RU2827023C2 - Nonwoven material (embodiments) - Google Patents
Nonwoven material (embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2827023C2 RU2827023C2 RU2021117185A RU2021117185A RU2827023C2 RU 2827023 C2 RU2827023 C2 RU 2827023C2 RU 2021117185 A RU2021117185 A RU 2021117185A RU 2021117185 A RU2021117185 A RU 2021117185A RU 2827023 C2 RU2827023 C2 RU 2827023C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nonwoven material
- nodes
- nonwoven
- test method
- longitudinal direction
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 679
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 146
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 95
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 95
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 100
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 173
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 173
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 74
- 230000008569 process Effects 0.000 description 70
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 65
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 63
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 44
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 44
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 37
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 36
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 24
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 21
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 20
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 19
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 18
- 238000010603 microCT Methods 0.000 description 17
- -1 steam Substances 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 16
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 11
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 11
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 9
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 9
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 9
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 6
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 5
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 5
- 206010021639 Incontinence Diseases 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 4
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000002175 menstrual effect Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 238000012549 training Methods 0.000 description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 3
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 3
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 2
- 230000000366 juvenile effect Effects 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 231100000344 non-irritating Toxicity 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 210000003899 penis Anatomy 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000009756 wet lay-up Methods 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 241001253177 Anisotes Species 0.000 description 1
- MJBPUQUGJNAPAZ-AWEZNQCLSA-N Butin Natural products C1([C@@H]2CC(=O)C3=CC=C(C=C3O2)O)=CC=C(O)C(O)=C1 MJBPUQUGJNAPAZ-AWEZNQCLSA-N 0.000 description 1
- MJBPUQUGJNAPAZ-UHFFFAOYSA-N Butine Natural products O1C2=CC(O)=CC=C2C(=O)CC1C1=CC=C(O)C(O)=C1 MJBPUQUGJNAPAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 229920001247 Reticulated foam Polymers 0.000 description 1
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Настоящее изобретение относится к нетканым материалам. Точнее, настоящее изобретение относится к трехмерным нетканым материалам.The present invention relates to nonwoven materials. More specifically, the present invention relates to three-dimensional nonwoven materials.
Предпосылки изобретенияBackground of the invention
Материалы из волокнистого нетканого полотна широко используются в многочисленных применениях, включая без ограничения впитывающие структуры и чистящие изделия, многие из которых являются одноразовыми. В частности, такие материалы обычно используются во впитывающих изделиях личной гигиены, таких как подгузники, трусы-подгузники, трусики для приучения к горшку, гигиенические изделия для женщин, изделия для взрослых, страдающих недержанием, бандажах и чистящих изделиях, таких как влажные салфетки для детей и взрослых. Их также обычно используют в чистящих изделиях, таких как влажные и сухие одноразовые салфетки, которые могут быть обработаны чистящими или другими составами, которые предназначены для использования вручную или в сочетании с чистящими устройствами, такими как швабры. Еще одним применением являются косметические средства, такие как ватные диски и салфетки для очистки и снятия макияжа.Fibrous nonwoven fabric materials are widely used in a variety of applications, including but not limited to absorbent structures and cleaning products, many of which are disposable. In particular, such materials are commonly used in absorbent personal care products such as diapers, diaper pants, potty training pants, feminine hygiene products, adult incontinence products, bandages, and cleaning products such as baby and adult wet wipes. They are also commonly used in cleaning products such as wet and dry disposable wipes that may be treated with cleaning or other compounds that are intended for use by hand or in conjunction with cleaning devices such as mops. Another application is in cosmetics such as cotton pads and wipes for cleaning and removing makeup.
Во многих из этих применений необходимыми свойствами являются трехмерность и увеличенная площадь поверхности. Это особенно верно относительно материалов для вышеупомянутых впитывающих изделий личной гигиены и чистящих изделий. Например, одной из основных функций впитывающих изделий личной гигиены является впитывание и удерживание выделений организма, таких как кровь, менструальные выделения, моча и фекальные массы. Некоторые выделения организма, такие как твердые и полужидкие каловые массы и менструальные выделения, проникают в такие компоненты впитывающего изделия не настолько легко, как выделения с низкой вязкостью, такие как моча, и имеют склонность распределяться по поверхности таких материалов. Распределение выделений организма по нетканому материалу может в результате привести к утечке выделений организма из впитывающего изделия, в котором используется материал. Полужидкие каловые массы, такие как каловые массы с низкой вязкостью, которые могут преобладать у детей младшего возраста, и менструальные выделения могут быть особенно проблематичными для удержания впитывающим изделием. Эти выделения могут перемещаться по обращенному к телу материалу впитывающего изделия под влиянием силы тяжести, движения и давления, оказываемого носящим впитывающее изделие. Движение выделений зачастую направлено к периметру впитывающего изделия, повышая вероятность утечки и размазывания по коже носящего, что может сделать затруднительной очистку кожи и может привести к увеличению риска раздражения кожи носящего впитывающего изделия.In many of these applications, three-dimensionality and increased surface area are desirable properties. This is especially true for the materials for the aforementioned absorbent personal care articles and cleaning articles. For example, one of the primary functions of absorbent personal care articles is to absorb and retain body fluids such as blood, menstrual fluid, urine, and fecal matter. Some body fluids, such as solid and semi-solid fecal matter and menstrual fluid, do not penetrate such components of the absorbent article as easily as low-viscosity fluids such as urine and tend to spread over the surface of such materials. The spreading of body fluids over the nonwoven material may result in leakage of the body fluids from the absorbent article in which the material is used. Semi-solid fecal matter, such as low-viscosity fecal matter that may be prevalent in young children, and menstrual fluid may be particularly problematic for the absorption article to retain. These secretions may migrate across the body-facing material of the absorbent article under the influence of gravity, movement and pressure exerted by the wearer of the absorbent article. The movement of secretions is often directed toward the perimeter of the absorbent article, increasing the likelihood of leakage and smearing on the wearer's skin, which may make skin cleansing difficult and may increase the risk of skin irritation to the wearer of the absorbent article.
Хотя в прошлом были предприняты попытки предоставить нетканые материалы, предназначенные для уменьшения распространения выделений, посредством создания трехмерного рельефа, все еще существуют возможности для улучшения. Например, для создания трехмерности были использованы различные типы тиснения. Однако этот подход требует материалов с большим базовым весом для создания структуры со значительным рельефом, и этот процесс может уменьшить толщину материала из-за сдавливания и сцепления, свойственных процессу тиснения. Уплотненные секции, полученные тиснением, также могут создать «сварные точки», не пропускающие выделения организма, и могут привести к тому, что материал станет жестким и грубым на ощупь.Although attempts have been made in the past to provide nonwovens designed to reduce the spread of secretions by creating a three-dimensional relief, there is still room for improvement. For example, various types of embossing have been used to create three-dimensionality. However, this approach requires materials with a high basis weight to create a structure with significant relief, and the process can reduce the thickness of the material due to the compression and adhesion inherent in the embossing process. The compacted sections created by embossing can also create “weld spots” that prevent body secretions from passing through, and can result in the material feeling stiff and rough to the touch.
Другие подходы к обеспечению трехмерности нетканых материалов могут включать формирование волокон на трехмерной формирующей поверхности и создание перфораций в волокнистых полотнах. Используя современные технологии, включающие формирование волокон, можно получить нетканые материалы, обладающие малой эластичностью при меньших значениях базового веса (исходя из того, что применяют мягкие волокна с необходимыми эстетическими свойствами), а рельеф существенно нарушается при наматывании на цилиндр вытяжного прибора и прохождении через последующие процессы преобразования. Создание перфораций может стремиться к созданию трехмерности путем смещения волокна из плоскости исходного двухмерного полотна. Как правило, степень трехмерности ограничена и при достаточной нагрузке смещенное волокно может быть вдавлено назад в исходное положение, что приводит к по меньшей мере частичному закрытию перфорации. Процессы создания перфораций, с помощью которых пытаются «установить» смещенное волокно за пределы плоскости исходного полотна, также склонны к ухудшению мягкости исходного полотна.Other approaches to providing three-dimensionality to nonwovens may include forming fibers on a three-dimensional forming surface and creating perforations in the fibrous webs. Using modern technologies that involve forming fibers, it is possible to produce nonwovens that have low elasticity at lower basis weights (assuming that soft fibers with the desired aesthetic properties are used), and the relief is significantly disrupted when wound on a draw cylinder and passed through subsequent transformation processes. Creating perforations can tend to create three-dimensionality by displacing the fiber out of the plane of the original two-dimensional web. Typically, the degree of three-dimensionality is limited and, with sufficient stress, the displaced fiber can be forced back into its original position, causing at least partial closure of the perforation. Perforation processes that attempt to "install" the displaced fiber outside the plane of the original web also tend to degrade the softness of the original web.
В результате все еще имеется потребность как в материале, так и в процессе и устройстве, которые обеспечивают трехмерные характеристики, которые удовлетворяют вышеупомянутым требованиям. Все еще остается необходимость в нетканом материале, способном в достаточной мере уменьшить распространение выделений организма во впитывающем изделии для того, чтобы способствовать уменьшению риска утечки выделений из впитывающего изделия. Все еще остается необходимость в нетканом материале, способном свести к минимуму количество выделений организма, контактирующих с кожей носящего. Все еще остается необходимость во впитывающем изделии, которое может обеспечить физический и эмоциональный комфорт носящему впитывающее изделие.As a result, there is still a need for both a material and a process and device that provide three-dimensional characteristics that satisfy the above requirements. There is still a need for a non-woven material that can sufficiently reduce the spread of body secretions in an absorbent article to help reduce the risk of leakage of secretions from the absorbent article. There is still a need for a non-woven material that can minimize the amount of body secretions that come into contact with the skin of the wearer. There is still a need for an absorbent article that can provide physical and emotional comfort to the wearer of the absorbent article.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
В одном варианте осуществления предлагается нетканый материал, содержащий множество волокон. Нетканый материал может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Первая поверхность может быть противоположной второй поверхности. Нетканый материал может также содержать множество узлов, проходящих от базовой плоскости на первой поверхности. По меньшей мере большая часть множества узлов может иметь значение анизотропии, превышающее 1,0, как определено способом испытаний на основе анализа узлов.In one embodiment, a nonwoven material is provided that contains a plurality of fibers. The nonwoven material may contain a first surface and a second surface. The first surface may be opposite the second surface. The nonwoven material may also contain a plurality of nodes extending from a base plane on the first surface. At least a majority of the plurality of nodes may have an anisotropy value greater than 1.0, as determined by a node analysis test method.
В еще одном варианте осуществления предлагается нетканый материал, содержащий множество волокон. Нетканый материал может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Первая поверхность может быть противоположной второй поверхности. Нетканый материал может содержать множество узлов, проходящих от базовой плоскости на первой поверхности. Нетканый материал может характеризоваться энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 40 гс*см в любом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.In another embodiment, a nonwoven material is provided that contains a plurality of fibers. The nonwoven material may contain a first surface and a second surface. The first surface may be opposite the second surface. The nonwoven material may contain a plurality of nodes extending from a base plane on the first surface. The nonwoven material may have a compression energy of at least about 40 gf*cm in any cycle of the test method for determining the compression energy.
В еще одном варианте осуществления предлагается еще один нетканый материал, содержащий множество волокон. Нетканый материал может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Первая поверхность может быть противоположной второй поверхности. Нетканый материал может содержать множество узлов, проходящих от базовой плоскости на первой поверхности. Нетканый материал может характеризоваться линейностью сжатия, превышающей приблизительно 0,50, как определено способом испытания для определения линейности сжатия. In another embodiment, another nonwoven material is provided that contains a plurality of fibers. The nonwoven material may contain a first surface and a second surface. The first surface may be opposite the second surface. The nonwoven material may contain a plurality of nodes extending from a base plane on the first surface. The nonwoven material may be characterized by a compression linearity greater than approximately 0.50, as determined by a test method for determining compression linearity.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
Полное и достаточное раскрытие настоящего изобретения, предназначенное для специалиста в данной области техники, изложено более конкретно в остальной части описания, в которой предусмотрены ссылки на прилагаемые графические материалы, на которых:A complete and sufficient disclosure of the present invention intended for a person skilled in the art is set forth more particularly in the remainder of the description, which provides references to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 показан вид сверху иллюстративного варианта осуществления трехмерного нетканого материала согласно настоящему изобретению;Fig. 1 shows a top view of an illustrative embodiment of a three-dimensional nonwoven material according to the present invention;
на фиг. 2 показано изображение, полученное сканирующим электронным микроскопом (SEM), предоставляющее подробный вид варианта осуществления по фиг. 1;Fig. 2 is a scanning electron microscope (SEM) image providing a detailed view of the embodiment of Fig. 1;
на фиг. 3 показано изображение, полученное SEM, предоставляющее вид в поперечном сечении варианта осуществления по фиг. 1, выполненном вдоль линии 3-3;Fig. 3 is an SEM image showing a cross-sectional view of the embodiment of Fig. 1 taken along line 3-3;
на фиг. 4 показан подробный вид варианта осуществления по фиг. 1, изображающий проходящий свет, используемый для вычисления открытой площади в процентах перфорированной зоны нетканого материала по фиг. 1;Fig. 4 is a detailed view of the embodiment of Fig. 1 showing transmitted light used to calculate the open area percentage of the perforated area of the nonwoven material of Fig. 1;
на фиг. 5A и 5B показаны изображения компьютерной микротомографии, где представлены поперечные сечения двух иллюстративных вариантов осуществления нетканого материала, выполненные через узел; Fig. 5A and 5B are computed microtomography images showing cross-sections of two illustrative embodiments of a nonwoven material taken through a knot;
на фиг. 5C показано изображение компьютерной микротомографии, где представлено поперечное сечение прокладочного материала GentleAbsorb® подгузников HUGGIES® Little Snugglers®;Fig. 5C shows a micro-CT image showing a cross-section of the GentleAbsorb® liner material of HUGGIES® Little Snugglers® diapers;
на фиг. 5D показана столбчатая диаграмма, изображающая результаты испытания, выполненного согласно способу испытания для определения энергии сжатия;Fig. 5D is a bar graph showing the results of a test performed according to the test method for determining the compressive energy;
на фиг. 5E показана столбчатая диаграмма, изображающая результаты испытания, выполненного согласно способу испытания для определения линейности сжатия;Fig. 5E is a bar graph showing the results of a test performed according to the test method for determining compression linearity;
на фиг. 6A показан вид сверху альтернативного варианта осуществления трехмерного нетканого материала;Fig. 6A shows a top view of an alternative embodiment of a three-dimensional nonwoven material;
на фиг. 6B показан вид в поперечном сечении фрагмента материала по фиг. 6A при рассмотрении вдоль линии 6B-6B;Fig. 6B is a cross-sectional view of a portion of the material of Fig. 6A taken along line 6B-6B;
на фиг. 6C показан подробный вид фрагмента материала по фиг. 6A;Fig. 6C shows a detailed view of a fragment of the material of Fig. 6A;
на фиг. 6D показано оптическое изображение фрагмента материала по фиг. 6A;Fig. 6D shows an optical image of a fragment of the material of Fig. 6A;
на фиг. 6E показан подробный вид по фиг. 6A, изображающий проходящий свет, используемый для вычисления открытой площади в процентах одной иллюстративной боковой зоны нетканого материала по фиг. 6A;Fig. 6E is a detailed view of Fig. 6A illustrating transmitted light used to calculate the open area percentage of one illustrative side region of the nonwoven fabric of Fig. 6A;
на фиг. 6F и 6G показаны виды сверху альтернативных вариантов осуществления трехмерного нетканого материала;Fig. 6F and 6G show top views of alternative embodiments of a three-dimensional nonwoven material;
на фиг. 7A показан схематичный вид сбоку иллюстративного устройства и процесса для изготовления трехмерного нетканого материала согласно настоящему изобретению;Fig. 7A is a schematic side view of an illustrative apparatus and process for producing a three-dimensional nonwoven fabric according to the present invention;
на фиг. 7B показан схематичный вид сбоку альтернативного иллюстративного устройства и процесса для изготовления трехмерного нетканого материала согласно настоящему изобретению;Fig. 7B is a schematic side view of an alternative illustrative apparatus and process for producing a three-dimensional nonwoven fabric according to the present invention;
на фиг. 7C показан схематичный вид сбоку еще одного альтернативного иллюстративного устройства и процесса для изготовления трехмерного нетканого материала согласно настоящему изобретению;Fig. 7C is a schematic side view of yet another alternative illustrative apparatus and process for producing a three-dimensional nonwoven fabric according to the present invention;
на фиг. 7D показан вид в поперечном сечении нетканого материала и материала-носителя, выполненный вдоль линии 7D-7D по фиг. 7C;Fig. 7D shows a cross-sectional view of the nonwoven material and the carrier material taken along line 7D-7D in Fig. 7C;
на фиг. 8A показан вид в перспективе фрагмента формирующей поверхности, которая может быть использована в процессах по фиг. 7A-7C;Fig. 8A is a perspective view of a portion of a forming surface that may be used in the processes of Figs. 7A-7C;
на фиг. 8B показан детальный вид сверху фрагмента альтернативной формирующей поверхности, которая может быть использована в процессах по фиг. 7A-7C;Fig. 8B is a detailed top view of a portion of an alternative forming surface that may be used in the processes of Figs. 7A-7C;
на фиг. 9 показан вид сбоку в перспективе одного варианта осуществления впитывающего изделия, содержащего трехмерный нетканый материал согласно настоящему изобретению;Fig. 9 is a side perspective view of one embodiment of an absorbent article comprising a three-dimensional nonwoven material according to the present invention;
на фиг. 10 показана горизонтальная проекция впитывающего изделия по фиг. 9 с частями, вырезанными для ясности;Fig. 10 shows a plan view of the absorbent article of Fig. 9 with portions cut away for clarity;
на фиг. 11A показан вид в поперечном сечении по фиг. 10, выполненном вдоль линии 11-11;Fig. 11A is a cross-sectional view of Fig. 10 taken along line 11-11;
на фиг. 11B показан вид в поперечном сечении, подобный изображенному на фиг. 11A, но показывающий альтернативный вариант осуществления впитывающего изделия;Fig. 11B is a cross-sectional view similar to Fig. 11A but showing an alternative embodiment of the absorbent article;
на фиг. 11C показан вид в поперечном сечении, подобный изображенному на фиг. 11A и 11B, но показывающий еще один альтернативный вариант осуществления впитывающего изделия;Fig. 11C is a cross-sectional view similar to Fig. 11A and 11B but showing yet another alternative embodiment of the absorbent article;
на фиг. 12 показана горизонтальная проекция одного альтернативного варианта осуществления впитывающего изделия по фиг. 9;Fig. 12 is a top view of one alternative embodiment of the absorbent article of Fig. 9;
на фиг. 13 показана горизонтальная проекция иллюстративного нетканого материала из впитывающего изделия по фиг. 12 с иллюстративной конфигурацией связывания, изображенной применительно к нетканому материалу;Fig. 13 is a plan view of an illustrative nonwoven material from the absorbent article of Fig. 12 with an illustrative bonding configuration shown in relation to the nonwoven material;
на фиг. 14 показан вид в поперечном сечении по фиг. 12, выполненный вдоль линии 14F-14F;Fig. 14 shows a cross-sectional view of Fig. 12 taken along line 14F-14F;
на фиг. 15 показан вид в перспективе иллюстративного оборудования и установки для осуществления способа испытаний на основе анализа образца материала, как описано в настоящем документе.Fig. 15 is a perspective view of an illustrative apparatus and setup for implementing a test method based on analysis of a material sample as described herein.
Повторное использование ссылочных позиций в настоящем описании и на графических материалах предназначено для представления одинаковых или аналогичных признаков или элементов настоящего изобретения.The repeated use of reference numbers in the present description and in the drawings is intended to represent the same or similar features or elements of the present invention.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение в целом относится к нетканому материалу 10, 110, 210, 310, способам 100', 100'', 100''' его изготовления и впитывающим изделиям 410, 510, 610, 710, содержащим такие иллюстративные нетканые материалы. Каждый пример предоставлен в качестве пояснения и не предполагает ограничение. Например, признаки, проиллюстрированные или описанные как часть одного варианта осуществления или фигуры, могут быть использованы в отношении другого варианта осуществления или фигуры для получения еще одного варианта осуществления. Предполагается, что настоящее изобретение включает в себя такие модификации и вариации. Предполагается, что любое обсуждение, приведенное ниже и ссылающееся на конкретный иллюстративный нетканый материал 10, 110, 210, 310, применимо к любым другим вариантам осуществления нетканого материала 10, 110, 210, 310, описанным в настоящем документе, если не указано иное. Дополнительно предполагается, что любое обсуждение, приведенное ниже и ссылающееся на конкретный способ 100', 100'', 100''' изготовления нетканого материала, применимо к любым другим вариантам осуществления способов 100', 100'', 100''' изготовления нетканого материала, описанным в настоящем документе, если не указано иное. Кроме этого, предполагается, что любое обсуждение, приведенное ниже и ссылающееся на конкретное впитывающее изделие 410, 510, 610, 710, применимо к любым другим вариантам осуществления впитывающих изделий 410, 510, 610, 710, описанным в настоящем документе, если не указано иное.According to one embodiment, the present invention generally relates to a nonwoven material 10, 110, 210, 310, methods 100', 100", 100"' of making the same, and absorbent articles 410, 510, 610, 710 comprising such exemplary nonwoven materials. Each example is provided by way of explanation and is not intended to be limiting. For example, features illustrated or described as part of one embodiment or figure may be used with respect to another embodiment or figure to obtain yet another embodiment. It is intended that the present invention include such modifications and variations. It is intended that any discussion given below and referring to a particular exemplary nonwoven material 10, 110, 210, 310 is applicable to any other embodiments of the nonwoven material 10, 110, 210, 310 described herein, unless otherwise indicated. It is further intended that any discussion below that references a particular method 100', 100'', 100''' of making a nonwoven material is applicable to any other embodiments of the methods 100', 100'', 100''' of making a nonwoven material described herein unless otherwise indicated. In addition, it is intended that any discussion below that references a particular absorbent article 410, 510, 610, 710 is applicable to any other embodiments of the absorbent articles 410, 510, 610, 710 described herein unless otherwise indicated.
При представлении элементов настоящего изобретения или его предпочтительного варианта (вариантов) осуществления употребление терминов в единственном или множественном числе, а также в сопровождении определения «указанный» предусматривает, что существует один или более элементов. Предполагается, что термины «содержащий», «включающий» и «имеющий» имеют охватывающий смысл и означают, что могут существовать дополнительные элементы, отличающиеся от перечисленных элементов. Без отступления от сущности и объема настоящего изобретения в отношении него может быть выполнено множество модификаций и изменений. Следовательно, примерные варианты осуществления, описанные выше, не следует применять для ограничения объема настоящего изобретения.When presenting elements of the present invention or its preferred embodiment(s), the use of terms in the singular or plural, and when accompanied by the modifier "said", means that there are one or more elements. The terms "comprising", "including" and "having" are intended to have an inclusive meaning and mean that there may be additional elements other than the listed elements. Many modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the exemplary embodiments described above should not be used to limit the scope of the present invention.
ОпределенияDefinitions
Термин «впитывающее изделие» в настоящем документе относится к изделию, которое может быть размещено вплотную к телу или вблизи него (т.е. в соприкосновении с телом) носящего для впитывания и удержания различных жидких, твердых и полутвердых выделений, выводимых из организма. Впитывающие изделия, такие как описанные в этом документе, следует выбрасывать после ограниченного периода использования, а не стирать или восстанавливать другим способом для повторного использования. Необходимо понимать, что настоящее описание применимо к различным одноразовым впитывающим изделиям, включая, помимо прочего, подгузники, трусы-подгузники, трусы для приучения к горшку, трусы для подростков, плавки, гигиенические продукты для женщин, включая, помимо прочего, прокладки или трусы при менструации, продукты для страдающих недержанием, предметы медицинской одежды, хирургические прокладки и бандажи, другие предметы личной гигиены или предметы одежды медико-санитарного назначения и т.п., без отступления от объема настоящего изобретения.The term "absorbent article" as used herein refers to an article that can be placed against or near the body (i.e., in contact with the body) of the wearer to absorb and contain various liquid, solid, and semi-solid exudates eliminated from the body. Absorbent articles such as those described herein are intended to be discarded after a limited period of use and not washed or otherwise reconstituted for reuse. It should be understood that the present disclosure is applicable to various disposable absorbent articles including, but not limited to, diapers, diaper pants, potty training pants, teen pants, swimming trunks, feminine hygiene products including, but not limited to, menstrual pads or panties, incontinence products, medical garments, surgical pads and bandages, other personal hygiene or medical-grade garments, and the like, without departing from the scope of the present invention.
Термин «поглощающий слой» в настоящем документе относится к слою, способному принимать и временно удерживать жидкие выделения организма для замедления и рассеивания струи или потока жидких выделений организма и последующего высвобождения жидких выделений организма из него в другой слой или слои впитывающего изделия.The term "absorbent layer" as used herein refers to a layer capable of receiving and temporarily retaining liquid body exudates to slow down and disperse a stream or flow of liquid body exudates and subsequently releasing the liquid body exudates therefrom into another layer or layers of the absorbent article.
Термин «связанный» или «соединенный» в настоящем документе относится к сочленению, склеиванию, соединению, скреплению или т.п. двух элементов. Два элемента будут считаться связанными или соединенными в отношении друг друга, если они объединены, склеены, соединены, скреплены и т.п. друг с другом непосредственно или опосредовано, например, если каждый из них непосредственно связан с промежуточными элементами. Связывание или соединение одного элемента с другим может происходить посредством непрерывных или прерывистых связей.The term "associated" or "connected" as used herein refers to the joining, gluing, joining, fastening, or the like of two elements. Two elements will be considered to be associated or connected with respect to each other if they are joined, glued, connected, fastened, or the like to each other directly or indirectly, such as if each is directly connected to intermediate elements. The joining or connection of one element to another may be by means of continuous or discontinuous connections.
Термин «кардочесанное полотно» в настоящем документе относится к полотну, содержащему натуральные или синтетические волокна со штапельной длиной, как правило, имеющие значения длины волокон менее чем приблизительно 100 мм. Связки штапельных волокон могут подвергать рыхлению для разделения волокон, которые затем подвергают кардочесанию, в котором волокна разделяют и расчесывают для их выравнивания в машинном направлении, после чего волокна осаждают на движущуюся сетку для дальнейшей обработки. Такие полотна обычно подвергают какому-либо процессу связывания, например термосварке с помощью тепла и/или давления. В дополнение к этому или вместо этого волокна можно подвергать процессам склеивания для связывания волокон друг с другом, например путем использования разновидностей порошкового клея. Кардочесанное полотно может быть подвергнуто струйному скреплению, такому как водоструйное скрепление, для дополнительного сплетения волокон и улучшения тем самым целостности кардочесанного полотна. Кардочесанные полотна, благодаря выравниванию волокон в машинном направлении, после связывания, как правило, будут иметь прочность в машинном направлении, превышающую прочность в поперечном направлении.The term "carded web" as used herein refers to a web comprising natural or synthetic staple length fibers, typically having fiber lengths of less than about 100 mm. Bundles of staple fibers may be opened to separate the fibers, which are then carded, in which the fibers are separated and combed to align them in the machine direction, after which the fibers are deposited on a moving wire for further processing. Such webs are typically subjected to some kind of bonding process, such as heat bonding using heat and/or pressure. In addition to or instead of this, the fibers may be subjected to bonding processes to bond the fibers together, such as by using types of powdered adhesive. The carded web may be subjected to jet entangling, such as hydroentangling, to further entangle the fibers and thereby improve the integrity of the carded web. Carded fabrics, due to the alignment of the fibers in the machine direction, will generally have a strength in the machine direction after bonding that is greater than the strength in the cross direction.
Термин «пленка» в этом документе относится к термопластичной пленке, выполненной с использованием процесса экструзии и/или формирования, такого как процесс изготовления пленки поливом или изготовления пленки экструзией с раздувом. Термин включает пленки с перфорациями, пленки с щелями, и другие пористые пленки, которые составляют пленки для переноса текучих сред, а также пленки, которые не переносят текучие среды, такие как, помимо прочего, барьерные пленки, наполненные пленки, проницаемые пленки и ориентированные пленки.The term "film" as used in this document refers to a thermoplastic film made using an extrusion and/or forming process, such as a cast film process or a blown film process. The term includes films with apertures, films with slits, and other porous films that make up fluid transfer films, as well as films that do not transfer fluids, such as, but not limited to, barrier films, filled films, breathable films, and oriented films.
Термин «струйное скрепление» и «подвергнутый струйному скреплению» в настоящем документе в целом относится к способу формования для дополнительного повышения степени скрепления волокна в заданном волокнистом нетканом полотне или между волокнистыми неткаными полотнами и другими материалами с тем, чтобы сделать разделение отдельных волокон и/или слоев более затруднительным в результате скрепления. Обычно его осуществляют путем закрепления волокнистого нетканого полотна на формующей или несущей поверхности некоторого типа, которая имеет по меньшей мере некоторую степень проницаемости для нагнетаемой под давлением текучей среды. Поток находящейся под давлением текучей среды (обычно множество потоков) затем направляется на поверхность нетканого полотна, которая является обратной стороной к опорной поверхности полотна. Находящаяся под давлением текучая среда контактирует с волокнами и давит на части волокон в направлении потока текучей среды, таким образом смещая все или часть из множества волокон по направлению к опорной поверхности полотна. В результате происходит дополнительное скрепление волокон в направлении, которое можно назвать Z-направлением полотна (его толщина) по отношению к более плоской области, его X-Y плоскости. Если два или более отдельных полотна или других слоев размещены смежно друг с другом на формующей/несущей поверхности и подвергаются действию текучей среды под давлением, обычно необходимый результат заключается в том, что некоторые волокна по меньшей мере одного из полотен принудительно вдавливаются в смежное полотно или слой, таким образом, вызывая скрепление волокна в области взаимодействия двух поверхностей так, что в результате происходит связывание или сочленение полотен/слоев друг с другом в результате повышенного скрепления волокон. Степень связывания или скрепления будет зависеть от ряда факторов, включая без ограничения типы используемых волокон, их длины волокон, степень предварительного связывания или скрепления полотна или полотен перед осуществлением способа струйного скрепления, типа используемой текучей среды (жидкости, такие как вода, пар или газы, такие как воздух), давление текучей среды, количество потоков текучей среды, скорости осуществления способа, время воздействия текучей среды и пористость полотна или полотен/других слоев и формирующей/несущей поверхности. Один из наиболее распространенных способов струйного скрепления называют водоструйным скреплением, которое является способом, хорошо известным для специалистов в данной области, связанной с неткаными полотнами. Примеры процесса струйного скрепления можно найти в патенте США № 4939016, выданном на имя Radwanski и соавт., патенте США № 3485706, выданном на имя Evans, и патентах США № 4970104 и № 4959531, выданных на имя Radwanski, каждый из которых включен в настоящий документ с помощью ссылки в полном его объеме для всех целей.The terms "fluid entangling" and "fluid entangled" as used herein generally refer to a forming process for further enhancing the degree of fiber entanglement within a given fibrous nonwoven web or between fibrous nonwoven webs and other materials so as to make separation of individual fibers and/or layers more difficult as a result of entanglement. This is typically accomplished by securing a fibrous nonwoven web to a forming or supporting surface of some type that has at least some degree of permeability to a pressurized fluid. A stream of pressurized fluid (usually a plurality of streams) is then directed onto a surface of the nonwoven web that is the reverse side to the supporting surface of the web. The pressurized fluid contacts the fibers and presses on portions of the fibers in the direction of the fluid flow, thereby biasing all or a portion of a plurality of fibers toward the supporting surface of the web. The result is additional bonding of the fibers in what may be called the Z-direction of the web (its thickness) relative to a flatter region, its X-Y plane. When two or more individual webs or other layers are placed adjacent to one another on a forming/supporting surface and subjected to a fluid under pressure, the desired result is typically that some of the fibers of at least one of the webs are forced into the adjacent web or layer, thereby causing bonding of the fibers in the interface area of the two surfaces so that the webs/layers are bonded or joined to one another as a result of increased bonding of the fibers. The degree of bonding or entanglement will depend on a number of factors including, but not limited to, the types of fibers used, their fiber lengths, the degree of pre-bonding or bonding of the web or webs prior to the jet entangling process, the type of fluid used (liquids such as water, steam, or gases such as air), the fluid pressure, the number of fluid streams, the process speed, the fluid residence time, and the porosity of the web or webs/other layers and the forming/carrying surface. One of the most common jet entangling processes is called hydroentangling, which is a process well known to those skilled in the art in the field of nonwoven webs. Examples of the fluid entangling process can be found in U.S. Patent No. 4,939,016 to Radwanski et al., U.S. Patent No. 3,485,706 to Evans, and U.S. Patent Nos. 4,970,104 and 4,959,531 to Radwanski, each of which is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes.
Термин «г/кв.м.» относится в настоящем документе к граммам на квадратный метр.The term "gsm" in this document refers to grams per square meter.
Термин «гидрофильный» относится в настоящем документе к волокнам или поверхностям волокон, которые смачиваются водными жидкостями при контакте с волокнами. Степень смачивания материалов можно, в свою очередь, описать с точки зрения контактных углов и значений поверхностного натяжения рассматриваемых жидкостей и материалов. Оборудование и методики, подходящие для измерения смачиваемости конкретных волокнистых материалов или смесей волокнистых материалов, могут быть обеспечены системой для анализа сил поверхностного натяжения Cahn SFA-222 или по существу эквивалентной системой. При измерении с помощью этой системы волокна с контактными углами менее 90 градусов обозначают как «смачиваемые» или гидрофильные, а волокна с контактными углами, превышающими 90 градусов, обозначают как «несмачиваемые» или гидрофобные.The term "hydrophilic" refers herein to fibers or fiber surfaces that are wetted by aqueous liquids in contact with the fibers. The degree of wetting of materials can in turn be described in terms of contact angles and surface tension values of the liquids and materials in question. Equipment and techniques suitable for measuring the wettability of specific fibrous materials or mixtures of fibrous materials can be provided by the Cahn SFA-222 Surface Tension Force Analysis System or a substantially equivalent system. When measured by this system, fibers with contact angles less than 90 degrees are designated as "wettable" or hydrophilic, and fibers with contact angles greater than 90 degrees are designated as "non-wettable" or hydrophobic.
Термин «непроницаемый для жидкости» в настоящем документе относится к слою или многослойному слоистому материалу, в котором жидкие выделения организма, такие как моча, не будут проходить через слой или слоистый материал при обычных условиях применения в направлении, в целом перпендикулярном плоскости слоя или слоистого материала в точке контакта с жидкостью.The term "liquid impermeable" as used herein refers to a layer or laminate in which liquid body exudates, such as urine, will not pass through the layer or laminate under normal conditions of use in a direction generally perpendicular to the plane of the layer or laminate at the point of contact with the liquid.
Термин «проницаемый для жидкости» в настоящем документе относится к любому материалу, который не является непроницаемым для жидкости.The term "liquid permeable" as used herein refers to any material that is not impermeable to liquid.
Термин «мелтблаун» в этом документе относится к волокнам, полученным экструзией через множество мелких, обычно круглых, отверстий фильеры расплавленного термопластичного материала в виде нитей или элементарных нитей из расплава в сходящиеся высокоскоростные потоки нагретого газа (например, воздуха), которые уменьшают толщину элементарных нитей из расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра, который может быть диаметром микроволокна. После этого волокна мелтблаун переносятся высокоскоростным потоком газа и осаждаются на собирающую поверхность с образованием полотна из распределенных случайным образом волокон мелтблаун. Такой процесс раскрыт, например, в патенте США № 3849241, выданном Butin и соавт., который включен в настоящий документ посредством ссылки. Волокна мелтблаун являются микроволокнами, которые могут быть непрерывными или прерывающимися, в целом имеют толщину нити меньше чем приблизительно 0,6 денье и могут быть клейкими и самосвязывающимися при осаждении на собирающую поверхность.The term "meltblown" as used herein refers to fibers produced by extruding molten thermoplastic material through a plurality of small, typically circular, spinneret openings in the form of filaments or threads from the melt into converging high-velocity streams of heated gas (e.g., air) that reduce the thickness of the filaments of molten thermoplastic material to reduce their diameter, which may be the diameter of a microfiber. The meltblown fibers are then carried by the high-velocity gas stream and deposited on a collecting surface to form a web of randomly distributed meltblown fibers. Such a process is disclosed, for example, in U.S. Patent No. 3,849,241 to Butin et al., which is incorporated herein by reference. Meltblown fibers are microfibers that may be continuous or discontinuous, generally have a filament thickness of less than approximately 0.6 denier, and may be adhesive and self-bonding when deposited on a collecting surface.
Термин «нетканый материал» относится в настоящем документе к материалам и полотнам из материала, которые образованы без применения процесса ткачества или вязания ткани. Материалы и полотна из материалов могут иметь структуру отдельных волокон, элементарных нитей или нитей (совместно называемых «волокнами»), которые могут быть переслаивающимися, но не распознаваемым способом, как в вязаной ткани. Нетканые материалы или полотна могут быть образованы с помощью многих способов, таких как, помимо прочего, способы создания мелтблаун, способы создания спанбонд, способы создания кардочесанного полотна и т.д.The term "nonwoven fabric" as used herein refers to fabrics and webs of material that are formed without the use of a weaving or knitting process. The fabrics and webs of material may have a structure of individual fibers, filaments, or threads (collectively referred to as "fibers") that may be interleaved but not in a recognizable manner as in a knitted fabric. Nonwoven fabrics or webs may be formed by many processes, such as, but not limited to, meltblown processes, spunbond processes, carded web processes, etc.
Термин «податливый» в настоящем документе относится к материалам, которые являются деформируемыми и которые будут легко приходить в соответствие с общей формой и контурами одежды носящего.The term "compliant" as used herein refers to materials that are deformable and will readily conform to the overall shape and contours of the wearer's clothing.
Термин «спанбонд» в этом документе относится к волокнам небольшого диаметра, которые получены экструзией расплавленного термопластичного материала в виде элементарных нитей через множество мелких отверстий фильеры экструдера для производства искусственного волокна, выполненных в круглой или другой форме, при этом диаметр экструдированных элементарных нитей затем быстро уменьшают обычным способом, таким как, например, эжекторное вытягивание, и способы, описанные в патенте США № 4340563, выданном Appel и соавт., в патенте США № 3692618, выданном Dorschner и соавт., в патенте США № 3802817, выданном Matsuki и соавт., в патентах США №№ 3338992 и 3341394, выданных Kinney, в патенте США № 3502763, выданном Hartmann, в патенте США № 3502538, выданном Peterson, и в патенте США № 3542615, выданном Dobo и соавт., каждый из которых включен в этот документ во всей своей полноте посредством ссылки. Волокна спанбонд обычно являются непрерывными и зачастую имеют средние значения толщины в денье, превышающие приблизительно 0,3, и согласно одному варианту осуществления от приблизительно 0,6, 5 и 10 до приблизительно 15, 20 и 40. Волокна спанбонд обычно не клейкие при их осаждении на собирающую поверхность.The term "spunbond" as used herein refers to small diameter fibers that are produced by extruding a molten thermoplastic material in the form of filaments through a plurality of fine holes in a spinneret die formed into a round or other shape, the diameter of the extruded filaments then being rapidly reduced by a conventional method such as, for example, ejector drawing and the methods described in U.S. Patent No. 4,340,563 to Appel et al., U.S. Patent No. 3,692,618 to Dorschner et al., U.S. Patent No. 3,802,817 to Matsuki et al., U.S. Patent Nos. 3,338,992 and 3,341,394 to Kinney, U.S. Patent No. 3,502,763 to Hartmann, in U.S. Patent No. 3,502,538 to Peterson and in U.S. Patent No. 3,542,615 to Dobo et al., each of which is incorporated herein by reference in its entirety. Spunbond fibers are typically continuous and often have average denier values greater than about 0.3, and in one embodiment from about 0.6, 5, and 10 to about 15, 20, and 40. Spunbond fibers are typically non-tacky when deposited on a collecting surface.
Термин «сверхвпитывающий» в настоящем документе относится к набухающему в воде, нерастворимому в воде органическому или неорганическому материалу, способному при наиболее благоприятных условиях впитывать по меньшей мере приблизительно в 15 раз больше своего веса и согласно одному варианту осуществления по меньшей мере приблизительно в 30 раз больше своего веса, в водном растворе, содержащем 0,9 весового процента хлорида натрия. Сверхвпитывающими материалами могут быть натуральные, синтетические и модифицированные натуральные полимеры и материалы. Кроме того, сверхвпитывающими материалами могут быть неорганические материалы, такие как силикагели, или органические соединения, такие как сшитые полимеры.The term "superabsorbent" as used herein refers to a water-swellable, water-insoluble organic or inorganic material that is capable, under the most favorable conditions, of absorbing at least about 15 times its weight, and in one embodiment at least about 30 times its weight, in an aqueous solution containing 0.9 weight percent sodium chloride. Superabsorbent materials may be natural, synthetic, and modified natural polymers and materials. In addition, superabsorbent materials may be inorganic materials, such as silica gels, or organic compounds, such as cross-linked polymers.
Термин «термопластичный» в настоящем документе относится к материалу, который размягчается, и которому можно придать форму под воздействием тепла, и который практически возвращается в неразмягченное состояние при охлаждении.The term "thermoplastic" as used herein refers to a material that softens and can be shaped when exposed to heat and that substantially returns to its unsoftened state when cooled.
Термин «пользователь» или «лицо, осуществляющее уход» в настоящем документе относится к тому, кто надевает впитывающее изделие, такое как, но без ограничения, подгузник, трусы-подгузник, трусы для приучения к горшку, трусы для подростков, изделие для страдающих недержанием, или другое впитывающее изделие на носящего одно из этих впитывающих изделий. Пользователь и носящий могут быть одним и тем же человеком.The term "user" or "caregiver" as used herein refers to the person who places an absorbent article such as, but not limited to, a diaper, diaper pants, potty training pants, juvenile pants, incontinence product, or other absorbent article on the wearer of one of these absorbent articles. The user and the wearer may be the same person.
Трехмерное полотно с узлами, перемычками и отверстиями3D web with nodes, crossbars and holes
Как изображено на фиг. 1-3, трехмерный нетканый материал 10 может содержать множество узлов 12 и множество соединительных перемычек 14 (на фиг. 1 в целях ясности отмечены только один из узлов 12 и одна из соединительных перемычек 14). Узлы 12 и соединительные перемычки 14 могут быть расположены в пределах перфорированной зоны 16 материала 10. Как лучше всего показано на виде в поперечном сечении по фиг. 3, узлы 12 могут проходить от базовой плоскости 18 на первой поверхности 20 нетканого материала 10. Базовая плоскость 18 может быть определена как в общем плоская область первой поверхности 20 нетканого материала 10, отличающаяся от части нетканого материала 10, образующей узлы 12. Другими словами, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 1-3, базовая плоскость 18 может быть сформирована первой поверхностью 20 нетканого материала 10, образующей соединительные перемычки 14. Нетканый материал 10 также может содержать вторую поверхность 22. Первая поверхность 20 может быть противоположной по отношению ко второй поверхности 22, как изображено на фиг. 3.As shown in Fig. 1-3, the three-dimensional nonwoven material 10 may comprise a plurality of nodes 12 and a plurality of connecting webs 14 (in Fig. 1, for the sake of clarity, only one of the nodes 12 and one of the connecting webs 14 are marked). The nodes 12 and the connecting webs 14 may be located within the perforated zone 16 of the material 10. As best shown in the cross-sectional view of Fig. 3, the nodes 12 may extend from a base plane 18 on the first surface 20 of the nonwoven material 10. The base plane 18 may be defined as a generally flat region of the first surface 20 of the nonwoven material 10 that is distinct from the portion of the nonwoven material 10 that forms the nodes 12. In other words, in the embodiment shown in Fig. 1-3, the base plane 18 can be formed by the first surface 20 of the nonwoven material 10, forming the connecting bridges 14. The nonwoven material 10 can also comprise a second surface 22. The first surface 20 can be opposite to the second surface 22, as shown in Fig. 3.
Узлы 12 могут иметь различные формы и размеры, как будет подробнее описано ниже, при обсуждении изготовления нетканого материала 10. В некоторых вариантах осуществления узлы 12 могут иметь в общем цилиндрическую форму. В предпочтительных вариантах осуществления узлы 12 выполнены таким образом, чтобы не содержать никаких отверстий или перфораций. В некоторых вариантах осуществления узлы 12 могут иметь высоту 15 (измеренную в направлении, перпендикулярном базовой плоскости 18) от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм и предпочтительнее от приблизительно 3 мм до приблизительно 6 мм. Высота 15 узлов 12 измерена с помощью аналитических технологий, описанных в способе испытаний на основе анализа узла, который описан в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления каждый из большей части узлов 12 может иметь площадь (измеренную площадью узла 12 в пределах базовой плоскости 18) от приблизительно 5 мм2 до приблизительно 35 мм2 и предпочтительнее от приблизительно 10 мм2 до приблизительно 20 мм2. Множество узлов 12 могут быть выполнены в перфорированной зоне 16, так что узлы 12 обеспечивают плотность узлов от приблизительно 1,0 узла/см2 до приблизительно 3,0 узлов/см2. Площадь узлов и плотность узлов в пределах перфорированной зоны 16 можно измерить с помощью аналитических технологий, описанных в способе испытаний на основе анализа образца материала, который описан в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе.The nodes 12 may have various shapes and sizes, as will be described in more detail below when discussing the production of the nonwoven material 10. In some embodiments, the nodes 12 may have a generally cylindrical shape. In preferred embodiments, the nodes 12 are configured to not contain any openings or perforations. In some embodiments, the nodes 12 may have a height 15 (measured in a direction perpendicular to the base plane 18) of from about 1 mm to about 10 mm, and more preferably from about 3 mm to about 6 mm. The height 15 of the nodes 12 is measured using the analytical techniques described in the node analysis test method described in the Test Methods section of this document. In some embodiments, each of the majority of the nodes 12 may have an area (measured by the area of the node 12 within the base plane 18) of from about 5 mm 2 to about 35 mm 2 , and more preferably from about 10 mm 2 to about 20 mm 2 . A plurality of knots 12 may be formed within the perforated zone 16 such that the knots 12 provide a knot density of from about 1.0 knot/ cm2 to about 3.0 knot/ cm2 . The area of the knots and the knot density within the perforated zone 16 may be measured using analytical techniques described in the test method based on analysis of a material sample, which is described in the Test Methods section of this document.
Как изображено на фиг. 1 и подробнее изображено на фиг. 2, соединительные перемычки 14 могут соединять множество узлов 12 друг с другом. Отдельная соединительная перемычка 14 может быть описана как проходящая только между двумя смежными узлами 12. Другими словами, отдельная соединительная перемычка 14 не соединяет три или более узлов 12 друг с другом. В предпочтительных вариантах осуществления большая часть множества узлов 12 может включать по меньшей мере три соединительные перемычки 14, соединенные со смежными узлами 12. В предпочтительных вариантах осуществления большая часть множества узлов 12 может содержать десять или меньше соединительных перемычек 14, соединенных со смежными узлами 12. В некоторых вариантах осуществления нетканый материал 10 может быть выполнен таким образом, что большая часть множества узлов 12 может содержать от трех до восьми соединительных перемычек 14, соединенных со смежными узлами 12. Например, в варианте осуществления, изображенном на фиг. 1 и 2, большая часть множества узлов 12 содержит шесть соединительных перемычек 14, соединенных со смежными узлами 12. В других вариантах осуществления может быть предпочтительно, если большая часть множества узлов 12 будет содержать от трех до шести соединительных перемычек 14, соединенных со смежными узлами 12, и в некоторых вариантах осуществления предпочтительно будет содержать от трех до четырех соединительных перемычек 14, соединенных со смежными узлами 12.As shown in Fig. 1 and shown in more detail in Fig. 2, the connecting webs 14 can connect a plurality of nodes 12 to one another. An individual connecting web 14 can be described as extending only between two adjacent nodes 12. In other words, an individual connecting web 14 does not connect three or more nodes 12 to one another. In preferred embodiments, a majority of the plurality of nodes 12 can include at least three connecting webs 14 connected to adjacent nodes 12. In preferred embodiments, a majority of the plurality of nodes 12 can contain ten or fewer connecting webs 14 connected to adjacent nodes 12. In some embodiments, the nonwoven material 10 can be designed such that a majority of the plurality of nodes 12 can contain from three to eight connecting webs 14 connected to adjacent nodes 12. For example, in the embodiment shown in Fig. 1 and 2, the majority of the plurality of nodes 12 comprises six connecting jumpers 14 connected to adjacent nodes 12. In other embodiments, it may be preferable if the majority of the plurality of nodes 12 will comprise from three to six connecting jumpers 14 connected to adjacent nodes 12, and in some embodiments will preferably comprise from three to four connecting jumpers 14 connected to adjacent nodes 12.
Нетканый материал 10 также может содержать множество отверстий 24 в перфорированной зоне 16. В настоящем документе отверстия 24 также могут называться «перфорациями». Отверстия 24, описанные в настоящем документе, представляют собой области нетканого материала 10, которые имеют меньшую плотность волокон нетканого материала 10 по сравнению с узлами 12 и соединительными перемычками 14. В некоторых вариантах осуществления отверстия 24 могут быть по существу лишены волокон. В контексте настоящего документа отверстия 24 необходимо отличать от обычных промежутков между волокнами, обычно присутствующих в волокнистых нетканых материалах. Например, на фиг. 2 показано изображение, полученное с помощью SEM, изображающее иллюстративный нетканый материал 10, на котором обозначено одно отверстие 24, имеющее меньшую плотность волокон, чем смежные узлы 12 и соединительные перемычки 14. Отверстия 24 могут быть сформированы между множеством соединительных перемычек 14 и множеством узлов 12. Отдельные отверстия 24 могут быть расположены между смежными узлами 12. Отдельные отверстия 24 могут быть образованы между по меньшей мере тремя соединительными перемычками 14 и по меньшей мере тремя узлами 12. В некоторых вариантах осуществления отдельные отверстия 24 могут быть образованы между по меньшей мере четырьмя соединительными перемычками 14 и по меньшей мере четырьмя узлами 12. В некоторых вариантах осуществления большая часть множества отверстий 24 может быть выполнена таким образом, чтобы каждое имело площадь (измеренную площадью отверстия 24 в пределах базовой плоскости 18), которая находится в диапазоне от приблизительно 5 мм2 до приблизительно 25 мм2, предпочтительнее от приблизительно 7 мм2 до приблизительно 20 мм2, и еще предпочтительнее, от приблизительно 7 мм2 до приблизительно 17 мм2. Площадь отверстий 24 в пределах перфорированной зоны 16 можно измерить с помощью аналитических технологий, указанных в способе испытаний на основе анализа образца материала, который описан в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе.The nonwoven material 10 may also comprise a plurality of openings 24 in the perforated zone 16. In this document, the openings 24 may also be referred to as "perforations." The openings 24 described herein are regions of the nonwoven material 10 that have a lower fiber density of the nonwoven material 10 compared to the nodes 12 and the connecting webs 14. In some embodiments, the openings 24 may be substantially devoid of fibers. In the context of the present document, the openings 24 should be distinguished from the normal interstices between fibers typically present in fibrous nonwoven materials. For example, in Fig. 2 is an SEM image depicting an exemplary nonwoven fabric 10 in which a single aperture 24 is indicated that has a lower fiber density than adjacent nodes 12 and connecting webs 14. The apertures 24 may be formed between a plurality of connecting webs 14 and a plurality of nodes 12. Individual apertures 24 may be located between adjacent nodes 12. Individual apertures 24 may be formed between at least three connecting webs 14 and at least three nodes 12. In some embodiments, individual apertures 24 may be formed between at least four connecting webs 14 and at least four nodes 12. In some embodiments, a majority of the plurality of apertures 24 may be configured to each have an area (measured by the area of the aperture 24 within the datum plane 18) that is in the range of from about 5 mm 2 to about 25 mm 2 , preferably from about 7 mm2 to about 20 mm2 , and even more preferably, from about 7 mm2 to about 17 mm2 . The area of the openings 24 within the perforated zone 16 can be measured using analytical techniques specified in the test method based on the analysis of a material sample, which is described in the Test Methods section of this document.
В некоторых вариантах осуществления множество отверстий 24 для нетканого материала 10 могут образовывать открытую площадь в процентах для перфорированной зоны 16, составляющую от приблизительно 10% до приблизительно 60%. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления множество отверстий 24 для нетканого материала 10 могут образовывать открытую площадь в процентах для перфорированной зоны 16, составляющую от приблизительно 15% до приблизительно 45%. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления нетканый материал 10 может образовывать открытую площадь в процентах для перфорированной зоны 16, составляющую от приблизительно 20% до приблизительно 40% или еще предпочтительнее от приблизительно 20% до приблизительно 30%. В контексте настоящего документа открытая площадь в процентах определена с помощью способа испытаний на основе анализа образца материала, который описан в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе. Хотя это подробно описано в разделе «Способы испытаний», способ испытаний на основе анализа образца материала включает проецирование источника света на нетканый материал 10, так что отверстия 24 можно идентифицировать благодаря тому, что отверстия 24 позволяют большей процентной доле света проходить сквозь нетканый материал 10, что изображено на фиг. 4 (при этом в целях ясности отмечены только три отверстия 24), по сравнению с узлами 12 и перемычками 14.In some embodiments, the plurality of apertures 24 for the nonwoven material 10 may form an open area percentage for the perforated zone 16 that is from about 10% to about 60%. In some preferred embodiments, the plurality of apertures 24 for the nonwoven material 10 may form an open area percentage for the perforated zone 16 that is from about 15% to about 45%. In some preferred embodiments, the nonwoven material 10 may form an open area percentage for the perforated zone 16 that is from about 20% to about 40%, or even more preferably from about 20% to about 30%. In the context of the present document, the open area percentage is determined using a test method based on an analysis of a material sample, which is described in the Test Methods section of the present document. Although described in detail in the Test Methods section, a test method based on analysis of a sample of the material includes projecting a light source onto the nonwoven material 10 such that the apertures 24 can be identified by the fact that the apertures 24 allow a greater percentage of light to pass through the nonwoven material 10, as shown in Fig. 4 (with only three apertures 24 labeled for clarity purposes), compared to the nodes 12 and the bridges 14.
Множество отверстий 24 могут обеспечить различные преимущественные свойства для нетканого материала 10. Например, отверстия 24 могут обеспечить для нетканого материала 10 улучшенный перенос текучей среды и/или увеличенную проницаемость. В качестве примера, если нетканый материал 10 используется в изделии, которое поглощает и распределяет текучую среду, отверстия 24 могут помочь в обеспечении увеличенного поглощения и распределения текучих сред через нетканый материал 10 и/или по нему.The plurality of openings 24 can provide various advantageous properties for the nonwoven material 10. For example, the openings 24 can provide improved fluid transfer and/or increased permeability for the nonwoven material 10. As an example, if the nonwoven material 10 is used in an article that absorbs and distributes a fluid, the openings 24 can help to provide increased absorption and distribution of fluids through and/or on the nonwoven material 10.
В частности, множество отверстий 24 могут улучшить способность материала, такого как нетканый материал 10, поглощать и распределять материал BM (также называемый в настоящем документе фекалиями или экскрементами), что приводит к меньшему скоплению BM на материале 10 и, следовательно, меньше BM находится вплотную к коже носящего впитывающее изделие, содержащее такой нетканый материал 10. Для определения способности разных нетканых материалов эффективно справляться с имитированными BM, некоторое количество разных нетканых материалов 10 (материалы A-F), согласно аспектам настоящего изобретения, были испытаны с помощью способов испытания, которые определяли процентную величину скопившихся BM. Такой способ испытания, как описано в способе испытания «Определение остаточного количества имитирующего фекалии средства» в патенте США № 9480609, озаглавленном «Absorbent Article», который включен в данный документ посредством ссылки во всей своей полноте в той степени, в которой он не противоречит данному документу. Все из разных испытанных нетканых материалов были сформированы подобным образом, но с разными формирующими поверхностями, что привело к разным комбинациям узлов 12, перемычек 14 и отверстий 24. Эти разные комбинации привели к разницам величин открытых площадей в процентах в пределах перфорированной зоны 16, средних площадей отверстий и объемных свойств сформированных нетканых материалов. Разные нетканые материалы, а также их свойства и результаты испытаний представлены ниже в таблице 1.In particular, the plurality of apertures 24 can improve the ability of a material, such as a nonwoven material 10, to absorb and distribute BM material (also referred to herein as feces or excrement), resulting in less BM accumulation on the material 10 and, therefore, less BM is in contact with the skin of a wearer of an absorbent article comprising such a nonwoven material 10. To determine the ability of different nonwoven materials to effectively deal with simulated BM, a number of different nonwoven materials 10 (materials A-F), according to aspects of the present invention, were tested using test methods that determine the percentage of BM accumulation. Such a test method, as described in the test method "Determination of Residual Amount of Fecal Simulant" in U.S. Patent No. 9,480,609, entitled "Absorbent Article", which is incorporated herein by reference in its entirety to the extent that it does not conflict with this document. All of the different nonwovens tested were formed in a similar manner but with different forming surfaces, resulting in different combinations of knots 12, webs 14 and apertures 24. These different combinations resulted in differences in the percentage open areas within the perforated zone 16, the average aperture areas and the bulk properties of the formed nonwovens. The different nonwovens and their properties and test results are presented below in Table 1.
Таблица 1Table 1
Во-первых, видно, насколько эффективными являются материалы, содержащие отверстия 24, обеспечивающие таким материалам величины открытых площадей в процентах в перфорированной зоне 16, применительно к уменьшению количества скопившихся BM на таких материалах. Например, как показано в таблице 1, материал A, имеющий наименьшую величину открытой площади в процентах, все же показал значительно лучшие результаты, чем материал GentleAbsorb®, применительно к количеству скопившихся BM. Фактически, все испытанные материалы A-F показали хорошие результаты по сравнению с результатом материала GentleAbsorb®, в общем поддерживая предпочтительный диапазон величин открытой площади в процентах, равный по меньшей мере приблизительно 20%, или по меньшей мере приблизительно 25%, или по меньшей мере приблизительно 30%, или от приблизительно 20% до приблизительно 30%.First, it can be seen how effective the materials containing the apertures 24 are in providing such materials with open area percentage values in the perforated zone 16 in reducing the amount of BM accumulation on such materials. For example, as shown in Table 1, Material A, having the lowest open area percentage value, still performed significantly better than the GentleAbsorb® material in terms of the amount of BM accumulation. In fact, all of the tested materials A-F performed well compared to the GentleAbsorb® material, generally maintaining the preferred range of open area percentage values of at least about 20%, or at least about 25%, or at least about 30%, or from about 20% to about 30%.
Также видно, что вместе с такими неткаными материалами 10, имеющими минимальные величины открытой площади в процентах перфорированной зоны 16, описанные в настоящем документе, или диапазоны величин открытой площади в процентах, описанные в настоящем документе, может быть предпочтительно, чтобы нетканые материалы 10 имели отверстия 24, обладающие сравнительно большей средней площадью. Например, в таблице 1 видно, что материалы A и E имеют подобные величины открытой площади в процентах. Тем не менее, материал E показал значительно лучшие результаты, чем материал A, применительно к скопившимся BM. Как показано в таблице 1, материал E имеет среднюю площадь отверстия, равную 13,79 мм2, в то время как материал A имеет среднюю площадь отверстия, равную лишь 10,52 мм2. Соответственно, может быть предпочтительно, чтобы нетканые материалы 10 согласно настоящему изобретению имели средние площади отверстий, составляющие по меньшей мере 10,52 мм2, или по меньшей мере приблизительно 11 мм2, или по меньшей мере приблизительно 12 мм2, или по меньшей мере приблизительно 13 мм2, или по меньшей мере 13,79 мм2. Может быть предпочтительным, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению имели такие средние площади отверстий 24, одновременно обладая величиной открытой площади в процентах нетканого материала в перфорированной зоне 16, равной по меньшей мере 21,91%, или по меньшей мере приблизительно 22%, или по меньшей мере приблизительно 23%, или от приблизительно 20% до приблизительно 30%.It is also seen that with such nonwoven materials 10 having the minimum values of open area percentage of the perforated zone 16 described herein or the ranges of values of open area percentage described herein, it may be preferable for the nonwoven materials 10 to have apertures 24 having a comparatively larger average area. For example, in Table 1 it is seen that materials A and E have similar values of open area percentage. However, material E showed significantly better results than material A with respect to accumulated BM. As shown in Table 1, material E has an average aperture area of 13.79 mm 2 , while material A has an average aperture area of only 10.52 mm 2 . Accordingly, it may be preferable that the nonwoven materials 10 according to the present invention have average aperture areas of at least 10.52 mm 2 , or at least about 11 mm 2 , or at least about 12 mm 2 , or at least about 13 mm 2 , or at least 13.79 mm 2 . It may be preferable that the nonwoven materials according to the present invention have such average aperture areas 24, while having an open area percentage of the nonwoven material in the perforated zone 16 of at least 21.91%, or at least about 22%, or at least about 23%, or from about 20% to about 30%.
В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления нетканых материалов согласно настоящему изобретению может быть предпочтительно, чтобы такие материалы имели величину открытой площади в процентах, которая больше, чем приблизительно 27% или больше, чем приблизительно 27,31% и меньше, чем приблизительно 31%, или меньше, чем приблизительно 30,75%. Например, материалы B, C и D демонстрируют, что материал C показал лучшие результаты, чем материалы B и C, при этом материалы B и D имеют величины открытой площади в процентах, которые меньше и больше, чем у материала C, соответственно. В качестве альтернативы может быть предпочтительно, чтобы варианты осуществления нетканых материалов согласно настоящему изобретению имели средние площади отверстий 24, которые больше, чем приблизительно 11,81 мм2 или больше, чем приблизительно 12 мм2 и меньше, чем приблизительно 20,13 мм2 или меньше, чем приблизительно 21 мм2. Например, материалы B, C и D демонстрируют, что материал C показал лучшие результаты, чем материалы B и D, при этом материалы B и D имеют величины средней площади отверстий 24, которые меньше и больше, чем у материала C, соответственно. В других вариантах осуществления может быть предпочтительно, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению имели величину открытой площади в процентах, которая больше, чем приблизительно 27% или больше, чем приблизительно 27,31%, и меньше, чем приблизительно 31%, или меньше, чем приблизительно 30,75%, а также имели средние площади отверстий, которые больше, чем приблизительно 11,81 мм2, или больше, чем приблизительно 12 мм2, и меньше, чем приблизительно 20,13 мм2, или меньше, чем приблизительно 21 мм2.In some particularly preferred embodiments of the nonwoven materials of the present invention, it may be preferable that such materials have an open area percentage value that is greater than about 27% or greater than about 27.31% and less than about 31% or less than about 30.75%. For example, materials B, C and D demonstrate that material C has shown better results than materials B and C, wherein materials B and D have open area percentage values that are less and greater than material C, respectively. Alternatively, it may be preferable that embodiments of the nonwoven materials of the present invention have average aperture areas 24 that are greater than about 11.81 mm 2 or greater than about 12 mm 2 and less than about 20.13 mm 2 or less than about 21 mm 2 . For example, materials B, C and D demonstrate that material C showed better results than materials B and D, wherein materials B and D have values of average aperture area 24 that are smaller and larger than material C, respectively. In other embodiments, it may be preferable that the nonwoven materials according to the present invention have a value of open area percentage that is greater than about 27% or greater than about 27.31% and less than about 31% or less than about 30.75%, and also have average aperture areas that are greater than about 11.81 mm 2 , or greater than about 12 mm 2 , and less than about 20.13 mm 2 , or less than about 21 mm 2 .
На фиг. 5A-5C показаны примеры другого преимущественного свойства нетканого материала 10, которое связано с ориентацией волокон. В предпочтительных вариантах осуществления нетканого материала 10, таких как показаны в поперечном сечении на фиг. 5A и 5B, по меньшей мере большая часть множества узлов 12 может быть выполнена таким образом, чтобы иметь величину анизотропии, превышающую 1,0, как измерено способом испытаний на основе анализа узла, описанном в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе. Узлы 12 имеют более высокий уровень выравнивания волокон в направлении 32, перпендикулярном базовой плоскости 18 на первой поверхности нетканого материала 10. На фиг. 5C показан сравнительный пример нетканого материала, применяемого и реализуемого на рынке в настоящее время в виде прокладочного материала GentleAbsorb® в подгузниках HUGGIES® Little Snugglers®, которые изготавливает и продает компания Kimberly-Clark Global Sales, LLC, что описано в патенте США № 9327473. Величины анизотропии для нетканых материалов по фиг. 5A-5C показаны ниже в таблице 2. Как показано в таблице 2, нетканые материалы 10, изображенные на фиг. 5A и 5B, включали величину анизотропии, превышающую 1,0, точнее имели величины анизотропии, равные 1,07 и 1,25, соответственно.Fig. 5A-5C show examples of another advantageous property of the nonwoven material 10, which is related to the orientation of the fibers. In preferred embodiments of the nonwoven material 10, such as those shown in cross-section in Fig. 5A and 5B, at least a majority of the plurality of nodes 12 can be configured to have an anisotropy value greater than 1.0, as measured by the node analysis test method described in the Test Methods section of this document. The nodes 12 have a higher level of fiber alignment in the direction 32 perpendicular to the base plane 18 on the first surface of the nonwoven material 10. In Fig. 5C shows a comparative example of a nonwoven material currently used and sold on the market as a GentleAbsorb® liner in HUGGIES® Little Snugglers® diapers manufactured and sold by Kimberly-Clark Global Sales, LLC, as described in U.S. Patent No. 9,327,473. The anisotropy values for the nonwoven materials of Figs. 5A-5C are shown below in Table 2. As shown in Table 2, the nonwoven materials 10 shown in Figs. 5A and 5B included an anisotropy value greater than 1.0, more specifically having anisotropy values of 1.07 and 1.25, respectively.
Таблица 2. Величины анизотропии для образцов, изображенных на фиг. 5A-5CTable 2. Anisotropy values for the samples shown in Fig. 5A-5C
Без ограничения теорией, полагают, что улучшенные величины анизотропии в узлах 12 нетканого материала 10, описанного в настоящем документе, можно создать путем увеличения соотношения глубины формирующих прорезей 54 и диаметра формирующих прорезей 54, как будет подробнее описано ниже.Without being limited by theory, it is believed that improved anisotropy values in the nodes 12 of the nonwoven material 10 described herein can be created by increasing the ratio of the depth of the forming slits 54 to the diameter of the forming slits 54, as will be described in more detail below.
Кроме этого, полагают, что увеличенные величины анизотропии нетканых материалов 10 согласно этому описанию обеспечивают улучшенное сопротивление сжатию для нетканого материала 10 по сравнению с другими неткаными материалами, в том числе по сравнению с прокладочным материалом GentleAbsorb®. Благодаря улучшенному сопротивлению сжатию, нетканый материал 10 может сохранять свою эластичность на протяжении применения и может использоваться в различных средах, где он может подвергаться усилиям сжатия. Например, при использовании во впитывающем изделии, нетканый материал 10 может подвергаться усилиям сжатия начиная от своего исходного упакованного состояния, где он находится в сжатой упаковке, до применения на носящем, если носящий находится в положении сидя или лежа на впитывающем изделии. Благодаря обеспечению улучшенного сопротивления сжатию, нетканый материал 10 может помочь в сохранении объема пустот для приема, переноса и/или хранения выделений организма носящего. Таким образом, нетканый материал 10 может обеспечить улучшенные преимущества для кожи носящего, помогая предотвращать контакт выделений организма с кожей носящего, и обеспечить потенциальные усовершенствования продукта путем удержания выделений организма вдали от краев впитывающего изделия, которые могут быть источником утечек.In addition, it is believed that the increased anisotropy values of the nonwoven materials 10 according to this description provide improved compression resistance for the nonwoven material 10 compared to other nonwoven materials, including compared to the GentleAbsorb® liner. Due to the improved compression resistance, the nonwoven material 10 can maintain its elasticity throughout use and can be used in various environments where it can be subjected to compressive forces. For example, when used in an absorbent article, the nonwoven material 10 can be subjected to compressive forces from its original packaged state, where it is in a compressed package, to use on a wearer, if the wearer is in a sitting or lying position on the absorbent article. By providing improved compression resistance, the nonwoven material 10 can help in maintaining void volume for receiving, transporting and/or storing bodily exudates of the wearer. Thus, the nonwoven material 10 can provide improved benefits to the wearer's skin by helping to prevent body exudates from coming into contact with the wearer's skin and can provide potential product improvements by keeping body exudates away from the edges of the absorbent article, which can be a source of leakage.
Как изображено на фиг. 5D и 5E, иллюстративный нетканый материал 110, описанный в настоящем документе (изображенный на фиг. 6A), был испытан в ходе двух способов испытания, связанного со сжатием, в сравнении со сравнительным примером нетканого материала, применяемого и реализуемого на рынке в настоящее время в виде прокладочного материала GentleAbsorb® в подгузниках HUGGIES® Little Snugglers®, которые изготавливает и продает компания Kimberly-Clark Global Sales, LLC, что описано в патенте США № 9327473. Изображение компьютерной микротомографии поперечного сечения образца прокладочного материала GentleAbsorb® показано на фиг. 5C. На фиг. 5D показаны результаты испытания энергии сжатия и на фиг. 5E показаны результаты испытания линейности сжатия. Далее будут описаны результаты этих испытаний.As shown in Figs. 5D and 5E, an illustrative nonwoven material 110 described herein (shown in Fig. 6A) was tested in two compression testing methods compared to a comparative example of a nonwoven material currently used and marketed as a GentleAbsorb® liner in HUGGIES® Little Snugglers® diapers manufactured and sold by Kimberly-Clark Global Sales, LLC, as described in U.S. Patent No. 9,327,473. A cross-sectional micro-CT image of a sample of the GentleAbsorb® liner is shown in Fig. 5C. Fig. 5D shows the results of the compression energy test and Fig. 5E shows the results of the compression linearity test. The results of these tests will now be described.
Испытание энергии сжатия более полно описано в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе и заключается в измерении сопротивления сжатию материала на протяжении трех циклов сжатия путем измерения энергии, необходимой для сжатия нетканого материала от его исходной толщины при усилии, равном 5 грамм-силы, до его окончательной толщины при усилии, равном приблизительно 1830 грамм-силы (приблизительно 10 кПа). Как изображено на фиг. 5D, нетканый материал 110 согласно настоящему изобретению требовал большей энергии сжатия в каждом цикле для сжатия по сравнению с энергией сжатия, необходимой для сжатия контрольного образца прокладочного материала GentleAbsorb®, и таким образом обеспечивает большее сопротивление сжатию. Фактически, результаты испытания энергии сжатия демонстрируют, что нетканый материал 110 обеспечивает преимущества по сравнению с контрольным образцом. В частности, нетканый материал 110 обеспечил энергию сжатия, превышающую 40 гс*см в цикле 1 и превышающую 35 гс*см в циклах 2 и 3. Фактически, нетканый материал обеспечил энергию сжатия, превышающую 50 гс*см в циклах 2 и 3 и превышающую 60 гс*см в цикле 1.The compression energy test is described more fully in the Test Methods section of this document and consists of measuring the compression resistance of a material over three compression cycles by measuring the energy required to compress a nonwoven material from its initial thickness at a force of 5 grams-force to its final thickness at a force of approximately 1830 grams-force (approximately 10 kPa). As shown in Fig. 5D, the nonwoven material 110 according to the present invention required more compression energy in each cycle to compress compared to the compression energy required to compress the control sample of GentleAbsorb® liner and thus provides greater compression resistance. In fact, the results of the compression energy test demonstrate that the nonwoven material 110 provides advantages over the control sample. In particular, the nonwoven fabric 110 provided a compressive energy exceeding 40 gf*cm in cycle 1 and exceeding 35 gf*cm in cycles 2 and 3. In fact, the nonwoven fabric provided a compressive energy exceeding 50 gf*cm in cycles 2 and 3 and exceeding 60 gf*cm in cycle 1.
Таким образом, предпочтительно, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению обеспечивали энергию сжатия, превышающую 40 гс*см, предпочтительнее превышающую 45 гс*см, предпочтительнее превышающую 50 гс*см, еще предпочтительнее превышающую 55 гс*см и еще более предпочтительно превышающую 60 гс*см в цикле 1 испытания энергии сжатия. Предпочтительно, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению обеспечивали энергию сжатия в диапазоне 40-65 гс*см в цикле 1 испытания энергии сжатия. Также предпочтительно, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению обеспечивали энергию сжатия, превышающую 35 гс*см, предпочтительнее превышающую 40 гс*см, предпочтительнее превышающую 45 гс*см и еще предпочтительнее превышающую 50 гс*см в цикле 2 испытания энергии сжатия. Таким образом, предпочтительно, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению обеспечивали энергию сжатия в диапазоне 40-55 гс*см в цикле 2 испытания энергии сжатия. Также предпочтительно, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению обеспечивали энергию сжатия, превышающую 35 гс*см, предпочтительнее превышающую 40 гс*см, предпочтительнее превышающую 45 гс*см и еще предпочтительнее превышающую 50 гс*см в цикле 3 испытания энергии сжатия. Предпочтительно, чтобы нетканые материалы согласно настоящему изобретению обеспечивали энергию сжатия в диапазоне 40-55 гс*см в цикле 3 испытания энергии сжатия.Thus, it is preferable that the nonwoven materials according to the present invention provide a compression energy exceeding 40 gf*cm, more preferably exceeding 45 gf*cm, more preferably exceeding 50 gf*cm, even more preferably exceeding 55 gf*cm and even more preferably exceeding 60 gf*cm in cycle 1 of the compression energy test. It is preferable that the nonwoven materials according to the present invention provide a compression energy in the range of 40-65 gf*cm in cycle 1 of the compression energy test. It is also preferable that the nonwoven materials according to the present invention provide a compression energy exceeding 35 gf*cm, more preferably exceeding 40 gf*cm, more preferably exceeding 45 gf*cm and even more preferably exceeding 50 gf*cm in cycle 2 of the compression energy test. Thus, it is preferable that the nonwoven materials according to the present invention provide a compression energy in the range of 40-55 gf*cm in cycle 2 of the compression energy test. It is also preferable that the nonwoven materials according to the present invention provide a compression energy exceeding 35 gf*cm, more preferably exceeding 40 gf*cm, more preferably exceeding 45 gf*cm and even more preferably exceeding 50 gf*cm in cycle 3 of the compression energy test. It is preferable that the nonwoven materials according to the present invention provide a compression energy in the range of 40-55 gf*cm in cycle 3 of the compression energy test.
Путем обеспечения большего сопротивления сжатию, нетканые материалы согласно настоящему изобретению могут предоставить дополнительные преимущества. Например, когда нетканый материал 10 используется во впитывающем изделии 410, нетканый материал 10 может сохранять объем пустот для взаимодействия с выделениями организма, поглощая их во впитывающий узел 444, который может способствовать сохранению кожи пользователя более сухой и обеспечению большего удобства. В частности, это преимущество может быть реализовано в вариантах осуществления, в которых нетканый материал 10 выполнен во впитывающем изделии 410 таким образом, что узлы 12 проходят от базовой плоскости 18 первой поверхности 20 нетканого материала 10 к впитывающему элементу 434. Дополнительно, благодаря большей устойчивости к сжатию, нетканый материал 10 потенциально может обеспечить больший подъем и ощущение большей мягкости коже носящего такое впитывающее изделие 410.By providing greater resistance to compression, nonwoven materials according to the present invention can provide additional advantages. For example, when the nonwoven material 10 is used in an absorbent article 410, the nonwoven material 10 can maintain void volume for interaction with body secretions, absorbing them into the absorbent assembly 444, which can help to keep the user's skin drier and provide greater comfort. In particular, this advantage can be realized in embodiments in which the nonwoven material 10 is formed in the absorbent article 410 in such a way that the nodes 12 extend from the base plane 18 of the first surface 20 of the nonwoven material 10 to the absorbent element 434. In addition, due to greater resistance to compression, the nonwoven material 10 can potentially provide greater lift and a feeling of greater softness to the skin of the wearer of such an absorbent article 410.
На фиг. 5E изображены результаты испытания линейности сжатия. Испытание для определения линейности сжатия, как полностью описано в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе, предназначено для измерения свойств сжатия нетканого материала путем сжатия материала с постоянной интенсивностью между двумя поршнями до тех пор, пока он не достигнет максимального предустановленного усилия. Смещение верхнего поршня, сжимающего материал, обнаруживается потенциометром. Величина давления, необходимого для сжатия образца (P, гс/см2), в зависимости от толщины (смещения) материала (T, мм) отображается в виде графика на экране компьютера. Величина линейности сжатия представляет степень линейности кривой сжатия. Чем больше величина линейности сжатия, тем более устойчив материал к сжатию. Как изображено на фиг. 5E, нетканый материал 110 демонстрировал линейность сжатия, составляющую приблизительно 0,75, в то время как контрольный образец прокладочного материала GentleAbsorb® демонстрировал линейность сжатия, составляющую менее 0,50. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления нетканые материалы предпочтительно имеют линейность сжатия, превышающую 0,50, предпочтительнее превышающую 0,55, предпочтительнее превышающую 0,60, еще предпочтительнее превышающую 0,65 и наиболее предпочтительно превышающую 0,70. В некоторых вариантах осуществления нетканый материал может иметь линейность сжатия в диапазоне от приблизительно 0,50 до 1,0 или от приблизительно 0,50 до приблизительно 0,80.Fig. 5E shows the results of the compression linearity test. The compression linearity test, as fully described in the Test Methods section of this document, is designed to measure the compression properties of a nonwoven fabric by compressing the material at a constant intensity between two pistons until it reaches a maximum preset force. The displacement of the upper piston compressing the material is detected by a potentiometer. The amount of pressure required to compress the sample (P, gf/cm 2 ) as a function of the thickness (displacement) of the material (T, mm) is displayed as a graph on the computer screen. The compression linearity value represents the degree of linearity of the compression curve. The greater the compression linearity value, the more resistant the material is to compression. As shown in Fig. 5E, the nonwoven material 110 exhibited a compression linearity of approximately 0.75, while the control sample of the GentleAbsorb® liner exhibited a compression linearity of less than 0.50. Thus, in preferred embodiments, the nonwoven materials preferably have a compression linearity greater than 0.50, more preferably greater than 0.55, more preferably greater than 0.60, even more preferably greater than 0.65, and most preferably greater than 0.70. In some embodiments, the nonwoven material can have a compression linearity in the range of from about 0.50 to 1.0 or from about 0.50 to about 0.80.
В некоторых вариантах осуществления нетканый материал 10 может содержать боковые зоны и/или концевые зоны, отличающиеся от перфорированной зоны 16. Например, как изображено на фиг. 1, нетканый материал 10 может содержать первую боковую зону 26a и вторую боковую зону 26b. Первая и вторая боковые зоны 26a и 26b могут быть в общем параллельны друг другу и проходить в продольном направлении 28. Первая и вторая боковые зоны 26a и 26b могут быть выполнены таким образом, что первая боковая зона 26a расположена смежно с первой стороной 16a перфорированной зоны 16 и вторая боковая зона 26b расположена смежно со второй стороной 16b перфорированной зоны 16. Другими словами, перфорированная зона 16 может быть расположена между первой боковой зоной 26a и второй боковой зоной 26b. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления боковые зоны 26a, 26b могут полностью проходить от переднего края 25 материала 10 до заднего края 27 материала 10. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления перфорированная зона 16 может полностью проходить от переднего края 25 материала 10 до заднего края 27 материала 10, так что материал 10 не содержит никаких концевых зон 26c, 26d. Однако в других вариантах осуществления боковые зоны 26a и/или 26b могут только частично проходить вдоль длины нетканого материала 10. В таких вариантах осуществления перфорированная зона 16 может полностью проходить между поперечными боковыми краями 47, 49 нетканого материала 10 вдоль по меньшей мере части длины материала 10.In some embodiments, the nonwoven material 10 may comprise side regions and/or end regions that are different from the perforated region 16. For example, as shown in Fig. 1, the nonwoven material 10 may comprise a first side region 26a and a second side region 26b. The first and second side regions 26a and 26b may be generally parallel to each other and extend in the longitudinal direction 28. The first and second side regions 26a and 26b may be configured such that the first side region 26a is located adjacent to the first side 16a of the perforated region 16 and the second side region 26b is located adjacent to the second side 16b of the perforated region 16. In other words, the perforated region 16 may be located between the first side region 26a and the second side region 26b. In at least some embodiments, the side regions 26a, 26b may extend entirely from the leading edge 25 of the material 10 to the trailing edge 27 of the material 10. Additionally, in some embodiments, the perforated region 16 may extend entirely from the leading edge 25 of the material 10 to the trailing edge 27 of the material 10, so that the material 10 does not comprise any end regions 26c, 26d. However, in other embodiments, the side regions 26a and/or 26b may only partially extend along the length of the nonwoven material 10. In such embodiments, the perforated region 16 may extend entirely between the transverse side edges 47, 49 of the nonwoven material 10 along at least a portion of the length of the material 10.
Нетканый материал 10 может иметь ширину 35, определенную между поперечными боковыми краями 47, 49. Боковые зоны 26a, 26b имеют ширины 31a, 31b соответственно, в то время как перфорированная зона 16 имеет ширину 33. Хотя на фиг. 1 показано, что ширины 31a, 31b неизменные, в других вариантах осуществления они могут варьироваться. Например, материал 10 может быть образован с перфорированной зоной 16, края которой являются изогнутыми и/или волнообразными в продольном направлении 28. В таких вариантах осуществления ширины 31a, 31b могут увеличиваться и/или уменьшаться в соответствии с формой перфорированной зоны 16. В контексте настоящего документа ширины 31a, 31b могут относиться к наибольшей ширине боковых зон 26a, 26b вдоль длины материала 10.The nonwoven material 10 may have a width of 35 defined between the transverse side edges 47, 49. The side zones 26a, 26b have widths of 31a, 31b, respectively, while the perforated zone 16 has a width of 33. Although Fig. 1 shows that the widths 31a, 31b are constant, in other embodiments they may vary. For example, the material 10 may be formed with a perforated zone 16, the edges of which are curved and/or wavy in the longitudinal direction 28. In such embodiments, the widths 31a, 31b may increase and/or decrease in accordance with the shape of the perforated zone 16. In the context of the present document, the widths 31a, 31b may refer to the largest width of the side zones 26a, 26b along the length of the material 10.
В общем может быть предпочтительным, чтобы боковые зоны 26a, 26b имели не слишком большие ширины 31a, 31b в процентном отношении к общей ширине 35 материала 10. Например, боковые зоны 26a, 26b могут в общем иметь большую прочность на разрыв, чем перфорированная зона 16. Соответственно, одно преимущество боковых зон 26a, 26b заключается в том, что они помогают обеспечить материалу 10 большую общую прочность на разрыв и таким образом обеспечить возможность обработки материала 10 с помощью высокоскоростных процессов изготовления, где материал 10 обрабатывают в растянутом состоянии (например, высокоскоростные процессы изготовления впитывающих изделий). Однако если ширины 31a, 31b боковых зон 26a, 26b являются слишком большими, было обнаружено, что материал 10 будет нежелательным образом завиваться при растяжении, так что материал 10 может быть непригоден для обработки в желаемых высокоскоростных процессах изготовления. Например, это завивание может привести к нежелательному складыванию краев нетканых материалов по мере движения материалов вдоль траектории полотна в процессе изготовления. Полагают, что разница прочности на разрыв между боковыми зонами 26a, 26b и перфорированной зоной 16 является ключевым фактором, способствующим этому завиванию.In general, it may be preferable for the side zones 26a, 26b to have widths 31a, 31b that are not too large in percentage terms relative to the overall width 35 of the material 10. For example, the side zones 26a, 26b may generally have a greater tensile strength than the perforated zone 16. Accordingly, one advantage of the side zones 26a, 26b is that they help provide the material 10 with a greater overall tensile strength and thus allow the material 10 to be processed using high-speed manufacturing processes where the material 10 is processed in a stretched state (e.g. high-speed processes for manufacturing absorbent articles). However, if the widths 31a, 31b of the side zones 26a, 26b are too large, it has been found that the material 10 will curl undesirably when stretched, so that the material 10 may not be suitable for processing in the desired high-speed manufacturing processes. For example, this curling can cause undesirable folding of the edges of nonwoven materials as the materials move along the web path during manufacturing. It is believed that the difference in tensile strength between the side zones 26a, 26b and the perforated zone 16 is a key factor in contributing to this curling.
Для того, чтобы предотвратить завивание материала 10 или по меньшей мере предотвратить такую степень завивания, которая влияет на возможность обработки материала 10 в высокоскоростном процессе изготовления, было обнаружено, что желательно поддерживать ширины 31a, 31b ниже определенных процентных значений от общей ширины материала 10. Полагают, что такой характерный признак помогает обеспечить то, что более высокие значения прочности на разрыв боковых зон 26a, 26b не преобладают над эксплуатационными характеристиками материала 10 при воздействии растягивающих усилий в высокоскоростных процессах изготовления. Было обнаружено, что материал 10 и другие материалы согласно настоящему изобретению сохраняют желаемые свойства завивания при воздействии растягивающих усилий в обычных высокоскоростных процессах изготовления, если каждая из ширин 31a, 31b меньше, чем приблизительно 20% от общей ширины 35 материала 10. Может быть более предпочтительно, если каждая из ширин 31a, 31b будет меньше, чем приблизительно 25%, или меньше, чем приблизительно 20%, или меньше, чем приблизительно 17,5%, или меньше, чем приблизительно 15%, меньше, чем приблизительно 12,5%, или меньше, чем приблизительно 10%, от общей ширины 35 материала 10. По меньшей мере в некоторых из этих вариантов осуществления каждая из ширин 31a, 31b может быть больше, чем приблизительно 5% от общей ширины 35 материала 10. Следовательно, ширина 33 перфорированной зоны может составлять от приблизительно 50% до приблизительно 90%, или от приблизительно 60% до приблизительно 90%, или от приблизительно 65% до приблизительно 90%, или от приблизительно 70% до приблизительно 90%, или от приблизительно 75% до приблизительно 90%, или от приблизительно 80% до приблизительно 90% от общей ширины 35 материала 10.In order to prevent curling of the material 10, or at least to prevent such a degree of curling that affects the ability of the material 10 to be processed in a high-speed manufacturing process, it has been found that it is desirable to maintain the widths 31a, 31b below certain percentages of the total width of the material 10. It is believed that such a characteristic helps to ensure that the higher tensile strengths of the side zones 26a, 26b do not dominate the performance of the material 10 when subjected to tensile forces in high-speed manufacturing processes. It has been found that the material 10 and other materials according to the present invention retain the desired curl properties when subjected to tensile forces in conventional high-speed manufacturing processes if each of the widths 31a, 31b is less than about 20% of the total width 35 of the material 10. It may be more preferable if each of the widths 31a, 31b is less than about 25%, or less than about 20%, or less than about 17.5%, or less than about 15%, less than about 12.5%, or less than about 10%, of the total width 35 of the material 10. In at least some of these embodiments, each of the widths 31a, 31b can be greater than about 5% of the total width 35 of the material 10. Accordingly, the width 33 of the perforated zone can be from about 50% to about 90%, or from about 60% to about 90%, or from about 65% to about 90%, or from about 70% to about 90%, or from about 75% to about 90%, or from about 80% to about 90% of the total width 35 of material 10.
Каждая из ширин 31a, 31b может иметь подобные величины. Например, ширины 31a, 31b могут иметь такие величины, что одна из ширин 31a, 31b составляет приблизительно 50% величины другой из ширин 31a, 31b, или составляет приблизительно 25% величины другой из ширин 31a, 31b.Each of the widths 31a, 31b may have similar values. For example, the widths 31a, 31b may have such values that one of the widths 31a, 31b is approximately 50% of the value of the other of the widths 31a, 31b, or is approximately 25% of the value of the other of the widths 31a, 31b.
В вариантах осуществления, где материал 10 используется во впитывающем изделии, боковые зоны 26a, 26b могут использоваться для того, чтобы сцеплять материал 10 с основой впитывающего изделия. В этих вариантах осуществления ширины 31a, 31b могут быть установлены таким образом, чтобы обеспечивать достаточную площадь для связывания материала 10 с основой изделия и чтобы обеспечивать достаточную прочность связывания материала 10, так что материал 10 не расслаивается во время изготовления или при использовании. Было обнаружено, что ширины 31a, 31b, которые предоставляют такие преимущества, составляют от приблизительно 10 мм до приблизительно 40 мм, или от приблизительно 10 мм до приблизительно 35 мм, или от приблизительно 10 мм до приблизительно 30 мм, или от приблизительно 10 мм до приблизительно 25 мм, или от приблизительно 10 мм до приблизительно 20 мм.In embodiments where the material 10 is used in an absorbent article, the side zones 26a, 26b can be used to bond the material 10 to the body of the absorbent article. In these embodiments, the widths 31a, 31b can be set so as to provide sufficient area for bonding the material 10 to the body of the article and to provide sufficient bonding strength of the material 10 so that the material 10 does not delaminate during manufacture or use. It has been found that the widths 31a, 31b that provide such advantages are from about 10 mm to about 40 mm, or from about 10 mm to about 35 mm, or from about 10 mm to about 30 mm, or from about 10 mm to about 25 mm, or from about 10 mm to about 20 mm.
Также было обнаружено, что для того, чтобы контролировать завивание материала 10 при растяжении, таком как усилия натяжения, которым может подвергаться материал 10 в высокоскоростных процессах изготовления, существует соотношение прочности на разрыв, которое желательно достичь между зонами 16, 26a, 26b. Соотношение прочности на разрыв подробно описано в обсуждении способа испытания прочности на разрыв в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе. В общем, соотношение прочности на разрыв сравнивает добавочную прочность на разрыв обеих боковых зон 26a, 26b с прочностью на разрыв перфорированной зоны 16. Если достигнуто предпочтительное соотношение прочности на разрыв, размеры боковых зон 26a, 26b не нужно ограничивать определенной процентной величиной от общей ширины 35 материала 10 для того, чтобы достичь желаемых свойств завивания. В общем, было обнаружено, что чем равномернее прочность на разрыв материала 10 на протяжении его ширины 35, тем меньше завивается материал 10 при растяжении. Точнее, было обнаружено, что материал 10 и другие материалы согласно настоящему изобретению могут демонстрировать хорошие характеристики в контексте завивания, если их соотношение прочности на разрыв больше, чем приблизительно 0,8 и меньше, чем приблизительно 2,5. В других вариантах осуществления может быть более предпочтительным, чтобы соотношение прочности на разрыв составляло от приблизительно 0,8 до приблизительно 2, или от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,75, или от приблизительно 0,8 до приблизительно 1,5. Для определения прочности на разрыв разных зон 16, 26a, 26b, материал 10 подвергли способу испытания прочности на разрыв. Соотношение прочности на разрыв материала 10 затем можно вычислить согласно уравнению (1), как указано в способе испытания прочности на разрыв.It has also been found that in order to control the curling of the material 10 under tension, such as the tensile forces to which the material 10 may be subjected in high-speed manufacturing processes, there is a tensile strength ratio that is desirable to achieve between the zones 16, 26a, 26b. The tensile strength ratio is described in detail in the discussion of the tensile strength test method in the Test Methods section of this document. In general, the tensile strength ratio compares the added tensile strength of both side zones 26a, 26b with the tensile strength of the perforated zone 16. If the preferred tensile strength ratio is achieved, the dimensions of the side zones 26a, 26b do not need to be limited to a certain percentage of the total width 35 of the material 10 in order to achieve the desired curl properties. In general, it has been found that the more uniform the tensile strength of the material 10 is across its width 35, the less the material 10 curls under tension. More specifically, it has been found that the material 10 and other materials according to the present invention can exhibit good characteristics in the context of curling if their tensile strength ratio is greater than about 0.8 and less than about 2.5. In other embodiments, it may be more preferable that the tensile strength ratio is from about 0.8 to about 2, or from about 0.8 to about 1.75, or from about 0.8 to about 1.5. To determine the tensile strength of the different zones 16, 26a, 26b, the material 10 was subjected to a tensile strength test method. The tensile strength ratio of the material 10 can then be calculated according to equation (1), as indicated in the tensile strength test method.
Хотя боковые зоны 26a, 26b помогают обеспечить увеличенную общую прочность на разрыв материала 10, было обнаружено, что боковые зоны 26a, 26b материала 10 не оказывают заметного влияния на свойство сужения материала 10. В контексте настоящего документа термин «сужение» используется для обозначения тенденции к уменьшению ширины материала, когда материал подвергается возрастающему продольному растяжению. Одним свойством материала, используемым в качестве меры сужения, является коэффициент Пуассона, которым обладает материал. Было обнаружено, что материалу 10, или точнее перфорированной зоне 16 материала 10, может понадобиться относительно низкий коэффициент Пуассона для получения возможности обработки в высокоскоростном процессе изготовления, таком как процесс изготовления впитывающих изделий.Although the side zones 26a, 26b help provide increased overall tensile strength for the material 10, it has been found that the side zones 26a, 26b of the material 10 do not have a significant effect on the necking property of the material 10. In the context of the present document, the term "necking" is used to denote a tendency for the width of a material to decrease when the material is subjected to increasing longitudinal stretch. One material property used as a measure of necking is the Poisson ratio that the material has. It has been found that the material 10, or more specifically the perforated zone 16 of the material 10, may need a relatively low Poisson ratio to be able to be processed in a high-speed manufacturing process, such as a process for making absorbent articles.
В качестве одного иллюстративного примера, где материал 10 используется в составе впитывающего изделия, если материал 10 слишком сильно сужается при растяжении, он может не покрывать желаемую ширину впитывающего изделия. Такое чрезвычайное сужение может привести к тому, что материал 10 перестанет покрывать клей внутри изделия. Этот открытый клей может нежелательным образом связывать другие элементы впитывающего изделия друг с другом или затруднить открывание таких изделий. Было обнаружено, что преимущественные коэффициенты Пуассона перфорированной зоны 16 материала 10, ограничивающие любое сужение материала 10, представляют собой соотношения, которые меньше, чем приблизительно 3 при относительной деформации в 1%, или меньше, чем приблизительно 2,5 при относительной деформации в 1%, или меньше, чем приблизительно 2 при относительной деформации в 1%, или меньше, чем приблизительно 1,5 при относительной деформации в 1%. Коэффициент Пуассона перфорированной зоны 16 можно определить согласно способу испытания для определения коэффициента Пуассона, который описан в разделе «Способы испытаний» в настоящем документе.As one illustrative example, where the material 10 is used in an absorbent article, if the material 10 is too narrow when stretched, it may not cover the desired width of the absorbent article. Such extreme narrowing may result in the material 10 no longer covering the adhesive inside the article. This exposed adhesive may undesirably bond other elements of the absorbent article to each other or make it difficult to open such articles. It has been found that the advantageous Poisson ratios of the perforated zone 16 of the material 10, limiting any narrowing of the material 10, are ratios that are less than about 3 at a relative strain of 1%, or less than about 2.5 at a relative strain of 1%, or less than about 2 at a relative strain of 1%, or less than about 1.5 at a relative strain of 1%. The Poisson's ratio of the perforated zone 16 can be determined according to the test method for determining the Poisson's ratio, which is described in the Test Methods section of this document.
Другой характерный признак боковых зон 26a, 26b заключается в том, что они могут иметь величины открытой площади в процентах, которые меньше таких величин открытой площади в процентах для перфорированной зоны 16. Как описано ранее, желательно, чтобы величина открытой площади в процентах перфорированной зоны 16 была достаточно высокой, чтобы обеспечивать желательные поглощающие свойства материала 10. Напротив, боковые зоны 26a, 26b не должны обладать свойствами, подобными свойствам перфорированной зоны 16, применительно к поглощению или к другим свойствам взаимодействия с текучими средами. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления боковые зоны 26a, 26b могут иметь величину открытой площади в процентах, которая меньше величины открытой площади в процентах перфорированной зоны 16. Может быть предпочтительнее, чтобы боковые зоны 26a, 26b имели величины открытой площади в процентах, которые меньше, чем приблизительно 10%, или меньше, чем приблизительно 8%, или меньше, чем приблизительно 6%.Another characteristic feature of the side zones 26a, 26b is that they can have open area percentage values that are less than such open area percentage values for the perforated zone 16. As described earlier, it is desirable that the open area percentage value of the perforated zone 16 is high enough to provide the desired absorption properties of the material 10. In contrast, the side zones 26a, 26b should not have properties similar to the properties of the perforated zone 16 with respect to absorption or other properties interacting with fluids. Accordingly, in some embodiments, the side zones 26a, 26b can have an open area percentage value that is less than the open area percentage value of the perforated zone 16. It may be preferable that the side zones 26a, 26b have open area percentage values that are less than about 10%, or less than about 8%, or less than about 6%.
Также в некоторых случаях боковые зоны 26a, 26b могут иметь минимальные величины открытой площади в процентах. Например, когда материал 10 представляет собой подвергнутый струйному скреплению материал, процесс формирования может использоваться для формирования микроперфораций 81 внутри боковых зон 26a, 26b. Процесс формирования в качестве дополнения или альтернативы может формировать области со значительно уменьшенной плотностью 39 волокон, при этом процесс перемещает волокна из первых областей формирующей поверхности (например, частей внешней поверхности 58 формирующей поверхности 50 между перфорациями 71, как изображено на фиг. 8A), используемых для формирования материала 10, ко вторым областям формирующей поверхности (например, к перфорациям 71, как изображено на фиг. 8A). Эти микроперфорации 81 и области со значительно уменьшенной плотностью 39 волокон могут способствовать достижению определенной величины открытой площади в процентах боковых зон 26a, 26b. Эти характерные признаки можно увидеть на фиг. 6E.Also, in some cases, the side zones 26a, 26b may have minimum open area percentage values. For example, when the material 10 is a jet-entangled material, the forming process may be used to form microperforations 81 within the side zones 26a, 26b. The forming process may additionally or alternatively form regions of significantly reduced fiber density 39, wherein the process moves fibers from first regions of the forming surface (e.g., portions of the outer surface 58 of the forming surface 50 between the perforations 71, as shown in Fig. 8A) used to form the material 10 to second regions of the forming surface (e.g., to the perforations 71, as shown in Fig. 8A). These microperforations 81 and regions of significantly reduced fiber density 39 may contribute to achieving a certain open area percentage value of the side zones 26a, 26b. These features can be seen in Fig. 6E.
Если материал 10 представляет собой подвергнутый струйному скреплению материал, было обнаружено, что величины открытой площади в процентах боковых зон 26a, 26b в общем могут быть больше, чем приблизительно 0,5%, или больше, чем приблизительно 0,6%, или больше, чем приблизительно 0,7% или больше, чем приблизительно 0,8%, или больше, чем приблизительно 0,9%, или больше, чем приблизительно 1,0%, или больше, чем приблизительно 1,25%, или больше, чем приблизительно 2,5%, как определено согласно способу испытаний на основе анализа образца материала. Было обнаружено, что величины открытой площади в процентах боковых зон 26a, 26b в подвергнутых струйному скреплению нетканых материалах согласно настоящему изобретению, таких как материал 10, обычно больше величин открытой площади в процентах традиционных нетканых материалов с подобными значениями базового веса, таких как материалы спанбонд, материалы мелтблаун и даже материалы спанлейс, которые не содержат отверстий и/или выступов или в которых отверстия и/или выступы не сформированы в виде единого целого при формировании таких материалов.If the material 10 is a jet-entangled material, it has been found that the open area percentage values of the side zones 26a, 26b in general can be greater than about 0.5%, or greater than about 0.6%, or greater than about 0.7%, or greater than about 0.8%, or greater than about 0.9%, or greater than about 1.0%, or greater than about 1.25%, or greater than about 2.5%, as determined according to a test method based on an analysis of a sample of the material. It has been found that the open area percentages of the side zones 26a, 26b in the jet-entangled nonwoven fabrics of the present invention, such as fabric 10, are generally greater than the open area percentages of conventional nonwoven fabrics of similar basis weights, such as spunbond fabrics, meltblown fabrics, and even spunlace fabrics that do not contain apertures and/or projections or in which the apertures and/or projections are not integrally formed during the formation of such fabrics.
Как описано выше, когда материал 10 представляет собой подвергнутый струйному скреплению материал, процесс формирования может формировать области с уменьшенной плотностью волокон в пределах боковых зон 26a, 26b. Следовательно, процесс формирования также может формировать области с увеличенной плотностью волокон в пределах боковых зон 26a, 26b, например, в областях, соответствующих перфорациям 71 в формирующей поверхности 50. По мере того, как волокна перемещаются к перфорациям 71 в формирующей поверхности 50, перфорации 71 по меньшей мере частично заполняются волокнами, тем самым формируя микростолбики 13, как изображено на фиг. 6B. Этот процесс формирования микростолбиков 13 может быть в общем подобен процессу формирования узлов 12 перфорированной зоны 16, хотя полученные в результате микростолбики 13 могут иметь высоту 17, которая значительно меньше высоты 15 узлов 12. Например, микростолбики 13 могут иметь значения высоты 17 от приблизительно 0,35 мм до приблизительно 1,0 мм, или от приблизительно 0,4 мм до приблизительно 0,9 мм, или от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 0,9 мм, или от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 0,8 мм.As described above, when the material 10 is a jet-entangled material, the forming process can form regions with a reduced fiber density within the side zones 26a, 26b. Accordingly, the forming process can also form regions with an increased fiber density within the side zones 26a, 26b, for example, in the regions corresponding to the perforations 71 in the forming surface 50. As the fibers move toward the perforations 71 in the forming surface 50, the perforations 71 are at least partially filled with fibers, thereby forming micropillars 13, as shown in Fig. 6B. This process of forming the micro-pillars 13 may be generally similar to the process of forming the nodes 12 of the perforated zone 16, although the resulting micro-pillars 13 may have a height 17 that is significantly less than the height 15 of the nodes 12. For example, the micro-pillars 13 may have height values 17 from about 0.35 mm to about 1.0 mm, or from about 0.4 mm to about 0.9 mm, or from about 0.5 mm to about 0.9 mm, or from about 0.5 mm to about 0.8 mm.
Хотя это не является обязательным, нетканый материал 10 может дополнительно содержать первую концевую зону 26c и вторую концевую зону 26d. Первая концевая зона 26c и вторая концевая зона 26d могут быть в общем параллельны друг другу и проходить в поперечном направлении 30. Первая концевая зона 26c и вторая концевая зона 26d могут быть выполнены таким образом, что первая концевая зона 26c расположена смежно с первым концом 16c перфорированной зоны 16 и вторая концевая зона 26d расположена смежно со вторым концом 16d перфорированной зоны 16. Любая из таких концевых зон 26c, 26d может быть каким-либо образом подобна боковым зонам 26a, 26b как описано выше.Although it is not necessary, the nonwoven material 10 may further comprise a first end region 26c and a second end region 26d. The first end region 26c and the second end region 26d may be generally parallel to each other and extend in the transverse direction 30. The first end region 26c and the second end region 26d may be designed such that the first end region 26c is located adjacent to the first end 16c of the perforated region 16 and the second end region 26d is located adjacent to the second end 16d of the perforated region 16. Any of such end regions 26c, 26d may be similar in some way to the side regions 26a, 26b as described above.
Отверстия 24 перфорированной зоны 16 могут иметь разнообразные формы и ориентации. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1-4, каждое отверстие 24 имеет в общем треугольную форму. Как лучше всего показано на фиг. 1 и 4, треугольная форма разнообразных отверстий 24 может иметь разнообразные ориентации. Как будет подробнее описано ниже, отверстия 24 могут иметь другие разнообразные формы и ориентации, которые могут быть обусловлены процессом и оборудованием, применяемым для изготовления нетканого материала 10.The apertures 24 of the perforated zone 16 may have a variety of shapes and orientations. In the embodiment shown in Figs. 1-4, each aperture 24 has a generally triangular shape. As best shown in Figs. 1 and 4, the triangular shape of the various apertures 24 may have a variety of orientations. As will be described in more detail below, the apertures 24 may have other various shapes and orientations, which may be due to the process and equipment used to produce the nonwoven material 10.
В некоторых определенных вариантах осуществления отверстия 24 могут иметь в общем овальную форму. Например, как показано на фиг. 6A, 6C и 6D, отверстия 24 являются продолговатыми и имеют в общем закругленные стороны. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения отверстия 24 могут иметь больший размер 41 и меньший размер 43, как изображено на фиг. 6D. Больший размер 41 может представлять собой наибольшее расстояние между двумя точками на материале 110, окружающем отдельное отверстие 24, в то время как меньший размер 43 может представлять собой наименьшее расстояние между двумя точками на материале 110, окружающем отдельное отверстие 24, и которое проходит через центр отверстия 24. Центр может представлять собой геометрический центр. В некоторых вариантах осуществления согласно настоящему изобретению может быть преимущественным, чтобы больший размер 41 был ориентирован таким образом, чтобы проходить по существу в продольном направлении 28. В контексте настоящего документа больший размер 41 ориентирован таким образом, чтобы проходить по существу в продольном направлении 28, когда больший размер 41 образует угол 45 относительно продольного направления 28, составляющий менее сорока пяти градусов. В некоторых конкретных вариантах осуществления больший размер 41 большинства отверстий 24 может проходить по существу в продольном направлении 28. В других вариантах осуществления больший размер 41 всех отверстий 24 может проходить по существу в продольном направлении 28.In some specific embodiments, the openings 24 may have a generally oval shape. For example, as shown in Fig. 6A, 6C and 6D, the openings 24 are oblong and have generally rounded sides. In at least some embodiments of the present invention, the openings 24 may have a larger dimension 41 and a smaller dimension 43, as shown in Fig. 6D. The larger dimension 41 may be the largest distance between two points on the material 110 surrounding the individual opening 24, while the smaller dimension 43 may be the smallest distance between two points on the material 110 surrounding the individual opening 24 and which passes through the center of the opening 24. The center may be the geometric center. In some embodiments according to the present invention, it may be advantageous for the major dimension 41 to be oriented so as to extend substantially in the longitudinal direction 28. In the context of the present document, the major dimension 41 is oriented so as to extend substantially in the longitudinal direction 28 when the major dimension 41 forms an angle 45 with respect to the longitudinal direction 28 that is less than forty-five degrees. In some specific embodiments, the major dimension 41 of the majority of the openings 24 may extend substantially in the longitudinal direction 28. In other embodiments, the major dimension 41 of all the openings 24 may extend substantially in the longitudinal direction 28.
Такие варианты осуществления, где больший размер 41 отверстий 24 материала 110 и других материалов согласно настоящему изобретению проходит по существу в продольном направлении 28, могут показывать лучшие результаты применительно к поглощению, чем другие варианты осуществления, при использовании во впитывающем изделии. По мере воздействия жидкого и/или полужидкого вещества на материалы, такие как материал 10, жидкое и/или полужидкое вещество будет склонно к сравнительно большему распространению в продольном направлении 28, чем в поперечном направлении 30. Соответственно, когда больший размер 41 отверстий 24 проходит по существу в продольном направлении 28, существует больше возможностей для переноса жидкого и/или полужидкого вещества сквозь отверстия 24 и в любые системы управления и удержания жидкостей, присутствующие во впитывающем изделии (например материалы, поглощающие выброс жидкости, и/или впитывающие элементы). Некоторые дополнительные преимущества могут заключаться в том, что волокна, окружающие отверстия 24, могут быть чуть больше ориентированы в продольном направлении 28, что может улучшить прочность на разрыв материала 10 - важный фактор для возможности обработки таких материалов в высокоскоростном процессе преобразования.Such embodiments, where the larger dimension 41 of the apertures 24 of the material 110 and other materials according to the present invention extends substantially in the longitudinal direction 28, can show better results in terms of absorption than other embodiments when used in an absorbent article. As a liquid and/or semi-liquid substance is exposed to materials, such as the material 10, the liquid and/or semi-liquid substance will tend to spread comparatively more in the longitudinal direction 28 than in the transverse direction 30. Accordingly, when the larger dimension 41 of the apertures 24 extends substantially in the longitudinal direction 28, there is more opportunity for the liquid and/or semi-liquid substance to be transferred through the apertures 24 and into any liquid management and containment systems present in the absorbent article (e.g., liquid surge absorbing materials and/or absorbent elements). Some additional advantages may be that the fibers surrounding the openings 24 may be slightly more oriented in the longitudinal direction 28, which may improve the tensile strength of the material 10 - an important factor for the ability to process such materials in a high-speed converting process.
Согласно более конкретным вариантам осуществления настоящего изобретения больший размер 41 отверстий 24 может образовывать угол 45 относительно продольного направления 28, составляющий меньше приблизительно тридцати пяти градусов, или меньше приблизительно двадцати пять градусов, или меньше приблизительно пятнадцати градусов. Разумеется, больший размер 41 не всех отверстий 24 может быть ориентирован под точно таким же углом 45 относительно продольного направления 28. Например, даже в вариантах осуществления, где больший размер 41 большинства или большей части отверстий 24 проходит по существу в продольном направлении 28, конкретные углы 45, образованные большим размером 41 отдельных отверстий 24, могут находиться в диапазоне от приблизительно нуля градусов до приблизительно сорока пяти градусов.According to more specific embodiments of the present invention, the major dimension 41 of the apertures 24 may form an angle 45 relative to the longitudinal direction 28 that is less than about thirty-five degrees, or less than about twenty-five degrees, or less than about fifteen degrees. Of course, the major dimension 41 of not all of the apertures 24 may be oriented at exactly the same angle 45 relative to the longitudinal direction 28. For example, even in embodiments where the major dimension 41 of most or the greater part of the apertures 24 extends substantially in the longitudinal direction 28, the specific angles 45 formed by the major dimension 41 of individual apertures 24 may be in the range from about zero degrees to about forty-five degrees.
В других вариантах осуществления больший размер 41 других отверстий 24 может проходить по существу в продольном направлении 28, но эти отверстия ориентированы в противоположных поперечных направлениях. Например, как видно на фиг. 6A, 6C, и 6D, больший размер 41 различных изображенных отверстий 24 ориентирован таким образом, что он проходит по существу в продольном направлении 28, но к первому поперечному направлению. Как видно, другие отверстия 24, больший размер 41 которых проходит по существу в продольном направлении 28, ориентированы таким образом, что их большие размеры 41 проходят ко второму поперечному направлению, противоположному первому поперечному направлению.In other embodiments, the larger dimension 41 of the other openings 24 may extend substantially in the longitudinal direction 28, but these openings are oriented in opposite transverse directions. For example, as seen in Fig. 6A, 6C, and 6D, the larger dimension 41 of the various illustrated openings 24 is oriented in such a way that it extends substantially in the longitudinal direction 28, but toward the first transverse direction. As seen, the other openings 24, the larger dimension 41 of which extends substantially in the longitudinal direction 28, are oriented in such a way that their larger dimensions 41 extend toward the second transverse direction opposite to the first transverse direction.
Другой характерный признак материала 110 и других материалов, предусмотренных настоящим изобретением, заключается в том, что отношения сторон отверстий 24 могут быть ограничены определенным диапазоном. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения среднее отношение сторон отверстий материалов согласно настоящему изобретению может составлять от приблизительно 1,3 до приблизительно 3,25, или от приблизительно 1,4 до приблизительно 3,0, или от приблизительно 1,3 до приблизительно 2,5, или от приблизительно 1,3 до приблизительно 2,0. Эти диапазоны отношения сторон отверстий 24 могут способствовать поглощению взаимодействующих биологических жидкостей, в частности совместно с вышеописанными ориентациями отверстий 24, улучшая общие свойства, связанные с обращением с текучими средами, таких материалов.Another characteristic feature of the material 110 and other materials provided by the present invention is that the aspect ratios of the openings 24 can be limited to a certain range. At least in some embodiments of the present invention, the average aspect ratio of the openings of the materials according to the present invention can be from about 1.3 to about 3.25, or from about 1.4 to about 3.0, or from about 1.3 to about 2.5, or from about 1.3 to about 2.0. These ranges of aspect ratio of the openings 24 can promote the absorption of interacting biological fluids, in particular together with the above-described orientations of the openings 24, improving the overall properties associated with handling fluids of such materials.
На фиг. 6C показано увеличенное изображение области материала 110, содержащей задний край 27, более подробно показывающее выравнивание и ориентацию узлов 12, соединительных перемычек 14 и отверстий 24 материала 110. Было обнаружено, что определенные выравнивания и ориентации элементов 12, 14 и 24 способны обеспечить желаемые свойства материалов согласно настоящему изобретению. Например, определенные выравнивания и ориентации могут способствовать обеспечению желаемых свойств, связанных с прочностью на разрыв, и/или желаемых свойств, связанных с сужением, для обрабатываемости материалов, в то же время предоставляя материал с большой открытой поверхностью и таким образом достигая преимущественных свойств, связанных с обращением с текучими средами. Хотя такие выравнивания и ориентации описаны применительно к конкретной компоновке материала 110, следует понимать, что другие материалы, предусмотренные настоящим изобретением, могут достигать таких описанных выравниваний и ориентаций при использовании других компоновок и материалов.Fig. 6C is an enlarged view of a region of material 110 comprising trailing edge 27 showing in greater detail the alignment and orientation of nodes 12, connecting webs 14 and openings 24 of material 110. It has been discovered that certain alignments and orientations of elements 12, 14 and 24 are capable of providing the desired properties of materials according to the present invention. For example, certain alignments and orientations can help provide the desired properties related to tensile strength and/or the desired properties related to necking for the processability of materials, while providing a material with a large open surface area and thus achieving advantageous properties related to handling fluids. Although such alignments and orientations are described in connection with a particular arrangement of material 110, it should be understood that other materials provided by the present invention can achieve such described alignments and orientations using other arrangements and materials.
Компоновка узлов 12, соединительных перемычек 14 и отверстий 24 материала 110 образует последовательность узлов 12, смежных в продольном направлении, и узлов 12, смежных в поперечном направлении. Узлы 12 расположены смежно в продольном направлении, например узлы 12a и 12b, если линия 85, проведенная между центрами C1 и C2, не проходит через какие-либо отверстия 24 или другие узлы 12 и образует угол относительно продольного направления 28, составляющий менее сорока пяти градусов. Подобным образом, узлы 12 расположены смежно в поперечном направлении, например узлы 12c и 12d (или узлы 12d и 12e), если линия, проведенная между центрами узлов 12c, 12d, не проходит через какие-либо отверстия 24 или любые другие узлы 12 и образует угол относительно поперечного направления 30, составляющий менее сорока пяти градусов.The arrangement of the nodes 12, the connecting bridges 14 and the openings 24 of the material 110 forms a sequence of nodes 12 adjacent in the longitudinal direction and nodes 12 adjacent in the transverse direction. The nodes 12 are located adjacent in the longitudinal direction, for example nodes 12a and 12b, if the line 85 drawn between the centers C1 and C2 does not pass through any openings 24 or other nodes 12 and forms an angle with respect to the longitudinal direction 28, which is less than forty-five degrees. Similarly, the nodes 12 are located adjacent in the transverse direction, for example nodes 12c and 12d (or nodes 12d and 12e), if the line drawn between the centers of the nodes 12c, 12d does not pass through any openings 24 or any other nodes 12 and forms an angle with respect to the transverse direction 30, which is less than forty-five degrees.
В некоторых вариантах осуществления может быть преимущественным, если материал 110 содержит одну или более дорожек 21 узлов 12, смежных в продольном направлении, которые проходят по существу в продольном направлении 28. Такие дорожки 21, проходящие по существу в продольном направлении 28, могут способствовать повышению прочности на разрыв материала 110, таким образом улучшая способность материала 110 выдерживать усилия, присутствующие в высокоскоростном процессе изготовления. Дорожки 21, проходящие по существу в продольном направлении 28, также могут способствовать обеспечению преимущественных свойств, связанных с сужением, материала 110.In some embodiments, it may be advantageous if the material 110 comprises one or more tracks 21 of nodes 12, adjacent in the longitudinal direction, which extend substantially in the longitudinal direction 28. Such tracks 21, extending substantially in the longitudinal direction 28, may help to increase the tensile strength of the material 110, thus improving the ability of the material 110 to withstand the forces present in a high-speed manufacturing process. Tracks 21, extending substantially in the longitudinal direction 28, may also help to provide advantageous properties associated with necking, the material 110.
Дорожка 21 состоит из последовательности соединенных узлов 12, смежных в продольном направлении. Считается, что дорожка 21 проходит по существу в продольном направлении 28, если линии, проведенные между центрами узлов 12, смежных в продольном направлении, в пределах дорожки 21, такие как линия 85, проведенная между центрами C1, C2 узлов 12a, 12b, образуют углы относительно продольного размера 28, составляющие меньше приблизительно двадцати градусов, предпочтительнее меньше приблизительно пятнадцати градусов, еще предпочтительнее меньше приблизительно десяти градусов, и также еще предпочтительнее меньше приблизительно пяти градусов. На фиг. 6C не изображен ни один угол, поскольку угол, образованный линией 85 относительно продольного направления 28, равен нулю.The track 21 consists of a series of connected nodes 12 adjacent in the longitudinal direction. It is considered that the track 21 extends substantially in the longitudinal direction 28 if the lines drawn between the centers of the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction within the track 21, such as the line 85 drawn between the centers C1, C2 of the nodes 12a, 12b, form angles relative to the longitudinal dimension 28 that are less than approximately twenty degrees, more preferably less than approximately fifteen degrees, even more preferably less than approximately ten degrees, and also even more preferably less than approximately five degrees. In Fig. 6C, no angle is shown, since the angle formed by the line 85 relative to the longitudinal direction 28 is zero.
Когда каждая из линий, проведенных между центрами двух или более узлов 12 и центром соединенного опорного узла 12, смежного в продольном направлении, образует угол относительно продольного направления 28, составляющий меньше приблизительно двадцати градусов, соединенный узел 12, смежный в продольном направлении, который, как считается, находится в той же дорожке 21, что и опорный узел 12, представляет собой соединенный узел 12, смежный в продольном направлении, для которого линия, проведенная между его центром и центром опорного узла 12, образует меньший угол. Когда линии, проведенные между центрами соединенных узлов 12, смежных в продольном направлении, и центром опорного узла 12, образуют равные углы относительно продольного направления 28, дорожка 21 заканчивается и ни один из соединенных узлов 12, смежных в продольном направлении, не считается частью этой конкретной дорожки 21 с опорным узлом 12.When each of the lines drawn between the centers of two or more nodes 12 and the center of the connected support node 12, adjacent in the longitudinal direction, forms an angle with respect to the longitudinal direction 28, which is less than approximately twenty degrees, the connected node 12, adjacent in the longitudinal direction, which is considered to be in the same track 21 as the support node 12, is a connected node 12, adjacent in the longitudinal direction, for which the line drawn between its center and the center of the support node 12 forms a smaller angle. When the lines drawn between the centers of the connected nodes 12, adjacent in the longitudinal direction, and the center of the support node 12 form equal angles with respect to the longitudinal direction 28, the track 21 ends and none of the connected nodes 12, adjacent in the longitudinal direction, is considered to be part of this particular track 21 with the support node 12.
В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительно, чтобы материал 110 имел по меньшей мере три дорожки 21, проходящие по существу в продольном направлении 28, или по меньшей мере четыре дорожки 21, проходящие по существу в продольном направлении 28, или по меньшей мере пять дорожек 21, проходящих по существу в продольном направлении 28, или по меньшей мере шесть дорожек 21, проходящих по существу в продольном направлении 28.In some embodiments, it may be preferable for the material 110 to have at least three tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28, or at least four tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28, or at least five tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28, or at least six tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28.
В других вариантах осуществления может быть предпочтительно, чтобы материал 110 имел минимальное количество дорожек 21, проходящих по существу в продольном направлении 28, в зависимости от ширины 33 перфорированной зоны 16 материала 110. Для помощи в определении наличия у материала, такого как материал 110, минимального желаемого количества дорожек 21, проходящих по существу в продольном направлении 28, было разработано безразмерное отношение количества дорожек. Значение этого отношения количества дорожек равно ширине 33 перфорированной зоны 16 материала 110, выраженной в миллиметрах, разделенной на количество дорожек 21 материала 110, проходящих по существу в продольном направлении 28. Было обнаружено, что материалы 110, обладающие значением отношения количества дорожек, составляющим меньше приблизительно 15, могут иметь достаточную прочность на разрыв, чтобы подходить для использования в высокоскоростных процессах изготовления. В более предпочтительных вариантах осуществления отношение количества дорожек может быть менее приблизительно 12, или менее приблизительно 10, или менее приблизительно 8. Хотя мы не стремимся охватить все предполагаемые подходящие варианты осуществления, отношение количества дорожек в общем может быть больше приблизительно 3, или больше приблизительно 4, или больше приблизительно 5.In other embodiments, it may be preferable for the material 110 to have a minimum number of tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28, depending on the width 33 of the perforated zone 16 of the material 110. To help determine whether a material, such as the material 110, has a minimum desired number of tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28, a dimensionless track ratio was developed. The value of this track ratio is equal to the width 33 of the perforated zone 16 of the material 110, expressed in millimeters, divided by the number of tracks 21 of the material 110 extending substantially in the longitudinal direction 28. It has been found that materials 110 having a track ratio value of less than about 15 can have sufficient tensile strength to be suitable for use in high-speed manufacturing processes. In more preferred embodiments, the track ratio may be less than about 12, or less than about 10, or less than about 8. Although we do not seek to cover all contemplated suitable embodiments, the track ratio in general may be greater than about 3, or greater than about 4, or greater than about 5.
Дорожки 21, проходящие по существу в продольном направлении 28, имеют длину 23. Длина 23 является продольной длиной, измеренной между центрами узлов 12 дорожки 21, проходящей по существу в продольном направлении 28, которые находятся ближе всего к заднему краю 27 и переднему краю 25 материала 10 в пределах дорожки 21. В общем, может быть преимущественным, чтобы дорожка 21, проходящая по существу в продольном направлении 28, проходила на длину 23, составляющую более приблизительно 25% от общей длины L материала 110, или более приблизительно 50%, или более приблизительно 75%, или более приблизительно 80%, или более приблизительно 90% от общей длины L материала 110. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления дорожка 21, проходящая по существу в продольном направлении 28, может проходить по всей длине L материала 110. Хотя следует понимать, что не все дорожки 21, проходящие по существу в продольном направлении 28, должны проходить на такие значения длины 23. Вместо этого большинство дорожек 21, проходящих по существу в продольном направлении 28, могут проходить на значения длины 23, превышающие вышеупомянутые значения.The tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28 have a length 23. The length 23 is a longitudinal length measured between the centers of the nodes 12 of the track 21 extending substantially in the longitudinal direction 28 that are closest to the rear edge 27 and the front edge 25 of the material 10 within the track 21. In general, it may be advantageous for the track 21 extending substantially in the longitudinal direction 28 to extend over a length 23 that is greater than about 25% of the total length L of the material 110, or greater than about 50%, or greater than about 75%, or greater than about 80%, or greater than about 90% of the total length L of the material 110. In at least some embodiments, the track 21 extending substantially in the longitudinal direction 28 may extend over the entire length L of the material 110. Although it should be understood that not all of the tracks 21 extending substantially in the longitudinal direction 28, must extend over such length values 23. Instead, the majority of tracks 21, extending substantially in the longitudinal direction 28, may extend over length values 23 exceeding the above-mentioned values.
В общем, выравнивание узлов 12 вышеупомянутыми образами может использоваться для того, чтобы в общем выравнивать соединительные перемычки 14 в продольном направлении 28. Например, линии 85, проведенные между центрами узлов 12, смежных в продольном направлении, могут приблизительно соответствовать местоположениям и направлениям соединительных перемычек 14, соединяющих такие узлы 12, смежные в продольном направлении. Благодаря наличию таких дорожек 21, проходящих по существу в продольном направлении 28, по меньшей мере некоторые из соединительных перемычек 14 материала 110 могут быть выровнены по существу в продольном направлении. Эти выровненные по существу в продольном направлении соединительные перемычки 14 могут предоставлять материалу 110 преимущественные свойства, связанные с прочностью на разрыв и/или сужением, как описано выше.In general, the alignment of the nodes 12 in the above-mentioned ways can be used to generally align the connecting webs 14 in the longitudinal direction 28. For example, the lines 85 drawn between the centers of the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction can approximately correspond to the locations and directions of the connecting webs 14 connecting such nodes 12 adjacent in the longitudinal direction. Due to the presence of such tracks 21, extending substantially in the longitudinal direction 28, at least some of the connecting webs 14 of the material 110 can be aligned substantially in the longitudinal direction. These connecting webs 14 aligned substantially in the longitudinal direction can provide the material 110 with advantageous properties related to tensile strength and/or narrowing, as described above.
Материал 110 может дополнительно содержать одну или более дорожек 37 отверстий 24, проходящих по существу в продольном направлении 28. Подобно дорожкам 21 узлов 12, дорожка 37 отверстий 24 состоит из последовательности отверстий 24, смежных в продольном направлении. Отверстия 24 расположены смежно в продольном направлении, если линия, проведенная между центрами смежных отверстий 24, проходит вдоль единственной соединительной перемычки 13 и образует угол относительно продольного направления 28, составляющий менее приблизительно сорока пяти градусов. Центры отверстий 24 могут быть геометрическими центрами отверстий 24.The material 110 may further comprise one or more tracks 37 of holes 24 extending substantially in the longitudinal direction 28. Like the tracks 21 of the nodes 12, the track 37 of holes 24 consists of a sequence of holes 24 adjacent in the longitudinal direction. The holes 24 are located adjacent in the longitudinal direction if the line drawn between the centers of adjacent holes 24 passes along the single connecting bridge 13 and forms an angle relative to the longitudinal direction 28, which is less than approximately forty-five degrees. The centers of the holes 24 may be the geometric centers of the holes 24.
Считается, что дорожка 37 проходит по существу в продольном направлении 28, если линии, проведенные между центрами отверстий 24, смежных в продольном направлении, в пределах дорожки 37, такие как линия 77, проведенная между центрами отверстий 24a, 24b, образуют углы относительно продольного размера 28, составляющие меньше приблизительно двадцати градусов, предпочтительнее меньше приблизительно пятнадцати градусов, еще предпочтительнее меньше приблизительно десяти градусов, и также еще предпочтительнее меньше приблизительно пяти градусов. На фиг. 6C не изображен ни один угол, поскольку угол, образованный линией 77 относительно продольного направления 28, равен нулю градусов.The track 37 is considered to extend substantially in the longitudinal direction 28 if the lines drawn between the centers of the holes 24 adjacent in the longitudinal direction within the track 37, such as the line 77 drawn between the centers of the holes 24a, 24b, form angles relative to the longitudinal dimension 28 that are less than approximately twenty degrees, more preferably less than approximately fifteen degrees, even more preferably less than approximately ten degrees, and also even more preferably less than approximately five degrees. In Fig. 6C, no angle is shown, since the angle formed by the line 77 relative to the longitudinal direction 28 is zero degrees.
Когда каждая из линий, проведенных между центрами двух или более отверстий 24 и центром опорного отверстия 24, смежного в продольном направлении, образует угол относительно продольного направления 28, составляющий меньше приблизительно двадцати градусов, отверстие 24, смежное в продольном направлении, которое, как считается, находится в той же дорожке 37, что и опорное отверстие 24, представляет собой отверстие 24, смежное в продольном направлении, для которого линия, проведенная между его центром и центром опорного отверстия 24, образует меньший угол. Когда линии, проведенные между центрами отверстий 24, смежных в продольном направлении, и центром опорного отверстия 24, образуют равные углы относительно продольного направления 28, дорожка 37 заканчивается и ни одно из отверстий 24, смежных в продольном направлении, не считается частью этой конкретной дорожки 37 с опорным отверстием 24.When each of the lines drawn between the centers of two or more openings 24 and the center of the support opening 24 adjacent in the longitudinal direction forms an angle with respect to the longitudinal direction 28, which is less than approximately twenty degrees, the opening 24 adjacent in the longitudinal direction, which is considered to be in the same track 37 as the support opening 24, is the opening 24 adjacent in the longitudinal direction for which the line drawn between its center and the center of the support opening 24 forms a smaller angle. When the lines drawn between the centers of the openings 24 adjacent in the longitudinal direction and the center of the support opening 24 form equal angles with respect to the longitudinal direction 28, the track 37 ends and none of the openings 24 adjacent in the longitudinal direction is considered to be part of this particular track 37 with the support opening 24.
Как видно на фиг. 6C, дорожки 37 отверстий 24, смежных в продольном направлении, смещены в поперечном направлении относительно дорожек 21 узлов 12, проходящих по существу в продольном направлении 28. То есть, по меньшей мере применительно к дорожкам 21 узлов 12, проходящим по существу в продольном направлении 28, и дорожкам 37 отверстий 24, отсутствуют отверстия 24, расположенные в продольном направлении между узлами 12, смежными в продольном направлении, и эта конфигурация предоставляет множество соединительных перемычек 14, которые могут проходить по существу в продольном направлении 28 и обеспечивать преимущественные свойства нетканого материала 110, связанные с прочностью на разрыв и уменьшенным сужением, которые были указаны выше.As can be seen in Fig. 6C, the tracks 37 of the apertures 24 adjacent in the longitudinal direction are offset in the transverse direction relative to the tracks 21 of the nodes 12 extending substantially in the longitudinal direction 28. That is, at least with respect to the tracks 21 of the nodes 12 extending substantially in the longitudinal direction 28 and the tracks 37 of the apertures 24, there are no apertures 24 located in the longitudinal direction between the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction, and this configuration provides a plurality of connecting bridges 14 that can extend substantially in the longitudinal direction 28 and provide the advantageous properties of the nonwoven material 110 associated with tensile strength and reduced necking, which were indicated above.
Это также может быть преимущественным для материала 110, где узлы 12, смежные в поперечном направлении, сохраняют некоторую степень смещения в продольном направлении. Например, может быть преимущественным, если линии, проведенные между центрами узлов 12, смежных в поперечном направлении, таких как узлы 12c и 12d или узлы 12d и 12e, будут образовывать углы 19 относительно поперечного направления 30, составляющие более приблизительно нуля градусов. Может быть более предпочтительно, если угол 19 будет составлять более приблизительно десяти градусов, или предпочтительнее более приблизительно пятнадцати градусов, или предпочтительнее более приблизительно двадцати градусов. В этих вариантах осуществления угол 19 может составлять менее приблизительно двадцати пяти градусов, или менее приблизительно двадцати градусов, или менее приблизительно пятнадцати градусов. Разумеется, нет необходимости в том, чтобы все узлы 12, смежные в поперечном направлении, в материале 110 имели такой характерный признак, заключающийся в том, что линия, проведенная между центрами узлов 12, смежных в поперечном направлении, образует угол 19 в пределах описанных диапазонов. В некоторых вариантах осуществления только большинство узлов 12, смежных в поперечном направлении, может иметь такой характерный признак, заключающийся в том, что линия, проведенная между центрами узлов 12, смежных в поперечном направлении, образует угол 19 в пределах описанных диапазонов.It may also be advantageous for the material 110, where the nodes 12 adjacent in the transverse direction retain some degree of displacement in the longitudinal direction. For example, it may be advantageous if the lines drawn between the centers of the nodes 12 adjacent in the transverse direction, such as the nodes 12c and 12d or the nodes 12d and 12e, will form angles 19 with respect to the transverse direction 30, which are greater than approximately zero degrees. It may be more preferable if the angle 19 is greater than approximately ten degrees, or more preferably greater than approximately fifteen degrees, or more preferably greater than approximately twenty degrees. In these embodiments, the angle 19 may be less than approximately twenty-five degrees, or less than approximately twenty degrees, or less than approximately fifteen degrees. Of course, it is not necessary that all the nodes 12 adjacent in the transverse direction in the material 110 have such a characteristic feature that a line drawn between the centers of the nodes 12 adjacent in the transverse direction forms an angle of 19 within the described ranges. In some embodiments, only a majority of the nodes 12 adjacent in the transverse direction may have such a characteristic feature that a line drawn between the centers of the nodes 12 adjacent in the transverse direction forms an angle of 19 within the described ranges.
Если материал 110 представляет собой подвергнутый струйному скреплению материал, одним уникальным свойством материала 110 является разница ориентации волокон внутри соединительных перемычек 14, соединяющих узлы 12, смежные в продольном направлении, и соединительных перемычек 14, соединяющих узлы 12, смежные в поперечном направлении. Было обнаружено, что анизотропия, одна мера выравнивания волокон внутри одной соединительной перемычки 14, соединительных перемычек 14, соединяющих узлы 12, смежные в продольном направлении, в общем составляет более приблизительно 1,3, или более приблизительно 1,4, или более приблизительно 1,5, согласно способу испытания для определения анизотропии перемычек. Напротив, анизотропия соединительных перемычек 14, соединяющих узлы 12, смежные в поперечном направлении, в общем составляет менее приблизительно 1,1, или менее приблизительно 1,08, или менее приблизительно 1,05, согласно способу испытания для определения анизотропии перемычек. Эти результаты указывают на то, что волокна внутри соединительных перемычек 14, соединяющих узлы 12, смежные в продольном направлении, в целом более выровнены в одном направлении, чем волокна внутри соединительных перемычек 14, соединяющих узлы 12, смежные в поперечном направлении. Этот характерный признак может дополнительно способствовать приданию материалу 110 прочности на разрыв в продольном направлении 28.If the material 110 is a fluid-entangled material, one unique property of the material 110 is a difference in the orientation of the fibers within the connecting webs 14 connecting the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction and the connecting webs 14 connecting the nodes 12 adjacent in the transverse direction. It was found that the anisotropy, one measure of the alignment of the fibers within one connecting web 14, of the connecting webs 14 connecting the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction, is generally greater than about 1.3, or greater than about 1.4, or greater than about 1.5, according to the test method for determining the anisotropy of the webs. In contrast, the anisotropy of the connecting webs 14 connecting the nodes 12 adjacent in the transverse direction is generally less than about 1.1, or less than about 1.08, or less than about 1.05, according to the test method for determining the anisotropy of the webs. These results indicate that the fibers within the connecting webs 14 connecting the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction are generally more aligned in one direction than the fibers within the connecting webs 14 connecting the nodes 12 adjacent in the transverse direction. This characteristic feature can further contribute to imparting tensile strength to the material 110 in the longitudinal direction 28.
Нетканый материал 10 может состоять из различных волокон. В одном варианте осуществления нетканый материал 10 может содержать синтетические волокна и связующие волокна. В предпочтительных вариантах осуществления, включающих синтетические волокна и связующие волокна, связующие волокна могут составлять по меньшей мере приблизительно 5% от множества волокон по общему весу нетканого материала 10 и предпочтительнее по меньшей мере приблизительно 10% от множества волокон по общему весу нетканого материала 10. Один пример синтетических волокон, которые могут использоваться, включает волокна из сложных полиэфиров, полипропиленовое волокно и/или двухкомпонентные волокна из полипропилена и полиэтилена, однако следует понимать, что могут быть использованы другие волокна без отступления от объема настоящего изобретения. Иллюстративными связующими волокнами, которые могут быть использованы, являются связующие волокна ESC233, поставляемые компанией FiberVisions, которые имеют линейную плотность, равную 3 денье, длину отрезков, равную 40 мм, и 18 витков на дюйм, и связующие волокна ESC215, поставляемые компанией FiberVisions, которые имеют линейную плотность, равную 1,5 денье, длину отрезков, равную 40 мм и 18 витков на дюйм. Однако предусмотрена возможность использования других типов связующих волокон.The nonwoven material 10 may be comprised of various fibers. In one embodiment, the nonwoven material 10 may comprise synthetic fibers and binder fibers. In preferred embodiments comprising synthetic fibers and binder fibers, the binder fibers may comprise at least about 5% of the plurality of fibers by total weight of the nonwoven material 10, and more preferably at least about 10% of the plurality of fibers by total weight of the nonwoven material 10. One example of synthetic fibers that may be used includes polyester fibers, polypropylene fiber, and/or bicomponent fibers of polypropylene and polyethylene, however, it should be understood that other fibers may be used without departing from the scope of the present invention. Illustrative binder fibers that may be used are FiberVisions ESC233 binder fibers, which have a linear density of 3 denier, a cut length of 40 mm, and 18 twists per inch, and FiberVisions ESC215 binder fibers, which have a linear density of 1.5 denier, a cut length of 40 mm, and 18 twists per inch. However, other types of binder fibers may be used.
В некоторых вариантах осуществления нетканый материал 10 в качестве дополнения или альтернативы может содержать натуральные волокна. Волокна нетканого материала 10 могут быть размещены случайным образом и могут являться волокнами штапельной длины, такими как используются, например, в кардочесанных полотнах, уложенных воздухом полотнах, полотнах, полученных по технологии коформ, и т.д., и они могут иметь длину волокон, составляющую менее 100 мм, и чаще находящуюся в диапазоне 10-60 мм. В качестве дополнения или альтернативы волокна нетканого материала могут включать более непрерывные волокна, такие как волокна, используемые, например, в полотнах мелтблаун или спанбонд, и могут иметь длину волокон, превышающую 100 мм.In some embodiments, the nonwoven material 10 may additionally or alternatively comprise natural fibers. The fibers of the nonwoven material 10 may be randomly arranged and may be staple length fibers such as those used, for example, in carded webs, air-laid webs, webs obtained by coform technology, etc., and they may have a fiber length of less than 100 mm, and more often in the range of 10-60 mm. As a supplement or alternative, the fibers of the nonwoven material may include more continuous fibers, such as fibers used, for example, in meltblown or spunbond webs, and may have a fiber length exceeding 100 mm.
В некоторых вариантах осуществления нетканый материал 10 может быть выполнен в виде однослойного материала. В других вариантах осуществления нетканый материал 10 может быть выполнен в виде слоистого материала, при этом слоистый материал содержит исходный материал, к которому может быть присоединен нетканый материал 10. Иллюстративный исходный материал, который будет подробнее описан ниже в сочетании с фиг. 7, может представлять собой материал спанбонд.In some embodiments, the nonwoven material 10 may be made in the form of a single layer material. In other embodiments, the nonwoven material 10 may be made in the form of a laminate, wherein the laminate comprises a parent material to which the nonwoven material 10 may be attached. An exemplary parent material, which will be described in more detail below in conjunction with Fig. 7, may be a spunbond material.
На фиг. 6F и 6G показаны альтернативные варианты осуществления нетканого материала 210 и 310 соответственно. Альтернативные варианты осуществления демонстрируют, что нетканый материал 10, 110, 210, 310 может содержать узлы 12, соединительные перемычки 14 и отверстия 24 в разнообразных конфигурациях. Каждый из нетканых материалов 110, 210, 310 по фиг. 6A-6G соответственно содержит перфорированную зону 16 и боковые зоны 26a, 26b, 26c, 26d. В описании нетканых материалов 110, 210, 310 по фиг. 6A-6G соответственно следует отметить, что в целях ясности обозначены не все узлы 12, соединительные перемычки 14 и отверстия 24.In Fig. 6F and 6G, alternative embodiments of the nonwoven material 210 and 310 are shown, respectively. The alternative embodiments demonstrate that the nonwoven material 10, 110, 210, 310 can comprise nodes 12, connecting webs 14 and openings 24 in various configurations. Each of the nonwoven materials 110, 210, 310 of Fig. 6A-6G, respectively, comprises a perforated zone 16 and side zones 26a, 26b, 26c, 26d. In the description of the nonwoven materials 110, 210, 310 of Fig. 6A-6G, respectively, it should be noted that for the sake of clarity, not all nodes 12, connecting webs 14 and openings 24 are designated.
На фиг. 6F показан нетканый материал 210, содержащий перфорированную зону 16, которая содержит множество узлов 12, каждый из которых имеет четыре соединительные перемычки 14, соединенные со смежными узлами 12. Некоторые из отверстий 24 в нетканом материале 210 могут быть выполнены в общем в форме ромба или иметь некоторую кривизну, чтобы приобрести форму линзы (двояковыпуклую форму с двумя дугами окружности, соединенными в их концевых точках), как изображено на фиг. 6F. Как изображено на фиг. 6F, отверстия 24 могут быть выполнены в одинаковой ориентации относительно друг друга.Fig. 6F shows a nonwoven material 210 comprising a perforated zone 16 which comprises a plurality of nodes 12, each of which has four connecting bridges 14 connected to adjacent nodes 12. Some of the openings 24 in the nonwoven material 210 may be generally diamond-shaped or have some curvature to acquire a lens shape (a biconvex shape with two circular arcs connected at their end points), as shown in Fig. 6F. As shown in Fig. 6F, the openings 24 may be made in the same orientation relative to each other.
Дополнительно, вариант осуществления нетканого материала 210, изображенный на фиг. 6F, может быть менее предпочтительным в отношении некоторых аспектов обращения с материалом по сравнению с нетканым материалом 110, изображенным на фиг. 6A-6D, из-за того, что нетканый материал 210 не содержит дорожек 21 узлов 12, проходящих по существу в продольном направлении 28, поскольку отверстия 24 расположены между различными узлами 12, предотвращая объединение последовательности узлов 12 в дорожку 21 узлов 12, проходящую по существу в продольном направлении 28.Additionally, the embodiment of the nonwoven material 210 shown in Fig. 6F may be less advantageous with respect to some aspects of material handling compared to the nonwoven material 110 shown in Figs. 6A-6D due to the fact that the nonwoven material 210 does not comprise tracks 21 of nodes 12 extending substantially in the longitudinal direction 28, since the openings 24 are located between various nodes 12, preventing the unification of a series of nodes 12 into a track 21 of nodes 12 extending substantially in the longitudinal direction 28.
На фиг. 6G показан еще один иллюстративный альтернативный нетканый материал 310, содержащий перфорированную зону 16, содержащую множество узлов 12. Нетканый материал 310 выполнен таким образом, что некоторые из узлов 12 (такие как узел 12a) имеют шесть соединительных перемычек 14, в то время как некоторые из узлов 12 (такие как узел 12b) имеют три соединительные перемычки 14. Как изображено на фиг. 6G, разные перемычки 14 могут иметь разные значения толщины. Как также изображено на фиг. 6G, некоторые из узлов 12 могут быть выполнены таким образом, чтобы иметь другую площадь, чем другие узлы 12. Перфорированная зона 16 также содержит множество отверстий 24. Нетканый материал 310 выполнен таким образом, что некоторые из отверстий 24 (такие как отверстие 24a) выполнены в общем в форме шестиугольника, в то время как некоторые из отверстий 24 (такие как отверстие 24b) выполнены в общем в форме ромба или имеют некоторую кривизну, чтобы приобрести форму линзы. Как изображено на фиг. 6G, отверстия 24 могут быть выполнены таким образом, что некоторые из отверстий 24 имеют площадь, отличающуюся от площади других отверстий.Fig. 6G shows another illustrative alternative nonwoven material 310 comprising a perforated region 16 comprising a plurality of nodes 12. The nonwoven material 310 is configured such that some of the nodes 12 (such as node 12a) have six connecting webs 14, while some of the nodes 12 (such as node 12b) have three connecting webs 14. As shown in Fig. 6G, the different webs 14 may have different thicknesses. As also shown in Fig. 6G, some of the nodes 12 can be designed in such a way as to have a different area than other nodes 12. The perforated zone 16 also contains a plurality of openings 24. The nonwoven material 310 is designed in such a way that some of the openings 24 (such as opening 24a) are generally made in the shape of a hexagon, while some of the openings 24 (such as opening 24b) are generally made in the shape of a rhombus or have some curvature in order to acquire the shape of a lens. As shown in Fig. 6G, the openings 24 can be designed in such a way that some of the openings 24 have an area that differs from the area of other openings.
На фиг. 7A изображен иллюстративный процесс и устройство 100', с помощью которых может быть изготовлен нетканый материал 10 согласно настоящему изобретению. На фиг. 7A изображено исходное полотно 36, содержащее множество волокон. Исходное полотно 36 может быть сформировано с помощью различных методик формирования полотна, таких как, но без ограничения, процесс мокрой укладки, укладки вспененного материала или кардочесания. В предпочтительном варианте осуществления, как изображено на фиг. 7A, исходное полотно 36 может быть сформировано в процессе мокрой укладки с помощью нанесения волокна и водной суспензии 38 из барабана 40 на исходную формирующую поверхность 42. Исходная формирующая поверхность 42, как изображено на фиг. 7A, может представлять собой исходный материал, такой как полотно спанбонд. Тем не менее, подразумевается, что волокно и водная суспензия 38 могут быть нанесены непосредственно на ленту, решетку или другую поверхность, образующую исходную формирующую поверхность 42. Исходное полотно 36 может переноситься с помощью ленты 44, приводимой в движение приводным валиком 46, или с помощью других устройств переноса, известных специалисту в данной области. Если исходное полотно 36 сформировано в процессе мокрой укладки, исходное полотно 36 может быть высушено с помощью известных методик посредством сушилки 48.Fig. 7A shows an exemplary process and device 100' by which a nonwoven material 10 according to the present invention can be produced. Fig. 7A shows a precursor web 36 comprising a plurality of fibers. The precursor web 36 can be formed by various web forming techniques, such as, but not limited to, a wet-laid process, a foam lay-up process, or a carding process. In a preferred embodiment, as shown in Fig. 7A, the precursor web 36 can be formed in a wet-laid process by applying a fiber and an aqueous slurry 38 from a drum 40 onto a precursor forming surface 42. The precursor forming surface 42, as shown in Fig. 7A, can be a precursor material, such as a spunbond web. However, it is understood that the fiber and the aqueous suspension 38 can be applied directly to the belt, grid or other surface that forms the initial forming surface 42. The initial web 36 can be transferred by means of the belt 44 driven by the drive roller 46, or by means of other transfer devices known to those skilled in the art. If the initial web 36 is formed in a wet lay-up process, the initial web 36 can be dried by means of known techniques via the dryer 48.
Исходное полотно 36, изготовленное на производственной линии или независимо от нее, может быть перенесено на формирующую поверхность 50. Формирующая поверхность 50 может представлять собой поверхность текстурирующего барабана 52, такую как формирующая решетка, при этом часть иллюстративной формирующей поверхности 50 изображена подробнее на фиг. 8A и 8B. Текстурирующий барабан 52 может вращаться как изображено на фиг. 7A и может быть приведен в движение любыми подходящими приводными средствами (не показаны), такими как электродвигатели и зубчатая передача, как хорошо известно специалистам в данной области техники. Материал, формирующий текстурирующий барабан 52, может представлять собой любое количество подходящих материалов, обычно используемых для таких формирующих барабанов, включая без ограничения листовой металл, пластмассы и другие полимерные материалы, резину, и т.д.A starting web 36, produced on or off-line, may be transferred to a forming surface 50. The forming surface 50 may be the surface of a texturing drum 52, such as a forming grid, with a portion of the illustrative forming surface 50 shown in more detail in Fig. 8A and 8B. The texturing drum 52 may rotate as shown in Fig. 7A and may be driven by any suitable drive means (not shown), such as electric motors and gearing, as is well known to those skilled in the art. The material forming the texturing drum 52 may be any number of suitable materials commonly used for such forming drums, including, but not limited to, sheet metal, plastics and other polymeric materials, rubber, etc.
На фиг. 8A изображен первый иллюстративный вариант осуществления части формирующей поверхности 50. Формирующая поверхность 50 может содержать множество формирующих прорезей 54, множество выступов 56 и множество областей 69, формирующих соединительные перемычки. Области 69, формирующие соединительные перемычки, могут быть расположены между множеством формирующих прорезей 54 и множеством выступов 56 и в общем могут представлять собой области формирующей поверхности 50, которые не являются ни формирующей прорезью 54, ни выступом 56.Fig. 8A shows a first illustrative embodiment of a portion of the forming surface 50. The forming surface 50 may comprise a plurality of forming slots 54, a plurality of projections 56, and a plurality of regions 69 that form connecting webs. The regions 69 that form connecting webs may be located between the plurality of forming slots 54 and the plurality of projections 56, and may generally be regions of the forming surface 50 that are neither a forming slot 54 nor a projection 56.
Как будет подробнее описано ниже, геометрическая форма, интервал и ориентация формирующих прорезей 54, выступов 56 и областей 69, формирующих соединительные перемычки, будут соответствовать формированию узлов 12, отверстий 24 и соединительных перемычек 14 в нетканом материале 10. Фактически, выравнивание и ориентация этих формирующих прорезей 54, выступов 56 и областей 69, формирующих соединительные перемычки, могут обеспечить преимущественные свойства при формировании нетканых материалов, как описано в настоящем документе. Например, определенные выравнивания и ориентации могут способствовать обеспечению желаемых свойств, связанных с прочностью на разрыв, и/или желаемых свойств, связанных с сужением, для обрабатываемости материалов, в то же время предоставляя материал с большой открытой поверхностью и таким образом достигая преимущественных свойств, связанных с обращением с текучими средами. Хотя такие выравнивания и ориентации описаны применительно к конкретной компоновке формирующей поверхности 50, изображенной на фиг. 8A, и формирующей поверхности 50', изображенной на фиг. 8B, следует понимать, что другие формирующие поверхности, предусмотренные настоящим изобретением, могут достигать таких описанных выравниваний и ориентаций при использовании других компоновок.As will be described in more detail below, the geometric shape, spacing and orientation of the forming slits 54, the projections 56 and the web forming regions 69 will be consistent with the formation of the nodes 12, the openings 24 and the webs 14 in the nonwoven material 10. In fact, the alignment and orientation of these forming slits 54, the projections 56 and the web forming regions 69 can provide advantageous properties in forming the nonwoven materials as described herein. For example, certain alignments and orientations can help provide desired tensile strength properties and/or desired necking properties for material processability while providing a material with a large open surface area and thus achieving advantageous fluid handling properties. Although such alignments and orientations are described in connection with the particular arrangement of the forming surface 50 shown in FIG. 8A, and the forming surface 50' shown in Fig. 8B, it should be understood that other forming surfaces provided by the present invention can achieve such described alignments and orientations using other arrangements.
Как изображено на фиг. 8A, формирующая поверхность 50 может содержать множество формирующих прорезей 54, соответствующих форме и компоновке желаемых узлов 12 нетканого материала 10. Хотя формирующие прорези 54, изображенные на фиг. 8, являются круглыми, следует понимать, что может быть использовано любое число форм и сочетаний форм, в зависимости от практического применения. Примеры дополнительных или альтернативных возможных форм формирующих прорезей 54 включают, но без ограничения, овалы, перекрестия, квадраты, прямоугольники, ромбовидные формы, шестиугольники и другие многоугольники.As shown in Fig. 8A, the forming surface 50 may comprise a plurality of forming apertures 54 corresponding to the shape and arrangement of the desired units 12 of the nonwoven material 10. Although the forming apertures 54 shown in Fig. 8 are circular, it should be understood that any number of shapes and combinations of shapes may be used, depending on the practical application. Examples of additional or alternative possible shapes of the forming apertures 54 include, but are not limited to, ovals, crosses, squares, rectangles, diamond shapes, hexagons and other polygons.
Формирующие прорези 54 могут быть расположены во множестве дорожек 55 (на фиг. 8A обозначены три дорожки 55), проходящих в продольном направлении 57 формирующей поверхности 50. Продольное направление 57 формирующей поверхности 50 может соответствовать направлению вдоль окружности, например, если формирующая поверхность 50 является частью цилиндрического текстурирующего барабана 52. Дорожки 55 формирующих прорезей 54 могут быть сформированы из формирующих прорезей 54, смежных в продольном направлении. Как описано выше в отношении узлов 12 нетканого материала 110, изображенных на фиг. 6A и 6C, формирующие прорези 54 являются смежными в продольном направлении, если линия 63, проведенная между центрами формирующих прорезей 54, не проходит через какие-либо выступы 56 или любые другие формирующие прорези 54 и образует угол относительно продольного направления 57, составляющий менее сорока пяти градусов. Подобным образом, формирующие прорези 54 также могут быть расположены в дорожках, проходящих в поперечном направлении 61 формирующей поверхности 50, если линия, проведенная между центрами формирующих прорезей 54, не проходит через какие-либо выступы 56 или любые другие формирующие прорези 54 и образует угол относительно поперечного направления 61 формирующей поверхности 50, составляющий менее сорока пяти градусов.The forming holes 54 can be arranged in a plurality of tracks 55 (three tracks 55 are designated in Fig. 8A) extending in the longitudinal direction 57 of the forming surface 50. The longitudinal direction 57 of the forming surface 50 can correspond to the direction along the circumference, for example, if the forming surface 50 is part of a cylindrical texturing drum 52. The tracks 55 of the forming holes 54 can be formed from forming holes 54 adjacent in the longitudinal direction. As described above with respect to the assemblies 12 of the nonwoven material 110 shown in Fig. 6A and 6C, the forming holes 54 are adjacent in the longitudinal direction if the line 63 drawn between the centers of the forming holes 54 does not pass through any projections 56 or any other forming holes 54 and forms an angle with respect to the longitudinal direction 57 that is less than forty-five degrees. Similarly, the forming slots 54 may also be arranged in tracks extending in the transverse direction 61 of the forming surface 50, if a line drawn between the centers of the forming slots 54 does not pass through any projections 56 or any other forming slots 54 and forms an angle relative to the transverse direction 61 of the forming surface 50 that is less than forty-five degrees.
Когда каждая из линий, проведенных между центрами двух или более формирующих прорезей 54 и центром соединенной формирующей прорези 54, смежной в продольном направлении, образует угол относительно продольного направления 57 формирующей поверхности 50, составляющий меньше приблизительно двадцати градусов, соединенная формирующая прорезь 54, смежная в продольном направлении, которая, как считается, находится в той же дорожке 55, что и опорная формирующая прорезь 54, представляет собой соединенную формирующую прорезь 54, смежную в продольном направлении, для которой линия, проведенная между ее центром и центром опорной формирующей прорези 54, образует меньший угол. Когда линии, проведенные между центрами соединенных формирующих прорезей 54, смежных в продольном направлении, и центром опорной формирующей прорези 54, образуют равные углы относительно продольного направления 57 формирующей поверхности 57, дорожка 55 заканчивается и ни одна из соединенных формирующих прорезей 54, смежных в продольном направлении, не считается частью этой конкретной дорожки 55 с опорной формирующей прорезью 54.When each of the lines drawn between the centers of two or more forming slits 54 and the center of the connected forming slit 54 adjacent in the longitudinal direction forms an angle relative to the longitudinal direction 57 of the forming surface 50, which is less than approximately twenty degrees, the connected forming slit 54 adjacent in the longitudinal direction, which is considered to be in the same track 55 as the support forming slit 54, is a connected forming slit 54 adjacent in the longitudinal direction, for which the line drawn between its center and the center of the support forming slit 54 forms a smaller angle. When the lines drawn between the centers of the connected forming slots 54 adjacent in the longitudinal direction and the center of the support forming slot 54 form equal angles relative to the longitudinal direction 57 of the forming surface 57, the track 55 ends and none of the connected forming slots 54 adjacent in the longitudinal direction is considered part of this particular track 55 with the support forming slot 54.
Дорожка 55 формирующих прорезей 54 состоит из последовательности соединенных формирующих прорезей 54, смежных в продольном направлении. Может быть предпочтительно, чтобы одна или более дорожек 55 формирующих прорезей 54 была выполнена таким образом, чтобы проходить по существу в продольном направлении 57. Считается, что дорожка 55 проходит в продольном направлении, когда линии (такие как линия 63), проведенные между центрами формирующих прорезей 54, смежных в продольном направлении, образуют угол относительно продольного направления 57, составляющий меньше приблизительно двадцати градусов, предпочтительнее меньше приблизительно пятнадцати градусов, еще предпочтительнее меньше приблизительно десяти градусов, и также еще предпочтительнее меньше приблизительно пяти градусов. На фиг. 8A не изображен ни один угол, поскольку угол, образованный линией 63 относительно продольного направления 57, равен нулю градусов. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления большая часть множества дорожек 55 формирующих прорезей 54, расположенных в продольном направлении 57, может быть выполнена таким образом, чтобы проходить по существу в продольном направлении 57. В некоторых вариантах осуществления, таких как вариант, изображенный на фиг. 8A, все дорожки 55 формирующих прорезей 54 на формирующей поверхности 50 могут быть выполнены таким образом.The track 55 of the forming slits 54 consists of a series of connected forming slits 54 adjacent in the longitudinal direction. It may be preferable that one or more tracks 55 of the forming slits 54 are designed in such a way as to extend substantially in the longitudinal direction 57. The track 55 is considered to extend in the longitudinal direction when the lines (such as the line 63) drawn between the centers of the forming slits 54 adjacent in the longitudinal direction form an angle with respect to the longitudinal direction 57 that is less than about twenty degrees, more preferably less than about fifteen degrees, even more preferably less than about ten degrees, and also even more preferably less than about five degrees. In Fig. 8A, no angle is shown, since the angle formed by the line 63 with respect to the longitudinal direction 57 is zero degrees. In some preferred embodiments, a majority of the plurality of tracks 55 of the forming slots 54 located in the longitudinal direction 57 may be configured to extend substantially in the longitudinal direction 57. In some embodiments, such as the embodiment shown in Fig. 8A, all of the tracks 55 of the forming slots 54 on the forming surface 50 may be configured in this manner.
В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительно, чтобы формирующая поверхность 50 имела по меньшей мере три дорожки 55 формирующих прорезей 54, проходящие по существу в продольном направлении 57 формирующей поверхности 50, или по меньшей мере четыре дорожки 55, проходящие по существу в продольном направлении 57, или по меньшей мере пять дорожек 55, проходящих по существу в продольном направлении 57, или по меньшей мере шесть дорожек 55, проходящих по существу в продольном направлении 57.In some embodiments, it may be preferable for the forming surface 50 to have at least three tracks 55 of forming slits 54 extending substantially in the longitudinal direction 57 of the forming surface 50, or at least four tracks 55 extending substantially in the longitudinal direction 57, or at least five tracks 55 extending substantially in the longitudinal direction 57, or at least six tracks 55 extending substantially in the longitudinal direction 57.
Дорожки 55 формирующих прорезей 54, проходящие по существу в продольном направлении 57 формирующей поверхности 50, могут иметь длину, проходящую через всю формирующую поверхность 50, или могут образовывать лишь часть длины формирующей поверхности 50 в продольном направлении 57 (такую как часть окружности формирующей поверхности 50). Например, в некоторых вариантах осуществления подразумевается, что одна дорожка 55 формирующих прорезей 54, проходящая по существу в продольном направлении 57 формирующей поверхности 50, может проходить на 5%, или 10%, или 15% или 20%, или 25% или более длины формирующей поверхности 50. В некоторых вариантах осуществления дорожка 55 формирующих прорезей 54, проходящая по существу в продольном направлении 57 формирующей поверхности, может проходит на величину менее 95%, или менее 90% или менее 85%, или менее 80%, или менее 75% длины формирующей поверхности 50. Формирующая поверхность 50 также может содержать множество выступов 56, проходящих от внешней поверхности 58 формирующей поверхности 50. Как изображено на фиг. 8, выступы 56 могут иметь пирамидальную геометрическую форму, однако выступы 56 могут иметь различные другие геометрические формы, формы поперечного сечения, интервалы и ориентации. В некоторых вариантах осуществления площадь поперечного сечения множества выступов 56 может уменьшаться по мере их удаленности от внешней поверхности 58 формирующей поверхности 50. Например, площадь пирамидальной формы выступов 56, изображенных на фиг. 8, уменьшается по мере удаления выступа 56 от внешней поверхности 58 формирующей поверхности 50.The tracks 55 of the forming slits 54, extending substantially in the longitudinal direction 57 of the forming surface 50, may have a length extending through the entire forming surface 50, or may form only a part of the length of the forming surface 50 in the longitudinal direction 57 (such as a part of the circumference of the forming surface 50). For example, in some embodiments, it is contemplated that one path 55 of forming slots 54 extending substantially in the longitudinal direction 57 of the forming surface 50 may extend 5%, or 10%, or 15%, or 20%, or 25% or more of the length of the forming surface 50. In some embodiments, the path 55 of forming slots 54 extending substantially in the longitudinal direction 57 of the forming surface may extend less than 95%, or less than 90%, or less than 85%, or less than 80%, or less than 75% of the length of the forming surface 50. The forming surface 50 may also comprise a plurality of projections 56 extending from the outer surface 58 of the forming surface 50. As shown in Fig. 8, the projections 56 may have a pyramidal geometric shape, however, the projections 56 may have various other geometric shapes, cross-sectional shapes, spacings and orientations. In some embodiments, the cross-sectional area of the plurality of projections 56 may decrease as they move away from the outer surface 58 of the forming surface 50. For example, the area of the pyramidal shape of the projections 56 shown in Fig. 8 decreases as the projection 56 moves away from the outer surface 58 of the forming surface 50.
В общем, выравнивание формирующих прорезей 54 для образования дорожек 55 формирующих прорезей 54, проходящих по существу в продольном направлении 57, может выравнивать области 69, формирующие соединительные перемычки, в продольном направлении 57. Например, линии 63, проведенные между центрами формирующих прорезей 54, смежных в продольном направлении, могут приблизительно соответствовать местоположениям и направлениям областей 69, формирующих соединительные перемычки, которые соединяют такие формирующие прорези 54, смежные в продольном направлении. Благодаря наличию таких дорожек 55 формирующих прорезей 54, проходящих по существу в продольном направлении 57, по меньшей мере некоторые из областей 69, формирующих соединительные перемычки, могут быть выровнены по существу в продольном направлении. Эти выровненные по существу в продольном направлении области 69, формирующие соединительные перемычки, могут привести к получению нетканого материала 110, такого как описано выше, который может обеспечить преимущественные свойства, связанные с прочностью на разрыв и/или сужением, и в то же время сохранять достаточную величину открытой площади в процентах.In general, the alignment of the forming slits 54 for forming tracks 55 of the forming slits 54, extending substantially in the longitudinal direction 57, can align the regions 69 forming the connecting webs in the longitudinal direction 57. For example, the lines 63 drawn between the centers of the forming slits 54 adjacent in the longitudinal direction can approximately correspond to the locations and directions of the regions 69 forming the connecting webs, which connect such forming slits 54 adjacent in the longitudinal direction. Due to the presence of such tracks 55 of the forming slits 54, extending substantially in the longitudinal direction 57, at least some of the regions 69 forming the connecting webs can be aligned substantially in the longitudinal direction. These substantially longitudinally aligned regions 69 forming connecting bridges can result in a nonwoven material 110, such as described above, which can provide advantageous properties related to tensile strength and/or necking, while at the same time maintaining a sufficient amount of open area percentage.
Выступы 56 могут быть расположены во множестве дорожек 59 (на фиг. 8A обозначены три дорожки 59), проходящих в продольном направлении 57 формирующей поверхности 50. Дорожки 59 выступов 56 могут быть сформированы из последовательности выступов 56, смежных в продольном направлении. Как описано выше в отношении отверстий 24 в нетканом материале 110, изображенных на фиг. 6A и 6C, выступы 56 являются смежными в продольном направлении, если линия (такая как линия 65a или 65b на фиг. 8A) не проходит через какие-либо формирующие прорези 54 или любые другие выступы 56 и проходит через единственную область 69, формирующую соединительную перемычку, и образует угол относительно продольного направления 57 формирующей поверхности 50, составляющий менее приблизительно сорока пяти градусов. Центры выступов 56 могут быть геометрическими центрами выступов 56. Подобным образом, выступы 56 также могут быть смежными в поперечном направлении, если линия, проведенная между центрами выступов 56, не проходит через какие-либо формирующие прорези 54 или любые другие выступы 56 и проходит через единственную область 69, формирующую соединительную перемычку, и образует угол относительно поперечного направления 61 формирующей поверхности 50, составляющий менее приблизительно сорока пяти градусов.The projections 56 can be arranged in a plurality of tracks 59 (three tracks 59 are designated in Fig. 8A) extending in the longitudinal direction 57 of the forming surface 50. The tracks 59 of the projections 56 can be formed from a sequence of projections 56 adjacent in the longitudinal direction. As described above with respect to the openings 24 in the nonwoven material 110 shown in Fig. 6A and 6C, the projections 56 are adjacent in the longitudinal direction if a line (such as a line 65a or 65b in Fig. 8A) does not pass through any forming slits 54 or any other projections 56 and passes through a single region 69 forming a connecting web and forms an angle relative to the longitudinal direction 57 of the forming surface 50 that is less than approximately forty-five degrees. The centers of the projections 56 may be the geometric centers of the projections 56. Similarly, the projections 56 may also be adjacent in the transverse direction if the line drawn between the centers of the projections 56 does not pass through any forming slots 54 or any other projections 56 and passes through the only region 69 forming the connecting web and forms an angle relative to the transverse direction 61 of the forming surface 50, which is less than approximately forty-five degrees.
В некоторых вариантах осуществления большая часть множества дорожек 59 выступов 56, проходящих в продольном направлении 57, смещена в поперечном направлении относительно ближайшей смежной дорожки 55 формирующих прорезей 54, проходящей по существу в продольном направлении 57. Благодаря такой конфигурации, как изображена на фиг. 8A (а также в альтернативных вариантах осуществления, изображенных на фиг. 8B), области 69, формирующие соединительные перемычки, расположенные между формирующими прорезями 54, могут проходить по существу в продольном направлении 57. В результате нетканые материалы 10, образованные с помощью такой формирующей поверхности 50, могут содержать соединительные перемычки 14, проходящие по существу в продольном направлении 28 нетканого материала 110, такие как описаны выше применительно к нетканому материалу 110 на фиг. 6A и 6C. Как указано выше, это может обеспечить преимущественные свойства, заключающиеся в улучшенной прочности на разрыв и уменьшенном сужении нетканого материала 110, одновременно сохраняя желаемую величину открытой площади в процентах перфорированной зоны 16 нетканого материала 110.In some embodiments, a majority of the plurality of tracks 59 of the projections 56 extending in the longitudinal direction 57 are offset in the transverse direction relative to the closest adjacent track 55 of the forming holes 54 extending substantially in the longitudinal direction 57. Due to such a configuration, as shown in Fig. 8A (as well as in alternative embodiments shown in Fig. 8B), the regions 69 forming the connecting webs located between the forming holes 54 can extend substantially in the longitudinal direction 57. As a result, the nonwoven materials 10 formed by such a forming surface 50 can comprise connecting webs 14 extending substantially in the longitudinal direction 28 of the nonwoven material 110, such as those described above in connection with the nonwoven material 110 in Fig. 6A and 6C. As noted above, this can provide the advantageous properties of improved tensile strength and reduced necking in the nonwoven material 110 while maintaining the desired open area percentage of the perforated zone 16 of the nonwoven material 110.
В некоторых вариантах осуществления выступы 56 в каждой дорожке 59 могут быть выполнены таким образом, что выступы 56, смежные в продольном направлении, могут образовывать линию 65a или 65b, образующую угол 67a, 67b, соответственно, с продольным направлением 57. В некоторых вариантах осуществления этот угол 67a или 67b может составлять от 15 градусов до 60 градусов. Как изображено на фиг. 8A, выступы 56, смежные в продольном направлении, в дорожке 59 выступов 56 могут образовывать зигзагообразную компоновку в продольном направлении 57, так что каждый выступ 56 в одной дорожке 59 выступов 56 смещен в поперечном направлении 61 относительно предыдущего выступа 56 и последующего выступа 56 в дорожке 59 в том же поперечном направлении 61.In some embodiments, the projections 56 in each track 59 may be designed in such a way that the projections 56 adjacent in the longitudinal direction may form a line 65a or 65b forming an angle 67a, 67b, respectively, with the longitudinal direction 57. In some embodiments, this angle 67a or 67b may be from 15 degrees to 60 degrees. As shown in Fig. 8A, the projections 56 adjacent in the longitudinal direction in the track 59 of projections 56 may form a zigzag arrangement in the longitudinal direction 57, so that each projection 56 in one track 59 of projections 56 is offset in the transverse direction 61 relative to the previous projection 56 and the subsequent projection 56 in the track 59 in the same transverse direction 61.
Однако в некоторых предпочтительных вариантах осуществления, таких как вариант осуществления, показанный на детальном виде сверху альтернативной формирующей поверхности 50' на фиг. 8B, формирующая поверхность 50' может быть выполнена таким образом, чтобы содержать одну или более дорожек 59 выступов 56, проходящих по существу в продольном направлении 57. Считается, что дорожка 59 проходит в продольном направлении, когда линии (такие как линия 65), проведенные между центрами выступов 56, смежных в продольном направлении, образуют угол относительно продольного направления 57, составляющий меньше приблизительно двадцати градусов, предпочтительнее меньше приблизительно пятнадцати градусов, еще предпочтительнее меньше приблизительно десяти градусов, и также еще предпочтительнее меньше приблизительно пяти градусов. На фиг. 8B не изображен ни один угол, поскольку угол, образованный линией 65 относительно продольного направления 57, равен нулю градусов. В некоторых вариантах осуществления большая часть множества дорожек 59 выступов 56, проходящих в продольном направлении 57, выполнена таким образом, чтобы проходить по существу в продольном направлении 57. Также, в некоторых вариантах осуществления все или по существу все из множества дорожек 59 выступов 56 могут быть выполнены таким образом.However, in some preferred embodiments, such as the embodiment shown in the detailed plan view of the alternative forming surface 50' in Fig. 8B, the forming surface 50' may be configured to comprise one or more tracks 59 of projections 56 extending substantially in a longitudinal direction 57. A track 59 is considered to extend in a longitudinal direction when lines (such as line 65) drawn between the centers of projections 56 adjacent in the longitudinal direction form an angle with respect to the longitudinal direction 57 that is less than about twenty degrees, more preferably less than about fifteen degrees, even more preferably less than about ten degrees, and still more preferably less than about five degrees. No angle is shown in Fig. 8B, since the angle formed by line 65 with respect to the longitudinal direction 57 is zero degrees. In some embodiments, most of the plurality of tracks 59 of projections 56 extending in the longitudinal direction 57 are configured to extend substantially in the longitudinal direction 57. Also, in some embodiments, all or substantially all of the plurality of tracks 59 of projections 56 may be configured in this manner.
Как также изображено на фиг. 8B, каждый выступ 56 может иметь длину 73 и ширину 75. Длина 73 также может называться большим размером выступа 56 и ширина 75 может называться меньшим размером выступа 56. Как указано выше, сравнение длины 73 с шириной 75 выступа 56 может привести к обеспечению отношения сторон отверстия 24 в нетканом материале 110, как описано выше применительно к фиг. 6D. Предпочтительно отношение длины 73 к ширине 75 выступа 56 превышает 1,0. В некоторых вариантах осуществления отношение длины 73 к ширине 75 выступа 56 составляет от приблизительно 1,3 до приблизительно 3,25, или от приблизительно 1,4 до приблизительно 3,0, или от приблизительно 1,3 до приблизительно 2,5, или от приблизительно 1,3 до приблизительно 2,0. В некоторых вариантах осуществления длина 73 выступа 56 может быть ориентирована таким образом, что длина 75 проходит по существу в продольном направлении 57 формирующей поверхности 50. В контексте настоящего документа предполагается, что выступ 56, длина 73 которого ориентирована в продольном направлении 57, включает в себя выступы 56, у которых направление длины 73 образует угол менее 45 градусов с продольным направлением 57 формирующей поверхности 50. В некоторых вариантах осуществления, таких как изображенный на фиг. 8B, множество выступов 56 в дорожке 59 могут быть выполнены таким образом. В некоторых вариантах осуществления все или по существу все из выступов 56 в дорожке 59 выступов 56 могут быть выполнены таким образом. Как также изображено на фиг. 8B, смежные дорожки 59 выступов 56 могут быть выполнены таким образом, что угловая ориентация большего размера (или длины 73) выступов 56 проходит в разных поперечных направлениях. Например, крайняя левая дорожка 59 выступов 56 содержит выступы 56, длина 73 которых ориентирована в первом поперечном направлении, в то время как вторая дорожка 59 выступов 56 содержит выступы 56, длина 73 которых ориентирована во втором поперечном направлении, противоположном первому поперечному направлению. В некоторых вариантах осуществления выступы 56 в смежных дорожках 59 выступов 56 могут быть выполнены таким образом, что длины 73 выступов 56 проходят в поперечных направлениях, являющихся зеркальными отражениями друг друга.As also shown in Fig. 8B, each projection 56 can have a length 73 and a width 75. The length 73 can also be referred to as the major dimension of the projection 56 and the width 75 can be referred to as the minor dimension of the projection 56. As indicated above, comparing the length 73 with the width 75 of the projection 56 can result in providing the aspect ratio of the opening 24 in the nonwoven material 110, as described above in connection with Fig. 6D. Preferably, the ratio of the length 73 to the width 75 of the projection 56 exceeds 1.0. In some embodiments, the ratio of the length 73 to the width 75 of the projection 56 is from about 1.3 to about 3.25, or from about 1.4 to about 3.0, or from about 1.3 to about 2.5, or from about 1.3 to about 2.0. In some embodiments, the length 73 of the projection 56 may be oriented in such a way that the length 75 extends substantially in the longitudinal direction 57 of the forming surface 50. In the context of the present document, it is assumed that the projection 56, the length 73 of which is oriented in the longitudinal direction 57, includes projections 56 in which the direction of the length 73 forms an angle of less than 45 degrees with the longitudinal direction 57 of the forming surface 50. In some embodiments, such as the one shown in Fig. 8B, a plurality of projections 56 in a track 59 may be configured in such a way. In some embodiments, all or substantially all of the projections 56 in a track 59 of projections 56 may be configured in such a way. As also shown in Fig. 8B, adjacent tracks 59 of projections 56 may be configured in such a way that the angular orientation of the larger dimension (or length 73) of the projections 56 extends in different transverse directions. For example, the leftmost track 59 of projections 56 comprises projections 56, the length 73 of which is oriented in the first transverse direction, while the second track 59 of projections 56 comprises projections 56, the length 73 of which is oriented in the second transverse direction opposite to the first transverse direction. In some embodiments, the projections 56 in adjacent tracks 59 of projections 56 can be made in such a way that the lengths 73 of the projections 56 extend in transverse directions that are mirror images of each other.
Формирующая поверхность 50 также может содержать одну или более областей 60a, 60b, по существу не содержащих выступы 56. Области 60a, 60b, как будет подробнее описано ниже, могут соответствовать боковым зонам 26a, 26b в нетканом материале 10. В некоторых вариантах осуществления области 60a, 60b, соответствующие боковым зонам 26a, 26b, могут содержать перфорации 71. Однако в предпочтительных вариантах осуществления, при наличии, перфорации 71 в областях 60a, 60b имеют меньшую площадь поперечного сечения, чем формирующие прорези 54 в формирующей поверхности 50 и могут способствовать удалению текучей среды в процессе струйного скрепления. Например, средняя площадь перфораций 71 в областях 60a, 60b может быть меньше средней площади формирующих прорезей 54 в формирующей поверхности 50. Перфорации 71 в областях 60a, 60b могут привести к формированию микростолбиков 13, как изображено на фиг. 6B. Область внешней поверхности 58 формирующей поверхности 50 между перфорациями 71 в зонах 60a, 60b может образовывать микроперфорации 81 и/или области с меньшей плотностью 39 волокон.The forming surface 50 may also comprise one or more regions 60a, 60b that are substantially free of projections 56. The regions 60a, 60b, as will be described in more detail below, may correspond to side regions 26a, 26b in the nonwoven material 10. In some embodiments, the regions 60a, 60b corresponding to the side regions 26a, 26b may comprise perforations 71. However, in preferred embodiments, if present, the perforations 71 in the regions 60a, 60b have a smaller cross-sectional area than the forming slots 54 in the forming surface 50 and may facilitate the removal of fluid during the fluid entangling process. For example, the average area of the perforations 71 in the regions 60a, 60b may be less than the average area of the forming slits 54 in the forming surface 50. The perforations 71 in the regions 60a, 60b may result in the formation of micro-columns 13, as shown in Fig. 6B. The area of the outer surface 58 of the forming surface 50 between the perforations 71 in the zones 60a, 60b may form micro-perforations 81 and/or regions with a lower fiber density 39.
Как также изображено на фиг. 7A, обычно перфорированная формирующая поверхность 50 установлена с возможностью снятия на необязательной пористой внутренней оболочке 62 барабана и над ней, так что разные формирующие поверхности 50 могут быть использованы для разных конструкций конечных изделий. Пористая внутренняя оболочка 62 барабана сопряжена с системой 64 удаления текучей среды, что упрощает вытягивание скрепляющей текучей среды и волокон вниз в формирующие прорези 54 в формирующей поверхности 50, тем самым формируя узлы 12 в нетканом материале 10. Пористая внутренняя оболочка 62 барабана также действует в качестве барьера для замедления дальнейшего перемещения волокон в систему 60 удаления текучей среды и другие части оборудования, тем самым уменьшая засорение оборудования. Пористая внутренняя оболочка 62 барабана вращается в том же направлении и с той же скоростью, что и текстурирующий барабан 52. Кроме того, для дополнительного контроля высоты узлов 12 на нетканом материале 10, расстояние между внутренней оболочкой 62 барабана и внешней поверхностью 58 формирующей поверхности 50 можно изменять. В целом, промежуток между внешней поверхностью 58 формирующей поверхности 50 и внешней поверхностью внутренней оболочки 64 барабана будет находиться в диапазоне от приблизительно 0 до приблизительно 5 мм. Другие диапазоны могут быть использованы в зависимости от конкретного практического применения и желаемых признаков нетканого материала 10.As also shown in Fig. 7A, a typically perforated forming surface 50 is removably mounted on and above an optional porous inner drum shell 62 so that different forming surfaces 50 can be used for different designs of the final products. The porous inner drum shell 62 is coupled to a fluid removal system 64 that facilitates pulling the bonding fluid and fibers down into the forming slots 54 in the forming surface 50, thereby forming knots 12 in the nonwoven fabric 10. The porous inner drum shell 62 also acts as a barrier to slow down further movement of fibers into the fluid removal system 60 and other parts of the equipment, thereby reducing clogging of the equipment. The porous inner drum shell 62 rotates in the same direction and at the same speed as the texturing drum 52. In addition, for additional control of the height of the nodes 12 on the nonwoven material 10, the distance between the inner drum shell 62 and the outer surface 58 of the forming surface 50 can be varied. In general, the gap between the outer surface 58 of the forming surface 50 and the outer surface of the inner drum shell 64 will be in the range from about 0 to about 5 mm. Other ranges can be used depending on the specific practical application and the desired features of the nonwoven material 10.
Глубина формирующих прорезей 54 в текстурирующем барабане 52 или другой поверхности 50 формирования выступов может составлять от 1 мм до 10 мм, но предпочтительно от приблизительно 3 мм до 6 мм, чтобы создавать узлы 12 такой формы, которая будет является наиболее подходящей для предполагаемых общих применений. Диаметр поперечного сечения (или больший размер) формирующей прорези 54 может составлять от приблизительно 2 мм до 10 мм, но предпочтительно от 3 мм до 6 мм при измерении вдоль главной оси, и промежуток между формирующими прорезями 54 на основе расстояния между центрами может составлять от 3 мм до 10 мм, но предпочтительно от 4 мм до 7 мм. Расстановка промежутков между формирующими прорезями 54 может быть изменена и выбрана в зависимости от конкретного практического применения. Некоторые примеры расстановок включают, но без ограничения, выровненные расстановки рядов и/или столбцов, скошенные расстановки, шестиугольные расстановки, волнистые расстановки и расстановки с изображением картинок, фигур и объектов.The depth of the forming slots 54 in the texturing drum 52 or other surface 50 of forming projections can be from 1 mm to 10 mm, but preferably from about 3 mm to 6 mm, in order to create nodes 12 of such a shape that will be most suitable for the intended general applications. The cross-sectional diameter (or greater dimension) of the forming slot 54 can be from about 2 mm to 10 mm, but preferably from 3 mm to 6 mm when measured along the main axis, and the spacing between the forming slots 54 based on the distance between centers can be from 3 mm to 10 mm, but preferably from 4 mm to 7 mm. The arrangement of the spacing between the forming slots 54 can be changed and selected depending on the specific practical application. Some examples of arrangements include, but are not limited to, aligned row and/or column arrangements, skewed arrangements, hexagonal arrangements, wavy arrangements, and arrangements featuring pictures, shapes, and objects.
Размеры поперечного сечения формирующих прорезей 54 и их глубина влияют на поперечное сечение и высоту узлов 12, создаваемых в нетканом материале 10. В общем, форм формирующих прорезей 54 с острыми и узкими углами на переднем крае формирующих прорезей 54, если смотреть в направлении обработки, следует избегать, поскольку они иногда могут ослаблять возможность безопасно снимать нетканый материал 10 с формирующей поверхности 50 без повреждения узлов 12. Кроме того, толщина/глубина прорези в формирующей поверхности 50 в общем будет стремиться соответствовать глубине или высоте узлов 12 в нетканом материале 10. Однако следует отметить, что каждое из глубины, промежутка, размера, формы и других параметров прорези может быть изменено независимо от другого и может быть изменено на основе конкретного конечного применения формируемого нетканого материала 10.The cross-sectional dimensions of the forming slits 54 and their depth affect the cross-section and height of the knots 12 created in the nonwoven material 10. In general, the shapes of the forming slits 54 with sharp and narrow angles at the leading edge of the forming slits 54, when viewed in the machine direction, should be avoided, since they can sometimes weaken the ability to safely remove the nonwoven material 10 from the forming surface 50 without damaging the knots 12. In addition, the thickness/depth of the slit in the forming surface 50 will generally tend to correspond to the depth or height of the knots 12 in the nonwoven material 10. However, it should be noted that each of the depth, spacing, size, shape and other parameters of the slit can be changed independently of the other and can be changed based on the specific end use of the nonwoven material 10 being formed.
Без ограничения теорией, полагают, что конкретные отношения глубины формирующих прорезей 54 к диаметру (или большему размеру) формирующих прорезей 54 способствуют увеличению анизотропии узлов 12 в нетканом материале 10. Термин «больший размер» используется в контексте, если формирующие прорези 54 не имеют круглую форму, например, если формирующие прорези 54 имеют форму эллипса, большим размером будет длина эллипса вдоль его главной оси. Полагают, что отношение глубины формирующей прорези 54 к диаметру (или большему размеру) формирующей прорези 54, превышающее 1,0, приводит к увеличению анизотропии узлов 12 нетканого материала 10. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления отношение глубины формирующих прорезей 54 к диаметру (или большему размеру) формирующих прорезей 54 может составлять от 1,0 до 1,2. Как указано выше, увеличенная анизотропия узлов 12 в нетканом материале 10 может обеспечить улучшенные свойства сжатия нетканого материала 10.Without being limited by theory, it is believed that specific ratios of the depth of the forming slits 54 to the diameter (or greater dimension) of the forming slits 54 contribute to an increase in the anisotropy of the nodes 12 in the nonwoven material 10. The term "greater dimension" is used in the context if the forming slits 54 do not have a circular shape, for example, if the forming slits 54 have a shape of an ellipse, the greater dimension will be the length of the ellipse along its main axis. It is believed that the ratio of the depth of the forming slit 54 to the diameter (or greater dimension) of the forming slit 54, exceeding 1.0, leads to an increase in the anisotropy of the nodes 12 of the nonwoven material 10. In some preferred embodiments, the ratio of the depth of the forming slits 54 to the diameter (or greater dimension) of the forming slits 54 can be from 1.0 to 1.2. As noted above, increased anisotropy of the nodes 12 in the nonwoven material 10 can provide improved compression properties of the nonwoven material 10.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 7A, формирующая поверхность 50 изображена в форме формирующей решетки, размещенной на текстурирующем барабане 52. Однако следует понимать, что другие средства могут быть использованы для создания формирующей поверхности 50. Например, может быть использована перфорированная лента или сетка (не показана), которая содержит формирующие прорези 54, сформированные в ленте или сетке в соответствующих местах. В качестве альтернативы могут быть использованы гибкие прорезиненные ленты (не показаны), которые непроницаемы для скрепляющих потоков находящейся под давлением текучей среды за исключением местоположений формирующих прорезей 54. Такие ленты и сетки хорошо известны средним специалистам в данной области техники, как и средства для приведения в действие и управления скоростью таких лент и сеток. Текстурирующий барабан 52 является более преимущественным для формирования нетканого материала 10 согласно настоящему изобретению, поскольку он может быть изготовлен с внешней поверхностью 58 между формирующими прорезями 54 и выступами 56, которая является гладкой и непроницаемой для скрепляющей текучей среды, и которая не оставляет проволочный витой рисунок на нетканом материале 10, к чему склонны проволочные ленты.In the embodiment shown in Fig. 7A, the forming surface 50 is shown in the form of a forming grid placed on the texturing drum 52. However, it should be understood that other means can be used to create the forming surface 50. For example, a perforated belt or mesh (not shown) can be used that contains forming slots 54 formed in the belt or mesh at appropriate locations. Alternatively, flexible rubberized belts (not shown) can be used that are impermeable to the fastening flows of a fluid under pressure except for the locations of the forming slots 54. Such belts and meshes are well known to those of ordinary skill in the art, as are the means for driving and controlling the speed of such belts and meshes. The texturing drum 52 is more advantageous for forming the nonwoven material 10 according to the present invention, since it can be made with an outer surface 58 between the forming slots 54 and the projections 56, which is smooth and impermeable to the bonding fluid, and which does not leave a wire twisted pattern on the nonwoven material 10, which is prone to wire belts.
В вариантах осуществления, где формирующая поверхность 50 образует часть текстурирующего барабана 52 в качестве формирующей решетки, формирующая поверхность 50 и ее характерные признаки могут быть получены с помощью разнообразных методик. Например, формирующая поверхность 50 и характерные признаки ее формирующих прорезей 54 и выступов 56 могут быть сформированы с помощью литья, формования, пробивания отверстий, штампования, механической обработки, лазерной резки, водоструйной резки и 3D-печати или любой другой подходящей методики.In embodiments where the forming surface 50 forms part of the texturing drum 52 as a forming grid, the forming surface 50 and its characteristic features can be obtained using a variety of techniques. For example, the forming surface 50 and the characteristic features of its forming slots 54 and projections 56 can be formed using casting, molding, punching, stamping, machining, laser cutting, water jet cutting and 3D printing or any other suitable technique.
Иллюстративные устройство и способ 100' также могут включать одно или более устройств 66 для струйного скрепления. Наиболее распространенной текучей средой, используемой в этом отношении, является технология спанлейс или технология водоструйного скрепления, в которой в качестве текучей среды для скрепления используется вода под давлением. Таким образом, устройство 66 для струйного скрепления может включать множество струй текучей среды под высоким давлением (не изображены) для испускания множества потоков 68 находящейся под давлением текучей среды. Эти потоки 68 текучей среды, которая предпочтительно является водой, могут быть направлены к исходному полотну 36 на формирующей поверхности 50 и могут привести к дальнейшему скреплению волокон внутри нетканого материала 10 и/или исходной формирующей поверхности 42 (в случае, когда исходная формирующая поверхность представляет собой нижележащее полотно материала). Потоки 68 текучей среды также могут направить волокна в исходном полотне 36 в формирующие прорези 54 и из базовой плоскости 18 первой поверхности 20 нетканого материала 10 и в направлении 38 Z, перпендикулярном базовой плоскости 18, для формирования узлов 12 в нетканом материале 10 (см. фиг. 2 и 3). Также, благодаря потокам 68 текучей среды по меньшей мере большая часть множества узлов 12 может быть выполнена так, чтобы они имели величину анизотропии, превышающую 1,0, как было описано выше. Потоки 68 текучей среды также могут направить волокна в исходном полотне 36 вокруг выступов 56 на формирующей поверхности 50 в области 69, формирующие соединительные перемычки, для формирования множества соединительных перемычек 14 и множества отверстий 24 на нетканом материале 10.The exemplary device and method 100' may also include one or more fluid entangling devices 66. The most common fluid used in this regard is spunlace technology or hydroentangling technology, which uses pressurized water as the entangling fluid. Thus, the fluid entangling device 66 may include a plurality of high-pressure fluid jets (not shown) for emitting a plurality of streams 68 of pressurized fluid. These streams 68 of fluid, which is preferably water, may be directed toward the parent web 36 on the forming surface 50 and may result in further entangling of fibers within the nonwoven material 10 and/or the parent forming surface 42 (in the case where the parent forming surface is an underlying web of material). The fluid flows 68 can also direct the fibers in the original web 36 into the forming slits 54 and from the base plane 18 of the first surface 20 of the nonwoven material 10 and in the direction 38 Z, perpendicular to the base plane 18, to form nodes 12 in the nonwoven material 10 (see Fig. 2 and 3). Also, due to the fluid flows 68, at least a large part of the plurality of nodes 12 can be made so that they have an anisotropy value exceeding 1.0, as described above. The fluid flows 68 can also direct the fibers in the original web 36 around the projections 56 on the forming surface 50 in the region 69, forming connecting bridges, to form a plurality of connecting bridges 14 and a plurality of openings 24 on the nonwoven material 10.
На фиг. 7A изображено единственное устройство 66 для струйного скрепления, однако, в зависимости от необходимого уровня скрепления и конкретных размеров и качеств желаемого нетканого материала 10, может быть использовано множество таких устройств 66 для струйного скрепления. Потоки 68 скрепляющей текучей среды в устройствах 66 для струйного скрепления выходят из форсунок посредством групп или линий струй (не изображены), состоящих из ряда или рядов форсунок для находящейся под давлением текучей среды с небольшими отверстиями диаметром обычно от 0,08 до 0,15 мм и промежутком приблизительно 0,5 мм в направлении, перпендикулярном направлению обработки. Давление в форсунках может составлять от приблизительно 5 бар до приблизительно 400 бар, но, как правило, составляет менее 200 бар, за исключением нетканых материалов 10 с большим весом и если требуется образование фибриллярной структуры. Другие размеры форсунок, промежутки между ними, число форсунок и давление в форсунках могут быть использованы в зависимости от конкретного конечного применения. Такие устройства 66 для струйного скрепления хорошо известны специалистам в данной области техники и легко доступны от таких производителей как Fleissner, Германия, и Andritz-Perfojet, Франция.In Fig. 7A, a single fluid entangling device 66 is shown, however, depending on the desired level of entangling and the specific dimensions and qualities of the desired nonwoven material 10, a plurality of such fluid entangling devices 66 may be used. The streams 68 of entangling fluid in the fluid entangling devices 66 exit from nozzles through groups or lines of jets (not shown) consisting of a row or rows of pressurized fluid nozzles with small holes typically from 0.08 to 0.15 mm in diameter and approximately 0.5 mm apart in a direction perpendicular to the processing direction. The pressure in the nozzles may be from about 5 bar to about 400 bar, but is typically less than 200 bar, except for nonwoven materials 10 with a higher weight and if the formation of a fibrillar structure is desired. Other nozzle sizes, nozzle spacings, number of nozzles, and nozzle pressures may be used depending on the particular end application. Such jet bonding devices 66 are well known to those skilled in the art and are readily available from manufacturers such as Fleissner, Germany, and Andritz-Perfojet, France.
Устройства 66 для струйного скрепления часто будут иметь отверстия форсунок, расположенные или находящиеся на расстоянии от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм, и чаще от приблизительно 5 до приблизительно 10 мм от формирующей поверхности 50, хотя фактический промежуток может изменяться в зависимости от базового веса материалов, на которые оказывается воздействие, давления текучей среды, количества отдельных используемых форсунок, величины вакуума, используемого системой 64 удаления текучей среды, и скорости, с которой работает оборудование.The fluid bonding devices 66 will often have nozzle openings located or spaced from about 5 mm to about 20 mm, and more often from about 5 mm to about 10 mm, from the forming surface 50, although the actual spacing may vary depending on the basis weight of the materials being impacted, the fluid pressure, the number of individual nozzles used, the amount of vacuum used by the fluid removal system 64, and the speed at which the equipment is operated.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 7A, устройство 66 для струйного скрепления является традиционным устройством для водоструйного скрепления, конструкция и работа которого хорошо известны специалистам в данной области техники, например, такое как описано в патенте США № 3485706, выданном Evans, содержание которого включено в данный документ по ссылке во всей своей полноте для всех целей. Также см. описание оборудования для гидравлического скрепления, описанного Honeycomb Systems, Inc., Биддефорд, Мэн, в статье под названием «Rotary Hydraulic Entanglement of Nonwovens» («Ротационное гидравлическое скрепление нетканых материалов»), перепечатанной из конференции «INSIGHT ‘86 INTERNATIONAL ADVANCED FORMING/BONDING Conference», содержание которой полностью включено в данный документ ссылкой во всей своей полноте для всех целей.In the embodiment shown in Fig. 7A, the fluid entangling device 66 is a conventional hydroentangling device, the construction and operation of which are well known to those skilled in the art, such as that described in U.S. Patent No. 3,485,706 to Evans, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety for all purposes. See also the description of hydraulic entangling equipment described by Honeycomb Systems, Inc., Biddeford, Maine, in an article entitled "Rotary Hydraulic Entanglement of Nonwovens," reprinted from the INSIGHT '86 INTERNATIONAL ADVANCED FORMING/BONDING Conference, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety for all purposes.
Скорости вращения приводного валика 46 и текстурирующего барабана 52 могут быть установлены на разные значения относительно друг друга. В некоторых вариантах осуществления скорость вращения приводного валика 46 и текстурирующего барабана 52 может быть одинаковой. В других вариантах осуществления скорость вращения приводного валика 46 и текстурирующего барабана 52 может быть разной. Например, в некоторых вариантах осуществления скорость текстурирующего барабана 52 может быть меньше скорости приводного валика 46 для обеспечения избыточной подачи исходного полотна 36 на формирующей поверхности 50 на текстурирующем барабане 52. Такая избыточная подача может использоваться для обеспечения различных свойств нетканого материала 10, таких как улучшенное формирование узлов 12 в нетканом материале 10 и увеличенная высота узлов 12.The rotational speeds of the drive roller 46 and the texturing drum 52 can be set to different values relative to each other. In some embodiments, the rotational speed of the drive roller 46 and the texturing drum 52 can be the same. In other embodiments, the rotational speed of the drive roller 46 and the texturing drum 52 can be different. For example, in some embodiments, the speed of the texturing drum 52 can be slower than the speed of the drive roller 46 to provide an overfeed of the starting web 36 on the forming surface 50 on the texturing drum 52. Such an overfeed can be used to provide various properties of the nonwoven material 10, such as improved formation of knots 12 in the nonwoven material 10 and an increased height of the knots 12.
После осуществления струйного скрепления с помощью потоков 68 скрепляющей текучей среды устройства 66 для струйного скрепления, исходное полотно 36 становится полученным водоструйным скреплением полотном, образующим вышеописанный нетканый материал 10, который содержит множество узлов 12, множество соединительных перемычек 14, соединяющих множество узлов 12 друг с другом, и множество отверстий 24, как описано выше. Устройство 100' и процесс могут дополнительно включать удаление полученного водоструйным скреплением полотна нетканого материала 10 с формирующей поверхности 50 и сушку полученного водоструйным скреплением полотна для получения трехмерного нетканого материала 10. Сушка нетканого материала 10 может выполняться с помощью методик, известных специалисту в данной области техники. В вариантах осуществления, где исходное полотно содержит связующие волокна, сушка нетканого материала 10 может активировать связующие волокна. Активация связующих волокон может способствовать сохранению трехмерности нетканого материала 10, помогая сохранить геометрическую форму и высоту узлов 12, проходящих от базовой плоскости 18 на первой поверхности 20 нетканого материала 10 (как изображено на фиг. 2 и 3).After jet entangling with the entangling fluid streams 68 of the jet entangling device 66, the starting web 36 becomes a jet entangled web that forms the nonwoven material 10 described above, which comprises a plurality of nodes 12, a plurality of connecting bridges 14 that connect the plurality of nodes 12 to each other, and a plurality of apertures 24, as described above. The device 100' and the process can further include removing the jet entangled web of the nonwoven material 10 from the forming surface 50 and drying the jet entangled web to form a three-dimensional nonwoven material 10. Drying the nonwoven material 10 can be performed using techniques known to those skilled in the art. In embodiments where the starting web comprises binder fibers, drying the nonwoven material 10 can activate the binder fibers. Activation of the binder fibers may help maintain the three-dimensionality of the nonwoven material 10 by helping to maintain the geometric shape and height of the nodes 12 extending from the base plane 18 on the first surface 20 of the nonwoven material 10 (as shown in Figs. 2 and 3).
На фиг. 7B показана альтернативная конфигурация устройства и способа 100'' изготовления нетканого материала 10, как описано в настоящем документе. Как изображено на фиг. 7B, устройство и способ 100'' могут включать опорное полотно 43, которое приводят в контакт с исходным полотном 36 перед блоком 66 струйного скрепления. Путем отделения исходного полотна 36 от опорного полотна 43 можно добиться разных вариантов подачи исходного полотна 36 и опорного полотна 43. Например, исходное полотно 36 может избыточно подаваться в блок 66 струйного скрепления благодаря значениям размера и скорости приводного валика 46 в сравнении с текстурирующим барабаном 52, в то время как опорное полотно 43 может подаваться в блок 66 струйного скрепления со скоростью, соответствующей скорости текстурирующего барабана 52, с помощью приводного валика 47. Это дополнительно описано в патенте США № 9474660, выданном Kirby, Scott S.C. и соавт., который включен в данный документ во всей своей полноте в той степени, в которой он не противоречит данному документу.Fig. 7B shows an alternative configuration of the apparatus and method 100'' for producing the nonwoven material 10 as described herein. As shown in Fig. 7B, the apparatus and method 100'' may include a support web 43 that is brought into contact with the parent web 36 prior to the fluid entangling unit 66. By separating the parent web 36 from the support web 43, different feeding options can be achieved for the parent web 36 and the support web 43. For example, the parent web 36 can be overfed into the fluid entangling unit 66 due to the size and speed of the drive roller 46 compared to the texturing drum 52, while the support web 43 can be fed into the fluid entangling unit 66 at a speed corresponding to the speed of the texturing drum 52 by means of the drive roller 47. This is further described in U.S. Patent No. 9,474,660 issued to Kirby, Scott S.C. et al., which is incorporated herein in its entirety to the extent not inconsistent with this document.
Как также изображено на фиг. 7C, в некоторых вариантах осуществления нетканый материал 10 может быть объединен с дополнительным полотном, таким как материал-носитель 151. Материал-носитель 151 может быть присоединен к нетканому материалу 10 посредством любого подходящего механизма соединения, такого как связывание с помощью клея или механическое связывание, например, связывание под действием тепла, ультразвука, давления, или любым другим подходящим механизмом связывания. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления материал-носитель 151 связан с нетканым материалом 10 в первой и второй боковых зонах 26a, 26b нетканого материала 10, но не в перфорированной зоне 16 нетканого материала. Материал-носитель 151 может быть прикреплен к нетканому материалу 10 после блока 66 струйного скрепления. В некоторых вариантах осуществления материал-носитель 151 может быть прикреплен к нетканому материалу 10 после сушки нетканого материала 10. В других вариантах осуществления материал-носитель 151 может быть прикреплен к нетканому материалу 10 перед сушкой нетканого материала 10. Материал-носитель 151 может предоставить дополнительную прочность на разрыв нетканому материалу 10 и может улучшить его обработку в условиях высокоскоростного преобразования и/или изготовления. Материал-носитель 151 предпочтительно представляет собой проницаемый для жидкости материал и соединен с нетканым материалом 10, например материал-носитель 151 соединяется с первой поверхностью 20 нетканого материала 10, содержащего узлы 12, как хорошо изображено на фиг. 7D. Также следует отметить, что материал-носитель 151 может быть добавлен к устройству 100'' и процессу, как изображено и описано применительно к фиг. 7B, где опорное полотно 43 подают в блок 66 струйного скрепления отдельно от исходного полотна 36.As also shown in Fig. 7C, in some embodiments, the nonwoven material 10 can be combined with an additional web, such as a carrier material 151. The carrier material 151 can be attached to the nonwoven material 10 by any suitable bonding mechanism, such as bonding with an adhesive or mechanical bonding, for example, bonding under the action of heat, ultrasound, pressure, or any other suitable bonding mechanism. In some preferred embodiments, the carrier material 151 is bonded to the nonwoven material 10 in the first and second side zones 26a, 26b of the nonwoven material 10, but not in the perforated zone 16 of the nonwoven material. The carrier material 151 can be attached to the nonwoven material 10 after the fluid entangling unit 66. In some embodiments, the carrier material 151 may be attached to the nonwoven material 10 after the nonwoven material 10 has been dried. In other embodiments, the carrier material 151 may be attached to the nonwoven material 10 before the nonwoven material 10 has been dried. The carrier material 151 may provide additional tensile strength to the nonwoven material 10 and may improve its processing under high-speed converting and/or manufacturing conditions. The carrier material 151 is preferably a liquid-permeable material and is coupled to the nonwoven material 10, for example, the carrier material 151 is coupled to the first surface 20 of the nonwoven material 10 containing the nodes 12, as well shown in Fig. 7D. It should also be noted that the carrier material 151 may be added to the device 100'' and the process, as shown and described in connection with Fig. 7B, where the support web 43 is fed into the jet bonding unit 66 separately from the original web 36.
На фиг. 7D изображено поперечное сечение нетканого материала 10 и материала-носителя 151 при рассмотрении вдоль линии 7D-7D по фиг. 7C. Как изображено на фиг. 7D, нетканый материал 10, соединенный с материалом-носителем 151, может иметь первую поверхность 155 и вторую поверхность 157. В конкретном варианте осуществления, изображенном на фиг. 7D, материал 10 присоединен к несущему листу 151 в ориентации, при которой узлы 12 материала 10 проходят от базовой плоскости 18 материала 10, например от первой поверхности 20, ко второй поверхности 157 материала-носителя 10. Однако в других вариантах осуществления предполагаются другие ориентации материала 10 и материала-носителя 151.Fig. 7D shows a cross-section of the nonwoven material 10 and the carrier material 151 when viewed along the line 7D-7D in Fig. 7C. As shown in Fig. 7D, the nonwoven material 10 connected to the carrier material 151 can have a first surface 155 and a second surface 157. In the particular embodiment shown in Fig. 7D, the material 10 is connected to the carrier sheet 151 in an orientation in which the nodes 12 of the material 10 extend from a base plane 18 of the material 10, for example from the first surface 20, to the second surface 157 of the carrier material 10. However, in other embodiments, other orientations of the material 10 and the carrier material 151 are contemplated.
В некоторых вариантах осуществления материал-носитель 151 может иметь ширину, которая больше ширины 35 материала 10, как изображено на фиг. 7D. Такие конфигурации могут быть желательными, когда слоистый материал, состоящий из материала 10 и материала-носителя 151, используется в качестве прокладочного материала во впитывающем изделии. В таких вариантах осуществления материал 10 может находиться поверх впитывающего элемента изделия, в то время как материал-носитель 151 может полностью проходить между краями основы впитывающего изделия. Однако в других вариантах осуществления ширина материала-носителя 151 может быть равна ширине материала 10. Различные конфигурации нетканого материала согласно настоящему изобретению, такого как материал 10, и вспомогательного материала, такого как материал-носитель 151, расположенных во впитывающем изделии, подробнее описаны ниже, со ссылкой на фиг. 11A-14.In some embodiments, the carrier material 151 may have a width that is greater than the width 35 of the material 10, as shown in Fig. 7D. Such configurations may be desirable when a laminate consisting of the material 10 and the carrier material 151 is used as a liner in an absorbent article. In such embodiments, the material 10 may be located on top of the absorbent body of the article, while the carrier material 151 may completely extend between the edges of the body of the absorbent article. However, in other embodiments, the width of the carrier material 151 may be equal to the width of the material 10. Various configurations of a nonwoven material according to the present invention, such as the material 10, and a secondary material, such as the carrier material 151, located in an absorbent article are described in more detail below with reference to Figs. 11A-14.
Материал-носитель 151 может содержать любой подходящий нетканый материал, такой как материал спанбонд, материал мелтблаун, материал спанбонд-мелтблаун-спанбонд (SMS), материал спанлейс или т.п. Материал-носитель 151 может в общем обладать базовым весом, составляющим от приблизительно 30 г/кв.м. до приблизительно 100 г/кв.м. В заключение, материал-носитель 151 может обеспечить материалу 10 повышенную прочность для того, чтобы позволить обрабатывать материал 10 в высокоскоростных процессах изготовления. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления материал-носитель 151 может обеспечивать преимущества, направленные на свойства материала 10, связанные с его взаимодействием с текучими средами.The carrier material 151 may comprise any suitable nonwoven material, such as a spunbond material, a meltblown material, a spunbond-meltblown-spunbond (SMS) material, a spunlace material, or the like. The carrier material 151 may generally have a basis weight of from about 30 g/m2 to about 100 g/m2. Finally, the carrier material 151 may provide the material 10 with increased strength in order to allow the material 10 to be processed in high-speed manufacturing processes. In at least some embodiments, the carrier material 151 may provide advantages directed to the properties of the material 10 associated with its interaction with fluids.
Материал-носитель 151 может быть присоединен к материалу 10 в областях 153 связывания. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления материал 10 присоединен к материалу-носителю 151 только в областях 153 связывания. Как изображено, эти области 153 связывания могут быть расположены в пределах боковых зон 26a, 26b материала 10. В некоторых вариантах осуществления области 153 связывания могут иметь такую же протяженность, как и боковые зоны 26a, 26b. Однако в других вариантах осуществления, таких как изображенные на фиг. 7D, области 153 связывания могут быть уже боковых зон 26a, 26b. Материал 10 и материал-носитель 151 могут быть связаны с помощью способов механического связывания, таких как связывание под действием тепла, ультразвука, давления и т.п. В качестве альтернативы материал 10 и материал-носитель 151 могут быть связаны с помощью клея.The carrier material 151 may be attached to the material 10 in bonding regions 153. In at least some embodiments, the material 10 is attached to the carrier material 151 only in bonding regions 153. As shown, these bonding regions 153 may be located within the side zones 26a, 26b of the material 10. In some embodiments, the bonding regions 153 may have the same extent as the side zones 26a, 26b. However, in other embodiments, such as those shown in Fig. 7D, the bonding regions 153 may be narrower than the side zones 26a, 26b. The material 10 and the carrier material 151 may be bonded using mechanical bonding methods, such as bonding under the action of heat, ultrasound, pressure, and the like. Alternatively, the material 10 and the carrier material 151 may be bonded using an adhesive.
Однако в других вариантах осуществления материал 10 может быть дополнительно связан с материалом-носителем 151 в областях 153 связывания, а также в пределах перфорированной зоны 16 материала 10. Например, клей может быть нанесен на материал-носитель 151 в областях, которые соприкасаются с перфорированной зоной 16 материала 10. В таких вариантах осуществления узлы 12 материала 10 могут быть дополнительно связаны с несущим листом 151 вместе с по меньшей мере частями боковых зон 26a, 26b.However, in other embodiments, the material 10 may be further bonded to the carrier material 151 in the bonding regions 153, as well as within the perforated zone 16 of the material 10. For example, adhesive may be applied to the carrier material 151 in the regions that contact the perforated zone 16 of the material 10. In such embodiments, the nodes 12 of the material 10 may be further bonded to the carrier sheet 151 together with at least portions of the side zones 26a, 26b.
Хотя на фиг. 7A-7C показаны иллюстративные устройства 100', 100'' и 100''' и способы струйного скрепления для изготовления нетканого материала 10, предполагается, что могут быть использованы варианты, отличающиеся от этих устройств 100', 100'' и 100''' и процессов струйного скрепления. Например, как было упомянуто ранее, исходное полотно 36 может быть предоставлено с помощью различных методик, отличающихся от процесса мокрой укладки, например, сформировано с помощью процесса укладки вспененного материала или процесса кардочесания. Дополнительно, исходное полотно 36 может быть предоставлено на отдельной производственной линии и намотано на шпиндели рулонов (не изображены) и затем его транспортируют к отдельной производственной линии для введения в процесс струйного скрепления с помощью устройства 66 для струйного скрепления, как описано выше.Although Fig. 7A-7C show exemplary fluid entangling devices 100', 100'' and 100''' and methods for producing the nonwoven material 10, it is contemplated that variations other than these fluid entangling devices 100', 100'' and 100''' and processes may be used. For example, as previously mentioned, the starting web 36 may be provided by various techniques other than the wet lay-up process, such as formed by a foam lay-up process or a carding process. Additionally, the starting web 36 may be provided on a separate production line and wound onto roll spindles (not shown) and then transported to a separate production line for introduction into the fluid entangling process by the fluid entangling device 66, as described above.
Впитывающее изделиеAbsorbent product
В одном из множества потенциальных применений вышеописанный нетканый материал 10 может быть включен во впитывающее изделие 410. На фиг. 9-11 показано неограничивающее изображение впитывающего изделия 410, например, в виде подгузника. Другие варианты осуществления впитывающего изделия могут включать трусы для приучения к горшку, трусы для подростков, предметы одежды для взрослых, страдающих недержанием, и женские гигиенические изделия. Несмотря на то, что описываемые в настоящем документе варианты осуществления и иллюстрации в целом могут быть пригодны для впитывающих изделий, изготавливаемых в продольном направлении продукта, что далее в настоящем документе называют изготовлением продукта в направлении обработки, следует отметить, что специалист средней квалификации в данной области техники сможет применить приведенную в настоящем документе информацию по отношению к впитывающим изделиям, изготовленным в поперечном направлении продукта, что далее в настоящем документе называют изготовлением продукта в поперечном направлении, без отступления от сущности и объема настоящего изобретения.In one of many potential applications, the above-described nonwoven material 10 can be included in an absorbent article 410. Figures 9-11 show a non-limiting illustration of an absorbent article 410, such as a diaper. Other embodiments of the absorbent article can include potty training pants, juvenile pants, adult incontinence garments, and feminine hygiene products. Although the embodiments and illustrations described herein may generally be suitable for absorbent articles manufactured in the longitudinal direction of the product, hereinafter referred to as machine direction manufacturing, it should be noted that one of ordinary skill in the art can apply the information provided herein to absorbent articles manufactured in the transverse direction of the product, hereinafter referred to as transverse direction manufacturing, without departing from the spirit and scope of the present invention.
Нетканый материал 10 согласно настоящему изобретению может образовывать один или более компонентов или одну или более частей компонентов описанного ниже впитывающего изделия 410. В примерном варианте осуществления, описанном ниже и показанном на фиг. 9-11, нетканый материал 10 может образовывать обращенный к телу прокладочный материал 428 впитывающего изделия 410. Однако, как указано выше, предполагается, что нетканый материал 10 может дополнительно или альтернативно образовывать другие компоненты или другие части компонентов впитывающего изделия 410, в том числе, но без ограничения, наружное покрытие 426, переносящий текучую среду слой 446, поглощающий текучую среду слой 448, герметизирующий элемент 454 для талии и/или компонент крепежной системы, такой как переднее крепление 492.The nonwoven material 10 according to the present invention can form one or more components or one or more portions of components of the absorbent article 410 described below. In the exemplary embodiment described below and shown in Fig. 9-11, the nonwoven material 10 can form the bodyside liner 428 of the absorbent article 410. However, as noted above, it is contemplated that the nonwoven material 10 can additionally or alternatively form other components or other portions of components of the absorbent article 410, including, but not limited to, the outer cover 426, the fluid transfer layer 446, the fluid absorbent layer 448, the waist sealing element 454 and/or a component of a fastening system, such as a front fastening 492.
Впитывающее изделие 410, показанное на фиг. 9, может содержать основу 11. Впитывающее изделие 410 может содержать переднюю область 412 талии, заднюю область 414 талии и область 416 промежности, расположенную между передней областью 412 талии и задней областью 414 талии и соединяющую переднюю и заднюю области 412, 414 талии соответственно. Передняя область 412 талии может упоминаться как передняя торцевая область, задняя область 414 талии может упоминаться как задняя торцевая область, и область 416 промежности может упоминаться как промежуточная область.The absorbent article 410 shown in Fig. 9 may comprise a chassis 11. The absorbent article 410 may comprise a front waist region 412, a back waist region 414, and a crotch region 416 located between the front waist region 412 and the back waist region 414 and connecting the front and back waist regions 412, 414, respectively. The front waist region 412 may be referred to as a front end region, the back waist region 414 may be referred to as a back end region, and the crotch region 416 may be referred to as an intermediate region.
Как показано на фиг. 9 и 10, впитывающее изделие 410 может иметь пару продольных боковых краев 418, 420 и пару противоположных поясных краев, соответственно обозначенных как передний поясной край 422 и задний поясной край 424. Передняя область 412 талии может быть смежной с передним поясным краем 422, а задняя область 414 талии может быть смежной с задним поясным краем 424. Продольные боковые края 418, 420 могут проходить от переднего поясного края 422 до заднего поясного края 424. Продольные боковые края 418, 420 могут содержать части, изогнутые между передним поясным краем 422 и задним поясным краем 424, как изображено на фиг. 10, тогда как в других вариантах осуществления они могут быть выполнены с возможностью прохождения в направлении, параллельном продольному направлению 430 по всей их длине.As shown in Fig. 9 and 10, the absorbent article 410 can have a pair of longitudinal side edges 418, 420 and a pair of opposite waist edges, respectively designated as a front waist edge 422 and a back waist edge 424. The front waist region 412 can be adjacent to the front waist edge 422, and the back waist region 414 can be adjacent to the back waist edge 424. The longitudinal side edges 418, 420 can extend from the front waist edge 422 to the back waist edge 424. The longitudinal side edges 418, 420 can comprise portions curved between the front waist edge 422 and the back waist edge 424, as shown in Fig. 10, while in other embodiments they may be designed to extend in a direction parallel to the longitudinal direction 430 along their entire length.
Передняя область 412 талии может включать часть впитывающего изделия 410, которая при ношении расположена по меньшей мере частично на передней стороне носящего, в то время как задняя область 414 талии может включать часть впитывающего изделия 410, которая при ношении расположена по меньшей мере частично на задней стороне носящего. Область 416 промежности впитывающего изделия 410 может включать часть впитывающего изделия 410, которая при ношении расположена между ногами носящего, и может частично покрывать нижнюю часть туловища носящего. Поясные края 422 и 424 впитывающего изделия 410 выполнены с возможностью охватывания талии носящего и совместно образуют центральное отверстие 423 для талии (как обозначено на фиг. 9), предназначенное для талии носящего. Части продольных боковых краев 418, 420 в области 416 промежности могут в целом образовывать отверстия для ног носящего при ношении впитывающего изделия 410.The front waist region 412 may include a portion of the absorbent article 410 that is located at least partially on the front side of the wearer when worn, while the back waist region 414 may include a portion of the absorbent article 410 that is located at least partially on the back side of the wearer when worn. The crotch region 416 of the absorbent article 410 may include a portion of the absorbent article 410 that is located between the legs of the wearer when worn, and may partially cover the lower part of the torso of the wearer. The waist edges 422 and 424 of the absorbent article 410 are configured to encircle the waist of the wearer and together define a central waist opening 423 (as indicated in Fig. 9) intended for the waist of the wearer. Portions of the longitudinal side edges 418, 420 in the crotch region 416 may generally form openings for the wearer's legs when wearing the absorbent article 410.
Впитывающее изделие 410 может содержать наружное покрытие 426 и обращенный к телу прокладочный материал 428. Наружное покрытие 426 и обращенный к телу прокладочный материал 428 могут образовывать часть основы 411. Согласно одному варианту осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть связан с наружным покрытием 426 путем наслоения с помощью любых подходящих средств, таких как, но без ограничения, виды клея, связи, полученные способом ультразвуковой сварки, связи, полученные способом термосварки, связи, образованные под давлением, или других традиционных методик. Наружное покрытие 426 может иметь длину в продольном направлении 430 и ширину в поперечном направлении 432, которые согласно проиллюстрированному варианту осуществления могут совпадать с длиной и шириной впитывающего изделия 410.The absorbent article 410 may comprise an outer cover 426 and a body facing liner 428. The outer cover 426 and the body facing liner 428 may form part of the chassis 411. According to one embodiment, the body facing liner 428 may be bonded to the outer cover 426 by layering using any suitable means, such as, but not limited to, adhesives, ultrasonic bonds, heat bonds, pressure bonds, or other conventional techniques. The outer cover 426 may have a length in the longitudinal direction 430 and a width in the transverse direction 432, which, according to the illustrated embodiment, may coincide with the length and width of the absorbent article 410.
Основа 411 может содержать впитывающий элемент 434. Впитывающий элемент 434 может быть расположен между наружным покрытием 426 и обращенным к телу прокладочным материалом 428. Согласно одному варианту осуществления впитывающий элемент 434 может иметь длину и ширину, которые являются равными или меньшими, чем длина и ширина впитывающего изделия 410. Обращенный к телу прокладочный материал 428, наружное покрытие 426 и впитывающий элемент 434 могут образовывать часть впитывающего узла 444. Впитывающий узел 444 может также содержать переносящий текучую среду слой 446 (показанный на фиг. 10 и 11) и поглощающий текучую среду слой 448 (показанный на фиг. 10 и 11) между обращенным к телу прокладочным материалом 428 и впитывающим элементом 434. В некоторых вариантах осуществления, если присутствует переносящий текучую среду слой 446, то поглощающий слой 448 может находиться между обращенным к телу прокладочным материалом 428 и переносящим текучую среду слоем 446, как известно из уровня техники. Впитывающий узел 444 также может содержать разделительный слой (не показан), расположенный между впитывающим элементом 434 и наружным покрытием 426, как известно из уровня техники. Впитывающий узел 444 может содержать другие компоненты в некоторых вариантах осуществления. Также предполагается, что некоторые варианты осуществления могут не содержать переносящий текучую среду слой 446, и/или поглощающий слой 448, и/или разделительный слой.The chassis 411 may comprise an absorbent member 434. The absorbent member 434 may be positioned between the outer cover 426 and the bodyside liner 428. In one embodiment, the absorbent member 434 may have a length and a width that are equal to or less than the length and width of the absorbent article 410. The bodyside liner 428, the outer cover 426, and the absorbent member 434 may form part of an absorbent assembly 444. The absorbent assembly 444 may also comprise a fluid transfer layer 446 (shown in Figs. 10 and 11) and a fluid absorbent layer 448 (shown in Figs. 10 and 11) between the bodyside liner 428 and the absorbent member 434. In some embodiments, if the fluid transfer layer 446 is present, then the absorbent layer 448 may be located between the body facing liner 428 and the fluid transfer layer 446, as is known in the art. The absorbent assembly 444 may also comprise a release layer (not shown) located between the absorbent element 434 and the outer cover 426, as is known in the art. The absorbent assembly 444 may comprise other components in some embodiments. It is also contemplated that some embodiments may not comprise the fluid transfer layer 446 and/or the absorbent layer 448 and/or the release layer.
Впитывающее изделие 10 может быть выполнено с возможностью удержания и/или впитывания жидких, твердых и полужидких выделений организма, выделяемых носящим. В некоторых вариантах осуществления пара герметичных отворотов (не показаны) может быть выполнена с возможностью обеспечения барьера от растекания выделений организма в поперечном направлении. В некоторых вариантах осуществления впитывающее изделие 410 может дополнительно содержать эластичные элементы для ног (не показаны), известные специалистам в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления впитывающее изделие 10 может содержать герметизирующий элемент 454 для талии. Герметизирующий элемент 454 для талии может быть расположен в задней области 414 талии впитывающего изделия 410. Хотя это и не изображено, предполагается, что герметизирующий элемент 454 для талии дополнительно или альтернативно может быть расположен в передней области 412 талии впитывающего изделия 410.The absorbent article 10 may be configured to retain and/or absorb liquid, solid and semi-liquid body exudates released by the wearer. In some embodiments, a pair of containment flaps (not shown) may be configured to provide a barrier against the spread of body exudates in the lateral direction. In some embodiments, the absorbent article 410 may further comprise elastic leg members (not shown) known to those skilled in the art. In some embodiments, the absorbent article 10 may comprise a waist sealing element 454. The waist sealing element 454 may be located in the rear waist region 414 of the absorbent article 410. Although not shown, it is contemplated that the waist sealing element 454 may additionally or alternatively be located in the front waist region 412 of the absorbent article 410.
Дополнительные детали касательно каждого из данных элементов впитывающего изделия 10, описанного в настоящем документе, можно найти ниже, обратившись к фигурам 1-7.Additional details regarding each of these elements of the absorbent article 10 described herein can be found below by referring to Figures 1-7.
Наружное покрытиеExternal coating
Наружное покрытие 426 и/или его части могут быть воздухопроницаемыми и/или непроницаемыми для жидкости. Наружное покрытие 426 и/или его части могут быть эластичными, растяжимыми или нерастяжимыми. Наружное покрытие 426 может быть выполнено из одного слоя, нескольких слоев, слоистых материалов, текстильных материалов спанбонд, пленок, текстильных материалов мелтблаун, эластичной сетки, микропористых полотен, связанных кардочесанных полотен или пеноматериалов, полученных с применением эластомерных или полимерных материалов. Согласно одному варианту осуществления, например, наружное покрытие 426 может быть выполнено из микропористой полимерной пленки, такой как полиэтиленовая или полипропиленовая.The outer cover 426 and/or its parts can be breathable and/or impermeable to liquid. The outer cover 426 and/or its parts can be elastic, stretchable or non-stretchable. The outer cover 426 can be made of one layer, several layers, laminated materials, spunbond textile materials, films, meltblown textile materials, elastic mesh, microporous webs, bonded carded webs or foam materials obtained using elastomeric or polymeric materials. According to one embodiment, for example, the outer cover 426 can be made of a microporous polymeric film, such as polyethylene or polypropylene.
Согласно одному варианту осуществления наружное покрытие 426 может представлять собой один слой непроницаемого для жидкости материала, такого как полимерная пленка. Согласно одному варианту осуществления наружное покрытие 426 предпочтительно может быть растяжимым и более предпочтительно - эластичным по меньшей мере в поперечном направлении 432 впитывающего изделия 410. Согласно одному варианту осуществления внешнее покрытие 26 может быть растяжимым и более предпочтительно - эластичным как в поперечном 432, так и в продольном 430 направлениях. Согласно одному варианту осуществления наружное покрытие 426 может представлять собой многослойный слоистый материал, в котором по меньшей мере один из слоев является непроницаемым для жидкости. Согласно некоторым вариантам осуществления наружное покрытие 426 может представлять собой двухслойную конструкцию, два слоя которой могут быть связаны друг с другом, например, с помощью клея для слоистого материала. Подходящие виды клея для слоистого материала могут быть нанесены непрерывно или прерывисто в виде капель, напыления, параллельных спиралей или т.п., но следует понимать, что внутренний слой может быть связан с наружным слоем другими способами связывания, в том числе, но без ограничения, с помощью связей, полученных способом ультразвуковой сварки, связей, полученных способом термосварки, связей, формируемых под давлением, или т.п.According to one embodiment, the outer cover 426 may be a single layer of a liquid-impermeable material, such as a polymer film. According to one embodiment, the outer cover 426 may preferably be stretchable and more preferably elastic in at least the transverse direction 432 of the absorbent article 410. According to one embodiment, the outer cover 26 may be stretchable and more preferably elastic in both the transverse 432 and longitudinal 430 directions. According to one embodiment, the outer cover 426 may be a multilayer laminate, in which at least one of the layers is liquid-impermeable. According to some embodiments, the outer cover 426 may be a two-layer structure, the two layers of which may be bonded to each other, for example, using an adhesive for a laminate. Suitable types of adhesive for the laminate may be applied continuously or discontinuously in the form of drops, sprays, parallel spirals, or the like, but it should be understood that the inner layer may be bonded to the outer layer by other bonding methods, including, but not limited to, bonds obtained by ultrasonic welding, bonds obtained by heat welding, bonds formed under pressure, or the like.
Наружный слой наружного покрытия 426 может быть из любого подходящего материала и может быть таким, благодаря которому носящий видит в целом тканеподобные текстуру или внешний вид. Примером такого материала может быть связанное кардочесанное полотно из 100%-го полипропилена с ромбовидной структурой связей, доступное от компании Sandler A.G., Германия, такое как Sawabond 4185®, 30 г/кв.м. или эквивалентное ему. Другим примером материала, подходящего для использования в качестве наружного слоя наружного покрытия 426, может являться полипропиленовое нетканое полотно спанбонд, 20 г/кв.м. Наружный слой также может быть изготовлен из тех же материалов, из которых может быть изготовлен обращенный к телу прокладочный материал 428, как описано в настоящем документе.The outer layer of the outer cover 426 may be of any suitable material and may be such that the wearer perceives a generally cloth-like texture or appearance. An example of such a material may be a 100% polypropylene carded web with a diamond-shaped bond structure, available from Sandler A.G., Germany, such as Sawabond 4185®, 30 gsm or equivalent. Another example of a material suitable for use as the outer layer of the outer cover 426 may be a polypropylene spunbond nonwoven web, 20 gsm. The outer layer may also be made of the same materials from which the bodyside liner 428 may be made, as described herein.
Непроницаемый для жидкости внутренний слой наружного покрытия 426 (или непроницаемое для жидкости наружное покрытие 426, если наружное покрытие 426 выполнено однослойной конструкции) может быть либо проницаемым для пара (т.е. «воздухопроницаемым»), либо непроницаемым для пара. Непроницаемый для жидкости внутренний слой (или непроницаемое для жидкости наружное покрытие 426, если наружное покрытие 426 выполнено однослойной конструкции) может быть изготовлен из тонкой пластиковой пленки. Непроницаемый для жидкости внутренний слой (или непроницаемое для жидкости наружное покрытие 426, если наружное покрытие 426 имеет однослойную структуру) может препятствовать вытеканию жидких выделений организма из впитывающего изделия 410 и намоканию таких изделий, как постельные простыни и одежда, а также носящего и лица, осуществляющего уход.The liquid-impermeable inner layer of the outer cover 426 (or the liquid-impermeable outer cover 426 if the outer cover 426 is of a single-layer construction) can be either vapor-permeable (i.e., "breathable") or vapor-impermeable. The liquid-impermeable inner layer (or the liquid-impermeable outer cover 426 if the outer cover 426 is of a single-layer construction) can be made of a thin plastic film. The liquid-impermeable inner layer (or the liquid-impermeable outer cover 426 if the outer cover 426 has a single-layer structure) can prevent liquid body exudates from leaking out of the absorbent article 410 and wetting articles such as bed sheets and clothing, as well as the wearer and caregiver.
В некоторых вариантах осуществления, в которых наружное покрытие 426 имеет однослойную структуру, его можно подвергнуть тиснению и/или матовой отделке для получения более тканеподобной текстуры или внешнего вида. Наружное покрытие 426 может позволять парам выходить из впитывающего изделия 410, при этом предотвращая прохождение жидкостей. Подходящий непроницаемый для жидкости, паропроницаемый материал может состоять из микропористой полимерной пленки или нетканого материала, на который было нанесено покрытие или который был обработан другим способом для придания необходимого уровня непроницаемости для жидкости.In some embodiments, in which the outer cover 426 has a single-layer structure, it can be embossed and/or matte-finished to achieve a more cloth-like texture or appearance. The outer cover 426 can allow vapor to escape from the absorbent article 410, while preventing the passage of liquids. A suitable liquid-impermeable, vapor-permeable material can consist of a microporous polymer film or nonwoven material that has been coated or otherwise treated to impart the desired level of liquid impermeability.
Впитывающая основаAbsorbent base
Впитывающая основа 434 предпочтительно может быть выполнена как в целом сжимаемая, конформная, податливая, не вызывающая раздражение кожи носящего и способная впитывать и удерживать жидкие выделения организма. Впитывающая основа 434 может быть изготовлена в широком ряде размеров и форм (например, прямоугольной, трапецеидальной, T-образной, I-образной, в форме песочных часов и т.п.), а также из широкого ряда материалов. Размер и впитывающая способность впитывающего элемента 434 должны быть совместимы с размером предполагаемого носящего (от младенцев до взрослых) и объемом жидкости, поступающим при предполагаемом использовании впитывающего изделия 410. Впитывающий элемент 434 может иметь длину и ширину, которые могут быть меньше или равны длине и ширине впитывающего изделия 410.The absorbent body 434 can be preferably designed as a whole compressible, conformable, pliable, non-irritating to the skin of the wearer and capable of absorbing and retaining liquid exudates of the body. The absorbent body 434 can be made in a wide range of sizes and shapes (for example, rectangular, trapezoidal, T-shaped, I-shaped, hourglass-shaped, etc.), as well as from a wide range of materials. The size and absorbent capacity of the absorbent element 434 should be compatible with the size of the intended wearer (from infants to adults) and the volume of liquid received during the intended use of the absorbent article 410. The absorbent element 434 can have a length and a width that can be less than or equal to the length and width of the absorbent article 410.
Впитывающий элемент 434 содержит впитывающий материал. В одном варианте осуществления впитывающий элемент 434 может состоять из материала полотна из гидрофильных волокон, целлюлозных волокон (например, волокон древесной целлюлозы), натуральных волокон, синтетических волокон, листов тканого или нетканого материала, сетчатого материала по типу марли или других стабилизирующих структур, сверхвпитывающего материала, связующих материалов, поверхностно-активных веществ, избранных гидрофобных и гидрофильных материалов, пигментов, лосьонов, средств для устранения неприятного запаха или т.п., а также их сочетаний. Согласно одному варианту осуществления впитывающий элемент 434 может представлять собой матрицу из целлюлозного ворса и сверхвпитывающего материала. Согласно одному варианту осуществления впитывающий элемент 434 может быть выполнен из одного слоя материалов или, в альтернативном варианте, может быть выполнен из двух или более слоев материалов.The absorbent member 434 comprises an absorbent material. In one embodiment, the absorbent member 434 may consist of a web material of hydrophilic fibers, cellulose fibers (for example, wood pulp fibers), natural fibers, synthetic fibers, sheets of woven or nonwoven material, a mesh material such as gauze or other stabilizing structures, a superabsorbent material, binders, surfactants, selected hydrophobic and hydrophilic materials, pigments, lotions, odor-eliminating agents, or the like, as well as combinations thereof. According to one embodiment, the absorbent member 434 may be a matrix of cellulose fluff and a superabsorbent material. According to one embodiment, the absorbent member 434 may be made of a single layer of materials or, alternatively, may be made of two or more layers of materials.
Во впитывающей основе 434 можно применять различные типы смачиваемых гидрофильных волокон. К примерам подходящих волокон относятся натуральные волокна, целлюлозные волокна, синтетические волокна, состоящие из целлюлозы или производных целлюлозы, такие как вискозные волокна; неорганические волокна, состоящие из смачиваемого по своей природе материала, такого как стекловолокна; синтетические волокна, полученные из смачиваемых по своей природе термопластичных полимеров, такие как конкретные волокна из сложных полиэфиров или полиамидов, или состоящие из несмачиваемых термопластичных полимеров, такие как полиолефиновые волокна, которые были гидрофилизированы с помощью подходящих средств. Волокна можно гидрофилизировать, например, посредством обработки поверхностно-активным веществом, обработки силикагелем, обработки материалом, который характеризуется наличием подходящего гидрофильного фрагмента и который нельзя легко удалить с волокна, или посредством нанесения на несмачиваемое гидрофобное волокно оболочки из гидрофильного полимера в процессе образования волокна или после него. Подходящие сверхвпитывающие материалы могут быть выбраны из натуральных, синтетических и модифицированных натуральных полимеров и материалов. Сверхвпитывающие материалы могут представлять собой неорганические материалы, такие как силикагели, или органические соединения, такие как сшитые полимеры. Согласно одному варианту осуществления впитывающий элемент 434 может не содержать сверхвпитывающий материал.In the absorbent body 434, various types of wettable hydrophilic fibers can be used. Examples of suitable fibers include natural fibers, cellulose fibers, synthetic fibers consisting of cellulose or cellulose derivatives, such as viscose fibers; inorganic fibers consisting of an inherently wettable material, such as glass fibers; synthetic fibers obtained from inherently wettable thermoplastic polymers, such as certain fibers from polyesters or polyamides, or consisting of non-wettable thermoplastic polymers, such as polyolefin fibers that have been hydrophilized by suitable means. The fibers can be hydrophilized, for example, by treatment with a surfactant, treatment with silica gel, treatment with a material that is characterized by the presence of a suitable hydrophilic moiety and that cannot be easily removed from the fiber, or by coating the non-wettable hydrophobic fiber with a sheath of a hydrophilic polymer during or after the formation of the fiber. Suitable superabsorbent materials may be selected from natural, synthetic and modified natural polymers and materials. The superabsorbent materials may be inorganic materials such as silica gels or organic compounds such as crosslinked polymers. According to one embodiment, the absorbent element 434 may not contain a superabsorbent material.
При наличии разделительного слоя впитывающий элемент 434 может быть расположен на разделительном слое и размещен поверх наружного покрытия 426. Разделительный слой может быть связан с наружным покрытием 426, например, при помощи клея. Согласно некоторым вариантам осуществления разделительный слой может отсутствовать, и впитывающий элемент 434 может непосредственно контактировать с наружным покрытием 426 и может быть непосредственно связан с наружным покрытием 426. Тем не менее, следует понимать, что впитывающий элемент 434 может контактировать, но не быть связанным с наружным покрытием 426, и оставаться в пределах объема настоящего изобретения. Согласно одному варианту осуществления наружное покрытие 426 может состоять из одного слоя, и впитывающий элемент 434 может контактировать с одним слоем наружного покрытия 426. Согласно некоторым вариантам осуществления по меньшей мере часть слоя, такого как, но без ограничения, переносящий текучую среду слой 446 и/или разделительный слой, может быть расположена между впитывающим элементом 434 и наружным покрытием 426. Впитывающий элемент 434 может быть связан с переносящим текучую среду слоем 446 и/или разделительным слоем.If there is a release layer, the absorbent element 434 can be located on the release layer and placed over the outer cover 426. The release layer can be bonded to the outer cover 426, for example, by means of an adhesive. According to some embodiments, the release layer can be absent, and the absorbent element 434 can directly contact the outer cover 426 and can be directly bonded to the outer cover 426. However, it should be understood that the absorbent element 434 can contact, but not be bonded to the outer cover 426, and remain within the scope of the present invention. According to one embodiment, the outer cover 426 may consist of a single layer, and the absorbent element 434 may contact the single layer of the outer cover 426. According to some embodiments, at least a portion of a layer, such as, but not limited to, the fluid transfer layer 446 and/or the release layer, may be located between the absorbent element 434 and the outer cover 426. The absorbent element 434 may be associated with the fluid transfer layer 446 and/or the release layer.
Обращенный к телу прокладочный материалBody facing lining material
Обращенный к телу прокладочный материал 428 впитывающего изделия 410 может перекрывать впитывающий элемент 434 и наружное покрытие 426, и может быть выполнен с возможностью вмещения излияний выделений из носящего, и может отделять кожу носящего от жидких отходов, удерживаемых впитывающим элементом 434. Обращенный к телу прокладочный материал 428 может образовывать по меньшей мере часть обращенной к телу поверхности 419 основы 411, выполненной с возможностью нахождения у кожи носящего.The body facing liner 428 of the absorbent article 410 can overlap the absorbent element 434 and the outer cover 426, and can be configured to contain discharges from the wearer, and can separate the skin of the wearer from liquid waste retained by the absorbent element 434. The body facing liner 428 can form at least a portion of the body facing surface 419 of the base 411 configured to be located against the skin of the wearer.
Согласно различным вариантам осуществления переносящий текучую среду слой 446 может быть расположен между обращенным к телу прокладочным материалом 428 и впитывающим элементом 434 (как показано на фиг. 11). Согласно различным вариантам осуществления поглощающий слой 448 может быть расположен между обращенным к телу прокладочным материалом 428 и впитывающим элементом 434 или переносящим текучую среду слоем 446, если присутствует (как показано на фиг. 11). Согласно различным вариантам осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть связан с поглощающим слоем 448 или переносящим текучую среду слоем 446, если отсутствует поглощающий слой 448, с помощью клея и/или с помощью связывания точечным сплавлением. Связывание точечным сплавлением можно выбрать из связывания под действием ультразвука, температуры, давления, а также их комбинаций.According to various embodiments, the fluid transfer layer 446 can be located between the bodyside liner 428 and the absorbent element 434 (as shown in Fig. 11). According to various embodiments, the acquisition layer 448 can be located between the bodyside liner 428 and the absorbent element 434 or the fluid transfer layer 446, if present (as shown in Fig. 11). According to various embodiments, the bodyside liner 428 can be bonded to the absorption layer 448 or the fluid transfer layer 446, if the absorption layer 448 is absent, using an adhesive and/or using point fusion bonding. Point fusion bonding can be selected from ultrasonic bonding, thermal bonding, pressure bonding, and combinations thereof.
Согласно одному варианту осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может выходить за пределы впитывающего элемента 434 и/или переносящего текучую среду слоя 446, если присутствует, и/или поглощающего слоя 448, если присутствует, и/или разделительного слоя, если присутствует, с перекрытием части наружного покрытия 426 и может быть связан с ним любым способом, считающимся подходящим, как, например, путем связывания с ним с помощью клея, практически с заключением впитывающего элемента 434 между наружным покрытием 426 и обращенным к телу прокладочным материалом 428. В некоторых вариантах осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 и наружное покрытие 426 могут иметь одинаковые размеры в ширину и длину. В некоторых вариантах осуществления, однако, обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть более узким, чем наружное покрытие 426, и/или более коротким, чем наружное покрытие 426. В некоторых вариантах осуществления длина обращенного к телу прокладочного материала 428 может находиться в диапазоне 50-100% длины впитывающего изделия 410, измеренной в направлении, параллельном продольному направлению 430. В некоторых вариантах осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть шире, чем наружное покрытие 426. Также предполагается, что обращенный к телу прокладочный материал 428 может не выходить за пределы впитывающего элемента 434 и/или может быть не прикреплен к наружному покрытию 426. В некоторых вариантах осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может окружать по меньшей мере часть впитывающего элемента 434, в том числе окружать оба продольных края впитывающего элемента 434 и/или один или более торцевых краев впитывающего элемента 434. Дополнительно предполагается, что обращенный к телу прокладочный материал 428 может состоять из более чем одного сегмента материала.According to one embodiment, the body facing liner 428 can extend beyond the absorbent element 434 and/or the fluid transfer layer 446, if present, and/or the acquisition layer 448, if present, and/or the release layer, if present, to overlap a portion of the outer cover 426 and can be bonded to it in any manner considered suitable, such as by bonding to it with an adhesive, substantially enclosing the absorbent element 434 between the outer cover 426 and the body facing liner 428. In some embodiments, the body facing liner 428 and the outer cover 426 can have the same dimensions in width and length. In some embodiments, however, the bodyside liner 428 may be narrower than the outer cover 426 and/or shorter than the outer cover 426. In some embodiments, the length of the bodyside liner 428 may be in the range of 50-100% of the length of the absorbent article 410 measured in a direction parallel to the longitudinal direction 430. In some embodiments, the bodyside liner 428 may be wider than the outer cover 426. It is also contemplated that the bodyside liner 428 may not extend beyond the absorbent element 434 and/or may not be attached to the outer cover 426. In some embodiments, the bodyside liner 428 may surround at least a portion of the absorbent element 434, including surrounding both longitudinal edges of the absorbent element 434 and/or one or more end edges of the absorbent element 434. It is further contemplated that the body facing liner 428 may consist of more than one segment of material.
Обращенный к телу прокладочный материал 428 может иметь разные формы, в том числе прямоугольную форму, форму песочных часов или любую другую форму. Обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть деформируемым подходящим образом, мягким на ощупь и не раздражающим кожу носящего и может быть таким же или менее гидрофильным, чем впитывающий элемент 434, позволяя выделениям организма легко проникать во впитывающий элемент 434 и обеспечивая носящему относительно сухую поверхность.The body facing liner 428 may have different shapes, including a rectangular shape, an hourglass shape, or any other shape. The body facing liner 428 may be deformable in a suitable manner, soft to the touch and non-irritating to the skin of the wearer, and may be the same or less hydrophilic than the absorbent element 434, allowing body secretions to easily penetrate the absorbent element 434 and providing the wearer with a relatively dry surface.
Обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть изготовлен из широкого набора материалов, таких как синтетические волокна (например, полиэфирные или полипропиленовые волокна), натуральные волокна (например, древесные или хлопковые волокна), комбинация натуральных и синтетических волокон, пористые пеноматериалы, сетчатые пеноматериалы, перфорированные пластиковые пленки или т.п. Примеры подходящих материалов включают, но без ограничения, целлюлозные химические волокна, древесные, хлопковые, полиэфирные, полипропиленовые, полиэтиленовые, нейлоновые волокна или другие волокна, способные к связыванию под воздействием нагревания, полиолефины, такие как, но без ограничения, сополимеры полипропилена и полиэтилена, линейный полиэтилен низкой плотности и сложные эфиры алифатических кислот, такие как полимолочная кислота, полотна из перфорированной пленки с мелкими отверстиями, сетчатые материалы и т.п., а также их комбинации.The body facing liner 428 can be made from a wide variety of materials such as synthetic fibers (e.g., polyester or polypropylene fibers), natural fibers (e.g., wood or cotton fibers), a combination of natural and synthetic fibers, porous foams, reticulated foams, perforated plastic films, or the like. Examples of suitable materials include, but are not limited to, cellulosic chemical fibers, wood, cotton, polyester, polypropylene, polyethylene, nylon fibers, or other fibers capable of bonding under the influence of heat, polyolefins such as, but not limited to, copolymers of polypropylene and polyethylene, linear low density polyethylene, and esters of aliphatic acids such as polylactic acid, webs of apertured film with small holes, mesh materials, and the like, as well as combinations thereof.
Для обращенного к телу прокладочного материала 428 могут быть использованы различные тканые и нетканые материалы. Обращенный к телу прокладочный материал 428 может содержать тканый материал, нетканый материал, полимерную пленку, слоистый материал из пленки и ткани и т.п., а также их комбинации. Примеры нетканого материала могут включать текстильный материал спанбонд, текстильный материал мелтблаун, материал, полученный по технологии коформ, кардочесанное полотно, связанное кардочесанное полотно, двухкомпонентный текстильный материал спанбонд, материал, полученный по технологии спанлейс, или т.п., а также их комбинации. Обращенный к телу прокладочный материал 428 не обязательно должен быть единой слоистой структурой и, таким образом, может содержать более одного слоя тканей, пленок и/или полотен, а также их комбинации. Например, обращенный к телу прокладочный материал 428 может содержать опорный слой и выступающий слой, подвергнутые водоструйному скреплению. Выступающий слой может содержать полые выступы, например раскрытые в патенте США № 9474660, авторами которого являются Kirby, Scott S.C. и соавт., и как описано на фиг. 8.For the body facing liner 428, various woven and nonwoven materials can be used. The body facing liner 428 can comprise a woven material, a nonwoven material, a polymer film, a laminate of a film and a fabric, and the like, as well as combinations thereof. Examples of a nonwoven material can include a spunbond textile material, a meltblown textile material, a material obtained by coform technology, a carded web, a bonded carded web, a bicomponent spunbond textile material, a material obtained by spunlace technology, or the like, as well as combinations thereof. The body facing liner 428 does not necessarily have to be a single layer structure and, thus, can comprise more than one layer of fabrics, films and/or webs, as well as combinations thereof. For example, the bodyside liner 428 may comprise a support layer and a projection layer that are hydrobonded. The projection layer may comprise hollow projections, such as those disclosed in U.S. Patent No. 9,474,660 to Kirby, Scott S.C., et al., and as described in Fig. 8.
Например, обращенный к телу прокладочный материал 428 может состоять из полотна мелтблаун или спанбонд, состоящего из полиолефиновых волокон. Альтернативно обращенный к телу прокладочный материал 428 может представлять собой связанное кардочесанное полотно, состоящее из натуральных и/или синтетических волокон. Обращенный к телу прокладочный материал 428 может состоять из по существу гидрофобного материала, и гидрофобный материал необязательно может быть обработан поверхностно-активным веществом или обработан иным образом для придания желаемого уровня смачиваемости и гидрофильности. Поверхностно-активное вещество может быть нанесено любым традиционным способом, таким как распыление, печать, нанесение покрытия кистью или т.п. Поверхностно-активное вещество можно наносить на весь обращенный к телу прокладочный материал 428, или его можно избирательно наносить на конкретные участки обращенного к телу прокладочного материала 428.For example, the body facing liner 428 can be comprised of a meltblown or spunbond web comprised of polyolefin fibers. Alternatively, the body facing liner 428 can be a bonded carded web comprised of natural and/or synthetic fibers. The body facing liner 428 can be comprised of a substantially hydrophobic material, and the hydrophobic material can optionally be treated with a surfactant or otherwise processed to impart a desired level of wettability and hydrophilicity. The surfactant can be applied by any conventional method, such as spraying, printing, brush coating, or the like. The surfactant can be applied to the entire body facing liner 428, or it can be selectively applied to specific areas of the body facing liner 428.
Согласно одному варианту осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть выполнен из нетканого двухкомпонентного полотна. Нетканое двухкомпонентное полотно может представлять собой двухкомпонентное полотно, полученное по технологии спанбонд, или скрепленное кардочесанное двухкомпонентное полотно. Пример двухкомпонентного штапельного волокна включает полиэтиленовое/полипропиленовое двухкомпонентное волокно. В этом конкретном двухкомпонентном волокне из полипропилена образована сердцевина, а из полиэтилена образована оболочка волокна. Без отступления от объема настоящего изобретения возможно использование волокон, ориентированных по-другому, например в виде нескольких лепестков, бок о бок, встык. Согласно одному варианту осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может представлять собой подложку, полученную по технологии спанбонд, с базовым весом от приблизительно 10 или 12 до приблизительно 15 или 20 г/кв.м. Согласно одному варианту осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может представлять собой 12 г/кв.м. спанбонд-мелтблаун-спанбонд подложку, имеющую 10% содержание мелтблаун, нанесенного между двумя слоями спанбонд.According to one embodiment, the bodyside liner 428 can be made of a nonwoven bicomponent web. The nonwoven bicomponent web can be a spunbond bicomponent web or a bonded carded bicomponent web. An example of a bicomponent staple fiber includes a polyethylene/polypropylene bicomponent fiber. In this particular bicomponent fiber, the core is formed from polypropylene, and the sheath of the fiber is formed from polyethylene. Without departing from the scope of the present invention, fibers oriented in other ways, such as in the form of several lobes, side by side, end to end, can be used. According to one embodiment, the bodyside liner 428 can be a spunbond substrate with a basis weight of from about 10 or 12 to about 15 or 20 gsm. According to one embodiment, the body facing liner 428 may be a 12 gsm spunbond-meltblown-spunbond backing having a 10% meltblown content sandwiched between two spunbond layers.
Хотя наружное покрытие 426 и обращенный к телу прокладочный материал 428 могут содержать эластомерные материалы, предполагается, что наружное покрытие 426 и обращенный к телу прокладочный материал 428 могут состоять из материалов, которые в целом не относятся к эластомерным. Согласно одному варианту осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть растяжимым и более предпочтительно - эластичным. Согласно одному варианту осуществления обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть растяжимым подходящим образом и более предпочтительно - эластичным по меньшей мере в поперечном или периферическом направлении впитывающего изделия 410. В других аспектах обращенный к телу прокладочный материал 428 может быть растяжимым и более предпочтительно - эластичным как в поперечном, так и в продольном направлениях 432, 430 соответственно.Although the outer cover 426 and the bodyside liner 428 may comprise elastomeric materials, it is contemplated that the outer cover 426 and the bodyside liner 428 may consist of materials that are not generally elastomeric. According to one embodiment, the bodyside liner 428 may be stretchable and more preferably elastic. According to one embodiment, the bodyside liner 428 may be stretchable in a suitable manner and more preferably elastic in at least the transverse or circumferential direction of the absorbent article 410. In other aspects, the bodyside liner 428 may be stretchable and more preferably elastic in both the transverse and longitudinal directions 432, 430, respectively.
В примерном варианте осуществления, изображенном на фиг. 9-11В, в качестве обращенного к телу прокладочного материала 428 может использоваться вышеописанный полученный водоструйным скреплением нетканый материал 10. Как показано на фиг. 11А, нетканый материал 10 согласно настоящему изобретению может быть ориентирован так, что множество узлов 12 проходят от базовой плоскости 18 на первой поверхности 20 к впитывающему элементу 434. Иначе говоря, вторая поверхность 22 нетканого материала 10 может образовывать по меньшей мере часть обращенной к телу поверхности 419 основы 411, выполненной с возможностью нахождения у кожи носящего. Перфорированная зона 16 нетканого материала 10 может быть выполнена для обеспечения возможности протекания выделений через множество отверстий 24 в нетканом материале 10 в нижележащие структуры впитывающего узла 444, такие как поглощающий текучую среду слой 448, переносящий текучую среду слой 446 и впитывающий элемент 434.In the exemplary embodiment shown in Fig. 9-11B, the above-described hydroentangled nonwoven material 10 can be used as the bodyside liner 428. As shown in Fig. 11A, the nonwoven material 10 according to the present invention can be oriented such that a plurality of nodes 12 extend from a base plane 18 on a first surface 20 to an absorbent body 434. In other words, the second surface 22 of the nonwoven material 10 can form at least a portion of the bodyside surface 419 of the base 411 configured to be located against the skin of the wearer. The perforated zone 16 of the nonwoven material 10 may be configured to allow discharges to flow through the plurality of openings 24 in the nonwoven material 10 into underlying structures of the absorbent assembly 444, such as the fluid-absorbing layer 448, the fluid-transferring layer 446, and the absorbent element 434.
За счет наличия нетканого материала 10, выполненного так, что узлы 12 проходят к впитывающему элементу 434, узлы 12 могут способствовать созданию дополнительного объема пустот для вмещения выделений, в то время как они поглощаются впитывающим узлом 444 и переносятся через него, все же оставаясь в стороне от обращенной к телу поверхности 419 основы 411 впитывающего изделия 410. В такой ориентации нетканый материал 10 может создавать объем пустот для выделений между нетканым материалом 10 и любыми расположенными ниже структурами во впитывающем изделии 10 вследствие того, что узлы 12 нетканого материала 10 создают промежуток между базовой плоскостью 18 первой поверхности 20 и любой такой расположенной ниже структурой. Объем пустот для выделений, создаваемый нетканым материалом 10, может изменяться в зависимости от высоты узлов 12, плотности узлов 12 и площади перфорированной зоны 16 нетканого материала 10, и он может быть рассчитан так, чтобы соразмерно подходить для разных ступенчатых размеров впитывающих изделий 410 и впитывающих изделий 410, рассчитанных на обращение с разными выделениями. За счет создания объема пустот с такими свойствами, нетканый материал 10 может поглощать выделения с минимальным распространением выделений по обращенной к телу поверхности 419 основы 411 впитывающего изделия 410. Действуя таким образом, нетканый материал 10 может способствовать уменьшению площади контакта выделений с кожей носящего и уменьшению потенциального раздражения кожи носящего.By having the nonwoven material 10 configured such that the knots 12 extend toward the absorbent member 434, the knots 12 can help create additional void volume to accommodate exudates while they are absorbed by and carried through the absorbent assembly 444, yet remain clear of the body-facing surface 419 of the chassis 411 of the absorbent article 410. In such an orientation, the nonwoven material 10 can create void volume for exudates between the nonwoven material 10 and any underlying structures in the absorbent article 10 due to the knots 12 of the nonwoven material 10 creating a gap between the base plane 18 of the first surface 20 and any such underlying structure. The void volume for discharges created by the nonwoven material 10 can vary depending on the height of the knots 12, the density of the knots 12 and the area of the perforated zone 16 of the nonwoven material 10, and it can be designed to proportionally fit different stepped sizes of absorbent articles 410 and absorbent articles 410 designed to handle different discharges. By creating a void volume with such properties, the nonwoven material 10 can absorb discharges with a minimum spread of discharges over the body-facing surface 419 of the base 411 of the absorbent article 410. In this way, the nonwoven material 10 can help to reduce the area of contact of discharges with the skin of the wearer and reduce potential irritation of the skin of the wearer.
На фиг. 11А изображен нетканый материал 10, образующий обращенный к телу прокладочный материал 428 для впитывающего изделия 410. В такой конфигурации нетканый материал 10 может иметь ширину, по существу равную ширине наружного покрытия 426. Вторая поверхность 22 нетканого материала 10 может образовывать обращенную к телу поверхность 419 впитывающего изделия 410 и может быть выполнена с возможностью контакта с кожей носящего.Fig. 11A shows a nonwoven material 10 forming a body-facing liner 428 for an absorbent article 410. In such a configuration, the nonwoven material 10 may have a width substantially equal to the width of the outer cover 426. The second surface 22 of the nonwoven material 10 may form a body-facing surface 419 of the absorbent article 410 and may be configured to contact the skin of the wearer.
На фиг. 11В представлен альтернативный вариант осуществления впитывающего изделия 510, аналогичного впитывающему изделию 410, описанному на фиг. 11А, если иное не отмечено в данном документе. На фиг. 11В впитывающее изделие 510 может содержать нетканый материал 10, соединенный с материалом-носителем 151 с образованием обращенного к телу прокладочного материала 528. Материал-носитель 151 может быть объединен с нетканым материалом 10, например, в способе 100''', описанном выше в отношении фиг. 7С. Материал-носитель 151 может быть соединен с первой стороной 20 нетканого материала 10. Материал-носитель 151 может быть расположен между нетканым материалом и впитывающим элементом 434. В варианте осуществления, показанном на фиг. 11В, материал-носитель 151 может быть расположен между нетканым материалом 10 и поглощающим текучую среду материалом 448.Fig. 11B shows an alternative embodiment of an absorbent article 510 similar to the absorbent article 410 described in Fig. 11A, unless otherwise noted herein. In Fig. 11B, the absorbent article 510 can comprise a nonwoven material 10 connected to a carrier material 151 to form a bodyside liner 528. The carrier material 151 can be combined with the nonwoven material 10, for example, in the method 100''' described above with respect to Fig. 7C. The carrier material 151 can be connected to the first side 20 of the nonwoven material 10. The carrier material 151 can be positioned between the nonwoven material and the absorbent element 434. In the embodiment shown in Fig. 11B, the carrier material 151 can be positioned between the nonwoven material 10 and the fluid-absorbing material 448.
Другие ориентации и вариации нетканого материала 10 во впитывающем изделии также подпадают под объем настоящего изобретения. Например, несмотря на то, что нетканый материал 10 показан на фиг. 11А и 11В в ориентации, в которой узлы 12 проходят от базовой плоскости 18 первой поверхности 20 к впитывающему элементу 434, также предполагается, что нетканый материал 10 может быть ориентирован так, что узлы 12 проходят от базовой плоскости 18 первой поверхности 20 в сторону от впитывающего элемента 434, как показано на фиг. 11С. В варианте осуществления впитывающего изделия 610, изображенном на фиг. 11С, нетканый материал 10 может образовывать обращенный к телу прокладочный материал 628, при этом первая поверхность 20 обеспечивает обращенную к телу поверхность 419, выполненную с возможностью нахождения у кожи носящего. В таком варианте осуществления узлы 12 могут обеспечивать отделение от выделений организма, которые могут находиться на базовой плоскости 18 первой поверхности 20 нетканого материала 10. Дополнительно, узлы 12 могут обеспечивать барьеры для распространения выделений организма, таких как ВМ, на первой поверхности 20 нетканого материала 10. За счет уменьшения распространения выделений на нетканом материале 10, нетканый материал 10 может способствовать уменьшению раздражения кожи носящего и вероятности вытекания выделений из впитывающего изделия 610.Other orientations and variations of the nonwoven material 10 in the absorbent article are also within the scope of the present invention. For example, although the nonwoven material 10 is shown in Fig. 11A and 11B in an orientation in which the nodes 12 extend from the base plane 18 of the first surface 20 toward the absorbent body 434, it is also contemplated that the nonwoven material 10 can be oriented such that the nodes 12 extend from the base plane 18 of the first surface 20 away from the absorbent body 434, as shown in Fig. 11C. In the embodiment of the absorbent article 610 shown in Fig. 11C, the nonwoven material 10 can form a bodyside liner 628, wherein the first surface 20 provides a bodyside surface 419 configured to be near the skin of the wearer. In such an embodiment, the nodes 12 can provide separation from body exudates that may be located on the base plane 18 of the first surface 20 of the nonwoven material 10. Additionally, the nodes 12 can provide barriers to the spread of body exudates, such as BM, on the first surface 20 of the nonwoven material 10. By reducing the spread of exudates on the nonwoven material 10, the nonwoven material 10 can help reduce irritation of the skin of the wearer and the likelihood of exudates leaking from the absorbent article 610.
На фиг. 12 изображено впитывающее изделие 710, аналогичное впитывающим изделиям 410, 510 и 610. В варианте осуществления, показанном на фиг. 12, изделие 710 может содержать нетканый материал согласно настоящему изобретению, такой как материал 10. Как более ясно видно на фиг. 14, где изображен поперечный разрез изделия 710 при рассмотрении по линии 14F-14F, показанной на фиг. 12, нетканый материал 10 может быть расположен поверх обращенного к телу прокладочного материала 728. В некоторых примерных вариантах осуществления обращенный к телу прокладочный материал 728 может представлять собой такой материал, как материал-носитель 151, описанный в отношении способа 100''', показанного на фиг. 7С.Fig. 12 shows an absorbent article 710 similar to absorbent articles 410, 510 and 610. In the embodiment shown in Fig. 12, article 710 can comprise a nonwoven material according to the present invention, such as material 10. As can be seen more clearly in Fig. 14, which shows a cross-section of article 710 when viewed along line 14F-14F shown in Fig. 12, nonwoven material 10 can be located over bodyside liner 728. In some example embodiments, bodyside liner 728 can be a material such as carrier material 151 described with respect to method 100''' shown in Fig. 7C.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 12, материал 10 может иметь ширину (ширину 35, описанную на фиг. 1), которая в целом меньше ширины обращенного к телу прокладочного материала 728. В таких вариантах осуществления материал 10 может быть расположен на основе 719 изделия 710 так, что он расположен в целом над впитывающим элементом 434. В некоторых вариантах осуществления перфорированная зона 16 материала 10 может полностью покрывать впитывающий элемент 434. В таких вариантах осуществления боковые зоны 26a, 26b могут быть расположены полностью за пределами впитывающего элемента 434. Однако в других вариантах осуществления боковые зоны 26a, 26b могут по меньшей мере частично перекрываться с впитывающим элементом 434.In the embodiment shown in Fig. 12, the material 10 may have a width (width 35 described in Fig. 1) that is generally less than the width of the bodyside liner 728. In such embodiments, the material 10 may be positioned on the base 719 of the article 710 so that it is positioned generally above the absorbent element 434. In some embodiments, the perforated zone 16 of the material 10 may completely cover the absorbent element 434. In such embodiments, the side zones 26a, 26b may be positioned entirely outside the absorbent element 434. However, in other embodiments, the side zones 26a, 26b may at least partially overlap with the absorbent element 434.
Материал 10 может быть связан с основой 719 по меньшей мере через всю переднюю поясную область 173 связывания и через всю заднюю поясную область 171 связывания. Передняя поясная область 173 связывания в целом может быть расположена вблизи переднего края 25 материала 10. Передняя поясная область 173 связывания также проходит через всю перфорированную зону 16 материала 10 и в некоторых вариантах осуществления, как показано, например, на фиг. 12, может по меньшей мере частично проходить через боковые зоны 26 и/или 26b. Передняя поясная область 173 связывания может иметь длину 186, которая на приблизительно 20% больше общей длины материала 10 или на приблизительно 30% больше, или на приблизительно 35% больше, или на приблизительно 40% больше, или на приблизительно 45% больше, или на приблизительно 50% больше общей длины материала 10. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления длина 186 может быть на приблизительно 60% меньше или на приблизительно 55% меньше, или на приблизительно 50% меньше общей длины материала 10. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления передняя поясная область 173 связывания может быть в целом образована при помощи механических средств связывания, например связывания под действием тепла, ультразвука, давления или т.п. Однако в других вариантах осуществления передняя поясная область 173 связывания может быть образована путем связывания при помощи клея.The material 10 can be bonded to the base 719 at least through the entire front waist region 173 of bonding and through the entire back waist region 171 of bonding. The front waist region 173 of bonding can be generally located near the front edge 25 of the material 10. The front waist region 173 of bonding also passes through the entire perforated zone 16 of the material 10 and in some embodiments, as shown, for example, in Fig. 12, can at least partially pass through the side zones 26 and/or 26b. The front waist bonding region 173 may have a length 186 that is approximately 20% greater than the overall length of the material 10, or approximately 30% greater, or approximately 35% greater, or approximately 40% greater, or approximately 45% greater, or approximately 50% greater than the overall length of the material 10. In some preferred embodiments, the length 186 may be approximately 60% less, or approximately 55% less, or approximately 50% less than the overall length of the material 10. In at least some embodiments, the front waist bonding region 173 may be generally formed by mechanical bonding means, such as bonding under the action of heat, ultrasound, pressure, or the like. However, in other embodiments, the front waist bonding region 173 may be formed by bonding using adhesive.
Большая площадь, покрываемая передней поясной областью 173 связывания, может, в частности, являться предпочтительной тогда, когда средние площади отверстий 24 материала 10 в перфорированной зоне 16 больше приблизительно 17 мм2, или, более предпочтительно, когда эти средние площади больше приблизительно 20 мм2. При столь больших средних площадях отверстий 24 изделия 710, содержащего указанный материал 10, возрастает риск сдавливания полового члена для носящих мужского пола. За счет связывания большой части передней области материала 10 с основой 719 предотвращается окружение отверстиями 24 в передней части изделия 710 полового члена носящего мужского пола.A large area covered by the front waist region 173 of the binding may be particularly advantageous when the average areas of the openings 24 of the material 10 in the perforated zone 16 are greater than approximately 17 mm 2 , or more preferably when these average areas are greater than approximately 20 mm 2 . With such large average areas of the openings 24 of the article 710 containing said material 10, the risk of squeezing the penis increases for male wearers. By binding a large part of the front region of the material 10 to the base 719, the penis of the male wearer is prevented from being surrounded by the openings 24 in the front part of the article 710.
Задняя поясная область 171 связывания расположена вблизи заднего края 27 материала 10 и связывает материал 10 с основой 719. Подобно передней поясной области 173 связывания, задняя поясная область 171 связывания может проходить через всю перфорированную зону 16 материала 10, а также, в некоторых вариантах осуществления, может по меньшей мере частично проходить через боковые зоны 26 и/или 26b. Задняя поясная область 171 связывания может быть в целом образована при помощи механических средств связывания, например связывания под действием тепла, ультразвука, давления или т.п. Однако в других вариантах осуществления задняя поясная область 171 связывания может быть образована путем связывания при помощи клея.The back waist bonding region 171 is located near the back edge 27 of the material 10 and bonds the material 10 to the base 719. Like the front waist bonding region 173, the back waist bonding region 171 can extend through the entire perforated zone 16 of the material 10, and also, in some embodiments, can at least partially extend through the side zones 26 and/or 26b. The back waist bonding region 171 can be generally formed by mechanical bonding means, such as bonding under the action of heat, ultrasound, pressure or the like. However, in other embodiments, the back waist bonding region 171 can be formed by bonding using adhesive.
Задняя поясная область 171 связывания отличается от передней поясной области 173 связывания, так как задняя поясная область 171 связывания имеет длину 188 намного меньше длины 186 передней поясной области 173 связывания. Требуется, чтобы в задней части изделия 719 материал 10 был в целом не приклеен к основе 719, для того чтобы материал 10 мог обеспечивать объем пустот при помощи узлов 12, обращенных к основе 719, для обеспечения повышенного качества поглощения и хранения каловых масс, которые выделяются в заднюю область изделия 719 вблизи заднего края 27 материала 10. Соответственно, длина 188 предпочтительно на приблизительно 10% меньше общей длины материала 10 или, более предпочтительно, на приблизительно 7,5% меньше, или на приблизительно 5% меньше, или на приблизительно 2,5% меньше общей длины материала 10. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления длина 188 предпочтительно на приблизительно 2% больше общей длины материала 10. Задняя поясная область 171 связывания в целом действует для обеспечения приклеивания заднего края 27 материала 10 к основе 719.The rear waist binding region 171 differs from the front waist binding region 173 because the rear waist binding region 171 has a length 188 much shorter than the length 186 of the front waist binding region 173. It is required that in the rear part of the article 719 the material 10 is generally not adhered to the base 719, so that the material 10 can provide a volume of voids by means of the nodes 12 facing the base 719, to provide an increased quality of absorption and storage of fecal matter, which is released into the rear region of the article 719 near the rear edge 27 of the material 10. Accordingly, the length 188 is preferably about 10% less than the total length of the material 10, or, more preferably, about 7.5% less, or about 5% less, or about 2.5% less than the total length of the material 10. In some preferred embodiments, the length 188 is preferably about 2% greater than the total length of the material 10. The rear waist region 171 of bonding generally functions to provide adhesion of the rear edge 27 of the material 10 to the base 719.
На фиг. 13 изображен материал 10 отдельно от изделия 710, а также примерная конфигурация связывания, которая может использоваться для связывания материала 10 с основой 719 впитывающего изделия 710. Как показано на фиг. 13, в дополнение к областям 171, 173 связывания (обе области 171 и 173 показаны на фиг. 13 без штриховки для более ясной иллюстрации других признаков на фиг. 13) материал 10 может быть дополнительно связан с обращенным к телу прокладочным материалом 728 в боковых зонах 26а, 26b клеевыми связями 175а, 175b.Fig. 13 shows the material 10 separately from the article 710, as well as an exemplary bonding configuration that can be used to bond the material 10 to the chassis 719 of the absorbent article 710. As shown in Fig. 13, in addition to the bonding regions 171, 173 (both regions 171 and 173 are shown in Fig. 13 without shading to more clearly illustrate other features in Fig. 13), the material 10 can be further bonded to the body-facing liner material 728 in the side regions 26a, 26b by adhesive bonds 175a, 175b.
В некоторых процессах изготовления для образования изделия 710, содержащего материал 10, клей может наноситься на обращенный к телу прокладочный материал 728 перед приведением материала 10 к обращенному к телу прокладочному материалу 728 с образованием связей 175а, 175. Соответственно, в таких вариантах осуществления может быть важно, чтобы клеевые связи 175а, 175b имели ширины 177 в целом меньше ширин 31а, 31b боковых зон 26а, 26b материала 10. Согласно некоторым вариантам осуществления, ширины 177 могут составлять от приблизительно 50% до приблизительно 90% или от приблизительно 60% до приблизительно 80% ширин 31а, 31b боковых зон 26а, 26b. И хотя они показаны как проходящие на полную длину материала 10, клеевые связи 175а, 175b могут проходить лишь на величину от приблизительно 80% до приблизительно 97,5% или на величину от приблизительно 85% до приблизительно 95% общей длины материала 10.In some manufacturing processes for forming an article 710 comprising a material 10, an adhesive may be applied to the body facing liner 728 before the material 10 is brought to the body facing liner 728 to form bonds 175a, 175. Accordingly, in such embodiments, it may be important that the adhesive bonds 175a, 175b have widths 177 that are generally less than the widths 31a, 31b of the side regions 26a, 26b of the material 10. According to some embodiments, the widths 177 may be from about 50% to about 90% or from about 60% to about 80% of the widths 31a, 31b of the side regions 26a, 26b. And although they are shown as extending the entire length of the material 10, the adhesive bonds 175a, 175b may extend only a length of from about 80% to about 97.5% or a length of from about 85% to about 95% of the total length of the material 10.
Ширина 177 меньше ширин 31а, 31b обеспечивает возможность некоторой неточности требуемого размещения материала 10, когда он приводится к связыванию с прокладочным материалом 728, относительно выравнивания боковых зон 26а, 26b и клея, нанесенного на прокладочный материал 728, образующий связи 175а, 175b. Если ширины 177 являются слишком большими, обычные изменения способа могут вызывать достаточно большое несовпадение материала 10 с прокладочным материалом 728, что приводит к тому, что клей, используемый для образования связей 175а, 175b и нанесенный на прокладочный материал 728, перекрывает перфорированную зону 16 материала 10 или не покрыт боковыми зонами 26а и/или 26b материала 10. Такое перекрытие или отсутствие покрытия открытого клея может приводить к тому, что клей будет открыт через отверстия 24 или иначе, что может также приводить к нежелательному связыванию этого клея с частями изделия 710, отличными от материала 10.The width 177 is less than the widths 31a, 31b, which allows for some inaccuracy in the required placement of the material 10 when it is brought to bonding with the lining material 728, relative to the alignment of the side zones 26a, 26b and the adhesive applied to the lining material 728, forming the bonds 175a, 175b. If the widths 177 are too large, normal variations in the method may cause a sufficiently large misalignment of the material 10 with the liner material 728, which results in the adhesive used to form the bonds 175a, 175b and applied to the liner material 728 overlapping the perforated zone 16 of the material 10 or not being covered by the side zones 26a and/or 26b of the material 10. Such overlapping or lack of coverage of the exposed adhesive may result in the adhesive being exposed through the openings 24 or otherwise, which may also result in unwanted bonding of this adhesive to parts of the article 710 other than the material 10.
Также важно сбалансировать добавочное количество клея, образующего связи 175а, 175b, для обеспечения соразмерной прочности наслаивания между материалом 10 и прокладочным материалом 728, а также отсутствие просачивания клея из-за относительной открытости боковых зон 26а, 26b. Было обнаружено, что дополнительные количества клея, используемые для образования клеевых связей 175а, 175b, должны быть больше приблизительно 6,0 г/кв.м. или больше приблизительно 6,5 г/кв.м. и меньше приблизительно 13 г/кв.м. или меньше приблизительно 12 г/кв.м. Эти дополнительные количества клея, как было обнаружено, обеспечивают достаточную прочность наслаивания между материалом 10 и прокладочным материалом 728 так, что материал 10 не отслаивается от прокладочного материала 728 во время изготовления или при использовании, и не возникает просачивание клея в боковых зонах 26а, 26b.It is also important to balance the additional amount of adhesive forming the bonds 175a, 175b to ensure proportionate lamination strength between the material 10 and the liner material 728, as well as the absence of adhesive bleed-through due to the relative openness of the side zones 26a, 26b. It has been found that the additional amounts of adhesive used to form the adhesive bonds 175a, 175b should be greater than about 6.0 g/m2 or greater than about 6.5 g/m2 and less than about 13 g/m2 or less than about 12 g/m2. These additional amounts of adhesive have been found to provide sufficient lamination strength between the material 10 and the liner material 728 such that the material 10 does not peel off from the liner material 728 during manufacture or use and no adhesive bleed-through occurs in the side regions 26a, 26b.
В некоторых частных вариантах осуществления материал 10 может быть соединен с прокладочным материалом 728 по меньшей мере при помощи клеевых связей 175а, 175b до образования передней и/или задней поясных областей 173, 171 связывания. Например, материал 10 может быть связан с прокладочным материалом 728 при помощи клея связями 175а, 175b перед связыванием слоистого материала из материалов 10 и 728 друг с другом через все области 171, 173 связывания. Это может иметь место в случае, когда области 171, 173 связывания образованы при помощи механических связей.In some particular embodiments, the material 10 may be bonded to the liner 728 at least by means of adhesive bonds 175a, 175b before forming the front and/or rear waist bonding regions 173, 171. For example, the material 10 may be bonded to the liner 728 by means of adhesive bonds 175a, 175b before bonding the laminate of materials 10 and 728 to each other through all bonding regions 171, 173. This may be the case when the bonding regions 171, 173 are formed by means of mechanical bonds.
По меньшей мере в некоторых из этих вариантов осуществления перед образованием областей 171, 173 связывания может потребоваться образование одной или более дополнительных связей. В качестве примера, когда материал 10 связывается с прокладочным материалом 728 в высокоскоростном процессе изготовления при помощи связей 175а, 175b перед образованием областей 171, 173 связывания, передний край 25 или 27 материала 10 в направлении обработки может нежелательным образом отворачиваться назад до образования областей 171, 173 связывания.In at least some of these embodiments, it may be necessary to form one or more additional bonds before forming the bonding regions 171, 173. As an example, when the material 10 is bonded to the liner material 728 in a high-speed manufacturing process using bonds 175a, 175b before forming the bonding regions 171, 173, the leading edge 25 or 27 of the material 10 in the machine direction may undesirably turn back before forming the bonding regions 171, 173.
По этим причинам некоторые предполагаемые конфигурации связывания, соединяющие материал 10 с прокладочным материалом 728, содержат по меньшей мере одну дополнительную связь 179 или 181. В некоторых вариантах осуществления может быть образована только одна связь 179 или 181 в зависимости от того, какой конец, 25 или 27, материала 10 представляет собой передний конец в направлении обработки. В других вариантах осуществления могут быть образованы обе связи 179 и 181. Согласно некоторым вариантам осуществления связи 179 и/или 181 могут быть образованы вместе с клеевыми связями 175а, 175b или по меньшей мере перед образованием областей 171 и/или 173 связывания. Указанные дополнительные связи 179 и/или 181 способствуют обеспечению того, что передний край 25 или 27 материала 10 будет расположен в плоском состоянии у прокладочного материала 728 при образовании областей 171, 173 связывания или обоих краев, переднего края и заднего края 25 и 27, в направлении обработки при образовании обеих связей 179 и 181.For these reasons, some contemplated bonding configurations connecting the material 10 to the liner material 728 comprise at least one additional bond 179 or 181. In some embodiments, only one bond 179 or 181 may be formed, depending on which end, 25 or 27, of the material 10 is the leading end in the processing direction. In other embodiments, both bonds 179 and 181 may be formed. According to some embodiments, the bonds 179 and/or 181 may be formed together with the adhesive bonds 175a, 175b or at least before the formation of the bonding regions 171 and/or 173. Said additional bonds 179 and/or 181 help to ensure that the front edge 25 or 27 of the material 10 will be located in a flat state at the lining material 728 when forming the bonding regions 171, 173 or both edges, the front edge and the rear edge 25 and 27, in the processing direction when forming both bonds 179 and 181.
В некоторых вариантах осуществления дополнительная связь или связи 179 и/или 181 могут представлять собой клеевые связи. Согласно некоторым вариантам осуществления связи 179 и/или 181 могут по меньшей мере частично перекрывать соответствующие переднюю или заднюю поясные области 173, 171 связывания. В дополнительных вариантах осуществления связи 179 и/или 181 могут полностью перекрывать переднюю поясную и/или заднюю поясную области 173, 171 связывания.In some embodiments, the additional bond or bonds 179 and/or 181 may be adhesive bonds. According to some embodiments, the bonds 179 and/or 181 may at least partially overlap the respective front or back waist binding regions 173, 171. In further embodiments, the bonds 179 and/or 181 may completely overlap the front waist and/or back waist binding regions 173, 171.
Если связи 179 и/или 181 присутствуют, связи 179 и/или 181 могут содержать передний и задний края 190, 192 и 194, 196 соответственно. Связи 179 и/или 181 также могут иметь длины 193 и 191 соответственно. В целом связь 179 или 181 может в первую очередь действовать для прикрепления переднего края 25 или 27 в направлении обработки к прокладочному материалу 728 для обеспечения возможности последующего образования области 171 или 173 связывания. Хотя если обе связи 179 и 181 присутствуют, связи 179, 181 могут действовать для прикрепления переднего и заднего краев материала 10 в направлении обработки, например краев 25 и 27, к прокладочному материалу 27 перед образованием областей 171, 173 связывания. Соответственно, длины 191, 193 могут являться относительно небольшими. Согласно некоторым вариантам осуществления длины 191 и/или 193 могут составлять от приблизительно 1,0 мм до приблизительно 5,0 мм или от приблизительно 2,0 мм до приблизительно 5,0 мм, или от приблизительно 3,0 мм до приблизительно 5,0 мм. Такие относительно небольшие длины 191 и/или 193 могут являться особенно полезными, когда связи 179 и/или 181 представляют собой клеевые связи.If the bonds 179 and/or 181 are present, the bonds 179 and/or 181 can comprise the leading and trailing edges 190, 192 and 194, 196, respectively. The bonds 179 and/or 181 can also have lengths 193 and 191, respectively. In general, the bond 179 or 181 can primarily act to attach the leading edge 25 or 27 in the machine direction to the liner material 728 to allow the subsequent formation of the bonding region 171 or 173. Although if both bonds 179 and 181 are present, the bonds 179, 181 can act to attach the leading and trailing edges of the material 10 in the machine direction, for example the edges 25 and 27, to the liner material 27 before the formation of the bonding regions 171, 173. Accordingly, the lengths 191, 193 can be relatively small. According to some embodiments, the lengths 191 and/or 193 can be from about 1.0 mm to about 5.0 mm, or from about 2.0 mm to about 5.0 mm, or from about 3.0 mm to about 5.0 mm. Such relatively small lengths 191 and/or 193 can be particularly useful when the bonds 179 and/or 181 are adhesive bonds.
Если связи 179 и/или 181 представляют собой клеевые связи, задний и/или передний края 192, 194 связей 179, 181 соответственно могут являться установленными расстояниями 182, 184 соответственно от заднего края 27 и переднего края 25 материала 10, как показано на фиг. 13. И хотя может требоваться, чтобы расстояния 182 и/или 184 были как можно меньше, расстояния 182 и/или 184 обычно могут составлять от приблизительно 2,0 мм до приблизительно 5,0 мм или от приблизительно 2,5 мм до приблизительно 5,0 мм, или от приблизительно 2,5 мм до приблизительно 4,0 мм. Если связи 179 и/или 181 представляют собой клеевые связи, такие смещения от заднего и переднего краев 27, 25 материала 10 способствуют обеспечению того, что обычные изменения выравнивания в высокоскоростном процессе изготовления впитывающего изделия не приводят к тому, что клей, образующий связи 179 и/или 181, становится нежелательным образом открытым за пределами краев 25 и/или 27 материала 10.If the bonds 179 and/or 181 are adhesive bonds, the rear and/or front edges 192, 194 of the bonds 179, 181, respectively, can be set distances 182, 184, respectively, from the rear edge 27 and the front edge 25 of the material 10, as shown in Fig. 13. And although it may be required that the distances 182 and/or 184 be as small as possible, the distances 182 and/or 184 can typically be from about 2.0 mm to about 5.0 mm, or from about 2.5 mm to about 5.0 mm, or from about 2.5 mm to about 4.0 mm. If the bonds 179 and/or 181 are adhesive bonds, such offsets from the rear and front edges 27, 25 of the material 10 help to ensure that normal alignment changes in the high-speed process of making an absorbent article do not result in the adhesive forming the bonds 179 and/or 181 becoming undesirably exposed beyond the edges 25 and/or 27 of the material 10.
Как показано на фиг. 13, связи 179, 181 проходят через перфорированную зону 16 материала 10. Если связи 179, 181 представляют собой клеевые связи, важно, чтобы дополнительные количества клея были относительно небольшими для предотвращения просачивания клея через отверстия 24 перфорированной зоны 16. Такое просачивание клея может вызывать нежелательное связывание между частями изделия 710. Было обнаружено, что дополнительное количество клея для клеевых связей 179 и/или 181 должно составлять от приблизительно 10 г/кв.м. до приблизительно 40 г/кв.м. или от приблизительно 10 г/кв.м. до приблизительно 35 г/кв.м., или от приблизительно 15 г/кв.м. до приблизительно 35 г/кв.м.As shown in Fig. 13, the bonds 179, 181 pass through the perforated zone 16 of the material 10. If the bonds 179, 181 are adhesive bonds, it is important that the additional amounts of adhesive be relatively small to prevent adhesive from seeping through the openings 24 of the perforated zone 16. Such adhesive seepage may cause undesirable bonding between the parts of the article 710. It has been found that the additional amount of adhesive for the adhesive bonds 179 and/or 181 should be from about 10 g/m2 to about 40 g/m2, or from about 10 g/m2 to about 35 g/m2, or from about 15 g/m2 to about 35 g/m2.
Хотя в вариантах осуществления, где образованы обе связи 179, 181, связь 179 или 181, связывающая передний край 25 или 27 материала 10 в процессе изготовления с прокладочным материалом 728, может содержать большее дополнительное количество, чем другая из связей 179, 181. Например, в высокоскоростном процессе изготовления передний край 25 или 27 материала 10 подвергается действию больших усилий, чем задний край 25 или 27. Соответственно, может требоваться, чтобы связь 179, 181, которая связывает передний край 25 или 27 с прокладочным материалом 728, была относительно более прочной, чем связь 179, 181, которая связывает задний край 25 или 27 с прокладочным материалом 728. В этих вариантах осуществления связь 179 или 181, которая связывает передний край 25 или 27 с прокладочным материалом 728, может содержать дополнительное количество от приблизительно 15 г/кв.м. до приблизительно 40 г/кв.м. или от приблизительно 25 г/кв.м. до приблизительно 35 г/кв.м. Для сравнения, другая из связей 179, 181, которая связывает задний край 25 или 27 материала 10 с прокладочным материалом 728, может содержать дополнительное количество, которое больше приблизительно 5 г/кв.м., но меньше приблизительно 15 г/кв.м.Although in embodiments where both bonds 179, 181 are formed, the bond 179 or 181 that bonds the leading edge 25 or 27 of the material 10 during manufacturing to the liner material 728 may comprise a greater additional amount than the other of the bonds 179, 181. For example, in a high-speed manufacturing process, the leading edge 25 or 27 of the material 10 is subjected to greater forces than the trailing edge 25 or 27. Accordingly, the bond 179, 181 that bonds the leading edge 25 or 27 to the liner material 728 may be required to be relatively stronger than the bond 179, 181 that bonds the trailing edge 25 or 27 to the liner material 728. In these embodiments, the bond 179 or 181 that bonds the leading edge 25 or 27 to the liner material 728 may comprise an additional amount of approximately 15 g/m2 to approximately 40 g/m2 or from approximately 25 g/m2 to approximately 35 g/m2. For comparison, the other of the bonds 179, 181, which bonds the rear edge 25 or 27 of the material 10 to the lining material 728, may contain an additional amount that is greater than approximately 5 g/m2, but less than approximately 15 g/m2.
Другие предполагаемые конфигурации связывания могут включать конфигурацию, содержащую связи 173, 175а и 175b наряду только с областью 173 связывания или только со связью 179. Дополнительно предполагаемые конфигурации связывания могут включать конфигурацию, содержащую связи 175а и 175b наряду с областью 173 связывания и только связью 181. Другие дополнительно предполагаемые конфигурации связывания могут включать конфигурацию, содержащую связи 175а и 175b наряду с обеими связями 179 и 181, но без областей 171, 173 связывания.Other proposed binding configurations may include a configuration containing bonds 173, 175a, and 175b along with only bonding region 173 or only bond 179. Further proposed binding configurations may include a configuration containing bonds 175a and 175b along with bonding region 173 and only bond 181. Further proposed binding configurations may include a configuration containing bonds 175a and 175b along with both bonds 179 and 181, but without bonding regions 171, 173.
Герметизирующий элемент для талииSealing element for waist
В варианте осуществления впитывающее изделие 410 может иметь один или более герметизирующих элементов 454 для талии. На фиг. 9 и 10 показан предпочтительный вариант осуществления герметизирующего элемента 454 для талии на впитывающем изделии 410, например подгузнике, где герметизирующий элемент 454 для талии может быть расположен в задней области 414 талии. В некоторых вариантах осуществления герметизирующий элемент 454 для талии может быть расположен в передней области 412 талии. Герметизирующий элемент 454 для талии может быть расположен на обращенной к телу поверхности 419 основы 411. Герметизирующий элемент 454 для талии может быть соединен с основой 411 таким образом, что часть герметизирующего элемента 454 для талии свободно перемещается относительно основы 411 и может образовывать карман для способствования удержания выделений организма.In an embodiment, the absorbent article 410 may have one or more waist sealing elements 454. Fig. 9 and 10 show a preferred embodiment of the waist sealing element 454 on the absorbent article 410, such as a diaper, where the waist sealing element 454 may be located in the back waist region 414. In some embodiments, the waist sealing element 454 may be located in the front waist region 412. The waist sealing element 454 may be located on the body-facing surface 419 of the chassis 411. The waist sealing element 454 may be connected to the chassis 411 in such a way that a portion of the waist sealing element 454 is free to move relative to the chassis 411 and may form a pocket to help contain body exudates.
Герметизирующий элемент 454 для талии может состоять из множества материалов. Согласно предпочтительному варианту осуществления герметизирующий элемент 454 для талии может состоять из материала спанбонд-мелтблаун-спанбонд («SMS»). Однако предполагается, что герметизирующий элемент 54 для талии может состоять из других материалов, включая, но без ограничения, спанбонд-пленка-спанбонд («SFS»), связанное кардочесанное полотно («BCW») или любой нетканый материал. Согласно некоторым вариантам осуществления герметизирующий элемент 454 для талии может состоять из слоистого материала, содержащего более одного из этих приведенных в качестве примера материалов, или других материалов. Согласно некоторым вариантам осуществления герметизирующий элемент 454 для талии может состоять из непроницаемого для жидкости материала. Согласно некоторым вариантам осуществления герметизирующий элемент 454 для талии может состоять из материала, покрытого гидрофобным покрытием. В некоторых вариантах осуществления герметизирующий элемент 54 для талии может содержать эластичный материал для обеспечения дополнительных характеристик прилегания и удержания впитывающего изделия 10. В таком варианте осуществления подходящие эластичные материалы могут включать, но без ограничения, листы, полосы или ленты из натурального каучука, синтетического каучука или термопластичных эластомерных полимеров. Эластичные материалы могут быть растянуты и связаны с подложкой, связаны с собранной подложкой или связаны с подложкой, а затем сделаны эластичными или сжаты, например, при воздействии тепла таким образом, чтобы подложке передавались эластичные стягивающие усилия. Тем не менее, следует понимать, что герметизирующий элемент 454 для талии может быть исключен из впитывающего изделия 410 без отступления от объема настоящего изобретения.The waist sealing element 454 may be comprised of a plurality of materials. In a preferred embodiment, the waist sealing element 454 may be comprised of a spunbond-meltblown-spunbond ("SMS") material. However, it is contemplated that the waist sealing element 54 may be comprised of other materials, including, but not limited to, spunbond-film-spunbond ("SFS"), bonded carded web ("BCW"), or any nonwoven material. In some embodiments, the waist sealing element 454 may be comprised of a laminate comprising more than one of these exemplary materials or other materials. In some embodiments, the waist sealing element 454 may be comprised of a liquid-impermeable material. In some embodiments, the waist sealing element 454 may be comprised of a material coated with a hydrophobic coating. In some embodiments, the waist sealing element 54 may comprise an elastic material to provide additional characteristics of fit and retention of the absorbent article 10. In such an embodiment, suitable elastic materials may include, but are not limited to, sheets, strips or tapes of natural rubber, synthetic rubber or thermoplastic elastomeric polymers. The elastic materials may be stretched and bonded to the substrate, bonded to the assembled substrate or bonded to the substrate and then made elastic or compressed, for example, by applying heat so that elastic contractive forces are transmitted to the substrate. However, it should be understood that the waist sealing element 454 may be excluded from the absorbent article 410 without departing from the scope of the present invention.
Система крепленияFastening system
Согласно одному варианту осуществления впитывающее изделие 410 может содержать систему крепления. Система крепления может содержать одно или более задних креплений 491 и одно или более передних креплений 492. Варианты осуществления, показанные на фиг. 9 и 10, отображают вариант осуществления с одним передним креплением 492. Части системы крепления могут быть включены в переднюю область 412 талии, заднюю область 414 талии или в обе области.According to one embodiment, the absorbent article 410 may comprise a fastening system. The fastening system may comprise one or more rear fasteners 491 and one or more front fasteners 492. The embodiments shown in Figs. 9 and 10 illustrate an embodiment with one front fastener 492. Portions of the fastening system may be included in the front waist region 412, the back waist region 414, or both.
Система крепления может быть выполнена с возможностью закрепления впитывающего изделия 410 вокруг талии носящего в закрепленном состоянии, как показано на фиг. 9, и способствования удерживанию впитывающего изделия 410 на месте во время использования. В варианте осуществления задние крепления 491 могут содержать один или более материалов, связанных вместе для образования композитного ушка, как известно из уровня техники. Например, сложное крепление может состоять из растягивающегося компонента 494, нетканого несущего слоя или основы 496 с крючками и крепежного компонента 498, как обозначено на фиг. 10.The fastening system can be designed to fasten the absorbent article 410 around the waist of the wearer in a fastened state, as shown in Fig. 9, and to help keep the absorbent article 410 in place during use. In an embodiment, the back fasteners 491 can comprise one or more materials bonded together to form a composite tab, as is known in the art. For example, a composite fastener can consist of a stretch component 494, a nonwoven carrier layer or base 496 with hooks and a fastening component 498, as indicated in Fig. 10.
Способы испытанийTest methods
Способ испытаний на основе анализа узловTest method based on node analysis
Анизотропию волокон в узлах 12 можно определить с использованием описанного в настоящем документе способа измерения с помощью анализа изображения. В данном способе испытаний также измеряется высота узлов, а также процентное содержание волокон и пустот в узле 12.The anisotropy of the fibers in the nodes 12 can be determined using the image analysis measurement method described herein. This test method also measures the height of the nodes, as well as the percentage of fibers and voids in the node 12.
В данном контексте анизотропия волокон рассматривается для множества узлов 12 из каждого соответствующего материала. Обычно в способе анализа изображения числовое значение анизотропии определяют из изображения поперечного сечения узла 12 при помощи специального параметра измерения с помощью анализа изображения, называемого анизотропией. Анизотропию узла 12 можно измерить с использованием рентгеновской компьютерной микротомографии (также известной как микро-КТ) для неразрушающего получения изображения с последующими методиками анализа изображения с целью обнаружения компонентов волокон, а затем измерения анизотропии указанных компонентов только в областях узла 12. Алгоритм анализа изображения выполняет выявление, обработку изображений и измерение, а также передает данные в цифровом виде в базу данных в виде электронной таблицы. Полученные в результате данные измерения используются для сравнения анизотропии различных структур, содержащих компоненты волокон узлов 12.In this context, the fiber anisotropy is considered for a plurality of nodes 12 of each respective material. Typically, in an image analysis method, a numerical value of the anisotropy is determined from a cross-sectional image of the node 12 using a special image analysis measurement parameter called anisotropy. The anisotropy of the node 12 can be measured using X-ray computed microtomography (also known as micro-CT) to non-destructively acquire an image, followed by image analysis techniques to detect fiber components and then measure the anisotropy of these components only in areas of the node 12. An image analysis algorithm performs the detection, image processing and measurement, and transfers the data digitally to a database in the form of a spreadsheet. The resulting measurement data are used to compare the anisotropy of different structures containing fiber components of the nodes 12.
Способ определения анизотропии в волокнах узлов каждой структуры включает первый этап получения цифровых изображений рентгеновской компьютерной микротомографии образца. Эти изображения получают с использованием системы компьютерной микротомографии SkyScan 1272, доступной от Bruker microCT (2550 Контих, Бельгия). Образец прикрепляют к установочному устройству, предоставляемому Bruker с системой SkyScan 1272 так, чтобы он не двигался под своим собственным весом во время процесса сканирования. Во время процесса сканирования используют следующие условия SkyScan 1272:The method for determining the anisotropy in the fibers of the nodes of each structure involves the first step of obtaining digital X-ray computed microtomography images of the sample. These images are obtained using a SkyScan 1272 microCT system available from Bruker microCT (2550 Contich, Belgium). The sample is attached to a mounting device provided by Bruker with the SkyScan 1272 system so that it does not move under its own weight during the scanning process. The following SkyScan 1272 conditions are used during the scanning process:
- Размер пикселя камеры (мкм)=9,0- Camera pixel size (µm)=9.0
- Напряжение источника (кВ)=35- Source voltage (kV)=35
- Ток источника (мкА)=225- Source current (µA)=225
- Размер пикселя изображения (мкм)=6,0- Image pixel size (µm)=6.0
- Формат изображения=TIFF- Image format=TIFF
- Глубина (бит)=16- Depth (bit)=16
- Шаг поворота (град.) = 0,10- Rotation step (deg.) = 0.10
- Использовать поворот на 360=НЕТ- Use 360 rotation=NO
- Усреднение кадров=ВКЛЮЧЕНО (6)- Frame averaging=ON (6)
- Случайное движение=ВКЛЮЧЕНО (1)- Random Movement=ON (1)
- Коррекция при равномерной освещенности поля=ВКЛЮЧЕНО- Correction for uniform field illumination=ON
- Фильтр=Нет фильтра- Filter=No filter
После завершения сканирования образца полученный набор изображений затем реконструируют с использованием программы NRecon, предоставляемой вместе с системой компьютерной микротомографии SkyScan 1272. Хотя параметры реконструкции могут в некоторой степени зависеть от образца и должны быть известны специалисту в данной области техники, следующие параметры должны предоставить основные рекомендации для анализирующего специалиста:Once the specimen scan is complete, the resulting image set is then reconstructed using the NRecon software provided with the SkyScan 1272 micro CT system. Although the reconstruction parameters may be somewhat specimen dependent and should be known to one skilled in the art, the following parameters should provide basic guidelines for the analyzing technician:
- Тип файла изображения=BMP- Image file type=BMP
- Размер пикселя (мкм)=6,00- Pixel size (µm)=6.00
- Сглаживание=1 (гауссово)- Smoothing=1 (Gaussian)
- Коррекция артефактов «звон»=10- Correction of artifacts "ringing" = 10
- Коррекция ужесточения пучка (%)=10- Beam hardening correction (%)=10
После завершения реконструкции полученный набор данных изображений готов для извлечения срезов изображений поперечных сечений с использованием пакета программного обеспечения Bruker SkyScan, называемого DataViewer. После загрузки всего набора данных реконструированных изображений в DataViewer анализирующий специалист в области компьютерной микротомографии затем должен выбрать и извлечь срезы изображений поперечных сечений, находящиеся на центрах или вблизи центров узлов, присутствующих в каждом соответствующем образце. Для каждого выбранного изображения должен быть получен один выровненный по центру узел 12. Для типичного образца этот процесс будет приводить к 4-6 изображениям, и для анализа будут доступны 4-6 узлов 12. Анализирующий специалист затем изменяет нумерацию изображений на последовательную (например, 1, 2, 3 и т.д.), изменяя номера в расширениях имен файлов изображений.Once the reconstruction is complete, the resulting image dataset is ready for cross-sectional image slice extraction using a Bruker SkyScan software package called DataViewer. Once the entire reconstructed image dataset has been loaded into DataViewer, the microCT analyst must then select and extract cross-sectional image slices that are at or near the centers of the nodes present in each respective sample. For each image selected, one centered node 12 must be obtained. For a typical sample, this process will result in 4-6 images, and 4-6 nodes 12 will be available for analysis. The analyst then renumbers the images sequentially (e.g., 1, 2, 3, etc.) by changing the numbers in the image file name extensions.
После получения и изменения нумерации изображений компьютерной микротомографии поперечных сечений каждого образца с использованием программного обеспечения для анализа изображения могут быть выполнены измерения анизотропии.After obtaining and renumbering the cross-sectional CT images of each specimen, anisotropy measurements can be performed using image analysis software.
Программной платформой для анализа изображения, используемой при выполнении измерений анизотропии, является QWIN Pro (версия 3.5.1), доступная для приобретения у Leica Microsystems с офисом в Хербругг, Швейцария.The image analysis software platform used to perform anisotropy measurements is QWIN Pro (version 3.5.1), available commercially from Leica Microsystems, headquartered in Heerbrugg, Switzerland.
Таким образом, способ определения анизотропии заданного образца включает этап выполнения нескольких измерений анизотропии в отношении набора изображений компьютерной микротомографии. Точнее говоря, алгоритм анализа изображения использован для считывания и обработки изображений, а также выполнения измерений с использованием языка пользовательской системы (QUIPS) интерактивного программирования Quantimet. Алгоритм анализа изображения воспроизводится далее.Thus, the method for determining the anisotropy of a given sample includes the step of performing several anisotropy measurements with respect to a set of computer microtomography images. More precisely, the image analysis algorithm is used to read and process the images, as well as perform the measurements using the user language of the interactive programming system (QUIPS) of Quantimet. The image analysis algorithm is reproduced below.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ И ОТКРЫТИЕ ФАЙЛОВDEFINING VARIABLES AND OPENING FILES
Следующие строки обозначают расположение в компьютере, куда отправляют данныеThe following lines indicate the location on the computer where the data is sent.
Open File (C:\Data\94054 - Nhan (patent)\z-micro-ct data.xls, channel #1)Open File (C:\Data\94054 - Nhan (patent)\z-micro-ct data.xls, channel #1)
PauseText ("Enter the number of the final image in the set.")PauseText("Enter the number of the final image in the set.")
Input (IMAGES)Input (IMAGES)
ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ НОМЕР ОБРАЗЦА И УСТАНОВКАSAMPLE IDENTIFICATION NUMBER AND INSTALLATION
Enter Results HeaderEnter Results Header
File Results Header (channel #1)File Results Header (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
Measure frame (x 31, y 61, Width 1737, Height 793)Measure frame (x 31, y 61, Width 1737, Height 793)
Image frame (x 0, y 0, Width 1768, Height 854)Image frame (x 0, y 0, Width 1768, Height 854)
-- Calvalue 6.0 um/pixel-- Calvalue 6.0 um/pixel
CALVALUE = 6.0CALVALUE = 6.0
Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)
-- Enter image prefix name of set of images to analyze-- Enter image prefix name of set of images to analyze
PauseText ("Enter image file prefix name.")PauseText("Enter image file prefix name.")
Input (TITLE$)Input (TITLE$)
File ("Rep. #", channel #1)File ("Rep. #", channel #1)
File ("% Fiber", channel #1)File ("% Fiber", channel #1)
File ("% Voids", channel #1)File ("% Voids", channel #1)
File ("Height (um)", channel #1)File("Height (um)", channel #1)
File ("Anisotropy", channel #1)File ("Anisotropy", channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
For (REPLICATE = 1 to IMAGES, step 1)For (REPLICATE = 1 to IMAGES, step 1)
Clear AcceptsClear Accepts
ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ВЫЯВЛЕНИЕIMAGING AND IDENTIFICATION
ACQOUTPUT = 0ACQOUTPUT = 0
Следующие две строки указывают расположение в компьютере изображений компьютерной микротомографии, считываемых во время процесса анализа изображения.The next two lines indicate the location on the computer of the CT images read during the image analysis process.
ACQFILE$ = "C:\Images\94054 - Nhan\Z-slices\"+TITLE$+""+STR$(REPLICATE)+".jpg"ACQFILE$ = "C:\Images\94054 - Nhan\Z-slices\"+TITLE$+""+STR$(REPLICATE)+".jpg"
Read image (from file ACQFILE$ into ACQOUTPUT)Read image (from file ACQFILE$ into ACQOUTPUT)
Colour Transform (Mono Mode)Colour Transform (Mono Mode)
Grey Transform (WSharpen from Image0 to Image1, cycles 3, operator Disc)Gray Transform (WSharpen from Image0 to Image1, cycles 3, operator Disc)
Detect (whiter than 64, from Image1 into Binary0)Detect (whiter than 64, from Image1 into Binary0)
ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙIMAGE PROCESSING
PauseText ("Select region of interest for analysis.")PauseText("Select region of interest for analysis.")
Binary Edit [PAUSE] (Accept from Binary0 to Binary1, nib Fill, width 2)Binary Edit [PAUSE] (Accept from Binary0 to Binary1, nib Fill, width 2)
Binary Amend (Close from Binary1 to Binary2, cycles 30, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Close from Binary1 to Binary2, cycles 30, operator Disc, edge erode on)
Binary Identify (FillHoles from Binary2 to Binary3)Binary Identify (FillHoles from Binary2 to Binary3)
Binary Amend (Open from Binary3 to Binary4, cycles 40, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Open from Binary3 to Binary4, cycles 40, operator Disc, edge erode on)
PauseText ("Clean up any over extended ROI areas.")PauseText ("Clean up any over extended ROI areas.")
Binary Edit [PAUSE] (Reject from Binary4 to Binary5, nib Fill, width 2)Binary Edit [PAUSE] (Reject from Binary4 to Binary5, nib Fill, width 2)
PauseText ("Draw vertical lline thru the thickest region binary.")PauseText("Draw vertical lline thru the thickest region binary.")
Binary Edit [PAUSE] (Accept from Binary5 to Binary7, nib Rect, width 2)Binary Edit [PAUSE] (Accept from Binary5 to Binary7, nib Rect, width 2)
Binary Logical (C = A AND B : C Binary6, A Binary1, B Binary5)Binary Logical (C = A AND B : C Binary6, A Binary1, B Binary5)
ИЗМЕРИТЬ ОБЛАСТИ АНАЛИЗАMEASURE AREAS OF ANALYSIS
-- Analysis Region Fiber Area-- Analysis Region Fiber Area
MFLDIMAGE = 6MFLDIMAGE = 6
Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(2), statistics into FLDSTATS(7,2))Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(2), statistics into FLDSTATS(7,2))
Selected parameters: Area, AnisotropySelected parameters: Area, Anisotropy
FIBERAREA = FLDRESULTS(1)FIBERAREA = FLDRESULTS(1)
ANISOTROPY = FLDRESULTS(2)ANISOTROPY = FLDRESULTS(2)
-- Analysis Region Area-- Analysis Region Area
MFLDIMAGE = 5MFLDIMAGE = 5
Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))
Selected parameters: AreaSelected parameters: Area
ROIAREA = FLDRESULTS(1)ROIAREA = FLDRESULTS(1)
PERCFIBER = FIBERAREA/ROIAREA*100PERCFIBER = FIBERAREA/ROIAREA*100
PERCVOIDS = 100-PERCFIBERPERCVOIDS = 100-PERCFIBER
-- Measure Node Height-- Measure Node Height
Measure feature (plane Binary7, 8 ferets, minimum area: 24, grey image: Image0)Measure feature (plane Binary7, 8 ferets, minimum area: 24, gray image: Image0)
Selected parameters: X FCP, Y FCP, LengthSelected parameters: X FCP, Y FCP, Length
LENGTH = Field Sum of (PLENGTH(FTR))LENGTH = Field Sum of (PLENGTH(FTR))
ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕOUTPUT DATA
File (REPLICATE, channel #1, 0 digits after '.')File (REPLICATE, channel #1, 0 digits after '.')
File (PERCFIBER, channel #1, 1 digit after '.')File (PERCFIBER, channel #1, 1 digit after '.')
File (PERCVOIDS, channel #1, 1 digit after '.')File (PERCVOIDS, channel #1, 1 digit after '.')
File (LENGTH, channel #1, 1 digit after '.')File (LENGTH, channel #1, 1 digit after '.')
File (ANISOTROPY, channel #1, 2 digits after '.')File (ANISOTROPY, channel #1, 2 digits after '.')
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
Next (REPLICATE)Next (REPLICATE)
Close File (channel #1)Close File (channel #1)
ENDEND
Алгоритм QUIPS выполняют с использованием программной платформы QWIN Pro. Вначале анализирующему специалисту предоставляются подсказки по вводу количества изображений в наборе для конкретного образца. Затем анализирующему специалисту предоставляются подсказки по вводу набора идентификационной информации образца, которая направляется в файл EXCEL.The QUIPS algorithm is implemented using the QWIN Pro software platform. The analyst is first prompted to enter the number of images in a set for a specific sample. The analyst is then prompted to enter a set of sample identification information, which is sent to an EXCEL file.
Затем анализирующему специалисту посредством интерактивного командного окна и окна ввода предоставляются подсказки по вводу префикса файла изображения анализируемых изображений компьютерной микротомографии. После этого этапа все последующие изображения для данного образца будут автоматически считаны вышеописанным алгоритмом анализа изображения.The analyzing specialist is then prompted via an interactive command window and an input window to enter the image file prefix of the analyzed CT images. After this step, all subsequent images for this sample will be automatically read by the above-described image analysis algorithm.
Затем анализирующему специалисту предоставляются подсказки по ручному выбору при помощи компьютерной мыши представляющей интерес области узла для анализа. Следует тщательно выбирать весь узел так, чтобы он включал конические секции прямо до базовой плоскости 18 материала.The analyst is then guided to manually select the area of interest of the node for analysis using the computer mouse. Care should be taken to select the entire node so that it includes the conical sections right up to the datum plane 18 of the material.
После нескольких этапов обработки изображений, которые будут происходить автоматически, анализирующему специалисту будут снова предоставлены подсказки по очистке любых участков, проходящих за пределы представляющей интерес области (ROI). Это осуществляется с использованием компьютерной мыши, а также путем подключения и отключения накладываемого двоичного изображения путем одновременного использования клавиш «control» и «b» на клавиатуре компьютера. После этого этапа двоичное изображение должно покрывать только узел.After several stages of image processing, which will occur automatically, the analyst will again be prompted to clear any areas that extend beyond the region of interest (ROI). This is done using the computer mouse and by toggling the binary overlay on and off using the "control" and "b" keys on the computer keyboard. After this stage, the binary image should only cover the node.
Наконец, анализирующему специалисту будут предоставлены подсказки по использованию компьютерной мыши для проведения вертикальной линии через область с наибольшей высотой на двоичном изображении. Эта линия будет использоваться компьютерным алгоритмом для измерения высоты узла 12.Finally, the analyst will be given instructions to use the computer mouse to draw a vertical line through the region of greatest height in the binary image. This line will be used by the computer algorithm to measure the height of node 12.
Процесс выбора представляющей интерес области узла 12, очистки проходящих за его пределы областей и проведения вертикальной линии через область узла 12 с наибольшей высотой будет повторяться до тех пор, пока не будут проанализированы все изображения для конкретного образца.The process of selecting the region of interest of node 12, clearing the regions extending beyond it, and drawing a vertical line through the region of node 12 with the greatest height will be repeated until all images for a particular sample have been analyzed.
После того, как все изображения были проанализированы, следующие данные параметров измерений будут расположены в соответствующем файле EXCEL:After all the images have been analyzed, the following measurement parameter data will be located in the corresponding EXCEL file:
№ экземпляраInstance No.
% волокон% fiber
% пустот% voids
ВысотаHeight
АнизотропияAnisotropy
Для каждого из этих параметров в столбцах будет перечислено 4-6 значений. Для сравнения значений анизотропии между образцами, данные в столбце, обозначенном «Анизотропия», можно сравнивать между разными образцами путем выполнения t-анализа Стьюдента с доверительной вероятностью 90%.For each of these parameters, 4-6 values will be listed in the columns. To compare anisotropy values between samples, the data in the column labeled "Anisotropy" can be compared between different samples by performing a Student's t-analysis with a confidence level of 90%.
Способ испытаний на основе анализа образца материалаTest method based on analysis of a material sample
Описанный в настоящем документе способ испытаний на основе анализа образца материала можно использовать для определения открытой площади в процентах в данном образце нетканого материала 10. В данном контексте открытой площадью в процентах считается процентная доля площади нетканого материала, через которую непосредственно и беспрепятственно проходит свет, проходящий от источника света. Обычно в данном способе анализа изображения числовое значение открытой площади в процентах определяют для материала при помощи конкретных параметров измерения при анализе изображения, таких как площадь. Данный способ испытаний и оборудование также обеспечивают возможность измерения размера отверстия 24, округлости отверстия 24, отношения сторон отверстия 24, двумерной площади узла 12, плотности узлов 12 и расстояния между ними. Данный способ испытаний включает получение двух отдельных цифровых изображений образца.The test method described herein based on the analysis of a material sample can be used to determine the open area percentage of a given nonwoven material sample 10. In this context, the open area percentage is the percentage of the area of the nonwoven material through which light from a light source directly and unimpededly passes. Typically, in this image analysis method, the numerical value of the open area percentage is determined for the material using specific image analysis measurement parameters, such as area. This test method and equipment also provide the ability to measure the size of the aperture 24, the circularity of the aperture 24, the aspect ratio of the aperture 24, the two-dimensional area of the knot 12, the density of the knots 12 and the distance between them. This test method involves obtaining two separate digital images of the sample.
Установка и определение анализа образца перфорированной зоны материалаInstallation and determination of the analysis of the sample of the perforated zone of the material
Примерная установка для получения изображений перфорированной зоны репрезентативно проиллюстрирована на фиг. 15. В частности, видеокамера 70 с CCD матрицей (например, видеокамера Leica DFC 300 FX, доступная для приобретения у Leica Microsystems из Хербругг, Швейцария) монтируется на стандартном штативе 72, таком как стандартный штатив Polaroid MP-4 Land Camera, ранее доступный для приобретения у центра Polaroid Resource Center в Кембридже, Массачусетс, а в настоящее время доступный на таком ресурсе, как eBay. Стандартный штатив 72 прикреплен к просмотровому устройству 74 для макрообъектов, такому как просмотровое устройство для макрообъектов KREONITE, доступное для приобретения у Dunning Photo Equipment Inc. с офисом в Биксби, Оклахома. Автоматическую платформу 76 помещают на верхнюю поверхность просмотрового устройства 74 для макрообъектов. Автоматическую платформу 76 используют для автоматической перемены положения заданного образца для выбора кадра камерой. Подходящей автоматической платформой 76 является Model H112, доступная для приобретения у Prior Scientific Inc. с офисом в Рокленде, Массачусетс.An exemplary setup for obtaining images of a perforated area is illustrated representatively in Fig. 15. In particular, a CCD video camera 70 (e.g., a Leica DFC 300 FX video camera available from Leica Microsystems of Heerbrugg, Switzerland) is mounted on a standard tripod 72, such as a standard Polaroid MP-4 Land Camera tripod, previously available from the Polaroid Resource Center in Cambridge, Massachusetts, and currently available from a resource such as eBay. The standard tripod 72 is attached to a macro viewer 74, such as a KREONITE macro viewer available from Dunning Photo Equipment Inc. of Bixby, Oklahoma. An automatic platform 76 is placed on the top surface of the macro viewer 74. The 76 automatic stage is used to automatically change the position of a given sample for frame selection by the camera. A suitable 76 automatic stage is the Model H112, available from Prior Scientific Inc., of Rockland, MA.
Образец (не показанный на фиг. 15) помещают на автоматическую платформу 76 системы Leica Microsystems QWIN Pro Image Analysis, под оптической осью 60-мм объектива 78, такого как Nikon AF Micro Nikkor, с установкой деления диафрагмы 4, изготовленного Nikon Corporation с офисом в Токио, Япония. Объектив 78 прикрепляют к камере 70 с использованием переходника с-крепления объектива. Расстояние от лицевой стороны объектива 78 до образца составляет 55 см. Образец укладывают горизонтально на поверхность 80 автоматической платформы и любые складки удаляют с помощью его осторожного растягивания и/или закрепления на поверхности 80 автоматической платформы с использованием прозрачной клейкой ленты на ее наружных краях. Поверхность образца освещают падающим флуоресцентным светом, доставляемым 40-ваттной флуоресцентной лампой 82 Circline диаметром 16 дюймов, например, изготавливаемой General Electric Company с офисом в Бостоне, Массачусетс. Лампа 82 содержится в зажиме, который расположен таким образом, что он выровнен по центру над образцом и находится на расстоянии приблизительно 3 см над поверхностью образца. Управление уровнем освещения лампы 82 осуществляется при помощи регулируемого автотрансформатора (не показан) типа 3PN1010, доступного для приобретения у Staco Energy Products Co. с офисом в Дейтоне, Огайо. Проходящий свет также доставляется к образцу из-под автоматизированной платформы группой из четырех 2-футовых EMC светодиодных трубок-ламп 84 с двусторонним подключением, которые выполнены с возможностью приглушения освещения и доступны для приобретения у Fulight Optoelectronic Materials, LLC. Светодиодные лампы 84 накрывают рассеивающей пластиной 86. Рассеивающая пластина 86 вставлена в верхнюю поверхность 88 просмотрового устройства 74 для макрообъектов и образует ее часть. На источник освещения накладывают черную маску 90, имеющую отверстие 92 размером 3 дюйма на 3 дюйма. Отверстие 92 расположено таким образом, что оно выровнено по центру под оптической осью системы из камеры 70 и объектива 78. Расстояние D3 от отверстия 92 флуоресцентной лампы до поверхности 80 автоматической платформы 76 составляет приблизительно 17 см. Управление уровнем освещения у группы флуоресцентных ламп также осуществляется блоком управления (не показан), выполненным с возможностью приглушения освещения светодиодных ламп.A specimen (not shown in Fig. 15) is placed on the automated stage 76 of a Leica Microsystems QWIN Pro Image Analysis system, under the optical axis of a 60 mm objective 78, such as a Nikon AF Micro Nikkor, with an aperture setting of 4, manufactured by Nikon Corporation, having an office in Tokyo, Japan. The objective 78 is attached to a camera 70 using a c-mount lens adapter. The distance from the front of the objective 78 to the specimen is 55 cm. The specimen is laid horizontally on the surface 80 of the automated stage and any creases are removed by gently stretching it and/or securing it to the surface 80 of the automated stage using transparent adhesive tape on its outer edges. The surface of the specimen is illuminated with incident fluorescent light delivered by a 40-watt, 16-inch diameter, type 82 Circline fluorescent lamp, such as that manufactured by General Electric Company of Boston, Massachusetts. The lamp 82 is contained in a clamp that is positioned so that it is centered over the specimen and is approximately 3 cm above the surface of the specimen. The illumination level of the lamp 82 is controlled by a type 3PN1010 variable autotransformer (not shown), available from Staco Energy Products Co. of Dayton, Ohio. Transmitted light is also delivered to the specimen from beneath the robotic platform by an array of four 2-foot, dual-ended, EMC LED tube lamps 84, which are dimmable and available from Fulight Optoelectronic Materials, LLC. The LED lamps 84 are covered with a diffusing plate 86. The diffusing plate 86 is inserted into the upper surface 88 of the viewing device 74 for macro objects and forms a part of it. A black mask 90 is applied to the light source, having an opening 92 measuring 3 inches by 3 inches. The opening 92 is located in such a way that it is aligned in the center under the optical axis of the system of the camera 70 and the lens 78. The distance D3 from the opening 92 of the fluorescent lamp to the surface 80 of the automatic platform 76 is approximately 17 cm. The illumination level of the group of fluorescent lamps is also controlled by a control unit (not shown), configured to dim the illumination of the LED lamps.
Программной платформой для анализа изображения, используемой для выполнения измерений открытой площади в процентах и размера перфораций, является QWIN Pro (версия 3.5.1), доступная для приобретения у Leica Microsystems с офисом в Хербругг, Швейцария. Альтернативно, для выполнения анализа может использоваться LAS Macro Editor, следующее поколение программного обеспечения после QWIN Pro. Систему и изображения также точно калибруют с использованием программного обеспечения QWIN и стандартной линейки с измерительными отметками по меньшей мере в пределах одного миллиметра. Калибровка выполняется в горизонтальном измерении изображения видеокамеры. Единицы числа миллиметров на пиксель используют для калибровки.The image analysis software platform used to perform the open area percentage and perforation size measurements is QWIN Pro (version 3.5.1), available from Leica Microsystems, headquartered in Heerbrugg, Switzerland. Alternatively, LAS Macro Editor, the next generation of software after QWIN Pro, can be used to perform the analysis. The system and images are also accurately calibrated using the QWIN software and a standard ruler with measurement marks at least every millimeter. The calibration is performed in the horizontal dimension of the video camera image. Units of millimeters per pixel are used for the calibration.
Таким образом, способ определения открытой площади в процентах и размера отверстий заданного образца включает этап выполнения измерений в отношении изображения в проходящем свете. А именно, алгоритм анализа изображения используется для получения и обработки изображений, а также выполнения измерений с использованием языка системы пользовательского интерактивного программирования Quantimet (QUIPS). Алгоритм анализа изображения воспроизводится далее. Для ясности, ссылки в алгоритме на «столбики» или «выступы» относятся к узлам 12 для нетканого материала 10, а ссылки на «открытые участки» или «перфорации» относятся к отверстиям 24 для нетканого материала 10.Thus, the method for determining the open area in percentage and the size of the apertures of a given sample includes the step of performing measurements with respect to an image in transmitted light. Namely, an image analysis algorithm is used to obtain and process images, as well as perform measurements using the language of the Quantimet User Interactive Programming System (QUIPS). The image analysis algorithm is reproduced below. For clarity, references in the algorithm to "pillars" or "protrusions" refer to nodes 12 for nonwoven material 10, and references to "openings" or "perforations" refer to openings 24 for nonwoven material 10.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ И ОТКРЫТИЕ ФАЙЛОВDEFINING VARIABLES AND OPENING FILES
Следующие строки обозначают расположение в компьютере, куда отправляют данныеThe following lines indicate the location on the computer where the data is sent.
Open File (C:\Data\94054 - Nhan (patent)\data.xls, channel #1)Open File (C:\Data\94054 - Nhan (patent)\data.xls, channel #1)
TOTCOUNT = 0TOTCOUNT = 0
TOTFIELDS = 0TOTFIELD = 0
MFRAMEH = 875MFRAMEH = 875
MFRAMEW = 1249MFRAMEW = 1249
ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ НОМЕР ОБРАЗЦА И УСТАНОВКАSAMPLE IDENTIFICATION NUMBER AND INSTALLATION
Configure (Image Store 1392 x 1040, Grey Images 81, Binaries 24)Configure (Image Store 1392 x 1040, Gray Images 81, Binaries 24)
Enter Results HeaderEnter Results Header
File Results Header (channel #1)File Results Header (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
PauseText ("Enter sample image prefix name now.")PauseText("Enter sample image prefix name now.")
Input (TITLE$)Input (TITLE$)
PauseText ("Set sample into position.")PauseText("Set sample into position.")
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)
Measure frame (x 74, y 110, Width 1249, Height 875)Measure frame (x 74, y 110, Width 1249, Height 875)
Image frame (x 0, y 0, Width 1392, Height 1040)Image frame (x 0, y 0, Width 1392, Height 1040)
-- Calvalue = 0.0377 mm/px-- Calvalue = 0.0377 mm/px
CALVALUE = 0.0377CALVALUE = 0.0377
Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)
FRMAREA = MFRAMEH*MFRAMEW*(CALVALUE**2)FRMAREA = MFRAMEH*MFRAMEW*(CALVALUE**2)
Clear AcceptsClear Accepts
For (SAMPLE = 1 to 1, step 1)For (SAMPLE = 1 to 1, step 1)
Clear AcceptsClear Accepts
File ("Field No.", channel #1, field width: 9, left justified)File ("Field No.", channel #1, field width: 9, left justified)
File ("% Open Area", channel #1, field width: 7, left justified)File ("% Open Area", channel #1, field width: 7, left justified)
File ("Bump Density", channel #1, field width: 13, left justified)File ("Bump Density", channel #1, field width: 13, left justified)
File ("Bump Spacing", channel #1, field width: 15, left justified)File ("Bump Spacing", channel #1, field width: 15, left justified)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
Stage (Define Origin)Stage (Define Origin)
Stage (Scan Pattern, 1 x 5 fields, size 82500.000000 x 39000.000000)Stage (Scan Pattern, 1 x 5 fields, size 82500.000000 x 39000.000000)
ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ I - Локализация выступаIMAGE ACQUISITION I - Localization of the protrusion
For (FIELD = 1 to 5, step 1)For (FIELD = 1 to 5, step 1)
Measure frame (x 74, y 110, Width 1249, Height 875)Measure frame (x 74, y 110, Width 1249, Height 875)
Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)
PauseText ("Ensure incident lighting is correct (WL = 0.88 - 0.94) and acquire image.")PauseText ("Ensure incident lighting is correct (WL = 0.88 - 0.94) and acquire image.")
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)
Acquire (into Image0)Acquire (into Image0)
ВЫЯВЛЕНИЕ - Только выступыREVEALING - Only protrusions
PauseText ("Ensure that threshold is set at least to the right of the left gray-level histogram peak which corresponds to the 'land' region.")PauseText ("Ensure that threshold is set at least to the right of the left gray-level histogram peak which corresponds to the 'land' region.")
Detect [PAUSE] (whiter than 129, from Image0 into Binary0 delineated)Detect [PAUSE] (whiter than 129, from Image0 into Binary0 delineated)
ОБРАБОТКА ДВОИЧНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙBINARY IMAGE PROCESSING
Binary Amend (Close from Binary0 to Binary1, cycles 10, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Close from Binary0 to Binary1, cycles 10, operator Disc, edge erode on)
Binary Identify (FillHoles from Binary1 to Binary1)Binary Identify (FillHoles from Binary1 to Binary1)
Binary Amend (Open from Binary1 to Binary2, cycles 20, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Open from Binary1 to Binary2, cycles 20, operator Disc, edge erode on)
Binary Amend (Close from Binary2 to Binary3, cycles 8, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Close from Binary2 to Binary3, cycles 8, operator Disc, edge erode on)
PauseText ("Toggle <control> and <b> keys to check projection detection and correct if necessary.")PauseText ("Toggle <control> and <b> keys to check projection detection and correct if necessary.")
Binary Edit [PAUSE] (Reject from Binary3 to Binary3, nib Fill, width 2)Binary Edit [PAUSE] (Reject from Binary3 to Binary3, nib Fill, width 2)
Binary Logical (copy Binary3, inverted to Binary4)Binary Logical (copy Binary3, inverted to Binary4)
ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ 2 - Открытая площадь в % и размер перфорацийIMAGE ACQUISITION 2 - Open area in % and perforation size
Measure frame (x 74, y 110, Width 1249, Height 875)Measure frame (x 74, y 110, Width 1249, Height 875)
Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)
PauseText ("Turn off incident light & ensure transmitted lighting is correct (WL = 0.95) and acquire image.")PauseText ("Turn off incident light & ensure transmitted lighting is correct (WL = 0.95) and acquire image.")
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)
Acquire (into Image0)Acquire (into Image0)
ACQFILE$ = "C:\Images\94054 - Nhan\"+TITLE$+"_"+STR$(FIELD)+".jpg"ACQFILE$ = "C:\Images\94054 - Nhan\"+TITLE$+"_"+STR$(FIELD)+".jpg"
Write image (from ACQOUTPUT into file ACQFILE$)Write image (from ACQOUTPUT into file ACQFILE$)
ВЫЯВЛЕНИЕ - Только открытые участкиIDENTIFICATION - Open areas only
Detect (whiter than 127, from Image0 into Binary10 delineated)Detect (whiter than 127, from Image0 into Binary10 delineated)
ОБРАБОТКА ДВОИЧНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙBINARY IMAGE PROCESSING
Binary Amend (Close from Binary10 to Binary11, cycles 5, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Close from Binary10 to Binary11, cycles 5, operator Disc, edge erode on)
Binary Identify (FillHoles from Binary11 to Binary12)Binary Identify (FillHoles from Binary11 to Binary12)
Binary Amend (Open from Binary12 to Binary13, cycles 10, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Open from Binary12 to Binary13, cycles 10, operator Disc, edge erode on)
Binary Identify (EdgeFeat from Binary13 to Binary14)Binary Identify (EdgeFeat from Binary13 to Binary14)
PauseText ("Ensure apertures are detected accurately.")PauseText ("Ensure apertures are detected accurately.")
Binary Edit [PAUSE] (Reject from Binary14 to Binary14, nib Fill, width 2)Binary Edit [PAUSE] (Reject from Binary14 to Binary14, nib Fill, width 2)
FIELD MEASUREMENTS - % Open Area, Bump Density & SpacingFIELD MEASUREMENTS - % Open Area, Bump Density & Spacing
-- % open area-- % open area
MFLDIMAGE = 10MFLDIMAGE = 10
Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))
Selected parameters: Area%Selected parameters: Area%
Field Histogram #1 (Y Param Number, X Param Area%, from 0. to 60., linear, 20 bins)Field Histogram #1 (Y Param Number, X Param Area%, from 0. to 60., linear, 20 bins)
PERCOPENAREA = FLDRESULTS(1)PERCOPENAREA = FLDRESULTS(1)
-- bump density & spacing-- bump density & spacing
MFLDIMAGE = 3MFLDIMAGE = 3
Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(5), statistics into FLDSTATS(7,5))Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(5), statistics into FLDSTATS(7,5))
Selected parameters: Area, Intercept H, Intercept V, Area%,Selected parameters: Area, Intercept H, Intercept V, Area%,
Count/AreaCount/Area
BUMPDENSITY = FLDRESULTS(5)BUMPDENSITY = FLDRESULTS(5)
MNSPACE1 = (FRMAREA-FLDRESULTS(1))/(FLDRESULTS(2)+FLDRESULTS(3))/2MNSPACE1 = (FRMAREA-FLDRESULTS(1))/(FLDRESULTS(2)+FLDRESULTS(3))/2
Field Histogram #2 (Y Param Number, X Param MNSPACE1, from 0. to 50., linear, 25 bins)Field Histogram #2 (Y Param Number, X Param MNSPACE1, from 0. to 50., linear, 25 bins)
File (FIELD, channel #1, 0 digits after '.')File (FIELD, channel #1, 0 digits after '.')
File (PERCOPENAREA, channel #1, 1 digit after '.')File (PERCOPENAREA, channel #1, 1 digit after '.')
File (BUMPDENSITY, channel #1, 1 digit after '.')File (BUMPDENSITY, channel #1, 1 digit after '.')
File (MNSPACE1, channel #1, 1 digit after '.')File (MNSPACE1, channel #1, 1 digit after '.')
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ - Размеры перфораций и столбиковMEASUREMENTS OF ELEMENTS - Dimensions of perforations and posts
-- Bump Size-- Bump Size
Measure feature (plane Binary3, 8 ferets, minimum area: 24, grey image: Image0)Measure feature (plane Binary3, 8 ferets, minimum area: 24, gray image: Image0)
Selected parameters: Area, X FCP, Y FCP, EquivDiamSelected parameters: Area, X FCP, Y FCP, EquivDiam
Feature Histogram #1 (Y Param Number, X Param Area, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)Feature Histogram #1 (Y Param Number, X Param Area, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)
Feature Histogram #2 (Y Param Number, X Param EquivDiam, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)Feature Histogram #2 (Y Param Number, X Param EquivDiam, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)
-- Aperture Size-- Aperture Size
Measure feature (plane Binary14, 8 ferets, minimum area: 24, grey image: Image0)Measure feature (plane Binary14, 8 ferets, minimum area: 24, gray image: Image0)
Selected parameters: Area, X FCP, Y FCP, Roundness, AspectRatio,Selected parameters: Area, X FCP, Y FCP, Roundness, AspectRatio,
EquivDiamEquivDiam
Feature Histogram #3 (Y Param Number, X Param Area, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)Feature Histogram #3 (Y Param Number, X Param Area, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)
Feature Histogram #4 (Y Param Number, X Param EquivDiam, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)Feature Histogram #4 (Y Param Number, X Param EquivDiam, from 1. to 100., logarithmic, 20 bins)
Feature Histogram #5 (Y Param Number, X Param Roundness, from 0.8999999762 to 2.900000095, linear, 20 bins)Feature Histogram #5 (Y Param Number, X Param Roundness, from 0.8999999762 to 2.900000095, linear, 20 bins)
Feature Histogram #6 (Y Param Number, X Param AspectRatio, from 1. to 3., linear, 20 bins)Feature Histogram #6 (Y Param Number, X Param AspectRatio, from 1. to 3., linear, 20 bins)
Stage (Step, Wait until stopped + 1100 msecs)Stage (Step, Wait until stopped + 1100 msecs)
Next (FIELD)Next (FIELD)
Next (SAMPLE)Next (SAMPLE)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
ВЫВОД ГИСТОГРАММ ЭЛЕМЕНТОВOUTPUT OF HISTOGRAMS OF ELEMENTS
File ("Bump Size (area - sq. mm)", channel #1)File ("Bump Size (area - sq. mm)", channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Feature Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File ("Bump Size (ECD - mm)", channel #1)File ("Bump Size (ECD - mm)", channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Feature Histogram Results (#2, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#2, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File ("Aperture Size (area - sq. mm)", channel #1)File ("Aperture Size (area - sq. mm)", channel #1)
File Line (channel #)File Line (channel #)
File Feature Histogram Results (#3, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#3, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File ("Aperture Size (ECD - mm)", channel #1)File ("Aperture Size (ECD - mm)", channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Feature Histogram Results (#4, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#4, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File ("Aperture Roundness", channel #1)File ("Aperture Roundness", channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Feature Histogram Results (#5, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#5, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File ("Aperture Aspect Ratio", channel #1)File ("Aperture Aspect Ratio", channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Feature Histogram Results (#6, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#6, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
Close File (channel #1)Close File (channel #1)
ENDEND
Алгоритм QUIPS выполняют с использованием программной платформы QWIN Pro. Анализирующему специалисту вначале предоставляются подсказки по вводу установочной информации об образце, которая направляется в файл EXCEL.The QUIPS algorithm is implemented using the QWIN Pro software platform. The analyst is first prompted to enter sample setup information, which is sent to an EXCEL file.
Анализирующий специалист затем вводит наименование префикса файла изображения, соответствующее идентификатору образца. Оно будет использоваться алгоритмом для сохранения изображений, полученных в ходе анализа, в заданное местоположение файла. Анализирующему специалисту далее с помощью окна настройки по изображению прямой передачи на экране монитора компьютера предоставляются подсказки по помещению образца на автоматическую платформу. Образец следует уложить горизонтально и осторожно приложить силу к его краям, чтобы удалить какие-либо крупные складки, которые могут присутствовать. В этот момент можно включить флуоресцентную лампу 82 Circline для помощи в расположении образца. Далее анализирующему специалисту предоставляются подсказки по настройке флуоресцентной лампы 82 Circline для освещения падающим светом при помощи регулируемого автотрансформатора на показатель уровня белого приблизительно 0,9. Лампы под платформой для освещения проходящим светом в этот момент следует либо выключить, либо замаскировать с использованием клочка светоизолирующего черного строительного картона, помещенного над отверстием 92 размером 3 дюйма на 3 дюйма.The analyst then enters an image file prefix name corresponding to the specimen identifier. This will be used by the algorithm to save the images generated during the analysis to the specified file location. The analyst is then cued to place the specimen on the automated platform using the live image setup window on the computer monitor. The specimen should be laid flat and gentle force should be applied to the edges to remove any large folds that may be present. The 82 Circline fluorescent lamp may be turned on at this point to assist in positioning the specimen. The analyst is then cued to adjust the 82 Circline fluorescent lamp for incident illumination using an adjustable autotransformer to a white level of approximately 0.9. The lamps below the transmitted illumination platform should either be turned off at this point or masked using a piece of black blockout cardboard placed over the 3" x 3" opening 92.
Затем анализирующему специалисту предоставляются подсказки, чтобы удостовериться, что пороговое значение для выявления установлено на подходящий уровень для выявления узлов 12 с использованием «окна выявления», которое отображается на экране монитора компьютера. Как правило, пороговое значение устанавливают с использованием белого режима в точке, находящейся примерно около середины диапазона на 8-разрядной шкале серого (например, 127). Если необходимо, пороговый уровень можно настраивать вверх или вниз таким образом, чтобы в полученном в результате выявления двоичном изображении оптимально охватывались узлы 12, показанные на полученном изображении.The analyst is then cued to ensure that the detection threshold is set to an appropriate level to detect the nodes 12 using a "detection window" that is displayed on the computer monitor screen. Typically, the threshold is set using the white mode at a point that is approximately halfway up the 8-bit gray scale (e.g., 127). If necessary, the threshold level can be adjusted up or down so that the resulting binary image optimally covers the nodes 12 shown in the resulting image.
После того как алгоритм автоматически осуществляет несколько этапов обработки двоичного изображения на выявленном двоичном изображении узлов 12, анализирующему специалисту будет дана возможность повторной проверки выявления узлов и исправления любых неточностей. Для повторной проверки выявления узлов относительно нижележащего полученного полутонового изображения, анализирующий специалист может одновременно нажать обе клавиши «control» и «b». Если необходимо, анализирующий специалист может выбрать из набора инструментов для редактирования двоичных изображений (например, нарисовать, отменить и т.д.) для осуществления любых мелких настроек. Если принимаются меры для обеспечения надлежащего освещения и выявления на ранее описанных этапах, в этот момент будет необходимо малое количество исправлений, или они не будут нужны вовсе.After the algorithm has automatically performed several binary image processing steps on the detected binary image of nodes 12, the analyst will be given the opportunity to recheck the detection of nodes and correct any inaccuracies. To recheck the detection of nodes against the underlying received grayscale image, the analyst can press both the "control" and "b" keys simultaneously. If necessary, the analyst can select from a set of binary image editing tools (e.g., draw, undo, etc.) to make any minor adjustments. If care is taken to ensure proper illumination and detection in the previously described steps, few or no corrections will be necessary at this point.
Далее анализирующему специалисту предоставляются подсказки по выключению флуоресцентной лампы 82 Circline для освещения падающим светом и либо включению ламп под платформой для освещения проходящим светом, либо удалению светоизолирующей маски. Лампы под платформой для освещения проходящим светом настраиваются при помощи регулятора мощности светодиодов на показатель уровня белого приблизительно 0,95. В этот момент фокус изображения можно оптимизировать для перфорированной зоны 16 материала 10, содержащей отверстия 24.The analyst is then prompted to turn off the incident fluorescent lamp 82 Circline and either turn on the transmitted illumination lamps under the platform or remove the light barrier mask. The transmitted illumination lamps under the platform are adjusted using the LED power controller to a white level of approximately 0.95. At this point, the image focus can be optimized for the perforated zone 16 of the material 10 containing the apertures 24.
После выполнения дополнительных операций в отношении результирующих отдельных двоичных изображений для отверстий 24 алгоритм будет предоставлять анализирующему специалисту подсказки по повторной проверке выявления отверстий 24 относительно нижележащего полутонового изображения. Если необходимо, анализирующий специалист может выбрать из набора инструментов для редактирования двоичных изображений (например, нарисовать, отменить и т.д.) для осуществления любых мелких настроек.After performing additional operations on the resulting individual binary images for the holes 24, the algorithm will provide the analyst with hints to recheck the detection of the holes 24 against the underlying grayscale image. If necessary, the analyst can select from a set of binary image editing tools (e.g., draw, undo, etc.) to make any minor adjustments.
Затем алгоритм будет автоматически осуществлять измерения и выводить данные в назначенный файл в виде электронной таблицы EXCEL.The algorithm will then automatically take measurements and output the data to a designated file in the form of an EXCEL spreadsheet.
После передачи данных алгоритм будет управлять передвижением автоматической платформы к следующему полю обзора, и процесс включения флуоресцентной лампы 82 Circline для освещения падающим светом и блокирования освещения под платформой для освещения проходящим светом будет начинаться заново. Этот процесс будет повторяться четыре раза таким образом, что для каждого экземпляра образца будет иметься пять наборов данных от пяти отдельных изображений поля обзора.Once the data has been transferred, the algorithm will control the movement of the robotic stage to the next field of view, and the process of turning on the 82 Circline fluorescent lamp for incident illumination and blocking the illumination under the stage for transmitted illumination will begin again. This process will be repeated four times so that for each specimen there will be five sets of data from five separate field of view images.
После завершения анализа, осуществления измерений и передачи данных параметров измерения в файле EXCEL будут содержаться следующие данные:After completing the analysis, taking measurements and transferring the measurement parameter data, the EXCEL file will contain the following data:
Открытая площадь в процентахOpen area in percent
Плотность узлов (количество на квадратный метр)Knot density (number per square meter)
Расстояние между узлами (мм)Distance between nodes (mm)
Размер узлов (одна гистограмма - для площади в мм2, и одна гистограмма - для эквивалентного диаметра окружности в мм)Node size (one histogram for area in mm2 , and one histogram for equivalent circle diameter in mm)
Размер перфораций (одна гистограмма - для площади в мм2, и одна гистограмма - для эквивалентного диаметра окружности в мм).Perforation size (one histogram for the area in mm2 , and one histogram for the equivalent circle diameter in mm).
Округлость перфорацийRoundness of perforations
Отношение сторон перфорацийPerforation aspect ratio
Конечное среднее значение для распределения образца обычно основано на анализе с N=5 от пяти отдельных экземпляров частей образца. Сравнение открытой площади в процентах, размера отверстий 24 (перфораций) и других параметров, полученных при помощи алгоритма для разных образцов, может выполняться с использованием Т-анализа Стьюдента с доверительной вероятностью 90%.The final mean for the sample distribution is usually based on an N=5 analysis of five individual specimens of the sample parts. Comparison of the percentage open area, size of the holes 24 (perforations) and other parameters obtained by the algorithm for different samples can be performed using Student's T-analysis with a confidence level of 90%.
Установка и определение открытой площади в процентах боковой зоны материалаSetting and defining the open area in percentage of the lateral zone of the material
Установка для получения изображений боковых зон материала подобна установке для получения изображений перфорированной зоны материала с несколькими небольшими отличиями, подробно описанными ниже.The setup for obtaining images of the side zones of the material is similar to the setup for obtaining images of the perforated zone of the material with a few minor differences, which are described in detail below.
Камера, объектив, несущая конструкция и платформа, используемые для захвата изображений боковых зон материала, а также настойки для них, являются такими же, как в разделе «Установка и определение анализа образца перфорированной зоны материала». Однако в настоящей установке не используется просмотровое устройство. Образец боковой зоны испытуемого материала подготавливают и помещают на поверхность 80 автоматической платформы, как в разделе «Установка и определение анализа образца перфорированной зоны материала». Однако вместо освещения поверхности образца падающим флуоресцентным светом, доставляемым флуоресцентной лампой Circline, свет проходит к образцу снизу образца от устройства ChromaPro 45, ранее доступного для приобретения у Circle S в Темпе, Аризона, которое содержит черную маску с отверстием размером 3 дюйма на 3 дюйма, наложенную на его поверхность.The camera, lens, support structure, and platform used to capture images of the side zones of the material, as well as the settings for them, are the same as in the section "Setup and Definition of Analysis of a Sample of a Perforated Zone of Material" . However, the present setup does not use a viewing device. A sample of the side zone of the material to be tested is prepared and placed on the surface 80 of the automated platform as in the section "Setup and Definition of Analysis of a Sample of a Perforated Zone of Material" . However, instead of illuminating the surface of the sample with incident fluorescent light delivered by a Circline fluorescent lamp, light is transmitted to the sample from below the sample from a ChromaPro 45 device, formerly commercially available from Circle S in Tempe, Arizona, which contains a black mask with a 3-inch by 3-inch opening imposed on its surface.
Как и в разделе «Установка и определение анализа образца перфорированной зоны материала», программной платформой для анализа изображения, используемой для выполнения измерения открытой площади в процентах для боковых зон материала, является QWIN Pro (Version 3.5.1), доступная для приобретения у Leica Microsystems. Альтернативно, для выполнения анализа может использоваться LAS Macro Editor, следующее поколение программного обеспечения после QWIN Pro. Систему и изображения также точно калибруют с использованием программного обеспечения QWIN и стандартной линейки с измерительными отметками по меньшей мере в пределах одного миллиметра. Калибровка выполняется в горизонтальном измерении изображения видеокамеры. Единицы числа миллиметров на пиксель используют для калибровки.As in the section “Setup and Definition of the Analysis of the Perforated Material Zone Sample” , the image analysis software platform used to perform the open area percentage measurement for the side zones of the material is QWIN Pro (Version 3.5.1), available from Leica Microsystems. Alternatively, LAS Macro Editor, the next generation of software after QWIN Pro, can be used to perform the analysis. The system and images are also accurately calibrated using the QWIN software and a standard ruler with measurement marks at least within one millimeter. The calibration is performed in the horizontal dimension of the video camera image. Units of millimeters per pixel are used for the calibration.
В разделе «Установка и определение открытой площади в процентах боковой зоны материала», при запуске программы QWIN Pro уровень освещения устанавливается как равный 0,95 с использованием функции уровня белого в программе QWIN Pro с целью регулировки светового выхода для светового выхода ChromaPro. Программа QWIN Pro дополнительно выполнена с возможностью перемещения автоматической платформы Prior так, что автоматически получается и измеряется шесть изображений от каждой боковой стороны образца материала, что приводит к суммарно двенадцати результатам измерений.In the section "Setting and Determining the Open Area in Percentage of the Side Area of the Material" , when starting the QWIN Pro program, the illumination level is set to 0.95 using the white level function in the QWIN Pro program to adjust the light output for the ChromaPro light output. The QWIN Pro program is further configured to move the Prior automatic platform so that six images are automatically acquired and measured from each side of the material sample, resulting in a total of twelve measurement results.
Таким образом, способ определения открытой площади в процентах боковой зоны включает этап выполнения измерений в отношении изображения в проходящем свете. А именно, алгоритм анализа изображения используется для получения и обработки изображений, а также выполнения измерений с использованием языка системы пользовательского интерактивного программирования Quantimet (QUIPS). Алгоритм анализа изображения воспроизводится далее.Thus, the method for determining the open area in percent of the lateral zone includes a step of performing measurements with respect to the image in transmitted light. Namely, an image analysis algorithm is used to obtain and process images, as well as perform measurements using the Quantimet User Interactive Programming System (QUIPS) language. The image analysis algorithm is reproduced below.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ И ОТКРЫТИЕ ФАЙЛОВDEFINING VARIABLES AND OPENING FILES
Следующие строки обозначают расположение в компьютере, куда отправляют данные The following lines indicate the location on the computer where the data is sent.
Open File (D:\Data\103470 - Nhan\data.xls, channel #1)Open File (D:\Data\103470 - Nhan\data.xls, channel #1)
TOTCOUNT = 0TOTCOUNT = 0
TOTFIELDS = 0TOTFIELD = 0
MFRAMEH = 875MFRAMEH = 875
MFRAMEW = 1249MFRAMEW = 1249
ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ НОМЕР ОБРАЗЦА И УСТАНОВКАSAMPLE IDENTIFICATION NUMBER AND INSTALLATION
Configure (Image Store 1392 x 1040, Grey Images 81, Binaries 24)Configure (Image Store 1392 x 1040, Gray Images 81, Binaries 24)
Enter Results HeaderEnter Results Header
File Results Header (channel #1)File Results Header (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
PauseText ("Enter sample image prefix name now.")PauseText("Enter sample image prefix name now.")
Input (TITLE$)Input (TITLE$)
Measure frame (x 511, y 50, Width 446, Height 940)Measure frame (x 511, y 50, Width 446, Height 940)
Image frame (x 0, y 0, Width 1392, Height 1040)Image frame (x 0, y 0, Width 1392, Height 1040)
PauseText ("Set sample into position.")PauseText("Set sample into position.")
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)
-- Calvalue = 0.0333 mm/px-- Calvalue = 0.0333 mm/px
CALVALUE = 0.0333CALVALUE = 0.0333
Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)
FRMAREA = MFRAMEH*MFRAMEW*(CALVALUE**2)FRMAREA = MFRAMEH*MFRAMEW*(CALVALUE**2)
File ("Field No.", channel #1, field width: 9, left justified)File ("Field No.", channel #1, field width: 9, left justified)
File ("% Open Area", channel #1, field width: 7, left justified)File ("% Open Area", channel #1, field width: 7, left justified)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
For (SAMPLE = 1 to 2, step 1)For (SAMPLE = 1 to 2, step 1)
Clear AcceptsClear Accepts
Stage (Define Origin)Stage (Define Origin)
Stage (Scan Pattern, 1 x 6 fields, size 82500.000000 x 39000.000000)Stage (Scan Pattern, 1 x 6 fields, size 82500.000000 x 39000.000000)
For (FIELD = 1 to FIELDS, step 1)For (FIELD = 1 to FIELDS, step 1)
ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯIMAGE ACQUISITION
ACQOUTPUT = 0ACQOUTPUT = 0
Measure frame (x 511, y 50, Width 446, Height 940)Measure frame (x 511, y 50, Width 446, Height 940)
Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)
PauseText ("Turn off incident light & ensure transmitted lighting is correct (WL = 0.95) and acquire image.")PauseText ("Turn off incident light & ensure transmitted lighting is correct (WL = 0.95) and acquire image.")
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 34.23 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)
Acquire (into Image0)Acquire (into Image0)
ACQFILE$ = "D:\Images\103470 - Nhan\"+TITLE$+"_"+STR$(FIELD)+".jpg"ACQFILE$ = "D:\Images\103470 - Nhan\"+TITLE$+"_"+STR$(FIELD)+".jpg"
Write image (from ACQOUTPUT into file ACQFILE$)Write image (from ACQOUTPUT into file ACQFILE$)
ВЫЯВЛЕНИЕ - Только открытые участкиIDENTIFICATION - Open areas only
Detect (whiter than 164, from Image0 into Binary10)Detect (whiter than 164, from Image0 into Binary10)
ОБРАБОТКА ДВОИЧНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙBINARY IMAGE PROCESSING
Binary Amend (Close from Binary10 to Binary11, cycles 1, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Close from Binary10 to Binary11, cycles 1, operator Disc, edge erode on)
Binary Identify (FillHoles from Binary11 to Binary12)Binary Identify (FillHoles from Binary11 to Binary12)
Binary Identify (EdgeFeat from Binary12 to Binary13)Binary Identify (EdgeFeat from Binary12 to Binary13)
ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯFIELD MEASUREMENTS
-- % open area-- % open area
MFLDIMAGE = 13MFLDIMAGE = 13
Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))
Selected parameters: Area%Selected parameters: Area%
Field Histogram #1 (Y Param Number, X Param Area%, from 0. to 5., linear, 20 bins)Field Histogram #1 (Y Param Number, X Param Area%, from 0. to 5., linear, 20 bins)
Display Field Histogram Results (#1, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics)Display Field Histogram Results (#1, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics)
Data Window (1449, 599, 423, 270)Data Window (1449, 599, 423, 270)
PERCOPENAREA = FLDRESULTS(1)PERCOPENAREA = FLDRESULTS(1)
File (FIELD, channel #1, 0 digits after '.')File (FIELD, channel #1, 0 digits after '.')
File (PERCOPENAREA, channel #1, 1 digit after '.')File (PERCOPENAREA, channel #1, 1 digit after '.')
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВMEASUREMENTS OF ELEMENTS
-- Aperture Size-- Aperture Size
Stage (Step, Wait until stopped + 1100 msecs)Stage (Step, Wait until stopped + 1100 msecs)
Next (FIELD)Next (FIELD)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
PauseText ("Load next replicate now.")PauseText("Load next replicate now.")
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 23.16 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 23.16 msec, Brightness 0, Lamp 38.83)
Next (SAMPLE)Next (SAMPLE)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
ВЫВОД ГИСТОГРАММ ЭЛЕМЕНТОВOUTPUT OF HISTOGRAMS OF ELEMENTS
File ("% Area Histogram", channel #1)File ("% Area Histogram", channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Field Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)File Field Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)
Close File (channel #1)Close File (channel #1)
ENDEND
В разделе «Установка и определение открытой площади в процентах боковой зоны материала» алгоритм QUIPS исполняется с использованием программной платформы QWIN Pro. Анализирующему специалисту вначале предоставляются подсказки по вводу установочной информации об образце, которая направляется в файл EXCEL.In the section "Setting and Determining the Open Area in Percentage of the Side Zone of the Material", the QUIPS algorithm is executed using the QWIN Pro software platform. The analyst is first given prompts to enter the setup information about the sample, which is sent to an EXCEL file.
Анализирующий специалист затем вводит наименование префикса файла изображения, соответствующее идентификатору образца. Оно будет использоваться алгоритмом для сохранения изображений, полученных в ходе анализа, в заданное местоположение файла. Анализирующему специалисту далее с помощью окна настройки по изображению прямой передачи на экране монитора компьютера предоставляются подсказки по помещению образца на автоматическую платформу. Образец следует уложить горизонтально и осторожно приложить силу к его краям, чтобы удалить какие-либо крупные складки, которые могут присутствовать. В этот момент уровень освещения должен быть установлен как равный 0,95 с использованием функции уровня белого программы QWIN Pro с целью регулировки светового выхода для светового выхода ChromaPro, если это еще не было сделано. В этот момент фокус изображения может быть оптимизирован для боковой зоны 26а или 26b материала 10, содержащей микроперфорации 81 и/или области со значительно уменьшенной плотностью 39 волокон.The analyst then enters an image file prefix name corresponding to the specimen identifier. This will be used by the algorithm to save the images obtained during the analysis to the specified file location. The analyst is then cued to place the specimen on the automated platform using the live image setup window on the computer monitor. The specimen should be laid flat and gentle force should be applied to its edges to remove any large folds that may be present. At this point, the illumination level should be set to 0.95 using the white level function of the QWIN Pro software to adjust the light output for the ChromaPro light output if this has not already been done. At this point, the image focus may be optimized for the lateral zone 26a or 26b of the material 10 containing the microperforations 81 and/or the areas of significantly reduced fiber density 39.
После выполнения дополнительных операций в отношении результирующих отдельных двоичных изображений для микроперфораций 81 и/или областей со значительно уменьшенной плотностью 39 волокон алгоритм будет предоставлять анализирующему специалисту подсказки по повторной проверке выявления микроперфораций 81 и/или областей со значительно уменьшенной плотностью 39 волокон относительно нижележащего полутонового изображения. Если необходимо, анализирующий специалист может выбрать из набора инструментов для редактирования двоичных изображений (например, нарисовать, отменить и т.д.) для осуществления любых мелких настроек.After performing additional operations on the resulting individual binary images for the microperforations 81 and/or areas of significantly reduced fiber density 39, the algorithm will provide the analyst with cues to recheck the detection of the microperforations 81 and/or areas of significantly reduced fiber density 39 relative to the underlying grayscale image. If necessary, the analyst can select from a set of tools for editing the binary images (e.g., draw, undo, etc.) to make any minor adjustments.
Затем алгоритм будет автоматически осуществлять измерения и выводить данные в назначенный файл в виде электронной таблицы EXCEL.The algorithm will then automatically take measurements and output the data to a designated file in the form of an EXCEL spreadsheet.
После передачи данных алгоритм будет направлять перемещение автоматической платформы к следующему полю обзора. Этот процесс будет повторяться шесть раз вдоль каждого края образца боковой зоны материала таким образом, что для каждого экземпляра образца будет иметься двенадцать наборов данных от двенадцати отдельных изображений поля обзора.Once the data is transferred, the algorithm will direct the movement of the robotic platform to the next field of view. This process will be repeated six times along each edge of the material side zone sample so that for each sample instance there will be twelve sets of data from twelve separate field of view images.
После завершения анализа, осуществления измерений и передачи данных параметров измерения в файле EXCEL будут содержаться следующие данные:After completing the analysis, taking measurements and transferring the measurement parameter data, the EXCEL file will contain the following data:
Открытая площадь в процентахOpen area in percent
Конечное среднее значение для распределения образца обычно основано на анализе с N=5 от пяти отдельных экземпляров частей образца. Сравнение открытой площади в процентах, полученной при помощи алгоритма для разных образцов, может выполняться с использованием Т-анализа Стьюдента с доверительной вероятностью 90%.The final mean for the sample distribution is usually based on an N=5 analysis of five individual subsample samples. Comparison of the percentage open area obtained by the algorithm for different samples can be performed using Student's t-analysis with a confidence level of 90%.
Испытание для определения энергии сжатияTest to determine the compression energy
Используемое в настоящем документе испытание для определения энергии сжатия представляет собой испытание на сжатие в трех циклах, которое может выполняться для измерения упругости сжатия выступов на однослойном выступающем слое. Упругость сжатия измеряется путем измерения энергии сжатия. Обычно термин «энергия сжатия» относится к энергии, необходимой для сжатия выступающего слоя от его исходной толщины под действием 5 грамм-сил (приблизительно 0,027 кПа) до его конечной толщины под действием приблизительно 1830 грамм-сил (приблизительно 10 кПа). Энергия сжатия вычисляется как площадь под кривой зависимости напряжения сжатия (сила/площадь) от линейной толщины, определяемой начальным контактным давлением (5 грамм-сил) и конечным контактным давлением приблизительно 1830 грамм-сил (приблизительно 10 кПа).The test used herein to determine the compressive energy is a three-cycle compression test that can be performed to measure the compressive resilience of projections on a single-layer raised layer. Compressive resilience is measured by measuring the compressive energy. Generally, the term "compressive energy" refers to the energy required to compress the raised layer from its initial thickness under the action of 5 grams-force (approximately 0.027 kPa) to its final thickness under the action of approximately 1830 grams-force (approximately 10 kPa). Compressive energy is calculated as the area under the compressive stress (force/area) versus linear thickness curve defined by the initial contact pressure (5 grams-force) and the final contact pressure of approximately 1830 grams-force (approximately 10 kPa).
1. Если нетканый материал, который необходимо подвергнуть испытанию, образует часть композита или впитывающего изделия, для тщательного извлечения нетканого материала используют «замораживающее» напыление.1. Where the nonwoven material to be tested forms part of a composite or absorbent article, freeze spraying shall be used to thoroughly remove the nonwoven material.
2. Из нетканого материала с использованием вырубного штампа диаметром 47,8 мм вырезают круглый испытуемый образец.2. A round test specimen is cut out from the non-woven material using a cutting die with a diameter of 47.8 mm.
3. Верхнюю и нижнюю плиты из нержавеющей стали прикрепляют к динамометру.3. The upper and lower stainless steel plates are attached to the dynamometer.
4. Верхняя плита имеет диаметр 89 мм, в то время как нижняя плита имеет диаметр 152 мм. Верхнюю плиту соединяют с датчиком нагрузки на 100 Н, в то время как нижнюю плиту соединяют с основанием динамометра.4. The upper plate has a diameter of 89 mm, while the lower plate has a diameter of 152 mm. The upper plate is connected to a 100 N load cell, while the lower plate is connected to the base of the dynamometer.
5. Для контроля смещения верхней плиты и регистрации нагрузки и расстояния между двумя плитами используют программное обеспечение TestWorks Version 4, предоставленное MTS.5. TestWorks Version 4 software provided by MTS is used to control the displacement of the top plate and record the load and distance between the two plates.
6. Для верхней плиты инициируют медленное движение вниз и контакт с нижней плитой до тех пор, пока сжимающая нагрузка не достигнет около 5000 г. В этот момент расстояние между двумя плитами равно нулю.6. The top platen is initiated to move slowly downwards and make contact with the bottom platen until the compressive load reaches about 5000g. At this point, the distance between the two platens is zero.
7. Затем для верхней плиты задают движение вверх (от нижней плиты) до тех пор, пока расстояние между двумя плитами не достигнет 15 мм.7. Then the upper plate is set to move upwards (from the lower plate) until the distance between the two plates reaches 15 mm.
8. Результаты считывания показателей ползуна, показанные на программном обеспечении TestWorks Version 4, выставляют на ноль.8. The results of the slider readings shown on the TestWorks Version 4 software are set to zero.
9. Испытуемый образец помещают в центр нижней плиты так, чтобы узлы были обращены к верхней плите.9. The test specimen is placed in the center of the bottom plate with the nodes facing the top plate.
10. Для верхней плиты инициируют снижение по направлению к нижней плите и сжатие испытуемого образца со скоростью 10 мм/мин. Расстояние, на которое перемещается верхняя плита, показывается с помощью считывания показателей ползуна. Это процесс нагрузки.10. The upper platen is initiated to descend toward the lower platen and compress the test specimen at a rate of 10 mm/min. The distance the upper platen moves is indicated by reading the crosshead. This is the loading process.
11. Сжатие должно продолжаться до тех пор, пока нагрузка не превысит 1830 грамм-сил (приблизительно 10 кПа), и в этот момент плита должна изменить направление движения на обратное и переместиться вверх со скоростью 10 мм/мин до тех пор, пока сила не уменьшится ниже 5 грамм-сил. Затем плита должна изменить направление движения на обратное и перейти во второй цикл сжатия со скоростью 10 мм/мин до превышения нагрузки 1830 грамм-сил (приблизительно 10 кПа). Как только нагрузка превысит 1830 грамм-сил (приблизительно 10 кПа), плита должна изменить направление движения на обратное и переместиться вверх со скоростью 10 мм/мин до тех пор, пока сила не уменьшится ниже 5 грамм-сил. Затем плита должна изменить направление движения на обратное и перейти в третий цикл сжатия со скоростью 10 мм/мин до тех пор, пока не будет превышена нагрузка 1830 грамм-сил (приблизительно 10 кПа). В этот момент верхняя плита прекращает движение вниз и возвращается со скоростью 10 мм/мин в ее исходное положение, в котором расстояние между двумя плитами составляет 15 мм.11. The compression shall continue until the load exceeds 1830 grams-force (approximately 10 kPa), at which point the platen shall reverse direction and move upward at a rate of 10 mm/min until the force decreases below 5 grams-force. The platen shall then reverse direction and enter a second compression cycle at a rate of 10 mm/min until the load exceeds 1830 grams-force (approximately 10 kPa). Once the load exceeds 1830 grams-force (approximately 10 kPa), the platen shall reverse direction and move upward at a rate of 10 mm/min until the force decreases below 5 grams-force. The platen must then reverse its direction of motion and enter a third compression cycle at a rate of 10 mm/min until a load of 1830 gf (approximately 10 kPa) is exceeded. At this point, the upper platen stops moving downwards and returns at a rate of 10 mm/min to its original position, where the distance between the two plates is 15 mm.
12. Сжимающую нагрузку и соответствующее расстояние между двумя плитами при нагрузке и устранении нагрузки регистрируют на компьютере с помощью программного обеспечения TestWorks Version 4, предоставленного MTS.12. The compressive load and the corresponding distance between the two slabs during loading and unloading are recorded on a computer using TestWorks Version 4 software provided by MTS.
13. Сжимающую нагрузку преобразуют в сжимающее напряжение путем деления сжимающей силы на площадь испытуемого образца, которая составляет 17,94 см2.13. The compressive load is converted to compressive stress by dividing the compressive force by the area of the test specimen, which is 17.94 cm 2 .
14. Расстояние между двумя плитами при заданном сжимающем напряжении представляет собой толщину при таком конкретном сжимающем напряжении.14. The distance between two slabs at a given compressive stress is the thickness at that particular compressive stress.
15. Для каждого типа испытуемых образцов испытывают всего шесть испытуемых образцов с целью получения репрезентативных кривых нагрузки и снятия нагрузки для каждого типа испытуемых образцов.15. For each type of test specimen, a total of six test specimens are tested in order to obtain representative load and unload curves for each type of test specimen.
Испытание для определения линейности сжатияCompression Linearity Test
Линейность сжатия измеряется с использованием системы Kawabata Evaluation System KES model FB-3, также доступной для приобретения у Kato Tech Company.Compression linearity is measured using the Kawabata Evaluation System KES model FB-3, also available commercially from Kato Tech Company.
Этот прибор рассчитан на измерение свойств сжатия материалов путем сжатия образца между двумя поршнями. Для измерения свойств сжатия верхний поршень опускается на образец с постоянной скоростью до тех пор, пока он не достигнет максимальной заданной силы. Смещение верхнего поршня выявляется потенциометром. Величина давления, необходимого для сжатия образца (P, гс/см2), в зависимости от толщины (смещения) материала (T, мм) отображается в виде графика на экране компьютера. Для всех материалов в данном исследовании были использованы следующие настройки прибора:This instrument is designed to measure the compressive properties of materials by compressing the sample between two pistons. To measure the compressive properties, the upper piston is lowered onto the sample at a constant rate until it reaches a maximum specified force. The displacement of the upper piston is detected by a potentiometer. The magnitude of the pressure required to compress the sample (P, gf/cm 2 ) as a function of the thickness (displacement) of the material (T, mm) is displayed as a graph on the computer screen. The following instrument settings were used for all materials in this study:
Чувствительность=2×5Sensitivity=2×5
Передача (скорость)=1 мм/50 сTransfer (speed)=1mm/50s
Fm set=5,0Fm set=5,0
Выбор длины хода=максимально 5 ммStroke length selection = max 5 mm
Площадь сжатия=2 см2 Compression area = 2 cm2
Промежуток времени=стандартныйTime interval=standard
Максимальная сила сжатия=50 гсMaximum compression force = 50 gf
Алгоритм KES вычисляет следующие значения свойств сжатия и отображает их на экране компьютера:The KES algorithm calculates the following compression property values and displays them on the computer screen:
Линейность сжатия (LC).Compression Linearity (LC).
Для каждого образца получали 5 измерений.For each sample, 5 measurements were obtained.
Способ испытания на прочность на разрывTest method for tensile strength
Используемый в настоящем документе способ испытания на прочность на разрыв выполняется с целью измерения прочности на разрыв при сжатии каждой из боковых зон 26а, 26b и перфорированной зоны материалов согласно настоящему изобретению. Прочность на разрыв обычно сообщается как значение силы в фунт-силах (грамм-силах) при заданной деформации.The tensile strength test method used herein is performed to measure the compressive tensile strength of each of the side zones 26a, 26b and the perforated zone of the materials of the present invention. The tensile strength is typically reported as a force value in pounds-force (gram-force) at a given strain.
1. Если нетканый материал, который необходимо подвергнуть испытанию, образует часть композита или впитывающего изделия, для тщательного извлечения нетканого материала необходимо использовать «замораживающее» напыление.1. If the nonwoven material to be tested forms part of a composite or absorbent article, a freeze spray should be used to thoroughly remove the nonwoven material.
2. Боковые зоны нетканого материала вырезают из перфорированной зоны с использованием резака для бумаги вдоль машинного направления. На каждой стороне перфорированной зоны после вырезания может оставаться приблизительно 1 мм боковой зоны. Отдельным испытаниям на растягивающей рамке подвергают три фрагмента (боковую зону 1, боковую зону 2 и перфорированную зону).2. The side zones of the nonwoven material are cut out from the perforated zone using a paper cutter along the machine direction. Approximately 1 mm of side zone may remain on each side of the perforated zone after cutting. Three fragments (side zone 1, side zone 2 and perforated zone) are subjected to separate tests on a tensile frame.
3. Верхний и нижний захваты должны иметь ширину больше ширины испытуемых образцов. Верхний захват соединяют с датчиком нагрузки на 100 Н, в то время как нижний захват соединяют с основанием динамометра.3. The upper and lower grips must be wider than the width of the test specimens. The upper grip is connected to a 100 N load cell, while the lower grip is connected to the base of the dynamometer.
4. Для контроля смещения верхнего захвата и регистрации нагрузки и расстояния между двумя захватами используют программное обеспечение TestWorks Version 4, предоставленное MTS. Установки испытания:4. TestWorks Version 4 software provided by MTS is used to control the displacement of the upper grip and record the load and distance between the two grips. Test setup:
Рабочая длина=76,2 ммWorking length=76.2mm
Скорость ползуна=305 мм/минRam speed=305 mm/min
Предварительная неполная нагрузка = 25 грамм-силPreliminary partial load = 25 grams-force
5. Испытуемый образец с продольным направлением, ориентированным вертикально, помещают по центру нижних захватов. 5. The test specimen with the longitudinal direction oriented vertically is placed in the center of the lower grips.
6. Верхний захват инициируют для натяжения вверх со скоростью 305 мм/мин. Расстояние, на которое перемещается верхний захват, показывается с помощью считывания показателей ползуна.6. The upper gripper is initiated to tension upward at a speed of 305 mm/min. The distance the upper gripper moves is indicated by reading the ram readings.
7. Растягивающую нагрузку и соответствующее расстояние, на которое верхний захват перемещается во время испытания, регистрируют на компьютере с использованием программного обеспечения TestWorks Version 4, предоставленного MTS.7. The tensile load and the corresponding distance the upper grip moves during the test are recorded on a computer using TestWorks Version 4 software provided by MTS.
8. Длину перемещения верхнего захвата преобразуют в относительную деформацию путем деления длины перемещения на рабочую длину и умножения на 100.8. The length of travel of the upper grip is converted into relative deformation by dividing the length of travel by the working length and multiplying by 100.
После регистрации этих данных можно вычислить параметр «коэффициент прочности на разрыв». Коэффициент прочности на разрыв определяют следующим образом. При наличии результатов способа испытания на прочность на разрыв для каждой из боковых зон 1 и 2 и перфорированной зоны 16 находят деформацию, общую для каждого из образцов боковой зоны 1, боковой зоны 2 и перфорированной зоны, при которой суммарная нагрузка (нагрузка боковой зоны 1 при общей деформации + нагрузка боковой зоны 2 при общей деформации + нагрузка перфорированной зоны при общей деформации) равна 1,2 фунт-силы (544,3 грамм-сил). Если общая деформация, для которой комбинированная нагрузка равна 1,2 фунт-силы, отсутствует, выбирают общую деформацию, для которой комбинированная нагрузка находится как можно ближе к 1,2 фунт-силы. Однако комбинированная нагрузка по-прежнему должна находиться в пределах +/-10% относительно 1,2 фунт-силы. После нахождения этого общего значения деформации параметр «коэффициент прочности на разрыв» можно определить согласно приведенному ниже уравнению (1).Once these data are recorded, the tensile strength factor parameter can be calculated. The tensile strength factor is determined as follows. Given the results of the tensile strength test method for each of the side zones 1 and 2 and the perforated zone 16, find the strain common to each of the side zone 1, side zone 2, and perforated zone specimens at which the combined load (side zone 1 load at total strain + side zone 2 load at total strain + perforated zone load at total strain) equals 1.2 lbf (544.3 gram-force). If there is no total strain for which the combined load equals 1.2 lbf, select the total strain for which the combined load is as close to 1.2 lbf as possible. However, the combined load must still be within +/- 10% of 1.2 lbf. Once this total strain value has been found, the tensile strength coefficient parameter can be determined according to equation (1) below.
Коэффициент = (нагрузка на боковую зону 1 при общей деформации + нагрузка на боковую зону 2 при общей деформации)/(нагрузка на перфорированную зону при общей деформации) (1)Coefficient = (load on side zone 1 at total deformation + load on side zone 2 at total deformation)/(load on perforated zone at total deformation) (1)
Способ испытания для определения коэффициента ПуассонаTest method for determining Poisson's ratio
Способ испытания для определения коэффициента Пуассона может использоваться для определения величины уменьшения поперечного сечения, которое материал может испытывать под действием продольного натяжения. В частности, коэффициент Пуассона является критерием поперечной деформации материала, деленной на продольную деформацию. В настоящем документе коэффициенты Пуассона сообщаются в виде отношения при заданной продольной деформации.The test method for determining the Poisson's ratio can be used to determine the amount of cross-sectional reduction that a material can experience under longitudinal tension. Specifically, the Poisson's ratio is a measure of the transverse strain of a material divided by the longitudinal strain. In this document, Poisson's ratios are reported as a ratio at a given longitudinal strain.
Этапы способа испытания для определения коэффициента Пуассона начинаются так же, как этапы 1-5 способа испытания на прочность на разрыв, в котором образец представляет собой перфорированную зону образца материала. Для способа испытания для определения коэффициента Пуассона специфичными являются следующие этапы:The steps of the Poisson's ratio test method begin in the same way as steps 1-5 of the tensile strength test method, in which the specimen is a perforated area of the material sample. The following steps are specific to the Poisson's ratio test method:
6. Ширина перфорированной зоны образца отмечается как средняя точка образца материала между верхним и нижним захватами фломастером или другим приспособлением для маркировки, и ширину образца материала измеряют вдоль отмеченной секции и регистрируют.6. The width of the perforated area of the specimen is marked as the midpoint of the material specimen between the upper and lower grips with a felt-tip pen or other marking device, and the width of the material specimen is measured along the marked section and recorded.
7. Инициируют натяжение вверх верхнего захвата со скоростью 305 мм/мин до достижения 1% продольной деформации образца материала. При достижении продольной деформации 1% верхний захват останавливают.7. Initiate upward tension of the upper grip at a speed of 305 mm/min until 1% longitudinal deformation of the material sample is achieved. When the longitudinal deformation reaches 1%, the upper grip is stopped.
8. Ширину образца материала измеряют вдоль отмеченной секции и регистрируют.8. The width of the material sample is measured along the marked section and recorded.
9. Этапы 7 и 8 повторяют для продольной деформации 2%, 3%, 4% и 5%.9. Steps 7 and 8 are repeated for longitudinal deformation of 2%, 3%, 4% and 5%.
10. Значения поперечной деформации для образца материала вычисляют при каждом из достигнутых значений продольной деформации.10. The transverse deformation values for a material sample are calculated for each of the achieved longitudinal deformation values.
11. Коэффициент Пуассона затем определяют для образца материала при каждом зарегистрированном значении продольной деформации путем деления определенных значений поперечной деформации на соответствующие им значения продольной деформации.11. Poisson's ratio is then determined for the material specimen at each recorded value of longitudinal strain by dividing the determined values of transverse strain by their corresponding values of longitudinal strain.
Способ испытания для определения анизотропии перемычекTest method for determining the anisotropy of bridges
Анизотропию волокон в соединительных перемычках 14, проходящих между узлами 12, смежными в продольном направлении, и соединительных перемычках 14, проходящих между узлами 12, смежными в поперечном направлении, можно определить с использованием описанного в настоящем документе способа измерения с помощью анализа изображения. The anisotropy of the fibers in the connecting bridges 14 passing between the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction and the connecting bridges 14 passing between the nodes 12 adjacent in the transverse direction can be determined using the measurement method described in this document using image analysis.
В данном контексте анизотропия волокон рассматривается для множества соединительных перемычек 14 в пределах перфорированной зоны 16 материала для каждого соответствующего материала. Обычно в способе анализа изображения числовое значение анизотропии определяют из приблизительно восьми (коронарных) изображений соединительной перемычки 14 при помощи специального параметра измерения с помощью анализа изображения, называемого анизотропией. Анизотропию соединительной перемычки 14 можно измерить с использованием рентгеновской компьютерной микротомографии (также известной как микро-КТ) для неразрушающего получения изображения с последующими методиками анализа изображения с целью выявления компонентов волокон, а затем измерения анизотропии указанных компонентов только в областях соединительной перемычки 14. Алгоритм анализа изображения выполняет выявление, обработку изображений и измерение, а также передает данные в цифровом виде в базу данных в виде электронной таблицы. Результирующие данные измерений используют для сравнения анизотропии соединительных перемычек 14, проходящих между узлами 12, смежными в продольном направлении, и соединительных перемычек 14, проходящих между узлами 12, смежными в поперечном направлении.In this context, the anisotropy of the fibers is considered for a plurality of connecting bridges 14 within the perforated zone 16 of the material for each respective material. Typically, in the image analysis method, a numerical value of the anisotropy is determined from approximately eight (coronal) images of the connecting bridge 14 using a special measurement parameter using image analysis called anisotropy. The anisotropy of the connecting bridge 14 can be measured using X-ray computed microtomography (also known as micro-CT) for non-destructive imaging, followed by image analysis techniques to identify fiber components and then measure the anisotropy of these components only in areas of the connecting bridge 14. An image analysis algorithm performs the detection, image processing and measurement, and transfers the data digitally to a database in the form of a spreadsheet. The resulting measurement data are used to compare the anisotropy of the connecting bridges 14 passing between the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction and the connecting bridges 14 passing between the nodes 12 adjacent in the transverse direction.
Способ определения анизотропии в волокнах каждой из соединительных перемычек включает первый этап получения цифровых изображений рентгеновской компьютерной микротомографии образца. Эти изображения получают с использованием системы компьютерной микротомографии SkyScan 1272, доступной от Bruker microCT (2550 Контих, Бельгия). Образец прикрепляют к установочному устройству, предоставляемому Bruker с системой SkyScan 1272 так, чтобы он не двигался под своим собственным весом во время процесса сканирования. Во время процесса сканирования используют следующие условия SkyScan 1272:The method for determining the anisotropy in the fibers of each of the connecting bridges involves the first step of obtaining digital X-ray computed microtomography images of the sample. These images are obtained using a SkyScan 1272 microCT system available from Bruker microCT (2550 Contich, Belgium). The sample is attached to a mounting device provided by Bruker with the SkyScan 1272 system so that it does not move under its own weight during the scanning process. The following SkyScan 1272 conditions are used during the scanning process:
Размер пикселя камеры (мкм)=9,0Camera pixel size (µm)=9.0
- Напряжение источника (кВ)=35- Source voltage (kV)=35
- Ток источника (мкА)=225- Source current (µA)=225
- Размер пикселя изображения (мкм)=6,0- Image pixel size (µm)=6.0
- Формат изображения=TIFF- Image format=TIFF
- Глубина (бит)=16- Depth (bit)=16
- Шаг поворота (град.) = 0,10- Rotation step (deg.) = 0.10
- Использовать поворот на 360=НЕТ- Use 360 rotation=NO
- Усреднение кадров=ВКЛЮЧЕНО (6)- Frame averaging=ON (6)
- Случайное движение=ВКЛЮЧЕНО (1)- Random Movement=ON (1)
- Коррекция при равномерной освещенности поля=ВКЛЮЧЕНО- Correction for uniform field illumination=ON
- Фильтр=Нет фильтра- Filter=No filter
После завершения сканирования образца полученный набор изображений затем реконструируют с использованием программы NRecon, предоставляемой вместе с системой компьютерной микротомографии SkyScan 1272. Хотя параметры реконструкции могут в некоторой степени зависеть от образца и должны быть известны специалисту в данной области техники, следующие параметры должны предоставить основные рекомендации для анализирующего специалиста:Once the specimen scan is complete, the resulting image set is then reconstructed using the NRecon software provided with the SkyScan 1272 micro CT system. Although the reconstruction parameters may be somewhat specimen dependent and should be known to one skilled in the art, the following parameters should provide basic guidelines for the analyzing technician:
- Тип файла изображения=BMP- Image file type=BMP
- Размер пикселя (мкм)=6,00- Pixel size (µm)=6.00
- Сглаживание=1 (гауссово)- Smoothing=1 (Gaussian)
- Коррекция артефактов «звон»=10- Correction of artifacts "ringing" = 10
- Коррекция ужесточения пучка (%)=10- Beam hardening correction (%)=10
После завершения реконструкции полученный набор данных изображений готов для извлечения срезов изображений поперечных сечений с использованием пакета программного обеспечения Bruker SkyScan, называемого DataViewer (v. 1.5.6.3). После загрузки всего набора данных реконструированных изображений в DataViewer анализирующий специалист в области компьютерной микротомографии затем должен выбрать и извлечь срезы (коронарных) изображений поперечных сечений в восьми различных местоположениях вдоль каждой исследуемой соединительной перемычки 14. В типичном способе анализируют шесть разных соединительных перемычек 14 каждого типа (например, соединительных перемычек 14, проходящих между узлами 12, смежными в продольном направлении, и соединительных перемычек 14, проходящих между узлами 12, смежными в поперечном направлении). После получения изображений компьютерной микротомографии поперечных сечений для каждой требуемой соединительной перемычки 14 с использованием программного обеспечения для анализа изображения могут быть выполнены измерения анизотропии.Once the reconstruction is complete, the resulting image data set is ready for the extraction of cross-sectional image slices using the Bruker SkyScan software package called DataViewer (v. 1.5.6.3). Once the entire reconstructed image data set has been loaded into the DataViewer, the analyzing microCT specialist must then select and extract cross-sectional image slices (coronal) at eight different locations along each junction bridge 14 of interest. In a typical method, six different junction bridges 14 of each type are analyzed (e.g., junction bridges 14 extending between nodes 12 adjacent in the longitudinal direction and junction bridges 14 extending between nodes 12 adjacent in the transverse direction). Once the cross-sectional CT images have been acquired, anisotropy measurements can be performed for each desired junction bridge 14 using the image analysis software.
Программной платформой для анализа изображения, используемой при выполнении измерений анизотропии, является QWIN Pro (версия 3.5.1), доступная для приобретения у Leica Microsystems с офисом в Хербругг, Швейцария. The image analysis software platform used to perform anisotropy measurements is QWIN Pro (version 3.5.1), available commercially from Leica Microsystems, headquartered in Heerbrugg, Switzerland.
Таким образом, способ определения анизотропии заданного образца включает этап выполнения нескольких измерений анизотропии в отношении набора изображений компьютерной микротомографии. Точнее говоря, алгоритм анализа изображения использован для считывания и обработки изображений, а также выполнения измерений с использованием языка пользовательской системы (QUIPS) интерактивного программирования Quantimet. Алгоритм анализа изображения воспроизводится далее.Thus, the method for determining the anisotropy of a given sample includes the step of performing several anisotropy measurements with respect to a set of computed microtomography images. More precisely, the image analysis algorithm is used to read and process the images, as well as perform the measurements using the user language of the interactive programming system (QUIPS) of Quantimet. The image analysis algorithm is reproduced below.
ОТКРЫТИЕ ФАЙЛОВ ДАННЫХ И УСТАНОВКА ПЕРЕМЕННЫХOPENING DATA FILES AND SETTING VARIABLES
Следующие строки обозначают расположение в компьютере, куда отправляют данныеThe following lines indicate the location on the computer where the data is sent.
Open File (C:\Data\103470 - Nhan\data.xls, channel #1)Open File (C:\Data\103470 - Nhan\data.xls, channel #1)
ACQOUTPUT = 0ACQOUTPUT = 0
УСТАНОВКА И КАЛИБРОВКАINSTALLATION AND CALIBRATION
Configure (Image Store 1504 x 1250, Grey Images 102, Binaries 32)Configure (Image Store 1504 x 1250, Gray Images 102, Binaries 32)
-- Pixel calibration value = 6.00 um/px-- Pixel calibration value = 6.00 um/px
CALVALUE = 6.00CALVALUE = 6.00
Calibration (Local)Calibration (Local)
Image frame (x 0, y 0, Width 1504, Height 1250)Image frame (x 0, y 0, Width 1504, Height 1250)
Measure frame (x 31, y 61, Width 1442, Height 1188)Measure frame (x 31, y 61, Width 1442, Height 1188)
Enter Results HeaderEnter Results Header
File Results Header (channel #1)File Results Header (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
-- Enter image file information--Enter image file information
PauseText ("Enter image file prefix name.")PauseText("Enter image file prefix name.")
Input (TITLE$)Input (TITLE$)
Clear Feature Histogram #1Clear Feature Histogram #1
Clear Feature Histogram #2Clear Feature Histogram #2
Clear Field Histogram #1Clear Field Histogram #1
FIELD/ANALYSIS LOOPFIELD/ANALYSIS LOOP
For (FIELD = 440 to 480, step 5)For (FIELD = 440 to 480, step 5)
ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ВЫЯВЛЕНИЕIMAGING AND IDENTIFICATION
-- Image File location-- Image File location
ACQFILE$ = "C:\Images\103470 - Nhan\Coronal Images\Rep #3\"+TITLE$+""+STR$(FIELD)+".jpg"ACQFILE$ = "C:\Images\103470 - Nhan\Coronal Images\Rep #3\"+TITLE$+""+STR$(FIELD)+".jpg"
Read image (from file ACQFILE$ into ACQOUTPUT)Read image (from file ACQFILE$ into ACQOUTPUT)
ВЫЯВЛЕНИЕ ВОЛОКОНFIBRE IDENTIFICATION
Clear Feature Histogram #1Clear Feature Histogram #1
Clear Feature Histogram #2Clear Feature Histogram #2
Detect (whiter than 55, from Image0 into Binary0 delineated)Detect (whiter than 55, from Image0 into Binary0 delineated)
ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙIMAGE PROCESSING
Binary Amend (Close from Binary0 to Binary1, cycles 1, operator Disc, edge erode on)Binary Amend (Close from Binary0 to Binary1, cycles 1, operator Disc, edge erode on)
Binary Amend (White Exh. Skeleton from Binary1 to Binary2, cycles 1, operator Disc, edge erode on, alg. 'L' Type)Binary Amend (White Exh. Skeleton from Binary1 to Binary2, cycles 1, operator Disc, edge erode on, alg. 'L' Type)
Binary Identify (Remove White Triples from Binary2 to Binary3)Binary Identify (Remove White Triples from Binary2 to Binary3)
Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,3,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,3,off,off), lut 0, x 0, y 0, z 1, Reduction off)
АНИЗОТРОПИЯ ПОЛЯ ИЗМЕРЕНИЯANISOTROPY OF THE MEASUREMENT FIELD
PauseText ("Set measure frame region now.")PauseText("Set measure frame region now.")
Measure frame [PAUSE] (x 1296, y 255, Width 506, Height 497)Measure frame [PAUSE] (x 1296, y 255, Width 506, Height 497)
MFLDIMAGE = 3MFLDIMAGE = 3
Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))Measure field (plane MFLDIMAGE, into FLDRESULTS(1), statistics into FLDSTATS(7,1))
Selected parameters: AnisotropySelected parameters: Anisotropy
ANISOT = FLDRESULTS(1)ANISOT = FLDRESULTS(1)
ОРИЕНТАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗМЕРЕНИЯORIENTATION OF MEASUREMENT ELEMENTS
Clear AcceptsClear Accepts
Measure feature (plane Binary3, 64 ferets, minimum area: 10, grey image: Image0)Measure feature (plane Binary3, 64 ferets, minimum area: 10, gray image: Image0)
Selected parameters: X FCP, Y FCP, VertProj, HorizProj, Length, Selected parameters: X FCP, Y FCP, VertProj, HorizProj, Length,
Perimeter, UserDef1, UserDef2, DerivOrientPerimeter, UserDef1, UserDef2, DerivOrient
Feature Expression (UserDef1 (all features), title Orient = PHPROJ(FTR)/PVPROJ(FTR))Feature Expression (UserDef1 (all features), title Orient = PHPROJ(FTR)/PVPROJ(FTR))
Feature Expression (UserDef2 (all features), title Length = PPERIMETER(FTR)/2)Feature Expression (UserDef2 (all features), title Length = PPERIMETER(FTR)/2)
Feature Histogram #1 (Y Param UserDef2, X Param DerivOrient, from 0. to 180., linear, 20 bins)Feature Histogram #1 (Y Param UserDef2, X Param DerivOrient, from 0. to 180., linear, 20 bins)
Feature Histogram #2 (Y Param UserDef2, X Param UserDef1, from 1.999999955e-002 to 200., logarithmic, 20 bins)Feature Histogram #2 (Y Param UserDef2, X Param UserDef1, from 1.999999955e-002 to 200., logarithmic, 20 bins)
Display Feature Histogram Results (#1, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics)Display Feature Histogram Results (#1, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics)
Data Window (1336, 117, 341, 454)Data Window (1336, 117, 341, 454)
Display Feature Histogram Results (#2, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics)Display Feature Histogram Results (#2, horizontal, differential, bins + graph (Y axis linear), statistics)
Data Window (1329, 566, 341, 454)Data Window (1329, 566, 341, 454)
-- Output data to spreadsheet-- Output data to spreadsheet
File Feature Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#1, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Feature Histogram Results (#2, differential, statistics, bin details, channel #1)File Feature Histogram Results (#2, differential, statistics, bin details, channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File ("Anisotropy = ", channel #1)File ("Anisotropy = ", channel #1)
File (ANISOT, channel #1, 3 digits after '.')File (ANISOT, channel #1, 3 digits after '.')
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
File Line (channel #1)File Line (channel #1)
Next (FIELD)Next (FIELD)
Close File (channel #1)Close File (channel #1)
Алгоритм QUIPS выполняют с использованием программной платформы QWIN Pro. Вначале анализирующему специалисту предоставляются подсказки по вводу количества изображений в наборе для конкретного образца. Затем анализирующему специалисту предоставляются подсказки по вводу набора идентификационной информации образца, которая направляется в файл EXCEL.The QUIPS algorithm is implemented using the QWIN Pro software platform. The analyst is first prompted to enter the number of images in a set for a specific sample. The analyst is then prompted to enter a set of sample identification information, which is sent to an EXCEL file.
Затем анализирующему специалисту посредством интерактивного командного окна и окна ввода предоставляются подсказки по вводу префикса файла изображения анализируемых изображений компьютерной микротомографии. После этого этапа все последующие изображения для данного образца будут автоматически считаны вышеописанным алгоритмом анализа изображения.The analyzing specialist is then prompted via an interactive command window and an input window to enter the image file prefix of the analyzed CT images. After this step, all subsequent images for this sample will be automatically read by the above-described image analysis algorithm.
Затем анализирующему специалисту предоставляются подсказки по ручному выбору при помощи компьютерной мыши представляющей интерес области соединительной перемычки для анализа. Следует тщательно выбирать только представляющую интерес соединительную перемычку.The analyst is then guided to manually select the area of interest on the jumper for analysis using the computer mouse. Care should be taken to select only the jumper of interest.
После нескольких этапов обработки изображений, которые будут происходить автоматически, анализирующему специалисту будут снова предоставлены подсказки по очистке любых участков, проходящих за пределы представляющей интерес области (ROI). Это осуществляется с использованием компьютерной мыши, а также путем подключения и отключения накладываемого двоичного изображения путем одновременного использования клавиш «control» и «b» на клавиатуре компьютера. После этого этапа двоичное изображение должно покрывать только соединительную перемычку.After several stages of image processing, which will occur automatically, the analyst will again be prompted to clear any areas that extend beyond the region of interest (ROI). This is done using the computer mouse and by turning the binary overlay on and off using the "control" and "b" keys on the computer keyboard simultaneously. After this stage, the binary image should only cover the connecting jumper.
Процесс выбора представляющей интерес области соединительной перемычки 14 и очистки областей, проходящих за ее пределы, будет повторяться до тех пор, пока не будут проанализированы все изображения для конкретного образца.The process of selecting the area of interest of the connecting jumper 14 and clearing the areas extending beyond it will be repeated until all images for a particular sample have been analyzed.
После того, как все изображения были проанализированы, следующие данные параметров измерений будут расположены в соответствующем файле EXCEL:After all the images have been analyzed, the following measurement parameter data will be located in the corresponding EXCEL file:
№ экземпляраInstance No.
Анизотропия Anisotropy
Для параметра «Анизотропия» в столбцах будет перечислено 6 значений. В целях сравнения значений анизотропии между соединительными перемычками 14, которые соединяют узлы 12, смежные в продольном направлении, и соединительными перемычками 14, которые соединяют узлы 12, смежные в поперечном направлении, данные в столбце, обозначенном «Анизотропия», сравниваются между разными образцами путем выполнения Т-анализа Стьюдента с доверительной вероятностью 90%.For the parameter "Anisotropy", 6 values will be listed in the columns. In order to compare the anisotropy values between the connecting bridges 14 that connect the nodes 12 adjacent in the longitudinal direction and the connecting bridges 14 that connect the nodes 12 adjacent in the transverse direction, the data in the column labeled "Anisotropy" are compared between different samples by performing a Student's T-analysis with a confidence level of 90%.
Варианты осуществленияImplementation options
Вариант осуществления 1. Нетканый материал, содержащий множество волокон, при этом нетканый материал содержит: первую поверхность и вторую поверхность, первая поверхность противоположна второй поверхности; и множество узлов, проходящих от базовой плоскости на первой поверхности, причем по меньшей мере большая часть множества узлов имеет значение анизотропии, превышающее 1,0, как определено способом испытаний на основе анализа узлов.Embodiment 1. A nonwoven material comprising a plurality of fibers, wherein the nonwoven material comprises: a first surface and a second surface, the first surface opposite the second surface; and a plurality of nodes extending from a base plane on the first surface, wherein at least a majority of the plurality of nodes have an anisotropy value greater than 1.0, as determined by a node analysis test method.
Вариант осуществления 2. Нетканый материал по варианту осуществления 1, дополнительно содержащий перфорированную зону, перфорированная зона содержит множество узлов, перфорированная зона дополнительно содержит: множество соединительных перемычек, соединяющих множество узлов друг с другом, причем большая часть множества узлов содержит по меньшей мере три соединительные перемычки, соединенные со смежными узлами; и множество отверстий, образованных между множеством соединительных перемычек и множеством узлов, причем множество отверстий обеспечивают открытую площадь в процентах для перфорированной зоны нетканого материала от приблизительно 10% до приблизительно 60%, как определено испытанием на основе анализа образца материала.Embodiment 2. The nonwoven material of embodiment 1, further comprising a perforated area, the perforated area comprises a plurality of nodes, the perforated area further comprises: a plurality of connecting webs connecting the plurality of nodes to each other, wherein a majority of the plurality of nodes comprises at least three connecting webs connected to adjacent nodes; and a plurality of openings formed between the plurality of connecting webs and the plurality of nodes, wherein the plurality of openings provide an open area percentage for the perforated area of the nonwoven material of from about 10% to about 60%, as determined by testing based on an analysis of a sample of the material.
Вариант осуществления 3. Нетканый материал по варианту осуществления 1 или 2, в котором нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 40 гс*см в любом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 3. The nonwoven material of embodiment 1 or 2, wherein the nonwoven material has a compression energy of at least about 40 gf*cm in any cycle of the test method for determining compression energy.
Вариант осуществления 4. Нетканый материал по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 50 гс*см в любом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 4. The nonwoven material of any of the previous embodiments, wherein the nonwoven material has a compression energy of at least about 50 gf*cm in any cycle of the test method for determining compression energy.
Вариант осуществления 5. Нетканый материал по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 60 гс*см в первом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 5. The nonwoven material of any of the previous embodiments, wherein the nonwoven material has a compression energy of at least about 60 gf*cm in the first cycle of the test method for determining compression energy.
Вариант осуществления 6. Нетканый материал по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором нетканый материал характеризуется линейностью сжатия, превышающей приблизительно 0,50, как определено способом испытания для определения линейности сжатия.Embodiment 6. The nonwoven fabric of any of the previous embodiments, wherein the nonwoven fabric has a compression linearity greater than about 0.50 as determined by a compression linearity test method.
Вариант осуществления 7. Нетканый материал по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором каждый из большей части множества узлов характеризуется отношением высоты узла к большему размеру узла, превышающим 1,0.Embodiment 7. The nonwoven material of any of the previous embodiments, wherein each of the majority of the plurality of nodes is characterized by a ratio of the height of the node to the larger dimension of the node that is greater than 1.0.
Вариант осуществления 8. Нетканый материал по любому из предыдущих вариантов осуществления, в котором множество узлов обеспечивают плотность узлов от приблизительно 1,0 узла/см2 до приблизительно 3,0 узлов/см2.Embodiment 8. The nonwoven fabric of any of the previous embodiments, wherein the plurality of knots provide a knot density of from about 1.0 knot/ cm2 to about 3.0 knot/ cm2 .
Вариант осуществления 9. Нетканый материал, содержащий множество волокон, при этом нетканый материал содержит: первую поверхность и вторую поверхность, первая поверхность противоположна второй поверхности; и множество узлов, проходящих от базовой плоскости на первой поверхности, причем нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 40 гс*см в любом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 9. A nonwoven material comprising a plurality of fibers, wherein the nonwoven material comprises: a first surface and a second surface, the first surface opposite the second surface; and a plurality of nodes extending from a base plane on the first surface, wherein the nonwoven material is characterized by a compressive energy equal to at least about 40 gf*cm in any cycle of a test method for determining compressive energy.
Вариант осуществления 10. Нетканый материал по варианту осуществления 9, в котором нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 50 гс*см в любом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 10. The nonwoven fabric of embodiment 9, wherein the nonwoven fabric has a compression energy of at least about 50 gf*cm in any cycle of the test method for determining compression energy.
Вариант осуществления 11. Нетканый материал по варианту осуществления 9 или 10, в котором нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 60 гс*см в первом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 11. The nonwoven material of embodiment 9 or 10, wherein the nonwoven material has a compression energy of at least about 60 gf*cm in the first cycle of the test method for determining compression energy.
Вариант осуществления 12. Нетканый материал по любому из вариантов осуществления 9-11, в котором нетканый материал характеризуется линейностью сжатия, превышающей приблизительно 0,50, как определено способом испытания для определения линейности сжатия.Embodiment 12. The nonwoven fabric of any one of embodiments 9-11, wherein the nonwoven fabric has a compression linearity greater than about 0.50 as determined by a compression linearity test method.
Вариант осуществления 13. Нетканый материал по любому из вариантов осуществления 9-12, дополнительно содержащий: перфорированную зону, перфорированная зона содержит множество узлов, перфорированная зона дополнительно содержит: множество соединительных перемычек, соединяющих множество узлов друг с другом, причем большая часть множества узлов содержит по меньшей мере три соединительные перемычки, соединенные со смежными узлами; и множество отверстий, образованных между множеством соединительных перемычек и множеством узлов, причем множество отверстий обеспечивают открытую площадь в процентах для перфорированной зоны нетканого материала от приблизительно 10% до приблизительно 60%, как определено способом испытания на основе анализа образца материала.Embodiment 13. The nonwoven material of any one of embodiments 9-12, further comprising: a perforated area, the perforated area comprises a plurality of nodes, the perforated area further comprises: a plurality of connecting webs connecting the plurality of nodes to each other, wherein a majority of the plurality of nodes comprises at least three connecting webs connected to adjacent nodes; and a plurality of apertures formed between the plurality of connecting webs and the plurality of nodes, wherein the plurality of apertures provide an open area percentage for the perforated area of the nonwoven material of from about 10% to about 60%, as determined by a test method based on an analysis of a sample of the material.
Вариант осуществления 14. Нетканый материал по любому из вариантов осуществления 9-13, в котором по меньшей мере большая часть множества узлов характеризуется значением анизотропии, превышающим 1,0, как определено способом испытаний на основе анализа узлов.Embodiment 14. The nonwoven fabric of any one of embodiments 9-13, wherein at least a majority of the plurality of nodes have an anisotropy value greater than 1.0 as determined by a node analysis test method.
Вариант осуществления 15. Нетканый материал по варианту осуществления 14, в котором каждый из большей части множества узлов характеризуется отношением высоты узла к большему размеру узла, превышающим 1,0, и множество узлов обеспечивают плотность узлов, равную от приблизительно 1,0 узла/см2 до приблизительно 3,0 узлов/см2.Embodiment 15. The nonwoven fabric of embodiment 14, wherein each of the majority of the plurality of nodes has a node height to major node dimension ratio greater than 1.0, and the plurality of nodes provide a node density equal to from about 1.0 node/ cm2 to about 3.0 node/ cm2 .
Вариант осуществления 16. Нетканый материал, содержащий множество волокон, при этом нетканый материал содержит: первую поверхность и вторую поверхность, первая поверхность противоположна второй поверхности; и множество узлов, проходящих от базовой плоскости на первой поверхности, причем нетканый материал характеризуется линейностью сжатия, превышающей приблизительно 0,50, как определено способом испытания для определения линейности сжатия.Embodiment 16. A nonwoven material comprising a plurality of fibers, wherein the nonwoven material comprises: a first surface and a second surface, the first surface opposite the second surface; and a plurality of nodes extending from a base plane on the first surface, wherein the nonwoven material is characterized by a compression linearity greater than approximately 0.50, as determined by a test method for determining compression linearity.
Вариант осуществления 17. Нетканый материал по варианту осуществления 16, в котором нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 40 гс*см в любом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 17. The nonwoven fabric of embodiment 16, wherein the nonwoven fabric has a compression energy of at least about 40 gf*cm in any cycle of the test method for determining compression energy.
Вариант осуществления 18. Нетканый материал по варианту осуществления 16 или 17, в котором нетканый материал характеризуется энергией сжатия, равной по меньшей мере приблизительно 60 гс*см в первом цикле способа испытания для определения энергии сжатия.Embodiment 18. The nonwoven material of embodiment 16 or 17, wherein the nonwoven material has a compression energy of at least about 60 gf*cm in the first cycle of the test method for determining compression energy.
Вариант осуществления 19. Нетканый материал по любому из вариантов осуществления 16-18, в котором по меньшей мере большая часть множества узлов характеризуется значением анизотропии, превышающим 1,0, как измерено способом испытаний на основе анализа узлов.Embodiment 19. The nonwoven fabric of any one of embodiments 16-18, wherein at least a majority of the plurality of nodes have an anisotropy value greater than 1.0 as measured by a node analysis test method.
Вариант осуществления 20. Нетканый материал по варианту осуществления 19, в котором каждый из большей части множества узлов характеризуется отношением высоты узла к большему размеру узла, превышающим 1,0, и множество узлов обеспечивают плотность узлов, равную приблизительно от 1,0 узла/см2 до приблизительно 3,0 узлов/см2.Embodiment 20. The nonwoven fabric of embodiment 19, wherein each of the majority of the plurality of nodes has a node height to major node dimension ratio greater than 1.0, and the plurality of nodes provide a node density of approximately 1.0 node/ cm2 to approximately 3.0 node/ cm2 .
Все документы, упомянутые в подробном описании, в соответствующей части включены в данный документ при помощи ссылки, при этом упоминание какого-либо документа не следует рассматривать как признание того, что он относится к предшествующему уровню техники по отношению к настоящему изобретению. Если любое значение или определение термина в этом письменном документе противоречит какому-либо значению или определению термина в документе, включенном посредством ссылок, то значение или определение, в котором термин употребляется в этом письменном документе, должно превалировать.All documents mentioned in the detailed description are incorporated herein by reference in relevant part, and the citation of any document shall not be construed as an admission that it is prior art with respect to the present invention. If any meaning or definition of a term in this written document conflicts with any meaning or definition of the term in a document incorporated by reference, the meaning or definition as the term is used in this written document shall control.
Хотя были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники должно быть очевидным то, что без отступления от сущности и объема настоящего изобретения могут быть предложены различные другие изменения и модификации. Поэтому предполагается, что прилагаемая формула изобретения должна охватывать все изменения и модификации, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения.Although specific embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be apparent to those skilled in the art that various other changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is therefore intended that the appended claims cover all changes and modifications that fall within the scope of the present invention.
Claims (33)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/773,529 | 2018-11-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021117185A RU2021117185A (en) | 2022-12-30 |
RU2827023C2 true RU2827023C2 (en) | 2024-09-20 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5575874A (en) * | 1993-04-29 | 1996-11-19 | Kimberly-Clark Corporation | Method for making shaped nonwoven fabric |
RU24771U1 (en) * | 2002-04-19 | 2002-08-27 | Окульская Татьяна Анатольевна | DISPOSABLE PANTS |
US20140121621A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Absorbent Article |
US20170258649A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | The Procter & Gamble Company | Multi-component topsheets having three-dimensional materials |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5575874A (en) * | 1993-04-29 | 1996-11-19 | Kimberly-Clark Corporation | Method for making shaped nonwoven fabric |
RU24771U1 (en) * | 2002-04-19 | 2002-08-27 | Окульская Татьяна Анатольевна | DISPOSABLE PANTS |
US20140121621A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Absorbent Article |
US20170258649A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | The Procter & Gamble Company | Multi-component topsheets having three-dimensional materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2019389022B2 (en) | Three-dimensional nonwoven materials and methods of manufacturing thereof | |
RU2827023C2 (en) | Nonwoven material (embodiments) | |
RU2826022C2 (en) | Absorbent article | |
RU2825751C2 (en) | Three-dimensional nonwoven materials and methods for production thereof | |
RU2826029C2 (en) | Three-dimensional nonwoven materials and methods for manufacturing thereof | |
RU2825861C2 (en) | Absorbent article | |
RU2813180C2 (en) | Three-dimensional nonwoven materials and methods for their manufacture | |
RU2802408C2 (en) | Three-dimensional nonwoven materials and methods for their manufacture | |
US12138143B2 (en) | Three-dimensional nonwoven materials and methods of manufacturing thereof | |
WO2024063766A1 (en) | A nonwoven material and methods of manufacture |