Нетканые основы Российский патент 2017 года по МПК A61F13/475 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение, в сущности, относится к нетканым основам для использования в товарах, таких как абсорбирующие изделия или салфетки, а также в упаковках и упаковочных материалах для товаров. Настоящее изобретение также, в сущности, относится к абсорбирующим изделиям, содержащим нетканые основы, а также к способам их изготовления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Нетканые основы могут быть полезны в широком разнообразии применений. Различные нетканые основы могут содержать основы спанбонд-мелтблаун-спанбонд ("SMS"), содержащие внешние слои из термопластов, полученных по технологии спанбонд (например, из полиолефинов) и внутренние слои из термопластов, полученных по технологии мелтблаун. Некоторые нетканые основы, или в дополнение или вместо термопластов, полученных по технологии мелтблаун, могут содержать тонкие волокна (т.е., волокна, имеющие диаметр менее одного микрометра ("N-волокна") для создания, например, основ "SMNS" или основ "SNS". Такие нетканые основы могут содержать слои спанбонда, которые являются прочными, и внутренние слои мелтблауна и/или слои тонких волокон, которые являются пористыми, однако могут при этом замедлять быстрое просачивание текучих веществ, таких как, например, жидкости тела, или проникновение бактерий через нетканые основы.

В абсорбирующих изделиях, таких как подгузники, трусы для приучения к горшку, изделия для взрослых, страдающих недержанием, а также изделия для женской гигиены, нетканые основы используются для различных целей. Для различных применений барьерные свойства нетканых основ играют значительную роль при функционировании нетканых основ, например, при функционировании в качестве барьера для проникновения текучего вещества. Абсорбирующие изделия могут содержать множество элементов, таких как проницаемый для жидкости материал или верхний лист, предназначенный для расположения вблизи кожи пользователя, непроницаемый для жидкости материал или нижний лист, предназначенный для расположения вблизи или на внешней поверхности абсорбирующего изделия, различные барьерные слои или манжеты, и абсорбирующую сердцевину, расположенную по меньшей мере частично между проницаемым для жидкости материалом и непроницаемым для жидкости материалом.

При изготовлении различных компонентов абсорбирующих изделий и других товаров часто используют пленки, например, эластомерные пленки. Например, пленки могут быть использованы в проницаемых для жидкости слоях, непроницаемых для жидкости слоях, барьерных манжетах, барьерных слоях, боковых панелях или в других компонентах абсорбирующих изделий или других товаров. Пленки обеспечивают высокую сопротивляемость потоку текучего вещества и, таким образом, обеспечивают идеальные барьерные свойства. Это справедливо даже для сформованных, перфорированных пленок, поскольку область пленки вокруг отверстий обеспечивает отличную защиту от потока текучего вещества, а также от повторного намокания. Однако, пленки являются довольно дорогостоящими и менее комфортными для пользователя, по сравнению с неткаными основами. По этой причине, производители товаров, включающих пленки, обычно пытаются уменьшить количество пленок в своих продуктах. Таким образом, существует потребность в нетканых основах, свойства которых могут соответствовать или приближаться к соответствию особым полезным свойствам пленок, таким как малое время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением, одновременно обеспечивая комфорт для пользователя, а также преимущества в плане стоимости для производителей. Также существует потребность в нетканых основах, характеризующихся более низкой основной массой, по сравнению со стандартными неткаными основами, но при этом характеризующихся одинаковым со стандартными неткаными основами временем просачивания текучего вещества, для дополнительной экономии затрат для производителей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном воплощении настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей один или более слоев волокон. Нетканая основа характеризуется удельной площадью поверхности в диапазоне от приблизительно 0,5 м²/г до приблизительно 5 м²/г.

В другом воплощении настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей один или более слоев волокон. Нетканая основа характеризуется отношением времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением к основной массе, находящимся в диапазоне от приблизительно 0,37 с/(г/м²) до приблизительно 5 с/(г/м²).

В другом воплощении настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей один или более слоев волокон. Нетканая основа характеризуется удельной площадью поверхности в диапазоне от приблизительно 0,5 м²/г до приблизительно 5 м²/г, а также отношением времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением к основной массе в диапазоне от приблизительно 0,37 с/(г/м²) до приблизительно 5,0 с/(г/м²).

В другом воплощении настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей один или более слоев волокон. Удельная площадь поверхности нетканой основы увеличивается по меньшей мере на 10% в течение предопределенного периода времени после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды. Указанный предопределенный период времени составляет более приблизительно 24 часов.

В другом воплощении настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей множество волокон. По меньшей мере некоторые волокна имеют среднемассовый диаметр волокна свыше 8 мкм, и удельную площадь поверхности по меньшей мере 1,6 м²/г.

В другом воплощении настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей множество волокон. По меньшей мере некоторые волокна имеют среднемассовый диаметр волокна свыше 10 мкм, и удельную площадь поверхности по меньшей мере 1,6 м²/г.

В другом воплощении настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей множество волокон. По меньшей мере некоторые волокна имеют среднемассовый диаметр волокна свыше 12 мкм, и удельную площадь поверхности по меньшей мере 0,8 м²/г.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества настоящего изобретения, а также способы их достижения наряду с самим изобретением, станут более понятны исходя из нижеследующего описания неограничивающих воплощений изобретения, приведенных в сочетании с сопроводительными фигурами, на которых:

Фиг. 1 - вид сверху абсорбирующего изделия (уложенного в плоском состоянии без упругого сокращения), при этом обращенная к одежде поверхность направлена на смотрящего в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 2 - вид в перспективе абсорбирующего изделия согласно фиг. 1, при этом эластичные элементы находятся в свободном/сокращенном состоянии в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 3 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 1, выполненного вдоль линии 3-3 в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 4 - схематического изображение формовочной машины, используемой для изготовления нетканой основы, в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 5 - пример вида в поперечном сечении нетканой основы в трехслойной конфигурации в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 6 - вид в перспективе нетканой основы согласно фиг. 5, при этом различные части нетканых слоев вырезаны для того, чтобы было видно состав каждого нетканого слоя в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 7 - вид в поперечном сечении нетканой основы в четырехслойной конфигурации в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 8 - вид в перспективе нетканой основы согласно фиг. 7, при этом различные части нетканых слоев вырезаны для того, чтобы было видно состав каждого нетканого слоя в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 9 - вид сверху абсорбирующего изделия, представляющего собой гигиеническую прокладку, которая может содержать нетканые основы согласно настоящему изобретению, в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 10-12 - фотографии нетканой основы, содержащей фибриллы в ее слоях спанбонда, выполненные с помощью сканирующего электронного микроскопа ("СЭМ"), в соответствии с различными неограничивающими воплощениями;

Фиг. 13-15 - дополнительные СЭМ-фотографии нетканой основы, содержащей фибриллы в ее слоях спанбонда, в соответствии с различными неограничивающими воплощениями;

Фиг. 16-18 - СЭМ-фотографии видов в поперечном сечении частей нетканой основы, содержащей фибриллы в ее слоях спанбонда, выполненные с помощью сканирующего электронного микроскопа ("СЭМ"), в соответствии с различными неограничивающими воплощениями;

Фиг. 19 - СЭМ-фотография части участка скрепления, имеющего область скрепления, где множество фибрилл простирается от области скрепления, в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 20-22 - СЭМ-фотографии видов в поперечном сечении частей участка скрепления, имеющего область скрепления, нетканой основы, при этом множество фибрилл простирается от области скрепления в соответствии с различными неограничивающими воплощениями;

Фиг. 23 - пример графика, отображающего влияние добавки для модификации свойств расплава, представляющей собой тристеарат глицерина, на удельную площадь поверхности нетканых основ согласно настоящему изобретению, по сравнению с удельной площадью поверхности стандартных нетканых основ без тристеарата глицерина в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 24 - пример графика зависимости отношения времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) к основной массе (г/м²) (секунды / (г/м²)), от количества тристеарата глицерина (г/м²) в нетканой основе в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 25 - пример графика зависимости удельной площади поверхности (м²/г) от времени (часы) после формирования нетканой основы или нетканого слоя для нетканых основ согласно настоящему изобретению в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 26 - пример столбчатой диаграммы времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) применительно к различным нетканым основам согласно настоящему изобретению, по сравнению со стандартной нетканой основой SMS с основной массой 13 г/м² в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 27 - пример графика зависимости времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) от процентного содержания по весу тристеарата глицерина в композиции, используемой для формования волокон, в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 28 - пример графика зависимости времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) от процентного содержания по весу тристеарата глицерина в композиции, используемой для формования волокон, в соответствии с одним из неограничивающих воплощений. Нижняя линия представляет нетканую основу из материала, полученного по технологии спанбонд, с основной массой 19 г/м². Средняя линия представляет нетканую основу из материала, полученного по технологии спанбонд, с основной массой 16 г/м². Верхняя линия представляет нетканую основу из материала, полученного по технологии спанбонд, с основной массой 13 г/м².

Фиг. 29 - пример графика зависимости времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) от диаметра волокна (мкм) в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 30 - пример графика зависимости отношения времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) от количества тристеарата глицерина (г/м²) в различных нетканых основах в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 31 - вид в перспективе салфетки или чистящей основы, причем салфетка или чистящая основа могут содержать нетканые основы согласно настоящему изобретению в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 32 - вид в перспективе упаковки для товаров, при этом часть упаковки может содержать нетканые основы согласно настоящему изобретению в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 33 - СЭМ-фотография вида в поперечном сечении нетканой основы согласно настоящему изобретению, при этом жирные эфиры в волокнах, полученных по технологии спанбонд, были растворены с применением гравиметрического метода весовых потерь в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг.34 - СЭМ-фотография вида в поперечном сечении волокна, полученного по технологии спанбонд, согласно фиг. 33 в соответствии с одним из неограничивающих воплощений;

Фиг. 35 - пример графика зависимости среднемассового диаметра волокна (ось X) от удельной площади поверхности (ось Y) в соответствии с одним из неограничивающих воплощений; и

Фиг. 36 - изображение отверстия, используемого при выполнении испытания на время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением, раскрытого в настоящем документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В этом разделе описаны различные неограничивающие воплощения настоящего изобретения для обеспечения общего понимания принципов устройства, работы, изготовления и использования нетканых основ, а также способы их формирования, раскрытые в настоящем документе. Один или более примеров таких неограничивающих воплощений показаны на приложенных чертежах. Специалистам в данной области будет понятно, что нетканые основы, а также способы их формирования, описанные, в частности, в настоящем документе и показанные на сопроводительных фигурах, являются неограничивающими воплощениями, приведенными в качестве примеров, а также, что объем различных неограничивающих воплощений настоящего изобретения определяется исключительно формулой изобретения. Признаки, показанные или описанные применительно к одному неограничивающему воплощению, могут быть скомбинированы с признаками других неограничивающих воплощений. Предполагается, что такие модификации и изменения входят в объем настоящего раскрытия.

Определения:

В настоящем документе следующие термины имеют следующие значения:

Термин "абсорбирующее изделие" относится к одноразовым устройствам, таким как подгузники для младенцев, детей или взрослых, или продукты для людей, страдающих недержанием, трусы для приучения к горшку, гигиенические прокладки, тампоны и подобные, располагаемым в непосредственной близости к телу или естественным отверстиям тела пользователя с целью абсорбирования и удерживания различных продуктов выделения (например, мочи, фекалий, менструальных выделений), выделяемых телом. Определенные абсорбирующие изделия могут содержать верхний лист или проницаемый для жидкости слой, нижний лист или непроницаемый для жидкости слой, а также абсорбирующую сердцевину, расположенную по меньшей мере частично между верхним листом и нижним листом. Указанные изделия могут также содержать поглощающую систему (которая может состоять из одного или нескольких слоев) и, как правило, другие компоненты. Примеры абсорбирующих изделий согласно настоящему изобретению будут далее показаны в виде подгузника на липучках и гигиенической прокладки в нижеследующем описании и на фигурах. Однако, ничто в данном описании не должно рассматриваться, как ограничивающее объем охраны, обеспечиваемый формулой изобретения, основанной на показанных и описанных примерах абсорбирующих изделий. В сущности, настоящее изобретение применимо к любому подходящему виду абсорбирующих изделий (например, трусы для приучения к горшку, продукты для взрослых, страдающих недержанием, гигиенические прокладки). Во избежание сомнений, абсорбирующие изделия не включают салфетки. Салфетки определены далее в описании и также включены в объем настоящего изобретения.

Термин "условия окружающей среды" означает стандартные условия, наблюдающиеся после изготовления нетканой основы и/или абсорбирующего изделия, условия хранения нетканой основы и/или абсорбирующего изделия, в частности, условия при 20°С+/-7°С при относительной влажности 50%+/-30%.

Термин "товар" включает любые продукты, такие как, например, абсорбирующие изделия, салфетки (влажные или сухие), чистящие изделия или изделия для вытирания пыли, фильтры, фильтрующий материал, зубные щетки или батарейки.

Термин "основная масса" определен в испытании на основную массу, раскрытом ниже в настоящем документе. Основная масса указывается в граммах на квадратный метр (г/м²).

Термин "область скрепления" относится к области отдельных участков скрепления.

Термин "поперечное направление" обозначает направление, в сущности перпендикулярное направлению движения в машине.

Термин "диаметр", применительно к волокнам, раскрыт в испытании на определение физического диаметра и диаметра в денье, приведенном далее в настоящем документе. Физический диаметр волокон указывается в микрометрах.

Термин "эластичная жила" или "эластичный элемент" относится к ленте или жиле (т.е., с намного большей длиной, по сравнению с шириной и высотой или диаметром ее поперечного сечения), которые могут представлять собой часть собирающего компонента внутренней или наружной манжеты изделия.

Термин "волокно" относится к любому типу искусственного волокна, нити или фибриллы, непрерывных или прерывающихся, производимых в результате процесса формования, технологии мелтблаун, фибриллирования из расплава, фибриллирования пленок или в результате электропрядения, или любого другого подходящего процесса.

Термин "пленка" относится к полимерному материалу, имеющему подобную коже структуру, и не содержащему отдельно различимых волокон. Таким образом, "пленка" не включает нетканый материал. В целях настоящего изобретения, подобный коже материал может быть перфорированным, содержать отверстия или он может быть микропористым и при этом все равно условно являться "пленкой".

Термин "фибриллы" относится к выступам, продолговатым выступам или бугоркам, протяженным наружу от поверхности или в сущности радиально наружу от внешней поверхности волокна. В некоторых случаях указанные выступы, продолговатые выступы или бугорки могут быть протяженными радиально наружу относительно продольной оси волокна. Радиально наружу - означает в пределах от 1 до 89 градусов относительно продольной оси. В других случаях указанные выступы, продолговатые выступы или бугорки могут простираться радиально наружу от поверхности волокна по меньшей мере в продольной центральной трети волокна. Указанные выступы, продолговатые выступы или бугорки содержат, состоят из, или состоят в сущности из (т.е. содержат в пределах от 51% до 100% или от 51% до 99%) добавок для модификации свойств расплава, таких как жирные эфиры. Указанные выступы, продолговатые выступы или бугорки вырастают из волокон после формирования нетканой основы лишь по истечении некоторого периода времени (например, 6-100 часов) в условиях окружающей среды. Фибриллы можно увидеть через СЭМ при увеличении по меньшей мере в 1000 раз.

Термин "гидрофобный" относится к материалу или композиции, характеризующимся углом контакта более или равным 90°, согласно публикации "Contact Angle, Wettability, and Adhesion", American Chemical Society, под редакцией Robert F. Gould и защищенной авторским правом в 1964. В определенных воплощениях гидрофобные поверхности могут характеризоваться углами контакта более 120°, более 140° или даже более 150°. Гидрофобные жидкие композиции являются в сущности несмешиваемыми с водой. Термин "гидрофобная добавка для модификации свойств расплава" относится к гидрофобной композиции, которая была включена в качестве добавки в термоплавкую композицию (т.е., была смешана с термопластичным расплавом), из которой затем формовали волокна и/или основу (например, посредством технологии спанбонд, мелтблаун, фибриллирования из расплава или экструдирования).

Термин "гидрофобное поверхностное покрытие" относится к композиции, которая была нанесена на поверхность для того, чтобы сделать поверхность гидрофобной или более гидрофобной. Термин "композиция для обеспечения гидрофобного поверхностного покрытия" означает композицию, которую наносят на поверхность или основу, такую как нетканая основа, для обеспечения гидрофобного поверхностного покрытия.

Термин "соединены" или "скреплены", или "прикреплены", используемый в настоящем документе, охватывает конфигурации, в которых элемент непосредственно прикреплен к другому элементу посредством крепления указанного элемента непосредственно к другому элементу, а также конфигурации, в которых элемент опосредованно прикреплен к другому элементу посредством крепления указанного элемента к одному или нескольким промежуточным элементам, которые, в свою очередь, прикреплены к другому элементу.

Термин "текучее вещество с низким поверхностным натяжением" относится к текучему веществу, характеризующемуся поверхностным натяжением 32 мН/м+/-1,0 мН/м.

Термин "время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением" определен в раскрытом ниже испытании на время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением. Время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением указывается в секундах.

Термин "направление движения в машине" (MD) означает направление потока материалов в процессе обработки.

Термин "получаемое с помощью каландра скрепление" или "термическое скрепление" относится к скреплению, сформированному между волокнами нетканого материала под воздействие давления и температуры, причем полимерные волокна внутри скрепления плавятся или сплавляются вместе с образованием сжатой плоской области, которая может представлять собой материал в виде непрерывной пленки. Термин "получаемое с помощью каландра скрепление" не включает скрепление, сформированное с использованием адгезива, а также не включает скрепление, сформированное с использованием давления, которое определено ниже, как механическое скрепление. Термин "процесс термического скрепления" или "процесс получаемого с помощью каландра скрепления" относится к процессу, используемому для создания термического скрепления.

Термин "механическое скрепление" относится к скреплению, сформированному между двумя материалами посредством давления, ультразвукового прикрепления и/или другого процесса механического скрепления без намеренного прикладывания тепла. Термин "механическое скрепление" не включает скрепление, сформированное с использованием адгезива.

Термин "слой" относится к одному листу или слою нетканого или другого материала.

Термин "основа" относится к листоподобной структуре из одного или более слоев, такой как нетканая основа.

Термин "линейная плотность" относится к плотности в продольном направлении, измеренной в единицах массы на единицу длины волокна.

Термин "денье" относится к единице толщины волокна, равной массе (в граммах) на 9000 м волокна.

Термин "среднемассовый диаметр" относится к взвешенному по массе среднеарифметическому диаметру волокон, определенному исходя из диаметра волокна, который измеряли в соответствии с испытанием на определение физического диаметра и диаметра в денье, приведенным далее в настоящем документе. Среднемассовый диаметр волокон определяли посредством вычислений диаметра волокна, приведенных далее в настоящем документе. Среднемассовый диаметр волокон указывается в микрометрах.

Термин "среднечисловой диаметр", альтернативно, "средний диаметр" относится к взвешенному по массе среднеарифметическому диаметру волокон, определенному исходя из диаметра волокна, который измеряли в соответствии с испытанием на определение физического диаметра и диаметра в денье, приведенным далее в настоящем документе. Среднечисловой диаметр волокон определяли посредством вычислений диаметра волокна, приведенных далее в настоящем документе. Среднечисловой диаметр волокон указывается в микрометрах.

Предпочтительными являются нетканые основы, имеющие свойства, совпадающие или близкие к совпадению с некоторыми свойствами пленок. Одним предпочтительным свойством пленки для нетканого материала является способность пленки быть непроницаемой для жидкости или в сущности непроницаемой для жидкости. Обычно пленки менее "дышащие", менее комфортные и в сущности более шумные при движении, чем нетканые материалы, за исключением тех случаев, когда пленкам придают вид, более подобный нетканым материалам, с помощью дорогостоящих производственных методов. Фактически, предпочтительными являются нетканые материалы, обладающие свойствами проницаемости для текучего вещества, аналогичными или близкими таковым свойствам для пленки, поскольку с этим связаны огромная экономия денежных средств, а также более высокий уровень комфорта для пользователя. В одном из воплощений настоящее изобретение обеспечивает нетканые основы, характеризующиеся повышенными барьерными свойствами для текучего вещества. В другом воплощении настоящее изобретение обеспечивает нетканые основы, содержащие один или более слоев волокон, причем указанные нетканые основы характеризуются определенными удельными площадями поверхностей, которые больше, чем удельные площади поверхностей стандартных нетканых основ. В одном из воплощений нетканая основа согласно настоящему изобретению может содержать один или более слоев волокон, при этом множество фибрилл могут простираться наружу или радиально наружу от поверхности по меньшей мере некоторых волокон в указанных одном или более слоях волокон. Фибриллы могут обеспечивать уменьшенную проницаемость для текучего вещества (например, для жидкости или газа), особенно для жидкости, в указанном слое волокон, а также в нетканой основе в целом. Все слои нетканой основы могут иметь волокна, содержащие фибриллы, или же волокна с фибриллами могут присутствовать не во всех слоях. Другими словами, некоторые слои могут иметь волокна, не содержащие фибрилл, а другие слои могут иметь волокна с фибриллами. Некоторые слои могут иметь волокна с фибриллами и волокна без фибрилл. Удельные площади поверхностей нетканых основ, а также волокна с фибриллами будут рассмотрены более подробно ниже после более общего описания одного из примеров абсорбирующего изделия, применительно к использованию с неткаными основами согласно настоящему изобретению. Салфетки, упаковки, а также упаковочные материалы, в которых используются нетканые основы, рассматриваемые в настоящем документе, также входят в объем охраны настоящего изобретения. Они также будут рассмотрены более подробно ниже.

Нетканые основы могут содержать листы из отдельных нетканых слоев волокон, нитей, а также комбинаций волокон и нитей, скрепленных вместе с применением способов механического, термического или химического скрепления. Нетканые основы могут быть сформированы в виде относительно плоских пористых листов, изготовленных непосредственно из отдельных волокон, включая штапельные волокна, непосредственно из расплавленной пластмассы, из пластмассовых пленок и/или некоторых комбинаций из вышеупомянутых компонентов. Некоторые нетканые основы могут быть упрочнены или усилены, например, листом-подложкой. Нетканые основы могут представлять собой технические ткани, которые могут быть тканями с ограниченным сроком службы, одноразовыми тканями или очень надежными многоразовыми тканями. В различных воплощениях нетканые основы обеспечивают специфические функции, такие как абсорбирующая способность, водооталкивающая способность, упругость, эластичность, непрозрачность, мягкость и/или прочность. Такие свойства часто комбинируют для создания нетканых основ, подходящих для специфических применений, одновременно обеспечивая хороший баланс между сроком службы и стоимостью продукта. Более полная информация о способах изготовления нетканых материалов приведена, например, в "The Handbook of Nonwovens" под редакцией S.J. Russell и опубликованном Woodhead Publishing Limited и CRC Press LLC (ISBN: 978-0-8493-2596-0).

Непосредственное мокрое формование нетканых материалов из полимера

Технологии формования непрерывных и прерывающихся волокон из расплавленных материалов, как правило из термопластов, обычно называют формованием из расплава или технологией спанмелт. Технологии спанмелт могут включать как технологию мелтблаун, так и технологию спанбонд. Технология спанбонд включает подачу расплавленного полимера, который затем экструдируют через головку под давлением через большое количество отверстий в пластине, известной как фильера. Получаемые в результате непрерывные волокна охлаждают и вытягивают с помощью любых способов, таких как, например, системы вытягивания через прорезь, пушки для вытягивания или вытяжные валы (ролики). При технологиях спанлейд или спанбонд непрерывные волокна собирают в виде рыхлого материала на движущейся перфорированной поверхности, такой как, например, лента конвейера в виде проволочной сетки. Если на линии формирования многослойной нетканой основы применяется более одной фильеры, последующие нетканые слои собираются на самой верхней поверхности ранее сформированного нетканого слоя. Нетканые основы, полученные по технологии спанлейд или спанбонд, могут быть многокомпонентными (например, в виде сердцевины и оболочки, в виде "разрезанного на сегменты пирога" или конфигурации в виде островков), могут иметь множество составляющих (т.е., представлять собой смеси из множества химических веществ в одном компоненте), а также иметь множество поперечных сечений кроме цилиндрического или круглого, например трехдольчатое, овальное или полое. Примеры изготовления такого широкого разнообразия слоев или материалов, полученных по технологии спанлейд, раскрыты в патентах США №№3,502,763 (Hartmann et al.), 3,692,618 (Dorschner et al.), 3,338,992 (Kinney), 4,820,142 (Balk), 5,460,500 (Geus et al.), 6,932,590 (Geus et al.), 5,382,400 (Pike et al.), 7,320,581 (Allen et al.), и 7,476,350 (Allen).

Технология мелтблаун относится к технологии спанлейд или спанбонд в том, что формируют слой нетканой основы, при этом расплавленный полимер экструдируют через отверстия в фильере или головке, как правило, с одним рядом маленьких отверстий в указанной головке. Интенсивный быстрый поток горячего газа воздействует на и вытягивает волокна по мере их выхождения из головки и быстро вытягивает их в микроволокна с диаметрами порядка десяти микрометров и с неопределенной длиной. Это отличается от технологии спанбонд, при которой непрерывность волокон поддерживается не строгим образом. Волокна затем выдувают и укладывают посредством воздушного потока с высокой скоростью на устройство сбора, конвейер или другое полотно.

Другие нетканые слои, полученные по технологии мелтблаун, добавляют к нетканым слоям, полученным по технологии спанлейд, для формирования нетканых основ спанбонд-мелтблаун ("SM") или нетканых основ спанбонд-мелтблаун-спанбонд ("SMS"), которые сочетают в себе свойства нетканых структур из спанбонда (S) и мелтблауна (М), т.е., для формирования прочных нетканых основ с некоторыми барьерными свойствами. Описания способов изготовления таких волокон, слоев и нетканых основ, полученных по технологии мелтблаун, могут быть найдены, например, в "Superfine Thermoplastic Fibers", Van Α. Wente, Ind. Eng. Chem. Res. 48 (8) 1956, pp. 1342-46, или в патентах США №№3,849,241 (Buntin et al.) и 5,098,636 (Balk).

Другие способы изготовления еще более тонких волокон, включая волокна со средними диаметрами менее одного микрометра или 1000 нанометров ("N-волокно"), могут включать фибриллирование из расплава, усовершенствованную технологию мелтблаун или электропрядение. Усовершенствованная технология мелтблаун описана, например, в патентах США №№4,818,464 (Lau), 5,114,631 (Nyssen et al.), 5,620,785 (Watt et al.) и 7,501,085 (Bodaghi et al.). Технология фибриллирования пленок из расплава в качестве примера фибриллирования из расплава представляет собой общий класс изготовления волокон и заключается в том, что один или более полимеров расплавляют и экструдируют в виде множества различных конфигураций (например, в виде полых трубок из пленок, листов из пленок, совместно экструдированных, гомогенных или бикомпонентных пленок или нитей) и затем фибриллируют или распускают на нити. Примеры таких технологий описаны в патентах США №№4,536,361 (Torobin), 6,110,588 (Perez et al.), 7,666,343 (Johnson et al.), 6,800,226 (Gerking). Технологии электропрядения, применимые для изготовления тонких волокон, описаны в патентах США №№1,975,504 (Formhals et al.), 7,585,437 (Jirsak et al.), 6,713,011 (Chu et al.), 8,257,641 (Qi et al.); a также в "Electrospinning", A. Greiner and J. Wendorff, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46(30), 5670-5703.

Волокна, полученные по технологии спанлейд или спанбонд, обычно характеризуются средним диаметром в диапазоне от приблизительно 8 микрометров для приблизительно 30 микрометров, или линейной плотностью волокна в диапазоне от 0,5 до 10 денье. Волокна, полученные по технологии мелтблаун, характеризуются диаметром, в среднем, как правило в диапазоне от 0,5 микрометров для 10 микрометров, или от 0,001 денье до 0,5 денье, при этом диапазон составляет от приблизительно 0,1 микрометра до более 10 микрометров. Тонкие волокна характеризуются средним или медианным диаметром в диапазоне от 0,1 микрометра до 2 микрометров, при этом некоторые тонкие волокна характеризуются среднечисловым диаметром менее приблизительно 1 микрометра, среднемассовым диаметром менее приблизительно 1,5 микрометра, и соотношением среднемассового диаметра к среднечисловому диаметру менее приблизительно 2.

Другие нетканые слои ("М"), полученные по технологии мелтблаун, добавляют к нетканым слоям ("S"), полученным по технологии спанлейд, для формирования нетканых основ спанбонд-мелтблаун ("SM"), нетканых основ спанбонд-мелтблаун-спанбонд ("SMS"), нетканых основ SSMMS, нетканых основ SSMMSS или других нетканых основ, которые сочетают в себе свойства нетканых структур из спанбонда (S) и мелтблауна (М), т.е., для формирования прочных нетканых основ с некоторыми барьерными свойствами для текучего вещества. То же самое может быть выполнено применительно к тонким волокнам и слоям тонких волокон, обозначенных "N", для образования SN, MN, SMN, SMNS, SMNMS, SNMN, SSMNS, SSMNNS или других подходящих комбинаций слоев.

Нетканые основы, полученные сухим и мокрым формованием

В дополнение к нетканым основам, изготовленным с помощью технологий вытягивания из расплавленных материалов, нетканые основы могут быть изготовлены и другими способами из предварительно сформованных волокон (включая натуральные волокна), например, посредством технологий сухого и мокрого формования. Технологии сухого формования включают кардование и воздушную укладку. Эти технологии могут быть скомбинированы друг с другом, например, технология сухого формования с технологией формования из расплава для формирования многослойных функциональных нетканых основ.

При процессе кардования используются волокна, разрезанные на отдельные отрезки, называемые штапельными волокнами. Тип волокна, а также требуемые свойства конечного продукта определяют длину волокна и диаметр в денье. Типичные штапельные волокна характеризуются длиной в диапазоне от 20 мм до 200 мм и линейной плотностью в диапазоне от 1 д/в до 50 д/в (денье на волокно), хотя штапельные волокна с характеристиками за указанными пределами также используются для кардования. Технология кардования преобразует такие штапельные волокна в сформованную основу. Штапельные волокна обычно продают в уплотненных брикетах, которые необходимо разрыхлить для изготовления однородных нетканых основ. Такой процесс рыхления может быть выполнен посредством комбинирования процесса рыхления брикета, грубого рыхления, деликатного рыхления или подобного процесса. Штапельные волокна зачастую перемешивают для смешивания волокон различных типов и/или для улучшения однородности. Волокна могут быть перемешаны с помощью перемешивающих бункеров для волокон, разрыхляющих устройств для брикетов, перемешивающих камер или подобными способами. Разрыхленные и смешанные волокна транспортируют к желобу, который укладывает волокна по ширине кардочесальной машины и с плотностью, настолько равномерной, насколько практично для изготовления нетканой основы с требуемой равномерностью основной массы. Кардочесальная машина содержит множество параллельных валков и/или зафиксированных пластин, покрытых металлическим кожухом, жесткие проволоки с зубцами особой геометрии, между которыми пропускаются штапельные волокна. Кардование происходит, когда на указанном металлическом кожухе пучки волокон перемещаются между точками касания двух поверхностей, которые имеют отличающиеся скорости поверхностей и противоположные угловые направления. Кардочесальные машины могут иметь один основной цилиндр для кардования или множество цилиндров. Кардочесальные машины могут иметь один съемный барабан или множество съемных барабанов для удаления чесанных волокон, при этом кардочесальные машины могут содержать перемешивающие валки или собирающие валки для уменьшения чрезмерно высокой изотропной ориентации отдельных волокон в полотне. Процесс кардования может включать использование одной кардочесальной машины или множества кардочесальных машин, согласованных друг с другом, при этом волокна из каждой последующей кардочесальной машины укладываются поверх волокон из предыдущей кардочесальной машины и, таким образом, может быть сформировано множество слоев, например, из волокон различных составов. Ориентация таких кардочесальных машин может быть параллельной по отношению к операции, находящейся ниже по технологической схеме, или перпендикулярной по отношению операции, находящейся ниже по технологической схеме, посредством обеспечения поворота или преобразования прочеса.

При технологии айрлайд также используются волокна в виде отдельных отрезков, хотя такие волокна зачастую бывают короче, чем штапельные волокна, используемые для кардования. Длина волокон, используемых при воздушной укладке, как правило находится в диапазоне от 2 мм до 20 мм, хотя также могут быть использованы значения длины за пределами данного диапазона. Во время процесса воздушной укладки в волокнистую структуру также могут быть внесены частицы. Некоторые волокна для воздушной укладки могут быть приготовлены таким же образом как и для кардования, например, посредством рыхления и смешивания, как было описано выше. Для разделения других волокон, таких как целлюлозные, могут быть использованы мельницы, например, молотковая мельница или дисковая мельница. Для повышения однородности свойств готовой нетканой основы могут быть смешаны различные волокна. Формующее устройство для воздушной укладки комбинирует внешний воздух и волокна и/или частицы таким образом, чтобы указанные волокна и/или частицы захватывались воздушным потоком. После их захвата волокна и/или частицы собирают в виде рыхлого материала на движущейся перфорированной поверхности, такой как, например, лента конвейера в виде проволочной сетки. Технология воздушной укладки может включать применение одного формующего устройства для воздушной укладки или множества формующих устройств для воздушной укладки, объединенных в линию, при этом волокна и/или частицы из последующего формующего устройства для воздушной укладки укладываются поверх волокон и/или частиц из предыдущего формующего устройства для воздушной укладки, таким образом обеспечивая изготовление многослойной нетканой основы.

Нетканые материалы, получаемые мокрым формованием, изготавливают с помощью модифицированного способа изготовления бумаги, при этом используют волокна длиной от 2 мм до 20 мм, хотя значения длины за пределами данного диапазона также могут быть использованы. Некоторые волокна для мокрого формования могут быть приготовлены таким же образом как и для кардования, например, посредством рыхления и смешивания, как было описано выше. Для разделения других волокон, таких как целлюлозные, могут быть использованы мельницы, например, молотковая мельница или дисковая мельница. Волокна взвешивают в воде, возможно с другими добавками, такими как связующие агенты, и этот раствор обычно помещают в напорный ящик, из которого он вытекает на формующее устройство для мокрого формования для создания листа материала. После удаления исходной воды полотно скрепляют и высушивают.

Скрепление

Нетканые основы могут быть скреплены (объединены) с помощью термического, механического или химического способов. В случае нетканых основ, изготовленных из целлюлозных материалов, нетканые основы могут быть связаны водородными связями. Скрепление обычно выполняют на одной линии с процессом формования, однако оно также может быть выполнено и вне ее. Процесс термического скрепления включает осуществляемое с помощью каландра скрепление, реализуемое посредством гладких и/или рельефных валов, а также осуществляемое с помощью воздуха скрепление, реализуемое посредством плоского ремня и/или поверхностей барабана. Процесс механического скрепления включает прокалывание иглами, стежковое скрепление и гидросплетение (также известно, как технология спанлейс). Процесс химического скрепление включает нанесение адгезивов, латексов и/или растворителей на волокна посредством распыления, печати, вспенивания или насыщения, с последующим высушиванием и созданием пригодной для использования нетканой основы со значительной целостностью. Затем могут следовать другие этапы последующей обработки, например, нанесение печати или покрытия. После этого нетканые основы сматывают в рулоны, разрезают/перематывают, упаковывают или отправляют для дальнейшей обработки и/или преобразования в конечные продукты.

Состав волокон и нитей

В различных воплощениях синтетические волокна нетканых структур могут быть выполнены из полиэфиров, включая PET, РТТ, РВТ и полимолочную кислоту (PLA), а также алкидов, полиолефинов, включая полипропилен (РР), полиэтилен (РЕ) и полибутилен (PB), олефиновых сополимеров из этилена и пропилена, эластомерных полимеров, включая термопластичные полиуретаны (TPU) и стирольные блок-сополимеры (линейные и радиальные ди- и триблоксополимеры, например, различные типы, изготавливаемые компанией Kraton), полистиролов, полиамидов, РНА (полигидроксиалканоаты) и, например, РНВ (полигидроксибутираты), а также композиций на основе крахмала, включающих, например, термопластичный крахмал. Составляющие волокон могут быть получены из биологических источников, например, из растительного материала, например, в случае PLA или "био-РЕ". Вышеперечисленные полимеры могут быть использованы в качестве гомополимеров, сополимеров, смесей, а также их сплавов. В различных воплощениях натуральные волокна нетканых структур могут быть изготовлены, кроме прочего, из переваренных целлюлозных волокон из мягкой древесины (полученной из хвойных деревьев), твердой древесины (полученной из лиственных деревьев) или хлопка, включая искусственные шелки и хлопок, волокон из травы эспарто, жома сахарного тростника, короткой грубой ковровой шерсти, льна, джута, кенафа, сизаля и других источников лигноцеллюлозных и целлюлозных волокон. Волокна могут содержать другие составляющие для обеспечения цвета, прочности, устойчивости к старению, дезодорирования или других целей, например, они могут содержать диоксид титана для уменьшения блеска и увеличения непрозрачности.

В множестве массово производимых абсорбирующих изделий и товаров при их производстве используются нетканые основы, например, SMS-основы. Одними из наибольших потребителей таких нетканых основ являются производители одноразовых подгузников, производители салфеток, производители чистящих основ, а также производители продуктов для женской гигиены.

В приведенном далее описании в сущности раскрыта подходящая абсорбирующая сердцевина, верхний лист или проницаемый для жидкости слой, и нижний лист или непроницаемый для жидкости слой, которые могут быть использованы в абсорбирующих изделиях. Абсорбирующая сердцевина может быть расположена по меньшей мере частично между или полностью между проницаемым для жидкости слоем и непроницаемым для жидкости слоем. Другие продукты, такие как гигиенические салфетки, чистящие основы и салфетки также входят в объем охраны настоящего изобретения и будут раскрыты ниже.

На фиг. 1 показан вид сверху абсорбирующего изделия 10, которое может в качестве своего компонента иметь нетканые основы согласно настоящему изобретению. Абсорбирующее изделие 10 показано в своем плоском, несокращенном состоянии (т.е., в состоянии, при котором для наглядности нейтрализовано сокращение, обеспечиваемое эластичными элементами), при этом части абсорбирующего изделия 10 были вырезаны для того, чтобы более четко показать конструкцию абсорбирующего изделия 10. Часть абсорбирующего изделия 10, направленная от пользователя (т.е., обращенная к одежде поверхность), на фиг. 1 ориентирована в сторону смотрящего. На фиг. 2 представлен вид в перспективе абсорбирующего изделия 10 согласно фиг. 1 в частично сокращенном состоянии. Как показано на фиг. 1, абсорбирующее изделие 10 может содержать проницаемый для жидкости верхний лист 20, непроницаемый для жидкости нижний лист 30, соединенный с указанным верхним листом 20, и абсорбирующую сердцевину 40, расположенную по меньшей мере частично или полностью между верхним листом 20 и нижним листом 30. Абсорбирующая сердцевина 40 имеет внешнюю поверхность (или обращенную к одежде поверхность) 42, внутреннюю поверхность (или обращенную к пользователю поверхность) 44, боковые кромки 46 и кромки 48 талии. В одном из воплощений абсорбирующее изделие 10 может содержать уплотняющие барьерные манжеты 50 и продольные барьерные манжеты 51. В некоторых воплощениях продольные барьерные манжеты 51 могут быть протяженными в сущности параллельно центральной продольной оси 59. Например, продольные барьерные манжеты 51 могут быть протяженными в сущности между двумя концевыми кромками 57. Абсорбирующее изделие 10 может содержать эластичный элемент в области талии, неоднократно указанный позицией 60, и систему крепления, в сущности неоднократно обозначенную позицией 70.

В одном из воплощений абсорбирующее изделие 10 может иметь внешнюю поверхность 52 (обращенная к одежде поверхность), внутреннюю поверхность 54 (обращенная к пользователю поверхность), противоположную внешней поверхности 52, первую область 56 талии, вторую область 58 талии и наружную границу 53, определенную продольными кромками 55 и концевыми кромками 57. (Хотя опытному специалисту в данной области будет понятно, что абсорбирующее изделие, такое как подгузник, обычно описывается, как имеющее пару областей талии и область промежности между областями талии, в настоящей заявке для простоты терминологии абсорбирующее изделие 10 описывается, как имеющее только области талии, содержащие часть абсорбирующего изделия, которые обычно выполнены в виде части области промежности). Внутренняя поверхность 54 абсорбирующего изделия 10 содержит часть абсорбирующего изделия 10, которая расположена вблизи тела пользователя при использовании (т.е., внутренняя поверхность 54 в сущности сформирована посредством по меньшей мере части верхнего листа 20 и других компонентов, которые могут быть соединены с верхним листом 20). Внешняя поверхность 54 содержит часть абсорбирующего изделия 10, которая расположена на расстоянии от тела пользователя (т.е., внешняя поверхность 52 в сущности сформирована посредством по меньшей мере части нижнего листа 30 и других компонентов, которые могут быть соединены с нижним листом 30). Первая область 56 талии и вторая область 58 талии протяжены, соответственно, от концевых кромок 57 наружной границы 53 к поперечной средней линии (линия 3-3 поперечного разреза) абсорбирующего изделия 10.

На фиг. 2 показан вид в перспективе абсорбирующего изделия 10 (при этом эластичные элементы находятся в сокращенном состоянии), содержащего пару продольных барьерных манжет 51 в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения. На фиг. 3 показан вид в поперечном сечении, выполненном вдоль линии 3-3 согласно фиг. 1.

В одном из воплощений абсорбирующая сердцевина 40 может принимать любой размер или форму, совместимые с абсорбирующим изделием 10. В одном из воплощений части абсорбирующей сердцевины 40 могут быть изготовлены из одной или более нетканых основ согласно настоящему изобретению. В одном из воплощений абсорбирующее изделие 10 может иметь асимметричную модифицированную Т-образную абсорбирующую сердцевину 40, характеризующуюся сужением боковой кромки 46 в первой области 56 талии, но остающуюся в сущности прямоугольной формы во второй области 58 талии. Абсорбирующая сердцевина также может иметь любые другие подходящие формы, например, прямоугольную. Из уровня техники общеизвестны различные конструкции абсорбирующей сердцевины. Абсорбирующая сердцевина 40 также может содержать оболочку 41 для сердцевины (как показано на фиг. 3 и как описано более подробно ниже) и нетканый насыпной слой 41', расположенный между абсорбирующей сердцевиной 40 и нижним листом 30. В одном из воплощений оболочка 41 для сердцевины и нетканый насыпной слой 41' могут быть изготовлены из одной или более нетканых основ согласно настоящему изобретению.

Сердцевина 40 может представлять собой сердцевину, обернутую С-образной оболочкой, или сердцевину любой подходящей конфигурации. В сердцевине, обернутой С-образной оболочкой, оболочка 41 для сердцевины может быть обернута, по меньшей мере частично, вокруг насыпного слоя 41', или наоборот, для запечатывания сердцевины 40 и предотвращения или по меньшей мере замедления вытекания содержимого из сердцевины 40 после воздействия на нее жидкостей тела. В одном из воплощений сердцевина может содержать суперабсорбирующие полимеры в процентах по весу по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или даже 100%.

В одном из воплощений верхний лист 20 абсорбирующего изделия 10 может содержать гидрофильный материал, способствующий быстрому прохождению текучих веществ (например, мочи, менструальных выделений и/или жидких испражнений) через верхний лист 20. Верхний лист 20 может быть податливым, мягким на ощупь и нераздражающим кожу пользователя. Кроме того, верхний лист 20 может быть проницаемым для текучих веществ, допуская быстрое проникновение текучих веществ сквозь его толщину (например, менструальных выделений, мочи и/или жидких испражнений). В одном из воплощений верхний лист 20 может быть изготовлен из гидрофильного материала, или по меньшей мере верхняя поверхность верхнего листа может быть обработана таким образом, чтобы она была гидрофильной, с тем чтобы текучие вещества быстрее проходили через верхний лист и проникали в абсорбирующую сердцевину 40. Это уменьшает вероятность того, что продукты выделения тела или текучие вещества будут стекать с верхнего листа 20 вместо того, чтобы втягиваться через верхний лист 20 и поглощаться абсорбирующей сердцевиной 40. Верхний лист 20 может быть выполнен гидрофильным, например, посредством обработки поверхностно-активным веществом. В одном из воплощений верхний лист 20 может быть изготовлен из одной или более нетканых основ согласно настоящему изобретению.

В одном из воплощений нижний лист 30 может быть непроницаемым или по меньшей мере частично непроницаемым для текучих веществ или текучих веществ с низким поверхностным натяжением (например, для менструальных выделений, мочи и/или жидких испражнений). Нижний лист 30 может быть изготовлен из тонкой пластмассовой пленки, хотя также могут использоваться и другие гибкие, непроницаемые для текучих веществ материалы. Нижний лист 30 может предотвращать или по меньшей мере замедлять намокание изделий, контактирующих с абсорбирующим изделием 10, таких как, например, простыни, одежда, пижамы и нижнее белье, в результате контакта с выделениями тела, поглощенными и удерживаемыми в абсорбирующей сердцевине 40. Нижний лист 30 может содержать тканую или нетканую основу, полимерные пленки, например термопластичные пленки из полиэтилена или полипропилена, и/или композитные материалы, такие как покрытый пленкой нетканый материал или ламинат из пленки с нетканым материалом. В одном из воплощений нижний лист 30 может представлять собой полиэтиленовую пленку, имеющую толщину от 0,012 мм (0,5 мил) до 0,051 мм (2,0 мил). Примеры полимерных пленок изготавливаются компанией Clopay Corporation в Цинциннати, Огайо, под наименованием Р18-1401, и компанией Tredegar Film Products в Терре-Хот, Индиана, под наименованием ХР-39385. Нижний лист 30 может быть рельефным и/или может иметь матовую отделку для придания его внешнему виду большей схожести с тканью. Кроме того, нижний лист 30 может допускать выход паров из абсорбирующей сердцевины 40 (т.е. нижний лист 30 является "дышащим" и характеризуется адекватной проницаемостью для воздуха) и, в то же время, он может по-прежнему препятствовать или по меньшей мере замедлять прохождение выделений тела через нижний лист 30. Размер нижнего листа 30 может диктоваться размером абсорбирующей сердцевины 40 и конкретной выбранной конструкцией абсорбирующего изделия. В одном из воплощений нижний лист 30 может быть изготовлен из одной или более нетканых основ согласно настоящему изобретению.

Другие опциональные элементы абсорбирующего изделия 10 могут содержать систему 70 крепления, эластичные боковые панели 82 и эластичный элемент 60 в области талии. Система 70 крепления обеспечивает соединение первой области 56 со второй областью 58 талии в виде перекрывающейся конфигурации таким образом, что натяжения в боковых направлениях поддерживаются по окружности абсорбирующего изделия 10 для удержания абсорбирующего изделия 10 на пользователе. Примеры систем 70 крепления раскрыты в патентах США №№4,846,815 (Scripps), выданном 11 июля 1989, 4,894,060 (Nestegard), выданном 16 января 1990, 4,946,527 (Battrell), выданном 7 августа 1990, 3,848,594 (Buell), выданном 19 ноября 1974, 4,662,875 (Hirotsu et al.), выданном 5 мая 1987, и 5,151,092 (Buell et al.), выданном 29 сентября 1992. В определенных воплощениях система 70 крепления может отсутствовать. В таких воплощениях области 56 и 58 талии могут быть соединены производителем абсорбирующего изделия для формирования подгузника в виде трусов, имеющего предварительно сформированные отверстие для талии и отверстия для ног (т.е., для формирования отверстия для талии и отверстий для ног не требуется никаких манипуляций, производимых конечным пользователем). Подгузники в виде трусов также обычно называют "закрытыми подгузниками", "предварительно скрепленными подгузниками", "натягиваемыми подгузниками", "трусами для приучения к горшку" и "трусами-подгузниками". Подходящие подгузники в виде трусов раскрыты в патентах США Ms 5,246,433 (Hasse et al.), выданном 21 сентября 1993, 5,569,234 (Buell et al.), выданном 29 октября 1996, 6,120,487 (Ashton), выданном 19 сентября 2000, 6,120,489 (Johnson et al.), выданном 19 сентября 2000, 4,940,464 (Van Gompel et al.), выданном 10 июля 1990 и 5,092,861 (Nomura et al.), выданном 3 марта 1992. В сущности, области 56 и 58 талии могут быть соединены посредством способа перманентного скрепления или повторно скрепляемого способа скрепления.

В одном из воплощений абсорбирующее изделие 10 может содержать одну или более продольных барьерных манжет 51, которые могут обеспечивать улучшенное удерживание текучих веществ и других продуктов выделения тела. Продольные барьерные манжеты 51 могут содержать одну или более нетканых основ согласно настоящему изобретению. Продольные барьерные манжеты 51 также могут именоваться ножными манжетами, барьерными ножными манжетами, продольными ножными манжетами, ножными лентами, боковыми клапанами, эластичными манжетами или "стоячими" эластичными клапанами. Продольным барьерным манжетам 51 посредством одного или более эластичных элементов 63 может быть придана эластичность. Эластичные элементы 63 могут обеспечивать эластичность продольных барьерных манжет 51 и могут способствовать удержанию продольных барьерных манжет 51 в "стоячем" положении. В патенте США №3,860,003 (Buell), выданном 14 июля 1975, описан одноразовый подгузник, который обеспечивает выполненное с возможностью сужения отверстие для ноги, имеющий боковой клапан и один или более эластичных элементов для обеспечения эластичной манжеты для ноги. В патентах США №№4,808,178 и 4,909,803 (Aziz et al.), выданных 28 февраля 1989 и 20 марта 1990, соответственно, описаны абсорбирующие изделия, содержащие "стоячие" эластичные клапаны, улучшающие удерживание в области отверстий для ног абсорбирующего изделия 10. Кроме того, в некоторых воплощениях указанные одна или более продольных барьерных манжет 51 могут быть выполнены за одно целое с одной или более уплотняющими манжетами 50. Как и с продольными барьерными манжетами 51, уплотняющие манжеты 50 могут содержать один или более эластичных элементов 62. Уплотняющие манжеты 50 могут содержать одну или более нетканых основ согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3 показан вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия 10 согласно фиг. 1, выполненном вдоль линии 3-3. На фиг. 3 показан один тип конструкции манжеты, однако в конструкцию манжеты могут быть внесены модификации без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Уплотняющая манжета 50 и продольная барьерная манжета 51 - обе показаны на фиг. 3, однако пригодной может быть конструкция с одной манжетой. На фиг. 3 показана конструкция с уплотняющей манжетой 50 и продольной барьерной манжетой 51 в соответствии с одним из воплощений. Обе манжеты 50, 51 могут находиться на общей нетканой основе 65, такой как, например, нетканая основа SMS, нетканая основа SNS или нетканая основа SMNS. Продольная барьерная манжета 51 показана в однослойной конфигурации, где значительная часть боковой ширины продольной барьерной манжеты 51 содержит один слой нетканой основы 65. Специалистам в данной области будет понятно, что конкретная конфигурация нетканой основы может изменяться в различных воплощениях.

Как показано на фиг. 3, оболочка 41 для сердцевины может быть включена в определенных воплощениях абсорбирующего изделия 10 для обеспечения конструктивной целостности абсорбирующей сердцевины 40. Оболочка 41 для сердцевины может содержать компоненты абсорбирующей сердцевины 40, такие как целлюлозный материал и абсорбирующий гелеобразующий материал или суперабсорбирующие полимеры, оба из которых могут иметь склонность к перемещению, движению или высвобождению в воздух при отсутствии физического барьера. Оболочка 41 для сердцевины может полностью охватывать сердцевину 40, как показано на фиг. 3, или она может частично покрывать абсорбирующую сердцевину 40.

В определенных воплощениях абсорбирующее изделие 10 может содержать наружную оболочку 31. Наружная оболочка 31 может укрывать всю или в сущности всю внешнюю поверхность абсорбирующего изделия 10. В некоторых воплощениях наружная оболочка 31 может граничить с нижним листом 30. Наружная оболочка 31 может быть скреплена с часть нижнего листа 30 для образования структуры в виде ламината.

На фиг. 4 показано схематическое изображение формовочной машины 110, используемой для изготовления нетканой основы 112 согласно настоящему изобретению. Для изготовления нетканой основы формовочная машина 110 показана имеющей первую балку 120 для производства грубых волокон 135 (например, волокон, получаемых по технологии спанбонд), опциональную вторую балку 121 для производства промежуточных волокон 127 (например, волокон, получаемых по технологии мелтблаун), третью балку 122 для производства тонких волокон 131 (например, N-волокон), и четвертую балку 123 для производства вторых грубых волокон 124 (например, волокон, получаемых по технологии спанбонд). Формовочная машина 110 может содержать непрерывный формовочный ремень 114, который движется вокруг роликов 116, 118, таким образом формовочный ремень 114 приводится в направлении, показанном стрелками 114. В различных воплощениях, если опционально используется вторая балка 121, она может быть расположена между первой балкой 120 и третьей балкой 122 (как показано), или она может быть расположена, например, между третьей балкой 122 и четвертой балкой 124. Валы 138 и 140 могут формировать зазор для осуществления скрепления или скрепления с помощью каландра волокон в множестве слоев для формирования нетканой основы. Элемент 136 может представлять собой слой волокон, полученных по технологии спанбонд. Элемент 128 может представлять собой слой промежуточных волокон, волокон, полученных по технологии спанбонд, или тонких волокон. Элемент 132 может представлять собой слой промежуточных волокон, волокон, полученных по технологии спанбонд, или тонких волокон. Элемент 125 может представлять собой слой волокон, полученных по технологии спанбонд. Каждый их слоев волокон может быть сформирован таким образом, чтобы обеспечивался рост фибрилл, простирающихся наружу он них по истечении предопределенного периода времени в условиях окружающей среды, что описано более подробно ниже. На фиг. 5 показан вид в поперечном сечении нетканой основы SNS или нетканой основы SMS на участке 168 получаемого с помощью каландра скрепления в соответствии с одним из воплощений. Фибриллы могут вырастать из участка 168 получаемого с помощью каландра скрепления по истечении предопределенного периода времени в условиях окружающей среды, что описано ниже. Волокна, полученные по технологии спанбонд, промежуточные волокна, а также тонкие волокна могут быть однокомпонентными или двухкомпонентными или они могут содержать смесь полимеров.

В одном из воплощений, применительно к фиг. 5 и 6, нетканая основа 112 может содержать первый нетканый слой 125, второй нетканый слой 132 и третий нетканый слой 136. Участок 168 скрепления может иметь область скрепления. Второй нетканый слой 132 может быть расположен между первым нетканым слоем 125 и третьим нетканым слоем 136. Также, первый нетканый слой 125, второй нетканый слой 132 и третий нетканый слой 136 могут быть прерывистым образом скреплены друг с другом с применением любого подходящего способа скрепления, например, способа скрепления с помощью каландра. В одном из воплощений нетканая основа 112 не содержит пленок. В различных воплощениях нетканая основа 112 может содержать слой спанбонда, который может относиться к первому нетканому слою 125, слой N-волокон или промежуточный слой, который может относиться ко второму нетканому слою 132, и второй слой спанбонда, который может относиться к третьему нетканому слою 136.

В одном из воплощений, применительно к фиг. 7 и 8, нетканая основа 212 может содержать первый нетканый слой 225, второй нетканый слой 232, третий нетканый слой 236 и четвертый нетканый слой 228. Участок 268 скрепления, например участок получаемого с помощью каландра скрепления, показан в нетканой основе 212. Участок 268 скрепления имеет область скрепления. Первый нетканый слой 225, второй нетканый слой 232, третий нетканый слой 236 и четвертый нетканый слой 228 могут быть прерывистым образом скреплены друг с другом с применением любого подходящего способа скрепления, например, способа скрепления с помощью каландра. В одном из воплощений нетканая основа 212 не содержит пленок. В различных воплощениях нетканая основа 112 может содержать слой спанбонда, который может относиться к первому нетканому слою 225, слой мелтблауна или слой тонких волокон, который может относиться к четвертому нетканому слою 228, слой тонких или N-волокон или слой мелтблауна, который может относиться к слою 232 второго нетканого компонента, и второй слой спанбонда, который может относиться к слою 236 третьего нетканого компонента. Также предполагаются и другие конфигурации нетканых основ, которые также входят в объем охраны настоящего изобретения, например, нетканая основа, содержащая один или более слоев спанбонда, один или более слоев мелтблауна или промежуточных слоев, и/или один или более слоев тонких или N-волокон.

В одном из воплощений нетканые основы согласно настоящему изобретению могут быть сформированы из множества нетканых слоев, расположенных в виде различных комбинаций и сочетаний слоев спанбонда, мелтблауна, N-волокон, включая кроме прочих SMS, SMMS, SSMMS, SMMSS, SMN, SNS, SMNMS, SMMNMS, SSMMNS, SSNNSS, SSSNSSS, SSMMNNSS, SSMMNNMS, и другие подходящие комбинации.

В одном из воплощений, применительно к фиг. 9, абсорбирующее изделие может представлять собой гигиеническую прокладку 110. Обращенная к пользователю поверхность обращена к смотрящему на фиг. 9. Гигиеническая прокладка 110 может содержать проницаемый для жидкости верхний лист 114, непроницаемый для жидкости или в сущности непроницаемый для жидкости нижний лист 116 и абсорбирующую сердцевину 118, расположенную по меньшей мере частично между верхним листом 114 и нижним листом 116. Гигиеническая прокладка 110 может также содержать крылышки 120, протяженные наружу относительно продольной оси 180 гигиенической прокладки 110. Гигиеническая прокладка 110 может также иметь боковую ось 190. Крылышки 120 могут быть присоединены к верхнему листу 114, нижнему листу 116 и/или абсорбирующей сердцевине 118. Гигиеническая прокладка 110 может также содержать переднюю кромку 122, заднюю кромку 124, противоположную в продольном направлении относительно передней кромки 122, первую боковую кромку 126 и вторую боковую кромку 128, противоположную в продольном направлении относительно первой боковой кромки 126. Продольная ось 180 может быть протяжена от средней точки передней кромки 122 к средней точке задней кромки 124. Боковая ось 190 может быть протяжена от средней точки первой боковой кромки 126 к средней точке второй боковой кромки 128. Гигиеническая прокладка 110 может также быть обеспечена любыми дополнительными элементами, обычно присутствующими в гигиенических прокладках, как известно из уровня техники, например, она может быть обеспечена адгезивом на нижнем листе для прикрепления гигиенической прокладки к нижнему белью. Нетканые основы согласно настоящему изобретению могут формировать одну или более частей гигиенической прокладки 110, таких как, например, верхний лист 114, нижний лист 116, абсорбирующая сердцевина 118, и/ил и крылышки 120.

В одном из воплощений, нетканая основа может содержать один или более слоев волокон, полученных по технологии спанбонд - "S", волокон, полученных по технологии мелтблаун - "М" и/или тонких волокон - "N". Один или более нетканых слоев могут содержать волокна, при этом по меньшей мере множество волокон или все, или большинство волокон содержат фибриллы, протяженные наружу или преимущественно радиально наружу от поверхности или радиальной внешней поверхности волокон. В одном из воплощений фибриллы могут присутствовать в одном слое нетканой основы (во всех или некоторых волокнах), во всех слоях нетканой основы (во всех или некоторых волокнах), или в менее, чем всех слоях нетканой основы (во всех или некоторых волокнах). В одном случае по меньшей мере один слой нетканых основ согласно настоящему изобретению может иметь множество волокон или все волокна, не содержащие фибрилл или в сущности не содержащие фибрилл.

На фиг. 10-15 показаны снимки нетканых основ, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, имеющих волокна, полученные по технологии спанбонд, содержащие фибриллы, протяженные наружу или радиально наружу от их поверхности. На фиг. 10-12 показана нетканая основа SMMS с основной массой 22 г/м², при этом волокна нетканой основы, полученные по технологии спанбонд, были сформированы из композиции, содержащей приблизительно 10% жирного эфира в виде тристеарата глицерина по весу композиции. Каждый из слоев спанбонда нетканой основы характеризуется основной массой 10 г/м², при этом каждый из слоев мелтблауна характеризуется основной массой 1 г/м². Слои мелтблауна на фиг. 10-12 не имеют волокон, содержащих фибриллы, хотя волокна, полученные по технологии мелтблаун (а также тонкие волокна), имеющие фибриллы, входят в объем настоящего изобретения. На фиг. 11 и 12 показаны более увеличенные виды нетканой основы согласно фиг. 10. На фиг. 13-15 показана нетканая основа SM с основной массой 14 г/м², при этом волокна нетканой основы, полученные по технологии спанбонд, были сформированы из композиции, содержащей 10% жирного эфира в виде тристеарата глицерина по весу композиции. На фиг. 14 и 15 показаны более увеличенные виды нетканой основы согласно фиг. 13. Слой спанбонда нетканой основы характеризуется основной массой 13 г/м², при этом слой мелтблауна характеризуется основной массой 1 г/м². Слои мелтблауна на фиг. 13-15 не имеют волокон, содержащих фибриллы, хотя волокна, полученные по технологии мелтблаун (а также тонкие волокна), имеющие фибриллы, входят в объем настоящего изобретения.

На фиг. 16-18 показаны СЭМ-фотографии видов в поперечном сечении нетканой основы SMNS, при этом по меньшей мере некоторые из волокон, полученных по технологии спанбонд, содержат фибриллы. Нетканая основа характеризуется общей основной массой 18 г/м². Волокна, полученные по технологии спанбонд, содержащие фибриллы, формируют из композиции, содержащей 10% тристеарата глицерина по весу композиции. Слой мелтблауна и слой тонких волокон не имеют волокон, содержащих фибриллы на фиг. 16-18, хотя волокна, полученные по технологии мелтблаун, и тонкие волокна, имеющие фибриллы, входят в объем настоящего изобретения.

Ниже перечислены некоторые примеры конфигураций нетканых основ, содержащих один или более слоев, имеющих множество волокон, содержащих фибриллы, или все волокна, содержащие фибриллы. Символ "*" после буквы означает, что слой имеет волокна, причем некоторые или все из волокон имеют фибриллы. Некоторые примеры выглядят следующим образом: S*MS*, SM*S, S*M*S, SM*S*, S*M*S*, S*M*NS, S*M*NS*, S*M*N*S*, SM*N*S, S*MNS*, SMN*S, S*SMNS, S*S*MNS, S*S*MNS*, S*S*M*NS*, S*S*M*N*S*, S*SM*NS*, S*MNMS*, S*M*NMS*, SSM*N*MS, S*S*M*MS, S*SM*MS и/или S*MM*S. Любые другие подходящие комбинации слоев, содержащих или не содержащих фибриллы, также входят в объем настоящего изобретения.

В некоторых воплощениях может быть предпочтительно, чтобы один или более слоев, содержащих волокна, содержащие фибриллы, были расположены на определенных сторонах нетканой основы или в определенных местах внутри нетканой основы. В одном из примеров слои, содержащие волокна, которые содержат фибриллы, могут быть расположены на обращенной к пользователю стороне или обращенной к одежде стороне абсорбирующего изделия, или на обеих указанных сторонах, при этом средние слои нетканой основы могут содержать или не содержать волокна, содержащие фибриллы. В других воплощениях слои, содержащие волокна, которые содержат фибриллы, могут быть расположены в промежуточных слоях нетканой основы. В других воплощениях слои, содержащие волокна, которые содержат фибриллы, могут чередоваться в нетканой основе (например, слой с волокнами, содержащими фибриллы, слой без волокон, содержащих фибриллы, слой с волокнами, содержащими фибриллы и т.п.). В других воплощениях слои с волокнами, содержащими фибриллы, могут быть расположены таким образом, чтобы они контактировали поверхностями друг с другом. Расположение слоев, содержащих волокна, которые содержат фибриллы, может зависеть от конкретных применений. В случае салфетки, слой или слои волокон, содержащих фибриллы, могут быть расположены на стороне салфетки, которая будет контактировать с поверхностью или частью тела, которую следует очистить, протереть, оттереть или отмыть, или они могут быть расположены в других местах.

Хотя фибриллы простираются наружу от поверхности отдельных волокон, фибриллы также могут простираться до (т.е., контактировать с) других волокон в том же слое или в другом слое нетканой основы и/или до фибрилл, простирающихся от волокон в том же слое или в другом слое нетканой основы. Один из примеров такого свойства раскрыт на фиг. 14 и 15. Если фибриллы простираются между волокнами и/или другими фибриллами, нетканая основа может характеризоваться большей сопротивляемостью проникновению текучего вещества (например, просачиванию текучего вещества с низким поверхностным натяжением) благодаря тому, что фибриллы закрывают промежутки или поры в нетканой основе при контакте с другими волокнами или фибриллами. Другими словами, фибриллы, протяженные между волокнами и/или другими фибриллами, уменьшают открытую область нетканой основы, таким образом улучшая барьерные свойства для текучего вещества. В некоторых случаях более длинные фибриллы могут контактировать с другими фибриллами и/или волокнами в большей степени, чем более короткие фибриллы.

В различных воплощениях фибриллы могут иметь длину от внешней поверхности или от радиальной внешней поверхности волокон до свободного конца фибрилл (т.е., до конца фибрилл, наиболее удаленного от внешней поверхности волокон), в диапазоне от приблизительно 0,2 мкм до приблизительно 40 мкм, от приблизительно 0,5 мкм до приблизительно 20 мкм, от приблизительно 1 мкм до приблизительно 15 мкм, от приблизительно 1 мкм до приблизительно 10 мкм, от приблизительно 1 мкм до приблизительно 5 мкм, от приблизительно 2,5 мкм до приблизительно 5 мкм, от приблизительно 2 мкм до приблизительно 4 мкм, от приблизительно 2,5 мкм до приблизительно 3,5 мкм или от приблизительно 3 мкм, включая при этом все приращения величиной 0,1 мкм в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими. Фибриллы различных волокон в одном или более нетканых слоях могут быть одинаковой длины, или их длины могут находиться в одном диапазоне длин, могут быть в сущности одинаковой длины, или их длины могут находиться в сущности в одном диапазоне длин, или они могут быть различной длины, или их длины могут находиться в различных диапазонах длин. В одном из воплощений волокна в слое нетканой основы, таком как слой спанбонда, могут иметь волокна, содержащие фибриллы, имеющие первую длину, или длина которых находится в первом диапазоне длин, при этом волокна во втором слое нетканой основы, таком как слой спанбонда, слой мелтблауна или слой тонких волокон, могут иметь волокна, содержащие фибриллы, имеющие вторую длину, или длина которых находится во втором диапазоне длин. Первая и вторая длины и/или диапазоны длин фибрилл могут быть одинаковыми, в сущности одинаковыми, или различными. В одном из воплощений первая и вторая длины и/или диапазоны длин фибрилл могут быть меньше или больше в слое (слоях) мелтблауна или слое (слоях) тонких волокон, чем в слое (слоях) спанбонда. Кроме того, первая и вторая длины и/или диапазоны длин фибрилл могут быть меньше или больше в слое (слоях) тонких волокон, чем в слое (слоях) мелтблауна. Фибриллы могут иметь равномерную толщину или изменяющуюся толщину, при этом они также могут иметь любую подходящую форму поперечного сечения. Принято считать, что одним ключевым фактором, который определяет длину, толщину и/или форму поперечного сечения фибрилл, является количество по весу композиции добавок для модификации свойств расплава, таких как жирные эфиры, добавляемых в композицию, применяемую для формования волокон, что будет раскрыто более подробно ниже. Также важен выбор композиции блок-полимера, в которую вносят добавку для модификации свойств расплава, и из которой появляются фибриллы, в частности, важными факторами являются твердость, плотность и кристалличность матрицы блок-полимера в волокнах. Другим фактором является композиция добавки для модификации свойств расплава, которая представляет собой, например, особый тип жирного эфира, который может более-менее легко диффундировать через матрицу блок-полимера и продолжать расти в виде фибриллы из поверхности волокна. Другие факторы, влияющие на длину, толщину и/или форму поперечного сечения фибрилл, представляют собой условия окружающей среды, в частности, условия, параметры при которых значительно выше, чем параметры окружающих условий. Длину фибрилл измеряют в соответствии с испытанием на измерение длины фибрилл, приведенным ниже.

В различных воплощениях фибриллы могут иметь форму поперечного сечения, не являющуюся круглой, а являющуюся в сущности эллиптической, или даже близкую к прямоугольной. Таким образом целесообразно описывать размер поперечного сечения ("толщина" или "ширина") фибрилл с точки зрения гидравлического диаметра. Гидравлический диаметр определяют посредством вычисления площади поперечного сечения (измеренной приблизительно в центре 1/3 длины фибриллы), умножения на 4 и деления на периметр формы поперечного сечения. Гидравлический диаметр D_H=4*площадь поперечного сечения/периметр. В случае фибриллы, имеющей поперечное сечение круглой формы, гидравлический диаметр равен диаметру фибриллы, а в случае фибриллы, имеющей поперечное сечение прямоугольной формы, гидравлический диаметр D_H=4*L*W/(2*L+2*W), где L и W - стороны прямоугольного поперечного сечения, таким образом фибрилла с размерами поперечного сечения 300 нм (W) и 1500 нм (L) имеет гидравлический диаметр 500 нм. Аппроксимированные значения периметров других форм поперечного сечения могут быть рассчитаны согласно известным математическим формулам.

В различных воплощениях средний гидравлический диаметр (т.е., толщина поперечного сечения) фибрилл может находиться в диапазоне от приблизительно 50 нм до приблизительно 1100 нм, от приблизительно 100 нм до приблизительно 800 нм, от приблизительно 200 нм до приблизительно 800 нм, от приблизительно 300 нм до приблизительно 800 нм, от приблизительно 500 нм до приблизительно 800 нм, от приблизительно 100 нм до приблизительно 500 нм, или от приблизительно 600 нм, включая при этом все приращения величиной 1 нм в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими. Гидравлический диаметр отдельной фибриллы может быть постоянным или переменным по длине фибриллы. В одном из воплощений гидравлический диаметр фибриллы может уменьшаться по длине фибриллы (от начального конца фибриллы до ее наиболее удаленного конца). В одном из воплощений волокна в слое нетканой основы, таком как слой спанбонда, могут иметь волокна, содержащие фибриллы, имеющие первый средний гидравлический диаметр, или средний гидравлический диаметр которых находится в первом диапазоне средних гидравлических диаметров, при этом волокна во втором слое нетканой основы, таком как слой мелтблауна или слой тонких волокон, могут иметь волокна, содержащие фибриллы, имеющие второй средний гидравлический диаметр, или средний гидравлический диаметр которых находится во втором диапазоне средних гидравлических диаметров. Первый и второй средние гидравлические диаметры и/или диапазоны средних гидравлических диаметров фибрилл могут быть одинаковыми, в сущности одинаковыми, или различными. В одном из воплощений первый и второй средние гидравлические диаметры и/или диапазоны средних гидравлических диаметров фибрилл могут быть меньше, больше или одинаковыми для слоев мелтблауна или слоев тонких волокон, по сравнению со слоем или слоями спанбонда. Кроме того, первый и второй средние гидравлические диаметры и/или диапазоны средних гидравлических диаметров фибрилл могут быть меньше, больше или одинаковыми для слоев тонких волокон, по сравнению со слоями мелтблауна.

В одном из воплощений нетканая основа может иметь участки 168, 268 скрепления, описанные выше применительно к фиг. 5 и 7. Каждый участок скрепления может иметь область скрепления. На фиг. 19 показана СЭМ-фотография фибрилл при 200-кратном увеличения, которые выросли из части участка скрепления в области скрепления после того, как участок скрепления был создан в нетканой основе. Эта фотография была сделана по истечении по меньшей мере 100 часов после формирования в нетканой основе участка скрепления (например, скрепления, получаемого с помощью каландра). Нетканая основа согласно фиг. 19 представляет собой основу SM, при этом волокна нетканой основы, полученные по технологии спанбонд, были сформированы из композиции, содержащей 10% жирного эфира в виде тристеарата глицерина по весу композиции. Слой мелтблауна на фиг. 19 не содержит волокон, имеющих фибриллы, хотя волокна, полученные по технологии мелтблаун (а также тонкие волокна), имеющие фибриллы, входят в объем настоящего изобретения. Слой спанбонда характеризуется основной массой 13 г/м², тогда как слой мелтблауна характеризуется основной массой 1 г/м². Фибриллы могут простираться наружу от поверхности участка скрепления. В таком воплощении слои волокон нетканой основы были сформированы и затем скреплены с помощью каландра или иным способом (например, используя валы 138 и 140 согласно фиг. 4), после чего фибриллы вырастали в направлении наружу от поверхности участка скрепления от волокон в одном или более слоях нетканой основы. Упаковки, упаковочные материалы и салфетки согласно настоящему изобретению также могут содержать нетканые основы, содержащие слой волокон, содержащий участки скрепления, при этом каждый участок скрепления содержит область скрепления, и при этом множество фибрилл простираются наружу от поверхности области скрепления.

На фиг. 20-22 показаны СЭМ-фотографии видов в поперечном сечении, выполненных применительно к части участка скрепления нетканой основы SMNS, характеризующейся основной массой 18 г/м². Волокна, получаемые по технологии спанбонд, входящие в состав нетканой основы, формуют из композиции, содержащей 10% тристеарата глицерина по весу композиции. По меньшей мере некоторые из волокон, полученных по технологии спанбонд, содержат фибриллы. Слой мелтблауна и слой тонких волокон не имеют волокон, содержащих фибриллы на фиг. 20-22, хотя волокна, полученные по технологии мелтблаун, и тонкие волокна, имеющие фибриллы, входят в объем настоящего изобретения.

В одном из воплощений композиция, используемая для создания слоя волокон, в котором по меньшей мере некоторые или все волокна содержат фибриллы, протяженные наружу от них, может содержать полиолефины и одну или более добавок для модификации свойств расплава, таких как добавки для модификации свойств расплава на основе жирных эфиров, или любые из материалов, рассматриваемых в настоящем документе в отношении композиций волокон с добавками для модификации свойств расплава. Полиолефины могут содержать полипропилен, полиэтилен или другие полиолефины, такие как, например, полибутилен или полиизобутилен. Добавки для модификации свойств расплава или жирные эфиры могут присутствовать в композиции в количестве в диапазоне от 2% до 45%, от 11% до 35%, от 11% до 30%, от 11% до 25%, от 11% до 20%, от 11% до 18%, от 11% до 15%, от 11% до 15%, 3%, 5%, 10%, 11%, 12%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% или 40% по весу композиции, включая при этом все приращения величиной 0,5% в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими. Добавки для модификации свойств расплава, подходящие для настоящего изобретения, могут представлять собой гидрофобные добавки для модификации свойств расплава. Таким образом, добавки для модификации свойств расплава могут повышать гидрофобность волокон в слоях волокон, особенно при росте фибрилл из волокон. Это приводит к увеличенному времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением и более высокой гидрофобности для слоя волокон в нетканых основах и/или самих нетканых основ, по сравнению с неткаными основами, не имеющими по меньшей мере одного слоя, сформированного из композиции, содержащей одну или более добавок для модификации свойств расплава. Это также может приводить к лучшей фильтрации и/или лучшим конкретным свойствам захватывания, по сравнению со стандартными неткаными основами.

Добавки для модификации свойств расплава согласно настоящему изобретению, а именно жирные эфиры, могут иметь точку плавления в диапазоне от 30°С до 160°С, от 40°С до 150°C, от 50°C до 140°C, от 50°C до 120°C, от 50°C до 100°C, от 60°C до 80°C, от 60°C до 70°C, приблизительно 60°C, приблизительно 65°C или приблизительно 70°С, включая при этом все приращения величиной 1 градус С в пределах указанных диапазонов и любые диапазоны, образованные в них или ими. В различных воплощениях добавки для модификации свойств расплава согласно настоящему изобретению могут иметь температуру плавления свыше 30°С, свыше 40°С или свыше 50°С, но менее 200°С или менее 150°С.

Добавки для модификации свойств расплава, применяемые в композиции, могут содержать производные жирных кислот, например, эфир жирной кислоты; обычно, сложный эфир, образованный из спирта с двумя или более гидроксильными группами и из одной или более жирных кислот, имеющих по меньшей мере 8 атомов углерода, по меньшей мере 12 атомов углерода или по меньшей мере 14 атомов углерода, при этом в одном эфирном соединении могут присутствовать группы, полученные из различных жирных кислот (в настоящем документе именуются эфирами жирных кислот).

Соединение в виде эфира жирной кислоты может представлять собой сложный эфир спирта, содержащего две или более, или три или более функциональные гидроксильные группы на молекулу спирта, при этом каждая из гидроксильных групп формируют эфирную связь с жирными кислотами (как с жирными кислотами, так и с их смесями).

В одном из воплощений спирт может иметь три гидроксильные функциональные группы.

В одном из воплощений одна или более добавок для модификации свойств расплава могут содержать моно- и/или диглицериридный эфир, и/или триглицеридный эфир, (с одной, двумя или тремя полученными из жирной кислоты группами).

Жирные кислоты, используемые для образования эфирных соединений, в целях настоящего изобретения включают производные жирных кислот. Моноэфир жирной кислоты или, например, моноглицерид, содержит одну жирную кислоту, например, соединенную с глицерином; диэфир жирной кислоты, или, например, диглицерид содержит две жирные кислоты, например, соединенные с глицерином; триэфир жирной кислоты или, например, триглицерид, содержит три жирные кислоты, например, соединенные с глицерином. В одном из воплощений добавка для модификации свойств расплава может содержать по меньшей мере триглицеридный эфир жирной кислоты (т.е., одной и той же, или разных жирных кислот).

Следует понимать, что триглицеридный эфир может иметь этерифицированный глицериновый остов, не имеющий неводородных заместителей на глицериновом остове; однако, указанный глицериновый остов также может содержать другие заместители.

В одном из воплощений глицериновый остов глицеринового эфира может содержать только водород. Глицеридные эфиры также могут содержать полимеризованные (например, три) глицеридные эфиры, например, полимеризованные насыщенные глицеридные эфиры.

В эфирах жирной кислоты, имеющих более одной эфирной связи, таких как ди- или триглицериды, группа, полученная из жирной кислоты, может быть одинаковой, или они могут представлять собой группы, полученные из двух или даже трех различных жирных кислот.

Добавка для модификации свойств расплава может содержать смесь из моно-, ди-и/или триэфиров жирных кислот (т.е., из моно-, ди- и/или триглицеридных) эфиров с группой, полученной из одной и той же жирной кислоты на молекулу, и/или с группами, полученными из разных жирных кислот.

Жирные кислоты могут быть получены из растительных, животных и/или искусственных источников. Некоторые жирные кислоты могут находиться в диапазоне от С8 жирных кислот до С30 жирных кислот, или от С12 жирных кислот до С22 жирных кислот. Подходящие растительные жирные кислоты обычно включают ненасыщенные жирные кислоты, такие как олеиновая кислота, пальмитиновая кислота, линолевая кислота и линоленовая кислота. Жирная кислота может представлять собой архидиновую, стеариновую, пальмитиновую, миристиновую, тетрадеценовую, олеиновую, линолевую, линоленовую и/или арахидоновую кислоты.

В другом воплощении может быть использована в сущности насыщенная жирная кислота, в частности, когда насыщение происходит в результате гидрогенизации предшественника жирной кислоты. В одном из воплощений C18 жирная кислота или октадекановая кислота, или, чаще называемая стеариновой кислотой, может быть использована для образования эфирных связей в эфире жирной кислоты согласно настоящему изобретению; стеариновая кислота может быть получена из животного жира и масел, а также из некоторых растительных масел. Стеариновая кислота также может быть приготовлена посредством гидрогенизации растительных масел, например, хлопкового масла. Эфир жирной кислоты согласно настоящему изобретению может содержать жирные кислоты из смешанного гидрогенизированного растительного масла, например, из масла с регистрационным номером CAS 68334-28-1.

По меньшей мере одна стеариновая кислота, по меньшей мере две или три стеариновых кислоты соединяют с глицерином для образования тристеарата глицерина для добавки для модификации свойств расплава согласно настоящему изобретению. Добавка для модификации свойств расплава согласно настоящему изобретению может содержать по меньшей мере тристеарат глицерина.

В одном из воплощений добавка для модификации свойств расплава может содержать тристеарат глицерина (CAS No. 555-43-1), также известный под такими названиями, как тристеарин или 1,2,3-триоктадеканоилглицерол. (В дальнейшем будет использоваться название тристеарат глицерина, и в случае сомнения, в качестве основного идентификатора должен рассматриваться CAS No.).

В одном из воплощений эфир жирной кислоты добавки для модификации свойств расплава может иметь усредненную молекулярную массу в диапазоне от 500 до 2000, от 650 до 1200 или от 750 до 1000, включая при этом все целочисленные приращения в пределах вышеприведенных диапазонов и любые диапазоны, образованные в них или ими.

Добавка для модификации свойств расплава может содержать очень мало, или не содержать атомов галогенов; например, добавка для модификации свойств расплава может содержать менее 5 вес. % атомов галогенов (по весу добавки для модификации свойств расплава), или менее 1 вес. %, или менее 0,1 вес. % по весу добавки для модификации свойств расплава; добавка для модификации свойств расплава может в сущности не содержать галогенов.

В одном из воплощений добавка для модификации свойств расплава может представлять собой или может содержать жирный эфир или тристеарат глицерина. В различных воплощениях фибриллы могут содержать, состоять из, или состоять в сущности из (т.е., содержать от 51% до 100%, от 51% до 99%, от 60% до 99%, от 70% до 95%, от 75% до 95%, от 80% до 95%, включая при этом все приращения величиной 0,1% в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими) добавки для модификации свойств расплава.

Мастербатч, добавляемый в композицию, из которой формуют волокна согласно настоящему изобретению, может представлять собой мастербатч, раскрытый в патенте США №8,026,188 (Mor).

При использовании для формирования слоя волокон композиции из добавки для модификации свойств расплава и полиолефина, слой волокон может быть включен в нетканую основу, как раскрыто в примере на фиг. 4. Нетканые основы, имеющие один или более слоев волокон, имеющих множество волокон, которые имеют фибриллы, простирающиеся от них, могут содержать добавки для модификации свойств расплава в диапазоне от 1% до 35% по весу нетканой основы, в зависимости от концентрации добавок для модификации свойств расплава в композиции, используемой для формования волокон, а также в зависимости от того, насколько много слоев волокон нетканой основы имеют волокна, содержащие добавки для модификации свойств расплава. Другие возможные диапазоны содержания добавок для модификации свойств расплава по весу нетканых основ, могут представлять собой диапазоны от 2% до 35%, от 5% до 25%, от 11% до 35%, от 11% до 25%, от 11% до 20%, от 11% до 18%, от 11% до 15%, 11%, 12%, 13%, 15% или 18%, включая при этом все приращения величиной 0,5% в пределах диапазонов, указанных в данном абзаце, и все диапазоны, образованные в них или ими.

В одном из воплощений фибриллы могут вырастать из волокон после формирования нетканой основы (т.е., по завершении процесса, показанного на фиг. 4) в условиях окружающей среды. Фибриллы можно заметить при использовании СЭМ по истечении приблизительно 6 часов после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды. Рост фибрилл может прекращаться по истечении приблизительно 50 часов, 75 часов, 100 часов, 200 часов или 300 часов после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды. Диапазон времени заметного роста фибрилл после формирования нетканой основы может представлять собой диапазон от 5 часов до 300 часов, от 6 часов до 200 часов, от 6 часов до 100 часов, от 6 часов до 24 часов, от 6 часов до 48 часов или от 6 часов до 72 часов в условиях окружающей среды, включая при этом все приращения величиной 1 минута в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими. Время для обеспечения полного роста фибрилл после формирования нетканой основы может составлять, например, 12 часов, 24 часа, 48 часов, 60 часов, 72 часа, 100 часов или 200 часов в условиях окружающей среды.

Также предлагается способ формирования абсорбирующего изделия, имеющего одну или более нетканых основ согласно настоящему изобретению. Абсорбирующее изделие, как раскрыто при описании способов, может представлять собой, например, подгузник, трусы для приучения к горшку, продукты для взрослых, страдающих недержанием и/или гигиенический материал.

В одном из воплощений способ формирования абсорбирующего изделия может содержать обеспечение одной или более нетканых основ, каждая из которых содержит один или более слоев волокон, при этом множество волокон или все волокна в одном или более слоях содержат множество фибрилл, протяженных наружу или радиально наружу от тела и/или поверхности волокон. Фибриллы могут по меньшей мере простираться наружу от продольной центральной трети волокон. Фибриллы могут содержать, состоять из или состоять в сущности из одной или более добавок для модификации свойств расплава, таких как жирный эфир или тристеарат глицерина. Способ может также содержать включение одной или более нетканых основ в абсорбирующее изделие. В одном из воплощений указанное включение содержит формирование по меньшей мере части не содержащего пленок непроницаемого для жидкости материала, или нижнего листа абсорбирующего изделия. В других воплощениях указанное включение содержит формирование по меньшей мере части не содержащего пленок проницаемого для жидкости материала, или верхнего листа абсорбирующего изделия. В еще одном воплощении указанное включение содержит формирование части барьерной манжеты для ноги или уплотняющей манжеты абсорбирующего изделия, или другой части абсорбирующего изделия, такой как, например, оболочка для сердцевины или насыпной слой.

В одном из воплощений способ формирования компонента или части абсорбирующего изделия, упаковки или товара может содержать формование волокон, используемых для создания первого слоя нетканой основы, при этом волокна в первом слое формуют из композиции, содержащей термопластичный полимер и жирный эфир, такой как тристеарат глицерина. Способ может содержать формование волокон, используемых для создания второго слоя нетканой основы. Волокна второго слоя могут быть или не быть сформованы из композиции, содержащей жирный эфир, такой как тристеарат глицерина, однако они могут по меньшей мере содержать термопластичный полимер. В одном из воплощений первый слой может содержать волокна, полученные по технологии спанбонд, или волокна, полученные по технологии мелтблаун, при этом второй слой может содержать волокна, полученные по технологии спанбонд, волокна, полученные по технологии мелтблаун или тонкие волокна. Способ может дополнительно содержать скрепление первого и второго слоев и выращивание фибрилл по меньшей мере из некоторых волокон в условиях окружающей среды по истечении предопределенного промежутка времени (например, от 6 часов до 100 часов или от 24 часов до 300 часов) для формирования нетканой основы. Фибриллы могут расти по меньшей мере из центральной 1/3 продольной длины волокон. Этап выращивания фибрилл может быть осуществлен перед или после этапа скрепления. Скрепление может представлять собой скрепление с помощью каландра, процесс механического скрепления, процесс термического скрепления и/или другие типы скрепления, известные специалистам в данной области. Способ может содержать формование волокон, используемых для создания по меньшей мере третьего слоя (например, четвертого слоя, пятого слоя и т.д.) нетканой основы. Волокна третьего слоя могут быть или не быть сформованы из композиции, содержащей жирный эфир, такой как тристеарат глицерина, однако они могут по меньшей мере содержать термопластичный полимер. Этап скрепления может включать скрепление первого, второго и третьего слоев для формирования нетканой основы. Третий, четвертый, пятый и т.д. слой может содержать волокна, полученные по технологии спанбонд, волокна, полученные по технологии мелтблаун, и/или тонкие волокна.

В другом воплощении способ формирования компонента абсорбирующего изделия может содержать этапы: обеспечения одной или более нетканых основ, каждая из которых содержит один или более слоев волокон, обеспечения роста множества фибрилл по меньшей мере из некоторых или всех волокон после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды, а также включения нетканой основы в один или более компонентов абсорбирующего изделия. Указанный этап включения может быть осуществлен перед или после указанного этапа обеспечения. Указанные компоненты может представлять собой одно или более из барьерной ножной манжеты, уплотняющей манжеты, верхнего листа или проницаемого для жидкости материала, нижнего листа или непроницаемого для жидкости материала, крылышек, оболочек для сердцевины, насыпных слоев или других компонентов. Указанные компоненты могут не содержать пленок или они могут быть скомбинированы с пленками. Период времени роста фибрилл после формирования нетканой основы может составлять по меньшей мере 12 часов, по меньшей мере 24 часа, по меньшей мере 50 часов, по меньшей мере 75 часов, по меньшей мере 100 часов или по меньшей мере 200 часов.

В другом воплощении способ формирования абсорбирующего изделия может содержать этапы: обеспечения одной или более нетканых основ, содержащих один или более слоев волокон, обеспечения увеличения удельной площади поверхности нетканой основы по меньшей мере на 10%, 15%, 20%, 25%, 100%, 200% или более, но менее, чем на 400%, 350% или 300%, от 10% до 350%, или от 20% до 200%, включая при этом все приращения величиной 1% в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими, после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды, обеспечения роста фибрилл из одного или более слоев после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды, и включения нетканой основы в часть абсорбирующего изделия. Указанный этап включения может быть осуществлен перед или после любого из или обоих указанных этапов обеспечения. Волокна, имеющие фибриллы, могут представлять собой волокна, полученные по технологии спанбонд, волокна, полученные по технологии мелтблаун, и/или тонкие волокна. Время увеличения удельной площади поверхности после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды может составлять по меньшей мере 6 часов, по меньшей мере 24 часа, по меньшей мере 48 часов, по меньшей мере 60 часов, по меньшей мере 100 часов, по меньшей мере 200 часов, но менее 300 часов, включая при этом все приращения величиной 1 минута в пределах вышеприведенных диапазонов.

В еще одном воплощении способ формирования абсорбирующего изделия может содержать этапы: обеспечения одной или более нетканых основ, каждая из которых содержит один или более слоев волокон, обеспечения увеличения удельной площади поверхности одной или более нетканых основ по меньшей мере на 10%, 15%, 20%, 25%, 100%, 200%, или 300% после формирования в условиях окружающей среды волокон одного или более слоев волокон, и включения нетканой основы в абсорбирующее изделие. Указанный этап включения может быть осуществлен перед или после указанного этапа обеспечения.

В одном из воплощений нетканые основы согласно настоящему изобретению могут содержать один или более слоев волокон, содержащих фибриллы. Нетканые основы после роста фибрилл в условиях окружающей среды, могут иметь удельные площади поверхностей в диапазоне от 0,3 м²/г до 7 м²/г, от 0,5 м²/г до 5 м²/г, от 0,6 м²/г до 3,5 м²/г, от 0,7 м²/г до 3 м²/г, от 0,7 м²/г до 1,5 м²/г, от 0,84 м²/г до 3,5 м²/г или более 1,15 м²/г, включая при этом все приращения величиной 0,1 м²/г в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими.

На фиг. 23 показан график удельных площадей поверхностей стандартных нетканых основ (различные образцы SM и SMN без добавки в виде жирного эфира для модификации свойств расплава согласно настоящему изобретению) по сравнению с удельными площадями поверхностей точно таких же нетканых основ, но с добавкой в виде жирного эфира для модификации свойств расплава согласно настоящему изобретению. Ось X на указанной фигуре представляет удельную площадь поверхности без фибрилл, а ось Y на указанной фигуре представляет удельную площадь поверхности с фибриллами. Нетканые основы согласно настоящему изобретению согласно фиг. 23 формируют из композиции, содержащей 10% (треугольники на фигуре) или 15% (круги на фигуре) тристеарата глицерина по весу композиции в слое спанбонда образцов, при этом стандартные нетканые основы (ромбы на фигуре) не содержат тристеарата глицерина в их композициях волокон. Пунктирная линия представляет удельные площади поверхностей стандартных нетканых основ. Вычисленные удельные площади поверхностей стандартных нетканых основ без тристеарата глицерина на указанной фигуре показаны в виде незакрашенных прямоугольников. Как можно заметить, удельные площади поверхностей нетканых основ согласно настоящему изобретению, содержащих волокна, сформованные из композиции, содержащей 10% или 15% тристеарата глицерина по весу композиции для волокон, получаемых по технологии спанлейд, намного больше, чем удельные площади поверхностей стандартных нетканых основ, не содержащих тристеарата глицерина в составах их волокон. Звездочки на фигуре представляют образцы нетканых основ SMN с основной массой 1 г/м² (для М) и 1 г/м² (для N) для каждого образца и основной массой 13 г/м² (более низкие значения в сравнении, приблизительно 0,67) или 19 г/м² (более высокие значения в сравнении) для слоя спанбонда, содержащего 10-15% тристеарата глицерина по весу композиции, используемой для формования волокон, получаемых по технологии спанбонд. Такие образцы не были изготовлены без добавки для модификации свойств расплава согласно настоящему изобретению и было показано, что их удельные площади поверхностей находятся в ожидаемом, прогнозируемом диапазоне удельных площадей поверхностей, которые больше на величину от 20% до 100%, чем для удельные площади поверхностей для образцов без добавки для модификации свойств расплава.

В одном из воплощений нетканые основы согласно настоящему изобретению могут характеризоваться соотношением времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (согласно испытанию на время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением, приведенному ниже) к основной массе (согласно испытанию на основную массу, приведенному ниже), составляющим от 0,35 с/(г/м²) до 5,0 с/(г/м²), от 0,37 с/(г/м²) до 5,0 с/(г/м²), от 0,4 с/(г/м²) до 4 с/(г/м²), от 0,35 с/(г/м²) до 15 с/(г/м²), от 0,5 с/(г/м²) до 15 с/(г/м²), от 1 с/(г/м²) до 10 с/(г/м²), от 2 с/(г/м²) до 4 с/(г/м²), свыше 0,37 с/(г/м²), свыше 0,38 с/(г/м²) или свыше 0,4 с/(г/м²), включая при этом все приращения величиной 0,1 с/(г/м²) в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими. Это соотношение может быть выше, когда в нетканой основе присутствует большее количество добавки в виде жирного эфира для модификации свойств расплава, и ниже, когда в нетканой основе присутствует меньшее количество добавки в виде жирного эфира для модификации свойств расплава.

На фиг. 24 показан график зависимости отношения времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) к основной массе (г/м²) (секунды I (г/м²)) по сравнению с основной массой (г/м²) тристеарата глицерина в нетканых основах. Ромбы представляют нетканые основы SM или SMS, а треугольники представляют нетканые основы SMNS и SMN. Образцы, показанные ромбами, характеризуются одинаковой основной массой как для образцов нетканой основы SM, так и для образцов нетканой основы SMS. Образцы, показанные прямоугольниками, характеризуются одинаковой основной массой как для образцов нетканой основы SMNS, так и для образцов нетканой основы SMS. Ось X на указанной фигуре представляет основную массу тристеарата глицерина в испытуемых нетканых основах. Ось Y на указанной фигуре представляет отношение времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) к основной массе (г/м²) (секунды / (г/м²)) для испытуемых нетканых основ. Присутствует по меньшей мере 30% изменение отношения времени просачивания к основной массе для приблизительно каждых 0,5 г/м² тристеарата глицерина в нетканых основах. В некоторых случаях присутствует приблизительно 100% изменение отношения времени просачивания к основной массе для каждого 1 г/м² тристеарата глицерина в нетканых основах.

В одном из воплощений абсорбирующее изделие может содержать нетканую основу, содержащую один или более слоев волокон. Указанные волокна могут содержать или могут не содержать фибриллы, протяженные наружу от поверхности волокон. Удельная площадь поверхности нетканой основы может увеличиваться по меньшей мере на 5%, по меньшей мере на 10%, по меньшей мере на 15%, по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 25%, по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 100%, по меньшей мере на 200%, по меньшей мере на 300%, или на величину в диапазонах от 10% до 300%, от 10% до 250% или от 20% до 200%, включая при этом все приращения величиной 0,5% в пределах указанных диапазонов и любые диапазоны, образованные в них или ими, в течение предопределенного периода времени после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды. Указанный предопределенный период времени может составлять более 6 часов и менее 200 часов, более 12 часов и менее 120 часов. Предопределенный период времени после формирования нетканой основы может также быть таким же, как указанно в настоящем документе.

Если не ограничиваться рамками какой-либо конкретной теории, на фиг. 25 показан пример графика удельной площади поверхности (м²/г) нетканой основы согласно настоящему изобретению, содержащей 15% тристеарата глицерина по весу композиции, используемой для изготовления волокон, получаемых по технологии спанбонд, при этом указанная удельная площадь поверхности увеличивается с течением времени. В этом примере тристеарат глицерина не присутствует в волокнах, полученных по технологии мелтблаун, или в тонких волокнах. Нетканая основа, графически показанная на фиг. 25, представляет собой нетканую основу SMN с основной массой 13 г/м². Удельная площадь поверхности увеличивается после формования волокна и/или после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды.

Применительно к фиг. 26, время просачивания жидкого текучего вещества с низким поверхностным натяжением (секунды) нанесено на график для различных нетканых основ согласно настоящему изобретению. Все нетканые основы согласно настоящему изобретению представляют собой нетканые основы SMN с основной массой 13 г/м². Звездочки относятся к слоям, содержащим GTS (тристеарат глицерина). Звездочка после слоя S означает, что волокна, полученные по технологии спанбонд, имеющие фибриллы, были сформованы из композиции, содержащей приблизительно 10% GTS по весу композиции, а звездочка после слоя N означает, что нановолокна были сформованы из композиции, содержащей приблизительно 1% GTS по весу композиции. Как можно заметить на фиг. 26, чем больше слоев, содержащих тристеарат глицерина и, таким образом, фибриллы, тем больше будет время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением. Время просачивания для стандартной нетканой основы SMN с основной массой 13 г/м² также графически показано на фиг. 26 для сравнения.

Применительно к фиг. 27, время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением в секундах (ось Y) увеличивается в нетканых основах согласно настоящему изобретению по мере увеличения концентрации в процентах тристеарата глицерина по весу композиции, используемой для формования волокон. Образцы на фиг. 27 представляют собой основы из спанбонда с основной массой 50 г/м², содержащие волокна диаметром приблизительно 20 микрометров.

Применительно к фиг. 28, время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением в секундах (ось Y) увеличивается в нетканых основах согласно настоящему изобретению по мере увеличения концентрации в процентах тристеарата глицерина по весу композиции, используемой для формования волокон (ось X), а также по мере увеличения основной массы нетканых основ. Образцы на фиг. 28 представляют собой нетканую основу из спанбонда с основной массой 13 г/м² (нижняя линия на фигуре), нетканую основу из спанбонда с основной массой 16 г/м² (средняя линия на фигуре) и нетканую основу из спанбонда с основной массой 19 г/м² (верхняя линия на фигуре). Как можно заметить на графике на фиг. 28, время просачивания значительно увеличивается по мере увеличения процентного содержания тристеарата глицерина по весу композиции, используемой для формования волокон, а также по мере увеличения основной массы нетканой основы.

Применительно к фиг. 29, время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением в секундах (ось Y) нетканых основ согласно настоящему изобретению уменьшается по мере увеличения диаметра волокон. Все образцы содержат 15% тристеарата глицерина по весу композиции, используемой для формования волокон. Образцы применительно к фиг. 29 представляют собой основы из спанбонда с основной массой 50 г/м².

Применительно к фиг. 30, время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением в секундах (ось Y) нетканых основ согласно настоящему изобретению увеличивается при добавлении большего количества тонких волокон в нетканые основы и/или по мере увеличения основной массы тристеарата глицерина в нетканой основе (ось X). Верхняя линия на графике представляет нетканую основу (SMN), содержащую волокна, полученные по технологии спанбонд/мелтблаун, сформованные из композиции, содержащей 10% тристеарата глицерина по весу композиции, и содержащую тонкие волокна с основной массой 1 г/м², не содержащие тристеарата глицерина. Нижняя линия на графике представляет нетканую основу (SM), содержащую волокна, полученные по технологии спанбонд/мелтблаун, сформованные из композиции, содержащей 10% тристеарата глицерина по весу композиции, и не содержащую тонких волокон. Верхняя линия характеризуется дополнительной основной массой величиной 1 г/м², по сравнению с нижней линией, вследствие добавления тонких волокон с основной массой 1 г/м².

В одном из воплощений нетканые основы согласно настоящему изобретению могут содержать один или более слоев, каждый из которых содержит множество волокон, при этом по меньшей мере некоторые волокна или все волокна содержат фибриллы, протяженные наружу или радиально наружу от их поверхности. Нетканые основы могут применяться в качестве приемного компонента в системе крепления абсорбирующего изделия. Приемный компонент может быть выполнен с возможностью приема крепежного язычка системы 70 крепления или другого крепежного язычка или элемента. В одном из воплощений нетканая основа может формировать всю или часть зоны крепления одного или более крепежных язычков или элементов. Крепежные язычки или элементы могут иметь крючки (например, стороны крепления в виде крючков и петелек), зацепляющиеся с нетканой основой. Вследствие того, что удельная площадь поверхности нетканой основы увеличивается после формирования нетканой основы, если сравнивать со стандартными неткаными основами, а также вследствие наличия фибрилл, нетканые основы согласно настоящему изобретению могут обеспечивать лучшее прикрепление крючков к нетканым основам. Примеры подходящих схем расположения зон крепления а также другие аспекты, касающиеся нетканых основ согласно настоящему изобретению, могут быть найдены в патентах CILIA №№7,895,718 (Horn et al.), 7,789,870 (Horn et al), а также в заявках на патенты США №№13/538,140 (Ashraf et al.), 13/538,177 (Ashraf et al.) и 13/538,178 (Rane et al.).

При использовании в качестве проницаемого для текучего вещества слоя (например, в качестве верхнего листа), нетканые основы согласно настоящему изобретению могут иметь склонность к удерживанию текучего вещества, жидких испражнений или менструальных выделений в меньшей степени, по сравнению со стандартными неткаными основами, и, таким образом, они могут опустошаться в большей степени в находящуюся под ними абсорбирующую сердцевину, таким образом обеспечивая более чистый с виду, а также ощущаемый более чистым верхний лист. Примеры нетканых основ, которые могут быть использованы в качестве проницаемых для текучего вещества слоев, могут представлять собой неперфорированные структуры с малой плотностью, например, структуры, полученные по технологии спанлейд, с относительно большой толщиной и пористостью, или перфорированные нетканые основы.

Нетканые основы согласно настоящему изобретению, имеющие по меньшей мере один слой, содержащий волокна, содержащие фибриллы, могут быть выполнены таким образом, чтобы они были мягче или жестче, или имели такую же мягкость, как у стандартных нетканых основ и/или они могут иметь более грубые, мягки или точно такие же тактильные свойства, по сравнению со стандартными неткаными основами. Мягкость, жесткость и/или тактильные свойства нетканых основ могут варьироваться, например, в зависимости от типа и количества жирных эфиров, присутствующих в композиции, используемой для формования волокон, а также длины фибрилл. Мягкость, жесткость и/или текстура также могут варьироваться в зависимости от того, где в нетканой основе расположены указанные один или более слоев волокон, содержащих фибриллы.

В одном из воплощений одна или более нетканых основ согласно настоящему изобретению могут быть использованы в качестве фильтрующего материала, фильтра или его части для фильтрования различных текучих веществ (например, жидкостей (например, воды) или газов (например, воздуха)). Фибриллы и, таким образом, увеличенная площадь поверхности волокон, могут обеспечивать лучшую и/или более эффективную фильтрацию текучих веществ посредством отфильтровывания большего количества частиц или нежелательных материалов, содержащихся в текучих веществах. Это может также увеличить эффективный срок службы фильтра и/или фильтрующего материала. Концентрация жирных эфиров по весу композиции, используемой для изготовления волокон, может быть увеличена для дополнительного способствования более эффективной фильтрации и/или увеличенному сроку службы фильтра и/или фильтрующего материала.

В одном из воплощений фибриллы могут иметь цвет, отличающийся от цвета волокон, из которых они вырастают. Другими словами, фибриллы могут иметь первый цвет, а волокна, из которых они растут, могут иметь второй цвет в областях волокон, где отсутствуют фибриллы. Первый цвет может отличаться от второго цвета (например, области волокон, где отсутствуют фибриллы, могут быть белыми, а фибриллы при этом могут быть голубыми, или же области волокон, где отсутствуют фибриллы, могут быть светло-голубыми, а фибриллы при этом могут быть темно-голубыми). Такое изменение цвета может быть реализовано посредством добавления окрашивающего средства, такого как пигмент или краситель в жирные эфиры перед их добавлением в состав композиции, используемой для формования волокон. Когда жирные эфиры растут из волокон, они отличаются по цвету от волокон, из которых они вырастают, таким образом обеспечивая контраст по цвету между фибриллами и волокнами, из которых они вырастают. В одном из воплощений слой нетканой основы, содержащий волокна, содержащие фибриллы, может менять цвет через некоторый период времени (например, период времени, на протяжении которого, или его части, растут фибриллы) вследствие контрастирования цвета фибрилл относительно волокон, из которых они растут. Различные слои волокон могут иметь фибриллы и/или волокна разных цветов в пределах одной и той же нетканой основы. В одном из воплощений краситель, добавленный в жирные эфиры, может быть растворимым в моче, менструальных выделениях, жидких испражнениях, других жидкостях тела или других жидкостях (например, в воде). В различных воплощениях растворимый краситель в фибриллах может быть использован, например, в качестве индикатора намокания в абсорбирующем изделии. Волокна, имеющие цвета, отличающиеся от цветов их фибрилл, могут быть использованы в салфетках, или в любой части товара, такого как абсорбирующее изделие.

Нетканые основы согласно настоящему изобретению могут использоваться для формирования по меньшей мере части или всего подходящего товара. Примеры товаров представляют собой влажные салфетки, влажные салфетки для детей, салфетки для лица, салфетки для снятия/нанесения макияжа, медицинские салфетки, перевязочные материалы и обертки, чистящие салфетки, технические салфетки, полотенца, очищающие салфетки, гигиенические салфетки, чистящие основы, такие как Swiffer^®, а также любые другие салфетки и основы (в настоящем документе все вместе именуемые "салфетками"). Один из примеров такой салфетки показан на фиг. 31. Салфетки могут обладать преимуществами вследствие наличия фибрилл по меньшей мере в одном слое волокон нетканых основ, например, по причине лучшей абсорбирующей способности, чистящей способности, способности захватывать частицы, способности удерживать частицы, способности притягивать грязь, способности удерживать грязь и/или способности нанесения, благодаря наличию фибрилл. Фибриллы могут быть сформированы из жирных эфиров или других добавок для модификации свойств расплава, которые могут быть подобны воску при прикосновении к ним, или могут иметь текстуру, которая может способствовать притягиванию и удержанию частиц грязи и других веществ.

Салфетки или указанные одна или более нетканых основ салфеток, имеющих фибриллы, могут содержать композицию. Композиция может быть нанесена на волокна нетканой основы и/или может по меньшей мере частично содержаться или быть нанесена на фибриллы. Композиция может содержать воду, ароматизатор, мыло, состав для макияжа, композицию для ухода за кожей, лосьон, полирующее вещество, очищающую композицию, другие подходящие композиции и/или их комбинации. Композиции могут быть в жидкой, полужидкой, пастообразной или твердой форме на фибриллах и/или при нанесении на фибриллы. В случае, если композиция содержит влагу, такую как вода, салфетка может иметь от 100% до 600%, от 150% до 550%, или от 200% до 500% веса влаги по отношению к весу салфетки в сухом состоянии или по отношению к весу нетканой основы в салфетке в сухом состоянии, включая при этом все приращения величиной 1% в пределах вышеуказанных диапазонов и любые диапазоны, образованные в них или ими. Салфетка или нетканая основа могут содержать по меньшей мере 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 75%, 100%, 150%, 200%, 300% или более веса композиции относительно общего веса салфетки или относительно общего веса нетканой основы. Если не ограничиваться рамками какой-либо теории, следует полагать, что нетканые основы, имеющие один или более слоев волокон, содержащих фибриллы, характеризуются лучшей аффинностью по отношению к композициям и/или лучшей способностью удержания композиций в нетканой основе. Таким образом, принято считать, что фибриллы и нетканый слой, содержащий указанные фибриллы, могут абсорбировать и стабильным образом удерживать большие количества композиций, по сравнению со стандартными неткаными основами без фибрилл. Кроме того, фибриллы могут замедлять расслаивание в стопке множества салфеток при хранении и перед использованием (т.е., замедлять расслаивание более сухих салфеток в верхней части стопки и более влажных салфеток в нижней части стопки) лучше, чем это происходит в стандартных нетканых основах без фибрилл.

В одном из воплощений, по меньшей мере некоторые из фибрилл, содержащих композицию, могут быть удалены или отделены от волокон при трении салфетки о поверхность, например, о поверхность, требующую очистки, или о поверхность тела. Фибриллы могут отделяться от волокон, таким образом обеспечивая нанесение композиции на поверхность. Такое отделение может происходить вследствие сил трения, действующих на салфетку при ее движении по поверхности. В одном примере воплощения фибриллы, содержащие композицию, могут быть сформированы в салфетке для нанесения лосьона на кожу. Когда пользователь перемещает салфетку по поверхности тела, фибриллы могут отделяться от волокон с целью нанесения лосьона для ухода за кожей на поверхность тела. Другие примеры также входят в объем настоящего изобретения.

В одном из воплощений нетканые основы согласно настоящему изобретению, содержащие один или более слоев, содержащих волокна, содержащие фибриллы, могут улучшать характеристики акустического демпфирования нетканых основ по сравнению со стандартными неткаными основами, поскольку фибриллы повышают рассеивание звуковых волн по мере того, как они проходят через нетканую основу. Кроме того, нетканые основы согласно настоящему изобретению могут иметь лучшие маскирующие или замутняющие характеристики, чем у стандартных нетканых основ, вследствие рассеивания световых волн, обеспечиваемого фибриллами по мере прохождения световых волн через нетканые основы.

Нетканые основы согласно настоящему изобретению могут быть использованы в качестве упаковочных материалов или могут быть использованы для формирования по меньшей мере частей упаковок или упаковок целиком. Упаковки могут быть выполнены в виде любой подходящей конфигурации, например, в виде конфигурации, при которой один или более товаров находятся внутри упаковок или в виде любой другой конфигурации. Упаковочные материалы, используемые в настоящем изобретении, также включают отрываемые пленки, укрывающие адгезивы на гигиенических прокладках или абсорбирующих изделиях, или любые другие компоненты, размещаемые на, прикрепляемые к, или формируемые вместе с потребительским товаром перед продажей или использованием, даже в случае, если такой компонент не формирует внешнюю часть упаковки. В одном из воплощений нетканые основы могут быть использованы для формирования по меньшей мере внешней части, внутренней части или другой части упаковки. Применительно к фиг. 32, упаковки 300 могут содержать один или более товаров 302 и могут быть по меньшей мере частично сформированы неткаными основами 304 согласно настоящему изобретению. Товары 302 также могут иметь упаковочные материалы, сформированные из нетканых основ согласно настоящему изобретению. Часть упаковки 300 вырезана на фиг. 32 для того, чтобы показать товары 302 внутри упаковки 300. Гидрофобная природа и большое время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением через нетканые основы согласно настоящему изобретению обеспечивают их хорошей сопротивляемостью проникновению влаги в упаковки, таким образом поддерживая товары в сухом или в сущности сухом состоянии, одновременно обеспечивая некоторую способность упаковок "дышать". Нетканые основы также могут быть скомбинированы с другими материалами, такими как пленки, для формирования упаковок или упаковочных материалов. Одним типичным упаковочным материалом для товаров являются пленки. Нетканые основы согласно настоящему изобретению могут не содержать пленок или могут содержать их малое количество, таким образом экономя расходы. Нетканые основы также могут обеспечивать более мягкие упаковочные материалы, чем пленки.

В одном из воплощений жирные эфиры в волокнах, имеющих фибриллы, нетканых основ согласно настоящему изобретению могут не содержать вкраплений жирных эфиров. Фраза "не содержит вкраплений жирных эфиров" означает, что жирный эфир (например, GTS) является в сущности однородным образом, или однородным образом распределен в виде очень мелких частиц в композиции, используемой для формирования волокон (т.е., в виде частиц диаметром менее 300 нм, менее 200 нм или менее 100 нм) и, таким образом, в волокнах, сформованных из указанной композиции, и не формирует карманов жирных эфиров в волокнах. В поперечных сечениях волокон, содержащих жирные эфиры согласно настоящему изобретению, вкрапления незаметны при 8000 кратном увеличении с применением СЭМ (см., например, фиг. 34, приведенную с 8000 кратным увеличением). Вкрапления, о которых идет речь в настоящем документе, имеют минимальный размер по меньшей мере 300 нм и могут быть замечены на поперечных сечениях волокон через СЭМ при 8000 кратном увеличении, если такие вкрапления присутствуют. Кроме того, после растворения жирного эфира при гравиметрическом испытании на потерю веса, в волокнах не остается незаполненных пустот. Незаполненные пустоты, о которых идет речь в настоящем документе, имеют минимальный размер 300 нм и могут быть замечены при 8000 кратном увеличении волокна с применением СЭМ. Волокна согласно настоящему изобретению не имеют таких вкраплений и, таким образом, незаполненные пустоты не формируются в волокнах после осуществления гравиметрического испытания на потерю веса.

На фиг. 33 и 34 показаны виды волокон в поперечном сечении после осуществления гравиметрического испытания на потерю веса (т.е., после того, как в волокнах были растворены жирные эфиры, такие как GTS). Волокна на фиг. 33 и 34 представляют собой волокна материала SMNS с основной массой 18 г/м², содержащего приблизительно 10% тристеарата глицерина по весу композиции, используемой для формирования слоев S, причем слой М, плюс слой N - вместе характеризуются основной массой 2 г/м² после растворения GTS. Как показано, в волокнах не присутствует незаполненных полостей, вследствие в сущности однородного или однородного распределения жирных эфиров в волокнах. Незаполненные полости могли бы образовываться в волокнах, если бы волокна имели вкрапления жирных эфиров, присутствующие в них. Поскольку волокна согласно настоящему изобретению не содержат вкраплений, после осуществления гравиметрического испытания на потерю веса в волокнах не образуются какие-либо незаполненные полости.

Компоненты абсорбирующих изделий, упаковки и товары, описанные в настоящем документе, могут по меньшей мере частично состоять из материалов биологического происхождения, как описано в публикации патентной заявки США №2007/0219521 A1 (Hird et al.), опубликованной 20 сентября 2007, публикации патентной заявки США №2011/0139658 А1 (Hird et al.), опубликованной 16 июня 2011, публикации патентной заявки США №2011/0139657 А1 (Hird et al), опубликованной 16 июня 2011, публикации патентной заявки США №2011/0152812 А1 (Hird et al.)» опубликованной 23 июня 2011, публикации патентной заявки США №2011/0139662 А1 (Hird et al.), опубликованной 16 июня 2011, и публикации патентной заявки США №2011/0139659 A1 (Hird et al.), опубликованной 16 июня 2011. Такие компоненты включают кроме прочих, нетканые материалы верхнего листа, пленки нижнего листа, нетканые материалы нижнего листа, нетканые материалы боковых панелей, нетканые материалы барьерных ножных манжет, суперабсорбенты, нетканые поглощающие слои, нетканые материалы оболочек для сердцевины, адгезивы, крючки застежек и нетканые материалы зон крепления, а также основы пленок.

В одном из воплощений компонент одноразового абсорбирующего изделия, компонент товара или компонент упаковки может содержать материалы из биологических источников в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 100% по стандарту ASTM D6866-10, метод В, в другом воплощении, от приблизительно 25% до приблизительно 75%, и еще в одном воплощении, от приблизительно 50% до приблизительно 60% по стандарту ASTM D6866-10, метод В.

Для применения методологии стандарта ASTM D6866-10 для определения содержания материалов из биологических источников в любом компоненте абсорбирующего изделия, компоненте упаковки или компоненте товара, для испытания должен быть получен соответствующий образец компонента абсорбирующего изделия, компонент упаковки или компонент товара. В одном из воплощений компонент абсорбирующего изделия, компонент упаковки или компонент товара может быть измельчен до частиц размером менее приблизительно 20 меш с использованием известных способов измельчения (например, с применением мельницы Wiley®), при этом типичный образец подходящей массы выбирали из хаотичным образом смешанных частиц.

На фиг. 35 показан пример графика зависимости среднемассового диаметра волокна (ось X) от удельной площади поверхности (ось Y). Треугольники представляют рассчитанную теоретическую удельную площадь поверхности различных образцов нетканых основ S, SM, SMS, SMNS и M без наличия GTS в их волокнах. "Xs" представляет рассчитанную теоретическую удельную площадь поверхности образцов нетканых основ в треугольниках, плюс рассчитанное 20%-ное увеличение удельной площади поверхности. Такое 20%-ное увеличение удельной площади поверхности возникает вследствие использования волокон, полученных по технологии спанбонд, сформованных из композиции, содержащей GTS в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 15% по весу композиции. Если волокна имеют среднемассовый диаметр волокна менее 5, то GTS в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 15% добавляют в слой мелтблауна, поскольку такие образцы не имеют слоя спанбонда. Ромбы представляют образцы различных нетканых основ SMN, имеющих волокна, в которых некоторые из волокон были сформованы из композиций, содержащих GTS. Слои S были сформированы из композиции, содержащей GTS в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 15% по весу композиции, при этом один из слоев M или N был сформирован из композиции, содержащей GTS в количестве 1% по весу композиции. Квадраты представляют образцы нетканых основ SMN без GTS в их каких-либо волокнах. Среднемассовый диаметр волокна указывается в мкм, а удельная площадь поверхности указывается в м²/г. Для среднемассового диаметра волокна свыше 8 мкм, удельная площадь поверхности может составлять приблизительно 1,6 м²/г или более. Для среднемассового диаметра волокна свыше 10 мкм, удельная площадь поверхности может составлять приблизительно 1,2 м²/г или более. Для среднемассового диаметра волокна свыше 12 мкм, удельная площадь поверхности может составлять приблизительно 0,8 м²/г или более. В различных воплощениях удельная площадь поверхности волокон согласно настоящему изобретению может находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 м²/г до приблизительно 10,0 м²/г, от приблизительно 0,7 м²/г до приблизительно 8,0 м²/г, или даже от приблизительно 0,8 м²/г до приблизительно 6,0 м²/г, включая при этом все приращения величиной 0,1 м²/г в пределах вышеприведенных диапазонов и все диапазоны, образованные в них или ими.

В одном из воплощений абсорбирующее изделие, упаковочный материал и/или салфетка могут содержать одну или более нетканых основ, каждая из которых содержит множество волокон, при этом по меньшей мере некоторые волокна могут иметь среднемассовый диаметр волокна свыше 8 мкм и удельную площадь поверхности по меньшей мере 1,6 м²/г. В одном из воплощений абсорбирующее изделие, упаковочный материал и/или салфетка могут содержать одну или более нетканых основ, каждая из которых содержит множество волокон, при этом по меньшей мере некоторые волокна могут иметь среднемассовый диаметр волокна свыше 10 мкм и удельную площадь поверхности по меньшей мере 1,2 м²/г. В одном из воплощений абсорбирующее изделие, упаковочный материал и/или салфетка могут содержать одну или более нетканых основ, каждая из которых содержит множество волокон, при этом по меньшей мере некоторые волокна могут иметь среднемассовый диаметр волокна свыше 12 мкм и удельную площадь поверхности по меньшей мере 0,8 м²/г. Абсорбирующие изделия могут содержать проницаемый для жидкости материал, непроницаемый для жидкости материал и абсорбирующую сердцевину, расположенную по меньшей мере частично между проницаемым для жидкости материалом и непроницаемым для жидкости материалом.

В одном из воплощений нетканая основа может содержать один или более слоев волокон. Нетканая основа может характеризоваться удельной площадью поверхности в диапазоне от 0,5 м²/г до 5 м²/г, в диапазоне от 0,6 м²/г до 4 м²/г, в диапазоне от 1,0 м²/г до 3,5 м²/г, или в диапазоне от 1,15 м²/г до 5 м²/г. Нетканая основа может характеризоваться отношением времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением к основной массе, находящимся в диапазоне от 0,37 с/(г/м²) до 5,0 с/(г/м²) или в диапазоне от 0,4 с/(г/м²) до 4,0 с/(г/м²). Множество волокон могут быть сформованы из композиции, содержащей полиолефин и от 11% до 35%, или от 11% до 20%, жирного эфира по весу композиции. Жирный эфир может характеризоваться точкой плавления свыше 35°С или находящейся в диапазоне от 50°С до 150°С. Слой волокон может содержать волокна, полученные по технологии спанбонд, волокна, полученные по технологии мелтблаун, и/или тонкие волокна. Удельная площадь поверхности нетканой основы может увеличиваться по меньшей мере на 10%, по меньшей мере на 20% или на величину, находящуюся в диапазоне от 15% до 120% или в диапазоне от 50% до 200%, в течение предопределенного периода времени после формирования нетканой основы в условиях окружающей среды. Указанный предопределенный период времени может составлять более 24 часов, более 48 часов или более 100 часов. По меньшей мере некоторые волокна могут иметь среднемассовый диаметр волокна свыше 8 мкм и удельную площадь поверхности по меньшей мере 1,6 м²/г, среднемассовый диаметр волокна свыше 10 мкм и удельную площадь поверхности по меньшей мере 1,2 м²/г, или среднемассовый диаметр волокна свыше 12 мкм и удельную площадь поверхности по меньшей мере 0,8 м²/г. Абсорбирующее изделие может содержать нетканую основу, непроницаемый для жидкости материал, проницаемый для жидкости материал и барьерную ножную манжету. Нетканая основа может формировать часть непроницаемого для жидкости материала, и при этом указанный непроницаемый для жидкости материал может не содержать пленку. Нетканая основа может формировать часть барьерной ножной манжеты, и при этом указанная барьерная ножная манжета может не содержать пленку.

ИСПЫТАНИЯ

Поверхностное натяжение жидкости

Поверхностное натяжение жидкости определяют посредством измерения силы, воздействующей на платиновую пластину Вильгельми на границе раздела воздуха и жидкости. Используют измеритель натяжения K11 от компании Kruss или эквивалентный. (Доступен от Kruss USA (www.kruss.de)). Испытание проводят в лабораторных условиях при 23±2°С и относительной влажности 50±5%. Испытуемую жидкость помещают в контейнер, предоставляемый производителем, и значения поверхностного натяжения регистрируют с помощью соответствующего прибора и его программного обеспечения.

Испытание на основную массу

Используют большой кусок нетканой основы площадью 9,00 см², т.е., шириной 1,0 см и длиной 9,0 см. Образец может быть вырезан из потребительского товара, например, салфетки или абсорбирующего изделия или их упаковочных материалов. Образец должен быть сухим и не содержать других материалов, таких как клей или пыль. Образцы выдерживают в условиях при температуре 23° по Цельсию (+2°С) и относительной влажности 50% (+5%) в течение 2 часов до достижения равновесного состояния. Массу вырезанной нетканой основы измеряют на весах с точностью до 0,0001 г. Полученное в результате значение массы делят на площадь образца для получения результата в граммах/м² (г/м²). Повторяют точно такую же процедуру по меньшей мере для 20 образцов 20 идентичных потребительских товаров или их упаковочных материалов. Если потребительский товар или его упаковочные материалы достаточно большие, то из каждого из них может быть получено более одного образца. Одним из примеров образца является часть верхнего листа абсорбирующего изделия. Если выполняется испытание на локальное изменение основной массы, те же самые образцы и данные используются для вычисления и регистрации средней основной массы.

Испытание на определение физического диаметра и диаметра в денье

Диаметр волокон в образце нетканой основы определяют с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и программного обеспечения для анализа изображений. Выбирают увеличение от 500 до 10000 раз для обеспечения надлежащего увеличения волокон для проведения измерений. На образцы напыляют соединения на основе золота или палладия для предотвращения электрического заряда и вибраций волокон в электронном пучке. Используют ручную процедуру определения диаметров волокон. Используя мышь и курсор отыскивают край произвольно выбранного волокна и затем осуществляют измерение поперечно его ширине (т.е. перпендикулярно направлению волокна в данной точке) до другого края волокна. Для некруглых волокон площадь поперечного сечения измеряют с использованием программного обеспечения для анализа изображений. Затем вычисляют эффективный диаметр посредством вычисления диаметра, как если бы найденная площадь была бы кругом. Поверенный и откалиброванный инструмент анализа изображения обеспечивает определение размеров после увеличения с целью получения реальных значений в микрометрах (мкм). Таким образом хаотично выбирают несколько волокон в пределах образца нетканой основы с использованием СЭМ. По меньшей мере два образца отрезают от нетканой основы и испытывают таким образом. В общей сложности выполняют по меньшей мере 100 таких измерений и затем данные регистрируют для статистического анализа. Зарегистрированные данные используют для расчета усредненного (среднего) диаметра волокон, среднеквадратического отклонения диаметра волокон и медианного диаметра волокон. Другим полезным статистическим анализом является расчет количества волокон, характеризующихся параметром, находящимся ниже определенного верхнего предела. Для получения таких статистических данных программное обеспечение запрограммировано для подсчета того, сколько результатов диаметров волокон находится ниже верхнего предела, и данное число (деленное на общее количество данных и умноженное на 100%) выдается в процентах, как процентное количество, находящееся ниже верхнего предела, например, процентное количество волокон с диаметром менее 1 микрометра или, например, процентное количество волокон субмикронного диаметра.

При необходимости получения результатов в денье, производят следующие расчеты.

Диаметр волокна в денье = площадь поперечного сечения (в м²) * плотность (в кг/м³) * 9000 м * 1000 г/кг.

Площадь поперечного сечения =  * диаметр²/4. Плотность полипропилена, например, может быть принята равной 910 кг/м³.

Если известен диаметр волокна в денье, физический диаметр круглого волокна в метрах (или микрометрах) может быть найден в соответствии с этими соотношениями и наоборот. Мы указываем измеренный диаметр (в мкм) отдельного круглого волокна как d_i.

В случае волокон характеризующихся некруглыми поперечными сечениями значение диаметра волокна определяется как и приравнивается к гидравлическому диаметру, рассмотренному выше).

Испытание на время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением

Испытание на время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением применяют для определения количества времени, которое требуется для того, чтобы определенное количество текучего вещества с низким поверхностным натяжением, выпускаемое с определенной скоростью, полностью проникло в образец нетканой основы, который размещен на эталонной абсорбирующей площадке. По умолчанию, это испытание также называют испытанием на время просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением 32 мН/м по причине поверхностного натяжения испытательного текучего вещества, при этом каждое испытание осуществляют применительно к двум слоям образцов нетканой основы просто сложенным друг на друга.

Для этого испытания эталонная абсорбирующая площадка представляет собой 5 слоев фильтровальной бумаги Ahlstrom марки 989 (10 см × 10 см), а испытательное текучее вещество представляет собой текучее вещество с низким поверхностным натяжением 32 мН/м.

Цель испытания

Данное испытание предназначено для характеризации нетканых основ в плане времени просачивания текучего вещества с низким поверхностным натяжением (в секундах), которые предназначены для обеспечения барьера для текучих веществ с низким поверхностным натяжением, таких как, например, смеси мочи и испражнений или жидких испражнений.

Оборудование

Устройство от Lister для испытания на просачивание: данный инструмент представляет собой точной такой же инструмент, как описанный в EDANA ERT 153.0-02 часть 6, за следующим исключением: пластина для просачивания имеет отверстие в виде звезды из 3 прорезей, расположенных под углом 60 градусов, при этом узкие прорези имеют длину 10,0 мм и ширину 1,2 мм. Отверстие 2000 показано на фиг. 36. Это оборудование доступно от компании Lenzing Instruments (Австрия), а также от компании W. Fritz Metzger Corp (США). Устройство должно быть настроено таким образом, чтобы оно не выключалось по истечении 100 секунд.

Эталонная абсорбирующая пластина: используют фильтровальную бумагу Ahlstrom марки 989 в виде кусков с размерами 10 см × 10 см. Среднее время просачивания составляет 3,3+0,5 секунд для 5 слоев фильтровальной бумаги при использовании испытательного текучего вещества с поверхностным натяжением 32 мН/м и без образца полотна. Фильтровальная бумага может быть приобретена у компании Empirical Manufacturing Company, Inc. (EMC), 7616 Reinhold Drive Cincinnati, OH 45237.

Испытательное текучее вещество: текучее вещество с поверхностным натяжением 32 мН/м приготавливают с помощью дистиллированной воды и 0,42+/-0,001 г/литр Triton-X 100. Все текучие вещества поддерживают в условиях окружающей среды.

Промывочная жидкость для электродов: используют 0,9% водный раствор хлорида натрия (CAS 7647-14-5) (9 г NaCl на 1 л дистиллированной воды.

Процедура испытания

- Убедиться, чтобы поверхностное натяжение составляло 32 мН/м+/-1 мН/м в соответствии с испытанием на поверхностное натяжение жидкости, описанным в настоящем документе. В противном случае испытательное текучее вещество готовят заново.

- Приготовить 0,9% водный раствор NaCl в качестве жидкости для промывки электродов.

- Обеспечить следующим образом, чтобы расчетное время просачивания (3,3+/-0,5 секунд) для эталонной абсорбирующей площадки достигалось при испытании 5 слоев с использованием испытательного текучего вещества с поверхностным натяжением 32 мН/м:

- Аккуратно уложить друг на друга 5 слоев эталонной абсорбирующей площадки на основную пластину устройства для испытания на просачивание.

- Поместить пластину для проведения испытания на просачивание над 5 слоями и обеспечивают, чтобы центр пластины находился над центром бумаги. Отцентровать этот узел под дозирующим каналом.

- Убедиться, чтобы верхний узел устройства для испытания на просачивание был приведен в более низкое положение - в предварительно заданную точку остановки.

- Убедиться, чтобы электроды были соединены с таймером.

- Включить устройство для испытания на просачивание и обнулить таймер.

- При помощи пипетки с фиксированным объемом 5 мл и наконечника отмерить 5 мл испытательного текучего вещества с поверхностным натяжением 32 мН/м в канал.

- Открыть магнитный клапан канала (например, посредством нажатия на кнопку на устройстве) для выпуска 5 мл испытательного текучего вещества. Начальный поток текучего вещества замыкает электрическую цепь и запускает таймер. Таймер останавливается, когда текучее вещество проникает в эталонную абсорбирующую площадку и падает ниже уровня электродов в пластине для проведения испытания на просачивание.

- Записать время, показанное на электронном таймере.

- Извлечь узел для проведения испытания и выбросить использованную эталонную абсорбирующую площадку. Промыть электроды 0,9% водным раствором NaCl для подготовки их к следующему испытанию. Высушить углубление над электродами и заднюю часть пластины для проведения испытания на просачивание, а также вытереть выходное отверстие дозирующего устройства и нижнюю пластину или поверхность стола, на которой уложена фильтровальная бумага.

- Повторить эту процедуру испытания минимум 3 раза для обеспечения расчетного времени просачивания для эталонной абсорбирующей площадки. Если расчетное время не достигается, эталонная абсорбирующая площадка может быть признана несоответствующей требуемым характеристиками и не должна использоваться.

- После проверки характеристик эталонной абсорбирующей площадки могут быть произведены испытания образцов нетканой основы.

- Вырезать требуемое количество образцов нетканой основы. Для нетканых основ, образцы которых были взяты из рулона, образцы вырезают квадратной формы размерами 10 см на 10 см. Для нетканых основ, образцы которых были взяты из потребительского товара, образцы вырезают квадратной формы размерами 15 см на 15 см. Текучее вещество течет на образец нетканой основы из пластины для проведения испытания на просачивание. Контакт с образцом нетканой основы присутствует только на кромке.

- Аккуратно уложить друг на друга 5 слоев эталонной абсорбирующей площадки на основную пластину устройства для испытания на просачивание.

- Разместить образец нетканой основы сверху 5 слоев фильтровальной бумаги. В данном способе испытания используют два слоя образца нетканой основы. Если образец нетканой основы имеет несимметричную конфигурацию (т.е., имеет отличающуюся конфигурацию слоев, в зависимости от того, какая сторона направлена в конкретном направлении), сторона, обращенная к пользователю (для абсорбирующего продукта) в настоящем испытании направлена вверх.

- Поместить пластину для проведения испытания на просачивание над образцом нетканой основы и обеспечить, чтобы центр пластины для проведения испытания на просачивание находился над центром образца нетканой основы. Отцентровать этот узел под дозирующим каналом.

- Убедиться, чтобы верхний узел устройства для испытания на просачивание был приведен в более низкое положение - в предварительно заданную точку остановки.

- Убедиться, чтобы электроды были соединены с таймером. Включить устройство для испытания на просачивание и обнулить таймер.

- Выполнить, как описано выше.

- Повторить эту процедуру для требуемого количества образцов нетканой основы. Требуется минимум 5 образцов каждой отличающейся нетканой основы. Среднее значение представляет собой время просачивания в секундах текучего вещества с низким поверхностным натяжением 32 мН/м.

Удельная площадь поверхности

Удельную площадь поверхности нетканых основ согласно настоящему изобретению определяют на основании адсорбции газа криптона с использованием Micromeritic ASAP 2420 или эквивалентного прибора по методу постоянного давления насыщенного пара (Ро) (согласно стандарту ASTM D-6556-10), а также следуя принципам и расчетам Brunauer, Emmett и Teller на основании адсорбции газа Kr по методу БЭТ, включая автоматическую коррекцию дегазации и температуры. Следует отметить, что, исходя из рекомендаций согласно указанному методу, образцы не должны дегазироваться при 300 градусах по Цельсию, вместо этого они должны дегазироваться при комнатной температуре. Удельная площадь поверхности должна регистрироваться в м²/г.

Получение образцов нетканых основ

Каждое измерение площади поверхности осуществляют применительно к образцу, представляющему собой 1 г нетканой основы согласно настоящему изобретению. Для того, чтобы получить 1 г материала, множество образцов может быть взято из одного или более абсорбирующих изделий, одной или более упаковок или одной или более салфеток, в зависимости от того, какой продукт из абсорбирующих изделий, упаковок или салфеток испытывают. Образцы влажных салфеток высушивают при 40°С в течение двух часов до состояния, в котором прекращается вытекание жидкости из образца при оказании на него легкого давления. Указанные образцы с помощью ножниц вырезают из абсорбирующих изделий, упаковок или салфеток (в зависимости от того, какой продукт из абсорбирующих изделий, упаковок или салфеток испытывают) в областях, не содержащих, или в сущности не содержащих адгезивов. Затем образцы помещают в камеру анализа ультрафиолетовой флуоресценции для обнаружения присутствия адгезивов, поскольку адгезивы будут флуоресцировать при таком освещении. Также могут быть использованы и другие способы обнаружения адгезивов. Области образцов, на которых присутствуют адгезивы, отрезают от образцов таким образом, чтобы образцы не содержали адгезивов. Теперь образцы могут быть испытаны согласно методу испытания на удельную площадь поверхности, описанному выше.

Получение образцов нетканых барьерных манжет

Каждое измерение площади поверхности выполняют применительно к образцам нетканой барьерной манжеты (например, 50, 51), взятым из абсорбирующих изделий, при этом общая масса образцов достигает 1 г. Образцы вырезают с помощью ножниц из барьерных манжет в областях, которые не прикреплены непосредственно к абсорбирующему изделию (например, в области 11 на фиг. 3). Затем образцы помещают в камеру анализа ультрафиолетовой флуоресценции для обнаружения присутствия адгезивов, поскольку адгезивы будут флуоресцировать при таком освещении. Также могут быть использованы и другие способы обнаружения адгезивов. Области образцов, на которых присутствуют адгезивы, отрезают от образцов таким образом, чтобы образцы не содержали адгезивов. Теперь образцы могут быть испытаны согласно методу испытания на удельную площадь поверхности, описанному выше.

Испытание на измерение длины фибрилл

1) С использованием программного обеспечения, такого как Image J, измеряют количество пикселей в пределах длины условного обозначения на СЭМ-снимке нетканой основы с применением прямой линии (например, линии, имеющей длину и не имеющей толщины). Регистрируют длину линии и число микрометров, которым соответствует указанное условное обозначение.

2) Выбирают фибриллу и измеряют ее длину от свободного конца до конца, исходящего из волокна, которые наиболее четко визуализированы. Регистрируют длину линии.

3) Делят эту длину на длину условного обозначения в пикселях и затем умножают на длину условного обозначения в микрометрах для получения длины фибриллы в микрометрах.

Если фибриллы длинные и извилистые, тогда длину таких фибрилл определяют на основании линейных приращений.

Среднемассовый диаметр

Среднемассовый диаметр волокон вычисляют следующим образом:

где

предполагается, что волокна в образце круглые/цилиндрические,

d_i - измеренный диаметр i^го волокна в образце,

∂_x - бесконечно малая продольная часть волокна, на которой измеряют его диаметр, одинакова для всех волокон в образце,

m_i - масса i^го волокна в образце,

n - число волокон в образце, диаметр которых измеряют

ρ - плотность волокон в образце одинакова для всех волокон в образце

V_i - объем i^го волокна в образце.

Среднемассовый диаметр волокна должен регистрироваться в мкм.

Гравиметрическое испытание на потерю веса

Гравиметрическое испытание на потерю веса выполняют для определения количества жирного эфира (например, GTS) в нетканой основе согласно настоящему изобретению. Помещают в ацетон один или более образцов нетканой основы, при этом наименьший размер образца составляет не более 1 мм, при соотношении 1 г нетканой основы на 100 г ацетона, с использованием системы на базе сосуда с обратным холодильником. Сначала образец взвешивают перед помещением в сосуд с обратным холодильником, а затем смесь образца с ацетоном нагревают до 60°С в течение 20 часов. Затем образец извлекают и высушивают на воздухе в течение 60 минут и определяют конечную массу образца. Уравнение для определения содержания в образце жирного эфира в весовых процентах выглядит следующим образом:

вес. % жирного эфира = ([исходная масса образца - конечная масса образца] / [исходная масса образца]) × 100%.

Размеры и значения, раскрытые в данной заявке, не следует понимать, как строго ограниченные указанными точными числовыми значениями. Наоборот, если не указано иначе, каждый такой размер следует подразумевать, и как указанное значение, и как функционально эквивалентный диапазон, охватывающий данное значение. Например, размер, указанный как "40 мм", следует понимать, как "приблизительно 40 мм".

Все документы, упомянутые в настоящем документе, в том числе любая перекрестная ссылка или родственные патенты или патентные заявки, настоящим в полном объеме включены в данное описание, за исключением четко указанных исключений или иных ограничений. Цитирование любого документа не является допущением того, что он является прототипом любого раскрытого или заявленного в настоящем документе изобретения, или того, что он сам, или в сочетании с другим источником или источниками, дает пояснения, предположения или раскрывает любое из этих изобретений. Также, в том случае, если любое значение или определение какого-либо термина в данном документе противоречит любому значению или определению такого же термина в документе, включенном посредством ссылки, значение или определение, присвоенное такому термину в данном документе, должно иметь приоритетное значение.

Хотя были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления данного изобретения, специалистам в данной области будет очевидно, что могут быть выполнены различные другие изменения и модификации без отклонения от сущности и объема данного изобретения. Таким образом, предполагается, что приложенная формула изобретения охватывает все такие изменения и модификации, входящие в объем данного изобретения.

Настоящее изобретение отчасти относится к нетканой основе, содержащей один или более слоев волокон. Абсорбирующее изделие включает нетканую основу, содержащую слой волокон и имеющую удельную площадь поверхности от 0,5 м²/г до 5,0 м²/г, непроницаемый для жидкости материал, проницаемый для жидкости материал и барьерную ножную манжету, при этом нетканая основа формирует часть барьерной ножной манжеты, исключающей использование пленки в барьерной ножной манжете. 9 з.п. ф-лы, 36 ил.

1. Абсорбирующее изделие, включающее:

нетканую основу, содержащую слой волокон и имеющую удельную площадь поверхности от 0,5 м²/г до 5,0 м²/г;

непроницаемый для жидкости материал;

проницаемый для жидкости материал; и

барьерную ножную манжету,

при этом нетканая основа формирует часть барьерной ножной манжеты, исключающей использование пленки в барьерной ножной манжете.

2. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором удельная площадь поверхности нетканой основы составляет от 0,6 м²/г до 4,0 м²/г, предпочтительно от 1,0 м²/г до 3,5 м²/г.

3. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором удельная площадь поверхности нетканой основы составляет от 1,15 м²/г до 5,0 м²/г.

4. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором волокна нетканой основы сформованы из композиции, содержащей полиолефин и эфир жирных кислот в количестве от 11% до 35%, предпочтительно от 11% до 20% массы композиции, и при этом эфир жирных кислот имеет температуру плавления выше 35°С, предпочтительно в диапазоне от 50°С до 150°С.

5. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором слой волокон нетканой основы включает волокна, полученные по технологии спанбонд.

6. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором слой волокон нетканой основы включает волокна, полученные по технологии мелтблаун.

7. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором слой волокон нетканой основы выполнен из тонких волокон.

8. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором по меньшей мере часть волокон нетканой основы имеют средний диаметр более 8 мкм, а удельная площадь поверхности нетканой основы составляет по меньшей мере 1,6 м²/г.

9. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором по меньшей мере часть волокон нетканой основы имеют средний диаметр более 10 мкм, а удельная площадь поверхности нетканой основы составляет по меньшей мере 1,2 м²/г.

10. Абсорбирующее изделие по п. 1, в котором по меньшей мере часть волокон нетканой основы имеют средний диаметр более 12 мкм, а удельная площадь поверхности нетканой основы составляет по меньшей мере 0,8 м²/г.