возможность прохода абсорбированной текучей среды в обратном направлении из отверстий, когда смоченный абсорбирующий слой подвергают воздействию усилия давления. Другими словами, абсорбированная текучая среда может быть выдавлена из абсорбирующего слоя через большие отверстия и может попасть на кожу пользователя абсорбирующего изделия.
Следовательно, задачей настоящего изобретения является разработка полотна с отверстиями, пригодного для использования в качестве верхнего листа абсорбирующего изделия с двумя или более различными и отдельными, то есть не непрерывными и по отдельности различимыми, зонами в пределах одного верхнего листа.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 представляет собой вид сверху гигиенической прокладки, имеющей верхний лист, содержащий полотно с отверстиями в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет собой вариант осуществления полотна с отверстиями по настоящему изобретению.
Фиг. 3 представляет собой микрофотографию части полотна с отверстиями, показанного на фиг. 2.
Фиг. 4 представляет собой другой вариант осуществления полотна с отверстиями по настоящему изобретению.
Фиг. 5 представляет собой микрофотографию части полотна с отверстиями, показанного на фиг. 4.
Фиг. 6 представляет собой еще один вариант осуществления полотна с отверстиями по настоящему изобретению.
Фиг. 7 представляет собой микрофотографию части полотна с отверстиями, показанного на фиг. 6.
Фиг. 8 представляет собой микрофотографию другой части полотна с отверстиями, показанного на фиг. 6.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на чертежах, абсорбирующее изделие 20, имеющее верхний лист 24, представляющий собой пример осуществления полотна с отверстиями по настоящему изобретению, изображено на виде сверху на фиг. 1.
На фиг. 1 можно видеть, что полотно с отверстиями верхнего листа 24 имеет первую зону 26 и вторую зону 28. Первая зона 26 представляет собой отдельную зону, которая отличается от второй зоны 28, то есть первая зона не перекрывает вторую зону. Первая зона 26 имеет первую структуру, образованную контактными площадками и, по меньшей мере, двумя отверстиями, и вторая зона 28 имеет вторую структуру, образованную контактными площадками и, по меньшей мере, двумя отверстиями. Структура одной зоны, образованная контактными площадками и, по меньшей мере, двумя отверстиями, не переходит в другую зону, то есть зоны являются обособленными и отдельными.
Две зоны отличаются друг от друга соответствующими им структурами и схемами расположения отверстий и контактных площадок, и граница между первой зоной и второй зоной может быть определена как место, в котором первая структура заканчивается, а вторая структура начинается. Поскольку две структуры отличаются друг от друга, граница между ними не является естественной границей, то есть отсутствует естественный плавный переход одной структуры в другую структуру. Граница может быть образована путем того, что резко заканчивается одна структура и начинается другая структура, или, в некоторых случаях, путем модифицирования формы краев структур в тех местах, где они стыкуются с образованием границы. Модифицирование формы означает, что края граничащих структур слегка модифицируют, чтобы обеспечить возможность соединения структур без резкого обрыва одной структуры и начала другой структуры, как могло бы случиться, если бы обрезанный край одной структуры был бы просто присоединен к обрезанному краю другой структуры. Такие края с модифицированной формой делают более простым переход от одной структуры к примыкающей структуре. Края с модифицированной формой также способствуют предотвращению возникновения шероховатости на границе или снижения прочности полотна в граничной зоне. Однако даже при модифицированной форме краев граница между структурами остается визуально различимой. В используемом здесь смысле понятие "визуально различимый" означает отличающийся по виду для нормального, невооруженного глаза человека на расстоянии 12 дюймов между глазом и видимым объектом.
В примере, показанном на фиг. 1, первая структура 26 заканчивается и вторая структура 28 начинается вдоль границы между двумя структурами. Однако в альтернативных вариантах осуществления изобретения граница между двумя структурами может иметь третью структуру, которая отчетливо выражена и отличается как от первой, так и от второй структуры, или граница может быть свободной от структуры, образованной контактными площадками и отверстиями.
Каждая зона образована структурой из контактных площадок и, по меньшей мере, двух отверстий, которые создают зону с некоторым внешним видом от одного конца до другого. В используемом здесь смысле термин "структура" означает определенные размерные соотношения контактной площадки и, по меньшей мере, двух отверстий, расстояние между контактной площадкой и, по меньшей мере, двумя отверстиями и взаимное ориентированное положение контактной площадки и, по меньшей мере, двух отверстий в каждой зоне. Структура может иметь отверстия одного размера или отверстия с большим числом размеров. Такая структура приводит к образованию зоны с явно выраженным унифицированным внешним видом, при этом в ней отсутствует явный разрыв, то есть отсутствует отдельная граница. Таким образом, каждая структура может быть регулярной, нерегулярной, неупорядоченной, повторяющейся, неповторяющейся, геометрической или негеометрической. В используемом здесь смысле термин "регулярная" означает повторяющаяся с фиксированными или равными интервалами. В используемом здесь смысле термин "нерегулярная" означает не повторяющаяся с фиксированными или равными интервалами. Под "геометрической" понимается структура на основе прямолинейных или криволинейных элементов узора или контуров.
Полотно с отверстиями по настоящему изобретению имеет, по меньшей мере, две зоны, каждая из которых имеет структуру из контактных площадок и, по меньшей мере, двух отверстий. Зоны разделены визуально различимой границей.
На фиг. 2 показан вариант осуществления полотна с отверстиями по изобретению. Первая зона 32 имеет первую структуру с регулярной сеткой отверстий очень малого размера, и вторая зона 34 имеет вторую структуру с регулярной сеткой отверстий несколько большего размера. Когда это полотно с отверстиями используют в качестве верхнего листа, например, в гигиенической прокладке, вторая зона 34 расположена таким образом, что поступающая текучая среда стремится проникнуть в изделие через вторую зону. Таким образом, в данном варианте осуществления для второй зоны предпочтительна структура с отверстиями несколько большего размера. В такой конструкции первая зона 32 будет расположена вдоль боковых краев гигиенической прокладки, где важно обеспечить гладкость относительно внутренней стороны бедер и паховой области. Меньший размер отверстий и более тонкая структура позволяют создать более гладкую поверхность в первой зоне данного варианта осуществления.
На фиг. 3 показана микрофотография части полотна с отверстиями, изображенного на фиг. 2. В частности, часть полотна, показанная на фиг. 3, включает в себя часть первой зоны 32, часть второй зоны 34 и часть границы 36, которая отделяет первую зону 32 от второй зоны 34. На фиг. 3 можно видеть, что граница 36 создана путем модификации структуры первой зоны 32 и второй зоны 34. То есть контактные площадки 38 границы имеют размеры и форму, отличающиеся от размеров и формы контактных площадок 40 первой зоны 32 или контактных площадок 42 второй зоны 34.
В альтернативном случае другой вариант осуществления полотна с отверстиями, пригодный для использования в качестве верхнего листа в гигиенической прокладке, может иметь структуру с отверстиями сравнительно меньшего размера в центральной зоне, контактирующей с текучими средами, и с отверстиями сравнительно большего размера вдоль боковых сторон гигиенической прокладки. В таком случае размер отверстий в центральной зоне может быть выбран таким, чтобы обеспечить возможность прохода текучей среды, и размер отверстий в зоне вдоль боковых сторон может быть выбран таким, чтобы свести к минимуму площадь контакта структуры и тем самым свести к минимуму контакт с кожей пользователя такой прокладки.
На фиг. 4 показан другой вариант осуществления полотна с отверстиями по данному изобретению. Полотно, показанное на фиг. 4, имеет первую зону 44 и вторую зону 46, расположенные попеременно. Такое полотно может быть пригодным для использования в качестве верхнего листа в абсорбирующем изделии, таком как подгузник или гигиеническая прокладка, в котором благодаря чередующимся зонам существует тенденция распределения поступающей текучей среды по верхнему листу для прохода через верхний лист и в расположенный под ним абсорбирующий материал. Такое распределение помогает использовать больше абсорбирующего материала, чем в том случае, если бы поступающая текучая среда проходила бы непосредственно через полотно с отверстиями в месте ее попадания на полотно. Использование большей части абсорбирующего материала способствует предотвращению утечки текучей среды из изделия и предотвращению смачивания или влажности верхнего листа, вызванной перенасыщением расположенного под ним абсорбирующего материала и проходом ранее абсорбированной текучей среды в обратном направлении сквозь него к поверхности верхнего листа.
Полотно с отверстиями, показанное на фиг. 4, также пригодно для использования в качестве верхнего листа в тампоне, используемом при менструациях. Полотно может быть разрезано вдоль так, что вторая зона 46 будет расположена над центром наружной поверхности тампона, а первая зона 44 будет расположена над наружной поверхностью переднего конца и заднего конца тампона.
Фиг. 5 представляет собой микрофотографию части полотна с отверстиями по фиг. 4. Первая зона 44 и вторая зона 46 отделены друг от друга границей 48. Можно видеть, что первая зона 44 и вторая зона 46 выполнены разными и отделенными друг от друга, при этом никакая структура из контактных площадок и отверстий не проходит непрерывно в другую структуру.
На фиг. 6 показан вариант осуществления полотна с отверстиями с первой зоной 52, второй зоной 54 и третьей зоной 56. Вариант осуществления, показанный на фиг. 6, пригоден для использования в качестве верхнего листа или другого пропускающего текучую среду слоя в абсорбирующем изделии, таком как гигиеническая прокладка или подгузник. При таком использовании третья зона 56 расположена в том месте изделия, где текучая среда стремится попасть в изделие, и, таким образом, структуру, образованную контактными площадками и отверстиями третьей зоны 56, выбирают такой, чтобы обеспечить быстрый проход текучей среды и наличие сухой поверхности для пользователя изделия. Структуру второй зоны 54 выбирают такой, чтобы обеспечить наличие удобной поверхности для пользователя и проход любой текучей среды, которая не прошла через третью зону 56. Структура первой зоны 52 имеет отверстия малого размера, которые позволяют образовать гладкую шелковистую поверхность, приятную для кожи.
Фиг. 7 представляет собой микрофотографию части полотна с отверстиями по фиг. 6, показывающую первую зону 52 и вторую зону 54, отделенные друг от друга границей 58.
Фиг. 8 представляет собой микрофотографию другой части полотна с отверстиями по фиг. 6, показывающую вторую зону 54 и третью зону 56, отделенные друг от друга границей 60.
В другом варианте осуществления первая зона может иметь структуру, образованную контактными площадками и, по меньшей мере, двумя отверстиями, расположенными на таком расстоянии друг от друга, что указанная структура имеет больший размер по сравнению с пространством, образованным границей, отделяющей первую зону от второй зоны. Другими словами, структура не повторяется в пределах зоны.
Полотна с отверстиями по настоящему изобретению могут представлять собой нетканые материалы или пленки. Пригодной пленкой является тонкая непрерывная пленка из термопластичного полимерного материала. Эта пленка может быть проницаемой для пара или не проницаемой для пара; она может быть рельефной или нерельефной; она может быть обработана в коронном разряде с одной или обеих ее главных поверхностей, или она может быть не подвергнута такой обработке в коронном разряде, она может быть обработана поверхностно-активным веществом после образования пленки или перед образованием пленки путем включения поверхностно-активного вещества в виде смеси в термопластичный полимерный материал. Пленка может содержать любой термопластичный полимерный материал, включая полиолефины, такие как полиэтилен высокой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен низкой плотности, полипропилен, сополимеры олефинов и виниловых мономеров, такие как сополимеры этилена и винилацетата или винилхлорида, полиамиды, сложные полиэфиры, поливиниловый спирт и сополимеры олефинов и акрилатных мономеров, такие как сополимеры этилена и этилакриалата и этиленметакрилата, но материалы не ограничены вышеуказанными. Также могут быть использованы пленки, содержащие смеси двух или более подобных полимерных материалов. Удлинение в направлении обработки и удлинение в поперечном направлении исходной пленки, в которой должны быть выполнены отверстия, должно составлять, по меньшей мере, 100% при определении его в соответствии с испытанием № D-882 согласно стандартам ASTM (Американского общества по испытанию материалов), которое проводят на испытательном приборе Instron со скоростью перемещения зажимов 50 дюймов в минуту (127 см в минуту). Толщина исходной пленки предпочтительно является равномерной и может находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 мил или от приблизительно 0,0005 дюйма (0,0013 см) до приблизительно 0,005 дюйма (0,076 см). Могут быть использованы совместно экструдированные пленки, а также пленки, которые были модифицированы, например, посредством обработки поверхностно-активным веществом. Исходная пленка может быть получена любым известным способом, таким как отливка, экструзия или получение пленки экструзией с раздувкой.
Пригодные нетканые материалы могут включать в себя нетканые материалы, изготовленные из множества любых известных волокон. Волокна могут иметь различную длину от четверти дюйма или менее до полутора дюймов или более. Предпочтительно, чтобы при использовании более коротких волокон (включая волокно из древесной целлюлозы) короткие волокна были смешаны с более длинными волокнами. Волокна могут представлять собой любые из хорошо известных искусственных, натуральных или синтетических волокон, такие как хлопковые, вискозные, найлоновые, полиэфирные, полиолефиновые или т.п. Полотно может быть образовано любым из различных способов, хорошо известных в данной области техники, таких как прочесывание древесноволокнистой массы, пневмоукладка, укладка в мокром состоянии, получение нетканого материала аэродинамическим способом из расплава, получение нетканого материала фильерным способом из расплава и т.п.
Способ образования отверстий в полотне в соответствии с изобретением предусматривает укладывание полотна на поверхность опорного элемента с некоторым рельефом. Полотно подвергают воздействию большого перепада давлений текучей среды, когда оно находится на опорном элементе. Перепад давлений текучей среды, которая может быть жидкой или газообразной, заставляет полотно принимать форму поверхности рельефного опорного элемента. Если рельефный опорный элемент имеет выполненные в нем отверстия, участки полотна, расположенные над отверстиями, могут быть разрушены под действием перепада давлений текучей среды для создания полотна с отверстиями. Способ формирования полотна с отверстиями, образованного из волокон, подробно описан в находящемся в совместном владении патенте США 5 827 597, выданном на имя James и др., который включен в данную заявку путем ссылки.
Пленка с отверстиями по данному изобретению может быть образована путем размещения термопластичной пленки от края до края поверхности опорного элемента с отверстиями, имеющего некоторую схему расположения отверстий. Поток горячего воздуха направляют к пленке для повышения ее температуры, чтобы вызвать ее размягчение. После этого пленку подвергают воздействию вакуума (разрежения), чтобы заставить ее принять форму поверхности опорного элемента. Участки пленки, расположенные над отверстиями в опорном элементе, разрушают с образованием отверстий в пленке.
Опорный элемент с отверстиями, пригодный для получения полотен с отверстиями, имеющих множество зон, по данному изобретению, изготавливают с помощью прошивки с использованием растрового сканирования, как описано в патенте США 5 916 462, выданном на имя James и др., который включен в данную заявку путем ссылки.
Несмотря на то, что здесь подробно описаны несколько примеров и вариантов осуществления настоящего изобретения, должно быть очевидным то, что описание и идеи настоящего изобретения позволяют специалистам в данной области техники прийти к множеству альтернативных конструктивных решений.