Абсорбирующие компоненты с асимметричным профилем распределения плотности

Абсорбирующие компоненты с асимметричным профилем распределения плотности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к абсорбирующим компонентам и способам их изготовления, а конкретнее к абсорбирующим компонентам и способам их изготовления, обеспечивающим получение абсорбирующих компонентов с контролируемым профилем распределения плотности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время известны некоторые одноразовые абсорбирующие изделия, такие как (подгузники, санитарные салфетки и ежедневные прокладки с абсорбирующей сердцевиной из суховоздушного нетканого материала низкой плотности. Суховоздушный нетканый материал, или измельченная древесная масса, в типичном случае производится в процессе, который требует нескольких шагов. Первый шаг - тот, на котором волокна волокнистой массы преобразуются в водную суспензию и подаются на движущийся экран из формующего ящика в процессе влажного формования бумажного полотна. Вода удаляется сочетанием тяготения и вакуума перед подачей на сушку для формирования материала с относительно высокой основной массой, называемого целлюлозная вата. Целлюлозная вата может быть в виде листа или рулона. После этого целлюлозная вата поставляется производителю абсорбирующих изделий. Производитель абсорбирующих изделий подвергает целлюлозную вату процессу распыления или измельчения для получения суховоздушного нетканого материала, произведенного с помощью процесса суховоздушного формования. В типичном случае это делается на линии непрерывного производства абсорбирующих изделий.

Суховоздушный нетканый материал имеет несколько ограничений при использовании в качестве материала абсорбирующей сердцевины в одноразовых абсорбирующих изделиях. Суховоздушный нетканый материал в типичном случае имеет низкую целостность и подвержен образованию складок и морщин во влажном состоянии. Суховоздушный нетканый материал в типичном случае имеет низкую плотность и не может обеспечить такой потенциал капиллярной работы, как материалы высокой плотности. Кроме того, суховоздушный нетканый материал имеет одну и ту же плотность по всей толщине, и не может быть легко трансформирован в структуры, имеющие градиент плотности в случае необходимости обеспечить структуру сердцевины с зонами, имеющими различные свойства.

Произведенные путем суховоздушного формования структуры представляют собой другой тип абсорбирующего материала, обычно используемый в абсорбирующих изделиях. Процесс суховоздушного формования требует распыления или измельчения целлюлозной ваты для получения суховоздушного нетканого материала. Для обеспечения прочности и целостности материалов него могут добавляться связующие, такие как латексные связующие. При суховоздушном формовании также добавляются суперабсорбентные полимеры. Произведенные путем суховоздушного формования структуры могут быть сформированы способом, который обеспечивает градиент плотности, в частности использованный в 2003/0204178 А1, но это требует более дорогих процессов и материалов. Суховоздушное формование часто производится промежуточным поставщиком, что увеличивает себестоимость на отгрузку материалов для операции преобразования. Сочетание более дорогих материалов, обработки и отгрузки приводит к получению значительно более дорогих материалов и более сложной цепочке поставок.

Различные другие абсорбирующие структуры и другие структуры, используемые в абсорбирующих изделиях, и способы их изготовления, раскрываются в патентной) литературе, включающей: патент США 3,017,304, Burgeni; патент США 4,189,344, Busker; патент США 4,992,324, Dube; патент США 5,143,679, Weber; патент США 5,242,435, Murji; патент США 5,518,801, Chappell, et al.; патент США 5,562,645, Tanzer, et al.; патент США 5,743,999, Kamps; опубликованная патентная заявка США номер 2003/0204178 А1, Febo, et al.; опубликованная патентная заявка США номер 2006/0151914, Gerndt; опубликованная патентная заявка США номер 2008/0217809 A1, Zhao, et al.; опубликованная патентная заявка США номер 2008/0221538 A1, Zhao, et al.; опубликованная патентная заявка США номер 2008/0221539 Al, Zhao, et al.; опубликованная патентная заявка США номер 2008/0221541 A1, Lavash, et al.; опубликованная патентная заявка США номер 2008/0221542 A1, Zhao, et al.; опубликованная патентная заявка США номер 2010/0318047 A1, Ducker, et al. Однако, поиск улучшенных абсорбирующих структур и способов их изготовления продолжился.

Желательно обеспечить улучшенные абсорбирующие компоненты и способы их изготовления. В частности, желательно обеспечить абсорбирующие компоненты с улучшенными параметрами поглощения жидкости, гибкости, прочности на растяжение и удерживания жидкости. В идеале желательно производить такие улучшенные абсорбирующие компоненты по низкой себестоимости.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к абсорбирующим компонентам и способам их изготовления. Имеются многочисленные неограничивающие варианты осуществления изобретения этих компонентов и способов, а конкретнее абсорбирующих компонентов и способов их изготовления, которые могут использоваться для получения абсорбирующих компонентов с контролируемым профилем распределения плотности.

В одном неограничивающем варианте осуществления изобретения абсорбирующие структуры содержат по меньшей мере один единый абсорбирующий волокнистый слой или полотно, содержащий по меньшей мере некоторое количество целлюлозных волокон. Волокнистый слой имеет первую поверхность, вторую поверхность, длину, ширину, толщину и профиль плотности по всей толщине. Профиль распределения плотности может быть приблизительно непрерывным по всей толщине волокнистого слоя. Волокнистый слой может дополнительно содержать различные области по всей X-Y-плоскости с профилем распределения плотности по всей их толщине. Толщина волокнистого слоя может быть разделена на ряд расстояний, измеренных по всей толщине от 0% на его первой поверхности до 100% всей толщины на его второй поверхности. В Определенных вариантах осуществления изобретения абсорбирующий слой содержит местоположение, которое имеет максимальную плотность и часть или части, имеющие минимальную плотность. Средняя максимальная плотность, измеренная по всей толщине слоя, может превышать по меньшей мере примерно в 1,2 раза среднюю плотность части или частей с минимальной плотностью. В одном неограничивающем варианте осуществления изобретения волокнистый слой имеет профили распределения плотности с относительно центральным положением максимума, в которых: (а) максимальная плотность слоя расположена приблизительно в диапазоне 35% и около 65%, альтернативно приблизительно в диапазоне 40% и около 60%, от всей толщины слоя; и (b) средняя максимальная плотность, измеренная по всей толщине слоя, превышает по меньшей мере в 1,2 раза среднюю плотность слоя, измеренную во внешних зонах слоя, где внешние зоны слоя представляют собой: (1) между 5% и 15%; или (2) между 85% и 95% толщины слоя.

В других вариантах осуществления изобретения профиль распределения плотности волокнистого слоя смещен к одной из поверхностей волокнистого слоя. В таких вариантах осуществления изобретения (а) максимальная плотность слоя располагается вне зоны слоя, которая находится приблизительно в диапазоне 35% и около 65%, альтернативно приблизительно в диапазоне 40% и около 60% полной толщины слоя; и (b) средняя максимальная плотность, измеренная по всей толщине слоя, превышает по меньшей мере в 1,2 раза среднюю плотность полотна, измеренную во внешних зонах слоя, которые представляют собой: (i) между 5% и 15%; или (ii) между 85% и 95% толщины слоя.

Возможные другие варианты осуществления изобретения. Например, абсорбирующие компоненты, описанные выше, могут быть дополнительно уплотнены в некоторых областях или по всей их поверхности. В других вариантах осуществления изобретения полотно может иметь различные области с различными профилями распределения плотности. В других вариантах осуществления изобретения абсорбирующие компоненты могут быть снабжены трехмерной топографией. В других вариантах осуществления изобретения абсорбирующие компоненты могут быть снабжены апертурами.

Способы формирования абсорбирующих компонентов содержат по меньшей мере один цикл (или проход) процесса механической деформации, которой подвергается исходное полотно. Исходный материал может быть в форме рулонов или листов (например, листовая волокнистая масса). Исходный материал может содержать любые применимые произведенные путем влажного формования целлюлозосодержащие материалы, включая наряду с прочими следующие: целлюлозная вата, облицовочный картон, полиграфический картон, переработанные вторичные материалы, фильтровальная бумага и их сочетания. Способы могут требовать прохождения исходного полотна через зазор между парой вращающихся в противоположных направлениях цилиндров. Поверхность отдельных цилиндров может, в зависимости от желаемого типа деформации, быть: гладкой (т.е. опорный цилиндр) или снабженной формующими элементами, содержащими выступающие элементы. В типичном случае способы требуют множественных циклов (или проходов) процесса механической деформации исходного полотна. Процесс механической деформации может применяться с помощью такой компоновки цилиндров, в которой имеются по меньшей мере четыре цилиндра и по меньшей мере два из цилиндров определяют два или более зазоров с другими цилиндрами.

Способы, описанные в настоящем документе, могут использоваться для различных целей. Такие цели могут как служить в качестве шага предварительной обработки перед подачей исходного материала в молотковую мельницу для снижения энергии, требуемой для разделения материала на волокна в молотковой мельнице, в качестве единичной операции линии по производству абсорбирующих изделий для подготовки законченных абсорбирующих компонентов, готовых для применения в абсорбирующих изделиях, производимых на линии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Нижеследующее полное описание поясняется чертежами, на которых:

Фиг. 1 представляет собой полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) изображение разреза полотна целлюлозной ваты.

Фиг. 1А представляет собой график полученного путем компьютерной микротомографии профиля распределения плотности по всей толщине полотна целлюлозной ваты.

Фиг. 2 представляет собой микрофотоснимок разреза полотна целлюлозной ваты после его обработки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего способа для формирования абсорбирующего компонента с двусторонним понижением плотности.

Фиг. 3 представляет собой полученное путем компьютерной микротомографии перспективное изображение абсорбирующего компонента типа, показанного на Фиг. 2.

Фиг. 4 представляет собой график полученного путем компьютерной микротомографии профиля распределения плотности нескольких абсорбирующих компонентов, такие как показанные на Фиг. 2 и 3.

Фиг. 5 представляет собой микрофотоснимок разреза полотна целлюлозной ваты после его обработки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего способа для формирования абсорбирующего компонента с односторонним понижением плотности.

Фиг. 6 представляет собой график полученного путем компьютерной микротомографии профиля распределения плотности по всей толщине четырех абсорбирующих компонентов, подобных абсорбирующим компонентам, показанным на Фиг. 5.

Фиг. 7 представляет собой микрофотоснимок разреза абсорбирующего компонента, часть которого, слева на изображении, подвергнута повышению плотности или уплотнению.

Фиг. 8 представляет собой фотоснимок полотна целлюлозной ваты после его обработки в соответствии с другим вариантом осуществления способов, описанных в настоящем Документе, для формирования трехмерных абсорбирующих компонентов.

Фиг. 9 представляет собой фотоснимок полотна целлюлозной ваты после его обработки в соответствии с другим вариантом осуществления способов, описанных в настоящем документе, для формирования снабженного апертурами абсорбирующего компонента.

Фиг. 10 представляет собой микрофотоснимок в перспективном виде абсорбирующего компонента, часть которого, в центре изображения, подвергнута повышению плотности или уплотнению для формирования абсорбирующего компонента, имеющего X-Y-области с различными плотностями.

На Фиг. 11 показано полотно целлюлозной ваты после его обработки в соответствии с другим вариантом осуществления способов, описанных в настоящем документе, для формирования абсорбирующего компонента с понижением плотности в некоторых областях.

Фиг. 12 представляет собой схематический вид сбоку, показывающий различные варианты осуществления абсорбирующей структуры, содержащей первый абсорбирующий компонент, имеющий профиль плотности по всей толщине, содержащей зону относительно высокой плотности, расположенную в Z-направлении между двумя внешними частями слоя относительно более низкой плотности, и содержащей второй абсорбирующий компонент, примыкающий к одной поверхности первого абсорбирующего компонента.

Фиг. 13 представляет собой схематический вид сбоку, показывающий различные варианты осуществления абсорбирующей структуры, содержащей первый абсорбирующий компонент, имеющий профиль плотности по всей толщине и содержащий внешнюю часть слоя, имеющую относительно более низкую плотность, расположенную в Z-направлении с примыканием к зоне относительно высокой плотности, и содержащей второй абсорбирующий компонент, примыкающий к одной поверхности первого абсорбирующего компонента.

Фиг. 14 представляет собой в разрезе вид сбоку двух тиснящих элементов в ранее известном процессе рельефного тиснения.

Фиг. 15 представляет собой схематический вид сбоку одного варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента, в частности абсорбирующего компонента с односторонним понижением плотности, показанного на Фиг. 2.

Фиг. 15А представляет собой схематический вид сбоку другого варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента.

Фиг. 15В представляет собой схематический вид сбоку другого варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента.

Фиг. 15С представляет собой схематический вид сбоку другого варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента.

Фиг. 15D представляет собой схематический вид сбоку другого варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента.

Фиг. 16 представляет собой увеличенный перспективный вид одного неограничивающего варианта осуществления поверхностей двух из цилиндров устройства.

Фиг. 17 представляет собой далее увеличенный перспективный вид поверхностей цилиндров, показанных на Фиг. 16.

Фиг. 18 представляет собой схематический вид в плане области полотна, показывающий, как зубья на обоих цилиндрах могут взаимно располагаться в зазоре.

Фиг. 19 представляет собой разрез части сцепленных цилиндров.

Фиг. 20 представляет собой фотоснимок полотна между частью сцепленных цилиндров.

Фиг. 21 представляет собой схематический вид сбоку другого варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента.

Фиг. 22 представляет собой схематический вид сбоку одного варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента, такого как абсорбирующий компонент с односторонним понижением плотности, показанный на Фиг. 5.

Фиг. 23 представляет собой схематический вид сбоку одного неограничивающего варианта осуществления устройства для изготовления абсорбирующего компонента с повышенной плотностью либо уплотненного, в частности такого, как показан на Фиг. 7, или трехмерного, или снабженного апертурами абсорбирующего компонента, в частности показанного на Фиг. 8 и 9, соответственно.

Фиг. 24 представляет собой схематический вид сбоку одного неограничивающего варианта осуществления устройства для изготовления трехмерного или снабженного апертурами абсорбирующего компонента, в частности показанного на Фиг. 8 и 9, соответственно.

Фиг. 25 представляет собой схематический вид сбоку одного неограничивающего примера формующего компонента для шага формования исходного полотна в трехмерный абсорбирующий компонент.

Фиг. 26 представляет собой перспективный вид другого примера формующего компонента для шага формования исходного полотна в трехмерный абсорбирующий компонент.

Фиг. 27 представляет собой схематический вид сбоку одного неограничивающего примера формующего компонента для шага формования исходного полотна в снабженный апертурами абсорбирующий компонент.

На Фиг. 28 показан один неограничивающий пример формующего компонента для шага формования исходного полотна в абсорбирующий компонент, причем часть абсорбирующего компонента подвергнута повышению плотности или уплотнена.

На Фиг. 29 показан один неограничивающий пример формующего компонента для шага формования исходного полотна в абсорбирующий компонент с понижением плотности в некоторых областях.

Фиг. 30 представляет собой схематический вид сверху, показывающий образец для испытаний методом компьютерной микротомографии.

Фиг. 31 представляет собой схематический вид сбоку области интереса (ROI) образца, анализируемого путем испытаний методом компьютерной микротомографии.

На Фиг. 32 показан перспективный вид поверхности другого варианта осуществления цилиндра, который может использоваться в способах, описанных в настоящем документе.

Варианты осуществления изобретения абсорбирующей структуры и способы ее изготовления, показанные на чертежах, являются иллюстративными по своей природе и не предназначены для ограничения изобретения, определяемого пунктами формулы. Кроме того, особенности изобретения будут полнее и понятнее с учетом полного описания.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определения:

Термин "абсорбирующие изделия" включает одноразовые изделия, такие как санитарные салфетки, гигиенические прокладки, тампоны, межгубные устройства, повязки на раны, подгузники, изделия, применяемые при недержании у взрослых, протирочные салфетки и т.п. Кроме этого, абсорбирующие компоненты, производимые способами и устройствами, раскрываемыми в настоящем документе, могут оказаться полезными в других полотнах, таких как губки для промывки, подушечки (такие как подушечки SWIFFER®) и т.п. По меньшей мере некоторые из таких абсорбирующих изделий предназначены для поглощения биологических жидкостей, таких как менструальные выделения или кровь, вагинальные выделения, моча и кал. Салфетки могут использоваться для поглощения биологических жидкостей или могут использоваться для других целей, в частности для очистки поверхностей. Различные абсорбирующие изделия, описанные выше, в типичном случае содержат проницаемый для жидкостей верхний слой, непроницаемую для жидкостей подложку, присоединенную к верхнему слою, и абсорбирующую сердцевину между верхним слоем и подложкой.

Термин "абсорбирующая сердцевина" при использовании в настоящем документе относится к компоненту абсорбирующего изделия, которое первично ответственно за хранение жидкости. Абсорбирующая сердцевина в типичном случае не включает в себя верхний слой или подложку абсорбирующего изделия.

Термин "абсорбирующий компонент" при использовании в настоящем документе относится к компонентам абсорбирующего изделия, которые в типичном случае обеспечивают одну или более функциональность обращения с жидкостями, например, сбор жидкости, распределение жидкости, перенос жидкости, хранение жидкости и т.д. Если абсорбирующий компонент содержит компонент, представляющий собой абсорбирующую сердцевину, абсорбирующий компонент может содержать всю абсорбирующую сердцевину полностью или только часть абсорбирующей сердцевины.

Термин "абсорбирующие структуры" при использовании в настоящем документе относится к компоновке из более чем одного абсорбирующего компонента абсорбирующего изделия.

Термины "уплотнение" и "повышение плотности" при использовании в настоящем документе относятся к шагу процесса, в котором плотность полотна увеличивается.

Термин "поперечное направление" означает путь, который перпендикулярен продольному направлению в плоскости полотна.

Термины "снижение плотности" при использовании в настоящем документе относится к воздействию на плотность, в результате которого плотность полотна снижается.

Термины "профиль распределения плотности" при использовании в настоящем документе относится к изменению в плотности по всей толщине абсорбирующего компонента, и отличен от обычных изменений в плотности абсорбирующего компонента, имеющего приблизительно однородную плотность по всей толщине. Профиль распределения плотности может быть в любой из конфигураций, описанных в настоящем документе. Профили распределения плотности могут быть проиллюстрированы микрофотоснимками, SEM и полученными путем компьютерной микротомографии изображениями.

Термин "дискретные" при использовании в настоящем документе означает различные или не связанные между собой. Когда термин "дискретный" используется применительно к формующим элементам на формующем компоненте, подразумевается, что дистальные (или радиально наружные) концы формующих элементов являются различными или не (связанными между собой как в продольном, так и в поперечном направлении (даже если основания формующих элементов могут быть сформированы на одной и той же поверхности цилиндра, например). Например, гребни на кольцевом цилиндре не считаются дискретными.

Термин "одноразовые" используется в настоящем документе для описания абсорбирующих изделий, которые не предназначены подвергаться стирке или иному восстановлению или повторному использованию в качестве абсорбирующих изделий (т.е. они предназначены для утилизации после использования и, предпочтительно, для переработки, компостирования или иной утилизации экологически приемлемым способом).

Термин "целлюлозная вата" при использовании в настоящем документе относится высушенному произведенному путем влажного формования целлюлозосодержащему волокнистому материалу, который может быть в форме рулонов или листов. Целлюлозная вата также известна как распушенная целлюлоза или измельченная волокнистая масса. Для некоторых приложений целлюлозная вата содержит волокнистую массу SBSK (крафт из отбеленной древесины южных мягких пород) или NBSK (крафт из отбеленной древесины северных мягких пород) и производится в форме листов относительно большой толщины с высокой основной массой. Листовая продукция сматывается в непрерывные рулоны или собирается в стопы листов для отгрузки производителю одноразовых изделий. На заводе производителя рулоны непрерывно подаются в устройство, такое как молотковая мельница, для превращения, насколько это возможно, в отдельные волокна с созданием тем самым целлюлозной "пыли". Альтернативно, материалы с сортностью целлюлозной ваты могут быть подвергнуты понижению плотности с помощью процесса, описанного в настоящем документе. Кроме того, в дополнение к целлюлозным волокнам целлюлозная вата может включать волокна вискозы, полиэфира, хлопка, переработанные вторичные материалы, другие волокнистые материалы или даже добавки в виде частиц, содержащие элементы такие как минеральные наполнители, каолиновые глины или порошок целлюлозы. Материалы типа целлюлозной ваты, полезные в настоящем изобретении, включают в себя описанные в патентах США 6,074,524 и 6,296,737.

Термины "внешние" и "наружные" при использовании в настоящем документе применительно к зонам абсорбирующего компонента, относятся тем зонам, которые удалены в Z-направлении от плоскости, проходящей через центр абсорбирующего компонента.

Термин "присоединенный к" описывает конфигурации, в которых элемент непосредственно зафиксирован относительно другого элемента путем прикрепления элемента непосредственно к другому элементу; конфигурации, в которых элемент косвенно зафиксирован относительно другого элемента путем прикрепления элемента к промежуточному компоненту, который, в свою очередь, прикреплен к другому элементу; и конфигурации, в которых один элемент составляет единое целое с другим элементом, т.е. один элемент практически представляет собой часть другого элемента. Термин "присоединять" описывает конфигурации, в которых элемент зафиксирован относительно другого элемента в отдельных местах, а также конфигурации, в которых элементы полностью зафиксированы к другому элементу по всей поверхности одного из элементов.

Термин "слой" используется в настоящем документе для обозначения абсорбирующего компонента, основным измерением которого является X-Y, т.е. длина и ширина. Следует отметить, что термин "слой" не обязательно ограничен одиночным слоем или листом материала. Следовательно, слой может содержать ламинаты или сочетания нескольких элистов или полотен требуемого типа материалов. Соответственно, термин "слой" включает в себя термины "слои" и "слоистый".

Термин "продольное направление" означает путь, которым материал, в частности полотно, следует на протяжении производственного процесса.

Термины "механические воздействие" или "механическая деформация" могут использоваться взаимозаменяемо в настоящем документе и относятся к процессам, в которых к материалам прикладывается механическое усилие.

Термин "Micro-SELF" описывает процесс, подобный по применяемым устройствам и методу процессу SELF, определяемому в настоящем документе. Зубья Micro-SELF имеют различные размеры, так чтобы они лучше способствовали формированию выпуклостей с отверстиями на переднем и заднем концах. Процесс с использованием micro-SELF для формирования выпуклостей в субстрате полотна раскрывается в опубликованной патентной заявке США номер US 2006/0286343 A1.

Термин "картон" при использовании в настоящем документе относится к классу тяжеловесных бумаг и других древесно-волокнистых материалов с толщиной более 0,15 миллиметра, включая коробочный картон, полиграфический картон, древесностружечную плиту, тарный картон, гофрированный картон и облицовочный картон.

Термин "шаблон" при использовании в настоящем документе применительно к формующим компонентам включает формующие компоненты, на которых имеются дискретные элементы, а также такие, на которых имеются непрерывные элементы рельефа, такие как гребни и канавки на кольцевом цилиндре.

Термин "переработанные вторичные материалы" при использовании в настоящем документе в общем относится к материалам, которые могут происходить из вторичных источников, таких как бытовые, оптовые, розничные, промышленные и образующиеся при сносе зданий. Термин "вторичные волокна" означает волокна, получаемые из потребительских продуктов, которые были утилизированы или сданы на переработку после их полного использования по назначению, и подразумевается как подмножество переработанных вторичных материалов. Вторичные материалы могут быть получены путем сортировки материалов из потока бытовых или производственных отходов перед утилизацией. Это определение сформулировано таким образом, чтобы включить в него материалы, которые используются для транспортировки продуктов к потребителю, включая, например, гофрированную картонную тару.

Термин "область" или "области" относится к частям или разделам абсорбирующего компонента в плоскости X-Y.

Термины "цилиндр для барабанного тиснения" или "барабанное тиснение" относятся к процессу, использующему деформирующие элементы, содержащие вращающиеся в противоположных направлениях цилиндры, входящие в зацепление ленты или входящие в зацепление пластины, содержащие непрерывные гребни и канавки, причем гребни и канавки деформирующих элементов входят в зацепление и растягивают полотно, находящееся между ними. Для барабанного тиснения деформирующие элементы могут располагаться таким образом, чтобы растягивать полотно в поперечном или продольном направлении в зависимости от ориентации зубьев и канавок.

Термин "создание апертур с помощью ротационного ножа" (RKA) относится к процессу и устройству, использующим входящие в зацепление деформирующие элементы, подобные определенному в настоящем документе в отношении SELF или micro-SELF. Процесс RKA отличается от SELF или micro-SELF тем, что относительно плоские удлиненные зубья деформирующего элемента SELF или micro-SELF изменены так, чтобы они были обычно заостренными на дистальном конце. Зубья могут быть заточены так, чтобы как прорезать насквозь, так и деформировать полотно, чтобы производить снабженное апертурами полотно или в некоторых случаях снабженное трехмерными апертурами полотно, как раскрыто в опубликованных патентных заявках США №US 2005/0064136 А1, US 2006/0087053 А1 и US 2005/021753. Зубья RKA могут иметь другие формы и профили, и процесс RKA может также использоваться для механической деформации волокнистого полотна без создания апертур. По остальным параметрам, таким в частности как высота зубьев, расстояние между зубьями, шаг, глубина зацепления и другие параметры Обработки, RKA и устройство RKA может быть идентично описанному в настоящем документе в отношении SELF или micro-SELF.

Термин "SELF" относится к технологии компании Procter & Gamble, в которой SELF является сокращением от Structural Elastic Like Film (структурная эластикообразная пленка). Хотя процесс был первоначально разработан для деформования полимерной пленки с целью придания ей благоприятных структурных характеристик, было обнаружено, что процесс SELF может использоваться, чтобы производить благоприятные структуры в других материалах, в частности волокнистых материалах. Процессы, устройства и расположение элементов, произведенные с помощью SELF, иллюстрируются и описываются в патентах США №. 5,518,801; 5,691,035; 5,723,087; 5,891,544; 5,916,663; 6,027,483 и 7,527,615 В2.

Термин "единая структура" при использовании в настоящем документе относится к структуре, которая содержит: один слой или содержит полностью интегрированные множественные слои, которые удерживаются вместе водородными связями и механическим переплетением, и не формируются путем сборки множественных слоев, которые сформированы отдельно и соединены вместе с помощью средствами крепления, такими, в частности, как клей. Пример единой структуры представляет собой структура, содержащая различные типы волокон (такие как эвкалиптовые волокна, которые могут быть уложены в процессе изготовления материала на другие целлюлозные волокна, образуя наружные слои для мягкости).

Термины "верхние" относится к абсорбирующим компонентам, таким в частности как слои, которые расположены ближе к пользователю абсорбирующего изделия во время применения, т.е. по направлению к верхнему слою абсорбирующего изделия; напротив, термин "нижние" относится к абсорбирующим компонентам, которые расположены дальше от пользователя абсорбирующего изделия по направлению к подложке. Термины "в боковом направлении" соответствует направлению более короткого размера изделия, который обычно во время применения соответствует ориентации слева направо относительно пользователя. Термин "продольно" в этом случае относится к направлению, перпендикулярному боковому, но не соответствующему направлению толщины.

Термин "Z-измерение" относится к измерению, ортогональному длине и ширине компонента, сердцевины или изделия. Z-измерение обычно соответствует толщине компонента, сердцевины или изделия. При использовании в настоящем документе термин "X-Y измерения" относится к плоскости, ортогональной толщине компонента, сердцевины или изделия. X-Y измерение обычно соответствует длине и ширине, соответственно, компонента, сердцевины или изделия.

Термин "зона" или "зоны" относится к части или разделу по Z-направлению (толщине) абсорбирующего компонента.

I. Абсорбирующие компоненты.

Настоящее изобретение относится к абсорбирующим компонентам и способам их изготовления, а конкретнее к абсорбирующим компонентам и способам их изготовления, обеспечивающим получение абсорбирующих компонентов с контролируемым профилем распределения плотности. Способы, описанные в настоящем документе, позволяют контролировать или модулировать некоторое число свойств профиля распределения плотности. Местоположение зоны максимальной плотности по всей толщине абсорбирующего компонента может контролироваться. Величина максимальной плотности может контролироваться. Толщина зон с более высокой и более низкой плотностью может контролироваться. Соотношение средней максимальной плотности к средней плотности области или областей с более низкой плотностью может контролироваться. Кроме того, любые из этих свойств могут быть изменены на протяжении длины и/или ширины абсорбирующего компонента.

Способы, описанные в настоящем документе, могут обеспечивать профили распределения плотности без сложностей и расходов на производство полотна путем суховоздушного формования. Профиль распределения плотности, в отличие от структур со множественными слоями, произведенных путем суховоздушного формования, может быть по существу непрерывным по всей толщине волокнистого полотна. Конкретнее, считается, что произведенные путем суховоздушного формования структуры со множественными слоями имеют ступенчатый градиент плотности. Профиль распределения плотности абсорбирующего компонента, описанного в настоящем документе, с другой стороны, может быть приблизительно непрерывным по всей толщине волокнистого полотна (так что будучи представленным в виде графика, профиль распределения плотности может образовывать приблизительно непрерывную кривую, свободную от крупных скачкообразных изменений и/или разрывов). Абсорбирующие компоненты, описанные в настоящем документе, могут, следовательно, не быть произведенными путем суховоздушного формования. Таким образом, абсорбирующие компоненты могут быть по существу свободными или полностью свободными от связующих, таких как латексные связующие, иногда используемые в изготовлении произведенных путем суховоздушного формования материалов. Абсорбирующие компоненты, описанные в настоящем документе, могут при необходимости также быть по существу свободными или полностью свободными от абсорбирующих гелеобразующих материалов, являющихся еще одним общим компонентом в производимых путем суховоздушного формования материалах. Способы, описанные в настоящем документе, могут обеспечивать профили распределения плотности сложностей и расходов на добавление воды и/или нагрев исходного материала.

Абсорбирующие компоненты изготавливаются из исходного материала, имеющего форму полотна или листов, содержащих по меньшей мере некоторые целлюлозные материалы, которые могут быть бумажными материалами. Исходный материал может содержать любые применимые произведенные путем влажного формования материалы, включая, наряду с прочими, следующие: целлюлозная вата, облицовочный картон, полиграфический картон, переработанные вторичные материалы, фильтровальная бумага и их сочетания. В некоторых случаях абсорбирующие компоненты могут полностью)состоять или состоять по существу из одною из этих произведенных путем влажного формования материалов.

Исходный материал в типичном случае содержат множество отдельных волокон. Большая доля целлюлозных волокон может обеспечивать различные преимущества, такие как снижение себестоимости полотна. В отдельных аспектах изобретения исходный материал имеет содержание волокон, в которых по меньшей мере около 90 вес.% волокон представляют собой целлюлозу, или волокна имеют длину не более около 0,4 дюйма (около 1 см). Альтернативно, по меньшей мере около 95 вес.%, и опционально по меньшей мере около 98 вес.% волокон представляют собой целлюлозу, или волокна имеют длину не более около 0,4 дюйма (около 1 см). В других желаемых компоновках исходное полотно может иметь состав волокон, в котором приблизительно около 100 вес.% волокон составляет целлюлоза, или волокна имеют длину не более около 0,4 дюйма (около 1 см).

Волокна, содержащие исходный материал, включают целлюлозные волокна, обычно известные как волокна древесной массы. Применимые древесные массы включают в себя химические волокнистые массы, такие как крафт, сульфитные и сульфатные волокн