BR112018071510B1 - Película contornada com microprotrusões - Google Patents

Abstract

Uma película polimérica é fornecida, a película compreende uma ou mais porções de zona que são substancialmente coplanares num plano base e uma pluralidade de porções distendidas separadas umas das outras por uma ou mais porções de zona. As porções distendidas curvam-se distalmente para fora a partir do plano base. A película polimérica compreende, adicionalmente, uma pluralidade de microprotrusões anulares que se prolongam para fora a partir da superfície de película distal, cada protrusão tendo um vértice. Uma porção da pluralidade de microprotrusões anulares se prolonga a partir de cada uma das uma ou mais porções de zona da película polimérica e a partir de cada uma das porções distendidas da película polimérica.

Description

Referência a pedidos relacionados

[001] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido de Patente Provisório U.S. No. 62/324.382, intitulado “PELÍCULA CONTORNADA COM MICROPROTRUSÕES”, depositado em 19 de abril de 2016, cujo conteúdo total é aqui incorporado por referência.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente invenção refere-se, geralmente, a películas poliméricas porosas úteis em dispositivos absorventes para a transmissão de fluidos. Em particular, a presente invenção refere-se a películas contornadas com laminados e microaberturas tridimensionais que incorporam tais películas para utilização em dispositivos absorventes.

Estado da técnica

[003] É conhecido na técnica a formação de laminados absorventes com folhas superiores formadas a partir de películas que possuem microestruturas tridimensionais configuradas para melhorar a suavidade. Tais películas podem ser produzidas usando um de vários métodos, incluindo os processos de formação a vácuo e o de hidroformação. Em ambos os métodos, a película é depositada numa tela rotativa que possui aberturas correspondentes a um padrão desejado. Na formação a vácuo, um vácuo relativo é estabelecido através da tela de modo que a película seja puxada para dentro das aberturas, formando assim uma série de protrusões na superfície da película. Se o diferencial de vácuo for suficiente, uma abertura (microabertura) é formada na película no vértice de cada protrusão. Na hidroformação, protrusões/microaberturas semelhantes são formadas ao direcionar uma fluxo de água a alta pressão no lado da película oposta da tela. A pressão do fluxo de água força a película para dentro dos orifícios da tela. Se pressão suficiente for aplicada, uma abertura é formada na película no vértice de cada protrusão. Microaberturas também podem ser formadas usando métodos mecânicos tais como perfuração por agulha, mas tais métodos tendem a requerer etapas adicionais para fornecer a tridimensionalidade que tende a aumentar a maciez percebida do material final.

[004] Uma vez que as aberturas são formadas em uma película, contornos adicionais podem ser impostos nela. Conforme é discutido mais detalhadamente a seguir, contudo, o estado da técnica não tira o máximo proveito da combinação de contorno de película e microaberturas.

RESUMO

[005] Um aspecto ilustrativo da presente invenção fornece uma película polimérica tendo uma superfície proximal e uma superfície distal. A película polimérica compreende uma ou mais porções de zona que são substancialmente coplanares num plano base e uma pluralidade de porções distendidas separadas umas das outras por uma ou mais porções de zona. As porções distendidas curvam-se distalmente para fora a partir do plano base. A película polimérica compreende, adicionalmente, uma pluralidade de microprotrusões anulares que se prolongam para fora a partir da superfície de película distal, cada protrusão tendo um vértice. Uma porção da pluralidade de microprotrusões anulares se prolonga a partir de cada uma das uma ou mais porções de zona da película polimérica e a partir de cada uma das porções distendidas da película polimérica.

[006] Um outro aspecto ilustrativo da invenção fornece uma estrutura laminada que compreende um substrato absorvente flexível que compreende uma camada de núcleo absorvente e uma película polimérica que tem uma superfície proximal e uma superfície distal. A película polimérica compreende uma ou mais porções de zona que são substancialmente coplanares num plano base. A superfície proximal da película polimérica nas porções de zona é anexada a uma superfície distal do substrato absorvente. A película polimérica compreende, adicionalmente, uma pluralidade de porções distendidas separadas umas das outras por uma ou mais porções de zona. As porções distendidas curvam-se distalmente para fora a partir do plano base para definir bolsas de ar entre a superfície da película proximal e a superfície do substrato distal. A película polimérica também compreende uma pluralidade de microprotrusões anulares que se prolongam para fora a partir da superfície de película distal, cada microprotrusão tendo um ápice. Uma porção da microprotrusões anulares se prolonga a partir de cada uma das uma ou mais porções de zona da película polimérica e a partir de cada uma das porções distendidas da película polimérica.

[007] Ainda outro aspecto ilustrativo da invenção fornece um método para formar uma estrutura de película polimérica contornada O método compreende fornecer uma película polimérica que tem um lado proximal e um lado distal e que forma uma pluralidade de microprotrusões anulares na película polimérica. As microprotrusões anulares prolongam-se distalmente a partir de um plano base inicial da película polimérica. O método compreende, adicionalmente, formar a película polimérica em uma ou mais porções de zona e uma pluralidade de porções distendidas. As porções de zona são substancialmente coplanares com o plano base inicial. As porções distendidas curvam-se distalmente para fora a partir do plano base inicial e são separadas umas das outras por uma ou mais porções de zona.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[008] A Figura 1 é uma seção transversal de uma película formada pré-gravada compreendendo microaberturas que é uma folha base para gravação do estado da técnica.

[009] A Figura 2 é um gráfico de padrão osso arenque em vista planar usado no estado da técnica para películas formadas gravadas.

[010] A Figura 3 é a seção transversal da película da Figura 2.

[011] A Figura 4 é uma seção transversal de uma película formada compreendendo microaberturas.

[012] A Figura 5 é uma seção transversal de uma película formada de acordo com uma modalidade da invenção.

[013] A Figura 6 é uma seção transversal de uma estrutura laminada de acordo com uma modalidade da invenção.

[014] A Figura 7 é uma seção transversal de uma estrutura laminada de acordo com uma modalidade da invenção.

[015] A Figura 8 é uma vista planar de um padrão de contorno exemplar que pode ser aplicado às películas da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[016] Um fator na sensação da maciez é que o material sendo tocado entrará em colapso sob a compressão de ser acariciado. Almofadas macias são suaves e rochas incompressíveis são duras. A parte de baixo em um baby duck é macio, mas o grão duro na lixa é duro e áspero. Embora seja conhecido na técnica fornecer contorno a uma película com aberturas por meio de gravação, as películas resultantes não aproveitam os efeitos de compressibilidade. As películas da presente invenção fornecem contornos distendidos que são especificamente configurados para fornecer bolsas de ar entre a película e um substrato absorvente ao qual a película é aplicada. Estas bolsas de ar fornecem compressibilidade à porção da película do laminado resultante, o que adiciona maciez. A capacidade de comunicação destas bolsas de ar com microaberturas na película também pode permitir que o ar passe para dentro e para fora das bolsas, estabelecendo, desse modo, correntes de ar que podem arrefecer a pele com a qual o laminado está em contato.

[017] Conforme discutido acima, é conhecido na técnica formar uma película com aberturas e, em seguida, estabelecer contorno adicional por gravação. A Patente U.S. No. 4.798.604 de Carter ("Carter '604"), por exemplo, ensina um método para puxar orifícios comprimidos a partir de uma trama elastomérica ao comprimir pontos sobre duas camadas de trama, uma de polietileno, uma de um elastômero, em que o elastômero no ponto de pressão adere à trama de polietileno. Quando a trama de polietileno é afastada, os pontos prensados de elastômero colados a ela são removidos, criando uma trama elastomérica plana com orifícios. A trama perfurada é, então, gravada entre dois rolos, um tendo depressões e o outro tendo porções elevadas. Essas depressões e áreas elevadas dos rolos são alinhadas, de modo que quando a trama perfurada é pressionada entre elas, formam-se contornos levantados na trama. Cada contorno elevado gravado terá mais de uma perfuração plana nele.

[018] Quando usado para uma folha superior em um dispositivo de absorção, os contornos elevados da trama de Carter são orientados para longe do lado do usuário e virados em direção ao núcleo absorvente para se tornarem copos. Portanto, eles podem agir para canalizar ou guiar o fluido através das perfurações e para dentro do núcleo absorvente. Este tipo de material de folha superior, embora seja capaz de transmitir fluidos, seria extremamente quente e úmido durante a utilização. Com apenas 19% de área aberta, 81% da área da película com aberturas planas ocluiria a pele que contatou, impedindo a evaporação do suor proveniente dos poros da pele. Sem texturização da superfície da película em torno das aberturas planas, e com a tendência adesiva dos polímeros elastoméricos, pode até colar-se à pele do usuário e causar desconforto, não só durante a utilização, mas também na remoção do dispositivo.

[019] A patente U.S. No. 4.859.519 de Cabe ("Cabe '519") também usou um método de gravação para fornecer uma textura tipo tecido a uma película com aberturas. De acordo com Cabe, "[a]películas poliméricas com aberturas para utilização como material de revestimento permeável a líquidos em produtos absorventes, tais como fraldas e absorventes higiênicos, são texturizados por um processo duplo de gravação. A película é, preferencialmente, primeiro gravada com um padrão pronunciado semelhante a um tecido, depois gravada com um rolo de acabamento finamente gravado para produzir uma película fina e lisa com um acabamento matte enquanto retém a aparência do padrão gravado anteriormente. A película gravada duas vezes é macia, confortável e mais confortável contra a pele." Cabe '519, Resumo. O padrão pronunciado é um padrão tipo têxtil selecionado do grupo que consiste em padrões de traço cruzado, osso de arrenque e tecido de cesta. A gravação micro da segunda etapa da película gravada macro da primeira etapa é feita para reduzir a espessura da película na direção Z a substancialmente a sua espessura unitária original enquanto retém o padrão gravado macro.

[020] As Figuras 1 a 3 fornecem uma ilustração esquemática de películas típicas do estado da técnica semelhantes às descritas em Cabe '519. Com referência agora à Figura 1, é mostrada uma seção transversal de um segmento 10 de uma película formada do estado da técnica compreendendo protrusões tridimensionais 13. A película tem um lado fêmea superior 11 e um lado macho inferior (ou vértice) 12. Conforme discutido em Cabe '519, quando usado como uma folha superior num laminado absorvente, o lado macho 12 fica voltado para o núcleo absorvente do laminado, enquanto o lado fêmea 11 engatará na pele de um usuário. No lado fêmea 11, as protrusões 13 têm aberturas 14 que estão interligadas por zonas 15. As protrusões 13 têm paredes laterais 16 que se prolongam a partir da zonas 15 em direção ao lado macho 12, terminando no seu vértice 17. As protrusões 13 fornecem a película com uma espessura ou grossura eficaz L. Os vértices 17 não estão interligados no lado macho 12. As protrusões 13 têm uma abertura 14a no lado fêmea 11 com uma largura de abertura 18a e uma abertura 14b no vértice 17 no lado macho 12 para formar uma abertura de passagem. Em alguns películas, as protrusões 13 podem não ter uma abertura nos seus vértices, de modo que não há abertura de passagem na película. Algumas películas podem ter algumas protrusões 13 com abertura de passagem e outras sem. A largura de abertura 18a é, geralmente, maior do que a largura de abertura 18b. Designers de película formada podem, propositadamente, causar conicidade ao ter uma tela formadora com aberturas cônicas. Mesmo que se desejem paredes laterais retas 16, é provável que ocorra alguma conicidade devido ao processo de formação. As zonas entre as aberturas 14a do lado fêmea têm uma largura de zona 19.

[021] As larguras de zona 19 são tipicamente uniformes. Em algumas modalidades, as larguras de zona podem variar. No lado fêmea 11, a adição da largura de abertura 18a à largura da zona 19 produz uma distância equivalente ao espaçamento centro a centro das protrusões 13. Para protrusões alinhadas, essa distância pode ser dividida em uma polegada para produzir um valor conhecido na técnica como “Contagem de Malha"; isto é, o número de protrusões (e aberturas ou microaberturas) alinhadas numa distância de uma polegada. As contagens de malha geralmente consideradas na técnica como produzindo um campo de "microaberturas" variarão entre cerca de 40 e cerca de 120.

[022] Referindo-se agora à Figura 2, um segmento da película 20 do estado da técnica é mostrado em uma vista planar. A película 20 tem um padrão de osso arenque semelhante ao de Cabe '519 gravado numa trama de microaberturas pré-formadas (não mostradas). As zonas 25 são áreas planas do campo de microaberturas que não foram deslocadas do seu plano original pela gravação. As zonas 26 são áreas comprimidas do padrão osso arenque que resultaram das etapas de gravação de Cabe '519.

[023] A Figura 3 é uma vista em seção transversal de uma porção da película 20 da Figura 2, que mostra uma série de protrusões não gravadas 23 e de protrusões gravadas 24. Tal como anteriormente, a película gravada 20 tem um lado macho 22 que representa a direção das protrusões 23, 24 e um lado fêmea 21. As áreas 26a e 26b são áreas do padrão osso arenque que foram comprimidas por gravação no campo de microaberturas. As áreas 25a, 25b e 25c são áreas que não foram comprimidas por gravação. Como prescrito como um objetivo do estado da técnica, a grossura L original é essencialmente mantida em áreas não gravadas 25 depois das etapas de gravação terem sido executadas. Conforme descrito no estado da técnica, quando películas deste tipo são utilizadas como folhas superiores para um laminado absorvente, o lado macho 22 está voltado para o núcleo absorvente do laminado. Portanto, as zonas 27 em áreas não deprimidas contatarão a pele do utilizador de um dispositivo utilizando tal laminado, enquanto as zonas 28 nas áreas gravadas e deprimidas do padrão osso arenque podem não entrar em contato com a pele. Mais uma vez, a película em contato com a pele oclui os poros da pele e pode causar uma sensação desconfortável de calor e úmida.

[024] A Figura 4 ilustra uma seção transversal de uma trama com microaberturas que pode ser utilizada como um precursor para películas de acordo com modalidades da invenção. A trama 30 tem uma pluralidade de microprotrusões 33 separadas por zonas 35 e pode ser utilizada como uma folha superior para um laminado absorvente. Ao contrário das películas anteriores, contudo, a trama 30 é configurada para utilização num laminado absorvente com o seu lado fêmea 31 voltado para o núcleo absorvente e o seu lado macho 32 em contato com a pele de um usuário, esta diferença é ilustrada esquematicamente ao ter o lado macho 32 voltado para cima e o lado fêmea 31 voltado para baixo. Será compreendido pelos peritos na técnica que voltar o lado macho 32 para pele do utilizador num dispositivo absorvente proporcionará uma sensação melhorada de maciez, desde que as protrusões 33 tenham grossura L suficiente. É necessário que a grossura se incline e flexione quando tocada para que uma sensação de maciez possa ocorrer. Para trama com microaberturas desta invenção, a grossura L da trama 30 precursora é de pelo menos cerca de 0,0035 polegadas. As grossuras podem ser tão altas quanto 0,0180 polegadas. Grossuras superiores a 0,0180 polegadas são mais tipicamente encontradas no domínio das macroaberturas e podem não ser ótimas como tramas precursoras nos métodos da invenção.

[025] Usados desta maneira, os padrões de microprotrusões/microaberturas (algumas vezes referidos como microaberturas tridimensionais ou microaberturas 3D) podem ter uma dupla função: 1) eles podem mover fluidos através das microaberturas em direção a um núcleo absorvente; e 2) as suas microprotrusões dirigidas para fora fornecem maciez adicional ao toque, proporcionando maior conforto. A área total dos vértices com microaberturas do lado macho, que não estão interconectados, fornece uma área de contato com a pele muito baixa. Quando os vértices são abertos, conforme mostrado na Figura 4, apenas a área 39 que envolve a abertura 34 contatará com a pele. Esta área de contato 39 é significativamente mais baixa do que quando, conforme na Figura 1 do estado da técnica, as zonas 15 entre as protrusões 13 estão em contato com a pele. A oclusão dos poros da pele pelas áreas 39 é insignificante. Além disso, com a grossura das tramas com microaberturas desta invenção, uma camada de ar é fornecida próxima da pele como grossura L e os espaços entre as paredes laterais 36 das microprotrusões 33 adjacentes podem reter ar.

[026] A trama precursora 30 tridimensional com aberturas pode ser produzida usando qualquer um dos processos conhecidos na técnica, incluindo formação a vácuo, processos, processos de hidroformação e processos mecânicos. Incluídos aqui, mas não excluindo outros, estão os processos como os encontrados na Patente U.S. 4.151.240 de Lucas. Neste processo, frequentemente chamado de "processo de reaquecimento", cortinas de ar quente são aplicadas para amolecer a película e a sucção a vácuo puxa-a para sobre uma tela formadora onde a trama amolecida reproduz o padrão celular da tela formadora. Adicionalmente, a Patente U.S. No. 4.535.020 de Thomas descreve um processo de formação a vácuo onde uma trama fundida extrudida é puxada por sucção a vácuo sobre uma tela formadora, fazendo com que o padrão tridimensional se forme na replicação do padrão celular da tela e depois a extingue em sua nova forma enquanto na tela. O documento US 4.839.216 de Curro descreve um processo onde uma corrente líquida de alta pressão, tipicamente água e tipicamente aquecida para amolecer a película, pode facilmente formar as microaberturas na película que correspondem ao padrão de abertura na tela formadora. A perfuração por agulha mecânica também pode ser aplicada onde um padrão de agulhas perfura a película e em um rolo de borracha. O rolo pode, ou não, ter um padrão correspondente de cavidades alinhadas com as agulhas. A perfuração por agulha pode não ser apropriada quando contagens de malha mais altas são desejadas, pois é difícil acumular as agulhas com tanta proximidade.

[027] Será entendido que as películas/tramas da invenção podem ser formadas a partir de qualquer polímero adequado. Polímeros particularmente adequados incluem, mas não estão limitados a, polietileno, polietileno de baixa densidade e densidade ultra baixa, polipropileno, polietileno linear de baixa e média densidade, metalocenos, copolímeros em bloco, copolímeros de acetato de vinil e vários elastômeros. Estes podem ser usados misturados em películas monocamada ou extrudidos independentemente ou formados em películas coextrudidos tendo duas camadas a cinco camadas ou mais, como um perito da técnica de extrusão de películas pode conceber para satisfazer uma variedade de requisitos de atributos de película.

[028] A Figura 5 é uma vista em seção transversal de uma película contornada 40 exemplar de acordo com uma modalidade da invenção. Tal como a película precursora 30 da Figura 4, a película contornada 40 tem uma pluralidade de microprotrusões 43a, 43b, as quais tipicamente (mas não necessariamente) têm perfurações nos seus vértices. A película contornada 40 também tem uma pluralidade de distensões 49 nas áreas distendidas 51, as quais estão conectadas por áreas não distendidas 53. As áreas distendidas 51 são semelhantes a bolhas resilientes que se prolongam para fora do plano das áreas não distendidas 53. Conforme será discutido mais detalhadamente a seguir, quando a película 40 é disposta ou laminada num substrato, as áreas distendidas 51 e o substrato combinam-se para definir um vazio ou bolsas que podem ser preenchidas com ar.

[029] A película contornada 40 será, agora, discutida em mais detalhes. As áreas distendidas 51 da película contornada 40 são, tipicamente, produzidas ao confinar as áreas não distendidas 53 e ao aplicar uma pressão diferencial pela película. Isso serve para extrair ou distender as áreas entre as áreas confinadas. As distensões resultantes têm uma altura de distensão H medida a partir do plano das zonas 45 nas áreas não distendidas 53.

[030] A película 40 possui microprotrusões 43a nas áreas distendidas 51 e microprotrusões 43b nas áreas não distendidas 53. O efeito do confinamento de áreas não distendidas 53 durante o processo de distensão pode resultar na compressão das microprotrusões 43b. Antes desta etapa, todas as microprotrusões 43a, 43b podem ser substancialmente semelhantes às da trama precursora 30 da Figura 4. De fato, em algumas modalidades da invenção, a película contornada 40 pode ser formada ao realizar ações de formação adicionais na trama precursora 30 ou outras tramas semelhantes tendo microprotrusões com aberturas ou sem aberturas pré- formadas. Noutras modalidades, os processos utilizados para formar a trama precursora 30 podem ser modificados para simultaneamente (ou estreitamente em sequência) produzirem as microprotrusões tridimensionais e as distensões da película contornada 40. Será entendido que se as microprotrusões com aberturas e as distensões de película forem formadas em operações sequenciais, então a compressão das microprotrusões nas áreas não distendidas 53 pode resultar no fechamento das aberturas de protrusão nestas áreas.

[031] Quando uma trama precursora é submetida ao processo de distensão, a grossura das microprotrusões não comprimidas 43a é substancialmente a mesma após o processo de distensão como anteriormente. Em modalidades adequadas formadas a partir de uma trama precursora tendo uma grossura L, a altura de distensão H é vantajosamente pelo menos cerca de 1,50 vezes maior do que a grossura L da trama precursora. Em algumas modalidades, a altura de distensão H pode ser 5,00 vezes maior do que a grossura original L da trama, ou mais.

[032] As tramas contornadas da invenção podem ser utilizadas como folhas superiores em materiais laminados utilizados em artigos absorventes tais como absorventes femininos, cuecas, fraldas para bebés, fraldas para adultos, aplicações para incontinência, ataduras e semelhantes. A Figura 6 ilustra um laminado absorvente 100 que compreende a película contornada 40 e um substrato absorvente 60. O substrato absorvente pode, ele próprio, ser um material multicamada que compreende uma camada de núcleo absorvente (não mostrada). A película contornada 40 pode ser mantida no substrato 60 por qualquer meio adequado conhecido na técnica, incluindo ligação ou costura térmica ou secundária, onde as zonas 35 contatam a superfície superior 62 do substrato 60.

[033] As áreas distendidas 51, da película contornada 40, combinam com a superfície superior 62, do substrato 60, para definir vazios ou bolsas 110 entre a película contornada 40 e o substrato 60. Na medida em que a película contornada 40 inclui perfurações de passagem, as bolsas 110 estão em comunicação fluida com o meio ambiente no lado macho da película contornada 40. Consequentemente, o ar pode passar através das perfurações na película 40 para dentro ou para fora das bolsas 110. Quando as bolsas 110 estão cheias de ar, ela fornecem um efeito de amortecimento. O tamanho e o número de perfurações podem ser selecionados de modo que a porosidade relativa da película 40 seja maior que a do substrato 60. Portanto, quando há ar nas bolsas 110, a compressão das distensões 49 fará com que o ar seja empurrado para fora das bolsas 110 através das perfurações na película 40, no que pode ser referido como "micro-puffs". Quando a força compressiva é liberada, as distensões 49 retornarão ao seu estado original, o que faz com que o ar seja puxado de volta para as bolsas 110. Essa ação pode produzir um efeito de ondulação que causa “micro-puffs” de correntes de ar que podem aumentar a sensação de frio e secura desse material de folha superior 40.

[034] Em algumas modalidades da invenção, um laminado absorvente pode incorporar uma película contornada em conjunto com uma camada não tecida espessa que serve para preencher as bolsas de ar resultantes. A Figura 7 ilustra uma seção transversal de um laminado 200 que utiliza uma película contornada 40, um substrato absorvente 60 e um material não tecido intermediário 70 disposto de modo a encher as bolsas 210 entre a película 40 e o substrato 60. Não tecidos com um peso base de pelo menos cerca de 8 gramas por metro quadrado (gsm) até um máximo de 22 gsm podem ser utilizados. Podem ser utilizados não tecidos ligados por fiação, cardados, colocados ao ar, laçados por fiação ou outras variedades. Os não tecidos ideais terão diâmetros de fibra pequenos, proporcionando baixas relações massa-espaço e baixa resistência compressiva. O objetivo é ter fibras não tecidas macias preenchendo as bolsas de ar 210 abaixo das distensões de película 49. Uma vez que os não-tecidos macios terão uma baixa relação massa/espaço, eles não deslocarão o ar nas bolsas 210 de maneira apreciável. Além disso, uma vez que as fibras macias têm uma baixa resistência à compressão, elas não afetarão significativamente o efeito de ondulação descrito acima. Essas fibras podem, contudo, fornecer um tempo de transmissão de líquido melhorado ao fornecer uma medida de extração capilar entre as suas fibras existentes nas bolsas 210.

[035] Uma combinação encontrada que é tanto econômica como eficaz é combinar uma camada não-tecida ligada por fiação com a camada de película que tem, ou terá, aberturas ou microaberturas enquanto ao mesmo tempo cria contornos de distenção. Uma maneira de conseguir isto é por meio de um processo de hidroformação semelhante ao descrito na na US 7.364.687 de Maschino, que é incorporada aqui por referência. Qualquer um de vários outros métodos de jato de água a alta pressão, tal como a técnica mencionada acima mostrada na US 4 839 216 de Curro, também podem ser utilizados. Embora o material não-tecido ligado por fiação tenha pontos ligados específicos que podem reduzir a grossura ou "maciez" final do não-tecido, a força do jato de água, do processo de hidroformação, quebra algumas dessas ligações de fibra que empurram as fibras para uma orientação vertical ou semivertical para criar mais grossura e maciez. Portanto, o processo de hidroformação, simultaneamente, afofando o não-tecido enquanto criando áreas distendidas na película com aberturas pode criar uma modalidade única.

[036] Embora possam ser mais difíceis, existem outros processos de formação de película que podem ser utilizados para criar tanto distensões como microprotrusões com microaberturas e sem microaberturas dos tipos descritos aqui. Esses processos envolveriam a formação da película em uma tela que possui um padrão de cavidades dentro de um campo de microaberturas, onde as cavidades formam as áreas distendidas da película. A formação a vácuo também pode alcançar isso; mas, a hidroformação, com sua maior pressão, é bem adequada. Especialmente ideal, então, é quando o processo de hidroformação está operando tanto a película quanto o não-tecido e usa a força do jato de água para empurrar algumas das fibras verticalizadas para as aberturas com microabertura. Ter fibras dentro das aberturas do vértice da microabertura fornece pouca ação capilar, o que aumentará ainda mais a aquisição de fluido. Além disso, uma vez que fibrilas não tecidas e fibrilações hidroformadoras coexistirão neste exemplo, isto pode aumentar ainda mais a sensação de maciez do material.

[037] Conforme discutido acima, as microprotrusões 43b, nas áreas não distendidas 53, podem ser comprimidas durante o processo de distensão. No caso do processamento com hidroformação, o diferencial de pressão usado para distender porções da película é derivado de jatos de água a alta pressão e a compressão das microprotrusões 43b é provocado ao pressionar as áreas não distendidas 53 contra uma parte do padrão de uma tela formadora. Em um método mais comumente usado de gravação entre rolos, a pressão é derivada de um rolo de gravação de aço com um padrão de linhas elevadas pressionando contra um rolo de borracha enquanto gira em um ponto entre rolos de engate.

[038] Em uma modalidade exemplar tendo um rolo de aço com um padrão de linhas elevadas, é utilizado um padrão aninhado de linhas elevadas em forma de "Y". A Figura 8 mostra um segmento de um rolo de gravação de aço 80 em vista plana. O padrão, conforme mostrado, representa a base das linhas elevadas no ponto onde elas estão unidas à superfície do rolo. Nesta configuração, a largura da base 63 é de 0,040 polegadas. À medida que as linhas do "Y" se afastam da superfície do rolo, elas se inclinam para cima a uma altura de cerca de 0,040 polegadas, culminando em uma largura mais estreita de 0,018 polegadas.

[039] Referindo-se novamente à Figura 8, um "Y" largo 61 e um "Y" mais estreito 82 são agrupados juntos para formar uma borda que tem fundamentalmente a forma de um diamante. Um círculo inscrito dentro deste diamante teria um diâmetro de cerca de 0,150 polegadas. Esses grupos são, então, aninhados para formar a matriz completa de padrões ao espaçar os grupos no eixo vertical na distância 64, que é de cerca de 0,30 polegadas. Os grupos também são aninhados no eixo horizontal na distância 65, que é de cerca de 0,25 polegadas. A orientação vertical e horizontal do eixo pode ser girada em 90 graus, se desejado. Conforme pode ser visto na Figura 8, outra área poligonal é criada entre os grupos tipo diamante quando eles estão nesta matriz. Essas outras áreas geométricas também formarão puffs, assim como as áreas com bordas em forma de diamante. Muitas outras formas de linhas elevadas usadas para formar puffs podem ser aplicadas. Polígonos circulares, curvilíneos ou variedades podem ser empregadas, no desejo do designer, a fim de encontrar padrões que possam ser agradáveis aos olhos do consumidor.

[040] Como é vulgarmente conhecido na técnica de gravação mecânica, o rolo de padrão de aço é tipicamente pressionado contra um rolo de borracha numa abertura entre rolos rotativa. Nesta técnica inventiva, o rolo de borracha é um pouco mais macio do que os rolos de abertura entre rolos de borracha convencionais. Neste exemplo para este padrão específico, ele tem uma compressão de 40 Shore A. Os valores para compressão de pelo menos cerca de 30 Shore A até não muito mais do que cerca de 55 Shore A também podem ser usados. Pressão na abertura entre os rolos suficiente é aplicada para comprimir ligeiramente a borracha mais macia nas cavidades entre as linhas elevadas em forma de "Y". Isto ajuda tanto a formar as áreas não distendidas 53 como a elevar as distensões 49, conforme representado na Figura 5. Muito pouca pressão e a altura de distensão H pode ser diminuída. Muita pressão e todas as microaberturas podem ser esmagadas, perdendo a sua eficácia de se sentirem macias e de mover fluidos. A temperatura da superfície do rolo também é variável, pois aumenta a capacidade da película de deformar-se em uma nova forma. Como com a pressão, muita ou pouca pode ter efeitos negativos. Ao observar a película saindo da abertura entre os rolos, o equilíbrio adequado de pressão e temperatura pode ser definido.

[041] Em alguns modelos, a superfície do rolo de borracha é gravada a laser para conceder áreas elevadas que serão alinhadas com as cavidades do rolo de aço entre as linhas elevadas. As zonas elevadas do rolo de borracha podem ser adaptadas em relação à sua altura em conjunto com o balanço de pressão e temperatura sendo aplicado. Muito alta pode esmagar as aberturas e muito baixa pode ser ineficaz. No entanto, adicionar áreas elevadas no rolo de borracha pode melhorar o processo.

[042] Os laminados absorventes que têm folhas superiores de trama de contorno distendido, de acordo com a invenção, produzem dois benefícios de desempenho em relação ao estado da técnica. Uma vez que uma variável primária de maciez é a capacidade do material de comprimir-se ao ser tocado, as bolsas de ar fornecidas pelas distensões fornecem um momento compressivo. Uma melhoria adicional da maciez pode ser conseguida pela produção de microaberturas pela hidroformação. Conforme divulgado no Pedido de Patente U.S. No. 62/266,256, cuja descrição completa é aqui incorporada por referência, a hidroformação causa fibrilações no vértice das microaberturas no lado macho. Conforme descrito no Pedido de ‘256, telas e técnicas especialmente adaptadas podem ser usadas para formar microaberturas 3D de contagem de malha 43,5 que são essencialmente redondas, em comparação com a forma elíptica produzida de hidroformação do estado da técnica. Os métodos ensinados no Pedido ‘256 podem ser usados para produzir microprotrusões/microaberturas tendo uma seção transversal elíptica com uma relação axial num intervalo de 0,9 a 1,1. A contagem de malha 43,5 e as microaberturas substancialmente circulares criam 87 pontos microssensoriais. Acredita-se que mais de 80 pontos geram uma sensação de maciez, e a fibrilação adicional torna a trama ainda mais macia quando acariciada em um movimento de deslizamento.

[043] A grossura pré-gravada deste material com microaberturas é de cerca de 0,0140 polegadas. Depois de submeter este material ao processo de distensão pelo método descrito acima, a grossura efetiva da trama é a altura de distensão. Em um teste desta metodologia, a altura da distensão é de aproximadamente 0,0228 polegadas; portanto, a altura de distensão para este exemplo é cerca de 1,63 vezes maior que a grossura original da trama precursora. Essa altura expandida nas áreas distendidas fornece a segunda variável de maciez, compactação geral ou compactação em uma escala de macroárea. Os valores de grossura, conforme representados acima, foram medidos com um compasso com um pé de 2,50 polegadas de diâmetro e sem nenhuma carga aplicada além do peso minúsculo do pé e do seu eixo. Medindo esta trama utilizando um modelo de micrometro de carga baixa Thwing-Albert no. 89-1, cujo mecanismo propositadamente aplica apenas uma carga muito leve na tentativa de evitar a compressão, a película com distensões, em seguida a película com distensões é medida em 0,0146 polegadas. Esta carga leve proposital comprime quase completamente as distensões. Isto indica que mesmo um leve toque do consumidor deste material gerará a sensação de maciez derivada da compressão global da macroárea do material, uma vez que as distensões após a compressão podem causar uma sensação aprimorada de maciez ao toque. Também mostra que o efeito de ondulação pode ocorrer livremente para causar micro-puffs de correntes de ar.

[044] Quando usado como folha superior, a utilização preferida de tal película, não deve ser apenas macia e confortável, mas também deve ter propriedades de desempenho adequadas para o tempo de aquisição de fluido e reumedecimento. Quando esta película foi testado no método ED ANA ERT 151.3-02 padrão, ela teve um tempo médio de aquisição de fluido de 2,48 segundos e um valor de reumedecimento de 0,072 gramas. Tempos de aquisição inferiores a no máximo cerca de 3,50 segundos são funcionais e esse material atende a esse critério. Valores de reumedecimento menores que 1,00 grama geralmente não são percebidos como proporcionando uma sensação de umidade e este material consistentemente será igual ou inferior a pelo menos cerca de 0,80 gramas de reumedecimento e pode ser tão baixo quanto cerca de 0,02 gramas. Em seu valor de 0,072 gramas, certamente está na categoria de seco em relação ao reumedecimento.

[045] Embora este material seja destinado a uma folha superior em forros de calcinha, ele também pode ser útil como uma camada em dispositivos absorventes de qualquer variedade. Tais dispositivos podem incluir, mas não estão limitados a, absorventes higiênicos, inserções ou fraldas para adultos incontinentes, fraldas para bebés, coberturas de cama, ataduras, curativos, limpadores de feridas, toalhetes de limpeza, cortinas cirúrgicas e semelhantes.

[046] Será facilmente entendido pelos peritos da técnica que a presente invenção é susceptível de ampla utilidade e aplicação. Muitas modalidades e adaptações da presente invenção diferentes das aqui descritas, bem como muitas variações, modificações e disposições equivalentes, serão evidentes ou razoavelmente sugeridas pela presente invenção e descrição precedente da mesma, sem se afastar da substância ou do âmbito da presente invenção.

[047] Portanto, embora a presente invenção tenha sido descrita aqui em pormenor em relação à sua modalidade preferida, é para ser entendido que esta descrição é apenas ilustrativa e exemplificativa da presente invenção e é feita meramente com o propósito de proporcionar uma divulgação completa e capacitiva da invenção. Muitas modificações às modalidades descritas acima podem ser feitas sem se afastar do espírito e âmbito da invenção. Consequentemente, a divulgação anterior não se destina a ser interpretada ou a limitar a presente invenção ou, de outro modo, excluir quaisquer outras modalidades, adaptações, variações, modificações e disposições equivalentes.

Claims (39)

1. Película polimérica tendo uma superfície proximal e uma superfície distal, caracterizada pelo fato de que compreende: pelo menos uma zona não distendida que define um plano de base; uma pluralidade de porções distendidas separadas umas das outras por pelo menos uma zona não distendida, cada uma da pluralidade de porções distendidas curvando-se distalmente para fora a partir do plano de base semelhante a bolhas resilientes; e uma pluralidade de micro protrusões anulares que se prolongam para fora a partir da superfície distal da película, em que cada uma da pluralidade de micro protusões anulares que se prolonga distalmente para fora da superfície distal do filme, em que cada uma da pluralidade de micro protusões anulares tem um vértice, em que uma primeira porção da pluralidade de micro protrusões anulares se prolonga pelo menos uma zona não distendida e uma segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares se prolonga da pluralidade de porções distendidas, em que a primeira porção da pluralidade de micro protusões anulares tem uma primeira protusão, em que a segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares tem uma segunda protusão, e em que a primeira porção da pluralidade de micro protusões anulares é comprimida em comparação com a segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares de modo que a primeira protusão seja menor que a segunda protusão.

2. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os vértices da segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares têm aberturas para permitir comunicação fluída através dos mesmos.

3. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as seções transversais da pluralidade de micro protrusões anulares são substancialmente elípticas com uma razão de eixo no intervalo de 0,9 a 1,1.

4. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de micro protrusões anulares tem uma contagem de malha no intervalo de 40 a 75.

5. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de porções distendidas é em um padrão predeterminado.

6. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma zona não distendida está configurada para fixar a um substrato absorvente para formar uma estrutura laminada.

7. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de porções distendidas define uma pluralidade de bolsas de ar delimitadas por pelo menos uma porção de zona.

8. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de micro protusões anulares na segunda porção permite a comunicação fluida entre uma área distal à superfície distal da película e a pluralidade de bolsas de ar.

9. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a segunda protusão está em um intervalo de 0,0035 pol. a 0,0180 pol.

10. Película polimérica, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de porções distendidas tem uma dimensão de altura medida distalmente a partir do plano base que está em um intervalo de 1,5 a 5,0 vezes a segunda protrusão.

11. Estrutura laminada, caracterizada pelo fato de que compreende: um substrato absorvente compreendendo uma superfície de substrato proximal e uma superfície de substrato distal; e uma película de polímero, tendo uma superfície de película proximal e uma superfície de película distal, a película de polímero compreende pelo menos uma zona não distendida que define um plano base, a superfície da película proximal da pelo menos uma zona não distendida, sendo fixada à uma superfície distal do substrato, uma pluralidade de porções distendidas separadas umas das outras por pelo menos uma zona não distendida, cada uma das outras por pelo menos uma zona não distendida curvando-se distalmente para fora do plano base semelhante a bolhas resilientes para definir uma pluralidade de bolsas de ar entre a superfície da película proximal e a superfície do substrato distal; uma pluralidade de micro protusões anulares que se prolonga para fora da superfície de película distal, em que cada uma da pluralidade de micro protrusões anulares tem um vértice, uma primeira porção da pluralidade de micro protusões anulares que se prolonga a partir de pelo menos uma, e uma segunda porção de pluralidade de micro protusões anulares que se prolonga da pluralidade de porções, em que a primeira porção de pluralidade de micro protusões anulares tem uma primeira protusão, em que a segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares tem uma segunda protusão, e em que a primeira porção da pluralidade de micro protusões anulares é comprimida em comparação com a segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares de modo que a primeira protusão seja menor que a segunda protusão.

12. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que os ápices da segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares tem aberturas para permitir comunicação fluida entre uma área distal à superfície de película distal e a pluralidade de bolsas de ar.

13. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que as seções transversais da pluralidade de micro protusões anulares são substancialmente elípticas com uma razão de eixo em um intervalo de 0,9 a 1,1.

14. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de micro protusões anulares tem uma contagem de malha em um intervalo de 40 a 75.

15. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de porções distendidas é configurada em um padrão predeterminado.

16. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de bolsas de ar é limitada por pelo menos uma zona não distendida.

17. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a segunda protrusão está em um intervalo de 0,0035 pol. a 0,0180 pol.

18. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que cada uma da pluralidade de porções distendidas tem uma dimensão de altura medida distalmente a partir do plano base que está em um intervalo de 1,5 a 5,0 vezes a protrusão.

19. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que compreende, adicionalmente, um material não tecido disposto dentro de pelo menos uma da pluralidade de bolsas de ar.

20. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o material não tecido tem um peso base em um intervalo de 8 gsm a 22 gsm.

21. Método para formar uma estrutura de película de polímero contornada, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer uma película de polímero tendo uma superfície de película proximal e uma superfície de película distal; formar uma pluralidade de micro protusões anulares na película de polímero, a pluralidade de micro protusões anulares prolongando-se distalmente para fora da superfície distal da película, em que cada uma da pluralidade de micro protusões anulares tem um vértice; e formar a película polimérica em pelo menos uma zona não distendida que define um plano de base e uma pluralidade de porções distendidas, separadas umas das outras por pelo menos uma zona não distendida, cada uma da pluralidade de porções distendidas curvando-se distalmente para fora do plano de base semelhante a bolhas resilientes, em que uma primeira porção da pluralidade de micro protusões anulares se prolonga da pelo menos uma zona não distendida e uma segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares se prolonga da pluralidade de porções distendidas, em que a primeira porção da pluralidade de micro protusões anulares tem uma primeira protusão, em que a segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares tem uma segunda protusão, e em que a primeira porção da pluralidade de micro protusões anulares é comprimida em comparação com a segunda porção da pluralidade de micro protusões anulares de modo que a primeira protusão seja menor que a segunda protusão.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que cada uma da pluralidade de micro protusões anulares é formada com uma abertura em seu vértice.

23. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que cada uma da pluralidade de micro protusões anulares tem uma seção transversal substancialmente elíptica com uma razão de eixo em um intervalo de 0,9 a 1,1.

24. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de micro protusões anulares tem uma contagem de malha em um intervalo de 40 a 75.

25. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de porções distendidas é configurada em um padrão predeterminado.

26. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a formação da pluralidade de micro protusões anulares compreende um processo de hidro formação.

27. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a formação da pluralidade de micro protusões anulares compreende um processo de formação a vácuo.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o processo de formação a vácuo compreende aquecer a película de polímero para amolecê-la antes da aplicação a vácuo.

29. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a formação da pluralidade de micro protusões anulares compreende um processo de formação perfuração com agulha.

30. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a formação da pluralidade de micro protusões anulares compreende depositar a película de polímero em uma tela de formação tendo um padrão de micro aberturas; e aplicar uma pressão diferencial através da película de polímero para desenhar a película de polímero através do padrão de micro aberturas.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a pressão diferencial provoca uma perfuração no vértice de cada uma da pluralidade de micro protusões anulares.

32. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a formação da película de polímero em pelo menos uma zona não distendida e a pluralidade de porções distendidas compreende um processo de hidro formação.

33. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a formação da película de polímero em pelo menos uma zona distendia e a pluralidade de porções distendidas compreende um processo de formação a vácuo.

34. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a formação da película de polímero em pelo menos uma zona não distendida e a pluralidade de porções distendidas compreende um processo de gravação.

35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o processo de gravação em relevo compreende a passagem da película de polímero por uma abertura entre rolos.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a abertura entre rolos é formada entre um rolo de gravação de aço em relevo com um padrão de linhas elevadas que definem cavidades entre as mesmas e um rolo de borracha.

37. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o rolo de borracha tem uma rigidez em um intervalo de 30 Shore A a 55 Shore A.

38. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o rolo de borracha tem uma rigidez em um na faixa de 40 Shore A.

39. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o rolo de borracha é gravado a laser para conceder áreas elevadas alinhadas com as cavidades do rolo de aço.