Изделие персонального ухода, имеющее зоны с различным сопротивлением растяжению
Изделие персонального ухода содержит упругорастяжимое внешнее покрытие. В первом варианте воплощения первая зона внешнего покрытия имеет тиснение, формирующее узор из элементов тиснения, обеспечивающих первый набор требуемых свойств, имеющих отношение к растяжению части внешнего покрытия. Вторая зона внешнего покрытия не модифицируется для обеспечения первого набора свойств и, таким образом, имеет отличающиеся от первой зоны свойства растяжения. Во втором варианте воплощения первая панель прикрепляется к упругорастяжимой второй панели. Первая зона второй панели может иметь узор из элементов тиснения, прикрепляющих вторую панель к первой панели. Элементы тиснения придают первой зоне отличающиеся от второй зоны второй панели свойства растяжения, которая не имеет тиснения, которое определяет набор свойств растяжения. 4 с. и 60 з.п. ф-лы, 15 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Изделия персонального ухода, такие как подгузники для детей, тренировочные брюки, изделия для взрослых, страдающих недержанием, и т.п., являются широко известными. Такие изделия получили широкое распространение благодаря способности принимать и впитывать выделения тела. Настоящее изобретение относится к изделиям персонального ухода и, в частности, к их свойствам растяжения в различных зонах соответствующих изделий персонального ухода. Например, изделие персонального ухода должно иметь требуемую способность к растяжению, сопротивляемость растяжению и упругость в секциях талии или в секциях, расположенных в непосредственной близости к отверстиям для ног.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ Обычно изделия персонального ухода должны удобно прилегать к телу пользователя. Обычные изделия персонального ухода изготавливают с использованием таких материалов, например, для внешнего покрытия и подкладки со стороны тела, что образуется подложка, которая обычно является нерастяжимой или растяжимой только в ограниченной степени, например, не более чем приблизительно на 50%. При этом основные материалы подложки, из которых изготавливают такие изделия персонального ухода, не обладают характеристиками упругого растяжения, которые требуются в области талии и в области, прилегающей к отверстиям для ног. В соответствии с этим, обычные изделия персонального ухода, как правило, включают упругорастяжимые эластичные элементы талии, прикрепляемые вокруг пояса талии изделий. Аналогично изделия персонального ухода обычно содержат эластичные элементы для ног, располагаемые на противоположных сторонах области промежности, в непосредственной близости к вырезам для ног. Такие эластичные элементы талии и эластичные элементы для ног используются для придания изделиям персонального ухода требуемого уровня растяжимости и способности сжиматься в области талии и в части промежности, соответственно. Когда в изделиях персонального ухода, в соответствии с настоящим изобретением, во внешнем покрытии и в подкладке со стороны тела используются один или большее количество материалов, имеющих способность упругого растяжения больше 50%, например, по меньшей мере, до 300%, все еще остается желательным обеспечить такую же степень растяжимости, сопротивляемости растяжению и упругости, которые формируются в обычных изделиях персонального ухода. Таким образом, хотя упругая растяжимость требуется в области талии и в области ног, слишком большая степень растяжимости или слишком малая сопротивляемость растяжению не являются более приемлемыми, чем слишком малая растяжимость или слишком большая сопротивляемость растяжению. В соответствии с этим, в случаях, когда степень растяжимости больше, чем требуется, или когда сопротивляемость растяжению меньше, чем требуется, например, в растяжимом внешнем покрытии или растяжимой подкладке со стороны тела, должны быть сделаны необходимые модификации в отношении соответственно внешнего покрытия или подкладки для тела с целью обеспечения требуемого уровня растяжимости и сопротивляемости растяжению. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Изобретение Заявителей, описанное в настоящем документе, направлено на обеспечение требуемого уровня упругой растяжимости и требуемой сопротивляемости растяжению в изделиях персонального ухода, которые включают упругорастяжимое внешнее покрытие и/или упругорастяжимую подкладку со стороны тела. Такие растяжимые элементы имеют тиснение для обеспечения в отдельных областях требуемого уровня растяжимости. Например, растяжимость в секции талии может быть понижена путем нанесения тиснения на растяжимое внешнее покрытие в области талии. Такое тиснение повышает сопротивляемость растяжению в области нанесения тиснения, благодаря чему сопротивление растяжению в области нанесения тиснения будет больше, чем сопротивление растяжению в других зонах изделия. В связи с этим, в отличие от добавления эластичных элементов или обработки материалов для повышения растяжимости, как в известном уровне техники, в продуктах и способах заявителей были выполнены модификации материалов, используемых в изделиях персонального ухода в соответствии с настоящим изобретением, с целью понижения степени растяжимости или упругости, чтобы, таким образом, повысить сопротивляемость растяжению в обработанных, таким образом, областях или зонах изделия персонального ухода в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, настоящее изобретение относится к изделию персонального ухода, содержащему внешнее покрытие, которое является упругорастяжимым, по меньшей мере, в одном направлении. По меньшей мере первая часть первой зоны упругорастяжимого внешнего покрытия имеет узор в виде тиснения, который способен эффективно понизить или другим образом ограничить или обеспечить контроль над растяжением внешнего покрытия в первой зоне, с помощью чего обеспечивается первый набор требуемых свойств, относящихся к степени растяжимости и сопротивляемости растяжению внешнего покрытия. Внешнее покрытие содержит вторую отдельную и четко выраженную зону, в которой внешнее покрытие является немодифицированным, для обеспечения первого набора ограничений. При этом тиснение в первой зоне создает обработанную таким образом часть внешнего покрытия в первой зоне, которая имеет отличающуюся величину сопротивляемости растяжению, чем соответственно необработанная, или в меньший степени обработанная часть внешнего покрытия во второй зоне. В некоторых вариантах воплощения внешнее покрытие имеет упругую растяжимость, по меньшей мере в поперечном направлении, в передней части изделия персонального ухода, причем внешнее покрытие имеет первую секцию пояса талии в передней части и вторую секцию пояса талии в задней части, причем первая зона содержит первую секцию пояса талии в передней части изделия персонального ухода, причем в первой секции пояса талии обеспечивается первый набор требуемых свойств растяжимости в отношении степени растяжимости секции пояса талии. В некоторых вариантах воплощения вторая зона содержит область внешнего покрытия, которая смещена по направлению внутрь от первой секции пояса талии. В некоторых вариантах воплощения в изделии персонального ухода отсутствуют добавляемые эластичные элементы талии. В некоторых вариантах воплощения внешнее покрытие является упругорастяжимым, по меньшей мере, в поперечном направлении в задней части изделия персонального ухода, причем вторая секция пояса талии содержит третью зону в задней части, которая имеет большую степень сопротивляемости растяжению, чем вторая зона. В некоторых вариантах воплощения внешнее покрытие содержит четвертую зону и пятую зону, на которые эффективно наносится тиснение в отдельных их частях так, что эти четвертая и пятая зоны имеют большую сопротивляемость растяжению, чем вторая зона. В некоторых вариантах воплощения, четвертая зона расположена в непосредственной близости к первой внешней кромке, по меньшей мере, в части промежности, и пятая зона располагается в непосредственной близости ко второй, расположенной напротив внешней кромки, по меньшей мере, в части промежности, причем четвертая и пятая зоны, в случае необходимости, проходят вдоль части промежности в продольном направлении. В некоторых вариантах воплощения в изделии персонального ухода отсутствуют добавленные эластичные элементы для ног в части промежности, при этом четвертая и пятая зоны обеспечивают свойства эластичных элементов для ног. В некоторых вариантах воплощений первая зона содержит множество расположенных на определенном расстоянии друг от друга складок, так что формируется набор таких складок. В некоторых вариантах воплощения этот набор содержит, по меньшей мере, два ряда из расположенных на некотором расстоянии друг от друга точек. В других вариантах воплощения этот набор содержит последовательность расположенных на некотором расстоянии друг от друга линий или других конфигураций. В некоторых вариантах воплощения изделие персонального ухода имеет переднюю кромку в передней части и заднюю кромку в задней части, причем внешнее покрытие, по существу, не имеет складок на передней кромке и на задней кромке. В некоторых вариантах воплощения изделие персонального ухода содержит поглощающую структуру, расположенную поверх и функционально соединенную с внешним покрытием, с помощью чего формируется поглощающее изделие персонального ухода, причем эта поглощающая структура содержит, по существу, непроницаемый для жидкости задний лист, проницаемую для жидкости прокладку со стороны тела, расположенную поверх заднего листа, и впитывающую сердцевину, расположенную между прокладкой со стороны тела и задним листом. В некоторых вариантах воплощения растяжимые присоединительные элементы прикрепляют поглощающую структуру к внешнему покрытию, одновременно позволяя производить упругое растяжение внешнего покрытия в поперечном направлении. В некоторых вариантах воплощения, растягиваемые присоединительные элементы имеют, по меньшей мере, одну складку, которая соединяет поглощающую структуру с внешним покрытием. В некоторых вариантах воплощения внешнее покрытие имеет в первой зоне чередующееся тиснение. В другом варианте воплощения изделие персонального ухода содержит первую панель, вторую панель, которая имеет способность упругого растяжения, по меньшей мере, в одном направлении, причем вторая панель располагается на первой панели так, что их поверхности накладываются друг на друга, причем первая и вторая панели, в комбинации, определяют подложку, первая часть первой зоны второй панели имеет узор в виде тиснений, с помощью которых вторая панель прикрепляется к первой панели и с помощью которой обеспечивается первый набор требуемых свойств в отношении степени растяжимости второй панели, причем во второй зоне второй панели нет тиснений, прикрепляющих вторую панель к первой панели или определяющих первый набор свойств, причем тиснение первой панели придает первой зоне отличающуюся степень сопротивляемости растяжению, чем во второй зоне. В некоторых вариантах воплощения вторая панель является нерастяжимой при прикреплении к первой панели. В некоторых вариантах воплощения первая зона охватывает, по меньшей мере, часть части области промежности изделия персонального ухода, причем первая зона в области промежности имеет более высокую степень сопротивляемости растяжению, чем вторая зона. В некоторых вариантах воплощения первая панель содержит растяжимую прокладку со стороны тела, и вторая панель содержит внешнее покрытие. В некоторых вариантах воплощения первая панель содержит, по существу, нерастяжимую прокладку со стороны тела. В некоторых вариантах воплощения внешнее покрытие было предварительно растянуто, по меньшей мере, в одном направлении, во время прикрепления к прокладке со стороны тела. В некоторых вариантах воплощения внешнее покрытие было предварительно растянуто до определенной степени удлинения перед прикреплением к прокладке со стороны тела, причем подложка имеет первую характерную кривую взаимозависимости нагрузки/растяжения при растяжении до заранее заданной степени удлинения и вторую, отличающуюся характерную взаимозависимость нагрузки/растяжения при растяжении за пределы заранее заданной степени удлинения. В некоторых вариантах воплощения, узор тиснения в первой зоне управляет сопротивляемостью растяжению изделия персонального ухода в первой зоне. Например, в некоторых вариантах воплощения первая зона охватывает от приблизительно 2% до приблизительно 50% общей площади, предпочтительно, от приблизительно 5% до приблизительно 40% общей площади и наиболее предпочтительно, от приблизительно 10% до приблизительно 30% общей площади второй панели. В некоторых вариантах воплощения приблизительно от 5% до приблизительно 80% площади поверхности в первой зоне второй панели выполнены с тиснением по отношению к первой панели. В некоторых вариантах воплощения выступы тиснения формируют связь второй панели с первой панелью в виде узора из расположенных на некотором расстоянии друг от друга точек, располагающихся в двух направлениях вдоль, по существу, всей первой зоны. В некоторых вариантах воплощения связи представляют собой ультразвуковые связи второй панели с первой панелью. В других вариантах воплощения выпуклости тиснения содержат связи второй панели с первой панелью, выполненные с помощью клея. В некоторых вариантах воплощения вторая панель является вытянутой не более чем приблизительно на 350% и не менее чем приблизительно на 5%, предпочтительно не более чем приблизительно на 200% и не менее чем приблизительно на 10%, наиболее предпочтительно, не более чем приблизительно на 100% и не менее чем приблизительно на 15% при прикреплении к первой панели. Другие варианты воплощения настоящего изобретения включают способы придания первого и второго отличающихся наборов свойств растяжимости соответственно первой и второй различным зонам подложки изделия персонального ухода, причем эта подложка включает первую панель и вторую, упругорастяжимую панель, включает прикрепление первой панели со второй панелью со взаимным наложением их поверхностей с помощью тиснения, по меньшей мере, в части первой зоны второй панели с соответствующими частями первой панели, причем это тиснение придает первой зоне прикрепления первый набор требуемых характеристик растяжения, которые отличаются от второго набора характеристик растяжения во второй зоне подложки. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ На фиг. 1 изображено изделие персонального ухода, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, первый вариант, вид сверху; на фиг. 2 - поперечное сечение 2-2 изделия персонального ухода, изображенного на фиг.1; на фиг. 3 - поперечное сечение 3-3 изделия персонального ухода, изображенного на фиг.1; на фиг. 4 - в увеличенном масштабе изображенный на фиг.3 узел, обозначенный позицией фиг.4; на фиг.5 - рабочая поверхность опоры погружного типа для ультразвуковой сварки, включающая полоски, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, вид сверху; на фиг.6 - график сравнения характеристик зависимости нагрузка/растяжение областей с тиснением и без тиснения варианта воплощения изделия, изображенного на фиг.1;на фиг.7 - изделие персонального ухода, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, которое имеет подкладку, обращенную к телу, покрывающую, по существу, полностью все внешнее покрытие, вид сверху, второй вариант воплощения;
на фиг. 8 - поперечное сечение 8-8 изделия персонального ухода, изображенное на фиг.7;
на фиг. 9 - поперечное сечение 9-9 изделия персонального ухода, изображенное на фиг.7;
на фиг.10 - график сравнения характеристик зависимости нагрузка/растяжение областей с тиснением варианта воплощения, изображенного на фиг.7, по сравнению с аналогичными другими вставками без тиснения;
на фиг.11 - график сравнения характеристик зависимости нагрузка/растяжение областей с тиснением и без тиснения варианта воплощения, изображенного на фиг.7;
на фиг.12 - частичный вид поверхности подложки, имеющей набор выпуклостей в виде тиснения;
на фиг. 13 - изделие персонального ухода, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, аналогичное варианту воплощения по фиг.7, за исключением того, что внешнее покрытие было предварительно растянуто при соединении с подкладкой, обращенной к телу, третий вариант воплощения, вид сверху;
на фиг.14 - поперечное сечение 14-14 изделия персонального ухода, изображенное на фиг.13;
на фиг.15 - график сравнения характеристик зависимости нагрузка/растяжение областей с тиснением и без тиснения варианта воплощения изделия, показанного на фиг.13. Настоящее изобретение не ограничивается в своем применении деталями конструкции и расположением компонентов, изложенными в следующем описании или изображенном на чертежах. Настоящее изобретение может иметь другие варианты воплощения или может применяться на практике или изготовляться различными способами. Кроме того, следует понимать, что терминология и фразеология применяются здесь с целью описания и иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничивающие. Одинаковые номера ссылок используются для обозначения аналогичных компонентов. Чертежи применяются для иллюстрации, и, поэтому, нет необходимости выполнять их в масштабе. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЛУЧШИХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Различные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в отношении их использования в одноразовых изделиях персонального ухода, но следует понимать, что потенциальные варианты использования структур в соответствии с настоящим изобретением не должны быть ограничены контекстом одноразовых изделий персонального ухода, таких как подгузники, гигиенические изделия для женщин, одежда для страдающих недержанием и т.п. Используемая здесь и в формуле изобретения, которая следует далее, фраза "изделие персонального ухода" подразумевает изделия для взрослых, страдающих недержанием, женские гигиенические продукты, изделия, которые не имеют существенных впитывающих функций, но которые принимают и/или содержат мочу и/или фекалии, а также изделия, которые имеют существенную впитывающую функцию и которые принимают и/или содержат мочу и/или фекалии, такие как подгузники, тренировочные брюки и т.п. Используемая здесь и далее в формуле изобретения, которая следуют ниже, фраза "сопротивляемость растяжению" представляет собой выражение отношения нагрузки/растяжения и означает количество силы, требуемое для растяжения панели или другого материала на определенное расстояние. Так первая зона, имеющая большую сопротивляемость растяжению, чем вторая зона, требует приложения большей силы для удлинения первой зоны на расстояние, одинаковое со второй зоной, на которое она удлиняется при приложении меньшей силы. Используемый здесь и в формуле изобретения, которая следует далее, термин "тиснение" или "элемент тиснения" содержит области, где материал подвергался воздействию давления, тепловой энергии, ультразвуковой энергии или другой обработки, включая тепловую формовку и применение клеев для соединения первой и второй панелей в отдельных областях, с помощью чего изменяются свойства растяжимости материала в месте такого воздействия. Другие технологии соединения, предназначенные для закрепления первой и второй панелей друг с другом, также входят в область термина "тиснение". Такие технологии сдерживают растяжение второй панели благодаря прикреплению ее к первой панели в различных областях. Изделие 12 персонального ухода, имеющее продольное направление "L" и поперечное направление "С", изображенное на фиг.1, содержит переднюю часть 14, имеющую переднюю кромку 16, заднюю часть 18, имеющую заднюю кромку 20, и часть 22 промежности, расположенную между передней частью 14 и задней частью 18, причем продольное направление "L" представляет собой направление вдоль длины изделия 12 персонального ухода. Поперечное направление "С" представляет направление по ширине изделия 12 персонального ухода. Изделие 12 персонального ухода содержит внешнее покрытие 24. Панели 26, 28 захвата прикреплены к внешнему покрытию 24 в областях, противоположных концу передней части 14, как показано на фиг. 1. Устройства 30, 32 крепления, расположенные в областях противоположных концов задней части 18, соединяют области противоположных концов задней части 18 с передней частью 14. Как показано на фиг.1, элементы 34 тиснения во внешнем покрытии 24 расположены в передней части 14 в непосредственной близости к передней кромке 16 и в задней части 18 в непосредственной близости к задней кромке 20 внешнего покрытия. Элементы 34 тиснения также располагаются вблизи к противоположным кромкам 36, 38 в области 22 промежности изделия 12 персонального ухода. Элементы 34 тиснения формируют первый набор зон 40, 42, 44, 46, которые имеют сопротивляемость растяжению, отличную от той, которую имеет второй набор зон 48, 50 внешнего покрытия 24, которые не содержат тиснения. Хотя зоны 48, 50 представляют конкретные области внешнего покрытия 24, не содержащие тиснения, по существу все внешнее покрытие представляет собой единую комбинированную зону, не имеющую тиснения, за исключением зон 40, 42, 44, 46. Однако в некоторых вариантах воплощения, по меньшей мере, часть зон 48, 50 без тиснения может содержать незначительное тиснение. Такое тиснение обеспечивает сопротивляемость растяжению ниже, чем тиснение в первом наборе зон 40, 42, 44, 46. Поглощающая структура 52 располагается поверх внешнего покрытия 24 и функционально прикрепляется к нему для формирования поглощающего изделия. Впитывающая структура 52 содержит растягиваемые элементы 54, 56, 58, 60 присоединения, которые прикрепляются с помощью клея 62 к соответствующим частям внешнего покрытия 24. Как лучше видно на фиг.2, поглощающая структура 52 содержит, по существу, задний лист 64, непроницаемый для жидкости, проницаемую для жидкости прокладку 68, обращенную к телу, которая располагается поверх заднего листа 64, и впитывающую сердцевину 70, расположенную между задним листом и прокладкой, обращенной к телу. Как лучше видно на фиг.1, поглощающая структура 52 прикрепляется к внешнему покрытию 24 в передней части 14 с помощью растягиваемых присоединяемых элементов 54, 56 и в задней части 18 с помощью растягиваемых присоединяемых элементов 58, 60. Как показано на фиг.2, задние растягиваемые присоединяемые элементы 58, 60 представляют собой продолжение комбинации заднего листа 64 и прокладки 68, обращенной к телу, и образует складки между впитывающей сердцевиной 70 и внешним покрытием 24. Образованные складки позволяют производить растяжение изделия 12 персонального ухода в поперечном направлении "С" без создания напряжения во впитывающей сердцевине 70 или в прокладке 68, обращенной к телу. Внешнее покрытие 24 предпочтительно содержит материал, упругорастяжимый из состояния покоя, по меньшей мере, в поперечном направлении на величину, равную, по меньшей мере, приблизительно 30% всей площади поверхности внешнего покрытия. Обычно внешнее покрытие 24 является упругорастяжимым, по меньшей мере, в передней части 14 изделия 12 персонального ухода. В некоторых вариантах воплощения внешнее покрытие 24 может упруго растягиваться в передней части 14 и задней части 18 изделия 12 персонального ухода. Внешнее покрытие 24 может также упруго растягиваться, по меньшей мере, в одном направлении по всему внешнему покрытию. В других вариантах воплощения внешнее покрытие 24 может упруго растягиваться как в поперечном направлении "С", так и в продольном направлении "L". Так в определенных вариантах воплощения все внешнее покрытие может быть растянуто вдоль продольного направления "L" и поперечного направления "С" для подгонки изделия 12 персонального ухода к телу пользователя. Внешнее покрытие 24 может включать эластичный материал, который обеспечивает удлинение внешнего покрытия на величину от приблизительно 10% до приблизительно 300% в диапазоне натяжений, который является удобным для пользователя. В предпочтительных вариантах воплощения внешнее покрытие 24 может иметь удлинение, по меньшей мере, приблизительно на 30%, когда оно подвергается нагрузке растягивающего усилия 80 грамм на линейный сантиметр ширины внешнего покрытия поперек направлению растяжения. Внешнее покрытие 24 может включать материал, содержащий пленку, слоистый материал (пленка с нетканым материалом), нетканый эластомерный материал или их комбинацию. Термин "упругорастяжимый" означает способность материала удлиняться или растягиваться в ответ на усилие и, после освобождения усилия, возвращаться, по существу, к его нерастянутым размерам, без значительной долговременной деформации материала. Например, образец внешнего покрытия 24 может быть удлинен с помощью приложения усилия на 200% (в три раза больше первоначальной длины) и затем возвратиться к приблизительно 150% своей первоначальной длины после освобождения усилия. Такое восстановление, по меньшей мере, приблизительно 75% размеров описывает упругорастяжимое внешнее покрытие. Эластомеры, используемые для внешнего покрытия 24, включают термопластические эластомеры, сополимеры и блоксополимеры (бутадиены и т.п.), полиэфиры и этиленвинилацетаты и эластомеры с поперечными связями и отвержденные эластомеры, такие как резины. Эластомеры могут быть изготовлены в виде непрерывных пленок или пленок с отверстиями, толщина которых изменяется от приблизительно 0,2 мил (мил - одна тысячная дюйма) до приблизительно 5 мил (0,51-12,7 мкм). Эластомерные материалы могут также быть неткаными или материалами, полученными из полимеров, сформованных аэродинамическим способом из расплава, имеющих вес единицы площади, который изменяется от приблизительно 5 грамм на квадратный метр до приблизительно 250 грамм на квадратный метр. Композитные материалы из эластомеров и нетканых материалов или пленок могут комбинироваться с помощью, например, соединения клеем, теплового соединения или ультразвукового соединения многочисленных слоев для формирования слоистых материалов с многочисленными слоями. Материалы внешнего покрытия могут содержать нетканые материалы, которые тепловым или другим способом соединяются с эластомерными пленками или слоями или слоистыми материалами из материалов, полученных аэродинамическим способом из расплава, такие как слоистые материалы, соединенные с растяжением, или слоистые материалы, соединенные с сужением. Пример слоистого материала с сужением для внешнего покрытия 24 содержит эластомерную пленку типа G2755 KRATON


процесс, требующий образования складок внешнего покрытия 24 на кромках, потребовал бы применения сложного производственного процесса, который не является предпочтительным для использования с настоящим изобретением. Сопротивляемость растяжению различных материалов и зон будет лучше описана в нижеследующем описании испытываемых материалов, способов тиснения и испытательных процедур. ИСПЫТУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В качестве образцов в испытательных процедурах применялись следующие материалы. 1. Упругорастяжимый тонколистовой материал, который содержит слоистый материал со связями с сужением (NBL), имеющий два внешних слоя из суженного полипропиленового нетканого материала, сформованного эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, который в суженном состоянии имеет вес единицы площади приблизительно 20 грамм на квадратный метр на каждый внешний слой. Эластомерная смола типа METALLOCENEТМ с весом единицы площади 35 граммов на квадратный метр представляла ядро трехслойного композитного слоистого материала (NBL). Эластомерная смола типа МЕТАЛЛОЦЕНТМ известна, как материал марки Affinity 58380.00, поставляемый компанией Доу Кэмикал Корпорейшн, город Мидленд, штат Мичиган (Dow Chemical Corp. of Midland, Michigan). Два внешних слоя из суженного полипропиленового нетканого материала, сформированного эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, располагались на противоположных сторонах эластомерной пленочной сердцевины. Композитный слоистый материал имел суммарный вес единицы площади 75 грамм на квадратный метр. 2. Растяжимый материал содержит суженный полипропиленовый нетканый материал, полученный эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, с весом единицы площади 24 грамма на квадратный метр, который имеет растяжимость приблизительно 80% при нагрузке 20 грамм на ширину в 1 дюйм (2,54 см) испытательного образца. 3. Нерастяжимый материал содержит нетканый полипропиленовый материал, сформированный эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, который состоит из волокон размером 2,8-3,2 денье, который был сформирован в материал, имеющий вес единицы площади 20 грамм на квадратный метр. Из вышеуказанных материалов были изготовлены испытательные полоски, которые имели длину 25,4 сантиметров (10 дюймов) и ширину 2,54 сантиметров (1 дюйм). ТИСНЕНИЕ ОБРАЗЦОВ
Тиснение испытательных образцов производилось с использованием оборудования для тиснения, которое представляло собой устройство ультразвукового соединения типа Branson 85 Sonic Bonder, которое имело консоль погружного типа с шириной 0,75 дюйма (1,9 см), длиной 8,0 дюймов (20,3 см) и блок питания типа Branson 1300 Р, который поставляется компанией Брэнсон Ультрасоникс (Branson Ultrasonics), офис которой расположен в городе Дэнбури, штат Коннектикут (Danbury, CConnecticut). Для тиснения/связывания всех испытательных материалов использовались следующие установки: 70 фунтов на квадратный дюйм (4,9 кг/см2) (давление), 85% (от полной мощности), 1,0 секунда (время сварки), 2,0 секунды (время удержания) и 7,5 скорость отпускания. Время удержания представляет собой время, в течение которого образец удерживается между опорой 80 для ультразвуковой сварки (не показана), в то время, как связь или элемент тиснения остывает и отвердевает. На фиг.5 изображен вид сверху рабочей поверхности опоры 80 для ультразвуковой сварки погружного типа, которая имеет ряд рабочих контактных полосок 82, используемых с устройством Branson Sonic Bonder. Полоски 82 имеют длину приблизительно 19 миллиметров (0,75 дюйма) и ширину приблизительно 0,8 миллиметра (0,031 дюйм). При этом каждая полоска 82 имеет область связывания площадью приблизительно 15,2 квадратных миллиметров. Полоски 82 расположены на расстоянии приблизительно 1,6 миллиметров (0,062 дюйма) от соседней полоски. Когда происходит тиснение образца шириной 2,54 сантиметра (1 дюйм), полоски 82 располагаются в центральной части по ширине образца. Таким образом, приблизительно 3,2 миллиметра образца материала с обеих сторон узора тиснения остаются свободными от тиснения. Как показано на фиг.5, каждая полоска 82, создающая тиснение, проходит вдоль ширины опоры 80 ультразвуковой сварки. В выполнявшихся испытаниях ширина опоры 80 для ультразвуковой сварки проходит вдоль ширины соответствующего образца. Поэтому образцы с тиснением имели элементы тиснения в форме линий или полосок, проходящих вдоль ширины образца материала. Полоски 82 содержали 33,6% площади, шириной 19 миллиметров (0,75 дюйма) и приблизительно 178 миллиметров (7 дюймов) в длину набора полосок 82. При этом полоски 82 уплотняют приблизительно 33,6% площади поверхности образца, находящейся в контакте в пределах контура набора полосок. Приблизительно 3,2 миллиметра материала образца с обеих сторон узора тиснения были свободны от тиснения. ПРОЦЕДУРА ИСПЫТАНИЙ
Испытание на растяжение проводилось с помощью тестера на растяжение Sintech, Модель М4011, который поставляется компанией MTS Систем Корпорэйшн, город Эдэн Прерия, штат Миннесота (MTS System Corporation of Eden Prairie, Mennesota). Испытательная процедура, используемая для определения кривых зависимости растягивающей нагрузки-растяжения, а именно характерных свойств нагрузки/растяжения материалов, представляла собой модификацию испытательного способа D882 по стандарту ASTM (Способ растяжения для испытания свойств растяжимости тонких пластмассовых листов). Следующие модификации были сделаны в отношении процедуры испытаний D882 по стандарту ASTM:
1. Ширина всех образцов составляла 25,4 миллиметра (1,0 дюйм). 2. Исходное разделение между зажимами испытательного устройства составляло 76,2 миллиметра (3,0 дюйма). Поэтому длина части образца, подвергавшегося испытанию, составляла 76,2 миллиметра. 3. Скорость разделения между зажимами испытательного устройства составляла 50 миллиметров/минуту для всех испытуемых образцов. 4. Когда образцы зажимались в зажимы испытательного устройства, нагрузка растяжения на образец, который подвергался испытанию перед приложением какого-либо натяжения с помощью движения зажимов друг от друга, составляла приблизительно 10 грамм для всех образцов, за исключением образца, с помощью которого была получена кривая D нагрузки-растяжения. К образцу, с помощью которого была получена кривая D нагрузки-растяжения, прикладывалась нагрузка величиной приблизительно 20 грамм. Такая минимальная нагрузка до начала движения была, в общем случае, несущественной и была вызвана, в значительной степени, затяжкой зажимов испытательного устройства. 5. Испытание на растяжение для каждого образца останавливалось при растяжении приблизительно 60 миллиметров для всех образцов, за исключением образца, с помощью которого была получена кривая D нагрузки-растяжения. А именно, образцы растягивались по длине приблизительно на 180% от их исходной длины. Однако растяжение образца, с помощью которого была получена кривая D нагрузки-растяжения, останавливалось при растяжении приблизительно на 40 миллиметров. При этом образец, с помощью которого была получена кривая D нагрузки-растяжения, растягивался до длины приблизительно 152% от его исходной длины. Испытания проводились следующим образом. Полоска или полоски образцов материалов с размерами 2,54 сантиметра (1,0 дюйм) на 25,4 сантиметра (10,0 дюймов) помещались в тестер растяжения. Зажимы закрывались на концах полосок материала так, что 7,62 сантиметра (3 дюйма) длины полоски материала подвергались испытанию. Растяжение вдоль 7,62 сантиметров (3 дюймов) длины измерялось как функция удлинения (в миллиметрах) от количества приложенной силы (в граммах). РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
На фиг.6 изображен график сравнения упругорастягиваемой панели без тиснения и аналогичной, упругорастягиваемой панели, на которую было нанесено тиснение. Панель, содержащая слоистые материалы, соединенные с сужением, каждый из которых включал слой материала METALLOCENEТМ, имеющего характеристики, описанные ранее. Тиснение наносилось на панель в нерастянутом состоянии. Никакие другие слои или материалы не были скомбинированы с панелью, на которую было нанесено тиснение во время тиснения или во время испытания. Как показано на фиг.6, панель с тиснением имеет кривую В нагрузки-растяжения, которая показывает повышенную сопротивляемость растяжению по сравнению с кривой А нагрузки-растяжения панели без тиснения, которая была изготовлена из аналогичного материала. Таким образом, тиснение повышает силу, требуемую для удлинения упругорастяжимой панели. Повышенная сопротивляемость растяжению становится более определенной при увеличении удлинения испытуемой панели. Поэтому тиснение 34 повышает сопротивляемость растяжению зон с тиснением по отношению к зонам без тиснения. На фиг. 7 изображен второй вариант воплощения настоящего изобретения. В этом варианте воплощения поглощающая структура 52 (по фиг.1) заменена более обычной впитывающей компоновкой. А именно, прокладка 68, обращенная к телу, закреплена с наложением поверхностей на внешнем покрытии 24, в общем, вокруг внешних кромок внешнего покрытия, и подкладки, обращенной к телу, так, что впитывающая сердцевина 70 располагается между ними. Элементы, изображенные на фиг. 7, имеют аналогичную функцию, соответствующую элементам, изображенным на фиг. 1. Кроме того, элементы, изображенные на фиг. 7, могут быть изготовлены из тех же материалов, как описано ранее. Как показано на фиг. 8, прокладка 68, обращенная к телу, и внешнее покрытие 24 обычно проходят на одинаковую длину и имеют размеры длины и ширины, которые обычно больше, чем размеры впитывающей сердцевины 70. Как показано на фиг. 7, прокладка 68, обращенная к телу, связана со всей поверхностью внешнего покрытия 24 и, по существу, накладывается поверх нее, причем комбинация внешнего покрытия и прокладки, обращенной к телу, с помощью этого взаимно определяет внешний периметр изделия 12 персонального ухода. Впитывающая сердцевина 70, в случае необходимости, располагается между внешним покрытием 24 и прокладкой 68, обращенной к телу, по направлению внутрь от внешнего контура изделия 12 персонального ухода. Как и в ранее описанном варианте воплощения, внешнее покрытие 24 предпочтительно является упругорастяжимым, по меньшей мере, в поперечном направлении "С", по меньшей мере, в передней части 14. Однако, в отличие от ранее представленного варианта воплощения, на фиг. 8 прокладка 68, обращенная к телу, располагается с наложением поверхности на внешнем покрытии 24 и, таким образом, в общем, является растяжимой, по меньшей мере, в поперечном направлении "С", по меньшей мере, в передней части 14. Такая растяжимость прокладки 68, обращенной к телу, является необходимой для обеспечения растяжения передней части 14, включая ее часть, содержащую впитывающую сердцевину 70, по меньшей мере, в поперечном направлении "С". Такая растяжимость прокладки 68, обращенной к телу, может быть функцией растяжимости материала, используемого в подкладке, обращенной к телу, или может быть функцией размера, формы и/или физической структуры подкладки, обращенной к телу. Устройство 30, 32 закрепления может быть сформировано как неотъемлемая часть внешнего покрытия 24 и/или прокладки 68, обращенной к телу. Такое включение устройства 30, 32 закрепления уменьшает количество элементов, необходимых для формирования изделия 12 персонального ухода. В вариантах воплощения по фиг.7-9, прокладка 68, обращенная к телу, может быть выполнена, например, из нетканого, полипропиленового материала, сформированного эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, который содержит волокна, из которых формируется тонколистовой материал. Этот материал может быть крепирован или сужен так, что материал будет растяжимым, по меньшей мере, в поперечном или продольном направлении. Прокладка 68, обращенная к телу, может также содержать растяжимый слой, такой, как слоистый материал, соединенный растяжением (SBL), который имеет соответствующую упругость и ширину для создания, в общем, контакта по всей поверхности между, в общем, всей поверхностью стороны, обращенной к телу, изделия 12 персонального ухода и телом пользователя. Растяжимый слой может представлять собой растяжимую пленку из растяжимого материала, такого, как слой из бутиленстирен сополимера или других эластичных полимеров или из множества прядей из растяжимого материала, таких, как латекс или LYCRA

Большая величина сопротивляемости растяжению зон 44, 46 с тиснением по отношению к зоне 48 без тиснения изображена на графике, представленном на фиг.10. Для графика по фиг.10 были использованы материалы испытаний и процедур, описанные ранее. Однако в этом варианте воплощения упругорастяжимое полотно, описанное ранее, как слоистый материал, соединенный с сужением, имеющий два внешних слоя из суженного полипропиленового нетканого материала, полученного эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, который имеет вес единицы площади в суженном состоянии приблизительно 20 грамм на квадратный метр для каждого из внешних слоев, и сердцевину из упругой пленки, которая имеет вес единицы площади 35 грамм на квадратный метр, были помещены на выдавливающую пластину в нерастянутом состоянии. Затем растяжимый материал, описанный ранее, как полипропиленовый нетканый материал, полученный эжектированием высокоскоростным потоком воздуха с сужением, который имеет вес единицы площади 4 грамма на квадратный метр, помещался поверх упругорастяжимого материала. Слоистый материал, содержащий комбинацию из упругорастяжимого материала и растяжимого материала, подвергался выдавливанию с помощью способа, описанного ранее, с использованием погружной опоры 80 для ультразвуковой сварки, которая имела полоски 82, изображенные на фиг. 5. Как показано на фиг. 10, выдавливание нерастянутой, упругорастяжимой панели к растяжимой панели повышало сопротивляемость растяжению композитной панели, сформированной из двух соединенных панелей, как показано, на кривой С нагрузки-растяжения, по сравнению с кривой А нагрузки-растяжения панели без выдавливания, описанной ранее. Сопротивляемость растяжению для композитной панели является еще большей, чем сопротивляемость растяжению упругой, растяжимой панели с тиснением, изображенной на фиг. 6, как элемент В на графике, изображенном на фиг.11. Как показано на фиг. 11, кривая С нагрузки-растяжения требует большей силы для удлинения композитного материала, чем кривая В нагрузки-растяжения, как описано ранее. Разница в сопротивляемости растяжению (силы для удлинения) становится более существенной по мере растяжения соответствующих панелей. Поэтому тиснение нерастянутой, упругорастяжимой панели со связыванием с растяжимой панелью создает зоны 44, 46 повышенной сопротивляемости растяжению. На фиг. 12 изображена секция зоны 40 для другого варианта воплощения настоящего изобретения. В этом варианте воплощения зона 40 с тиснением содержит множество элементов 34 тиснения, имеющих форму круга или форму шпильки. Элементы 34 тиснения содержат наборы многочисленных рядов элементов тиснения. Отдельные элементы 34 тиснения в наборе, по существу, расположены на равных расстояниях между соседними элементами тиснения. Зона 40 с тиснением по фиг.12 функционирует аналогично зоне 40 с тиснением, описанной в отношении фиг.7. В то время как на фиг.7 и 12 изображены элементы 34 тиснения в виде наборов расположенных на некотором расстоянии друг от друга линий, и набор содержит ряды из точек, соответственно, другие узоры или наборы элементов тиснения также рассматриваются в настоящем изобретении. Например, элементы тиснения могут содержать узор из расположенных на некотором расстоянии друг от друга точек, пересекающихся линий, прямых или изогнутых, непрерывных или с разрывами, проходящих в двух направлениях поперек любой части или частей или вдоль, по существу, всей соответствующей зоны с тиснением. Элементы 34 тиснения могут содержать от приблизительно 5% до приблизительно 80% общей площади поверхности зон 40 42, 44, 46 с тиснением. В других вариантах воплощения элементы 34 тиснения могут содержать от приблизительно 15% до приблизительно 60% общей площади поверхности зоны с тиснением. Зоны 40, 42, 44, 46 с тиснением определяются как зоны, содержащие тиснение, которое воздействует на сопротивляемость растяжению внешнего покрытия 24. При этом зоны 40, 42, 44, 46 с тиснением могут включать области без тиснения и, таким образом, включать области внешнего покрытия 24, которые расположены в непосредственной близости к элементам 34 с тиснением, или области, расположенные между близко расположенными рядом друг с другом элементами тиснения. В варианте воплощения, который был использован для испытаний образцов, описанных выше, приблизительно 33,6% зоны с тиснением были выполнены с физическим тиснением сами по себе, уменьшая, таким образом, растяжимость одиночного слоя, или были физически выполнены с тиснением к другому слою материала. Зоны 40, 42, 44, 46 с тиснением могут быть размещены в любом месте внешнего покрытия 24. Кроме того, только одна зона 40 с тиснением должна присутствовать на внешнем покрытии 24. Аналогично, может использоваться большое количество вариаций изображенных узоров. Например, зоны с тиснением могут проходить вокруг внешнего контура изделия 12 персонального ухода. Как в особенности видно в отношении варианта воплощения, изображенного на фиг.6, прокладка 68, обращенная к телу, и внешнее покрытие 24 должны соединяться друг с другом в местах, расположенных по направлению наружу от впитывающей сердцевины 70, с тем, чтобы удерживать впитывающую сердцевину 70 в изделии 12 персонального ухода и для предотвращения разделения прокладки, обращенной к телу, и внешнего покрытия, например, на кромках 16, 20, 36, 38 вокруг внешнего контура изделия. Размеры зон 40, 42, 44, 46 с тиснением по отношению к общему размеру внешнего покрытия 24 управляют величиной сопротивляемости растяжению изделия персонального ухода в зонах с тиснением, таким образом, общей сопротивляемостью растяжению изделия 12 персонального ухода. Зоны 40, 42, 44, 46 с тиснением обычно содержат от приблизительно 2% до приблизительно 50% общей площади, предпочтительно от приблизительно 5% до приблизительно 40% общей площади и наиболее предпочтительно от приблизительно 10% до приблизительно 30% общей площади внешнего покрытия 24 или соответствующей ему панели. На фиг. 13 изображен третий вариант воплощения настоящего изобретения. Этот вариант воплощения обычно соответствует элементам тиснения, изображенным на фиг.7. Однако, в этом варианте воплощения, внешнее покрытие 24 было предварительно растянуто перед прикреплением к прокладке 68 для тела. Как показано на фиг. 14, предварительное растяжение внешнего покрытия 24 перед закреплением внешнего покрытия на прокладке 68, обращенной к телу, с помощью вышеописанного тиснения, создает образование некоторых складок или плиссировки прокладки 68, обращенной к телу. Затем, из-за ослабления упругости, происходящей из-за тиснения, после выполнения тиснения и после последующего освобождения силы растяжения, внешнее покрытие 24 не возвращается к исходным размерам. Как в вариантах воплощения, описанных ранее, в настоящем варианте воплощения тиснение повышает сопротивляемость растяжению внешнего покрытия 24. Как описано ранее, структура, содержащая внешнее покрытие 24 и прокладку 68, обращенную к телу, имеют большую сопротивляемость растяжению в зонах 40, 42, 44, 46 с тиснением, чем в зоне 48 без тиснения. В соответствии с этим, вариант воплощения, изображенный на фиг.13, функционирует аналогично варианту воплощения, изображенному на фиг.7. Однако, при использовании вариант воплощения по фиг.13 и 14 имеет два этапа воздействия нагрузки. Два этапа воздействия нагрузки возникают, когда при нормальном использовании промежуточная структура растягивается до величины, превышающей предварительно растянутую длину внешнего покрытия 24, которая имела место, когда внешнее покрытие 24 было прикреплено к прокладке 68, обращенной к телу. При длине растяжения, превышающей исходную длину предварительного растяжения, величина усилия, требуемого для продолжения растягивания изделия 12 персонального ухода, намного больше, чем величина усилия, требуемого для растяжения изделия персонального ухода до предварительно растянутой длины. Таким образом, сопротивляемость растяжению кривой нагрузки-растяжения за пределы исходной длины предварительно растянутого внешнего покрытия 24 будет намного больше, чем сопротивляемость растяжению кривой нагрузки-растяжения до того, как была достигнута длина предварительного растяжения. А именно, отношение нагрузки-растяжения повышается. Поэтому растяжение за пределы исходной длины предварительного растяжения внешнего покрытия 24, сопротивляемость растяжению существенно повышается. Хотя заявитель предпочитает не углубляться излишне в теорию, он рассматривает, что повышение сопротивляемости вырабатывается, прежде всего, в зонах с тиснением. Такое двухэтапное воздействие четко изображено на графике на фиг.15, который изображает работу промежуточной структуры, содержащей упругорастяжимый слой, описанный ранее, и испытательную полоску, в которой слой внешнего покрытия был предварительно растянут до 50% его исходной длины перед нанесением тиснения с закреплением на нерастяжимой панели, как описано ранее. Тиснение соответствующей растяжимой панели с прикреплением к нерастяжимой панели создает композитную панель. Так как длина 7,62 сантиметра (3 дюйма) композитной панели подвергалась испытанию с помощью тестера на растяжение, суммарная длина в этой секции упругорастяжимой панели, которая была предварительно растянута и прикреплена к нерастяжимой панели, составляла приблизительно 11,4 сантиметра. Поэтому, как и предполагалось, на фиг.15 изображено изменение в сопротивляемости растяжению кривой D нагрузки-растяжения при удлинении от приблизительно 11 до приблизительно 12 сантиметров. В этой области кривой нагрузки-растяжения, наклон кривой D нагрузки-растяжения значительно увеличивается, оканчиваясь на величине приблизительно 1600 грамм силы на удлинение приблизительно 40 миллиметров. Таким образом, двухэтапная кривая D создается путем предварительного растяжения и закрепления упругорастяжимой панели на нерастяжимой панели. Область кривой нагрузки-растяжения в месте, где изменяется наклон, может управляться путем выбора величины предварительного растяжения упругорастяжимой панели при присоединении ее к нерастяжимой панели. На фиг. 15 результат в отношении композитной панели также сравнивается с аналогичной во всех других отношениях упругорастяжимой панелью, которая была предварительно растянута до величины приблизительно 50% ее исходной длины и затем отпускалась без закрепления. Как и предполагалось, у кривой Е нагрузки-растяжения панели, которая была попросту предварительно растянута, величина сопротивляемости растяжению оказалась намного меньшей, чем у композитной панели, которая была предварительно растянута и прикреплена/нанесено тиснение. Большая величина сопротивляемости растяжению для кривой D получилась потому, что предварительно растянутый слой был соединен с нерастяжимой панелью. При величине удлинения за пределы исходной длины предварительного растяжения нерастяжимая панель будет, в основном, оказывать сопротивление дальнейшему растяжению композитной панели. Таким образом, сравнение с упругорастяжимой панелью показывает большую сопротивляемость растяжению для композитной панели. Нанесение тиснения в отдельных зонах упругорастяжимой панели с присоединением к нерастяжимой панели, когда упругорастяжимая панель была предварительно растянута, формирует зоны с тиснением с большой сопротивляемостью растяжению, чем зоны без тиснения, и обеспечивает двухэтапную кривую нагрузки-растяжения, где второй этап имеет большую сопротивляемость повышению растяжения, чем первый этап, и начинается, по существу, при длине предварительного растяжения упругорастяжимой панели. Длина, на которую упругорастяжимая панель была предварительно растянута, может использоваться для управления точкой (расстоянием удлинения), в которой двухэтапная кривая имеет гораздо большую сопротивляемость растяжению. В вариантах воплощения, в которых вторая панель была предварительно растянута, вторая панель обычно удлиняется не более чем приблизительно на 350% и не менее чем приблизительно на 5% ее исходной длины, предпочтительно не более чем приблизительно на 200% и не менее чем приблизительно на 10% ее первоначальной длины, и наиболее предпочтительно не более чем приблизительно на 100% и не менее чем приблизительно на 15% ее первоначальной длины, при прикреплении к первой панели. Для специалистов в данной области техники будет теперь очевидна возможность выполнения некоторых модификаций в отношении изобретения, описанного здесь, по отношению к изображенным вариантам воплощения, без отхода от сущности настоящего изобретения. И хотя настоящее изобретение было описано выше по отношению к предпочтительному варианту воплощения, следует понимать, что настоящее изобретение приспособлено для выполнения различных компоновок, модификаций и изменений, и все такие компоновки, модификации и изменения, предполагается, находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. В пределах того, что в нижеприведенной формуле изобретения используется описание с возможностью придания дополнительных функций, таковые не предполагают возможность включения в нее или в настоящее описание чего-либо, что не является эквивалентным тому, что изображено в вариантах воплощения или другим путем описано в настоящем изобретении. После описания настоящего изобретения заявляется следующая формула изобретения.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15