CZ392998A3

CZ392998A3 - Tkanina vykazující pružnost a měkkou strukturu

Info

Publication number: CZ392998A3
Application number: CZ983929A
Authority: CZ
Inventors: Barry Jay Anderson; David Joseph Kenneth Goulait; Sheila Snyder Rodriguez
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1999-05-12
Also published as: DE69714079D1; US5650214A; NO985592L; CA2256510A1; ES2176746T3; BR9709629A; EP0959845A1; KR20000016188A; ATE220529T1; MY133608A; NO985592D0; TW341507B; AR007326A1; EG21155A; EP0959845B1; TR199802489T2; JP3290996B2; JPH11512643A; AU3129697A; CO4990999A1

Description

(57) Anotace:

Měkký materiál tkaniny /52/, který vykazuje pružnost okolo alespoň jedné osy, je-li podroben aplikovanému a následně uvolněnému napětí. Materiál tkaniny /52/ zahrnuje deformační síť s množstvím prvních oblastí ' *. /60/ a množstvím druhých oblastí /66/ se stejným složením materiálu. Část první oblas'CO ti /60/ se roztahuje v prvním směru, zatímco zbytek první oblastí /60/ se roztahuje v druhém směru kolmém na první směr, přičemž obá se protínají. První oblast /60/ vytváří hranici, které zcela obklopují druhé oblasti /66/. Druhé oblasti /66/ zahrnují množství zvýšených prvků /74 / podobných žebrům.

CZ 3929-98 • « t · ··· φ · • · • · («I

♦ ♦ ·» *» • · ·

Tkanina vykazující pružnost a měkkou strukturu

Oblast techniky

Vynález se týká materiálů tkanin, zvláště pak materiálů tkanin, které vykazují pružnost při střídavém natahování a uvolňování (cyklování) podél alespoň jedné osy.

Vynález se dále týká materiálů tkanin, které jsou měkké, mají texturu tkaniny a jsou ustálené.

Vynález se rovněž týká materiálů tkanin, jejichž přirozené vlastnosti, například odpor materiálu tkaniny proti prodlužování, se mohou modifikovat. Dodatečně lze u těchto materiálů modifikovat i stupňové odporové síly, příčné smršťování a/nebo směr pružného chováni obvyklých materiálů, nebo je možné, podle tohoto vynálezu, záměrně tyto modifikace vytvořit.

Materiály těchto tkanin, podle tohoto vynálezu, mají široký rozsah možného použiti jak u trvanlivých výrobků, tak i u výrobků na jedno použití, zvláště jsou vhodné pro absorpční výrobky na jedno použití, například pro zdravotní vložky, obvazy, vložky do kalhotek, plenky na jedno použiti, inkontinenčni vložky a pod.

Dosavadní stav techniky

Absorpční výrobky, například zdravotní vložky, vložky do kalhotek, plenky na jedno použití, inkontinenčni vložky a obvazy jsou určeny k absorpci a udržení tekutiny a. jiných lidských výměšků, a rovněž k zabránění možného znečištění spodního prádla. Většina absorpčních výrobků na jedno použití se vyrábí z materiálů, které se nesnadno, vlivem sil působících na výrobek během nošení, natahuji. Neschopnost materiálů absorpčních výrobků se natahovat, působením běžných sil při nošení, poskytuje těmto výrobkům mnoho nedostatků. Jedním takovým nedostatkem je nepřizpůsobívost postavě uživatele. Uživatel je schopen snadno rozpoznat rozdíl mezi výrobkem, který • · 4 · * · • · * · 4 · • 4 4 · 4 * ♦ · « · · · · · 4 * • 4 4 »· «444 se může natahovat, a tím se přizpůsobovat postavě během pohybu, a výrobkem, který možnost natahování postrádá. Obvyklá hygienická vložka, podle dosavadního stavu techniky, se nemůže pohybovat shodně s pohybem spodního prádla, což má za následek posouvání vložky a silně zvýšený pocit nepohodlí. Pokud se umožní části vložky, nebo celé vložce, natahovat se působením běžných sil vzniklých při nošení, hygienická vložka se snadno, přizpůsobí poloze spodního prádla a zůstane na místě i případě, že se uživatel bude pohybovat.

Bylo učiněno několik'pokusů vyrobit jednu nebo více složek absorpčního výrobku tak., aby se mohly při nošení natahovat působením relativně malých sil. Typickým řešením, podle dosavadního stavu techniky., bylo přidávání tradičních pružných prvků, zhotovených například z přírodní nebo syntetické pryže. Tradiční pružné prvky se připojovaly k horní á spodní vrstvě absorpčního výrobku, vkládaly se do části pasu plenky na jedno použití, a to pro zajištění přizpůsobivosti k postavě uživatele. Tradiční pružné výrobky jsou výrobně nákladné, a přitom vyžadují jistý stupeň schopnosti manipulace s výrobkem při jeho sestavování. Zatímco tradiční pružné prvky poskytují jistý stupeň roztažitelnosti absorpčního výrobku, materiály, ke kterým jsou zmíněné pružné prvky připevněny, nejsou běžně pružné a schopně natahování. Přidávaný tradiční pružný prvek musí být proto před připojením k materiálu předem roztažen, nebo se materiál musí podrobit mechanické úpravě, například prstencovému válcování, při které dochází k.trvalému prodloužení materiálu za původní nenataženou délku, což přidanému pružnému prvku umožňuje projevovat se efektivně. Jinak je přidaný pružný prvek materiálem omezován a nefunguje. Příkladem absorpčního výrobku z materiálu, který byl podroben dodatečném úpravě za účelem možnosti snazšího natahováni s pomocí přidaného pružného prvku, je uveden v U.S. patentu 5,151,092, vydanému na jméno Buell a spol., dne 29.září 1992, který je zde zahrnut pro porovnání. Tento patent popisuje operaci, při které je zadní vrstva předem natažena tak, že po mechanickém nataženi zůstává trvale ♦ · prodloužena a nevrací se plně do původního stavu. Buell v patentu uvádí, že aby jeho vynález fungoval, musí se tradiční pružný prvek přidávat do předem nataženého materiálu. Buell rovněž uvádí, že předem natažená zadní vrstva zlepšuje prodloužení a tepelné smrštění přidaného- tradičního pružného prvku. )

V souladu s uvedeným je cílem tohoto vynálezu poskytnutí materiál tkaniny, konkrétně plastické tenké vrstvy (filmu), která vykazuje pružnost ve směru aplikovaného prodloužení, a to.při použití tradičního pružného prvku. Použitý výraz pružnost popisuje chování materiálů tkanin, které při aplikovaném prodloužení se roztáhnou ve směru aplikovaného prodloužení, přičemž po uvolnění aplikovaného prodloužení se materiál vrací, a tó v podstatné míře, do neprodloužené polohy.

Materiály vykazující jistou pružnost mají velký rozsah využití, například u trvanlivých součástí oděvů, u součástí oděvů určených pro jedno použití, u krycích materiálů, například v čalounietví, v obalové technice atd., přičemž se mohou zvláště hodit pro výrobu horní a spodní vrstvy i absorpčního jádra absorpčního výrobku.

Dalším cílem tohoto vynálezu je poskytnout plastický film, který vykazuje měkkou texturu podobnou tkanině.

Podstata vynálezu

Tento vynález se u provedení, kterému se dává přednost, týká materiálu tkaniny, lépe plastického filmu, který vykazuje jistou pružnost po aplikaci a posléze po uvolnění prodloužení, aniž by se. musel přidávat tradiční pružný materiál, například přírodní nebo syntetická pryž.

Kromě toho jsou plastické filmy, podle tohoto vynálezu,velmi měkké, mají texturu a ustálenost tkaniny. Filmy, podle tohoto vynálezu, poskytují bariéru proti tekutině a ještě vytváří dojem, že jsou zhotoveny z tkaných nebo netkaných materiálů , což je výhodné pro použití jako spodní vrstva absorpčního · «»·» ► · · » · * · ► · · · * · · ·» ·♦· • · »· * 4 9 4 4 '4 9 4 4

444 444 » · « · 4 4 9 9 4 4 výrobku na jedno použití, například pleny na jedno použití nebo hygienické vložky. Alternativně se může film perforovat, aby se tím vytvořil prodyšný film.

Jinou pružnou vlastností je prodloužení a vracení do původního stavu, a to současně s náhlým zvýšením síly působící proti prodloužení, což omezuje další možnost prodloužení při použití malých přodlužovacích sil. Určité a náhlé zvýšení síly, působící proti prodlužování, se zde nazývá ‘'silová hradba¹'. Termín silová hradba se týká chováni odporové síly materiálu tkaniny při prodlužování, přičemž v jistém bodě prodloužení, který se liší od výchozího nebo nezatíženého bodu, se síla působící proti prodlužování náhle zvyšuje. Po dosažení zmíněné silové hradby je dalšího prodloužení dosaženo zvýšením hodnoty prodlužovací síly, která musí překonat vyšší odporovou sílu materiálu tkaniny.

Materiál tkaniny, podle tohoto vynálezu, zahrnuje deformační síť, sestávající z množství prvních oblastí a množství druhých oblastí zhotovených ze stejného materiálu, část prvních oblastí se táhne v prvním směru, zatímco zbytek prvních oblasti se táhne v druhém směru kolmém.na první směr. První oblasti se táhnou v kolmých směrech a navzájem se protínají, první oblasti vytváří hranicí, která zcela obklopuje druhé oblasti. První oblasti jsou orientovány relativně k ose prodlužování tak, že podstupují deformace na geometrické a molekulární úrovni, a to v odpovědi na aplikované axiální prodloužení ve směru, který je v podstatě rovnoběžný s osou prodlužování, a to před tím, než je podstatná část druhé oblasti deformována na molekulární úrovni. Druhé oblasti vykazují na počátku aplikovaného prodlužování geometrickou deformaci.

U provedení, kterému se dává zvláště přednost, zahrnuje druhá oblast množství vystupujících prvků, které se podobají žebrům. Použitý termín podobají se žebrům se týká vystupujících reliéfů, nebo naopak prohlubní a jejičh kombinací, které mají hlavní a vedlejší osu. Hlavní osy prvků v podobě žebra jsou orientovány kolmo na osy aplikovaného prodloužení. Hlavní osy • · fe · · fe • fe • · · · fefe fe··· » * fe »

fe · · 4

- 5 • · fe • · ♦ · · · · • · · « fe fe · • · · · fefe fefe a vedlejší osy prvků v podobě žebra mohou mít tvar přímky, mohou být křivočaré a nebo mohou existovat jako kombinace obou tvarů.

Prvky ve tvaru žebra umožňují geometrickou deformaci druhé oblasti, což má za následek existenci menší odporové síly působící na aplikované prodloužení, než jsou odporové síly vyvolané deformací na molekulární úrovni a geometrickou deformací první oblasti. Výraz deformace na molekulární úrovni se týká deformace, která se výskytuje na molekulární úrovni a není zrakem rozpoznatelná. I kdyby byl někdo schopen rozeznat vliv deformace na molekulární úrovni, to znamená prodloužení materiálu tkaniny, není schopen rozeznat deformaci, která umožňuje nebo způsobuje to, že se stane. Opakem je výraz geometrická deformace, která se týká deformací materiálu tkaniny, které jsou obecně pouhým zrakem rozeznatelné, jestliže je materiál tkaniny nebo výrobek podroben aplikovanému prodloužení. Druhy geometrické deformace zahrnují, ale nejsou tím omezeny, ohýbání, překládání a otáčení.

U jiného provedené, kterému se dává přednost, vykazuje materiál tkaniny alespoň dva významné stavy odporové šily na aplikované prodlouženi podél alespoň jedné osy, pokud je podroben aplikovanému prodloužení ve směru rovnoběžném s osou. Materiál tkaniny zahrnuje deformační síť s alespoň dvěma zřetelnými oblastmi. Jedna z oblastí je konfigurována tak, že vyvolá odporovou Sílu, jako odezvu na aplikované axiální prodloužení ve směru rovnoběžném s osou, a to před tím, než podstatná část jiné oblasti vyvine jakoukoliv významnou odporovou sílu proti aplikovanému prodloužení. Alespoň jedna z oblastí má povrchovou délku dráhy, která jé větší než dráha jiné oblasti, měřeno rovnoběžně s osou, zatímco materiál se nachází v nezatíženém stavu. Oblast vykazující větší povrchovou délku dráhy zahrnuje jeden nebo více prvků prodloužení ve tvaru žebra, které se roztahují za rovinu ostatních oblasti. Materiál tkaniny vykazuje první odporové síly působící na aplikované prodloužení, a to do okamžiku, kdy prodloužení materiálu tkaniny je dostatečné k tomu, aby podstatná část oblasti s delší • · · ·

povrchovou dráhou vnikla do osy aplikovaného prodloužení, (dostane se v podstatě do jedné roviny s osou aplikovaného prodloužení) přičemž materiál tkaniny vyvolává druhou odporovou sílu proti dalšímu prodloužení. Celková odporová síla proti prodloužení, je vyšší než první odporová síla proti prodloužení, kterou poskytuje první oblast.

První oblast má první povrchovou délku dráhy Ll, měřeno v podstatě rovnoběžně s osou prodloužení, je-li materiál tkaniny v nezatíženém stavu. Druhá Oblast má druhou povrchovou délku dráhy L2, měřeno rovnoběžně s osou prodloužení, je-li tkanina v nezatíženém stavu. První povrchová délka dráhy Ll je kratší než druhá povrchová délka dráhy L2. První oblast má modul pružnosti El a plochu průřezu Al. První oblast sama produkuje odporovou silu PÍ vlivem deformace na molekulární úrovni, a to v odpovědi na aplikované axiální prodloužení D. Druhá oblast má modul pružnosti E2 a plochu průřezu A2. Druhá oblast produkuje odporovou sílu P2, a to vlivem geometrické deformace, jako odpověď na aplikované axiální prodlouženi Ď. Odporová sila PÍ je významně větší než odporová síla P2, pokud (Ll + D) je menší jak L2.

Pokud je (Ll + D) menší jak L2, první oblast vyvolává počáteční odporovou sílu PÍ, a to jako odpověď na aplikované axiální prodloužení D, což vyhovuje rovnici:

PÍ = (Al x Ě1 x D)/Ll.

Je-li (Ll + D) větší než L2, první a druhá oblast vyvolává kombinovanou celkovou odporovou sílu PT proti aplikovanému axiálnímu prodloužení D , Což vyhovuje rovnici:

PT = (Al X El x D) + ΓΑ2 x E2 x (Ll + D - L2)l Ll L2 '

U jiného provedení, kterému se dává přednost, vykazuje materiál tkaniny Poissonův jev příčného smršťování, který je menší ják 0,4 při 20% prodloužení, měřeno kolmo k ose prodloužení. Použitý výraz ” Poissonův jev příčného smršťování popisuje • 4·· chování materiálu při příčném smrštění, je-li podroben aplikovanému prodloužení. Přednost se dává tomu, aby Poissonův jev příčného smršťování měl hodnotu menší jak 0,4 při 60% prodloužení, měřeno kolmo kose prodloužení.

Přednost se dává tomu, aby povrchová délka dráhy druhé oblasti měla hodnotu okolo 15% větší než je tomu u první oblasti, měřeno rovnoběžně s osou prodloužení, jé-li materiál tkaniny v nezatíženém stavu. Nejlépe, jestliže povrchová délka dráhy druhé oblasti je alespoň o 30% větší než je tomu u první oblasti, měřeno rovnoběžně s osou prodloužení, je-li materiál tkaniny v nezatíženém stavu.

Přehled obrázků na výkrese

I když popis tohoto vynálezu odpovídá nárokům, které zřetelně nárokují tento vynález, věříme že následující popis s přiloženými výkresy učiní vynález srozumitelnějším, přičemž na výkresech uvedené referenční znaky identifikují podobné prvky, a kde:

obr.1 znázorňuje zjednodušený půdorys zdravotní vložky podle dosavadního stavu techniky, přičemž z důvodu lepší srozumitelnosti jsou některé části zdravotní vložky odstraněny, obr.2 znázorňuje zjednodušený půdorys plenky na jedno použití podle dosavadního stavu techniky, přičemž z důvodu lepší srozumitelnosti konstrukce, jsou některé části plenky odstraněny, obr.3 znázorňuje půdorys polymerního materiálu tkaniny podle provedení tohoto vynálezu, kterému se dává přednost, obr.4 znázorňuje graf odporové síly v závislosti na procentu prodloužení materiálu tkaniny, podle tohoto vynálezu, tak jak jě znázorněn na obr.3, a dále základního materiálu tkaniny, to znamená materiálu, který nezahrnuje první a druhou oblast a má podobné složení materiálu, obr.5 znázorňuje půdorys polymerního materiálu tkaniny z obř.3, v zatíženém stavu, který odpovídá stupni I na prodloužené • fc fc·· · ífcfc 1 fcfc fc * fcfcfc • * křivce síly zobrazené na obr.4, obr.6 znázorňuje graf pružného hysterězního chování materiálu tkaniny, podle tohoto vynálezu, které je zobrazeno křivkou 720 na obr.4, jestliže je materiál tkaniny podroben hysteresnímu testu při 60% prodloužení, obr.7 znázorňuje zjednodušený perspektivní pohled na zařízení, které se používá k formování materiálu tkaniny, podle tohoto vynálezu, přičemž část zařízení je nakloněna, aby bylo vidět ozubení.

Příklady provedení vynálezu

Použitý výraz absorpční výrobek se týká výrobků, které absorbují a zadržují tělesné výměšky, a zvláště pak se týká výrobků, které se umísťují proti, nebo v blízkosti těla uživatele, kde absorbují a zadržují různé výměšky odcházející z lidského těla. Uvedený výraz se týká plenek, menstruačních vložek, zdravotních vložek, kalhotek, inkontinenčních vložek, obvazů a pod. Výraz na jedno použití se používá k popisu absorpčních výrobků, které se po jednom použití odloží (a které s mohou recyklovat, kompostovat a jinak upotřebit). Jelikož se jedná o výrobky na jedno použití, požadují se nízké výrobní náklady a jednoduchá konstrukce.

Obr.l znázorňuje půdorys zdravotní vložky 20 podle dosavadního stavu techniky, která má některé části odstraněny tak, aby byla lépe vidět její konstrukce. Zmíněná část zdravotní vložky 20 je obrácená směrem od uživatelé, to znamená, Že se jedná o vnější povrch orientovaný směrem k pozorovateli. Výraz zdravotní vložka se týká absorpčního výrobku, který nosí ženy v blízkosti genitálií, obecně vně urogenitální oblasti, a který jé určený k absorpci a zadržení menstruační tekutiny a jiných poševních výměšků (krev, meňses, moč). Zdravotní vložka 20 zahrnuje pro tekutiny prostupnou horní vrstvu 24, nepropustnou spodní vrstvu 26 spojenou s horní vrstvou 24, a dále absorpční jádro 28 umístěné mezi horní vrstvou 24 a spodní vrstvou 26.

• ·4 · • « * · · · • · · · 9 9 9 9 9 • * · * « · · « ·« · • · » · · · ······ • · · · · * « *

Zatímco se horní vrstva, spodní vrstva a jádro k sobě spojují do známých seskupení (včetně tzv. trubkových výrobků nebo výrobků s bočními chlopněmi - křidélky), je zdravotní vložka, které se dává přednost, popsána v U.S. patentu 4,950,264, vydaném na jméno Osborn dne 21.srpna 1990, v U.S. patentu 4,425,130, vydaném na jméno DesMarais dne lOiledna 1984, v U.S. patentu4,321,924, vydaném na jméno Ahr dne 30.března 1982, v U.S. patentu 4,589,876, vydaném na jméno Van Tilburg dne 20.května 1986. Všechnypatenty jsou uvedeny pro porovnáni.

Obr.l .znázorňuje půdorys plenky na jedno použití 10, podle dosavadního stavu techniky, v nesmrštěném stavu ( s odstraněným smrštěním vyvolaným pružností, kromě bočního panelu, kde je pružnost ponechána ve svém uvolněném stavu), přičemž část plenky je odstraněna, aby se lépe zobrazila konstrukce plenky 30.

Tato část plenky 30 je odvrácena od těla uživatele, tzni, že je vnějším povrchem oriéntována k pozorovateli. Výraz plenka še týká absorpčního výrobku, který obvykle nosí děti a osoby s inkoritinencí, a která se nosí okolo spodní části těla uživatele. Plenka 30 zahrnuje pro tekutinu propustnou horní vrstvu 34, nepropustnou spodní vrstvu 36, přičemž obě vrstvy jsou spojeny, dále zahrnuje absorpční jádro 38 umístěné mezi horní vrstvou 34 a spodní vrstvou 36, dále odpružený boční panel 40, odpružené manžety 42 a pružný pas 44 a upevňovací systém, obecně označený číslicí 46. Přestože může být plenka sestavena v různém uspořádání, přednost se dává takovému uspořádání, jaké je popsáno v U.S. patentu 3,8.60,00 3, vydaném na jméno Kenneth B.Buell dne 14. ledna 1975, v U.S. patentu 5,151,092, vydaném na jméno Kenneth B.Buell a spol. dne 29.záři 1992. Oba patent jsou zde zařazeny pro porovnání.

Tento vynález bude popsán jako materiál tkaniny který vykazuje pružné'chování při aplikovaném a v zápětí uvolněném prodloužení., a který se zvláště hodí k použití jako zadní vrstva, přední vrstva a/nebo absorpční jádro, nebo jako část absorpčního výrobku na jedno použití, například plenky na jedno !·♦·

4 4s *

4 4·· «

4 4 · 4 · * 4 *

• · · použití, zdravotní vložky, obvazu, přičemž tento vynález nijak neomezuje jeho použití. Může se použít všude tam, kde se požadují relativně nízké náklady na výrobu pružného materiálu tkaniny, například pro oděvní výrobky určené pro jedno použití, pro pružné obvazy,- čalounické Vycpávky nebo balicí materiál, který se používá k úplnému zakrytí tvarovaných výrobků atd.

Výraz materiál tkaniny se týká materiálu v podobě tenké fólie, například horní vrstvy, spodní vrstvy, absorpčního jádra a absorpčních výrobků na jedno použití, složených nebo laminovaných materiálů atd. Tento vynález sé může výhodně aplikovat v různých případech, kdy je žádoucí vyrobit materiál tkaniny, který vykazuje pružnost při aplikovaném a v zápětí uvolněném prodloužení podél alespoň jedné osy. Podrobný popis struktury a její 'použití jako spodní vrstvy zdravotní vložky nebo plenky na jedno použití, umožní odborníkovi v oboru přizpůsobit tento vynález pro jiné aplikace.

Na obr.3 je znázorněno provedení polymemího materiálů tkaniny 52, kterému se dává, podle tohoto vynálezu, přednost. Na obr.3 je znázorněn materiál tkaniny 52 v nezatížené poloze.

Tento materiál je zvláště vhodný pro použití jako spodní vrstva absorpčního výrobku, například zdravotní vložky 20 na obr.1, nebo plenky na jedno použití 30 na obr.2. Materiál tkaniny 5_2 má dvě středové čáry, podélnou středovou Čáru, která je zde označena jako osa, čára nebo směr L a příčnou středovou čáru, která je zde označena jako osa, čára nebo směr T. Příčná středová čára Ť je obecně kolmá k podélné středové čáře L· Materiál 52 zahrnuje v jistých oblastech deformovatelnou síť. Výraz deformovatelná síť se týká vzájemně spojených a závislých skupin oblastí, které se mohou do jisté míry roztahovat, a to v předem stanoveném směru, čóž poskytuje materiálu určitou pružnost, jako odpověď na aplikované a v zápěti uvolněné prodloužení. Deformovatelná síť zahrnuje množství prvních oblastí 60 a množství druhých oblastí 66. Materiál tkaniny 52 rovněž zahrnuje přechodové oblasti 65, které jsou umístěny na styku mezi prvními oblastmi 60 a druhými celkově vykazuji kombinace druhých oblastí.Lze

I « · 9 · « · • ♦ ·♦ ·· ·«··

- 11 oblastmi 66. Přechodové oblasti 65 chování jak prvních oblastí, tak i pozorovat, že každém provedení tohoto vynálezu zahrnuje přechodové oblasti, ačkoliv tento vynález je definován chováním materiálu tkaniny v jistých oblastech (prvních a druhých oblastech 60, 66.). Z tohoto důvodu se popis tohoto vynálezu zaměří pouze na chování materiálu tkaniny v prvních oblastech 60 a druhých oblastech 66, jelikož nezávisí na celkovém chování v přechodových oblastech 65.

Materiál tkaniny 52 zahrnuje první povrch (obrácený směrem k pozorovateli na obr.3) a protilehlý druhý povrch (není zobrazen). U provedení na obr.3, kterému se dává přednost, deformační síť zahrnuje množství prvních oblasti 60 a množství druhých oblastí 66. část prvních oblastí, označená jako 61, je v podstatě lineární a roztahuje se v prvním směru. Zbytky prvních oblastí 60., označené jako 62,, jsou. v podstatě lineární a roztahují se v druhém směru, která je kolmý na první směr. Přestože se dává přednost tomu, aby byl první směr kolmý na druhý směr, je však možné i jiné-úhlově uspořádání mezi prvním a druhým směrem, pokud se první oblasti 61 a 62 protínají. Přednost se dává tomu, aby úhel mezi prvním a druhým směrem měl hodnotu mezi 45° a 135°, nejlépe však 90°. Průsečniee první a druhé oblasti 61, 62, vytváří hranici, označenou na obr.3 čerchovaně 63., která zcela obklopuje druhé oblasti 66.

Šířka 68 první oblasti 60 má hodnotu od 0,051 cm do 1,27 cm, lépe od 0,076 cm do 0,63 cm. Vhodné mohou být i'jiné hodnoty šířky oblasti 60. Jelikož jsou první oblasti 61 a 62 na sebe kolmé a jsou od sebe stejně vzdáleny, mají druhé oblasti tvar čtverce. Vhodné jsou však i jiné tvary druhé oblasti 66, čehož se může dosáhnout změnou velikostí rozmístění mezi prvními oblastmi a/nebo spojením prvních oblastí 6i a 62. Druhé oblasti 66 mají první osu 70 a druhou osu 71. První osa je v podstatě rovnoběžná s podélnou osou materiálu tkaniny 52, zatímco druhá osa 71 je rovnoběžná s příčnou osou materiálu tkaniny 52. První oblasti 60 mají modul pružnosti El a plochu průřezu Al.. Druhé .

·· ·«'·* * * «

9 499 ·· ·««· ·· *« ♦ * · « • 9 « « ··· ·« » 4 «« ·· oblasti 66 mají modul pružnosti E2 a plochu průřezu A2.

U zobrazeného provedení je materiál tkaniny 52 vytvořen tak, že vykazuje odporovou sílu podél osy, která je v případě zobrazeného provedení rovnoběžná s příčnou osou materiálu tkaniny, jestliže je materiál prodloužen ve směru rovnoběžném s příčnou osou. Výraz vytvořen se týká vytváření zamýšlené struktury nebo geometrie materiálu tkaniny, který si udrží zmíněnou strukturu nebo geometrii, pokud na materiál nepůsobí žádná vnější síla a není aplikováno žádné prodlouženíMateriál tkaniny., podle tohoto vynálezu, se skládá z množství prvních oblastí a množství druhých oblastí, přičemž první oblasti se viditelně od druhých oblastí liší. Výraz viditelně liší se týká znaků materiálu tkaniny, které jsou snadno zrakem rozpoznatelně, pokud se materiál nebo předmět obsahující tento materiál tkaniny používá běžným způsobem. Výraz povrchová délka dráhy se týká měření podél topografického povrchu konkrétní oblasti, a to ve směru rovnoběžném s osou. Způsob určení povrchové délky dráhy konkrétních oblastí lze nalézt v v sekci nazvané Způsoby testování, která je uvedena v následujících částech popisu.

Způsoby vytváření materiálů tkaniny, podle tohoto vynálezu, zahrnují vytlačování párovými deskami nebo válci, tepelné formování, formování při vysokém hydraulickém tlaku nebo lisování, přitom není nutné se omezovat pouze na uvedené způsoby. Zatímco dříve byla formována celá část materiálu tkaniny 52, tento vynález umožňuje formování pouze části materiálu, například části spodní vrstvy plenky, tak jak to bude dále popsáno.

U provedení na obr.3, kterému se dává přednost, je první oblast 60 rovinnou oblastí. Znamená to, že materiál v prvních oblastech 60 je ve stejném stavu před a po kroku vytváření, který materiál tkaniny 52 podstoupil. Druhé oblasti 66 zahrnují množství vystouplých prvků podobných žebrům 74. Tyto prvky 74 se mohou vytlačovat nebo lisovat, nebo se může použít kombinovaný způsob. Prvky podobné žebrům 74 mají první nebo hlavní osu 76, *··· ·* «·*« • · · ·· .· · · «ι φ ····♦. · « « * « « « • · · · · * · ··«··· * ·«·».# 9· _ν

- 13 ~ ** ··* ·* ·’ ·* ·· která je rovnoběžná s podélnou osou materiálu tkaniny 52, a dále druhou nebo vedlejší osu 77, která je rovnoběžná s příčnou osou materiálu 52.

Prvky 74 mohou být v druhých oblastech od sebe odděleny netvarovaňými plochami, které jsou v podstatě nevylisované . a nevytlačené, nebo vytvořené jako oddělující plochy. Přednost se dává tomu, aby prvky 74 k sobě přiléhaly a byly odděleny pouze mezerou 0,254 cm, měřeno kolmo k hlavní ose 76 prvku 74, přednost se dává tomu, aby mezi prvky 74 žádná mezera nebyla.

První oblasti 60 a druhé oblasti 66 mají ” promítnuté délky drah. Tento výraz se týká délky stínu oblasti, který je vrhán působením rovnoběžného světla. Promítnutá délka dráhy první oblasti 60 a druhé oblasti 66 je stejná,

První oblast 60 má povrchovou délku dráhy LI menší než je povrchová délka dráhy L2 druhé oblasti 66, měřeno topograficky v rovnoběžném směru, jestliže je materiál tkaniny v nezatíženém stavu. Přednost se dává tomu, aby povrchová délka dráhy druhé oblasti byla alespoň o 15% větší než povrchová délka dráhy první oblasti 60, lépe větší o 60% a nejlépe o 70%. Obecně platí, že čím je povrchová délka dráhy větší, tím větší bude prodloužení materiálu tkaniny před tím, než dosáhne hodnoty silové hradby.

Materiál tkaniny 52 vykazuje Poissonův jev příčného smrštění podstatně menší než je jev jinak identického základního materiálu.tkaniny stejného složení, například materiálu bez prvních a druhých oblastí. Způsob stanovení Poissonóva jevu příčného smrštění materiálu lze nalézt ve Způsobech testování uvedených v dalších částech popisu.

Přednost se dává tomu, aby hodnota Poissonova jevu příčného smrštění materiálu tkaniny, podle tohoto vynálezu, byla menší než 0,4, je-li materiál prodloužen asi o 20%. Přednost se dává tomu, aby materiál tkaniny vykazoval hodnotu Poissonova jevu příčného smrštění menší jak 0,4, je-li materiál tkaniny prodloužen o 20, 40, 50 a 60%. nejlépe, je-li hodnota Poissonova jevu menší jak 0,3 při prodloužení materiálu tkaniny o 20, 40,

•fl *««« • · · • · * · ·

50, 60%. Poissonův jev příčného smrštění materiálu tkaniny, podle tohoto vynálezu, je určován množstvím materiálu tkaniny, který je zabrán prvními a druhými oblastmi. Je-li. plocha materiálu tkaniny, zabraná první oblastí, zvětšována, zvyšuje se i hodnota Poissonova jevu. Naopak, je-li plocha materiálu tkaniny, zabraná druhou oblastí, zvětšována, hodnota Poissonova jevu klesá. Přednost se dává tomu, aby hodnota zabrané plochy materiálu tkaniny první oblastí měla hodnotu 2% až 90%, lépe od 5% do 50%.

Materiály tkaniny, podle dosavadního stavu techniky, s alespoň jednou vrstvou elastomerniho materiálu, mají velkou hodnotu Poissonova jevu příčného smrštění, tó znamená, že se při prodlužování působící silou zaškrcují. Materiály tkaniny podle tohoto vynálezu se mohou navrhnout tak, aby snížily, event. eliminovaly hodnotu Poissonova jevu příčného smrštění.

U materiálu tkaniny 52 je směr aplikovaného axiálního prodloužení D, označeného na obr.3 šipkami 80, kolmý na první osu 76 prvku v podobě žebra 74. Vlivem toho, že prvky 74 jsou schopny se narovnat nebo se geometricky deformovat ve směru kolmém k první ose 76, materiál tkaniny 52 se roztáhne.

Na obr.4 je znázorněn graf křivky odporová síla - prodloužení 72Q materiálu tkaniny, který je obecně podobný materiálu 52 z obr.3 se stejnou křivkou 710 základního materiálu tkaniny stejného složení. Způsob generování křivek odporová síla prodloužení lze nalézt v části Způsob testování v popisu tohoto vynálezu. Podle průběhu křivky odporová síla

- prodloužení 720 vytvářeného materiálu tkaniny podle dosavadního stavu techniky, existuje počáteční a v podstatě lineární nižší stupeň I síly versus prodloužení, označený jako 7 20a., přechodová zóna označená 720b, která indikuje dosažení silové hradby, a dále v podstatě lineární stupeň II označený jako 720 c, který zobrazuje vyšší hodnotu chování síly versus prodloužení.

Ná obr.4 je vidět, že vytvořený materiál tkaniny vykazuje rozdílné prodloužení u zmíněných dvou stupňů, jestliže jsou • · ····

• * · « • · · · ··· ··· • · *♦ ·· podrobeny aplikovanému prodloužení ve směru rovnoběžném s příčnou osou materiálu tkaniny. Odporová síla, vyvolaná vytvořeným materiálem tkaniny proti aplikovanému prodloužení, je významně nižší ve stupni I oblasti (720a) proti stupni II oblasti (720c) křivky 720. Kromě toho, odporová síla vyvolaná vytvářeným materiálem proti aplikovanému prodložerií, znázorněno ve stupni I (720a) křivky 720 je významně nižší než odporová síla základního materiálu tkaniny, jak je to znázorněno křivkou 710 v rámci limitů prodloužení stupně I. Jelikož je vytvářený materiál zatížen dalším aplikovaným prodloužením a vstupuje do stupně II (720c), odporová síla vytvářeného materiálu tkaniny se zvětšuje a blíží se k hodnotě odporové síly vyvolané základním materiálem tkaniny. Odporová síla vytvářeného materiálu tkaniny proti aplikovanému prodloužení ve stupni I oblasti (720a) je poskytnuta, na molekulární úrovni, geometrickou deformací první oblasti vytvářeného materiálu tkaniny a geometrickou deformací druhé oblasti vytvářeného materiálu tkaniny. Opakem je odporová sila proti aplikovanému prodloužení, kterou poskytuje základní materiál tkaniny, znázorněná křivkou 710 na obr.4, která je výsledkem deformace na molekulární úrovni celého materiálu tkaniny. Materiály tkaniny, podle tohoto vynálezu, mohou být navrženy tak, aby skutečně vytěžily kteroukoliv odporovou sílu ze stupně I, která je menší něž odporová síla základního materiálu, a to úpravou procent povrchu materiálu tkaniny, složeného z prvních a druhých oblastí. Vztah odporová síla -prodloužení ve stupni I se může ovládat úpravou šířky, plochy průřezu a rozmístěním první oblasti a složením základního materiálu tkaniny.

S odvoláním na.obr.5, je-li materiál tkaniny 52 podroben aplikovanému axiálnímu prodlužování D, označenému šipkami 80 na obr.5, poskytuje prVní oblast 60, s kratší povrchovou délkou dráhy LI, většinu z počátečních odporových sil Pl, což je výsledkem deformace na molekulární úrovni, proti aplikovanému prodloužení, které odpovídá stupni I. Ve stupni I jsou prvky podobné žebrům 74, v druhých oblastech 66, vystaveny geometrické

0··0 «0

0 0 ··

00

0 0

• 00 ·· • 0 0·· « «

0 0 0 0 • 0 0 · • 0· ·

000 0·0 • · ** ·· deformaci a nabízí minimální odpor proti aplikovanému prodloužení. Kromě toho, tvar druhých oblastí 66 se mění v důsledku pohybu mřížkované struktury vytvořené průsečíky prvních oblastí 61 a 62. V souladu s tím, je -li materiál tkaniny 52 podroben aplikovanému prodloužení, první oblasti 61 a .62 jsou vystaveny geometrické deformaci nebo ohybu, čímž se mění tvar druhých oblastí 66. Druhé oblasti jsou roztaženy, nebo prodlouženy do směru, který je rovnoběžný se směrem aplikovaného prodloužení a deformuje se, nebo se scvrkává, ve směru kolmém na směr aplikovaného prodloužení.

V přechodové zóně (720b), mezi stupni I a II, se vlivem aplikovaného prodloužení spojují prvky podobné žebrům (74 (dostávají se do jedné roviny)·. Znamená to, že druhá oblast 66 vykazuje změnu z geometrické deformace na deformaci na molekulární úrovni. Je to počátek silové hradby. Ve stupni II jsou prvky 74 v druhé oblasti 66 spojeny (jsou v jedné rovině) s osou aplikovaného prodloužení (znamená to, že druhá oblast dosáhla svůj limit geometrické deformace) a začíná klást odpor dalšímu prodlužování prostřednictvím deformace na molekulární úrovni. Druhá oblast 66 poskytuje, jako výsledek deformace na molekulární úrovní, druhou odporovou sílu P2, působící proti dalšímu prodlužováni. Ve stupni II dosahuje první oblast 61 a 6 2 svého limitu geometrické deformace a působí proti dalšímu prodlužování hlavně prostřednictvím deformace na molekulární úrovni. Odporové síly proti prodloužení, zobrazené ve stupni II, poskytují, deformací na molekulární úrovni první oblasti 60 a deformací na molekulární úrovni druhé oblasti 66, celkovou odporovou sílu PT, která je větší než odporová síla zobrazená ve stupni I, a která je vyvolána deformací na molekulární úrovni a na geometrické úrovni první oblasti 60 a geometrickou deformací druhé oblasti 66. Strmost křivky síla - prodloužení ve stupni II je mnohem větší než strmost křivky síla - prodloužení ve stupni I.

Odporová síla Pl je mnohem větší než odporová síla P2, a to tehdy, je-li (LI + D) menší jak L2. Je-li (LI + D) menší jak ·♦·· • 0 0 0 « 000 0

0 0 •0 ··«» *0 ·0 0 0 0 « 4 * 0 0 0 4

0 0 0 0

L2, kde první oblast produkuje počáteční* «!>dpoř©vott«*sílt>'Pl·,* čímž obecně vyhovuje rovnici:

Pl = Al x El x D)

LI

Je-li (LI + D) větší než L2, první a druhá oblast vyvolává

Ί·

X kombinovanou celkovou počáteční odporovou sílu PT proti aplikovanému prodloužení D, čímž obecně vyhovuje rovnici

PT= Al x El x D) + ΓΑ2 x E2 x (LI 1 D - L2 LI L2

Maximální prodloužení, které nastane ve stupni I, se týká dosažitelného natažení vytvářeného materiálu tkaniny.

Dosažitelné natažení odpovídá vzdálenosti, nad kterou druhá oblast vykazuje geometrickou deformaci. Dosažitelné nataženi lze efektivně určit zkoumáním křivky 720 síla - prodloužení (obr.4).

Bod, ve kterém dochází k ohybu v přechodové zóně mezi stupněm I a stupněm II, je bodem procentuálního prodloužení dosažitelného natažení. Rozsah dosažitelného roztažení se může měnit od 10% do 100% a více,'přičemž tento rozsah dosažitelného τ roztažení se stává zajímavým u absorpčních výrobků na jedno použití, a je ho možné ovládat rozsahem, při kterém hodnota povrchové délky dráhy L2 v druhém oblasti přesahuje.hodnotu povrchové délky dráhy LI v první oblasti 'a složením základního filmu. Výraz dosažitelné roztažení by neměl v sobě zahrnovat omezeni prodlužování, kterému je materiál tkaniny, podle tohoto vynálezu, podroben, jelikož existují aplikace, u kterých je prodlouženi za hodnotu dosažitelného roztažení žádoucí.

Křivky 730 a 735 na obr.6 zobrazují příkladné pružně hysterézní chování, způsobené materiálem tkaniny podle tohoto vynálezu. Křivka 730 představuje odpověď na aplikované a uvolněné, prodloužení v průběhu prvního cyklu, křivka 735 představuje odpověď na aplikované a uvolněné prodloužení v průběhu druhého cyklu. Uvolněni síly v průběhu prvního cyklu 731 (a procentní množina nebo deformace) je znázorněno na obr.6.

Za zmínku stojí, že obnovitelné prodlouženi, nebo užitečná pružnost, se projevuje.při relativně malých silách při ·« ··· ·ί HM ·· φ* • · · «« « « » · * • · 1 ·· * · · »·»· • · · » · · ♦ · • ♦ · · · « · »

- 18 - ·· ··· ·· ·· ·· ·· několikanásobných cyklech , to znamená, že materiál tkaniny se může snadno rozpínat a smršťovat ve velkém měřítku. Způsob generování pružného hysterezního chování lze nalézt v sekci \

Způsoby testování v následné části popisu vynálezu.

Jestliže je materiál tkaniny podroben aplikovanému prodlužování, vykazuje pružné chování, a to tehdy, když se roztahuje ve směru aplikovaného prodloužení a vrací se do klidového stavu, je-li aplikované prodloužení odstraněno, a pokud materiál tkaniny není roztažen za bod pružnosti (hranici pružnosti). Materiál- tkaniriy je schopen podstoupit mnohonásobné cykly aplikovaného prodloužení, aniž by přitom ztratil schopnost obnovy původního stavu. Podobně, materiál tkaniny je schopný se vrátit do nezatíženého stavu, jakmile jě aplikované prodloužení odstraněno.

Zatímco je materiál tkaniny snadno a vratně roztažitelný ve směru aplikovaného axiálního prodloužení, to je ve směru kolmém na první osu 76 prvku 74, nedá se materiál tkaniny snadno roztáhnout ve směrů rovnoběžném s první osou 76 prvku 74.

Utváření prvků podobných žebrům umožňuje těmto prvkům geometricky se deformovat, a to ve směru kolmém na první osu 76 prvku podobnému žebru, přičemž se požaduje deformace na molekulární úrovni, která by se sířila ve směru rovnoběžném s první osou prvků podobných žebrům.

Velikost aplikované síly, požadované k natažení materiálu tkaniny, závisí ha. složení a ploše příčného řezu materiálu tkaniny a na šířce a rozmístění prvních oblastí, kdy užší a více rozmístěné první oblasti vyžadují pro natažení materiálu menší aplikované sily, aby se u daného složení materiálu a jeho plochy příčného řezu dosáhlo požadovaného prodlouženi.

Hloubka a četnost výskytu prvků podobných žebrům sě může rovněž měnit, aby se tak mohlo ovládat dosažitelné natažení materiálu tkaniny podle tohoto vynálezu. Hodnota dosažitelného roztaženi se zvětšuje, jestliže pro danou četnost výskytu prvků podobných Žebrům je výška, nebo stupeň utváření zmíněných prvků, zvětšena. Podobně platí, že se hodnota dosažitelného roztažení fl · fl fl· flflflfl ·· flflflfl • * ·

• « fl t

flfl C! fl * · fl

zvyšuje, jestliže se pro danou výšku, nebo stupeň utváření, četnost výskytu zvyšuje.

Existuje několik funkčních vlastností, které se dají pomocí aplikace tohoto vynálezu ovládat. Funkčními vlastnostmi jsou odporová síla vyvolaná materiálem tkaniny proti aplikovanému prodloužení a hodnota dosažitelného roztažení materiálu tkaniny před dosázením silové hradby. Odporová síla vyvolaná materiálem tkaniny proti aplikovanému prodloužení je funkcí materiálu (složení, molekulární struktury a orientace atd..), a dále plochy příčného řezu a procenta vystupující plochy povrchu materiálu tkaniny, který je obsazen první oblastí. Čím je procento pokryté plochý materiálu tkaniny první oblastí vyšší, tím je i vyšší odporová síla, kterou materiál tkaniny působí proti aplikovanému prodloužení materiálu daného složení a dané plochy příčného řežu. Procento pokrytí materiálu tkaniny první oblastí je dáno částečně, ne-li zcela, šířkou prvních oblastí a mezerami (rozmístěním) mezi sousedními prvními oblastmi.

Dosažitelné roztažení materiálu tkaniny jě dáno povrchovou délkou dráhy druhé oblasti. Povrchová délka dráhy druhé oblasti je dána, alespoň částečně, rozmístěním prvků podobných žebrům, četností jejich výskytu a hloubkou tváření prvků, měřeno kolmo k rovině materiálu tkaniny. Obecně platí, že čím je větší povrchová délka dráhy druhé oblasti, tím větší je hodnota dosažitelného roztažení materiálu tkaniny.

Kromě již zmíněných pružných vlastností je plastický film,podle tohoto vynálezu, rovněž charakterizován svojí měkkostí, texturou (a vzezřením). podobnou plátnu., a rovněž ustáleností. Zmíněný plastický film působí rovněž jako bariéra proti tekutině, což ho činí velmi užitečným jako spodní vrstva •J , absorpčních výrobků na jedno použití, například plenek.

Zatímco celý materiál tkaniny, podle tohoto vynálezu, může zahrnovat deformační síť první a druhé oblasti, může se tento vynález rovněž použít pouze se specifickými částmi, které by zahrnovaly deformační síť, složenou z první a druhé oblasti. Odborníkům bude zřejmé, že celá, nebo alespoň část spodní vložky • v · · · · a· ···· «· • · · · · * · · · · • · ··· fc * · · · · · . · · « * « fc* ··· et· ·· ····· fc * «···· *» ·· *· ·· absorpčního výrobku na jedno použití, může zahrnovat deformační síť (.sítě), která se skládá z první a druhé oblasti.

Jelikož byl materiál tkaniny s deformační sítí, podle tohoto vynálezu, popsán jako spodní vrstva absorpčního výrobku na jedno použití, může být u některých provedení nutné použít deformační síť i u horní vrstvy au absorpčního jádra.

Způsob výroby

Na obr.7 je znázorněno zařízení 4Q0, které se používá k vytváření materiálu tkaniny 52 znázorněného na obr.3. Zařízeni

400 zahrnuje do sebe vzájemně zapadající desky 401 a 402. Desky

401 a 402 zahrnují množství do sebe zapadajících zubů 403. 404. Desky 401, 402 se k sobě tlakem přitisknou, a tím vytváří materiál tkaniny podle tohoto vynálezu.

Deska 402 zahrnuje oblasti 407 opatřené zuby, á rovněž oblasti s drážkami 408. V oblastech 407 desky 402 se nachází množství zubů 404. Deska 401 zahrnuje zuby 403. které zapadají do zubů 404 desky 402. Při vytváření filmu mezi deskami 401 a 402, zůstávají části filmu, umístěné v oblastech s drážkami 408 desky 402 a zuby 403 na desce 401. nedeformované. Tyto oblastí odpovídají prvním oblastem 60 materiálu tkaniny 52. z obr.3. Části filmu umístěné mezi oblastmi se zuby 407 desky

402 (která zahrnuje zuby 404.) přírůstkově a plasticky tvarovány tak, že vytváří prvky podobné žebrům 74, a to v druhých oblastech 66 materiálu tkaniny 52.

Způsob formováni lze realizovat i ve statickém režimu, jestliže je jedna nespojitá část základního filmu deformována v daném čase. Alternativně může být způsob formování realizován pomocí plynulého dynamického tlaku, střídavě kontaktujícího pohybující se materiál tkaniny, čímž se základní materiál tkaniny formuje na materiál podle tohoto vynálezu.

Tyto a jiné vhodné způsoby vytváření materiálu tkaniny, podle tohoto vynálezu, jsou podrobněji popsány v U.S. patentu 5,518,801, vydanému na jméno Chappell a spol. dne 21.května

- 21 *· »4«4

4 4 9 • « · 4 4 » 4

9 4 4 · 4 4 _ν φ * 44 444 944 • 4 · · * 4 • 4 44 4· 44

1996, a který je zde uveden pro porovnání.

Materiály tkaniny, podle tohoto vynálezu, mohou obsahovat polyolefiny, například polyethyleny, včetně lineárního polyethylenu s nízkou hustotou (LLDPEj, polyethylen s nízkou hustotou (LDPE), polyethylen s ultranízkou hustotou (ULDPE), polyethylen s vysokou hustotou (HDPE), nebo polypropylen a směsi s uvedenými a jinými materiály. Příklady vhodných polymerních materiálů, které se mohou rovněž použit, zahrnují, ale nejsou tím nijak omezeny, polyestery, polyuretany, kompostní a biodegradační polymery, teplem srážlivé polymery, termoplastické elastomery, métalocení polymery na bázi katalyzátoru (například INSITE, který je k dispozici u Dow Chemical Company a Exxact, který je k dispozici u Exxon), a.dále prodyšné polymery. Materiál tkaniny se může rovněž vyrábět z tkaného syntetického, pleteného syntetického, netkaného i perforovaného filmu, z třírozměrného filmu vytvořeného expanzí materiálu, z absorpčního nebo vláknitého absorpčního materiálu, z pěny, plněné kompozice nebo laminátu a z jejich kombinací. Netkané materiály se mohou vyrábět různým způsobem, například spřádáním, netkaným způsobem, foukáním taveniny, mykáním a/nebo spojováním v kalandru s materiálem, získaným spřádáním a s volně spojovanými vlákny, což jsou způsoby, kterým se nejvíce dává přednost.

Zatímco byl tento vynález popisován jako prostředek k získání materiálu tkaniny z jedné vrstvy základního filmu, může se stejně dobře použit i pro jiné materiály. Jestliže může být pro tekutinu nepropustný polymerní film, vykazující jistou pružnost ve směru aplikovaného prodloužení, vhodný pro použití jako spodní vrstva u plenky na jedno použiti, nebo zdravotní *· ► vložku, nemusí takový materiál fungovat jako horní vrstva absorpčního výrobku. Příklady základních materiálů, ze kterých se materiál tkaniny, podle tohoto vynálezu, může vyrobit tak, aby fungoval efektivně jako pro tekutinu propustná horní Vrstva absorpčního výrobku, zahrnují dvourozměrný film s otvory a mikroskopicky expandovaný trojrozměrný film s otvory. Příklady • to ·* * · • to · * * to to · · · · to 'to » · · · · toto to · · tototo ·♦ toto toto • · · · « • to to · toto *·· toto* ·· · · to to ** ·· makroskopicky expandovaných trojrozměrných filmů s otvory jsou popsány v U.S. patentu 3,929,135, vydanému na jméno Thompson dne 30.prosince 1975, v U.S. patentu 4,324,246, vydanému na jméno Mullane a spol. dne 13 dubna 1982, v U.S. patentu 4,342,314, vydanému na jméno Radel a spol. dne 3. srpna 1982, v U.S. patentu 4,463,045 vydanému na jméno Ahr a spol. dne 31.července 1984 a v U.S. patentu 5,006,394, vydanému na jméno Baird dne 9.dubna 1991. Všechny zmíněné patenty jsou uvedeny pro porovnáni.

Materiály tkaniny, podle tohoto vynálezu,mohou zahrnovat lamináty z již zmíněných materiálů. Lamináty se mohou kombinovat pomočí různých způsobů spojování, které jsou odborníkům známé. Takové způsoby spojování zahrnuji (ale nejsou omezeny na tepelné spojování) lepení (použitím jakéhokoliv z množství lepidel, bez omezení na sprejová lepidla, lepidla tavená teplem,,lepidla na bázi latexu.a pod.), ultrazvukové lepení a laminování protlačováním, při kterém je polymerní film přímo odléván na podkladový materiál, kde, je-li stále částečně v tekutém stavu, lne k jedné straně podkladové vrstvy, nebo umístění foukaných roztavených vláken přímo na podkladovou vrstvu.

Způsoby testování

Povrchová délka dráhy

Měření délky dráhy vytvářených oblastí materiálu se určuje výběrem a přípravou reprezentačních vzorků každé určité oblasti a analýzou těchto vzorků pomocí způsobů analýzy mikroskopického obrazu.

' ” ¹ . «

Vzorky by se měly vybrat tak, aby reprezentovaly geometrii každého povrchu oblasti. Obecně lze vynechat přechodové oblasti, jelikož běžně zahrnují znaky jak první, tak i druhé oblasti. Měřený vzorek je odříznut a oddělen od zájmově oblasti. Měřený okraj še má odříznout rovnoběžně se specifikovanou osou prodloužení. Délka vzorku v nezatížené poloze by měla mít β» ··*· • 4 >44 «4 <4 « 4 * 4 4 4 4 • · 4 4 4 4 4 »4 4 4 · 444 444 • 4 4 V . 4 4 ·4 4 4 44 hodnotu 1,27 cm, vzorek by měl být opatřen kontrolní značkou pomocí měřidla kolmo k měřenému okraji, a to v době kdy je ještě spojen s materiálem tkaniny, potom by měl být přesně odříznut a oddělen od materiálu tkaniny.

Vzorky pro měření se dále montují na dlouhý okraj sklíčka mikroskopu. Měřený okraj by měl mírně přečnívat za okraj sklíčka (přibližně 1 mm). Teriká vrstva lepidla citlivého na tlak se nanese na čelní okraj sklíčka, čímž se zlepši upevnění měřeného vzorku. Pro vytváření oblastí vzorku je žádoucí jemně roztáhnout vzorek v axiálním směru (bez použití větší, síly), čímž. se současně usnadní styk a upevnění vzorku k okraji sklíčka. Umožni to identifikaci okraje při analýze obrazu, a zároveň se tím lze vyhnout zmačkáni částí okrajů, což by vyžadovalo dodatečnou vyhodnocovací analýzu.

Obrazy každého vzorku se mají získat pozorováním měřených okrajů získaných za podpory okrajů sklíčka, použitím vhodných prostředků mikroskopického měřeni dostatečně kvalitních a při dostatečném zvětšení. Data o každém vzorku se získala použitím následujících zařízení: videojednotky Keyence VH-6100 (20 x objektiv), s otisky videoobrazů zhotovených jednotkou Sony Video printer Mavigraph. Otisky byly snímány snímačem Hewlett Packard ScanJet IIP. Analýza obrazu se prováděla na počítači Macintosh UCi a použil se softwar NIH MAC Image, verze 1.45..

Použitím tohoto zařízení se získal kalibrovaný obraz původně získaný při délce stupnice mřížky 0/500 a dělením značek po 0,005, který se použil pro kalibrační nastavení analyzačního programu počítačového obrazu. Všechny měřené vzorky jsou převedeny na videoobraz a jako videoobraz jsou i vytištěny.

Dále jsou všechny získané otisky snímány při 100 dpi (256 - úroveň šedé stupnice.) do formátu Mac souboru obrazu. Nakonec se analyzuje každý soubor obrazu (včetně kalibračního souboru) pomocí počítačového programu Mac Image 1.45. Všechny vzorky se měří vybraným ručním zařízením pro čárkové měření. Vzorky se měří na obou bočních okrajích a délky sé zaznamenávají. Jednoduché vzorky filmu (tenké s konstantní tloušťkou) sě mohou »· 44 » 4 · · 4 4 * • 4 4 4

4··4 4 4

4 · 4 4 • 4 · * » 4 » 4 »'»

4 44 * · · ♦

měřit pouze na jednom okraji. Laminované vzorky a vzorky z pěny se měří na obou bočních okrajích Sledování měřeni délky by se mělo provádět po celé délce měřidla odříznutého vzorku. V případě hodně deformovaného vzorku se požaduje mnoho obrazů (částečně se překrývajících), aby se tak pokryl, cely odříznutý vzorek. V těchto případech výběr charakteristických znaků, společných pro oba překrývající se obrazy, které se využívají jako značkovače slouží k tomu, aby se přečtené délky obrazů spojily, ale aby se nepřekrývaly.

konečné stanovení povrchové délky dráhy každé oblasti se získá zpřůměrováním délek pěti samostatných 1/2 vzorků každé oblasti. Každá povrchová délka dráhy měřeného vzorku by se měla být průměrem povrchových délek dráhy obou bočních okrajů.

Poissonův jev příčného smršťování

Poissonův jev příčného smršťování se měří na zařízeni Instron Model 1122, který je k dispozici u Instron Corporation of Canton, Massachusetts, které je připojeno k počítači Gateway 2000 486/33Hz od Gateway 2000 of N. Sioux City, South Dakota, který používá software Test Works od Sintech, Inc. of Resarch Triangle Park, North Carolina. Všechny hlavní parametry nutné pro testování se zavedou do softwaru Test Works, a to pro každý test. Sběr dat se provádí kombinaci ručního měření šířky vzorku a měřením prodloužení pomocí Test Works.

Vzorky pro tento test jsou 2,54 cm široké á 10,16 cm dlouhé, s dlouhou osou vzorku Odříznutou rovnoběžně se směrem první oblasti vzorku. Vzorek by se měl odříznout ostrým nožem, nebo jiným vhodným řezným nástrojem, který by byl schopný odříznout ► J...

vzorek široký 2,54 cm. Je důležité, aby byl represéntační vzorek odříznut tak, aby existovala plocha představující symetrii celkového vzorku deformované oblasti. Vyskytnou se případy (vlivem změn šířky deformované části nebo relativních geometrií oblastí 1 a 2), u kterých bude nutné ukrojit buďto větší nebo menší vzorky, než jak je to zde uvedeno. V tomto případě je velmi ·· ···· fefe fefefe· « · • fefe • fefefefe

Ir * « fe ·· ··· důležité zaznamenat (společně s každým hlášeným datem) velikost vzorku, ze kterého byla vzata plocha deformované oblasti, a která zahrnuje grafické vyjádření representační plochy použité pro tento vzorek. Obecně platí, že poměr stran 2:1, pro běžnou prodlouženou roztaženou část, by se měl pokud, možno dodržet. Testuje se pět vzorků.

Příchytky Instronu sestávají ze vzduchem aktivovaných příchytek, které slouží ke koncentraci veškerých svíracích sil podél jedné čáry kolmé ke směru testovaného.prodloužení, přitom zahrnují jeden plochý povrch a protilehlou čelní stranu, ze které vystupuji do polokruhu. Nelze povolit žádný prokluz mezi vzorkem a příchytkami. Vzdálenost mezi čárami svíracích sil by měla být 5,08 cm, měřeno ocelovým pravítkem drženým vedle příchytky. Tato vzdálenost bude nazývána měřenou délkou

Vzorek je upevněn v příchytkách s dlouhou osou kolmou na směr aplikovaného prodloužení. Plocha reprezentující celkovou geometrii vzorku by měla být mezi příchytkami symetricky středěna. Rychlost křižáku je stanovena na 2.5,4 cm/min. Křižák se pohybuje směrem k dosažení stanoveného napětí (měření se provádí při 20% a 60% prodlouženi). Šířka vzorku v nějužším bodě (w2) se měří ocelovým pravítkem-na hodnotu, zaokrouhlenou na nejbližších 0,050 cm. Prodloužení ve směru aplikovaného roztažení se zaznamenává softwarem TestWorks .s hodnotou zaokrouhlenou na nejbližších 0,050 cm. Poissonův jev příčného smrštění (PLCE se vypočítá pomocí následující rovnice:

PLCE - (w2 - Wl) wl <12 - 11) kde W2 = šířka vzorku při aplikovaném podélném prodloužení wl - -původní šířka vzorku = déika vzorku při aplikovaném podélném prodloužení 1.1 = původní délka vzorku (měřená délka) b i ♦ ·«« • · · prodloužení u pěti různých

PLCE při daném procentním • * · f · ·** i

• i ·

- 26 Měření se provádí při 20% a 60% vzorků pro každé dané prodloužení, prodloužení je průměrem pěti měření.

Hystere2ní test

Hysteíezní test se používá pro měření procentního nastavení a procentního uvolnění síly materiálu. Test se provádí na zařízení Instron Model 1122, které je k dispozici u Instron Corporation of Canton, Mass., a které je připojeno k počítači Gatawey 2000 486/3.3 Hz od spol. Gateway 2000 of N.Sioux City, South Dakota 57049., který používá pro každý test software TešťWorks (rychlost křižáku, bod maximálního procentního prodloužení a časy fixace). Veškerý sběr dat, analýza dat a jejich grafické vyjádření se provádí s použitím softwaru TestWorks.

Vzorky používané u tohoto testu jsou široké 2,54 čm a dlouhé 10.16 cm, s dlouhou osou vzorku řezanou rovnoběžně se směrem maximální roztažitelnosti vzorku. Vzorek by se měl řezat ostrým nožem nebo jiným vhodným ostrým nástrojem, který by byl schopný přesně nařezat vzorek široký 2,54 cm. (Pokud existuje více jak jeden směr prodloužení materiálu, vzorek by se měl brát rovnoběžně s reprezentativními směry prodloužení). Vzorek by se měl nařezat tak, aby existovala plocha reprezentující symetrii celého vzorku deformované oblasti. Budou existovat případy (vlivem změn jak velikosti deformované části, tak i relativních geometrii prvních a dřuhýčh oblastí), U kterých bude nutné nařezat buďto větší, nebo menší, vzorky, než jak je to zde navrženo. V tomto případě je velmi důležité zaznamenat( spolu s ostatními zaznamenanými daty) velikost vzorku, která .plocha deformované oblasti byl odebrána, a která zahrnuje schéma reprezentativní oblasti použité pro vzorek. Testují se tři vzorky daného materiálu při každém procentním prodloužení.

Příchytky zařízení Instron sestávají ze vzduchem aktivovaných příchytek, které slouží ke koncentraci veškerých svíracích sil podél jedné čáry kolmé ke směru testovaného

«· ···· • ·* • · · · · * · · • * · t· · · »* fcfcfc* *♦ «fc « · » « ik fcfc r • fcfcfc fcfcfc fc « • * fcfc prodloužení, přitom zahrnují jeden plochý povrch a protilehlou čelní stranu, ze které vystupují do polokruhu. Nelze povolit žádný prokluz mezi vzorkem a příchytkami. Vzdálenost mezi čárami svíracích sil by měla být 5,08 cm, měřeno ocelovým pravítkem drženým vedle příchytky. Tato vzdálenost bude nazývána měřenou délkou. Vzorek je upevněn v příchytkách s dlouhou osou kolmou na směr aplikovaného prodloužení. Rychlost křižáku je nastavena na 25,4 cm/min. Křižák se pohybuje k maximálnímu procentnímu prodloužení a drží vzorek na tomto procentním prodloužení po dobu 30s. Po uplynutí třiceti sekund se křižák vrací do původní polohy (0% prodloužení) a v této poloze zůstává po dobu 60s. Křižák se potom vrací ke stejnému maximálnímu procentnímu prodloužení, které se použilo v prvním cyklu, zde zůstává po dobu 30s a vrací se k nule.

Generuje se graf dvou cyklů. Procentní uvolnění síly se stanoví následujícím, výpočtem dat síly z prvního cyklu:

Síla při max.% prodloužení-síla po 30s klidu x 100 = % uvol.sily

Síla při max.% prodloužení (cyklus 1)

Procentní množina je procentním prodloužením vzorku druhého cyklu, kdy vzorek začíná vůči prodlouženi klást odpor. Hodnota průměrného procentní uvolnění a procentní množiny pro tři vzorky se hlásí pro každou testovanou hodnotu maximálního procentního prodloužení.

Test pevnosti v tahu

Test pevnosti v tahu se používá k měření síly versus procentní prodloužení a procentní dosažitelné roztažení materiálu. Test se provádí na zařízení Instron Model 1122, , které je k dispozici u Instron Corporation of Cantoň, Mass., a které je připojeno k počítači Gatawey 2000 486/33 Hz od spol. Gateway 2000 of N.Sioux City, South Dakota 57049, který používá pro každý test software TestWorks od spol. Sintech, lne. of • 4 4 * · • fa 4 4 4 4 4' 9 fa 4 4 · fa fa fa 4 · fa fa 4 • 4 4 fa 4 M 9 4 ·· » · 4 1

4 4 fa « 4

Research Triabgle Park, North Carolina. Všechny základní parametry, potřebné k testování, se zavádí do TestWorks softwaru pro každý test. Pomocí tohoto softwaru se rovněž provádí sběr dat, analýza dat a grafické znázornění dat.

Vzorky-používané u tohoto testu jsou široké 2,54 cm a. dlouhé 10.16 cm,, s dlouhou osou vzorku řezanou rovnoběžně se směrem maximální rožtažitelnosti vzorku. Vzorek by se měl řezat ostrým nožem nebo jiným vhodným ostrým nástrojem, který by byl schopný přesně nařezat vzorek široký 2,54 cm. (Pokud existuje více ják jeden směr prodloužení materiálu, vzorek by se měl brát rovnoběžně s reprezentativními směry prodloužení). Vzorek by se měl nařezat tak, aby existovala plocha reprezentující symetrii celého vzorku deformované oblasti. Budou existovat případy (vlivem změn jak velikosti deformované části, tak i relativních geometrií prvních a druhých oblastí), u kterých bude nutné nařezat buďto větší, nebo menší vzorky, než jak je to zde navrženo. V tomto případě je velmi důležité zaznamenat( spolu s ostatními zaznamenanými daty) velikost vzorku, která plocha deformované oblasti byl odebrána, a která zahrnuje schéma reprezentativní oblasti použité pro vzorek. Testují se tři vzorky daného materiálu při každém procentním prodloužení.

Příchytky zařízení Instron sestávají ze vzduchem aktivovaných příchytek, které slouží ke koncentraci veškerých svíracích sil podél jedné čáry kolmé ke směru testovaného prodlouženi, přitom zahrnují jeden plochý povrch a protilehlou čelní stranu, ze které vystupují do polokruhu, a to k minimalizaci prokluzu. Vzdálenost mézi čárami svíracích sil by měla být 5,-08 cm, měřeno ocelovým pravítkem drženým vedle příchytky. Tato vzdálenost bude nazývána měřenou délkou. Vzorek jě upevněn v příchytkách s dlouhou osou kolmou na směr aplikovaného prodloužení. Rychlost křižáku je nastavena na 25,4 cm/min. Křižák vzorek prodlužuje až do okamžiku, kdy vzorek praskne a křižák še z tohoto bodu vrací do původní polohy (0% prodloužení).

Procentní dosažitelné natažení je bodem, při kterém dochází k inflekci křivky sila-prodloužení, přičemž za tímto bodem dochází ♦ »·»» »9 • 9 • 9 9 9 9 9 9 « 9 9 9 9 9 9

9 9 9 · « 9 · · 9

9 9 · V ·

9» '·· 9 9 9 9 • 9 · · 9 i · ·

- 29 - Z k rychlému nárůstu množství síly, potřebné k dalšímu prodloužení vzorku. Průměrná hodnota dosažitelného natažení u třech vzorků se zaznamenává.

Bylo popsáno a zobrazeno konkrétní provedeni tohoto vynálezu. Odborníkům v oboru je zřejmé., že možné provést mnoho změn a modifikací, aniž by došlo ke vzdálení se od rozsahu a myšlenky tohoto vynálezu. Úmyslem autora je v přiložených nárocích pokrýt všechny takové změny a modifikace, které patří do rozsahu tohoto vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Měkký materiál tkaniny je charakteristický tím, že zahrnuje množství prvních oblastí a množství druhých oblastí, které jsou zhotoveny z materiálu stejného složení, kde se část zmíněných prvních óblstí roztahuje v prvním směru, zatímco zbytek prvních oblastí se roztahuje v druhém směru, který je kolmý na zmíněný první směr, se kterým se protíná, kde zmíněné první oblasti vytváří hranicí zcela obklopující zmíněné druhé oblasti, které zahrnují možství prvků podobných žebrům, kde zmíněné první oblasti podstupují deformaci na molekulární úrovní a rovněž geometrickou deformaci, jestliže je zmíněný materiál tkaniny podroben aplikovanému prodloužení podél alespoň jedné osy.
2. Měkký materiál tkaniny vykazuje pružné chováni podél alespoň jedné osy, kdy je zmíněný materiál tkaniny charakteristický tím, že zahrnuje množství prvních oblastí a množství druhých oblastí, které jsou zhotoveny z materiálu stejného složení, přičemž každá oblast má vyčnívající délku dráhy bez napětí, kde se část prvních oblastí roztahuje v prvním směru, zatímco zbytek zmíněné první oblasti se roztahuje v druhém směru, který je kolmý na první směr, se kterým se protíná, kde zmíněné první oblasti vytváří hranici zcela obklopující zmíněné druhé oblasti, které zahrnují množství prvků podobných žébrům, kde zmíněná první oblast podstupuje deformaci na molekulární úrovní a rovněž geometrickou deformaci a zmíněná druhá oblast z počátku podstupuje geometrickou deformaci, jestliže je zmíněný materiál tkaniny podroben aplikovanému prodloužení ve směru rovnoběžném se zmíněnou osou, přičemž první a druhá oblast se vrací do své vyčnívající délky dráhy bez napětí, jestliže se aplikované prodloužení uvolní.
3. Měkký materiál tkaniny podle nároku 1 nebo 2, φφ ·*·» • » » φ · φ φφ ί · * φ « φ « · · « φ φ φ φφφφ φφ φ • φ. φ φφφ» φ φ φ φφφφ φ φ · * φ φ φ φ φ · • φ · φ φ φ

Φ I ♦ » ΦΦ Φ φ vyznačující se tím, ze zmíněná první oblast a zmíněná druhá oblast se od sebe liší.
4. Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že zmíněná první oblast nezahrnuje prvky podobné žebrům.
5. Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se t i m, že 2míněné prvky podobné žebrům mají hlavní osu a vedlejší osu.
6. Měkký materiál tkaniny podle nároku 5, vyznačující se t í m, že první a druhá oblast zahrnují alespoň jednu vrstvu tenkého materiálu - filmu.
7. Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se t í m, že zmíněným materiálem tkaniny je spodní vrstva absorpčního výrobku na jedno použití.
8. Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že zmíněný materiál tkaniny je částí spodní vrstvy absorpčního výrobku na jedno použití.
9. Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že zmíněným materiálem tkaniny je horní vrstva absorpčního výrobku na jedno použití.
10. Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že zmíněným materiálem tkaniny je část horní vrstvy absorpčního výrobku na jedno použití.
11.Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku, • fl. ···· flfl ·· • · fl flfl·· flfl · fl fl·· fl fl flfl ··· flflfl fl, · * fl fl fl flfl flfl flfl flfl • flflfl fl' • flfl vyznačující se tím, že zmíněným materiálem tkaniny je laminát ze dvou nebo více materiálů.
12.Měkký materiál tkaniny podle kteréhokoliv předchozího nároku vyznačující se tím, že zmíněný materiál tkaniny vykazuje hodnotu Poissonova jevu příčného smrštění, která je menší než 0,4 při 60% prodloužení, měřeno kolmo ke zmíněné ose.