HU221758B1

HU221758B1 - Elasztikus és tágulóképes mezőkkel rendelkező szövedékanyag

Info

Publication number: HU221758B1
Application number: HU9902070A
Authority: HU
Inventors: John Joseph Curro; Richard Worthington Lodge
Original assignee: The Procter & Gamble Co.
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2003-01-28
Also published as: NO982535D0; CO4770987A1; ZA9610066B; CA2239425C; NO982535L; KR100459955B1; EG21426A; KR19990071911A; HUP9902070A3; CA2239425A1; US5993432A; ATE222737T1; AU726134B2; EP0871421A1; EP0871421B1; DE69623327D1; HK1016059A1; AU1022097A; MX9804420A; ES2180814T3

Abstract

A találmány tárgya egy szövedékanyag, amely megnyújtásra elasztikus éstáguló viselkedést mutat legalább egy tengely mentén. Aszövedékanyagnak van egy elasztikus mezője (44) és egy tágulóképesmezője (45), amely az elasztikus mezővel (44) határosan elrendezett.Az elasztikus mező (44) és a tágulóképes mező (45) lényegében azonosanyagból van kialakítva. Az elasztikus mező (44) egy feszíthetőhálózatot tartalmaz, amelynek van egy első területe (64) és egymásodik területe (66). A második terület (66) felszíni úthosszanagyobb, mint az első terület (64) felszíni úthossza a tengellyelpárhuzamosan mérve a szövedék megfeszítetlen állapotában. Atágulóképes mezőnek (45) van egy felszíni úthossza, ami nagyobb, minta feszíthető hálózat első területének (64) felszíni úthossza, és egyfelszíni úthossza, amely eltér a feszíthető hálózat másodikterületének (66) felszíni úthosszától a tengellyel párhuzamosan mérvea szövedék megfeszítetlen állapotában. A tágulóképes mező (45) kisebbfeszítőerejű, mint az elasztikus mező (44). A szövedékanyag alkalmasabszorbens cikkek elasztikus részeihez. ŕ

Description

A találmány tárgyát olyan szövedékanyag képezi, amelynek elasztikus és tágulóképes mezői vannak. A találmány szerinti, elasztikus és tágulóképes mezőkkel rendelkező szövedékanyag elasztikus jellegű viselkedést mutat egy ható és megszűnő (azaz ciklikus) megnyújtással szemben, legalább egy tengely irányában.

A találmány szerinti szövedékanyag lehetséges felhasználása széles körű a tartós és eldobható ruhadarabokban, de különösen alkalmas eldobható abszorbens cikkekben, így eldobható pelenkákban, inkontinens betétekben, inkontinens alsóneműkben, edzőnadrágokban, női higiénés ruhadarabokban való alkalmazásra.

Kisgyermekek és más, vizeletüket visszatartani képtelen személyek abszorbens cikkeket, például pelenkákat viselnek, amelyek felfogják és visszatartják a vizeletet és más kiválasztási termékeket. Az abszorbens cikkek rendeltetése a kibocsátott anyagok visszatartása, valamint ezen anyagok elszigetelése a viselő testétől, ruházatától és ágyneműjétől. A szakterületen számos, különböző alaptípusú, eldobható abszorbens cikk ismeretes, így például a „Disposable Diaper” című, US 26.152 számú szabadalmi irat egy széles körben elfogadott és kereskedelmileg sikeres eldobható pelenkát ír le. A „Contractable Sídé Portions fór Disposable Diaper” című, US 3.860.003 számú szabadalmi irat egy rugalmasított combmandzsettás eldobható pelenkát ír le, amely ugyancsak széles körben elfogadott és kereskedelmileg is sikeres.

Az abszorbens cikkek azonban hajlamosak megereszkedni és eltávolodni a viselő testétől, vagy lecsúszni róla a viselés során. A megereszkedést és eltávolodást, vagy lecsúszást a viselő légző-, hely- és helyzetváltoztató mozgásai, a kiválasztás termékeivel megtelt abszorbens cikkre ható, lefelé irányuló erők és magának az abszorbens cikk anyagának a viselő mozgása hatására fellépő deformációja okozzák. Az abszorbens cikk ilyen megereszkedése és eltávolodása az abszorbens cikk idő előtti szivárgásához és az övtájékon vagy a combtájékon való hiányos illeszkedéséhez vezet.

Az abszorbens cikkeknek a viselőn való, sokkal simulóbb illeszkedése érdekében számos, a kereskedelemben kapható abszorbens cikk rugalmas részekkel van ellátva. A rugalmas oldallapokkal ellátott eldobható pelenkára az US 5.151.092 számú szabadalmi irat szolgál példával. A gumírozott szövetek azonban költségesek és az összeszerelés során komoly mértékű manipulációt és kezelést igényelnek. Emellett, bár a rugalmas részek bizonyos fokú feszülést biztosítanak az abszorbens cikknek, az abszorbens cikk azon alkatrészei, amelyekhez a rugalmas részt erősítik, tipikusan nem rugalmasak, ezért a rugalmas anyagot előfeszíteni kell az abszorbens cikkhez való erősítés előtt, vagy a rugalmatlan alkatrészt kell mechanikus kezeléssel (például gyűrűs hengerrel) nyújthatóvá tenni, hogy a rugalmas anyag hatása érvényesülhessen. Ellenkező esetben a rugalmas anyagot a rugalmatlan alkatrészek nem engedik elmozdulni.

A WO 95/03765 számú leírás rugalmas jellegű szövedéket ismertet, amely különböző rugalmasságú mezőkből áll. így tehát találmányunk célja egy viszonylag olcsó, egyszerűen gyártható szövedékanyag, amely „elasztikus jellegű” viselkedést mutat a ható, majd megszűnő nyújtással szemben. Találmányunkban az „elasztikus jellegű” jelző a szövedékanyagok azon viselkedésére utal, hogy a szövedékanyag egy nyújtóerő hatására megnyúlik az erő irányában, majd a nyújtóerő megszűnésekor a szövedékanyag lényeges mértékben visszatér a megnyújtás előtti állapotba.

Találmányunk célja még egy olyan szövedékanyag, amely gumiszerű viselkedést mutat válaszul egy ható, majd megszűnő megnyújtásra anélkül, hogy rugalmas anyagot, például természetes vagy szintetikus gumit használnánk benne.

A találmány tárgya szövedékanyag, amely megnyújtásra elasztikus és táguló viselkedést mutat legalább egy tengely mentén, és ismérve, hogy a szövedékanyagnak van egy elasztikus mezője és egy tágulóképes mezője, amely az elasztikus mezővel határosán elrendezett; az elasztikus mező és a tágulóképes mező lényegében azonos anyagból vannak kialakítva; az elasztikus mező egy feszíthető hálózatot tartalmaz, amelynek van egy első területe és egy második területe; a második terület felszíni úthossza nagyobb, mint az első terület felszíni úthossza a tengellyel párhuzamosan mérve a szövedék megfeszítetten állapotában; a tágulóképes mezőnek van egy felszíni úthossza, ami nagyobb, mint a feszíthető hálózat első területének felszíni úthossza, és egy felszíni úthossza, amely eltér a feszíthető hálózat második területének felszíni úthosszától a tengellyel, párhuzamosan mérve a szövedék megfeszítetlen állapotában, és a tágulóképes mező kisebb feszítőerejű, mint az elasztikus mező.

Az elasztikus mező szerepe a rugalmas tágulás és összehúzódás. Az elasztikus mező előnyösen egy szerkezetileg elasztikus fólia (structural elastic-like film, rövidítése SELF)-szövedék, mivel a SELF-szövedék lehetővé teszi az erő/megnyúlás jellemzők pontos megtervezését minimális mennyiségű anyagfelhasználással (rugalmas anyag használatára nincs szükség).

Egy SELF-szövedék gumiszerű viselkedést mutat a megnyújtás irányában anélkül, hogy rugalmas anyagot adnánk hozzá. A SELF-szövedékek a megnyújtásnak ellenálló, szabályozott erő legalább két, lényegesen különböző fokozatát mutatják legalább egy meghatározott tengely irányában, ha rájuk egy, a meghatározott tengellyel párhuzamos irányú megnyújtóerő hat. A SELFszövedékek közé tartoznak az olyan feszíthető hálózatok, amelyeknek legalább két folytonos, jellegzetes és különböző területük van. A területek egyike úgy van kialakítva, hogy ellenálló erőt fejtsen ki egy előre meghatározott tengely irányában ható megnyújtásra, mielőtt a másik területen lényeges ellenálló erő lépne fel a megnyújtással szemben. Legalább az egyik terület felszíni úthossza nagyobb, mint a másik területé az előre meghatározott tengellyel lényegében párhuzamos irányban mérve, ha az anyag kinyújtatlan állapotban van. A hosszabb felszíni úthosszái rendelkező terület egy vagy több bordaszerű elemet foglal magában, amelyek túlnyúlnak a másik terület síkján. A SELF-szövedékek a megnyújtással szembeni első ellenálló erőt addig mu2

HU 221 758 Bl tátják, amíg a szövedék megnyúlása következtében a hosszabb felszíni úthosszái bíró terület nagyobb része belép a megnyújtás síkjába, amikortól a SELF-szövedék a második ellenálló erőt mutatja a további megnyújtással szemben. A megnyújtással szembeni teljes ellenálló erő nagyobb, mint az első terület által felmutatott első ellenálló erő.

A SELF-szövedékek a megnyújtásnak ellenálló erő határozott és hirtelen fellépő fokozódásával járó megnyúlást és visszatérést is mutathatnak, amikor a határozott és hirtelen fellépő ellenálló erő megakadályozza a további megnyúlást a viszonylag gyenge megnyújtóerőkkel szemben. A megnyújtásnak ellenálló erő határozott és hirtelen fokozódását „erőfal”-nak nevezzük. Az „erőfal” kifejezésen egy szövedékanyag megnyújtásnak ellenálló erejének azt a viselkedését értjük, amikor a megnyúlás egy bizonyos pontján - amely eltér a megnyújtásán vagy kiindulási ponttól - a megnyújtásnak ellenálló erő hirtelen fokozódik. Az erőfal elérése után a szövedékanyag további megnyújtása már csak a nyújtóerő olyan mértékű fokozásával lehetséges, amellyel felülmúlható a szövedékanyag ellenálló ereje.

A bordaszerű elemek teszik lehetővé, hogy a második terület lényegében egy geometriai deformálódáson menjen keresztül, ami lényegesen kisebb ellenálló erőt eredményez a megnyújtással szemben, mint az első terület molekuláris szintű deformációja. A „molekuláris szintű deformáció” kifejezés alatt azt a deformálódási értjük, amely egy molekulában megy végbe és szabad szemmel nem figyelhető meg. Ez azt jelenti, hogy aki képes a molekuláris szintű deformáció hatásának megfigyelésére, még az sem lehet képes az azt lehetővé tevő vagy okozó deformációt észrevenni. A „geometriai deformáció” kifejezés alatt azt a deformációt értjük, ami közönségesen, szabad szemmel észrevehető, amikor a szövedékanyagot vagy a szövedékanyagból készült ruhadarabot megnyújtják. A geometriai deformáció fogalmába tartozik egyebek mellett a hajlítás, a kisimítás és a csavarás is.

A tágulóképes mező, amely az elasztikus mező mellett helyezkedik el, teszi lehetővé, hogy az elasztikus mező megnyúljon anélkül, hogy túlzott feszültségek lépnének fel benne. A tágulóképes mező előnyösen mechanikus kezeléssel legalább bizonyos fokig nyújthatóvá van téve (azaz a tágulóképes mezőt képező anyag előfeszített vagy maradandóan megnyújtott). Amennyiben nincs tágulóképes mező az elasztikus mező mellett, úgy a megnyújtható erők egy vonalon koncentrálódnának az elasztikus mező szomszédságában, ami lényegében lehetetlenné tenné az elasztikus mező megnyúlását.

A találmányt részletesebben a következő ábrákra való hivatkozással ismertetjük.

Az 1. ábra a találmány egyik megvalósítása, egy eldobható pelenka síknézete, amelynek egyes részletei ki vannak vágva, hogy láthatóvá tegyük a belső szerkezetét; a pelenka a külső felszíne felől látható;

a 2. ábra a találmány szerinti hátsó derékrész kinagyított részlete az elasztikus és a tágulóképes mezőkkel;

a 3. ábra a megnyújtásnak ellenálló erő alakulását mutatja a megnyújtás százalékos mértékének függvényében. Az ábrán egy találmány szerinti, a Clopay 1401 alapanyagból készült SELF-szövedéket, és egy ugyanabból készült alapszövedéket hasonlítunk össze;

a 4A. ábra egy SELF-szövedék egy részletének perspektivikus rajza megnyújtatlan állapotban;

a 4B. ábra egy SELF-szövedék egy részletének perspektivikus rajza a 3. ábrán látható I. fokozatú megnyújtásnak megfelelő állapotban;

a 4C. ábra egy SELF-szövedék egy részletének perspektivikus rajza a 3. ábrán látható II. fokozatú megnyújtásnak megfelelő állapotban;

az 5. ábra a SELF-szövedék rugalmas hiszterézisének grafikonja, amelyet a 3. ábrán a 720 görbe jelenít meg, amikor a SELFszövedéket 60% megnyújtással járó hiszterézisvizsgálatnak vetjük alá;

a 6. ábra a 2. ábrán látható, nyújtható derékrész elkészítéséhez használt, előnyös készülék egyszerűsített rajza;

a 7. ábra egy találmány szerinti pelenka másféle megvalósításának síknézete;

a 8. ábra egy 7. ábrán látható pelenka síknézete megnyújtott vagy feszített állapotban;

a 9. ábra egy találmány szerinti pelenka másféle kiviteli alakja.

Az „abszorbens cikk” kifejezés alatt olyan termékeket értünk, amelyek emberi kiválasztási anyagokat abszorbeálnak és tartanak magukban, és - pontosabban olyan termékeket, amelyeket a viselő testére vagy annak közelébe helyeznek, hogy abszorbeálják és magukban tartsák az emberi testből távozó különböző kiválasztási anyagokat. Az „eldobható” szó azt fejezi ki, hogy az abszorbens cikkek nincsenek arra szánva, hogy kimossák vagy más módon helyreállítsák, és újra abszorbens cikként használják fel azokat (azaz arra vannak szánva, hogy egyszeri használat után eldobják és előnyösen újra feldolgozzák, komposztálják vagy más, a környezettel összeférő módon megsemmisítsék azokat). Az abszorbens cikkek egyszer használatos voltából következik, hogy elkészítésükhöz kis költségű anyagok és gyártási eljárások kívánatosak. Az „egységes” abszorbens cikk olyan abszorbens cikkeket jelent, amelyeket önálló részek egyesítésével alakítottak egy meghatározott, egységes egésszé, és így nem igényelnek különálló manipulálórészeket, például külön rögzítőt vagy burkolószövetet.

A találmány szerinti abszorbens cikk egy előnyös megvalósítási formája az egységes, eldobható abszorbens cikk, a 30 pelenka, amely az 1. ábrán látható. A „pelenka” név alatt az olyan abszorbens cikkeket értjük, amelyeket általában csecsemők és vizeletüket visszatartani képtelen személyek viselnek úgy, hogy az körülbelül a viselő alsó féltestén helyezkedik el. Belát3

HU 221 758 Bl ható azonban, hogy a találmány más abszorbens cikkekre, például pelenkanadrágokra, inkontinens fehérneműkre, pelenkarögzítőkre és burkolószövetekre, női egészségügyi alsóneműkre, edzőnadrágokra és hasonlókra is vonatkozik.

Az 1. ábrán a találmány szerinti 30 pelenka síknézete látható kisimított, nem összehúzott állapotban, és amelyen a szerkezet egyes részei ki vannak vágva, hogy a 30 pelenka felépítése sokkal világosabban bemutatható legyen, és amelyen a 30 pelenkának a viselőtől elfelé forduló felszíne, a külső felszín néz a szemlélő felé. Amint az az 1. ábrán látható, a 30 pelenka tartalmaz egy folyadékáteresztő 32 fedőréteget, egy folyadékot át nem eresztő, a 32 fedőréteggel egyesített 33 hátlapot és egy, a 32 fedőréteg és a 33 hátlap között elhelyezett 34 abszorbens magot; továbbá 35 rugalmasított combmandzsettákat; egy rugalmasított 43 hátsó derékrészt, amely a 44 elasztikus mezőt és a 45 tágulóképes mezőt tartalmazza; egy 90 elülső derékrészt; a 92 fiiles hajtókákat; és egy 80 rögzítőrendszert, amely egy pár 81 első rögzítőtagot és egy pár 82 második rögzítőtagot tartalmaz.

Bár a 30 pelenka számos, jól ismert módon állítható össze, az előnyös megoldások az US 3.860.003 és 5.151.092 számú szabadalmi iratokban vannak leírva.

Az 1. ábrán látható 30 pelenkának van egy 50 belső felszíne, egy 51 külső felszíne (az 1. ábrán a szemlélő felé néz), amely a belső felszínnel szemben áll, egy 40 első derékrésze, egy 41 második derékrésze, amely a 40 első derékrésszel szemben áll, egy 42 comb közötti része, amely a 40 első derékrész és a 41 második derékrész között helyezkedik el, és egy szegélye, amelyet a 30 pelenka kerülete vagy külső élei alkotnak, amelyek közül a hosszanti éleket a 38 és a végéleket a 39 számok jelölik. A 30 pelenka 50 belső felszíne a 30 pelenkának azt a részét foglalja magában, amely a használat során a viselő testének szomszédságában helyezkedik el (tehát az 50 belső felszínt általában legalább a 32 fedőréteg egy része és a 32 fedőréteghez csatlakoztatott egyéb alkotórészek alakítják ki). Az 51 külső felszínt a 30 pelenka azon részei alkotják, amelyek a viselő testétől elfelé helyezkednek el (tehát az 51 külső felszínt általában legalább a 33 hátlap egy része és a 33 hátlaphoz csatlakoztatott egyéb alkotórészek alakítják ki). A „csatlakoztatott” kifejezés magában foglalja mindazokat az elrendezéseket, ahol egy elem közvetlenül van egy másik elemhez erősítve azáltal, hogy az egyik elemet közvetlenül a másikhoz rögzítjük, valamint azokat az elrendezéseket, ahol egy elem közvetve van egy másik elemhez erősítve azáltal, hogy az egyik elemet közbenső elem(ek)hez rögzítjük, amely(ek)et viszont a másik elemhez rögzítünk. A 40 első derékrész és a 41 második derékrész a szegély 39 végéleitől a 42 comb közötti részig teijednek. Az oldalirány (X irány vagy szélesség) az az irány, amely párhuzamos a 30 pelenka 101 oldalsó középvonalával; a hosszirány (Y irány vagy hosszúság) az az irány, amely párhuzamos a 100 hosszanti középvonallal; és a tengelyirány (Z irány vagy vastagság) az az irány, amely a 30 pelenka vastagságán keresztülmutat.

A 34 abszorbens mag bármilyen abszorbens mag lehet, amely általában összenyomható, illeszkedni képes, nem irritálja a viselő bőrét és képes abszorbeálni és magában tartani a folyadékokat, mint például a vizeletet és más kiválasztási termékeket. A 34 abszorbens magnak van egy 95 külső felszíne, egy 96 belső felszíne, 97 oldalsó élei és 98 derékélei. A 34 abszorbens mag a formák és méretek széles változataiban gyártható (például lehet négyszögletes, homokóra alakú, T alakú, aszimmetrikus stb.) és az eldobható pelenkákban és más abszorbens cikkekben közönségesen használt folyadékabszorbeáló anyagokból, például aprított facsiszolatból, amit általában „légnemez”-ként említenek, készülhet. A megfelelő abszorbens anyagokra példaként említjük még a kreppelt cellulózvattát, az olvasztva porlasztott polimereket, köztük a koformált, keresztkötéses cellulózrostokat, a szöveteket, köztük a szövetburkolatokat és rétegelt szöveteket, az abszorbens habokat, az abszorbens szivacsokat, a szuperabszorbens polimereket, az abszorbens gélképző anyagokat vagy bármely, ezekkel egyenértékű anyagot vagy anyagok kombinációit.

A 34 abszorbens mag alakja és szerkezete ugyancsak változtatható (például az abszorbens magnak lehetnek változó vastagságú mezői, lehet egy hidrofil gradiense, egy szuperabszorbens gradiense vagy alacsonyabb átlagos sűrűségű és alacsonyabb átlagos rizsmasúlyú gyűjtőmezői; vagy egy vagy több réteget vagy szerkezetet tartalmazhat). A 34 abszorbens mag teljes abszorbciós kapacitásának azonban meg kell felelnie a 30 pelenka tervezett terhelhetőségének és felhasználási céljának. A 34 abszorbens mag méretének és abszorbciós kapacitásának még változtathatónak is kell lennie, hogy a csecsemőktől a felnőttekig teijedő viselőkhöz alkalmazkodhasson.

A 30 pelenka egy megvalósításának egy aszimmetrikus, módosított T alakú 34 abszorbens magja van fülekkel a 40 első derékrészben, de általában négyszög alakkal a 41 második derékrészben. Mintaszerű abszorbens szerkezetek, amelyeket 34 abszorbens magként használunk találmányunkban, és amelyek széles körben elfogadottak és kereskedelmileg sikeresek, vannak leírva az US 4.610.687 számú, „High-Density Absorbent Structures” című, a 4.673.402 számú, „Absorbent Articles with Dual-Layered Cores” című, a 4.888.231 számú, .Absorbent Core Having a Dusting Layer” című, valamint a 4.834.735 számú és „High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones” című szabadalmi iratokban. Az abszorbens mag tartalmazhatja továbbá azt a kettős magrendszert, amelyben egy, kémiailag merevített rostokból álló felfogó/elosztó réteg helyezkedik el az abszorbens tárolómag fölött, amint az részletesen le van írva az US 5.234.423 számú, .Absorbent Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency”, és az 5.147.345 számú, „High Efficiency Absorbent Articles fór Incontinence Management” című szabadalmi iratokban.

A 33 hátlap a 34 abszorbens mag külső felszínének szomszédságában helyezkedik el, és előnyösen egy (nem látható) csatlakozókészülékkel kapcsolódik ahhoz

HU 221 758 Bl a szakterületen jól ismert módon. így például a 33 hátlap egy egyenletes ragasztóréteggel, egy mintázatos ragasztóréteggel vagy különálló csíkokban, spirálokban vagy foltokban felhordott ragasztóval lehet a 34 abszorbens maghoz rögzítve. Megfelelőnek találtuk erre a célra a Η. B. Fuller Company (St. Paul, Minnesota) HL1258 kereskedelmi nevű ragasztóanyagát. A csatlakozókészüléken a ragasztóanyag előnyösen szálacskák rendezetlen hálózata alakjában van jelen, amint az az US 4.573.986 számú, „Disposable Waste-Containment Garment” című szabadalmi iratban olvasható. Egy másik megfelelő csatlakozókészülék, amelyen a ragasztóanyag-szálacskák rendezetlen hálózata számos, spirálisan lefutó csíkot alkot, valamint a gyártási eljárás és gyártóberendezés van ismertetve az US 3.911.173, a 4.785.996 és a 4.842.666 számú szabadalmi iratokban. Másrészt a csatlakozókészülék lehet hővel, nyomással, ultrahanggal vagy dinamikus mechanikai úton létrehozott kötés is, vagy bármilyen más, megfelelő csatlakozókészülék, vagy az olyan csatlakozókészülékek bármilyen kombinációja, amelyek a szakterületen ismertek.

A 33 hátlap folyadékokkal (például vizelettel) szemben átjárhatatlan és előnyösen egy vékony műanyag fóliából készül, de használható bármely más flexibilis és folyadékot át nem eresztő anyag is. A „flexibilis” fogalommal az olyan anyagokat jelöljük, amelyek engedékenyek és könnyen alkalmazkodnak az emberi test általános méreteihez és körvonalához. A 33 hátlap megakadályozza, hogy a 34 abszorbens mag által abszorbeált és tárolt kiválasztási termékek átnedvesítsék a 30 pelenkával érintkező ruhákat, például az ágyneműt és alsóruházatot. Továbbá a 33 hátlap átengedheti a 34 abszorbens magból távozó gőzöket (azaz „lélegző” lehet), de mégis megakadályozza a folyadékok áthatolását. A 33 hátlap így lehet szövött vagy nemszövött anyag, polimerfólia, például termoplasztikus polietilén- vagy polipropilénfólia, vagy összetett anyag, például fóliával bevont, nemszövött anyag. Az alkalmas hátlapra példa egy körülbelül 0,012-0,051 mm vastagságú, termoplasztikus fólia. További alkalmas anyagok a 33 hátlaphoz a Tredegar Industries, Inc. (Térré Haute, Indiana) által gyártott, RR8220 jelzésű fúvott fóliák és az RR5475 jelzésű extrudált fóliák. A 33 hátlap előnyösen dombornyomásos és/vagy mattírozott felületű, hogy még textilszerűbb megjelenése legyen.

A 32 fedőréteg a 34 abszorbens mag belső felszínén helyezkedik el, és előnyösen ahhoz és a 33 hátlaphoz van rögzítve egy csatlakoztatóeszközzel (az ábrán nem látható), a szakterületen jól ismert módon. A megfelelő csatlakozókészülékeket már leírtuk a 33 hátlapnak a 34 abszorbens maghoz való rögzítésével kapcsolatban. Találmányunk egy előnyös megvalósítása esetében a 32 fedőréteg és a 33 hátlap közvetlenül vannak egymáshoz erősítve a pelenka kerületén és közvetve vannak egymáshoz rögzítve úgy, hogy közvetlenül vannak a 34 abszorbens maghoz erősítve a (nem látható) csatlakozókészülékek által.

A 32 fedőréteg engedékeny, lágy tapintású és nem irritálja a viselő bőrét. Továbbá a 32 fedőréteg előnyösen folyadékáteresztő, így megengedi folyadékok (például vizelet) akadálytalan áthaladását teljes vastagságán. Egy megfelelő 32 fedőréteg az anyagok széles köréből gyártható, például porózus habokból, hálózatos habokból, lyukacsos műanyag fóliákból, vagy természetes szálak (például fa- vagy gyapotrostok), szintetikus szálak (például poliészter vagy polipropilén) vagy természetes és szintetikus szálak keverékének szövött vagy nemszövött szövedékéből. Előnyösen a 32 fedőréteg egy hidrofób anyagból készül, hogy elszigetelje a viselő bőrét a 32 fedőrétegen áthaladó és a 34 abszorbens mag által tárolt folyadékoktól (azaz megakadályozza a visszanedvesedést). Ha a 32 fedőréteg hidrofób anyagból készül, úgy legalább a 32 fedőréteg felső felszíne kezeléssel hidrofillé van téve, hogy a folyadékok átjutása sokkal gyorsabban menjen végbe. Ez lecsökkenti annak valószínűségét, hogy a kiválasztási termékek lefolynak a 32 fedőrétegről ahelyett, hogy átszívódnának azon és abszorbeálódnának a 34 abszorbens magban. A 32 fedőréteg egy felületaktív anyaggal végzett kezeléssel tehető hidrofillé. A 32 fedőréteg felületaktív anyaggal való kezelésének alkalmas módszerei közé tartozik a 32 fedőréteg anyagának lepermetezése a felületaktív anyaggal vagy az anyag bemerítése a felületaktív anyagba. Az ilyen kezelés és a hidrofilitás részletesen le van írva az US 4.988.344 számú, „Absorbent Articles with Multiple Layer Absorbent Layers” című, és az US 4.988.345 számú, „Absorbent Articles with Rapid Acquiring Absorbent Cores” című szabadalmi iratokban.

Számos olyan gyártási technika van, amelyek a 32 fedőréteg gyártására használhatók. így például a 32 fedőréteg lehet rostok nemszövött szövedéke. Ha a 32 fedőréteg egy nemszövött szövedék, a szövedék lehet sodorva kötött, kártolt, nedvesen rétegezett, olvadva fújt, vízben kuszáit vagy a fenti módszerek kombinációjával készült. Egy alkalmas 32 fedőréteg kártolt és hővel rögzített a szakemberek által jól ismert módon. Egy megfelelő fedőréteg pászma hosszúságú polipropilénszálakat tartalmaz, amelyek finomsági száma (denieije) körülbelül 2,2. A „pászma hosszúságú szálak” kifejezés azokra a szálakra vonatkozik, amelyek hossza legalább körülbelül 15,9 mm. Előnyösen a 32 fedőréteg rizsmasúlya körülbelül 18-25 g/m². Megfelelő 32 fedőréteget gyárt a Veratec, Inc., az International Paper Company (Walpole, Ma.) egy részlege, P-8 márkanév alatt.

A 30 pelenka továbbá előnyösen 35 rugalmasított combmandzsettákat is tartalmaz, amelyek fokozzák a folyadékok és más kiválasztási termékek visszatartását. Mindkét 35 rugalmasított combmandzsetta számos különböző megoldást tartalmazhat a testfolyadékok combtájékon való kijutásának csökkentése érdekében. (A combmandzsettát nevezhetik és néha nevezik még combszalagnak, oldalhajtókának, zárómandzsettának vagy rugalmas mandzsettának is.) Az US 3.860.003 számú szabadalmi irat egy olyan eldobható pelenkát ír le, amely egy összehúzódásra képes combnyílással van ellátva, amelynek oldalhajtókája és egy vagy több rugalmas alkatrésze van, hogy kialakuljon a rugalmasított combmandzsetta (tömitőmandzsetta). Az US 4.909.803 szá5

HU 221 758 Bl mú, „Disposable Absorbent Article Having Elasticized Flaps” című szabadalmi irat egy olyan eldobható pelenkát mutat be, amelynek „felálló” rugalmasított hajtókái (zárómandzsettái) vannak, hogy fokozzák a megtartóképességet a combtájékon. Az US 4.695.278 számú, „Absorbent Article Having Dual Cuffs” című szabadalmi irat olyan eldobható pelenkát ír le, amelynek kettős, tömítő- és zárómandzsettái vannak. Mivel minden egyes 35 rugalmasított combmandzsetta úgy lehet kialakítva, hogy hasonló legyen a fent leírt combszalagok, oldalhajtókák, zárómandzsetták vagy rugalmas mandzsetták bármelyikéhez, minden 35 rugalmasított combmandzsetta tartalmaz egy olyan tömítőmandzsettát, mint amilyen a már idézett, US 3.860.003 számú szabadalmi iratban van leírva.

A 30 pelenka tartalmaz továbbá egy nyújtható 43 hátsó derékrészt, amely még kényelmesebb és alakkövetőbb illeszkedést biztosít azáltal, hogy kezdetben idomulva illeszkedik a viselőre és fenntartja ezt az illeszkedést a viselés ideje alatt akkor is, ha a pelenka megtelik kiválasztási termékekkel, mert a nyújtható hátsó derékrész lehetővé teszi a pelenka kitágulását és összehúzódását. Továbbá a nyújtható 43 hátsó derékrész viselési erőket (feszülést) ébreszt és tart fenn, amelyek fokozzák a zárórendszer által ébresztett és fenntartott feszülést, amely a pelenkát a viselőn megtartja és elősegíti a pelenka, illeszkedését a viselő dereka körül. A nyújtható 43 hátsó derékrész biztosítja még a pelenka hatásosabb felhelyezését is, mert még ha a pelenkázó a nyújtható derékrész egyik oldalát jobban meghúzná is, mint a másikat a felhelyezéskor (aszimmetrikusan), a pelenka „megigazítja magát” a viselés alatt.

Amint az az 1. ábrán látható, a nyújtható 43 hátsó derékrész egy 44 elasztikus mezőt és egy 45 tágulóképes mezőt tartalmaz. Az 1. ábrán látható megvalósításban a elasztikus mező hosszirányban befelé, a 30 pelenka 39 végélétől a 40 első derékrészig terjed. Hozzácsatlakozik a 45 tágulóképes mező és hosszirányban befelé nyúlik a 44 elasztikus mezőtől. Az 1. ábrán látható megvalósításban a 45 tágulóképes mező mind a 34 abszorbens mag 98 derékélétől hosszirányban befelé, a 101 középvonal felé, mind a 34 abszorbens mag 98 derékrészétől kifelé, a 44 elasztikus mező felé nyúlik. A „mező” szó alatt a derékrész vagy a pelenka egy területét vagy elemét értjük. (Bár egy mező tipikusan egy meghatározott terület vagy elem, egy mező bizonyos mértékig átfedésben lehet egy szomszédos mezővel.)

Az 1. ábrán látható megvalósításban a 44 elasztikus mező egy SELF-szövedéket tartalmaz, ami a 33 hátlap egy részét alkotja. A 44 elasztikus mező elasztikus összehúzódó és táguló viselkedése a hátlapból ered anélkül, hogy rugalmas anyag hozzáadására lenne szükség. A 45 tágulóképes mezó egységes a 44 elasztikus mezővel és szintén a 33 hátlap egy részét tartalmazza. A 45 tágulóképes mezőt előnyösen mechanikusan előkezeljük, hogy legalább egy közepes fokig nyújtható legyen. A 44 elasztikus mező nyújtóerői nagyobbak a tágulóképes mező nyújtóerőinél.

A 44 elasztikus mező az elsődleges alkatrésze a nyújtható 43 hátsó derékrésznek, amely a derékilleszkedést és megjelenést biztosítja. (A 44 elasztikus mezőt a hátsó derékrész övének vagy övlemezének is nevezik.) A 44 elasztikus mező a 45 tágulóképes mezőben folytatódik, és hosszirányban kifelé helyezkedik el a 45 tágulóképes mezőtől úgy, hogy a viselő hátának alsó részére illeszkedjen. A 44 elasztikus mező a pelenka 39 végéléhez csatlakozik és előnyösen a 30 pelenka 39 végélének legalább egy részét képezi. A 44 elasztikus mező egy területet fed le, rásimulva érintkezik a viselő hátának alsó részével, és rugalmasan tágul és húzódik össze előnyösen egy olyan irányban, amelynek van egy oldalirányú vektorösszetevője, hogy dinamikusan mozogjon, illeszkedjen és idomuljon a viselőhöz. Meg kell jegyeznünk, hogy a 44 elasztikus mező rugalmasan tágulhat és összehúzódhat bármilyen más irányban, vagy egynél több irányban is.

A 44 elasztikus mező alakja és mérete igen különböző lehet. A 44 elasztikus mező alakja lehet például ívelt, trapezoid, háromszög stb. Az 1. ábrán látható előnyös megvalósításban a 44 elasztikus mező négyszögletes.

A 44 elasztikus mező elkészíthető a 30 pelenka alkatrészeiből, így a 32 fedőrétegből és/vagy a 33 hátlapból. A teljesítmény és költség miatt a 44 elasztikus mező előnyösen a 33 hátlap egy részéből áll, amit egy ezután leírandó SELF-szövedék alkot. A „szövedék” kifejezés alatt egy lemezszerű anyagréteget, vagy kétvagy többrétegű, összetett vagy rétegezett anyagot értünk.

Találmányunk 1. ábrán látható megvalósításában a nyújtható 43 hátsó derékrész magában foglal egy elasztikus mezőt és egy 45 tágulóképes mezőt. Azonban a 30 pelenkát úgy is megszerkeszthetjük, hogy több 44 elasztikus mezője és 45 tágulóképes mezője legyen. így például a 30 pelenkának lehet egy nyújtható elülső derékrésze a 41 második derékterületen.

A 45 tágulóképes mező olyan irányban nyújtható, amelynek egy vektorösszetevője lényegében azonos irányú a 44 elasztikus mezőével. Az 1. ábrán látható megvalósításban a 45 tágulóképes mező oldalirányban nyújtható. Meg kell jegyeznünk azonban, hogy a 45 tágulóképes mező bármilyen más irányban vagy egynél több irányban is nyújtható lehet. A 45 tágulóképes mező előnyösen a 44 elasztikus mező közvetlen szomszédságában helyezkedik el. A 45 tágulóképes mező úgy van tervezve, hogy feszítőereje kisebb legyen, mint a 44 elasztikus mező egy előre meghatározott pontig. A 45 tágulóképes mező előnyösen mechanikai kezeléssel van legalább egy bizonyos fokig nyújthatóvá téve (azaz az anyag, amiből a 45 tágulóképes mező készül, előfeszített vagy maradandóan meg van nyújtva). A 45 tágulóképes mező előfeszítése lehetővé teszi, hogy a tágulóképes mező ténylegesen megnyúljon, amikor a szomszédos 44 elasztikus mező megnyúlik, anélkül, hogy túlzott mértékű feszültséget keltene a 44 elasztikus mezőben. Ha a 45 tágulóképes mező nem lenne a 44 elasztikus mező mellett, a feszültségek egy, a 44 elasztikus mezővel szomszédos vonalon koncentrálódnának, ami gátolná a 44 elasztikus mező megnyúlását. így tehát a 30 pelenkát úgy kell megszerkeszteni, hogy a 45 táguló6

HU 221 758 Bl képes mező ne korlátozza a 44 elasztikus mező tervezett megnyúlását és összehúzódását.

A 45 tágulóképes mező mérete és alakja különböző lehet. így például lehet trapéz, ívelt vagy bonyolult alakú. Amint az 1. ábrán látható, a 45 tágulóképes mező előnyösen négyszögletes. A tágulóképes mező mérete széles határok között változhat a nyújtható hátsó derékrész kívánt tulajdonságaitól függően. A 45 tágulóképes mező hosszirányban befelé terjedhet a 44 elasztikus mezőtől a 42 comb közötti részig, a 101 haránt középvonalig, a 90 elülső derékrészig, vagy a pelenka teljes hosszán.

A 45 tágulóképes mező elkészíthető a 30 pelenka alkatrészeiből, így a 33 hátlapból és/vagy a 32 fedőrétegből. Az 1. ábrán látható megvalósításban a 45 tágulóképes mező a 33 hátlap egy részéből áll, ami a később leírandó módon előfeszített vagy maradandóan megnyújtott.

A 2. ábrán a nyújtható 43 hátsó derékrész nagyított részletrajza látható, benne a 44 elasztikus mezővel és a 45 tágulóképes mezővel. A találmánynak az 1. és 2. ábrákon látható megvalósításában a nyújtható 43 hátsó derékrészt a 33 hátlap egy része alkotja. A 33 hátlap előnyösen egy szövedékanyag, amely egy polimeranyagrétegből készül. A szövedékanyag előnyösen lényegében lineáris, kis sűrűségű polietilénből (LLDPE) készül, de tartalmazhat másféle poliolefineket is, így például kis sűrűségű polietilént (LPDE), ultra kis sűrűségű polietilént (ULDPE), nagy sűrűségű polietilént (HDPE), vagy polipropilént, vagy a fenti anyagok keverékét. A további alkalmas polimer anyagok közé tartozik többek között a poliészter, a poliuretánok, a komposztálható vagy biodegradálható polimerek és a lélegző polimerek.

A nyújtható derékrész a 2. ábrán lényegében megfeszítetten állapotban látható. A 44 elasztikus mezőt alkotó 52 SELF-szövedéknek két középvonala van, a 201 első tengelye (amit középvonalnak, vonalnak vagy iránynak is neveznek) és a 200 második tengelye (amit szintén hívnak középvonalnak, vonalnak vagy iránynak), amely általában merőleges a 201 első tengelyre.

Az 52 SELF-szövedék egy „feszíthető hálózatot” tartalmaz körülírt helyeken. A „feszíthető hálózat” kifejezés alatt összekapcsolt és összefüggő területcsoportot értünk, amely alkalmas mértékben képes tágulni egy előre meghatározott irányban, és ezzel a 52 SELFszövedéknek egy gumiszerű viselkedést tesz tehetővé egy ható, majd megszűnő megnyújtásra. A feszíthető hálózat legalább egy 64 első területet (itt általában szalagoknak vagy csatornáknak nevezzük) és egy 66 második területet (itt általában bordáknak nevezzük) tartalmaz. Az 52 SELF-szövedéknek van még egy 65 átmeneti területe, amely a 64 első és 66 második terület között helyezkedik el. A 65 átmeneti terület az 64 első és 66 második területek viselkedésének bonyolult kombinációját mutatja. Felismerhető, hogy találmányunk minden megvalósításának tesz egy 65 átmeneti területe, azonban a találmány szerinti előnyös megvalósítások gumiszerű viselkedését lényegében a 64 első és a 65 második terület biztosítja. így tehát találmányunk további leírásában csak a 64 első és 65 második terület

SELF-szövedékének viselkedését fogjuk vizsgálni, és figyelmen kívül hagyjuk az 52 SELF-szövedék bonyolult viselkedését a 65 átmeneti területen.

Az 52 SELF-szövedéknek van egy első és egy második felszíne. A 2. ábrán látható előnyös megvalósításban a feszíthető hálózat a 64 első és 66 második területek sokaságát tartalmazza. A 64 első területnek van egy 68 első tengelye és egy 69 második tengelye, ahol a 68 első tengely előnyösen hosszabb a 69 második tengelynél. A 64 első terület 68 első tengelye lényegében párhuzamos az 52 SELF-szövedék 201 első tengelyével, míg a 69 második tengely lényegében párhuzamos az 52 SELF-szövedék 200 második tengelyével. A 66 második területnek van egy 70 első tengelye és egy 71 második tengelye. A 70 első tengely lényegében párhuzamos az 52 SELF-szövedék 201 első tengelyével, míg a 71 második tengely az 52 SELF-szövedék

200 második tengelyével. A 2. ábra előnyös megvalósításában a 70 első tengely és a 71 második tengely lényegében egyenes és lényegében folytonosan halad az 52 SELF-szövedék első tengelyével lényegében párhuzamos irányban.

A 64 első területnek van egy El rugalmassági modulusza és egy Al keresztmetszeti felülete. A 66 második területnek van egy E2 rugalmassági modulusza és egy A2 keresztmetszeti felülete.

A bemutatott megvalósításban az 52 SELF-szövedék úgy van „megformálva”, hogy ellenálló erőt mutasson egy tengely mentén, amely a bemutatott megvalósításban lényegében párhuzamos az 52 SELF-szövedék

201 első tengelyével, ha alkalmazáskori megnyújtásnak, vagy a 201 első tengellyel lényegében párhuzamos, tengelyirányú megnyújtásnak tesszük ki. A „megformálva” kifejezés egy olyan szerkezetű szövedékanyag elkészítését jelenti, amely lényegében megtartja a kívánt szerkezetét vagy geometriáját, ha semmilyen külső megnyújtás vagy erő nem hat rá. Egy találmány szerinti 52 SELF-szövedéknek van legalább egy első és egy második területe, és az első terület szemmel eltérő megjelenítésű a második területtől. Az „eltérő megjelenítésű” kifejezés alatt azt értjük, hogy az 52 SELFszövedék jellegzetességei könnyen felismerhetők szabad szemmel, amikor a 52 SELF-szövedéket vagy a 52 SELF-szövedéket tartalmazó tárgyat rendeltetésszerűen használják. Egy találmány szerinti 52 SELF-szövedék „elkülöníthető” és „különböző” területek folytonos, feszíthető hálózatából áll, ahol a feszíthető hálózatnak van legalább egy 64 első és egy 66 második területe, ahol a 64 első terület „felszíni úthossza” kisebb, mint a 66 második területé egy meghatározott tengely mentén mérve az anyag nyugalmi állapotában. A „megformált terület” kifejezés az anyagnak azon részére utal, amely a feszíthető hálózat kívánt szerkezetét és geometriáját mutatja. A „felszíni úthossz” a szóban forgó terület topografikus felületének méretét jelenti az előre meghatározott tengellyel lényegében párhuzamos irányban mérve. Az „elkülöníthető” és „különböző” fogalmak egy terület esetében azt jelentik, hogy a feszíthető hálózaton belül mérhetően különböző felszíni úthosszák vannak a megfeszítetten 52 SELF-szövedék

HU 221 758 Bl egy előre meghatározott tengelyével párhuzamos irányban mérve. Az adott területek felszíni úthosszának megmérésére szolgáló módszert találmányunk „Mérőmódszerek” részében írjuk le.

A 2. ábrán látható előnyös megvalósításban a 64 első terület lényegében sík. Azaz a 64 első terület anyaga lényegében azonos állapotban van a formálólépés előtt és után, amit az 52 SELF-szövedéken hajtunk végre. A 66 második területen a 74 bordaszerű elemek sokasága van. A 74 bordaszerű elemek készülhetnek dombornyomással, mélynyomással, vagy a kettő kombinációjával.

A 74 bordaszerű elemeknek van egy 76 első vagy nagy tengelye, amely lényegében párhuzamos az 52 SELF-szövedék 200 második tengelyével, és egy 77 második vagy kis tengelye, amely lényegében párhuzamos az 52 SELF-szövedék 201 első tengelyével. A 74 bordaszerű elemek 76 első tengelye legalább egyforma hosszúságú a 77 második tengellyel, de előnyösen hosszabb annál. A 76 első tengely és a 77 második tengely aránya előnyösen legalább körülbelül 1:1, és előnyösebben legalább körülbelül 2:1 vagy nagyobb.

A 74 bordaszerű elemek a 66 második területen formálatlan területekkel lehetnek elválasztva egymástól. A 74 bordaszerű elemek előnyösen egymással szomszédosak és egy 2,5 mm-nél nem nagyobb formálatlan területtel vannak elválasztva egymástól a 74 bordaszerű elemek 76 nagy tengelyére merőleges irányban nézve, és előnyösebben a 74 bordaszerű elemek folytonosan követik egymást és nincsenek formálatlan területek közöttük.

Mind a 64 első, mind a 66 második területnek van egy „kivetített úthossz”-a. A „kivetített úthossz” alatt a terület párhuzamos fénysugárral leképezett árnyékának hosszát értjük. A 64 első és 66 második terület kivetített úthossza egyforma. Ennek megfelelően a SELFszövedék általános mérete a 201 első tengely irányában mérve lényegében azonos a formálás előtt és után.

A 66 második terület L2 felszíni úthossza nagyobb, mint a 64 első terület L1 felszíni úthossza a megfeszítetlen SELF-szövedék első tengelyével párhuzamos irányban mérve. A 66 második terület felszíni úthossza előnyösen legalább körülbelül 15%-kal nagyobb, mint a 64 első területé, előnyösebben legalább körülbelül 30%-kal nagyobb, és legelőnyösebben legalább körülbelül 70%-kal nagyobb, mint az első területé. Általában minél nagyobb a 66 második terület felszíni úthossza, annál nagyobb lesz az 52 SELF-szövedék megnyúlása az erőfal elérése előtt.

Ami az 52 SELF-szövedéket különösen alkalmassá teszi a nyújtható 43 hátsó derékrész 44 elasztikus mezőjének való felhasználásra, az az, hogy lényegesen kisebb mértékű „Poisson oldalirányú kontrakciós hatás”-t mutat, mint a hasonló anyagokból készült és más szempontból is azonos alapszövedékek. A „Poisson oldalirányú kontrakciós hatás” egy anyag harántirányú kontrakciós viselkedését jellemzi a hosszirányú megnyújtás során. A Poisson oldalirányú kontrakciós hatás mérésére szolgáló módszert a „Mérőmódszerek” fejezetben ismertetjük. A találmány szerinti 52 SELF-szövedék

Poisson oldalirányú kontrakciós hatása kisebb, mint körülbelül 0,4, ha a szövedéket körülbelül 20%-os megnyújtásnak tesszük ki. A Poisson oldalirányú kontrakciós hatás előnyösen kisebb, mint körülbelül 0,4, ha a szövedéket körülbelül 40, 50 vagy akár 60%-os megnyújtásnak tesszük ki. Még előnyösebben a Poisson oldalirányú kontrakciós hatás kisebb, mint körülbelül 0,3, ha a szövedéket 20%, 40%, 50% vagy 60%-os megnyújtásnak tesszük ki. A találmány szerinti 52 SELF-szövedékek Poisson oldalirányú kontrakciós hatását a 64 első és 66 második területek által elfoglalt szövedékanyag mennyisége határozza meg. Ha a 64 első terület által elfoglalt 52 SELF-szövedékanyag mennyisége nő, növekszik a Poisson oldalirányú kontrakciós hatás is. Megfordítva, ha a 66 második terület által elfoglalt 52 SELFszövedékanyag mennyisége növekszik, a Poisson oldalirányú kontrakciós hatás csökken. A 64 első terület által elfoglalt 52 SELF-szövedékanyag százalékos területe előnyösen körülbelül 2-90%, előnyösebben körülbelül 5-50%.

Az eddig ismert szövedékanyagok - amelyek legalább egy réteg elasztikus anyagot tartalmaznak Poisson oldalirányú kontrakciós hatása nagy volt, ezért azok befuződnek egy erő hatására fellépő megnyúlás során. A találmány szerinti SELF-szövedékek úgy tervezhetők meg, hogy csökkenjen vagy éppen megszűnjön a korábbi elasztikus szövedékek Poisson oldalirányú kontrakciós hatása.

A 2. ábrán az 52 SELF-szövedékanyagra ható, tengelyirányú megnyújtás (D) iránya - amit a 80 nyilak mutatnak - lényegében merőleges a 74 bordaszerű elemek 76 első tengelyére. Mivel a 74 bordaszerű elemek képesek kisimulni vagy geometriailag deformálódni a 76 első tengelyükre lényegében merőleges irányban, az 52 SELF-szövedék megnyúlását okozó erő iránya lényegében szintén merőleges a 74 bordaszerű elemek 76 első tengelyére.

A 3. ábra grafikonján egy formált 52 SELF-szövedékanyagban (720 görbe) fellépő ellenálló erő látható a megnyújtás függvényében, párhuzamosan egy hasonló összetételű alapszövedékével (710 görbe). Pontosabban megadva, a minták polimer szövedékanyagok, amelyek lényegében lineáris, kis sűrűségű polietilénből készültek, körülbelül 25 pm vastagok és a Clopay-tól (Cincinatti, Oh.) szerezhetők be 1401 jelzéssel. A 720 görbét figyelve látható, hogy a megnyújtásnak van egy 720a I. fokozata, amely lényegében egyenletesen alacsony erőt ébreszt, egy 720b átmeneti szakasza, amely az erőfal elérését jelzi, és egy lényegében egyenes, 720c II. fokozata, amikor a megnyújtás lényegesen nagyobb erőt ébreszt.

Amint a 3. ábrán látható, az 52 SELF-szövedék különböző megnyúlást viselkedést mutat a két fokozatban, ha a 76 első tengellyel párhuzamos irányú megnyújtásnak tesszük ki. A megnyújtásnak ellenálló erő a 720 görbe I. fokozatában (720a) és II. fokozatában (720b) lényegesen különbözik egymástól, szemben a 710 görbével, amin nem figyelhető meg ilyen viselkedés. Amint az a 3. ábrán látható, az 52 SELF-szövedék különböző megnyúlás! viselkedést mutat a két fokozatban, ha az

HU 221 758 Bl

SELF-szövedék első tengelyével párhuzamos irányban nyújtjuk meg. Az 52 SELF-szövedékben ébredő ellenálló erő lényegesen kisebb az I. fokozatban (720a) a II. fokozathoz (720c) képest. Továbbá az 52 SELF-szövedék megnyúlással szemben fellépő ellenálló ereje a 720 görbe I. fokozatában lényegesen kisebb, mint a 710 görbe által leírt alapszövetben ébredő erő az I. fokozat megnyújtásának határain belül. Amikor az 52 SELF-szövedéket további megnyújtás éri és belép a II. fokozatba (720c), az 52 SELF-szövedékben ébredő ellenálló erő fokozódik, és közelít az alapszövedék által mutatott ellenálló erőhöz. Az 52 SELF-szövedék által az I. fokozatban mutatott, megnyújtásnak ellenálló erő (720a) az 52 SELF-szövedék első területében fellépő, molekuláris szintű deformáció és a második területen fellépő geometriai deformáció eredménye. Ezzel szemben az alapszövedékben fellépő, megnyújtásnak ellenálló erő, amit a 710 görbe ír le, a teljes szövedék molekuláris deformációjának következménye. A SELF-szövedékanyagok úgy tervezhetők, hogy látszólag nem lép fel kisebb ellenálló erő bennük az I. fokozatban, mint amilyen az alapszövedékben, ha az eredményt korrigáljuk a szövedék felszínének százalékos arányával az első és második terület között. Az I. fokozat megnyúlás/erő összefüggése a vastagság, a keresztmetszeti felület, az első terület térbeli elhelyezése és az alapszövedék összetétele változtatásával szabályozható.

A 4A-4C. ábrákra utalva, amikor az 52 SELF-szövedéket egy D tengelyirányú (a 80 nyilak jelzik) megnyújtásnak tesszük ki, a rövidebb, LI felszíni úthosszúságú 64 első terület adja a Pl kezdeti ellenálló erő zömét a molekuláris szintű deformáció eredményeként, ami megfelel az I. fokozatnak. Eközben az I. fokozatban a 74 bordaszerű elemek a 66 második területben geometriailag deformálódnak, azaz kisimulnak, és csak minimális ellenállással járulnak hozzá a megnyújtással szembeni ellenálláshoz. Az I. és II. fokozat közötti átmeneti szakaszban (720b), a 74 bordaszerű elemek már síkba rendeződtek a megnyújtás miatt. Azaz a második terület átvált a geometriai deformációból a molekuláris szintű deformációba. Ez a pont az erőfal fellépése. AII. fokozatban, - amint az a 4C. ábrán látható - a 66 második területben a 74 bordaszerű elemek lényegében a megnyújtás síkjába simultak (azaz a második terület elérte a geometriai deformáció határát) és megkezdődik a molekuláris szintű deformáción alapuló ellenállás a további megnyújtással szemben. A 66 második terület most már egy P2 második ellenálló erővel működik közre ebben. A II. fokozat által leírt, megnyújtásnak ellenálló erő - ami a 64 első terület molekuláris szintű deformációjának és a 66 második terület molekuláris szintű deformációjának együttes következménye - a PT teljes ellenálló erő, amely nagyobb az I. fokozat által leírt ellenálló erőnél, amit a 64 első terület molekuláris deformációja és a 66 második terület geometriai deformációja okoz. Ennek megfelelően a megnyúlás/erő függvény meredeksége a II. fokozatban lényegesen nagyobb, mint az első fokozat meredeksége.

API ellenálló erő lényegesen nagyobb, mint a P2 ellenálló erő, ha (LI +D) kisebb, mint L2. Ha (Ll+D) kisebb, mint L2, akkor az első terület biztosítja a kezdeti

Pl ellenálló erőt az alábbi egyenlet szerint:

(AlxElxD)

Pl =LI

A fenti és az alábbi képletben

Al=64 első terület keresztmetszeti felülete,

A2=66 második terület keresztmetszeti felülete,

LI=64 első terület felszíni úthossza,

L2=66 második terület felszíni úthossza, D=tengelyirányú megnyújtás,

El=64 első terület rugalmassági modulusza,

E2=66 második terület rugalmassági modulusza.

Ha (Ll+D) nagyobb, mint L2, úgy az első és második területek biztosítják a teljes PT ellenálló erőt a D megnyújtással szemben az alábbi egyenlet szerint:

(AlxElxD) (A2xE2x|Ll+D-L2|) PT=-+LI L2

Az I. fokozatban elérhető maximális megnyúlás az 52 SELF-szövedék „igénybe vehető megnyúlás”-a. Az igénybe vehető megnyúlás megfelel annak a távolságnak, amelyen belül a 66 második terület geometriailag deformálódik. Az igénybe vehető megnyúlás pontosan meghatározható a 3. ábrán látható 720 görbe megfigyelésével. Az átmeneti szakaszban közelítőleg meghatározható az az inflexiós pont az I. és II. fokozatok között, amely az igénybe vehető megnyúlás %-os értékét jelzi. Az igénybe vehető megnyúlás körülbelül 10% és 100% vagy több között változhat; a megnyúlásnak ezek a határai gyakran fontosak az eldobható abszorbens cikkekben, és széles határok között szabályozhatók azzal a mértékkel, amivel a 66 második terület L2 felszíni úthossza meghaladja a 64 első terület LI felszíni úthosszát, valamint az alapfólia tulajdonságain (összetételén) keresztül. Az igénybe vehető megnyúlás kifejezéssel nem kívánjuk korlátozni a megnyújtást, aminek az 52 SELF-szövedék kitehető, mert vannak olyan alkalmazások, ahol az igénybe vehető megnyúláson túl történő megnyújtás kívánatos lehet. Az alapfóliában jelentősen nagyobb erők szükségesek az ugyanolyan fokú százalékos megnyújtáshoz, mint a SELF-szövedékben. Az I. fokozat hossza megközelítőleg szabályozható az LI és L2 úthosszák beállításával a megfeszítetlen állapotban. Az I. fokozat megnyúlás/erő viselkedése a 64 első terület vastagságának, szélességének és elhelyezésének beállításával, valamint az alapfólia tulajdonságain keresztül szabályozható.

Az 5. ábrán a 730 és 735 görbék a SELF-szövedék rugalmas hiszterézisét mutatják be. A minta azonos azzal, amit a 3. ábrán látható grafikon elkészítéséhez használtunk (Clopay 1401). A minta rugalmas hiszterézisét 60%-os megnyújtás mellett vizsgáltuk. A 730 görbe a ható, majd megszűnő megnyújtásra kapott választ mutatja az első ciklusban, a 735 görbe ugyanezt a második ciklusban. Az erő csillapodását a 731, a százalékos visszaállást a 732 szakaszok mutatják az 5. ábrán. Megjegyezzük, hogy jelentős fokú visszaalakuló megnyúlás, vagy használható rugalmasság figyelhető meg viszonylag kis erők esetén a többszöri ciklusokban, ami

HU 221 758 Bl azt jelenti, hogy az 52 SELF-szövedék könnyen nyúlik meg és húzódik össze jelentős mértékben. A rugalmas hiszterézis mérésének módszerét később, a „Mérőmódszerek” fejezetben újuk le.

Amikor az 52 SELF-szövedéket megnyújtásnak tesszük ki, az 52 SELF-szövedék gumiszerű viselkedést mutat, azaz megnyúlik a nyújtás kányában és a megnyújtás vagy az erő megszűnésekor visszatér lényegében a megnyújtás előtti állapotába, hacsak nem nyújtottuk a megfolyási ponton túl. Az 52 SELF-szövedék képes több nyújtási cikluson is átmenni anélkül, hogy elveszítené a visszatérés képességét. így tehát az 52 SELFszövedék képes visszatérni a lényegében feszültségmentes állapotába, ha a rá ható megnyújtás megszűnik.

Bár az 52 SELF-szövedék könnyen és reverzibilisen megnyúlik egy tengelyirányú nyújtás hatására a 74 bordaszerű elemek 76 első tengelyére lényegében merőleges irányban, az 52 SELF-szövedéket nem ilyen könnyű megnyújtani a 74 bordaszerű elemek 76 első tengelyével lényegében párhuzamos irányban. A 74 bordaszerű elemek kialakítása lehetővé teszi azok geometriai deformálódását a 74 bordaszerű elemek 76 első tengelyére lényegében merőleges irányban, de lényegében molekuláris szintű deformálódást igényel a 76 első tengellyel lényegében párhuzamos irányú megnyújtásuk.

Az 52 SELF-szövedék megnyújtásához szükséges erő nagysága függ az 52 SELF-szövedéket alkotó alapanyag összetételétől és vastagságától, valamint a 64 első területek szélességétől és elhelyezkedésétől; a keskenyebb és nagyobb távolságra elhelyezett 64 első területek kisebb nyújtóerőt igényelnek a kívánt megnyúlás eléréséhez egy adott összetétel és vastagság mellett. A deformálatlan 64 első területek 68 első tengelye (azaz a hosszuk) előnyösen nagyobb, mint a 69 második tengelyük (azaz a szélességük) annyival, hogy az előnyös hosszúság/szélesség arány körülbelül 5:1 vagy nagyobb.

A 74 bordaszerű elemek mélysége és száma szintén változtatható, és ezzel is szabályozni lehet az 52 SELFszövedék feszítőerejét és igénybe vehető megnyúlását. Az igénybe vehető megnyúlás vagy meghosszabbodás fokozódik, ha adott számú 74 bordaszerű elem esetén azok magassága vagy kiképzésük szöge növekszik. Hasonlóképpen, az igénybe vehető megnyúlás fokozódik, ha egy adott magasság és kialakítási szög mellett a 74 bordaszerű elemek számát vagy sűrűségét növeljük.

Számos olyan funkcionális tulajdonság van, ami találmányunk alkalmazásával szabályozható. Ilyen például az 52 SELF-szövedékben ébredő, megnyújtással szembeni ellenálló erő, és a 52 SELF-szövedék igénybe vehető megnyúlása az erőfal elérése előtt. A 52 SELFszövedékben ébredő, megnyújtással szembeni ellenálló erő az anyag (összetétele, molekuláris szerkezete és orientációja, és a többi), a vastagság és a 64 első terület által elfoglalt kivetített felszín százalékos arányának függvénye. Minél nagyobb a 64 első terület által elfoglalt felszín százalékos aránya az 52 SELF-szövedékben, annál nagyobb az 52 SELF-szövedék ellenállása a rá ható megnyújtással szemben egy adott anyag és vastagság esetén. A 64 első terület százalékos arányát az 52 SELFszövedékben részben vagy teljesen a 64 első területek szélessége és a szomszédos 64 első területek közötti távolság határozza meg.

Az 52 SELF-szövedék igénybe vehető megnyúlását a 66 második terület felszíni úthossza határozza meg. Ez legalább részben a 74 bordaszerű elemek elhelyezésétől, egymástól való távolságától és a 74 bordaszerű elemek kialakításának az 52 SELF-szövedék síkjára merőleges mélységétől függ. Általában minél nagyobb a 66 második terület felszíni úthossza, annál nagyobb az 52 SELF-szövedék igénybe vehető megnyúlása.

Bár egy teljes 52 SELF-szövedék lehet az 64, 66 első és második területek feszíthető hálózata, találmányunk úgy is megvalósítható, hogy csak az 52 SELFszövedék egy megadott része képezi a 64,66 első és második területek feszíthető hálózatát.

A 64, 66 első és második területek konfigurációján és elhelyezkedésén keresztül is megvalósíthatók az 52 SELF-szövedék tulajdonságai. így például a 66 második terület állhat ívelt 74 bordaszerű elemekből, vagy a 64, 66 első és második területek is lehetnek íveltek. Az 52 SELF-szövedék mutathat elasztikus viselkedést számos tengely irányában is akkor, ha a tengelyeket sugárirányban, legyezőszerűen rendezzük el, ami lehetővé teszi, hogy az 52 SELF-szövedék elasztikusán viselkedjen számos tengely irányában. így például a több tengely egymáshoz képest különböző, például 45°-, 90°- vagy 135°-ban helyezkedhet el. A különböző szögekben való elhelyezkedés mellett a területek maguk lehetnek egyenesek, íveltek, vagy a kettő kombinációi. A 64 második terület felszíni úthossza szintén biztosíthat különbséget a 74 bordaszerű elemek amplitúdójában úgy, hogy ezáltal az 52 SELF-szövedéknek különböző igénybe vehető megnyúlású mezői lehetnek. Az is lehetséges, hogy a 74 bordaszerű elemek különbözzenek egymástól a szomszédos területeken, aminek következtében az igénybe vehető megnyúlás is különböző lesz a szomszédos 66 második területeken. A 64 első területek szélessége is változhat a szövedéken keresztül, amikor a keskenyebb szakaszok adják a kisebb, a szélesebb szakaszok pedig a nagyobb, megnyújtással szembeni ellenálló erőt.

Az 52 SELF-szövedéktől elvárjuk, hogy csak a 30 pelenka 101 haránt középvonalával párhuzamos irányban ne legyen nyújtható, amint azt az 1. ábrán láthatjuk. így például az 52 SELF-szövedék első és második tengelye elhelyezhető a 30 pelenka hosszanti és harántirányú középvonalaihoz képest egy adott szögben is. így például az 52 SELF-szövedék tengelyirányban megnyúlhat egy olyan vonal mentén, amely egy szöget zár be a 30 pelenka haránt középvonalával. Ez a szög a találmány szerinti 30 pelenkában előnyösen körülbelül 0° és 30° között változhat. Ezenkívül az 52 SELF-szövedék különböző részeinek is lehet különböző irányszögű a nyújthatósága.

A 2. ábrán látható, hogy a 45 tágulóképes mező és a 44 elasztikus mező a 120 közös határvonalon találkoznak. A 2. ábrán bemutatott megvalósításban a 120 határvonal lényegében párhuzamos a kinyúlás és összehúzódás tengelyével, a 201 tengellyel. A 45 tágulóképes mező a 110 fokozatosan megnyújtott területek sokasá10

HU 221 758 Bl gát tartalmazza. A 110 fokozatosan megnyújtott területeket úgy alakítjuk ki, hogy a 45 tágulóképes mezőt mechanikus megnyújtásnak tesszük ki a később részletesen leírandó fokozatos megnyújtórendszerrel.

A 110 fokozatosan megnyújtott területek az 52 SELF-szövedék 201 első tengelye irányában vannak megfeszítve, deformálva vagy megnyújtva. A 45 tágulóképes mező területeinek fokozatos megnyújtása lehetővé teszi, hogy a 45 tágulóképes mező hatékonyan nyúljon, amikor a 44 elasztikus mező kitágul, de anélkül, hogy feleslegesen feszülő erőt ébresztene. A 45 tágulóképes mező felszíni úthossza nagyobb, mint a 44 elasztikus mező 52 SELF-szövedéke 64 első területének felszíni úthossza, ha az 52 SELF-szövedék 201 első tengelyével párhuzamos irányban méljük úgy, hogy mindkét mező megfeszítetlen állapotban van. Emellett a 45 tágulóképes mező felszíni úthossza különbözik a 44 elasztikus mező 52 SELF-szövedéke 66 második területének felszíni úthosszától, ha az 52 SELF-szövedék 201 első tengelyével párhuzamos irányban mérjük úgy, hogy mindkét mező megnyújtásán állapotban van.

Amikor egy nyújtható 43 derékrészt a 80 nyilakkal jelzett irányban tengelyirányú megnyújtásnak teszünk ki, a 45 tágulóképes mező egy viszonylag kis ellenálló erőt mutat a megnyújtással szemben, mert a 45 tágulóképes mező lényegében geometriailag deformálódik. A 110 fokozatosan megnyújtott területek kezdetben geometriailag deformálódnak, vagyis kinyúlnak és csak minimális mértékben állnak ellen a megnyúlásnak. Amint a megnyúlás fokozódik, a 110 fokozatosan megnyújtott területek lényegében belesimulnak a nyújtóerő síkjába (a 110 fokozatosan megnyújtott terület eléri a geometriai deformálódás határát), és elkezd ellenállni a további megnyúlásnak a molekuláris szintű deformálódása miatt. A 45 tágulóképes terület most már nagyobb ellenálló erőt mutat a molekuláris deformáció következtében. A geometriai deformáció mennyisége vagy mértéke, amelyen a 45 tágulóképes mező átesik, mielőtt megkezdődne benne a molekuláris szintű deformáció, legalább bizonyos fokig attól függ, hogy milyen mértékű elődeformálást vagy előnyújtást végeztünk a 45 tágulóképes mezőn.

Ha a 45 tágulóképes mező felszíni úthossza nagyobb, mint a 66 második terület felszíni úthossza, akkor a 66 második terület jelentős ellenálló erőt fog felmutatni, mielőtt a 45 tágulóképes mezőben jelentős ellenálló erő ébredne. Ellenkezőleg, ha a 45 tágulóképes mező felszíni úthossza kisebb, mint a 66 második terület felszíni úthossza, úgy a 45 tágulóképes mező fog elsőként részt venni a jelentős ellenálló erőben.

A 45 tágulóképes mezőnek előnyösen mentesnek kell lennie a megnyúlás korlátáitól a 44 elasztikus mezőtől egy adott 121 távolságig, hogy a 44 elasztikus mező elasztikusán tágulhasson és húzódhasson össze ezen a tervezett határon belül. A 45 elasztikus mezőhöz csatlakozó, a megnyúlást korlátozó elemre példa egy nem rugalmas alkatrész, például egy abszorbens mag, egy rögzítőszalag vagy a fedőréteg. A szakemberek fel fogják ismerni, hogy a 121 távolság a 44 elasztikus mezőtől megkívánt, tervezett mértékű rugalmas megnyúlástól és összehúzódástól, a 45 tágulóképes mező felszíni úthosszától és az előforduló mozgáskorlátozás természetétől fog fiiggeni.

A 6. ábrán látható egy 500 készülék a nyújtható 43 hátsó derékrész formálásához, amely mind a 44 elasztikus mezőt, mind a 45 tágulóképes mezőt tartalmazza, és amelyben a 44 elasztikus mezőt egy SELF-szövedék alkotja, míg a 45 tágulóképes mezó egy előre deformált szövedék fokozatosan megnyújtott területekkel. Az 500 készülék egymással szemben álló nyomóhengerekkel működik, amelyek felszíne három dimenziós, és legalább egy bizonyos fokig komplementer egymással. Az 500 készülék egy pár, a kapcsolódó 502 és 520 hengereket tartalmazza. Az 502 hengeren nagyszámú, 506 első bordázott és fogazott terület, nagy számú 509 bordázott és fogazott terület, valamint nagy számú 512 hornyolt terület van. Az 512 hornyolt területek olyan irányban futnak, amely lényegében párhuzamos azzal a hosszirányú tengellyel, amely átmegy az 502 henger középpontján. A 6. ábrán látható megvalósításban az 502 hengeren három 512 hornyolt terület van. Az 502 henger azonban akárhány 512 hornyolt területet hordozhat. Az 506 fogazott terület, amely két 512 hornyolt terület között van, az 507 fogak sokaságát tartalmazza. Az 509 fogazott terület az 510 fogak sokaságát tartalmazza. Az 520 hengeren az 522 fogak sokasága van, amelyek az 502 henger 507 és 510 fogaival kapcsolódnak össze.

Amikor egy szövedék, mint amilyen a 30 pelenka 33 hátlapja, áthalad az 500 készülék kapcsolódó 502 és 520 hengerei között, a szövedéknek az a része, amely az 510 fogakat tartalmazó 509 fogazott terület és az 520 henger 522 fogai közé kerül, fokozatosan megnyúlik, és kialakulnak rajta a 110 fokozatosan megnyújtott területek a 45 tágulóképes mezőben, amint az a 2. ábrán látható. A szövedéknek az a része, amely az 512 hornyolt terület és az 520 henger 522 fogai között halad át, formálatlan marad és a szövedék azon részeit adja, amelyek megfelelnek a 2. ábrán látható 52 SELF-szövedék 64 első területeinek. A szövedéknek azok a részei, amelyek az 507 fogakat tartalmazó 506 fogazott terület és az 520 henger 522 fogai között haladnak át, fokozatosan megnyúlva bordaszerű elemekké formálódnak, amelyek megfelelnek a 66 második terület 74 bordaszerű elemeinek a 2. ábrán látható SELF-szövedékben.

Az 502 és 520 hengerek fogainak pontos konfigurációja, elhelyezése és mélysége attól függ, hogy milyen fokú fokozatos megnyújtás kívánatos. Kivánt esetben az 502 és 520 hengerek fogainak átfedési foka is beállítható, hogy kisebb vagy nagyobb mértékű fokozatos megnyújtást érjünk el velük.

Bár a 44 elasztikus mezőt és a 45 tágulóképes mezőt tartalmazó, nyújtható 43 hátsó derékrészt úgy írtuk le, mint ami egyetlen réteg polimer anyagot tartalmaz, találmányunk ugyanilyen jól megvalósítható más anyagokkal, vagy két vagy több anyagból készült, rétegelt anyagokkal. Az alkalmas anyagokra példaként említjük a kétdimenziós, perforált fóliákat, vagy a makroszkóposán kiteijedt, három dimenziós, perforált, formázott fóliákat. A további alkalmas anyagok közé tartoznak az összetett szerkezetek, vagy a polimerfóliákból és nemszövött anyagokból készült rétegelt anyagok. A po11

HU 221 758 Bl limerfóliákból és nemszövött anyagokból készült rétegelt anyagok tartalmazhatnak abszorbenst vagy rostos abszorbens anyagot, habokat vagy más összetevőket is. Az ilyen anyagokra példák egy nemszövött fedőréteg és egy polimerfólia hátlap, amelyek a kereskedelemben kapható abszorbens cikkeken találhatók. A 43 hátsó derékrészben lehetnek még járulékos erősítőelemek is az erősítés és az összehúzódás fokozására.

A 44 elasztikus mező és a 45 tágulóképes mező a 30 pelenka más részem is alkalmazhatók. így például a 45 tágulóképes mező és a 44 elasztikus mező használhatók a 35 rugalmasított combmandzsetták, a 90 első derékrész vagy a 92 füles hajtókák kialakításához. Ráadásul a 45 tágulóképes mező és a 44 elasztikus mező a 30 pelenka más, nyújtható részeinek kialakításához is felhasználhatók.

Találmányunk célja, hogy egy szokványos pelenkával - amelyben egy rugalmas elem van a pelenkához erősítve, hogy biztosítsa a megnyúlását és összehúzódását - funkcionálisan egyenértékű terméket állítsunk elő. A szokványos pelenkák úgy készülnek, hogy egy elasztikus elemet erősítenek megfeszített állapotban a fedőréteghez és a hátlaphoz a derékterületen. Az odaerősítés után a feszített elem összehúzódik és ezzel kialakulnak a ráncok a derékrészben. A találmány szerinti elasztikus és tágulóképes mezők használatával ugyanilyen eredmény érhető el egy elasztikus elem hozzáadása nélkül is.

A 7. ábrán látható egy 130 pelenka, amely találmányunk egy másféle megvalósítása. A 130 pelenkának van egy hátlapja, amely áll egy nyújtható 143 hátsó derékrészből és egy nyújtható 147 elülső derékrészből, valamint egy fedőrétege és egy hátlapja (az egyszerűség kedvéért a fedőréteg és a hátlap nem láthatók a 7. ábrán). A143 hátsó derékrésznek van egy 144 elasztikus mezője és egy 145 tágulóképes mezője. A 147 elülső derékrészben van egy 146 elasztikus mező és egy 145 tágulóképes mező. Ebben a megvalósításban az elasztikus összehúzódás és kitágulás tengelye a 144 elasztikus mezőkben és a kitágulás iránya a 145 tágulóképes mezőkben párhuzamosak egymással és a 101 oldalsó középvonallal is.

A 145 tágulóképes mező az alatta fekvő abszorbens mag - amelyet a 130 pelenka összeszerelésének egy későbbi lépésében helyeznek el - egy részét, vagy előnyösen teljes szélességét és hosszát fogja befedni. A 145 tágulóképes mező szélessége, hossza és nyúlásának mértéke beállítható a kívánt tulajdonságok biztosítása érdekében. A 145 tágulóképes mező kitágítatlan szélessége (a 101 oldalsó tengellyel párhuzamos irányban mérve) lehet kisebb, nagyobb vagy azonos a 144 és 146 elasztikus mezők kitágítatlan szélességével. Azonban a 144, 146 elasztikus mezőnek csak az a része, amelynek közös határa van a 145 tágulóképes mezővel, fog összehúzódni a késztermékben, és részt venni a ráncolt derékrész kialakításában. A 7. ábrán látható 145 tágulóképes mező kitágítatlan szélessége egyenlő a 144 és 146 elasztikus mezők kitágítatlan szélességével, ami maximalizálja a 144, 146 elasztikus mezők összehúzódását a 145 tágulóképes mezőhöz képest.

A 145 tágulóképes mező felszíni úthossza határozza meg a 144,146 elasztikus mezők relatív „összehúzódás”-ának mértékét. így például, ha a 145 tágulóképes mező felszíni úthossza 40%-kal hosszabb, mint a 144,

146 elasztikus mező, a 144, 146 elasztikus mezőnek megvan az a képessége, hogy 40% összehúzódási deformációt okozzon a késztermékben.

A 8. ábrán a 130 pelenka a 150 nyilak által jelzett irányokban van megnyújtva, hogy a 145 tágulóképes mező teljesen kinyúljon és a 144 és 146 elasztikus mezők feszültség alá kerüljenek. A 2. ábrán látható 121 távolsághoz hasonlóan a 8. ábrán a 151 távolság a 152 és 153 vonalak között jelzi azt a minimális távolságot a 144, 146 elasztikus mezőtől, amin belül a 145 tágulóképes mezőnek akadálytalanul - azaz más rétegekhez, például az abszorbens maghoz nem kapcsolva - kell megnyúlnia, hogy teljesüljön az elasztikus megnyúló és összehúzódó viselkedés. A 152 vonal a két mező közös határát jelzi. A 153 vonal az abszorbens mag derékélét jelzi, vagy jelezheti a mag és a hátlap közötti kötés legnagyobb kiterjedését is. A 151 távolságot úgy kell meghatározni, hogy a 144, 146 elasztikus mező akadálytalanul húzódhasson össze feszültségmentes hosszúságában, ha a nyújtóerő megszűnik.

Noha a 8. ábrán egyetlen, egyöntetű 145 tágulóképes mezőt tüntettünk fel, amely azonos szélességű a 144, 146 elasztikus mezővel, belátható, hogy mindaddig, amíg az akadálytalan mozgás feltétele teljesül a 152 és 153 vonalak között, a 145 tágulóképes mező többi részének lehetnek különböző, eltérő szélességű és felszíni úthosszúságú területei is.

A 9. ábrán találmányunk egy másféle megvalósítása, egy 160 pelenka síknézete látható. A 160 pelenkának van egy 161 hátlapja, amely tartalmaz egy nyújtható 162 hátsó derékrészt, amelyben van egy 164 elasztikus mező és egy 166 tágulóképes mező. A 164 elasztikus mező szélessége (a 101 haránt középvonallal párhuzamos irányban mérve) nagyobb, mint a szomszédos 166 tágulóképes mező szélessége. A 166 tágulóképes mező a 160 pelenka hosszanti éléig terjedhet.

A találmány szerinti pelenka elkészítésekor először a hátlapot látjuk el a kívánt módon elrendezett elasztikus és tágulóképes mezőkkel. Ezután a hátlapot megpuhítjuk vagy megnyújtjuk, hogy kifeszüljön a tágulóképes mező. Hozzáerősítjük az abszorbens magot - miközben a tágulóképes mező kifeszített állapotban van egy alkalmas eszközzel, például ragasztóspirálokkal. Ezután egy alkalmas fedőréteget erősítünk az abszorbens maghoz és a hátlaphoz. A fedőréteg mérete lényegében megegyezik a hátlapéval. Miután a megnyújtást megszüntetjük, az elasztikus mezők összehúzódva beszűkülnek és ráncolódnak.

Más módon a pelenka úgy is elkészíthető, hogy először a hátlapot látjuk el egy vagy több tágulóképes mezővel. Ezután a tágulóképes mezőket kinyújtjuk és egy másik alkatrészhez, például az abszorbens maghoz erősítjük. Ezután a fedőréteget erősítjük a hátlaphoz és az abszorbens maghoz. Ezután alakítjuk ki az elasztikus mezőket mind a fedőrétegen, mint a hátlapon.

A találmány szerinti pelenka más alkalmas módszerekkel is gyártható. Emellett a lépések sorrendje is meg12

HU 221 758 Bl változtatható. Továbbá egyes lépések más lépésekkel is kombinálhatok.

A 8. ábrára hivatkozva, a hátlapnak az abszorbens maghoz való erősítése nagyon fontossá lett. Az abszorbens mag bármilyen hosszúságú lehet, így például az abszorbens mag lényegében a 130 pelenka teljes hosszán végignyúlhat. Azonban a 153 vonal a 8. ábrán a hátlap és az abszorbens mag közötti kötés felső határát jelzi. Amint a 8. ábrán látható, a 153 vonal teljes egészében a

145 tágulóképes mezőben van. Ha a 153 vonal a 144,

146 elasztikus mezőben lenne, úgy jelentősen gátolná az elasztikus mező összehúzódó és tágulóképességét, ezzel jelentősen csökkentené a 145 tágulóképes mező előnyeit, azaz a vonalas feszülés megszüntetését. Meg kell jegyezni, hogy a 144,146 elasztikus mező egy része az abszorbens maghoz lehet erősítve, hogy megakadályozza az abszorbens mag lebegését. Az összeerősítés előnyösen a 100 középvonalon vagy annak közelében történik, ahol a 144, 146 elasztikus mező tágulásának és összehúzódásának minimális a mértéke.

Mérési módszerek

A felszíni úthossz

A formált anyagterületek úthosszának méreteit úgy határozzuk meg, hogy kiválasztjuk és előkészítjük az egyes területek mintadarabjait, majd ezeket a mintadarabokat mikroszkópos képelemző módszerrel megvizsgáljuk.

A mintákat úgy választjuk meg, hogy reprezentálják az egyes területek felszínének geometriáját. Általában elkerülendők az átmeneti területek, mivel ezek mind az első, mind a második területek tulajdonságaival rendelkeznek. A mérendő mintát kivágjuk és kiemeljük a vizsgált területből. A „mért él”-et a megnyújtás meghatározott tengelyével párhuzamosan vágjuk ki. Ez a tengely általában párhuzamos mind az első, mind a második terület főtengelyével. A megfeszítetlen minta 1,25 cm-es hosszában egy mérősablont teszünk a „mért él”-re merőlegesen: a mintát pontosan kivágjuk és kiemeljük a szövedékanyagból.

A mintát ezután felragasztjuk egy tárgylemez hosszanti élére. A „mért él”-et egy kicsit (körülbelül 1 mm-rel) megnyújtjuk az oldaléltől kifelé. Egy vékony réteg nyomásra tapadó ragasztót teszünk az anyag felső élére, hogy alkalmas mintahordozó eszköz legyen. Az erősen formázott mintaterületek esetében kívánatosnak találtuk a minta megnyújtását tengelyirányban (jelentős erő alkalmazása nélkül) az érintkeztetéssel és az oldalélre való ragasztással egy időben. Ez lehetővé teszi az él jobb azonosítását a képelemzés során, és így elkerülhetők az összegyűrődött élszakaszok, amelyek további elemzést igényelnek.

Az egyes minták képét a „mért él” nézetben kapjuk a hordozó éllel felfelé nézve egy megfelelő, kielégítő minőségű és nagyítású mérőmikroszkópban. Az itt bemutatott adatokat az alábbi berendezéssel nyertük: Keyence VH-6100 (20 χ nagyítású lencsével) videóegység, a videoképnyomatokat egy Sony Mavigraph videonyomtatón készítettük. A videonyomatokat egy Hewlett-Packard ScanJet IIP szkennerrel digitalizáltuk. A képelemzést egy Macintosh HCi számítógépen, a NIH MAC Image 1.45 szoftverrel végeztük.

A fenti készülékeket használva felveszünk egy kalibrálóképet egy 12,7 mm hosszú, 125 pm-es osztójeleket tartalmazó rácsról, amit a számítógép képelemző programjának kalibrálására használunk. Ezután az összes mintáról videoképet készítünk és kinyomtatjuk azokat. A következő lépésben a videoképnyomatokat 100 pont/2,54 cm sűrűséggel (256 szintű fekete-fehér árnyalattal) szkennelve az alkalmas Mac képfile-formátumra digitalizáljuk. Végül a képfile-okat (köztük a kalibrálófíle-t) a Mac Image 1.45 programmal elemezzük. Az összes mintát lemérjük a szabadkézi vonalmérő eszközzel. A minták mindkét oldalélét mérjük és a hosszakat rögzítjük. Az egyszerű, fóliaszerű (vékony és állandó vastagságú) minták esetében elég csak az egyik oldalélét megmérni. A réteges anyagok és vastag habok mindkét oldalélét megmérjük. A hosszúságmérés nyomkövetését a kivágott minta teljes mérőhossza mentén elvégezzük. Az erősen deformálódott minták esetében többszörös (részben egymást átfedő) képekre van szükség, hogy a teljes kivágott mintát lefedjék. Ezekben az esetekben az átfedő képekben jellemző jegyeket keresünk, és ezeket a „bélyegeket” használva végezzük el a hosszúság mérését úgy, hogy a képek csatlakozzanak, de ne fedjék át egymást.

Az egyes területek felszíni úthosszát végül öt független minta 1,25 cm-es mért élének átlagaként határozzuk meg. Az egyes minták felszíni úthossza a két oldalél felszíni úthosszának átlaga.

Bár a leírt mérőmódszer a találmány szerinti szövedékanyagok többségére alkalmazható, elismert, hogy a mérőmódszert módosítani kellhet az összetettebb szövedékanyag mérésére a találmány oltalmi körén belül.

Poisson oldalirányú kontrakciós hatás

A Poisson oldalirányú kontrakciós hatást egy Instron 1122 készülékkel (Instron Corporation, Canton, Ma.) mérjük, amely egy Gateway 2000 486/33 Hz számítógéphez (Gateway 2000, N. Sioux City, S. D.) csatlakozik és a TestWorks szoftvert (Sintech, Inc., Research Triangle Park, N. C.) használja. A vizsgálathoz szükséges összes esszenciális paramétert a TestWorks szoftver fogadja bemenőadatként minden mérésben. Az adatfelvétel a minta szélessége kézi megmérésének és a TestWorks-szel végzett nyújtási méréseknek a kombinálásával történik.

A méréshez használt minták 2,54 χ 10,16 cm-esek, és hossztengelyüket a minta első területének irányával párhuzamosan vágjuk ki. A mintát egy éles késsel vagy egy, megfelelően éles vágószerszámmal vágjuk ki, amely úgy van kiképezve, hogy pontosan 2,54 cm széles mintát vágjon ki. Fontos, hogy a „reprezentatív” mintát úgy vágjuk ki, hogy az hűen tükrözze a deformált terület általános mintázatának szimmetriáját. Lehetnek esetek, amikor - például az első vagy második területek relatív geometriájának vagy deformált részeik méretének variációi miatt - nagyobb vagy kisebb mintákat szükséges kivágni, mint a fent ajánlott méret. Ebben az esetben nagyon fontos megadni (az összes többi adattal együtt) a minta méretét, valamint azt, hogy a de13

HU 221 758 Bl formált terület mely részéből vettük, és célszerű mellékelni egy vázlatot a mintának használt reprezentatív területről. Általában a 2:1 méretarányt tartsuk be az aktuális megnyújtott részen (ll:wl), ha lehetséges. Öt mintát vizsgálunk.

Az Instron befogói levegővel működtetett befogók, amelyek úgy vannak kialakítva, hogy a teljes befogóerő egy vonal mentén koncentrálódik, amely merőleges a megnyújtásra; van egy sík felszíne és egy szemben álló felszíne, amely félkör alakban kidomborodik. 10 A minta nem csúszhat meg a befogóban. A befogóerők vonalai közötti távolságnak 5,8 cm-nek kell lennie, amit egy acélvonalzóval mérünk a befogók között. Ezt a távolságot „mérőhossz”-nak nevezzük.

A mintát behelyezzük a befogóba, hossztengelyével a megnyújtás irányára merőlegesen. A befogók között szimmetrikusan kell középre helyezni a mintázat általános geometriáját reprezentáló területet. A keresztfej mozgási sebességét 25,4 cm/min értékre állítjuk be.

A keresztfej a megadott megnyújtásig mozog (a mérése- 20 két 20%-os és 60%-os megnyújtással végezzük). A minta szélességét a legkeskenyebb ponton (w2) megméqük egy acélvonalzóval a legközelebbi 0,5 mm-es jelig. Az alkalmazott megnyújtás irányában mért megnyúlást a legközelebbi 0,5 mm-ig méqük a TestWorks szoftver- 25 rel. A Poisson oldalirányú kontrakciós hatást az alábbi képlettel számítjuk ki:

(w2-wl)/wl

PLCE=-(12-11)/11 ahol w2 a minta szélessége a hosszirányú megnyújtás hatása alatt;

wl a minta eredeti szélessége;

a minta hossza a hosszirányú megnyújtás hatása alatt; és

11a minta eredeti hossza (mérőhossz).

A méréseket mind 20%-os, mind 60%-os megnyújtásnál elvégezzük öt különböző mintát használva egy adott megnyújtáshoz. Az adott megnyújtáshoz tartozó PLCE az öt mérés átlaga.

Hiszterézisvizsgálat

A hiszterézis vizsgálatát egy anyag százalékos beállásának és összehúzódásának mérésére használjuk.

A vizsgálatot egy Instron 1122 készülékkel (Instron Corporation, Canton, Ma.) végezzük, amely egy

Gateway 2000 486/33 Hz számítógéphez (Gateway 2000, N. Sioux City, S. D.) csatlakozik és a TestWorks szoftvert (Sintech, Inc., Research Triangle Park, N. C.) használja. A vizsgálathoz szükséges összes esszenciá5 lis paramétert (a keresztfej szélességét, a maximális megnyújtáspontját és az ott tartás idejét) a TestWorks szoftver fogadja bemenőadatként. Az összes adatgyűjtést, adatelemzést és -ábrázolást ugyancsak a TestWorks-szel készítjük el.

A méréshez használt minták 2,54x10,16 cm-esek, és a minták hossztengelyét a minta maximális nyújthatóságának irányával párhuzamosan vágjuk ki. A mintát egy éles késsel vagy egy megfelelően éles vágószerszámmal vágjuk ki, amelyet pontosan 2,54 cm széles 15 minták kivágására készítettek. (Ha az anyag egynél több irányban is nyújtható, a mintát a jellemző megnyúlás irányával párhuzamosan kell venni.) A mintát úgy kell kivágni, hogy hűen tükrözze a deformált terület általános mintázatának szimmetriáját. Lehetnek esetek, amikor - az első és második területek relatív geometriájának vagy deformált részei méretének variációi miatt - a fent leírtaknál nagyobb vagy kisebb mintát kell kivágni. Ebben az esetben igen fontos megadni (a többi adattal együtt) a minta mértékét, valamint azt, hogy a deformált terület melyik részéből vettük, és előnyös mellékelni a mintának használt területvázlatát. Minden anyagot három külön vizsgálatban, 20%, 60%, és 100%-os megfeszítéssel mérünk. Egy adott anyag három mintáját vizsgáljuk minden egyes megnyújtásnál.

Az Instron befogói levegővel működtetett befogók, amelyek úgy vannak kialakítva, hogy a teljes erőt egy vonal mentén koncentrálják, amely merőleges a megnyújtás irányára, és van egy sík felszínük és egy szemben álló felszínük, amely félkör alakban kidomborodik, hogy mi35 nimumra csökkentse a minta megcsúszását. A távolság a befogási vonalak között 5,8 cm, amit a befogók között egy acélvonalzóval mérünk. Ezt a távolságot nevezzük ,jnérőhossz”-nak. A mintát a hossztengelyével a megnyújtás irányára merőlegesen a befogókba helyezzük.

A keresztfej sebességét 25,4 cm/min-re állítjuk be. A keresztfej egy megadott maximális megnyújtási pontig mozog és ott megtartja a mintát 30 s-ig. A 30 s múlva a keresztfej visszatér az eredeti helyzetébe (0% megnyújtás) és ott marad 60 s-ig. Ekkor visszatér a maximális meg45 nyújtási pontig, amelyet az első ciklusban használtunk, ott marad 30 s-ig, majd újra visszatér a nullponthoz.

Elkészítjük a két ciklus grafikonját. Egy jellemző grafikon látható a 7. ábrán. Az összehúzódási erő %-os mértékét az első ciklus adataiból számítjuk ki a követke50 zőképlettel:

erő a maximális megnyújtásnál-erő a 30 s megtartás után összehúzódási erő =—-erő a maximális megnyújtásnál (1. ciklus)

A beállás %-os értéke a minta %-os megnyúlása a második ciklusban, amikor a minta kezd ellenállni a megnyújtásnak. Az egyes maximális megnyújtásoknál vizsgált három minta átlagát adjuk meg az összehúzódási erő és a beállítás %-os értékeként.

HU 221 758 BI

Szakítást vizsgálat

A szakítási vizsgálatot az erő és a százalékos megnyúlás, valamint a százalékos igénybe vehető megnyúlás összefüggésének vizsgálatára használjuk. A vizsgálatot egy Instron 1122 készülékkel (Instron Corporation, Canton, Ma.) végezzük, amely egy Gateway 2000 486/33 Hz számítógéphez (Gateway 2000, N. Sioux City, S. D.) csatlakozik és a TestWorks szoftvert (Sintech, Inc., Research Triangle Park, N. C.) használja. A vizsgálathoz szükséges összes esszenciális paramétert a TestWorks szoftver fogadja bemenőadatként. Az összes adatgyűjtést, adatelemzést és - ábrázolást ugyancsak a TestWorks-szel készítjük el.

A méréshez használt minták 2,54x10,16 cm-esek, és a minták hossztengelyét a minta maximális nyújthatóságának irányával párhuzamosan vágjuk ki. A mintát egy éles késsel vagy egy megfelelően éles vágószerszámmal vágjuk ki, amelyet pontosan 2,54 cm széles minták kivágására készítettek. (Ha az anyag egynél több irányban is nyújtható, a mintát a jellemző megnyúlás irányával párhuzamosan kell venni.) A mintát úgy kell kivágni, hogy hűen tükrözze a deformált terület általános mintázatának szimmetriáját. Lehetnek esetek, amikor - az első és második területek relatív geometriájának vagy deformált részei méretének variációi miatt - a fent leírtaknál nagyobb vagy kisebb mintát kell kivágni. Ebben az esetben igen fontos megadni (a többi adattal együtt) a minta méretét, valamint azt, hogy a deformált terület melyik részéből vettük, és előnyös mellékelni a mintának használt terület vázlatát. Egy adott anyag három mintáját vizsgáljuk.

Az Instron befogói levegővel működtetett befogók, amelyek úgy vannak kialakítva, hogy a teljes erőt egy vonal mentén koncentrálják, amely merőleges a megnyújtás irányára, és van egy sík felszínük és egy szemben álló felszínük, amely félkör alakban kidomborodik, hogy minimumra csökkentse a minta megcsúszását. A távolság a befogási vonalak között 5,08 cm, amit a befogók között egy acélvonalzóval mérünk. Ezt a távolságot nevezzük „mérőhossz”-nak. A mintát a hossztengelyével a megnyújtás irányára merőlegesen a befogókba helyezzük. A keresztfej sebességét 25,4 cm/min-re állítjuk be. A keresztfej addig nyújtja a mintát, amíg az el nem szakad, amely ponton a keresztfej megáll, majd visszatér eredeti helyzetébe (0% megnyújtás).

A százalékos igénybe vehető megnyúlás az erő/megnyúlás görbe inflexiós pontja, amelyen túl a minta további megnyújtásához szükséges erő gyorsan növekedni kezd. A százalékos igénybe vehető megnyúlás három minta átlaga.

Bár a leírt módszer a találmány szerinti szövedékanyagok többségére alkalmazható, a mérési módszer összetettebb szövedékanyag mérésére a találmány oltalmi körén belül módosítható.

Claims

1. Szövedékanyag, amely megnyújtásra elasztikus és táguló viselkedést mutat legalább egy tengely mentén, azzal jellemezve, hogy a szövedékanyagnak van egy elasztikus mezője (44) és egy tágulóképes mezője (45), amely az elasztikus mezővel (44) határosán elrendezett; az elasztikus mező (44) és a tágulóképes mező (45) lényegében azonos anyagból vannak kialakítva; az elasztikus mező (44) egy feszíthető hálózatot tartalmaz, amelynek van egy első területe (64) és egy második területe (66); a második terület (66) felszíni úthossza nagyobb, mint az első terület (64) felszíni úthossza a tengellyel párhuzamosan mérve a szövedék megfeszítetlen állapotában; a tágulóképes mezőnek (45) van egy felszíni úthossza, ami nagyobb, mint a feszíthető hálózat első területének (64) felszíni úthossza, és egy felszíni úthossza, amely eltér a feszíthető hálózat második területének (66) felszíni úthosszától a tengellyel párhuzamosan mérve a szövedék megfeszítetlen állapotában, és a tágulóképes mező (45) kisebb feszítőerejű, mint az elasztikus mező (44).

2. Az 1. igénypont szerinti szövedékanyag, azzal jellemezve, hogy az első terület (64) megnyújtásra lényegében molekulárisán deformálódó, és a második terület (66) kezdeti megnyújtásra lényegében geometriailag deformálódó.

3. A 2. igénypont szerinti szövedékanyag, azzal jellemezve, hogy a tágulóképes mező (45) kezdeti megnyújtásra lényegében geometriailag deformálódó.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szövedékanyag, azzal jellemezve, hogy a második terület (66) az első területtől (64) eltérő megjelenítésű.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szövedékanyag, azzal jellemezve, hogy a második terület (64) számos bordaszerű elemet (74) tartalmaz.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti szövedékanyag, azzal jellemezve, hogy a tágulóképes mező (45) számos, fokozatosan megnyújtott területet tartalmaz.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti szövedékanyag, azzal jellemezve, hogy a tágulóképes mező (45) össze van kapcsolva az elasztikus mezővel (44).