专利名称：向衬底上模制紧固件的杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及向衬底上模制紧固件的杆。
背景技术：
用于生产接触式紧固件产品的模制设备已经在授予Fischer的美国专利No.4,872,243以及授予Kennedy等人(″Kennedy″)的美国专利No.5,260,015中进行了描述。这种模制设备将可模制的树脂引入到邻近模制辊的间隙中。可模制的树脂可以处于熔融状态，但不必须。在间隙中施加压力，以迫使树脂从间隙进入模制辊中确定的模制腔中，从而形成接触式紧固件。Kennedy还描述了将树脂引入到预制片材与模制辊之间的间隙中并在间隙中使树脂结合到预制片材。
发明内容
在本发明的一个方面，一种制造紧固件产品的方法包括将预制材料片连续引入到邻近旋转的模制辊的外围表面确定的间隙；将一道可模制树脂引入到间隙中，使得该道树脂与片的纵向边缘交叠；使该道可模制树脂在间隙中压在片上，使得树脂变成在交叠区域永久性地结合到片，同时在较厚区域由树脂模制一系列的杆，这些杆从树脂的基底部分延伸；并且在这些杆上形成可接合的头，以形成紧固件元件。间隙构造成在厚度上具有台阶，该台阶确定相对较厚间隙区域与相对较薄间隙区域之间的边界，引入到间隙的预制材料片的纵向边缘设置在较厚间隙区域内。
在本发明的另一方面，一种制造紧固件产品的方法，该方法包括将两个预制材料片连续引入到邻近旋转的模制辊的外围表面确定的间隙，两预制材料片之间具有一间距；将一道可模制树脂引入到间隙中，使得该道树脂与片的纵向边缘在邻近间距处交叠，该道可模制树脂具有与片交叠的较薄区域和基本与间距对准的较厚区域；使该道可模制树脂在间隙中压在片上，使得树脂变成在交叠区域永久性地结合到片，同时在较厚区域由树脂模制一系列的杆，这些杆从树脂的基底部分延伸；并且在这些杆上形成可接合的头，以形成紧固件元件。
在本发明的另一方面，一种制造紧固件产品的方法包括将预制材料片连续引入到邻近旋转的模制辊的外围表面确定的间隙；将一道可模制树脂引入到间隙中，使得该道树脂与片的纵向边缘交叠，引入到间隙的该道可模制树脂具有与片交叠的相对较薄区域和延伸超过片的相对较厚区域；使该道可模制树脂在间隙中压在片上，使得树脂变成在交叠区域永久性地结合到片，同时在较厚区域由树脂模制一系列的杆，这些杆从树脂的基底部分延伸；并且在这些杆上形成可接合的头，以形成紧固件元件。
在一些实施例中，间隙确定在模制辊与反旋转的压辊之间。
在一些实施例中，厚度上的台阶对应于压辊的直径变化和/或对应于模制辊的直径变化。
在一些实施例中，片的纵向边缘由片中的纵向折痕确定。
在一些实施例中，形成可接合的头包括在杆上模制锥形端部，以形成可与环接合的钩。在一些可选择实施例中，形成可接合的头包括施加热和压力以压缩杆的末端。
在一些实施例中，预制材料是非织造织物，例如聚烯烃非织造织物。
在一些实施例中，预制材料在辊隙中的厚度在约0.0254毫米(0.001英寸)与6.35毫米(0.25英寸)之间。
在一些实施例中，基底部分的厚度在约0.0254毫米(0.001英寸)与6.35毫米(0.25英寸)之间，(例如，在约0.635毫米(0.025英寸)与6.35毫米(0.25英寸)之间，在约1.27毫米(0.05英寸)与3.81毫米(0.15英寸)之间，在约0.381毫米(0.015英寸)与2.54毫米(0.10英寸)之间)。
在一些实施例中，该道可模制树脂包括第一树脂和第二树脂。例如，在一些紧固件产品中，所述一系列杆主要由第一树脂模制而成，基底部分主要由第二树脂制成。在另一示例中，在一些紧固件产品中，第二树脂的弯曲模量小于第一树脂弯曲模量的一半。在一些情况下，第一树脂的弯曲模量为至少690兆帕(100,000镑每平方英寸)。
在一些紧固件产品中，第一树脂和第二树脂在未交叠的区域彼此附着，但基本有区别。例如，在一些情况下，该道可模制树脂具有位于第二树脂网上的至少一个第一树脂的纵向珠子(longitudinal bead)。在一些情况下，该道可模制树脂包括聚丙烯。在一些情况下，基底部分和紧固件元件是半透明的。
在一些具有间距的实施例中，间距为至少1.27厘米(0.5英寸)宽，(例如，至少2.54厘米(1英寸)宽，至少3.84厘米(1.5英寸)宽，至少7.62厘米(3英寸)宽，至少15.24厘米(6英寸)宽)。
在一些实施例中，杆从树脂的基底部分的相反表面延伸。
已经发现，邻近模制辊在间隙中使用垂直隔离件可以用于帮助调节间隙的高度和施加在间隙中的压力，从而有利地保护了柔软的衬底，保护了嵌入在树脂中的物质，和/或允许形成较厚的树脂基底，同时仍提供足够的压力迫使可模制树脂进入模制腔中以形成紧固件。
本发明一个或多个实施例的细节在附图以及下面的描述中提出。本发明的其它特点、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求中变得明显。
图1是具有紧固件调整片的尿布的透视图。
图1A是紧固件调整片接合的平面图。
图2是用于生产如图1和1A所示的紧固件调整片的设备的示意图。
图2A是沿着图2的A-A剖开的辊隙的横截面图，模制辊用作垂直隔离件。
图3是用于连续生产具有用作垂直隔离件的单一衬底的紧固件产品的可选择设备。
图3A是沿着图3的A-A剖开的挤压模的横截面图。
图3B是沿着图3的B-B剖开的横截面图，图3C是图3B所指示的区域C的更加详细的视图。
图3D是沿着图3的D-D剖开的所得到的紧固件产品的横截面图。
图4A-4B分别是具有用作垂直隔离件的两个衬底和相关的挤压模的可选择设备的辊隙的横截面图。
图4C是得到的紧固件产品的横截面图。
图4D是可选择实施例的设备的辊隙的横截面。
图5A是具有用作垂直隔离件的阶梯式压辊的设备的横截面图。
图5B和5C分别是可选择实施例的带有台阶的压辊和得到的紧固件产品的横截面图。
图6是使用多种树脂生产紧固件产品的设备的示意图。
图7A和7B是图6所示设备的可选择实施例的辊隙的横截面图。
各附图中相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施例方式
接触式紧固件在许多场合是有用的。例如，参照图1和1A，尿布10通过利用具有与设置在尿布上的环材料16接合的插入式紧固件元件14的接触式紧固件调整片12来合拢。为了进行说明，夸大了插入式紧固件元件14的尺寸。紧固件调整片12形成有结合到树脂基底20的衬底18，插入式紧固件元件14从树脂基底20延伸。仅在离散的中心区域22将衬底18结合到树脂基底20被认为可以提高紧固强度。在不希望理论束缚的条件下，预料到的是，施加到抓握调整片24的脱离力F将主要导致剪切，而不是剥离，其中力施加给插入式紧固件元件14与环材料16之间的接合。这有助于防止紧固件产品的无意释放(例如，因小孩儿玩弄尿布紧固件调整片或病人意外钩住家具边上的夹板的边缘而引起的无意释放)。
参照图2，已经发现，这种紧固件产品可以有效地在模制设备26中生产，并且在邻近模制辊30的间隙28中使用垂直隔离件可以帮助调节间隙的高度和施加在间隙中的压力，从而有利地保护柔软的衬底和/或允许在仍提供足够的压力迫使可模制树脂进入模制腔56以形成紧固件的条件下形成更厚的树脂基底。在该设备26中，间隙28是确定在模制辊30与反旋转压辊32之间的辊隙。参照图2A，模制辊30由加工区域38的多个加工环34和隔离环36以及加工区域任一侧的端部区域40的隔离环组装而成。在该情况下，端部区域40中的隔离环36也用作垂直隔离件，用以提供帮助控制辊隙28的高度和施加给树脂进而施加给折叠衬底18的压力量的机械限制。因为模制辊30和压辊32即便没有实际接触但也紧邻，所以端部区域40的隔离环至少在其外表面包括设计出来的弹性体，以限制因辊30、32之间接触而导致辊损坏。然而，正如下面所讨论的，衬底18和/或模制辊的多个部分也可以用作垂直隔离件。
衬底18从供给辊42通过折叠站44前进至压辊32，在压辊32处，衬底18被接收在确定于压辊32中的沟槽46中，压辊32将其以由折叠站提供的折叠构造传送到辊隙28中。挤压机48将熔融树脂网50排出到辊隙28中。折叠衬底18的一部分暴露，以与树脂网50接触。衬底18选择成与树脂在物理上和/或成分上相容，以与树脂基底20结合以形成中心结合区域22(图1A)。可能的衬底的示例包括织造和非织造织物、纸、塑料和橡胶。
施加在辊隙中的压力使熔融树脂进入模制腔56，模制腔56由加工环34确定，其构造成将熔融树脂模制成期望的形状(例如，具有可与环接合的头的钩)。为了进行说明，在所有示出模制腔的附图中，夸大了模制腔的尺寸，并且减少了模制腔及其相关的加工环和隔离环的数量。尽管在图2A中仅示出了单一环，但是所有的模制辊都由加工环和隔离环组装而成。
控制模制辊30的温度，以使熔融树脂凝固成基底20和从基底延伸的模制钩14。钩14、树脂基底20和附着的衬底18通过在脱模辊52处施加的张力而脱离模制辊30。得到的紧固件产品聚集在存储辊54上。可以包括可选择的展开站55，用于将衬底展开以使存储辊的效率更高。类似地，可以提供可选择的切割器57，用于将紧固件产品的各部分相互分离(例如，将宽的多道(lane)产品切成分离的较窄条带)。
在该设备的可选择实施例中，模制腔56构造成使插入式紧固件元件14形成为杆，杆的可与环接合的头在杆脱离模制辊30之后通过后加工形成。例如在这种可选择的实施例中，向该设备中加入可选择的辐射加热器58和制头辊60，在制头辊60使杆的端部变形以形成可与环接合的头之前，辐射加热器58软化杆14。
参照图3，用于形成紧固件产品的类似设备使用基本上刚性的衬底18作为垂直隔离件。参照图3A，挤压机48具有模唇62，该模唇62使挤出的树脂网成形，形成相对较薄部分50A和相对较厚部分50B。参照图3B和3C，树脂网50供给到辊隙28中，较薄部分50A对准以使衬底18在交叠区域64和处于衬底与模制辊30之间的树脂交叠。树脂网的较厚部分50B与衬底18邻接并与模制辊30的模制腔56对准。树脂的配给被认为是增强了树脂与衬底的结合以及用树脂填充模制腔。树脂的配给主要受到挤压机48的特性和工作参数的影响，特别是模唇62的形状。然而，树脂网的形状不与期望的树脂配给准确匹配，因此在机器设计和启动期间经常进行调节，以实现期望的配给。
其它的树脂衬底构造可以用于该设备。例如，参照图4A-4C，该设备也可以使用两条衬底18将树脂道66分开。该方法为辊隙28内部提供了更平衡的支撑。挤压机48具有模唇62，该模唇62提供期望的树脂配给，以在两条衬底之间生产一道紧固件元件14。在另一变型中，压辊32可以由第二模制辊30′代替，以生产具有从两相反表面延伸的紧固件元件的紧固件产品。图4D所示的示例性实施例使用多孔结构的衬底，使得交叠区域64中的树脂渗透进衬底中，而不是留在其表面上。此外，除了与衬底18相容，树脂可以是选择成用于提供通过树脂条带的图案可见性的半透明树脂。
再参照图3A，使用机器宽度MW为15.08厘米(2英寸)的模制设备允许生产一条总宽度TW(即，衬底18和附着的树脂条带20的组合宽度)接近机器宽度的紧固件产品。然而，这种模制设备还允许生产多条较窄的衬底-树脂条带(例如，五条紧固件产品，每条的总宽度TW为15.08厘米(2英寸))。一般地，多条带是用组合条带中彼此邻接并附着的相邻条带的边生产的，所述组合条带在后加工过程中被切下或分离，从而生产出单一条带。模制设备可以具有不同的机器宽度。
选择的用于该设备的衬底应当基本上是刚性的。换言之，衬底18应当充分地抗压缩(或者可压缩到刚性的形式)，以帮助调节间隙28的高度h。然而，衬底应当足够地可压缩从而在交叠区域中稍微屈服，以在模制辊30与衬底18之间提供空间，用于接收主要位于衬底表面上的树脂(图3B-3C)。可选择的衬底18是足够多孔的，以至于在内部空间中接收树脂(图4D)。例如，已经发现一般的纺粘(spun-bound)的非织造织物具有用于此目的的合适的多孔性。在一些实施例中，抗压缩的衬底加工成在交叠区域64中具有减小的厚度，以接收树脂，和/或浅凹陷可以设置在与交叠区域64对准的模制辊30中。
然而，在一些情况下，使用衬底作为垂直隔离件是不可行的。例如，有时使紧固件产品具有过于可压缩以至于不能用作垂直隔离件的″柔软″衬底是有用的。这种衬底可能是期望的，因为它们例如为紧固件产品可能与使用者的皮肤接触的场合(例如，诸如用于包裹受伤关节的弹性绷带的医疗包裹)提供亲肤表面。在另一示例中，可以期望的是，在将一物体嵌入通过辊隙的树脂中时，使用较薄的衬底或者不使用衬底，其中如果树脂条带的高度不够高，则所述物体可能因施加在辊隙中的压力或者与模制辊接触而损坏。
参照图5A-5C，用于这样的场合的模制设备使用压辊32A、32B中的台阶68作为垂直隔离件。与上述模制设备中相同，可模制的树脂与衬底一起供给到压延机辊隙中。在该情况下，衬底是柔软的衬底18B。然而，该衬底受到压辊32A中的台阶68的保护，使其不受到过多的压缩。参照图5A，所示的单一台阶压辊32A生产出树脂基底接近附着衬底18B两倍厚的紧固件产品。通过将衬底18B以折叠构造供给到辊隙28中，可以在特定机器宽度的模制设备上生产出比衬底以平坦方式供给时可以生产出的紧固件产品更宽的紧固件产品。参照图5B和5C，当期望树脂基底更薄的紧固件产品13C时，使用具有两个台阶68、68B的压辊32B。
因为模制辊30和压辊32即使不实际接触也紧密邻近，所以弥补模制辊30邻近台阶68的隔离环(未单独示出)至少在其外表面上包括工程弹性体，用于限制因辊30、32之间接触而损坏辊。也可以采用其它的方法来保护辊30、32不因接触而损坏，例如，通过使压辊32在台阶68附近具有保护涂层，或者通过使一条保护材料在模制辊30与压辊之间反复循环。
上述的垂直隔离件也用于由两种树脂形成紧固件产品，使树脂之间因辊隙中的压力而混合的倾向最小。参照图6，与上面所讨论的类似的模制设备包括将两树脂20A、20B与衬底18一起供给到压延机辊隙28中的两个挤压机48A、48B。在一个示例中，参照图7A，选择根据ASTM D790测量得到的弯曲模量大于345兆帕(50,000镑每平方英寸)(例如，大于520兆帕(75,000镑每平方英寸)、大于690兆帕(100,000镑每平方英寸))的树脂作为第一树脂20A，并选择弯曲模量小于345兆帕(50,000镑每平方英寸)(例如，小于170兆帕(25,000镑每平方英寸)，小于70兆帕(10,000镑每平方英寸))的树脂作为第二树脂20B。在该示例中，该设备使用带有台阶的模制辊，并且作为垂直隔离件的刚性衬底用于形成具有由从树脂基底延伸的″硬″树脂制成的钩的紧固件产品13D，该树脂基底的相反表面由相对较″软"的树脂制成，这被认为有助于在亲肤基底上提供耐用的可重复使用的钩。树脂20A、20B可以根据其它的期望特性而选择(例如，可以是一个是吸水的，一个是疏水的)，但两种树脂必须足够地相容，使得一起通过辊隙时彼此结合并与随附的衬底18结合。
在另一示例中，使用两个衬底条带作为垂直隔离件，第一树脂20A以分散的纵向延伸的珠子的形式供给到第二树脂20B与模制辊30之间的辊隙28中。虽然第二树脂20B围绕第一树脂20A填充，但两树脂20A和20B基本保持有区别的。如果两树脂出现在交叠区域64，则预料的是，将发生更多的混合。作为垂直隔离件的衬底18用于帮助调节辊隙的高度，使得施加在辊隙28中的压力迫使第一树脂20A进入模制腔56中，并将第二树脂20B层叠到衬底18，而不使两树脂混合到失去它们不同的期望特性的程度。
已经描述了本发明的几个实施例。然而，将理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的条件下可以做各种修改。例如，邻近模制辊的间隙可以确定在模制辊与挤压机之间，而不是确定在模制辊与压辊之间。因此，其它的实施例也处于所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种制造紧固件产品的方法，该方法包括将预制材料片(18)连续引入到邻近旋转的模制辊(30)的外围表面确定的间隙(28)；将一道(66)可模制树脂(50)引入到间隙(28)中，使得该道(66)树脂(50)与片(18)的纵向边缘交叠；使该道(66)可模制树脂(50)在间隙(28)中压在片(18)上，使得树脂(50)变成在交叠区域(64)永久性地结合到片(18)，同时在较厚区域由树脂(50)模制一系列的杆，所述杆从树脂(50)的基底部分(20)延伸；并且在所述杆上形成可接合的头，以形成紧固件元件；其中间隙(28)构造成在厚度上具有台阶，该台阶确定相对较厚间隙区域与相对较薄间隙区域之间的边界，引入到间隙(28)的预制材料片(18)的纵向边缘设置在较厚间隙区域内。
2.如权利要求1的方法，其中，间隙(28)确定在模制辊(30)与反旋转的压辊(32)之间。
3.如权利要求1或权利要求2的方法，其中，厚度上的台阶对应于压辊(32)的直径变化或者对应于模制辊(30)的直径变化。
4.如前述权利要求中任一项的方法，其中，片(18)的纵向边缘由片(18)中的纵向折痕确定。
5.如前述权利要求中任一项的方法，其中，形成可接合的头包括在杆上模制锥形端部，以形成可与环接合的钩，或者施加热和压力以压缩杆的末端。
6.如前述权利要求中任一项的方法，其中，预制材料(18)是非织造织物。
7.如前述权利要求中任一项的方法，其中，基底部分(20)的厚度在约0.635毫米(0.025英寸)与6.35毫米(0.25英寸)之间，特别地是，其中，基底部分(20)的厚度在约1.27毫米(0.05英寸)与3.81毫米(0.15英寸)之间。
8.如前述权利要求中任一项的方法，其中，该道(66)可模制树脂(50)包括第一树脂和第二树脂。
9.如权利要求8的方法，其中，所述一系列杆主要由第一树脂模制而成，基底部分(20)主要由第二树脂制成。
10.如权利要求8或权利要求9的方法，其中，第二树脂的弯曲模量小于第一树脂弯曲模量的一半。
11.如权利要求8-10中任一项的方法，其中，第一树脂和第二树脂在未交叠的区域彼此附着，但基本有区别。
12.如权利要求8-11中任一项的方法，其中，该道(66)可模制树脂(50)包括位于第二树脂网上的至少一个第一树脂的纵向珠子。
13.一种制造紧固件产品的方法，该方法包括将两个预制材料片(18)连续引入到邻近旋转的模制辊(30)的外围表面确定的间隙(28)，两预制材料片(18)之间具有一间距；将一道(66)可模制树脂(50)引入到间隙(28)中，使得该道(66)树脂(50)与片(18)的纵向边缘在邻近间距处交叠，该道(66)可模制树脂(50)具有与片(18)交叠的较薄区域和基本与间距对准的较厚区域；使该道(66)可模制树脂(50)在间隙(28)中压在片(18)上，使得树脂(50)变成在交叠区域(64)永久性地结合到片(18)，同时在较厚区域由树脂(50)模制一系列的杆，所述杆从树脂(50)的基底部分(20)延伸；并且在所述杆上形成可接合的头，以形成紧固件元件。
14.如权利要求13的方法，其中，间距为至少2.54厘米(1英寸)宽，特别地，其中，间距为至少7.62厘米(3英寸)宽。
15.如权利要求13或权利要求14的方法，其中，杆从树脂(50)的基底部分(20)的相反表面延伸。
16.如权利要求13-15中任一项的方法，其中，基底部分(20)的厚度在约0.635毫米(0.025英寸)与6.35毫米(0.25英寸)之间。
17.一种制造紧固件产品的方法，该方法包括将预制材料片(18)连续引入到邻近旋转的模制辊(30)的外围表面确定的间隙(28)；将一道(66)可模制树脂(50)引入到间隙(28)中，使得该道(66)树脂(50)与片(18)的纵向边缘交叠，引入到间隙(28)的该道(66)可模制树脂(50)具有与片(18)交叠的相对较薄区域和延伸超过片(18)的相对较厚区域；使该道(66)可模制树脂(50)在间隙(28)中压在片(18)上，使得树脂(50)变成在交叠区域(64)永久性地结合到片(18)，同时在较厚区域由树脂(50)模制一系列的杆，所述杆从树脂(50)的基底部分(20)延伸；并且在所述杆上形成可接合的头，以形成紧固件元件。
18.如权利要求17的方法，其中，基底部分(20)的厚度在约0.635毫米(0.025英寸)与6.35毫米(0.25英寸)之间。
全文摘要
一种制造紧固件产品的方法包括将预制材料片(18)连续引入到邻近旋转的模制辊(30)的外围表面确定的间隙(28)。将一道(66)树脂(50)也引入到间隙(28)中，该道(66)树脂与片(18)的纵向边缘交叠。树脂(50)在间隙(28)中压在片(18)上，使得树脂(50)变成永久性地结合到片(18)，同时在较厚区域由树脂(50)模制一系列的杆，这些杆从树脂(50)的基底部分(20)延伸。在这些杆上形成可接合的头，以形成紧固件元件。间隙(28)构造成在厚度上具有台阶，该台阶确定相对较厚间隙区域与相对较薄间隙区域之间的边界，引入到间隙(28)的预制材料片(18)的纵向边缘设置在较厚间隙区域内。
文档编号B29C43/28GK1988992SQ200680000477
公开日2007年6月27日 申请日期2006年5月3日 优先权日2005年5月5日
发明者欧内斯托·塔克豪尔 申请人:维尔克罗工业公司