CN1232238C - 折叠的搭扣制品 - Google Patents

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Abstract

搭扣制品，具有许多从条带状带基上延伸的搭扣元件，带基包括第一和第二附着元件，用于将基体结合在它们之间，搭扣制品的形成是通过将熔融树脂连续输送到旋转成形辊相邻的圆周表面之间限定的间隙中。树脂在成形辊圆周表面形成制品条带状带基的一部分并且填充在旋转成形辊上确定的固定空腔阵列中以形成搭扣元件部分，成为从薄带状带基的第一侧面上伸出的突起。在树脂位于成形辊上的同时，将薄片材料送入。绕纵向折叠线折叠薄片材料形成第一和第二重叠的折叠部分并将之输送，所选择的输送条件使第二折叠部分永久性地结合在带基的树脂上，同时使第一折叠部分保持自由，以便随后将第一折叠部分绕所述折叠线从所述第二折叠部分上打开。树脂凝固后，通过将突起从它们各个空腔中拉出，将树脂从成形辊的圆周表面上剥离。在一些实施例中，弹性部分与搭扣制品的搭扣部分整体成形在一起并从搭扣部分横向延伸。弹性部分是由至少一个薄带状带基的波状起伏形成的，从而当搭扣组件受到横向拉力作用时弹性部分沿横向弹性延伸。

Description

折叠的搭扣制品
发明背景
本发明涉及折叠的搭扣组件以及生产和应用搭扣组件的方法和设备。
在婴儿和成人尿布、外科手术服以及其它服装和包裹中需要具有钩或环的搭扣组件作为其中一部分。搭扣组件通常包括柔性的薄带样的薄膜或无纺织物，并具有用于连接物体的片和固定在织物表面上的搭扣钩元件带，形成层叠结构。搭扣组件的片附着在物体一侧而搭扣带是自由的，用于与物体相反一侧上的钩接合表面接合。搭扣带通常由不可拉伸的合成树脂制成，并且得到的叠层比较硬，不能拉伸，也不能达到所需要程度的像布一样的感觉。
搭扣组件通常是由薄带状薄膜或织物与搭扣带层叠而成，并形成连接到物体上的片。这些搭扣片的一种典型应用是尿布闭合系统。一般出售的尿布中，搭扣片的一端预固定在尿布一侧，搭扣片的另一端可拆开地固定在尿布另一侧，用于将尿布包在婴儿身上。
提供生产具有片和搭扣带的搭扣组件的经济方法是所需要的，也需要提供将元件整体形成在一起的这种组件，以达到所需的质量，例如弹性、柔性和低成本，以及能够应用于目前的自动组装系统，例如批量生产尿布的系统。
发明概述
根据本发明的一个方面，提供了制造搭接制品的一种方法。搭扣制品具有许多在条带状带基上延伸的搭扣元件，带基包括第一和第二附着元件，用于将基体结合在它们之间。所述方法包括将熔融的树脂连续输入到旋转成形辊相邻圆周表面限定的间隙中，使树脂在成形辊圆周表面形成制品的部分条带状带基并且填充在旋转成形辊上阵列的固定空腔中形成搭扣元件部分，成为从带状带基的第一侧面上伸出的突起。方法还包括将薄带材料输送到成形辊的树脂上，薄带材料绕纵向折叠线折叠形成第一和第二重叠的折叠部分，所选择的输送薄带材料的条件使第二折叠部分永久性地结合在带基的树脂上，而留下第一折叠部分不结合，以便随后绕折叠线从第二折叠部分上打开。树脂凝固后，通过将突起从它们各个空腔中拉出，将树脂从成形辊的圆周表面上剥离。
本发明此方面的变形可以包括以下特征的一个或多个。沿分隔多于两个折叠元件的多个折叠线将折叠材料折叠。第二折叠部分结合在带基的第一侧面，搭扣元件从此侧面上伸出。第二折叠部分结合在与第一侧面相反的第二侧面上，第一侧面是搭扣元件延伸的侧面。
按照本发明的另一个方面，形成搭接组件的方法包括成形连续薄带状带基，所述带基具有许多搭扣元件，与基本处于一个平面的带基的表面上的搭接部分整体成形在一起并从其上面伸出。带基，是模制的，具有非平面的波状起伏部分，其中带基伸出其平面外形成沿带基纵向的峰，带基上相反的主表面保持基本平行。波状起伏部分可弹性变形，使搭扣制品在受到横向拉伸力的作用下能横向延伸。
本发明此方面的变形可包括下面特征的一个或多个。带基，是模制的，具有多个平行的波状起伏部分，每个波状起伏形成一个峰。波状起伏部分的位置在与搭扣元件相邻的区域。波状起伏部分与搭扣部分整体成形在一起。波状起伏部分是由一对辊上配对的槽和沟成形的，这对辊限定了形成带基的咬入区。波状起伏部分在输送到带基形成咬入区的材料上预成形，所述咬入区是由一对辊形成的，这对辊具有提供波状起伏部分的配对槽和沟。
其它变形可包括用弹性体涂覆波状起伏部分和/或用弹性体填充相邻峰之间的区域。弹性体从以下组中选择，此组包括热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的弹性共聚物、热塑性石蜡和天然或合成橡胶。搭扣部分是从以下组中选择的树脂模制成的，此组包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺及其共聚物和混合物。所述方法包括形成连接带基的片，所述片沿搭扣组件的横向边缘从波状起伏部分上横向延伸，与更靠近搭扣部分的第二横向边缘对置，所述片包括至少一个翼片，用于将搭扣组件接合到物件上。翼片形成带基的一部分，与波状起伏部分和搭扣部分整体模制在一起，并用与波状起伏部分和搭扣部分相同的树脂模制成的。翼片的形成是通过将带基的一部分折叠并永久地结合到带基的另一部分上。带基的折叠部分比带基的其它部分薄。片的成形是通过将薄片材料送入到成形带基的咬入区中，将薄片材料绕纵向折叠线折叠形成第一和第二重叠的折叠部分并将之输送，所选择的输送条件使第二折叠部分永久性地结合在带基的树脂上，而留下第一折叠部分不结合，以便随后绕折叠线从第二折叠部分上打开。薄片材料结合到与搭扣元件延伸的第一表面相反的带基表面上。薄片材料结合到搭扣元件延伸的第一带基表面上。第二折叠部分仅仅沿第二折叠部分露出表面的边缘区域结合到带基上。利用防护带在树脂上形成屏障，防止第一和第二折叠部分不粘接表面区域与树脂接触。利用防护涂层在树脂上形成屏障，防止第一和第二折叠部分不结合的表面区域与树脂接触。所述方法包括沿搭扣部分的边缘形成凸台。凸台高于搭扣元件。永久结合步骤的完成是通过将带基的一部分热熔合、粘结或射频焊接到带基的另一部分上。
按照本发明的另一个方面，提供了一种形成搭扣片的方法，每个片包括在条带状带基上延伸的许多搭扣元件以及第一和第二附着腿，通过将衣物或基体结合在它们之间而将片附着到衣物或基体上。所述方法包括将熔融树脂连续输送到旋转成形辊相邻的圆周表面之间限定的间隙中，使树脂在成形辊圆周表面形成制品条带状带基的至少一部分并且填充在旋转成形辊上一系列的固定空腔中形成搭扣元件部分，成为从带状带基的第一侧面上伸出的突起；将预成形的材料在选择的条件下输送到树脂上，所选择条件使部分树脂永久性地结合到预成形材料上，预成形材料形成制品条带状带基的至少一部分。树脂凝固后，通过将突起从其相应的空腔中拉出，将树脂从成形辊的圆周表面上剥离。方法还包括折叠部分条带状带基形成第一和第二附着腿。
本发明的此方面可包括这里参考本发明其它方面提到的任何变形。
按照另一方面，本发明是形成搭扣片的方法，每个片包括在条带状带基上延伸的许多搭扣元件以及第一和第二附着腿，用于所述片在它们之间附着到衣物或基体上。所述方法包括将熔融树脂连续输送到旋转成形辊相邻的圆周表面之间限定的间隙中，使树脂在成形辊圆周表面形成制品的条带状带基部分并且填充在旋转成形辊上一系列的固定空腔中形成搭扣元件部分，成为从带状带基的第一侧面上伸出的突起。树脂凝固后，通过将突起从它们各个空腔中拉出，将树脂从成形辊的圆周表面上剥离。方法还包括折叠部分条带状带基形成第一和第二附着腿。
本发明此方面的变形可包括本文所述对本发明其它方面的任何变形。
按照另一方面，本发明提供了一种搭扣组件。搭扣组件包括许多搭扣元件和一个弹性部分，搭扣元件与薄带状带基的第一表面整体成形在一起并从上面伸出，形成搭扣组件的搭扣部分，弹性部分与所述搭扣部分整体成形在一起并从所述搭扣部分横向延伸，弹性部分是由至少一个波状起伏的薄带状带基形成的，从而当搭扣组件受到横向拉力作用时，使弹性部分横向弹性延伸
本发明此方面的变形可包括以下特征的一个或多个。波状起伏上涂覆弹性树脂。波状起伏是三角形。波状起伏是正弦形。搭扣组件还包括具有第一和第二附着腿的片部分。
按照另一方面，本发明提供搭扣片，搭扣片包括连续的、热塑性树脂的单一条带，它具有第一和第二端部区域，许多搭扣元件，每个具有与单一条带露在第一端部区域的表面整体成形在一起并从上面伸出的主干，第二端部区域具有两条对置的腿部分，与连续的条带整体成形在一起并且是由与连续条带相同的材料制成的，两条对置的腿部分的位置能固定到基体或物件相反取向的表面上，从而按照如下的方式支撑片，即第一端部是游离的，使搭扣元件能与配对的表面接合。
本发明此方面的变化可包括下面特征的一个或多个。腿部分从同一个铰链连接区延伸。热塑性树脂的条带具有纵向断面形状，构成用于形成至少一个铰链连接区。铰链连接区的形成是通过局部减小热塑性树脂条带的厚度。部分热塑性树脂条带折叠在一起并永久性的结合在一起形成两条腿部分。热塑性树脂的连续条带具有至少两条分离的、减小厚度的定位线，穿过条带纵向延伸，形成两个铰链连接区，绕着铰链连接区条带相邻的部分折叠形成腿部分。在最初成形时，条带沿纵向实质上是直线形断面形状，其第一铰链连接区距离其相邻的端部为第一距离，第二铰链连接区距离此端部一个较远的距离，绕第二铰链连接区将条带向着自身向回弯曲，向回弯曲的部分永久性地结合到条带上与第一铰链连接区相邻的其余部分，条带的外部是自由的，以绕第一铰链弯曲形成附着夹片，用于将基体或物件接收在它们之间，每个腿部分相反取向的表面可结合到基体或物件上。向回弯曲的部分利用粘结剂永久性地结合在条带其余部分上。向回弯曲的部分通过超声波结合永久性地结合在条带其余部分上。向回弯曲的部分通过热熔合永久性地结合在条带其余部分上。
按照本发明的另一方面，提供了一种搭扣片。搭扣片包括条带形的、单一主体，所述主体由连续树脂构成，具有第一端部和第二端部、在第一端部区的钩以及在离开钩的第二端部区的两条对置的腿，用于将搭扣片装到基体对置的侧面上。
本发明此方面的变形可包括以下特征的一个或多个。第二端部区包括第一部分、第二部分和它们之间的铰链连接。绕铰链连接将第二端部区折叠使第一部分和第二部分重叠。搭扣片还包括粘结剂、超声波焊接或热熔合中的至少一种，用于将重叠的第一和第二部分结合在一起。铰链连接由一个厚度减小的部分形成。第二区还包括第三部分以及第二部分与第三部分之间的第二铰链连接。第一部分基本在第一端部区形成的平面中延伸，第二部分向后折叠到第一部分上。第一部分延伸出第一端部区形成的平面，第二部分向后折叠到第一部分上。两条相对腿中的一条包括延伸出第一端部区所在平面的整体成形部分。第二端部区包括基本在第一端部区形成的平面中延伸的第一部分，向后折叠到第一部分上的第二部分，以及向后折叠到第二部分上的第三部分。第二部分形成两条相对腿中的第一条，第三部分形成两条相对腿中的第二条。第一和第二部分通过粘结剂、热熔合和超声波焊接中的一种永久性地结合在一起。主体在第一部分和第二部分之间形成铰链连接。主体在第二部分和第三部分之间形成铰链连接。第二端部区包括延伸出第一端部区所在平面的第一部分，向后折叠到第一部分上的第二部分，以及基本在第一端部区形成的平面中延伸的第三部分。第三部分形成两条相对腿中的第一条，第二部分形成两条相对腿中的第二条。第一和第二部分通过粘结剂、热熔合和超声波焊接中的一种永久性地结合在一起。两条相对腿每一条的内部相对表面包括粘结剂。粘结剂包括压敏粘结剂。主体由热塑性合成树脂形成。树脂包括聚丙烯。
按照另一方面，本发明提供并列结合的搭扣片卷。每个搭扣片包括条带形的单一主体，所述单一主体由连续树脂构成，并且具有第一端部和第二端部、在第一端部区的钩以及在离开钩的第二端部区的两条对置的腿，用于将搭扣片装到基体对置的侧面上。
本发明此方面的变形可包括以下特征的一个或多个。两条相对腿以平的、打开的状态储存。两条相对腿每一条的内部相对表面包括粘结剂。条带形单一主体还包括覆盖粘结剂的松扣衬。每个搭扣片的主体具有在与粘结剂相反表面上延伸的突起，用于与卷上重叠层的粘结剂配合，限制搭扣片之间的粘结。每个搭扣片的主体在粘结剂对置的表面上具有硅涂层，用于与卷上重叠层的粘结剂配合，限制搭扣片之间的粘结。
从下面对实施例的描述以及从权利要求中能更清楚地体现本发明的其它特征和优点。
附图的简要描述
图1A是包括搭扣组件的尿布的透视图；
图1B是搭扣组件的透视图；
图1C是图1B搭扣组件的侧剖视图；
图1D是图1C中1D区域的扩展侧剖视图；
图1E是图1B的搭扣组件处于压缩状态的侧剖视图；
图1F是图1B的搭扣组件处于伸展状态的侧剖视图；
图2A是连续织物的透视图，图1B的搭扣组件是从上面切下的；
图2B是用于图1B片的优选无纺织物的示意性平面图；
图2C是图2B中无纺布环材料面的放大平面图；
图3A是生产图2A织物的设备的侧视图；
图3B是图3A成形设备沿3B-3B线的视图；
图3C是沿图3A中的无纺织物108沿图3A中的3C-3C线的示意性侧视图；
图3D是沿图3A中的无纺织物200沿图3A中的3D-3D线的示意性侧剖视图；
图4A是生产图2A织物的另一设备的侧视图；
图4B是图4A成形设备沿4B-4B线的视图；
图4C是图4A中的无纺织物108沿4C-4C线的示意性侧视图；
图4D是图4A中的无纺织物200沿4D-4D线的示意性侧剖视图；
图4E是图4A中的后处理设备沿4E-4E线的视图；
图5是另一个搭扣组件的侧剖视图；
图5A是生产图5E织物的设备的侧视图；
图5B是图4A成形设备沿4B-4B线的视图；
图5C是图5A中的后处理设备180沿5C-5C线的示意性侧剖视图；
图5D是图5A中的后处理设备180沿5D-5D线的示意性侧剖视图；
图5E是连续织物300的透视图，图5中的搭扣组件是从上面切下的；
图5F是图5A中的成形设备沿5F-5F线的视图；
图6A是包括带形搭扣组件的尿布的透视图；
图6B是带形搭扣组件的透视图；
图6C是连续织物450的透视图，图6B的带形搭扣组件是从上面切下的。
图6D是折叠图6C的织物412并原位将其层叠成搭扣部分的设备的侧视图；
图6E是图6C的织物450的示意性侧剖视图，其中具有折叠织物412；
图7A是另一个搭扣组件的示意性侧剖视图；
图8是包括本发明搭扣片的尿布的透视图；
图9A是图8搭扣片的透视图；
图9B图9A搭扣片的侧视图；
图10是图9A的搭扣片钩部分的高倍放大图；
图11A是图9A的搭扣片处于未折叠状态的侧视图；
图11B是图9A的搭扣片处于部分折叠状态的侧视图；
图12是以卷形式储存的搭扣片材料连续织物的透视图；
图13A是图9A的搭扣片部分附着在基体上的侧视图；
图13B是图9A的搭扣片的侧视图，其中搭扣片附着在基体上并处于保护位置；
图13C是图9A的搭扣片的侧视图，其中搭扣片附着在基体上并处于使用位置；
图14A是生产搭扣片材料连续织物的设备的侧视图；
图14B是图14A中设备沿14B-14B线表示成形/压延部分的正视图；
图14C是图14B中的成形/压延部分的透视图，其中具有导辊。
图15是由图14B中的成形/压延部分生产的连续织物的端视图；
图16是搭扣片材料连续织物的另一实施例的透视图；
图17A是搭扣片的另一个实施例处于未折叠状态的侧视图；
图17B是图17A的搭扣片处于折叠状态的侧视图；
图18是搭扣片另一个实施例的侧视图；
图19表示生产图18搭扣片的成形辊；
图20A是搭扣片的另一个实施例处于未折叠状态的侧视图；
图20B是图20A的搭扣片处于折叠状态的侧视图；
图21表示生产图20A搭扣片的成形辊和基辊；
图22A是一侧接一侧的搭扣片预成形物的带状制品的剖视图；
图22B是图21A搭扣片预成形物折叠形成多个单件搭扣片制品的剖视图。
实施例的描述
参考图1A，两块搭扣组件100把尿布90的后侧91连接到前侧93，将尿布绕身体固定住。
每块搭扣组件100，如图1B和1C所示，具有搭扣带部分102、可伸长的波状起伏部分104和片部分108，其主要部分是在一个单独的操作中形成的，如下所述。搭扣带部分102包括带基103和钩形搭扣元件105，钩形搭扣元件105与带基103的表面整体成形在一起并从上面延伸出来。搭扣带与钩相反的表面具有为使用者提供抓持的压花或其它表面图案。可以选择的是，如图1B-1C所示的实施例，在搭扣带钩侧在搭扣带部分102的左右边缘具有两个凸台110a、110b，在这种情况下与带基103整体成形在一起。凸台110a、110b稍微高于钩形搭扣元件，作为钩的屏障用于防止意外地接触和可能划伤婴儿或其它使用者的皮肤。搭扣组件的宽度w为1/2英寸(1.3cm)，长度l为4英寸(10.2cm)。搭扣带部分102的宽度为w，长度l1为1英寸(2.5cm)。在一个实施例中，钩是CFM-29型设计，可以从美国新罕布什尔州Manchester的Velcro美国公司购到。CFM-29型钩带的钩仅有0.015英寸(0.38mm)高，带基厚度t为0.0003英寸(0.08mm)，搭扣元件的密度为每平方英寸1000个搭扣元件或更多。本实施例中凸台110a、110b的高度为0.020英寸(0.51mm)。
其它接合可拆开的搭扣元件形状也是可行的。例如，构想了搭扣元件具有蘑菇形或平顶的主干形，棕榈树形或任何其它与环形材料接合的形状。并且，还构想了具有能可脱开地接合其它类似形状搭扣元件的搭扣元件。
拉伸部分104从搭扣带部分102的带基103上延伸，并包括与带基整体成形在一起的波状起伏部分107。弹性树脂106填充在波状起伏部分107之间的空隙中并将之覆盖(图1D)。拉伸部分104长度L2为1英寸(2.5cm)数量级，并且易于沿纵方向120弹性伸长(图1B)。拉伸部分104可以伸展或压缩至少50％，优选的是100％，分别如图1F和1E所示。在特定的实施例中，波状起伏部分是三角形(图1D)，在其它实施例中是正弦形(图3D)。在一个实施例中，波状起伏部分处于松驰状态的高度hu为0.020英寸(0.51mm)，宽度wu为0.025英寸(0.64mm)。
与拉伸波状起伏部分104相邻的是片部分108，它在树脂带基103a一部分上形成，带基103a与波状起伏部分107和搭扣部分102整体形成在一起。在图1B和1C的实施例中，片108进一步包括折叠织物，具有原位层叠在带基103a上的一个臂108b和对置的第二臂108a。臂108a和108b内表面上涂有粘结剂109，粘结剂109上覆盖着衬113，用于防止两个臂相互粘结在一起。为了将搭扣组件附着到尿布90上，去除衬113，将尿布的侧边94插入片的两个臂108a、108b之间，然后施加层叠压力。
尿布90的前侧93具有可与钩接合的带80，用于接合搭扣带102的搭扣元件105，从而将尿布的后侧91固定到前侧93，将尿布固定在婴儿身体上(图1A)。
图1B和1C的搭扣组件是沿着标记线202从连续织物200上切下一部分形成的，如图2A所示。连续织物200根据图3A和3B中所示的方法和设备制造，这在下面描述。
挤压筒51将塑料53熔化并迫使其通过狭缝式模具52。挤压出的塑料进入基辊54与模辊55之间的咬入区56。模辊55包括成形空腔59的部分，其形状用于成形钩型的搭扣元件。空腔59的左右部分是模脊61a和61b，分别用于形成凸台110a和110b。与模辊55表面上与脊61b相邻并在基辊54相对表面上的是协同工作的筋或槽部分60，用于形成波状起伏部分。挤压出的塑料填充钩空腔59、脊61a和61b、波状起伏部分60以及带基部分103a，所有这些都是连续织物200上的整体形成树脂元件(图3D)。
在成形塑料53分别形成钩和波状起伏部分102、104的同时，预成形的织物108进入咬入区56并形成片部分108。在一个实施例中，织物108是辊40提供的无纺布材料。织物108通过导辊41、42和转向棒43、44后被扭转1/2圈，形成L形折叠(图3C)。形成L形折叠的织物表面涂覆屏障层213，防止成形塑料渗透到无纺织物并熔化折叠织物的两侧。织物进入咬入区56，使L形折叠的一个臂108a插入模辊55上槽62，另一个臂108b在区域112与形成带基的103部分重叠并与这熔合在一起(图3D)。如此形成的连续织物200通过模辊55的部分圆周，由导辊57、58引导到后处理级67、68。在后处理级67，将L形片108的内表面涂覆粘结剂109，并且可以选择的是，将衬113放置于两个臂108a、108b之间。通过转向辊63、64，腿108a向平方向折叠，随后两个臂108a、108b向下折叠在一起，织物通过后处理级68，在后处理级压缩波状起伏部分，刮刀71将弹性树脂106填在波状起伏部分107的空隙中并覆盖住波状起伏的顶部。
弹性树脂106是从以下的组中选择的热塑性性聚合物，此组包括热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的弹性共聚物、热塑性石蜡和天然或合成橡胶。在一个实施例中，弹性树脂106是Santoprene，延伸范围为50％到300％，回复至少是75％。
预成形的织物108可以是预制的无纺布或编织的环材料。在一个优选的实施例中，无纺布环材料是针孔无纺布织物，其厚度为0.05英寸，基础重量为2盎司/平方码(68克/平方米)或更小。这种非常薄的无纺布材料108尺寸稳定，并具有比较自由的可与钩接合的纤维，至少在形成织物的、连续缠结成簇的纤维72的一侧延伸(图2C)。这些纤维具有可以与环接合的钩接合部分，而在可接合部分两侧的纤维部分固定在纤维垫上。在本发明特别优选的实施例中，无纺布针孔织物包括18到4丹尼尔之间的定长聚酯纤维，优选的是6丹尼尔。针刺一批这些纤维之后，将产品纵向和横向拉伸，以增大其面积超过针刺状态的100％，达到150％或更大，织物中相互咬合的纤维结合或附着在一起，使织物具有较高的拉伸强度，同时也锚定纤维的可与钩接合的部分。
在这样的织物中，垫72的各个纤维没有像纺织或编织产品中那样的固定花样，而是在织物垫的平面内沿各个方向延伸。在无纺布产品上延伸的可与钩接合的纤维与构成垫的纤维相同，但是延伸出了其平面，超出了垫72的基本数量，一般从相关的结74，以良好锚固的环树形式。
在一个特别的实施例中，在针刺后进行拉伸，垫的纤维通过水基的丙烯酸粘结剂保持在拉紧的、伸直状态，粘结剂涂在垫上与环相反的一侧，用于将垫的纤维粘结在其伸直状态，稳定织物区域尺寸，将环固定在相关的结上。粘结剂的用量范围是织物总重的20％到40％，在本发明优选的实施例中是无纺布总重的三分之一。
适合的针刺和拉伸的、可与钩接合的无纺布材料请参见以下专利中的描述：未授权的美国专利申请08/922292，标题为“搭扣的环材料、制造以及结合这种材料的产品”，1997年9月3日提交；以有相关的未授权部分继续申请09/262159，标题为“轻按固定的环材料”，1999年3月3日提交。上述专利的所有内容引入本文作为参考文献。
如欲详细了解图示的，如图3A所示的，原位成形方法和设备的基本操作，以及过程的一些变化，请读者参考授与Kennedy等人的美国专利5260015，其中描述由环材料制造的叠层。
图1B、1C中的可拉伸搭扣组件也可由图4A所示的方法的设备形成。挤压筒51将塑料53熔化并迫使其通过狭缝式模具52。挤压出的塑料进入基辊54与模辊55之间的咬入区56。如上所述，模辊55包括成形空腔59的部分，其形状用于成形钩型的搭扣元件和空腔59的左右部分，在空腔59处有模脊61a和61b，分别用于形成凸台110a和110b。邻近凸台110b形成塑料153的薄带形部分(图4D)。
在成形塑料53形成钩和薄带形部分的同时，双层折叠的织物108进入咬入区56形成片部分108。折叠风的内部表面由膜层212或带隔开，防止形成的塑料渗透过织物并熔化折叠织物的两侧。在一个实施例中，层212包括Teflon带。随着带基的形成，整个折叠织物的臂108b的后侧沿区域112原位层叠在带基103上。成形的织物绕过成形辊55的部分圆周，并由辊57、225、224引导进入辊228和226之间的咬入区227，在此形成波状起伏部分。辊226和228外表面的加热部分230具有三角形或正弦形的波状起伏部分60，将织物的薄带形部分153软化并成形为织物200上的波状起伏部分107。当波状起伏部分形成后，织物通过后处理级68，在此处压缩波状起伏部分并且将弹性树脂106施加在波状起伏部分之间的空隙中和波状起伏部分之上。
在另一个实施例中，如图5所示，搭扣组件100包括搭扣带部分102、可伸长的波状起伏部分104和片部分108，片部分108是通过折叠形成为带基103整体上的一部分产生的。图5中的搭扣组件是从图5E中沿标记线302从连续织物300上切下一部分形成的。
参看图5A，形成连续织物300的方法包括具有钩形搭扣元件102、凸台110a和110b以及波状起伏部分104的连续成形织物，如上所述。靠着波状起伏部分，延伸织物300的带基103并形成厚度减小的部分179，上面具有折叠线183、184、185(图5B)。通过在成形辊55上插入的环172，减小建立此部分厚度的间隙厚度，以此减小成形织物的厚度(图5F)。成形织物绕过成形辊55的部分圆周，并由辊57、58引导进入后处理级180，在此处带基103首先沿折叠线183向上折叠，接着沿线184向下折叠，并接着沿线185水平折叠(图5C)。折叠产生了倒V形折叠108，所述折叠108具有臂108a和108b。后处理级180包括第一块181和第二块182，第一块181具有纵向延伸的三角形台阶188，第二块182具有位于三角形台阶188之上的三角形槽186。在槽186与台阶188之间具有窄的间隙，用于沿线183、184、185接收并折叠织物300。折叠的织物300进入下一级190，在此处将两个臂108a和108b压缩并熔合在一起，形成与带基103整体形成在一起的片108。级190包括基块191和加热块192，基块191支撑其表面上的织物，加热块192具有缝隙193，接收折叠的臂108a、108b并将之压缩在一起。织物300接着连续通过级68，在此处压缩波状起伏部分并且将弹性树脂施加在波状起伏部分之间的空隙中和波状起伏部分之上。
参看图6A，尿布90的后侧91通过带400上的搭扣组件与前侧93联结在一起。带400穿过环92，环绕着尿布90并形成围罩95。参看图6B，带400包括搭扣部分410和延伸部分420。搭扣部分410包括钩105、凸台110a和110b以及为搭扣部分410提供弹性的波状起伏部分107(图6D)。搭扣部分410的背面411具有为使用者提供抓持的压花或其它表面图案。延伸部分420包括无纺织物412，其中的一部分沿区域112与搭扣部分的一部分熔合在一起。
如图6C所示，通过沿标记线452切下织物450的一部分形成带400。织物450是按照图3A或图4A中所示的方法和设备形成的。无纺织物412折叠形成多折叠414，如图6D和6E所示，接着折叠的织物进入咬入区56，原位层叠成成形的搭扣部分的一部分。形成搭扣部分后，沿线452切开织物450并打开折叠414，产生形成带400的延伸部分450。本发明的其它特征和优点可包括于下面实施例的一个或多个中。
折叠织物108可层叠在与钩形搭扣元件延伸的表面相反的搭扣带表面上(图7A)。
粘结剂109可以被超声波或紫外线激活，在这种情况下不采用衬113。并且片108可以没有粘结剂109，粘结剂层可以涂在尿布的表面上，位置是使用尿布组件时附着搭扣组件的位置。
参考图8，搭扣片510用于将两部分固定在一起，例如，图中的两片搭扣片510将尿布514的后侧512固定到尿布的前侧516。搭扣片510附着在尿布的后侧512上，例如使用粘结剂，并且通过将片510上有钩的搭扣带部分520接合到尿布514前侧516上的接收区518，搭扣片510可拆开地固定到尿布前侧516。接收区518包括，例如，可与钩接合的环519。
搭扣片510，如图9A和9B所示，是由热塑性树脂，如聚丙烯，形成为柔性的单条带。片510包括搭扣带部分520、中间带部分522和附着部分524。部分520、522和524在一个单独的成形/压延操作中整体成形，这将在下面描述。片510包括连续带基部分530，搭扣带部分520包括多个可与环接合的钩526，钩526与带基部分530的表面528整体成形在一起并从其上面延伸出来。参看图10，钩突起526按高密度阵列形成，如下所述，每个钩的形状是可与环配合的，例如具有弯钩形527或蘑菇形(未示出)。另外，钩526可最初成形为预制形状，弯钩或蘑菇形或其它可与环接合的结构在后成形操作中形成，例如在最初成形过程之后。在一个实施例中，钩是CFM-29结构的，如前所述。钩526可排成交替的行，钩面向相反的方向，如图10所示，或者钩526面向相同的方向。
搭扣带部分520中止于可抓持的末端部分531，这部分没有钩，使用者抓住它通过剥离动作将片510从尿布514的接收区518上拆开。中间带部分522没有钩并在搭扣带部分520和附着部分524之间延伸，为搭扣部分520提供柔性的、可操纵的支撑。附着部分524包括第一腿532和第二腿534，用于附着在尿布的相对侧面555、556(图9B)或其它基体517。分别在腿532、534内表面550、552上的粘结剂548用于将片510附着到基体517上。
参看图11A，腿532和534通过折叠带基部分530形成。在附着部分524上的带基部分530包括第一部分570、第二部分572和第三部分574。位于第一和第二部分570、572之间的是铰链连接576，位于第二和第三部分572、574之间的是铰链连接578。为了形成腿532和534，第二部分572在铰链连接576处折叠在第一部分570上，形成腿572，如图11B所示。接着第三部分574在铰链连接578处折叠在第二部分572上，形成腿534，如图9B所示。第一和第二部分570、572具有减小的厚度，分别形成下凹表面580、582。利用在表面580或582或二者同时涂覆粘结剂584，例如橡胶基压敏粘结剂，将第一部分570粘结在第二部分572上。另外，部分570、572可以通过热熔合、超声波结合或射频焊接结合在一起。
再次参看图9A和9B，片510的带基厚度t1，例如为0.004到0.006英寸，宽度w，例如为0.75到2英寸，总长度l，例如为4英寸。搭扣部分520的抓持末端部分531的长度l1，例如为0.25英寸，搭扣部分520其余部分的长度l2例如为0.875英寸。中间带部分522的长度l3例如为0.75英寸。第一腿532的长度l4例如为0.875英寸，第二腿的长度l5例如为0.75英寸。
参看图12，搭扣片510最初形成为连续织物700，从上面沿标记线702切下各个搭扣片。织物700用卷形704提供，其中附着部分524处于图11B所示的部分折叠位置。为了防止粘结剂548粘结到织物700的背面710，从而能自如地打开织物700的卷，在背面710上对应于粘结剂548的区域711上涂释放涂层，例如氟基或硅基涂层。
在使用过程中，参看图13A-13C，从织物700上取下各个片510，例如通过沿线702切割织物700。当片510处于图11B所示的部分折叠位置的时，通过将腿532涂有粘结剂的内表面550与基体的一个侧面555接触，将片510粘附到尿布或其它基体517。接着将搭扣带部分520和中间带部分522沿箭头C方向折叠(图13B)，直到搭扣带部分520的钩526接触基体517的相反侧面556。片510上未附着部分的折叠动作使第二腿534涂粘结剂的表面552与基体517的相反表面556接触，钩526与基体517较松地接合。另外，如果去掉粘结剂548，则利用接合表面的自粘结性质使用其它搭接技术，例如热熔合或超声波或射频焊接，将腿532和534粘附到基体517上。
当连接腿532和534粘附到基体517上，并且搭扣带部分520和中间带部分522折叠到基体517上时，片510处于受保护位置，便于尿布或其它基体的进一步处理、包装和运送。尿布或基体的使用者打开搭扣带部分520(图13C)露出钩526，用于将尿布固定在穿用者身上，或者将基体应用于其预计的用途。
参看图14A-14C，连续织物700是由挤压设备801成形的，挤压设备801包括成形/压延组件303和后处理级805。组件803包括挤压筒800、狭缝模具804、基辊808、成形辊810、剥离辊830和导辊832。具体参看图14B，成形辊810包括，例如，两套并列的片成形结构，A和B，可以生产片510的两条带A’和B’(见图15)。成形辊810具有直径增大的窄环815，用于产生带A’和B’之间的分隔槽T(图15)。槽T是整体形成的、较薄的、可裂开的接合处，使带A’和B’容易地分开。辊810邻近环815具有两个部分817、817’，上面分别具有成形空腔812、812’，用于形成钩型搭扣元件526。靠近成形空腔812、812’，成形辊810具有外压延表面813、813’，它包括直径增大的部分814、814’，用于成形片510中厚度减小的部分580、582。靠近部分814、814’的中间和边缘在成形辊810上具有环816、816’和818、818’，用于分别成形铰链连接576、578。基辊808具有相当光滑的外表面809，例如，用于形成适于接收释放涂层的片表面。辊808和810相互离开给定的距离820，用于成形所需厚度的带基530。
在使用过程中，挤压筒800熔化树脂并迫使熔化的塑料通过狭缝模具804，形成熔融塑料802的薄带挤压物。挤压的塑料802，当仍处于熔融状态时，进入基辊808和成形辊810之间的咬入区806。在辊808、810施加压力的咬入区中，熔融树脂压入钩空腔812，并填充辊808、810之间的间隙820，形成带基部分530以及各种下凹的和铰链连接的部分，所有这些部分形成整体形成的、连续的、热塑性的织物。
如图14A和14C所示，出了咬入区806以后，形成的织物绕过成形辊810圆周的一部分，同时得到冷却(成形辊810具有内部冷却)，接着在剥离辊830的帮助下，织物在剥离作用下从成形辊上分离，当钩形元件从成形空腔中退出时经历了临时的弹性变形。接着，在导辊832的引导下，织物进入后处理级850，在此处将粘结剂584涂到表面580、582中的一个或者二者都涂。
接着成形辊通过第二后处理级860，在此处沿线T将搭扣片的连续织物A’和B’分开。对称织物A’和B’的进一步处理是相同的。为了简化，描述一根搭扣片的进一步处理。织物接着通过级870，在此处织物沿部分570、572之间较薄的铰链连接线576折叠，直到部分570、572相互粘结在一起。变通地，在织物的分离级860和折叠级870之后，利用形成片的热塑性树脂的粘结性能，通过热熔合、超声波结合或射频焊接，将部分570、572接合在一起。
接着成形的、折叠的织物通过后处理级880，在此处将粘结剂548涂到表面550、552上。另外，可以省去级880和涂覆粘结剂548，当搭扣片510运送到尿布制造商后，在将搭扣片附着到尿布之前使用粘结剂或其它搭接技术，例如不使用粘结剂将搭扣片510附着到尿布或其它物件上，而是利用被接合表面的自粘结性能，例如通过热熔合或者超声波或射频焊接。
接着搭扣片材料的连续织物在后处理级890卷绕成辊形704(图12)，以便运送到尿布制造商。
例如，如图16所示，在织物的背面710形成突起结构712的分布，以减小粘结剂548与背面710之间的接触面积，有利于织物的打开和开卷。为了形成结构712，基辊808的外表面具有粒状花纹(未示出)，适于形成模制结构712。
参看图17A和17B，搭扣片510’包括第一铰链连接线537’、第二铰链连接线536’和第三铰链连接线538’，其中第二铰链连接线536’将较薄的部分540’分隔成第一部分542’和第二部分544’。在后处理级，例如，在成形/压延过程之后，通过在第一部分542’的表面543’或第二部分544’的表面545’上涂粘结剂541’或者二者都涂，在第二铰链连接536’处折叠较薄的部分540’，使第一部分542’粘结到第二部分544’上，形成片510’的第二附着腿534’。另外，可以省去粘结剂541’，利用被接合表面的自粘结性能，通过热熔合或者超声波结合将第一部分542’结合到第二部分544’上。第三铰链连接线538’和自由端546’之间的部分带基530’形成第一腿532’。第二腿534’可以绕第一铰链连接线537’打开，用于进一步处理、储存和运送；或者绕第三铰链连接线538’关闭，用于附着到基体上。
在另一个实施例中，如图18所示，搭扣片610具有整体形成的成形腿632’、634’以及铰链连接线632’、634’，其中腿632’、634’不是折叠形成的。参看图19，使用模辊608’成形腿634’，模辊608’具有形成第二腿634’的腿成形模腔633’以及分别形成铰链连接线636’、638’的模脊616’、618’。腿632’的形成是利用压延效应，所使用的过程与上面所述的类似。第二腿634’可以绕第一铰链连接线636’打开，用于进一步处理、储存和运送；或者绕第三铰链连接线638关闭，用于附着到基体上。在此实施例中，第二腿634’典型的长度l，例如为0.25英寸。
参看图20A和20B，搭扣片710’包括第一铰链连接线737’、第二铰链连接线736’和第三铰链连接线738’，其中第二铰链连接线736’将较薄的部分740’分隔成第一部分742’和第二部分744’。在此实施例中，薄部分740’成形/压延为部分预折叠的状态。为了形成部分预折叠，如图21所示，模辊720’具有下凹部分733’，压力辊708’具有对应的上凸部分731’，在上述成形/压延过程中二者相互作用产生具有倒V形折叠的薄部分740’。在后处理级，例如，成形/压延过程后，通过在第一部分742’的表面743’或第二部分744’的表面745’上涂粘结剂741’或者二者都涂，在第二铰链连接736’处折叠部分预折叠的较薄的部分740’，使第一部分742’粘结到第二部分744’上，形成片的第二附着腿734’。此外，还可以省去粘结剂741’，利用被接合表面的自粘结性能，通过热熔合或者超声波结合将第一部分742’结合到第二部分744’上。第三铰链连接线738’和自由端746’之间的部分739’形成第一腿732’。第二腿734’可以绕第一铰链连接线737’打开，用于进一步处理、储存和运送；或者绕第三铰链连接线738’关闭，用于附着到基体上。
图22A和22B表示并列地同时生产六个搭扣片。图中的尺寸不是按比例的，特别是材料的厚度被放大了，以便清楚地显示。参看图22A，搭扣片的预成形物(TP1-TP6)最初作为一个整体带900生产出来。每个片预成形物具有抓持末端部分902、具有搭扣元件的承载部分904和片附着部分906。在整个宽度的织物900的下面是背衬织物908。末端部分902和具有搭扣元件的部分904由相同的材料整体挤压并成形在织物908上。成形操作过程的加热和加压，如下所述，将成形的末端和具有搭扣元件的部分902、904层叠在织物908上，从而所述材料形成整体带900。
在一个实施例中，6个片预成形物TP1-TP6中每一个的末端部分902宽度wt为1/8英寸(3.2mm)，具有搭扣元件的部分904的宽度wf为5/8到7/8英寸(15.9-22.2mm)，片附着部分906的宽度wa为 到
Figure C0180892100272
英寸(66.7-79.4mm)。
在织物908之下，例如，是聚丙烯或聚乙烯薄膜，或者是聚丙烯或聚乙烯的热压粘合无纺织物，或者是这些材料层叠在一起的结合。织物908也可以是其它材料，例如弹性延伸的无纺布环材料，能与具有搭扣元件的承载部分904可拆开地接合。在一个实施例中，织物908的厚度tw为0.003-0.006英寸(0.08-0.15mm)。末端902和具有搭扣元件的承载部分904的成形的、层叠的材料在局部区域对tw尺寸增大的厚度为0.001英寸(0.03mm)。
带900最初沿线C2和C4切开，产生三个搭扣带预成形织物，每个预成形织物在其宽度内包括一对搭扣预成形物，即TP1-TP2、TP3-TP4和TP5-TP6。当搭扣预成形物进一步处理时，沿线C1、C3和C5将每一对切开，形成单独的预成形物PT1-PT6。在与参考图11A和图11B所作的描述类似的过程中，将每个单独的预成形物折叠并部分地粘结到自身上。得到的搭扣片T1-T6示于图22B中。再次重申，图中的尺寸不是按比例的，特别是带基部分和折叠部分的厚度被放大了，以便清楚地显示。图中具有附着片910的搭扣片产品T1-T6处于部分闭合位置，按照参考图9B描述的方式，准备用于附着到，例如，衣物或基体上。并且，每个连续长度的搭扣片产品T1-T6可以在具有或不具有用于附着的粘结剂层的情况下，按照参考图12到16描述的方式，卷起来进行储存。
生产图22A中并列预成形物的方法与参考图14C描述的方法的基本原理相同。但是，增加了背衬织物，而不需要在整个成形咬入区宽度上挤压熔融的材料。相反，末端部分902露出的表面以及具有搭扣元件的部分904上的搭扣元件是用与背衬材料908同时进入到咬入区的熔融材料成形为带状。这种将带状或孤岛状材料原位层叠和成形到初始单独存在的第二材料上的技术在以下专利中详细描述：共同提交的美国申请No.＿＿，2001年3月14日提交，标题为“钩和环的搭扣”，其全部内容引入本文作为参考文献。
本发明的其它特征和优点体现在描述和附图中，这些都在所附权利要求的范围内。

Claims (34)

1.一种制造搭扣组件(100、200、300、400、450)的方法，包括：
成形连续薄带状带基(103)，所述带基具有许多搭扣元件(105)，与基本处于一个平面的带基的表面上的搭扣部分(102)整体成形在一起并从其上面伸出，所述带基(103)，是模制的，具有非平面的波状起伏部分(107)，其中带基伸出其平面外以形成沿所述带基纵向延伸的峰，带基上相反的主表面保持基本平行，波状起伏部分(107)可弹性变形，从而当搭扣制品在受到横向拉伸力的作用下使所述带基能横向(箭头120)延伸。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，带基(103)，是模制的，具有多个平行的波状起伏部分(107)，每个波状起伏形成一个峰。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波状起伏部分(107)的位置在与所述搭扣元件(105)相邻的区域(104)。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述波状起伏部分(107)与搭扣部分(102)整体地成形在一起。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，波状起伏部分(107)是由一对辊(54、55)上配对的肋和槽(60)形成的，这对辊限定了在其中形成带基(103)的咬入区(56)。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，波状起伏部分在输送到带基形成咬入区的材料上预成形，咬入区是由一对辊形成的，这对辊具有成形波状起伏部分的配对槽和沟。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括用弹性体(106)涂覆波状起伏部分。
8.如权利要求2所述的方法，还包括用弹性体(106)填充相邻峰之间的区域。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，弹性体(106)从以下组中选择，此组包括热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的弹性共聚物、热塑性石蜡和天然或合成橡胶。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，搭扣部分(102)是从以下组中选择的树脂制成的，此组包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺及其共聚物和其混合物。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括形成连接所述带基(103)的片(108)，片沿搭扣组件的横向边缘从波状起伏部分(107)上横向延伸，与更靠近搭扣部分(102)的第二横向边缘相反，所述片包括至少一个翼片(108a、108b)，用于将搭扣组件接合到物件(90)上。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，翼片(108a、108b)形成带基(103)的一部分，与具有波状起伏部分(107)和搭扣部分(102)的部分整体成形在一起，并用与其相同的树脂制成。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，翼片(108a、108b)的形成是通过将所述带基(103)的一部分折叠并永久地结合到所述带基的另一部分上。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，带基(103)的折叠部分(179)比带基(103)的其它部分薄。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，片(108)的成形是通过将薄片材料(108)送入到成形带基(103)的咬入区(56)中，将薄片材料(108)绕纵向折叠线折叠形成第一(108a)和第二(108b)重叠的折叠部分并将之输入，所选择的输入条件使第二折叠部分(108b)永久性地结合在带基(103)的树脂上，而留下第一折叠部分(108a)不结合，以便随后将第一折叠部分绕所述折叠线从所述第二折叠部分(108b)上打开。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，薄片材料(108)结合到与搭扣元件(105)从之伸出的第一表面相反的带基表面上。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，薄片材料(108)结合到搭扣元件(105)延伸的所述第一带基表面上。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二折叠部分(108b)仅仅沿所述第二折叠部分露出表面的边缘区域结合到带基上。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，利用防护带(212)在树脂上形成屏障，防止所述第一(108a)和第二(108b)折叠部分不粘接表面区域与树脂接触。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，利用防护涂层在树脂上形成屏障(213)，防止第一(108a)和第二(108b)折叠部分不粘接表面区域与树脂接触。
21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括沿搭扣部分(102)的边缘形成凸台(110a，110b)。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，凸台(110a，110b)高于所述搭扣元件(105)。
23.如权利要求13所述的方法，其特征在于，永久结合步骤的完成是通过将所述带基的所述部分热熔合到所述带基的所述另一部分上。
24.如权利要求13所述的方法，其特征在于，永久结合步骤的完成是通过将所述带基的所述部分射频焊接到所述带基的所述另一部分上。
25.如权利要求13所述的方法，其特征在于，永久结合步骤的完成是通过使用粘结剂将所述带基的所述部分结合到所述带基的所述另一部分上。
26.如权利要求4所述的方法，其特征在于，波状起伏(107)是三角形。
27.如权利要求4所述的方法，其特征在于，波状起伏(107)是正弦形。
28.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括具有第一(108a)和第二附着腿(108b)的片部分(108)。
29.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭扣元件(105)最初成形为预制形状，而弯钩或蘑菇形或其它可与环接合的结构在后成形操作中形成。
30.一种搭扣组件；包括：
许多搭扣元件(105)，与薄带状带基(103)的第一表面整体成形在一起并从其上面伸出，形成搭扣组件的搭扣部分(102)；以及
弹性部分，与所述搭扣部分(102)整体成形在一起并从所述搭扣部分横向延伸，弹性部分是由至少一个波状起伏(107)的薄带状带基形成的，从而当搭扣组件受到横向拉力作用时，使弹性部分横向弹性延伸。
31.如权利要求30所述的搭扣组件，其特征在于，在波状起伏(107)上涂覆弹性树脂。
32.如权利要求30所述的搭扣组件，其特征在于，波状起伏(107)是三角形。
33.如权利要求30所述的搭扣组件，其特征在于，波状起伏(107)是正弦形。
34.如权利要求30所述的搭扣组件，其特征在于，还包括具有第一(108a)和第二附着腿(108b)的片部分(108)。
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