Нетканое полотно и способ его изготовления

Нетканое полотно и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу изготовления нетканого материала, полотна с улучшенными характеристиками, а также к такому нетканому материалу. Такой материал может быть полезным в самых разных применениях, таких как изделия для чистки, например, протирочные салфетки и полотенца для вытирания пыли и жидкостей, и в особенности одноразовые изделия, такие как одноразовые впитывающие изделия.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Специалистам хорошо известно, что характеристики нетканых полотен с термоскреплением могут во многом зависеть от соответствующей схемы расположения вытисненных площадок скрепления, причем такая схема в особенности характеризуется формой и размерами площадок скрепления и их взаимным расположением в плоскости, когда они образуют некоторую упорядоченную конфигурацию. За счет подбора подходящих параметров такой конфигурации, можно, используя один и тот же исходный материал, получать прочное плотное полотно, устойчивое к истиранию, а также объемное полотно с повышенной мягкостью. В технике известны несколько способов получения особенной мягкости и объемности (толщины) готового материала.

Один из способов заключается в формировании полотна с так называемой 3D-структурой, описанной, например, в документе US 4333979, опубликованном в 1982 г., и в документе JP 2004113489, опубликованном в 2004 г. В обоих случаях для скрепления полотен используется пара валиков с выгравированным узором для термоскрепления полотна. Однако получаемая толщина и структура получаемого материала не подходит для всех применений.

Другой известный способ заключается в ограничении общей площади зон скрепления материала для увеличения доли так называемых свободных волокон. В этом случае можно получать мягкий объемный материал, однако за счет существенного снижения прочности. В этой связи основное внимание разработчиков было направлено на поиски формы отдельных площадок скрепления, которая могла бы увеличить прочность материала.

Например, в документе WO0004215, опубликованном в 2000 г., раскрываются площадки скрепления, имеющие прямоугольную форму, длинная сторона которых ориентирована в поперечном направлении (относительно направления движения материала), причем подчеркнута важность линий, проходящих под углом 45° к поперечному направлению, которые не пересекают ни одной площадки скрепления. Общая площадь площадок скрепления волокон составляет примерно 20%.

Другая схема раскрывается в документе WO 9411186, опубликованном в 1994 г., где площадки скрепления расположены по периметру правильных шестиугольников, расположенных как ячейки пчелиных сот. Как указывается в описании, в результате может быть получен материал, создающий приятное ощущение для кожи человека.

В другом документе WO 1999/014415, опубликованном в 1999 г., описываются удлиненные слегка изогнутые площадки скрепления, проходящие под углом примерно 45° к продольному направлению, причем ориентация точек регулярно изменяется и формирует структуру, отдаленно напоминающую тканый текстиль. Как указывается в описании, такая схема обеспечивает повышенную мягкость получаемого полотна.

Удлиненные площадки скрепления, имеющие выпуклые линии границ, раскрываются, например, в документе WO 2008/129138, опубликованном в 2008 г., где отдельные площадки скрепления формируют овальную линию периметра. Ориентация большой оси систематически изменяется в продольном и поперечном направлениях. Как указывается в описании, получаемое полотно имеет повышенную стойкость к истиранию без ухудшения мягкости и драпируемости.

Хорошо известное решение, заключающееся также в использовании удлиненных площадок скрепления, ориентированных только в продольном направлении, описывается в заявке WO 2009/021473, опубликованной в 2009 г. Получаемый материал будет более объемным по сравнению с использованием стандартной пирамидальной схемы, площадки скрепления которой подобны правильным ромбам, однако мягкость, измеренная прибором HandleOMeter, не достигает величин, достигнутых в описанном решении. Стандартный объемный материал, использованный в сравнительных примерах, был получен в соответствии с этим документом.

Особенной областью применения нетканых полотен являются впитывающие изделия, такие как одноразовые подгузники, пеленки, трусики для приучения к горшку, белье для взрослых, страдающих недержанием, гигиенические продукты для женщин, прокладки для кормящих мам, впитывающие подстилки, детские нагрудники, перевязочные изделия и т.п. Производители таких изделий должны постоянно стараться улучшать свои продукты, чтобы выделить их из множества аналогичных продуктов, производимых их конкурентами, и в то же время должны контролировать расходы, чтобы обеспечить конкурентоспособные цены, и предлагать свои продукты на рынке с привлекательным соотношением качество/цена.

Одно из направлений, в котором производители могут искать возможности улучшения таких продуктов, заключается в улучшении мягкости и объемности.

Как известно, ощущения человека от мягкости нетканого полотна могут формироваться тактильными, слуховыми и визуальными сигналами.

На тактильные сигналы мягкости могут влиять различные особенности и характеристики материала, такие как, например, объемность, толщина волокон и их плотность, поверхностная плотность полотна, микроскопическая пластичность и гибкость отдельных волокон, макроскопическая пластичность и гибкость нетканого полотна, сформированного из волокон, характеристики поверхностного трения, количество свободных волокон или свободных концов волокон, и другие характеристики.

На ощущения мягкости также могут влиять слуховые сигналы, например, в какой степени материал характеризуется слышимым шуршанием, потрескиванием или другими шумами, при обращении с ним.

На ощущения мягкости материала также могут влиять визуальные сигналы, например, внешний вид материала. Если нетканый материал на вид кажется человеку сравнительно мягким, то он скорее всего будет считать, что материал будет мягким на ощупь. На визуальные представления о мягкости могут влиять различные особенности и характеристики, включая такие как, например, цвет, непрозрачность, отражательная способность, преломляющая и поглощающая способность; то же касается и объемности, на которую может влиять кажущаяся толщина, размер и плотность волокон, а также макроскопические физические характеристики поверхности.

В результате сложности комплекса вышеперечисленных характеристик в отношении мягкости, как одного из основных параметров нетканого полотна, могут возникать большие сложности для точных измерений или количественных оценок. Хотя были разработаны некоторые способы измерения и оценки характеристик материалов, которые влияют на мягкость, однако отсутствуют стандартные общепринятые приборы или способы измерения мягкости. Такие оценки могут осуществляться на сравнительной основе, что затрудняет получение надежных объективных оценок. Поскольку существуют проблемы в оценке мягкости, то могут быть проблемы в предсказуемом изменении мягкости за счет изменения или регулирования характеристик материалов или производственных процессов.

Сложность вопроса определения и улучшения мягкости связана с тем, что разные люди могут иметь самые разные индивидуальные психологические и жизненные ориентиры, касающиеся оценки ими ощущений мягкости материала и сравнения их с другими материалами.

Объемность нетканых материалов может быть важной характеристикам по причинам, которые указаны в отношении формирования ощущения мягкости, или по другим причинам. В некоторых применениях нетканые полотна могут использоваться в качестве компонентов чистящих изделий, таких как протирочные салфетки и полотенца. Повышение объемности таких нетканых полотен может повысить их эффективность в качестве чистящего элемента. В одном из конкретных применений нетканое полотно может использоваться для формирования части с петлями застежки "липучка". Повышение объемности такого нетканого полотна может улучшить его пригодность для этой цели.

Предпринимались различные попытки обеспечить или изменить характеристики нетканых материалов с целью повышения их объемности и/или мягкости. Эти попытки включали подбор и/или изменения химического состава волокон, удельного веса полотна, объемности, плотности волокон, конфигурации и размеров, подкрашивания и/или затемнения, тиснения или скрепления по разным схемам и т.п.

Например, один из подходов повышения ощущаемой мягкости нетканого полотна включал просто увеличение поверхностной полотна, причем полотно изготавливали с использованием технологии спанлэйд/спанбонд, включающей формирование ватки из свободно уложенных волокон, которые затем соединяют путем скрепления каландром по определенной схеме расположения площадок скрепления. Увеличение поверхностной плотности полотна, в то время как остальные переменные остаются неизменными, означает увеличение числа волокон на единицу площади поверхности и, соответственно, увеличение кажущейся толщины, плотности волокон и/или объемности. Такой подход может считаться эффективным, если единственная цель заключается в повышении толщины и/или объемности, которые влияют на ощущения мягкости материала, то есть, простое увеличение поверхностной плотности нетканого полотна, получаемого по технологии спанбонд, - это один из способов повышения толщины или объемности. Однако существенную часть стоимости производства нетканых материалов из полимерных волокон составляет стоимость полимерных смол, из которых получают волокна. Увеличение поверхностной плотности нетканых материалов требует большего количества смолы, и поэтому стоимость единицы продукции увеличивается. Таким образом, идея повышения объемности и/или ощущаемой мягкости нетканого полотна за счет увеличения его поверхностной плотности несовместима с постоянным стремлением снизить производственные расходы.

Другой подход заключается в формировании нетканого полотна из двухкомпонентных полимерных волокон, которые укладываются в форме ватки, скрепляемой каландром по определенной схеме расположения площадок скрепления, которая выбирается для получения визуальных эффектов. Такие двухкомпонентные полимерные волокна могут быть сформированы с использованием фильер, содержащих две прилегающие секции, из которых выдавливается первый и второй полимеры для формирования волокна, поперечное сечение которого содержит две части, состоящие из первого и второго компонентов. Эти компоненты могут быть выбраны таким образом, чтобы они имели разные температуры плавления и разные коэффициенты расширения/сокращения. Эти различающиеся характеристики двух полимеров, формирующих волокна, имеющие структуру "бок-о-бок" или "сердцевина-оболочка", заставляют волокна изгибаться в процессе вытягивания из прядильного расплава, когда они охлаждаются после выхода из фильер. Затем полученные изогнутые волокна могут быть уложены в форме ватки и скреплены с использованием каландра по определенной схеме. Считается, что изогнутые волокна повышают объемность и воздушность полотна, повышая визуальные и тактильные ощущения мягкости.

Еще один подход заключается в использовании гидродинамического способа формирования холста с последующим использованием скрепляющего каландра для формирования воздушности структуры из волокон и повышения ее объемности и толщины. Считается, что гидродинамический способ формирования холста повышает объемность и толщину таким образом, что усиливаются визуальные и тактильные ощущения мягкости полотна.

Вышеописанные и другие подходы были успешными в той или иной степени, однако они оставляют возможности для улучшений в области повышения объемности и визуальных и/или тактильных ощущений мягкости. Кроме того, многие используемые способы усиления ощущений мягкости нетканого полотна сопровождаются нежелательным снижением механических характеристик, таких как прочность на разрыв, и могут также увеличивать стоимость производства в связи с использованием дополнительных материалов или дополнительного оборудования и расходом энергии на технологические операции.

Проблему улучшения объемности и/или мягкости труднее решить в случае уменьшения поверхностной плотности, поскольку в этом случае единица площади полотна содержит меньше волокон, которые должны обеспечивать объемность и непрозрачность полотна.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении предлагается способ формирования полотна с улучшенной мягкостью и объемностью, а также такой нетканый материал.

Предлагаемый способ формирования скрепленного полотна из ватки включает:

a) обеспечение ватки, содержащей отдельные волокна, которые могут быть скреплены с использованием тепла;

b) подачу ватки в продольном направлении к зазору между первой и второй поверхностями первого и второго валиков, соответственно;

причем по меньшей мере первая поверхность содержит отстоящие друг от друга на некотором расстоянии скрепляющие выступы, окруженные углублениями, и скрепляющие выступы характеризуются тем, что отношение наибольшей измеряемой ширины W к наибольшей измеряемой длине L равно по меньшей мере 1:2,5, и периметр формы скрепляющих выступов содержит выпуклую часть;

c) подачу ватки в зазор, в результате чего осуществляется сжатие ватки в зазоре между первым и вторым валиками, и на положение волокон влияют скрепляющие выступы, которые могут быть асимметричными или имеют форму, которая проходит относительно продольного направления под углом α_T, величина которого находится в диапазоне от 1° до 40°;

d) скрепление ватки в зазоре путем взаимодействия полотна со скрепляющими выступами первой поверхности и второй поверхности, в результате чего формируются площадки скрепления;

e) выведение полотна из зазора.

Нетканое полотно содержит волокна, которые могут быть скреплены с помощью тепла, и множество вытисненных площадок скрепления. Множество вытисненных площадок скрепления формирует упорядоченную конфигурацию. Вытисненные площадки скрепления имеют некоторую форму с периметром, содержащим выпуклую часть, причем форма имеет наибольшую измеряемую длину и наибольшую измеряемую ширину, и характеристическое отношение наибольшей измеряемой длины к наибольшей измеряемой ширине равно по меньшей мере 2,5. Форма площадки скрепления асимметрична или ориентирована таким образом, что линия, пересекающая периметр площадки скрепления, на которой лежит наибольшая измеряемая длина, пересекает линию, проходящую по поверхности в продольном направлении, под углом α_T, величина которого находится в диапазоне от 1° до 40°.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1А - вид в перспективе одноразового подгузника, лежащего горизонтально, причем поверхности, которые прилегают к телу, обращены вверх;

фигура 1В - вид в плане одноразового подгузника, показанного в растянутом состоянии (растяжение преодолевает эластичное сокращение, создаваемое эластичными элементами изделия), причем поверхности, которые прилегают к телу, обращены в сторону смотрящего на эту фигуру;

фигура 2А - вид сечения подгузника, показанного на фигурах 1А и 1В, по линии 2-2 на этих фигурах;

фигура 2В - схематический вид сечения части материала, представляющего собой нетканое полотно, ламинированное полимерной пленкой, на котором иллюстрируется конфигурация скрепляющих оттисков в нетканом полотне;

фигура 3 - упрощенный схематический вид ватки, протягиваемой через зазор между роликами каландра для формирования скрепленного нетканого полотна;

фигура 4А - схема расположения скрепляющих выступов, обеспечивающих скрепление волокон полотна, которые могут быть выполнены на поверхности ролика каландра, для формирования соответствующей схемы площадок скрепления, вытисненных в нетканом полотне;

фигура 4В - другая схема расположения скрепляющих выступов, обеспечивающих скрепление волокон полотна, которые могут быть выполнены на поверхности ролика каландра, для формирования другой соответствующей схемы площадок скрепления, вытисненных в нетканом полотне;

фигура 5А - другая схема расположения скрепляющих площадок скрепляющих выступов, обеспечивающих скрепление волокон полотна, которые могут быть выполнены на поверхности валика каландра, для формирования другой соответствующей схемы площадок скрепления, вытисненных в нетканом полотне;

фигура 5В - увеличенный вид схемы расположения скрепляющих площадок скрепляющих выступов (фигура 5А), обеспечивающих скрепление волокон полотна;

фигура 5С - увеличенный вид схемы расположения скрепляющих площадок скрепляющих выступов (фигура 5А), обеспечивающих скрепление волокон полотна;

фигура 6А - другая схема расположения скрепляющих площадок скрепляющих выступов, обеспечивающих скрепление волокон полотна, которые могут быть выполнены на поверхности валика каландра, для формирования другой соответствующей схемы площадок скрепления, вытисненных в нетканом полотне;

фигура 6В - увеличенный вид схемы расположения скрепляющих площадок скрепляющих выступов (фигура 6А), обеспечивающих скрепление волокон полотна;

фигура 7 - другая схема расположения скрепляющих площадок скрепляющих выступов, обеспечивающих скрепление волокон полотна, которые могут быть выполнены на поверхности валика каландра.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Определения

Термин "впитывающее изделие" относится к устройствам, которые впитывают и удерживают выделения организма, и более конкретно относится к устройствам, которые помещают на теле для впитывания и удерживания различных выделений организма. К впитывающим изделиям относятся одноразовые подгузники, пеленки, трусики для приучения к горшку, белье и прокладки для взрослых, страдающих недержанием, гигиенические прокладки для женщин, прокладки для кормящих мам, впитывающие подстилки, детские нагрудники, перевязочные изделия и т.п. Термин "выделения", как он используется в настоящем описании, включает (перечень не является исчерпывающим) мочу, кровь, влагалищные выделения, грудное молоко, пот и фекальные массы.

Термин "ватка", как он используется в настоящем описании относится к волоконным материалам, перед их скреплением с помощью каландра. Термин "ватка" относится к отдельным волокнам, которые обычно не скреплены друг с другом, хотя некоторое предварительное скрепление волокон может быть выполнено, и этот термин охватывает структуры (уложенные волокна), которые могут быть получены при осуществлении или сразу же после осуществления процесса спанлейд перед выполнением каландрования. В этом состоянии существенная часть волокон может свободно перемещаться, так что можно изменять их положение относительно друг друга. Ватка может содержать несколько слоев, которые могут быть получены в результате укладки волокон из нескольких фильерных балок в процессе спанлейд.

Термин "двухкомпонентные" относится к волокнам, поперечные сечения которых содержат два отдельных полимерных компонента, две отдельные смеси полимерных компонентов, или один отдельный полимерный компонент и одну отдельную смесь полимерных компонентов. Двухкомпонентное волокно является частным случаем многокомпонентного волокна. Поперечное сечение двухкомпонентного волокна может быть разделено на две или более частей разной формы или разного расположения, содержащих разные компоненты, включая, например, коаксиальные части, части "сердцевина-оболочка", части "бок-о-бок", радиальные части и т.п.

Термин "площадь скрепления (в процентах)" в отношении нетканого полотна относится к отношению площади, занятой вытисненными площадками скрепления, к общей площади полотна, выраженному в процентах и измеренному с использованием способа, раскрытого в настоящем описании.

Термины "скрепляющий валик", "валик каландра" и "валик" используются в настоящем описании попеременно.

Термин "вытисненная площадка скрепления" относится к поверхностной структуре на нетканом полотне, создаваемой на нем оттиском скрепляющего выступа на валике каландра. Вытисненная площадка скрепления представляет собой зону деформированных, переплетенных или перепутанных, а также расплавленных или сплавленных, материалов из волокон, наложенных друг на друга и сжатых в направлении оси Z скрепляющим выступом (зона скрепления). Отдельные площадки скрепления могут соединяться друг с другом в структуре нетканого полотна свободными волокнами, проходящими между этими площадками. Форма и размеры вытисненной площадки скрепления примерно соответствует форме и размеру скрепляющей поверхности скрепляющего выступа на валике каландра.

Термин "столбец" площадок скрепления на нетканом полотне относится к группе ближайших соседних площадок скрепления, имеющих одинаковую форму и ориентацию, которые расположены вдоль линии, проходящей преимущественно в продольном направлении полотна (машинное направление).

Термин "поперечное направление" относится к направлению, по существу перпендикулярному к направлению движения полотна (продольному направлению) на производственной линии, на которой это полотно изготавливается. В отношении ватки, проходящей через зазор между двумя валиками каландра для формирования скрепленного нетканого полотна, поперечное направление перпендикулярно направлению движения через зазор и параллельно этому зазору.

Термин "недлительного пользования" используется в его обычном смысле для указания изделия, которое выбрасывают, после ограниченного количества использований, например, не более чем примерно 20 использований, не более чем примерно 10 использований, не более чем примерно 5 использований или не более чем примерно 2 использований (далее эти изделия указываются как "одноразовые").

Термин "подгузник" относится к впитывающему изделию, которое носят дети и лица, страдающие недержанием, причем подгузник охватывает талию и ноги и специально приспособлен для приема и удерживания мочи и фекальных масс. Термин "подгузник", используемый в настоящем описании, также включает "трусы", описанные ниже.

Термины "волокно" и "нить" в настоящем описании используются попеременно.

"Диаметр волокна" выражается в микрометрах (мкм). Термины "граммы волокна на 9000 м" (денье или ден) или "граммы волокна на 10000 м" (дтекс) используются для описания толщины волокон, которое связано с диаметром (если волокна имеют круговое сечение) через плотность используемого материала.

Термин "пленка" означает тонкий слой материала, сформированный из одного или из нескольких полимеров, причем этот слой не состоит из скрепленных полимерных волокон и/или иных волокон.

Термин "длина" (или его производные) в отношении подгузника относится к размеру в направлении, перпендикулярном линии талии и/или параллельном продольной оси.

Термин "машинное направление" (продольное направление) относится к направлению, по существу параллельному направлению движения полотна на производственной линии, на которой это полотно изготавливается. В отношении ватки, проходящей через зазор между двумя валиками каландра для формирования скрепленного нетканого полотна, машинное направление параллельно направлению движения через зазор и перпендикулярно этому зазору.

Термин "монокомпонентное" относится к волокну, сформированному из одного полимерного компонента или из одной смеси полимерных компонентов, в отличие от двухкомпонентных или многокомпонентных волокон.

Термин "многокомпонентное" относится к волокну, поперечное сечение которого содержит более одного отдельного полимерного компонента, более одной отдельной смеси полимерных компонентов или по меньшей мере один отдельный полимерный компонент и по меньшей мере одну отдельную смесь полимерных компонентов. Термин "многокомпонентное волокно" включает, среди прочего, "двухкомпонентное волокно". Поперечное сечение многокомпонентного волокна может быть разделено на части, содержащие разные компоненты, разной формы или разного расположения, включая, например, коаксиальные части, части "сердцевина-оболочка", части "бок-о-бок", радиальные части, вкрапления одного компонента в основной компонент и т.п.

Термин "нетканый" относится к изготовленному листу или полотну из волокон, ориентированных в одном направлении или в разных направлениях, распределенных случайным образом, из которых сначала формируют ватку и затем соединяют или скрепляют вместе с использованием трения, силы сцепления, склеивания или одной для получения одной или нескольких конфигураций площадок скрепления, сформированных путем местного сжатия и/или действия давления, тепла, ультразвука или нагрева, или сочетания указанных воздействий. Указанный термин не охватывает тканые и трикотажные текстильные материалы, или материалы, полученные скреплением пряжи или нитей стежками. Волокна могут быть натуральными или синтетическими и могут поставляться в форме штапельных (коротконарезанных) волокон или непрерывного волокна, или изготавливаться на месте. Волокна, предлагаемые на рынке, имеют диаметр в диапазоне от примерно 0,001 мм до примерно 0,2 мм, и они поставляются в нескольких разных формах: короткие волокна (известные как штапельное волокно), непрерывное волокно (нити или мононити), некрученые пучки непрерывных волокон (жгуты) и крученые пучки непрерывных волокон (пряжа). Нетканые полотна могут быть сформированы с использованием различных способов получения и укладки волокон, например, раздува расплава горячим воздухом (мелтблаун), фильерного способа с вытягиванием нитей в воздушном потоке (спанбонд), сочетания технологий мелтблаун и спанбонд (спанмелт), прядения из раствора, электроформования, прочесывания (кардинг), аэродинамической укладки, сухого формования и мокрого формования холста из штапельных волокон, а также сочетаний этих способов, как это известно специалистам. Поверхностная плотность нетканых полотен обычно выражается в граммах на квадратный метр (г/м²).

"Непрозрачность" - это численная величина, относящаяся к способности полотна пропускать свет, измеренная с использованием способа, раскрытого в настоящем описании.

Термин "впитывающие трусы", как он используется в настоящем описании, относится к одноразовым предметам одежды, имеющим проем для талии и проемы для ног ребенка или взрослого пользователя.

Термин "преимущественно", используемый в отношении компонента материала, означает, что содержание этого компонента в материале превышает 50 вес.%. Если этот термин используется в отношении некоторого направления физического признака или одного из его элементов, то он означает, что проекция этого признака или его элемента на линию, проходящую в этом направлении, превышает проекцию этого признака или его элемента на линию, проходящую перпендикулярно этому направлению. В других случаях термин "преимущественно" относится к условию, которое оказывает существенное влияние на характеристику или признак. Таким образом, если некоторый компонент материала преимущественно придает материалу некоторое свойство, этот компонент придает материалу свойство, которого в противном случае у этого материала не было бы. Например, если материал содержит "преимущественно" термоплавкие волокна, количество и компоненты этих волокон должны быть достаточными для обеспечения плавления этих волокон.

Термин "скрепляющий выступ" или просто "выступ" характеризует признак внешней поверхности скрепляющего валика, окруженный углублениями. Скрепляющий выступ скрепляющего валика имеет скрепляющую поверхность, находящуюся на наибольшем радиальном расстоянии от оси вращения валика, причем скрепляющая поверхность имеет такую форму, что она в целом находится на цилиндрической поверхности с практически постоянным радиусом от оси вращения валика; однако скрепляющие поверхности выступов часто достаточно малы по сравнению с радиусом скрепляющего валика, так что скрепляющая поверхность может представляться плоской; и площадь скрепляющей поверхности примерно равна площади плоской поверхности, имеющей такую же форму. Скрепляющий выступ может иметь боковые стороны, которые перпендикулярны скрепляющей поверхности, хотя обычно эти стороны проходят с некоторым наклоном, так что площадь основания скрепляющего выступа больше площади скрепляющей поверхности. Множество скрепляющих выступов может быть упорядочено на валике каландра в форме некоторой схемы (конфигурации). Множество скрепляющих выступов имеет общую площадь скрепления на единицу площади поверхности внешней цилиндрической поверхности, которая может быть выражена в процентах, и представляет отношение суммы площадей скрепляющих поверхностей выступов в пределах единицы площади к общей площади поверхности.

Термин "ряд" площадок скрепления на нетканом полотне относится к группе ближайших соседних площадок скрепления, имеющих одинаковую форму и ориентацию, которые расположены вдоль линии, проходящей преимущественно в поперечном направлении полотна.

Термин "прочность на разрыв" относится к максимальной растягивающей силе (пиковая сила), при которой еще сохраняется целостность материала. Прочность на разрыв измеряется с использованием способа, раскрытого в настоящем описании.

Термины "толщина" и "калибр" в настоящем описании используются попеременно.

"Объемный вес" - это отношение поверхностной плотности к толщине, характеризующее объемность и воздушность продукта, которые являются важными характеристиками нетканого полотна по настоящему изобретению. Чем ниже эта величина, тем выше объемность полотна.

Объемный вес [кг/м³] = поверхностная плотность [г/м²] / толщина [мм].

Термин "ширина" (или его производные) в отношении подгузников или впитывающих трусов относится к размеру в направлении, параллельном линии талии и/или перпендикулярном продольной оси.

Термин "направление Z" в отношении полотна означает направление, перпендикулярное плоскости полотна в продольном и поперечном направлениях.

Нетканые полотна по настоящему изобретению могут использоваться для верхнего покрытия, внешнего слоя нижнего покрытия, компонента с петлями для застежки "липучка" системы фиксации впитывающего изделия или для любой другой части изготовленного изделия, такого как чистящие салфетки, а также и другие продукты личной гигиены, тряпки для стирания пыли, чистящие салфетки и полотенца для домашнего хозяйства, мешки для грязного белья, пакеты-пылесборники для пылесосов, а также листы, содержащие слой из нетканого полотна.

Особенно предпочтительной областью применения являются впитывающие изделия недлительного пользования (одноразовые изделия), причем улучшенные свойства нетканых материалов также обеспечивают улучшение характеристик мягкости. Соответственно, достоинства и преимущества настоящего изобретения прежде всего описываются на примерах таких изделий.

На фигуре 1А приведен вид в перспективе подгузника 10 в свободном положении, когда он раскрыт и лежит на горизонтальной поверхности. На фигуре 1В приведен вид в плане подгузника 10 в несокращенном состоянии (то есть, без сокращения, создаваемого эластичными элементами), причем некоторые части подгузника 10 отсечены для показа нижележащей структуры. Подгузник 10, показанный на фигуре 1В, имеет продольную ось 36 и поперечную ось 38. Части подгузника 10, соприкасающиеся с телом человека, на фигуре 1А показаны обращенными вверх, а на фигуре 1В они обращены в сторону человека, смотрящего на эту фигуру. На фигуре 2А приведен вид сечения подгузника по линии 2-2 фигуры 1В.

Подгузник 10 в общем случае содержит основание 12 и впитывающую внутреннюю часть 14, расположенную внутри основания. Основание 12 может содержать основную часть подгузника 10.

Основание 12 может содержать верхнее покрытие 18, которое может быть проницаемым для жидкостей, и нижнее покрытие 20, которое может быть непроницаемым для жидкостей. Впитывающая внутренняя часть 14 может быть заключена между верхним покрытием 18 и нижним покрытием 20. Основание 12 может также содержать боковые панели 22, эластичные манжеты 24 для ног и эластичный элемент 26 для талии. Основание 12 может также содержать фиксирующую систему, которая может включать по меньшей мере один фиксирующий элемент 46 и по меньшей мере одну зону 48 фиксации. Один или несколько слоев верхнего покрытия и/или нижнего покрытия могут быть сформированы из нетканого полотна, как это описано ниже.

Манжеты для ног 24 и эластичный элемент 26 для талии могут содержать эластичные элементы 28. Одна концевая часть подгузника 10 может быть скомпонована как первая зона 30 талии подгузника. Противолежащая концевая часть подгузника 10 может быть скомпонована как вторая зона 32 талии подгузника. Промежуточная часть подгузника 10 может быть скомпонована как зона 34 промежности, которая проходит в продольном направлении между первой 30 и второй 32 зонами талии.

Чтобы надеть подгузник 10 и удерживать его в нужном положении на носителе, вторая зона 32 талии может быть прикреплена с помощью фиксирующих элементов 46 к первой зоне 30 талии для формирования проемов для ног и талии изделия. После фиксации на фиксирующую систему по талии изделия действует растягивающая нагрузка.

Подгузник 10 может быть снабжен фиксирующей системой неоднократного действия, или же в альтернативном варианте подгузник может иметь форму трусов. Для цельных впитывающих изделий основание 12 и впитывающая внутренняя часть 14 могут формировать основную конструкцию подгузника 10, к которой добавляются другие элементы для формирования изделия. В то же время верхнее покрытие 18, нижнее покрытие 20 и впитывающая внутренняя часть 14 могут быть собраны для получения разных, хорошо известных конфигураций.

Нижнее покрытие 20 может быть соединено с верхним покрытием 18. Нижнее покрытие 20 может предотвращать просачивание выделений, поглощенных впитывающей внутренней частью 14 и удерживаемых внутри подгузника 10, на другие внешние части, которые могут соприкасаться с подгузником 10, такие как одежда и постельное белье. Как показано на фигуре 2В, нижнее покрытие 20 может быть по существу непроницаемым для жидкостей (например, для мочи) и может быть сформировано из нетканого полотна 21, ламинированного тонкой полимерной пленкой 23, такой как термопластичная пленка, имеющая толщину от примерно 0,012 мм (0,5 мил) до примерно 0,051 мм (2,0 мил). Нетканое полотно 21 может быть нетканым полотном, раскрытым в настоящем описании.

В некоторых вариантах нижнее покрытие по настоящему изобретению может иметь скорость миграции влаги, превышающую примерно 2,0 г/24 ч/м², измеренную при насыщенности водой в процентах, равной 70,5 (08), температуре 37,8°С и относительной влажности 60%.

Нетканые материалы (полотна), подходящие для целей настоящего изобретения включают (перечень не является исчерпывающим) нетканые материалы, изготовленные с использованием различных способов получения и укладки волокон, таких как спанбонд, мелтблаун, спанмелт, прядение из раствора, электроформование, прочесывание (кардинг), аэродинамическая укладка, сухое формование и мокрое формование холста из штапельных волокон, а также другие нетканые материалы, сформированные целиком или частично из полимерных волокон, как это известно специалистам. Подходящим материалом из нетканых полотен также может быть материал SMS, содержащий слои материалов спанбонд, мелтблаун и спандбонд (Spunbond-Meltblown-Spunbond), или другие комбинации таких слоев, например, SMMS или SSMMS и т.п. Примеры таких материалов включают один или несколько слоев волокон диаметром не больше 1 мкм (нановолокна и слои нановолокон); примеры таких материалов включают комбинации таких слоев с материалами SMS, например, многослойные нетканые полотна SMNS, SSMNS или SMNMS (где "N" указывает слой нановолокон). В некоторых вариантах могут быть желательны гидрофильные нетканые полотна и, в частности, нетканые полотна со стойким гидрофильным покрытием. Как правило, подходящее нетканое волокно проницаемо для воздуха. Как правило, подходящее нетканое полотно проницаемо для воды или жидкости,