彈性的一次性吸液褲及其制作方法

專利名稱：彈性的一次性吸液褲及其制作方法
技術領域：
本發明涉及具有固定側襟的一次性服裝，通過將穿用者的雙腿伸入腿部開口并將一次性服裝滑移到穿用者下部軀干處，使其在穿用者身上適當就位。這種一次性服裝的實例包括用于兒童(例如初學步兒童)或成人的內衣褲，以及可以和諸如止血棉塞或衛生巾之類的月經用品聯合使用的一次性的女用短襯褲。本發明特別涉及各種一次性吸收制品，例如吸液(training)褲，失禁衣裝(女用短襯褲或貼身短內褲)之類，其具有彈性的耳狀對襟。
嬰幼兒和其它失禁患者要穿一次性吸收制品以便接收和容留尿液或其他人體滲流物。具有固定側襟的吸收制品例如一次性吸液褲廣泛適用于便溺訓練的兒童。目前這種褲必須制作幾種不同的尺寸，以適應處于便溺訓練年齡段的兒童對不同尺寸的需要。因此，為了較好地滿足消費者的需要，一次性吸液褲的制造商必須具有幾套不同的制造設備以生產各種尺寸的吸液褲。因此非常需要一種新的設計，使得制造商能夠制作“一種尺寸全都適用”的吸液褲，由于適合于非常廣泛的不同大小的兒童，基本上滿足了消費者的需要。這種需要是，該吸液褲緊密地圍繞在較小兒童的腰部和腿部而不致從其圍繞下部軀干的位置上掉下、墜下或滑下，而且必須適合于較大兒童，不會引起圍繞腰部、腿部和襠部的皮膚不適。因此，一次性吸液褲必須在圍繞穿用者的腰部和腿部處是可彈性延伸的，并且彈性元件必須具有高拉伸度。
現有吸液褲已經通過在吸液褲中配置彈性元件制作成可彈性延伸的，其腰部開口和腿部開口至少部分地使用彈性帶環繞起來。這種使用彈性元件的方法已公開在Repke等人的美國專利4205679＃;LaFleur的4610680＃;Strohbeen等人的4610681＃，Heran等人的4641381＃;DouglasSr的4909804＃以及Meyer的4960414＃的專利中。雖然，根據這些方法制作的吸液褲適合于在腰部尺寸和腿部尺寸方面的輕微變化，根據這些特定方法制作的吸液褲在適應尺寸范圍方面是受到限制的，因為彈性元件不具備高的拉伸度，還因為固定側襟不是彈性延伸的。
另外一種制作彈性一次性吸液褲的方法公開在頒發給Van Gompel等人的美國專利4490464＃、4938753＃、和4938757＃中。這些專利公開了通過對服裝主體的側邊附加單個的可拉伸元件來制作褲類服裝。盡管，根據該方法制作的吸液褲使得吸收制品適合于尺寸的輕微變化，但根據該特定方法制作的吸液褲在適應尺寸范圍方面是受到限制的，因為該固定側襟是通過將單個的可拉伸元件固定到服裝主體的側邊而形成的，導致產生不起作用的接合區，即主體和單個的可拉伸元件重疊的區域形成既不能延伸又不能吸收的區域。根據這種特定方法制作的吸液褲在適應尺寸范圍方面也是受到限制的。因為構成該服裝的側面條狀部分的分離的可拉伸元件不具有高的拉伸度。
因而，本發明的目的是提供一種制作具有高拉伸度的彈性的一次性服裝的方法，使得該一次性服裝適合于尺寸范圍廣泛的穿用者舒適地穿用。
根據本發明提出的制作一次性服裝的方法，該服裝至少具有2個，最好4個彈性的耳狀對襟。該方法包括提供含有可延伸的耳狀對襟的一個底片，該耳狀對襟具有固定有其上的彈性元件形成一疊層，機械拉伸疊層使得一旦初始拉伸力從層疊結構上移去時，該耳狀對襟是永久性拉伸的，而疊層在初始拉伸的方向上是可彈性拉伸的。
本發明的一次性服裝可呈各種不同形式，但其最好包括一個具有一個彈性腰部開口、一對彈性腿部開口、一些彈性耳狀對襟的底片，一個包括底層，頂層和吸收芯體的吸收組件以及至少一個不卷邊的接逢，該接逢由一些熔接的聚合材料形成，從服裝上延伸大約1/16英寸或以下，最好從服裝上延伸大約1/32英寸或以下，使得在該一次件服裝的前后部分之間拼成一片。
雖然，由說明書可以得出由各權利要求所特別指出的和明確提出權利要求的構成本發明的技術主題，但可確信，結合附圖的如下介紹能更好地理解本發明，在各附圖中同樣的標號表示基本相同的元件，其中

圖1是根據本發明一個實施例構成的一次性吸液褲的透視圖，以典型的使用中的形狀表示，好像穿在穿用者身上;
圖2是根據本發明一個實施例構成的吸液褲的底片的平面圖，其部分切除以顯示底層結構，形成為一次性服裝的外表面的該表面背向觀察者;
圖3是沿圖2中的線3-3所取的底片的部分剖面圖;
圖4是沿圖2中的線4-4所取的底片的部分剖面圖;
圖5是圖2中底片的平面圖，在襠部部份已對折，使得前側部分和后側部分相重疊;
圖5A是圖5中的線5A-5A所取的對折底片的部分剖面圖;
圖6是用于制作本發明接逢的超聲波設備的示意側視圖;
圖6A是沿圖6中的線6A-6A所取的設備的部分剖面圖;
圖7和圖7A是本發明的另外實施例的縱向側邊區域的部分剖示圖;
圖8是一種設備的簡化透視圖，該設備采用一種真空式織品約束系統，利用相互嚙合的波紋滾軸裝置，以機械作用拉伸底片織品的一部分;
圖8A是沿圖8中的線8A-8A所取的簡化視圖，所示工作方式為各導向滾軸使底片織品包繞最下部波紋滾軸上;
圖8B是在圖8中所示的嵌入部分8B處所取的高度放大的視圖，表示當底片織品的“零應變”拉伸疊層通過兩波紋滾軸之間時，該波紋滾軸彼此之間的嚙合程度;
圖9是本發明的另一種織品約束系統的一個簡化透視圖，用于介紹在增量拉伸的過程中的情況;
圖9-A是在圖9中所示的嵌入部分9A處所取的高度放大的簡化的橫斷面視圖，其沿著連系最上部波紋滾軸和最下部波紋滾軸的中心線表示;
圖10是本發明另外一個實施例的底片的斷面圖;以及圖11是本發明另外一個實施例的底片的斷面圖。
本發明的彈性耳狀對襟是作為一次性吸液褲的特定實施例來介紹的。應當理解，本發明還將用于其它類型的吸液褲以及其它型式的一次性服裝。
單件式一次性服裝是指一種用后即棄去(即不再進行洗熨或其它復原或不再重新使用)且不需要分離的手工操作的零件，例如分離的底片和分離的耳狀對襟。一次性服裝可以裝有吸收組件，其貼身穿在穿用者身上，以接收和容留由人體排出的各種流滲液。在圖1中示出作為本發明單性式一次性服裝的一個最佳實施例的一次性吸液褲20。吸液褲20包括一個底片14，側邊接逢10和一個吸收組件22。
圖2是圖1所示一次性吸液褲20的局部切除的透視圖，表示在底片14的前側部分56和后側部分58用接逢10連接在一起之前的形狀。本發明的底片14最好呈對稱的改形的滴漏狀。底片14至少具有前側部分56、后側部分58、襠部部分57、多個縱向側邊區域88和耳狀對襟72，還可包括一個彈性耳狀對襟元件90，其和每一個耳狀對襟72相連接以形成一個利用機械拉伸方法使之具有彈性作用為疊層的耳狀對襟，這將在下文詳細介紹。吸收組件22固定到底片14之上。
如圖2所示，底片14的一個最佳實施例還包括外層48和內層46，還有固定在內層46和外層48之間的彈性耳狀對襟元件90、彈性腰帶元件76和彈性纖維線105。
外層部分48作為底片14的一部分構成一次性吸液褲20的外表面，即背向穿用者。外層部分48是柔順、綿軟的對穿用者的皮膚不產生刺激不適。適宜的外層可以由范圍廣泛的材料來制作，例如塑料薄膜或由天然纖維(例如木質纖維或棉質纖維)、合成纖維(例如聚酯或聚丙烯纖維)或天然纖維與合成纖維的綜合體構成的織造的或非織造的織品。最好。外層48是疏水性的，并用含大量熱塑性纖維來制作，含量一般在50%或其以上，最好為100%。外層最好是一種聚丙烯纖維的片梭制的(carded)非織造的織品。一種適用的外層材料是新澤西州Lan-disville的Scott Nonwovens所制造的系列6700 Nonwovens。
內層部分46作為底片14的一部分構成底片14的內層，其至少與穿用者的腰部和腿部相接觸。內層材料也應是對穿用者的皮膚是柔順、綿軟的不使之產生刺激不適。適宜的內層部分46可以由范圍廣泛的材料來制作，例如塑料薄膜，或由天然纖維(例如木質纖維或棉質纖維)、合成纖維(例如聚酯纖維或聚丙烯纖維)或天然纖維與合成纖維的綜合體構成的織造的或非織造的織品。內層部分46最好用大量熱塑性纖維來制作，其含量一般在50%或其以上，最好為100%。內層部分最好也是一種聚丙烯纖維的片梭制的非織造的織品。而且，最好內層部分46是用與外層部分48相同的材料來制作。一種造用的內層材料是新澤西州Landisville的Scott Nonwovens所制造的系列6700 Nonwovens。
內層部分46最好位置靠近外層部分48，通過諸如在本技術領域所熟知的接合裝置(未表示)使其連接起來。例如，可以通過一個均勻的連續的粘接劑層、一個帶圖形的粘接劑層或分別按直線、螺旋線或點狀排列的粘接劑將內層46能夠固定到外層48之上。已經證實性能良好的粘接劑是由威斯康星州的ElmGrove的標號為Findley 2031的Findley Adbesive來制作的。另一方面接合裝置可以包括在現有技術已知的熱熔接、壓力熔接、超聲波熔接、動力機械熔接或其它適合接合裝置或者上述這些接合裝置的綜合。在本文所用的術語“連接”含意包括通過將一個元件直接粘接到另外的元件上使該元件固定到其它元件上的整體形態以及將一個元件粘接到中間元件上，而中間元件又依次粘接到另外元件上，使該元件間接固定到其它元件的整體形態。在本發明的優選實施例中，內層部分46和外層部分48間接連接在一起是通過將它們直接連接到彈性耳狀對襟元件90、彈性腰帶元件76和彈性纖維線105之上以及在延伸在彈性耳狀對襟90、彈性腰帶元件76和彈性纖維線以外的區域中又彼此直接連接來實現的。
在本發明的最佳實施例中，至少底片的內層和外層46、48的其中一部分要受到機械拉伸，以便提供一個構成彈性耳狀對襟30°的“零應變”拉伸疊層。因此，內層46和外層48最好是可伸展的。最好是可拉伸的，但并非必須是彈性的，因此，內層46和外層48在經受機械拉伸之后將至少具有一定的永久拉伸度，使得它們將不會完全返回到它們的原始的非變形的形狀。在各優選的各實施例中，內層和外層46、48能夠受到機械拉伸，而無過度的破裂或撕裂。因此，在正交布局的方向(側向)上具有低屈服強度的內層和外層46和48乃是優選的。
一次性吸液褲20的底片14最好還包括一些彈性的腿部套箍32，用以對各種液體或其它身體流、滲出液增進容留。每一個彈性腿部套箍可以包含幾種不同的實施方式，用以在腿部區減少各種流、滲體液的泄漏。(該腿部套箍可以是以及有時也稱之為腿帶、側向擋帶、阻隔套箍或彈性套箍)1975年2月14日頒發給Buell的題目為“一次性尿布的可收縮的側邊部分”的美國專利3860003＃介紹了一種一次性尿布，其設置的一個可收縮的腿部開口具有一個側向擋帶和一個或幾個彈性元件以形成一個彈性腿部套箍(密封套箍)。1990年3月20日頒發給AZIZ和Blaney的題目為“具有彈性擋帶的一次性吸收制品”的美國專利4909803＃介紹了一種具有“直立”的彈性擋帶(阻隔套箍)的一次性尿布，用以增進對腿部區域尿液的容留。1987年九月22日頒發給Lawson的題目為“具有雙套箍的吸收制品”的美國專利4695278＃介紹一種具有含密封套箍和阻隔套箍的兩種套箍的一次性尿布。1987年11月3日頒發給Buell的題為“一次性腰部容留的服裝”的美國專利4704115＃公開了一種一次性尿布或失禁者用服裝，其具有側邊泄漏導向孔道，其成形適于在該服裝內部容留隨意排出的尿液。上述每一個專利均可在本文參考使用。同時，每一種彈性腿部套箍32都可以與上述任何一種腿帶、側向擋帶、阻隔套箍或彈性套箍相似的方式構成，最好每一個彈性腿部套箍32都至少包括一個側向擋帶104以及一根或多根彈性纖維線105。
一次性吸液褲20的底片最好還包括一個彈性腰帶34，其至少在后側部分58中配置在靠近一次性吸液褲的端部邊緣64之處，頂好在前側部分56和后側部分58中都配置有一個彈性腰帶。一次性吸液褲20的腰帶所在位置使該褲在靠近穿用者的腰部就位。彈性腰帶34具有這樣一個元件，其維持一限定的復蓋區域、與穿用者的腰部相接觸，至少在橫向上是可彈性延伸的，以便在動態情況下適當貼著使用者的腰部和使用者的腰部相一致，改善穿用狀態。因此，一般腰帶作為一次性吸液褲20的一個部分，其從一次性吸液褲20的端部邊緣64起至少延伸到吸收芯體28的腰部的邊緣83之處。同時，彈性腰帶34可以包括一個粘接到一次性吸液褲20的底片14上的分離元件，該腰帶最好是一次性吸液褲20的其它元件例如內層46、外層48或這些元件的綜合體的延伸，并將一種彈性材料連接到其上。另一方面吸收組件22的頂層和底層26可以延伸到吸收芯體28的邊界之外并使一種彈性材料連接到其上以構成一個彈性腰帶。一次性吸液褲經常這樣構成，其有二個腰帶，一個位于前側部分56，一個位于后側部分58。一次性吸液褲20至少在后側部分58的中央區域68處配置彈性腰帶34。最好，如圖2所示，在前側部分56配置另一個彈性彎帶。另外最好兩個彈性腰帶34配置在彈性的耳狀對襟30之間。
彈性腰帶34可以以一些不同的形式構成，包括本文對于彈性側向襯里所介紹那些形式。在圖2所示的本發明的一個最佳實施例中，該彈性腰帶34包含一個夾入到內復蓋層46和外復蓋層48之間的彈性腰帶元件76，其以作業方式與內復蓋層46和外復蓋層48中的一方或兩方相連接，以便將一次性吸液褲20的前側部分56及后側部分58匯集在一起。本文所用這樣一種彈性腰帶的實例是在美國專利4515595＃中所公開的那種彈性腰帶，該專利于1985年5月7日頒發給Kievit和Qsterhage，題目為“具有可彈性收縮腰帶的一次性尿布”，該專利可結合本文做為參考。
在現有技術領域所熟知的任何適宜彈性材料均可用作本發明的彈性腰帶元件76。適宜彈性材料的例子包括彈性薄膜、諸如聚氨酯泡沫材料或交聯的天然橡膠泡沫材料之類的彈性泡沫材料，已成形的棉麻制品;諸如熱縮性彈性材料之類的彈性薄膜;諸如由一層熱縮性彈性薄膜和一個有回彈力的元件所構成的疊層之類的彈性薄膜疊層，諸如如下文所介紹的“零應變”的拉伸層疊物或機械拉伸的予應力拉伸疊層之類的彈性拉伸的層疊物，而彈性纖維線是由橡膠、LYCRA或其它材料制成的。在一個最佳實施例中，彈性腰帶元件76包括一個熱縮性的彈性薄膜。
在另外一個實施例中，彈性腰帶34和彈性耳狀對襟30的構成，可以通過將一個單片彈性材料在兩個耳狀對襟72和后側部分58的中央區域處固定在一次性服裝20上，另外將一個單片彈性材料在兩個耳狀對襟72和前側部分56的中央區域固定在一次性服裝20上來實現。因此，彈性腰帶34和彈性耳狀對襟30能夠由同一片材料構成，以成為一種單件結構。
在一個最佳實施例中，底片14在前側部分56和后側部分58都包括彈性耳狀對襟30。彈性耳狀對襟30是底片的整體一部分，即它們都不是單獨制作的元件固定到底片上，而是由底片材料的延伸形成的。彈性耳狀對襟30具有可彈性延伸的特征，使之能夠更舒適和合身，不僅在一開始該一次性服裝就與穿用者體型相符，而且在整個穿用時期，即使在由于彈性耳狀對襟允許一次性服裝的側邊擴展和收縮，而使該一次性服裝載入流、滲出液時很好地維持這種狀況。
如圖2所示，每一個耳狀對襟72都包括底片14上的那一部分，其由底片14的中央部分68起順其向外延伸朝向底片14的縱向側邊區域88。耳狀對襟72一般從底片14的端部邊緣64縱向延伸朝向底片14的縱向邊緣62部分延伸使之形成腿部開口(縱向邊緣62的這個扇形段標示為腿部邊緣106)。在本發明的一個實施例中，每一個耳狀對襟是由延伸在底片14的中央區域以外的內層46和外層48的部分構成的。
在本發明的一個最佳實施例中，彈性耳狀對襟元件90以操作方式在耳狀對襟72處和底片14相連接，其最好介于內層46和外層48之間，使得該彈性耳狀對襟元件90允許彈性耳狀對襟30在橫向(垂直可彈性延伸的)方向上是可彈性延伸的。在本文所用的術語“可彈性延伸的”意指底片的一部分當施加拉力(對耳狀對襟和腰帶一般為橫向拉力)時將至少在一個方向上(對耳狀對襟和腰帶最好是橫向方向)延伸，而當拉力去除時，將復原到其原先的尺寸和形狀。一般而言在本發明所使用的彈性材料，當在大約5秒或其以下實行拉伸后并立即使其釋開(即一種“快速”彈性)將收縮至少返回到其初始尺寸的75%。
在一個特選的最佳實施例中，彈性耳狀對襟90以操作方式通過將彈性耳狀對襟元件90連接到內層46、外層48或者兩者之上而連接到耳狀對襟72上，同時彈性耳狀對襟元件90處于基本上未拉伸的狀態。至少包含彈性耳狀對襟元件90的組合彈性疊層的一部分然后受到機械拉伸，足以使疊層的內層和外層組成部分(非彈性部件)產生永久性的伸長。然后使組合的彈性疊層復原到其基本上的未受拉力的狀態。彈性耳狀對襟因此形成為一種“零應變”的拉伸疊層。(另一方面，彈性耳狀對襟元件可能通過操作方式伴生處于拉伸狀態，然后受到機械拉伸，然而，這并不推薦稱為“零應變”的拉伸疊層)本文使用的術語“零應變”拉伸疊層是指至少包括兩層材料的疊層，它們至少沿著其同時伸展的表面，其中一層固定在另一層之上，而同時處于基本上無拉伸(“零應變”)的狀態;其中一層所包含的材料是可拉伸和彈性的(即其在所施加拉力被釋開以后，將基本上復原到其未拉伸時的尺寸)，而第二層是可拉伸的(但不需要是彈性材體的)便得施加拉力的第二層將至少有一定程度的永久的延伸，當撤去所施加拉力，其將不完全復原到其原來的未變形的形狀。所形成的“零應變”拉伸疊層因而至少在達到初始拉伸點處在初始拉伸方向上其反映是可彈性拉伸的。這種“零應變”拉伸疊層實例公開在1937年3月30日頒發給Galligan的美國專利2075189＃、1962年3月13日頒發給Har-waod的美國專利3025199＃、1978年8月15日頒發給Sisson的美國專利4107364＃，1980年6月24日頒發給Sisson的美國專利4209563＃以及1989年5月30日頒發給Sabee的美國專利4834741＃中。這些專利的每一個都可結合本文作為參考。
由內層、外層和位于上述內外層之間的彈性材料元件制作“零應變”拉伸疊層的特定優選的方法和設備利用相互嚙合的波紋滾軸以便以機械方式拉伸將組件。用于機械拉伸尿布部分的適當設備和方法的論述包含在上文參考的各專利中，計有1978年8月15日頒發給Sisson的美國專利4017364＃、1989年5月30日頒發給Sabee的美國專利4834741＃。特定優選的設備和方法介紹在均已給予申請號，正在審查之中的各專利申請中，計有在1991年2月28日由Gerald M。Weber等人提出的P&G Case 4339，題目為“用于增量拉伸一種零應變拉伸疊層織品的改進方法和設備，以便使織品賦予彈性”，序號為07/662536的美國專利申請;1990年2月28日由Kenneth B.Buell等人申請的，P&G Case 4340，題目為“用于增量拉伸”零應變“拉伸疊層織品的改進方法和設備，采用非均勻的方式，賦予織品以可變彈性度”序號為07/662537的美國專利申請;1991年2月28日由Gerald M.Weber等人申請的，P&G Case4341，題目為“用于連續拉伸“零應變”拉伸疊層織品的改進方法和設備，賦予其彈性而不破壞該織品”序號為07/662543的美國專利申請;各說明書及附圖中的每一個均可結合本文作為參考。
在圖8中表示了一種特定優選的增量拉伸系統的各部件，該系統能夠用來制作本發明的“零應變”拉伸疊層的彈性耳狀對襟。包括有“零應變”耳狀對襟織品的整個組成底片織品810定向通過該增量拉伸系統。
參照圖8，包含基本上未拉伸的彈性耳狀對襟元件(彈性材料的補綴804)的底片織品810要這樣調準，即基本上未拉伸的彈性材料補綴804基本上和在最上部波紋滾軸825上裝有的開成波紋或槽狀的扇形體824相對齊，調準是當底片織品810在最上部波紋滾軸825的扇形體824與連續開有波紋或槽狀的最下部波紋滾軸821之間通過時進行。
同時，在最上部和最上部波紋滾軸上的互補的槽的嚴格形狀、間隔和深度將是變化的，它取決于這樣的因素，例如在“零應變”拉伸疊層部分所希望具有的彈性大小，在本發明的一個特定最佳實施例中已經使用大約0.150英寸的峰到峰的槽距，在峰點所測量的大約12度的夾角;大約0.300英寸的峰到谷的槽深。上述波紋滾軸上的每一個波紋的外部的峰值一般情況下用大約為0.010英寸的半徑表示，同時，在相鄰波紋之間形成的內槽一般情況下用大約0.040英寸的半徑表示。當該波紋滾軸要進行調整時，它們的峰頂彼此交錯的深度介于大約0.150英寸到大約0.175英寸之間，在本發明的疊層織品中具有良好彈性特性的情況是將35-50密耳厚的彈性橡膠泡沫材料補綴基本上連續地粘接在非織造的內層與非織造的外層的與之相對的表面上，所述內外層其基準重量為每平方碼大約20-30克，并包含有聚丙烯纖維。
在上述各波紋滾軸上的相對峰頂的交錯程度當然可以進行調節，當在成形的“零應變”的拉伸疊層織品中希望具有或大或小的延伸度時進行這種調節。對上述滾軸的幾何量以及疊層織品結構，峰到峰交錯深度范圍從小到大約0.050英寸到大至0.225英寸被認為是適宜的。
由圖8A可以看出，底片織品810為導向滾軸872、874使之包繞最下部波紋滾軸821，足以復蓋工作的真空孔道822(在圖8中表示)，該部分822與在最下部滾軸821上的每一組連續的槽823直接靠近。真空孔道822之定位使其基本上與最上部波紋滾軸825上的開槽的扇形體824相對準，其在內部經過滾軸821連接到一對真空分支導管826上，當最上部波紋滾軸825上的開槽扇形體824作用在底片織品上時，真空導管826對底片織品810進行空吸。
為了降低粘接劑的堆積，這種粘接劑或則是用于將未拉伸的彈性材料補綴804固定到內層織品805和外層織品806上，或則是用于將內層織品和外層織品的重合部分彼此固定的;在最上部滾軸825上的開槽扇形體824和在最下部滾軸821上的各連續槽823或則可以包含一種低摩擦材料，例如TEFLON，或則用一種自潤滑的低摩擦材料來涂復，這種材料例如是標號503 Permalon偏氯乙烯樹脂噴涂劑，可由伊利諾斯州Morris的MicroSurface Corporation購得。
在最下層滾軸821上的真空孔道822最好用諸如0.090英寸孔眼的峰窩結構844的多孔材料來復蓋，用以支撐受到真空作用的底片織品810的那些部分，并用以提供一個與織品良好吸緊的表面，以便當織品受到真空作用時，實際上防止織品橫越峰窩結構表面的橫向錯動或運動。
在最佳情況下，能夠賦予包含彈性材料補綴804的耳狀對襟的“零應變”部分的最大增量拉伸程度，由最上部波紋滾軸825的扇形體的各槽與最下部波紋滾軸821上的各連續槽823之間的嚙合深度來確定。然而，已經發現，當織品在相互嚙合的波紋滾軸之間通過時，除非基本上防止該拉伸疊層織品在基本上平行于織品拉伸的方向上產生錯動或收縮，否則最佳增量拉伸度是不能實現的。因而在其大多數最佳實例中織品增量拉伸操作是在包括“零應變”拉伸疊層的所有三層中的最外層部分受到約束的情況進行的，如在圖8B的橫斷面處所示，以便當織品在各套連續配置的相互嚙合的波紋滾軸之間通過時，基本上防止底片的“零應變”拉伸疊層部分在與所希望的拉伸方向相平行的方向上產生錯動或收縮。
然而，假如需要，本發明也可以進行改進，即僅約束組件的可延伸或可拉伸的一層或多層，并非絕對要求在增量拉伸操作過程中，彈性材料補綴的最外側部分也要約束。在后一個例子中，在增量拉伸過程中，該可延伸或可拉伸的組件的一層或多層依然是永久性延伸的，當拉伸應力去除時，在所形成的“零應變”拉伸疊層織品中Z方向上的隆起可能比所說的稍小。這是由于在這樣一個過程中，該彈性材料補綴承受較小的初始拉伸度。自然，當其復原到其未變形的形狀時，其僅進行等量的收縮。
上述類型的“零應變”拉伸疊層實施例，還可能在可延伸的織品中出現某種程度局部不均衡的變形，特別是在直接靠近彈性材料補綴的相反的邊緣的區域內。在采用不透明聚合物的內層織品或外層織品的情況下，這些不均衡變形的部分可能變得足夠薄，以致甚至出現透明，盡管沒有發生斷裂。在這種情況下，該底片織品的“零應變”拉伸疊層部分的功能度(例如不透水性)是不會削弱的。后一種類型的實例一般應用在這樣一些場合，該成形的一次性服裝的“零應變”拉伸疊層部分的從審美來看的外表或則通過設計或構成為該一次性服裝時使該外表藏而不見，或則即使可見對該一次性服裝的穿用者無關緊要。
在本發明的另外一個實施例中，甚至可延伸的非彈性織品的一處或多處斷裂，可能也不會使成形的“零應變”拉伸疊層織品對其予期實用效果變得不可接受(例如，吸收組件的底層或頂層的一部分組成疊層織品的一個組件，底層或頂層的斷裂，并不一定破壞疊層織品的予定使用功能，只要在疊層織品中的另一片在成衣制品中還具有所希望的功能)。例如，在可延伸的底層織品中出現的某種程度的斷裂，假如彈性材料補綴包含不透水材料，就并不會破壞成形底片織品的隔水性。這一點，對所談論的各片之間使用基本上連續粘接方式的那些“零應變”拉伸疊層織品的實例，是特別實際的，因為在增量拉伸之后，各片之間相對緊密的彼此粘接將使通過一次性服裝的最終使用者檢查這種片層損壞是很困難的。
在圖8-8B中所示的，由真空孔道822經過多孔蜂窩結構材料844作用在底片織品810上的空吸作用力基本上防止了包含基本上未拉伸的彈性材料804的底片織品的那些部分，在向內的橫向方向上產生錯動或收縮，這種防止錯動的情況發生在該織品在最下部波紋滾軸821上的連續槽823與最上部波紋滾軸825上的帶槽的扇形體824的相互嚙合部分之間通過的時候。
因為包含彈性材料補綴804的底片織品810的“零應變”拉伸疊層部分，在貫穿該織品連續拉伸操作過程中都在橫向上受到約束，位于在各約束點中間的“零應變”拉伸疊層織品的所有部分，當該織品在最下部波紋滾軸821上的連續各槽823與最上部波紋滾軸825上開槽的扇形物824的嚙合部分之間通過時，要受到基本上均勻的增量拉伸。
通過迫使固定到彈性材料補綴上的可延伸的內層復蓋和外層復蓋織物，在拉伸操作過程中承受全部可能的延伸，這不僅使織品增量拉伸操作的有效性達到最大，而且也基本上防止了內層和/或外層織品的不均衡的過強拉伸。這是由于將該內外層固定在直接靠近彈性材料補綴的相對的周邊部分。
圖9介紹了可以采用的另外一種織品增量拉伸系統。在圖9所示的織品增量拉伸系統中，一對可彈性壓縮的圓盤940安裝靠近最上部的波紋滾軸925的開槽的扇形體924的每一側。該可壓縮圓盤940具有足夠大的直徑，使得它們緊密地壓緊底片織品910并將其可靠保持貼在最下部波紋滾軸921的相重合的未開槽部分，如在圖9A的剖面圖所示。與圖8中所示實例的真空孔道和多孔蜂窩結構材料相似，由可壓縮圓盤和最下部滾軸921的與之相重合的未開槽部分所產生的夾緊作用，基本上防止了包含有彈性材料補綴904的底片織品910的該部分，當織品在相互嚙合的波紋滾軸之間通過時，在與拉伸方向平行的方向上產生收縮。圖9實施例能夠同樣便利地應用在包含對空氣通道而言或則是透氣或則是不透氣的織品的疊層結構上。
正如本領域熟練技術人員所理解的，上述各約束方法可以單個采用，也可以相互綜合采用，以便在制作本文介紹的成形底片織品的成形“零應變”拉伸疊層部分時產生效益。
由本文所作介紹，很明顯，這種改進的方法和設備可以采用以有利于制作范圍廣泛的各種一次性服裝，或則包括整體的或則包括一個或幾個分離的“零應變”拉伸疊層織品部分。
還要認識到，在附圖中介紹的一對相互嚙合的波紋滾軸，其波紋以基本上彼此平行的方式調準的同時，本發明可以同樣便利地用于這樣一對波紋滾軸，其中的波紋部分并不全是彼此定向平行的。還有，在這樣一對波紋滾軸上的波紋部分并不必然要求調準到平行于布局的或正交布局的方向上。例如，假若在利用本文介紹的“零應變”拉伸疊層技術制作的一次性服裝中，希望有一個曲線的腰帶或腿帶部分，在使用于增量拉伸該底片織品的“零應變”疊層織品部分的一對波紋滾軸上的嚙合齒，可以按照所希望的曲線形狀布置排列。以便沿著所希望的曲線輪廓而不是以一條直線靈活運行。
還要意識到，在本文介紹的優選方法采用相互嚙合的圓柱形波紋滾軸的同時，該織品約束原理也可以實施在使用斷續壓印的操作中，使用相互嚙合的平板以增量拉伸所述織品或制品的“零應變”拉伸疊層部分。在后一種情況下，在相互嚙合的平板對織品能夠施加足夠的作用力使之在平行于拉伸方向的方向上產生錯動或收縮之前，僅有的要求是，該要進行增量拉伸的“零應變”拉伸疊層織品部分要由適當的真空或夾緊裝置進行足夠的約束。
彈性耳狀對襟元件90或則利用斷續粘接方式或則利用基本連續粘接方式，或則與內層46、外層48或則與這兩者連接在一起。本文所用的一種“斷續”粘接疊層織品意指這樣一種疊層織品，其中各片在分離的間隔點上彼此初步粘接，或是這樣一種制品，其中的各片基本上未在分離的間隔區域內彼此粘接。相反地，一種“基本連續地”粘接疊層織品意指這樣一種疊層織品，其中的各片在遍及接觸面積范圍內，基本上連續地彼此初步粘接。對于“零應變”疊層織品，該斷續粘接方式一般在那樣一些情況下是希望采用的，即在疊層中的基本非彈性織品是相對可延伸或可拉伸的且無斷裂，以及在成形疊層中希望具有較高的Z方向隆起度。對于“零應變”疊層織品，連續粘接方式一般在這樣場合是所希望的，即成形的疊層的Z方向隆起度并不是首要的，在疊層中的一個或多個相對非彈性的織品要不產生斷裂是難于延伸或拉伸的。在后一種情況下，基本上連續的粘接方式使該疊層的所有各層在經歷增量拉伸操作之后仍維持彼此之間的相對緊密的粘接狀態。因此，即使相對非彈性的織品的一處或多處，在增量拉伸操作過程中因有斷裂點而受到損傷，由于相對非彈性的一個或多個織品的受損傷部分對彈性材料片層的相對緊密的粘接，使得最終穿用者難于意識到已經發生任何損傷。倘若，相對非彈性的一個或多個織品的斷裂并沒有使織品失去予期的功能(例如不透水性)，在增量拉伸操作過程中，該相對非彈性的一個或多個織品所產生的損傷一般并不會作為一個消極事物在最終制品中被察覺。
因此，在特定優選的“零應變”拉伸疊層織品中由于使用一種連續粘接方式而產生的意想不到的好處是，它使得一次性服裝的制造商可以從更廣泛范圍的相對非彈性織品中進行選擇，以便在本發明的疊層制品中成功地使用。在本質上，它允許在本發明的“零應變”拉伸疊層織品中采用相對非彈性的織品，而這種織品在一般情況下在很大程度上并不認為是可拉伸的。因此，除非采用其它的方式表達，本文所用的術語“可拉伸的”并不打算排除這樣的相對非彈性織品，該織品在增量拉伸操作過程中受到一定程度的變薄或損傷。
在本發明的一個優選實施例中，彈性耳狀對襟元件90利用一種粘接劑和內層46以及外層48兩者都以基本連續的方式粘接在一起。可使用一種粘接劑涂復器來在外層48和/或內層46的一些予定區域內涂復一層基本上連續的粘接劑，該區域正是基本上未拉伸的彈性耳狀對襟元件90將要放置的地方。在一特定的最佳實施例中，所選擇的粘接劑是可拉伸的，粘接劑涂復器包括熔噴式敷料系統。
這樣一種特別適用于制作基本上連續粘接的“零應變”拉伸疊層織品的熔噴式敷料系統是一種型號為GM-50-2-1-GH的熔噴涂復器，可由喬治亞州的J & M Laboratories of Gainesville購得。這種最新系統采用在每英寸直線上具有20個孔口的噴嘴，如在正交布局方向上所測量的，每一個孔口其測量直徑大約0.020英寸。一種由威斯康星州的Findley Adhesives of Elm Grove購到的Findley H-2247 Hot Melt Adhensive(熱熔性粘接劑)最好加熱到大約340°F，并按照每平方英寸大約7.5-10毫克的比率涂復到內層和/或外層上。溫度大約425°F、壓力大約50表壓的加熱壓縮空氣經過在粘接劑噴頭中二級孔口排出，該二級孔口用于在沉積操作過程中幫助均勻分布粘接劑微絲。
此外，彈性耳狀對襟元件90和任何其它包含該一次性吸液褲20的“零應變”部份的組件都可以用非熱粘接劑、熱熔接、壓力熔接、超聲波熔接、動力機械熔接或任何其它在現有技術中熟知的方法，以斷續或連續方式彼此粘接起來。
彈性耳狀對襟元件90可以采取一些不同的尺寸、形狀、結構或材料。例如彈性耳狀對襟30可以由一個或一些彈性耳狀對襟元件90以操作方式和每一個耳狀對襟72相連接;彈性耳狀對襟元件可以具有各種不同的寬度和長度;或者彈性耳狀對襟元件可以包含由彈性材料作成的相對細的纖維線或較大面積的彈性材料補綴。一種發現特別適于作彈性耳狀對襟元件90(特別是對“零應變”拉伸疊層)的彈性材料是這樣一種彈性泡沫材料，它具有至少達到大約延伸400%才會斷的延伸率，作用在樣品寬度上拉力至少大約為每英寸200克，在其未變形長度上產生50%的延伸。已經發現適用于作彈性耳狀對襟元件的典型的彈性泡沫材料包括(a)最好具有厚度為大約35密爾、密度為每立方英尺13.3磅(0.214克/厘米3)的交聯的天然橡膠泡沫材料，例如可由羅得島的Middletown的Fulflex Inc得到;或從俄亥俄州的Ludlow Composites Corporation of Fremont得到;或(b)厚度大約為80密爾，密度大約為每立方英尺2.06磅(0.033克/厘米3)的聚氨酯泡沫塑料，例如可由日本的Yokohama的Bridgestone得到，以及以商標名稱Bridgestone銷售的聚氨酯泡沫塑料，或者可由新澤西州的General Foam of Paramus可購得，以及標號為Polyurethane Foam No 40310的聚氨酯泡沫材料。其它適用于作彈性尺狀對襟元件90的彈性材料包括“原狀的”合成物或天然橡膠，其它合成的或天然的橡膠泡沫材料，彈性薄膜(包括可熱縮性彈性薄膜)，彈性棉麻制品，彈性織造或非織造品，諸如彈性非織造疊層制品的彈性組合物等等。
如圖1所示，彈性耳狀對襟元件90包含一個彈性材料補綴(彈性補綴)，其最好延伸通過在前側部分和后側部分56、58中的耳狀對襟72的整個長度范圍。此外，該彈性耳狀對襟元件90最好從底片14的端部邊緣64向內延伸到耳狀對襟72的腿部邊緣106。彈性耳狀對襟元件90的長度和寬度由該一次性服裝的功能設計要求確定。與彈性耳狀對襟元件90最好延伸經過耳狀對襟72的整個長度范圍的同時，該彈性對襟耳狀對襟元件90也可以僅延伸經過耳狀對襟72長度的一部分。
已經發現，延伸特性包括延伸力、延伸模數以及可達到拉伸率(延伸率);收縮力、彈性蠕動(creep);彈性帶變以及耳狀對襟30的收縮率，在制作彈性耳狀對襟30和一次性服裝兩方面都是重要的考慮因素。拉伸特性提供穿用者在穿著過程中總的感受的“松緊度”。具有相對高的拉伸模數的彈性耳狀對襟能夠在穿用者的皮膚上產生紅印。另一方面，相對低的拉伸模數的則可能在穿用者身上引起下垂/滑動。具有太小的可拉伸率的彈性耳狀對襟可能達不到對人體舒適程度的適當水準，可能使該一次性服裝對穿用者感到不舒適而難于穿用。具有彈性耳狀對襟的一次性服裝，如果收縮力十分低或者彈性蠕動或彈性滯變不佳，可能不會就位在穿用者身上，可能在穿用者身上下垂/滑動，導致不合身和封閉不良。
對于本發明的彈性耳狀對襟30，已經發現拉伸力和拉伸模數的拉伸特性最好在限定的范圍內。拉伸力最好為每英寸直線長度50-300克。在拉伸過程所產生的拉伸力的最佳值為產生20%-300%延伸率下的拉伸力值。
由所達到拉伸計量在彈性耳狀對襟中所需要材料的最大數量，而這一可逆伸縮要在穿用過程中與穿用者的身體相適應。因此，所需要的拉伸量與為使服裝適合于穿用者所需要的最大延伸量有關;此外，還與根據穿用者身體制作的服裝所達到的可復原的最大延伸量有關。所需要的拉伸率由下述方程計算[(服裝的最大周長-穿用者的周長)÷穿用者的周長]×100。對于使用彈性耳狀對襟的一次性服裝應用場合所需要可達到的拉伸率的最小數量，最好是至少大約35%的所得的拉伸率，這一數值對從大約22磅到大約38磅的兒童所適用的所謂“一種尺寸一適于全體”的服裝是適宜的。
由彈性耳狀對襟作用在穿用者身上的持續的收縮力(壓力)的數值是彈性耳狀對襟的一個重要特性。收縮力不足的彈性耳狀對襟可能導致吸液褲在穿上和加載后滑落。相反，過量收縮力可能對穿用者減少舒適感并在穿用者的皮膚上產生壓印。收縮力用當放松處于某一特定拉伸下的彈性組件時所產生的每單位寬度的作用力來測量。在本發明的優選實施例中，彈性耳狀對襟的收縮力最好至少是在10%延伸率下時大約50克/英寸(10%延伸率即將一個樣品延伸到其原長的1.1倍)。
典型的彈性材料在其應力變變特性曲線上顯示有一個力的滯后回線。即是，對一給定的延伸率，為了使彈性材料在單軸方向上延伸所需要的作用力(拉力)大于彈性材料作用的力(收縮力)，該收縮力是指當由該材料的予拉伸狀態收縮時發生的。前一曲線可稱“加載曲線”，后一曲線可稱為“減載曲線”。當彈性耳狀對襟被拉伸以便使服裝穿在穿用者的身上時，“加載”拉伸力(拉力)會由穿用者或幼兒父母所感知。一旦衣服穿上，穿用者會更密切地感覺該“減載”收縮力(收縮力)。因此，滯后損失將不是這樣大，因為如收縮力低，足以使穿在穿用者身上的服裝下垂/滑落。
所有的彈性材料承受持續的應力/應變時都會有隨時間減弱的力出現(即彈性蠕動)。因此，希望確保這種穿著附著力始終不要低于保證穿著穩定的最低值。該彈性蠕動應當保持在一最小值。在本發明的一個最佳實施例中，彈性材料的最終長度在拉伸持續30分的情況下不要超過原有長度的大約1.2倍。
當在橫向上拉伸時，彈性耳狀對襟30還可能沿著縱軸方向產生不同的延伸率。本文所使用的術語“不同的延伸率”是用來意指具有一定不均勻度的彈性延伸特性的材料，是在沿著與拉伸方向基本相垂直的一個軸的拉伸方向上，在各個不同的點處測量該特性的。例如，可以包括改變彈性材料的彈性模數和/或可拉伸率。在設計彈性耳狀對襟30時最好考慮到其不同的拉伸率，因此，通過彈性耳狀對襟的至少一部分，橫向拉伸率會在縱向上產生變化，所述部分是從一次性吸液褲20的端部邊緣64到耳狀對襟的腿部邊緣106。不希望受到任何理論的約束，可以確信，當在橫向拉伸時，沿縱軸方向的不同拉伸會使彈性耳狀對襟產生不同的拉伸并在穿用過程中適合于穿用者的腰部，與此同時，圍繞穿用者的臀部通過提供一個保險扣，用以增進持續的合身程度并減少在腰部和腿部的泄漏。這樣一種結構形式，當穿用者運動或改變姿勢(站、座、臥)時，可以使得在臀部區域更“松展”，以適應穿用者體形尺寸的變化。在另外一個實施例中，在彈性耳狀對襟的靠近該一次性吸液褲20的端部邊緣64的部分中的一定程度降低的橫向延伸率要求彈性腰帶34更多地承擔總的延伸量。因此，導致更集中地拉伸腰帶34并適宜地順應腹部。
可以用一些不同的方式得到不同的延伸率。可以使彈性耳狀對襟30具有多種復合彈性材料、對各種彈性材料使用多種結構形式，彈性材料或其它材料具有各種延伸特性，或者是制作彈性耳狀對襟的材料可以是不均勻的。例如，通過使用具有各種不同拉伸率或收縮力，彈性模數或其它固有特性的彈性材料;在靠近所選擇的彈性耳狀對襟部分可以得到不同的延伸率，使得在彈性耳狀對襟的一個部分中得到比該靠近部分或多、或少(變化)的橫向延伸率。彈性材料也可以具有各種不同的長度、大少和形狀，以便提供不同的延伸率。其它改變用于制作彈性耳狀對襟的材料特性的方法，凡是在本領域中所公知也可以采用。
用于賦予“零應變”拉伸疊層以一定程度可變延伸率的特定優選方法和設備，是使“零應變”拉伸疊層通過至少一套相互嚙合的波紋滾軸，至少一個波紋滾軸，沿著其與“零應變”拉伸疊層織品相接觸的一點或多點處具有不均勻斷面的波紋。因此，在該套滾軸之間通過的疊層織品的該部分被不均勻地拉伸。這又依次制作出這樣一種“零應變”拉伸疊層，其在與不均勻斷面的波紋部分基本垂直的方向上彈性是不均勻的。
在圖2所示底片的一個最佳實施例中，作為底片14一部分的縱向側邊區域88從耳狀對襟72橫向向外延伸到底片14的縱向邊緣62。縱向側邊區域88一般從底片14的端部邊緣64縱向延伸到底片14的縱向邊緣62部分以此形成一個腿部開口(縱向邊緣62的這個孤形部分標作腿部邊緣106)。另一方面，縱向側邊區域88可以包括一個固定到底片14的耳狀對襟72上分離元件。縱向側邊元件最好是底片14的其它元件的一個延伸，這些其它元件諸如內層46，外層48，頂層24或底層26或者這些元件的各種組合。在本發明的一個優選實施例中，每一個縱向側邊部分88都是由內層46和外層48的延伸超出耳狀對襟72以外的部分構成的。
再次參閱圖1，接逢10最好是通過將前側部分56的縱向側邊部分88和后側部分58的縱向側邊部分88連接在一起而構成的。可以用一些不同的方法形成接逢10。例如，接逢10的形成可以通過使各縱向側邊區域88向外延伸的部分粘接在一起，以形成一個向外延伸的夾層接逢;通過使各縱向側邊區域88向內延伸的部分粘接在一起，以形成一個向內延伸的夾層接逢;縱向側邊區域88可以重疊連接在一起，或者縱向側邊區域88可以利用在本領域所熟知的其它接縫結構形式使之粘接在一起。通過對在縱向側邊區域88所使用特定材料相適宜的，在本領域所熟知的任何適當裝置可以進行粘接，因此，超聲密封、熱密封、粘接劑粘接、縫紉等都是合用的技術。這些接縫技術的實例公開在1982年10月26日頒發給Jones等人的美國專利4355425＃、1986年10月28日頒發給Roberts的美國專利4619649＃以及1990年3月20日頒發給Douglas的美國專利4909804＃中。
在本發明的一個優選實施例中，一次性服裝是在襠部57處將底片對折形成的，使得前側部分56的縱向側邊區域88與后側部分58的縱向側邊區域88基本上相重合，如圖5所示形成兩個接縫區域40。圖5A表示接縫區域40的一個最佳實施例，該區域包括前側部分56的縱向側邊區域88和后側部分58的縱向側邊區域88。最好，構成接縫區域的各層材料具有相近的熔點。頂好接縫區域的每一層是由同樣材料制作的。在一個優選實施例中，接縫區域的每一層包含100%的聚丙烯纖維。
接縫10的形成最好通過利用足夠的機械能切除接縫區域40的一部分對接縫區域加工的方式形成，與此同時，將靠近切口的狹窄邊緣區域熔化。該熔化的邊緣區域是一個相對狹小的區域并帶一個成型的不卷邊的接縫。本文所用的術語“無卷邊接縫”是指從一次性吸液褲20延伸大約1/16“或其以下的一種接縫。最好，該無卷邊接縫從該服裝延伸大約1/32”或其以下。在一個最佳實施例中，無卷邊接縫基本上是介于底片14的前側部分56和后側部分58之間的一個拼接部分。本文所用術語“拼接”是指將兩片材料端對端進行連接持續一段長度的動作或結果，使得連接處的厚度不大于或不甚大于兩片狀材料的厚度。
雖然，有相當多的證據指出普通的能量形式是機械能，還有許多可以認為是非機械能的能量形式，例如熱能、電能和化學能。然而，本文所用的術語“機械能”用來是指機械能(例如用于超聲波熔接或自生壓力熔接的能量)以及熱能(例如使用熱密封的能量)。最好使用超聲波能量同時切割和熔接接縫區域40，以制作生成本發明的接縫10。
最好，利用超聲波設備將機械能輸入到接縫區域40。一臺超聲波設備一般包括一個超聲波轉換單元，其經過一個電容器從電能源接收高頻電能。轉換單元包含壓電傳感材料，用以響應高頻輸入功率使幅射體產生機械振動，該幅射體相對于一個用作反射砧的支承表面振動。
圖6是一個優選的超聲波設備的側向示意圖，總體用600標示。超聲波幅射體650具有一個工作端頭并連接到一個超聲波轉換單元645，該單元從電能源(未示出)接收高頻電能。幅射體650的工作端頭652通過安裝在輔助旋轉軸656上的反射砧654形成對置所示一次性服裝的對折的底片614正在工作端頭652和反射砧654之間通過。超聲波幅射體650工作超聲波頻率范圍最好在大約20KHz到大約40KHz，不過正常工作在16到100KHz的其它頻率范圍也是適宜的。
圖6A表示圖6中的接縫設備600的橫剖面。所示對折的底片614的接縫區域40正在反射砧654和工作端頭652之間通過，同時幅射體650往復振動，即朝向和遠離反射砧654振動。超聲波設備600的超聲波能量使得接縫區域40的聚合材料的各層變軟并具流動性，在第一次區域658使接縫區域40變薄或受切割。同時，熔化的接縫區域40在靠近第一區域658的變薄邊緣區域處形成熔質660。當接縫區域40的部分664從一次性吸液褲20上已經被切離時，將作為邊角料處理，接縫區域40的662部分的熔質660仍然作為一次性吸液褲20的部分，提供給該一次性吸液褲20作為成形接縫10，其實際上是介于前側部分56和后側部分58之間的一個拼接部分。
優選的接縫設備660的反射砧654，如圖6A表示具有一個接觸刃口670。接觸刃口的寬度用字母W’來標注。最好為0.030英寸。反射砧654還有與接觸刃口670構成某一角度的斜面刃口680。斜面刃口的角度用字母A來標注，最好大約為15°。反射砧654的寬度用字母W來標注，最好為大約0.100英寸。反射砧的高度用字母H來表示，最好大約為0.100英寸。
不受任何特定理論的約束，可以確信，超聲波幅射體650通過它的高速低幅振蕩，產生集中定位的摩擦損耗，其熱量使得接縫區域40的聚合纖維軟化并熔化。這種熔融或熔化作用是非常快速的并只產生在這樣一個精確限定的范圍內，留下周圍材料使之基本上不受影響。
利用超聲波能量加工材料的方法和設備的實例公開在1972年4月18日頒發給Sager的美國專利3657033＃，其題目為“用于連續切割和連接熱塑料性片狀材料的方法和設備;1983年8月23日頒發給Riemersma的美國專利4400227＃，1984年2月7日頒發給Schaefer的美國專利4430148＃、1985年12月24日頒發給Flood的美國專利4560427＃;其題目為“超聲波密封和切割方法和設備”以及1987年9月15日頒發給Payet等人的美國專利4693771＃，其題目為“利用超聲波切割和密封邊緣的紡織纖維制品以及制作織品的設備和方法”;所有這些專利均可結合本文作為參考。1969年7月22日頒發給Tuma等人的美國專利3457132＃，其題目為“在一次操作中用于分離和密封具有可熱密封的封裝材料的織品的設備”介紹了利用熱能，分離和密封具有可熱密材料的方法和設備。這些材料也可結合本文作為參考。
本發明人已經發現當加工本發明的狹小無卷邊接縫時，最好接縫區域40的各聚合材料層具有相近的熔點。頂好，接縫區域40由相同的聚合材料層構成。在一個優選實施例中，接縫區域的每一層都是非織造的包含100%聚丙烯纖維。
本發明的無卷邊接縫的強度可以通過使用具有較高標準重量的聚合材料來提高。假如縱向側邊區域88的材料很薄，接縫區域40可能所含材料不足以形成一個適當的接縫，即接縫可能對服裝來說強度不夠。在這種情況下，可將附加材料層加入到該縱向側邊區域88中使得接縫區域包含足夠的材料以形成適當的接縫。在圖7和圖7A的部分片斷剖面圖中，表示本發明的一個實施例，在縱向側邊區域88中加入附加材料層，因而也就是接縫區域40中加入附加材料。圖7表示內層46被對折越過外層48于縱向側邊區域88，以便在縱向側邊區域88形成三層材料。圖7A表示外層48被對折越過內層46于縱向側邊區域88，以便在縱向側邊區域88形成三層材料。
圖11表示本發明的另一個實施例，其中的底片14包括外層48，該外層對折以包封彈性耳狀對襟元件90并形成縱向側邊區域88。吸收組件22固定到外層48之上，它包括頂層24、底層26和吸收芯體28。
吸液褲20還包含一個吸收組件22。一次性吸液褲20的吸收組件22是一個襯墊，即它是與底片是分別構成的一個元件并夾入到其中。吸收組件22是任何形式的吸收裝置，其一般是可壓縮的，對人體皮膚是相適合的，非刺激性的，并且能夠吸收和容留諸如尿和其它某些身體流、滲出液之類的液體。
如圖2所示，一次性吸收液褲20的吸收組件22最好包括一個吸收芯體28和一個包括頂層24和底層26的外復蓋層。吸收組件22最好靠近內層46定位并最好利用本領域所熟知的附著裝置(未示出)將其連接到內層上。適合的附著裝置將下文關于將底層26連接到吸收芯體28上時予以介紹。
吸收芯體28可以是任何形式的吸收裝置，其一般應是可壓縮的，對人體皮膚是相適合的非刺激性的，并能吸收和容留諸如尿和其它某些身體流、滲出液之類的液體。如圖2和圖4所示，吸收芯體28具有服裝側表面100，身體側表面101，側向邊緣部分82和端部邊緣部分83。
吸收芯體28可以按照各種尺寸和形狀的種類(例如矩形、滴漏形、T形、非對稱形等等)以及各種種類的液體吸收材料來制造，這些材料一般用在一次性尿布和其它吸收制品中，例如一般稱之為氣氈(airfelt)的碎木漿。其它適宜的吸收材料的實例包括縐化纖維填料，包括共生的(coform)、交聯的纖維素纖維的吹熔聚合物，包含薄紗包卷的織物，吸收泡沫材料、吸收海棉、超吸收聚合物，吸收膠體材料或任何等效材料或各材料的綜合。吸收芯體的形式和結構也可以是多種多樣的(例如，吸收芯體可以具有各種不同的厚度區、親水變化率、超吸收變化率或低平均密度和低平均標準重量添加物區;或可包括一或多層或多種結構)。吸收芯體28的總吸收容量應當和設計載荷以及該一次性吸液褲20的予定需求相適應。還有，吸收芯體28的大小和吸收容量也可以變化以適應從幼兒到成年人分布的穿用者的要求。
吸收組件22的一個優選實施例具有一個對稱的，變化了的滴漏形吸收芯體28。另一方面，吸收組件22的一個優選實施例具有一個變化了的滴漏形吸收芯體28，應當理解，吸收芯體28的大小、形狀、結構形式和總的吸收容量是變化的以適應從幼兒到成年人分布的穿用者的要求。因此，吸收芯體的尺寸、形狀和結構方式是變化的(例如，吸收芯體可以不同的厚度，親水性變化率、可以包含或可以不包吸收膠體材料)。用作本發明的吸收芯體28的示例性吸收結構，其已經獲得廣泛認同及商業成功的公開在1986年9月9日頒發給Weisman和Goldman的，題目為“高密度吸收結構”的美國專利4610678＃;1987年6月16日頒發給Weisman Houghton和Gellert的，題目為“具有雙層芯體的吸收制品”的美國專利4673402＃;1989年5月30日頒發給Alemany和Berg的，題目為“具有低密度和低標準重量的添加物區的高密度吸收元件”的美國專利4834735＃;1989年12月9日頒發給Angstadt的，題目為“具有吸塵層的吸收芯體”的美國專利4888231＃;對吸收結構所作介紹對本發明是很有用的。每一篇參考文件都可結合本文作為參考。吸收芯體28最好是氣氈的胎芯和吸收膠體材料的制品，其尺寸大約13厘米寬(橫向尺寸)，大約37厘米長(縱向尺寸)，橫跨襠部57的最窄部分大約8厘米。最好，一般位于在前側部分56和襠部部分57的吸收芯體部分將具有比一般位于在后側部分58的吸收芯體部分更高的標準重量。而且，最好是一般位于在前側部分56和襠部部分57的吸收芯體部分所具有的標準重量三倍于位于在后側部分58的吸收芯體部分所具有的標準重量。在吸收芯體28的一個優選實施例中，一般位于在前側部分56和襠部部分57的吸收芯體，大約25.4厘米長，標準重量大約每平英寸0.69克;而一般位于在后側部分58的吸收芯體，11.4厘米長，標準重量大約每平英寸0.23克。
底層26位置靠近吸收芯體28的服裝側表面100，并且最好利用現有技術所熟知的附著裝置(未示出)使其相連接。例如，底層26可以利用均勻的連續粘接劑層、呈圖形狀粘接劑層或分別按直線螺旋線或點狀排列的粘接劑圖形固定到吸收芯體28之上。已經發現滿意的粘接劑是由俄亥俄州的Century Adhesives，Inc of Columbus以及市場銷售的Century5227以及明尼蘇達州的H.B.Fuller Company of ST.Paul以及市場銷售的HL-1258來制造的。附著裝置最好包括一個粘接劑細絲的開放式圖形網狀物，其公開在1986年3月4日頒發給Minetola和Tucker的，題目為“一次性水容留式服裝”的美國專利4573986＃中，結合本文，可供參考。一種細絲的開放式圖形網狀物的示例附著裝置包括幾行卷入到螺旋圖形網狀物中粘接劑細絲，例如通過如下專利中所示設備和方法予以介紹，這些專利是1975年10月7日頒發給Sprague的美國專利3911173＃;1978年11月2日頒發給Ziecker的美國專利4785996＃;1989年6月27日頒發給Werenicz的美國專利4842666＃。每一個專利均可結合本文作為參考。另外，附著裝置可以是熱熔接、壓力熔接、超聲波熔接、動力機械熔接或任何其它適合的附著裝置或者現有技術所熟知的各種附著裝置的綜合。
底層26對液體(例如尿)是不可浸透的，最好由薄塑料膜來制作，雖然，其它柔性不透水性材料也可使用。本文所用的術語“柔性的”是指一種材料是柔順的，并且易于和人體的外形和輪廓相符合。底層26防止在吸收芯體28中吸收和容留的排、滲出液弄濕與一次性吸液褲20相接觸的例如床單和內衣之類的制品。底層26可以包括織造或非織造材料，諸如聚乙烯或聚丙烯熱塑性薄膜之類的聚合物薄膜或者薄膜-涂復的非織造材料之類的復合材料。最好，該底層是一種厚度大約為0.012mm(0.5密爾)到0.051mm(2.0密爾)的薄膜。
底層26的尺寸根據吸收芯體28的尺寸和所選擇的精確的一次性服裝設計的尺寸來確定。在一最佳實施例中，底層26至少圍繞吸收芯體包卷，并且至少在襠部57能夠包卷越過頂層24的邊緣部分，使得彈性腿部套箍32不受底層材料的影響，因此不受底層材料的限制。另外，頂層24也可圍繞芯體包卷并至少在襠部部分57在底層26的邊緣部分之下包卷，或者頂層24和底層26可以在襠部部分57“側向開槽”，使得彈性腿部套箍32不受底層材料的限制。
頂層24位置靠近吸收芯體28的身體側表面101，并且利用現有技術熟知的附著裝置(未示出)使其連接到芯體28和底層26之上。對將底層26和吸收芯體28連接相關的適當的附著裝置進行介紹。在本發明的一個最佳實施例中，頂層24和底層26在延伸到吸收芯體28以外的區域內彼此直接相連，并將它們通過附著裝置(未示出)直接連接到吸收芯體28上而使它們間接地連在一起。
頂層24是柔順、感覺柔軟的并對穿用者的皮膚是非刺激性的。此外，頂層24是透水的，使得液體(例如尿)易于透過其厚度。適宜的頂層可以由各種各樣材料來制作，例如多孔泡沫材料、格網狀泡沫材料、多孔的塑料薄膜;天然纖維(例如木或棉纖維)、合成纖維(例如聚酯或聚丙烯纖維)或天然與合成纖維的綜合物的織造或非織造制品。最好，頂層24由包含大約20%-30%的人造絲的親水性材料制作，以便使正在進行便溺訓練的兒童感到潮濕并明顯排尿。
現有一些制作技術可造用于頂層24的制作。例如，頂層24可以是非織造的纖維織品。當頂層包含一種非織造織品時，該織品可以紡粘法制的，片梭制的(carded)，濕法涂敷的、熔噴的、水流編織的以及上述技術的綜合等等。最佳頂層是利用在紡織技術領域熟練人員所公知裝置片梭制的和熱熔接的。適宜的頂層是由Fiberweb North America制造的并由80聚丙烯/20人造絲徑片梭制的熱熔接而成的非織造品。
同時，在本發明的一個最佳實施例中，頂層24并不構成底片14的一個部分，而是分別制作的并作為吸收組件22的一部分夾入到底片上，底片14可以制作不帶內層46，吸收組件22的頂層24可以延伸到至少在底片14的前側和后側部分56、58中的底層26的邊緣以外，使得頂層24配置在彈性耳狀對襟元件90上方，并構成底片14的內表面(如圖10所示)。在該實施例中，至少頂層24的一部分要受到機械拉伸，以便提供一個構成彈性耳狀對襟30的“零應變”拉伸疊層。因此，本實施例的頂層24應當是可延伸的，最好是可拉伸的，但是不是必須是彈性的，使得頂層24在機械拉伸的作用下，至少有一定程度的永久性延伸，它將不完全復原到其原來的形狀。然而，該實施例并不是最佳的，因為尿可能“芯吸”到底片14的中央區域68以外之處，未能容留在吸收組件22范圍之內。
本發明的各特定實施例已作介紹說明，對本領域熟練人員很明顯，可能作的各種其它變化和修改都不脫離本發明的要旨和范圍。在本發明范圍內的所有這樣的變化和修改都會被附加權利要求所復蓋。
權利要求
1.一種彈性的一次性服裝，包括一底片該底片具有一前側部分，其具有端部邊緣，縱向側邊邊緣，腿部邊緣，中央區域，耳狀對襟和腰帶，每一個所述耳狀對襟從所述中央區域橫向向外延伸并沿所述中央區域從所述端部邊緣縱向延伸到所述腿部邊緣；一后側部分，其與所述前側部分相對，所述后側部分具有端部邊緣，縱向側邊邊緣，腿部邊緣，中央區域，耳狀對襟和腰帶，每一個所述耳狀對襟從所述中央區域橫向向外延伸并沿所述中央區域從所述端部邊緣縱向延伸到所述腿部邊緣；一襠部部分，介于所述前側部分與所述后側部分之間；以及接縫部分，其使所述前側部分連接到所述后側部分上，以便形成實際上由所述端部邊緣所環繞的一個腰部開口和兩個腿部開口；其特征在于彈性的耳狀對襟包括定位在每一個所述耳狀對襟中的一個彈性耳狀對襟元件，每一個所述彈性耳狀對襟元件從所述端部邊緣縱向延伸到所述腿部邊緣，并且，以操作方式和所述耳狀對襟相連，以形成一個彈性材料疊層，所述彈性材料疊層受到機械拉伸以形成所述彈性的耳狀對襟。
2.如權利要求1所述的彈性的一次性服裝，其中所述底片是一包含一個外層和固定到所述外層上的一個內層的疊層制品。
3.如權利要求2所述的彈性的一次性服裝，其中所述彈性耳狀對襟元件夾入到所述底片的所述外層和所述內層之間。
4.如權利要求3所述的彈性的一次性服裝，其中所述底片又包含一個固定到所述內層上的吸收組件。
5.如權利要求4所述的彈性的一次性服裝，其中所述吸收組件包含一頂層，一固定到所述頂層上的底層以及一吸收芯體，其夾入到所述頂層和所述底層之間，所述底層固定到所述內層上。
6.如權利要求3所述的彈性的一次性服裝，其中所述內復蓋層包含一個構成為頂層的透過液體的非織造物。
7.如權利要求6所述的彈性的一次性服裝，其中所述底片又包括一個夾入在所述頂層和所述外層之間的吸收芯體。
8.如權利要求5所述的彈性的一次性服裝，其中所述底片又包括一個至少配置在所述后側部分的彈性的腰帶。
9.如權利要求5所述的彈性的一次性服裝，其中所述底片又包括至少配置在所述襠部區域的彈性的腿部套箍。
10.如權利要求5所述的彈性的一次性服裝，其中所述內層和所述外層，每一個都包含一100%的聚合物非織造制品。
11.如權利要求5所述的彈性的一次性服裝，其中所述彈性耳狀對襟元件含有一種交聯的天然橡膠泡沫材料。
12.如權利要求1，3，5，7，或11所述的彈性的一次性服裝，其中所述接縫部分，每一個包含若干熔接的聚合材料，其從該一次性服裝延伸出大約1/16英寸或以下。
13.如權利要求12所述的彈性的一次性服裝，其中所述接縫部分，每一個都包含若干熔接的聚合物材料，其構成為在所述前側部分和所述后側部分之間的一個拼接部分。
14.一種制作彈性的一次性服裝的方法，該方法包含的步驟是(a)提供一底片，該底片包括一前側部分，其具有縱向側邊區域，耳狀對襟和一腰帶，所述耳狀對襟是可延伸的;一后側部分，其與所述前側部分相對，具有縱向側邊區域，耳狀對襟和一腰帶，所述耳狀對襟是可延伸的;一襠部部分，其介于所述前側部分和所述后側部分之間;以及一彈性耳狀對襟元件，其以操作方式和每一個所述耳狀對襟相連，以形成一個彈性材料疊層;(b)機械拉伸每一個所述彈性材料疊層，使得每一個所述耳狀對襟是永久性延伸的而每一個所述彈性材料疊層沿初始拉伸方向是可彈性拉伸的，一旦該初始拉伸力從所述彈性材料疊層上去除時，以便形成彈性的耳狀對襟;以及(c)將所述前側部分的所述縱向側邊區域固定到所述后側部分的所述縱向側邊區域上，以便形成由所述前側腰帶和所述后側腰帶實際環繞的一個腰部開口;一個第一腿部開口、一個第二腿部開口，一個從所述第一腿部開口延伸到所述腰部開口的第一接縫部分以及一個從所述第二腿部開口延伸到所述腰部開口的第二接縫部分。
15.如權利要求14所述的方法;其中所述的前側部分至少在所述縱向側邊區域中包含一種聚合材料，并且所述后側部分至少在所述縱向側邊區域包含一種聚合材料，所述后側部分的所述聚合材料所具有的熔點與所述前側部分的所述聚合材料所具有的熔點相近;以及其中所述的將所述前側部分的所述縱向側邊區域固定到所述后側部分的所述縱向側邊區域的步驟又包括的步驟是將所述前側部分的所述縱向側邊區域與所述后側部分的所述縱向側邊區域相疊合，以便形成第一接縫區域和第二接縫區域;通過向所述第一接縫區域輸入機械能，同時封接和切割所述第一接縫區域的一個部分，輸入機械能應足以使得所述第一接縫區域的聚合材料所具有流動性并變薄，與在第一接縫區域的聚合材料分離開，與此同時，又與在靠近所述第一區域的邊界范圍的聚合材料相粘接，以便形成包含若干熔過的聚合材料的第一接縫部分，其從該一次性服裝延伸出大約1/16英寸或以下;以及通過向所述第二接縫區域輸入機械能，同時封接和切割所述第二接縫區域的一個部分，輸入機械能應足以使得所述第二接縫區域的聚合材料具有流動性并變薄，與在第二接縫區域的聚合材料分離開，與此同時，又與在靠近所述第二區域的邊界范圍的聚合材料相粘接，以便形成包含若干熔接的聚合材料的第二接縫部分，其從該一次性服裝延伸出大約1/16英寸或以下。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述的底片包含一個內層和一個固定到所述內層上的外層，所述外層和所述內層具有相近的熔點，使得所述前側部分的所述縱向側邊區域與所述后側部分的所述縱向側邊區域，每一個都包含兩個具有相近熔點的材料層。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述外層和所述內層都包含相同材料，使得所述前側部分的縱向側邊部分和所述后側部分的所述縱向側邊部分，每一個都包含兩個具有相同的材料層。
18.如權利要求17所述的方法，其中所述的外復蓋層和所述內復蓋層，每一個都包含100%聚合材料非織造制品，使得所述前側部分的所述縱向側邊區域和所述后側部分的所述縱向側邊區域，每一個都包含兩層具有100%聚合材料非織造制品。
19.如權利要求14、16或18所述的方法，其中所述第一接縫部分和所述第二接縫部分，每一個都包含若干熔過的聚合材料，其構成在所述前側部分和所述后側部分之間的拼接部分。
20.如權利要求14、16或18所述的方法，又包含將一個吸收組件至少固定在所述底片的所述襠部部分的步驟。
全文摘要
一種彈性的一次性吸液褲及其制作方法，其在正交布局方向上具有較高的拉伸度并在較大范圍內適應穿用者各種體型。該單件式一次性服裝由一張底片制成，并具有腰部開口、兩個腿部開口和一對側邊接縫，該接縫將底片的前側部分和底片的后側部分連接起來。本發明最好具有一個固定到底片內層上的吸收襯墊和四個耳狀對襟，每一個耳狀對襟部具有彈性，使其在初始拉伸的方向上可彈性延伸。
文檔編號B29C65/08GK1079127SQ9211461
公開日1993年12月8日 申請日期1992年11月21日 優先權日1991年11月21日
發明者R·P·布里奇斯, M·H·哈斯, S·W·米勒 申請人:普羅格特-甘布爾公司