CN117283944A - 梁式弹性体层合物性能和区域 - Google Patents
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Abstract
本公开的弹性体层合物可包括紧密间隔的(例如,小于4mm的平均股线间距)细弹性体股线(小于400的平均分特),并且层合物可通过MD激活和/或开孔而变形。此外,本公开的层合物可包括具有不同聚合物组合物的弹性体股线。本公开的层合物可用于一次性吸收制品部件(包括裤带)。
Description
本申请是申请人宝洁公司于2021年3月8日提交的PCT申请(PCT/US2021/021315)进入中国国家阶段的中国发明专利申请(申请号:202180016818.0,发明名称:梁式弹性体层合物性能和区域)的分案申请。
技术领域
本公开涉及吸收制品,更具体地,涉及包括改善的弹性体层合物的一次性吸收制品,所述弹性体层合物被构造成在一次性吸收制品的各种部件中执行。
背景技术
如本领域所公开的传统绞合弹性体层合物通常用于制备一次性裤带。因为传统的绞合弹性体层合物使用较大的弹性股线(例如,平均分特大于400),并且在较高预应变(例如,大于200%的平均预应变)下具有较大的弹性股线之间的间距(例如,平均股线间距大于4mm),所以其具有许多不可取的性能参数。具体地,传统层合物具有高于期望的股线压力(例如,大于1psi的股线下压力)和模量(例如,大于14gf/mm的区段模量),这导致较差的持续贴合性和红色印记。此外,延伸用传统绞合弹性体层合物制成的许多带所需的力可能太高(例如,大于2,500gf的施加力),使得看护者和穿着者难以穿戴一次性裤。
为了克服这些缺陷中的许多缺陷,可使用利用紧密间隔(例如,小于4mm的平均股线间距)的细弹性体股线(小于400的平均分特)而导致低股线压力(小于1psi的股线下压力)和模量(小于10gf/mm的区段模量)的层合物。虽然这些层合物比传统绞合弹性体层合物有改进,但是已经发现,区域或整个带的模量可以通过所述区域或整个带的机械变形而进一步改进。
包括本文所公开的机械变形的这些新型绞合弹性体层合物,因为它们分布力的方式,在不给穿着者的皮肤留下印记的情况下提供了甚至更大的易穿用性/穿戴性,并且这些新型绞合弹性体层合物也与先前公开的层合物一样贴合,即使当与包括紧密间隔的细弹性体股线的层合物相比时也是如此。最令人惊讶的是—新型机械变形的绞合层合物可以更容易穿戴,对穿着者的皮肤施加更小的压力,并且即使在受到损伤时仍然提供优异的持续贴合性。
此外,先前公开的弹性体层合物利用多个区域。但是,所述区域产生高压区。虽然本公开的发明层合物可利用多个区域,但本发明层合物的区域具有给定应力下更大的应变并且具有更低的层合物模量,这提供了一组独特的性能因素,而这在先前公开和利用的绞合层合物中是不可能的。并且,对于包含多个性能区域的本发明层合物,较高应变模量比区域和较低应变模量比区域之间的性能差异(例如,层合物模量和应变模量比)对于本文所公开的本发明层合物来说是进一步独特的。本发明层合物还可具有本文所公开的多个纹理区域,这些纹理区域可部分地通过第一区域的机械变形和第二区域中缺乏(或不同的或不同强度的)机械变形而形成。本文所公开的本发明层合物的区域的另一个益处是此类区域有助于使一次性裤更像纺织物服装,并且传达舒适的贴合性或传递性能区域和轮廓贴合性信号。总体上,本公开的弹性体层合物在外观和性能上与任何先前所公开的或市售的弹性体层合物不同。
本文还公开了本发明弹性体层合物可另选地或另外地在本发明弹性体层合物的一个或多个层或区域中包含孔。此外,本文公开了本发明弹性体层合物可另选地或另外地包含具有不同聚合物组合物的股线。这些中的每一个可有助于产生表现出本文所公开的本发明特性的区域或整个部件。
激活、开孔和/或使用包含不同聚合物组合物的弹性股线的若干优点之一是,甚至当使用单个梁时和甚至当设置在梁上的弹性部件具有相同的分特、预应变和间距时,单个弹性部件梁可用于制备具有多个区域的层合物。
本公开的大部分关注涉及一次性裤和裤带,但请注意,本公开的新型层合物具有针对一次性吸收制品(例如,胶粘尿布、垫、衬里等)和制品部件(例如,顶片、底片、箍、侧片、带等)的许多应用。
新型绞合弹性体层合物的设计理念的更多细节示于下文部分中。
发明内容
在第一形式中,本公开的弹性体层合物可包括通过粘合剂接合的在第一基底层和第二基底层之间的多个弹性股线。多个弹性股线可包括约0.25mm至约4mm的平均股线间距和约10至约400的平均分特。弹性体层合物的第一区段可包括多个弹性部件以及形成脊和谷的机械变形部分,其中脊和谷基本上垂直于多个弹性部件延伸。弹性体层合物的第一区段可具有约3gf/mm至约12gf/mm的层合物模量、在9.1gf/mm的应力下大于110%的应变以及大于约30且小于约80的应变模量比。
弹性体层合物可进一步包括不包括脊和谷的第二区段,并且第二区段可具有比第一区段大的层合物模量。
第二区段可包括多个弹性部件。
弹性体层合物的第一区段可包括形成有孔部分的多个孔。
弹性体层合物可形成吸收制品部件的至少一部分,其中吸收制品部件选自耳片、侧片、带、顶片、底片、箍以及它们的组合。
弹性体层合物的第一区段可具有约3gf/mm至约8gf/mm的层合物模量,并且当存在时,弹性体层合物的第二区段可具有约4gf/mm至约10gf/mm的层合物模量。
弹性体层合物的第一区段可具有约3gf/mm至约10gf/mm的层合物模量、在9.1gf/mm的应力下大于125%的应变以及大于约30且小于约65的应变模量比。
弹性体层合物的第一区段可形成腰区的至少一部分。
在第二形式中,本公开的一次性吸收裤制品可包括基础结构,该基础结构包括顶片、底片以及设置在顶片和底片之间的吸收芯。第一多个弹性股线可设置在前腰区中,并且第二多个弹性股线可设置在后腰区中。前腰区和后腰区可在侧向相对的侧缝处接合在一起以形成腰部开口和腿部开口。前腰区可以是介于以下之间的区域:a)最近侧前轴线,其平行于侧向轴线延伸并穿过该侧向相对的侧缝的最近点;以及b)最远侧前轴线,其平行于该侧向轴线延伸并穿过该侧向相对的侧缝的最远点。后腰区可以是介于以下之间的区域:a)最近侧后轴线,其平行于侧向轴线延伸并穿过该侧向相对的侧缝的最近点;以及b)最远侧后轴线,其平行于该侧向轴线延伸并穿过该侧向相对的侧缝的最远点。前腰区可包括前部件区域,该前部件区域设置在前腰区的前最远侧弹性股线和前腰区的最近侧弹性股线之间并且包括前腰区的前最远侧弹性股线和前腰区的最近侧弹性股线。前部件区域可由前远侧部件区域线和前近侧部件区域线限定,该前远侧部件区域线平行于该侧向轴线延伸并穿过该前最远侧弹性股线的最远点,并且该前近侧部件区域线平行于该侧向轴线延伸并穿过该前最近侧弹性股线的最近点。该前部件区域随后可被分成由4个相同的部件区段,其由第一部件区段线、第二部件区段线和第三部件区段线限定,该部件区段线各自平行于侧向轴线设置,并且设置在前远侧部件区域线和前近侧部件区域线之间距离的25%、50%和75%处。前部件区域可包括第一部件区段即前区段1、第四部件区段即前区段4、第二部件区段即前区段2以及第三部件区段即前区段3,该第一部件区段包括前最远侧弹性股线,该第四部件区段包括前最近侧弹性股线,该第二部件区段邻近前区段1,该第三部件区段设置在前区段2和4之间。后腰区包括后部件区域,该后部件区域设置在后腰区的后最远侧弹性股线和后腰区的最近侧弹性股线之间并且包括后腰区的后最远侧弹性股线和后腰区的最近侧弹性股线。后部件区域可由后远侧部件区域线和后近侧部件区域线限定,该后远侧部件区域线平行于该侧向轴线延伸并穿过该后最远侧弹性股线的最远点,并且该后近侧部件区域线平行于该侧向轴线延伸并穿过该后最近侧弹性股线的最近点。后部件区域随后被分成由4个相同的部件区段,其由第一部件区段线、第二部件区段线和第三部件区段线限定,该部件区段线各自平行于侧向轴线设置并设置在后远侧部件区域线和后近侧部件区域线之间距离的25%、50%和75%处。后部件区域可包括第一部件区段即后区段1、第四部件区段即后区段4、第二部件区段即后区段2以及第三部件区段即后区段3,该第一部件区段包括后最远侧弹性股线,该第四部件区段包括后最近侧弹性股线,该第二部件区段邻近后区段1,该第三部件区段设置在后区段2和4之间。前区段1至4中的至少一者可包括第一多个弹性部件以及以下至少一者:多个孔,以及形成脊和谷的机械变形部分,其中前区段1至4中的至少一者可具有约3gf/mm至约12gf/mm的层合物模量、在9.1gf/mm的应力下大于110%的应变以及大于约30且小于约80的应变模量比。一次性吸收裤制品可具有约7.5gf/mm至约14gf/mm的施加应力、大于施加应力30%的持续贴合负荷应力以及大于施加应力25%的持续贴合卸荷应力。
前区段1至4中的至少一者可包括形成脊和谷的机械变形部分,并且可包括内带非织造物和外带非织造物以及第一多个弹性部件。此外,后区段1至4中的至少一者可包括形成脊和谷的机械变形部分,并且可包括内带非织造物和外带非织造物以及第二多个弹性部件。
前区段1至4中的至少两者可包括形成脊和谷的机械变形部分,并且后区段1至4中的至少两者可包括形成脊和谷的机械变形部分。
前区段1至4中的每一者可包括形成脊和谷的机械变形部分,并且后区段1至4中的每一者可包括形成脊和谷的机械变形部分。
一次性吸收裤制品可具有在小于650gf的力下大于120%的腿箍最大应变。
前区段1至4中的至少一者可以包括形成有孔部分的多个孔,并且前部件区域的有孔部分可以穿过面向衣服的带非织造物而不是面向穿着者的带非织造物设置。
后区段1、3和4中的一者或两者可具有比后区段2中的一者或两者低的层合物模量。
前区段1和2中的一者或两者可具有比前区段3和4中的一者或两者低的层合物模量。
吸收制品可被分成三个制品区段即区段L、区段M和区段R,其中制品区段由左制品区段线和右制品区段线限定,该左制品区段线平行于纵向轴线延伸并且穿过基础结构的左侧边的左侧向最远点,该右制品区段线平行于纵向轴线延伸并且穿过右侧边的右侧向最远点,该右侧边与基础结构的左侧边相对,其中制品的任何部分到区段M的一个侧向侧或另一个侧向侧限定区段L和侧向相对的区段R,并且其中前区段L和R包括形成脊和谷的机械变形部分,区段M基本上没有脊和谷。
在第三形式中,本公开的一次性吸收裤制品可包括基础结构,该基础结构包括顶片、底片以及设置在顶片和底片之间的吸收芯。第一多个弹性股线可设置在前腰区中,并且第一多个弹性股线可包含第一聚合物组合物。第二多个弹性股线可设置在前腰区中,并且第二多个弹性股线可包含第二聚合物组合物。第一多个弹性股线和第二多个弹性股线中的每一个可具有约0.25mm至约4mm的平均股线间距。第一多个弹性股线和第二多个弹性股线中的每一个可具有约10至约400的平均分特。第一聚合物组合物和第二聚合物组合物可以不同。前腰区和后腰区可在侧向相对的侧缝处接合在一起以形成腰部开口和腿部开口。前腰区可被定义为介于以下之间的区域:a)最近侧前轴线,其平行于侧向轴线延伸并穿过该侧向相对的侧缝的最近点;以及b)最远侧前轴线,其平行于该侧向轴线延伸并穿过该侧向相对的侧缝的最远点。前腰区可包括前部件区域,该前部件区域设置在前腰区的前最远侧弹性股线和前腰区的最近侧弹性股线之间并且包括前腰区的前最远侧弹性股线和前腰区的最近侧弹性股线。前部件区域可由前远侧部件区域线和前近侧部件区域线限定,该前远侧部件区域线平行于该侧向轴线延伸并穿过该前最远侧弹性股线的最远点,并且该前近侧部件区域线平行于该侧向轴线延伸并穿过该前最近侧弹性股线的最近点。该前部件区域随后可被分成由4个相同的部件区段,其由第一部件区段线、第二部件区段线和第三部件区段线限定,该部件区段线各自平行于侧向轴线设置,并且设置在前远侧部件区域线和前近侧部件区域线之间距离的25%、50%和75%处。前部件区域可包括第一部件区段即前区段1、第四部件区段即前区段4、第二部件区段即前区段2以及第三部件区段即前区段3,该第一部件区段包括前最远侧弹性股线,该第四部件区段包括前最近侧弹性股线,该第二部件区段邻近前区段1,该第三部件区段设置在前区段2和4之间。前区段1和4中的至少一个可包括第一多个弹性部件,前区段2和3中的至少一个可包括第二多个弹性部件,并且前区段1和4中的至少一个可具有比前区段2和3中的至少一个低的层合物模量。
前区段1和4可具有第一层合物模量,前区段2和3可具有第二层合物模量,其中在区段2和3中的一者或两者中的第二层合物模量高于在区段1和4中的一者或两者中的第一层合物模量。
附图说明
图1A是示出对比的非本发明层合物的俯视图。
图1B是示出已通过MD激活而变形的本公开的发明层合物的俯视图。
图1C是示出已通过MD激活而变形的本公开的发明层合物的侧视图。
图1D是示出已通过开孔而变形的本公开的发明层合物的透视俯视图。
图1E是示出已通过开孔而变形的本公开的发明层合物的俯视图。
图2A是示出已通过MD激活而变形的本公开的发明层合物的透视侧视图。
图2B是示出已通过开孔而变形的本发明层合物的俯视图。
图2C是示出已通过开孔而变形的本发明层合物的俯视图。
图2D是示出已通过开孔和MD激活而变形的本发明层合物的透视侧视图。
图3是示出用于执行髋箍测试的钩夹具并且其中确定了施加力的图示。
图4是在图3的4-4处的剖视图,并且示出了施加力与层合物力之间的关系。
图5A示出了绞合层合物和机械变形后的该同一绞合层合物的具有最大有效应变和层合物模量的应力-应变曲线。图5A的层合物在表A中进一步详述。
图5B示出了图5A的机械变形的绞合层合物在髋箍测试的第一次负载中产生的数据,包括具有最大有效延伸度、施加力、持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力的应力-应变曲线。
图5C示出MD激活对绞合层合物和机械变形后的该同一层合物的髋箍测试的影响。图5C的层合物在表A中进一步详述。
图5D是示出包括梁式层合物带的对比产品的初始贴合性的前视图。图5D中的产品在表B中进一步详述。
图5D'是示出图5D的对比产品的最终贴合性的前视图。图5D'中的产品在表B中进一步详述。
图5E是本发明产品的初始贴合性的前视图,该本发明产品与图5D相同,但是带已经MD激活。图5E中的产品在表B中进一步详述。
图5E'是图5E的本发明产品的最终贴合性的前视图。图5E'中的产品在表B中进一步详述。
图5F是示出图5D的对比产品的初始贴合性的透视侧视图。图5F中的产品在表B中进一步详述。
图5F'是示出图5D的对比产品的最终贴合性的透视侧视图。图5F'中的产品在表B中进一步详述。
图5G是图5E的本发明产品的初始贴合性的透视侧视图。图5G中的产品在表B中进一步详述。
图5G'是图5E的本发明产品的最终贴合性的透视侧视图。图5G'中的产品在表B中进一步详述。
图5H是示出图5E的本发明产品的初始贴合性的前视图。
图5H'是示出图5E的本发明产品的最终贴合性的前视图。
图5I是对比产品的初始贴合性的前视图,该对比产品与图5D相同,但是带由耐用的瑜伽裤制成。
图5I'是图5I的对比产品的最终贴合性的前视图。
图5J是图5H的本发明产品的初始贴合性的透视侧视图。
图5J'是示出图5H的本发明产品的最终贴合性的透视侧视图。
图5K是示出图5I的对比产品的初始贴合性的透视侧视图。
图5K'是图5I的对比产品的最终贴合性的透视侧视图。
图6A是具有150%的平均预应变的对比(非本发明)粘合剂粘结的梁式层合物的图像,示出了由表面形貌法获得的接触面积百分比。
图6B是本公开的具有150%的平均预应变的本发明粘附梁式层合物的图像,示出了由表面形貌法获得的接触面积百分比,其中图6B的层合物与图6A的层合物相同,但是该层合物已经MD激活。
图7A示出了已经MD激活的本发明梁式弹性体层合物的层合物模量。
图7B示出了已经MD激活的本发明梁式弹性体层合物的区段模量。
图8是示出包括挤出的股线弹性部件的层合物和本公开的发明MD激活弹性体层合物的随时间推移的力松弛(随时间保持的力)的图表。
图9A是被适配成制造弹性体层合物的转换加工设备的示意性侧视图,该转换加工设备包括用于通过MD激活使弹性体层合物变形的装备。
图9B是沿线9B-9B截取的图9A的转换加工设备的俯视图。
图9C是被适配成通过MD激活弹性体层合物而使弹性体层合物变形的转换加工设备的透视侧视图。
图9D是被适配成通过MD激活弹性体层合物而使弹性体层合物变形的转换加工设备的透视前视图。
图9E是被适配成使弹性体层合物变形的转换加工设备的透视侧视图。
图9F是被适配成制造弹性体层合物的转换加工设备的示意性侧视图,该转换加工设备包括用于通过开孔使弹性体层合物变形的设备。
图9G是沿线9G-9G截取的图9F的转换加工设备的俯视图。
图9H是被适配成制造弹性体层合物的转换加工设备的示意性侧视图,该转换加工设备包括用于通过开孔和MD激活使弹性体层合物变形的设备。
图9I是沿线9I-9I截取的图9H的转换加工设备的俯视图。
图9J是被适配成通过开孔使弹性体层合物变形的转换加工设备的透视侧视图。
图10示出了在髋箍测试中产生的以下各项的腰箍应力与腰箍周长曲线:与图5D的带一致的梁式层合物,与图5E一致的在MD激活之后的同一梁式层合物,以及与图5I一致的对比瑜伽裤。
图11示出了在腿箍测试中产生的图10的层合物的腿箍力与腿箍应变曲线。
图12A是包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带已通过MD激活而变形。
图12B是图12A的裤的透视后视图。
图12C为包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带包括已通过MD激活而变形的区段1和4。
图12D是图12C的裤的透视后视图,示出了后带的区段1和4已通过MD激活而变形。
图12E是图12A的裤在接合带的侧边以形成腰部开口和腿部开口之前的平面图。
图12F是图12A的裤在接合带的侧边以形成腰部开口和腿部开口之前的平面图,示出前带的区段1和2已通过MD激活变形,并且示出后带的区段2和3已通过MD激活而变形。
图12G是沿侧向轴线44截取的图12E的裤的剖视图,其示出弹性化顶片(示出平行于纵向轴线42取向的弹性部件316)和弹性化底片(示出平行于纵向轴线42取向的弹性部件316)。
图12H是沿纵向轴线42截取的图12E的裤的另选的实施方案的剖视图,其示出纵向相对的离散带,其中弹性部件316平行于芯包裹物74与顶片124之间的侧向轴线44取向,并且平行于底片膜126与底片非织造物127之间的侧向轴线44取向。
图12I是沿纵向轴线42截取的图12E的带式裤的另选的实施方案的剖视图,其示出纵向相对的离散的内带层432和共同的外带层434,并且示出跨芯连续延伸的弹性股线316。
图12J是沿纵向轴线42截取的图12E的带式裤的另选的实施方案的剖视图,其示出共同的内带层432和共同的外带层434。
图12K是包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带包括已通过MD激活而变形的区段L和R。
图12L是图12K的裤的透视后视图,示出了后带的区段L和R已通过MD激活而变形。
图12M是包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带已通过开孔而变形。
图12N是图12M的裤的透视后视图。
图12O是包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带包括已通过开孔而变形的区段1和4。
图12P是图12O的裤的透视后视图,示出了后带的区段1和4已通过开孔而变形。
图12Q是包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带包括已通过开孔而变形的区段L和R。
图12R是图12Q的裤的透视后视图,示出了后带的区段L和R已通过开孔而变形。
图12S是包括两个不同纹理区域的一次性吸收套穿裤的透视前视图。
图12T是图12C的裤的侧视图。
图12U是包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带包括已通过MD激活而变形的区段L和R以及已通过开孔而变形的区段M。
图12V为包括离散的前带和后带的裤的透视前视图,该离散的前带和后带包括已通过MD激活而变形的区段L和R以及已通过开孔而变形的区段L、M和R。
图13是在接合侧片以形成腰部开口和腿部开口之前的裤的平面图。侧片、腰带、内腿箍和外腿箍已经MD激活。
图14为胶粘尿布的平面图,该胶粘尿布包括一对成形的;离散弹性体耳片530和一对非弹性体耳片540。耳片腰帽、内腿箍和外腿箍已经MD激活。
图15示出了包含本公开的发明层合物的包装的一次性吸收制品。
图16示出了股线下压力。
图17示出了弹性股线的平均股线直径。
图18A是在接合带的侧边以形成腰部开口和腿部开口之前的裤的平面图,示出了前部件区域50和后部件区域51。
图18B是在接合带的侧边以形成腰部开口和腿部开口之前的裤的平面图,示出了前部件区域50和后部件区域51。
图18C是在接合带的侧边以形成腰部开口和腿部开口之前的裤的平面图,示出了前部件区域50和后部件区域51。
图19是示出平均股线间距和平均分特与区段模量相关联的关系的图。
图20A示出了与张力测试仪一起使用的用于确定一次性裤的腿箍测试的夹具。
图20B示出了在用于一次性裤的腿箍测试中的张力测试仪中使用的夹具的构型。
图20C示出了如何计算产品腿部开口周长。
图20D示出了用于进行腿箍测试的钩夹具。
具体实施方式
简介
本公开详述了改善的绞合弹性体层合物(也称为“梁式层合物”,其包括“梁式弹性部件”或“梁式弹性体层合物”),其包括具有比先前公开的或在一次性吸收制品中实践的更大的细度(即,更低分特)和更紧密的间距的更大量弹性股线。这些改善的绞合弹性体层合物可用作一次性吸收制品(例如,一次性胶粘尿布、裤、衬垫、衬里等)部件(例如,顶片、底片、带、耳片、侧片、箍等),以在穿着者的腰部、腿部、裆部和侧面处获得改善的贴合性和箍紧,从而提供最大程度的延展性、易穿用性、最舒适的穿着条件、改善的渗漏防护和更好的持续贴合性。此外,本公开的绞合弹性体层合物还可包括一个或多个区域(包括每个区域),该一个或多个区域已通过MD激活和/或开孔而机械变形;并且可以进一步或另选地包括包含不同聚合物组合物的弹性体股线。这些特征中的一个或组合极大地改善了层合物拉伸(甚至与先前公开的梁式层合物相比)而不损害贴合性(这完全违反直觉并且出乎意料),并且所述变形还可以使得包括不同区域(视觉上不同并且性能不同)的层合物成为可能。
定义
以下术语解释可帮助理解本公开:
关于吸收制品,“一次性的”意指通常不旨在被洗涤或以其他方式被复原或重新用作吸收制品的吸收制品(即,它们旨在于单次使用后被丢弃,并且优选地可将其回收利用、堆肥处理或以与环境相容的方式进行其他形式的丢弃)。一次性吸收制品通常包括层和/或元件之间的粘合剂以将制品保持在一起(例如,耳片、侧片和带通过粘合剂接合到基础结构,并且耳片、侧片、带和基础结构的层使用粘合剂接合在一起)。可替代地,热和/或压力粘结与粘合剂一起使用或替代粘合剂使用。在这种情况下,材料层的一部分可变成部分熔融并压在一起,以使得一旦冷却,它们就物理地粘结在一起。非织造物(包括例如聚丙烯、聚乙烯等)粘合剂(包括例如苯乙烯嵌段共聚物(例如SIS、SBS))和吸收胶凝材料(AGM 26—参见图12E至图12G)占一次性吸收制品重量的50%以上、75%以上并且通常90%以上。并且,包含AGM 26的芯通常以将在正常条件下包封和容纳AGM 26的方式保持在基础结构内。此类一次性吸收制品通常具有大于约100mL流体的吸收容量,并且可具有高达约500mL流体或更多的容量。缝合(包括使用线)和/或织造材料通常不用于制造一次性吸收制品。如果使用缝合或织造材料,则它们构成一次性吸收制品的极小百分比。用于扣件的一次性吸收制品的一些着陆区可包括织造材料,但一次性吸收制品的其他部分通常不包括织造材料。
“吸收制品”是指吸收和容纳身体流出物的装置,并且更具体地,是指紧贴或邻近穿着者的身体以吸收和容纳由身体排出的各种流出物的装置。示例性吸收制品包括尿布、训练裤、套穿裤尿布(即,诸如美国专利6,120,487所示的具有预成形的腰部开口和腿部开口的尿布)、可重复扣紧的尿布或裤尿布、失禁贴身短内裤和内衣、尿布固定器和衬里、女性卫生内衣诸如裤内衬、女性衬垫、吸收插入件、吸收垫和内裤(一次性和半耐用)系统等。
“近侧”和“远侧”分别是指元件的位置相对靠近或远离结构的纵向或侧向中心线(例如,相对于同一纵向轴线,纵向延伸元件的近侧边缘距纵向轴线的位置比同一元件的远侧边缘距纵向轴线的位置更近)。
“面向穿着者”和“面向衣服”分别指元件的相对位置或者元件或一组元件的表面的相对位置。“面向穿着者”是指在穿着期间元件或表面比某些其他元件或表面更靠近穿着者。“面向衣服”是指在穿着期间元件或表面比一些其他元件或表面更远离穿着者(即,元件或表面靠近穿着者的衣服,该衣服可能穿着在一次性吸收制品之上)。
“纵向”是指从制品的一个腰部边缘向相对的腰部边缘基本上垂直延伸并且通常平行于制品的最大线性尺寸的方向。在纵向的45度以内的方向被认为是“纵向”。
“侧向”是指从制品的纵向延伸的侧边向相对的纵向延伸的侧边延伸的方向并大体与纵向成直角。在侧向的45度以内的方向被认为是“侧向”。
“设置”是指元件被定位于特定的部位或位置。
“接合”包括一些构型,利用这些构型可通过将一个元件直接连接到另一个元件上从而使该元件直接固定到另一元件上;也包括这样一些构型,利用这些构型可通过将一个元件连接到中间构件上,随后再将中间构件连接到其他元件上,从而使该元件间接固定到另一个元件上。
“水可透过的”和“水不可透过的”是指在一次性吸收制品的预期使用的范围内材料的渗透性。具体地,术语“水可透过的”是指具有孔、开口和/或互连的空隙空间的层或层状结构,该层和/或层状结构允许液体水、尿液、或合成尿液在没有加压的情况下透过其厚度。相反,术语“水不可透过的”是指一种层或层状结构,其中液体水、尿液、或合成尿液在没有加压(除了诸如重力的自然力以外)的情况下不能透过该层或层状结构的厚度。根据该定义,水不可透过的层或层状结构可为水蒸气可透过的(即,可为“蒸气可透过的”)。
“弹性的”、“弹性体”或“弹性体的”是指材料表现出弹性性能,它们包括以下任何材料,在向其松弛的初始长度施加力时该材料能够拉伸或伸长至比其初始长度超出10%的伸长长度,并且在释放所施加的力时将会基本上回复至大约其初始长度。弹性体材料可包括弹性体膜、稀松布、非织造物、缎带、股线以及其他片状结构。
“预应变”是指在将弹性或弹性体材料与弹性体层合物或吸收制品的另一个元件组合之前施加到弹性或弹性体材料上的应变。预应变由以下公式确定:前应变=((弹性部件的弹性松弛长度的延伸长度)/弹性部件的松弛长度)*100。
也称为分特(Dtex)的“分特”是在用于测量纱线或长丝的纺织物工业中使用的量度。1分特=1克/10,000米。换句话说,如果10,000延米的松弛纱线或长丝重量为500克,则该纱线或长丝将具有500分特。
“基底”在本文中用来描述主要为二维的(即在XY平面中)材料,并且其厚度(在Z方向上)与其长度(在X方向上)和宽度(在Y方向上)相比相对较小(即1/10或更小)。基底的非限制性示例包括纤维网、一层或多层纤维材料、非织造物、膜和箔,诸如聚合物膜或金属箔。这些材料可单独使用或可包括层合在一起的两个或更多个层。因此,纤维网为基底。
“非织造材料”在本文中是指采用诸如纺粘法、熔喷法、梳理法等方法由连续(长)丝(纤维)和/或不连续(短)丝(纤维)制成的材料。非织造物不具有织造长丝或编织长丝图案。
“纵向”(MD)在本文中用来指工艺中材料流的方向。此外,材料的相对放置和运动还可被描述为沿纵向从工艺上游至工艺下游流过工艺。
“横向”(CD)在本文中用来指大致垂直于纵向的方向。
“胶粘尿布”(也称作“打开式尿布”)是指如下一次性吸收制品,该吸收制品在穿用到穿着者身上之前具有未紧固的、未预紧固的或在包装时未彼此连接的初始前腰区和初始后腰区。胶粘尿布可围绕侧向中心线折叠,其中一个腰区的内部以表面对表面方式接触相对腰区的内部,而不将所述腰区紧固或接合在一起。示例性胶粘尿布以各种合适的构型公开于以下美国专利号中:5167897、5360420、5599335、5643588、5674216、5702551、5968025、6107537、6118041、6153209、6410129、6426444、6586652、6627787、6617016、6825393和6861571;以及美国专利公布号2013/0072887A1;2013/0211356A1;和2013/0306226A1。
“裤”(也称为“训练裤”、“预闭合尿布”、“尿布裤”、“裤尿布”、“内裤”和“套穿尿布”)在本文中是指针对婴儿或成人穿着者设计的具有连续周边腰部开口和连续周边腿部开口的一次性吸收制品。裤可被构造成在穿着者穿上制品之前带有连续或闭合的腰部开口和至少一个连续的闭合腿部开口。裤可用各种技术预成形或预紧固,该技术包括但不限于使用任何可重复紧固的闭合构件和/或永久性闭合构件(例如缝合、热粘结、压力焊接、粘合剂、胶粘剂粘结、机械扣件等)将制品的各部分接合在一起。裤可沿制品周围在腰区中的任何位置预成形(例如,侧边紧固的或接缝的、前腰紧固的或接缝的、后腰紧固的或接缝的)。示例性尿布裤以各种构型公开于以下专利中:美国专利4,940,464;5,092,861;5,246,433;5,569,234;5,897,545;5,957,908;6,120,487;6,120,489;7,569,039以及美国专利公布号2003/0233082A1;2005/0107764A1、2012/0061016A1、2012/0061015A1;2013/0255861A1;2013/0255862A1;2013/0255863A1;2013/0255864A1;和2013/0255865A1,所有这些专利均以引用方式并入本文。
“侧缝”是将前腰区连接到后腰区以形成腰部开口和腿部开口的区域。侧缝可经由热、压力、加热或超声粘结而形成为永久性接缝。侧缝也可经由扣紧元件形成以产生可重复扣紧的侧缝。在此类情况下,侧缝的长度由一个或多个紧固件的长度测定。侧缝需要具有足够的强度,以便在使用期间不打开,但易于打开以用于移除。
“闭合式”是指相对的腰区在封装时被永久性地或可重复紧固地接合以形成连续的腰部开口和腿部开口。
“打开式”是指在穿用到制品穿着者身上之前或穿用期间,相对的腰区初始时不接合而形成连续的腰部开口和腿部开口,而是包括闭合装置(诸如紧固系统)以接合腰区从而形成腰部开口和腿部开口。
通过将弹性分特除以被检查的多个弹性部件的弹性间距来确定“分特对间距比率”。本公开的弹性体层合物可具有约65:1至约300:1、或约80:1至约200:1的分特对间距比率。
通过将弹性分特除以设置在弹性股线的一侧(面向衣服侧或面向穿着者侧)上的弹性体层合物的一个或多个非织造基底(即,内部或外部弹性体层合物基底层)的非织造材料基重来确定“分特对非织造材料基重比率”。本公开的弹性体层合物可具有约1.5至约15、约3至约12、或约4至约10的分特对非织造材料基重比率。
“施加力”是看护者的穿着者在穿着吸收制品时可遇到的力。施加力来源于两个循环的髋箍测试。
“持续贴合负荷力”是当穿着者的腰部例如在呼吸期间或在穿着者运动期间(如当穿着者从站位变为坐位或从俯卧位变为坐位时)延伸时,制品施加于穿着者的力。持续贴合负荷力来源于两个循环的髋箍测试。
“持续贴合卸荷力”是当穿着者的腰部例如在呼吸期间或在穿着者运动期间(如当穿着者从坐位变为站位或从坐位变为俯卧位时)收缩时,制品施加于穿着者的力。持续贴合卸荷力来源于两个循环的髋箍测试。
当基底或层合物被MD激活或开孔时,发生“机械变形”。
当弹性体层合物经受递增应变时,发生“环轧制”。将递增的应变或伸长率施加到弹性体层合物的特定区域,其中在变形区中的弹性体层合物的非织造纤维被物理改变。将纤维拉紧直到发生纤维伸长或纤维永久变形。引起纤维伸长或永久变形所需的应变量将取决于许多性能,包括材料组成、纤维的旦数、纱线支数、齿的接合深度、变形的范围和在变形过程中在纤维网上的张力。
本文可示出其他定义。
弹性体层合物形成
本部分提供了与制备本公开的绞合弹性体层合物的方法相关的一些细节。总体上参见图9A至图9J,多个弹性股线316(具有约10至约400的分特的约10根股线至约1500根股线)在纵向MD上围绕来自第一梁314(其为第一计量装置310)的第一旋转轴线346退绕,并且将多个弹性股线316从第一梁314(例如,经向梁)转移到第二计量装置312(其包括具有第二旋转轴线329的第一辊323和具有第三旋转轴线334的第二辊331,两个辊形成辊隙336)。多个弹性股线316可沿纵向MD在第一计量装置310和第二计量装置312之间拉伸以预应变多个弹性部件316(约50%至约300%)。拉伸的弹性股线316可经由来自粘合剂施用装置349的粘合剂351在第二计量装置312形成的辊隙处与第一基底层306和第二基底层308接合(或所述多个弹性部件316可经由其他合适的方式接合,诸如超声接合)以产生弹性体层合物302,使得弹性体层合物中的股线中每一个间隔开(在CD上)约0.25mm至约4mm。这种方法形成了本公开的弹性体层合物302,并且可进一步结合到各种吸收制品部件(诸如带、耳片、侧片、横向阻隔件、顶片、底片、箍、腰带、腰帽和/或基础结构)中以提供本专利申请中所述的有益效果。在一次性吸收制品中使用的形成梁式弹性体层合物的方法的更多细节公开于2016年12月20日提交的、第一发明人为Schneider的、标题为“Methods and Apparatuses forMaking Elastomeric Laminates with Elastic Strands Unwound from Beam”的美国专利公布号62/436,589中。弹性体层合物302可作为吸收制品生产线的一部分生产,或可离线生产,并且作为进给到吸收制品生产线中的弹性体层合物退绕。本部分的公开内容提供了与形成基础或初始弹性体层合物302相关的细节。下面提供了使该弹性体层合物302变形以产生本公开的发明层合物的细节。
弹性体层合物的机械变形
本公开的弹性体层合物302可通过MD激活和/或开孔而机械变形,以实现改善的性能(例如,易于穿戴、较少红色印记、增强的透气性)和改善的衣服样美观性(更平滑的纹理和各种纹理)。
MD激活
如图1B、图1C、图2A、图2D、图9A至图9E、图9H、图9I、图12A至图12F、图12K、图12L、图12S至图12V、图13和图14所示,本公开的弹性体层合物302中的纤维可通过MD激活而经受递增应变。递增应变或伸长可施加到部分或整个弹性体层合物302。可以施加足够的应变,使得沿一个方向设置的一个或两个基底层的纤维将被拉紧,直到发生纤维伸长或永久变形,使得组成脊102和谷104的基底层306和308的部分保持比伸展的中间过渡部分139厚,该中间过渡部分由于被变形过程伸展而具有较低的基重(相对于脊和谷)—参见图2A。引起纤维伸长或永久变形所需的应变量将取决于许多性能,包括纤维的材料组成、纤维的旦数、基底的粘结图案、纱线支数、齿的接合深度、齿的节距、变形的范围、在变形步骤期间在纤维网上的张力和加工速度。通常,纤维伸长和/或变形将主要发生在一个方向上。在其中与发生纤维伸长或变形的方向正交或垂直设置的纤维可以保持基本在物理上未改变的情况下。纤维的基本上未改变的物理性质意味着纤维将具有相同的机械强度、直径和断裂伸长率。在纤维以与发生纤维伸长或变形的方向成一定角度或平行的方向布置的情况下,纤维在纤维伸长/变形的方向上取向。然而,在有限的情况下,只要基本上不改变弹性体层合物的外观、强度和有用性,少量的这些纤维可被撕裂或伸长。
在与被拉长或变形的纤维正交的方向上的纤维通常会被重新分布。重新分布是指由于纤维彼此滑过和通过,纤维被集束、聚集或移动到基底层内新的位置。纤维通常具有由重新分布产生的基本上未改变的物理性质。
为了激活本公开的弹性体层合物,可将它们夹在以旋转运动驱动的两个接合压花辊之间—参见图9A至图9D。如图9C和图9D所示,辊具有相应的齿40、46和凹槽41、43,该齿和该凹槽在通过它们之间的任何材料上产生递增的单向应变。虽然图9C和图9D的齿和凹槽是直的并且沿着横向(CD)延伸,但是互相啮合的齿和凹槽可以另选地是弯曲的或弓形的,或者可以相对于CD和纵向(MD)成一定角度,将所述形状转变为基底的此类另选的构型穿过所述另选的辊—对于板也可能如此—例如图9E所示的那些。
接合深度通常为约0.010英寸至0.150英寸、或约0.020英寸至约0.100英寸。节距,即齿与齿之间的距离,通常为约0.040英寸至约0.300英寸、或约0.060英寸至约0.200英寸、或约0.080英寸至约0.100英寸。
所得弹性体层合物302的外观受非织造层的组成以及布置在非织造层之间的弹性股线的分特、间距、预应变和相对角度的影响。基底(例如,非织造层)中的粘结图案以及突出齿或图案的相对间隔、数量和尺寸以及突出的深度(即接合)、弹性体纤维网上的张力和旋转辊的速度,对于弹性体层合物的最终外观也有影响。
本公开的弹性体层合物302可通过使用配合板(参见图9E)或辊(参见图9C和图9D)来实现。参见图9E,示出了用于形成弹性体层合物的设备110。设备110包括互相啮合的板112和114。板112和114包括多个互相啮合的齿和凹槽40’、41’、43’和46’。板112和114在压力下以非干涉、互相啮合的方式结合在一起以形成本公开的弹性体层合物。也就是说,使齿和凹槽40’与43’和46’与41’互相啮合,但优选地在伸长变形过程期间彼此不接触。板114示出可存在没有齿或凹槽的区域558,以使弹性体层合物302在所述区域558中未变形。没有齿或凹槽的类似区域也可以是互相啮合辊设计的一部分。
现在参见图9D,示出了根据本公开的教导的用于形成弹性体层合物302的另选的设备,其通常表示为338’。设备338’包括一对辊106’和108’。辊106’和108’各自具有围绕辊106’和108’的圆周延伸的多个齿和凹槽40”、41”、43”和46”。当层合物302在辊106’和108’之间通过时,有槽区域558”将使弹性体层合物的部分未变形,而在这种情况下,在纵向上,在齿和凹槽之间通过的弹性体层合物的部分将出现增量应变。所形成的弹性体层合物的这些部分中的增量应变的量通过齿和凹槽40’与43’和46’与41’之间的互相啮合程度来控制。可以通过固定辊中心301”和302”之间的距离来精确地控制互相啮合的程度,从而实现期望程度的增量拉伸。
图9C是采用相对的压力施加器的机械变形装置338的放大透视图,该压力施加器具有至少在一定程度上彼此互补的三维表面。图9C所示的机械变形装置338包括增量拉伸辊106和108。当增量拉伸辊沿与其相关联的箭头所示的方向旋转时,弹性体层合物302穿过由增量拉伸辊106和108形成的辊隙105。最上面的增量拉伸辊106包括多个齿40和对应的凹槽41,它们围绕辊106的整个圆周延伸。最下面的增量拉伸辊108包括多个齿46和对应的凹槽43,它们围绕辊108的整个圆周延伸。辊106上的齿40与辊108上的凹槽43互相啮合或接合,而辊108上的齿46与辊106上的凹槽41互相啮合或接合。
辊106和108上的齿40和46分别在基本上垂直于弹性体层合物的第一方向的方向上或在基本上平行于弹性体层合物的宽度的方向上延伸。也就是说,齿40和46沿平行于弹性体层合物的横向或CD方向的方向延伸。增量拉伸辊106和108在通常垂直于CD方向的方向上,即在平行于第一方向的方向上,增量拉伸弹性体层合物,从而使弹性体层合物的一部分变形,使得其在通过增量拉伸辊106和108之后保持在其变形状态,并且释放弹性体层合物上的张力。通过伸长弹性体层合物,形成弹性体层合物的一部分的非织造物基本上变形并且因此不返回到它们的变形前形式。
在通过增量拉伸辊106和108而变形之后,变形的弹性体层合物包括多个脊102和谷104。脊和谷在弹性体层合物的整个宽度上沿彼此平行的基本线性方向延伸。所示的脊102和谷104在基本上平行于CD或横向的方向上延伸。如图9C所示,每个脊和谷从层合物的一个边缘到另一个边缘延伸穿过弹性体层合物。该实施方案在纤维网的整个宽度上形成脊和谷,从而在整个弹性体层合物上提供均匀的纹理和延展性。如果脊和谷不完全延伸穿过弹性体层合物,则没有脊和谷的弹性体层合物的部分将具有不同水平的延展性,该延展性小于包括脊和谷的弹性体层合物的部分的延展性,并且没有脊和谷的部分也将具有比包括脊和谷的部分高的层合物模量。
增量拉伸辊106和108可包括任意数量的齿和凹槽以提供弹性体层合物的期望变形。另外,齿和凹槽可以是非线性的,诸如例如弯曲的、正弦曲线形的、锯齿形的等。在增量拉伸辊106和108上的齿和凹槽的啮合尺寸和数量可以是任何所需的尺寸。此外,齿和凹槽可以在不同于垂直于弹性体层合物的行进方向的方向上延伸。例如,齿和凹槽可以与CD方向成一定角度延伸,但是可能期望该角度不平行于MD或纵向,或者可能期望该角度不在平行于MD的10度内,或者可能期望该角度不在平行于MD的25度内,或者可能期望该角度不接近平行于MD的45度以内。
可能期望首先CD激活(作为第一工艺步骤)层合物302,使得脊和谷沿MD延伸;然后MD激活(作为第二工艺步骤)层合物302,使得脊和谷沿CD延伸。
可能期望首先CD激活(作为第一工艺步骤)过粘结(参见,例如,美国专利5,628,097)的层合物302,使得脊和谷沿MD延伸,并且使得CD激活断开过粘结部位以形成孔;然后MD激活(作为第二工艺步骤)层合物302,使得脊和谷沿CD延伸。
开孔
如图1D、图1E、图2B至图2D、图9F、图9G至图9J和图12M至图12R、图12U和图12V所示,使弹性体层合物变形的另一种形式是通过开孔。可以结合MD激活(参见图9H和图9I以及图12U和图12V)或作为MD激活的替代来进行开孔。如下面将更详细地描述的,开孔和MD激活的某些组合可能是期望的。当在同一纤维网上结合MD激活和开孔时,可能希望首先MD激活纤维网,然后对纤维网进行开孔,以避免进一步推进或扭曲孔。然而,可能期望首先对纤维网进行开孔,然后MD激活纤维网以产生或打开孔。此外,形成层合物的基底可包括当MD激活断裂以形成孔时的粘结部位。
图9J示出了通过将弹性体层合物302夹在以旋转运动驱动的两个接合压花辊120和121之间来对本公开的弹性体层合物进行开孔。辊120和121可具有对应的孔134和齿133,其中齿133刺穿弹性体层合物302或构成弹性体层合物302的基底层306、308之一,并与孔134接触以产生孔116,例如图1E中所示的孔。孔116通常可以是圆形的、椭圆形的、三角形的,可以是狭缝、弧形或它们的组合。
弹性体层合物或构成弹性体层合物的一个或多个基底层的开孔可增加弹性体层合物的延展性和/或降低其层合物模量,以及增加基底层和/或整个层合物的透气性。通常,由孔占据的弹性体层合物的表面积百分比越高,延展性越高并且层合物模量越低。一个或多个弹性体层合物基底层306、308可以包括孔116,其中弹性股线316存在于孔区域中—参见图2B。孔116可穿过吸收制品部件的一个或所有基底层,使得孔对齐或使得基底层(例如,306、308)的孔116不对齐。当未对齐时,基底层(例如,306、308)可具有色彩对比度,使得孔更明显。另选地,弹性体层合物302可包括第一层合物基底306和第二层合物基底308,该第一层合物基底和该第二层合物基底与设置在第一层合物基底和第二层合物基底之间的弹性股线通过粘合剂粘结(例如通过旋涂、槽式涂布、喷涂、离散图案(在CD和/或MD上)或它们的组合)在一起,孔可延伸穿过两个层合物基底并穿过弹性股线316,从而在孔区域中切断一些或所有股线—参见图2C,其中弹性元件316从孔116弹回并离开孔到达胶块141的端边135。形成孔的机械转变可以在组合基底层中的一者或两者以形成弹性体层合物之前在该基底层上进行。另选地,形成孔的机械转变可以在形成层合物之后进行。
当伸展和放平时,由孔本身占据的弹性体层合物302的表面积可为约2%至约25%、或约5%至约20%、或约10%至约15%。通常,孔占据的表面积百分比越高,延展性越大,并且模量越低。孔116可通过针刺、热空气焊接/开孔、热粘结/开孔、超声粘结/开孔、压力焊接/开孔、拉伸开孔、基底粘结或在激活时打开以形成孔的狭缝来形成(参见例如美国专利6,830,800和美国专利申请2003/0021951)。孔116可以均匀地分布在弹性体层合物的表面上,或者可以选择性地设置在区段1、2、3和4中的一个或多个中(参见图12O和12P,其中孔选择性地在区段1和4中,但不在区段2和3中)。如图12Q和图12R所示,孔116可以选择性地设置在区段L、M或R中的一个或多个中。在某些实施方案中,开孔可仅存在于区段M的区段3和4中(参见图12U)—在此类实施方案中,孔允许弹性体层合物部分地松弛,从而允许基础结构在重叠区域中的收缩小于如果孔不存在于弹性体层合物中的情况。此外,孔116可存在于不与基础结构重叠的弹性体层合物302的区域中,以不仅提供延展性的增量增加、层合物模量的降低,而且改善透气性感觉和功能(参见例如图12Q和图12R)。
变形区
如图12A至图12F、图12K至图12V、图13和图14所示,制品部件(例如,带、侧片和耳片等)可包括多个相同或不同的机械变形区,该机械变形区在各个区段(例如,区段1、2、3、4、L、R或M)中可具有相似的形状、比例、设置和/或图案。如图2A所示,机械变形区可通过MD激活在弹性体层合物302中形成,以产生通常纵向取向的交替的脊102和谷104的图案。与图2A所示的弹性体层合物类似的弹性体层合物302可用作带430,并进行取向,使得层合物的纵向与包括带430的吸收制品的横轴平行。如图2B所示,机械变形区可通过开孔以产生孔116的图案而形成在弹性体层合物302中。
如图12C、图12D、图12F、图12K、图12L、图12O至图12T所示,弹性体层合物302还可包括未变形(未改变)区域,即未机械变形的区域—具体参见图12C中的区段2和3。或者,代替未变形区,对比区段可具有不同的机械变形布置,该机械变形布置通过不同的齿高度、齿间距、齿节距、未变形表面积、板或辊的齿形状来实现。例如,区段1和4可通过具有第一齿构型的互相啮合辊机械地变形,并且区段2和3可通过具有第二齿构型(例如,不同的齿高度、齿间距、齿节距、未变形表面积、齿形状)的互相啮合辊(或板)机械地变形。类似于图9D所示的机械变形过程可用于产生此类机械变形布置。实现对比区段的另一种方式是在整个基底上使用一种变形类型,并且在某些区段上使用第二变形类型—参见图12V,其中区段L、M和R开孔的,但仅区段L和R是MD激活的。还有,实现对比区段的另一种方式是在一些区段中使用一种变形类型,而在其他区段中使用第二变形类型—参见图12U,其中区段M是开孔的但不是MD激活的,而区段L和R是MD激活的但未开孔的。
弹性体层合物302的每个区段可包括机械变形布置,以形成相同或类似的纹理区域(即,由于变形模式、变形程度等而呈现出的相同或基本相同的纹理)。另选地,一个或多个区段1、2、3、4、L、M和R中的机械变形布置可不同于另一区段中的机械变形布置,以形成不同的纹理或性能区域。可通过调节机械工具的接合深度、机械工具上元件的间距以及变形过程期间层合物的非织造类型、粘结图案、纤维网张力、应变率等来形成不同的纹理或性能区域。还应当注意,纹理和/或机械变形布置可横跨纵向和/或横向中心线中的一者或两者成镜像,以产生平衡的更整体的纹理外观。
即使当其包括与制品部件的邻近区域相同的机械变形布置和相同的弹性轮廓时,在制品部件的面向穿着者表面4通常通过旋涂或槽式涂布的粘合剂接合到基础结构的区域中的基底的面向衣服表面2也可具有可识别的纹理差异,因为将制品部件接合到基础结构的粘合剂可部分地使弹性部件316在该区域中的影响减弱;此外,弹性股线可在所述区域中被切断,使得它们不连续地穿过基础结构200。
如图12A、图12B、图12E、图12M和图12N所示,弹性体层合物302可包括横向(从侧缝到侧缝)和纵向(从最远侧部件的弹性部件到最远侧部件的弹性部件)连续机械变形布置。图12C、图12D、图12F、图12O和图12P示出了横向连续机械变形布置,该机械变形布置纵向中断(即,非连续)。图12K、图12L、图12Q和图12R示出了纵向连续机械变形布置,该机械变形布置横向中断(即,非连续)。
延伸/配合
如图12C和图12D所示,来自一个区段的变形可以“延伸到”另一个区段中或与各个区段中的变形“配合”以形成更大的复合区。例如,区段中的变形区的端边可基本上与相邻区段中的变形区的端边对齐,使得该变形区在多个区段中是或看起来是连续的,或使得较大的复合区形成(例如,弧形、蛇形曲线等)。例如,区段2中的变形区可具有与区段3中的变形区的端边152基本对齐的端边151—参见图12S。以此方式,变形区可以延伸或看起来延伸穿过区段1、2、3、4和/或L、R和M。此外,如图12T所示,设置在第一腰区中的区段中的变形区的端边可基本上与设置在第二腰区中的相邻区段中的变形区的端边对齐,使得变形区是或看起来是从第一腰区到第二腰区连续的,从而形成较大的复合区—参见前带430f的区段1和430b的区段1中的纹理区域的端边143/144,并且参见前带430f的区段4和430b的区段4中的纹理区域的端边145/146。
如图12U所示,可能期望MD激活前带和后带的区段L和R,但不激活前带和后带的区段M—前带和后带的区段M可开孔,其中前带和后带的区段L和R不开孔。图12U还示出基础结构200(特别是外覆盖件非织造物或底片非织造物(参见图12H至图12J上的基底层127—但不是底片膜126))也可开孔。
如图12V所示,可能期望MD激活前带和后带的区段L和R,但不激活前带和后带的区段M—并且与此结合,前带和后带的区段L、M和R可以是开孔的。
纹理
除了已经机械变形的弹性体层合物的改善性能之外,这些层合物可包括期望的纹理。本发明弹性体层合物的纹理与传统绞合弹性体层合物形成对比,甚至与先前公开的梁式弹性体层合物形成对比—参见图1A(传统的梁式基底)和图1B(MD激活的梁式基底)。
包括传统绞合弹性体层合物(即具有高于400的分特,大于4mm的弹性间距和高于200%的弹性预应变的弹性部件的那些)的吸收制品具有纹理,所述纹理包括存在于面向穿着者的表面以及面向衣服的表面上的大的、随机的皱褶。由此类大的、随机的皱褶形成的纹理不提供纺织物服装的外观,并且尺寸和粗糙度可不利地影响穿着者的皮肤,从而留下印痕和压痕。
包括梁式弹性部件和由梁式弹性部件形成的弹性体层合物的吸收制品,特别是经过MD激活和/或开孔的梁式弹性体层合物,具有更有意的、明确定义的和故意的纹理,该纹理由结合到弹性体层合物中的梁式弹性体实现。这些有意的、明确定义的和故意的纹理和纹理区域可用于传达制品的预期用途、制品的功能以及预期的穿着者。通过基于梁式弹性部件的层合物实现的有意、明确定义和故意的纹理和纹理区域与纺织品服装一致,所述纺织品服装通常具有此类可识别的问题图案以及传达功能的图案。例如,由于设计的视觉性质,并且具体地讲纹理和/或纹理区域,易于区分旨在用于休闲的绑腿和旨在用于高强度活动如有氧运动、跑步或运动的绑腿。
通过梁式弹性体层合物实现的有意的、明确定义的和故意的纹理和纹理区域还通过提供结构特征,例如竖直取向的皱褶可影响带中的力分布以及持续的贴合性,其通过纹理本身、胶图案和/或由MD激活和/或开孔导致的基底变形来实现,该纹理增加抗屈曲性,并且防止弹性体层合物在使用中翻转、松垂、塌缩和滑移。
可能期望侧片是有纹理的(例如,MD激活以包括脊和谷),但可能期望基础结构不包括脊和谷。这在侧片或耳片是离散的(参见图13和图14)而使得用于制造侧片或耳片的材料与外覆盖件非织造物分离的情况下可能是特别期望的,该外覆盖件非织造物可能不是MD激活的—因此没有脊和谷。特别地,前区段L和R可以包括形成脊和谷的机械变形部分,并且区段M可以基本上没有(或完全没有)脊和谷,使得区段M的小于30%或小于20%或小于10%的表面积包括脊和谷。这样的实施方案在连续带上可能是期望的,但是MD激活将需要是断续的和对齐的,使得基础结构被放置在带的MD激活部分之间。
可能期望侧片是开孔的,但可能期望基础结构不包括孔。这在侧片或耳片是离散的(参见图13和图14)而使得用于制造侧片或耳片的材料与外覆盖件非织造物分离的情况下可能是特别期望的,该外覆盖件非织造物可能不是开孔的—因此没有孔。特别地,前区段L和R可以包括孔,并且区段M可以基本上没有(或完全没有)孔,使得区段M的小于30%或小于20%或小于10%的表面积包括孔。这样的实施方案在连续带上可能是期望的,但是开孔将需要是断续的和对齐的,使得基础结构被放置在带的开孔部分之间。
本公开的弹性股线的化学性质和结构
梁式弹性部件(例如316)可由氨纶(Spandex)纤维形成。一种类型的氨纶纤维是“聚氨酯脲”弹性体或“高硬链段含量聚氨酯”弹性体,其可使用溶液(溶剂)纺丝工艺(与在熔融状态下可加工相反)形成为纤维。聚氨酯脲中的脲键提供对于提供“锚定”至关重要的强的相互化学相互作用,该“锚定”在与尿布磨损相对应的时间(包括过夜)下能够在接近体温的温度下实现良好的应力松弛性能。这种类型的锚定能够在许多热塑性聚氨酯(硬链段熔融低于200℃的聚氨酯)或热塑性苯乙烯嵌段共聚物上实现更好的随时间推移的力松弛(即,当在体温下保持在拉伸状态时,随着时间的推移,力很少衰减)。
氨纶纤维中存在的脲键要求其通过纺丝工艺制备。氨纶不能像苯乙烯嵌段共聚物那样熔融/重熔或挤出。氨纶预聚物与溶剂和添加剂组合,并将溶液进行纺制以制备固体氨纶纤维。多根纤维随后形成在一起以制备一根氨纶股线。氨纶股线可具有表面光洁度以避免粘连和缠绕到卷轴上。一种氨纶纤维可具有约15的分特,因此500分特股线可具有卷绕在一起以制备一股线的标称33根纤维。根据用于横梁方法的分特,可具有40根纤维(或长丝317)、30根纤维、20根纤维、15根纤维、8根纤维、5根纤维、3根纤维或甚至低至2根纤维。氨纶纤维可为单组分或双组分的(如WO201045637A2中所公开的)。
还与梁式弹性部件的化学性质有关,可能期望用油,诸如硅油或矿物油,包括约10%、约7%、约5%、约3%、或约1%的硅油或矿物油来涂覆梁式弹性部件。用油处理梁式弹性部件有助于在将股线卷绕到线轴或横梁上时防止粘连(交联),并且其也降低纺织机械中股线的COF(对于编织、针织和翘曲方法)。
可商购获得的氨纶股线还可被称为Lycra、Creora、Roica或Dorlastan。氨纶通常被称为弹性纤维或聚氨酯纤维。
LYCRA HYFIT股线(Invista、Wichita、Kansas的产品)适于制备组成多个弹性部件316的股线,所述多个弹性部件构成弹性体层合物302。一些股线(例如前述LYCRA HYFIT)可包括卷绕在一起以形成股线的多根单独的纤维。关于由多根单独的纤维形成的弹性股线,已发现单独纤维可相对于彼此移动,从而改变股线的横截面形状以及变得解开,这可导致股线的较差控制以及弹性股线对弹性体层合物302的第一基底层306和第二基底层308中的一者或两者的不良粘结/粘附/接合。为了最小化对于包含多根纤维的股线的负面影响,将给定股线中的纤维数目最小化将是有利的。因此,期望具有每股线小于约40根纤维,每股线小于约30根纤维,每股线小于约20根纤维,每股线小于约10根纤维,每股线小于约5根纤维和形成股线的1根纤维。在形成可递送与现有技术的多纤维股线相当的性能的股线的单根纤维的情况下,期望纤维具有约22至约300的纤维分特和约50微米至约185微米的纤维直径。
具有不同聚合物组成的弹性体股线
虽然多个经向梁可用于通过包括不同数量的弹性部件和/或具有不同分特的弹性部件的梁来产生不同的性能和不同的纹理区域,和/或两个梁的弹性部件可以不同的间距设置,和/或分开的梁可递送具有不同预应变的弹性部件,和/或不同的经向梁可递送在产品中具有不同取向的弹性部件,例如衬里、弓形、成角度等;单个梁可另选地用于实现相同性能区域和纹理区域差异中的一些。
单个经向梁可用于通过用具有不同聚合物组成物的弹性股线缠绕经向梁来产生不同的性能和不同纹理区域。这样做的优点是单个梁可包括相同分特、相同预应变、相同间距的弹性股线;唯一的区别在于股线由两种、三种、四种等不同的聚合物组合物制成。这是一个优点,因为梁将同时耗尽弹性,这对于用不同分特或应变的弹性股线缠绕的两个分开的梁可能就不是这样了。
例如,可以用包含聚合物组合物A的第一多个股线缠绕单个梁,并且也可以用包含聚合物组合物B的第二多个股线缠绕该梁。聚合物组合物A可以选自橡胶嵌段聚合物,包括聚酯诸如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯和聚己二酸丁二醇酯、聚-1,5-戊二醇、1,6-己二醇或1,10-癸二醇,或聚醚诸如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等;以及选自刚性嵌段,包括二苯基甲烷4,4′-二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚甲基二环己基二异氰酸酯(氢化MDI(HMDI))或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI);以及选自用于刚性嵌段的任选偶联剂,包括二胺(肼和乙二胺等)或二醇(丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇等)。聚合物组合物B可选自橡胶嵌段聚合物,包括聚酯诸如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯和聚己二酸丁二醇酯、聚-1,5-戊二醇、1,6-己二醇或1,10-癸二醇,或聚醚诸如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等;以及选自刚性嵌段,包括二苯基甲烷4,4′-二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚甲基二环己基二异氰酸酯(氢化MDI(HMDI))或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI);以及选自用于刚性嵌段的任选偶联剂,包括二胺(肼和乙二胺等)或二醇(丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇等),但是聚合物组合物B可以是与聚合物组合物A不同的橡胶和刚性嵌段和/或不同的任选偶联剂的组合。
此外,梁还可包括包含聚合物组合物C的第三多个股线,该聚合物组合物可选自橡胶嵌段聚合物,包括聚酯诸如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丙二醇酯和聚己二酸丁二醇酯、聚-1,5-戊二醇、1,6-己二醇或1,10-癸二醇,或聚醚诸如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等;以及选自刚性嵌段,包括二苯基甲烷4,4′-二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚甲基二环己基二异氰酸酯(氢化MDI(HMDI))或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI);以及选自用于刚性嵌段的任选偶联剂,包括二胺(肼和乙二胺等)或二醇(丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇等),但是聚合物组合物C可以是与聚合物组合物A和/或聚合物组合物B不同的橡胶和刚性嵌段和/或不同的任选偶联剂的组合。
例如,可以用包含聚合物组合物A的第一多个股线缠绕单个梁,也可以用包含聚合物组合物B的第二多个股线缠绕该梁。这种布置可用于产生与图12C中所示的实施方案相同的效果,其中区段1和4可包括包含聚合物组合物A的第一多个弹性部件,并且其中区段2和3可包括包含聚合物组合物B的第二多个弹性部件—使用聚合物组合物A和B可用作机械变形的替代物或可与机械变形组合使用以增强效果。即使聚合物组合物A和B在性能上接近,每个区段中的弹性部件的数量也可具有加性效应,从而将轻微的性能差异转化为重要的性能和/或纹理差异—当使用梁式弹性部件时尤其如此,因为区段1至4中的每一个可包括超过100个的精细弹性元件316。因此,类似于图12C的实施方案可在区段2和3中具有较高的层合物模量,而在区段1和4中具有较低的层合物模量,反之亦然。
可以用包含聚合物组合物A的第一多个股线缠绕单个梁,也可以用包含聚合物组合物B的第二多个股线缠绕该梁,并且也可以用包含聚合物组合物C的第三多个股线缠绕该梁,其中聚合物组合物AB和C各自是不同的聚合物组合物,各自具有不同的模量,并且各自是相同的分特并且以相同的间距和相同的应变缠绕在该梁上。
本公开的弹性体层合物
本公开的“弹性体层合物302”可包括在第一基底306和第二基底层308之间的多个弹性部件316,其中该多个弹性部件316(通常称为“第一多个弹性部件”、“第二多个弹性部件”等)具有约0.25mm至约4mm的平均股线间距、约10至约400的平均分特、约0.1psi至约1psi的股线下压力,该弹性体层合物机械变形。所述弹性体层合物还可包括具有与第二多个弹性部件不同的聚合物组成物的第一多个弹性部件。
此外,本公开的“弹性体层合物302”可包括在第一基底306和第二基底层308之间的多个弹性部件316,其中多个弹性部件316(通常称为“第一多个弹性部件”、“第二多个弹性部件”等)具有约0.25mm至约4mm的平均股线间距、约10至约400的平均分特、约0.1psi至约1psi的股线下压力,并且该弹性体层合物包括第一多个弹性部件,该第一多个弹性部件具有与第二多个弹性部件不同的聚合物组合物。所述弹性体层合物也可以机械变形。
所述弹性体层合物302可用于形成各种制品部件或各种吸收制品部件中的至少一部分,例如带、侧片、腰带或腿箍。此外,弹性体层合物302可用于形成制品的区域或制品区域的至少一部分,例如前腰区、裆区或后腰区。当弹性体层合物302形成由带、基础结构、侧片、顶片、底片、和耳片、以及它们的组合组成的组中的至少一个的至少一部分时,弹性体层合物302的多个弹性部件316可包括约40根至约1000根弹性股线。此外,当弹性体层合物302形成由腰带、腰帽、内腿箍、外腿箍、以及它们的组合组成的组中的至少一者的至少一部分时,弹性体层合物302的第一多个弹性部件316可包括约10根至约400根弹性股线。最终,“多个弹性部件”是上下文的术语,其中引用弹性部件的某些性质(例如,平均分特、平均股线间距、股线下压力等)、布置、属性、特性、设置等以限定某些“多个弹性部件”是什么。
此外,弹性体层合物302可形成包括带430、侧片330、基础结构200、顶片124、底片125和耳片530的制品部件组中的一者或多者的至少一部分,弹性体层合物302可包括具有约40根至约1000根弹性股线的多个弹性部件316,该弹性股线具有约0.25mm至约4mm的平均股线间距、约10至约400的平均分特、约50%至约300%的平均预应变;以及第一基底306和第二基底308,第一基底和第二基底各自具有约6克/平方米至约45克/平方米的基重。
当弹性体层合物302可形成包括腰带122、腰帽123、内腿箍150、外腿箍140和横向阻隔件16的制品部件组中的一者或多者的至少一部分,并且可包括多个弹性部件316,所述多个弹性部件具有其中平均股线间距为约0.25mm至约4mm、平均分特为约10至约400、平均预应变为约50%至约300%的约10根至约400根弹性股线以及第一基底306和/或第二基底308,第一基底和第二基底各自具有约6克/平方米至约45克/平方米的基重。
带430、侧片330、耳片530、基础结构200、顶片124、底片125、腰带122、腰帽123、内腿箍150、外腿箍140或横向阻隔件中的任一者可包括:弹性体层合物302,该弹性体层合物包括具有约0.1psi至约1psi、或约0.2psi至约0.8psi的股线下压力的多个弹性部件316;包括弹性体层合物,所述弹性体层合物包括在100um下大于约13%和/或在200um下大于约27%和/或在300um下大于约39%的接触面积百分比和/或<1.6mm的2%-98%-高度值;包括弹性体层合物,该弹性体层合物包括在100um下大于约13%和/或在200um下大于约27%和/或在300um下大于约36%的接触面积百分比和/或<2.2mm的2%-98%高度值;包括弹性体层合物,所述弹性体层合物具有约0.2mm-1至约1mm-1的皱褶频率和约0.5mm至约5mm的皱褶波长。
除了可用于吸收制品部件中的每一个中的梁式弹性股线316之外,其他弹性部件(诸如弹性非织造物、弹性体膜、弹性体泡沫、弹性体稀松布和弹性体条带或它们的组合)可与梁式弹性部件316组合使用。
本公开的吸收制品
包括本公开的弹性体层合物的产品可包括通常被设计并被构造成管理身体流出物(诸如尿液、经液和/或粪便)的不同结构和/或形式的吸收制品100,诸如一次性胶粘物和裤,包括婴儿和成人一次性吸收制品。
如图所示,本公开的吸收制品100可包括基础结构200,该基础结构包括顶片124、底片125以及至少部分地设置在顶片124与底片125之间的吸收芯128。基础结构200还可包括内腿箍150和外腿箍140(箍一般称为52)。
吸收制品100的一个端部可被构造为前腰区36,并且纵向相对的端部可被构造为后腰区38。在前腰区36与后腰区38之间纵向延伸的吸收制品100的中间部分可被构造为裆区37。前腰区36、后腰区38和裆区37中的每一者的长度可为例如吸收制品100的长度的约1/3(参见例如图14)。另选地,前腰区36、后腰区38和裆区37中的每一者的长度可具有其他尺寸(例如,由紧邻侧缝的带的纵向尺寸或紧邻中心基础结构的耳片/侧片的纵向尺寸限定—参见例如图12E和13;或者在制品具有连续部件诸如图18C中的裤的情况下,侧缝172(或其中侧缝将为或为172’)可限定前腰区和后腰区与裆区之间的边界(参见图12E和图12F中的另选的部件区段1’-4’以及另选的前腰区36’和后腰区38’以及裆区37’,其中后带在纵向上长于前带)。
当侧缝用于限定前腰区和后腰区以及裆区时,此类可描述如下:
“前腰区36为介于以下之间的区域:a)最近侧前轴线410,其平行于所述侧向轴线44延伸并穿过侧向相对的前侧缝172或172’的最近点;以及b)最远侧前轴线411,其平行于所述侧向轴线延伸并穿过侧向相对的前侧缝172或172’的最远点;并且后腰区38为介于以下之间的区域:a)最近侧后轴线510,其平行于所述侧向轴线44延伸并穿过侧向相对的后侧缝172或172’的最近点;以及b)最远侧轴线511,其平行于所述侧向轴线延伸并穿过侧向相对的后侧缝172或172’的最远点。
吸收制品100可在前腰区36中具有侧向延伸的前腰端边136,并且在后腰区38中具有纵向相对且侧向延伸的后腰端边138。
吸收制品100的基础结构200可包括第一纵向延伸的侧边237a和侧向相对且第二纵向延伸的侧边237b。两个侧边237均可在前腰端边136与后腰端边138之间纵向延伸。基础结构200可形成前腰区36中的侧向延伸的前腰端边136的一部分和后腰区38中的纵向相对且侧向延伸的后腰端边138的一部分。此外,基础结构200可包括基础结构内表面202(形成面向穿着者的表面4的至少一部分)、基础结构外部表面204(形成面向衣服的表面2的至少一部分)、纵向轴线42和侧向轴线44。纵向轴线42可延伸穿过前腰端边136的中点并且穿过后腰端边138的中点,而侧向轴线44可延伸穿过第一侧边237a的中点并且穿过第二侧边237b的中点。
参见图12E,对于带式吸收制品通常如此,基础结构200可具有沿纵向轴线42测量的长度,该长度小于吸收制品100的长度。基础结构200的两个侧边237可不纵向延伸到前腰端边136和后腰端边138中的一者或两者。基础结构200可不形成前腰区36中的侧向延伸的前腰端边136和后腰区38中的纵向相对且侧向延伸的后腰端边138中的一者或两者的一部分。
参见图12G,基础结构200可包括在底片非织造物127与底片膜126之间平行于纵向轴线42取向的弹性部件316。另选地,基础结构200可包括在芯包裹物74与底片125之间平行于纵向轴线42取向的弹性部件316。此外,图12H示出基础结构200包括在底片膜126与底片非织造物127之间平行于侧向轴线44取向的弹性部件316。图12G还示出了在第一顶片层124a和第二顶片层124b之间平行于纵向轴线42取向的弹性部件316。此外,图12H示出在顶片124与芯包裹物74之间平行于侧向轴线44取向的弹性部件316。
吸收制品100的一部分或全部可被制成侧向可弹性延伸。吸收制品100的延展性可为期望的,以允许吸收制品100在穿着者运动期间适形于穿着者的身体。该延展性还可为期望的,例如以便允许护理者延伸前腰区36、后腰区38、裆区37和/或基础结构200,从而为身材不同的穿着者提供附加身体覆盖率,即为个体穿着者定制吸收制品100的贴合性并有助于易穿用。这种延展性可为吸收制品100提供大致沙漏形的形状,只要裆区37被延伸的程度相对地小于腰区36和/或38的情况即可。这种延展性还可在使用期间赋予吸收制品100定制的外观。
基础结构200可为基本上矩形的并且可在前腰区36和后腰区38中的一者或两者中在基础结构侧边237处或其附近具有接合到基础结构200的离散侧片330(图13)、可延伸的耳片530(图14)和/或不可延伸的耳片540(图14)。基础结构侧边237、基础结构前端边236和基础结构后端边238中的一者或多者的部分可以是凸出地或凹入地弓形或弯曲的。基础结构200可包括由设置在前腰区和后腰区中的一者或两者中的外覆盖件非织造物、底片膜、外腿箍材料、顶片或芯包裹物74中的一者或多者形成的整体侧片330、整体可延伸耳片、整体带430或整体不可延伸耳片540(参见图14)。另选地,基础结构200可包括离散的侧片330(参见图13)、离散的可延伸的耳片530(参见图14)或离散的带430或带层(图12H和图12I(内带层432))。基础结构在一个腰区中可成型或为非矩形,并且在相对的腰区中基本上为矩形。可替代地,基础结构在腰区中的一个或两个中可为基本上矩形的,并且在裆区中可为非矩形的。
本公开的吸收制品可包括多个侧向延伸的弹性元件,其中所述弹性元件存在于第一腰区、裆区和相对的第二腰区中。
闭合式裤制品
闭合式裤型吸收制品通常在图5D至图5K'、图12A至图12D、图12K至图12V公开,并且被设计成以具有腰部开口190和两个腿部开口192的闭合形式包装,并被设计成像一对耐用内衣一样穿在穿着者身上。裤可包括在前腰区36和后腰区38中的一者或两者中的离散的弹性体侧片330(图13)和/或离散带430(图12A至图12F、图12H、图12I(内带)、图12K至图12V和图18A)。另选地,侧片330和/或带430可与制品的其他元件(诸如基础结构200)整体形成。
当吸收制品包括前带和后带430时,制品的一侧上的前带和后带430的侧面可彼此永久地或可重复扣紧地接合,并且制品的相对侧上的前侧片和后侧片可彼此永久地或可重复扣紧地接合以形成腰部开口190和一对腿部开口192。带430提供可弹性延伸的特征结构,该特征结构在裤已经装满流出物时通过最初将制品100适形地贴合到穿着者身上并在整个穿着时间里很好地维持这种贴合性而提供更舒适的且贴身的贴合性,因为弹性体侧片允许裤的侧面延伸和收缩。此外,弹性体带430提供易穿用性并且形成并维持穿着力和张力以将制品100维持在穿着者身上并增强贴合性,尤其是当梁式弹性体层合物用于形成带430时。弹性体侧片实现易穿用性,从而允许将裤适形地拉到穿着者的髋部上并定位在腰部处,在那里,带430适形于身体并提供足以维持穿着者身上的制品位置的张力。由侧片产生的张力沿着腰部开口190并且沿着腿部开口192的至少一部分从弹性带430传递。通常,具体地讲关于离散的侧片330,基础结构200设置在侧片330之间并延伸以形成包括侧片330的裤的腰部边缘136和/或138的一部分。换句话说,前腰区36和后腰区38中的一者或两者中的腰部边缘136和/或138的一部分可部分地由侧片330形成,并且部分地由基础结构200形成。
包括侧片330(或带430)的裤也可包括一对侧向相对的可重复扣紧的接缝。可重复扣紧的侧缝可通过将制品的一部分(例如,侧片330)的内表面可重复扣紧地接合到制品100的另一部分(例如,纵向相对的侧片330或基础结构200)的外表面上来形成,以形成可重复扣紧的侧缝。图13示出包括扣件175的前侧片330,该扣件包括背离穿着者的钩子(扣件175设置在前侧片330f的外表面上),该钩子可重复扣紧地附接到配合扣件178(图13中的环或合适的非织造物),配合扣件178设置在后侧片330b的内表面上。
包括带430的裤还可包括第一永久侧缝172和侧向相对的第二永久侧缝172。永久侧缝172可通过将制品100的一部分(例如带430)的内表面接合到制品100的另一部分(例如纵向相对的带430或基础结构200)的外部表面上来形成,以形成永久侧缝172。另选地,永久侧缝172可通过将制品100的一部分(例如带430)的内表面接合到制品100的另一部分(例如纵向相对的带430)的内表面上来形成,以形成永久侧缝172。包括上述侧片330构型的任何裤均可包括腰带122,其中腰带122的至少一部分(如图13所示)设置在腰部边缘136和/或138处或紧邻该腰部边缘并且与中心基础结构200的一部分重叠。腰带122可侧向延伸以与内腿箍150的一部分和/或弹性体侧片330的一部分重叠。腰带122可设置在基础结构200的内表面202上,或者可替代地设置在顶片124与底片125之间。
具体地关于带430,如图12I和图12J所示,第一弹性体带和第二弹性体带430的内带层432和/或外带层434可由共同的带层形成。当第一弹性体带和第二弹性体带430具有共同的带层时,共同的带层可从第一腰区中的第一腰边延伸到第二腰区中的纵向相对的第二腰边,即前腰边136到后腰边138。
另外,具体地关于带式裤400,如图12E所示,该带式裤400可具有设置在具有第一纵向长度的第一腰区中的第一弹性体带430以及设置在具有第二纵向长度的第二腰区中的第二弹性体带430,其中第一带的纵向长度沿着带的侧边在侧缝处或附近大于第二带的纵向长度。该长度差帮助在裤的背面中提供臀部覆盖,从而提供更类似内衣的外观。并且,虽然本发明公开了带式裤400的这种优点,但在后腰区38中具有纵向更长的侧片330也具有优点。
打开式胶粘制品
打开式胶粘型吸收制品一般在图14中公开。胶粘尿布500(打开式制品)可包括在前腰区36和后腰区38中的一者或两者中的弹性体耳片530。弹性体耳片530可与制品100的其他元件在结构上一体化或者作为与制品100的另一个元件接合的单独元件。弹性体耳片530提供可弹性延伸的特征结构,该特征结构在胶粘尿布500已经装满流出物时通过最初将制品100适形地贴合到穿着者身上并在整个穿着时间里很好地维持这种贴合性而提供更舒适的且贴身的贴合性,因为弹性体耳片530允许尿布延伸和收缩以贴合穿着者。此外,弹性体耳片530形成并维持穿着力(张力)并增强由可与主扣件178(例如,环)可释放地接合的扣紧系统179(包括扣件175(例如钩)形成并维持的张力,以将制品100维持在穿着者身上并增强贴合性。弹性体耳片530尤其有助于维持由扣紧系统179形成的主张力线,从而允许尿布适形地贴合在存在动态运动的穿着者的髋部上,并且最初预张紧腰部开口190和腿部开口192,因为当将胶粘尿布500穿用在穿着者身上时,帮穿尿布者通常拉伸弹性体耳片530,以使得当弹性体耳片530收缩时,张力从弹性体耳片530沿着腰部开口190并沿着腿部开口192的至少一部分传递。尽管本公开的打开式制品可具有设置在后腰区38中的弹性体耳片530,但是可替代地,胶粘尿布500可提供有设置在前腰区36或前腰区36和后腰区38两者中的弹性体耳片530。打开式制品还可具有设置在第一腰区中的弹性体耳片530和设置在第二腰区中的弹性体耳片530或非弹性体耳片540。
另选地,打开式、胶粘型、吸收制品可包括设置在腰区中的一个中的弹性体带430。弹性体带430可在特定的部位或位置中接合和/或定位,并且可与制品100的其他元件在结构上一体化或者作为与制品100的另一个元件接合的单独元件。一种带式胶粘尿布,弹性体带430可设置在后腰区38中。弹性体带430可具有设置在带的侧向相对的端部处或附近的扣件。扣件175可设置在带430的内表面上以与离散的配合扣紧部件178或与制品的外部表面204(如底片非织造织物127)接合,以将制品紧固在穿着者身上。
外覆盖件材料
底片125可包括底片膜126和底片非织造材料127。底片非织造材料127也可被称为外覆盖件材料。外覆盖材料形成吸收制品100的面向衣服的表面的至少一部分,并且有效地“覆盖”底片膜126,使得膜不存在于面向衣服的表面上。外覆盖件材料可包括粘结图案、孔、纹理和/或三维特征结构。底片的纹理、孔图案等可以按与制品的侧片、耳片或带部分的机械变形布置互补或对应的方式形成。
吸收芯
如本文所用,术语“吸收芯”128是指吸收制品100的具有最大吸收容量并包含吸收材料的部件。参见图12H至图12J,在一些情况下,吸收材料(例如,26)可定位在芯袋或芯包裹物74内。根据具体的吸收制品,吸收材料可以是异形的或不是异形的。吸收芯128可包括以下项、基本上由以下项组成或由以下项组成:芯包裹物、吸收材料和包封在芯包裹物内的胶。吸收材料可包括合成纤维、纤维素纤维、超吸收聚合物、泡沫或它们的组合。在一些情况下,吸收材料可包含按吸收材料的重量计至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少99%、或至多100%的超吸收聚合物。在此类情况下,吸收材料可不含透气毡,或至少大部分不含透气毡-在此类情况下,AGM 26可通过粘合剂54,诸如热塑性粘合剂保持在适当的位置。并且,对于游泳尿布而言,制品可不含超吸收聚合物。吸收芯周边(其可以为芯包裹物的周边)可限定任何合适的形状,诸如,例如矩形“T”、“Y”、“沙漏”或“狗骨”形状。具有大致“狗骨”或“沙漏”形状的吸收芯周边可沿其宽度朝向吸收制品100的裆区37渐缩。
参见图12E至图12G,吸收芯128可具有很少或没有吸收材料的区域,其中芯袋74的面向穿着者的表面可接合到芯袋74的面向衣服的表面。这些具有很少吸收材料或不具有吸收材料的区域可被称为“通道”129。这些通道可体现任何合适的形状,并且可提供任何合适数量的通道。在其他情况下,吸收芯可以压花以产生通道的印痕。图12E至图12G中的吸收芯仅是示例性吸收芯。具有或不具有通道的许多其他吸收芯也在本公开的范围内。
如本文所用,装满的吸收芯是保持(或能够保持)用于尿布、裤和成人失禁制品的至少50、100或200毫升(mls)的负荷的吸收芯。包括吸收芯的本公开的一次性吸收制品被设计成使穿着者与空的吸收芯(即,未装满的芯)相贴合,以及即使在芯被装满时,也能够在可感知的时间内(2个或更多个小时)贴合穿着者。
采集材料
一种或多种采集材料(例如,AGM 26)可至少部分地存在于顶片124与吸收芯128中间。采集材料通常为提供身体流出物的显著芯吸的亲水性材料。这些材料可使顶片124脱水并且使身体流出物快速进入吸收芯128。采集材料130可包括例如一种或多种非织造材料、泡沫、纤维素材料、交联纤维素材料、气流成网纤维素非织造材料、水刺材料或它们的组合。在一些情况下,采集材料的部分可延伸穿过顶片124的部分,顶片124的部分可延伸穿过采集材料的部分,并且/或者顶片124可与采集材料嵌套。通常,采集材料或层可具有小于顶片124的宽度和长度的宽度和长度。采集材料可为女性衬垫背景下的第二顶片。采集材料可具有一个或多个通道,如吸收芯128区段中所述(包括压花型式)。采集材料中的通道可与吸收芯128中的通道对齐或不对齐。在一个示例中,第一采集材料可包括非织造材料,并且作为第二采集材料可包括交联的纤维素材料。
顶片
本公开的吸收制品100可包括顶片124。顶片124为吸收制品100的与穿着者皮肤接触的一部分。如本领域普通技术人员所公知的,顶片124可接合到底片125、吸收芯128、腿箍52和/或任何其他层的部分。顶片124可为柔顺的,感觉松软的,并且对穿着者的皮肤无刺激。此外,顶片的至少一部分或全部可为液体可透过的,允许液体身体流出物容易渗过其厚度。合适的顶片可由许多各种不同的材料制成,诸如多孔泡沫、网状泡沫、开孔塑料膜、织造材料、非织造材料、天然纤维(例如,木纤维或棉纤维)、合成纤维或长丝(例如,聚酯纤维或聚丙烯纤维或PE/PP双组分纤维或它们的混合物)或天然纤维与合成纤维的组合的织造或非织造材料。顶片可具有一个或多个层。顶片可为开孔的,可具有任何合适的三维特征结构,和/或可具有多个压花(例如,粘结图案)。顶片可通过过度粘结材料并且随后通过环轧制使过度粘结处破裂进行开孔,诸如公开于在1997年5月13日授予Benson等人的美国专利号5,628,097中并公开于授予Arora等人的美国专利申请公布号US2016/0136014中。顶片的任何部分均可涂覆有护肤组合物、抗菌剂、表面活性剂和/或其他有益剂。顶片可为亲水性或疏水性的或可具有亲水性和/或疏水性部分或层。如果顶片为疏水性的,则通常将存在孔,以使得身体流出物可穿过顶片。顶片可包括粘结图案、孔和/或三维特征。
底片
本公开的吸收制品100可包括底片125。底片125通常为吸收制品100邻近吸收芯128的面向衣服的表面定位的那部分。可通过本领域技术人员已知的任何附接方法将底片125接合到吸收制品的顶片124、底片非织造材料127、吸收芯128和/或任何其他层的部分上。底片膜126防止或至少抑制吸收和容纳在吸收芯128中的身体流出物弄脏制品,诸如床单、内衣和/或衣服。底片通常为液体不可透过的,或至少基本上为液体不可透过的。底片可例如为或包括薄型塑料膜,诸如热塑性膜,其具有约0.012mm至约0.051mm的厚度。其他合适的底片材料可包括透气材料,其允许蒸气从吸收制品逸出,同时仍然防止或至少抑制身体流出物透过底片。底片可包括粘结图案、孔和/或三维特征。
腿箍
本公开的吸收制品100可包括腿箍52,其包括内腿箍150和外腿箍140。内腿箍150可定位在外腿箍140的侧向内侧。阻隔腿箍52中的每一个可由材料件形成,该材料件粘结到吸收制品100,从而其可从吸收制品100的面向穿着者的表面向上延伸并提供在穿着者的躯干和腿部的接合处附近的改善的身体流出物的围堵。内腿箍150由直接或间接接合到顶片和/或底片(或由顶片和/或底片形成)的近侧边缘以及自由端边缘界定,其旨在接触穿着者皮肤并形成密封。内腿箍150至少部分地(或完全地)在基础结构的相对侧上的吸收制品100的前端边136和后端边138之间纵向延伸,并且可至少存在于裆区37中。内腿箍150可各自在自由端边缘附近或处包括一个或多个弹性部件316(例如,弹性股线或条)。这些弹性部件316使内腿箍150有助于围绕穿着者的腿部和躯干形成密封。外腿箍140至少部分地在前端边136与后端边138之间延伸。外腿箍140基本上使吸收制品100的靠近基础结构侧边237a和237b的部分帮助围绕穿着者的腿部形成密封。外腿箍140可至少在裆区37内延伸。
腰带/腰帽
本公开的吸收制品100可包括一个或多个弹性腰带122。弹性腰带122可定位在面向衣服的表面或面向穿着者的表面上,或可在它们之间形成。作为示例,第一弹性腰带122可存在于前腰边缘136附近的前腰区36中,并且第二弹性腰带122可存在于后腰边缘138附近的后腰区38中。弹性腰带122可有助于围绕穿着者的腰部密封吸收制品100,并且至少抑制身体流出物通过腰部开口周围溢出吸收制品100。在一些情况下,弹性腰带可完全围绕吸收制品100的腰部开口190。腰帽123可由腰带122的延伸部分形成并且可保持未附接到腰帽123的中心部分中的下面的结构,以允许沿着顶片124流动的身体流出物被截留在顶片124与腰帽123的下侧之间。换句话说,腰帽123可沿着腰帽123的纵向远侧边缘和/或沿着腰帽123的侧向相对的侧边接合到下面的结构,例如吸收制品100的中心基础结构200。
带
除了上文关于打开式胶粘制品和闭合式裤制品部分中的带所公开的内容之外,前带430f和后带430b还可包括前内带层和后内带层432以及前外带层和后外带层434,其具有至少部分地设置在两者间的弹性体材料(例如,股线316或膜(其可以为开孔的))。弹性股线316或膜可为松弛的(包括被切割的)以减小在吸收芯128上的弹性应变,或者可另选地在整个吸收芯128上连续分布。弹性股线316在带的任何部分中可在它们之间具有均匀的或可变的间距。弹性股线316也可预应变相同的量或不同的量。前带430f和/或后带430b可具有一个或多个不含弹性元件区域,其中基础结构200与带430f和430b重叠。在其他情况下,弹性股线316中的至少一些可在基础结构200上连续延伸。内带层和/或外带层可包括粘结图案、开孔和/或三维特征结构。
前内带层和后内带层432以及前外带层和后外带层434可使用粘合剂、热粘结、压力粘结、超声、或热塑性粘结来接合。各种合适的带层构造可见于美国专利申请公布2013/0211363中。
前带端边438f和后带端边438b可纵向延伸超过前基础结构端边236和后基础结构端边238或者它们可为共末端的。前带侧边和后带侧边437可侧向延伸超过基础结构侧边237a和237b。前带430f和后带430b可以为连续的(即,具有从带端边438f到相对的带端边438b为连续的至少一层(参见图12I和图12J中的434))。另选地,前带430f和后带430b可从带端边438f到相对的带端边438b不连续(参见图12H中的432和434),使得它们是离散的。
如美国专利7,901,393所公开的,后带430b的纵向长度(沿中心纵向轴线42)可大于前带430f的纵向长度,并且当后带430b具有比邻近或紧邻侧缝172的前带430f更大的纵向长度时,这可尤其可用于增加臀部覆盖范围。另选地,较长后带的底角可以对角线或曲线修剪。
前带430f和后带430b可包括狭缝、孔和/或开孔,它们提供增强的透气性、柔软性、和衣物样纹理。内衣样外观可通过在侧缝172处基本上对齐腰部边缘和腿部边缘来增强。
本公开的部件区段
包括弹性体层合物302的吸收制品的部件可被分段以实现结构的测量和详细表征。腰带122(参见图13)、腰帽123(参见图14)、内腿箍150、外腿箍140和横向阻隔件165均包括1个区段。关于腰带122、腰帽123、内腿箍150、外腿箍140和横向阻隔件165,该区段被限定为设置在最远侧弹性部件与最近侧弹性部件之间并且包括最远侧弹性部件与最近侧弹性部件的区域。
其他部件(诸如基础结构200、顶片124(参见图12G和图12H)、底片125(参见图12G和图12H)、侧片330(参见图13)、耳片530(参见图14)和带片(例如,前带和后带)430(参见图12C至图12F、图12I、图12O和图12P、图12S和图12T)均包括如本文所述的多个区段。关于侧片330、耳片530和带片430,待分段的部件的部分被限定为设置在形成部件的弹性体层合物302的最远侧弹性部件和弹性体层合物302的最近侧弹性部件之间并包括两者的区域—除了在仅部件的一部分被限定为分段的情况下,则其为设置在弹性体层合物302的限定部分的最远侧弹性部件和弹性体层合物302的限定部分的最近侧弹性部件之间并包括两者的区域(参见图12E和图12F中的另选的后腰区38’,其为后带部件的一部分)。该区域由平行于(部件为其一部分的制品的)侧向轴线44延伸并穿过最远侧弹性部件的最远点的第一线和平行于侧向轴线延伸并穿过最近侧弹性部件的最近点的第二线限定。对于这些元件中的每一个,该区域随后被分成4个相等区段,由三条线限定,所述三条线平行于侧向轴线44设置并设置在第一线与第二线之间的距离的25%、50%和75%处。该区域包括第一区段,“1”或“区段1”,其包括最远侧弹性部件;第四区段,“4”或“区段4”,其包括最近侧弹性部件;邻近区段1设置的第二区段,“2”或“区段2”;以及设置在区段2和4之间的第三区段,“3”或“区段3”。在权利要求中,区段1至4中的任一者通常可称为“第一区段”;区段1至4中的任何两者通常可称为“第一区段和第二区段”等。对于区段L、M和R也是如此。
例如,包括前带430f的前腰区36可如下分段(参见图18A-C):
“其中前腰区36包括前部件区域50,所述前部件区域设置在前腰区36的前最远侧弹性股线417和前腰区36的最近侧弹性股线418之间并且包括前腰区36的前最远侧弹性股线417和前腰区36的最近侧弹性股线418;
其中所述前部件区域50由前远侧部件区域线419和前近侧部件区域线421限定,所述前远侧部件区域线平行于所述侧向轴线44延伸并穿过所述前最远侧弹性股线417的最远点420,并且所述前近侧部件区域线平行于所述侧向轴线44延伸并穿过所述前最近侧弹性股线418的最近点422;
其中所述前部件区域50随后被分成由4个相同的部件区段,其由第一部件区段线423、第二部件区段线424和第三部件区段线425限定,所述部件区段线各自平行于侧向轴线44设置,并且设置在前远侧部件区域线419和前近侧部件区域线421之间距离的25%、50%和75%处;
其中所述前部件区域50包括第一部件区段即前区段1、第四部件区段即前区段4、第二部件区段即前区段2以及第三部件区段即前区段3,所述第一部件区段包括所述前最远侧弹性股线417,所述第四部件区段包括所述前最近侧弹性股线418,所述第二部件区段邻近所述前区段1,所述第三部件区段设置在所述前区段2和4之间”。例如,包括后带430f的后腰区38可如下分段(参见图18A-C):
“其中后腰区38包括后部件区域51,所述后部件区域设置在后腰区38的后最远侧弹性股线517和后腰区38的最近侧弹性股线518之间并且包括后腰区的后最远侧弹性股线和后腰区的最近侧弹性股线;
其中所述后部件区域51由后远侧部件区域线519和后近侧部件区域线521限定,所述后远侧部件区域线平行于所述侧向轴线44延伸并穿过所述后最远侧弹性股线517的最远点520,并且所述后近侧部件区域线平行于所述侧向轴线44延伸并穿过所述后最近侧弹性股线518的最近点522;
其中所述后部件区域51随后被分成由4个相同的部件区段,其由第一部件区段线523、第二部件区段线524和第三部件区段线525限定,所述部件区段线各自平行于侧向轴线44设置并设置在后远侧部件区域线519和后近侧部件区域线521之间距离的25%、50%和75%处;
其中后部件区域51包括第一部件区段即后区段1、第四部件区段即后区段4、第二部件区段即后区段2以及第三部件区段即后区段3,所述第一部件区段包括所述后最远侧弹性股线517,所述第四部件区段包括所述后最近侧弹性股线518,所述第二部件区段邻近所述后区段1,所述第三部件区段设置在所述后区段2和4之间”。
对于其中设置在腰区中的一者或两者的侧向延伸的弹性部件包括从侧缝的最近点纵向向内延伸的弧形部分的实施方案而言,最近侧弹性部件的最近点为在此处弹性部件与从第一侧缝的最近点纵向延伸到侧向相对的侧缝的最近点的线相交,如图18B所示。
关于基础结构200、顶片124(参见图12G)和底片125(参见图12G),其中弹性体层合物302的弹性部件316以基本上纵向取向延伸,待分段的部件的部分被限定为设置在纵向轴线42的第一侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件与纵向轴线42的第二侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件之间并且包括纵向轴线42的第一侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件和纵向轴线42的第二侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件的区域。该区域由平行于纵向轴线42延伸并穿过纵向轴线42的第一侧上的最远侧弹性部件的最远点的第一线和平行于纵向轴线42延伸并穿过纵向轴线42的第二侧上的最远侧弹性部件的最远点的第二线限定。对于这些元件中的每一个,该区域随后被分成4个相等区段,由三条线限定,所述三条线平行于纵向轴线42设置并设置在第一线与第二线之间的距离的25%、50%和75%处。该区域包括第一区段,“1”或“区段1”,其包括在纵向轴线的第一侧上的最远侧弹性部件;第四区段,“4”或“区段4”,其包括在纵向轴线的第二侧上的最远侧弹性部件;邻近区段1设置的第二区段,“2”或“区段2”;以及设置在区段2和4之间的第三区段,“3”或“区段3”。
关于基础结构200、顶片124和底片125(参见图12H),其中弹性体层合物302的弹性部件316以基本上侧向取向延伸,待分段的部件的部分被限定为设置在侧向轴线44的第一侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件与侧向轴线44的第二侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件之间并且包括侧向轴线44的第一侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件和侧向轴线44的第二侧上的弹性体层合物302的最远侧弹性部件。该区域由平行于侧向轴线44延伸并穿过侧向轴线44的第一侧上的最远侧弹性部件的最远点的第一线和平行于侧向轴线44延伸并穿过侧向轴线44的第二侧上的最远侧弹性部件的最远点的第二线限定。对于这些元件中的每一个,该区域随后被分成4个相等区段,由三条线限定,所述三条线平行于侧向轴线44设置并设置在第一线与第二线之间的距离的25%、50%和75%处。该区域包括第一区段,“1”或“区段1”,其包括在侧向轴线的第一侧上的最远侧弹性部件;第四区段,“4”或“区段4”,其包括在侧向轴线的第二侧上的最远侧弹性部件;邻近区段1设置的第二区段,“2”或“区段2”;以及设置在区段2和4之间的第三区段,“3”或“区段3”。
本公开的吸收制品区段
除了上述吸收制品“部件区段”之外,吸收制品本身可被分成“制品区段”—参见图12E、图12F、图12K、图12L、图12Q、图12R、图12U和图12V、图13、图14和图18A至图18C。制品区段可用于允许表征与基础结构重叠并且侧向延伸超过该基础结构的制品部件的结构。具体地,制品区域的中间区段“M”或“区段M”由平行于纵向轴线42延伸并穿过基础结构200的左侧边237a的左侧向最远点651的左制品区域线650和平行于纵向轴线42延伸并穿过基础结构200的右侧边237b(与左侧边237a侧向相对)的右侧向最远点653的右制品区域线652限定。M制品区段的一个侧向侧或另一侧的所有内容均为左侧制品区段“L”或“区段L”和侧向相对的右制品区域“R”或“区段R”。更具体地,区段L和R并且可通过参考区段L、R或M在前部区域33、后部区域38、或裆区37中的位置,以及在适当情况下参考其所重叠的制品区段来提及。例如,关于带430,其可被称为具有前腰区36的区段L中的区段1(邻近腰部开口190)。又如,可提及带430的一部分,其在后腰区38的区段M中纵向超过基础结构200。
本公开的弹性体层合物和制品的性能
一般说明
吸收制品100的一部分或全部可通过MD激活和/或开孔而机械变形,从而变得可延展至大于制成制品的一种或多种材料(例如,底片非织造材料、内衬、带、侧片、弹性体层合物或它们的组合)的固有延展性的程度。有利地,弹性体层合物的类弹性特性可以通过如下所述机械变形层合物的一部分或全部来改变。为了允许吸收制品100延伸以穿在穿着者的身体上并适应穿着者运动期间的身体尺寸变化,可能需要额外的延展性。额外的延展性也是期望的,例如,允许具有特定尺寸的套穿尿布20(包括吸收制品100)的使用者在延伸之前延伸前腰区36和/或后腰区38,以使套穿尿布能够被拉过穿着者的臀部,然后收缩以环绕单个穿着者的腰部,该穿着者的腰部周长通常小于在穿着者的臀部测量的周长。只要裆区37被延伸到与腰区相比相对较小的程度,则腰区的此类延伸可使套穿尿布20具有大致沙漏形状,并且在制品被穿着时可赋予套穿尿布20合身的外观。此外,由一些或所有弹性体层合物的机械变形提供的额外延展性可能是期望的,以便使套穿尿布20的成本最小化。具体地,需要较少量的材料以制造当材料如本文所述机械变形时能够适当地贴合到给定尺寸的穿着者身上的尿布。
吸收制品100在侧向上的额外延展性可能比在纵向上的额外延展性相对更有用。当穿着者从站立到坐姿改变姿势时,穿着者的腹部可能扩大,并且相应的腹部扩大增加了由吸收制品100环绕的周长,使得腰区的侧向延伸特别有利。
此类弹性体层合物302可以在施加比未变形时将相同材料延伸到相同程度所需的力相对小的力的情况下侧向被延伸超过其原始尺寸。特别地,在层合物的机械变形过程中施加大致垂直于形成的脊102和谷104的相反的发散力的效果包括这种形成的纤维网材料沿相反的力之间的轴线的延伸。因此,此类弹性体层合物可在延展性范围内表现出更类似于弹性材料本身的可延伸特性,这对用于吸收制品所期望的侧向延伸类型是有用的。此外,此类弹性体层合物可以用较少的材料提供给定水平的延展性,并且因此在材料成本以及制造吸收制品的成本方面提供优势。
纤维网材料或弹性体层合物的延展性范围可通过改变区域的变形程度来控制,并且可从接近零变化到取决于原始材料的最大值。例如,吸收制品100(例如,套穿尿布20)中所用的机械变形材料通常可变形,以提供大于原始未变形尺寸约5%至约25%原始尺寸的增量延展性。吸收制品100的一部分可具有在其下端介于5%、10%和15%之间,并且其上端介于15%、20%和25%之间的范围内的增量延展性水平。通过在约3,000克或约2,000克的延伸方向上施加相反的分散力来实现所需的延展性水平。然而,应当容易理解,可选择在约5%至约25%范围内的最大延展性的任何具体值,以适合吸收制品的原始尺寸和预期穿着者的尺寸范围的具体选择。具体地,具有特定未延伸的腰部开口周长的一次性吸收裤可适用于腰部周长在等于该未延伸的腰部开口周长直至最大可延展性的范围内的穿着者。
当弹性体层合物经受施加的伸长时,当层合物在施加的伸长的方向上延伸时,层合物表现出类弹性特性,并且一旦移除所施加的伸长,则恢复到其基本上未拉紧的状态,除非层合物被延伸超过屈服点。可通过改变由脊102和谷104组成的层合物表面的百分比来调整层合物延展性。这可以例如通过改变脊102和谷104的宽度、相邻脊102和谷104之间的间距和/或脊102和谷104的深度来实现。脊102和谷对弹性体层合物的面积覆盖百分比越高,越将增加层合物的总体延展性。弹性体层合物能够经历施加的伸长直至屈服点的多个循环而不丧失其基本上恢复的能力。因此,一旦移除施加的伸长(例如,当吸收制品100在使用期间被拉过穿着者的臀部时),本公开的弹性体层合物能够返回到其基本上未拉紧的状态。
施加力、持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力
包括传统绞合弹性部件和弹性体层合物的吸收制品通常需要高的施加力以确保足够的持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力以保持制品在穿着者身上的位置。包括传统绞合弹性部件的吸收制品与包括梁式弹性部件的制品,尤其是在机械变形层合物中的梁式弹性部件一样不保持弹力,并且因此通常具有显著消费者性能折衷,即,消费者难穿用性和良好的持续贴合性和箍紧或者消费者易穿用性和较差的持续贴合性、箍紧和渗漏性能。
传统绞合弹性层合物的较高分特弹性部件具有加捻在一起以形成弹性股线的介于30根和60根之间的单独弹性长丝317(参见例如图17)。梁式弹性体层合物的低分特弹性部件具有介于3根和7根之间的弹性长丝。用在梁式弹性层合物中的低分特弹性部件比较高分特弹性部件具有更少的单独长丝。在一些情况下,较低分特可具有少至1/10的长丝数。考虑到将弹性长丝加捻以形成股线,在股线延伸和收缩时,包括更多长丝的弹性部件将具有更多的长丝与长丝的相互作用。这种相互作用的增加可不利地影响持续贴合负荷力和卸荷力的保持。此外,较大束的加捻长丝还可导致不同的长丝沿股线在不同点处粘结到层合物的基底,从而在束中的各长丝上引入附加约束,从而进一步影响长丝的延伸和收缩的能力。梁式弹性体层合物的较低分特弹性股线包含显著更少的长丝,并且因此长丝可彼此更独立地延伸和收缩,从而提供更接近单丝股线的弹性响应。
包括尚未机械变形的梁式弹性层合物的吸收制品可具有介于约900gf和约1,600gf之间的施加力、大于施加力的约30%的持续贴合负荷力和大于施加力的约25%的持续贴合卸荷力。另选地,包括尚未机械变形的梁式弹性层合物的吸收制品可具有介于约1,500gf和约3,000gf之间的施加力、大于施加力的约35%的持续贴合负荷力和大于施加力的约30%的持续贴合卸荷力。虽然这种性能比传统绞合弹性体层合物有显著改善,但机械变形的弹性体梁式层合物在不牺牲关键贴合性能指标的情况下表现得甚至更好。
为了产生最佳的使用体验,期望提供一种吸收制品,所述吸收制品具有施加力、持续贴合负荷力和持续贴合负荷力的适当平衡。图5A示出了力伸长曲线,其示出了这些力沿曲线截取的位置。期望的结果是具有包括机械变形的弹性体层合物的制品,该制品具有等于或低于包括非机械变形的弹性体层合物的制品的施加力和在包括机械变形的弹性体层合物的制品和包括非机械变形的弹性体层合物的制品之间可比的持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力。对于具有相似施加力的产品,持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力也可以相对于施加力的百分比形式反映。包含机械变形的弹性体层合物的制品以及包含非机械变形的弹性体层合物的制品的实际施加力、持续贴合负荷力、持续贴合卸荷力、层合物模量和应变模量比可在表A(下文)中找到。图5A是表A中所示的基础绞合(图5A中的“绞合层合物”和表A中的“基础层合物”)和机械变形后的相同层合物(图5A中的“机械变形的绞合层合物”和“基础层合物(机械变形的”))的层合物模量的图示。图5B是本发明层合物(图5A中的“机械变形的绞合层合物”)的持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力的图示。图5C是绞合层合物(图5C中的实线)和机械变形后的相同层合物(图5C中的虚线)的持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力的图示。
表A:机械变形对梁式弹性体层合物髋箍的影响
在图5D至图5K'中示出了两种产品,即包括机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(本发明)和包括非机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(非本发明),并对这两种产品进行了人体模型贴合性测试。在人体模型贴合性测试期间,将产品施用到机械操纵的人体模型上,该人体模型经过一系列固定的运动来模拟真实的婴儿运动。在施用之后,测量裤制品放置在人体模型上的初始位置:1)前腰初始位置、2)后腰初始位置和3)初始上升(从前部中的固定点穿过裆部到后部中的固定点测量)。图5D示出了包括非机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(非本发明)从前部的初始贴合性,图5F示出了包括非机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(非本发明)从侧面/后部的初始贴合性。图5E示出了包括机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(本发明)从前部的初始贴合性,图5G示出了包括机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(本发明)从侧面/后部的初始贴合性。然后制品用75ml的合成尿液加载,然后进行机械操纵步骤。在机械操纵的第一次循环之后,产品再次用另一75ml的合成尿液加载,并且然后经历机械操纵的第二循环。在第二循环之后,测量产品的最终位置,前腰最终位置、后腰最终位置和最终上升。图5D'示出了包括非机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(非本发明)从前部的最终贴合性,图5F’示出了包括非机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(非本发明)从侧面/后部的最终贴合性。图5E'示出了包括机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(本发明)从前部的最终贴合性,图5G'示出了包括机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(本发明)从侧面/后部的最终贴合性。包括图5D'、图5E'、图5F'和图5G'上的黑线为了提供参考,用于在包括非机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件和包括机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件之间进行比较。根据图表、表格和图像,清楚的是,尽管机械变形的弹性体层合物的延展性相对于非机械变形的弹性体层合物的延展性显著增加,但是机械变形和非机械变形的梁式弹性体带的持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力产生的持续贴合性基本上相同。
人体模型测试的实际测量结果示于表B(下文)中。数据显示,包括包含机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(本发明)的制品和包括包含非机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(非本发明)的制品的总松垂在+/-10%内(产品从初始位置到最终位置的滑脱程度量度)。与市售产品相比,包括包含机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件的制品具有显著较小的松垂。与包括包含机械变形的弹性体层合物的粘合剂粘结的梁式弹性部件(本发明)的制品相比,市售产品(非本发明)的前部松垂高出129%至159%,总松垂高出135%至157%。
表B:来自实验室人体模型测试的持续拟合性测量
表C示出了本发明产品与当前市售产品的层合物模量和应变模量比相比的情况。
表C:当前市售产品与本发明机械变形产品的比较
表D示出了机械变形对梁式弹性体层合物的腿箍的影响(表D中的“基础层合物”是图11中的实线“绞合层合物腿环”并且是非本发明的;并且表D中的“基础层合物(机械变形的)”是图11中的虚线“机械变形的腿环”并且是本发明的。
表D:机械变形对梁式弹性体层合物腿箍的影响
表E:机械变形对接触面积百分比的影响
参数的作用
在测量层合物如何执行的许多相关参数中,本公开的绞合弹性体层合物表现优于本领域的绞合弹性体层合物,其包括:
髋箍是相关的,因为它是吸收制品的闭合周长的伸长和收缩的量度。由该测试生成的数据可用于确定施加力、持续贴合负荷力和持续贴合卸荷力。
施加力是相关的,因为它是看护者的穿着者在穿着吸收制品时可能遇到的力的量度。
使用本公开的弹性体层合物302制成的裤(包括腰带和侧片)可具有约900gf至约1600gf的施加力,或可具有约1,000gf至约1,400gf的施加力。
持续贴合负荷力是相关的,因为它是当穿着者的腰部例如在呼吸期间或在穿着者运动期间(如当穿着者从站位变为坐位时)延伸时,制品施加于穿着者的力的量度。
使用本公开的弹性体层合物302制成的裤(包括腰带和侧片)可具有大于施加力的约30%的持续贴合负荷力。
持续贴合卸荷力是相关的,因为它是当穿着者的腰部例如在呼吸期间或在穿着者运动期间(如当穿着者从坐位变为站位时)收缩时,制品施加于穿着者的力的量度。
使用本公开的弹性体层合物302制成的裤(包括腰带和侧片)可具有大于施加力的约25%的持续贴合卸荷力。
表面形貌(接触面积百分比、皱褶频率、皱褶波长和2%-98%-高度值)是相关的,因为它是弹性体层合物的纹理特性的量度。表面形貌能够定义接触面积百分比,所述接触面积百分比是表面可与皮肤接触的部分,皱褶频率和皱褶波长表征纹理的结构方面,并且2-98%-高度值有助于限定弹性体层合物的厚度。
表面形貌
表面形貌是使用光学轮廓测定法测量的弹性体层合物的表面形貌。然后对3D表面数据进行取样和处理,以提取若干参数,所述参数描述弹性体层合物样本表面的接触面积百分比和2-98%高度以及皱褶频率和皱褶波长。
参见图6A和图6B以及表E(上文),为了比较各种吸收制品,已选择用于确定与表皮的厚度相对应的接触面积百分比的第一设定(100微米)、表皮的2倍或200微米的第二设定和表皮的3倍的300微米的第三设定。从表面形貌测量(参见表E)显而易见的是,已经MD激活(图6B)的梁式弹性层合物具有与未激活(图6A)的梁式弹性层合物基本相同的接触面积百分比,但也具有纹理更均匀的优点(与非激活的梁式弹性体层合物相比—参见图1B(本发明)与图1A(非本发明)),特别是脊和谷的均匀性。此外,类似于未激活的梁式弹性层合物,MD激活的梁式弹性层合物也显示出与现有技术结构相比显著的表面光滑度差异,如表E所示。这些在增加表面接触以及表面光滑度方面的差异,将对最大限度地减少或消除可由梁式弹性层合物302产生的各种结构的皮肤印记产生直接和显著的影响。相比之下,高于2%至98%的高度值的数据示出,现有技术产品具有更粗糙的表面,部分是由于它们具有导致较大的不受控制的随机皱褶的较大的分特弹性和较大的间距。将较大的不受控制的皱褶与现有技术的显著较低的表面接触面积组合,并且可以看出,对于现有技术产品执行,皮肤上的压力和皮肤印记可能显著更大,并且包括梁式弹性体层合物的制品显著更低。
本公开的弹性体层合物302可具有在100um下大于约13%的接触面积百分比和/或在大于200um下大于约27%的接触面积百分比和/或在300um下大于约39%的接触面积百分比。此外,弹性体层合物302可具有小于约1.6的2%-98%高度值。
股线下压力(股下平均压力)是相关的,因为它是弹性部件将施加在皮肤上的压力的量度。较低的股线下压力与较少的皮肤压痕和印记相关,从而导致改善的皮肤状况和舒适度。
层合物模量是相关的,因为它是在弹性体层合物的给定区段内力伸长曲线的斜率的量度。相对地,如果力随着材料的伸长而快速增加,则材料的模量高于其中力随伸长而较慢增加的模量。可能期望具有不同的区段。层合物模量和区段模量是相关的,层合物模量是区段在2gf/mm和5gf/mm之间的线性斜率,区段模量定义为区段在3gf/mm和7gf/mm之间的线性斜率。
参见图19,示出了根据氨纶股线的平均股线间距和平均分特的任何组合确定区段模量。由于两个关键原因,区段模量与产品性能和消费者感知的相关性是显著的。首先,区段模量是消费者感知产品的易穿用性、贴合性和舒适性的方式。区段模量传达在给定施加力下的伸长的容易性和程度。区段模量太高,消费者感知产品太小、太紧且不舒服,并且具有更高的皮肤印记可能性。另一方面,区段模量太低,消费者感知产品太大、太松散并且不能保持在适当的位置也不能正确地围绕腿部和腰部箍紧。消费者测试已显示,介于约4gf/mm至约9gf/mm之间的区段模量是吸收衣服的优选范围。
区段模量的第二个关键影响是为适合一系列消费者在一系列产品中所需的尺寸数。区段模量越高,在给定消费者感知产品是舒适的范围内,可能需要提供更多尺寸以实现适当贴合性。
本公开的弹性体层合物302可具有约3gf/mm至约12gf/mm、或约4gf/mm至约10gf/mm、或约7gf/mm至约14gf/mm、或约3gf/mm至约9gf/mm的层合物模量。
可用于吸收制品部件的弹性体层合物302的第一区段可具有约3gf/mm至约12gf/mm的区段模量,并且第二区段可具有约4gf/mm至约10gf/mm的区段模量。
弹性体层合物302的第一区段可具有比该弹性体层合物的第二区段大20%或30%或50%的层合物模量。
应变是量化层合物在MD上的伸长量化为其原始长度(如本文所定义的MD)的百分比的量度。100%的应变相当于层合物沿其MD伸长至其原始长度的两倍。应力是量化每个层合物CD宽度需要多少力来伸长层合物(如本文所定义的CD)的量度。例如,如果在2000gf的力下沿其MD拉伸在MD上具有500mm的松弛尺寸和在CD上具有100mm的松弛尺寸的弹性体层合物,并且该力导致1000mm的层合物MD延伸,这相当于在100%的层合物应变下20gf/mm的层合物应力。层合物应力和应变与产品施用、产品贴合性、产品持续贴合性和产品舒适性直接相关。
本公开的弹性体层合物302可具有在9.1gf/mm的应力下大于110%、在10gf/mm的应力下大于60%、在10gf/mm的应力下大于100%或在9.1gf/mm的应力下大于120%或在9.1gf/mm的应力下大于150%的应变。
施加应力(和施加力)与闭合形式产品的产品施用容易或困难相关。在施用过程中,产品的腰箍通常延伸到比其预期贴合的周长更大的周长。这对于在臀部和腰区上拉起产品是必要的。在所需的腰箍应变(延伸度)处较低的施加力(施加应力)使产品更易施用。
使用本公开的弹性体层合物302制成的裤(包括腰带和侧片)可具有约7.5gf/mm至约14gf/mm、或约10gf/mm至约14gf/mm、或约11gf/mm至约14gf/mm的施加应力。
腿箍最大应变是关键参数,其不仅影响制品的易穿用性,而且对舒适性和印记具有显著影响,尤其是对于大腿较大的穿着者和当制品的穿着者移动、坐、站立等时。众所周知,当穿着者从站位变到坐位时,腰部、臀部、大腿等的身体形状和尺寸会发生变化,重要的是腰部开口(尤其是腿部开口)具有足够的延伸度,以满足这些变化的形状和尺寸。腿箍最大应变在参数上限定腿部开口的最大延伸度,并因此限定其与穿着者的预期范围贴合程度如何的指示。
使用本公开的弹性体层合物302制成的裤(包括腰带和侧片)可具有在小于650gf的力下大于约125%或在小于650gf的力下大于约150%或在小于650gf的力下大于约180%的腿箍最大应变。
比率
关键产品结构比率之一是产品节距与带间距比率。产品节距与带间距比率是重要的,因为它将腿部开口限定为随产品尺寸变化,这对于易穿用性、舒适性和皮肤印记很重要。通过在产品处于其完全延伸状态时沿纵向中心线测量产品来测定产品节距。带间距是第一腰区中的最近侧弹性部件与第二腰区中的最近侧弹性部件之间的距离。已经确定,从约2.1至约2.7的产品节距与带间距比率提供了适当尺寸的腿部开口,以便在穿着者的整个运动过程中易于穿用和舒适,并使皮肤印记最小化。另一关键产品结构比率是产品节距与接缝间距比率。产品节距与接缝间距之比是重要的,因为它将腰部开口和腿部开口的尺寸限定为随产品尺寸变化,这对于易穿用性、舒适性和皮肤印记也很重要。通过在产品处于其完全延伸状态时沿纵向中心线测量产品来测定产品节距。通过在产品在接缝之间完全延伸时测量接缝之间的距离来测定接缝间距。已经确定,约0.9至约1.3的产品节距与接缝间距比率提供了适当尺寸的腰部开口和腿部开口,以便在穿着者的整个运动过程中易于穿用和舒适,并使皮肤印记最小化。通过接缝间距测定腰部开口,通过接缝间距和带间距的组合测定腿部开口,因为腿部开口部分地由中心基础结构和侧缝之间的带的近侧边缘以及设置在前带和后带的近侧边缘之间的基础结构的侧边形成。另一关键产品结构比率是产品节距与中心基础结构长度比率。产品节距与中心基础结构长度比率决定腰带的尺寸,腰带的尺寸由中心基础结构长度和产品节距的差异决定。这种差异在不同尺寸的产品之间可能有所不同,因此,此比率保证了腰带的正确尺寸。如上所述测定产品节距。通过在中心基础结构完全延伸时沿纵向中心线测量中心基础结构来测定中心基础结构长度。已经确定,从约1.0到约1.5的产品节距与接缝间距比率提供了适当尺寸的腰部开口和腿部开口,以便在穿着者的整个运动过程中在腰部易于穿用、箍紧和舒适,并使皮肤印记最小化。
用于吸收制品的弹性体层合物需要具有一定程度的延伸,从完全收缩状态到完全延伸状态的尺寸变化足以适合具有不同腰部、臀部和腿部周长的限定范围的使用者。对于给定的弹性部件组合,可通过在组合之前增加弹性体层合物的弹性部件中的预应变水平来增加延伸程度。预应变的增加导致收缩程度更大,完全收缩长度更小。当延伸时,相对于完全延伸的长度,较小的收缩长度提供较高程度的延伸。在这种构型中,如果分特和间距保持恒定,则可以实现更高程度的延伸而不影响层合物模量。另选地,本公开的弹性体层合物可如本文所述机械变形,以将具有第一延伸程度和第一层合物模量的弹性体层合物转变成具有大于第一延伸程度的第二延伸程度和低于第一层合物模量的第二层合物模量的机械变形的弹性体层合物。延伸度增加和模量同时降低是形成层合物的基底层变形的结果。这种现象是本公开的弹性体层合物的机械变形所特有的。这种出乎意料的延伸度/应变增加和层合物模量降低的结果,导致本公开的弹性体层合物所特有的应变模量比。应变模量比的重要性在于制品可以在相等或较低的力下被拉紧或延伸到显著更大的程度,这在穿着者经历一系列运动和位置时,例如在穿着者呼吸使得腰部膨胀和收缩时,对易穿用性和舒适性具有显著影响。较低的模量与应变意味着较低的力和较大的延伸度,这意味着舒适性和运动自由度得到显著改善。本公开的弹性体层合物302可具有大于约12且小于约80或大于约30且小于约80的应变模量比。
请参见本公开的方法部分了解关于对这些参数中的每一个执行测试的详细信息。
本公开的弹性体层合物和制品的实施例
实施例1至4
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实施例5至8
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实施例9至11
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实施例12和13
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本公开的方法
一般样品制备
一般样品制备旨在用于在方法本身中不具有特定样品制备说明的方法。
在收集用于测试的样本时,所述样本必须包含多个弹性股线和/或弹性材料、弹性稀松布、弹性带状物、弹性条等。在弹性材料和/或弹性股线未完全固定在样品内的情况下,测试样本必须以样本的测试区域内的弹性材料和/或弹性股线是按照预期的并且不会由于收集样本而改变的方式获得。如果弹性材料或任何弹性股线在层合物内或从层合物释放、蠕变或分开,则丢弃样本并制备新的样本。并且,取决于所述方法,应当测试的绞合弹性体层合物的部分或区域将包括介于第一非织造材料和第二非织造材料的区域之间的多个弹性股线,不包括任何切割窗口(诸如与芯或中心基础结构重叠的无弹性部件区或区域),并且不包括将多个制品部件接合在一起的任何接缝。然而,某些方法可能需要测试吸收制品部件,包括切割窗口和接缝(例如,髋箍测试)。
对于裤,移除它们附接到基础结构的侧片,并在侧缝处分开侧片。识别横穿片的整个宽度的弹性材料。识别弹性材料或弹性股线(最靠近腰部边缘)的纵向最远侧边缘和弹性材料或弹性股线(最靠近腿部边缘)的纵向最近侧边缘确定最远侧弹性股线或弹性材料边缘与最近侧弹性股线或弹性材料边缘之间的中点。侧跨在中点处居中的整个片切割40mm宽的条。对包含弹性材料和/或弹性股线的每个前侧片和后侧片重复这些步骤。
对于胶粘尿布,移除耳片附接到基础结构的地方。识别横穿片的整个宽度的弹性材料。识别最远侧弹性材料边缘或弹性股线(最靠近腰部边缘)和最近侧弹性材料边缘或弹性股线(最靠近腿部边缘)确定最远侧弹性股线或弹性材料边缘与最近侧弹性股线或弹性材料边缘之间的中点。侧跨在中点处居中的整个耳片切割40mm宽的条。对包含弹性材料和/或弹性股线的每个前耳片和后耳片重复这些步骤。
对于带式制品,通过从芯的侧面到腰部边缘延伸一条线来标记正面和背面的产品。使用适当的装置(例如冷冻喷雾剂)从制品上移除带,注意不要使带分层或松开弹性部件。沿着任何接缝将前带与后带分开。识别最远侧弹性材料边缘或弹性股线(最靠近腰部边缘)和最近侧弹性材料边缘或股线(最靠近腿部边缘)确定最远侧弹性股线或弹性材料边缘与最近侧弹性股线或弹性材料边缘之间的中点。如果是线性的,则跨整个带部分切割平行于腰部边缘的40mm宽的条,或者如果是线性的并且在中点处居中,则切割平行于弹性股线的40mm宽的条。如果条具有不包含弹性股线或弹性材料的区域(例如,与芯重叠的部分等),则沿着弹性股线/弹性材料的端部切割,以移除非弹性区域并当作两个样本。
对于腰带,它们作为单件材料进行测试。使用适当的装置(例如冷冻喷雾剂)从制品上移除带,注意不要使带分层或松开弹性部件。
对于腿箍,腿箍中的每一个都作为单件材料进行测试。内腿箍样品被认为是内腿箍的从内腿箍的最近侧边缘延伸到内腿箍的最远侧弹性部件并包括该最远侧弹性部件并且纵向延伸到基础结构的前腰边缘和后腰边缘的部分。外腿箍样品被认为是外腿箍的从外腿箍的最远侧边缘延伸到外腿箍的最近侧弹性部件并包括该最近侧弹性部件并且纵向延伸到基础结构的前腰边缘和后腰边缘的部分。
对于所有样本条,计算跨度校正宽度(SCW),计算如下:
其中d为两个远侧股线之间的距离(mm),并且n为当n>1时股线的数量。将条夹持在每一端处,并且测量夹具之间的长度,精确至1mm。施加等于3g/mm SCW的重量。10秒后测量最终长度,精确至1mm。将伸长率计算为(最终长度-初始长度)/初始长度。
平均股线间距
使用针对经认证的NIST直尺校准并且精确至0.5mm的直尺,测量一个区段内的两个远侧股线之间的距离,精确至0.5mm,并且随后除以该区段中的股线的数量-1
平均股线间距=d/(n-1),其中n>1
报告,精确至0.1mm。
股线下压力(也称为股线下平均压力)
定义为在特定条件下由区段的每个单独的弹性股线赋予的平均压力。这些条件被定义为(参见图16和图17):
-将该区段拉至7gf/mm的应力(在如实验上确定的消费者优选的应力范围内)。
-将该区段拉过圆柱体,该圆柱体的周长被定义为代表性周长。
其中:
-股线下压力(psi)=1.422*股线力/(2*代表性半径*平均股线直径)
-代表性半径(mm)=代表性周长/(2*π)
-代表性周长(mm)=460mm
-应力(gf/mm)=(区段内的股线力的总和)/(区段宽度)
-区段宽度(mm)=(区段中的弹性部件的数量)*平均股线间距(mm)
-股线力(gf)=股线应变(%)*0.046875*平均分特
-股线应变(%)=区段内每根弹性股线中的应变
-平均股线直径(mm)=2*sqrt(股线横截面积/π)
-股线横截面积(mm2)=平均分特/股线密度/10,000
-股线密度(g/cc)=1.15g/cc(基于聚氨酯脲的氨纶弹性部件的行业标准)
-分特(g/10,000m)=标准纺织计量单位。分特是10,000m材料的重量克数
-平均预应变=与(一个或多个)基底层组合之前的区段中的弹性股线的拉伸量。
-最大应变=平均预应变。这是每个区段可被拉到的最大应变量。它不能超过平均预应变。
-最大区段力=拉到最大应变的区段中的每根股线的总和。
区段模量
定义为给定区段的模量。区段模量(也称为模量)是介于3gf/mm和7gf/mm之间的区段的应力对应变数据的线性斜率,如在髋箍测试的第一负载循环中所确定的(参见图7B)。对于这些计算,所用的应力是包含在层合物内的应力,如图4和图5A所示。包含在层合物内的应力是在髋箍测试期间当该测试测量闭合带的两侧时测得的应力的1/2。区段模量也可计算为:
区段模量=[7gf/mm–3gf/mm]/[(7gf/mm下的区段应变)–(3gf/mm下的区段应变)]
其中:
-7gf/mm下的区段应变=7gf/mm*(平均股线间距)/分特因子
-3gf/mm下的区段应变=3gf/mm*(平均股线间距)/分特因子
-平均股线间距(mm)=d/(n-1)
-d为区段的两个远侧股线之间的距离(mm)
-n为股线的数量,当n>1时
-分特因子=37.5*平均分特/800(如测量的、指定的分特)
-区段模量以(gf/mm)为单位记录
层合物模量
定义为给定区段的模量。层合物模量是介于2gf/mm和5gf/mm之间的区段的应力对应变数据的线性斜率,如在髋箍测试的第一负载循环中所确定的(参见图7A)。对于这些计算,所用的应力是包含在层合物内的应力,如图4和图5A所示。包含在层合物内的应力是在髋箍测试期间当该测试测量闭合带的两侧时测得的应力的1/2。
应变模量比
应变模量比=应变/层合物模量
其中:
-应变=在9.1gf/mm的层合物应力下的应变
平均分特(平均分特(Dtex))
平均分特方法用于计算整个制品中或从制品提取的所关注样本中存在的弹性纤维在长度加权基础上的平均分特。分特值为处于松弛状态的10,000米该材料中存在的纤维的质量克数。弹性纤维或包含弹性纤维的弹性体层合物的分特值通常由制造商报告为弹性纤维或包括弹性纤维的弹性体层合物的规格的一部分。如果可用,将根据这些规格计算平均分特。可替代地,如果这些指定值未知,则通过如下方式测量单根弹性纤维的分特值:通过合适的显微镜技术(诸如扫描电子显微镜(SEM))确定处于松弛状态的纤维的横截面积,通过傅立叶变换红外(FT-IR)光谱确定纤维的组成,并且随后使用组合物的密度的文献值以计算10,000米纤维中存在的纤维的质量克数。从整个制品或从制品提取的样本移除的单独弹性纤维的由制造商提供或实验上测量的分特值用于下文的表达式中,其中确定存在的弹性纤维之间的分特值的长度加权平均值。
如果已知的话,制品或从制品提取的样本中存在的弹性纤维的长度分别根据具有这些的制品或样品的总体尺寸和与该制品或样本的部件相关联的弹性纤维预应变比计算。可替代地,尺寸和/或弹性纤维预应变比是未知的,吸收制品或从吸收制品提取的样本被拆卸,并且移除所有弹性纤维。这种拆卸可例如利用温和加热以软化粘合剂,利用低温喷雾剂(例如,Quick-Freeze,Miller-Stephenson Company,Danbury,CT)或利用适当的溶剂进行,该溶剂将移除粘合剂但不会溶胀、改变或破坏弹性纤维。以毫米(mm)测量并记录处于其松弛状态的每根弹性纤维的长度,精确至mm。
计算平均分特
对于吸收制品或从吸收制品提取的样本中存在的松弛长度Li和纤维分特值di(从制造商的规格获得的或实验上测量的)的单独弹性纤维fi中的每一个,该吸收制品或从吸收制品提取的样本的平均分特杯定义为:
其中n为吸收制品或从吸收制品提取的样本中存在的弹性纤维的总数。报告平均分特,精确至分特整数值(克/10 000m)。
如果从规格中不知道任何单独纤维的分特值,则其是如下所述实验上确定的,并且(一个或多个)所得纤维分特值用于上述公式中以确定平均分特。
纤维的分特值的实验确定
对于根据上述工序从吸收制品或从吸收制品提取的样本移除的弹性纤维中的每一个,处于其松弛状态的每根弹性纤维Lk的长度被测量并以毫米(mm)记录,精确至mm。通过FT-IR光谱分析每根弹性纤维以确定其组成,并且其密度ρk根据可得的文献值确定。最后,通过SEM分析每根纤维。使用锋利的刀片沿其长度在三个大致相等的位置中垂直切割纤维,以产生用于SEM分析的清洁横截面。暴露的具有这些横截面的三个纤维段以松弛状态安装在SEM样品夹持器上,溅射涂覆金,引入SEM中进行分析,并以足以清楚地阐明纤维横截面的分辨率成像。纤维横截面被取向为尽可能垂直于检测器,以最小化所测量的横截面中的任何倾斜变形。纤维横截面可在形状上变化,并且一些纤维可由多根单独长丝组成。无论如何,确定三个纤维横截面中的每一个的面积(例如,使用圆形纤维的直径、椭圆纤维的长轴和短轴、和更复杂形状的图像分析),并且记录以平方微米(μm2)为单位的弹性纤维的三个区域ak的平均值,精确至0.1μm2。所测量的第k根弹性纤维的分特dk通过以下公式计算:
dk=10,000m×ak×ρk×10-6
其中dk以克为单位(每计算的10,000米长度),ak以μm2为单位,并且ρk以克/立方厘米(g/cm3)为单位。对于分析的任一根弹性纤维,实验上确定的Lk和dk值随后用在用于平均分特的上面表达式中。
表面形貌(接触面积百分比、皱褶频率、皱褶波长和2-98%高度值)
在表面形貌方法中,将弹性体层合物样本从吸收制品移除,并且跨透明水平圆柱形管段的凸形表面延伸并与该凸形表面接触,从而允许使用光学轮廓测量方法通过透明管段测量层合物的面向穿着者的侧面的表面拓扑。随后对3D表面数据进行取样和处理,以提取若干参数,所述参数描述弹性层合材料样本表面的接触面积百分比和高度以及其相关联糙度的频率和波长。所有样品制备和测试在保持在约23±2℃和约50±2%相对湿度的调节室中执行,并且在测试之前将样品在该环境中平衡至少24小时。
样品制备
将从制品提取的每个弹性体层合物样本安装到水平管段上,如下所述。管段从足够长度的光学透明的、无色浇铸丙烯酸圆柱形管材切割下,该管材具有8.0英寸(203mm)的外径和0.1875英寸(4.76mm)的壁厚。该段具有沿着平行于母管材的中心圆柱形轴线的轴线的4.0英寸(102mm)的尺寸和5.5英寸(140mm)的圆周外弧长度。
弹性层合物样本在其主拉伸方向上延伸至对应于其在3g/mm(质量/线性宽度)下的延伸率的比率,其中其宽度由如厚度测试方法中所定义的跨度校正宽度量度来确定,并且其中延伸率为在施加其的前十秒静态负荷下测量的平均比率。在该延伸状态下,延伸的弹性体层合物样本被取向成使得其面向穿着者的表面接触管段的凸形表面,并且延伸轴线围绕管段的圆周取向。将延伸的层合物固定在透明管段的两端处,以使得层合物的面向穿着者的表面可透过透明管段的凹侧可见。
以这种方式从五个等同的吸收制品中隔离并制备五个重复的弹性体层合物样本用于分析。
3D表面图像采集
使用基于DLP的、结构化光3D表面形貌测量系统(合适的表面形貌测量系统为可从LMI Technologies Inc.,Vancouver,Canada商购获得的MikroCAD Premium仪器或等同物)获得延伸的弹性体层合物样本的面向穿着者的表面的三维(3D)表面形貌图像。系统包括以下主要部件:a)具有直接数字控制微反射镜的数字光处理(DLP)投影仪;b)具有至少1600x1200像素分辨率的CCD相机;c)适于测量至少60mm×45mm的面积的投影光学器件;d)适于测量60mm×45mm的面积的记录光学器件;e)基于小硬石板的台式三角架;f)蓝色LED光源;g)测量、控制和评估计算机运行表面纹理分析软件(合适的软件为具有山脉地图(Mountains Map)技术的MikroCAD软件或等同物);以及h)购自供应商的用于侧向(XY)和竖直(Z)校准的校准板。
光学3D表面形貌测量系统使用数字微镜图案边缘投影技术来测量样品的表面高度。该图案投影技术的性质允许通过透明材料来询问样本的表面形貌。测量结果为表面高度(定义为Z轴)相对于水平(XY)平面中的位移的3D数据集。这3D数据组还可被认为是其中图像那里的每个像素都与XY位移相关联并且像素的值是记录的Z轴高度值的图像。该系统具有其中XY像素分辨率为约37微米并且高度分辨率为0.5微米的60mm×45mm的视场,其中可能的总高度范围为32mm。
根据制造商的规格使用购自供应商的用于侧向(XY平面)和竖直(Z轴)方向的校准板来校准仪器。
安装在透明管段上的弹性体层合物样本被定位成使得管段表面的凹形表面朝上,以使得面向穿着者的表面朝上并通过透明材料可见。管段被放置在支架上以使得待分析的区域中的凸的(朝下)样本表面自由悬挂而不是搁置在表面上。管段被取向成使得其圆周方向(层合物沿其拉伸的方向或轴线)相对于摄像机的视野的长轴(或如果视野为正方形,则中心轴线的任一个)居中且垂直。通过按照仪器制造商所推荐的测量程序收集弹性体层合物样本的3D表面拓扑图像,其可包括将测量系统聚焦并且执行亮度调节。不使用预过滤选项。收集的高度图像文件被保存到运行表面纹理分析软件的评估计算机。
如果3D表面形貌测量系统的视野超过弹性体层合物样本上的评估区域,则可在执行分析之前修剪图像以移除无关区域并保持相关部分的矩形视野,同时维持XY分辨率。
3D表面图像分析
在表面纹理分析软件中打开3D表面形貌图像。随后在每个图像上执行以下过滤过程:1)去除无效或非测量点;2)5x5像素中值滤波器以去除噪声;3)5像素×5像素均值滤波以平滑表面;以及4)用于去除一般形式并使表面变平的二维、二阶多项式(通过表面拓扑图像的最小二乘法拟合确定)的减法。二阶多项式由以下公式定义:
f(x,y)=c1+c2x+c3y+c4x2+c5y2+c6xy
如上所述已经处理到这一点的每个数据集被称为“预处理的样本数据集”。所得的拓扑图像的最高点对应于与管段的凸形表面接触的那些区域,并且最低点为在管段的凸形表面下方最远侧的那些点。
接触面积百分比和2-98%-高度值
对于五个重复样本的3D表面形貌图像中的每一个,对预处理的样本数据集执行以下分析。接触面积百分比和2-98%高度测量来源于外推到表面的ISO 13565-2:1996标准中所述的面积材料比率(Abbott-Firestone)曲线。该曲线为表面高度分布柱状图相对于测量的表面高度的范围的累积曲线。材料比率为对应于高度等于或高于在给定高度或切割深度处穿过表面的相交平面的点的面积与评估区域的横截面积(视野面积)的比率,以百分比表示。最初确定2%的材料比率处的高度。随后确定在该高度以下100μm的切割深度,并且将该深度处的材料比率记录为100μm处的接触面积百分比。在确定的2%的材料比率处的高度以下200μm和300μm的切割深度处重复该过程,并且将这些深度处的材料比率分别记录为200μm下的接触面积百分比和300μm下的接触面积百分比。记录所有接触面积百分比值,精确至0.1%。
样本表面的2-98%高度值被定义为排除小百分比的最高峰和最低谷的两种材料比率之间的高度差。样本表面的2-98%高度为对应于2%的材料比率值与98%的材料比率的两个切割深度之间的高度,并且被记录,精确至0.01mm。
皱褶频率和皱褶波长
对于每个样本的预处理的3D表面拓扑图像进行傅立叶变换空间频率分析,以确定皱褶频率和皱褶波长。
通过隔离在平行于弹性体层合物的弹性股线(如果存在且明显)或更一般地垂直于由处于松弛状态的弹性体层合物所表现出的皱褶的维度中运行的每整行单个数据点,将每个3D表面拓扑图像解构成单独的线条轮廓。因此,这些线条轮廓为高度(以毫米为单位)对距离(以毫米为单位)形式的数据集。
对于解构的每个重复3D表面拓扑图像,每个线条轮廓均为平均居中,并且应用快速傅里叶变换(FFT)以计算每个线条轮廓的频率振幅谱。将所有提取的线条轮廓的傅里叶变换振幅对空间频谱范围进行平均,并且所得的平均振幅对空间频谱范围被定义为F(1/d),其中1/d为以mm-1为单位的反距离。最后,函数P(1/d)=d×F2(1/d),相对于1/d绘制空间频率功率谱密度,其具有距离d的前因子以校正预期的1/d噪声。P(1/d)在最大值处的反距离1/d的值被定义为皱褶频率,并且以mm-1为单位记录,精确至0.001mm-1。皱褶频率的倒数被定义为皱褶波长,并且以mm为单位记录,精确至0.01mm。
方法参数的报告
在对所有五个样本重复的3D表面拓扑图像执行上述3D表面图像分析之后,定义并报告以下输出参数。在100μm测量值下所有五个接触面积百分比的算术平均值被定义为100μm下的平均接触面积百分比,并且被记录,精确至0.1%。在200μm测量值下所有五个接触面积百分比的算术平均值被定义为200μm下的平均接触面积百分比,并且被记录,精确至0.1%。在300μm测量值下所有五个接触面积百分比的算术平均值被定义为300μm下的平均接触面积百分比,并且被记录,精确至0.1%。所有五个2-98%高度测量值的算术平均值被定义为平均2-98%高度,并且以mm为单位记录,精确至0.01mm。所有五个皱褶频率测量值的算术平均值被定义为平均皱褶频率,并且以mm为单位记录,精确至0.001mm-1。所有五个皱褶波长测量值的算术平均值被定义为平均皱褶波长,并且以mm为单位记录,精确至0.01mm。
平均预应变
样本的平均预应变使用负荷传感器在恒速延伸张力测试仪(合适的仪器为使用Testworks 4.0软件的MTS Insight,可购自MTS Systems Corp.,Eden Prairie,MN)上测量,被测量的力在该负荷传感器的极限值的1%至90%内。在分析之前将制品在23℃±2℃和50%±2%相对湿度下调节2小时,并且随后在相同的环境条件下测试。
对张力测试仪编程,以在初始标距长度调节之后执行断裂伸长率。首先以10mm/min的速度抬起夹头直到0.05N的力。将当前标距设置为调节后的标距长度。以100mm/min的速率抬起夹头直到样本断裂(在最大峰值力后力下降20%)。将夹头返回到其原始位置。在整个实验过程中以100Hz的速率获取力和延伸数据。
使用校准的卡尺块将标称标距长度设置为40mm,并将夹头调零。将样本插入上部夹持件中以使得测试条的中间定位在夹持件下方20mm处。样本可垂直于拉轴折叠,并放置在夹持件中以实现该位置。在夹持件闭合之后,可修剪多余的材料。将样本插入到下部夹持件中并闭合下部夹持件。再次,条可折叠,并且随后在夹持件闭合后修剪。将负荷传感器归零。样本应具有最小的松弛但小于负荷传感器上的0.05N的力。启动测试程序。
从数据构造,力(N)对延伸部分(mm)。平均预应变是根据曲线中的对应于弹性部件中的非织造物所接合的延伸部分的弯曲来计算的。绘制两条线,对应于弯曲之前的曲线的区域(主要是弹性部件)和弯曲之后的区域(主要是非织造物)。读取这两条线相交的延伸部分,并根据延伸部分和校正的测量长度计算%预应变。记录为%预应变0.1%。计算每个弹性体层合物的三个重复样品的算术平均值和平均前应变,精确至0.1%。
髋箍测试(或整个外覆盖件腰部开口周长延伸力测试)
该方法为2次循环滞后测试,其用于测定:具有连续腰部的一次性制品的在18.2gf/mm的应力下产品腰箍的最大延伸度(和最大有效应变);施加力(和施加应力);持续贴合负荷力(和持续贴合负荷应力);以及持续贴合卸荷力(和持续贴合卸荷应力)。所述制品可为已被预扣紧的裤或可闭合制品。该方法还用于确定层合物模量和区段模量。
全产品腰部开口周长延伸力(和应力)使用负荷传感器在具有计算机接口的恒速延伸张力测试仪(合适的仪器为使用Testworks 4.0软件的MTS Insight,可购自MTSSystems Corp.,Eden Prairie,MN)上测量,被测量的力在该负荷传感器的极限值的10%至90%内。使用柔性卷尺1519测量围绕接合臂1516的初始周长。卷尺的精度可以追溯到NIST或其他标准组织,也可通过可追溯标尺验证精度。所有测试均在保持在约23℃±2℃和约50%±2%相对湿度的调节室中进行。在进行测试之前,将样品在相同条件下调理2小时。分析五个平行测定制品并将结果平均。
对于该测试,使用定制钩夹具1510(图3和图4)。钩夹具1510包括一对J形钩1512,每个钩具有被设计成安装到测试仪的静止基座和上部活动夹头(经由负荷传感器)的附接构件1514。每个J形钩1512具有直径D为约1cm的基本上圆形的横截面形状。钩1512具有约25cm的宽度W。如果待测试的弹性侧片延伸超过接合臂的末端,或在夹具的J形曲线处成束,则W被加长以容纳较长的侧片。钩1512表现出平滑曲率,以形成垂直于附接构件1514的两个接合臂1516。每个附接构件均配有锁定衬圈1513,该锁定衬圈将钩的接合臂1516平行于彼此并且垂直于张力测试仪的牵拉轴线固定。
通过首先确定闭合腰箍内的最窄纵向长度来计算产品腰部的应力。对于具有连续腰部的一次性制品而言,这通常为侧缝的长度。对于预扣紧的裤而言,这通常为附接紧固件的纵向长度。例如,在作为11cm侧片的箍内具有最窄纵向长度的闭合形式产品,拉至18.2gf/mm的最大应力将为2000gf。
手动将夹头向上移动。将制品从顶部接合臂1516悬挂,使得制品仅从顶部臂支撑,并且将负荷传感器归零。降低顶部接合臂,使得基础结构200可以滑动到接合臂1516上,其中弹性侧沿测试仪的牵拉轴线居中,如图3和图4所示。当首先滑动到接合臂1516上时,基础结构200应该具有一些松弛。调节接合臂1516以从制品移除任何松弛,但确保在负荷传感器上测量到不超过5克的力。归零夹头。使用以mm为刻度的柔性卷尺,通过将卷尺1519包裹在接合臂1516的周围靠近图3和图4的制品的腰部开口,来测量松弛的腰部开口周长。记录初始周长并精确至1mm。从臂1516移除卷尺。
测试由7个不同的步骤组成。
1.这被称为第一次负载。对张力测试仪编程以使夹头以254mm/min的速率向上移动。使夹头延伸直至达到18.2gf/mm的应力。此时,将延伸度记录为最大延伸度。也使用初始周长计算最大有效应变。最大有效应变=(最大延伸度)/(初始周长/2)。
2.在该夹头延伸处保持30秒。
3.这被称为第一次卸载。以254mm/min的速率使夹头返回至起始位置。
4.在该夹头延伸处保持60秒。
5.这被称为第二次加载。以254mm/min的速率向上移动夹头。延伸直至达到18.2gf/mm的应力。
6.在该夹头延伸处保持30秒。
7.这称为第二次卸载。以254mm/min的速率使夹头返回至起始位置。
在整个实验中以100Hz的采集速率收集数据。
对于其余四次平行测定,以类似方式重复。
最大有效应变(即最大延伸度)=(在18.2gf/mm下的最大延伸)/(初始周长/2)
施加应变(即,施加延伸度)=最大有效应变乘以80%。
施加力(即,施加应力)=在第一次负载(髋箍测试的步骤1)中在施加应变下的力(gf/mm)(应力)。
持续贴合负荷力(即,持续贴合负荷应力)=在第二次负载(髋箍测试的步骤5)循环中在(最大有效应变/2)下的力(gf/mm)(应力)。
持续贴合卸荷力(即,持续贴合卸荷应力)=在第二次卸荷(髋箍测试的步骤7)循环中在(最大有效应变/2)下的力(gf/mm)(应力)。
腿箍测试
该方法为2次循环滞后测试,其用于测定:具有连续腿部开口(192)的一次性制品的在650gf(在MTS测试仪的负荷传感器中为1300gf)的力下的腿箍最大应变。所述制品可为已被预扣紧的裤或可闭合制品。
腿箍延伸力使用负荷传感器在具有计算机接口的恒速延伸张力测试仪(合适的仪器为使用Testworks 4.0软件的MTS Insight,可购自MTS Systems Corp.,Eden Prairie,MN)上测量,被测量的力在该负荷传感器的极限值的10%至90%内。使用标尺测量夹具1430之间的初始间隙X。标尺的精度可以追溯到NIST或其他标准组织,也可通过可追溯标尺验证精度。所有测试均在保持在约23℃±2℃和约50%±2%相对湿度的调节室中进行。在进行测试之前,将样品在相同条件下调理2小时。分析五个平行测定制品并将结果平均。
对于该测试,该仪器装备有如图20A中指定的两个夹具1430。根据图20A中的附图,每个夹具1430具有0.375英寸直径的轴(303型不锈钢),以70°的角度弯曲,内径为0.625英寸。如图20C所示,夹具1430在张力测试仪中定向为1440,并且机器定向为使得夹具的延伸是垂直的。夹具1430(在图20B、图20C和图20D中示出)之间的间隙X最初设置成使得在产品腿部开口192中没有拉伸。如图20D所示,通过在夹具1430的顶部处的钩子上插入腿部开口192,将产品插入到设备中。如图20B所示,腿部开口192应在由1450表示的点处与顶部夹具1430的内侧底部接触。这表示钩子的最深部分,并且距夹具1430的内边缘1460为0.625英寸,如图20A所示。当产品腿部开口192从顶部夹具1430垂下时,同一腿部开口的相对侧在底部夹具1430的底部边缘1470的下方垂下。一旦产品在机器中,便将机器的力通道设置为零(这在计算中消除了样品的重量)。
-该方法的测试长度是在点1450(图20B所示)处围绕夹具1430缠绕的周长。这是计算值。
测试长度=2*(X+D+pi*r)
其中X是夹具之间的间隙(在图20B和图20C中示出),并且D是夹具1430的轴的直径并等于0.375英寸。X在测试期间随夹具1430移动分开而增加。
夹具1430以2.0in/min(5.04cm/min)的速率缓慢移动分开。当夹具缓慢移动分开时,测试操作员必须确保底部夹具1430在底部夹具的点1450处捕获腿部开口192的底部(应在两个夹具1430之间在每个夹具的点1450处捕获腿部开口192)。夹具继续以2.0in/min的速率移动分开,直到达到0.05N的皮重负载。将该位置的测试长度记录为Lo。Lo是基础结构200的腿部开口192处的松弛腿部周长。
立即以10in/min(25.4cm/min)的速率延伸产品,直至达到1300gf或样品断裂。
通过将机器的负荷传感器中的力除以2来计算腿部力(因为腿部开口192缠绕在夹具1430周围,所以腿部力是腿部开口中的张力)。通过(测试长度-Lo)/Lo来计算腿部应变。
测试由7个不同的步骤组成。
1.这被称为第一次负载。对张力测试仪编程以使夹头以254mm/min的速率向上移动。使夹头延伸直到达到1300gf的力。此时,将延伸度记录为最大延伸度。腿箍最大应变计算如下。
腿箍最大应变=(2*(最大延伸度+D+pi*r)-Lo)/Lo
2.在该夹头延伸处保持30秒。
3.这被称为第一次卸载。以254mm/min的速率使夹头返回至起始位置。
4.在该夹头延伸处保持60秒。
5.这被称为第二次加载。以254mm/min的速率向上移动夹头。延伸直至达到1300gf的力。
6.在该夹头延伸处保持30秒。
7.这称为第二次卸载。以254mm/min的速率使夹头返回至起始位置。
在整个实验中以100Hz的采集速率收集数据。
对于其余四次平行测定,以类似方式重复。
结论
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或以其他方式限制,本文中引用的每一篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利,均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出多个其他改变和变型。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。
Claims (11)
1.一种弹性体层合物(302),所述弹性体层合物包括:
通过粘合剂接合的在第一基底层和第二基底层(306,308)之间的多个弹性股线(316);
其中所述多个弹性股线(316)包括约0.25mm至约4mm的平均股线间距和约10至约400的平均分特;
形成脊和谷的机械变形的第一区段,其中所述脊和谷基本上垂直于所述多个弹性部件延伸;
形成脊和谷的机械变形的第二区段,其中所述脊和谷基本上垂直于所述多个弹性部件延伸;
其中所述第二区段具有比所述第一区段大的层合物模量;
其中所述第一区段具有3gf/mm至12gf/mm的层合物模量、在9.1gf/mm的应力下大于110%的应变以及大于30且小于80的应变模量比。
2.根据权利要求1所述的弹性体层合物,其中所述第一区段形成腰区的至少一部分,所述第二区段包括不含弹性元件区域,其中,基础结构与带重叠。
3.根据权利要求1或2所述的弹性体层合物,其中,在所述第一区段或所述第二区段上的机械变形通过MD激活在基底上形成。
4.根据权利要求3所述的弹性体层合物,其中,所述机械变形使得弹性体层合物中的纤维经历递增的应变,使得设置在一个方向上的基底层中的一个或二者的纤维将被拉紧,直到发生纤维伸长或纤维永久变形。
5.根据权利要求4所述的弹性体层合物,其中,由于纤维彼此滑过和通过,在与被拉长或变形的纤维正交的方向上的纤维包括纤维的重新分布,其中纤维被被集束、聚集或移动到基底层内新的位置。
6.根据权利要求1或2所述的弹性体层合物,其中,在所述第一区段或所述第二区段上的机械变形通过开孔在基底上形成。
7.根据权利要求6所述的弹性体层合物,其中,所述机械变形是开孔,孔是圆形的、椭圆形的、三角形的,狭缝、弧形或它们的组合。
8.根据权利要求7所述的弹性体层合物,其中,孔通过针刺、热空气焊接/开孔、热粘结/开孔、超声粘结/开孔、压力焊接/开孔、拉伸开孔来形成。
9.根据权利要求3或6所述的弹性体层合物,其中,MD激活和开孔是结合的,其中,纤维网基底首先MD激活,然后开孔。
10.根据权利要求3或6所述的弹性体层合物,其中,MD激活和开孔是结合的,其中,纤维网基底首先开孔,然后MD激活。
11.根据权利要求3或6所述的弹性体层合物,其中,形成层合物的基底包括粘结部位,其中在MD激活时,粘结部位断裂以形成孔。
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