專(zhuān)利名稱(chēng)：三維有孔膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及可用作個(gè)人護(hù)理用品部件的三維有孔膜材料，這些個(gè)人護(hù)理用品諸如衛(wèi)生巾、尿布、失禁用品、棉塞、外科敷料、創(chuàng)傷敷料、墊片、抹布等。本發(fā)明特別涉及三維有孔聚合膜，當(dāng)用作易處理吸收產(chǎn)品中的部件層時(shí)其流體處置性能得到改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種三維有孔膜，它有第一表面、第二表面以及由第一平面和第二平面限定的膜厚(caliper)。該膜包括多個(gè)斷續(xù)的大構(gòu)件和多個(gè)孔。這些孔由在膜的第一表面中產(chǎn)生并總體上向膜的第二表面方向延伸而在第二平面中終止的多個(gè)側(cè)壁限定。膜的第一表面在斷續(xù)的大構(gòu)件處與第一平面重合。
膜孔和大構(gòu)件的相對(duì)位置是規(guī)則的。這意味著孔和大構(gòu)件以相互一致而規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)置；即，孔和大構(gòu)件按相互固定或一致的間隔重復(fù)?？缀痛髽?gòu)件之間的空間關(guān)系限定了在膜的整個(gè)表面區(qū)域上一致性重復(fù)的幾何圖形?？缀痛髽?gòu)件規(guī)則布置，所限定的圖形在整個(gè)膜上一致地重復(fù)。
更一致的實(shí)驗(yàn)證明，該膜有利于提高流體處置性，重復(fù)損壞實(shí)驗(yàn)證明，該膜減少了流體吸收次數(shù)。當(dāng)經(jīng)過(guò)重復(fù)損傷試驗(yàn)而重復(fù)損傷時(shí)，即，向相同區(qū)域重復(fù)引入合成月經(jīng)流體時(shí)，包括非編織覆蓋層、中間層和由超吸收聚合體構(gòu)成的吸收芯的有吸收性的制品經(jīng)6次損傷的重復(fù)損傷時(shí)間增加值在40％以下。具體地說(shuō)，位于非編織覆蓋層下面且在包含超吸收聚合體的吸收芯上面的中間層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，本發(fā)明的膜有利于使在6次損傷中重復(fù)損傷時(shí)間的增加值在約40％以下。本文中所述的膜使用的中間層是正好位于覆蓋層附近，且處于覆蓋層和吸收芯之間的有吸收性制品的一個(gè)層。而且，已知中間層是轉(zhuǎn)移層。在6次損傷中，在優(yōu)選實(shí)施例中，重復(fù)損傷時(shí)間的增加值低于約30％；在更優(yōu)選實(shí)施例中，重復(fù)損傷時(shí)間的增加值低于約20％；在最優(yōu)選實(shí)施例中，重復(fù)損傷時(shí)間的增加值低于約15％。


圖1是本發(fā)明的三維膜的實(shí)施例的顯微照片。
圖1A是沿圖1中的線(xiàn)A-A切斷開(kāi)膜的截面圖。
圖2是本發(fā)明的三維膜的另一實(shí)施例的顯微照片。
圖2A是沿圖2中的線(xiàn)A-A切斷開(kāi)膜的截面圖。
圖2B是沿圖2中的線(xiàn)B-B切斷開(kāi)膜的截面圖。
圖3是本發(fā)明的三維膜的又一實(shí)施例的顯微照片。
圖3A是沿圖3中的線(xiàn)A-A切斷開(kāi)的膜截面圖。
圖4是本發(fā)明的三維膜的另一實(shí)施例的顯微照片。
圖5是用于制造本發(fā)明的膜的一種三維地形支持件的示意圖。
圖6是形成用于制造本發(fā)明膜的三維地形支持件的激光刻蝕工件的制造設(shè)備的示意圖。
圖7是用于圖6所示的設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖。
圖8是用于制造有孔膜的支持件的網(wǎng)板鉆孔工件的圖案文件實(shí)例的放大圖。
圖9是使用圖8的圖案文件進(jìn)行激光鉆孔之后的工件的顯微照片。
圖10是制造圖2所示的膜的激光刻蝕工件的圖案文件的例子的示意圖。
圖11是用于制造本發(fā)明的膜的三維地形支持件的激光刻蝕工件的圖案文件的例子的示意圖。
圖12是利用圖11所示的圖案文件進(jìn)行激光刻蝕的工件的顯微照片。
圖12A是圖12所示的激光刻蝕工件的截面的顯微照片。
圖13是用圖12所示的激光刻蝕支持件制造的有孔膜的顯微照片。
圖13A是用圖12所示的激光刻蝕支持件制造的有孔膜的另一顯微照片。
圖14是可用于通過(guò)激光調(diào)制制造支持件的圖案文件的實(shí)例。
圖14A是圖14所示的圖案文件的一組重復(fù)例的示意圖。
圖15是圖14所示的圖案文件的部分B的放大圖。
圖16是用于形成圖15所示的部分C的圖案文件的放大圖。
圖17是用圖14所示的圖案文件通過(guò)激光調(diào)制制造的支持件的顯微照片。
圖18是圖17所示的支持件的一部分的顯微照片。
圖19是利用圖17所示的支持件制造的膜的顯微照片。
圖20是圖19所示的膜的一部分的顯微照片。
圖21是在膜形成設(shè)備上的適當(dāng)位置用于制造本發(fā)明的膜的支持件的示意圖。
圖22是用于制造本發(fā)明的有孔膜的設(shè)備的示意圖。
圖23是圖22中的圓形部分的示意圖。
圖24是現(xiàn)有技術(shù)的有孔膜的顯微照片。
圖25是現(xiàn)有技術(shù)的有孔膜的另一實(shí)例的顯微照片。
圖26是本發(fā)明的有孔膜的另一實(shí)例的顯微照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及在個(gè)人護(hù)理用品中尤其有用的三維有孔膜。這些膜可用作身體接觸層、流體處置層或個(gè)人護(hù)理用品的其它部件。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的膜用在諸如女性衛(wèi)生保護(hù)用品的容易處理的有吸收性的制品中時(shí)，改善了流體處置特性。
本發(fā)明的三維有孔膜有第一表面和第二表面。該膜還有第一平面和第二平面所限定的膜厚。該膜有多個(gè)由膜的第一表面中產(chǎn)生并總體上向膜的第二表面的方向延伸而在第二平面中終止的側(cè)壁限定的孔。該膜還包括多個(gè)斷續(xù)的大構(gòu)件。膜的第一表面在這些大構(gòu)件處與第一平面重合。
本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“大構(gòu)件”是指在眼和膜之間12英寸的垂直距離之間對(duì)普通的人體肉眼來(lái)說(shuō)可以看到的膜中的突起。大構(gòu)件相對(duì)于孔以規(guī)則結(jié)構(gòu)布置。例如，在一些實(shí)施例中，孔可以與大構(gòu)件交替排列。在其它的實(shí)施例中，雖然孔和大構(gòu)件的相對(duì)布置是規(guī)則的，但孔和大構(gòu)件也可以布置成孔比大構(gòu)件多。對(duì)孔和大構(gòu)件的精確尺寸和形狀沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定，只要大構(gòu)件大到足以對(duì)普通的人體肉眼來(lái)說(shuō)能在12英寸的距離看到它，且只要大構(gòu)件相互不連續(xù)并斷開(kāi)就可以了。
圖1是本發(fā)明的三維有孔膜的實(shí)施例的顯微照片。圖1中所示的膜10有孔隙12和大構(gòu)件14?？子蓚?cè)壁15限定。大構(gòu)件是膜中不連續(xù)的突起并可看出是突起到第一表面的下區(qū)16之上。如果假想平面，即第一平面降低到三維有孔膜的第一表面上，就會(huì)在彼此分離的多個(gè)不連續(xù)區(qū)域中的大構(gòu)件的頂部與膜接觸。沒(méi)有必要每個(gè)大構(gòu)件都與假想平面接觸；而且，用大構(gòu)件的最上部分，即從膜的第二表面突起最遠(yuǎn)的那些部分的大構(gòu)件來(lái)限定第一平面。
在圖1所示的實(shí)施例中，孔在x方向和y方向上都與大構(gòu)件交替設(shè)置，孔與大構(gòu)件之比是1。
圖1A是沿圖1中的線(xiàn)A-A切斷開(kāi)的圖1所示的膜10的截面圖。如圖1A所示，大構(gòu)件14在第一平面17中是彼此不連續(xù)的，且用膜的第一表面的下區(qū)16和孔12相互分?jǐn)嚅_(kāi)?？?2由側(cè)壁15限定，側(cè)壁15在第一表面中產(chǎn)生并總體上向第二表面的方向延伸而終止在第二平面19中。沒(méi)有必要使所有孔隙都終止在第二平面19中；而且第二平面由最下面的延伸側(cè)壁15所限定。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，至少部分孔有側(cè)壁，所述側(cè)壁有第一部分和第二部分，第一部分在膜的第一平面中產(chǎn)生，第二部分在位于膜的第一和第二平面之間的平面，即，在第一和第二平面之間的平面中產(chǎn)生。
在優(yōu)選實(shí)施例中，膜除了具有含第一部分和第二部分的側(cè)壁的孔之外，還包括其側(cè)壁完全在中間平面中產(chǎn)生的孔，所述第一部分在第一平面中產(chǎn)生，所述第二部分在中間平面中產(chǎn)生。即，膜包含在除了大構(gòu)件的最上表面所限定的平面之外的平面中產(chǎn)生的孔。
在本發(fā)明的具體的優(yōu)選實(shí)施例中，膜包括幾種不同類(lèi)型的孔的組合。該膜包括其側(cè)壁在膜的第一平面中產(chǎn)生的孔。該膜還包括具有側(cè)壁的孔，側(cè)壁的一部分在第一平面中產(chǎn)生，還有一部分在中間平面中產(chǎn)生。最后，該膜還包括其側(cè)壁完全在中間平面中產(chǎn)生的孔。
圖2中，孔12由側(cè)壁15限定。大構(gòu)件14突起到膜20的第一表面的下區(qū)16之上。這里的大構(gòu)件和孔與圖1所示的膜中的大構(gòu)件和孔的形狀不同。圖2中，大構(gòu)件由x方向和y方向的孔相互分?jǐn)嚅_(kāi)。然而，一些孔由x方向和y方向的第一表面的下區(qū)16相互分?jǐn)嚅_(kāi)。圖2所示的膜20中，孔與大構(gòu)件之比為2.0。此外，圖2所示的膜20中的每個(gè)孔的側(cè)壁的一部分在第一平面17中產(chǎn)生，如圖2A所示，即，在大構(gòu)件的邊緣18處產(chǎn)生，其側(cè)壁的一部分在第一表面的下區(qū)16中產(chǎn)生。
圖2A顯示了沿圖2中線(xiàn)A-A切斷開(kāi)的膜20的截面。大構(gòu)件14在第一平面17中由孔12彼此分?jǐn)嚅_(kāi)，孔12由側(cè)壁15限定，側(cè)壁15在膜的第一表面中產(chǎn)生并總體上向第二表面的方向延伸而在第二平面19中終止。從圖2A可見(jiàn)，該截面中所示的側(cè)壁15的多個(gè)部分在第一平面17中在大構(gòu)件14的邊緣18處產(chǎn)生。
圖2B顯示了沿圖2中的線(xiàn)B-B截取的膜20的截面。在該具體截面中，看不到大構(gòu)件，孔12由膜的第一表面的下區(qū)16彼此分?jǐn)嚅_(kāi)。膜的下區(qū)16位于第一平面17和第二平面19之間，所述平面限定了所示的三維有孔膜的膜厚。側(cè)壁15終止在第二平面19中。
圖3顯示了本發(fā)明的三維有孔膜的又一實(shí)施例的顯微照片，所述膜配置有其它的孔和大構(gòu)件。圖3所示的膜30有配置有大構(gòu)件14的孔12和配置有大構(gòu)件24的孔22。所有的孔12、22和大構(gòu)件14、24都布置在一起，它們之間的相對(duì)位置是規(guī)則的。
圖3A是沿圖3中的線(xiàn)A A截取的圖3所示的膜30的截面。該具體截面顯示了第一平面17中相互不連續(xù)且由孔12彼此分?jǐn)嚅_(kāi)的大構(gòu)件24和大構(gòu)件14?？?2由終止在第二平面19中的側(cè)壁15限定。該具體截面中所示的側(cè)壁15的多個(gè)部分在第一平面17中在大構(gòu)件14和24的邊緣18處產(chǎn)生。
圖4是本發(fā)明的三維有孔膜的又一實(shí)施例的顯微照片。圖4所示的膜40有規(guī)則布置的孔12和大構(gòu)件14。
合適的原始膜是薄的、連續(xù)的不間斷的熱塑性聚合材料膜。該膜可以透氣或不透氣；可以壓花或不壓花；可以在其一個(gè)或兩個(gè)主表面上進(jìn)行電暈放電處理或者不受到電暈放電處理；可以在通過(guò)涂敷、濺射或?qū)⒈砻婊钚詣┯∷⒌侥ど隙纬赡ぶ?，用表面活性劑進(jìn)行處理，或者，表面活性劑可以在形成膜之前作為混合物加到熱塑性聚合材料中。該膜可以包括任何熱塑性聚合材料，它包括但不局限于聚烯烴，諸如高密度聚乙烯、線(xiàn)性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯；烯烴和乙烯基單體的共聚物，諸如乙烯和乙酸乙烯酯或氯乙烯的共聚物；聚酰胺；聚酯；聚乙烯醇以及烯烴和丙烯酸酯單體的共聚物，諸如，乙烯和丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸亞乙酯的共聚物。也可以使用包含兩種或兩種以上這種聚合材料的混合物的膜。如根據(jù)ASTM試驗(yàn)No.D-882所確定，像在狹口流速為50英寸/分鐘(127cm/分鐘)的Instron試驗(yàn)設(shè)備上執(zhí)行的那樣，要打孔的原始膜在縱向(MD)和橫向(CD)的伸長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)至少是100％。原始膜的厚度最好是均勻的，厚度可以在約0.5到約5密耳或者約0.0005英寸(0.0013cm)到約0.005英寸(0.076cm)的范圍內(nèi)?？梢允褂霉矓D出薄膜，可以使用已經(jīng)通過(guò)例如表面活性劑進(jìn)行改性的膜。可以用任何已知技術(shù)，諸如鑄造、擠出或吹塑方法制造原始膜。
給本發(fā)明的膜打孔的方法包括將膜放在構(gòu)圖后的支持件的表面上。膜在支持件上受到高流體壓差作用。液體或氣體的流體的壓差使膜形成經(jīng)構(gòu)圖的支持件的表面圖形。如果經(jīng)構(gòu)圖的支持件中有孔隙，流體壓差可以使位于孔上的膜的多個(gè)部分裂斷開(kāi)，形成有孔膜。屬于James等人的美國(guó)專(zhuān)利，US.5,827,597中詳細(xì)描述了形成有孔膜的方法，在該美國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)在本文中引作參考。
最好將熱塑性膜放在具有大構(gòu)件和孔的圖形的有孔支持件的表面上形成本發(fā)明的有孔膜。將熱空氣流吹到膜上，使膜升溫到軟化溫度。然后向膜抽真空，使其與支持件表面的形狀相符。膜位于支持件中的孔上的多個(gè)部分裂斷開(kāi)，在膜中形成孔。
用于制造本發(fā)明的三維有孔膜的合適的有孔支持件是通過(guò)激光刻蝕工件制造的三維地形支持件。圖5是經(jīng)激光刻蝕成為三維地形支持件的工件示例的示意性圖。
工件102包括細(xì)管筒110。工件102有未處理的表面區(qū)域111和激光刻蝕后的中心部分112。用于制造本發(fā)明的支持件的優(yōu)選工件是，已經(jīng)消除了所有剩余的內(nèi)應(yīng)力的乙縮醛薄壁無(wú)縫管。工件的壁厚為1-8mm，壁厚為2.5-6.5mm更好。用于形成支持件的典型工件的直徑為1-6英尺，長(zhǎng)度從2到16英尺。然而，這些尺寸是一種設(shè)計(jì)選擇。該工件也可以用其它形狀和材料，諸如丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚氨酯橡膠、聚酯、高分子量聚乙烯，和可以用激光束處理的其它聚合物。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖6，圖6是用于激光刻蝕本發(fā)明的支持件的設(shè)備的示意圖。將原始空白管狀工件102裝配在適當(dāng)?shù)闹鬏S或心軸121上，心軸121將其固定為圓筒形并使其在軸承122中繞其縱軸旋轉(zhuǎn)。設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器123以控制心軸121的旋轉(zhuǎn)速度。旋轉(zhuǎn)脈沖發(fā)生器124與心軸121連接，并監(jiān)控其旋轉(zhuǎn)，使得隨時(shí)都知道其準(zhǔn)確的徑向位置。
將一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌125平行裝配在心軸121的擺幅之外，使托架126跨過(guò)心軸121的整個(gè)長(zhǎng)度，同時(shí)保持與工件102頂表面103有恒定間隙。托架驅(qū)動(dòng)器133沿導(dǎo)軌125移動(dòng)托架，而托架脈沖發(fā)生器134標(biāo)記托架相對(duì)于工件102的橫向位置。將聚焦臺(tái)127裝配在托架上。聚焦臺(tái)127在聚焦導(dǎo)軌128上。聚焦臺(tái)127也可以使托架126垂直移動(dòng)，并設(shè)置相對(duì)于頂表面103的聚焦透鏡129的裝置。裝配聚焦驅(qū)動(dòng)器132，以便放置聚焦臺(tái)127并使透鏡129聚焦。
透鏡129固定到聚焦臺(tái)127上，透鏡129固定在噴嘴130中。噴嘴130有裝置131，用于將加壓氣體引入噴嘴130中來(lái)冷卻和保持透鏡129的清潔。在屬于James等人的美國(guó)專(zhuān)利U.S.5,756,962中描述了為此而使用的噴嘴130，該美國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)在本文中引作參考。
最終彎曲鏡135也裝配在托架126上，最終彎曲鏡135將激光束136引到聚焦透鏡129上。激光137遠(yuǎn)程定位，任意激光束彎曲鏡138將射線(xiàn)束指向最終射線(xiàn)束彎曲鏡135。盡管有可能將激光器137直接裝配在托架126上并取消射線(xiàn)束彎曲鏡，但空間限制和與激光器的應(yīng)用連接使得遠(yuǎn)程裝配更佳。
當(dāng)給激光器137供電時(shí)，先用第一射線(xiàn)束彎曲鏡138再用最終射線(xiàn)束彎曲鏡135反射射線(xiàn)束136，將射線(xiàn)束136射到透鏡129上。激光束136的路徑構(gòu)成為如果移去透鏡129，射線(xiàn)束就通過(guò)心軸121的縱向中心線(xiàn)。透鏡129原處不動(dòng)，可以將射線(xiàn)束聚焦到頂表面103的上方、下方、頂表面103上或頂表面103附近。
本發(fā)明可以用多種激光器，最佳的激光器是快流CO2激光器，它能產(chǎn)生額定功率高達(dá)2500瓦特的射線(xiàn)束。然而，也可以使用額定功率50瓦特的緩流CO2激光器。
圖7是圖6的激光刻蝕設(shè)備的控制系統(tǒng)的示意性圖。在操作激光刻蝕設(shè)備期間，從主計(jì)算機(jī)142經(jīng)連接144向驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)140發(fā)送焦點(diǎn)位置、旋轉(zhuǎn)速度和橫向速度的控制變量。驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)140經(jīng)聚焦臺(tái)驅(qū)動(dòng)器132控制焦點(diǎn)位置。驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)140經(jīng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器123和旋轉(zhuǎn)脈沖發(fā)生器124控制工件102的旋轉(zhuǎn)速度。驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)140經(jīng)托架驅(qū)動(dòng)器133和托架脈沖發(fā)生器134控制托架126的橫向速度。驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)140還向主計(jì)算機(jī)142報(bào)告驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和可能的誤差。該系統(tǒng)提供正的位置控制，并有效地將工件102的表面分為稱(chēng)為像素的小區(qū)域，每個(gè)像素由固定數(shù)量的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的脈沖和固定數(shù)量的橫向驅(qū)動(dòng)的脈沖組成。主計(jì)算機(jī)142還經(jīng)連接143控制激光器137。
可以用幾種方法制造用激光刻蝕的三維地形支持件。制造這種支持件的一種方法是組合進(jìn)行工件表面的激光鉆孔和激光銑削。
激光鉆孔工件的方法包含沖擊鉆孔、空中電火花鉆孔(fire-on-the-fly drilling)，激光掃描鉆孔。
最佳方法是激光掃描鉆孔。用這種方式將圖形減小為矩形重復(fù)元件141，如圖8所描繪的那樣。該重復(fù)元件包含制造規(guī)定的圖形所要求的所有信息。當(dāng)使用象瓦片那樣的圖形并以端對(duì)端和邊挨邊的方式放置時(shí)，得到更大的規(guī)定圖形。
該重復(fù)元件再分為更小的矩形單元或“像素”142的柵格。雖然通常為方形，但為了某些原因，可以更方便地應(yīng)用不等比例的像素。這些像素本身是無(wú)尺寸的，在處理期間設(shè)定圖像的實(shí)際尺寸，即，只在實(shí)際鉆孔操作期間設(shè)定像素的寬度145和像素的長(zhǎng)度146。在鉆孔期間，將像素的長(zhǎng)度設(shè)為相應(yīng)于從托架脈沖發(fā)生器134選擇數(shù)量的脈沖的尺寸。同樣的，像素的寬度設(shè)為相應(yīng)于從旋轉(zhuǎn)脈沖發(fā)生器124的脈沖數(shù)量的尺寸。這樣，為了解釋簡(jiǎn)便，像素在圖8中顯示為方形；然而，不要求像素是方形的，但只要求它們是矩形的。
每列像素表示工件經(jīng)過(guò)激光器的聚焦位置一次。重復(fù)該列像素許多次直到所要求的完全達(dá)到工件102周?chē)?。每個(gè)白像素表示給激光器斷開(kāi)指令，即，激光器不發(fā)射功率，每個(gè)黑像素表示該激光器指令，即，激光器發(fā)射功率。這導(dǎo)致1和0的簡(jiǎn)單二進(jìn)制圖案文件，這里，1或白是指令激光器斷開(kāi)，0或黑是指令激光器打開(kāi)。這樣，圖8中，區(qū)域147、148和149相應(yīng)于指令激光器發(fā)射全功率，并會(huì)在工件102中形成孔。
再看圖7，用主計(jì)算機(jī)142經(jīng)連接143向激光器137以二進(jìn)制形式發(fā)送銘刻圖案文件的內(nèi)容，這里，1是斷開(kāi)，0是導(dǎo)通。通過(guò)改變每個(gè)指令之間的時(shí)間，將指令的持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)為與像素的尺寸一致。完成每列圖案文件之后，再次處理或重復(fù)該列直到完成整個(gè)范圍內(nèi)的圖案文件為止。執(zhí)行一列指令時(shí)，橫向驅(qū)動(dòng)器稍微移動(dòng)。橫向的速度設(shè)定成完成整個(gè)范圍內(nèi)的圖案文件銘刻，橫向驅(qū)動(dòng)器就將聚焦透鏡移動(dòng)像素的列寬度，處理下一列像素。繼續(xù)進(jìn)行該操作直到達(dá)到圖案文件末尾為止，在軸向再重復(fù)該圖案文件直到達(dá)到總的規(guī)定寬度。
在這一方式中，每次通過(guò)在材料中產(chǎn)生大量的窄切痕，而不是大孔。因?yàn)檫@些切痕準(zhǔn)確地登記成邊對(duì)邊的排成行，并有些重疊，累積效應(yīng)就是一個(gè)孔。
圖9是已經(jīng)先利用圖8的圖案文件激光掃描鉆孔的部分支持件的顯微照片。支持件的表面是具有一組套疊在一起的六邊形孔153的平滑平面152。
用于制造本發(fā)明的激光刻蝕的三維地形支持件的最佳方法是通過(guò)激光調(diào)制。通過(guò)以像素為基礎(chǔ)逐漸改變像素上的激光功率來(lái)執(zhí)行激光調(diào)制。在激光調(diào)制中，用調(diào)節(jié)逐級(jí)刻度上每個(gè)激光調(diào)制圖案文件的各個(gè)像素的激光功率的指令代替激光掃描鉆孔的簡(jiǎn)單導(dǎo)通或斷開(kāi)指令。以這種方式，可以一次形成工件的三維結(jié)構(gòu)。
有關(guān)制造三維地形支持件的其它激光調(diào)制方法有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。激光調(diào)制制造一件無(wú)縫支持件而不會(huì)因存在接縫而發(fā)生圖形失真。用激光調(diào)制，用單個(gè)操作而不是多個(gè)操作來(lái)完成支持件，這樣，提高了效率并減少了成本。激光調(diào)制消除了這在多步驟序列操作中可以是個(gè)問(wèn)題的圖形登記。激光調(diào)制還能按一致的距離產(chǎn)生具有復(fù)雜幾何圖形的地形特征。通過(guò)改變給激光器的指令，可以準(zhǔn)確地控制構(gòu)件的深度和形狀，可形成截面連續(xù)變化的構(gòu)件?？杀３直舜讼鄬?duì)的孔和大構(gòu)件的規(guī)則位置。
再看圖7，在激光調(diào)制期間，主計(jì)算機(jī)142可以用除了簡(jiǎn)單的“導(dǎo)通”或“斷開(kāi)”的格式外將指令發(fā)送到激光器137。例如，簡(jiǎn)單的二進(jìn)制圖案文件可以用8位(字節(jié))格式來(lái)代替，這允許發(fā)射的功率以256個(gè)可能的電平變化。利用字節(jié)格式，指令“11111111”指令激光器斷開(kāi)，“00000000”指令激光器發(fā)射全功率，諸如“10000000”的指令指示激光器發(fā)射可用激光總功率的一半。
可以許多方式產(chǎn)生激光調(diào)制圖案文件。一種方法是用256個(gè)彩色信號(hào)電平計(jì)算機(jī)的灰度色標(biāo)圖像圖解性地指示圖案文件。在這種灰度色標(biāo)圖像中，黑可以代表全功率，白可以代表沒(méi)有在表示中間功率電平之間的灰度等級(jí)改變的功率。可以將大量計(jì)算機(jī)圖形程序用于使這種激光刻蝕圖案文件可見(jiàn)或產(chǎn)生這種激光刻蝕圖案文件。利用這種圖案文件，以像素為基礎(chǔ)，在像素上調(diào)制激光器發(fā)射功率，因而可直接刻蝕三維地形支持件。在這里描述8字節(jié)格式時(shí)，可以用諸如4位、16位、24位或其它格式的其它電平來(lái)代替。
用于激光刻蝕的激光調(diào)制系統(tǒng)中所使用的適當(dāng)激光器是功率輸出為2500瓦特的快流CO2激光器，雖然可以使用低功率輸出的激光器。激光器的主要意義是必須盡快轉(zhuǎn)換功率電平。最佳轉(zhuǎn)換速度至少是10kHz，以20kHz的速度更好。需要高功率轉(zhuǎn)換速度，因而能在每秒處理盡量多的像素。
圖10是顯示用激光調(diào)制來(lái)制造支持件的激光調(diào)制圖案文件的示意圖。用圖10所示的圖案文件制造的支持件用于制造圖2所示的三維有孔膜。在圖10中，黑區(qū)域154表示指示激光器發(fā)射全功率，從而在支持件中產(chǎn)生孔的像素，孔相應(yīng)于圖2所示三維有孔膜20中的孔12。同樣的，圖10中的白區(qū)域155表示激光器接收斷開(kāi)指令，從而使支持件的表面保持原樣的像素。這些支持件的原樣區(qū)域相應(yīng)于圖2的三維有孔膜20的大構(gòu)件14。圖10中的灰色區(qū)域156表示指令激光器發(fā)射部分功率并在支持件上產(chǎn)生下區(qū)的像素。支持件上的下區(qū)相應(yīng)于圖2的三維有孔膜20上的下區(qū)16。
圖11是顯示用激光調(diào)制來(lái)制造支持件的激光調(diào)制圖案文件的示意圖。如圖8所示的激光鉆孔圖案文件，每個(gè)像素表示工件表面上的一個(gè)位置。每行像素表示要刻蝕的工件軸向上的位置。每列像素表示工件的整個(gè)范圍中的位置。然而，與圖8所示的圖案文件不同，像素所表示的每個(gè)激光指令不再是二進(jìn)制指令，而可用8位或灰度色標(biāo)指令來(lái)代替。即，每個(gè)像素有8位值，它翻譯成具體的功率電平。
圖11是用激光調(diào)制制造支持件的激光調(diào)制圖案文件的示意圖。該圖案文件顯示一組顯示為白的9葉狀結(jié)構(gòu)159。這些葉是一組白像素，是用于激光器斷開(kāi)并不發(fā)射功率的指令。因而，這些形狀的葉在已經(jīng)刻蝕有圖形之后會(huì)形成支持件的最上表面。每個(gè)葉結(jié)構(gòu)包含一組6個(gè)孔160，這些孔160由葉的干狀結(jié)構(gòu)限定并伸過(guò)工件的厚度?？?60由黑像素的區(qū)域組成，黑像素是激光器發(fā)射全功率而經(jīng)工件鉆孔的指令。由于葉不與其它葉互連，這些葉是不連續(xù)的大構(gòu)件，即，它們本身不形成平面結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的背景圖形由六邊形黑區(qū)域161的密集交錯(cuò)圖形組成，黑區(qū)域161也指示激光器發(fā)射全功率并經(jīng)工件鉆孔。限定孔161的域162處于激光功率電平，既不是全功率也不是完全斷開(kāi)。這就產(chǎn)生第二平面區(qū)域，該第二平面區(qū)域在工件的最上表面之下，由葉的白區(qū)域的斷開(kāi)指令所限定。
圖12是利用圖11描繪的激光調(diào)制圖案文件的激光調(diào)制所制造的激光刻蝕三維地形支持件的顯微照片。圖12A是圖12的支持件的截面圖。圖12的區(qū)159’和圖12A的區(qū)159”相應(yīng)于圖11的葉159。圖11的區(qū)域159的白像素指令造成激光器在處理這些像素期間不發(fā)射功率。葉159’和159”的頂表面相應(yīng)于工件的初始表面。圖12中的孔160’相應(yīng)于圖11的黑像素區(qū)域160，在對(duì)這些像素進(jìn)行加工時(shí)，激光器發(fā)射全功率，這樣，切割的孔完全通過(guò)工件。圖12的背景膜162’和圖12A的162”相應(yīng)于圖11的像素區(qū)域162。用激光發(fā)射部分功率而從處理圖11的像素來(lái)得到區(qū)162’。這在支持件中產(chǎn)生一個(gè)區(qū)域，支持件比工件的初始表面低，這樣就比葉的頂表面低。因此，各個(gè)葉是斷續(xù)的大構(gòu)件，它們互不相連。
圖13和13A是已經(jīng)在圖12和12A的支持件上產(chǎn)生三維有孔膜的顯微照片。有孔膜已經(jīng)生出有孔的葉狀大構(gòu)件176和176’，它們相應(yīng)于圖12和12A的支持件的葉159’和159”。每個(gè)葉是斷續(xù)的且與其它所有的葉不相連。所有葉狀區(qū)176和176’的最上表面所限定的平面是多個(gè)不連續(xù)大構(gòu)件的最上表面。背景有孔區(qū)177和177’限定膜中深度比葉形區(qū)淺的區(qū)。這看起來(lái)像是葉壓入膜中。
圖9、12和12A的激光刻蝕支持件是簡(jiǎn)單的幾何圖形。即，通過(guò)支持件的厚度與支持件的最上表面平行截取的連續(xù)截面在相同的深度是基本相同的。例如，參考圖9，與支持件的表面平行截取的支持件的連續(xù)截面對(duì)于支持件的厚度是基本相同的。同樣的，圖12和12A的支持件的截面對(duì)于葉的深度是基本相同的，并且從葉的基底通過(guò)支持件的厚度是基本相同的。
圖14是用激光調(diào)制制造激光刻蝕支持件的另一激光調(diào)制圖案文件的圖示。該圖案文件包含中心花樣元件178和4個(gè)元件179，每個(gè)元件179構(gòu)成花樣元件178的四分之一，它們?cè)诩す饪涛g期間重復(fù)該圖案文件時(shí)組合起來(lái)。圖14A是重復(fù)圖14的圖案文件時(shí)，所得圖形的3次重復(fù)圖示圖形的3次重復(fù)。
圖15是圖14的區(qū)域B的放大視圖。灰區(qū)域表示指示激光器發(fā)射部分功率的像素區(qū)。這在工件表面之下產(chǎn)生平面區(qū)域。在灰區(qū)180中包含一組黑區(qū)域181，這些黑區(qū)域181是指示激光器發(fā)射全功率并通過(guò)工件的厚度鉆一組六邊形孔的像素。圖15的中心是相應(yīng)于圖14的花樣元件178的花樣元件?；釉芍行膮^(qū)183和6個(gè)花瓣形區(qū)182組成，它們?cè)俦硎臼辜す馄靼l(fā)射全功率并通過(guò)工件的厚度鉆孔的指令。區(qū)184限定了中心區(qū)183的外緣。區(qū)184’限定了花瓣區(qū)182的外緣。區(qū)184和184’表示使激光器調(diào)制所發(fā)射的功率的一組指令。中心黑區(qū)183及其外緣區(qū)184用區(qū)185接合到區(qū)184’上，區(qū)185表示使激光器發(fā)射與背景區(qū)域180相同功率電平的指令。
圖16是圖15的區(qū)184的部分C的放大圖示，它形成圖15的中心區(qū)183的輪廓。部分C包含指示激光器斷開(kāi)的一行白像素186。這限定了在處理之后余留的支持件的部分最上表面。多行像素187和187’指示激光器發(fā)射部分功率。行188、189、190和191以及行188’、189’、190’和191’指示激光器發(fā)射逐步增大的功率電平。行192和192’指示激光器發(fā)射也由圖15的區(qū)185表示的功率電平。行194、194’和194”指示激光器發(fā)射全功率并形成圖15的部分區(qū)183。
隨著處理圖16的每個(gè)列，激光器發(fā)射由行192和192’表示的部分功率。行191、190、189、188和187指示激光器逐漸降低所發(fā)射的功率，直到處理行186并指示激光器不發(fā)射功率。然后，行187’、188’、189’、190’和191’指示激光器再逐漸增大所發(fā)射的功率。行194、194’和194”指示激光器再發(fā)射全功率，以便開(kāi)始通過(guò)工件鉆孔。這就產(chǎn)生了不連續(xù)的大構(gòu)件，從背景平面向工件表面傾斜，然后傾斜回孔區(qū)域，這樣就產(chǎn)生了放射樣形狀。
根據(jù)處理期間所限定的像素尺寸和為每行發(fā)射的激光功率的變化，可以改變所得激光刻蝕構(gòu)件的尺寸和形狀。例如，如果用于每行像素的功率電平變化小，那么，就產(chǎn)生相對(duì)淺的圓形；相反，如果用于每行像素的功率電平的變化較大，那么，產(chǎn)生具有更似三角形截面的深的陡峭形狀。像素尺寸的改變也影響所產(chǎn)生的構(gòu)件的幾何形狀。如果像素尺寸保持比所發(fā)射的聚焦激光束的實(shí)際直徑小，那么，會(huì)產(chǎn)生光滑彎曲的形狀。
圖17是通過(guò)激光調(diào)制從圖14的圖案文件的處理得到的激光刻蝕支持件的顯微照片。該顯微照片顯示了升高的花樣元件195，它相應(yīng)于圖14的花樣元件178和圖15的花樣元件。該顯微照片還顯示了附加花樣元件195’的多個(gè)部分。在平面區(qū)196中產(chǎn)生升高的花樣元件195，所述平面區(qū)196包含多個(gè)孔197?；釉?95和195’彼此不相連，這樣就不形成連續(xù)的平面區(qū)。
圖18是圖17的一部分花樣元件195的放大顯微照片。中心圓形元件198是由包含在圖15的區(qū)184中的激光調(diào)制指令產(chǎn)生的區(qū)域。元件199是圖17的花樣元件195的花瓣元件的多個(gè)部分。這些花瓣元件由圖15的區(qū)184’中所描繪的像素指令產(chǎn)生。這些元件展示了可以由激光調(diào)制產(chǎn)生的一種復(fù)雜幾何圖形的實(shí)例。中心圓形元件具有半圓形截面。即，與工件的初始表面平行截取，即沿深度截取的一組截面平面中的任何一個(gè)平面都與這些截面平面中的任何其它平面不同。
圖19是在圖17的支持件上產(chǎn)生的膜的上表面的顯微照片。該膜有帶孔的平面區(qū)域200，它包含相應(yīng)于圖17的平面區(qū)196的孔201。花樣區(qū)域202和202’在平面區(qū)域的上方延伸，花樣區(qū)域202和202’分別相應(yīng)于圖17的花樣元件195和195’?；訁^(qū)域202和202’在單個(gè)操作中給予所得的有孔膜以壓花外觀。另外，花樣區(qū)域限定附加的更大孔203和204以改善流體傳輸?shù)男再|(zhì)。
圖20是圖19的花樣區(qū)域202的放大?；訁^(qū)域包括孔204和周?chē)鷪A形元件205。圖19和20的元件205有復(fù)雜的幾何形狀，它具有半圓形的截面。而且，沿其深度與膜表面平行截取的連續(xù)截面是不同的。
一旦完成工件的激光刻蝕，就可以將其組裝為圖21所示的結(jié)構(gòu)，用作支持件。兩個(gè)端框(end bell)235配合到具有激光刻蝕區(qū)域237的工件236的內(nèi)部。這些端框可以是縮配合、壓配合的，用諸如所示的皮帶238和螺絲239的機(jī)械裝置或者其它機(jī)械裝置來(lái)附著。端框提供了一種保持工件為圓形以便驅(qū)動(dòng)完工的組件并將完成的結(jié)構(gòu)固定在有孔設(shè)備中的方法。
圖22中示意性描繪了根據(jù)本發(fā)明制造有孔膜的最佳設(shè)備。如圖所示，支持件是可旋轉(zhuǎn)的鼓753。在這一特殊設(shè)備中，鼓逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。定位成提供熱空氣幕以直接碰到激光刻蝕支持件所支持的膜上的熱空氣噴嘴759位于鼓753的外面。設(shè)置用來(lái)收回?zé)峥諝獾膰娮煅b置759，以避免靜止和慢速移動(dòng)時(shí)過(guò)度加熱膜。鼓風(fēng)機(jī)757和加熱器758協(xié)作用來(lái)向噴嘴759供應(yīng)熱空氣。真空頭760定位在直接與噴嘴759相對(duì)的鼓753內(nèi)?？煞派錉钫{(diào)節(jié)真空頭760，并定位成與鼓753的內(nèi)表面接觸。真空源761設(shè)置成連續(xù)給真空頭760排氣。
冷卻帶762設(shè)置在鼓753的內(nèi)表面中并與其接觸。冷卻帶762設(shè)置有冷卻真空源763。在冷卻帶762中，冷卻真空源763通過(guò)膜中的孔收回周?chē)諝猓瑥亩O(shè)定在有孔帶中產(chǎn)生的圖形。真空源763還在鼓753中的冷卻帶762里提供將膜保持原位的裝置，并提供將膜與張力效應(yīng)隔離的裝置，所述張力效應(yīng)是在膜裂縫之后將其卷起而產(chǎn)生的。
將熱塑性聚合材料的薄而連續(xù)且未中斷的膜751放在激光刻蝕支持件753的頂上。
圖23顯示了放大的圖22的圓形區(qū)域。如本實(shí)施例所示，真空頭760有兩個(gè)伸過(guò)膜的寬度的真空槽764和765。然而，為了某些原因，最好對(duì)每個(gè)真空槽使用分開(kāi)的真空源。如圖23所示，真空槽764在原始膜接近氣刀758時(shí)為其提供壓緊帶。真空槽764用通路766與真空源連接。它將引入膜751牢牢地錨定到鼓753上，并提供與引入膜中張力效應(yīng)的隔離，所述張力效應(yīng)是展開(kāi)所述引入膜時(shí)引起的。它還平整鼓753的外表面上的膜751。第二真空槽765限定了真空有孔帶。中間支持桿768恰好在槽764和765之間。真空頭760定位成熱空氣幕767的碰撞點(diǎn)直接處于中間支持桿768之上。向膜提供足夠溫度、足夠入射角的熱空氣，與膜有足夠的距離以使膜變軟并因受力而變形。設(shè)備的幾何形狀確保膜751被熱空氣幕767軟化時(shí)用壓緊槽764和冷卻帶762(圖22)與張力效應(yīng)隔離。真空有孔帶765恰好與熱空氣幕767相鄰，這使膜受熱的時(shí)間最短并防止向支持件753傳遞過(guò)多的熱。
參考圖22和23，從供應(yīng)輥750在空轉(zhuǎn)輥752上饋送軟薄膜751。輥752可以附著到測(cè)力傳感器或其它機(jī)構(gòu)上，控制引入膜751的饋送張力。然后，膜751放置成與支持件753密切接觸。然后，膜和支持件通過(guò)真空帶764。在真空帶764中，壓差進(jìn)一步使膜與支持件753密切接觸。然后，真空壓力使膜與供應(yīng)張力隔離。然后，膜和支持件組合通過(guò)熱空氣幕767下面。熱空氣幕加熱膜和支持件組合，這樣軟化該膜。
然后，熱軟化膜和支持件組合通入真空帶765，壓差使受熱膜變形并呈現(xiàn)支持件的地形。位于支持件的開(kāi)放區(qū)域上的受熱膜區(qū)域進(jìn)一步變形為支持件的開(kāi)放區(qū)域。如果熱和變形力充足，支持件的開(kāi)放區(qū)域上的膜就斷裂產(chǎn)生裂縫。
然后，將仍然熱的有孔膜和支持件的組合通到冷卻帶762。在冷卻帶中，使足夠量的周?chē)諝馔ㄟ^(guò)當(dāng)時(shí)有孔的膜，以冷卻膜和支持件。
然后，從空轉(zhuǎn)輥754周?chē)闹С旨迫ダ鋮s的膜?？辙D(zhuǎn)輥754可以附著到測(cè)力傳感器或其它機(jī)構(gòu)上，以控制卷繞張力。然后將有孔膜送到給油輥756上面，在此卷繞。
圖24是現(xiàn)有技術(shù)的有孔膜800的顯微照片，該有孔膜是在支持件上制造的，利用圖9的圖案文件激光掃描鉆孔所述支持件。該有孔膜的表面是具有一組套疊的六邊形孔853的平表面852。
圖25是現(xiàn)有技術(shù)的另一有孔膜的顯微照片，該有孔膜是在另一支持件上制造的，通過(guò)激光掃描鉆孔制造所述支持件。該有孔膜表面的特征還在于平表面和一組嵌套的六邊形孔，它們比圖24所示的要大。
圖26是設(shè)有孔隙和大構(gòu)件的本發(fā)明的三維有孔膜的又一實(shí)施例的顯微照片。圖26的膜900有設(shè)有大構(gòu)件14的孔12。所有的孔隙12和大構(gòu)件14都布置在一起，使它們的相對(duì)位置彼此之間是規(guī)則的。
盡管用熱空氣幕作為加熱膜的機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)明形成有孔膜的方法，但可以利用諸如紅外加熱、受熱輥等的任何適當(dāng)方法，用本發(fā)明的激光刻蝕三維地形支持件來(lái)制造有孔膜。
在制造有孔膜的另一方法中，可以用適當(dāng)?shù)臄D出系統(tǒng)來(lái)代替引入膜的供應(yīng)系統(tǒng)。這種情況下，擠出系統(tǒng)提供膜擠出物；可根據(jù)擠出物溫度，它在與三維地形支持件接觸之前就用諸如冷空氣鼓風(fēng)或冷鑄軋輥的多種裝置冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟?，或者與三維地形支持件直接接觸。然后膜擠出物和形成表面受到與上述相同的真空形成力，無(wú)需加熱膜來(lái)將膜軟化而使其變形。
實(shí)施例具有多個(gè)斷續(xù)大構(gòu)件的當(dāng)前的三維有孔膜有很好的流體處置性能。尤其是，有本發(fā)明的膜作為部件層的可任意使用的有吸收性的制品有低的流體滲透時(shí)間。另外，包含該膜的可任意使用的有吸收性的制品在經(jīng)過(guò)6次損傷后的重復(fù)損傷時(shí)間的增加值在40％以下。
本發(fā)明的實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)的有孔膜樣品用作試驗(yàn)組的轉(zhuǎn)移層，進(jìn)行流體滲透率試驗(yàn)和重復(fù)損傷試驗(yàn)。用于液體滲透試驗(yàn)和重復(fù)損傷試驗(yàn)的試驗(yàn)流體是合成月經(jīng)流體，其粘度在1弧度的曲率下為30厘泊/秒。
使用來(lái)自商購(gòu)衛(wèi)生巾，即McMeil-PPC，Inc.Skillman，NJ.的Personal ProductsCompany Division所經(jīng)銷(xiāo)的Stayfree Ultra Thin Long with Wings的覆蓋層、吸收芯和阻擋層來(lái)構(gòu)成試驗(yàn)組。覆蓋層是熱粘聚丙烯織品；吸收芯是包含超吸收聚合物的材料，阻擋層是有色聚乙烯膜。小心地從仍粘著在阻擋層膜上露出吸收芯的制品上剝離覆蓋層和轉(zhuǎn)移層。接下來(lái)，將要試驗(yàn)的一塊轉(zhuǎn)移層材料切為約200mm長(zhǎng)、寬度至少是吸收芯的寬度，對(duì)與吸收芯的露出表面排列相鄰的轉(zhuǎn)移層材料的一側(cè)施加壓敏熱熔粘合劑，諸如可從HB Fuller Corporation，St.Paul，MN 55110買(mǎi)到的HL-1471xzp。可通過(guò)剝離紙轉(zhuǎn)移將粘合劑施加到要試驗(yàn)的材料上，剝離紙上每平方米涂有約1.55克的粘合劑。要試驗(yàn)的轉(zhuǎn)移層材料將粘合劑一側(cè)對(duì)著吸收芯并放在吸收芯頂上。為了完成試驗(yàn)組，覆蓋層放在要試驗(yàn)的轉(zhuǎn)移層材料上。
表1描述了要試驗(yàn)的商品和用本發(fā)明的實(shí)施例以及表示現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例制造的吸收試驗(yàn)組。


注1覆蓋層是商品試樣1的覆蓋層注2吸收芯是商品試樣1的吸收芯注3阻擋層是商品試樣1的阻擋層根據(jù)以下試驗(yàn)方法分別測(cè)得流體滲透時(shí)間和重復(fù)損傷時(shí)間。在21攝氏度和65％相對(duì)濕度時(shí)調(diào)理，進(jìn)行試驗(yàn)。在進(jìn)行試驗(yàn)之前，將商品試樣和試驗(yàn)組調(diào)理至少8小時(shí)。
通過(guò)將要進(jìn)行試驗(yàn)的樣品放在流體滲透試驗(yàn)孔板下面來(lái)測(cè)量流體滲透時(shí)間(FPT)?？装逵?.3cm的厚聚碳酸酯的7.6cm×25.4cm的板組成，在其中心有橢圓形孔。橢圓形孔沿其長(zhǎng)軸測(cè)量為3.8cm，沿其短軸測(cè)量為1.9cm。孔板以要進(jìn)行試驗(yàn)的樣品為中心。包含7ml試驗(yàn)流體的有刻度10cc注射器保持在孔板上，使得注射器的出口約在孔上方3英寸。注射器保持水平，與試驗(yàn)板的表面平行，然后從注射器排出流體，其速度使流體以垂直于試驗(yàn)板的流流到孔中，當(dāng)流體開(kāi)始觸及要進(jìn)行試驗(yàn)的樣品時(shí)起動(dòng)秒表。當(dāng)可在孔中看到樣品表面時(shí)停止秒表。秒表經(jīng)歷的時(shí)間就是流體滲透時(shí)間。從試驗(yàn)5個(gè)樣品的結(jié)果來(lái)計(jì)算平均流體滲透時(shí)間(FPT)。


將要進(jìn)行試驗(yàn)的樣品放在彈性墊上，測(cè)量重復(fù)損傷時(shí)間，用重復(fù)損傷孔板覆蓋樣品，然后根據(jù)預(yù)定時(shí)間施加試驗(yàn)流體。
彈性墊的制造如下將低密度的非編制織品(0.03-0.0g/cm3，以0.24kPa或0.035psi測(cè)量)用作彈性材料。將非編制織品切割為多個(gè)矩形的片(32×14cm)，將一個(gè)片放在另一個(gè)片的頂上，直到達(dá)到凈空高約5cm的一疊。然后，用一層0.01mm厚的聚氨酯彈性膜如以雙面透明帶在背面密封的TUFTANE膜(LordCorp.，UK制造)來(lái)包裝非編制織品疊。
重復(fù)損傷孔板由1.3cm的厚聚碳酸酯的7.6cm×25.4cm的板組成，在其中心有圓形孔。圓形孔的直徑為2.0cm。孔板以要進(jìn)行試驗(yàn)的樣品為中心。包含2ml試驗(yàn)流體的有刻度的10cc注射器保持在孔板之上，使得注射器的出口約在孔上方1英寸。注射器保持水平，與試驗(yàn)板的表面平行，然后從注射器排出流體，其速度使流體以垂直于試驗(yàn)板的流流到孔中，當(dāng)試驗(yàn)流體開(kāi)始觸及要進(jìn)行試驗(yàn)的樣品時(shí)起動(dòng)秒表。當(dāng)可在孔中看到樣品表面時(shí)停止秒表。秒表經(jīng)歷的時(shí)間就是第一流體滲透時(shí)間。5分鐘的時(shí)間間隔之后，從注射器向重復(fù)損傷孔板的圓形孔排出第二個(gè)2ml的試驗(yàn)流體，定時(shí)，如上所述獲得第二流體滲透時(shí)間。重復(fù)這一序列直到定時(shí)了共6個(gè)流體損傷，每個(gè)損傷間隔5分鐘。6個(gè)損傷之后的流體滲透時(shí)間的增長(zhǎng)百分?jǐn)?shù)計(jì)算為第一損傷時(shí)間與第六損傷時(shí)間之差除以第一損傷時(shí)間再×100倍。從對(duì)5個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算流體滲透時(shí)間的平均增長(zhǎng)百分?jǐn)?shù)。
本文中詳細(xì)描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例和變化，很明顯，本發(fā)明的公開(kāi)和教導(dǎo)內(nèi)容可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行許多替換設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種三維有孔膜，它包括第一表面、第二表面以及由第一平面和第二平面限定的膜厚，所述膜包括多個(gè)斷開(kāi)的大構(gòu)件和多個(gè)孔，所述孔由多個(gè)側(cè)壁限定，這些側(cè)壁在膜的第一表面中產(chǎn)生并總體上沿膜的第二表面的方向延伸，而在第二平面中終止，其中，第一表面在所述大構(gòu)件處與第一平面重合，所述孔和大構(gòu)件的相對(duì)位置是規(guī)則的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中，至少一部分所述側(cè)壁具有在所述第一平面中產(chǎn)生的其第一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜，其中，至少50％所述側(cè)壁具有在所述第一平面中產(chǎn)生的其第一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜，其中，至少一部分所述側(cè)壁具有在第一平面和第二平面之間產(chǎn)生的第二部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中，孔與大構(gòu)件之比至少是1。
6.一種有吸收性的制品，它包括三維有孔膜，該三維有孔膜包括第一表面、第二表面以及由第一平面和第二平面限定的膜厚，所述膜包括多個(gè)斷開(kāi)的大構(gòu)件和多個(gè)孔，所述孔由多個(gè)側(cè)壁限定，這些側(cè)壁在膜的第一表面中產(chǎn)生并總體上沿膜的第二表面的方向延伸而在第二平面中終止，其中，第一表面在所述大構(gòu)件處與第一平面重合，所述孔和大構(gòu)件的相對(duì)位置是規(guī)則的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有吸收性的制品，它還包括具有面對(duì)身體的表面的吸收芯，其中，三維膜與吸收芯的面對(duì)身體的表面相鄰。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有吸收性的制品，其中，至少一部分所述側(cè)壁具有在所述第一平面中產(chǎn)生的其第一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有吸收性的制品，其中，至少50％所述側(cè)壁具有在所述第一平面中產(chǎn)生的其第一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有吸收性的制品，其中，至少一部分所述側(cè)壁具有在第一平面和第二平面之間產(chǎn)生的第二部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有吸收性的制品，其中，孔和大構(gòu)件之比至少為1。
12.一種有吸收性的制品，它包括非編織覆蓋層、中間層和吸收芯，所述吸收芯包括超吸收聚合物，其中，有吸收性的制品在6次損傷后的重復(fù)損傷時(shí)間增加值低于40％。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有吸收性的制品，其中，在6次損傷后的重復(fù)損傷時(shí)間增加值低于30％。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有吸收性的制品，其中，在6次損傷后的重復(fù)損傷時(shí)間增加值低于20％。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有吸收性的制品，其中，在6次損傷后的重復(fù)損傷時(shí)間增加值低于15％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三維有孔膜，它有由第一平面和第二平面限定的膜厚。該膜包括多個(gè)斷開(kāi)的大構(gòu)件和多個(gè)孔。這些孔由多個(gè)側(cè)壁限定，這些側(cè)壁在膜的第一表面中產(chǎn)生并總體上沿膜的第二表面的方向延伸而在第二平面中終止。膜的第一表面在所述大構(gòu)件處與第一平面重合。該膜可用作個(gè)人護(hù)理用品，諸如衛(wèi)生巾，它在與包含超吸收材料的吸收芯結(jié)合使用時(shí)有穩(wěn)定而低的滲透率。
文檔編號(hào)A61F13/15GK1456137SQ0310752
公開(kāi)日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2003年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月14日
發(fā)明者W·G·F·凱利, W·A·詹姆斯 申請(qǐng)人:麥克內(nèi)爾-Ppc股份有限公司