DE10008827A1 - Laminate for hygiene and medical purposes comprises a fiber layer on a polymer film whose perforations are freely exposed on the fiber layer side - Google Patents
Laminate for hygiene and medical purposes comprises a fiber layer on a polymer film whose perforations are freely exposed on the fiber layer sideInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laminat, umfassend einen perforierten Po lymerfilm und ein darauf liegendes Fasergebilde, wobei die Perforationen als Ka pillaren auf der dem Fasergebilde abgewandten Seite des Films ausgebildet sind, ein Verfahren zur Herstellung dieses Laminats sowie seine Verwendung, insbe sondere im Hygiene- oder Medizinbereich, z. B. in der Damenhygiene.The present invention relates to a laminate comprising a perforated bottom lymer film and a fiber structure lying thereon, the perforations being Ka pillars are formed on the side of the film facing away from the fiber structure, a method for producing this laminate and its use, esp especially in the hygiene or medical field, e.g. B. in feminine hygiene.
Vorzugsweise werden Hygienefolien aus Polyolefinen hergestellt und besitzen ein Flächengewicht im Bereich von 5 bis 70 g/m2.Hygiene foils are preferably produced from polyolefins and have a weight per unit area in the range from 5 to 70 g / m 2 .
An Folien für Hygieneprodukte, speziell in der Damenhygiene, werden bestimmte Anforderungen gestellt. Die beschriebenen Folien sollen einerseits durchlässig für Körperflüssigkeiten sein, andererseits ein unter Druckbelastung mögliches "Zu rückfließen" der Körperflüssigkeit aus dem Saugkissen zur Oberfläche (sog. "re wet") vermeiden. Des weiteren soll die Oberfläche möglichst eine Struktur auf weisen, die dieser ein trockenes Gefühl und mattes Aussehen verleiht. Diese Struktur kann aus einer Art Prägung bestehen oder aber aus einem aufgebrachten Fasergebilde. Im zweiten Fall wird die Oberfläche zusätzlich mit einem weichen textilartigen Charakter versehen. Für eine gute Funktion in der Anwendung bei absorbierenden Artikeln sollten möglichst freie Durchgänge vorhanden sein, um Körperflüssigkeit schnell und frei zum dahinterliegenden Saugkern durchtreten zu lassen.Foils for hygiene products, especially in feminine hygiene, are determined Requirements. The films described should on the one hand be permeable to Body fluids, on the other hand a "Zu backflow "of the body fluid from the suction pad to the surface (so-called" re wet "). Furthermore, the surface should have a structure if possible have a dry feeling and matt appearance. This Structure can consist of a kind of embossing or of an applied one Fiber structures. In the second case, the surface is additionally soft provided textile-like character. For a good function in the application absorbent articles should be as free as possible to Pass body fluid quickly and freely to the suction core behind it to let.
Aus EP-A-0 403 187 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Laminats bekannt, bei dem ein perforierter Polymerfilm mittels Druck und Wärme mit einem Vlies verbunden wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Kapillaren wenig stens teilweise in ihrer Form zerstört werden.A process for producing a laminate is known from EP-A-0 403 187, in which a perforated polymer film by means of pressure and heat with a fleece is connected. This method has the disadvantage that the capillaries have little at least partially destroyed in their form.
Das US-Patent US-A-5 919 177 offenbart ein Verfahren, bei dem in einem ersten Schritt ein Laminat aus Folie und Vlies hergestellt wird, das dann in einem nach folgenden Schritt mechanisch perforiert wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Öffnungen in dem Film das Zurückfließen von Körperflüssigkeit aus dem Saugkissen zur Oberfläche nicht oder nur unzureichend verhindern.U.S. Patent 5,919,177 discloses a method in which, in a first Step a laminate of film and fleece is produced, which is then in one after the following step is mechanically perforated. This method has the disadvantage that the openings in the film allow body fluid to flow back out of the Do not prevent or only insufficiently prevent suction pads from reaching the surface.
EP-B 0 209 713 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Folienverbundes aus einem flächigen Fasergebilde und einer Kunststoffolie, bei dem die Kunststof folie im thermoplastischen Zustand mit dem Fasergebilde mittels pneumatischem Differenzdruck verbunden und die Kunststoffolie perforiert und durch die durch die Perforationen strömende Luft abgekühlt wird. Das Laminat hat den für eine Anwendung in der Damenhygiene wesentlichen Nachteil, daß das Fasergebilde vollflächig die gesamte Kunststoffolie einschließlich deren Öffnungen abdeckt. Ein derartiges Laminat ist auch aus der WO-A-9 816 177 bekannt.EP-B 0 209 713 describes a method for producing a film composite from a flat fiber structure and a plastic film, in which the plastic Foil in the thermoplastic state with the fiber structure by means of pneumatic Differential pressure connected and perforated and through the plastic film the perforations flowing air is cooled. The laminate has that for one Use in feminine hygiene essential disadvantage that the fiber structure covering the entire plastic film including its openings. Such a laminate is also known from WO-A-9 816 177.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Laminate und Ver fahren zu deren Herstellung dahingehend weiterzubilden, daß perforierte Lami nate erhalten werden, bei denen die oben genannten Nachteile nicht oder nur in erheblich verringertem Umfang auftreten.The invention was therefore based on the object, the known laminates and Ver continue to manufacture in such a way that perforated lami nate are obtained in which the above disadvantages are not or only in significantly reduced scope.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein perforiertes Laminat vorgeschlagen, das ei nen perforierten Polymerfilm und ein Fasergebilde umfaßt, wobei die Perforatio nen als Kapillare auf der dem Fasergebilde abgewandten Seite oder Oberfläche des Films ausgebildet sind und die Perforationsöffnungen auf der dem Fasergebil de zugewandten Seite oder Oberfläche des Films im wesentlichen nicht mit dem Fasergebilde bedeckt sind. Somit handelt es sich hierbei um einen perforierten Film, der ausgebildete Kapillaren besitzt und auf der den Kapillaren abgewandten Seite ausschließlich im Bereich der Stege, die die Öffnungen auf der dem Fasergebilde zugewandten Seite des Films umschließen, mit einem Fasergebilde verse hen ist.To solve this problem, a perforated laminate is proposed, the egg NEN perforated polymer film and a fiber structure, wherein the perforation NEN as a capillary on the side or surface facing away from the fiber structure of the film and the perforation openings on the fiber structure de facing side or surface of the film essentially not with the Fiber structures are covered. So this is a perforated one Film that has trained capillaries and on the one facing away from the capillaries Side only in the area of the webs, which are the openings on the fiber structure enclose the facing side of the film, verse with a fiber structure hen is.
Somit betrifft die Erfindung ein Laminat, umfassend einen perforierten Polymer film und ein darauf liegendes Fasergebilde, wobei die Perforationen als Kapillaren auf der dem Fasergebilde abgewandten Seite oder Oberfläche des Films ausgebil det sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Perforationsöffnungen auf der dem Fasergebilde zugewandten Seite oder Oberfläche des Films im wesentlichen nicht mit dem Fasergebilde bedeckt sind. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Laminats, das dadurch gekenn zeichnet ist, daß ein Ausgangsfilm im schmelzflüssigen Zustand einer Unter druck-Perforierungsvorrichtung mit einem perforierten Zylinder oder Band zuge führt wird, in der ein Fasergebilde auf die Polymerschmelze aufgebracht wird, wodurch die Polymerschmelze in Richtung des Unterdrucks der Perforierungsvor richtung gesaugt wird und unter Ausbildung von Kapillaren perforiert wird, wobei man die von außen in Richtung des Unterdrucks angesaugte Luft derart erwärmt, daß das die Perforationsöffnungen des Films abdeckende Fasergebilde schmilzt. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung dieser Laminate, insbesondere im Hygiene- und Medizinbereich. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, den Figuren, dem Beispiel und den Un teransprüchen beschrieben.The invention thus relates to a laminate comprising a perforated polymer film and a fiber structure lying thereon, the perforations being capillaries on the side or surface of the film facing away from the fiber structure det, which is characterized in that the perforation openings on the the side or surface of the film facing the fiber structure essentially are not covered with the fiber structure. The invention also relates to a method for producing such a laminate, characterized thereby is that an output film in the molten state of a sub pressure perforation device with a perforated cylinder or tape in which a fiber structure is applied to the polymer melt, whereby the polymer melt in the direction of the negative pressure of the perforation direction is sucked and perforated to form capillaries, whereby the air drawn in from outside in the direction of the negative pressure is heated in such a way that the fiber structure covering the perforation openings of the film melts. The invention also relates to the use of these laminates, in particular in the hygiene and medical field. Preferred embodiments of the invention are in the following description, the figures, the example and the Un Described claims.
Bei den Figuren zeigen:The figures show:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen bevorzugten erfindungsgemäßen Film; Fig. 1 shows a schematic representation of a preferred film according to the invention;
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Laminats; Fig. 2 is a schematic illustration of a preferred method for producing the laminate according to the invention;
Fig. 3 eine REM-Aufnahme eines bevorzugten erfindungsgemäßen Laminats bei Draufsicht unter einem Blickwinkel von 45° auf die Oberfläche der dem Fasergebilde zugewandten Seite des Films; Figure 3 is a SEM photograph of a preferred laminate of the invention in plan view at an angle of 45 ° facing to the surface of the fiber structure side of the film.
Fig. 4 eine REM-Aufnahme bei Draufsicht auf die Oberfläche der den Kapilla ren abgewandten Seite des Films; Fig. 4 is a SEM image in plan view of the surface of the side of the film facing away from the capillaries;
Fig. 5 eine Vergrößerung von Fig. 4; und Fig. 5 is an enlargement of Fig. 4; and
Fig. 6 eine REM-Aufnahme eines Schnitts durch ein bevorzugtes erfindungs gemäßes Laminat. Fig. 6 is a SEM image of a section through a preferred laminate according to the Invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Laminat sind die Öffnungen auf der dem Fasergebil de zugewandten Seite oder Oberfläche des Films im wesentlichen nicht mit dem Fasergebilde bedeckt. Das bedeutet, daß die Öffnungen der perforierten Folie weitgehend frei bleiben. Somit ist der perforierte Film auf der den Kapillaren ab gewandten Seite nur im Bereich der Stege mit dem Fasergebilde bedeckt.In the laminate according to the invention, the openings are on the fiber structure de facing side or surface of the film essentially not with the Fiber structures covered. This means that the openings of the perforated film stay largely free. Thus the perforated film is on the capillaries facing side covered only in the area of the webs with the fiber structure.
Vorzugsweise besteht nicht nur der perforierte Film, sondern auch das Fasergebil de aus Polymermaterial. Als Polymermaterial für die Herstellung des erfindungs gemäßen Laminats sind zu schmelzbaren Polymerfilmen und/oder zu Fasergebilde verarbeitbare Polymermaterialien geeignet, wobei der Fachmann aus allen be kannten Materialien mit dieser Eigenschaft leicht die geeigneten herausfinden kann. Erfindungsgemäß bevorzugte Polymermaterialien bestehen aus Thermopla sten, thermoplastischen Elastomeren, Synthesekautschuk enthaltenden Copolyme ren, beispielsweise ein Styrol-Butadien-Styrol- oder ein Acryl-Butadien-Styrol- Copolymerisat, insbesondere Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, einem Polybuty lenterephthalat, Polyethylenterephthalat oder seinen Copolymeren, Polyurethanen oder aus deren Gemischen, vorzugsweise jedoch aus Polyolefinen oder Polyole fin-Copolymeren, insbesondere aus Polyethylen, Polyethylen-Copolymer, Poly propylen oder Polypropylen-Copolymer, wobei Mischungen aus Polyethylen und Polyethylen-Copolymeren (LDPE (Low Density Polyethylene), MDPE (Medium Density Polyethylene) und LLDPE (Linear Low Density Polyethylene)) bevorzugt sind. Insbesondere handelt es sich bei dem Polymermaterial um LDPE, MDPE, LLDPE, Polypropylen oder ein Gemisch davon. Daneben können als Polymer material für den perforierten Film und/oder das Fasergebilde biologisch abbaubare Stoffe, beispielsweise auf Zellulosebasis, Poly-∈-caprolacton oder dergleichen verwendet werden.There is preferably not only the perforated film but also the fiber structure de made of polymer material. As a polymer material for the manufacture of the Invention Laminates according to are meltable polymer films and / or fiber structures Processable polymer materials are suitable, the expert from all be Known materials with this property can easily find the suitable ones can. Polymer materials preferred according to the invention consist of Thermopla Most thermoplastic elastomers, synthetic rubber-containing copolyme ren, for example a styrene-butadiene-styrene or an acrylic-butadiene-styrene Copolymer, in particular ethylene-vinyl acetate copolymer, a polybuty lenterephthalate, polyethylene terephthalate or its copolymers, polyurethanes or from their mixtures, but preferably from polyolefins or polyols fin copolymers, in particular of polyethylene, polyethylene copolymer, poly propylene or polypropylene copolymer, where mixtures of polyethylene and Polyethylene copolymers (LDPE (Low Density Polyethylene), MDPE (Medium Density Polyethylene) and LLDPE (Linear Low Density Polyethylene)) preferred are. In particular, the polymer material is LDPE, MDPE, LLDPE, polypropylene or a mixture thereof. In addition, as a polymer material for the perforated film and / or the fiber structure biodegradable Substances, for example based on cellulose, poly-∈-caprolactone or the like be used.
Das Fasergebilde kann somit auch aus einer Fasermischung aus mehr als einer Polymerart bestehen. Für eine gute Verbindung von Fasergebilde mit dem Poly merfilm ist es vorteilhaft, wenn zumindest die jeweiligen sich verbindenden Ober flächen aus der gleichen Polymerart bestehen oder diese zumindest enthalten.The fiber structure can thus also consist of a fiber mixture of more than one Type of polymer exist. For a good connection of fiber structures with the poly merfilm it is advantageous if at least the respective connecting waiters Surfaces consist of the same type of polymer or at least contain it.
Üblicherweise werden die erfindungsgemäßen Laminate gemäß ihrem Einsatz zweck in der Regel weiß mit Titandioxid eingefärbt. Weiterhin können die erfin dungsgemäßen Laminate die dem Fachmann bekannten Zusatzstoffe und/oder Verarbeitungshilfsmittel enthalten.The laminates according to the invention are usually used in accordance with their use purpose usually colored white with titanium dioxide. Furthermore, the inventions Laminates according to the invention the additives known to those skilled in the art and / or Processing aids included.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Po lymermaterial der Folie und/oder des Fasergebildes in Abhängigkeit von den An forderungen des Anwendungsbereiches zusätzlich ein oberflächenaktives oder hydrophobes Additiv, das je nach Anforderung zum Beispiel aus einem Hydro phobiermittel oder einem Hydrophiliermittel besteht. Hierfür eignen sich alle dem Fachmann bekannten hydrophoben Additive. Beispielsweise können Silikone, insbesondere Polysiloxane oder Polysilane, eingesetzt werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the bottom contains polymer material of the film and / or the fiber structure depending on the type requirements of the area of application additionally a surface active or hydrophobic additive, depending on the requirements, for example from a hydro Phobiermittel or a hydrophilizing agent. All are suitable for this Hydrophobic additives known to those skilled in the art. For example, silicones, in particular polysiloxanes or polysilanes can be used.
Der perforierte Film des erfindungsgemäßen Laminats weist Perforationen auf, die als sich aus einer Oberfläche des Films heraus erstreckende Kapillaren oder schlauchähnliche Gebilde ausgebildet sind. Die Kapillaren oder schlauchähnli chen Gebilde sind hohl und weisen jeweils einen Durchgang auf, der sich von den Öffnungen der Kapillaren im Film auf dem der Filmoberfläche zugewandten Ende bis zu den Öffnungen der Kapillaren auf dem der Filmoberfläche abgewandten Ende erstreckt. Vorliegend wird das der Filmoberfläche zugewandte Kapillarende als Eingangsöffnung der Kapillare und das der Filmoberfläche abgewandte Ka pillarende als Ausgangsöffnung der Kapillare bezeichnet. Vorzugsweise verlaufen die Innen- und Außenwände der Kapillaren eben, d. h. die Wände sind glatt, verlaufen monoton oder gleichmäßig. Daneben können die Kapillaren auch Rippen, Stufen oder Wellen haben. Der Winkel, unter dem die Kapillaren zur Oberfläche des Films angeordnet sind, ist vom Anwendungsbereich abhängig. So können die Kapillaren sowohl senkrecht zur Oberfläche des Films, d. h. in einem Winkel von 90° zur Oberfläche des Films, als auch in einem Winkel ungleich 90°, d. h. schräg zur Oberfläche des Films, angeordnet sein. Sind die Kapillaren schräg angeordnet, so erstrecken sie sich vorzugsweise unter einem Winkel von 15 bis 80°, insbeson dere von 30 bis 70°, zur Oberfläche des Films.The perforated film of the laminate according to the invention has perforations, the as capillaries extending from a surface of the film or hose-like structures are formed. The capillaries or tubelike Chen structures are hollow and each have a passage that differs from the Capillary openings in the film on the end facing the film surface up to the openings of the capillaries on the side facing away from the film surface End stretches. The capillary end facing the film surface is present as the entrance opening of the capillary and the Ka facing away from the film surface end of the pillar called the exit opening of the capillary. Preferably run the inner and outer walls of the capillaries just d. H. the walls are smooth, run monotonous or even. In addition, the capillaries can also have ribs, Have steps or waves. The angle at which the capillaries face the surface of the film is dependent on the area of application. So they can Capillaries both perpendicular to the surface of the film, i.e. H. at an angle of 90 ° to the surface of the film, as well as at an angle not equal to 90 °, i.e. H. aslant to the surface of the film. If the capillaries are arranged at an angle, so they preferably extend at an angle of 15 to 80 °, in particular 30 to 70 ° to the surface of the film.
Die Form der Öffnungen der Kapillaren unterliegt an sich keiner Beschränkung. Sie können sowohl eine runde, ovale als auch eckige Form aufweisen. Die Wände der Kapillaren können parallel zueinander verlaufen, d. h. der mittlere Durchmes ser der Kapillaren ist an jeder Stelle der Kapillaren gleich. Die Wände der Kapil laren können aber auch, ausgehend von den Eingangsöffnungen der Kapillaren (d. h. den Öffnungen auf dem der Filmoberfläche zugewandten Ende) in Richtung auf die Ausgangsöffnungen (d. h. die Öffnungen auf dem der Filmoberfläche ab gewandten Ende) konisch zulaufen, so daß der mittlere Durchmesser der Kapilla ren nicht konstant ist. Bei einer runden Form beträgt der Durchmesser der Ein gangsöffnungen der Kapillaren vorzugsweise 0,3 bis 1 mm, insbesondere 0,5 bis 0,8 mm. Die Länge der Kapillaren unterliegt an sich keiner besonderen Beschrän kung. Vorzugsweise weisen die Kapillaren eine Länge von mindestens dem 0,5- fachen des Durchmessers der Eingangsöffnungen der Kapillaren auf. In einer an deren bevorzugten Ausgestaltung weisen die Kapillaren eine Mindestlänge auf, bei der bei Draufsicht auf die Oberfläche des Films, d. h. bei Betrachtung von der Ebene aus (die senkrecht zur Oberfläche des Films verläuft), kein Durchblick (d. h. kein offener Durchblick) durch den Film möglich ist. In Abhängigkeit vom Nei gungswinkel der Kapillaren zur Oberfläche des Films ergibt sich in diesem Fall somit eine bestimmte Mindestlänge, die vom Fachmann leicht bestimmt werden kann. Die Kapillaren können unter jedem Richtungswinkel, d. h. unter einem Win kel von 0 bis 360°, bezogen auf die Maschinenrichtung bei der Herstellung des Films, angeordnet sein. Vorzugsweise verläuft der Richtungswinkel in Maschi nenrichtung.The shape of the openings of the capillaries is not limited per se. They can have a round, oval or square shape. The walls the capillaries can run parallel to each other, i. H. the mean diameter The capillaries are the same at every point of the capillaries. The walls of the Kapil But larenes can also start from the inlet openings of the capillaries (i.e. the openings on the end facing the film surface) on the exit openings (i.e. the openings on that of the film surface facing end) taper so that the mean diameter of the capilla ren is not constant. With a round shape, the diameter is one passage openings of the capillaries preferably 0.3 to 1 mm, in particular 0.5 to 0.8 mm. The length of the capillaries is not subject to any particular restrictions kung. The capillaries preferably have a length of at least 0.5- times the diameter of the inlet openings of the capillaries. In one the capillaries have a minimum length in their preferred configuration, when viewed from the top of the film, d. H. when considering the Plane off (which is perpendicular to the surface of the film), no see-through (i.e. no open perspective) is possible through the film. Depending on the Nei The angle of the capillaries to the surface of the film results in this case thus a certain minimum length, which can easily be determined by a person skilled in the art can. The capillaries can be at any direction angle, i.e. H. under a win angle from 0 to 360 °, based on the machine direction in the manufacture of the Films. The directional angle preferably runs in machine direction.
Geeignete Fasergebilde unterliegen an sich keiner besonderen Beschränkung. Ge eigneterweise haben sie textilen Charakter und bestehen im wesentlichen aus Fa sern. Die Fasergebilde können aus Vlies, z. B. Spinnvlies-, Kardenvlies- oder Fa servliesstoffen, oder aus Gewebe oder Gewirke bestehen, wobei Vlies besonders bevorzugt ist.Suitable fiber structures are not subject to any particular restriction. Ge suitably they have a textile character and essentially consist of Fa ser. The fiber structures can be made of nonwoven, e.g. B. spunbond, carded or company non-woven fabrics, or consist of woven or knitted fabrics, with non-woven particularly is preferred.
Die Schichtdicke des erfindungsgemäßen Laminats aus perforiertem Film und Fasergebilde ist abhängig vom Flächengewicht des Films und des Fasergebildes, vom Öffnungsdurchmesser der Kapillaren, der Rezepturen des Ausgangsfilmes und des Fasermaterials, der Beschaffenheit des Fasermaterials und der Blechdicke des in der Unterdruck-Perforierungsvorrichtung eingesetzten Zylinders oder Ban des. Vorzugsweise liegt die Gesamtdicke des Laminats im Bereich von 0,4 bis 0,8 mm. Das Flächengewicht des Laminats liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60 g/m2, insbesondere von 25 bis 45 g/m2, wobei das Flächengewicht des Poly merfilmes als auch des Fasergebildes vorzugsweise jeweils zwischen 10 und 40 g/m2, insbesondere von 15 bis 25 g/m2 liegt.The layer thickness of the laminate of perforated film and fiber structure according to the invention depends on the weight per unit area of the film and the fiber structure, on the opening diameter of the capillaries, the formulations of the starting film and the fiber material, the nature of the fiber material and the sheet thickness of the cylinder or ban used in the vacuum perforation device The total thickness of the laminate is preferably in the range from 0.4 to 0.8 mm. The weight per unit area of the laminate is preferably in the range from 20 to 60 g / m 2 , in particular from 25 to 45 g / m 2 , the weight per unit area of the polymer film and of the fiber structure preferably in each case between 10 and 40 g / m 2 , in particular of 15 to 25 g / m 2 is.
Das erfindungsgemäße Laminat ist sehr gut luft- und flüssigkeitsdurchlässig. Die Durchlässigkeit hängt ab von der Größe sowie der Anzahl der Kapillaren und von dem Winkel der Kapillaren zur Oberfläche des Films. Vorteilhafterweise sollte die offene Fläche des Laminats 5 bis 50%, insbesondere 20 bis 40%, bezogen auf die Gesamtoberfläche (d. h. offene und geschlossene Oberfläche) des Laminats betragen.The laminate according to the invention is very permeable to air and liquids. The Permeability depends on the size and number of capillaries and the angle of the capillaries to the surface of the film. Advantageously, should the open area of the laminate is 5 to 50%, in particular 20 to 40%, based on the total surface area (i.e. open and closed surface) of the laminate be.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht sowohl der Polymer film als auch das Fasergebilde aus einer einzigen Schicht. Sowohl der Film als auch die Fasern des Fasergebildes können jedoch auch aus zwei oder mehreren koextrudierten Schichten bestehen. In a preferred embodiment of the invention, there is both the polymer film as well as the fiber structure from a single layer. Both the film and however, the fibers of the fiber structure can also consist of two or more co-extruded layers exist.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Unterdruck- Perforierungsvorrichtung mit einem vorgeschalteten Extruder, ausgestattet mit einer Breitschlitzdüse, sowie mit einem perforierten Zylinder oder Band mit ver stell- und regelbarer Erwärmungsvorrichtung, vorzugsweise einer Heißluftvor richtung, und Kühleinrichtungen. Die Breitschlitzdüse ist in Abstand und Auf laufwinkel zum perforierten Zylinder oder Band verstellbar. Man kann auch mit zwei oder mehreren Extrudern arbeiten. Aus der Düse tritt das Polymermaterial des Ausgangsfilms im schmelzflüssigen Zustand aus und wird in diesem Zustand auf die Unterdruck-Perforierungseinheit aufgebracht. Bekanntlich besitzen Poly mere keinen scharf definierten Schmelzpunkt, sondern einen Schmelzbereich, wobei sich jedoch kristallinen Bereichen des Polymermaterials jeweils ein Kri stallitschmelzpunkt zuordnen läßt. Dieser Kristallitschmelzpunkt liegt stets höher als der Schmelzpunkt (Schmelzbereich) der nicht kristallinen Bestandteile. In je dem Fall ist der schmelzflüssige Zustand dadurch beschrieben, daß der Schubmo dul gegen Null geht - und im Falle von Polymeren mit kristallinen Bereichen - letztere nicht mehr nachweisbar sind.A vacuum is used to carry out the method according to the invention. Perforating device with an upstream extruder equipped with a slot die, and with a perforated cylinder or tape with ver adjustable and controllable heating device, preferably a hot air direction, and cooling devices. The slot die is at a distance and open Running angle to the perforated cylinder or belt adjustable. You can also use two or more extruders work. The polymer material emerges from the nozzle of the original film in the molten state and is in this state applied to the vacuum perforation unit. As is known, poly not a sharply defined melting point, but a melting range, however, crystalline regions of the polymer material each have a crystal allows to assign stallit melting point. This crystallite melting point is always higher than the melting point (melting range) of the non-crystalline components. In each the case, the molten state is described in that the Schubmo dul goes to zero - and in the case of polymers with crystalline areas - the latter are no longer detectable.
Gleichzeitig mit der Polymerschmelze läuft auf der dem Perforierzylinder oder Perforierband abgewandten Seite der Polymerschmelze ein Fasergebilde auf den Abschnitt des Perforierzylinders oder Perforierbandes auf, auf dessen Unterseite sich mittels einer Unterdruckvorrichtung, z. B. mittels Vakuumpumpen, ein Unter druck befindet, wodurch die Polymerschmelze durch den Unterdruck durch die Perforationen des Zylinders oder Bandes gezogen wird und unter Ausbildung von Kapillaren perforiert wird. Dabei wird auch das Fasergebilde mit der noch heißen Polymerschmelze verbunden.Simultaneously with the polymer melt runs on the perforating cylinder or Perforating tape facing away from the polymer melt a fiber structure on the Section of the perforating cylinder or perforating tape on the underside by means of a vacuum device, e.g. B. by means of vacuum pumps, a sub pressure, whereby the polymer melt through the negative pressure through the Perforations of the cylinder or band are pulled and with the formation of Capillaries is perforated. The fiber structure with the is still hot Polymer melt connected.
Erfindungsgemäß wird die von außen in Richtung des Unterdrucks angesaugte Luft gerade in dem Maße erwärmt, daß das die Perforationsöffnungen des Films abdeckende Fasergebilde schmilzt. Dadurch entstehen die freien Perforationsöff nungen. Zweckmäßigerweise wird die Luft mittels eines Heißluftgebläses erwärmt. Die Temperatur der Heißluft und der Strömungswinkel der Heißluft wer den dabei so eingestellt, daß dabei das Fasergebilde auf den Stegen der dem Fa sergebilde zugewandten Seite des Films weitgehend bestehen bleibt. Überra schenderweise wurde festgestellt, daß eine derartige Einstellung möglich ist.According to the invention, the suction is drawn in from the outside in the direction of the negative pressure Air just warms to the extent that this perforates the film covering fiber structures melts. This creates the free perforations mentions. The air is expediently heated by means of a hot air blower. The temperature of the hot air and the flow angle of the hot air who the adjusted so that the fiber structure on the webs of the company Sergebilde facing side of the film largely remains. Overra it has been found that such an attitude is possible.
Anschließend wird das fertige Laminat gekühlt. Dies kann sowohl durch ein wei teres Vakuumsegment in der Unterdruck-Perforierungsvorrichtung im Anschluß an das erste Vakuumsegment erfolgen, wobei im Gegensatz zum ersten Vakuum segment diesmal Kühlluft oder wenigstens Raumluft durch die Perforationsöff nungen gesaugt wird. Das Kühlen kann auch lediglich oder zusätzlich durch Auf bringen von Kühlluft auf Laminat und/oder Werkzeugoberfläche erfolgen.The finished laminate is then cooled. This can be done by a white teres vacuum segment in the vacuum perforation device in the connection to the first vacuum segment, in contrast to the first vacuum This time segment cooling air or at least room air through the perforation is sucked. The cooling can also be done simply or additionally by opening bring cooling air on laminate and / or tool surface.
Der perforierte Zylinder oder das perforierte Band ist mit dreidimensional verlau fenden Öffnungen oder Bohrungen versehen, die entsprechend der Form der Ka pillaren ausgestaltet sind. Beispielsweise können perforierte Zylinder oder perfo rierte Bänder mit schräg verlaufenden Bohrungen, die ein ebenes, d. h. glattes Oberflächenprofil aufweisen, unter Anwendung eines Elektronenstrahls herge stellt werden. Hierbei wird die Zahl der pro Zeiteinheit zu bohrenden Löcher bei der Perforierung des Zylinders oder des Bandes in Abhängigkeit von dem Boh rungsdurchmesser, der Blechdicke, der Materialzusammensetzung, der Fokussie rung und der Strahlleistung jeweils empirisch ermittelt. Vorzugsweise haben die perforierten Zylinder oder Bänder eine Dicke von 0,3 bis 2,0 mm, insbesondere von 0,5 bis 1 mm. Anzahl, Anordnung und Winkel der Kapillaren sind durch den Zylinder bzw. das Band festgelegt, während die Größe der Ausgangsöffnungen der Kapillaren durch den Unterdruck ebenso beeinflußt wird wie die Länge der Kapillaren. Gleichzeitig kann der Film durch eine Oberflächenstrukturierung des Zylinders oder Bandes zusätzlich mit einer Prägung versehen werden. Vorzugs weise wird ein Zylinder oder ein Band, unabhängig von seiner Wandstärke, aus einem einlagigen Blech verwendet. The perforated cylinder or band is three-dimensional fenden openings or holes provided, which according to the shape of the Ka pillars are designed. For example, perforated cylinders or perfo straps with oblique holes that create a flat, d. H. smooth Have surface profile using an electron beam be put. The number of holes to be drilled per unit of time is added the perforation of the cylinder or band depending on the Boh diameter, the sheet thickness, the material composition, the focus tion and the beam power determined empirically. Preferably they have perforated cylinders or bands a thickness of 0.3 to 2.0 mm, in particular from 0.5 to 1 mm. The number, arrangement and angle of the capillaries are determined by the Cylinder or band set while the size of the exit openings the capillaries is influenced by the negative pressure as well as the length of the Capillaries. At the same time, the film can be structured by a surface structure Cylinder or band can also be embossed. Preferential a cylinder or a band, regardless of its wall thickness, becomes wise a single-layer sheet is used.
Die erfindungsgemäßen Laminate sind besonders gut zu verwenden im Hygiene- und Medizinbereich, z. B. bei Damenbinden, Windeln für Babies wie für Erwach sene, Betteinlagen, Operationsabdeckungen, Wäscheschutz oder dergleichen. Am meisten bevorzugt werden sie im Hygienebereich eingesetzt. Des weiteren eignen sie sich für Anwendungen mit hohem Luft- bzw. Dampfdurchgang (z. B. Schutz bekleidung).The laminates according to the invention are particularly good for use in hygiene and medical field, e.g. B. in sanitary napkins, diapers for babies as for adults Sene, bed pads, surgical covers, laundry protection or the like. At the they are most preferably used in the hygiene sector. Also suitable they are suitable for applications with high air or steam passage (e.g. protection clothing).
Die Erfindung wird anhand der Figuren und des folgenden Beispiels, die bevor zugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen, näher erläutert.The invention is illustrated by the figures and the following example, which are given before represent preferred embodiments of the invention, explained in more detail.
Fig. 1 zeigt schematisch ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Laminat im Schnitt. Fig. 1 shows schematically a preferred laminate according to the invention in section.
Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau einer Unterdruck-Perforierungsvorrichtung zur Durchführung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß Fig. 2 wird ein aus der Breitschlitzdüse 1 kommender Ausgangspolymerfilm 2 im schmelzflüssigen Zustand der Unterdruck-Perforierungsvorrichtung aus dem per forierten Zylinder 3 und der Unterdruck-Vorrichtung 4 zugeführt. Gleichzeitig mit der Polymerschmelze wird ein Fasergebilde 5 der Unterdruck-Vorrichtung 4 zu geführt. Der Polymerfilm 2 wird durch den pneumatischen Differenzdruck der Unterdruck-Vorrichtung 4 durch die Öffnungen gesaugt und unter Ausbildung der Kapillaren perforiert. Dabei wird das Fasergebilde 5 mit der noch heißen Poly merschmelze 2 verbunden. Mittels einer Heißluftvorrichtung 6 wird die von außen in die Unterdruck-Vorrichtung 4 gezogene Luft in dem Maße erwärmt, daß das die Perforationsöffnungen abdeckende Fasergebilde schmilzt und dadurch die freien Perforationsöffnungen entstehen. Im Anschluß daran wird das Laminat 9 durch eine Kühleinrichtung 7 gekühlt und über eine Abnahmewalze 8 abgenom men. Fig. 2 shows schematically the structure of a vacuum-perforator device for carrying out a preferred method of the invention. According to Fig. 2 an incoming from the slot die 1 starting polymer film 2 in a molten state is supplied under pressure from the perforator by-perforated cylinder 3 and the vacuum device 4. At the same time as the polymer melt, a fiber structure 5 is led to the vacuum device 4 . The polymer film 2 is sucked through the openings by the pneumatic differential pressure of the vacuum device 4 and perforated to form the capillaries. The fiber structure 5 is connected to the still hot poly melt 2 . By means of a hot air device 6 , the air drawn into the vacuum device 4 from the outside is heated to the extent that the fiber structure covering the perforation openings melts and the free perforation openings are thereby created. Subsequently, the laminate 9 is cooled by a cooling device 7 and men abgenom via a take-off roller 8 .
Fig. 3 zeigt eine REM-Aufnahme eines bevorzugten erfindungsgemäßen Laminats unter einem Blickwinkel von 45° bei Draufsicht auf die Oberfläche der dem Fa sergebilde zugewandten Seite des Films im Maßstab 1 : 50. Fig. 4 zeigt eine REM- Aufnahme bei Draufsicht auf die Oberfläche der den Kapillaren abgewandten Seite des Films im Maßstab 1 : 60, während Fig. 5 eine Vergrößerung von Fig. 4 im Maßstab 1 : 100 zeigt. Fig. 6 zeigt eine REM-Aufnahme eines Schnittes durch ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Laminat im Maßstab 1 : 80. Fig. 3 shows a SEM image of a preferred laminate according to the invention from a viewing angle of 45 ° with a plan view of the surface of the side facing the Fa sergebilde side of the film on a scale of 1:50. Fig. 4 shows a SEM image with a top view of the surface the side of the film facing away from the capillaries on a scale of 1:60, while FIG. 5 shows an enlargement of FIG. 4 on a scale of 1: 100. Fig. 6 shows an SEM photograph of a section of a preferred laminate according to the invention on a scale of 1 80.
Das erfindungsgemäße Laminat bietet den Vorteil, daß ein guter Transport der Körperflüssigkeit von der Oberfläche weg zu einer gegenüberliegenden Seite in ein Saugkissen erfolgen kann, wobei durch die Form und Ausführung der Kapilla ren ein unter eventueller Druckbelastung stattfindendes Zurückfließen von Flüs sigkeit ganz oder wenigstens weitgehend verhindert werden kann. Da die Stege der perforierten Folie mit dem Fasergebilde bedeckt sind, hat das Laminat auch den Vorteil, daß eine matte, sich weich, trocken und angenehm anfühlende, textil artige Oberfläche entsteht. Darüber hinaus bietet das Laminat den Vorteil, da die Öffnungen der perforierten Folie nicht mit Fasergebilde abgedeckt sind, daß auch ein ungehinderter Transport von höherviskoser oder kleinen Teilchen enthaltender Flüssigkeit (z. B. Blut) durch die Öffnungen bzw. Kapillaren hindurch erfolgen kann.The laminate according to the invention has the advantage that good transport of the Body fluid away from the surface to an opposite side in a suction pad can take place, the shape and design of the capilla flow back under certain pressure loads liquid can be completely or at least largely prevented. Because the webs the perforated film is covered with the fiber structure, the laminate also has the advantage that a matt, soft, dry and pleasant to the touch, textile like surface is created. In addition, the laminate offers the advantage that the Apertures of the perforated film are not covered with fiber structures that too an unimpeded transport of higher viscosity or small particles Liquid (e.g. blood) through the openings or capillaries can.
Auf einer Anlage, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt und wie oben beschrieben, wurde eine Ausgangsfolienbahn aus 93 Gew.-Teilen LDPE (Stamylan 2404 der Fa. DSM) und 7 Gew.-Teilen Titandioxid-Batch (des Typs RB6AE der Fa. No vachrome) mit einer Massetemperatur von 260°C und ein Fasergebilde (Vlies, 31 g/m2 von der Fa. Corovin, Bestellnr. N312XB) zugeführt, wobei der Polymerfilm ein Flächengewicht von 25 g/m2 hatte. Die Anzahl der Öffnungen pro cm2 Zylin deroberfläche betrug 64, wobei die Bohrungen des perforierten Zylinders unter einem Winkel von 90° angeordnet waren. Das erhaltene perforierte Laminat, das auch in Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, hatte ein Flächengewicht von 55 g/m2, eine offene Fläche von 21%, bezogen auf die Gesamtfläche des Laminats, und eine Luftdurchlässigkeit von 150 m3/m2.min bei Luftdurchgang von der Faserseite hin zur Kapillarseite. Die Messung der Luftdurchlässigkeit erfolgte nach DIN 53887 mit einem Meßgerät des Typs TEXTEST FX 3300-20, jedoch bei einem einge stellten Prüfdruck von 125 Pa und einer Meßfläche von 20 cm2.On a system as shown schematically in FIG. 2 and as described above, a starting film web of 93 parts by weight of LDPE (Stamylan 2404 from DSM) and 7 parts by weight of titanium dioxide batch (of the type RB6AE from the company No vachrome) with a melt temperature of 260 ° C. and a fiber structure (fleece, 31 g / m 2 from Corovin, order no. N312XB), the polymer film having a weight per unit area of 25 g / m 2 . The number of openings per cm 2 of the cylinder surface was 64, the holes of the perforated cylinder being arranged at an angle of 90 °. The perforated laminate obtained, which is also shown in FIGS. 3 to 6, had a basis weight of 55 g / m 2 , an open area of 21%, based on the total area of the laminate, and an air permeability of 150 m 3 / m 2 .min with air passage from the fiber side to the capillary side. The air permeability was measured in accordance with DIN 53887 with a measuring device of the type TEXTEST FX 3300-20 , but with a test pressure of 125 Pa and a measuring area of 20 cm 2 .
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