Двухслойная структура для поглощающих изделий

Двухслойная структура для поглощающих изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США, серийный номер 10/366,051, зарегистрированной 13 февраля, 2003 года. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к двухслойной структуре для использования в поглощающих изделиях, а более конкретно, к двухслойной структуре, содержащей проницаемый для текучей среды первый слой, сообщающийся по текучей среде со вторым слоем, проницаемым для текучей среды, при этом второй слой содержит множество находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов. Структура является особенно пригодной для использования в качестве покровного/транспортного слоя для использования в поглощающих изделиях.

Предпосылки изобретения

Транспортные слои повсеместно используются в поглощающих изделиях для облегчения переноса текучей среды от слоя, прилегающего к телу, или покровного слоя, по направлению к поглощающему наполнителю. Обычные транспортные слои часто изготавливаются из нетканых материалов. Они, как правило, функционируют путем оттока или отсасывания текучей среды из прилегающего к телу слоя непосредственно вниз, в лежащий под ним поглощающий наполнитель. Сочетание покровного/транспортного слоев также являются известными. См., например, патенты США №5665082; 5797894; и 5466232.

Авторы обнаружили, что двухслойная структура, содержащая проницаемый для текучей среды первый слой, сообщающийся по текучей среде со вторым слоем, проницаемым для текучей среды, в которой указанные слои соприкасаются друг с другом, по меньшей мере, на множестве находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов, функционирует эффективно, среди прочего, в качестве слоя, прилегающего к телу, или покровного/транспортного слоя. При воздействии текучей среды на первый слой этой структуры, структура перемещает и/или переносит текучую среду, как сквозь структуру, так и вдоль ее слоев, тем самым, делая возможным более быстрый перенос текучей среды сквозь структуру в направлении z, то есть, через первый и второй слои по направлению к поглощающему наполнителю.

Краткое описание изобретения

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предложена Двухслойная структура для использования в поглощающих изделиях, содержащая: проницаемый для текучей среды первый слой; проницаемый для текучей среды второй слой сообщающийся по текучей среде с первым слоем, при этом второй слой имеет по существу планарную поверхность и первое множество находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов, выступающих из планарной поверхности; причем первый слой и второй слой структурированы и расположены таким образом, что первый слой вступает контакт со вторым слоем на каждом из макроскопических элементов, и первый слой вступает в контакт с по существу планарной поверхностью второго слоя на выбранных участках, расположенных между макроскопическими элементами.

Предпочтительно, второй слой дополнительно содержит второе множество макроскопических элементов, при этом первое множество макроскопических элементов и второе множество макроскопических элементов взаимодействуют, создавая множество элементов визуального дизайна.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложена двухслойная структура для использования в поглощающих изделиях, содержащая проницаемый для текучей среды первый слой, содержащий трехмерную перфорированную пленку, сообщающуюся по текучей среде со вторым слоем, проницаемым для текучей среды. Трехмерная пленка первого слоя содержит множество отверстий и множество перфорированных макроскопических элементов, выступающих в направлении второго слоя, каждый перфорированный макроскопический элемент находится на некотором расстоянии от других перфорированных макроскопических элементов, при этом первый и второй слои вступают в контакт друг с другом по существу только посредством указанных перфорированных макроскопических элементов.

В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения предложена двухслойная структура для использования в поглощающих изделиях, содержащая проницаемый для текучей среды первый слой, содержащий трехмерную перфорированную пленку, сообщающуюся по текучей среде со вторым слоем, проницаемым для текучей среды. Трехмерная пленка первого слоя содержит множество отверстий и множество находящихся на некотором расстоянии друг от друга перфорированных макроскопических элементов, выступающих в направлении второго слоя, каждый перфорированный макроскопический элемент находится на некотором расстоянии от других перфорированных макроскопических элементов, при этом первый и второй слои вступают в контакт друг с другом на указанных перфорированных макроскопических элементах и на выбранных участках, расположенных между указанными перфорированными макроскопическими элементами.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения дополнительно предложена двухслойная структура для использования в поглощающих изделиях, содержащая проницаемый для текучей среды, прилегающий к телу слой, сообщающийся по текучей среде со вторым слоем, проницаемым для текучей среды. Второй слой содержит множество макроскопических элементов, выступающих в направлении слоя, прилегающего к телу, и макроскопические элементы находятся на некотором расстоянии друг от друга. В дополнение к этому, прилегающий к телу и второй слои вступают в контакт друг с другом по существу только посредством макроскопических элементов.

В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения дополнительно предложена двухслойная структура для использования в поглощающих изделиях, содержащая проницаемый для текучей среды, прилегающий к телу слой, сообщающийся по текучей среде со вторым слоем, проницаемым для текучей среды. Второй слой содержит множество находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов, выступающих в направлении слоя, прилегающего к телу, при этом макроскопические элементы находятся на некотором расстоянии друг от друга. Прилегающий к телу слой и второй слой вступают в контакт друг с другом посредством макроскопических элементов и на выбранных участках, расположенных между указанными макроскопическими элементами.

Наконец, настоящее изобретение относится к поглощающим изделиям, содержащим такие двухслойные структуры.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет микрофотографию воплощения трехмерной пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.1А - иллюстрацию поперечного разреза пленки по фиг.1 вдоль линии А-А.

Фиг.2 - микрофотографию другого воплощения трехмерной пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.2А - иллюстрацию поперечного разреза пленки по фиг.2 вдоль линии А-А.

Фиг.2В - иллюстрацию поперечного разреза пленки по фиг.2 вдоль линии В-В.

Фиг.3 - микрофотографию еще одного воплощения трехмерной пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.3А - иллюстрацию поперечного разреза пленки по фиг.3 вдоль линии А-А.

Фиг.4 - микрофотографию другого воплощения трехмерной пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.5 - схематическую иллюстрацию одного из типов трехмерного топографического опорного элемента, пригодного для использования при изготовлении пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.6 - схематическую иллюстрацию устройства для лазерной объемной обработки заготовки, предназначенной для формирования трехмерного топографического опорного элемента, пригодного для изготовления пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.7 - схематическую иллюстрацию компьютерной управляющей системы для устройства по фиг.6.

Фиг.8 - графический пример файла формирования структуры, для растрового перфорирования заготовки, с целью получения опорного элемента для перфорированной пленки.

Фиг.9 - микрофотографию заготовки после лазерного перфорирования с использованием файла по фиг.8.

Фиг.10 - графический пример файла для лазерной объемной обработки заготовки, с целью получения пленки по фиг.2.

Фиг.11 - графический пример файла для лазерной объемной обработки заготовки с целью получения трехмерного топографического опорного элемента, пригодного для использования при изготовлении пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.12 - микрофотографию заготовки, которая подвергнута объемной лазерной обработке с использованием файла по фиг.11.

Фиг.12А - микрофотографию поперечного разреза подвергнутой лазерной объемной обработке заготовки по фиг.12.

Фиг.13 - микрофотографию перфорированной пленки, полученной с использованием подвергнутого лазерной объемной обработке опорного элемента по фиг.12.

Фиг.13А - другую микрофотографию перфорированной пленки, полученной с использованием подвергнутого лазерной объемной обработке опорного элемента по фиг.12.

Фиг.14 - пример файла, который может использоваться для получения опорного элемента, с помощью модуляции мощности лазера.

Фиг.14А - графическое изображение ряда повторений файла по фиг.14.

Фиг.15 - увеличенный вид части В файла по фиг.14.

Фиг.16 - графический пример файла для формирования структуры, используемого для создания части С по фиг.14.

Фиг.17 - микрофотографию опорного элемента, полученного с помощью модуляции мощности лазера, с использованием файла по фиг.14.

Фиг.18 - микрофотографию части опорного элемента по фиг.17.

Фиг.19 - микрофотографию пленки, полученной путем использования опорного элемента на фиг.17.

Фиг.20 - микрофотографию части пленки по фиг.19.

Фиг.21 - вид опорного элемента, используемого для изготовления пленки в соответствии с настоящим изобретением, на его месте в устройстве для формирования пленки.

Фиг.22 - схематический вид устройства для получения перфорированной пленки в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.23 - схематический вид заключенной в кружок части по фиг.22.

Фиг.24 - микрофотографию перфорированной пленки, согласно известному уровню техники.

Фиг.25 - микрофотографию другого примера перфорированной пленки, согласно известному уровню техники.

Фиг.26 - микрофотографию другого примера перфорированной пленки согласно настоящему изобретению.

Фиг.27 - поперечный разрез двухслойной структуры в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.28 - поперечный разрез поглощающего изделия, содержащего двухслойную структуру в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.29 - микрофотографию части перфорированной пленки, полученной в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.30 - увеличенный общий вид, изображающий часть двухслойной структуры в соответствии с настоящим изобретением, у которой верхний слой частично срезан, чтобы показать верхнюю поверхность нижнего слоя.

Фиг.31 - вид в поперечном разрезе поглощающего изделия, содержащего двухслойную структуру, изображенную на фиг.30, вдоль линии 31-31.

Фиг.32 - упрощенная схематическая иллюстрация в поперечном разрезе, способа для получения двухслойной структуры, изображенной на фиг.30.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение направлено на двухслойные структуры, особенно пригодные для использования в продуктах личной гигиены. Эти структуры могут использоваться в качестве находящихся в контакте с телом, прилегающих к телу или покровных слоев, в качестве транспортных слоев или слоев для манипулирования текучей средой, или в качестве других компонентов продуктов личной гигиены. Структуры согласно настоящему изобретению, как показано, демонстрируют улучшенные свойства при манипулировании с текучими средами, когда они используются в одноразовых поглощающих изделиях, таких, например, как продукты для гигиены женщин.

Первый слой, который в одном из воплощений настоящего изобретения представляет собой слой, прилегающий к телу, может быть изготовлен из любого из множества материалов, проницаемых для текучей среды. В качестве прилегающего к телу слоя, первый слой предпочтительно является гибким, мягким на ощупь и не раздражающим кожу пользователя. Первый слой должен, в дополнение к этому, демонстрировать хорошую проницаемость и пониженную тенденцию к повторному увлажнению, позволяя выделениям тела быстро проникать через него и стекать в направлении к следующим, лежащим под ним слоям, в то же время, не позволяя таким выделениям протекать обратно через слой, прилегающий к телу, к коже пользователя.

Первый слой может изготавливаться из широкого набора материалов, включая, но, не ограничиваясь этим, тканые или плетеные материалы, нетканые материалы, перфорированные пленки, пленки, полученные путем гидроформования, пористые пены, сетчатые пены, сетчатые термопластичные пленки и термопластичные сетки. В дополнение к этому, первый слой может конструироваться из сочетания одного или нескольких из указанных выше материалов, такого как композитный слой из нетканого материала и перфорированной пленки.

Подобным же образом, второй слой может также изготавливаться из множества проницаемых для текучей среды материалов, включая, но, не ограничиваясь этим, тканые или плетеные материалы, нетканые материалы, перфорированные пленки, пленки, полученные гидроформованием, пористые пены, сетчатые пены, сетчатые термопластичные пленки, термопластичные сетки и их сочетания.

Нетканые материалы и перфорированные пленки являются предпочтительными для использования в качестве, как первого слоя, так и второго слоя. Пригодные для использования нетканые материалы могут быть изготовлены из любого из разнообразных волокон, как известно в данной области. Волокна могут изменяться по длине от четверти дюйма или менее до полутора дюймов или более. Является предпочтительным, чтобы, когда используются более короткие волокна (включая волокна из древесной массы), короткие волокна смешивались с более длинными волокнами. Волокна могут быть любыми из хорошо известных искусственных, природных или синтетических волокон, таких как хлопок, вискоза, нейлон, полиэстер, полиолефин, или что-либо подобное. Нетканые материалы могут формироваться с помощью любой из различных технологий, известных из литературы, таких как прочесывание, воздушная укладка, влажная укладка, выдувание из расплава, формование с эжектированием высокоскоростным потоком воздуха, и тому подобное.

Перфорированные пленки, как правило, изготавливают из исходной пленки, которая представляет собой тонкую, сплошную, непрерывную пленку из термопластичного полимерного материала. Эта пленка может быть проницаемой для паров или непроницаемой для паров; она может быть тисненой или нетисненой; она может обрабатываться коронным разрядом на одной или обеих ее главных поверхностях, или она может быть свободной от такой обработки коронным разрядом; она может обрабатываться поверхностно-активным веществом, после того как пленка формируется, путем нанесения, напыления, или трафаретной печати поверхностно-активного вещества на пленку, или поверхностно-активное вещество может включаться в виде компонента смеси в термопластичный полимерный материал до того как формируется пленка. Пленка может содержать любой термопластичный полимерный материал, включая, но не ограничиваясь этим, полиолефины, такие как полиэтилен высокой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен низкой плотности, полипропилен; сополимеры олефинов и виниловых мономеров, таких как сополимеры этилена и винилацетата или винилхлорида; полиамиды; сложные полиэфиры; поливиниловый спирт и сополимеры олефинов и акрилатных мономеров, такие как сополимеры этилена и этилакрилата и этиленметакрилата. Пленки, содержащие смеси двух или более таких полимерных материалов, также могут использоваться. Удлинение исходной пленки, которая должна перфорироваться, как в направлении обработки (MD), так и в поперечном направлении (CD), должно составлять, по меньшей мере, 100%, как определяется в соответствии с ASTM Test No. D-882, как осуществляется на исследовательском устройстве Instron со скоростью зажима 50 дюйм/минута (127 см/минута). Толщина исходной пленки предпочтительно является однородной и может изменяться примерно от 0,5 примерно до 5 мил или примерно от 0,0005 дюйма (0,0013 см) примерно до 0,005 дюйма (0,076 см). Могут использоваться совместно экструдированные пленки, также как и пленки, которые модифицируются, например, путем обработки поверхностно-активным веществом. Исходная пленка может изготавливаться с помощью любой известной технологии, такой как налив, экструзия, или выдувание.

Способы перфорирования известны в данной области. Как правило, исходную пленку помещают на поверхность структурированного опорного элемента. Пленку подвергают действию большой разности давлений текучей среды, когда она находится на опорном элементе. Разность давления текучей среды, которая может быть жидкой или газообразной, заставляет пленку принять форму структуры поверхности структурированного опорного элемента. Части пленки, лежащие над отверстиями в опорном элементе, разрываются под действием разности давлений текучей среды с получением перфорированной пленки. Способ формирования перфорированной волокнистой пленки подробно описан в находящемся в совместной собственности патенте США №5827597, James et al., который включается сюда в качестве ссылки.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, первый слой и второй слой вступают в контакт друг с другом по существу только посредством множества находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов. Под этим авторы подразумевают слои, соединенные друг с другом по существу только на макроскопических элементах. Макроскопические элементы могут располагаться на первом слое или на втором слое. Когда макроскопические элементы располагаются на первом слое, они выступают в направлении второго слоя. Когда макроскопические элементы располагаются на втором слое, они выступают в направлении первого слоя.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, первый слой и второй слой вступают в контакт друг с другом на множестве находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов и на выбранных участках, расположенных между находящимися на некотором расстоянии друг от друга макроскопическими элементами.

Как здесь используется, термин "макроскопический элемент" обозначает поверхностный выступ, видимый нормальным невооруженным человеческим глазом на перпендикулярном расстоянии примерно 300 мм между глазом и поверхностью. Предпочтительно, макроскопические элементы, каждый, имеют максимальный размер, по меньшей мере, примерно 0,15 мм. Более предпочтительно, макроскопические элементы, каждый, имеет максимальный размер, по меньшей мере, примерно 0,305 мм. Наиболее предпочтительно, макроскопические элементы, каждый, имеет максимальный размер, по меньшей мере, примерно 0,50 мм. Макроскопические элементы являются дискретными и находящимися на некотором расстоянии друг от друга. То есть, если воображаемая плоскость, то есть, первая плоскость, опускается на первую поверхность трехмерного слоя, она должна касаться слоя в верхней части макроскопических элементов на множестве дискретных участков, отдаленных друг от друга. Не является необходимым, чтобы каждый макроскопический элемент или все они, соприкасался с воображаемой плоскостью; скорее, первая плоскость определяется, таким образом, самыми верхними частями макроскопических элементов, то есть, частями макроскопических элементов, выступающими дальше всего из второй поверхности слоя.

Когда слой с макроскопическими элементами содержит перфорированную пленку, пленка имеет первую поверхность, вторую поверхность, и габаритную толщину, определяемую первой плоскостью и второй плоскостью. Пленка содержит множество находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов и множество отверстий. Отверстия определяются боковыми стенками, которые начинаются на первой поверхности пленки и простираются, в целом, в направлении второй поверхности пленки, чтобы закончиться во второй плоскости. Первая поверхность пленки совпадает с первой плоскостью на находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементах.

Когда слой с макроскопическими элементами содержит нетканый материал, этот нетканый материал имеет первую поверхность, вторую поверхность и габаритную толщину, определяемую первой плоскостью и второй плоскостью. Кроме того, нетканый материал содержит множество находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов, где первая поверхность нетканого материала совпадает с первой плоскостью на находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементах.

В одном из воплощений, макроскопические элементы располагаются в виде регулярной структуры по отношению друг к другу. Кроме того, если макроскопические элементы выступают из слоя, который представляет собой перфорированную пленку, макроскопические элементы и отверстия располагаются в виде регулярной конфигурации по отношению друг к другу на указанном слое. Отверстия и макроскопические элементы повторяются через фиксированные или однородные интервалы по отношению друг к другу. Пространственное соотношение между отверстиями и макроскопическими элементами определяет геометрическую структуру, которая согласованно повторяется по всей площади поверхности пленки. Отверстия и макроскопические элементы располагаются в виде регулярной, определенной структуры, однородно повторяющейся по всей пленке.

Отверстия и макроскопические элементы могут располагаться таким образом, что имеется больше отверстий, чем макроскопических элементов, хотя относительное расположение отверстий и макроскопических элементов является регулярным. Точные размеры и формы отверстий и макроскопических элементов не являются критичными, постольку, поскольку, макроскопические элементы являются достаточно большими для того, чтобы быть видимыми нормальному невооруженному человеческому глазу на расстоянии примерно 300 мм, и постольку, поскольку, макроскопические элементы являются дискретными и находятся на некотором расстоянии друг от друга.

В соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения первый слой и второй слой вступают в контакт друг с другом по существу только посредством макроскопических элементов. Таким образом, макроскопические элементы функционируют образом, очень подобным спейсерам, для удерживания первого слоя вдали от поверхности второго слоя, за исключением мест, где они вступают в контакт друг с другом на макроскопических элементах.

В соответствии с другим воплощением настоящего изобретения первый слой и второй слой вступают в контакт друг с другом на макроскопических элементах и на выбранных участках, расположенных между отдаленными друг от друга макроскопическими элементами. В пределах участков, определяемых соприкасающимися частями макроскопических элементов, первый слой расположен над указанным вторым слоем, так что он отделен от него.

Еще в одном воплощении настоящего изобретения первый слой содержит нетканый материал, в то время как второй слой содержит либо нетканый материал, либо перфорированную пленку. Макроскопические элементы могут располагаться либо на первом слое, либо на втором слое.

Еще в одном воплощении первый слой содержит перфорированную пленку, в то время как второй слой содержит либо нетканый материал, либо перфорированную пленку. В этом воплощении, макроскопические элементы также могут располагаться либо на первом слое, либо на втором слое. Однако когда макроскопические элементы присутствуют на первом слое, макроскопические элементы на первом слое предпочтительно содержат отверстия, то есть перфорированные макроскопические элементы, и находятся на некотором расстоянии от всех остальных перфорированных макроскопических элементов на первом слое. Каждый перфорированный макроскопический элемент представляет собой дискретный физический элемент. Фиг.13 изображает пленку этого воплощения, перфорированную пленку с перфорированными макроскопическими элементами.

Еще в одном воплощении настоящего изобретения, изображенном на фиг.27, макроскопические элементы выступают из второго слоя, который представляет собой трехмерную перфорированную пленку, как описано в находящейся в совместной собственности, ожидающей совместного решения заявке на патент, серийный номер______(досье поверенного № CHI-868). Такой второй слой 501 может использоваться в сочетании с первым слоем 500, который представляет собой нетканый материал или перфорированную пленку. Предпочтительно, он используется в сочетании с первым слоем, который представляет собой нетканый материал. Трехмерная перфорированная пленка имеет первую поверхность и вторую поверхность. Пленка, в дополнение к этому, имеет габаритную толщину, определяемую первой плоскостью и второй плоскостью. Пленка имеет множество отверстий, определяемых боковыми стенками, которые начинаются на первой поверхности и простираются, в целом, в направлении второй поверхности, чтобы закончиться во второй плоскости. Пленка также содержит множество находящихся на некотором расстоянии друг от друга макроскопических элементов 14. Первая поверхность пленки совпадает с первой плоскостью на этих макроскопических элементах.

Фиг.1 представляет собой микрофотографию воплощения такой трехмерной перфорированной пленки. Пленка 10 на фиг.1 имеет отверстия 12 и макроскопические элементы 14. Отверстия определяются боковыми стенками 15. Макроскопические элементы представляют собой дискретные выступы в пленке, и, как можно увидеть, выступают над более низкими участками 16 первой поверхности. Если воображаемая плоскость, то есть первая плоскость, опускается на первую поверхность трехмерной перфорированной пленки, она должна касаться пленки в верхней части макроскопических элементов, на множестве дискретных участков, отделенных друг от друга. Не является необходимым, чтобы каждый макроскопический элемент, или все они, касались воображаемой плоскости; скорее, первая плоскость, таким образом, определяется самыми верхними участками макроскопических элементов, то есть частями макроскопических элементов, выступающих дальше всего из второй поверхности пленки.

В воплощении фиг.1 отверстия перемежаются макроскопическими элементами как в x-направлении, так и в y-направлении, и отношение отверстий к макроскопическим элементам равно единице.

Фиг.1А представляет собой иллюстрацию поперечного разреза пленки 10 на фиг.1 вдоль линии А-А фиг.1. Как изображает фиг.1А, макроскопические элементы 14 находятся на некотором расстоянии друг от друга в первой плоскости 17 и отделены друг от друга более низкими участками 16 первой поверхности пленки и отверстиями 12. Отверстия 12 определяются боковыми стенками 15, которые начинаются в первой поверхности и простираются, в целом, в направлении второй поверхности, чтобы закончиться во второй плоскости 19. Не является необходимым, чтобы все отверстия заканчивались во второй плоскости 19; скорее, вторая плоскость определяется простирающимися ниже всего боковыми стенками 15.

В одном из воплощений настоящего изобретения, по меньшей мере, часть отверстий имеет боковые стенки, имеющие первую часть, которая начинается в первой плоскости пленки, и вторую часть, которая начинается в плоскости, располагающейся между первой и второй плоскостями пленки, то есть плоскости, промежуточной между первой и второй плоскостями.

В предпочтительном воплощении в дополнение к наличию отверстий с боковыми стенками, имеющими первые части, начинающиеся в первой плоскости, и вторые части, начинающиеся в промежуточной плоскости, пленка содержит отверстия, у которых боковые стенки начинаются полностью в промежуточной плоскости. То есть, пленка содержит отверстия, которые начинаются в плоскости, иной, чем плоскость, определяемая самой верхней поверхностью макроскопических элементов.

В особенно предпочтительном воплощении настоящего изобретения трехмерная перфорированная пленка содержит сочетание нескольких различных типов отверстий. Пленка содержит отверстия, у которых боковые стенки начинаются в первой плоскости пленки. Пленка также содержит отверстия, имеющие боковые стенки, часть которых начинается в первой плоскости и часть которых начинается в промежуточной плоскости. Наконец, пленка также содержит отверстия, у которых боковые стенки начинаются полностью в промежуточной плоскости.

На фиг.2, отверстия 12 определяются боковыми стенками 15. Макроскопические элементы 14 выступают над более низкими участками 16 первой поверхности пленки 20. Макроскопические элементы и отверстия имеют форму, отличную от макроскопических элементов и отверстий пленки на фиг.1. На фиг.2, макроскопические элементы отделены друг от друга отверстиями в x-направлении и в y-направлении. Однако некоторые из отверстий отделены друг от друга более низкими участками 16 первой поверхности как в x-направлении, так и в y-направлении. В пленке 20 на фиг.2, отношение отверстий к макроскопическим элементам составляет 2,0. Кроме того, каждое отверстие в пленке 20 на фиг.2 имеет часть своей боковой стенки, начинающуюся в первой плоскости 17, то есть, на краю 18 макроскопического элемента, и часть своей боковой стенки, начинающуюся в более низкой области 16 первой поверхности.

Фиг.2А изображает поперечный разрез пленки 20 фиг.2 вдоль линии А-А. Макроскопические элементы 14 отделены друг от друга в первой плоскости 17 отверстиями 12, которые определяются боковыми стенками 15, которые начинаются в первой поверхности пленки и простираются, в целом, в направлении второй поверхности, чтобы закончиться во второй плоскости 19. На фиг.2А можно увидеть, что части боковых стенок 15, изображенные в этом поперечном разрезе, начинаются в первой плоскости 17 на краях 18 макроскопических элементов 14.

Фиг.2В изображает поперечный разрез пленки 20 фиг.2, сделанный вдоль линии В-В. В этом конкретном поперечном разрезе макроскопические элементы не видны, и отверстия 12 отделены друг от друга более низкими областями 16 первой поверхности пленки. Более низкие области 16 пленки лежат между первой плоскостью 17 и второй плоскостью 19, указанные плоскости определяют габаритную толщину изображенной трехмерной перфорированной пленки. Боковые стенки 15 заканчиваются во второй плоскости 19.

Фиг.3 изображает микрофотографию еще одного воплощения трехмерной перфорированной пленки с еще одним расположением отверстий и макроскопических элементов. Пленка 30 на фиг.3 имеет отверстия 12, расположенные вместе с макроскопическими элементами 14, и отверстия 22, расположенные вместе с макроскопическими элементами 24. Все отверстия 12, 22 и макроскопические элементы 14, 24 располагаются вместе, так что их относительное положение, по отношению друг к другу, являются регулярными.

Фиг.3А представляет собой поперечный разрез пленки 30 на фиг.3, сделанный вдоль линии А-А фиг.3. Этот конкретный поперечный разрез изображает макроскопические элементы 24 и макроскопические элементы 14, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга в первой плоскости 17, и отделенные друг от друга отверстиями 12. Отверстия 12 определяются боковыми стенками 15, которые заканчиваются во второй плоскости 19. Части боковых стенок 15, изображенные в этом конкретном поперечном разрезе, начинаются в первой плоскости 17 на краях 18 макроскопических элементов 14 и 24.

Фиг.4 представляет собой микрофотографию еще одного воплощения трехмерной перфорированной пленки в соответствии с настоящим изобретением. Пленка 40, изображенная на фиг.4, имеет регулярное расположение отверстий 12 и макроскопических элементов 14.

Пригодная для использования исходная пленка, предназначенная для изготовления трехмерной перфорированной пленки, представляет собой тонкую, сплошную, непрерывную пленку из термопластичного полимерного материала. Это пленка может быть проницаемой для паров или непроницаемой для паров; она может быть тисненой или нетисненой; она может быть обработанной коронным разрядом на одной или обеих своих главных поверхностях, или она может быть свободной от такой обработки коронным разрядом; она может обрабатываться поверхностно-активным веществом после формирования пленки путем налива, напыления, или трафаретной печати поверхностно-активного вещества на пленку, или поверхностно-активное вещество может включаться в виде компонента смеси в термопластичный полимерный материал перед формированием пленки. Пленка может содержать любой термопластичный полимерный материал, включая, но, не ограничиваясь этим, полиолефины, такие как полиэтилен высокой плотности, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен низкой плотности, полипропилен; сополимеры олефинов и виниловых мономеров, таких как сополимеры этилена и винилацетата или винилхлорида; полиамиды; сложные полиэфиры; поливиниловый спирт и сополимеры олефинов и акрилатных мономеров, такие как сополимеры этилена и этилакрилата и этиленметакрилата. Могут также использоваться пленки, содержащие смеси двух или более таких полимерных материалов. Удлинение исходной пленки, которая должна перфорироваться как в направлении обработки (MD), так и в поперечном направлении (CD), должно составлять, по меньшей мере, 100%, как определяется в соответствии с ASTM Test No. D-882, исследование осуществляется на исследовательском устройстве Instron со скоростью зажима 50 дюйм/минута (127 см/минута). Толщина исходной пленки предпочтительно является однородной и может изменяться примерно от 0,5 примерно до 5 мил или примерно от 0,0005 дюйма (0,0013 см) примерно до 0,005 дюйма (0,076 см). Могут использоваться совместно экструдированные пленки, также как и пленки, которые модифицируются, например, путем обработки поверхностно-активным веществом. Исходная пленка может изготавливаться с помощью любой известной технологии, такой как налив, экструзия или выдувание.

Способы перфорирования известны в данной области. Как правило, исходную пленку помещают на поверхность структурированного опорного элемента. Пленку, когда она находится на опорном элементе, подвергают действию большой разности давлений текучей среды. Разность давлений текучей среды, которая может быть жидкой или газообразной, заставляет пленку принять форму структуры поверхности структурированного опорного элемента. Части пленки, лежащие над отверстиями в опорном элементе, разрываются под действием разности давлений текучей среды, с получением перфорированной пленки. Способ формирования перфорированной волокнистой пленки подробно описан в находящемся в совместной собственности патенте США №5827597, James et al., который включается сюда в качестве ссылки.

Такая трехмерная перфорированная пленка предпочтительно формируется путем помещения термопластичной пленки на поверхности перфорированного опорного элемента со структурой макроскопических элементов и отверстий. Поток горячего воздуха направляют на пленку для повышения ее температуры, чтобы вызвать ее размягчение. Затем к пленке прикладывают вакуум, чтобы заставить ее принять форму поверхности опорного элемента. Части пленки, лежащие над отверстиями в опорном элементе, разрываются, образуя отверстия в пленке.

Пригодный для использования перфорированный опорный элемент, предназначенный для изготовления этих трехмерных перфорированных пленок, представляет собой трехмерный топографический опорный элемент, изготовленный путем лазерной объемной обработки заготовки. Схематическая иллюстрация примерной заготовки, которая путем лазерной объемной обработки превращается в трехмерный топографический опорный элемент, изображена на фиг.5.

Заготовка 102 содержит тонкий круговой цилиндр 110. Заготовка 102 имеет необработанные участки поверхности 111 и подвергнутую лазерной объемной обработке центральную часть 112. Предпочтительной заготовкой для получения опорных элементов по настоящему изобретению является тонкостенная бесшовная труба из цеталя, которая разгружена от всех остаточных внутренних напряжений. Заготовка им