CN111278323A - 紧固件元件形状 - Google Patents

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Abstract

一种接触紧固件产品，具有：带有树脂侧表面(16)的基片(12)；和阳接触紧固件元件(14)，具有头部(20)，其设置在树脂杆的远端并且悬于基片之上。所述头部具有在平行于基片的平面中投影的总体形状，具有限定间隔开的末端(48)的周边(42)，所述末端对应于具有不同接合特性的头部部分并且设置在距总体形状的质心(40)的不同距离(50)处。在一示例中，头部投影具有多边形周边，其包括在半径角处连接的不同长度的直边缘(54)。在另一实施例中，周边包括不间断的一系列至少三个不同曲率的弧形段(44)，其中弧形段的中心设置在距质心的不同距离处。

Description

紧固件元件形状
技术领域
本发明涉及阳接触紧固件产品，比如用于与配合的接触紧固件产品可释放地接合，以及用于这种产品的紧固件元件的形状。
背景技术
接触紧固件用于从尿布到建筑材料的产品中的表面可释放地接合。在大多数情况下，接合是在非常小的阳紧固件元件的阵列与一束纤维或毛圈之间，但在某些情况下，阳紧固件元件的头部可被成形和间隔开以可释放地接合类似的阵列。一些阳紧固件元件的头部仅沿一个横向方向悬垂，而其他则沿多个方向(或所有方向)悬垂。前者(通常称为J形或棕榈树紧固件)往往具有非常定向的接合特性，而后者(通常称为蘑菇形紧固件)具有在所有方向上更均匀的接合特性。每种类型的阳紧固件元件在商业产品中都有其优选的用途。蘑菇形紧固件元件可以用相当薄的头部制成，以便与通常在便宜的非织造材料中发现的非常低膨松纤维接合。一直在寻求改进紧固件元件形状以及制造这种形状的方法。
发明内容
根据本发明的一方面，一种阳接触紧固件产品具有带有树脂侧表面的基片以及从树脂侧表面一体延伸的至少一个阳接触紧固件元件(或者多个或紧固件元件阵列)。该(或每个)紧固件元件具有：树脂杆，其从基片的树脂侧表面一体地延伸；以及头部，其设置在杆的远端并且在杆的至少三个侧上悬于基片之上。头部具有树脂的底侧表面，并且基片的树脂侧表面、杆和头部的底侧表面一起形成无缝树脂块。头部具有在平行于基片侧表面的平面中投影的总体形状，具有周边和限定质心的区域。周边限定了间隔开的末端，其对应于具有不同接合特性的头部部分，并且末端包括设置在距质心的不同距离处的至少三个末端。
所谓“末端”，是指周边上的点，其对应于距质心的周边的距离的局部最大值和最小值。面向外部的末端对应于周边质心距离的局部最大值，而面向内部的末端对应于周边质心距离的局部最小值。
所谓的末端的“接合特性”，是指末端附近的头部的物理属性，其与头部围绕该末端接合和/或保持纤维的能力有关。这些可以包括例如周边表面曲率、头部厚度、表面粗糙度、边缘特征和头部刚度。
提及的“不同”值是指在典型的制造条件下差异至少是这些值的合理公差的两倍。例如，如果物理尺寸的合理公差为+/-0.01mm，则“不同”的这些尺寸将相差至少0.02mm。
所谓的“无缝树脂块”，是指它具有的结构好像所有树脂都已固化在一起，与仅机械联接的单独树脂部分相反。所谓的“无缝”，并不是指暗示树脂块在固化之前在熔体流汇合处没有编织线。
在一些实施例中，头部具有上表面，该上表面在包括在质心处的其投影形状的大部分区域上总体是平坦的。上表面可以平行于基片的侧表面。“总体是平坦的”是指好像模制在通常与基准等距的表面上，并在合理的过程公差内。就头部的上表面而言，是指区分例如半球形表面和其他紧固特征从其投影的表面。并非是指完全光滑。
在某些情况下，末端是周边的所有圆角，其通过周边侧边缘连接。“半径”或“圆”是指大体弯曲的，并不意味着暗示恒定的曲率或任何特定的曲率。在一些示例中，至少三个角具有不同的曲率。优选地，至少三个侧边缘具有不同的长度。在某些情况下，不同长度彼此相差最大长度的至少百分之十。
在一些实施例中，周边侧边缘是相对直的。“直”是指在合理的过程公差内直。例如，对于模制边缘，是指在模制过程中产生并保持直边缘的能力。周边可以包括连接四个圆角的四个侧边缘。
在一些实施例中，末端包括两个凸弧形段的中心和连接凸弧形段的一个凹弧形段的中心。在一些示例中，周边包括四个弧形段。“弧形段”是指通常弯曲而没有拐点的段。并不意味着暗示弧形段必须具有恒定的半径或曲率。
头部的投影形状优选地关于平行于基片的所有线是不对称的。
在许多应用中，距质心的不同距离彼此相差最大距离的至少百分之十，在某些情况下至少相差百分之十五。
在一些实施例中，基片具有树脂层，树脂层层压到载体片上并且仅覆盖载体片的有限区域，从而使载体片暴露于基片之外。该层可以是例如由包围每个岛的暴露的载体片分开的间隔开的树脂岛的形式，或者是沿着载体片延伸的一个或多个纵向连续的树脂通道。
紧固件元件优选地从基片的侧表面延伸小于0.5毫米，在某些情况下小于0.3毫米。
优选地，紧固件元件是密度至少为每平方厘米150个紧固件元件的从基片的侧表面延伸的紧固件元件阵列中的一个。
根据本发明的另一方面，一种阳接触紧固件产品具有带有树脂侧表面的基片以及从树脂侧表面一体延伸的至少一个阳接触紧固件元件(或者多个或紧固件元件阵列)。该(或每个)紧固件元件具有：树脂杆，其从基片的树脂侧表面一体地延伸；以及头部，其设置在杆的远端并且在杆的至少三个侧上悬于基片之上。头部具有树脂的底侧表面，并且基片的树脂侧表面、杆和头部的底侧表面一起形成无缝树脂块。头部具有在平行于基片侧表面的平面中投影的总体形状，具有由连接在圆角处的直边构成的多边形周边。对于周边的每组三个相邻边缘，该组的所有边缘具有不同的长度。
在某些情况下，周边的所有边缘都具有不同的长度。
优选地，不同的长度彼此相差最大长度的至少百分之十。
在一些实施例中，头部具有上表面，该上表面在包括在质心处的其投影形状的大部分区域上总体是平坦的。上表面可以平行于基片的侧表面。
在一些示例中，至少三个圆角具有不同的曲率。
在一些实施例中，基片具有树脂层，树脂层层压到载体片上并且仅覆盖载体片的有限区域，从而使载体片暴露于基片之外。该层可以是例如由包围每个岛的暴露的载体片分开的间隔开的树脂岛的形式，或者是沿着载体片延伸的一个或多个纵向连续的树脂通道。
紧固件元件优选地从基片的侧表面延伸小于0.5毫米，在某些情况下小于0.3毫米。
优选地，紧固件元件是密度至少为每平方厘米150个紧固件元件的从基片的侧表面延伸的紧固件元件阵列中的一个。
根据本发明的又一方面，一种阳接触紧固件产品具有带有树脂侧表面的基片以及从树脂侧表面一体延伸的至少一个阳接触紧固件元件(或者多个或紧固件元件阵列)。该(或每个)紧固件元件具有：树脂杆，其从基片的树脂侧表面一体地延伸；以及头部，其设置在杆的远端并且在杆的至少三个侧上悬于基片之上。头部具有树脂的底侧表面，并且基片的树脂侧表面、杆和头部的底侧表面一起形成无缝树脂块。头部具有在平行于基片侧表面的平面中投影的总体形状，具有周边和限定质心的区域。周边包括不间断的一系列至少三个不同曲率的弧形段，且弧形段的中心设置在距质心的不同距离处。
“不间断”是指一系列弧形段不被连接弧形段的其他周边特征打断，而是该系列的每两个相邻段共享端点。
优选地，距质心的不同距离彼此相差最大距离的至少百分之十，在某些情况下至少相差百分之十五。
在一些实施例中，头部具有上表面，该上表面在包括在质心处的其投影形状的大部分区域上总体是平坦的。上表面可以平行于基片的侧表面。
在一些实施例中，基片具有树脂层，树脂层层压到载体片上并且仅覆盖载体片的有限区域，从而使载体片暴露于基片之外。该层可以是例如由包围每个岛的暴露的载体片分开的间隔开的树脂岛的形式，或者是沿着载体片延伸的一个或多个纵向连续的树脂通道。
紧固件元件优选地从基片的侧表面延伸小于0.5毫米，在某些情况下小于0.3毫米。
优选地，紧固件元件是密度至少为每平方厘米150个紧固件元件的从基片的侧表面延伸的紧固件元件阵列中的一个。
本发明的其他方面的特征在于制造上述阳接触紧固件产品的方法，比如通过在模制辊或套筒的特殊形状的腔中模制紧固件元件，同时在辊或套筒的外表面上形成基片的侧表面。
本发明的其他方面的特征在于具有上述阳接触紧固件产品的一次性服装，该产品布置成可释放地接合服装的配合纤维表面以将服装固定在穿着者身上。服装可以是例如一次性尿布或训练裤。
本发明的各个示例可以提供在接合个人护理产品比如一次性尿布的不规则着陆区的接合特别是具有不均匀的环高度/长度/直径的纺粘非织造材料的接合中特别有用的紧固件产品。为紧固件元件提供具有不同接合特性的特征的特别不规则不对称的形状即使在相同的着陆区内也可以提高紧固件元件接合各种各样的纤维环的能力。相对平坦的头部的周边形状的不规则性可以使阵列的紧固件元件以不同的定向布置，以在阵列的或阵列内的不同元件的不同定向上提供不同的紧固特性。例如，这可以更好地优化产品的紧固剥离和剪切性能特征。例如，相对较长的边缘可以帮助紧固件元件“钻入”环中，以实现更长更强的接合，而圆角的不同半径可以使环在初始脱离后(与多个角接合时)重新卡住。例如，当接合的环滑出较大的角时，它可能仍保留在较小的角上。
在随附的附图和以下描述中阐述了本发明的一个或多个实施例的细节。通过说明书和附图以及权利要求书，本发明的其他特征、目的和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是片状紧固件产品的一部分的透视图。
图1A是图1的区域1A的放大图，示出了多个单独的阳紧固件元件。
图2是图1A的单个紧固件的放大透视图。
图3是沿竖直平面切开的图2的紧固件元件的剖视图。
图4示出了图2的紧固件元件的头部在平行于基片侧表面的平面中的投影。
图5是第二形状的紧固件元件阵列的一部分的放大图。
图6是图5的阵列的单个紧固件元件的放大透视图。
图7是沿竖直平面切开的图6的紧固件元件的剖视图。
图8示出了图6的紧固件元件的头部在平行于基片侧表面的平面中的投影。
图9是用于生产具有本文所述的形状的紧固件元件的片状紧固件产品的设备和方法的示意图。
图10是通过图9的设备的模制辊的边缘部分的放大截面图，示出了紧固件元件在模制筛网的腔(树脂填充腔)中被模制。
各个附图中相同的参考标记指示相同的元件。
具体实施方式
首先参考图1，紧固件产品10具有树脂基片12和从基片的宽树脂侧表面16延伸的阳接触紧固件元件14的阵列。为了达到一定比例，基片12的厚度约为0.8mm，宽度可以达到两米或更大，并且可以连续长度制造并卷起来运输。紧固件元件以阵列布置在基片表面上，其密度约为每平方厘米220-260，每个紧固件元件仅从基片表面延伸约0.25mm。为了说明的目的，仅在基片的有限区域中示出了紧固件元件，但在许多示例中，紧固件元件的阵列将基本上覆盖基片。如虚线轮廓所示，在某些情况下，紧固件元件布置在离散岛13或连续通道15中，该离散岛或连续通道可以是层压到较宽载体片11上的基片的隔离区域。换句话说，基片12可以形成为层压到较宽载体比如织物(未示出)上的一个或多个条或分离的树脂岛。
接下来参考图1A，在一示例中，紧固件元件14是具有可被描述为肾形的头部的紧固件元件14a。每个紧固件元件14a具有从基片的树脂侧表面16一体地延伸的树脂杆18。肾形头部20a设置在每个杆的远端，并且在杆的至少三个侧上悬于基片之上。在该示例中，如在后面的视图中所见，头部20a在杆的所有侧上悬于基部之上，从而形成用于固定配合的紧固件产品的纤维或紧固件元件头部的底切。每个头部20a具有树脂的底侧表面，其与基片的树脂侧表面和杆一起形成无缝树脂块。在这种情况下，每个紧固件元件的全部和基片都由相同的树脂在以下将要讨论的辊压成型过程中形成。如图所示，紧固件元件14a的头部形状的定向在整个阵列上变化。具体地，相邻紧固件元件的头部朝向不同的方向，并且每一排和每一列包括具有两个不同定向的头部。
在图2和3中，紧固件元件14a示出为模制有具有周边边缘22并且层压到底层织物(未示出)的表面上的小基片12，但其形状和结构与图1A中所示的紧固件元件相同。头部20a具有上表面24，该上表面在其投影形状的大部分区域上总体是平坦的并且平行于基片12，包括在杆18的最窄横截面的正上方的每个点处。在此示例(以及以下所述的示例)中，头部在其投影区域的90％以上总体是平坦的。杆侧26、头部的底侧28和基片的悬垂部分30一起形成到头部的远端边缘32的平滑弧形，远端边缘32略微倒圆。整个紧固件元件的高度“h”仅约为0.25mm，在此横截面中，杆的最窄宽度“w1”约为相同横截面中的头部的总宽度的45％。
接下来参照图4，头部的竖直投影34(在平行于基片的平面上)具有可被描述为稍微豆形或肾形的总体形状，具有相对较宽的端部36和相对较窄的端部38。该形状关于其平面中的任何线不对称。投影的区域限定了质心40，并且周边42由在弧形段端点46处连接的四个不同的弧形段44a-d构成。在四个弧形段中，仅一个(44b)相对于总体形状凹入。其他三个是凸的。每个弧形段具有与界定该段的端点46等距的相应中心48a-d。间隔开的弧形段中心48a-d是在此使用的术语“末端”，并且对应于具有不同接合特性的头部部分。在这种情况下，四个中心48a-d对应于代表不同接合特性的特征的不同曲率的头部部分。例如，(弧形段44a的)中心48a对应于头部的相对宽端部36，其将趋向于与杆的窄端部38(对应于具有中心48c的弧形段44c)有所不同地接合。弧形段44d的弧形段中心48d对应于头部的总曲率最低的部分，并且将呈现与头部的任一端不同的接合属性。弧形段中心44b具有该形状的唯一凹弧形段44b，并且对应于头部的长侧中的凹口，因此将具有不同于其他三个末端中的任何一个的接合特性。
弧形段中心48a-d每个设置在距质心40的不同距离50a-d处。在此示例中，距离50c最长，距离50b最短。将距离标准化为最长距离50c，距离50a-d分别为0.89、0.56、1.00和0.62。距质心的不同距离因此彼此相差最大距离的至少百分之十。
紧固件元件杆的最窄横截面的轮廓以虚线示出。该横截面的大小和形状是近似的，仅表示杆本身是不规则形状。名义上，最里面的杆表面与投影形状的周边之间的悬垂距离“OD”约为0.11mm。
图5中所示的紧固件元件14b的阵列与以上讨论的那些相似，但是针对紧固件元件的形状。它们是图1中所示的产品10的紧固件元件14的阵列的示例。除了杆和头部的形状之外，紧固件元件14b的阵列与上述的相同。紧固件元件14b的头部20b的形状可以描述为大致多边形。
还参照图6和7，紧固件元件14b类似地示出为模制有具有周边边缘22并且层压到底层织物(未示出)的表面上的小基片12。头部20b具有上表面24，该上表面在其投影形状的大部分区域上总体是平坦的并且平行于基片12，包括在杆18的最窄横截面的正上方的每个点处。杆侧26、头部的底侧28和基片的悬垂部分30一起形成到头部的远端边缘32的平滑弧形，远端边缘32如在先前示例中那样略微倒圆。整个紧固件元件的高度“h”仅约为0.25mm，在此横截面中，杆的最窄宽度“w1”约为相同横截面中的头部的总宽度的52％。
接下来参考图8，头部的竖直投影34(在平行于基片的平面上)具有可被描述为四边多边形的总体形状，其具有轻微的圆角。像上面讨论的示例一样，该形状关于其平面中的任何线不对称。投影的区域限定了质心40，并且周边42由在弧形段端点46处连接到直侧54a-d的呈弧形段形状的四个不同的角52a-d构成。每个角具有与界定该角的端点46等距的对应中心48a-d。间隔开的角中心48a-d是在此使用的术语“末端”，并且对应于具有不同接合特性的头部角。在这种情况下，四个中心48a-d对应于不同夹角度的角，从而提供不同的接合特性。例如，(角52a的)中心48a对应于最大夹角度的角，其将趋于与具有最窄夹角度的角52d稍微不同地接合。角的曲率也使它们的接合特性都不同。在一些示例中，并非所有的角都具有不同的曲率。例如，两个角可以具有相同的角半径。一些角可能实质上是尖锐的(半径可以忽略不计)。
角中心48a-d分别设置在距质心40的不同距离50a-d处。在该示例中，距离50d最长，距离50a最短。将距离标准化为最长距离50d，距离50a-d分别为0.58、0.90、0.73和1.00。距质心的不同距离因此彼此相差最大距离的至少百分之十，如先前示例中那样。如在端点46之间测量的，四个直边缘段54a-d也具有四个不同的长度。在另一示例(未示出)中，两个直边缘段的长度相等。我们还注意到，界定每个角的两个直边缘段的长度不同，并且对于每个直边缘段，两个相邻直边缘段的长度也不同，该长度也不同于该段的长度。换句话说，对于周边的每组三个相邻边缘，该组的所有边缘具有不同的长度。在该示例中，直边缘段54c最长，而54b最短。将长度标准化为最长段54c的长度，直边缘段54a-d的长度分别为0.67、0.36、1.00和0.70。因此，不同的长度彼此相差最大长度的至少百分之十。
尽管这些特征以四个边的多边形形状示出，但很清楚可以如何将这些特征设计成3、5、6或更多个边的形状。然而，通常优选3-5个边的多边形头部形状。
紧固件元件杆的最窄横截面的轮廓以虚线示出。该横截面的大小和形状是近似的，仅表示杆本身是不规则的多边形形状。名义上，最里面的杆表面与投影形状的周边之间的悬垂距离“OD”约为0.11mm。
接下来参考图9，可以在连续的辊压成型过程中制造如图1所示的树脂紧固件产品(具有上述两个紧固件元件阵列中的一个，或者两者的任意组合)，其中将熔融树脂56引入两个反向旋转辊之间的辊隙58，两个反向旋转辊包括限定上述紧固件元件的形状中的腔的压力辊60和模制辊62。辊隙58中的压力迫使树脂进入腔，其中当连续的树脂在辊的表面上固化时其固化，然后通过绕过汽提辊64从模具辊上剥离，然后绕线以进行存储。在某些情况下，将预成形的幅材66与树脂一起引入辊隙，使得在一些树脂填充腔以形成紧固件元件的同时，将形成基片的树脂直接层压至幅材表面，比如通过将树脂与幅材的表面特征交织在一起，在纤维幅材的情况下会部分地穿透幅材表面。在那种情况下，绕线产品包括的幅材在幅材的一侧上具有树脂基片，以及从该基片延伸的紧固件元件阵列。可以不连续的体积将树脂引入辊隙中，以在单独的岛或小片或沿宽度方向连续的通道中形成基片，每个支承紧固件元件。也可以在整个幅材的宽度上的多个间隔开的通道中引入树脂，以形成具有由暴露的幅材表面的通道分开的紧固件元件的连续纵向通道的紧固件产品。
优选的是，紧固件元件的头部在模制辊62的腔中以完成的形式模制。然而，头部也可以可替代地在基片上模制杆之后形成，比如通过使杆的远端与加热的辊68接合，加热的辊68使杆端部塑性变形以形成平坦的头部。在这种情况下，紧固件元件的整体结构将与图中所示的有所不同，特别是在头部的下侧区域中。此外，与模制头部的情况相比，头部的投影的形状和尺寸将趋于受到较少的控制。辊68也可以用来轻轻地接合模制头部的顶部，以使已经通过从模制腔抽出而稍微升高的任何头部边缘变平。
参照图10，成形为形成本文描述的紧固件元件的腔可以限定在套筒70中，套筒70紧密地装配到模制辊62的圆柱形芯72的外表面，其中腔一直延伸穿过套筒，从而紧固件元件的平坦上表面形成在外芯表面上。使用脉冲光纤激光器进行激光切割的方法(在其绕腔周边行进时使光束轴倾斜)能够在不锈钢中形成这种形状和尺寸的腔，在某些情况下之后进行光蚀刻。具有这种腔的筛网也可以通过电铸技术制成。
尽管出于说明的目的已经描述了许多示例，但前述描述并非旨在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求的范围限定。在所附权利要求的范围内，存在并且将存在其他示例和修改。

Claims (10)

1.一种阳接触紧固件产品，包括：
具有树脂侧表面(16)的基片(12)；和
阳接触紧固件元件(14)，包括：
树脂杆(18)，其从基片的树脂侧表面一体地延伸；以及
头部(20)，其设置在所述杆的远端并且在所述杆的至少三个侧(26)上悬于基片之上，所述头部具有树脂的底侧表面(28)；
其中，所述基片的树脂侧表面、所述杆和所述头部的底侧表面一起形成无缝树脂块；
其中，所述头部具有在平行于所述基片侧表面的平面中投影的总体形状，具有周边(42)和限定质心(40)的区域；并且
其中，所述周边限定了至少三个间隔开的末端(48)，其对应于具有不同接合特性的头部部分并且设置在距质心的不同距离(50)处。
2.根据权利要求1所述的阳接触紧固件产品，其中，所述头部具有上表面(24)，所述上表面在包括在质心(40)处的其投影形状的大部分区域上总体是平坦的，和/或其中，所述上表面大致平行于基片的侧表面(16)。
3.根据权利要求1或2所述的阳接触紧固件产品，其中，所述末端(48)是所述周边的所有圆角(48a-d)，其通过周边侧边缘(54a-d)连接，特别是其中，所述角中的至少三个具有不同的曲率。
4.根据权利要求3所述的阳接触紧固件产品，其中，所述侧边缘(54)中的至少三个具有不同的长度，特别是其中，所述不同的长度彼此相差最大长度的至少百分之十。
5.根据权利要求1或2所述的阳接触紧固件产品，其中，所述末端包括两个凸弧形段(44a、c)的中心(48a、c)和连接凸弧形段的一个凹弧形段(44b)的中心(48b)。
6.根据权利要求1或2所述的阳接触紧固件产品，其中，所述周边(42)包括四个弧形段(44a-d)。
7.根据以上权利要求中任一项所述的阳接触紧固件产品，其中，所述头部(20)的投影形状关于平行于所述基片(12)的所有线是不对称的。
8.根据以上权利要求中任一项所述的阳接触紧固件产品，其中，距所述质心的不同距离(50)彼此相差最大距离的至少百分之十。
9.根据以上权利要求中任一项所述的阳接触紧固件产品，其中，所述基片(12)包括树脂层，所述树脂层层压到载体片(11)上并且仅覆盖载体片的有限区域(13、15)，从而使载体片暴露于基片之外。
10.根据以上权利要求中任一项所述的阳接触紧固件产品，其中，所述紧固件元件(14)从所述基片的侧表面(16)延伸至小于0.5毫米，和/或其中，所述紧固件元件是密度至少为每平方厘米150个紧固件元件的从基片的侧表面延伸的紧固件元件阵列中的一个元件。
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