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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Vliesstoffüberzug, insbesondere
zur Verwendung als Decklage für absorbierende Hygieneprodukte,
wie Windeln, Damenbinden, Inkontinenzprodukte und dergleichen, welcher
wenigstens eine Lage aus miteinander verschlungenen Mikro-Endlosfilamenten
umfasst.
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Stand der Technik
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Saugfähige
Hygieneprodukte, wie z. B. Baby-Windeln und dergleichen, bestehen
in der Regel aus einer dem Körper zugewandten flüssigkeitsdurchlässigen
Abdecklage, einer flüssigkeitsdichten unteren Lage und
einem zwischen diesen beiden Lagen angeordneten saugfähigen
Kern, der je nach Vewendung saugfähige Fasern oder sogenannte
Superabsorberpartikel umfassen kann. Zwischen der Abdecklage und
dem Kern kann eine weitere Lage vorgesehen sein, die die durch die
Abdecklage hindurchtretende Körperflüssigkeit
aufnimmt und verteilt (Acquisition-Distribution-Layer oder auch
ADL-Lage). Die Abdecklage besteht in der Regel aus einem Vliesstoff.
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Aus
der
EP 0 418 493 A1 ist
ein Vliesstoffüberzug, welcher als Abdecklage bei Windeln
und Inkontinenzprodukten seine Anwendung finden soll, bekannt, welcher
eine Trägerlage aus einem Spinnvlies oder Stapelfaservlies
und eine darauf abgelegte Meltblown-Schicht umfasst. Die Meltblown-Schicht befindet
sich auf der dem Körper zugewandten Seite der Abdeckschicht
und soll dieser Zartheit, Weichheit und einen angenehmen Griff verleihen.
Die Meltblown-Schicht selbst ist jedoch mechanisch sehr instabil,
so dass die Trägerschicht alleine dem Verbund die nötige
mechanische Stabilität verleihen muss. Beide Schichten
werden gemäß der Druckschrift durch Waserstrahlvernadelung miteinander
verbunden. Die Trägerschicht kann ungebunden oder bereits
thermisch gebunden sein. Der Vliesstoffverbund kann u. a. auch perforiert
sein. Nachteilig an diesem Vliesstoffverbund ist, dass die Meltblown-Schicht auch
nach Vernadelung mit der Trägerschicht nur wenig abriebbeständig
ist, so dass, um eine Delaminierung zu verhindern, in der Praxis
zusätzlich zur Wasserstrahlvernadelung eine thermische
Nachbehandlung zur Verankerung der Meltblown-Fasern in der Trägerschicht
durchgeführt werden muss. Hierzu werden in der Regel Multikomponentenfasern
mit wenigstens einer verschmelzbaren Bindekomponente verwendet,
die dem gesamten Verbund ein unerwünscht hohes Flächengewicht
verleihen.
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Aus
der
EP 1 121 481 B1 ist
ebenfalls ein Vliesstoffüberzug bekannt, welcher insbesondere
als Abdecklage für Hygieneprodukte, wie Kinderwindeln, Damenbinden,
Inkontinenzprodukte und dergleichen seine Anwendung finden soll.
Der bekannte Vliesstoff, der gemäß der Druckschrift
perforiert ist, ist aus miteinander verschlungenen Mikroendlosfilamenten aufgebaut,
die durch Splittung aus Bikomponentenendlosfilamenten mit einer
PIE- oder Hollow-PIE-Struktur freigesetzt worden sind. Der bekannte
perforierte Vliesstoff zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit
aus, ist dabei jedoch sehr weich und zart. Aufgrund seiner hohen
Festigkeit kann er mit sehr geringen Flächengewichten zum
Einsatz kommen. Aufgrund des geringen Flächengewichts und damit
verbunden der geringen Fasermasse ist die Lochstruktur sehr klar
ausgeprägt. Dies ermöglicht einen sehr schnellen
Durchgang von Körperflüssigkeiten, ohne dass zusätzlich
nennenswerte Mengen an oberflächenaktiven Substanzen benötigt
würden. Die Oberfläche fühlt sich immer
weich und trocken an. Bei der Verwendung als Abdecklage wird der Vliesstoff üblicherweise
mit dem darunter liegenden Verbund, d. h. der ADL-Lage, soweit vorhanden,
und dem Kern, verbunden, beispielsweise thermisch, z. B. mittels
Ultraschallverschweissung, oder mittels chemischer Bindemittel.
Hierbei muss darauf geachtet werden, dass die Saugfähigkeit
des Komposits nicht durch die Art des Verbindens des Vliesstoffüberzugs
mit der Unterlage oder die Beschaffenheit der Unterlage so weit
beeinträchtigt wird, dass die sehr hohe Durchlässigkeit
des Vliesstoffüberzugs nicht mehr zum Tragen kommt.
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Darstellung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Vliesstoffüberzug
der eingangs genannten Art, insbesondere zur Verwendung als Abdecklage
für Windeln, Damenbinden, Inkontinenzprodukten und dergleichen,
so weiterzuentwickeln, dass er das Saugvermögen der damit
verbundenen Unterlage weitgehend unabhängig von der Art
des Verbindens und der Beschaffenheit der Unterlage unterstützt.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch einen Vliesstoffüberzug
mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß der
Erfindung ist bei einem Vliesstoffüberzug, der insbesondere
zur Verwendung als Abdecklage für absorbierende Hygieneprodukte,
wie Windeln, Damenbinden, Inkontinenzprodukte und dergleichen, geeignet
ist und der wenigstens eine Lage aus miteinander verschlungenen
Mikro-Endlosfilamenten umfasst, wenigstens eine weitere Lage aus
Fasern und/oder Filamente mit einem Fasertiter > 1 dtex vorgesehen, wobei beide Lagen
mittels eines Wasserstrahlvernadelungsverfahrens ohne Verwendung
eines Bindemittels rein mechanisch miteinander verbunden sind.
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"Ohne
Verwendung eines Bindemittels" bedeutet im Sinne dieser Erfindung,
dass die beiden Lagen im Besonderen nicht durch chemische Bindemittel
wie z. B. Binderdispersionen, hotmelt oder hotmelt Fasern oder zusätzliche
aufschmelzbare thermoplastische Polymere verbunden sind. Dabei ist,
gemäß einer bevorzuten Ausführunsgform
der Erfindung auch jede Lage für sich frei von chemischen
Bindemitteln.
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Der
erfindungsgemäße Vliesstoffüberzug zeichnet
sich durch die guten Eigenschaften des bekannten Vliesstoffüberzug,
wie zum Beispiel hohe Durchlässigkeit, große Weichheit,
Zartheit und guter Griff bei hoher mechanischer Festigkeit, insbesondere
Abriebfestigkeit, aus und besitzt darüber hinaus durch
die Zusatzlage aus gröberen Fasern und/oder Filamenten
ein hohes Saugvermögen, das den Abtransport einer auf den
Vliesstoffüberzug auftreffenden Flüssigkeit zu
der Unterlage hin beschleunigt und unterstützt. Die Zusatzlage übernimmt
damit eine ADL-Funktion. Dadurch, dass beide Lagen ausschließlich
mittels eines Wasserstrahlvernadelungsverfahrens ohne Verwendung
eines Bindemittels miteinander verbunden werden, bleiben die Zartheit
und Weichheit sowie der gute Griff des Verbunds erhalten.
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Es
hat sich darüber hinaus noch in überraschender
Weise gezeigt, dass die Zusatzschicht zusätzlich noch eine
wirksame Barriere gegen den Austritt von absorbierendem Fasern und/oder
Partikeln, beispielsweise Superabsorberpartikeln, darstellt, die andernfalls,
sofern keine weiteren Maßnahmen getroffen werden, durch
die offenen Poren der perforierten Schicht austreten könnten.
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Im
Falle des Verbindendes eines erfindungsgemäßen
insbesondere perforierten oder strukturierten Vliesstoffüberzugs
mit einer Unterlage mittels einer Klebeverbindung sorgt die Zusatzlage
aus gröberen Fasern zusätzlich noch dafür,
dass der Kleber nicht durch die Löcher oder durch die Bereiche
geringerer Dicke der Mikro-Endlosfaserlage austreten oder diese
verstopfen kann. Damit ist eine saubere Verklebung ohne Beeinträchtigung
der Funktion der perforierten oder strukturierten Mikro-Endlosfaserlage
möglich.
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Eine
gute Durchlässigkeit und ein hohes Saugvermögen
für Körperflüssigkeit in Kombination mit
einem ein wirksamen Schutz gegen den Austritt von absorbierenden
Partikeln, insbeondere Superabsorberpartikeln, und/oder absorbierendem
Fasern wird dann erzielt, wenn die Zusatzlage aus gröberen Fasern
eine Porengröße von 10 μm bis 1000 μm
aufweist, bevorzugt 50 μm bis 500 μm und ganz
besonders bevorzugt 100 μm bis 200 μm. Insbesondere
die in Hygieneprodukten üblicherweise eingesetzten Superabsorberpartikel
weisen Partikeldurchmesser im Bereich > 200 μm auf und werden damit
durch eine, wie oben beschrieben ausgelegte Schicht wirksam zurückgehalten
werden. Andererseits sind die Durchlässigkeit und das Saugvermögen
der Schicht bei Einhaltung der unteren Grenzen für die
Porengrößen immer noch ausreichend gut bis sehr
gut im ganz besonders bevorzugten Bereich.
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Die
Mikro-Endlosfilamente können auf unterschiedlichste Weise
hergestellt sein, z. B. durch mechanische Nachbehandlung splittbarer
Filamente, durch Elektrospinnen oder auch durch Lösungsspinnen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die
Mikro-Endlosfilamente, wie in der
EP 1 121 481 B1 beschrieben, Split-Endlosfilamente,
welche durch Splittung aus Multikomponenten-Endlosfilamenten freigesetzt
worden sind. Für die vorliegende Erfindung hat dies den
Vorteil, dass die Oberflächenbeschaffenheit des Basismateriales über
die Zusammensetzung der Rezeptur und der Faserquerschnitte wunschgemäß beeinflusst werden
kann.
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Die
Multikomponenten-Endlosfilamente können hinsichtlich der
Anordnung der Komponenten die unterschiedlichsten Geometrien in
aufweisen. Vorzugsweise umfassen die Multikomponenten-Endlosfilamente
PIE- oder Hollow-Pie-Filamente. Diese haben den Vorteil, dass die
Mikro-Endlosfilamente eine nichtrunde, sondern "kuchenstückförmige"
Geometrie besitzen. Hierdurch bieten sie beim Wasserstrahlverfestigen
eine größere Angriffsfläche, es kommt
zu einem verbesserten Verschlingen der Filamente mit den anderen
Fasern/Filamenten beim Wasserstrahlvernadeln. Weiterhin liegen die
kuchenstückförmigen Mikro-Endlos-filamente mit
größeren Kontaktflächen an den anderen
Mikro-Endlosfilamenten und Fasern oder Filamenten der Zusatzlage
an, woraus größere Reibungskräfte resultieren.
Dadurch wird die mechanische Stabilität des Komposits erhöht.
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Vorzugsweise
sind die Mikro-Endlosfilamnete als Bikomponenten-Endlosfilamente
ausgebildet sind.
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Die
Bikomponenten-Endlosfilamente bestehen vorzugsweise, wie ebenfalls
in der
EP 1 121 481 B1 beschrieben,
ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus zwei thermoplastischen
Polymeren mit unterschiedlicher Hydrophobizität bzw. philizität.
Prinzipiell ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf die Verwendung
zweier thermoplastischen Polymere wie auch auf die Verwendung von
Bikomponenten-Endlosfilamenten beziehungsweise PIE- oder Hollow-Pie-Filamente
beschränkt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen
das eine thermoplastische Polymer Polypropylen oder Polyethylen oder
Mischungen und/oder Copolymere der beiden Polymere und das andere
thermoplastische Polymer ein Polyester, wie Polyethylenterephthalat,
Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat oder ein Copolyester
davon.
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Eine
Zusatzlage aus gröberen Fasern ist vorzugsweise als Spinnvlies
ausgebildet, da dies den Vorteil bietet, eine flüssigkeitsdurchlässige,
aber hinsichtlich Festkörpern dichte Lage zu schaffen,
die bei sehr guten strikethrough- und rewet-Werten über eine
hervorragende Weichheit verfügt. Darüber hinaus
ist ein Vliesstoffüberzug, dessen einzelne Lagen mittels
ein- und desselben Herstellungsverfahrens hergestellt wird, kostengünstiger
herzustellen, als bei Einsatz unterschiedlicher Verfharen mit völlig
unterschiedlichen Anlagen.
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Prinzipiell
ist jedoch in Abhängigkeit vom Anwendungsfall auch die
Ausbildung als Stapelfaservlies oder Faserflor bevorzugt. In einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
ein erfindungsgemäßer Vliesstoffüberzug einen
drei- oder mehrlagigen Aufbau auf, d. h. ein aus einer Mikro-Endlosfilamentenlage
und einer Zusatzlage aus gröberen Fasern kann noch mit
weiteren Zusatzlagen ausgestattet werden, wobei alle diese Lagen ausschließliche
mittels eines Wasserstrahlverfahrens miteinander verbunden werden.
Je nach Anwendungsfall können die weiteren Zusatzlagen
um weitere Mikro-Endlosfilamentlagen, Mikrofaserlagen, Spinnvlies-,
Stapelfaservlieslagen oder auch Lagen aus faserflor umfassen.
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Weitere
Mikrofaserlagen bzw. Lagen aus Mikrofaser-Endlosfasern können
beispielsweise mit einer Speicher- oder Barrierefunktion ausgerüstet
werden. Sie können je nach Anwendungsfall hydrophil oder
hydrophob, insgesmat oder auch nur zonenweise, ausgebildet werden.
Sie können beispielsweise auch inhärent hydrophile
oder hydrophobe Mikrofasern oder Mikro-Endlosfilamente umfassen.
Auch hier kommen vorzugsweise Mikrofilamente und -fasern aus PIE-
oder Hollow-PIE-Multikomponentenfasern oder -filamenten zum Einsatz,
wobei diese nicht, nur teilweise oder vollständig gesplittet
sein können. Solche Zusatzlagen können auch mittels
einer thermischen Behandlung verfestigt worden sein. Die Anordnung
solcher Zusatzlagen im Schichtenverbund kann je nach Anwendungsfall
beliebig gewählt werden. Der Fachmann kann die für
seinen Anwendungszweck geeignetste Anordnung ohne erfinderisches
Zutun leicht auffinden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Lage aus Mikro-Endlosfasern, wie in der eingangs erwähnten
EP 1 121 481 B1 ausführlich
beschrieben, perforiert und/oder strukturiert, beispielsweise für
Anwendungen im Bereich Hygieneprodukte, wie z. B. Windeln, Damenbinden
oder Inkontinenzprodukte. Hierbei können sowohl die Löcher
als auch die erhabenen oder tieferliegenden Bereiche eines strukturierten
Vlieses mit bestimmten geometrischen Formen, beispielsweise als
Figuren, wie Sterne, Tiere oder dergleichen, austattet werden.
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Für
Anwendungen im Bereich babycare und Damenhygiene ist eine perforierte
oder strukturierte Mikro-Endlosfaserschicht bevorzugt.
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Eine
weitere Lage aus Faserflor hat den Vorteil, dass dieser verstärkt
eine ADL-Funktion in das Komposit einzubringen, d. h. z. B. das
Rückschlagsverhalten des Abdeckmateriales weiter verbessert.
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Für
die ADL-ähnliche Funktion ist der Faserflor vorzugsweise
als dritte Lage unter Spinnvlies/Mikro-Endlosfilamentvlies angeordnet,
für die Anwendung als strukturgebende Schicht kann der Faserflor
auch auf eine Mikro-Endlosfilamentlage bzw. durch eine Mikro-Endlosfilamentlage
bzw. zwischen zwei Mikro-Endlosfilamentlagen angeordnet sein.
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Aber
auch bei den in den beiden obigen Absätzen beschriebenen
Anordnungen können noch weitere Lagen aus Mikrofaser- oder
Endlosfilamenten, Spinnvlies usw. vorgesehen sein.
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Der
Faserflor besteht vorzugsweise aus PET Fasern, wobei Fasern eines
einzigen Types, aber auch Fasermischungen verschiedener Titer und Schnittlängen,
wobei diese ebenfalls als Mischung verschiedener Fasergeometrien
(spiralgekräuselte Fasern, Hohlfasern) vorliegen können,
Verwendung finden.
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Je
nach Anwendungsfall bzw. gewünschter Funktion können
die Lagen aus Mikrofasern, -Endlosfilamente, Fasern und/oder Filamenten
ganz oder zonenweise hydrophil oder hydrophob ausgerüstet sein,
inhärent hydrophile oder hydrophobe Fasern und/oder Filamente
bzw. Mikrofasern und/oder Endlosfilamente umfassen.
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Ein
erfindungsgemäßer Vliesstoffüberzug kann
sowohl ein- oder zweiseitig nachbehandelt, z. B. geglättet
und/oder verfestigt sein. Weiterhin können eine oder mehrere
Lagen eingefärbt sein. Hierbei sind typische Werte auf
der Lab-Farbwertskala der Firma Hunter: 70 < L < 85; –30 < a < –15; –3 < b < 0,5.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1:
Einen zweilagigen wasserstrahlvernadelten Vliesstoffüberzug
aus einem Polypropylen(PP)-Spinnvlies (1,7 dtex) und einem perforierten Mikrofaser-Endlosvlies
aus Bikomponenten-Endlosfilamenten aus Polyethylen(PE)/Polyethalenterephthalat
(PET) (0,1 dtex).
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2:
einen dreilagigen wasserstrahlvernadelten Vliesstoffüberzug
aus Polypropylen(PP)-Spinnvlies (1,7 dtex) und einem perforierten Mikrofaser-Endlosvlies
aus Bikomponenten-Endlosfilamenten aus Polyethylen(PE)/Polyethalenterephthalat
(PET) (0,1 dtex) und einem Faserflor aus PET (6,7 und 10 dtex).
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3:
einen zweilagigen wasserstrahlvernadelten Vliesstoffüberzug
aus einem perforierten Mikrofaser-Endlosvlies aus Bikomponenten-Endlosfilamenten
aus Polyethylen(PE)/Polyethalenterephthalat (PET) (0,1 dtex) und
einem Faserflor aus PET (6,7 und 10 dtex) – links: der
Faserflor ist auf der Mikro-Endlosfilamentlage angeordnet; rechts:
er durchdringt die Mikro-Endlosfilamentlage.
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4:
einen strukturierten dreilagigen wasserstrahlvernadelten Vliestoffüberzug
aus einem Mikrofaser-Endlosvlies aus Bikomponenten-Endlosfilamenten
aus Polyethylen(PE)/Polyethalenterephthalat (PET) (0,1 dtex), einem
Faserflor aus PET (6,7 und 10 dtex) und einem Mikrofaser-Endlosvlies
aus Bikomponenten-Endlosfilamenten aus Polyethylen(PE)/Polyethalenterephthalat
(PET) (0,1 dtex).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0418493
A1 [0003]
- - EP 1121481 B1 [0004, 0014, 0017, 0022]