CZ288098B6

CZ288098B6 - Žebrový materiál

Info

Publication number: CZ288098B6
Application number: CZ19981699A
Authority: CZ
Inventors: Richard Worthington Lodge; John Joseph Curro
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 2001-04-11
Also published as: DE69623327D1; JP3067808B2; ZA9610066B; IL124793A0; MX9804420A; NO982535L; KR19990071911A; HUP9902070A3; HK1016059A1; CZ169998A3; IL124793A; WO1997020531A1; AU1022097A; ATE222737T1; TR199800998T2; AU726134B2; NO982535D0; AR004832A1; ES2180814T3; CO4770987A1

Abstract

Žebrový materiál, vykazuje v reakci na aplikované protažení podél alespoň jedné své osy dvě, a to elastiku podobné a roztažné chování. Žebrový materiál (52) obsahuje elastiku podobnou zónu (44) a roztažnou zónu (45), umístěnou přilehle k elastiku podobné zóně (44), roztažná zóna (45) je tvořena v podstatě shodným materiálovým složením jako elastiku podobná zóna (44), přičemž elastiku podobná zóna (44) obsahuje napínatelnou síť obsahující první oblast (64), která má první povrchovou délku dráhy, a druhou oblast (66) s druhou povrchovou délkou dráhy. Délka dráhy povrchu druhé oblasti (66) je větší než je délka dráhy povrchu první oblasti (64) při měření rovnoběžně s uvedenou osou materiálu v jeho nenapjatém stavu, přičemž roztažná zóna (45) má délku dráhy povrchu větší než je délka dráhy povrchu první oblasti (64) a délku dráhy povrchu odlišnou od délky dráhy povrchu druhé oblasti (66), při měření rovnoběžně s uvedenou osou materiálu v jeho nenapjatém stavu. Roztažná zóna (45) má při pŕ

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká žebrových materiálů, konkrétněji pak těch žebrových materiálů, které mají elastiku podobné a roztažné zóny. Žebrové materiály tohoto vynálezu, mající elastiku podobné a roztažné zóny, vykazují elastiku podobné chování v reakci na aplikované a následně uvolněné (tj., cyklické) protažení v alespoň jedné ose.

Žebrové materiály tohoto vynálezu mají široké rozpětí potencionálního využití jak v trvanlivých, tak jednorázových produktech, ale jsou obzvláště vhodnými pro použití v jednorázových absorpčních výrobcích jako jsou jednorázové pleny, kalhotky při inkontinenci, součástky spodního prádla při inkontinenci, tréninkové kalhotky, součástky prádla dámské hygieny a podobně.

Dosavadní stav techniky

Kojenci a jiní inkontinentní jedinci nosí absorpční výrobky jako jsou pleny, aby se absorbovala a zadržovala moč a jiné tělové eksudáty. Jejich funkcí je jak zachycovat vyměšované materiály, tak tyto materiály izolovat od těla daného nositele a od jeho spodního a ložního prádla. Příslušné technice je známo mnoho různých návrhů absorpčních výrobků na jedno použití. Například, předmět patentu US 26 152, s názvem Plena najedno použití, vydaný Duncanovi aBakerovi dne 31. ledna, 1967, popisuje jednorázovou plenu, která dosáhla širokého užití a komerčního úspěchu. Patent US 3 860 003, s názvem Stahující se boční díly pro jednorázové pleny, vydaný Buellovi dne 14. ledna, 1975, popisuje jednorázovou plenu s elastikovanou nožní manžetou, která též dosáhla svého širokého rozšíření a komerčního úspěchu.

Avšak, absorpční výrobky mají tendenci se prohýbat či odchlipovat od a posouvat se/sklouzávat po těle nositele během svého nošení. Toto prohýbání/odchlipování a posun/sklouzávání způsobují relativní pohyby nositele když dýchá, pohybuje se a mění pozice, působením dolů směřujících sil generovaných při naplnění výrobku tělovými eksudáty a materiály absorpčního výrobku samého, když je podroben těmto pohybům nositele. Prohýbání/odchlipování a posun/sklouzávání absorpčního výrobku může vést k předčasnému unikání a špatnému posazení výrobku okolo nositele v pasové oblasti a nohových regionech daného absorpčního výrobku.

Aby absorpční výrobky více přiléhaly k svému nositeli, některé komerčně k dostání absorpční produkty jsou opatřeny elastickými úpravami. Příklad takové jednorázové pleny s elastickými bočními díly je uveden v patentu US 5 151 092, s názvem Absorpční výrobek s dynamickou elastickou pasovou úpravou, mající předem uspořádaný flexurální závěs, vydaný Buellovi, Clearovi aFalconeovi dne 29. srpna, 1992. Avšak, elastika jsou drahá a vyžadují určitý stupeň manipulace a zacházení během sestavování. Dále, ač elastika zajišťují určitý stupeň pružného roztažení absorpčního výrobku, komponenty absorpčního výrobku, k nimž jsou tato elastika připojena, nejsou typicky elastické, takže tato elastika musí být předem napnuta, než-li jsou upevněna k absorpčnímu výrobku anebo tyto neelastické komponenty musí projít mechanickým roztažením (například, prstencovým válcováním), aby bylo přidané elastikům efektivní. Jinak jsou přidaná elastika neelastickými komponenty omezována.

Tudíž, cílem tohoto vynálezu je zajistit relativně nízkonákladové, snadno se vyrábějící žebrové materiály, jež vykazují elastiku podobné chování v reakci na aplikované a následně uvolněné protažení. Jak se zde používá pojem elastiku podobný, tento pojem popisuje chování žebrových materiálů, které, když jsou podrobeny aplikovanému roztažení, se protahují ve směru

-1 CZ 288098 B6 aplikovaného protažení a když je toto uvolněno, žebrové materiály se navracejí, v podstatném stupni, do svého nenaplého stavu.

Dalším cílem tohoto vynálezu je poskytnout absorpční výrobek s relativně nízkými náklady, který se bude snadno vyrábět, a bude mít trvalé dynamické posazení okolo nositele při použití.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je poskytnout absorpční výrobek mající unikátní, roztažitelnou pasovou úpravu, přednostně bez použití elastika, která zajišťuje trvalé dynamické posazení a zvýšenou odolnost vůči průsaku během nošení, kvůli přizpůsobivosti materiálů formujících pasovou úpravu v důsledku jejich snadno roztažné povahy.

Tyto a další cíle tohoto vynálezu budou více zřetelné při posuzování v odkazech na následující popis a ve spojení s příslušnými doprovodnými výkresy.

Podstata vynálezu

Tento vynález poskytuje žebrový materiál, jenž vykazuje elastiku podobné chování v reakci na aplikované a následně uvolněné protažení, bez použití elastických materiálů jako je přírodní anebo syntetická pryž. Žebrové materiály tohoto vynálezu mají elastiku podobnou zónu a přilehlou roztažnou zónu.

S elastiku podobnou zónou se počítá, že se bude elasticky roztahovat a stahovat. Tato elastiku podobná zóna přednostně obsahuje materiál strukturální elastiku podobné fólie (ŠELF), protože struktura ŠELF umožňuje, aby charakteristiky síly/roztažení byly specificky navrženy s pomocí minimálního množství materiálů (není třeba používat žádné elastické materiály).

Struktura ŠELF vykazuje elastiku podobné chování ve směru protažení, bez užití přidaných elastických materiálů. Struktury ŠELF vykazují nejméně dvě, významně odlišné, fáze řízené odporové síly vůči protažení podél alespoň jedné předem stanovené osy, když jsou podrobeny aplikované elongaci ve směru paralelním k této předem stanovené ose. Struktury ŠELF obsahují napínatelnou síť, mající alespoň dvě styčné, odlišné a nestejné oblasti. Jedna z těchto oblastí je konfigurována tak, že bude vykazovat odporové síly v reakci na aplikované osové protažení ve směru paralelním k předem stanovené ose před tím, než vyvine signifikantní odporové síly vůči aplikovanému protažení podstatná část druhé oblasti. Alespoň jedna z těchto oblastí má délku dráhu povrchu, která je větší než má druhá oblast jak měřeno v podstatě paralelně k předem stanovené ose, když je daný materiál v nenaplém stavu. Oblast vykazující větší délku dráhy povrchu obsahuje jeden anebo více žebrovitých prvků, které se protahují mimo rovinu druhé oblasti. Struktury ŠELF vykazují první odporové síly vůči aplikovanému protažení, dokud protažení této struktury není dostatečné aby způsobilo, že podstatná část oblasti mající větší délku dráhy povrchu vstoupí do roviny aplikovaného protažení, na základě čehož materiál ŠELF vyvíjí druhé odporové síly vůči dalšímu protahování. Celkové odporové síly vůči protažení jsou větší, než první odporové síly vůči protažení poskytované první oblastí.

Struktury ŠELF vykazují protažení a návrat k původnímu stavu, s určitým ohraničeným a náhlým zvýšením síly odporující protahování, kde toto určité ohraničené a náhlé zvýšení odporové síly omezuje další protažení proti relativně malým protahovacím silám. Toto určité ohraničené a náhlé zvýšení odporové síly k protažení se nazývá silovým válem. Tak jak se zde používá pojem silový val, tento se týká chování odporové síly žebrového materiálu během protahování, v němž se v určitém bodě při protahování, odlišném od nenaplého anebo výchozího bodu, síla odolávající aplikovanému protažení náhle zvyšuje. Po dosažení určitého silového válu je dodatečného protažení žebrového materiálu dosaženo jenom zvýšením síly protažení k překonání větší odporové síly žebrového materiálu.

-2CZ 288098 B6

Žebrové prvky dovolují druhé oblasti, aby procházela v podstatě geometrickou deformací, jež vede ke znatelně menším odporovým silám vůči aplikovanému protažení, než jaké jsou vykazovány deformací na molekulární úrovni první oblasti. Jak se zde používá pojem deformace na molekulární úrovni, tento se týká deformace, která nastává na úrovni molekul a není rozeznatelná pouhým okem. To jest, ač může člověk rozeznat účinek deformace na molekulární úrovni, například protažení žebrového materiálu, nedokáže rozpoznat deformaci, která to dovoluje anebo způsobuje. To je v protikladu ke geometrické deformaci. Jak se zde užívá pojem geometrická deformace, tento se týká deformace, jež je rozeznatelná pouhým okem, když je žebrový materiál nebo výrobky ho ztělesňující podroben aplikovanému protažení. Typy geometrické deformace obsahují, ale nejsou omezeny na, ohýbání, rozbalování a otáčení.

Roztažná zóna, uspořádaná přilehle k elastiku podobné zóně, umožňuje této elastiku podobné zóně aby se roztahovala bez generování jakýchkoli nadbytečných napínacích sil. Roztažná zóna je přednostně podrobena mechanickému roztahování, alespoň do toho stupně aby byla roztažitelná (tj., materiál tvořící roztažnou zónu byl předem napnut či permanentně protažen). Bez této roztažné zóny, uspořádané přilehle k elastiku podobné zóně, by byly napínací síly soustředěny podél linie protahující se přilehle elastiku podobné zóny, což by podstatně omezovalo roztahování této elastiku podobné zóny.

Přehled obrázků na výkresu

Ačkoli je příslušný popis zakončen patentovými nároky konkrétně zdůrazňujícími a zřetelně nárokuj ícími předmět tohoto vynálezu, má se za to, že přítomný vynález bude snáze pochopen z následujícího popisu, provedeného ve spojení s příslušnými doprovodnými kresbami, v nichž jsou použita stejná označení k označování v podstatě identických prvků, v nichž:

Obr. 1 - půdorys ztvárnění jednorázové pleny tohoto vynálezu s odříznutými díly k jasnějšímu zobrazení její podkladové struktury, s vnějším povrchem pleny k prohlížejícímu.

Obr. 2 - zvětšený, fragmentámí půdorysný pohled na roztažitelnou zadní pasovou úpravu tohoto vynálezu, znázorňující elastiku podobnou zónu a roztažnou zónu.

Obr. 3 - graf odporové síly versus procento protažení, porovnávající chování materiálu ŠELF vynálezu, jak je uveden na Obr. 5, zformovaného zClopay 1401, se základní strukturou podobného materiálového složení.

Obr. 4A - segmentový, perspektivní, pohled na materiál ŠELF v nenaplém stavu.

Obr. 4B - segmentový, perspektivní, pohled na materiál ŠELF v naplém stavu, odpovídající fázi I na křivce síla-protažení na Obr. 3.

Obr. 4C - segmentový, perspektivní, pohled na materiál ŠELF, v naplém stavu, odpovídající fázi II na křivce síla-protažení na Obr. 3.

Obr. 5 - graf chování elastické hystereze materiálu ŠELF, jež graficky představuje křivka 720 na Obr. 3, když je materiál ŠELF podroben testu hystereze při alespoň 60 % protažení.

Obr. 6 - zjednodušené znázornění přednostního zařízení používaného k formování roztažitelného pasu na Obr. 2.

Obr. 7 - půdorysný pohled na další ztvárnění pleny tohoto vynálezu.

Obr. 8 - půdorysný pohled na plenu z Obr. 7 v naplém, či roztaženém, stavu.

-3CZ 288098 B6

Obr. 9 - půdorysný pohled na ještě jedno ztvárnění pleny tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Tak, jak se v tomto materiálu používá termín absorpční výrobek, tento se týká zařízení, která pohlcují a zadržují tělové eksudáty, a konkrétněji, týká se výrobků, které jsou umístěny proti anebo v blízkosti těla daného nositele, aby pohlcovaly a zadržovaly různé eksudáty vylučované tělem. Pojem jednorázový, zde užívaný, se týká výrobků, u kterých se nepočítá s tím, že budou prány, či jinak obnovovány, či znovu používány jako absorpční výrobek (tj., u nichž se počítá s jejich znehodnocením po jediném použití a jsou přednostně recyklované, kompostované, nebo se jich zbavujeme jinak způsobem slučitelným s ochranou životního prostředí). Kvůli své jednorázové povaze, jsou v jednorázových absorpčních výrobcích vysoce žádoucí nízkonákladové materiály a způsoby sestavování. Pojem jednotkový absorpční výrobek se týká absorpčních produktů, které jsou tvořeny z oddělených částí spojených dohromady k vytvoření koordinované entity tak, že nevyžadují oddělené manipulativní části jako je samostatný držák nebo kryt. Přednostním ztvárněním absorpčního výrobku tohoto vynálezu je příslušný jednotkový absorpční výrobek, plena, zobrazená na Obr. 1. Tak jak je užíván v tomto materiálu pojem plena”, tento se vztahuje k absorpčnímu výrobku, jenž všeobecně nosí kojenci či inkontinentní osoby okolo dolního torza svého těla. Avšak, mělo by být chápáno, že tento vynález je rovněž použitelný na jiné absorpční výrobky, jako jsou například kalhotky pro osoby trpící inkontinencí, součástky spodního prádla při inkontinenci, držáky plen a kryty, tréninkové kalhotky, spodní oděvní součástky dámské hygieny a podobně.

Obr. 1 je půdorysný pohled na jednorázovou plenu 30 tohoto vynálezu v jejím vyrovnaném, nestaženém stavu (tj., s elastickou, indukovanou kontrakcí vytáhlou ven), s částmi struktury, jež jsou odříznuty, aby bylo jasněji zobrazeno příslušné sestavení pleny 30, a to pomocí části pleny 30, která je lící směrem od daného nositele, tj. vnějším povrchem, obrácenou k prohlížejícímu. Jak je znázorněno na Obr. 1, tato plena 30 obsahuje tekutinami propustnou horní vrstvu 32, tekutinami nepropustnou dolní vrstvu 33, spojenou s horní vrstvou 32. absorpční jádro 34 umístěné mezi uvedenou horní vrstvou 32 a dolní vrstvou 33. elastikované nohové manžety 35, roztažitelnou zadní pasovou úpravu 43 zahrnující elastiku podobnou zónu 44 a roztažnou zónu 45, přední pasovou úpravu 90. ouškové klopy 92. a systém upevnění 80. zahrnující pár prvních upevňovacích členů 81 a druhý upevňovací člen 82.

Ačkoli může být plena 30 sestavena v rozmanitosti dobře známých konfigurací, přednostní konfigurace plen jsou celkově popisovány v patentu US 3 860 003, vydaném Kennethu B. Buellovi dne 14. ledna, 1975; a v patentu US 5 151 092, vydaném Kennethu B. Buellovi et al., dne 29. září, 1992.

Plena 30 znázorněná na Obr. 1 má vnitřní plochu 50, vnější plochu 51 (čelem k divákovi na Obr. 1) protilehlou vnitřní ploše, první pasový region 40, druhý pasový region 41. protilehlý prvnímu pasovému regionu 40, rozkrokový region 42 umístěný mezi prvním pasovým regionem 40 a druhým pasovým regionem 41. a obvod definovaný vnějšími okraji pleny 30. v němž jsou podélné okraje 38 a koncové okraje 39. Vnitřní povrch 50 pleny 30 obsahuje tu část pleny 30, jež je umístěna přilehle k tělu daného nositele během používání (tj., tento vnitřní povrch 50 je obecně formován alespoň částí dané horní vrstvy 32 a jinými komponenty, připojenými ktéto horní vrstvě 32). Vnější povrch 51 zahrnuje tu část pleny 30. která je umístěna ve směru od těla daného nositele (tj., vnější povrch 51 je obecně formován alespoň částí dolní vrstvy 33 a jinými komponenty připojenými k této dolní vrstvě 33). Tak, jak je v tomto materiálu užíván pojem spojený, zahrnuje v sobě ty konfigurace, jimiž je nějaký prvek přímo upevněn k druhému prvku prostřednictvím připojení tohoto prvku přímo k druhému prvku, a konfigurace, jimiž je daný prvek nepřímo upevněn k druhému prvku, pomocí jeho připojení k mezilehlému prvku(ům),

-4CZ 288098 B6 který je zase připojen k tomuto druhému prvku. První pasový region 40 a druhý pasový region 41, respektive, se protahují od koncových okrajů 39 obvodu k rozkrokovému regionu 42. Laterální směr (směr nebo šířka x) je definován jako směr rovnoběžný s laterální středovou osou 101 pleny 30; podélný směr (směr nebo délka y) je definován jako směr rovnoběžný s podélnou osou 100; a osový směr (směr nebo tloušťka z) je definován jako směr protahující se tloušťkou pleny 30.

Absorpčním jádrem 34 může být jakýkoli absorpční prostředek, jenž je celkově stlačitelný, přizpůsobivý, nedráždivý pro pokožku daného nositele a schopný pohlcování a zadržování tekutin jako moči a jiných, určitých tělových eksudátů. Absorpční jádro 34 má (vnější) plochu k oděvu 95, (vnitřní) plochu k tělu 96, boční okraje 97 a pasové okraje 98. Absorpční jádro 34 může být vyráběno v široké rozmanitosti velikostí a tvarů (například, obdélníkové, ve tvaru přesýpacích hodin, ve tvaru T, asymetrické apod.) a ze široké rozmanitosti tekutiny pohlcujících materiálů, běžně používaných v plenách na jedno použití a ostatních absorpčních výrobcích, jako je například rozmělněná dřevěná buničina, na níž se všeobecně odkazuje jako na airfelt. Příklady jiných vhodných absorpčních materiálů obsahují krepovou buničitou vatu, tavením foukané polymery včetně koformy, chemicky ztužená, modifikovaná či zesítěná celulózová vlákna, materiál, obsahující pásy hedvábného papíru a tkaninové lamináty, absorpční pěny, absorpční houby, superabsorpční polymery, absorpční gelové materiály či jakýkoli jiný ekvivalentní materiál anebo kombinace těchto materiálů.

Konfigurace a stavba absorpčního jádra 34 mohou být rozmanité (například, absorpční jádro může mít různé zóny hmatnosti, hydrofilní gradient, superabsorpční gradient, či zóny přijímání s nižší průměrnou hustotou a nižší plošnou hmotností, či mohou obsahovat jednu nebo více vrstev anebo struktur). Nicméně, celková absorpční kapacita daného absorpčního jádra 34 by měla být slučitelná s plánovaným zatížením a zamýšleným používáním pleny 30. Rovněž velikost a absorpční kapacita absorpčního jádra 34 může být rozmanitá, aby se přizpůsobila nositelům, a to od kojenců, až k dospělým osobám.

Jedno ztvárnění pleny 30 má asymetrické, modifikované do tvaru T absorpční jádro 34, mající ouška v prvním pasovém regionu 40, ale celkově obdélníkový tvar v druhém pasovém regionu 41. Příkladné absorpční struktury pro použití pro absorpční jádro 34 tohoto vynálezu, jež dosáhly širokého přijetí a komerčního úspěchu, jsou popisovány v patentu US č. 6 610 678, s názvem Absorpční struktury s vysokou hustotou, vydaném Weismanovi et al. dne 9. září, 1986; dále patent US 4 673 402, nazvaný Absorpční výrobky s duálně vrstvenými jádry, vydaný Weismanovi et al. dne 16. června, 1987; patent US 4 888 231, s názvem Absorpční jádro s prachovou vrstvou, vydaný Angstadtovi dne 19. prosince, 1989; a patent US 4 834 735, s názvem Absorpční prvky s vysokou hustotou, které mají zóny přijímání s nižší hustotou a nižší plošnou hmotností, vydaný Alemanymu et al. dne 30. května, 1989. Absorpční jádro může dále zahrnovat systém duálního jádra, obsahující přijímací/rozdělovací jádro z chemicky ztužených vláken umístěných přes zásobní jádro absorbentu, jak to podrobně popisuje patent US 5 234 423, s názvem Absorpční výrobek s elastickou pasovou úpravou a zvýšenou absorbencí, vydaný Alemanymu et al. dne 10. srpna, 1993 a v patentu US 5 147 345, s názvem Vysoce účinné absorpční výrobky ke zvládání inkontinence, vydaný pro Younga, LaVona aTaylora dne 15. září, 1992.

Dolní vrstva 33 je umístěna přilehle k povrchu oděvu absorpčního jádra 34 a je kněmu přednostně připojena pomocí takového připevňovacího prostředku (nezobrazen), jenž je dobře známý v dané technice. Například, dolní vrstva 33 může být upevněna k absorpčnímu jádru 34 pomocí stejnoměrné, souvislé vrstvy adheziva, vzorované vrstvy adheziva anebo uspořádáním oddělených linií, spirál či bodů adheziva. Adheziva, jež byla shledána jako dostatečná, jsou vyráběna společností Η. B. Fuller Company of St. Paul, Minnesota. Příklad vhodných prostředků připevnění obsahujících síť otevřeného vzoru z vláken (filamentů) lepidla je popisován v patentu US 4 573 986, s názvem Jednorázová součástka spodního prádla na zadržování eksudátů,

-5CZ 288098 B6 vydaný Minetolovi et al. dne 4. března, 1986, zde obsažený odkazem. Ještě jeden příkladný upevňovací prostředek zahrnující několik linií adhezních vláken stočených do spirálového vzoru je znázorněn příslušným zařízením a způsoby zobrazenými v patentu US 3 911 173, vydaném pro Sprague ml. dne 7. října, 1975; patentu US 4 785 996, vydaném Zieckerovi et al. dne 5 22. listopadu, 1978; a patentu US 4 842 666, vydaném Wereniczovi dne 27. června, 1989. Každý z těchto patentů je zapracován v tomto materiálu referencí. Alternativně mohou tyto připevňovací prostředky zahrnovat tepelné spoje, tlakové spoje, spoje pomocí ultrazvuku, dynamická mechanická spojení, či jakékoli jiné vhodné prostředky připevnění anebo kombinace těch připevňovacích prostředků, jež jsou známy v dané technice.

Dolní vrstva 33 je tekutinám nepropustná (např., moči) a je přednostně vyráběna z tenké plastické fólie, ačkoli mohou být použity rovněž jiné flexibilní, tekutiny nepropouštějící materiály. Tak, jak se zde používá pojem flexibilní, tento se týká těch materiálů, které jsou poddajné a snadno se přizpůsobují celkovému tvaru a obrysům lidského těla. Dolní vrstva 33 15 zabraňuje tomu, aby eksudáty absorbované a zadržované v absorpčním jádře 34. smáčely výrobky, které jsou v kontaktu s plenou 30, jako například prostěradla a součásti spodního prádla. Dále dolní vrstva 33 může dovolovat parám, aby unikaly z absorpčního jádra 34 (tj., být dýchatelnou) a přitom stále ještě bránit eksudátům, aby procházely skrze tuto dolní vrstvu 33.

Takto se dolní vrstva 33 může skládat z tkaného nebo netkaného materiálu, polymerových fólií 20 jako jsou termoplastické fólie z polyetylénu nebo polypropylenu, či kompozitních materiálů, jako je fólií pokrytý netkaný materiál. Přednostně je dolní vrstvou termoplastická fólie s tloušťkou od asi 0,012 mm do asi 0,051 mm. Jiné vhodné materiály pro dolní vrstvu 33 obsahují RR8220 vyfukované fólie a RR5475 lité fólie, jak je vyrábí společnost Tredegar Industries, lne. of Terre Haute, IN. Dolní vrstva 33 je přednostně vyrážena a/či v konečné úpravě 25 matte k zajištění více látkového vzhledu.

Horní vrstva 32 je umístěna přilehle k povrchu ktělu daného absorpčního jádra 34 a je přednostně připojena kněmu a k dolní vrstvě 33 pomocí připevňovacích prostředků (není zobrazeno), jako jsou ty, jež jsou dobře známé současnému stavu dané techniky. Vhodné připev30 ňovací prostředky jsou popisovány se zřetelem na připojení dolní vrstvy 33 k absorpčnímu jádru

34. V přednostním ztvárnění tohoto vynálezu jsou horní vrstva 32 a dolní vrstva 33 přímo spojeny jedna s druhou v obvodě pleny a jsou nepřímo spojeny dohromady prostřednictvím jejich přímého spojení s absorpčním jádrem 34. pomocí příslušného připevňovacího prostředku (není zobrazen).

Horní vrstva 32 je přizpůsobivá, s měkkým omakem a nedráždivá pro pokožku nositele. Tato horní vrstva 32 je přednostně propustná tekutinám (například moči), jimž umožňuje snadno pronikat svou tloušťkou. Vhodná horní vrstva 32 může být vyráběna ze širokého spektra materiálů, jako jsou porézní pěny, síťové pěny, děrované plastické fólie, či tkané anebo netkané 40 struktury z přírodních vláken (například dřevěných nebo bavlněných vláken), syntetická vlákna (např. polyesterová či polypropylenová vlákna), anebo kombinace přírodních a syntetických vláken. Přednostně je horní vrstva 32 vyrobena z vodu odpuzujícího materiálu, s cílem izolovat pokožku nositele od tekutin, jež prošly horní vrstvou 32 a jsou zadržovány v absorpčním jádru 34 (tj., bránit zpětnému navlhčování). Když je horní vrstva 32 vyrobena z hydrofobního mate45 riálu, alespoň horní plocha této horní vrstvy 32 je ošetřena, aby byla hydrofilní, takže tekutiny budou procházet touto horní vrstvou rychleji. Zmenšuje to pravděpodobnost, že tělové eksudáty budou stékat s horní vrstvy 32 spíše, než aby byly vtahovány skrze horní vrstvu 32 a byly absorbovány v absorpčním jádře 34. Horní vrstva 32 může být učiněna hydrofilní jejím ošetřením nějakým povrchovým činidlem. Vhodné způsoby tohoto ošetření horní vrstvy 32 nějakým 50 povrchovým činidlem obsahují postříkání horní vrstvy 32 daným činidlem a ponoření materiálu do něj. Podrobněji o tomto ošetření a o hydrofilitě pojednávají patenty US 4 988 344, s názvem Absorpční výrobky s mnohonásobnými absorpčními vrstvami, vydaný Reisingovi et al. dne

29. ledna, 1991, a patent US 4 988 345, s názvem Absorpční výrobky s rychle přijímacími jádry, vydaný Reisingovi dne 29. ledna, 1991.

-6CZ 288098 B6

K výrobě horní vrstvy 32 může být využito množství výrobních technik. Například, horní vrstvou 32 může být netkaná struktura z vláken. Když se horní vrstva 32 skládá z netkané struktury, tato může být netkaným textilem, naneseným mokrým procesem, foukaným z taveniny, hydro-spleteným, kombinací výše uvedeného či podobně. Vhodná horní vrstva 32 je mykaná a tepelně tmelená pomocí prostředků dobře známých těm, kteří jsou kvalifikovaní v technologii těchto materiálů. Uspokojivá horní vrstva 32 obsahuje polypropylenová vlákna střižní délky s jemností vláken asi 2.2denier. Termín vlákna střižní délky se týká těch vláken, která mají délku alespoň 15,9 mm. Přednostně má horní vrstva 32 plošnou hmotnost od asi 18 do asi 25 gramů na čtvereční metr. Vhodná horní vrstva je vyráběna firmou Veratec, lne., Division of Intemational Páper Company, of Walpole, Massachusetts, pod označením P-8.

Plena 30 přednostně dále zahrnuje elastikované nožní manžety 35, k zajištění zdokonaleného zadržování tekutin ajiných tělních eksudátů. Každá elastikovaná nožní manžeta 35 může obsahovat několik různých ztvárnění pro omezení úniku tělových eksudátů v oblastech nohou. (Tyto nožní manžety mohou být a někdy také jsou nazývány jako nožní pásma, boční klopy, bariérové manžety, anebo elastické manžety). Patent US 3 860 003 popisuje plenu na jedno použití, která poskytuje stahovací otvor pro nohu s boční klopou a jedním anebo více elastickými prvky k zajištění elastikované nožní manžety (těsnicí manžeta). Patent US 4 909 803, s názvem Jednorázový absorpční výrobek mající elastikované klopy, vydaný pro Azize et al. dne 20. března, 1990, popisuje plenu najedno použití, která má vzpřimující se elastikované klopy (bariérové manžety) ke zlepšenému zadržování v oblastech nohou. Patent US 4 695 278, názvu Absorpční výrobek s duálními manžetami, vydaný Lawsonovi dne 22. září, 1987, popisuje jednorázovou plenu mající duální manžety obsahující těsnící manžetu a bariérovou manžetu. Ačkoli každá elastikovaná nožní manžeta 35 může být konfigurována tak, aby byla podobná kterémukoli z uvedených nožních pásem, bočních klop, bariérových manžet či elastických manžet, jež jsou popsány výše, každá roztažná nožní manžeta 35 zahrnuje těsnicí manžetu, jak je popsána ve výše odkazovaném patentu US 4 860 003.

Plena 30 dále zahrnuje roztažitelnou zadní pasovou úpravu 43, která zajišťuje pohodlnější a více přizpůsobivé posazení pomocí počátečně přizpůsobivého posazení pleny na nositele a udržování si tohoto posazení celou dobu nošení, dostatečně dlouho potom, co byla plena zatížena eksudáty, protože roztažná zadní pasová úprava 43 umožňuje pleně, aby se roztahovala a stahovala. Dále, roztažitelná zadní pasová úprava 43 vyvíjí a udržuje nosící síly (tenze), jež posilují síly vyvíjené a udržované systémem uzávěru k udržování pleny na nositeli a jež zlepšují posazení pleny okolo pasu daného nositele. Roztažitelná zadní pasová úprava 43 dále zajišťuje efektivnější aplikaci pleny, protože i když uživatel vytáhne během nasazení jednu stranu roztažné zadní pasové úpravy dále než druhou (asymetricky), tato plena 30 se během nošení sebeupraví.

Jak je znázorněno na Obr. 1, roztažná zadní pasová úprava 43 zahrnuje elastiku podobnou zónu 44 a roztažnou zónu 45. Ve ztvárnění uvedeném na Obr. 1 se elastiku podobná zóna 44 protahuje podélně směrem dovnitř od koncového okraje 39 pleny 30 v prvním pasovém regionu 40. Roztažná zóna 45 je připojena k a protahuje se podélně směrem dovnitř od elastiku podobné zóny 44. Ve ztvárnění uvedeném na Obr. 1 se roztažná zóna 45 protahuje jak podélně směrem dovnitř od pasového okraje 98 absorpčního jádra 34 směrem ke středové ose 101, tak směrem ven od pasového okraje 98 absorpčního jádra 34 směrem k elastiku podobné zóně 44. Pojem zóna zde používaný, je k označení plochy anebo prvku pasové úpravy anebo pleny. (Ačkoli zónou je typicky odlišná plocha nebo element, zóna se může poněkud překrývat s přilehlým dílem).

Ve ztvárnění znázorněném na Obr. 1, elastiku podobná zóna 44 zahrnuje strukturální elastiku podobnou (ŠELF) fólii, zahrnující část dolní vrstvy 33. Elasticky stažitelné a roztažitelné chování elastiku podobné zóny 44 je odvozeno od dolní vrstvy, bez potřeby přidání elastického materiálu. Roztažná zóna 45 je jednotková s elastiku podobnou zónou 44 a rovněž zahrnuje část

-7CZ 288098 B6 dolní vrstvy 33. Přednostně je tato roztažná zóna 45 podrobena mechanickému roztažení, alespoň do té míry, aby byla roztažná. Síly roztahování elastiku podobné zóny 44 jsou vyšší, než jsou síly roztahování přilehlé roztažné zóny 45.

Elastiku podobná zóna 44 je primárním komponentem roztažitelné zadní pasové úpravy 43. která poskytuje pasové posazení a vzhled. (Elastiku podobná zóna 44 může být rovněž odkazována jako pas anebo pasový díl zadní pasové úpravy). Elastiku podobná zóna 44 je styčná s roztažnou zónou 45 a je uspořádána podélně směrem ven od roztažné zóny 45 tak, aby seděla ve spodní zadní části daného nositele. Elastiku podobná zóna 44 je umístěna směrem ke koncovému okraji 39 pleny 30 a, přednostně, formuje alespoň část koncového okraje 39 pleny 30. Elastiku podobná zóna 44 udržuje pokrytí plochy, kontaktuje nositele ve spodní zadní části a přiléhavě sedí svému nositeli, a elasticky se roztahuje a stahuje, přednostně ve směru majícím vektorový komponent v laterálním směru, přednostněji v laterálním směru, takže se dynamicky pohybuje, sedí a přizpůsobuje danému nositeli. Mělo by být poznamenáno, že elastiku podobná zóna 44 se může elasticky protahovat a stahovat v jakémkoli jiném směru nebo ve více než jednom směru.

Elastiku podobná zóna 44 může mít množství různých velikostí a tvarů. Příklady vhodných tvarů pro tuto elastiku podobnou zónu mohou obsahovat trapezoidní, obloukový, trojúhelníkový tvar atd. V přednostním ztvárnění, tak jak je znázorněno na Obr. 1, má tato elastiku podobná zóna 44 tvar obdélníkový.

Elastiku podobná zóna 44 může být sestavena z prvků pleny jako je horní vrstva a/nebo dolní vrstva. Z důvodů fungování a nákladů, elastiku podobná zóna 44 přednostně zahrnuje část dolní vrstvy zformovanou do strukturální, elastiku podobné fólie (ŠELF). Pojmem struktura se zde rozumí vrstvený (respektive plochý či fóliový) materiál, obsahující jedinou vrstvu materiálu nebo kompozit či laminát ze dvou či více vrstev.

Ve ztvárnění tohoto vynálezu, znázorněného na Obr. 1, roztažná zadní pasová úprava 43 obsahuje elastiku podobnou zónu 44 a roztažnou zónu 45. Avšak, pleny mohou být sestaveny tak, že mají vícenásobné elastiku podobné zóny a vícenásobné roztažné zóny. Například, plena 30 může být sestavena tak, aby měla rovněž roztažnou pasovou úpravu v druhém pasovém regionu 41.

Roztažná zóna 45 je roztažitelná ve směru majícím vektorový komponent v podstatě ve stejném směru jako elastiku podobná zóna. Ve ztvárnění znázorněném na Obr. 1, je roztažitelná zóna 45 roztažná v laterálním směru. Mělo by však být poznamenáno, že roztažná zóna se může protahovat v jakémkoli jiném směru anebo ve více než jednom směru.

Roztažná zóna 45 je přednostně umístěna bezprostředně přilehle elastiku podobné zóny 44. Tato roztažná zóna 45 je navržena tak, aby měla menší sílu roztažení než elastiku podobná zóna 44 do předem stanoveného bodu. Roztažná zóna 45 je přednostně podrobena mechanickému roztažení, alespoň do té míry, aby byla roztažná (tj., materiál tvořící roztažnou zónu 45 je předem napnut či permanentně protažen). Toto předběžné napnutí roztažné zóny 45 umožňuje, aby se tato roztažná zóna efektivně protáhla (poddala), když je protažena přilehlá elastiku podobná zóna 44, bez generování jakýchkoli nadbytečných napínacích sil v elastiku podobné zóně 44. Bez roztažné zóny 45 uspořádané přilehle k elastiku podobné zóně 44, by byly napínací síly soustředěny podél linie protahující se přilehle k elastiku podobné zóně 44. což by bránilo roztažení elastiku podobné zóně 44. Tudíž, plena musí být sestavena tak, aby roztažná zóna neomezovala roztahování a stahování elastiku podobné zóny 44.

Roztažná zóna 45 může mít množství různých velikostí a tvarů. Roztažná zóna může mít, například, trapezoidní, obloukový nebo složitý tvar. V přednostním ztvárnění, tak jak je znázorněno na Obr. 1, má tato roztažná zóna 45 tvar obdélníkový. Velikost této roztažné zóny se může rovněž široce měnit, v závislosti na žádoucích vlastnostech dané roztažné zadní pasové

-8CZ 288098 B6 úpravy. Roztažná zóna 45 se může protahovat podélně směrem dovnitř od elastiku podobné zóny 44 k rozkrokovému regionu 42 k laterální středové ose 101, k přední pasové úpravě 90, či přes celou délku dané pleny. Roztažná zóna 45 může být sestavena z prvků pleny jako je dolní vrstva a/nebo horní vrstva. Ve ztvárnění tohoto vynálezu, znázorněného na Obr. 1, roztažná zóna 45 zahrnuje část dolní vrstvy, jež byla předem napnuta nebo permanentně protažena, jak je zde dále popsáno.

Obr. 2 je zvětšený, fragmentámí půdorysný pohled na roztažnou zadní pasovou úpravu 43, znázorňující elastiku podobnou zónu 44 a roztažnou zónu 45. Ve ztvárnění tohoto vynálezu, znázorněném na Obr. 1 a 2, roztažná zadní pasová úprava zahrnuje část dolní vrstvy. Dolní vrstva 33 je přednostně pásovým materiálem sestaveným z jedné vrstvy polymerového materiálu. Tento materiál je přednostně složen z v podstatě lineárního polyetylénu s nízkou hustotou (LLDPE), ačkoli může též obsahovat jiné polyolefmy jako jsou polyetylény obsahující polyetylén s nízkou hustotou (LDPE), polyetylén s ultranízkou hustotou (ULDPE), polyetylén s vysokou hustotou (HDPE), či polypropylen a/nebo jeho směsi s výše uvedenými a jinými materiály. Příklady jiných vhodných polymerových materiálů obsahují, ale nejsou omezeny na, polyester, polyuretany, kompostovatelné či biodegradovatelné polymery, a dýchatelné polymery.

Roztažná zadní pasová úprava je znázorněna na Obr. 2 ve svém v podstatě nenapnutém stavu. Struktura ŠELF čili žebrový materiál 52 formující elastiku podobnou zónu 44 má dvě středové osy, první osu 201 (na níž se také odkazuje jako na osu, linii nebo směr) a druhou osu 200 (na níž se také odkazuje jako na osu, linii nebo směr), jež je celkově kolmá k první ose 201.

Žebrový materiál 52 obsahuje napínatelnou síť z rozdílných regionů. Jak se zde používá pojem napínatelná síť, týká se vzájemně propojené a vzájemně závislé skupiny regionů, jež mají schopnost být roztaženy do určitého užitečného stupně v předem určeném směru (z technického hlediska současně též deformovatelná síť), opatřujíce materiál ŠELF elastickým chováním v reakci na aplikované a následně uvolněné protažení. Napínatelná síť obsahuje alespoň první oblast 64 (zde také obecně odkazovanou jako pásy či kanály) a druhou oblast 66 (zde také obecně odkazovanou jako pásy či kanály). Žebrový materiál 52 obsahuje také přechodovou oblast 65. jenž je na rozhraní mezi první oblastí 64 a druhou oblastí 66. Tato přechodová oblast 65 bude vykazovat složité kombinace chování jak první, tak druhé oblasti. Uznává se, že každé ztvárnění tohoto vynálezu bude mít nějakou přechodovou oblast, avšak přednostní ztvárnění tohoto vynálezu budou vykazovat elastiku podobné chování v podstatě jako výsledek první oblasti 64 a druhé oblasti 66. Tudíž, následující popis tohoto vynálezu se bude zabývat pouze chováním žebrového materiálu ŠELF v prvních oblastech a v druhých oblastech, a nikoli složitým chováním materiálu ŠELF v přechodových oblastech 65.

Žebrový materiál 52 má první plochu a protilehlou druhou plochu. V přednostním ztvárnění znázorněném na Obr. 2, daná napínatelná síť obsahuje pluralitu (mnohost) prvních oblastí 64 a mnohost druhých oblastí 66. První oblasti 64 mají první osu 68 a druhou osu 69. v nichž je první osa 68 přednostně delší než je druhá osa 69. První osa 68 prvního oblasti 64 je v podstatě paralelní k první ose 201 žebrového materiálu 52. zatímco druhá osa 69 je v podstatě paralelní k druhé ose 200 žebrového materiálu 52. Druhé oblasti 66 mají první osu 70 a druhou osu 71· První osa 70 je v podstatě paralelní k první ose 201 žebrového materiálu 52, zatímco druhá osa 71 je v podstatě paralelní k druhé ose 200 žebrového materiálu 52. V přednostním ztvárnění na Obr. 2, jsou první oblasti 64 a druhé oblasti 66 v podstatě lineární, protahující se kontinuálně ve směru v podstatě paralelním k první ose žebrového materiálu 52.

První oblasti 64 má elastický modulus El a plochu průřezu Al. Druhá oblast 66 má elastický modulus E2 a plochu průřezu A2.

Ve znázorněném ztvárnění byla část žebrového materiálu 52 zformována tak, že žebrový materiál 52 vykazuje odporovou sílu podél osy, jež je v případě znázorněného ztvárnění

-9CZ 288098 B6 v podstatě paralelní k první ose 201 struktury ŠELF, když je podrobena aplikovanému protažení či osovému protažení ve směru v podstatě paralelním k první ose 201. Jak se zde užívá pojem zformovaný, týká se tvoření žádoucí struktury nebo geometrie na žebrovém materiálu ŠELF, jenž si bude v podstatě podržovat žádoucí strukturu nebo geometrii, když nebude podroben žádným externě aplikovaným protažením anebo silám. Žebrový materiál ŠELF tohoto vynálezu je složen alespoň z prvního regionu a druhého regionu, v němž je první region vizuálně odlišný od druhého regionu. Jak se zde užívá pojem vizuálně odlišný, týká se charakteristických rysů žebrového materiálu ŠELF, které jsou snadno rozpoznatelné pouhým okem, když jsou struktura ŠELF či předměty se zapracovaným materiálem ŠELF, podrobeny normálnímu použití. Materiál ŠELF tohoto vynálezu zahrnuje napínatelnou síť sdružených, odlišných a nepodobných regionů, v němž tato napínatelná síť obsahuje alespoň první oblast a druhou oblast, kde má první oblast délku dráhy povrchu kratší než má druhá oblast, jak měřeno paralelně k předem stanovené ose, když je materiál v nenaplém stavu. Jak se zde používá pojem zformovaná část či díl, týká se části materiálu, jenž je složen ze žádoucí struktury anebo geometrie napínatelné sítě. Jak se zde užívá pojem délka dráhy povrchu, tento se týká měření podél topografického povrchu dotyčné oblasti ve směru paralelním k předem stanovené ose. Jak se zde používá pojem rozdílný či nepodobný, se zřetelem k oblastem, tyto se týkají oblastí uvnitř napínatelné sítě, majících měřitelně rozdílné délky dráhy povrchu, jak měřeny paralelně k předem stanovené ose, zatímco materiál ŠELF je ve svém nenaplém stavu. Způsob určování délky dráhy povrchu příslušné oblasti je možno nalézt v oddílu Testovací způsoby, uvedeném v následujících částech tohoto popisu.

V přednostním ztvárnění znázorněném na Obr. 2, první oblasti 64 jsou v podstatě planámí (plošné). To jest, materiál uvnitř první oblasti 64 je v podstatě ve stejném stavu před a po kroku formace, jímž prošel žebrový materiál 52. Druhé oblasti 66 obsahují pluralitu žebrovitých prvků 74. Tyto žebrovité prvky 74 mohou být vytlačeny, vyraženy anebo vyrobeny použitím kombinace těchto technik.

Žebrové prvky 74 mají první anebo hlavní osu 76. jež je v podstatě paralelní k druhé ose 200 materiálu ŠELF a druhou nebo vedlejší osu 77. jež je v podstatě paralelní k první ose 201 žebrového materiálu 52. První osa 76 žebrových prvků 74 je alespoň rovnající se a přednostně delší, než je druhá osa 77. Přednostně je poměr délek první osy 76 k druhé ose 77 alespoň asi 1:1, či větší, nejpřednostněji alespoň 2:1 anebo větší.

Žebrové prvky 74 uvnitř druhé oblasti 66 mohou být od sebe vzájemně odděleny nezformovanými plochami. Žebrové prvky 74 jsou k sobě přednostně vzájemně přilehlé a jsou rozděleny nezformovanou plochou méně než 0,254 cm jak měřeno kolmo k hlavní ose 76 žebrových prvků 74 a, přednostněji, jsou žebrové prvky 74 spojité bez žádných nezformovaných ploch mezi sebou.

Daná první oblast 64 a druhá oblast 66 každá mají vystupující délku dráhy. Tak jak se zde používá pojem vystupující délka dráhy, týká se délky stínu oblasti, jenž by byl vržen paralelním světlem. Vystupující délka dráhy první oblasti 64 a vystupující délka dráhy druhé oblasti 66 jsou vzájemně stejné. Podle toho, celkový rozměr materiálu ŠELF, jak měřen paralelně k první ose 201. bude v podstatě stejný před a po formování.

Druhá oblast 66 má délku dráhy povrchu, L2, větší než je délka dráhy povrchu, LI, první oblasti 64, jak měřeno topograficky ve směru paralelním k první ose materiálu ŠELF 52. zatímco je materiál ŠELF v nenaplém stavu. Přednostněji je délka dráhy povrchu druhé oblasti 66 alespoň asi o 15 % větší než má první oblast 64, přednostněji alespoň asi o 30 % větší než má první oblast, a nejpřednostněji alespoň asi o 70 % větší než má první oblast. Celkově, čím větší je délka dráhy povrchu druhého regionu, tím větší bude protažení materiálu ŠELF před tím než bude čelit silovému válu.

-10CZ 288098 B6

Co činí materiál ŠELF obzvláště dobře se hodícím k použití jako elastická zóna 44 roztažné zadní pasové úpravy 43 je to, že vykazuje modifikovaný Poissonův efekt laterální kontrakce podstatně menší než jinak identická, základní struktura ze stejného složení materiálu. Jak se zde používá pojem Poissonův efekt laterální kontrakce, tento popisuje chování laterální kontrakce (stahování) materiálu, jenž je podroben aplikovanému protažení. Způsob určování Poissonova efektu laterální kontrakce nějakého materiálu se nachází v oddíle Testovací způsoby, uvedeném v následných částech tohoto popisu. Přednostně je Poissonův efekt laterální kontrakce materiálu ŠELF tohoto vynálezu menší než asi 0,4 při podrobení struktury ŠELF protažení asi 20%. Přednostně vykazuje materiál ŠELF Poissonův efekt laterální kontrakce menší než asi 0,4, když je struktura podrobena asi 40, 50 anebo dokonce 60 % protažení. Přednostněji je Poissonův efekt laterální kontrakce menší než asi 0,3, když je struktura ŠELF podrobena asi 40, 50 anebo dokonce 60 % protažení.

Poissonův efekt laterální kontrakce struktur ŠELF tohoto vynálezu je určován pomocí množství žebrového materiálu zabíraného první a druhou oblastí, v tomto pořadí. Když se plocha žebrového materiálu ŠELF zabíraná první oblastí zvyšuje, Poissonův efekt laterální kontrakce se také zvětšuje. Podle toho, když se plocha žebrového materiálu ŠELF zabíraná druhou oblastí zvyšuje. Poissonův efekt laterální kontrakce se snižuje. Přednostně je procento plochy materiálu ŠELF zabíraného první oblastí od asi 2 % do asi 90 %, a přednostněji od asi 5 % do asi 50 %.

Žebrové materiály předchozí techniky, jež mají alespoň jednu vrstvu elastomerického materiálu, budou mít celkově velký Poissonův efekt laterální kontrakce, tj. budou se zužovat, když se budou protahovat v reakci na aplikovanou sílu. Žebrové materiály ŠELF tohoto vynálezu mohou být navrženy tak, aby redukovaly, ne-li v podstatě vyloučily. Poissonův efekt laterální kontrakce na fólii založených elastomerických struktur předchozí techniky.

Pro žebrový materiál 52 je směr aplikovaného osového protažení, D, označen šipkami 80 na Obr. 2, v podstatě kolmý k první ose 76 žebrových prvků 74. Žebrové prvky 74 mohou být rozbaleny či geometricky deformovány ve směru v podstatě kolmém k jejich první ose 76, směr aplikovaného protažení ke způsobení roztažení žebrového materiálu 52 je rovněž v podstatě kolmý k první ose 76 žebrových prvků 74.

Na Obr. 3 je znázorněn graf křivky odporové síly-protažení 720 zformovaného polymerového materiálu ŠELF tohoto vynálezu, spolu s křivkou 710 pro základní fólii stejného složení. Konkrétně jsou vzorky polymerové žebrové struktury složeny z v podstatě lineárního polyetylénu s nízkou hustotou, přibližně 0,00254 cm silným, označeným jako Vzor 1401, k dostání od firmy Clopay, Cincinnati, Ohio. Způsob generace křivek odporové síly-protažení může být zjištěn v oddíle Testovací způsoby, uvedeném v následujících dílech tohoto popisu. Odkazuje nyní na křivku odporové síly-protažení 720, je zde počáteční v podstatě lineární, nižší síla versus fáze protažení označená 720a. přechodová zóna označená 720b. jež označuje střet se silovým válem, a v podstatě lineární fáze II, označená 720c, která vykazuje v podstatě chování vyšší síly versus protažení.

Jak je vidět na Obr. 3, struktura ŠELF vykazuje rozdílné protahovací chování ve dvou fázích, při podrobení aplikovanému protažení ve směru paralelním k první ose materiálu ŠELF. Odporová síla vyvíjená materiálem ŠELF vůči aplikovanému protažení je význačně odlišná mezi fází I (720a) a fází II (720c) křivky 720. v porovnání s křivkou 710, která nevykazuje toto chování. Jak je vidět na Obr. 3, materiál ŠELF vykazuje odlišné protahovací chování ve dvou typech, když je podroben aplikovanému protažení ve směru paralelním k první ose struktury ŠELF. Odporová síla vyvíjená materiálem ŠELF vůči aplikovanému protažení je značně menší v regionu fáze I (720a) versus region fáze II (720c) křivky 720. Navíc, odporová síla vyvíjená materiálem ŠELF vůči aplikovanému protažení jak vyznačena ve fázi I (720a) křivky 720. je značně menší než je odporová síla vyvíjená základním materiálem jak uvedeno v křivce 710 uvnitř limitů protažení fáze I.

-11 CZ 288098 B6

Když je materiál ŠELF podroben dalšímu protažení a vstupuje do fáze Π (720c), odporová síla vyvíjená strukturou ŠELF se zvyšuje a přibližuje odporové síle vyvíjené základní strukturou. Odporová síla vůči aplikovanému protažení pro region fáze I (720a) materiálu ŠELF je poskytována deformací na molekulární úrovni prvního regionu materiálu ŠELF a geometrickou deformací jejího druhého regionu. Toto je v kontrastu s odporovou silou vůči aplikovanému protažení, jež je zajištěna základní strukturou, zvýrazněnou v křivce 710 na Obr. 6, která je výsledkem deformace na molekulární úrovni celé struktury. Materiály ŠELF tohoto vynálezu mohou být navrženy tak, aby poskytovaly virtuálně (resp. okamžitě) jakoukoli odporovou sílu ve fázi I, která je menší než má základní materiál, úpravou procenta povrchu struktury, jenž je složen s prvních a druhých oblastí, respektive. Chování síly-protažení fáze I může být řízeno upravením šířky, plochy průřezu a rozmístěním první oblasti a složením základního materiálu (struktury).

Odkazuje nyní na Obr. 4A-4C, když je žebrový materiál 52 podroben aplikovanému osovému protažená, D, označenému šipkami 80. první oblast 64 s kratší délkou dráhy povrchu, LI, poskytuje většinu počáteční odporové síly, Pl, jako výsledek deformace na molekulární úrovni, vůči aplikovanému protažení, jež odpovídá fázi I. Zatímco ve fázi I žebrové prvky 74 v druhé oblasti 66 prožívají geometrickou deformaci, či rozbalení a nabízejí minimální odpor vůči aplikovanému protažení. V přechodové zóně (720b) mezi fázemi I a Π, se žebrové prvky 74 dostávají do osy s aplikovaným protažením. To jest, druhý region vykazuje změnu od geometrické deformace do deformace na molekulární úrovni. Toto je začátek silové stěny (válu). Ve fázi II, jak je to vidět na Obr. 4C, žebrové prvky 74 v druhé oblasti 66 se dostávají v podstatě do osy s rovinou aplikovaného protažení (tj., druhá oblast již dosáhla svého limitu geometrické deformace) a začínají odolávat dalšímu protažení prostřednictvím deformace na molekulární úrovni. Druhá oblast 66 nyní přispívá, jako výsledek deformace na molekulární úrovni, druhou odporovou silou, P2, vůči dalšímu protažení.

Odporové síly vůči protažení zvýrazněné ve fázi II jak molekulární deformací první oblasti 64, tak molekulární deformací druhé oblasti 66. poskytují celkovou odporovou sílu, PT, jež je větší než odporová síla uvedená ve fázi I, jež je zajištěna deformací na molekulární úrovní první oblasti 64 a geometrickou deformací druhé oblasti 66. Podle toho, celková svažitost křivky síly-protažení ve fázi lije značně větší než svažitost křivky síly-protažení ve fázi I.

Odporová síla Pl je podstatně větší než odporová síla P2, když je (Ll+D) menší než L2. Když je (Ll+D) menší než L2, první oblast 64 poskytuje počáteční odporovou sílu Pl, celkově se rovnající následující rovnici:

(Al x El x D) Pl =------------------LI

Když je (Ll+D) větší než L2, první a druhé oblasti poskytují spojenou celkovou odporovou sílu, PT, vůči aplikovanému protažení, D, celkově se rovnající následující rovnici:

(AlxElxD) (A2xE2x/Ll +D-L2/) PT =----------+ ---------------------------LI L2

Maximální protažení nastávající ve fázi I je označeno za použitelné roztažení materiálu ŠELF. Toto použitelné roztažení odpovídá vzdálenosti, přes kterou druhá oblast prochází geometrickou deformací. Použitelné roztažení může být efektivně stanoveno prohlídkou křivky síly-protažení 720, jak je znázorněna na Obr. 3. Přibližný bod, v němž je inflekce v přechodové zóně mezi fází I a fází II, je bod procentního protažení použitelného roztažení. Rozmezí použitelného

- 12CZ 288098 B6 roztažení se může měnit od asi 10 % do 100 % či více; toto rozpětí protažení je často shledáváno jako zajímavé v jednorázových absorpčních výrobcích a může být většinou řízeno v rozsahu, v němž délka dráhy povrchu L2 v druhé oblasti 66 přesahuje délku dráhy povrchu LI v první oblasti 64 a vlastnostmi (složením) základní fólie.

Pojem použitelné roztažení není zamýšlený jako implikace limitu protažení, kterému může být podrobena struktura ŠELF, protože existují aplikace, kde je žádoucí protažení za použitelné roztažení. Značně větších sil je zapotřebí k dosažení procentových protažení v ekvivalentu základní fólie oproti procentovým protažením v materiálu ŠELF. Přibližné rozpětí fáze I může být řízeno jak je žádoucí prostřednictvím úpravy délek drah LI a L2 v nenaplém stavu. Chování síly-protažení fáze I může být řízeno upravením šířky, tloušťky a rozmístěním první oblasti 64 a příslušnými vlastnostmi základní fólie.

Křivky 730 a 735 na Obr. 5, znázorňují chování elastické hystereze, vykazované materiálem ŠELF. Vzorek je stejný jako materiál použitý k produkci grafu na Obr. 3. (Clopay 1401). Tento vzorek byl zkoumán pokud jde o chování elastické hystereze při protažení 60 %. Křivka 730 představuje odpověď na aplikované a uvolněné protažení během prvního cyklu a křivka 735 představuje odpověď na aplikované a uvolněné protažení během druhého cyklu. Na Obr. 5 je zobrazeno uvolnění síly během prvního cyklu 731 a procentní nastavení 732. Všimněte si, že důležité navratitelné protažení, či užitečná elasticita, je vyvíjeno za relativně nízkých sil přes mnohonásobné cykly, to znamená, že materiál ŠELF se může snadno roztahovat a stahovat do značného stupně. Způsob generování chování elastické hystereze může být nalezen v oddíle Testovací způsoby, v následující části tohoto popisu.

Když je materiál ŠELF podroben aplikovanému protažení, tento materiál vykazuje elastiku podobné, či elastické chování, když se roztahuje ve směru aplikovaného protažení a navrací se do svého v podstatě nenaplého stavu, jakmile je aplikované protažení odstraněno, ledaže je materiál ŠELF protažen za bod poddajnosti. Materiál ŠELF může procházet vícenásobnými cykly aplikovaného protažení, bez ztráty své schopnosti v podstatě se navracet (zotavovat se) k původnímu stavu. Podle toho, struktura ŠELF má schopnost navracet se do svého v podstatě nenaplého stavu, jakmile je aplikované protažení či síla odstraněno.

Zatímco materiál ŠELF může být snadno a reverzibilně roztahován ve směru aplikovaného osového protažení, ve směru v podstatě kolmém k první ose 76 žebrových prvků, materiál ŠELF se neroztahuje snadno ve směru v podstatě paralelním k první ose těchto žebrových prvků. Formace žebrových prvků dovoluje těmto žebrovým prvkům, aby se geometricky deformovaly ve směru v podstatě kolmém k první či hlavní ose žebrových prvků, zatímco vyžaduje v podstatě deformaci na molekulární úrovni k roztažení ve směru v podstatě paralelním k první ose těchto žebrových prvků.

Velikost aplikované síly, jež je potřebná k roztažení struktury ŠELF, je závislé na složení a tloušťce základního materiálu formujícího ŠELF a na šířce a rozmístění prvních regionů, s užšími a Siřeji od sebe rozmístěnými prvními regiony, vyžadujícími menší aplikované extenzivní síly k dosažení požadovaného protažení pro dané složení a tloušťku. První osa 68 (tj., délka) nedeformovaných prvních oblastí je přednostně větší než je druhá osa 69 (tj., šířka) s přednostním poměrem délky k šířce od asi 5:1 anebo větším.

Hloubka a počet žebrových prvků 74 mohou být rovněž měněny, aby se řídila síla roztažení a použitelné roztažení (či roztažení k dispozici) materiálu ŠELF. Toto použitelné roztažení či protažení se zvyšuje, jestliže pro danou četnost žebrových prvků je zvýšena výška či stupeň deformace udělovaná žebrovým prvkům. Podobně se zvyšuje použitelné roztažení, jestliže je pro danou výšku anebo stupeň deformace zvýšen počet či frekvence žebrových prvků.

-13CZ 288098 B6

Existuje několik funkčních vlastností, jež mohou být řízeny aplikací tohoto vynálezu. Funkčními vlastnostmi jsou odporová síla vyvíjená strukturou ŠELF proti použitému protažení a použitelné roztažení materiálu ŠELF před dosažením určitého silového válu. Odporová síla, která je vyvíjena materiálem ŠELF proti aplikovanému protažení je funkcí materiálu (například, složení, molekulární struktury a orientace atd.) a tloušťky a procenta vyčnívající povrchové plochy žebrového materiálu, jenž zaujímá první region. Čím je větší procento pokiytí žebrovým materiálem první oblasti, tím vyšší je odporová síla, jíž bude struktura ŠELF vyvíjet proti aplikovanému protažení pro dané složení materiálu a tloušťku. Procento pokrytí materiálu ŠELF první oblastí je určeno částečně, ne-li zcela, šířkami první oblasti a rozmístěním mezi přilehlými prvními oblastmi.

Použitelné roztažení materiálu ŠELF je určováno pomocí délky dráhy povrchu druhé oblasti. Tato je stanovena alespoň částečně pomocí rozmístění žebrových prvků, četností těchto žebrových prvků a hloubkou formace žebrových prvků jak měřeno kolmo k rovině materiálu ŠELF. Obecně, čím je větší délka dráhy povrchu druhé oblasti, tím je větší použitelné roztažení materiálu ŠELF.

Ačkoli celý materiál ŠELF obsahuje napínatelnou síť z prvních a druhých oblastí, tento vynález může být rovněž praktikován opatřením pouze specifických částí struktury ŠELF napínatelnou sítí složenou z prvních a druhých oblastí.

Konfigurace a rozmístění prvních a druhých oblastí se mohou též měnit, aby se změnily charakteristiky výsledného materiálu ŠELF. Například, druhé oblasti mohou obsahovat zakřivené žebrové prvky, či první a druhé oblasti mohou být křivočarými. Materiál ŠELF může rovněž vykazovat elastiku podobné chování podél mnohosti os prostřednictvím protažení daných os v radiálním, vějířovitém nakupení k umožnění toho, aby materiál ŠELF vykazoval elastiku podobné chování podél mnohosti os. Například, mnohonásobné osy mohou být umístěny v různých úhlech k sobě navzájem, jako je 45°, 90°, 135°, atd. Navíc k různým úhlům orientace, oblasti samotné mohou být přímé, křivočaré či kombinací těchto.

Délky dráhy povrchů v druhých oblastech mohou rovněž zajišťovat rozdíl v amplitudě žebrových prvků tak, že materiál ŠELF bude mít rozdílné zóny použitelného roztažení. Je rovněž možné, že se žebrové prvky mohou mezi přilehlými oblastmi lišit, aby se zajistila různá použitelná roztažení v přilehlých druhých oblastech. Šířky prvních oblastí se mohou též měnit napříč materiálem, s užšími oblastmi nabízejícími nižší odporovou sílu vůči aplikovanému protažení v porovnání s vyšší odporovou silou nabízenou první oblastí.

Materiál, respektive struktura ŠELF rovněž nemusí být roztažitelný pouze ve směru paralelním k laterální ose 101 pleny 30, jak je to znázorněno na Obr. 1. Například, první osa a druhá osa materiálu ŠELF mohou být uspořádány v úhlu k podélné ose a laterální středové ose pleny 30. Tedy materiál ŠELF by se osově protahoval podél linie v nějakém úhlu k laterální ose dané pleny. Tento úhel je u plen tohoto vynálezu přednostně mezi asi 00 a asi 300. Dále, části materiálu ŠELF mohou mít rozdílné úhly roztažnosti.

Odkazuje na Obr. 2, roztažná zóna 45 a elastiku podobná zóna 44 se setkávají u společného okraje 120. Ve ztvárnění uvedeném na Obr. 2, je tento okraj 120 v podstatě paralelní k ose roztahování a stahování, ose 201. Roztažná zóna 45 obsahuje mnohost inkrementálně roztažených oblastí U0. Tyto inkrementálně roztažené oblasti HO jsou formovány podrobením roztažné zóny 45 mechanickému roztahování jako je systém inkrementálního roztažení, který zde bude podrobněji popsán dále.

Inkrementálně roztažené oblasti 110 byly roztaženy, napnuty či protaženy ve směru paralelním k první ose 201 žebrového materiálu 52. Toto inkrementální roztahování oblastí 110 roztažné zóny 45 umožňuje této roztažné zóně aby se efektivně protahovala (poddávala), když je

- 14CZ 288098 B6 roztažena elastiku podobná zóna 44. bez generování jakýchkoli nadbytečných napínacích (tenzních) sil. Roztažná zóna 45 má délku dráhy povrchu větší než je délka dráhy povrchu první oblasti 64 žebrového materiálu 52 elastiku podobné zóny 44. jak měřeno ve směru paralelním k první ose 201 žebrového materiálu 52, zatímco obě zóny jsou v nenaplém stavu. Navíc, roztažná zóna 45 má délku dráhy povrchu odlišnou od délky dráhy povrchu druhé oblasti 66 žebrového materiálu 52 elastiku podobné zóny 44, jak měřeno ve směru paralelním k první ose 201 žebrového materiálu 52, zatímco obě zóny jsou v nenaplém stavu.

Když je roztažitelná pasová úprava 43 podrobena aplikovanému osovému protažení označenému šipkami 80, roztažná zóna 45 poskytuje relativně nízkou odporovou sílu vůči aplikovanému protažení, když tato roztažná zóna 45 prochází v podstatě geometrickou deformací. Inkrementálně roztažené oblasti 110 na počátku procházejí geometrickou deformací či odhalením a nabízejí minimální rezistenci vůči aplikovanému protažení. Když protahování pokračuje, tyto inkrementálně roztažené oblasti 110 se stávají v podstatě vyrovnanými s rovinou protahování (inkrementálně roztažené oblasti 110 dosáhly svého limitu geometrické deformace) a začínají odolávat dalšímu protažení prostřednictvím deformace na molekulární úrovni. Roztažná zóna 45 nyní přispívá větší odporovou silou jako výsledek této deformace na molekulární úrovni. Velikost rozsahu geometrické deformace, jíž bude daná roztažná zóna procházet před vystavením deformaci na molekulární úrovni, je závislá do alespoň určitého stupně na velikosti předběžného napnutí či roztažení, které je této roztažné zóně uděleno.

Jestliže má roztažná zóna 45 délku dráhy povrchu větší než je délka dráhy povrchu druhé oblasti 66, tato druhá oblast 66 začne nejprve přispívat značnou odporovou silou před tím, než přispívá značnou odporovou silou roztažná zóna 45. Alternativně, jestliže bude mít roztažná zóna 45 délku dráhy povrchu menší než je délka dráhy povrchu druhé oblasti 66, roztažná zóna 45 bude první přispívat značnou odporovou silou.

Roztažná zóna 45 musí být přednostně bez omezení vůči roztažení po jistou vzdálenost 121 od elastiku podobné zóny 44, přičemž tato je označena na Obr. 2, k umožnění elastiku podobné zóně 44 aby se elasticky roztahovala a stahovala uvnitř svých navržených mezí. Příklady omezení vůči roztažení jsou připojení roztažné zóny 45 k neroztažné součásti jako je absorpční jádro, pásková upevňovací součást nebo horní vrstva. Osobou, která je kvalifikovaná v dané technice by mělo být poznáno, že vzdálenost 121 bude záviset na žádoucí velikosti elastické expanze a stahování v elastiku podobné zóně 44. délce dráhy povrchu roztažné zóny 45 a povaze potenciálního omezení pohybu.

Na Obr. 6 je znázorněn přístroj 500, pro formování roztažné zadní pasové úpravy 43. obsahující jak elastiku podobnou zónu 44. tak roztažnou zónu 45, kde elastiku podobná zóna 44 zahrnuje strukturu ŠELF a roztažná zóna zahrnuje předem napnutou strukturu obsahující inkrementálně (tj. v přírůstcích) roztažené oblasti. Přístroj 500 používá protilehlé tlakové aplikátory mající trojrozměrné povrchy, které jsou alespoň do určitého stupně vzájemně komplementární. Přístroj 500 obsahuje pár do sebe zapadajících válců 502 a 520. Válec 502 obsahuje mnohost prvních zvlněných či ozubených oblastí 506, mnohost druhých zvlněných nebo ozubených oblastí 509, a mnohost žlábkových (drážkovaných) oblastí 512. Žlábkové oblasti 512 se protahují ve směru v podstatě paralelně k podélné ose probíhající středem válce 502. Ve znázornění uvedeném na Obr. 6, válec 502 obsahuje tři žlábkové oblasti 512. Avšak, válec 502 může obsahovat jakékoli množství žlábkových oblastí 512. Ozubená oblast 506. jenž je umístěna mezi žlábkovými oblastmi 512, obsahuje pluralitu zubů 507. Ozubené oblasti 509 obsahují mnohost zubů 510. Válec 520 obsahuje mnohost zubů 522, které spoluzapadají se zuby 507 a 510 válce 502.

Když je struktura jako je zadní vrstva 33 jednorázové pleny 30 směrována skrze přístroj 500 mezi do sebe zapadajícími válci 502 a 520. její část struktury procházející mezi ozubenými oblastmi 509, obsahujícími zuby 510, a zuby 522 na válci 520, bude inkrementálně roztažena, formujíce inkrementálně roztažené regiony, které odpovídají inkrementálně roztaženým oblastem

-15CZ 288098 B6

110 v roztažné zóně 45, znázorněné na Obr. 2. Část struktury procházející mezi žlábkovanými oblastmi 512 a zuby 522 na válci 520 zůstane nezformovanou, takto poskytujíce nezformované oblasti ve struktuře, která odpovídá prvním oblastem 64 žebrového materiálu 52, znázorněné na Obr. 2. Části této struktury procházející mezi ozubenými oblastmi 506. obsahujícími zuby 507 a zuby 522 na válci 520. budou normálně inkrementálně roztaženy, formujíce žebrovité prvky ve struktuře, které odpovídají žebrovým prvkům 74 ve druhých oblastech 66 materiálu ŠELF, znázorněného na Obr. 2.

Přesné sestavení, rozmístění od sebe a hloubka zubů na válcích 502 a 520 se může měnit v závislosti na množství žádoucího inkrementálního roztažení. Aby se produkovalo větší anebo menší inkrementální roztažení, může být rovněž upraven stupeň překrytí zubů na válcích 502 a 520.

Ačkoli roztažná pasová úprava zahrnující elastiku podobnou zónu a roztažnou zónu byly popsány jako jediná vrstva polymerového materiálu, tento vynález může být stejně tak dobře praktikován pomocí jiných materiálů anebo s lamináty dvou anebo více materiálů. Příklady vhodných materiálů zahrnují dvourozměrové děrované formované fólie, makroskopicky roztažené, trojrozměrové děrované formované fólie. Příklady jiných vhodných materiálů obsahují kompozitní struktury nebo lamináty z polymerových fólií, a netkaných materiálů. Lamináty z polymerových fólií a netkaných materiálů mohou rovněž obsahovat absorpční či fibrózní absorpční materiály, pěny, či jiné směsi. Příklady takových laminátů obsahují netkanou horní vrstvu a dolní vrstvu polymerové fólie, jež se nalézá na komerčně dostupných jednorázových plenách. Za účelem větší síly a zotavení do původního stavu mohou být též přidávány dodatečné vyztužovací prvky.

Roztažná zóna a elastiku podobná zóna mohou být rovněž použity na jiné části této pleny. Například, roztažná zóna a elastiku podobná zóna mohou být použity ke zformování elastikovaných nohových manžet 35. přední pasové úpravy 90, či ouškových klop 92. Navíc, roztažná zóna a elastiku podobná zóna mohou být použity k formování jiných roztažných částí na pleně.

Tento vynález počítá s výrobou funkčního ekvivalentu tradičních plen, které mají k pleně připevněnou elastickou část k poskytování roztahovacích a stahovacích vlastností. Tradiční pleny jsou vyráběny prostřednictvím připojením nějaké elastické součásti v napnutém stavu do horní vrstvy a dolní vrstvy v pasové oblasti. Po tomto spojení je napětí uvolněno, což způsobuje formování nabírání v pase. Použitím roztažných zón a elastiku podobných zón tohoto vynálezu je dosaženo stejných výsledků, bez přidání elastické součásti.

Odkazuje nyní na Obr. 7, znázorňující půdorysný pohled na ještě jedno ztvárnění pleny 130 tohoto vynálezu. Plena 130 zahrnuje dolní vrstvu 133 obsahující roztažnou zadní pasovou úpravu 143 a roztažnou přední pasovou úpravu 147, horní vrstvu a dolní vrstvu (pro zjednodušení jsou horní vrstva a dolní vrstva na Obr. 7 neznázoměny). Zadní pasová úprava 143 zahrnuje elastiku podobnou zónu 144 a roztažnou zónu 145. Přední pasová úprava 147 zahrnuje elastiku podobnou zónu 146 a roztažnou zónu 145. V tomto ztvárnění je osa elastického stahování a roztahování v elastiku podobných zónách a směr roztahování v roztažné zóně paralelní navzájem a rovněž k příčné ose 101.

Roztažná zóna 145 bude pokrývat část, či přednostně celou šířku a délku vespodu ležícího absorpčního jádra pleny, jež je přidáno v pozdějším kroku sestavování pleny. Šířka, délka a velikost roztahování roztažné zóny 145 mohou být upraveny, aby poskytovaly žádoucí vlastnosti. Nerozepnutá šířka roztažné zóny 145 (jak měřeno ve směru paralelním k příčné ose 101). může být větší, menší anebo stejná jako nerozepnutá šířka elastiku podobných zón 144 a 146. Avšak, pouze část elastiku podobné zóny, která má společné hranice s roztažnou zónou, se bude chovat v dokončeném výrobku stahovatelně, aby se vytvořila nabíraná pasová úprava. Nerozepnutá šířka roztažné zóny 145 je na Obr. 7 znázorněna jako rovnající se neroztažené šířce

- 16CZ 288098 B6 elastiku podobných zón 144 a 146. což maximalizuje velikost, jíž se elastiku podobné zóny stahují ve vztahu k roztažné zóně 145.

Délka dráhy povrchu roztažné zóny 145 stanovuje velikost relativní kontrakce (stahování) elastiku podobných zón. Například, jestliže je délka dráhy povrchu roztažné zóny o 40 % delší než má elastiku podobná zóna, elastiku podobná zóna má potenciál vyvinout 40 % staženého roztažení v daném dokončeném výrobku.

Na Obr. 8 je plena 130 roztažena ve směru indikovaném šipkami 150 k plnému roztažení roztažné zóny 145 a přivedení elastiku podobných zón 144 a 146 pod napětí. Podobně jako vzdálenost 121 na Obr. 2, vzdálenost 151 mezi liniemi 152 a 153 na Obr. 8 představuje minimální vzdálenosti, jíž se roztažná zóna musí roztahovat neomezená, například nepřipevněná k další vrstvě jako je absorpční jádro, od elastiku podobné zóny k vytvoření elasticky roztažitelného a stažitelného chování. Linie 152 představuje společnou hranici mezi těmito dvěma zónami. Linie 153 může představovat pasový okraj absorpčního jádra nebo to může představovat nejvrchnější rozsah spoje mezi jádrem a dolní vrstvou. Vzdálenost 151 musí být určena tak, aby se elastiku podobná zóna mohla stahovat bez omezování vůči své nenaplé délce když je odstraněno napětí.

Ačkoli Obr. 8 označuje jedinou stejnoměrnou roztažnou zónu, mající stejnou šířku jako elastiku podobné zóny, mělo by být chápáno, že pokud je splněn požadavek na neomezený pohyb mezi liniemi 151 a 153. zbytek roztažné zóny by mohl mít vícenásobné regiony s různými šířkami a dráhami délky povrchu.

Odkazuje nyní na Obr. 9, který znázorňuje půdorysný pohled na ještě jedno ztvárnění pleny 160 tohoto vynálezu, plena 160 zahrnuje dolní vrstvu 161 zahrnující roztažnou zadní pasovou úpravu 162. obsahující elastiku podobnou zónu 164 a roztažnou zónu 166. Šířka roztažné zóny 164 (jak měřeno ve směru paralelním k příčné středové ose 101) je větší než je šířka přilehlé roztažné zóny 166. Roztažná zóna 166 se může protahovat k podélnému okraji této pleny.

Aby se vyrobila plena podle tohoto vynálezu, dolní vrstva je nejprve opatřena žádoucím uspořádáním elastiku podobných a roztažných zón. Dolní vrstva je pak napnuta či roztažena k roztažení dané roztažné zóny. Pak je k roztažné zóně připojeno absorpční jádro, zatímco je daná roztažná zóna ve svém roztaženém stavu, jakýmikoli prostředky, například, tenkými spirálami lepidla. Pak je k absorpčnímu jádru a dolní vrstvě připojena nějaká vhodná horní vrstva. Tato horní vrstva má velikost v podstatě stejnou jako má dolní vrstva. Jakmile je odstraněno napětí, elastiku podobné zóny se budou stahovat, působíce zužování elastiku podobných zón a jejich nabírání.

Alternativně, tato plena může být vyrobena nejprve opatřením dolní vrstvy jednou anebo více roztažnými zónami. Roztažné zóny jsou pak roztaženy a upevněny k dalšímu podkladu jako je absorpční jádro. Pak je k absorpčnímu jádru a dolní vrstvě připevněna vhodná horní vrstva. Pak jsou formovány elastiku podobné zóny jak v horní vrstvě, tak v dolní vrstvě. Při výrobě pleny podle tohoto vynálezu mohou být rovněž použity jiné vhodné způsoby. Navíc, pořadí daných kroků může být také měněno. Dále, některé kroky mohou být rovněž kombinovány s jinými kroky.

Odkazuje opět na Obr. 8, připojení dolní vrstvy k absorpčnímu jádru se stává velmi důležitým. Absorpční jádro může mít jakoukoli délku, například, absorpční jádro se může roztahovat v podstatě celou délkou dané pleny. Avšak, linie 153 na Obr. 8 představuje nejvrchnější mez spojení mezi jádrem a dolní vrstvou. Jak je vidět na Obr. 8, linie 153 je zcela uvnitř roztažné zóny 145. Jestliže bude linie 153 umístěna uvnitř elastiku podobné zóny, bude značně omezovat stahovací a roztahovací vlastnosti elastiku podobné zóny, takto značně eliminujíce užitky roztažné zóny, to jest, odstranění linie tenze. Mělo by být poznamenáno, že část elastiku podobné zóny

-17CZ 288098 B6 může být připevněna k absorpčnímu jádru, aby udržovala absorpční jádro od plavání. Takové spojení bude přednostně na anebo blízko středové osy 100, kde je velikost roztahování a stahování elastiku podobné zóny na minimu.

Testovací způsoby

Délka dráhy povrchu

Měření délky dráhy oblastí zformovaného materiálu mají být určována pomocí výběru a přípravy reprezentativních vzorků každé zvláštní oblasti a analýzou těchto vzorků prostředky způsobů analýzy mikroskopického zobrazení.

Vzorky mají být vybírány tak, aby byly reprezentativní pro geometrii povrchu každé z oblastí. Obecně by měly být vynechány přechodové oblasti, protože normálně obsahují charakteristické rysy jak prvních, tak druhých oblastí. Vzorek k měření je uříznut a oddělen z oblasti zájmu. Měřený okraj má být uříznut paralelně ke specifikované (předepsané) ose protažení. Obvykle je tato osa paralelní ke zformované primární ose buď první nebo druhé oblasti. Délka nenaplého vzorku asi 1,27 cm má být se značkou vymezující měřenou délku kolmo k měřenému okraji, zatímco je připevněna k žebrovému materiálu, a pak přesně (vy)uříznuta a odstraněna z tohoto materiálu.

Vzorky k měření jsou pak upevněny na dlouhý okraj mikroskopického podložního sklíčka. Měřený okraj se má protahovat nepatrně (přibližně 1 mm) směrem ven od okraje podložního sklíčka. Na okraj líce skla je aplikována tenká vrstva samolepicího adheziva k zajištění vhodného prostředku podpory vzorku. Pro vysoce formované oblasti vzorku bylo shledáno jako žádoucí jemně protáhnout tento vzorek v jeho osovém směru (bez aplikace signifikantní síly) simultánně k usnadnění kontaktu a připevnění vzorku k okraji podložního sklíčka. To dovoluje zdokonalenou identifikaci okraje během analýzy zobrazení a vyhnout se možným zmuchláním okrajových částí, která vyžadují dodatečnou interpretační analýzu.

Zobrazení každého vzorku mají být získána jako pohledy se změřenými okraji, učiněné s podpůrným sklíčkem na hraně” použitím vhodných mikroskopických měřících prostředků dostatečné kvality a zvětšení.

Data zde prezentovaná byla získána použitím následujícího vybavení: videojednotka Keynce VH-6100 (čočka 20x), s výtisky videozobrazení prováděnými pomocí jednotky Mavigraph tiskárny Sony Video. Výtisky videa byly skenovány pomocí skeneru Hewlett Packard ScanJet ΠΡ. Analýza zobrazení byla prováděna na počítači Macintosh IlCi, používajícím software NIH MAC Image version 1,45.

Použitím tohoto vybavení bude pro kalibrační nastavení programu analýzy zobrazení počítače použito kalibrační zobrazení na počátku vzaté z délky měřítka souřadnicové sítě asi 12,7 mm se značkami přírůstků asi 0,127 mm. Všechny vzorky, jež mají být měřeny jsou pak zobrazeny videem ajejich videozobrazení je tisknuto. Dále, všechny videoprinty jsou skenovány při 100 dpi (256-ti úrovňové měřítko šedi) do vhodného formátu zobrazení souboru Mac. Nakonec je každý soubor zobrazení (včetně kalibračního) analyzován za použití počítačového programu Mac Image 1,45. Všechny vzorky jsou měřeny pomocí vybraného ručního měřidla délkových měr. Vzorky jsou měřeny na obou bočních okrajích a délky zaznamenány. Jednoduché fóliové (tenké & stálé tloušťky) vzorky vyžadují měření jen jedné strany okraje. Vzorky laminátové a tlustých pěn jsou měřeny na obou bočních okrajích. Kopírování měření délek mají být prováděna podél celé měřené délky uřízlého vzorku.

V případech vysoce zdeformovaných vzorků mohou být k pokrytí celého uříznutého vzorku vyžadována mnohonásobná (částečně se překrývající) zobrazení. V těchto případech se vyberou

-18CZ 288098 B6 charakteristické rysy společné překrývajícím se oběma zobrazením a použijí jako vyznačovače, k umožnění čtení délek zobrazení, jež spolu sousedí, ale nepřekrývají se.

Konečné určení délky dráhy povrchu pro každou oblast je dosaženo zprůměrováním délek pěti oddělených měřených asi 1,27 mm dlouhých vzorků každé oblasti. Délka dráhy povrchu každého měřeného vzorku má být průměrem délek dráhy bočních okrajových povrchů obou stran.

Ačkoli je způsob testu výše popsaný užitečný pro mnoho žebrových materiálů tohoto vynálezu, uznává se, že způsob testu možná bude muset být upraven k přizpůsobení se složitějším žebrovým materiálům v rámci tohoto vynálezu.

Poissonův efekt laterální kontrakce

Poissonův efekt laterální kontrakce se měří na zařízení modelu Instron 1122, jak je k dostání od společnosti Instron Corporation of Canton, Massachusetts, jenž je propojeno s počítačem Gateway 2 000 486/33Hz od Gateway 2 000 of N. Sioux City, Jižní Dakota, používající software TestWorksTM k dostání od Sintech, lne. of Research Triangle Park, North Carolina. Všechny podstatné parametry potřebné pro testování jsou pro každý test vstupem do software TestWorksTM. Sběr údajů je prováděn kombinací manuálního měření šířek a měření protažení (elongace) učiněných v rámci TestWorksTM.

Vzorky použité pro tento test jsou 2,54 cm široké a 10,15 cm dlouhé, s dlouhou osou uřízlého vzorku paralelní ke směru první oblasti vzorku. Vzorek by měl být uříznut ostrým nožem anebo vhodně ostrým řezacím zařízením navrženým k (vy)uříznutí vzorku přesné šíře 2,54 cm. Je důležité, aby byl nějaký reprezentativní vzorek uříznut tak, aby představoval symetrii celkového vzoru deformované oblasti. Budou případy (v důsledku proměnností buď velikosti deformované části, anebo relativních geometrií regionů 1 a 2), v nichž bude nezbytné uříznout buď větší, nebo menší vzorky, než se zde doporučuje. V tomto případě je velmi důležité poznamenat si (spolu se všemi hlášenými údaji) velikost daného vzorku, z jaké plochy deformované oblasti byl tento vzorek vzat, a přednostně zahrnout schéma reprezentativního vzorku užitého pro vzorek. Pokud to bude možné, obecně by měl být udržován aspektový poměr (2:1) pro vlastní roztažený tažný díl (11 :wl). Testuje se pět vzorků.

Upínadla Instronu se skládají ze vzduchem aktivovaných upínadel, navržených ke koncentraci celé upínací síly podél jediné linie, kolmé ke směru testování protažení s jedním plochým povrchem a protilehlou stranou, ze které pročnívá poloprstenec. Mezi vzorkem a upínadly by nemělo být povoleno žádné klouzání. Vzdálenost mezi liniemi upínací síly by měla být 5,08 cm jak měřeno ocelovým měřítkem drženým vedle upínadel. Tato vzdálenost bude dále nazývána jako měřená délka.

Příslušný vzorek je upevněn v upínadlech se svou dlouhou osou kolmo ke směru aplikovaného protažení. Plocha představující celkovou geometrii vzoru by měla být symetricky vystředěna mezi upínadly. Rychlost křížové hlavy je stanovena na 25,4 cm/min. Křížová hlava se pohybuje do předepsaného napětí (měření jsou prováděna jak při 20 %, tak při 60 % protažení). Šířka daného vzorku v jeho nejužším bodě (w2) je měřena na nejbližší 0,508 mm, použitím ocelového měřítka. Protažení ve směru aplikovaného roztažení se zaznamenává na nejbližší 0,508 mm do software Test Works. Poissonův efekt laterální kontrakce (PLCE) se vypočítá použitím následujícího vzorce:

(w2-wl) wl PLCE =-----------(12jdl)

-19CZ 288098 B6 kde: w2 = šířka vzorku při aplikovaném podélném protažení, wl = původní šířka vzorku,

- délka vzorku při aplikovaném podélném protažení, a = původní délka vzorku (měřená délka).

Měření jsou prováděna při protažení 20 a 60 %, použitím pěti různých vzorků pro každé dané protažení. PLCE v daném procentním protažení (elongaci) je průměrem z pěti měření.

Ačkoli je způsob testování, výše popsaný, užitečný pro mnoho žebrových materiálů tohoto vynálezu, přiznává se, že tento způsob testu možná musí být upraven k přizpůsobení se složitějším žebrovým materiálům v rámci tohoto vynálezu.

Test hystereze

Test hystereze se užívá k měření procentního nastavení (deformace) a procentní síly uvolnění nějakého materiálu. Tyto testy jsou prováděny na zařízení modelu Instron 1122, jak je k dostání od společnosti Instron Corporation of Canton, Massachusetts, jenž je propojen s počítačem Gateway 2000 486/33Hz od firmy Gateway 2000 of N. Sioux City, South Dakota 57049, používající software TestWorksTM od Sintech, lne. of Research Triangle Park, North Carolina 27709. Všechny podstatné parametry potřebné pro testování jsou pro každý test vstupem do software TestWorksTM (tj., rychlost křížové hlavy, bod maximální procentní elongace a časy držení). Rovněž sběr všech údajů, jejich analýza a přenesení do grafu, je prováděno použitím software TestWorksTM.

Vzorky použité k tomuto testu jsou 2,54 cm široké a 10,15 cm dlouhé, s dlouhou osou uřízlého vzorku paralelní ke směru maximální roztažitelnosti vzorku. Tento vzorek by měl být uříznut ostrým exacto nožem nebo nějakým vzorem vhodně ostrého řezacího zařízení, k uříznutí vzorku přesné šíře 2,54 cm, (existuje-li více než jeden směr protažitelnosti materiálu, tyto vzorky by měly být vzaty paralelně k reprezentačním směrům protahování). Vzorek by měl být vyříznut tak, aby představoval plochu symetrie celkového vzoru deformované oblasti. Budou případy (v důsledku proměnností buď velikosti deformované části, či relativních geometrií prvních a druhých oblastí), kde bude nutné odříznout větší anebo menší vzorky, než se zde doporučuje. V takovém případě je velmi důležité poznamenat si (spolu se všemi hlášenými údaji) velikost daného vzorku, z jaké plochy deformované oblasti byl tento vzorek vzat, a přednostně zahrnout schéma reprezentativní plochy použité pro daný vzorek. Pro každý materiál jsou měřeny tři samostatné testy při 20, 60 a 100 % napětí. V každé procentní elongaci jsou testovány tři vzorky daného materiálu.

Upínadla Instronu se skládají se vzduchem aktivovaných upínadel navržených tak, aby koncentrovaly celou upínací sílu podél jediné linie kolmé ke směru testovaného zatížení, s jedním plochým povrchem a protilehlou lící, z níž pročnívá poloprstenec k minimalizaci klouzání vzorku. Vzdálenost mezi liniemi upínací síly by měla být 5,08 cm, měřeno ocelovým měřítkem drženým vedle upínadel. Tato vzdálenost bude nazývána dále jako měřená délka. Daný vzorek je upevněn v upínadlech se svou dlouhou osou kolmou ke směru aplikovaného procenta protažení. Rychlost křížové hlavy je nastavena na 25,4 cm/min. Křížová hlava se pohybuje do předepsaného maximálního procenta protažení a udržuje daný vzorek v této procentní elongaci po dobu 30 vteřin. Po třiceti vteřinách se křížová hlava navrací do své původní polohy (0 % protažení) a zůstává v této poloze po 60 vteřin. Pak se křížová hlava navrací do stejného maximálního procenta protažení jaké bylo použito v prvním cyklu, zůstává v něm po třicet vteřin a pak se opět navrací k nule.

Je generován graf dvou cyklů. Reprezentativní graf je znázorněn na Obr. 7. Procentní síla uvolnění je stanovena následujícím výpočtem z údajů síly z prvního cyklu:

-20CZ 288098 B6

Síla při max. % elong. - síla po držení 30 sek. x 100 -----------------------------------------------= % uvolnění síly Síla při maximálním % elongace (cyklus 1)

Procentní nastavení (deformace) je procento elongace vzorku z druhého cyklu, kde daný vzorek začíná odolávat protažení. Procentní deformace a procentní uvolnění síly jsou znázorněny graficky rovněž na Obr. 3 a 5. Průměrné procentní uvolnění síly a procentní deformace za tři vzorky jsou uváděny za každou testovanou hodnotu maximálního procenta protažení.

Ačkoli je způsob výše popsaného testu užitečným pro mnoho žebrových materiálů tohoto vynálezu, uznává se, že tento způsob testu možná musí být upraven k přizpůsobení se složitějším žebrovým materiálům v rámci tohoto vynálezu.

Test tažnosti

Test tažnosti je používán k měření vlastností síly versus procentní protažení a procentního použitelného roztažení nějakého materiálu. Tyto testy jsou prováděny na zařízení modelu Instron 1122, jak je k dostání od firmy Instron Corporation of Canton, Massachusetts, jenž je propojen s počítačem Gateway 2 000 486/33Hz od firmy Gateway 2 000 of N. Sioux City, South Dakota, používající software TestWorksTM od Sintech, lne. of Research Triangle Park, North Carolina. Všechny podstatné parametry potřebné pro testování jsou pro každý test vstupem do software TestWorksTM. Rovněž sběr všech údajů, jejich analýza a přenášení do grafu je prováděno použitím software TestWorksTM.

Vzorky použité k tomuto testu jsou 2,54 cm široké a 10,15 cm dlouhé, s dlouhou osou uřízlého vzorku paralelní ke směru maximální roztažitelnosti vzorku. Tento vzorek by měl být uříznut ostiým exacto nožem nebo nějakým vhodně ostrým řezacím zařízením, schopným k (vy)uříznutí vzorku přesné šíře 2,54 cm. (Pokud bude více než jeden směr protažitelnosti materiálu, tyto vzorky by měly být vzaty paralelně k reprezentačnímu směru protahování). Vzorek by měl být vyříznut tak, aby představoval plochu představující symetrii celkového vzoru deformované oblasti. Budou případy (v důsledku proměnností buď velikosti deformované části, anebo relativních geometrií a oblastí 1 a 2), v nichž bude nutné uříznout buď větší, anebo menší vzorky, než se zde doporučuje. V tomto případě je velmi důležité poznamenat si (spolu se všemi hlášenými údaji) velikost daného vzorku, z jaké plochy deformované oblasti byl tento vzorek vzat a přednostně zahrnout schéma reprezentativní plochy užité pro vzorek. Pro každý materiál jsou testovány tři vzorky.

Upínadla Instronu obsahují vzduchem aktivovaná upínadla, navržená ke koncentraci celé upínací síly podél jediné linie kolmé ke směru testovaného zatížení, s jedním plochým povrchem a protilehlou lícní plochou, z níž pročnívá poloprstenec k minimalizaci klouzání daného vzorku. Vzdálenost mezi liniemi upínací síly by měla být 5,08 cm, jak měřeno ocelovým měřítkem drženým vedle upínadel. Tato vzdálenost bude nazývána dále jako měřená délka. Vzorek je upevněn v upínadlech se svou dlouhou osou kolmou ke směru aplikovaného procenta protažení. Rychlost křížové hlavy je stanovena na 25,4 cm/min. Křížová hlava protahuje vzorek dokud nepraskne, přičemž v tomto bodě se křížová hlava zastaví a navrací do své původní pozice (0 % elongace).

Grafy údajů tažné síly jsou znázorněny na Obr. 3 a 5. Procento použitelného roztažení je bod, v němž je inflexe v křivce síla-elongace, přičemž za tímto bodem je rychlé zvýšení velikosti síly potřebné k dalšímu protažení daného vzorku. Tento bod je graficky znázorněn na Obr. 3 a 5. Zaznamenává se průměr procentního použitelného roztažení za tři vzorky.

-21 CZ 288098 B6

Ačkoli je způsob výše popsaného testu užitečný pro mnoho žebrových materiálů tohoto vynálezu, uznává se, že tento způsob testu možná bude muset být upraven, aby se přizpůsobil složitějším žebrovým materiálům v rámci tohoto vynálezu.

Zatímco byly znázorněny a popsány zvláštní podoby tohoto vynálezu, tomu, kdo je kvalifikovaný v příslušném stavu techniky je bude zřejmé, že je možno provést různé jiné změny a úpravy, aniž by se šlo za duch a rámec tohoto vynálezu. V připojených patentových nárocích se tudíž zamýšlí pokrýt všechny takové změny a modifikace, jež jsou v rámci tohoto vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Žebrový materiál, vykazující v reakci na aplikované protažení podél alespoň jedné své osy dvě, a to elastiku podobné a roztažné chování, vyznačující se tím, že žebrový materiál (52) obsahuje elastiku podobnou zónu (44) a roztažnou zónu (45), umístěnou přilehle k elastiku podobné zóně (44), roztažná zóna (45) je tvořena v podstatě shodným materiálovým složením, jako elastiku podobná zóna (44), přičemž elastiku podobná zóna (44) obsahuje napínatelnou síť obsahující první oblast (64), která má první povrchovou délku dráhy, a druhou oblast (66) s druhou povrchovou délkou dráhy, přičemž délka dráhy povrchu druhé oblasti (66) je větší než je délka dráhy povrchu první oblasti (64) při měření rovnoběžně s uvedenou osou materiálu v jeho nenapjatém stavu, přičemž roztažná zóna (45) má délku dráhy povrchu větší než je délka drahý povrchu první oblasti (64) a délku dráhy povrchu odlišnou od délky dráhy povrchu druhé oblasti (66), při měření rovnoběžně s uvedenou osou materiálu v jeho nenapjatém stavu, přičemž roztažná zóna (45) má při prodlužování větší roztažnost ve srovnání s elastiku podobnou zónou (44).
2. Žebrový materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že první oblast (64) prochází v podstatě deformací na molekulární úrovni a druhá oblast (66) prochází na počátku protahování v podstatě geometrickou deformací v reakci na protažení.
3. Žebrový materiál podle nároku 2, vyznačující se tím, že roztažná zóna (45) prochází na počátku protahování v podstatě geometrickou deformací v reakci na protažení.
4. Žebrový materiál podle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že první oblast (64) a druhá oblast (66) jsou od sebe viditelně vzájemně odlišné.
5. Žebrový materiál podle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že druhá oblast (66) obsahuje žebrové prvky (74).
6. Žebrový materiál podle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že roztažná zóna (45) obsahuje inkrementálně roztažené oblasti (110).
7. Žebrový materiál podle jakéhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že roztažná zóna (45) je sdružena s elastiku podobnou zónou (44).