DE112018000615T5

DE112018000615T5 - Geformtes Vlies

Info

Publication number: DE112018000615T5
Application number: DE112018000615.8T
Authority: DE
Inventors: Arman Ashraf; Paul Thomas Weisman; Adrien GRENIER; Martin Ian James; Stefano Michele Sinigaglia
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2019-12-12
Also published as: CN110191693A; BR112019015923B1; GB201909892D0; US11666488B2; US20220151837A1; CN110191694B; BR112019015923A2; WO2018144296A1; GB201909894D0; GB2571694A; CN110191694A; EP3576697B1; JP7458784B2; US20180214318A1; EP3576697A1; JP7440264B2; US11090197B2; DE112018000607T5; US20240082070A1; US11324641B2

Abstract

Ein Vliesstoff. Der Vliesstoff kann eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und ein optisch erkennbares Muster dreidimensionaler Merkmale auf einer der ersten oder der zweiten Oberfläche einschließen. Jedes der dreidimensionalen Merkmale kann eine Mikrozone definieren, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst. Der erste und der zweite Bereich können eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft aufweisen, und wobei in mindestens einer der Mikrozonen der erste Bereich einen Kontaktwinkel von mehr als 90 Grad aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft geformte, dreidimensionale Vliesstoffe und Gegenstände, die aus geformten dreidimensionalen Vliesstoffen hergestellt sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Vliesstoffe sind für eine große Vielzahl an Anwendungen nützlich, einschließlich absorbierenden Körperhygieneprodukten, Kleidungsstücken, medizinischen Anwendungen und Reinigungsanwendungen. Vlies-Hygieneprodukte umfassen Säuglingspflegeartikel wie beispielsweise Windeln, Kinderpflegeartikel wie beispielsweise Trainingshosen, Hygieneartikel für Frauen wie beispielsweise Damenbinden, und Pflegeartikel für Erwachsene wie beispielsweise Inkontinenzprodukte, Einlagen und Hosen. Vlies-Kleidungsstücke umfassen Arbeitsschutzkleidung und medizinische Kleidung, wie Operationskittel. Weitere medizinische Vliesanwendungen schließen Vlies-Wundverbände und Operationsverbände ein. Reinigungsanwendungen für Vliesstoffe schließen Handtücher und Wischtücher ein. Noch weitere Verwendungen von Vliesstoffen sind allgemein bekannt. Die vorstehende Liste wird nicht als erschöpfend betrachtet.
Verschiedene Eigenschaften von Vliesstoffen bestimmen die Eignung von Vliesstoffen für verschiedene Anwendungen. Vliesstoffe können so konzipiert werden, dass sie unterschiedliche Kombinationen an Eigenschaften aufweisen, um sich an unterschiedliche Bedürfnisse anzupassen. Variable Eigenschaften von Vliesstoffen umfassen Flüssigkeitsverarbeitungseigenschaften wie beispielsweise Benetzbarkeit, Verteilung und Absorption, Festigkeitseigenschaften wie Zugfestigkeit und Reißfestigkeit, Weichheitseigenschaften, Haltbarkeitseigenschaften wie Abriebfestigkeit, und ästhetische Eigenschaften. Die physikalische Form eines Vliesstoffs beeinflusst auch die Funktionalität und die ästhetischen Eigenschaften des Vliesstoffes. Vliesstoffe werden anfänglich in Bahnen hergestellt, die, wenn sie auf eine flache Oberfläche gelegt werden, eine im Wesentlichen ebene, merkmalslose Oberfläche aufweisen können oder aber eine Reihe von Oberflächenmerkmalen, wie Öffnungen oder Vorsprünge oder beides. Vliesstoffe mit Öffnungen oder Vorsprüngen werden oft als dreidimensional geformte Vliesstoffe bezeichnet. Die vorliegende Offenbarung betrifft dreidimensional geformte Vliesstoffe.
Trotz früherer Fortschritte im Fachgebiet der Vliesstoffe besteht weiterhin ein Bedarf nach verbesserten Vliesstoffen mit dreidimensionalen Oberflächenmerkmalen.
Ferner besteht weiterhin ein Bedarf an Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen verbesserter Vliesstoffe mit dreidimensionalen Oberflächenmerkmalen.
Weiterhin bleibt ein Bedarf an Gegenständen, einschließlich Absorptionsartikeln, bestehen, die verbesserte Vliesstoffe mit dreidimensionalen Oberflächenmerkmalen verwenden.
Weiterhin bleibt ein Bedarf an Absorptionsartikeln bestehen, die Vliesstoffe mit dreidimensionalen Oberflächenmerkmalen verwenden und die in einer komprimierten Form verpackt werden können, während gleichzeitig der Verlust der dreidimensionalen Oberflächenmerkmale beim Öffnen der Verpackung minimiert wird.
Weiterhin bleibt ein Bedarf an Absorptionsartikeln bestehen, die weiche Spinnvliesstoffe mit dreidimensionalen Oberflächenmerkmalen verwenden, die reduzierte Fusseleigenschaften bei Gebrauch aufweisen.
Ferner besteht weiterhin ein Bedarf an verbesserten Vliesstoffen mit dreidimensionalen Oberflächenmerkmalen und physischer Integrität in Kombination mit Weichheit, gemessen durch einen Tissue-Weichheitsanalysator, der von der Emtec Electronic GmbH vertrieben wird.
Ferner besteht weiterhin ein Bedarf an verbesserten Vliesstoffen mit dreidimensionalen Oberflächenmerkmalen mit Mikrozonen und physischer Integrität, kombiniert mit mindestens einem Bereich einer Mikrozone, der hydrophob ist, und einem anderen Bereich der gleichen Mikrozone, der hydrophil ist.
Zusätzlich bleibt ein Bedarf an Verpackungen von Absorptionsartikeln bestehen, die weiche Vliesmaterialien umfassen, die im Vergleich zu herkömmlichen Absorptionsartikelverpackungen eine verringerte Beutelstapelhöhe aufweisen, so dass die Verpackungen für Pfleger bequem zu handhaben und zu lagern sind und so dass den Herstellern niedrige Vertriebskosten ohne Verlust der ästhetischen Klarheit, Absorptionsfähigkeit oder Weichheit des hergestellten Absorptionsartikel zugutekommen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wird ein Vliesstoff offenbart. Der Vliesstoff kann eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und ein optisch erkennbares Muster dreidimensionaler Merkmale auf einer der ersten oder der zweiten Oberfläche umfassen. Jedes der dreidimensionalen Merkmale kann eine Mikrozone definieren, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst. Der erste und der zweite Bereich können eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft aufweisen, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um eines oder mehrere von Dicke, Grundgewicht oder volumetrischer Dichte handelt, und wobei in mindestens einer der Mikrozonen der erste Bereich einen Kontaktwinkel von mehr als 90 Grad aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen.
Figurenliste

1 ist eine Fotografie eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Fotografie eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Fotografie eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein Querschnitt eines Abschnitts eines Stoffs der vorliegenden Offenbarung, wie es in 1 gezeigt ist.
5A ist eine schematische Darstellung, die den Querschnitt eines Filaments, das mit einer Primärkomponente A und einer Sekundärkomponente B hergestellt wurde, in einer Seite-an-Seite-Anordnung abbildet.
5B ist eine schematische Darstellung, die den Querschnitt eines Filaments, das mit einer Primärkomponente A und einer Sekundärkomponente B hergestellt wurde, in einer exzentrischen Mantel/Kern-Anordnung abbildet.
5C ist eine schematische Darstellung, die den Querschnitt eines Filaments, das mit einer Primärkomponente A und einer Sekundärkomponente B hergestellt wurde, in einer konzentrischen Mantel/Kern-Anordnung abbildet.
6 ist eine Fotografie einer perspektivischen Ansicht einer trilobalen Bikomponentenfaser.
7 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines Stoffs der vorliegenden Offenbarung.
8 ist ein Detail eines Abschnitts der Vorrichtung zum Verbinden eines Abschnitts eines Stoffs der vorliegenden Offenbarung.
9 ist ein weiteres Detail eines Abschnitts der Vorrichtung zum Verbinden eines Abschnitts eines Stoffs der vorliegenden Offenbarung.
10 ist ein Detail eines Abschnitts der Vorrichtung zum wahlweisen zusätzlichen Verbinden eines Abschnitts eines Stoffs der vorliegenden Offenbarung.
11 ist eine Fotografie eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
12 ist eine Fotografie eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das für die vorliegende Offenbarung nützlich ist.
13 ist eine Querschnittdarstellung eines Abschnitts des in 12 dargestellten F ormgebungsbands.
14 ist ein Bild eines Abschnitts einer Maske, die verwendet wird, um das in 12 dargestellte Formgebungsband herzustellen.
15 ist ein Bild eines Abschnitts einer Maske, die verwendet wird, um das in 16 dargestellte Formgebungsband herzustellen.
16 ist eine Fotografie eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das für die vorliegende Offenbarung nützlich ist.
17 ist ein Bild eines Abschnitts einer Maske, die verwendet wird, um das in 18 dargestellte Formgebungsband herzustellen.
18 ist eine Fotografie eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das für die vorliegende Offenbarung nützlich ist.
19 ist eine Fotografie eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das für die vorliegende Offenbarung nützlich ist.
20 ist ein Bild einer Maske, die verwendet wird, um das in 19 dargestellte Formgebungsband herzustellen.
21 ist eine Fotografie eines Stoffs der vorliegenden Offenbarung, das auf dem in 19 gezeigten Formgebungsband hergestellt ist.
22 ist eine perspektivische schematische Ansicht eines Formgebungsbandes der vorliegenden Offenbarung.
23 ist eine Draufsicht auf ein Vliesstoffsubstrat, das Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung enthält.
24 ist eine Draufsicht auf ein Vliesstoffsubstrat, das Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung enthält.
25A ist eine Draufsicht auf einen Stoff der vorliegenden Offenbarung, bei dem Abschnitte zur Messung des lokalen Grundgewichts entfernt wurden.
25B ist eine Draufsicht auf einen Stoff der vorliegenden Offenbarung, bei dem Abschnitte zur Messung des lokalen Grundgewichts entfernt wurden.
26 ist eine graphische Darstellung einer Querrichtungsvariation des Grundgewichts in einem Stoff der vorliegenden Offenbarung.
27 ist eine schematische Ansicht einer Verpackung der vorliegenden Erfindung.
28 ist eine Draufsicht eines Absorptionsartikels der vorliegenden Offenbarung.
29 ist eine Draufsicht eines Absorptionsartikels der vorliegenden Erfindung.
30 ist eine Querschnittsansicht des Abschnitts 29-29 von 28.
31 ist eine Draufsicht eines Absorptionsartikels der vorliegenden Offenbarung.
32 ist eine Querschnittsansicht des Abschnitts 32-32 von 31.
33 ist eine Draufsicht eines Absorptionsartikels der vorliegenden Offenbarung.
34 ist eine Querschnittsansicht des Abschnitts 34-34 von 33.
35 ist eine Querschnittsansicht des Abschnitts 35-35 von 33.
36 ist eine Fotografie eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
37 ist eine Fotografie eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
38 ist eine Fotografie eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
39 ist eine Fotografie eines Querschnitts des in 38 gezeigten Beispiels.
40 ist ein perspektivisches Mikro-CT-Ansichtsbild eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
41 ist ein perspektivisches Mikro-CT-Ansichtsbild eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
42 ist ein Mikro-CT-Bild eines Querschnitts des in den 40 und 41 dargestellten Beispiels.
43 ist ein Mikro-CT-Bild einer Draufsicht des in den 40 und 41 dargestellten Beispiels.
44 ist eine graphische Darstellung verschiedener Vorteile der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
45 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der vorliegenden Offenbarung.
46 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
47 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
48 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
49 ist eine Fotografie eines Querschnitts des in den 47 und 48 dargestellten Beispiels.
50 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
51 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
52 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
53 ist ein fotografisches Ansichtsbild eines Abschnitts eines Beispiels der Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
54 ist ein Mikro-CT-Bild einer Draufsicht des in den 40 und 41 dargestellten Beispiels nach dem Unterziehen einer zusätzlichen Bearbeitung.
55 ist eine graphische Darstellung verschiedener Vorteile der in 54 dargestellten Erfindung der vorliegenden Offenbarung.
56 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines Stoffs der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt einen geformten Vliesstoff bereit, der direkt auf einem geformten Formgebungsband mit kontinuierlichen Spinnvliesfilamenten in einem einzigen Umformverfahren gebildet wird. Der Stoff der vorliegenden Offenbarung kann eine Form annehmen, welche der Form des Formgebungsbands entspricht. Ein Stoff der vorliegenden Offenbarung, der auf einem Formgebungsband der vorliegenden Offenbarung in einem Verfahren der vorliegenden Offenbarung hergestellt wird, kann besonders vorteilhaft zur Verwendung in Hygieneartikeln, Kleidungsstücken, medizinischen Produkten und Reinigungsprodukten sein. Der geformte Vliesstoff kann für den Gebrauch als eine Oberschicht, Unterschichtvlies, Aufnahmeschicht, Verteilungsschicht oder andere Komponentenschicht für eine Windel, oder als Oberschicht, Unterschichtvlies, Aufnahmeschicht, Verteilungsschicht oder andere Komponentenschicht für eine Damenbinde, oder als Oberschicht, Unterschichtvlies, Aufnahmeschicht, Verteilungsschicht oder eine andere Komponentenschicht für eine Erwachseneninkontinenzeinlage oder -höschen, oder als Kissen für ein Fußbodenreinigungsgerät fluiddurchlässig sein.
Die vorteilhaften Merkmale des Vliesstoffes werden in einigen Ausführungsformen hierin im Zusammenhang mit einer Gesamtfläche des Vliesstoffes beschrieben. Der gesamte Bereich kann ein Bereich sein, der durch Abmessungen bestimmt wird, die für bestimmte Anwendungen geeignet sind, bei denen die verschiedenen Merkmale der Erfindung vorteilhafte Eigenschaften bieten. Beispielsweise kann die Gesamtfläche eines Stoffes der eines Stoffes mit Abmessungen sein, die ihn geeignet machen für die Verwendung als Oberschicht, Unterschichtvlies, Aufnahmeschicht, Verteilungsschicht oder andere Komponentenschicht für eine Windel, oder als Oberschicht, Unterschichtvlies, Aufnahmeschicht, Verteilungsschicht oder andere Komponentenschicht für eine Damenbinde, oder als Oberschicht, Unterschichtvlies, Aufnahmeschicht, Verteilungsschicht oder eine andere Komponentenschicht für eine Erwachseneninkontinenzeinlage oder -höschen, oder als Kissen für ein Fußbodenreinigungsgerät. Somit kann die Gesamtfläche auf Breiten- und Längenabmessungen im Bereich von 3 cm Breite bis 50 cm Breite und von 10 cm Länge bis 100 cm Länge basieren, was zu Gesamtflächen von 30 cm² bis 500 cm² führt.
Die vorstehend erwähnten Bereiche umfassen explizit ausgedrückt jede ganzzahlige Abmessung zwischen den Bereichsgrenzen. Beispielsweise ist in den vorstehenden Bereichen eine Gesamtfläche von 176 cm² durch eine Breite von 11 cm und eine Länge von 16 cm offenbart. Wie aus der Beschreibung hierin hervorgeht, kann die Gesamtfläche eines geformten Vliesstoffes eine kleinere Fläche sein als die Fläche der Vliesmaterialbahn, von der sie bei gewerblicher Herstellung ein Teil ist. Das heißt, in einer bestimmten gewerblich hergestellten Vliesmaterialbahn kann es eine Vielzahl von erfindungsgemäß geformten Vliesstoffen geben, wobei jedes der geformten Vliesstoffe der Erfindung eine Gesamtfläche aufweist, die kleiner ist als die Fläche der Bahn, auf der sie hergestellt wird.
Fotografien repräsentativer Beispiele von geformten Vliesstoffen 10 sind in den 1-3 dargestellt. Der geformte Vliesstoff 10 kann ein spinngebundenes Vliessubstrat mit einer ersten Oberfläche 12 und einer zweiten Oberfläche 14 sein. Bei den 1-3 ist die zweite Oberfläche 14 dem Betrachter zugewandt und liegt der ersten Oberfläche 12 gegenüber, die in den 1-3 unsichtbar ist, jedoch in 4 dargestellt ist. Der Begriff „Oberfläche“ wird weithin verwendet, um auf die beiden Seiten einer Bahn zu Beschreibungszwecken Bezug zu nehmen, und ist nicht dazu beabsichtigt, um auf irgendeine erforderliche Ebenheit oder Glätte zu schließen. Obwohl der geformte Vliesstoff 10 weich und flexibel ist, wird es in einem abgeflachten Zustand im Zusammenhang mit einem oder mehreren X-Y-Ebenen parallel zum abgeflachten Zustand beschrieben, und entspricht in der Bahnherstellungstechnologie der Ebene jeweils der Maschinenquerrichtung CD, und der Maschinenrichtung, MD, wie in den 1-3 dargestellt. Die Länge L in der MD, und die Breite W in der CD bestimmen die Gesamtfläche A für den Vliesstoff 10. Wie in 4 gezeigt, was ein Querschnitt eines Abschnitts des in 1 dargestellten Vliesstoffs 10 ist, werden zu Zwecken der Beschreibung die dreidimensionalen Merkmale des geformten Vliesstoffes so beschrieben, dass sie sich in einer Z-Richtung ausgehend von einer X-Y-Ebene der ersten Oberfläche 16 nach außen erstrecken (siehe 4). In einer Ausführungsform kann eine maximale Abmessung von dreidimensionalen Merkmalen in der Z-Richtung den maximalen Abstand zwischen der Ebene der ersten Fläche 16 und einer X-Y-Ebene der zweiten Oberfläche 18 definieren, wobei dieser Abstand als durchschnittliche Dicke AC des Vliesstoffes 10 gemessen werden kann. Die durchschnittliche Dicke kann bestimmt werden durch optische, nicht in Kontakt stehende Mittel, oder sie kann bestimmt werden durch Geräte mit voneinander beabstandeten flachen Platten, welche die Dicke des dazwischen angeordneten Vlieses bei einem vorgegebenen Druck bestimmen. Es ist nicht notwendig, dass alle dreidimensionalen Merkmale die gleiche maximale Abmessung in Z-Richtung aufweisen, jedoch kann eine Vielzahl von dreidimensionalen Merkmalen im Wesentlichen die gleiche maximale Abmessung in Z-Richtung aufweisen, die durch den Faserschichtprozess und die Eigenschaften des Formgebungsbandes, wie nachstehend erörtert, bestimmt werden.
Die in den 1-4 gezeigten beispielhaften Stoffe (sowie andere hierin offenbarte Stoffe) sind flüssigkeitsdurchlässig. In einer Ausführungsform kann der gesamte Stoff als flüssigkeitsdurchlässig betrachtet werden. In einer Ausführungsform können Bereiche oder Zonen (nachstehend beschrieben) flüssigkeitsdurchlässig sein. Mit flüssigkeitsdurchlässig, wie hierin in Bezug auf den Stoff verwendet, ist gemeint, dass der Stoff mindestens eine Zone aufweist, die es erlaubt, dass unter Gebrauchsbedingungen eines Verbraucherprodukts Flüssigkeit hindurchtreten kann. Zum Beispiel kann der Stoff, wenn er als eine Oberschicht auf einer Einwegwindel verwendet wird, mindestens eine Zone aufweisen, die einen Grad an Flüssigkeitsdurchlässigkeit aufweist, der es Urin, flüssigem Stuhlgang, Menstruationsflüssigkeit oder beliebigen anderen körperlichen Ausscheidungen ermöglicht, zu einem darunter liegenden Absorptionskern hindurchzutreten. Unter „flüssigkeitsdurchlässig“, wie hierin in Bezug auf einen Bereich verwendet, ist gemeint, dass der Bereich eine poröse Struktur aufweist, die es ermöglicht, dass Flüssigkeit hindurchgeht.
Wie in den 1-4 dargestellt, kann der Vliesstoff 10 kann ein regelmäßiges, sich wiederholendes Muster aus einer Vielzahl von separaten, erkennbar unterschiedlichen dreidimensionalen Merkmalen aufweisen, einschließlich eines ersten dreidimensionalen Merkmals 20 und eines zweiten dreidimensionales Merkmals 22, und eines dritten dreidimensionalen Merkmals 24, wie in den 2 und 3 gezeigt. Zum Beispiel unterscheidet sich das in 1 dargestellte herzförmige erste dreidimensionale Merkmal 20 erkennbar von dem kleineren, im Wesentlichen dreieckig geformten zweiten dreidimensionalen Merkmal 22. Die erkennbaren Unterschiede können optisch sein, wie erkennbar unterschiedliche Größen und/oder Formen.
Die dreidimensionalen Merkmale des Vliesstoffes 10 können durch Abscheiden von Fasern, wie durch wie durch Kardieren, Luftspinnen, Lösungsspinnen oder Schmelzspinnen, direkt auf ein Formgebungsband mit einem Muster von entsprechenden dreidimensionalen Merkmalen geformt werden. In gewissem Sinne wird der Vliesstoff 10 auf ein Formgebungsband geformt, das die Formen der dreidimensionalen Merkmale von Stoff 10 bestimmt. Jedoch ist es wichtig, wie hierin beschrieben, dass die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung den Vliesstoff 10 so herstellen, dass ihm zusätzlich zum Annehmen der Form des Formgebungsbands aufgrund der Eigenschaften des Formgebungsbands und der Vorrichtung für das Formverfahren vorteilhafte Eigenschaften für die Verwendung in Hygieneartikeln, Kleidung, medizinischen Produkten und Reinigungsmitteln verliehen werden. Genauer gesagt weisen aufgrund der Art des Formgebungsbandes und anderer Vorrichtungselemente, wie nachstehend beschrieben, die dreidimensionalen Merkmale des Vliesstoffes 10 intensive Eigenschaften auf, die sich zwischen den ersten und den zweiten Bereichen innerhalb einer Mikrozone (nachstehend genauer beschrieben) voneinander unterscheiden können, oder von Merkmal zu Merkmal, und zwar auf eine Weise, dass vorteilhafte Eigenschaften des Vliesstoffes 10 zur Verwendung in Hygieneartikeln, Kleidung, medizinischen Produkten und Reinigungsmitteln verliehen werden. Zum Beispiel kann das erste dreidimensionale Merkmal 20 ein Grundgewicht oder Dichte aufweisen, das bzw. die sich von dem Grundgewicht oder Dichte des zweiten dreidimensionalen Merkmals 22 unterscheidet, und beide können ein Grundgewicht oder Dichte aufweisen, das bzw. die sich von dem sich von dem des dritten dreidimensionalen Merkmals 24 unterscheidet und günstige ästhetische und funktionelle Eigenschaften in Bezug auf Fluidaufnahme, -verteilung und/oder -absorption in Windeln oder Damenbinden bietet.
Es wird angenommen, dass die Differenz in den intensiven Eigenschaften zwischen den verschiedenen dreidimensionalen Merkmalen des Vliesstoffes 10 auf der Faserverteilung und Verdichtung beruht, die aus der nachstehend beschriebenen Vorrichtung bzw. Verfahren resultiert. Die Faserverteilung tritt beim Faserablegeverfahren auf, im Gegensatz zu beispielsweise einem Nachbearbeitungsverfahren, wie Wasserstrahlbehandlungs- oder Prägeverfahren. Da sich die Fasern während eines Verfahrens, wie einem Schmelzspinnverfahren, frei bewegen können, wobei die Bewegung durch die Art der Merkmale und die Luftdurchlässigkeit des Formgebungsbandes und andere Verarbeitungsparameter bestimmt ist, wird angenommen, dass die Fasern in einem Vliesstoff 10 stabiler und dauerhaft geformt sind.
Wie in den 1-3 zu sehen ist und wie aus der vorliegenden Beschreibung hervorgeht, können die verschiedenen dreidimensionalen Merkmale durch optisch erkennbare Bereiche (in Bezug auf das Innere eines dreidimensionalen Merkmals) begrenzt werden, die in Form einer geschlossenen Figur (wie beispielsweise der Herzform in den 1 und 3 und der Rautenform in den 2 und 3) vorliegen können. Die geschlossene Figur kann eine krummlinige geschlossenen Figur wie die Herzform in den 1 und 3 sein. Die umreißenden, optisch erkennbaren Bereiche können die Bereiche des Vliesstoffes 10 sein, die in der Z-Richtung am nächsten an die erste Fläche 12 angrenzen, wie zum Beispiel die in 4 gezeigten Bereiche 21, und die zumindest teilweise in oder auf der ersten Ebene 16 liegen, wenn sie sich in einem abgeflachten Zustand befinden. Zum Beispiel ist, wie in 1 dargestellt, das erste dreidimensionale Merkmal 20 herzförmig, und wie dies als ein beispielhaftes erstes dreidimensionales Merkmal 20A dargestellt wird, ist es durch ein krummliniges geschlossenes herzförmiges Element definiert. Unter einem krummlinigen Element kann ein lineares Element verstanden werden, das an beliebiger Stelle entlang seiner Länge einen tangentialen Vektor V aufweist, wobei die geschlossene Figur so sein kann, dass der tangentiale Vektor V sowohl MD- als auch CD-Komponenten aufweist, die Werte von mehr als 50 % der Länge des linearen Elements der geschlossenen Figur ändern. Natürlich muss die Figur nicht vollständig zu 100 % geschlossen sein, sondern das lineare Element kann auch Unterbrechungen aufweisen, die den Gesamteindruck einer geschlossenen Figur nicht beeinträchtigen. Wie nachstehend im Zusammenhang mit dem Formgebungsband erörtert, wird das umreißende, optisch erkennbare krummlinige, geschlossene herzförmige Element durch ein entsprechendes geschlossenes herzförmigen erhobenes Element auf dem Erhebung auf dem Formgebungsband geformt, um die geschlossene Figur eines Herzens auf Stoff 10 zu bilden. In einem sich wiederholenden Muster können die individuellen Formen (im Fall des ersten dreidimensionalen Merkmal in 1: eine Herzform) zu ästhetisch ansprechenden, weichen, fluffigen Merkmalen über den gesamten Bereich OA der zweiten Oberfläche 14 von Stoff 10 hinweg führen. In einer Ausführungsform, in welcher der Vliesstoff 10 als eine Oberschicht für eine Windel oder Damenbinde verwendet wird, kann die zweite Oberfläche 14 des Vliesstoffes 10 körperseitig sein, um bessere ästhetische und leistungsbezogene Vorteile in Bezug auf die Weichheit, Kompressionsbeständigkeit und Flüssigkeitsabsorption zu liefern.
Genauer gesagt, bei dem regelmäßigen, sich wiederholendes Muster von geschlossenen, dreidimensionale Merkmalen, wie in 1-3 dargestellt, wird angenommen, ohne an eine Theorie gebunden zu sein, dass die Abmessungen der verschiedenen Merkmale, das durchschnittliche Grundgewicht der gesamten Stoffs 10 über seine gesamte Fläche hinweg, und andere Parameter wie nachstehend beschrieben, welche die verschiedenen intensiven Eigenschaften definieren, zu einer vorteilhaften Verbesserung des Kompressionsrücksprungvermögens beitragen. Es wird angenommen, dass die Vielzahl von verhältnismäßig nahe beabstandeten, verhältnismäßig kleinen und verhältnismäßig weichen dreidimensionalen Merkmalen als Federn wirken können, um einer Kompression zu widerstehen und um rückzuspringen, sobald eine Kompressionskraft entfernt wird. Das Kompressionsrücksprungvermögen ist wichtig in den Oberschichten, Unterschichtvliesen, Aufnahmeschichten, Verteilungsschichten, oder anderen Komponentenschichten von Hygieneartikeln wie Windeln, Damenbinden, oder Erwachseneninkontinenzenlagen, -windeln oder -höschen beispielsweise, da solche Artikel in der Regel verpackt und in einen komprimierten Zustand gefaltet sind. Die Hersteller von Hygieneprodukten möchten aus ästhetischen und Leistungszwecken das Meiste, wenn nicht sogar alles, der hergestellten Dicke beibehalten. Die dreidimensionale Form von geformten Merkmalen bietet wichtige ästhetische Vorteile aufgrund des weichen Aussehens und Griffs und des ansprechenden Aussehens von klaren, gut definierten Formen, einschließlich sehr kleiner Formen wie der in 2 gezeigten kleinen Herzen. Die dreidimensionalen Merkmale sorgen außerdem für Weichheit während des Gebrauchs, verbessertes Absorptionsvermögen, weniger Auslaufen und insgesamt eine verbesserte Anwendung. Jedoch kann die notwendige Kompression während des Faltens, Verpackens, Versands und Lagerns der Hygieneartikel einen dauerhaften Dickenverlust einer Oberschicht, Unterschichtvlies, Aufnahmeschichten, Verteilungsschichten oder anderen Komponentenschichten des Absorptionsartikels verursachen, wodurch die erzeugten funktionellen Vorteile verschlechtert werden. Wir haben unerwarteterweise herausgefunden, dass die Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung in einem signifikanten Ausmaß ihre ursprünglichen dreidimensionalen Merkmale beibehalten, selbst nachdem sie einer Kompressionsverpackung und -verteilung in einem kompressionsverpackten Zustand unterzogen wurden.
Die nachstehende Tabelle 1 zeigt Daten zum Kompressionsrücksprungvermögen für zwei Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Beispiel 1 entspricht dem in 1 dargestellten Vliesstoff 10 und wird auf einem Formgebungsband hergestellt, wie unter Bezugnahme auf die 12 und 14 beschrieben. Beispiel 2 entspricht dem in 2 dargestellten Vliesstoff 10 und wird auf einem Formgebungsband hergestellt, wie unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben. Wie aus den Daten ersichtlich ist, zeigen die erfindungsgemäßen Stoffe 10 einen signifikanten Vorteil hinsichtlich des Kompressionsrücksprungvermögens, wenn sie durch die Kompressionsalterungsprüfung gemessen werden. In einer Form können Verpackungen der Absorptionsartikel mit den Kompressionsrücksprungvermögenseigenschaften der vorliegenden Offenbarung eine reduzierte Beutelstapelhöhe aufweisen, aber dennoch die ästhetischen Vorteile und die Absorptionsvermögens- und Weichheitsvorteile wie die der gerade hergestellten Windel bereitstellen; bzw. als ob sie nie kompressionsverpackt gewesen wären. Diese Erfindung stellt Verpackungen mit reduzierter Stapelhöhe im Beutel bereit und erlaubt es dem Pflegepersonal, die Verpackungen leicht zu handhaben und zu lagern, während zudem den Herstellern reduzierte Verteilungskosten geboten werden, was beides erzielt wird, während gleichzeitig die ursprüngliche ästhetische Klarheit, Absorption, oder Weichheit des Absorptionsartikels beibehalten werden.
Beispiel 1:
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff, der durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration hergestellt wurde, wie in 6 dargestellt, die eine Rasterelektronenaufnahme (SEM) eines Querschnitts einer Bikomponenten-Trilobalfaser darstellt. Das Vlies wurde auf einem Formgebungsband mit einem sich wiederholenden Muster wie in 12 beschrieben gesponnen, wie nachstehend in Bezug auf die 7 und 8 beschrieben, unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute, auf ein durchschnittliches Grundgewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter, mit einem sich wiederholenden Muster von Herzformen, wie in 1 dargestellt. Die Fasern des Stoffs wurden auf der ersten Seite 12 durch erwärmte Verdichtungswalzen 70, 72 (nachstehend beschrieben) bei 130 °C weiter gebunden und beim Wickler 75 auf eine Rolle aufgewickelt.
Beispiel 2:

Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff wurde durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration hergestellt, wie in 6 dargestellt, die eine Rasterelektronenaufnahme (SEM) eines Querschnitts einer Bikomponenten-Trilobalfaser darstellt. Das Vlies wurde auf einem Formgebungsband mit einem sich wiederholenden Muster wie in 16 beschrieben gesponnen, wie nachstehend in Bezug auf die 7 und 8 beschrieben, unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute, um einen Stoff 10 mit einem durchschnittlichen Grundgewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter, mit einem sich wiederholenden Muster von Herzformen, wie in 2 dargestellt, zu bilden. Die Fasern des Stoffs wurden auf der ersten Oberfläche 12 durch erwärmte Verdichtungswalzen 70, 72 (nachstehend beschrieben) bei 130 °C weiter gebunden. Tabelle 1: Kompressionsrücksprungvermögen

3-D-Vlies	Roh (Vliesstoff direkt von der Rolle)	4 KPa (∼96 mm IBSH)		14 KPa (∼84 mm IBSH)		35 KPa (∼68 mm IBSH)
	Dicke	Dicke nach Kompression	Prozent Dickenbeibehaltung (%)	Dicke nach Kompression	Prozent Dickenbeibehaltung (%)	Dicke nach Kompression	Prozent Dickenbeibehaltung (%)
Beispiel 1	0,45	0,38	84,44	0,35	77,78	0,34	75,56
Beispiel 2	0,43	0,36	83,72	0,36	83,72	0,31	72,09

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, behalten die erfindungsgemäßen Stoffe 10 beträchtliche Mengen ihrer Dicke nach Kompression bei verhältnismäßig hohen Drücken bei. Beispielsweise behalten die Proben von Beispiel 1 und Beispiel 2 mehr als 70 % ihrer ursprünglichen durchschnittlichen Dicke bei, nachdem sie durch die Kompressionsalterungsprüfung bei einem Druck von 35 KPa geprüft wurden. Die Kompressionsalterungsprüfung ist eine Simulation der Bedingungen, die ein Vliesstoff erfahren würde, wenn er in einer Hochkompressionsverpackung von Windeln verpackt würde und dann während der Verteilung an einen Verbraucher in einem solchen Zustand verbleiben und dann die Verpackung schließlich durch einen Verbraucher geöffnet würde.
Die vorliegende Offenbarung kann das Verfahren des Schmelzspinnens anwenden. Beim Schmelzspinnen tritt kein Massenverlust im Extrudat auf. Das Schmelzspinnen unterscheidet sich von anderen Spinnverfahren, wie Nass- oder Trockenspinnen aus Lösung, wobei ein Lösungsmittel durch Verflüchtigung oder Diffusion aus dem Extrudat eliminiert wird, was zu einem Massenverlust führt.
Das Schmelzspinnen kann bei etwa 150 °C bis etwa 280 °C oder in einigen Ausführungsformen bei etwa 190 °C bis etwa 230 °C erfolgen. Die Faserspinngeschwindigkeiten können mehr als 100 Meter/Minute betragen und können von etwa 1.000 bis etwa 10.000 Meter/Minute betragen und können von etwa 2.000 bis etwa 7.000 Meter/Minute betragen und können von etwa 2.500 bis etwa 5.000 Meter/Minute betragen. Die Spinngeschwindigkeiten können die Sprödigkeit der gesponnenen Faser beeinflussen, und im Allgemeinen gilt, je höher die Spinngeschwindigkeit, desto weniger spröde ist die Faser. Kontinuierliche Fasern können durch Spinnvliesverfahren oder Schmelzblasverfahren hergestellt werden.
Ein erfindungsgemäßer Vliesstoff 10 kann kontinuierliche Mehrkomponenten-Polymerfilamente umfassen, die eine primäre Polymerkomponente und eine sekundäre polymere Komponente umfassen. Die Filamente können kontinuierliche Bikomponentenfilamente mit einer primären Polymerkomponente A und einer sekundären Polymerkomponente B sein. Die Bikomponentenfilamente weisen einen Querschnitt, eine Länge, und eine Umfangsfläche auf. Die Komponenten A und B können in im Wesentlichen unterschiedlichen Zonen über den Querschnitt der Bikomponentenfilamente hinweg angeordnet sein und können sich kontinuierlich entlang der Länge der Bikomponentenfilamente erstrecken. Die Sekundärkomponente B bildet zumindest einen Abschnitt der Umfangsfläche der Bikomponentenfilamente auf kontinuierliche Weise entlang der Länge der Bikomponentenfilamente. Die Polymerkomponenten A und B können in Mehrkomponentenfasern auf herkömmlichen Schmelzspinngeräten schmelzgesponnenen werden. Die Geräte werden auf Basis der gewünschten Konfiguration der Mehrkomponente ausgewählt. Die im Handel erhältlichen Schmelzspinngeräte sind erhältlich von Hills, Inc., mit Sitz in Melbourne, Florida. Die Temperatur zum Spinnen liegt im Bereich von etwa 180 °C bis etwa 230 °C. Die Verarbeitungstemperatur wird durch die chemische Art, die Molekulargewichte und die Konzentration einer jeden Komponente bestimmt. Die Spinnvlies-Bikomponentenfilamente können einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 6 bis etwa 40 Mikrometer und vorzugsweise von etwa 12 etwa 40 Mikrometer aufweisen.
Die Komponenten A und B können entweder in einer Seite-an-Seite-Anordnung, wie in 5A gezeigt, angeordnet sein, oder in einer exzentrischen Mantel- / Kernanordnung, wie in 5B dargestellt, um Filamente zu erhalten, die eine natürliche spiralförmige Kräuselung aufweisen. Alternativ können die Komponenten A und B in einer konzentrischen Mantelkernanordnung angeordnet sein, wie in 5C gezeigt. Zusätzlich können die Komponenten A und B in einer multilobalen Mantel-/Kernanordnung angeordnet sein, wie in 6 gezeigt. Andere Mehrkomponentenfasern können unter Verwendung der Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Offenbarung hergestellt werden. Die Bikomponenten- und Mehrkomponentenfasern können als Tortenstück-, Bänder-, Meeresinselkonfiguration vorliegen oder irgendeine Kombination davon sein. Die Ummantelung kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich um den Kern herum verlaufen. Das Gewichtsverhältnis von Mantel zu Kern beträgt von etwa 5:95 bis etwa 95:5. Die Fasern der vorliegenden Offenbarung können unterschiedliche Geometrien aufweisen, die runde, elliptische, sternförmige, rechteckige und andere verschiedene Exzentrizitäten einschließen.
Verfahren zum Extrudieren von mehrkomponentigen Polymerfilamenten in solche Anordnungen sind dem Fachmann gemäß dem Stand der Technik weithin bekannt.
Eine große Vielzahl von Polymeren eignet sich zum Durchführen der vorliegenden Offenbarung, einschließlich Polyolefinen (wie Polyethylen, Polypropylen und Polybutylen), Polyestern, Polyamiden, Polyurethanen, elastomeren Materialien und dergleichen. Nicht einschränkende Beispiele für Polymermaterialien, die in Filamente gesponnen werden können, beinhalten natürliche Polymere wie Stärke, Stärkederivate, Zellulose und Zellulosederivate, Hemizellulose, Hemicellulosederivate, Chitin, Chitosan und, Polyisopren (cis und trans), Peptide, Polyhydroxyalkanoate, und synthetische Polymere, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, thermoplastische Polymere wie Polyester, Nylons, Polyolefine wie Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholderivate, Natriumpolyacrylat (absorbierendes Gelmaterial), und Copolymere von Polyolefinen wie zum Beispiel Polyethylen-Octen oder Polymere mit monomeren Mischungen von Propylen und Ethylen, und biologisch abbaubare und kompostierbare thermoplastische Polymere wie zum Beispiel Polymilchsäurefilamente, Polyvinylalkoholfilamente, und Polycaprolactonfilamente. In einem Beispiel ist das thermoplastische Polymer ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polymilchsäure, Polyhydroxyalkanoat, Polyvinylalkohol, Polycaprolacton, Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer, Polyurethan und Mischungen davon. In einem anderen Beispiel ist das thermoplastische Polymer ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polymilchsäure, Polyhydroxyalkanoat, Polyvinylalkohol, Polycaprolacton und Mischungen davon. Alternativ kann das Polymer eines umfassen, das aus Monomeren abgeleitet ist, die biobasiert sind, wie zum Beispiel biologisches Polyethylen oder biologisches Polypropylen.
Die Primärkomponente A und die Sekundärkomponente B können so ausgewählt werden, dass das resultierende Zweikomponentenfilament eine verbesserte Vliesbindung und Substratweichheit bereitstellt. Die primäre Polymerkomponente A weist eine Schmelztemperatur auf, die niedriger ist als die Schmelztemperatur der sekundären Polymerkomponente B.
Die primäre Polymerkomponente A kann Polyethylen oder statistisches Copolymer von Propylen und Ethylen umfassen. Die sekundäre Polymerkomponente B kann Polypropylen oder statistisches Copolymer von Propylen und Ethylen umfassen. Polyethylene umfassen lineares Polyethylen niedriger Dichte und Polyethylen hoher Dichte. Zusätzlich kann die sekundäre Polymerkomponente B Additive umfassen, um die natürliche spiralförmige Kräuselung der Filamente zu erhöhen, die Bindungstemperatur der Filamente zu senken und die Abriebfestigkeit, die Festigkeit und die Weichheit des resultierenden Stoffs zu verbessern.
Anorganische Füllstoffe wie die Oxide von Magnesium, Aluminium, Silizium und Titan können als kostengünstige Füllstoffe oder Verarbeitungshilfsmittel hinzugegeben werden. Weitere anorganische Materialien schließen wasserhaltiges Magnesiumsilicat, Titandioxid, Calciumcarbonat, Ton, Kreide, Bornitrid, Kalkstein, Diatomeenerde, Glimmerglasquarz und Keramiken ein.
Die Filamente der vorliegenden Erfindung enthalten auch ein Gleitadditiv in einer Menge, die ausreichend ist, um der Faser die gewünschte Haptik zu verleihen. Wie hierin verwendet, bedeutet „Gleitzusatz“ oder „Gleitmittel“ eine externe Gleithilfe. Beim Schmelzen mit dem Harz sondert sich das Gleitmittel während des Abkühlens oder nach der Herstellung allmählich an die Oberfläche ab bzw. migriert dahin, wodurch eine einheitliche, unsichtbar dünne Beschichtung gebildet wird, was eine permanente Schmierwirkung bewirkt. Das Gleitmittel ist vorzugsweise ein schnelles Bloom-Gleitmittel und kann ein Kohlenwasserstoff mit einer oder mehreren funktionellen Gruppen ausgewählt aus Hydroxid, Aryl und substituierten Arylen, Halogenen, Alkoxys, Carboxylaten, Estern, ungesättigten Kohlenstoffen, Acrylaten, Sauerstoff, Stickstoff, Carboxyl, Sulfat und Phosphat sein.
Während der Herstellung oder in einer Nachbehandlung oder auch bei beidem kann der Vliesstoff der vorliegenden Erfindung mit Tensiden oder anderen Mitteln behandelt werden, entweder um die Bahn hydrophil der hydrophob zu machen. Dies ist eine Standardpraxis für Vliese, die in Absorptionsartikeln verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Vliesstoff, der für eine Oberschicht verwendet wird, mit einem hydrophilisierenden Material oder Tensid behandelt werden, um ihn für Körperausscheidungen wie Urin durchlässig zu machen. Für andere Absorptionsartikel kann die Oberschicht in ihrem natürlichen hydrophoben Zustand verbleiben oder durch die Zugabe eines hydrophobierenden Materials oder Tensids noch hydrophober gemacht werden.
Geeignete Materialien zur Herstellung der Mehrkomponentenfilamente des Stoffs der vorliegenden Offenbarung schließen PH-835 Polypropylen, erhältlich von LyondellBasell und Aspun-6850-A Polyethylen, erhältlich von Dow Chemical Company, ein.
Wenn Polyethylen die Komponente A (Mantel) ist und Polypropylen die Komponente B (Kern) ist, können die Bikomponentenfilamente zu etwa 5 bis etwa 95 Gew.-% Polyethylen und zu etwa 95 bis etwa 5 Gew.-% Polypropylen umfassen. Die Filamente können zu etwa 40 bis etwa 60 Gew.-% Polyethylen und zu etwa 60 bis etwa 40 Gew.-% Polypropylen umfassen.
Wenden wir uns 7 zu, wo eine repräsentative Fertigungslinie 30 zur Herstellung von Stoff 10 der vorliegenden Offenbarung offenbart ist. Die Fertigungslinie 30 ist so angeordnet, dass sie einen Stoff aus Bikomponenten-Endlosfilamenten erzeugt, aber es versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung Vliesstoffe umfasst, die mit Mono- oder Mehrkomponentenfilamenten mit mehr als zwei Komponenten hergestellt sind. Bikomponentenfilamente können trilobal sein.
Die Fertigungslinie 30 umfasst ein Paar von Extrudern 32 und 34, die jeweils durch die Extruderantriebe 31 und 33 angetrieben werden, um die primäre Polymerkomponente A und die sekundäre Polymerkomponente B separat zu extrudieren. Die Polymerkomponente A wird in den jeweiligen Extruder 32 aus einem ersten Trichter 36 eingespeist, und die Polymerkomponente B wird in den jeweiligen Extruder 34 aus einem zweiten Trichter 38 eingespeist. Die Polymerkomponenten A und B können aus den Extrudern 32 und 34 durch jeweilige Polymerleitungen 40 und 42 in die Filter 44 und 45 und Schmelzpumpen 46 und 47 eingespeist werden, die das Polymer in ein Spinnpaket 48 pumpen. Spinndüsen zum Extrudieren von Bikomponentenfilamenten sind dem Fachmann weithin bekannt und werden daher hier nicht im Detail beschrieben.
Allgemein beschrieben, umfasst das Spinnpaket 48 ein Gehäuse, das eine Mehrzahl von Platten einschließt, die aufeinander gestapelt sind, wobei ein Muster an Öffnungen so angeordnet ist, dass Strömungswege für das separate Leiten der Polymerkomponenten A und B durch die Spinndüse erzeugt werden. Das Spinnpaket 48 weist Öffnungen auf, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind. Die Spinndüsenöffnungen bilden einen sich nach unten erstreckenden Vorhang von Filamenten, wenn die Polymere durch die Spinndüse extrudiert werden. Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung können Spinndüsen so angeordnet sein, dass sie Mantel/Kern- oder nebeneinander angeordnete Zweikomponentenfilamente bilden, die in den 5A, 5B und 5C veranschaulicht sind, sowie nichtrunde Fasern, wie trilobale Fasern wie in 6 dargestellt. Außerdem können die Fasern eine Monokomponente sein, die eine Polymerkomponente, wie Polypropylen, umfasst.
Die Fertigungslinie 30 schließt auch ein Quenchgebläse 50 ein, das angrenzend an den Vorhang von Filamenten positioniert ist, die sich von der Spinndüse aus erstrecken. Luft aus dem Quenchluftgebläse 50 quencht die Filamente, die sich von der Spinndüse aus erstrecken. Die Quenchluft kann von einer Seite des Filamentvorhangs oder von beiden Seiten des Filamentvorhangs aus gerichtet sein.
Ein Dämpfer 52 ist unter der Spinndüse positioniert und nimmt die gequenchten Filamente auf. Faserzieheinheiten bzw. -aspiratoren zur Verwendung als Dämpfer in Schmelzspinnpolymeren sind weithin bekannt. Geeignete Faserzieheinheiten zur Verwendung in dem Verfahren der vorliegenden Offenbarung schließen einen linearen Faserdämpfer des Typs ein, der in US-Pat. Nr. 3,802,817 dargestellt ist, und Eduktivpistolen des Typs, der in US-Pat. Nr. 3,692,618 und US-Pat. Nr. 3,423,266 dargestellt ist, deren Offenbarungen durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Allgemein beschrieben, umfasst der Dämpfer 52 einen länglichen vertikalen Durchgang, durch den die Filamente durch Ansaugen von Luft gezogen werden, die von den Seiten des Durchgangs eintritt und durch den Durchgang nach unten strömt. Ein geformtes, endloses, zumindest teilweise foraminöses Formgebungsband 60 ist unterhalb des Dämpfers 52 positioniert und nimmt die kontinuierlichen Filamente von der Auslassöffnung des Dämpfers 52 auf. Das Formgebungsband 60 ist ein Band und läuft um die Führungsrollen 62 herum. Ein Vakuum 64, das unter dem Formgebungsband 60 positioniert ist, wo die Filamente abgelagert werden, drückt die Filamente gegen die Formoberfläche. Obwohl das Formgebungsband 60 als ein Band in 8 dargestellt ist, versteht es sich, dass das Formgebungsband auch in anderen Formen vorliegen kann, wie eine Trommel. Details bestimmter geformter Formgebungsbänder werden nachstehend erläutert.
Bei Betrieb der Fertigungslinie 30 werden die Trichter 36 und 38 mit den jeweiligen Polymerkomponenten A und B befüllt. Die Polymerkomponenten A und B werden geschmolzen und durch die jeweiligen Extruder 32 und 34 durch Polymerleitungen 40 und 42 und das Spinnpaket 48 extrudiert. Obwohl die Temperaturen der geschmolzenen Polymere in Abhängigkeit von den verwendeten Polymeren variieren, können die Temperaturen der Polymere, wenn Polyethylen und Polypropylen jeweils als Primärkomponente A und Sekundärkomponente B verwendet werden, in einem Bereich von etwa 190 °C bis etwa 240 °C liegen.
Während sich die extrudierten Filamente unterhalb der Spinndüse erstrecken, quencht ein Luftstrom von dem Quenchgebläse 50 zumindest teilweise die Filamente, und induziert bei bestimmten Fasern die Kristallisation von geschmolzenen Filamenten. Die Quenchluft kann in einer im Wesentlichen senkrecht zu der Länge der Filamente verlaufenden Richtung bei einer Temperatur von etwa 0 °C bis etwa 35 °C und einer Geschwindigkeit von etwa 100 bis etwa 400 Fuß pro Minute fließen. Die Filamente können ausreichend gequencht werden, ehe sie auf dem Formgebungsband 60 gesammelt werden, so dass die Filamente durch die Druckluft, welche durch die Filamente und die Formfläche läuft, angeordnet werden können. Das Quenchen der Filamente reduziert die Klebrigkeit der Filamente, so dass die Filamente nicht zu fest aneinander haften, bevor sie verbunden werden, und damit sie auf dem Formgebungsband während des Sammelns der Filamente auf dem Formgebungsband und während der Bildung der bahn bewegt oder angeordnet werden können.
Nach dem Quenchen werden die Filamente in den vertikalen Durchgang des Dämpfers 52 durch eine Strömung der Faserzieheinheit gezogen. Der Dämpfer kann 30 bis 60 Zoll unterhalb des Bodens der Spinndüse positioniert werden.
Die Filamente können durch die Auslassöffnung des Dämpfers 52 auf das geformte, sich bewegende Formgebungsband 60 abgelagert werden. Während die Filamente in Kontakt mit der formgebenden Oberfläche des Formgebungsbandes 60 stehen, saugt das Vakuum 64 die Luft und Fasern gegen das Formgebungsband 60 ein, um eine Vliesbahn aus kontinuierlichen Filamenten zu bilden, die eine Form entsprechend der Form der Formoberfläche annehmen. Wie oben beschrieben, sind, da die Filamente gequencht werden, die Filamente nicht zu klebrig, und das Vakuum kann die Filamente auf dem Formgebungsband 60 bewegen oder anordnen, während die Filamente auf dem Formgebungsband 60 gesammelt und in den Stoff 10 geformt werden.
Die Fertigungslinie 30 enthält ferner eine oder mehrere Bindevorrichtungen wie die zylinderförmigen Verdichtungswalzen 70 und 72, die einen Walzenspalt bilden, durch den der Stoff verdichtet, d. h. kalandriert, werden kann und das erwärmt werden kann, um auch Fasern zu binden. Eine oder beide der Verdichtungswalzen 70, 72 können erwärmt werden, um verbesserte Eigenschaften und Vorteile für den Vliesstoff 10 durch Verbinden von Abschnitten des Stoffs bereitzustellen. Es wird zum Beispiel angenommen, dass eine Erwärmung, die ausreicht, um eine thermische Bindung bereitzustellen, die Reißfestigkeitseigenschaften des Stoffs 10 verbessert. Die Verdichtungswalzen können ein Paar von rostfreien Stahlwalzen mit glatter Oberfläche mit unabhängigen Heizsteuerungen sein. Die Verdichtungswalzen können durch elektrische Elemente oder Heißölzirkulation erwärmt werden. Der Walzenspalt zwischen den Verdichtungswalzen kann hydraulisch gesteuert werden, um dem Stoff einen gewünschten Druck aufzuerlegen, während er durch die Verdichtungswalzen auf dem Formgebungsband hindurchgeht. Bei einer Ausführungsform mit einer Stärke des Formgebungsbands von 1,4 mm und einem Spinnvlies mit einem Grundgewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter kann der Walzenspalt zwischen den Verdichtungswalzen 70 und 72 etwa 1,4 mm betragen.
In einer Ausführungsfonn kann die obere Verdichtungswalze 70 ausreichend erwärmt werden, um Bindefasern auf der ersten Oberfläche 12 des Stoffs 10 zu schmelzen, um dem Stoff Festigkeit zu verleihen, so dass es vom Formgebungsband 60 entfernt werden kann, ohne dass die Integrität verloren geht. Wie in den 8 und 9 dargestellt, wenn sich beispielsweise die Rollen 70 und 72 in der durch die Pfeile angegebenen Richtung drehen, tritt das Band 60 mit dem auf ihm gelegten Spinnvliesstoff in den Walzenspalt ein, der durch die Walzen 70 und 72 gebildet wird. Die Heißwalze 70 kann die Abschnitte des Vliesstoffes 10 aufheizen, die durch die erhobenen Harzelemente von Band 60 dagegen gedrückt werden, d. h. in Bereichen 21, um verbundene Fasern 80 auf mindestens der ersten Oberfläche 12 von Stoff 10 zu erzeugen. Wie durch die Beschreibung hierin verstanden werden kann, können die so gebildeten verbundenen Bereiche das Muster der erhobenen Elemente des Formgebungsbands 60 annehmen. Beispielsweise können die so gebildeten gebondeten Bereiche ein im Wesentlichen kontinuierliches Netzwerk oder ein im Wesentlichen semikontinuierliches Netzwerk auf der ersten Oberfläche 12 von Bereichen 21 sein, die das gleiche Muster wie die Herzen von 1 und 11 erzeugen. Durch Einstellen der Temperatur und Verweilzeit kann die Bindung primär auf Fasern begrenzt werden, die der ersten Oberfläche 12 am nächsten sind, oder es kann eine thermische Bindung an die zweite Oberfläche 14 erreicht werden, wie in 11 gezeigt ist (die auch Punktbindungen 90 darstellt, wie nachstehend ausführlicher erörtert), und 45-49. Die Bindung kann auch ein diskontinuierliches Netzwerk sein, zum Beispiel als Punktbindungen 90, wie nachstehend erörtert.
Die erhobenen Elemente des Formgebungsbandes 60 können so ausgewählt werden, um verschiedene Netzwerkeigenschaften des Formgebungsbandes und der verbundenen Bereiche des Vliesstoffsubstrats 11 oder des Vliesstoffes 10 herzustellen. Das Netzwerk entspricht dem Harz, das die erhobenen Elemente des Formgebungsbandes 60 bildet, und kann im Wesentlichen kontinuierliche, im Wesentlichen semikontinuierliche, diskontinuierliche Optionen oder Kombinationen davon umfassen. Diese Netzwerke können die erhobenen Elemente des Formgebungsbandes 60 beschreiben, wenn es sich auf ihr Erscheinungsbild oder Aussehen sich in den X-Y-Ebenen des Formgebungsbandes 60 bzw. den dreidimensionalen Merkmalen, die das Vliessubstrat 11 oder den Vliesstoff 10 der vorliegenden Erfindung umfassen, bezieht.
„Im Wesentlichen kontinuierliches“ Netzwerk bezieht sich auf eine Fläche, in der man zwei beliebige Punkte durch eine ununterbrochene Linie verbinden kann, die innerhalb der Fläche vollständig über die Länge der Linie hindurch verläuft. Das heißt, dass das im Wesentlichen kontinuierliche Netzwerk im Wesentlichen eine „Kontinuität“ in allen Richtungen parallel zur ersten Ebene hat und nur an Rändern dieses Bereichs beendet wird. Der Begriff „im Wesentlichen“ in Verbindung mit „kontinuierlich“ soll angeben, dass, während eine absolute Kontinuität erzielt werden kann, geringe Abweichungen von der absoluten Kontinuität tolerierbar sein können, solange diese Abweichungen nicht spürbar die Leistungscharakteristik der Faserstruktur (oder eines Formpresselements) entsprechend der Konzeption und Planung beeinträchtigen.
„Im Wesentlichen semikontinuierliches“ Netzwerk bezieht sich auf eine Fläche, die „Kontinuität“ in allen, zumindest aber in einer der Richtungen parallel zur ersten Ebene hat, wobei auf dieser Fläche nicht zwei beliebige Punkte durch eine ununterbrochene Linie, die über die gesamte Länge der Linie vollständig innerhalb der betreffenden Fläche verläuft, verbunden werden können. Der semi-kontinuierliche Rahmen kann Kontinuität auch nur in einer Richtung parallel zur ersten Ebene aufweisen. Analog zur vorstehend beschriebenen kontinuierlichen Region können, während eine absolute Kontinuität in allen Richtungen, zumindest jedoch in einer Richtung, vorgezogen wird, geringe Abweichungen von derartigen Kontinuität tolerierbar sein, solange diese Abweichungen nicht spürbar die Leistungscharakteristik der Faserstruktur beeinträchtigen.
„Diskontinuierliches“ Netzwerk bezieht sich auf einzelne und voneinander separate Flächen, die in allen Richtungen parallel zur ersten Ebene diskontinuierlich sind.
Nach der Verdichtung kann der Stoff das Formgebungsband 60 verlassen und durch einen Walzenspalt kalandriert werden, der durch Kalanderwalzen 71, 73 gebildet wird, und anschließend kann der Stoff auf eine Rolle gewickelt werden. Wie in dem schematischen Querschnitt von 10 gezeigt, können die Kalanderwalzen Edelstahlwalzen mit einer gravierten Musterwalze 84 und einer glatten Walze 86 sein. Die gravierte Rolle kann erhobene Abschnitte 88 aufweisen, die für zusätzliche Verdichtung und Bindung an den Stoff 10 sorgen können. Die erhobenen Abschnitte 88 können ein regelmäßiges Muster von verhältnismäßig kleinen beabstandeten „Stiften“ sein, die ein Muster verhältnismäßig kleiner Punktbindungen 90 in dem Walzenspalt der Kalenderrollen 71 und 73 bilden. Der Prozentsatz der Punktbindungen im Vliesstoff 10 kann von 3 % bis 30 % oder von 7 % bis 20 % reichen. Das gravierte Muster kann eine Vielzahl von eng beabstandeten, regelmäßigen, im Allgemeinen zylindrisch geformten, im Allgemeinen mit flacher Spitze versehenen Stiftformen sein, wobei die Stifthöhen in einem Bereich von 0,5 mm bis 5 mm und vorzugsweise von 1 mm bis 3 mm liegen. Stiftverbindungskalanderwalzen können dicht beabstandete regelmäßige Punktbindungen 90 im Vliesstoff 10 bilden, wie in 11 gezeigt. Weitere Verklebungen können beispielsweise durch Heißluftkleben erfolgen.
Wie unter Bezug auf die nachstehende 56 beschrieben, kann das Durchluftbindungsverfahren ein weiterer Ansatz sein, um Vliesstrukturen höheren Volumens herzustellen, die für diese Anwendung geeignet sein können. Das Durchluftbindungsverfahren schließt das Anwenden von Heißluft auf der Oberfläche des Vliesstoffes ein. Die heiße Luft strömt durch Löcher in einem Plenum, das direkt oberhalb des Vlieses angeordnet ist. Jedoch wird die Luft nicht wie bei üblichen Heißluftöfen durch das Vlies gedrückt. Negativer Druck bzw. Saugwirkung zieht die Luft durch die offene Förderschürze, welche das Vlies trägt, wenn dieses den Ofen durchläuft. Das Ziehen der Luft durch den Vliesstoff ermöglicht eine viel schnellere und gleichmäßigere Wärmeübertragung und minimiert die Stoffverformung. Abgesehen von herkömmlichen Durchluftbondeinheiten wäre vorstellbar, die Bindungseinheit oben auf das 3D-Band zu geben, während unter dem Band ein Vakuum eingestellt wird, um das Verfahren der Durchluftbindung für diese spezifische Anwendung nachzuahmen.
Bindemittel, die beim Durchluftbindungsverfahren verwendet werden, umfassen kristalline Bindefasern, Bikomponenten-Bindefasern und Pulver. Bei der Verwendung von kristallinen Bindefasern oder Pulver schmilzt das Bindemittel vollständig und bildet geschmolzene Tröpfchen innerhalb des Querschnitts des Vlieses. An diesen Stellen tritt beim Abkühlen eine Bindung auf. Im Fall von Mantel/Kern-Bindefasern ist der Mantel das Bindemittel und der Kern ist die Trägerfaser. In einer Ausführungsform umfasst bei einem Vlies, das Mantel-/Kern-Bindemittelfasern umfasst, der Mantel ein Polyethylen und der Kern umfasst Polypropylen. Für ein solches Vlies kann die Temperatur des Durchluftbindungsverfahrens im Bereich von 110 °C bis 150 °C liegen und die Verweilzeit kann im Bereich von 0,5 bis 10 Sekunden, 5-30 Sekunden, oder 30-60 Sekunden liegen, da die Durchluftbindungszeit von dem Grundgewicht, dem Grad der gewünschten Stärke und der Arbeitsgeschwindigkeit abhängt. Produkte, die unter Verwendung von Durchluftöfen hergestellt werden, neigen dazu, sperrig, offen, weich, fest, dehnbar, atmungsaktiv und absorbierend zu sein.
Die Punktbindung, wie hier verwendet, ist ein Verfahren zum thermischen Binden eines Vliesstoffs, einer Vliesbahn oder eines Substrats. Dieses Verfahren umfasst das Hindurchleiten einer Bahn durch einen Walzenspalt zwischen zwei Walzen, die aus einer erwärmten, nach außen gerichteten, gemusterten oder gravierten Metallwalze und einer glatten oder gemusterten Metallwalze bestehen. Die nach außen gerichtete gemusterte Walze kann eine Vielzahl von erhobenen, im Allgemeinen zylindrischen Stiften aufweisen, die kreisförmige Punktbindungen erzeugen. Die glatte Walze kann erwärmt werden oder auch nicht, abhängig von der Anwendung. In einer Vliesproduktionslinie wird der Vliesstoff, der eine nicht gebundene Faserbahn sein könnte, in den Kalanderspalt eingeführt und die Fasertemperatur wird bis zu dem Punkt erhöht, an dem Fasern an den Spitzen der gravierten Punkte und gegen die glatte Walze thermisch miteinander verschmelzen. Die Erwärmungszeit liegt üblicherweise in der Größenordnung von Millisekunden. Die Stoffeigenschaften sind abhängig von Prozesseinstellungen wie Walzentemperaturen, Bahnliniengeschwindigkeiten und Walzenspaltdrücken, die vom Fachmann für den gewünschten Grad der Punktbindung bestimmt werden können. Andere Arten von Punktbindung, die allgemein als Heißkalenderbindung bekannt ist, kann aus unterschiedlichen Geometrien für die Bindungen (anders als kreisförmige) bestehen, wie beispielsweise oval, linienförmig, kreisförmig, etc. In der hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsform erzeugt die Punktbindung ein Muster von Punktbindungen bestehend aus Kreisen von 0,5 mm Durchmesser mit 10 % Gesamtbindungsbereich. Andere Ausführungsformen umfassen Bindungsformen, bei denen die erhobenen Stifte über die Verbindungsfläche eines Stifts hinweg eine längste Abmessung von etwa 0,1 mm bis 2,0 mm aufweisen und die Gesamtverbindungsfläche von 5 % bis 30 % reicht.
Wie in 11 dargestellt, kann in einer Ausführungsform die erwärmte Verdichtungswalze 70 ein Bindungsmuster formen, das ein im Wesentlichen kontinuierliches Netzbindungsmuster 80 (z. B. miteinander verbundene herzförmige Bindungen) auf der ersten Oberfläche 12 von Vliesstoff 10 (in 11 nicht dargestellt, da sie vom Betrachter abgewandt ist) sein kann, und die gravierte Kalanderwalze 73 kann verhältnismäßig kleine Punktbindungen 90 auf der zweiten Oberfläche 14 von Stoff 10 bilden. Die Punktbindungen 90 sichern lose Fasern, die anderenfalls anfällig für Fussel- oder Pillingbildung während des Gebrauchs des Stoffs 10 wären. Der Vorteil der resultierenden Struktur des Vliesstoffes 10 ist am offensichtlichsten, wenn er als Oberschicht in einem Hygieneartikel, wie einer Windel oder einer Damenbinde, verwendet wird. Bei Verwendung in einem Hygieneartikel kann die erste Oberfläche 12 des Vliesstoffes 10 verhältnismäßig flach (bezogen auf die zweite Oberfläche 14) sein und eine verhältnismäßig große Menge an Bindungen aufweisen, da die erwärmte Verdichtungswalze Bindungen 80 an den Bereichen des Stoffs bildet, die durch die erhobenen Elemente des Formgebungsbands 60 gedrückt werden. Diese Bindung verleiht dem Vliesstoff 10 strukturelle Integrität, kann aber für die Haut eines Benutzers verhältnismäßig steif oder rau sein. Daher kann die erste Fläche 12 des Vliesstoffes 10 in einer Windel oder Damenbinde so ausgerichtet sein, dass sie dem Inneren des Artikels zugewandt ist, d. h. vom Körper des Trägers weg weist. Gleichermaßen kann die zweite Oberfläche 14 bei Gebrauch dem Körper zugewandt sein und in Kontakt mit dem Körper stehen. Es ist weniger wahrscheinlich, dass die verhältnismäßig kleinen Punktbindungen 90 optisch oder taktil vom Benutzer wahrgenommen werden, und die verhältnismäßig weichen dreidimensionalen Merkmale bleiben bei Gebrauch optisch frei von Fusselbildung und Pilling, während sie sich weich anfühlen. Eine weitere Bindung kann anstelle von oder zusätzlich zu der oben erwähnten Bindung verwendet werden.
Das Formgebungsband 60 kann gemäß den Verfahren und Prozessen hergestellt werden, die beschrieben werden in US- Pat. Nr. 6.610.173 , erteilt an Lindsay et al. am 26, August 2003, oder US-Pat. Nr. 5.514.523 , erteilt an Trokhan et al. am 07. Mai 1996, oder US-Pat. Nr. 6.398.910 , erteilt an Burazin et al., am 04. Juni 2002, oder US-Pat. Nr. 2013/0199741 , veröffentlicht im Namen von Stage et al. am 08. August 2013, und zwar jeweils mit den verbesserten Merkmalen und Mustern, die hierin zur Herstellung spinngebundener Vliesbahnen offenbart sind. Die hier offenbarten Lindsay, Trokhan, Burazin und Stage beschreiben Bänder, die repräsentativ für Papierherstellungsbänder sind, welche mit gehärtetem Harz auf einem gewebten Verstärkungselement hergestellt sind, wobei diese Bänder, mit Verbesserungen, in der vorliegenden Offenbarung wie hierin beschrieben verwendet werden können.
Ein Beispiel eines Formgebungsbandes 60 des Typs, der in der vorliegenden Offenbarung nützlich ist und der gemäß der Offenbarung von US-Pat. Nr. 5.514.523 , ist in 12 dargestellt. Wie darin gelehrt, wird ein Verstärkungselement 94 (wie ein gewebtes Band aus Filamenten 96) gründlich mit einem flüssigen lichtempfindlichen polymeren Harz bis zu einer vorgewählten Dicke beschichtet. Ein Film oder eine negative Maske, der bzw. die die gewünschten, sich wiederholenden Elemente des erhobenen Elementmusters (z. B. 14) enthält, wird auf dem flüssigen lichtempfindlichen Harz nebeneinander angeordnet. Das Harz wird dann Licht einer geeigneten Wellenlänge durch die Folie ausgesetzt, wie UV-Licht für ein UV-härtbares Harz. Diese Lichteinwirkung verursacht das Härten des Harzes in den ausgesetzten Bereichen (d. h., in den weißen Abschnitten oder nicht bedruckten Abschnitten in der Maske). Ungehärtetes Harz (Harz unter den undurchsichtigen Bereichen in der Maske) wird aus dem System entfernt, und es verbleibt das ausgehärtete Harz, welches das dargestellte Muster bildet, zum Beispiel die ausgehärteten Harzelemente 92 in 12. Andere Muster können ebenfalls gebildet werden, wie hierin erörtert.
12 zeigt einen Abschnitt eines Formgebungsbandes 60, das zur Herstellung des in 1 gezeigten Vliesstoffes 10 nützlich ist. Wie dargestellt, kann das Formgebungsband 60 gehärtete Harzelemente 92 auf einem gewebten Verstärkungselement 94 enthalten. Das Verstärkungselement 94 kann aus gewebten Filamenten 96 hergestellt sein, wie es im Fachgebiet von Papierherstellungsbändern bekannt ist, einschließlich harzbeschichteter Papierherstellungsbänder. Die gehärteten Harzelemente können die allgemeine Struktur aufweisen, die in 12 dargestellt ist, und werden durch die Verwendung einer Maske 97 mit den in 14 gezeigten Abmessungen hergestellt. Wie im schematischen Querschnitt in 13 gezeigt, fließen die gehärteten Harzelemente 92 herum und werden gehärtet, um an das Verstärkungselement 94 „fixiert“ zu werden, und können eine Breite an einem distalen Ende DW von etwa 0,020 Zoll bis etwa 0,060 Zoll, oder von etwa 0,025 Zoll bis etwa 0,030 Zoll, und eine Gesamthöhe oberhalb des Verstärkungselements 94, als Deckschicht, OB, bezeichnet, von etwa 0,030 Zoll bis etwa 0,120 Zoll oder etwa 0,50 bis etwa 0,80 Zoll, oder etwa 0,060 Zoll aufweisen. 14 zeigt einen Abschnitt einer Maske 97, die den Entwurf und repräsentative Dimensionen für eine Wiederholungseinheit des sich wiederholenden Herz-Designs in dem in 1 gezeigten Vliesstoff 10 darstellt. Der weiße Abschnitt 98 ist für UV-Licht durchlässig und erlaubt während des Herstellungsverfahrens des Bandes, wie in US-Pat. Nr. 5.514.523 beschrieben, dass UV-Licht eine darunter liegende Harzschicht aushärtet, die gehärtet wird, um die erhobenen Elemente 92 auf dem Verstärkungselement 94 zu bilden. Nach dem Entfernen des ungehärteten Harzes wird das Formgebungsband 60, das eine ausgehärtete Harzdesign wie in 12 dargestellt aufweist, erzeugt, indem die Enden einer Länge des Bandes genäht werden, wobei deren Länge durch das Design der Vorrichtung bestimmt werden kann, wie in 7 dargestellt.
Gleichermaßen stellt 15 einen Abschnitt einer Maske 97 dar, die den Entwurf für eine Wiederholungseinheit des sich wiederholenden Designs in dem in 2 gezeigten Vliesstoff 10 darstellt. Der weiße Abschnitt 98 ist für UV-Licht transparent und ermöglicht beim Herstellungsverfahren des Bands, dass UV-Licht eine darunter liegende Harzschicht aushärtet, die zu dem Verstärkungselement 94 gehärtet wird. Nach dem Entfernen des ungehärteten Harzes wird das Formgebungsband 60, das eine ausgehärtete Harzkonstruktion wie in 16 dargestellt aufweist, erzeugt, indem die Enden einer Länge des Bandes genäht werden, wobei deren Länge durch die Konstruktion der Vorrichtung bestimmt werden kann, wie in 7 dargestellt.
Ferner stellt in einem weiteren, nicht einschränkenden Beispiel 17 einen Abschnitt einer Maske dar, die den Entwurf für eine Wiederholungseinheit des sich wiederholenden Designs in dem in 18 gezeigten Vliesstoff 10 darstellt. Der weiße Abschnitt 98 ist für UV-Licht transparent und ermöglicht beim Herstellungsverfahren des Bands, dass UV-Licht eine darunter liegende Harzschicht aushärtet, die zu dem Verstärkungselement 94 gehärtet wird. Nach dem Abwaschen des ungehärteten Harzes wird das Formgebungsband 60 mit einem gehärteten Harzdesign, wie in 18 dargestellt, durch Vernähen der Enden einer Länge von Stoff 10 erzeugt.
Ein weiteres Beispiel eines Teils eines Formgebungsbands 60 des Typs, der in der vorliegenden Offenbarung nützlich ist, wird in 19 dargestellt. Der Abschnitt des Formgebungsbands 60, der in 19 gezeigt wird, ist ein separates Bandmuster 61, das eine Länge L und eine Breite W aufweisen kann, die der Länge L und der Breite W der Gesamtfläche OA eines Vliesstoffs 10 entspricht. Das heißt, das Formgebungsband 60 kann separate Bandmuster 61 aufweisen (wie nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 22 erörtert wird), die jeweils eine separate Bandmuster-Gesamtfläche DPOA aufweisen, die der Gesamtfläche OA des Vliesstoffes 10 entspricht. 20 stellt einen Abschnitt einer Maske dar, die den Entwurf für eine Wiederholungseinheit des sich wiederholenden Designs in dem in 21 gezeigten Vliesstoff 10 darstellt. Der weiße Abschnitt 98 ist für UV-Licht transparent und ermöglicht beim Herstellungsverfahren des Bands, dass UV-Licht eine darunter liegende Harzschicht aushärtet, die zu dem Verstärkungselement 94 gehärtet wird. Nach dem Abwaschen des ungehärteten Harzes wird das Formgebungsband 60 mit einem gehärteten Harzdesign, wie in 19 dargestellt, durch Vernähen der Enden einer Länge des Bands erzeugt.
Der Abschnitt des Formgebungsbandes, der in 19 gezeigt ist, veranschaulicht einen weiteren Vorteil der vorliegenden Offenbarung. Der Abschnitt eines Formgebungsbandes 60, der in 19 gezeigt ist, kann einen in 21 gezeigten Stoff 10 bilden. Der in 21 dargestellte gezeigte Vliesstoff 10 kann Abmessungen einer Breite W und einer Länge L aufweisen sowie eine Gesamtfläche OA, was ihn zum Beispiel zur Verwendung als eine Oberschicht in einer Wegwerfwindel geeignet macht. Der Vliesstoff 10, der auf einem Formgebungsband 60 hergestellt wird, wie beispielhaft in 19 veranschaulicht, unterscheidet sich von dem in den 1-3 gezeigten darin, dass das Muster von dreidimensionalen Merkmalen, das durch die separaten Harzelemente 92 auf dem Formgebungsband 60 gebildet werden, nicht in einem normalen, sich wiederholenden Muster über die gesamte Gesamtfläche hinweg vorhanden sind. Entsprechend kann das Muster dreidimensionaler erhobener Elemente in der separaten Bandmuster-Gesamtfläche DPOA als ein unregelmäßiges Muster beschrieben werden, das verschiedene Abschnitte umfasst, die als Zonen bezeichnet werden. Der Unterschied zwischen den Zonen kann optisch sein, d. h. eine optisch erkennbare Differenz, oder der Unterschied kann in dem Vliesstoff 10 unterschiedliche durchschnittliche intensive Eigenschaften wie Grundgewicht oder Dichte oder Kombinationen von optischen und intensiven Eigenschaften erzeugen. Ein optisch erkennbarer Unterschied besteht, wenn ein Betrachter bei normalen Innenbeleuchtungsbedingungen (beispielsweise 20/20 Sicht, ausreichende Beleuchtung zum Lesen) optisch ein Muster zwischen den Zonen, wie der ersten Zone 112 und der zweiten Zone 122, erkennen kann.
Das Vlies 10 kann auch optisch erkennbare Zonen aufweisen, die den Zonen des Formgebungsbandes entsprechen. Wie in 21 dargestellt, kann beispielsweise das Gewebe 10 mindestens zwei, drei oder vier optisch erkennbare Zonen aufweisen. Eine erste Zone 110 mit einem ersten Muster von dreidimensionalen Merkmalen und der ersten durchschnittlichen Intensiven Eigenschaften kann einen ersten Bereich aufweisen, der sich im Wesentlichen mittig in der Gesamtfläche OA befindet. Eine zweite Zone 120 mit einem zweiten Muster aus dreidimensionalen Merkmalen und zweiten durchschnittlichen intensiven Eigenschaften kann einen zweiten Bereich aufweisen, der in einer Ausführungsform innerhalb der Gesamtfläche OA im Allgemeinen um die erste Zone 110 herum verteilt ist und diese vollständig umgibt. Eine dritte Zone 130 mit einem dritten Muster aus dreidimensionalen Merkmalen und dritten durchschnittlichen intensiven Eigenschaften kann einen dritten Bereich aufweisen, der in einer Ausführungsform innerhalb der Gesamtfläche OA im Allgemeinen um die zweite Zone 120 herum verteilt ist und diese vollständig umgibt. Eine vierte Zone 140 mit vierten dreidimensionalen Merkmalen und vierten durchschnittlichen intensiven Eigenschaften kann einen vierten Bereich aufweisen, der innerhalb der Gesamtfläche OA an jedem beliebigen Ort positioniert ist, wie beispielsweise an einem vorderen Bereich einer Oberschicht, wie beispielsweise dem in 21 gezeigten Herzdesign. Im Allgemeinen können n Zonen vorhanden sein, wobei n eine positive ganze Zahl ist. Jede der n Zonen kann ein n-tes Muster dreidimensionaler Merkmale und eine n-te Fläche und n-te durchschnittliche intensive Eigenschaften aufweisen.
Die optisch erkennbaren Zonen, wie in 21 gezeigt, können optisch erkennbare dreidimensionale Merkmale umfassen. Diese unterschiedlichen dreidimensionalen Merkmale können durch Bereiche verhältnismäßig hohe Dichte (in Bezug auf das Innere eines dreidimensionalen Merkmals) in Form einer geschlossenen Figur begrenzt werden, wie das Herz in den 1 und 3, und der Rautenform in den 2 und 3. Im Allgemeinen können die dreidimensionalen Merkmale, wie nachstehend, einschließlich im Kontext von Mikrozonen, ausführlicher erörtert, durch einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich definiert werden, wobei sich der erste Bereich und der zweite Bereich optisch voneinander unterscheiden und es eine gemeinsame intensive Eigenschaft gibt, die jedem der ersten und zweiten Bereiche zugeordnet ist, und besteht ein Unterschied in dem gemeinsamen intensiven Eigenschaftswert des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs. In einer Ausführungsform können die dreidimensionalen Merkmale durch einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich definiert sein, wobei sich der erste Bereich in Bezug auf die Ebene der ersten Oberfläche auf einer höheren Höhe (Abmessung gemessen in der Z-Richtung) als der zweite Bereich befindet. In einer anderen Ausführungsform können die dreidimensionalen Merkmale durch einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich definiert sein, wobei der erste Bereich auf einer höheren Basis als der zweite Bereich vorliegt.
Wie ersichtlich ist, statt ein konstantes, sich wiederholendes Muster aufzuweisen, das einheitlich über das gesamte Formgebungsband hinweg verteilt ist, ermöglicht das Formgebungsband 60 der vorliegenden Offenbarung die Herstellung eines Vliesstoffs, der Wiederholungen unregelmäßiger separater Bandmuster 61 aufweisen, wobei jedes separate Bandmuster 61 wie das in 19 dargestellte separate Bandmuster ist. Die einzelnen Bandmuster 61 können jeweils dazu verwendet werden, um einen Vliesstoff 10 mit einer Gesamtfläche OA zu bilden, die zur Verwendung in einem Einweg-Absorptionsartikel, wie zum Beispiel einer Windel oder Damenbinde, geeignet ist. Die Vliesstoffe 10 können sequentiell, d. h. in Reihe, und gegebenenfalls nacheinander in parallelen Fertigungsbahnen hergestellt werden, wobei jede Fertigungsbahn eine sequentielle Reihe von Vliesstoffen 10 ist. Die sequentielle Reihe von Vliesstoffen 10 kann in einer Maschinenrichtung entlang einer Achse parallel zur Maschinenrichtung erzeugt werden. Das Vliesmaterial kann anschließend geschlitzt oder auf andere Weise zugeschnitten werden, um Vliesstoffe 10 zu erzeugen, die als Oberschichten in Einwegabsorptionsartikeln, wie Windeln oder Damenbinden, verwendet werden können.
In einer Ausführungsform kann das Muster innerhalb jeder separaten Bandmuster-Gesamtfläche DPOA gleich oder verschieden sein. Das heißt, die sequentiell beabstandeten separaten Bandmuster können im Wesentlichen identisch sein, oder sie können sich im optischen Erscheinungsbild und/oder in ihren intensiven Eigenschaften, die in darauf hergestellten Vliessubstraten erzeugt werden, voneinander unterscheiden. Zum Beispiel können sich, wie schematisch in 22 gezeigt, die Muster von dreidimensionalen erhobenen Elemente in der ersten Formzone 112 vom separaten Bandmuster 61A vom Muster der dreidimensionalen erhobenen Elemente in der ersten Formzone 112 vom separaten Bandmuster 61B unterscheiden. Das Formgebungsband 60 bietet somit Flexibilität bei der Herstellung von Vliesbahnen 10, die zur Verwendung in Verbrauchsgütern geeignet sind, einschließlich Einweg-Absorptionsartikeln. Zum Beispiel können sich in einer Windelpackung die Oberschichten von mindestens zwei Windeln voneinander unterscheide, da sie sequentiell in einem Spinnvliesverfahren, wie hier beschrieben, hergestellt wurden, wobei sequentielle separate Bandmuster unterschiedliche Zonenmuster aufweisen. In einer Ausführungsform kann sich das Vliesmuster der Oberschicht oder der Unterschicht für eine Windelgröße von dem Vlies der Oberschicht oder Unterschicht einer anderen Windelgröße unterscheiden, wodurch einem Pfleger ein optischer Hinweis auf die Größe einer Windel gegeben wird. In ähnlicher Weise können Damenbinden ein Stoff 10 für eine Oberschicht verwenden, wobei das optische Muster dreidimensionaler Merkmale das Absorptionsvermögen der Damenbinde bezeichnet. In jedem Fall können die verschiedenen Strukturen der Stoffe 10 auf einem einzigen Band hergestellt werden, wobei die separaten Bandmuster je nach Wunsch unterschiedlich hergestellt werden.
Somit kann die Erfindung unter Bezugnahme auf 22 als ein Formgebungsband mit einer Achse A, die parallel zu einer Längsrichtung, welche eine Maschinenrichtung ist, beschrieben werden. Das Formgebungsband 60 kann eine Vielzahl separater Bandmuster 61 aufweisen, die in mindestens einer sequentiellen Beziehung in Bezug auf die Längsrichtung geordnet sind. Jedes separate Bandmuster 61 kann eine separate Bandmuster-Gesamtfläche DPOA aufweisen, die in einem rechteckig geformten Muster durch eine Länge L und Breite W definiert ist, wie unter Bezug auf das separate Bandmuster 61A angegeben ist. Jedes einzelne Bandmuster kann in seiner Gesamtfläche DPOA eine ersten Formzone 112 mit einem ersten Muster von dreidimensionalen erhobenen Elemente aufweisen, die sich von der Ebene der ersten Oberfläche nach außen erstreckt, und eine zweite Formzone 122 mit zweiten dreidimensionalen erhobenen Elementen, die sich von der Ebene der ersten Oberfläche nach außen erstreckt. Die erste Formzone kann einen ersten Luftdurchlässigkeitswert aufweisen und die zweite Formzone kann einen zweiten Luftdurchlässigkeitswert aufweisen, und der erste Luftdurchlässigkeitswert kann sich von dem zweiten Luftdurchlässigkeitswert unterscheiden. Das Muster innerhalb jeder sequentiell geordneten separaten Bandmuster-Gesamtfläche DPOA kann gleich oder verschieden sein.
Als Beispiel, und unter Bezugnahme auf das einzelne Bandmuster 61 des Formgebungsbandes 60, das in 19 dargestellt ist, und das Vlies 10, das in 21 dargestellt ist, wurden die nachfolgenden Eigenschaften ermittelt. Die erste Zone 110 des Vliesstoffes 10 kann ein durchschnittliches Grundgewicht von etwa 5 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 30 Gramm pro Quadratmeter aufweisen; die zweite Zone 120 kann ein durchschnittliches Grundgewicht von etwa 50 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 70 Gramm pro Quadratmeter aufweisen; und die dritte Zone 130 kann ein durchschnittliches Grundgewicht von etwa 25 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 60 Gramm pro Quadratmeter aufweisen. Der Unterschied im Grundgewicht von einer Zone zur anderen kann auf einen Unterschied in der Luftdurchlässigkeit des Formgebungsbandes 60 zurückzuführen sein. In der Ausführungsform, die für die Herstellung des Vliesstoffs 10, das in 20 gezeigt ist, verwendet wird, in dem die Grundgewichte für die Zonen 110, 120 und 130 jeweils 15 Gramm pro Quadratmeter, 53 Gramm pro Quadratmeter und 25 Gramm pro Quadratmeter betragen, beträgt die Luftdurchlässigkeit der jeweiligen Zonen 112, 122, und 132 des Formgebungsbandes 60 379 Kubikfuß pro Minute, 805 Kubikfuß pro Minute, und 625 Kubikfuß pro Minute. Somit können durch Variieren der Luftdurchlässigkeit in den Zonen im Formgebungsband 10 die intensiven Eigenschaften des durchschnittlichen Grundgewichtes und der durchschnittlichen Dichte in den Zonen über die Gesamtfläche des Stoffs 10 hinweg erleichtert werden.
Wie aus der Beschreibung des Formgebungsbands 60, das in 22 und mit Bezug auf 23 beschrieben ist, hervorgeht, kann das auf Band 60 hergestellte Vliessubstrat 11 in einer Ausführungsform beschrieben werden als ein Vliessubstrat 11 mit einer Vielzahl von hierin als Stoff 10 beschriebenen Abschnitten, die während der Herstellung auf dem Formgebungsband 60 in mindestens einer sequentiellen Beziehung in Bezug auf die Längsrichtung, d. h., in der Maschinenrichtung, geordnet sind. 23 ist eine schematische Darstellung eines Spinnvliessubstrats 11, das sequentiell geordnete Stoffe 10 darstellt, wobei jeder Stoff 10 innerhalb der verschiedenen Zonen ein unterschiedliches Muster aufweist. Jeder Stoff 10 kann eine Gesamtfläche OA aufweisen, die in einem rechteckförmigen Muster durch eine Länge L und eine Breite W definiert ist. Jeder sequentiell angeordnete Stoff 10 kann innerhalb seiner Gesamtfläche OA zumindest eine erste Zone 110 mit einem ersten Muster von dreidimensionalen Merkmalen und ersten durchschnittlichen intensiven Eigenschaften aufweisen sowie einen ersten Bereich, der sich innerhalb der Gesamtfläche OA befindet; eine zweite Zone 120 mit einem zweiten Muster von dreidimensionalen Merkmalen und zweiten durchschnittlichen intensiven Eigenschaften, mit einem zweiten Bereich, der sich im Wesentlichen innerhalb der Gesamtfläche OA befindet. Wahlweise können mehr Zonen, z. B. eine dritte Zone 130 mit einem dritten Muster dreidimensionaler Merkmale und einer dritten durchschnittlichen intensiven Eigenschaft und mit einem dritten Bereich innerhalb der Gesamtfläche OA vorhanden sein. Wie in der beispielhaften schematischen Darstellung von 23 dargestellt ist, kann sich das erste Muster 110A des Stoffs 10A von dem ersten Muster 110B des Stoffs 10B unterscheiden und kann sich von dem ersten Muster 110C von Stoff 10C unterscheiden. Das Gleiche kann für die zweiten Zonen 120A, 120B und 120C der Fall sein.
Im Allgemeinen können die sequentiell geordneten Vliesstoffe 10 des Vliesmaterials 11, das auf dem Formgebungsband 60 hergestellt wird, in ihren jeweiligen Gesamtflächen, intensiven Eigenschaften und ihrem optischen Erscheinungsbild variieren. Eine gemeinsame intensive Eigenschaft ist eine intensive Eigenschaft, die von mehr als einer Zone (mit Bezug auf ein zonales Muster, wie dem in 21 dargestellten) oder Bereich (für dreidimensionale Merkmale, wie die regelmäßigen, sich wiederholenden Muster, wie in 1 dargestellt) aufgewiesen wird. Solche intensiven Eigenschaften der Vliesstoffe 10 können durchschnittliche Werte sein und können ohne Einschränkung die Dichte, volumetrische Dichte, das Grundgewicht, die Dicke, und Trübung umfassen. Falls eine Dichte beispielsweise eine gemeinsame intensive Eigenschaft von zwei differenziellen Zonen oder Bereiche ist, kann sich ein Wert der Dichte in einer Zone oder einem Bereich von einem Wert der Dichte in der anderen Zone oder Bereich unterscheiden. Zonen (wie z. B. eine erste Zone und eine zweite Zone) können identifizierbare Bereiche sein, die voneinander optisch und durch unterschiedliche intensive Eigenschaften, die innerhalb der Zone gemittelt sind, voneinander unterschieden werden können.
Nach der Herstellung können die einzelnen Vliesstoffe 10 zugeschnitten und für ihre beabsichtigten Zwecke verwendet werden, wie beispielsweise für Oberschichten in Einweg-Absorptionsartikeln. Beispielsweise ist eine Einwegwindel 1006 in einer ausgebreiteten Ausrichtung in 24 dargestellt. Ein Stoff 10 wird auf die geeignete Gesamtfläche geschnitten und durch in der Technik bekannte Mittel in die Windel 1006 geklebt. Stoffe 10 können vor dem Zusammensetzen in eine Windel 1006 geschnitten werden, oder während des Windelherstellungsverfahrens kann das Vliessubstrat 11 mit anderen Windelbestandteilen in Bahnform gebracht werden und nach dem Zusammensetzen zugeschnitten werden.
Wie unter Bezugnahme auf 24 hervorgeht, kann in einer Ausführungsform das auf Band 60 hergestellte Vliessubstrat 11 beschrieben werden als ein Vliesstoff 11 mit einer Vielzahl von hierin als Stoff 10 beschriebenen Abschnitten, die während der Herstellung auf dem Formgebungsband 60 in mindestens einer sequentiellen Beziehung in Bezug auf die Längsrichtung, d. h., in der Maschinenrichtung während der Herstellung auf dem Formgebungsband 60, in zumindest einer Seite-an-Seite-Beziehung, d. h., in der Querrichtung, geordnet sind. 24 ist eine schematische Darstellung eines Spinnvliessubstrats 11 und zeigt sequentiell geordneten Stoff 10 in angrenzenden Maschinenrichtungs-Fertigungsbahnen 13, wobei die angrenzenden Maschinenrichtungs-Fertigungsbahnen nebeneinander angeordnete Stoffe 10 aufweisen, in 24 als 10D, 10E und 10F veranschaulicht. Jeder Stoff 10 kann eine Gesamtfläche OA aufweisen, die in einem rechteckförmigen Muster durch eine Länge L und eine Breite W definiert ist. Jeder sequentiell angeordnete Stoff 10 kann innerhalb seiner Gesamtfläche OA zumindest eine erste Zone 110 mit einem ersten Muster von dreidimensionalen Merkmalen und ersten durchschnittlichen intensiven Eigenschaften aufweisen sowie einen ersten Bereich, der sich innerhalb der Gesamtfläche OA befindet; eine zweite Zone 120 mit einem zweiten Muster von dreidimensionalen Merkmalen und zweiten durchschnittlichen intensiven Eigenschaften, mit einem zweiten Bereich, der sich im Wesentlichen innerhalb der Gesamtfläche OA befindet. Wahlweise können mehr Zonen, z. B. eine dritte Zone 130 mit einem dritten Muster dreidimensionaler Merkmale und einer dritten durchschnittlichen intensiven Eigenschaft und mit einem dritten Bereich innerhalb der Gesamtfläche OA vorhanden sein. Jeder Stoff 10 in nebeneinander angeordneten Fertigungsbahnen kann im Wesentlichen identisch sein, oder sie können sich in Bezug auf Größe, optisches Aussehen und/oder intensive Eigenschaften voneinander unterscheiden. Nach der Herstellung kann das Vliessubstrat 11 zum Schlitzen in Fertigungsbahnen für die Verarbeitung in Verbrauchsprodukte aufgewickelt werden, oder aber geschlitzt und dann aufgewickelt werden.
Durch eine repräsentative Probe für den Vergleich von Grundgewichtsdifferenzen in einem Stoffe 10, das mit einem regelmäßigen, sich wiederholenden, einheitliche Muster hergestellt wurde, und einem Stoffe 10 mit einem nicht einheitlichen, zonalen Muster, wurde das Vlies 10 von Beispiel 1 mit einem Stoffe mit eine einem Muster ähnlich wie dem in 21 dargestellten verglichen und als Beispiel 3 bezeichnet. Beispiel 3 ist eine Bikomponenten-Spinnvliesbahn, hergestellt auf der hier offenbarten Vorrichtung durch ein Spinnverhältnis von 50:50 von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical Company) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration. Die trilobalen Spinnvlies-Bikomponentenfasern wurden auf einem Formgebungsband 60 abgelegt, das sich mit einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute bewegte, auf ein durchschnittliches Grundgewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter auf einem Formgebungsband mit zonalem Muster, wie in 19 dargestellt. Das zweite Substrat wurde unter identischen Bedingungen gebildet, wies aber zumindest einen Abschnitt mit einem regelmäßigen, sich wiederholenden, einheitliche Muster auf einem Formgebungsband auf, wie in 16 dargestellt, von dem das Grundgewicht bestimmt wurde. Die Faserspinnbedingungen, der Durchsatz, die Formgebungsbandliniengeschwindigkeit und die Verdichtungswalzenbindungstemperatur waren für beide Substrate identisch.
Beispiel 3
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff, der durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration auf ein durchschnittliches Grundgewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter hergestellt wurde. Ein Vliesstoff wurde wie unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben hergestellt und bewegte sich bei einer Formgebungsbandgeschwindigkeit von etwa 25 Meter pro Minute, um einen Stoff mit zonalem Muster wie in 20 dargestellt zu bilden. Die Fasern des Stoffes wurden auf der ersten Oberfläche 12 durch erwärmte Verdichtungswalzen 70, 72 bei 130 °C weiter gebunden und der Stoff wurde am Wickler 75 auf eine Rolle aufgewickelt.
Beispiel 4
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff, der durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration auf ein durchschnittliches Grundgewicht von 30 Gramm pro Quadratmeter hergestellt wurde. Ein Vliesstoff wurde wie unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben hergestellt und bewegte sich bei einer Formgebungsbandgeschwindigkeit von etwa 25 Meter pro Minute, um einen Stoff mit sich wiederholendem (nicht-zonalem) Muster wie in 2 dargestellt zu bilden. Die Fasern des Stoffs wurden auf der ersten Oberfläche 12 durch erwärmte Verdichtungswalzen 70, 72 bei 130 °C weiter gebunden, und wurde am Wickler 75 auf eine Rolle aufgewickelt.

Die nachstehende Tabelle 2 zeigt das durchschnittliche lokale Grundgewicht, gemessen gemäß dem lokalisierten Grundgewichtsprüfverfahren hierin, und gemittelt über 10 Proben. Die Proben für die Messung wurden von den Stoffen wie in den 25A und 25B dargestellt entnommen, wo die dunklen Rechtecke da sind, wo eine 3 cm²-Probe zur Messung entfernt wurde. Wie zu sehen ist, sind die Stoffe über die Querrichtung (CD) hinweg als A - E gekennzeichnet. Die Messungen zeigen nicht nur einen signifikanten Unterschied im Grundgewicht zwischen den Zonen des zonalen Stoffs, sondern auch eine CD-Verteilung, die graphisch in 26 dargestellt ist. Tabelle 2: Gemessene durchschnittliche Grundgewichtsverteilung in Vliesstoff 10 in Gramm pro Quadratmeter (gsm)

Bereich, wie in 25 dargestellt	Beispiel 3: Zonale Stoffgrundgewichte	Beispiel 4: Nicht zonale Stoffgrundgewichte
A	48 Gramm pro Quadratmeter	43 Gramm pro Quadratmeter
B	79 Gramm pro Quadratmeter	37 Gramm pro Quadratmeter
C	14 Gramm pro Quadratmeter	32 Gramm pro Quadratmeter
D	65 Gramm pro Quadratmeter	36 Gramm pro Quadratmeter
E	54 Gramm pro Quadratmeter	36 Gramm pro Quadratmeter

Wie in Tabelle 2 ersichtlich ist, weisen Stoffe 10, die auf Formgebungsbändern 60 mit Zonen unterschiedlicher Luftdurchlässigkeit hergestellt werden, eine wesentliche Veränderung in der Faserablage und damit den Grundgewichten innerhalb der CD von Vlies 10 auf, was auf die Fähigkeit der Fasern, sich mit Luft Zonen in hoher Durchlässigkeit zu bewegen, schließen lässt. Der nicht zonale, sich wiederholende Musterstoff 10 weist ungefähr die gleichen Grundgewichte innerhalb der CD des Stoffs auf.
Zusätzlich zu Unterschieden in der Luftdurchlässigkeit der verschiedenen Zonen des Formgebungsbandes 60 kann die Struktur des Formgebungsbandes 60 andere intensive Eigenschaften der Zonen im Stoff 10 beeinflussen, wie durchschnittliche Dicke, durchschnittliche Weichheit, durchschnittliche Kompressionswiderstandsfähigkeit, und Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften.
Ein weiterer Gesichtspunkt dieser Erfindung betrifft Spinnvlies-Fertigungsstraßen, bei denen mehrere Balken zur Verbesserung der Ablage, Trübung und Einheitlichkeit des Stoffs verwendet werden. In einigen Fällen kann die Vorrichtung Dreifach-Spinnvliesbalken enthalten (im Stand der Technik bekannt als „SSS“) und mit Schmelzblasvorrichtungen (M) kombiniert werden, zum Beispiel in einer Vorrichtung, die als ein „SSMMS“-Spinnvliesstraße bekannt ist.
In dem Vliesstoff 10 kalandriert wird, um Punktverbindungen 90 aufzuweisen, kann eine Fusselbildung reduziert werden. Der Begriff „Fusselbildung“ bezieht sich auf die Tendenz von Fasern, sich zu lockern und aus dem Stoff 10 zu lösen. Das Lockern und Lösen kann aufgrund von Reibschluss mit der Fertigungsanlage während der Herstellung des Einweg-Absorptionsartikels oder einer anderen Oberfläche, wie beispielsweise der Haut einer Person, die mit dem Stoff 10 wechselwirkt, entstehen. Bei einigen Verwendungen, wie beispielsweise bei Oberschichten in Einweg-Absorptionsartikeln, ist die Fusselbildung ein negatives Verbraucherphänomen. Jedoch kann das Binden von Fasern an Ort und Stelle ebenfalls verbrauchernegativ sein, da es Rauheit auf der Oberfläche eines ansonsten weichen Vliessubstrats erzeugen kann. Wir haben unerwarteterweise herausgefunden, dass die die Vliesstoffsubstrate und Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung einer Zunahme in der Bindung (und folglich einer Verringerung der Fusselbildung) unter minimalem Verlust der Weichheit standhalten können. Die Bindung kann durch verhältnismäßig eng beabstandete Punktbindungen 90 erreicht werden, wobei der Abstand durch den gewünschten Grad an Fusselbildungsreduzierung bestimmt wird. Die Bindung kann auch durch bekannte Verfahren zur chemischen oder thermischen Bindung von Vlies erzielt werden, wie thermische Bindung, Ultraschallbindung, Druckbindung, Latexklebbindung, und Kombinationen dieser Verfahren. Die Fusselbildungsreduzierung durch Bindung wird in Bezug auf die nachstehenden Beispiele 5 und 6 veranschaulicht.
Beispiel 5
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff, der durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration auf ein durchschnittliches Grundgewicht von etwa 30 Gramm pro Quadratmeter auf einem Formgebungsband wie unter Bezug auf die 7 und 8 beschrieben hergestellt wurde, unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute, um einen Stoff mit dem sich wiederholenden Muster wie in 36 dargestellt zu bilden. Fasern des Stoffs wurden weiter auf einer ersten Oberfläche 12 durch Verdichtungswalzen 70, 72 gebunden, wobei die Verdichtungswalze 70 auf 130 °C erwärmt wurde, um im Wesentlichen kontinuierliche Bindungen 80 zu bilden.
Beispiel 6
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff, der durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration auf ein durchschnittliches Grundgewicht von etwa 30 Gramm pro Quadratmeter auf einem Formgebungsband wie unter Bezug auf die 7 und 8 beschrieben hergestellt wurde, unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute, um einen Stoff mit dem sich wiederholenden Muster wie in 37 beschrieben zu bilden. Fasern des Stoffs wurden weiter auf einer ersten Oberfläche 12 durch Verdichtungswalzen 70, 72 gebunden, wobei die Verdichtungswalze 70 auf 130 °C erwärmt wurde, um im Wesentlichen kontinuierliche Bindungen 80 zu bilden. Die Fasern des Stoffs wurden an den Kalenderwalzen 71, 73 weiter kalandergebunden, wobei die Walze 73 eine gravierte Walze mit erhobenen Abschnitten 88 in Form von Stiften mit einer Höhe der Stifte von 1,25 mm und einem offenen Spalt von 0,62 mm in einem Muster mit 10 % Punktbindungsmuster war. Die Rolle 73 wurde auf 135C erwärmt, um Punktbindungen 90 auf der zweiten Seite 14 von Stoff 10 zu bilden, wie in 11 gezeigt.
Die Stoffe 10 der Beispiele 5 und 6 unterschieden sich nur in dem Fehlen bzw. Vorhandensein der Punktbindungen 90. Die zweite Seite 14 der Stoffe 10 wurde einer Fusselbildungsprüfung gemäß der Fusselbildungsgradprüfung unterzogen, um die Wirksamkeit der Punktbindungen beim Sichern von Fasern an der Oberfläche des Stoffs zu ermitteln. Die Ergebnisse der Fusselbildungsprüfung der Beispiele 5 und 6 sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3: MR-Fusselbildungsergebnisse

Probe Nr. MD-Fusselbildungswert (mg/cm²)

Beispiel 5 0,36

Beispiel 6 0,19
Wie vorstehend gezeigt, führen die Punktbindungen 90 zu einer dramatischen Abnahme des MD-Fusselbildungswerts. Es behielt unerwarteterweise seine Weichheit, Absorptionsfähigkeit und ästhetische Vorteile trotz der Bindungsbehandlung auch und weist nun auch die gewünschte Beständigkeit gegenüber Fusselbildung bei der Verwendung durch den Verbraucher auf.
Die Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung werden in der Regel in Verpackungen für den Versand, die Lagerung, und den Verkauf gegeben. Die Verpackungen können Polymerfolien und/oder andere Materialien umfassen. Grafiken und/oder Markierungen bezüglich der Eigenschaften der Absorptionsartikel können auf äußeren Abschnitten der Verpackungen geformt, gedruckt, positioniert und/oder platziert sein. Jede Verpackung kann eine Vielzahl von Absorptionsartikeln umfassen. Die Absorptionsartikel können unter Kompression verpackt werden, um die Größe der Verpackungen zu reduzieren, während dennoch eine angemessene Menge von Absorptionsartikeln pro Verpackung bereitgestellt wird. Durch Verpacken der Absorptionsartikel unter Kompression können Pflegekräfte die Verpackungen einfach handhaben und lagern, während den Herstellern aufgrund der Größe der Verpackungen auch Verteilungseinsparungen bereitgestellt werden. 27 veranschaulicht eine Beispielverpackung 1000, die eine Vielzahl von Absorptionsartikeln 1004 umfasst. Die Verpackung 1000 definiert einen Innenraum 1002, in dem sich die Vielzahl von Absorptionsartikeln 1004 befindet. Die Vielzahl von Absorptionsartikeln 1004 ist in einem oder mehreren Stapeln 1006 angeordnet.
Verpackungen der Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung können eine Stapelhöhe im Beutel von weniger als etwa 100 mm, weniger als etwa 95 mm, weniger als etwa 90 mm, weniger als etwa 85 mm, weniger als etwa 85 mm, aber größer als etwa 75 mm, weniger als etwa 80 mm, weniger als etwa 78 mm, weniger als etwa 76 mm oder weniger als etwa 74 mm aufweisen, wobei spezifisch alle 0,1 mm-Inkremente innerhalb der angegebenen Bereiche und aller darin oder dadurch gebildeten Bereiche angegeben werden, gemäß der hierin beschriebenen Prüfung der Stapelhöhe im Beutel. Alternativ können die Verpackungen der Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung eine Stapelhöhe im Beutel von etwa 70 mm bis etwa 100 mm, von etwa 70 mm bis etwa 95 mm, von etwa 72 mm bis etwa 85 mm, von etwa 72 mm bis etwa 80 mm oder von etwa 74 mm bis etwa 78 mm aufweisen, wobei spezifisch alle 0,1 mm-Inkremente innerhalb der angegebenen Bereiche und aller darin oder dadurch gebildeten Bereiche angegeben werden, gemäß der hierin beschriebenen Prüfung der Stapelhöhe im Beutel.
Allgemeine Beschreibung eines Absorptionsartikels
Die dreidimensionalen Vliesstoffe 10 der vorliegenden Offenbarung können als eine Komponente der Absorptionsartikel verwendet werden, wie Windeln, Kinderpflegeartikel wie Trainingshosen, Hygieneartikel wie Damenbinden, und Erwachsenenartikel wie Inkontinenzprodukte, -einlagen und -hosen. Ein Beispiel für einen Absorptionsartikel in Form einer Windel 220 ist in den 28-30 dargestellt. 28 ist eine Draufsicht der beispielhaften, flach ausgebreiteten Windel 220, wobei Abschnitte der Struktur zur besseren Darstellung des Aufbaus der Windel 220 entfernt wurden. Die trägerseitige Oberfläche von Windel 220 in 28 zeigt zum Betrachter hin. Diese Windel 220 ist nur zu Illustrationszwecken dargestellt, da die dreidimensionalen Vliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung als eine oder mehrere Komponenten eines Absorptionsartikels verwendet werden können, wie zum Beispiel als die Oberschicht, die Aufnahmeschicht, die Oberschicht und die Aufnahmeschicht, oder die Oberschicht und das Aufnahme- und/oder Verteilungssystem („ADS“). In jedem Fall jedoch können die dreidimensionalen Vliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung flüssigkeitsdurchlässig sein.
Der Absorptionsartikel 220 kann ein flüssigkeitsdurchlässiges Material oder eine Deckschicht 224, ein flüssigkeitsundurchlässiges Material oder eine Unterschicht 225, ein Absorptionskern 228, der zumindest teilweise zwischen der Oberschicht 224 und der Unterschicht 225 positioniert ist, und Barriere-Beinbündchen 234 umfassen. Der Absorptionsartikel kann auch ein ADS 250 enthalten, das in dem dargestellten Beispiel eine Verteilungsschicht 254 und eine Aufnahmeschicht 252 umfasst, die weiter unten diskutiert werden. Der Absorptionsartikel 220 kann auch elastifizierte Dichtungsbündchen 232 mit Gummibändern 233 umfassen, die mit einer Grundeinheit des Absorptionsartikels verbunden ist, üblicherweise über die Oberschicht und/oder Unterschicht, und im Wesentlichen mit der Grundeinheit der Windel eben sind.
Die 28 und 31 stellen ebenfalls übliche Verschlusswindelkomponenten dar, wie ein Befestigungssystem, das Laschen 242 aufweist, die in Richtung des Hinterrands des Artikels befestigt sind und mit einer Anlegezone 244 auf der Vorderseite des Absorptionsartikels zusammenwirken. Der Absorptionsartikel kann auch andere übliche Elemente umfassen, die nicht dargestellt sind, wie zum Beispiel ein hinteres elastisches Taillenelement, ein vorderes elastisches Taillenelement, querverlaufende(s) Sperrbündchen, und/oder eine Lotionanwendung.
Der Absorptionsartikel 220 kann auch einen vorderen Taillenrand 210, einen dem vorderen Taillenrand 210 in Längsrichtung entgegengesetzte hinteren Taillenrand 212, einen ersten Seitenrand 203 und einen dem ersten Seitenrand 203 in Längsrichtung entgegengesetzten zweiten Seitenrand 204 aufweisen. Der vordere Taillenrand 210 ist der Rand des Artikels, der beim Tragen in Richtung der Vorderseite des Benutzers platziert werden soll, und der hintere Taillenrand 212 ist der gegenüberliegende Rand. Der Absorptionsartikel 220 kann eine Längsachse 280 aufweisen, die sich von dem seitlichen Mittelpunkt des vorderen Taillenrands 210 zu einer seitlichen Mittelpunkt des hinteren Taillenrands 212 des Artikels erstreckt und den Artikel in zwei im Wesentlichen symmetrische Hälften in Bezug auf die Längsachse 280 aufteilt, wenn der Artikel flach ausgebreitet und von oben betrachtet wird, wie in 28. Der Absorptionsartikel 220 kann auch eine Querachse 290 aufweisen, die sich von dem Mittelpunkt in Längsrichtung des ersten Seitenrands 203 zu dem Mittelpunkt in Längsrichtung des zweiten Seitenrands 204 erstreckt. Die Länge L des Artikels kann entlang der Längsachse 280 vom vorderen Taillenrand 210 bis zum hinteren Taillenrand 212 gemessen werden. Die Breite W des Absorptionsartikels kann entlang der Querachse 290 von der ersten Seitenrand 203 bis zum zweiten Seitenrand 204 gemessen werden. Der Absorptionsartikel kann einen Schrittpunkt C umfassen, der hier als der Punkt definiert ist, der auf der Längsachse in einem Abstand von zwei Fünfteln (2/5) der Länge des Artikels platziert ist, ausgehend von dem vorderen Rand 210 des Artikels 220. Der Artikel kann einen vorderen Taillenbereich 205, einen hinteren Taillenbereich 206 und einen Schrittbereich 207 umfassen. Der vordere Taillenbereich 205, der hintere Taillenbereich 206 und der Schrittbereich 207 können jeweils 1/3 der Länge L in Längsrichtung des Absorptionsartikels definieren.
Die Oberschicht 224, die Unterschicht 225, der Absorptionskern 228 und die anderen Komponenten des Artikels können in einer Vielzahl von Konfigurationen zusammengesetzt werden, insbesondere durch beispielsweise Kleben oder Heißprägen.
Der Absorptionskern 228 kann ein Absorptionsmaterial umfassen, das mindestens 80 Gew.-%, mindestens 85 Gew.-%, mindestens 90 Gew.-%, mindestens 95 Gew.-%, oder mindestens 99 Gew.-% der superabsorbierenden Polymere umfasst, und eine Kernumhüllung, welche die superabsorbierenden Polymere umschließt. Die Kernumhüllung kann für die Oberseite und die Unterseite des Kerns üblicherweise zwei Materialien, Substrate oder Vliesmaterialien 216 und 216' umfassen. Diese Arten von Kernen sind als luftfilzfreie Kerne bekannt. Der Kern kann einen oder mehrere Kanäle umfassen, die in 28 als die vier Kanäle 226, 226' und 227, 227' dargestellt sind. Die Kanäle 226, 226', 227 und 227' sind wahlweise Merkmale. Stattdessen kann der Kern keine Kanäle aufweisen oder kann eine beliebige Anzahl von Kanälen aufweisen.
Diese und andere Komponenten der beispielhaften Absorptionsartikel werden nun ausführlicher erörtert.
Oberschicht
In der vorliegenden Offenbarung kann die Oberschicht (der Abschnitt des Absorptionsartikels, der in Kontakt mit der Haut des Trägers steht und die Flüssigkeiten aufnimmt) aus einem Abschnitt von, oder der Gesamtheit von, einem oder mehreren der hierin beschriebenen dreidimensionalen Vliesstoffe gebildet sein und/oder eine oder mehrere der darauf Vliesmaterialien darauf positioniert und/oder damit verbunden aufweisen, so dass das bzw. die Vliesmaterial(ien) die Haut des Trägers kontaktiert bzw. kontaktieren. Es können auch andere Abschnitte der Oberschicht (außer den dreidimensionalen Vliesmaterialien) die Haut des Trägers berühren. Die dreidimensionalen Vliesmaterialien können als ein Streifen oder ein Flecken auf der üblichen Oberschicht 224 positioniert sein. Alternativ kann das dreidimensionale Vliesmaterial nur einen zentralen CD-Bereich der Oberschicht bilden. Der mittlere CD-Bereich kann sich über die gesamte MD-Länge der Oberschicht oder weniger als die volle MD-Länge der Oberschicht erstrecken.
Die Oberschicht 224 kann mit der Unterschicht 225, dem Absorptionskern 228 und/oder jeden beliebigen anderen Schichten verbunden sein, wie dem Fachmann bekannt ist. Normalerweise sind die Oberschicht 224 und die Unterschicht 225 direkt miteinander an einigen Stellen (z. B. am oder nahe am Umfang des Absorptionsartikels) angefügt und indirekt miteinander an anderen Stellen durch deren direktes Verbinden mit einem oder mehreren anderen Elementen von Artikel 220 zusammengefügt.
Die Oberschicht 224 kann an die Haut des Trägers angepasst sein, sich weich anfühlen und nicht reizend sein. Ferner kann mindestens ein Abschnitt der Oberschicht 224 flüssigkeitsdurchlässig, wodurch es Flüssigkeiten gestattet wird, leicht durch ihre Dicke hindurchzudringen. Darüber hinaus kann ein Abschnitt der bzw. die gesamte Oberschicht 224 mit Tensiden oder anderen Mitteln behandelt werden, um die Bahn entweder zu hydrophilisieren oder hydrophob zu machen. Jeder Abschnitt der Oberschicht 224 kann mit einer Lotion und/oder einer Hautpflegezusammensetzung beschichtet sein, wie es allgemein in der Technik offenbart ist. Die Oberschicht 224 kann auch antibakterielle Mittel umfassen oder mit diesen behandelt sein.
Unterschicht
Die Unterschicht 225 ist allgemein der Abschnitt des Absorptionsartikels 220, der angrenzend an die bekleidungsseitige Oberfläche des Absorptionskerns 228 angeordnet wird und verhindert, oder zumindest hemmt, dass die darin absorbierten und eingehaltenen Ausscheidungen Gegenstände wie Bettwäsche und Unterwäsche beschmutzen. Die Unterschicht 225 ist gegenüber Flüssigkeiten (z. B. Urin) üblicherweise undurchlässig, oder mindestens im Wesentlichen undurchlässig. Die Unterschicht kann zum Beispiel eine dünne Kunststofffolie sein oder diese umfassen, wie eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von etwa 0,012 mm bis etwa 0,051 mm. Weitere geeignete Unterschichtmaterialien können atmungsaktive Materialien einschließen, die es ermöglichen, dass Dämpfe aus dem Absorptionsartikel 220 entweichen, während sie weiterhin verhindern oder zumindest hemmen, dass Flüssigkeiten durch die Unterschicht 225 gelangen.
Die Unterschicht 225 kann mit der Oberschicht 224, dem Absorptionskern 228 und/oder einem beliebigen anderen Element von Absorptionsartikel 220 durch Befestigungsmethoden verbunden werden, die den Fachleuten im Stand der Technik bekannt sind.
Der Absorptionsartikel kann eine Unterschicht umfassen, die eine Außenabdeckung oder ein Außenabdeckungsvlies umfasst. Eine Außenabdeckung oder ein Außenabdeckungsvlies des Absorptionsartikels 220 kann zumindest einen Abschnitt oder die Gesamtheit der Unterschicht 225 abdecken, um eine weiche bekleidungsseitige Oberfläche des Absorptionsartikels zu bilden. Die Außenabdeckung oder das Außenabdeckungsvlies kann aus den hier beschriebenen hochvolumigen dreidimensionalen Vliesmaterialien gebildet werden. Alternativ kann die Außenabdeckung oder das Außenabdeckungsvlies eine oder mehrere bekannte Außenabdeckungsmaterialien umfassen. Wenn die Außenabdeckung eines der dreidimensionalen Vliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung umfasst, kann das dreidimensionale Vliesmaterial der Außenabdeckung einem dreidimensionalen Vliesmaterial entsprechen (d. h., gleiches Material, gleiches Muster) oder auch nicht, das als die Oberschicht, oder die Oberschicht und die Aufnahmeschicht, des Absorptionsartikel verwendet wird. In anderen Fällen kann die Außenabdeckung ein gedrucktes oder anderweitig aufgebrachtes Muster aufweisen, das dem Muster der dreidimensionalen Vliesmaterialien, die als die Oberschicht, oder die Oberschicht und das Aufnahmeschichtlaminat, des Absorptionsartikels verwendet werden, entspricht oder diesem optisch ähnelt. Die Außenabdeckung kann durch mechanische Bindung, Ultraschallbindung, thermische Bindung, Klebebindung oder andere geeignete Befestigungsverfahren mit mindestens einem Abschnitt der Unterschicht 225 verbunden werden.
Absorptionskern
Der Absorptionskern ist die Komponente des Absorptionsartikels mit der höchsten Absorptionsfähigkeit und umfasst ein Absorptionsmaterial und eine Kernumhüllung oder einen Kernbeutel, die bzw. der das Absorptionsmaterial umschließt. Der Absorptionskern schließt nicht das Aufnahme- und/oder Verteilungssystem oder irgendwelche anderen Komponenten des Absorptionsartikels ein, die weder integraler Bestandteil der Kernumhüllung oder des Kernbeutels sind oder innerhalb der Kernumhüllung oder des Kernbeutels angeordnet sind. Der Absorptionskern kann eine Kernumhüllung, ein Absorptionsmaterial (z. B. superabsorbierende Polymere und wenig oder keine Zellulosefasern), wie erörtert, und Klebstoff umfassen, im Wesentlichen daraus bestehen oder daraus bestehen.
Der Absorptionskern 228 kann ein Absorptionsmaterial mit einer hohen Menge an superabsorbierenden Polymeren (hierin als „SAP“ abgekürzt) umfassen, die in der Kernumhüllung eingeschlossen sind. Der SAP-Gehalt kann 70 Gew.- %-100 Gew.- % oder mindestens 70 Gew.- %, 75 Gew.- %, 80 Gew.- %, 85 Gew.- %, 90 Gew.- %, 95 Gew.- %, 99 Gew.- %, oder 100 Gew.- % bezogen auf das Gewicht des Absorptionsmaterials, das in der Kernumhüllung enthalten ist, darstellen. Die Kernumhüllung wird nicht als Absorptionsmaterial für den Zweck der Beurteilung des Prozentsatzes von SAP in dem Absorptionskern betrachtet. Der Absorptionskern kann Luftfilz mit oder ohne superabsorbierenden Polymeren enthalten.
Mit „Absorptionsmaterial“ ist ein Material gemeint, das eine gewisse Absorptionseigenschaft oder Flüssigkeitsaufnahmeeigenschaften aufweist, wie SAP, Zellulosefasern sowie Synthetikfasern. Üblicherweise weisen Klebstoffe, die beim Herstellen von Absorptionskernen verwendet werden, keine oder wenig Absorptionseigenschaften auf und werden nicht als Absorptionsmaterial betrachtet. Der SAP-Gehalt kann höher als 80 Gew.-% sein, zum Beispiel mindestens 85 Gew.-%, mindestens 90 Gew.-%, mindestens 95 Gew.-%, mindestens 99 Gew.-% und sogar bis zu und einschließlich 100 Gew.-% des Gewichts des Absorptionsmaterials, das in der Kernumhüllung enthalten ist. Dieser luftfilzfreie Kern ist verhältnismäßig dünn im Vergleich zu einem herkömmlichen Kern, der üblicherweise zwischen 40-60 Gew.-% SAP und einem hohen Gehalt an Zellulosefasern besteht. Das Absorptionsmaterial kann insbesondere weniger als 15 Gew.-% oder weniger als 10 Gew.-% natürliche, zellulosische oder synthetische Fasern, weniger als 5 Gew.-%, weniger als 3 Gew.-%, weniger als 2 Gew.-% oder weniger als 1 Gew.-% umfassen oder sogar im Wesentlichen frei von natürlichen, zellulosischen und/oder synthetischen Fasern sein.
Wie vorstehend angegeben, sind die luftfilzfreien Kerne mit sehr wenig oder keiner natürlichen Zellulose und/oder synthetischen Fasern sehr dünn im Vergleich zu herkömmlichen Kernen, wodurch der gesamte Absorptionsartikel dünner ist als Absorptionsartikel mit Kernen, die gemischte SAP und Zellulosefasern (z. B. 40-60 % Zellulosefasern) umfassen. Diese Kerndicke kann dazu führen, dass der Verbraucher eine verringerte Absorption und Leistung empfinden kann, obwohl dies technisch nicht der Fall ist. Derzeit werden diese dünnen Kerne sind in der Regel mit im Wesentlichen ebenen oder mit Öffnungen versehenen Oberschichten verwendet. Ferner weisen Absorptionsartikel mit diesen dünnen luftfilzfreien Kernen einen reduzierten kapillaren Hohlraum auf, da wenig oder keine natürlichen, Zellulose-, oder synthetische Fasern in den Kernen vorhanden sind. Somit kann manchmal nicht genug kapillarer Hohlraum in dem Absorptionsartikel vorhanden sein, um ein mehrfaches Austreten von Körperausscheidungen oder ein einzelnes großes Austreten vollständig aufzunehmen.
Um solche Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Offenbarung Absorptionsartikel mit diesen dünnen luftfilzfreien Kernen in Kombination mit einem der hochvolumigen dreidimensionalen Vliesmaterialien, die hier als Oberschicht, oder als Oberschicht und Aufnahmeschichtlaminat, beschrieben sind, bereit. In einem solchen Fall wird die durch den Verbraucher wahrgenommene Absorption und Leistung dank der erhöhten Dicke des Absorptionsartikels aufgrund der zusätzlichen Dicke, die durch das hochvolumige, dreidimensionale Vliesmaterial bereitgestellt wird, erhöht. Außerdem fügen die dreidimensionalen Vliesstoffe, wenn sie mit diesen luftfilzfreien Kernen und als Oberschicht, oder Oberschicht und Aufnahmeschichtlaminat, verwendet werden, wieder kapillaren Hohlraum zum Absorptionsartikel hinzu, während immer noch eine minimale Stapelhöhe ermöglicht wird, wodurch Kosteneinsparungen auf Verbraucher und Hersteller übergehen. Demzufolge können die Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung leicht ein mehrfaches Austreten von Körperausscheidungen oder ein einzelnes großes Austreten durch diesen erhöhten kapillaren Hohlraum absorbieren. Zusätzlich bieten Absorptionsartikel, die die Vliesmaterialien als Oberschicht, oder Oberschicht und Aufnahmeschichtlaminat, umfassen, den Verbrauchern eine ästhetisch ansprechende Oberschicht im Vergleich zu einer ebenen Oberschicht oder einer mit Öffnungen versehenen Oberschicht mit einer erhöhten Dicke und somit den Verbraucherwahrnehmungen von Absorptionsvermögen und Leistung.
Der beispielhafte Absorptionskern 228 des Absorptionsartikels 220 der 31-32 ist isoliert in den 33-35 dargestellt. Der Absorptionskern 228 kann eine Vorderseite 480, eine Rückseite 282 und zwei die Vorderseite 480 und die Rückseite 282 verbindende Längsseiten 284, 286 aufweisen. Der Absorptionskern 228 umfasst außerdem eine im Allgemeinen ebene Oberseite und eine im Allgemeinen ebene Unterseite. Die Vorderseite 480 des Kerns ist die Seite des Kerns, die zum vorderen Taillenrand 210 des Absorptionsartikels platziert werden soll. Der Kern 228 kann eine Längsachse 280' aufweisen, die im Wesentlichen der Längsachse 280 des Absorptionsartikels 220 entspricht, bei Draufsicht und in einer ebenflächigen Ansicht wie in 28. Das Absorptionsmaterial kann in größeren Mengen in Richtung der Vorderseite 480 als in Richtung der Rückseite 282 verteilt sein, da die Vorderseite der speziellen Absorptionsartikel eine höhere Absorption erforderlich sein kann. Die vorderen und hinteren Seiten 480 und 282 des Kerns können kürzer als die Längsseiten 284 und 286 des Kerns sein. Die Kernumhüllung kann von zwei Vliesmaterialien, Substraten, Laminaten oder anderen Materialien 216, 216' gebildet werden, die zumindest zum Teil entlang der Seiten 284, 286 des Absorptionskerns 228 abgedichtet sein können. Die Kernumhüllung kann zumindest teilweise entlang der Vorderseite 480, der Rückseite 282 und der beiden Längsseiten 284, 286 abgedichtet sein, sodass im Wesentlichen kein Absorptionsmaterial aus der Kernumhüllung des Absorptionsartikels austreten kann. Das erste Material, Substrat oder Vlies 216 kann zumindest teilweise das zweite Material, Substrat oder Vlies 216' umgeben, um entsprechend der Darstellung in 34 die Kernumhüllung zu bilden. Das erste Material 216 kann einen Abschnitt des zweiten Materials 216' in der Nähe des ersten und zweiten Seitenrandes 284 und 286 umgeben.
Der Absorptionskern kann Haftmittel aufweisen, um beispielsweise die SAP-Polymere oder andere Absorptionsmaterialien in der Kernumhüllung zu immobilisieren und/oder die Integrität der Kernumhüllung sicherzustellen, insbesondere, wenn die Kernumhüllung aus zwei oder mehr Substraten besteht. Der Klebstoff kann ein Heißschmelzklebstoff sein, der beispielsweise von H.B. Fuller geliefert wird. Die Kernumhüllung kann sich über eine Fläche erstrecken, die größer ist, als zur Aufnahme des Absorptionsmaterials darin unbedingt erforderlich ist.
Das Absorptionsmaterial kann eine kontinuierliche Schicht sein, die innerhalb der Kernumhüllung vorhanden ist. Alternativ kann das kann auch aus individuellen Taschen oder Streifen von Absorptionsmaterial bestehen, die in der Kernumhüllung eingeschlossen sind. Im ersten Fall kann das Absorptionsmaterial zum Beispiel durch das Aufbringen einer einzelnen kontinuierlichen Schicht aus Absorptionsmaterial erhalten werden. Die kontinuierliche Schicht aus Absorptionsmaterial, insbesondere aus SAP, kann auch durch Kombinieren von zwei absorbierenden Schichten mit diskontinuierlichen Auftragsmustern für Absorptionsmaterial erhalten werden, wobei die sich ergebende Schicht beispielsweise entsprechend der Offenlegung in der US-Patentanmeldung Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2008/0312622A1 für Hundorf et al. im Wesentlichen kontinuierlich über die Fläche des Absorptionspartikel-Polymermaterials verteilt ist. Der absorbierende Kern 228 kann eine erste Absorptionsschicht und eine zweite Absorptionsschicht aufweisen. Die erste Absorptionsschicht kann das erste Material 216 und eine erste Schicht 261 aus Absorptionsmaterial aufweisen, die 100 % oder weniger SAP aufweisen kann. Die zweite Absorptionsschicht kann das zweite Material 216' und eine zweite Schicht 262 aus Absorptionsmaterial aufweisen, die 100 % oder weniger SAP aufweisen kann. Der absorbierende Kern 228 kann auch ein faserhaltiges thermoplastisches Haftmaterial 251 aufweisen, das mindestens teilweise jede Schicht des absorbierenden Materials 261, 262 an das dazugehörige Material 216 oder 216' bindet. Dies ist als Beispiel in 34-35 dargestellt, wobei die erste und die zweite SAP-Schicht so als Querstreifen oder „Anlegeflächen“ aufgebracht sind, dass sie die gleiche Breite aufweisen wie die gewünschte Auftragsfläche für absorbierendes Material auf ihren jeweiligen Substraten vor der Verbindung. Die Streifen können unterschiedliche Mengen von Absorptionsmaterial (SAP) aufweisen, um entlang der Längsachse des Kerns 280 ein profiliertes Grundgewicht bereitzustellen. Das erste Material 216 und das zweite Material 216' können die Kernumhüllung bilden.
Das faserhaltige thermoplastische Haftmaterial 251 kann zumindest teilweise mit dem absorbierenden Material 261, 262 in den Anlegeflächen in Kontakt sein, und es kann zumindest teilweise mit den Materialien 216 und 216' in den Anbindungsbereichen in Kontakt sein. Dies verleiht der faserhaltigen Schicht aus thermoplastischem Haftmaterial 251, die für sich im Wesentlichen eine zweidimensionale Struktur mit relativ geringer Dicke aufweist, eine im Vergleich zu der Dimension in der Längen- und Breitenrichtung im Wesentlichen dreidimensionale Struktur. Dadurch kann das faserhaltige thermoplastische Haftmaterial Aushöhlungen bereitstellen, um das absorbierende Material in den Anlegeflächen abzudecken, sodass dieses absorbierende Material immobilisiert wird, das 100 % SAP oder weniger aufweisen kann.
Der thermoplastische Klebstoff für die Faserschicht kann elastomere Eigenschaften aufweisen, so dass die Bahn, die durch die Fasern auf der SAP-Schicht gebildet wird, in der Lage ist, gestreckt zu werden, während die SAP aufquellen.
Superabsorbierendes Polymer (SAP)
Das SAP, das mit der vorliegenden Offenbarung nützlich ist, kann eine Vielzahl von wasserunlöslichen, aber wasserquellbaren Polymeren einschließen, die in der Lage sind, große Mengen an Flüssigkeiten zu absorbieren.
Das superabsorbierende Polymer kann in Teilchenform vorliegen, so dass es im trockenen Zustand fließfähig ist. Absorbierende Polymerteilchenmaterialien können aus Poly(meth) acrylsäure-Polymeren hergestellt werden. Jedoch können auch auf Stärke basierende absorbierende Polymerteilchenmaterialien verwendet werden, sowie Polyacrylamidcopolymer, Ethylenmaleinsäureanhydridcopolymere, vernetzte Carboxymethylzellulose, Polyvinylalkoholcopolymere, vernetztes Polyethylenoxid, und stärkegepfropftes Copolymer aus Polyacrylnitril.
Das SAP kann zahlreiche Formen aufweisen. Der Begriff „Teilchen“ bezieht sich auf Granulate, Fasern, Flocken, Kugeln, Pulver, Plättchen und andere Formen und Gestalten, die dem Fachmann auf dem Gebiet der superabsorbierenden Polymerteilchen bekannt sind. Die SAP-Teilchen können die Form von Fasern aufweisen, d. h. längliche, nadelförmige superabsorbierende Polymerpartikel sein. Die Fasern können auch in Form eines langen Filaments vorliegen, das gewebt sein kann. SAP kann als kugelförmigen Teilchen vorliegen. Der Absorptionskern kann ein oder mehrere Arten von SAP aufweisen.
Für die meisten Absorptionsartikel treten Flüssigkeitsentladungen von einem Träger vorwiegend in der vorderen Hälfte des Absorptionsartikels auf, insbesondere für eine Windel. Die vordere Hälfte des Artikels (wie durch den Bereich zwischen der Vorderrand und einer Querlinie definiert, in einem Abstand der halben L ausgehend vom vorderen Taillenrand 210 oder hinteren Taillenrand 212 platziert) kann daher den größten Teil der Absorptionskapazität des Kerns umfassen. Somit können in der Vorderhälfte des Absorptionsartikels zumindest 60 % des SAP, oder zumindest 65 %, 70 %, 75 %, 80 % oder 85 % des SAP vorhanden sein, während das verbleibende SAP in der hinteren Hälfte des Absorptionsartikels angeordnet sein kann. Alternativ kann die SAP-Verteilung durch den Kern hinweg gleichmäßig sein oder kann andere geeignete Verteilungen aufweisen.
Die Gesamtmenge an SAP, die in dem Absorptionskern vorhanden ist, kann auch gemäß dem erwarteten Benutzer variieren. Windeln für Neugeborene können weniger SAP benötigen als Säuglings-, Kinder- oder Erwachseneninkontinenzwindeln. Die Menge an SAP in dem Kern kann etwa 5 bis 60 g oder von 5 bis 50 g betragen. Das durchschnittliche SAP-Grundgewicht in dem (oder „in dem mindestens einem“, falls mehrere vorhanden sind) Abscheidebereich 8 des SAP kann bei mindestens 50, 100, 200, 300, 400, 500 oder mehr g/m² betragen. Die Bereiche der Kanäle (z. B. 226, 226', 227, 227'), die in dem Abscheidungsbereich 8 vorhanden sind, werden aus dem Abscheidungsbereich des Absorptionsmaterials abgeleitet, um dieses durchschnittliche Grundgewicht zu berechnen.
Kernhülle
Die Kernhülle kann aus einem einzigen Substrat, Material oder Vlies hergestellt sein, das um das Absorptionsmaterial herum gefaltet ist, oder kann zwei (oder mehr) Substrate, Materialien oder Vliese umfassen, die aneinander befestigt sind. Typische Befestigungen sind die so genannte C-Hülle und/oder eine Sandwich-Hülle. In einer C-Hülle, wie beispielsweise in den 29 und 34 gezeigt, sind die Längs- und/oder Querränder eines der Substrate über das andere Substrat gefaltet, um Umschläge zu bilden. Diese Umschläge werden dann an die Außenfläche des anderen Substrats geheftet, in der Regel durch Verkleben.
Die Kernhülle kann aus beliebigen Materialien gebildet sein, die sich zum Aufnehmen und Fassen des Absorptionsmaterials eignen. Es können typische Substratmaterialien verwendet werden, die bei der Herstellung herkömmlicher Kerne verwendet werden, insbesondere Papier, Tissue-Papier, Folien, Stoffe oder Vliese, oder Laminate oder Verbundstoffe aus beliebigen dieser.
Die Substrate können auch luftdurchlässig sein (zusätzlich dazu, dass sie flüssigkeits- oder fluiddurchlässig sind). Hierin nützliche Folien können daher Mikroporen umfassen.
Die Kernumhüllung kann entlang aller Seiten des Absorptionskerns zumindest teilweise abgedichtet sein, so dass im Wesentlichen kein Absorptionsmaterial aus dem Kern austritt. Mit „im Wesentlichen kein Absorptionsmaterial“ ist gemeint, dass weniger als 5 Gew.-%, weniger als 2 Gew.-%, weniger als 1 Gew.-% oder etwa 0 Gew.-% Absorptionsmaterial aus der Kernumhüllung entweichen. Der Begriff „Abdichten“ ist in einem breiten Sinne zu verstehen. Die Abdichtung muss sich nicht entlang des gesamten Umfangsrands der Kernhülle fortsetzen, sondern kann entlang eines Teils oder über dessen Gänze diskontinuierlich sein, beispielsweise als Reihe von Dichtungspunkten ausgebildet sein, die auf einer Linie voneinander beabstandet sind. Es kann eine Dichtung durch Leimen und/oder thermische Verklebung ausgebildet werden.
Wenn die Kernumhüllung durch zwei Substrate 216, 216' gebildet wird, können vier Dichtungen verwendet werden, um das Absorptionsmaterial 260 innerhalb der Kernumhüllung einzuschließen. Zum Beispiel kann ein erstes Substrat 216 auf einer Seite des Kerns (der Oberseite, wie in den 33-35 dargestellt) angeordnet sein und sich um die Längsränder des Kerns erstrecken, um die gegenüberliegende Unterseite des Kerns zumindest teilweise zu umwickeln. Das zweite Substrat 216' kann zwischen den umhüllten Klappen des ersten Substrats 216 und dem Absorptionsmaterial 260 vorhanden sein. Die Klappen des ersten Substrats 216 können auf das zweite Substrat 216' geklebt werden, um eine starke Abdichtung bereitzustellen. Diese sogenannte C-Hüllen-Konstruktion kann Vorteile bieten, wie eine im Vergleich zu einer Sandwich-Hülle verbesserte Beständigkeit gegenüber einem Platzen in einem nassen beladenen Zustand. Die Vorderseite und die Rückseite der Kernumhüllung können dann ebenfalls abgedichtet werden, durch Ankleben des ersten Substrats und des zweiten Substrats, um einen vollständigen Einschluss des Absorptionsmaterials über dem gesamten Umfangsrand des Kerns bereitzustellen. Für die Vorderseite und die Rückseite des Kerns können sich das erste und das zweite Substrat in einer im Wesentlichen planen Richtung erstrecken und aneinandergefügt sein, wodurch sie für diese Ränder eine sogenannte Sandwich-Konstruktion bilden. Bei der so genannten Sandwich-Konstruktion können sich das erste und das zweite Substrat auf allen Seiten des Kerns nach außen erstrecken und flach, oder im Wesentlichen flach, entlang des gesamten oder eines Teils des Umfangs des Kerns abgedichtet werden, üblicherweise durch Verkleben und/oder thermisches Verbinden/Druckverbinden. In einem Beispiel muss weder das erste noch das zweite Substrat so geformt sein, dass es rechteckig ausgeschnitten werden kann, um die Herstellung zu erleichtern, jedoch liegen andere Formen ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
Die Kernumhüllung kann auch von einem einzigen Substrat gebildet werden, das das Absorptionsmaterial wie bei einer Pakethülle einschließen kann und das entlang der Vorderseite und der Rückseite des Kerns und einer längs verlaufenden Abdichtung abgedichtet sein kann.
SAP- Abscheidungsbereich
Der Absorptionsmaterialabscheidungsbereich 208 kann durch den Umfang der Schicht definiert werden, die durch das Absorptionsmaterial 260 innerhalb der Kernumhüllung gebildet wird, wie von der Oberseite des Absorptionskerns gesehen. Der Absorptionsmaterialabscheidungsbereich 208 kann verschiedene Formen aufweisen, insbesondere eine so genannte „Hundeknochen“- oder „Sanduhrform“, die eine Verjüngung entlang ihrer Breite in Richtung des mittleren bzw. „Schrittbereichs“ des Kerns aufweist. Auf diese Weise kann der Absorptionsmaterialabscheidungsbereich 8 in einem Bereich des Kerns eine relativ schmale Breite aufweisen, der zum Platzieren im Schrittbereich des Absorptionsartikels vorgesehen ist, wie in 28 dargestellt. Dies kann besseren Tragekomfort bereitstellen. Der Absorptionsmaterialabscheidungsbereich 8 kann auch allgemein rechteckig sein, wie zum Beispiel in den 31-33 dargestellt, jedoch liegen auch andere Abscheidungsbereiche, wie zum Beispiel eine rechteckige, „T-“, „Y-“, „Sanduhr-“ oder „Hundeknochen-“ Form, ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung. Das Absorptionsmaterial kann unter Verwendung jedes beliebigen geeigneten Verfahrens hergestellt werden, welches eine verhältnismäßig genaue Abscheidung von SAP bei verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit zulassen kann.
Kanäle
Der Absorptionsmaterialabscheidungsbereich 208 kann mindestens einen Kanal 226 umfassen, der zumindest teilweise in Längsrichtung des Artikels 280 ausgerichtet ist (d. h., eine Vektorkomponente in Längsrichtung aufweist), wie in den 28 und 29 dargestellt. Andere Kanäle können zumindest teilweise in Querrichtung ausgerichtet sein (d. h. eine Vektorkomponente in Querrichtung aufweisen) oder in jeder beliebigen anderen Richtung. Im Folgenden wird die Pluralform „Kanäle“ verwendet, um „mindestens ein Kanal“ zu bedeuten. Die Kanäle können eine auf die Längsachse 280 des Artikels projizierte Länge L' aufweisen, die mindestens 10 % der Länge L des Artikels beträgt. Die Kanäle können auf verschiedene Weisen gebildet werden. Zum Beispiel können die Kanäle durch Zonen innerhalb des Absorptionsmaterialabscheidungsbereichs 208 im Wesentlichen frei von, oder frei von, Absorptionsmaterial sein, insbesondere SAP. In einem anderen Beispiel können die Kanäle durch Zonen innerhalb des Absorptionsmaterialabscheidungsbereichs 208 gebildet werden, wo das Absorptionsmaterial des Kerns Zellulose, Luftfilz, SAP oder Kombinationen davon umfasst, und die Kanäle können im Wesentlichen frei von, oder frei von, Absorptionsmaterial sein, insbesondere das SAP, Zellulose, oder Luftfilz. Zusätzlich oder alternativ dazu kann bzw. können der Kanal bzw. die Kanäle auch durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Binden der Oberseite der Kernumhüllung mit der Unterseite der Kernumhüllung durch den Absorptionsmaterialabscheidungsbereich 208 gebildet werden. Die Kanäle können durchgehend sein, aber es ist auch vorstellbar, dass die Kanäle unterbrochen sein können. Das Aufnahme-Verteilungssystem oder die Aufnahme-Verteilungsschicht 250 oder eine andere Schicht des Artikels kann auch Kanäle umfassen, die den Kanälen des Absorptionskerns entsprechen können oder nicht.
In einigen Fällen können die Kanäle zumindest auf der gleichen Ebene in Längsrichtung wie der Schrittpunkt C oder die Querachse 260 im Absorptionsartikel vorhanden sein, wie in 28 mit den zwei, sich in Längsrichtung erstreckenden Kanälen 226, 226' dargestellt. Die Kanäle können sich auch von dem Schrittbereich 207 erstrecken oder können in dem vorderen Taillenbereich 205 und/oder in dem hinteren Taillenbereich 206 des Artikels vorliegen.
Der Absorptionskern 228 kann auch mehr als zwei Kanäle umfassen, zum Beispiel mindestens 3, mindestens 4, mindestens 5 oder mindestens 6 oder mehr. Kürzere Kanäle können auch vorliegen, beispielsweise in dem hinteren Taillenbereich 206 oder dem vorderen Taillenbereich 205 des Kerns, wie durch das Paar Kanäle 227, 227' in 28 zur Vorderseite des Artikels dargestellt. Die Kanäle können einen oder mehr Kanäle umfassen, die relativ zur Längsachse 280 symmetrisch angeordnet oder anderweitig angeordnet sind.
Die Kanäle können besonders nützlich in dem Absorptionskern sein, wenn der Absorptionsmaterialabscheidungsbereich rechteckig ist, da die Kanäle die Flexibilität des Kerns in einem Maße verbessern können, dass die Verwendung eines nicht rechteckigen (geformten) Kerns weniger vorteilhaft ist. Natürlich können Kanäle auch in einer SAP-Schicht mit einer geformten Abscheidungsfläche vorhanden sein.
Die Kanäle können vollständig in Längsrichtung und parallel zu der Längsachse ausgerichtet sein, oder vollständig quer und parallel zu der Querachse ausgerichtet sein, können aber auch zumindest Abschnitte aufweisen, die gekrümmt sind.
Um das Risiko eines Austretens von Flüssigkeiten zu verringern, erstrecken sich die Längshauptkanäle möglicherweise nicht bis zu einem der Ränder des Absorptionsmaterialabscheidungsbereichs 208, und können daher vollständig innerhalb des Absorptionsmaterialabscheidungsbereichs 208 des Kerns umgeben sein. Der kleinste Abstand zwischen einem Kanal und dem nächsten Rand des Absorptionsmaterialabscheidungsbereichs 208 kann mindestens 5 mm betragen.
Die Kanäle können eine Breite Wc entlang zumindest eines Teils ihrer Länge aufweisen, die zum Beispiel mindestens 2 mm, mindestens 3 mm, mindestens 4 mm, bis beispielsweise 20 mm, 16 mm oder 12 mm beträgt. Die Breite eines Kanals bzw. der Kanäle kann über im Wesentlichen die gesamte Länge des Kanals konstant sein oder sie kann entlang seiner Länge variieren. Wenn die Kanäle durch eine absorptionsmaterialfreie Zone innerhalb des Absorptionsmaterialabscheidungsbereichs 208 gebildet werden, gilt die Breite der Kanäle als die Breite der freien Materialzone, wobei das mögliche Vorhandensein der Kernumhüllung in den Kanälen außer Acht gelassen wird. Wenn die Kanäle nicht durch absorptionsmaterialfreie Zonen gebildet werden, zum Beispiel hauptsächlich durch Binden der Kernumhüllung durch die Absorptionsmaterialzone, dann ist die Breite der Kanäle die Breite dieser Verbindung.
Zumindest einige oder alle der Kanäle können permanente Kanäle sein, was bedeutet, dass ihre Integrität zumindest teilweise sowohl im trockenen als auch im nassen Zustand aufrechterhalten wird. Permanente Kanäle können durch das Bereitstellen eines oder mehrere Klebstoffmaterialien erzielt werden, zum Beispiel der Faserschicht von Klebstoffmaterial oder Konstruktionsleim, die dabei hilft, ein Substrat mit einem Absorptionsmaterial innerhalb der Wände des Kanals zu verkleben. Permanente Kanäle können auch gebildet werden, indem die Oberseite und die Unterseite der Kernumhüllung (z. B., das erste Substrat 216 und das zweite Substrat 216') und/oder die Oberschicht 224 mit der Unterschicht 225 durch die Kanäle miteinander verbunden werden. Üblicherweise kann ein Klebstoff verwendet werden, um beide Seiten der Kernumhüllung oder die Oberschicht und die Unterschicht durch die Kanäle zu verbinden, jedoch ist es auch möglich, über andere bekannte Verfahren, wie beispielsweise Druckbindung, Ultraschallbindung, Wärmebindung oder Kombination davon, zu binden. Die Kernumhüllung oder die Oberschicht 224 und die Unterschicht 225 können entlang der Kanäle kontinuierlich oder unterbrochen verbunden sein. Die Kanäle können vorteilhafterweise zumindest durch die Oberschicht und/oder Unterschicht hindurch sichtbar bleiben oder werden, wenn der Absorptionsartikel vollständig mit einer Flüssigkeit beladen ist. Dies kann erreicht werden, indem die Kanäle im Wesentlichen frei von SAP hergestellt werden, so dass sie nicht aufquellen, und ausreichend groß sind, dass sie sich nicht im nassen Zustand nicht schließen. Ferner kann das Verbinden der Kernumhüllung mit sich selbst oder aber der Oberschicht mit der Unterschicht durch die Kanäle vorteilhaft sein.
Sperrbeinbündchen
Der Absorptionsartikel kann ein Paar Sperrbeinbündchen 34 umfassen. Jedes Sperrbeinbündchen kann durch ein Stück Material gebildet sein, das mit dem Absorptionsartikel verbunden ist, so dass es nach oben von einer zum Träger zeigenden Oberfläche des Absorptionsartikels verlaufen kann und verbessertes Fassen von Fluiden und anderen Körperausscheidungen ungefähr an der Verbindung des Torsos und der Beine des Trägers bereitstellen kann. Die Sperrbeinbündchen sind von einem nahen Rand 64 begrenzt, der direkt oder indirekt mit der Oberschicht 224 und/oder der Unterschicht 225 verbunden ist, und von einem freien Endrand 266, der die Haut des Trägers berühren und mit ihr eine Dichtung bilden soll. Die Sperrbeinbündchen 234 verlaufen mindestens teilweise zwischen dem vorderen Taillenrand 210 und dem hinteren Taillenrand 212 des Absorptionsartikels auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse 280 und sind mindestens in der Ebene des Schrittpunkts (C) oder Schrittbereichs vorhanden. Die Sperrbeinbündchen können am proximalen Rand 264 mit der Grundeinheit des Artikels durch eine Bindung 265 verbunden sein, die durch Verkleben, Fusionsbonden oder einer Kombination anderer geeigneter Verbindungsverfahren hergestellt sein kann. Die Bindung 265 am proximalen Rand 264 kann kontinuierlich oder unterbrochen sein. Die dem erhöhten Abschnitt der Beinbündchen am nächsten liegende Bindung 265 begrenzt den proximalen Rand 264 des stehenden Abschnitts der Beinbündchen.
Die Sperrbeinbündchen können in die Oberschicht 224 oder die Unterschicht 225 integriert sein oder können ein separates Material sein, das mit der Grundeinheit des Artikels verbunden ist. Jedes Sperrbeinbündchen 234 kann ein, zwei oder mehr elastische Fäden 235 in der Nähe des freistehenden Endrands 266 umfasst, um eine bessere Abdichtung bereitzustellen.
Zusätzlich zu den Sperrbeinbündchen 234 kann der Artikel Dichtungsbündchen 232 umfassen, die mit der Grundeinheit des Absorptionsartikels verbunden sind, insbesondere mit der Oberschicht 224 und/oder der Unterschicht 225 und extern in Bezug zu den Sperrbeinbündchen platziert sind. Die Dichtungsbündchen 232 können einen besseren Verschluss um die Oberschenkel des Trägers bereitstellen. Jedes Dichtungsbeinbündchen kann ein oder mehrere elastische Fäden oder elastische Elemente 233 in der Grundeinheit des Absorptionsartikels zwischen der Oberschicht 224 und Unterschicht 225 im Bereich der Beinöffnungen umfassen. Alle oder ein Teil der Sperrbeinbündchen und/oder Dichtungsbündchen können mit einer Lotion oder einer anderen Hautpflegezusammensetzung behandelt sein.
Aufnahme-Verteilungssystem
Die Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung können eine Aufnahme-Verteilungsschicht oder System 250 („ADS“) umfassen. Eine Funktion des ADS ist es, eines oder mehrere der Fluide schnell aufzunehmen und sie effizient an den Absorptionskern zu verteilen. Das ADS kann eine, zwei oder mehr Schichten umfassen, die eine einheitliche Schicht bilden können oder separate Schichten bleiben können, die aneinander befestigt sein können. Bei einem Beispiel kann die ADS zwei Schichten umfassen: eine Verteilungsschicht 254 und eine Aufnahmeschicht 252, die zwischen dem Absorptionskern und der Oberschicht angeordnet ist, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt.
In einem Beispiel können die dreidimensionalen Vliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung die Oberschicht und die Aufnahmeschicht als ein Laminat umfassen. Eine Verteilungsschicht kann auch auf der kleidungsseitigen Seite des Oberschicht-/Aufnahmeschichtlaminats bereitgestellt sein.
Trägerschicht
In einem Fall, in dem die hochvolumigen dreidimensionalen Vliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung eine Oberschicht und ein Aufnahmeschichtlaminat umfassen, muss die Verteilungsschicht möglicherweise von einer Trägerschicht (nicht dargestellt) gestützt werden, die ein oder mehrere Vliesmaterialien oder andere Materialien umfassen kann. Die Verteilungsschicht kann auf der Trägerschicht aufgebracht oder auf dieser positioniert sein. Demzufolge kann die Trägerschicht zwischen der Aufnahmeschicht und der Verteilungsschicht positioniert werden und sich in einer einander zugewandten Beziehung mit der Aufnahmeschicht und der Verteilungsschicht befinden.
Verteilungsschicht
Die Verteilungsschicht des ADS kann zu mindestens 50 Gew.-% vernetzte Zellulosefasern umfassen. Die vernetzten Cellulosefasern können verpresst, verdrillt oder gekräuselt sein, oder eine Kombination davon, die verpresst, verdrillt und gekräuselt einschließt. Diese Art von Material ist in US-Pat. Veröffentlichungsnummer Nr. 2008/0312622 A1 (Hundorf) offenbart. Die vernetzten Zellulosefasern stellen eine höhere Elastizität und damit eine höhere Elastizität der ersten Absorptionsschicht gegenüber Kompression in der Produktverpackung oder unter Gebrauchsbedingungen bereit, z. B. unter dem Gewicht eines Trägers. Dies kann den Kern mit einem höheren Hohlraumvolumen, Durchlässigkeit und Flüssigkeitsabsorption, und somit mit vermindertem Auslaufen und verbesserter Trockenheit, ausstatten.
Die Verteilungsschicht, die die vernetzten Zellulosefasern der vorliegenden Offenbarung umfasst, kann andere Fasern umfassen, jedoch kann diese Schicht vorteilhafterweise mindestens 50 Gew.-% oder 60 Gew.-% oder 70 Gew.-% oder 80 Gew.-% oder 90 Gew.-% oder sogar bis zu 100 Gew.-% der Schicht von vernetzten Zellulosefasern (einschließlich der vernetzten Zellulosefasern) umfassen.
Aufnahmeschicht
Wenn ein dreidimensionales Vliesmaterial der vorliegenden Offenbarung nur als die Oberschicht eines Absorptionsartikels bereitgestellt wird, kann das ADS 250 eine Erfassungsschicht 252 umfassen. Die Aufnahmeschicht kann zwischen der Verteilungsschicht 254 und der Oberschicht 224 angeordnet sein. Die Aufnahmeschicht 252 kann in einem solchen Fall ein Vliesmaterial umfassen, beispielsweise ein hydrophiles SMS- oder SMMS-Material, umfassend eine Spinnvlies-, eine Schmelzblasen- und eine weitere Spinnvlies-Schicht, oder alternativ ein kardiertes, chemisch verbundenes Stapelfaservlies. Das Vliesmaterial kann latexgebunden sein.
Befestigungssystem
Der Absorptionsartikel kann ein Befestigungssystem umfassen. Das Befestigungssystem kann dazu verwendet werden, um seitliche Spannungen um den Umfang des Absorptionsartikels herum bereitzustellen, um den Absorptionsartikel am Träger zu halten, wie dies für Verschlusswindeln üblich ist. Dieses Befestigungssystem ist möglicherweise nicht für Übungshöschenartikel notwendig, da der Taillenbereich dieser Artikel bereits gebunden ist. Das Befestigungssystem kann ein Befestigungselement umfassen, wie Klebebandstreifen, Klettverschlusskomponenten, verflechtende Befestigungen wie Seitenlappen und Schlitze, Schnallen, Knöpfe, Druckknöpfe und/oder Zwitterbefestigungskomponenten, obwohl jegliche andere geeignete Befestigungsmechanismen ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegen. Eine Anlegezone 244 ist normalerweise an der kleidungsseitigen Oberfläche des vorderen Taillenbereichs 205 vorgesehen, damit das Befestigungselement lösbar daran befestigt werden kann.
Vordere und hintere Seitenlappen
Der Absorptionsartikel kann vordere Seitenlappen 246 und hintere Seitenlappen 240 umfassen. Die Seitenlappen können ein integrierter Teil der Grundeinheit sein, wie aus der Oberschicht 224 und/oder der Unterschicht 226 als Seitenelemente gebildet. Alternativ können, wie in 28 veranschaulicht, die Seitenlappen separate Elemente sein, die durch Verkleben, Heißprägen und/oder Druckverbinden befestigt sind. Die Hinterseitenlappen 240 können dehnbar sein, um das Befestigen der Laschen 242 an der Auftreffzone 244 zu vereinfachen und die mit Klebeband gesicherten Windeln um des Trägers Taille an Ort und Stelle zu halten. Die hinteren Seitenlappen 240 können elastisch oder dehnbar sein, um einen komfortableren und den Körperumrissen besser entsprechenden Sitz zu bieten, indem der Absorptionsartikel zunächst bequem an den Träger angepasst wird und dieser Sitz während der Tragezeit beibehalten wird, noch lange nachdem der Absorptionsartikel mit Flüssigkeiten oder anderen Körperausscheidungen beladen wurde, da es die elastifizierten Seitenlappen den Seiten des Absorptionsartikels erlauben, sich zu erweitern und zusammenzuziehen.
Elastisches Taillenelement
Der Absorptionsartikel 220 kann mindestens ein elastisches Taillenelement aufweisen, das dazu beiträgt, verbesserten Sitz und Einbehaltung zu bieten. Das elastische Taillenelement ist im Allgemeinen darauf ausgelegt, sich elastisch auszudehnen und zusammenzuziehen, um sich dynamisch an die Taille des Trägers anzupassen. Das elastische Taillenelement kann sich in Längsrichtung nach außen ausgehend von mindestens einem Taillenrand des Absorptionskerns 228 erstrecken und bildet im Allgemeinen mindestens einen Abschnitt des Endrands des Absorptionsartikels. Einwegwindeln können so konstruiert sein, dass sie zwei elastische Taillenmerkmale aufweisen, eine im vorderen Taillenbereich und eine im hinteren Taillenbereich positioniert.
Farbsignale
Bei einer Form können die Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung unterschiedliche Farben in verschiedenen Schichten, oder Abschnitten davon, aufweisen (z. B. Oberschicht und Aufnahmeschicht, Oberschicht und Vlieskernabdeckung, ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt mit einer Oberschicht, ein erster Abschnitt und zweiter Abschnitt der Aufnahmeschicht). Die verschiedenen Farben können eine Schattierung der gleichen Farbe sein (z. B. dunkelblau und hellblau) oder können tatsächlich unterschiedliche Farben sein (z. B. violett und grün). Die verschiedenen Farben können zum Beispiel ein Delta E im Bereich von etwa 1,5 bis 10, etwa 2 bis 8, oder etwa 2 bis 6 aufweisen. Weitere Delta-E-Bereiche liegen ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
In einem Fall können verschiedene Schichten der Absorptionsartikel unter Verwendung eines farbigen Klebstoffs verbunden werden. Der farbige Klebstoff kann auf jede geeignete Schicht bzw. Schichten in einem Muster aufgebracht werden. Das Muster des Klebstoffs kann das Muster der Oberschicht ergänzen oder auch nicht. Solch ein Muster kann den Anschein von Tiefe in einem Absorptionsartikel erhöhen. In bestimmten Fällen kann der farbige Klebstoff blau sein.
In anderen Fällen kann jede der Schichten Markierungen umfassen, wie etwa eine gedruckte Tinte, um das Erscheinungsbild, den Tiefeneindruck, den Absorptionseindruck oder den Qualitätseindruck der Absorptionsartikel zu unterstützen.
In anderen Fällen können die Farben komplementär zu oder registriert mit den Mustern dreidimensionaler Merkmale des Vliesstoffes 10 sein, der als eine Komponente in einem Absorptionsartikel verwendet wird. Zum Beispiel kann ein Stoff mit ersten und zweiten Zonen optisch unterschiedlicher Muster dreidimensionaler Merkmale auch darauf gedruckte Farbe aufweisen, um die Änderung des optischen Erscheinungsbilds von Stoff 10 zu betonen, hervorzuheben, damit zu kontrastieren oder anderweitig zu verändern. Die Farbverstärker können beim Mitteilen bestimmter funktioneller Eigenschaften des Vliesstoffes 10 an einen Benutzer eines Absorptionsartikels bei Gebrauch nützlich sein. Die Farbe kann in Kombination mit strukturellen, dreidimensionalen Merkmalen in einer Komponente verwendet werden, oder in Kombinationen von Komponenten, um einen optisch unterscheidbaren Absorptionsartikel bereitzustellen. Zum Beispiel kann eine zweite Oberschicht oder Aufnahmeschicht ein darauf gedrucktes Muster von Farbe bzw. Farben aufweisen, das bzw. die das Muster von dreidimensionalen Merkmalen eines Stoffs 10, das als eine Oberschicht in einem Absorptionsartikel verwendet wird, zu komplementieren. Ein weiteres Beispiel ist ein Absorptionsartikel, der Folgendes umfasst: 1) einen Absorptionskern mit einem Kanal, 2) eine Oberschicht mit einem dreidimensionalen Muster, das mit dem Kanal oder den Kanälen im Kern registriert ist oder diese hervorhebt, und 3) eine Grafik, farbige Komponente, gedruckte Tinte oder Markierungen, die von der Oberschicht-Sichtfläche (körperseitige Oberfläche) oder der Unterschicht-Sichtfläche (bekleidungsseitige Oberfläche) sichtbar sind, um die funktionellen Merkmale des Kernkanals bzw. der Kernkanäle und die Gesamtleistung des Absorptionsartikels weiter zu betonen.
Eine weitere Charakterisierung der neuartigen Aspekte der vorliegenden Offenbarung kann durch Fokussierung auf die dreidimensionalen Strukturen in einer optisch wahrnehmbaren Zone erfolgen. Jede vorstehend erörterte Zone, wie die Zone 110, 120 und 130, kann in Bezug auf die Mikrozonen weiter beschrieben werden. Eine Mikrozone ist ein Abschnitt des Vliesstoffes 10 innerhalb einer Zone, die mindestens zwei optisch erkennbare Bereiche aufweist, und es besteht ein Unterschied in den gemeinsamen intensiven Eigenschaften zwischen diesen beiden Bereichen. Eine Mikrozone kann einen Abschnitt des Vliesstoffes 10 umfassen, der zwei oder mehrere Zonengrenzen durchquert, der mindestens zwei optisch erkennbare Bereiche aufweist, und es besteht ein Unterschied in den gemeinsamen intensiven Eigenschaften zwischen diesen beiden Bereichen.
Der Vorteil der Berücksichtigung von Mikrozonen in der vorliegenden Offenbarung besteht darin, zu veranschaulichen, dass zusätzlich zu den Unterschieden der durchschnittlichen intensive Eigenschaften bei einer Zone, wie Zone 110, 120, und 130, wie vorstehend erörtert, die vorliegende Offenbarung auch Stoffe bereitstellt, die Differenzen in den tatsächlichen und/oder durchschnittlichen intensiven Eigenschaften zwischen Bereichen aufweisen, die durch die dreidimensionalen Merkmale innerhalb einer Zone definiert sind, wobei die dreidimensionalen Merkmale entsprechend der Auslegung des zur Herstellung der Stoffe verwendeten Formgebungsbands genau platziert werden. Die Differenz zwischen intensiven Eigenschaften zwischen den Bereichen der dreidimensionalen Merkmale sorgt für zusätzliche optische sowie funktionelle Vorteile. Der scharfe optische Kontrast zwischen den Bereichen kann äußerst feine, optisch unterscheidbare Designs innerhalb einer Zone und zwischen den Zonen bereitstellen. Gleichermaßen kann die präzise Platzierung von Bereichen, die durch das präzise hergestellte Formgebungsband ermöglicht wird, eine hervorragende und maßgeschneiderte Weichheit, Festigkeit und Flüssigkeitshandhabungseigenschaften der Zonen bereitstellen. Somit sorgt die Erfindung in einer Ausführungsform für die unerwartete Kombination von Unterschieden in den durchschnittlichen intensiven Eigenschaften zwischen den Zonen und gleichzeitig von Unterschieden in den intensiven Eigenschaften der Bereiche, die eine Mikrozone bilden.
Bereiche, die durch dreidimensionale Merkmale definiert sind, können unter Bezugnahme auf 38 und 39 verstanden werden. 38 zeigt ein Lichtmikroskopbild eines Abschnitts eines Stoffs 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung, und 39 zeigt eine Rasterelektronenaufnahme (SEM) eines Querschnitts des in 38 gezeigten Stoffabschnitts. Somit zeigen die 38 und 39 einen Abschnitt eines Vliesstoffs 10, der zur genaueren Beschreibung der ansonsten optisch erkennbaren Merkmale des Stoffs vergrößert wurde. Der Abschnitt des Vliesstoffes 10, der in 38 gezeigt wird, beträgt ungefähr 36 mm in CD und weist Abschnitte von mindestens drei optisch unterschiedlichen Zonen auf, wie nachstehend erörtert.
Bei den 38 und 39, die einen Abschnitt eines Musters eines Vliesstoffs 10 zeigen, ist eine erste Zone 110 (auf der linken Seite von 38) durch im Allgemeinen in MD ausgerichtete Reihen von ersten Bereichen 300 variabler Breite gekennzeichnet, die durch in MD ausgerichtete Reihen von zweiten Bereichen 310 variabler Breite getrennt sind. Der erste Bereich ist auch das dreidimensionale Merkmal 20, das die ersten und zweiten Bereiche 300, 310 definiert. In einer Ausführungsform ist ein dreidimensionales Merkmal ein Abschnitt des Vliesstoffes 10, der zwischen oder um ein erhobenes Element des Formgebungsbandes herum gebildet wurde, welches in dieser Beschreibung der erste Bereich 300 ist, so dass die resultierende Struktur eine verhältnismäßig größere Abmessung in der Z-Richtung aufweist. Der benachbarte zweite Bereich 310 weist im Allgemeinen eine gemeinsame intensive Eigenschaft mit dem ersten Bereich 300 auf und verfügt in einer Ausführungsform über verhältnismäßig niedrigere Dickenwerte, d. h. eine geringere Abmessung in der Z-Richtung. Die relativen Abmessungen der Z-Richtung in Bezug auf eine Ebene der ersten Oberfläche 16, wie vorstehend beschrieben, sind in 39 veranschaulicht. Absolute Abmessungen sind nicht kritisch; die Abmessungsunterschiede können aber auch ohne Vergrößerung optisch auf dem Vliesstoff 10 unterscheidbar sein.
Die Erfindung der Offenbarung erlaubt vorteilhafte Eigenschaften, die am besten unter Bezug auf die Bereiche, welche durch dreidimensionale Merkmale in Mikrozonen definiert sind, ausgedrückt werden können. Zum Beispiel besteht, wie in 38 dargestellt, in der Zone 110 für jedes dreidimensionale Merkmal 20 eine sichtbare Unterscheidung zwischen einem ersten Bereich 300 und einem zweiten Bereich 310. Wie vorstehend ausgeführt, kann die sichtbare Unterscheidung im Vliesstoff 10 ohne Vergrößerung vorliegen; die hier verwendeten vergrößerten Ansichten dienen der klaren Offenbarung. Jeder Bereich, der sich über die Grenze zwischen ausreichend viel von dem ersten Bereich 300 und dem zweiten Bereich 310 erstreckt, so dass ein Unterschied in ihren jeweiligen intensiven Eigenschaften innerhalb des Bereichs ermittelt werden kann, kann eine Mikrozone sein. Zusätzlich kann auch Lichtmikroskopie oder MikroCT-Bildgebung einer Struktur verwendet werden, um die Lage von Bereichen und der Fläche einer Mikrozone festzulegen.
Der in 38 gezeigte Abschnitt des Vliesstoffes 10 veranschaulicht noch weiter eine vorteilhafte Eigenschaft des Stoffs 10 insofern, als dass die Unterschiede in intensiven Eigenschaften zwischen benachbarten Bereichen Unterschiede über Zonen hinweg sein können. Somit kann eine Mikrozone identifiziert werden, die einen Bereich überspannt, der den zweiten Bereich 310 von Zone 120 und den ersten Bereich 300 von Zone 130 umfasst. In bestimmten Ausführungsformen, einschließlich dem in den 38 und 39 dargestellten Vliesstoff 10, kann der Unterschied in den intensiven Eigenschaften, den die Bereiche in Mikrozonen aufweisen, bedeuten, dass eine Zonengrenze einen signifikant andere Größe aufweisen kann als die Unterschiede zwischen intensiven Eigenschaften, welche die Bereiche innerhalb einer Zone aufweisen.
Unabhängig davon, welche Zone bzw. welche zonale Grenze eine bestimmte Mikrozone umfasst, können die dreidimensionalen Merkmale durch die Unterschiede zwischen den intensiven Eigenschaften der von ihnen definierten Bereiche charakterisiert werden. Im Allgemeinen kann das Vlies der vorliegenden Offenbarung ein Spinnvliesstoff mit einer ersten Oberfläche sein, die eine Ebene der ersten Oberfläche definiert. Der Stoff kann mehrere dreidimensionale Merkmale aufweisen, wobei jedes dreidimensionale Merkmal einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich definiert, wobei die Bereiche eine gemeinsame intensive Eigenschaft aufweisen, die einen anderen Wert zwischen ihnen aufweist. In einer Ausführungsform kann der erste Bereich so unterschieden werden, dass er sich in Bezug auf die Ebene der ersten Oberfläche in einer größeren Höhe als der zweite Bereich befindet, wodurch ein Unterschied in jeder der gemeinsamen intensiven Eigenschaft der Dicke eines jeden Bereichs vorhanden ist. Die beiden Bereiche können auch so unterschieden werden, dass sie unterschiedliche Dichten, Grundgewichte und volumetrische Dichten aufweisen. Das heißt, die beiden Bereiche können innerhalb einer Mikrozone des Spinnvliesstoffes als unterschiedlich in Bezug auf gemeinsame intensive Eigenschaften unterschieden werden, darunter Eigenschaften wie Dicke, Dichte, Grundgewicht und volumetrische Dichte. In einer Ausführungsform können ein oder beide Bereiche einer Mikrozone flüssigkeitsdurchlässig sein. In einer Ausführungsform kann der Bereich höherer Dichte einer Mikrozone flüssigkeitsdurchlässig sein.
Innerhalb der Zone 110 des in 38 gezeigten Stoffabschnitts beispielsweise können dreidimensionale Merkmale 20 vorhanden sein, die mindestens zwei Bereiche definieren, einen ersten Bereich 300 und einen zweiten Bereich 310. Der Unterschied in der Dicke, dem Grundgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen den ersten und zweiten Bereichen für die in 38 dargestellte Zone 110 können jeweils 274 Mikrometer, 1 Gramm pro Quadratmeter und 0,437 g/cm³ betragen.
Ebenfalls können innerhalb der Zone 130 des in 38 gezeigten Stoffabschnitts beispielsweise dreidimensionale Merkmale 20 vorhanden sein, die mindestens zwei Bereiche definieren, einen ersten Bereich 300 und einen zweiten Bereich 310. Der Unterschied in der Dicke, dem Grundgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen dem ersten und dem weiten Bereich für die in 38 dargestellte Zone 130 können jeweils 2083 Mikrometer, 116 Gramm pro Quadratmeter und 0,462 g/cm³ betragen.
Des Weiteren können innerhalb der Zone 120 des in 38 gezeigten Stoffabschnitts beispielsweise dreidimensionale Merkmale 20 vorhanden sein, die mindestens zwei Bereiche definieren, einen ersten Bereich 300 und einen zweiten Bereich 310. Die Differenz in der Dicke, dem Grundgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich für den in 38 dargestellten Stoffabschnitt kann jeweils 204 Mikrometer, 20 Gramm pro Quadratmeter und 0,53 g/cm³ sein. In der dargestellten Ausführungsform wird durch Zone 120 etwas, was in einer unvergrößerten Ansicht von Vliesstoff 10 als eine genähte Grenze zwischen den Zonen 110 und 130 erscheint, gebildet. Weiterhin bestehen in einer Zone, welche die Grenze zwischen den Zonen 120 und 130 der in 38 dargestellten Stoffabschnitte umfasst, beispielsweise mindestens zwei Bereiche, ein erster Bereich 300 in Zone 130 und ein zweiter Bereich 310 in Zone 120. Der Unterschied in der Dicke, dem Grundgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen den ersten und zweiten Bereichen für den in 38 dargestellten Gewebeabschnitt können jeweils 2027 Mikrometer, 58 Gramm pro Quadratmeter und 0,525 g/cm³ sein.
Die Mikrozonen werden nachfolgend ausführlicher unter Bezugnahme auf die 40-42 und die in 44 dargestellten Daten erörtert. Die 40-42 sind Mikro-CT-Scans eines Abschnitts eines Vliesstoffs 10, der in seinem Muster dem des in 38 dargestellten Vliesstoffes 10 ähnelt. Der MikroCT-Scan erlaubt die Beschreibung der gleichen Merkmale wie in 38 gezeigt, in einer etwas anderen Art und auf eine Weise, die eine sehr genaue Messung der intensiven Eigenschaften zulässt.
Wie in 40 dargestellt, sind die Zonen 110, 120 und 130 mit ihren jeweiligen dreidimensionalen Merkmalen 20 deutlich sichtbar. Wie in den 40 und 41 dargestellt, sind die die dreidimensionalen Merkmale die dunkelfarbigen Abschnitte, wobei die dunkle Farbe ebenfalls den ersten Bereich 300 eines dreidimensionalen Merkmals 20 darstellt, und die benachbarten hellen Abschnitte sind der zweite Bereich 310 für das dreidimensionale Merkmal 20.
Der MikroCT-Scan ermöglicht es, dass das Bild „geschnitten“ und querschnittsweise geteilt wird, wie durch die Schnittebene 450 in 41 gezeigt. Eine Schnittebene kann an beliebiger Stelle auf dem Bild platziert werden; zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung schneidet die Schnittebene 450 einen Querschnitt im Wesentlichen parallel zur Z-Achse, um so das Querschnittsbild in 42 zu erzeugen.
Die MikroCT-Technologie erlaubt eine präzise und direkte Messung intensiver Eigenschaften. Dickenmessungen können direkt aus dargestellten Querschnitten basierend auf der Maßstabsvergrößerung vorgenommen werden, wie z. B. dem in 42 gezeigten Querschnitt. Weiterhin ist die Farbdifferenz zwischen ersten Bereichen und zweiten Bereichen repräsentativ und proportional zu den Unterschieden in Grundgewicht, volumetrischer Dichte und anderen intensiven Eigenschaften, die ebenfalls direkt gemessen werden können. Die MikroCT-Methodik wird nachstehend im Abschnitt Prüfverfahren erläutert.
43 ist ein MikroCT-Scanbild des Abschnitts von Vliesstoff 10, das in den 40 und 41 gezeigt ist. Die Verwendung für spezifische erste und zweite Bereiche, die als nummerierte Abschnitte des Vliesstoffes 10 dargestellt sind, kann analysiert werden. In 43 wurden spezifische Bereiche manuell ausgewählt und analysiert, um Dicke, Grundgewicht und volumetrische Dichte zu messen, und die Daten werden in 44 wiedergegeben.
44 zeigt Daten für die Gruppierung von Messungen der ersten und zweiten Bereiche innerhalb der in 44 dargestellten drei Zonen. Die x-Achse sind die Bereiche, bei denen die Zahlen den nummerierten Bereichen in 43 entsprechen. Messungen des ersten Bereichs werden als Fn (z. B. F1) bezeichnet, und Messungen der zweiten Bereiche werden als Sn (z. B. S1) bezeichnet. Somit sind die Bereiche 1-5 erste Bereiche F1, die sich jeweils in der Zone 110 befinden. Die Bereiche 6-10 sind zweite Bereiche S1, die sich auch in der Zone 110 befinden. Gleichermaßen sind die ersten Bereiche F2 die Bereiche 16-20 in Zone 120, und die Bereiche 11-15 und 21-25 sind zweite Bereiche S2 in Zone 120. Schließlich sind die Bereiche 31-35 erste Bereiche F3 in Zone 130, und die Bereiche 26-30 sind zweite Bereiche S2 in Zone 130. Die nummerierten Bereiche sind über alle drei Graphen von 44 hinweg durchgängig dargestellt, jedoch sind die Zonen 110, 120 und 130 der Einfachheit halber nur auf der Dickenverteilungskarte dargestellt.
Die in 44 gezeigten Graphen stellen graphisch den Größenunterschied der intensiven Eigenschaften zwischen den ersten Bereichen und den zweiten Bereichen innerhalb jeder der Zonen dar und können dazu verwendet werden, um graphisch die Differenz in den intensiven Eigenschaften für Paare von Bereichen, die eine Mikrozone bilden, zu sehen. Beispielsweise ist ersichtlich, dass in Zone 110 das Grundgewicht zwischen den beiden Bereichen im Wesentlichen gleich sein kann, jedoch die Dicke (Stärke) von etwa 400 Mikrometer in den ersten Bereichen bis etwa 40 Mikrometer in den zweiten Bereichen variieren kann, bzw. um einen Differenzwert von etwa 10X. Die volumetrische Dichte in Zone 110 kann von etwa 0,1 g/cm³ bis etwa 0,6 g/cm³ variieren. Für jede der dargestellten Zonen verstehen sich ähnliche quantifizierbare Unterscheidungen.

Auf diese Weise kann unter Bezugnahme auf 43 und 44 gemeinsam eine weitere Charakterisierung der vorteilhaften Struktur eines Stoffs 10 der vorliegenden Offenbarung verstanden werden. Das Vlies 10 kann als zumindest zwei optisch verschiedene Zonen aufweisend beschrieben werden, z. B. die Zonen 110 und 120, wobei jede der Zonen ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, jedes der dreidimensionale Merkmale eine Mikrozone mit ersten und zweiten Bereichen, z. B. die Bereiche 300, 310, definiert, und wobei die Differenz der Werte für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone quantifizierbar von der Differenz der Werte für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone abweicht. Zum Beispiel sind in 43 zwei repräsentative Mikrozonen 400 in der Zone 130 als das Paar von Bereiche bezeichnet, die als die Bereiche 31 und 27 und 33 und 26 markiert sind. Das heißt, der erste Bereich 31 und der zweite Bereich 27 bilden eine Mikrozone, und der erste Bereich 33 und der zweite Bereich 26 bilden eine Mikrozone. Gleichermaßen werden zwei repräsentative Mikrozonen 400 in der Zone 120 als das Paar von Bereiche bezeichnet, die als Bereiche 19 und 24 und 17 und 22 markiert sind. Ausgehend von 44 können die Tabellen 4-7 wie gezeigt ausgefüllt werden: Tabelle 4: Veranschaulichende Beispiele von Differenzen in der Dicke in Mikrozonen

			Dicke (Mikrometer)	Differenz in der Dicke (Mikrometer)
Zone 130	Mikrozone 1	Erster Bereich 31	1802	1709
	Mikrozone 1	Zweiter Bereich 27	93	1709
	Mikrozone 2	Erster Bereich 33	2548	2484
	Mikrozone 2	Zweiter Bereich 26	64	2484
Zone 120	Mikrozone 1	Erster Bereich 19	242	172
	Mikrozone 1	Zweiter Bereich 24	70	172
	Mikrozone 2	Erster Bereich 17	235	183
	Mikrozone 2	Zweiter Bereich 23	52	183

Tabelle 5: Veranschaulichende Beispiele von Differenzen im Grundgewicht in Mikrozonen

			Grundgewichte (Gramm pro Quadratmeter)	Differenzen in den Grundgewichten (Gramm pro Quadratmeter)
Zone 130	Mikrozone 1	Erster Bereich 31	124	107
	Mikrozone 1	Zweiter Bereich 27	17	107
	Mikrozone 2	Erster Bereich 33	106	72
	Mikrozone 2	Zweiter Bereich 26	34	72
Zone 120	Mikrozone 1	Erster Bereich 19	32	5
	Mikrozone 1	Zweiter Bereich 24	27	5
	Mikrozone 2	Erster Bereich 17	42	30
	Mikrozone 2	Zweiter Bereich 23	12	30

Tabelle 6: Veranschaulichende Beispiele für Differenzen in der volumetrischen Dichte in Mikrozonen

			Volumetrische Dichte (g/cm³)	Differenz in der volumetrischen Dichte (g/cm³)
Zone 130	Mikrozone 1	Erster Bereich 31	0,069	0,116
	Mikrozone 1	Zweiter Bereich 27	0,185	0,116
	Mikrozone 2	Erster Bereich 33	0,041	0,49
	Mikrozone 2	Zweiter Bereich 26	0,531	0,49
Zone 120	Mikrozone 1	Erster Bereich 19	0,133	0,251
	Mikrozone 1	Zweiter Bereich 24	0,384	0,251
	Mikrozone 2	Erster Bereich 17	0,185	0,044
	Mikrozone 2	Zweiter Bereich 23	0,229	0,044

Tabelle 7: Veranschaulichende Beispiele von Differenzen in den intensiven Eigenschaften in unterschiedlichen Zonen:

	Dicke (Mikrometer)	Dickendifferenzen	Grundgewichte (Gramm pro Quadratmeter)	Grundgewicht - differenzen	Volumetrische Dichte (g/cm³)	Volumetrische Dichte-Differenzen
Zone 130 Erster Bereich 32	2147		149		0,069
Zone 130 Erster Bereich 32	2147	2118	149	135	0,069	0,423
Zone 110 Zweiter Bereich 8	29	2118	14	135	0,492	0,423

Die vier repräsentativen Mikrozonen aus zwei Zonen sind in den Tabellen 4-6 zur Veranschaulichung dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass jedes Paar erster und zweiter Bereiche in 43 gleichermaßen quantifiziert werden könnte, um zusätzliche Zeilen in Tabelle 4 auszufüllen, jedoch wird dies zu Zwecken der Prägnanz nicht durchgeführt. Im Allgemeinen können für jeden Stoff mit zwei oder mehr Zonen, wobei jede Zone ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, die Mikrozonen definieren, die intensiven Eigenschaften gemessen werden und wie hier unter Bezug auf die 43 und 44 veranschaulicht in Tabellen dargestellt werden, um sowohl die Differenz der Werte für intensive Eigenschaften innerhalb einer Zone als auch die Unterschiede in den Werten der intensiven Eigenschaften zwischen einem Bereich der ersten Zone zu einem anderen Bereich in einer zweiten Zone nachzuvollziehen.
Eine Mikrozone, die zwei Zonen überspannt, wie die Zonen 110 und Zone 130, kann einen noch größeren Unterschied in den intensiven Eigenschaften in Bezug auf eine Mikrozone innerhalb einer einzelnen Zone aufweisen. Beispielsweise weist bei Betrachtung der Daten für eine Mikrozone, welche einen ersten Bereich von Zone 130 überspannt, beispielsweise im ersten Bereich 32, und einen zweiten Bereich von Zone 110, beispielsweise im zweiten Bereich 8, die Mikrozone dramatische Unterschiede in sowohl Dicke, Grundgewicht als auch volumetrischer Dichte auf. Die Dicke des ersten Bereichs 32 von Zone 130 beträgt etwa 2100 Mikrometer, während die Dicke des zweiten Bereichs 8 von Zone 110 etwa 29 Mikrometer oder einen Differenzwert von etwa 72X beträgt. Gleichermaßen kann das Grundgewicht des ersten Bereichs 32 von Zone 130 so hoch wie 150 Gramm pro Quadratmeter sein, während das Grundgewicht des zweiten Bereichs 8 von Zone 110 etwa 14 Gramm pro Quadratmeter oder einen Differenzwert von etwa 10X betragen kann. Ferner kann die volumetrische Dichte des ersten Bereichs 32 von Zone 130 etwa 0,069 g/cm³ betragen, während die volumetrische Dichte des zweiten Bereichs 8 von Zone 110 etwa 0,492 g/cm³ oder einen Differenzwert von etwa 7X betragen kann.
Für jede der Parameter der gemessenen intensiven Eigenschaften der verschiedenen Bereiche einer Mikrozone erfolgt eine solche Messung unter Verwendung des hier beschriebenen Mikro-CT Verfahrens. Die für das Verfahren verwendete Auflösung unterstützt das Herleiten der intensiven Eigenschaften von Mikrozonenbereichen, so dass Vergleiche der Differenzen und Verhältnisvergleiche von Bereichen, wie hierin beschrieben, dimensioniert werden können.
Eine weitere Charakterisierung eines Stoffs 10 kann unter Bezugnahme auf die 45-49 erfolgen, in denen die SEMs bestimmte Gesichtspunkte des Vliesstoffes 10 und der Bereiche darin detaillierter darstellen. Die 45-49 sind Fotografien vergrößerter Abschnitte von Zone 110 des in 38 gezeigten Stoffs. Der in 38 gezeigte Vliesstoff 10 wurde nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren unter Bezug auf 7 hergestellt, in dem der Stoff durch einen Walzenspalt verarbeitet wurde, der durch Verdichtungswalzen 70 und 72 gebildet wurde, wobei die Walze 72, welche die erste Seite 12 berührt, erwärmt wird, um eine teilweise Bindung der Fasern in den zweiten Bereichen 301 herbeizuführen. Die 45 (dem Band zugewandt) und 46 (der erwärmten Verdichtungswalze zugewandt) sind jeweils SEMs eines Abschnitts der zweiten Oberfläche 14 bzw. der ersten Oberfläche 12, vergrößert um 20X. Die 47 (dem Band zugewandt) und 48 (der erwärmten Verdichtungswalze zugewandt) sind jeweils Fotografien eines Abschnitts der zweiten Oberfläche 14 bzw. der ersten Oberfläche 12, vergrößert um 90X, und zeigen ausführlich die vorteilhafte strukturelle Charakteristik der teilweisen Bindung von Fasern, die durch die Verdichtungswalzen 70 und 72 gebildet werden.
Wie am besten in den 47 und 48 zu sehen ist, sowie in der Querschnittsansicht von 49, können die erwärmten Verdichtungswalzen eine thermische Bindung von Fasern in unterschiedlichen Graden mit einer vorteilhaften Wirkung auf den gesamten Stoff 10 herbeiführen. Wie dargestellt, können die Fasern, die in Kontakt mit einer erwärmten Walze stehen, z. B. Walze 70 in Kontakt mit der ersten Oberfläche 12 von Stoff 10, schmelzgebunden werden, so dass die erste Oberfläche 12 verhältnismäßig mehr Faser-zu-Faser-Bindung erfährt als die zweite Oberfläche 14. In einer Ausführungsform können die gebundenen Fasern 80 der ersten Oberfläche im Wesentlichen vollständig schmelzgebunden sein, um effektiv eine Folienhaut gebundener Fasern zu bilden, während die Fasern im zweiten Bereich 310 auf der zweiten Seite 14 wenig bis keine Bindung erfahren können. Dieses Merkmal erlaubt es einem Vliesstoff 10 zum Gebrauch in einem Absorptionsartikel, z. B. als eine Oberschicht, während der Herstellung und Verwendung physische Integrität beizubehalten, sowie relative Weichheit auf einer Seite, welche die dem Benutzer zugewandte hautberührende Seite sein kann.
Selbst in den Mikrozonen mit der größten Dickendifferenz dient diese „Bindungsausdünnung“ dem Zweck der Aufrechterhaltung der Bahnintegrität, während die Weichheit, oder andere vorteilhafte Eigenschaften wie die Flüssigkeitshandhabungseigenschaften, nicht wesentlich beeinflusst werden. Wie unter Bezugnahme auf die 50-53 hervorgeht, kann die Differenz in dem Grad der thermischen Faserbindung derart sein, dass die Fasern auf der ersten Oberfläche 12 an einem zweiten Bereich 310 vollständig, oder im Wesentlichen vollständig sein können, wobei der Grad der thermischen Faserbindung auf der zweiten Oberfläche 14 in einem ersten Bereich 300 minimal bis keine thermische Bindung aufweisen kann.
50 zeigt erneut den Abschnitt des Vliesstoffes 10, der in 38 dargestellt ist. Die 51-53 zeigen vergrößerte Bilder einer Mikrozone, die in 50 als ein erster Bereich 300 und ein zweiter Bereich 310 bezeichnet ist, die optisch ein Loch oder eine Öffnung zu sein scheint. Die 51 und 52 zeigen die Mikrozone, wie sie auf der zweiten Oberfläche 14 erscheint, jeweils auf 40X bzw. 200X vergrößert. 53 zeigt den zweiten Bereich 310, wie er auf der ersten Seite 12 unter 200X-er Vergrößerung erscheint. Die Fasern in dem zweiten Bereich 310 sind vollständig, oder im Wesentlichen vollständig, gebunden, während die Fasern in dem ersten Bereich 300 vollständig, oder im Wesentlichen vollständig, ungebunden sind. Der Vorteil der dargestellten Struktur besteht darin, dass eine Mikrozone als flüssigkeitsdurchlässige Öffnung fungieren kann, während die gebundenen Bereiche des zweiten Bereichs 310 gleichzeitig dafür dienen können, um die physische Integrität des Stoffs 10 aufrechtzuerhalten.
Mikrozonen spielen daher eine signifikante Rolle in der gesamten physikalischen Struktur und Funktionsweise eines Stoffs 10 der vorliegenden Erfindung. Durch das Herstellen von verhältnismäßig eng beabstandeten, präzise entworfenen dreidimensionalen Merkmalen, was durch das Formgebungsband der vorliegenden Offenbarung ermöglicht wird, kann ein Stoff 10 optisch unterschiedliche Zonen, Mikrozonen und dreidimensionale Merkmale aufzuweisen, die eine funktionelle Überlegenheit zumindest in den Bereichen Weichheit und Flüssigkeitshandhabung, sowie optisch ansprechende ästhetische Gestaltungsformen, vorweisen. Die potentielle Differenz in den physikalischen Eigenschaften der ersten und zweiten Oberflächen ermöglicht es, dass das Vlies 10 sowohl für Festigkeit und Weichheit, sowohl Form als auch Funktion, konzipiert ist.
54 ist ein MikroCT-Scanbild des Abschnitts des Vliesstoffes 10, ähnlich dem in den 40 und 41 gezeigten, das jedoch dem zusätzlichen Bearbeitungsschritt einer Bildung von Punktbindungen 90 im Walzenspalt der Kalanderwalzen 71 und 73 unterzogen wurden. Wie vorstehend in Bezug auf die Erörterung der 43 und 44 beschrieben, können für bestimmte Punktbindungsmikrozonen 400 die ersten und zweiten Bereiche, die als nummerierte Abschnitte des Vliesstoffes 10 dargestellt sind, analysiert werden, und umfassen Punktbindungsbereiche, insbesondere in den nummerierten Abschnitten 31-35. Zum Beispiel bilden benachbarte Bereiche 32 und 26 eine Mikrozone 400 in der dritten Zone 130. In 54 wurden die spezifischen Bereiche optisch hervorgehoben, um Bereiche zu identifizieren, die die zusätzlichen Punktbindungsbereiche einschließen, und analysiert, um Dicke, Grundgewicht und volumetrische Dichte zu messen, und diese Daten werden in 55 wiedergegeben, wobei die Dicke, das Grundgewicht und die volumetrische Dichte aller Bereiche, einschließlich der Punktbindungsbereiche, quantifiziert und verglichen werden.
55 zeigt Daten für die Gruppierung von Messungen der ersten und zweiten Bereiche innerhalb der in 54 dargestellten drei Zonen. Die x-Achse sind die Bereiche, bei denen die Zahlen den nummerierten Bereichen in 43 entsprechen. Messungen des ersten Bereichs werden als Fn (z. B. F1) bezeichnet, und Messungen der zweiten Bereiche werden als Sn (z. B. S1) bezeichnet. Somit sind die Bereiche 1-5 erste Bereiche F1, die sich jeweils in der Zone 110 befinden. Die Bereiche 6-10 sind zweite Bereiche S1, die sich auch in der Zone 110 befinden. Gleichermaßen sind die ersten Bereiche F2 die Bereiche 16-20 in Zone 120, und die Bereiche 11-15 und 21-25 sind zweite Bereiche S2 in Zone 120. Schließlich sind die Bereiche 31-35 zweite Bereiche, sind jedoch Punktbindungen 90, die in 55 als B1 bezeichnet werden, um sie in dieser Offenbarung als durch einen Punktverbindungsprozess gebildet zu unterscheiden. Erste Bereiche F3 in Zone 130 sind Bereiche 26-30 und 36-40, während die Bereiche 41-44 zweite Bereiche S2 in Zone 130 sind. Die nummerierten Bereiche sind über alle drei Graphen von 55 hinweg durchgängig dargestellt, jedoch sind die Zonen 110, 120 und 130 der Einfachheit halber nur auf der Dickenverteilungskarte dargestellt.
Die in 54 gezeigten Graphen stellen graphisch den Größenunterschied der intensiven Eigenschaften zwischen den ersten Bereichen und den zweiten Bereichen innerhalb jeder der Zonen eines Stoffs dar der einem Kalandrierpunktbindungsschritt unterzogen wurde, und können dazu verwendet werden, um graphisch die Differenz in den intensiven Eigenschaften für Paare von Bereichen, die eine Mikrozone bilden, zu sehen. Zum Beispiel ist ersichtlich, dass in Zone 110 das Grundgewicht zwischen den beiden Bereichen innerhalb eines engeren Bereichs variieren kann als die Dicke oder die volumetrische Dichte. Zum Beispiel kann die Dicke (Stärke) von etwa 325 Mikrometer in den ersten Bereich bis etwa 29 Mikrometer in den zweiten Bereichen der Zone 110, oder einen Differenzwert von etwa 10X, variieren. Die volumetrische Dichte in Zone 110 kann von etwa 0,08 g/cm³ bis etwa 0,39 g/cm³ variieren. Für jede der dargestellten Zonen verstehen sich ähnliche quantifizierbare Unterscheidungen.
Im Allgemeinen können Bereiche einer Mikrozone weithin variierende Werte für das Grundgewicht, die Dicke, und die volumetrische Dichte aufweisen.
Auf diese Weise kann unter Bezugnahme auf 54 und 55 gemeinsam eine weitere Charakterisierung der vorteilhaften Struktur eines Stoffs 10 der vorliegenden Offenbarung insbesondere in Bezug auf die thermischen Kalandrierpunktbindungen 90 verstanden werden. Zum Zwecke der Beschreibung auf der Zone 130 können dreidimensionale Merkmale, die eine Mikrozone definieren, welche erste und zweite Bereiche umfasst, die punktgebundene Bereiche sind, identifiziert werden und die Werte intensiver Eigenschaften quantifiziert werden. Zum Beispiel kann in 54 eine repräsentative Punktbindungsmikrozone 400 in der Zone 130 das Paar von Bereichen sein, die als die Bereiche 26 und 32 oder 30 und 35 markiert sind. Das heißt, der erste Bereich 26 und der zweite Bereich 32 bilden eine Punktbindungsmikrozone 400, und der erste Bereich 30 und der zweite Bereich 35 bilden eine Punktbindungsmikrozone 400.
Die Unterschiede in bestimmten intensiven Eigenschaften für Punktbindungsmikrozonen sind in 55 zu sehen. Beispielsweise ist unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen zwei Punktbindungsmikrozonen 400, z. B. der zwei Punktbindungsmikrozonen 400 der jeweiligen Bereiche 26 und 32 und 30 und 35 ersichtlich, dass eine geringe Differenz im Grundgewicht zwischen den ersten Bereichen und zweiten Bereichen vorhanden ist, im Bereich von etwa 55 bis etwa 60 Gramm pro Quadratmeter, jedoch weisen die gleichen Bereiche eine erhebliche Differenz in der Dicke von etwa 430 Mikrometer bis etwa 460 Mikrometer bis etwa 125 Mikrometer auf, und eine erhebliche Differenz in der volumetrischen Dichte von etwa 0,13-0,14 g/cm³ bis etwa 0,41-0,48 g/cm³. Weitere Unterschiede in den intensiven Eigenschaften können unter Bezugnahme auf 55 beobachtet werden.
Die Bindungspunkte 90 spielen daher eine signifikante Rolle in der gesamten physikalischen Struktur und Funktionsweise eines Stoffs 10 der vorliegenden Erfindung. Durch das Hinzufügen von Bindungspunkten 90 zu dem Stoff 10, die verhältnismäßig eng beabstandeten, präzise entworfenen dreidimensionalen Merkmale umfassen, was durch das Formgebungsband der vorliegenden Offenbarung ermöglicht wird, kann ein Stoff 10 weiter verbessert werden, um eine unerwartete Kombination von optisch unterschiedlichen Zonen, Mikrozonen und dreidimensionalen Merkmalen aufzuweisen, die eine funktionelle Überlegenheit in der Hochleistungskombination aus Weichheit, Festigkeit, niedriger Fusselbildung und Flüssigkeitshandhabung, sowie optisch ansprechende ästhetische Gestaltungsformen bereitstellen. Das Bindungspunktmerkmal sorgt dafür, dass ein Vliesstoff 10 für die höchste, kombinierte Leistung von Festigkeit, Weichheit, Flüssigkeitshandhabung und optischer Ästhetik entworfen wird, insbesondere unter Berücksichtigung sowohl von Form als auch Funktion.

Ein Vorteil der geformten Vliesbahnen der vorliegenden Offenbarung ist eine verbesserte Weichheit. Die Weichheit kann unter Verwendung des Emtec Tissue Softness Analyzer gemessen werden, der von Emtec Paper Testing Technology, Emtec Electronic, GmbH, erhältlich ist. Die nachstehende Tabelle 5 führt die Weichheitswerte als TS7-Messungen des Emtec Tissue Softness Analyzer, nach dem nachstehenden Emtec-Prüfverfahren, auf. Für alle der nachfolgenden Beispiele 7-9 wurde das Vlies auf einem Band hergestellt, wie es in 16 beschrieben ist, wobei die Vliesbahn ein ähnliches Erscheinungsbild wie das in 2 aufweist. Tabelle 5: TS7-Werte für geformte Vliese der Offenbarung

Beispiel Nr.	Seite	TS7-Wert (dB V2 rms)	Verhältnis FS/SS
Beispiel 7	Erste Oberfläche	10,30	1,35
Beispiel 7	Zweite Oberfläche	7,59	1,35
Beispiel 8	Erste Oberfläche	3,51	0,98
Beispiel 8	Zweite Oberfläche	3,59	0,98
Beispiel 9	Erste Oberfläche	9,61	1,48
Beispiel 9	Zweite Oberfläche	6,47	1,48

Beispiel 7:
Eine Bikomponenten-Spinnvliesstoffbahn wurde durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration hergestellt, wie vorstehend unter Bezug auf Beispiel 2 erörtert. Das Vlies wurde auf einem Formgebungsband mit einem sich wiederholenden Muster wie in 16 unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute gesponnen, um einen Stoff 10 mit einem durchschnittlichen Grundgewicht von 25 Gramm pro Quadratmeter mit einem sich wiederholenden Muster von Herzformen, wie in 2 dargestellt, zu bilden. Fasern des Stoffs wurden durch Verdichtungswalzen 70, 72 verdichtet, aber statt kalandriert zu werden, wurde eine weitere Bindung durch eine Durchluftbindungseinheit erzielt, wie nachstehend mit Bezug auf 56 beschrieben bei einer Temperatur 145 Grad C beschrieben ist.
Beispiel 8:
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff, der durch Spinnen eines 30:70-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (HG475 FP, erhältlich von Borealis) in einer runden Faserkonfiguration, unter Verwendung eines Doppelbalken-Spinnvliesverfahrens, wie in 56 beschrieben, hergestellt wurde Das Vlies wurde auf einem Formgebungsband mit einem sich wiederholenden Muster wie in 16 beschrieben gesponnen, wie vorstehend in Bezug auf 7 beschrieben, unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 152 Metern pro Minute, auf ein durchschnittliches Grundgewicht von 35 Gramm pro Quadratmeter, um ein sich wiederholendes Muster von Herzformen, wie in 2 dargestellt, zu bilden. Der Unterschied zwischen geformten Vliesbahnen, die gemäß dem Verfahren von 7 hergestellt wurden, und dem Beispiel 8, besteht darin, dass Beispiel 8 auf einem Hybrid des in 7 beschriebenen Verfahrens und dem nachstehend in 56 beschriebenen, durchgeführt wurde. Insbesondere umfasste das Verfahren zwei Spinnbalken, wie in 56 gezeigt, jedoch erfolgte der letzte Schritt des Erwärmens durch Kalanderwalzen 71, 73, statt Durchluftbindungsverfahren. Die Fasern des Stoffs wurden auf der ersten Oberfläche 12 durch erwärmte Verdichtungswalzen 70A und 72A bei 110 °C nach dem ersten Strahl 48A und Verdichtungswalzen 70B und 72B bei 110 °C nach dem zweiten Strahl 48B gebunden und bei etwa 140 C an den Kalenderwalzen 71 und 73 kalandergebunden, ehe sie beim Wickler 75 auf eine Rolle aufgewickelt werden.
Beispiel 9:
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff, der durch Spinnen eines 30:70-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (HG475 FP, erhältlich von Borealis) in einer runden Faserkonfiguration, unter Verwendung eines Doppelbalken-Spinnvliesverfahrens, wie in 56 beschrieben, hergestellt wurde. Der Vliesstoff wurde auf einem Formgebungsband mit einem sich wiederholenden Muster wie in 16, unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 228 Metern pro Minute, auf ein durchschnittliches Grundgewicht von 25 Gramm pro Quadratmeter gesponnen, um ein sich wiederholendes Muster von Herzformen, wie in 2 dargestellt, zu bilden. Die Fasern des Stoffs wurden auf der ersten Oberfläche 12 durch erwärmte Verdichtungswalzen 70A und 72A bei 110 °C nach dem ersten Strahl 48A und Verdichtungswalzen 70B und 72B bei 110 °C nach dem zweiten Strahl 48B weiter gebunden und an drei Wärmezonen 100C, 135C und 135C der Durchluftbindevorrichtung 76 (wie in 56 dargestellt) heißluftdurchströmungsgebunden, ehe sie beim Wickler 75 auf eine Rolle aufgewickelt wurden.
Die Beispiele 7-9 sind repräsentativ für geformte Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung, die eine verbesserte Weichheit aufweisen, wie durch die Emtec-Messungen angegeben. Die gemessenen Emtec-Werte können von etwa 1 dB V² rms bis etwa 15 dB V² rms, oder von etwa 3 dB V² rms bis etwa 10 dB und V² rms, oder von etwa 5 dB V² rms bis etwa 8 dB V² rms betragen. Im Allgemeinen können die gemessenen Emtec-Messwerte für entweder die erste Oberfläche oder die zweite Oberfläche jeder ganzzahlige Wert bis zu etwa 15 dB V² rms, und jeder Bereich von ganzen Zahlen zwischen 1 und 15 sein. Ferner kann im Allgemeinen das Verhältnis des gemessenen Emtec-Wertes für die erste Seite zu der zweiten Seite zwischen 1 und 3 und jede beliebige reelle Zahl zwischen 1 und 3 betragen.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die Verbesserung der Weichheit, die durch die geformten Vliesstoff der vorliegenden Erfindung aufgewiesen werden, durch das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung erzielt wird, das unterschiedliche intensive Eigenschaften in verhältnismäßig kleinen Bereichen erlaubt, einschließlich der offenbarten Zonen und Mikrozonen. Die Fähigkeit, geformte Vliesstoffe mit den offenbarten Unterschieden in beispielsweise Grundgewicht, Dichte oder Dicke zu entwerfen und herzustellen, während gleichzeitig ein verfestigter Stoff bereitgestellt wird, der nützlich für Oberschichten beispielsweise in Absorptionsartikeln ist, beseitigt die bislang vorhandenen technischen Widersprüche zwischen Oberflächenstruktur und Weichheit. Das heißt, die geformten Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung können sichtbar erkennbare Oberflächentextur bereitstellen, einschließlich in unregelmäßigen Mustern, sowie überlegene Weichheit, wie durch gemessene Emtec-Werte angezeigt. Des Weiteren können die geformten Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung sichtbar erkennbare Oberflächentextur in Kombination mit physischer Integrität und reduzierten Fusseleigenschaften bieten, sowie überlegene Weichheit, wie durch gemessene Emtec-Werte angezeigt.
Wie vorstehend erörtert, kann in einem Beispiel ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Vliesstoffes eine modifizierte Version des Verfahrens sein, das unter Bezug auf 7 beschrieben ist. Eine Modifikation wird unter Bezug auf 56 beschrieben. Wie in 56 dargestellt ist, kann das Verfahren außerdem ein Band 60 umfassen, wie vorstehend in einem Schmelzspinnverfahren beschrieben, in dem mehr als ein Spinnstrahl eingesetzt wird. Wie schematisch unter Abbildung von nur den Spin-Packs 48A und 48B gezeigt, können zwei Strahlen verwendet werden, um Fasern auf Band 60 schmelzzuspinnen, wobei nach jedem Strahl jeweils eine Verdichtungsvorgang 70A, 72A und 70B, 72B erfolgt. Die Vakuum-Boxen 64A und 64B können ebenfalls jeweils operativ mit jedem Spinnbalken 48A und 48B verbunden werden.
Nach dem Spinnen von Fasern auf Band 60, und nach Verdichtung, einschließlich wahlweise der thermischen Bindung während der Verdichtung, wie vorstehend beschrieben, kann die geformte Vliesbahn zusätzlicher Erwärmung durch den Durchlufttrockner 76, der mehrere Kammern, wie drei Kammern 76A, 76B und 76C aufweist, die jeweils unabhängig voneinander temperaturgesteuert sind, unterzogen werden.
Die vorstehenden Beispiele 7 und 9 wurden auf einer Doppelstrahl-Verfahrenslinie hergestellt und in einem in 56 schematisch dargestellten Verfahren durchluftftgebunden. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass durch das Durchluftströmungsbinden viel von der Dreidimensionalität der dreidimensionale Merkmale des geformten Vlieses verbleibt, wie durch die Differenz in den TS7-Werten in Tabelle 5 angezeigt. Alternativ wird angenommen, dass, wenn ein geformter Vliesstoff mit weniger Seiten erwünscht ist, die Kalanderbindung dazu neigt, die TS7-Werte auszugleichen, wie durch Beispiel 8 in Tabelle 5 gezeigt. Somit können die Prozessparameter wie hierin beschrieben gesteuert werden, um eine vorbestimmte Weichheit pro Seite, d. h. Oberfläche, eines geformten Vliesstoffes zu erreichen.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen betrifft ein weiterer Vorteil der geformten Vliesbahnen der vorliegenden Offenbarung die Fähigkeit, eine Vliesbahn mit Mikrozonen zu versehen, die einen hydrophoben Bereich und einen separaten hydrophilen Bereich aufweisen. Die Hydrophilie und/oder Hydrophobie in einem bestimmten Bereich der Mikrozone kann durch eine Time-to-Wick-Messung unter Verwendung des in dieser Schrift beschriebenen Time-to-Wick-Prüfverfahrens und/oder einer Kontaktwinkelmessung unter Verwendung des in dieser Schrift beschriebenen Kontaktwinkel-Prüfverfahrens bestimmt werden. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „hydrophil“ in Bezug auf einen bestimmten Bereich der Mikrozone, dass, wenn unter Verwendung des Time-to-Wick-Prüfverfahrens geprüft, Time-to-Wick für diesen speziellen Bereich weniger als 10 Sekunden beträgt. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „hydrophob“ in Bezug auf einen bestimmten Bereich der Mikrozone, dass, wenn unter Verwendung des Kontaktwinkel-Prüfverfahrens geprüft, der Kontaktwinkel für diesen speziellen Bereich 90° oder mehr beträgt.
Die nachfolgende Tabelle 6 beschreibt die Kontaktwinkel- und Time-to-Wick-Messungen für geformte Vliese, wie hierin detailliert beschrieben. Für beide der nachstehenden Beispiele 10 und 11 wurde das Vlies auf einem Band hergestellt, wie es in 16 beschrieben ist, wobei die Vliesbahn ein ähnliches Erscheinungsbild wie das in 2 aufweist. Tabelle 6: Kontaktwinkel- und Time-to-Wick-Werte für geformte Vliese der Offenbarung

Beispiel Nr. Bereich Kontaktwinkel Time-to- Wick (Sekunden)

(Θc)

Beispiel 10 Erster Bereich 135 60

Zweiter Bereich 0 0,307

Beispiel 11 Erster Bereich 126 60

Zweiter Bereich 0 2,360
Beispiel 10:
Eine Bikomponenten-Spinnvliesstoffbahn wurde durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration hergestellt, wie vorstehend unter Bezug auf Beispiel 2 erörtert. Das Vlies wurde auf einem Formgebungsband mit einem sich wiederholenden Muster wie in 16 unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute gesponnen, um einen Stoff 10 mit einem durchschnittlichen Grundgewicht von 25 Gramm pro Quadratmeter mit einem sich wiederholenden Muster von Herzformen, wie in 2 dargestellt, zu bilden. Fasern des Stoffs wurden durch Verdichtungswalzen 70, 72 verdichtet, aber statt kalandriert zu werden, wurde eine weitere Bindung durch eine Durchluftbindungseinheit, wie nachstehend in Bezug auf 56 beschrieben, bei einer Temperatur 145 °C erreicht.
Ein Tensid, Stantex S 6327 (eine Kombination von Rizinusölethoxylaten mit PEG-Diestern), geliefert von Pulcra Chemicals, wurde dann auf der Rückseite des Vliesstoffs (d. h. der flachen Seitenfläche gegenüber der Seite mit den darauf angeordneten relativ kissenartigen dreidimensionalen Merkmalen) durch ein Kiss-Beschichtungsverfahren angeordnet. Das Beschichtungsverfahren wurde unter Verwendung eines Reicofil-Kiss-Roll- und Omega-Trocknungsverfahrens durchgeführt, die beide dem Stand der Technik entsprechen. Das Tensid, das in dem Kiss-Roll-Verfahren eingesetzt wird, wies bei einer Temperatur von 40 °C eine 6 %ige Tensidkonzentration in Wasser auf. Der Kiss-Roll-Kontaktwinkel wurde auf 250° eingestellt und die Trocknungstemperatur betrug 80 °C. Der Vliesstoff wurde dann mit der mit einer Geschwindigkeit von 13 U/min arbeitenden Kiss-Rolle in Kontakt gebracht, wodurch dem Vliesstoff 0,45 Gew.-% Tensid (% Tensid ist das Gewicht von zugesetztem Tensid pro 1 m² geteilt durch 1 m² Vliesstoff) zugeführt wurde.
Beispiel 11:
Eine Bikomponenten-Spinnvliesstoffbahn wurde durch Spinnen eines 50:50-Verhältnisses von Polyethylenmantel (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration hergestellt, wie vorstehend unter Bezug auf Beispiel 2 erörtert. Das Vlies wurde auf einem Formgebungsband mit einem sich wiederholenden Muster wie in 16 unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute gesponnen, um einen Stoff 10 mit einem durchschnittlichen Grundgewicht von 25 Gramm pro Quadratmeter mit einem sich wiederholenden Muster von Herzformen, wie in 2 dargestellt, zu bilden. Fasern des Stoffs wurden durch Verdichtungswalzen 70, 72 verdichtet, aber statt kalandriert zu werden, wurde eine weitere Bindung durch eine Durchluftbindungseinheit, wie nachstehend in Bezug auf 56 beschrieben, bei einer Temperatur 145 °C erreicht.
Ein Tensid, Stantex S 6327 (eine Kombination von Rizinusölethoxylaten mit PEG-Diestern), geliefert von Pulcra Chemicals, wurde dann auf der Vorderseite des Vliesstoffs (d. h. der Seite mit den darauf angeordneten relativ kissenartigen dreidimensionalen Merkmalen) durch ein Tintenstrahldruckverfahren angeordnet. Das Tintenstrahldruckverfahren wurde unter Verwendung eines Dimatix DMP 2831 Tintenstrahldruckers durchgeführt, der mit einem Patronenmodell # DMC-11610/PM 700-10702-01 (10 pL) ausgestattet war. Die Druckkopftemperatur betrug 40 °C. Das in dem Tintenstrahldruckverfahren verwendete Tensid bestand aus 75 w/w Stantex S 6327 und 25 % w/w Ethanol. Tensid wurde in den zweiten Bereichen der Mikrozonen des Vliesstoffs gedruckt, indem die Vliesstoffprobe so ausgerichtet wurde, dass die zweiten Bereiche einer ersten Reihe von Mikrozonen mit der Druckkopfrichtung ausgerichtet waren und eine erste Reihe von geraden Linien gedruckt wurde, wobei der Tröpfchenabstand auf 170 um eingestellt war. Die Vliesstoffprobe wurde dann um einen Winkel gedreht, sodass die zweiten Bereiche einer zweiten Reihe von Mikrozonen mit dem Druckkopf ausgerichtet waren und eine zweite Reihe von geraden Linien mit 170 um gedruckt wurden. Das Grundgewicht der Fasern des zweiten Bereichs beträgt etwa 16,0 Gramm pro Quadratmeter. Das Grundgewicht des Tensids, das auf den zweiten Bereich anhand des Tintenstrahlverfahrens bedruckt wurde, beträgt etwa 0,25 Gramm pro Quadratmeter. Dementsprechend wurde bestimmt, dass die Tensidmenge, die lokal auf den zweiten Bereich gedruckt wurde, etwa 1,6 Gew.-% Tensid (0,25 Gramm pro Quadratmeter/16,0 Gramm pro Quadratmeter) beträgt. Insgesamt wurde durch das Verhältnis zwischen gedruckter Linienbreite und Linienabstand bestimmt, dass die auf die Vliesstoffprobe gedruckte Tensidmenge etwa 0,2 Gew.-% Tensid beträgt.
Zusätzlich zu Stantex S 6327 wird die Verwendung anderer Tenside, um den ersten und/oder zweiten Bereich bestimmter Mikrozonen hydrophil und/oder hydrophob zu machen (durch jedes Anwendungsverfahren), als innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung liegend angesehen. Andere potenzielle Tenside zur Verwendung in den hier detailliert aufgeführten Verfahren und Vliesstoffen sind: nichtionische Tenside einschließlich Estern, Amiden, Carbonsäuren, Alkoholen, Ether-Polyoxyethylen, Polyoxypropylen, Sorbitan, ethoxylierten Fettalkohole, Alyl-Phenol-Polyethoxylate, Lecithin, Glycerinester und deren Ethoxylaten und zuckerbasierten Tensiden (Polysorbaten, Alkylpolyglycosiden), und anionische Tenside einschließlich Sulfonaten, Sulfaten, Phosphaten, Alkalimetallsalzen von Fettsäuren, Fettalkohol-Monoester von Schwefelsäure, linearen Alkylbenzolsulfonaten, Alkyldiphenyloxidsulfonaten, Ligninsulfonaten, Olefinsulfonaten, Sulfosuccinaten und sulfatierten Ethoxylaten von Fettalkoholen, und kationische Tenside einschließlich Aminen (primären, sekundären, tertiären), quartären Ammoniumverbindungen, Pyridinium, quartären Ammoniumsalzen - QAS, alkylierten Pyridiniumsalzen, primären, sekundären, tertiären Alkylaminen und Alkanolamiden, und zwitterionische Tenside einschließlich Aminosäuren und Derivaten, Aminoxid, Betain und Alkylaminoxiden, und polymere Tenside einschließlich Polyaminen, Carbonsäure-Polymeren und -Copolymeren, EO/PO-Blockcopolymeren, Ethylenoxid-Polymeren und -Copolymeren und Polyvinylpyrrolidon, und Silikon-Tenside einschließlich Dimethylsiloxanpolymeren mit hydrophilen und Perfluorcarbonsäuresalzen und Fluortenside.
Die vorstehend ausführlich beschriebenen geformten Vliesstoffe weisen Mikrozonen mit Bereichen auf, die Differenzen hinsichtlich intensiver Eigenschaften aufweisen, wie Grundgewicht, Dichte oder Dicke. Derartig gleich geformte Vliesstoffe können auch gleichzeitig solche Bereiche der Mikrozonen aufweisen, die insbesondere und separat hydrophob und/oder hydrophil sind. Jedes der hierin ausführlich beschriebenen geformten Vliesstoffbeispiele (z. B. Proben, die Zonen und/oder Mikrozonen mit Bereichen mit Differenzen hinsichtlich Dicke, Grundgewicht und/oder volumetrischer Dichte und/oder Oberflächen mit den verschiedenen hierin offenbarten TS7-Werten umfassen) können ferner Bereiche einer Mikrozone mit Differenzen hinsichtlich der Hydrophilie aufweisen, wie in dieser Schrift beschrieben. Hydrophilie kann durch gezielte Anwendung(en) von Tensid(en) auf bestimmte Bereiche der Mikrozonen des geformten Vliesstoffs bereitgestellt werden. Beispielsweise kann der zweite Bereich einer Mikrozone ein darauf angeordnetes Tensid aufweisen, während der erste Bereich der gleichen Mikrozone kein darauf angeordnetes Tensid aufweisen kann. Außerdem kann der erste Bereich einer Mikrozone ein darauf angeordnetes Tensid aufweisen, während der zweite Bereich der gleichen Mikrozone kein darauf angeordnetes Tensid aufweisen kann. In einer Mikrozone können zum Beispiel der erste oder der zweite Bereich ein Tensid von etwa 0,01 % bis etwa 5,0 %, etwa 0,05 % bis etwa 4,0 %, etwa 1,0 % bis etwa 3,0 % und in einem beliebigen konzentrischen Bereich im Bereich von 0,01 % bis etwa 5,0 % aufweisen, und der andere Bereich weist kein Tensid auf (d. h. ist tensidfrei). Als ein Beispiel können in einer Mikrozone der zweite Bereich ein Tensid von etwa 0,01 % bis etwa 5,0 %, etwa 0,05 % bis etwa 4,0 %, etwa 1,0 % bis etwa 3,0 % und in einem beliebigen konzentrischen Bereich im Bereich von 0,01 % bis etwa 5,0 % aufweisen, und der erste Bereich weist kein Tensid auf (d. h. ist tensidfrei). Dementsprechend weisen einige in dieser Schrift offenbarten geformten Vliesstoffe eine Mikrozone mit mindestens einem von dem ersten und zweiten Bereich auf, aufweisend ein Tensid, und das Verhältnis des prozentualen Tensidanteils in dem ersten Bereich zum prozentualen Tensidanteil in dem zweiten Bereich beträgt weniger als 1. Ferner weisen einige in dieser Schrift offenbarten geformten Vliesstoffe eine Mikrozone mit mindestens dem zweiten Bereich der Mikrozone auf, aufweisend ein Tensid, und das Verhältnis des prozentualen Tensidanteils in dem ersten Bereich zum prozentualen Tensidanteil in dem zweiten Bereich beträgt weniger als 1.
Als ein weiteres Beispiel kann der zweite Bereich einer Mikrozone eine bestimmte Tensidmenge oder einen bestimmten prozentualen Tensidanteil aufweisen, die/der darauf angeordnet ist, während der erste Bereich der gleichen Mikrozone eine unterschiedliche Tensidmenge oder einen unterschiedlichen prozentualen Tensidanteil darauf angeordnet aufweisen kann. In einer Mikrozone können zum Beispiel der erste Bereich ein Tensid von etwa 0,01 % bis etwa 2,0 %, etwa 0,05 % bis etwa 1,5 %, etwa 0,1 % bis etwa 1,0 % und in einem beliebigen konzentrischen Bereich im Bereich von 0,01 % bis etwa 2,0 % aufweisen, und kann der zweite Bereich eine unterschiedliche Menge aufweisen. Darüber hinaus kann der zweite Bereich in einer Mikrozone ein Tensid von etwa 0,01 % bis etwa 5,0 %, etwa 0,05 % bis etwa 4,0 %, etwa 1,0 % bis etwa 3,0 % und in einem beliebigen konzentrischen Bereich im Bereich von 0,01 % bis etwa 5,0 % aufweisen, und kann der erste Bereich eine unterschiedliche Menge aufweisen. Der prozentuale Tensidanteil für einen bestimmten Bereich einer Mikrozone kann bestimmt werden, indem die Gramm pro Quadratmeter Tensid, die in dem bestimmten Bereich angeordnet sind, genommen und durch das Grundgewicht der Fasern des geformten Vliesstoffs, die in demselben Bereich enthalten sind, geteilt werden. Die Gramm pro Quadratmeter von Tensid, die in einem bestimmten Bereich angeordnet sind, können unter Verwendung eines beliebigen derzeit bekannten Verfahrens, das dem Stand der Technik entspricht (z. B. gravimetrische usw.), bestimmt werden. Das Grundgewicht der Fasern des geformten Vliesstoffs, die in einem bestimmten Bereich einer Mikrozone enthalten sind, kann auch unter Verwendung eines beliebigen derzeit bekannten Verfahrens, das dem Stand der Technik entspricht (z. B. gravimetrisch, Mikro-CT usw.), bestimmt werden. Für bestimmte Mikrozonenbeispiele werden die GrundgewichtGrundgewichtsbereiche/Beispiele von Fasern, die in dem ersten und zweiten Bereich enthalten sind, oben detailliert beschrieben.
Ein Tensid kann auf den geformten Vliesstoffen durch jedes bekannte Verfahren, das dem Stand der Technik entspricht, angeordnet werden. Spezielle Beispiele umfassen Kiss-Beschichten, Tintenstrahldruck, Gravurdruck, Offset-Gravurdruck, Flexographiedruck des Tensids und registriertes Drucken des Tensids. Jedes dieser Verfahren kann Tensid entweder auf die erste und/oder zweite Oberfläche der geformten Vliesstoffe auftragen. Für die gesamten geformten Vliesstoffe (unter Berücksichtigung aller der einzelnen Zonen und Mikrozonen auf dem Stoff) kann das Tensid dem geformten Vliesstoff in einer Menge von etwa 0,01 % bis etwa 2,0 %, etwa 0,05 % bis etwa 1,5 %, etwa 0,1 % bis etwa 1,0 % und einem beliebigen konzentrischen Bereich im Bereich von etwa 0,01 % bis etwa 2,0 % zugesetzt werden. Zum Berechnen des prozentualen Tensidanteils, der dem gesamten geformten Vliesstoff zugesetzt wird, werden die Gramm pro Quadratmeter Tensid im gesamten geformten Vliesstoff durch das Grundgewicht des gesamten geformten Vliesstoffs geteilt. Die Gramm pro Quadratmeter des Tensids, die in dem insgesamt geformten Vliesstoff angeordnet sind, können mit jedem beliebigen Verfahren, das dem derzeitigem Stand der Technik entspricht (z. B. gravimetrisch usw.), bestimmt werden. Das Grundgewicht des gesamten geformten Vliesstoffs kann ebenso unter Verwendung jedes beliebigen Verfahrens, das dem derzeitigem Stand der Technik entspricht (z. B. gravimetrisch, Mikro-CT usw.), bestimmt werden.
Nunmehr Bezug nehmend auf die 38 und 39, die einen Abschnitt eines Musters eines Vliesstoffs 10 zeigen, ist eine erste Zone 110 (auf der linken Seite von 38) durch im Allgemeinen in MD ausgerichtete Reihen von ersten Bereichen 300 variabler Breite gekennzeichnet, die durch in MD ausgerichtete Reihen von zweiten Bereichen 310 variabler Breite getrennt sind (wobei sich der erste und zweite Bereich in einer Mikrozone befindet). Der erste Bereich ist auch das dreidimensionale Merkmal 20, das die ersten und zweiten Bereiche 300, 310 definiert. In einer Ausführungsform ist ein dreidimensionales Merkmal ein Abschnitt des Vliesstoffs 10, der zwischen oder um ein erhobenes Element des Formgebungsbandes herum gebildet wurde, welches in dieser Beschreibung der erste Bereich 300 ist, sodass die resultierende Struktur im Vergleich mit dem zweiten Bereich 310 eine verhältnismäßig größere Abmessung in der Z-Richtung, ein relativ höheres Grundgewicht und eine geringere volumetrische Dichte aufweist. Außerdem kann der erste Bereich 300 hydrophob und der zweite Bereich 310 hydrophil sein. Ein gezieltes Hinzufügen eines Tensids zu dem zweiten Bereich 310 der Mikrozone kann bewirken, dass der zweite Bereich hydrophil ist. Dementsprechend kann der erste Bereich 300 der Mikrozone einen Kontaktwinkel von mehr als etwa 90°, oder zwischen etwa 90° und etwa 140°, oder zwischen etwa 110° und etwa 135°, oder zwischen etwa 125° und etwa 135°, oder jeden konzentrischen Bereich, der zwischen etwa 90° und etwa 140° liegt, aufweisen, wenn er mit dem hierin beschriebenen Kontaktwinkel-Prüfverfahren geprüft wird. Der zweite Bereich 310 der Mikrozone kann einen Kontaktwinkel von weniger als 90° aufweisen, wenn er durch das hierin beschrieben Kontaktwinkel-Prüfverfahren geprüft wird. Der erste Bereich 300 der Mikrozone kann einen Time-to-Wick-Wert von mehr als etwa 10 Sekunden oder zwischen etwa 10 Sekunden und 60 Sekunden aufweisen, gemessen mit dem hierin beschriebenen Time-to-Wick-Prüfverfahren. Der zweite Bereich 310 der Mikrozone kann einen Time-to-Wick-Wert von weniger als etwa 10 Sekunden, weniger als etwa 5 Sekunden oder weniger als etwa 2,5 Sekunden oder weniger als etwa 1 Sekunde oder weniger als etwa 0,5 Sekunden aufweisen, gemessen mit dem hierin beschriebenen Time-to-Wick-Prüfverfahren. Die hierin berücksichtigten geformten Vliesstoffe beinhalten einen der oben genannten detaillierten Parameterbereiche für Kontaktwinkel- und/oder Time-to-Wick-Messungen für den ersten Bereich und/oder den zweiten Bereich in Kombination mit einem beliebigen der anderen hierin offenbarten intensiven Eigenschaften/Eigenschaftsunterschiede für die gleichen oder verschiedenen Bereiche in der gleichen oder unterschiedlichen Mikrozone auf dem geformten Vliesstoff.
Geformte Vliesstoffe mit den oben detailliert beschriebenen Mikrozonen mit Bereichen, die Unterschiede hinsichtlich des GrundgewichtGrundgewichts, der Dichte oder der Dicke aufweisen, während derartige Bereiche einer bestimmten Mikrozone gleichzeitig getrennt hydrophob und/oder hydrophil sind, können viele nützliche Anwendungen bieten, wie etwa Oberschichtmaterialien für die Babypflege, Pflegeprodukte für Frauen und Erwachseneninkontinenzprodukte sowie die Verwendung in medizinischen Einlagen, Tüchern und Reinigungsbezügen usw.
Die hier offenbarten Maße und Werte sollen nicht als streng auf die genauen angegebenen numerischen Abmessungen und/oder Werte beschränkt aufgefasst werden. Stattdessen soll, falls nichts anderes angegeben ist, jede dieser Abmessungen und/oder Werte die Bedeutung der angegebenen Abmessung und/oder Werts und eines funktional angemessenen Bereichs, der diese Abmessung und/oder diesen Wert umgibt, aufweisen. Beispielsweise soll eine Abmessung, die als „40 mm“ offenbart ist, „etwa 40 mm“ bedeuten.
Jedes hierin genannte Dokument, einschließlich jeglicher Verweisungen oder verwandter Patente oder Anmeldungen, ist hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin eingeschlossen, sofern nicht ausdrücklich ausgeschlossen oder anderweitig eingeschränkt. Die Zitierung eines Dokuments bedeutet nicht, dass es als Stand der Technik für eine hierin offenbarte oder beanspruchte Ausführungsform anerkannt wird, oder dass es allein oder in Kombination mit anderen genannten Literaturstellen eine solche Ausführungsform lehrt, nahelegt oder offenbart. Sollten ferner beliebige Bedeutungen oder Definitionen eines Begriffes in diesem Dokument mit beliebiger Bedeutung oder Definition desselben Begriffes in einem durch Bezugnahme eingeschlossenen Dokument in Zwiespalt stehen, gilt die Bedeutung oder Definition, die dem Begriff in diesem Dokument zugewiesen wurde.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollen in den beigefügten Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, abgedeckt sein.
Prüfverfahren:
Kompressionsalterungsprüfung
Anfangsdickenmessung:

• Fünf 3 Zoll mal 3 Zoll große Proben pro zu messendem Vliesstoff zurechtschneiden.
• Jede Probe von 1 bis 5 durchnummerieren.
• Die Dicke bei 0,5 kPa mit dem 65 mm Standardfuß unter Verwendung einer Thwing Albert-Dickenprüfvorrichtung gemäß Standardverfahren prüfen.
• Die Anfangsdicke für jede der fünf Proben aufzeichnen.
• Die durchschnittliche Dicke der fünf Proben aufzeichnen.

Alterungs-Kompressionsverfahren und Alterungs-Dickenmessung

• Die fünf Proben abwechselnd stapeln, wobei jede durch ein Papiertuch getrennt ist, wobei der Stapel jeweils mit einer Probenummer 1 und 5 beginnt und aufhört.
• Die abwechselnden gestapelten Proben in einen Aluminiumprobenhalter mit einem oben auf den Proben (4 KPa, 14 KPa oder 35 KPa) platzierten geeigneten Gewicht geben.
• Die gestapelten Proben mit dem Gewicht 15 Stunden lang in einem Ofen bei 40 °C geben
• Das Gewicht nach 15 Stunden entfernen, die Proben trennen und die Dicke jeder Probe bei 0,5 kPa dem 65 mm Standardfuß unter Verwendung einer Thwing Albert-Dickenprüfvorrichtung gemäß Standardverfahren prüfen.
• Den Alterungs-Dicken-Wert für jede der fünf Abtastungen aufzeichnen.
• Die durchschnittliche gealterte Dicke der fünf Proben aufzeichnen.

Analyseberichte:

• Durchschnittliche anfängliche und gealterte Dicken durch die Positionsnummer aufzeichnen
• Dickenwiederherstellungsindex:

(Durchschnittliche gealterte Dicke / durchschnittliche anfängliche Dicke) * 100

Lokalisiertes Grundgewicht
Das lokalisierte Grundgewicht des Vliesstoffes kann durch mehrere verfügbare Verfahren ermittelt werden, ein einfaches repräsentatives Verfahren jedoch umfasst ein Stanzwerkzeug mit einer Fläche von 3,0 cm², das dazu verwendet wird, um ein Probenstück der Bahn aus der ausgewählten Bereich aus der Gesamtfläche eines Vliesstoffs zu schneiden. Das Probenstück wird anschließend gewogen und durch seine Fläche geteilt, um das lokalisierte Grundgewicht des Vliesstoffes in Einheiten von Gramm pro Quadratmeter zu ergeben. Die Ergebnisse werden als Mittelwert von 2 Proben pro ausgewähltem Bereich wiedergegeben.
Fusselbildungsgradprüfung
Die Fusselbildungsgradprüfung wird zur Bestimmung der Menge von Fasern verwendet, die aus einem Vliesmaterial unter einer abrasiven Kraft entfernt wird (d. h., der Fusselbildungsgrad).
Die Fusselbildungsgradprüfung verwendet die folgenden Materialien:

• Sutherland-Tintenreibprüfvorrichtung mit 2 Pfund Gewicht, erhältlich von Danilee Co, San Diego, TX.
• Werkswalzen, 320 Schleifkorngröße, Aluminiumoxidtuch, hergestellt von Plymouth Coatings, (617) 447- 7731. Dieses Material kann auch durch McMaster Carr, Teilnummer 468.7A51, (330) 995-5500, bestellt werden.
• Zweiseitiges Band, 3M #409, erhältlich von der Netherland Rubber Company, (513) 733-1085.
• Faserentfernband, 3M #3187, erhältlich von der Netherland Rubber Company, (513) 733-1085.
• Analysewaage (+/- 0,0001 g)
• Papierschneider
• 2200 g Gewicht (Metall) 170 mm × 63 mm.
• Dicke Ablösepapierpappe - 0,0445 Zoll (1,13 mm) Dicke.

Materialherstellung
Aluminiumoxidtuch auf 7,5 Zoll (19,0 cm) lange Stücke abmessen und zuschneiden. Stücken des 3M #3187-Bands 6,5 Zoll (16,5 cm) in der Länge abmessen und zuschneiden, zwei Bänder für jedes Probenstück. Ungefähr 0,25 Zoll (0,6 cm) an jedem Ende des 3M #3187-Bandes umknicken, um die Handhabung zu erleichtern. 3M #3187-Band zur späteren Verwendung auf das dicke Trennpapier legen.
Probestückvorbereitung
Vor der Handhabung oder dem Prüfen eines der Materialien bitte die Hände mit Seife und Wasser waschen, um überschüssiges Fett von den Händen zu entfernen. Wahlweise können Latexhandschuhe getragen werden. Eine Probe des zu prüfenden Vliesstoffes auf eine Größe von mindestens 11 cm in MD und 4 cm in CD zuschneiden. Die zu prüfende Vliesprobe ausbreiten, wobei die zu prüfende Seite nach unten zeigt. Ein Stück zweiseitiges 3M #409-Band von einer Rolle abschneiden, mindestens 11 cm lang. Die Trägerfolie entfernen und die Seite des zweiseitigen Bandes, das der Trägerfolie zugewandt war, in Längsrichtung in Maschinenrichtung (MD) auf das Probenvlies auftragen. Die Trägerfolie wieder auf das freiliegende Band geben. Mit dem Papierschneider Prüfproben innerhalb des bedeckten Bereichs 11 cm MD und 4 cm CD zuschneiden.
Prüfverfahren

1. Anbringen des geschnittenen Stücks Aluminiumoxidtuch auf ein Sutherland-Tintenreibprüfvorrichtung unter Verwendung des 2 Pfund schweren Gewichts. Ein zweites zugeschnittenes Stück Aluminiumoxidtuch oben auf die dicke Ablösepapierpappe legen (für jede Prüfung wird ein neues Stück verwendet). Beides auf das 2 Pfund schwere Gewicht legen. Die Seiten werden in Klammern nach unten gefaltet - sicherstellen, dass das Aluminiumoxidtuch und die dicke Ablösepapierpappe flach liegen.
2. Die Probe auf eine Sutherland-Tintenreibprüfvorrichtung unter Zentrieren auf der Metallplatte aufbringen. Das 2200 g-Gewicht auf der Probe platzieren, 20 Sekunden lang.
3. Die Metallplatte und das 2 Pfund schwere Gewicht auf der Sutherland-Tintenreibprüfvorrichtung anbringen.
4. Reibprüfvorrichtung anschalten. Falls das Gegenlicht nicht beleuchtet ist, den Rücksetzknopf drücken. Die Zähltaste drücken, um die Reibungszyklen auf 20 Zyklen einzustellen. Geschwindigkeit 1, die langsame Geschwindigkeit (Licht wird nicht beleuchtet) mithilfe des Geschwindigkeits-Knopfes wählen. „Start“ drücken.
5. Wenn die Reibprüfvorrichtung abgeschaltet ist, vorsichtig das Aluminiumoxidtuch/Gewicht entfernen, dabei sicherstellen, dass keine der losen Mikrofasern (Fusseln) verloren gehen. In einigen Fällen werden die Mikrofasern sowohl an dem Aluminiumoxidtuch als auch an der Oberfläche des Probenvlieses angebracht. Das Gewicht umgedreht auf die Bank ablegen.
6. Die Faser-Ablöse-Bänder mit daran befestigtem Trennpapier abwiegen. Das Faserablöseband an den gefalteten Enden festhalten, das Trennpapier abziehen und beiseite legen. Das Band behutsam auf das Aluminiumoxidtuch aufsetzen, um die gesamten Fusseln zu entfernen. Das Faserablöseband abziehen und wieder auf das Trennpapier zurückgeben. Das Gewicht der Faserablösebänder wird gewogen und aufgezeichnet.
7. Ein weiteres Stücks des vorgewogenen Faserablösebandes an den gefalteten Enden festhalten. Das Faserablöseband behutsam auf die Oberfläche der abgeriebenen Vliesprobe legen. Eine flache Metallplatte flach auf das Faserablöseband legen.
8. Das 2200 g Gewicht 20 Sekunden lang oben auf die Metallplatte legen. Das Faserablöseband abziehen. Das vorgewogene Faserablöseband an den gefalteten Enden festhalten, um Fingerabdrücke zu vermeiden. Das vorgewogene Faserablöseband zurück auf das Trennpapier legen. Das Gewicht der Faserablösebänder wird gewogen und aufgezeichnet.
9. Das Fusselgewicht ist die Summe der Gewichtszunahme beider Faser-Ablöse-Bänder.
10. Das Fusselgewicht wird als Durchschnitt von 10 Messungen angegeben.

Berechnungen:
Für eine bestimmte Probe wird das Gewicht in Gramm an Fusseln, die aus dem Aluminiumoxidtuch gesammelt wurden, und das Gewicht in Gramm an Fusseln, das aus dem abgeriebenen Probenvlies gesammelt wurde, addiert. Das kombinierte Gewicht in Gramm mit 1000 multiplizieren, um in Milligramm (mg) umzuwandeln. Um diese Messung von einem absoluten Gewichtsverlust in einen Gewichtsverlust pro Flächeneinheit umzuwandeln, wird das Gesamtgewicht an Fusseln durch die Fläche des abgeriebenen Bereichs dividiert.
Luftdurchlässigkeitsprüfungen
Die Luftdurchlässigkeitsprüfung wird dazu verwendet, um den Grad an Luftfluss in Kubikfuß pro Minute (cfm) durch ein Formgebungsband hindurch zu bestimmen. Die Luftdurchlässigkeitsprüfung wird mit einem Textest Instruments-Modell FX3360 Portair Air Permeability Tester, erhältlich von Textest AG, Sonnenbergstrasse 72, CH 8603 Schwerzenbach, Schweiz, durchgeführt. Die Einheit verwendet eine 20,7 mm-Lochplatte für Luftdurchlässigkeitsbereiche zwischen 300-1000 Kubikfuß pro Minute. Wenn die Luftdurchlässigkeit niedriger als 300 Kubikfuß pro Minute ist, muss die Öffnungsplatte reduziert werden; wenn sie höher als 1000 Kubikfuß pro Minute ist, muss die Lochplatte erhöht werden. Die Luftdurchlässigkeit kann in lokalisierten Zonen eines Formgebungsbandes gemessen werden, um Unterschiede in der Luftdurchlässigkeit über ein Formgebungsband hinweg zu ermitteln.
Prüfverfahren

1. Das FX3360-Gerät einschalten.
2. Eine vorher festgelegte Methode mit folgenden Einstellungen auswählen:
1. a. Material: Standard
2. b. Messungseigenschaft: Luftdurchlässigkeit (AP)
3. c. Prüfdruck: 125 Pa (Pascal)
4. d. T-Faktor: 1,00
5. e. Prüfpunktabstand: 0,8 Zoll
3. Die 20,7 mm große Öffnungsplatte auf die Oberseite des Formgebungsbandes (die Seite mit den dreidimensionalen Vorsprüngen) an die Position von Interesse geben.
4. „Spot Measurement“ (Stellenmessung) auf dem Berührungsbildschirm der Prüfeinheit auswählen.
5. Den Sensor vor der Messung zurücksetzen, sofern erforderlich.
6. Nach dem Zurücksetzen die Taste „Start“ auswählen, um die Messung zu beginnen.
7. Warten, bis die Messung stabilisiert ist und die Kubikfuß-Ablesung auf dem Bildschirm aufzeichnen.
8. Den „Start“-Knopf wieder auswählen, um die Messung anzuhalten.

In-Beutel-Stapelhöhe-Prüfung
Die In-Beutel-Stapelhöhe einer Verpackung von Absorptionsartikeln wird wie folgt bestimmt:
Ausrüstung
Ein Dickenmesser mit einer flachen, steifen, horizontalen Gleitplatte wird verwendet. Der Dickenmesser ist so konfiguriert, dass die horizontale Gleitplatte sich in einer vertikalen Richtung frei bewegt, wobei die horizontale Gleitplatte immer in einer horizontalen Orientierung, direkt über einer flachen, steifen, horizontalen Basisplatte, gehalten wird. Der Dickenmesser schließt eine geeignete Vorrichtung zum Messen der Spalte zwischen der horizontalen Gleitplatte und der horizontalen Basisplatte auf innerhalb ± 0,5 mm ein. Die horizontale Gleitplatte und die horizontale Basisplatte sind größer als die Oberfläche der Absorptionsartikelverpackung, die mit jeder Platte in Kontakt steht, d. h. jede Platte erstreckt sich über die Kontaktoberfläche der Absorptionsartikelverpackung in alle Richtungen hinaus. Die horizontale Gleitfläche übt eine nach unten gerichtete Kraft von 850 ± 1 Gramm-Kraft (8,34 N) auf die Absorptionsartikelverpackung aus, welche durch Platzieren eines geeigneten Gewichts auf das Zentrum der oberen Oberfläche der horizontalen Gleitplatte, die nicht mit der Verpackung in Kontakt steht, erreicht werden kann, sodass die Gesamtmasse der Gleitplatte plus zusätzliches Gewicht 850 ± 1 Gramm beträgt.
Prüfverfahren
Absorptionsartikelverpackungen werden vor der Messung bei 23 ± 2 °C und 50 ± 5 % relativer Feuchtigkeit äquilibriert.
Die horizontale Gleitplatte wird angehoben und eine Absorptionsartikelverpackung wird mittig unter der horizontalen Gleitplatte auf eine Art platziert, dass die Absorptionsartikel innerhalb der Verpackung sich in einer horizontalen Ausrichtung befinden (siehe 27). Jeder Griff oder weiteres Verpackungsmerkmal auf den Oberflächen der Verpackung, das mit einer der Platten in Kontakt kommen würde, wird flach gegen die Oberfläche der Verpackung gefaltet, um deren Auswirkung auf die Messung zu minimieren. Die horizontale Gleitplatte wird langsam gesenkt, bis sie mit der Oberseite der Verpackung in Kontakt kommt, und wird anschließend losgelassen. Die Lücke zwischen den horizontalen Platten wird zehn Sekunden nach dem Loslassen der horizontalen Gleitplatte auf ± 0,5 mm gemessen. Fünf identische Verpackungen (Verpackungen gleicher Größe und gleicher Absorptionsartikelzählungen) werden gemessen und das arithmetische Mittel wird als die Verpackungsbreite berichtet. Die „In-Beutel-Stapelhöhe“ = (Verpackungsbreite/Absorptionsartikelzählung pro Stapel) × 10 wird berechnet und bis auf ± 0,5 mm aufgezeichnet.
Verfahren zur Mikro-CT-Messung Intensiver Eigenschaften
Das Mikro-CT-Messverfahren intensiver Eigenschaften misst das Grundgewicht, die Dicke und die volumetrischen Dichtewerte in optisch wahrnehmbaren Bereichen einer Substratprobe. Sie basiert auf der Analyse eines auf einem Mikro-CT-Gerät erhaltenen 3D-Röntgen-Probenbildes (ein geeignetes Gerät ist Scanco µCT 50, erhältlich von Scanco Medical AG, Schweiz, oder gleichwertig). Das Mikro-CT-Instrument ist ein Kegelstrahl-Mikrotomograph mit abgeschirmtem Schrank. Eine wartungsfreie Röntgenröhre wird als Quelle mit einem einstellbaren Brennfleckdurchmesser verwendet. Der Röntgenstrahl tritt durch die Probe hindurch, wo einige der Röntgenstrahlen durch die Probe gedämpft werden. Der Grad der Abschwächung korreliert mit der Maße des Materials, durch das die Röntgenstrahlen hindurchtreten müssen. Die übertragenen Röntgenstrahlen gehen weiter auf die digitale Detektoranordnung über und erzeugen ein 2D-Projektionsbild der Probe. Ein 3D-Bild der Probe wird durch Sammeln von mehreren einzelnen Projektionsbildern der Probe während der Drehung erzeugt, die dann wieder in ein einziges 3D-Bild zusammengefügt werden. Das Gerät wird über eine Schnittstelle mit einer über den Computer laufenden Software zur Steuerung der Bildaufnahme und zum Speichern der Rohdaten verbunden. Das 3D-Bild wird anschließend unter Verwendung einer Bildanalysesoftware (eine geeignete Bildanalysesoftware ist MATLAB, verfügbar von The Mathworks, Inc., Natick, MA, oder vergleichbar) zum Messen intensiver Eigenschaften von Grundgewicht, Dicke und volumetrischer Dichte von Bereichen innerhalb der Probe analysiert.
Probenvorbereitung:
Um eine Probe für die Messung zu erhalten, wird eine einzelne Schicht des trockenen Substratmaterials flach ausgebreitet und ein kreisförmiges Stück mit einem Durchmesser von 30 mm ausgestanzt.
Wenn das Substratmaterial eine Schicht eines Absorptionsartikels ist, zum Beispiel eine Oberschicht, ein Unterschichtvlies, eine Aufnahmeschicht, eine Verteilungsschicht oder eine andere Komponentenschicht; dann wird das Absorptionsartikel auf eine feste flache Oberfläche in einer ebenen Konfiguration festgeklebt. Vorsichtig die einzelne Substratschicht von dem Absorptionsartikel trennen. Ein Skalpell und/oder kryogene Sprays (wie Cyto-Freeze, Control Company, aus Houston, Texas) kann dazu verwendet werden, um eine Substratschicht aus weiteren darunterliegenden Schichten zu entfernen, sofern erforderlich, um eine Längs- und Seitenausdehnung des Materials zu vermeiden. Sobald die Substratschicht von dem Artikel entfernt worden ist, wird die Probe wie vorstehend beschrieben gestanzt.
Wenn das Substratmaterial in Form eines Feuchttuchs vorliegt, eine neue Packung Feuchttücher öffnen und den gesamten Stapel aus der Packung entfernen. Ein einzelnes Feuchttuch aus der Mitte des Stapels nehmen, flach ausbreiten und vor dem Stanzen der Probe zu Analysezwecken vollständig trocknen lassen.
Eine Probe kann von jeder Stelle, welche die optisch erkennbare, zu analysierende Zone enthält, ausgeschnitten werden. Innerhalb einer Zone sind zu analysierende Bereiche solche, die einem dreidimensionalen Merkmal zugeordnet sind, das eine Mikrozone definiert. Die Mikrozone umfasst mindestens zwei optisch erkennbare Bereiche. Eine Zone, ein dreidimensionales Merkmal oder eine Mikrozone können aufgrund von Änderungen in der Textur, Elevation oder Dicke optisch wahrnehmbar sein. Bereiche innerhalb unterschiedlicher Proben aus dem gleichen Substratmaterial können analysiert und miteinander verglichen werden. Es sollte darauf geachtet werden, bei der Auswahl einer Stelle zur Probenahme Falten, Knitter oder Risse zu vermeiden.
Bildaufnahme:
Das Mikro-CT-Gerät gemäß den Vorgaben des Herstellers einstellen und kalibrieren. Die Probe in den geeigneten Halter zwischen zwei Ringen aus Material niedriger Dichte, die einen Innendurchmesser von 25 mm aufweisen, geben. Dies ermöglicht, dass der zentrale Abschnitt der Probe horizontal liegt und gescannt wird, ohne dass irgendwelche anderen Materialien direkt benachbart zu den oberen und unteren Oberfläche n sind. In diesem Bereich sollten Messungen vorgenommen werden. Das 3D-Abbildungs-Sichtfeld beträgt auf jeder Seite in der xy-Ebene ungefähr 35 mm, mit einer Auflösung von ungefähr 5000 mal 5000 Pixeln und mit einer ausreichenden Anzahl von 7 Mikrometer dicken Scheiben, die gesammelt werden, um die z-Richtung der Probe vollständig einzuschließen. Die rekonstruierte 3D-Bildauflösung enthält isotrope Voxel von 7 Mikrometer. Die Bilder werden mit einer Quelle bei 45 kVp und 133 µA ohne zusätzlichen Niedrigenergiefilter erfasst. Diese Strom- und Spannungseinstellungen können optimiert werden, um den maximalen Kontrast in den Projektionsdaten mit ausreichender Röntgendurchdringung durch die Probe zu erzeugen, werden aber nach ihrer Optimierung für alle im Wesentlichen ähnlichen Proben konstant gehalten. Es werden insgesamt 1500 Projektionsbilder mit einer Integrationszeit von 1000 ms und 3 Durchschnittswerten erhalten. Die Projektionsbilder werden in das 3D-Bild hinein rekonstruiert, und im 16 Bit-RAW-Format gespeichert, um das volle Detektor-Ausgangssignal zur Analyse beizubehalten.
Bildverarbeitung:
Das 3D-Bild in die Bildanalysesoftware laden. Das 3D-Bild unter Schwellenwertüberschreitung auf einen Wert bringen, der das durch die Luft verursache Hintergrundsignal trennt und entfernt, jedoch das Signal von den Probenfasern innerhalb des Substrats aufrechterhält.
Drei 2D-Bilder mit intensiven Eigenschaften werden aus dem Schwellenwert-3D-Bild erzeugt. Das erste ist das Grundgewichtsbild. Um dieses Bild zu erzeugen, wird der Wert für jedes Voxel in einer xy-Ebenen-Scheibe mit allen seinen entsprechenden Voxelwerten in den anderen z-Richtungsscheiben, die ein Signal von der Probe enthalten, summiert. Dies erzeugt eine 2D-Bild, bei dem jedes Pixel nunmehr einen Wert gleich dem Summensignal durch die gesamte Probe hinweg aufweist.
Um die Rohdatenwerte im Grundgewichtsbild in reale Werten umzuwandeln, wird eine Grundgewichtskalibrierungskurve erzeugt. Es wird ein Substrat erhalten, das eine im Wesentlichen ähnliche Zusammensetzung wie die zu analysierende Probe aufweist und ein gleichmäßiges Grundgewicht hat. Die vorstehend beschriebenen Verfahren befolgen, um mindestens zehn Wiederholungsproben des Kalibrierungskurvensubstrats zu erhalten. Das Grundgewicht genau messen, indem die Masse auf das nächste 0,0001 g aufgezeichnet und durch den Probenbereich geteilt und in Gramm pro Quadratmeter (gsm) umgewandelt wird, und zwar von jeder der Einzelschichtkalibrierungsproben, und den Mittelwert auf die nächsten 0,01 Gramm pro Quadratmeter berechnen. Unter Einhaltung der vorstehend beschriebenen Verfahren wird ein Mikro-CT-Bild einer einzelnen Schicht des Kalibrierprobensubstrats erhalten. Unter Einhaltung der vorstehend beschriebenen Verfahren wird das Mikro-CT-Bild verarbeitet und ein Grundgewichtsbild mit Rohdatenwerten erzeugt. Der tatsächliche Grundgewichtswert für diese Probe ist der durchschnittliche Grundgewichtswert, der bei den Kalibrierungsproben gemessen wird. Als Nächstes werden zwei Schichten der Kalibriersubstratproben aufeinander gestapelt und ein Mikro-CT-Bild der zwei Schichten des Kalibriersubstrats erfasst. Ein Grundgewichts-Rohdatenabbild beider Schichten zusammen erzeugen, deren tatsächlicher Grundgewichtswert gleich dem Doppelten des durchschnittlichen Grundgewichtswerts beträgt, der bei den Kalibrierungsmustern gemessen wird. Dieses Verfahren des Stapelns einzelner Schichten des Kalibriersubstrats wiederholen, ein Mikro-CT-Bild aller Schichten erfassen, ein Rohdaten-Grundgewichts-Bild aller Schichten erzeugen, deren tatsächlicher Grundgewichtswert gleich der Anzahl der Schichten mal dem durchschnittlichen Grundgewichtswert, der bei den Kalibrierungsproben gemessen wird, beträgt. Insgesamt werden mindestens vier unterschiedliche Grundgewichts-Kalibrierbilder erhalten. Die Grundgewichtswerte der Kalibrierungsproben müssen Werte oberhalb und unterhalb der Grundgewichtswerte der ursprünglichen Probe, die analysiert wird, umfassen, um eine genaue Kalibrierung sicherzustellen. Die Kalibrierkurve wird durch eine lineare Regression auf Basis der Rohdaten im Vergleich zu den tatsächlichen Grundgewichtswerten für die vier Kalibrierungsproben erzeugt. Diese lineare Regression muss einen R2-Wert von mindestens 0,95 aufweisen, wenn nicht, bitte das gesamte Kalibrierungsverfahren wiederholen. Diese Kalibrierkurve wird nun dazu verwendet, um die Rohdatenwerte in tatsächliche Grundgewichte umzuwandeln.
Das zweite 2D-Bild intensiver Eigenschaft ist das Dicken-Bild. Um dieses Bild zu erzeugen, werden die obere und untere Oberfläche der Probe identifiziert, und der Abstand zwischen diesen Oberflächen wird berechnet, was die Probendicke ergibt. Die obere Oberfläche der Probe wird identifiziert, indem bei der obersten z-Richtungsscheibe begonnen wird und jede Scheibe bewertet wird, um somit durch die Probe zu gehen und das Z-Richtungs-Voxel für alle Pixelpositionen in xy-Ebene zu lokalisieren, in denen das Probesignal zuerst erfasst wurde. Das gleiche Verfahren wird zum Identifizieren der unteren Oberfläche der Probe befolgt, außer dass die in z-Richtung lokalisierten Voxel alle Positionen in der xy-Ebene sind, wo das Probesignal zuletzt detektiert wurde. Sobald die obere und die untere Oberfläche identifiziert wurden, werden sie mit einem 15x15 Medianfilter geglättet, um Signale von Streufasern zu entfernen. Das „2D-Dickenbild“ wird dann durch Zählen der Anzahl von Voxeln erzeugt, die zwischen der oberen und der unteren Oberfläche für jede der Pixelpositionen in der xy-Ebene existieren. Dieser Dickenrohwert wird dann in den tatsächlichen Abstand, in Mikrometer, durch Multiplizieren der Voxelzahl durch die 7 µm Scheibendickenauflösung umgewandelt.
Das dritte 2D-Bild intensiver Eigenschaft ist das volumetrische Dichte-Bild. Zur Erzeugung dieses Bild wird jeder xy-Ebenen-Pixelwert in dem Grundgewichtsbild, in Einheiten von Gramm pro Quadratmetern, durch das entsprechende Pixel im Dickenbild, in Einheiten von Mikrometern geteilt. Die Einheiten des Volumetrischen Dichten-Bildes sind Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³).
Intensive Eigenschaften von MikroCT-Grundgewicht, Dicke und volumetrischer Dichte:
Durch Identifizieren des zu analysierenden Bereichs beginnen. Ein zu analysierender Bereich ist einer, der einem dreidimensionalen Merkmal zugeordnet ist, das eine Mikrozone definiert. Die Mikrozone umfasst mindestens zwei optisch erkennbare Bereiche. Eine Zone, ein dreidimensionales Merkmal oder eine Mikrozone können aufgrund von Änderungen in der Textur, Elevation oder Dicke optisch wahrnehmbar sein. Als Nächstes wird die Grenze des zu analysierenden Bereichs identifiziert. Die Grenze eines Bereichs wird durch optische Unterscheidung von Unterschieden in intensiven Eigenschaften im Vergleich zu anderen Bereichen innerhalb der Probe identifiziert. Beispielsweise kann eine Bereichsgrenze identifiziert werden, indem eine Dickendifferenz optisch erkannt wird, wenn sie mit einem anderen Bereich in der Probe verglichen wird. Jede der intensiven Eigenschaften kann verwendet werden, um Bereichsgrenzen auf einem der physischen Probe selbst von jedem beliebigen der MikroCT-Bilder intensiver Eigenschaften zu unterscheiden. Nachdem die Grenze des Bereichs identifiziert worden ist, einen ovalen oder runden „Bereich von Interesse“ (ROI) innerhalb des Inneren des Bereichs zeichnen. Der ROI sollte eine Bereich von mindestens 0,1 mm2 aufweisen und so selektiert werden, dass ein Bereich mit intensiven Eigenschaftswerten gemessen wird, die repräsentativ für den identifizierten Bereich sein. Aus jedem der drei intensiven Eigenschaftsbilder werden das durchschnittliche Grundgewicht, die durchschnittliche Dicke und die durchschnittliche volumetrische Dichte innerhalb des ROI berechnet. Diese Werte als das Grundgewicht des Bereichs auf das nächste 0,01 Gramm pro Quadratmeter, die Dicke auf das nächste 0,1 Mikrometer und die volumetrische Dichte auf die nächsten 0,0001 g/cm³ aufzeichnen.
Emtec-Prüfverfahren
TS7- und TS750-Werte werden unter Verwendung eines EMTEC Tissue Softness Analyzer („Emtec TSA“) (Emtec Electronic GmbH, Leipzig, Deutschland), der mit einer über den Computer laufenden Emtec TSA-Software (Version 3.19 oder dergleichen) verbunden ist, gemessen. Gemäß Emtec korreliert der TS7-Wert mit der tatsächlichen Weichheit, während der TS750-Wert mit der gefühlten Glätte/Rauigkeit des Materials korreliert. Der Emtec TSA umfasst einen Rotor mit vertikalen Schaufeln, die sich auf der Prüfprobe mit einer definierten und kalibrierten Drehgeschwindigkeit (vom Hersteller eingestellt) und einer Kontaktkraft von 100 mN drehen. Der Kontakt zwischen den vertikalen Schaufeln und dem Prüfling erzeugt Vibrationen, die Schall erzeugen, der durch ein Mikrofon innerhalb des Geräts aufgezeichnet wird. Die aufgezeichnete Schalldatei wird dann durch die Emtec-TSA-Software analysiert. Die Probenvorbereitung, der Gerätebetrieb und die Prüfverfahren erfolgen gemäß den Spezifikationen des Geräteherstellers.
Probestückvorbereitung
Prüfproben werden durch Ausschneiden quadratischer oder kreisförmiger Proben aus einem Endprodukt hergestellt. Die Prüfproben werden auf eine Länge und Breite (bzw. einen Durchmesser, wenn sie kreisförmig sind) von nicht weniger als etwa 90 mm und nicht mehr als etwa 120 mm in irgendeiner dieser Abmessungen zugeschnitten, um sicherzustellen, dass die Probe richtig in das TSA-Gerät eingespannt werden kann. Die Proben werden so ausgewählt, dass Perforationen, Knicke oder Falten innerhalb des Prüfbereichs vermieden werden. Bitte 8 im Wesentlichen ähnliche Wiederholungsproben zu Prüfzwecken anfertigen. Alle Proben bei TAPPI-Standardtemperatur und relative Luftfeuchtebedingungen (23 °C ± 2 C° und 50 % ± 2 %) mindestens 2 Stunden vor Durchführung der TSA-Prüfung, die ebenfalls unter TAPPI-Bedingungen durchgeführt wird, äquilibrieren.
Prüfverfahren
Das Gerät gemäß den Anweisungen des Herstellers unter Verwendung des 1-Punkt-Kalibrierverfahrens mit Emtec-Referenzstandards („ref. 2-Proben“) kalibrieren. Falls diese Referenzproben nicht mehr verfügbar sind, bitte die entsprechenden Referenzproben verwenden, die vom Hersteller bereitgestellt werden. Das Gerät gemäß den Empfehlungen und Anweisungen des Herstellers kalibrieren, so dass die Ergebnisse vergleichbar mit den bei Verwendung des 1-Punkt-Kalibrierverfahrens unter Emtec-Referenzstandards („ref. 2-Proben“) erhaltenen sind.
Acht Wiederholungsproben eines Stoffs zu Prüfzwecken bereitstellen. Eine Prüfprobe in das Gerät geben, wobei eine Oberfläche nach oben gerichtet ist, und die Prüfung nach den Anweisungen des Herstellers durchführen. Nach Fertigstellung zeigt die Software Werte für TS7 und TS750 an. Jeden dieser Werte auf die nächsten 0,01 dB V² U/min aufzeichnen. Die Prüfprobe wird anschließend aus dem Gerät entfernt und verworfen. Diese Prüfung erfolgt individuell auf der gleichen Fläche von vier Wiederholungsproben, und anschließend auf der anderen Oberfläche der anderen vier Wiederholungsproben. Die erste geprüfte Oberfläche kann entweder die erste Oberfläche 12 oder die zweite Oberfläche 14 eines geformten Vliesstoffes, wie hierin offenbart, sein.
Die vier Prüfergebniswerte für TS7 und TS750 der ersten geprüften Oberfläche werden gemittelt (unter Verwendung eines einfachen numerischen Durchschnitts); das Gleiche geschieht für die vier Prüfergebniswerte für TS7 und TS750 von der zweiten geprüften Oberfläche. Die einzelnen Mittelwerte von TS7 und TS750 für sowohl die erste als auch die zweite geprüfte Oberfläche auf einer bestimmten Prüfprobe auf die nächste 0,01 dB V² rms aufzeichnen. Zusätzlich wird das TS7 -Verhältnis der ersten geprüften Oberfläche zu der zweiten geprüften Oberfläche durch Dividieren des durchschnittlichen TS7 der ersten geprüften Oberfläche dividiert durch den durchschnittlichen TS7 der zweiten geprüften Oberfläche berechnet.
Kontaktwinkel- und Time-to-Wick-Prüfverfahren
Kontaktwinkel- und Time-to-Wick-Messungen werden unter Verwendung eines Sessile-Drop-Experiments bestimmt. Ein spezifiziertes Volumen von destilliertem Wasser vom Typ II-Reagens (wie in ASTM D1193 definiert) wird auf die Oberfläche einer Prüfprobe unter Verwendung eines automatisierten Flüssigkeitszufuhrsystems aufgebracht. Eine Hochgeschwindigkeitsvideokamera nimmt zeitgestempelte Bilder des Tropfens über einen Zeitraum von 60 Sekunden mit einer Rate von 900 Bildern pro Sekunde auf. Der Kontaktwinkel zwischen dem Tropfen und der Oberfläche der Prüfprobe wird für jedes aufgenommene Bild durch eine Bildanalysesoftware bestimmt. Time-to-Wick wird bestimmt als die Zeit, die der Kontaktwinkel eines Tropfens, der in die Prüfprobe eindringt, benötigt, um sich auf einen Kontaktwinkel < 10° zu verringern. Alle Messungen werden bei einer konstanten Temperatur (23 °C ± 2 °C) und einer relativen Feuchtigkeit (50 % ± 2 %) durchgeführt.
Ein automatisierter Kontaktwinkelprüfer ist erforderlich, um diese Prüfung durchzuführen. Das System besteht aus einer Lichtquelle, einer Videokamera, einem horizontalen Probentisch, einem Flüssigkeitszufuhrsystem mit Pumpe und Mikrospritze und einem Computer, der mit einer Software zur Videobilderfassung, Bildanalyse und Auswertung von Kontaktwinkeldaten ausgestattet ist. Ein geeignetes Instrument ist das optische Kontaktwinkelmesssystem OCA 20 (DataPhysics Instruments, Filderstadt, Deutschland) oder ein Äquivalent. Das System muss dazu in der Lage sein, einen 8,2 Mikroliter-Tropfen abzugeben, und in der Lage dazu sein, Bilder mit einer Rate von 900 Frames pro Sekunde zu erfassen. Das System wird nach den Anweisungen des Herstellers kalibriert und betrieben, sofern in diesem Prüfverfahren nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Um eine Prüfprobe für die Messung zu erhalten, wird eine einzelne Schicht des trockenen Substratmaterials flach ausgelegt und es wird eine Prüfprobe mit einer Breite von 15 mm und einer Länge von etwa 70 mm gestanzt. Die Breite der Probe kann nach Bedarf reduziert werden, um sicherzustellen, dass der jeweilige Bereich während des Prüfens nicht durch umgebende Merkmale verdeckt wird. Bei einem schmaleren Probenstreifen ist darauf zu achten, dass der Flüssigkeitstropfen während der Prüfung nicht bis an die Kante des Prüfkörpers gelangt, da sonst die Prüfung wiederholt werden muss. Die Proben bei 23 °C ± 2 °C und etwa 50 % ± 2 % relativer Feuchtigkeit 2 Stunden lang vor dem Testen vorkonditionieren.
Probestückvorbereitung
Eine Prüfprobe kann von jeder Stelle, welche die optisch erkennbare, zu analysierende Zone enthält, ausgestanzt werden. Innerhalb einer Zone sind zu analysierende Bereiche solche, die einem dreidimensionalen Merkmal zugeordnet sind, das eine Mikrozone definiert. Die Mikrozone umfasst mindestens zwei optisch erkennbare Bereiche. Eine Zone, ein dreidimensionales Merkmal oder eine Mikrozone können aufgrund von Änderungen in der Textur, Elevation oder Dicke optisch wahrnehmbar sein. Bereiche innerhalb unterschiedlicher Prüfproben aus dem gleichen Substratmaterial können analysiert und miteinander verglichen werden. Es sollte darauf geachtet werden, bei der Auswahl einer Stelle zur Probenahme Falten, Knitter oder Risse zu vermeiden.
Wenn das Substratmaterial eine Schicht eines Absorptionsartikels ist, zum Beispiel eine Oberschicht- oder Unterschichtvlies, eine Aufnahmeschicht, eine Verteilungsschicht oder eine andere Komponentenschicht; dann wird das Absorptionsartikel auf eine feste flache Oberfläche in einer ebenen Konfiguration festgeklebt. Vorsichtig die einzelne Substratschicht von dem Absorptionsartikel trennen. Ein Skalpell und/oder kryogene Sprays (wie Cyto-Freeze, Control Company, aus Houston, Texas) kann dazu verwendet werden, um eine Substratschicht aus weiteren darunterliegenden Schichten zu entfernen, sofern erforderlich, um eine Längs- und Seitenausdehnung des Materials zu vermeiden. Sobald die Substratschicht von dem Artikel entfernt worden ist, Fortfahren mit dem Ausstanzen der Prüfprobe wie vorstehend beschrieben. Wenn das Substratmaterial in Form eines Feuchttuchs vorliegt, eine neue Packung Feuchttücher öffnen und den gesamten Stapel aus der Packung entfernen. Ein einzelnes Feuchttuch aus der Mitte des Stapels nehmen, flach ausbreiten und vor dem Stanzen der Probe zu Analysezwecken vollständig trocknen lassen.
Prüfverfahren
Die Prüfprobe wird auf dem horizontalen Probentisch positioniert, wobei der Testbereich in dem Sichtfeld der Kamera unter der Nadel des Flüssigkeitszufuhrsystems liegt, wobei die Prüfseite nach oben zeigt. Die Probe ist auf eine solche Weise befestigt, dass sie flach aber unbelastet liegt, und jegliche Wechselwirkung zwischen dem Flüssigkeitstropfen und der darunter liegenden Oberfläche wird vermieden, um unnötige Kapillarkräfte zu vermeiden. Eine Edelstahlnadel mit stumpfer Spitze (ID 0,23 mm, OD 0,41 mm) der Dicke 27 ist über der Prüfprobe positioniert, wobei mindestens 2 mm der Nadelspitze im Sichtfeld der Kamera liegen. Einstellen des Probentischs, um einen Abstand von etwa 3 mm zwischen der Nadelspitze und der Oberfläche der Prüfprobe zu erreichen. Ein 8,2-Mikroliter-Tropfen Reagens destilliertes Wasser wird mit einer Rate von 1 Mikroliter pro Sekunde gebildet und kann frei auf die Oberfläche der Prüfprobe fallen. Videobilderfassung wird eingeleitet, bevor der Tropfen die Oberfläche der Prüfprobe berührt, und anschließend wird für eine Dauer von 60 Sekunden eine kontinuierliche Reihe von Bildern gesammelt, nachdem der Tropfen die Oberfläche der Prüfprobe berührt hat. Wiederholen dieses Verfahrens für insgesamt fünf (5) im Wesentlichen ähnliche replizierte Testbereiche. Es wird eine frische Prüfprobe verwendet oder sichergestellt, dass der vorher durch den Tropfen benetzte Bereich während nachfolgender Messungen vermieden wird.
Auf jedem der von der Videokamera aufgenommenen Bilder werden die Prüfprobenoberfläche und die Kontur des Tropfens identifiziert und von der Bildanalysesoftware dazu verwendet, den Kontaktwinkel für jedes Tropfenbild zu berechnen und auf den nächsten 0,1 Grad genau aufzuzeichnen. Der Kontaktwinkel ist der Winkel, der durch die Oberfläche der Prüfprobe und die Tangente zur Oberfläche des Flüssigkeitstropfens in Kontakt mit der Prüfprobe gebildet wird. Für jede Reihe von Bildern von einem Test ist der Zeitpunkt Null die Zeit, mit der der Flüssigkeitstropfen in Kontakt mit der Oberfläche der Prüfprobe kommt. Messen und Aufzeichnen des Kontaktwinkels auf dem Tropfenbild, der dem Zeitpunkt Null plus fünf (5) Sekunden entspricht. Der Kontaktwinkel bei fünf Sekunden wird als 0° angegeben, wenn der Tropfen innerhalb von 5 Sekunden vollständig von der Prüfprobe absorbiert wurde. Wiederholen dieses Verfahrens für die fünf replizierten Prüfbereiche. Berechnen des arithmetischen Mittels des Kontaktwinkels zum Zeitpunkt Null plus fünf Sekunden für die fünf replizierten Prüfbereiche und Aufzeichnen dieses Werts als Kontaktwinkel auf die nächsten 0,1 Grad.
Time-to-Wick ist definiert als die Zeit, die es braucht, bis der Kontaktwinkel eines Tropfens, der in die Prüfprobe absorbiert, auf einen Kontaktwinkel von < 10° abgenommen hat. Time-to-Wick wird gemessen, indem das erste Bild einer bestimmten Reihe identifiziert wird, bei der der Kontaktwinkel auf einen Kontaktwinkel < 10° abgenommen hat, und dann basierend auf diesem Bild die Zeitspanne berechnet und aufgezeichnet wird, die seit dem Zeitpunkt Null vergangen ist. Time-to-Wick wird als 60 Sekunden aufgezeichnet, wenn ein Kontaktwinkel von weniger als 10° innerhalb von 60 Sekunden nicht erreicht wird. Wiederholen dieses Verfahrens für die fünf replizierten Prüfbereiche. Berechnen des arithmetischen Mittelwerts von Time-to-Wick für die fünf replizierten Prüfbereiche und Aufzeichnen dieses Wertes auf die nächsten 0,1 Millisekunden.
Die Erfindung der Offenbarung kann durch eine der folgenden Kombinationen beschrieben werden, die in den folgenden Absätzen beschrieben werden:

A. Ein Spinnvliesstoff, der Folgendes umfasst:
1. a. eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und mindestens eine erste und eine zweite optisch erkennbare Zone an mindestens einer der ersten und der zweiten Oberfläche, wobei jede der ersten und der zweiten Zone ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, wobei jedes der dreidimensionale Merkmale eine Mikrozone definiert, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei der erste und der zweite Bereich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft aufweisen; und
2. b. wobei sich die Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet;
wobei in mindestens einer der Mikrozonen der erste Bereich einen Kontaktwinkel von größer als etwa 90 Grad aufweist, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird.
B. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz A, wobei der Kontaktwinkel zwischen etwa 90 Grad und etwa 140 Grad liegt, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird.
C. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-B, wobei der Kontaktwinkel zwischen etwa 110 Grad und etwa 135 Grad liegt, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird.
D. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-C, wobei der Kontaktwinkel zwischen etwa 125 Grad und etwa 135 Grad liegt, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird.
E. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-D, wobei der erste Bereich sowohl einen Kontaktwinkel von mehr als etwa 90 Grad als auch Time-to-Wick von mehr als etwa 10 Sekunden aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
F. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-E, wobei Time-to-Wick zwischen etwa 10 Sekunden und etwa 60 Sekunden liegt, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
G. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-F, wobei die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone eine Größenordnung ist, die sich von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
H. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-G, wobei sich die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone um etwa 1,2X bis etwa 10X von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
I. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-H, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um Dicke handelt und die Dicke jedes Bereichs größer als Null ist.
J. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-I, wobei die Differenz in der Dicke in der ersten Zone größer als etwa 25 Mikrometer ist.
K. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-J, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um ein Grundgewicht handelt und das Grundgewicht in jedem Bereich größer als Null ist.
L. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-K, wobei die Differenz des GrundgewichtGrundgewichts in der ersten Zone größer als etwa 5 Gramm pro Quadratmeter ist.
M. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-L, wobei die intensive Eigenschaft die volumetrische Dichte ist und die volumetrische Dichte jedes Bereichs größer als Null ist.
N. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-M, wobei die Differenz in der volumetrischen Dichte in der ersten Zone größer als etwa 0,042 g/cm³ ist.
O. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-N, ferner umfassend eine dritte Zone mit einem Muster von dreidimensionalen Merkmalen, die jeweils eine Mikrozone definieren, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei sich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der dritten Zone a) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone unterscheidet und b) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
P. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen A-O, wobei mindestens eine der Oberflächen einen TS7-Wert von weniger als etwa 15 dB V² rms aufweist.
Q. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz P, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 2 bis etwa 12 dB V² rms aufweist und die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
R. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz Q, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der niedriger als der TS7-Wert der ersten Oberfläche ist.
S. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz P, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 3 bis etwa 8 aufweist und die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
T. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz S, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der höher als der TS7-Wert der zweiten Oberfläche ist.
U. Ein Absorptionsartikel, umfassend einen Spinnvliesstoff, wie in den Absätzen A-T beschrieben.
V. Eine Verpackung von Absorptionsartikeln, wobei jeder Absorptionsartikel einen Spinnvliesstoff umfasst, wie in den Absätzen A-U beschrieben.
W. Die Verpackung gemäß Absatz V, wobei die Verpackung eine Stapelhöhe im Beutel zwischen etwa 70 mm und etwa 100 mm, gemäß der hier beschriebenen Prüfung der Stapelhöhe im Beutel, aufweist.
X. Ein Spinnvliesstoff, der Folgendes umfasst:
1. a. eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und mindestens eine erste und eine zweite optisch erkennbare Zone an mindestens einer der ersten und der zweiten Oberfläche, wobei jede der ersten und der zweiten Zone ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, wobei jedes der dreidimensionale Merkmale eine Mikrozone definiert, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei der erste und der zweite Bereich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft aufweisen; und
2. b. wobei sich die Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet;
wobei in mindestens einer der Mikrozonen der zweite Bereich Time-to-Wick von weniger als etwa 10 Sekunden aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
Y. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz X, wobei Time-to-Wick geringer als 5 Sekunden ist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
Z. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-Y, wobei Time-to-Wick geringer als 2,5 Sekunden ist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
AA. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-Z, wobei Time-to-Wick geringer als 0,5 Sekunden ist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
BB. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-AA, wobei die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone eine Größenordnung ist, die sich von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
CC. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-BB, wobei sich die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone um etwa 1,2X bis etwa 10X von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
DD. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-CC, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um Dicke handelt und die Dicke jedes Bereichs größer als Null ist.
EE. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-DD, wobei die Differenz in der Dicke in der ersten Zone größer als etwa 25 Mikrometer ist.
FF. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-EE, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um ein Grundgewicht handelt und das Grundgewicht in jedem Bereich größer als Null ist.
GG. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-FF, wobei die Differenz des GrundgewichtGrundgewichts in der ersten Zone größer als etwa 5 Gramm pro Quadratmeter ist.
HH. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-GG, wobei die intensive Eigenschaft die volumetrische Dichte ist und die volumetrische Dichte jedes Bereichs größer als Null ist.
II. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-HH, wobei die Differenz in der volumetrischen Dichte in der ersten Zone größer als etwa 0,042 g/cm³ ist.
JJ. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-II, ferner umfassend eine dritte Zone mit einem Muster von dreidimensionalen Merkmalen, die jeweils eine Mikrozone definieren, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei sich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der dritten Zone a) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone unterscheidet und b) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
KK. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen X-JJ, wobei mindestens eine der Oberflächen einen TS7-Wert von weniger als etwa 15 dB V² rms aufweist.
LL. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz KK, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 2 bis etwa 12 dB V² rms aufweist und die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
MM. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz LL, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der niedriger als der TS7-Wert der ersten Oberfläche ist.
NN. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz LL, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 3 bis etwa 8 aufweist und die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
OO. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz NN, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der höher als der TS7-Wert der zweiten Oberfläche ist.
PP. Ein Absorptionsartikel, umfassend einen Spinnvliesstoff, wie in den Absätzen X-OO beschrieben.
QQ. Eine Verpackung von Absorptionsartikeln, wobei jeder Absorptionsartikel einen Spinnvliesstoff umfasst, wie in den Absätzen X-PP beschrieben.
RR. Die Verpackung gemäß Absatz QQ, wobei die Verpackung eine Stapelhöhe im Beutel zwischen etwa 70 mm und etwa 100 mm, gemäß der hier beschriebenen Prüfung der Stapelhöhe im Beutel, aufweist.
SS. Spinnvliesstoff, der Folgendes umfasst:
1. a. eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und mindestens eine erste und eine zweite optisch erkennbare Zone an mindestens einer der ersten und der zweiten Oberfläche, wobei jede der ersten und der zweiten Zone ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, wobei jedes der dreidimensionale Merkmale eine Mikrozone definiert, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei der erste und der zweite Bereich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft aufweisen; und
2. b. wobei sich die Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet;
wobei in mindestens einer der Mikrozonen der erste Bereich einen Kontaktwinkel von größer als etwa 90 Grad aufweist, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird, und wobei der zweite Bereich Time-to-Wick von weniger als etwa 10 Sekunden aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
TT. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz SS, wobei der Kontaktwinkel für den ersten Bereich zwischen etwa 90 Grad und etwa 140 Grad liegt, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird.
UU. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz SS-TT, wobei der Kontaktwinkel für den ersten Bereich zwischen etwa 110 Grad und etwa 135 Grad liegt, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird.
VV. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz SS-UU, wobei der Kontaktwinkel für den ersten Bereich zwischen etwa 125 Grad und etwa 135 Grad liegt, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird.
WW. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-W, wobei der erste Bereich einen Kontaktwinkel von größer als etwa 90 Grad aufweist, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird, und wobei eine Time-to-Wick mehr als etwa 10 Sekunden ist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
XX. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-WW, wobei Time-to-Wick für den ersten Bereich zwischen etwa 10 Sekunden und etwa 60 Sekunden liegt, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
YY. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-XX, wobei Time-to-Wick für den zweiten Bereich geringer als 5 Sekunden ist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
ZZ. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-YY, wobei Time-to-Wick für den zweiten Bereich geringer als 2,5 Sekunden ist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
AAA. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-ZZ, wobei Time-to-Wick für den zweiten Bereich geringer als 1 Sekunden ist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
BBB. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-AAA, wobei die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone eine Größenordnung ist, die sich von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
CCC. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-BBB, wobei sich die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone um etwa 1,2X bis etwa 10X von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
DDD. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-CCC, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um Dicke handelt und die Dicke jedes Bereichs größer als Null ist.
EEE. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-DDD, wobei die Differenz in der Dicke in der ersten Zone größer als etwa 25 Mikrometer ist.
FFF. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-EEE, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um ein Grundgewicht handelt und das Grundgewicht in jedem Bereich größer als Null ist.
GGG. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-FFF, wobei die Differenz des GrundgewichtGrundgewichts in der ersten Zone größer als etwa 5 Gramm pro Quadratmeter ist.
HHH. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-GGG, wobei die intensive Eigenschaft die volumetrische Dichte ist und die volumetrische Dichte jedes Bereichs größer als Null ist.
III. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-HHH, wobei die Differenz in der volumetrischen Dichte in der ersten Zone größer als etwa 0,042 g/cm³ ist.
JJJ. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-III, ferner umfassend eine dritte Zone mit einem Muster von dreidimensionalen Merkmalen, die jeweils eine Mikrozone definieren, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei sich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der dritten Zone a) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone unterscheidet und b) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
KKK. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SS-JJJ, wobei mindestens eine der Oberflächen einen TS7-Wert von weniger als etwa 15 dB V² rms aufweist.
LLL. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz KKK, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 2 bis etwa 12 dB V² rms aufweist und die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
MMM. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz LLL, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der niedriger als der TS7-Wert der ersten Oberfläche ist.
NNN. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz KKK, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 3 bis etwa 8 aufweist und die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
OOO. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz NNN, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der höher als der TS7-Wert der zweiten Oberfläche ist.
PPP. Ein Absorptionsartikel, umfassend einen Spinnvliesstoff, wie in den Absätzen SS-PPP beschrieben.
QQQ. Eine Verpackung von Absorptionsartikeln, wobei jeder Absorptionsartikel einen Spinnvliesstoff umfasst, wie in den Absätzen SS-PPP beschrieben.
RRR. Die Verpackung gemäß Absatz QQQ, wobei die Verpackung eine Stapelhöhe im Beutel zwischen etwa 70 mm und etwa 100 mm, gemäß der hier beschriebenen Prüfung der Stapelhöhe im Beutel, aufweist.
SSS. Ein Vliesstoff, der eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und ein optisch erkennbares Muster dreidimensionaler Merkmale auf einer der ersten oder zweiten Oberfläche aufweist, wobei jedes der dreidimensionalen Merkmale eine Mikrozone definiert, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste und der zweite Bereich eine Wertedifferenz bei einer intensiven Eigenschaft aufweisen, wobei die intensive Eigenschaft eine oder mehrere ist aus:
1. a. Dicke,
2. b. Grundgewicht und
3. c. volumetrische Dichte; und
wobei in mindestens einer der Mikrozonen der erste Bereich einen Kontaktwinkel von größer als etwa 90 Grad aufweist, wie er durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen wird, und wobei der zweite Bereich Time-to-Wick von weniger als etwa 10 Sekunden aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen wird.
TTT. Der Spinnvliesstoff gemäß Absatz SSS, wobei die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone eine Größenordnung ist, die sich von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
UUU. Der Spinnvliesstoff gemäß den Absätzen SSS-TTT, wobei sich die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone um etwa 1,2X bis etwa 10X von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
VVV. Der Vliesstoff gemäß den Absätzen SSS-UUU, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um Dicke handelt und die Dicke jedes Bereichs größer als Null ist.
WWW. Der Vliesstoff der Absätze SSS-WV, wobei die Differenz in der Dicke in der ersten Zone größer als etwa 25 Mikrometer ist.
XXX. Der Vliesstoff gemäß den Absätzen SSS-WWW, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um ein Grundgewicht handelt und das Grundgewicht in jedem Bereich größer als Null ist.
YYY. Der Vliesstoff gemäß den Absätzen SSS-XXX, wobei die Differenz des Grundgewichts in der ersten Zone größer als etwa 5 Gramm pro Quadratmeter ist.
ZZZ. Der Vliesstoff gemäß den Absätzen SSS-YYY, wobei die intensive Eigenschaft die volumetrische Dichte ist und die volumetrische Dichte jedes Bereichs größer als Null ist.
AAAA. Der Vliesstoff gemäß den Absätzen SSS-ZZZ, wobei die Differenz in der volumetrischen Dichte in der ersten Zone größer als etwa 0,042 g/cm³ ist.
BBBB. Der Vliesstoff gemäß den Absätzen SSS-AAAA, wobei mindestens eine der Oberflächen einen TS7-Wert von weniger als etwa 15 dB V² rms aufweist.
CCCC. Der Vliesstoff gemäß Absatz BBBB, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 2 bis etwa 12 dB V² rms aufweist und die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
DDDD. Der Vliesstoff gemäß Absatz CCCC, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der niedriger als der TS7-Wert der ersten Oberfläche ist.
EEEE. Der Vliesstoff gemäß Absatz BBBB, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert von etwa 3 bis etwa 8 aufweist und die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
FFFF. Der Vliesstoff gemäß Absatz EEEE, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der höher als der TS7-Wert der zweiten Oberfläche ist.
GGGG. Ein Absorptionsartikel, der einen Vliesstoff, wie in einem der Absätze SSS-FFFF beschrieben, umfasst.
HHHH. Eine Verpackung von Absorptionsartikeln, wobei jeder Absorptionsartikel einen Vliesstoff umfasst, wie in den Absätzen SSS-GGGG beschrieben.
IIII. Die Verpackung gemäß den Absätzen SSS-HHHH, wobei die Verpackung eine Stapelhöhe im Beutel zwischen etwa 70 mm und etwa 100 mm, gemäß der hier beschriebenen Prüfung der Stapelhöhe im Beutel, aufweist.
JJJJ. Der Vliesstoff gemäß dem Absatz IIII, wobei der Vliesstoff eine Spinnvlies-Konstruktion ist.

Die hier offenbarten Maße und Werte sollen nicht als streng auf die genauen angegebenen numerischen Werte beschränkt aufgefasst werden. Stattdessen soll, falls nichts anderes angegeben ist, jede dieser Abmessungen die Bedeutung des angegebenen Werts und eines funktional angemessenen Bereichs, der diesen Wert umgibt, aufweisen. Beispielsweise soll eine Abmessung, die als „40 mm“ offenbart ist, „etwa 40 mm“ bedeuten.
Jedes hierin genannte Dokument, einschließlich jeglicher Rückverweisungen oder verwandter Patente oder Anmeldungen, und jegliche Patentanmeldung oder jegliches Patent, zu der diese Anmeldung Priorität oder den Nutzen davon beansprucht, ist hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hierin eingeschlossen, sofern es nicht ausdrücklich ausgeschlossen oder anderweitig eingeschränkt ist. Die Zitierung eines Dokuments bedeutet nicht, dass es als Stand der Technik für eine hierin offenbarte oder beanspruchte Ausführungsform anerkannt wird, oder dass es allein oder in Kombination mit anderen genannten Literaturstellen eine solche Ausführungsform lehrt, nahelegt oder offenbart. Sollten ferner beliebige Bedeutungen oder Definitionen eines Begriffes in diesem Dokument mit beliebiger Bedeutung oder Definition desselben Begriffes in einem durch Bezugnahme eingeschlossenen Dokument in Zwiespalt stehen, gilt die Bedeutung oder Definition, die dem Begriff in diesem Dokument zugewiesen wurde.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollen in den beigefügten Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, abgedeckt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3802817 [0044]
US 3692618 [0044]
US 3423266 [0044]
US 6610173 [0061]
US 5514523 [0061, 0062, 0063]
US 6398910 [0061]
US 2013/0199741 [0061]
US 2008/0312622 A1 [0112, 0141]

Claims

Spinnvliesstoff, der Folgendes umfasst: a. eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche und mindestens eine erste und eine zweite optisch erkennbare Zone an mindestens einer der ersten und der zweiten Oberfläche, wobei jede der ersten und der zweiten Zone ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, wobei jedes der dreidimensionale Merkmale eine Mikrozone definiert, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei der erste und der zweite Bereich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft aufweisen; und b. wobei sich die Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet; wobei in mindestens einer der Mikrozonen der erste Bereich einen Kontaktwinkel von mehr als 90 Grad aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen.
Spinnvliesstoff nach Anspruch 1, wobei der Kontaktwinkel zwischen 90 Grad und 140 Grad liegt, wie durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktwinkel zwischen 110 Grad und 135 Grad liegt, wie durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktwinkel zwischen 125 Grad und 135 Grad liegt, wie durch das hierin detailliert beschriebene Kontaktwinkel-Prüfverfahren gemessen.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Bereich sowohl einen Kontaktwinkel von mehr als 90 Grad als auch Time-to-Wick von mehr als 10 Sekunden aufweist, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen.
Spinnvliesstoff nach Anspruch 5, wobei Time-to-Wick zwischen 10 Sekunden und 60 Sekunden liegt, wie durch das hierin detailliert beschriebene Time-to-Wick-Prüfverfahren gemessen.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der ersten Zone um 1,2X bis 10X von der Wertedifferenz für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um eine Dicke handelt und die Dicke jedes Bereichs größer als Null ist und die Differenz hinsichtlich der Dicke in der ersten Zone größer als 25 Mikrometer ist.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um Grundgewicht handelt und das Grundgewicht jedes Bereichs größer als Null ist und die Differenz hinsichtlich des Grundgewichts in der ersten Zone größer als 5 Gramm pro Quadratmeter ist.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der intensiven Eigenschaft um volumetrische Dichte handelt und die volumetrische Dichte jedes Bereichs größer als Null ist und die Differenz hinsichtlich der volumetrischen Dichte in der ersten Zone größer als 0,042 g/cm³ ist.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner umfassend eine dritte Zone mit einem Muster von dreidimensionalen Merkmalen, die jeweils eine Mikrozone definieren, die einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, wobei sich eine Wertedifferenz für eine intensive Eigenschaft für eine der Mikrozonen in der dritten Zone a) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der ersten Zone unterscheidet und b) von der Wertedifferenz für die intensive Eigenschaft für mindestens eine der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet.
Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Oberflächen einen TS7-Wert von weniger als 15 dB V² rms aufweist.
Spinnvliesstoff nach Anspruch 12, wobei die erste Oberfläche einen TS7-Wert von 2 bis 12 dB V² rms aufweist und die zweite Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
Spinnvliesstoff nach Anspruch 12, wobei die zweite Oberfläche einen TS7-Wert von 3 bis 8 aufweist und die erste Oberfläche einen TS7-Wert aufweist, der sich von dem TS7-Wert der ersten Oberfläche unterscheidet.
Absorptionsartikel, umfassend einen Spinnvliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche.