SI9210160A - Textile-like apertured plastic films - Google Patents

Description

Tekstilu podobna luknjana plastična folija

Predloženi izum se v splošnem nanaša na luknjane (perforirane) folije, bolj določno na luknjane plastične folije, ki imajo mnogo majhnih luknjic, ki jih tvori mreža vlaknom podobnih elementov ali ozkih trakov iz vlečenega plastičnega gradiva. Izum se nadalje nanaša na postopke in naprave za izdelavo takih luknjanih folij kot tudi na izdelke, ki vsebujejo take luknjane folije.

Netkane tkanine se vsaj petdeset let že uporabljajo za razne namene. Netkane tkanine so tekstilu podobna gradiva, ki so izdelana neposredno iz vlakenskega tkiva, da se odpravijo delovne operacije, ki za pretvarjanje rezanih viskoznih vlaken v tkano ali pleteno blago terjajo mnogo časa. Pri enem od postopkov izdelave netkanega blaga izdelajo npr. z mikanjem ali po tehniki z zračno plastjo vlakensko tkivo, katero ) nato ojačajo, s tem da nanj nanesejo polimerno vezno sredstvo. Po drugem postopku izdelave netkanega blaga vlakensko tkivo prepustijo silam fluida, ki omreži vlakna, da se sprimejo, s čimer se pride do jakosti končnega izdelka. Netkane tkanine so po svoji naravi porozne zgradbe, t.j., imajo odprtine ali pore, ki omogočajo prehod fluidov, kot so zrak in voda ali vodne raztopine. Netkane tkanine se razen tega da tako obdelati, da so ugodno mehke, da se jih da zlahka nagubati in nudijo dober občutek na otip. Po zaslugi svojih koristnih lastnosti so se netkana blaga uporabljala kot zgornji (krovni) material pri vpojnih izdelkih, kot so plenice za enkratno uporabo, higienski vložki, pripomočki za uporabo pri inkontinenci, povoji za rane in podobno.

Zadnje čase so poskušali izdelati porozne ali za tekočino prepustne krovne materiale za vpojne izdelke, s tem da so kot izhodiščno gradivo uporabili plastične folije. Tako je naprimer znano, da luknjano plastično folijo naredijo tako, da segreto termoplastično gradivo v obliki pole namestijo na po vzorcu luknjano površino in ju s podtlakom stisnejo. Podtlak povleče zmehčano gradivo pole skozi luknjice, kar ima za posledico trganje folije in s tem nastanek luknjic.

V US 3929135 (Thompson et al.) so razkrite luknjane krovne folije za vpojne izdelke, kot so higienski vložki, blazinice za inkontinenco, povoji in podobno. Ta krovna gradiva so zgrajena iz za tekočine neprepustnih gradiv, kot je polietilen majhne gostote, in imajo množico lijakastih kapilar, katerih vsaka ima vznožno ustje v ravnini krovne pole in temensko ustje, ki je oddaljeno od ravnine krovne pole. Lijakaste kapilare, kot jih razkrivajo Thompson et al., so zasnovane prednostno v obliki prisekanega stožca ali konične površine s kotom lijaka od okoli 10° do 60°.

V US 4324276 (Mullane) je razkrita luknjana oblikovana folija debeline, kot sejo da otipati, manj od okoli 0,075 cm, odprtega polja vsaj 35% in z množico luknjic, katerih vsaj 75% ima ekvivalentni hidravlični premer (EHD - equivalent hydraulic diameter) vsaj 0,064 cm. Luknjana oblikovana folija, kakršno so razkrili Mullane et al., pride v poštev kot krovna pola za vpojne izdelke za enkratno uporabo zgoraj omenjene vrste.

V US 4839216 (Curro et al.) je razkrito z izboklinami in luknjicami zasnovano plastično gradivo, ki ga naredijo tako, da začnejo z začetno folijo na luknjani oblikovalski površini in nanosom neprisilnega toka tekočine na zgornjo površino začetne folije. Sila in masni pretok toka tekočine sta zadosti velika, da se folija deformira proti oblikovalski površini, sta tolikšna, da gradivo zadobi v bistvu tridimenzijsko strukturo, in da v njej nastanejo luknjice.

V EP 0304617 (prijaviteljica Kao Corporation) je razkrita krovna pola za sanitarni izdelek. Krovna pola obsega neprozorno hidrofobno folijo, ki ima ravne dele in izbokline, pri čemer slednje obsegajo talni del in stranske stene. Stranske stene imajo nagnjen del, ki je izveden z odprtino; ta je tolikšna, da ravni del ne pokriva nagnjenega dela. Po navedbi v tem patentu je odprtina vseskozi vidna, če nanjo gledaš od zgoraj.

V US 4690679 je razkrita luknjana folija, ki obsega prvo plast prve polimerne folije in drugo plast druge polimerne folije. V spisu je navedeno, da se luknjane folije, katerih luknjice imajo povprečne premere kroga v razponu od okoli 0,0254 cm do okoli 0,0762 cm, uporabljajo kot krovna gradiva za absorpcijske izdelke.

Luknjane folije in postopki ter naprave za izdelavo oziroma izvedbo le-teh so nadalje razkriti v US 3632269 (Doviak et al.) in 4381326 (Kelley).

Po enem od vidikov predloženega izuma gre za luknjane folije, ki so porozne, imajo dostopno površino, so mehke, močne, otipljive, spominjajo na tekstil, se pri dotiku podajo, se prilagodijo in lahko jih nagubamo, kar vse je sicer značilno za številna netkana blaga, narejena iz vlakenskih tkiv, s tem da folije po izumu nimajo neželenih lastnosti, kot so togost, neprilagodljivost in občutek plastike, na katere pogosto naletiš pri luknjanih folijah iz stanja tehnike.

Luknjane plastične folije po predloženem izumu obsegajo množico drobcenih luknjic, ki jih tvori mreža vlaknom podobnih elementov ali drobcenih trakov iz vlečenega plastičnega gradiva. Luknjice so zvečine nepravilne oblike, t.j., njihovega geometričnega izgleda, bodisi da so okrogle, kvadrataste ali ovalne, ni moč jasno opredeliti. Luknjice so lahko razporejene v nezveznem vzorcu razpoznavnih skupin ali rojev. Vzorec razpoznavnih skupin ali rojev luknjic je bodisi naključen ali regularen; ne glede na to so luknjice posamezne razpoznavne skupine ali roja v njej oziroma njem porazdeljene naključno. Luknjice so razen tega neenakih velikosti in imajo majhne ekvivalentne hidravlične premere (EHD).

Posamezni vlakninski elementi v mreži vlakninskih elementov vsebujejo vlečene dele startne plastične folije. Ti vlakninski elementi, ki jih tu ponekod imenujemo tudi vlakenca, sodelujejo z zgoraj omenjenimi luknjicami, da se dobi luknjana folija po izumu z izgledom, ki spominja na netkano blago, narejeno iz tkiv, izdelanih po postopku z zrakom, ali mikanih tkiv iz rezanih viskoznih vlaken ali netkanih blagov iz vezane preje. Vlakninski elementi tudi dajo luknjane folije po izumu z dobro mehkobo in možnostjo gubanja. Vlakninski elementi ali vlakenca imajo dolžine v razponu od okoli 0,013 cm do okoli 0,127 cm, širine v razponu od okoli 0,003 cm do okoli 0,089 cm in debeline v razponu od okoli 0,0006 cm do okoli 0,005 cm.

Luknjane folije po predloženem izumu imajo majhne dostopne površine; te so v razponu od okoli 1% do 15%. Tako majhne dostopne površine so dobrodošle v primerih, ko je luknjana folija po izumu uporabljena kot krovno gradivo za absorpcijsko sredico izdelkov, kakršni so higienski vložki in plenice za enkratno uporabo. V takih slučajih majhna dostopna površina bistveno zmanjša nagnjenost fluidov (npr. menstrualnega fluida ali urina), ki ga vpije absorpcijska sredica, k potovanju nazaj skozi luknjano folijo, ko ponovno omoči njeno zgornjo površino in se dotakne uporabnikove kože. Luknjane folije po izumu, če so primerno pigmentirane, npr. pigmentirane s titanovim dioksidom, tudi zelo učinkovito zabrišejo madeže na površini vpojne sredice, do katerih pride zaradi stika s telesnimi izločki, kot sta menstrualni fluid in urin.

Luknjana folija po izumu pri določenih izvedbenih primerih nadalje obsega množico drugotnih odprtin, katerih polje je bistveno večje od polja zgoraj omenjenih malih luknjic. Razume se, da delež dostopne površine luknjane folije lahko niha v zelo velikem razponu, s tem da nihajo število in/ali velikost malih luknjic in/ali drugotnih odprtin.

Luknjane folije po predloženem izumu izdelamo z usmerjanjem nadzorovanih sil fluida proti eni od površin sorazmerno tanke raztegljive plastične folije, pri čemer je folija na svoji drugi strani podprta z opornim elementom. Podporni elementi, ki so primerni za uporabo pri izvajanju predloženega izuma, obsegajo: krajevno stalna nosilna območja za podpiranje folije; vgreznjena območja, v katera se folija lahko deformira pri uporabi sil fluida; in sredstvo za odvajanje uporabljenega fluida s podpornega dela.

Pri določenem posebnem postopku izdelave luknjanih folij v skladu s predloženim izumom podporni del vsebuje množico druga od druge razmaknjenih pokonci stoječih piramid, ki so razporejene po vnaprej določenem vzorcu na eni od površin podpornega dela. Piramide imajo štiristrane osnove in so tako usmerjene, da so stranice osnove piramid postavljene pod kotom okoli 60° glede na stranici podpornega dela (slednjeomenjeni stranici ustrezata smeri stroja, ki določa smer folije, ko je položena na omenjeni podporni del, in sta vzporedni z njo). Po več piramid v omenjenem posebnem vzorcu je razporejenih v nizih, potekajočih prečno na podporni del, in v stolpcih, potekajočih podolgem glede na podporni del, s tem da so piramide v poljubnem izbranem nizu zamaknjene ali pomaknjene glede na piramide v vsakem od dveh neposredno sosednih nizov. Stranske stene skupine piramid določajo prvi niz dolin, ki tečejo pod določenim kotom glede na smer stroja, ki določa smer podpornega dela. Dva niza dolin drug drugega sekata. Doline v vsakem nizu dolin so razporejene medsebojno vzporedno. Podporni del, o katerem je govor, nadalje obsega več krožnih odprtin za odvajanje uporabljenega fluida. Odprtine so razporejene v zgoraj omenjenih dolinah med piramidami.

Pri drugem posebnem postopku izdelave luknjane folije v skladu s predloženim izumom podporni del za nošenje plastične folije obsega osnovni del in več neprekinjenih, kvišku obrnjenih, medsebojno razmaknjenih ločnih reber, razporejenih medsebojno vzporedno. Ločna rebra, kot se jih vidi v tlorisni projekciji, so valovita kot sinusna krivulja. Podporni del nadalje obsega množico dolin ali vgreznjenih območij, ki jih določajo sosedne dvojice ločnih reber. V vgreznjenih območjih je razporejenih več odprtin, ki potekajo skozi podporni del od ene osnovne ploskve do druge.

Pri še nadaljnjem posebnem postopku izdelave luknjane folije po predloženem izumu podporni del obsega osnovni del z več odprtinami, potekajočimi po njegovi debelini. Pri tej izvedbi podpornega dela, ki je lahko izveden bodisi kot ravna plošča ali kot valj (velja tudi za zgoraj omenjene podporne dele), ni nikakršnih štrlečih elementov, kot so zgoraj omenjene piramide ali rebra, speljana v valovih podobno sinusoidi.

Predloženi izum bo bolj jasno razumljiv ob pomoči sledečega podrobnega opisa in pripadajočih skic, v katerih kaže sl. 1 zgornjo površino izbranega izvedbenega primera luknjane plastične folije po predloženem izumu shematično v prostorski projekciji, sl. 2 fotografijo delčka zgornje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 1, pri čemer gre za okoli 20-kratno povečavo, sl. 3 fotografijo delčka spodnje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 1, pri čemer gre za okoli 20-kratno povečavo, sl. 4 fotografijo delčka zgornje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 1, pri čemer gre za okoli 40-kratno povečavo, sl. 5 fotografijo delčka spodnje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 1, pri čemer gre za okoli 40-kratno povečavo, sl. 6 zgornjo površino drugega izvedbenega primera luknjane plastične folije po predloženem izumu shematično v prostorski projekciji, sl. 7 fotografijo delčka zgornje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 6, pri čemer gre za okoli 20-kratno povečavo, sl. 8 fotografijo delčka spodnje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 6, pri čemer gre za okoli 20-kratno povečavo, sl. 9 fotografijo delčka zgornje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 6, pri čemer gre za okoli 40-kratno povečavo, sl. 10 fotografijo delčka spodnje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 6, pri čemer gre za okoli 40-kratno povečavo, sl. 11 zgornjo površino tretjega izvedbenega primera luknjane plastične folije po predloženem izumu shematično v tlorisni projekciji, sl. 12 fotografijo delčka zgornje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 11, pri čemer gre za okoli 20-kratno povečavo, sl. 13 fotografijo delčka spodnje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 11, pri čemer gre za okoli 20-kratno povečavo, sl. 14 fotografijo delčka zgornje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 11, pri čemer gre za okoli 40-kratno povečavo, sl. 15 fotografijo delčka spodnje površine luknjane folije, kakršno shematično kaže skica sl. 11, pri čemer gre za okoli 40-kratno povečavo, sl. 16 napravo za izdelavo luknjanih folij po predloženem izumu v shematski ponazoritvi, sl. 17 startno plastično folijo in podporni del, na katerega je položena startna folija za nadaljnjo obdelavo po predloženem izumu, v prostorski predstavitvi in v nazorno razmaknjenem stanju, sl. 18 podporni del, ki ga kaže spodnji del skice sl. 17, tu v tlorisni projekciji, sl. 19 prerez, izveden po črti 19-19 na sl. 18, sl. 20 blok shemo, ki vsebuje razne korake postopka izdelave luknjane folije po predloženem izumu, sl. 21 nadaljnjo napravo za izdelavo luknjanih folij po predloženem izumu, v shematski ponazoritvi, sl. 22 prednostno zasnovo naprave za izdelavo luknjanih folij po predloženem izumu, v shematski ponazoritvi, sl. 23 podporni del, ki se uporablja pri izdelavi luknjane folije s skic sl. 6 do 10, v tlorisni projekciji, sl. 24 prerez po črti 24-24 s sl. 23, sl. 25 podporni del, ki se uporablja pri izdelavi luknjane folije s skic sl. 11 do 15, v tlorisni projekciji, sl. 26 prerez po črti 26-26 s sl. 25, sl. 27 higienski vložek, ki obsega luknjano folijo po predloženem izumu, v prostorski predstavitvi, in sl. 28 prerez po črti 28-28 s sl. 27.

Skica sl. 1 oziroma fotografije sl. 2 do 5 kažejo izbran izvedbeni primer luknjane plastične folije po predloženem izumu. Luknjana plastična folija 30 je izdelana iz tanke plasti z izbočenji zasnovanega raztegljivega termoplastičnega polimernega gradiva, ki ima pred obdelavo debelino, ki prikladno lahko niha v razponu od okoli 0,0013 cm do okoli 0,0127 cm. Luknjana plastična folija 30 obsega nagnjene, v splošnem pokonci usmerjene bočne stene 31, ki se srečajo na zgornji površini folije, da tvorijo niz v splošnem vzporednih grebenov 32. Nagnjene bočne stene določajo niz v splošnem vzporednih dolin 33. Kot vidimo v tlorisni projekciji (na fotografijah), imajo tako grebeni kot doline ločno konfiguracijo, ki je podobna sinusni krivulji. Doline 33 in spodnja območja bočnih sten 31 ob teh dolinah obsegajo množico malih luknjic 37, ki jih tvori mreža zelo drobnih vlakenskih elementov 38. Skupna višina ali debelina T luknjane folije 30, t.j. navpična razdalja od doline 33 do grebena 32, znaša okoli 0,05 cm.

Skica sl. 6 oziroma fotografije sl. 7 do 10 kažejo drugi izvedbeni primer luknjane plastične folije po predloženem izumu. Luknjana plastična folija 40 je prav tako izdelana iz plasti z izbočenji zasnovanega raztegljivega termoplastičnega polimernega gradiva, ki ima pred obdelavo debelino v razponu od okoli 0,0013 cm do okoli 0,0127 cm. Luknjana plastična folija 40 obsega množico v splošnem kvišku vzpenjajočih se stožčastih tvorb 41, katerih nagnjene bočne stene 41a med seboj določajo doline 43. Doline 43 in sosedni deli bočnih sten stožčastih tvorb obsegajo veliko množico drobcenih luknjic 47, ki jih določa mreža zelo drobnih vlakenskih elementov 48. Stožčaste tvorbe 41 obsegajo drugotne odprtine 42, katerih polja so bistveno večja od polj drobcenih luknjic 47. Skupna višina ali debelina T luknjane plastične folije, t.j. navpična razdalja od doline 43 do vrha stožčaste tvorbe 41, znaša približno 0,064 cm.

Tretji izvedbeni primer luknjane plastične folije po predloženem izumu kažejo skica sl. 11 in fotografije sl. 12 do 15. Luknjana plastična folija 50 obsega tanko plast raztegljive termoplastične folije, ki ima množico drobcenih luknjic 57, ki so izvedene ali razporejene v več skupinah ali rojih 55 drobcenih luknjic, razporejenih v pravilnem vzorcu. Vsak roj 55 obsega množico nizov 56 drobcenih luknjic, od katerih jih je pet narisanih na skici sl. 11. Gre za veliko število naključno porazdeljenih drobcenih luknjic 57 v vsakem nizu 56, s tem da so te drobcene luknjice druga od druge v nizu ločene z zelo drobnimi, vlaknom podobnimi elementi 58. Sosedna niza 56 drobcenih luknjic 57 sta v rojih 55 drug od drugega ločena s pomočjo pasov 59 neluknjanega gradiva. Kot je predstavljeno, v območjih 52 okoli sosednih rojev 57 in med njimi v bistvu ni luknjic 57.

Debelina T luknjane folije po izumu je večja od debeline t prvotne, startne folije, iz katere je narejena luknjana folija. Primer: obravnavana debelina T luknjane folije po skicah sl. 1 do 5 znaša okoli 0,05 cm, debelina T luknjane folije po skicah sl. 6 do 10 pa okoli 0,064 cm.

Globina dolin 33 po luknjani foliji ni enotna. Globina dolin 33 se od enega območja luknjane folije do drugega lahko nekoliko menja. Primer: globina doline pri spodnjem levem delu sl. 1 je lahko manjša ali večja od globine taiste doline pri zgornjem desnem delu sl. 1 ali je njej enaka.

Skica sl. 16 je shematična predstavitev naprave za izdelavo luknjanih plastičnih folij po predloženem izumu. Naprava 60 obsega gibljiv transportni trak 62 in na zgornjo stran tega traku položen in skupaj s trakom premikajoč se podporni del 64. Podporni del ima množico skoznjih odprtin (niso nakazane na sl. 16). ki tečejo po debelini podpornega dela od njegove zgornje površine 65a do njegove spodnje površine 65b.

Na zgornjo površino podpornega delaje položena tanka neprekinjena in neluknjana folija 67 iz termoplastičnega polimernega gradiva. Ta folija je lahko za paro prepustna ali za paro neprepustna, lahko ima izbokline ali je brez njih, po želji je lahko obdelana s koronskim praznjenjem na eni ali obeh osnovnih površinah ali pa je brez take obdelave s koronskim praznjenjem. Raztegljiva folija lahko obsega poljubno termoplastično polimerno gradivo vključno denimo poliolefine, kot sta polietilen (visoke, linearno majhne ali majhne gostote) in polipropilen, kopolimere olefinov in vinilnih monomerov, kot so kopolimeri etilena in vinilacetata ali vinilklorida, poliamide, poliestre, polivinilalkohol in kopolimere olefinov ter monomere akrilata, kot so kopolimeri etilena in etilakrilata. V poštev pride tudi folija, ki obsega zmesi dveh ali več takih polimernih gradiv. Za luknjanje predvidena startna folija naj bi se tako v vzdolžni smeri (LS), t.j. v smeri stroja, kot tudi v prečni smeri (TS) podaljšala za vsaj 100%, določeno po ASTM-testu št. D-882, ki se izvaja s testnim strojem Instron s hitrostjo čeljusti 127 cm/min. Debelina startne folije (folije, predvidene za luknjanje) je prednostno enotna in lahko niha v razponu od okoli 0,0013 cm do okoli 0,0127 cm. Prednostno znaša debelina t folije med 0,0013 cm in 0,0076 cm. V poštev pridejo tudi hkratno ekstrudirane folije kot tudi folije, ki so bile modificirane npr. z obdelavo s površinsko aktivnim sredstvom. Startna folija je lahko izdelana po poljubni znani tehniki, kot je litje, ekstrudiranje ali pihanje.

Nad startno folijo 67 se nahaja razdelilna glava 69 za nanos fluida 63, prednostno vode, na zgornjo površino 67a startne folije, medtem ko se omenjena folija, ki jo nosi podporni del 64, giblje skupaj s transportnim trakom 62. Vodo lahko nanašamo pri spremenljivih pritiskih. Pod transportnim trakom je razporejena več vhodov obsegajoča sesalna naprava 70 za odstranjevanje vode, usmerjene k zgornji površini 67a startne folije 67, ko le-ta potuje pod razdelilno glavo 69.

Startno folijo 67 med obratovanjem položimo na podporni del 64 in folija ter podporni del potujeta nazaj in naprej pod razdelilno glavo 69 tolikokrat, da se dobi želena luknjana folija.

Razdelilna glava 69 obsega množico lukenj, katerih število lahko niha od okoli 11,8 cm'¹ do okoli 39,4 cm¹. Število lukenj razdelilne glave prednostno niha od okoli 13,8 cm'¹ do okoli 19,7 cm'¹. Luknje so po izgledu prednostno okrogle in njihov premer niha od okoli 0,0076 cm do okoli 0,0254 cm, prednostno od 0,0127 cm do 0,018 cm. Ko startna folija in podporni del nekajkrat prepotujeta mesto pod razdelilno glavo 69, dovod vode prekinemo, s sesanjem na drugi strani pa nadaljujemo, da pomagamo odstraniti vodo z dobljene luknjane folije po izumu. Luknjano folijo odstranimo s podpornega dela in jo osušimo na katerikoli znan način, denimo z opihavanjem s toplim zrakom ali z odvajanjem s pomočjo topila.

Sl. 17 je predstavitev risarsko razstavljenih določenih delov v prostorski predstavitvi, konkretno startne folije 67 in podpornega dela 64, ki smo ju opisali zgoraj v zvezi s sl.

16. Kot smo zapisali zgoraj, startna folija 67 obsega termoplastično polimerno gradivo ali zmes dveh ali več takih polimernih gradiv in je, kot je predstavljeno na sl.

17, lahko izvedena z izboklinami ali je brez njih. Del 75 startne folije 67, ki obsega izbokline 76, in del 77 folije 67, kije brez izboklin, sta predstavljena v zgornjem delu sl.

17.

Podporni del 64 obsega osnovni del 65, ki ima zgornjo površino 65a in spodnjo površino 65b. Podporni del 64 nadalje obsega množico odprtin 80, ki so speljane po debelini osnove 65 od zgornje površine 65a do spodnje površine 65b. Kot bomo še videli, so odprtine 80 predvidene za odvajanje vode med izdelavo luknjane folije po izumu. Podporni del 64 obsega tudi množico kvišku vzpenjajočih se nosilnih elementov 71. Ti nosilni elementi obsegajo osnovo 78, ki sovpada z ravnino zgornje površine 65a dela 65, in dvojico nagnjenih bočnih sten 72, 73 (prim. sl. 18 in 19). Bočni steni 72, 73 potekata kvišku od osnove 78, da se srečata pri delu, kjer se tvori ravninsko polje, ali grebenu 74. Nosilni elementi 71 potekajo medsebojno vzporedno in enakomerno razmaknjeno. Le-ti lahko tečejo vzporedno s stranicama podpornega dela, pravokotno ali pod poljubnim kotom nanju. Kot je predstavljeno na sl. 17 in 18, so nosilni elementi 71, če jih gledaš v tlorisu, v splošnem podobni sinusoidi ali so valovito zasnovani. Razume se, da so nosilni elementi lahko tudi drugače speljani, npr. premočrtno, cikcakasto in podobno.

Sl. 20 je blok shema, ki kaže razne faze postopka izdelave novih luknjanih folij po predloženem izumu. Prvi korak postopka je pozicioniranje kosa tanke raztegljive folije iz termoplastičnega polimernega gradiva na podpornem delu (okvir 1). Podporni del z raztegljivo folijo na njem je prepotoval mesto šob za brizganje fluida pod visokim pritiskom (okvir 2). Prednostni fluid je voda. Vodo transportiramo proč od podpornega dela prednostno z uporabo podtlaka (okvir 3). S folije odstranimo vodo, za kar se prednostno poslužimo sesanja (okvir 4). Luknjano folijo, s katere smo odstranili vodo, snamemo s podpornega dela (okvir 5). Preostalo vodo odstranimo z luknjane folije npr. z uporabo opihovalnega toka zraka (okvir 6). Luknjano folijo zatem navijemo, da počaka do uporabe, ko je folija bodisi uporabljena kar v razpoložljivi obliki ali kot zgradbotvoren del drugega izdelka, denimo higienskega vložka, plenice za enkratno uporabo ali kot obveza za rano (okvir 7).

Sl. 21 je shematska predstavitev naprave za neprekinjeno izdelovanje luknjanih folij po predloženem izumu. Naprava 90 obsega podporni del, ki je tu v obliki transportnega traku 91. Transportni trak 91 se na znan način zvezno premika v protiurni smeri okoli dveh medsebojno razmaknjenih valjev 92, 93. Nad transportnim trakom 91 je razporejena razdelilna cev 95 za dovajanje fluida, ki veže skupino cevi ali razdelilnih glav 96, t.j. naprav z več ustji. Vsaka glava 96 z več ustji vsebuje vsaj en niz luknjic zelo majhnega premera, tako da je v vsakem nizu 12 ali več takih luknjic na dolžinski cm. Razdelilna cev 95 je opremljena z manometri 97 in ventili 98 za uravnavanje pritiska fluida v vsaki cevi ali razdelilni glavi. Predvidena so (neprikazana) sredstva za preskrbo razdelilne cevi 95 z vodo s povišano temperaturo. Pod vsako cevjo z ustji ali razdelilno glavo je razporjen sesalni del 99 za odstranjevanje odvečne vode med izdelavo in za preprečevanje poplavljanja območja folije, ki se preoblikuje v luknjano. Startno folijo 67, predvideno za predelavo v luknjano folijo 68 po izumu, uvajamo na transportni trak, ki predstavlja podporni del. Startna folija potuje pod razdelilno glavo 96, kjer jo obdelujejo curki vode, iztekajoči iz ustij razdelilne glave. Pritisk iztekajočih vodnih curkov iz vsakokratne razdelilne glave 96 nastavimo s tlačnimi ventili 98 na želeno vrednost. Pritisk vode v razdelilnih glavah 96 naj bo vsaj okoli 35 bar in lahko gre tja do 105 bar ali celo više. V postopku izdelave luknjanih folij po predloženem izumu je prednostno, da posamezne razdelilne glave 96 brizgajo vodo z istim pritiskom. Dasiravno je na sl. 21 narisanih šest razdelilnih glav za dovajanje fluida, pa dano število ni odločilno, saj je število razdelilnih glav odvisno od debeline startne folije, hitrosti transportnega traku, nastavljenega pritiska, števila nizov odprtin v vsakokratni razdelilni glavi 96 itd. Ko luknjana folija 68 prepotuje mesto med vodnimi curki in sesalnim delom 99, potuje čez dodatno sesalno režo 99a za odstranitev z nje še presežne vode. Transportni trak, ki predstavlja podporni del, je lahko narejen iz sorazmerno togega gradiva in lahko obsega množico letev. Vsaka letev poteka prek širine transporterja in ima na eni strani utor in na drugi nos, tako da nos ene letve ubira z utorom sosedne letve, s čimer je omogočeno, da se sosedne letve medsebojno lahko premikajo in da se sorazmerno toge letve lahko uporabijo v zasnovi transporterja po sl. 21. Alternativno je podporni del lahko tkano sito, ki ima dvignjena mesta, ki nosijo folijo, in nižinska mesta, v katera se folija pogrezne, ko jo obdelujemo.

Na sl. 22 je ponazorjena prednostna naprava za izdelavo luknjanih folij po predloženem izumu. Naprava 100 obsega vrtljiv boben 101. Boben ima na satovje spominjajočo zgradbo, da je skozenj možen prehod fluidov, vrti se v protiurnem smislu in nosi podporni del v obliki podolgovatega valja ali tulca 103, razporejenega na njegovi zunanji površini. Okoli dela zunanjosti bobna je razporejena razdelilna cev 105. ki veže skupino tračnih razdelilnih glav 106 za dovajanje vode na raztegljivo termoplastično startno folijo 107, ki jo nosi zunanja površina tulca 103. Vsaka tračna razdelilna glava obsega niz zelo drobnih enotnih okroglih luknjic. Premer teh luknjic naj bo v razponu od okoli 0,0127 cm do okoli 0,0254 cm. Pri tem gre za lahko celo do 50 ali 60 ali več luknjic na dolžinski cm, če je treba. Vodo usmerjamo skozi odprtine pod pritiskom, tako da obstajajo curki, ki bijejo ob zgornjo površino startne folije v stičnem ali luknjalnem polju pod razdelilnimi glavami. Pritisk vode, dotekajoče v razdelilne glave, uravnavajo (neoznačeni) tlačni ventili, stanje pritiska pa kažejo manometri 110. Boben je povezan s ponikovalno posodo 112, v kateri lahko vzdržujemo podtlak za olajšanje odstranjevanja vode, da ne pride do zalitja luknjalnega polja. Startno folijo 107 med obratovanjem položimo na podporni del 103 pred razdelilnimi glavami 106 za izbrizgavanje vode. Folija 107 potuje pod razdelilnimi glavami, kjer se preoblikuje v luknjano folijo po izumu.

PRIMER 1

Luknjano plastično folijo, kakršno kažejo skice sl. 1 do 5, smo naredili z napravo 100 s sl. 22, opremljeno s podpornim delom, kakršnega kažejo skice sl. 17 do 19. Startno gradivo je bilo 0.00254 cm debela folija z izboklinami, ki je vsebovala 50 ut.% linearnega polietilena majhne gostote in 50 ut.% polietilena majhne gostote. Folija je bila dobljena pri Εχχοη Corporation pod oznako EMB-533. Ta folija je imela mehčišče pri 80 °C, tališče pri 120 °C, gostoto 0,91 in 460% podaljšanja pri počenju v smeri stroja ter 630% v prečni smeri. Folija ima natezno trdnost 0,53 daN/cm v LS in 0,45 daN/cm v TS.

Podporni del 103 je bil zasnovan kot valjast tulec, ki je bil nameščen nad nosilnim bobnom 101, kot kaže sl. 22. Zunanja površina podpornega delaje bila zasnovana tako, kot to v splošnem kažejo skice sl. 17 do 19. Osnova 78 je merila 0,076 cm. Višina nosilnih elementov 71, merjena od osnove 78 do grebena 74, je merila 0,191 cm. Šlo je za 4,7 takih nosilnih elementov 71 na cm, merjeno vzdolž referenčne črte

A-A s sl. 18. Nosilni elementi 71 so bili po obodu poravnani na zunanji površini tulca, t.j. poravnani tako, da je bila referenčna črta B-B po sl. 18 vzporedna s stranicama tulca.

Kot kaže sl. 19, je razmik X med sosednima nosilnima deloma 71 pri zgornji površini 65a osnovnega dela 65 meril 0,152 cm. Razmik Y med sosednima nosilnima deloma pri njunih grebenih 74 je meril 0,229 cm. Odprtine 80 so bile okrogle in so imele premer velikosti 0,091 cm. Odprtine 80a, 80b in 80c po sl. 18 so bile razmaknjene za 0,112 cm, merjeno od središča do središča, odprtine 80d pa so bile od sosednih odprtin 80c in 80e razmaknjene za 0,145 cm, merjeno od središča do središča. Tak vzorec razmikov odprtin je bil enotno rabljen po vsem podpornem delu.

Valjasti tulec, ki vsebuje podporni del 103, je bil narejen iz acetalne kopolimerne smole Celcon CE-4 tvrdke Hoechst-Celanese. Če je treba, se lahko uporabijo drugi materiali, kot je aluminij, preoblikovani v omenjeni valjasti tulec.

V postopku izdelave luknjane folije po tem PRIMERU 1 smo uporabili samo tri od petih razdelilnih glav 106 s sl. 22. Vsaka glava 106 ima en sam niz ustij premera 0,0127 cm, pri čemer je v nizu 19,7 takih ustij na cm. Vsaka glava 106 je bila tako postavljena, da so ustja ležala na odmiku 2,22 cm nad grebeni 74 pokončnih nosilnih elementov 71. V razdelilno cev 105 smo pošiljali segreto vodo in jo brizgali iz treh razdelilnih glav 106. Vodo smo trem razdelilnim glavam pošiljali pod pritiskom okoli 43 bar in s temperaturo 71 °C, Startno folijo 107 smo vodili od zalogovnega zvitka (ni prikazan na sl. 22) na zunanjo površino podpornega dela 103, ki je imel sinusoidno speljane grebene, ki smo jih pravkar opisali. Razume se, da je med postopkom bila folija na grebenih 74. Nosilni boben 101, ki je nosil podporni del 103, je pogonski mehanizem (ni nakazan v skicah) vrtel z obodno hitrostjo 15,24 m/min. Vodo, kije tekla skozi odprtine 80 v podpornem delu 64 in skozi nosilni boben 101, smo odvajali s sesanjem preko ponikovalne posode 112 in jo vračali v razdelilno cev 105. Po preteku folije pod bremenom razdelilnih glav 106 smo tedaj luknjano folijo 108 vodili v polje 113 za odstranitev vode. Luknjano folijo 108 smo zatem odstranili s podpornega dela s pomočjo cepilnega valja 109 in jo vodili po zunanji površini luknjanega valja 111, delujočega pod podtlakom za odstranitev sleherne zaostale procesne vode pred nadaljnjo obdelavo.

Luknjana folija, narejena po postopku tega PRIMERA 1, je bila zgrajena tako, kot smo to opisali zgoraj v zvezi s skicami sl. 1 do 5.

PRIMER 2

Nadaljnjo luknjano folijo smo naredili ob uporabi naprave in postopka, opisanih v PRIMERU 1, razen da smo vodo dovajali trem razdelilnim glavam 106 pri pritisku okoli 42 bar. Startno gradivo je bilo 0,00254 cm debela folija z izboklinami, ki je vsebovala zmes polietilena majhne gostote in linearnega polietilena majhne gostote. Folijo smo nabavili pri tvrdki Edison Plastic, Edison, New Jersey, pod oznako MFST 141. Ta folija je imela v smeri stroja natezno trdnost 0,59 daN/cm in podaljšanje 245% pri utrgu, prečno na stroj pa natezno trdnost 0,39 daN/cm ter podaljšanje 650% pri utrgu. Dobljeno luknjano folijo smo testirali in ugotovili, da ima naslednje lastnosti:

Natezna trdnost v smeri stroja (LS)	0,34 daN/cm
Natezna trdnost prečno na stroj (TS)	0,21 daN/cm
Odprto polje	3,0%
Srednji ekvivalentni hidravlični premer (EHD) luknjic	0,0077 cm
Koeficient variacije (VK) velikosti luknjic	162 %
Debelina	0,0584 cm
Trajanje prebijanja	27 s

Natezno trdnost v LS in TS smo določali na 2,54 cm (= 1) širokih vzorcih luknjane folije z aparatom Instron Testing Machine po ASTM Test Melhod D-882.

Odprto polje [%] smo določili z aparatom Quantimet Q520 Image Analyzer, ki ga je prodala tvrdka Cambridge Instruments Ltd.

Odprto polje in EHD luknjane folije smo določili z analizo slik. Analiza slik v bistvu pretvori optično sliko iz svetlobnega mikroskopa v elektronski signal, ki je primeren za obdelavo. Elektronski žarek skenira sliko po črtah (črto za črto). Ko je skenirana vsaka črta, se v odvisnosti od osvetlitve menja izhodni signal. Bela polja ustvarjajo visoko napetost in črna nizko. Dobi se slika luknjane folije in v tej sliki so luknje v luknjani foliji bele, medtem ko so trdna polja termoplastičnega gradiva na različnih nivojih siva. Čim bolj gosta so trdna polja, tem bolj temno siva polja nastanejo. Vsaka črta slike, ki jo merimo, se deli na vzorčne točke. Tako analizo izvajamo z aparatom Quanlimet Q520 Image Analyzer, ki ga prodaja tvrdka LEICA /Cambridge Instruments Ltd. Aparat uporablja softver Version 4.0 z Grey Store Option (opcija shranjevanja sivega). Uporabili smo svetlobni mikroskop Olympus SZH Microscope z osnovo transmitirane svetlobe in planim objektivom 0.5Χ. Slika je narejena z videokamero ČOHU.

Luknjane folije se pripravljajo za analiziranje s pokrivanjem z naprševanjem (30 s) v aparatu (za pokrivanje z naprševanjem) Polaron II HD, ki prozorna polja folije naredi neprozorna. Vzorci se montirajo na steklene ploščice velikosti 76,2 mm x 101,6 mm (3x4) z uporabo obojestransko lepljivega traku (na konceh ploščic), da so luknjane folije položajno stabilne.

Reprezentativni košček vsake luknjane folije, ki naj jo analiziramo, namestimo na mizo mikroskopa in jo izostrimo na video zaslonu z 10-kratno povečavo. Odprto polje določimo iz meritev polja reprezentativnih območij. Izhod programa Qu,antimei poroča o srednji vrednosti in standardni deviaciji za vsak vzorec.

EHD (ekvivalentni hidravlični premer) odprtin merimo pri 20-kratni povečavi. Quantimet preračunava EHD iz merjenega območja in obsega vsake odprtine po obrazcu

EHD = 4 A)P.

kjer sta^l = območje odprtine in P = obseg odprtine.

Izhod programa Quantimet sporoča vrednosti EHD in standardno deviacijo za vsak vzorec.

Vrednosti EHD lahko določamo tudi po postopku testiranja, kakršen je razkrit v US 4324276, ki smo ga omenili na začetku.

Srednjo vrednost, standardno deviacijo (SZ)) in variacijski koeficient (VK) določamo z uporabo standardnih postopkov statistike. VK določimo po obrazcu

VK = [SD / srednja vrednost] x 100%.

Variacijski koeficient parametra EHD je kazalec spremenljivosti velikosti malih luknjic v luknjani foliji, izražen kot njihov ekvivalentni hidravlični premer. Če so vse male luknjice enakega EHD, ni nikakršnega spreminjanja v EHD, VK parametra EHD je zato 0%. Večji VK parametra EHD pomenijo večje spremembe velikosti malih luknjic, izražene z njihovim EHD. Če se VK parametra EHD luknjanih folij, narejenih po naukih tega izuma, veča, folije čedalje bolj dobivajo izgled iz vlakninskih tkiv narejenih netkanih blagov iz stanja tehnike.

Vrednosti skoznjega preboja tekočine smo določili takole: Pri testu skoznjega preboja merimo čas, ki je potreben količini 5 cm³ testne vode, da preteče skozi eliptično odprtino, katere glavna os meri 3,81 cm in mala os 1,9 cm. Testni fluid je sintetičen menstrualni fluid, ki je primerljiv s karakteristikami, viskoznostjo, barvo in ionskimi lastnostmi toka menstrualnega fluida ženske. Ploščo iz pleksi stekla debeline 1,27 cm z opisano eliptično odprtino smo namestili na absorpcijsko blazinico take vrste, kot se uporabljajo za higienske vložke, s tem da je omenjena blazinica bila ovita v material, ki smo ga testirali. Skozi eliptično odprtino v plošči iz pleksi stekla smo nato zlili 5 (pet) cm³ zgoraj omenjene testne tekočine. Čas prebijanja, merjen v sekundah, smo beležili kot čas med vnosom in zginotjem fluida na površini materiala, ki smo ga testirali.

PRIMER 3

Luknjano plastično folijo s sl. 6 do 10 smo izdelali na napravi 100 s sl. 22, opremljeno s podpornim delom 103. kakršnega kažeta skici sl. 23 in 24. V tem slučaju je podporni del 103 obsegal množico štiristranih piramid 121, razporejenih v nizih 122 in stolpcih 123. Piramide so segale v splošnem kvišku z zgornje površine 65a osnovnega dela 65 podpornega dela 64. Nizi piramid so bili razporejeni vodoravno, stolpci piramid pa navpično, kot kaže sl. 23. Nizi 122 piramid so bili poravnani vzporedno z osjo vrtenja bobna 101. Stolpci piramid so bili poravnani pravokotno na nize in v smeri vzporedno s smerjo vrtenja bobna 101, tako da so med obratovanjem naprave 100 stolpci piramid bili poravnani vzporedno s strojno smerjo naprave in strojno smerjo termoplastične folije, ki smo jo na njej obdelovali. Kot vidimo s sl. 23, so bile piramide v poljubnem nizu zamaknjene glede na piramide vsakega od neposredno sosednih nizov.

Podporni element je nadalje obsegal množico odprtin 125, speljanih po debelini osnovnega dela 65. Odprtine 125 so bile okrogle in so bile premera 0,081 cm. Kot se vidi s sl. 23, so odprtine 125 skoraj bile, a ne povsem, v stiku z vsako neposredno sosedno piramido 121 v določenem stolpcu 123; z drugimi besedami, premer odprtin 125 je bil domala enak razmiku med vznožnima vogaloma 121a, 121 b poljubnih dveh sosednih piramid v stolpcu 123. Kot lahko vidimo na obeh skicah sl. 23 in 24, pa so odprtine 125 bile za malo odmaknjene od vsake od neposredno sosednih piramid 121 v nizu 122; z drugimi besedami, premer odprtin 125 je bil manjši od razmika med vznožnima vogaloma 121c. 121d poljubnih dveh sosednih piramid v določenem nizu 122.

Dolžina vsake od štirih osnovnic 131,132,133,134 piramid 121 je znašala 0,094 cm.

Kot vidimo na sl. 24, je razmik 137 med vrhovoma 135 dveh neposredno sosednih piramid v nizu 122 znašal 0,183 cm. Razmik med vrhovoma 135 dveh neposredno sosednih piramid v stolpcu 123 je znašal 0,105 cm. Piramide 121 so v podpornem elementu tvorile množico medsebojno sekajočih se dolin 139, katerih vsaka je bila širine 0,089 cm, merjeno pravokotno od roba 140 piramide 144 do roba 141 sosedne piramide 145.

Startna folija, t.j. Εχχοη EMB-533. ki smo jo uporabili v PRIMERU 1, je bila uporabljena tudi za izdelavo luknjane folije po pričujočem PRIMERU 3. Naprava 100 (razen podpornega elementa), uporabljena v tem PRIMERU 3, je bila enaka oni iz PRIMERA 1. Vodo smo dovajali trem razdelilnim glavam pod pritiskom okoli 112 bar in s temperaturo 32 °C. Nosilni boben 101, ki je nosil podporni del, kakršnega smo opisali v zvezi s skicama sl. 23 in 24, seje vrtel s hitrostjo 15,24 m/min.

Dobljena luknjana folija je bila zgrajena tako, kot smo to že opisali zgoraj v zvezi s skicami sl. 6 do 10. Folija je imela naslednje fizikalne lastnosti:

Natezna trdnost v smeri stroja (LS) 0,20 daN/cm

Natezna trdnost prečno na stroj (TS) 0,23 daN/cm

Odprto polje 7,2 %

Debelina 0,0659 cm

Trajanje prebijanja 28 s

Po skici sl. 6 je srednji EHD malih luknjic 47 v luknjani foliji iz tega PRIMERA 3 znašal 0,00859 cm. Variacijski koeficient parametra EHD malih luknjic 47 je znašal 157%. Luknjana folija je vsebovala tudi množico večjih lukenj 42, pri čemer so te večje luknje 42 nastale, ko so vodni curki med obdelavo tolkli startno folijo na vrhove piramid 121 podpore. Srednji EHD večjih lukenj 42 v luknjani foliji po tem PRIMERU 3 je znašal 0,044 cm. Posledica široke variacije velikosti malih luknjic - po VK parametra EHD je le-ta znašala 157% - je bila luknjana folija, katere izgled je mnogo bolj spominjal na netkano blago, narejeno iz vlakninskega tkiva. Nedvomno pa se pojavu večjih lukenj 42 v luknjani foliji, takih, o katerih je tu govor, lahko izognemo, če predvidimo piramide z zaobljenimi namesto ostrimi vrhovi.

Izkazalo se je, da je luknjana folija iz PRIMERA 3 posebno uporabna kot krovna plast za higienske vložke.

PRIMER 4

Luknjano plastično folijo, ki jo kažejo skice sl. 11 do 15, smo naredili na napravi 100 s sl. 22, opremljeni z valjastim podpornim delom 103, kije bil zasnovan po skicah sl. 25 in 26. Podporni del 103 je obsegal osnovni del 65 z množico okroglih odprtin 151, razporejenih v nizih 152 in stolpcih 153. Nizi 152 so bili razporejeni vodoravno, stolpci 153 pa navpik, kot vidimo s sl. 25. Nizi 152 so bili poravnani vzporedno z osjo vrtenja nosilnega bobna 103. Stolpci 153 so bili poravnani pravokotno na nize 152 in vzporedno s smerjo vrtenja bobna 101, tako da so med obratovanjem naprave 100 stolpci 153 tekli vzporedno s strojno smerjo (LS) naprave in strojno smerjo folije, ki smo jo obdelovali. Kot vidimo s sl. 25, so bile okrogle odprtine poljubnega danega niza zamaknjene v vodoravni smeri glede na okrogle odprtine v vsakem od neposredno sosednih nizov.

Okrogle odprtine 151 so bile premera okoli 0,103 cm. Razmik središč med okroglima odprtinama v nizu 152 je znašal okoli 0,17 cm, razmik središč med okroglima odprtinama v stolpcu 153 pa okoli 0,104 cm.

Podporni del 103, ki je bil zasnovan, kot smo pravkar opisali in kot kažeta skici sl. 25 in 26, je bil v obliki valjastega tulca, ki je bil nameščen čez nosilni boben 101. Startna folija je bila Εχχοη EMB-533, kot v dosedanjih PRIMERIH 1 do 3. Temperatura vode, dovajane štirim razdelilnim glavam 106, je znašala 21 °C. Voda je v razdelilne glave pritekala pod pritiskom okoli 56 bar. Voda je iz ustij iztekala v obliki zelo drobnih curkov. Nosilni boben 101 se je vrtel s hitrostjo okoli 1,5 m/min. Dobili smo luknjano folijo, kakršna je opisana zgoraj in predstavljena na skicah sl. 11 do 16.

Luknjani foliji iz PRIMEROV 2 in 3 smo testirali na odstotek [%] odprtega polja, ekvivalentni hidravlični premer (EHD), variacijski koeficient (VK) parametra EHD, območje velikosti lukenj, variacijski koeficient parametra velikost lukenj, oblikovni faktor, variacijski koeficient parametra oblikovni faktor in širino vlaknom podobnih elementov. Odprto polje [%], EHD, VK parametra EHD in velikost lukenj smo določali po postopkih, ki smo jih že opisali.

Oblikovni faktor je kazalec okroglosti luknje ali odprtine v materialu, ki ga testiramo. Oblikovni faktor (FO) se določi po obrazcu

FO = P² / K.A, kjer je P = obseg luknje ali odprtine, ki ga merimo, A = ploščina luknje ali odprtine, in K = konstanta = 4π.

Za luknjo ali odprtino, kije popolno okrogla, je oblikovni faktor FO = 1. Čim višji je oblikovni faktor, tem bolj nepravilna, t.j. daleč od kroga, je po izgledu luknja ali odprtina. Materiali, ki imajo visoke variacijske koeficiente (VK) velikosti lukenj, so za opazovalca mnogo bolj podobni tekstilu, t.j., materiali zgledajo na pogled mnogo bolj podobni vsakdanjim netkanim blagovom, narejenim iz vlakninskih tkiv, in na pogled mnogo manj podobni takim plastičnim folijam, ki imajo v bistvu enotne luknje ali odprtine.

Pri testih, o katerih je govor, so dotikalni materiali iz stanja tehnike bili uporabljeni kot primerjalni. Prvi dotikalni material, uporabljen kot primerjalni - vzorec C v tabeli I - je bil dotikalni material, ki ga najdemo pri higienskih vložkih znamke Kotex vrste Super-Maxi, ki jih prodaja tvrdka Kimberty-Clark Corporation. Drugi dotikalni material, uporabljen kot primerjalni - vzorec D v tabeli I - je bil dotikalni material, ki se ga dobi pri higienskih vložkih znamke Always vrste Maxi-Pads, ki jih prodaja tvrdka The Procter & Gamble Company. Tretji dotikalni material, uporabljen kot primerjalni - vzorec E v tabeli I - je bil dotikalni material, kakršnega dobiš pri higienskih vložkih vrste Sure & Natural, ki jih prodaja tvrdka Personal Products Company. Vzorec A v tabeli I ustreza luknjani foliji, ki je narejena po zgornjem PRIMERU 2, vzorec B pa luknjani foliji, narejeni po zgornjem PRIMERU 3.

Dotikalni material, ki je v tabeli I označen kot vzorec C, je za tekočino prepustno netkano blago, ki vsebuje vlakna kontinuirne dolžine z v bistvu enotnimi premeri velikosti okoli 0,003 cm, pri čemer je ta material v stroki znan kot s predenjem vezano netkano blago.

Dotikalni material, ki je v tabeli I označen kot vzorec D, je luknjan plastični material, kakršen je opisan na zunanjem ovitku, ki vsebuje higienske vložke, s katerega je vzet kot Dri-Weave Covering. Očitno je ta material narejen po postopku, razkritem v patentih US 4342314 in 4463045. ki sta navedena na omenjenem zunanjem ovitku.

Dotikalni material, ki je v tabeli I označen kot vzorec E, je bil narejen po nauku patenta US 4690679.

TABELA I

! ί Lastnost	VZOREC
A	B	C	D	E
Odprto polje [%]	3,0	10,0	17	26	28
t ΐ VK oblikovnega faktorja [%]	32	29	30	11	17,9
EHD,[%]	95	90	95	75	95
odprtine [cm]	< 0,064	< 0,064	< 0,064	< 0,064	med
					0,025 in
					0,046
VK[%] parametra EHD	80	87	92	11	7
Velikost	95%	95%	95%	80%	95%
lukenj [cm2]	med	med	med	med	med
	0,002 in	0,002 in	0,002 in	0,258 in	0,058 in
	0,258	0,258	0,258	0,484	0,258
VK [%] velikosti lukenj	160	190	200	n	24,5
Širina [cm]	80%	80%	100%	100%	100%
vlaknom podobnih	med	med		med	med
elementov	0,0025 in	0,0025 in	0,()().V'	0,038 m	0,038 in
i 1	0,0127	0,0127 j		0,076#	(),()X9#

* = premeri vlaken # = širina plastičnega materiala med luknjami

Rezultati testov so razvidni iz tabele I. Vidimo, da so luknjane termoplastične folije predloženega izuma (tabela I, vzorca A in B) zelo podobne netkanim blagom, izdelanim iz vlakninskih tkiv (tu kot primer s predenjem vezano netkano blago vzorec C), in so povsem drugačne od luknjanih plastičnih gradiv iz stanja tehnike, tu primerov D in E.

Higienske vložke smo naredili iz za tekočino prepustnih luknjanih folij iz tukajšnjega PRIMERA 2 in dotikalnih gradiv, ki smo ju opisali zgoraj in sta v tabeli I označeni kot vzorca C in E. Vložke smo testirali na čas preboja, lastnosti ponovne omočitve in lastnosti barvnega maskiranja.

Higienski vložki, ki smo jih testirali, so vsebovali vpojne sredice take vrste, kot jih najdemo pri higienskih vložkih Sure & Natural, ki jih prodaja Personal Products Company, in so bili oviti z dotikalnimi materiali A, C in D. Dotikalni materiali so bili preklopljeni in spojeni na spodnji površini testnih vložkov, kot je v stroki znano, s tem da je ostala ena sama plast dotikalnega materiala na zgornji površini vložka, t.j. površini, ki se je dotika telo.

Čas preboja [s] za testne higienske vložke smo določili po postopku, ki smo ga opisali zgoraj. Ko je bil test prebijanja tekočine za nami, smo žez polje higienskega vložka, ki je bilo prepojeno s sintetičnim menstrualnim fluidom, uporabljenim pri postopku testiranja preboja tekočine, položili dve plasti filtrskega papirja 7,62 cm x 10,16 cm (3 x 4). Vso zgornjo površino vložka, ki smo ga testirali, smo sem in tja enkrat povaljali z valjem dolžine 12,7 cm, premera 8,26 cm in mase 1,8 kg. Količino [g] sintetičnega menstrualnega fluida, ki sta ga vpila filtrska papirja, smo imeli za vrednost ponovnega močenja.

Lastnosti maskiranja madeža raznih dotikalnih materialov smo določali z uporabo instrumenta Hunter Color Meter po naslednjem postopku. Higienske vložke za testiranje smo pripravili tako, da smo vpojne sredice iz kosmov lesne pulpe ovili z dotikalnimi materiali, ki smo jih želeli testirati, kot smo že opisali. Higienske vložke, pripravljene za testiranje, smo namestili čez tisti del instrumenta Hunter Color Meter, ki je predviden za sprejem vzorca, in ga pokrili s črnim steklom za kalibriranje.

Zatem smo na skalah instrumenta odčitali vrednosti za L, a in h. Postopek smo še dvakrat ponovili na raznih delih vložka, ki smo ga testirali. Vrednost neprozornosti, NV, vzorca, ki smo ga testirali smo določili po obrazcu:

NV = M / N. (100), kjer je M = digitalna odčitana vrednost z instrumenta Hunt er Color Meter z uporabljenim črnim steklom za kalibriranje, in

TV = digitalna odčitana vrednost z instrumenta Hunter Color Meter z uporabljenim belim steklom za kalibriranje.

Higienski vložki za testiranje so pokriti s ploščo iz pleksi stekla, uporabljeno za določanje časov preboja. Skozi eliptično odprtino v plošči smo vlili 5 cm³ menstrualnega fluida, opisanega zgoraj, in pustili, da ga je vložek vpil, s čimer smo simulirali madež, kot bi nastal pri stiku z dejanskim menstrualnim fluidom. Intenzivnost madeža v omadeževanem polju higienskega vložka smo nato merili z odčitavanjem vrednosti L, a in b na skalah instrumenta Hunter Color Meter. Intenzivnost madeža IM smo določili po obrazcu:

2η1/2

IM =[(L -L Y+(A -A Y + (b - h )²1

S US⁷ L s US/ V S US/ J kjer je indeksi = vrednost, dobljena za omadeževano območje, in indeks us = vrednost, dobljena na neomadeževanem, primerjalnem območju.

Vrednosti maskiranja madeža VMM za vsak higienski vložek z dotikalnim materialom smo nato določili po obrazcu:

VMM = NV- IM, kjer sta NV = vrednost neprozornosti, in IM = intenzivnost madeža.

Rezultati testiranja so podani v tabeli II.

TABELA II

Lastnost	Dotikalni (krovni) material, uporabljen pri higienskem vložku
A	C	f D
Čas preboja [sj	27	16	16
Vrednost ponovnega močenja [g]	0,18	0,53	0,46
i Maskiranje madeža	70	58	46
Odprto polje [%]	n 3	17	26

P.s.: Material C je netkano blago, ki ima vijugasto pot za prehod fluidov. Odprto polje, določeno z merjenjem prepuščene svetlobe, ne utegne odražati skupnega polja, ki dopušča prehod fluidom.

Materiali A, C in D v tabeli II ustrezajo dotikalnim materialom A, C in D v tabeli I.

Rezultati testiranja iz tabele II kažejo, da se z luknjanimi termoplastičnimi folijami predloženega izuma, denimo takimi, ki jih dobimo po postopku iz PRIMERA 2 (dotikalni material A v tabeli II) dobijo higienski vložki, katerih lastnosti maskiranja madeža in vrednosti ponovnega močenja so enake ali boljše od tistih pri tržno dosegljivih higienskih vložkih, pri katerih je uporabljeno bodisi s predenjem vezano netkano blago (t.j. dotikalni material C v tabeli II) ali plastičen luknjan dotikalni material (t.j. dotikalni material D v tabeli H) in katerih časi preboja so, čeprav nekoliko višji od tistih pri obstoječih tržno dosegljivih izdelkih, še vedno funkcijsko sprejemljivi. Ti ugodni rezultati so kar presenetljivi, če pomislimo, da ima tukajšnja luknjana plastična folija iz PRIMERA 2 znatno manjše odprto polje kot krovna materiala C in D iz stanja tehnike.

Za opredelitev razlik vlečnega razmerja med vlakenskimi elementi in deli polimernega folijskega materiala poleg teh vlakenskih elementov v luknjanih folijskih izdelkih po predloženem izumu smo uporabili instrument Fourier Trcmsform Jnfm-Red (FTIR) s priključkom za mikroskop. Naj spomnimo, da pri obdelavi materiala po predloženem izumu startna folija leži na vrhovih podpornega dela in da se pod vplivom udara vodnih curkov nepodprti deli startnega materiala ukrivijo dol proti vgreznjenim območjem ali dolinam podpornega dela in delno vanje.

To deformiranje ali razpiranje se nadaljuje vse dotlej, da startna folija poči v obsegu majhnih luknjic in med njimi vlaknom podobnih elementov, kakršni so značilni za luknjane folije po izumu. Razpiranje ali vlečenje je lokalizirano, tako da glavnina razpiranja ali vlečenja pade na tista območja startne folije, ki postanejo vlakenski elementi. Namen tega testa je določiti razliko v razprtju, ki seje pojavilo v vlakenskih elementih, in v polimernem materialu ob teh poljih vlakenskih elementov.

Te meritve smo izvajali na dvopodestnem FTIR spektrometru (FTIR Model 1800, Perkin-Elmer Corp., Norwalk, CT), opremljenem z IR mikroskopom raziskovalne stopnje (IRPLAN infrardeči mikroskop Spectra Tech, Stamford, CT), ki je delal po načinu s presvetljevanjem. Ob uporabi srednjetračnega živosrebrovokadmijevega telurita (MCT) velikosti 1 mm² in leče (IR) objektiva 15Χ cassigrain smo dobili IR spektre. Spektre smo skenirali z resolucijo 2 cm'¹ med 4000 in 600 cm'¹. Uporabljeni podatkovni interval smo omejili na 1 (s/spekter) za resolucijo 2 cm'¹. Parameter načina obratovanja za ozadje in za primerke luknjane folije, ki smo jih preiskovali, je bil isti, razen Jacquinotovega mejnika, ki je bil 1 za ozadje in 4 za obdelovane primerke. V vseh slučajih smo uporabili normalno Hays-Ganzelovo dokazovalno (apodizacijsko) funkcijo. Vse vzorce smo skenirali 200-krat s potrebnimi odprtinami na mestu. Ena zbirka posnetkov ozadja je bila uporabljena za razporeditev sledečih spektrov testa vzorcev. Spekter ozadja je bil dobljen z uporabo 1 mm velike odprtine v kondenzatorju, 1 /im velike luknjice v pladnju za vzorec in 1,5 mm velike odprtine v zgornjem optičnem modulu. Spektri vzorcev so bili dobljeni z uporabo nadaljnjih odprtin nad vzorcem in pod njim, da se opredelijo specifična polja, ki nas zanimajo pri preskušanih vzorcih.

Merilno krivuljo vlečnih razmerij smo razvili s pomočjo mehanskega deformiranja materiala startne polimerne folije, pri čemer smo merili raztezke od 0 do 500% v 100%-nih inkrementih in dobivali FTIR spektre za vsak primerek.

Iz vlakenskih elementov v materialu luknjane folije in iz področij neposredno ob teh vlakenskih elementih smo zatem dobili spektre. Te spektre smo primerjali s spektri merilne krivulje, iz tega pa dobili stopnjo raztezka vlakenskih elementov. Ugotovili smo. da so se vlakenski elementi luknjane folije po izumu vlekli vsaj za 100% v primerjavi s sosednimi področji startne folije, ki med obdelavo niso utrpela luknjanja.

Glavni del vlakenskih elementov se je po ugotovitvah vlekel od okoli 200% do okoli 250% v primerjavi s sosednimi področji startne folije, ki med obdelavo niso utrpela luknjanja.

Kot smo že zapisali, lahko luknjane folije po predloženem izumu uporabimo kot dotikalni material za vpojne izdelke, kot so plenice za enkratno uporabo, higienski vložki, obveze za rane, pripomočki za primer inkontinence in podobno.

Ko gre za uporabo kot dotikalni material pri higienskih vložkih, je prednostno, da je malih luknjic v luknjanih plastičnih folijah po izumu zadosti mnogo, da obstaja odprto polje v razponu od okoli 1 do 15%, s tem daje število velikih lukenj (takih kot so luknje 42 v skici sl. 6) prednostno čimmanj. Zaželeno je, da ima vsaj polovica (50%) malih luknjic na foliji EHD-je v razponu med 0,00127 in 0,0635 cm. VK od EHD malih luknjic je prednostno vsaj 50%. Zaželeno je, da je ploščina vsaj tričetrt (75%) vseh malih luknjic manjša od 0,258 mm² in da je variacijski koeficient VK ploščin malih luknjic vsaj 100%.

Prehajamo na skici sl. 27 in 28, ki kažeta higienski vložek 200, ki vsebuje vpojno sredico 202 iz vlaken lesne pulpe, tanko, za fluid neprepustno pregradno folijo 204 in krovni material 206, ki je lahko katerakoli folija po izumu. Krovni material je prednostno zgrajen tako, kot je predstavljeno in opisano zgoraj v zvezi s skicami sl. 1 do 5 in v PRIMERU 2. Pregradna folija 204, ki je lahko npr. tanka folija polietilena, se dotika spodnje površine vpojne sredice 202 in v določeni meri sega gor ob vzdolžnih straneh vpojne sredice. Krovni material 206 je nekoliko daljši od dolžine vpojne sredice in je ovit okoli vpojne sredice in pregradne folije, kot to kaže skica sl. 28. Vzdolžna robova krovnega materiala sta prekrita in spojena na spodnji površini vložka, kot običajno. V predstavljenem izvedbenem primeru je krovni material spojen sam s sabo na konceh 208, 210 higienskega vložka. Kot kaže sl. 28, ima higienski vložek 200 plast lepila 212 za prilepljenje vložka na spodnje perilo uporabnice. Lepilo 212 je pred uporabo zaščiteno z odstranljivim trakom 214.

Variacije so možne glede zgradbe tu opisanega podpornega dela. Tako npr. so piramide, ki jih kaže sl. 23, lahko tri-, pet- ali večstrane. Podporni del tudi lahko ima pokončne nosilne elemente v obliki stožcev, štiristranih izbočin itd.

Claims (40)

1. Patentni zahtevki

   1. Luknjana folija, značilna po tem, da obsega razpirljivo termoplastično polimerno gradivo, ki vsebuje množico malih luknjic, ki jih tvori mreža vlakenskih elementov.
2. 2. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da smo termoplastično polimerno gradivo, ki vsebuje omenjene vlakenske elemente, raztegnili.
3. 3. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da smo omenjene vlakenske elemente raztegnili za vsaj 100% v primerjavi s sosednimi območji startne folije, ki med obdelavo niso bila podvržena luknjanju.
4. 4. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da ploščina omenjenih malih luknjic znaša od okoli 0,002 mm² do okoli 0,258 mm².
5. 5. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da so omenjene male luknjice razporejene v vzorcu z jasno razmejenimi skupinami.
6. 6. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da je oblika malih luknjic nepravilna in so luknjice naključno porazdeljene po luknjanih območjih folije.
7. 7. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da variacijski koeficient oblikovnega faktorja malih luknjic znaša vsaj okoli 25%.
8. 8. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da EHD malih luknjic leži v območju od okoli 0,0013 do okoli 0,064 mm.
9. 9. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da variacijski koeficient od EHD malih luknjic znaša vsaj okoli 50%.
10. 10. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da ima odprto polje od okoli 1 % do okoli 15%, pri čemer to odprto polje tvorijo omenjene male luknjice.
11. 11. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da je dolžina vlakenskih elementov v razponu od okoli 0,0127 do okoli 0,127 cm.
12. 12. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da širina vlakenskih elementov znaša od okoli 0,00254 do okoli 0,089 cm.
13. 13. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da je debelina vlakenskih elementov v območju od 0,000635 cm do okoli 0,0051 cm.
14. 14. Luknjana folija po zahtevku 1, značilna po tem, da nadalje vsebuje množico drugotnih odprtin, katerih ploščine so v bistvu večje od ploščin omenjenih malih luknjic.
15. 15. Luknjana folija, značilna po tem, da obsega razpirljiv termoplastičen polimerni material, niz vzporednih grebenov in niz dolin med omenjenimi grebeni, pri čemer vsakega od omenjenih grebenov tvori dvojica v splošnem kvišku usmerjenih bočnih ploskev, ki se stikata na zgornji površini omenjene folije, s tem da omenjene doline vsebujejo množico malih luknjic, ki jih opredeljuje mreža vlakenskih elementov.
16. 16. Luknjana folija po zahtevku 15, značilna po tem, da spodnji robovi omenjenih nagnjenih bočnih stranskih sten vsebujejo množico omenjenih malih luknjic.
17. 17. Luknjana folija po zahtevku 15, značilna po tern, da imajo omenjeni grebeni, gledano v tlorisni projekciji, sinusoidi podobno konfiguracijo.
18. 18. Luknjana folija, značilna po tem, da vsebuje razpirljiv termoplstičen polimeren material, množico v splošnem kvišku usmerjenih, na stožce spominjajočih tvorb, ki jih oblikujejo nagnjene stranske ploskve, pri čemer te ploskve oblikujejo med stožčastimi tvorbami množico dolin, ki vsebujejo množico malih luknjic, ki jih opredeljuje mreža vlakenskih elementov.
19. 19. Luknjana folija po zahtevku 18, značilna po tem, da spodnji robovi omenjenih nagnjenih stranskih sten vsebujejo množico omenjenih malih luknjic.
20. 20. Luknjana folija po zahtevku 18, značilna po tem, da omenjena stožčasta tvorba vsebuje drugotne odprtine, katerih ploščine so v bistvu bolj proste od ploščin omenjenih malih luknjic.
21. 21. Luknjana folija, značilna po tem, da vsebuje razpirljiv termoplastičen polimerni material in množico malih luknjic, ki jih opredeljuje mreža vlakenskih elementov in ki so razporejene v množici skupin malih luknjic.
22. 22. Luknjana folija po zahtevku 21, značilna po tem, da vsak omenjeni roj obsega vsaj eno vrsto omenjenih malih luknjic, s tem da se na vsaki strani te vrste malih luknjic nahaja pas neluknjanega materiala.
23. 23. Luknjana folija po zahtevku 21, značilna po tem, da vsak omenjeni roj obsega množico vrst omenjenih malih luknjic in da so te vrste druga od druge ločene s pasovi neluknjanega materiala.
24. 24. Luknjana folija po zahtevku 21, značilna po tem, da so območja okoli sosednih rojev malih luknjic in območja med roji v bistvu brez malih luknjic.
25. 25. Postopek izdelave luknjane folije, ki obsega razpirljiv termoplastičen polimeren material, v katerem se nahaja množica malih luknjic, ki jih opredeljuje mreža vlakenskih elementov, značilen po tem, da obsega:

    a) razpolaganje s startno folijo, ki obsega razpirljiv termoplastičen polimeren material in ima zgornjo in spodnjo površino;

    b) razpolaganje s podpornim delom, ki obsega položajno določna nosilna območja za podpiranje folije, vdrta polja, v katera se folija lahko deformira, ko nanjo delujejo sile fluida, in sredstva, ki omogočajo odvajanje omenjenega delovnega fluida z omenjenega podpornega dela;

    c) podpiranje omenjene startne folije na omenjenem podpornem delu, s tem da se spodnja površina omenjene folije dotika nosilne površine omenjenega podpornega dela in je zgornja površina omenjene folije obrnjena proč od omenjenega podpornega dela;

    č) usmerjanje sile fluida k zgornji površini omenjene startne folije v polju dotikanja in pod pritiskom, ki zadošča, da se naredijo omenjene male luknjice;

    d) pomikanje omenjene folije iz omenjenega polja dotikanja; in

    e) odstranjevanje omenjene, zdaj luknjane folije z omenjenega podpornega dela.
26. 26. Postopek po zahtevku 25, značilen po tem, da je omenjeni fluid usmerjen na zgornjo površino omenjene folije v obliki curkov.
27. 27. Postopek po zahtevku 25, značilen po tem, da je fluid pod pritiskom od okoli 35 bar do okoli 112 bar.
28. 28. Postopek po zahtevku 25, značilen po tem, da je fluid voda, usmerjena na zgornjo površino omenjene folije s temperaturo vsaj okoli 32 °C.
29. 29. Postopek po zahtevku 28, značilen po tem, da je voda pod pritiskom od okoli 35 bar do okoli 112 bar.
30. 30. Vpojen izdelek, obsegajoč vpojno sredico, ki je prekrita z luknjano folijo, značilen po tem, da omenjena luknjana folija obsega razpirljiv termoplastičen polimerni material, ki ima množico malih luknjic, ki jih definira mreža vlakenskih elementov.
31. 31. Vpojen izdelek po zahtevku 30, značilen po tem, da je zasnovan kot povoj za rano.
32. 32. Vpojen izdelek po zahtevku 31, značilen po tem, da sta z omenjeno luknjano folijo pokriti obe osnovni površini omenjene vpojne sredice.
33. 33. Vpojen izdelek po zahtevku 30, značilen po tem, da je zasnovan kot plenica za enkratno uporabo.
34. 34. Vpojen izdelek po zahtevku 30, značilen po tem, da je zasnovan kot higienski vložek.
35. 35. Vpojen izdelek po zahtevku 30, značilen po tem, da nadalje vsebuje za tekočino neprepustno hrbtno plast, razporejeno ob eni od osnovnih površin omenjene vpojne sredice.
36. 36. Higienski vložek, značilen po tem, da obsega vpojno sredico, ki ima zgornjo osnovno površino in spodnjo osnovno površino, za tekočino neprepustno pregradno plast in krovni material, pri čemer je slednji v stiku z vsaj zgornjo površino omenjene vpojne sredice in pri čemer omenjeni krovni material vsebuje razpirljiv tennoplastičen polimerni material, ki ima množico malih luknjic, ki jih opredeljuje mreža vlakenskih elementov, s tem da je omenjena pregradna plast razporejena pri spodnji površini omenjene vpojne sredice.
37. 37. Higienski vložek po zahtevku 36, značilen po tem, da število omenjenih malih luknjic zadošča za vzpostavitev odprtega polja velikosti od okoli 1% do okoli 15%.
38. 38. Higienski vložek po zahtevku 36, značilen po tem, da imajo omenjene male luknjice ekvivalentne hidravlične premere v razponu med 0,00127 cm in 0,0635 cm.
39. 39. Higienski vložek po zahtevku 36, značilen po tem, da variacijski koeficient ekvivalentnega hidravličnega premera malih luknjic znaša vsaj 50%.
40. 40. Higienski vložek po zahtevku 36, značilen po tem, da je ploščina vsaj 75% malih luknjic manjša od 0,258 mm².