тампон с перфорированной пленочной оболочкой, прикрепленной к волокнистой абсорбирующей структуре с использованием термоскрепления

Формула изобретения

1. Тампон, содержащий абсорбирующую структуру, перфорированную пленочную оболочку, термоскрепленную с абсорбирующей структурой посредством множества дискретных мест, расположенных по поверхности абсорбирующей структуры, для обеспечения кумулятивного скрепления между оболочкой и абсорбирующей структурой, в котором кумулятивное скрепление между оболочкой и абсорбирующей структурой обладает пределом прочности на сдвиг, по меньшей мере, около 2 Н.

2. Тампон по п.1, в котором абсорбирующая структура содержит волокнистый холст.

3. Тампон по п.2, в котором волокнистый холст содержит синтетические волокна, натуральные волокна или их сочетания.

4. Тампон по п.1, в котором перфорированная пленочная оболочка содержит влагонепроницаемый пластиковый материал в виде гибкого холста, имеющего волокнообразный внешний вид и приятного на ощупь, в котором холст имеет первую и вторую поверхности, причем первая поверхность имеет множество отверстий и каждое отверстие образовано множеством перекрещивающихся волокнообразных элементов, взаимоскрепленных между собой по существу в плоскости первой поверхности, и каждый из волокнообразных элементов имеет поперечное сечение, содержащее основную часть в плоскости первой поверхности и часть боковой стенки, соединенной с каждым краем основной части, причем части боковой стенки проходят, в основном, в направлении второй поверхности волокнистого холста, а перекрещивающиеся части боковой стенки взаимосвязаны между собой в промежуточном пространстве между первой и второй поверхностями холста, и взаимосвязанные части боковой стенки оканчиваются по существу согласованно друг с другом в плоскости второй поверхности.

5. Тампон по п.1, в котором перфорированная пленка содержит полимерный материал, выбираемый из группы, включающей полиолефины, сложные полиэфиры, полиамиды, полиуретаны, полистиролы, галогенированные полимеры и их сополимеры.

6. Тампон по п.1, в котором множество дискретных термоскрепленных мест определяют площадь скрепления, а места скрепления и нескрепленные участки между местами скрепления определяют регион скрепления, причем площадь скрепления составляет от приблизительно 5% до приблизительно 30% региона скрепления.

7. Тампон по п.6, в котором площадь скрепления составляет от приблизительно 10% до приблизительно 25% региона скрепления.

8. Тампон по п.7, в котором площадь скрепления составляет от приблизительно 15% до приблизительно 20% региона скрепления.

9. Тампон по п.1, в котором дискретные места имеют площадь меньше приблизительно 40 мм².

10. Герметизирующий элемент для герметизирующего вала, причем герметизирующему элементу придана профильная форма в соответствии с рисунком скрепления, в котором рисунок скрепления определен скрепляющими бобышками, расположенными на расстоянии друг от друга, выступающими над базовой поверхностью герметизирующего элемента, причем скрепляющие бобышки занимают от приблизительно 5% до приблизительно 30% плоскостной площади поверхности герметизирующего элемента и каждая скрепляющая бобышка имеет периметр, выполненный в такой форме, чтобы исключить разрушающие края.

11. Герметизирующий элемент по п.10, в котором периметр герметизирующего элемента выполнен закругленным.

12. Герметизирующий элемент по п.10, в котором периметр герметизирующего элемента определен углом в пределах больше 180° до около 240°.

13. Герметизирующий элемент по п.10, в котором скрепляющие бобышки имеют по существу сферическую форму.

14. Герметизирующий элемент по п.10, в котором скрепляющие бобышки имеют по существу форму сферического сегмента.

15. Герметизирующий элемент по п.10, в котором скрепляющие бобышки имеют по существу эллипсоидно-сегментную форму.

16. Герметизирующий элемент по п.10, в котором скрепляющие бобышки расположены на герметизирующих элементах рядами, расположенными в поперечном направлении на расстоянии один от другого.

17. Герметизирующий элемент по п.10, в котором скрепляющие бобышки выступают по меньшей мере на 3 мм от основания герметизирующего элемента.

18. Герметизирующий элемент по п.10, дополнительно содержащий теплоизоляционный материал, расположенный рядом со скрепляющими бобышками.

19. Герметизирующий элемент по п.18, в котором скрепляющие бобышки выступают по меньшей мере на 1 мм над теплоизоляционным материалом.

20. Герметизирующий элемент по п.10, в котором передний край по направлению вращения герметизирующего элемента снабжен скрепляющими бобышками по меньшей мере у его краев и углов.

21. Герметизирующий элемент по п.10, в котором скрепляющие бобышки имеют площадь скрепляющей поверхности меньше приблизительно 40 мм².

22. Способ изготовления тампона, содержащий этапы, на которых осуществляют термоскрепление перфорированной пленочной оболочки с абсорбирующей структурой посредством множества дискретных мест, располагаемых по поверхности абсорбирующей структуры, обеспечивают кумулятивное скрепление между оболочкой и абсорбирующей структурой, в котором кумулятивное скрепление между оболочкой и абсорбирующей структурой обладает пределом прочности при сдвиге, по меньшей мере, около 2 Н, преобразуют абсорбирующую структуру и перфорированную пленочную оболочку в тампон.

Описание изобретения к патенту

Область изобретения

Изобретение относится к тампону, в частности к женскому гигиеническому тампону, имеющему пленочную оболочку, прикрепленную к абсорбирующей структуре с использованием термоскрепления, а также к способу изготовления такого тампона.

Предпосылки создания изобретения

В патенте США №4816100, выданном на имя Фрейза, описан способ и устройство для изготовления женского гигиенического тампона. В соответствии с этим способом влагопроницаемый и по меньшей мере частично термопластичный оберточный материал делят на отрезки, которые скрепляют с волокнистым холстом с использованием термоскрепления. Отрезки волокнистого холста сворачивают в рулончики с образованием заготовки тампона, снабженного ниткой для извлечения. Таким образом, влагопроницаемый оберточный материал располагают на внешней поверхности заготовки тампона и в основном окружают ее этим материалом. Наконец, заготовку тампона прессуют в радиальных направлениях для получения тампона окончательной формы.

Несмотря на то, что эта технология была шагом вперед в изготовлении тампонов для того периода, в последнее время появился интерес к использованию перфорированных пленочных оболочек на тампонах. С появлением этих оболочек возникли дополнительные проблемы, связанные с надежным их прикреплением, особенно с использованием термоскрепления. Например, термоскрепление может приводить к "закрыванию" отверстий в пластиковой пленке, которая при этом становится влагонепроницаемой.

Таким образом, существует потребность в тампоне, снабженном перфорированной пленочной оболочкой, надежно прикрепленной к его абсорбирующей структуре без пагубного влияния на абсорбирующую способность тампона.

Сущность изобретения

Описан тампон, содержащий абсорбирующую структуру и снабженный перфорированной пленочной оболочкой, прикрепленной к абсорбирующей структуре с использованием термоскрепления. Оболочку прикрепляют к абсорбирующей структуре посредством множества дискретных мест, расположенных по поверхности абсорбирующей структуры, для создания кумулятивного скрепления оболочки с абсорбирующей структурой. Кумулятивное скрепление оболочки с абсорбирующей структурой имеет предел прочности при сдвиге по меньшей мере около 3 Н. Множество дискретных мест термоскрепления определяет общую площадь скрепления, а места скрепления и нескрепленные участки между местами скрепления определяют регион скрепления. Площадь скрепления предпочтительно составляет от приблизительно 5% до приблизительно 30% региона скрепления.

Кроме того, описан герметизирующий элемент герметизирующего вала. Герметизирующий элемент выполнен профильным в соответствии с рисунком скрепления и его профиль определяется скрепляющими бобышками, расположенными на расстоянии друг от друга, которые выступают над основанием герметизирующего элемента. Каждая скрепляющая бобышка имеет периметр такой формы, чтобы исключить образование цепляющих краев.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 изображен в перспективе тампон согласно настоящему изобретению,

на Фиг.2 - вид сверху абсорбирующего волокна с оболочкой из перфорированной пленки, прикрепленной к нему дискретными местами термоскрепления, расположенными в соответствии с рисунком,

на Фиг.3 - вид сбоку свернутой в рулончик заготовки тампона с перфорированной пленочной скрепленной оболочкой,

на Фиг.4 - вид в перспективе герметизирующего вала, пригодного для изготовления тампона согласно настоящему изобретению,

на Фиг.4А - вид сверху поверхности герметизирующего элемента, представленного на Фиг.4,

на Фиг.5А-5С - поперечные сечения различных скрепляющих бобышек герметизирующего элемента, представленного на Фиг.4,

на Фиг.6 - частичное поперечное сечение 6-6 на Фиг.4 герметизирующего элемента.

Подробное описание предпочтительного варианта выполнения изобретения

В настоящем описании под термином "перфорированная пленка" понимают влагонепроницаемый пластиковый материал в виде гибкого трехмерного полотна, имеющего первую и вторую поверхности и обладающего волокнистым внешним видом и приятным на ощупь. Первая поверхность трехмерного полотна содержит множество отверстий. Каждое отверстие предпочтительно ограничено множеством перекрещивающихся волокнообразных элементов, переплетающихся друг с другом по существу в плоскости первой поверхности. Каждый волокнообразный элемент имеет поперечное сечение, предпочтительно содержащее основную часть, расположенную в плоскости первой поверхности, и боковую стенку, присоединенную к каждому краю основной части. Части боковой стенки простираются в общем в направлении второй поверхности трехмерного полотна. Кроме того, перекрещивающиеся части боковой стенки взаимосвязаны между собой в пространстве между первой и второй поверхностями полотна. Взаимосвязанные части боковой стенки предпочтительно оканчиваются по существу согласованно друг с другом в плоскости второй поверхности.

В настоящем описании под термином "оболочка" понимают элемент абсорбирующего изделия, который один или совместно с одним или большим числом дополнительных элементов по существу охватывает абсорбирующую структуру. Термин, в частности, относится к элементу, расположенному на наружной поверхности тампона.

Тампон, снабженный перфорированной пленочной оболочкой, изображен на Фиг.1. Этот тампон 10 содержит кончик 12 для введения и хвостовой кончик 14 и он сформирован из абсорбирующей структуры 16, по существу покрытой перфорированным пленочным материалом или оболочкой 18. Кроме того, нитка 20 для извлечения выпущена из хвостового кончика 14 тампона 10.

Абсорбирующая структура может состоять из любого абсорбирующего средства, которое способно поглощать и/или удерживать жидкости (например, менструальные выделения). Абсорбирующая структура может быть изготовлена по размерам и форме в широких пределах и из широкого ряда материалов, абсорбирующих жидкость. Представительный, но не ограничивающий, перечень пригодных материалов включает целлюлозные материалы, например вискозу, хлопок, древесную массу, крепированный целлюлозный холст, прочесы и ламинаты, торфяниковый мох и химически упрочненные, модифицированные или сшитые целлюлозные волокна; полимерные материалы, например волокна из сложного полиэфира, полиолефиновые волокна; абсорбирующие пеноматериалы; абсорбирующие губки; сверхабсорбирующие полимеры; абсорбирующие гели; пеноволокна, например волокна с капиллярными каналами и волокна с многолучевым поперечным сечением; сочетания материалов, например синтетических волокон и древесной массы, включая совместно сформированные волокнистые структуры (например, материалы, описанные в патенте США №4100324, выданном на имя Андерсона, и др.); или любой эквивалентный материал, или сочетание материалов, или их смеси. Абсорбирующая структура предпочтительно содержит один или большее число элементов для обеспечения ее структурной целостности. Эта структурная целостность позволяет абсорбирующей структуре быть надежно прикрепленной к оболочке. Представительными, но не ограничивающими, примерами элементов, с помощью которых обеспечивают структурную целостность, являются волокнистые холсты, пленки и т.п.

Оболочка согласно настоящему изобретению может быть изготовлена по стандартным технологиям, известным специалистам в данной области. Например, основная пленка, которую следует перфорировать, может быть получена экструдированием, отливкой или выдуванием для придания ей формы пленки. Основная пленка может быть полимерным материалом одного состава или она может быть изготовлена из смеси, или она может быть ламинатом или многослойным материалом, например, описанным в совместно поданных, находящихся в процессе одновременного рассмотрения заявках США №09/345090, поданной на имя Джонсона и др., и №09/345089, поданной на имя Гелла и др., сущность которых включена в настоящую заявку путем ссылки. Пригодная технология изготовления этих пленок будет легко понята специалистами в данной области. Базовую пленку затем перфорируют любым подходящим для этого способом. К числу примеров относятся: перфорирование горячим воздухом и перфорирование струями воды. Примеры осуществления этих способов описаны в патентах США №4695422, выданном на имя Карро, №5567376, выданном на имя Тьюри, и №4741877, выданном на имя Мюлена; сущность каждого из этих патентов включена в настоящую заявку путем ссылки. Полученная перфорированная пленка может быть снабжена покрытием, например, как сказано в совместно поданной, находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке США №09/345088, поданной 30 июня 1999 г., озаглавленной "Тампон с оболочкой и неионным поверхностно-активным веществом" (Дело №РРС-708), и/или разрезана с желаемой шириной для использования в производстве тампонов.

Оболочка 18 пригодна для содержания в ней материалов абсорбирующей структуры для снижения, а предпочтительно, исключения вероятности того, что сколько-нибудь значительная часть абсорбирующей структуры 16 отойдет от тампона 10 и останется после извлечения тампона 10, например, при извлечении его вытягиванием за нитку 20. Оболочка 18 может также защищать ткани тела, контактирующие с тампоном 10, от чрезмерного трения или другого раздражения во время введения, использования и извлечении тампона 10. Кроме того, оболочка 18 может сообщать тампону 10 дополнительные эластичные свойства. Таким образом, желательно, чтобы оболочка 18 обладала следующими свойствами: низким коэффициентом трения, гладкой поверхностью, высокой непрозрачностью, четко выполненными отверстиями и неоплавленным внешним видом.

Так как оболочка 18 охватывает абсорбирующую структуру 16 и оболочка 18 с абсорбирующей структурой 16 должны быть скреплены между собой, оболочка 18 должна обладать способностью к термоскреплению по меньшей мере с самой собой так, чтобы абсорбирующая структура 16 была заключена внутри нее. Кроме того, оболочка 18 также должна обладать способностью к термоскреплению с наружной частью самой абсорбирующей структуры 16.

Перфорированную пленочную оболочку 18 прикрепляют к абсорбирующей структуре 16 посредством множества дискретных мест 22 термоскрепления. Эти места 22 расположены так, чтобы образовать общую площадь термоскрепления, составляющую относительно небольшую величину от относительно большой поверхности тампона 10. Площади мест термоскрепления образуют суммарную площадь скрепления, а площади мест скрепления и нескрепленные участки между местами скрепления вместе определяют регион 24 скрепления. Площадь скрепления составляет от приблизительно 5% до приблизительно 30% региона скрепления, предпочтительно - от приблизительно 10% до приблизительно 25% региона 24 скрепления, а более предпочтительно - от приблизительно 15% до приблизительно 20% региона 24 скрепления.

Эта величина площади скрепления, занимаемая в регионе скрепления, меньше, чем величина, получаемая в ранее известных способах в данной области, например, в способе, описанном в патенте США №4816100, выданном на имя Фрейза. Коммерческий пример тампона o.b.®, изготавливаемого в соответствии с патентом Фрейза, имеет рисунок мест скрепления в виде непрерывных диагональных линий, суммарная площадь которых составляет приблизительно 40% его региона скрепления.

Множество дискретных мест 22 термоскрепления действует совместно, обеспечивая кумулятивное скрепление оболочки с абсорбирующей структурой. Это скрепление обладает существенной прочностью для поддержания целостности тампона с оболочкой при изготовлении, хранении и использовании. Определение прочности этого скрепления может быть выполнено путем измерения предела прочности при сдвиге, требуемой для отделения оболочки от абсорбирующей структуры. Методика определения этой прочности описана ниже. Кумулятивная прочность скрепления между оболочкой и абсорбирующей структурой составляет по меньшей мере около 3 Н. Эта прочность при сдвиге обеспечивает достаточную прочность для сохранения спокойствия потребителя в том, что оболочка останется скрепленной с абсорбирующей структурой во время использования и особенно во время извлечения тампона. Прочность скрепления при сдвиге между оболочкой и абсорбирующей структурой составляет предпочтительно по меньшей мере около 2 Н, а более предпочтительно - от приблизительно 3 Н до приблизительно 10 Н.

Один способ скрепления слоя перфорированной пленочной оболочки с абсорбирующей структурой при изготовлении тампона заключается в использовании устройства "для отрезания и наложения", предназначенного для отрезания материала от рулона материала и наложения его на абсорбирующую структуру. Другой способ в общем описан в патенте США №4816100, выданном на имя Фрейза, сущность которого включена в настоящую заявку путем ссылки. Хотя в этом патенте описан способ наложения нетканой оболочки на тампон, усовершенствования, необходимые для достижения этого, описаны в совместно поданной, находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке США №09/345759, поданной 30 июня 1999 г., под заголовком "Непрерывный способ подачи отдельных отрезков от непрерывного холста" (Дело №РРС-668), сущность которой включена в настоящую заявку путем ссылки. В этой находящейся в одновременном рассмотрении заявке описан способ достижения полного отделения отрезка материала, содержащий следующие этапы: прорезание подаваемого материала во множестве отдельных участков вдоль поперечной оси, растаскивание протяжек материала между прорезанными участками вдоль той же поперечной оси и затем приложение силы, достаточной для разрывания растянутых участков, для отделения таким образом отрезка материала от рулона. Отрезок материала снабжают оболочкой согласно настоящему изобретению и, как сказано в патенте Фрейза, эта оболочка может быть термически прикреплена к нетканому абсорбирующему холсту.

Термоскрепление предпочтительно осуществляют путем использования герметизирующего элемента 40 герметизирующего вала 42, профилированного в соответствии с рисунком скрепления (см. Фиг.4). Согласно изобретению рисунок скрепления выполняют скрепляющими бобышками или головками 44, выступающими над основанием 46 герметизирующего элемента 40. Скрепляющие бобышки 44 предпочтительно имеют скругленные края 48 или края 48, имеющие внешний угол (см. Фиг.5), образованный между герметизирующей поверхностью 50 скрепляющей бобышки 44, которая контактирует с оболочкой и спрессовывает оболочку, и боковыми сторонами 52. Периметр герметизирующего элемента определен углом в пределах больше 180° до около 240°. Этот герметизирующий элемент 40 надежно предотвращает повреждение оболочки, что приводило бы к ухудшению функциональных качеств тампона, а также его внешнего вида. Так как к оболочке 18 не прикасаются остроугольные края 48, давление и температура, передаваемые герметизирующим элементом 40 оболочке 18, могут иметь намного более высокие значения, чем при использовании ранее известного герметизирующего элемента, без образования повреждений или дефектов в материале оболочки 18.

Предпочтительно исключить острые края или нависающие края у скрепляющих бобышек 44. Предпочтительными наружными контурами скрепляющих бобышек 44 согласно изобретению являются плавно скругленные от герметизирующей поверхности 50 к боковым сторонам 52 бобышек. Герметизирующая поверхность 50 бобышек 44 может иметь какую-либо желаемую общую форму для придания такой формы местам термоскрепления. Например, герметизирующая поверхность 50 может быть в общем круглой, эллипсной, многоугольной и в виде криволинейных их сочетаний. Предпочтительно, чтобы герметизирующая поверхность 50 была по существу круглой, овальной или эллипсной для уменьшения до минимума опасности повреждения или появления дефектов в материале оболочки, который следует прикрепить. Наиболее предпочтительна герметизирующая поверхность по существу овальная (или прямоугольная, имеющая по существу полусферические края). Эти контуры также обеспечивают надежное термоскрепление между оболочкой и абсорбирующей структурой, даже если система, в соответствии с назначением, подвержена воздействию влаги.

В предпочтительном варианте выполнения скрепляющие бобышки 44 располагают на герметизирующем элементе 40 вдоль отстоящих друг от друга диагональных рядов. Расположение скрепляющих бобышек 44 на герметизирующем элементе 40 можно варьировать исходя из визуальных соображений. Размер и расположение скрепляющих бобышек можно выбирать по желанию. Однако расстояние "d" между смежными скрепляющими бобышками не должно быть слишком велико, так как в этом случае не будет достигнут надежный контакт между оболочкой 18 и отрезком абсорбирующей структуры 16. Кроме того, возможно, чтобы скрепляющие бобышки 44 образовывали определенные знаки или носили какой-либо смысл при их объединении. По меньшей мере передний край 54 герметизирующего элемента 40 по направлению его вращения "х" предпочтительно снабжен скрепляющими бобышками 44 в области его края 56 и края 58. Такое расположение бобышек 44 способствует предотвращению нежелательного перемещения материала оболочки 18 и более надежному закреплению оболочки 18 с абсорбирующей структурой 16.

Скрепляющие бобышки 44 предпочтительной овальной формы имеют длину около 5,5 мм и ширину около 3 мм. При таких размерах бобышек со скругленными краями и контурами можно получить площадь герметизирующей поверхности отдельной скрепляющей бобышки, составляющую около 14,7 мм². Однако предпочтительно, чтобы площадь каждой отдельной герметизирующей поверхности составляла менее чем около 40 мм², более предпочтительно - менее чем около 25 мм², а наиболее предпочтительно - в пределах около 5-15 мм². Эта герметизирующая поверхность обеспечивает соответствующую площадь поверхности каждого места термоскрепления в системе оболочка/абсорбирующая структура.

Предпочтительно, чтобы смежные скрепляющие бобышки 44 были отделены друг от друга расстоянием "d", большим чем около 2 мм, а более предпочтительно - расстоянием в пределах от приблизительно 3 до приблизительно 15 мм, а наиболее предпочтительно - в пределах от приблизительно 5 до приблизительно 10 мм. Конечно, расположение скрепляющих бобышек 44 определяет соответствующее расположение мест 22 скрепления на заготовке тампона и готовом тампоне.

В общем, скрепляющие бобышки 44 равномерно распределены по герметизирующему элементу 40. Однако может быть полезным уменьшить расстояние между ними на краях герметизирующего элемента 40 для надежного прикрепления краев материала оболочки 18 к абсорбирующей структуре 16.

Скрепляющие бобышки 44 предпочтительно располагают в соответствии с рисунком под острым углом к описанной цилиндрической поверхности герметизирующего вала 42. Это особенно существенно тогда, когда указанные бобышки 44 имеют более прямоугольную или овальную форму. Этот угол позволяет потоку жидкости вдоль поверхности тампона отклоняться от линии, направленной прямо вдоль образующей тампона. Этим достигают две цели: во-первых, расстояние, на которое жидкость может течь по поверхности тампона, увеличивается благодаря отклонению от прямой линии вдоль тампона. Это повышает вероятность того, что жидкость будет поглощена. Во-вторых, дискретные места скрепления 22 не обеспечивают прямой линии потока вдоль тампона. Это позволяет обеспечить задержку по времени пребывания жидкости на поверхности, чтобы дать возможность расположенной под оболочкой абсорбирующей структуре впитывать жидкость в тампон. Это может привести к образованию особых улучшенных абсорбирующих участков вокруг мест скрепления для повышения общей абсорбирующей способности тампона.

Может быть образован ряд линий скрепляющих бобышек 44, видимых на герметизирующем элементе 40. В предпочтительном варианте исполнения может быть образовано от приблизительно 2 до приблизительно 10 линий скрепляющих бобышек 44 на поверхности герметизирующего элемента 40, более предпочтительно - от приблизительно 3 до приблизительно 7 линий, а наиболее предпочтительно - от приблизительно 3 до приблизительно 5 линий. В этом узле скрепляющие бобышки 44 могут быть смещены друг относительно друга так, чтобы было меньше указанных бобышкек 44, скрепляющих оболочку с абсорбирующей структурой, чем линий бобышек 44. Это позволяет создавать повышенное давление на систему оболочка/абсорбирующая структура при той же действующей силе в сравнении с непрерывной линией в ранее известном способе изготовления изделий o.b.®. Одна и та же используемая сила в изделиях по ранее известному способу может быть приложена к меньшей площади для создания большего давления скрепления и для увеличения общей целостности скрепления оболочки/абсорбирующей структуры.

Дискретные места 22 термоскрепления оптимально выполняют таким образом, чтобы отверстия в материале оболочки закрывались незначительно и места термоскрепления 22 могли пропускать жидкость через отверстия оболочки 18 в местах 22 термоскрепления.

Герметизирующие элементы 10 изготавливают из теплопроводного материала. Представительный, но не ограничивающий, перечень материалов включает металлы, например сталь, включая нержавеющую сталь, низкоуглеродистую сталь, инструментальную сталь и т.п. и алюминий. Перечень пригодных нержавеющих сталей охватывает ряд марок стали серии 300, включая марки 303, 304 и 316; серии 400 и серии 800. Перечень пригодных низкоуглеродистых сталей включает марки 1018 и 1020. Перечень пригодных алюминиевых сплавов охватывает серию 2000, включая марку 2024; серию 3000, включая марку 3003; серию 5000, включая марки 5052 и 5080; серию 6000, включая марки 6061, 6063 и 6082; и серию 7000, включая марку 7075. Эти материалы могут быть покрыты соответствующими оболочками для защиты герметизирующего элемента от коррозии и износа для уменьшения вероятности прилипания скрепляемого материала к поверхности инструмента. Такие материалы могут быть выбраны специалистами в данной области.

Нагревательные элементы сопряжены с герметизирующими элементами 40 таким образом, чтобы обеспечить хорошо контролируемый нагрев скрепляемых бобышек 44. Предпочтительно, чтобы нагревательные элементы были регулируемыми для обеспечения точности нагрева в пределах ±5°С, а более предпочтительно - около ±2°С. Этого можно достигнуть путем размещения, например, двух нагревательных элементов симметрично относительно средней плоскости герметизирующего элемента 40 или трех или большего числа элементов, соответственно расположенных на герметизирующем элементе. В альтернативном варианте исполнения можно использовать один плоский нагревательный элемент или вмонтировать проводники в герметизирующий элемент 40, чтобы использовать циркулирующую нагревательную жидкость. Кроме того, датчик для контроля температуры, например термопару, можно разместить вблизи герметизирующей поверхности, например вблизи средней плоскости герметизирующего элемента 40.

Помимо скрепляющих бобышек 44, герметизирующий элемент предпочтительно содержит теплоизоляционный материал 60 в промежутках герметизирующего элемента 40, окружающих и расположенных между скрепляющими бобышками 44, как показано на Фиг.6. Этот теплоизоляционный материал 60 может быть любым теплоизоляционным материалом, эффективно действующим при рабочей температуре герметизирующего или скрепляющего процесса. Представительный, не ограничивающий, перечень возможных теплоизоляционных материалов включает эластомерные материалы, например латексную резину, силиконовую резину, эластомерные блок-полимеры и т.п., и стойкие к высоким температурам пластики на основе политетрафторэтилена (PTFE), известные как "PEEK" согласно Европейским стандартам DIN, и т.п. Предпочтительно использовать теплоизоляционный материал, одобренный к применению в медицинской промышленности, эластомерный или по меньшей мере упругий, более предпочтительно, чтобы теплоизоляционный материал был пластиком, стойким к высокой температуре, например, таким, который обладал бы температурой стеклования по меньшей мере около 140°С, например материалом, армированным волокном, включая материалы "ТЕСАРЕЕК", поставляемые фирмой "Ensinger GmbH & Co.", г. Нафринген, Германия. Теплоизоляционный материал 60 предпочтительно контактирует с основанием 46 герметизирующего элемента 40 у ведущего 58 и хвостового 62 краев герметизирующего элемента 40, по направлению вращения по стрелке "x", но он может быть отделен от основания 60 небольшим зазором "g" на участке между этими краями. Зазор обычно должен быть меньше приблизительно 1 мм, более предпочтительно он составляет от приблизительно 0,2 мм до приблизительно 0,7 мм, а наиболее предпочтительно - около 0,5 мм. Этот зазор обеспечивает возможность некоторого минимального перемещения теплоизоляционного материала, принимая в расчет толщину волокнистого холста, который пропускают через зажим между герметизирующим элементом 40 и, например, прижимным валом 64. Давление, оказываемое на волокнистый холст в этом зажиме, способствует каландрированию волокнистого холста для поддержания относительно равномерной плотности во время обработки.

Теплоизоляционный материал 60 предпочтительно имеет толщину от приблизительно 1 мм до приблизительно 4 мм, более предпочтительно - около 2 мм. Теплоизоляционный материал 60 может иметь по существу одинаковую толщину (исключая, конечно, отверстия, необходимые для пропуска скрепляющих бобышек 44 сквозь него), как было сказано выше, или один или большее число углублений может быть сформировано в нем. Например, по существу прямоугольное углубление 61 может быть сформировано в поверхности теплоизоляционного материала 60, обращенное к основанию 46 герметизирующего элемента 40. Углубление 61 может увеличивать гибкость теплоизоляционного элемента 60 и оно может служить в качестве пружинящего элемента, чтобы способствовать обеспечению по существу равномерного давления на систему оболочка/абсорбирующая структура. Углубление 61 может иметь глубину от приблизительно 10% до приблизительно 50% толщины теплоизоляционного материала 60.

Скрепляющие бобышки 44 предпочтительно выступают над основанием 46 герметизирующего элемента 40 и над поверхностью теплоизоляционного материала 60 по меньшей мере приблизительно на 1 мм, более предпочтительно от приблизительно на 3 мм до приблизительно 7 мм, а наиболее предпочтительно - приблизительно на 5 мм.

Изобретение также относится к способу изготовления женского гигиенического тампона. В частности, оно относится к способу, включающему термоскрепление по меньшей мере частично термопластичного материала оболочки с абсорбирующей структурой при желаемой температуре.

Предпочтительной температурой скрепления является 140°С для предпочтительного волокнистого холста, содержащего хлопок и вискозу или смеси вискозы, и перфорированного пленочного материала оболочки, содержащего полиэтилен. Это обеспечивает надежное термоскрепление материалов при их использовании. Материал оболочки надежно скрепляют с отрезком волокнистого холста в желаемом регионе скрепления, тогда как остальная часть материала оболочки достигает температуры, которая не вызывает его скрепления с абсорбирующей структурой или каких-либо других повреждений.

На Фиг.4 показан вид в перспективе герметизирующего вала, а также волокнистого холста 16 с оболочкой 18, приваренной к нему. Герметизирующие элементы 40 содержат скрепляющие бобышки 44, расположенные поперечными рядами и на расстоянии друг от друга, причем упомянутые бобышки выступают приблизительно на 3 мм от основания 46 сварочных элементов 40.

Согласно Фиг.4 и 4А с скрепляющие бобышки 44 имеют по существу овальную или скругленную герметизирующую поверхность 50. Переход от каждой герметизирующей поверхности 50 к боковым стенкам 52 скрепляющей бобышки по существу расположен вертикально к основанию 46 герметизирующего элемента 40. Таким образом, части указанных бобышек 44, контактирующие с отрезком волокнистого холста 16 и/или отрезком материала оболочки 18, не содержат острых краев.

Прижимным валом 64 прижимают волокнистый холст 16 к герметизирующему валу 42 так, чтобы этот материал оболочки 18 был надежно приварен к волокнистому холсту герметизирующими элементами 40. Кроме того, предусмотрен еще один транспортирующий и/или ведущий вал 66, которым транспортируют волокнистый холст 16 и/или удерживают его в требуемом положении.

Во время работы герметизирующие элементы 40 предпочтительно нагревают до температуры 140°С. Это предпочтительно приводит к тому, что температура герметизирующей поверхности 50 также составляет около 140°С.

Произвольные элементы, составляющие остальные сегменты герметизирующего вала, могут быть вставлены в герметизирующий вал 42 в полости 68. Эти элементы могут быть герметизирующими элементами, описанными в заявке США, поданной в тот же день под названием "Герметизирующий вал и элемент герметизирующего вала, предназначенный, в частности, для изготовления женского гигиенического тампона, и способ его изготовления", сущность которой включена в настоящую заявку путем ссылки.

На Фиг.5 показаны схематически в поперечном сечении различные варианты исполнения скрепляющих бобышек 44 герметизирующего элемента 140.

Скрепляющая бобышка 44, изображенная на Фиг.5А, содержит по существу гладкую герметизирующую поверхность 50 и гладкие боковые стенки 52, расположенные по существу вертикально относительно герметизирующей поверхности 50 так, что бобышки 44 имеют по существу квадратную форму. Края между герметизирующей поверхностью 50 и боковыми стенками 52 бобышки скруглены. Такое скругление не выполнено на краях между боковыми стенками 52 бобышек и основанием 46 герметизирующего элемента, так как эти области не вступают в контакт с волокнистым холстом 100, отрезком волокнистого холста 105 или оберточным материалом 200, когда герметизирующий вал 42 находится в работе.

На Фиг.5В показан еще один вариант выполнения скрепляющей бобышки 44, которая имеет гладкую герметизирующую поверхность 50 и поперечно расположенные боковые стенки 52 бобышки. Внешние углы между поверхностью 50 и боковыми стенками 52 бобышки составляют приблизительно 225°, тогда как углы между основанием 46 и боковыми стенками 52 бобышки составляют около 135°. Тупые углы краев предотвращают повреждение материалов при обработке.

На Фиг.5С показан еще один вариант выполнения скрепляющей бобышки 44, которая имеет эллипсоидно-сегментную форму. Эти бобышки 44 эллипсоидно-сегментной формы надежно прикрепляют оболочку 16 и не приводят к существенному повреждению материала оболочки.

Хотя в настоящем описании сделаны ссылки на герметизирующий вал 42, изображенный на Фиг.4, специалисту в данной области понятно, что герметизирующий элемент 40 может быть по существу плоским элементом, которому можно сообщать возвратно-поступательное движение, или может иметь другие физические формы, которые обеспечивают соответствующие нагрев и давление.

Методика определения предела прочности при сдвиге

Эта методика испытаний служит для определения прочности скрепления между абсорбирующей структурой и смежным материалом, например оболочкой тампона.

1. Приборы для испытаний включают: разрывную машину, например машину модели 1011 фирмы "Инстрон" (преобразователь нагрузки на 50 Н, пневматические зажимы шириной 50 мм), управляемую компьютером; программное обеспечение, например WININ, для управления разрывной машиной и для представления результатов испытаний; весы (с точностью до 0,01 г); капельницу Эппендорфа или подобный прибор (с регулируемым объемом до 5 мл).

2. Подготовка образцов: тампоны взвешивают и выбирают 10 штук, имеющих номинальную массу ±1 г. Выбранные тампоны увлажняют приблизительно 4 мл воды (используя капельницу Эппендорфа) и разворачивают, если необходимо придать абсорбирующей структуре и оболочке по существу плоскую форму, и измеряют и записывают значение длины площади скрепления. Опять-таки, если это необходимо, абсорбирующую структуру обрезают так, чтобы оставить только небольшую часть (по меньшей мере 2 см) структуры, выступающей за пределы скрепленной части материала оболочки, для обеспечения возможности закрепления части абсорбирующей структуры в зажиме разрывной машины. Края абсорбирующей структуры и оболочки закрепляют в зажимах разрывной машины.

3. Настраивают разрывную машину ("Инстрон"), управляемую компьютером, следующим образом:

- Скорость испытаний: 100 мм/мин.

- Режим испытаний: испытания на растяжение.

- Разрыв: испытания прекращают при разрыве и зажимы возвращаются в их исходное положение.

- Диапазон нагрузки: 20%.

- Чувствительность датчика разрыва: 20%.

- Чувствительность датчика пикового значения: 5%.

4. Порядок проведения испытаний каждого образца:

- Отрегулировать расстояние между зажимами разрывной машины так, чтобы оно соответствовало образцу, подвергаемому испытаниям, и вставить материал оболочки в верхний зажим, если это возможно.

- Зафиксировать нижний механический регулируемый ограничительный упор под нижним зажимом, если это можно.

- Отрегулировать значение силы на дисплее, если это необходимо.

- Испытание может быть прекращено после того, как пиковое значение силы превысит измеряемое значение, нажатием на кнопку "Стоп".

- Записать наибольшее значение силы как прочность скрепления.

- Повторить для каждого образца.

Приведенное выше описание представлено для способствования полному и неограниченному пониманию изобретения, раскрытого в настоящей заявке. Так как может быть создано много вариантов исполнения изобретения без отклонения от его сущности и объема, изобретение определено в прилагаемой формуле изобретения.