PL186220B1

PL186220B1 - Wyrób chłonny

Info

Publication number: PL186220B1
Application number: PL96353499A
Authority: PL
Inventors: William A. James; William G.F. Kelly; Charles J. Shimalla
Original assignee: Mcneil Ppc Inc
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 2003-11-28
Also published as: IL123499A; SK26798A3; KR100449770B1; SK284855B6; CA2230761C; ZA967389B; CA2230761A1; AR003390A1; US6240817B1; PT847266E; RU2161470C2; US6022607A; CZ56598A3; HUP9901669A3; DK0847266T3; KR19990044385A; DE69622411D1; JPH11513323A; MY123745A; US5770144A

Abstract

1. Wyrób chlonny zawierajacy: rdzen chlon- ny z przeciwlegle zwróconymi powierzchniami glównym i, oraz perforowana folie pokrywajaca co najmniej jedna z jeg o powierzchni, zna-- mienny tym, ze perforowana folia tworzaca pokrycie (134) wyrobu chlonnego ma zw rócona na zewnatrz strone stykajaca sie z cialem oraz przeciw legla strone zw rócona do wewnatrz ku rdzeniowi chlonnemu (132), i jest utworzona z folii w yjsciowej (124) z rozciagliw ego, termo- plastycznego materialu polim erow ego o danej grubosci, przy czym w tej perforowanej folii znajduje sie w iele otworków (126) um ieszczo- nych na calej jej dlugosci, które tworza dw ie grupy, przy czym w ielkosc otworków (126) pierwszej grupy jest wieksza niz w ielkosc otworków (126) drugiej grupy, a ponadto otworki (126) pierwszej i drugiej grupy sa w y- znaczone przez fibryle z termoplastycznego materialu polim erowego. Fig. 11D PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wyrób chłonny.

W ciągu wielu lat warstwy pokryciowe lub warstwy wierzchnie do wyrobów chłonnych takich jak pieluchy jednorazowego użytku, podpaski higieniczne, wkłady dla osób dorosłych nie panujących nad wydalaniem, opatrunki i podobne, przystosowanych do odbierania wydzielin fizjologicznych, wytwarzano powszechnie z włóknin. Materiały włókniste tego typu wytwarzano zazwyczaj techniką formowania powietrznego, gręplowania, spajania wirowego podczas formowania ze stopu i podobnymi, obrabiając je następnie w celu nadania im odpowiedniej wytrzymałości i spójności, na przykład za pomocą spoiw lub spajania włókien, zarówno mechanicznego jak i za pomocą sił występujących w płynach. Materiały włókniste tego typu formuje się często z materiałów hydrofobowych, więc znane jest również ich późniejsze obrabianie za pomocą środków powierzchniowo czynnych w celu intensyfikacji przepływu przez nie wydzielin fizjologicznych. Materiały tego typu mają, albo też nadaje się im, odpowiednie właściwości, takie jak przewiewność, podatność do układania, miękkość oraz przyjemne wrażenie w dotyku ręką i odczuwaniu przez ciało.

Jedną z wad warstw wierzchnich wykonanych z włóknin jest skłonność takich cieczy jak mocz, płyny menstruacyjne, wydzieliny z ran i podobne, przepływających przez warstwę wierzchnią i wpływających do rdzenia chłonnego, do powrotnego przepływu przez warstwę wierzchnią zwłaszcza pod ciśnieniem oraz po przekroczeniu ilości cieczy w rdzeniu chłonnym jego objętościowej pojemności chłonnej. W związku z tym, a także z innych względów, znane jest z przeszłości wytwarzanie warstw wierzchnich wyrobów chłonnych z perforowanych folii z tworzyw sztucznych.

Perforowane folie znane są z patentów Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3,632,269 (Doviak i inni); nr 3,929,135 (Thompson i inni); nr 4,324,276 (Mullane); nr 4,351,784 (Thomas i inni); nr 4,381,326 (Kelly); nr 4,456,570 (Thomas i inni); nr 4,535,020 (Thomas i inni); nr 4,690,679 (Mattingly i inni); nr 4,839,216 (Curro i inni); nr 4,950,264 (Osborn); nr 5,009,653 (Osborn); nr 5,112,690 (Cohen i inni); nr 5,342,334 (Thompson i inni); nr 5,352,217 (Curro); nr 5,368,910 (Langdon); nr 5,368,926 (Thompson i inni); nr 5,376,439 (Hodgson i inni); nr 5,382,245 (Thompson i inni); nr 5,382,703 (Nohr i inni); nr 5,383,870 (Takai i inni); nr 5,387,209 (Yamamoto i inni).

Folie perforowane znane są również z europejskich opisów patentowych takich jak EP 0 304 617 (Suda i inni);EP 0 432 882 A2 (Shipley); EP 0 598 204 Al (Garavaglia i inni); EP 0 626 158 A1 (Coles i inni); EP 0 626 159 A1 (Taki i inni); EP 0 640 328 (Tanaka i inni); japońskiego opisu JP 3-286762 A (Yamamoto i inni). Ujawniono je również w innych opisach, takich jak WO 92/18078 Al (Colbert); WO 93/15701 A1 (Turi i inni); WO 94/18926 A1 (Perry); WO 94/22408 Al(Langdon); WO 94/28846 A1 (Steiger i inni); WO 95/00093 A2 (Osbom i inni).

Pewna część takich perforowanych folii sprawuje się zadowalająco z punktu widzenia ich zadań, ale większość ma w rzeczywistości wiele poważnych wad. Przykładowo, pomimo, że takie perforowane folie mogą pozwalać cieczom na łatwy przepływ i minimalizują przepływ powrotny, ale mają wygląd, dają wrażenie i zachowują się jak folie, a nie jak materiał włóknisty. Użytkownicy traktują negatywnie takie właściwości podobne do folii, a zatem wyroby chłonne z warstwami wierzchnimi z perforowanych folii nie cieszą się akceptacją klientów.

Najważniejsze ulepszenia warstw wierzchnich z perforowanych folii do wyrobów chłonnych ujawniono w zgłoszeniu patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr seryjny 08/417,404 i 08/417,408 w imieniu Turi'ego i innych, złożonym 5 kwietnia 1995 jako kontynuacja i wydzielenie nr seryjnego 08/004,379, złożonym 14 stycznia 1993 jako kontynuacja nr seryjnego 07/744,744, złożonym 14 sierpnia 1991 (odpowiadającym publikacji WO 93/15701

186 220

A1 we wspomnianym wykazie). We wspomnianych powyżej zgłoszeniach patentowych Turi'ego i innych, ujawniono perforowaną folię, brąz sposoby i urządzenia do formowania takiej folii, nadające jej właściwości fizyczne podobne do właściwości jakie mają włókniny. Uzyskano to opierając folię wykonaną z rozciągliwego, termoplastycznego materiału polimerowego na lokalnych obszarach podporowych elementu oporowego i kierując ciecz w formie wysokociśnieniowych, kolumnowych strumieni o małej średnicy na jej górną powierzchnie tak, że nie podparte, znajdujące się pomiędzy obszarami nośnymi, części folii kierują się w dół, w wyniku czego powstają mikrootworki i elementy podobne do włókien (fibryle), dzięki którym perforowana folia uzyskuje właściwości fizyczne, takie jak wygląd, miękkość, wrażenie dotykowe i podatność do manewrowania podobne do włókniny. Tego typu perforowane folie są znacznie lepsze w porównaniu ze znanymi dotychczas foliami perforowanymi, ale wymagają jeszcze dalszych ulepszeń, na przykład poprzez poprawę podatności do przepuszczania płynów lepkich, takich jak płyny menstruacyjne.

Perforowane folie na warstwy górne do podpasek higienicznych powinny wyglądać, w miarę możliwości, sucho i czysto. Oznacza to, że podpaska higieniczna powinna wyglądać czysto i sprawiać wrażenie suchej nawet po wchłonięciu przez nią pewnej ilości płynów menstruacyjnych. Istnieje wiele czynników wpływających na czysty i suchy wygląd i wrażenie wywierane przez podpaskę higieniczną, w tym parametry perforacji i pole otworków jej materiału pokryciowego. Wielkość otworków w folii i pole powierzchni otworków mają przeciwstawny wpływ na czysty i suchy wygląd oraz wrażenie wywierane przez podpaskę. Z jednej strony, za duże otworki umożliwiają powrotny przepływ cieczy przez warstwę górną z rdzenia chłonnego (zjawisko to określa się czasami wybijaniem powrotnym) i jej stykanie się z użytkownikiem. Ponadto przez duże pola powierzchni przelotowej można zobaczyć przez warstwę górną plamy na rdzeniu chłonnym podpaski, wskutek czego użytkownik odnosi wrażenie, że wyrób nie zapewnia mu czystości. W celu zapewnienia wrażenia czystości i suchości, warstwa górna musi mieć starannie zrównoważoną kombinację wielkości otworków i pola powierzchni przelotowej. Odpowiednio duże otworki szybko odbierają strumień cieczy menstruacyjnej i umożliwiają jej przepływ do rdzenia chłonnego podpaski higienicznej, natomiast odpowiednio małe maskują plamy na leżącym pod spodem rdzeniu chłonnym, dając użytkownikowi wrażenie czystości.

Celem wynalazku jest wyrób chłonny, który nie posiada wad wyrobów znanych ze stanu techniki.

Wyrób chłonny zawierający: rdzeń chłonny z przeciwległe zwróconymi powierzchniami głównymi, oraz perforowaną folię pokrywającą co najmniej jedną z jego powierzchni według wynalazku charakteryzuje się tym, że perforowana folia tworząca pokrycie wyrobu chłonnego ma zwróconą na zewnątrz stronę stykającą się z ciałem oraz przeciwległą stronę zwróconą do wewnątrz ku rdzeniowi chłonnemu, i jest utworzona z folii wyjściowej z rozciągliwego, termoplastycznego materiału polimerowego o danej grubości, przy czym w tej perforowanej folii znajduje się wiele otworków umieszczonych na całej jej długości, które tworzą dwie grupy, przy czym wielkość otworków pierwszej grupy jest większa niż wielkość otworków drugiej grupy, a ponadto otworki pierwszej i drugiej grupy są wyznaczone przez fibryle z termoplastycznego materiału polimerowego.

Korzystnie długość fibryli wynosi od 0,005 cala do 0,05 cala (od 0,127 mm do 1,27 mm).

Korzystnie szerokość fibryli wynosi od 0,001 cala do 0,035 cala (od 0,025 mm do 0,889 mm).

Korzystnie grubość fibryli wynosi od 0,00025 cala do 0,002 cala (od 0,00635 mm do 0,0508 mm).

Korzystnie pierwsza grupa ma otworki o dużych wymiarach o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 7 milów do 30 milów (od 0,1778 mm do 0,762 mm).

Korzystnie pierwsza grupa ma otworki o dużych wymiarach o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 7 milów do 20 milów (od 0,1778 mm do 0,508 mm).

Korzystnie druga grupa ma mikrootworki o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 1 mila do 7 milów (od 0,0254 mm do 0,1778 mm).

Korzystnie druga grupa ma mikrootworki o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 2 milów do 5 milów (od 0,0508 mm do 0,127 mm).

186 220

Korzystnie perforowana folia tworząca pokrycie ma całkowitą grubość większą od grubości folii wyjściowej.

Korzystnie perforowana folia tworząca pokrycie styka się bezpośrednio z co najmniej jedną główną powierzchnią rdzenia chłonnego.

Wyrób chłonny zawierający: rdzeń chłonny z przeciwległe zwróconymi powierzchniami głównymi, oraz perforowaną folię pokrywającą co najmniej jedną z jego powierzchni według wynalazku charakteryzuje się tym, że perforowana folia jest uformowana z folii wyjściowej z rozciągliwego, termoplastycznego materiału polimerowego i mająca daną grubość i zawierająca: sekcję rozciągliwego termoplastycznego materiału polimerowego mającego całkowitą grubość większą od danej grubości folii wyjściowej, oraz wiele otworków umieszczonych na całej grubości folii, przy czym w skład otworków wchodzą otworki o dużych wymiarach, które są wyznaczone przez fibryle uformowane z termoplastycznego materiału polimerowego.

Korzystnie w skład otworków wchodzą mikrootworki, które są otoczone przez fibryle uformowane z termoplastycznego materiału polimerowego.

Korzystnie otworki o dużych wymiarach mają średnią równoważną średnicy hydraulicznej (EHD) od 7 milów do 20 milów (0,1778 mm do 0,508 mm).

Korzystnie średnia długość fibryli wynosi od 0,005 cala do 0,05 cala (0,127 mm do 1,27 mm), średnia szerokość fibryli wynosi od 0,001 cala do 0,035 cala (od 0,025 mm do 0,884 mm), a ich średnia grubość wynosi od 0,00025 całą do 0,002 całą (0,00635 mm do 0,0508 mm).

Według jednego z aspektów wynalazku, ulepszono perforowane folie takiego typu, jaki ujawniono we wspomnianym powyżej zgłoszeniu patentowym Turi'ego i innych, wykonując w nich większe otworki i nadając im pole powierzchni otwartej wystarczające do łatwego przepływu przez nie płynów lepkich, takich jak płyny menstruacyjne. Tego typu ulepszone właściwości nadano folii działając na nią siłami cieczy w formie kolumnowych strumieni lub strug z co najmniej dwóch kompletów dyszy, przy czym dysze jednego kompletu mają średnice większe niż dziesięć mili, a doprowadzana do nich ciecz ma stosunkowo niskie ciśnienie rzędu około 500 psig (345· 10⁴ Pa), natomiast dysze co najmniej jednego pozostałego kompletu mają średnicę mniejszą lub równą dziesiątkom mili, a doprowadzana do nich ciecz ma stosunkowo wysokie ciśnienie powyżej około 500 psig (345· 104 Pa). Wynalazek można zrealizować w praktyce poprzez selektywną zmianę kolejności działania na folię siłami cieczy z dysz niskiego i wysokiego ciśnienia, to jest najpierw strumieniem cieczy o niskim ciśnieniu a potem o wysokim ciśnieniu, albo najpierw strumieniem cieczy o wysokim ciśnieniu a potem o niskim ciśnieniu, albo w innych kombinacjach lub odmianach.

Wytwarzane otworki mają w większości nieregularne kształty i wymiary. Parametry te mierzy się różnymi technikami przybliżającymi średnicę, którą można wyrażać w formie równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) lub równoważnej średnicy kołowej (ECD). W gotowej perforowanej folii znajdują się zarówno otworki o dużych średnicach o średnich wartościach EHD od około 7 milów do około 30 milów (od 0,1778 mm do 0,762 mm), jak i otworki małe o średniej wartości EHD od około 1 mila do około 7 milów (od 0,0254 mm do 0,1778 mm). Pole powierzchni otwartej takich perforowanych folii wynosi od około 3 do około 13%.

Korzystnie, ulepszoną perforowaną folię według wynalazku formuje się na elemencie podporowym, w wyniku czego powstaje folia z szeregiem w przybliżeniu równoległych grzbietów utworzonych przez w przybliżeniu pionowo zorientowane ścianki boczne wyznaczające szereg w przybliżeniu równoległych dolin. Zatem w folii tej znajdują się w przybliżeniu równoległe, rozmieszczone na przemian części lite lub zamknięte, poprzedzielane częściami otworowymi lub otwartymi, zawierającymi wspomniana, powyżej kombinacje otworków o dużych i małych średnicach. Otworki obu rozmiarów powstają dzięki wydłużaniu i wyciąganiu rozciągliwego materiału pomiędzy lokalnymi obszarami podporowymi elementu podporowego w wyniku działania ciśnienia cieczy. Ponieważ folia wydłuża się, więc staje się cieńsza, aż w końcu dochodzi do sytuacji, w której pęka (tj. rozdziela się i tworzy włókienka) w wyniku czego powstają wspomniane powyżej otworki.

Podobnie jak w perforowanych foliach w zgłoszeniach Turi'ego i innych, otworki te są otoczone siecią elementów podobnych do włókien lub mikropasków z wyciągniętego materiału plastycznego. Takie wyciągnięte elementy podobne do włókien (fibryle) współdziałają

186 220 z otworkami, dzięki czemu uzyskuje się perforowaną folię o właściwościach fizycznych podobnych do właściwości włóknin. Długości elementów podobnych do włókien zmieniają się od 0,005 cala (0,127 mm) do 0,05 cala (1,27 mm), szerokości od 0,001 cala (0,0254 mm) do 0,035 cala (0,889 mm), a grubości od 0,00025 cala (0,00635 mm) do 0,002 cala (0,0508 mm).

Według wynalazku, perforowane folie typu ujawnionego we wspomnianym zgłoszeniu patentowym Turi'ego i innych zmodyfikowano w taki sposób, żeby uzyskać folię o lepszych właściwościach z punktu widzenia rozprowadzania cieczy w tym obszarze folii, który jest poddany rozciąganiu, odchylając folie, podczas jej formowania, w dół w zagłębiony obszar elementu podporowego.

W skład sposobu formowania perforowanej folii z rozciągliwego termoplastycznego materiału polimerowego według wynalazku wchodzą etapy dostarczenia folii wyjściowej ze wspomnianego rozciągliwego termoplastycznego materiału polimerowego, mającej powierzchnię górną i dolną. W elemencie podporowym znajdują się lokalne obszary podporowe do podpierania folii wyjściowej. W elemencie podporowym znajdują się strefy zagłębione, w które może odkształcać się folia pod wpływem sił cieczy. Zapewniono środki umożliwiające odprowadzanie cieczy roboczej z elementu podporowego.

Pewne części dolnej powierzchni znajdującej się na elemencie podporowym folii wyjściowej stykają się z obszarami podporowymi elementu podporowego. Górna powierzchnia folii jest odwróconą od elementu podporowego.

Ciecz w postaci kolumnowych strumieni z co najmniej dwóch kompletów dysz kieruje się na górną powierzchnię folii wyjściowej w strefie styku, tj. w strefie, w której na folię działają siły strumieni cieczy. Każda z dysz pierwszego kompletu ma średnicę większą niż dziesięć mili, a ciśnienie doprowadzanej do niej cieczy jest mniejsze niż 500 psig (345· 10⁴ Pa), wskutek czego wytwarza we wspomnianej cieczy otworki o dużej średnicy.

Dysze drugiego kompletu mają średnice mniejsze lub równe dziesięciu milom (0,254 mm), a ciśnienie doprowadzanej do nich cieczy wynosi co najmniej 500 psig (345· 104 p_a), w wyniku czego w folii wyjściowej powstają mikrootworki.

Folię usuwa się ze strefy styku i perforowaną już teraz folię zdejmuje się z elementu podporowego.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia linię produkcyjną do wytwarzania perforowanej folii wyrobu chłonnego według wynalazku, w rzucie bocznym, schematycznie; fig. 2 - stanowisko odwijania urządzenia do wytwarzania perforowanej folii wyrobu chłonnego według wynalazku, w rzucie z boku, schematycznie; fig. 3 stanowisko perforowania w urządzeniu do formowania perforowanej folii wyrobu chłonnego według wynalazku, w rzucie bocznym, w powiększeniu; fig. 4 - stanowisko odwadniania w urządzeniu do wytwarzania perforowanej folii wyrobu chłonnego według wynalazku, w rzucie bocznym, w powiększeniu; fig. 5 - stanowisko suszenia w urządzeniu do wytwarzania perforowanej folii wyrobu chłonnego według wynalazku, w rzucie bocznym, w powiększeniu; fig. 6 - stanowisko rozcinania, przewijania w urządzeniu do wytwarzania perforowanej folii wyrobu chłonnego według wynalazku, w rzucie bocznym, w powiększeniu; fig. 7A listwa z dyszami używana w urządzeniu do wytwarzania jednej z perforowanych folii wyrobu chłonnego według wynalazku, schematycznie; fig. 7B, 7C, 7D i 7E - układy dysz, jakie można zastosować w urządzeniu do wytwarzania perforowanych folii wyrobu chłonnego według wynalazku, w powiększeniu; fig. 8 - folia wyjściowa umieszczona na elemencie podporowym do przetwarzania na folię wyrobu chłonnego według wynalazku, w stanie rozłożonym na podzespoły, w rzucie perspektywicznym; fig. 9 - element podporowy widoczny w dolnej części fig. 8, w rzucie z góry; fig. 10 - urządzenie z fig. 9 w przekroju poprzecznym płaszczyzną 10-10, w powiększeniu; fig. 11 A-D kolejne etapy tłoczenia folii wyjściowej w celu utworzenia otworków folii według wynalazku, w rzutach podobnych do pokazanego na fig. 10; fig. 12 perforowana folia wyrobu chłonnego wykonana według wynalazku, na fotografii z góry, w 7,5 krotnym powiększeniu; fig. 13 - perforowana folia z fig. 12, w rzucie z boku; fig. 14 - perforowana folia z fig. 12, w rzucie z boku, w powiększeniu 15 razy; fig. 15 - inna perforowana folia utworzona sposobem według wynalazku, w rzucie z góry, w powiększeniu 7,5 raza; fig. 16 - perforowana folia z fig. 15, w rzucie z boku; fig. 17 - perforowana folia z fig. 15,

186 220 w rzucie z boku, w powiększeniu 15 razy; fig. 18A i 18B - fotografie wykonane przy powiększeniu 10X perforowanej folii wytworzonej według wynalazku, wykonanej z gofrowanej folii wyjściowej, której strona matrycowa jest oparta o odpowiedni element formujący, gdzie folię poddano perforowaniu za pomocą sekwencji trzech listw z dyszami, pierwszej ze stosunkowo dużymi otworkami według fig. 7D, oraz drugiej i trzeciej ze stosunkowo małymi dyszami według fig. 7A (na fig. 18A widać tę stronę folii, na którą są skierowane strumienie wody, a na fig. 18B tę stronę folii, która jest oparta o odpowiedni element formujący); fig. 18C i 18D fotografie wykonane przy powiększeniu 10X perforowanej folii wytworzonej według wynalazku, wykonanej z gofrowanej folii wyjściowej, której strona matrycowa jest oparta o odpowiedni element formujący, gdzie folię poddano perforowaniu za pomocą pojedynczej listwy z dyszami mającej stosunkowo duże dysze według fig. 7D (na fig. 18D pokazano tę stronę folii, która jest oparta o odpowiedni element formujący); fig. 19 - schemat blokowy pokazujący różne etapy procesu wytwarzania perforowanej folii według wynalazku; fig. 20 wyrób chłonny według wynalazku, w rzucie perspektywicznym; fig. 21 - wyrób chłonny z fig. 20, częściowo w przekroju płaszczyzna 21-21; fig. 22 - wykres obrazujący rozkład wielkości otworków w próbce perforowanej folii wykonanej pod ciśnieniem 875 psig na urządzeniu z trzema listwami z dyszami, każda z wielu dyszami, każda z dysz o średnicy 5 milów (0,127 mm); fig. 23 wykres obrazujący rozkład wielkości otworków w próbce perforowanej folii wykonanej na urządzeniu z jedną listwą z dyszami mającą wiele dysz, każda o średnicy 20 milów (0,508 mm), przy czym wspomniane dysze pokazano na fig. 7C; fig. 24 - wykres obrazujący rozkład wielkości otworków w próbce perforowanej folii wykonanej na urządzeniu zawierającym pierwszą listwę z dyszami (pokazana na fig. 7C) mająca wiele dysz, każda o średnicy 20 milów (0,508 mm),oraz druga listwa z dyszami, usytuowana w kolejności za pierwszą listwą, gdzie w drugiej listwie (pokazanej na fig. 7A) znajduje się wiele dysz, wszystkie o średnicy 5 milów (0,127 mm); fig. 25 - wykres obrazujący rozkład wielkości otworków w próbce perforowanej folii wykonanej według wynalazku; oraz fig. 26 - wykres obrazujący wyniki porównawcze w przypadku zmiany odległości pomiędzy dyszami znajdującymi się na listwie z dyszami.

Na fig. 1 przedstawiono schematycznie, w rzucie z boku, jeden z przykładów wykonania linii produkcyjnej, którą można zastosować do wytwarzania perforowanych folii, które są umieszczane w wyrobie chłonnym, według wynalazku.

Kierunek przebiegu procesu, wskazany na fig. 1 strzałką, jest od strony prawej ku lewej. Jak widać na fig. 1, w skład linii produkcyjnej wchodzi pięć głównych stanowisk: stanowisko odwijania folii 30, stanowisko perforowania 40, stanowisko odwadniania 50, stanowisko suszenia 60 oraz stanowisko 70 do cięcia, przewijania i nakładania środka powierzchniowo czynnego.

Jak widać na fig. 2, w stanowisku odwijania folii 30 znajdują się, osadzone obrotowo w ramie F dwa zwoje 31 wyjściowego materiału foliowego 33. Folia ze zwojów 31 jest podawana po rolkach prowadzących do zespołu 32, w którym znajduje się automatyczny (pracujący w pętli zamkniętej) układ regulacji naprężenia. Folia 33, o odpowiednim naprężeniu, np. pomiędzy 0,1 a 1 funtem na cal liniowy, wychodzi z zespołu 32 i jest przenoszona do stanowiska perforowania 40.

W wynalazku można stosować wiele różnych wyjściowych materiałów foliowych, ale jednym z zalecanych jest folia polietylenowa. Jest to gofrowana, barwiona na biało folia polietylenowa. Polietylen składa się w 40% wagowych z polietylenu małej gęstości i 60% wagowych z liniowego polietylenu małej gęstości. W skład folii wchodzi 6,5% wagowych dwutlenku tytanu.

Folia wyjściowa ma gofrowany wzór w postaci rombów w układzie 165 linii na cal liniowy, w wyniku czego z jednej jej strony, nazywanej dalej stroną stemplową, widać dużą liczbę nieciągłych występów oddzielonych ciągłym, łączącym się ze sobą układem rowków. Na drugiej stronie gofrowanej folii wyjściowej, nazywanej dalej stroną matrycową, znajduje się duża liczba widocznych, miseczkowych zagłębień, oddzielonych ciągłym układem połączonych ze sobą grzbietów. Miseczkowe zagłębienia na matrycowej stronie folii są odpowiednio zsynchronizowane pozycyjnie z występami na stemplowej stronie folii. Folia wyjściowa jest z jednej strony, korzystnie ze strony stemplowej, obrobiona elektrostatycznie za

186 220 pomocą wyładowań ulotowych. Wytrzymałość tej folii na rozciąganie wynosi 1750 gramów w kierunku maszynowym (przy 500% wydłużeniu do zerwania) i 1300 gramów w kierunku poprzecznym do maszynowego (przy 650% wydłużeniu do zerwania), jak wyznaczono za pomocą testu ASTM D-882.

Proces wytwarzania folii według wynalazku może być procesem seryjnym lub ciągłym, w przybliżeniu podobnym do seryjnych i ciągłych procesów ujawnionych w równoczesnym zgłoszeniu patentowym o numerze seryjnym 08/417,404. Jak ujawniono dalej, zaleca się stosowanie urządzenia o działaniu ciągłym.

Na fig. 3 pokazano, że folia 33 ze stanowiska odwijania wchodzi do stanowiska perforowania 40 z jego prawej strony. W skład stanowiska perforowania 40 wchodzi bęben nośny typu ulowego, osadzony obrotowo w ramie F1. Na zewnętrznej powierzchni obwodowej bębna 41 znajduje się trójwymiarowy element podporowy lub formujący, opisany szczegółowo dalej. W ramie F1 są również osadzone cztery strumienice wodne 42, a wewnątrz bębna cztery szczeliny ssące, po jednej na każda strumienice 42, które również szczegółowo opisano dalej. Szczeliny ssące znajdują się wewnątrz bębna 41 i są zsynchronizowane pozycyjnie ze strumienicami wodnymi 42 usytuowanymi na zewnątrz bębna 41. W skład każdej strumienicy wodnej 42 wchodzi metalowa listwa, w której znajduje się wiele dysz o określonych wymiarach i w określonych odstępach. Poniżej szczegółowo opisano specyficzne przykłady wykonania tych listw z dyszami. W danej strumienicy wodnej 42 może znajdować się co najmniej jedna taka listwa. Korzystnie, wielkość dysz w każdej listwie jest stała. Jednakże wielkość dyszy może być w danej listwie również zmienna. Odległość pomiędzy dolną powierzchnią listwy dyszowej a zewnętrzną powierzchnią elementu podporowego w bębnie perforującym wynosi, korzystnie, od 0,50 do 1,0 cala (12,7 mm do 25,4 mm).

Do strumienicy 42 pompuje się gorącą wodę pod ciśnieniem, która wypływa przez dysze w listwie w postaci kolumnowych strumieni wody. Ciśnienie wody w każdej strumienicy można regulować oddzielnie. Wchodząca folia 33 biegnie po rolce prowadzącej 43, po czym po zewnętrznej powierzchni trójwymiarowego elementu formującego osadzonego na bębnie nośnym 41. Kolumnowe strumienie wody wypływające z listw z dyszami uderzają w folię powodując jej ugięcie w dół do zagłębionych obszarów elementu podporowego osadzonego na bębnie nośnym 41, w wyniku czego folia rozciąga się i pęka, tworząc dużą liczbę otworków o nieregularnych wielkościach. Następnie już perforowana folia 44 wychodzi ze stanowiska perforowania 40 z jego lewej strony i przechodzi do stanowiska odwadniania 50.

Jak widać na fig. 4, na stanowisku odwadniania 50 są osadzone obrotowo w ramie F3 bębny odwadniające 51. Bębny 51 mają konstrukcję ulową, przy czym każdy z nich ma związane z nim dwie szczeliny podciśnieniowe, zdolne do wytwarzania podciśnienia do 7 cali Hg (177,8 mm Hg). Na stanowisku odwadniania 50 znajduje się dwanaście szczelin powietrznych 52, po sześć szczelin powietrznych na każdy bęben odwadniający 51. Szczeliny ssące związane z bębnem odwadniającym 51 znajdują się wewnątrz bębnów, natomiast szczeliny powietrze 52 na zewnątrz bębnów odwadniających 51. Nadmiar wody usuwa się z perforowanej folii 44 za pomocą strumienia powietrza o dużej prędkości wypływającego ze szczelin powietrznych 52 i dzięki odsysaniu za pomocą szczelin ssących w bębnach odwadniających 51. Szczeliny powietrzne 52 działają przy temperaturze powietrza w zakresie pomiędzy około 150° -180° F (65,5°C - 82,2°C). Całkowite natężenie przepływu powietrza przez dwanaście szczelin powietrznych 52 wynosi od około 1000 do około 2000 stóp sześciennych na minutę na liniową stopę (od 5573 do 11147 m³/h na metr) szerokości perforowanej folii 44. Odwodniona perforowana folia 53 wychodzi ze stanowiska odwadniania 50, z jego lewej strony, i jest przenoszona do stanowiska suszenia 60.

Na fig. 5 pokazano stanowisko suszenia 60 z dwoma bębnami podciśnieniowymi 61 osadzonymi w ramie F4. W każdym z bębnów podciśnieniowych 61 znajduje się szczelina ssąca biegnąca po łuku wokół bębna podciśnieniowego 61 o długości kątowej 300°. Na zewnątrz każdego bębna podciśnieniowego 61 znajduje się dwadzieścia szczelin powietrznych 62 z powietrzem o temperaturze w granicach 150° - 180° F (65,5°C - 82,2°C). Łączne natężenie przepływu powietrza we wszystkich czterdziestu szczelinach powietrznych 62 wynosi od około 5000 do około 7000 stóp sześciennych na minutę na stopę liniową (od 27868 do 39011

186 220 m³/h na metr) szerokości perforowanej folii. Spadek ciśnienia w wyniku powstania podciśnienia w bębnach podciśnieniowych 61, mierzony przez folię, wynosi około 2 cale wody (5,08- 10τη). Wysuszona perforowana folia 63 wychodzi z stanowiska suszenia 60 z lewej jej strony i jest przesuwana do stanowiska cięcia/przewijania 70.

Na fig. 6, pokazano, że wysuszona perforowana folia 63 ze stanowiska suszenia 60 wchodzi do stanowiska cięcia/ przewijania 70 z prawej jego strony. Nożyce 71, w których skład wchodzą noże tnące typu nacinającego, tną suchą perforowaną folie 63 na pasy o wymaganej szerokości. Wysuszona i pocięta perforowana folia 63 jest następnie przenoszona do urządzenia 72 do nanoszenia środka powierzchniowo czynnego, w którym nanosi się na folię 63 techniką stykową odpowiedni środek powierzchniowo czynny, np. Tween 20. Korzystnie, środek powierzchniowo czynny znajduje się w roztworze wodnym, w którym stanowi około 48,8%. W zalecanym przykładzie wykonania wynalazku, prędkość rolki nanoszącej środek powierzchniowo czynny wynosi około 15 +/- 3 cali na minutę (38±/7, 6-10'² m na minutę). Korzystnie, środek powierzchniowo czynny nanosi się na stemplową stronę folii. Wspomniane powyżej parametry zapewniają powlekanie roztworem środka powierzchniowo czynnego w ilości 0,25 mg/cal² +/- 0,07 (0,038 mg/cm²).

Na fig. 7A-7E pokazano kolumnowe strumienie wody wytryskujące z jednej lub wielu listw dyszowych z wielu dyszami. Korzystnie, dysze te wytwarza się wiercąc w półwyrobie metalowej listwy cylindryczne otworki. Jednakże rozumie się samo przez się, że można zastosować otworki o różnych kształtach.

Na fig. 7A pokazano listwę 80 z dyszami 82 do doprowadzania kolumnowych strumieni wody, każdy o stosunkowo małym przekroju poprzecznym, w celu wytworzenia w folii wyrobu chłonnego mikrootworków. Średnice dysz 82 w strumienicy wynoszą 5 milów (0,005 cala) (0,127 mm), a odstępy pomiędzy dyszami 0,020 cala (0,508 mm).

Na fig. 7B-7E pokazano listwy z dyszami do wytwarzania kolumnowych strumieni wody, każdego o stosunkowo dużym przekroju poprzecznym, przeznaczonego do tworzenia w folii wyrobu chłonnego otworków o dużej średnicy. Na fig. 7B pokazano listwę z dwoma rzędami 84, 86 dysz 84', 86', rozstawionych po przeciwległych stronach środkowej linii stycznej. Średnica dysz 84', 86' w każdym rzędzie wynosi 15 milów (0,015 cala) (0,381 mm), a odległość pomiędzy nimi, mierzona od środka do środka, wynosi 0,022 cala (0,5588 mm). Odstępy dysz 84' w rzędzie górnym 84 są przesunięte względem odstępów dysz 86' w rzędzie dolnym 86 o 0,011 cala (0,2794 mm). Liczba dysz 84', 86' w listwie wynosi 90,9 na cal (35,8 na cm).

Na fig. 7C pokazano listwę z dwoma rzędami 88, 90 dysz 88', 90', rozmieszczonych w pewnych odstępach od siebie po przeciwległych stronach środkowej linii stycznej. Średnice dysz 88', 90' w każdym rzędzie 88, 90 wynoszą 20 milów (0,020 cala) (0,508 mm), a odstępy pomiędzy nimi 0,032 cala (0,8128 mm). Odstępy dysz 88' w rzędzie górnym 88 są przesunięte względem odstępów dysz 90' w rzędzie dolnym 90 0,016 cala (0,4064 mm). Liczba dysz 88', 90' w listwie wynosi 62,5 na cal (24,6 na cm).

Na fig. 7D pokazano listwę z dwoma rzędami 92, 94 dysz 92', 94', rozmieszczonych w pewnych odstępach od siebie po przeciwległych stronach środkowej linii stycznej. Średnice dysz 92', 94' w każdym rzędzie 92, 94 wynoszą 25 milów (0,635 mm) (0,025 całą), a odstępy pomiędzy nimi 0,038 całą (0,9652 mm). Odstępy dysz 92' w rzędzie górnym 92 są przesunięte względem odstępów dysz 94' w rzędzie dolnym 94 o 0,019 cala (0,4826 mm). Liczba dysz 92', 94' w listwie wynosi 52,6 na cal (20,7 na cm).

Na fig. 7E pokazano listwę do doprowadzania kolumnowych strumieni wody, każdy o stosunkowo duż^m przcerojji pc^p^rz^z^e^z^r^jy^, w celu formowania w folii wyroliu chłonnego otworków o dużych średnicach. Średnica każdej z dysz wynosi 0,025 cala (0,635 mm), a odległości pomiędzy nimi, mierzone od środka do środka, 0,083 cala (2,1 mm). Widoczna na fig. 7E listwa nadaję się co prawda do formowania folii wyrobu chłonnego według wynalazku, ale obecnie zalecą się stosowanie listw takich jak pokazano na fig. 7B-7D w połączeniu z co najmniej jedną listwą, o stosunkowo małych dyszach, przeznaczonych do formowania mikrootworków.

Korzystnie, średnice małych dysz (patrz fig. 7A), wynoszą poniżej 10 milów (0,254 mm). Korzystnie, średnice dużych dysz (patrz fig. 7B-7E) wynoszą powyżej 10 milów (0,254 mm).

186 220

Urządzenie do wytwarzania perforowanych folii według wynalazku opisano szczegółowo w równoczesnym zgłoszeniu patentowym o numerze seryjnym 08/417,404. Urządzenie do wytwarzania folii według wynalazku ma pewne dodatkowe cechy, w tym drugi komplet listw dyszowych, jak omówiono powyżej w odniesieniu do fig. 7B-7E. Ciśnienie wody doprowadzanej do małych dysz jest na ogół większe niż 500 psig (345· 10⁴Pa), korzystnie wynosi 5001500 psig (345- 1035· l04pa), lub więcej. Ciśnienie wody doprowadzanej do większych dysz jest na ogół mniejsze niż 500 psig (345· 104pa), korzystnie jest rzędu 125-200 psig (86,25 · 10⁴Pa do 138· 104pa).

W zalecanym przykładzie wykonania, w skład urządzenia perforującego wchodzi bęben nośny typu ulowego, trójwymiarowy element formujący, kilka strumienie wodnych oraz odpowiadających im szczelin ssących usytuowanych wewnątrz i kolejno wzdłuż wycinka obwodu bębna. Element formujący jest tuleją deseniową, jak pokazano na fig. 8-10, zamontowaną na ulowym bębnie nośnym 41. Szczeliny ssące znajdują się wewnątrz bębna nośnego 41 i są odpowiednio zsynchronizowane pozycyjnie ze strumienicami znajdującymi się na zewnątrz bębna nośnego 41. W skład każdej strumienicy wodnej wchodzi metalowa listwa z wielu dyszami. Dla danej strumienicy wymiary dysz są stałe wzdłuż całej listwy. Korzystnie, odległość pomiędzy listwą, a powierzchnią tulei deseniowej wynosi od 0,50 do 1 cala (12,7 mm do 25,4 mm). Ciśnienie w strumienicach uzyskuje się pompując do nich gorącą wodę. Woda pod ciśnieniem wypływa przez szereg dysz w listwie, w wyniku czego powstają w zasadzie kolumnowe strumienie wodne. Energia kolumnowych strumieni wodnych uderzających w folie powoduje, że folia przybiera kontur powierzchni tulei deseniowej, w wyniku czego folia rozciąga się i pęka w formie dużej liczby otworków o nieregularnych wymiarach. Ciśnienie i temperaturę wody doprowadzanej do każdej strumienicy można regulować oddzielnie. Parametry procesu są następujące:

Prędkość linii (jardy/min): 50-200 ( 45,7 - 182, 8 m/min)

Temperatura wody: 155° - 165°F (68,3 -73,8°C)

Maksymalna liczba używanych strumienie: 3

Odległość pomiędzy listwą strumienicy a powierzchnią tulei: 0,50-1 (1,27 - 2,54· 10'² m)

Strumienica niskociśnieniowa:

Liczba strumienie: 1

Przedział wielkości dysz (cale): 0,0145 do 0,030 (0,3683 do 0,000762 mm)

Ciśnienie (psig): 150 +/- 25 (103,5· 104 Pa)

Natężenie przepływu wody: 8.0 +/- 2 galony na minutę na cal listwy z dyszami (gpm/in) (11,9+/2,9 litrów na minutę na cm listwy z dyszami)

Podciśnienie w szczelinie ssącej (cale Hg): 5.0+/-2.0 (-17+/-10.2 kPa)

Strumienica wysokociśnieniowa:

Liczba strumienie: maksimum 2

Przedział wielkości dysz (cale): 0,005 do 0,007 (0,127 do 0,1778 mm)

Ciśnienie (psig): 1 150+/-350 (793,5· 104Pa± 241· 104 Pa)

Natężenie przepływu wody: 0,9 +/- 0,22 galony na minutę na cal listwy z dyszami (gpm/in) (1,3 l ± 0,32 l na minutę na cal listwy z dyszami)

Podciśnienie w szczelinie ssącej (cale Hg): 5+/-3 (-17+/-10.2 kPa)

Sekwencja stosowania strumienie:

Ciśnieniowe strumienice wodne oraz związane z nimi listwy dyszowe można ustawiać w różnych kolejnościach w stosunku do kierunku ciągłego ruchu folii po bębnie. W procesie perforowania folii można zastosować dowolną z wymienionych poniżej pięciu sekwencji:

1. Niskociśnieniowy, wysokociśnieniowy

2. Niskociśnieniowy, wysokociśnieniowy, wysokociśnieniowy

3. Wysokociśnieniowy, niskociśnieniowy

4. Wysokociśnieniowy, niskociśnieniowy, wysokociśnieniowy

5. Wysokociśnieniowy, wysokociśnieniowy, niskociśnieniowy

Jak widać na fig. 8-10, element formujący jest trójwymiarową powierzchnią z dużą liczbą usytuowanych promieniowo elementów podporowych wystających z podstawy ele186 220 mentu podporowego. Elementy te są w zasadzie podobne do odpowiednich elementów ujawnionych w równoczesnym zgłoszeniu patentowym nr seryjny 08/417,404.

Na fig. 8 pokazano w stanie rozłożonym na zespoły, w rzucie perspektywicznym, folię wyjściową 100 podpartą na elemencie podporowym 102. Folia wyjściowa może być gofrowana lub niegofrowana. Alternatywnie, część 104 folii wyjściowej 100 zawiera deseniowe występy 106, oraz niedeseniowe obszary 108, jak widać w górnej części fig. 8.

W skład elementu podporowego 102 wchodzi część podstawowa 110 z górną powierzchnią 110a i dolną powierzchnią 11 Ob. Ponadto w skład elementu podporowego 102 wchodzi pewną liczba przelotowych otworków 112 umieszczonych w podstawie 110 od górnej powierzchni 110a do dolnej powierzchni 110b. Zadaniem przelotowych otworów 112 jest usuwanie wody podczas wytwarzania perforowanej folii według wynalazku. W skład elementu podporowego 102 wchodzi również pewna liczba usytuowanych promieniowo elementów nośnych 114. W skład elementów nośnych 114 wchodzi podstawa 116 pokrywająca się z płaszczyzną górnej powierzchni 110a części podstawowej 110, oraz parą pochylonych ścianek bocznych 118, 120 (najlepiej widocznych na fig. 9 i 10). Ścianki boczne 118, 120 są skierowane na zewnątrz od podstawy 116, spotykając się w części płaskiej lub grzbiecie 122. Elementy nośne 114 są do siebie ustawione równolegle i są rozstawione w równych odstępach od siebie. Mogą one być umieszczone równolegle, prostopadle lub skośnie do boków elementu podporowego. Jak widać na fig. 8 i 9, elementy nośne 114, w widoku z góry, przypominają kształtem sinusoidę albo falę. Rozumie się samo przez się, że elementy nośne mogą mieć dowolny układ, np. postać linii prostej, linii zygzakowej i podobnej. Szczegółowy opis elementu formującego ujawniono w równoczesnym zgłoszeniu patentowym nr seryjny 08/417,404.

Na fig. 11 A-D przedstawiono kolejne rysunki obrazujące wytwarzanie otworków w folii wyjściowej 124 według wynalazku. Na fig. 11A pokazano układanie folii wyjściowej 124 na elemencie podporowym 114. Na fig. 11B pokazano jak folia wyjściowa 124, w reakcji na działanie kolumnowych strumieni wody, odkształca się i wyciąga (tj. rozciąga) w dół i częściowo w przestrzeń pomiędzy elementami nośnymi 114. Na fig. 11C pokazano rozciąganie folii wyjściowej 124, w miarę którego staje się ona cieńsza. Na fig. 11D pokazano, że w miarę jak folia wyjściowa 124 jest dalej rozciągana i staje się coraz cieńsza, zaczyna pękać i tworzą się w niej otworki 126. Proces ten opisano szczegółowo w równoczesnym zgłoszeniu patentowym nr seryjny 08/417,404, gdzie omówiono powstawanie mikrootworków otoczonych mikropaskami z materiału foliowego, lub fibrylami.

Ze względu na obecność pionowych elementów nośnych na członie formującym, folia według wynalazku rozszerza się (tj. uzyskuje znaczne wymiary w kierunku „z” w stosunku do początkowej grubości folii wyjściowej nieperforowanej) natychmiast po zakończeniu procesu. W pewnych znanych dotychczas procesach rozszerzenie w kierunku „z” trzeba dokonywać w oddzielnych etapach goffowania (patrz na przykład opis do patentu Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,609,51). Rozszerzona warstwa górna ogranicza styczność pomiędzy użytkownikiem a warstwą chłonną, intensyfikując tym samym poczucie suchości w wyrobach ją zawierających.

W ujawnionych tu foliach, wyrobach chłonnych i sposobach, wśród otworków w folii są zarówno mikrootworki jak i otworki o dużych wymiarach, albo też wyłącznie otworki o dużych wymiarach. Sądzi się, że mikrootworki formują się głównie podczas wyciągania materiału foliowego w reakcji na działanie kolumnowych strumieni wody wytryskujących z mniejszych dysz omawianej wcześniej listwy. Sądzi się, że otworki o dużych wymiarach, również powstające podczas rozciągania materiału, tworzą się głównie w reakcji na działanie kolumnowych strumieni wody wytryskujących z dużych dysz, a nie z małych, omawianej powyżej listwy.

W gotowej folii perforowanej znajdują się zarówno otworki o dużych wymiarach albo otworki o średniej wartości eHd od około 7 milów do około 30 milów (0,1778 mm do 0,762 mm), jak i otworki o małych wymiarach lub otworki czasami nazywane mikrootworkami, o średniej wartości EHD od około 1 mila do około 7 milów (0,0254 do 0,1778 mm). Tego typu folie perforowane mają pole powierzchni otwartej w zakresie od około 3% do około 13%. Stwierdzono, że stosując listwy dyszowe z dyszami o średnicach z przedziału od około 10 do 25 milów (0,254 mm do 0,635 mm), wytwarza się w folii otworki o średniej wartości EHD od

186 220 około 7 milów do około 17 milów (od 0,1778 mm do 0,4318 mm). Fibryle, otaczające i ograniczające mikrootworki i otworki o dużych wymiarach, szczegółowo opisano w równoczesnym zgłoszeniu patentowym nr seryjny 08/417,404. Długość tych fibryli wynosi od około 0,005 cala (0,127 mm) do około 0,05 cala (1,27 mm); ich szerokość wynosi od około 0,001 cala (0,03 mm) do około 0,035 cala (0,889 mm); a grubość od około 0,00025 cala (0,00635 mm) do około 0,002 cala (0,0508 mm).

Na pokazanych na fig. 12-18A, 18 B fotografiach widać kombinację mikrootworków i otworków o dużych wymiarach w perforowanej folii wykonanej według wynalazku. Na fotografiach pokazanych na fig. 18C, 18 D widać otworki o dużych wymiarach w perforowanej folii wykonanej według wynalazku.

Dzięki kombinacji otworków o dużych wymiarach i mikrootworków o wymiarach omówionych powyżej poprawiono wrażenie czystości i suchości sprawiane przez folię używaną w warstwie górnej w podpaskach higienicznych. Wynikowe pole powierzchni otwartej wynosi od 3 do 13%. W stosowanych dotychczas foliach wyłącznie z mikrootworkami (patrz równoczesne zgłoszenie patentowe nr seryjny 08/417,404) wytwarzanymi za pomocą kolumnowych strumieni wody o średnicy 5 milów (0,127 mm), w wynikowej folii perforowanej były mikrootworki o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) wynoszącej 3 mile (0,0762 mm), a pole powierzchni otwartej wynosiło około 3%.

Dzięki zwiększeniu wymiarów otworków i pola powierzchni otwartej w foliach perforowanych według wynalazku z otworkami o większych wymiarach i z mikrootworkami polepszono poziom wielkości otworków oraz pole powierzchni otwartej, uzyskując znaczącą poprawę równowagi: dość duże otworki szybko odbierające strumienie płynów menstruacyjnych i umożliwiające im przepływ przez rdzeń chłonny podpaski higienicznej, ale na tyle małe, żeby maskowały plamy na wkładzie chłonnym, dając użytkownikowi wrażenie czystości. Zatem wyroby chłonne według wynalazku, wykonane z udziałem perforowanych folii według wynalazku, są znacznie czyściejsze i suche w odczuwaniu.

W zalecanym przykładzie wykonania wynalazku, folie wyjściową perforuje się za pomocą kolumnowych niskociśnieniowych strumieni wody o dużej średnicy i kolumnowych wysokociśnieniowych strumieni wody o małej średnicy. Dzięki takiej kombinacji zarówno strumieni wysokociśnieniowych jak i niskociśnieniowych uzyskuje się duże otwory i większe pole powierzchni otwartej niż w przypadku folii wytwarzanych tylko za pomocą wysokociśnieniowych strumieni o małej średnicy.

Wykonane w ten sposób folie okazują się również bardziej miękkie dla użytkownika niż folie wykonane tylko za pomocą niskociśnieniowych strumieni o dużej średnicy.

Na fig. 19 przedstawiono schemat blokowy obrazujący kilka etapów procesu wytwarzania nowych perforowanych folii według wynalazku. Pierwszym etapem tego procesu jest umieszczenie cienkiej rozciągliwej folii z termoplastycznego materiału polimerowego na elemencie podporowym lub nośnym (okienko 1). Element nośny ze znajdującą się na nim rozciągliwą folią jest umieszczony pod wysokociśnieniowymi dyszami wyrzucającymi ciecz (okienko 2). Zalecaną cieczą jest woda. Woda jest odprowadzana z elementu nośnego za pomocą, korzystnie, podciśnienia (okienko 3). Folię odwadnia się, przy czym zaleca się do tego celu odsysanie (okienko 4). Odwodnioną, perforowaną folie zdejmuje się z elementu nośnego (okienko 5). Resztę wody usuwa się z perforowanej folii za pomocą, na przykład, strumienia powietrza (okienko 6). Następnie na perforowaną folię działa się środkiem powierzchniowo czynnym (okienko 7). W kolejnym kroku, perforowaną folie zwija się z przeznaczeniem do używania w takim stanie jak jest, albo jako element strukturalny innych wyrobów chłonnych, takich jak podpaski higieniczne, pieluchy jednorazowego użytku lub opatrunku (okienko 8).

Na fig. 20 i 21 pokazano wyrób chłonny w postaci podpaski higienicznej 130 z rdzeniem chłonnym 132 z włókien ścieru drzewnego, cienką nieprzepuszczalną dla cieczy folią barierową 134 i materiałem pokryciowym 136, którym może być dowolna z perforowanych folii według wynalazku. Korzystnie, pokryciowy materiał foliowy ma pokazaną i opisaną tu strukturę. Folia barierowa 134, która może zawierać, na przykład, cienką folie polietylenową, styka się z dolną powierzchnią rdzenia chłonnego 132 i rozciąga się na pewnym odcinku ku jego podłużnym bokom. Długość materiału pokryciowego 136 jest nieco większa niż długość

186 220 rdzenia chłonnego 132 i jest on owinięty wokół rdzenia chłonnego 132 i folii barierowej 134 w sposób pokazany na fig. 21. Podłużne krawędzie materiału pokryciowego 136 zachodzą zakładkowo i szczelnie na siebie na dolnej powierzchni podpaski higienicznej w zwykły sposób. W pokazanym przykładzie wykonania materiał pokryciowy jest spojony szczelnie ze sobą na końcach 138, 140 podpaski higienicznej. Jak widać na fig. 21, podpaska higieniczna 130 ma warstwę kleju 142 do jej przyczepiania do bielizny użytkownika. Klej 142 jest zabezpieczony przed jego użyciem za pomocą zdejmowanego paska abhezyjnego 144.

Przykład 1

W jednym z przykładów wykonania perforowanej folii według wynalazku materiałem wyjściowym jest gofrowana folia, mająca grubość 0,95 mila (0,024 mm) . Stemplowa strona tej folii jest obrobiona za pomocą wyładowań ulotowych. Folię tę umieszcza się na elemencie formującym pokazanym na fig. 8-10, montowanym na bębnie nośnym, jak opisano w równoczesnych zgłoszeniach patentowych o numerach seryjnych 08/417,404 i 08/417,408 Turi'ego i innych. w taki sf^to^tSl·^, żeby j ej obrobiona za. pomocą wyładowań ukoowych strona stemplowa była odwrócona od elementu formującego. Do kierowania kolumnowych strumieni wody na folię zastosowano dwie strumienice. Układ dysz w pierwszej z nich, albo wlotowej, był taki jak pokazano na fig. 7D rysunku, tj. zastosowano dwa przestawione względem siebie rzędy 92, 94 dysz 92', 94', każda z dysz o średnicy 0,025 cala (0,635 mm). Dysze były rozstawione w odległościach od siebie 0,038 całą (0,0652 mm), mierząc od środka do środka, w wyniku czego gęstość otworków wynosiła 52,6 otworków na cal (20,7 otworków na cm). Układ dysz w drugiej, albo wylotowej, strumienicy był taki jak pokazano na fig. 7A rysunków, tj. zastosowano jeden rząd dysz, każdą z nich o średnicy 0,005 cala (0,127 mm). Dysze te są rozstawione w odległościach 0,020 cala (0,508 mm) od siebie, mierząc od środka do środka. Liczbą dysz na cal wynosi 50 (19,6 dysz na cm). Do pierwszej strumienicy doprowadza się wodę o temperaturze 165°F (12,2°C) pod ciśnieniem 165 psig (113,8· I0⁴Pa), a do drugiej strumienicy pod ciśnieniem 1400 psig (966· 104 Pa). Folia biegnie pod strumienicami z prędkością 435 stóp na minutę (132,6 m/min). Ciśnienie ssania wewnątrz bębna wynosi minus 50 cali wody (1270 mm wody). Folię odwadnia się za pomocą urządzenia pokazanego na fig. 4 i suszy za pomocą urządzenia pokazanego na fig. 5. Po suszeniu, stemplową stronę folii powleka się technika, stykową 48,8% roztworem Tween-20 w wodzie do roztworu powlekającego w ilości 0,25 mg/cal² (0,038 mg/cm²). Po zwinięciu folii roztwór środka powierzchniowo czynnego przenika ze strony stemplowej obrobionej za pomocą wyładowań ulotowych, na stronę matrycową. Po wyschnięciu roztworu środka powierzchniowo czynnego, jego ilość na folii (na jej wszystkich powierzchniach) wynosi 0,12 mg/caP (0,018 mg/cm). Przepuszczalność wynikowej folii perforowanej dla powietrza wynosi około 325 stóp sześciennych na minutę na stopę kwadratową (cfm/f!²) (5947,25 m³/h na m2) przy różnicy ciśnień (AP) 0,5 cala wody (12,7 mm wody). Pole zmierzonej powierzchni otwartej folii wynosi 6,24% a średnia wartość równoważnej średnicy kołowej (ECD) wynosi 10-11 milów (0,254 mm do 0,279 mm).

ECD (Równoważna Średnica Kołowa) jest obliczeniową średnicą otworków wynikającą z pomiaru pola powierzchni otworków. Pole to mierzy się za pomocą sprzętu i oprogramowania do pomiaru EHD ujawnionego w równoczesnym zgłoszeniu patentowym o nr seryjnym 08/417,404. Wzór do obliczania równoważnej średnicy kołowej (ECD) jest następujący:

ECD = , gdzie A jest zmierzonym polem otworka. Przeciętna liczba otworków na cal kwadratowy wynosi 500 (77,5 na cm2). Grubość ogólna folii wynosi 14,5 mila (0,3683 mm).

Przykład 2

Inny przykład wykonania perforowanej folii według wynalazku wytworzono z tej samej folii wyjściowej i za pomocą tego samego elementu formującego jak w przykładzie 1. Prędkość biegu linii wynosiła 50 jardów/min (45,7 m/min). Zastosowano dwie strumienice do kierowania kolumnowych strumieni wody na folie. Układ dysz w pierwszej z nich, albo wlotowej, był taki jak pokazano na fig. 7C rysunku, tj. zastosowano dwa przestawione względem siebie rzędy 88, 90 dysz 88', 90', każda z dysz o średnicy 0,020 cala (0,508 mm). Dysze były rozstawione w odległościach od siebie 0,032 cala (0,8128 mm), mierząc od środka do środka, w wyniku czego gęstość otworków wynosiła 62,5 otworków na cal (24 otworków na cm).

186 220

Układ dysz w drugiej, albo wylotowej, strumienicy był taki jak pokazano na fig. 7A rysunków, tj. zastosowano jeden rząd dysz, każda z nich o średnicy 0,005 cala (0,127 mm). Dysze te są rozstawione w odległościach 0,020 cala (0,508 mm) od siebie, mierząc od środka do środka. Liczba dysz na cal wynosi 50 (Liczba dysz na cm wynosi 19,6) . Do pierwszej strumienicy doprowadza się wodę o temperaturze 160°F (71,1°C) pod ciśnieniem 150 psig (103,5·104 Pa), a do drugiej strumienicy pod ciśnieniem 1500 psig (1035T04pa). Podciśnienie w bębnie wynosiło 6 cali Hg (-20,4 kPa).

W stanowisku odwadniania znajdowało się sześć szczelin odwadniających, a podciśnienie wynosiło 4 cale Hg (101 mm Hg). Temperatura powietrza w pierwszym zespole szczelin powietrznych wynosiła 180°F (82,2°C). Temperatura powietrza w drugim zespole szczelin powietrznych wynosiła 120°F (48,8°C). Zastosowano dwa cylindry suszące folię, w każdym po pięć ogrzewanych szczelin powietrznych. Temperatura gorącego powietrza dla szczelin wynosiła 150°F (65,5°C), a podciśnienie wynosiło poniżej 1 cala wody (25 mm wody).

Perforowaną folię wytworzoną według przykładu 2 poddano analizie mikroskopowej. Zmierzono techniką analizy obrazów pole powierzchni otwartej, rozkład wielkości otworków oraz cechy ogólne (liczba otworków), uzyskując następujące wyniki:

Pole powierzchni otwartej (średniej)	Odchylenie standardowe	E.H.D* (średnie)	ECD (średnie)	Odchylanie standardowe	Liczba otworków
6,19%	0,68	7,61 milów	10,85 milów	10,47 milów	858/cal²

* EHD mierzono w sposób omówiony w równoczesnym zgłoszeniu patentowym nr seryjny 08/417,404, na które tu się powołano.

Cechy charakterystyczne listw dyszowych stosowanych w opisanych poniżej podano w tabeli 1.

Tabela 1

Cechy charakterystyczne listw dyszowych

Numer identyf. listwy dyszowej	Wielkość dyszy (cale)	Liczba rzędów dysz na listwę dyszową	W ewnątrz-rzędowy odstęp pomiędzy dyszami od środka do środka (cale)	Liczba dysz na listwę na cal dla listwy dyszowej
A	0,005	1	0,020	50,0
B	0,010	2	0,015	133,0
C	0,015	2	0,022	90,9
D	0,020	2	0,032	62,5
E	0,025	2	0,038	52,6
F	0,025	1	0,083	12,0

Doświadczenia z seryjnym wytwarzaniem folii

Seryjne urządzenie do perforowania folii stosowane w doświadczeniach, których wyniki podano w tabeli 2 poniżej, były podobne do pokazanego na fig. 3 rysunków. Jednakże stosowano tylko jedną strumienicę wodną 42, i tylko jedną dostępną szczelinę podciśnieniową Każdą z listw dyszowych oznaczonych „b” do „f” w tabeli 1 zakładano kolejno do jednej strumienicy wodnej i używano do wytworzenia jednej lub więcej perforowanych folii, jak pokazano w tabeli 2. Folia wyjściowa i element formujący były takie same jak te z przykładu 1.

Kawałek folii wyjściowej zakładano na zewnętrzną powierzchnię elementu formującego za pomocą szeregu wystających z niej kołków. Ulowy bęben nośny obracano w taki sposób, żeby założona folia nie pokrywała się pozycyjnie z pojedynczą listwą dyszową. Podciśnienie doprowadzano do środka ulowego bębna nośnego. Do strumienicy doprowadzano gorącą wodę pod ciśnieniem. Silnik napędzający ulowego bębna nośnego obracano w taki sposób, żeby folia wyjściowa przechodziła raz pod listwą dyszową. Gotową folię zdejmowano z elementu

186 220 formującego i suszono za pomocą powietrza. Warunki technologiczne stosowane do wytworzenia folii oraz właściwości gotowej folii podano w tabeli 2 poniżej.

Tabela 2

Wyniki seryjnego perforowania folii

Nr dośw.	Identyf. dyszy	Ciśn. wody (psi)	Temp. wody (°F)	Podciś. * (cale wody)	Prędkość folii (stopy/min)	Pole powierz, otwartej (%)**	Średnia równoważna średnica hydrauliczna (EHD) ** (mile)
1	b	350	160	60	150	3,6	10,7
2	b	550	160	60	150	6,5	10,3
3	b	1000	160	60	150	8,5	7,7
4	c	200	160	60	150	2,9	11,7
5	c	400	160	60	150	8,7	16,3
6	c	550	160	60	150	11,7	14,3
7	c	850	160	60	150	11,5	8,7
8	d	160	160	60	150	1,5	11,1
9	d	250	160	60	150	8,1	17,1
10	d	350	160	60	150	9,4	14,7
11	d	550	160	60	150	13,2	13,7
12	e	150	160	60	150	2,0	10,1
13	e	240	160	60	150	7,4	14,9
14	e	375	160	60	150	12,8	17,2
14a	f	150	160	60	150	3,5	13,^(1)
14b	f	200	160	60	150	5,71	12,8(1)
14c	f	250	160	60	150	6,0	11,5(1)

* wartość podciśnienia podano w calach wody poniżej ciśnienia atmosferycznego ** Pole powierzchni otwartej mierzono sposobem ujawnionym w równoczesnym zgłoszeniu patentowym nr seryjny 08/417,404, na które tu się powołano.

(1) = ECD

Z danych tych wynikają następujące tendencje:

* wzrost ciśnienia cieczy dla listwy dyszowej podanej wielkości powoduje zwiększenie pola powierzchni otwartej * zwiększenie średnicy dyszy powoduje zwiększenie pola powierzchni otwartej przydanym ciśnieniu cieczy.

Wskutek rozciągnięcia materiału występującego podczas procesu formowania otworków, waga folii w odniesieniu do jej powierzchni zmniejsza się do około 0,47 uncji/jard kwadratowy (15,9 g/m2), co stanowi 65% początkowej wagi folii w odniesieniu do jednostki pola powierzchni. W przypadku stosowania listw dyszowych z dyszami o średnicy 0,025 cala (0,635 mm) rozstawionych w odstępach co 0,038 cala (0,9652 mm), 0,050 cala (1,27 mm), 0,062 cala (1,57 mm) i 0,075 cala (1,92 mm), podanych w tabeli 8, pole powierzchni otwartej zmniejszyło się z 13,1% do, odpowiednio, 12,0, 11,2 i 10,1%.

Badania w przypadku ciągłego formowania folii.

Wytworzono dodatkowe przykłady wykonania folii według wynalazku stosując folię wyjściową, element formujący i ogólną procedurę jak w przykładzie 1. Parametry stosowanych listw dyszowych przedstawiono w tabeli 1 powyżej. Wszystkie przebiegi zrealizowano stosując wodę o temperaturze 160°F (71,1°C) oraz z obrobioną za pomocą wyładowań ulotowych stemplową stroną folii odwróconą od elementu formującego. Liczbę stosowanych listw dyszowych oraz ich charakterystyki i warunki technologiczne podano w następującej tabeli:

186 220

Tabela 3

Wyniki ciągłego perforowania folii

Nr dośw.	Listwa dyszowa #1	Listwa dyszowa #2	Listwa dyszowa #3	Prędk. linii (stopy/min)
Nr ident. listwy dyszowej	Ciśn. (psi)	Nr ident. listwy dyszowej	Ciśn. (psi)	Nr ident. listwy dyszowej	Ciśn. (psi)
15	d	150					120
16	d	150	a	1000			120
17	d	150	a	1000	a	1000	120
18	a	1000					120
19	a	1000	a	1000	a		120
20	a	875	a	875	a	875	120
21	a	875	a	875	a	875	150
22	a	1000	d	150.			120
23	a	1000	d	150	a	1000	120

Po suszeniu powietrznym, folie te powlekano stykowo wodnym roztworem środka powierzchniowo czynnego Tween-20 o stężeniu 48,8% od obrobionej za pomocą wyładowań ulotowych strony stemplowej, nanosząc środek powierzchniowo czynny w ogólnej ilości 0,12 mg/cal ² (0,018 mg/cm“), jak opisano powyżej w odniesieniu do przykładu 1.

Wytworzone w tych doświadczeniach perforowane folie badano pod względem przepuszczalności przez nie powietrza, wielkości otworków, pola powierzchni otwartej, przepuszczalności cieczy oraz długości zginania (miara sztywności folii). Badania przeprowadzano następującymi, dobrze znanymi sposobami. Przepuszczalność powietrza badano według ASTM D737. Określano wielkość otworków w folii oraz pole powierzchni otwartej, na podstawie których obliczano Równoważną Średnicę Kołową (ECD). Przepuszczalność cieczy jest miarą czasu potrzebnego do wchłonięcia 5 cm³ cieczy testowej przez folię leżącą na zmielonym spulchnionym ścierze drzewnym. Cieczą testową jest mieszanka 75% wagowych pozbawionej włókien krwi wołowej z 25% wagowymi wodnego, 10% wagowo roztworu poliwinylopirolidonu (GAF Povidone K-90). Długość zginania w kierunku maszynowym (MD) i w kierunku poprzecznym do maszynowego (CD) mierzono według ASTM D1388. Właściwości folii wytworzonych w ciągłym procesie technologicznym podano poniżej w tabeli 4-7.

Tabela 4

Właściwości perforowanych folii wytwarzanych w ciągłym procesie technologicznym - Przepuszczalność powietrza

Nr doświadczenia	Przepuszczalność powietrza CFM/SQFT S 0,5 cala H2O delta P)
15	139,33
16	222,00
17	246, 67
18	107, 00
19	143,67
20	173,67
21	170,67
22	214,33
23	212,67

186 220

Przedstawione w tabeli 4 dane świadczą o tym, że dzięki kombinacji dysz o dużych i małych śśrdnicach (doś\w^^dc^c^t^r^ia 16, 17, 22 i 23) mz/skuje się bardziej ρη^ρ^/οζα^ε, otwarte folie niż w przypadku stosowania samych dysz o małych średnicach (doświadczenia 18-21). Sądzi się, że stosowanie dysz o dużych średnicach, nawet w przypadku stosowania niższych ciśnień wody, jest główną przyczyną wytwarzania dużych otworków. Ponadto, sądzi się, że stosowanie dysz o mniejszych średnicach jest głównym powodem wytwarzania mniejszych mikrootworków.

Tabela 5

Właściwości perforowanych folii wytwarzanych w ciągłym procesie technologicznym - Wielkość otworków i pole powierzchni otwartej

Nr doświadczenia	Średnia równoważna średnica kołowa (mile)	Odchylenie standardowe EC (mile)	Pole powierzchni otwartej (%)	Liczba otworków/cal kwadratowy
15	16,46	10,12	4,55	197
16	8,62	9,22	5,34	515
17	7,48	8,47	5,34	715
18	4,65	2,66	2,31	1125
19	4,53	2,65	2,48	1283
20	4,00	2,25	2,38	1635
21	4,16	2,48	2,53	1519
22	6,49	5,59	4,15	806
23	6,88	6,18	4,88	856

Przedstawione w tabeli 5 dane świadczą o tym, że dzięki kombinacji dysz o dużej średnicy z dyszami o małej średnicy (doświadczenia 16, 17, 22, 23) uzyskuje się folię z otworkami o większych średnicach i większym polu powierzchni otwartej niż w przypadku folii wytwarzanych za pomocą samych dysz o małych średnicach (doświadczenia 18-21).

Na fig. 22, 23 i 24 przedstawiono, odpowiednio, wykresy pokazujące rozkład wielkości otworków w foliach wytwarzanych podczas tych doświadczeń za pomocą listwy dyszowej z dyszami o średnicy 5 milów (0,127 mm) (Doświadczenie nr 20), listwy dyszowej z dyszami o średnicy 20 milów (0,508 mm ) (Doświadzzeiie rr 15 ) rraz όοηήη^οϊ i lśstwy z dysamni o średnicy 20 milów (0,508 mm) (z listwa z dyszami o średnicy 5 milów (0,127 mm) (Doświadczenie nr 16) (patrz tabela 3 powyżej). Jak wynika z tych wykresów, perforowane folie wytwarzane za pomocą listw dyszowych z dyszami o różnych średnicach maja otworki o wymiarach wynikających z wpływu różnych poszczególnych średnic dysz. W folii (Doświadczenie nr 20) wytwarzanej tylko za pomocą listwy z dyszami o średnicy 5 milów (0,127 mm) większość otworków ma średnice poniżej 10 milów (0,254 mm) (patrz fig. 22). W folii (Doświadczenie nr 15) wytwarzanej za pomocą tylko listwy z dyszami o średnicy 20 milów (0,508 mm) średnice otworków są bardziej rozrzucone, przy czym większość otworków ma średnice około 9 milów (0,2286 mm) i w pobliżu 23 milów (0,5842 mm) (patrz fig. 23). W folii wytwarzanej za pomocą kombinacji listw z dyszami o średnicy 5 milów (0,127 mm) i listw z dyszami o średnicy 20 milów (0,508 mm), rozkład średnic otworków koncentruje się głównie w pobliżu 12 milów (0,3048 mm), z niewielką koncentracją otworków w pobliżu średnicy 23 milów (0,5842 mm) (patrz fig. 24). Tz trzy wykresy świadczą o tym, że dysze o średnicy 5 milów (0,127 mm) wytwarzają głównie mikrootworki, że dysze o średnicy 20 milów (0,508 mm) wytwarzają głównie otworki o większych wymiarach, oraz że za pomocą kombinacji dysz o średnicach 5 milów (0,127 mm) i dysz o średnicach 20 milów (0,508 mm) uzyskuje się kombinację mikrootworków z otworkami o większych wymiarach. Porównywalne dane zamieszczono na fig. 25, na której widać rozkład wielkości otworków w próbce perforowanej folii z mikrootworkami i otworkami o większych średnicach wykonanej według wynalazku na przemysłowej linii produkcyjnej.

186 220

Tabela 6

Właściwości perforowanych folii wytwarzanych w ciągłym procesie technologicznym - czas przenikania cieczy

Nr doświadczenia	Czas przenikania cieczy (sec) CFM/SQFT @ 0,5 cala H,O delta P)
15	16,3
16	17,6
17	13,5
18	28,8
19	25,6
20	20,2
21	22,9
22	15,8
23	. 17,10

Przedstawione w tabeli 6 dane świadczą o tym, że za pomocą samych dysz o dużej średnicy albo kombinacji dysz o dużej średnicy z dyszami o małej średnicy(doświadczenia 15, 16, 17, 22 i 23) uzyskuje się folie o krótszych czasach przenikania niż folie wykonane za pomocą samych dysz o małych średnicach (doświadczenia 18-21).

Tabela 7

Właściwości perforowanych folii wytwarzanych w ciągłym procesie technologicznym - sztywność folii

Nr doświadczenia	Długość zginania w kierunku maszynowym (mm)	Długość zginania w kierunku poprzecznym do maszynowego (mm)
15	22,8	6,0
16	26,3	6,5
17	22,3	6,5
18	27,0	6,3
19	26,8	5,5
20	26,0	9,5
21	25,5	8,5
22	23,5	5,8
23	27,3	8,0
porównywalny wyrób rynkowy	21,8	14,8

Przedstawione w tej tabeli dane świadczą o tym, że długość zginania w kierunku maszynowym (MD) folii z doświadczeń 15-23 jest porównywalna z innymi pokryciami z tworzy sztucznych do znajdujących się na rynku podpasek higienicznych, natomiast długość zginania w kierunku poprzecznym do maszynowego (CD) jest mniejsza niż dla porównywalnych folii rynkowych. Stąd oczekuje się, że sztywność i spodziewana wygoda folii według wynalazku będą porównywalne lub lepsze niż innych rynkowych folii perforowanych.

Wyniki dodatkowych doświadczeń przedstawiono na fig. 26. W doświadczeniach tych zmieniano rozstawienie dysz badając wpływ na pole powierzchni otwartej folii. W doświadczeniach tych stosowano dwie strumienice wodne. Pierwsza, albo wlotowa, była zaopatrzona w jedną listwę dyszową z dwoma rzędami dysz po odpowiednich bokach podłużnej osi listwy, przy czym odstęp pomiędzy obu rzędami dysz był taki jak na fig. 7B-7D, tj. odstęp ten wynosił połowę rzędu wewnętrznego, mierząc od środka do środka dysz. Średnice wszystkich dysz

186 220 wynosiły 0,025 cala (0,000635 mm). Odległość pomiędzy środkami dysz w każdym doświadczeniu zmieniano zgodnie z tym co podano w tabeli.

Druga, albo wylotowa, strumienica była zaopatrzona w jedną listwę dyszową z pojedynczym rzędem dysz. Każda dysza miała średnicę 0,005 cala (0,127 mm) a odstępy pomiędzy dyszami, mierzone od środka do środka dysz, wynosiły 0,020 cala (0,508 mm). Do pierwszej strumienicy doprowadzano wodę pod ciśnieniem 150 psig (103,5· 10⁴Pa). Do drugiej strumienicy doprowadzano wodę pod ciśnieniem 1000 psig (690· 104pa). Folia biegła z prędkością 150 stóp/min (45,7 m/min). Podciśnienie w bębnie wynosiło 60 cali wody (1524 mm wody). W poniższej tabeli 8 podano pola powierzchni otwartych, liczby otworków na cal kwadratowy, równoważna średnica kołowa (ECD) oraz przepuszczalność powietrza dla wytworzonych folii perforowanych.

Tabela 8

Numer folii	Duża dysza* odstęp, cale	Pole powierzchni otwartej %	Liczba otworków	Równoważna średnica kołowa cale	Przepuszczalność powietrza
24	0,038	13,1	914	0,0099	505
25	0,050	12,0	1136	0,0085	476
26	0,062	11,2	1151	0,0081	465
27	0,075	10,1	1299	0,0072	435

* Dwa rzędy dysz o średnicach 25 milów (0,625 mm)

Przepuszczalność powietrza mierzono według ASTM D737; uzyskane wyniki podano w tabeli 8 w stopach sześciennych na minutę na stopę kwadratową folii (cfm/sf). Przepuszczalności powietrza dla folii perforowanych przy ciśnieniu 150 psig (103,5· 10 ra) i prędkości ruchu 150 stóp/min (45,7 m/min) wynosiły 310 stóp sześciennych na minutę na stopę kwadratową (5672,7 mYh na metr kwadratowy) dla listwy kontrolnej z dyszami o średnicy 25 mi łów (tylko) (w odstępach 0,0038 cala) (0,635 mm w odstępach 0,096 mm) i zmniejszały się prawie liniowo do 245 stóp sześciennych na minutę na stopę kwadratową (4483,3 m³/h na metr kwadratowy) dla odstępów 0,075 cala (1,9 mm). Po dodaniu listwy z dyszami o średnicy 5 milów (0,127 mm) przepuszczalność powietrza wzrosła do 505 cfm/sf (9241,1 m3/h na m²) w przypadku odstępów kontrolnych. Występowało prawie liniowe zmniejszanie w funkcji odstępów do wartości 435 cfin/sf (7260 m3/h na m²) dla 0,075 cala (1,9 mm). Przy prędkości 150 stóp/min (45,7m/min) w wyniku kombinacji listwy kontrolnej z dużymi dyszami o średnicach 25 milów (0,635 mm) z listwą z dyszami o średnicach 5 milów (0,127 mm) otrzymywano przepuszczalności około 195 cfim/sf (3568,3 m3/h na nr) poza mierzona przepuszczalnością powietrza dla samych listw z dużymi dyszami. Powyższe dane wskazują że w miarę wzrostu odstępów dla dużych dysz w folii wytwarza się mniej otworków o dużych średnicach, w związku z czym odpowiednio zmniejsza się również pole powierzchni otwartej.

Przebadano i porównano perforowane folie wykonane według równoczesnego zgłoszenia patentowego nr seryjny 08/417,404 oraz folie wykonane według niniejszego wynalazku. Folie te przygotowano na linii do produkcji ciągłej w następujących warunkach podanych w tabeli 9.

Tabela 9

Sporządzanie i właściwości folii perforowanej

Folia wykonana według	Zgłoszenia o nr seryjnym 08/417,404	niniejszego wynalazku
1	2	3
Folia wyjściowa	Exxon EMB-631	Exxon E'MB-631
Model elementu formującego	sinusoidalny (12 szyn/ cal)	sinusoidalny (12 szyn/cal)
Liczba listw dyszowych	3	2

186 220 ciąg dalszy tabeli 9

1	2	3
Listwa dyszowa nr 1 Ciśnienie (psig)	875	150
Listwa dyszowa nr 2 Ciśnienie (psig)	875	1000
Listwa dyszowa nr 3 Ciśnienie (psig)	875
Identyfikator dyszy	a/a/a	d/a
Wielkość dyszy (mile)	5/5/5	20/5
Temperatura wody	158°F	160oF
Prędkość linii (stopy/min)	150	150
Obróbka środkiem powierzchniowo czynnym	Tween-20	Tween-20

Wykonano podpaskę higieniczną złożoną z warstwy pokryciowej, rdzenia chłonnego i podkładki stosując do tego celu perforowane folie z tabeli 10 jako półwyroby na materiał pokryciowy. Zaprojektowano dwie różne konstrukcje podpasek higienicznych i przebadano je pod kątem przenikalności płynów i ponownej zwilżalności za pomocą syntetycznego płynu menstruacyjnego. Syntetyczny płyn menstruacyjny sporządzono rozpuszczając 0,15% poliakryloamidu w buforze w izotonicznym buforze fosforanowym. Dla eliminacji rozwoju bakterii dodano około 0,3% środka Germaben. Zmierzona wartość pH roztworu wynosiła 7,4, a lepkość przy 30 centypuazach przy jednym radianie na sekundę. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabelach 11 i 12 poniżej.

Tabela 10

Przenikalność płynów i ponowna zwilżalność podpasek higienicznych wykonanych z perforowanych folii Podpaska higieniczna - konstrukcja nr 1

Folia wykonana według	Zgłoszenia o nr seryjnym 08/417,404	niniejszego wynalazku
czas przepuszczania 5 cc (sekundy)	68	62
Ponowne zwilżanie (g)	0,04	0,02

Tabela 11

Przenikalność płynów i ponowna zwilżalność podpasek higienicznych wykonanych z perforowanych folii Podpaska higieniczna - konstrukcja nr 2

Folia wykonana według	Zgłoszenia o nr seryjnym 08/417,404	niniejszego wynalazku
czas przepuszczania 5 cc (sekundy)	39	39
Ponowne zwilżanie (g)	0,11	0,05

W tabelach 10 i 11 przedstawiono dane dotyczące czasu przenikania płynów i ponownego zwilżania. Czas przenikania odnosi się do czasu, w jakim jest wchłaniane 5 cm· syntetycznego płynu menstruacyjnego, przy czym im krótszy ten czas tym lepiej. Wchłanianie ponowne odnosi się do ilości cieczy, jaką może wchłonąć papier filtracyjny umieszczony w styczności z podpaską higieniczną, która wchłonęła 5 cm³ płynu podczas testu przenikania, przy czym oczekuje się możliwie małych ilości.

Dane te wskazują, że większe pole powierzchni otwartej i wielkość otworków w folii według wynalazku przyczyniają się do tego, że dla folii według wynalazku czasy przenikania są równe albo krótsze niż dla folii stosowanych dotychczas. Jednakże, pomimo, że ulepszone

186 220 folie według wynalazku mają większe pola powierzchni otwartej i większe średnie wielkości otworków niż folie dotychczasowe, podpaski wykonane z tych folii według wynalazku mają niespodziewanie małe wartości ponownego zwilżania w stosunku do folii znanych dotychczas.

Innym testem stosowanym do pomiaru szybkości transportu płynów menstruacyjnych przez perforowane folie jest „Test kroplowy”. Porównawcze dane dla folii według wynalazku i folii dotychczasowych przedstawiono w tabeli 12 poniżej.

Tabela 12

Wyniki testu kroplowego dla folii perforowanych dla podpaski higienicznej o numerze konstrukcyjnym 1

Folia wykonana według	Zgłoszenia o nr seryjnym 08/417,404	niniejszego wynalazku
Czas wchłaniania (sekundy) (0°)	27	8
Czas wchłaniania (sekundy) (45° pochylenie poprzeczne)	kropla stacza się	17

Przedstawione w tabeli 12 dane odnoszą się do czasu potrzebnego na wchłonięcie kropli syntetycznego płynu menstruacyjnego, przy czym pożądany jest czas możliwie krótki. W pierwszym teście folia leżała poziomo, natomiast w drugim teście folia była pochylona pod kątem 45°. Dane te ilustrują ponadto znakomite właściwości folii według wynalazku pod względem transportu cieczy w porównaniu z foliami dotychczasowymi.

Perforowane folie z tworzyw sztucznych wykonane według wynalazku wykazują następujące cechy charakterystyczne: miękkość w dotyku; wygląd i wrażenie w dotyku podobne do materiałów tekstylnych; mała sztywność folii jak opisano w tabeli 7; modele perforowania, pola powierzchni otwartych i wymiary porów mieszczą się w zakresach podanych w tabeli 5 i na fig. 23-26; mała gramatura (< = 0,7 uncji/ jard-) ( < = 23,6 g/m²¹; oraz kąty zwilżania folia/ powietrze/ syntetyczna ciecz menstruacyjna z obu stron folii < = 70°.

Perforowana folia według wynalazku, obrobiona za pomocą środka powierzchniowo czynnego, cechuje się porównywalnymi szybkościami wnikania płynów (mierzonymi czasami wnikania 5 cm³ syntetycznego płynu menstruacyjnego - metodą opisaną w równoczesnym zgłoszeniu patentowym nr seryjny 08/417,404), co stanowi poprawę o około 34% w porównaniu z foliami nie obrobionymi za pomocą środka powierzchniowo czynnego, zarówno w przypadku rdzeni chłonnych ze ścieru drzewnego jak i mchu torfowego.

186 220

Fig. 4

ZE STANOWISKA PERFOROWANIA

SZCZELINY POWIETRZNE

53DO

STANOWISKA

SUSZENIA

SZCZELINY

POWIETRZNE

Fig. 5

DO

STANOWISKA

CIĘCIA/

PRZEWIJANIA

ZE

STANOWISKA

OOWADNIANIA bęben PODCIŚNIENIOWY

186 220

Fig. 6

tTilL —----- STANOWISKA

SUSZENIA ,77

POWLEKARKA

ŚRODKIEM

POWIERZCHNIOM/

O CZYNNYM '

NOŻYCE

020 odstęp

(ty STYCZNA

186 220

Fig. 7C

Fig. 7D

Fig. 7E

186 220

Fig. 8

112

186 220

Fig. 9

A _z102

186 220

Fig. 11A

186 220

Fig. 14

Fig. 15

186 220

Fig. 17

186 220

Fig. 18A

Fig. 18B

186 220

Fig. 18D

186 220

Fig. 19

OKIENKO •NANOSZENIA

^.ŚRODKA

POWIERZCHNIOWI O CZYNNEGO

ZWIJANIE

OKIENKO 8

186 220

Fig. 20

Fig. 21

186 220

CZĘSTOTLIWOŚĆ, %

Fig. 22

ŚREDNICA KOŁOWĄ MILE

186 220

Fig. 24

CZĘSTOTLIWOŚĆ

RÓWNOWAŻNA ŚREDNICA KOŁOWĄ MILE

WIELKOŚĆ OTWORU (RÓWNOWAŻNA ŚREDNICA KOŁOWĄ MILE)

186 220

POLE POWIERZCHNI OTWARTEJ POD

LISTW Z OYSŻAMI O ŚREDNICY 25 MILÓW

186 220

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 6,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wyrób chłonny zawierający: rdzeń chłonny z przeciwległe zwróconymi powierzchniami głównymi, oraz perforowana folie pokrywająca co najmniej jedna z jego powierzchni, znamienny tym, że perforowana folia tworząca pokrycie (134) wyrobu chłonnego ma zwróconą na zewnątrz stronę stykającą się z ciałem oraz przeciwległą stronę zwróconą do wewnątrz ku rdzeniowi chłonnemu (132), i jest utworzona z folii wyjściowej (124) z rozciągliwego, termoplastycznego materiału polimerowego o danej grubości, przy czym w tej perforowanej folii znajduje się wiele otworków (126) umieszczonych na całej jej długości, które tworzą dwie grupy, przy czym wielkość otworków (126) pierwszej grupy jest większa niż wielkość otworków (126) drugiej grupy, a ponadto otworki (126) pierwszej i drugiej grupy są wyznaczone przez fibryle z termoplastycznego materiału polimerowego.
2. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że długość fibryli wynosi od 0,005 cala do 0,05 cala (od 0,127 mm do 1,27 mm).
3. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że szerokość fibryli wynosi od 0,001 cala do 0,035 cala (od 0,025 mm do 0,889 mm).
4. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość fibryli wynosi od 0,00025 cala do 0,002 cala (od 0,00635 mm do 0,0508 mm).
5. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza grupa ma otworki (126) o dużych wymiarach o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 7 milów do 30 milów (od 0,1778 mm do 0,762 mm).
6. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwsza grupa ma otworki (126) o dużych wymiarach o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 7 milów do 20 milów (od 0,1778 mm do 0,508 mm).
7. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że druga grupa ma mikrootworki o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 1 mila do 7milów (od 0,0254 mm do 0,1778 mm).
8. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że druga grupa ma mikrootworki o średniej wartości równoważnej średnicy hydraulicznej (EHD) od 2 milów do 5milów (od 0,0508 mm do 0,127 mm).
9. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że perforowana folia tworząca pokrycie (134) ma całkowitą grubość większą od grubości folii wyjściowej (124).
10. Wyrób chłonny według zastrz. 1, znamienny tym, że perforowana folia tworząca pokrycie (134) styka się bezpośrednio z co najmniej jedną główną powierzchnią rdzenia chłonnego (132).
11. Wyrób chłonny zawierający: rdzeń chłonny z przeciwległe zwróconymi powierzchniami głównymi, oraz perforowaną folię pokrywającą co najmniej jedną z jego powierzchni, znamienny tym, że perforowana folia jest uformowana z folii wyjściowej (124) z rozciągliwego, termoplastycznego materiału polimerowego i mająca daną grubość i zawierająca: sekcję rozciągliwego termoplastycznego materiału polimerowego mającego całkowitą grubość większą od danej grubości folii wyjściowej, oraz wiele otworków (126) umieszczonych na całej grubości folii, przy czym w skład otworków (126) wchodzą otworki o dużych wymiarach, które są wyznaczone przez fibryle uformowane z termoplastycznego materiału polimerowego.
12. Wyrób chłonny według zastrz. 11, znamienny tym, że w skład otworków (126) wchodzą mikrootworki, które są otoczone przez fibryle uformowane z termoplastycznego materiału polimerowego.
13. Wyrób chłonny według zastrz. 11, znamienny tym, że otworki (126) o dużych wymiarach mają średnią równoważną średnicy hydraulicznej (EHD) od 7 milów do 20 milów (0,1778 mm do 0,508 mm).

186 220
14. Wyrób chłonny według zastrz. 11, znamienny tym, że średnia długość fibryli wynosi od 0,005 cala do 0,05 cala (0,127 mm do 1,27 mm), średnią szerokość fibryli wynosi od 0,001 całą do 0,035 cala (od 0,025 mm do 0,884mm), a ich średnia grubość wynosi od 0,00025 cala do0,002 cala (0,00635 mm do 0,0508 mm).