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    重庆时时彩大底方法: 具有类弹性和可扩展区域的网状材料.pdf

    关 键 词:
    具有 弹性 扩展 区域 网状 材料
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    摘要
    申请专利号:

    CN96199617.X

    申请日:

    1996.11.20

    公开号:

    CN1207663A

    公开日:

    1999.02.10

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 专利权有效期届满IPC(主分类):D04H 1/54申请日:19961120授权公告日:20040421|||授权||||||公开
    IPC分类号: A61F13/15; D04H1/54 主分类号: A61F13/15; D04H1/54
    申请人: 普罗克特和甘保尔公司;
    发明人: 理查德·W·洛奇; 约翰·J·柯洛
    地址: 美国俄亥俄州辛辛那提
    优先权: 1995.12.04 US 08/566,471
    专利代理机构: 柳沈知识产权律师事务所 代理人: 巫肖南
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN96199617.X

    授权公告号:

    |||1146680||||||

    法律状态公告日:

    2016.12.28|||2004.04.21|||1999.02.24|||1999.02.10

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查请求的生效|||公开

    摘要

    一种网状材料,在响应外加伸长变形时可呈现类弹性和可扩展特性。该网状材料包括一类弹性区域和一个与类弹性区域相邻的可扩展区域??衫┱骨蚴沟美嗟郧虻纳煺共徊鹊睦炝?。类弹性区域包括一个具有第一区和第二区的可变形网格。第二区的表面路径长度大于第一区的表面路径长度??衫┱骨虻谋砻媛肪冻ざ却笥诘谝磺?并且不同于第二区。

    权利要求书

    1: 一种网状材料,该材料在响应至少沿其一个轴外加的伸长变形时呈 现类弹性和可扩展特性,所述网状材料的特征在于: 一类弹性区域和一与所述类弹性区域相邻的可扩展区域,所述类弹性区 域和所述可扩展区域由基本相同的材料复合物形成,所述类弹性区域包括可 变形网格,该网格包括具有第一表面路径长度的第一区和具有第二表面路径 长度的第二区,在所述网状材料处于未伸展状态下,沿平行于所述轴测得的 所述第二区的表面路径长度大于所述第一区的表面路径长度;在所述网状材 料处于未伸展状态下,沿平行于所述轴测得的所述可扩展区域的表面路径长 度大于所述第一区的表面路径长度,且不同于所述第二区的表面路径长度。
    2: 如权利要求1所述的网状材料,其中在响应外加伸长时,所述第一 区基本经受分子水平变形,而所述第二区初始时基本经受几何变形。
    3: 如权利要求2所述的网状材料,其中在响应外加伸长变形时,所述 可扩展区域初始时基本经受几何变形。
    4: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述第一区和所述第 二区视觉上相互之间不相同。
    5: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述第二区包括有许 多肋状单元。
    6: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述可扩展区域包括 许多逐级伸长区域。
    7: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述可扩展区域邻接 于所述类弹性区域。
    8: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述网状材料为一次 性吸湿用品的一部分。
    9: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述网状材料为一次 性吸湿用品的底片的一部分。
    10: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述网状材料为一次 性吸湿用品的顶片的一部分。
    11: 如上述任一项权利要求所述的网状材料,其中所述网状材料构成一 次性尿片的腰区部件、弹性腿箍或耳翼。

    说明书


    具有类弹性和可扩展区域的网状材料

        本发明涉及网状材料,特别是具有类弹性和可扩展区域的网状材料。本发明的具有类弹性和可扩展区域的网状材料在响应至少沿一个轴向的外加并且随后释放(即循环)伸长变形时可呈现类弹性特性。

        本发明的网状材料在耐久性或一次性用品中有很宽的潜在应用范围,特别适合用于一次性吸湿用品中,如一次性尿片、失禁紧身裤、失禁内裤、训练裤、妇女卫生裤以及类似物中。

        婴儿以及其它失禁者穿着的吸湿用品(如尿片等)是用来接纳尿液或其它人体排泄物的。吸湿用品的作用包括贮存排出的物质并将这些物质与穿着者的身体和穿着者的衣服以及床上用品隔离开。一次性吸湿用品的许多不同的基本设计在本领域中是公知的,例如在1967年1月31日授予Duncan的名称为“Disposable?Diaper”(一次性尿片)的美国专利Re.26,152中描述了一种具有很宽的公众接受范围并取得了商业成功的一次性尿片。在1975年1月14日授予Buell的名称为“Contractible?Side?Portions?For?DisposableDiaper”(一次性尿片用的可收缩的侧部)的美国专利3,860,003中描述了一种具有很宽地公众接受范围并取得了商业成功的具有弹性腿箍的一次性尿片。

        但是当吸湿用品被穿戴时,它具有下垂或与穿着者的身体之间产生间隙并下滑/侧滑的趋势。这种下垂/间隙和下滑/侧滑的产生归因于当穿着者呼吸、运动和改变姿势时穿着者与吸湿用品之间的相对运动、当吸湿用品承受人体排泄物后产生的向下的力以及在发生这种穿着者的运动时吸湿用品材料的本身因素。吸湿用品的这种下垂/间隙和下滑/侧滑可导致过早的泄漏以及吸湿用品腰部和腿部与穿着者之间不贴合。

        为了使吸湿用品与穿着者能更舒适地贴合,某些市场上可买到的吸湿用品已具有弹性装置。在1992年9月22日授予Buell,Clear和Falcone,名称为“Absorbent?Article?With?Dynamic?Elastic?Waist?Feature?Having?PredisposedFlexureal?Hinge”(具有预先设置的挠性折叶的动态弹性腰部件的吸湿用品)的美国专利5,151,092公开了一种具有弹性侧翼片的一次性尿片。但是,弹性部件是很贵的,并且在组装中需要一定程度上的操纵和控制。另外,虽然弹性部件确实使吸湿用品具备了一定程度上的可伸长性,但附着有弹性部件的吸湿用品部件本身一般不具有弹性,这样弹性部件在固定到吸湿用品上之前必须预伸长,或非弹性部件必须经受机械伸长(例如环锭碾压),从而使附加的弹性部件起作用。否则附加的弹性部件将受到非弹性部件的限制。

        因此,本发明的目的是提供成本相对低廉、易于生产的网状材料,该材料在外加并随后释放的伸长力作用下呈现“类弹性”的特性。这里用“类弹性”一词来描述网状材料的一种特性:当受到外加伸长变形时,网状材料沿所施加的力的方向伸长;当外加作用力撤去后,网状材料基本上回复到未伸长状态。

        本发明的进一步的目的是提供一种成本相对低廉、易于生产的吸湿用品,该吸湿用品在使用中能一直与穿着者保持动态贴合。

        本发明的进一步的目的是提供一种具有独特可伸长腰部件的吸湿用品,并且最好不采用弹性部件,这样在使用中能一直保持动态贴合并且提高了防泄漏能力,这归因于构成腰部部件的材料的一致性,因为该材料具有快速伸长的特性。

        参考下面的描述和结合附图的说明将更易体会本发明的这些和其它目的。

        本发明提供一种网状材料,该材料在不使用弹性材料,如天然或合成橡胶的情况下,在外加并随后释放的力的作用下呈现出类弹性的特性。本发明的网状材料具有一个类弹性区域和一个相邻的可扩展区域。

        类弹性区域是用来弹性伸展和收缩的。类弹性区域最好包括一个结构上的类弹性薄膜(SELF)网,因为SELF网保证最小量的材料(不需要使用弹性材料)明确地设计具有力/伸长特性。

        SELF网在不使用附加弹性材料的情况下,在伸长变形的方向上呈现出类弹性的特性。当SELF网在平行于预定轴的方向上受到伸长时,它在沿至少一个预定轴方向伸长的过程中呈现出的受控抗力至少有两种完全不同的阶段。SELF网包括一可变形的网格,该网格具有至少两个邻接的、性质不同并且不相似的区。其中一个区的构成使得响应平行于预定轴的方向外加拉伸力,在另一区的主要部分产生完全不同的对抗外加伸长力的抗力之前第一区将呈现抗力。当材料处于未拉伸状态下时,沿基本平行于预定轴方向测得至少一个区的表面路径长度大于另一区。呈现较长表面路径长度的区包括一个或多个延伸至另一区的平面外的肋状单元。SELF网对外加伸长变形呈现第一抗力,直到网的伸长足够引起具有较长表面路径长度的区的主要部分进入外加伸长变形的平面,此时SELF网对进一步伸长呈现第二抗力。对抗伸长的总抗力大于由第一区产生的对抗伸长的第一抗力。

        SELF网也可以呈现出伸长变形并在一定的并且突然增加的对抗伸长的力的作用下复原,此处这种一定的并且突然增加的抗力限制了对抗相对较小的伸长力的进一步伸长。这种一定的和突然增加的对抗伸长的力被称为“力壁”。这里所用的“力壁”一词指的是在伸长过程中网状材料的抗力特性,其中在伸长中的一些点(与未伸长或起始点不同)处对抗外加伸长力的抗力突然增加。在达到力壁之后,网状材料的进一步的伸长只能通过伸长力的增大来克服更高的网状材料的抗力来实现。

        肋状单元允许第二区经受大致的“几何变形”,这使得对抗外加伸长的抗力明显小于第一区的“分子水平的变形”呈现的抗力。这里所用的“分子水平变形”一词指的是变形发生在分子水平,正常肉眼不能分辨。也就是说,即使人们可以分辨出分子水平的变形效果,例如网状材料的伸长,但无法分辨产生或引起这一效果的变形。这一点与“几何变形”相反。这里所用的“几何变形”一词指的是正常肉眼可分辨出的网状材料或由网状材料制成的用品在受外加伸长力作用下发生的变形。几何变形的类型包括(但不限于)弯曲、展开以及旋转。

        与类弹性区域相邻的可扩展区域使得类弹性区域的伸长不产生任何过度的伸长力??衫┱骨蜃詈檬苤辽僖欢ǔ潭壬系幕瞪斐ちψ饔枚涞每缮斐?即制作可扩展区域的材料已被预拉伸或永久地伸长)。如果没有与类弹性区域相邻的可扩展区域,则拉伸力将集中在沿类弹性区域相邻延伸的直线上,这将主要限制类弹性区域的伸展。

        尽管说明书结尾的权利要求书特别指出并清楚地表明了本发明的?;し段???梢韵嘈?,下面结合附图的描述将有助于更好地理解本发明,其中基本相同的部件用基本相同的数字表示,其中:

        图1为本发明一次性尿片实施例的平面图,其中局部被剖开以展示下面的结构,尿片的外表面朝向观察者;

        图2为本发明可伸展的背部腰区部件的局部放大平面图,显示了类弹性区域和可扩展区域;

        图3为抗力—伸长率曲线图,对如图5所示由Clopay?1401制成的本发明SELF网与相似材料构成的基片网的性能进行比较;

        图4A为处于未伸展状态下的一段SELF网的透视图;

        图4B为处于图3所示力-伸长曲线的阶段I伸长状态下的一段SELF网的透视图;

        图4C为处于图3所示力-伸长曲线的阶段II伸长状态下的一段SELF网的透视图;

        图5为SELF网在伸长率为60%的滞后试验中的弹性滞后性能曲线图,该性能曲线在图3中用曲线720图解表示;

        图6为用于制作图2所示可伸展的腰带的优选设备的简图;

        图7为本发明尿片的另一实施例的平面图;

        图8为图7所示尿片处于拉伸或伸长状态的平面图;以及

        图9为本发明尿片的又一实施例的平面图。

        此处所用的“吸湿用品”一词指的是用来吸收并贮存人体排泄物的物品,更确切地说指的是贴着或紧靠穿着者的身体,用来吸收并贮存各种人体排出物的物品。此处所用的“一次性”一词指的是吸湿用品使用后不打算洗涤、储存或再次作为吸湿用品使用(即使用一次后即打算抛弃,最好可回收、作堆肥或可用其它有利环境?;さ陌旆ù?。由于它们具有仅使用一次的特点,因此很希望吸湿用品的制作材料低廉,方法简单。一个“整体的”吸湿用品指的是吸湿用品由独立的部分合在一起形成一个相互协调的整体,因此它们不存在独立的夹套或衬垫等需独立操作的部分。

        本发明吸湿用品的优选实施例为一个整体的一次性吸湿用品,图1所示的尿片30。此处所用的“尿片”一词指的是通常由婴儿或失禁者穿在它们的下部躯体上的吸湿用品。但应理解,本发明也适用于其它吸湿用品,例如失禁者用短内裤、失禁者用内衣、尿片夹套和衬垫、妇女卫生内衣、训练裤或类似物。

        图1所示为本发明一次性尿片处于平展、未收缩状态(即弹性收缩被拉平)的平面图,其中部分结构被剖去以便更清楚地展示尿片30的结构,并且远离穿着者的尿片30部分,即外表面朝向观察者。如图1所示,尿片包括一个可透过液体的顶片32、一个不可透过液体的与顶片32相连的底片33、一个位于顶片32和底片33之间的吸湿芯34、弹性腿箍35、一个包括一个类弹性区域44和一个可扩展区域45的可伸长背部腰区部件43、一个前部腰区部件90、耳翼92和一个包括一对第一固定件81和第二固定件82的固定系统80。

        尽管尿片30可以各种公知的构形组装起来,但在1975年1月14日授予Kenneth?B.Buell的美国专利3,860,003和1992年9月29日授予KennethB.Buell的美国专利5,151,092中描述的尿片的构形一般为优选的。上述每篇专利文献在此作为参考被引证。

        图1所示的尿片30有一个内表面50、一个与内表面相对的外表面51(图1中朝向观察者)、一个第一腰区40、一个与第一腰区40相对的第二腰区41、一个位于第一腰区40和第二腰区41之间的裆区42以及一个周边,该周边由尿布30的外周边界或边缘限定,此处纵边缘标识为38,端边缘标识为39。尿片的内表面50包括在使用时与穿着者的身体相邻接的尿片30的那一部分(即内表面50基本上由顶片32的至少一部分和与顶片32相连的其它部件组成)。外表面51包括远离穿着者身体的尿片30的那一部分(即外表面51基本上由底片33的至少一部分和与底片33相连的其它部件组成)。这里所用的“连接”一词指的是这样的一些构形:一个部件附着到另一个部件上,从而使这个部件直接固定到另一个部件上;以及将一个部件先附着到中间部件上,中间部件再依次附着到另一个部件上,从而使这个部件间接固定到另一个部件上。第一腰区40和第二腰区41分别从周边的端边缘39向裆区42延伸。横向(x向或宽度方向)定义为与尿片30的横向中心线101平行的方向;纵向(y向或长度方向)定义为与纵向中心线100平行的方向;而轴向(z向或厚度方向)定义为延伸穿过尿片30的厚度的方向。

        吸湿芯34可以是基本上可压缩、可贴合、对穿着者的皮肤无刺激,并且能吸收和贮存液体如尿以及其它人体排出物的任何吸湿部件。吸湿芯34有一个外表面95、一个内表面96、侧缘97和腰缘98。吸湿芯34可制成多种不同的尺寸和形状(例如矩形、沙漏形、“T”形、不对称形等),并且可以用各种通常用于一次性尿片和其它吸湿用品的液体吸收材料制成,例如粉碎木浆(通过称之为空气毡)。其它适合的吸湿材料的实例包括:皱纹纤维素填料、包括共成型(coform)的熔喷化合物、化学变硬、改性或交联的纤维素纤维、包括薄纱卷或层叠薄纱的薄纱、吸湿泡沫、吸湿海绵、超吸湿聚合物、吸湿凝胶材料或任何等效的材料或材料的组合。

        吸湿芯34的构形和构造也可以是各种各样的(例如吸湿芯可以具有不同厚度区域、具有亲水性梯度、超吸湿梯度或具有较低的平均密度和较低的平均定量的收集区域,或可由一层或多层、一种或多种结构组成)。但是,吸湿芯34的总吸湿容量应当与尿片30的设计负荷和预期用途一致。吸湿芯的尺寸和吸湿量也应是多种多样的,以便适合从婴儿到成人范围的穿着者使用。

        尿片30的一个实施例具有不对称的改型T形,其中吸湿芯34在第一腰区40处有一对耳部,但在第二腰区41处基本上为矩形。已获得广泛的接受并取得了商业成功的本发明吸湿芯34所采用的典型的吸湿结构在下述美国专利中有描述:1986年9月9日授予Weisman等人的美国专利4,610,678,名称为“High-Density?Absorbent?Structures”(高密度吸湿结构);1987年6月16日授予Weisman等人的美国专利4,673,402,名称为“Absorbent?Articles?With?Dual-Layered?Cores”(具有双层芯的吸湿用品);1989年12月19日授予Angstadt的美国专利4,888,231,名称为“AbsorbentCore?Having?A?Dusting?Layer”(具有防尘层的吸湿芯);1989年5月30日授予Alemany等人的美国专利4,834,735,名称为“High?Density?AbsorbentMembers?Having?Lower?Density?and?Lower?Basis?Weight?Acquisition?Zones”(具有较低密度和较低定量收集区的吸湿件)。在1993年8月10日授予Alemany等人,名称为“Absorbent?Article?With?Elastic?Waist?Feature?andEnhanced?Absorbency”的美国专利5,234,423;以及1992年9月15日授予Young,LaVon和Taylor,名称为“High?Efficiency?Absorbent?Articles?ForIncontinence?Management”的美国专利5,147,345中描述的吸湿芯还包括在吸湿贮存芯之上具有化学硬挺纤维的收集/分散芯的双吸湿芯系统。这里引用以上各项专利以作参考。

        底片33与吸湿芯34的外表面相邻接,并且两者最好以例如那些本领域公知的附着装置(图中未示出)相连接。例如,底片33可由一层均匀连续的粘合剂或一层带图案花纹的粘接剂或一列不连续的直线、螺旋线、点构成的粘接剂阵列紧固在吸湿芯34上。已经发现,St.Paul,Minnesota的H.B.Fuller公司生产的HL-1258为适用的粘接剂。在1986年3月4日授予Minetola等人的、名称为“Disposable?Waste-Containment?Garment”(一次性存污衣物)的美国专利4,573,986中公开了含有粘接剂纤丝开放图形网的合适的固定部件的实例。在1975年10月7日授予Sprague?Jr.的美国专利3,911,173、1978年11月22日授予Ziecker等人的美国专利4,785,996以及1989年6月27日授予Werenicz的美国专利4,842,666中示出了制作由几条粘接剂纤丝盘旋成的螺旋状开放图形网的另一些合适的附着装置的设备和方法。这里引用上述每一篇专利以作参考。另外,固定方法还可包括本领域公知的热粘接、压力粘接、超声焊接、动力机械粘接或其它适用的固定方法或这些方法的组合。

        底片33不能透过液体(例如尿液)且最好由塑料薄膜制成,当然也可以采用其它柔软的不透液体的材料。此处所说的“柔软的”一词是指材料很柔顺,且能很容易地与人体的一般形状和轮廓相一致。底片33可防止吸湿芯34中吸收和存留的排泄物弄湿与尿片30相接触的用品,例如床单和内衣。另外,底片33在防止排泄物透过的同时允许水汽从吸湿芯内逸出(即透气性的)。因此,底片33可以用纺织或无纺材料、聚乙烯或聚丙烯热塑薄膜类的聚合薄膜或由一层薄膜覆盖无纺材料而成的复合材料制成。合适的底片的例子为厚度约为0.012mm(0.5mil)至约0.051mm(2.0mil)的热塑薄膜。其它用作底片33的适合的材料包括由Tredegar?Industries,Inc.of?Terre?Haute,IN生产的RR8220吹塑薄膜和RR5475铸膜。底片33最好压纹并且/或进行消光处理,使之更具衣物外观。

        顶片32与吸湿芯34的内表面相邻接,并且两者最好以本领域公知的固定装置(图中未示出)相连接并连接在底片33上。适用的附着装置在关于底片33与吸湿芯34的连接中已经叙述过。在本发明的一个优选实施例中,顶片32和底片33以固定装置(图中未表示)直接连接在吸湿芯34上,从而间接地相互连接在一起,而在尿片20的周边处顶片24和底片26是相互直接连在一起的。

        顶片32是柔顺的、触感柔软的,并对穿着者的皮肤无刺激的。另外,顶片32最好是透液的,允许液体(如尿液)很容易地透过其整个厚度。一个适用的顶片32可由很多种材料制成,例如多孔泡沫、网状泡沫、多孔塑料薄膜,或是由天然纤维(如木纤维或棉纤维)、合成纤维(如聚酯或聚丙烯纤维)或天然和合成纤维复合而成的纺织或无纺织物。顶片32最好由疏水性材料制成,以使穿着者的皮肤与已经透过顶片32而贮存在吸湿芯34中的液体隔开(即防止再湿润)。如果顶片32是由疏水性材料制成的,至少要将其上层表面处理成为亲水的,这样将使液体更快地透过顶片。这消除了排泄物流出顶片32而不是输送过顶片并被吸湿芯34所吸收的可能性??梢杂帽砻婊罨炼远テ?2进行处理以使其变成亲水性的。适用的对顶片32进行处理的方法包括向顶片32材料喷洒表面活化剂和将材料浸泡在表面活化剂中。关于这种处理和亲水性的更详细的讨论包含在1991年1月29日授予Reising等人的、名称为“Absorbent?Articles?With?Multiple?Layer?Absorbent?Layers”(具有多层吸湿层的吸湿用品)的美国专利4,988,344和1991年1月29日授予Reising的,名称为“Absorbent?Articles?with?Rapid?Acquiring?AbsorbentCores”(具有快速收集吸湿芯的吸湿用品)的美国专利4,988,345中。上述每篇专利文献作为参考被引用。

        有很多制造工艺可用来制造顶片32。例如,顶片32可以是纤维的无纺织物。如果顶片32含有无纺织物,该织物可用纺粘、梳理、湿法成网、熔喷、水力缠结或上述几种方法的组合或其它类似的方法来制造。适合的顶片32是采用纺织领域公知的方法来梳理并热粘的。一个满意的顶片32包括纤度约为2.2但尼尔的扯样长度聚丙烯纤维。这里所说的“扯样长度纤维”是指长度至少为15.9毫米(0.625英寸)的纤维。顶片32的定量最好在约18~25g/m2之间。一种适用的顶片为Veratec?Inc.,a?Division?of?International?PaperCompany,of?Walpole,Massachusetts制造的标号为P-8的产品。

        尿片30最好还包括弹性腿箍35来提高对液体和其它人体排泄物的密封程度。每个弹性腿箍35可以有几种不同的实施例来减少人体排泄物在腿部区域的泄漏。(腿箍可以是并且有时也称作腿部箍带、侧翼、阻挡箍或弹性箍)。美国专利3,860,003描述了一种设有可紧缩腿部开口的一次性尿片,该腿部开口具有一个侧翼和一个或多个弹性构件以构成一个弹性腿箍(密封箍)。1990年3月20日授予Aziz等人的,名称为“Disposable?AbsorbentArticle?Having?Elasticized?Flaps”的美国专利4,909,803描述一种具有“竖立的”弹性护翼(阻挡箍)以增加腿部区域密封程度的一次性尿片。1987年9月22日授予Lawson的,名称为“Absorbent?Article?Having?Dual?Cuffs”的美国专利4,695,278描述了一种具有包括密封箍和阻挡箍的双重箍的一次性尿片。虽然每个弹性腿箍35可以制成与上述的腿部箍带、侧翼、阻挡箍或弹性箍中每一种构造相类似,但每个弹性腿箍35优选为如上已引为参考的美国专利3,860,003中描述的密封箍。

        尿片30还包括一可伸展的背部腰区部件43,这使得尿片在开始时与穿着者贴合一致,并且在尿片已承受排泄物的整个穿戴过程中仍能保持这种贴合,因为这种可伸展的背部腰部件43允许尿片扩展和收缩,所以尿片更舒适,外形更合适。另外,可伸展的背部腰区部件43产生并维持穿着力(伸长力),这样增加了由维持尿片与穿着者之间为封闭系统所产生并维持的伸长力,从而增加了尿片在穿着者腰部周围的贴合??缮煺沟谋巢垦考?3还使尿片用起来效果更好,因为在使用尿片中,即使穿着者拉拽可伸展背部腰区部件的一侧比另一侧快(不对称),该尿片将在穿着过程中“自身调节”。

        如图1所示,可伸展的背部腰区部件43包括一个类弹性区域44和一个可扩展区域45。在如图1所示的实施例中,类弹性区域44在第一腰区40的尿片30端边缘39处纵向向内延伸??衫┱骨?5与类弹性区域44相连并纵向向内延伸。在如图1所示的实施例中,可扩展区域45均从吸湿芯34的腰缘98纵向向内朝中心线101处延伸,并且从吸湿芯34的腰缘98向外朝类弹性区域44处延伸。这里所用的“区域”一词指的是腰区部件或尿片的一个区域或元件。(当区域一般指一特定面积或元件时,这一区域可以与相邻区域的一部分相重叠。)

        在如图1所示的实施例中,类弹性区域44为包括底片33的一部分的结构型类弹性薄膜(SELF)网。类弹性区域44的弹性收缩和伸展特性来自于底片,而不需要增加弹性材料??衫┱骨?5与类弹性区域44为一个整体,并且也包括底片33的一部分??衫┱骨?5最好至少受到一定程度的机械拉伸以成为可伸长的。类弹性区域44的伸长力大于相邻的可扩展区域45的伸长力。

        类弹性区域44是使尿片保持贴合和外形的可伸展背部腰区部件43中的主要部件。(类弹性区域44也可以称为背部腰区部件的腰带或腰部饰条。)类弹性区域44与可扩展区域45邻接并且从可扩展区域45纵向朝外排列,这样贴合于穿着者的背部下躯。类弹性区域44设置成朝向尿片30的端缘39,并且最好是形成尿片30的端缘39的至少一部分。类弹性区域44具有一覆盖面积,它与穿着者的背部下躯相接触,以便紧贴着穿着者,并且可弹性伸展和收缩,该区域最好在一个方向上,更优选的是在横向方向上有一横向的矢量分力,从而使尿片能动态移动、贴合并与穿着者保持一致。应该注意到,类弹性区域44可以在任何方向上或在多于一个方向上弹性伸展和收缩。

        类弹性区域44可以采用多种不同的尺寸和形状。合适的类弹性区域的形状的实例包括弧形、梯形、三角形等。在如图1所示的优选实施例中,类弹性区域具有矩形形状。

        类弹性区域44可以由尿片的部件构成,如顶片和/或底片?;谛阅芎统杀镜脑?,类弹性区域44最好为底片的一部分构成的如后面将描述的结构型类弹性薄膜(SELF)网。这里所用的“网”一词指的是包括一单层材料或由两层或多层复合或叠加而成的月状材料。

        在如图1所示的本发明的实施例中,可伸展的背部腰区部件43包括一个类弹性区域44和一个可扩展区域45。但是,尿片可以构造成具有多个类弹性区域和多个可扩展区域。例如,尿片30可以构造成在第二腰区41也具有可伸展的前部腰区部件。

        可扩展区域45在与类弹性区域基本相同的方向上具有矢量分力的方向上可伸展。在如图1所示的实施例中,可扩展区域45在横向上可伸展。应该注意到,可扩展区域在任何方向上或在多于一个方向上可伸展??衫┱骨?5最好设置成紧邻类弹性区域44??衫┱骨?5设计成其伸展力小于类弹性区域44直到一个预定点??衫┱骨?5最好至少在一定程度上受到机械拉伸而成为可伸展的(即,制成可扩展区域45的材料是预拉伸的或者是永久性伸长的)??衫┱骨?5的预拉伸使得当相邻的类弹性区域44伸展时,可扩展区域能有效地伸长(屈服),而不会在类弹性区域44中产生任何过度伸长力。在没有靠近类弹性区44的可伸展的区域45下,伸长力会集中沿一条线延伸至相邻的类弹性区域44,这将抑制类弹性区域44的伸展。因此,尿片必须构造成可扩展区域不能限制类弹性区域的设计伸展和收缩。

        可扩展区域45可以采用呈现不同的尺寸和形状。例如,可扩展区域可以具有梯形、弧形或复合形状。如图1所示,可扩展区域45最好具有矩形形状??衫┱骨虻某叽缪≡穹段Ш芸?,主要取决于可伸展背部腰区部件的所需特性??衫┱骨?5可以从类弹性区域44处纵向向内延伸到裆区22、延伸到横向中心线101、延伸到前部腰区部件90,或延伸至尿片的整个长度。

        可扩展区域可由尿片的部件构成,如底片和/或顶片。在如图1所示的本发明实施例中,可扩展区域45包括底片的一部分,这一部分如后面将描述的那样已预拉伸或永久性地伸长。

        图2为可伸展背部腰区部件43的局部放大平面图,显示类弹性区域44和可扩展区域45。在如图1和2所示的本发明实施例中,可伸展背部腰区部件包括底片的一部分。底片33最好为由单层聚合物材料构成的网状材料。网状材料最好基本上为线性低密度聚丙烯(LLDPE),尽管也可以是其它聚烯烃材料,如各种聚乙烯,包括低密度聚乙烯(LDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯和/或以上这些材料与其它材料的掺混物。其它适用的聚合物材料的例子包括(但不限于)聚酯、聚氨酯、可转化成肥料或可生物降解的聚合物以及可透气的聚合物。

        图2所示的可伸展背部腰区部件基本上处于未伸长状态。形成类弹性区域44的SELF网52有两条中心线:第一中心线201(也称为轴、线或方向)和第二中心线200(也称为轴、线或方向),第二中心线200一般垂直于第一中心线201。

        SELF网52包含一由有明显不同的几个区域组成的“可变形网格”。这里所说的“可变形网格”指一个互相连接、相互关联的区域群,该区域群在某个有效程度以内可沿一个预定的方向伸长,从而赋于SELF网对外加的并随后松弛的伸长变形作出响应的类弹性特性??杀湫瓮癜ㄖ辽僖桓龅谝磺?4(在此一般也称为箍带或槽)和一个第二区66(在此一般也称为肋)。SELF网52还包括一个位于第一区64和第二区66之间的交界面处的过渡区域65。过渡区域65将具有由第一区和第二区复合而成的复杂的特性。应该承认,本发明的每个实施例都会有一个过渡区域,但是本发明的优选实施例最终将基本呈现第一区64和第二区66的类弹性性能。所以,随后的关于本发明的描述将集中于第一区和第二区中SELF网状材料的特性,而不是过渡区域65中SELF网的复杂特性。

        SELF网52具有一个第一表面和一个第二表面。在图2所示的优选实施例中,可变形网格包括许多第一区64和许多第二区66。第一区64有一个第一轴68和一个第二轴69,其中第一轴68最好比第二轴69长。第一区64的第一轴68基本上平行于SELF网52的第一轴201,同时第二轴69基本上平行于SELF网52的第二轴200。第二区66有一个第一轴70和第二轴71,该第一轴70基本上平行于SELF网52的第一轴201,同时第二轴71基本上平行于SELF网52的第二轴200。在如图2的优选实施例中,第一区64和第二区66基本上是直线形的,基本上按平行于SELF网52的第一轴方向连续延伸。

        第一区64的弹性膜量为E1,横截面积为A1;第二区66的弹性膜量为E2,横截面积为A2。

        在图示的实施例中,SELF网52已经“成型”,从而该SELF网52在沿着某个轴的方向上,对图示实施例来说为基本上平行于SELF网的第一轴201的方向上经受外加伸长或一个平行于第一轴201方向的轴向伸长时便呈现出抗力。这里所说的“成型”一词是指在网材料上产生所需的构造或几何形状,在不经受任何外加的伸长变形或作用力时,该网将基本保持这种所要求的构造或几何形状。本发明的SELF网至少包括一个第一区和一个第二区,其中第一区视觉明显不同于第二区。这里所说的“视觉明显不同”一词指SELF网或用SELF网制成的物体在正常使用时能很容易地用肉眼分辨出SELF网的性能。本发明的SELF网包括具有相邻接的、“明显不同的”、“不相似的”区域的可变形网格,其中可变形网格包括至少一个第一区和一个第二区,当SELF网材料处于非伸长状态时,在沿一预定轴测得的第一区的“表面路径长度”小于第二区。这里用的“成型区域”指的是由所需结构或几何形状的可伸长网构构成的材料部分。这里所说的“表面路径长度”指的是平行于预定轴的方向,沿着所讨论的区域的构形表面测量的长度。这里所说的“明显不同的”或“不相似的”当指区域时指的是在SELF网处于未伸长状态下,在可变形区域内的区域沿平行于预定轴方向上测得的表面路径长度不相同。各个区域的表面路径长度的测定方法见本说明书后面的试验方法一节。

        在图2所示的优选实施例中,第一区64基本上是平的。也就是说,位于第一区64中的材料在SELF网52进行成型操作的前后其所处状态是基本相同的。第二区66包括有许多肋或肋状的单元74。肋状单元74可以是凸起的(embossed)、凹陷的(debossed)或及结合的。

        肋状单元74具有一个与SELF网52的第二轴200基本平行的第一轴或称主轴76和一个与SELF网52的第一轴201基本平行的第二轴或称辅轴77。肋状单元74的第一轴76至少等于、最好长于第二轴77。第一轴76与第二轴77的长度比优选为至少约1∶1或更大,更优选为至少约2∶1或更大。

        位于第二区66内的肋状单元74互相之间可被未成型区分隔。优选的是,肋状单元74互相毗邻,之间以一个在与肋状单元74的主轴76相垂直的方向上测量不超过0.1英寸的未成型区隔开,更好的是肋状单元之间没有未成型区而是相邻的。

        第一区64和第二区66各有一个“投影路径长度”。这里所说的“投影路径长度”是指一个区域由平行光束投射而造成的阴影的长度。第一区64的投影路径长度与第二区66的投影路径长度是相等的。因此,沿平行于第一轴201测定的SELF网的总尺寸在成形前后大致相等。

        在SELF网处于非伸长状态条件下,按平行于SELF网的第一轴方向沿着外形测量到第一区64表面路径长度L1小于第二区66表面路径长度L2。优选的是,第二区66的表面路径长度比第一区的表面路径长度大至少约15%,更优选的是比第一区的表面路径长度大至少30%,最优选的是比第一区的表面路径长度大至少70%。一般说来,第二区的表面路径长度越大,SELF网在遇到力壁之前的伸长率也越大。

        使SELF网能很好地适于用作可伸展的背部腰区部件43的类弹性区域44的原因是因为它呈现出修改的“泊松横向收缩系数”,该泊松横向收缩系数一般小于相同材料成分的其它相同基片网的泊松横向收缩系数。这里所说的“泊松横向收缩系数”描述了材料经受到一个伸长变形时所呈现的横向收缩特性。材料的泊松横向收缩系数的测定方法可见于本说明书后面部分试验方法一节中。本发明SELF网的泊松横向收缩系数的优选范围为当SELF网经受的伸长率为20%时约为小于0.4。最好是SELF网在经受的伸长率为40%、50%甚至60%时具有约小于0.4的泊松横向收缩系数。更优选的是,当SELF网经受的伸长率为20%、40%、50%或60%时具有约小于0.3的泊松横向收缩系数。本发明的SELF网片的泊松横向收缩系数取决于第一区和第二区各自占有的网状材料的数量。随着第一区占有的SELF网材料面积的增加,泊松横向收缩系数也增大。与之相反,随着第二区占有的SELF网材料面积的增加,泊松横向收缩系数将减小。第一区占有SELF网材料面积优选范围为从约2%到约90%,最好为从约5%到约50%。

        本技术领域先前所采用的网状材料都具有至少一层弹性材料,这种材料的泊松横向收缩系数一般都很大,即这种材料在对外力作出伸长响应时会出现“颈缩”(“neck?down”)。本发明的SELF网的泊松横向收缩系数在基本上没有消除现有弹性网薄膜的泊松横向收缩系数时可以设计调整降低。

        在图2中用箭头80表示的SELF网材料52的外施轴向伸长D的作用方向与肋状单元74的第一轴76基本垂直。肋状单元74在与其第一轴76基本垂直的方向上能够展平或几何变形,因此引起SELF网52内伸长的外加伸长变形方向也基本上垂直于肋状单元74的第一轴76。

        图3所示为本发明的已成型聚合物SELF网的抗力-伸长率曲线720以及相似组成的基片膜的曲线710。所用样品材料为聚合物网状材料,基本上为线型低密度聚乙烯,厚度约为0.001英寸,由Clopy,Cincinnati?Ohio出售,商品代号为Sample?1401??沽?伸长率曲线的产生方法见本说明书后面的试验方法一节。现参见抗力-伸长率曲线720,曲线上有一个基本上为线性的低抗力与伸长率关系的初始段即阶段I,图中以720a标明;曲线还有一个以720b标明的过渡段,其特征为出现了力壁;曲线还有一个以720c标明的基本上为线性阶段II,该阶段表现出较高的力与伸长率的关系。

        如图3所示,当SELF网受到一个平行于它的第一轴方向的伸长变形时呈现出具有不同伸长特性的两个阶段。在曲线720的阶段I(720a)和阶段II(720b)之间的对抗外加伸长变形的抗力与曲线710完全不同,曲线710不呈现上述特性。如图3所示,当SELF网受到一个平行于它的第一轴方向的伸长变形时在两个阶段呈现出不同的伸长特性。在曲线720的阶段I(720a)中,SELF网对外加伸长变形所发出的抗力明显小于阶段II(720c)。更进一步看,曲线720的阶段I(720a)所描绘的SELF网对外加伸长变形所施加的抗力比在阶段I的伸长限度内由曲线710所描绘的基片对相应网伸长所施加的抗力明显小。当SELF网受到进一步的外加拉伸而进入阶段II(720c)时,SELF网所施加的抗力增加并接近于基片网所施加的抗力。SELF网在阶段I(720a)中对外加伸长变形的抗力是由SELF网第一区材料分子水平的变形和第二区材料的几何变形所提供的。与之相反,曲线710所描绘的基片对外加伸长的抗力则是整个网状材料分子水平变形的结果。网状材料可以通过分别调整第一区和第二区所占网片面积百分比的方法使其在阶段I所产生的抗力小于基片膜的抗力,并且实际上可以为任意值。阶段I中的抗力-伸长率曲线特性可以通过调整第一区的宽度、横截面积、间距和基片材料的成分来加以调控。

        现参见图4A-4C,当SELF网52受到一个以箭头80表示的轴向伸长变形D的作用时,具有较短表面路径L1的第一区64由于其分子水平变形对外加伸长变形产生大部分的初始抗力P1,这相应于阶段I。在阶段I中,第二区66中的肋状单元74发生几何变形或变平,从而对外加伸长变形仅产生极小的抗力。在处于阶段I和阶段II之间的过渡区(720b)时,肋状单元74与外加伸长变形逐渐对齐。即,第二区66出现一个由几何变形到分子水平变形的转变,开始出现力壁。在阶段II中,如图4C所示,第二区66中的肋状单元74已经基本上与外加伸长变形的平面重合(即第二区已达到其几何变形的极限)并开始通过分子水平的变形来抵制进一步伸长。第二区66作为其分子水平的变形的结果对进一步外加伸长提供一个第二抗力P2。对于阶段II的伸长变形,总的抗力PT由第一区64的分子水平变形和第二区66的分子水平变形来提供,其中阶段II的总抗力比由第一区64的分子水平变形和第二区66的几何变形提供的阶段I的抗力大。因此,在阶段II中抗力-伸长率曲线的斜率明显大于阶段I中抗力-伸长率曲线斜率。

        在(L1+D)小于L2的情况下,抗力P1明显地大于抗力P2。当(L1+D)小于L2时,第一区64所提供的初始抗力P1大体上满足下式:

        P1=(A1·E1·D)/L1

        当(L1+D)大于L2时,第一区和第二区对外加伸长变形D所产生的总的抗力PT大体上满足下式:

        PT=(A1·E1·D)/L1+(A2·E2·|L1+D-L2|)/L2

        阶段I中所出现的最大伸长变形称为SELF网的“有效伸长”。有效伸长对应于一个距离,在这个距离范围内第二区经受几何变形。有效伸长可以通过如图3所示的抗力-伸长率曲线720有效地测定。阶段I和阶段II之间的过渡区内的拐点处的大约的点就是以伸长率百分比表示的“有效伸长”的点。有效伸长率可以在约10%到100%甚至更高的范围之间变化;这个范围对一次性吸湿用品是有意义的,这个范围可以通过第二区66的表面路径长度L2超过第一区64的表面路径长度L1的程度和基片膜的性质(组成)而进行调控。这里“有效伸长”一词并不是意味着对于SELF网可能经受的伸长有限制,因为有其中伸长率超出有效伸长是合乎需要的应用。在基片薄膜中要达到与在SELF网中的同样伸长率需要非常大的力。在未伸展状态下,可以如需要那样通过调节路径长度L1和L2来控制阶段I的近似伸长??梢酝ü鹘诘谝磺?4的宽度、厚度和间隔以及基片薄膜的性能来控制阶段I的力-伸长率特性。

        图5中的曲线730和735显示了SELF网所呈现的弹性滞后特性,样品与产生图3中曲线720的相同(Clopay?1401)。样品是在60%伸长率的条件下作弹性滞后特性试验的。曲线730为在第一循环中对所施加和释放的伸长率的响应,曲线735为在第二循环中对所施加和释放的伸长变形的响应。图5示出了在第一循环731和永久变形732中的力的松弛。应该注意,在多次循环后抗力相对降低的情况下SELF网具有明显的可复原伸长率或有用的弹性特性,也就是说,SELF网在相当程度上可以容易地伸长和缩回。弹性滞后特性曲线的产生方法见本说明书下一部分试验方法一节。

        当SELF网经受一个外加的伸长变形时,SELF网呈现出类弹性特性,SELF网会在所施加的伸长变形方向上伸长,并且除非SELF网伸长超出其屈服点,否则当外加伸长或力除去时SELF网便回复到基本上是松弛状态。SELF网也能够承受多次外加伸长变形循环而仍不失去其基本回复能力。因此,SELF网在外加伸长变形一旦除去时能够回复到其基本为松弛的状态。

        虽然SELF网可以沿着基本上与肋状单元第一轴76垂直方向的外加轴向伸长方向容易地伸长并回复,但SELF网在基本上与肋状单元第一轴平行的方向上却不那么容易伸长。肋状单元的构形允许肋状单元在基本上与它的第一轴或主轴垂直的方向上产生几何变形,但肋状单元在基本上与它的第一轴平行的方向上却基本上需要靠分子水平的变形来延伸。

        SELF网伸长所需外力的大小取决于制造SELF网的基片材料的成分和厚度以及第一区的宽度和间隔,在给定材料成分和厚度的情况下,第一区越窄、间隔越大,达到所需伸长率所需的外加张力越小。未变形的第一区的第一轴68(即长度)最好大于第二轴69(即宽度),优选长宽比约为5∶1或更大。

        肋状单元74的深度和数量也可以变化以便来控制SELF网的伸长力和有效伸长。当肋状单元的数量给定时,肋状单元的高度或变形程度增加,则有效拉伸或伸长增加。同样,如果肋状单元的高度或变形程度给定,肋状单元的数目或频率增加,则有效伸长也增加。

        通过本发明申请可以控制一些函数性能。在力壁出现前,有对抗SELF网的外加伸长和有效伸长的抗力。SELF网呈现出的对抗外加伸长变形的抗力是SELF网的材料(例如组成、分子结构和取向等)、厚度以及凸出的表面面积占第一区的百分比的函数。在材料成分和厚度给定的情况下,第一区SELF网所占面积的比例越高,SELF网将呈现出的对抗外加伸长变形的抗力将越大。??SELF网占第一区的面积百分数部分(如果不是全部)由第一区的宽度和相邻第一区间的间隔所决定。

        可以通过第二区的表面路径长度来确定SELF网的有效伸长。至少部分由肋状单元所占空间、肋状单元出现频率和在垂直于SELF网平面上测得的肋状单元变形的深度来确定上述有效伸长。总之,第二区的表面路径长度越大,SELF网的有效伸长越大。

        尽管完整的SELF网可以含有由第一和第二区组成的可变形网格,本发明也可以只在SELF网的具体部分上设有由第一和第二区域组成的可变形网格。

        第一和第二区的构形和间隔也可以改变以改变SELF网的特性。例如,第二区可以有曲线状的肋状单元,或者第一区和第二区可以是曲线状的。SELF网也可以通过延长呈放射状、扇形分布的多个轴沿多个轴呈现类弹性特性,使得SELF网可沿多个轴呈现类弹性特性。例如,多个轴可以设置成彼此之间呈各种夹角,如为45°、90°、??135°等。除取向的各种角度以外,区域本身可以是直的、曲线的或它们的组合。第二区内的表面路径长度也可以使肋状单元的幅度不同,这样SELF网将具有不同的有效伸长区域。两相邻区域之间的肋状单元也可能变化,从而使得相邻的第二区内的有效伸长不同。第一区的宽度横穿网也可以不同,较窄区域对外加伸长提供的抗力与较宽的第一区提供的较高抗力相比较低。

        SELF网也并不是必须如图1所示的那样仅仅在与尿片30的横向中心线101平行的方向上可伸长。例如,SELF网的第一轴和第二轴可以分别与尿片30的纵向中心线和横向中心线夹有一个角度。这样,??SELF网将会沿着与尿片横向中心线成一个角度的方向伸长。对本发明的尿片来说,此角度的优选范围约为0到30°之间。此外,在SELF网的各部分上可以有不同的伸长角度。

        参见图2,可扩展区域45和类弹性区域44在一公共边界120处相交。在图2所示的实施例中,边界120基本上平行于伸展和收缩轴,即轴201??衫┱骨?5包括多个逐级拉伸区域110。逐级拉伸区域110通过使可扩展区域45受到机械拉伸,如后面将要详细描述的逐级拉伸系统那样来形成。

        逐级拉伸区域110在平行于SELF网52的第一轴201方向上已被拉伸、拉紧或伸长??衫┱骨?5的逐级拉伸区域110使得在类弹性区域44伸展时允许可扩展区域能有效地伸长(屈服),而不是产生任何过度伸长力。在可扩展区域和类弹性区域都处于未伸长状态下时,在平行于SELF网52的第一轴201方向上测得的可扩展区域45的表面路径长度大于类弹性区域44的SELF网的第一区64的表面路径长度。另外,在可扩展区域45和类弹性区域都处于未伸长状态下时,在平行于SELF网52的第一轴201方向上测得的可扩展区域45的表面路径长度与类弹性区域44的SELF网52的第二区66的表面路径长度不同。

        当可伸展的腰区部件43受到用箭头80表示的外加轴向伸长力作用时,可扩展区域45在基本处于几何变形时对外加伸长变形产生相对较低的抗力。逐级拉伸区域110开始受到几何变形或展平并对外加伸长变形产生最小的抗力。当伸长变形持续作用时,逐级拉伸区域110变得基本上与伸长变形的平面对齐(逐级拉伸区域110的几何变形已经达到极限)并且开始通过分子水平的变形来对抗进一步的伸长变形。这时可扩展区域45通过分子水平的变形提供较高的抗力??衫┱骨蛟诰芊肿铀奖湫沃俺惺艿募负伪湫蔚氖炕虺潭戎辽僭谀持殖潭壬先【鲇诳衫┱骨蚴艿降脑ど斐せ蛟だ炝?。

        如果可扩展区域45的表面路径长度大于第二区66的表面路径长度,则第二区66在可扩展区域45产生显著的抗力之前将首先产生显著的抗力。反之,如果可扩展区域45的表面路径长度小于第二区66的表面路径长度,则可扩展区域45将首先产生显著的抗力。

        最好是可扩展区域45应能不受限制地伸展,与类弹性区域44之间产生在图2中用121表示的距离,从而使类弹性区域44能够在它的设计限制范围内弹性伸展和收缩。阻碍伸展的例子为使可扩展区域45与不可伸展部件如吸湿芯、带状固定部件或顶片连接部分。本领域技术人员应该明了,距离121将取决于所希望的类弹性区域44的弹性伸展和收缩的量、可扩展区域45的表面路径长度和运动潜在抗力的特性。

        现在参见图6,图中示出了一个总的来说用500表示的设备,该设备用来成型包括类弹性区域44和可扩展区域45的可伸展背部腰区部件43,其中类弹性区域44包括SELF网,可扩展区域45包括一个含有逐级拉伸区域的预伸长网。设备500采用具有三维表面的相对的压力施加器,它们至少在某种程度上彼此互补。设备500包括一对相互啮合的滚筒502、520。在滚筒502上有许多第一波纹状或齿状区506、许多第二波纹状或齿状区509以及许多槽状区512。槽状区512沿基本平行于穿过柱形滚筒502中心的纵轴方向延伸。在图6所示的实施例中,滚筒502有三个槽状区512。当然,滚筒502可以有任何数量的槽状区512。位于槽状区512之间的齿状区506有多个齿507。齿状区509包括多个齿510。滚筒520包括多个齿522,该齿与滚筒502上的齿507和510啮合。

        当如一次性尿片30的底片33的网片从相互啮合的滚筒502和520之间通过设备500时,在包含有齿510的齿状区509和滚筒520上的齿522之间穿过的网片部分将逐级拉伸形成与如图2所示的可扩展区域45的逐级拉伸区域110相对应的逐级拉伸区域。穿过槽状区512和位于滚筒520上的齿522之间的网片部分将仍保持未变形,这样形成与如图2所示的SELF网52的第一区64相对应的网中未变形区域。在含有齿507的齿状区506和在滚筒520上的齿522之间通过的那部分网片被逐级拉伸而形成与如图2所示的SELF网52的第二区66中的肋状单元74相对应的肋状单元。

        滚筒502和520上的齿的精确构形、间距和深度可以变化,取决于所希望的逐级拉伸量。滚筒502和520上的齿的交叠程度也可以根据需要调节,从而产生较多或较少的逐级拉伸。

        尽管已经将包括有类弹性区域和可扩展区域的可伸展腰区部件描述成为单层聚合材料,但本发明也可以采用其它材料或采用两层或多层材料的层叠而同样有效地实施。适合的材料的例子包括两维多孔薄膜、宏观扩展的三维多孔成型薄膜。其它适合的材料的例子包括复合结构或聚合薄膜和无纺织物的叠层。聚合薄膜和无纺织物的叠层也可以包括吸湿或纤维状吸湿材料、泡沫或其它复合物。这种叠层的例子包括用于市售的一次性尿片的无纺织物顶片和聚合薄膜底片。出于强度或回复的原因也可以加上其它加强部件。

        可扩展区域和类弹性区域也可以用于尿片的其它部分。例如,可扩展区域和类弹性区域可用来制作腿箍35、前部腰区部件90或耳翼90。另外,可以用可扩展区域和类弹性区域来形成尿片上的其它可伸展部分。

        本发明打算提供的尿片具有与传统的将弹性部件固定在尿片上从而使之具有收缩和扩展性能的尿片等效的功能。传统的尿片通过将处于伸展状态的弹性部件连接到腰部区域的顶片和底片上而制备。连接之后,撤去拉伸力,使弹性部件在腰部形成收缩。采用本发明的类弹性区域和可扩展区域可以达到同样的效果而不需加入弹性部件。

        现参见图7,图中示出了本发明尿片130的另一个实施例的平面图。尿片130包括一个具有可伸展背部腰区部件143和可伸展前部腰区部件147、一个顶片和一个底片(为了简单起见,顶片和底片在图7中未示出)。背部腰区部件143包括一个类弹性区域144和一个可扩展区域145。前部腰区部件147包括一个类弹性区域146和一个可扩展区域145。在这个实施例中,类弹性区域中的弹性收缩和扩展的轴和可扩展区域中的扩展方向彼此平行,并且均与横向轴101垂直。

        可扩展区域145覆盖尿片的下层吸湿芯的部分或整个宽度和长度,所述吸湿芯在组装的后续步骤中加上??梢缘髡衫┱骨?45的宽度、长度和扩展量来提供所需的性质??衫┱骨?45的未扩展的宽度(在平行于横轴101的方向上测得的)可以比类弹性区域144和146的未扩展时的宽度大一些、小一些或相同。尽管类弹性区域仅有与可扩展区域有共同边界的那部分在最终产品中将呈现收缩状态来形成收缩在一起的腰区部件。但是图7所示的可扩展区域145未扩展的宽度与类弹性区域144和146未扩展时的宽度相等,该宽度为类弹性区域相对于可扩展区域145的最大收缩量。

        可扩展区域145的表面路径长度决定类弹性区域的相对“收缩”的量。例如,如果可扩展区域的表面路径长度比类弹性区域长40%,则最终产品的类弹性区域具有40%的收缩伸长的能力。

        在图8中,尿片130在用箭头150表示的方向上被拉伸,使可扩展区域145完全伸展,并使类弹性区域144和146处于伸展状态。与图2的距离121相似,图8中直线152和153之间的距离151代表可扩展区域在不受限制状态下,例如没有连接到其它层如吸湿芯上必须伸展的以获得弹性扩展和收缩性能的距类弹性区域的最小距离。直线152代表两区域之间的公共边界。直线1?53可代表吸湿芯的腰缘,或者可以代表吸湿芯和底片之间接合的最上端。距离151应一定,这样类弹性区域可以在伸长力撤去后,在不影响它的未伸长长度的前提下收缩。

        尽管图8所示为宽度与类弹性区域相同的单一均匀可扩展区域,但应该理解,只要满足直线152和153之间无阻碍运动的要求,可扩展区域的其它部分可以有具有不同宽度和表面路径长度的多种区域。

        现参见图9,图中所示为本发明尿片160的另一实施例的平面图。尿片160的底片161有一含有类弹性区域164的可伸展的背部腰区部件162和一可扩展区域166。类弹性区域164的宽度(在平行于横向中心线101的方向上测得的)大于相邻的可扩展区域166的宽度??衫┱骨?66可延伸至尿片的纵边。

        为了制作本发明的尿片,首先在底片上提供所需的类弹性区域和可扩展区域的布局。然后绷紧或拉伸底片,使可扩展区域伸展。接下来采用合适的手段,例如用胶的薄螺旋线将吸湿芯连接到处于伸展状态下的可扩展区域上。然后将适当的顶片连接到吸湿芯和底片上。顶片的尺寸基本上与底片相同。一旦撤去拉伸力,类弹性区域将收缩,使类弹性区域形成轴颈并收缩在一起。

        另外,尿片的制作也可以是首先在底片上制出一个或多个可扩展区域。然后使可扩展区域伸展并固定到其它部件,例如吸湿芯上。接下来将顶片固定到底片和吸湿芯上。然后在顶片和底片上都形成类弹性区域。

        本发明的尿片也可以采用其它适当的方法来制作。另外,各步骤的顺序也可以改变。甚至一些步骤也可以与其它步骤合并。

        再来参见图8,底片与吸湿芯的连接变得非常重要。吸湿芯的长度可以是任意的,例如吸湿芯可以几乎在尿片的整个长度上延伸。图8中的直线153代表吸湿芯和底片之间连接的最上端极限。如图8所示,直线153完全在可扩展区域145内。如果直线153位于类弹性区域内,则它将明显抑制类弹性区域的收缩和伸展性能,这样将大大地抵消了可扩展区域的优点所在。值得注意的是,类弹性区域的一部分可连接到吸湿芯上,从而不使吸湿芯游动。最好是这种连接之处位于或贴近中心线100,此处的类弹性区域的伸展和收缩量为最小。

        试验方法

        表面路径长度

        已成型材料区的路径长度测量包括每个不同区域的代表性样品的选择和准备以及用显微图象分析方法对这些样品进行分析两项工作。

        样品的选择必须足以代表每个区域的表面几何形状。一般来说,应当避免过渡区,因为该区通常包含了第一和第二两个区的性能。从感兴趣部位上切割和分离下被测样品。所切割的“测量边缘”与指定的伸长变形的轴线平行。通常该轴或是与第一区或是与第二区成型的主轴平行。1/2英寸的未拉伸的样品长度是与“测量边缘”垂直而作“测量标记”在固定到网状材料后,从网状材料上准确切割并取下。

        将待测样品装到显微镜载玻片的长边上?!安饬勘咴怠庇β晕⒊鲈夭F咴?大约1毫米)。作为一种适合的样品固定手段,在载玻片的棱边附近涂敷一薄层压敏粘接剂。已经发现,对于高成型样品区域来说,要求沿着样品的轴向渐渐地将样品伸展开(没有施加显著的力),同时将样品接触并贴附到载玻片的棱边上。这样在图象分析中提高了测量边缘的等同性,避免可能发生的需要额外的判断分析的测量边缘弯扭现象。

        用放大倍数适宜、具有足够图象质量的合适显微测量装置在“测量边缘”位于载玻片“边界”内的情况下获取每个样品的图象。图38所示为用来测定表面路径长度时的具有第一侧缘901和第二侧缘902的样品900的第二区的部分视图。这里所提供的数据是使用下述设备取得的:Keyence?VH-6100(20倍镜头)视频单元,其中视频图象打印机是用Sony视频打印机Mavigraph单元制作的。给视频图片作图象扫描用的是Hewlett?Packard?ScanJet?IIP扫描仪。用1.45版本的NIHMAC?Image软件在MacIntosh?IICi计算机上进行图象分析。

        首先利用这些设备,以一个长0.5英寸、增量刻度0.005英寸的格网比例尺获得一个定标图象来校正调整计算机图象分析程序。对所有待测样品进行视频成象和视频图象打印。下一步,所有的视频图片以100dpi(256灰度级)进行图象扫描形成适用的Mac图象文件格式。最后,用MAC图象1.45计算机程序对每个图象文件(包括校正文件)进行分析。所有的样品用所选用的随手直线测量工具进行测量。需测量并记录样品的两个侧缘的长度。简单的薄膜状(薄并且等厚)样品只需测量一个侧缘。层叠以及厚泡沫材料样品要在两个侧缘进行测量。长度值的测量必须沿着切割样品的整个标距长度进行。对于高度变形的样品来说,可能需要以多帧(部分重叠)图象来覆盖整个切割样品。此时要选择两帧重叠图象公有的特征细节作为“记号”来使两帧图象上的长度读数邻接而不重叠。

        每个区域的表面路径长度的最终值由该区5个独立的长度为1/2英寸的测量样品的平均值来确定。每个测量样品的“表面路径长度”为其两个侧缘的表面路径长度的平均值。

        尽管上述试验方法对本发明的许多网状材料都是有效的,但应承认,为了适应本发明范围内的某些更为复杂的网材料,这些试验方法可能需要进行改变。

        泊松横向收缩系数

        泊松横向收缩系数的测量是在一由Instron?Corporation?of?Canton,Massachusetts供货的1122型Instron拉伸计上进行的,该机与一由Gateway2000?of?N.Sioux?City,South?Dakota供货的Gateway?2000?486/33Hz计算机连接,使用Sintech,Inc.of?Research?Triangle?Park,North?Carolina提供的TestWorksTM软件。每次试验所必须的基本参数都输入到TestWorksTM软件中。数据的采集是通过人工样品宽度测量和Test?WorkTM内的伸长变形测量一起完成的。

        试验所用的样品宽1英寸,长4英寸,样品的长轴切割成与样品的第一区方向平行。样品应用一锋利的切割刀或适用的设计用来切割1英寸宽精确样品的锋利切割器械进行切割。很重要的一点是,应当在能够代表该变形区域的整体图形的对称性部位上取样品以使样品具有代表性??赡艽嬖谡庋恢智榭?,(由于成型部分的尺寸变化或第一和第二区相对几何关系的变化)需将样品切割成比这里所建议的尺寸更大或更小些。这时很重要的一点是要注意记下(与所记录的任何数据一起)样品的尺寸、样品是从变型区域的哪个部位取下的,最好包括一张样品用的代表性的部位的简图。一般说,如果可能,实际延长的拉伸部位的“纵横比”(11∶w1)必须保持为2∶1。每个试验包括5个样品。

        Instron拉伸计的夹头为一气动夹头,夹头设计成其全部夹紧力集中在与试验的伸长方向相垂直的一条线上,夹头具有一个平面和一个对置面,对置面上有一个半圆形的凸起。样品和夹头之间不得产生滑动。两条夹紧力作用线之间的距离以固定在夹头旁的钢尺来测量,该距离应该为2英寸,此后将称此距离为“标距”。

        样品装在夹头上时,其长轴应垂直于外加伸长的方向。对于整体图形的几何关系具有代表性的部位应对称地在两个夹头之间居中。十字头速度设定为10英寸/分钟。十字头运动到一个规定的应变值上(在20%和60%两个伸长率上进行测量)。用一钢尺来测量样品最窄点(w2)处的宽度,精确到0.02英寸。外加拉伸方向上的伸长变形以0.02英寸的精度记录在TestWorks软件上。泊松横向收缩系数值(PLCE)按下式计算:PLCE=|w2-w1|w1|l2-l1|l1]]>

        其中w2--外加纵向伸长下的样品宽度;

        w1--样品的初始宽度;

        l2--外加纵向伸长变形下的样品长度;

        l1--样品的初始长度(标距)。

        对每个给定的伸长率用5个不同的样品在20%和60%两个伸长率上进行测量。给定伸长率下的PLCE值取5个测定值的平均值。

        尽管上述试验方法对本发明的许多网状材料都是有效的,但应承认,为了适应本发明范围内的某些更为复杂的网材料,这些试验方法可能需要进行改变。

        滞后试验

        滞后试验是用来测量材料的变形率和抗力的松驰率的。试验在一由Instron?Corporation?of?Canton,Mass.供货的1122型Instron拉伸计上进行的,该机与一由Gateway?2000?of?N.Sioux?City,South?Dakota?57049供货的Gateway?2000?486/33Hz计算机连接,使用Sintech,Inc.of?Research?TrianglePark,North?Carolina?27709提供的TestWorksTM软件。每次试验所必须的所有基本参数都输入到TestWorksTM软件中(即十字头速度、最大伸长率点和持续时间)。同样,所有数据的采集、数据分析和作图是用TestWorksTM软件来完成的。

        试验所用的样品宽1英寸,长4英寸,样品的长轴切割成平行于样品的最大伸长率方向。样品应该以一锋利精确的切割刀或某种适用的设计用来切割精确1英寸宽样品的锋利切割器械进行切割(假如材料不止在一个方向上可以伸长,应该平行于典型的伸长方向取样品)。应当在能够代表该变型区域的整体图形的对称性部位上切取样品??赡艽嬖谡庋恢智榭?,(由于变型部分的尺寸变化或第一和第二区相对几何关系的变化)需将样品切割成比这里所建议的尺寸更大或更小些。这时很重要的一点是要注意记下(与任何所记录的数据一起)样品的尺寸、样品是从变型区域的哪个部位取下的,最好包括一张样品所用的具有代表性的部位的简图。通常每种材料要在20%、60%、100%三个伸长率下独立地进行试验。给定材料在每个伸长率下作三个样品的试验。

        Instron拉伸计的夹头为一气动夹头,夹头设计成其全部夹紧力集中在与试验压力方向相垂直的一条线上,夹头具有一个平面和一个对置面,对置面-上有一个半圆形的凸起,以便将样品的滑动降至最小。两条夹紧力作用线之间的距离以固定在夹头旁的钢尺来测量,该距离应该为2英寸。此后将称此距离为“标距”。样品装在夹头上时,其长轴应垂直外加伸长的方向。十字头速度调定为10英寸/分钟。十字头要运动到规定的最大伸长率并在这个伸长率上持续30秒。30秒钟以后十字头回到原始位置(0%伸长率)上并在此位置上停留60秒。然后十字头又回到与第一循环相同的最大伸长率上并持续30秒然后再回零。

        这样就生成了一张两个循环的图。图7所示为一张具有代表性的图??沽λ沙勐?force?relaxation)由第一循环的抗力数据由下式计算得到:

        变形率是样品在第二循环中开始抑制伸长时的伸长率。在图7,??9,11,13和图15中都标明了变形率和抗力松弛率值。对每一个试验的最大伸长率值,记录三个样品的抗力松弛率和变形率值的平均值。

        尽管上述试验方法对本发明的许多网状材料都是有效的,但应承认,为了适应本发明范围内的某些更为复杂的网材料,这些试验方法可能需要进行改变。

        抗拉试验

        抗拉试验是用来测量材料的抗力-伸长率特性和有效伸长率数据的。试验在一由Instron?Corporation?of?Canton,Mass.供货的1122型Instron拉伸计上进行的,该机与一由Gateway?2000?of?N.Sioux?City,South?Dakota供货的Gateway?2000?486/33Hz计算机连接,使用Sintech,Inc.of?Research?TrianglePark,North?Carolina提供的TestWorksTM软件。每次试验所必须的所有基本参数都输入到TestWorksTM软件中。同样,所有数据的采集、数据分析和作图是用TestWorksTM软件来完成的。

        试验所用的样品宽1英寸,长4英寸,样品的长轴切割成平行于样品的最大伸长率方向。样品应该以一锋利精确的切割刀或某种适用的设计用来切割精确1英寸宽样品的锋利切割器械进行切割(假如材料不止在一个方向上可以伸长,应该平行于有代表性的伸长方向准备样品)。应当在能够代表该变型区域的整体图形的对称性部位上取样品??赡艽嬖谡庋恢智榭?由于变型部分的尺寸变化或第一和第二区相对几何关系的变化)需将样品切割成比这里所建议的尺寸更大或更小些,这时很重要的一点是要注意记下(与任何所记录的数据一起)样品的尺寸、样品是从成型区域的哪个部位取下的,最好包括一张样品所用的具有代表性的部位的简图。对一个给定材料作3个样品的试验。

        Instron拉伸计的夹头为一气动夹头,夹头设计成其全部夹紧力集中在与试验压力的伸长方向相垂直的一条线上。夹头具有一个平面和一个对置面,对置面上有一个半圆形的凸起用以将样品的滑动降至最小。两条夹紧力作用线之间的距离以固定在夹头旁的钢尺来测量,该距离应该为2英寸,此后将称此距离为“标距”。样品装在夹头上时,其长轴应垂直于外加伸长的方向。十字头速度调定为10英寸/分钟。十字头拉伸样品直到样品断裂时停止并随后回到起始位置(0%伸长率)。

        拉伸数据曲线图在图6,8,10,12和14中示出。有效伸长率为这样的一个点所对应的伸长率,在抗力-伸长率曲线图上这个点所在处为一拐,超出此点以后进一步地拉伸样品所需的力快速增加。该点在图6,8,10,12和14中示出。记录三个样品的有效伸长率平均值。

        尽管上述试验方法对本发明的许多网状材料都是有效的,但应承认,为了适应本发明范围内的某些更为复杂的网材料,这些试验方法可能需要进行改变。

        尽管已对本发明的具体实施例进行了描述并结合附图加以说明,但显然对本领域普通技术人员来说,在不离开本发明的实质和范围情况下还可以作出许多不同的变型和修改。因此在权利要求书中已覆盖了所有这类在本发明范围之内的变型和修改。

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