DE112019003011T5

DE112019003011T5 - Vliesstoffe und Absorptionsartikel mit geformten, weichen und texturierten Vliesstoffen

Info

Publication number: DE112019003011T5
Application number: DE112019003011.6T
Authority: DE
Inventors: L. Giovanni Sara; Arman Ashraf; T. Weisman Paul
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2021-03-04
Also published as: GB202020291D0; CA3101057A1; EP3806797A1; US20190374407A1; EP3806798A1; CN114569334A; CN112261925B; WO2019241088A1; GB2588059B; BR112020024570A2; DE112019002995T5; GB2588059A; CN112261925A; EP3806796A1; GB202020290D0; EP3806797B1; CN114948442A; DE112019002960T5; WO2019241090A1; US11896466B2

Abstract

Es werden geformte, weiche und texturierte Vliesstoffe bereitgestellt. Es werden Absorptionsartikel, die geformte, weiche und texturierte Vliesstoffe umfassen, bereitgestellt. Die Vliesstoffe können eine Oberschicht und ein Außenmantelvliesmaterial des Absorptionsartikels sein. Ein Abschnitt einer trägerseitigen Oberfläche der Oberschicht kann eine TS7 im Bereich von etwa 1 dB V2rms von etwa 1 bis etwa 4,5 dB V2rms und eine TS750 im Bereich von etwa 6 dB V2rms bis etwa 30 dB V2rms aufweisen. Ein Abschnitt einer bekleidungsseitigen Oberfläche des Außenmantelvliesmaterials kann eine TS7 im Bereich von etwa 1 dB V2rms von etwa 1 bis etwa 4,5 dB V2rms und eine TS750 im Bereich von etwa 6 dB V2rms bis etwa 30 dB V2rms aufweisen. Die Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung stellen weiche Materialien mit Textur bereit.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Absorptionsartikel mit geformten, weichen und texturierten Vliesstoffen.
HINTERGRUND
Absorptionsartikel werden verwendet, um Körperausscheidungen (d. h. Urin, Darmbewegungen und Menstruationsflüssigkeit) bei Kleinkindern, Kindern und Erwachsenen einzudämmen und zu absorbieren. Absorptionsartikel können Windeln, Höschen, Erwachseneninkontinenzprodukte, Damenhygieneprodukte und Absorptionseinlagen einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt. Verschiedene Komponenten dieser Absorptionsartikel umfassen Vliesstoffe. Zwei Beispiele von Komponenten, die Vliesstoffe umfassen, sind ein Außenmantelvliesmaterial und eine Oberschicht. Verbraucher wünschen, dass diese zwei Komponenten, die wenigstens Abschnitte der bekleidungsseitigen Oberfläche bzw. der trägerseitigen Oberfläche eines Absorptionsartikels bilden, über ein bestimmtes Aussehen und Gefühl verfügen, während sie dennoch eine überragende Leistung bereitstellen. Eine überragende Leistung für eine Oberschicht kann eine weiche Griffigkeit sein, während sie auch eine Textur für die Handhabung von Körperausscheidungen, Atmungsaktivität und Hauttrockenheit aufweist. Eine überragende Leistung für ein Außenmantelvliesmaterial kann eine ästhetisch angenehme Textur sein, die Weichheit und Sanftheit vermittelt, während sie bei Berührung fühlbar weich ist. Textur und Weichheit sind wichtige Attribute, die Verbraucher in diesen zwei Komponenten wünschen. In der Regel ist ein Vliesstoff jedoch umso weniger weich, je texturierter er ist und umgekehrt. Insofern sollten Vliesstoffe verbessert werden.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt Absorptionsartikel bereit, die geformte, weiche und texturierte Vliesstoffe umfassen, die den Widerspruch zwischen Textur und Weichheit lösen. In der Regel ist ein Vliesstoff umso weniger weich, je texturierter er ist. Gleichfalls weisen weichere Vliesstoffe in der Regel, wenn überhaupt, eine sehr geringe Textur auf. Die vorliegende Offenbarung stellt eine Lösung dieses Problems bereit, indem Absorptionsartikel bereitgestellt werden, die Vliesstoffe mit hoher Weichheit und hoher Textur umfassen. Die vorliegende Offenbarung stellt ferner eine Lösung bereit, die den Widerspruch zwischen hoher Weichheit und hoher Textur löst, während sie gleichzeitig einige Verbesserungen bei der Fluidhandhabung bereitstellt, einschließlich eines schnellen Durchschlagens von Körperausscheidungen und verbesserter Trockenheit von Haut und Oberschicht. In der Regel können die Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung wenigstens einen Abschnitt einer trägerseitigen Oberfläche (z. B. Oberschicht) und wenigstens einen Abschnitt einer bekleidungsseitigen Oberfläche (z. B. Außenmantelvliesmaterial) bilden. Die Weichheit, Textur (d. h. Geschmeidigkeit) und/oder Steifigkeit können mit Hilfe eines Emtec Tissue Softness Analyzers, nach dem Emtec Test hierin, gemessen werden. Die fühlbare Weichheit wird als TS7 gemessen. Die Textur/Geschmeidigkeit wird als TS750 gemessen. Steifigkeit wird als D gemessen.
Figurenliste
Die vorstehend genannten und anderen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung, und die Art und Weise ihres Erreichens werden offensichtlicher und die Offenbarung selbst wird in Bezug auf die folgende Beschreibung von Beispielformen der Offenbarung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden, wobei Folgendes gilt:

1 ist eine Aufnahme eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Aufnahme eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
3 ist eine Aufnahme eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Querschnittsdarstellung eines Abschnitts des Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung, genommen entlang der Linie 4 - 4 von 1.
5A ist eine schematische Zeichnung, die einen Querschnitt eines Fadens, der mit einer Primärkomponente A und einer Sekundärkomponente B in einer nebeneinander angeordneten Gestaltung hergestellt wurde, veranschaulicht.
5B ist eine schematische Zeichnung, die einen Querschnitt eines Fadens, der mit einer Primärkomponente A und einer Sekundärkomponente B in einer exzentrischen Mantel/Kern-Gestaltung hergestellt wurde, veranschaulicht.
5C ist eine schematische Zeichnung, die einen Querschnitt eines Fadens, der mit einer Primärkomponente A und einer Sekundärkomponente B in einer konzentrischen Mantel/Kern-Gestaltung hergestellt wurde, veranschaulicht.
6 ist eine Aufnahme einer perspektivischen Ansicht einer trilobalen Bikomponentenfaser.
7 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Apparats zum Herstellen eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
8 ist ein Detail eines Abschnitts des Apparats von 7 zum Verbinden eines Abschnitts eines Stoffes der vorliegenden Offenbarung.
9 ist ein weiteres Detail eines Abschnitts des Apparats zum Verbinden eines Abschnitts eines Stoffes der vorliegenden Offenbarung, genommen aus dem Detail 9 in 8.
10 ist ein Detail eines Abschnitts des Apparats zum wahlweisen zusätzlichen Verbinden eines Abschnitts eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
11 ist eine Aufnahme eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
12 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das zum Bilden eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung nützlich ist.
13 ist eine Querschnittsabbildung eines Abschnitts des Formgebungsbandes von 12.
14 ist ein Bild eines Abschnitts einer Maske, die verwendet wird, um wenigstens zum Teil das Formgebungsband von 12 zu erzeugen.
15 ist ein Bild eines Abschnitts einer Maske, die verwendet wird, um wenigstens zum Teil das Formgebungsband von 16 zu erzeugen.
16 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das zum Bilden eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung nützlich ist.
17 ist ein Bild eines Abschnitts einer Maske, die verwendet wird, um wenigstens zum Teil das Formgebungsband von 18 zu erzeugen.
18 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das zum Bilden eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung nützlich ist.
19 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Formgebungsbandes, das zum Bilden eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung nützlich ist.
20 ist ein Bild einer Maske, die verwendet wird, um wenigstens zum Teil das Formgebungsband von 19 zu erzeugen.
21 ist eine Aufnahme eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung, der auf dem Formgebungsband von 19 hergestellt wurde.
22 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Formgebungsbandes der vorliegenden Offenbarung.
23 ist eine Draufsicht eines Vliessubstrats, einschließlich der Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung.
24 ist eine Draufsicht eines Vliessubstrats, einschließlich der Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung.
25 ist eine Aufnahme eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
26 ist eine Aufnahme eines Querschnitts des Beispiels eines Vliesstoffes von 25.
27 ist eine perspektivische Ansicht eines Mikro-CT-Bildes eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
28 ist eine perspektivische Ansicht eines Mikro-CT-Bildes eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
29 ist ein Mikro-CT-Bild eines Querschnitts des Beispiels eines Vliesstoffes von 27 und 28.
30 ist ein Mikro-CT-Bild einer Draufsicht des Beispiels eines Vliesstoffes von 27 und 28.
31 ist eine graphische Abbildung verschiedener Vorteile der Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung.
32 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
33 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
34 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
35 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
36 ist eine Aufnahme eines Querschnitts des Beispiels eines Vliesstoffes von 36 und 35.
37 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
38 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
39 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
40 ist eine Aufnahme eines Abschnitts eines Beispiels eines Vliesstoffes der vorliegenden Offenbarung.
41 ist ein Mikro-CT-Bild einer Draufsicht des Beispiels eines Vliesstoffes von 27 und 28 nach dem Durchmachen zusätzlicher Verarbeitung.
42 ist eine graphische Abbildung verschiedener Vorteile der Vliesstoffe von 41.
43 ist eine bildliche Darstellung einer Beispielseite, die eine Vielzahl von Absorptionsartikeln umfasst.
44 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Absorptionsartikels, der einen oder mehrere Vliesstoffe umfasst.
45 ist eine rückseitige perspektivische Ansicht des Absorptionsartikels von 44.
46-48 sind Beispiele von Mustern von Vliesoberschichten der vorliegenden Offenbarung.
49-50 sind Beispiele von Mustern von Außenmantelvliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es werden nun verschiedene nicht einschränkende Formen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, um ein allgemeines Verständnis der Prinzipien der Struktur, Funktion, Herstellung und Verwendung der umkehrbaren und konfigurierbaren Absorptionsartikel, die hierin offenbart sind, bereitzustellen. Ein oder mehrere Beispiele dieser nicht einschränkenden Formen sind in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Der Durchschnittsfachmann versteht, dass die umkehrbaren und konfigurierbaren Absorptionsartikel, die hierin beschrieben und in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, nicht einschränkende Beispielformen sind und dass der Schutzumfang der verschiedenen nicht einschränkenden Formen der vorliegenden Offenbarung ausschließlich durch die Ansprüche bestimmt wird. Die Merkmale, die in Verbindung mit einer nicht einschränkenden Form veranschaulicht oder beschrieben sind, können mit den Merkmalen anderer nicht einschränkender Formen kombiniert werden. Solche Modifikationen und Variationen sollen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sein.
Die vorliegende Offenbarung stellt geformte, weiche und texturierte Vliesstoffe bereit, die direkt auf einem geformten Formgebungsband mit Endlosspinnvliesfäden in einem einzigen Formgebungsverfahren gebildet werden. Der Vliesstoff der vorliegenden Offenbarung kann eine Form annehmen, welche der Form des Formgebungsbandes entspricht. Die Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung lösen den Widerspruch zwischen Weichheit und Textur und stellen eine hohe Textur bereit, während sie dennoch eine hohe Weichheit bereitstellen.
Aufnahmen repräsentativer Beispiele von geformten Vliesstoffen 10 sind in den 1-3 gezeigt. Die geformten Vliesstoffe können zum Beispiel als Oberschichten und/oder Außenmantelvliesmaterialien verwendet werden. Die geformten Vliesstoffe können auch als andere Vlieskomponenten von Absorptionsartikeln oder in anderen Endprodukten, wie Reinigungs- und Aufstäubungsprodukten und medizinischen Kitteln, verwendet werden.
Der geformte Vliesstoff 10 kann ein Spinnvliessubstrat 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 nicht sichtbar 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 Geschmeidigkeit zu schließen. Obwohl der geformte Vliesstoff 10 weich und elastisch ist, wird er in einem abgeflachten Zustand im Zusammenhang mit einer oder mehreren X-Y-Ebenen parallel zum abgeflachten Zustand beschrieben, und die in der Bahnherstellungstechnologie der Ebene der Maschinenquerrichtung, CD, bzw. der Maschinenlaufrichtung, MD, entsprechen, wie in den 1-3 gezeigt. 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 abgebildeten Vliesstoffes 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). Eine maximale Abmessung von dreidimensionalen Merkmalen in der Z-Richtung kann den maximalen Abstand zwischen der Ebene der ersten Oberfläche 16 und einer X-Y-Ebene der zweiten Oberfläche 18 definieren, wobei der Abstand als die durchschnittliche Stärke AC des Vliesstoffes 10 gemessen werden kann. Die durchschnittliche Stärke kann durch optische, nicht in Kontakt stehende Mittel bestimmt werden, oder sie kann durch Geräte bestimmt werden, die voneinander beabstandete flache Platten beinhalten, welche die Stärke 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, aber eine Vielzahl von dreidimensionalen Merkmalen kann im Wesentlichen die gleiche maximale Abmessung in Z-Richtung aufweisen, die durch den Faserablageprozess und die Eigenschaften des Formgebungsbandes, wie nachstehend erörtert, bestimmt werden.
Die in den 1-4 gezeigten Vliesstoffe (sowie weitere hierin offenbarte Vliesstoffe) können fluiddurchlässig sein. Der gesamte Vliesstoff kann als fluiddurchlässig angesehen werden. Bereiche oder Zonen (nachstehend beschrieben) können fluiddurchlässig sein. Mit fluiddurchlässig, wie hierin in Bezug auf den Vliesstoff verwendet, ist gemeint, dass der Vliesstoff wenigstens eine Zone aufweist, die es ermöglicht, dass unter Gebrauchsbedingungen eines Endprodukts Fluid hindurch gelangen kann. Zum Beispiel kann der Vliesstoff, wenn er als eine Oberschicht auf einer Einwegwindel verwendet wird, wenigstens eine Zone aufweisen, die einen Grad an Fluiddurchlässigkeit aufweist, der es Urin ermöglicht, zu einem darunter liegenden Absorptionskern hindurch zu gelangen. Mit fluiddurchlässig, wie hierin in Bezug auf einen Bereich verwendet, ist gemeint, dass der Bereich eine poröse Struktur aufweist, die es ermöglicht, dass Flüssigkeit hindurch gelangen kann.
Wie in den 1-4 gezeigt, kann der Vliesstoff 10 ein regelmäßiges Wiederholungsmuster einer Vielzahl von diskreten, 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 in 1 das herzförmige erste dreidimensionale Merkmal 20 erkennbar von dem kleineren, im Allgemeinen 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 Kardieren, Luftspinnen, Lösungsspinnen oder Schmelzspinnen, direkt auf ein Formgebungsband, das ein Muster von entsprechenden dreidimensionalen Merkmalen aufweist, gebildet werden. In gewissem Sinne wird der Vliesstoff 10 auf ein Formgebungsband gegossen, das die Formen der dreidimensionalen Merkmale des Stoffes 10 bestimmt. Jedoch ist es wichtig, wie hierin beschrieben, dass der Apparat und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung den Vliesstoff 10 auf derartige Weise herstellen, dass ihm zusätzlich zum Annehmen der Form des Formgebungsbandes aufgrund der Eigenschaften des Formgebungsbandes und des Apparats zum Formen des Stoffes, vorteilhafte Eigenschaften für die Verwendung in Absorptionsartikeln, Kleidungsstücken, medizinischen Produkten und Reinigungsprodukten verliehen werden. Im Besonderen weisen aufgrund der Natur des Formgebungsbandes und anderer Apparatelemente, wie nachstehend beschrieben, die dreidimensionalen Merkmale des Vliesstoffes 10 intensive Größen auf, die sich zwischen einem ersten und einem zweiten Bereich innerhalb einer Mikrozone (nachstehend genauer beschrieben) voneinander unterscheiden können, oder von Merkmal zu Merkmal, und zwar auf eine Weise, die dem Vliesstoff 10 vorteilhafte Eigenschaften bereitstellt, wenn er in Körperpflegeartikeln, Kleidungsstücken, medizinischen Produkten und Reinigungsprodukten verwendet wird. Zum Beispiel kann ein erstes dreidimensionale Merkmal 20 ein Basisgewicht oder eine Dichte aufweisen, das bzw. die sich von dem Basisgewicht oder der Dichte eines zweiten dreidimensionalen Merkmals 22 unterscheidet, und beide können ein Basisgewicht oder eine Dichte aufweisen, das bzw. die sich von dem sich von dem eines dritten dreidimensionalen Merkmals 24 unterscheidet und vorteilhafte ästhetische und funktionelle Eigenschaften in Bezug auf Fluidaufnahme, -verteilung und/oder -absorption in Windeln oder Damenbinden bereitstellt.
Es wird angenommen, dass der Unterschied in den intensiven Größen zwischen den verschiedenen dreidimensionalen Merkmalen des Vliesstoffes 10 auf der Faserverteilung und Verdichtung beruht, die aus dem hierin beschriebenen Apparat und Verfahren resultieren. Die Faserverteilung entsteht während des Faserablageprozesses, im Gegensatz, zum Beispiel, zu einem Nachbearbeitungsprozess, wie Prägeprozessen. 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 Beschreibung hierin hervorgeht, können die verschiedenartigen dreidimensionalen Merkmale durch optisch wahrnehmbare Bereiche (in Bezug auf das Innere eines dreidimensionalen Merkmals) begrenzt sein, die in Form einer geschlossenen Figur (wie der Herzform in den 1 und 3 und der Rautenform in den 2 und 3) vorliegen können. Die geschlossene Figur kann eine krummlinige geschlossene Figur, wie die Herzform in den 1 und 3, sein. Die skizzierten, optisch wahrnehmbaren Bereiche können die Bereiche des Vliesstoffes 10 sein, die in der Z-Richtung am engsten benachbart zur ersten Oberfläche 12 liegen, wie die in 4 gezeigten Bereiche 21, und die wenigstens teilweise in oder auf der ersten Ebene 16 liegen können, wenn sie sich in einem abgeflachten Zustand befinden. Zum Beispiel ist, wie in 1 abgebildet, das erste dreidimensionale Merkmal 20 herzförmig, und wie dies als ein Beispiel eines ersten dreidimensionalen Merkmals 20A dargestellt ist, 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, aber das lineare Element kann Unterbrechungen aufweisen, die den Gesamteindruck einer geschlossenen Figur nicht beeinträchtigen. Wie nachstehend im Zusammenhang mit dem Formgebungsband erörtert, wird das skizzierende, optisch wahrnehmbare krummlinige, geschlossene herzförmige Element durch ein entsprechendes geschlossenes herzförmiges erhobenes Element auf dem Formgebungsband geformt, um die geschlossene Figur eines Herzens auf Stoff 10 zu bilden. In einem Wiederholungsmuster können die individuellen Formen (im Fall des ersten dreidimensionalen Merkmals in 1 eine Herzform) in ästhetisch ansprechenden, weichen, kissenartigen Merkmalen über die Gesamtfläche OA der zweiten Oberfläche 14 von Stoff 10 resultieren. Wenn der Vliesstoff 10 als eine Oberschicht für eine Windel oder Damenbinde verwendet werden soll, kann die zweite Oberfläche 14 des Vliesstoffes 10 trägerseitig sein, um überragende ästhetische und leistungsbezogene Vorteile in Bezug auf die Weichheit, Kompressionsbeständigkeit und Fluidabsorption zu liefern.
Die vorliegende Offenbarung kann den Prozess des Schmelzspinnens nutzen. 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 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 Spinnfaser beeinflussen, und im Allgemeinen gilt, je höher die Spinngeschwindigkeit, desto weniger spröde ist die Faser. Endlosfasern können durch Spinnvliesverfahren oder Schmelzblasprozesse hergestellt werden.
Ein Vliesstoff 10 der vorliegenden Offenbarung kann Mehrkomponenten-Endlospolymerfäden umfassen, die eine primäre Polymerkomponente und eine sekundäre Polymerkomponente umfassen. Die Fäden können Bikomponenten-Endlosfäden sein, die eine primäre Polymerkomponente A und eine sekundäre Polymerkomponente B umfassen. Die Bikomponentenfäden weisen einen Querschnitt, eine Länge und eine Umfangsfläche auf. Die Komponenten A und B können in im Wesentlichen verschiedenartigen Zonen über den Querschnitt der Bikomponentenfäden hinweg angeordnet sein und können sich kontinuierlich entlang der Länge der Bikomnonentenfäden erstrecken. Die Sekundärkomnonente B bildet wenigstens einen Abschnitt der Umfangsfläche der Bikomponentenfäden entlang der Länge der Bikomponentenfäden auf kontinuierliche Weise. Die Polymerkomponenten A und B können in Mehrkomponentenfasern auf herkömmlicher Schmelzspinnausrüstung schmelzgesponnenen werden. Die Ausrüstung wird auf Basis der gewünschten Konfiguration der Mehrkomponente ausgewählt. Im Handel erhältliche Schmelzspinnausrüstung ist von Hills, Inc., mit Sitz in Melbourne, Florida, erhältlich. Die Temperatur zum Spinnen liegt im Bereich von etwa 180 °C bis etwa 230 °C. Die Spinnvlies-Bikomponentenfäden können einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 6 bis etwa 40 Mikrometer oder von etwa 12 etwa 40 Mikrometer aufweisen.
Die Komponenten A und B können entweder in einer nebeneinander angeordneten Gestaltung, wie in 5A gezeigt, angeordnet sein oder in einer exzentrischen Mantel/Kern-Gestaltung, wie in 5B gezeigt, um Fäden zu erhalten, die eine natürliche spiralförmige Kräuselung aufweisen. Als Alternative können die Komponenten A und B in einer konzentrischen Mantelkern-Gestaltung angeordnet sein, wie in 5C gezeigt. Zusätzlich können die Komponenten A und B in einer mehrnasigen Mantelkern-Gestaltung angeordnet sein, wie in 6 gezeigt. Andere Mehrkomponentenfasern können unter Verwendung der Zusammensetzungen und Verfahren der vorliegenden Offenbarung produziert werden. Die Bikomponenten- und Mehrkomponentenfasern können als Tortenstück-, Bänder-, Meeresinselkonfiguration vorliegen oder irgendeine Kombination davon sein. Der Fasermantel kann kontinuierlich oder nichtkontinuerlich um den Kern herum vorliegen. Die Fasern der vorliegenden Offenbarung können unterschiedliche Geometrien aufweisen, die runde, elliptische, sternförmige, rechteckige und andere verschiedene Exzentrizitäten beinhalten.
Verfahren zum Extrudieren von mehrkomponentigen Polymerfäden in solche Gestaltungen sind dem Durchschnittsfachmann allgemein bekannt.
Eine große Vielfalt an Polymeren, die Polyolefine (wie Polyethylen, Polypropylen und Polybutylen), Polyester, Polyamide, Polyurethane, Elastomermaterialien und dergleichen umfassen, sind geeignet, um die vorliegende Offenbarung auszuführen. Beispiele von Polymermaterialien, die zu Fäden versponnen werden können, können natürliche Polymere umfassen.
Die Primärkomponente A und die Sekundärkomponente B können so ausgewählt sein, dass der resultierende Bikomponentenfaden eine verbesserte Vliesbindung und Substratweichheit bereitstellt. Die primäre Polymerkomponente A kann eine Schmelztemperatur aufweisen, 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 Zusatzstoffe umfassen, um die natürliche spiralförmige Kräuselung der Fäden zu erhöhen, die Bindungstemperatur der Fäden zu senken und die Abnutzungsbeständigkeit, Festigkeit und Weichheit des resultierenden Stoffes zu erhöhen.
Anorganische Füllmittel, wie die Oxide von Magnesium, Aluminium, Silizium und Titan, können zum Beispiel als kostengünstige Füllmittel oder Verarbeitungshilfsmittel hinzugefügt werden.
Die Fäden der vorliegenden Erfindung können auch ein Gleitadditiv in einer Menge umfassen, die ausreichend ist, um der Faser die gewünschte Haptik zu verleihen. Wie hierin verwendet, bedeutet „Gleitadditiv“ oder „Gleitmittel“ ein externes Gleitmittel. 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 kann ein schnell aufblühendes Gleitmittel sein.
Während der Herstellung oder in einer Nachbehandlung oder sogar bei beidem kann der Vliesstoff der vorliegenden Offenbarung mit Tensiden oder anderen Mitteln behandelt werden, um die Bahn entweder zu hydrophilisieren oder sie hydrophob zu machen. 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 weitere 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 Mehrkomponentenfäden des Stoffes der vorliegenden Offenbarung können PP3155 Polypropylen, erhalten von Exxon Mobil Corporation, und PP3854 Polypropylen, erhalten von Exxon Mobil Corporation, umfassen.
Wenn Polypropylen Komponente A ist und die zweite Polypropylenzusammensetzung Komponente B ist, können die nebeneinander angeordneten Bikomponentenfäden von zu etwa 5 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% Polypropylen und von zu etwa 95 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% eine andere Polypropylenzusammensetzung umfassen. Die Fäden können von zu etwa 30 bis etwa 70 Gew.-% Polyethylen und von zu etwa 70 bis etwa 30 Gew.-% jede Komponente umfassen.
Unter Bezugnahme auf 7 ist eine typische Fertigungslinie 30 zur Herstellung von Stoffen 10 der vorliegenden Offenbarung offenbart. Die Fertigungslinie 30 ist so angeordnet, dass sie einen Stoff aus Bikomponenten-Endlosfäden erzeugt, aber es versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung Vliesstoffe umfasst, die mit Mono- oder Mehrkomponentenfäden mit mehr als zwei Komponenten hergestellt sind. Bikomponentenfäden können trilobal sein.
Die Fertigungslinie 30 schließt ein Paar von Strangpressen 32 und 34 ein, die jeweils durch die Strangpressantriebe 31 bzw. 33 angetrieben werden, um die primäre Polymerkomponente A und die sekundäre Polymerkomponente B separat auszustoßen. Die Polymerkomponente A wird in die jeweilige Strangpresse 32 aus einem ersten Trichter 36 eingespeist, und die Polymerkomponente B wird in die jeweilige Strangpresse 34 aus einem zweiten Trichter 38 eingespeist. Die Polymerkomponenten A und B können aus den Strangpressen 32 und 34 durch jeweilige Polymerleitungen 40 und 42 in die Filter 44 und 45 und die Schmelzpumpen 46 und 47 eingespeist werden, die das Polymer in ein Spinnpaket 48 pumpen. Spinndüsen zum Ausstoßen von Bikomponentenfäden sind dem Durchschnittsfachmann weithin bekannt und werden daher hier nicht im Detail beschrieben.
Allgemein beschrieben umfasst das Spinnpaket 48 ein Gehäuse, das eine Vielzahl von Platten umfasst, die aufeinander gestapelt sind, wobei ein Muster an Öffnungen angeordnet ist, um Flusswege für das separate Leiten der Polymerkomponenten A und B durch die Spinndüse zu erzeugen. Das Spinnpaket 48 weist Öffnungen auf, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind. Die Spinndüsenöffnungen bilden einen sich nach unten erstreckenden Vorhang von Fäden, wenn die Polymere durch die Spinndüse ausgestoßen werden. Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung können Spinndüsen so angeordnet sein, dass sie Mantel/Kern- oder nebeneinander angeordnete Bikomponentenfäden bilden, die in 5A, 5B und 5C veranschaulicht sind, sowie nichtrunde Fasern, wie trilobale Fasern, wie in 6 gezeigt. Darüber hinaus können die Fasern eine Monokomponente sein, die eine Polymerkomponente wie Polypropylen umfasst.
Die Fertigungslinie 30 umfasst auch ein Quenchgebläse 50, das benachbart zum Vorhang von Fäden, die sich von der Spinndüse erstrecken, angeordnet ist. Luft aus dem Quenchluftgebläse 50 quencht die Fäden, die sich von der Spinndüse erstrecken. Die Quenchluft kann von einer Seite des Fadenvorhangs oder von beiden Seiten des Fadenvorhangs geleitet werden.
Ein Dämpfer 52 ist unter der Spinndüse angeordnet und nimmt die gequenchten Fäden auf. Faserzieheinheiten oder -aspiratoren zur Verwendung als Dämpfer in Schmelzspinnpolymeren sind allgemein bekannt. Geeignete Faserzieheinheiten zur Verwendung in dem Prozess der vorliegenden Offenbarung umfassen einen linearen Faserdämpfer des Typs, der im 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 gezeigt ist.
Allgemein beschrieben umfasst der Dämpfer 52 einen länglichen vertikalen Durchgang, durch den die Fäden durch Ansaugen von Luft gezogen werden, die von den Seiten des Durchgangs eintritt und durch den Durchgang nach unten strömt. Ein geformtes, endloses, wenigstens teilweise foraminöses Formgebungsband 60 ist unterhalb des Dämpfers 52 angeordnet und nimmt die Endlosfäden 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 angeordnet ist, wo die Fäden abgelagert werden, drückt die Fäden gegen die Formoberfläche. Obwohl das Formgebungsband 60 als ein Band in 8 gezeigt ist, versteht es sich, dass das Formgebungsband auch in anderen Formen vorliegen kann, wie einer 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 Strangpressen 32 und 34 durch Polymerleitungen 40 und 42 und das Spinnpaket 48 ausgestoßen. Obwohl die Temperaturen der geschmolzenen Polymere in Abhängigkeit von den verwendeten Polymeren variieren, können die Temperaturen der Polymere, wenn Polyethylene als Primärkomponente A bzw. Sekundärkomponente B verwendet werden, im Bereich von etwa 190 °C bis etwa 240 °C liegen.
Während sich die ausgestoßenen Fäden unterhalb der Spinndüse erstrecken, quencht ein Luftstrom von dem Quenchgebläse 50 wenigstens teilweise die Fäden, und induziert bei bestimmten Fäden die Kristallisation von geschmolzenen Fäden. Die Quenchluft kann in einer im Wesentlichen lotrecht zur Länge der Fäden 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 Fäden können ausreichend gequencht werden, bevor sie auf dem Formgebungsband 60 gesammelt werden, sodass die Fäden durch die Druckluft, die durch die Fäden und die Formungsfläche läuft, angeordnet werden können. Das Quenchen der Fäden reduziert die Klebrigkeit der Fäden, sodass die Fäden nicht zu fest aneinander haften, bevor sie verbunden werden, und damit sie auf dem Formgebungsband während des Sammelns der Fäden auf dem Formgebungsband und während der Bildung der Bahn bewegt oder angeordnet werden können.
Nach dem Quenchen werden die Fäden in den vertikalen Durchgang des Dämpfers 52 durch einen Fluss der Faserzieheinheit gezogen. Der Dämpfer kann 30 bis 60 Zoll unterhalb des Bodens der Spinndüse angeordnet sein.
Die Fäden können durch die Auslassöffnung des Dämpfers 52 auf das geformte, laufende Formgebungsband 60 abgeschieden werden. Während die Fäden in Kontakt mit der Formungsoberfläche des Formgebungsbandes 60 stehen, saugt das Vakuum 64 die Luft und Fäden gegen das Formgebungsband 60 ein, um eine Vliesbahn aus Endlosfäden zu bilden, die eine Form entsprechend der Form der Formungsoberfläche annehmen. Wie vorstehend erörtert, sind, da die Fäden gequencht werden, die Fäden nicht zu klebrig, und das Vakuum kann die Fäden auf dem Formgebungsband 60 bewegen oder anordnen, während die Fäden auf dem Formgebungsband 60 gesammelt und in den Stoff 10 geformt werden.
Die Fertigungslinie 30 umfasst ferner eine oder mehrere Bindevorrichtungen, wie die zylinderförmigen Verdichtungswalzen 70 und 72, die einen Walzenspalt bilden, durch den der Stoff verdichtet (z. B. kalandriert) werden kann und der 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 Stoffes 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 Spalt zwischen den Verdichtungswalzen kann hydraulisch gesteuert werden, um einen gewünschten Druck auf den Stoff auszuüben, wenn er durch die Verdichtungswalzen auf dem Formgebungsband hindurchläuft. In einem Beispiel, mit einer Stärke des Formgebungsbandes von 1,4 mm und einem Spinnvlies, das ein Basisgewicht von 25 Gramm pro Quadratmeter aufweist, kann der Walzenspalt zwischen den Verdichtungswalzen 70 und 72 etwa 1,4 mm betragen.
Eine obere Verdichtungswalze 70 kann ausreichend erwärmt werden, um Bindefasern auf der ersten Oberfläche 12 des Stoffes 10 zu schmelzen, um dem Vliesstoff Festigkeit zu verleihen, sodass er vom Formgebungsband 60 entfernt werden kann, ohne die Intaktheit zu verlieren. Wie in den 8 und 9 gezeigt, wenn sich zum Beispiel 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 erwärmte Walze 70 kann die Abschnitte des Vliesstoffes 10 erwärmen, die durch die erhobenen Harzelemente von Band 60 dagegen gedrückt werden, d. h. in Bereichen 21, um verbundene Fasern 80 auf wenigstens 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 Formgebungsbandes 60 annehmen. Zum Beispiel können die so gebildeten verbundenen 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 bilden. 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 (die auch Punktbindungen 90 zeigt, wie nachstehend ausführlicher erörtert) und 34-38 gezeigt ist. 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 sein, dass sie verschiedene Netzwerkeigenschaften des Formgebungsbandes und der verbundenen Bereiche des Vliessubstrats 11 oder des Vliesstoffes 10 festlegen. Das Netzwerk entspricht dem Harz, das die erhobenen Elemente des Formgebungsbandes 60 bildet, und kann im Wesentlichen kontinuierliche, im Wesentlichen semi-kontinuierliche, diskontinuierliche Optionen oder Kombinationen davon umfassen. Diese Netzwerke können die erhobenen Elemente des Formgebungsbandes 60 beschreiben, wenn es sich auf ihr Erscheinungsbild oder Aussehen 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 aufweist und ausschließlich 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 Leistung der Faserstruktur (oder eines Formpresselements) entsprechend der Konzeption und Planung beeinträchtigen.
„Im Wesentlichen semikontinuierliches“ Netzwerk bezieht sich auf eine Fläche, die „Kontinuität“ in allen, wenigstens 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. Das semi-kontinuierliche Rahmenwerk kann Kontinuität nur in einer Richtung parallel zur ersten Ebene aufweisen. Analog zur vorstehend beschriebenen kontinuierlichen Region können, während eine absolute Kontinuität in allen Richtungen, wenigstens jedoch in einer Richtung, vorgezogen wird, geringe Abweichungen von einer derartigen Kontinuität tolerierbar sein, solange diese Abweichungen nicht spürbar die Leistung 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 Vliesstoff 10 das Formgebungsband 60 verlassen und durch einen Walzenspalt kalandriert werden, der durch Kalanderwalzen 71, 73 gebildet wird, wonach der Stoff 10 auf eine Rolle 75 gewickelt werden kann. Wie in dem schematischen Querschnitt von 10 gezeigt, können die Kalanderwalzen 71, 73 Edelstahlwalzen sein, die eine gravierte Musterwalze 84 und eine glatte Walze 86 aufweisen. Die gravierte Walze kann erhobene Abschnitte 88 aufweisen, die zusätzliche Verdichtung und Bindung an den Stoff 10 bereitstellen 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 Kalanderwalzen 71 und 73 bilden. Der Prozentsatz der Punktbindungen in dem Vliesstoff 10 kann von etwa 3 % bis etwa 30 % oder von etwa 7 % bis etwa 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 etwa 0,5 mm bis etwa 5 mm und vorzugsweise von etwa 1 mm bis etwa 3 mm liegen. Stiftverbindungskalanderwalzen können dicht beabstandete regelmäßige Punktbindungen 90 im Vliesstoff 10 bilden, wie in 11 gezeigt. Weitere Bindung kann zum Beispiel durch Heißluftkleben erfolgen.
Die „Punktbindung“, wie hierin verwendet, ist ein Verfahren zum thermischen Binden eines Vliesstoffes, einer Bahn oder eines Substrats. Dieses Verfahren umfasst das Hindurchleiten einer Bahn durch einen Walzenspalt zwischen zwei Walzen, die eine erwärmte, nach außen gerichtete, gemusterte oder gravierte Metallwalze und eine glatte oder gemusterte Metallwalze umfassen. Die nach außen gerichtete gemusterte Walze kann eine Vielzahl von erhobenen, im Allgemeinen zylindrisch geformten 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 Heißkalanderbindung bekannt sind, können unterschiedliche Geometrien für die Bindungen (anders als kreisförmig) verwenden, wie oval, Linien, Kreise, zum Beispiel. In einem Beispiel erzeugt das Punktbinden ein Muster von Punktbindungen, die Kreise von 0,5 mm Durchmesser mit 10 % Gesamtbindungsfläche sind. Andere Bindungsformen können erhobene Stifte aufweisen, die über die Bindungsfläche eines Stiftes hinweg eine längste Abmessung von etwa 0,1 mm bis 2,0 mm aufweisen und die Gesamtbindungsfläche von etwa 5 % bis etwa 30 % reicht.
Wie in 11 gezeigt, kann eine erwärmte Verdichtungswalze 70 ein Bindungsmuster bilden, das ein im Wesentlichen kontinuierliches Netzbindungsmuster 80 (z. B. miteinander verbundene herzförmige Bindungen) auf der ersten Oberfläche 12 von Vliesstoff 10 (in 11 nicht gezeigt, 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 der Verwendung des Stoffes 10 wären. Der Vorteil der resultierenden Struktur des Vliesstoffes 10 ist am offensichtlichsten, wenn er als eine Oberschicht in einem Absorptionsartikel, wie zum Beispiel einer Windel oder einer Damenbinde, verwendet wird. Bei Verwendung in einem Absorptionsartikel 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 Stoffes bildet, die durch die erhobenen Elemente des Formgebungsbandes 60 gedrückt werden. Diese Bindung verleiht dem Vliesstoff 10 strukturelle Intaktheit, kann aber für die Haut eines Benutzers verhältnismäßig steif oder rau sein. Daher kann die erste Oberfläche 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 oder bekleidungsseitig ist. Gleichermaßen kann die zweite Oberfläche 14 bei Verwendung trägerseitig sein und in Kontakt mit dem Körper stehen. Es ist weniger wahrscheinlich, dass die verhältnismäßig kleinen Punktbindungen 90 optisch oder fühlbar vom Benutzer wahrgenommen werden, und die verhältnismäßig weichen dreidimensionalen Merkmale bleiben bei Verwendung optisch frei von Fusselbildung und Pilling, während sie sich weich am Körper anfühlen. Eine weitere Bindung kann anstelle von oder zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Bindung verwendet werden.
Das Formgebungsband 60 kann nach den Verfahren und Prozessen hergestellt werden, die beschrieben sind 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 zum Herstellen von Spinnvliesbahnen offenbart sind. Die Offenbarungen von Lindsay, Trokhan, Burazin und Stage beschreiben Bänder, die repräsentativ für Papierherstellungsbänder sind, die mit gehärtetem Harz auf einem gewebten Verstärkungselement hergestellt sind, wobei diese Bänder, mit Verbesserungen, in der vorliegenden Offenbarung wie hierin beschrieben genutzt werden können.
Ein Beispiel eines Formgebungsbandes 60 des Typs, der in der vorliegenden Offenbarung nützlich ist und der nach der Offenbarung von US-Pat. Nr. 5.514.523 hergestellt ist, ist in 12 gezeigt. Wie darin gelehrt, wird ein Verstärkungselement 94 (wie ein gewebtes Band aus Fäden 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. Es können auch andere Muster gebildet werden.
12 zeigt einen Abschnitt eines Formgebungsbandes 60, das zum Herstellen des in 1 gezeigten Vliesstoffes 10 nützlich ist. Wie gezeigt, kann das Formgebungsband 60 gehärtete Harzelemente 92 auf einem gewebten Verstärkungselement 94 umfassen. Das Verstärkungselement 94 kann aus gewebten Fäden 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 Zoll bis etwa 0,80 Zoll, oder etwa 0,060 Zoll aufweisen. 14 stellt einen Abschnitt einer Maske 97 dar, die die Ausführung und typischen Abmessungen für eine Wiederholungseinheit der sich wiederholenden Herzausführung in dem in 1 gezeigten Vliesstoff 10 zeigt. 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 Auswaschen des ungehärteten Harzes wird das Formgebungsband 60, das eine ausgehärtete Harzausführung, wie in 12 gezeigt, aufweist, durch Vernähen der Enden einer Länge des Bandes erzeugt, wobei deren Länge durch die Ausführung des Apparats bestimmt werden kann, wie in 7 dargestellt.
Auf ähnliche Weise stellt 15 einen Abschnitt einer Maske 97 dar, die die Ausführung für eine Wiederholungseinheit der sich wiederholenden Ausführung in dem in 2 gezeigten Vliesstoff 10 zeigt. Der weiße Abschnitt 98 ist für UV-Licht durchlässig und ermöglicht beim Herstellungsverfahren des Bandes, 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 abgebildet aufweist, durch Vernähen der Enden einer Länge des Bandes erzeugt, wobei deren Länge durch die Ausführung des Apparats bestimmt werden kann, wie in 7 dargestellt.
Ferner stellt in einem Beispiel 17 einen Abschnitt einer Maske dar, die die Ausführung für eine Wiederholungseinheit der sich wiederholenden Ausführung in dem in 18 gezeigten Vliesstoff 10 darstellt. Der weiße Abschnitt 98 ist für UV-Licht durchlässig und ermöglicht beim Herstellungsverfahren des Bandes, dass UV-Licht eine darunter liegende Harzschicht aushärtet, die zu dem Verstärkungselement 94 gehärtet wird. Nach dem Auswaschen des ungehärteten Harzes wird das Formgebungsband 60 mit einer ausgehärteten Harzausführung, wie in 18 dargestellt, durch Vernähen der Enden einer Länge von Stoff 10 erzeugt.
Ein weiteres Beispiel eines Teils eines Formgebungsbandes 60 des Typs, der in der vorliegenden Offenbarung nützlich ist, ist in 19 gezeigt. Der Abschnitt des Formgebungsbandes 60, der in 19 gezeigt ist, ist ein diskretes Bandmuster 61, das eine Länge L und eine Breite W aufweisen kann, die der Länge L und der Breite W der Gesamtfläche OA eines Vliesstoffes 10 entspricht. Das heißt, das Formgebungsband 60 kann diskrete Bandmuster 61 aufweisen (wie nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf 22 erörtert), die jeweils eine diskrete Bandmuster-Gesamtfläche DPOA aufweisen, die der Gesamtfläche OA des Vliesstoffes 10 entspricht. 20 stellt einen Abschnitt einer Maske dar, die die Ausführung für eine Wiederholungseinheit der sich wiederholenden Ausführung in dem in 21 gezeigten Vliesstoff 10 darstellt. Der weiße Abschnitt 98 ist für UV-Licht durchlässig und ermöglicht beim Herstellungsverfahren des Bandes, dass UV-Licht eine darunter liegende Harzschicht aushärtet, die zu dem Verstärkungselement 94 gehärtet wird. Nach dem Auswaschen des ungehärteten Harzes wird das Formgebungsband 60 mit einem gehärteten Harzdesign, wie in 19 gezeigt, durch Vernähen der Enden einer Länge des Bandes erzeugt.
Der Abschnitt des Formgebungsbandes, der in 19 gezeigt ist, veranschaulicht einen anderen Vorteil der vorliegenden Offenbarung. Der Abschnitt eines Formgebungsbandes 60, der in 19 gezeigt ist, kann einen Stoff 10 bilden, der in 21 gezeigt ist. Der in 21 gezeigte Vliesstoff 10 kann Abmessungen einer Breite W und einer Länge L und eine Gesamtfläche OA aufweisen, die ihn zum Beispiel zur Verwendung als eine Oberschicht in einer Einwegwindel geeignet macht. Der Vliesstoff 10, der auf einem Formgebungsband 60 hergestellt ist, wie in 19 gezeigt, unterscheidet sich von dem in den 1-3 gezeigten darin, dass das Muster von dreidimensionalen Merkmalen, die durch die diskreten Harzelemente 92 auf dem Formgebungsband 60 gebildet werden, nicht in einem normalen Wiederholungsmuster über die gesamte Gesamtfläche hinweg vorliegen. Entsprechend kann das Muster dreidimensionaler erhobener Elemente in der diskreten Bandmuster-Gesamtfläche DPOA als ein unregelmäßiges Muster beschrieben werden, das verschiedenartige Abschnitte umfasst, die als Zonen bezeichnet werden. Der Unterschied zwischen den Zonen kann optisch sein, d. h. ein optisch wahrnehmbarer Unterschied, oder in dem Vliesstoff 10 kann der Unterschied einen Unterschied in durchschnittlichen intensiven Größen, wie Basisgewicht oder Dichte oder Kombinationen von optischen und intensiven Größen, erzeugen. Ein optisch wahrnehmbarer Unterschied besteht, wenn ein Betrachter unter normalen Innenbeleuchtungsbedingungen (zum Beispiel 20/20-Sicht, ausreichende Beleuchtung zum Lesen) optisch ein Muster zwischen den Zonen, wie der ersten Zone 112 und der zweiten Zone 122, wahrnehmen kann.
Der Vliesstoff 10 kann auch optisch wahrnehmbare Zonen aufweisen, die den Zonen des Formgebungsbandes entsprechen. Wie in 21 gezeigt, kann zum Beispiel der Stoff 10 wenigstens zwei, drei oder vier optisch wahrnehmbare Zonen aufweisen. Eine erste Zone 110, die ein erstes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und erste durchschnittliche intensive Größen aufweist, kann einen ersten Bereich aufweisen, der sich im Wesentlichen mittig innerhalb der Gesamtfläche OA befindet. Eine zweite Zone 120, die ein zweites Muster von dreidimensionalen Merkmalen und zweite durchschnittliche intensive Größen aufweist, kann einen zweiten Bereich aufweisen, der innerhalb der Gesamtfläche OA im Wesentlichen um die erste Zone 110 herum verteilt ist und diese vollständig umgibt. Eine dritte Zone 130, die ein drittes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und dritte durchschnittliche intensive Größen aufweist, kann einen dritten Bereich aufweisen, der innerhalb der Gesamtfläche OA im Wesentlichen um die zweite Zone 120 herum verteilt ist und diese vollständig umgibt. Eine vierte Zone 140, die ein viertes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und vierte durchschnittliche intensive Größen aufweist, kann einen vierten Bereich aufweisen, der innerhalb der Gesamtfläche OA an jeder beliebigen Stelle angeordnet ist, wie an einer vorderseitigen Fläche einer Oberschicht, wie das Herzdesign, das in 21 gezeigt ist. Im Allgemeinen können n Zonen vorliegen, wobei n eine positive ganze Zahl ist. Jede der n Zonen kann ein n-tes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und eine n-te Fläche und n-te durchschnittliche intensive Größen aufweisen.
Die optisch wahrnehmbaren Zonen, wie in 21 gezeigt, können optisch wahrnehmbare dreidimensionale Merkmale umfassen. Diese verschiedenartigen dreidimensionalen Merkmale können durch Bereiche verhältnismäßig hoher Dichte (in Bezug auf das Innere eines dreidimensionalen Merkmals) in Form einer geschlossenen Figur begrenzt sein, wie der Herzform 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 sein, wobei sich der erste Bereich und der zweite Bereich optisch voneinander unterscheiden und es eine gemeinsame intensive Größe gibt, die jedem der ersten und zweiten Bereiche zugeordnet ist, und ein Unterschied in dem gemeinsamen intensiven Größenwert des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs besteht. Die dreidimensionalen Merkmale können durch einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich definiert sein, wobei der erste Bereich in Bezug auf die Ebene der ersten Oberfläche auf einer höheren Erhebung (in der Z-Richtung gemessene Abmessung) als der zweite Bereich liegt. Die dreidimensionalen Merkmale können durch einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich definiert sein, wobei der erste Bereich auf einer höheren Basis als der zweite Bereich liegt.
Es versteht sich, dass, anstatt ein konstantes Wiederholungsmuster aufzuweisen, das einheitlich über das gesamte Formgebungsband hinweg verteilt ist, das Formgebungsband 60 der vorliegenden Offenbarung die Herstellung eines Vliesstoffes ermöglicht, der Wiederholungen unregelmäßiger diskreter Bandmuster 61 aufweist, wobei jedes diskrete Bandmuster 61 wie das in 19 gezeigte separate Bandmuster ist. Die diskreten Bandmuster 61 können jeweils dazu verwendet werden, 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 wahlweise sequentiell in parallelen Fertigungsbahnen hergestellt werden, wobei jede Fertigungsbahn eine sequentielle Reihe von Vliesstoffen 10 ist. Die sequentielle Reihe von Vliesstoffen 10 kann in einer Maschinenlaufrichtung entlang einer Achse parallel zur Maschinenlaufrichtung produziert werden. Das Vliesmaterial kann anschließend geschnitten oder anderweitig zugeschnitten werden, um Vliesstoffe 10 zu produzieren, die als eine Oberschicht in Einweg-Absorptionsartikeln genutzt werden können.
Das Muster innerhalb jeder diskreten Bandmuster-Gesamtfläche DPOA kann gleich oder verschieden sein. Das heißt, die sequentiell beabstandeten diskreten Bandmuster können im Wesentlichen identisch sein, oder sie können sich im optischen Erscheinungsbild und/oder in ihren intensiven Größen, die in darauf produzierten Vliessubstraten produziert werden, voneinander unterscheiden. Zum Beispiel können sich, wie schematisch in 22 gezeigt, die Muster von dreidimensionalen erhobenen Elementen in einer ersten Formgebungszone 112 des diskreten Bandmusters 61A vom Muster dreidimensionaler erhobener Elemente in der ersten Formgebungszone 112 vom diskreten 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.
Bezug nehmend auf 22 ist ein Formgebungsband mit einer Achse A parallel zu einer Längsrichtung, die eine Maschinenlaufrichtung ist, gezeigt. Das Formgebungsband 60 kann eine Vielzahl diskreter Bandmuster 61 aufweisen, die in wenigstens einer sequentiellen Beziehung in Bezug auf die Längsrichtung geordnet sind. Jedes diskrete Bandmuster 61 kann eine diskrete Bandmuster-Gesamtfläche DPOA aufweisen, die in einem rechteckig geformten Muster durch eine Länge L und eine Breite W definiert ist, wie in Bezug auf das diskrete Bandmuster 61A angegeben. Jedes diskrete Bandmuster kann innerhalb seiner Gesamtfläche DPOA eine erste Formgebungszone 112, die ein erstes Muster von dreidimensionalen erhobenen Elementen aufweist, aufweisen, die sich von der Ebene der ersten Oberfläche nach außen erstreckt, und eine zweite Formgebungszone 122, die zweite dreidimensionale erhobene Elemente aufweist, die sich von der Ebene der ersten Oberfläche nach außen erstreckt. Die erste Formgebungszone kann einen ersten Luftdurchlässigkeitswert aufweisen und die zweite Formgebungszone kann einen zweiten Luftdurchlässigkeitswert aufweisen, und der erste Luftdurchlässigkeitswert kann sich von dem zweiten Luftdurchlässigkeitswert unterscheiden. Das Muster innerhalb jeder sequentiell geordneten diskreten Bandmuster-Gesamtfläche DPOA kann gleich oder verschieden sein.
Beispielhaft und unter Bezugnahme auf das diskrete Bandmuster 61 des Formgebungsbandes 60, das in 19 gezeigt ist, und den Vliesstoff 10, der in 21 gezeigt ist, wurden die nachfolgenden Eigenschaften bestimmt. Eine erste Zone 110 des Vliesstoffes 10 kann ein durchschnittliches Basisgewicht von etwa 5 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 30 Gramm pro Quadratmeter aufweisen; die zweite Zone 120 kann ein durchschnittliches Basisgewicht von etwa 50 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 70 Gramm pro Quadratmeter aufweisen; und die dritte Zone 130 kann ein durchschnittliches Basisgewicht von etwa 25 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 60 Gramm pro Quadratmeter aufweisen. Der Unterschied im Basisgewicht von einer Zone zur anderen kann auf einen Unterschied in der Luftdurchlässigkeit des Formgebungsbandes 60 zurückzuführen sein. Bezug nehmend auf den Vliesstoff 10 von 20, in dem die Basisgewichte für die Zonen 110, 120 und 130 jeweils 15 Gramm pro Quadratmeter, 53 Gramm pro Quadratmeter bzw. 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 Größen des durchschnittlichen Basisgewichtes und der durchschnittlichen Dichte in den Zonen über die Gesamtfläche des Stoffes 10 erleichtert werden.
Wie aus der Beschreibung des in 22 beschriebenen Formgebungsbandes 60 und unter Bezugnahme auf 23 verstanden werden kann, kann das auf Band 60 hergestellte Vliessubstrat 11 beschrieben werden als ein Vliessubstrat 11, das eine Vielzahl von Abschnitten aufweist, die hierin als Vliesstoffe 10 beschrieben sind, die in wenigstens einer sequentiellen Beziehung in Bezug auf die Längsrichtung, d. h. der Maschinenlaufrichtung, geordnet sind, wenn sie auf dem Formgebungsband 60 hergestellt werden. 23 ist eine schematische Darstellung eines Spinnvliessubstrats 11, das die sequentiell geordneten Stoffe 10 zeigt, 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 wenigstens eine erste Zone 110, die ein erstes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und ersten durchschnittlichen intensiven Größen aufweist, und eine erste Fläche, die 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 mehrere Zonen, z. B. eine dritte Zone 130, die ein drittes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und eine dritte durchschnittliche intensive Größe und eine dritte Fläche innerhalb der Gesamtfläche OA aufweist, vorhanden sein. Wie in 23 gezeigt, kann sich das erste Muster 110A des Stoffes 10A von dem ersten Muster 110B des Stoffes 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 gelten.
Im Allgemeinen können die sequentiell geordneten Vliesstoffe 10 des Vliesmaterials 11, das auf dem Formgebungsband 60 hergestellt ist, in ihren jeweiligen Gesamtflächen, intensiven Größen und ihrem optischen Erscheinungsbild variieren. Eine gemeinsame intensive Größe ist eine intensive Größe, die von mehr als einer Zone (in Bezug auf zonale Muster, wie dem in 21 gezeigten) oder mehr als einem Bereich (für dreidimensionale Merkmale, wie die regelmäßigen Wiederholungsmuster, wie das in 1 gezeigte) besessen wird. Solche intensiven Größen der Vliesstoffe 10 können durchschnittliche Werte sein und können, ohne Einschränkung, die Dichte, die volumetrische Dichte, das Basisgewicht, die Dicke und die Trübung einschließen. Falls zum Beispiel eine Dichte eine gemeinsame intensive Größe von zwei unterschiedlichen Zonen oder Bereichen ist, kann sich ein Wert der Dichte in einer Zone oder einem Bereich von einem Wert der Dichte in der anderen Zone oder dem anderen Bereich unterscheiden. Zonen (wie zum Beispiel eine erste Zone und eine zweite Zone) können identifizierbare Bereiche sein, die voneinander optisch und durch distinkte intensive Größen, die innerhalb der Zone gemittelt sind, identifiziert werden können.
Sobald sie produziert sind, können die einzelnen Vliesstoffe 10 zugeschnitten und für ihre beabsichtigten Zwecke verwendet werden, wie für Oberschichten in Einweg-Absorptionsartikeln. Ein Stoff 10 wird auf die geeignete Gesamtfläche geschnitten und in eine Windel durch im Stand der Technik bekannte Mittel geklebt. Stoffe 10 können vor dem Zusammensetzen in eine Windel geschnitten werden, oder während des Windelherstellungsprozesses kann das Vliessubstrat 11 zusammen mit anderen Windelkomponenten in Bahnform gebracht werden und nach dem Zusammenbau zugeschnitten werden.
Wie unter Bezugnahme auf 24 verstanden werden kann, kann das auf Band 60 hergestellte Vliessubstrat 11 beschrieben werden als ein Vliesstoff 11, der eine Vielzahl von hierin als Stoff 10 beschriebenen Abschnitten aufweist, die während der Herstellung auf dem Formgebungsband 60 in wenigstens einer sequentiellen Beziehung in Bezug auf die Längsrichtung, d. h. der Maschinenlaufrichtung während der Herstellung auf dem Formgebungsband 60, in wenigstens einer nebeneinander angeordneten Beziehung, d. h. in der Maschinenquerrichtung, geordnet sind. 24 ist eine schematische Darstellung eines Spinnvliessubstrats 11, welche die sequentiell geordneten Stoffe 10 in benachbarten Maschinenlaufrichtungsbahnen 13 zeigt, wobei benachbarte Bahnen die nebeneinander angeordneten Stoffe 10 aufweisen, die in 24 als 10D, 10E und 10F genannt sind. 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 wenigstens eine erste Zone 110, die ein erstes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und ersten durchschnittlichen intensiven Größen aufweist, und eine erste Fläche, die 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 mehrere Zonen, z. B. eine dritte Zone 130, die ein drittes Muster von dreidimensionalen Merkmalen und eine dritte durchschnittliche intensive Größe und eine dritte Fläche innerhalb der Gesamtfläche OA aufweist, vorhanden sein. Jeder Stoff 10 in nebeneinander angeordneten Bahnen kann im Wesentlichen identisch sein, oder sie können sich in Bezug auf Größe, optisches Aussehen und/oder intensive Größen voneinander unterscheiden. Sobald es produziert ist, kann das Vliessubstrat 11 zum Schneiden in Bahnen zur Verarbeitung in Endprodukte aufgewickelt werden, oder geschnitten und dann aufgewickelt werden.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf Spinnvlies-Fertigungslinien, bei denen mehrere Balken zur verbesserten Deckkraft und Gleichmäßigkeit des Stoffes genutzt werden. In einigen Fällen kann der Apparat Dreifach-Spinnvliesbalken einschließen (im Stand der Technik bekannt als „SSS“) und kann mit Meltblownvlies (M) kombiniert werden, zum Beispiel in einem Apparat, der als eine „SSMMS“-Spinnvlieslinie bekannt ist.
Durch Kalandrieren des Vliesstoffes 10, 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 Fertigungsausrüstung während der Herstellung von Einweg-Absorptionsartikeln oder einer anderen Oberfläche, wie der Haut einer Person, die mit dem Stoff 10 in Wechselwirkung steht, entstehen. Bei einigen Verwendungen, wie 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 erwarteterweise herausgefunden, dass die Vliessubstrate und Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung einer Zunahme in der Bindung (und einer folgenden Verringerung der Fusselbildung) bei 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 Vliesfasern erzielt werden, wie thermische Bindung, Ultraschallbindung, Druckbindung, Latexadhäsionsbindung und Kombinationen derartiger Verfahren.
Eine weitere Charakterisierung der vorliegenden Offenbarung kann durch Fokussierung auf die dreidimensionalen Merkmale innerhalb 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 wenigstens zwei optisch wahrnehmbare Bereiche aufweist, und es besteht ein Unterschied in den gemeinsamen intensiven Größen zwischen diesen zwei Bereichen. Eine Mikrozone kann einen Abschnitt des Vliesstoffes 10 umfassen, der zwei oder mehrere Zonengrenzen durchquert, der wenigstens zwei optisch wahrnehmbare Bereiche aufweist, und es besteht ein Unterschied in den gemeinsamen intensiven Größen zwischen diesen zwei Bereichen.
Der Vorteil der Berücksichtigung von Mikrozonen in der vorliegenden Offenbarung besteht darin, zu veranschaulichen, dass zusätzlich zu den Unterschieden mit durchschnittlichen intensiven Größen in einer Zone, wie die Zone 110, 120, und 130, wie vorstehend erörtert, die vorliegende Offenbarung auch Stoffe bereitstellt, die Unterschiede in den tatsächlichen und/oder durchschnittlichen intensiven Größen zwischen Bereichen aufweisen, die durch die dreidimensionalen Merkmale innerhalb einer Zone definiert sind, wobei die dreidimensionalen Merkmale entsprechend der Ausführung des zur Herstellung der Stoffe verwendeten Formgebungsbandes genau platziert werden. Der Unterschied zwischen intensiven Größen zwischen Bereichen der dreidimensionalen Merkmale stellt zusätzliche optische sowie funktionelle Vorteile bereit. Der scharfe optische Kontrast zwischen Bereichen kann äußerst feine, optisch unterscheidbare Ausführungen innerhalb einer Zone und zwischen Zonen bereitstellen. Gleichermaßen kann die präzise Platzierung von Bereichen, die durch das präzise gefertigte Formgebungsband ermöglicht wird, eine hervorragende und maßgeschneiderte Weichheit, Festigkeit und Fluidhandhabungseigenschaften der Zonen bereitstellen. Somit sorgt die vorliegende Offenbarung für die unerwartete Kombination von Unterschieden in den durchschnittlichen intensiven Größen zwischen den Zonen und gleichzeitig von Unterschieden in den intensiven Größen der Bereiche, die eine Mikrozone bilden.
Bereiche, die durch dreidimensionale Merkmale definiert sind, können unter Bezugnahme auf 25 und 26 verstanden werden. 25 zeigt ein Lichtmikroskopbild eines Abschnitts eines Stoffes 10 nach der vorliegenden Offenbarung, und 26 ist ein Rasterelektronenmikrobild (REM) eines Querschnitts des in 25 gezeigten Abschnitts des Stoffes 10. Somit zeigen die 25 und 26 einen Abschnitt eines Vliesstoffes 10, der zur genaueren Beschreibung der ansonsten optisch wahrnehmbaren Merkmale des Stoffes vergrößert wurde. Der in 25 gezeigte Abschnitt des Vliesstoffes 10 beträgt ungefähr 36 mm in der CD und weist Abschnitte von wenigstens drei optisch verschiedenartigen Zonen auf, wie nachstehend erörtert.
Bei den 25 und 26, die einen Abschnitt eines Musters eines Vliesstoffes 10 zeigen, ist eine erste Zone 110 (auf der linken Seite von 25) 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. Ein dreidimensionales Merkmal ist ein Abschnitt des Vliesstoffes 10, der zwischen oder um ein erhobenes Element des Formgebungsbandes herum gebildet wurde, welcher in dieser Beschreibung der erste Bereich 300 ist, sodass die resultierende Struktur eine verhältnismäßig größere Abmessung in der Z-Richtung aufweist. Der benachbarte zweite Bereich 310 weist im Allgemeinen eine gemeinsame intensive Größe mit dem ersten Bereich 300 auf und kann einen verhältnismäßig niedrigeren Dickenwert, d. h. eine geringere Abmessung in der Z-Richtung, aufweisen. Die verhältnismäßigen Abmessungen in der Z-Richtung in Bezug auf eine Ebene der ersten Oberfläche 16, wie vorstehend beschrieben, kann in 26 betrachtet werden. Absolute Abmessungen sind nicht kritisch; die Abmessungsunterschiede können aber ohne Vergrößerung optisch auf dem Vliesstoff 10 wahrnehmbar sein.
Die vorliegende Offenbarung ermöglicht vorteilhafte Eigenschaften, die am besten in Bezug auf die Bereiche, welche durch dreidimensionale Merkmale in Mikrozonen definiert sind, ausgedrückt werden können. Zum Beispiel besteht, wie in 25 gezeigt, 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 in dem Vliesstoff 10 ohne Vergrößerung vorliegen; die hierin verwendeten vergrößerten Ansichten dienen der klaren Offenbarung. Jede Fläche, die sich ausreichend über die Grenze zwischen dem ersten Bereich 300 und dem zweiten Bereich 310 erstreckt, sodass ein Unterschied in ihren jeweiligen intensiven Größen innerhalb der Fläche 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 25 gezeigte Abschnitt des Vliesstoffes 10 veranschaulicht ferner eine andere vorteilhafte Eigenschaft des Stoffes 10 insofern, als dass die Unterschiede in intensiven Größen zwischen benachbarten Bereichen Unterschiede über Zonen hinweg sein können. Somit kann eine Mikrozone identifiziert werden, die eine Fläche überspannt, die den zweiten Bereich 310 von Zone 120 und den ersten Bereich 300 von Zone 130 umgibt. Bezug nehmend auf den in den 25 und 26 gezeigten Vliesstoff 10, kann der Unterschied in den intensiven Größen, den die Bereiche in Mikrozonen aufweisen, bedeuten, dass eine Zonengrenze eine signifikant andere Größenordnung aufweisen kann als die Unterschiede zwischen intensiven Größen, welche die Bereiche innerhalb einer Zone aufweisen.
Ungeachtet dessen, welche Zone oder welche Zonengrenze eine besondere Mikrozone umgibt, können die dreidimensionalen Merkmale durch die Unterschiede zwischen den intensiven Größen der von ihnen definierten Bereiche gekennzeichnet sein. Im Allgemeinen kann das Vlies der vorliegenden Offenbarung ein Spinnvliesstoff sein, der eine erste Oberfläche, die eine Ebene der ersten Oberfläche definiert, aufweist. Der Stoff kann eine Vielzahl von dreidimensionalen Merkmalen aufweisen, wobei jedes dreidimensionale Merkmal einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich definiert, wobei die Bereiche eine gemeinsame intensive Größe aufweisen, die einen unterschiedlichen Wert zwischen ihnen aufweist. Der erste Bereich kann als sich in Bezug auf die Ebene der ersten Oberfläche in einer höheren Erhebung als der zweite Bereich befindend unterschieden werden, wodurch ein Unterschied in der gemeinsamen intensiven Größe der Dicke eines jeden Bereichs aufgewiesen wird. Die zwei Bereiche können auch als unterschiedliche Dichten, Basisgewichte und volumetrische Dichten aufweisend unterschieden werden. Das heißt, die zwei Bereiche können innerhalb einer Mikrozone des Spinnvliesstoffes als unterschiedlich in Bezug auf gemeinsame intensive Größen unterschieden werden, einschließlich Eigenschaften wie Dicke, Dichte, Basisgewicht und volumetrische Dichte. Eine oder beide Bereiche einer Mikrozone können fluiddurchlässig sein. Der Bereich höherer Dichte einer Mikrozone kann fluiddurchlässig sein.
Innerhalb der Zone 110 des in 25 gezeigten Stoffabschnitts können zum Beispiel dreidimensionale Merkmale 20 vorhanden sein, die wenigstens zwei Bereiche definieren, einen ersten Bereich 300 und einen zweiten Bereich 310. Der Unterschied in der Dicke, dem Basisgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen den ersten und zweiten Bereichen für die in 25 gezeigte Zone 110 kann 274 Mikrometer, 1 Gramm pro Quadratmeter bzw. 0,437 g/cm³ betragen.
Ebenfalls können innerhalb der Zone 130 des in 25 gezeigten Stoffabschnitts zum Beispiel dreidimensionale Merkmale 20 vorhanden sein, die wenigstens zwei Bereiche definieren, einen ersten Bereich 300 und einen zweiten Bereich 310. Der Unterschied in der Dicke, dem Basisgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen den ersten und zweiten Bereichen für die in 25 gezeigte Zone 130 kann zum Beispiel 2083 Mikrometer, 116 Gramm pro Quadratmeter bzw. 0,462 g/cm³ betragen.
Zusätzlich können innerhalb der Zone 120 des in 25 gezeigten Stoffabschnitts zum Beispiel dreidimensionale Merkmale 20 vorhanden sein, die wenigstens zwei Bereiche definieren, einen ersten Bereich 300 und einen zweiten Bereich 310. Der Unterschied in der Dicke, dem Basisgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen den ersten und zweiten Bereichen für den in 25 gezeigten Stoffabschnitt kann zum Beispiel 204 Mikrometer, 20 Gramm pro Quadratmeter bzw. 0,53 g/cm³ betragen. Die Zone 120 bildet etwas, was in einer unvergrößerten Ansicht von Vliesstoff 10 als eine genähte Grenze zwischen den Zonen 110 und 130 erscheint.
Ferner sind in einer Zone, welche die Grenze zwischen den Zonen 120 und 130 des in 25 gezeigten Stoffabschnitts umgibt, zum Beispiel wenigstens zwei Bereiche, ein erster Bereich 300 in Zone 130 und ein zweiter Bereich 310 in Zone 120, vorhanden. Der Unterschied in der Dicke, dem Basisgewicht und der volumetrischen Dichte zwischen den ersten und zweiten Bereichen für den in 38 gezeigten Stoffabschnitt kann zum Beispiel 2027 Mikrometer, 58 Gramm pro Quadratmeter bzw. 0,525 g/cm³ betragen.
Die Mikrozonen werden ausführlicher unter Bezugnahme auf die 27-29 und die in 31 dargestellten Daten erörtert. Die 27-29 sind Mikro-CT-Abtastungen eines Abschnitts eines Vliesstoffes 10, der in seinem Muster dem des in 25 gezeigten Vliesstoffes 10 ähnelt. Die Mikro-CT-Abtastung ermöglicht die Beschreibung der gleichen Merkmale wie in 25 gezeigt, in einer etwas anderen Weise und auf eine Art, die eine sehr präzise Messung der intensiven Größen ermöglicht.
Wie in 27 gezeigt, sind die Zonen 110, 120 und 130 mit ihren jeweiligen dreidimensionalen Merkmalen 20 deutlich sichtbar. Wie in den 27 und 28 gezeigt, sind die dreidimensionalen Merkmale die dunkelfarbigen Abschnitte, wobei die dunkle Farbe ebenfalls den ersten Bereich 300 eines dreidimensionalen Merkmals 20 darstellt, und die benachbarten hellfarbigen Abschnitte sind der zweite Bereich 310 für das dreidimensionale Merkmal 20.
Die Mikro-CT-Abtastung ermöglicht, dass das Bild, „geschnitten“ und querschnittsweise geteilt wird, wie von der Schnittebene 450 in 28 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 29 zu erzeugen.
Die Mikro-CT-Technologie ermöglicht eine präzise und direkte Messung intensiver Größen. Dickenmessungen können direkt aus abgebildeten Querschnitten, wie dem in 29 gezeigten Querschnitt, basierend auf der Maßstabsvergrößerung vorgenommen werden. Ferner ist der Farbunterschied zwischen ersten Bereichen und zweiten Bereichen repräsentativ und proportional zu den Unterschieden im Basisgewicht, in der volumetrischen Dichte und anderen intensiven Größen, die gleichermaßen direkt gemessen werden können. Die Mikro-CT-Methodik wird nachstehend im Abschnitt Prüfverfahren erläutert.
30 ist ein Bild einer Mikro-CT-Abtastung des Abschnitts von Vliesstoff 10, der in 27 und 28 gezeigt ist. Die Verwendung für spezifische erste und zweite Bereiche, die als nummerierte Abschnitte des Vliesstoffes 10 gezeigt sind, kann analysiert werden. In 30 wurden spezifische Bereiche manuell ausgewählt und analysiert, um Dicke, Basisgewicht und volumetrische Dichte zu messen, und die Daten sind in 31 wiedergegeben.
31 zeigt Daten für die Gruppierung von Messungen erster und zweiter Bereiche, die innerhalb der in 30 abgebildeten drei Zonen vorgenommen wurden. Die x-Achse sind die Bereiche, wobei die Zahlen den nummerierten Bereichen in 30 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 31 hinweg durchgängig abgebildet, jedoch sind die Zonen 110, 120 und 130 der Einfachheit halber ausschließlich auf der Dickenkarte abgebildet.
Die in 31 gezeigten Graphen stellen graphisch den Größenunterschied der intensiven Größen zwischen ersten Bereichen und zweiten Bereichen innerhalb jeder der Zonen dar und können dazu verwendet werden, graphisch den Unterschied in den intensiven Größen für Paare von Bereichen, die eine Mikrozone bilden, zu sehen. Zum Beispiel ist ersichtlich, dass in Zone 110 das Basisgewicht zwischen den zwei 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 oder um einen Unterschied von etwa 10X variieren kann. Die volumetrische Dichte in Zone 110 kann von etwa 0,1 g/cm³ bis etwa 0,6 g/cm³ variieren. Für jede der gezeigten Zonen können ähnliche quantifizierbare Unterscheidungen verstanden werden.

Somit kann unter Bezugnahme auf 30 und 31 gemeinsam eine weitere Charakterisierung der vorteilhaften Struktur eines Stoffes 10 der vorliegenden Offenbarung verstanden werden. Der Vliesstoff 10 kann als wenigstens zwei optisch verschiedenartige Zonen aufweisend beschrieben werden, z. B. die Zonen 110 und 120, wobei jede der Zonen ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, jedes der dreidimensionalen Merkmale eine Mikrozone definiert, die erste und zweite Bereiche umfasst, z. B. die Bereiche 300, 310, und wobei sich der Werteunterschied wenigstens einer der Mikrozonen in der ersten Zone quantifizierbar von dem Werteunterschied wenigstens einer der Mikrozonen in der zweiten Zone unterscheidet. Zum Beispiel sind in 30 zwei repräsentative Mikrozonen 400 in Zone 130 als das Paar von Bereichen bezeichnet, die als 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 31 können die Tabellen 4-7 wie gezeigt ausgefüllt werden: Tabelle 1: Veranschaulichende Beispiele von Unterschieden in der Dicke in Mikrozonen

			Dicke (Mikrometer)	Unterschied 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 2: Veranschaulichende Beispiele von Unterschieden im Basisgewicht in Mikrozonen

			Basisgewichte (Gramm pro Quadratmeter)	Unterschiede in den Basisgewichten (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 3: Veranschaulichende Beispiele für Unterschiede in der volumetrischen Dichte in Mikrozonen

			Volumetrische Dichte (g/cm³)	Unterschied 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 4: Veranschaulichende Beispiele von Unterschieden in den intensiven Größen innerhalb unterschiedlicher Zonen:

	Dicke (Mikrometer)	Dickenunterschiede	Basisgewichte (Gramm pro Quadrat - meter)	Basisgewichtunterschiede	V olumetrische Dichte (g/cm³)	V olumetrische Dichteunterschiede
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 1-4 zur Veranschaulichung gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass jedes Paar erster und zweiter Bereiche in 30 gleichermaßen quantifiziert werden könnte, um zusätzliche Zeilen in Tabelle 1 auszufüllen, jedoch wird dies zu Zwecken der Prägnanz nicht durchgeführt. Im Allgemeinen können für jeden Stoff, der zwei oder mehr Zonen aufweist, wobei jede Zone ein Muster von dreidimensionalen Merkmalen aufweist, die Mikrozonen definieren, die intensiven Größen gemessen werden und, wie hierin unter Bezugnahme auf die 30 und 31 veranschaulicht, in Tabellen dargestellt werden, um sowohl den Werteunterschied für intensive Größen innerhalb einer Zone als auch den Werteunterschied der intensiven Größen zwischen einem Bereich in einer ersten Zone zu einem anderen Bereich in einer zweiten Zone zu verstehen.
Eine Mikrozone, die zwei Zonen überspannt, wie die Zone 110 und Zone 130, kann einen noch größeren Unterschied in den intensiven Größen 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, Basisgewicht 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 Unterschied von etwa 72X oder mehr als etwa 25 Mikrometer beträgt. Gleichermaßen kann das Basisgewicht des ersten Bereichs 32 von Zone 130 so hoch wie 150 Gramm pro Quadratmeter sein, während das Basisgewicht des zweiten Bereichs 8 von Zone 110 etwa 14 Gramm pro Quadratmeter oder einen Unterschied von etwa 10X oder mehr als 5 Gramm pro Quadratmeter 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 Unterschied von etwa 7X oder mehr als etwa 0,042 g/cm³ 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 Auflösung des Verfahrens unterstützt das Herleiten der intensiven Größen von Mikrozonenbereichen, sodass Vergleiche der Unterschiede und Verhältnisse von Bereichen, wie hierin beschrieben, bemaßt werden können.
Eine weitere Charakterisierung eines Stoffes 10 kann unter Bezugnahme auf die 32-36 erfolgen, die SEMs sind, die bestimmte Gesichtspunkte des Vliesstoffes 10 und der Bereiche darin detaillierter darstellen. Die 32-36 sind Aufnahmen vergrößerter Abschnitte von Zone 110 des in 25 gezeigten Stoffes. Der in 25 gezeigte Vliesstoff 10 wurde nach dem vorstehend beschriebenen Prozess unter Bezug auf 7 hergestellt, in welchem 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. 32 (dem Band zugewandt) und 46 (der erwärmten Verdichtungswalze zugewandt) sind jeweils SEMs eines Abschnitts der zweiten Oberfläche 14 bzw. der ersten Oberfläche 12, vergrößert auf 20X. 34 (dem Band zugewandt) und 48 (der erwärmten Verdichtungswalze zugewandt) sind jeweils Aufnahmen eines Abschnitts der zweiten Oberfläche 14 und der ersten Oberfläche 12, vergrößert auf 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 34 und 35 zu sehen ist, sowie in der Querschnittsansicht von 36, können die erwärmten Verdichtungswalzen eine thermische Bindung von Fasern in unterschiedlichen Graden mit einer vorteilhaften Wirkung auf den gesamten Stoff 10 herbeiführen. Wie gezeigt, 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, derart schmelzgebunden werden, dass die erste Oberfläche 12 verhältnismäßig mehr Faser-zu-Faser-Bindung erfährt als die zweite Oberfläche 14. Die gebundenen Fasern 80 der ersten Oberfläche können im Wesentlichen vollständig schmelzgebunden werden, um tatsächlich 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 ermöglicht es einem Vliesstoff 10 zur Verwendung in einem Einweg-Absorptionsartikel, z. B. als eine Oberschicht, während der Herstellung und Verwendung, physische Intaktheit beizubehalten, sowie relative Weichheit auf einer Seite, welche die trägerseitige, hautberührende Seite sein kann.
Selbst in den Mikrozonen mit dem größten Dickenunterschied dient diese „Bindungsausdünnung“ dem Zweck der Aufrechterhaltung der Bahnintaktheit, während die Weichheit, oder andere vorteilhafte Eigenschaften wie die Fluidhandhabungseigenschaften, nicht wesentlich beeinflusst werden. Wie unter Bezugnahme auf die 37-40 verstanden werden kann, kann der Unterschied 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 sein kann, bis zu keiner thermischen Bindung.
37 zeigt erneut den Abschnitt des Vliesstoffes 10, der in 25 gezeigt ist. 38-40 zeigen vergrößerte Bilder einer Mikrozone, die in 37 als ein erster Bereich 300 und ein zweiter Bereich 310 angegeben ist, die optisch ein Loch oder eine Öffnung zu sein scheint. 38 und 39 zeigen die Mikrozone, wie sie auf der zweiten Oberfläche 14 erscheint, jeweils auf 40X und 200X vergrößert. 40 zeigt den zweiten Bereich 310, wie er auf der ersten Seite 12 unter 200X-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 veranschaulichten Struktur besteht darin, dass eine Mikrozone als fluiddurchlässige Öffnung fungieren kann, während die gebundenen Bereiche des zweiten Bereichs 310 gleichzeitig dazu dienen können, die physische Intaktheit des Stoffes 10 beizubehalten.
Mikrozonen spielen daher eine signifikante Rolle in der gesamten physikalischen Struktur und Funktionsweise eines Vliesstoffes 10 der vorliegenden Offenbarung. Durch das Herstellen von verhältnismäßig eng beabstandeten, präzise ausgebildeten dreidimensionalen Merkmalen, was durch das Formgebungsband der vorliegenden Offenbarung ermöglicht wird, kann ein Stoff 10 optisch verschiedenartige Zonen, Mikrozonen und dreidimensionale Merkmale aufweisen, die eine funktionelle Überlegenheit wenigstens in den Bereichen Weichheit und Fluidhandhabung, sowie optisch ansprechende ästhetische Ausführungen, aufweisen. Der mögliche Unterschied in den physikalischen Eigenschaften der ersten und zweiten Oberflächen ermöglicht es, dass der Vliesstoff 10 sowohl für Festigkeit als auch Weichheit, sowohl Form als auch Funktion, ausgebildet ist.
41 ist ein Bild einer Mikro-CT-Abtastung des Abschnitts des Vliesstoffes 10, ähnlich dem in 27 und 28 gezeigten, der aber dem zusätzlichen Bearbeitungsschritt des Bildens von Punktbindungen 90 im Walzenspalt der Kalanderwalzen 71 und 73 unterzogen wurde.
Wie vorstehend, in Bezug auf die Erörterung der 30 und 31, können für bestimmte Punktbindungsmikrozonen 400 die ersten und zweiten Bereiche, die als nummerierte Abschnitte des Vliesstoffes 10 abgebildet sind, analysiert werden, und schließen Punktbindungsbereiche, insbesondere in den nummerierten Abschnitten 31-35, ein. Zum Beispiel bilden benachbarte Bereiche 32 und 26 eine Mikrozone 400 in der dritten Zone 130. In 41 wurden die spezifischen Bereiche optisch unterschieden, um Bereiche zu identifizieren, die die hinzugefügten Punktbindungsbereiche einschließen, und analysiert, um Dicke, Basisgewicht und volumetrische Dichte zu messen, und die Daten sind in 42 wiedergegeben, wobei die Dicke, das Basisgewicht und die volumetrische Dichte aller Bereiche, einschließlich der Punktbindungsbereiche, quantifiziert und verglichen werden.
42 zeigt Daten für die Gruppierung von Messungen erster und zweiter Bereiche, die innerhalb der in 41 abgebildeten drei Zonen vorgenommen wurden. Die x-Achse sind die Bereiche, wobei die Zahlen den nummerierten Bereichen in 30 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 42 hinweg durchgängig abgebildet, jedoch sind die Zonen 110, 120 und 130 der Einfachheit halber ausschließlich auf der Dickenkarte abgebildet.
Die in 42 gezeigten Graphen stellen graphisch den Größenunterschied der intensiven Größen zwischen den ersten Bereichen und den zweiten Bereichen innerhalb jeder der Zonen eines Stoffes dar, der einem Kalandrierpunktbindungsschritt unterzogen wurde, und können dazu verwendet werden, graphisch den Unterschied in den intensiven Größen für Paare von Bereichen, die eine Mikrozone bilden, zu sehen. Zum Beispiel ist ersichtlich, dass in Zone 110 das Basisgewicht zwischen den zwei 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 Bereichen bis etwa 29 Mikrometer in den zweiten Bereichen der Zone 110, oder um etwa einen Unterschied 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 gezeigten Zonen können ähnliche quantifizierbare Unterscheidungen verstanden werden.
Im Allgemeinen können Bereiche einer Mikrozone weithin variierende Werte für das Basisgewicht, die Dicke und die volumetrische Dichte aufweisen.
Somit kann unter Bezugnahme auf 41 und 42 eine weitere Charakterisierung der vorteilhaften Struktur eines Stoffes 10 der vorliegenden Offenbarung insbesondere in Bezug auf die thermischen Kalanderpunktbindungen 90 verstanden werden. Zum Zwecke der Beschreibung auf 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 Größen quantifiziert werden. Zum Beispiel kann in 41 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 Größen für Punktbindungsmikrozonen können in 42 betrachtet werden. Zum Beispiel 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 ein geringer Unterschied im Basisgewicht zwischen den ersten Bereichen und den zweiten Bereichen vorhanden ist, im Bereich von etwa 55 bis etwa 60 Gramm pro Quadratmeter, jedoch weisen die gleichen Bereiche einen signifikanten Unterschied in der Dicke von etwa 430 Mikrometer bis etwa 460 Mikrometer bis etwa 125 Mikrometer und einen signifikanten Unterschied in der volumetrischen Dichte von etwa 0,13- 0,14 g/cm³ bis etwa 0,41- 0,48 g/cm³ auf. Andere Unterschiede in den intensiven Größen können unter Bezugnahme auf 42 beobachtet werden.
Die Bindungspunkte 90 können eine signifikante Rolle in der gesamten physikalischen Struktur und Funktionsweise eines Stoffes 10 der vorliegenden Offenbarung spielen. Durch das Hinzufügen von Bindungspunkten 90 zu dem Stoff 10, der verhältnismäßig eng beabstandete, präzise entworfene dreidimensionale Merkmale umfasst, was durch das Formgebungsband der vorliegenden Offenbarung ermöglicht wird, kann ein Stoff 10 weiter verbessert werden, um eine unerwartete Kombination von optisch verschiedenartigen Zonen, Mikrozonen und dreidimensionalen Merkmalen aufzuweisen, die eine funktionelle Überlegenheit in der Hochleistungskombination aus Weichheit, Festigkeit, niedriger Fusselbildung und Fluidhandhabung, sowie optisch ansprechende ästhetische Ausführungen bereitstellen. Das Bindungspunktmerkmal stellt einen Vliesstoff 10 bereit, der für die höchste Leistungskombination aus Festigkeit, Weichheit, Fluidhandhabung und optische Ästhetik ausgebildet ist, insbesondere unter Berücksichtigung sowohl von Form als auch Funktion.
Verpackungen
Die Absorptionsartikel 10 der vorliegenden Offenbarung können in Verpackungen platziert werden. Die Verpackungen können Polymerfolien und/oder weitere 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 verringern, während dennoch eine adäquate 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.
Entsprechend können Verpackungen der Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung eine Beutelstapelhöhe von weniger als etwa 110 mm, weniger als etwa 105 mm, weniger als etwa 100 mm, weniger als etwa 95 mm, weniger als etwa 90 mm, weniger als etwa 85 mm, weniger als etwa 80 mm, weniger als etwa 78 mm, weniger als etwa 76 mm, weniger als etwa 74 mm, weniger als etwa 72 mm oder weniger als etwa 70 mm aufweisen, wobei insbesondere alle 0,1-mm-Anstiege innerhalb der spezifizierten Bereiche und aller darin oder dadurch gebildeten Bereiche, nach der hierin beschriebenen Beutelstapelhöhenprüfung, angegeben werden. Alternativ können die Verpackungen der Absorptionsartikel der vorliegenden Offenbarung eine Beutelstapelhöhe von etwa 70 mm bis etwa 110 mm, von etwa 70 mm bis etwa 105 mm, von etwa 70 mm bis etwa 100 mm, von etwa 70 mm bis etwa 95 mm, von etwa 70 mm bis etwa 90 mm, von etwa 70 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-Anstiege innerhalb der spezifizierten Bereiche und aller darin oder dadurch gebildeten Bereiche, nach der hierin beschriebenen Beutelstapelhöhenprüfung, angegeben werden.
43 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.
Absorptionsartikel
Die Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung können Abschnitte von Absorptionsartikeln bilden. Absorptionsartikel können mit Klebeband versehene Windeln, Höschen, Erwachseneinkontinenzwindeln oder -einlagen, Slipeinlagen und/oder andere geeignete Absorptionsartikel umfassen. Die Vliesstoffe können auch in anderen Endprodukten nützlich sein. In einem Absorptionsartikelkontext können die Vliesstoffe ein Außenmantelvliesmaterial, eine Oberschicht, eine Aufnahmeschicht, eine Verteilungsschicht, einen Abschnitt eines Kernbeutels, ein Flügelvliesmaterial, eine sekundäre Oberschicht, ein Taillenbandlaminat bilden und/oder können andere geeignete Vliesabsorptionsartikelkomponenten bilden. Die Vliesstoffe können auch Abschnitte dieser Komponenten bilden.
44 und 45 veranschaulichen ein Beispiel eines Absorptionsartikels in Form eines Höschens, obwohl mit Klebeband versehene Windeln ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung liegen. Das Höschen kann die Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung umfassen, wie zum Beispiel eine Oberschicht und/oder ein Außenmantelvliesmaterial oder Abschnitte einer Oberschicht und/oder eines Außenmantelvliesmaterials. 44 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Absorptionsartikels, der einen oder mehrere Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung umfasst. 45 ist eine rückseitige perspektivische Ansicht des Absorptionsartikels von 44.
Unter erneuter Bezugnahme auf 44 und 45 ist ein Absorptionsartikel 710 in Form eines Höschens mit Band dargestellt. Der Absorptionsartikel 710 umfasst einen vorderseitigen Bereich 712, einen Schrittbereich 714 und einen rückseitigen Bereich 716. Der Absorptionsartikel kann eine zentrale Grundeinheit 726 umfassen, die sich wenigstens teilweise zwischen dem vorderseitigen Bereich 712 und dem rückseitigen Bereich 716 erstreckt. Der Absorptionsartikel 710 kann Beinöffnungen 760 definieren und einen vorderseitigen Taillenbund 754 und einen rückseitigen Taillenbund 756 umfassen. Der vorderseitige und der rückseitige Bund 754, 756 können ein erstes dehnbares Material und ein zweites dehnbares Material umfassen. Ein Gummiband, wie eine elastische Folie oder eine Vielzahl von Gummibandsträngen, kann zwischen dem ersten dehnbaren Material und dem zweiten dehnbaren Material angeordnet sein. Der erste Taillenbund 754 und der zweite Taillenbund 756 können an ihren Seitenrändern aneinander befestigt sein, um Seitennähte 758 zu bilden. Die Seitennähte können Stumpfnähte oder Überlappungsnähte umfassen.
Die zentrale Grundeinheit 752 kann eine Oberschicht 760, eine Unterschichtfolie 761, einen Absorptionskern, der wenigstens teilweise zwischen der Oberschicht und der Unterschichtfolie angeordnet ist, umfassen. Die Oberschicht 760 kann einen Abschnitt einer trägerseitigen Oberfläche des Absorptionsartikels 710 bilden und kann einen oder mehrere der hierin offenbarten Vliesstoffe umfassen. Die zentrale Grundeinheit 752 kann ein Außenmantelvliesmaterial 762 umfassen, das einen Abschnitt einer bekleidungsseitigen Oberfläche des Absorptionsartikels bildet und in einander zugewandter Beziehung mit der Unterschichtfolie steht. Das Außenmantelvliesmaterial 762 kann einen oder mehrere der hierin offenbarten Vliesstoffe umfassen. Die zentrale Grundeinheit kann eine oder mehrere Aufnahmeschichten und/oder eine oder mehrere Verteilungsschichten wenigstens teilweise zwischen der Oberschicht und dem Absorptionskern umfassen. Die Vliesstoffe können gekräuselte Fasern umfassen.
Emtec
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Lösung für das Problem bereit, das im Hintergrundabschnitt erörtert wird, indem Absorptionsartikel bereitgestellt werden, die Vliesstoffe mit verbesserter Weichheit umfassen, während sie dennoch eine hohe Textur aufweisen. Die vorliegende Offenbarung löst ferner den Widerspruch zwischen hoher Weichheit und hoher Textur, während sie gleichzeitig einige Verbesserungen bei der Fluidhandhabung bereitstellt, einschließlich schnellen Durchschlagens von Körperausscheidungen und verbesserter Trockenheit von Haut und Oberschicht. In der Regel können die Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung wenigstens einen Abschnitt einer trägerseitigen Oberfläche (z. B. Oberschicht) und wenigstens einen Abschnitt einer bekleidungsseitigen Oberfläche (z. B. Außenmantelvliesmaterial) bilden. Die Weichheit, Textur (d. h. Geschmeidigkeit) und/oder Steifigkeit können mit Hilfe eines Emtec Tissue Softness Analyzers, nach dem Emtec Test hierin, gemessen werden. Die fühlbare Weichheit wird als TS7 gemessen. Die Textur/Geschmeidigkeit wird als TS750 gemessen. Steifigkeit wird als D gemessen.

Alle der nachstehenden Beispiele 1-10 sind nebeneinander angeordnete Bikomponenten-Spinnvliesstoffe, die durch Spinnen eines 30 : 70-Verhältnisses von Polypropylen (PP3155, erhalten von Exxon Mobil Corporation) und einer 25/75-Mischung von Polypropylenen (PP3155 und PP3854, erhalten von Exxon Mobil Corporation) in einer runden Faserkonfiguration hergestellt werden. Etwa 1 % Titandioxid und 1 % Erucamid wurden den Polymeren zugesetzt, um den Weißgrad und die Weichheit zu verbessern. In die Oberschicht von Beispiel 2 wurde ein Blaupigment-Schmelzzusatzstoff zu 0,25 Gew.-% des Vliesstoffes zugegeben, um die optische Wahrnehmung der Dreidimensionalität zu verbessern. Die Vliesstoffe wurden alle auf ein Formgebungsband, das ein dreidimensionales Muster aufweist, gesponnen, wie im Allgemeinen in Bezug auf 16 beschrieben, obwohl die Muster unterschiedlich sind. Die Bänder bewegten sich bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 28 Metern pro Minute, um die 25-Gramm-pro-Quadratmeter-Vliesstoffe zu bilden. Das Band wurde mit langsameren Lineargeschwindigkeiten für die Vlies-Außenmantelmaterialien mit höherem Basisgewicht in den Beispielen 7-10 betrieben. Fasern der Vliesstoffe der Beispiele 1-10 wurden durch eine erwärmte Verdichtungswalze 70, 72 verdichtet und weiter mit einer Kalanderwalze mit 8-%-Punktmuster bei einer Temperatur von etwa 140 °C verbunden. Tabelle 5: Emtec-Eigenschaften von Oberschicht-Vergleichsbeispielen und Oberschicht-Beispielen der vorliegenden Offenbarung

Produkt	Vergleichsbeispiel 1: Goon Premium, erworben Nov. 2018 in China	Vergleichsbeispiel 2: Merries, erworben Nov. 2018 in China	Vergleichsbeispiel 3: P&G Pampers Premium Care, produziert April 2017 in Japan	Beispiel 1: Muster von 46, 25 Gramm pro Quadratmeter	Beispiel 2: Muster von 47, 25 Gramm pro Quadratmeter, 0,25 % blauer Schmelzzusatzstoff	Beispiel 3: Muster von 47, 25 Gramm pro Quadratmeter,	Beispiel 4: Muster von 48, 25 Gramm pro Quadratmeter
Steifigkeit (D) mm/N	4,9	4,4	4,3	3,95	3,16	3,9	3,9
Weichheit (TS7)-Mikro dB V² rms	6,4	4,9	7,0	3,8	2,85	3,7	3,8
Geschmeidigkeit (TS750)-Makro dB V² rms	2,9	15,1	4,1	8,29	9,6	7,3	7
* Alle Werte von Tabelle 5 werden nach dem Emtec-Test hierin gemessen.

Ein Abschnitt von oder alle trägerseitigen Oberflächen der Oberschichten der vorliegenden Offenbarung können einen TS7-Wert im Bereich von etwa 1 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms, etwa 2 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms oder etwa 2 dB V² rms bis etwa 4,0 dB V² rms aufweisen. Der Abschnitt von oder alle trägerseitigen Oberflächen der Oberschichten der vorliegenden Offenbarung können auch einen TS750-Wert im Bereich von etwa 4 dB V² rms bis etwa 30 dB V² rms, etwa 6 dB V² rms bis etwa 30 dB V² rms, etwa 6 dB V² rms bis etwa 20 dB V² rms, etwa 6 dB V² rms bis etwa 15 dB V² rms, etwa 6 dB V² rms bis etwa 12 dB V² rms oder etwa 6,5 dB V² rms bis etwa 10 dB V² rms aufweisen. Der Abschnitt von oder alle trägerseitigen Oberflächen der Oberschichten der vorliegenden Offenbarung können auch einen D-Wert im Bereich von etwa 1 mm/N bis etwa 10 mm/N, etwa 3 mm/N bis etwa 8 mm/N, etwa 2 mm/N bis etwa 6 mm/N, etwa 2 mm/N bis etwa 4 mm/N oder etwa 3 mm/N bis etwa 4 mm/N aufweisen. Alle Werte werden nach dem Emtec-Test hierin gemessen. Der TS7-Wert ist die fühlbare Weichheit, sodass niedrige Zahlen gewünscht sind (je niedriger die Zahl ist, desto weicher ist das Material). Der TS750-Wert ist die Textur, sodass eine hohe Zahl gewünscht ist (je höher die Zahl ist, desto mehr Textur weist das Material auf). Ein niedriger TS7-Wert und ein hoher Texturwert ist insofern widersprüchlich, als dass ein Vliesstoff in der Regel umso weniger weich ist, je mehr Textur er aufweist. Die Anmelder haben, ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, die unerwarteten Ergebnisse von stark texturierten Vliesstoffen entdeckt, die immer noch sehr weich sind, indem sie einen ausgewählten Bereich von Bereich-1- und Bereich-2-Flächen in den Vliesstoffen, wie nachstehend erörtert, bereitstellen. Tabelle 6: Emtec-Eigenschaften von Außenmantelvliesmaterial-Vergleichsbeispielen und Außenmantel-Beispielen der vorliegenden Offenbarung

Produkt	Vergleichsbeispiel 1: Goon Premium, erworben Nov. 2018 in China	Vergleichsbeispiel 2: Merries, erworben Nov. 2018 in China	Vergleichsbeispiel 3:P&G Pampers Premium Care, produziert April 2017, in Japan	Beispiel 5: Muster von 49, 25 Gramm pro Quadratmeter	Beispiel 6: Muster von 50, 25 Gramm pro Quadrat - meter,	Beispiel 7: Muster von 49, 35 Gramm pro Quadratmeter,	Beispiel 8: Muster von 50, 35 Gramm pro Quadratmeter	Beispiel 9: Muster von 49, 46 Gramm pro Quadratmeter	Beispiel 10: Muster von 50, 46 Gramm pro Quadrat - meter
Steifigkeit (D) mm/N	4,1	2,9	4,1	4,66	4,67	3,8	3,97	3,53	3,55
Weichheit (TS7)-Mikro dB V² rms	4,7	3,1	3,1	2,69	2,79	2,83	2,74	3,04	2,88
Geschmeidigkeit (TS750)-Makro dB V² rms	3,7	3,1	2,7	6,1	5,87	12,9	12,3	20,5	17,5
* Alle Werte von Tabelle 6 werden nach dem Emtec-Test hierin gemessen.

Ein Abschnitt der bekleidungsseitigen Oberfläche der Außenmantelvliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung kann einen TS7-Wert im Bereich von etwa 1 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms, etwa 2 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms oder etwa 2 dB V² rms bis etwa 4,0 dB V² rms aufweisen. Der Abschnitt der bekleidungsseitigen Oberflächen der Außenmantelvliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung kann auch einen TS750-Wert im Bereich von etwa 4 dB V2 rms bis etwa 30 dB V2 rms, etwa 6 dB V2 rms bis etwa 30 dB V2 rms, etwa 6 dB V2 rms bis etwa 20 dB V2 rms, etwa 6 dB V2 rms bis etwa 15 dB V2 rms, etwa 6 dB V2 rms bis etwa 12 dB V2 rms oder etwa 6,5 dB V2 rms bis etwa 10 dB V2 rms aufweisen. Der Abschnitt der bekleidungsseitigen Oberflächen der Außenmantelvliesmaterialien der vorliegenden Offenbarung kann auch einen D-Wert im Bereich von etwa 1 mm/N bis etwa 10 mm/N, etwa 3 mm/N bis etwa 8 mm/N, etwa 2 mm/N bis etwa 6 mm/N, etwa 2 mm/N bis etwa 4 mm/N oder etwa 3 mm/N bis etwa 4 mm/N aufweisen. Alle Werte werden nach dem Emtec-Test hierin gemessen. Ein niedriger TS7-Wert und ein hoher Texturwert ist insofern widersprüchlich, als dass ein Vliesstoff in der Regel umso weniger weich ist, je mehr Textur er aufweist. Die Anmelder haben, ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, die unerwarteten Ergebnisse von stark texturierten Vliesstoffen entdeckt, die immer noch sehr weich sind, indem sie einen ausgewählten Bereich von Bereich-1- und Bereich-2-Flächen in den Vliesstoffen, wie nachstehend erörtert, bereitstellen.
Es kann wünschenswert sein, die bestimmten vorstehend erörterten TS7- und TS750-Eigenschaften sowohl in dem Außenmantelvliesmaterial als auch in der Oberschicht zu haben. Dies stellt eine weiche Textur auf beiden Seiten (d. h. trägerseitig und bekleidungsseitig) des Absorptionsartikels bereit.
Ein Absorptionsartikel kann eine Vlies-Oberschicht, eine Unterschicht, einen Absorptionskern, der wenigstens teilweise zwischen der Oberschicht und der Unterschicht angeordnet ist, und einen Vlies-Außenmantel, der mit der Unterschicht verbunden ist, umfassen. Ein erster Abschnitt einer trägerseitigen Seite der Vlies-Oberschicht und ein zweiter Abschnitt einer bekleidungsseitigen Seite des Vlies-Außenmantels können jeweils einen TS7-Wert im Bereich von etwa 1 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms, nach dem Emtec-Test, aufweisen. Der zweite Abschnitt der bekleidungsseitigen Seite des Vlies-Außenmantels kann einen TS750-Wert aufweisen, der etwa 1,2- bis etwa 4-mal, etwa 1,3-bis etwa 3-mal oder etwa 1,5 -bis etwa 2-mal größer ist als ein TS750-Wert des ersten Abschnitts der trägerseitigen Seite der Vlies-Oberschicht.
Prozentualer Anteil von Bereich-1- und Bereich-2-Flächen
Um die gewünschten Ergebnisse der vorliegenden Offenbarung einer verbesserten Weichheit zusammen mit einer erhöhten Textur in den Vliesstoffen, wie den Vliesmaterialien des Außenmantels und der Oberschichten, zu erzielen, kann es wünschenswert sein, eine Bereich-eins-Gesamtfläche (z. B. Flächen mit geringem Basisgewicht) in einem Abschnitt der Vliesstoffe (entsprechend einem Harzmuster auf dem Band) im Bereich von etwa 5 % bis etwa 25 %, etwa 5 % bis etwa 20 % oder etwa 10 % bis etwa 20 % einer Gesamtfläche des Abschnitts der Vliesstoffe zu haben, wobei der Rest des Abschnitts der Vliesstoffe eine Bereich-zwei-Gesamtfläche (z. B. Flächen mit hohem Basisgewicht) (entsprechend harzfreien Flächen auf dem Band) ist. Die Flächen mit höherem Basisgewicht sind in der Regel weicher als die Flächen mit geringem Basisgewicht, da die Flächen mit höherem Basisgewicht mehr Fasern aufweisen. Vliesstoffe mit Flächen mit geringem Basisgewicht im Bereich von etwa 5 % bis etwa 20 % des gesamten Vliesstoffes können in der Regel eine gute Trockenheit und eine gute Weichheit erreichen. Mit Flächen mit geringem Basisgewicht unter 5 % kann in der Regel eine hohe Weichheit erreicht werden, aber in der Regel keine gute Trockenheit. Mit Flächen mit geringem Basisgewicht über 25 % kann in der Regel eine gute Trockenheit erreicht werden, aber in der Regel keine gute Weichheit.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen ist ein anderer Vorteil der geformten, weichen und texturierten Vliesstoffe der vorliegenden Offenbarung die Fähigkeit, einen Vliesstoff mit Mikrozonen bereitzustellen, die einen oder mehrere hydrophobe Bereiche und einen oder mehrere separate hydrophile Bereiche umfassen. Die Hydrophilie und/oder Hydrophobie in einem bestimmten Bereich der Mikrozone kann durch eine Time-to-Wick-Messung unter Verwendung des in hierin beschriebenen Time-to-Wick-Prüfverfahrens und/oder einer Kontaktwinkelmessung unter Verwendung des hierin 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 getestet, der Time-to-Wick für diesen speziellen Bereich 10 Sekunden oder weniger beträgt. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „hydrophob“ in Bezug auf einen bestimmten Bereich der Mikrozone, dass, wenn unter Verwendung des Kontaktwinkel-Prüfverfahrens getestet, der Kontaktwinkel für diesen speziellen Bereich 90° oder mehr beträgt.
Die nachfolgende Tabelle 7 beschreibt genau die Kontaktwinkel- und Time-to-Wick-Messungen für geformte, weiche und texturierte Vliesstoffe, wie hierin detailliert beschrieben. Für beide der nachstehenden Beispiele 11 und 12 wurde der Vliesstoff auf einem Band hergestellt, wie es in 16 beschrieben ist, wobei der Vliesstoff ein ähnliches Erscheinungsbild wie das in 2 gezeigte aufweist. Tabelle 7: Kontaktwinkel- und Time-to-Wick-Werte für geformte, weiche und texturierte Vliesstoffe der Offenbarung

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

Beispiel 11 Erster Bereich 135 60

Zweiter Bereich 0 0,307

Beispiel 12 Erster Bereich 126 60

Zweiter Bereich 0 2,360
Beispiel 11:
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff wurde durch Spinnen eines 50 : 50-Verhältnisses von Polyethylenhülle (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration produziert. Der Vliesstoff wurde auf einem Formgebungsband mit einem wie in 16 beschriebenen Wiederholungsmuster unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute, gesponnen, um einen Stoff 10, der ein durchschnittliches Basisgewicht von 25 Gramm pro Quadratmeter mit einem Wiederholungsmuster von wie in 2 gezeigten Rautenformen aufweist, zu bilden. Fasern des Stoffes wurden durch Verdichtungswalzen 70, 72 verdichtet, aber statt kalandriert zu werden, wurde eine weitere Bindung durch eine Durchluftbindungseinheit bei einer Temperatur 145 °C erreicht.
Ein Tensid, Stantex S 6327 (eine Kombination von Rizinusölethoxylaten mit PEG-Diestern), zur Verfügung gestellt von Pulcra Chemicals, wurde dann auf der Rückseite des Vliesstoffes (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 im Stand der Technik allgemein bekannt sind. Das Tensid, das in dem Kiss-Roll-Verfahren eingesetzt wird, wies bei einer Temperatur von 40 °C eine 6 %-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 12:
Ein Bikomponenten-Spinnvliesstoff wurde durch Spinnen eines 50 : 50-Verhältnisses von Polyethylenhülle (Aspun-6850-A, erhältlich von Dow Chemical) und Polypropylenkern (PH-835, erhältlich von LyondellBasell) in einer trilobalen Faserkonfiguration produziert. Der Vliesstoff wurde auf einem Formgebungsband mit einem wie in 16 beschriebenen Wiederholungsmuster unter Bewegung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 25 Metern pro Minute, gesponnen, um einen Stoff 10, der ein durchschnittliches Basisgewicht von 25 Gramm pro Quadratmeter mit einem Wiederholungsmuster von wie in 2 gezeigten Rautenformen aufweist, zu bilden. Fasern des Stoffes wurden durch Verdichtungswalzen 70, 72 verdichtet, aber statt kalandriert zu werden, wurde eine weitere Bindung durch eine Durchluftbindungseinheit bei einer Temperatur 145 °C erreicht.
Ein Tensid, Stantex S 6327 (eine Kombination von Rizinusölethoxylaten mit PEG-Diestern), zur Verfügung gestellt von Pulcra Chemicals, wurde dann auf der Vorderseite des Vliestoffs (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 % (Gewicht/Gewicht) Stantex S 6327 und 25 % (Gewicht/Gewicht) Ethanol. Tensid wurde in den zweiten Bereichen der Mikrozonen des Vliesstoffes 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 Basisgewicht der Fasern des zweiten Bereichs beträgt etwa 16,0 Gramm pro Quadratmeter. Das Basisgewicht 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.
Die vorstehend ausführlich beschriebenen Vliesstoffe umfassen Mikrozonen mit Bereichen, die Unterschiede in intensiven Größen, wie zum Beispiel Basisgewicht, Dichte oder Dicke, aufweisen. Derartig gleiche Vliesstoffe können auch gleichzeitig solche Bereiche der Mikrozonen umfassen, 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, die Unterschiede in der Dicke, Basisgewicht und/oder volumetrischen Dichte aufweisen, und/oder Oberflächen mit den verschiedenen hierin offenbarten TS7-, TS750- und D-Werten einschließen) können ferner Bereiche einer Mikrozone mit Unterschieden in der Hydrophilie aufweisen, wie hierin ausführlich beschrieben. Hydrophilie kann durch gezielte Anwendung(en) von Tensid(en) auf bestimmte Bereiche der Mikrozonen des Vliesstoffes bereitgestellt werden. Zum Beispiel 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 kann 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 weist der andere Bereich kein Tensid auf (d. h. kein Tensid). Als ein Beispiel kann 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 weist der erste Bereich kein Tensid auf (d. h. tensidfrei). Dementsprechend weisen einige hierin offenbarte Vliesstoffe eine Mikrozone mit wenigstens einem von ersten und zweiten Bereichen, die ein Tensid aufweisen, auf, und das Verhältnis des prozentualen Tensidanteils in dem ersten Bereich zum prozentualen Tensidanteil in dem zweiten Bereich beträgt weniger als 1. Ferner weisen einige hierin offenbarte Vliesstoffe eine Mikrozone mit wenigstens dem zweiten Bereich der Mikrozone, die ein Tensid aufweist, auf, 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 kann 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 Basisgewicht der Fasern des geformten Vliesstoffes, 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 im Stand der Technik bekannten Verfahrens (z. B. gravimetrisch usw.) bestimmt werden. Das Basisgewicht der Fasern des Vliesstoffes, die innerhalb eines bestimmten Bereichs einer Mikrozone enthalten sind, kann auch unter Verwendung eines beliebigen derzeit im Stand der Technik bekannten Verfahrens (z. B. gravimetrisch, Mikro-CT usw.), bestimmt werden.
Ein Tensid kann auf den Vliesstoffen durch jedes bekannte Verfahren, das dem Fachmann im Allgemeinen bekannt ist, angeordnet werden. Spezielle Beispiele umfassen Kiss-Beschichtung, 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 Vliesstoffe anordnen. 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 Basisgewicht des gesamten geformten Vliesstoffes geteilt. Die Gramm pro Quadratmeter des Tensids, die in dem insgesamt geformten Vliesstoff angeordnet sind, können unter Verwendung eines beliebigen derzeit im Stand der Technik bekannten Verfahrens (z. B. gravimetrisch usw.), bestimmt werden. Das Basisgewicht des gesamten geformten Vliesstoffes kann ebenso unter Verwendung eines beliebigen derzeit im Stand der Technik bekannten Verfahrens (z. B. gravimetrisch, Mikro-CT usw.), bestimmt werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 25 und 26, die einen Abschnitt eines Musters eines Vliesstoffes 10 zeigen, ist eine erste Zone 110 (auf der linken Seite von 25) 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 innerhalb einer Mikrozone befindet). Der erste Bereich ist auch das dreidimensionale Merkmal 20, das die ersten und zweiten Bereiche 300, 310 definiert. Ein dreidimensionales Merkmal kann ein Abschnitt des Vliesstoffes 10 sein, 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 Basisgewicht 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, weniger als etwa 1 Sekunde, weniger als etwa 0,5 Sekunden oder im Bereich von etwa 0,5 Sekunden bis etwa 10 Sekunden oder etwa 0,5 Sekunden bis etwa 5 Sekunden aufweisen, gemessen mit dem hierin ausführlich beschriebenen Time-to-Wick-Prüfverfahren. Die hierin vorgesehenen Vliesstoffe schließen einen beliebigen der vorstehend ausführlich beschriebenen 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 Größen/Größenunterschiede für die gleichen oder unterschiedlichen Bereiche in der gleichen oder unterschiedlichen Mikrozone auf dem geformten Vliesstoff ein. Geformte Vliesstoffe, die die vorstehend ausführlich beschriebenen Mikrozonen mit Bereichen, die Unterschiede im Basisgewicht, der Dichte oder der Dicke aufweisen, aufweisen, während sie gleichzeitig solche Bereiche einer bestimmten Mikrozone aufweisen, die separat hydrophob und/oder hydrophil sind, können viele nützliche Anwendungen bereitstellen, wie Oberschichtmaterialien für Absorptionsartikel, sowie als Verwendung in medizinischen Einlagen, Tüchern und Reinigungsbezügen.
Prüfverfahren:
Lokalisiertes Basisgewicht
Das lokalisierte Basisgewicht des Vliesstoffes kann durch mehrere verfügbare Techniken ermittelt werden, aber eine einfache repräsentative Technik betrifft ein Stanzwerkzeug, das eine Fläche von 3,0 cm² aufweist, das dazu verwendet wird, ein Probenstück der Bahn aus dem ausgewählten Bereich aus der Gesamtfläche eines Vliesstoffes zu schneiden. Das Probenstück wird anschließend gewogen und durch seine Fläche geteilt, um das lokalisierte Basisgewicht des Vliesstoffes in Einheiten von Gramm pro Quadratmeter zu ergeben. Die Ergebnisse werden als Mittelwert von 2 Proben pro ausgewähltem Bereich wiedergegeben.
Beutelstapelhöhen- Prüfung
Die Beutelstapelhöhe 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. 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 und Weise platziert, dass sich die Absorptionsartikel innerhalb der Verpackung in einer horizontalen Ausrichtung befinden (siehe 43). 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 „Beutelstapelhöhe“ = (Verpackungsbreite/Absorptionsartikelzählung pro Stapel) × 10 wird berechnet und bis auf ± 0,5 mm aufgezeichnet.
Mikro-CT-Messverfahren intensiver Größen
Das Mikro-CT-Messverfahren intensiver Größen misst das Basisgewicht, die Dicke und die volumetrischen Dichtewerte in optisch wahrnehmbaren Bereichen einer Substratprobe. Es 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-Gerät 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 Größen von Basisgewicht, 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; den Absorptionsartikel auf eine feste flache Oberfläche in einer ebenen Konfiguration festkleben. 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 Verpackung 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 wahrnehmbare, 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 wenigstens zwei optisch wahrnehmbare Bereiche. Eine Zone, ein dreidimensionales Merkmal oder eine Mikrozone können aufgrund von Änderungen in der Textur, Erhebung 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 abgetastet wird, ohne dass irgendwelche anderen Materialien direkt benachbart zu den oberen und unteren Oberflächen 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 intensiver Größen werden aus dem Schwellenwert-3D-Bild erzeugt. Das erste ist das Basisgewichtsbild. 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 Basisgewichtsbild in reale Werten umzuwandeln, wird eine Basisgewichtskalibrierungskurve erzeugt. Es wird ein Substrat erhalten, das eine im Wesentlichen ähnliche Zusammensetzung wie die zu analysierende Probe aufweist und ein gleichmäßiges Basisgewicht hat. Die vorstehend beschriebenen Verfahren befolgen, um wenigstens zehn Wiederholungsproben des Kalibrierungskurvensubstrats zu erhalten.
Das Basisgewicht genau messen, indem die Masse auf das nächste 0,0001 g aufgezeichnet und durch die Probenfläche geteilt und in Gramm pro Quadratmeter (gsm) umgewandelt wird, und zwar von jeder der Einzelschichtkalibrierungsproben, und den Durchschnitt 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 Basisgewichtsbild mit Rohdatenwerten erzeugt. Der tatsächliche Basisgewichtswert für diese Probe ist der durchschnittliche Basisgewichtswert, 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 Basisgewichts-Rohdatenabbild beider Schichten zusammen erzeugen, deren tatsächlicher Basisgewichtswert gleich dem Doppelten des durchschnittlichen Basisgewichtswerts 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-Basisgewichts-Bild aller Schichten erzeugen, deren tatsächlicher Basisgewichtswert gleich der Anzahl der Schichten mal dem durchschnittlichen Basisgewichtswert, der bei den Kalibrierungsproben gemessen wird, beträgt. Insgesamt werden wenigstens vier unterschiedliche Basisgewichts-Kalibrierbilder erhalten. Die Basisgewichtswerte der Kalibrierungsproben müssen Werte oberhalb und unterhalb der Basisgewichtswerte 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 Basisgewichtswerten für die vier Kalibrierungsproben erzeugt. Diese lineare Regression muss einen R2-Wert von wenigstens 0,95 aufweisen, wenn nicht, bitte den gesamten Kalibrierungsvorgang wiederholen. Diese Kalibrierkurve wird nun dazu verwendet, um die Rohdatenwerte in tatsächliche Basisgewichte umzuwandeln.
Das zweite 2D-Bild intensiver Größe 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 detektiert wurde. Der gleiche Vorgang 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 Größe ist das volumetrische Dichte-Bild. Zur Erzeugung dieses Bildes wird jeder xy-Ebenen-Pixelwert in dem Basisgewichtsbild, in Einheiten von Gramm pro Quadratmetern, durch das entsprechende Pixel im Dickenbild, in Einheiten von Mikrometern geteilt. Die Einheiten des Bildes volumetrischer Dichte sind Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³).
Intensive Größen von Mikro-CT-Basisgewicht, 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 wenigstens zwei optisch wahrnehmbare Bereiche. Eine Zone, ein dreidimensionales Merkmal oder eine Mikrozone können aufgrund von Änderungen in der Textur, Erhebung 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 Größen im Vergleich zu anderen Bereichen innerhalb der Probe identifiziert.
Zum Beispiel kann eine Bereichsgrenze auf Grundlage optischen Wahrnehmens eines Dickenunterschieds, wenn sie mit einem anderen Bereich in der Probe verglichen wird, identifiziert werden. Jede der intensiven Größen kann verwendet werden, um Bereichsgrenzen auf einem der physischen Probe selbst von jedem beliebigen der Mikro-CT-Bilder intensiver Größen 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 Fläche von wenigstens 0,1 mm2 aufweisen und so ausgewählt werden, dass eine Fläche mit Werten intensiver Größe gemessen wird, die repräsentativ für den identifizierten Bereich ist. Aus jedem der drei Bilder intensiver Größe wird das durchschnittliche Basisgewicht, die durchschnittliche Dicke und die durchschnittliche volumetrische Dichte innerhalb des ROI berechnet. Diese Werte als das Basisgewicht des Bereichs auf das nächste 0,01 Gramm pro Quadratmeter, die Dicke auf den nächsten 0,1 Mikrometer und die volumetrische Dichte auf den nächsten 0,0001 g/cm³ aufzeichnen.
Emtec Test
Der Emtec-Test wird an Abschnitten von Interesse von Außenmantelvliesmaterialien oder Oberschichten durchgeführt. Bei dieser Prüfung werden TS7-, TS750- und D-Werte 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 eine äquivalente) verbunden ist, gemessen. Der Emtec TSA schließt einen Rotor mit vertikalen Schaufeln ein, die sich auf der Prüfprobe mit einer definierten und kalibrierten Drehgeschwindigkeit (vom Hersteller eingestellt) und einer Kontaktkraft von 100 mN drehen. Ein Kontakt zwischen den vertikalen Schaufeln und der Prüfprobe schafft Vibrationen sowohl in den Schaufeln als auch in der Prüfprobe und der sich ergebende Schall wird durch ein Mikrofon innerhalb des Geräts aufgezeichnet. Die aufgezeichnete Schalldatei wird dann durch die Emtec-TSA-Software analysiert, um TS7- und TS750-Werte zu bestimmen. Der D-Wert ist ein Maß für die Probensteifigkeit und basiert auf dem vertikalen Abstand, der erforderlich ist, damit die Kontaktkraft der Schaufeln auf der Prüfprobe von 100 mN auf 600 mN erhöht wird. Die Probenvorbereitung, der Gerätebetrieb und die Prüfverfahren werden gemäß den Beschreibungen des Geräteherstellers durchgeführt.
Probenvorbereitung
Eine Prüfprobe wird durch Schneiden eines quadratischen oder kreisförmigen Abschnitts von Interesse aus dem Außenmantelvliesmaterial oder der Oberschicht eines Absorptionsartikels hergestellt. Es ist bevorzugt, dass Gefrierspray nicht verwendet wird, um den Teil des Außenmantelvliesmaterials oder der Oberschicht, der analysiert werden soll, zu entfernen, obwohl es akzeptabel ist, Gefrierspray in einem distalen Bereich zu verwenden, um die Initiierung der Trennung von Schichten zu unterstützen. Prüfproben werden auf eine Länge und Breite (Durchmesser im Fall einer kreisförmigen Probe) von nicht weniger als etwa 90 mm und nicht mehr als etwa 120 mm zugeschnitten, um sicherzustellen, dass die Probe sachgerecht in das TSA-Gerät eingeklemmt werden kann. (Wenn ein Absorptionsmittel keine ausreichend große Fläche des jeweiligen Substrats von Interesse enthält, um eine Probe der vorstehend spezifizierten Größe zu entnehmen, kann ein entsprechendes Material aus einem rollenden Material genommen werden.) Prüfproben werden so ausgewählt, dass ungewöhnlich große Knicke oder Falten innerhalb des Prüfbereichs vermieden werden. Sechs im Wesentlichen ähnliche Replikatproben werden zum Prüfen vorbereitet.
Alle Proben werden bei TAPPI-Standardtemperatur und relativen Luftfeuchtigkeitsbedingungen (23 °C ± 2 C° und 50 % ± 2 %) wenigstens 2 Stunden vor einem Vornehmen der TSA-Prüfung äquilibriert, die ebenfalls unter TAPPI-Bedingungen vorgenommen wird.
Prüfverfahren
Das Gerät wird gemäß den Anweisungen von Emtec unter Verwendung des 1-Punkt-Kalibrierungsverfahrens mit den geeigneten Referenzstandards kalibriert (so genannte „ref.2-Proben“ oder Entsprechende, die von Emtec erhältlich sind).
Eine Prüfprobe wird in dem Gerät montiert, wobei die jeweilige Oberfläche nach oben gewandt ist, und die Prüfung wird gemäß den Anweisungen des Herstellers durchgeführt. Die Software zeigt Werte für TS7, TS750 und D an, wenn der automatisierte Geräteprüfvorgang abgeschlossen ist. TS7 und TS750 werden jeweils bis auf 0,01 dB V² rms genau aufgezeichnet und D wird bis auf 0,01 mm/N genau aufgezeichnet. Die Prüfprobe wird anschließend aus dem Gerät entfernt und verworfen. Dieses Prüfverfahren wird individuell auf den entsprechenden Oberflächen von Interesse jeder der sechs Replikatproben (trägerseitige Oberfläche für Oberschichtproben und bekleidungsseitige Oberfläche für Außenmantelvliesmaterialproben) durchgeführt.
Der Wert von TS7, TS750 und D wird jeweils über die sechs Replikatproben gemittelt (arithmetischer Mittelwert). Die Mittelwerte von TS7 und TS750 werden auf 0,01 dB V² rms genau weitergegeben. Der Mittelwert von D wird auf 0,01 mm/N genau weitergegeben.
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 Dl 193 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 diesen Test durchzuführen. Das System schließt eine Lichtquelle, eine Videokamera, einen horizontalen Probentisch, ein Flüssigkeitszufuhrsystem mit Pumpe und Mikrospritze und einen Computer, der mit einer Software zur Videobilderfassung, Bildanalyse und Auswertung von Kontaktwinkeldaten ausgestattet ist, ein. 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 50 % ± 2 % relativer Feuchtigkeit 2 Stunden vor dem Test vorkonditionieren.
Probenvorbereitung
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 wenigstens zwei optisch wahrnehmbare Bereiche. Eine Zone, ein dreidimensionales Merkmal oder eine Mikrozone können aufgrund von Änderungen in der Textur, Erhebung 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 ein Oberschicht- oder Unterschichtvliesmaterial, eine Aufnahmeschicht, eine Verteilungsschicht oder eine andere Komponentenschicht; den Absorptionsartikel auf eine feste flache Oberfläche in einer ebenen Konfiguration festkleben. Vorsichtig die einzelne Substratschicht von dem Absorptionsartikel trennen. Ein Skalpell und/oder kryogenes Spray (wie Cyto-Freeze, Control Company, Houston, Texas) kann verwendet werden, um eine Substratschicht aus weiteren darunterliegenden Schichten zu entfernen, sofern erforderlich, um jegliche 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 Verpackung 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 wenigstens 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 der Kontaktwinkel eines Tropfens, der in die Prüfprobe eindringt, benötigt, um sich auf einen Kontaktwinkel < 10° zu verringern. 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 hierin 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 spezielle Beispiele der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene andere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher sollen in den beiliegenden Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung liegen, abgedeckt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3802817 [0031]
US 3692618 [0031]
US 3423266 [0031]
US 6610173 [0046]
US 5514523 [0046, 0047, 0048]
US 6398910 [0046]
US 2013/0199741 [0046]

Claims

Vliesstoff, umfassend eine Oberfläche, wobei die Oberfläche einen Abschnitt umfasst, der aufweist: einen TS7-Wert im Bereich von etwa 1 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms, nach dem Emtec-Test; und einen TS750-Wert im Bereich von etwa 6 dB V² rms bis etwa 30 dB V² rms, vorzugsweise etwa 6 dB V² rms bis etwa 15 dB V² rms, nach dem Emtec Test.
Vliesstoff nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt der bekleidungsseitigen Oberfläche einen D-Wert im Bereich von etwa 2 mm/N bis etwa 6 mm/N, nach dem Emtec Test, aufweist.
Vliesstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Basisgewicht des Vliesmaterials im Bereich von etwa 20 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 50 Gramm pro Quadratmeter liegt.
Vliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Fasern des Vliesstoffes Bikomponenten-Spinnvliesfasern umfassen.
Vliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Abschnitt der Oberfläche eine Bereich-eins-Gesamtfläche von etwa 5 % bis etwa 25 %, einer Gesamtfläche des Abschnitts der Oberfläche, aufweist, wobei der Rest des Abschnitts der Oberfläche eine Bereich-zwei-Gesamtfläche ist.
Vliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Abschnitt der Oberfläche eine Bereich-eins-Gesamtfläche von etwa 10 % bis etwa 20 %, einer Gesamtfläche des Abschnitts der Oberfläche, aufweist, wobei der Rest des Abschnitts der Oberfläche eine Bereich-zwei-Gesamtfläche ist.
Vliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Vliesstoff gekräuselte Fasern umfasst.
Absorptionsartikel, umfassend den Vliesstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Absorptionsartikel nach Anspruch 8, wobei der Vliesstoff einen Abschnitt einer Oberschicht bildet.
Absorptionsartikel nach Anspruch 9, wobei eine trägerseitige Oberfläche der Oberschicht einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich umfasst, und wobei der erste Bereich hydrophob ist und der zweite Bereich hydrophil ist.
Absorptionsartikel nach Anspruch 8, wobei der Vliesstoff einen Abschnitt eines Außenmantelvliesmaterials bildet.
Absorptionsartikel, umfassend: eine Vliesstoffoberschicht, umfassend eine trägerseitige Oberfläche, wobei ein Abschnitt der trägerseitigen Oberfläche Folgendes aufweist: einen TS7-Wert im Bereich von etwa 1 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms, nach dem Emtec-Test; und einen TS750-Wert im Bereich von etwa 6 dB V² rms bis etwa 30 dB V² rms, vorzugsweise etwa 6 dB V² rms bis etwa 15 dB V² rms, nach dem Emtec-Test; und ein Außenmantelvliesmaterial, umfassend eine bekleidungsseitige Oberfläche, wobei ein Abschnitt der bekleidungsseitigen Oberfläche aufweist: einen TS7-Wert im Bereich von etwa 1 dB V² rms bis etwa 4,5 dB V² rms, nach dem Emtec-Test; und einen TS750-Wert im Bereich von etwa 6 dB V² rms bis etwa 30 dB V² rms, vorzugsweise etwa 6 dB V² rms bis etwa 15 dB V² rms, nach dem Emtec Test.
Absorptionsartikel nach Anspruch 12, wobei der Abschnitt der trägerseitigen Oberfläche einen D-Wert im Bereich von etwa 2 mm/N bis etwa 6 mm/N, nach dem Emtec-Test, aufweist, und wobei der Abschnitt der bekleidungsseitigen Oberfläche einen D-Wert im Bereich von etwa 2 mm/N bis etwa 6 mm/N, nach dem Emtec-Test, aufweist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei der Abschnitt der trägerseitigen Oberfläche eine Bereich-eins-Gesamtfläche im Bereich von etwa 5 % bis etwa 25 %, vorzugsweise etwa 10 % bis etwa 20 %, einer Gesamtfläche des Abschnitts der trägerseitigen Oberfläche aufweist, wobei der Rest des Abschnitts der trägerseitigen Oberfläche eine Bereich-zwei-Gesamtfläche ist.
Absorptionsartikel nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Abschnitt der bekleidungsseitigen Oberfläche eine Bereich-eins-Gesamtfläche von etwa 5 % bis etwa 25 %, vorzugsweise etwa 10 % bis etwa 20 %, einer Gesamtfläche des Abschnitts der bekleidungsseitigen Oberfläche, aufweist, wobei der Rest des Abschnitts der bekleidungsseitigen Oberfläche eine Bereich-zwei-Gesamtfläche ist.