Формованное полотно с лоскутными фрагментами

Формованное полотно с лоскутными фрагментами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область применения

Настоящее изобретение относится к формованному полотну, имеющему лоскутные фрагменты. Такие лоскутные фрагменты могут быть сформированы в пленках или ламинатах «пленка-нетканое полотно».

Уровень техники

Различные полотна, в том числе термопластические пленки, широко применяются во многих областях, например для изготовления компонентов абсорбирующих изделий (таких, как, например, верхние листы и тыльные листы), упаковочных материалов (например, оберточных рукавов, усадочной обертки и полиэтиленовых пакетов), пакетов для мусора, оберточных материалов для пищевых продуктов, зубных нитей, салфеток, материалов для электронных компонентов и прочих. Во многих приложениях может быть желательно, чтобы полотно имело текстурированную, то есть трехмерную поверхность, благодаря которой полотно может вызывать требуемые осязательные ощущения (например, быть мягким или шелковистым), видимые и/или слышимые ощущения или может обладать одним или более требуемыми свойствами, например повышенной прочностью или лучшими характеристиками управления текучими средами. Полотна, вызывающие требуемые осязательные ощущения, могут быть изготовлены с использованием процессов вакуумного формования, гидроформования, выполнения рельефа и им подобных процессов.

Существует потребность в нового типа полотнах, обеспечивающих требуемые осязательные, зрительные или слышимые ощущения, а также обладающих дополнительными свойствами. Что касается полотен, используемых в абсорбирующих изделиях, то существует потребность в полотнах, одна и та же часть которых, например, в заданной области полотна, одновременно обладала бы двумя или даже более свойствами (например, повышенной мягкостью, лучшими характеристиками распределения текучих сред и прочими свойствами).

Сущность изобретения

Предлагается формованное полотно, содержащее сформированные в нем дискретные трехмерные элементы, при этом по меньшей мере некоторые из трехмерных элементов содержат лоскутные фрагменты с соответствующими отверстиями, при этом отверстие имеет периметр, при этом лоскутный фрагмент имеет длину, при этом лоскутные фрагменты прикреплены вдоль части периметра отверстия, которая образует сегмент присоединения, при этом сегмент присоединения составляет менее чем примерно 50% всего периметра отверстия, и при этом полотно содержит пленку.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится подробное описание конкретных воплощений изобретения, которое будет более понятным из прилагаемых чертежей.

Фиг.1А и 1В. Полотно, содержащее лоскутные фрагменты.

Фиг.2А-Е. Примеры дискретных трехмерных элементов.

Фиг.3. Аксонометрический вид фрагмента полотна.

Фиг.4. Аксонометрический вид фрагмента еще одного воплощения полотна.

Фиг.5. Фотография полотна, содержащего лоскутные фрагменты.

Фиг.6. Лоскутный фрагмент.

Фиг.7. Фотография еще одного полотна, содержащего лоскутные фрагменты.

Фиг.8. Аксонометрический вид пары сопрягающихся друг с другом формирующих конструкций.

Фиг.9. Аксонометрический вид еще одной пары сопрягающихся друг с другом формирующих конструкций.

Фиг.10. Аксонометрический вид еще одной пары сопрягающихся друг с другом формирующих конструкций.

Фиг.11А и 11В. Аксонометрические виды еще одной пары сопрягающихся друг с другом формирующих конструкций.

Фиг.12. Аксонометрический вид фрагмента формирующей конструкции.

Фиг.13. Аксонометрический вид отверстий и углублений.

Фиг.14A-14D. Различные сочетания полостей 30 и выступов 20.

Фиг.15А-15Н. Различные варианты геометрии выступов.

Фиг.16. Формирующие конструкции с выступами различной амплитуды и формируемые на них полотна.

Фиг.17А-17С. Формирующие конструкции с различным соотношением количества выступов и количества полостей.

Фиг.18. Процесс формирования полотна.

Фиг.19. Альтернативный вариант процесса формирования полотна.

Фиг 20А и 20В. Альтернативные варианты процесса формирования полотна.

Фиг.21А-21С. Зубцы, используемые для изготовления полотна в примерах 1, 2 и 3.

Фиг.22. Полотно, изготовленное в примере 1.

Фиг.23. Полотно, изготовленное в примере 2.

Фиг.23. Полотно, изготовленное в примере 3.

Подробное описание изобретения

В настоящем изобретении предлагается полотно, которое позволяет преодолеть один или более недостатков, присущих полотнам в соответствии с существующим уровнем техники. По сравнению с полотнами в соответствии с существующим уровнем техники воплощения настоящего изобретения позволяют сформировать полотно, содержащее дискретные трехмерные элементы в форме «лоскутных фрагментов» и ассоциированные с ними отверстия. Лоскутные фрагменты только частично прикреплены к периметру соответствующего отверстия и поэтому обеспечивают требуемую мягкость полотна благодаря своей способности изгибаться и открывать отверстие, будучи прикреплены к отверстию, как на шарнире. В полотнах, используемых для изготовления абсорбирующих изделий, такие структуры нового типа могут придавать одному и тому же заданному участку полотна одновременно множество свойств (например, повышенную мягкость, лучшие характеристиками распределения текучих сред и прочие свойства).

Исходное полотно

С помощью процессов, описанных ниже, из исходного полотна 50 изготавливается формованное полотно 60. Подходящие исходные полотна 50 включают материалы, которые могут быть деформированы за пределы своей текучести путем локального растяжение полотна в деформирующей зоне процесса, а именно за счет того, что исходное полотно 50 зажимается между формирующими элементами 10 формирующих конструкций 110, 120, в результате чего формируется полотно 60, содержащее дискретные трехмерные элементы 62. Исходное полотно 50 содержит пленку, например полимерную или термопластическую пленку, и может быть ламинировано с целлюлозой, фольгой, например металлической фольгой (алюминиевой, медной, латунной и прочими), полимерными или термопластическими пленками, полотнами, содержащими стабильные полимеры, пенами, волокнистыми неткаными полотнами, содержащими синтетические волокна (например, TYVEK®), коллагеновыми пленками, хитозановыми пленками, вискозными материалами, целлофаном и прочими материалами. Подходящие пленки включают как литые, так и выдуваемые пленки. Полотна 50 могут быть аналогичными полотнам, описанным в патентной заявке США 12/879 567. Толщина исходного полотна 50 до его обработки в соответствии с настоящим изобретением, как правило, составляет от 5 до 10 мкм, от 10 до 100 мкм или от 15 до 50 мкм. Прочие подходящие значения толщины включают 10, 15, 20, 25 и 30 мкм.

Термопластические исходные полотна 50, как правило, имеют предел текучести, и в процессах в соответствии с настоящим изобретением при формировании из него полотна 60 исходное полотно 50, как правило, растягивается за предел текучести. Поэтому исходное полотно 50 должно иметь достаточные свойства текучести, чтобы его можно было растянуть без наступления разрыва до такой степени, чтобы сформировать в нем требуемые трехмерные элементы 62. Как будет более подробно описано ниже, параметры процесса, например температура, для любого данного полимера могут быть подобраны таким образом, чтобы его можно было растянуть с разрывом или без разрыва для формирования полотна 60, имеющего требуемые дискретные трехмерные элементы 62. В целом было определено, что наиболее предпочтительные материалы, которые могут использоваться в качестве исходного полотна 50, должны иметь низкий предел текучести и достаточные пределы относительного удлинения. Примеры подходящих пленок, которые могут использоваться в качестве исходного полотна 50, включают полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE) и смеси линейного полиэтилена низкой плотности с полиэтиленом низкой плотности (LLDPE/LDPE).

По меньшей мере части двух исходных полотен 50 могут быть скреплены друг с другом посредством рельефного скрепления, при котором область скрепления включает совмещенные концентричные дискретные трехмерные элементы, формируемые по меньшей мере в двух полотнах и имеющие открытые проксимальные концы. Дополнительную информацию о скреплении материалов пленка/пленка, пленка/нетканое полотно и «бесшумных» структурах скрепления можно получить в патентных заявках США 2010/0233428 и 12/879 531.

Исходное полотно 50 может дополнительно включать вещества, придающие ему цвет, включая пигменты, лаки, тонер, краску, чернила или прочие вещества, придающие материалу цвет, для улучшения внешнего вида полотна 60. Подходящие пигменты включают неорганические пигменты, перламутровые пигменты, интерференционные пигменты и им подобные. Неограничивающие примеры пигментов включают тальк, слюду, карбонат кальция и магния, карбонат кальция, силикат магния, силикат алюминия и магния, кремнезем, диоксид титана, оксид цинка, оксид железа красный, оксид железа желтый, оксид железа черный, сажу газовую, ультрамарин, полиэтиленовый порошок, метакрилатный порошок, полистирольный порошок, шелковый порошок, кристаллическую целлюлозу, крахмал, титанированную слюду, оксид железа-титанированную слюду, оксихлорид висмута и им подобные. Подходящие окрашенные полотна описаны в патентных заявках США 2010/0233438 и US 2010/0233439. Исходное полотно 50 может включать различные дополнительные ингредиенты, в том числе описанные в патентной заявке США 12/879 567.

Формованное полотно

В результате обработки исходного полотна 50 в соответствии со процессом, предлагаемым в настоящем изобретении, формируется формованное полотно 60, которое может иметь требуемые элементы и свойства, такие как требуемая мягкость на ощупь, эстетический привлекательный внешний вид и улучшенные звуковые характеристики (например, при совершении с ним манипуляций полотно 60 может издавать меньше шума, чем исходное полотно 50). Пара сопрягающихся формирующих конструкций 101 обеспечивает зажатие исходного полотна 50 между формирующими элементами 10 первой и второй формирующих конструкций 110, 120. В результате этого формируется первое полотно 62, содержащее дискретные трехмерные элементы 62, как показано на фиг.1А. На фиг.1В показан увеличенный вид трехмерного элемента 62, обозначенного цифрой «3» на фиг.1А. Данный трехмерный элемент 62 представляет собой лоскутный фрагмент 73. Дополнительные примеры дискретных трехмерных элементов 62 показаны на фиг.2А-2Е. Так, на фиг.2А показан элемент в форме пузырька 90, имеющего стенки, утонченные в поперечном направлении. На фиг.2В показан элемент в форме колпака 92, на фиг.2С - в форме ленты 94, на фиг.2D - лоскутный фрагмент 73, и на фиг.2Е - кратер 96. Дискретные трехмерные элементы 62 сформированы, как продолжения полотна 60, выступающие с его первой поверхности 76, второй поверхности 78 или с обеих его поверхностей.

Поэтому дискретные трехмерные элементы 62 можно охарактеризовать как структурно целые с полотном 60 и сформированные путем необратимой локальной деформации исходного полотна 50. Можно также сказать, что дискретные трехмерные элементы 62 имеют боковые стенки 70, образующие открытый проксимальный конец 64 и открытый 67 (фиг.3) или закрытый 68 (фиг.4) дистальный конец.

Каждый из дискретных трехмерных элементов 62 может иметь высоту h, измеренную как расстояние по перпендикуляру от точки с минимальной амплитудой A_mix, расположенной между соседними трехмерными элементами 62, до точки с максимальной амплитудой A_max, расположенной на закрытом или открытом дистальном конце 66. Трехмерные дискретные элементы 62 имеют диаметр d, который для в целом цилиндрической структуры определяется как наружный диаметр ее сечения латеральной плоскостью. Под «латеральной» подразумевается плоскость, в целом параллельная плоскости первой поверхности 76. Для дискретных трехмерных элементов 62, имеющих форму колонн с непостоянным поперечным сечением, а также для дискретных трехмерных элементов 62, имеющих нецилиндрическую форму, диаметр d определяется как средний размер в латеральном поперечном сечении на ½ высоты h дискретного трехмерного элемента 62. Для каждого дискретного трехмерного элемента 62 может быть определено отношение h/d высоты к диаметру. Отношение h/d высоты к диаметру дискретного трехмерного элемента может составлять по меньшей мере 0,2, по меньшей мере 0,3, по меньшей мере 0,5, по меньшей мере 0,75, по меньшей мере 1, по меньшей мере 1,5, по меньшей мере 2, по меньшей мере 2,5 или по меньшей мере 3. Дискретные трехмерные элементы 62, как правило, имеют высоту h, составляющую по меньшей мере 30 мкм, по меньшей мере 50 мкм, по меньшей мере 65 мкм, по меньшей мере 80 мкм, по меньшей мере 100 мкм, по меньшей мере 120 мкм, по меньшей мере 150 мкм или по меньшей мере 200 мкм. С другой стороны, дискретные трехмерные элементы 62 могут иметь наибольшую высоту до 5 см, до 2,5 см, до 2 см, до 1,5 см, до 1 см, до 0,5 см, до 0,1 см или до 0,02 см. Дискретные трехмерные элементы 62, как правило, имеют высоту, равную по меньшей мере толщине исходного полотна 50, или по меньшей мере удвоенной толщине исходного полотна 50, или по меньшей мере утроенной толщине исходного полотна 50. Дискретные трехмерные элементы 62 могут иметь диаметр d, составляющий от 50 мкм до 790 мкм, от 50 мкм до 600 мкм, от 50 мкм до 500 мкм, от 65 мкм до 400 мкм или от 75 мкм до 300 мкм. С другой стороны, дискретные трехмерные элементы 62 могут иметь наибольшее значение диаметра, составляющее до 2,5 см, до 2 см, до 1,5 см, до 1 см, до 0,5 см, до 0,1 см или до 0,08 см. Для дискретных трехмерных элементов 62, не имеющих форму колоны или имеющих неправильную форму, диаметр дискретного трехмерного элемента 62 может быть определен как двойной радиус его вращения на ½ высоты. В одном из воплощений диаметр дискретного трехмерного элемента является постоянным или уменьшается с увеличением амплитуды (подразумевается, что амплитуда увеличивается до максимального значения на закрытом или открытом дистальном конце 66). Диаметр, или средний размер в латеральном сечении дискретных трехмерных элементов 62 может быть максимальным в проксимальных их частях, и размер в латеральном сечении может устойчиво уменьшаться по мере приближения к дистальному концу. Такая форма дискретных трехмерных элементов 62 является предпочтительной, чтобы полотно 60 было легче снимать с формирующих конструкций 110, 120.

Из-за относительно большой степени растяжения, которая требуется для формирования дискретных трехмерных элементов 62 с высоким отношением высоты к диаметру, может происходить уменьшение толщины исходного полотна 50. Так, например, уменьшение толщины может наблюдаться на закрытых 68 или открытых 67 дистальных концах 66 и/или вдоль боковых стенок 70. Под словом «наблюдаться» подразумевается, что уменьшение толщины отчетливо видно на увеличенном поперечном сечении. Такое уменьшение толщины может быть полезным, поскольку утонченные части оказывают меньшее сопротивление сжатию или сдвигу при прикосновении к ним. Так, например, если человек дотрагивается до полотна 60 на той его стороне, на которой имеются дискретные трехмерные элементы 62, то пальцы человека в первую очередь вступают в контакт с закрытыми или открытыми дистальными концами 67 дискретных трехмерных элементов 62. Из-за высокого отношения высоты к диаметру дискретных трехмерных элементов 62, а также утончения стенок исходного полотна 50 на дистальных концах 66 и/или вдоль боковых стенок 70 дискретные трехмерные элементы 62 оказывают малое сопротивление сжатию или сдвигу, приложенным к полотну 60 со стороны пальцев человека.

Уменьшение толщины формованного полотна 60 на дистальных концах 66 и/или вдоль боковых стенок 70 может быть измерено по отношению к толщине исходного полотна 50 или по отношению к толщине ровной области 61, которая полностью окружает дискретные трехмерные элементы 62 формованного полотна 60. Формованное полотно 60 или его дискретные трехмерные элементы 62, как правило, содержат по меньшей мере часть, которая характеризуется уменьшением толщины, составляющим по меньшей мере 25%, по меньшей мере 50% или по меньшей мере 75% от толщины исходного полотна 50. Формованное полотно 60 или его дискретные трехмерные элементы 62, как правило, содержат по меньшей мере часть, которая характеризуется уменьшением толщины, составляющим по меньшей мере 25%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 75% или по меньшей мере 85% от толщины ровной области, окружающей дискретные трехмерные элементы 62 формованного полотна 60. В некоторых случаях утончение на дистальном конце 66 является относительно небольшим, например, когда выступы 20 не очень острые. Можно полагать, что в таких случаях участки полотна за счет сил трения блокируются на вершинах формирующих конструкций, в результате чего происходит большее утончение на боковых стенках 70.

Требуемое ощущение мягкости, подобное ощущению мягкости от замшевой ткани, достигается, если по меньшей мере некоторые из дискретных трехмерных элементов 62 содержат лоскутные фрагменты 73, показанные на фиг.1A, 1B, 2D и 5. Лоскутные фрагменты 73 формируются, когда по меньшей мере часть боковой стенки 70 уменьшается по толщине и разрывается, оставляя отверстие 83 и лоскутный фрагмент 73 из материала полотна, прикрепленный к полотну 60, как показано на фиг.5. Если используется ламинат из пленки и материала с волокнистой структурой, то исходное полотно 50 должно быть ориентировано таким образом, чтобы формованное полотно 60 не содержало волокон, выступающих над плоскостью отверстия 83, связанного с лоскутным фрагментом 73. Никакие волокна не должны заходить в отверстие 83 или выступать из него в направлении лоскутного фрагмента 73.

В отличие от прочих трехмерных элементов 62, описанных в настоящей заявке, лоскутные фрагменты 73 лишь частично связаны с периметром Р_а отверстий. В одном из воплощений Р_а примерно равен диаметру d отверстия, умноженному на число π. Лоскутные фрагменты 73 прикреплены к сегменту присоединения CS вдоль части периметра Р_а отверстия. Это позволяет лоскутным фрагментам 73 двигаться более свободно и в больших направлениях, чем это могут делать трехмерные элементы 62, прикрепленные к отверстию по всему его периметру в двух или более сегментах присоединения вдоль периметра отверстия. Сегмент CS присоединения может быть расположен в любой части периметра Р_а отверстия по отношению к направлению движения в машине. Сегмент CS присоединения составляет менее чем примерно 50%, менее чем примерно 40%, менее чем примерно 30%, менее чем примерно 20% или менее чем примерно 10% всего периметра Р_а отверстия. По мере уменьшения длины сегмента CS присоединения лоскутный фрагмент 73 может легче откидываться, перемещаться, сгибаться или вращаться вокруг своего сегмента CS присоединения.

Трехмерный элемент может содержать один лоскутный фрагмент 73 на каждое отверстие 83 или более одного лоскутного фрагмента 73 на отверстие 83. В предпочтительном воплощении имеется один лоскутный фрагмент 73 на отверстие 83. Отверстие 83 может быть расположено заподлицо с поверхностью 76 полотна, или оно может быть расположено выше поверхности 76 полотна, то есть оно может иметь форму кратера, как показано на фиг.2D. В таком случает отверстие 83 может иметь высоту Н_а. Как показано на фиг.6, лоскутные фрагменты 73, как правило, имеют длину L_c (в состоянии, полностью вытянутом от своего сегмента присоединения), составляющую по меньшей мере 30 мкм, или по меньшей мере 65 мкм, или по меньшей мере 100 мкм, по меньшей мере 200 мкм, по меньшей мере 300 мкм, по меньшей мере 400 мкм, по меньшей мере 500 мкм, по меньшей мере 600 мкм или по меньшей мере 700 мкм. Лоскутные фрагменты 73 могут иметь и большую длину L_c, составляющую до 7,5 см, 5 см, 2,5 см, 2 см, 1,5 см, 1 см, 0,5 см, 0,1 см или до 0,08 см. Лоскутные фрагменты 73 могут иметь длину L_c, по меньшей мере в два раза, три раза, четыре раза и даже в десять раз превышающую диаметр d отверстия 83. Толщина Т_с лоскутного фрагмента 73 может изменяться вдоль длины L_c лоскутного фрагмента 73. Ширина лоскутного фрагмента 73 может быть большей, меньшей или практически равной длине сегмента CS присоединения. Ширина W_c лоскутного фрагмента 73 может быть измерена на ½ длины L_c лоскутного фрагмента 73. Лоскутный фрагмент 73 может характеризоваться пропорцией размеров ARC=L_c/W_c. Пропорция ARC может составлять более чем 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 3 или 4. Чем выше пропорция ARC для лоскутных фрагментов 73 полотна, тем мягче будет полотно. Межцентровое расстояние между лоскутным фрагментом 73 и другим трехмерным элементом 62 (который может быть другим лоскутным фрагментом 73, а может и не быть им) может быть определено как расстояние между центром отверстия 83, соответствующего лоскутному фрагменту, и центром второго рассматриваемого трехмерного элемента. Предпочтительно, чтобы лоскутные фрагменты 73 могли сгибаться в различных частях вдоль своей длины L_c.

Количество, размер и распределение лоскутных фрагментов 73 на формованном полотне 60 могут быть заданы, исходя из требуемой мягкости полотна на ощупь и требуемых визуальных эффектов. По меньшей мере некоторые, по меньшей мере 25%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 95% или все из трехмерных элементов 62, сформированных в полотне, являются лоскутными фрагментами 73. Для таких приложений, как верхний лист, тыльный лист или защитная бумажная обертка одноразовых абсорбирующих изделий или упаковочные материалы, может быть желательно, чтобы лоскутные фрагменты 73 выступали только с одной поверхности формованного полотна 60. Поэтому, если формованное полотно 60 используется для изготовления верхнего листа одноразового абсорбирующего изделия, полотно 60 может быть ориентировано таким образом, что лоскутные фрагменты 73 будут касаться кожи, что будет обеспечивать превосходные ощущения мягкости. В других воплощениях может быть желательно, чтобы лоскутные фрагменты 73 имелись как на первой поверхности 76, так и на второй поверхности 78 формованного полотна 60. Если полотно используется для изготовления компонентов абсорбирующих изделий, то предлагаемые структуры нового типа позволяют получить полотно, одна и та же требуемая часть которого будет одновременно обладать несколькими свойствами (например, повышенной мягкостью, лучшими характеристиками распределения текучих сред или прочими свойствами). Следует, однако, отметить, что лоскутные фрагменты 73 имеют площадь, как правило, не совпадающую с площадью отверстий, с которыми они связаны, поэтому они не могут использоваться как хорошие однонаправленные клапаны.

Лоскутные фрагменты 73, как правило, содержат по меньшей мере часть, которая характеризуется утончением, составляющим по меньшей мере 25%, по меньшей мере 50% или по меньшей мере 75% от толщины исходного полотна 50. Лоскутные фрагменты 73, как правило, содержат по меньшей мере часть, которая характеризуется утончением, составляющим по меньшей мере 25%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 75% или по меньшей мере 85% толщины ровных областей, окружающих лоскутные фрагменты 73. В предпочтительном воплощении лоскутные фрагменты 73 содержат по меньшей мере часть, которая характеризуется утончением, составляющим по меньшей мере 75% толщины ровных областей, окружающих лоскутные фрагменты 73. Для достижения требуемой мягкости полотна может быть обеспечено максимальное утончение, позволяющее получить длинные и узкие лоскутные фрагменты 73. При этом изменение толщины полотна 60, возникающее вследствие формирования лоскутных фрагментов 73, будет очень малым (отметим, однако, что толщину полотна 60 могут изменить отверстия 73, если они имеют форму кратеров). Одной из причин, по которой лоскутные фрагменты 73 не меняют значительным образом толщины полотна, является то, что лоскутные фрагменты 73 лежат на поверхности полотна (то есть лежат параллельно плоскости полотна, касаясь его), а не стоят перпендикулярно полотну 60. Это может объясняться тем, что лоскутные фрагменты 73 являются очень тонкими и ведут себя, как папиросная бумага, и/или тем, что полотно 60 проходит дальнейшие этапы обработки, например сложение и упаковку. По меньшей мере часть лоскутного фрагмента 73 (в дополнение к части, непосредственно прилегающей к сегменту присоединения) может касаться полотна 60. Так, например, абсорбирующее изделие может содержать верхний лист, содержащий лоскутные фрагменты, практически полностью лежащие на поверхности тыльного листа, контактирующей с телом.

«Густота» дискретных трехмерных элементов 62, определяемая как количество дискретных трехмерных элементов 62 на единицу площади первой поверхности 76, может быть оптимизирована исходя из потребностей приложения и может составлять от примерно 200 до примерно 3000; или от примерно 200 до примерно 10000; от примерно 220 до 8000; от примерно 240 до примерно 6000; от примерно 300 до примерно 5000; или от примерно 350 до примерно 3000 дискретных трехмерных элементов 62 на 1 см². В альтернативных воплощениях полотно 60 может включать от примерно 0,1 до примерно 10000, от 4 до примерно 10000, от примерно 95 до примерно 10000, от примерно 240 до примерно 10000, от примерно 350 до примерно 10000, от примерно 500 до примерно 5000 или от примерно 700 до примерно 3000 дискретных трехмерных элементов 62 на 1 см. Межцентровое расстояние между дискретными трехмерными элементами 62 также может быть оптимизировано для обеспечения требуемого осязательного ощущения, при одновременном сведении к минимуму вероятности застревания различных материалов, например текучих сред, между дискретными трехмерными элементами 62, например, если полотно используется для изготовления верхнего листа абсорбирующего изделия. Межцентровое расстояние между соседними дискретными трехмерными элементами 62 может быть меньше чем примерно 800 мкм или может быть больше, чем примерно 800 мкм. Прочие подходящие значения межцентровых расстояний включают значения от примерно 30 мкм до примерно 700 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 600 мкм, от примерно 100 мкм до примерно 500 мкм или от примерно 150 мкм до примерно 400 мкм. Кроме того, подходящими значениями межцентрового расстояния являются значения от примерно 30 мкм до примерно 32000 мкм, от примерно 100 мкм до примерно 5000 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 1000 мкм, от примерно 150 мкм до примерно 600 мкм или от примерно 180 мкм до примерно 500 мкм.

Второе полотно 80, имеющее вторые дискретные трехмерные элементы 74 и/или третьи дискретные трехмерные элементы 75, в дополнение к первым дискретным трехмерным элементам 62, может быть изготовлено, как описано ниже и как показано на фиг.7. Трехмерные элементы 62, 74, 75 могут быть одинаковыми, различными или представлять собой различные сочетания одинаковых и различных элементов. Вторые дискретные трехмерные элементы 74 и/или третьи дискретные трехмерные элементы 75 могут быть сформированы в непосредственной близости к первым дискретным трехмерным элементам 62, между ними, или по меньшей мере частично могут перекрывать дискретные трехмерные элементы 62. Они могут быть сформированы на различных сторонах полотна. Расположение трехмерных элементов может быть различным: они могут быть, например, расположены посередине полотна, по его периметру, по зонам или иным образом на полотне. Первые дискретные трехмерные элементы 62, вторые дискретные трехмерные элементы 74 и/или третьи дискретные трехмерные элементы 75 могут иметь различные размеры и могут образовывать различные сочетания открытых и закрытых дистальных концов. В одном из воплощений первые дискретные трехмерные элементы 62 и вторые дискретные трехмерные элементы 74 имеют закрытые дистальные концы, в то время как третьи дискретные трехмерные элементы 75 имеют открытые дистальные концы. В одном из воплощений формованное полотно 80 содержит первые дискретные трехмерные элементы 62 в форме лоскутных фрагментов 73, вторые дискретные трехмерные элементы в форме макроконусов 74, третьи дискретные трехмерные элементы в форме ворсинок 75, а также содержит области, не содержащие трехмерных элементов. Лоскутные фрагменты 73 могут быть сформированы на первой, то есть обращенной к телу поверхности 76 полотна 60; макроконусы 74 могут быть сформированы на второй, то есть не обращенной к телу поверхности 78 полотна 80, и ворсинки 75 могут быть сформированы на первой поверхности 76 полотна 80. Лоскутные фрагменты 73 могут представлять собой микротекстуру, расположенную по всему полотну 60, в то время как макроконусы 74 могут представлять собой макротекстуру, расположенную в центральной области полотна, а ворсинки 75 могут представлять собой микротекстуру, расположенную в области периметра. В патентной заявке США 2010/ 0036338 А1 описаны прочие примеры полотен, в которых могут использоваться лоскутные фрагменты 73.

Формирующие конструкции

Процесс формирования полотна может быть выполнен с помощью устройства, содержащего пару жестких сопрягающихся формирующих конструкций, таких, как показаны на фиг.8-10. Формирующие конструкции могут содержать валики, пластины, ленты, рукава, прочие элементы или их сочетания. Подходящие пары формирующих конструкций 101 включают, но не ограничиваются ими: пару вращающихся в противоположные стороны валиков, между которыми сформирован зазор, пару пластин и пару лент. В одном из воплощений, как это показано на фиг.8, пара сопрягающихся формирующих конструкций 101 является парой вращающихся в противоположные стороны валиков 102, 103, на которых имеются формирующие элементы, входящие в зацепление в направлении движения в машине MD. Использование формирующего устройства с валиками может быть предпочтительным в случае непрерывного процесса формирования полотна, особенно в тех случаях, когда требуется обеспечить высокую скорость процесса. В другом воплощении, как это показано на фиг.9, пара сопрягающихся формирующих конструкций 101 является парой вращающихся в противоположные стороны валиков 104, 105 с косым расположением формирующих элементов, входящих в зацепление под углом АА относительно направления MD движения в машине. Еще в одном воплощении, показанном на фиг.10, пара сопрягающихся формирующих конструкций 101 является парой пластин 106, 107. Еще в одном предпочтительном воплощении пара формирующих конструкций может содержать закольцованную ленту. Как показано на фиг.10, 11А и 11В, формирующие конструкции 110, 120 (или любые другие формирующие конструкции 210, 220, используемые на дополнительно возможных этапах текстурирования полотна), используемые в способах, предлагаемых в настоящем изобретении, включают множество формирующих элементов 10. В контексте настоящего описания термин «формирующие конструкции» в целом означает конструкции, которые могут придавать полотну текстуру. В контексте настоящего описания термин «формирующие элементы» в целом означает элементы, формирующие текстуру на полотне. Типы формирующих элементов включают дискретные выступы, дискретные полости, непрерывные полости или их сочетания. Формирующие элементы могут быть различными по форме, размеру, остроте вершины, углу схождения граней, пропорциям размеров и/или межцентровому расстоянию. На одной и той же формирующей конструкции могут присутствовать формирующие элементы 10 одного типа или нескольких типов. Как правило, пара сопрягающихся формирующих конструкций содержит по меньшей мере два типа формирующих элементов. Так, например, первая формирующая конструкция 110 может включать полости 30, в то время как вторая формирующая конструкция 120 может включать выступы 20. В качестве альтернативы, первая и вторая формирующие конструкции 110, 120 могут содержать формирующие элементы 10 одного и того же типа. Так, например, обе формирующие конструкции 110, 120 могут включать выступы 20 и полости 30, как показано на фиг.11А и 11В. В воплощении, показанном на фиг.11В, промежутки между соседними выступами 20 работают, как полости 30. Термин «соседние» в контексте настоящего описания, используемый в отношении элементов или областей, означает расположенные в непосредственной близости, но не обязательно в контакте друг с другом.

Как показано на фиг.12, формирующие элементы 10 одной или обеих из первой и второй формирующих конструкций 110, 120 могут включать выступы 20 или полости 30, выбранные из дискретных выступов 22 (например, элементов 24 в форме колонн или зубцов 26), гребней 28, дискретных полостей 32 (например, отверстий 34 или углублений 36), непрерывных полостей 38, канавок 39 или их сочетаний. Формирующие конструкции 110, 120 могут дополнительно включать ровные области 40, полностью окружающие формирующие элементы 10. Формирующие элементы 10 формирующих конструкций 110, 120 могут быть по своим масштабам относительно малыми по сравнению с обычными элементами типичных формирующих конструкций, используемых в обычных процессах текстурирования или выполнения рельефа. Способы в соответствии с настоящим изобретением позволяют изготовить полотна 60 с трехмерными элементами 62, имеющими относительно высокое отношение высоты к диаметру и утонченные дистальные концы 66 и/или боковые стенки 70, даже без нагревания полотен и при высоких скоростях процесса.

На фиг.13 показаны различия между двумя типами дискретных полостей в соответствии с настоящим изобретением: отверстиями 34 и углублениями 36. В контексте настоящего описания «отверстия 34» означают отверстия в формирующих конструкциях 110, 120, которые не имеют поверхности в виде дна, ограничивающей глубину отверстия. В противоположность этому, «углубления 36», также упоминаемые в настоящем описании, означают проемы в формирующих конструкциях 110, 120, имеющие поверхность в виде дна или впадины 31, ограничивающую глубину проема значением, меньшим, чем толщина формирующих конструкций 110, 120. Впадина 31 может быть, например, пористой или не пористой. Впадина 31 может включать проем, имеющий ширину, меньшую, чем диаметр углублений 36, обеспечивающий выход воздуха из углубления 36. Так, например, проем во впадине 31 может иметь ширину, меньшую, чем толщина исходного полотна 50. Впадина 31 может быть плоской, скругленной или остроконечной.

В контексте настоящего описания «канавки 39» представляют собой полости 30, которые имеют некруглое поперечное сечение, имеют длину, большую, чем ширину, и размер, при котором они могут охватывать один или более выступов 20. Направление длины канавок 39 может быть выровнено с направлением MD движения в машине или с поперечным ему направлением CD или может быть отклонено на некоторый угол от обоих упомянутых направлений. Возвращаясь обратно к фиг.9, отметим, что пара «косозубых» валиков 104 содержит канавки 39. В некоторых воплощениях канавки являются косыми, то есть подразумевается, что они являются протяженными под углом АА, составляющим от 5° до 85°, от 15° до 75°, от 25° до 65° или 45° к направлению движения в машине. Входящие в зацепление валики, содержащие формирующие элементы, расположенные под косым углом к направлению движения в машине, позволяют получить полотна, имеющие повышенную прочность и/или мягкость (а также внешний вид, отличный от внешнего вида полотна, на котором выполнены элементы, протяженные только в направлении движения в машине), что может быть желательно в определенных приложениях, в которых используется полотно 60.

Формирующие конструкции 110, 120 могут составлять сплошной материал с материалом валика или могут иметь толщину от 25 до 25000 мкм или от 100 до 5000 мкм. Полости 30 могут иметь глубину от 10 до 500 мкм, или от 25 до 5000 мкм, или даже большую. Глубина полостей должна быть по меньшей мере равна высоте самых высоких выступов 20. Полости 30 предпочтительно должны иметь высоту, по меньшей мере втрое большую суммарной толщины полотна. Глубина отверстия 34 равна толщине формирующих конструкций 110, 120, поскольку отверстие 34 не имеет поверхности дна, ограничивающей его глубину.

Периметр полостей 30 поверхности формирующих конструкций 110, 120, контактирующей с полотном, может иметь прямоугольные края или может иметь радиус кривизны в месте перехода от контактирующей с полотном поверхности формирующих конструкций 110, 120 к полости. Радиус кривизны может составлять от 0 до 2000 мкм, предпочтительно от 0 до 25 мкм и более предпочтительно от 2 до 25 мкм. В одном из воплощений в месте перехода от поверхности, контактирующей с полотном, к полости используется фаска. В одном из воплощений используется сочетание перехода под прямым углом с переходом с радиусом кривизны.

Полости 30 имеют по меньшей мере один диаметр, который для элемента в целом цилиндрической формы равен внутреннему диаметру. Так, например, дискретная полость 32 може