Эластифицированный материал с прерывистыми каналами
Изобретение относится к области текстильных материалов для впитывающих изделий и касается эластифицированных материалов, которые могут быть использованы как часть лент в области талии, манжет для ног, барьерных манжет или в других компонентах предметов одежды и впитывающих изделий, которая обеспечивает предпочтительные характеристики посадки, способствует предотвращению вытекания выделений организма. В одном варианте осуществления эластифицированный материал содержит первый слой материала, второй слой материала, связанный с первым слоем материала множеством связей, расположенных в группировках связей, выровненных в ряды группировок связей, и эластомерную нить, проходящую в поперечном направлении и расположенную между первым слоем и вторым слоем, при этом эластомерная нить проходит между первой связью и второй связью первой группировки связей, при этом первая связь и вторая связь первой группировки связей расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии. Часть второй группировки связей может поперечно перекрывать первую группировку связей, при этом вторая группировка связей, расположенная в ряд, прилегает в продольном направлении к ряду, содержащему первую группировку связей. Изобретение обеспечивает создание функциональных преимуществ эластифицированных материалов для впитывающих изделий, которые не содержат клея. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Эта заявка испрашивает приоритет одновременно рассматриваемой предварительной заявки на патент США № “62/491503”, под названием “ЭЛАСТИФИЦИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ С ПРЕРЫВИСТЫМИ КАНАЛАМИ”, и поданной 28 апреля 2017.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к эластифицированным материалам и, в частности, к эластифицированным материалам, содержащим прерывистые каналы.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эластифицированные материалы находят разнообразное применение, в том числе в различных предметах одежды и впитывающих изделиях. Такие эластифицированные материалы могут быть использованы как часть лент в области талии, манжет для ног, барьерных манжет или в других компонентах предметов одежды и впитывающих изделий, которая обеспечивает предпочтительные характеристики посадки, способствует предотвращению вытекания выделений организма или обеспечивает другие преимущества.
Многие из существующих предметов одежды и впитывающих изделий содержат эластифицированные материалы, которые содержат эластичные нити, расположенные между слоями материала и прикрепленные к слоям материала клеем. В некоторых известных из уровня техники эластифицированных материалах предпринимались попытки отказаться от клея для прикрепления эластичных нитей к слоям материала за счет применения обособленных, отдельных связей. В этих известных из уровня техники материалах связи расположены поперек эластичных нитей на расстоянии, которое меньше, чем диаметр эластичных нитей в ненатянутом состоянии. Описание некоторых материалов, которые в качестве примера рассматриваются как аналоги, известные из уровня техники, можно найти в патенте США № 6291039, выданном Cera France Compagnie d’Equipment Robotique Appliquee, под названием «Ruffling Slide and Method for Making Same». Эластичные нити в эластифицированном материале удерживаются на месте между связями благодаря представленной в нем конкретной структурной конфигурации. Эти не содержащие клея эластифицированные материалы являются выгодными в отношении затрат, поскольку они не требуют клея для закрепления эластомерных нитей в эластифицированном материале. Соответственно, для способствования снижению общих затрат, связанных с впитывающими изделиями, а также для обеспечения функциональных преимуществ могут быть необходимы другие эластифицированные материалы, которые не содержат клея.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к эластифицированным материалам и, в частности, к эластифицированным материалам, содержащим прерывистые каналы. В целом, эластифицированные материалы по настоящему изобретению выполнены таким образом, что каналы, образованные в эластифицированном материале не проходят непрерывно через материал, когда материал находится в свободном состоянии. К примеру, ослабленный материал может иметь несколько выступов и несколько впадин – или каналов. Материалы по настоящему изобретению выполнены таким образом, что каналы не выравниваются для обеспечения непрерывного пути через материал. Такие материалы могут быть использованы во впитывающих изделиях или предметах одежде, чтобы обеспечить защиту от протекания изделий или предметов одежды.
В первом варианте осуществления эластифицированный материал может проходить в продольном направлении и поперечном направлении, и такой материал может содержать первый слой материала, второй слой материала, связанный с первым слоем материала множеством связей, при этом множество связей расположены в группировках связей, выровненных в ряды группировок связей, и эластомерную нить, проходящую в поперечном направлении и расположенную между первым слоем материала и вторым слоем материала, причем эластомерная нить проходит между первой связью и второй связью первой группировки связи, причем расстояние между первой связью и второй связью первой группировки связи расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии. Дополнительно, часть второй группировки связей поперечно перекрывает первую группировку связей, вторая группировка связей, расположенная в ряд группировки связей, прилегает в продольном направлении к ряду группировки связей, содержащему первую группировку связей.
Во втором варианте осуществления каждая из первой группировки связей и второй группировки связей по первому варианту осуществления может содержать верхнюю связь в продольном направлении и нижнюю связь в продольном направлении, и при этом нижняя связь в продольном направлении первой группировки связей может поперечно перекрывать верхнюю связь в продольном направлении второй группировки связей.
В третьем варианте осуществления поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей второго варианта осуществления может содержать расстояние перекрытия, которое составляет 0%–250% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
В четвертом варианте осуществления поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей, по любому из вариантов осуществления – второму или третьему, может содержать расстояние перекрытия, которое составляет 0%–100% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
В пятом варианте осуществления каждая из первой группировки связей и второй группировка связей, по любому из вариантов осуществления – со второго по четвертый, может содержать две связи.
В шестом варианте осуществления каждая из первой группировки связывания и второй группировки связи, по любому из вариантов осуществления – со второго и далее, может содержать три связи.
В седьмом варианте осуществления первая группировка связей, по любому из вариантов осуществления – с первого по шестой, может быть расположена на первом поперечном расстоянии от прилегающей группировки связей в первом ряду группировки связей, и при этом вторая группировка связей может быть расположена на втором поперечном расстоянии от первой группировки связей, при этом второе поперечное расстояние составляет от приблизительно 10% до приблизительно 40% первого поперечного расстояния.
В восьмом варианте осуществления первая группировка связей, по любому из вариантов осуществления – с первого по шестой, может быть расположена на первом поперечном расстоянии от прилегающей группировки связей в первом ряду группировки связей, и при этом вторая группировка связей может быть расположена на втором поперечном расстоянии от первой группировки связей, при этом второе поперечное расстояние составляет от приблизительно 15% до приблизительно 30% первого поперечного расстояния.
В девятом варианте осуществления каждая пара прилегающих связей в группировке связей, по любому из вариантов осуществления – с первого по восьмой, расположена в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии.
В десятом варианте осуществления прилегающие группировки связей в ряду группировки связей, по любому из вариантов осуществления – с первого по девятый, расположены на расстоянии друг от друга с поперечным расстоянием группировки связей, и при этом наименьшее поперечное расстояние группировки связей указанного ряда группировки связей меньше, чем наибольшее поперечное расстояние группировки связей указанного ряда группировки связей на величину, меньшую или равную 15% наибольшего поперечного расстояния группировки связей, для каждого ряда группировки связей эластифицированного материала.
В одиннадцатом варианте осуществления впитывающее изделие включает переднюю область, область промежности и заднюю область, при этом изделие, имеющее первый боковой край и второй боковой край, может содержать первую эластифицированную секцию талии, расположенную в передней области, вторую эластифицированную секцию талии, расположенную в задней области и расположенную на расстоянии от первой эластифицированной секции талии, и впитывающую секцию, содержащую внешнее покрытие, прокладочный материал и впитывающую основу, расположенную между внешним покрытием и прокладочным материалом, при этом впитывающая секция расположена между первой эластифицированной секцией талии и второй эластифицированной секцией талии и соединяет их. Кроме того, одно из первой эластифицированной секции талии и второй эластифицированной секции талии может содержать первый слой материала, второй слой материала, связанный с первым слоем материала множеством связей, при этом множество связей расположены в группировках связей, выровненных в ряды группировки связей, и эластомерную нить, проходящую в поперечном направлении и расположенную между первым слоем материала и вторым слоем материала, причем эластомерная нить проходит между первой связью и второй связью первой группировки связи, причем расстояние между первой связью и второй связью первой группировки связи расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии. В некоторых таких вариантах осуществления часть второй группировки связей поперечно перекрывает первую группировку связей, вторая группировка связей, расположенная в ряд группировки связей, прилегает в продольном направлении к ряду группировки связей, содержащему первую группировку связей.
В двенадцатом варианте осуществления эластомерная нить по одиннадцатому варианту осуществления может перекрывать впитывающую основу.
В тринадцатом варианте осуществления другой одной из первой эластифицированной секции талии и второй эластифицированной секции талии, по любому из вариантов осуществления – одиннадцатому или двенадцатому, может содержать первый слой материала, второй слой материала, связанный с первым слоем материала множеством связей, при этом множество связей расположены в группировках связей, выровненных в ряды группировки связей, и эластомерную нить, проходящую в поперечном направлении и расположенную между первым слоем материала и вторым слоем материала, причем эластомерная нить проходит между первой связью и второй связью первой группировки связи, причем расстояние между первой связью и второй связью первой группировки связи расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии. В некоторых таких вариантах осуществления часть второй группировки связей поперечно перекрывает первую группировку связей, вторая группировка связей, расположенная в ряд группировки связей, прилегает в продольном направлении к ряду группировки связей, содержащему первую группировку связей.
В четырнадцатом варианте осуществления каждая из первой группировки связей и второй группировки связей, по любому из вариантов осуществления – с одиннадцатого по тринадцатый, может содержать верхнюю связь в продольном направлении и нижнюю связь в продольном направлении, и при этом нижняя связь в продольном направлении первой группировки связей может поперечно перекрывать верхнюю связь в продольном направлении второй группировки связей.
В пятнадцатом варианте осуществления поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей по четырнадцатому варианту осуществления может содержать расстояние перекрытия, которое составляет 0%–250% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
В шестнадцатом варианте осуществления поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей по четырнадцатому варианту осуществления может содержать расстояние перекрытия, которое составляет 0%–100% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
В семнадцатом варианте осуществления каждая из первой группировки связей и второй группировки связей, по любому из вариантов осуществления – с одиннадцатого по шестнадцатый, может содержать две связи.
В восемнадцатом варианте осуществления каждая из первой группировки связи и второй группировки связи, по любому из вариантов осуществления – с одиннадцатого по шестнадцатый, может содержать три связи.
В девятнадцатом варианте осуществления каждая пара прилегающих связей в группировке связей, по любому из вариантов осуществления – с одиннадцатого по восемнадцатый, расположена в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии.
В двадцатом варианте осуществления первая секция талии, по любому из вариантов осуществления – с одиннадцатого по девятнадцатый, может содержать множество эластомерных нитей, каждая из множества эластомерных нитей проходит через связи различных группировок связей, связи различных группировок связей расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии.
Представленное выше краткое описание настоящего изобретения не предназначено для описания каждого варианта осуществления или каждого варианта реализации настоящего изобретения. Преимущества и достоинства настоящего изобретения, наряду с его более полным пониманием, станут очевидны и понятны из следующего подробного описания и формулы изобретения, рассмотренных в совокупности с прилагаемыми графическими материалами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящее изобретение может стать более понятным при рассмотрении следующего подробного описания различных вариантов осуществления в совокупности с прилагаемыми графическими материалами, в которых:
на фиг. 1 представлено изображение сверху эластифицированного материала согласно аспектам настоящего изобретения;
на фиг. 2 представлен вид крупным планом части эластифицированного материала по фиг. 1; и
на фиг. 3 представлено изображение сверху иллюстративного впитывающего изделия, содержащего эластифицированные материалы, согласно аспектам настоящего изобретения.
Несмотря на то что настоящее изобретение может подвергаться различным модификациям и выполняться в альтернативных формах, его характерные признаки были продемонстрированы на примере на графических материалах и будут описаны подробно. Однако следует понимать, что аспекты настоящего изобретения не предполагается ограничивать конкретными описанными вариантами осуществления. Наоборот, предполагается, что настоящее изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативы, попадающие в объем настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится эластифицированным материалам, содержащим узоры связи с полезными свойствами. В некоторых вариантах осуществления согласно настоящему изобретению узор связи, используемый для образования эластифицированного материала, позволяет любое расположение эластомерных нитей в процессе образования, при этом обеспечивая связывание нитей внутри материала. В дополнительных вариантах осуществления используемый узор связи может привести к неравномерному образованию складок эластифицированного материала, когда находится в свободном состоянии. Неравномерное образование складок может иметь одно или несколько преимуществ, включая функцию барьера для потока текучей среды, а также обеспечение относительно плоского материала по сравнению с альтернативными узорами связи, которые образуют отдельные непрерывные выступы и впадины, когда материал находится в свободном состоянии.
Каждый пример приведен в форме пояснения и не предполагает ограничение. Например, признаки, показанные или описанные как часть одного варианта осуществления или фигуры, могут быть использованы в другом варианте осуществления или на фигуре для получения еще одного варианта осуществления. Предполагается, что настоящее изобретение охватывает такие модификации и изменения.
Несмотря на то, что указаны некоторые подходящие размеры, диапазоны и/или значения, касающиеся различных компонентов, элементов и/или деталей, специалисту в данной области техники, ознакомившемуся с настоящим изобретением, будет понятно, что требуемые размеры, диапазоны и/или значения могут отклоняться от непосредственно указанных в этом документе.
При представлении элементов настоящего изобретения или их предпочтительного варианта (вариантов) осуществления употребление терминов в единственном или множественном числе, а также с указанием на их определенность и в сопровождении определения «указанный» предполагает, что есть один или более элементов. Предполагается, что слова «содержащий», «включающий» и «имеющий» имеют охватывающий смысл и означают, что могут существовать дополнительные элементы, отличающиеся от перечисленных элементов. Без отклонения от сути и объема настоящего изобретения может быть предложено много его модификаций и вариантов. Следовательно, представленные в качестве примеров варианты осуществления, описанные выше, не следует применять для ограничения объема настоящего изобретения.
Определения:
Термин «впитывающее изделие» в этом документе относится к изделию, которое может быть размещено вплотную к телу носящего или рядом с ним (т. е. прилегая к телу) для впитывания и удерживания различных жидких, твердых и полужидких выделений, выводимых из организма. Впитывающие изделия, такие как описанные в этом документе, следует выбрасывать после ограниченного периода использования, а не стирать или другим способом восстанавливать для повторного использования. Следует понимать, что настоящее изобретение применимо без отклонения от объема настоящего изобретения к различным одноразовым впитывающим изделиям, включая, но без ограничения, подгузники, трусы-подгузники, трусы для приучения к горшку, впитывающие трусы для подростков, впитывающие трусы для плавания, изделия женской гигиены, включая, но без ограничения, гигиенические прокладки или менструальные трусы, изделия для страдающих недержанием, подгузники и впитывающие трусы для взрослых, предметы медицинской одежды, хирургические прокладки и бандажи, другие предметы личной гигиены или предметы одежды медико-санитарного назначения
и т. п.
Определение «связанный», «прикрепленный» или «соединенный» в этом документе относится к связыванию, склеиванию, соединению, присоединению и т. п. двух элементов в отношении друг друга. Два элемента будут считаться связанными, прикрепленными или соединенными друг с другом, когда они связаны, склеены, соединены, прикреплены и т. п. друг к другу непосредственно или же опосредовано, как, например, тогда, когда каждый из них непосредственно связан с промежуточными элементами. Связывание, прикрепление или соединение одного элемента с другим может происходить посредством непрерывных или прерывистых связей.
Термин «кардочесанное полотно» в этом документе относится к полотну, содержащему натуральные или синтетические волокна штапельной длины, обычно имеющие длину волокна меньше чем приблизительно 100 мм. Связки штапельных волокон могут подвергаться процессу рыхления для отделения волокон, которые затем подвергают процессу кардочесания, в котором волокна разделяют и расчесывают для их выравнивания в машинном направлении, после чего волокна размещают на движущейся сетке для дальнейшей обработки. Такие полотна обычно подвергают какому-либо процессу связывания, например термосварке с помощью тепла и/или давления. Дополнительно или вместо этого волокна можно подвергать процессам склеивания для связывания волокон друг с другом, например с применением разновидностей порошкового клея. Кардочесанное полотно может быть подвергнуто струйному скреплению, такому как водоструйное скрепление, для дополнительного сплетения волокон и улучшения за счет этого целостности кардочесанного полотна. Кардочесанные полотна, за счет выравнивания волокон в машинном направлении, после связывания обычно обладают прочностью в машинном направлении, которая больше, чем прочность в поперечном направлении.
Термин «пленка» в этом документе относится к термопластичной пленке, полученной с применением процесса экструзии и/или формования, такого как процесс изготовления пленки поливом или изготовления пленки экструзией с раздувом. Этот термин охватывает перфорированные пленки, пленки со щелями и другие пленки с отверстиями, которые относятся к пленкам, пропускающим жидкости, и пленки, которые не пропускают жидкости, такие как, но без ограничения, барьерные пленки, наполненные пленки, воздухопроницаемые пленки и ориентированные пленки.
Термин «г/м2» в данном документе означает грамм на квадратный метр.
Термин «гидрофильный» в данном документе означает волокна или поверхности волокон, которые смачиваются водными жидкостями при контакте с волокнами. Степень смачивания материалов, в свою очередь, можно описать с точки зрения краевых углов смачивания и значений поверхностного натяжения рассматриваемых жидкостей и материалов. Оборудование и методики, подходящие для измерения смачиваемости конкретных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов, могут быть представлены системой для анализа сил поверхностного натяжения Cahn SFA-222 или по существу 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.
Термин «мелтблаун» в этом документе относится к волокнам, полученным экструзией через множество мелких, обычно круглых, отверстий фильеры расплавленного термопластичного материала в виде нитей или элементарных нитей из расплава в сходящиеся высокоскоростные потоки нагретого газа (например, воздуха), которые уменьшают толщину элементарных нитей из расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра, который может быть диаметром микроволокна. После этого волокна мелтблаун переносятся высокоскоростным потоком газа и размещаются на собирающей поверхности с получением полотна из случайным образом распределенных волокон мелтблаун. Такой процесс раскрыт, например, в патенте США № 3849241, выданном Butin и соавт., который включен в этот документ посредством ссылки. Волокна мелтблаун представляют собой микроволокна, которые могут быть непрерывными или прерывающимися, обычно меньше чем приблизительно 0,6 денье и могут быть клейкими и самосклеивающимися при осаждении на собирающую поверхность.
Термин «нетканый материал» в этом документе относится к материалам и полотнам из материала, которые получены без применения процесса ткачества или вязания ткани. Такие материалы и полотна из материалов могут иметь структуру из отдельных волокон, элементарных нитей или нитей (совместно называемых «волокна»), которые могут быть переслоены, но не определенным образом, как в трикотажном полотне. Нетканые материалы или полотна могут быть получены многими способами, например, но без ограничения, способами с применением плавления с раздувом, фильерными способами изготовления, способами изготовления кардочесанного полотна, способами с применением водоструйного скрепления и т. п.
Термин «спанбонд» в этом документе относится к волокнам небольшого диаметра, которые получены экструзией расплавленного термопластичного материала в виде элементарных нитей через множество мелких отверстий фильеры экструдера для производства искусственного волокна, выполненных круглой или другой формы, при этом диаметр экструдированных элементарных нитей затем быстро уменьшают обычным способом, таким как, например, эжекторное вытягивание, и способы, описанные в патенте США № 4340563, выданном Appel и соавт., в патенте США № 3692618, выданном Dorschner и соавт., в патенте США № 3802817, выданном Matsuki и соавт., в патентах США №№ 3338992 и 3341394, выданных Kinney, в патенте США № 3502763, выданном Hartmann, в патенте США № 3502538, выданном Peterson, и в патенте США № 3542615, выданном Dobo и соавт., каждый из которых включен в этот документ во всей своей полноте посредством ссылки. Волокна спанбонд обычно являются непрерывными и зачастую имеют средние значения толщины в денье, превышающие приблизительно 0,3, и согласно одному варианту осуществления от приблизительно 0,6, 5 и 10 до приблизительно 15, 20 и 40. Волокна спанбонд обычно не клейкие, когда их осаждают на собирающую поверхность.
Определение «эластифицированный», используемое в этом документе для описания материала или части изделия, означает, что материал или изделие выполнены из неэластичного листового материала, с которым связан эластомерный материал, например одна или более эластомерная лента или нить, так что материал или изделие обладают упругими свойствами.
Определение «термопластичный» в этом документе относится к материалу, который становится мягким и который можно формовать под воздействием тепла, а также который по существу возвращается в твердое состояние при охлаждении.
Термин «пользователь» или «лицо, осуществляющее уход» в этом документе относится к тому, кто надевает впитывающее изделие, такое как, но без ограничения, подгузник, трусы-подгузники, трусы для приучения к горшку, впитывающие трусы для подростков, изделие для страдающих недержанием или другое впитывающее изделие, носящему одно из этих впитывающих изделий. Пользователь и носящий могут быть одним и тем же лицом.
Эластифицированный материал:
на фиг. 1 представлено изображение сверху, на котором показана часть иллюстративного эластифицированного материала 10. Эластифицированный материал 10 в целом проходит как в продольном направлении 31, между верхним краем 11 листа и нижним краем 13 листа, так и в поперечном направлении 32. Эластифицированный материал 10 может в целом содержать первый слой 12 материала, второй слой 14 материала, эластомерные нити 16 и связи 20. Как будет более подробно описано ниже, по меньшей мере некоторые из связей 20 могут быть так расположены на противоположных сторонах эластомерных нитей 16, что связи 20 закрепляют, или «фиксируют», части эластомерных нитей 16 на месте в эластифицированном материале 10.
В целом, первый слой материала 12 и внешний слой 14 материала могут быть выполнены из любых материалов, подходящих для использования в лентах в области талии, манжетах для ног или в любых других контактирующих с телом частях или неконтактирующих с телом частях предметов одежды и впитывающих изделий. Слои 12, 14 могут быть выполнены из одного и того же материала или из разных материалов. Каждый из слоев 12, 14 в разных предполагаемых вариантах осуществления может содержать единственный слой, несколько слоев, слоистые материалы и т. п. Кроме того, слои 12, 14 могут содержать два отдельных полотна материала, расположенные на противоположных сторонах эластомерных нитей 16 с получением эластифицированного материала 10, или слои 12, 14 могут содержать одно полотно материала, которое сложено так, что первая часть полотна материала расположена на первой стороне эластомерных нитей 16, а вторая часть полотна материала расположена на второй стороне эластомерных нитей 16 с получением эластифицированного материала 10.
Приведенные в качестве примера подходящие классы материалов для слоев 12, 14 включают синтетические волокна (например, полиэтиленовые или полипропиленовые волокна), натуральные волокна (например, древесные или хлопковые волокна), комбинацию из натуральных и синтетических волокон, пористые пеноматериалы, сетчатые пеноматериалы, перфорированные пластиковые пленки и т. п. К примерам подходящих материалов относятся, но этим они не ограничиваются, вискозные, древесные, хлопковые, полиэфирные, полипропиленовые, полиэтиленовые, нейлоновые или другие связываемые нагреванием волокна, полиолефины, такие как, но без ограничения, сополимеры полипропилена и полиэтилена, линейный полиэтилен низкой плотности, и алифатические сложные эфиры, такие как полимолочная кислота, полотна из перфорированной пленки с мелкими отверстиями, сетчатые материалы и т. п., а также их комбинации.
Кроме того, для слоев 12, 14 можно использовать различные тканые и нетканые материалы. Слои 12, 14 могут содержать тканые материалы, нетканые материалы, полимерные пленки, слоистые материалы из пленки и ткани и т. п., а также их комбинации. К примерам нетканых материалов могут относиться ткани на основе материала спанбонд, ткани на основе материала мелтблаун, ткани, полученные по технологии коформ, кардочесанные полотна, связанные кардочесанные полотна, двухкомпонентные ткани на основе материала спанбонд, материалы, полученные по технологии спанлейс, и т. п., а также их комбинации.
Например, слои 12, 14 могут состоять из полотен мелтблаун или спанбонд из полиолефиновых волокон. В качестве альтернативы слои 12, 14 могут быть связанными кардочесанными полотнами, состоящими из натуральных и/или синтетических волокон. Слои 12, 14 могут состоять из по существу гидрофобных материалов, и гидрофобные материалы при необходимости могут быть обработаны с применением поверхностно-активного вещества или обработаны другим способом для обеспечения требуемого уровня смачиваемости и гидрофобности. Поверхностно-активное вещество может быть нанесено любым общепринятым способом, таким как распыление, печать, нанесение покрытия кистью и т. п. Поверхностно-активное вещество может быть нанесено так, чтобы покрывать слои 12, 14 полностью, или оно может быть выборочно нанесено на конкретные участки слоев 12, 14. Некоторые конкретные приведенные в качестве примера материалы, подходящие для слоев 12, 14, содержат связанные кардочесанные полотна из 100%-ного полипропилена в диапазоне 5—150 г/м2. Другие приведенные в качестве примера подходящие материалы включают полипропиленовые нетканые полотна спанбонд в диапазоне
5—150 г/м2.
В одном варианте осуществления слои 12, 14 могут быть выполнены из нетканого двухкомпонентного полотна. Нетканое двухкомпонентное полотно может быть двухкомпонентным полотном спанбонд или связанным кардочесанным двухкомпонентным полотном. Пример двухкомпонентного штапельного волокна включает полиэтиленовое/полипропиленовое двухкомпонентное волокно. В этом конкретном двухкомпонентном волокне из полипропилена образована сердцевина, а из полиэтилена образована оболочка волокна. Без отступления от объема настоящего изобретения возможно использование волокон, ориентированных по-другому, например в виде нескольких лепестков, параллельно, встык. В одном варианте осуществления слои 12, 14 могут быть подложкой из материала спанбонд с базовым весом от приблизительно 8 до приблизительно 50 г/м2. В одном варианте осуществления слои 12, 14 могут быть подложкой из материала спанбонд-мелтблаун-спанбонд, 12 г/м2. В другом варианте осуществления слои 12, 14 могут быть подложкой из материала спанбонд-мелтблаун-спанбонд, 8 г/м2.
Подходящие эластомерные материалы для эластомерных нитей 16 могут включать, но без ограничения, спандексные эластомерные нити, нити из натурального или синтетического каучука, термопластичные эластомерные материалы или активируемые нагреванием эластомерные материалы. Эластомерные нити 16 могут быть любым эластомерным материалом, способным удлиняться на по меньшей мере приблизительно 50 процентов, предпочтительно на приблизительно 350 процентов, и способным восстанавливаться включительно до по меньшей мере приблизительно 250 процентов и предпочтительно приблизительно 150 процентов своей исходной длины после удлинения на приблизительно 300 процентов. Эластомерные нити 16 могут быть спандексной эластомерной нитью (нитями), такой как, например, нить LYCRA, доступная для приобретения у компании E. I. DuPont de Nemours and Co. В качестве альтернативы эластомерные нити 16 могут состоять из термопластичного эластомера или натурального или синтетического каучука, доступного для приобретения у компании J.P.S. Elastomerics Corp. В качестве альтернативы эластомерные нити 16 также могут состоять из активируемого нагреванием эластичного материала, такого как PEBAX, доступного для приобретения у компании Atochem, Inc., который может быть активирован тепловой обработкой после размещения эластомерных нитей 16 в пределах эластифицированного материала 10 и связей 20. В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления эластомерные нити могут иметь диаметры, которые находятся в диапазоне от приблизительно 10 денье до приблизительно 1500 денье.
Связи 20 показаны как группировки 22 связей, причем каждая группировка 22 связей содержит множество связей 20. В варианте осуществления по фиг. 1 каждая из группировок 22 связей содержит три связи 20, но в других вариантах осуществления количество может отличаться. К примеру, группировки 22 связей могут иным образом содержать две связи 20, четыре связи 20, пять связей 20, шесть связей 20, семь связей 20, восемь связей 20 или любое другое подходящее количество связей 20. Группировки 22 связей могут быть определены их относительным продольным или поперечным расстоянием. Например, связи 20, расположенные в непосредственной продольной и поперечной близости друг к другу, могут быть частью одной и той же группировки 22 связей.
Одна иллюстративная группировка 22 связей представляет собой группировку 22a связей, содержащую связи 20a, 20b и 20c, при этом связь 20a представляет собой верхнюю связь в продольном направлении группировки 22a связей, а связь 20c представляет собой нижнюю связь в продольном направлении группировки 22 связей. Одним из признаков иллюстративной группировки 22a связей является относительное поперечное расстояние связи 20a, 20b и 20c относительно друг друга. Как можно увидеть, каждая из связей 20a, 20b и 20c имеет одинаковое поперечное расстояние внутри материала 10, то есть центр каждой из связей 20a, 20b и 20c расположен в одном и том же поперечном положении внутри материала 10. В варианте осуществления по фиг. 1, поскольку каждая из связей 20a, 20b и 20c имеет одинаковую ширину 42 связи, каждая из связей 20a, 20b и 20c полностью перекрывают друг друга в продольном направлении 31. Однако в других вариантах осуществления связи 20 группировки 22 связей могут не иметь абсолютно одинакового поперечного расстояния. Вместо этого может существовать некоторое поперечное смещение между прилегающими в продольном направлении связями 20 группировки 22 связей, так что центры прилегающих в продольном направлении связей 20 не выравниваются в продольном направлении 31. Хотя поперечное смещение может быть не настолько большим, чтобы отсутствовало продольное перекрытие между прилегающими в продольном направлении связями 20 группировки 22 связей. В целом, поперечное смещение между прилегающими в продольном направлении связями 20 группировки 22 связей, такими как связи 20a и 20b группировки 22a, может быть таким, что продольное перекрытие между прилегающими в продольном направлении связями 20 тем не менее больше или равно 10% ширины 42 связи верхней связи 20 в продольном направлении, при этом связь 20a в примере группировки 22a связей или больше или равна 20%, больше или равна 30%, больше или равна 40%, больше или равна 50%, больше или равна 60%, больше или равна 70% ширины 42 связи верхней связи 20 в продольном направлении.
Другим признаком связей 20, которые являются частью той же группировки 22 связей, является продольное расстояние 33. Как можно увидеть на фиг. 1, продольное расстояние 33 между связями 20a и 20b, 20b и 20c группировки 22a связей значительно меньше, чем продольное расстояние между связями 20a и следующей ближайшей продольно перекрывающей связью 20 над связью 20a, которой нет, или продольное расстояние между связью 20c и следующей ближайшей продольно перекрывающей связью, которая содержит связь группировки 22b связей. Как можно увидеть, продольное расстояние 33 между прилегающими в продольном направлении и перекрывающими связями 20a и 20b и между 20b и 20c значительно меньше, чем расстояние между любыми другими связями 20, которые являются прилегающими в продольном направлении и перекрываются со связями 20a, 20c. Соответственно, такая комбинация близости продольного и поперечного расстояния является тем, что определяет группировку 22 связей.
Группировки 22 связей дополнительно расположены в рядах 15 группировки связей, при этом группировки 22 связей в ряду 15 связей имеют аналогичное, хотя не обязательно точное продольное расстояние. То есть, группировки 22 связей в ряду 15 группировки связей могут быть расположены без продольных смещений, когда группировки 22 связей имеют одинаковое продольное расположение, или с небольшими продольными смещениями. Если группировки 22 связей в одном и том же ряду 15 группировки связей все-таки имеют продольные смещения, то продольные смещения могут быть такими, что прилегающие в поперечном направлении группировки 22 связей в одном и том же ряду 15 группировки связей тем не менее имеют поперечное перекрытие (например, проходящие в продольном направлении группировки 22 связей перекрывают в поперечном направлении 32), которое больше или равно 10% от высоты 38 группировки связей группировки 22 связей, которая расположена поперечно до прилегающей в поперечном направлении группировки 22 связей, двигаясь слева направо на фиг. 1, или больше или равна 20%, или больше или равна 30%, или больше или равна 40%, или больше или равна 50%, или больше или равна 60%, или больше или равна 70% группировки 22 связей, которая расположена поперечно до прилегающей в поперечном направлении группировки 22 связей, двигаясь слева направо на фиг. 1.
Группировки 22 связей в одном и том же ряду 15 группировки связей может дополнительно иметь поперечное расстояние 55 между прилегающими в поперечном направлении группировками 22 связей в одном и том же ряду. В некоторых вариантах осуществления такое поперечное расстояние 55 может быть одинаковым между всеми группировками 22 связей в одном и том же ряду 15. Тем не менее, в других вариантах осуществления могут присутствовать некоторые изменения расстояния 55 между прилегающие в поперечном направлении группировки 22 связей в одном и том же ряду 15 группировки связей. В некоторых вариантах осуществления изменение поперечного расстояния 55 между группировками 22 связей в одном и том же ряду 15 может составлять менее приблизительно 25% от самого большого поперечного расстояния 55 между группировками 22 связей в одном и том же ряду 15, или менее приблизительно 20%, или менее приблизительно 15%, или менее приблизительно 10%, или менее приблизительно 5% от самого большого поперечного расстояния 55 между группировками 22 связей в одном и том же ряду 15. В качестве одного иллюстративного примера, где самое большое расстояние 55 между прилегающими в поперечном направлении группировками 22 связей в одном и том же ряду 15 составляет 10 мм, самое маленькое расстояние 55 может составлять менее приблизительно 7,5 мм, при этом разница в 2,5 мм составляет 25% от самого большого расстояния 55.
Другим признаком группировки 22 связей является отношение близости продольного расстояния 33 между связями 20 в группировке 22 связей к диаметру эластомерных нитей материала 10. Более конкретно, расстояние 33 может в целом быть меньше диаметра эластомерных нитей 16 в ненатянутом состоянии, которые перемещают материал 10. Соответственно, если эластомерные нити 16 проходят между любыми связями 20 отдельной группировки 22 связей, то связи 20, расположенные с обеих сторон эластомерной нити 16, могут «фиксировать» эластомерную нить 16. Для образования эластифицированного материала 10, где эластомерные нити 16 зафиксированы вдоль частей их длины между связями 20 группировки 22 связей, эластифицированный материал 10 может быть образован с помощью эластомерных нитей 16, находящихся в растянутом состоянии. Как будет описано более детально ниже, такое растягивание эластомерных нитей 16 уменьшает диаметр нитей 16, позволяя прохождение через связеобразующие части устройства связеобразования с узором, когда нити 16 будут иметь диаметр слишком большой для прохождения между такими связеобразующими частями в их свободном состоянии.
При ослаблении эластомерных нитей 16 они стягиваются, что также стягивает эластифицированный материал 10. Такое стягивание приводит к тому, что в эластифицированном материале 10 образуются впадины, в которых расположены связи 20 и выступы между группировками 22 связей. Образованные выступы в целом могут быть ориентированы в направлении, перпендикулярном оси 28 эластомерных нитей 16, которое в варианте осуществления по фиг. 1 находится в поперечном направлении 32. Как можно видеть на фиг. 1, показанный определенный узор не позволяет образование в материале 10 непрерывно проходящих выступов, которые бы соответствовали непрерывно проходящим впадинам.
Дополнительным признаком узора связи материала 10 на фиг. 1 является продольное перекрытие группировки 22 связей. В примере на фиг. 1 можно увидеть, что для данной группировки 22 связей ни одна из группировок 22 связей двух рядов 15 группировки связи, находящихся в продольном направлении выше и ниже данной группировки 22 связей, не перекрывает в продольном направлении группировку связей 22. Однако для данной группировки 22 связей группировки 22 связей из третьих рядов 15 группировки связей, находящиеся в продольном направлении выше и ниже данной группировки 22 связей, перекрывают в продольном направлении заданную группировку 22 связей. Соотношение такого продольного перекрытия можно более ясно увидеть с учетом пунктирных линий 39. Пунктирные линии 39 проходят в продольном направлении от края группировки 22 связей вплоть до другой группировки 22 связей. Как можно видеть, каждая из пунктирных линий 39 проходит через два ряда 15 группировки связей вплоть до другой группировки 22 связей.
Расположение в шахматном порядке поперечного положения группировки 22 связей прилегающих рядов 15 группировки связей таким образом, что материал 10 образует выступы и впадины, которые являются относительно прерывистыми в свободном состоянии. Одним преимуществом этих прерывистых впадин и выступов является то, что материал 10 может представлять собой барьер для потока текучей среды. Как будет описано более подробно ниже, материал 10 может быть полезен в ряде различных местоположений во впитывающем изделии, которые, как правило, выполнены при попытке удержания жидких выделений внутри изделия. При возникновении взаимодействия с жидкостью жидкость начинает распространяться во впитывающем изделии. Соответственно, относительно прерывистый характер выступов и впадин, образованных материалом 10, помогает предотвращать легкое перемещение материала 10 и потенциальное вытекание из защитной оболочки.
Следует понимать, что различные узоры, кроме тех, которые раскрыты
на фиг. 1, могут приводить к аналогичному результату в отношении образования относительно прерывистых впадин и выступов. Например, в других вариантах осуществления, предусмотренных настоящим изобретением, для данной группировки 22 связей ни одна из группировок 22 связей только из ближайших рядов 22 группировки связей, находящихся в продольном направлении выше и ниже заданной группировки 22 связей, не могут перекрывать в продольном направлении группировку связей 22. В таких вариантах осуществления для данной группировки 22 связей, группировки 22 связей вторых рядов 15 группировки связей, находящиеся в продольном направлении выше и ниже данной группировки 22 связей, могут в продольном направлении перекрывать данную группировку 22 связей так, что группировки 22 связей каждого другого ряда 15 перекрываются в продольном направлении. В еще одних дополнительных вариантах осуществления для данной группировки 22 связей может не быть предусмотрено продольное перекрытие между данной группировкой 22 связей и группировками 22 связей из ближайших трех, четырех или пяти рядов 15, которые находятся в продольном направлении выше и ниже данной группировки 22 связей. Расширение этой концепции без перекрывания до пяти рядов 15 на любой стороне группировки 22 связей может привести к образованию выступов, которые являются непрерывными для слишком большой длины, таким образом ограничивая возможность материала выполнять функцию барьера для потока текучей среды.
На фиг. 2 показано изображение крупным планом области, ограниченной окружностью 31 по фиг. 1, на котором подробно показы связи 20 и эластомерные нити 16 эластифицированного материала 10. В частности, на фиг. 2 штриховыми линиями показаны внешние края эластомерных нитей 16, проходящие между связями 20 пар 22 связей, которые фиксируют нити 16. Как можно увидеть, эластомерные нити 16 на фиг. 2 могут иметь нефиксируемые части 21 и фиксируемые части 23.
Для получения материала, такого как эластифицированный материал 10, с эластомерными нитями 16, содержащими нефиксируемые части 21 и фиксируемые части 23, эластомерные нити 16 могут быть растянуты перед тем или по мере того, как эластомерные нити 16 располагают между первым слоем 12 материала и вторым слоем 14 материала. Эластомерные нити 16 могут иметь внешний диаметр в ненатянутом состоянии, и внешний диаметр эластомерных нитей 16 может уменьшаться по мере растягивания нитей 16. Соответственно, перед тем или во время того, как нити 16 размещают между первым слоем 12 материала и вторым слоем 14 материала, эластомерные нити 16 могут иметь внешний диаметр, который меньше, чем внешний диаметр эластомерных нитей 16 в ненатянутом состоянии. Затем по меньшей мере некоторые из связей 20 материала 10 могут быть расположены на противоположных сторонах растянутых эластомерных нитей 16 и расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении поперек эластомерных нитей 16 на продольном расстоянии 33.
Полученная в результате структура образования эластифицированного материала 10 таким образом можно рассматривать с учетом эластомерной нити 16, проходящей через группировку 22c связей, которая содержит связи 20a’, 20b’ и 20c’. По мере того как натяжение эластомерных нитей 16 ослабляют, внешний диаметр эластомерных нитей 16 в целом снова увеличивается до внешнего диаметра эластомерных нитей в ненатянутом состоянии. Тем не менее, как видно на фиг. 2, в отношении группировки 22c связей, такое увеличение предотвращается в фиксируемых частях 23 эластомерной нити 16 за счет связей 22a’ и 22b’, который расположены поперек нитей 16 на продольном расстоянии, которое меньше, чем диаметр нитей 16 в ненатянутом состоянии. Если эластомерная нить 16 не расположена между связями 22a’ и 22b’, эластомерная нить 16 расширяется в продольном направлении (например, увеличивается внешний диаметр эластомерной нити 16), что дает структуру, представленную на фиг. 2, на которой эластомерная нить 16 показана, как имеющая больший внешний диаметр в нефиксируемых частях 21, чем в фиксируемых частях 23. Таким образом, часть нитей 16 между связями 20 «застревают» между связями 20 и нитями 16 и не могут скользить в поперечном направлении 32 между связями 20, тем самым прикрепляя нити 16 к материалу 10 в месте связей 20.
Следует понимать, что больший диаметр эластомерных нитей 16 в нефиксируемых частях 21 может быть таким же, как диаметр нитей 16 в ненатянутом состоянии, тогда как в других вариантах осуществления этого может не быть. Например, в определенной конфигурации типа эластомерной нити 16 величина удлинения эластомерной нити 16 в процессе образования и расположение связей 20 группировок 22 связей относительно удлиненной эластомерной нити 16, как на продольном расстоянии 22 связей 20, между которыми проходит эластомерная нить 16, так и на поперечном расстоянии между группами 22 связей могут полностью предотвращать увеличение диаметра эластичной нити 16 в нефиксируемых частях 21 снова до диаметра в ненатянутом состоянии. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления увеличившийся диаметр в нефиксируемых частях 21 по меньшей мере некоторых из эластомерных нитей 16 материала 10 может быть меньше, чем эластомерных нитей 16 в ненатянутом состоянии.
Для того чтобы связи 20 фиксировали эластомерные нити 16, продольное расстояние 33 между прилегающими в продольном направлении связями 20 той же группировки 22 связей, такими как связи 20a’ и 20b’ группировка 22c связей, должно быть меньшем, чем диаметр эластомерных нитей 16 в ненатянутом состоянии. В некоторых вариантах осуществления расстояние 33 между первой парой связей 20 группировки 22 связей, такими как связи 20a’ и 20b’, может быть таким же, как и расстояние 33 между второй парой связей 20 группировки связей 20, такими как связи 20b’ и 20c’. Тем не менее, в других вариантах осуществления расстояния 33 могут отличаться. К примеру, расстояние 33a между первой парой связей 20 группировки 22d связей может отличаться от расстояния 33b между второй парой связей 20 группировки 22d связей. Однако в этих вариантах осуществления оба расстояния 33a, 33b могут быть меньше диаметра эластомерных нитей 16 в ненатянутом состоянии.
Другим признаком узора связи, показанного на фиг. 1 и 2, является поперечное перекрытие одной или более отдельных связей 20 первой группировки 22 связей с одной или более отдельных связей 20 второй группировки 22 связей, при этом первая группировка 22 связей и вторая группировка 22 связей расположены в прилегающих рядах 15 группировки связей. Такое поперечное перекрытие можно увидеть более подробно между группировками 22a и 22d связей на фиг. 2. В примере по фиг. 2 связь 20a’’ поперечно перекрывается группировкой 22c связей на расстояние
перекрытия 53.
В некоторых вариантах осуществления расстояние перекрытия 53 может быть таким же, как и высота 44 связи. В таких вариантах осуществления связи 20c’ и 20a’’ могут быть расположены в одинаковом продольном положении внутри материала 10 и полностью перекрывать друг друга в поперечном направлении 32. В других вариантах осуществления, однако, расстояние перекрытия 53 может быть меньше высоты 44 связи. В таких вариантах осуществления ряд 15 группировки связей, содержащий группировку 22d связей, может быть дополнительно расположен в продольном направлении ниже ряда 15 группировки связей, содержащего группировку 22c связей, в отличие от вариантов осуществления, где расстояние перекрытия 53 является таким же, что и высота 44 связи. Если расстояние перекрытия меньше, чем высота 44 связи, расстояние перекрытия 53 может составлять от приблизительно 0% до приблизительно 95% от высоты 44 связи, или от приблизительно 0% до приблизительно 80%, или от приблизительно 0% до приблизительно 65%, или от приблизительно 0% до приблизительно 50%, или от приблизительно 0% до приблизительно 35%, или от приблизительно 0% до приблизительно 20%, или от приблизительно 0% до приблизительно 5% высоты 44 связи. В таких вариантах осуществления наличие перекрытия, составляющего 0%, означает, что верхний край связи 20a’’ выравнивается с нижним краем связи 20c’.
В дополнительных вариантах осуществления расстояние перекрытия 53 может быть даже большим, чем высота 44 связи. В таких вариантах осуществления расстояние перекрытия 53 может находиться в диапазоне от приблизительно 100% высоты 44 связи до значения, равного длине волокна, умноженного на высоту 44 связи плюс продольное расстояние 33. В контексте варианта осуществления по фиг. 2 на верхнем конце этого диапазона связь 20a’’ будет выравниваться в поперечном направлении со связью 20b’.
Одно преимущество конфигурации связи, где связи 20 различных группировок 22 связи, которые расположены в прилегающих в продольном направлении рядах 15, имеют некоторое поперечное перекрытие, заключается в том, что эластомерные нити 16 могут быть расположены в любом продольном положении во время изготовления и фиксируются в материале 10. Например, в любом продольном положении, кроме непосредственно в один ряд со связью 20, эластомерная нить 16 будет проходить между связями 20 в пределах одной и той же группировки 22 связей, тем самым становясь фиксированной. Даже если эластомерные нити 16 непосредственно расположены в один ряд со связью 20 во время изготовления, эластомерные нити 16 часто проталкивают к одной стороне связеобразующего элемента валика с узором при образовании связи 20, которая будет располагать эластомерную нить 16 между связями 20 в пределах одной и той же группировки 22 связей и вызывать фиксацию нити 16. В отличие от этого, узоры связи со связями 20, расположенными только там, где желательно располагать эластомерные нити 16, могут потребовать строго контроля продольного положения эластомерных нитей 16 во время изготовления, чтобы обеспечить спадание нитей 16 между связями 20 и их фиксацию. Строгий контроль при положении эластомерных нитей 16 может быть сложным и может потребовать дорогого оборудования контроля или могут понадобиться производственные скорости, которые меньше желательных. Кроме того, такие варианты осуществления могут потребовать изменения валика с узором устройства образования связей на валик с другим узором связи для получения продукта различных размеров, причем продольное положение эластомерных нитей 16 отличается. И наоборот, узоры связи по настоящему изобретению позволяют просто изменять продольное положение эластомерных нитей 16 для получения таких разных размеров продукта. Соответственно, узоры связи по настоящему изобретению устраняют эти недостатки.
В еще дополнительных вариантах осуществления по настоящему изобретению, может отсутствовать поперечное перекрытие между отдельными связями 20 группировок 22 связей, которые находятся в прилегающих в продольном направлении рядах 15. В примере по фиг. 2 это может означать, что существует некоторое количество продольного разделения между связями 20a’’ и 20c’. В этих вариантах осуществления такое продольное разделение может быть ограничено расстоянием, равным высоте 44 связи. Такие варианты осуществления, тем не менее, могут демонстрировать описанные преимущества узоров связи по настоящему изобретению, где связи 20 различных группировок 22 связей, которые расположены в прилегающих в продольном направлении рядах 15, имеют некоторое поперечное перекрытие.
Дополнительным признаком узора связи по настоящему изобретению является поперечное смещение между прилегающими в поперечном направлении группировками 22 связей прилегающих в продольном направлении рядов 15 группировки связей. Например, отдельная группировка 22 связей в данном ряду 15 группировки связей может быть расположена между двумя группировками 22 связей ряда 15 с расположением в продольном направлении над рядом 15 группировки связей. Тем не менее, отдельная группировка 22 связей может не быть равноудаленно расположена между двумя группировками 22 связей. Вместо этого, отдельная группировка 22 связей может быть расположена на первом поперечном расстоянии 56 от первой из двух группировок 22 связей и втором поперечном расстоянии 57 от второй из двух группировок 22 связей. В некоторых вариантах осуществления первое поперечное расстояние 56 может составлять от приблизительно 10% до приблизительно 40%, или от приблизительно 15% до приблизительно 30% поперечного расстояния 55 между двумя группировками 22 связей в одном и том же ряду 15 группировки связей. Второе поперечное расстояние может составлять от приблизительно 50% до приблизительно 70% или от приблизительно 50% до приблизительно 60% поперечного расстояния 55 между двумя группировками 22 связей в пределах одного и того же ряда 15 группировки связей. Такое поперечное расстояние между группами 22 связи в пределах прилегающих рядов 15 группировки связей способствует тому, что
Связи
Относительно образования связей 20, связи 20 могут быть образованы любым подходящим способом связывания, таким как термическое/тепловое связывание, связывание ультразвуковой сваркой, связывание под давлением или другие известные способы связывания. В целом, как будет более подробно описано ниже, связи 20 могут быть образованы с применением компонента с узором и гладкого компонента. Для образования связей 20 слои 12, 14, между которыми расположены эластомерные нити 16, располагают между компонентом с узором и гладким компонентом с соответствующим выравниванием между любыми связеобразующими элементами компонента с узором и эластомерными нитями 16. К примеру, эластомерные нити 16 могут быть размещены между связеобразующими элементами, такими как поднимающиеся выступы, компоненты с узором для образования материала с фикисируемыми эластомерными нитями 16.
При использовании способов термического связывания, связывания под давлением или связывание ультразвуковой сваркой с вращением для образования связей 20 компонент с узором и гладкий компонент могут быть валиками с узором и гладкими валиками соответственно. В таких вариантах осуществления валики с узором могут содержать несколько связеобразующих элементов, например направленных наружу частей, которые выступают из поверхности валиков с узором. Эти связеобразующие элементы могут приблизительно соответствовать форме связей 20 и быть выровненными на поверхности валиков с узором для обеспечения продольного и поперечного выравнивания связей 20, представленных в разных вариантах осуществления эластифицированного материала 10 согласно настоящему изобретению. Гладкие валики в целом могут быть твердыми валиками с гладкими внешними поверхностями.
Способы теплового связывания, которые могут быть использованы для образования связей 20, могут включать нагревание направленных наружу частей валиков с узором до температуры от приблизительно 70 градусов Цельсия до приблизительно 340 градусов Цельсия. В целом, уровень нагревания должен быть меньше, чем уровень, который получают при плавлении эластичных нитей 16 в процессе формирования связей. При достижении соответствующей температуры связеобразующих элементов валик с узором может быть прижат к гладкому валику, при этом слои 12, 14 и эластомерные нити 16 расположены между валиками. В качестве некоторых примеров усилие прижатия, применяемое для образования связей 20, может составлять от приблизительно 500 кПа до приблизительно 2750 кПа, и слои 12, 14 и эластомерные нити 16 могут проходить между валиком с узором и опорным валиком со скоростью от приблизительно 100 погонных метров в минуту (м/мин) до приблизительно 350 (м/мин).
В способах связывания ультразвуковой сваркой с вращением, которые могут быть использованы для образования связей 20, может использоваться ультразвуковая энергия для образования связей 20. Например, при прохождении слоев 12, 14 и эластомерных нитей 16 между валиком с узором и гладким валиком устройства связывания ультразвуковой сваркой с вращением может обеспечиваться вибрация гладкого валика с частотой от приблизительно 20000 Гц до приблизительно 50000 Гц, которая вызывает внутреннее нагревание слоев 12, 14 до такой степени, что слои 12, 14 сплавляются друг с другом с образованием связей 20.
Способы связывания под давлением, которые могут быть использованы для образования связей 20, могут быть подобны способам теплового связывания, описанным выше, за исключением того, что к связеобразующим элементам валика с узором может не понадобиться прикладывать внешнее тепло. Тем не менее, для компенсации того, что на связеобразующие элементы действует только температура окружающей среды, усилие прижатия, прикладываемое к валику с узором и к гладкому валику для образования связей 20, должно быть значительно увеличено. В некоторых примерах усилие прижатия прикладывают для обеспечения прижимного усилия от приблизительно 0,1 кН до приблизительно 5 кН, тогда как слои 12, 14 и эластомерные нити 16 проходят между валиком с узором и опорным валиком со скоростью приблизительно 15 м/мин и 450 м/мин.
В способах связывания ультразвуковой сваркой без вращения, которые могут быть использованы для образования связей 20, элемент с узором и опорный элемент могут быть гладким ультразвуковым сварочным инструментом и упором с узором. В таких вариантах осуществления опорный компонент может иметь связеобразующие элементы, тогда как ультразвуковой сварочный инструмент имеет в целом гладкую поверхность. Как и в способах связывания ультразвуковой сваркой с вращением, в отношении ультразвукового сварочного инструмента может обеспечиваться вибрация с частотой от приблизительно 20000 Гц до приблизительно 50000 Гц, когда слои 12, 14 и эластомерные нити 16 проходят между ультразвуковым сварочным инструментом и упором с узором. Такое применение ультразвуковой энергии обеспечивает внутреннее нагревание слоев 12, 14 до такой степени, что слои 12, 14 сплавляются друг с другом с образованием связей 20.
В целом, такие способы теплового связывания, способы связывания ультразвуковой сваркой и способы связывания под давлением известны из уровня техники. Следует понимать, что параметры, описанные для разных способов, являются подходящими параметрами, приведенными только в качестве примера. Как известно из уровня техники, описанные способы могут быть использованы для образования связей 20 с применением таких способов, которые характеризуются другими подходящими параметрами. Например, в поданной согласно PCT патентной заявке WO 2010/068150 под названием «METHOD AND APPARATUS FOR BONDING», которая посредством ссылки включена в этот документ во всей своей полноте, подробно описаны способы и устройство для осуществления связывания под давлением, которые можно было бы использовать для образования связей 20 с узорами связей, описанными в настоящем раскрытии, с использованием множества разных подходящих параметров. Также следует понимать, что разные способы, которыми образуются связи 20, существенно не влияют на получаемую структуру эластифицированного материала, не говоря уже о возможном обеспечении разной прочности связей. Тем не менее все из таких известных способов способны обеспечить получение связей, которые достаточно прочные, чтобы без разрыва выдерживать увеличение в диаметре эластомерных нитей, расположенных между связями. Соответственно, связи 20 могут быть образованы любым известным способом связывания без отклонения от объема настоящего изобретения.
В целом, связи 20 эластифицированного материала по настоящему изобретению могут иметь любые подходящие размер или форму. Тем не менее, в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления связи могут находиться в диапазоне от приблизительно 50 квадратных микрометров до приблизительно 20 квадратных миллиметров, или от приблизительно 70 квадратных микрометров до приблизительно 10 квадратных миллиметров, или от приблизительно 250 квадратных микрометров до приблизительно 5 квадратных миллиметров. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления размер связей 20 в направлении, в целом параллельном эластомерным нитям 16, может быть от приблизительно двух раз до приблизительно шести раз больше, чем размер связей 20 в направлении, в целом перпендикулярном эластомерным нитям 16 или отходящем в сторону от них. К примеру, в варианте осуществления по фиг. 2, ширина 42 связи может быть больше высоты 44 связи приблизительно от двух до приблизительно шести раз.
На фиг. 2 подробно показаны дополнительные элементы связей 20. Например, каждая из связей 20 может содержать верхнюю часть 34, нижнюю часть 36, противоположную верхней части 34, первую боковую часть 35 и вторую боковую часть 37, противоположную первой боковой части 35. Боковые части 35 и 37 могут дополнительно образовывать угол относительно поперечной оси 28 эластомерных нитей 16, при этом показанная боковая часть 35 образует угол 40 относительно оси 28. Хотя показанный угол 40 составляет 90 градусов относительно эластомерных нитей 16 на фиг. 2, по меньшей мере в некоторых вариантах осуществления первые боковые части 35 связи 20 могут иметь угол 40, значение которого отличается от 90 градусов. В некоторых вариантах осуществления угол 40 может образовывать острый угол относительно поперечной оси 28 эластомерной нити 16. В целом, угол 40 может находиться в диапазоне от приблизительно 15 градусов до приблизительно 90 градусов, или от приблизительно 30 градусов до приблизительно 89 градусов, или от приблизительно 50 градусов до приблизительно 88 градусов. В других вариантах осуществления угол 40 может находиться в диапазоне от приблизительно 105 градусов до приблизительно 180 градусов, или от приблизительно 120 градусов до приблизительно 179 градусов, или от приблизительно 140 градусов до приблизительно 178 градусов. Угол, который противоположные боковые части 37 могут образовывать с осями 28, может быть дополнительным к углу 40, образованному боковой частью 35.
Если связи 20 имеют боковые части 35, которые образуют угол 40, значение которого отличается от 90 градусов, связи 20 в пределах группировки 22 связей могут быть смещены поперечно на определенное значение, так что боковые части 35 прилегающих в продольном направлении связей 20 выравниваются вдоль линии, что образует угол 40 относительно оси 28. В некоторых дополнительных вариантах осуществления группировки 22 связей прилегающих в продольном направлении рядов 15 группировки связей могут быть дополнительно смещены в поперечном направлении так, что боковые части 35 связей 20 группировки 22 связей первого ряда 15 и связи 20 второй группировки 22 связей второго ряда 15, причем второй ряд 15 прилегает в продольном направлении к первому ряду 15, выравниваются вдоль линии, которая образует угол 40 относительно оси 28.
Несмотря на то что на фиг. 2 связи 20 показаны в целом прямоугольными, они могут быть любой подходящей формы. Например, связи 20 могут быть круглыми, полукруглыми, овальными, полуовальными, треугольными, квадратными, прямоугольными, трапециевидными, ромбовидными и т. п. В некоторых вариантах осуществления связи 20 могут иметь три стороны, четыре стороны, пять сторон, шесть сторон или любое другое подходящее количество сторон.
Как описано ранее, материал 10 согласно настоящему изобретению может быть полезен по ряду причин, включая предотвращение перемещения жидкости через материал 10. Такой материал 10 может быть особенно полезен во впитывающих изделиях и/или предметах одежды. Например, основная функция впитывающих изделий заключается в поглощении и удержании выделений организма, которые высвобождаются в изделие. Благодаря использованию и стратегическому расположению материалов, таких как материал 10, обеспечивается возможность содействия предотвращению утечки этих выделений организма. Определенные узоры связи по настоящему изобретению могут быть полезными по другим причинам.
На фиг. 3 показано иллюстративное впитывающее изделие 400, которое содержит впитывающее изделие, изготовленное так называемым способом с применением поперечного направления (CD). Тем не менее следует понимать, что не будет отступлением от идеи и объема настоящего изобретения то, что эластифицированные материалы согласно настоящему изобретению могут содержаться в других впитывающих изделиях, которые изготовлены способами с применением машинного направления (MD).
Впитывающее изделие 400 может иметь трехкомпонентную конструкцию, в которой впитывающее изделие 400 содержит основную часть 406, содержащую переднюю секцию 402 талии с передним поясным краем 401, заднюю секцию 404 талии с задним поясным краем 403 и впитывающую секцию 409, проходящую между передней секцией 402 талии и задней секцией 404 талии. Впитывающая секция 409 в целом может содержать впитывающую основу 408, которая может быть расположена между лицевым по отношению к предмету одежды внешним слоем и лицевым по отношению к телу слоем, иногда называемым прокладочным материалом. В некоторых вариантах осуществления впитывающая секция 409 может иметь первый поперечный боковой край 405 и второй поперечный боковой край 407 и может перекрывать переднюю секцию 402 талии и заднюю секцию 404 талии. Впитывающая секция 409 может быть связана с передней секцией 402 талии и задней секцией 404 талии с образованием трехкомпонентной конструкции. Тем не менее предполагается, что впитывающее изделие может быть изготовлено способом с применением CD не в виде предмета одежды трехкомпонентной конструкции, что иногда также называется цельной конструкцией (не показано), при этом передняя секция 402 талии и задняя секция 404 талии образуют друг с другом одно целое посредством соединенных обычным способом компонентов, образующих секцию талии, таких как обращенный к телу прокладочный материал и/или наружное покрытие, которые могут окружать впитывающую секцию 409 или просто покрывать сторону предмета одежды с впитывающей секцией 409.
Передняя секция 402 талии и задняя секция 404 талии в целом могут содержать эластомерные нити 416, расположенные между по меньшей мере двумя слоями материала. Например, передняя секция 402 талии и задняя секция 404 талии может содержать эластифицированный материал, такой как описано в данном документе, такой как эластифицированный материал 10. В по меньшей мере некоторых вариантах осуществления передняя секция 402 талии и/или задняя секция 404 талии могут иметь центральную область 421 и области 422, 423 боковых краев.
В некоторых вариантах осуществления впитывающее изделие 400 может содержать эластифицированные материалы, такие как материал 10, с целью способствования удержанию выделений организма, выделяемых в изделии 400. К примеру, по меньшей мере часть передней секции 402 талии может содержать материал 10. В некоторых вариантах осуществления передняя секция 402 талии может содержать материал 10 в центральной области 421. Области 422, 423 боковых краев в различных вариантах осуществления могут содержать разный эластифицированный материал или могут содержать одинаковый материал 10. В некоторых дополнительных вариантах осуществления только часть передней секции 402 талии вблизи впитывающей секции 409 может содержать материал 10, такая как часть, образованная коробкой 432. В этих вариантах осуществления, в которых передняя секция 402 талии или части передней секции 402 талии содержат материал 10, передняя секция 402 талии может представлять собой барьер для потока текучей среды, тем самым способствуя уменьшению вытекания жидкостей из изделия 400.
В дополнительных вариантах осуществления материал 10 может быть использован для других частей впитывающего изделия 400. Например, манжеты для ног 410, 411 могут также или дополнительно содержать материал 10 для дополнительного способствования уменьшению вытекания жидкостей из
изделия 400. В дополнительных или альтернативных вариантах осуществления барьерные манжеты (не показаны) могут состоять из материала 10 по той же причине.
Все документы, на которые есть ссылка в подробном описании, в соответствующей части включены в этот документ посредством ссылки; ссылку на любой документ не следует рассматривать как согласие с тем, что он является прототипом в отношении настоящего изобретения. Если любое значение или определение термина в этом письменном документе противоречит какому-либо значению или определению термина в документе, включенном в него при помощи ссылок, то значение или определение, в котором термин употребляется в этом письменном документе, должно превалировать.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть представлено в разнообразных формах, отличающихся от конкретных вариантов осуществления, описанных и предусмотренных в этом документе. В частности, не следует полагать, что различные признаки, описанные относительно различных вариантов осуществления и фигур, должны применяться только к таким вариантам осуществления и/или фигурам. Наоборот, каждый описанный признак можно комбинировать с любым другим признаком в различных возможных вариантах осуществления, либо с любым из других признаков, описанных в совокупности с такими признаками, либо без него. Следовательно, без отклонения от объема настоящего изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения, возможно отклонение в форме и деталях.
1. Эластифицированный материал, проходящий в продольном направлении и поперечном направлении, содержащий:
первый слой материала;
второй слой материала, связанный с первым слоем материала множеством связей, при этом множество связей расположены в группировках связей, выровненных в ряды группировок связей; и
эластомерную нить, проходящую в поперечном направлении и расположенную между первым слоем материала и вторым слоем материала, при этом эластомерная нить проходит полностью между частью первой связи, обращенной к эластомерной нити, и частью второй связи, обращенной к эластомерной нити, при этом первая связь и вторая связь образуют первую группировку связи, причем первая связь и вторая связь расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии;
при этом часть второй группировки связей поперечно перекрывает первую группировку связей, вторая группировка связей, расположенная в ряд группировки связей, прилегает в продольном направлении к ряду группировки связей, содержащему первую группировку связей.
2. Эластифицированный материал по п. 1, отличающийся тем, что каждая из первой группировки связей и второй группировки связей содержит верхнюю связь в продольном направлении и нижнюю связь в продольном направлении, и при этом нижняя связь в продольном направлении первой группировки связей поперечно перекрывает верхнюю связь в продольном направлении второй группировки связей.
3. Эластифицированный материал по п. 2, отличающийся тем, что поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей содержит расстояние перекрытия, которое составляет 0%–250% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
4. Эластифицированный материал по п. 2, отличающийся тем, что поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей содержит расстояние перекрытия, которое составляет 0%–100% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
5. Эластифицированный материал по п. 2, отличающийся тем, что каждая из первой группировки связей и второй группировки связей содержит две связи.
6. Эластифицированный материал по п. 2, отличающийся тем, что каждая из первой группировки связей и второй группировки связей содержит три связи.
7. Эластифицированный материал по п. 1, отличающийся тем, что первая группировка связей расположена на первом поперечном расстоянии от прилегающей группировки связей в первом ряду группировки связей, и при этом вторая группировка связей расположена на втором поперечном расстоянии от первой группировки связей, при этом второе поперечное расстояние составляет от приблизительно 10% до приблизительно 40% первого поперечного расстояния.
8. Эластифицированный материал по п. 1, отличающийся тем, что первая группировка связей расположена на первом поперечном расстоянии от прилегающей группировки связей в первом ряду группировки связей, и при этом вторая группировка связей расположена на втором поперечном расстоянии от первой группировки связей, при этом второе поперечное расстояние составляет от приблизительно 15% до приблизительно 30% первого поперечного расстояния.
9. Эластифицированный материал по п. 1, отличающийся тем, что каждая пара прилегающих связей в группировке связей расположена в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии.
10. Эластифицированный материал по п. 1, отличающийся тем, что прилегающие в поперечном направлении группировки связей в ряду группировки связей расположены на расстоянии друг от друга с поперечным расстоянием группировки связей, и при этом наименьшее поперечное расстояние группировки связей указанного ряда группировки связей меньше, чем наибольшее поперечное расстояние группировки связей указанного ряда группировки связей на величину, меньшую или равную 15% наибольшего поперечного расстояния группировки связей, для каждого ряда группировки связей эластифицированного материала.
11. Впитывающее изделие, включающее переднюю область, область промежности и заднюю область, при этом изделие имеет первый боковой край и второй боковой край и дополнительно содержит:
первую эластифицированную секцию талии, расположенную в передней области;
вторую эластифицированную секцию талии, расположенную в задней области и расположенную на расстоянии от первой эластифицированной секции талии; и
впитывающую секцию, содержащую внешнее покрытие, прокладочный материал и впитывающую основу, расположенную между внешним покрытием и прокладочным материалом, при этом впитывающая секция расположена между первой эластифицированной секцией талии и второй эластифицированной секцией талии и соединяет их,
при этом одно из первой эластифицированной секции талии и второй эластифицированной секции талии содержит:
первый слой материала;
второй слой материала, связанный с первым слоем материала множеством связей, при этом множество связей расположены в группировках связей, выровненных в ряды группировок связей; и
эластомерную нить, проходящую в поперечном направлении и расположенную между первым слоем материала и вторым слоем материала, при этом эластомерная нить проходит полностью между частью первой связи, обращенной к эластомерной нити, и частью второй связи, обращенной к эластомерной нити, при этом первая связь и вторая связь образуют первую группировку связи, причем первая связь и вторая связь расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии;
при этом часть второй группировки связей поперечно перекрывает первую группировку связей, вторая группировка связей, расположенная в ряд группировки связей, прилегает в продольном направлении к ряду группировки связей, содержащему первую группировку связей.
12. Впитывающее изделие по п. 11, отличающееся тем, что эластомерная нить перекрывает впитывающую основу.
13. Впитывающее изделие по п. 11, отличающееся тем, что другое из первой эластифицированной секции талии и второй эластифицированной секции талии содержит:
первый слой материала;
второй слой материала, связанный с первым слоем материала множеством связей, при этом множество связей расположены в группировках связей, выровненных в ряды группировок связей; и
эластомерную нить, проходящую в поперечном направлении и расположенную между первым слоем материала и вторым слоем материала, при этом эластомерная нить проходит полностью между частью первой связи, обращенной к эластомерной нити, и частью второй связи, обращенной к эластомерной нити, при этом первая связь и вторая связь образуют первую группировку связи, причем первая связь и вторая связь расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии;
при этом часть второй группировки связей поперечно перекрывает первую группировку связей, вторая группировка связей, расположенная в ряд группировки связей, прилегает в продольном направлении к ряду группировки связей, содержащему первую группировку связей.
14. Впитывающее изделие по п. 11, отличающееся тем, что каждая из первой группировки связей и второй группировки связей содержит верхнюю связь в продольном направлении и нижнюю связь в продольном направлении, и при этом нижняя связь в продольном направлении первой группировки связей поперечно перекрывает верхнюю связь в продольном направлении второй группировки связей.
15. Впитывающее изделие по п. 14, отличающееся тем, что поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей содержит расстояние перекрытия, которое составляет 0%–250% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
16. Впитывающее изделие по п. 14, отличающееся тем, что поперечное перекрытие между нижней связью в продольном направлении первой группировки связей и верхней связью в продольном направлении второй группировки связей содержит расстояние перекрытия, которое составляет 0%–100% продольной высоты нижней связи в продольном направлении первой группировки связей.
17. Впитывающее изделие по п. 11, отличающееся тем, что каждая из первой группировки связей и второй группировки связей содержит две связи.
18. Впитывающее изделие по п. 11, отличающееся тем, что каждая из первой группировки связей и второй группировки связей содержит три связи.
19. Впитывающее изделие по п. 11, отличающееся тем, что каждая пара прилегающих связей в группировке связей расположена в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии.
20. Впитывающее изделие по п. 11, отличающееся тем, что первая секция талии содержит множество эластомерных нитей, каждая из множества эластомерных нитей проходит через связи различных группировок связей, связи различных группировок связей расположены в продольном направлении на расстоянии друг от друга, меньшем, чем диаметр эластомерной нити в ненатянутом состоянии.
