Гофрированный и перфорированный тонколистовой материал

Гофрированный и перфорированный тонколистовой материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область применения

Настоящее изобретение относится к области перфорированных тонколистовых материалов. В частности, предлагаемые в настоящем изобретении тонколистовые материалы содержат чередующиеся гребни и канавки, и при этом перфорация расположена в канавках.

Уровень техники

В патентной литературе описаны различные способы и устройства для перфорирования, деформирования и/или растяжения тонколистовых материалов. С помощью таких способов перфорирования, как перфорирование дисковыми ножами, трудно изготовить тонколистовой материал, имеющий близко расположенные отверстия перфорации, имеющие при этом требуемую ширину в направлении, поперечном движению в машине (направление CD). Чтобы выполнить расположенные близко друг к другу ряды отверстий, необходимо использовать ножи с очень малым углом между соседними зубьями. Но при таком способе возникает проблема, заключающаяся в том, что получающиеся отверстия не имеют достаточной ширины в направлении, поперечном движению в машине, даже при большой глубине зацепления между ножевым валиком и сопрягающимся с ним раскаточным валиком. Получаемые при этом отверстия часто являются удлиненными в направлении движения в машине, в результате чего они имеют вид прорезей и малую открытую площадь, и к тому же создают высокую концентрацию напряжений, что может приводить к разрывам материала в процессе его использования. Отверстия, имеющие форму удлиненных прорезей и малую открытую площадь, становятся тем более ощутимой проблемой, чем более прочным и устойчивым к разрыву является используемый тонколистовой материал. Применяется также способ перфорирования с использованием скругленных или конических горячих игл, однако недостатком такого способа является то, что он требует большей точности совмещения сопряженных валиков и, как правило, расстояние между отверстиями перфорации при таком способе больше. Перфорирование с использованием скругленных или конических горячих игл, как правило, выполняется при малой линейной скорости тонколистового материала.

Возможна также раскатка тонколистового материала с последующим растяжением, но она может привести к появлению чередующихся рядов отверстий разного размера, потому что ряды выполненных отверстий невозможно точно совместить с местами растяжения в последующем процессе растяжения. Кроме того, совместить отверстия, уже имеющиеся в тонколистовом материале, с элементами, формируемыми в последующих процессах, в направлении, поперечном движению в машине, трудно потому, что растяжение основы является различным в различных ее частях. Кроме того, раскатка тонколистового материала с последующим растяжением значительно ослабляет тонколистовой материал и делает его склонным к разрыву.

Существует потребность в тонколистовом материале, имеющем дискретные, расположенные близко друг к другу отверстия перфорации, и имеющие большую ширину в направлении, поперечном движению в машине, чем это возможно при существующем уровне техники. Существует потребность в перфорированном тонколистовом материале, имеющем более высокую прочность в направлении, поперечном движению в машине, что исключало бы его легкий разрыв в направлении, поперечном движению в машине. Существует потребность в способе изготовления перфорированного тонколистового материала, имеющего отверстия перфорации, имеющие больший размер, большую ширину и большую открытую площадь. Существует также потребность в устройствах, позволяющих выполнять перфорацию в тонколистовом материале с получением отверстий, имеющих увеличенную ширину в направлении, поперечном движению в машине.

Известно множество технологических процессов для изготовления тонколистового материала с гребнями и канавками, например, раскатка. Известно также множество технологических процессов для изготовления тонколистового материала с отверстиями перфорации, например, перфорирование горячими иглами. Однако трудно изготовить гофрированный тонколистовой материал, имеющий чередующиеся гребни и канавки, которые совмещены друг с другом для получения требуемой структуры из отверстий перфорации. Существуют технологические процессы выполнения микроперфорации с последующей раскаткой, однако они приводят к получению расправленного и не гофрированного тонколистового материала. Тонколистовые материалы с гребнями и канавками в виде плоских полос могут быть получены путем обработки струями воздуха или воды материала, уложенного на ленту транспортера, имеющего соответствующую структуру поверхности. Однако процессы с использованием струй воздуха и воды являются гораздо более медленными, и потребляют больше энергии, чем способы, предлагаемые в настоящем изобретении. Кроме того, выполненные при этом гребни не являются пустотелыми и могут удерживать большее количество жидкости.

Существует потребность в тонколистовом материале, имеющем чередующиеся гребни и канавки, так, чтобы при этом отверстия перфорации были расположены в строго определенных местах материала, например, в канавках или на гребнях. Существует потребность в перфорированном тонколистовом материале, имеющем гофрированную структуру, определенным образом совмещенную с перфорацией.

Выше были представлены все цели настоящего изобретения. Воплощения, описанные в настоящей заявке, могут соответствовать тем или иным целям в различных сочетаниях. Любое из описанных воплощений может, но не обязательно должно выполнять все указанные выше цели.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагаются перфорированные и/или гофрированные тонколистовые материалы, а также устройства и способы для изготовления таких материалов. Такие материалы могут использоваться в качестве компонентов различных изделий, в частности, абсорбирующих изделий (например, в качестве верхних листов, тыльных листов, слоев, принимающих жидкость, слоев, распределяющих жидкость и абсорбирующих сердцевин), упаковки (например, упаковочных рукавов, усадочной обертки и полиэтиленовых пакетов), протирочных материалов, косметических салфеток, туалетной бумаги, бумажных полотенец и им подобных изделий. Возможны многочисленные не ограничивающие воплощения настоящего изобретения.

В настоящем изобретении предлагается тонколистовой материал, содержащий чередующиеся гребни и канавки, а также чередующиеся области с более низкой поверхностной плотностью и более высокой поверхностной плотностью; при этом области с более высокой поверхностной плотностью расположены в гребнях и канавках; при этом области с более низкой поверхностной плотностью расположены в боковых стенках между гребнями и канавками; и при этом области с более высокой поверхностной плотностью, расположенные в канавках, содержат отверстия перфорации.

В настоящем изобретении дополнительно предлагается тонколистовой материал, содержащий чередующиеся гребни и канавки, между которыми расположены боковые стенки, при этом гребни являются полыми и имеют верхние части, а канавки также являются полыми и имеют дно, при этом канавки содержат отверстия перфорации, и при этом тонколистовой материал является нетканым тонколистовым материалом.

В настоящем изобретении дополнительно предлагается тонколистовой материал, содержащий чередующиеся гребни и канавки, между которыми расположены боковые стенки, при этом гребни являются полыми и имеют верхние части, а канавки также являются полыми и имеют дно, при этом канавки содержат отверстия перфорации, и при этом тонколистовой материал является микротекстурированной пленкой или плоской пленкой.

Краткое описание чертежей

Настоящая заявка включает прилагаемые чертежи, позволяющие лучше понять воплощения настоящего изобретения. На чертежах изображены воплощения настоящего изобретения, и в совокупности с настоящим описанием они служат для объяснения сущности предмета настоящего изобретения.

Фиг. 1. Аксонометрический вид пары раскаточных валиков для деформирования тонколистового материала при существующем уровне техники.

Фиг. 2А. Аксонометрический вид пары валиков для перфорирования тонколистового материала при существующем уровне техники, включающей валик с перфорирующими дисковыми ножами (RKA) и раскаточный валик.

Фиг. 2В. Вид сбоку пары валиков при существующем уровне техники, изображенной на фиг. 2А.

Фиг. 2С. Увеличенный вид сбоку зазора между валиками, изображенными на фиг. 2А.

Фиг. 2D. Вид сверху примера тонколистового материала, получаемого при существующем уровне техники с использованием валиков, изображенных на фиг. 2А.

Фиг. 3А. Аксонометрический вид пары валиков, используемой в устройствах и способах в соответствии с настоящим изобретением, в которой один из валиков является валиком с перфорирующими дисковыми ножами (RKA), с приподнятыми гребнями и зубьями, расположенными в шахматном порядке, а второй валик является раскаточным валиком.

Фиг. 3В. Увеличенный вид сбоку зазора между валиками, изображенными на фиг. 3А.

Фиг. 4А. Увеличенный аксонометрический вид участка поверхности одного из воплощений валика с перфорирующими дисковыми ножами с приподнятыми гребнями.

Фиг. 4В. Увеличенный аксонометрический вид участка поверхности одного из воплощений раскаточного валика.

Фиг. 4С. Увеличенный аксонометрический вид участка поверхности одного из воплощений валика типа SELF с приподнятыми гребнями.

Фиг. 5А. Увеличенный аксонометрический вид участка поверхности одного валика с перфорирующими дисковыми ножами с приподнятыми гребнями в еще одном из воплощений настоящего изобретения.

Фиг. 5В. Вид сбоку расположения зубьев, показанного на фиг. 5А.

Фиг. 5С. Вид расположения зубьев, показанного на фиг. 5А, с торца валика.

Фиг. 5D. Вид сверху расположения зубьев, показанного на фиг. 5А.

Фиг. 5Е. Сечение расположения зубьев, показанного на фиг. 5А, по плоскости D-D, отмеченной на фиг. 5В.

Фиг. 5F. Сечение расположения зубьев, показанного на фиг. 5А, по плоскости Е-Е, отмеченной на фиг. 5В.

Фиг. 6А. Вид спереди зубьев в соответствии с первым воплощением. Зубья имеют наклонные грани и переход в поверхность гребня усеченного типа.

Фиг. 6В. Вид спереди зубьев в соответствии со вторым воплощением. Зубья имеют наклонные грани и переход в поверхность гребня полу-усеченного типа.

Фиг. 6С. Вид спереди зубьев в соответствии с третьим воплощением. Зубья имеют наклонные грани и переход в поверхность гребня неусеченного типа.

Фиг. 7. Схематическое изображение структуры из зубьев с углом γ между концевыми гранями, которая может быть выполнена за один этап спирального фрезерования.

Фиг. 8 Увеличенный вид сбоку фрагмента поверхности валика с перфорирующими дисковыми ножами с приподнятыми гребнями в еще одном воплощении изобретения.

Фиг. 9А. Вид сверху тонколистового материала, который может быть получен с помощью валиков, аналогичных изображенным на фиг. 3А.

Фиг. 9В. Увеличенный вид одного из отверстий перфорации, изображенных на фиг. 9А.

Фиг. 10. Вид сбоку еще одного воплощения устройства для перфорирования тонколистового материала, в котором используются три валика в планетарном зацеплении.

Фиг. 11. Вид сверху тонколистового материала из полиэтиленовой пленки с удельным весом 25 г/м², который был подвергнут растяжению и затем расправлен, чтобы показать области с высокой и низкой поверхностной плотностью.

Фиг. 12. Вид сверху нетканого полипропиленового тонколистового материала с удельным весом 60 г/м², который был подвергнут растяжению и затем расправлен, чтобы показать области с высокой и низкой поверхностной плотностью.

Фиг. 13. Сечение тонколистового материала, показанного на фиг. 12.

Фиг. 14. Аксонометрический вид сбоку еще одного воплощения нетканого тонколистового материала.

Фиг. 15. Аксонометрический вид сверху нетканого тонколистового материала.

Фиг. 16. Разрез тонколистового материала в форме пленки.

Фиг. 17, 18А и 18B. Виды сверху перфорированных пленок, описанных в Примере 1.

Фиг. 19А. Аксонометрический вид сверху нетканого перфорированного нетканого тонколистового материала, описанного в Примере 2.

Фиг. 19B. Аксонометрический вид снизу тонколистового материала, изображенного на фиг. 19А.

Подробное описание изобретения

Ниже приводится общее описание ряда различных воплощений настоящего изобретения. Приведенное ниже описание следует рассматривать только как описание ряда примеров, и в нем не подразумевается дать описание всех возможных воплощений, поскольку описание всех возможных воплощений едва ли является целесообразным, если вообще возможным. Подразумевается, что любой элемент, характеристика, компонент, состав, ингредиент, продукт, этап или способ в соответствии с настоящим изобретением, может быть удален, использован в сочетании или заменен, полностью или частично, другим элементом, характеристикой, компонентом, составом, ингредиентом, продуктом, этапом или способом в соответствии с настоящим изобретением. Могут быть реализованы многочисленные альтернативные воплощения, с использованием существующих технологий или технологий, которые будут разработаны после дня подачи настоящей заявки, которые тем не менее будут входить в масштаб, определяемый формулой изобретения. Все цитируемые патенты и публикации упоминаются для ссылки.

Следует также понимать, что за исключением случаев, когда термин явно определен в настоящей заявке с использованием фразы «В контексте настоящего описания термин «…» означает», или ей подобной, не подразумевается ограничить значение какого-либо термина, явно или неявно, значением, более узким, чем его прямое или обычное значение, и такой термин не следует рассматривать, как имеющий ограниченное значение, на основании любой фразы в любом разделе настоящего патента (за исключением формулы изобретения). Никакой термин не является существенным для настоящего изобретения, если иное не указано явно. Если в настоящем описании какой-либо из терминов, упомянутых в формуле изобретения, употребляется способом, подразумевающим только одно его значение, это делается только для ясности описания, то есть чтобы не смутить читателя, и не подразумевается, неявно или иным образом, что данный термин ограничен данным единственным значением. И наконец, за исключением случаев, когда какому-нибудь элементу дается определение, в котором цитируется слово «означает», после которого следует указание функции без упоминания какой-либо структуры, не подразумевается, что масштаб любого элемента, упоминаемого в формуле изобретения, должен интерпретироваться на основании 35 U.S.C. §112, абзац 6.

Настоящее изобретение позволяет изготовить перфорированный тонколистовой материал, более прочный в направлении, поперечном движению в машине, то есть, не так легко поддающийся разрыву в данном направлении. В частности, в настоящей заявке описан способ изготовления перфорированного тонколистового материала, имеющего дискретные, расположенные близко друг к другу отверстия достаточно большой ширины в направлении, поперечном движению в машине. Способ позволяет также изготовить тонколистовой материал, имеющий структуру из чередующихся гребней и канавок, с отверстиями перфорации, расположенными в канавках. Описано также устройство, которое позволяет изготовить перфорированный тонколистовой материал с дискретными отверстиями, расположенными близко друг к другу и имеющими достаточно большую ширину в направлении, поперечном движению в машине.

Термин «абсорбирующее изделие» включает одноразовые изделия, такие, как гигиенические прокладки, прокладки на каждый день, тампоны, прочие устройства для гигиены половых органов, перевязочные материалы для ран, подгузники, изделия для взрослых, страдающих недержанием мочи, салфетки и им подобные. Кроме того, абсорбирующие элементы, изготавливаемые с помощью способов и устройств, предлагаемых в настоящем изобретении, могут использоваться и в других изделиях, например, в губках для промывки, сменных элементах для швабр (например, для системы SWIFFER^®) и им подобных. Подразумевается, что по меньшей мере некоторые из таких типов абсорбирующих изделий предназначены для поглощения текучих выделений организма, таких, как менструальные выделения или кровь, влагалищные выделения, моча или фекалии. Салфетки также могут использоваться для поглощения жидких выделений организма, или могут использоваться для других целей, например, для очистки различных поверхностей. Упомянутые выше типы абсорбирующих изделий, как правило, содержат проницаемый для жидкости верхний лист, непроницаемый для жидкости тыльный лист и абсорбирующую сердцевину, расположенную между верхним листом и тыльным листом.

Термин «абсорбирующий элемент» в контексте настоящего описания относится к компонентам абсорбирующего изделия, которые, как правило, обеспечивают одну или более функций обращения с жидкостями, например, поглощение жидкостей, распределение жидкостей, перенос жидкостей, хранение жидкостей и прочие функции. Если упоминается, что абсорбирующий элемент содержит компонент абсорбирующей сердцевины, то подразумевается, что абсорбирующий элемент может содержать всю абсорбирующую сердцевину или только часть абсорбирующей сердцевины.

Термин «отверстия перфорации» в контексте настоящего описания означает отверстия, которые могут быть аккуратно проколоты в тонколистовом материале, то есть таким образом, что материал, окружающий отверстие, будет лежать в той же плоскости, что до формирования отверстия в нем («двухмерные» отверстия), или отверстия, сформированные таким образом, что по меньшей мере часть тонколистового материала, окружающего отверстие, будет вытолкнута из плоскости материала. В последнем случае отверстия перфорации именуются «трехмерными отверстиями». Трехмерные отверстия, как правило, лучше обеспечивают большее значение открытой площади материала при приложении к нему различных усилий. В контексте настоящего описания термин «перфорированный» означает тонколистовой материал, содержащий множество отверстий.

Термин «компонент абсорбирующего изделия» в контексте настоящего описания означает отдельную составную часть абсорбирующего изделия, например, верхний лист, поглощающий слой, распределяющий слой, абсорбирующую сердцевину или слои абсорбирующей сердцевины, тыльные листы и барьеры, например, барьерные слои и барьерные манжеты.

Термин «гофрированный» в контексте настоящего описания означает трехмерный тонколистовой материал, имеющий топографию из множества в целом параллельных, чередующихся друг с другом гребней и канавок, при этом гребни и канавки волнообразно переходят друг в друга с одной стороны на другую сторону оси X (проведенной горизонтально через поперечное сечение материала). Гребни и канавки могут образовывать близкие по размерам половины волн по обе стороны оси, или между ними может иметься асимметрия.

Термин «направление, поперечное движению в машине» (направление CD), означает направление, перпендикулярное направлению движения в машине и лежащее в плоскости тонколистового материала.

Термин «деформируемый материал» в контексте настоящего описания означает материал, который может менять свою форму или плотность под действием приложенных к нему растягивающих или сжимающих усилий.

Термин «глубина зацепления» (сокращенно DOE, от «depth of engagement») означает степень взаимного зацепления между двумя валиками). Данный показатель измеряется, как расстояние между самой верхней точкой зуба или гребня на первом валике и самой верхней точкой зуба или гребня на втором валике. Термины «зацепление» или «взаимное зацепление» в контексте настоящего описания означают расположения валиков, при которых зубья/гребни на одном из валиков являются протяженными в сторону поверхности второго валика, и по меньшей мере некоторые из зубьев/гребней на одном валике имеют части, протяженные ниже воображаемой плоскости, проведенной через вершины зубьев/гребней на поверхности второго валика.

Термин «дискретный» в контексте настоящего описания означает «отдельный» или «не сообщающийся». Если термин «дискретный» используется в отношении зубьев на валике с приподнятыми гребнями, то это означает, что дистальные концы (то есть наиболее выступающие в радиальном направлении наружу) зубьев являются отдельными друг от друга, то есть не связанными друг с другом во всех направлениях, в том числе в направлении движения в машине и в направлении, поперечном движению в машине (даже несмотря на то, что основания зубьев могут находиться на той же самой поверхности валика). Так, например, гребни на раскаточном валике не считаются дискретными.

Термин «одноразовый» в контексте настоящего описания используется для описания абсорбирующих изделий и прочих изделий, в отношении которых не предполагается их стирка, иное их восстановление или повторное использования в качестве абсорбирующего изделия (то есть предполагается, что данные изделия после их использования должны быть выброшены и предпочтительно переработаны, компостированы или удалены иным образом, дружественным по отношению к окружающей среде).

Термин «полый» в контексте настоящего описания используется в отношении гребней и канавок, выполненных в тонколистовом материале с использованием предлагаемых способов и устройств. Гребни и канавки содержат открытые пространства, в которых отсутствует тонколистовой материал. Так, например, если тонколистовой материал содержит гребни и канавки, а также ось X, проведенную горизонтально через поперечное сечение материала, то пространство выше оси X и ниже верхней части гребня является полым, или содержит полую область. Подобным образом, пространство ниже оси X, но выше дна канавки является полым, или содержит полую область.

Термин «направление движения в машине» (направление MD) в контексте настоящего описания означает путь, по которому тонколистовой материал проходит в технологическом процессе.

Термин «макроскопический» в контексте настоящего описания относится к структурным элементам, которые четко видимы и различимы человеком, имеющим зрение 20/20 при расстоянии (по перпендикуляру) между глазами наблюдателя и тонколистовым материалом, составляющим примерно 12 дюймов (30 см). И наоборот, термин «микроскопический» относится к элементам, явно не видимым и не различимыми при указанных условиях.

Термины «раскатка» и «раскаточный валик» в контексте настоящего описания относятся к технологическому процессу, в котором используются деформирующие элементы, содержащие вращающиеся в противоположные стороны валики, входящие во взаимное зацепление ленты или входящие во взаимное зацепление пластины, содержащие по меньшей мере части сплошных гребней и канавок, расположенные таким образом, что чередующиеся гребни (или выступы) и канавки (или углубления) деформирующих элементов входят в зацепление друг с другом и растягивают расположенный между ними тонколистовой материал. Если явно не указано иное, раскаточные валики сами по себе не перфорируют тонколистовой материал. Используемые для раскатки тонколистового материала деформирующие элементы могут обеспечивать растяжение тонколистового материала в направлении, поперечном движению в машине, или в направлении движения материала в машине, в зависимости от ориентации гребней и канавок. При этом подразумевается, что описанные в настоящей заявке воплощения, в которых упоминается одно направление, могут использоваться также по отношению к другим, явно не описанным направлениям.

Термин «перфорирование дисковыми ножами» (сокращенно RKA, от «rotary knife aperturing») в контексте настоящего описания относится к способу и соответствующему устройству, в которых используются входящие в зацепление друг с другом деформирующие элементы или валики, один или более из которых содержат множество зубьев. Зубья могут быть заострены, так чтобы они одновременно прорезали тонколистовой материал насквозь и деформировали его, в результате чего может быть получен перфорированный тонколистовой материал или даже тонколистовой материал с трехмерной перфорацией, как описано в патентных заявках США 2005/0064136 А1, 2006/0087053 А1 и 2005/021753.

Термин «структурная эластично-подобная пленка» (сокращенно SELF, от «structural elastic like film») означает материал, изготавливаемый по специальной технологии, разработанной компанией Procter & Gamble (сокращение SELF может также употребляться для обозначения самой технологии). Процессы и устройства, используемые в технологии SELF, а также структуры, которые позволяет получить данная технология, показаны и описаны 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. И хотя данный процесс изначально был разработан для геометрии зубьев, обеспечивающей деформацию полимерной пленки без выполнения перфорации, позже были разработаны и другие формы зубьев, обеспечивающие выполнение ворсинок (в нетканых материалах) или структур в виде палаток (в пленках) с отверстиями на головном и хвостовом конце. Процесс с использованием технологии SELF для выполнения ворсинок с отверстиями в нетканом тонколистовом материале описан в патенте США 7,682,686 В2.

Термин «зубья» в контексте настоящего описания относится к любым элементам на поверхности валика, которые могут выполнить перфорацию тонколистового материала.

I. Перфорированные тонколистовые материалы

Использование в настоящем описании термина «перфорированные тонколистовые материалы» подразумевает, что конечной целью является изготовление из таких перфорированных тонколистовых материалов компонентов абсорбирующих изделий, например, абсорбирующих компонентов или неабсорбирующих компонентов. То есть, подразумевается, что перфорированные тонколистовые материалы будут нарезаны на отдельные компоненты абсорбирующих изделий (например, на верхние листы, тыльные листы, принимающие слои или абсорбирующие сердцевины). Перфорирование тонколистовых материалов, используемых для изготовления компонентов абсорбирующих изделий, может обеспечивать формирование в них новых структур, которые обеспечивают улучшенные свойства тонколистового материала (например, повышенную мягкость, лучшее распределение текучих сред или иные свойства) в заданной части тонколистового материала. Такие перфорированные тонколистовые материалы могут быть нарезаны для формирования из них различных компонентов упаковки (например, упаковочных рукавов, усадочной обертки и полиэтиленовых пакетов), протирочных материалов, косметических салфеток, туалетной бумаги, бумажных полотенец и им подобных изделий.

С помощью способов и устройств, предлагаемых в настоящем изобретении, возможно формирование в тонколистовых материалах и изготавливаемых из них компонентах дискретных отверстий перфорации, расположенных ближе друг к другу и имеющих большую ширину в направлении, поперечном движению в машине, чем это возможно с использованием существующих способов и устройств. Нового типа отверстия имеют большую открытую площадь и меньшее отношение длины отверстия к его ширине, что, (в случае, если тонколистовой материал является пленкой), обеспечивает повышенную прочность тонколистового материала по сравнению с материалом, в котором выполнены отверстия с эквивалентной открытой площадью, которые могут быть получены при существующем уровне техники, (смотри фиг. 2D).

В дополнение к этому, тонколистовые материалы, изготовленные по предлагаемой новой технологии, имеют уникальный, более текстурированный внешний вид. Текстурированные тонколистовые материалы могут содержать чередующиеся гребни и канавки, при этом выполненные в них отверстия перфорации расположены именно в канавках. Перфорированные тонколистовые материалы, используемые для изготовления абсорбирующих изделий, могут обеспечивать лучшие характеристики приема текучих сред, являются более «дышащими» и меньше прилипают к телу, в результате чего обеспечивают ощущение более сухой и чистой кожи у пользователя. Так, например, в случае гигиенической прокладки отверстия перфорации, расположенные в канавках, работают, как дополнительные каналы, обеспечивающие перенос текучих сред от верхнего листа к лежащим под ним абсорбирующим элементам изделия. Кроме того, следует отметить, что данные преимущества обеспечиваются не только отверстиями перфорации, но их может также усиливать гофрированная - окончательная структура тонколистового материала. Так, например, гофрированная структура обеспечивает по меньшей мере частичное отсутствие полного контакта с телом, что делает изделие более дышащим, обеспечивает ощущение более сухой кожи, и в целом обеспечивает меньшую степень контакта тела с мокрой/загрязненной поверхностью изделия, что могло бы вызвать раздражение кожи или вызвать ощущение дискомфорта. В случае гигиенической прокладки гофрированная структура может обеспечивать каналы для перемещения текучих сред в продольном направлении гигиенической прокладки, то есть предотвращать движение текучих сред к ее краям.

Тонколистовой материал, в котором выполняется перфорация («исходный тонколистовой материал»), может содержать любой подходящий деформируемый материал, например, тканый материал, нетканый материал, пленку, плоскую пленку, микротекстурированную пленку, сочетание или ламинат из перечисленных материалов. В контексте настоящего описания термин «нетканый тонколистовой материал» означает тонколистовой материал, имеющий структуру из отдельных волокон или нитей, переложенных друг с другом, но не в виде правильно повторяющейся структуры, как это имеет место в тканых или вязаных материал, не имеющих структуры из произвольно ориентированных волокон. Нетканые тонколистовые материалы могут содержать, а могут и не содержать точек термического скрепления. Примеры таких материалов включают бумажные основы, например, бумажные полотенца, полировочную бумагу, облицовочный картон, фильтровальную бумагу и их сочетания. Нетканые тонколистовые материалы могут быть изготовлены с использованием различных технологических процессов, таких, как, например, выдувание из расплава, спанбонд, гидроспутывание, воздушная укладка, влажная укладка, изготовление бумаги с сушкой в проходящем потоке воздуха, процесс кардования со скреплением, в том числе кардования с термическим скреплением. В зависимости от используемого технологического процесса его формирования, тонколистовой материал может содержать, а может и не содержать точек термического скрепления. Материалы в виде пленок могут быть однослойными, многослойными, с выполненным рельефом или микротекстурированными. Тканые тонколистовые материалы, нетканые тонколистовые материалы, пленки, их сочетания или ламинаты могут быть изготовлены из любых подходящих материалов, включая, но не ограничиваясь ими, целлюлозу, хлопковые очесы, выжимки сахарного тростника, шерстяные волокна, шелковые волокна и прочие. В некоторых воплощениях тонколистовые материалы могут в сущности не содержать целлюлозы, и/или не содержать бумажных материалов. В других воплощениях в способах в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться исходные материалы, содержащие целлюлозу. Подходящие синтетические материалы включают, но не ограничиваются ими, вискозу и полимерные материалы. Подходящие полимерные материалы включают, но не ограничиваются ими: полиэтилен (например, линейный полиэтилен низкой плотности, полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности и им подобные формы полиэтилена), полиэфирные материалы, полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полипропилен. Любые из перечисленных выше материалов могут включать материалы, полученные в результате вторичной переработки товаров потребления. Устройства в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться для обработки самых различных материалов, включая более дешевые материалы. Так, например, могут использоваться имеющиеся в продаже материалы типа спанбонд, содержащие множество слоев, имеющих различные химические и механические свойства, и с различной степенью взаимного проникновения двух или более слоев, нетканые материалы с различным составом или формой волокон; или пленки. В дополнение к этому, предлагаемое устройство может быть непосредственно включено в технологическую линию, что позволяет избежать снижения воздушности тонколистового материала из-за перемотки его в рулон и хранения.

Для изготовления тонколистовых материалов в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться различные полимеры. Подходящие полимерные материалы включают биополимеры, получаемые из источников не нефтяного происхождения, например, полиэтилен биологического происхождения (биополиэтилен), полипропилен биологического происхождения (био-полипропилен), полиэтилентерефталат биологического происхождения (био-ПЭТ) и поли(этилен-2,5-фурандикарбоксилат) биологического происхождения (био-ПЭФ). Данные материалы могут быть частично получены по меньшей мере из одного возобновляемого источника, причем под возобновляемым природным источником подразумевается природный источник, который восполняется за период примерно в 100 лет. Возобновляемые источники включают растения, животных, рыб, бактерий, грибы и прочие продукты переработки леса, и могут быть естественным образом встречающимися в природе, гибридами или организмами, полученными с помощью генно-инженерных технологий. Природные ресурсы, такие, как сырая нефть, уголь и торф, на формирование которых требуется более 100 лет, не считаются возобновляемыми ресурсами. Прочие примеры полимеров, полученных из не нефтяных источников, включают полимеры на основе крахмала и целлюлозы. Кроме того, могут использоваться смолы, полученные из переработанного вторичного сырья, например, из перемолотых полиэтиленов (линейного низкой плотности, низкой плотности или высокой плотности), перемолотого полиэтилентерефталата или перемолотого полипропилена, самостоятельно или в смеси с другими смолами. Полимеры, полученные из возобновляемых источников и смол вторичной переработки, могут использоваться самостоятельно или в смеси с полимерами нефтяного происхождения, в различных пропорциях, в зависимости от требуемой себестоимости сырья. Примеры различных источников и способов изготовления полимеров из не нефтяного сырья описаны в патентах США 8,063,064 В1 и 2011/0319849 А1.

В настоящем изобретении предлагаются перфорированные тонколистовые материалы, а также устройства и способы для перфорирования и растяжения тонколистовых материалов, для создания из них материалов, лишенных одного или более недостатков, присущих материалам в соответствии с существующим уровнем техники. Растяжение или расширение тонколистового материала обеспечивает ряд преимуществ, в частности, позволяет снизить его себестоимость, за счет общего снижения удельного веса материала в пересчете на единицу площади. За счет перфорирования и растяжения материала на одном и том же этапе технологического процесса в тонколистовом материале могут быть выполнены более широкие отверстие, как более предпочтительные. Перфорирование и растяжение производится с помощью одного и того же инструмента, или с помощью совмещенных друг с другом инструментов, а именно, растяжение производится, пока перфорирующий зуб еще находится в материале, что соответственно не позволяет отверстию «сложиться» при растяжении. Этап дополнительного растяжения не только позволяет получить более широкие отверстия, но позволяет также получить тонколистовой материал, имеющий вид гофрированного. При этом обеспечивается точное совмещение перфорирования и растяжения. При использовании отдельных этапов перфорирования и растяжения, как это имеет место при существующем уровне техники, отверстия не будут точно совмещены с рельефом растягивающего валика, и некоторые из них могут даже закрыться. Кроме того, тонколистовые материалы, изготавливаемые с использованием предлагаемого способа, как правило, мягче и лучше поддаются растяжению (волокна частично высвобождаются и уменьшаются в диаметре, в результате чего получаются так называемые утонченные нетканые материалы; подобным образом получаются так называемые