DE202011111147U1

DE202011111147U1 - Absorbierende Struktur

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Publication number: DE202011111147U1
Application number: DE202011111147.8U
Authority: DE
Original assignee: Drylock Technologies NV
Current assignee: Drylock Technologies NV
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2021-03-02
Anticipated expiration: 2021-10-14
Also published as: EP3292850B1; PT2810630T; DE202011111006U1; US20180064584A1; AU2016203745B2; PL2627295T3; PL3292850T3; ES2668649T3; AU2018200300B2; AU2020201340A1; EP2627294B1; PL2810630T3; EP3338745B1; HUE037093T2; WO2012048879A1; EP3292847B1; EP2810630A1; AU2018200299A1; DE202011111009U1; EP2627295A1

Abstract

Absorbierender Artikel, beispielsweise Damenhygienekleidungsstück, Babywindel, Babyhöschen oder Inkontinenzkleidungsstück für Erwachsene, der eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht und eine flüssigkeitsabsorbierende absorbierende Struktur aufweist, die zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht und der flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht angeordnet ist,
wobei die absorbierende Struktur eine Trägerschicht (101) und eine Hilfsschicht (102) und absorbierendes Material (110) aufweist, wobei die Trägerschicht (101) und die Hilfsschicht (102) über primäre Befestigungen (111) verbunden sind und über sekundäre Befestigungen (115) verbunden sind,
wobei das absorbierende Material (110) eine Kombination aus absorbierendem Polymermaterial und anderen Materialien wie Zellulosefasern oder Flockenzellstoff aufweist, wobei abgesehen von den primären Befestigungen (111) und sekundären Befestigungen (115) auch unbefestigte Bereiche (19) vorhanden sind, in denen es im Wesentlichen keine Befestigung, Bindung und/oder Verbindung zwischen der Trägerschicht (101) und der Hilfsschicht (102) gibt, wodurch Taschen (130) bereitgestellt werden, in denen das absorbierende Material (110) angeordnet werden kann, um vorteilhaft gestaltete Cluster zu bilden,
wobei das Muster des absorbierenden Materials, das zwischen den Befestigungen gebildet ist, im Wesentlichen kontinuierlich verbunden ist,
wobei die primären Befestigungen (111) einem primären Befestigungsgitter entsprechen, während die sekundären Befestigungen (115) einem sekundären Befestigungsmuster entsprechen,
wobei die primären Befestigungen (111) in dem primären Befestigungsgitter angeordnet sind, das aus kontinuierlichen Linien zusammengesetzt ist, so dass eine zusätzliche Flüssigkeitsverteilung und ein zusätzlicher Flüssigkeitstransport ermöglicht wird, und
wobei sich das sekundäre Befestigungsmuster unter der Quellkraft der absorbierenden Materialien und/oder unter dem Einfluss von Wasser löst.

Description

Beschreibung zur Eintragung
BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine absorbierende Struktur mit einer hohen Konzentration an absorbierendem Polymermaterial in einem integrierten Flüssigkeitsmanagementsystem, vorzugsweise zur Verwendung in einem absorbierenden Produkt, wie es beispielsweise benutzt wird in der Lebensmittelindustrie (z. B. Kaffeepads), in der Konsumgüterindustrie (z. B. Einwegkörperwärmer), in der Haushaltsindustrie (z. B. Waschmitteltücher), im Bau und in der Konstruktion (z. B. Filtermaterialien und Isolierung), in der Schönheits- und Medizinindustrie (z. B. Make-up-Pads, antiseptische Watte) und in absorbierenden Artikeln, wie sie in der Körperpflegeindustrie verwendet werden (z. B. Damenhygienekleidungsstücke, Babywindeln und -hosen, Inkontinenzkleidungsstücke für Erwachsene). Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen absorbierenden Artikel, der eine solche absorbierende Struktur aufweist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Absorbierende Wegwerfartikel weisen eine absorbierende Struktur zum Absorbieren von Körperausscheidungen, eine weiche flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht auf der Trägerseite und eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht auf der Seite des Kleidungsstücks auf. Die absorbierende Struktur dazwischen wird normalerweise aus einer Mischung von Zellulosefasern oder einer anderen faserigen Substanz und einem absorbierenden Polymermaterial hergestellt. Diese faserigen Substanzen machen diese absorbierenden Artikel typischerweise ziemlich flauschig und voluminös.
In den letzten Jahren gab es eine steigende Nachfrage nach flexiblen, dünneren, leichtgewichtigen absorbierenden Strukturen, um verschiedene Probleme der Herstellung, der Vermarktung, der Gestaltung, der Passform, des Tragekomforts, des Vertriebs, der Müllentsorgung, des Material- und Energieverbrauchs, der Transport- und Lagerkosten und dergleichen zu lösen.
Das derzeit gängigste Verfahren, um diese Anforderungen an absorbierende Wegwerfartikel zu erfüllen, besteht darin, die Menge an Zellulosefasern oder anderen Stützmaterialien innerhalb und in der Umgebung der absorbierenden Struktur zu verringern und/oder größere Mengen an absorbierenden Polymermaterialien zu verwenden. Folglich haben solche absorbierenden Artikel einen geringeren Anteil an hydrophilen Zellulosefasern und/oder einen höheren Anteil an absorbierenden Polymermaterialien. Einige dieser absorbierenden Artikel können beim Einlagern von Flüssigkeit besser sein, jedoch sind sie nicht notwendigerweise gut darin, Flüssigkeit zu absorbieren und zu verteilen, wenn der absorbierende Artikel tatsächlich verwendet wird. Aus dem Obigen wird offensichtlich, dass die absoluten und relativen Anteile des faserigen Materials und des absorbierenden Polymermaterials im Hinblick auf die Leistung des Artikels eng miteinander verbunden sind. Daher gibt es Grenzen bei der Verringerung der Menge an hydrophiler Zellulosefaser und bei der Verringerung der Dicke von absorbierenden Kernen.
Viele Versuche wurden unternommen, um flexible, dünne, leichte absorbierende Strukturen herzustellen, die aus einer großen Menge an absorbierendem Polymermaterial bestehen. Um eine gute Absorption, Verteilung und Retention innerhalb solcher absorbierender Strukturen zu erhalten, hat es sich als wichtig herausgestellt, das absorbierende Material zumindest teilweise zu immobilisieren. Wenn keine ausreichende strukturelle Integrität bereitgestellt wird, führt dies zu einem Verlust von funktionellen Leistungsmerkmalen wie Kohärenz, Absorption, Verteilung und/oder Retention und führt zu Fehlern, die beispielsweise auf Leckagen, hohe Wiederbefeuchtungswerte usw. zurückzuführen, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Andererseits führt jedoch das Vorhandensein dieser physikalischen und/oder chemischen Wechselwirkung zwischen dem absorbierenden Material und dem zurückhaltenden Material oft auch zu einer verminderten Absorptions-, Verteilungs- und/oder Retentionsleistung. Dies ist insbesondere der Fall, wenn solche flexiblen, dünnen, leichten absorbierenden Strukturen, die aus einem absorbierenden Polymermaterial bestehen, zwischen mehreren umhüllenden Schichten angeordnet sind.
Der größere Anteil an absorbierenden Polymermaterialien und die damit verbundenen Immobilisierungsanforderungen an im Wesentlichen zellulosefreie absorbierende Artikel können somit die Absorption, Verteilung und/oder Retention von Flüssigkeiten stark hemmen, wenn sie nicht richtig gehandhabt werden. Es ist klar, dass die absoluten und relativen Anteile der hydrophilen Zellulosefasern und der absorbierenden Polymermaterialien streng kontrolliert werden müssen, um die absorbierenden Eigenschaften der absorbierenden Strukturen beizubehalten. Sicherlich sind verringerte Absorptionsgeschwindigkeit und Fluidverteilung übliche Fehlerursachen. Da derartige absorbierende Hygieneartikel im Allgemeinen auch wegwerfbar sind und in manchen Fällen über viele Stunden getragen werden müssen, erfordern sie Leistungsfähigkeit in einem trockenen Zustand sowie in einem teilweise und vollständig körperausscheidungsbeaufschlagten Zustand.
Die Fähigkeit und Kapazität eines absorbierenden Polymermaterials, Flüssigkeit zu absorbieren, zu verteilen und zu halten, hängt von der Form, Position und/oder Art ab, in der das absorbierende Polymermaterial in die absorbierende Struktur eingebaut ist. Da viele absorbierende Strukturen eine relativ homogene und kontinuierliche Verteilung von absorbierendem Polymermaterial aufweisen und somit eine im Wesentlichen homogene Quellung zeigen, können solche absorbierenden Schichten für den zweiten, dritten und nächsten Flüssigkeitseintritt tatsächlich als eine Flüssigkeitsbarriere wirken. Diese Gelblockierung tritt auf, wenn das absorbierende Polymermaterial, das in den Bereichen des ersten Kontakts angeordnet ist, anfängt, als Folge des Aufsaugens des Fluids sein Volumen zu erhöhen, wodurch ein Hydrogel gebildet wird. Eine Gelblockierung in und angrenzend an eine Zone der absorbierenden Schicht des anfänglichen Flüssigkeitskontakts verhindert, dass Flüssigkeit schnell über das „blockierende“ Material‟ hinweg in den Rest der absorbierenden Schicht dispergiert oder abgeleitet wird und dass dann eine weitere Flüssigkeitsaufnahme durch die absorbierende Schicht beispielsweise über einen Diffusionsprozess stattfinden muss, der viel langsamer ist als die Geschwindigkeit, mit der Flüssigkeit auf die absorbierende Schicht aufgebracht wird. Insbesondere, wenn die Konzentrationen des absorbierenden Polymermaterials absolut oder relativ hoch sind und es benetzt ist, kann das Hydrogel das anfängliche und/oder zusätzliche Fluid daran hindern, andere noch stärker absorbierende Bereiche des absorbierenden Kerns zu erreichen, was dadurch zu einer ungewollten, unterausgelasteten oder ungenutzten Absorptionskapazität führt. Die verringerte Kapazität führt zu Leckagen, lange bevor der absorbierende Kern vollständig gesättigt ist.
Eine Gelblockierung erhöht sich sogar noch in dünnen, im Wesentlichen zellulosefreien Strukturen, wo die Flüssigkeit wenig oder begrenzte makroskopische Hohlräume und/oder Zwischenräume findet, die für temporäre, zwischenzeitliche oder finale Flüssigkeitsspeicherung verwendet werden können. Auch die strukturellen Volumenbeschränkungen dieser absorbierenden Strukturen führen zu einer weiter verringerten Absorptionsleistung aufgrund der begrenzten Quellfähigkeit des absorbierenden Polymermaterials, was die Tendenz zu Funktionsfehlern und Leckagen erhöht. Um Abhilfe zu schaffen, verwenden Designer von absorbierenden Artikeln typischerweise zusätzliche Seitenbündchen und Aufnahmeschichten, die teuer und ineffizient sind und diese Einschränkungen nur teilweise beheben können. Durch den nicht vollständigen Verzicht auf die Verwendung von hydrophilen Fasermaterialien in der Nähe der Verwendung von absorbierenden Polymermaterialien kann dieses Problem teilweise gelöst werden, jedoch ist es klar, dass in einem solchen Fall die absoluten und relativen Anteile der absorbierenden Materialien ungewollt eingeschränkt werden und somit eine Dickenreduzierung der absorbierenden Struktur nicht vollständig optimiert wird.
Mehrere Versuche wurden unternommen, um die obigen flexiblen, dünneren, leichtgewichtigen absorbierenden Artikel bereitzustellen, die von mit wenig Zellulose versehene über im Wesentlichen zellulosefreie bis hin zu vollständig zellulosefreie absorbierende Strukturen umfassen, welche absolut und/oder relativ hohe Anteile von absorbierendem Polymermaterial gegenüber den übrigen absorbierenden Materialien kombinieren: WO95/17868 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, offenbart eine absorbierende Struktur, die zwei Faserschichten und eine Zwischenschicht umfasst, welche ein absorbierendes Polymermaterial in einer Menge von mehr als 120 g/m² und Teilchen aus einem thermoplastischen Material umfasst. Während diese Konstruktion eine gute Immobilisierung des absorbierenden Polymermaterials im trockenen Zustand bieten kann, scheint es, dass nur eine geringere Immobilisierung in dem flüssigkeitsbeaufschlagten Zustand erreicht werden kann. Das thermoplastische Material scheint sich in einem viel geringeren Ausmaß zu dehnen als das mögliche Quellen der absorbierenden Polymermaterialien. Daher ist die hierin offenbarte absorbierende Struktur, insbesondere wenn die absorbierende Struktur in einem absorbierenden Artikel verwendet werden soll, um hohe Mengen an Körperausscheidungen zu absorbieren und zurückzuhalten, beispielsweise in einer Windel oder einer Hose, möglicherweise nicht vollständig zufriedenstellend.
Darüber hinaus erhöht das faserige Füllmaterial die Dicke und das Gewicht, verringert die Flexibilität und erhöht die Kosten und den ökologischen Fußabdruck der absorbierenden Struktur, was höchst ungünstig und unerwünscht ist.
Die WO95/26209 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, beschreibt eine absorbierende Struktur mit einem Bereich, der absorbierendes Polymermaterial in hohen homogenen und kontinuierlichen Mengen in Abwesenheit von irgendeinem signifikant faserigen Trägermaterial enthält, was jedoch typischerweise zu schlechtem Fluidmanagement führt. Mit schlechtem Fluidmanagement ist gemeint, dass die Bereiche aus absorbierendem Polymermaterial eine unzureichende Integrität in trockenem, teilweise nassem und/oder benetztem Zustand aufweisen. Dies führt dazu, dass der physikalische Fortbestand (und somit die Fähigkeit, Fluide durch interstitielle Hohlräume und Kapillare aufzunehmen und zu transportieren) des Hydrogels, das beim Quellen gebildet wird, in Gegenwart von Fluiden im Wesentlichen gestört und verändert wird, was zu unbeabsichtigt getrennten Hydrogelschichten führt, die eingebrachte Lücken aufweisen und die Bereiche haben, die deutlich ausgedünnt und/oder in mehrere leistungsschwächere Segmente unterteilt sind. Offensichtlich führt diese Minimierung oder vollständige Negierung von Kohärenz-, Permeabilitäts- und Strömungsleitfähigkeitseigenschaften der absorbierenden Struktur zu einer stark unerwünschten Leistungsfähigkeit und nicht akzeptablen Produktversagen.
Die EP1447066 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, beschreibt eine absorbierende Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel, die darauf abzielt, eine verbesserte Immobilisierung von absorbierendem Polymermaterial bereitzustellen. Es wird eine absorbierende Struktur offenbart, die eine nicht gewebte Substratschicht und eine Schicht aus thermoplastischem Material in Form eines Heißschmelzklebstoffs aufweist, der sich an die Substratschicht bindet, um ein thermoplastisches immobilisierendes Gewebe abzugrenzen, das das absorbierende Polymermaterial aufnimmt. Um das absorbierende Material ausreichend zu sichem, muss jedoch eine erhebliche Menge an thermoplastischem Material verwendet werden, was offensichtlich zu viel höheren Kosten und ungewollter Steifigkeit und Härte führt, wodurch eine gute Passform des Produkts, Komfort und Diskretheit reduziert werden. Die Schicht aus thermoplastischem Material übt aufgrund ihres inneren Zusammenhalts auch Druck aus und bietet Widerstand gegen die freie und vollständige Quell- und Aufnahmekapazität und somit die Gesamtabsorptionsleistung des absorbierenden Materials. Darüber hinaus führen die sehr hohen Mengen an thermoplastischem Material zu einer physikalischen und chemischen Abschirmung der absorbierenden Polymermaterialien von den Fluiden, was zu unvermeidlichen verringerten Absorptions-, Verteilungs- und Rückhalteeigenschaften führt und, wegen ihrer einmaligen Verwendung, eine erhebliche Belastung für die Gesellschaft, die Industrie und Familien unter dem Gesichtspunkt von Wirtschaftlichkeit, Umweltbelastung und Nachhaltigkeit darstellt.
Daher werden solche absorbierenden Strukturen als nachteilig angesehen.
Während die obigen Bestrebungen verschiedene Ansätze für verschiedene Probleme beschreiben, ist anzunehmen, dass keine dieser absorbierenden Strukturen zu sehr vorteilhaften und leistungsfähigen absorbierenden Strukturen oder Artikeln führt. Die ineffiziente Verwendung des Fassungsvermögens des absorbierenden Materials und komplexe Herstellungsverfahren machen keinen der obigen absorbierenden Artikel wirtschaftlich, technisch und/oder ökologisch vorteilhaft.
Daher besteht in der Technik immer noch ein Bedarf an einer verbesserten dünnen, flexiblen, leichtgewichtigen absorbierenden Struktur mit hohen Konzentrationen an absorbierendem Polymermaterial, die die Probleme des Stands der Technik überwindet und die diskret, nachhaltig und/oder relativ preiswert ist, unter Berücksichtigung der Herstellung, des Marketings, des Designs, der Passform, des Komforts, der Vertriebs-, Verpackungs-, Entsorgungs-, Material-, Energie- und Transportkosten unter Beibehaltung der erforderlichen Fluidabsorptions-, Verteilungs-, Transport-, Kohärenz- und Rückhalteeigenschaften.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu lösen, wird ein absorbierender Artikel mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Als ein Ergebnis umfassender Forschung, welche die oben identifizierten, abgeleiteten und verwandten Probleme betrifft, hat der Erfinder festgestellt, dass im Wesentlichen zellulosefreie absorbierende Strukturen, die absorbierendes Polymermaterial über anfängliche kleinere Taschen (vorzugsweise in größerer Menge im Vergleich zu späteren Kammern) und anschließend größer werdende Kammern (vorzugsweise in kleinerer Menge im Vergleich zu den anfänglichen Taschen) kontinuierlich immobilisieren, ein ausgezeichnetes Fluidmanagement in Bezug auf das verfügbare absorbierende Polymermaterial im trockenen, teilweise und vollständig flüssigkeitsbeaufschlagten Zustand ermöglichen. In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ermöglichen die absorbierenden Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung ein ausgezeichnetes Fluidmanagement des absorbierenden Polymermaterials durch Vorsehen einer Vielzahl von anfänglichen kleineren Taschen, die trockene absorbierende Polymercluster ausreichend immobilisieren, wodurch deren unerwünschte Wanderung und Bewegung in trockenem Zustand vermieden wird, wohingegen während der Flüssigkeitsaufnahme und -expansion der absorbierenden Polymermaterialien die absorbierende Struktur ungleichmäßig anschwillt, indem die Taschen allmählich freigegeben und zu weniger und größeren Kammern vereinigt werden, welche die nassen absorbierenden Polymermaterialien immobilisieren, wodurch eine übermäßige Beeinträchtigung oder Beschränkung im nassen Zustand vermieden wird; dadurch wird vorteilhafterweise ein internes Fluidmanagement sowie eine externe Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur geschaffen.
Solche Erhöhungen des Volumens der absorbierenden Struktur sind vorzugsweise das Resultat von temporären sekundären Befestigungsmustern, die beispielsweise aus Ultraschallbindungen bestehen, vorzugsweise in Kombination mit den im Wesentlichen permanenten primären Befestigungsgittern, die beispielsweise ebenfalls durch Ultraschallbindungen hergestellt sind, die die Freisetzung größerer Volumen aus den ursprünglichen kleineren Volumen durch Ablösen der sekundären Befestigungen erlauben. In einer alternativen Ausführungsform sind jedoch die Erhöhungen des Volumens der absorbierenden Struktur das Ergebnis der Verwendung von flexiblen, verlängerbaren, elastischen, dehnbaren und/oder elastomeren Materialien, wie zum Beispiel elastischen, nicht gewebten und/oder zerbrechlichen Materialien, wie beispielsweise halbstarres, starres und/oder steifes Papier oder Gewebe, was eine zusätzliche Erweiterung von und/oder Aufbrechen zu größeren Volumen erlaubt.
In einer bevorzugten Ausführungsform immobilisiert, hält und/oder beschränkt die absorbierende Struktur das Partikelmaterial und die Befestigungen versiegeln, binden und/oder vereinen mindestens einen Teil der äußeren Schichten durch Ultraschallbindung, Thermoverbindung, Druckbindung und/oder Klebstoffverbindungsmittel miteinander. Diese Befestigungen bilden und/oder definieren vorzugsweise Taschen, die Partikelmaterial enthalten können, wobei die Befestigungsbereiche im Wesentlichen und vorzugsweise kein Partikelmaterial aufweisen. Vorzugsweise macht die Abwesenheit eines Überschusses oder die vollständige Eliminierung von synthetischen Immobilisierungsbeimengungen (z. B. Klebstoff und Bindemittel, wie thermoplastische Klebstoffe und Gewebe), die zum Abdecken, Zurückhalten oder Verbinden absorbierender Polymere verwendet werden, die Struktur technisch, ökologisch und ökonomisch sehr vorteilhaft. In einer alternativen Ausführungsform ist die Verbundstruktur jedoch mit solchen thermoplastischen Materialien, Leimen, Bindemitteln und/oder Klebstoffen bedeckt, um diese Cluster aus partikulärem Material zu fixieren, einzufassen, einzukapseln, zu binden und/oder mit einer oder mehreren Schichten zu verbinden. Zusätzliche Materialien und/oder Schichten, die zusätzliche funktionelle und/oder strukturelle Vorteile wie Festigkeit, Aufnahme, Absorption, Verteilung, Transport, Retention usw. bieten, können ebenfalls eingearbeitet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine im Wesentlichen zellulosefreie absorbierende Struktur bereitgestellt, die eine Trägerschicht, eine Hilfsschicht und ein absorbierendes Polymermaterial dazwischen aufweist, wobei die Trägerschicht und die Hilfsschicht durch Befestigungen, die aus im Wesentlichen permanenten primären Befestigungsgittern und/oder aus im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmustern bestehen, zumindest teilweise miteinander verbunden sind, um eine sandwichartige Verbundstruktur zu bilden, die in Mustern abgelagerte, absorbierende teilchenförmige Polymermaterialien enthält, die in wenigstens einigen der unbefestigten Bereiche zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen sind und die einen absorbierenden Polymermaterialbereich bilden, wobei die mehreren kleineren Taschen, die durch zumindest im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungen gebildet sind, Räume definieren, die das verfügbare absorbierende Trockenvolumen-Polymermaterial immobilisieren, wobei die im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigung als Folge der Aussetzung des umgebenden absorbierenden Polymermaterials gegenüber Flüssigkeit allmählich lösbar ist, um eine intermediäre Volumenerhöhung zu weniger und mittelgroßen Kammern einzuleiten, die das teilweise befeuchtete absorbierende Polymermaterial immobilisieren, und in noch weniger Kammern maximaler Größe zu enden, die das benetzte absorbierende Polymermaterial immobilisieren, um ein kontinuierliches Fluidmanagement zu erhalten.
In einem nicht von der Erfindung umfassten, erläuternden Vergleichsbeispiel wird ein Verfahren zur Herstellung einer absorbierenden Struktur bereitgestellt, umfassend: Bereitstellen einer Trägerschicht, Bedecken der Trägerschicht mit einem absorbierenden Material, Bedecken des absorbierenden Materials mit einer Hilfsschicht, die mit der Trägerschicht verbindbar ist; und Befestigen, in mindestens einer Position, der Hilfsschicht im Wesentlichen temporär und/oder im Wesentlichen dauerhaft an der Trägerschicht, und mittels zumindest im Wesentlichen temporärer sekundärer Befestigungen derartiges Abgrenzen einer kleinen Tasche, in der trockenes absorbierendes Material immobilisiert derart ist, dass durch eine allmähliche Freisetzung von im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmustern größere Zwischen- und Endkammern vorgesehen sind, wodurch das absorbierende Material kontinuierlich vom trockenen zum benetzten Zustand immobilisiert wird.
Nach einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung einen absorbierenden Artikel bereit, der eine absorbierende Struktur umfasst, wie durch die Erfindung bereitgestellt. Nach einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen absorbierenden Struktur bereit.
Wie ebenfalls in der EP-Prioritätsanmeldung 10447020.8 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, wird eine absorbierende sandwichartige Struktur bereitgestellt, die eine Verteilungsschicht mit einer Absorptionskapazität und eine Immobilisierungsschicht umfasst, die sich mit der Verteilungsschicht verbindet, um dazwischen Kammern zu abzugrenzen, die zwischenliegendes absorbierendes Material enthalten. Insbesondere umfasst eine absorbierende Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel eine Verteilungsschicht mit einer Absorptionskapazität von mindestens etwa 5 g/m², eine Immobilisierungsschicht, die mit der Verteilungsschicht verbunden ist, um Kammern dazwischen abzugrenzen, und ein absorbierendes Material, das in mindestens einer der Kammern gehalten wird, wobei das absorbierende Material ein absorbierendes Polymermaterial und absorbierendes Fasermaterial, das eine Menge von 0 bis weniger als etwa 40 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des absorbierenden Polymermaterials ausmacht, umfasst. Die absorbierende Struktur stellt insbesondere eine erhöhte Fluidaustauschstruktur bereit, die eine bessere Adsorption und Dispersion in und zwischen den Taschen des absorbierenden Polymermaterials aufgrund der zusätzlichen Transportwirkung und des Massenflusses von Flüssigkeiten, die durch die Verteilungsschicht, begrenzende Gelblockierung, Verringerung der Wiederbenetzung und Minimierung von Leckagen bewirkt wird, aufweist. Sie stellt ferner eine Vorrichtung bereit, um solche absorbierenden Strukturen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit bei geringem Energie- und Rohmaterialverbrauch herzustellen.
Wie ebenfalls in der EP-Prioritätsanmeldung 10447021.6 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, wird eine absorbierende sandwichartige Struktur bereitgestellt, die eine im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Transportschicht und eine Immobilisierungsschicht umfasst, die sich mit der Transportschicht verbindet, um dazwischen Kammern abzugrenzen, die zwischenliegendes absorbierendes Material enthalten. Insbesondere umfasst eine absorbierende Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel eine im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Transportschicht und eine Immobilisierungsschicht, die mit der im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Transportschicht verbunden ist, um dazwischen liegende Kammern abzugrenzen, und ein absorbierendes Material, das in mindestens einer der Kammern gehalten wird, wobei das absorbierende Material ein absorbierendes Polymermaterial und ein Fasermaterial, das eine Menge von 0 bis weniger als etwa 40 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des absorbierenden Polymermaterials ausmacht, umfasst. Die im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Transportschicht ermöglicht, dass sich ungebundene Flüssigkeiten wie Wasser, Urin und/oder andere Körperausscheidungen leichter ausbreiten, was eine bessere Verteilung und einen besseren Transport ermöglicht, um die Seiten und Unterseiten der absorbierenden Polymermaterialien in den Taschen zu benetzen. Es sorgt für geringere Wiederbefeuchtungswerte, ein geringeres Leckagerisiko und weniger Oberflächenfeuchtigkeit und somit für eine erhöhte Zuverlässigkeit der Gesamtstruktur. Sie stellt ferner eine Vorrichtung bereit, um solche absorbierenden Strukturen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit bei geringem Energie- und Rohmaterialverbrauch herzustellen.
Wie ebenfalls in der EP-Prioritätsanmeldung 10447022.4 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, wird eine absorbierende sandwichartige Struktur bereitgestellt, die eine Trägerschicht, eine Hilfsschicht und ein zwischenliegendes absorbierendes Partikelmaterial dazwischen umfasst, wobei im Wesentlichen primäre Befestigungen und im Wesentlichen sekundäre Befestigungen die Trägerschicht und die Hilfsschicht zusammenfügen, wobei die sekundären Befestigungen als Resultat der Aussetzung der absorbierenden Struktur gegenüber Flüssigkeit lösbar sind, während die primären Befestigungen im Wesentlichen intakt bleiben. Sie stellt ferner eine Vorrichtung bereit, um solche absorbierenden Strukturen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit bei geringem Energie- und Rohmaterialverbrauch herzustellen.
Wie ebenfalls in der EP-Prioritätsanmeldung 10447023.2 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, wird eine absorbierende sandwichartige Struktur bereitgestellt, die eine Trägerschicht, eine Hilfsschicht und ein zwischenliegendes absorbierendes Material dazwischen umfasst, wobei im Wesentlichen permanente primäre Befestigungen und im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungen die Trägerschicht und die Hilfsschicht zusammenfügen, wodurch die absorbierende Struktur so ausgestaltet ist, dass sie als Folge der Aussetzung der absorbierenden Struktur gegenüber Flüssigkeit inhomogen quillt, um eine flüssigkeitslenkende Oberflächenstruktur zu bilden. Sie stellt ferner eine Vorrichtung bereit, um solche absorbierenden Strukturen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit bei geringem Energie- und Rohmaterialverbrauch herzustellen.
Wie ebenfalls in der EP-Prioritätsanmeldung 10447024.0 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, wird eine Vorrichtung zum Herstellen einer sandwichartigen Struktur bereitgestellt, indem partikuläres Material in einem gewünschten Muster auf einer sich bewegenden Trägerschicht abgelagert wird. Insbesondere wird ein Verfahren zum Ablagern von partikulärem Material in einem gewünschten Muster auf einer sich bewegenden Trägerschicht bereitgestellt, das eine Clustererzeugungseinrichtung mit Perforationen entsprechend einem gewünschten Muster bereitstellt, wobei die Clustererzeugungseinrichtung in der gleichen Richtung und in unmittelbarer Nähe zu der sich bewegenden Trägerschicht getrieben wird, die einen Partikelmaterialstrom von einer Zufuhreinrichtung für Partikelmaterial zuführt und den Partikelmaterialstrom durch die Clustererzeugungseinrichtung auf die Trägerschicht richtet. Vorzugsweise werden die Partikelmaterialien über die Einlassbereiche der Perforationen geclustert und über die Auslassbereiche der Clustererzeugungseinrichtungen freigesetzt. Das Verfahren ermöglicht die genaue Bildung eines vorbestimmten Musters von Partikelmaterialclustem bei hoher Produktionsgeschwindigkeit, mit reduziertem Rohmaterialverbrauch und relativ niedrigen Kosten. Es stellt darüber hinaus die verbesserten dünnen, flexiblen, leichten Partikelmaterial enthaltenden absorbierenden Strukturen mit diskret abgelagerten Partikelmaterialclustem darauf bereit, ergänzt mit einer Hilfsschicht, wie beispielsweise Vlies, Gewebe, Papier, thermoplastischem Material und dergleichen, und/oder befestigt mit Befestigungsmitteln, wie zum Beispiel Leim, Bindungen, Verbindungen und dergleichen, mit Partikelmaterialclustern, die relativ dazwischen immobilisiert sind, um eine Sandwichstruktur zu erhalten, die in Form einer absorbierenden Struktur verwendbar ist.
Wie ebenfalls in der EP-Prioritätsanmeldung 10447027 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung mitaufgenommen ist, wird eine Vorrichtung zum Herstellen einer sandwichartigen Struktur bereitgestellt, indem Partikelmaterial in einem gewünschten Muster auf einer sich bewegenden Trägerschicht positioniert wird. Insbesondere wird ein Verfahren zum Positionieren von Partikelmaterial in einem gewünschten Muster auf einer sich bewegenden Trägerschicht bereitgestellt, das ein erstes Material, ein zwischenliegendes Material und ein zweites Material bereitstellt, wobei vor dem Verbinden des ersten Materials mit dem zweiten Material die Verteilung des zwischenliegenden Partikelmaterials durch einen Luftstrom verändert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das zwischenliegende Partikelmaterial vor dem Anwenden des Positionierungsluftstroms im Wesentlichen homogen auf dem ersten Material vorgesehen. Wenn das zwischenliegende Material im Befestigungsbereich unerwünscht ist, wird die Verwendung von Luftströmungen beschrieben, die durch Blas- und/oder Sauglöcher erzeugt werden, um das zwischenliegende Material vor oder während des Verbindens aus dem Befestigungsbereich zu entfernen, was zu verbesserten und kontrollierbaren Befestigungseigenschaften führt. Dies erhöht die Qualität der Befestigung und die Energie- oder Materialverwendung. Sie stellt weiterhin verbesserte dünne, flexible, leichte absorbierende Partikelstrukturen bereit.
Das Produkt und die Vorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung führen zu hoch geschätzten dünnen, flexiblen und/oder leichten absorbierenden Strukturen, die ökonomisch, ökologisch, technisch und/oder wirtschaftlich vorteilhaft sind, nicht zuletzt, da sie ohne die Notwendigkeit von erheblichen und voluminösen Mengen von faserigen absorbierenden Materialien, wie Flusen und Zellstoff (was Reklameansprüche mit „faserfrei“ erlaubt), erzielt werden und keine wesentlichen und teuren Mengen an Leim, Bindemittel, Klebstoff und/oder anderen thermoplastischen Materialien verwenden (was Werbeverspechen mit „klebstofffrei“ erlaubt). Dies ist im Stand der Technik beispiellos.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung weisen die Merkmale einer der folgenden Klauseln auf:

1. Eine im wesentlichen zellulosefreie absorbierende Struktur, die eine Trägerschicht, eine Hilfsschicht und absorbierendes Polymermaterial dazwischen umfasst, wobei die Trägerschicht und die Hilfsschicht durch Befestigungen, die aus im Wesentlichen permanenten primären Befestigungsgittern und/oder aus im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmustern bestehen, zumindest teilweise miteinander verbunden sind, um eine sandwichartige Verbundstruktur zu bilden, die in Mustern abgelagerte teilchenförmige absorbierende Polymermaterialien enthält, die in wenigstens einigen der unbefestigten Bereiche zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen sind und die einen absorbierenden Polymermaterialbereich bilden, wobei die kleineren Taschen, die durch zumindest im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungen gebildet sind, Räume definieren, die das verfügbare absorbierende Trockenvolumen-Polymermaterial immobilisieren, wobei die im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigung als Folge der Aussetzung des umgebenden absorbierenden Polymermaterials gegenüber Flüssigkeit (bzw. als Folge der Benetzung des umgebenden absorbierenden Polymermaterials mit Flüssigkeit) allmählich bzw. graduell lösbar ist, um eine intermediäre Volumenerhöhung zu weniger und mittelgroßen Kammern einzuleiten, die das teilweise befeuchtete absorbierende Polymermaterial immobilisieren, und in noch weniger Kammern maximaler Größe zu enden, die das benetzte absorbierende Polymermaterial immobilisieren, um ein kontinuierliches Fluidmanagement zu erhalten
2. Eine absorbierende Struktur nach Klausel 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre im Wesentlichen permanenten primären Befestigungen derart vorgesehen sind, um in Kombination mit der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigung die anfänglichen kleinen Taschen zu bilden, die im Wesentlichen intakt bleiben.
3. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass das im Wesentlichen permanente primäre Befestigungsgitter und/oder das im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungsmuster im Wesentlichen über den Großteil der Oberfläche des absorbierenden Polymermaterialbereichs verteilt ist.
4. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Struktur inhomogen quillt, um eine Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur aufgrund der Ablösung der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen zu bilden.
5. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Struktur inhomogen quillt, um eine Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur aufgrund eines gestaffelten bzw. abgestimmten Quellens des absorbierenden Polymermaterialbereichs zu bilden.
6. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei die Befestigungen zumindest teilweise durch einen mechanischen, thermischen, physikalischen, chemischen, thermomechanischen und/oder am bevorzugtesten einen Ultraschallprozess gebildet sind.
7. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei mindestens einige oder alle der im Wesentlichen permanenten primären Befestigungen und/oder der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen mit mindestens einem Klebstoff oder Bindemittel als Befestigungsmedium ausgebildet sind.
8. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei die im Wesentlichen permanenten primären Befestigungen und/oder die im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen unterschiedliche Positionen, Größen und/oder Formen aufweisen.
9. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei mindestens 80% des absorbierenden Materials absorbierendes Polymermaterial ist.
10. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei die absorbierende Struktur in dem Bereich des absorbierenden Polymermaterials im Durchschnitt mindestens eine Tasche pro 0,10 cm², vorzugsweise eine pro 0,50 cm², vorzugsweise eine pro etwa 1 cm²; vorzugsweise eine pro etwa 2,5 cm², vorzugsweise eine pro etwa 5 cm² und/oder wenigstens eine Kammer pro etwa 5 cm², vorzugsweise eine pro etwa 10 cm², vorzugsweise eine pro etwa 20 cm², vorzugsweise eine pro etwa 30 cm², vorzugsweise eine pro etwa 45 cm² hat.
11. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei zumindest einige oder alle der im Wesentlichen permanenten primären Befestigungen und/oder der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen eine mittlere Oberflächengröße von mindestens 0,3 mm², vorzugsweise mindestens 0,5 mm², vorzugsweise mindestens 1,0 mm² und bevorzugter mindestens 3,0 mm² haben.
12. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei die absorbierende Struktur einen Biegewiderstand von weniger als 500,0 Gramm, bevorzugter weniger als 250,0 Gramm, und besonders bevorzugt weniger als etwa 175,0 Gramm und am meisten bevorzugt weniger als 130,0 Gramm oder 100,0 Gramm besitzt.
13. Eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln mit einer feuchten Immobilisierung von mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 60 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 7 Gew.-%, bevorzugter mehr als 80 Gew.-%.
14. Ein absorbierender Artikel, umfassend eine absorbierende Struktur nach einer der obigen Klauseln, wobei der absorbierende Artikel ein Damenhygienekleidungsstück, Babywindel, Babyhöschen oder Inkontinenzkleidungsstück für Erwachsene ist.
15. Ein absorbierender Artikel, der eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht und eine flüssigkeitsabsorbierende absorbierende Struktur aufweist, die zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Deckschicht und der flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht nach einer der obigen Klauseln 1 bis 13 angeordnet ist.

Figurenliste

1 A-D zeigen schematische Querschnittsansichten von absorbierenden Strukturen gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine absorbierende Struktur in einem teilweise befeuchteten Zustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die im Wesentlichen permanente primäre Befestigungen zeigt; und das allmähliche Loslösen durch die noch verbundenen und bereits gelockerten temporären sekundären Befestigungen.
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf unterschiedlich angeordnete und bemessene Cluster von absorbierendem Material gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt schematische Draufsichten auf eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die verschiedene Clustermuster zeigt.
6 A-B zeigt schematische Draufsichten auf absorbierende Strukturen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im intakten (A) und gelösten (B) Zustand.
7 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine integrierte allmähliche Expansion durch primäre Befestigungsgitter und sekundäre Befestigungsmuster verdeutlicht.
8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer trockenen absorbierenden Struktur mit allmählicher Expansion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
9 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer befeuchteten absorbierenden Struktur mit einer allmählichen Expansion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
10 A-B zeigen eine schematische Draufsicht auf die absorbierenden Strukturen gemäß der Erfindung, in trockenem Zustand mit einer Vielzahl von kleineren Taschen (A) und in nassem Zustand mit weniger und größeren Kammern (B).
11 bietet eine schematische Darstellung eines Herstellungsprozesses absorbierender Strukturen.
12 ist eine Draufsicht auf eine Windel als eine bevorzugte Ausführungsform einer absorbierenden Struktur gemäß der Erfindung, wobei die oberen Schichten teilweise weggeschnitten sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine absorbierende Struktur zur Verwendung in absorbierenden Produkten, wie beispielsweise Kaffeepads, Einwegkörperwärmer, Waschmitteltücher, Filtermaterial, Isoliermaterial, Make-up-Pads, antiseptische Watte, und vorzugsweise absorbierende Artikel aus der Körperpflegeindustrie, wie beispielsweise, jedoch nicht einschränkend, Damenhygienekleidungsstücke, Babywindeln und -hosen, Inkontinenzkleidungsstücke für Erwachsene, verschiedene absorbierende Halter, Einlagen, Handtücher, Einsätze und dergleichen.
Wenn nicht anders definiert, haben alle Begriffe, die zur Offenbarung der Erfindung verwendet werden, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die Bedeutung, wie sie von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Als weitere Orientierungshilfe sind Begriffsdefinitionen enthalten, um die Lehre der vorliegenden Erfindung besser zu verstehen.
Hierin verwendet haben die folgenden Ausdrücke die folgenden Bedeutungen:

„Ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“, wie es hierin verwendet wird, beziehen sich sowohl auf den Singular als auch auf den Plural, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. Beispielsweise bezieht sich „eine Kammer“ auf eine oder mehr als eine Kammer.
„Etwa“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen messbaren Wert, wie einen Parameter, eine Menge, eine zeitliche Dauer und dergleichen, und soll Variationen von +/- 20% oder weniger, vorzugsweise +/- 10% oder weniger, bevorzugter +/- 5% oder weniger, noch bevorzugter +/- 0,1% oder weniger von dem spezifizierten Wert umfassen, sofern solche Variationen geeignet sind, um mit der offenbarten Erfindung durchgeführt zu werden. Es ist jedoch selbstverständlich, dass der Wert, auf den sich der Modifikator „etwa“ bezieht, selbst auch ausdrücklich offenbart ist.
„Absorbierender Artikel“, „absorbierendes Kleidungsstück“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf Vorrichtungen, die Körperausscheidungen absorbieren und enthalten, und beziehen sich insbesondere auf Vorrichtungen, die platziert werden an dem oder in der Nähe des Körpers des Trägers, um die verschiedenen aus dem Körper abgegebenen Flüssigkeiten zu absorbieren und zu halten. Absorbierende Artikel umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt: Damenhygienekleidungsstücke, Babywindeln und -hosen, Inkontinenzkleidungsstücke für Erwachsene, verschiedene Windel- und Hosenhalter, Einlagen, Handtücher, absorbierende Einsätze und dergleichen.
„Absorbierender Kern“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen dreidimensionalen Teil der absorbierenden Struktur, der flüssigkeitsabsorbierendes Material umfasst, das nützlich ist, um Körperausscheidungen zu absorbieren und/oder zurückzuhalten.
„Absorbierende Komponente“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen strukturellen Bestandteil einer absorbierenden Struktur, z. B. ein Stück eines absorbierenden Kerns, wie eines von mehreren Stücken in einem mehrteiligen absorbierenden Kern.
„Absorbierendes Element“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Teil eines funktionellen Bestandteils einer absorbierenden Struktur, z. B. einer Flüssigkeitsaufnahmeschicht, einer Flüssigkeitsverteilungsschicht oder einer Flüssigkeitsspeicherschicht, die aus einem Material oder Materialien mit speziellen Flüssigkeitshandhabungseigenschaften gebildet ist, die für die spezifische Funktion geeignet ist.
„Absorbierender Einsatz“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Vorrichtung, die zum Einsetzen in einen absorbierenden Artikel geeignet ist und als absorbierende Struktur dient, wenn sie derart eingesetzt ist.
„Absorbierende Schicht“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Ausdruck, der sich auf ein diskretes, identifizierbares blattartiges oder gewebeartiges Element einer absorbierenden Struktur bezieht, das in Bezug auf ein anderes solches Element losgelöst und relativ bewegbar bleiben kann oder derart befestigt oder verbunden sein kann, dass es mit einem anderen solchen Element dauerhaft verbunden bleibt. Jede absorbierende Schicht kann selbst einen Schichtstoff oder eine Kombination aus mehreren Schichten, Blättern und/oder Geweben mit ähnlichen oder verschiedenen Zusammensetzungen umfassen.
„Absorbierendes Polymermaterial“, „absorbierendes Geliermaterial“, „AGM“, „Superabsorber“, „Superabsorbermaterial“, „Superabsorberpolymer“, „SAP“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf jedes geeignete partikuläre Material (z. B. flockige, teilchenförmige, körnige oder pulverförmige) oder faserige vernetzte Polymermaterialien, die mindestens das 5-fache und vorzugsweise mindestens etwa das 10-fache oder mehr ihres Gewichts einer wässrigen 0,9%-igen Kochsalzlösung absorbieren können, gemessen unter Verwendung des Zentrifugenretentionskapazitätstests (EDANA 441.2-01).
„Absorbierender Polymermaterialbereich“, wie hier verwendet, bezieht sich auf den Bereich der absorbierenden Struktur, in dem benachbarte Schichten durch eine Vielzahl von absorbierenden Polymermaterialien getrennt sind. Zufällige Kontaktbereiche zwischen diesen benachbarten Schichten innerhalb des Bereichs aus absorbierendem teilchenförmigem Polymermaterial können absichtlich (z. B. Bindungsbereiche) oder unbeabsichtigt (z. B. Herstellungsartefakte) sein.
„Absorbierendes teilchenförmiges/partikuläres Polymermaterial“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein absorbierendes Polymermaterial, das in Teilchenform vorliegt, wie Pulver, Granulate, Flocken und dergleichen, so dass es im trockenen Zustand fließfähig ist.
„Absorbierende Struktur“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf jene Elemente eines absorbierenden Artikels, die ein Material oder eine Kombination von Materialien umfassen, die geeignet sind, Körperausscheidungen zu absorbieren, zu verteilen und zurückzuhalten.
„Absorption“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf den Prozess, bei dem eine Flüssigkeit in einem Material aufgenommen wird.
„Aufnahmeschicht“, „Aufnahmebereich“, „Aufnahmeoberfläche“ oder „Aufnahmematerial“ und dergleichen, wie hierin verwendet, beziehen sich auf eine Schicht mit einer schnelleren Flüssigkeitsaufnahmefähigkeit.
„Absorptionsfähigkeit“ ist die Fähigkeit eines Materials, Fluide auf verschiedene Weise aufzunehmen, einschließlich kapillarer, osmotischer, lösender, chemischer oder anderer Wirkung.
„Inkontinenzkleidungsstücke für Erwachsene“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf absorbierende Artikel, die dazu bestimmt sind, von inkontinenten Erwachsenen getragen zu werden, um Körperausscheidungen aufzunehmen und zu halten.
„Adhäsion“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Kraft, die verschiedene Materialien an ihrer Grenzfläche zusammenhält.
„Klebstoff‟, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Material, das in Lösung oder bei Erwärmung fließfähig sein kann oder nicht und das verwendet wird, um Materialien miteinander zu verbinden.
„Adsorption“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf den Prozess, bei dem eine Flüssigkeit von der Oberfläche eines Materials aufgenommen wird.
„Luftlegen“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf das Bilden eines Gewebes durch Zerstreuen von Fasern oder Teilchen in einem Luftstrom und Kondensieren von diesen aus dem Luftstrom auf ein sich bewegendes Sieb mittels eines Drucks oder eines Vakuums; ein Fasergewebe, das durch Luftlegen hergestellt wird, wird hierin als „luftgelegt“ bezeichnet; ein luftgelegtes Gewebe, das durch eine oder mehrere Techniken verbunden ist, um die Stoffintegrität bereitzustellen, wird hierin als „luftgelegter Vliesstoff‟ bezeichnet.
„Rohdichte (engl. apparent density)“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf das Flächengewicht der Probe, dividiert durch die Dicke, wobei geeignete Einheitenumwandlungen eingeschlossen sind. Die hier verwendete Schüttdichte hat die Einheit g/cm³.
„Befestigen“, „befestigt“ und „Befestigung“, wie hierin verwendet, sind synonym mit ihren Gegenstücken der Begriffe „festmachen“, „fixieren“, „sichern“, „binden“, „vereinigen“ und „in Verbindung bringen“.
„Babywindel“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf absorbierende Artikel, die dazu bestimmt sind, von Kindern getragen zu werden, um Körperausscheidungen zu absorbieren und aufzunehmen, und die der Verwender zwischen den Beinen hochzieht und um die Taille des Trägers herum befestigt.
„Babyhosen“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf absorbierende Artikel, die für den Gebrauch von Kindern während des Übergangs von Windeln zu Unterwäsche vermarktet werden, und dazu gedacht sind, den unteren Torso von Kindern zu bedecken, Körperausscheidungen zu absorbieren und aufzunehmen, wobei der Artikel im Allgemeinen wie ein Unterhosen-Kleidungsstück ausgestaltet ist und mit einem abgeschlossenen, die Taille umschließenden Abschnitt hergestellt ist, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, dass der Verwender den Artikel um die Taille des Trägers herum befestigen muss.
„Hinterer Bereich“ wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf den Abschnitt eines absorbierenden Artikels oder eines Teils davon, der nahe des Rückens eines Trägers positioniert werden soll.
„Rückseitige Stützung“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Gewebe oder ein anderes Material, das die Rückseite eines Produkts stützt und verstärkt.
„Flächengewicht“ ist das Gewicht pro Flächeneinheit einer Probe, angegeben in Gramm pro Quadratmeter, g/m² oder g/m².
„Körperausscheidungen“, „Ausscheidungen des Körpers“, „Körperfluide“, „Fluide des Körpers“, „Körperausflüsse“, „Ausflüsse des Körpers“, „Flüssigkeiten“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Urin, Blut, Ausfluss, Muttermilch, Schweiß und Stuhl.
„Bindemittel“, „Klebstoff‟, „Leim“, „Harze“, „Kunststoffe“ und dergleichen, wie sie hierin verwendet werden, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf Substanzen, die im Allgemeinen in fester Form (z. B. Pulver, Film, Faser) oder als Schaum oder in flüssiger Form (z.B. Emulsion, Dispersion, Lösung) vorliegen und beispielsweise durch Imprägnieren, Sprühen, Drucken, Aufschäumen und dergleichen verwendet werden, und die zum Befestigen oder Verkleben von funktionellen und/oder strukturellen Bauteilen, Elementen und Materialien verwendet werden, z.B. durch wärme- und/oder druckempfindliche Klebstoffe, Heißschmelzen, wärmeaktivierte Klebstoffe, thermoplastische Materialien, chemisch aktivierte Klebstoffe/Lösungsmittel, härtbare Materialien und dergleichen.
„Haftfestigkeit“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Stärke der Adhäsion zwischen verbundenen Oberflächen. Es ist ein Maß für die Anstrengung, die erforderlich ist, um eine Materialschicht von der Basis zu trennen, an die sie gebunden ist.
„Kapillarwirkung“, „Kapillarität“ oder „Kapillarbewegung“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden verwendet, um sich auf die Phänomene des Flüssigkeitsstroms durch poröse Medien zu beziehen.
„Chassis“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen grundlegenden Bestandteil eines absorbierenden Artikels, auf dem der Rest der Struktur des Artikels aufgebaut oder geschichtet ist, z. B. bei einer Windel die strukturellen Elemente, wie eine Unterschicht, eine Deckschicht oder eine Kombination derer, die der Windel die Form von Slips oder Hosen geben, wenn sie zum Tragen ausgestaltet sind.
„Zellulosefasern“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf natürlich vorkommende Fasern auf Zellulosebasis, wie beispielsweise Baumwolle, Leinen usw.; Zellstofffasern sind ein Beispiel für Zellulosefasern; synthetische Fasern, die von Zellulose abstammen, wie regenerierte Zellulose (Rayon) oder teilweise oder vollständig acetylierte Zellulosederivate (z.B. Zelluloseacetat oder -triacetat) werden ebenfalls als Zellulosefasern betrachtet.
„Cluster“ oder dergleichen, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Agglomeration von Partikeln und/oder Fasern.
„Chemisch versteifte Fasern“, „chemisch modifizierte Fasern“, „chemisch vernetzte Fasern“, „lockige Fasern“ und dergleichen, wie sie hier verwendet werden, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf jegliche Fasern, die durch chemische Mittel versteift wurden, um die Steifigkeit der Fasern unter sowohl trockenen als auch feuchten Bedingungen zu erhöhen, z.B. durch Zugabe von chemischen Versteifungsmitteln (z.B. durch Beschichten, Imprägnieren usw.), Ändern der chemischen Struktur der Fasern selbst (z.B. durch Vernetzen von Ketten usw.) und dergleichen.
„Kohäsion“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf den Widerstand ähnlicher Materialien gegen die Trennung voneinander.
„Umfassen“, „umfassend“, „umfasst“ und „bestehen aus“, wie hierin verwendet, sind synonym mit „einschließen‟, „einschließlich“, „beinhaltet“ oder „enthält‟, „enthalten“, „enthaltend“ und sind einschließende oder offene Begriffe, die das Vorhandensein dessen angeben, was folgt, z.B. einer Komponente, und die das Vorhandensein zusätzlicher, nicht aufgeführter Komponenten, Merkmale, Elemente, Teile, Schritte, die auf dem Fachgebiet bekannt sind oder darin offenbart sind, nicht ausschließen.
„Umhüllung“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein leichtes Vliesmaterial, das verwendet wird, um ein darunterliegendes absorbierendes Kernmaterial zu enthalten und zu verbergen; Beispiele sind die Abdeckschicht oder Materialien, welche die absorbierenden Kerne von Damenhygienekleidungsstücken, Babywindeln und -hosen und Inkontinenzkleidungsstücken für Erwachsene bedecken.
„Schrittbereich“ eines absorbierenden Artikels, wie hierin verwendet, bezieht sich auf etwa 50% der Gesamtlänge des absorbierenden Artikels (d.h. in der y-Dimension), wobei der Schrittpunkt in der longitudinalen Mitte des Schrittbereichs liegt. Das heißt, der Schrittbereich wird bestimmt, indem zuerst der Schrittpunkt des Absorptionsartikels lokalisiert wird und dann der Vorwärts- und Rückwärtsabstand von 25% der Gesamtlänge des Absorptionsartikels gemessen wird.
„Querrichtung (CD)“, „lateral“ oder „transversal“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf eine Richtung, die orthogonal zur Längsrichtung ist und Richtungen innerhalb von ± 45° der transversalen Richtung einschließt.
„Aushärten“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem Harze, Bindemittel oder Kunststoffe in Gewebe oder auf Gewebe, üblicherweise durch Erhitzen, aufgebracht werden, um zu bewirken, dass sie an Ort und Stelle bleiben; die Härtung kann durch Entfernen von Lösungsmittel oder durch Vernetzung erfolgen, um sie unlöslich zu machen.
„Windel“, „herkömmliche Windel“, „windelartig“, „windelartiges Kleidungsstück“ und dergleichen, wie hier verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf absorbierende Wegwerfartikel, die typischerweise einen vorderen Taillenabschnitt und einen hinteren Taillenabschnitt aufweisen und während der Verwendung um die Hüften des Trägers durch herkömmliche Befestigungsmittel, wie etwa Klebebandbefestigung oder Haken-Ösen-Befestigung, lösbar verbunden sind. Im Gebrauch ist der Artikel zwischen den Beinen des Trägers positioniert, wobei die Befestigungselemente lösbar angebracht sind, um den hinteren Taillenabschnitt an dem vorderen Taillenabschnitt der Windel zu befestigen, wodurch die Windel um die Taille des Trägers befestigt wird. Der vordere Taillenabschnitt und ein hinterer Taillenabschnitt sind durch relativ undehnbare oder dehnbare Elemente verbunden (der Begriff „dehnbar““, wie hierin verwendet, bezieht sich auf Materialien, die streckbar sind, wenn Kräfte auf das Material ausgeübt werden und einen gewissen Widerstand gegen die Streckung bieten). Daher sind solche Artikel im Allgemeinen nicht dafür ausgestaltet, über die Hüften des Trägers nach oben oder unten gezogen zu werden, wenn die Befestigungen angebracht sind.
„Wegwerfbar“ wird hier verwendet, um Artikel zu beschreiben, die im Allgemeinen nicht dazu bestimmt sind, gewaschen oder auf andere Weise wieder hergestellt oder wiederverwendet zu werden (d.h. sie sollen nach einmaligem Gebrauch entsorgt und vorzugsweise recycelt, kompostiert oder anderweitig auf umweltverträgliche Weise entsorgt werden).
„Verteilungsschicht“, „Verteilungsbereich“, „Verteilungsoberfläche“ oder „Verteilungsmaterial“ und dergleichen, wie hier verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf eine Schicht mit einer größeren Kapazität beim Aufsaugen, Dispergieren und Verteilen von Flüssigkeiten.
„Trockenlegen“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Vliesgewebes aus trockenen Fasern; dieser Begriff gilt für die Bildung von kardiertem Gewebe sowie für die Formung von Wirrvliesen mit Luftlegung; ein Fasergewebe, das durch Trockenlegen hergestellt wird, wird hierin als „trockengelegt“ bezeichnet; ein trockengelegtes Gewebe, das durch eine oder mehrere Techniken gebunden ist, um die Stoffintegrität zu liefern, wird hier als „trockengelegtes Vlies“ bezeichnet.
„Trockenfestigkeit“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Festigkeit einer Haftverbindung, die unter trockenen Bedingungen, unmittelbar nach dem Trocknen unter bestimmten Bedingungen oder nach einer Konditionierungszeit in der Standardlaboratmosphäre bestimmt wurde.
„Stoff‟, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Tuchstruktur, die aus Fasern, Filamenten und/oder Garnen hergestellt ist.
„Damenhygienekleidungsstücke“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf absorbierende Hygieneartikel, die dazu bestimmt sind, von einer Frau getragen zu werden, um Körperausscheidungen aufzunehmen und zu halten.
„Faser“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die grundlegende fadenförmige Struktur, aus der Vliesstoffe, Garne und Textilien hergestellt werden. Sie unterscheidet sich von einem Partikel dadurch, dass sie eine Länge von mindestens 4 mal seiner Breite hat; „Naturfasern“ sind entweder tierischer (Wolle, Seide), pflanzlicher (Baumwolle, Flachs, Jute) oder mineralischer Herkunft (Asbest), während „Kunstfasern“ entweder Polymere, die aus chemischen Verbindungen synthetisiert werden (Polyester, Polypropylen, Nylon, Acryl usw.), oder modifizierte natürliche Polymere (Rayon, Acetat) oder Mineralien (Glas) sind. „Faser“ und „Filament“ werden austauschbar verwendet.
„Film“, „Folie“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf eine dünne Folie aus im Wesentlichen nicht absorbierendem Material, wie Kunststoff oder geschlossenen Schäumen. In dieser Erfindung beziehen sich die Begriffe insbesondere auf Materialien, die nicht mit Vliesstoffen übereinstimmen.
„Flockenzellstoff‟, wie hierin verwendet, bezieht sich auf Holzzellstoff, der speziell zum Trockenlegen vorbereitet wurde.
„Vorderer Bereich“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf den Abschnitt eines absorbierenden Artikels oder eines Teils davon, der nahe der Vorderseite eines Trägers positioniert werden soll.
„Bekleidungsabdeckschicht“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf Elemente des Chassis, die die äußere Oberfläche des Absorptionsartikels bilden, wie die Unterschicht, die Bündchen, die Taillenbündchen und dergleichen, wenn solche Elemente vorhanden sind.
„Wärmeaktivierter Klebstoff‟, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen trockenen Klebstoff, der durch Anwendung von Wärme oder Hitze und Druck auf die Anordnung klebrig oder fließfähig gemacht wird.
„Heißsiegelklebstoff“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen thermoplastischen Klebstoff, der zwischen den haftenden Oberflächen durch Wärmeanwendung auf eine oder beide der angrenzenden haftenden Oberflächen geschmolzen wird.
„Highloft“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf den allgemeinen Ausdruck von voluminösen oder dicken Stoffen mit geringer Dichte.
„Heißschmelzklebstoff‟, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf ein festes Material, das beim Erhitzen schnell schmilzt und dann beim Abkühlen zu einer festen Bindung verhärtet; er wird für fast unmittelbare Bindung verwendet.
„Hydrophil“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Affinität zur Benetzung mit Wasser oder zum Absorbieren von Wasser.
„Hydrophob“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf das Fehlen der Affinität zur Benetzung mit Wasser oder zum Absorbieren von Wasser.
„Immobilisierungsschicht“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine Schicht, die auf das absorbierende Polymermaterial oder den absorbierenden Polymermaterialbereich mit der Absicht aufgebracht werden kann, absorbierendes Material und/oder die absorbierende Schicht aufzuteilen, zu binden und/oder zu immobilisieren.
„Verbinden“, „verbindend“ und „verbindet“, wie hierin verwendet, beziehen sich auf umfassende Konfigurationen, bei denen ein Element unmittelbar an einem anderen Element befestigt wird, indem das Element direkt an dem anderen Element fixiert wird, sowie Konfigurationen, bei denen das Element mittelbar an dem anderen Element befestigt wird, indem das Element an einem Zwischenelement oder an Elementen, das/die wiederum an dem anderen Element befestigt ist/sind, fixiert wird.
„Stricken“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Technik zum Verknüpfen von Maschen von Fasern mit Nadeln oder ähnlichen Vorrichtungen.
„Schicht“ bezieht sich auf identifizierbare Komponenten des absorbierenden Artikels, und jeder Teil, der als „Schicht“ bezeichnet wird, kann tatsächlich ein Schichtkörper oder eine Kombination mehrerer Lagen oder Gewebe des erforderlichen Materialtyps umfassen. Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „Schicht“ die Begriffe „Schichten“ und „geschichtet“ ein. „Obere Schicht“ bezieht sich auf die Schicht des absorbierenden Artikels, die der dem Träger zugewandten Schicht am nächsten liegt und dieser zugewandt ist. Umgekehrt bezieht sich der Ausdruck „untere Schicht“ auf die Schicht des absorbierenden Artikels, die der dem Kleidungsstück zugewandten Schicht am nächsten liegt. „Schicht“ ist eine dreidimensionale Struktur mit x-Dimension Breite, y-Dimension Länge und z-Dimensionen Dicke oder Volumen, wobei die x-y Dimension im Wesentlichen in der Ebene des Artikels liegt, jedoch sollte beachtet werden, dass die verschiedenen Elemente, Schichten und Strukturen von absorbierenden Artikeln gemäß der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen von sich aus planar oder nicht planar und in jeder gewünschten Konfiguration geformt oder profiliert sein können.
„Maschinenrichtung (MD)“, „longitudinal“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf eine Richtung parallel zu der maximalen linearen Abmessung der Struktur und enthalten Richtungen innerhalb von ± 45 ° der Längsrichtung.
„Hauptfläche“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Ausdruck, der verwendet wird, um die Oberflächen der größten Ausdehnung eines im Allgemeinen ebenen oder blattartigen Strukturelements zu beschreiben und diese Oberflächen von den Nebenflächen der Endränder und der Seitenränder zu unterscheiden, d.h. bei einem Element mit einer Länge, einer Breite und einer Dicke, wobei die Dicke die kleinste der drei Dimensionen ist, sind die Hauptflächen diejenigen, die durch die Länge und die Breite definiert sind und somit das größte Ausmaß haben.
„Massenfluss“, wie hier verwendet, bezieht sich auf den Strom einer Flüssigkeit von einem absorbierenden Element oder einer Komponente zu einem anderen absorbierenden Element oder einer anderen Komponente durch Kanalströmungswirkung.
„Mechanisches Bonden“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von Fasern durch deren Verflechten. Dies kann durch Nadeln, Nähen mit Fasern oder durch Verwendung von Hochdruckluft- oder Wasserstrahlen und dergleichen erreicht werden.
„Vlies“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine hergestellte Folie, Bahn oder Lage von gerichtet oder zufällig orientierten Fasern, die durch Reibung und/oder Kohäsion und/oder Adhäsion verbunden sind, ausgenommen Papier und Produkte, die gewebt, gestrickt, getuftet, genäht, mit Bindegarnen oder -filamenten gebunden oder durch Nassmahlen gefilzt sind, wobei sie auch zusätzlich vernadelt oder nicht zusätzlich vernadelt sind. Die Fasern können natürlichen oder künstlichen Ursprungs sein und können Stapel- oder Endlosfilamente sein oder in situ gebildet sein. Kommerziell erhältliche Fasern haben Durchmesser im Bereich von weniger als etwa 0,001 mm bis mehr als etwa 0,2 mm und sie kommen in verschiedenen Formen vor: kurze Fasern (bekannt als Stapelfasern oder geschnittene Fasern), kontinuierliche Einzelfasern (Filamente oder Monofilamente), unverzwirnte Bündel von kontinuierlichen Filamenten (Tauen) und verzwirnte Bündel von Endlosfilamenten (Garnen). Vliesstoffe können durch viele Verfahren wie Schmelzblasen, Spinnvliesen, Lösungsmittelverspinnen, Elektroverspinnen und Kardieren gebildet werden. Das Flächengewicht von Vliesstoffen wird üblicherweise in Gramm pro Quadratmeter (g/m²) ausgedrückt.
„Hose“, „Trainingshose“, „geschlossene Windeln“, „vorbefestigte Windeln“, „Anziehwindeln“ und „Windelhosen“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf absorbierende Artikel, die typischerweise auf den Träger aufgebracht werden, indem zuerst die Füße in die jeweiligen Beinöffnungen eingeführt werden und anschließend die Hosen von den Füßen bis zum Taillenbereich über die Hüften und das Gesäß des Trägers gezogen werden, und die über die Hüften des Trägers nach oben oder unten gezogen werden können. Typischerweise können solche Artikel einen vorderen Taillenabschnitt und einen hinteren Taillenabschnitt aufweisen, die durch integrale oder lösbare Elemente um die Hüften des Trägers herum verbunden sein können. Eine Hose kann durch irgendeine geeignete Technik vorgeformt werden, einschließlich dem, aber nicht beschränkt auf das Zusammenfügen von Abschnitten des Artikels unter Verwendung von wiederbefestigbaren und/oder nicht wiederbefestigbaren Bindungen (z. B. Naht, Schweißnaht, Klebstoff, kohäsive Bindung, Befestigungselement usw.). Eine Hose kann irgendwo entlang des Umfangs des Artikels vorgeformt sein (z.B. seitlich verschlossen, an vorderer Taille verschlossen).
„Polymer“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf Homopolymere, Copolymere, wie beispielsweise Block-, Pfropf-, statistische und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. und Mischungen und Modifikationen davon, ist aber nicht darauf beschränkt. Sofern nicht spezifisch beschränkt, schließt der Begriff „Polymer“ alle möglichen räumlichen Konfigurationen des Moleküls ein und schließt isotaktische, syndiotaktische und zufällige Symmetrien ein, ist aber nicht darauf beschränkt.
„Hinten“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf den Abschnitt eines absorbierenden Artikels oder eines Teils davon, der dazu bestimmt ist, nahe dem Rücken des Trägers positioniert zu werden.
„Harz“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein festes oder halbfestes polymeres Material.
„Im Wesentlichen zellulosefrei“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen absorbierenden Artikel, Struktur oder Kern, der weniger als 40 Gew.-% Zellulosefasern, weniger als 20 Gew.-% Zellulosefasern, weniger als 5 Gew.-% Zellulosefasern, keine Zellulosefasern oder nicht mehr als eine unwesentliche Menge an Zellulosefasern enthält, welche die Dünnheit, Flexibilität oder Absorptionsfähigkeit davon nicht wesentlich beeinflussen. Dies umfasst auch vollständig zellulosefrei.
„Thermobonden“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Verfahren zum Bonden von Fasern unter Verwendung von Wärme und/oder Hochdruck.
„Thermoplastische“ Materialien, wie hierin verwendet, bezieht sich auf polymere Materialien, die eine Schmelztemperatur haben und bei Anwendung von Wärme bei oder unterhalb des Schmelzpunktes in die gewünschten Formen fließen oder geformt werden können.
„Ultraschall“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Verwendung von Hochfrequenzschall, um lokal Wärme durch Vibration zu erzeugen, wodurch bewirkt wird, dass Fasern miteinander verbunden werden.
„Wasserabsorbierend“, „flüssigkeitsabsorbierend“, „absorbieren“, „absorbierend“ und dergleichen, wie hierin verwendet, werden austauschbar verwendet und beziehen sich auf Verbindungen, Materialien, Produkte, die zumindest Wasser, aber typischerweise auch andere wässrige Fluide und typischerweise andere Bestandteile von Körperausscheidungen, wie zumindest Urin oder Blut, absorbieren.
„Trägerzugewandte Schicht“, wie sie hierin verwendet wird, bezieht sich auf Elemente des Chassis, welche die innere Oberfläche des Absorptionsartikels bilden, wie die Deckschicht, die Beinbündchen und die Seitenbündchen usw., wenn solche Elemente vorhanden sind.
„Weben“, wie es hierin verwendet wird, bezieht sich auf den Vorgang des Verflechtens von zwei oder mehr Gamsätzen unter rechten Winkeln, um einen Stoff zu bilden; Ein Fasergewebe, das durch Weben hergestellt wird, wird hierin als „gewebt“ bezeichnet.
„Bahnmaterial“, wie es hierin verwendet wird, bezieht sich auf ein im Wesentlichen endloses Material in einer Richtung, d.h. in Längserstreckung oder in Längsrichtung oder in x-Richtung in kartesischen Koordinaten relativ zu dem Bahnmaterial. In diesen Begriff eingeschlossen ist eine im Wesentlichen unbegrenzte Abfolge von Stücken, die aus einem im Wesentlichen endlosen Material geschnitten oder anderweitig getrennt sind. Oft, obwohl nicht notwendigerweise, haben die Bahnmaterialien eine Dickenabmessung (d.h. die z-Richtung), die signifikant kleiner ist als die Längserstreckung (d.h. die x-Richtung). Typischerweise ist die Breite der Bahnmaterialien (die y-Richtung) wesentlich größer als die Dicke, aber kleiner als die Länge. Oft, obwohl nicht notwendigerweise, sind die Dicke und die Breite solcher Materialien im Wesentlichen konstant entlang der Länge der Bahn. Ohne eine Einschränkung zu beabsichtigen, können solche Bahnmaterialien Zellulosefasermaterialien, Gewebe, gewebte oder nichtgewebte Materialien und dergleichen sein. Typischerweise, obwohl nicht notwendigerweise, werden Bahnmaterialien in Rollenform oder auf Spulen oder in einem gefalteten Zustand in Schachteln geliefert. Die einzelnen Lieferungen können dann zusammengespleißt werden, um die im Wesentlichen endlose Struktur zu bilden. Ein Bahnmaterial kann aus mehreren Bahnmaterialien zusammengesetzt sein, wie z. B. mehrschichtigen nicht gewebten, beschichteten Geweben, Vlies-/Folienstoffschichten. Bahnmaterialien können andere Materialien umfassen, wie zum Beispiel zugegebenes Bindematerial, Partikel, Hydrophilierungsmittel und dergleichen.
„Nassreißfestigkeit“ ist ein Maß für die Fähigkeit einer Schicht, Energie zu absorbieren, wenn sie nass ist und einer Verformung senkrecht zur Ebene des Gewebes ausgesetzt ist.
„Nassfestigkeit“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Stärke einer Haftverbindung, die unmittelbar nach dem Entfernen aus einer Flüssigkeit bestimmt wird, in die sie unter bestimmten Bedingungen, wie Zeit, Temperatur und Druck, eingetaucht wurde. Der Begriff wird üblicherweise in der Technik verwendet, um die Festigkeit nach dem Eintauchen in Wasser zu bezeichnen.
„Nasslegen“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf das Bilden eines Gewebes aus einer wässrigen Dispersion von Fasern durch Anwenden modifizierter Papierherstellungstechniken; ein Fasergewebe, das durch Nasslegen hergestellt wurde, wird hierin als „nassgelegt“ bezeichnet.
„Holzzellstoff“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf Zellulosefasern, die zur Herstellung von Viskose, Papier und den absorbierenden Kernen von Produkten, wie Damenhygienekleidungsstücken, Babywindeln und -hosen und Inkontinenzkleidungsstücken für Erwachsene, verwendet werden.
„x-y-Dimension“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Ebene orthogonal zur Dicke des Artikels, der Struktur oder des Elements. Die x- und y-Abmessungen entsprechen im Allgemeinen der Breite bzw. Länge des Artikels, der Struktur oder des Elements.
„z-Dimension“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf die Dimension orthogonal zur Länge und Breite des Artikels, der Struktur oder des Elements. Die z-Dimension entspricht im Allgemeinen der Dicke des Artikels, der Struktur oder des Elements.

Die Angabe numerischer Bereiche mit ihren Endpunkten umfasst alle Zahlen und Brüche, die innerhalb dieses Bereichs subsummiert sind, sowie die angegebenen Endpunkte.
Die erfindungsgemäße absorbierende Struktur, vorzugsweise eine im Wesentlichen zellulosefreie Struktur, umfasst eine Trägerschicht, eine Hilfsschicht und ein zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht angeordnetes absorbierendes Material zur Bildung einer Sandwichstruktur, wobei anfänglich kleinere Taschen (vorzugsweise in größerer relativer Menge im Vergleich zu späteren Kammern) und anschließend größere Kammern (vorzugsweise in kleinerer relativer Menge im Vergleich zu den anfänglichen Taschen) vorgesehen sind, die ein ausgezeichnetes Fluidmanagement des absorbierenden Polymermaterials in einem trockenen, teilweise und vollständig flüssigkeitsbeaufschlagten Zustand ermöglichen.
Die absorbierenden Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine ausreichende interne Immobilisierung des absorbierenden Polymermaterials im trockenen Zustand durch Bereitstellung gut gestaltbarer angepasster kleinerer Taschen, welche die nicht expandierten trockenen Materialien enthalten, und anschließend durch Bereitstellung gut gestaltbarer angepasster größerer Kammern, welche die benetzten Materialien enthalten, während ein Zurückhalten oder Einschränken des quellenden und volumenausdehnenden absorbierenden Materials im befeuchteten Zustand vermieden wird, wodurch Unterausnutzung, Verlust oder negative Auswirkungen auf ihre absolute und relative Leistung verhindert werden, was zu oberflächlichen Flüssigkeitsmanagementflächen führt.
In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung enthält die fluid- und flüssigkeitslenkende absorbierende Struktur ein vordefiniertes Muster von sekundären Befestigungen, welche die umhüllenden Schichten zumindest teilweise miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundären Befestigungen gelockert, gelöst, geschwächt und/oder aufgebrochen werden, indem die absorbierende Struktur der Flüssigkeit, dem Dampf und/oder der Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Es sei angemerkt, dass die sekundäre Befestigung nicht wasserempfindlich sein muss, mit anderen Worten also auch wasserunempfindlich oder nassfest sein kann, da sich die sekundären Befestigungen vorzugsweise durch die Kontaktierung der absorbierenden Struktur mit Flüssigkeit ablösen sollten, weshalb nicht notwendigerweise die sekundären Befestigungen selbst benetzt werden müssen, bevor die absorbierenden Strukturen ihr Fluid- und Flüssigkeitsmanagement zeigen. Neben einer genaueren Vorhersage und Entwicklung von angepassten Ablösezeiten der sekundären Befestigungen ist dies auch vorteilhaft, da die Entwicklung und Steuerung wasserempfindlicher sekundärer Befestigungen eine viel komplexere Herstellung des absorbierenden Gebildes mit sich bringt, was zu langsameren Produktionsgeschwindigkeiten, zusätzlichem Energie- und Materialverbrauch und zu einer höheren Prävalenz von dysfunktionalen und nicht-performativen sekundären Befestigungen führt, was fehlerhafte absorbierende Strukturen erzeugen kann. Die bloßen Kräfte, die durch das aufquellende absorbierende Material ausgeübt werden, sollten daher vorzugsweise ausreichend sein, um die sekundären Befestigungen abzulösen, unabhängig davon, ob sie trocken, teilweise benetzt oder vollständig benetzt sind. Vorzugsweise lösen sich die im trockenen Zustand kleiner bemessenen Taschen unter dem Einfluss der Kontaktierung der absorbierenden Struktur mit Wasser, wodurch mittelgroße Kammern durch gelöste vergrößerte kleinere Taschen und/oder durch die Kombination mehrerer kleinerer Taschen gebildet werden. Vorzugsweise werden diese Taschen mittlerer Größe gebildet, wenn die absorbierende Struktur teilweise beaufschlagt ist. Noch bevorzugter vergrößern sich die mittelgroßen Kammern in teilweise benetztem Zustand noch weiter unter dem Einfluss des Kontaktierens der absorbierenden Struktur mit Wasser oder nach zusätzlichem Quellen des absorbierenden Polymermaterials, wodurch Kammern maximaler Größe durch gelöste vergrößerte kleinere Taschen und/oder durch die Kombination mehrerer kleinerer Taschen und mittelgroßer Kammern gebildet werden. Vorzugsweise werden diese Taschen maximaler Größe gebildet, wenn die absorbierende Struktur fast vollständig benetzt ist. Diese kontrollierte und kontinuierliche Expansion während des Befeuchtungsprozesses führt zu nicht dagewesenen Fluidmanagementqualitäten und ermöglicht darüber hinaus Flüssigkeitsmanagementoberflächenstrukturen. Dies ist im Stand der Technik nicht bekannt, jedoch sehr wünschenswert.
Vorzugsweise ist auch ein vordefiniertes Muster von primären Befestigungen über den Großteil der Fläche der absorbierenden Struktur vorhanden, das unter normalen Gebrauchsbedingungen im Wesentlichen intakt bleibt. Die primäre Befestigung kann der gesamten strukturellen und funktionellen Integrität der absorbierenden Struktur dienen, die Fluidmanagementsysteme verbessern und/oder zur Schaffung einer inhomogenen Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur der absorbierenden Struktur beitragen. Absorbierende Strukturen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten absorbierendes Polymermaterial, bevorzugter absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial, wie hochpermeables SAP.
In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist eine absorbierende Schicht in einer im Wesentlichen zellulosefreien absorbierenden Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel etwa 10 cm breit und etwa 40 cm lang, mit einer durchschnittlichen Trockendicke von etwa 0,1 bis etwa 10 mm, bevorzugter von etwa 0,5 bis etwa 5 mm, am meisten bevorzugt von etwa 1-3 mm und würde etwa 5-25 Gramm absorbierendes Polymermaterial enthalten, bevorzugter etwa 10-20 Gramm, bevorzugter 11-15 Gramm, am bevorzugtesten etwa 12-14 Gramm, das anfänglich in etwa 50-800 kleine Taschen eingebracht ist, bevorzugter in etwa 100-700 Taschen, bevorzugter in etwa 200-600 Taschen, bevorzugter in etwa 300-500 Taschen, bevorzugter in etwa 350-450 Taschen und am bevorzugtesten 1 Tasche pro cm² absorbierender Strukturoberfläche, die nachfolgend allmählich freigesetzt werden würden, um schließlich etwa 1-50 Kammern zu formen, bevorzugter etwa 3-30 Kammern, bevorzugter etwa 5-25 Kammern, bevorzugter etwa 10-20 Kammern und am meisten bevorzugt etwa 1 Kammer pro 15 cm² absorbierender Strukturoberfläche.
Die Taschen sind vorzugsweise identisch und quadratisch, rund oder wabenförmig geformt und gleichförmig und homogen über die absorbierende Struktur verteilt. Die Kammern sind vorzugsweise in Längsrichtung verteilt und rechteckig oder ellipsoid geformt mit ausreichender Umfangsversiegelung an den Rändern des absorbierenden Artikels, um zu vermeiden, dass Führungsstrukturen die Flüssigkeit zu den Rändern der absorbierenden Struktur führen und kanalisieren, wobei natürlich die Ränder der Schrittbereiche vermieden werden müssen. Im Wesentlichen versucht die Form der kleineren Taschen die maximale Menge an absorbierendem Polymer auf der verfügbaren Oberfläche unterzubringen, während die größeren Kammern versuchen, das maximale Expansionsvolumen der benetzten absorbierenden Polymermaterialien aufzunehmen, während internes Fluid- und externes Flüssigkeitsmanagement über Oberflächenstrukturen gewährleistet wird. Das absorbierende Polymermaterial wird weiterhin vorzugsweise über die gesamte Oberfläche in diesen trockenen Taschen profiliert sein. Daher besteht ein Bedarf nach einem primären Befestigungsgitter und sekundären Befestigungsmustern mit einer genau definierten und akkuraten Bindungsstärke, um Fluidmanagement- und Flüssigkeitsmanagementoberflächenstrukturen gemäß der Erfindung bereitzustellen. Die absorbierende Struktur wird vorzugsweise ergänzt durch etwa 30 bis 70 g/m², bevorzugter etwa 40 bis 60 g/m² und am bevorzugtesten etwa 50 g/m² einer Highloft-Aufnahmeschicht und/oder ähnlichen Mengen an gekräuselten Fasern als Verteilungsschicht, um eine schnelle Aufnahme und Verteilung innerhalb des Absorptionsartikels zu ermöglichen, der anschließend in eine flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht und flüssigkeitsundurchlässige atmungsaktive Unterschicht eingehüllt ist, um die Verwendung in einem absorbierenden Artikel, wie einer Babywindel oder -hose, zu ermöglichen.
Während vorzugsweise ein solches Volumen der absorbierenden Struktur das Ergebnis von temporären sekundären Befestigungsmustern ist, die beispielsweise aus Ultraschallbindungen bestehen, sind die absorbierenden Strukturen vorzugsweise in Kombination mit im Wesentlichen permanenten primären Befestigungsgittern konstruiert, die zum Beispiel auch durch Ultraschallbindungen gebildet sind und die Freisetzung größerer Volumen von den anfänglichen kleineren Volumen durch Ablösen der sekundären Befestigungen ermöglichen, während die Integrität und Kohärenz des absorbierenden Polymers im Hinblick auf ein ausgezeichnetes Fluidmanagement über das primäre Befestigungsmuster, das die strukturelle und funktionelle Integrität sicherstellt, erhalten bleiben. In einer alternativen Ausführungsform ist jedoch das Volumen dieser absorbierenden Struktur das Ergebnis der Verwendung von flexiblen, verlängerbaren, elastischen, dehnbaren und/oder elastomeren Materialien, wie zum Beispiel elastischem Vlies und/oder zerbrechlichen Materialien, wie beispielsweise halbstarres, starres und/oder steifes Papier oder Gewebe, was eine zusätzliche Erweiterung und/oder Aufbrechen von kleineren zu größeren Volumen erlaubt.
In bestimmten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung können alle oder einige der sekundären Befestigungen zum Beispiel während der teilweisen Beaufschlagung der absorbierenden Struktur beibehalten werden, während sie sich nur in vollständig körperflüssigkeitsbeaufschlagtem Zustand lösen werden. Auf diese Weise wird der anfängliche Kontakt aufrechterhalten, bis die Quellkräfte der absorbierenden Struktur die Oberhand gewinnen. Dieses Verbindungslösen beeinflusst vorzugsweise nicht die primären Befestigungen, wodurch immer noch die funktionale und/oder strukturelle Integrität der absorbierenden Struktur und des absorbierenden Polymermaterialbereichs sichergestellt wird, während das Quellen des absorbierenden Polymermaterials jedoch nicht eingeschränkt wird, um die Flüssigkeitsabsorptions- und -retentionskapazität zu verringern. Indem vorzugsweise nicht auf nasslösliche, nassempfindliche oder nicht nassbeständige sekundäre Befestigungen zurückgegriffen wird, kann der Ablöseprozess der sekundären Befestigungsmuster gemäß der Erfindung besser kontrolliert und vorhergesagt werden, da derartige eingesetzte absorbierende Strukturen und sekundäre Befestigungsmuster, wie sie beispielsweise in absorbierenden Artikeln wie einer Babywindel oder -hose verwendet werden, aufgrund der bloßen Benetzung der (nassempfindlichen) Befestigungsmittel nicht vorzeitig freigegeben werden, sondern erst dann freigegeben werden, wenn die zu erwartenden und erforderlichen Kräfte durch Bewegung, Artikeldehnung und Aufquellen des absorbierenden Polymermaterials erreicht wurden. Dies ist besonders vorteilhaft bei im Wesentlichen zellulosefreien absorbierenden Artikeln, da sie speziell eine freie Wanderung und Bewegung von trockenen oder teilweise trockenen absorbierenden Polymermaterialien im Hinblick auf die Klumpenbildung, die Gelblockierung und die Gesamtleistung des absorbierenden Materials vermeiden müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform immobilisiert, hält und/oder beschränkt die absorbierende Struktur das Partikelmaterial, und die Befestigungen versiegeln, verbinden und/oder vereinen mindestens einen Teil der Taschen und/oder der äußeren Schichten durch Ultraschallbindung, Thermoverbindung, Druckbindung und/oder Klebstoffverbindungsmittel miteinander. Diese Befestigungen bilden und/oder definieren vorzugsweise Taschen, die Partikelmaterial enthalten können, wobei die Befestigungsbereiche im Wesentlichen und vorzugsweise kein Partikelmaterial umfassen. Vorzugsweise sind diese Befestigungen aus einer diskreten bzw. abgesonderten Form und nicht aus im Wesentlichen kontinuierlichen Linien hergestellt, um so den Bindungs- und Ablösungs-Prozess in Übereinstimmung mit spezifizierten Bindungsstärken für diese primären Befestigungsgitter und sekundären Befestigungsmuster innerhalb dieser absorbierenden Struktur gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besser kontrollieren zu können. Die für eine gute Verwendung konzipierten Punkte können zum Beispiel so lokalisiert, geformt und bemessen werden, dass das sekundäre Befestigungsmuster allmählich freigegeben wird, während die primären Befestigungsmuster in jeder gegebenen Ausführungsform der absorbierenden Struktur stetig bewahrt werden.
Dies geschieht vorzugsweise durch das sehr genaue Ultraschallbonden im Gegensatz zum thermomechanischen Kalandrieren, das im Hinblick auf die erzeugte Haftfestigkeit sehr schwer zu steuern ist. Solche Kaleandrierungssysteme funktionieren auch sehr schlecht, falls irgendein absorbierendes Material zwischen den Befestigungen eingeschlossen ist. Die absorbierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung überwindet diese Probleme. Vorzugsweise macht die Abwesenheit eines Überschusses oder die vollständige Eliminierung von synthetischen Immobilisierungsbeimengungen (z.B. Klebstoff und Bindemittel, wie thermoplastische Klebstoffe und Bahnen), die zum Abdecken, Zurückhalten oder Verbinden absorbierender Polymermaterialien verwendet werden, die Struktur technisch, ökologisch und ökonomisch sehr günstig. In einer alternativen Ausführungsform ist die Verbundstruktur mit solchen thermoplastischen Materialien, Klebstoffen, Bindemitteln und/oder Klebstoffen bedeckt, um diese Partikelmaterialcluster an und/oder zwischen einer oder mehreren Schichten zu fixieren, einzufassen, einzukapseln, zu binden und/oder zu verbinden. Zusätzliche Materialien und/oder Schichten, die zusätzliche funktionelle und/oder strukturelle Vorteile wie Festigkeit, Aufnahme, Absorption, Verteilung, Transport, Retention usw. bieten, können ebenfalls enthalten sein.
Die absorbierende Struktur, vorzugsweise im Wesentlichen zellulosefrei, weist gemäß der Erfindung mehrere Ausführungsformen und bevorzugte Ausführungsformen zur Verwendung in absorbierenden Produkten auf, wie zum Beispiel:

Eine absorbierende Struktur, umfassend:
1. a) eine Trägerschicht; und
2. b) eine Hilfsschicht; und
3. c) ein absorbierendes Material, das zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist, wobei Taschen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur zusätzliches Volumen freisetzen.
Eine absorbierende Struktur, umfassend:
1. a) eine Trägerschicht; und
2. b) eine Hilfsschicht; und
3. c) ein absorbierendes Material, das zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist,
wobei relativ kleine Taschen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur zusätzliches Volumen freisetzen, um relativ größere Kammern zu bilden.
Eine absorbierende Struktur, umfassend:
1. a) eine Trägerschicht; und
2. b) eine Hilfsschicht; und
3. c) ein absorbierendes Material, das zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist,
wobei eine Vielzahl von Taschen mit kleinerer Größe als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur ein zusätzliches Volumen freisetzt, um relativ weniger Kammern mit größerer Abmessung zu bilden.
Eine absorbierende Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel, umfassend:
1. a) eine Trägerschicht; und
2. b) eine Hilfsschicht; und
3. c) ein absorbierendes Material, das zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist,
wobei eine Vielzahl von kleineren Taschen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur ein zusätzliches Volumen freisetzt, um relativ weniger Kammern mit größerer Abmessung zu bilden, wobei zumindest einige sekundäre Befestigungen Taschen bilden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die sekundären Befestigungen als Ergebnis des Aussetzens der absorbierenden Struktur gegenüber Flüssigkeit gelöst werden, sie Kammern bilden.
Eine absorbierende Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel, umfassend:
1. a) eine Trägerschicht; und
2. b) eine Hilfsschicht; und
3. c) ein absorbierendes Material, das zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist, wobei eine Vielzahl von kleineren Taschen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die
absorbierende Struktur ein zusätzliches Volumen freisetzt, um relativ weniger Kammern mit größerer Abmessung zu bilden, wobei zumindest einige sekundäre Befestigungen die Trägerschicht und die Hilfsschicht miteinander verbinden, um Taschen zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die sekundären Befestigungen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur gelöst werden, sie Kammern bilden.
Eine absorbierende Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel, umfassend:
1. a) eine Trägerschicht; und
2. b) eine Hilfsschicht; und
3. c) ein absorbierendes Material, das zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist,
wobei eine Vielzahl von kleineren Taschen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur ein zusätzliches Volumen freisetzt, um relativ weniger Kammern mit größerer Abmessung zu bilden, wobei zumindest einige primäre und sekundäre Befestigungen die Trägerschicht und die Hilfsschicht miteinander verbinden, um Taschen zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die sekundären Befestigungen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur gelöst werden, sie Kammern bilden, während die primären Befestigungen im Wesentlichen intakt bleiben.
Eine absorbierende Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel, umfassend:
1. a) eine Trägerschicht; und
2. b) eine Hilfsschicht; und
3. c) ein absorbierendes Material, das zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen ist,
wobei eine Vielzahl von kleineren Taschen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur ein zusätzliches Volumen freisetzt, um relativ weniger Kammern mit größerer Abmessung zu bilden, wobei zumindest einige primäre und/oder sekundäre Befestigungen die Trägerschicht und die Hilfsschicht miteinander verbinden, um Taschen zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die sekundären Befestigungen als Ergebnis der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur gelöst werden, die absorbierende Struktur inhomogen quillt, um eine Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur zu bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird Folgendes vorgesehen: Eine im Wesentlichen zellulosefreie absorbierende Struktur, die eine Trägerschicht, eine Hilfsschicht und ein absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial dazwischen umfasst, wobei die Trägerschicht und die Hilfsschicht wenigstens teilweise durch Befestigungsregionen verbunden sind, die aus im Wesentlichen permanenten primären Befestigungsgittern mit relativ höherer Bindungsstärke und/oder im Wesentlichen temporären sekundären Bindungsmustern mit relativ geringerer Bindungsstärke hergestellt sind, um eine sandwichartige Verbundstruktur zu bilden, die in Clustern angeordnete teilchenförmige absorbierende Polymermaterialien enthält, die in wenigstens einigen der unbefestigten Regionen zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht vorgesehen sind und dadurch einen absorbierenden Polymermaterialbereich bilden, wobei die Vielzahl von kleineren Taschen mit im Wesentlichen gleicher Dicke, die durch zumindest im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigungen gebildet sind, Räume definieren, die das verfügbare absorbierende Trockenvolumen-Polymermaterial immobilisieren, wobei die im Wesentlichen temporäre sekundäre Befestigung als Folge der Aussetzung des umgebenden absorbierenden Polymermaterials gegenüber Flüssigkeit allmählich lösbar ist, um eine intermediäre Volumenerhöhung zu weniger und mittelgroßen Kammern einzuleiten, die das teilweise befeuchtete absorbierende Polymermaterial immobilisieren, und in noch weniger Kammern maximaler Größe zu enden, die das benetzte absorbierende Polymermaterial immobilisieren. Vorzugsweise zeigt es eine inhomogene Quellung aufgrund von inhomogener Quellung der absorbierenden Polymermaterialien und/oder Freisetzen der sekundären Befestigungen, so dass Flüssigkeitsmanagementstrukturen gebildet werden.
Absorbierende Strukturen nach dem Stand der Technik quellen im Wesentlichen homogen und kontinuierlich auf, bis die verfügbare Flüssigkeitsaufnahmekapazität des absorbierenden Materials erreicht ist und/oder das verfügbare freie Volumen und der freie Raum innerhalb der verschiedenen absorbierenden Strukturgrenzen von den gequollenen und volumenexpandierten absorbierenden Materialien eingenommen wird. Das Platzieren von zu viel absorbierendem Polymermaterial in kleineren und begrenzten Taschen, die nicht die erfindungsgemäßen Volumenexpansionskapazitäten aufweisen, führt somit zu ungenutzten Absorptionsmaterialkapazitäten, während die überfüllten Taschen oft zu einem unerwünschtem Gefühl klumpiger Taschen für den Verwender und Träger führen und in extremen Fällen dazu führen können, dass die Taschen unbeabsichtigt reißen, wodurch die gequollenen absorbierenden Materialien herausgelangen und in Kontakt mit dem Benutzer kommen, was vermieden werden sollte. Andere absorbierende Strukturen sehen im trockenen Zustand das notwendige Quellvolumen für ihr später benetztes und gequollenes absorbierendes Polymermaterial vor, indem sie größere und geräumige Taschen vor der Verwendung bereitstellen. Insbesondere in einer im Wesentlichen zellulosefreien absorbierenden Struktur führt das erforderliche Volumen jedoch dazu, dass das absorbierende Material nicht ausreichend immobilisiert wird, was zu einer freien Migration, Bewegung und Anhäufung führt, was zu einem extrem schlechten Flüssigkeit- und Fluidmanagement führt. Darüber hinaus verursacht das Zusammenklumpen von absorbierendem Material in zu großen Taschen im trockenen Zustand ein starkes Gelblockieren, wenn es benetzt ist, und verringert darüber hinaus die allgemeine Passform, den Komfort und die Diskretheit aufgrund der Tatsache, dass diese großen Taschen bewirken, dass das absorbierende Polymermaterial in Teilen der großen Taschen signifikante Volumen während der Benutzung bildet, die vom Benutzer bei Benutzung wahrgenommen werden, was höchst unerwünscht ist. Die offensichtliche Gelblockierung führt zu einer sehr schlechten Nutzung der teuren absorbierenden Polymermaterialien.
Nichtsdestotrotz wurde festgestellt, dass, wenn absorbierendes Polymermaterial Flüssigkeit absorbiert und aufquillt, es tatsächlich viel schneller, effektiver und effizienter wirkt, wenn es in Taschen oder Anordnungen angeordnet wurde. Diese vordefinierten Anordnungen zusammen mit der sorgfältigen Dosierung von absorbierendem Polymermaterial können somit helfen, optimale Saugfähigkeit, Passform und/oder Komfort zu erhalten. Es ist wünschenswert, dass absorbierendes Polymermaterial an seiner beabsichtigten Stelle verbleibt, während seine unerwünschte Migration und unkontrollierte Bewegung innerhalb der absorbierenden Struktur vermieden werden sollte. Jedoch ist sehr wünschenswert, dass das absorbierende Material auch über eine absorbierende Struktur auf eine solche Weise immobilisiert und/oder zurückgehalten wird, dass das teilchenförmige absorbierende Polymermaterial sowohl in teilweise flüssigkeitsbeaufschlagtem als auch in vollständig flüssigkeitsbeaufschlagtem Zustand unter Berücksichtigung der erforderlichen Volumenexpansion für das Material und der strukturellen Performance seine Leistung bringt.
Die absorbierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich daher durch ihre Fähigkeit aus, absorbierendes Material in dem trockenen Zustand fest einzuschließen, zu immobilisieren und/oder zurückzuhalten, indem eine zusätzliche, vorbestimmte, phasengesteuerte und kontrollierte Expansion während des Benetzens der absorbierenden Struktur von einer Vielzahl kleinerer Taschen zu weniger, aber größeren freigelegten Kammern erlaubt wird, wodurch im Hinblick auf optimale Expansion, Quellung und/oder Beladung des absorbierenden Materials ein zusätzlicher (noch nicht verfügbarer) Raum, ein zusätzliches Volumen und eine zusätzliche Oberfläche geschaffen wird. Während die im Wesentlichen permanenten primären Befestigungsgitter im Wesentlichen dazu beitragen, die strukturelle Integrität der absorbierenden Struktur sicherzustellen, da sie im Wesentlichen widerstandsfähig gegen die Kräfte sind, die während der Benetzung und Verwendung des absorbierenden Artikels auf sie ausgeübt werden, ermöglichen die im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungsmuster den Anstieg von noch nie dagewesenen Funktionalitäten, während dennoch das absorbierende Material durch schrittweise Expansion und Schwellung sicher eingekapselt wird.
Das Befestigungsgitter und -muster der absorbierenden Struktur ist vorzugsweise auf die vom Benutzer und durch das verfügbare und verwendbare absorbierende Material erzeugten Kräfte, wenn es von im Wesentlichen trockenen zu einem teilweise geladenen bis zu vollständig flüssigkeitsbeaufschlagten Zustand beaufschlagt wird, abgestimmt. Die primären Befestigungen behalten im Wesentlichen mehr Integrität während und nach Absorption absorbierender Strukturen als die sekundären Befestigungen. Der Unterschied in der Bindungsstärke zwischen den primären Befestigungen und den sekundären Befestigungen ermöglicht es, dass sich die Trägerschicht und die Hilfsschicht zwischen den mehreren primären Befestigungsbereichen, jeweils an den sekundären Befestigungsbereichen, trennen, wodurch zusätzlicher Raum und Volumen frei werden, um eine weitere und freie Ausdehnung des absorbierenden Materials im teilweise oder vollständig flüssigkeitsbeaufschlagten Zustand gegenüber dem trockenen Zustand zu ermöglichen. Diese Freisetzung wird auf die Volumenschwellung abgestimmt.
Das Freigeben der zusätzlichen Volumina und des Raums nur während des Gebrauchs führt zu verschiedenen Vorteilen bei Herstellung, Lagerung und Transport, da die absorbierenden Materialien nun genauer und effektiver positioniert, gruppiert und immobilisiert werden können, da die Entfernung der anfänglichen Rückhaltemittel während des Gebrauchs zurückhaltende Flüssigkeits- und Fluidmanagementsysteme ermöglicht, die zu exzellenter Leistung und erheblichen Rohstoffeinsparungen führen. Bessere(r) und kontrollierte(r) Flüssigkeitstransport und -dispersion führen somit zu einem verbesserten Flüssigkeitsaustausch von weniger absorptionsfähigen (z.B. gesättigten) zu den stärker absorptionsfähigen (z.B. ungesättigten) Bereichen. Aus Gründen der weiteren Verbesserung der Saugfähigkeit, der Fluidverteilung, des Transports, der Retention und der geringeren Menge an Leckagen und Wiederbefeuchtungswerten ist es bevorzugt, dass diese absorbierenden Strukturen makroskopische Flüssigkeitsmanagementoberflächenstrukturen wie Höhen und Erhebungen und/oder Vertiefungen und Täler aufweisen, die als Kanäle und/oder Dämme dienen können, um die Flüssigkeit in einer gewünschten Weise zu führen. Die absorbierende Struktur umfasst eine Trägerschicht, eine Hilfsschicht und ein dazwischen sandwichartig angeordnetes absorbierendes Material, wobei primäre Befestigungen und sekundäre Befestigungen die Trägerschicht und die Hilfsschicht miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Struktur inhomogen quillt, um eine Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur infolge der Einwirkung von Flüssigkeit auf die absorbierende Struktur zu bilden.
Aus Gründen der optimalen Flexibilität, Passform, Bequemlichkeit, Diskretion, Transport- und Lagereffizienz ist es wünschenswert, dass solche dreidimensionalen makroskopischen Oberflächenstrukturen nur dann erscheinen und wirken, wenn sie benötigt werden, d.h. wenn das Produkt teilweise und/oder vollständig von Flüssigkeit benetzt wird, weshalb sie daher vorzugsweise vor der Verwendung der absorbierenden Struktur noch nicht vorhanden sind. Die Erfindung ermöglicht indirekte Funktionalitäten, wobei „verborgene“ Merkmale im trockenen Zustand im Wesentlichen durch Befeuchtung „freigesetzt“ werden, wodurch im Wesentlichen die dreidimensionalen Strukturen mit hohen/höheren erhöhten und/oder niedrigen/niedrigeren abgesenkten Funktions- und Strukturteilen der absorbierenden Struktur „enthüllt“ werden. Die dreidimensionale Quellung der absorbierenden Struktur kann durch unterschiedliche Quellung des absorbierenden Polymermaterials oder durch die unterschiedlichen Gitter und Muster von Bindungs- und Ablösebefestigungen oder durch eine Kombination hieraus verursacht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die absorbierende Struktur absorbierende Materialien mit einer unterschiedlichen Volumenabsorptionskapazität von mindestens 25%, vorzugsweise mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 100%. Beispielsweise würde eine ursprünglich flache Manschette, die zum Beispiel zwischen zwei Bereichen mit hoher Absorption angebracht ist, freigegeben werden und sich selbst auf richten, wenn diese Bereiche Flüssigkeit aufnehmen und aufquellen.
Der Erfinder hat festgestellt, dass die Fähigkeit, makroskopische Oberflächenstrukturen mit internen, eingeschlossenen und oberflächlichen Flüssigkeitsmanagementsystemen zu schaffen, ein nicht dagewesenes Fluidmanagement ermöglicht, indem eine Flüssigkeitsführung zu gewünschten Orten mit zusätzlichen Aufnahme-, Verteilungs-, Transport- und Eindämmungsmöglichkeiten als Effekt ermöglicht wird und somit ein signifikanter Anstieg der Effizienz und Effektivität des Rohstoffeinsatzes sichergestellt wird, bei gleichzeitiger Begrenzung der Gelblockierung, Reduzierung der Wiederbenetzung, Minimierung von Leckagen und Versagen. Vorzugsweise wird die Flüssigkeit zu der gesamten Oberfläche der absorbierenden Struktur geleitet, mit Ausnahme der Seitenränder, um Leckagen und Produktversagen zu minimieren.
Idealerweise ist die von der absorbierenden Struktur aufgenommene Flüssigkeit und die daraus resultierende Quellung und Volumenzunahme auf die jeweiligen Räume und Volumina abgestimmt, die durch den inkrementellen Ablöse- und Lösevorgang der Befestigungsmuster erzeugt werden. Während die Trockenimmobilisierung des absorbierenden Materials mit geringerem Volumen in den kleinen (kleineren) Taschen gesichert ist, die durch die Kombination der primären und sekundären Befestigungen gebildet werden, wird die Feuchtimmobilisierung des benetzten, höhervolumigen absorbierenden Materials kontinuierlich durch expandierende große (größere) Kammern, die durch intakte primäre Befestigungen nach teilweiser oder vollständiger Freigabe der sekundären Befestigungsmuster unter dem Einfluss von Flüssigkeit, Dampf und/oder Feuchtigkeit definiert sind, gesichert. Da das absorbierende Material ein signifikantes Volumen hinzugewinnt, ist es daher wichtig, das absorbierende Material durchgehend zurückzuhalten. V orteilhaft gestaltete, gestaffelte oder aufeinander abgestimmte absorbierende Strukturen ermöglichen eine allmähliche Expansion des absorbierenden Materials ohne zu geringe oder zu starke Beschränkung und zu spätes oder zu frühes Ablösen der sekundären Befestigungen während des allmählichen Benetzungs- und Quellprozesses.
Die Bindungsstärke sollte den Parametern der absorbierenden Struktur genügen und hängt von dem Artikel, seiner Produktgröße und -form und der erforderlichen Dauer der Verwendung und Leistung ab. Es ist anzumerken, dass, wenn die angegebenen primären Befestigungen unter dem Einfluss von Flüssigkeit im Wesentlichen intakt bleiben, vorzugsweise auf Eigenschaften unter relativ normalen Trage-/Benutzungsbedingungen, typischen Nutzungszeiten, durchschnittlichen Flüssigkeitsmengen und Intervallen bei Raum- oder Körpertemperaturen Bezug genommen wird, ohne übertriebene, schwere und/oder extreme Bedingungen, wie zum Beispiel anomale große Mengen von Litern Flüssigkeit während mehrerer Tage intensiven Kontakts, zu berücksichtigen. In einem solchen Fall, obwohl nicht bevorzugt, können sich die anfänglich feuchtigkeitsresistenten primären Befestigungen lösen, ablösen oder zerstören. Aus dem Obigen wird deutlich, dass solche primären Befestigungen, die sich, nachdem sie längeren und/oder intensiveren Verwendungsbedingungen als normal ausgesetzt sind, schließlich in sekundäre Befestigungen verwandeln, ebenfalls im Rahmen dieser Erfindung vorgesehen sind.
Im Gegensatz zu bisher existierenden absorbierenden Artikeln und Verfahren aus dem Stand der Technik, begrenzt durch permanente oder vollständig freisetzbare Immobilisierungs- und/oder Rückhaltemittel, die zu unbefriedigenden Absorptions-, Verteilungs- und Retentionsparametern in Kombination mit begrenzter Flexibilität, Passform und Tragekomfort führen, überwindet die vorliegende Erfindung verschiedene damit zusammenhängende Probleme und die daraus abgeleitet werden, indem absorbierendes Material in Taschen und Kammern mit vordefinierten und gut kontrollierbaren permanenten Gittern und temporären Mustern enthalten ist, die zu einer allmählichen Volumenexpansion führen. Die vorliegende Erfindung überwindet ferner verschiedene Probleme, indem nasses absorbierendes Material Hindernisse und Flüssigkeitsführungen bildet, wodurch physikalische und chemische Barrieren und Blockaden geschaffen werden, die ein Auslaufen verhindern und/oder eine zusätzliche Fluidverteilung und einen zusätzlichen Fluidtransport bereitstellen. Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine erhöhte Ausdehnung und Quellung des absorbierenden Materials innerhalb der freigesetzten Kammern, während eine zusätzliche Verteilung und ein zusätzlicher Transport innerhalb und zwischen den absorbierenden Polymermaterialclustern entsteht, die bisher nicht ausreichend genutzt und nicht gewürdigt wurden.
Die vorliegende Erfindung stellt somit nicht nur wirksame Kammerbildung und Rückhaltung von absorbierenden Materialien in trockener, teilweise und vollständig mit Flüssigkeit beaufschlagter Form bereit, sondern erlaubt auch eine deutliche Steigerung der Effizienz und Wirksamkeit von Rohmaterialien, die in der absorbierenden Struktur innerhalb des teilweise und vollständig flüssigen Beladungszustandes verfügbar sind, erhöht die Gesamtabsorptionsfähigkeit und Rückhaltevermögen und begrenzt Gelblockierung, reduziert Wiederbenetzung und minimiert Leckagen. Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen absorbierenden Artikel bereit, der zumindest in der vorderen Hälfte des absorbierenden Artikels eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der absorbierende Artikel eine absorbierende Struktur, umfassend eine Trägerschicht und eine Hilfsschicht, wobei die obere Oberfläche der Trägerschicht der Haut des Trägers zugewandt ist und eine untere Oberfläche der Hilfsschicht dem Kleidungsstück des Trägers zugewandt ist. Das absorbierende Material steht vorzugsweise in direktem Kontakt mit der unteren Oberfläche der Hilfsschicht und der oberen Oberfläche der Trägerschicht, jedoch kann eine zusätzliche Gewebe-, Vlies-, Web-, Blatt- und/oder Papierschicht vorgesehen sein, um weiteres Flüssigkeitsmanagement und Integrität zu erleichtern.
Es ist bekannt, dass für die meisten absorbierenden Artikel, beispielsweise für Artikel wie Damenhygienekleidungsstücke, Babywindeln, Babyhosen und Inkontinenzprodukte für Erwachsene, dieser Flüssigkeitsausstoß vorwiegend in der vorderen Hälfte auftritt. Es ist daher vorteilhaft, einen verbesserten absorbierenden Artikel mit einer absorbierenden Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in dem Bereich bereitzustellen, in dem die Anforderungen an die Fluidbeladung und -aufnahme am höchsten sind. Offensichtlich wird ein absorbierender Artikel, der eine absorbierende Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst, die ganz oder teilweise in entweder dem Vorder-, Schritt- und/oder Rückenbereich des absorbierenden Artikels angeordnet ist, wie beispielsweise eine Babywindel, ebenfalls von dieser Erfindung abgedeckt. Beliebige Kombinationen davon sind hiermit ebenfalls umfasst.
In der Hygieneindustrie sind absorbierende Artikel speziell zum Absorbieren, Verteilen und Abfangen von Körperausscheidungen ausgelegt. Abgesehen davon, dass Flüssigkeit aufgenommen und in der absorbierenden Struktur des absorbierenden Artikels abgefangen wird, sollen die absorbierenden Artikel auch befriedigend verhindern, dass Körperausscheidungen Kleidung oder andere Gegenstände, wie etwa Bettwäsche, verschmutzen, benetzen oder auf andere Weise kontaminieren, die möglicherweise in Kontakt mit dem Träger kommen. Ein wegwerfbarer absorbierender Artikel, wie eine Wegwerfwindel, kann mehrere Stunden lang in einem trockenen Zustand und/oder in einem flüssigkeitsbeaufschlagten Zustand getragen werden. Dementsprechend wurden mehrere Versuche zur Verbesserung der Passform und des Tragekomforts des absorbierenden Artikels unternommen, sowohl wenn der Artikel trocken ist als auch wenn der absorbierende Artikel vollständig oder teilweise mit Körperausscheidungen beaufschlagt ist, während die Absorptions-, Verteilungs- und Rückhaltefunktionen des absorbierenden Artikels verbessert werden. Flexible, dünne, leichte und diskrete absorbierende Artikel sind auch hier sehr bevorzugt. Ein typischer absorbierender Artikel hat eine Schrittbreite von etwa 100 mm und eine durchschnittliche Kernlänge von etwa 500 mm. Ein absorbierender Artikel mit einer Schrittbreite dieser Dimension bietet einen verbesserten Verbraucherkomfort. Eine absorbierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht eine Schrittbreite von vorzugsweise weniger als 85 mm, 80 mm, 75 mm, 70 mm, 65 mm, 60 mm, 55 mm oder 50 mm und eine Kernlänge von vorzugsweise weniger als 500 mm, 450 mm, 400 mm, 350 mm oder 300 mm. Daher weist eine absorbierende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Schrittbreite und eine Kernlänge in Übereinstimmung mit den obigen Abmessungen auf. Nach einem dritten Aspekt werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer absorbierenden Struktur, die als absorbierender Kern in einem Damenhygienekleidungsstück, Babywindel, Babyhöschen oder Inkontinenzkleidungsstück für Erwachsene verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt. Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben sind, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene andere Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Bereich der Erfindung abzuweichen.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer absorbierenden Struktur zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen einer Trägerschicht;
- Bedecken der Trägerschicht mit einem absorbierenden Material, wobei das absorbierende Material umfasst
1. 1. ein absorbierendes Polymermaterial, und
2. 2. von 0 bis zu einer Menge von weniger als etwa 40 Gewichtsprozent absorbierendes Fasermaterial, bezogen auf das Gewicht des absorbierenden Polymermaterials;
- Bedecken des absorbierenden Materials mit einer Hilfsschicht, die mit der Trägerschicht verbindbar ist; und
- Verbinden der Hilfsschicht mit der Trägerschicht, wodurch primäre Befestigungen und sekundäre Befestigungen gebildet werden, die dazwischen Taschen definieren, wobei das Absorptionsmaterial in mindestens einer der Taschen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundären Befestigungen gelockert werden, vorzugsweise um größere Kamern zu bilden als Folge davon, dass die absorbierende Struktur einer Flüssigkeit ausgesetzt wird, während die primären Befestigungen im Wesentlichen intakt bleiben.

Nachstehend werden Beispiele zur weiteren nicht einschränkenden Veranschaulichung der Erfindung ausgeführt. Mit Bezug auf 1A-D, 2 und 3 weist die absorbierende Struktur 14 mindestens eine Trägerschicht 101 und mindestens eine Hilfsschicht 102 und absorbierendes Material 110 auf. Die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 sind über sekundäre Befestigungen 115 verbunden, optional über ein sekundäres Befestigungsmedium, wie beispielsweise Kleber oder Heißkleber, und vorzugsweise auch über primäre Befestigungen 111, gegebenenfalls über primäre Befestigungsmedien, wie beispielsweise Klebstoff oder Bindemittel.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl absorbierende Strukturen, die sekundäre Befestigungen 115 sowie primäre Befestigungen 111 verwenden, sehr bevorzugt sind, absorbierende Strukturen 14, die nur sekundäre Befestigungen 115 ohne die Verwendung von primären Befestigungen 111 verwenden, ebenfalls durch diese Erfindung abgedeckt sind. Man könnte zum Beispiel an eine Kombination von mehreren Stücken von absorbierenden Segmenten denken, die kombiniert sind, um eine absorbierende Struktur 14 zu bilden, die nur sekundäre Befestigungen 115 innerhalb der absorbierenden Segmente verwendet, so dass sie beim Befeuchten von einer Vielzahl von trockenen Segmenten mit kleineren Taschen 130 zu einer Vielzahl von benetzten Segmenten mit größeren Kammern kommen. Verschiedene Kombinationen, Formen und Größen sind natürlich möglich und werden hiermit von der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
Bezugnehmend auf 1B werden eine Trägerschicht 101 und eine Hilfsschicht 102 bereitgestellt. Die Trägerschicht 101 ist auf einer Seite mit getrennten Mengen an absorbierendem Material 110 bedeckt. Das absorbierende Material 110 ist mit einer Hilfsschicht 102 bedeckt. Die Hilfsschicht 102 liegt auf dem absorbierenden Material 110 und ist in regelmäßigen Abständen mit einer Verteilungsschicht 100a oder einer Transportschicht 100b verbunden, wodurch Taschen 130 bereitgestellt werden, die das absorbierende Material 110 halten. Das absorbierende Material 110 umfasst vorzugsweise teilchenförmige absorbierende Polymerteilchen, aber zusätzlich können absorbierende faserige Materialien verwendet werden. Vorzugsweise beträgt die Menge an verwendetem absorbierendem Fasermaterial weniger als 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des absorbierenden Polymermaterials.
Bezugnehmend auf 1C hat sich herausgestellt, dass absorbierende Strukturen 14 durch Kombinieren zweier Schichten aus absorbierendem Material 110 gebildet werden können. Die gezeigte absorbierende Struktur 14 weist eine Trägerschicht 101, zwei Schichten aus absorbierendem Material 110 und zwei Hilfsschichten 102 auf. Wenn zwei diskontinuierliche Schichten aus einem absorbierenden Material 110 verwendet werden, eine auf der dem Träger zugewandten Oberfläche und eine auf der der Kleidung zugewandten Oberfläche, wären sie typischerweise derart angeordnet, dass die das absorbierende Material 110 enthaltenden Kammern 130 aus einer Speicherschicht und die das absorbierende Material 110 enthaltenden Kammern 130 aus der anderen Speicherschicht aneinander ausgerichtet sind, um die Befestigungen von beiden Schichten aneinander angrenzend zu positionieren. In einer anderen alternativen Ausführungsform sind jedoch die Kammern 130 und die jeweiligen Befestigungen gegeneinander versetzt.
Bezugnehmend auf 1D hat sich ferner herausgestellt, dass absorbierende Strukturen 14 durch Kombinieren von zwei oder mehr Schichten von absorbierendem Material 110 gebildet werden können. Die dargestellte absorbierende Struktur 14 umfasst zwei Schichten aus absorbierendem Material 110, zwei Trägerschichten 101 und zwei Hilfsschichten 102. Wenn zwei diskontinuierliche Schichten eines absorbierenden Materials 110 verwendet werden, sind sie typischerweise so angeordnet, dass die Taschen 130, die das absorbierende Material 110 einer Speicherschicht enthalten, den Taschen 130 zugewandt sind, die das absorbierende Material 110 der anderen Speicherschicht enthalten. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform sind die Befestigungen jedoch versetzt und liegen einander nicht gegenüber. Daher wird vorzugsweise, wenn zwei Speicherschichten verbunden werden, dies so ausgeführt, dass die erste Trägerschicht 101 der ersten Speicherschicht der Hilfsschicht 102 der zweiten Speicherschicht zugewandt ist, während die Hilfsschicht 102 von der oberen Speicherschicht auf der dem Träger zugewandten Oberfläche angeordnet ist und die Trägerschicht 101 von der unteren Speicherschicht auf der der Kleidung zugewandten Oberfläche der Sandwichstrukturen angeordnet ist.
Typische Beispiele von Verfahren, die verwendet werden, um Material und Schichten miteinander zu verbinden, sind beispielhaft, aber nicht darauf beschränkt, die Verwendung eines Klebstoffs, wie zum Beispiel Haftklebstoff, Härtung, chemische Verbindungen, wie zum Beispiel Wasserstoffbindungen und kovalente Bindungen oder die Verwendung von Ultraschall- und/oder anderen thermischen, mechanischen oder thermomechanischen Befestigungstechniken, wie zum Beispiel Heißsiegeln, Nadeln, Luft, Verhakung, Widerstand und Wasserstrahldruck und dergleichen.
Wenn jedoch die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 beispielsweise nur über einen Bereich von mechanischem Widerstand oder Verhakung oder über einen Bereich, auf dem die Schichten miteinander verschmolzen sind, aneinander befestigt sind, ohne dass eine zusätzliches Bindungs- oder Verbindungsmittel benötigt wird, wird kein Befestigungsmedium verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die primären Befestigungen 111 und die sekundären Befestigungen 115 ausschließlich durch Ultraschall-Heißsiegeln gebildet, die vorzugsweise wasserunempfindlich sind. Typischerweise sind die Heißsiegelbereiche der primären Befestigungen 111 relativ groß (größer) in Bezug auf Oberfläche, Zähigkeit und/oder Integrität (als die Heißsiegelbereiche der sekundären Befestigungen 115), was zu einer absoluten oder relativen hohen (höheren) Trennkraft führt. Im Allgemeinen können die Befestigungen in verschiedenen Größen und Formen, wie in runden, elliptischen, rechteckigen oder quadratischen Formen vorliegen; es ist jedoch bevorzugt, sie mit abgerundeten Kanten bzw. Rändern zu versehen, um zu verhindern, dass die Trägerschicht 101 und die Hilfsschicht 102 während der Verwendung auseinander reißen. Vorzugsweise sind primäre Befestigungen 111 in einem Muster angeordnet, das aus abgerundeten Elementen besteht, von denen etwa 50% entlang einer x-Achse und der Rest entlang einer y-Achse orientiert sind. Kombinationen von ellipsenähnlichen Formen, wie eindimensionale und zweidimensionale Formen, dienen als hervorragende primäre Befestigungen 111.
Es ist auch bevorzugt, die Befestigungen so zu gestalten, dass sie eine durchschnittliche Oberflächengröße von mindestens etwa 0,5 mm², vorzugsweise mindestens etwa 1,0 mm², 2 mm² oder 3 mm², noch bevorzugter mindestens etwa 16 mm² aufweisen. Auch die Dichte der Befestigungen kann variieren, abhängig von der Oberflächengröße der einzelnen Befestigungen und den gewünschten Trennkräften. Für Befestigungen mit einer Oberfläche kleiner als 1 cm² wird beispielsweise empfohlen, eine Dichte von mindestens etwa 100 pro m² zu verwenden. In einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung sind die primären Befestigungen 111 in einem primären Befestigungsgitter angeordnet, das aus kontinuierlichen Linien gebildet ist, so dass eine zusätzliche Flüssigkeitsverteilung und ein zusätzlicher Flüssigkeitstransport, eine hohe Trennkraft und eine hohe Beständigkeit gegen die Ausbreitung von eventuellen Rissen oder Fissuren in den Taschen 130 ermöglicht wird. Das primäre Befestigungsmuster ist sorgfältig so ausgestaltet, dass das gequollene Material in einem benetzten Zustand um die Stellen stabilisiert bleibt, an denen es in trockenem Zustand gehalten und/oder immobilisiert wurde. Anderenfalls würde das feuchte absorbierende Material aufgebrochen und/oder verschoben werden, was zu einem fehlerhaften Fluidmanagement und zu Leistungseinbußen, zu einer verminderten Passform und weniger Komfort, sogar zu einem vollständigen Ausfall führen würde. Das primäre Befestigungsmuster nimmt auch die Flüssigkeitsmanagementoberflächenstrukturen auf.
Abgesehen von den primären Befestigungen 111 und sekundären Befestigungen 115 sind auch unbefestigte Bereiche 19 vorhanden, in denen es im Wesentlichen keine Befestigung, Bindung und/oder Verbindung zwischen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 gibt, wodurch Taschen 130 bereitgestellt werden, in denen das absorbierende Material 110 angeordnet werden kann, um vorteilhaft gestaltete Cluster zu bilden. Die primären Befestigungen 111 entsprechen einem primären Befestigungsgitter, während die sekundären Befestigungen 115 einem sekundären Befestigungsmuster entsprechen. Da sich das sekundäre Befestigungsmuster unter der Quellkraft der absorbierenden Materialien und/oder unter dem Einfluss von Wasser löst, sollte die sekundäre Befestigung 115 eine relativ geringe Trennkraft haben. Vorzugsweise ist die Trennkraft, die notwendig ist, um die Befestigung zu lösen, geringer als etwa 5,0 N/cm, bevorzugter niedriger als etwa 2,5, 2,0 oder 1,0 N/cm, noch bevorzugter niedriger als etwa 0,75, 0,5 oder 0,25 N/cm und am bevorzugtesten niedriger als etwa 0,20 oder 0,10 N/cm bei Verwendung.
Die Bindungsstärke bzw. Haftfestigkeit, wie beispielsweise die Trockenfestigkeit, die Nassreißfestigkeit und/oder die Nassfestigkeit, sollte alle erforderlichen Parameter der absorbierenden Struktur erfüllen und wird unter anderem von dem absorbierenden Artikel, seiner Produktgröße und -form und der erforderlichen Nutzungs- und Leistungsdauer abhängen. Die spezifische strukturelle und funktionelle Festigkeit der Befestigungen zwischen der Hilfsschicht und der Trägerschicht und/oder die unterschiedlichen Nassfestigkeiten zwischen den Befestigungen der primären Befestigungsbereiche und der sekundären Befestigungsbereiche ermöglicht eine effizientere Konstruktion und Verwendung der absorbierenden Strukturen. Dies führt zu mehr, schnellerer und verstärkter Absorption, Verteilung und Retention von Flüssigkeiten, beispielsweise von Körperausscheidungen. Darüber hinaus wird auch eine bessere und kontrollierte Flüssigkeitsaufnahme und -dispersion innerhalb der absorbierenden Speicherschicht ermöglicht, was zu einem effizienteren und effektiveren Fluidaustausch oder -transport von den weniger absorbierenden (z.B. gesättigten) Bereichen zu den stärker absorbierenden (z. B. ungesättigten) Bereichen führt.
In einer Ausführungsform dieser Erfindung wird eine spezifische wasserlösliche oder wasserempfindliche sekundäre Befestigung verwendet, beispielsweise in Form eines Klebstoffs als sekundäres Befestigungsmedium. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind jedoch beide Schichten miteinander heißversiegelt, am meisten bevorzugt durch nassunempfindliche Ultraschallbindung, ohne irgendwelche synthetischen Zusatzbeimischungen. Die Heißsiegelbereiche der sekundären Befestigungen 115 sind relativ klein/gering (kleiner/geringer) hinsichtlich Oberfläche, Festigkeit oder Integrität (als die primären Befestigungen 115), was zu einer absoluten oder relativ niedrigen (niedrigeren) Trennkraft führt. Die Heißsiegelbereiche können verschiedene Größen und Formen aufweisen, wobei es jedoch bevorzugt ist, mindestens eine scharfe Kante vorzusehen, um das Auseinanderreißen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 zu erleichtern. Kombinationen von kreisähnlichen Formen, wie etwa Rund- und Punktformen, sind auch als sekundäre Befestigungen 115 bevorzugt. Die Eliminierung von Befestigungsmedien führt zu niedrigeren Rohmaterial- und Produktionskosten und umweltfreundlichen/nachhaltigen absorbierenden Strukturen. Es ist weiterhin vorteilhaft, eine Heißsiegelung als Befestigungsmittel anstatt einen Klebstoff zu verwenden, da die Produktionskosten dann normalerweise wesentlich niedriger sind und der Anspruch geltend gemacht werden kann, ein „klebstofffreies“ Produkt zu haben, also ein Anspruch, der umweltbewussten Verbrauchern wichtig ist.
Als Trägerschicht 101 und/oder Hilfsschicht 102 mit einem typischen Flächengewicht im Bereich von 3 bis 400 g/m², bevorzugter 5 bis 75 g/m², kann man aus einer Vielzahl von Materialien wählen, wie, aber nicht beschränkt auf Highloft, luftgelegtes Gewebe, starre, dehnbare oder elastische Vliesstoffe oder ein gewebtes Gewebe, nassgelegtes Material, wie Zellulosegewebe, Papier, Folie, Tücher, perforierte Folien, Schaummaterial, thermoplastisches Material, Klebstoffschichten oder ein anderes geeignetes Material innerhalb der absorbierenden Struktur 14. Die Sandwichschichten können aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Zusammensetzungen, Gewichten und/oder Strukturen bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine der Schichten über zumindest einen Teil ihrer Oberfläche flüssigkeitsdurchlässig, so dass Flüssigkeiten in z-Richtung aufgenommen werden können. In einer anderen Ausführungsform sind sowohl die Trägerschicht 101 als auch die Hilfsschicht 102 flüssigkeitsdurchlässig. In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist eine der Schichten ein flüssigkeitsdurchlässiges Vliesmaterial und die andere Schicht ist eine im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige und möglicherweise atmungsaktive Polyethylenfolie (PE-Folie), wobei das Vlies an der Seite der erwarteten Flüssigkeitsströmung positioniert ist, wie z.B. an der dem Träger zugewandten Seite der absorbierenden Struktur 14 im Fall eines absorbierenden Artikels, wie einer Windel, und der PE-Film ist im Falle eines absorbierenden Artikels, wie einer Babywindel, entfernt von der erwarteten Flüssigkeitsströmung angeordnet, wie an der der Kleidung zugewandten Seite der absorbierenden Struktur. In diesem Fall könnte man zum Beispiel 22 g/m² Polypropylen-Vliesmaterial von Albis und 20 pm atmungsaktive Polyethylenfolie von Nuova Pansa wählen. Die Verwendung der Terminologie „Trägerschicht“ bedeutet keinesfalls, dass das Gewebe stark genug sein sollte, um die Struktur zu stützen, oder dass es im unteren Bereich der absorbierenden Struktur 14 angeordnet sein sollte. Auch bedeutet „Hilfsschicht“ nicht, dass diese Schicht eine geringere Funktion haben sollte oder analog im oberen Bereich der absorbierenden Struktur 14 angeordnet sein sollte.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Trägerschicht 101 und/oder die Hilfsschicht 102 ein Klebstoff in Kombination mit anderen Immobilisierungsverdünnern wie klebrigen Harzen, Weichmachern und Additiven wie Antioxidantien sein, könnte aber auch jede andere Zusammensetzung sein, die gemäß der Erfindung absorbierendes Polymermaterial 110 im Wesentlichen innerhalb der absorbierenden Struktur 14 immobilisieren kann. Einige Immobilisierungsmaterialien sind thermoplastische Materialien, andere sind es nicht, während einige anfänglich thermoplastische Materialien ihr thermoplastisches Verhalten aufgrund eines Härtungsschritts, z.B. initiiert durch Wärme, UV-Strahlung, Elektronenbestrahlung oder Feuchtigkeit oder durch andere Härtungsmittel, verlieren, was zur irreversiblen Bildung eines vernetzten Netzwerkes kovalenter Bindungen führt. Der Klebstoff und die Bindemittel werden vorzugsweise durch ein Düsensystem aufgetragen.
Vorzugsweise wird ein Düsensystem verwendet, das einen relativ dünnen aber breiten Schleier aus Bindemittel bereitstellen kann. Dieser Klebstoffschleier kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein, um auf einer homogenen oder heterogenen Oberfläche aufgebracht zu werden, oder er kann in verschiedenen Kombinationen von Linien, Gittern, Spiralen, Figuren, Punkten, Kreisen usw. entweder an einer bestimmten oder unbestimmten Stelle der Zieloberfläche und/oder einer beliebigen Kombination davon appliziert werden. Diejenigen Materialien, die ihr anfängliches thermoplastisches Verhalten verloren haben, werden hierin auch als Immobilisierungsmaterialien verstanden. Es wurde herausgefunden, dass Zusammensetzungen, die am meisten zur Immobilisierung absorbierender Polymermaterialien geeignet sind, solche sind, die kontrolliertes Kohäsions- und Adhäsionsverhalten kombinieren. Die Adhäsion ist hierbei bevorzugt, um sicherzustellen, dass die Schicht ausreichenden Kontakt mit dem absorbierenden Polymermaterial 110 aufrechterhält. Die Kohäsion sorgt dafür, dass sich die Befestigung nicht unbeabsichtigt ablöst oder anhaftet, insbesondere in Reaktion auf äußere Kräfte und speziell bei Belastung. Die Befestigungen unterliegen äußeren Kräften während des Gebrauchs und wenn die absorbierende Struktur aufgrund der aufgenommenen Flüssigkeit anschwillt.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die absorbierende Struktur 14 eine zusätzliche Verteilungsschicht 100a auf, die dazu beiträgt, Flüssigkeiten zusätzlich zu absorbieren, zu verteilen und zu transportieren und die die Fähigkeit hat, in die Verteilungsschicht 100a eindringende Flüssigkeit von den weniger absorbierenden (z.B. gesättigten) Bereichen zu den stärker absorbierenden (z.B. ungesättigten) Bereichen zu verteilen. In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die absorbierende Struktur 14 eine zusätzliche flüssigkeitsundurchlässige, entweder hydrophile oder hydrophobe, Transportschicht 100b, die dazu beiträgt, Flüssigkeiten abzuleiten und zu transportieren und die Flüssigkeit über die Oberfläche der Transportschicht 100b von den weniger absorbierenden (z.B. gesättigten) Bereichen zu den stärker absorbierenden (z.B. ungesättigten) Bereichen zu verteilen.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die absorbierende Struktur eine zusätzliche thermoplastische Immobilisierungsschicht auf, wie zum Beispiel einen thermoplastischen Klebstoff oder ein Bindemittel (z. B. Heißschmelzklebstoff), die hilft, die absorbierenden Materialien 110 innerhalb der absorbierenden Struktur 14 zu immobilisieren. Es sollte jedoch klar sein, dass in den alternativen Ausführungsformen hiervon die Trägerschicht 101 und/oder die Hilfsschicht 102 die gleichen oder ähnliche Eigenschaften wie die Verteilungsschicht 100a und/oder die Transportschicht 100b aufweisen und somit damit einheitlich sein können, um die eigentliche absorbierende Struktur 14 zu bilden. Aus Gründen der Klarheit werden die unten beschriebenen Ausführungsformen so erläutert, dass die Verteilungsschicht 100a und die Transportschicht 100b zu der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 innerhalb der absorbierenden Struktur 14 komplementär sind. Obwohl eine solche Verteilungsschicht 100a oder Transportschicht 100b vorzugsweise an der dem Kleidungsstück zugewandten Seite des absorbierenden Polymermaterialbereichs angeordnet ist, versteht es sich, dass die Orientierung der absorbierenden Struktur 14, obwohl nicht bevorzugt, auch neu ausgerichtet werden kann, um die Verteilungsschicht 100 oder die (zum Beispiel perforierte) Transportschicht 100b auf der dem Träger zugewandten Seite des absorbierenden Polymermaterialbereichs zu positionieren, während verschiedene Kombinationen und Variationen natürlich ebenfalls möglich sind. Die Verteilungsschicht 100a und/oder die Transportschicht 100b können beispielsweise auch Zugangsmittel wie Perforationen, Löcher, Kanäle, Öffnungen, feste oder lösbare Taschen und dergleichen aufweisen.
Aufgrund der spezifischen Absorptionskapazität der Verteilungsschicht 100a wird die Flüssigkeit um die Befestigungen zwischen den Taschen 130 in die Verteilungsschicht 100a hochgezogen und breitet sich über den Rest der Verteilungsschicht 100a aus. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Flüssigkeitsbenetzung der Verteilungsschicht 100a daher auch die Unterseite des absorbierenden Polymermaterialbereichs kontaktieren, die möglicherweise vollständig oder teilweise durch die obere Gelbildung und/oder -blockierung verschlossen ist. Das absorbierende Material, das in den Kammern 130 gehalten wird, wird somit vorteilhafterweise auch durch Umleiten der Flüssigkeit von der oberen Seite durch die Verteilungsschicht 100b in das absorbierende Material 110, wie zum Beispiel absorbierendes teilchenförmiges Polymermaterial, von der unteren Seite mit Flüssigkeit kontaktiert.
Aufgrund der spezifischen Verteilungskapazität der Transportschicht 100b wird die Flüssigkeit, die mit der im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Transportschicht 100b in Kontakt kommt, leicht über die Oberfläche ausgebreitet, um auch die absorbierenden Materialien 110 zu kontaktieren, die sich an der angrenzenden und/oder unteren Oberfläche des absorbierenden Polymermaterialbereichs befinden. Dies ist die Seite, die der Hauptoberflächenseite gegenüberliegt, wo die Flüssigkeit zuerst abgeschieden wurde. Die Verteilung, der Transport und die Absorption der Flüssigkeit werden somit stark verbessert, und diese schnelle Verteilung wird dazu beitragen, große Mengen von ungebundenen Flüssigkeiten darin zu vermeiden, und helfen, ein Versagen des absorbierenden Artikels und hohe Wiederbefeuchtungswerte zu verhindern.
Die Bereitstellung einer zusätzlichen und direkteren koextensiven Transportwirkung, Dispersion und Transport von Flüssigkeit zu den noch stärker absorbierenden, darunterliegenden Taschen und Kammern der absorbierenden Struktur erhöht die Wirksamkeit und Effizienz der verfügbaren absorbierenden Materialien 110. Das Vorhandensein von ungebundenen Flüssigkeitströpfchen, die zu Undichtigkeiten, hohen Wiederbefeuchtungswerten und Unbehagen führen, wird dadurch minimiert.
Diese Verteilungsschicht 100a weist vorzugsweise eine Absorptionskapazität von mindestens etwa 1, 2, 3, 4 oder 5 g/m², vorzugsweise etwa 10 g/m², bevorzugter etwa 20 g/m², bevorzugter mindestens etwa 35 g/m², am bevorzugtesten mindestens etwa 50 g/m² oder 100 g/m² auf. Vorzugsweise liegt die Verteilungsschicht 100b in Form einer im Wesentlichen kontinuierlichen Lage aus Zellulosefasern vor, wie beispielsweise eines Vlieses oder eines Blatts Papier oder eines Tuches. In einer bevorzugten Ausführungsform hat es einen Flächengewichtsbereich, wobei die untere Grenze des Bereichs etwa 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 g/m² pro Lage, etwa 13 g/m² pro Lage oder etwa 15 g/m² pro Lage beträgt. Die obere Grenze des Flächengewichtsbereichs beträgt etwa 150 g/m² pro Lage, 100 g/m² pro Lage, etwa 40 g/m² pro Lage oder etwa 25 g/m² pro Lage. Geeignete Transportschichten 100b sind beispielsweise beschichtete Polyethylen- oder Polypropylenfolien, wobei die Gesamtdicke einer solchen Folie üblicherweise im Bereich von 5 bis 1500 µm, vorzugsweise von 10 bis 500 µm, liegt, beispielsweise eine koronabehandelte, hydrophile, mikroporöse geprägte PE-Folie in einem Dickenbereich von 15-22 µm.
Die im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Transportschicht 100b wird zum Beispiel durch eine im Wesentlichen kontinuierliche Schicht aus Folie, Film, geschlossenem Schaum(stoff), Kunststoff oder ähnlichen im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Materialien, Medien und/oder Schichten bereitgestellt. Die Wirkung des Bereitstellens der im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Transportschicht 100b in Form einer im Wesentlichen kontinuierlichen Schicht aus Folie oder Film besteht darin, dass eine im Wesentlichen undurchlässige Barriere bereitgestellt wird. Das Vorsehen einer Folie oder eines Films ist vorteilhaft im Vergleich zu der Verwendung einer durchlässigen Schicht, wie zum Beispiel eines nicht gewebten Materials, da im Gegensatz zu einem solchen nichtgewebten Material die Folie oder der Film keine Fasern umfasst.
Daher ist es nicht möglich, dass Fasern bei der Ausübung einer Kraft auf die Folie oder den Film reißen, zum Beispiel während der Bewegung und/oder des Flüssigkeitsaufnahmeprozesses (z.B. während des Aufquellens und der Ausdehnung des absorbierenden Materials, wie superabsorbierende Polymere). Im Gegensatz zu nichtgewebten Materialien enthält eine solche Transportschicht 100b keine unbeabsichtigten offenen Räume und Hohlräume, in denen ungebundene Flüssigkeitsmengen gespeichert sein können, was nicht zu erhöhten Risiken von Leckagen und verstärkter Wiederbefeuchtung mit verringertem Komfort und Passform führt.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die Trägerschicht 101, die Hilfsschicht 102, die Verteilungsschicht 100a und/oder die Transportschicht 100b vollständig oder teilweise hydrophil oder hydrophob sein. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind sie mit einer hydrophilen oder hydrophoben Beschichtung versehen. Kombinationen davon sind hiermit ebenfalls umfasst. Der Effekt, solche Schichten mit Beschichtungen zu versehen, besteht darin, dass die Eigenschaften der Schicht entsprechend der beabsichtigten Verwendung modifiziert werden können. Zum Beispiel können synthetische Materialien, die inhärent hydrophob sind, wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), beispielsweise mit einer Überzugsschicht versehen werden, so dass das resultierende Material einen Kontaktwinkel von weniger als 50°, vorzugsweise weniger als 35°, bevorzugter weniger als 25°, besonders bevorzugt weniger als 20 °, am meisten bevorzugt weniger als 15 ° für einen darauf liegenden Wassertropfen aufweist. Zum Beispiel können Materialien, die von Natur aus hydrophil sind, mit einer hydrophoben Überzugsschicht versehen werden, so dass das resultierende Material hydrophobe Eigenschaften zeigt. Dies kann deshalb vorteilhaft sein, da eine billige Basisschicht, die selbst nicht die gewünschte Eigenschaft aufweist, auf mindestens einer ihrer Seiten derart angepasst werden kann, dass sie die gewünschte Eigenschaft zeigt, wodurch Kosteneinsparungen erreicht werden. Die Beschichtung kann durch ein üblich verwendetes geeignetes Verfahren, beispielsweise mit einem Schlitzbeschichter oder durch ein Sprühverfahren, aufgebracht werden. Besonders bevorzugt ist es, die Beschichtung nach dem Reverse-Gravur-Roll-Verfahren aufzubringen, mit dem eine extrem homogene Beschichtung mit Auftragsgewichten von 0,5 bis 5,0 g/m² aufgebracht werden kann. Die Dicke der Beschichtung auf der fertigen Folie bzw. dem fertigen Film beträgt vorzugsweise 3 bis 1000 nm, insbesondere 30 bis 200 nm. Offensichtlich kann eine solche Beschichtung auch kontinuierlich, im Wesentlichen kontinuierlich, teilweise oder an diskreten Stellen aufgebracht werden, die möglicherweise mehrere strömungsverbessernde Muster und/oder Formen zeigen, abhängig von dem gewünschten Endprodukt und den gewünschten Merkmalen.
Die verwendete Verteilungsschicht 100a und/oder Transportschicht 100b können sich bezüglich Flächengewicht, Dicke, Zusammensetzung oder anderen Eigenschaften unterscheiden. Wenn sie als mehrlagige Lagen bereitgestellt werden, können sie passiv gebunden oder verbunden werden, oder es kann eine bestimmte Menge an Klebstoff oder anderen Befestigungsmitteln hinzugefügt werden, um eine zusätzliche Haftung an Abschnitten der Komponentenlagen bereitzustellen. Zum Beispiel könnten Nadeln, Prägungen oder andere thermische oder mechanische Bindungsmittel verwendet werden, um die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht in der Nähe einiger oder aller Ränder der Folie aktiv zu verbinden, wodurch ein erhöhter Widerstand gegen unerwünschtes Ablösen der Komponentenlagen bereitgestellt wird. Das Verbinden kann auch durch Ultraschallbindung oder autogene Bindung oder andere in der Technik bekannte Bindungsverfahren erfolgen. Wenn zum Beispiel die Ränder der Lagen oder Schichten mit den Rändern der äußeren Lagen übereinstimmen, können Klebeverbindung und Heißsiegelklebstoff möglicherweise keine aktive Bindung bereitstellen, abhängig von dem verwendeten Klebstoff und den Oberflächenenergieeigenschaften der Lage. In diesem Fall kann eine mechanische Verbindung wünschenswerter sein, zum Beispiel durch mechanisches Verbinden an einer mechanischen Bindestation nach der Bildung der Mehrfachlagen. Abhängig von den strukturellen und funktionellen Anforderungen können die Bindungsparameter eingestellt werden, um die am besten geeigneten Trocken- und Nassfestigkeitswerte zu erhalten. Falls gewünscht, können mehrere Lagen der im Wesentlichen kontinuierlichen Schicht verbunden und geprägt werden. Falls gewünscht, können die Lagen miteinander verbunden werden, indem eine Knopf-zu-Knopf oder eine Knopf-zu-Fläche Oberflächenprägung verwendet wird, wie es in der Technik bekannt ist. Alternativ dazu können die Mehrfachlagen unter Verwendung einer verschachtelten Prägung geprägt werden. Die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht kann verschiedene physikalische Eigenschaften aufweisen.
Die Verteilungsschicht 100a hat vorzugsweise eine Absorptionsfähigkeit im Bereich von etwa 0,1 g bis 3 g Wasser pro g Verteilungsschicht, vorzugsweise von etwa 3 bis 7 g, bevorzugter von etwa 7 bis 10 g, und vorzugsweise ist die Absorptionsfähigkeit höher als etwa 10 g Wasser pro g Verteilungsschicht 100a. Die Verteilungsschicht 100a hat typischerweise eine Absorptionskapazität von mindestens etwa 5-10 g/m², vorzugsweise mindestens etwa 30 g/m², bevorzugter mindestens etwa 50 g/m², bevorzugter mindestens etwa 75 g/m², vorzugsweise mindestens etwa 100 g/m² oder 150 g/m². Vorzugsweise liegt die Verteilungsschicht 100a in Form einer im Wesentlichen kontinuierlichen Bahn aus Zellulosefasern vor, wie ein Blatt Papier, Tuch oder ein trockengelegtes, luftgelegtes oder nassgelegtes Material.
Trotz der hohen Absorptionsfähigkeit und Verteilungskapazitäten der im Wesentlichen kontinuierlichen Schicht ist die Bauschigkeit dieser Schicht absolut und relativ begrenzt, beispielsweise im Vergleich zu absorbierenden Artikeln und absorbierenden Strukturen aus dem Stand der Technik, die die vorgesehenen dünneren, flexibleren und bequemeren Strukturen erlauben.
Für die vorliegende Erfindung können die im Wesentlichen kontinuierlichen Schichten ein Flächengewicht im Bereich von etwa 5 g/m² bis etwa 150 g/m² aufweisen. Vorzugsweise kann die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht ein Flächengewicht im Bereich von etwa 13 g/m² bis etwa 23 g/m² aufweisen. Bevorzugter kann die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht ein Flächengewicht von etwa 16 bis 18 g/m² aufweisen. Die im Wesentlichen kontinuierlichen Schichten haben vorzugsweise eine ausreichende Festigkeit, um ihre beabsichtigten Aufgaben zu erfüllen. Vorzugsweise behält die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht ihre Integrität, wenn sie teilweise oder vollständig benetzt ist, so dass die Verteilung von Flüssigkeiten auf die und die Immobilisierung der absorbierenden Materialien erreicht werden kann. Die Verteilungsschicht weist vorzugsweise eine Nassreißfestigkeit auf, die von einer unteren Grenze von etwa 50-75 g und vorzugsweise etwa 200 g bis zu einer oberen Grenze von etwa 800 g, bevorzugter etwa 600 g und am bevorzugtesten etwa 400 g reicht. Dies ist vorteilhaft, da es der Schicht eine gute Kombination aus Saugfähigkeit und Nassfestigkeit verleiht. Die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht kann gekrepptes, ungekrepptes oder nass mikrokontrahiertes Tuchgewebe sein. Die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht kann ein Vlies, Papier oder Gewebe sein, das im Wesentlichen aus Zellulose-Papierherstellungsfasern besteht. Wahlweise kann die im Wesentlichen kontinuierliche Schicht verkürzt sein und/oder synthetische Fasern enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform des absorbierenden Artikels gemäß der Erfindung sind die Bindungen, Verknüpfungen und Verbindungen von der Verteilungsschicht 100a nicht permanent, so dass die Bindungen während des Benetzens teilweise brechen, sich lösen und/oder zerfallen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verbinden oder binden Teile der Trägerschicht 101 und/oder Hilfsschicht 102 Teile der Verteilungsschicht 100a; die Verteilungsschicht 100a bildet zusammen mit einer oder mehreren Schichten aus der absorbierenden Struktur 14 Hohlräume für die Immobilisierung des absorbierenden Materials, vorzugsweise absorbierenden teilchenförmigen Polymermaterials. Die Haftfestigkeit sollte die erforderlichen Parameter der absorbierenden Struktur erfüllen und hängt unter anderem von der Produktgröße, Form, Kategorie und der erforderlichen Nutzungs- und Leistungsdauer ab.
Die Taschen 130 können eine regelmäßige Form, eine unregelmäßige Form oder eine Kombination daraus haben. Bevorzugte Formen der Taschen 130 sind kreisförmig, elliptisch oder quadratisch mit einem Durchmesser, Radius oder einer Seite größer als etwa 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, bevorzugter größer als etwa 0,75 mm und kleiner als etwa 60 mm, besonders bevorzugt größer als etwa 1,0 mm und kleiner als etwa 40 mm, bevorzugter größer als etwa 2,0 mm und kleiner als etwa 20 mm und am bevorzugtesten größer als etwa 3,0 mm und kleiner als etwa 15 mm. Das absorbierende Material 110 füllt nicht notwendigerweise die Taschen 130 vollständig, da es vorteilhaft sein könnte, etwas Leerraum an dem absorbierenden Material 110 in den Taschen 130 zu belassen oder einige Taschen 130 teilweise oder vollständig leer zu lassen. Der Erfinder hat herausgefunden, dass insbesondere rechteckig geformte Taschen 130 mit einer Seitenlänge von etwa 10 mm besonders vorteilhaft sind, um als Bausteine für die endgültigen Kammergrößen innerhalb der benetzten und freigegebenen absorbierenden Struktur 14 verwendet zu werden, da sie bei hoher Produktionsgeschwindigkeit einfacher herzustellen sind, während dennoch eine genaue Kontrolle der vorgeschriebenen Bindungsstärke der primären und sekundären Befestigungen möglich ist.
Vorzugsweise ist die Verteilung des absorbierenden Polymermaterials profiliert und besonders bevorzugt in Längsrichtung profiliert. Daher wird sich das Flächengewicht des absorbierenden Polymermaterials entlang der Längsachse der absorbierenden Struktur, die normalerweise mit der Längsachse des absorbierenden Artikels, beispielsweise der Babywindel, übereinstimmt, ändern. Vorzugsweise ist das Flächengewicht des absorbierenden Polymermaterials in mindestens einem frei gewählten ersten Quadrat mit den Maßen 1 cm x 1 cm um mindestens etwa 10% oder 20% oder 30%, 40%, 50% bis zu mehr als 100% höher als das Flächengewicht des absorbierenden Polymermaterials in mindestens einem frei gewählten zweiten Quadrat von 1 cm x 1 cm. Vorzugsweise ist das Kriterium erfüllt, wenn das erste und das zweite Quadrat um die Längsachse zentriert sind.
Die primären Befestigungen 111 müssen im Wesentlichen den Reibungen und Spannungen während der normalen Verwendung der absorbierenden Struktur 14 und den Kräften standhalten, die aus dem sich ausdehnenden und aufquellenden absorbierenden Material 110 resultieren, die durch die Flüssigkeitsaufnahme verursacht werden. Da die Bindungsstärke von wasserempfindlichen Befestigungsmitteln unter Verwendungsbedingungen sehr schwer zu kontrollieren ist, werden sie vorzugsweise nicht in einer absorbierenden Struktur 14 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Vorzugsweise ist die Trocken- und/oder Nasstrennkraft, die notwendig ist, um die primären Befestigungsgitter zwischen der Trägerschicht 101 und der Hilfsschicht 102 zu lösen, höher als etwa 0,05 N/cm oder etwa 0,75 N/cm, bevorzugter höher als etwa 0,1 N/cm, 0,2 N/cm oder 0,3 N/cm, noch bevorzugter höher als etwa 1,0 N/cm, 1,5 N/cm, 2,5 N/cm und am bevorzugtesten höher als etwa 3-5 N/cm. Die Befestigungsgitter und -muster können aus verschiedenen Teilbereichen bestehen, die unterschiedlichen Trennkräften entsprechen.
Wie aus den 4 und 5 ersichtlich, kann das Muster des absorbierenden Materials, das zwischen den Befestigungen gebildet ist, zufällig oder regelmäßig sein, im Wesentlichen kontinuierlich verbunden oder isoliert sein, vollständig bedeckend oder teilweise bedeckend und/oder jede andere geeignete Kombination sein. Vorzugsweise weisen die Bereiche des absorbierenden Materials mehrere Cluster aus absorbierendem Material 110 auf, die von Bereichen umgeben sind, in denen im Wesentlichen kein absorbierendes Material 110 vorhanden ist, die als zusätzliche Verteilungs- und Transportkanäle dienen können, wobei sie den Fluss von Flüssigkeit vom Auftreffpunkt weg und hin zu verfügbaren Clustern aus absorbierendem Material 110 erleichtern. Die Gewichtsverteilung des absorbierenden Materials 110 über die absorbierende Struktur 14 kann über die Hauptoberfläche gleichmäßig sein oder kann profiliert sein, d.h. das Flächengewicht des absorbierenden Materials 110 kann sich abhängig von seiner Position in der absorbierenden Struktur 14 ändern, was zum Beispiel sehr wünschenswert für die Verwendung in Windel- und Hosenkernen ist, wo man absolutes und/oder relativ stärker absorbierendes Material 110 in der Nähe des Punktes des Flüssigkeitseintritts konzentrieren möchte. Geeignete Materialien wie zum Beispiel hochpermeables SAP werden von Evonik, BASF und Nippon Shokubai angeboten. Obwohl vorzugsweise das absorbierende Polymermaterial bis zu 100% des absorbierenden Materials 110 bildet, kann es auch in Kombination mit anderen Materialien, wie zum Beispiel Zellulosefasern oder Flockenzellstoff, verwendet werden, jedoch würde die Menge an faserigen Materialien vorzugsweise nicht mehr als etwa Null bis 40 Gewichtsprozent betragen. Vollständig zellulosefreie Strukturen profitieren maximal von dieser Erfindung.
Die gesamte Absorptions- und Quellfähigkeit eines absorbierenden Polymermaterials wird durch die Art und den Grad der Vernetzungsmittel gesteuert, die zur Herstellung des Hydrogels verwendet werden. Vernetztes SAP mit geringer Dichte weist im Allgemeinen eine höhere Absorptionskapazität auf und ist daher typischerweise in der Lage, in einem relativ größeren Ausmaß aufzuquellen. Diese Arten von SAP haben auch eine weichere und klebrigere Gelbildung. Mit hoher Dichte vernetztes SAP weist im Allgemeinen eine geringere Absorptionskapazität auf und quillt zu einem relativ niedrigeren Grad auf, aber die Festigkeit des Gels ist größer und kann die Partikelform sogar unter mäßigem Druck beibehalten. Absorbierendes Polymermaterial wird üblicherweise aus der Polymerisation von mit Natriumhydroxid vermischter Acrylsäure in Gegenwart eines Initiators hergestellt, um ein Polyacrylsäure-Natriumsalz (manchmal als Natriumpolyacrylat bezeichnet) zu bilden. Dieses Polymer ist die häufigste Art von SAP, das heute auf der Welt hergestellt wird. Andere Materialien werden ebenfalls verwendet, um ein SAP herzustellen, wie Polyacrylamid-Copolymer, Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, vernetzte Carboxymethylzellulose, Polyvinylalkohol-Copolymere, vernetztes Polyethylenoxid und stärkegepfropftes Copolymer von Polyacrylnitril, um einige zu nennen. Letzteres ist eine der älteren SAP-Formen, die erstellt wurden. Alle diese SAP-Technologien sind in den absorbierenden Strukturindustrien seit vielen Jahren üblich und sind dem Fachmann bekannt. Im Allgemeinen können SAP-Hersteller verschiedene Prozessparameter und Veredelungsspezifikationen wie Vernetzungsgrad und Partikelgröße variieren und bieten den Designern von absorbierenden Artikeln eine große Auswahl an Produkten aus absorbierendem Polymermaterial, von SAP mit geringer Quellfähigkeit bis zu hoher Quellfähigkeit und langsamem Quellverhalten zu schnellem Quellverhalten. Durch geeignete Wahl kann man absorbierende Strukturen mit einer Kombination von solchen unterschiedlichen SAP-Konzepten entwerfen, wobei vorzugsweise das schnell aufquellende SAP und/oder SAP mit hoher Quellfähigkeit in den Bereichen verwendet würde, die als Höhen oder Barrieren dienen müssten, während vorzugsweise das langsam anschwellende SAP und/oder SAP mit geringer Quellfähigkeit in den Bereichen verwendet würde, die als Vertiefungen oder Kanäle wirken müssten.
In einer alternativen Ausführungsform dieser Erfindung können in bestimmten Bereichen höhere Mengen an SAP verwendet werden, während andere Bereiche frei von SAP wären oder relativ begrenzte Mengen an SAP hätten, so dass die benetzten Bereiche mit relativ höheren SAP-Mengen anschwellen würden, um Erhöhungen zu bilden, während diejenigen ohne oder mit relativ begrenzten Mengen von SAP die Vertiefungen bilden würden.
Das Aufbrechen der sekundären Befestigungen 115 ermöglicht es der Trägerschicht 101 und/oder der Hilfsschicht 102 sich zu verformen, zu dehnen und ihre Form zu verändern. Im Ergebnis sind die Taschen 130 mit minimalem Volumen in der Lage, sich zu Zwischenvolumen und schließlich zu Kammern mit maximalem Volumen auszudehnen, um das zusätzliche Volumen aufzunehmen, das sich aus dem stark ausdehnbaren absorbierenden Material 110 ergibt. Wie in 6 zu sehen ist, wird somit eine absorbierende Struktur 14 mit ausdehnbaren Taschen 130 mit zusätzlich aktiviertem freien Quellvolumen erzeugt, was es ermöglicht, das absorbierende Material 110 effektiver und effizienter zu verwenden und das Risiko des Platzens einer oder mehrerer sandwichartiger Schichten zu reduzieren. Das zusätzliche Volumen, das durch die expandierenden Taschen erzeugt wird, kann beispielsweise etwa 1% bis 5% des ursprünglichen Volumens betragen. Vorzugsweise ist es höher als etwa 5% bis 25%, bevorzugter höher als etwa 25% bis 50%, am bevorzugtesten höher als etwa 50% oder 100% des ursprünglichen Volumens. In einer alternativen Ausführungsform besteht die absorbierende Struktur 14 aus mehrschichtigen Sandwichstrukturen, wobei auf der ersten Sandwichstruktur aus Trägerschicht 101 - absorbierendem Material 110 - Hilfsschicht 102 zusätzliche Schichten aus absorbierendem Material und/oder komplementäre Schichten hinzugefügt werden können. Solche Strukturen können eine gute Flüssigkeitsabsorption bereitstellen, während die Produktintegrität im trockenen und nassen Zustand beibehalten wird.
Die 7, 8 und 9 zeigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung, bei denen die sekundäre Befestigung 115 aus schwächeren sekundären Befestigungen 115' und stärkeren sekundären Befestigungen 115" besteht, wobei schwächere sekundäre Befestigungen 115' sich schneller lösen als die stärkeren sekundären Befestigungen 115". Die unterschiedlichen Funktionalitäten zwischen den primären Befestigungen 111 und den sekundären Befestigungen 115 in Kombination mit der Bindungsstärkedifferenzierung zwischen schwächeren sekundären Befestigungen 115' und stärkeren sekundären Befestigungen 115" ermöglichen die Gestaltung einer absorbierenden Struktur 14 mit einer vorbestimmten, kontrollierten und/oder gestaffelten bzw. aufeinander abgestimmten Volumenexpansion der absorbierenden Struktur für ein ultimatives Fluidmanagement.
In einer bevorzugteren Ausführungsform weist die absorbierende Struktur 14 schwächere sekundäre Befestigungen 115' am Umfang der absorbierenden Struktur 14 auf, was eine primäre und einfache Expansion des absorbierenden Materials 110 neben den Längs- und/oder Endrändern der absorbierenden Struktur 14 ermöglicht, wodurch Einkapselungs- oder Anti-Leckage-Barrieren innerhalb der absorbierenden Struktur 14 erzeugt werden. Eine derartige spezielle Konstruktion mit eingebauter eingeschlossener Barriere hat große Vorteile vor Gebrauch, während des Gebrauchs und nach Gebrauch für die Konstruktion von wegwerfbaren absorbierenden Hygieneartikeln, wie Kleidungsstücken, Windeln oder Hosen. Wie in den 7, 8 und 9 gezeigt, lockert sich die schwächere sekundäre Befestigung 115', um erste Barrieren oder Dämme 150 zu bilden, während die stärkeren sekundären Befestigungen 115" die lediglich später auftretenden sekundären Barrieren oder Dämme 151 bilden. Die im Wesentlichen nassresistenten permanenten Primärgitter bilden Kanäle 152 zwischen den ersten Dämmen 150 und/oder den sekundären Dämmen 151. Aufgrund des Zeitunterschieds zwischen der Bildung der ersten Dämme 150 und der Bildung der sekundären Dämme 151 werden die ersten Dämme 150 die Flüssigkeit dort innerhalb des Produkts halten, wo sie über die Kanäle 152 verteilt werden kann, und sie wird in sekundären Dämme 151 weiter gespeichert und gehalten. Offensichtlich sind Kombinationen und Varianten möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann man beispielsweise Dämme in einer solchen Weise erzeugen, dass eine Tasche in Form einer länglichen oder abgerundeten Vertiefung erhalten wird, die im Wesentlichen von Dämmen umgeben ist. Solche Dämme können abgesenkt oder unterbrochen werden, um einen oder mehrere Ein- oder Auslässe zu schaffen. Der Leerraum innerhalb der Tasche kann insbesondere dazu verwendet werden, Flüssigkeiten, Feststoffe und/oder Flüssigkeiten mit hoher Viskosität zu speichern. In Babywindel- oder Erwachsenen-Inkontinenzprodukten können solche zusätzlichen Dämme als ein Polster wirken, Komfort bieten, die Haut vom Stuhl fernhalten und verhindern, dass Stuhl aus dem absorbierenden Artikel herausgedrückt wird, wenn der Träger Druck ausübt, z.B. durch Sitzen auf dem Produkt. Verschiedene Formen, Größen, Positionen und Kombinationen können in Betracht gezogen werden. In einer bevorzugteren Ausführungsform dieser Erfindung kann man eine Tasche schaffen, die Stuhl aufnimmt, da bekannt ist, dass Kinderstuhl sehr „flüssigkeitsähnlich“ sein kann.
Menschlicher Kot (oder menschlicher Fäzes), auch bekannt als Stuhl, ist das Abfallprodukt des menschlichen Verdauungssystems und variiert signifikant in der Erscheinung, abhängig vom Zustand des gesamten Verdauungssystems, beeinflusst durch Ernährung und Gesundheit. Normalerweise sind Stühle halbfest, mit einer Schleimschicht. Die Bristol-Stuhlformen-Charta oder Bristol-Stuhlformen-Skala ist ein medizinisches Hilfsmittel, um die Form menschlichen Stuhls in sieben Kategorien einzuteilen. In Großbritannien wird es manchmal als „Meyers-Skala“ bezeichnet. Es wurde von K. W. Heaton an der Universität von Bristol entwickelt und 1997 im Scandinavian Journal of Gastroenterology veröffentlicht. Die Form des Stuhls hängt von der Zeit ab, die er im Dickdarm verbringt.
Die sieben Arten von Stuhl sind:

1. Einzelne, feste Kügelchen, schwer auszuscheiden
2. Wurstartig, klumpig
3. Wurstartig mit rissiger Oberfläche
4. Wurstartig mit glatter Oberfläche
5. Einzelne weiche, glattrandige Klümpchen, leicht auszuscheiden
6. Einzelne weiche Klümpchen mit unregelmäßigem Rand
7. Flüssig, ohne feste Bestandteile

Die Typen 1 und 2 weisen auf Verstopfung hin, während 3 und 4 der „ideale Stuhl“ sind, vor allem der letztere, da er am leichtesten ausscheidbar ist, und 5-7, die weiter in Richtung Durchfall oder Drang gehen. Stuhl von kleinen Kindern, und besonders von jüngeren Babys, kann oft in Typ 5, 6 oder 7 klassifiziert werden und als „flüssiger Stuhl“ bezeichnet werden.
Aufgrund seiner hohen Viskosität wird der flüssige Stuhl nicht signifikant durch die Deckschicht des absorbierenden Artikels absorbiert und führt oft zu einem Auslaufen. Das Austreten von Stuhl aus einem Absorptionsartikel wird noch weniger geschätzt als das Auslaufen von Urin, da der erstere dem Träger und dem Fürsorgenden noch mehr Unannehmlichkeiten bereitet und mehr Probleme für Gesundheit und Hygiene mit sich bringt. Durch das Erstellen des oberflächlichen Flüssigkeitsmanagementsystems, wie beispielsweise einer Stuhltasche, kann ein Hohlraum geschaffen werden, der mit Stuhl gefüllt werden kann. Von den Dämmen eingeschlossen, bleibt der Stuhl im Wesentlichen an seinem Platz. Damit eine Stuhltasche optimal funktioniert, sollten die Vertiefungen mindestens 5%, vorzugsweise 10%, bevorzugter 15% oder am meisten bevorzugt mindestens 20% niedriger sein als die Höhen im hinteren Abschnitt des Produkts.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Trägerschicht 101 und/oder die Hilfsschicht 102 aus einem elastischen oder dehnbaren Material hergestellt, das mindestens eine erste Volumenexpansion ermöglicht, bevor die allmählich zunehmende Expansionskraft der benetzenden und quellenden absorbierenden Materialien 110 das eventuelle Aufbrechen der nassen sekundären Befestigungen 118 auslöst.
Bezugnehmend auf die 10 A-B entsprechen die primären Befestigungen 111 von der absorbierenden Struktur 14 einem vordefinierten primären Bindungsgitter 113, wohingegen die sekundären Befestigungen 115 von der absorbierenden Struktur 14 einem sekundären Bindungsmuster 117 entsprechen. Diese Gitter- und Musterformen werden im Hinblick auf die gewünschten strukturellen und funktionellen Merkmale entwickelt. Offensichtlich dienen diese Gitter und Muster lediglich als Illustrationen und Beispiele, da natürlich verschiedene Kombinationen, Formen und Größen im Zusammenhang mit gewünschten absorbierenden Strukturen möglich sind. Bezugnehmend auf 10A können die Linien dieser Muster regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sein, kontinuierlich bzw. durchgehend oder diskontinuierlich, koextensiv mit der gesamten Oberfläche der absorbierenden Struktur oder nur einem Teil davon und jeder Kombination und/oder Ableitungen davon. Diese Linien können an der longitudinalen, transversalen oder diagonalen Achse der absorbierenden Struktur 14 oder alternativ an irgendeinem Winkel in Bezug auf diese Achse ausgerichtet sein. Es wurde festgestellt, dass eine kontinuierliche bzw. durchgehende Anordnung dieser Linien auf der absorbierenden Struktur 14 zusätzliche Kanäle und Schächte erzeugt, die den Fluidtransport von dem Punkt des Flüssigkeitskontakts zu dem Rest der absorbierenden Struktur mittels Massenfluss unterstützen, und damit besseres und stärker verteiltes sofortiges Flüssigkeitsmanagement mittels lokalem Kapillarfluss erlauben. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass keine Flüssigkeit ganz an den Rand der absorbierenden Strukturen gelenkt wird, um Leckagen beim Benässen zu vermeiden; vorzugsweise leiten sie daher die Flüssigkeit zu der gesamten Oberfläche der absorbierenden Struktur mit Ausnahme der äußeren Ränder. Ein anderes bevorzugtes Muster für Gitter und Muster umfasst Polygone, zum Beispiel Fünfecke und Sechsecke oder eine Kombination daraus. Auch unregelmäßige Muster sind möglich. Im Wesentlichen sind solche Gitter und Muster bevorzugt, die eine optimale Packung von absorbierendem Partikelmaterial in trockenen, kleineren Taschen 130 erlauben, während eine ideale und maximale Volumenexpansion zu größeren Kammern im Hinblick auf die dünnen und flexiblen Strukturen im nassen Zustand ermöglicht wird. Ein zu großer Verlust des Taschen- und/oder Kammervolumens im Hinblick auf primäre und sekundäre Befestigungsgitter und -muster jeweils im trockenen und nassen Zustand wird vorzugsweise vermieden.
Bezugnehmend auf 10B sind beispielhafte absorbierende Strukturen mit intakten primären Bindungsgittern 113 und gelösten sekundären Mustern 117 gezeigt, die im Gegensatz zu der Vielzahl kleinerer Taschen 130, die durch die intakten primären Befestigungen 111 und sekundären Befestigungen 115 gebildet sind (10 A), zu den größeren und weniger Kammern führen. Die Erfindung stellt die Verwendung einer absorbierenden Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einem absorbierenden Produkt bereit, ausgewählt aus der folgenden Auflistung: Kaffeepads, Einwegkörperwärmer, Waschmitteltücher, Filtermaterial, Isoliermaterial, Make-up-Pads, antiseptische Watte, Damenhygienekleidungsstücke, Babywindeln, Babyhosen, Inkontinenzkleidungsstücke für Erwachsene; vorzugsweise ist der absorbierende Artikel ein Damenhygienekleidungsstück, eine Babywindel, ein Babyhöschen oder ein Inkontinenzkleidungsstück für Erwachsene. Die Konstruktion solcher im Handel erhältlichen Produkte ist aus dem Stand der Technik bekannt.
Die absorbierende Struktur, die gemäß der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, ist dünn und flexibel und weist somit eine geringe Biegefestigkeit auf. Die Biegefestigkeit der absorbierenden Strukturen wird durch die Biegesteifigkeit gemessen, die durch den Test bestimmt wird, der nach dem Rundbiegeverfahren gemäß ASTM D 4032-82 modelliert ist, wobei das Verfahren beträchtlich modifiziert und wie in EP0336578B1 beschrieben durchgeführt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des absorbierenden Artikels der Erfindung hat die absorbierende Struktur eine Biegefestigkeit von weniger als 500,0 Gramm, bevorzugter weniger als etwa 250,0-350,0 Gramm und noch bevorzugter weniger als etwa 175,0 Gramm und am bevorzugtesten weniger als etwa 130,0 oder 100,0 Gramm. Somit ist die absorbierende Struktur der vorliegenden Erfindung sehr flexibel und passt sich sehr gut den verschiedenen Formen der Urogenitalregion an. Die Verwendung einer absorbierenden Struktur mit dieser geringen Biegefestigkeit hat den Effekt, dass ein leichter flexibler absorbierender Artikel bereitgestellt werden kann. Dieses Merkmal ist vorteilhaft, da eine solche Struktur sich leicht falten und ermöglichen wird, so dass sich die Struktur einer Körperform anpasst und somit zu Passform und Komfort des Trägers führt.
Die absorbierende Struktur, die gemäß der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, hat eine hervorragende Immobilisierungseigenschaft im trockenen und nassen Zustand und die minimalen Feuchtigkeitsimmobilisierungswerte, die mit dem Schüttelgewichtsretentionstest gemessen wurden, welcher mit dem Feuchtigkeitsimmobilisierungstest bestimmt und wie er in der US-Patentanmeldung 20070167928 beschrieben ist, sind sehr günstig. In einer bevorzugten Ausführungsform der absorbierenden Struktur der Erfindung weist die absorbierende Struktur eine Feuchtigkeitsimmobilisierung von mehr als 60 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 70 Gew.-%, bevorzugter mehr als 80 Gew.-% und am meisten bevorzugt mehr als 90 Gew.-% auf. Eine solche absorbierende Struktur hat eine erhöhte Belastbarkeit und eine verbesserte Absorptionskapazität.
Bezugnehmend auf 11 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Verbundstruktur 700 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, die eine Vielzahl von diskreten Partikelmaterialclustem 703 aufweisen, die vorzugsweise diskret verteilt und auf einer Trägerschicht 101 abgeschieden sind und ausgewählte Mengen von Partikelmaterial 703 enthalten. Die repräsentativ gezeigte Vorrichtung umfasst eine Partikelmaterialzuführeinrichtung 200 zum Vorsehen von absorbierenden Materialien 110 auf einer Trägerschicht 101. Eine Gewebezuführeinrichtung 400 und eine Gewebetransporteinrichtung 402 stellen eine Trägerschicht 101 bereit und eine Unterstützungseinrichtung 600 bewegt über Führungseinrichtungen 601 und 602 die Trägerschicht 101 benachbart zu einer Ablageeinrichtung, die vorzugsweise in Form einer im Wesentlichen endlos rotierenden Trommel 100 vorgesehen ist. Eine Partikelmaterialzuführeinrichtung 200 leitet das absorbierende Material 110 mittels eines Dosiersystems 204 und eines Zuführrohrs 205 zu einer nahen Öffnung 206 hin. Optionale Pinseleinrichtungen 208 helfen, die Clustereinrichtungen 250 „richtig aufzufüllen“.
Die Ablageeinrichtungen 206 weisen vorzugsweise Clustereinrichtungen 250 mit einem Muster von Perforationen auf, die angeordnet sind, um ein gewünschtes Ablagerungsmuster von Partikelmaterialclustem 703 auf der Trägerschicht 101 zu bilden und bereitzustellen. Die Unterstützungseinrichtung 600 steht vorzugsweise in wesentlichem Kontakt mit der Stützfläche 412 der Trägerschicht 101. Die Unterstützungseinrichtung 600 stellt vorzugsweise eine genug enge Verbindung zwischen der Ablagerungsfläche 411 der Trägerschicht 101 und den Clustereinrichtungen 250 sicher, um eine unerwünschte Wanderung der Partikelmaterialien 110 von den Trägerablagerungszonen zu den Trägerzwischenablagerungszonen zu verhindern. Vorzugsweise ist auch eine Positionierungseinrichtung vorgesehen, die mit der Unterstützungseinrichtung 600 einheitlich sein kann und die jegliche Unschärfe in dem Druckmuster der Partikelmaterialcluster 703 gegenüber einem genauen Taschenmuster vor der Immobilisierung stabilisiert, positioniert und/oder neu positioniert. Eine Abdeckeinrichtung 500 und ein Gewebetransport 502 stellen eine Hilfsschicht 102 bereit, wie beispielsweise ein flüssigkeitsdurchlässiges Fasergewebe, wie ein Vlies, Papier, Gewebe, Tuch, gewebter Stoff oder eine perforierte Folie.
Alternativ kann die Hilfsschicht 101 auch eine homogene und/oder heterogene Schicht aus Leim, Klebstoff, Bindemitteln, Harzen, thermoplastischem Material und dergleichen darstellen, welche die Partikelmaterialcluster 703 zwischen der Trägerschicht und der Hilfsschicht unter Bildung einer Verbundstruktur 700, wie zum Beispiel eine absorbierende Struktur 14, sandwichartig dazwischen einschließen kann. Diese relativ teure, technisch schwierige und umweltbelastende alternative Ausführungsform gemäß der Erfindung ist jedoch gegenüber der nicht gewebten, papier- oder gewebeartigen Schicht nicht bevorzugt. Ein besonders bevorzugter Befestigungsprozess gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Luftstrom, der durch Blaszonen mit einem Überdruck im Vergleich zu Standardprozessdruck und/oder durch Saugzonen mit einem Unterdruck im Vergleich zu Standardprozessdruck erzeugt wird. Alternativ wird eine Kombination von Blas- und/oder Sauglöchern für den Luftstrom verwendet. Ultraschalleinrichtungen 800 und Klebstoffapplikationseinrichtungen 900 und/oder 901 können ebenfalls vorgesehen sein.
Ein beispielhafter absorbierender Artikel ist eine wegwerfbare Babywindel.
12 ist eine Draufsicht auf eine Windel 10 als eine bevorzugte Ausführungsform eines absorbierenden Artikels mit einer absorbierenden Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere absorbierende Artikel wie Damenhygienekleidungsstücke, Babyhosen, Inkontinenzbekleidungsstücke für Erwachsene und dergleichen anwendbar ist.
Der absorbierende Artikel ist in seinem flachen, nicht zusammengezogenen Zustand gezeigt, wobei die Seite des Trägers dem Betrachter zugewandt ist. Abschnitte des absorbierenden Artikels sind weggeschnitten, um die darunter liegende Struktur der Windel 10, die die absorbierenden Elemente und absorbierenden Komponenten enthält, deutlicher zu zeigen. Das Chassis 12 der Windel 10 in 12 weist den Hauptkörper der Windel 10 auf. Das Chassis 12 weist eine äußere Abdeckung auf, die eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 18 und/oder eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 20 aufweist. Das Chassis 12 kann einen Teil einer absorbierenden Struktur 14 umfassen, der zwischen der Oberschicht 18 und der Unterschicht 20 eingeschlossen ist. Das Chassis 12 kann auch den größten oder gesamten Teil der absorbierenden Struktur 14 aufweisen, der zwischen der Oberschicht 18 und der Unterschicht 20 eingeschlossen ist. Das Chassis 12 weist vorzugsweise ferner Seitenbündchen oder -flügel 22, elastifizierte Bündchen 24 am Bein und elastische Taillenbündchen 26 auf, wobei die Bündchen 24 am Bein und das elastische Taillenbündchen 26 jeweils typischerweise elastische Elemente 28 umfassen. Ein Endabschnitt der Windel 10 ist als ein vorderer Taillenbereich 30 der Windel 10 ausgestaltet. Der gegenüberliegende Endabschnitt ist als ein hinterer Taillenbereich 32 der Windel 10 ausgestaltet. Ein Zwischenabschnitt der Windel 10 ist als ein Schrittbereich 34 ausgestaltet, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Taillenbereich 30 und 32 in Längsrichtung erstreckt. Die Taillenbereiche 30 und 32 können elastische Elemente umfassen, so dass sie sich um die Taille des Trägers herum legen, um eine verbesserte Passform und ein verbessertes Halten bereitzustellen (z.B. elastisches Taillenbündchen 26). Der Schrittbereich 34 ist derjenige Teil der Windel 10, der, wenn die Windel 10 getragen wird, im Allgemeinen zwischen den Beinen des Trägers positioniert ist. Die Windel 10 ist mit ihrer Längsachse 36 und ihrer Querachse 38 dargestellt. Die Peripherie der Windel 10 ist durch die äußeren Ränder der Windel 10 definiert, in der die Längsränder 42 im Wesentlichen parallel zur Längsachse 36 der Windel 10 verlaufen und die Endränder 44 zwischen den Längsrändern 42 im allgemeinen parallel zur Querachse 38 der Windel verlaufen. Das Chassis 12 weist auch ein Befestigungssystem auf, das mindestens ein Befestigungs- oder Sicherheitselement 46 und mindestens eine Aufnahmezone 48 umfassen kann. Die verschiedenen Komponenten innerhalb der Windel 10 können durch irgendein in der Technik bekanntes Verfahren gebunden, verbunden oder befestigt werden, zum Beispiel durch Klebstoffe in gleichförmigen kontinuierlichen Schichten, gemusterten Schichten oder Anordnungen von separaten Linien, Spiralen oder Punkten. Die Oberschicht 18, die Unterschicht 20, die absorbierende Struktur 14 und andere Komponenten können in einer Vielzahl von wohlbekannten Konfigurationen zusammengebaut werden und sind in der Technik gut bekannt.
Die Unterschicht 20 bedeckt die absorbierende Struktur 14 und erstreckt sich vorzugsweise über die absorbierende Struktur 14 hinaus zu den Längsrändern 42 und den Endrändern 44 der Windel 10 hin und kann mit der Oberschicht 18 verbunden sein. Die Unterschicht 20 verhindert, dass die durch die absorbierende Struktur 14 absorbierten und in der Windel 10 enthaltenen Körperausscheidungen andere externe Gegenstände verschmutzen, die mit dem Träger in Kontakt kommen können, wie beispielsweise Betttücher und Unterwäsche. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Unterschicht 20 im Wesentlichen für Körperausscheidungen undurchlässig und umfasst einen Schichtstoff aus einem Vliesstoff und einer dünnen Kunststofffolie, wie etwa einer thermoplastischen Folie. Die Unterschicht 20 kann atmungsaktive Materialien umfassen, die es ermöglichen, dass Ausdünstungen aus der Windel 10 entweichen, während immer noch verhindert wird, dass Körperausscheidungen durch die Unterschicht 20 hindurchtreten. Sie kann halbsteif, nicht elastisch sein und kann vollständig oder teilweise elastisch hergestellt sein und einen Träger enthalten. Die Unterschichten 20 können in einer Vielzahl von wohlbekannten Konfigurationen zusammengesetzt sein und sind in der Technik bekannt.
Die Windel 10 weist eine Oberschicht 18 auf, die vorzugsweise weich, nachgiebig ist, gute Durchschläge aufweist und eine verringerte Tendenz hat, von dem flüssigkeitsabsorbierenden Material wieder zu benetzen. Die Oberschicht 18 wird in unmittelbarer Nähe der Haut des Trägers angeordnet, wenn die Windel 10 getragen wird. Auf diese Weise erlaubt eine solche Oberschicht 18, dass Körperausscheidungen diese schnell durchdringen, so dass sie schneller zu der absorbierenden Struktur 14 hin fließen, wobei die Oberschicht jedoch vorzugsweise nicht zulässt, dass solche Körperausscheidungen durch die Oberschicht 18 zurückfließen. Die Oberschicht 18 kann aus einem beliebigen Material aus einem breiten Bereich von flüssigkeits- und dampfdurchlässigen, vorzugsweise hydrophilen Materialien aufgebaut sein. Die obere und untere Oberfläche der Oberschicht 18 können unterschiedlich behandelt sein und können beispielsweise ein Tensid auf der oberen Oberfläche enthalten, um den dadurch gehenden Flüssigkeitstransport, insbesondere bei einer zentralen Zone oder einem zentralen Bereich der über der absorbierende Struktur 10 angeordneten Oberschicht 18, zu erleichtern, und beispielsweise ein hydrophobes Mittel auf der unteren Oberfläche enthalten, um den benetzenden Kontakt der in dem absorbierenden Kern enthaltenen Flüssigkeit mit der Oberschicht 18 zu minimieren, wodurch Rücknässungswerte verringert werden.
Die Oberschicht 18 kann auch mit einer Substanz beschichtet sein, die hautausschlaghemmende oder -vermindernde Eigenschaften aufweist (z.B. Aloe Vera). Die Oberschicht 18 bedeckt im Wesentlichen den gesamten dem Träger zugewandten Bereich der Windel 10, einschließlich im Wesentlichen den gesamten vorderen Taillenbereich 30, den hinteren Taillenbereich 32 und den Schrittbereich 34. Ferner können die Seitenbündchen- 22 und/oder Taillenbündchenschichten des inneren Bereichs aus dem gleichen einzelnen Oberschichtmaterial gebildet sein und können somit als Einheit mit der Oberschicht 18 beim Ausbilden von Längs- und Querausdehnungen des Materials der Deckschicht 18 gesehen werden. Alternativ kann die Oberschicht 18 aus mehreren verschiedenen Materialien gebildet sein, die über die Breite der Oberschicht 18 variieren. Solch ein mehrteiliges Design ermöglicht die Erzeugung von bevorzugten Eigenschaften und von unterschiedlichen Zonen der Oberschicht 18. Die Oberschicht 18 kann halbstarr, nicht elastisch und vollständig oder teilweise elastisch hergestellt sein. Die Oberschicht 18 kann in einer Vielzahl von wohlbekannten Konfigurationen zusammengebaut werden und ist in der Technik gut bekannt. Die absorbierende Struktur 14 in 12 ist allgemein zwischen der Oberschicht 18 und der Unterschicht 20 angeordnet. Die absorbierende Struktur 14 kann ein beliebiges absorbierendes Material 110 umfassen, das im Allgemeinen komprimierbar, anpassungsfähig, nicht reizend für die Haut des Trägers ist und Körperausscheidungen absorbieren und zurückhalten kann.
Die absorbierende Struktur 14 kann eine große Vielzahl von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien 110 beinhalten, die üblicherweise in absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie z. B. Flockenzellstoff, der allgemein als luftgelegt bezeichnet wird. Beispiele für andere geeignete absorbierende Materialien umfassen gekreppte Zellulosewatte; schmelzgeblasene Polymere; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Zellulosefasern; Gewebe, einschließlich Gewebehüllen und Gewebeschichtstoffe; absorbierende Schäume; absorbierende Schwämme; absorbierende Polymermaterialien; absorbierende gelbildende Materialien; oder irgendwelche anderen bekannten absorbierenden Materialien oder Kombinationen von Materialien. Die absorbierende Struktur 14 kann ferner kleinere Mengen (typischerweise weniger als 10%) an nicht flüssigen absorbierenden Materialien, wie beispielsweise Klebstoffe, Bindemittel, Kunststoffe, Wachse, Öle und dergleichen, umfassen. Die absorbierende Struktur 14 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann so ausgestaltet sein, dass sie sich im Wesentlichen über die gesamte Länge und/oder Breite der Windel 10 erstreckt. Alternativ ist die absorbierende Struktur 14 gemäß der Erfindung jedoch nicht mit der gesamten Windel 10 koextensiv und ist auf bestimmte Bereiche der Windel 10, wie beispielsweise den Schrittbereich 34, beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen erstreckt sich die absorbierende Struktur 14 bis zu den Rändern der Windel 10 und das absorbierende Material 110 ist in dem Schrittbereich 34 oder einer anderen Zielzone der Windel 10 konzentriert. In noch einer anderen Ausführungsform können die Partikel eine Kombination aus absorbierendem Material 110, das vorzugsweise absorbierendes Polymermaterial umfasst, und hautpflegenden Partikeln, wie Ionenaustauscherharzen, Deodorants, antimikrobiellen Mitteln, Bindemittelpartikeln oder andere nützliche Partikeln, sein.
Die Windel 10 kann auch ein Paar Manschetten oder Bündchen 24 verwenden. Jedes Bündchen 24 ist eine sich in Längsrichtung erstreckende Wallstruktur, die vorzugsweise auf jeder Seite der absorbierenden Struktur 14 positioniert und seitlich zur der Längsachse 36 beabstandet ist. Die Längsenden der Bündchen 24 können zum Beispiel an der Oberschicht 18 in den vorderen und hinteren Taillenbereichen 30 und 32 angebracht oder damit verbunden sein. Vorzugsweise sind die Enden der Bündchen 24 nach innen angeheftet und beispielsweise durch Klebung oder Ultraschallverbindung an der unteren Struktur befestigt. Eine solche Konstruktion spannt die Bündchen 24 effektiv nach innen und wird allgemein so angesehen, dass sie bewirkt, dass die Bündchen 24 verbesserte Auslaufschutzeigenschaften aufweisen. Vorzugsweise sind die Bündchen 24 mit elastischen Elementen 28 ausgestattet, die sich entlang einer wesentlichen Länge der Bündchen 24 erstrecken. Bei einer üblichen Anwendung werden die elastischen Elemente 28 in den Bündchen 24, vorzugsweise an der Oberseite der Bündchen 24, in einem gestreckten Zustand angeordnet und dann zumindest an ihren Enden mit dem Bündchen 24 verklebt oder schallverbunden. Wenn sie freigegeben werden oder sich anderweitig entspannen können, ziehen sich die elastischen Elemente 28 nach innen zurück. Wenn die Windel 10 getragen wird, wirken die elastischen Elemente 28 so, dass sie die Bündchen 24 um das Gesäß und die Oberschenkel des Trägers in einer Weise zusammenziehen, die eine Dichtung zwischen der Windel 10, dem Gesäß und den Oberschenkeln bildet. Die Bündchen 24 können in einer Vielzahl von wohlbekannten Konfigurationen zusammengebaut werden und sind in der Technik gut bekannt.
Die Windel 10 kann auch zusätzliche Schichten verwenden, die in der Technik bekannt sind, einschließlich einer Aufnahmeschicht oder einer Auffangschicht, die vorzugsweise zwischen der Oberschicht und dem absorbierenden Kern und Hoch- und/oder Decklagenschichten angeordnet ist. Dies dient dazu, die Strömung zu verlangsamen, so dass die Flüssigkeit ausreichend Zeit hat, um von dem absorbierenden Kern absorbiert zu werden.
Um die Windel 10 an ihrem Platz um den Träger herum zu halten, wird vorzugsweise zumindest ein Teil des hinteren Taillenbereichs 32 durch Befestigungs- oder Sicherungselemente 46 an mindestens einem Teil des vorderen Taillenbereichs 30 befestigt, vorzugsweise um Beinöffnungen und eine Taille des absorbierenden Artikels zu bilden. Die Befestigungs- oder Sicherungselemente 46 tragen die Zugbelastung um die Taille des Absorptionsartikels herum und komplementieren die elastischen Elemente 28, indem sie eine Quasi-Versiegelung zwischen dem Träger, dem elastischen Taillenbündchen 26 und den Bündchen 24 schaffen, so dass Körperausscheidungen in der Windel 10 enthalten und dann absorbiert werden. Mit anderen Worten, damit nicht durch Lücken zwischen dem Träger und dem Abschluss der Windel 10 etwas austritt. Die Befestigungs- oder Sicherungselemente 46 können zum Beispiel klebende, mechanische Befestigungsmittel, Haken- und Ösenverschlüsse, denkbare Fäden und/oder Kombinationen davon sein, d.h. alles, was ein Ende der Windel 10 an dem in Längsrichtung gegenüberliegenden Ende der Windel 10 sichert. Die Befestigungs- oder Sicherungselemente 46 können auch zusammenkleben, so dass sie aneinander haften, aber nicht an anderen Materialien.
Die Befestigungs- oder Sicherungselemente 46 und jede Komponente davon können ein beliebiges Material umfassen, das für eine solche Verwendung geeignet ist, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kunststoffe, Folien, Schäume, Vliesgewebe, gewebte Stoffe, Papier, Schichtstoffe, faserverstärkte Kunststoffe und dergleichen, oder Kombinationen davon. Es kann bevorzugt sein, dass die Materialien, welche die Befestigungs- oder Sicherungselemente 46 bilden, flexibel, dehnbar und/oder elastisch sind, wodurch sie sich besser an die Form und Bewegungen des Körpers anpassen und somit die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das Befestigungssystem die Haut des Trägers reizt oder verletzt. Vorzugsweise ist die Windel 10 durch Klebestreifenbefestigungselemente an dem Träger befestigt, die dauerhaft an der Unterschicht 20 befestigt sind. Klebestreifenbefestigungselemente werden mit den quer gegenüberliegenden Seitenbündchen oder -flügeln 22 in Kontakt gebracht oder verbunden und erstrecken sich von der Unterschicht 20, wo sie aufgrund der auf die Befestigungselemente aufgebrachten Bindemasse befestigt bleiben. Alternativ kann der absorbierende Artikel Hosen und dergleichen sein. In dieser Konfiguration kann der absorbierende Artikel Klebestreifenbefestigungselemente aufweisen oder nicht. An solchen absorbierenden Artikeln können jedoch auch spezielle Wegwerfklebetreifen vorgesehen sein. Alle Befestigungs- und Sicherungselemente 46 können in einer Vielzahl von wohlbekannten Konfigurationen zusammengebaut werden und sind in der Technik gut bekannt.
Die Taillenbereiche 30 und 32 umfassen jeweils einen zentralen Bereich und ein Paar Seitenbündchen oder -flügel 22, die typischerweise die äußeren seitlichen Bereiche der Taillenbereiche umfassen. Diese Seitenbündchen 22 können einheitlich mit dem Chassis 12 und/oder der Unterschicht 20 sein oder können daran durch irgendein in der Technik bekanntes Mittel befestigt oder damit verbunden sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Seitenbündchen 22, die in dem hinteren Taillenbereich 32 positioniert sind, in zumindest der lateralen Richtung (d.h. durch elastisch erstellte Seitenbündchen) flexibel, dehnbar und/oder elastisch; in einer anderen Ausführungsform sind die Seitenbündchen 22 nichtelastisch, halbstarr, starr und/oder steif. Diese Vielzahl von Seitenbündchen 22 ist in der Technik bekannt.
Ferner können Taillenbündchen 26, die elastische Elemente verwenden, entlang des Querabschnitts der Windel 10 positioniert werden, so dass die Taillenbündchen 26 beim Tragen entlang der Taille des Trägers positioniert sind. Im Allgemeinen erzeugt das Taillenbündchen 26 vorzugsweise eine Abdichtung gegen die Taille, so dass Körperausscheidungen nicht aus den Bereichen zwischen dem elastischen Taillenbündchen 26 und der Taille des Trägers austreten. Obwohl die Körperausscheidungen hauptsächlich von den absorbierenden Materialien in der Windel 10 absorbiert werden, ist die Versiegelung wichtig, wenn man berücksichtigt, dass der Eintrag der Flüssigkeit durch den Träger die Absorptionsratenkapazität der absorbierenden Struktur 14 überfordern kann. Daher halten die Taillenbündchen 26 die Flüssigkeit zurück, während sie absorbiert wird; sie sind in der Technik wohlbekannt.
Der absorbierende Artikel, wie eine Windel 10, kann auch solche anderen Merkmale, Komponenten und Elemente umfassen, wie sie in der Technik bekannt sind, einschließlich vorderer und hinterer Flügelbündchen, Taillenkappeneigenschaften, Gummizüge und dergleichen, um bessere Passformeigenschaften, Einschlusseigenschaften und ästhetische Eigenschaften bereitzustellen. Diese Merkmale können in einer Vielzahl von wohlbekannten Konfigurationen zusammengebaut werden und sind in der Technik gut bekannt.
Das Verfahren zur Herstellung bevorzugter absorbierender Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte: Eine Trägerschicht 101 wird bereitgestellt, auf die das absorbierende Material 110 durch in der Technik bekannte Verfahren aufgebracht wird. Um das absorbierende Material 110 abzulagern, können Vakuum, Schwerkraft oder andere Kräfte verwendet werden. Dann wird eine Hilfsschicht 102 bereitgestellt, die das absorbierende Material 110 bedeckt, und primäre Bindungsregionen 111 und sekundäre Bindungsregionen 115 werden bereitgestellt. Falls man Klebstoffe oder chemische Bindemittel verwenden möchte, könnte es nützlich sein, diese vor dem Zusammenbringen der Sandwichstruktur mit der Trägerschicht 101 und/oder der Hilfsschicht 102 zu verbinden. Wenn man sich für thermisch versiegelte Klebebereiche entscheidet, kann die Heißversiegelung angewendet werden, nachdem die Sandwichstrukturkomponenten zusammengebracht wurden. Es ist natürlich auch möglich, beide Techniken in der gleichen absorbierenden Struktur zu kombinieren.
Das Verfahren zur Herstellung bevorzugter absorbierender Strukturen 14 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte: Eine Trägerschicht 101 wird bereitgestellt, auf welcher absorbierendes Material 110 durch in der Technik bekannte Verfahren angeordnet wird. Um das absorbierende Material 110 abzulagern, können Vakuum, Schwerkraft oder andere Kräfte verwendet werden. Dann wird eine Hilfsschicht 102 bereitgestellt, die das absorbierende Material 110 bedeckt, und primäre Befestigungen 111 und sekundäre Befestigungen 115 werden bereitgestellt, vorzugsweise durch Schallverbindung. Falls man Klebstoffe oder chemische Bindemittel verwenden möchte, könnte es nützlich sein, diese vor dem Zusammenbringen der Sandwichstruktur mit der Trägerschicht 101 und/oder der Hilfsschicht 102 zu verbinden. Wenn man sich für thermoverschweißte oder Schallverbindungsbereiche entscheidet, dann kann das Heißsiegeln angewendet werden, nachdem die Sandwichstrukturkomponenten zusammengebracht wurden. Es ist natürlich auch möglich, beide Techniken in der gleichen absorbierenden Struktur zu kombinieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 9517868 [0009]
WO 9526209 [0011]
EP 1447066 [0012]
EP 0336578 B1 [0107]

Claims

Absorbierender Artikel, beispielsweise Damenhygienekleidungsstück, Babywindel, Babyhöschen oder Inkontinenzkleidungsstück für Erwachsene, der eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht und eine flüssigkeitsabsorbierende absorbierende Struktur aufweist, die zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht und der flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht angeordnet ist, wobei die absorbierende Struktur eine Trägerschicht (101) und eine Hilfsschicht (102) und absorbierendes Material (110) aufweist, wobei die Trägerschicht (101) und die Hilfsschicht (102) über primäre Befestigungen (111) verbunden sind und über sekundäre Befestigungen (115) verbunden sind, wobei das absorbierende Material (110) eine Kombination aus absorbierendem Polymermaterial und anderen Materialien wie Zellulosefasern oder Flockenzellstoff aufweist, wobei abgesehen von den primären Befestigungen (111) und sekundären Befestigungen (115) auch unbefestigte Bereiche (19) vorhanden sind, in denen es im Wesentlichen keine Befestigung, Bindung und/oder Verbindung zwischen der Trägerschicht (101) und der Hilfsschicht (102) gibt, wodurch Taschen (130) bereitgestellt werden, in denen das absorbierende Material (110) angeordnet werden kann, um vorteilhaft gestaltete Cluster zu bilden, wobei das Muster des absorbierenden Materials, das zwischen den Befestigungen gebildet ist, im Wesentlichen kontinuierlich verbunden ist, wobei die primären Befestigungen (111) einem primären Befestigungsgitter entsprechen, während die sekundären Befestigungen (115) einem sekundären Befestigungsmuster entsprechen, wobei die primären Befestigungen (111) in dem primären Befestigungsgitter angeordnet sind, das aus kontinuierlichen Linien zusammengesetzt ist, so dass eine zusätzliche Flüssigkeitsverteilung und ein zusätzlicher Flüssigkeitstransport ermöglicht wird, und wobei sich das sekundäre Befestigungsmuster unter der Quellkraft der absorbierenden Materialien und/oder unter dem Einfluss von Wasser löst.
Absorbierender Artikel nach Anspruch 1, wobei das Muster des absorbierenden Materials, das zwischen den Befestigungen gebildet ist, mehrere Cluster aus absorbierendem Material aufweist, die von Bereichen umgeben sind, in denen im Wesentlichen kein absorbierendes Material vorhanden ist, die als zusätzliche Verteilungs- und Transportkanäle dienen können, wobei sie den Fluss von Flüssigkeit vom Auftreffpunkt weg und hin zu verfügbaren Clustern aus absorbierendem Material erleichtern.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Linien des primären Befestigungsgitters an einer longitudinalen Achse der absorbierenden Struktur ausgerichtet sind.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das primäre Befestigungsgitter eine kontinuierliche Anordnung von Linien aufweist, die Kanäle und Schächte erzeugt, die den Fluidtransport von dem Punkt des Flüssigkeitskontakts zu dem Rest der absorbierenden Struktur mittels Massenfluss unterstützen.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die primären Befestigungen, die in dem primären Befestigungsgitter angeordnet sind, das aus kontinuierlichen Linien gebildet ist, eine hohe Trennkraft und eine hohe Beständigkeit gegen die Ausbreitung von eventuellen Rissen oder Fissuren in den Taschen (130) ermöglichen.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die absorbierende Struktur inhomogen quillt, um eine Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur aufgrund der Ablösung der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen und/oder eines gestaffelten bzw. abgestimmten Quellens des absorbierenden Polymermaterialbereichs zu bilden.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkeitsmanagementoberflächenstruktur derart ausgebildet ist, dass die Flüssigkeit zu der gesamten Oberfläche der absorbierenden Struktur mit Ausnahme der Seitenränder geleitet wird, um Leckagen und Produktversagen zu minimieren.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das primäre Befestigungsgitter dazu ausgebildet ist, Dämme zu erzeugen, um eine längliche Vertiefung zu erhalten, die im Wesentlichen von Dämmen umgeben ist.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungen zumindest teilweise durch einen mechanischen, thermischen, physikalischen, chemischen, thermomechanischen und/oder einen Ultraschallprozess gebildet sind.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens einige oder alle der im Wesentlichen permanenten primären Befestigungen und/oder der im Wesentlichen temporären sekundären Befestigungen mit mindestens einem Klebstoff oder Bindemittel als Befestigungsmedium ausgebildet sind.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die absorbierende Struktur eine zusätzliche Verteilungsschicht aufweist, die dazu beiträgt, Flüssigkeiten zusätzlich zu absorbieren, zu verteilen und zu transportieren und die die Fähigkeit hat, in die Verteilungsschicht eindringende Flüssigkeit von den weniger absorbierenden, vorzugsweise gesättigten, Bereichen zu den stärker absorbierenden, vorzugsweise ungesättigten, Bereichen zu verteilen.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verteilungsschicht eine Absorptionskapazität von mindestens etwa 1, 2, 3, 4 oder 5 g/m², vorzugsweise etwa 10 g/m², bevorzugter etwa 20 g/m², bevorzugter mindestens etwa 35 g/m², am bevorzugtesten mindestens etwa 50 g/m² oder 100 g/m² aufweist.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verteilungsschicht hydrophil ist oder mit einer hydrophilen Beschichtung versehen ist.
Absorbierender Artikel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der Trägerschicht oder der Hilfsschicht als 22 g/m² Polypropylen-Vliesmaterial gewählt ist.