НАРУЖНОЕ ПОКРЫТИЕ С ОТВЕРСТИЯМИ ДЛЯ ВПИТЫВАЮЩИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2019 года по МПК A61F13/51 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Область изобретения относится в целом к наружным покрытиям для впитывающих изделий и, в частности, к наружному покрытию, содержащему нетканый материал с отверстиями, выполненный с возможностью улучшения мягкости, повышения осведомленности пользователя о воздухопроницаемости наружного покрытия и снижения сырости.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Впитывающие изделия, такие как подгузники, предметы одежды, используемые при недержании, трусы для приучения к горшку, гигиенические прокладки, ежедневные прокладки и тому подобное, хорошо известны из уровня техники. Данные изделия, которые зачастую являются одноразовыми, способны впитывать и удерживать жидкости и другие физиологические выделения. Данные впитывающие изделия, как правило, имеют наружное покрытие с непроницаемой для жидкости пластмассовой пленкой, такой как полипропилен и/или полиэтилен, для предотвращения вытекания из изделия жидкости, выделяемой носящим.

[0003] Некоторые известные впитывающие изделия, имеющие непроницаемые для жидкости наружные покрытия, содержат пленку, которая является непроницаемой для водяного пара, а также жидкости. Поскольку наружное покрытие является непроницаемым как для жидкости, так и для водяного пара, впитывающее изделие зачастую ощущается горячим и липким для носящего, особенно после физиологических выделений. Кроме того, такое отсутствие проницаемости как для жидкости, так и для водяного пара, может вызвать раздражение кожи носящего. В дополнение к беспокойствам по поводу здоровья кожи непроницаемые для жидкости пластмассовые пленки зачастую не обладают эстетическими и тактильными качествами, необходимыми для впитывающих изделий.

[0004] Другие известные наружные покрытия для впитывающих изделий являются «воздухопроницаемыми». Такие наружные покрытия, которые, как правило, являются слоистыми материалами из нескольких различных типов материала, являются по существу непроницаемыми для жидкостей, но являются «воздухопроницаемыми» в том смысле, что водяной пар может проходить через наружное покрытие. Воздухопроницаемые наружные покрытия становятся все более популярными и являются высокодоходными в области впитывающих изделий.

[0005] Несмотря на предоставление зачастую более благоприятного для кожи продукта, проблемой воздухопроницаемых непроницаемых для жидкости наружных покрытий зачастую является сырость наружных покрытий. То есть на наружной поверхности наружного покрытия многих впитывающих изделий, имеющих такое наружное покрытие, возникает ощущение влажности или сырости после выделения жидкости носящим и ее впитывания изделием. Это неприятное влажное ощущение, как правило, возникает не вследствие проникновения жидкости через непроницаемое для жидкости покрытие или протекания из изделия, а скорее вследствие конденсации водяного пара на наружном покрытии в результате относительно теплого пара, проходящего через наружное покрытие, охлаждающегося и конденсирующегося на наружном покрытии.

[0006] Пользователям (например, носящим, лицам, осуществляющим уход) впитывающих изделий зачастую сложно быстро определить, имеет ли изделие, которое они используют, воздухонепроницаемое или воздухопроницаемое наружное покрытие. То есть изделия, имеющие воздухопроницаемые наружные покрытия, зачастую нелегко отличить от изделий, имеющих воздухонепроницаемые наружные покрытия. Как упомянуто выше, воздухопроницаемые наружные покрытия зачастую предоставляют более безопасный для кожи продукт с точки зрения носящего по сравнению с воздухонепроницаемыми наружными покрытиями.

[0007] Таким образом, существует необходимость во впитывающем изделии, имеющем достаточную проницаемость для водяного пара, которое остается безопасным и удобным продуктом для пользователя, но предотвращает возникновение ощущения влажности или сырости на наружной поверхности. Более того, существует необходимость в таком впитывающем изделии, которое выполнено с возможностью повышения осведомленности пользователя о воздухопроницаемости наружного покрытия. Также существует необходимость в таком впитывающем изделии, которое имеет такое наружное покрытие, которое является мягким.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[0008] В одном аспекте наружное покрытие для впитывающего изделия в целом содержит нетканый компонент, имеющий множество отверстий, образованных в нем, и пленку, связанную с нетканым компонентом с отверстиями. Отверстия в нетканом компоненте образованы посредством иглопрокалывания перед связыванием пленки с нетканым компонентом.

[0009] В другом аспекте наружное покрытие для впитывающего изделия в целом содержит нетканый компонент, определяющий множество отверстий, образованных в нем, и пленку, связанную при помощи клея с нетканым компонентом с отверстиями. Нетканый компонент определяет множество куполообразных участков, проходящих в сторону от пленки. Нетканый компонент при помощи клея связан с пленкой в местах рядом с отверстиями.

[0010] В еще одном аспекте способ изготовления наружного покрытия для впитывающего изделия в целом включает подачу полотна из нетканого материала на установку иглопрокалывания. Полотно из нетканого материала прокалывают иглами в установке иглопрокалывания для образования в нем множества отверстий для получения полотна с отверстиями из нетканого материала. Полотно с отверстиями из нетканого материала при помощи клея связано с пленкой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] На фиг. 1 показан вид сверху впитывающего изделия в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в виде подгузника, при этом подгузник проиллюстрирован в развернутом и уложенном горизонтально состоянии для демонстрации внутренней поверхности подгузника, которая обращена к носящему при ношении подгузника.

[0012] На фиг. 2 показан вид снизу подгузника в развернутом и уложенном горизонтально состоянии для демонстрации наружной поверхности подгузника, которая обращена в сторону от носящего при ношении подгузника.

[0013] На фиг. 3 показан вид спереди подгузника в надетой конфигурации с незакрепленной системой крепления.

[0014] На фиг. 4 показан вид спереди подгузника в надетой конфигурации с закрепленной системой крепления.

[0015] На фиг. 5 показан вид с торца одного предпочтительного варианта осуществления наружного покрытия подгузника.

[0016] На фиг. 6 показан увеличенный вид с торца, показанный на фиг. 5.

[0017] На фиг. 7 показан вид сверху другого предпочтительного варианта осуществления наружного покрытия подгузника.

[0018] На фиг. 8 показана схематическая иллюстрация одного предпочтительного способа изготовления наружного покрытия.

[0019] На фиг. 9 показана фотография поперечного сечения, взятого из контрольного образца слоистого материала SMS, содержащего нетканый материал SMS, наслоенный при помощи клея на пленку.

[0020] На фиг. 10 показана фотография поперечного сечения, взятого из образца слоистого материала SMS с отверстиями, содержащего нетканый материал SMS с отверстиями, наслоенный при помощи клея на пленку, в соответствии с настоящим изобретением.

[0021] На фиг. 11 показана фотография, демонстрирующая волокнистый клей, нанесенный на пленку контрольного образца слоистого материала SMS.

[0022] На фиг. 12 показана фотография, демонстрирующая волокнистый клей, нанесенный на пленку образца слоистого материала SMS с отверстиями.

[0023] На фиг. 13 показан график, иллюстрирующий диапазоны доверительного предела T Стьюдента для испытания, относящегося к расстоянию зазора между слоистым нетканым материалом и пленкой в наружном покрытии.

[0024] На фиг. 14 показан график, иллюстрирующий диапазоны доверительного предела T Стьюдента для испытания, относящегося к проценту охватываемой клеем области на пленке.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] Ссылаясь далее на графические материалы, на фиг. 1—4 проиллюстрирован один предпочтительный вариант осуществления впитывающего изделия согласно настоящему изобретению в виде подгузника, указанного в целом под номером 10. Несмотря на то что настоящее изобретение будет выполнено в контексте подгузника, следует понимать, что настоящее изобретение применимо к другим впитывающим изделиям, таким как, например, предметы одежды, используемые при недержании у взрослых, детские трусы для приучения к горшку, трусы-подгузники, плавки-подгузники, женские гигиенические изделия (например, гигиенические прокладки, ежедневные прокладки), повязки для ран, перевязочные материалы, стерилизационные обертки, хирургические халаты, простыни, салфетки, защитная одежда и тому подобное.

[0026] В одном предпочтительном варианте осуществления подгузник 10 является одноразовым впитывающим изделием. В данном контексте термин «одноразовое впитывающее изделие» относится к изделиям, которые впитывают и удерживают выделения организма и которые должны быть выброшены после ограниченного периода использования. Изделия не предназначены для стирки или иного восстановления для повторного использования. Изделия могут быть размещены вплотную на теле или вблизи тела носящего для впитывания и удержания различных выделений, выделяемых телом. Следует понимать, что в других подходящих вариантах осуществления подгузник 10 (или в более широком смысле впитывающее изделие) может являться многоразовым. То есть впитывающее изделие может быть предназначено для многократного использования без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения.

[0027] На фиг. 1 проиллюстрирован подгузник 10 в развернутом и уложенном горизонтально состоянии для демонстрации внутренней поверхности подгузника, которая обращена к носящему при ношении подгузника. С другой стороны, на фиг. 2 проиллюстрирован подгузник 10 в развернутом и уложенном горизонтально состоянии для демонстрации наружной поверхности подгузника, которая обращена в сторону от носящего при ношении подгузника. Части подгузника 10 вырезаны на фиг. 1 и 2 для иллюстрации внутренних компонентов подгузника.

[0028] Все еще ссылаясь на фиг. 1 и 2, подгузник 10 имеет продольное направление 42 и поперечное направление 44. В продольном направлении 42 подгузник 10 определяет переднюю часть 14, заднюю часть 16 и паховую часть 18, проходящую между и соединяющую переднюю часть 14 и заднюю часть 16. Передняя часть 14 подгузника 10 должна быть в целом расположена спереди носящего во время использования; задняя часть 16 должна быть в целом расположена сзади носящего во время использования; и паховая часть 18 должна быть в целом расположена между ногами носящего во время использования.

[0029] В проиллюстрированном варианте осуществления как задняя часть 16, так и передняя часть 14 включают прямой поясной (или торцевой) край 22. В данном контексте «прямой край» относится к краю, который по существу не содержит кривых, изгибов, углов, углублений или неровностей. Однако следует понимать, что задний и/или передний поясной край 22 может быть вырезан в любой подходящей форме, как известно из уровня техники (например, дугообразной форме). Как показано на фиг. 1 и 2, подгузник 10 имеет противоположный продольный боковой край 24, который проходит между задним и передним поясными краями 22. В проиллюстрированном варианте осуществления каждый из боковых краев 24 содержит нелинейную часть, которая определяет по меньшей мере часть отверстия для ног во время ношения подгузника 10. Следует понимать, что боковые края 24 могут иметь любую подходящую форму, включая прямую.

[0030] Как показано на фиг. 1 и 2, подгузник 10 содержит обращенный к телу прокладочный материал 30, наружное покрытие 32 и впитывающую структуру 48, расположенную между обращенным к телу прокладочным материалом и наружным покрытием. Обращенный к телу прокладочный материал 30 подгузника 10, как проиллюстрировано на фиг. 1, определяет лицевую по отношению к телу поверхность подгузника. Таким образом, обращенный к телу прокладочный материал 30 должен находиться рядом и в непосредственном контакте с телом носящего при надевании носителем подгузника 10. В результате обращенный к телу прокладочный материал 30 является соответственно деформируемым, мягким на ощупь и не вызывающим раздражение кожи у носящего. В одном предпочтительном варианте осуществления обращенный к телу прокладочный материал 30 выполнен с возможностью изоляции кожи носящего от жидкостей, удерживающихся во впитывающей структуре 48. Для предоставления носящему более сухой поверхности, обращенный к телу прокладочный материал 30 может быть менее гидрофильным, чем впитывающая структура 48, а также достаточно пористым для того, чтобы являться легко проницаемым для жидкости.

[0031] Подходящие материалы для обращенного к телу прокладочного материала 30 хорошо известны в данной области техники и включают, например, поропласты, сетчатые пеноматериалы, пластмассовые пленки с отверстиями, натуральные волокна (т. е. шерстяные или хлопковые волокна), синтетические волокна (т. е. полиэфир, полипропилен, полиэтилен и т. д.) или сочетание натуральных и синтетических волокон. Например, обращенный к телу прокладочный материал 30 может содержать полотно мелтблаун или спанбонд из полиолефиновых волокон или связанное кардочесанное полотно, состоящее из натуральных и/или синтетических волокон. Обращенный к телу прокладочный материал 30 может состоять из по существу гидрофобного материала, обработанного поверхностно-активным веществом или иным образом обработанного для придания необходимого уровня смачиваемости и проницаемости. В качестве примера поверхностно-активное вещество может быть нанесено в количестве, необходимом для придания необходимой степени гидрофильности, с помощью традиционных средств, таких как распыление, печать, нанесение покрытия кистью и тому подобное. В одном предпочтительном варианте осуществления обращенный к телу прокладочный материал 30 может содержать нетканое полотно из полипропиленовых волокон спанбонд или полиэтиленовых/пропиленовых многокомпонентных волокон спанбонд, обработанных поверхностно-активным веществом, например октилфеноксиполиэтоксиэтанолом, который коммерчески доступен от Union Carbide, Данбери, Коннектикут, под торговой маркой TRITON X-102, или эквивалентным веществом.

[0032] Наружное покрытие 32 подгузника 10, который проиллюстрирован на фиг. 2, определяет лицевую по отношению к предмету одежды поверхность подгузника, которая во время ношения должна находиться рядом с одеждой носящего. В одном предпочтительном варианте осуществления наружное покрытие 32 является слоистым материалом, содержащим по меньшей мере два слоя (например, первый слой, связанный со вторым слоем). В проиллюстрированном варианте осуществления и как показано на фиг. 5 и 6, например, наружное покрытие 32 содержит волокнистый нетканый компонент 34, связанный при помощи клея (например, слоем 36 клея) с пленкой 38. В одном предпочтительном варианте осуществления, например, наружное покрытие 32 может содержать полипропиленовый текстильный материал спанбонд, связанный при помощи клея, такого как волокнистый клей, с истонченной посредством растягивания полипропиленовой пленкой.

[0033] В одном предпочтительном варианте осуществления пленка 38 является «воздухопроницаемым» материалом, который позволяет парам выходить из подгузника 10 и который является непроницаемым для жидкости. Таким образом, в одном варианте осуществления пленка 38 может быть выполнена с возможностью удержания жидкости, при этом обеспечивая прохождение пара. В одной подходящей конфигурации пленка 38 может являться микропористым материалом, который является «воздухопроницаемым», для обеспечения парам возможности выходить из подгузника 10, при этом предотвращая прохождение через него жидких выделений. Например, наружное покрытие 32 может содержать микропористую полимерную пленку или нетканый текстильный материал, который был покрыт или иным образом обработан для придания необходимого уровня непроницаемости для жидкости.

[0034] Следует понимать, что воздухопроницаемость пленки 38 может значительно изменяться без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения. В одном предпочтительном варианте осуществления, например, пленка 38 имеет скорость проникновения водяных паров (WVTR) от приблизительно 1500 грамм/м²-24 часа до приблизительно 10000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR, описанной далее. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления, например, слой пленки имеет воздухопроницаемость от приблизительно 2500 грамм/м²-24 часа до приблизительно 7000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR. В еще одном особенно предпочтительном варианте осуществления, например, слой пленки имеет воздухопроницаемость от приблизительно 3500 грамм/м²-24 часа до приблизительно 5000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR. В одном предпочтительном варианте осуществления пленка 38 имеет воздухопроницаемость приблизительно 4000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR.

[0035] Подходящие материалы для пленки 38 включают, помимо всего прочего, полиолефиновые пленки и любую другую подходящую полимерную пленку, которая является непроницаемой для жидкости и проницаемой для пара. Подходящая микропористая пленка является, например, пленочным материалом PMP-1, коммерчески доступным от Mitsui Toatsu Chemicals, Inc., Токио, Япония, или полиолефиновой пленкой XKO-8044, коммерчески доступной от 3М Company, Миннеаполис, Миннесота. Одной из подходящих непроницаемых для жидкости пленок для использования в качестве пленки 38 является, например, полиэтиленовая пленка толщиной 0,2 миллиметра, коммерчески доступная от Huntsman Packaging, Ньюпорт-Ньюс, Вирджиния, США.

[0036] Еще один материал, подходящий для пленки 38, включает компонент в виде полимерной матрицы и компонент в виде наполнителя. Полимерная матрица предпочтительно содержит полиолефин и составляет приблизительно 30—90% по весу слоя пленки. Слой пленки также включает компонент в виде наполнителя. Компонент в виде наполнителя может являться органическим или неорганическим наполнителем и составляет приблизительно 10—70% по весу слоя пленки. Компонент в виде наполнителя (наполнителей) и компонент в виде полимерной матрицы сначала смешиваются в расплаве и смесь экструдируется в исходный слой пленки. Исходный слой пленки может быть экструдирован в качестве однослойной пленки или может составлять один или несколько слоев в многослойной пленочной структуре. Затем пленка предпочтительно растягивается при повышенной температуре ниже температуры плавления полимерного компонента. По мере растягивания пленки образуются пустоты вокруг частиц наполнителя для образования микропористой воздухопроницаемой пленки.

[0037] Волокнистый нетканый компонент 34 наружного покрытия 32 может содержать любой подходящий нетканый материал, включая однослойный нетканый материал или нетканый слоистый материал. Например, нетканый компонент 34, состоящий из одного слоя, может являться полотном спанбонд. В одном предпочтительном варианте осуществления нетканого компонента 34, состоящего из нетканого слоистого материала, нетканый компонент может содержать слой материала мелтблаун, расположенный между двумя слоями материала спанбонд для образования слоистого материала спанбонд/мелтблаун/спанбонд («SMS»). Конечно, нетканый слоистый материал может иметь другую конфигурацию и содержать любое необходимое количество слоев материалов мелтблаун и спанбонд, например слоистые материалы спанбонд/мелтблаун/мелтблаун/спанбонд («SMMS»), слоистые материалы спанбонд/мелтблаун («SM») и т. д. В дополнение к полотнам спанбонд ряд других нетканых полотен может быть также использован для образования нетканого компонента 34, например полотна мелтблаун, связанные кардочесанные полотна, полотна, полученные мокрым холстоформованием, полотна, полученные аэродинамическим холстоформованием, полотна коформ, гидравлически сплетенные полотна и т. д.

[0038] Следует понимать, что базовый вес нетканого компонента 34 может являться любым подходящим базовым весом. В некоторых подходящих вариантах осуществления базовый вес нетканого компонента 34 составляет от приблизительно 8 грамм на квадратный метр (г/м²) до приблизительно 30 г/м² и, в частности, от приблизительно 10 г/м² до приблизительно 18 г/м². Например, подходящий базовый вес для нетканого компонента 34 составляет 12 г/м² и 15 г/м².

[0039] Как показано на фиг. 2 и 3, нетканый компонент 34 наружного покрытия имеет множество отверстий 70. В одном предпочтительном варианте осуществления и как показано на фиг. 2 и 3, на которых показаны виды сверху, каждое из отверстий 70 имеет в целом круглую форму, но следует понимать, что отверстия могут иметь любую подходящую форму (например, эллиптическую, квадратную, треугольную). В одном предпочтительном варианте осуществления отверстия 70 имеют в целом круглую форму (на виде сверху при рассмотрении сверху или снизу) и имеют диаметр (т. е. первую ширину 118, которая показана на фиг. 6) от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 4 мм.

[0040] Как показано на фиг. 6, на которой показан увеличенный вид с торца наружного покрытия 32, каждое из отверстий 70 в целом имеет коническое поперечное сечение. В результате отверстия 70 имеют первую ширину 118 (или «минимальную ширину»), расположенную рядом с пленкой 38, и вторую ширину 120 (или «максимальную ширину»), расположенную рядом с наружным расширением нетканого компонента 34. В проиллюстрированном варианте осуществления первая ширина 118 по существу меньше второй ширины 120. Проиллюстрированные отверстия 70, например, имеют первую ширину (или диаметр) 118 приблизительно 1 мм и вторую ширину (или диаметр) 120 приблизительно 1,5 мм. В проиллюстрированном варианте осуществления каждое из отверстий 70 имеет в целом одинаковые размер и форму (т. е. круглые отверстия, имеющие диаметр приблизительно 1 мм, при рассмотрении сверху и в целом коническую форму при рассмотрении с торца или в поперечном сечении).

[0041] Следует понимать, что отверстия 70 могут иметь любой подходящий размер и/или форму без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения. Например, на фиг. 7 проиллюстрирован подходящий нетканый компонент 134, имеющий в целом эллиптические отверстия 170 при рассмотрении сверху. Предполагается, что в некоторых подходящих вариантах осуществления вторая ширина 120 может быть определена шириной канала. Например, канал может проходить между двумя или более отверстиями 70 и отверстия могут быть образованы на дне канала.

[0042] Следует понимать, что нетканый компонент 34 наружного покрытия 32 может иметь отверстия 70 с различными размерами и/или формами. Например, различные части подгузника 10 могут иметь отверстия 70 с различными размерами и/или формами. В одном подходящем примере задняя и передняя части 12, 14 подгузника 10 могут иметь отверстия 70 с большими диаметрами, чем отверстия в паховой части 16. Предполагается, что в таком варианте осуществления паховая часть 16 подгузника 10 может не иметь отверстий 70. В еще одном подходящем примере части нетканого компонента 34, расположенные на расстоянии от впитывающей структуры 48, могут иметь отверстия 70 с большими диаметрами, чем часть, соответствующая (например, вышележащей) впитывающей структуре 48. Предполагается, что в таком варианте осуществления часть нетканого компонента 34, перекрывающая впитывающую структуру 48, может не иметь отверстий 70.

[0043] Как наилучшим образом показано на фиг. 2, отверстия 70 определяют множество столбцов, которые проходят в продольном направлении 42 подгузника, и множество строк, которые проходят в поперечном направлении 44 подгузника. В одном предпочтительном варианте осуществления каждое из отверстий 70 расположено приблизительно на равном расстоянии от соседних отверстий. Другими словами, каждый из столбцов и каждая из строк расположены приблизительно на одинаковом расстоянии друг от друга. В одном предпочтительном варианте осуществления каждое из отверстий расположено на расстоянии 122 (фиг. 6) от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 6 мм от соседних отверстий (как измерено от края одного отверстия до ближайшего края соседнего отверстия). В проиллюстрированном варианте осуществления, например, расстояние 122 между соседними отверстиями 70 составляет приблизительно 1 мм. Следует понимать, что расстояние между отверстиями 70 может являться любым подходящим расстоянием и изменяется между отверстиями. Таким образом, отверстия 70 могут быть расположены на любом расстоянии друг от друга, включая произвольное расстояние. Более того, плотность отверстий 70 в нетканом компоненте 34 может находиться в диапазоне от приблизительно 9 на квадратный сантиметр до приблизительно 36 на квадратный сантиметр. В проиллюстрированном варианте осуществления, например, плотность отверстий 70 составляет приблизительно 18 отверстий на квадратный сантиметр.

[0044] Следует понимать, что отверстия 70 в нетканом компоненте 34 могут быть расположены друг от друга на любом подходящем расстоянии и могут иметь любую подходящую плотность. Следует также понимать, что расстояние между и/или плотность отверстий 70 может изменяться в различных частях нетканого компонента 34. Таким образом, различные части нетканого компонента 34 могут иметь большее или меньшее количество отверстий 70, чем другие части, без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения.

[0045] Как показано на фиг. 6, на которой показан увеличенный вид с торца наружного покрытия 32, показанного на фиг. 5, нетканый компонент 34 в целом определяет множество куполообразных участков, которые на фиг. 6 выглядят в целом, как дуги, которые проходят между отверстиями 70. Как проиллюстрировано на этой фигуре, нетканый компонент 34 при помощи клея 36 связан с пленкой 38 в местах рядом с открытыми концами выступов, которые образуют отверстия 70. Части нетканого компонента 34, расположенные на расстоянии от отверстий (например, куполообразные участки), расположены на расстоянии от пленки 38 вследствие воздушного зазора, который создается волокнами нетканого материала, которые ортогонально вытесняются из плоскости X-Y нетканого компонента при образовании в нем отверстий 70. Конусообразные выступы, образованные таким образом посредством процесса создания отверстий, способствуют предполагаемой повышенной способности подачи воздуха полученного в результате слоистого материала, который образует наружное покрытие 32, и, следовательно, возможности слоистого материала предоставлять улучшенную емкость для снижения ощущения влажности или сырости, которая обычно связана с композитами воздухопроницаемого наружного покрытия впитывающих изделий личной гигиены, таких как, например, подгузники. Расположение значительной части нетканого компонента 34 на расстоянии от пленки 38, как проиллюстрировано на фиг. 6, также создает приподнятость в нетканом компоненте. Приподнятость добавляет объем и упругость нетканому компоненту 34, который способствует общим улучшенным комфорту и ощущению наружного покрытия 32, описанного в данном документе. Таким образом, нетканый компонент 34, имеющий отверстия 70, как описано в данном документе, имеет большие объем и упругость, чем тот же нетканый компонент без отверстий.

[0046] Более того, расположение частей нетканого компонента 34 на расстоянии от пленки 38 предотвращает ощущение пользователем влажности или сырости на наружном покрытии. Как указано выше, иногда во время использования впитывающих изделий относительно теплый пар проходит через наружное покрытие, охлаждается и конденсируется на наружном покрытии и, в частности, на пленке. Таким образом, любой конденсат, который собирается на пленке 38 наружного покрытия 32, раскрытого в данном документе, будет расположен на расстоянии от пользователя за счет нетканого компонента 34. В результате наружное покрытие 32, раскрытое в данном документе, предположительно не будет ощущаться влажным или сырым для пользователя. Следует понимать, что подобный результат может быть достигнут посредством наличия нетканого компонента с большим базовым весом. Однако это значительно увеличит стоимость наружного покрытия.

[0047] Кроме того, в одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения отверстия 70 в нетканом компоненте 34 легко заметны для пользователя. Таким образом, отверстия 70 могут предоставить пользователю визуальную подсказку о том, что подгузник 10 содержит воздухопроницаемое наружное покрытие и, в частности, что пленка 38 является воздухопроницаемой.

[0048] Как упомянуто выше, пленка 38 и нетканый компонент 34 наружного покрытия 32 соответственно связаны при помощи клея друг с другом. Однако следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления нетканый компонент 34 и пленка 38 могут быть связаны вместе с использованием любого подходящего способа связывания. Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления нетканый компонент 34 может быть связан с пленкой 38 с использованием связи, полученной способом термосварки, или связи, формируемой под давлением.

[0049] В одном предпочтительном варианте осуществления пленка 38 и нетканый компонент 34 имеют приблизительно одинаковую длину и одинаковую ширину и выравнены друг с другом (т. е. пленка 38 и нетканый компонент 34 имеют одинаковую протяженность). В еще одном предпочтительном варианте осуществления, как показано на фиг. 1 и 2, ширина пленки 38 значительно меньше, чем ширина нетканого компонента 34. Таким образом, проходящие в продольном направлении боковые края пленки 38 расположены на расстоянии в значительной степени по направлению внутрь от боковых краев 24 подгузника 10, которые определены по меньшей мере частично нетканым компонентом 34. В проиллюстрированном варианте осуществления ширина пленки 38 приблизительно равна или слегка превышает ширину впитывающей структуры 48. В результате, впитывающая структура 48, которая должна впитывать и удерживать жидкие выделения, в достаточной степени покрыта пленкой 38. Следует понимать, что пленка 38 может иметь любые подходящие размер и форму без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения.

[0050] Как показано на фиг. 5 и 6, пленка 38 и нетканый компонент 34 связаны вместе лицевыми сторонами. Подходящий клей для слоистого материала, который может быть нанесен непрерывно или с промежутками в виде капель, струи, параллельных завитков и тому подобного, может быть получен от Findley Adhesives, Inc., Уоууотоса, Висконсин, США или от National Starch and Chemical Company, Бриджуотер, Нью-Джерси, США. Примеры подходящего клея включают резиновый клей (т. е. материалы, способные по меньшей мере на 75% удлинение без разрыва), такой как стирол-бутадиеновый клей на водной основе, неопрен, поливинилхлорид, виниловые сополимеры, полиамиды и этиленвинилтерполимеры. В одном предпочтительном варианте осуществления и как показано на фиг. 12, клей 36 является волокнистым клеем. Предпочтительно, клей наносится на пленку 38 в количестве от приблизительно 0,5 г/м² до приблизительно 2 г/м² перед наслоением нетканого компонента 34 на пленку. В проиллюстрированном варианте осуществления, например, приблизительно 0,9 г/м² клея наносится на пленку. Следует понимать, что в других подходящих вариантах осуществления клей может быть нанесен на нетканый компонент 34 перед наслоением на пленку 38. Следует также понимать, что может быть использовано любое подходящее количество клея.

[0051] В одном предпочтительном варианте осуществления отверстия 70 в нетканом компоненте 34 соответственно образованы посредством иглопрокалывания. Иглопрокалывание является процессом, при котором множество игл (или штифтов) вводится в или сквозь нетканый материал. Ссылаясь на фиг. 8, на которой проиллюстрирован один предпочтительный вариант осуществления устройства, указанного в целом под номером 300, для изготовления наружного покрытия 32, поступающее непрерывное полотно 312 подходящего нетканого материала может быть подано на опорный валик 316 узлом подачи полотна, таким как, например, один или несколько приводных валиков 314. В проиллюстрированном варианте осуществления опорный валик 316 является вакуумным барабаном, но предполагается, что могут быть использованы другие подходящие устройства обработки полотна. Опорный валик 316 может внутри содержать или может быть иным образом соединен с подходящим источником вакуума (таким как, например, вакуумный насос, вакуумная камера и т. д., которые не показаны), который способен выборочно прилагать разрежение (т. е. отрицательное давление) через одно или несколько вакуумных отверстий, так что материалы, расположенные на наружной поверхности опорного валика, в целом притягиваются к наружной поверхности и закрепляются на ней.

[0052] Устройство 300, проиллюстрированное на фиг. 8, дополнительно содержит валик 318 для иглопрокалывания (в широком смысле «установку иглопрокалывания»), содержащий множество игл 320. В одном предпочтительном варианте осуществления каждая из игл 320 в целом имеет коническую форму. Однако следует понимать, что иглы могут иметь любой подходящий размер или форму без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения. Иглы 320 выполнены с возможностью проникновения внутрь нетканого полотна 312 на предопределенную глубину по мере перемещения нетканого полотна опорным валиком 316 мимо валика 318 для иглопрокалывания. Следует понимать, что другие подходящие способы (например, воздушные или водяные струи) отклонения волокон нетканого полотна 312 в направлении z (из плоскостей x и y) и создания отверстий в нетканом полотне 312 могут быть использованы без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения.

[0053] Как показано на фиг. 8, непрерывно движущееся полотно 324 из подходящего пленочного 38 материала подается на опорный валик 316. В проиллюстрированном варианте осуществления подходящий клей, такой как волокнистый клей, наносится на полотно 324 в установке 315 нанесения клея до или после того, как оно достигнет опорного валика 316. В частности, полотно 324 из пленочного материала с нанесенным на него клеем и нетканое полотно 312 направляются через зазор, определенный опорным валиком 316 и толкателем 323 (или другим подходящим устройством, например валиком). Следует понимать, что толкатель 323 может быть опущен. В данном варианте осуществления нетканое полотно 312 приклеивается к полотну 324 из пленочного материала без использования зазора. Предполагается, что наружное покрытие 32 может быть изготовлено с использованием любого подходящего способа без отступления от некоторых аспектов настоящего изобретения.

[0054] В очередной раз ссылаясь на фиг. 1 и 2, обращенный к телу прокладочный материал 30 и наружное покрытие 32 расположены на противоположных сторонах впитывающей структуры 48. Таким образом, впитывающая структура 48 расположена между обращенным к телу прокладочным материалом 30 и наружным покрытием 32. В одном предпочтительном варианте осуществления обращенный к телу прокладочный материал 30 и наружное покрытие 32 соединены друг с другом по наружной периферии впитывающей структуры 48 любым способом, известным специалистам в данной области техники, таким как клеевая связь, связь, полученная способом ультразвуковой сварки, связь, полученная способом термосварки, и тому подобное и их сочетания. В данном контексте термин "соединение" и его производные охватывают конфигурации, в которых элемент непосредственно прикреплен к другому элементу посредством закрепления элемента непосредственно на другом элементе, и конфигурации, в которых элемент косвенно прикреплен к другому элементу посредством закрепления элемента на промежуточном элементе (элементах), который, в свою очередь, закреплен на другом элементе.

[0055] В одном предпочтительном варианте осуществления обращенный к телу прокладочный материал 30 и наружное покрытие 32 (и, в частности, нетканый компонент 34) в целом имеют одинаковую протяженность. То есть обращенный к телу прокладочный материал 30 и наружное покрытие 32 имеют в целом одинаковые размер и форму и расположены таким образом, что периферия обращенного к телу прокладочного материала в целом выравнена с периферией наружного покрытия 32. В проиллюстрированном варианте осуществления обращенный к телу прокладочный материал 30 и наружное покрытие 32 в целом расположены лицевыми сторонами друг к другу и связаны вместе за пределами протяженности пленки 38. Однако следует понимать, что обращенный к телу прокладочный материал 30 и наружное покрытие 32 могут иметь любые подходящие размер и форму, включая варианты осуществления, в которых обращенный к телу прокладочный материал 30 имеет размер и форму, которые отличаются от размера и формы наружного покрытия 32.

[0056] Как упомянуто выше, впитывающая структура 48 расположена между обращенным к телу прокладочным материалом 30 и наружным покрытием 32. Впитывающая структура 48 в целом является послушной и способна впитывать и удерживать жидкие выделения организма. Впитывающая структура 48 может содержать сверхвпитывающий материал, штапельные волокна, связующие волокна и тому подобное и их сочетания, как известно из уровня техники. Впитывающая структура 48 может иметь любые из множества форм и размеров. Например, композитная впитывающая сердцевина может иметь прямоугольную форму, I-образную форму или T-образную форму. Размер и впитывающая способность впитывающей структуры 48 должны соответствовать размеру предполагаемого носящего и нагрузке жидкости, обеспечиваемой при предполагаемом использовании подгузника 10.

[0057] В одном предпочтительном варианте осуществления подгузник 10 может содержать принимающую часть (не показанную), расположенную между впитывающей структурой 48 и обращенным к телу прокладочным материалом 30. Принимающая часть служит для быстрого сбора и временного удержания жидкостей, выделяемых носителем, а затем высвобождения жидкостей во впитывающую структуру 48. Различные тканые и нетканые материалы могут быть использованы для создания принимающей части. Например, принимающая часть может являться слоем полотна спанбонд или мелтблаун из полиолефиновых волокон. Принимающая часть может также являться связанным кардочесанным полотном из натуральных и синтетических волокон. Принимающая часть может являться по существу гидрофобным материалом и при необходимости может быть обработана поверхностно-активным веществом или подвергнута иной обработке для придания необходимого уровня смачиваемости и гидрофильности.

[0058] В проиллюстрированном варианте осуществления впитывающая структура 48 содержит оберточный лист 90 из ткани. Оберточный лист 90 из ткани способствует поддержанию целостности некоторых впитывающих структур, таких как волокнистые структуры, полученные аэродинамическим холстоформованием. Кроме того, оберточный лист 90 из ткани способствует распределению жидкости по впитывающей структуре 48, в частности, при использовании материала с превосходными влагоотводящими свойствами, такого как впитывающие целлюлозные материалы. Примеры распространенных материалов оберточного листа из ткани включают крепированную вату или ткань с высокой устойчивостью к воздействию влаги. Кроме того, гидрофильные нетканые текстильные материалы могут быть также использованы в качестве оберточного листа впитывающей сердцевины; см. патент США № 5458592, главным образом переуступленный Abuto и соавт., содержание которого полностью включено в данный документ посредством ссылки.

[0059] Ссылаясь на фиг. 1 и 2, подгузник 10 содержит пару прорезиненных проходящих в продольном направлении манжет 74 для ног. Манжеты 74 для ног выполнены с возможностью прилегания к ногам носящего при использовании и служат в качестве механического барьера для растекания выделений организма в поперечном направлении. В одном предпочтительном варианте осуществления манжеты 74 для ног могут быть образованы частями наружного покрытия 32 и/или обращенного к телу прокладочного материала 30, которые проходят за пределы продольных сторон впитывающей структуры 48. В другом предпочтительном варианте осуществления и как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, манжеты 74 для ног могут быть образованы из отдельных материалов (например, полос из резинок для ног), соединенных с наружным покрытием 32 и/или другими компонентами подгузника 10.

[0060] Подгузник 10 может также содержать переднюю резинку для талии (не показанную) и/или заднюю резинку 72 для талии. В проиллюстрированном варианте осуществления, например, подгузник 10 содержит заднюю резинку 72 для талии, но не содержит передней резинки для талии. Задняя резинка 72 для талии выполнена с возможностью стягивания и удерживания подгузника 10 на носителе, в частности на талии носящего.

[0061] Материалы, подходящие для использования в образовании манжет 74 для ног и/или резинок 72 для талии, известны специалистам в данной области техники. Примерами данных материалов являются полосы или ленты из полимерного эластомерного материала, которые приклеиваются к подгузнику 10 в растянутом положении или которые прикрепляются к подгузнику во время складывания подгузника, так что подгузнику 10 придаются упругие стягивающие силы. Манжеты 74 для ног и/или резинки 72 для талии могут иметь любую конфигурацию, которая обеспечивает необходимую эффективность. Манжеты 74 для ног могут в целом являться прямыми или при необходимости изогнутыми (как проиллюстрировано на фиг. 1 и 3) для более плотного прилегания к контурам ног носящего. В данном контексте термины «эластичный», «эластомерный» и тому подобное относятся к способности материала или композитного материала удлиняться по меньшей мере приблизительно на 50 процентов и при ослаблении сокращаться в пределах по меньшей мере 50 процентов своей исходной длины.

[0062] Манжеты 74 для ног и/или резинки 72 для талии могут быть прикреплены к подгузнику 10 любым способом, известным специалистам в данной области техники. Например, манжеты 74 и/или резинки 72 могут быть соединены с подгузником 10 посредством ультразвуковой сварки, термосварки, клеевого связывания и тому подобного и их сочетаний.

[0063] Подгузник 10 может также содержать пару герметичных отворотов (не показанных), которые проходят в продольном направлении вдоль подгузника 10 и выполнены с возможностью предоставления барьера для растекания выделений организма в поперечном направлении, как известно из уровня техники. Герметичные отвороты могут быть соединены с обращенным к телу прокладочным материалом или другими компонентами подгузника 10. Подходящие конфигурации герметичных отворотов описаны, например, в патенте США № 5599338, выданном 4 февраля 1997 г. K. Enloe, содержание которого полностью включено в данный документ посредством ссылки.

[0064] Как показано на фиг. 1 и 2, задняя часть 14 подгузника содержит пару задних ушек, указанных в целом под номером 110. В одном предпочтительном варианте осуществления задние ушки 110 могут быть образованы из удлинений обращенного к телу прокладочного материала 30, наружного покрытия 32 или сочетаний как обращенного к телу прокладочного материала, так и наружного покрытия. В еще одном предпочтительном варианте осуществления и как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, задние ушки 110 могут быть образованы в качестве отдельных компонентов и прикреплены к обращенному к телу прокладочному материалу 30, наружному покрытию 32 и/или как обращенному к телу прокладочному материалу, так и наружному покрытию, как известно из уровня техники. В проиллюстрированном варианте осуществления задние ушки 110 прикреплены к лицевой по отношению к телу поверхности обращенного к телу прокладочного материала 30, так что прикрепленная часть ушек расположена между телом носящего и обращенным к телу прокладочным материалом при ношении подгузника.

[0065] В одном предпочтительном варианте осуществления каждое из задних ушек 110 содержит эластомерную часть 112, неэластомерную часть 114 и компонент 116 крепления, установленный на неэластомерной части (фиг. 1). Эластомерные части 112 задних ушек 110 могут быть образованы из любого типа эластомерного материала, способного выполнять функции, описанные в данном документе. В одном предпочтительном варианте осуществления эластомерный материал будет способен к растяжению по меньшей мере в одном направлении (например, в поперечном направлении 44 подгузника 10, как показано на фиг. 1) и предпочтительно эластомерный материал будет способен к растяжению в двух направлениях (например, как в продольном направлении 42, так и в поперечном направлении 44 подгузника, как показано на фиг. 1). Предпочтительно, если эластомерный материал способен к растяжению в одном направлении, направление растяжения эластомерного материала будет ориентировано таким образом, чтобы обеспечить упругие силы, которые направлены на стягивание передней и задней частей изделия по направлению друг к другу, так что изделие удерживается вокруг талии носящего.

[0066] В одном предпочтительном варианте осуществления эластомерный материал, из которого образованы эластомерные части 112 задних ушек 110, способен удлиняться на по меньшей мере приблизительно 50 процентов, в качестве альтернативы на по меньшей мере приблизительно 100 процентов, в качестве альтернативы на по меньшей мере приблизительно 130 процентов. После удлинения до 50 процентов (если эластомерный материал способен удлиняться не более чем на 100 процентов) или 100 процентов (если эластомерный материал способен удлиняться на более чем 100 процентов) эластомерный материал соответственно восстанавливается до по меньшей мере приблизительно 50 процентов своей исходной длины, в качестве альтернативы до по меньшей мере приблизительно 80 процентов своей исходной длины. Эластомерный материал может являться изначально эластомерным материалом, то есть материалом, который образован в эластомерном состоянии, или его можно сделать эластомерным посредством обработки после образования. Например, эластомерный материал может быть активирован посредством нагрева или давления. Эластомерные части 112 задних ушек 110 могут быть образованы из соединенного в растянутом состоянии слоистого материала (SBL), соединенного перетяжками слоистого материала (NBL), эластомерной пленки, эластомерного пеноматериала и тому подобного.

[0067] Все еще ссылаясь на фиг. 1, каждая из неэластомерных частей 114 задних ушек 110 прикреплена к соответствующей одной из эластомерных частей 112, и первые компоненты 116 крепления (такие как материал с крючками), в свою очередь, расположены на неэластомерных частях. Как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, неэластомерные части 114 задних ушек 110 проходят частично в поперечном направлении наружу соответствующей эластомерной части 112, и первые компоненты 116 крепления каждой из неэластомерных частей 114 выполнены с возможностью зацепления компонента в виде петли, расположенного в передней части 12 подгузника 10 в надетой конфигурации, как более подробно описано далее.

[0068] Как наилучшим образом показано на фиг. 1, каждая из проиллюстрированных неэластомерных частей 114 дополнительно содержит область 210 для захвата, расположенную в поперечном направлении снаружи первого компонента 116 крепления, для использования при ручном захвате и управлении неэластомерной частью и в более широком смысле соответствующим задним ушком 110 относительно подгузника 10. Область 210 для захвата является неприкрепляемой к подгузнику 10. Термин «неприкрепляемый» при использовании в данном случае означает, что область 210 для захвата не прикрепляется к подгузнику 10 с возможностью снятия или с иной возможностью удаления, а также не является областью для захвата, постоянно прикрепленной к подгузнику. В одном варианте осуществления область 210 для захвата проходит в поперечном направлении наружу от соответствующего первого компонента 116 крепления на расстояние по меньшей мере приблизительно 1 мм, например в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм, для предоставления достаточного неприкрепленного материала для простого захвата и притягивания неэластомерной части 114.

[0069] Как проиллюстрировано на фиг. 3 и 4, конфигурация подгузника 10 может быть выборочно изменена на закрепленную или надетую конфигурацию посредством прикрепления задней части 14 (и, в частности, задних ушек 110) к передней части 12 с использованием системы крепления, указанной в целом под номером 180, для определения трехмерной надетой конфигурации подгузника, имеющего отверстие 150 для талии и пару отверстий 152 для ног. Несмотря на то, что подгузник 10, проиллюстрированный на фиг. 3 и 4, демонстрирует, что задняя часть 14 (и, в частности, задние ушки 110) перекрывает переднюю часть 12 при соединении с ней, что удобно, подгузник может быть также выполнен таким образом, чтобы передняя часть перекрывала заднюю часть при соединении.

ИСПЫТАНИЯ

[0070] Четыре образца наружного покрытия были испытаны на скорость проникновения водяных паров (WVTR), расстояние зазора между нетканым материалом и пленкой, эквивалентный круговой диаметр (ECD), процент открытой области, расстояние между открытыми областями, прочность на отрыв и анализ склеивания, как описано далее. Четыре испытываемых образца наружного покрытия состояли из двух контрольных образцов и двух образцов, изготовленных в соответствии с настоящим изобретением.

[0071] Двумя контрольными образцами являлись: 1) полотно спанбонд/мелтблаун/спанбонд («SMS»), имеющее базовый вес приблизительно 12 г/м², связанное при помощи клея с полимерной пленкой; и 2) полотно спанбонд, имеющее базовый вес приблизительно 15 г/м², связанное при помощи клея с полимерной пленкой.

[0072] Двумя образцами, изготовленными в соответствии с настоящим изобретением, являлись: 1) полотно спанбонд/мелтблаун/спанбонд («SMS») с отверстиями, имеющее базовый вес приблизительно 12 г/м², связанное при помощи клея с полимерной пленкой; и 2) полотно спанбонд («SB») с отверстиями, имеющее базовый вес приблизительно 15 г/м², связанное при помощи клея с полимерной пленкой.

[0073] Каждый из образцов был изготовлен с использованием одинаковых материалов и процессов за исключением того, что два образца, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, были подвергнуты иглопрокалыванию перед сцеплением при помощи клея с полимерной пленкой. В частности, пленка для каждого из образцов являлась воздухопроницаемой полиэтиленовой пленкой с базовым весом 17 г/м² с WVTR, равной 4000 грамм/м²-24 часа, доступной от Hans Chemical Co., Ltd., Тэгу, Корея. Материал SMS являлся полипропиленовым материалом спанбонд/мелтблаун/спанбонд с базовым весом 12 г/м², доступным от TORAY Advanced Materials Korea Inc., провинция Кенгбук, Корея. Материал SB являлся материалом спанбонд с базовым весом 15 г/м², доступным под названием T-Soft от Yuhan-Kimberly Taejon Mill, Тэджон, Корея. Отверстия в образцах SB и SMS с отверстиями были созданы фирмой Korea Vilene Co., Ltd., Кенгидо, Корея, с использованием установки иглопробивания, имеющей 18 штифтов/см² для образования отверстий, имеющих диаметр приблизительно 1 мм.

Скорость проникновения водяных паров (WVTR)

[0074] Подходящим методом определения значения WVTR (скорости проникновения водяных паров) пленки или слоистого материала согласно изобретению является процедура испытания, стандартизированная INDA (Ассоциацией производства нетканых материалов), Water Vapor Transmission Rate Mocon/EDANA, Part 1 METHOD NUMBER WSP 70.5, который включен в данный документ посредством ссылки. Процедура INDA обеспечивает определение WVTR, магнитной проницаемости пленки для водяного пара и в случае однородных материалов коэффициента проницаемости для водяного пара.

[0075] Способ испытания INDA хорошо известен и не будет подробно изложен в данном документе. Однако процедура испытания кратко изложена далее. Сухая камера отделена от влажной камеры с известной температурой и влажностью постоянной предохранительной пленкой и материалом образца, который должен быть испытан. Задачей предохранительной пленки является определение заданного воздушного зазора и успокоение или неподвижность воздуха в воздушном зазоре при характеристике воздушного зазора. Сухая камера, предохранительная пленка и влажная камера образуют диффузионную ячейку, в которой герметизируют испытуемую пленку. Держатель образца известен как Permatran-W Model 100K, изготовленный Mocon/Modern Controls, Inc., Миннеаполис, Миннесота. Первое испытание проводят для WVTR предохранительной пленки и воздушного зазора между узлом испарителя, создающим 100% относительную влажность. Водяной пар диффундирует сквозь воздушный зазор и предохранительную пленку и затем смешивается с потоком сухого газа, который пропорционален концентрации водяного пара. Электрический сигнал направляется в компьютер для обработки. Компьютер вычисляет скорость пропускания воздушного зазора и предохранительной пленки и сохраняет значение для последующего использования.

[0076] Скорость пропускания предохранительной пленки и воздушного зазора сохраняется в компьютере как CaIC. Затем в испытательной ячейке герметизируют материал образца. Снова водяной пар диффундирует сквозь воздушный зазор к предохранительной пленке и испытуемому материалу и затем смешивается с потоком сухого газа, обдувающего испытуемый материал. Также снова данная смесь переносится на датчик паров. Затем компьютер вычисляет скорость пропускания сочетания воздушного зазора, предохранительной пленки и испытуемого материала. Затем данная информация используется для вычисления скорости пропускания, с которой влага проходит сквозь испытуемый материал, согласно уравнению:

TR⁻¹_{испытуемый материал} =TR⁻¹_{испытуемый материал, предохранительная пленка, воздушный зазор} −TR⁻¹_{предохранительная пленка, воздушный зазор}

Вычисления:

WVTR: Для вычисления WVTR используется формула:

WVTR=Fρ_нас.(T)RH/Ap_нас.(T)(1−RH))

где:

F = поток водяного пара в см³ в минуту;

ρ_нас.(T) = плотность воды в насыщенном воздухе при температуре T;

RH = относительная влажность в указанных местах в ячейке;

A = площадь поперечного сечения ячейки; и

P_нас.= давление насыщенного водяного пара при температуре T.

Таблица 1 – Результаты испытания WVTR

[0077] Данные испытаний WVTR для четырех испытываемых образцов наружного покрытия показали, что отверстия в двух образцах, изготовленных в соответствии с настоящим изобретением, не повлияли на значение WVTR. То есть данные WVTR для двух контрольных образцов были по существу такими же, как и для соответствующего образца, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением.

[0078] В частности, контрольный образец слоистого материала SMS имел среднюю WVTR 3954 грамма/м²-24 часа, тогда как образец слоистого материала SMS с отверстиями имел среднюю WVTR 3552 грамма/м²-24 часа. Более того, пленка в контрольном образце с удаленными нетканым материалом SMS и клеем имела среднюю WVTR 4021 грамм/м²-24 часа, тогда как пленка в образце с отверстиями с удаленными нетканым материалом SMS с отверстиями и клеем имела среднюю WVTR 4024 грамма/м²-24 часа.

[0079] Контрольный образец слоистого материала SB имел среднюю WVTR 3580 грамм/м²-24 часа, тогда как образец слоистого материала SB с отверстиями имел среднюю WVTR 3795 грамм/м²-24 часа. Более того, пленка в контрольном образце с удаленными нетканым материалом SB и клеем имела среднюю WVTR 3814 грамм/м²-24 часа, тогда как пленка в образце с отверстиями с удаленными нетканым материалом SB с отверстиями и клеем имела среднюю WVTR 3873 грамма/м²-24 часа.

[0080] Пленка, которая являлась одинаковой для всех четырех образцов, имела среднюю WVTR 3797 грамм/м²-24 часа.

[0081] В одном особенно предпочтительном варианте осуществления наружное покрытие 32, раскрытое в данном документе, имеет воздухопроницаемость от приблизительно 1500 грамм/м²-24 часа до приблизительно 10000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR. В одном предпочтительном варианте осуществления наружное покрытие имеет воздухопроницаемость от приблизительно 2500 грамм/м²-24 часа до приблизительно 7000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR. В другом предпочтительном варианте осуществления наружное покрытие имеет воздухопроницаемость от приблизительно 3500 грамм/м²-24 часа до приблизительно 5000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR. В предпочтительном варианте осуществления наружное покрытие имеет воздухопроницаемость приблизительно 4000 грамм/м²-24 часа, как определено посредством процедуры испытания WVTR.

Расстояние зазора между нетканым материалом и пленкой

[0082] Расстояние зазора между слоистым нетканым материалом и пленкой в образцах наружного покрытия (OC) было определено с использованием способа измерения с помощью анализа изображения, описанного в данном документе (в широком смысле «процедуры измерения расстояния зазора»). Способ измерения с помощью анализа изображения определяет размерное численное значение расстояния между двумя самыми крайними наружными слоями наружного покрытия с использованием конкретного измерения с помощью анализа изображения разделения или зазора между слоями. Способ определения зазора между слоями был выполнен с использованием традиционных методов анализа оптического изображения для обнаружения областей слоя поперечного сечения обоих самых крайних наружных компонентов слоя нетканого материала и прилегающей пленки, а затем измерения среднего значения линейного расстояния между двумя слоями при рассмотрении с использованием камеры с освещением падающим под малым углом светом. Полученные в результате данные измерения были использованы для сравнения характеристик расстояния зазора различных типов конфигураций слоя наружного покрытия.

[0083] Перед выполнением измерений с помощью анализа изображения представляющий интерес образец был подготовлен таким образом, чтобы позволить визуализацию репрезентативного поперечного сечения, которое включает все слои компонента наружного покрытия. Куски образца наружного покрытия были вырезаны из продукта в виде подгузника с использованием ножниц в виде четырех кусков размером приблизительно 1 дюйм на 1 дюйм. В идеале, каждый кусок должен быть вырезан из целого отдельного продукта в виде подгузника. Поперечное сечение кусков было выполнено параллельно машинному направлению вдоль прямого края (например, линейки), которым также фиксируется репрезентативный кусок образца во время сечения. Поперечное сечение было выполнено вдоль прямого края в машинном направлении и через кусок образца наружного покрытия с использованием нового ранее неиспользованного лезвия (PAL) из вороненой углеродистой стали с односторонней режущей кромкой. Данные лезвия для поперечного сечения можно приобрести у Electron Microscopy Sciences, Хатфилд, Пенсильвания (кат. № 71974). Новое ранее неиспользованное лезвие было использовано для каждого нового поперечного сечения. Затем лицевая сторона поперечного сечения была установлена таким образом, чтобы она могла быть рассмотрена с использованием видеокамеры, установленной на стереомикроскопе. Сама плита и любой фон позади образца, который будет рассмотрен камерой, были затемнены с использованием неотражающей черной ленты и черного строительного картона соответственно. Четыре отдельных поперечных сечения были выполнены и установлены отдельно, из каждого из которых были получены приблизительно два значения зазора между слоями. Самый ближний к центру слой наружного покрытия соприкасался с плитой с образцом, так что зазор между слоями, который должен быть измерен, был далеко от поверхности плиты с образцом. Приклеивающийся материал, такой как прозрачная двусторонняя лента, был использован для аккуратного прикрепления куска образца к плите.

[0084] Система стереомикроскопа Leica Microsystems M205 была использована для получения изображений поперечного сечения слоев наружного покрытия и любого зазора между ними. Система находилась под управлением программного обеспечения Leica Application Suite (версия 4.3.0). Стереомикроскоп был установлен с увеличением 25,0 X. Цифровой камерой являлась Leica Microsystems model DFC 450C, которая была установлена на время выдержки, равное 80 миллисекундам, с установленным значением гаммы, равным 1,0, и работала в монохромном режиме. Освещение установленного поперечного сечения было выполнено с использованием режима MCI LED, при этом верхние две из трех ламп в каждом из трех блоков LED были включены. Два наружных блока LED были расположены в возможных самых крайних положениях. Перед визуализацией образцов была выполнена компенсация «черного пятна» оптики с использованием инструмента, предусмотренного в программном обеспечении Leica Application Suite. Чистый, белый, находящийся немного не в фокусе фон был использован для создания изображения компенсации «черного пятна».

[0085] Затемненная плита с образцом, демонстрирующая слои образца в поперечном сечении, была расположена под оптической осью стереомикроскопа. Плита с образцом была ориентирована таким образом, что поперечное сечение образца проходит в горизонтальном направлении полученного в результате изображения, при этом представляющие интерес два самых крайних слоя находятся внизу проходящего в горизонтальном направлении поперечного сечения, как показано на изображении. Лицевая сторона поперечного сечения была освещена с использованием режима MCI LED освещения, как было описано ранее. Уровень освещения LED ламп управлялся программным обеспечением Leica Application Suite и регулировался таким образом, что гистограмма уровня серого изображения была расположена приблизительно в центре отображенного диапазона и не содержала никаких передержанных областей. После надлежащей регулировки фокуса для оптимизации четкости края поперечного сечения слоев было получено изображение. Затем изображение было сохранено с использованием уникального префиксного имени изображения, соответствующего каждому коду образца, с последующим повторяющимся номером полученного изображения (например, 1-8). Два изображения были получены и сохранены для одного куска поперечного сечения.

[0086] Программной платформой для анализа изображения, используемой для выполнения измерений, являлась QWIN Pro (версия 3.5.1), доступная от Leica Microsystems с офисом в Хербругге, Швейцария. Система и изображения были откалиброваны с использованием значений, полученных от системы стереомикроскопа Leica Application Suite. Единицы микрон на пиксель были использованы для калибровки в программном обеспечении QWIN Pro.

[0087] Алгоритм анализа изображения был использован для обработки изображений, а также выполнения измерений с использованием языка системы пользовательского интерактивного программирования Quantimet (QUIPS). Алгоритм анализа изображения воспроизводится далее.

NAME = Z - Distance Between Layers - 1

PURPOSE = Measures distance between adjacent layers (gaps) in multi-layer structure

CONDITIONS = X-sectional images acquired on Leica M205 stereo (25.0X mag); DFC 450C camera (80 msec); LED MCI illum. (max spread, top two on)

DATE = September 17, 2013

DEFINE VARIABLES & OPEN FILES

-- Spreadsheet file location for data output

Open File (C:\Data\53152\data.xls, channel #1)

FIELDS = 8

SAMPLE ID AND SET UP

Enter Results Header

File Results Header (channel #1)

File Line (channel #1)

Measure frame (x 31, y 61, Width 2498, Height 1858)

Image frame (x 0, y 0, Width 2560, Height 1920)

-- Calibration value = 2.16 um/pixel

CALVALUE = 2.16

Calibration (Local)

-- Binary graphics for vertical measurement bars (10)

Graphics (Grid, 10 x 0 Lines, Grid Size 2349 x 1641, Origin 91 x 71, Thickness 5, Orientation 0.000000, to Binary10 Cleared)

-- Binary graphics to ensure ends of layers are connected for image processing

Graphics (Grid, 2 x 0 Lines, Grid Size 2480 x 1735, Origin 40 x 71, Thickness 10, Orientation 0.000000, to Binary11 Cleared)

-- Enter image prefix name of images to analyze

PauseText ("Enter image file prefix name.")

Input (TITLE$)

File ("Rep. No.", channel #1, field width: 8, left justified)

File ("Distance (um)", channel #1, field width: 14, left justified)

File Line (channel #1)

REPLICATE SAMPLING LOOP

For (REPLICATE = 1 to FIELDS, step 1)

Clear Feature Histogram #1

Clear Accepts

IMAGE ACQUISITION AND DETECTION

ACQOUTPUT = 0

-- Image file location pathway

ACQFILE$ = "C:\Images\53152 - Faulks\OC Cross-sections\"+TITLE$+" - "+STR$(REPLICATE)+".tif"

Read image (from file ACQFILE$ into ACQOUTPUT)

-- Detect layer edges

PauseText ("Optimize the threshold so that layers of interest are detected.")

Detect [PAUSE] (whiter than 60, from Image0 into Binary0)

IMAGE PROCESSING

PauseText ("Use mouse and edit tools to ensure layers of interest are selected across entire measure frame width.")

Binary Edit [PAUSE] (Accept from Binary0 to Binary1, nib Fill, width 2)

Binary Amend (Close from Binary1 to Binary2, cycles 10, operator Horiz, edge erode on) Binary Amend (Open from Binary2 to Binary3, cycles 3, operator Disc, edge erode on)

Binary Logical (C = A OR B: C Binary3, A Binary3, B Binary11)

Binary Identify (FillHoles from Binary3 to Binary4)

Binary Logical (C = A XOR B: C Binary5, A Binary3, B Binary4)

Binary Amend (Close from Binary5 to Binary6, cycles 6, operator Disc, edge erode on)

Binary Logical (C = A AND B: C Binary7, A Binary6, B Binary10)

MEASURE LAYER GAP DISTANCE

Measure feature (plane Binary7, 8 ferets, minimum area: 12, grey image: Image0 ) Selected parameters: X FCP, Y FCP, Feret90

TOTLENGTH = Field Sum of (PFERET90(FTR))

MEANLENGTH = TOTLENGTH/10

OUTPUT DATA - to spreadsheet

File (REPLICATE, channel #1, field width: 8, left justified, 0 digits after '.')

File (MEANLENGTH, channel #1, field width: 7, left justified, 1 digit after '.’)

File Line (channel #1)

Next (REPLICATE)

Close File (channel #1)

END

[0088] Алгоритм QUIPS был выполнен с использованием программной платформы QWIN Pro. Анализирующему специалисту вначале были предоставлены подсказки по вводу идентификационной информации об образце, которая была отправлена в назначенный файл EXCEL, в который затем также были отправлены данные измерений.

[0089] Затем анализирующему специалисту были предоставлены подсказки по вводу префиксного имени файла изображения, использующегося на этапе получения изображения, описанном ранее.

[0090] Алгоритм считан в первом изображении, и анализирующему специалисту были предоставлены подсказки по оптимизации порогового значения для обнаружения, чтобы были обнаружены представляющие интерес слои. Для получения помощи в данном процессе оптимизации анализирующий специалист может переключаться клавишами «control» и «B» на клавиатуре одновременно для включения и выключения отображения вышележащего двоичного изображения для оценки того, как точно совпадает отрегулированное двоичное изображение с краевыми границами слоев образца, показанных на поперечном сечении.

[0091] Далее анализирующему специалисту были предоставлены подсказки по использованию компьютерной мыши и инструментов редактирования в окне режима редактирования двоичного изображения, чтобы убедиться в том, что представляющие интерес слои были выбраны по всей ширине кадра измерения. Первоначальный режим редактирования был установлен посредством выбора опции «accept», так что анализирующий специалист может наилучшим образом выбрать слои из нетканого материала и полимерной пленки из уже обнаруженного двоичного изображения. При выборе с использованием мыши выбранные области были показаны зеленым цветом на экране дисплея. Если более ранний этап обнаружения был хорошо оптимизирован, это было легко и просто. Если нет, анализирующему специалисту необходимо использовать функцию «Draw» для завершения областей слоя, которые не были полностью обнаружены. После завершения зеленое двоичное изображение, перекрывающее представляющие интерес края слоя, было непрерывным от левой до правой границ внутреннего кадра измерения. В некоторых случаях имелись области, в которых объединялись два слоя для образования одного слоя. Если была допущена ошибка во время процесса редактирования, анализирующий специалист может просто выполнить сброс до исходного обнаруженного двоичного изображения, щелкнув на кнопку «Undo», расположенную в окне редактирования двоичного изображения, и начать процесс выбора снова, пока не будут выполнены точные и оптимальные выборы слоя.

[0092] После оптимизации обнаружения и выбора слоя алгоритм затем автоматически выполнил дополнительные этапы обработки изображения, а затем измерения. Данные были переданы в файл в виде динамической таблицы EXCEL. В файле EXCEL была отображена информация об образцах, повторяющийся номер изображения и данные о расстоянии зазора.

[0093] Затем анализирующему специалисту снова были предоставлены подсказки по повтору оптимизации обнаружения и выборов слоя в отношении еще семи изображений, пока все восемь изображений не будут проанализированы и данные не будут переданы в файл EXCEL.

[0094] Алгоритм QUIPS предоставил восемь повторяющихся измерений зазора между слоями для одного образца, так что восемь значений были сгенерированы на образец. Конечное среднее значение для распределения образца обычно было основано на анализах с N=8 от восьми отдельных измерений подобразца. Сравнение между различными образцами было выполнено с использованием T-анализа Стьюдента при 90% уровне доверительной вероятности (фиг. 13).

[0095] Поперечные сечения каждого из четырех образцов были получены в машинном направлении посредством разрезания лезвием бритвы и оптической микроскопии. На фиг. 9 показана фотография поперечного сечения, взятого из контрольного образца слоистого материала SMS, и на фиг. 10 показана фотография поперечного сечения, взятого из образца слоистого материала SMS с отверстиями.

[0096] Анализ всех четырех поперечных сечений показал, что образцы с отверстиями имеют значительно больший зазор, чем контрольные образцы. В частности, слоистый материал SMS с отверстиями имел средний зазор 345 мкм, тогда как контрольный слоистый материал SMS имел средний зазор 115 мкм. Слоистый материал SB с отверстиями имел средний зазор 259 мкм, тогда как контрольный слоистый материал SM имел средний зазор 120 мкм.

Таблица 2 — Расстояние зазора между нетканым материалом и пленкой

[0097] T-сравнение Стьюдента (90% доверительной вероятности) было выполнено для определения того, являлись ли отклонения в средних значениях значительными. Результаты представлены на фиг. 13. Как показано на фигуре, разделение диапазонов доверительного предела подтвердило, что соответствующие средние значения отличались друг от друга в пределах конкретного веса г/м².

[0098] В одном особенно предпочтительном варианте осуществления зазор между нетканым компонентом 34 и пленкой 38 наружного покрытия 32, раскрытого в данном документе, составляет от приблизительно 200 мкм до приблизительно 600 мкм, как определено с использованием процедуры испытания, раскрытой в данном документе. В одном предпочтительном варианте осуществления зазор между нетканым компонентом 34 и пленкой 38 наружного покрытия 32 составляет от приблизительно 250 мкм до приблизительно 350 мкм.

Анализ склеивания

[0099] Для каждого из четырех образцов нетканое полотно было вручную отделено от пленки. Для каждого образца как нетканое полотно, так и пленка были пропитаны четырехокисью осмия и оставлены для усадки в течение ночи. Клей, использующийся для связывания нетканого полотна и пленки, становится видимым, и становится очевидно, что клей был первоначально нанесен на пленку. На фиг. 11 показана фотография, демонстрирующая волокнистый клей, расположенный на пленке, взятой из контрольного слоистого материала SMS. На фиг. 12 показана фотография, демонстрирующая волокнистый клей, расположенный на пленке, взятой из слоистого материала SMS с отверстиями. Более темные участки на фотографиях соответствуют клею, использующемуся для связывания вместе нетканого полотна и пленки. Более светлые серые участки соответствуют клею, расположенному на противоположной стороне пленки (т. е. стороне пленки, обращенной от нетканого полотна).

[0100] Как и ожидалось, клей выглядит одинаково на всех четырех образцах. Как представлено далее в Таблице, процент охватываемой области находится в диапазоне 3,7—4,7 и ширина волокон клея находится в диапазоне от 53,4 мкм до 59,4 мкм. Как оказалось, данные соответствуют визуальным наблюдениям в том, что указывают на то, что существует небольшая разница в клее, использующемся в отобранных образцах и образцах с отверстиями. T-анализы Стьюдента, которые представлены на фиг. 14, были применены к проценту охватываемой области.

Таблица 3 — Краткое описание анализа склеивания

Эквивалентный круговой диаметр (ECD), процент открытой области и расстояние между открытыми областями

[0101] Размер отверстия (эквивалентный круговой диаметр (ECD)), процент (%) охватываемой области и расстояние между отверстиями были определены для нетканого материала SMS с отверстиями с базовым весом 12 г/м² и нетканого материала SB с отверстиями с базовым весом 15 г/м² с использованием способа измерения с помощью анализа изображения, описанного в данном документе. Способ измерения с помощью анализа изображения определил размерные числовые величины свойств отверстий с использованием конкретных измерений с помощью анализа изображения. Способ был выполнен с использованием традиционных методов анализа оптического изображения для обнаружения отверстий в соответствующем нетканом материале, а затем измерения среднего размера отверстия, % охватываемой области и значений расстояния при рассмотрении с использованием камеры с освещением проходящим светом.

[0102] Перед выполнением измерений с помощью анализа изображения каждый из образцов был подготовлен таким образом, чтобы позволить изоляцию и визуализацию репрезентативной области исключительно слоя нетканого материала с отверстиями. В частности, куски образца наружного покрытия были вырезаны из подгузника с использованием ножниц в виде четырех кусков размером приблизительно 3 дюйма на 3 дюйма. В идеале, каждый кусок должен быть вырезан из целого отдельного продукта подгузника. При удалении из продукта слой нетканого материала с отверстиями был отделен от других слоев наружного покрытия (т. е. пленки). Это было выполнено с использованием органического растворителя, такого как гексан или хлороформ, и связанные при помощью клея слои были аккуратно отделены друг от друга с использованием пинцета.

[0103] Оборудование, использующееся для получения изображений слоя нетканого материала с отверстиями, содержало камеру Leica Microsystems DFC 310 (время выдержки 28,2 миллисекунды, гамма =1), работающую в монохромном режиме, и 40 мм линзу El-Nikkor (настройка диафрагмы объектива = 4), которая была оснащена 10 мм удлинительным кольцом. Линза и удлинительное кольцо были прикреплены к камере посредством стандартного фитинга с-крепления объектива. Освещение проходящим светом слоя образца было выполнено с использованием ChromaPro 45 (производства Circle S, Темпе, Аризона). Автоматическая платформа Prior (Model H112) была использована для размещения на ней образца и сканирования посредством запрограммированных движений во время анализа. Штатив камеры Polaroid MP4 был использован для прикрепления камеры и линзы над автоматической платформой Prior для визуализации. Chroma Pro 45 разместили под автоматической платформой Prior.

[0104] Программной платформой для анализа изображения, используемой для выполнения измерений, является QWIN Pro (версия 3.5.1), доступная от Leica Microsystems с офисом в Хербругге, Швейцария. Система и изображения были откалиброваны с использованием линейки с измерительными отметками. Единицы микрон на пиксель использовались для калибровки в программном обеспечении QWIN Pro. Компенсация «черного пятна» была выполнена с использованием чистого поля обзора, освещенного Chroma Pro 45.

[0105] Алгоритм анализа изображения был использован для обработки изображений, а также выполнения измерений с использованием языка системы пользовательского интерактивного программирования Quantimet (QUIPS). Алгоритм анализа изображения воспроизводится далее.

NAME = Aperture Size, Shape, %Area & Spacing

PURPOSE = Measures aperture size, shape, % area and spacing

CONDITIONS = DFC 310 camera; El-Nikkor 40-mm lens (f/4); 10-mm-ext. tube; ChromaPro trans. light; Prior auto-stage; cover plate; WL = 0.95

AUTHOR = D. G. Biggs

DATE = September 19, 2013

DEFINE VARIABLES & OPEN FILES

Open File (C:\Data\53152\Aperture Data.xls, channel #1)

MFLDIMAGE = 3

TOTCOUNT = 0

TOTFIELDS = 0

IMAGE = 0

ACQOUTPUT = 0

MFRAMEH = 954

MFRAMEW = 1202

SAMPLE ID AND SET UP

Enter Results Header

File Results Header (channel #1)

File Line (channel #1)

PauseText ("Enter image file prefix name.")

Input (TITLE$)

Measure frame (x 95, y 84, Width 1202, Height 954)

Image frame (x 0, y 0, Width 1392, Height 1040)

- Calvalue = 13.1 um/px

CALVALUE = 13.1

Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)

FRMAREA = MFRAMEH*MFRAMEW*(CALVALUE**2)

Clear Accepts

For (SAMPLE = 1 to 1, step 1)

PauseText ("Set-up sample on the auto-stage and cover with light glass.")

Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 28.15 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)

Clear Feature Histogram #1

Clear Feature Histogram #2

Clear Feature Histogram #3

Clear Field Histogram #1

Clear Field Histogram #2

Stage (Define Origin)

Stage (Scan Pattern, 4 x 4 fields, size 15573.000000 x 12334.000000)

IMAGE ACQUISITION AND DETECTION - Aperture measurements

For (REPLICATE = 1 to 16, step 1)

IMAGE = IMAGE+1

Image Setup DC Twain (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 28.15 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)

Acquire (into Image0)

ACQFILE$ = "C:\Images\53152 - Faulks\Apertures\"+TITLE$+"_"+STR$(IMAGE)+".TIF"

Write image (from ACQOUTPUT into file ACQFILE$)

Detect (whiter than 194, from Image0 into Binary0)

IMAGE PROCESSING

Binary Amend (Close from Binary0 to Binary1, cycles 3, operator Disc, edge erode on)

Binary Identify (FillHoles from Binary1 to Binary2)

PauseText ("Remove any detected regions not associated with apertures.")

Binary Edit [PAUSE] (Reject from Binary2 to Binary3, nib Fill, width 2)

MEASURE APERTURES

Feature Accept:

EquivDiam from 20. to 10000.

Measure feature (plane Binary3, 8 ferets, minimum area: 40, grey image: Image0)

Selected parameters: Area, X FCP, Y FCP, Perimeter, Roundness, EquivDiam

Feature Histogram #1 (Y Param Number, X Param EquivDiam, from 20. to 20000., logarithmic, 20 bins)

Feature Histogram #2 (Y Param Number, X Param Roundness, from 0.5 to 10.5, linear, 20 bins)

Feature Histogram #3 (Y Param Area, X Param EquivDiam, from 20. to 20000., logarithmic, 20 bins)

Display Feature Histogram Results ( #1, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics) Data Window (1242, 650, 440, 371)

MEASURE % OPEN AREA AND SPACING

Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(4), statistics into FLDSTATS(7,4))

Selected parameters: Area, Intercept H, Intercept V, Area%

Field Histogram #1 (Y Param Number, X Param Area%, from 0. to 60., linear, 20 bins)

Display Field Histogram Results (#1, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics ) Data Window ( 1282, 227, 414, 371)

MEANSPACING = (FRMAREA - FLDRESULTS(1))/(FLDRESULTS(2)+FLDRESULTS(3))/2

Field Histogram #2 (Y Param Number, X Param MEANSPACING,from 10. to 10000., logarithmic,20 bins)

Stage (Step, Wait until stopped + 1100 msecs)

Next (REPLICATE)

OUTPUT:

File ("Aperture ECD Histogram", channel #1)

File Line (channel #1)

File Feature Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)

File Line (channel #1)

File Line (channel #1)

File ("Aperture Area-wt. channel #1)

File Line (channel #1)

File Feature Histogram Results (#3, cumulative +, statistics, bin details, channel #1)

File Line (channel #1)

File Line (channel #1)

File ("Aperture %Area Histogram", channel #1)

File Line (channel #1)

File Field Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)

File Line (channel #1)

File Line (channel #1)

File ("Mean Aperture Spacing (um)", channel #1)

File Line (channel #1)

File Field Histogram Results (#2, differential, statistics, bin details, channel #1)

Next (SAMPLE)

Close File (channel #1)

END

[0106] Алгоритм QUIPS был выполнен с использованием программной платформы QWIN Pro. Анализирующему специалисту вначале были предоставлены подсказки по вводу идентификационной информации об образце, которая была отправлена в назначенный файл EXCEL, в который затем также были отправлены данные измерений. Затем анализирующему специалисту были предоставлены подсказки по вводу префиксного имени файла изображения, которое было использовано для сохранения изображения, которое было проанализировано, на жестком диске компьютера.

[0107] После расположения образца на автоматической платформе Prior и обеспечения того, что он лежит ровно без значительных складок, оптимизации фокуса и установки уровня белого освещения приблизительно на 0,95 алгоритм получил изображение. Затем анализирующему специалисту были предоставлены подсказки по удалению любых обнаруженных областей, не связанных с отверстиями. С использованием компьютерной мыши в режиме редактирования двоичного изображения анализирующий специалист обводит те обнаруженные области, которые не относятся к отверстиям. При выборе цвет отклоненного участка изменяется с зеленого на золотой. Для получения помощи в данном процессе оптимизации анализирующий специалист переключается клавишами «control» и «B» на клавиатуре одновременно для включения и выключения отображения вышележащего двоичного изображения для оценки того, как точно совпадает отрегулированное двоичное изображение с границами отверстий, показанных на изображении. По завершении оптимизации зеленое перекрытие двоичного изображения продемонстрировано только поверх отверстий. Если была допущена ошибка во время процесса редактирования, анализирующий специалист просто выполняет сброс до исходного обнаруженного двоичного изображения, щелкнув на кнопку «Undo», расположенную в окне редактирования двоичного изображения, и начинает процесс выбора снова, пока не будут выполнены точные и оптимальные выборы отверстий.

[0108] После оптимизации обнаруженных и выбранных отверстий алгоритм затем автоматически выполнил измерения. Данные в виде гистограммы собирались до тех пор, пока алгоритм не получил и не проанализировал все изображения.

[0109] Затем алгоритм автоматически перемещал образец к следующему полю обзора, и повторялись этапы получения и обработки изображения. Всего было проанализировано 16 изображений на образец во время одного выполнения алгоритма анализа изображения. После получения и анализа всех 16 изображений алгоритм передавал данные в виде гистограммы в электронную таблицу EXCEL.

[0110] Алгоритм QUIPS предоставил три гистограммы в динамическую таблицу EXCEL, представляющую величину эквивалентного кругового диаметра (ECD), % охватываемой области и измерения расстояния для одного образца. Каждая гистограмма имеет базовые статистические данные, такие как среднее и среднеквадратическое отклонение, в дополнение к остальным данным.

[0111] Как представлено далее в Таблице 4, средний ECD материала SMS с отверстиями с базовым весом 12 г/м² составлял приблизительно 1 мм. Средний ECD материала SB с отверстиями с базовым весом 15 г/м² составлял приблизительно 0,7 мм. Среднее расстояние как для материала SMS с отверстиями с базовым весом 12 г/м², так и для материала SB с отверстиями с базовым весом 15 г/м² составляло более 1 мм. Процент открытой области для материала SMS с отверстиями с базовым весом 12 г/м² составлял приблизительно 13 процентов и процент открытой области материала SB с отверстиями с базовым весом 15 г/м² составлял приблизительно 7 процентов.

Таблица 4 — Краткое описание величины ECD, % охватываемой области и измерений расстояния

[0112] В одном особенно предпочтительном варианте осуществления нетканый компонент 34, раскрытый в данном документе, имеет процент открытой области от приблизительно 5 процентов до приблизительно 30 процентов. Более предпочтительно, нетканый компонент 34 имеет процент открытой области от приблизительно 8 процентов до приблизительно 20 процентов, а в более предпочтительном варианте осуществления процент открытой области составляет от приблизительно 10 процентов до приблизительно 18 процентов. Как пояснено выше, в одном предпочтительном варианте осуществления отверстия 70 в целом имеют круглую форму и диаметр (или ERD) от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 4 мм. Как также пояснено выше, в одном предпочтительном варианте осуществления каждое из отверстий 70 расположено на расстоянии от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 6 мм от соседних отверстий.

Прочность на отрыв

[0113] Каждый из четырех образцов был испытан для измерения силы крепления между нетканым полотном и слоями пленки. Эффективность связывания между нетканым полотном и пленкой каждого из слоистых материалов определяется посредством измерения усилия, необходимого для расслоения образца. В данном контексте «прочность на отрыв» означает среднее выраженное в граммах усилие, которое необходимо для отделения связанного текстильного материала под углом 180° на расстоянии 50,8 мм (2 дюймов).

[0114] Каждый образец был подготовлен посредством резания образца на образец для испытания шириной 101,6 ± 1,3 мм (4 ± 0,05 дюйма) и длиной 152,4 ± 1,3 мм (6 ± 0,05 дюйма) с продольным направлением, параллельным машинному направлению испытания и приложения силы. Один цельный кусок липкой ленты, имеющей ширину 101,6 мм (4 дюйма), был нанесен на сторону пленки каждого из образцов. Лента была плотно сглажена вручную для обеспечения равномерного крепления к пленке. Липкая лента, использующаяся во время испытания, была коммерчески доступна от 3M, Сент-Пол, Миннесота, под номером изделия #2307.

[0115] Образец для испытания затем был зажат захватами подходящей машины для испытания, чтобы обеспечить то, что образец для испытания ровный и не провисает. В частности, свободный конец нетканого полотна был размещен в движущемся захвате, а свободный конец пленки был размещен в неподвижном захвате. После надлежащего закрепления нетканого полотна и пленки соответствующими захватами испытание начинается. Параметры испытания представлены далее в Таблице 5.

Таблица 5 — Параметры испытания

[0116] Контрольный слоистый материал SMS имел среднюю прочность на отрыв 32,0 грамма-силы на дюйм (гс/дюйм), тогда как слоистый материал SMS с отверстиями имел среднюю прочность на отрыв 28,5 гс/дюйм. Контрольный слоистый материал SB имел среднюю прочность на отрыв 25,75 гс/дюйм, тогда как слоистый материал SB с отверстиями имел среднюю прочность на отрыв 26,75 гс/дюйм. (См. Таблицу 6) Таким образом, создание отверстий в нетканом полотне не оказывает никакого значительного влияния на прочность на отрыв.

Таблица 6 – Краткое описание прочности на отрыв

[0117] В одном особенно предпочтительном варианте осуществления прочность на отрыв наружного покрытия 32, раскрытого в данном документе, и, в частности, прочность на отрыв между нетканым компонентом 34 и пленкой 38 предпочтительно составляет от приблизительно 25 гс до приблизительно 35 гс, как определено с использованием процедуры испытания, раскрытой в данном документе.

Теплопроводимость по Кавабата

[0118] Теплопроводимость ряда нетканых материалов, подходящая для использования для наружных покрытий, была оценена на основании различных образцов с использованием системы оценки Кавабата (KES) и, в частности, теплового испытательного устройства KES — Thermolabo. Описание каждого из образцов представлено в следующей таблице.

Таблица 7 — Описания образцов

[0119] Thermolabo KES используется для измерения свойств тепло- и влагопередачи материалов. Ключевыми компонентами Thermolabo являются две нагретые пластины размером 10 см X 10 см и 5 см X 5 см. Небольшая нагретая пластина размером 5 см X 5 см используется для измерения теплопроводимости материала при отсутствии конвективных тепловых потерь. Потеря тепла в ваттах от небольшой плиты измеряется, когда образец расположен между небольшой нагретой пластиной, поддерживаемой при температуре 35 °C, и испытательной поверхностью, поддерживаемой при температуре 20 °C. Результат выражается в Вт/м² °C. Более высокие значения теплопроводимости указывают на более высокую теплопроводимость.

[0120] Значения теплопроводимости сухих нетканых материалов были измерены с использованием Thermolabo KES. Свойства проводимости нетканых материалов отличались. Как показано далее в Таблице 8, пять групп было сгенерировано в следующем порядке: образец 2 (материал SMS без отверстий с базовым весом 12 г/м²) >> образец 4 (материал SB без отверстий с базовым весом 15 г/м²)>> образец 1 (материал SMS с отверстиями с базовым весом 12 г/м²)> образец 6 (материал SB China с отверстиями с базовым весом 15 г/м²)>> образец 3 (материал SB Taejeon с отверстиями с базовым весом 15 г/м²)>> образец 5 (материал SB с отверстиями с базовым весом 15 г/м²) > образец 7 (материал SMS с отверстиями с базовым весом 13 г/м²). Очевидна тенденция к тому, что нетканые материалы без отверстий имеют более высокую способность к теплопроводимости, чем нетканые материалы с отверстиями. Полагается, что отверстия в лицевой стороне с отверстиями предоставляют хорошую изоляцию.

Таблица 8 — Результат испытания на проводимость

Уровни, не связанные одной буквой, значительно отличаются.

[0121] В одном предпочтительном варианте осуществления нетканый компонент 34 наружного покрытия 32, раскрытого в данном документе, имеет проводимость от приблизительно 70 Вт/м² °C до приблизительно 100 Вт/м² °C, как определено с использованием процедуры испытания, раскрытой в данном документе. В одном предпочтительном варианте осуществления нетканый компонент 34 имеет проводимость от приблизительно 80 Вт/м² °C до приблизительно 90 Вт/м² °C, как определено с использованием процедуры испытания, раскрытой в данном документе.

Деформация при сжатии Кавабата

[0122] Испытание на деформацию при (EMC) сжатии нетканых материалов, перечисленных в Таблице 7, было проведено с использованием KES и результаты представлены в Таблице 9. Как изложено далее в уравнениях, степень сжатия измеряет процент изменения толщины между двумя уровнями давления, т. е. 0,5 гс/см² и 50 гс/см². Более высокие значения EMC указывают на то, что образцы имеют более высокие способность к сжатию и упругое сжатие.

EMC = (T₀-T_m)/ T₀ X 100

где

T = Толщина образца для испытания, см

T₀ = Толщина образца для испытания при давлении 0,5 гс/см², см

T_m = Толщина образца для испытания при давлении 50 гс/см², см

Таблица 9 — Результаты испытания EMC

Уровни, не связанные одной буквой, значительно отличаются.

[0123] В одном предпочтительном варианте осуществления нетканый компонент 34 наружного покрытия 32, раскрытого в данном документе, имеет значение EMC от приблизительно 60 до приблизительно 90, как определено с использованием процедуры испытания, раскрытой в данном документе. В одном предпочтительном варианте осуществления нетканый компонент 34 имеет значение EMC от приблизительно 70 до приблизительно 80, как определено с использованием процедуры испытания, раскрытой в данном документе.

[0124] При представлении элементов настоящего изобретения или его предпочтительного варианта (вариантов) осуществления употребление терминов в единственном или множественном числе, а также в сопровождении определения «указанный» или «указанные» предусматривает, что существует один или несколько элементов. Термины «содержащий», «включающий» и «имеющий» должны являться всеохватывающими и означать, что могут существовать дополнительные элементы, отличные от перечисленных элементов.

[0125] Поскольку различные изменения могут быть внесены в вышеизложенные конструкции без отступления от объема изобретения, предполагается, что все, что содержится в вышеизложенном описании и показано на прилагаемых графических материалах, должно пониматься в пояснительном, а не ограничительном смысле.

[0126] В данном письменном описании используются примеры для раскрытия изобретения, включая лучший вариант осуществления, а также для предоставления возможности любому специалисту в области техники применять изобретение на практике, включая изготовление и использование любых устройств или систем и осуществление любых комбинированных способов. Патентуемый объем настоящего изобретения определяется формулой изобретения и может включать другие примеры, очевидные специалистам в области техники. Эти другие примеры должны быть в пределах объема формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, не отличающиеся от буквального изложения формулы изобретения, или если они включают эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквального изложения формулы изобретения.

Наружное покрытие для впитывающего изделия содержит нетканый компонент, содержащий множество отверстий, образованных в нем, и пленку, связанную с нетканым компонентом с отверстиями. Отверстия в нетканом компоненте образованы посредством иглопрокалывания перед связыванием пленки с нетканым компонентом. Способ изготовления наружного покрытия включает подачу полотна из нетканого материала на установку иглопрокалывания, иглопрокалывание полотна из нетканого материала для образования в нем множества отверстий для получения полотна с отверстиями из нетканого материала и связывание полотна с отверстиями из нетканого материала с пленкой. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил., 8 табл.

1. Наружное покрытие для впитывающего изделия, при этом наружное покрытие содержит нетканый компонент, содержащий множество отверстий, образованных в нем, и воздухопроницаемую пленку, связанную с нетканым компонентом с отверстиями, при этом отверстия в нетканом компоненте образованы посредством иглопрокалывания перед связыванием пленки с нетканым компонентом, причем пленка связана при помощи клея с нетканым материалом с отверстиями, при этом нетканый компонент определяет множество куполообразных участков, проходящих в сторону от пленки, при этом нетканый компонент при помощи клея связан с пленкой в местах рядом с отверстиями.

2. Наружное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере некоторые из отверстий множества отверстий имеют минимальную ширину от 0,5 мм до 4,0 мм.

3. Наружное покрытие по п. 2, отличающееся тем, что отверстия в нетканом компоненте в целом имеют круглую форму и минимальная ширина определена диаметром круглых отверстий.

4. Наружное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что каждое из отверстий множества отверстий расположено на расстоянии от 0,5 мм до 6 мм от соседних отверстий.

5. Наружное покрытие по п. 1, отличающееся тем, что множество отверстий определяет плотность отверстий от 9 на квадратный сантиметр до 36 на квадратный сантиметр.

6. Наружное покрытие по п. 5, отличающееся тем, что множество отверстий определяет плотность отверстий приблизительно 18 отверстий на квадратный сантиметр.

7. Наружное покрытие для впитывающего изделия, при этом наружное покрытие содержит нетканый компонент, определяющий множество отверстий, образованных в нем, и воздухопроницаемую пленку, связанную при помощи клея с нетканым компонентом с отверстиями, при этом нетканый компонент определяет множество куполообразных участков, проходящих в сторону от пленки, при этом нетканый компонент при помощи клея связан с пленкой в местах рядом с отверстиями.

8. Наружное покрытие по п. 7, отличающееся тем, что наружное покрытие имеет воздухопроницаемость от 1500 грамм/м²-24 часа до 10000 грамм/м²-24 часа, определенную посредством процедуры испытания WVTR.

9. Наружное покрытие по п. 8, отличающееся тем, что наружное покрытие имеет воздухопроницаемость от 3000 грамм/м²-24 часа до 5000 грамм/м²-24 часа, определенную посредством процедуры испытания WVTR.

10. Наружное покрытие по п. 9, отличающееся тем, что наружное покрытие имеет воздухопроницаемость 4000 грамм/м²-24 часа, определенную посредством процедуры испытания WVTR.

11. Наружное покрытие по п. 7, отличающееся тем, что зазор между нетканым компонентом и пленкой составляет от 200 мкм до 400 мкм.

12. Наружное покрытие по п. 7, отличающееся тем, что нетканый компонент имеет проводимость от 70 Вт/м² °С до 100 Вт/м² °С.

13. Наружное покрытие по п. 7, отличающееся тем, что нетканый компонент имеет значение ЕМС от 60 до 90.

14. Наружное покрытие по п. 13, отличающееся тем, что нетканый компонент имеет значение ЕМС от 70 до 80.

15. Наружное покрытие по п. 7, отличающееся тем, что по меньшей мере некоторые из отверстий множества отверстий легко заметны для пользователя.

16. Способ изготовления наружного покрытия для впитывающего изделия, при этом способ включает:

подачу полотна из нетканого материала на установку иглопрокалывания; иглопрокалывание полотна из нетканого материала в установке иглопрокалывания для образования в нем множества отверстий для получения полотна с отверстиями из нетканого материала, имеющего множество куполообразных участков;

связывание при помощи клея полотна с отверстиями из нетканого материала в местах рядом с отверстиями с воздухопроницаемой пленкой, так что куполообразные участки проходят в сторону от пленки.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что подача полотна из нетканого материала на установку иглопрокалывания включает подачу непрерывного полотна из нетканого материала.

18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что связывание при помощи клея полотна с отверстиями из нетканого материала с пленкой включает:

подачу пленки на установку нанесения клея;

нанесение волокнистого клея на пленку в установке нанесения клея и соединение лицевой стороной к лицевой стороне полотна из нетканого материала с пленкой так, что волокнистый клей связывает за счет склеивания полотно из нетканого материала с пленкой.

19. Способ по п. 16, отличающийся тем, что иглопрокалывание полотна из нетканого материала для образования в нем множества отверстий включает введение множества конических штифтов в полотно из нетканого материала.