可重复固定的固定装置的凹部件 本发明涉及钩和环类固定装置,更具体地说,本发明涉及低成本的用于钩类和环类固定装置的弹性可伸展的凹固定部件。
钩类和环类的可重复固定的固定装置一般广泛应用在许多情况下。这种可重复固定的固定装置在服装、一次性吸湿用品等方面特别有用。当人们希望将两个或多个吸湿用品或将同一吸湿用品的几个表面可重复固定地连接在一起时,可以使用上述装置。目前在某些应用中,这些可重复固定装置已经代替了传统的扣环、拉锁、钮扣、夹子、系结固定件和缝合。
目前,一种应用机械缠结以便产生可重复固定连接的广泛应用的普通类型的机械固定件以“VELCRO”商标出售。VELCRO固定装置已在美国专利2,717,437、美国专利3,009,235、美国专利3,266,133、美国专利3,550,837、美国专利4,169,303和美国专利4,984,333中详细描述。
VELCRO固定件具有两个部件。一个凸部件和一个凹部件。(凸部件通常指的是钩或啮合部件,而凹部件通常指的是环或搭接区部件)。凸部件包括许多弹性的直立的钩状部件。凹部件一般由其表面具有许多直立的环的织物构成。当凸部件和环类部件表面对表面地压在一起以便连接该固定装置时,钩和环缠结在一起以便在独立的钩和环之间形成许多机械连接。一旦这些连接形成了,凸部件和凹部件在正常情况下一般不会脱开。这是因为试图同时脱开所有的钩以便分开两个部件是很困难的。可是,当一个逐渐剥离力作用在部件上时,可以容易地将两个部件分离开。在一个剥离力作用下,因为钩包括一种有弹性的材料,所以钩易于打开从而与环分开。
这种类型的固定装置被认为在例如一次性内裤、一次性尿布,一次性口袋、纸盒等方面特别有用。这种固定装置有一可靠的连接机构。可是由于现存的这种固定装置成本相当高,所以这类固定装置在一次性吸湿用品上的应用受到了限制。这种固定装置成本高的一个主要原因是这种装置具有很高的制造成本。高昂的制造成本与这种装置的钩部件和环部件都有关系。
普通的钩和环部件一般是通过制造一个具有许多从底层向外延伸的织造环的织物而形成的。这些环可能是通过纺织一个包括形成环的辅助丝的基底织物而形成,或通过将环编织在织物上而形成。这种固定装置的凸部件一般是通过切断环形成钩而制备的。可是,这些加工工艺一般只能制造高成本的钩和环固定材料,因为这些工艺是相当落后的。这种固定装置的钩和环部件都是由同样相当高成本的材料制成的。
因此,人们一直试图制造用于固定装置的可替换类型的凹部件。可是这些尝试一般都存在许多缺陷。
1972年10月3日授权给Stumpf的美国专利3,694,867公开了一种具有一个包括一个“高顶”无纺织物和一个加固的柔性粘接剂的底层的凹部件的“可分开的钩环”。可是,在Stumpf专利中公开的环部件通过以下步骤进行制造:(1)活化一种里面嵌有纤维的开放图形粘接剂,(2)将粘接剂凝固到一个大致连续的底层中,和(3)同时使纤维的一些部分形成环以便纤维形成从底层向外延伸的独立的环。在上述专利中公开的环部件的缺陷是该工艺在环的形成中包括机械制造织物。该专利中描述的凹部件的制造成本并非比常规的环部件的制造成本显著低。
1988年8月2日授权给Ott等的美国专利4,761,318公开了一种可同时形成和固定在衬底上而不需要例如缝合或使用压敏粘接剂的附加步骤就能固定在衬底上的环固定件。可是Ott的环固定件包括一个具有固定在一层热塑性树脂上的许多环的纤维结构。这样,该专利公开的工艺存在的缺陷是必须加热才能把织物结构连接到基底上。
1973年1月9日授权给Ribich等的美国专利3,708,833公开了一种具有一个包括固定在一个基底层上的网状尿烷泡沫材料制成的凹部件的可重复固定的固定装置。在Ribich等的专利中公开的凹部件的缺陷是泡沫材料一般不具有足够供普通的凸部件的钩穿过的开口。另外,当外力作用到该固定装置时,网状泡沫材料一般不具有拉住这类钩子的足够的强度。另外,网状泡沫的制造是一种成本相当高的工艺。
1991年7月16日授权给Noel等的美国专利5,032,122公开了一种具有一个可定向材料的基底和从该基底延伸的许多纤维部件的环固定材料。当该基底处在尺寸不稳定状态时,将纤维固定在基底上。然后使该基底转换到尺寸稳定状态由此剪断纤维元件形成环材料的卡钩区。
尽管Noel专利公开了一种可接受的低成本环固定材料,但是人们继续在研究更经济的环固定材料和生产这种材料的方法。
这样,本发明的一个目的是为一种可重复固定的钩和环类固定件提供一个改进的搭接区部件。
本发明另一个的目的是提供一种具有独特的有凹槽的凹部件的可重复固定的固定装置。
本发明又一个的目的是提供一种可以达到强力钩挂,而又具有一个弹性可伸展的凹部件的固定装置。
本发明另一个目的是提供一个用于钩和环类固定件的包括一个结构类弹性薄膜(SELF)网的凹部件。
本发明的另一个目的是提供一个与可以在市场上买到的具有弹性的独立钩子的凸部件一起使用的固定装置用的凹部件,以及具有更易损坏的钩子的比目前正在使用的凸部件更便宜的凸部件。
当参考以下描述和相应的附图时,本发明的这些和其他目的将会更容易理解。
本发明提供一个包括一个凹固定部件的可重复固定的固定装置,该凹固定部件优选包括一个基底网和一个啮合层。该基底网包括一个结构类弹性薄膜(SELF)网并且该基底网与包括许多细丝或一个无纺织网的啮合层连接在一起。SELF网不需要使用额外法人弹性材料就可以在伸长的方向表现出类弹性特性。SELF网包括一个具有至少两个由相同材料组分组成的不同区域的可变形网。第一区域大致与拉伸的轴平行以便当该区域在大致与拉伸轴平行的方向受到轴向拉伸时,在第二区域的主要部分经受着任何分子水平变形之前,该第一区域已经经受分子水平变形。在受到大致与轴平行方向的拉伸时,第二区域开始经受显著的几何变形。第二区域包括许多突起的肋条状部件,设肋条状部件与细丝或无纺织网共同起作用以便提供具有更强的缠结互补的凸部件的钩子的能力的更有效的凹部件。
尽管本发明的权利要求书具体地指出并且声明了构成本发明的主题,但是,应该相信,通过下面结合附图的说明,可以更好地理解本发明,在附图中相同的符号表示大致相同的部件,其中:
图1是说明包括一个具有突起的肋条状部件的SELF网的本发明的基底网的一个优选实施方案的朝向观察者的平面视图;
图1A是包括本发明的凹部件的一个固定装置的实施方案的透视图;
图2是图1中的SELF网处于未拉伸状态的一个片断的透视图;
图3是说明图1中的SELF网处于相当于图5所示的力-拉伸曲线的阶段I的处于拉伸状态的片断透视图;
图.4是说明图1中的SELF网处于相当于图5所示的力-拉伸曲线的阶段II的处于拉伸状态的片断透视图;
图5是将图1所示的SELF网的特性与一个其它方面相同的平面状的基底聚合材料网相比的阻力-百分拉伸的曲线图;
图6是当图1中的SELF网受到60%拉伸并且测试其滞后反应时,该网的弹性滞后特性图;
图7是用于将薄膜的至少一部分形成SELF网的装置的简图;
图8是本发明的一个优选实施方案的片断侧视图;
图9是一个含有本发明凹部件的一次性吸湿用品的平面视图;
图10是一个含有本发明凹部件的一次性吸湿用品的平面视图。
可重复固定的固定装置的总体特性
在图1A中示出了本发明的可重复固定的装置的一个优选实施方案-固定装置10。固定装置10包括一个凹部件12和一个互补的凸部件14。
如图8所示,凹部件12包括一个基底网53和一个啮合层54。啮合层54最好包括许多细丝80。这里使用的名词“细丝”确定了一个具有很大的长度与直径或与宽度比例的部件。这样,细丝可能是纤维、丝、绳、纱或任何其他部件或是这些部件的结合体,包括本发明已知的预先附着在无纺纺网上的细丝。用于细丝的合适材料包括例如棉或木的天然纤维;合成纤维例如尼龙、聚酰胺、聚脂、聚烯烃、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维;细精纺纱或任何其他材料,或本技术领域熟知的并且适合在这里使用的材料的混合物。一种典型的无纺织网是由Veratec,Inc.,Massachusetts的Intemational PaperCompany,of Walpole的一个分部,按照P-8规范制造的。
凸部件14即钩部件,包括一个基底15和许多直立的啮合部件,即“钩”28。名词“钩”是非限定的,因为该啮合部件可以是本技术领域熟知的任何形状的啮合部件,只要这些啮合部件适合啮合本发明的凹部件12的肋条状部件74。
本发明的固定装置10通过以下的方式起作用。当凹部件12的啮合层54和凸部件14的钩28被相对压在一起时,固定装置10就闭合了。凹部件12的啮合层54缠结住凸部件14的钩28。(应该指出的是,考虑的凹部件的实施方案是其中啮合层54和肋条状部件74可以缠结钩28)。当钩28与凹部件12机械地缠结在一起时,两个部件之间的连接关系可以抵抗施加到装置10上的将两个部件分开的力。
通过将凸部件14从凸部件12上剥离开,可以打开装置10,反之亦然。如果凸部件14具有弹性的钩28,则剥离动作可能使钩子28弯曲以使钩从凹部件12脱开。在其他情况下,通过撕拉缠结着钩28的凹部件12的区域也可能分开凸部件和凹部件。在这两种情况下,这两个部件可以分开,并且凸部件14完全从凹部件12上脱离开。该固定装置10可以用以上描述的方法重复固定。
凹部件
如上所述,本发明的凹部件12包括具有细丝或一个无纺织网的啮合层54和一个基底网53。图1示出了凹部件12的基底网53的一个实施方案。该基底网53包括一个结构类弹性薄膜(SELF)网52。该SELF网52处于未拉伸状态。该网具有两个轴或中心线,一个纵向中心线1和一个一般垂直于纵向中心线的横向中心线t。
参考图1和图2,SELF网52包括一个具有不同区域的“可拉伸网”。这里使用的名词“可拉伸网”指的是可以在预定方向伸展到某种有用程度以便使SELF网52在受到外加并且在随后解除的拉伸时具有类弹性特性的一组相互连接并且相互关联的区域。因此,SELF网52和凹部件相应地是可弹性伸展的。(这里使用的名词“可弹性伸展”指的是当SELF网52受到外加的拉伸时所具有的类弹性特性;SELF网在外加的拉伸的方向伸展并且,当拉伸撤去时,SELF网大致恢复到其未拉伸的状态)。另外,SELF网52可以经受多次外加的拉伸而不会失去大致恢复原状的能力。
可伸展的网包括至少一个第一区域64和一个第二区域66。SELF网52包括一个在第一区域64和第二区域66之间的界面上的过渡区域65。过滤区域65同样展现出第一区域64和第二区域66的特性的复杂组合。应该认识到,虽然SELF网52具有过渡区域,但是,SELF网的特性主要由不同区域(例如第一区域64和第二区域66)的网状材料的特性决定。因为SELF网不受过渡区域65中的网状材料的复合特性明显的影响,因此,下面对SELF网52的描述将只集中在第一区域64和第二区域66的网状材料的特性上。
SELF网52具有第一表面和一个相对的第二表面。在图1和图2所示的优选实施方案中,可伸展的网包括许多第一区域64和许多第二区域66。第一区域64具有第一轴68和第二轴69,第一轴68最好比第二轴69长。第一区域64的第一轴68大致与SELF网52的纵向轴平行,而第二轴69大致与SELF网52的横向轴平行。第一区域64的第二轴(即,第一区域64的宽度)优选地在大约0.01英寸到大约0.5英寸之间,更优选地在大约0.03英寸到大约0.25英寸之间。第二区域66具有第一轴70和第二轴71。第一轴70大约与SELF网52的纵轴平行,而第二轴71大致与SELF网52的横轴平行。第二区域66的第二轴(即第二区域66的宽度)优选地在大约0.01英寸到大约2.0英寸之间,更优选地在大约0.125英寸到大约1.0英寸之间。在图1的优选实施方案中,第一区域64和第二区域66基本上是直线,并且大致沿与SELF网52的纵轴平行的方向连续延伸。第一区64的弹性模量为E1,横截面积为A1。第二区66的弹性模量为E2,横截面积为A2。
如图1所说明的那样,SELF网52的一部分“成形”,以便当SELF网52受到一个与纵向中心线1大致平行的方向的外加轴向拉伸时,在所说明的实施方案的情况下,SELF网沿大致与SELF网52的纵向中心线1平行的轴产生一个阻力。这里使用的名词“成形”指的是在SELF网52上形成一个所希望的结构或几何外形,并且当SELF网52没有受到任何外部施加的拉长或拉力时可以基本保持该所希望的结构或几何外形。
SELF网52的第一区域64与第二区域66最好展现出视觉上可看出的差别。这里使用的名词“视觉上有差别”指的是当SELF网52材料正常使用时,很容易用正常的裸眼分辨的该网的特征。当SELF网52材料处在未拉伸状态时,当与一个预定的轴平行地测量“表面路径长度”时,第一区域64最好具有比第二区域66短的“表面路径长度”。这里使用的名词“表面路径长度”指的是沿被讨论区域的外形表面在平行于轴的方向的测量结果。
在如图1和图2所示的SELF网52的一优选实施方案中,第一区域64大致是平面状的。也就是说,在SELF网52经历成形步骤之前和之后,第一区域64的材料处于大致相同的情况。第二区域66包括许多突起的肋条状的部件74。这里使用的名词“肋条状部件”指的是具有一个主轴和一个辅助轴的凸起、凹陷或两者的结合。肋条状部件74具有一条大致平行于SELF网52的横轴的第一轴或主轴76和一条大致平行于SELF网52的纵轴的第二轴或辅助轴77。肋条状部件74的第一轴76至少与第二轴77长度相等,而优选地是比第二轴77长。第一轴76与第二轴77的长度比例至少是大约1∶1或该比值更大,并且更优选地至少是大约2∶1或更大。肋条状部件74的主轴优选地是大致与受到拉伸的轴垂直。肋条状部件74的主轴和镜像轴可能都是直线的,曲线的或是直线与曲线的结合。这里使用的名词“大致垂直”指的是两条轴之间的方向性,两条轴或它们的延长线所成的角度大于45°。在曲线部件情况下,使用代表曲线部件平均值的直线轴更方便。
肋条状部件74允许第二区域66经历一个相当大的几何变形,这个“几何变形”导致对外施拉伸所产生的阻力比第一区域64的“分子水平变形”所产生的阻力小得多。这里使用的名词“分子水平变形”指的是在分子水平发生的变形并且该变形是正常裸眼看不见的。也就是说,即使人们可能分辨分子水平变形的结果,即SELF网52的拉长,但是不能分辨允许或引起拉长的变形。这正好与名词“几何变形”相反。这里使用的名词“几何变形”指的是当SELF网52或使用SELF网52的吸湿用品受到外加的拉伸时,一般可以用正常裸眼分辨的SELF网52的变形。几何变形的类似包括但不限于弯曲、展开和扭转。
在第二区域66的各个肋条状部件74可以被非成形的区域、基本上未压纹处理的或经去除凸起的区域、或简单成形为间隔区域相互分开。肋条状部件74优选地相互靠近并且由在肋条状部件74的主轴76垂直的方向测量小于0.10英寸的未成形区域分开,并且,肋条状部件74更优选地是连接的,在部件之间没有有未成形区域。
第一区域64和第二区域66都具有一个“投影路径长度”。这里使用的名词“投影路径长度”指的是用平行光照射时,一个区域阴影的长度。第一区域64的“投影路径长度”和第二区域66的“投影路径长度”相等。
当SELF网52处于未拉伸状态时,在与SELF网52的纵轴平行的方向沿外形进行测量,第一区域64具有一个比第二区域66的表面路径长度L2短的表面路径长度L1。第二区域66的表面路径长度优选地至少比第一区域64的表面路径长度约大15%,更优选地是至少约大30%,最优选地至少约大70%。
对于SELF网52,图1中用箭头80指示的施加的轴向拉伸的方向大致与肋条状部件74的第一轴76垂直。肋条状部件74可以展开或在大致与它的第一轴76大致垂直的方向发生几何变形,以便允许SELF网52进行伸展。
本发明的成形的聚合的SELF网52的阻力-拉伸曲线720和由相同材料组成的不包括第一区域64和第二区域66的基础网材料的阻力-拉伸曲线710在图5中示出。具体地说,该样品是主要由线性低密度聚乙烯制成的,大约0.001英寸厚的聚合物网材料,该材料是以Sample 1401牌号销售,可以从Clopay Corporation of Cincinnati,Ohio购买。
现在通过参考力-拉伸曲线720可知,该曲线具有开始大致呈直线的,较小的力与拉伸关系的用720a标明的拉伸阶段I、一个表明力壁垒效应的用720b标明的过渡区域、一个说明较大的力与拉伸特性的用720c标明的大致呈直线的阶段II。
如图5所示,当SELF网52受到平行于其纵轴方向的拉伸时,具有一个可伸展网的SELF网52在两个拉伸阶段具有不同的拉伸特性。SELF网52对拉伸所施加的阻力在曲线720的阶段I(720a)区域比阶段II(720c)区域小得多。另外,曲线720的阶段I(720a)所示的SELF网52对拉伸所施加的阻力比曲线710所示的基底网在阶段I的拉伸范围内施加的阻力小得多。当SELF网52受到进一步拉伸并且进入阶段II(720c)时,SELF网52施加的阻力增加并且接近基础网施加的阻力。SELF网52对应于阶段I区域(720a)的对拉伸的阻力是由SELF网52的第一区域64的分子水平变形和SELF网52的第二区域66的几何变形提供的。这与图5的曲线710所示的由整个网的分子水平变形引起的基底网的阻力相反。通过调整第一区域64和第二区域66分别占网表面的百分比,可以使SELF网材料在阶段I实际产生的任何阻力都小于基础网材料的阻力。阶段I的力-拉伸特性可以通过调整第一区域64的宽度、横截面积和间距、和基底网的组分进行控制。
如图3所示,当SELF网52受到一个在图1中由箭头80指示的轴向拉伸D时,具有较短表面路径长度L1的第一区域64提供的作为分子水平变形结果的与阶段I对应的对拉伸产生的大部分初始阻力。在阶段I时,第二区域66的肋条状部件74处于几何变形或展开,并且提供对外加拉伸的最小的阻力。在阶段I和阶段II之间的过渡区域(720b),肋条状部件74开始与外加拉伸成一平面。也就是说,第二区域66从几何变形变成为分子水平变形。如图4所示,在阶段II,第二区域66的肋条状部件74开始与拉伸的轴大致成一平面。(即第二区域66已达到几何变形的极限)并且开始通过分子水平变形抵抗进一步的拉伸。作为分子水平变形的结果,第二区域66现在对于进一步的拉伸具有第二阻力P2。由阶段II所示的由第一区域64的分子水平变形和第二区域66的分子水平变形产生的拉伸阻力提供一个总的阻力PT,该阻力比由第一区域64的分子水平变形和第二区域66的几何变形提供的阶段I所示的阻力大得多。阶段II的力-拉伸曲线的斜率相应地比阶段I的力-拉伸曲线的斜率大得多。
当(L1+D)小于L2时,阻力P1一般比阻力P2大。当(L1+D)小于L2时,第一区域64提供一个初始阻力P1,一般满足以下方程:P1=(A1×E1×D)L1]]>
当(L1+D)大于L2时,第一区域64和第二区域66对拉伸D提供一个合成的总阻力PT,PT一般满足方程:PT=(A1×E1×D)L1+(A2×E2×|L1+D-L2|)L2]]>
把在阶段I发生的最大拉伸称为SELF网52的“有效伸展”。这个有效伸展对应于第二区域66上发生几何变形的距离。有效伸展实际上可以通过观察图5所示的力-拉伸曲线720确定。在阶段I和阶段II之间的过渡区域的拐点的近似点是“有效伸展”的百分拉伸点。有效伸展的范围可以在大约10%到100%或更大范围内变化,并且基本可以通过第二区域66的表面路径长度L2超过第一区域64的表面路径长度L1的范围和基底薄膜的组分进行控制。名词“有效伸展”不打算暗示对SELF网52受到的拉伸作用的限定,因为有一些应用中超过有效伸展的拉伸是需要的。
图6中的曲线730和735示出大致与用于产生图5中曲线720的SELF网52相同的本发明的SELF网52所产生的弹性滞后特性。检查在受到60%拉伸时SELF网52的弹性滞后特性。曲线730表示在第一个循环中SELF网受到外加的然后撤销的拉伸的响应,曲线735表示SELF网在第二个循环中受到外加的然后撤销的拉伸的响应。图6描述了在第一循环中力松驰区域731和百分塑化或变形732。注意SELF网52在多次循环中在相当低的力条件下,表现出显著的可恢复拉伸,或有用的弹性,即SELF网52可以很容易地伸展然后收缩到一个相当大的程度。
虽然SELF网52可以在受到轴向拉伸的方向,即在与肋条状部件74的第一轴大致垂直的方向很容易并且可逆地伸展,但是,SELF网52在与肋条状部件74的第一轴大致平行的方向就不容易伸长。肋条状部件74的形成允许凸状部件74在与肋条状部件的主轴或第一轴大致垂直的方向发生几何变形,同时需要分子水平变形沿大致沿与肋条状部件74的第一轴平行的方向伸展。
拉伸SELF网52所需的外加拉力的大小取决于形成SELF网52的网材料的组分、横截面积和第一区域64的宽度和间隔,同时具有更窄和间隔更宽的第一区域64只需要较小的外加拉伸力就可以达到所希望的拉伸。第一区域64的第一轴(即,长度)最好比第一区域64的第二轴(即,宽度)大,其优选的长度与宽度的比为约5∶1或更大。
肋条状部件74的深度和单位面积出现的次数也可以变化以便控制SELF网52可利用拉伸和包括SELF网52的凹部件12的功能。如果对于肋条状部件74的一个给定的频率,肋条状部件的变形程度或高度H增加了(高度H在图8示出),可利用拉伸和啮合层54啮合互补的凸部件14的能力提高。如果对于一个给定的变形的高度H或变形程度,肋条状部件74的频率上升,同样可以达到上述目的。可是,肋条状部件74的频度也不能太大,如果是那样,凸部件的钩28就不能啮合到凹部件的细丝80中。在本发明的一个优选实施方案中,肋条状部件74的高度H在大约0.010英寸到大约0.050英寸(大约0.25mm到大约1.27mm)之间,更优选地在大约0.020英寸和大约0.035英寸(大约0.51mm和大约0.89mm)之间。
SELF网52不只是需要在与网的横向中心线平行的方向可伸展。例如SELF网52的纵轴和横轴可以与该网的纵向中心线和横向中心线成一个角度。另外,SELF网52的各部分可能具有不同的伸展角度。
SELF网52可能由例如聚乙烯(包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(HDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、高密度聚乙烯(HDPE))或聚丙烯和它们与上述的和其他材料的混合物。其他合适使用的聚合材料的例子包括但不限于聚酯、聚氨酯、可制成堆肥的或生物降解的聚合物、热收缩聚合物、热塑性弹性体、基于茂金属催化剂的聚合物(如,可以从Dow ChemicalCompany购买的INSITE和可以从Exxon购买的EXXACT以及可以从Tredegar,Inc.购买的Tredegar CPC2聚乙烯)和可透气的聚合物。网材料可能由合成纺织材料、合成编织材料、无纺材料、多孔薄膜、宏观伸展的三维成形薄膜、吸湿材料或纤维吸湿材料、泡沫填充的组合物或叠层和/或它们的组合。无纺材料可以由以下任何方法:射流喷网法、纺粘法、熔喷法、梳理和/或通气或热轧粘合法或本技术领域熟知的任何其它方法制造。
尽管凹部件可包括一个具有一个由大致平面状的聚合薄膜的单一层组成的SELF网52的基底网,但是用包括其他材料、两种或多种材料的叠层或填充材料的SELF网,也可能很好地实施本发明。(这里使用的名词“填充材料”指的是为SELF网52提供体积或厚度的材料。)制造SELF网52可用的材料的实例包括两维多孔薄膜和宏观伸展的三维多孔成形薄膜。宏观伸展的三维多孔成形薄膜在下列文献中作了描述:1975年12月30日授权给Thompson的美国专利3,929,135、1982年4月13日授权给Mullane等的美国专利4,324,246、1982年8月3日授权给Radel等的美国专利4,342,314、1984年7月31日授权给Ahr等的美国专利4,463,045、和1991年4月9日授权给Baird的美国专利5,006,394。以上每个专利在此作为参考引证。其他合适的材料的实例包括聚合物薄膜和无纺材料的复合结构或叠层、聚合物薄膜和无纺织材料。聚合物薄膜和无纺材料的叠层也可以包括吸湿材料或纤维吸湿材料、泡沫材料、热粘接气流成网纤维结构或其他复合材料。在SELF网52中加入附加的层或填充材料可以提高网的强度和其恢复原状的特性,并且可以使肋条状部件74保持突起的状态。这样可以使凹部件12的啮合层54处于适当的位置以便更好地啮合互补的凸固定部件的钩。
基底层53和啮合层54可能用本技术领域的技术人员已知任何一种连接方法互相连接在一起、或与任何其它层或材料相连接。这种连接方法包括但不限于热连接;粘接剂连接(用包括但不限于喷射粘接剂、热熔粘接剂、乳液基的粘接剂等的任何一种粘接剂);超声焊接;和挤压叠层,借此使聚合物薄膜直接固定在无纺织材料上,并且当聚合物薄膜还处于部分熔化状态时,就连接到无纺织材料的一个表面上或者熔喷法非织造织物直接固定在一个聚合物网上。另外,啮合层可能与基底网连续或间断地连接在一起。(这里使用的名词“连接”包括一个部件直接固定在另一个部件上的结构和通过先将一个部件固定在一个中间部件上,该中间部件再固定在另一个部件上,以便使一个部件间接固定在另一个部件上的结构。)
形成SELF网52材料的方法包括但不限于啮合平板或辊筒压纹、热成形、高压液压成形或浇铸法。一般说来,在SELF网形成以前含有细丝或无纺网的啮合层与基底网53结合在一起。可是,应该理解的是,在基底网53形成SELF网之后再将啮合层54与基底网53结合在一起可以实施本发明。另外,如图1所示,尽管SELF网52的整个部分已受到成形操作,但是SELF网52可能只有其一部分,如搭接区域部件12的网的一部分受到成形操作。
现在参考图7,图中示出了一般标为550的用来将材料成形入SELF网52的装置。装置550包括一对辊筒552,554。辊筒552和554都具有分别在辊筒552,554周面上延伸的许多有齿的区域556和有沟槽的区域558。当材料在辊筒552和554之间通过时,有沟槽的区域558使材料的一部分不成形,而通过带齿的区域556之间的材料部分成形,以便形成第二区域66的肋条状部件74。互补的凸部件
这里使用的名词“凸部件”用来指定具有例如钩28的啮合部件的固定装置10的一部分。与本发明的无纺织凹部件12一起使用的凸部件14可以是常用的、市场上可以买到的钩材料。可是凸部件14并不限于具有柔性的弹性钩28的常用材料。合适的凸部件可以具有低成本、相对柔性小、较脆的钩。另外,啮合部件可能具有本技术领域熟知任何形状,例如钩“T′s”、蘑茹形的或任何其他形状。一个合适的凸部件24可能包括许多从纺织基底上凸起的成形啮合部件,从如可以在Minnesota Mining and Manufacturing Company,St.Paul,Minnesota购买到的标明为“SCOTCHMATE”牌号FJ3402的市场可以买到的。一个优选的凸起部件在1989年7月11日授权给C.L.Scripps的题为“具有改进的固定装置的一次性尿布”的美国专利4,846,815中有描述。其他特别优选的凸部件和其制造方法是在1991年10月22日授权给Thomas等的名称为“机械固定叉头”的美国专利5,058,247中描述的叉头;1992年5月26日授权给Thomas等的名称为“一种机械固定件的制备方法”的美国专利5,116,563、1993年1月19日授权给Thomas等的名称为“一个可重复固定的机械固定系统的制造方法”的美国专利5,180,534和1993年7月27日授权给Thomas等的名称为“一个可重复固定的固定系统的制造方法”的美国专利5,230,851中有描述。这些专利的每一篇都在此做为参考引证。
凸部件14可以用许多材料制造。这些合适的材料包括但不限于尼龙、聚酯、聚丙烯或任何这些或其他材料的混合物。
可重复固定的固定装置的使用实例
本发明的可重复固定的固定装置10作为一次性吸湿用品的固定装置特别有用。这里使用的名词“一次性吸湿用品”指的是吸收并存留人体排泄物的用品。更具体的说,该名词指的是置于穿用者身体附近以便吸收和存留各种人体泄物的用品。名词“一次性”指这种吸湿用品在一次使用后即可以丢弃(即对这些吸湿用品一般不打算洗涤或用其它方法重复使用)。一次性吸湿用品的实例包括尿布、失禁内衣、卫生巾、绷带等。
图9和图10示出了一个包括一个含有本发明凹部件12的固定体系72的一次性尿布50。尿布50优选地包括一个主体部分51和两个腰区,第一腰区56和第二腰区58。主体部分51最好包括一个不透液体的底片168和一个存留流体组件160。该组件最好包括一个可透流体的顶片164和一个吸湿芯166。
如图9所示的尿布50的固定体系72包括本发明的凹部件12和凸部件14。固定装置72的部件的配置可以随着尿布50的所希望的外形而改变。另外,底片168的任何部分或整个底片168可以包括为尿布50提供非限定的固定位置的本发明的凹部件12和一个将尿布50固定在一个一次性结构上的部件。在其他实施方案中,具有包括凹部件12的底片168的尿布50可能包括一个或多个与底片68连接的附加固定部件。附加固定部件可以包括本发明的凹部件12或包括本技术领域公知的任何其他固定部件,但不限于胶带、机械固定件,钩和环类固定件等。
容易适合于本发明公知的尿布结构的一些实例分别在1992年9月29日和1993年6月22日授权给Kenneth B.Buell等的名称为“具有一个预设置的易弯曲节点的具有动态弹性腰部件的吸湿用品”的美国专利5,151,092和5,221,274;1975年1月14日授权Kenneth B.Buell的美国专利3,860,003、1993年9月7日授权给Weil等的美国专利5,242,436和1994年1月19日授权给Buell等的美国专利5,330,458中有描述。这些专利在此作为参考被引证。可是,不难理解,本发明的固定装置不局限于与任何具体的尿布结构或构形一起使用。
尽管本文已图示并描述了本发明的具体实施方案,但显然本领域的技术人员在不背离本发明精神和范围的条件下可以进行各种改变和改型。因此,所有这些在本发明范围内的改变和改型都包括在本发明的权利要求书内。