DE202011110263U1

DE202011110263U1 - Umweltfreundliche absorbierende Struktur

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Publication number: DE202011110263U1
Application number: DE202011110263U
Authority: DE
Original assignee: VYNKA bvba
Current assignee: Drylock Technologies NV
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-03-22
Anticipated expiration: 2021-10-21
Also published as: BR122018000136B1; ZA201303564B; JP6514253B2; RU2666492C1; WO2012052172A1; JP2017124209A; BR122018000134B1; US9295593B2; RU2756259C1; US20150038929A1; JP2014500736A; RU2614088C2; BR112013009483B1; BR122018000139B1; BR112013009483A2; EP2444046A1; JP2019141640A; RU2013121790A; EP2629729A1; BR112013009483A8

Abstract

Eine im Wesentlichen zellulosefreie absorbierende Struktur für die Anwendung in einem Absorptionsartikel, umfassend eine Trägerschicht und eine Hilfsschicht und ein dazwischen vorgesehenes absorbierendes Material, wobei die Verbindungen im Wesentlichen aus permanenten primären Befestigungsrastern und/oder im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmustern bestehen, so dass sie eine sandwichähnliche Verbundkonstruktion formen, die in einem Muster geformtes absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial enthält, das zumindest in einigen der unverbundenen Bereichen zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist und eine Zone aus absorbierendem Polymermaterial formt, dabei die genannte Trägerschicht und die genannte Hilfsschicht zumindest teilweise zusammen verbindet und somit trockenes absorbierendes Polymermaterial in einer Vielfalt von im Wesentlichen temporären kleineren Taschen immobilisiert, die zumindest einige der im Wesentlichen temporären sekundären Verbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass, die absorbierende Verbundkonstruktion unter dem Einfluss der Flüssigkeit an den im Wesentlichen temporäre sekundären Verbindungen losgelöst wird, um die im Wesentlichen permanenten größeren Abteilungen mit im Wesentlichen permanenten primären Verbindungen zu formen,...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine umweltfreundliche absorbierende Struktur, vorzugsweise zur Anwendung für absorbierende Produkte, zum Beispiel Absorptionsartikel, die in der Körperpflegeindustrie verwendet werden (wie Damenbinden, Babywindeln und -hosen, Inkontinenzslips für Erwachsene). Die Erfindung betrifft auch einen Absorptionsartikel, der eine solche absorbierende Struktur enthält, und eine Methode zur Herstellung solcher absorbierenden Strukturen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den letzten Jahren hat die Nachfrage nach flexiblen, dünneren, leichteren absorbierenden Strukturen zugenommen, um diverse Probleme bei Herstellung, Vermarktung, Gestaltung, Passform, Tragekomfort, Distribution, Entsorgung, Material- und Energieverbrauch, Transport- und Lagerkosten usw. zu lösen.
Im Fachbereich ist das Verfahren bekannt, absorbierendes, teilchenförmiges Polymermaterial in eine Matrize aus Zellulosefasern einzulegen, um eine absorbierende Struktur zu erhalten, wobei das absorbierende, teilchenförmige Polymermaterial in der Lage ist, Flüssigkeit zu absorbieren, zu verteilen und zurückzuhalten, während die Matrize aus Zellulosefasern als Raster fungiert, das das absorbierende, teilchenförmige Polymermaterial am gewünschten Platz hält. Weil jedoch die Anwesenheit von Zellulosefasern, zumeist Holz- oder Flockenzellstoff, relativ dicke und grobe Produkte ergibt, das Zellstoffherstellungsverfahren mit dem Fällen von Bäumen einher geht, die Verarbeitung von Holzstoff den Einsatz von Chemikalien voraussetzt und der Transport der Rohstoffe und des Endprodukts im Allgemeinen über relativ große Abstände stattfindet, werden Produkt und Verfahren als weniger umweltfreundlich betrachtet. Daher besteht der Wunsch, derartige absorbierende Strukturen ohne den Einsatz von Holzstoff herzustellen.
Es ist bereits vielfach versucht worden, flexible, dünne und leichte absorbierende Strukturen herzustellen, die aus einem mit einer oder mehreren Trägerschichten verbundenen absorbierenden Material bestehen. Jedoch führen die physikalischen und/oder chemischen Wechselwirkungen zwischen dem absorbierenden Material und dem Bindematerial bzw. dem Trägermaterial oft zu einer reduzierten Absorptions-, Verteilungs- und Retentionsleistung, trotz funktioneller und/oder struktureller Anforderungen.
Es wurde festgestellt, dass es wichtig ist, das absorbierende Material zumindest teilweise durch Kompartimentieren, Verbinden und/oder Verkleben mit der absorbierenden Struktur derart zu immobilisieren, dass die absorbierende Struktur in der Lage ist, das absorbierende Material in trockenem bzw. in teilweise oder vollständig mit Flüssigkeit beladenem Zustand zu behalten. Wird die besagte ausreichende strukturelle Integrität nicht bereitgestellt, so ergibt sich ein Verlust der funktionellen Leistungsfähigkeit wie z. B. Kohärenz der absorbierenden Struktur, Absorptions- und/oder Retentionsleistung, sowie totaler oder Teilausfall.
Darüber hinaus ist es ebenso wichtig, die Ausdehnung und/oder das Aufquellen des absorbierenden Materials bei der Flüssigkeitsaufnahme nicht übermäßig einzuschränken, da dies auch eine negative Auswirkung auf die Absorptions- und/oder Retentionsleistung der absorbierenden Struktur haben würde.
Viele Anstrengungen wurden unternommen, um zu versuchen, einen Kompromiss zwischen der sicheren Immobilisierung des absorbierenden Materials in der absorbierenden Struktur und der ausreichenden Fähigkeit des absorbierenden Materials, sich beim Gebrauch frei auszudehnen bzw. aufzuquellen, zu finden. Bezüglich der Absorptionsartikel innerhalb der Körperpflegeindustrie umfassen diese zum Beispiel folgende Ansätze:
US4381783 offenbart einen Absorptionsartikel mit einer absorbierenden Struktur, der Taschen aus absorbierendem Polymermaterial aufweist. Diese Taschen sind so vorgesehen, dass sie die Bewegung des absorbierenden Polymermaterials einschränken, insbesondere wenn der Artikel vollständig oder teilweise mit körperlichen Ausscheidungen beladen ist. Die Taschen bilden einen Teil einer Absorptionsschicht und sind in der Regel aus Zellulosematerial vorgesehen. Um eine gute Immobilisierung des absorbierenden Polymermaterials gemäß den Lehren dieses Patents zu erreichen, ist eine relativ hohe Menge an Zellulosematerial erforderlich, was die Kosten, das Volumen und die Steifheit des Absorptionsartikels erhöht und die Ausdehnungs- und/oder Quellfähigkeit des absorbierenden Polymermaterials stark reduziert und verhindert. Außerdem kann die Bereitstellung solcher Taschen die freie Verteilung von Flüssigkeit in die stärker absorbierenden Bereiche des Kerns, zum Beispiel die Bereiche der absorbierenden Polymermaterialien, behindern.
WO95/17868 offenbart eine absorbierende Struktur, die zwei Faserschichten und eine Zwischenschicht umfasst. Diese Zwischenschicht umfasst ein absorbierendes Polymermaterial in einer Menge von über 120 g/m² und Teilchen eines thermoplastischen Materials. Obwohl die Konstruktion sicher für eine gute Immobilisierung des absorbierenden Polymermaterials im trockenen Zustand sorgt, scheint es, dass in mit Flüssigkeit beladenem Zustand nur eine geringere Immobilisierung erreicht werden kann.
Das thermoplastische Material scheint sich viel weniger zu dehnen als dass die absorbierenden Polymermaterialien aufquellen. Insbesondere wenn die absorbierende Struktur in einem Produkt zum Absorbieren und Zurückhalten großer Mengen an Körperflüssigkeiten verwendet werden soll, zum Beispiel einer Windel oder einem Höschen, ist die Nassimmobilisierung deshalb möglicherweise nicht vollständig zufriedenstellend.
EP 724418 offenbart einen Absorptionsartikel, der in gesonderten Taschen befindliches absorbierendes Polymermaterial enthält. Der absorbierende Artikel umfasst eine erste und eine zweite Trägerschicht und wasserempfindliche Verbindungsmittel, um die Trägerschichten aneinander zu befestigen und um mehrere Taschenbereiche bereitzustellen. Der Artikel umfasst absorbierendes Polymermaterial, das sich innerhalb der Taschenbereiche befindet. Das wasserempfindliche Verbindungsmittel stellt eine Nassfestigkeit bereit, die kleiner ist als die Trennkraft, die durch das Quellen des absorbierenden Polymermaterials ausgeübt wird, wenn das absorbierende Polymermaterial Körperflüssigkeiten ausgesetzt wird. Der Absorptionsartikel soll eine absorbierende Struktur bereitstellen, die das absorbierende Polymermaterial in einer ausgewählten Taschenstrecke, wenn der Artikel trocken ist, sicherer beherbergt und enthält. Aufgrund der Konstruktion der Taschen und speziell aufgrund der Auswahl des wasserempfindlichen Verbindungsmittels werden diese Taschen jedoch nicht bewahrt, wenn der Artikel vollständig oder teilweise mit Flüssigkeiten beladen ist. Deshalb wird angenommen, dass dieser Absorptionsartikel keine sehr zufriedenstellende Immobilisierung des Absorptionsmaterials im vollständig oder teilweise mit Flüssigkeit beladenen Zustand bereitstellt, was zu strukturellem bzw. funktionellem Versagen führt.
EP1447066 offenbart einen Absorptionskern für einen Absorptionsartikel, der eine verbesserte Immobilisierung von absorbierendem Polymermaterial bereitstellt, wenn der Artikel vollständig oder teilweise mit Körperflüssigkeiten gefüllt ist. Spezifisch wird ein Absorptionskern offenbart, in einem Absorptionsartikel verwendbar, umfassend eine Substratschicht aus einem Vliesmaterial, eine Schicht aus thermoplastischem Material in der Form eines Schmelzklebers, der die Substratschicht so bindet, dass Hohlräume dazwischen definiert werden, und ein absorbierendes Material, das in diesen Hohlräumen gehalten wird. Um jedoch das absorbierende Material hinreichend zu sichern, benötigt man eine beträchtliche Menge thermoplastisches Material, was zu höheren Kosten und einer größeren Steifheit des Produkts führt. Außerdem übt die Schicht aus thermoplastischem Material auf Grund ihrer internen Kohäsion Druck aus und leistet Widerstand gegen das freie Aufquellen des absorbierenden Materials. Des Weiteren können die großen Mengen an thermoplastischem Material oft zum Abschirmen und/oder Blockieren der absorbierenden Polymermaterialien führen, was zu einer verminderten Absorption und Retention führt. Deshalb wird angenommen, dass dieser Absorptionskern keine zufriedenstellende Immobilisierung der absorbierenden Materialien in mit Flüssigkeit beladenem Zustand bereitstellt. Außerdem wird die Verwendung von thermoplastischen Materialien, Leim oder Klebern als weniger umweltfreundlich betrachtet, da sie chemische Stoffe aus nicht erneuerbaren Quellen enthalten und auf einem komplexen chemischen Herstellungsverfahren basieren. Daher besteht der Wunsch, derartige absorbierende Strukturen ohne den Einsatz von erheblichen Mengen an thermoplastischen Materialien, Leim, Bindemitteln und Klebern herzustellen.
Obwohl die oben erwähnten Versuche unterschiedliche Ansätze zur Lösung der oben identifizierten Probleme beschreiben, wird angenommen, dass keines dieser absorbierenden Strukturen besonders leistungsfähigen absorbierenden Artikeln ergeben. Die unbenutzt bleibende Absorptionskapazität und die komplexen Herstellungsverfahren machen aus keiner der oben beschriebenen Lösungen einen aus technischen, wirtschaftlichen und/oder umwelttechnischen Sicht vorteilhaften Artikel.
Außerdem weisen viele der im Fachbereich aufgezeigten absorbierenden Strukturen eine relativ homogene Verteilung von absorbierendem Material in der ersten aufnehmenden Schicht und/oder Speicherschicht auf und zeigen daher ein weitgehend homogenes Quellverhalten im besagten Bereich. Bei einem zweiten, dritten und nachfolgenden Flüssigkeitsschub können diese absorbierenden Schichten als Flüssigkeitssperre agieren, auf Grund der Tatsache, dass sich bei diesen absorbierenden Materialien die Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit bzw. die Absorptionskapazität im Allgemeinen verringert, wenn sie einmal zumindest teilweise nass sind und sie sich in einem durch Flüssigkeit gequollenen Zustand befinden. Dies führt zu einer verringerten und langsameren Absorption und Verteilung der Flüssigkeit, was letztlich zu zusätzlichem Auslauf führt.
Das oben erwähnte Problem entsteht typischerweise in Absorptionsartikeln wie Einweg-Babywindeln, bei denen die absorbierende Substanz ein absorbierendes Polymermaterial ist, das übermäßig und weitgehend homogen und durchgehend über eine enge Schrittbreite verteilt ist. Große Mengen absorbierenden Polymermaterials (insbesondere Mengen, die 15–35% überschreiten), wie sie typischerweise in Absorptionskernen benutzt werden, neigen dazu, ein als „Gel-Blocking” bezeichnetes Phänomen zu induzieren.
Gel-Blocking tritt auf, wenn das absorbierende Polymermaterial, das sich in den Bereichen des ersten Kontakts mit der Flüssigkeit befindet, durch Aufsaugen der Flüssigkeit anfängt, in Volumen zuzunehmen und dabei ein Hydro-Gel formt. Wenn die Konzentrationen von absorbierendem Polymermaterial hoch sind und es benetzt ist, kann das Hydro-Gel verhindern, dass die erste und/oder die zusätzlichen Flüssigkeitsschübe die stärker absorbierenden Bereiche des Absorptionskerns erreichen, was zu einer nicht ausgeschöpften, nicht bzw. zu wenig genutzten Absorptionskapazität führen kann.
Das Auftreten von Gel-Blocking oder Hydro-Gel kann zu einer zu langsamen oder begrenzten Flüssigkeitsaufnahme, Verteilung und/oder Retention führen, mit als Ergebnis, dass bei der Anwendung des Absorptionsartikels Undichtigkeit auftreten kann. Um das Problem zu beheben, haben Entwerfer von Absorptionsartikeln früher und jetzt typischerweise zusätzliche seitliche Bündchen, Auslaufsperren und/oder aufnehmende und verteilende Schichten verwendet, die teuer und ineffizient sind und die Probleme und Einschränkungen nur teilweise beheben können.
Somit besteht im Fachbereich immer noch die Notwendigkeit einer verbesserten dünnen, flexiblen, leichten absorbierenden Struktur für die Anwendung in einem Absorptionsartikel, die die Probleme des bisherigen Stands der Technik überwindet, und die im Wesentlichen eine absorbierende Struktur mit zumindest teilweise gebündelten, immobilisierten und/oder zurückgehaltenen absorbierenden Materialien umfasst, welche während der Absorption, Verteilung und Retention von Körperflüssigkeiten ein effektives und effizientes Flüssigkeitsmanagement aufweisen. Es gibt außerdem die Notwendigkeit für eine Methode und ein Gerät, um solche absorbierende Strukturen bei hoher Produktionsgeschwindigkeit und niedrigem Energie- und Rohstoffverbrauch zu produzieren.
Darüber hinaus bezweckt die vorliegende Erfindung, verbesserte absorbierende Strukturen und verbesserte Elementen zur Anwendung in diesen Strukturen, sowie Absorptionsartikel bereitzustellen, die solche Strukturen verwenden, die integrierte Strukturen für das Flüssigkeitsmanagement in und/oder auf dem Absorptionskern verwenden, welche die vom Benutzer abgegebenen Körperausscheidungen effektiv und effizient absorbieren, sowohl bei der ersten als auch bei nachfolgenden Flüssigkeitsschüben, die absorbierte Flüssigkeit sowohl der ersten als auch der nachfolgenden Schübe über einen relativ großen Oberflächenanteil der absorbierenden Struktur verteilen und transportieren, und es erlauben, solche abgegebene Flüssigkeiten effektiv und effizient zu speichern.
ZUSAMMENFASSUNG
Als Ergebnis intensiver Forschungsarbeit, um die oben identifizierten, abgeleiteten und begleitenden Probleme anzugehen, haben die Erfinder festgestellt, dass ein hervorragendes Flüssigkeitsmanagement durch absorbierende Strukturen erzielt werden kann, was nachfolgend ausführlich erklärt werden soll.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine weitgehend zellulosefreie absorbierende Struktur für die Anwendung in einem Absorptionsartikel bereit, die folgende Komponenten umfasst:

a) eine Trägerschicht; und
b) eine Hilfsschicht; und
c) ein absorbierendes Material, bestehend aus absorbierendem Polymermaterial, das zwischen der genannten Trägerschicht und der genannten Hilfsschicht vorgesehen ist; und
d) Befestigungen, die die genannte Trägerschicht und die genannte Hilfsschicht miteinander verbinden, um das Polymermaterial zumindest teilweise zu immobilisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zumindest teilweise durch ein thermisches, mechanisches, thermo-mechanisches und/oder Ultraschallverfahren geformt werden.

Eine absorbierende Struktur gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird durch verbesserte Eigenschaften der Flüssigkeitsabsorption, -verteilung und -retention gekennzeichnet. Die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte absorbierende Struktur ist vorteilhaft, da sie eine erhöhte Nutzung von absorbierenden Materialien, wie z. B. absorbierenden Polymermaterialien, innerhalb des Absorptionskerns bereitstellt.
Die absorbierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders für die Körperpflegeindustrie (wie z. B. Damenbinden, Babywindeln und -hosen, Inkontinenzslips für Erwachsene) nützlich, sowie für viele andere Industriezweige und Anwendungen, bei denen es wünschenswert ist, mit flexiblen, dünnen, leichten absorbierenden Strukturen zu arbeiten, die eine verbesserte Effektivität und Effizienz bei der Absorption, Verteilung und/oder Retention von Flüssigkeiten aufweisen. Als weiterer Aspekt stellt die Erfindung einen Absorptionsartikel bereit, der eine von der Erfindung vorgesehene absorbierende Struktur umfasst. Ein Absorptionsartikel gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sorgt für eine verbesserte Passform mit diskretem Komfort.
Als weiterer Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Methode zur Herstellung einer absorbierenden Struktur für die Anwendung in einem Absorptionsartikel bereit, die aus folgenden Schritten besteht:

– Bereitstellen einer Trägerschicht;
– Abdecken der Trägerschicht mit einem absorbierenden Material, wobei das genannte absorbierende Material Folgendes umfasst: i) absorbierendes Polymermaterial, und ii) eine Menge absorbierendes zellulosehaltiges Fasermaterial, die zwischen Null und etwa 10 Gewichtsprozenten liegt, basierend auf dem Gewicht des absorbierenden Polymermaterials;
– Abdecken des absorbierenden Materials mit einer Hilfsschicht, die mit der Trägerschicht verbindbar ist; und
– Verbinden der Hilfsschicht mit der Trägerschicht, wobei Verbindungen geformt werden, die zwischen ihnen Taschen definieren, in denen das absorbierende Polymermaterial in mindestens einer der Taschen festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zumindest teilweise durch ein thermisches, mechanisches, thermo-mechanisches und/oder Ultraschallverfahren geformt werden.

Im Gegensatz zu vorher bestehenden Absorptionsartikeln und Methoden gemäß dem Stand der Technik mit ihren Einschränkungen bezüglich der permanenten oder lösbaren Immobilisierungs- und/oder Retentionsmittel, was zu mangelhaften Absorptions-, Verteilungs- und Retentionsparametern in Kombination mit beschränkter Flexibilität, Passform und Tragekomfort führt, überwindet die vorliegende Erfindung verschiedene damit verbundene und davon abgeleitete Probleme, indem sie absorbierendes Material in Abteilungen mit vordefinierten und gut gemanagten permanenten und lösbaren Verbindungsrastern umfasst.
Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine Zunahme der Ausdehnung und des Quellvermögens innerhalb der Abteilungen, wobei zusätzlich Verteilung und Transport innerhalb und zwischen den absorbierenden Clustern aus Polymermaterial, die bislang unzureichend benutzt und beachtet wurden, stattfindet.
Somit stellt die vorliegende Erfindung nicht nur eine effiziente Kompartimentierung und Retentionsfähigkeit von absorbierenden Materialien in trockenem und in teilweise bzw. vollständig mit Flüssigkeit beladenem Zustand bereit, sondern sie ermöglicht auch eine beträchtliche Steigerung der Effizienz und Effektivität der in der absorbierenden Struktur vorhandenen Rohstoffe in trockenem und in teilweise bzw. vollständig mit Flüssigkeit beladenem Zustand, sie erhöht die gesamte Absorptions- und Retentionsfähigkeit und begrenzt Gel-Blocking, reduziert die Wiederbenetzung und minimiert das Auslaufen.
Als Ergebnis intensiver Forschungsarbeit, um die oben identifizierten, abgeleiteten und begleitenden Probleme anzugehen, haben die Erfinder festgestellt, dass auf der Grundlage der gleichen Prinzipien wie oben beschrieben, auch ein hervorragendes Ausscheidungsund Flüssigkeitsmanagement durch absorbierende Strukturen erzielt werden kann, was nachfolgend ausführlich erklärt werden soll.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die absorbierende Struktur:

a) eine Trägerschicht;
b) eine mit der Trägerschicht verbundene Hilfsschicht, um zwischen den beiden mindestens eine Tasche zur Aufnahme von absorbierendem Material zu definieren.
c) ein absorbierendes Material, das zumindest in einer der Taschen enthalten ist;
d) Befestigungen, die die Trägerschicht mit der Hilfsschicht verbinden, wobei die Verbindungen vorwiegend permanente primäre Verbindungsmittel und vorwiegend permanente sekundäre Verbindungsmittel bei der Aussetzung der absorbierenden Struktur an eine Flüssigkeitsmenge umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen vorgesehen sind und/oder das absorbierende Material in den Taschen so gewählt wurde, um sicherzustellen, dass im trockenen Zustand die absorbierende Struktur im Wesentlichen die gleiche Dicke hat, und im nassen Zustand, durch das Loslösen der vorwiegend permanenten sekundären Verbindungsmittel und/oder das differenzierte Aufquellen des absorbierenden Materials in den Abteilungen, die absorbierende Struktur eine Oberflächenstruktur mit Flüssigkeitsmanagement bereitstellt.

Eine absorbierende Struktur gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird durch verbesserte Eigenschaften von Flüssigkeitsabsorption, -verteilung, -transport und -retention, verbesserten Schutz gegen Auslaufen und niedrigere Wiederbefeuchtung gekennzeichnet. Die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellte absorbierende Struktur ist vorteilhaft, da sie eine erhöhte Nutzung von absorbierenden Materialien, wie z. B. absorbierenden Polymermaterialien und absorbierenden teilchenförmigen Polymermaterialien, innerhalb der absorbierenden Struktur bereitstellt. Ein integriertes Flüssigkeitsmanagement, wie von einer absorbierenden Struktur gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, ergibt eine effizientere Nutzung der vorhandenen absorbierenden Materialien, mit als Ergebnis dünnere, flexible, leichte Absorptionsartikel mit effektiveren und effizienteren absorbierenden Strukturen, in der Lage, eine hohe Absorptionsleistung zu erreichen und relativ große Mengen abgegebener Flüssigkeiten aufzunehmen, einschließlich mehrfacher Schübe von relativ großen Mengen Flüssigkeit in relativ kurzer Zeit. Die absorbierenden Strukturen gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ermöglichen auch Absorptionsartikel mit verbesserter Passform, Komfort und Diskretion.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen offensichtlich, wie nachfolgend in Einzelheiten erklärt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
zeigt eine schematische Abbildung in Draufsicht einer absorbierenden Struktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur in trockenem, intaktem Zustand gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
zeigt eine schematische Abbildung in Draufsicht von absorbierenden Strukturen gemäß Ausgestaltungen der Erfindung.
zeigt eine schematische Abbildung in Draufsicht einer absorbierenden Struktur gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
zeigt eine schematische Abbildung in Draufsicht eines Verbindungsrasters und -musters gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur in teilweise nassem Zustand gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, mit Angabe der primären und sekundären Verbindungen.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur in teilweise nassem Zustand gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, mit stufenweiser Ausdehnung zur Reduzierung des seitlichen Auslaufs.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur in ihrem trockenen Zustand gemäß einer Ausgestaltung aus dem bisherigen Stand der Technik.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur in ihrem nassen Zustand gemäß einer Ausgestaltung aus dem bisherigen Stand der Technik.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur in trockenem Zustand gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt einer absorbierenden Struktur in nassem Zustand gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
zeigt eine schematische Abbildung in Draufsicht von primären Verbindungsrastern und sekundären Verbundmustern gemäß Ausgestaltungen der Erfindung.
zeigt eine schematische Abbildung in Draufsicht einer absorbierenden Struktur gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die eine stufenweise Ausdehnung illustriert.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt der absorbierenden Struktur von in trockenem Zustand gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
zeigt einen schematischen Querdurchschnitt der absorbierenden Struktur von in nassem Zustand gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
ist eine Draufsicht einer Windel als bevorzugte Ausgestaltung eines Absorptionsartikels gemäß der Erfindung, wobei die oberen Schichten teilweise weggeschnitten worden sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine absorbierende Struktur für die Anwendung in einem absorbierenden Produkt, vorzugsweise einem Absorptionsartikel für die Körperpflegeindustrie, zum Beispiel Damenbinden, Babywindeln und -hosen sowie Inkontinenzslips für Erwachsene, und eine Methode zur deren Herstellung.
Wenn nicht anders definiert, haben alle zur Offenbarung der Erfindung verwendeten Ausdrücke, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die gewöhnlich von Personen mit üblichen Fähigkeiten im Fachbereich der Erfindung verstandene Bedeutung. Zur weiteren Orientierung sind Definitionen von Begriffen aufgenommen, die eine bessere Beurteilung der Lehre der vorliegenden Erfindung erlauben.
Wie hier verwendet, haben die folgenden Ausdrücke die folgenden Bedeutungen: „Ein/eine” und „der/die/das”, wie hier verwendet, bezieht sowohl auf die Einzelzahl als auch die Mehrzahl des Bezugswortes, es sei denn, dass aus dem Kontext eindeutig etwas anderes hervorgeht. Zum Beispiel bezieht sich „eine Tasche” auf eine oder mehrere Taschen.
”Etwa”, bezogen auf einen messbaren Wert wie Parameter, Menge, Zeitangabe usw., umfasst hier Abweichungen von ± 20% oder weniger, vorzugsweise ± 10% oder weniger, mehr bevorzugt ± 5% oder weniger, noch mehr bevorzugt ± 1% oder weniger, und noch mehr bevorzugt ± 0,1% oder weniger des angegebenen Werts, soweit solche Abweichungen in der offenbarten Erfindung angemessen sind. Jedoch ist dies so zu verstehen, dass der Wert, auf den sich der Modifikator „etwa” bezieht, selbst auch spezifisch offenbart wird.
„Absorptionsartikel”, „Absorptionsslips”, „absorbierendes Produkt”, „absorbierender Artikel” usw., sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf Vorrichtungen, die Flüssigkeit absorbieren und zurückhalten, und beziehen sich spezifischer auf Vorrichtungen, die am Körper oder in der Nähe des Körpers des Trägers platziert werden, um die verschiedenen vom Körper abgegebenen Ausscheidungen zu absorbieren und zurückzuhalten. Absorptionsartikel schließen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Windeln, Inkontinenzslips für Erwachsene, Übungshöschen, Windelhalter und -einlagen, Damenbinden und dergleichen ein.
„Absorptionskern” bezieht sich hier auf den dreidimensionalen Teil der absorbierenden Struktur, die Flüssigkeit absorbierendes Material umfasst und für die Absorption und/oder Retention von Körperflüssigkeiten genutzt wird.
„Absorbierende Komponente” bezieht sich hier auf eine strukturelle Komponente einer absorbierenden Struktur, z. B. auf einen Teil eines Absorptionskerns wie eines der vielen Teile in einem mehrteiligen Absorptionskern.
”Absorbierendes Element” bezieht sich hier auf einen Teil eines funktionellen Bestandteils einer absorbierenden Struktur, z. B. eine Flüssigkeit aufnehmende Schicht, eine Flüssigkeit verteilende Schicht oder eine Flüssigkeit speichernde Schicht, bestehend aus einem oder mehreren Materialien mit besonderen Flüssigkeit verarbeitenden Eigenschaften, die sich für die spezifische Funktion eignen.
”Absorbierende Einlage” bezieht sich hier auf eine angepasste Vorrichtung, die in einen Absorptionsartikel eingelegt wird und als absorbierende Struktur dient, wenn sie derart eingelegt wird.
”Absorptionsschicht” bezieht sich hier auf ein diskretes, identifizierbares folienartiges oder netzartiges Element einer absorbierenden Struktur, die in Relation zu einem anderen derartigen Element lose und relativ beweglich oder damit verbunden sein kann, so dass es permanent mit einem anderen derartigen Element zusammengefügt bleibt. Jede absorbierende Schicht kann selbst ein Laminat oder eine Kombination mehrerer Schichten, Folien und/oder Netze ähnlicher oder unterschiedlicher Beschaffenheit umfassen.
”Absorbierendes Polymermaterial”, ”absorbierendes Gelierungsmittel”, ”AGM”, ”superabsorbierend”, ”superabsorbierendes Material”, ”superabsorbierendes Polymer”, ”SAP” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf alle teilchenförmige (z. B. Flocken, Granulat, Pulver) oder faserige, vernetzte Polymermaterialien die mindestens ihr fünffaches oder vorzugsweise mindestens ihr zehnfaches Gewicht einer 0,9%-igen Salzlösung aufsaugen können, wie gemessen mit dem Zentrifugenretentionskapazitätstest (EDANA 441.2-01).
„Bereich des absorbierenden Polymermaterials ” bezieht sich hier auf den Bereich der absorbierenden Struktur, in dem angrenzende Schichten durch mehrfaches absorbierendes Polymermaterial getrennt sind. Zufällige Kontaktbereiche zwischen diesen angrenzenden Schichten innerhalb des absorbierenden teilchenförmigen Polymermaterials können beabsichtigt (z. B. Verbindungen) oder unbeabsichtigt sein (z. B. Herstellung der Gegenstände).
”Absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial” bezieht sich hier auf ein absorbierendes Polymermaterial, das in Teilchenform vorliegt, wie z. B. Pulver, Granulat, Flocken usw., so dass es in trockenem Zustand fließfähig ist.
„Absorption” bezieht sich hier auf den Vorgang, durch den eine Flüssigkeit von einem Material aufgenommen wird.
„Aufnehmende Schicht”, „aufnehmender Bereich”, ”aufnehmende Oberfläche” oder ”aufnehmendes Material” usw. bezieht sich hier auf eine Schicht, das eine schnellere Flüssigkeit aufnehmende Kapazität aufweist.
”Absorptionsfähigkeit” ist die Fähigkeit eines Materials, auf Grund von verschiedenen Eigenschaften wie Kapillarwirkung, Osmose, Lösungsmitteln, Chemikalien usw. Flüssigkeit aufzunehmen.
”Inkontinenzslip für Erwachsene” bezieht sich hier auf Absorptionsartikel, die für das Tragen durch inkontinente Erwachsene zur Aufnahme und Retention von Körperflüssigkeiten gedacht sind.
”Adhäsion” bezieht sich hier auf die Kraft, die verschiedene Materialien an ihrer Verbindungsstelle zusammenhält.
”Klebstoff” bezieht sich hier auf ein Material, das in aufgelöstem Zustand oder bei Erhitzung fließfähig ist oder nicht und verwendet wird, um Materialien miteinander zu verbinden.
”Adsorption” bezieht sich hier auf den Vorgang, durch den eine Flüssigkeit von der Oberfläche eines Materials aufgenommen wird.
”Airlay” bezieht sich hier auf die Bildung eines Vlieses durch Dispergieren von Fasern oder Teilchen in einem Luftstrom und sie durch Druck oder Vakuum aus dem Luftstrom auf ein bewegendes Sieb kondensieren zu lassen; ein durch Airlay produziertes Vlies aus Fasern wird daher als Airlay-Vlies bezeichnet; ein Airlay-Vlies, das mit einer oder mehreren Techniken verbunden wurde, um eine hohe Faserintegrität zu erzielen, wird hier als „Airlay-Vliesstoff” bezeichnet.
”Rohdichte”, ”Dichte” bezieht sich hier auf das Basisgewicht der Probe, geteilt durch die Maßeinheit mit den darin aufgenommenen passenden Einheitenumrechnungen. Die hier verwendete Rohdichte wird in g/cm³ ausgedrückt.
”Verbinden”, ”verbunden” und ”Verbindung” sind hier gleichbedeutend wie ihr Pendant der Begriffe „befestigen”, „fixieren”, „kleben”, „aneinanderfügen” und „koppeln”.
”Babywindel” bezieht sich hier auf für Kinder gedachte Absorptionsartikel zur Absorption und Retention von Körperflüssigkeiten, die der Anwender zwischen den Beinen anlegt und um die Taille des Trägers befestigt.
”Babyhosen” bezieht sich hier auf Absorptionsartikel, die für Kinder als Übergangslösung zwischen Windeln und Unterwäsche vermarktet werden und dazu gedacht sind, den unteren Rumpf des Kindes zu bedecken, um Körperflüssigkeiten zu absorbieren und zurückzuhalten, welcher Artikel in der Regel die Form eines Höschen hat und mit einem dem Körper umschließenden Teil hergestellt wird, so dass der Anwender den Artikel nicht um die Taille des Trägers befestigen muss.
„Hinterseite” bezieht sich hier auf den Teil eines Absorptionsartikels, der unmittelbar am Rücken des Trägers positioniert werden soll.
„Unterlage” bezieht sich hier auf einen Vliesstoff oder ein anderes Material, das die Hinterseite eines Produkts verstärkt.
”Flächengewicht” ist das Gewicht einer Probe pro Flächeneinheit, angegeben in Gramm pro Quadratmeter, g/m² oder gsm.
”Körperliche Ausscheidungen”, ”Körperausscheidungen”, ”Körperflüssigkeiten”, ”Flüssigkeitsschübe”, ”Flüssigkeiten” usw., sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, auf Urin, Blut, Scheidenausfluss, Brustmilch, Schweiß und Fäkalien.
”Bindemittel”, ”Kleber”, ”Klebstoffe”, ”Harze”, ”Kunststoffe” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf Substanzen, in der Regel Feststoffe (z. B. Pulver, Folie, Fasern) oder Schaum oder Flüssigkeiten (z. B. Emulsion, Dispersion, Lösung), die zum Beispiel zum Imprägnieren, Besprühen, Bedrucken, Einschäumen usw. verwendet werden, um funktionelle und/oder strukturelle Komponenten, Elemente und Materialien zu verbinden oder zu kleben, und schließen zum Beispiel wärme- und/oder druckempfindliche Kleber, Schmelzkleber, Heißkleber, thermoplastische Materialien, chemisch aktivierte Kleber bzw. Lösungsmittel, UV-härtende Materialien usw. ein.
”Verbundfestigkeit” bezieht sich hier auf die Klebkraft zwischen verbundenen Oberflächen. Es ist ein Maß für die benötigte Kraft um eine Materialschicht von der Basisschicht, mit der sie verbunden ist, zu trennen.
„Kapillarwirkung”, „Kapillarität”, oder ”kapillare Bewegung” usw. bezieht sich hier auf das Phänomen des Flüssigkeitsstroms durch poröses Material.
”Grundgerüst” bezieht sich hier auf ein grundlegendes Bestandteil eines Absorptionsartikels, auf dem der Rest der Struktur des Artikels aufgebaut ist, z. B. in einer Windel die Strukturelemente, die der Windel die Form einer Hose geben, wie zum Beispiel eine Basisfolie, eine Deckfolie oder eine Kombination beider Folien.
”Zellulosefasern” bezieht sich hier auf natürliche Fasern auf Zellulosebasis, zum Beispiel Baumwolle, Leinen usw. Holzstoffasern sind ein Beispiel für Zellulosefasern; Kunstfasern, die aus Zellulose stammen, wie zum Beispiel regenerierte Zellulose (Rayon) sowie teilweise oder vollständig acetylierte Zellulosederivate (z. B. Zelluloseacetat oder Triacetat) werden auch als Zellulosefasern betrachtet.
”Cluster” oder „Bündel” bezieht sich hier auf eine Bündelung von Partikeln und/oder Fasern.
”Chemisch versteifte Fasern”, ”chemisch modifizierte Fasern”, ”chemisch quervernetzte Fasern”, ”gekräuselte Fasern” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf Fasern, die chemisch versteift wurde, um die Steifheit der Fasern unter trockenen und nassen Bedingungen zu erhöhen, zum Beispiel durch Zugabe von chemischen Versteifungsmitteln (Beschichtung, Imprägnierung usw.) oder durch Änderung der chemischen Struktur der Fasern selbst (z. B. Vernetzen von Polymerketten) usw.
”Kohäsion” bezieht sich hier auf den Widerstand von ähnlichen Materialien, wenn sie voneinander getrennt werden.
”Abteilung” bezieht sich hier auf Kammern, Hohlräume, Taschen usw.
”Umfassen”, ”umfassend”, und ”umfasst' werden hier gleichbedeutend mit ”einschließen,” ”einschließend”, ”schließt ein”, ”enthalten”, ”enthaltend”, enthält” verwendet und werden einschließlich oder offen benutzt, um die Anwesenheit der nachfolgenden Elemente wie z. B. einer Komponente zu spezifizieren, und schließen die Anwesenheit zusätzlicher, nicht aufgezählter Komponente, Eigenschaften, Elemente, Glieder, Schritte nicht aus, die im Fachbereich bekannt oder darin offenbart sind.
”Coverstock” bezieht sich hier auf ein leichtes Vlies, das benutzt wird, um ein darunter liegendes Absorptionskernmaterial zu enthalten und verbergen; Beispiele sind die Oberschicht oder Materialien, die den Absorptionskern von Damenbinden, Babywindeln und Babyhosen sowie Inkontinenzslips für Erwachsene bedecken.
”Schrittbereich” eines Absorptionsartikels bezieht sich hier auf etwa 50% der Gesamtlänge des Absorptionsartikels (d. h. in der y-Dimension), wobei der Schrittpunkt auf der Längsmittelachse des Schrittbereichs liegt. Das heißt, dass der Schrittbereich bestimmt wird, indem zunächst der Schrittpunkt des Absorptionsartikels ermittelt wird, wonach ein Abstand von 25% nach vorne und nach hinten über die Gesamtlänge des Absorptionsartikels gemessen wird.
”Querrichtung”, ”lateral” oder ”seitlich” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf eine Richtung, die orthogonal zur Längsmittelachse liegt und Richtungen innerhalb ± 45° der Querrichtung umfasst.
”Härtung” bezieht sich hier auf ein Verfahren, bei dem Harze, Bindemittel oder Kunststoffe in oder auf Stoffen gehärtet werden, meistens durch Wärmeeinwirkung, damit sie auf ihrem Platz bleiben; Die Härtung kann durch Lösungsmittelentfernung oder durch Vernetzung erfolgen, so dass die Mittel unlösbar werden.
”Windel”, ”herkömmliche Windel”, ”windelähnlich”, ”windelähnliche Hose” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf Einweg-Absorptionsartikel, die typischerweise ein Vorderteil und ein Hinterteil umfassen, die über die Hüften des Trägers eine wiederlösbare Verbindung aus herkömmlichen Verschlüssen aufweisen, wie zum Beispiel selbstklebende Verschlüsse oder Klettverschlüsse. Bei der Anwendung wird der Artikel zwischen die Beine des Trägers gelegt und die wiederlösbaren Verschlüsse werden befestigt, um das Hinterteil mit dem Vorderteil der Windel zu verbinden, wobei die Windel um die Taille des Trägers befestigt wird. Das Vorderteil und das Hinterteil sind durch nicht dehnbare oder dehnbare Teile verbunden (der Begriff ”nicht dehnbar” bezieht sich hier auf Materialen, die dehnbar sind, wenn Kräfte auf das Material ausgeübt werden und einen gewissen Widerstand gegen Dehnung bieten). Demnach sind solche Artikel nicht dazu gedacht, über die Hüften des Trägers hoch- oder hinuntergezogen zu werden, wenn die Verschlüsse befestigt sind.
„Einweg-” wird hier verwendet, um Artikel zu beschreiben, die im Allgemeinen nicht dazu bestimmt sind, gewaschen oder anderweitig wiederhergestellt oder wiederverwendet zu werden (d. h., sie sind dazu bestimmt, nach einmaligem Gebrauch weggeworfen und vorzugsweise wieder aufbereitet, kompostiert oder anderweitig in einer umweltverträglichen Weise entsorgt zu werden).
„Verteilungsschicht”, ”Verteilungsbereich”, ”Verteilungsoberfläche” oder ”Verteilungsmaterial” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf eine Schicht, die eine höhere Kapazität hat, Flüssigkeiten zu verteilen und dispergieren.
”Drylay” bezieht sich hier auf ein Verfahren, mit dem ein Vlies aus Trockenfasern hergestellt wird; der Begriff bezieht sich auf die Fertigung von Krempelvlies sowie von Wirrvlies mit dem Airlay-Verfahren. Ein Stoff aus Fasern, das mit dem Drylay-Verfahren produziert wurde, wird hier als „Drylay-Vlies” bezeichnet; ein Drylay-Vlies, das mit einer oder mehreren Techniken verbunden wurde, um eine hohe Faserintegrität zu erzielen, wird hier als „Drylay-Vliesstoff” bezeichnet.
”Trockenfestigkeit” bezieht sich hier auf die in trockenem Zustand bestimmte Festigkeit einer Klebeverbindung sofort nach dem Trocknen unter spezifizierten Bedingungen oder nach einer Aufbereitungszeit im normalen Laborklima.
”Stoff” bezieht sich hier auf eine Tuchstruktur aus Fasern, Filamenten und/oder Garn.
”Damenbinden” bezieht sich hier auf absorbierende Hygieneartikel, die dazu bestimmt sind, von Frauen getragen zu werden, um Körperflüssigkeiten zu absorbieren und zurückzuhalten.
”Faser” bezieht sich hier auf die fadenähnliche Grundstruktur aus denen Vliese, Garne und Textilien hergestellt werden. Sie unterscheidet sich dadurch von einer Partikel, dass sie mindestens 4 mal länger als breit ist; „natürliche Fasern” sind entweder tierischen (Wollen, Seide) oder pflanzlichen (Baumwolle, Flachs, Jute) oder mineralen Ursprungs (Asbest), während Kunstfasern entweder aus chemischen Komponenten synthetisierte Polymere (Polyester, Polypropylen, Nylon, Acryl usw.) oder modifizierte natürliche Polymere (Rayon, Acetat) oder Mineralien (Glas) sind. „Faser” und „Filament” sind hier untereinander austauschbar.
”Flockenzellstoff” bezieht sich hier auf Holzstoff, der speziell für das Drylay-Verfahren bereitet wurde.
”Vorderteil” bezieht sich hier auf das Teil bzw. das Element eines Absorptionsartikels, das unmittelbar auf der Bauchseite des Trägers positioniert werden soll.
”Der Kleidung zugewandte Schicht” bezieht sich hier auf Elemente des Grundgerüsts, die die Außenoberfläche des Absorptionsartikels ausmachen, z. B. Außenfolie, Seitenteile, Verschlüsse usw., wenn solche Elemente vorhanden sind.
”Heißkleber” bezieht sich hier auf einen Trockenkleber, der durch Einwirkung von Hitze bzw. Hitze und Druck auf die Baugruppe klebrig oder flüssig wird.
”Heißsiegelklebstoff” bezieht sich hier auf einen thermoplastischen Kleber, der zwischen den zu klebenden Oberflächen durch Einwirkung von Hitze auf eine oder beide der benachbarten Oberflächen geschmolzen wird.
”Highloft” wird hier als allgemeine Bezeichnung für dicke, voluminöse Stoffe mit niedriger Dichte verwendet.
”Heißschmelzkleber” bezieht sich hier auf einen Feststoff, der bei Erhitzung schnell schmilzt und bei Abkühlung zu einer festen Verbindung härtet; er wird für beinahe sofortiges Kleben benutzt.
„Hydrophil” bezieht sich hier auf die Affinität, durch Wasser befeuchtet zu werden oder Wasser zu absorbieren.
„Hydrophob” oder „wasserabstoßend” bezieht sich hier auf die fehlende Affinität, durch Wasser befeuchtet zu werden oder Wasser zu absorbieren.
„Immobilisationsschicht” bezieht sich hier auf eine Schicht, die in das absorbierende Polymermaterial oder im Bereich des absorbierenden Polymermaterials eingelegt werden kann, mit dem Zweck, das absorbierende Material und/oder die absorbierende Schicht zu befestigen und/oder zu immobilisieren.
”Aneinanderfügen”, ”aneinandergefügt” usw. bezieht sich hier auf das Umfassen von Konfigurationen, bei denen ein Element direkt an das andere Element fixiert wird, sowie Konfigurationen, bei denen das Element indirekt mit dem anderen Element verbunden wird, indem das Element an ein oder mehrere Zwischenglieder fixiert wird, das bzw. die ihrerseits wieder an das andere Element fixiert wird.
”Stricken” bezieht sich hier auf die Technik, Fasern mit Nadeln oder ähnlichen Vorrichtungen in Schleifen miteinander zu verweben.
”Schicht” bezieht sich auf identifizierbare Komponenten des Absorptionsartikels, und jedes Teil, das als ”Schicht” bezeichnet wird, kann tatsächlich ein Laminat oder eine Kombination von mehreren Folien oder Bahnen der erforderlichen Materialarten enthalten.
Hier umfasst der Begriff „Schicht” auch die Begriffe „Schichten” und „geschichtet”. „Oberschicht” bezeichnet die Schicht des Absorptionsartikels, die sich gegen die am Träger liegende Schicht befindet; demnach bezieht sich der Begriff „untere Schicht” auf die Schicht des Absorptionsartikels die sich gegen die an der Kleidung liegende Schicht befindet. Die „Schicht” ist eine dreidimensionale Struktur mit x Breite, y Länge und z Dicke bzw. Höhe, wobei die x-y Maße im Wesentlichen auf der Fläche des Artikels liegen; jedoch sollte bemerkt werden, dass die verschiedenen Glieder, Schichten und Strukturen von Absorptionsartikeln gemäß der vorliegenden Erfindung von Natur aus flach sein können oder auch nicht, und dass sie in jede gewünschte Konfiguration geformt oder profiliert werden können.
”Maschinenlaufrichtung”, ”Längsrichtung” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf eine Richtung, die parallel zum maximalen Längenmaß läuft und Richtungen innerhalb ± 45° der Längsrichtung umfasst.
”Hauptoberfläche” bezieht sich hier auf einen Begriff, der benutzt wird, um die Oberflächen mit der größten Ausdehnung eines im Allgemeinen flachen oder folienartigen Strukturelements zu beschreiben, und um diese von den kleineren Oberflächen der abschließenden oder seitlichen Kanten zu unterscheiden. Mit anderen Worten, in einem Element mit einer Länge, einer Breite und einer Dicke, wobei die Dicke die kleinste der drei Abmessungen ist, sind die Hauptoberflächen diejenigen, die durch die Länge und Breite definiert werden und somit die größte Ausdehnung haben.
”Massendurchfluss” bezieht sich hier auf den Durchfluss einer Flüssigkeit von einem absorbierenden Element bzw. einer Komponente zu einem anderen absorbierenden Element bzw. einer Komponente auf Grund der Fließbewegung.
„Mechanisches Verbinden” bezieht sich hier auf eine Methode der Faserverbindung durch Verwickeln. Das kann durch Vernadeln, Heften mit Fasern oder Anwendung von Pressluft oder Wasserstrahlen usw. erfolgen.
„Vliesstoff” bezieht sich hier auf hergestellte Flächen oder Bahnen von richtungsorientierten Fasern oder Wirrfaserstrukturen, durch Reibung und/oder Kohäsion und/oder Adhäsion verbunden, unter Ausschluss von Papier und gewebten, gestrickten, getufteten, genähten Produkten mit verbindenden Garnen oder Filamenten und durch Walken verfilzten Produkten mit oder ohne zusätzliche Vernadelung. Die Fasern können natürlichen oder künstlichen Ursprungs, Stapelfasern oder Langfasern sein oder in situ geformt sein. Kommerziell verfügbare Fasern haben einen Durchmesser, der zwischen weniger als etwa 0,001 mm bis zu mehr als etwa 0,2 mm beträgt, und sie sind in verschiedenen Formen erhältlich: kurze Fasern (als Stapel- oder Schnittfasern bekannt), Langfasern (Filamente oder Monofilamente), nicht versponnene Bündel aus Langfasern (Werg) und versponnene Bündel aus Langfasern (Garn). Vliesstoffe können mittels mehrerer Verfahren hergestellt werden, zum Beispiel Schmelzblasen, Spinnvliesverfahren, Lösungsmittelspinnen, Elektrospinnen und Kardieren. Das Flächengewicht von Vliesstoffen wird meistens in Gramm pro Quadratmeter (g/m²) ausgedrückt.
„Hose”, „geschlossene Windel”, „Windelhose” sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf Absorptionsartikel, die normalerweise dem Träger angezogen werden, indem zuerst die Füße in die jeweiligen Beinöffnungen geführt werden und dann die Hose von den Füßen über die Hüften und den Po zum Taillenbereich des Trägers hochgezogen wird, und die über die Hüften des Trägers hoch und herunter gezogen werden können. Solche Artikel bestehen in der Regel aus einem Vorderteil und einem Hinterteil, die um die Hüften des Trägers durch integrierte oder lösbare Glieder verbunden sein können. Eine Hose kann durch jede beliebige geeignete Methode vorgeformt sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Verbinden der Teile des Artikels mit wiederverschließbaren oder nicht wiederverschließbaren Verschlüssen (z. B. Naht, Schweißnaht, Kleber, selbstklebendes Band, Verschluss usw.). Eine Hose kann über den gesamten Umfang des Artikels vorgeformt sein (z. B. Seitenverschluss, Vorderverschluss am Taillenband).
”Polymer” bezieht sich hier, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, auf Homopolymere, Copolymere wie zum Beispiel Block-, Pfropf-, Random- und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. sowie ihre Mischungen und Modifizierungen. Wenn nicht anderweitig eingeschränkt, umfasst der Begriff Polymer alle möglichen räumlichen Kombinationen des Moleküls und umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein, isotaktische, syndiotaktische und zufällige Symmetrien.
”Hinterteil” bezieht sich hier auf den Bereich eines Absorptionsartikels oder den Teil davon, der unmittelbar am Rücken des Trägers positioniert werden soll.
”Harz” ” bezieht sich hier auf ein festes oder halbfestes Polymermaterial.
”Weitgehend zellulosefrei” bezieht sich hier auf einen Absorptionsartikel, eine absorbierende Struktur oder einen Absorptionskern, der weniger als 20% seines Gewichts an Zellulosefasern, weniger als 10% an Zellulosefasern, weniger als 5% an Zellulosefasern, keine Zellulosefasern oder nicht mehr als eine unerhebliche Menge an Zellulosefasern enthält, welche sich nicht wesentlich auf die Dünnheit, Flexibilität oder Absorptionsfähigkeit des Artikels auswirkt.
”Thermisch Verbinden” bezieht sich hier auf eine Methode, Fasern durch Anwendung von Hitze und/oder hohem Druck zu verbinden.
”Thermoplastisch” bezieht sich hier auf Polymermaterialien, die eine gegebene Schmelztemperatur haben und fließen bzw. in die gewünschte Form gebracht werden können, wenn die angewandte Hitze ihrem Schmelzpunkt entspricht oder niedriger ist.
”Ultraschall” bezieht sich hier auf die Anwendung von Hochfrequenztönen, um durch Vibration eine lokale Erwärmung zu erzeugen, wodurch thermoplastische Fasern miteinander verbunden werden.
”Wasser absorbierend”, ”Flüssigkeit absorbierend”, ”absorbierend”, ”Absorptions-” usw. sind hier untereinander austauschbar und beziehen sich auf Komponenten, Materialien, Produkte die zumindest Wasser, aber auch andere wässrige Flüssigkeiten und typischerweise andere Teile von Körperflüssigkeiten wie zumindest Urin oder Blut aufsaugen.
”Dem Träger zugewandte Schicht” bezieht sich hier auf ein Element des Grundgerüsts, das die Innenoberfläche des Absorptionsartikels ausmacht, z. B. obere Folie, Beinabschlüsse, Seitenteile usw., wenn solche Elemente vorhanden sind.
”Weben” bezieht sich hier auf das Verfahren, wobei zwei oder mehrere Sätze von Fäden rechtwinklig miteinander verwebt werden, um einen Stoff zu produzieren; Eine durch Weben produzierte Faserbahn wird hier als „Gewebe” bezeichnet.
”Bahnmaterial” bezieht sich hier im Wesentlichen auf eine in einer Richtung endlose Materialbahn, d. h. Längenausdehnung oder Länge oder x-Richtung im kartesischen Koordinatensystem in Bezug auf die Materialbahn. Dieser Begriff umfasst eine wesentlich unbegrenzte Sequenz von abgeschnittenen oder sonst von der im Wesentlichen endlosen Materialbahn abgetrennten Stücken. Oft, aber nicht unbedingt, haben die Bahnmaterialien ein Dickenmaß (d. h. die z-Richtung), die wesentlich kleiner als die Längenausdehnung ist (d. h. x-Richtung). Typischerweise ist die Breite von Bahnmaterialien (die y-Richtung) wesentlich größer als die Dicke, aber geringer als die Länge. Oft, aber nicht unbedingt, sind die Dicke und die Breite solcher Materialien im Wesentlichen konstant über die Länge der Bahn. Ohne beabsichtigte Einschränkung können solche Bahnmaterialien aus Zellulosefasern, Tissue, gewebten oder nicht gewebten Materialien usw. bestehen. Typischerweise, aber nicht unbedingt, werden Bahnmaterialien in Rollenform, auf Spulen oder auch gefaltet in Schachteln geliefert. Die einzelnen Lieferungen können dann zusammengefügt werden, um die endlose Struktur zu schaffen. Eine Bahn kann aus mehreren Bahnmaterialien wie mehrlagigen beschichteten Vliesstoffen oder Vlies/Folienlaminaten bestehen. Bahnmaterialien können andere Materialen enthalten, zum Beispiel zugesetzte Bindemittel, Partikel, Hydrophilisierungsmittel usw.
”Nass-Berstfestigkeit” ist ein Maß für die Fähigkeit einer Schicht, Energie aufzunehmen, wenn sie nass ist und einer Deformation entlang der Ebene der Bahn unterworfen wird.
”Nassfestigkeit” bezieht sich hier auf die Festigkeit einer Verbindung, gemessen unmittelbar nach ihrer Entfernung aus einer Flüssigkeit, in der sie unter spezifischen Zeit, Temperatur- und Druckbedingungen eingetaucht war. Üblicherweise wird der Begriff verwendet, um die Festigkeit nach Immersion in Wasser anzugeben.
”Wetlay” bezieht sich hier auf die Bildung eines Vlieses aus einer wässrigen Dispersion durch Anwendung von modifizierten Papierherstellungstechniken; ein Vlies, das mit dem Wetlay-Verfahren produziert wurde, wird hier als „Wetlay-Vliesstoff” bezeichnet.
”Holzstoff” bezieht sich hier auf Zellulosefasern, die verwendet werden, um Viscose, Rayon, Papier und die Absorptionskerne von Produkten wie Damenbinden, Babywindeln und -hosen sowie Inkontinenzslips für Erwachsene herzustellen.
”X und y-Dimension” bezieht sich hier auf die Fläche, die orthogonal zur Dicke des Artikels, Elements bzw. der Struktur liegt. Die x- und y-Maße entsprechen im Allgemeinen der Breite bzw. der Länge des Artikels, Elements bzw. der Struktur.
”Z-Dimension” bezieht sich hier auf die Fläche, die orthogonal zur Länge und Breite des Artikels, Elements bzw. der Struktur liegt. Das z-Maß entspricht im Allgemeinen der Dicke des Artikels, Elements bzw. der Struktur.
Der Vortrag von Zahlenbereichen durch Endpunkte schließt alle Zahlen und Brüche mit ein, die innerhalb dieses Bereichs zusammengefasst sind, einschließlich der genannten Endpunkte.
Aus Gründen der optimalen Absorptionsfähigkeit, Verteilung, Retention, Flexibilität, Passform und/oder Komfort kann es erwünscht sein, dass das absorbierende Material an der beabsichtigten Stelle in einer absorbierenden Struktur verbleibt.
Demnach stellt die vorliegende Erfindung eine weitgehend zellulosefreie absorbierende Struktur für die Anwendung in einem Absorptionsartikel bereit, die folgende Komponenten umfasst:

a) eine Trägerschicht; und
b) eine Hilfsschicht; und
c) ein absorbierendes Material, bestehend aus absorbierendem Polymermaterial, das zwischen der genannten Trägerschicht und der genannten Hilfsschicht vorgesehen ist; und
d) Befestigungen, die die genannte Trägerschicht und die genannte Hilfsschicht miteinander verbinden, um das Polymermaterial zu immobilisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zumindest teilweise durch ein thermisches, mechanisches, thermo-mechanisches und/oder Ultraschallverfahren geformt werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich auch aus der Erkenntnis ergeben, dass ein Absorptionsartikel, das eine Sandwich-Struktur mit Abteilungen aus absorbierendem Material umfasst, das zwischen einer Trägerschicht und einer Hilfsschicht eingewickelt ist, effizienter sein kann, um Flüssigkeit zu absorbieren, zu verteilen und zurückzuhalten, wenn bestimmte Verbindungen des Abteilungsmusters zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht in der Lage sind, sich zu lockern, sich aufzulösen, weich zu werden und/oder zu brechen, wenn die absorbierende Struktur der Flüssigkeit ausgesetzt wird, während andere Verbindungen unter Einfluss von nassen absorbierenden Materialien im Wesentlichen nicht gelockert, ungelöst, ungeschwächt und/oder intakt bleiben.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine weitgehend zellulosefreie absorbierende Struktur für die Anwendung in einem Absorptionsartikel bereit, die folgende Komponenten umfasst:

a) eine Trägerschicht; und
b) eine Hilfsschicht; und
c) ein absorbierendes Material, bestehend aus absorbierendem Polymermaterial zwischen der genannten Trägerschicht und der genannten Hilfsschicht, wobei (i) im Wesentlichen permanente primäre Befestigungen; und (ii) im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungen die genannte Trägerschicht und die genannte Hilfsschicht zumindest miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zumindest teilweise durch ein thermisches, mechanisches, thermo-mechanisches und/oder Ultraschallverfahren geformt werden, das es den im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen ermöglicht, als Folge der Aussetzung der genannten absorbierenden Struktur an Flüssigkeit gelöst zu werden, während die im Wesentlichen permanenten primären Befestigungen weitgehend intakt bleiben.

Absorbierende Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung, die durch die absorbierende Struktur hindurch ein Verbindungsraster oder -muster umfassen, das fähig ist, unter Einfluss von Flüssigkeit, Dampf und/oder Feuchtigkeit sowie der damit verbundenen Ausdehnung des absorbierenden Material sich zu lockern, sich zu lösen oder zu brechen, stellen die Fähigkeit bereit, das absorbierende Material im trockenen Zustand fest aufzuteilen, zu immobilisieren und/oder zurückzuhalten, während sie beim Nasswerden der absorbierenden Struktur unter normalen Anwendungsbedingungen eine zusätzliche Ausdehnung durch die einzelnen und kombinierten Taschen erlauben, wodurch zusätzlicher Raum, Volumen und Oberfläche in Verbindung mit fortlaufender und andauernder Ausdehnung, Quellung und/oder Befüllung des enthaltenen absorbierenden Materials geschaffen wird.
Aus Gründen der optimalen Absorptionsfähigkeit, Verteilung, Retention und/oder Transport kann es erwünscht sein, dass die absorbierende Struktur makroskopische Oberflächenstrukturen aufweist, wie Höhen und Erhebungen und/oder Senken und Vertiefungen, die als Kanäle und/oder Dämme wirken und die Flüssigkeit in der gewünschten Art und Weise leiten. Aus Gründen der optimalen Flexibilität, Passform, Komfort und Transport- und Speichereffizienz kann es wünschenswert sein, dass solche makroskopischen Oberflächenstrukturen nur bei Bedarf erscheinen und funktionieren, d. h. wenn das Produkt teilweise und/oder vollständig mit Flüssigkeit benetzt ist. Demnach sind die beabsichtigten makroskopischen Oberflächenstrukturen vor der Benutzung der absorbierenden Struktur vorzugsweise noch nicht vorhanden.
Die vorliegende Erfindung berücksichtigt auch die Erkenntnis, dass ein Absorptionsartikel, das eine Sandwich-Struktur mit absorbierendem Material umfasst, welches zwischen einer Trägerschicht und einer Hilfsschicht eingewickelt ist, effizienter eingesetzt werden kann, um Flüssigkeit zu absorbieren, zu verteilen, zu transportieren und zurückzuhalten, wenn die absorbierende Struktur so konzipiert ist, dass sie ein nichthomogenes Quellverhalten aufweist, was zu Höhen und Erhebungen und/oder Senken und Vertiefungen führt, während sie in trockenem Zustand bzw. in beschränktem und/oder in teilweise nassem Zustand im Wesentlichen flach bleibt. Dabei ist davon auszugehen, dass die absorbierende Struktur natürlich auch schon vor dem Benetzen eine weniger ausgeprägte Form einer makroskopischen Struktur haben kann, die dann bei der teilweise und/oder vollständigen Benetzung der absorbierenden Struktur mit Flüssigkeit nachträglich verstärkt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung eine weitgehend zellulosefreie absorbierende Struktur bereit, die folgende Komponenten umfasst:

a) eine Trägerschicht; und
b) eine Hilfsschicht; und
c) ein absorbierendes Material, bestehend aus absorbierendem Polymermaterial zwischen der genannten Trägerschicht und der genannten Hilfsschicht, wobei (i) im Wesentlichen permanente primäre Befestigungen; und (ii) im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungen die genannte Trägerschicht und die genannte Hilfsschicht zumindest miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zumindest teilweise durch ein thermisches, mechanisches, thermo-mechanisches und/oder Ultraschallverfahren geformt werden, das es den im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen ermöglicht, als Folge der Aussetzung der genannten absorbierenden Struktur an Flüssigkeit gelöst zu werden, während die im Wesentlichen permanenten primären Befestigungen weitgehend intakt bleiben, so dass sie der absorbierenden Struktur einer Oberflächenstruktur mit Flüssigkeitsmanagement verleihen.

Eine absorbierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise durch Befestigungen und/oder Verbindungen gekennzeichnet, die so konzipiert sind, dass sie ein vorher festgelegtes und/oder allmähliches Lockern, sich Auflösen und/oder Brechen des Befestigungsmittels innerhalb des von der Trägerschicht und der Hilfsschicht geformten Musters erlauben, entsprechend der auszuübenden Kräfte, die vom absorbierenden Material, vorzugsweise einem absorbierenden Polymermaterial, innerhalb der absorbierenden Struktur erzeugt werden, wenn sie von einem im Wesentlichen trockenen Zustand in einen teilweise bis zu vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Zustand übergehen.
Die oben beschriebene absorbierende Struktur hat als Effekt, dass die Flüssigkeit, die mit primären Befestigungen bzw. primären Befestigungsrastern in Kontakt kommt, keine materielle Auswirkung auf die strukturelle Integrität der genannten Verbindungen bzw. der absorbierenden Struktur hat, da sie während des Gebrauchs im Wesentlichen widerstandsfähig sind, während die Flüssigkeiten, die mit der absorbierenden Struktur in Kontakt kommen, die sekundären Verbindungen bzw. das sekundäre Befestigungsraster beeinflussen werden, indem sie eine Auswirkung auf die strukturelle Integrität der genannten Verbindungen bzw. des Rasters haben, was beispiellose Funktionen erlaubt. Beim Gebrauch werden die gebündelten absorbierenden Materialien innerhalb der Taschen gemäß der Erfindung in Volumen und Größe bzw. durch eine Kombination der beiden Eigenschaften zu größeren Abteilungen anwachsen können, was über die Größe der ursprünglichen trockenen Taschen hinausgeht, und die größeren Abteilungen sind dann in der Lage, weitere Flüssigkeit großzügiger aufzunehmen, und zwar auf Grund der Entfernung der ursprünglichen zurückhaltenden Befestigungen und/oder Verbindungen zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht, die jedoch vor dem Gebrauch noch sicher und fest an ihrem Platz waren. Dieses kontrollierte Lösen der absorbierenden Materialcluster nur während des Gebrauchs führt zu einigen Herstellungs-, Lagerungs- und Transportvorteilen vor dem Gebrauch, da die absorbierenden Materialien genauer und effizienter als früher positioniert und gebündelt werden können, was das Flüssigkeitsmanagement in Bezug auf Absorption, Adsorption, Verteilung und Retention während des Gebrauchs wesentlich verbessert.
Eine bevorzugte Ausgestaltung einer absorbierenden Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch eine Trägerschicht und eine Hilfsschicht mit einem darin enthaltenen absorbierenden Material, bevorzugt einem absorbierenden Polymermaterial, gekennzeichnet, wobei primäre Verbundzonen und sekundäre Verbundzonen, die sich im Wesentlichen von der dem Träger zugewandten Oberfläche der Trägerschicht bis zu der Kleidungsseite der Hilfsschicht erstrecken, derart vorgesehen werden, dass die primäre Verbundzone eine bessere Intaktheit während und nach der Absorption von Flüssigkeiten beibehält als die sekundäre Verbundzone unter den gleichen Bedingungen. Der Unterschied in Festigkeit zwischen den primären Verbundzonen und den sekundären Verbundzonen ermöglicht eine Trennung der Trägerschicht von der Hilfsschicht zwischen den genannten primären Verbundzonen bzw. bei den sekundären Verbundzonen, so dass zusätzlicher Raum und Volumen geschaffen und eine größere und freie Ausdehnung des absorbierenden Material im teilweise oder vollständig nassen Zustand im Gegensatz zum trockenen Zustand zugelassen wird. Diese sekundären Befestigungen, sekundären Befestigungsmuster und/oder sekundären Verbundzonen können, müssen aber nicht nässeempfindlich sein. Die Bindefestigkeit sollte für die Anforderungen vor und während der Anwendung der betreffenden absorbierenden Struktur ausreichend sein.
Während die Immobilisierung in trockenem Zustand des das geringere Volumen absorbierenden Materials in den durch die Kombination der primären Verbundzonen und der sekundären Verbundzonen geformten kleineren Taschen sichergestellt wird, wird die Immobilisierung in nassem Zustand des das größere Volumen absorbierenden Materials weiterhin durch die größeren, durch die erweiterten und kombinierten Taschen definierten Abteilungen sichergestellt, die von den übrig gebliebenen, im Wesentlichen noch intakten primären Verbundzonen geformt werden, nach der teilweise oder vollständigen Loslösung der sekundären Verbundzonen während des Gebrauchs, und zwar durch den Einfluss von Flüssigkeit, Feuchtigkeit und/oder Dampf, der auf die absorbierende Struktur und ihr absorbierendes Material ausgeübt wurde.
Im Idealfall entspricht die vom absorbierenden Material aufgenommene Flüssigkeit und das daraus resultierende Aufquellen mit Volumenzunahme den jeweiligen Räumen und Volumina, die durch das schrittweise, in Phasen ablaufende und inkrementelle Trenn- und/oder Loslösungsverfahren der sekundären Verbundzonen geschaffen werden. Dies ermöglicht die permanente Immobilisation des absorbierenden Materials ohne zu kleine bzw. zu große hemmende Wirkung des absorbierenden Materials auf Grund einer zu frühen bzw. zu späten Loslösung der sekundären Verbundzonen während des Aufnahme-, Benetzungs- und Quellvorgangs.
Demnach wird die absorbierende Struktur so konzipiert sein, dass die Verbindungsmittel bereitgestellt werden, um das absorbierende Material zumindest teilweise zu immobilisieren und/oder festzuhalten, wenn die Struktur trocken ist, mit dem Ziel, dass das absorbierende Material zumindest teilweise zurückgehalten und/oder immobilisiert bleibt, wenn die absorbierende Struktur in teilweise oder vollständig nassem Zustand ist.
Da das absorbierende Material Flüssigkeit aufnimmt und aufquillt, d. h. an Volumen zunimmt, ist es wichtig, dass die Struktur das absorbierende Material während des Lösungsvorgangs der Verbindungsmittel ständig einschließt, jedoch ohne dieses Aufquellen auf Grund von zu starken Verbindungen und/oder Befestigungen in den sekundären Verbundzonen einzuschränken. Das Auflösen des Zusammenhalts und der Integrität des absorbierenden Materials vom trockenen über den teilweise nassen bis zum vollständig nassen Zustand wird ein schlechtes Flüssigkeitsmanagement ergeben, was zu einer minderwertigen, ineffektiven und/oder versagenden Absorptionsfähigkeit, Verteilung und Retention führen wird.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Absorptionsartikel bereit, der zumindest in der vorderen Hälfte des Absorptionsartikels eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst. Für die meisten Absorptionsartikel, zum Beispiel für Artikel wie Damenbinden, Babywindeln und -hosen und Inkontinenzprodukte für Erwachsene, ist bekannt, dass die Flüssigkeitsabgabe vorwiegend in der vorderen Hälfte stattfindet. Es ist daher vorteilhaft, einen verbesserten Absorptionsartikel mit einer absorbierenden Struktur gemäß einer Ausführung der Erfindung in dem Bereich bereitzustellen, in dem die Anforderungen an die Flüssigkeitsaufnahme und Speicherung am höchsten sind. Offensichtlich wird ein Absorptionsartikel, der eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst, die vollständig oder teilweise entweder im vorderen Bereich, im Schritt und/oder im hinteren Bereich eines Absorptionsartikels wie zum Beispiel eine Babywindel angebracht ist, auch von dieser Erfindung abgedeckt. Kombinationen davon sind hiermit auch umfasst.
In der Körperpflegeindustrie werden Absorptionsartikel spezifisch entworfen, um Körperflüssigkeiten zu absorbieren, zu verteilen oder zurückzuhalten. Außer zur Aufnahme von Flüssigkeit und ihrer Retention innerhalb der absorbierenden Struktur des Absorptionsartikels, sind die Absorptionsartikel auch dazu gedacht, auf zufriedenstellende Art zu vermeiden, dass Körperflüssigkeiten die Bekleidung oder andere Gegenstände wie Bettwäsche, die möglicherweise mit dem Träger in Berührung kommen, beschmutzen, benetzen oder anderweitig verunreinigen. Ein Einweg-Absorptionsartikel wie eine Einwegwindel kann mehrere Stunden lang in trockenem Zustand und/oder in flüssigkeitsbeladenem Zustand getragen werden. Entsprechend viele Versuche wurden unternommen, um die Passform und den Tragekomfort des Absorptionsartikels zu verbessern, sowohl wenn der Artikel trocken ist als auch wenn der Absorptionsartikel vollständig oder teilweise mit Körperflüssigkeiten beladen ist, während die Absorptions-, Verteilungs- und Retentionsfunktionen des Absorptionsartikels verbessert werden. Offensichtlich werden auch hier flexible, dünne, leichte und diskrete Absorptionsartikel stark bevorzugt.
Der Absorptionsartikel gemäß einer Ausführung der Erfindung umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterlage und eine absorbierende Speicherschicht, die zwischen einer Hilfsschicht und einer Trägerschicht immobilisiert und/oder zurückgehalten wird. Dabei ist davon auszugehen, dass entweder die Trägerschicht und/oder die Hilfsschicht direkt oder indirekt als Immobilisierungsschicht, flüssigkeitsdurchlässige Verteilungsschicht oder flüssigkeitsundurchlässige Schicht fungieren kann, entweder einzeln bzw. getrennt oder als Kombination, innerhalt der absorbierenden Struktur und/oder des Absorptionsartikels. Die primären Verbundzonen und die sekundären Verbundzonen definieren Abteilungen, in denen Cluster des absorbierenden Materials innerhalb der Abteilungen festgehalten werden.
Absorptionsartikel gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfassen ein absorbierendes Material wie zum Beispiel absorbierendes Polymermaterial, vorzugsweise absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial. Es ist bekannt, dass wenn absorbierendes Polymermaterial Flüssigkeit aufnimmt und aufquillt, es effektiver und effizienter funktioniert, wenn es in einem bestimmten Muster bzw. Aufstellung angeordnet ist (vgl. Gel-Blocking). Die vorgegebenen Positionen und die Anhäufung des absorbierenden teilchenförmigen Polymermaterials sind konzipiert, um eine optimale Absorptionsfähigkeit, Passform und/oder Komfort zu erhalten. Da es wünschenswert ist, dass das absorbierende teilchenförmige Polymermaterial am beabsichtigten Platz bleibt, um somit Migration und unkontrollierte Bewegung des Materials innerhalb des Absorptionsartikels und/oder der absorbierenden Struktur zu vermeiden, wird das absorbierende Material dem Wunsch entsprechend über die absorbierende Struktur immobilisiert und/oder zurückgehalten, derart, dass das absorbierende teilchenförmige Polymermaterial sowohl in teilweise flüssigkeitsbeladenen Zustand als auch in vollständig flüssigkeitsbeladenem Zustand leistungsfähig ist. Demnach wird die permanente Immobilisierung wesentlich bevorzugt.
Außer absorbierend sollen Absorptionsartikels vorzugsweise dünn, leicht und flexibel sein, zwecks der Passform, der Bequemlichkeit und des Komforts bei der Anwendung, aber auch für praktischeres, wirtschaftlicheres, umweltfreundliches und sauberes Verpacken, Transportieren und Lagern, zum Beispiel in Lagerhallen, Geschäften und Wohnorten der Endverbraucher. Absorptionsartikel, die oft in großen Mengen benutzt werden, sollten vorzugsweise auch kostengünstig sein. Einige Technologien aus dem Stand der Technik, um absorbierendes Polymermaterial in Absorptionsartikel zu immobilisieren, vergrößern das Volumen des Absorptionsartikels und somit auch die Dicke und das Gewicht, reduzieren die Flexibilität und erhöhen die Kosten und den ökologischen Fußabdruck des Absorptionsartikels. Andere Technologien zur Immobilisierung von absorbierendem Polymermaterial in einem Absorptionsartikel können die Immobilisierung möglicherweise nicht so effektiv aufrechterhalten, wenn der Absorptionsartikel im Vergleich zum ursprünglichen trockenen Zustand benetzt ist, und können daher zu einem weniger effizienten Gebrauch des eingeschlossenen absorbierenden Materials führen, zum Beispiel auf Grund von Gel-Blocking und von physikalischer oder chemischer Isolation der genannten Rohstoffe. So bleibt die Notwendigkeit einer Methode, um das absorbierende Material innerhalb der absorbierenden Struktur zu immobilisieren und/oder zurückzuhalten, und zwar vor, während und nach dem Übergang vom anfänglichen trockenen zum endgültigen nassen Absorptionsartikel, der unter Beibehaltung der erforderlichen Absorptions-, Transport- und Retentionseigenschaften flexibel, dünn, leicht, diskret und/oder kostengünstig ist.
In einer bevorzugten Ausführung umfasst der Absorptionsartikel eine absorbierende Struktur, bestehend aus einer Trägerschicht und einer Hilfsschicht, wobei die obere Oberfläche der Trägerschicht der Haut des Trägers zugewandt ist und eine untere Oberfläche der Hilfsschicht gegen die Bekleidung des Trägers liegt. Das absorbierende Material ist vorzugsweise in direktem Kontakt mit der unteren Oberfläche der Hilfsschicht und der oberen Oberfläche der Trägerschicht, jedoch können zusätzliche Stoff-, Vlies-, Gewebe-, Tissue- und/oder Papierschichten vorgesehen werden, um Flüssigkeitsmanagement und Integrität zu bieten. Die absorbierenden Materialien werden vorzugsweise gebündelt und von einer Vielfalt von kleineren Taschen, die durch die primären Verbundzonen und die sekundären Verbundzonen geformt werden, eingeschlossen. Typischerweise hat die Absorptionsschicht eine Absorptionskapazität von mindestens etwa 100 g/m², vorzugsweise mindestens etwa 200 g/cm², noch mehr bevorzugt mindestens etwa 600 g/cm², am meisten bevorzugt mindestens etwa 700 g/cm².
In einer bevorzugten Ausführung eines Absorptionsartikels gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das absorbierende Material, das in den von den Verbindungen und/oder Befestigungen der primären Verbundzonen und/oder der sekundären Verbundzonen der Trägerschicht und der Hilfsschicht definierten Taschen gebündelt sind, zumindest ein absorbierendes Polymermaterial. In einer noch bevorzugteren Ausführung der absorbierenden Struktur der Erfindung umfasst das absorbierende Material ein superabsorbierendes Polymer (SAP), und noch weiter bevorzugt befindet sich ein hochdurchlässiges absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial im absorbierenden Material in einem durchschnittlichen Flächengewicht von mindestens etwa 100 g/m², vorzugsweise mindestens etwa 200 g/m², noch mehr bevorzugt mindestens etwa 400 g/m², noch weiter bevorzugt mindestens etwa 600 g/m², am meisten bevorzugt mindestens etwa 700 g/m². Die Anwendung eines superabsorbierenden Polymers als absorbierendes Material stellt eine verbesserte Absorption bereit.
Die Bindefestigkeit, wie zum Beispiel Trockenfestigkeit, Nass-Berstfestigkeit und/oder Nassfestigkeit, sollte für die erforderlichen Parameter der absorbierenden Struktur ausreichend sein und wird u. a. vom Absorptionsartikel, der Produktgröße und -form sowie der benötigten Gebrauchs- und Leistungsdauer abhängen. Die spezifische strukturelle und funktionelle Festigkeit der Befestigungen und Verbindungen zwischen der Hilfsschicht und der Trägerschicht und die unterschiedliche Nassfestigkeit zwischen den Befestigungen und Verbindungen der primären Verbundzonen und der sekundären Verbundzonen ermöglicht einen effizienteren Entwurf und Gebrauch der absorbierenden Strukturen, was zu einer höheren, schnelleren und verbesserten Absorption, Verteilung und Retention von Flüssigkeiten wie Körperflüssigkeiten führt. Außerdem ist dadurch auch ein verbesserter und kontrollierter Abtransport bzw. eine Dispersion innerhalb der besagten absorbierenden Speicherschicht möglich, was zu einer effizienteren und effektiveren Übertragung bzw. Beförderung aus den weniger absorbierenden (z. B. gesättigten) Bereichen zu den mehr absorbierenden (z. B. nicht gesättigten) Bereichen führt.
Es wird bemerkt, dass wenn angegeben wird, dass Flüssigkeiten mit der absorbierenden Struktur und den absorbierenden Materialien in Kontakt kommen und die primären Verbindungen keine materielle Auswirkung auf ihre strukturelle Integrität erfahren, z. B. dass sie im Wesentlichen intakt bleiben, vorzugsweise auf Eigenschaften solcher Absorptionsartikel, absorbierender Strukturen und/oder Verbindungen unter relativ normalen Gebrauchsbedingungen, typischen Gebrauchszeiten, durchschnittlichen Flüssigkeitsmengen und Intervallen bei Raum und Körpertemperatur hingewiesen wird, ohne übertriebene, strenge und/oder extreme Bedingungen wie zum Beispiel unnormal große Flüssigkeitsmengen während mehrerer Tage mit intensivem Kontakt zu berücksichtigen. In solchen Fällen, wenn auch nicht bevorzugt, können die anfänglich beständigen primären Verbindungen letzten Endes gelockert, losgelöst oder gebrochen werden. Aus den obigen Ausführungen müsste deutlich sein, dass solche primäre Verbindungen die, wenn sie längeren und/oder intensiveren Gebrauchsbedingungen ausgesetzt worden sind, letztlich in sekundäre Verbindungen verwandelt werden, bei dieser Erfindung auch ins Auge gefasst wurden.
In einem dritten Aspekt wird eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführung der Erfindung in einer Damenbinde, Babywindel, Babyhose oder Inkontinenzhose für Erwachsene verwendet. Nachdem bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert und beschrieben worden sind, sollte es den Sachkundigen im betreffenden Fachgebiet offensichtlich sein, dass verschiedene andere Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne dass dabei vom Geist und Anwendungsbereich der Erfindung abgewichen wird.
Nachfolgende Beispiele werden als weitere, nicht erschöpfende Illustrationen der Erfindung benutzt.
Bezugnehmend auf und , umfasst die absorbierende Struktur 14 mindestens eine Trägerschicht 101 und mindestens eine Hilfsschicht 102, sowie absorbierendes Material 110. Die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 sind in primären Verbundzonen 111 miteinander verbunden, optional über ein primäres Verbindungsmittel 112. Die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 sind auch in sekundären Verbundzonen 115 miteinander verbunden, optional über ein sekundäres Verbindungsmittel 116. Außer den primären Verbundzonen 111 und den sekundären Verbundzonen 115 gibt es auch ungebundene Zonen 119, in denen es im Wesentlichen keine Verbindung und/oder Befestigung zwischen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 gibt, was ein Vielzahl an Taschen 130 bereitstellt, in denen sich ein absorbierendes Material 110 befinden kann, um ein Cluster aus absorbierendem Material 110 zu formen. Die primären Verbundzonen 111 entsprechen einem primären Verbundraster 113, während die sekundären Verbundzonen 115 einem sekundären Verbundmuster entsprechen 117.
Als Trägerschicht 101 und/oder Hilfsschicht 102, kann man aus einer Vielfalt von Materialen wählen, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein: Vliesstoff oder Gewebe, Tissue, perforierte Folie, Schaummaterial, thermoplastisches Material, eine Kleberschicht oder jedes beliebige Material, das innerhalb der absorbierenden Struktur 14 geeignet ist. Diese Schichten können ein Flächengewicht im Bereich zwischen 3 und 400 g/m² haben. Trägerschicht 101 und Hilfsschicht 102 können aus dem gleichen Material bestehen oder unterschiedliche Zusammensetzung en, Gewichte und/oder Strukturen haben. In einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung ist zumindest eine der Schichten über zumindest einen Teil seiner Oberfläche flüssigkeitsdurchlässig, so dass Flüssigkeiten in der z-Richtung aufgenommen werden könne. In einer anderen bevorzugten Ausführung sind sowohl die Trägerschicht 101 als auch die Hilfsschicht 102 flüssigkeitsdurchlässig. In noch einer anderen bevorzugten Ausführung ist eine der Schichten ein flüssigkeitsdurchlässiger Vliesstoff und die andere Schicht im Wesentlichen eine flüssigkeitsundurchlässige und möglichst atmungsaktive PE-Folie, wobei sich der Vliesstoff im Falle eines Absorptionsartikels wie einer Babywindel auf der Seite des erwarteten Flüssigkeitsdurchflusses wie die Trägerseite der absorbierenden Struktur 14 befindet, und sich die PE-Folie im Falle eines Absorptionsartikels wie einer Babywindel auf der anderen Seite des erwarteten Flüssigkeitsdurchflusses wie die Kleidungsseite der absorbierenden Struktur befindet. In diesem Fall könnte man zum Beispiel einen 22 g/m² Polypropylen-Vliesstoff von Albis, Italien und eine 20 μm atmungsaktive Polyethylenfolie von Nuova Pansac, Italien wählen. Die Verwendung des Begriffs 'Trägerschicht' impliziert durchaus nicht, dass der Stoff stark genug sein sollte, um die Struktur zu tragen, oder dass er sich im unteren Bereich der absorbierenden Struktur 14 befinden sollte. Ebenso wenig impliziert 'Hilfsschicht', dass diese Schicht eine geringere Funktion hat oder dass er sich dementsprechend im oberen Bereich der absorbierenden Struktur 14 befinden sollte.
Die Taschen 130 können eine regelmäßige oder unregelmäßige Form oder eine Kombination von beiden haben. Bevorzugte Formen der Taschen 130 sind rund, elliptisch oder quadratisch, mit einem Durchmesser, Radius oder einer Breite größer als etwa 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, vorzugsweise größer als etwa 0,75 mm und kleiner als etwa 60 mm, mehr bevorzugt größer als etwa 1,0 mm und kleiner als etwa 40 mm und am meisten bevorzugt größer als etwa 2,00 mm und kleiner als etwa 10 mm. Zumindest eine der Taschen 130 enthält absorbierendes Material 110. Für Anwendungen in Absorptionsartikeln wie Windeln oder Hosen enthält das absorbierende Material 110 bevorzugt ein absorbierendes Polymermaterial, mehr bevorzugt ein absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial wie auch im Fachbereich bekannt. Solche absorbierende Polymermaterialien werden zum Beispiel von Evonik in Germany, BASF in Belgien und Nippon Shokubai in Japan angeboten. Das absorbierende Polymermaterial kann 100% des absorbierenden Material 110 ausmachen, oder es kann in Kombination mit anderen absorbierenden Materialien wie zum Beispiel Zellstoff oder Flockenzellstoff kombiniet werden.
Bezugnehmend auf , ist das absorbierende Material 110 zwischen der der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 entlang einem absorbierenden Materialmuster verteilt. Das absorbierende Materialmuster der absorbierenden Struktur 14 kann zufällig oder gleichmäßig, im Wesentlichen durchgehend verbunden oder isoliert, vollständig oder teilweise abdeckend und/oder ein beliebiges anderes geeignetes Muster sein. In einer bevorzugten Ausführung zeigt das absorbierende Material 110 ein regelmäßiges und durchgehendes Muster, die eine gute und kontrollierte Absorption, Verteilung und Retention der Flüssigkeit ermöglicht. Noch mehr bevorzugt besteht das Muster des absorbierenden Materials 110 aus verschiedenen Clustern des absorbierenden Materials 110, durch Zonen umgeben, in denen im Wesentlichen kein absorbierendes Material vorhanden ist und die als Verteil- und Transportkanäle fungieren können, welche den Durchfluss und/oder Massendurchfluss der Flüssigkeit weg vom Aufnahmepunkt zu den verschiedenen Clustern des absorbierenden Materials 110 hin vereinfacht. Im Allgemeinen kann die Gewichtsverteilung des absorbierenden Materials 110 über die absorbierende Struktur 14 gleichmäßig über die Hauptoberfläche verteilt oder profiliert sein, d. h. das Flächengewicht des absorbierenden Materials 110 kann je nach seiner Position in der absorbierenden Struktur 14 verändern. Eine solche profilierte Verteilung des absorbierenden Materials 110 ist sehr nützlich in Windel- und Hosenkernen, in denen man absolut und/oder relativ mehr absorbierendes Material 110 in der Nähe des Flüssigkeitsaufnahmepunkts konzentrieren möchte, zum Beispiel im vorderen Bereich eines Absorptionsartikels.
Das in den Taschen befindliche absorbierende Material 110 muss die Taschen 130 nicht unbedingt vollständig füllen, da es vorteilhaft sein kann, etwas Freiraum unmittelbar bei dem absorbierenden Material 110 in den Taschen 130 zu lassen oder einige Taschen 130 teilweise oder vollständig leer zu lassen. Für bestimmte Absorptionsartikel oder absorbierende Strukturen 14 kann es nützlich sein, absorbierendes Material 110 in zumindest einem Teil der primären Verbundzonen 111 und/oder der sekundären Verbundzonen 112 bereitzustellen.
Bezugnehmend auf , sind die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 in primären Verbundzonen 111 miteinander verbunden, optionsweise über ein primäres Verbindungsmittel 112, und sie sind auch in sekundären Verbundzonen 115 miteinander verbunden, optionsweise über ein sekundäres Verbindungsmittel 116. Typische Beispiele für Methoden, die zum miteinander Verbinden oder Befestigen von Materialien benutzt werden, sind zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, die Anwendung von Klebstoff wie druckempfindlichem Haftstoff, Härtung über chemische Verbindungen wie Wasserstoffbrücken oder durch die Anwendung von Ultraschall- und/oder anderen thermischen, mechanischen, thermo-mechanischen oder chemischen Verbindungstechniken wie z. B. Heißversiegelung, Vernadelung, Luft- und Wasserstrahldruck usw. Wenn ein zusätzliches Material neben der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 benutzt wird, um beide Schichten miteinander zu verbinden, wie zum Beispiel Kleber, Leim oder Bindemittel, dann fungiert das genannte zusätzliche Material, in diesem Fall zum Beispiel der Klebstoff, als Befestigungsmittel. Der Klebstoff, der als Bindemittel innerhalb der primären Verbundzonen 111 agiert, wird primäres Verbindungsmittel 112 genannt, und der Klebstoff, der als Bindemittel innerhalb der sekundären Verbundzonen 115 agiert, wird sekundäres Verbindungsmittel 116 genannt. Wenn jedoch die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 nur miteinander verbunden sind, zum Beispiel über einen Bereich mit mechanischem Widerstand oder durch Verschränkung oder über einen Bereich, in dem die Schichten miteinander verschmolzen sind, ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Bindemittel, sind keine Befestigungsmittel vorgesehen.
Einige aus dem Fachbereich bekannte Produkte benutzen Thermoplasten, Klebstoffe, Leim und/oder Bindemittel als Befestigungsmittel. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt jedoch, aus technischen, wirtschaftlichen und/oder Umweltgründen vorzugsweise ohne die Anwendung von Thermoplasten, Klebstoffe, Leim und/oder Bindemittel als Befestigungsmittel und/oder Immobilisierungsschicht zu arbeiten. In einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung wird Ultraschallverbinden und/oder Thermoversiegeln verwendet, um die Verbindungen zu schaffen, wodurch der Bedarf nach übermäßigen Befestigungsmitteln wesentlich verringert wird.
Die effektiven Verbindungen oder Befestigungen, mit oder ohne Vorhandensein von Bindemitteln, werden als primäre Verbindungen 114 in den primären Verbundzonen 111 bzw. als sekundäre Verbindungen 118 in den sekundären Verbundzonen 115 bezeichnet.
In den primären Verbundzonen 111 sind die primären Verbindungen 114 entworfen, um die Integrität der absorbierenden Struktur 14 beizubehalten, wenn sie im Wesentlichen trocken ist, aber auch wenn sie befeuchtet wird und/oder worden ist und teilweise oder vollständig mit Flüssigkeit beladen ist. Die primären Verbundzonen 111 müssen demnach im Wesentlichen während des normalen Gebrauchs des Absorptionsartikels Reibungen und Belastung sowie den durch die Flüssigkeitsaufnahme verursachten, sich aus dem Ausdehnen und Aufquellen des absorbierenden Materials 110 ergebenden Kräfte widerstehen. Das bedeutet, dass einige der Verbindungen zwischen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 im Wesentlichen intakt bleiben werden, wenn der Absorptionsartikel in Gebrauch ist und/oder befeuchtet wird. Vorzugsweise wird die erforderliche Trennkraft, um die anderen Verbindungen zwischen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 höher sein als etwa 0,05 N/cm oder etwa 0,75 N/cm, noch bevorzugt höher als etwa 0,1, N/cm, 0,2 N/cm oder 0,3 N/cm, noch mehr bevorzugt höher als etwa 1,0 N/cm, 1,5 N/cm, 2,5 N/cm und am meisten bevorzugt höher als etwa 3–5 N/cm.
Verschiedene Methoden um zwei Materialien, Schichten oder Komponenten miteinander zu verbinden sind im Fachbereich wohlbekannt. Ein einer bevorzugten Ausführung, sind die primären Verbindungen 114 und sekundären Verbindungen 118 Thermoversiegelungen. Die thermoversiegelten Bereiche der primären Verbundzonen 111 sind vergleichsweiße groß (größer) in Oberfläche, Zähigkeit oder Integrität (als die thermoversiegelten Bereiche der sekundären Verbundzonen 115), was eine absolut oder relativ hohe (höhere) Trennkraft ergibt. Im Allgemeinen können die Verbindungen eine Vielzahl von Größen und Formen haben, aber es wird bevorzugt, sie mit abgerundeten Kanten zu versehen, um zu verhindern, dass die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 auseinandergerissen werden. Es wird auch bevorzugt, die Befestigungen so zu gestalten, dass sie eine durchschnittliche Oberfläche von zumindest etwa 0.5 mm², vorzugsweise zumindest etwa 1,0 mm², 2 mm² oder 3 mm², noch bevorzugt zumindest und am meisten bevorzugt zumindest etwa 16 mm². Auch die Dichte der Verbindungen kann variieren, je nach Oberflächengröße der einzelnen Verbindungen und den gewünschten Trennkräften. Für Verbindungen mit einer Oberfläche, die zum Beispiel kleiner ist als 1 cm², wird vorzugsweise empfohlen, eine Dichte von mindestens etwa 100 per m² zu verwenden.
Das Herstellen der Befestigungsbereiche in runder, elliptischer oder quadratischer Form kann einige Vorteile bieten, zum Beispiel reduzierte Investitionskosten für die erforderlichen Werkzeuge. Für bestimmte Anwendungen jedoch, und um die Verbindungen zu verstärken und die sich daraus ergebende Trennkraft zu erhöhen, kann es vorteilhaft sein, verlängerte Befestigungsbereiche zu gestalten, d. h. Befestigungsbereiche in einer Form, die eine längere Hauptachse und eine schmalere Nebenachse hat. Wenn die Kräfte, die beim normalen Gebrauch des Absorptionsartikels und durch das Aufquellen des absorbierenden Materials 110 entstehen, aus verschiedenen Richtungen kommen würden, dann würden die Befestigungsbereiche so orientiert sein, um diese Kräfte zu bewältigen, z. B. indem ein Muster aus längsförmigen Verbindungen dort vorgesehen wird, wo beispielweise einige der Verbindungen eine Längsachse haben, die senkrecht zur Längsachse von einigen der anderen Verbindungen verläuft.
In einer bevorzugten Ausführung sind die primären Verbundzonen 111 der absorbierenden Struktur 14 in einem Raster angeordnet, bestehend aus gerundeten Elementen, von denen etwa 50% entlang einer X-Achse, die restlichen Elemente entlang einer Y-Achse orientiert sind, wovon ein Beispiel in zu sehen ist. In einer anderen Ausführung dieser Erfindung sind die primären Verbindungen 114 in einem primären Verbindungsraster 113 angeordnet, bestehend aus durchgehenden Linien in einem Raster, wovon ein Beispiel in zu sehen ist, so dass Flüssigkeitsverteilung und -transport erleichtert werden und eine hohe Trennkraft und hohe Beständigkeit gegen die Ausbreitung eventueller Risse oder Spalten in einer der Taschen 130 entsteht. Das primäre Verbindungsraster 113 ist sorgfältig gestaltet, so dass das in nassem Zustand aufgequollene Material um die Stellen, an denen es in trockenem Zustand zurückgehalten und/oder immobilisiert war, stabilisiert bleibt. Andernfalls würde das Brechen und/oder das Verrutschen des nassen absorbierenden Materials die Folge sein, mit als Ergebnis Verlust an Absorptionsleistung, mangelhafte Passform bzw. Komfort und sogar das Versagen des Produkts, was zu einem unzureichenden Flüssigkeitsmanagement innerhalb der absorbierenden Struktur führt.
Die sekundären Verbindungen 118 in der sekundären Verbundzone 115 sind so gestaltet, dass die sich lösen, wenn der Absorptionsartikel benetzt wird. Vorzugsweise werden die sekundären Verbindungen 118 unter dem Einfluss der aus dem Ausdehnen und Aufquellen des absorbierenden Materials 110 entstehenden Kräfte brechen, wenn es ausreichend benetzt worden ist. Für die meisten Standard-Absorptionsmaterialien 110 beinhaltet das, dass die sekundären Verbindungen 118 in nassem Zustand eine relativ niedrige Trennkraft haben sollten, jedoch ist Nässeempfindlichkeit keine Voraussetzung. Vorzugsweise wird die für das Brechen der sekundären Verbindung 118 erforderliche Trennkraft in nassem Zustand niedriger sein als etwa 5,0 N/cm, noch bevorzugt niedriger als etwa 1,0, 2,0 oder 2,5 N/cm, noch mehr bevorzugt niedriger als etwa 0,75, 0,5 oder 0,25 N/cm und am meisten bevorzugt niedriger als etwa 0,20 oder 0,10 N/cm. In einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung sind beide Schichten durch Thermoversiegelung miteinander verbunden, wobei die thermoversiegelten Bereiche der sekundären Verbundzonen 115 vergleichsweiße klein (kleiner) in Oberfläche, Zähigkeit oder Integrität (als die thermoversiegelten primären Bereiche der Verbundzonen 111) sind, was eine absolut oder relativ niedrige (niedrigere) Trennkraft ergibt. Die thermoversiegelten Verbundzonen können eine Vielzahl von Größen und Formen haben, aber es wird bevorzugt, sie mit zumindest einer scharfen Kante zu versehen, um die Trennung zwischen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 zu erleichtern. Es ist vorteilhaft, als Verbindungsmethode Thermoversiegelung statt der Anwendung von Klebstoff und/oder Leim als Befestigungsmittel zu verwenden, da die Produktionskosten dann zumeist wesentlich niedriger sind und man außerdem das Produkt als ,kleberfrei' oder ,leimlos' anbieten kann, ein Anspruch, der für umweltbewusste Konsumenten wichtig ist und billigere Endprodukte ergibt.
Die Form der primären Verbindungen 114 und sekundären Verbindungen 118 kann innerhalb der absorbierenden Struktur 14 wechseln, d. h. es ist nicht erforderlich, dass alle primären Verbindungen 114 und/oder sekundären Verbindungen 118 die gleiche Form haben, sondern beide können je nach den gestellten Anforderungen in dem betreffenden Teil oder Bereich des Absorptionsartikels variieren. In der in dargestellten Ausführung werden die primären Verbindungen 114 zum Beispiel aus elliptischen Formen wie uni-dimensionale und bi-dimensionale elliptische Formen gebildet. Die sekundären Verbindungen 118 bestehen zum Beispiel aus runden und/oder punktförmigen Formen.
Wie aus und ersichtlich, erlaubt das Brechen der sekundären Verbindungen 118 in den sekundären Verbundzonen 115, dass die Trägerschicht 101 und/oder die Hilfsschicht 102 sich verformen, strecken und/oder ihre Form verändern. Als Ergebnis können sich die Taschen mit minimalem Volumen zu einer kombinierten Abteilung 124 mit maximiertem Volumen ausdehnen, so dass sie zumindest einen Teil des zusätzlichen Volumens, das aus dem sich ausdehnenden absorbierenden Material 110 entsteht, aufnehmen können. So wird eine absorbierende Struktur 14 zur Anwendung in einem Absorptionsartikel mit dehnungsfähigen Taschen geschaffen, so dass das absorbierendes Material 110 effektiver und effizienter genutzt wird und das Berstrisiko der Trägerschicht 101 und/oder der Hilfsschicht 102 oder von beiden reduziert wird. Das zusätzliche Volumen, das durch die sich ausdehnenden Taschen entsteht, kann kleiner sein als etwa 1% bis 5% des ursprünglichen Volumens. Vorzugsweise ist es größer als etwa 5% bis 25%, noch bevorzugt größer als etwa 25% bis 50%, am meisten bevorzugt größer als etwa 50% oder 100% des ursprünglichen Volumens.
In einer bevorzugten Ausführung bestehen die sekundären Verbundzonen 115 aus verschiedenen Subzonen, entsprechend den unterschiedlichen Trennkräften. So ist es möglich für einen Fachkundigen aus dem Fachbereich, eine absorbierende Struktur 14 mit schrittweise, kontrollierter und/in Phasen verlaufender Ausdehnung zu konzipieren.
Bezugnehmend auf und , die den bisherigen Stand der Technik illustrieren, umfasst die absorbierende Struktur 14 mindestens eine Trägerschicht 101 und mindestens eine Hilfsschicht 102 und absorbierendes Material 110. Die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 sind in primären Verbundzonen 111 miteinander verbunden, optionsweise über ein primäres Verbindungsmittel 112. Wenn Flüssigkeit angebracht wird, fängt die Struktur an in einer im Wesentlichen homogenen Art aufzuquellen, bis die vorhandene Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit durch das absorbierende Material erreicht wird und/oder der vorhandene freie Raum innerhalb der absorbierenden Struktur 14 durch das aufgequollene und ausgedehnte absorbierende Material 110 eingenommen worden ist. Da keine makroskopische, d. h. großräumige oberflächliche dreidimensionale Flüssigkeitsmanagementsstruktur vorhanden ist, besteht ein hohes Risiko, dass seitliches Auslaufen entsteht, und/oder die Notwendigkeit, Absorptionsartikel bereitzustellen, die eine derartige absorbierende Struktur 14 mit zusätzlichen und komplexen oberflächlichen und/oder seitlichen Dämm- oder Laschenstrukturen enthält.
Bezugnehmend auf und , umfasst die absorbierende Struktur 14 mindestens eine Trägerschicht 101 und mindestens eine Hilfsschicht 102 und absorbierendes Material 110. Die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 sind in primären Verbundzonen 111 miteinander verbunden, optionsweise über ein primäres Verbindungsmittel 112. Die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 sind auch in sekundären Verbundzonen 115 miteinander verbunden, optionsweise über ein sekundäres Verbindungsmittel 116. Außer den primären Verbundzonen 111 und den sekundären Verbundzonen 115 gibt es auch unverbundene Bereiche 119, in denen es im Wesentlichen keine Verbindungen und/oder Befestigungen zwischen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 gibt, wodurch eine Vielzahl von Taschen 130 bereitgestellt werden, in denen ein absorbierendes Material 110 in Form eines Clusters des absorbierenden Materials 110 eingebracht werden kann. Bezugnehmend auf , die in benetztem und aufgequollenem Zustand darstellt, ist es offensichtlich, dass primäre Verbundzonen 111 wie Flüssigkeit führende ,Kanäle' fungieren werden, während die sekundären Verbundzonen 116 wie Flüssigkeit zurückhaltende ,Dämme' fungieren, so dass eine makroskopische, oberflächliche Flüssigkeitsmanagementsstruktur entsteht.
Wie aus ersichtlich, erlaubt die Lockerung, Loslösung und/oder das Brechen der sekundären Verbindungen 116 in den sekundären Verbundzonen 115 dass die Trägerschicht 101 und/oder die Hilfsschicht 102 sich verformen, strecken und/oder ihre Form verändern. Als Ergebnis können sich die Taschen mit minimalem Volumen 122 sich zunächst auf ein mittleres Volumen und dann bis zu einer Abteilung 124 mit maximalem Volumen ausdehnen, so dass sie zumindest einen Teil des zusätzlichen Volumens, das aus dem sich ausdehnenden absorbierenden Material 110 entsteht, aufnehmen können. So wird eine absorbierende Struktur 14 mit Höhen in den Bereichen 130 und Senken in den Bereichen 140 geschaffen. Die Senken in den Bereichen 140 können als Kanäle fungieren, die die Flüssigkeit zu den gewünschten Zonen der absorbierenden Struktur 14 abfließen lassen. Die Höhen in den Bereichen 130 können als Sperren, Hindernisse oder Dämme fungieren, die die Flüssigkeit weg von den unerwünschten Bereichen in der Struktur abfließen lassen. Das zusätzliche Volumen, das durch die Erschaffung der Taschen entsteht, kann kleiner sein als etwa 1% bis 5% des ursprünglichen Volumens. Vorzugsweise ist es größer als etwa 5% bis 25%, noch bevorzugt größer als etwa 25% bis 50%, am meisten bevorzugt größer als etwa 50% oder 100% des ursprünglichen Volumens.
In einer bevorzugten Ausführung bestehen die sekundären Verbundzonen 115 aus verschiedenen Subzonen, entsprechend den unterschiedlichen Trennkräften. , und zeigen beispielhafte Ausführungen gemäß der Erfindung, bei denen die sekundären Verbundzonen 115 aus schwächeren sekundären Verbundzonen 115' und aus stärkeren sekundären Verbundzonen 115'' bestehen, wobei die schwächeren sekundären Verbundzonen 115' sich schneller lösen als die stärkeren sekundären Verbundzonen 115''. Die unterschiedliche Funktionalität zwischen primären Verbundzonen 111 und sekundären Verbundzonen 115 in Kombination mit der differenzierten Bindefestigkeit zwischen schwächeren sekundären Verbundzonen 115' und stärkeren sekundären Verbundzonen 115” ermöglicht die Gestaltung einer absorbierenden Struktur 14 mit einer vorher festgelegten, kontrollierten und/oder in Phasen ablaufenden Volumenausdehnung der absorbierenden Struktur. In einer mehr bevorzugten Ausführung besteht die absorbierende Struktur 14 aus schwächeren sekundären Verbundzonen 115' an der Peripherie der absorbierenden Struktur 14, was eine primäre und leichte Ausdehnung des absorbierendes Material 110 entlang der Längsränder und/oder der Kanten der absorbierenden Struktur 14 ermöglicht, was Aufnahmebereiche oder Auslaufsperren innerhalb der absorbierenden Struktur 14 schafft. Eine solche besondere interne Sperrkonstruktion bietet große Vorteile vor, während und nach dem Gebrauch bei dem Entwerfen von Windeln oder Hosen. Wie aus den , und ersichtlich, lösen sich die schwächeren sekundären Verbundzonen 115', um erste Sperren oder Dämme 150 zu formen, während die stärkeren sekundären Verbundzonen 115'' die erst später entstehenden sekundären Sperren oder Dämme 151 formen. Die beständigen primären Verbundzonen 111 formen Kanäle 152 zwischen den ersten Dämmen 150 und/oder den sekundären Dämmen 151. Auf Grund des Zeitunterschieds zwischen der Formation der ersten Dämme 150 und der entsprechenden sekundären Dämme 151, warden die ersten Dämme 150 die Flüssigkeit innerhalb des Produkts zurückhalten, wo sie dann über die Kanäle 152 verteilt werden kann und danach in sekundären Dämmen 151 weiter gespeichert und enthalten sein wird. Offensichtlich sind verschiedene Kombinationen möglich.
In einer anderen bevorzugten Ausführung ist zumindest einer der Trägerschichten 101 oder Hilfsschichten 102 aus einem elastischen, dehnbaren Material gemacht, was zumindest eine erste Volumenausdehnung erlaubt, bevor die allmählich zunehmende Ausdehnungskraft des benetzten und quellenden absorbierendes Materials 110 für das endgültige Brechen der nassen sekundären Verbindungen 118 Raum schafft.
In einer alternativen bevorzugten Ausführung besteht die absorbierende Struktur 14 aus einer mehrlagigen Sandwich-Struktur, wobei der ersten Sandwich-Struktur Trägerschicht 101 – absorbierendes Material 110 – Hilfsschicht 102 zusätzliche Schichten absorbierenden Materials 110 und/oder ergänzende Schichten hinzugefügt wurden. Solche Strukturen können eine bessere Flüssigkeitsaufnahmeleistung bereitstellen, während eine gute Produktintegrität sowohl in trockenem als auch in nassem Zustand beibehalten wird.
ist eine Draufsicht einer Windel 10 als bevorzugte Ausführung eines Absorptionsartikels einschließlich einer absorbierenden Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Es soll jedoch klargestellt werden, dass die vorliegende Erfindung auch für andere Absorptionsartikel wie Damenbinden, Babyhosen und Inkontinenzslips für Erwachsene usw. anwendbar ist.
Der Absorptionsartikel wird in seinem flachen, nicht zusammengezogenen Zustand und mit der Trägerseite dem Betrachter zugewandt. Teile des Absorptionsartikels sind weggeschnitten, um die darunter liegende Struktur der Windel 10 mit den absorbierenden Elementen und den absorbierend Komponenten deutlicher zu zeigen. Das Grundgerüst 12 der Windel 10 in umfasst der Hauptkörper der Windel 10. Das Grundgerüst 12 umfasst eine Außenabdeckung mit einem flüssigkeitsdurchlässigen Oberteil 18 und/oder einer flüssigkeitsundurchlässigen Unterlage 20. Das Grundgerüst 12 kann einen Teil einer absorbierenden Struktur 14 enthalten, die zwischen dem Oberteil 18 und der Unterlage 20 eingehüllt ist. Das Grundgerüst 12 kann auch den größten Teil oder die ganze absorbierende Struktur 14 zwischen dem Oberteil 18 und der Unterlage 20 enthalten. Das Grundgerüst 12 umfasst außerdem vorzugsweise Seitenlaschen oder Ohren 22, elastische Beinbünde 24 und elastische Taillenteile 26, die Beinbünde 24 und die elastischen Taillenteile 26 umfassen typischerweise elastische Glieder 28. Ein Endstück der Windel 10 ist als vorderer Taillenbereich 30 der Windel 10 konfiguriert. Das gegenüber liegende Endstück ist als hinterer Taillenbereich 32 der Windel 10 konfiguriert. Ein dazwischen liegendes Stück der Windel 10 ist als Schrittbereich 34 konfiguriert, der sich längs zwischen dem ersten 30 und den zweiten Taillenbereich 32 ausstreckt. Die Taillenbereiche 30 und 32 können elastische Elemente enthalten, so dass sie sich um die Taille des Trägers zusammenziehen, um eine bessere Passform und einen größeren Inhalt bereitzustellen (z. B. elastisches Taillenteil 26). Der Schrittbereich 34 ist der Teil der Windel 10 der, wenn die Windel 10 getragen wird, im Allgemeinen zwischen den Beinen des Trägers positioniert ist. Die Windel 10 wird mit ihrer Längsachse 36 und ihrer Querachse 38 abgebildet. Die Peripherie der Windel 10 wird durch die Außenränder der Windel 10 definiert, in der die Längsränder 42 im Allgemeinen parallel zur Längsachse 36 der Windel 10 laufen, und die Außenränder 44 zwischen den Längsrändern 42 im Allgemeinen parallel zur Querachse 38 der Windel laufen. Das Grundgerüst 12 umfasst auch ein Verschlusssystem, das aus zumindest einem Verschluss oder einer Fixierung 46 und zumindest einem Gegenstück 48 bestehen kann. Die verschiedenen Komponenten innerhalb der Windel 10 können durch jede im Fachbereich bekannte Methode verbunden, befestigt oder fixiert werden, zum Beispiel durch Klebstoffe in gleichmäßigen durchgehenden Schichten, musterförmige Schichten oder Reihen von getrennten Linien, Spiralen oder Punkten. Das Oberteil 18, die Unterlage 20, die absorbierende Struktur 14 und andere Komponenten können in einer Vielfalt von gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden und sind im Fachbereich wohlbekannt.
Die Unterlage 20 bedeckt die absorbierende Struktur 14 und steckt sich vorzugsweise über die absorbierende Struktur 14 hinaus zu den Längsrändern 42 und den Außenrändern 44 der Windel 10 und kann mit dem Oberteil 18 verbunden sein. Die Unterlage 20 hindert die von der absorbierende Struktur 14 und innerhalb der Windel 10 zurückgehaltenen Körperflüssigkeiten daran, andere äußere Artikel zu verschmutzen, die mit dem Träger in Kontakt sein können, wie zum Beispiel Bettlaken und Unterwäsche. In bevorzugten Ausführungen ist die Unterlage 20 im Wesentlichen undurchlässig für Körperflüssigkeiten und umfasst ein Laminat aus Vliesstoff und eine dünne Kunststofffolie wie zum Beispiel eine thermoplastische Folie. Die Unterlage 20 kann atmungsaktive Materialien enthalten, die es erlauben, dass Dämpfe aus der Windel 10 ausweichen, während sie gleichzeitig verhindern, dass Körperflüssigkeiten durch die Unterlage 20 hindurch gehen. Sie kann halbsteif, nicht elastisch sein und kann vollständig oder teilweise elastisch gemacht worden sein und eine Verstärkung enthalten. Die Unterlagen 20 können in einer Vielfalt von gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden und sind im Fachbereich wohlbekannt.
Die Windel 10 umfasst ein Oberteil 18, das vorzugsweise weich und verträglich ist, gute Durchschläge aufweist und eine verringerte Tendenz hat, durch das Feuchtigkeit absorbierende Material wieder benetzt zu werden. Das Oberteil 18 wird in unmittelbarer Nähe der Haut des Trägers angebracht, wenn die Windel 10 getragen wird. So erlaubt ein solches Oberteil 18, dass Körperflüssigkeiten es schnell durchdringen, um dann schneller zur absorbierenden Struktur 14 zu fließen, erlaubt jedoch vorzugsweise nicht, dass solche Körperflüssigkeiten durch das Oberteil 18 zurückfließen. Das Oberteil 18 kann aus einer Vielzahl von flüssigkeits- und dampfdurchlässigen, vorzugsweise hydrophilen Materialien gemacht werden. Die obere und untere Oberfläche des Oberteils 18 kann unterschiedlich behandelt sein und kann zum Beispiel einen oberflächenaktiven Stoff auf der Oberseite enthalten, um den Flüssigkeitstransfer hindurch zu erleichtern, insbesondere an einem zentralen Bereich des Oberteils 18, der sich über die absorbierende Struktur 10 befindet, und kann zum Beispiel ein wasserabweisendes Mittel auf der unteren Oberfläche enthalten, um die Flüssigkeit innerhalb des Absorptionskerns davon abzuhalten, das Oberteil 18 durch Kontakt zu benetzen, wodurch die Wiederbenetzungswerte reduziert werden. Das Oberteil 18 kann auch mit einer Substanz beschichtet werden, die Hautausschlag vorbeugende oder reduzierende Eigenschaften hat (z. B. Aloe vera). Das Oberteil 18 bedeckt im Wesentlichen die gesamte dem Träger zugewandte Seite der Windel 10, einschließlich im Wesentlichen dem gesamten vorderen Taillenbereich 30, dem hinteren Taillenbereich 32 und dem Schrittbereich 34. Des Weiteren können die Seitenlaschen 22 und/oder die Schichten der Taillenteile des inneren Bereichs aus dem gleichen, einzigen Oberteilmaterial geformt sein, und so können sie als eine Einheit mit dem Oberteil 18 betrachtet werden, indem sie längliche und seitliche Erweiterungen des Oberteilmaterials formen. Ersatzweise kann das Oberteil 18 aus mehreren unterschiedlichen Materialien geformt werden, die über die Breite des Oberteils 18 variieren. Eine solche Gestaltung in mehreren Stücken ermöglicht es, bevorzugte Eigenschaften und unterschiedliche Zonen im Oberteil 18 zu schaffen. Das Oberteil 18 kann halbsteif, nicht elastisch sein und kann vollständig oder teilweise elastisch gemacht worden sein. Das Oberteil 18 kann in einer Vielfalt von gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden und ist im Fachbereich wohlbekannt.
Die absorbierende Struktur 14 in ist im Allgemeinen zwischen dem Oberteil 18 und der Unterlage 20 platziert. Die absorbierende Struktur 14 kann jede Art absorbierenden Materials 110 umfassen, das in der Regel komprimierbar, anpassungsfähig, nicht irritierend für die Haut des Trägers und zur Aufnahme und Zurückhaltung von Körperflüssigkeiten fähig ist. Die absorbierende Struktur 14 kann eine große Vielfalt von Flüssigkeit absorbierenden Materialien 110 umfassen, die üblicherweise in Absorptionsartikeln verwendet werden, wie Flockenzellstoff, das in der Regel als Airlay-Produkt bezeichnet wird. Beispiele für andere geeignete absorbierende Materialien umfassen gekreppte Zellstoffwatte; schmelzgeblasene Polymere; chemisch versteifte, modifizierte oder quervernetzte Zellstofffasern; Tissue, darunter Tissue-Hüllen und Tissue-Laminate; saugfähiger Schaumstoff; saugfähiges Schwammtuch; absorbierende Polymermaterialien; absorbierende Gelierungsmittel; oder jegliche andere bekannte absorbierende Materialien bzw. Materialkombinationen. Die absorbierende Struktur 14 kann außerdem kleine Mengen (typischerweise unter 10%) eines nichtflüssigen absorbierenden Materials enthalten, wie z. B. Klebstoffe, Bindemittel, Wachse, Öle usw. Die absorbierende Struktur 14 gemäß verschiedener Ausführungen der Erfindung kann so konfiguriert sein, dass sie die volle Länge und/oder Breite der Windel 10 erweitert. Jedoch ist die absorbierende Struktur 14 gemäß der Erfindung ersatzweise nicht flächengleich mit der gesamten Windel 10, und sie beschränkt sich auf einige Bereiche der Windel 10, wie zum Beispiel den Schrittbereich 34. In verschiedenen Ausführungen dehnt sich die absorbierende Struktur 14 aus bis zu den Rändern der Windel 10 und das absorbierende Material 110 ist im Schrittbereich 34 oder einem anderen Zielbereich der Windel 10 konzentriert. Noch in einer anderen Ausführung können die Teilchen eine Kombination von absorbierenden Materialien 110 sein, darunter vorzugsweise absorbierendes Polymermaterial, und sie können hautpflegende Teile wie Ionenaustauscherharze, Deodorant, antibakterielle Mittel, Bindemittelpartikel oder sonstige heilsame Partikel enthalten.
Die Windel 10 kann auch ein Paar Rückhaltedämme oder Bündchen 24 nutzen. Jedes Bündchen 24 ist eine in Längsrichtung gestreckte Wandstruktur, vorzugsweise auf jeder Seite der absorbierenden Struktur 14 positioniert und gegenüber der Längsachse 36 seitlich versetzt ist. Die Längsränder der Bündchen 24 können befestigt oder verbunden sein, zum Beispiel mit dem Oberteil 18 im vorderen 30 und hinteren Taillenbereich 32. Vorzugsweise sind die Ränder der Bündchen 24 nach innen geheftet und zum Beispiel durch Kleber oder Ultraschallbindung mit der unteren Struktur verbunden. Ein solcher Aufbau spannt die Bündchen 24 effektiv nach innen vor und wird im Allgemeinen als Ursache dafür betrachtet, dass die Bündchen 24 verbesserte Auslauf vorbeugende Eigenschaften aufweisen. Vorzugsweise sind die Bündchen 24 mit elastischen Bändern 28 versehen, die sich über eine wesentliche Länge der Bündchen 24 erstrecken. In einer üblichen Anwendung sind die elastischen Bänder 28 innerhalb der Bündchen 24 angebracht, vorzugsweise an der Oberseite des in gestrecktem Zustand befindlichen Bündchens 24, und werden dann an das Bündchen 24, und zwar zumindest an dessen Rändern, geklebt oder durch Ultraschall verbunden. Wenn die elastischen Bänder 28 gelöst oder anderweitig entspannt werden, ziehen sie sich nach innen ein. Wenn die Windel 10 getragen wird, ziehen die elastischen Bänder 28 die Bündchen 24 über den Po und um die Oberschenkel des Trägers in solcher Art und Weise zusammen, dass eine Abdichtung zwischen der Windel 10 einerseits, dem Po und den Oberschenkeln andererseits entsteht. Die Bündchen 24 können in einer Vielfalt von gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden und sind im Fachbereich wohlbekannt.
Die Windel 10 kann auch zusätzliche, im Fachbereich bekannte Schichten einsetzen, zum Beispiel eine aufnehmende Schicht oder Quellschicht, die sich vorzugsweise zwischen dem Oberteil und dem Absorptionskern und dem Highloft und/oder Coverstock-Schichten befindet. Sie dient dazu, den Durchfluss zu verlangsamen, so dass die Flüssigkeit genügend Zeit hat, um vom Absorptionskern aufgenommen zu werden.
Um die Windel 10 beim Träger am richtigen Platz zu behalten, wird vorzugsweise zumindest ein Abschnitt des hinteren Taillenbereichs 32 durch Verschlüsse oder Sicherungsteile 46 an zumindest einen Abschnitt des vorderen Taillenbereichs 30 befestigt, vorzugsweise um Beinöffnungen und einen Taillenbereich am Absorptionsartikel zu formen. Die Verschlüsse oder Sicherungsteile 46 sind der Zuglast um die Taille des Absorptionsartikels unterworfen und ergänzen die elastischen Teile 28, indem sie eine Quasi-Abdichtung zwischen dem Träger und den elastischen Taillenteilen 26 und Bündchen 24 bereitstellen, so dass Körperflüssigkeiten innerhalb der Windel 10 zurückgehalten werden, um anschließend aufgesaugt zu werden; oder mit anderen Worten, so dass die Flüssigkeiten nicht durch die Lücken zwischen dem Träger und den Rändern der Windel 10 auslaufen können. Die Verschlüsse oder Sicherungsteile 46 können zum Beispiel selbstklebende oder mechanische Verschlüsse, Klettverschlüsse, Schlingen und/oder deren Kombinationen sein, d. h. jede Vorrichtung, die ein Ende der Windel 10 an das in Längsrichtung gegenüberliegenden Ende der Windel 10 fixiert. Die Verschlüsse oder Sicherungsteile 46 können auch coadhäsiv sein, so dass die aneinander, aber nicht an anderen Materialien haften. Die Verschlüsse oder Sicherungsteile 46 und jede ihrer Komponenten können jedes Material enthalten, die für eine derartige Anwendung geeignet sind, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Kunststoffe, Folien, Vliesstoffe, Gewebestoffe, Papier, Laminate, faserverstärkte Kunststoffe usw. oder deren Kombinationen. Es kann wünschenswert sein, dass die Materialien, aus denen die Verschlüsse oder Sicherungsteile 46 bestehen, flexibel, dehnbar und/oder elastisch sind, so dass sie sich der Form und den Bewegungen des Körpers besser anpassen können und somit die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das Befestigungssystem die Haut des Trägers irritieren oder verletzen wird. Vorzugsweise wird die Windel 10 am Träger durch Klebebandverschlüsse angebracht, die permanent mit der Unterlage 20 verbunden sind. Klebebandverschlüsse berühren die verbundenen oder befestigten gegenüberliegenden Seitenlaschen oder Ohren 22, die sich von der Unterlage 20 aus erstrecken und mit der sie auf Grund des an die Verschlüsse angebrachten Bindemittels verbunden bleiben. Ersatzweise kann der Absorptionsartikel eine Hose o. Ä. sein. In dieser Konfiguration kann das Absorptionsartikel Klebebandverschlüsse haben oder auch nicht. Spezielle Klebebänder können jedoch auch auf solche Absorptionsartikel vorgesehen sein. Alle Verschlüsse oder Sicherungselemente 46 können in einer Vielfalt von gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden und sind im Fachbereich wohlbekannt.
Die Taillenbereiche 30 und 32 umfassen jeweils eine zentrale Zone und ein Paar Seitenlaschen oder Ohren 22, die typischerweise die äußeren Seitenteile der Taillenbereiche ausmachen. Diese Seitenlaschen 22 können eine Einheit mit dem Grundgerüst 12 und/oder der Unterlage 20 bilden, oder sie können durch jedes im Fachbereich bekannte Bindemittel daran verbunden oder befestigt sein. In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung sind die im hinteren Taillenbereich 32 positionierten Seitenlaschen 22 zumindest in Querrichtung flexibel, dehnbar und/oder elastisch (d. h., elastisch gemachte Seitenlaschen), in einer anderen Ausführung sind die Seitenlaschen 22 nicht elastisch, halbsteif, steif und/oder starr. Diese Vielfalt an Seitenlaschen 22 ist im Fachbereich wohlbekannt.
Darüber hinaus können Taillenbänder 26 mit elastischen Teilen entlang der Querrichtung der Windel 10 derart positioniert werden, dass die Taillenbänder 26 beim Tragen entlang der Taille des Trägers platziert sind. Im Allgemeinen schafft das Taillenband 26 vorzugsweise eine Abdichtung an der Taille, so dass Körperflüssigkeiten nicht durch die Bereiche zwischen dem elastischen Taillenband 26 auslaufen können. Obwohl die Körperflüssigkeiten primär durch die absorbierenden Materialien innerhalb der Windel 10 aufgesaugt werden, ist diese Abdichtung wichtig, wenn man berücksichtigt, dass der vom Träger abgegebene Flüssigkeitsschub die Absorptionsgeschwindigkeit der absorbierenden Struktur 14 übersteigen kann. Demnach halten die Taillenbänder 26 die Flüssigkeit zurück, während diese absorbiert wird, sie sind im Fachbereich wohlbekannt.
Der Absorptionsartikel wie zum Beispiel eine Windel 10 kann auch andere Eigenschaften, Komponenten und Elemente umfassen, die nach dem Stand der Technik bekannt sind, darunter vordere und hintere Felder, Taillenverschlüsse, Gummibänder usw., um somit eine Verbesserung von Passform, Aufnahme und ästhetischen Eigenschaften bereitzustellen, Diese Eigenschaften können in einer Vielfalt von gut bekannten Konfigurationen zusammengefügt werden und sie sind im Fachbereich wohlbekannt.
Das Verfahren für die Herstellung von bevorzugten absorbierenden Strukturen entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst folgende Schritte: Eine Trägerschicht 101 wird bereitgestellt, auf die absorbierendes Material 110 durch im Fachbereich bekannte Methoden abgelegt wird. Um das absorbierende Material 110 abzulegen können Vakuum, Schwerkraft oder andere Kräfte angewendet werden. Dann wird eine Hilfsschicht 102 bereitgestellt, die das absorbierende Material 110 bedeckt, und primäre Verbundzonen 111 sowie sekundären Verbundzonen 115 werden bereitgestellt. Will man Klebstoff oder chemische Bindemittel benutzen, so kann es nützlich sein, diese an die Trägerschicht 101 und/oder die Hilfsschicht 102 anzubringen, bevor die Sandwich-Struktur zusammengefügt wird. Wählt man dagegen thermoversiegelte Verbindungen, so kann das Thermoversiegelungsverfahren nach dem Zusammenfügen der Sandwich-Struktur angewendet werden. Natürlich ist es auch möglich, beide Techniken bei der gleichen absorbierenden Struktur zu kombinieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4381783 [0007]
WO 95/17868 [0008]
EP 724418 [0010]
EP 1447066 [0011]

Claims

Eine im Wesentlichen zellulosefreie absorbierende Struktur für die Anwendung in einem Absorptionsartikel, umfassend eine Trägerschicht und eine Hilfsschicht und ein dazwischen vorgesehenes absorbierendes Material, wobei die Verbindungen im Wesentlichen aus permanenten primären Befestigungsrastern und/oder im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmustern bestehen, so dass sie eine sandwichähnliche Verbundkonstruktion formen, die in einem Muster geformtes absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial enthält, das zumindest in einigen der unverbundenen Bereichen zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist und eine Zone aus absorbierendem Polymermaterial formt, dabei die genannte Trägerschicht und die genannte Hilfsschicht zumindest teilweise zusammen verbindet und somit trockenes absorbierendes Polymermaterial in einer Vielfalt von im Wesentlichen temporären kleineren Taschen immobilisiert, die zumindest einige der im Wesentlichen temporären sekundären Verbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass, die absorbierende Verbundkonstruktion unter dem Einfluss der Flüssigkeit an den im Wesentlichen temporäre sekundären Verbindungen losgelöst wird, um die im Wesentlichen permanenten größeren Abteilungen mit im Wesentlichen permanenten primären Verbindungen zu formen, womit die in Volumen ausgedehnten nassen absorbierenden Polymermaterialien immobilisiert werden, und wobei die genannten Verbindungen zumindest teilweise durch ein thermisches, mechanisches, thermomechanisches, chemisches und/oder Ultraschallverfahren geformt werden.
Eine absorbierende Struktur entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen intakten primären Befestigungsraster nach Loslösung von zumindest einem Teil der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmuster ein internes Flüssigkeitsmanagement bereitstellen.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen intakten primären Befestigungsraster nach Loslösung von zumindest einem Teil der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmuster nicht homogen und/oder stufenweise aufquellen, um eine oberflächige Flüssigkeitsmanagementsstruktur zu formen.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen permanente primäre Befestigungsraster und/oder das im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungsmuster im Wesentlichen über den Großteil der Oberfläche des Bereichs mit dem absorbierenden Polymermaterial verteilt wird.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, in der zumindest einige oder alle der im Wesentlichen permanenten primären Verbindungen und/oder der im Wesentlichen temporären sekundären Verbindungen zumindest mit einem Klebstoff oder Bindemittel als Befestigungsmittel und/oder Immobilisationsschicht geformt sind.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, in der die im Wesentlichen permanenten primären Verbindungen und/oder die im Wesentlichen temporären sekundären Verbindungen unterschiedliche Positionen, Abmessungen und/oder Formen haben.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, in der die Verbundfestigkeit von zumindest einigen der im Wesentlichen permanenten primären Verbindungen größer ist als die Verbundfestigkeit von zumindest einigen der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen in trockenem und/oder in nassem Zustand.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, wobei der Abstand zwischen einigen der im Wesentlichen permanenten primären Verbindungen zumindest 2 mm beträgt.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, wobei der Abstand zwischen einigen der im Wesentlichen temporären sekundären zumindest Verbindungen 2 mm beträgt.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, in der zumindest 80% des absorbierenden Materials aus absorbierendem Polymermaterial besteht.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, in der die absorbierende Struktur innerhalb des Bereichs des absorbierenden Polymermaterials durchschnittlich zumindest eine Tasche pro etwa 0,25 cm², vorzugsweise 1 pro etwa 0,50 cm², vorzugsweise 1 pro etwa 1 cm²; vorzugsweise 1 pro etwa 2,5 cm², vorzugsweise 1 pro etwa 5 cm² und/oder zumindest 1 Abteilung pro etwa 5 cm², vorzugsweise 1 pro etwa 10 cm², vorzugsweise 1 pro etwa 20 cm², vorzugsweise 1 pro etwa 30 cm², vorzugsweise 1 pro etwa 45 cm² aufweist.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, in der zumindest einige oder alle der im Wesentlichen permanenten primären Verbindungen und/oder der im Wesentlichen temporären sekundären Verbindungen eine durchschnittliche Oberflächengröße von zumindest 0,3 mm², vorzugsweise zumindest 0,5 mm², vorzugsweise zumindest 1,0 mm² und noch mehr bevorzugt zumindest 3,0 mm² aufweisen.
Eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, in der zumindest eine Papier-, Vlies-, thermoplastische Schicht und/oder eine Immobilisierungsschicht vorgesehen ist.
Ein Absorptionsartikel, umfassend eine absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche, wobei der besagte Absorptionsartikel eine Damenbinde, Babywindel, Babyhose oder Inkontinenzhose für Erwachsene ist.
Ein Absorptionsartikel, die ein flüssigkeitsdurchlässiges Oberteil, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterlage und eine sich zwischen dem flüssigkeitsdurchlässigen Oberteil und der flüssigkeitsundurchlässige Unterlage befindende Flüssigkeit absorbierende Struktur entsprechend einem der oben genannten Ansprüche 1 bis 14 umfasst.