BRPI0608634A2

BRPI0608634A2 - manta elÁstica respirÁvel

Info

Publication number: BRPI0608634A2
Application number: BRPI0608634-9A
Authority: BR
Inventors: James Andrew Peacock; Jeffrey Alan Middlesworth; Matthew John O'sickey; Todd Richard Skochdopole; Tze Wan Pansy Chung
Original assignee: Tredegar Film Prod Corp
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2010-01-19
Also published as: US20050158513A1; EP1858464A1; KR20070103479A; WO2006101985A1

Abstract

MANTA ELÁSTICA RESPIRÁVEL. Descreve-se uma manta elástica que pode se tomar respirável quando da aplicação de uma força de tensão, encontrada em certas aplicações, tal como em artigos absorventes e outros artigos higiênicos ou não higiênicos, e bandagens. Obtém-se a respirabilidade inserindo fendas na manta, cuja área aberta aumenta com a aplicação de uma força na manta, agindo ao longo do eixo geométrico principal das referidas fendas.

Description

Relatório Descritivo da Patente Invenção para "MANTA ELÁSTICA RESPIRÁVEL".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

O presente pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente US No 11/080549, depositado em 16 de Março de 2005, cuja revelação é incorporada a este documento na íntegra e a título de referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

Várias concretizações se referem a uma manta elástica que pode se tornar respirável quando da aplicação de uma força de tensão, tal como pode ser encontrado em certas aplicações. De forma específica, a manta elástica pode se tornar respirável quando é usada, por exemplo, em fraldas e em outros artigos de higiene pessoal, e em bandagens, o que tipicamente resulta na aplicação de uma força de tensão sobre a manta.

2. Descrição da Técnica Relacionada

Os artigos absorventes, tais como fraldas, calças esportivas ou artigos para incontinência urinaria precisam propiciar uma colocação firme e confortável ao usuário, além de conter as exsudações do corpo e ao mesmo tempo manter a saúde da pele. Normalmente, muitos artigos absorventes convencionais empregam dispositivos de fixação que unem os segmentos de cintura dos artigos em volta do usuário, bem como várias configurações de elásticos de cintura, elásticos de perna,revestimentos elásticos e coberturas externas elásticas. Os prendedores e componentes elásticos são empregados para ajudar a produzir e manter o encaixe dos artigos em volta das curvas do corpo do usuário, o que pode melhorar a retenção e o conforto.

Acredita-se que, ao manter baixa a umidade do ar que está em contato com a pele, é possível favorecer a saúde da pele. Numa tentativa de reduzir o nível umidade dentro de tais artigos absorventes, foram empregados filmes de polímero respirável como coberturas externas. Geralmente, os filmes respiráveis são construídos com poros para obter níveis desejados de impermeabilidade a líquido e permeabilidade ao ar. Foram criados outros desenhos de artigos absorventes para obter regiões respiráveis na forma de painéis respiráveis ou regiões perfuradas em coberturas externas de outra forma impermeáveis a vapor para ajudar a ventilar os artigos.

Os materiais elásticos destinados a uso em fraldas e em outros artigos descartáveis podem se tornar respiráveis ao produzi-los com orifícios ou cones tridimensionais que permitem a passagem do ar. Por exemplo, as Patentes US No 6.303.208 e 5.733.628 de Pelkie (as patentes '208 e '628, respectivamente), cujas revelações são incorporadas neste, na íntegra e a título de referência, revelam mantas elásticas tridimensionais permeáveis formadas a vácuo. Os filmes revelados nessas patentes são relativamente espessos, e os orifícios formados através dos filmes podem ter impacto sobre a integridade estrutural do filme.A Patente US No 6.452.063, de Curro et al. (doravante designada como a patente '063), cuja revelação é incorporada neste, na íntegra e a título de referência, revela uma manta elástica tridimensional com aberturas, dotada de aberturas alongadas. A manta pode se esticar em uma direção perpendicular ao eixo geométrico principal da abertura alongada. Embora a patente '063 revele mantas porosas, elastoméricas, com características satisfatórias de estiramento, as mantas tridimensionais apresentam recuperação insatisfatória.

O uso de fendas para obter aberturas em uma manta polimérica após o estiramento da manta é revelado na Patente US No 3.985.599 de Lepoutre e Pieniak (doravante designada como a patente '599), cujas revelações são incorporadas neste na íntegra e a título de referência. Entretanto, a patente '599, especificamente, proporciona um meio para conceder permanentemente estiramento para uma manta de forma que produz ligamentos permanentemente esticados que possuem propriedades de tensão aumentadas em relação à manta não esticada. A patente '599 revela que a presença de aberturas comoresultado desse estiramento é indesejável.

A descrição aqui apresentada de certas desvantagens associadas aos métodos e materiais conhecidos não tem a intenção de limitar o âmbito das concretizações da presente invenção. De fato, as concretizações da invenção podem incorporar um ou mais métodos, materiais e aparelhos conhecidos sem sofrer essas desvantagens.BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Apesar das tentativas de desenvolver materiais para artigos absorventes aperfeiçoados, ainda existe a necessidade de materiais que possam oferecer elasticidade e respirabilidade, sem sacrificar as propriedades físicas necessárias para a aplicação em artigos absorventes ou em sua fabricação.

Várias concretizações oferecem uma manta elástica que apresenta porosidade quando submetida a uma força de tensão que atua substancialmente na direção em que o material geralmente seria submetido na aplicação à qual ele se destina. O inventor descobriu que é possível fabricar mantas que contêm regiões com fendas, e que a presença de tais fendas tem pouco ou nenhum impacto sobre as propriedades de tensão da manta quando a força de tensão está agindo substancialmente na direção em que o material seria submetido na aplicação à qual ele se destina. Além disso, as mantas podem ser fabricadas para apresentar uma força de descarregamento similar à força de descarregamento da manta sem fendas. Além disso, essas fendas oferecem um mecanismo para conceder porosidade, e, portanto, respirabilidade à manta quando uma força de tensão é aplicada nela. O produto de certas concretizações é um filme com fendas que não possui aberturas durante o estado de repouso, mas que se torna respirável ao ser submetido a uma força de tensão. As aberturas são um aspecto desejável da manta esticada a fim de obter a respirabilidade.De acordo com uma concretização, a manta compreende uma manta elástica na qual é inserido um mecanismo de formação de fendas, uma multiplicidade de fendas, grande parte das quais tem seus eixos geométricos principais orientados em uma direção tal que eles estão dentro de 45o de uma direção comum. Quando uma força de tensão é aplicada à manta na direção em que os eixos geométricos principais estão apontados, os ligamentos entre as fendas se esticam e também se estreitam, fazendo com que as fendas estendam-se, formando aberturas. As aberturas, por sua vez, concedem respirabilidade à manta. O nível de respirabilidade aumenta com o aumento no alongamento da manta.

De acordo com outra concretização, a manta é fendida da forma descrita acima, e possui uma razão de força de descarregamento (razão da força de descarregamento do filme com fendas para a força de descarregamento do filme sem fendas) que é maior do que cerca de 0,25. Uma concretização adicional abrange uma manta com fendas como descrito acima, em que a área aberta da manta com fendas é menor do que 15% quando a manta com fendas é sujeita a forças de tensão substancialmente equivalentes às experimentadas durante uso comum. Outra concretização inclui um artigo absorvente que inclui as mantas com fendas descritas neste documento, a manta com fendas formando pelo menos uma parte de uma parte lateral e/ou aba lateral.A manta elástica de uma concretização pode ser combinada com uma ou mais mantas para obter um material composto com uma textura suave que pode ser mais útil ou atraente em algumas aplicações. Tais mantas podem ser de natureza fíbrosa, como por exemplo, materiais tecidos e nãotecidos. Esta concretização inclui um material composto que compreende a manta elástica descrita anteriormente e uma manta adicional. O material composto pode ser preparado pelo processo de laminar as mantas juntas, por co-extrusão ou qualquer outro método adequado para produção do material composto.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 representa regiões de fendas em uma superfície de manta contínua.

A Figura 2 ilustra uma região contínua de

fendas dentro da qual estão regiões descontínuas da manta,

A Figura 3 ilustra exemplos de regiões de fendas que são listras contínuas.

A Figura 4 ilustra um exemplo de uma fileira de fendas dispostas em uma fileira em uma direção no plano da manta.

A Figura 5 representa um exemplo de uma direção comum, na qual as regiões das fendas são dispostas em fileiras paralelas, não paralelas, lineares a não lineares, mas compartilham uma direção comum no plano da manta.A Figura 6 ilustra um conjunto de fendas que são usadas para definir os termos "comprimento da fenda", "separação absoluta das fendas" e separação relativa das fendas.

A Figura 7 representa fendas que definem os termos "separação absoluta da fileira" e "desvio absoluto da fileira" para fendas que são posicionadas em fileiras.

A Figura 8 ilustra uma região de fendas que são definidas pela expressão (3,81 cm/l,0/0,33/0,5).

A Figura 9 revela um exemplo de um conjunto de fendas que são orientadas de modo que seus eixos geométricos principais estejam dentro de um ângulo predeterminado de uma direção comum.

A Figura 10 representa uma região de fendas que foi sujeita a uma força de tensão e ilustra regiões que foram abertas como resultado da força aplicada. A área das regiões pode então ser usada para definir uma área aberta para a manta.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As mantas elásticas já conhecidas, contendo orifícios pré-formados nelas, sofrem de uma desvantagem pelo fato de que a presença de orifícios em tais estruturas reduz a resistência física da manta, conforme medido, por exemplo, por propriedades de tensão, tal como resistência e alongamento em ruptura. Logo, os materiais com aberturas conhecidos necessitam de uma construção mais espessa, e, portanto, mais cara, que de outro modo seria suficiente para uma manta elástica não permeável. Tais mantas com orifícios pré-formados tambémsofrem da desvantagem de que, quando elas são sujeitas a forças de tensão, os orifícios tendem a se fechar, dessa forma reduzindo sua porosidade, e, portanto, sua respirabilidade.

Outra propriedade de tensão afetada de forma adversa pela formação de orifícios em uma manta elástica é sua capacidade de aderir-se, ou ajustar-se a um objeto. Essa propriedade é denominada neste documento como a força de descarregamento. Uma redução drástica na força de descarregamento, visível nas mantas convencionais com fendas ou aberturas, impede em grande medida seu uso como um material elástico. Os presentes inventores descobriram, entretanto, que formar fendas em uma manta de acordo com os ensinamentos descritos neste documento não resulta em uma diminuição significativa na força de descarregamento, se comparado a uma manta sem aberturas equivalente.

As concretizações se referem a mantas elastoméricas respiráveis que podem ser usadas separadamente, ou como um compósito, ou de preferência, uma construção laminada com uma ou mais mantas de suporte. Deve-se compreender que os termos "elástico" e "elastomérico" podem ser usados de forma intercambiável em toda esta descrição.

A manta elastomérica de uma concretização apresenta uma vantagem sobre os produtos elastoméricos respiráveis conhecidos, já que a respirabilidade é concedida à manta inventiva quando uma força de tensão que é suficiente para alongar a manta em mais de 10% é aplicada à manta. Deve-secompreender que os termos "respirabilidade" e "porosidade" podem ser usados de forma intercambiável em toda esta descrição. Acredita-se que a respirabilidade da manta aumenta até certo ponto, com um aumento correspondente no alongamento da manta, e a quantidade de alongamento necessária para conceder um nível desejado de respirabilidade que seja útil em certas aplicações é típica do alongamento a que a manta seria sujeita nessas aplicações.

As mantas das concretizações são úteis em tais aplicações como faixas de cintura de fralda descartável, componentes de fixação (por exemplo, abas laterais), partes laterais, em que a manta é sujeita a uma tensão circunferente à medida que a fralda se conforma à cintura do usuário (por exemplo, bebê ou adulto). As mantas também podem ser usadas em uma bandagem, em que uma tensão é transmitida para a bandagem de modo a mantê-la unida à parte do corpo que recebe a bandagem. Esses exemplos não devem ser considerados como aplicações exclusivas para as mantas desta invenção, podendo encontrar aplicação em qualquer área em que fosse desejável respirabilidade sob a influência de tensão.

As concretizações oferecem materiais elásticos que contêm aberturas e que são respiráveis quando esticados, e, em particular, respiráveis quando esticados por uma força de tensão agindo na direção da força que o material estaria sujeito em condições de uso final (por exemplo, em uma aba lateral da fralda que normalmente sofreria a tensão circunferente da faixa decintura da fralda ao segurar a cintura do usuário). Outro exemplo de tensão na direção da força a que o material seria submetido em condições de uso final inclui a tensão que seria sofrida por uma bandagem que é envolvida ao redor de uma parte do corpo, ou que é esticada e depois aderida.

As concretizações também oferecem materiais elásticos que são respiráveis ao serem esticados, mas que mantém basicamente todas as propriedades físicas de uma manta sem aberturas. Tais materiais não sofrem da desvantagem da perda significativa de propriedades físicas, normalmente associada a uma manta que possui aberturas, e, portanto, torna-se respirável por processos tais como perfuração a agulha quente ou moldagem a vácuo.

As concretizações podem ser entendidas pela referência às seguintes definições, e às figuras 1 a 10, conforme referenciadas adiante.

Em toda esta descrição, o termo "manta" se refere a um material capaz de ser enrolado em um rolo. As mantas podem ser mantas de filme, mantas nãotecidas, mantas laminadas, mantas laminadas com aberturas, etc.

A expressão "manta esticável", conforme usada neste documento, indica uma manta que pode sofrer deformação quando há aplicação de tensão à manta. Uma manta esticável pode ser esticável tanto antes como após a formação de fendas. De preferência, uma manta esticável pode ser alongada a até pelo menos duas vezes seu comprimento útil sem falha. Maispreferivelmente, uma manta esticável pode ser alongada a até três vezes seu comprimento útil sem falha. Ainda mais preferivelmente, uma manta esticável pode ser alongada a até mais de 3,5 vezes o seu comprimento útil sem falha.

O termo "basicamente", quando usado para descrever uma propriedade da invenção, significa que a propriedade pode desviar em até ± (mais ou menos) 10% de seu valor declarado. No caso de um ângulo entre duas direções, o termo "basicamente" significa dentro de ± 10o do ângulo declarado.

Em toda essa descrição, as expressões "filme sem aberturas" ou "manta sem aberturas" se refere a filmes ou mantas que não tinham orifícios, aberturas, poros ou fendas inseridos neles com a finalidade de torná-los permeável ao ar ou ao vapor d'água, sem a aplicação de uma força de tensão. O termo "respirável", no contexto da presente invenção, significa ter uma porosidade de pelo menos 1,0 (m3/m2/min) quando testado sob as condições especificadas na seção intitulada "Teste de Porosidade".

Conforme usado neste documento, o termo "elástico" é usado para descrever um material que, quando da aplicação de uma força de tensão, pode se estender até um comprimento esticado, de preferência pelo menos 100% do seu comprimento inicial, não esticado, e que apresenta uma recuperação de mais de 25% de acordo com:Recuperação (%) = 100 x (Ls -Li)/ (Ls-Lo),

Onde:

Lo = comprimento inicial Ls = comprimento esticado Lf = comprimento final

Conforme usado neste documento, define-se "fenda" como um orifício alongado um eixo geométrico principal e um menor. A razão do comprimento do eixo geométrico principal para o menor é a relação de aspecto da fenda, que, nas várias concretizações, é preferivelmente maior do que 5,0, mais preferivelmente maior do que 10,0, ainda mais preferivelmente maior do que 20,0 e de preferência maior do que 100,0. As fendas individuais na manta esticável podem ser de tamanho igual ou diferente, e podem ter a mesma relação de aspecto ou diferente.

Conforme usado neste documento, uma fenda pode ter lados lineares ou não lineares, que podem ou não ser paralelos uns aos outros. Exemplos de lados não lineares incluem linhas curvadas ou onduladas. Alternativamente, a fenda pode ter lados que compreendem dois ou mais segmentos lineares ou curvados que se encontram em ângulos agudos ou obtusos.

Conforme usado neste documento, o termo "densidade em número" se refere ao número de fendas por polegada quadrada nas regiões da superfície da manta.

De acordo com uma concretização, a manta compreende uma superfície superior e uma superfície inferior com uma ou mais regiões tendo uma multiplicidade de fendas. A manta compreende uma manta esticável na qual é inserido ummecanismo de formação de fendas, grande parte das quais tem seus eixos geométricos principais orientados em uma direção tal que eles estão dentro de 45o de uma direção comum na superfície da manta. Em outra concretização preferida da manta, cada uma das fendas é alinhadas com seus eixos geométricos principais orientados em um ângulo dentro de 30o de uma direção comum na superfície da manta. Em ainda outra concretização preferida, as fendas são alinhadas com seus eixos geométricos principais orientados em um ângulo dentro de 15o de uma direção comum na superfície da manta. Em uma concretização preferida da manta, as fendas são alinhadas com seus eixos geométricos principais essencialmente paralelos a uma direção comum na superfície da manta. Em uma concretização preferida da manta, os comprimentos dos eixos geométricos principais das fendas estão nas faixas de cerca de 0,25 a cerca de 25 mm. Em outras concretizações preferidas, os comprimentos dos eixos geométricos principais das referidas fendas estão entre cerca de 1,25 e cerca de 12,5 mm e entre cerca de 2,5 e cerca de 6,25 mm.

De acordo com uma concretização preferida da

manta, as fendas têm uma relação de aspecto (isto é, a razão do eixo geométrico principal para o eixo geométrico menor) maior do que cerca de 25, e todos os seus eixos geométricos principais apontam essencialmente para a mesma direção. Em uma concretização preferida, as fendas são caracterizadas por um eixo geométrico principal e menor, a razão do eixo geométrico principal para o eixo geométrico menor (relação de aspecto)sendo maior do que cerca de 5. Quando uma força de tensão é aplicada à manta na direção em que os eixos geométricos principais estão apontados, os ligamentos entre as fendas se esticam e também se estreitam, fazendo com que as fendas estendam-se, formando aberturas. As fendas também se abrem quando uma força de tensão é aplicada à manta ao longo da direção comum. As aberturas, por sua vez, concedem respirabilidade à manta. O nível de respirabilidade aumenta com o aumento no alongamento da manta.

Em uma concretização mais preferida da manta, as fendas são organizadas em regiões na superfície da manta. Essas regiões têm limites, fora dos quais as fendas não são encontradas na superfície da manta, exceto dentro de outra região. Uma ou mais regiões podem ser encontradas em uma superfície de manta. Em uma concretização preferida, as regiões estão localizadas em posições na superfície da manta em que se deseja que a manta seja esticável e respirável. A direção comum em que as fendas em cada região estão alinhadas pode variar de região para região. Além disso, a manta pode ser fabricada com um meio de formação de fendas que oferece capacidade de formação de fendas embutida, de modo que o número e orientação das fendas, bem como as respectivas relações de aspecto das fendas, possam ser variados conforme desejado.

Dentro das regiões com fendas, as fendas podem ser dispostas em um arranjo regular ou irregular, de preferência em um arranjo regular que pode ser caracterizado porquatro parâmetros que descrevem o tamanho de uma fenda e sua posição em relação às outras fendas no arranjo. Em uma concretização da manta, a disposição das fendas dentro de qualquer uma ou mais das regiões é organizada em um arranjo, o arranjo compreendendo fileiras de fendas que são essencialmente paralelas em seus eixos geométricos principais, as fileiras sendo caracterizadas pelo comprimento das fendas (SL), pela separação relativa das fendas (SS), pela separação relativa das fileiras (TS) e pelo desvio relativo das fileiras (RO). Em outra concretização da manta, o arranjo de fendas dentro de qualquer uma das regiões é organizado independentemente da disposição dos arranjos de fendas nas outras regiões.

Algumas concretizações preferidas têm uma densidade e tamanho de fendas que é apropriado para a aplicação à qual a manta destina-se. Por exemplo, para uma aplicação em faixas de cintura de fralda, o comprimento de fenda (SL) pode estar na faixa de 0,25 a 25 milímetros (mm), mais preferivelmente 1,25 a 12,5 mm, e ainda mais preferivelmente 2,5 a 6,25 mm. Em uma concretização preferida da manta, o arranjo tem uma simetria hexagonal tal que o valor de desvio relativo das fileiras RO = SS/2. Em outra concretização preferida, o arranjo tem uma simetria retangular tal que o valor de desvio relativo das fileiras RO = 0 (zero). Em ainda outra concretização preferida, o arranjo tem uma configuração escalonada tal que o valor de desvio relativo das fileiras (RO) não é igual a SS/2. Em outra concretização preferida da manta, a separação relativa das fileirasdo arranjo (RS) está entre -0,9 e 10,0. Em outras concretizações preferidas, a separação relativa das fileiras do arranjo (RS) está entre -0,25 e 2,0. Em uma concretização preferida, o valor de desvio relativo das fileiras (RO) é menor do que 0,5. Em outra concretização preferida, o valor de desvio relativo das fileiras (RO) é menor do que 0,25.

Em outra concretização da manta, as fendas são posicionadas de forma aleatória dentro de qualquer uma ou mais das referidas regiões na manta. Os eixos geométricos principais das fendas podem ser orientados de forma aleatória no plano da manta, embora todas as fendas de preferência situem-se dentro de 45o de uma direção comum. A eficácia desta concretização não depende totalmente da regularidade da disposição das fendas em uma região, e um arranjo aleatório será suficiente para obter os benefícios descritos neste documento.

De acordo com outra concretização da manta, a densidade em número de fendas por polegada quadrada dentro de qualquer uma ou mais das regiões com fendas está entre 5 e 1.000. Em outra concretização da manta, a densidade em número de fendas por polegada quadrada dentro de qualquer uma ou mais das regiões com fendas está entre 10 e 500. Em outras concretizações da manta, a densidade em número de fendas por polegada quadrada dentro de qualquer uma ou mais das regiões com fendas está entre 20 e 100.

Em outra concretização da manta, o

comprimento total das fendas por polegada quadrada dentro dequalquer uma ou mais das regiões com fendas está entre 0,5 e 50 polegadas/polegada quadrada. Em outra concretização, o comprimento total das fendas por polegada quadrada dentro de qualquer uma ou mais das regiões com fendas está entre 1 e 25 polegadas/polegada quadrada. Em ainda outra concretização, o comprimento total das fendas por polegada quadrada dentro de qualquer uma ou mais das regiões com fendas está entre 2,0 e 10 polegadas/polegada quadrada.

Em uma concretização preferida, as mantas com fendas têm uma razão de força de descarregamento (a razão da força de descarregamento da manta com fendas versus a força de descarregamento da mesma manta que não tem fendas) maior do que cerca de 0,25, mais preferivelmente maior do que cerca de 0,5, ainda mais preferivelmente maior do que cerca de 0,6, e o mais preferível, de cerca de 0,6 a cerca de 1,25 e de cerca de 0,6 a cerca de 1,0. Prefere-se que a força de descarregamento seja medida em 30% de tensão durante o relaxamento após ser passar duas vezes pelo ciclo até 200%. As concretizações descritas neste documento têm tal razão de força de descarregamento quando uma força de tensão é aplicada na direção comum. Em contrapartida, quando uma carga de tensão é aplicada em uma direção transversal à direção comum, que tende a abrir as fendas conforme revelado na técnica, a razão de descarregamento é menor do que 0,25, e tipicamente, menor do que 0,15.

Os materiais elastoméricos que são úteis como material de construção da manta elástica incluem materiais dotipo poliolefina, tais como elastômeros de polietileno e mantas de poliuretano. Em certas concretizações, o material de manta elastomérico preferido é capaz de atingir recuperação essencialmente total após ser esticado em pelo menos cerca de 300 a cerca de 400% seu comprimento original. Mantas elastoméricas esticáveis adequadas compreendem materiais poliméricos naturais e materiais poliméricos sintéticos. Mantas elastoméricas adequadas incluem isoprenos, materiais feitos de butadieno-estireno, copolímeros em bloco de estireno, tais como copolímeros em bloco de estireno/isopreno/estireno (SIS), estireno/buradieno/estireno (SBS) ou estireno/etileno-buteno/estireno (SEBS). Misturas desses polímeros, separadas ou juntas com outros materiais modificadores elásticos ou não elastoméricos, também são contemplados por serem úteis com as concretizações. Em certas concretizações, os materiais elastoméricos podem compreender materiais elastoméricos de alto desempenho, tais como resinas elastoméricas KratonTM da Kraton Polymers, que são copolímeros em bloco elastoméricos.

A manta elástica de uma concretização pode ser combinada com uma ou mais mantas para obter uma textura suave que pode ser mais útil ou atraente em algumas aplicações. Tais mantas podem ser de natureza fíbrosa, ou de preferência, são materiais tecidos e nãotecidos. Esta concretização inclui um material composto que compreende a manta elástica que possui fendas, conforme descrito anteriormente, e uma manta adicional. O material composto pode ser preparado pelo processo de laminaras mantas juntas, por co-extrusão ou por qualquer outro método adequado para produção do material composto.

Exemplos de métodos de produção de laminados de materiais elastoméricos e de outras mantas são revelados nas Patente US No 6.475.600, 5.156.793 e 5.422.172, cujas revelações são incorporadas neste documento, na íntegra e a título de referência. A patente '600 revela um material composto respirável formado de pelo menos uma camada de um material elástico e um laminado de camadas de lâminas. O laminado respirável é formado pelo estiramento inicial parcial de uma camada de filme não elástico preenchido, unindo uma camada estreitável não elástica para formar um laminado e em seguida estirando o laminado para estreitamento o laminado e alongar o filme até a configuração totalmente estirada desejada. A patente '793 revela uma manta laminada esticada de "zero tensão" que apresenta um grau de elasticidade não uniforme, conforme medido na direção de elasticização em vários pontos ao longo de um eixo geométrico orientado de forma substancialmente perpendicular à direção de elasticização. O material laminado esticado de "zero tensão" é formado de pelo menos duas pilhas de materiais que são seguras de forma intermitente, ou de forma substancialmente contínua uma à outra ao longo de pelo menos uma parte de suas superfícies de igual extensão enquanto numa condição substancialmente sem tensão. A patente '172 revela uma chapa elástica laminada de uma manta fibrosa nãotecida esticada progressivamente e um filme elastomérico que possuipropriedades de estiramento e recuperação. O laminado é produzido pelo método de extrusão ou adesão da manta fibrosa nãotecida ao filme elastomérico. Os versados na técnica são capazes de produzir um material composto a partir da manta elástica fendida e de outras mantas pelo uso das diretrizes apresentadas neste documento.

Quando usada em um artigo absorvente, prefere-se que a manta (ou composto, ou laminado, da manta e de outro material) seja usada como um componente que permita ao artigo absorvente esticar-se e manter um encaixe firme. De preferências, as mantas fendidas são utilizadas como partes laterais, faixas de cintura e abas de proteção ou fixação (como as que contém fita ou fechos de velcro), e, mais de preferência, são usadas nas áreas do artigo que normalmente encontram um alongamento maior do que cerca de 20%, de preferência maior do que cerca de 25%. Além disso, as mantas, ou compostos ou laminados destas, podem ser usadas em bandagens em áreas que estão sujeitas a alongamento maior do que cerca de 20%, de preferência maior do que cerca de 25%, tal como a área adesiva ou a almofada absorvente.

Voltando-se agora às figuras, uma região fendida, ou região de fendas, da superfície da manta, é considerada como uma área em que podem ser encontradas várias fendas. A região fendida pode ser distinta, e ter a aparência de uma ilha ou ilhas em uma superfície de manta normalmente contínua. Um exemplo de tal disposição das fendas é apresentadona figura 1, que deve ser entendida como um exemplo, em vez de limitar as possíveis disposições de fendas ou regiões que representam as várias concretizações. Na figura 1, uma manta (102) compreende regiões (103), cada uma das quais compreende várias fendas (101). As regiões (103) são representadas como limitadas por linhas pontilhadas, com o objetivo de demonstrar os limites das referidas regiões. As linhas pontilhadas não devem ser interpretadas como constructos na manta. No exemplo da figura 1, as regiões sem aberturas da manta (102) formam uma superfície contínua, onde as regiões podem aparecer como "ilhas".

Pode-se ver que as fendas nas regiões ilustradas na figura 1 parecem estar dispostas em um arranjo regular, em que as fileiras de fendas formam um arranjo hexagonal. Deve-se entender que a eficácia desta concretização não depende da regularidade da disposição das fendas em uma região, e um arranjo aleatório será suficiente para obter os benefícios descritos neste documento.

A Figura 2 ilustra um exemplo de como a região fendida pode ser contínua em uma dada amostra, com regiões sem fendas (201) que têm a aparência de ilhas em uma região contínua de fendas (202). Novamente, deve-se entender a figura 2 como um exemplo, em vez de limitar as possíveis disposições das fendas ou regiões que representam as concretizações.

Alternativamente, a região fendida pode ser vista como uma ou mais listras contínuas ao longo do comprimento ou ao longo da largura de uma manta, conformeapresentado esquematicamente na figura 3. Na Figura 3, as regiões de fenda listradas contínuas (302) são apresentadas em uma manta normalmente sem fendas (301).

Uma "fileira de fendas" é definida como na figura 4, em que uma região é disposta com seus eixos geométricos principais em uma direção comum (402). As fendas (401) na figura 4 são dispostas com seus eixos geométricos principais em uma direção comum (402).

Um "padrão listrado" é representado na figura 5, em que as regiões de fendas são dispostas em fileiras paralelas (501 e 503), ou não paralelas (502 e 504), lineares (501 ou 502) ou não lineares (503 ou 504) que compartilham uma direção comum (505) no plano da manta. Em cada um dos quatro exemplos de padrões ilustrados na figura 5, os eixos geométricos principais das fendas compartilham uma direção comum (505).

As expressões "comprimento de fenda" (SL) e "separação absoluta das fendas" (D) se referem a parâmetros dimensionais das regiões de fendas da manta da invenção, e podem ser entendidas mais plenamente com referência à figura 6. Entendem-se essas definições como aplicáveis a qualquer fileira de fendas em que SL é o comprimento da fenda em polegadas, D é a separação absoluta das fendas em polegadas e a "separação relativa das fendas" (SS) adimensional é igual a D/SL.

As expressões "separação absoluta das fileiras" e "desvio absoluto das fileiras" se referem a parâmetrosdimensionais das regiões de fenda da manta da invenção, em que as fendas podem ser identificadas como estando posicionadas em fileiras adjacentes. Essas expressões podem ser entendidas de melhor forma por referência à figura 7, em que elas são definidas para o conjunto de fendas (701) ilustrado nela.

As expressões "separação absoluta das fileiras" (ARS) e "desvio absoluto das fileiras" (ARO) podem ser usadas para definir parâmetros que também podem ser aplicados a qualquer conjunto de fendas disposto em fileiras adjacentes. Com o objetivo de caracterizar tal conjunto de fendas, define-se a expressão "separação relativa das fileiras" (RS) como a separação absoluta das fileiras medida. Dividida pelo comprimento de fenda (SL). A expressão "desvio relativo das fileiras" (RO) é igual ao desvio de fileira absoluto entre as fileiras, dividido pela separação absoluta das fendas (D).

Portanto, uma região de fendas em uma manta pode ser caracterizada por quatro números, SL/SS/RS/RIO, dos quais os últimos três números são adimensionais. Essa terminologia será usada ao descrever os exemplos desta invenção. Por exemplo, a terminologia 1,5 pol. / 1,0 / 0,33 / 0,5 se refere ao padrão de fenda que é representado na figura 8: SL=1,5 pol.;

SSD/SL=1,0(=1,5 pol./l,5 pol.); RS = ARS/SL = 0,33 (= 0,5 pol. /1,5 pol.); e 25 RO = ARO/SL = 0,5 (= 0,75 pol. /1,5 pol.).Deve-se entender que a figura 8 não é proporcional às dimensões reais, mas sim uma representação esquemática de uma região de fenda em que o comprimento de fenda (SL), a separação absoluta das fendas (D), a separação absoluta das fileiras e o desvio absoluto das fileiras estão nas proporções especificas para o comprimento de fenda no exemplo.

A expressão "direção comum", conforme usada em toda esta descrição, indica qualquer direção no plano da manta, em relação à qual pode ser medido um ângulo com o eixo geométrico principal de cada fenda individual. Por exemplo, se a orientação dos eixos geométricos principais de todas as fendas não for maior do que +/-100 de uma direção comum, a direção comum pode ser encontrada no plano da manta que apontam para não mais do que 1 Oo a partir das direções dos eixos geométricos principais de todas as fendas na região. A Figura 9 ilustra um exemplo de uma direção comum (904) da região das fendas. Uma fenda (901) tem um ângulo (903) para uma direção (902). A direção (902) também forma um ângulo para todos os outros eixos geométricos principais das fendas na região e pode ser definida pelo ângulo máximo do conjunto de todos os ângulos que ela forma com todas as fendas. A direção comum é a direção em que o ângulo (903) dos eixos geométricos principais das fendas varia em apenas 5o.

O termo "aleatoriamente", quando usado para descrever o posicionamento das fendas no plano da manta, se refere ao fato de que nenhum padrão regular discernível, porexemplo, retangular, hexagonal, etc., pode ser visto na forma em que as fendas são dispostas na superfície da manta.

A expressão "área aberta" de uma região de fendas é relatada como uma porcentagem (%) e é mais bem compreendida por referência à figura 10, em que a área da manta que se abriu no plano da manta é visto como um espaço preto na fotografia. A expressão "área aberta", logo, é a área de espaço vista como preta (1002) em uma fotografia da manta, dividida pela área total da manta na região de fenda. O presente inventor acredita ser difícil correlacionar a área aberta com a porosidade do filme ou da manta, devido, em parte, a sua dependência do tamanho de poro e do formato, bem como da espessura da manta. Para os usos pretendidos, uma área aberta de aproximadamente 1% é suficiente para induzir porosidade que está acima dos níveis de respirabilidade nas estruturas que são consideradas "respiráveis". Uma área aberta mínima de cerca de 0,5%, e de preferência de cerca de 1%, é, portanto, um limite inferior prático útil para uma estrutura preferida. Em uma concretização, a manta tem uma área aberta maior do que 1% quando esticada a 100% de alongamento. Em uma concretização preferida, a manta tem uma área aberta inferior a cerca de 25%, mais preferivelmente inferior a cerca de 15%, mais preferivelmente, de cerca de 1% a cerca de 15%o, e mais preferivelmente de cerca de 1% a cerca de 10%, quando esticada a 100% de alongamento.

O termo "de forma reversível", no contexto das concretizações, indica que quando da aplicação de uma forçatênsil, a porosidade da manta irá aumentar, e quando da remoção da força tênsil, a porosidade da manta irá diminuir. Prefere-se que tais aumentos e diminuições na porosidade ocorram repetidamente em resposta ao estiramento e relaxamento correspondente da manta ao longo de pelo menos 20 ciclos, mais preferivelmente, pelo menos 50 ciclos.

O termo "nãotecido", no contexto das concretizações, de preferência indica uma manta que compreende uma multiplicidade de fibras. As fibras podem ser ligadas entre si ou podem ser não ser ligadas. As fibras podem ser fibras cortadas ou fibras contínuas. As fibras podem compreender um único material ou podem compreender uma multiplicidade de materiais, tanto como uma combinação de fibras diferentes quanto como uma combinação de fibras similares, cada uma composta de materiais diferentes.

A manta nãotecida, útil em uma concretização, pode ser o produto de qualquer processo para formar a própria. Exemplos de métodos conhecidos para fabricação de mantas nãotecidas incluem os processos que produzem mantas nãotecidas de fiação contínua e via sopro. A manta nãotecida, útil em várias concretizações, pode ser qualquer uma das mantas nãotecidas conhecidas, ou pode ser um composto ou combinação de mantas, tais como mantas de fiação contínua e via sopro. Em uma concretização, a manta é um material de fiação contínua, feito de fibra de polipropileno. Os versados na técnica irão apreciar que amanta nãotecida pode ser qualquer material polimérico a partir do qual uma fibra pode ser produzida.

Quando se diz que uma manta nãotecida é extensível em qualquer dada direção, isso quer dizer que quando uma força tênsil é aplicada à manta nessa direção, a manta expande-se nessa direção, e uma tensão é induzida na manta, de preferência, embora não necessariamente, sem rompimento substancial das fibras ou distorção indevida da estrutura da manta.

Os materiais compostos úteis nas várias concretizações incluem uma manta fibrosa (por exemplo, uma manta nãotecida) unida a um material com fendas. A ligação pode ser feita por qualquer um dos vários mecanismos conhecidos para ligação, incluindo, sem restrição, laminação adesiva, laminação térmica e laminação a vácuo. Em uma concretização, o nãotecido pode ser com fendas para corresponder ao padrão de fendas na manta fendida ao qual ele é ligado. Em outra concretização, o nãotecido pode ser com fendas em um padrão que não corresponde ao padrão de fendas na manta fendida ao qual ele é ligado.

A expressão "laminação adesiva" se refere a um processo pelo qual duas superfícies da manta são unidas uma à outra pela aplicação de adesivo, e opcionalmente calor, a uma ou ambas as mantas, em um padrão regular ou aleatório. Aplica-se pressão suficiente às superfícies em contato uma com a outra, fazendo com que elas permaneçam afixadas uma à outra quando a pressão é removida.A expressão "laminação térmica" se refere a um processo pelo qual duas superfícies de manta são unidas uma à outra pela aplicação de calor e pressão, de modo que as superfícies permaneçam afixadas uma à outra quando a pressão é removida.

A expressão "laminação a vácuo" se refere a um processo pelo qual duas superfícies de manta são unidas uma à outra pela aplicação de calor e vácuo, o vácuo sendo aplicado contra uma das superfícies. Uma das mantas pode ser uma cortina fundida de polímero, do qual o calor é removido por uma tela ou rolo à medida que a laminação com a outra manta continua.

A expressão "artigo absorvente", conforme usada neste documento, se refere a artigos que absorvem e contêm materiais líquidos ou semi-sólidos. De forma mais específica, a expressão se refere a artigos que são colocados junto ou em proximidade ao corpo de um usuário para absorver e conter as várias exsudações segregadas pelo corpo. A expressão "artigo absorvente" pretende incluir fraldas, artigos para incontinência urinaria, absorventes femininos, protetores diários, campos cirúrgicos, bandagens de túnel carpal, toalhas e outros artigos higiênicos ou não higiênicos usados para absorver fluidos corporais. O termo "descartável" se refere a artigos que devem ser descartados após um único uso, e de preferência reciclados, compostos ou de outra forma descartados de forma adequada do ponto de vista ambiental, isto é, eles não devem ser lavados ou deoutra forma renovados ou reutilizados como um artigo absorvente.

O termo "fralda" se refere a um artigo de vestuário, geralmente usado por bebês e pessoas que sofrem de incontinência urinaria, que é colocado entre as pernas e preso ou de outra forma fixado em volta da cintura do usuário. Exemplos de fraldas são revelados na Reemissão de Patente US No 26.152 e nas Patentes US No 3.860.003, 4.610.678, 4.673.402, 4.695.278, 4.704.115, 4.834.735, 4.888.231 e 4.909.803. As revelações dessas patentes são incorporadas a este documento na íntegra e a título de referência.

A expressão "artigo de incontinência" se refere a almofadas, roupas de baixo (almofadas seguras no lugar correto por um sistema de suspensão do mesmo tipo, tal como um cinto, ou algo parecido), insertos para artigos absorventes, reforços de capacidade para artigos absorventes, cuecas, lençóis absorventes, entre outros, independente de se eles são usados por adultos ou por outras pessoas com incontinência urinaria. Exemplos de artigos para incontinência urinaria são revelados nas Patentes US No 4.253.461, 4.597.760, 4.704.115, 4.909.802 e 4.964.860. As revelações dessas patentes são incorporadas a este documento na íntegra e a título de referência.

A expressão "absorvente feminino" se refere a um artigo utilizado por mulheres, colocado de forma adjacente àregião pudenda, cuja função é absorver e conter várias exsudações segregadas pelo corpo (por exemplo, sangue, menstruação eurina). Exemplos de absorventes femininos são revelados nas Patentes US No 4.285.343, 4.589.876, 4.687.478, 4.917.697, 5.007.906, 4.950.264 e 5.009.653. As revelações dessas patentes são incorporadas a este documento na íntegra e a título de referência.

A expressão "campos cirúrgicos" se referem a artigos geralmente usados para cobrir o paciente durante procedimentos cirúrgicos, deixando visível aos doutores e enfermeiras apenas as áreas do paciente que exigem atenção. Os campos cirúrgicos também são usados para cobrir áreas e estações onde os profissionais da saúde trabalham e pegam instrumentos, tais como mesas auxiliares e mesas de Mayo. Os campos cirúrgicos convencionais geralmente compreendem materiais nãotecidos ou nãotecidos ligados a folhas de plástico. Exemplos de campos cirúrgicos são revelados nas Patentes US No 6.279.578, 5.492.751, 5.445.165, 5.188.885 e 4.467.013. As revelações dessas patentes são incorporadas a este documento na íntegra e a título de referência.

A expressão "trajes protetores" se refere a vestimentas e acessórias que são trajados para fornecer certas medidas protetores ao usuário. Por exemplo, um traje protetor pode oferecer proteção contra contato corporal com fluidos contagiosos ou cáusticos. O traje protetor pode estar na forma de vestimentas como camisas, calças, túnicas e outras vestimentas. O traje protetor também pode estar na forma de acessórias como sapatos, luvas, máscaras faciais, revestimentos para cabelos eoutros acessórios. Exemplos de traje protetor são revelados nas Patentes US No 6.596.658, 6.557.497 e 6.155.084. As revelações dessas patentes são incorporadas a este documento na íntegra e a título de referência.

A expressão "bandagens de túnel carpal" se refere a bandagens e lenços usados para imobilizar parcial ou totalmente os pulsos de pessoas que sofrem da síndrome do túnel carpal. Acredita-se que a imobilização do pulso relaxe os músculos do pulso e do braço que poderiam de outra forma pinçar o nervo mediano, o qual passa por toda a extensão do braço e do pulso até a mão. Exemplos de bandagens de túnel carpal são revelados nas Patentes US No 6.776.769, 6.506.175, 6.293.919 e 5.036.838. As revelações dessas patentes são incorporadas a este documento na íntegra e a título de referência.

Em certas concretizações, cada um dentre o artigo absorvente, a fralda descartável, a bandagem elástica, o artigo para incontinência urinaria, o artigo sanitário, o campo cirúrgico, o traje protetor e a bandagem de túnel carpal anteriormente referenciados pode compreender as mantas descritas neste documento. As mantas das concretizações também podem ser incluídas em aplicações não higiênicas, conforme apreciarão os versados na técnica.

EXEMPLOS

Histerese e Teste de Resistência à Tensão

Uma amostra de filme elástico em relevo foi preparada fundindo uma manda fundida em uma tela de metal.Em seguida, a amostra foi fendida em três configurações usando um estilete equipado com lâminas intercambiáveis. O filme sem aberturas obteve uma espessura total de 3,13 milésimos de polegada. As regiões de fenda encerraram toda a área do filme entre as pinças de um testador de tensão (modelo Synergie 200 da MTS, Eden Prairie, Minnesota).

Com o objetivo de entender os dados na tabela, "carga a 200% de tensão ciclo 1" é a carga suportada por uma amostra de 50,8 mm de largura com um comprimento útil de 31,75 mm após ser esticada a 200% de tensão em 317,5 mm / minuto.

"Carga a 30% de tensão durante o ciclo de recuperação 2" é a carga suportada por uma amostra de 50,8 mm de largura com um comprimento útil de 31,75 mm após ser esticada a 200% de tensão a 317,5 mm/minuto, extensão esta em que ela é mantida por 30 segundos, e depois é deixada relaxar a 317,5 mm/minuto até 0% de extensão, em que ela é mantida por 60 segundos, e depois esticada a 200% de tensão a 317,5 mm/minuto, extensão esta em que ela é mantida durante 30 segundos, em seguida deixando-a relaxar a 317,5 mm/minuto, e a carga a 30% de tensão é observada.

"Relaxamento de força mantido durante o ciclo 2" é obtido após esticar uma amostra que tem 50,8 mm de largura com um comprimento útil de 31,75 mm a 200% de tensão a 317,5 mm/minuto, extensão esta em que ela é mantida durante 30 segundos. Em seguida, deixa-se ela relaxar a 317,5 mm/minutoaté 0% de extensão, em que ela é mantida durante 60 segundos e logo após esticada a 200% de tensão a 317,5 mm/minuto, extensão esta em que ela é mantida durante 30 segundos. O relaxamento de força medido é a queda na carga ao final dos 30 segundos de manutenção em relação à carga medida ao início do período de manutenção.

"Conjunto ciclo 2" é obtido após esticar uma amostra que possui 0,8 mm de largura com um comprimento útil de 31,75 mm a 200% de alongamento a 317,5 mm/minuto, extensão esta em que ela é mantida durante 30 segundos e depois deixada relaxar a 317,5 mm/minuto a 0% de extensão, em que ela é mantida durante 60 segundos, e depois esticada a 317,5 mm/minuto. O conjunto permanente é o alongamento da amostra em que a célula de carga detecta uma carga mensurável na segunda extensão.

Uma das diversas vantagens de certas concretizações da presente invenção é a capacidade de manter grande parte, ou mesmo essencialmente todas as propriedades físicas de um filme sem aberturas. A Tabela 1 a seguir apresenta o efeito da formação de fendas sobre as propriedades de histerese do filme

TABELA 1

<table>table see original document page 34</column></row><table><table>table see original document page 35</column></row><table>

Todos os filmes com fendas mantiveram a capacidade de suportar carga presente no filme não com fendas em até 200% de alongamento, com um aumento no conjunto no segundo ciclo de no máximo 0,% em um conjunto de base para filme não com fendas de 15,0%. Além disso, a razão de força de descarregamento, (ou carga em 30% de tensão durante o ciclo de recuperação 2 - "razão de força de descarregamento") das mantas fendidas em relação ao filme precursor não com fendas variou de 0,08/0,13 a 0,09/0,13, ou razões de cerca de 0,6 a cerca de 0,7. Isso revela que as mantas fendidas preparadas de acordo com as concretizações tiveram excelente força de descarregamento se comparadas ao filme precursor sem fendas. A força dedescarregamento de uma manta elastomérica é um dos parâmetros úteis para determinar se o material elástico se adapta bem ou não. Assim, as mantas fendidas produzidas de acordo com a invenção não sofrem uma diminuição significativa na força de descarregamento, se comparado a uma manta não fendida idêntica.

As propriedades tênseis de vários arranjos descritos na tabela 2 são apresentadas nas Tabelas 3 a 5. A região fendida abrange toda a área do filme nesses exemplos. O filme precursor foi idêntico ao filme precursor usado na concretização, cujos resultados são apresentados na tabela 1.

TABELA 2

<table>table see original document page 36</column></row><table>

As propriedades de tensão (carga máxima, tensão sob ruptura e carga em várias tensões de 5% a 500%) foram determinadas pelo uso de garras lineares para esticar uma amostra que tinha 50,8 mm de largura e um comprimento útil de 25,4 mm ou 31,75 mm a uma taxa de alongamento equivalente a 1000%R do comprimento útil inicial por minuto.

TABELA 3Largura da amostra = 50,8 mm. Comprimento da amostra = 25,4 mm. "N" = Newtons

<table>table see original document page 37</column></row><table>

Largura da espécime = 50,8 mm. comprimento da espécime = 31,75 mm. "N" = Newtons. TABELA 4

Filme Arranjo Compar Arranjo Compar Arranjo Compar precurs retangul ado ao escalon ado ao sobrepo ado aoar

filme

precurs

ora

ado

filme

precurs

or

sto

filme

precurs

or

Carga 53.9

Máxima

(N)

Tensão 870 sob

ruptura (%)

Carga 2.35 sob 5 % de tensão (N)

Carga 3.81 sob 10% de tensão (N)

Carga 4.52 sob 15 % de tensão (N)

Carga 5.60 sob 50 % de tensão (N)

Carga 5.90 sob 100

%

de tensão (N)

Carga 6.60 sob 200

%

de tensão (N)

Carga 7.98

42.6 79.0% 46.4 86.1% 41.7 77.4%

765 87.9% 801 92.1% 767 88.2%

2.18 92.8% 2.19 93.2% 2.10 89.4%

3.62 95.0% 3.64 95.5% 3.53 92.7%

4.36 96.5% 4.37 96.7% 4.28 94.7%

5.49 98.0% 5.48 97.9% 5.40 96.4%

5.8.1 98.5% 5.81 98.5% 5.73 97.1%

6.53 98.9% 6.54 99.1% 6.45 97.7%

7.95 99.6% 7.95 99.6% 7.83 98.1%38

300% de tensão (N)

Carga 10.52 10.56 100.4% 10.54 100.2% 10.37 98.6%

sob 400

%

de tensão (N)

Carga 15.19 15.35 01.1% 15.3 100.7% 15.01 98.8% sob 500

%

de tensão (N)

TABELA 5

Largura da espécime = 25,4 mm. Comprimento da espécime = 50,8 mm. "N' -Newtons.

<table>table see original document page 39</column></row><table><table>table see original document page 40</column></row><table>

Será percebido, por meio das tabelas 3 a 5, que há pouquíssima ou nenhuma perda na capacidade de suporte de carga nos filmes com fendas, quando comparados ao filme não com fendas precursor. Em outras palavras, a adição das fendas não afeta de forma adversa a resistência tênsil ou as propriedades de histerese da manta.

Em certas concretizações, a carga sob 50% ou mais de alongamento da manta é pelo menos cerca de 95% da carga do filme precursor não com fendas sob o mesmo alongamento. Em ainda outra concretização, a carga máxima da manta é pelo menos cerca de 75% da carga máxima do filme precursor não com fendas. Em ainda outra concretização, o alongamento à carga máxima da manta é pelo menos cerca de85% do alongamento à carga máxima do filme precursor não com fendas.

Teste de Porosidade

O teste de porosidade foi realizado em um Texts FX 3300 (Advanced Testing Instruments Corp., SC) equipado com um orifício de 20 cm2 com uma pressão de teste de 125 Pa. A porosidade foi testada em extensões de amostra de 0%, 50%, 100%, 150% e 200% para exemplos de filme elástico com fendas, com padrões de fenda conforme observados na tabela. O filme de base consistia de um filme coextrudado de três camadas com um núcleo espesso de 2,4 milésimos de polegada que compreende um copolímero em bloco de estireno com coberturas de 0,165 milésimos de polegada de espessura compreendendo polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade e polipropileno isotáctico. A Tabela 6 apresenta dados de porosidade de três padrões de fendas representativos.

Para fins comparativos, um filme elástico com aberturas formadas a vácuo foi testado sob condições idênticas e os resultados são apresentados na tabela 7. O filme elástico com aberturas a vácuo era um filme coextrudado de três camadas com um núcleo espesso de 2,8 milésimos de polegada que compreende um copolímero em bloco de estireno com coberturas de 0,165 milésimos de polegada de espessura compreendendo polietileno de baixa densidade e polietileno linear de baixa densidade.

TABELA 6<table>table see original document page 42</column></row><table>

Nas tabelas 6 e 7, pode-se ver que ao passo que

a porosidade dos arranjos de fendas aumenta quando o filme é colocado sob tensão crescente, a porosidade do filme com aberturas a vácuo na verdade diminui, até o ponto de poder ser considerado não mais respirável. O padrão de fendas 2,5mm/1,0/0,0/0,5 representa uma concretização preferida, por acreditar-se que ele maximiza a porosidade disponível para a estrutura.

Teste de Estreitamento

A estabilidade dimensional sob tensão de um filme de elastômero é uma consideração importante na escolha de um filme para uma determinada aplicação. A estabilidadedimensional pode ser avaliada medindo o estreitamento de um filme. O estreitamento é a tendência do filme de estreitar-se quando colocado sob uma força de tração.

O teste de estreitamento foi realizado em um testador de tensão equipado com garras lineares ajustadas para largura útil de 1,0 polegadas (modelo Synergie 200 da MTS, Eden Prairie, Minnesota). Dois filmes de elastômero em arranjo com fendas (SAE), produzidos conforme descrito na Tabela 8 abaixo, foram testados com um filme plano e um filme de elastômero formado a vácuo (VFE). As amostras de uma polegada de largura, conforme observado na tabela, foram esticadas a 200% de extensão a 10 pol./minuto. Enquanto esticada, a largura da amostra em seu ponto mais estreito foi medida diretamente com uma regra até os 0,5 mm mais próximos. Três espécimes de cada amostra foram medidas e o valor médio é relatado na Tabela 9. O valor de estreitamento foi calculado, arredondado para a porcentagem inteira mais próxima, usando a seguinte equação:

Estreitamento (%) = (25,4 - largura observada

(mm))/25,4xl00

TABELA 8

<table>table see original document page 43</column></row><table><table>table see original document page 44</column></row><table>

TABELA 9

<table>table see original document page 44</column></row><table>

Como pode ser visto na Tabela 9, o filme VFE teve uma porcentagem de estreitamento ligeiramente reduzida se comparado ao filme plano. Ambos os filmes SAE tiveram porcentagens de estreitamento substancialmente reduzidas em relação aos filmes VFE e plano. Além disso, o SAE com a maiordensidade de fendas (fendas/polegada quadrada) apresentou menos estreitamento do que o SAE com a menor densidade de fendas. Os filmes SAE, portanto, apresentaram maior estabilidade dimensional do que os filmes VFE e planos. Em uma concretização, o estreitamento a 200% de alongamento da manta não é maior do que cerca de 30%. Em outra concretização, o estreitamento a 200% de alongamento da manta não é maior do que cerca de 29%. Em outra concretização, o estreitamento a 200% de alongamento da manta não é maior do que cerca de 28%o. Em ainda outra concretização, o estreitamento a 200% de alongamento da manta não é maior do que cerca de 27%, e mais preferivelmente, não é maior do que cerca de 26%.

Teste de Histerese Adicional

O filme precursor no qual as fendas foram cortadas foi preparado a partir dos mesmos materiais que a Amostra A na Tabela 8:

Núcleo: resina GLO de 2,8 milésimos de polegada da GLS, 253-128

Coberturas: 0.1 milésimo de polegada de 75% Dowlex 2517/ 25% ExxonMobil LD202.48

Espessura total do filme: 3,0 milésimos de

polegada

Os padrões de arranjo de fendas foram cortados de forma a corresponderem ao "Arranjo escalonado" e ao "Arranjo de cortes de talhadeira sobrepostos" da Tabela 1 acima.«As fendas foram cortadas tanto na direção da máquina (MD) como na direção transversal (TD).

Arranjo escalonado 5,08 mm/1,0/0,0/0,5 Matriz de cortes de talhadeira sobrepostos 6,0 mm/0,85/-0,15/0,5 5 O teste foi realizado de acordo com as

condições especificadas acima com respeito ao teste de histerese. Todas as amostras foram testadas na direção da máquina (MD) e na direção transversal (TD - direção perpendicular à direção comum). Os resultados podem ser verificados na Tabela 10 a 10 seguir. Duas espécimes foram testadas para cada um dos filmes de arranjo com fendas, e a média é relatada na Tabela 10.

TABELA 10

<table>table see original document page 46</column></row><table>de força durante manutenção do ciclo 2 (%) <table>table see original document page 47</column></row><table>

*A segunda espécime falhou prematuramente devido à concentração de tensão nas extremidades das fendas.

A razão de descarregamento na direção transversal varia de cerca de 0,21 a cerca de 0,10, ao passo que a razão de descarregamento na direção da máquina (isto é, a direção comum das fendas) variou de cerca de 1,0 a cerca de 1,21. Assim, as mantas com aberturas e com fendas descritas no documento, cujas aberturas e fendas são projetadas para se abrirem quando submetidas a uma força de tensão em uma direção transversal à direção comum, possuem força de descarregamento significativamente diminuída, se comparadas às mantas sem fendas idênticas. As mantas descritas neste documento, portanto, retém muito mais das propriedades desejadas da manta elástica sem fendas precursora do que as mantas similares projetadas para abrir aberturas quando submetidas a cargas transversais.

As propriedades das amostras de arranjo com fendas, com fendas cortadas de forma paralela à direção da máquina, corresponderam fielmente as do filme precursor (sem fendas). As propriedades das amostras de arranjo com fendas, com fendas cortadas de forma paralela à direção transversal, apresentaram uma perda significativa das propriedades relativasao filme precursor (sem fendas). Em particular, a carga a 200% de tensão caiu em mais do que 50% e a carga a 30% de tensão sob recuperação despencou em mais de 75%.

A utilidade das concretizações pode ser expandida para formar um material composto pela laminação da manta elástica para outras mantas, e em particular materiais nãotecidos que podem conceder maciez e espaço. A laminação das mantas pode ser efetuada por diversos métodos. Métodos adequados incluem, sem a isto se limitar, laminação a vácuo, laminação adesiva e laminação térmica. As mantas que são ligadas à manta com fendas desta invenção podem ser chamadas de "mantas secundárias", embora se entenda que essa expressão, de fato, inclui o caso em que somente uma manta secundária é ligada à manta elástica.

Em uma concretização, um material composto

compreende a manta, em que a manta é ligada a uma ou a ambas as superfícies, por um mecanismo de ligação, a uma ou mais mantas secundárias. Em outra concretização, o material composto compreende a manta ligada a uma manta secundária, em que a manta secundária compreende um tecido nãotecido. De preferência, as mantas secundárias são tecidos nãotecidos que são extensíveis em uma direção comum da manta esticável. Em outra concretização, os materiais compostos são ligados por meios de ligação que compreendem laminação a vácuo e laminação adesiva.Embora os exemplos das concretizações apresentadas acima tenham sido limitados a certos tamanhos e configurações de fendas e regiões de fendas, reconhece-se que vantagens similares podem ser obtidas por outros tamanhos e configurações de fendas e regiões de fendas. Os versados na técnica irão reconhecer que várias alterações e modificações podem ser feitas nas várias concretizações, sem com isso divergir de sua essência e âmbito. Todas tais modificações se enquadram no âmbito das concretizações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. - Manta esticável com fendas que compreende uma superfície superior e uma superfície inferior, a manta compreendendo uma ou mais regiões com uma multiplicidade de fendas, em que:i. cada fenda conecta a superfície superior à superfície inferior;as fendas são caracterizadas por um eixo geométrico principal e um eixo geométrico menor e são alinhadas com seus eixos geométricos principais orientados em um ângulo dentro de 45o de uma direção comum na superfície da manta; As fendas se abrem quando uma força de tensão é aplicada à manta ao longo da direção comum. A manta esticável com fendas tem uma razão de força de descarregamento maior do que cerca de 0,25; e a manta esticável com fendas apresenta pelo menos um aspecto, escolhido entre o grupo que consiste de: estreitamento a 200% de alongamento, não maior do que cerca de 30%; carga máxima de pelo menos 75% da carga máxima da mesma manta em uma condição sem fendas; alongamento sob carga máxima de pelo menos 85% do alongamento sob carga máxima da mesma manta em uma condição sem fendas; ecarga a 50% ou mais de alongamento de pelo menos cerca de 95% da carga da mesma manta em uma condição sem fendas sob o mesmo alongamento.

2. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão do eixo geométricoprincipal para o menor (relação de aspecto) das fendas é maior do que cerca de 25.

3. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as fendas são alinhadas com seus eixos geométricos principais orientados em um ângulo dentro de 15o de uma direção comum na superfície da manta.

4. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as fendas são posicionadas de forma aleatória dentro de qualquer uma ou mais das referidas regiões na manta.

5. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a disposição das fendas dentro de qualquer uma ou mais das referidas regiões é organizada em um arranjo, o arranjo compreendendo fileiras de fendas que são basicamente paralelas em seus eixos geométricos principais.

6. - Manta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o arranjo tem uma simetria hexagonal tal que o valor de desvio relativo das fileiras RO = SS/2, em que SS é a separação relativa das fendas.

7. - Manta, de acordo com a reivindicação 5,caracterizada pelo fato de que o arranjo tem uma simetriaretangular tal que o valor de desvio relativo das fileiras RO = 0 (zero).

8. - Manta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o arranjo tem uma configuraçãoescalonada tal que o valor de desvio relativo das fileiras RO não é igual a SS/2, em que SS é a separação relativa das fendas.

9. - Manta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o valor da separação relativa das fileiras do arranjo RS situa-se entre cerca de -0,9 e cerca de 10,0.

10. - Manta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o valor de desvio relativo das fileiras RO é menor do que cerca de 0,5.

11. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, 7 caracterizada pelo fato de que a densidade de número de fendaspor polegada quadrada dentro de qualquer uma ou mais das regiões está entre cerca de 5 e cerca de 1.000.

12. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o comprimento total de fendas por polegada quadrada dentro de qualquer uma ou mais das regiões está entre cerca de 0,5 e cerca de 50 polegadas/polegada quadrada.

13. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a manta tem uma área aberta de cerca de 1% a cerca de 15% quando esticada a 100% de alongamento.

14. - Manta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão de força de descarregamento é maior do que cerca de 0,6.

15. - Artigo compreendendo a manta da reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser escolhido entre ogrupo que consiste de artigos absorventes, fraldas descartáveis, bandagens elásticas, artigos para incontinência urinaria, artigos sanitários, trajes protetores, campos cirúrgicos e bandagens de túnel carpal, sendo que quando o artigo é um artigo absorvente, a manta forma pelo menos uma parte de uma parte lateral ou aba de conexão.

16. - Artigo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a manta forma pelo menos uma parte de um componente do artigo que é sujeita a mais de 20% de alongamento durante uso normal.

17. - Material composto, caracterizado por compreender a manta da reivindicação 1, ligada a uma manta secundária.

18. - Material composto, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a mantasecundária compreende um tecido nãotecido.

19. - Material composto, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que as mantas são unidas tanto por laminação a vácuo como por laminação adesiva.

20. - Material composto, de acordo com areivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a mantasecundária é um tecido nãotecido que é extensível em uma direção comum da manta esticável.

21. - Material, caracterizado por compreender: uma manta elástica que possui a propriedade de estreitamento quando esticada, a referida manta tendo uma multiplicidade de fendas alongadas na direção da máquina, pelo menos duas fendas estando em relação lado a lado na direção transversal para definir um ligamento entre as referidas pelo menos duas fendas de modo que, quando for aplicada tensão à referida manta na referida direção da máquina, o referido ligamento se estreita, fazendo assim com que as referidas pelo menos duas fendas se dilatem, dessa forma reduzindo o grau de estreitamento da referida manta em relação à referida manta sem fendas.

22. - Método de redução do estreitamento de uma manta para facilitar o processamento da referida manta paraincorporação em um mais outros artigos, por exemplo, em fraldas, o referido método caracterizado por compreender: obter uma manta elástica capaz de estreitar-se quando esticada; e formar fendas na referida manta para formar uma multiplicidade de fendas alongadas na direção da máquina, pelo menos duas fendas estando em relação lado a lado na direção transversal para definir um ligamento entre as referidas pelo menos duas fendas de modo que, quando for aplicada tensão à referida manta na referida direção da máquina, o referido ligamento se estreita, fazendo assim com que as referidas pelo menos duas fendas se dilatem,dessa forma reduzindo o grau de estreitamento da referida manta em relação à referida manta sem fendas.