НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ И АБСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, ВКЛЮЧАЮЩЕЕ НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2010 года по МПК D04H1/46 A61F13/15 

Область техники

Настоящее изобретение относится к нетканому материалу для использования в абсорбирующих изделиях, таких как подгузники, прокладки, используемые при недержании, гигиенические полотенца и прокладки для нижнего белья и т.д., изготавливаемых гидропневмоперепутыванием, и к абсорбирующим изделиям, содержащим такой нетканый материал.

Предшествующий уровень техники

Нетканый материал часто используется в качестве поверхностного слоя в абсорбирующих изделиях, таких как подгузники, прокладки, используемые при недержании, гигиенические полотенца и прокладки для нижнего белья и т.д. Обычно в этом случае накладывается изображение или орнамент на нетканый материал термическим теснением. В связи с теснением волокна сжимаются производящим теснение штампом, и изображение создается в виде углубления. Применение термического тиснения означает, что вызывается расплавление и повреждение ряда волокон, что снижает мягкость поверхности, и это, в свою очередь, нарушает прочностные характеристики материала. Тисненое изображение будет также располагаться под уровнем основы нетканого материала, что ведет к получению менее видимого изображения.

Изображения или орнаменты на нетканом материале можно также получить гидропневмоперепутыванием. Это можно осуществить, например, гидропневмоперепутыванием на поверхности передачи изображения. Прочес волокон укладывается на поверхность передачи изображения, где прочес субстрата подвергается гидропневмоперепутыванию, то есть она орошается струями жидкости. Поверхность передачи изображения может быть представлена в форме тканой проволочной сетки или пластины, которая имеет углубления и/или выпуклости. Нетканый материал получает свое изображение или орнамент на тканой проволочной сетке или пластине путем образования соответственно на углублениях и выпуклостях с помощью струй жидкости, и нетканый материал получает изображение или орнамент на обеих сторонах. Способ этого типа описан в документе WO 02/04729. Нетканый материал, полученный таким способом, проявляет определенные недостатки в отношении его использования в абсорбирующих изделиях. Плохая контактная поверхность с лежащим снизу материалом может, например, затруднить приклеивание на место.

Другой способ гидропневмоперепутывания описан в документе WO 03/083197, где получают нетканый материал с выпуклостями. В этом случае используется тканая пластиковая сетка в качестве несущего устройства для прочеса волокон, когда он подвергается гидропневмоперепутыванию.

В документе ЕР 625602 описывается нетканый материал, который используется в качестве поверхностного материала в абсорбирующих изделиях. Этот нетканый материал был подвергнут гидропневмоперепутыванию, так что он имеет углубления на одной стороне. Углубления удерживают жидкость, что неблагоприятно для распределения жидкости.

Когда нетканый материал используется в качестве поверхностного слоя в абсорбирующих изделиях, то способность принимать жидкость представляет собой значимую характеристику. Важно также, чтобы изделие не прилегало слишком близко к коже пользователя.

Слои нетканого материала должны также легко наноситься на абсорбирующие изделия.

Изобретение предназначено для решения указанных выше проблем и для усовершенствования нетканого материала.

Краткое описание сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения является получение нетканого материала, который обладает хорошими характеристиками поглощения жидкости, удобен для пользователя и имеет четкие изображения в форме декоративных поверхностных структур или орнаментов.

Это достигается изобретением с помощью нетканого материала, предназначенного для использования в абсорбирующих изделиях, получаемых гидропневмоперепутыванием прочеса субстрата, включающего, по меньшей мере, один слой волокон, выбранных среди синтетических волокон, регенерированных волокон и натуральных волокон, где нетканый материал имеет уровень основы с выпуклостями на одной стороне. Выпуклости образуют, по меньшей мере, соответственно первую и вторую поверхностные структуры в форме первых и вторых выпуклостей от уровня основы, где первые выпуклости имеют высоту h₁ от уровня основы, а вторые выпуклости имеют высоту h₂, и каждая из вторых выпуклостей занимает площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в 4 раза большую, чем каждая из первых выпуклостей.

Также предложено абсорбирующее изделие, содержащее нетканый материал в соответствии с описанным выше.

Краткое описание чертежей

Теперь изобретение будет детальнее описано ниже со ссылкой на следующие чертежи.

На фиг.1 показан вид в разрезе нетканого материала в соответствии с изобретением.

На фиг.2 показан вид в разрезе еще одного нетканого материала в соответствии с изобретением.

Фиг.3 схематически иллюстрирует один вариант осуществления устройства для получения нетканого материала в соответствии с изобретением.

Фиг.4 иллюстрирует вариант осуществления пластины устройства носителя в виде сверху, которая используется в способе в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.5 иллюстрирует еще один вариант осуществления пластины устройства носителя в виде сверху, которая используется в способе, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.6 показано двухмерное оптическое представление нетканого материала в виде сверху.

На фиг.7 показана кривая профиля нетканого материала в разрезе между линиями 6-6 и 6а-6а на фиг.6.

На фиг.8 показано трехмерное оптическое представление нетканого материала в виде сверху под углом.

На фиг.9 вариант осуществления гигиенического полотенца в виде сверху.

Детальное описание изобретения

Один вариант осуществления нетканого материала в соответствии с изобретением показан на фиг.1. Таким образом, настоящее изобретение относится к нетканому материалу 1 для использования в абсорбирующих изделиях, производимых гидропневмоперепутыванием прочеса субстрата, включающего, по меньшей мере, один слой волокон, выбранных среди синтетических волокон, регенерированных волокон и натуральных волокон, где нетканый материал 1 имеет уровень основы h₀ с выпуклостями 2, 3 на одной стороне, где выпуклости 2, 3 продолжаются, по меньшей мере, соответственно на первой и второй поверхностной структуре в форме первых 2 и вторых 3 выпуклостей от уровня основы h₀, где первые выпуклости 2 имеют высоту h₁ от уровня основы h₀, а вторые выпуклости 3 имеют высоту h₂ от уровня основы h₀, причем h₂ выше, чем h₁, и каждая из вторых выпуклостей 3 занимает площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в 4 раза большую, чем каждая из первых выпуклостей 2.

Выражения «гидропневмоперепутывание» и «гидросплетение» используются в настоящем документе для обозначения того, что волокна спутываются вместе посредством очень тонких струй жидкости под высоким давлением. Несколько рядов струй жидкости направляются на прочес волокон или прочес субстрата, который поддерживается тканой проволочной сеткой или барабаном. Затем перепутанный прочес сушится. В результате получают нетканый материал с хорошо интегрированным составом.

Также в соответствии с настоящим изобретением предложен способ, который виден на стадии 111 гидропневмоперепутывания, показанного на фиг.3, для получения нетканого материала 108 гидропневмоперепутыванием прочеса субстрата 101 волокон, выбранных среди синтетических волокон, регенерированных волокон и натуральных волокон, причем способ включает следующие стадии:

а) перенос прочеса субстрата 101 на устройство-носитель 106 с профилированной поверхностью, содержащей отверстия, которые образуют, по меньшей мере, первый и второй шаблон соответственно в форме первых и вторых отверстий, причем вторые отверстия, по меньшей мере, в 4 раза больше, чем первые отверстия, и

b) гидропневмоперепутывание прочеса субстрата 101 на устройстве-носителе 106 посредством струй жидкости под высоким давлением с тем, чтобы волокна прочеса субстрата 101 проникли вниз в отверстия. В способе гидропневмоперепутывания используются обычные величины давления и размеры отверстий в соплах устройства.

Детали обычных параметров можно найти, например, в документе СА 841938.

Выражение «прочес субстрата» обозначает предварительно сформированный прочес (полотно), который можно получить одним или другим обычными средствами. Волокна укладываются, например, методикой дутья расплава или укладкой прядением, и штапельные волокна и волокна пульпы могут подвергаться влажной укладке или сухой укладке.

Выражение «устройство-носитель» используется в настоящем документе для обозначения устройства, которое поддерживает прочес субстрата, когда он подвергается гидропневмоперепутыванию. И в то же самое время это служит цели придания изображения/структуры нетканому материалу. Устройство-носитель должно изготавливаться из материала, который является достаточно твердым для гидропневмоперепутывания, то есть он должен быть негибким во время стадии гидропневмоперепутывания. Подходящими материалами являются металлическая или никелевая пластина.

Выражение «с профилированной поверхностью» означает, что устройство-носитель имеет плоскую и однородную поверхность, например, в форме листового материала. Она может состоять из листа металлической пластины с отверстиями различных размеров. Лист имеет однородную и плоскую поверхность, которая определяется как «имеющая профилированную поверхность». Отверстия расположены на этом устройстве-носителе с профилированной поверхностью. Лист металлической пластины может быть сформирован в виде барабана, хотя он не имеет отдельных выпуклостей или углублений, но лист металлической пластины «имеет профилированную поверхность» или является двумерным с отверстиями.

Далее следует описание примера изготовления нетканого материала в соответствии с настоящим изобретением, как схематически проиллюстрировано на фиг.3. Прочес субстрата 101 можно получить, например, прочесыванием. Эта стадия схематически проиллюстрирована на чертеже. Одна или более кард формируют прочес волокон или прочес субстрата на карду. За прочесом следует стадия уплотнения, например, в форме предварительного смачивания 102, которая уплотняет материал и придает ему достаточную прочность для дальнейшей переработки. Обычно для предварительного смачивания используется сопло. Прочес субстрата 101 может затем обеспечиваться одной или более дополнительными связями. Предварительное связывание может происходить путем предварительного гидропневмоперепутывания, как проиллюстрировано в качестве примера на стадиях 104 и 105 на фиг.3. Затем прочес субстрата 101 подается на стадию гидропневмоперепутывания 111, где прочес субстрата 101

а) переносится на имеющее профилированную поверхность устройство-носитель 106, содержащее отверстия, которые формируют, по меньшей мере, первый и второй шаблон соответственно в форме первых и вторых отверстий, причем вторые отверстия больше, чем первые отверстия, и

b) подвергается гидропневмоперепутыванию на устройстве-носителе 106 посредством струй жидкости под высоким давлением с тем, чтобы волокна прочеса субстрата 101 проникли вниз в отверстия.

Сопла 107 указаны стрелками на чертеже. На стадии гидропневмоперепутывания нити и волокна тщательно смешиваются вместе и связываются с нетканым материалом 108 под воздействием многих тонких струй жидкости под высоким давлением, которые ударяют волокна для смешивания их и спутывания их вместе друг с другом. Вода стекает через отверстия в устройстве-носителе 106. После гидропневмоперепутывания нетканый материал 108 направляется на стадию сушки (не показана). Приведенное выше описание способа изготовления является лишь примером. В соответствии с одним вариантом осуществления в качестве прочеса субстрата предпочтителен материал после сухой укладки.

Стадия гидропневмоперепутывания для поверхностной структуры может происходить альтернативно на петле тканой проволочной сетки. Барабан или петля покрывается подходящим материалом с профилированной поверхностью, содержащим отверстия, в соответствии с изобретением и составляет устройство-носитель.

Связывание может происходить на одной или более стадиях предварительного гидропневмоперепутывания 104, 105, которые осуществляют гидропневмоперепутывание на устройстве-носителе 106 в соответствии с изобретением. Предварительное гидропневмоперепутывание, предназначенное для связывания прочеса субстрата, может происходить на одной или обеих сторонах прочеса субстрата. В случае гидропневмоперепутывания с обеих сторон, например, можно использовать 2 различных барабана 109, 110, расположенных друг за другом, где одна сторона прочеса субстрата подвергается предварительному гидропневмоперепутыванию на первом барабане 109, а вторая сторона подвергается предварительному гидропневмоперепутыванию на втором барабане 110. Альтернативно, предварительное гидропневмоперепутывание можно выполнять на одной или более петель тканой проволочной сетки. Сопла на барабанах 109, 110 указаны в форме стрелок.

Количество сопел на барабан составляет примерно 1-3, хотя может также присутствовать большее количество сопел.

Когда используются определенные материалы или композиции материалов, может быть необходимо предварительное связывание прочеса субстрата, например, в форме гидропневмоперепутывания. Прочес субстрата должен удерживаться вместе достаточно хорошо для обеспечения возможности перемещения на стадию гидропневмоперепутывания на устройстве-носителе, когда прочесу субстрата нужно придать его поверхностную структуру.

Устройство-носитель можно изготовить из металлической пластины или листа, имеющего достаточную твердость, для обеспечения возможности его функционирования в качестве подложки в сочетании с гидропневмоперепутыванием. Пластина или лист должны иметь плоскую и однородную поверхность и должны содержать отверстия, которые предназначены для придания поверхностной структуры. Предпочтительно, чтобы устройство-носитель было сформировано в виде цилиндра.

Нетканый материал в соответствии с изобретением получают новым способом. Нетканый материал этого вида имеет выпуклости различной высоты, и эти выпуклости могут занимать различные площади поверхности уровня основы нетканого материала. Это приводит к хорошему распределению жидкости, всасывающей способности и достаточному комфорту во время использования преимуществам, которые более детально описаны ниже.

Гидропневмоперепутывание волокон вызывает вариабельность между количеством волокон в выпуклостях с различной высотой и протяженностью поверхности в уровне основы и материалом в остальной части нетканого материала. Выражение «остальная часть нетканого материала» используется для обозначения тех частей, которые лежат между выпуклостями на протяжении плоскости нетканого материала. Изменчивость волокон зависит и от давления струй жидкости, и от состава волокон или, в меньшей степени, от действия распыляемой жидкости на прочес субстрата на устройстве-носителе. Например, более короткие волокна способны легче передвигаться. Это приводит к получению нетканого материала с хорошей способностью поглощения различных жидкостей. Гидропневмоперепутывание также приводит к созданию прочного нетканого материала.

В соответствии с ранее раскрытым гидропневмоперепутыванием поверхность передачи изображения имела углубления и/или выпуклости того вида, которые раскрыты, например, в документе WO 02/04729. Поверхность передачи изображения этого вида можно рассматривать как трехмерную. Когда нетканый материал формируется на углублении в поверхности передачи изображения, то углубление образуется на одной стороне, а соответствующая приподнятая площадь - на другой стороне. Противоположное происходит в случае формирования на выпуклости на поверхности передачи изображения. Устройство-носитель, которое переносит поверхностную структуру на нетканый материал, используется в изобретении. Устройство-носитель может представлять собой металлическую пластину, например никелевую пластину. Устройство-носитель может проходить в виде полотна или может формировать барабан. По сравнению с ранее описанной технологией, в которой используется поверхность передачи трехмерного изображения, устройство-носитель в соответствии с изобретением рассматривается как имеющее профилированную поверхность или двумерное в том смысле, что оно не имеет никаких выпуклостей или углублений. В случае пластины она состоит из листа металлической пластины с отверстиями различных размеров. Лист металлической пластины может быть сформирован в виде барабана, хотя он не имеет каких-либо отдельных выпуклостей или углублений. В документе WO 03/083197, как указано ранее, описан способ гидропневмоперепутывания на тканой пластиковой сетке, которая содержит отверстия. В сочетании с этим в нетканом материале создаются выпуклости одинаковой высоты и размера. В соответствии с настоящим изобретением создаются выпуклости, причем вторые выпуклости занимают площадь уровня основы, по меньшей мере, в 4 раза большую, чем в случае первых выпуклостей, где выпуклости имеют различные высоты. В способе, описанном в документе WO 03/083197, изображения этого вида в нетканом материале не создаются.

Перед тем как происходит гидропневмоперепутывание, при котором создается поверхностная структура, может выполняться предварительное гидропневмоперепутывание, как описано выше. В сочетании с этим предварительное гидропневмоперепутывание способно вызвать связывание вместе прочеса субстрата, которое может происходить на обеих сторонах прочеса субстрата.

В ходе гидропневмоперепутывания, с целью образования поверхностной структуры, вода или какая-либо другая жидкость распыляется под высоким давлением на прочес субстрата, который упирается в устройство-носитель. Эти водные струи осуществляют перепутывание прочеса субстрата, то есть спутывание волокон вместе. Получается нетканый материал с хорошо интегрированным составом. Соответствующее давление в соплах для пневмоперепутывания подбирается в соответствии с материалом волокон, массой на единицу площади прочеса субстрата и т.д. Волокна в прочесе субстрата станут спутанными вместе, то есть нетканый материал связывается вместе, в то время как на нетканом материале образуется поверхностная структура. Давление, оказываемое водными струями, настолько высокое, что вызывается смещение волокон на устройстве-носителе и они проникают вниз в отверстия. Способность проникать вниз в отверстия частично зависит от физического размера отверстий. Большее отверстие позволит волокнам проникнуть дальше вниз в отверстия.

Это приводит к образованию в нетканом материале выпуклостей различных высот h₁ и h₂. Обезвоживание происходит в сочетании с формированием выпуклостей, и вода стекает через те же отверстия, в которых образуются выпуклости. Это приводит к получению волокон, легко перемещающихся на устройстве-носителе и смещаемых в сторону отверстий и вниз в отверстия. Волокна на устройстве-носителе, которые присутствуют в связи с волокнами, которые втягиваются вниз в отверстия, будут сопровождать их, и это приведет к получению другой стороны нетканого материала, имеющей по существу гладкую поверхность.

В соответствии с настоящим изобретением нетканый материал в абсорбирующем изделии используется предпочтительно в качестве поверхностного слоя.

Использование гидропневмоперепутывания нетканого материала для придания поверхностной структуры дает более мягкий и больше похожий на ткань материал с хорошими прочностными характеристиками. Спутывание волокон в процессе гидропневмоперепутывания обеспечивает хорошую механическую связь между волокнами, и, таким образом, достигается хорошая прочность нетканого материала. Кроме того, волокна не повреждаются, например, термическим теснением. Мягкий и подобный ткани материал имеет большое значение для абсорбирующих изделий, например, того вида, которые будут помещены внутрь трусов, трикотажных панталон или нижнего белья. Абсорбирующее изделие должен быть как можно меньше видимым в связи с желанием носить абсорбирующее изделие незаметно для окружающих. Подобный ткани вид имеет большие преимущества в этом случае. Мягкость и гладкость также представляют собой важный фактор для продукта, который будет прилегать к коже пользователя.

По меньшей мере, две поверхностные структуры в форме двух выпуклостей 2, 3 содержатся в нетканом материале: одна фоновая структура и одна основная структура. Выпуклости в поверхностных структурах имеют различные высоты h₁ и h₂. Фоновая структура имеет более низкую высоту h₁, поскольку она не предназначена быть преобладающей поверхностной структурой.

Различные высоты поверхностных структур означают, что уровень основы нетканого материала не всегда будет вступать в непосредственный контакт с кожей пользователя. Поверхностный слой в форме нетканого материала будет иметь ряд различных уровней над уровнем основы нетканого материала. Сначала выпуклости основной структуры с большей высотой h₂ вступят в контакт с кожей пользователя. Сниженный контакт с кожей означает, что изделие будет более «воздушно» сидеть на пользователе и между изделием и телом будет достигнут больший поток входящего воздуха. Влага, которая была поглощена из изделия и может продолжать присутствовать в поверхностном слое, не вступит в той же степени в контакт с кожей пользователя. Это приводит к повышенному комфорту.

То, что выпуклости занимают площади различных размеров, приводит к поверхностным структурам с более крупными и более высокими выпуклостями, которые яснее видны, чем первые поверхностные структуры, которые можно рассматривать как фоновую структуру.

Хорошая способность поглощения и распределения жидкости также получается с помощью различных выпуклостей. Количество волокон будет варьироваться между различными выпуклостями различной высоты и материала вне выпуклостей. Это, в свою очередь, ведет к различному размеру пор в различных областях нетканого материала. Таким образом, распределение объема пор, которое присутствует на стороне с поверхностной структурой, шире, чем на поверхности без поверхностной структуры и выпуклостей или только с одной поверхностной структурой. Например, более крупные поры способны улучшать поглощение высоковязких веществ, таких как менструальные жидкости. В соответствии с настоящим изобретением вторые выпуклости занимают площадь поверхности уровня основы нетканого материала, по меньшей мере, в 4 раза большую, чем первые выпуклости. Выпуклости с высотой h₂, то есть с самой большой высотой, занимают самую большую площадь. Это приводит к получению выпуклостей, которые больше с точки зрения и их высоты, и их протяженности. Эти выпуклости проявляют превосходное поглощение, в частности, высоковязких веществ, и нетканый материал будет иметь очень хорошие характеристики поглощения. Большие площади выпуклостей также приводят к значительным различиям внешнего вида различных поверхностных структур. В соответствии с изобретением также получается мягкий и податливый материал, в то же самое время он является гладким и гибким вследствие того, что нетканый материал подвергнут гидропневмоперепутыванию. Четырехкратная разница в размере соответственно, наряду с другими характеристиками, дает выпуклости с различным распределением размера пор, которое оказывает положительный эффект на всасывание жидкости и распределение жидкости в нетканом материале.

Одним из назначений поверхностных структур является предназначение для украшения. Выпуклости на поверхностной структуре могут иметь любую желаемую форму. Выпуклости могут быть кольцевыми, эллиптическими, треугольными, квадратными и т.д. Их можно также комбинировать для образования изображения, например, цветов, сердечек, листьев, перьев и т.д. Это может представлять собой, например, логотип или некий вид информации для пользователя, которая может помочь в отношении способа использования. Более совершенный продукт получают с двумя различными поверхностными структурами. С другой стороны, определенное изображение получают в форме основной структуры. Фоновая структура обеспечивает более полное представление об изделии при подобном ткани внешнем виде, который придает лучшее ощущение, чем гладкий материал. Это дает впечатление увеличенного поглощения и прочности. Кроме того, получается более аэрируемый продукт, который уменьшает площадь контакта с телом.

Один вариант осуществления пластины, которая используется, в соответствии с изобретением показан в настоящем документе на фиг.4 для иллюстрации того, как отверстия распределены по пластине. Для иллюстрации пластины на чертеже отверстия показаны закрашенными в черный цвет, а сама пластина белая. Здесь проиллюстрированы меньшие отверстия 42, которые образуют первый шаблон, и более крупные отверстия 43, которые составляют вторые отверстия 43 и формируют второй шаблон. Таким образом, второй шаблон составляет круговые отверстия 43, которые группируются систематизированным образом, хотя это несущественно для изобретения. Возможен также несистематизированный тип расположения. Первый шаблон представляет собой фоновый шаблон, который состоит из маленьких отверстий 42, которые также могут располагаться систематизированным или несистематизированным образом. Выпуклости, которые образованы у маленьких отверстий 42, составят фоновую структуру в нетканом материале в соответствии с настоящим изобретением, в то время как выпуклости, которые сформированы у больших отверстий 43, составят основную структуру.

В соответствии со способом устройство-носитель содержит отверстия 42, 43, которые формируют узоры, в то время как нетканый материал содержит выпуклости 2, 3, которые формируют поверхностные структуры. Шаблоны и поверхностные структуры соответствуют друг другу в том смысле, что шаблон, который присутствует на устройстве-носителе, создает поверхностную структуру на нетканом материале. Соответственно первый и второй шаблон обеспечит первую и вторую поверхностную структуру нетканого материала.

В соответствии с изобретением вторая сторона нетканого материала является по существу гладкой. Как можно понять по фиг.1, гладкая сторона может рассматриваться как нижний уровень В в нетканом материале относительно уровня основы h₀ и выпуклостей 2, 3 на первой стороне. Когда нетканый материал используется в качестве абсорбирующего изделия, то он обычно приклеивается к лежащему внизу слою. Если нетканый материал в соответствии с изобретением используется в качестве поверхностного слоя в абсорбирующем изделии, то его сторона с поверхностными структурами или выпуклостями обычно во время использования повернута лицевой поверхностью в сторону пользователя. Это означает, что гладкая поверхность обращена в сторону от пользователя и вниз в абсорбирующем изделии. Когда нетканый материал используется в продукте, то он может быть, например, приклеен для фиксации к лежащему внизу слою. Следовательно, имеется преимущество, если сторона, которая будет приклеена к другому слою, является по существу гладкой. Между двумя слоями достигается хороший контакт. Если адгезия получается лишь шариками клея, то все же можно достичь хорошего контакта, потому что, по меньшей мере, одна из поверхностей, подлежащих приклеиванию, является гладкой. Хороший контакт между слоями также обеспечивает преимущество для распределения жидкости внутри продукта. Жидкость из верхнего слоя легче распределяется в нижний слой, если между слоями имеется хороший контакт.

В нетканом материале в соответствии с настоящим изобретением каждая из вторых выпуклостей занимает площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в четыре раза большую, чем каждая из первых выпуклостей. Это достигается способом в соответствии с настоящим изобретением, где вторые отверстия, по меньшей мере, в четыре раза больше, чем первые отверстия. Определенное различие размера между отверстиями в устройстве-носителе требуется для возможности достижения разной высоты выпуклостей в нетканом материале. На основании, по меньшей мере, четырехкратной разницы размера это обеспечивает разность высоты, которая требуется в соответствии с настоящим изобретением. Полученный нетканый материал проявляет преимущественные характеристики поглощения благодаря распределению объема пор и выпуклостям разных размеров, и поверхностные структуры будут особенно ясно видны благодаря разности размеров. Чем больше связь, которая существует между площадью уровня основы, занятого первыми выпуклостями и вторыми выпуклостями, тем больше будет разница высоты между выпуклостями и тем лучше будут эффекты, которые можно достичь, то есть лучше распределение размера пор, лучше поглощение и еще более отчетливые шаблоны. Геометрический дизайн отверстий может в определенной степени управлять различиями высоты. Например, узкое и удлиненное отверстие будет ниже, чем симметричное отверстие, если они занимают одинаковую площадь. В соответствии с еще одним вариантом осуществления каждая из вторых выпуклостей может занимать площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в 8 раз большую, чем каждая из первых выпуклостей в нетканом материале в соответствии с настоящим изобретением, и еще более предпочтительно, чтобы вторые выпуклости занимали площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в 12 раз большую, чем каждая из первых выпуклостей. Вторые отверстия в способе могут быть, по меньшей мере, больше, чем первые отверстия, а еще предпочтительнее, чтобы вторые отверстия были, по меньшей мере, в 12 раз больше, чем первые отверстия. Это ведет к хорошему распределению жидкости в нетканом материале, и вторая поверхностная структура будет особенно отчетливо видна. Самое большое различие размера составляет порядка 50 раз, хотя возможно даже различие примерно в 80 раз в отношении и размера отверстий, и площади выпуклостей.

Высота h₁ нетканого материала в соответствии с изобретением составляет предпочтительно 200 мкм, а высота h₂ составляет предпочтительно 300 мкм. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления разность между h₁ и h₂ составляет, по меньшей мере, 100 мкм, а еще предпочтительнее, чтобы разность между h₁ и h₂ составляла, по меньшей мере, 200 мкм. Эти высоты и эта разность высоты обеспечивают хорошую аэрацию кожи пользователя, что обеспечивает повышенный комфорт. Получаются также хорошее распределение и поглощение жидкости. Получаются также очень отчетливые поверхностные структуры и особенно отчетливые различия между фоновой структурой и основной структурой.

Первые выпуклости предпочтительно занимают площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, 0,25 мм² или около этого. Размер 0,25 мм² требуется для обеспечения возможности предоставления фоновой структуры. Самый большой размер составляет примерно 1,00 мм². Каждая из вторых выпуклостей также занимает площадь поверхности уровня основы предпочтительно, по меньшей мере, примерно 1,00 мм², что в четыре раза больше, чем 0,25, и размер 1,00 мм² требуется для обеспечения возможности получить желаемые эффекты. Вторые выпуклости могут иметь размеры примерно 4-16 мм². Они также могут достигать размера 20 мм². Если первая выпуклость занимает площадь больше, чем 0,25 мм², то вторая выпуклость, в свою очередь, будет занимать большую площадь для того, чтобы быть способной достичь таких же эффектов, то есть, по меньшей мере, в четыре раза больше, чем площадь фонового шаблона.

В соответствии со способом вторые отверстия в устройстве-носителе предпочтительно имеют размер, по меньшей мере, примерно 1,25 мм², а первые отверстия предпочтительно имеют размер, по меньшей мере, примерно 0,25 мм². Желаемые высоты выпуклостей в нетканом материале в соответствии с изобретением достигаются при этих порядках размера. Дополнительные размеры отверстий соответствуют размерам указанных выше выпуклостей.

Нетканый материал в соответствии с настоящим изобретением может иметь дополнительные выпуклости 24 (фиг.2), по меньшей мере, с дополнительной высотой h₂ ¹ от уровня основы h₀, где высота h₂ ¹ дополнительной выпуклости 24 больше, чем h₂, и занимает большую площадь поверхности уровня основы, чем выпуклости 23 с высотой h₂. Вариант осуществления этого вида иллюстрируется, например, на фиг.2. Нетканый материал имеет первые выпуклости 22 с высотой h₁ и вторые выпуклости 23 с высотой h₂. Также присутствует третья выпуклость 24 с высотой h₂ ¹, которая выше, чем h₂, составляющая часть второй поверхностной структуры, то есть она составляет часть основной структуры. На фиг.5 иллюстрируется пластина со способностью создания нетканого материала, имеющего 3 выпуклости с высотами h₁, h₂ и h₂ ¹. Здесь показан фоновый шаблон с меньшими отверстиями 52. Более крупные отверстия составляют круговые отверстия 53, которые составляют часть основного шаблона, который в этом случае имеет вид цветка. Основной шаблон также включает дополнительные отверстия 54, в этом случае отверстия в форме сердечек, имеющих размер, который больше, чем размер отверстий 53. Они составляют часть основного шаблона. На пластине этого вида присутствуют выпуклости с высотой h₁, сформированные у отверстий 52, выпуклости с высотой h₂, сформированные у отверстий 53, и выпуклости с высотой h₂ ¹, сформированные у отверстий 54.

Нетканый материал, содержащий выпуклости с дополнительной высотой h₂ ¹, изготавливается в соответствии со способом, где устройство-носитель имеет дополнительные отверстия, которые больше, чем отверстия во вторых шаблонах.

Нетканый материал 1 в соответствии с изобретением может также иметь дополнительные выпуклости 25, имеющие, по меньшей мере, дополнительную высоту h₁ ¹ от уровня основы h₀, где высота дополнительной выпуклости 25 меньше, чем h₁, и занимает меньшую площадь поверхности уровня основы, чем выпуклости 22 с высотой h₁. Выпуклости 25 видны также на фиг.2. Нетканый материал этого вида, включающий дополнительные выпуклости с высотой h₁ ¹, изготавливается в соответствии со способом, при котором устройство-носитель имеет дополнительные отверстия, которые меньше, чем отверстия в первых шаблонах. Различные размеры отверстий дают различные высоты выпуклостей. Чем больше отверстие, тем выше полученная выпуклость.

Конечно, могут также возникать выпуклости с высотами между h₁ и h₂.

Дополнительные поверхностные структуры могут также формироваться выпуклостями с различной высотой, которые занимают площадь поверхности уровня основы, отличную от той, которую занимают выпуклости с высотами h₁ и h₂. Большее количество различных высот обеспечивает еще более широкое распределение размера пор, которое благоприятно для абсорбирующей способности и способности удерживать очень вязкие вещества в выпуклостях. Можно будет также распределить контакт с кожей пользователя между различными поверхностными структурами, что обеспечивает комфорт для пользователя. Кроме того, можно создать более совершенные поверхностные структуры. Это также дополнительно способствует приданию более похожего на ткань внешнего вида, что является очень позитивным моментом в продуктах этого типа.

Устройство-носитель 109 может также иметь дополнительные отверстия, которые меньше, чем отверстия в первом шаблоне. Нетканый материал, полученный в этом случае, включает дополнительные выпуклости с высотой h₁ ¹, которые ниже, чем выпуклости с высотой h₁.

Нетканый материал в соответствии с изобретением может включать синтетические волокна, которые выбраны из полиолефиновых, полиэфирных и полиамидных волокон и их смесей. Полиолефины, например, представляют собой полиэтилен или полипропилен. Примером полиэфира является полиактид. Волокна можно получить из гомополимеров или сополимеров или их смесей. Материал для синтетических волокон можно также выбрать из моно-, би-, мультикомпонентов и их смесей. Эти материалы и типы волокон подходят для использования в нетканом материале, который составляет поверхностный слой в абсорбирующих изделиях.

Волокна могут также включать регенерированные волокна, которые можно выбрать из регенерированных целлюлозных волокон, таких как искусственный шелк, вискоза и лиоцеллярные волокна.

Синтетические волокна выбраны из штапельных волокон, непрерывных нитей и их смесей. Гидропневмоперепутывание волокон можно выполнять и со штапельными волокнами, и с непрерывными нитями. Преимущество, связанное с более короткими волокнами, состоит в том, что легче создать желаемую поверхностную структуру. Непрерывные нити требуют более крупных отверстий в устройстве-носителе для обеспечения способности формирования выпуклостей.

Волокна, полученные дутьем расплава или прядением, предпочтительно выбраны из непрерывных нитей, а наиболее предпочтительно представляют собой волокна, полученные центробежным покрытием. Они должны предпочтительно иметь шероховатость 1-3 децитекс. Волокна в разрезе могут быть, например, круглыми или трехлопастными. Возможны также другие сечения.

При использовании непрерывных нитей прочес субстрата предпочтительно не должен быть подвергнут термическому связыванию. Затем нити можно будет легче смещать и укладывать на устройстве-носителе, и они будут проникать в отверстия в устройстве-носителе в сочетании с процессом перепутывания. Несмотря на предпочтение непрерывных нитей, не подвергнутых термическому связыванию, способ все же будет функционировать, если нити подвергнутся термическому связыванию. Несвязанные нити на прочесе субстрата достигаются охлаждением волокон в сочетании с укладыванием для образования прочеса субстрата так, чтобы произошло их отверждение перед тем, как они вступят в контакт друг с другом.

Штапельные волокна предпочтительно имеют длину, по меньшей мере, 3 мм. На волокна длиной менее 3 мм трудно воздействовать гидропневмоперепутыванием. Они предпочтительно должны иметь длину, не превышающую 60 мм или не превышающую 50 мм. В предпочтительном варианте осуществления они имеют длину, по меньшей мере, 30 мм. Штапельные волокна предпочтительно имеют шероховатость 1-3 децитекс. Если используются тонкие волокна, то длина волокон должна быть достаточно короткой. Иначе имеется риск того, что волокна спутаются в комки. Волокна в разрезе могут быть круговыми, трехлопастными, в форме звезды, полыми и т.д.

Волокна могут включать микроволокна в форме расщепленных волокон, которые расщепляются на стадии гидропневмоперепутывания и непрерывных нитей, и штапельных волокон, которые имеют шероховатость менее чем 1 децитекс. Такие тонкие волокна обеспечивают изготовление гладкого и мягкого продукта.

Нетканый материал в соответствии с изобретением может включать натуральные волокна, которые выбраны из целлюлозных волокон, волокон пульпы, хлопковых волокон, концевых хлопковых волокон и их смесей.

Если нетканый материал содержит волокна пульпы, то они должны присутствовать в более высокой пропорции в выпуклостях, чем в остальной части нетканого материала. Это связано с тем, что эти волокна более подвижны и проявляют способность участвовать в пневмоперепутывании, когда волокна орошаются водными струями. Волокна пульпы являются неравномерными, плоскими, скрученными и волнистыми, и они становятся податливыми при намачивании. Эти характеристики означают, что их можно легко смешать с ваткой непрерывных нитей и/или штапельных волокон и спутать с ними. Волокна пульпы и регенерированные волокна также имеют модуль смачивания, что приводит к их более легкому сгибанию во влажном состоянии. Это является преимуществом для гидропневмоперепутывания. Таким образом, полученный нетканый материал будет содержать в выпуклостях более высокую пропорцию волокон пульпы, причем самая высокая пропорция присутствует в выпуклостях с самой большой высотой и самой большой площадью простирания на уровне основы. Таким образом, происходит быстрое поглощение, когда выпуклости вступают в контакт с биологической жидкостью, например, которая будет абсорбироваться, например, в гигиенический продукт, такой как гигиеническое полотенце. Эти выпуклости хорошо поглощают, поскольку волокна пульпы обладают высокой абсорбирующей способностью, и выпуклости могут проявлять большие отверстия, что имеет преимущества в отношении жидкостей с высокой вязкостью. Ввиду того что волокна пульпы являются более непрозрачными, чем, например, синтетические волокна, то пропорциональное увеличение количества выпуклостей также приведет к более ясно видимым выпуклостям и к получению отчетливого изображения на нетканом материале. Пропорциональное увеличение количества выпуклостей также приведет к способности выпуклостей абсорбировать быстрее и больше.

Общая плотность волокон, которая измеряется в г/см³, может быть ниже в выпуклостях. Это можно отнести на счет того, что процесс гидропневмоперепутывания не сместил достаточное количество волокон в отверстия в устройстве-носителе для компенсации произошедшего расширения, что приводит к получению более низкой плотности в выпуклостях. Выражение «расширение» используется в настоящем документе для обозначения того, что волокна были способны распространяться в отверстия в пластине и, при осуществлении этого, в выпуклости в материале. Различные волокна смещаются с различной легкостью в сочетании с гидропневмоперепутыванием. Например, волокна пульпы смещаются очень легко, в то время как смещение в отверстия более длинных волокон или непрерывных нитей может быть более трудным. Затем полученный нетканый материал будет иметь более широкие поры в выпуклостях, что имеет преимущества для абсорбции жидкостей с высокой вязкостью.

Нетканый материал может также включать другие ингредиенты в форме полимеров, добавок и т.д.

Предпочтительные величины массы на единицу площади (объема) нетканого материала в соответствии с изобретением составляют, по меньшей мере, 30 г/см³ или предпочтительно 60 г/см³. Масса на единицу площади предпочтительно не превышает 120 г/см³ или еще предпочтительнее 100 г/см³. Относительно высокая масса на единицу площади требуется для способности создания отчетливой поверхностной структуры. Наиболее предпочтительная масса на единицу площади составляет примерно 80 г/см³.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения нетканый материал содержит 20-80 мас.% лиоцеллярных волокон, имеющих шероховатость 1,5-2 децитекс и длину 30-40 мм, и 80-20 мас.% полиэтилентерефталатных волокон, имеющих шероховатость 1,5-2 децитекс и длину 30-40 мм.

В соответствии с одним вариантом осуществления нетканый материал может содержать 20-80 мас.% вискозных волокон или лиоцеллярных волокон и 80-20 мас.% синтетических волокон. Синтетические волокна выбраны из полипропиленовых, полиамидных, полиэтиленовых и полиэфирных волокон. Примером полиэфирных волокон являются полиэтилентерефталатные волокна.

Изобретение также включает нетканый материал, содержащий волокна в виде нескольких слоев. Они могут представлять собой слои, содержащие ряд различных волокон или одинаковый сорт волокон. Можно также использовать множество таких слоев для формирования многослойной структуры. В рассматриваемом способе это означает, что прочес субстрата включает несколько слоев или что слои прочесов субстрата переносятся на устройство-носитель для гидропневмоперепутывания.

Слои могут кардоваться, и каждый может выходить из своего собственного чесального аппарата, в сочетании с чем они соединяются вместе на стадии гидропневмоперепутывания в то же самое время, когда на одной стороне создается изображение. Первый слой, который можно рассматривать как материал носителя, состоит исключительно из полиэтилентерфталата, укладывается ближайшим к барабану и составляет ту сторону нетканого материала, которая будет структурироваться, а второй слой будет во время стадии гидропневмоперепутывания лежать над первым слоем материалом носителя. При используемом способе гидропневмоперепутывания и при использовании барабана в качестве основы для получения изображения или узора предпочтительно, чтобы регенерированные волокна подвергались гидропневмоперепутыванию с нанесением на материал носителя и при этом формировали желаемые трехмерные поверхностные структуры. Волокна пульпы или регенерированные волокна легче сгибаются, что может быть связано с их низким модулем смачивания. В этом случае материал носителя представляет собой первый слой, поверх которого укладывается следующий слой. Способ, описанный в настоящем документе в отношении различных слоев и прочесывания, представляет собой лишь один пример того, как можно получить прочес субстрата. Например, можно использовать другие типы волокон. Слои могут также поступать в другой последовательности, или прочес может поворачиваться во время процесса с тем, чтобы верхний слой был структурирован.

В соответствии с настоящим изобретением предлагаемое абсорбирующее изделие также включает поверхностный материал и слой подложки, вместе с которым он включает нетканый материал в качестве поверхностного слоя, где нетканый материал представляет собой нетканый материал, описанный в соответствии с описанным выше. На фиг.9 иллюстрируется вариант осуществления в форме гигенического полотенца 201, включающего нетканый материал в качестве поверхностного слоя 202. Включен также слой подложки, который здесь не показан, и, возможно, промежуточные слои, как описано ниже. Нетканый материал имеет уровень основы с выпуклостями на одной стороне, где выпуклости образуют, по меньшей мере, соответственно первую и вторую поверхностные структуры в форме первых и вторых выпуклостей от уровня основы, где первые выпуклости имеют высоту h₁ от уровня основы, а вторые выпуклости имеют высоту h₂ от уровня основы, где h₂ выше h₁, и каждая из вторых выпуклостей занимает площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в четыре раза большую, чем каждая из первых выпуклостей.

Слой подложки может состоять из гибкой пленки, например пластиковой пленки. Примерами пластиковых материалов в пленке являются полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), полиэфир или какой-либо другой подходящий материал, такой как гидрофобный нетканый слой или слоистый материал из тонкой пленки и нетканого материала. Эти типы материала часто используются для достижения гладкой и подобной ткани поверхности на слое подложки. Слой подложки может быть проницаемым для воздуха с тем, чтобы он обеспечивал возможность прохождения через него паров, в то же время также предотвращая проникновение жидкости. Пропускающие воздух материалы могут состоять из пористых полимерных пленок, нетканых слоистых материалов, получаемых из уложенных прядением и дутьем расплава слоев, и слоистых материалов, полученных из пористых полимерных пленок и нетканых материалов.

Слой подложки может иметь клеевое прикрепление, например, в форме шариков клея на стороне слоя подложки, которая обращена в сторону от поверхностного слоя, для обеспечения возможности фиксировать их на различных видах нижнего белья. Поверх клея может быть нанесен съемный материал для защиты клея, когда продукт не используется.

Абсорбирующее изделие может также включать абсорбирующую сердцевину или структуру между поверхностным слоем и слоем подложки. Абсорбирующая сердцевина может быть сконструирована из одного или более слоев целлюлозных волокон, например рыхлой пульпы целлюлозы, нетканого полотна, полученного аэродинамическим способом, рыхлой пульпы, сухой, лишенной волокон или прессованной пульпы. Другие материалы, которые можно использовать, включают, например, абсорбирующий нетканый материал, пенистый материал, материал из синтетических волокон или торф. Кроме целлюлозных волокон или других абсорбирующих материалов абсорбирующая сердцевина может также включать сверхабсорбирующий материал, так называемые SAP (сверхабсорбирующие полимеры), которые представляют собой материалы в форме волокон, частиц, гранул, пленок или им подобных. Сверхабсорбирующие полимеры представляют собой неорганические или органические материалы, которые способны набухать в воде и нерастворимы в воде, которые проявляют способность абсорбировать массу водного раствора, содержащего 0,9 мас.% хлорида натрия, по меньшей мере, в двадцать раз превышающую их собственную массу. Органические материалы, которые подходят для использования в качестве сверхабсорбирующего материала, могут включать натуральные материалы, такие как полисахариды, полипептиды и им подобные, а также синтетические материалы, такие как синтетические гидрогелевые полимеры. Такие гидрогелевые полимеры могут включать, например, соли щелочных металлов полиакриловых кислот, полиакриламиды, поливинилпиридины и им подобные. Другие подходящие полимеры включают гидролизованный крахмал, привитый акрилонитрилом, крахмал, привитый акриловой кислотой, и сополимеры изобутилена и ангидрида малеиновой кислоты и их смеси. Гидрогелевые полимеры предпочтительно легко подвергаются поперечной сшивке для обеспечения того, чтобы материал оставался по существу нерастворимым в воде. Предпочтительные сверхабсорбирующие материалы являются также поверхностно поперечно сшитыми с тем, чтобы наружная поверхность или оболочка сверхабсорбирующей частицы, волокна, сферы и т.д. имела более высокую плотность поперечной сшивки, чем внутренняя часть сверхабсорбента. Пропорция сверхабсорбентов в абсорбирующей сердцевине может составлять от 10 до 90 мас.% или предпочтительно от 30 до 70 мас.%.

Абсорбирующая сердцевина может включать слои различных материалов с различными характеристикам в отношении их способности принимать жидкость, емкости распределения жидкости и накопительной емкости. Абсорбирующая сердцевина чаще проходит в продольном направлении и может, например, быть прямоугольной, Т-образной или в форме песочных часов. Сердцевина в форме песочных часов шире в передней и задней частях, чем в промежностной части, для обеспечения эффективной абсорбции, в то же самое время данная конструкция облегчает плотное облегание продукта вокруг тела пользователя, обеспечивая посредством этого лучшую подгонку вокруг ног.

Абсорбирующее изделие может также включать переносящий слой между поверхностным слоем и абсорбирующей сердцевиной. Переносящий слой представляет собой пористый гибкий материал и может включать один или более из следующих материалов: нетканое полотно, полученное аэродинамическим способом, вату, ткань, кардованный ваточный холст, сверхабсорбирующие частицы или сверхабсорбирующие волокна. Переносящий слой имеет высокую текущую емкость для приема жидкости и способен временно удерживать жидкость перед тем, как она абсорбируется подлежащей абсорбирующей сердцевиной. Переносящий слой может покрывать всю или части абсорбирующей сердцевины.

Поверхностный слой, слой подложки и любые промежуточные материалы запаиваются по краям продукта, что можно осуществить, например, термической пайкой или какими-либо другими обычными средствами.

Абсорбирующее изделие может также включать крылышки по его сторонам. Оно может также включать эластик для обеспечения лучшего контакта с телом при ношении продукта, а также для снижения утечки.

ПРИМЕРЫ

Теперь далее следует ряд примеров нетканого материала, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением. Прочес субстрата получают обычным образом. Затем прочес субстрата подвергают гидропневмоперепутыванию, при котором его переносят на устройство-носитель в виде пластины, которая имеет цилиндрическую форму. Прочес субстрата подвергают гидропневмоперепутыванию струями воды.

При изготовлении используют ряд различных пластин. Данные по фоновым шаблонам этих пластин показаны в таблице 1. Были произведены замеры площади отдельных отверстий в фоновом шаблоне. Отдельные отверстия могут образовывать часть изображения, например, цветка. Один пример части изображения для основного шаблона иллюстрируется ниже на фиг.5. Если фоновый шаблон содержит группу выпуклостей с различными площадями, которые вместе составляют часть изображения, например, цветка, то эти выпуклости вместе составляют часть изображения первой поверхностной структуры, которая была изготовлена на группе отверстий в первом шаблоне. Также была измерена площадь части изображения.

Данные по основным шаблонам этих пластин показаны в таблице 2. Здесь была измерена площадь отдельных отверстий в основном шаблоне. Здесь была измерена площадь самых больших отверстий. Отдельные отверстия могут образовывать часть изображения, например, цветка. Если основной шаблон содержит группу выпуклостей с различными площадями, которые вместе составляют изображение, то эти выпуклости вместе составляют часть изображения второй поверхностной структуры, которая была изготовлена на группе отверстий во втором шаблоне. Часть изображения второй поверхностной структуры в форме цветка проиллюстрирована, например, на фиг.5. Также была измерена площадь части изображения.

В таблице 3 показано соотношение между размером отверстий в основном шаблоне и в фоновом шаблоне, то есть между вторым шаблоном и первым шаблоном. Соотношения размера показаны в отношении отдельных отверстий к отдельным отверстиям.

Высоты h₁ и h₂, измеренные в нетканом материале, который был изготовлен на этих пластинах, показаны в таблице 4. Разность высот h₂-h₁ также показана в таблице 4.

Нетканые материалы А, В, С и D, изготовленные на пластинах 1, 2, 3 и 4, представляют собой нетканый материал, включающий 2 слоя. Первый слой содержит 100 мас.% полиэтилентерфталата и имеет массу на единицу площади 25 г/м². Шероховатость волокна составляет 1,7 децитекс, а длина волокна составляет 38 мм. Второй слой содержит 72 мас.% лиоцеллярных волокон и 28 мас.% полиэтилентерфталата. Эти волокна также имеют шероховатость 1,7 децитекс и длину 38 мм. Нетканые материалы Е и F, изготовленные на пластинах 5 и 6, имеют состав волокон 60 мас.% сульфатной пульпы Vigor Fluff от компании Korsnäs, 23 мас.% полиэфира (РЕЕТ) при длине 20 мм и шероховатости 1,7 децитекс и 17 мас.% полипропиленовых волокон (РР) с шероховатостью 1,7 децитекс. Масса на единицу площади составляет 80 г/м².

Высоты измеряли бесконтактным способом измерения. Использованное оборудование известно как MicroProf и поставляется компанией FRT (Fries Research & Technology). Использовался датчик Н1 и вертикальное разрешение 3000 мкм. Разрешение в вертикальном значении (ось z) составляет 100 нм. Ниже следует описание способа измерения.

Испытуемый образец помещают горизонтально на измерительном столике, где он удерживается на месте отрицательным давлением. Затем поверхность освещается сфокусированным белым светом. Пассивная линза с высоким цветовым отклонением преломляет белый свет вертикально на различные цвета с различными фокальными точками и, соответственно, на различных высотах над испытуемым образцом. Когда сфокусированный свет падает на поверхность, он отражается оптимально, в отличие от несфокусированного света, который имеет более диффузное отражение. Оптимально отраженный свет проходит через указанную выше линзу и оптический кабель в миниатюрный спектрометр. Миниатюрный спектрометр определяет длину волн (цвет) отраженного света, и расстояние между датчиком и испытуемой поверхностью определяется с помощью внутренней калибровочной таблицы. Измерения проводятся на площади 20 × 20 мм при разрешении 187 точек измерения/см. Диаметр светового луча (точки измерения) в этих условиях составляет 5-6 мкм.

Каждое изображение, которое иллюстрирует площадь 20 х 20 мм поверхности материала, строится из 139876 точек измерений, при 374 рядах измерений по оси у и 374 точках измерений на каждом ряду измерений. Исследовали отрезок 0,5 мм по оси у для различных шаблонов, то есть кривую профиля, которая иллюстрирует разности высоты на материале, отражает площадь шириной 0,5 мм по оси у. Двумерное оптическое изображение на фиг.6 показывает пример того, как рисуется отрезок, а кривая профиля на фиг.7 показывает профиль поверхности материала между двумя сплошными линиями 6-6 и 6а-6а.

Во избежание воздействия отдельных волокон и пучков волокон, которые ориентированы по оси y, изображения проецируются вверх от поверхности материала и не имеют ничего общего с действительным профилем поверхности, отдельные средние величины по оси y, на которых основывается кривая профиля, были сглажены относительно их средней величины. Это сглаживание средней величины также способствует устранению острых, глубоких впадин, которые возникают на кривой профиля. Эти острые впадины происходят от полых пространств между волокнами в пористом нетканом материале, и они также не имеют ничего общего с действительным профилем поверхности. Сглаживание средней величины выполняется по пяти средним величинам для y на оси x. Сглаживание средней величины большего числа величин чем 5 приводит к потере информации, то есть теряется высота пиков на кривой профиля, а сглаживание средней величины меньшего числа величин чем 5 не может обеспечить удовлетворительное устранение возникающих острых пиков и глубоких впадин. Воздействие волокон и пучков волокон, которые ориентированы по оси x изображения, устраняется благодаря тому, что отрезок, который наблюдается, шире (0,5 мм), чем ширина этих волокон и пусков волокон. Ввиду того, что фоновый шаблон в определенных случаях занимает меньшие области уровня основы, отрезок шире чем 0,5 мм не следует выбирать ввиду связанного риска измерения вне действительной выпуклости и полученных величин, которые являются слишком низкими.

Кривые профиля были построены в трех различных точках на всех изображениях материала для определения высоты выпуклостей в фоновой структуре и основной структуре. Средняя величина этих трех измерений показана для соответствующих материалов в сопровождающей таблице. Кривые профиля были построены на определенных фоновых и основных структурах, и высота h₂ измерялась здесь на максимальной высоте самой низкой выпуклости на кривой профиля. H₁ измерялась на максимальной высоте выпуклости на фоновой структуре.

Таблица 1
Фоновый шаблон Обозначение
пластины Форма Площадь (мм²)
отдельных отверстий Площадь (мм²)
изображения
части 1 Эллипс 0,7 2,8 2 Эллипс 0,3 0,3 3 Эллипс 0,5 0,5 4 Эллипс 0,5 0,5 5 Эллипс 0,4 0,4 6 Круг 0,5 0,5

Пластина 3 показана на фиг.4, а пластина 5 показана на фиг.5.

Таблица 2
Основной шаблон Обозначение
пластины Форма Площадь (мм²)
отдельных отверстий Площадь (мм²)
изображения
части 1 Цветок, включающий 6 элемен-
тов, кружок в
середине 11 46 2 5 секторов круга образуют
цветок 4 20 3 Цветок, вклю-
чающий 6 одинаково больших кружков 6 36 4 Цветок, включающий 6 элемен-
тов, кружок в
середине 7 29 5 5 секторов круга образуют
цветок 10 45 6 Небольшой цветок, включающий 2 неправильных овала + кружок в середине 14 27

Таблица 3
Соотношения размера между основным шаблоном
и фоновым шаблоном Обозначение пластины Отношение отдельных отверстий к отдельным отверстиям 1 16 2 13 3 12 4 14 5 25 6 28

Таблица 4
Результаты по нетканому материалу Обозначение,
нетканый ма-
териал Обозначение
пластины, на которой
был подвергнут гидропневмопе-
репутыванию
нетканый мате-
риал Высота h₁
выпуклостей
в первой
поверхност-
ной структу-
ре (в мкм
над h₀)* Высота h₂
выпуклостей
во второй
поверхност-
ной структу-
ре (в мкм
над h₀)* Раз-
ность
h₂-h₁ A 1 351 759 408 B 2 299 474 175 C 3 363 643 280 D 4 542 921 379 E 5 230 435 205 F 6 304 465 161 * h₀ представляет собой нулевой уровень, то есть уровень основы нетканого материала на стороне, которая имеет выпуклости

В выпуклостях в основной структуре высота h₂ была измерена на выпуклости, которая имеет самую низкую высоту на профильной кривой. Высота h₁ на фоновой структуре измеряется на выпуклости, которая имеет самую большую высоту. Высоты h₁ варьируются от 230 мкм до 542 мкм, в то время как высоты h₂ варьируются от 435 мкм до 921 мкм.

На фиг.6-8 показаны результаты измерений по одному из нетканых материалов. Нетканый материал был подвергнут гидропневмоперепутыванию на пластине с обозначением 5, как видно на фиг.5. На фиг.6 показано двумерное оптическое представление измерения высоты для нетканого материала Е, тогда как на фиг.8 показано трехмерное оптическое представление нетканого материала Е, в виде под углом от представленного выше. Ясно видна поверхностная структура, соответствующая шаблону, который показан на пластине из фиг.5. Профиль высоты для того же нетканого материала показан на фиг.7.

Изображения и узоры были ранее созданы в нетканом материале гидропневмоперепутыванием, хотя не было создано изображение, в котором были получены различные поверхностные структуры с различными высотами h₁ и h₂ соответственно и в котором выпуклости в поверхностных структурах занимают площади различных размеров на уровне основы нетканого материала. Нетканый материал в соответствии с изобретением, кроме того, является по существу гладким со второй стороны. Посредством настоящего изобретения получается крепкий нетканый материал с хорошей абсорбирующей емкостью, способностью принимать жидкость и отчетливыми структурами, и он обеспечивает хорошую воздушность в качестве поверхностного материала в абсорбирующих изделиях, которые изготавливаются в соответствии с настоящим изобретением.

Настоящее изобретение относится к нетканому материалу, предназначенному для использования в абсорбирующих изделиях, а также относится к абсорбирующему изделию. Материал изготовлен гидропневмоперепутыванием прочеса субстрата, включающего, по меньшей мере, один слой волокон, выбранных из синтетических волокон, регенерированных волокон и натуральных волокон. При этом нетканый материал имеет уровень основы с выпуклостями на одной стороне, где выпуклости образуют, по меньшей мере, соответственно первую и вторую поверхностные структуры в форме первых и вторых выпуклостей от уровня основы. При этом первые выпуклости имеют высоту h₁ от уровня основы, а вторые выпуклости имеют высоту h₂ от уровня основы, где h₂ выше, чем h₁ и каждая из вторых выпуклостей занимает площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в четыре раза большую, чем каждая из первых выпуклостей. Технический результат группы изобретений заключается в устранении недостатков предыдущего уровня техники, а также для улучшения свойств нетканого материала. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 табл., 9 ил.

1. Нетканый материал для использования в абсорбирующих изделиях, получаемых гидропневмоперепутыванием прочеса субстрата, включающего, по меньшей мере, один слой волокон, выбранных среди синтетических волокон, регенерированных волокон и натуральных волокон, отличающийся тем, что нетканый материал (1) имеет уровень основы h₀ с выпуклостями (2, 3) на одной стороне, где выпуклости (2, 3) получены гидропневмоперепутыванием и образуют, по меньшей мере, соответственно первую и вторую поверхностные структуры в форме первых (2) и вторых (3) выпуклостей от уровня основы h₀, где первые выпуклости (2) имеют высоту h₁ от уровня основы h₀, а вторые выпуклости (3) имеют высоту h₂ от уровня основы h₀, где
h₂ выше чем h₁, и каждая из вторых выпуклостей (3) занимает площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в 4 раза большую, чем каждая из первых выпуклостей (2).

2. Нетканый материал по п.1, отличающийся тем, что вторая сторона нетканого материала (1) по существу гладкая.

3. Нетканый материал по пп.1 или 2, отличающийся тем, что каждая из вторых выпуклостей (3) занимает площадь поверхности уровня основы, по меньшей мере, в 8 раз большую, чем каждая из первых выпуклостей (2).

4. Нетканый материал по п.1, отличающийся тем, что высота h₁ составляет, по меньшей мере, 200 мкм, а высота h₂ составляет, по меньшей мере, 300 мкм.

5. Нетканый материал по п.1, отличающийся тем, что между h₁ и h₂ имеется разность, по меньшей мере, 100 мкм.

6. Нетканый материал по п.1, отличающийся тем, что нетканый материал (21) имеет дополнительные выпуклости (24) с дополнительной высотой h₂ ¹ от уровня основы h₀, где высота h₂ ¹ дополнительной выпуклости (24) больше чем h₂, и занимает большую площадь поверхности уровня основы, чем выпуклости (23) с высотой h₂.

7. Нетканый материал по п.1, отличающийся тем, что нетканый материал (21) имеет дополнительные выпуклости (25), имеющие дополнительную высоту h₁ ¹ от уровня основы h₀, где высота h₁ ¹ дополнительной выпуклости (25) меньше чем h₁, и занимает меньшую площадь поверхности уровня основы, чем выпуклости (22) с высотой h₁.

8. Нетканый материал по п.1, отличающийся тем, что общая плотность волокон ниже в выпуклостях, чем в остальной части нетканого материала, рассчитанная в отношении общего количества волокон соответственно в выпуклостях и в остальной части нетканого материала.

9. Нетканый материал по п.1, отличающийся тем, что он используется в качестве поверхностного слоя в абсорбирующем изделии.

10. Абсорбирующее изделие, включающее поверхностный материал и материал подложки, отличающееся тем, что оно включает нетканый материал в соответствии с любым из пп.1-8 в качестве поверхностного слоя, где сторона с выпуклостями направлена в сторону от слоя подложки.

11. Абсорбирующее изделие по п.10, отличающееся тем, что оно также включает абсорбирующую сердцевину между поверхностным слоем и слоем подложки.

12. Абсорбирующее изделие по п.11, отличающееся тем, что оно также включает переносящий слой между поверхностным слоем и абсорбирующей сердцевиной.

13. Абсорбирующее изделие по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что сердцевина включает один или более слоев нетканого полотна, полученного аэродинамическим способом, рыхлой пульпы, сухой, лишенной волокон, или прессованной пульпы, сверхабсорбирующих частиц или сверхабсорбирующих волокон.

14. Абсорбирующее изделие по п.12, отличающееся тем, что переносящий слой включает один или более слоев из нетканого полотна, полученного аэродинамическим способом, ваты, ткани, сверхабсорбирующих частиц или сверхабсорбирующих волокон.