DE2423175A1

DE2423175A1 - Absorbierender artikel sowie verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2423175A1
Application number: DE2423175A
Authority: DE
Inventors: Charles Gerard Kolbach
Original assignee: Scott Paper Co
Current assignee: Kimberly Clark Tissue Co
Priority date: 1973-05-14
Filing date: 1974-05-13
Publication date: 1974-11-28
Also published as: JPS5018771A; FR2229383A1; US3860002A; BE814905A; AU6871274A; NL7406361A; USRE29789E; IT1011417B; CA1002304A; FR2229383B1

Description

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Scott Paper Company, Industrial Highway at Tinicum Island Road, Delaware County, Pennsylvania, V.St.A.

Absorbierender Artikel sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft luftgelegte Faserbahnen sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung.

Absorbierende. Faserstrukturen mit verdickten Mittenbereich sind bereits bei Hygieneprodukten wie UJeguierfwindeln verwendet worden; vergl. die US-Patentschriften 2.B9o.7dd, 3.42α.629, 3.5o9.6oif, 3.598.SBo und 3.682.761. Bei den von diesen Patentschriften beschriebenen absorbierenden Faserstrukturen handelt es sich durchweg um Einlagen für Hygieneprodukte. Derartige Faserstrukturen sind normalerweise nicht hinreichend selbsttragend, um, wenn sie alleine ader mit nur einer Unterlage verwendet werden, ein vollständiges Hygieneerzeugnis darstellen zu können. Mit anderen Warten: es sind normalerweise weitere Unter- und Auflagen erforderlich, um die absorbierenden Strukturen ausreichend zu stützen. Die in den angegebenen Patentschriften offenbarten Hygieneerzeugnisse müssen also unter Einsatz ziemlich komplizierter Umwandlungsanlagen hergestellt werden, in denen das absorbierende Element zwischen den gegenüberliegenden Unter- und Auflageblättern eingebracht und diese miteinander verklebt werden. Zusätzlich dazu sind endweder die Unterlage oder die Auflage oder beide üblicherweise klebend gebunden. Es wird also ein Hieber nicht nur zur Herstellung selbsttragender Auf- bzw. Unterlagebahnen verwendet, sondern ist auch erforderlich, um die Auf- und die Unterlage miteinander zu verkleben. Es ist in höchiem MaB erwünscht, die zur Herstellung von Hygienepro-·

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dukten erforderliche Hiebermenge und damit deren Herstellungskasten zu senken. Eine solche Kostensenkung ist ein wesentlicher Faktor für Erzeugnisse wie Wegwerfbändeln, die nach einmaligem G_ebrauch weggeworfen werden sollen.

Die in den US-Patentschriften 3.43a.629, 3.5ο9.6α4, 3.59B.68o und 3.682.761 offenbarten absorbierenden Innenelementen weisen allesamt einen dicken Mittelbereich auf, der sich über die gesamte Länge des absorbierenden Elements erstreckt, sowie dünnere Seitenteile. Dieser Aufbau gewährleistet ein sich an-Dassendes dichtes Anliegen im Hüftbereich des Trägers, während im Perinealbereich, wo er Körperflüssigkeiten aufnehmen soll, ein dickerer absorbierender Bereich vorliegt. Jedoch enthält der vordere und der hintere Abschnitt des absorhierenden Elements einen Teil des dicken Mittelbereiches sowie auch einen Teil der dünneren Seitenteile. Windeln, deren Vorder- und Hinterteil in Querrichtung und in der Dicke variiert, liegen nicht so gut im Hüftbereich an wie eine Windel, deren Vorder- und Hinterteil über die gesamte Breite eine gleichmäßige Dicke aufweisen.

Das absorbierende Element der Windel nach der US-Patentschrift 2.89o.7oo weist einen Mittelteil mit höherem Grundgewicht als die flankierenden End- und Seitenteile auf. Dieses absorbierende Element ist aus diner Vielzahl von Laaen einer Krepp-Wattierung ausgebildet, die man auf geeigneten Vorrichtungen miteinander ausrichten muß. Diese US-Patentschrift lehrt, daß die Schichten oder Lagen eine Masse aus Fasermaterial enthalten können, das seinem Wesen nach gleichmäßig und veränderlicher Dicke ist, so daß keine voneinander getrennten Schichten vorliegen. Diese Diskussion impliziert jedoch die getrennte Ausbildung von Faserelementen, die miteinander vereint werden, um die Fasern untereinander so zu verschränken, daß die Schichten körperlich voneinander ununterscheidbar werden. Ein solches Herstellungsverfahren für das ab- ; SDrbierende Element erfordert ebenfalls geeignete Vorrichtungen, um die verschiedenen Faserbahnen genau miteinander auszurichten und den Aufbau veränderlicher Dicke zu erreichen. Zusätzlich ist, wie oben erwähnt, diese US-Patentschrift nicht auf ein absorbierendes Element gerichtet, daß entweder für sich oder in Verbindung mit nur einer Unterlage als Hygieneprodukt einsetzbar ist. In der US-Patentschrift ist ein absorbierendes Element erforderlich, das an seiner Stelle gehalten wird, indem man es zwischen getrennte Unter- und Auflagen aufbringt, wie es derzeit für Wegwerfwindeln üblich ist.

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Die Vorrichtungen und Uerfahren nach dem Stand der Technik für die Herstellung luftgelegter profilierter Faserbahnen sehen Mittel vor, um in der quer zur Bahnbildung liegenden Maschinenrichtung eine ungleichmäßige Grundgewichtsverteilung zu erzeugen. Derartige Vorrichtungen enthielten keinerlei Vorkehrungen, um in der Bahnbildungsrichtung eine ungleichmäßige Grundgewichtsverteilung zu erreichen, indem zunächst unterschiedliche Fasergeuiichte in verschiedenen Bereichen abgelagert uiurden. Bspuu enthält die Vorrichtung nach der US-Patentschrift 3.6B2.761 eine Vielzahl feststehender Unterdruckkammern hinter einer durchlöcherten Oberfläche, auf der eine luftgelegte Faserbahn ausgebildet ujird. Jeder Querschnitt des sich ausbildenden Fläche läuft folglich über die gleiche Reihe von Unterdruckkästen, uodurch das Grundgeuiicht in Laufrichtung der sich in irgendeinem Querbereich der Bahnbildungsflache bildenden Faserbahn im wesentlichen gleich bleibt. Indem man jedoch die Unterdruckmerte in den verschiedenen Reihen von Unterdruckkammern richtig einstellt, läßt sich quer zur Laufrichtung eine Änderung des Grundgeuichts erreichen.

In den Vorrichtungen nach den US-Patentschriften 3.598.68a, 3.682.761 und 3.5o9.6a*t uierden kontinuierliche luftgelegte Bahnen ausgebildet und in teiluieiser Überlappung abgelagert, um einen mittig liegenden Bereich auszubilden, dessen Grundgeuticht höher ist als das der Seitenbereiche. Diese Anordnung zur Ausbildung einer profilierten Faserbahn führt weiterhin zur Bildung eines verdickten Bereiches, der sich über die gesamte Länge der absorbierenden luftgelegten Bahn erstreckt.

Die vorliegende Erfindung lehrt einen absorbierenden Artikel, der geeignet ist für die Verwendung als Wegwerfwindel und dergl. und aus einer einheitlichen Anordnung regellos verteilter Fasern in Form einer Bahn besteht, deren Querabmessung von auf Abstand liegenden langgestreckten Seitenkanten und deren Längsabmessung von auf Abstand liegenden Endkanten gebildet werden, wobei einen Mittelbereich der Bahn eine höheres Grundgewicht und eine größere mittlere Dicke als die umgebenden End- und Seitenteile aufweist, um in einer oberen Fläche der Bahn in sowohl der Längs- als auch der Querrichtung eine Stdengestalt auszubilden, und wobei weiterhin auf die obere Fläche der Bahn Hiebmittel aufgebracht sind, um offenliegende Oberflächenfasern in der oberen Fläche aneinanderzubinden und so eine abnutzungsfeste Decklage zu schaffen, durch die keine Fasern hindurchfallen können, und um den strukturellen Zusammenhalt der

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Bahn zu unterstützen, und wobei die obere Fläche in Berührung mit einem Träger gebracht werden kann, sowie aus Mitteln, um eine untere Fläche der Bahn zu stabilisieren.

Die Hiebmittelverteilung innerhalb der Faserbahnen kann man variieren. In sämtlichen Ausführungsformen muß die Klebmittelverteilung jedoch eine abnutzungsfeste Decklage erzeugen, durch die keine Fasern hindurchfallen können. Weiterhin muß die Hlebmittelverteilunq eine stabile Unterlage erzeugen, ωεηπ die Faserbahnen für sich (d.h. ohne getrennte Unterlagenbahn) als Hygieneprodukt eingesetzt werden sollen. Die spezielle Dicke und das Basisgewicht der verschiedenen Teile der Faserbahnen richten sich nach der Verwendung, für die der absorbierende Artikel gedacht ist. Soll er bsptj. als Wegwerfwindel eingeaizt werden, richten sich die Dicke und das Grundgewicht der verschiedenen Teile der Faserbahn nach der Verwendung der Windel - bspw. Tag- oder Nachtwindel, für Hrabbelkinder, Säuglinge usw.

Die in der vorliegenden Erfindunp verwendeten Faserbahnen lassen sich im dikken Mittelbereich und/oder den umgebenden Seiten- und Endteilen mit einem Prägemuster versehen. Alternativ können die Bahnen von einem Präqemuster vollständig frei sein. In eininen Anwendunqsfallen sind derartige Prägungen jedoch erwünscht, da sie Hörperflüssigkeiten, die auf die Faserbahn auftreffen, dochtartig anziehen und so zu einer wirkunnsvollen Ausnutzung des Absorptionsmaterials beitragen.

Der mit einem höheren Grundgewicht ausgestattete Mittelteil der Faserbahnen kann ein im wesentlichen konstantes Grundgewicht aufweisen oder auch profiliert sein, so daß in bestimmten Bereichen ein höheres Grundgeudcht vorliegt. Soll eine Faserbahn bspw. als Wegwerfwindel für Mädchen verwendet werden, kann man den Mittenbereich des Mittelbereiches mit einem höheren Fasergrundgewicht ausbilden als dessen Umgebung. Soll eine Faserbahn hingegen als Wegwerfwindel für Jungen verwendet werden, wird man den vorderen Teil des Mittelbereichs mit einem höheren Fasergrundgewicht ausbilden als den rückwärtigen Teil.

Die Form des Mittelbereichs mit hohen Grundgewicht läßt sich innerhalb weiter Grenzen variieren. Bspw. kann der dicke Mittelbereich im wesentlichen rechteckig oder auch so kanturiert sein, daß er im Schritt eine geringere Breite

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aufweist, und sich dem Träger im Perinealbereich so besser anpaßt.

In einer vorgezogenen Anwendungsform werden die absorbierenden Artikel nach der vorliegenden Erfindung als Wegwerfwindeln eingesetzt. Die Wegwerfwindel werden mit der abnutzungsfesten und faserundurchlässigen Decklage der Bahn auf den Träger aufgebracht, ujobei man den Mittelbereich der Bahn mit dem hohen Grundgewicht in dessen Perinealbereich bringt, um einen stark absorbierenden Bereich vorzusehen, der Körperflüssiqkeiten aufnimmt. Obgleich der Mittelbereich ziemlich dick ist, ist der Aufbau doch beguem und anpassungsfähig, da der Mittelbereich sich nicht über die gesamte Länge oder Breite der Bahn erstreckt. In der vorzugsweise eingesetzten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Faserbahn einen konturierten Mittelbereich mit schmalerem Schritt auf, um die Anpassungsfähigkeit der Windel zu verbessern. Die Seitenteile mit niedrigem Grundgewicht stellen äußerst anpassungsfähige Bereiche dar, die sich dicht an die Schenkel des Trägers anlegen, um ein Entweichen der Hörperflüssigkeit aus der Windel zu verhindern. Die Endteile der Windel _t die ein geringes Grundgewicht aufweisen, stellen einen anpassungsfähigen Hüftbereich dar, der sich dicht und gleichmäßig an den Rücken und Bauch des Trägers anlegt. Den wünschenswertesten Sitz erreicht man mit dem vorzugsweise ausgeführten Aufbau, bei dem die Seiten- und Endteile im wesentlichen die gleiche mittlere Dicke und im wesentlichen das gleiche Grundgewicht aufweisen.

Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bildung einer absorbierenden luftgelegten Faserbahn vor, die aufweist eine durchlöcherte Fläche, auf der die Bahn ausgebildet wird, eine Unterdruckkastenanordnung mit einem offenen Ende unter einem diskreten Bereich der durchlöcherten Fläche, so daß andere Teile der durchlöcherten Fläche sich über das offene Ende des Unterdruckkastens hinaus erstrecken, sowie Unterdruckleitungen, die es gestatten, über dem diskreten Bereich der durchlöcherten Fläche einen anderen Druckabfall aufzubauen als über den anderen Teilen der durchlöcherten Fläche, gekennzeichnet durch eine Antriebsvorrichtung, um die durchlöcherte Fläche und den Unterdruckkasten miteinander ausgerichtet durch ein Bahnbildungsgebiet zu führen und dabei den diskreten Bereich des durchlöcherten Fläche über dem offenen Ende des Unterdruckkaatens zu halten, während die durchlöcherte Fläche und der Unterdruckkasten sich durch das Bahnbildungsgebiet bewegen, wodurch

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das Gewicht der in dem diskreten Bereich der durchlöcherten Fläche abgelagerten Fasern sich im wesentlichen unabhängig von dem Gewicht der in den anderen Teilen abgelagerten Fasern steuern läßt.

Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bildung einer absorbierenden luftgelegten Faserbahn vor, indem man eine durchlöcherte Fläche in einer Maschinenlaufrichtung durch ein Bahnbildungsgebiet laufen läßt, mindestens einen mit der durchlöcherten Fläche ausgerichteten Unterdruckkasten SD durch das Bahnbildungsgebiet laufen läßt, daß die gleichen diskreten Bereiche der durchlöcherten Fläche über den offenen Enden der Unterdruckkästen liegen und andere Teile der durchlöcherten Fläche sowohl in der Maschinenlaufrichtung als auch guer zu dieser sich über die offenen Enden der Unterdruckkästen hinauserstrecken, und indem man weiterhin eine Luftsuspension von Fasern im Bahnbildungsgebiet auf die durchlöcherte Fläche richtet und über den diskreten Bereichen der durchlöcherten Fläche richtet einen höheren Druckabfall erzeugt als über den anderen Teilen der durchlöcherten Fläche, um in den diskreten Bereichen ein höheres Fasergewicht abzulagern als in den anderen Teilen.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erlaubt es also, das Fasergewicht, das in dem über dem Unterdruckkasten liegenden Bereich der durchlöcherten Fläche abgelagert wird, unabhängig von dem Fasergewicht zu steuern, das in den sich über die Umfangswand des Unterdruckkastens hinauserstreckenden Teilen der durchlöcherten Fläche abgelagert wird.

Nach bestem Wissen der Anmelderin gibt es ekine Luftlegevorrichtung des Standes der Technik, bei der eine durchlöcherte Fläche und mindestens ein Unter- _:

druckkasten miteinander ausgerichtet durch einen Bahnbildungsbereich geführt j werden, wie oben beschrieben. Das Verfahren und die Vorrichtung der Anmelderin > erlauben also eine genaue und voneinander unabhängige Einstellung des Grundgewichts der Fasern, die in bestimmten Teilen der Faserbahn abgelagert werden, ; um die Bildung der nach der vorliegenden Erfindung eingesetzten Faserbahnen zu ; erreichen.

j Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.'

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Fig. 1 ist eine schematische isometrische Ansicht zur Darstellung der aufeinanderfolgenden Schritte zur Ausbildung einheitlicher Faserhahnen nach einem vorzugsweise einnesetzten Verfahren der vorlienenden Erfindung ;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht durch eine Verdichterwalzenanordnung nach der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 2-2 der Fig.3 ;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. if ist eine isometrische Ansicht der nach einem v/orzugsueise eingesetzten Verfahren nach der vorliegenden Erfindung benutzten Prägewalzen;

Fig. 5 ist eine Draufsicht des absorbierenden Artikels nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. G ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-G der Fin. 5;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 6, zeiot aber eine Alternativ-AusführungsfDrm nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 und Fig. 9 zeigen in der Draufsicht ziuei weitere Ausführunnsformen der vorliegenden Erfindung;

Fig.io ist eine Schnittansicht entlang der Linie 1o-1o der Fig. 9;

Fig.11 und Fig. 12 sind Draufsichten weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;

Fig.13 und Fig. 1^t sind vergrößerte Schnittansichten entlang den Linien 13-13 und 14-14 der Fig. 11 bzw. Fig. 12;

Fig.15 und Fig. 16 sind vergrößerte Schnittansichten entsprechend den Fig. 13 und Ik, zeigen aber weitere Ausführungsfnrmen nach der vorliegenden Erfindung;

Fig.17 ist eine schematische Schnittansicht ähnlich der Fig. 3, zeigt aber eine alternative Verdichterwalzenanordnung nach der vorliegenden Erfindung ;

Fig.18 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 18-18 der Fig. 17; und Fig.19 ist eine Ansicht entlang der Linie 19-19 der Fig. 17.

Unter Bezug auf die Fig.1 wird nun ein vorzugsweise Eingesetztes Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zur Bildung der absorbierenden Artikel 1o be-

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schrieben.

Eine Speisefasermatte 12 wird zur Bilduno einer durchaehenden Faserbahn 16 in eins Luftlegevorrichtunq 14 einaeführt. Die Vorrichtung 14 weist eine Faserwalze 18 auf, die in der durch den Pfeil 21 angeaebenen Richtung drehangetrieben uiird, um Fasern aus der Matte 12 herauszureißen und diese in einen Luftstrom aufzunehmen, so daß in einem Kanal 2d eine Luftsuspension von Fasern vorliegt, die auf eine durchlöcherte Fläche 22 einer Verdichterwalzenanordnunn 24 zugeführt wird. Die Luft der Suspension strömt durch die durchlöcherte Fläche 22, wobei die Fasern der Suspension sich auf der Fläche in Form einer durchgehenden Faserbahn 16 verdichten. Die durchlöcherte Fläche 22 enthält in Umfangsrichtung verteilte, dreidimensionale Abteile 26. In diese Abteile 26 tritt ein höheres Fasergewicht ein als auf die umgebenden Teile der durchlöcherten Fläche 22, sd daß sich die durchgehende Faserbahn 16 mit auf Abstand liegenden Bereichen 3d ausbildet, in denen ein höheres Fasergetüicht pro Flächeninhalt (d.h. Grundqeiüicht) vorlient als in den umgebenden Flächenteilen der Bahn. Der Aufbau der Verdichterwalzenanordnung 24 sowie deren Funktion zur Bildung einer Faserbahn mit verdickten Bereichen 3d bilden einen wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindunp und werden weiter unten ausführlich beschrieben.

Die Speisefasermatte 12 kann einen größeren Gewichtsanteil kurzer Zellstofffasern von in der Papierherstellung üblichen Längen von weniger als 6,35 mm (1/4 inch) und einen kleineren Gewichtsanteil von Uerstärkungsfasern mit Längen von mehr als 6,35 mm (1/4 inch) enthalten. Vorzugsweise handelt es sich bei den kurzen Zellstofffasern um Holzbreifasern, da sie hoch absorptionsfähig, leicht erhältlich und billig sind.

Andere kurze Zellstoffasern, wie BaumwDllfasern, lassen sich ebenfalls verwenden. Die Uerstärkungsfasern haben vorzugsweise eine Stapellänge von etwa 12,7 mm C 1/2 inch) bis etwa 76 mm (3 inches) und sind aus dem Stand der Technik bekannt. In einer vorzugsweise eingesetzten Ausführungsfarm der vorliegenden Erfindung enthält die Speisefasermatte 12 von etwa 75 bis Sa Gew.-% Holzbreifasern und etwa 1o bis etwa 25 Gew.-% Kunstseidefasern von 1 1/2 Länge und 3 den. Weiterhin umfaßt die vorliegende Erfindung die Verwendung einer SpeisefasErmatte 12, die zu 1oo % aus kurzen Zellstoffasern einer Länge von weniger als 6,35 mm (1/4 inch) besteht; vorzugsweise nimmt nan in sie jedoch

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längere Fasern auf, um den Aufbau zu verstärken.

Die durchgehende Faserbahn 16 wird an einer oberen wassersprüheinheit 32 und einer unteren ÜJassersprüheinheit 3k vorbeigeführt, mit denen der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn so eingesetellt uiird,,daß sie ein aufoeprägtes Muster annimmt und beibehält. Vorzugsweise stellt man den Feuchtigkeitsgehalt der Bahn auf etwa 6 bis etwa 35 %.-Geu. relativ zum absoluten Trockengewicht der Faserbahn 16 ein.

Nachdem die Faserbahn 16 die LJassersprüheinheiten durchlaufen hat, wird sie - vergl. Fig. 1 und k - durch einen Druckspalt zwischen einer oberen Präge- ' walze 36 und einer unteren Prägewalze 38 geführt, die in der von den Pfeilen ifo bzw. k2 angegebenen Richtung mit (nicht gezeigten) geeigneten Einrichtungen zwangsangetrieben werden. Die obere Prägewalze 36 weist eine Vielzahl in Umfangsrichtung auf Abstand liegender Ausnehmungen kk auf und wird synchron zum Vorschub der Faserbahn 16 so angetrieben, daß die Ausnehmungen ko mit den verdickten Bereichen 3o der Faserbahn ausgerichtet sind. Die obere und die untere Prägewalze weisen Vorsprünge k6 auf, die auf deren Außenfläche in Wellenform verteilt sind. Die Bodenfläche jeder der Ausnehmungen kn enthält vorstehende Flächen kB, die in einem anderen Muster als dem der Vorsprünqe kS angeordnet sind. Insbesondere handelt es sich bei den vorstehenden Flächen kB der Fig. 1 und k um eine Uielzahl sich axial erstreckender vorstehender Vorsprünge, die sich mit einer Uielzahl von in^Umfangsrichtung angeordneten Uorsprüngen zur Bildung eines waffelartigen Musters kreuzen.

Das Muster der Vorsprünge in den Prägewalzen 36 und 38, wie es im vorgehenden Absatz beschrieben ist, ist typisch für die Prägemuster, die man vorsehen kann. Das im Einzelfall verwendete Muster ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Der Zweck der geprägten Bereiche in der Faserbahn 16 ist, eire auf die Bahn auftreffende Flüssigkeit über im wesentlichen die gesamte Ausdehnung der Bahn zu verteilen und so ihre Absorptionsfähigkeit vdII auszunutzen. Es läßt sich jedes Prägemuster verwenden, mit dem sich dieses Ergebnis erreichen läßt; in einigen Anwendungsfällen kann man das eine oder beide Prägemuster weglassen. Dievorliegende Erfindung betrifft bspw. auch absorbierende Artikel mit völlig ungeprägten Faserbahnen sowie auch absorbierende Artikel mit Faserbahnen, bei denen nur die verdickten Bereiche

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eine Prägung aufweisen. Die Prägewalzen 36 und 38 werden jeweils so gestaltet, daß sich in der Faserbahn 16 das gewünschte rägemuster ergibt.

Nachdem nun - vergl. die Fig. 1 - die Faserbahn 16 den Druckspalt der Prägewalzen 36 und 38 durchlaufen hat, wird sie durch eine Klebestation geführt, die in der Fiq. 1 mit einer oberen Klebersprüheinheit 5o und einer unteren Klebersprüheinheit 52 dargestellt wird. Der Kleber wird aufgebracht, um im wesentlichen sämtliche Oberflächenfasern aneinanderzubinden, und so eine selbsttragende Bahn mit abriebfesten und faserdichten Oberflächen auszubilden. Hierzu läßt sich jedes Klebemittel verwenden, das man bei der Herstellung luftgslegter absorbierender Produkte normalerweise verwendet. Vorzugsweise eingesetzte Bindemittel gehören der Familie der selbsthärtenden Acryllatices, der Familie der Urethane oder anderen Binderarten an, die sich in Lösungen oder Suspensionen niedriger Viskosität einsetzen lassen. Falls erwünscht, kann das auf die untere Fläche der Faserbahn 16 aufgebrachte Klebemittel ein wasserabstoßendes Mittel enthalten, um eine flüssigkeitsdurchlässige Unterlage auszubilden, und der auf die obere Fläche aufgebrachte Kleber kann mit einem Netzmittel versetzt werden, um die Flüssigksitsabsorption in die Innenbereiche der Bahn hinein zu erhöhen.

Das Verfahren zum Aufbringen des Klebemittels auf die Faserbahn läßt sich variieren. Bspw« kann man das Klebemittel aus einem Überlaufkasten im Überschuß auf die Bahn 16 auflaufen lassen und den größten Teil des Klebers durch Un* terdruck von der Unterseite der Bahn her abziehen, wie es in der US-Patentschrift 3.663.348 angegeben ist.

Enthält der absorbierende Artikel eine flüssigkeitsundurchlässige Deckschicht, kann man das Aufbringen eines Klebemittels auf die untere Fläche der Faserbahn 16 völlig weglassen und das Klebemittel auf das getrennte Unterlagenblatt aufbringen, bevor es mit der Faserbahn verklebt wird. Alternativ kann man das Unterlagenblatt mit der Faserbahn verkleben, indem man das Unterlagenblatt unmittelbar auf die untere Fläche der Faserbahn auspreßt, wie es die US-Patentschrift 3.4o2.715 lehrt.

Nachdem man das Klebemittel auf die Faserbahn 16 aufgebracht hat, führt man sie durch einen Ofen 54, um die Faserbahn zu trocknen und das Klebemittel zu

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härten bzw. abzubinden. Nach dem Abbinden wird die Faserbahn 16 zu einer Schneidstation mit einer unteren Amboßwalze 56 und einer oberen Schneidwalze 58 geführt, in der die durchgehende Faserbahn 16 zu einzelnen absorbierenden luftgeleqten Artikeln 1o zertrennt wird, uiobei diese einzelnen Artikel 1o dann mittels eines Übernahmeförderers 6o voneinander getrennt werden, der sich schneller bewegt als die Zulaufförderer (von denen bei 61 nur einer dargestellt ist), die die durchgehende Faserbahn durch den Uerfahrenslauf führen. Sodann kann man die auf Abstand anlaufenden Artikel 1o weiteren Bearbeitungsstationen, d.h. blende-, FaIt- und Verpackungsstationen, die hier nicht gezeigt sind, zuführen.

Die Fig. 9 und 1o zeigen Einzelheiten des absorbierenden Artikelsio. Dieser absorbierende Artikel 1o ist für die Verwendunn als Wegwerfwindel gedacht und weist eine Querabmessung zwischen auf Abstand liegenden, langgestreckten Seitenkanten 62 und eine Längsabmessung zwischen auf Abstand liegenden Endkanten Sk auf. Der absorbierende Artikel 1o enthält einen Mittelbreich 66, der durch die regellos verteilten Fasern einheitlich in die umgebenden Seitenteile 68 und Endteile 7q übergeht und ein höheres Grundgewicht hat und dicker ist als diese. Vorzugsweise haben die umgebenden Seiten- und Endteile 68 bzw. 7o im wesentlichen die gleiche gleichmäßige Dicke und das gleiche Grundgewicht.

Die umgebenden Seitenteile 68 und Endteile 7o enthalten ein eingeprägtes Muster in Form kontinuierlicher eingedrückter Kanäle 72 in Wellenform. Diese Kanäle sind voneinander durch verhältnismäßig wenig verdichtete Hochliegende Bereiche Ik getrennt. Der Mittelbereich 66 enthält ein eingeprägtes Muster aus längsverlaufenden und in in Querrichtung auf Abstand zueinander liegenden Kanälen Ik und querverlaufenden und in Längsrichtung auf Abstand liegenden Kanälen 78, die ein waffelartiges Muster bilden. Zwischen den Länoskanälen 76 und den Querkanälen 78 liegen im wesentlichen unverdichtete, hochstehende Bereiche Bo.

Wie insbesondere in Fig. 1d gezeigt, bindet eine obere Kleberschicht im wesentlichen alle Oberflächenfasern aneinander, um eine abriebfeste und faserdichte Oberfläche 82 auszubilden, die auf den Träger aufgebracht werden kann, ohne daß Fasern ausfallen oder ausstauben.

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Die obere Hieberschicht drinnt im dicken Mittelbereich 66 sowie in den hochliegenden Bereichen Ik der Seitenteile SB und der Endteile 7d nur teilweise in Dickenrichtunn in die Bahn ein, während eine untere Kleberschicht im wesentlichen alle Fasern an der unteren Oberfläche aneinanderbindet und eine abriebfeste faserdichte Unterlage Qk bildet. Diese untere Hieberschicht drinnt im Mitteihreich sowie in den hochlieqenden Bereichen Ik der Seitenteile 68 und der Endteile 7o in Dickenrichtunn nur teilweise in die Bahn ein. Die obere Hieberschicht und diE untere Hleherschicht wirken unter Bilduno von Hiebernetzen BG zusammen, die sich in den verdichteten Hanalbereichen 72 der Seitenteile 68 und der Endteile 7o durch die gesamte Bahn hindurcherstrecken.

Ein Innenbereich 86, der im Mittelnereich 66 zwischen der unteren und der oberen Hieberschicht liegt, ist vom Hiebemittel im wesentlichen frei und bildet daher einen Bereich ausgezeichneter Absorptionsfähigkeit, der die auf den Mittelbereich 66 auftreffende Körperflüssigkeit aufnimmt. Die Klebernetze 86, die in den Seiten- und den Endteilen die Bahn vollständig durchdringen, erhöhen deren Zudestigkeit und sichern einen Aufbau, aus dem keine Fasern herausfallen können. Die Innenteile der Bahn in den hochlieaenden Bereichen Ik der Seiten und Endteile sind im wesentlichen klebemittelfrei, um Bereiche mit hoher Absorptiansfähiokeit für Flüägkeiten zu schaffen.

Zur Anwendung bringt man die LJindel 1o so auf den Träger auf, daß der dicke Mittelbereich 66 sich im Perinealbereich befindet. Der Urin trifft zunächst auf den Mittelbereich 66 auf und wird infolne der hohen Hapillarkräfte in den Lännskanälen 76 und Querkanälen 78 dochtartig abgezonen. Körperflüssigkeit, die auf die umnebenden Seiten- und Endteile der Windel auftrifft, wird durch die verdichteten Kanäle 72 im wesentlichen in Längsrichtung der Bahn 1o dochtartig abgezogen. Die stärkste Neigung für ein Entweichen der Flüssigkeit besteht an den Seitenlängskanten 62; die längsverlaufenden Kanäle 72 ziehen die Flüssigkeit in Längsrichtung ab und verhindern damit eine Querströmung zu den Seitenkanten.

Die umgebenden Seitenteile 68 und Endteile 7o haben im wesentlichen das gleiche Grundgewicht. Das im Einzelfall angewandte Grundgewicht hängt von der gewünschten Benutzung der Windel ab - bspw. für Krabbelkinder, Säuglinge, als Tag- oder PJachtwindel usw. In der vorzuosweise einnesetzten Ausführunosform

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der Erfindung liegt das Grundgeuiicht der Seitenteile 68 und der-Endteile 7o

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zwischen etwa 51 g/m (1,5 dz./sq.yd.) und etiua 2oo q/m (6 oz./sq.yd.). Vorzugsweise liegt das spezifische Gewicht der Seitenteile 68 und der Endteile 7o zwischen etwa c,c5 g/cm und etwa α,15 g/cm (ermittelt nach dem ASTM-Verfahren D-1777, erläutert im Handbuch der American Society für Testing Materials).

Der Mittelteil 66 kann leicht verdichtet sein und ein etwas höheres spezifisches Gewicht als die Seitenteile 68 und Endteile 7c aufweisen. Vorzugsweise liegt das spezifische Gewicht des Mittelhereichs 66 zwischen etwa o,1 g/cip und etwa o,2 g/cm . Das Grundgewicht des Mittelbereichs 66 kann man in Abhängigkeit von der erforderlichen Absorptionsfähigkeit variieren, und diese hängt wiederum von der beabsichtigten Verwendung der Windel ab - bspw. für Säuglinge, Krabbelkinder, als Tag- oder Nachtwindel oder dergl. Im allgemeinen wird das Grundgewicht des Mittelbereichs 66 etwa 27d g/m (8 oz./sq.yd.) bis etwa 1695 g/m (5o oz./sq.yd.) betragen. Weiterhin lassen eich auch die Abmessungen der Windel - einschließlich der des Mittelbereichs 66 - in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung ändern.

Wie bereits oben erwähnt, läßt sich die Klebemittelverteilunq im absorbierenden Artikel 1a innerhalb breiter Grenzen variieren. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch kritisch, daß das Klebemittel die Fasern in der oberen Oberfläche klebend bindet, um eine abriebfeste und faserdichte Oberfläche 82 auszubilden, die ohne ein Durchfallen oder Ausstäuben von Fasern mit dem Träger in Berührung gebracht werden kann. Wenn darüberhinaus der absorbierende Artikel 1o für sich )d.h. ohne getrennte Kunststoff- oder andere Unterlage) als Windel verwendet werden soll, muß der Kleber auch die Fasern in der unteren Oberfläche der Bahn aneinander binden, um eine strukturell stabile Unterflache Bk auszubilden.

Obgleich vorzugsweise die Klebernetze 86 sich durch die gesamte Bahn hindurcherstrecken, ist dies nicht unbedingt erforderlich. Es soll daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, daß auch der gesamte Innenbereich der Faserbahn klebemittelfrei bleibt. Es liegt weiterhin im Rahmen der vorliegenden Erfindung, aus einem Überlaufkasten Klebemittel im Überschuß auf die Oberfläche der Faserbahn auffließen zu lassen und überschüssiges Klebemittel zu ent-

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fernen, indem man es durch Aufbringen eines Unterdrucks von der Unterseite der Bahn her durch die Faserbahn hindurch abzieht.

Auf diese Weise wird die Faserbahn mindestens in den Seiten- und den Endteilen vom Hiebemittel über die gesamte Dicke gebunden. Wegen des hohen Erundgeuiichts im Mittelbereich 66 der Windel ist zweifelhaft, daß das Hiebemittel diesen Mittelbereich vollständig durchdringen wird.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform eines einheitlichen absorbierenden Artikels 1oa in Form einer Wegwerfwindel mit Seitenteilen 68a, Endteilen 7oa und einem Mittelbereich 66a. Diese Teile entsprechen den entsprechenden Bereichen der unter Bezug auf die Fig. 9 und 1o beschriebenen Windel, mit der Ausnahme, daß in die Bahn kein Muster eingeprägt wird. Wie in Fig. 6 gezeigt, binden eine obere und eine untere Hiebemittelschicht im wesentlichen sämtliche Oberflächenfasern aneinander und erstrecken sich nur teilweise durch die Dicke der Bahn, um eine abriebfeste Oberfläche 82a und eine strukturell stabile Unterfläche 84a zu bilden. Die Innenfasern bleiben durch im wesentlichen die gesamte Dicke der Bahn frei von Hiebemittel, um einen Innenbereich mit ausgezeichneter Absorptionsfähigkeit für Flüssigkeit zu erreichen. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Windel läßt sich nach dem Verfahren der Fig. 1 herstellen, indem man die Prägewalzen 36 und 38 durch Uerdichtunnswalzen mit glatter Oberfläche ersetzt.

Die Verwendung von Verdichtungswalzen ist erwünscht, um die Bahn leicht zu verdichten und ihr einen strukturellen Zusammenhang zu erteilen, der ausreicht, um sie durch nachfolgende Behandlunqsschritte führen zu können.

Die Fig.7zeigt eine dritte Ausführungsform einer Wegwerfwindel 1ob. Die Windel enthält ein für Flüsigkeit undurchlässiges Blatt 88, das auf die Unterfläche der Faserbahn aufgeklebt ist. Die Faserbahn weist weiterhin eine obere Hiebemittelschicht auf, die im wesentlichen sämtliche Fasern an der oberen Fläche aneinanderbindet, um eine abriebfeste und faserdichte Schicht 82b auszubilden. In dieser Ausführungsform kann man die untere Hiebemittelschicht weglassen und das Hunststoffblatt 88 unmittelbar in plastischem Zustand auf die Faserbahn auspressen. Alternativ kann man eine untere Schicht eines.Hiebemittels auf die Bahn aufbringen und diese in noch klebrigem Zu-

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stand dazu verwenden, das Kunststoffblatt 88 mit der Bahn zu verkleben. Das Hiebemittel kann man kontinuierlich auf die untere Fläche der Bahn Dder diskontinuierlich in Form von Linien, Punkten oder irgendeinem gewünschten Muster aufbringen, das das Kunststoffblatt 88 mit der Bahn verklebt. Alternativ kann das Klebemittel entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich auf das Kunststoffblatt 88 aufgebracht werden.

Die weitere Ausführungform eines einheitlichen absorbierenden Artikels 1oc nach Fig. B ist identisch mit dem absorbierenden Artikel 1oa nach der Fig. 5 mit der Ausnahme, daß nur dessen Mittelbereich 6G mit einer Prägung versehen ist. Dieses Prägemuster ist mit dem im Mittelbereich 66 des Artikels 1o der Fig. 9 vorgesehenen identisch und enthält Längskanäle 76 c sowie Querkanäle 78 c.

Die Fig. 11 und 13 zeigen eine zusätzliche Ausführunosform eines absorbierenden Artikels Iod nach der vorliegenden Erfindung. Der absorbierende Artikel Iod ist identisch mit den absorbierenden Artikel 1oa der Fig. 5, außer das sein Mittelbereich 66d sanduhrartig gestaltet ist, was einen Schrittbereich geringerer Breite ergibt; dieser Aufbau paßt sich dem Perinealbereich des Trägers bequem an.

Die Fig. 12 und 14 zeigen eine weitere Ausführungsform eines absorbierenden Artikels 1oe nach der vorliegenden Erfindung, der identisch ist mit dem absorbierenden Artikel 1oa (Fig. 5) und Iod (Fig. 11) mit der Ausnahme, daß der Mittelbereich 66e anders gestaltet ist. Der Mittelbereich 66e weist einen Schrittbereich verringerter Breite auf; dieser Aufbau paßt sich sich dem Perinealbereich des Trägers bequem an.

Sämtliche der oben beschriebenen absorbierenden Artikel haben einen Mittelbereich, dessen Grundgewicht über seine Gesamtabmessungen im wesentlichen gleichmäßig ist. Bei einigen Anwendungsfällen ist es jedoch erwünscht, einen profilierten Mittelbereich vorzusehen, d.h. einen Mittelbereich mit unterschiedlichem Grundgewicht in verschiedenen vorbestimmten Teilen desselben. Wenn bspw. - vergl. Fig. 15 - der absorbierende Artikel als Wegwerfwindel für Mädchen gedacht ist, ist es erwünscht, einen mittleren Teil 88 des Mittelbereiches 66f mit höherem Grundqewicht an Fasern auszugestalten als die angrenzenden End-

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teile 9α des Mittelbereiches. Dieser Aufbau ist vorzuziehen, da bei Kleinkindern weiblichen Geschlechts der Urn unmittelbar auf den Mittelbereich der Windel auftrifft. Ist der absorbierende Artikel - vergl. Fig. 16 - alternativ für männliche Kleinkinder gedacht, ist es erwünscht, einen Vorderteil . 92 des MittElbereiches S6g mit höheren Grundgewicht an Fasern auszugestalten als einen rückwärtigen Teil 3k des Mittelbereiches, uieil bei männlichen Kleinkindern der Urin auf die vordere Hälfte der Windel auftrifft. Vorzugsweise hat der Teil mit dem höchsten Grundgewicht der Faserbahn nach Fig. 15

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und 16 ein Grundgewicht von etwa 576 g/m (17 oz./sq.yd.) bis etwa 1695 g/m (5d oz./sq.yd·), während die Teile mit geringerem Grundgewicht ein solches von etwa 27a g/m (S oz./sq.yd.) bis etwa 7kB g/m (22 αζ./sq.yd.) haben.

Die in den Fig. 7, 11, 12, 15 und 16 gezeigten Ausführungsformen können allesamt auf die gleiche Weise mit Prägemustern versehen werden, wie esIfür die Faserbahnen 1o (Fig. 9) und 1oc (Fig. 8) beschrieben wurde. Die in die Faserbahnen eingeprägten Muster lassen sich variieren und beschränken den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht. Weiterhin kann man sämtliche der Faserbahnen für sich als einheitliche tuchartige Windel oder mit einem flüssigkeitsundurchlässigen Kunststoffblatt - vergl· Fig. 7 - einsetzen.

Für alle Ausführungsfarmen der vorliegenden Erfindung ist wesentlich, daß die absorbierenden Artikel einen Mittelbereich nahen Grundgewichts und Seitensowie Endteile niedrigen Grundgewichts aufweisen. Der Mitteibreich mit hohem Grundgewicht schafft eine Zone hoher Absorptionsfähigkeit für Flüssigkeit, der im Perinealbereich des Trägers liegt. Zusätzlich ergibt dieser Mittelbereich einen verhältnismäßig anpassungsfähigen Aufbau, da er sich nicht über die Gesamtlänge der Faserbahn erstreckt.

Der anpassungsfähigste Aufbau resultiert, wenn man auf die in den Fig. 11 und 13 gezeigte Weise einen Schrittbereich reduzierter Breite vorsieht. Die Sei- ■ ten niedrigen Grundgewichts schaffen einen äußerst anpassungsfähigenAufbau, der sich weich und dicht an die Schenkel des Trägers anlegt, ebenso wie die Endteile niedrigen Grundgewichts einen anpassungsfähigen Hüftbereich ergeben, der den Leib des Trägers hinten und vorn dicht umfaßt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Verdichterwalzenanordnung Zh nach der vorliegen-

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den Erfindung, die in der Bahnbildungsvarrichtung 1^f angewandt wird, um die durchgehende Faserbahn 16 mit auf Abstand liegenden verdsickten Bereichen 3o auszugestalten. Die Anordnung 24 meist eine luftdurchlässige Verdichterwalze 1oo mit einem perforierten zylindrischen Metallmantel 1o2 und einem Gitter 1o4 auf, das auf der Umfangsfläche des Mantels befestigt ist. Die auf Abstand liegenden dreidimensionalen Abteile 26 entstehen durch in Umfanqsrichtung auf Abstand liegende einzelne Ausschnitte im Gitter und dem zylindrischen Metallmantel und die durchlöcherten Elemente 1o6, die an der Unterflache des Metallmantels 1o2 befestigt sind, um jeden Ausschnitt zu überbrücken und die Bodenfläche jedes der Abteile 26 zu bilden. Das Gitter 1o4 und das durchlöcherte . Element 1o6 stellen die bahnbildende Fläche 22 (Fig. 1) der Verdichterwalze 1oo dar.

Die Verdichterwalze 1oo ist über eine Verbindunnsplatte 11o mit einer angetriebenen Achse 1oB verbunden. Die Verbiriungsplatte 11a ist mit dem zylindrischen Metallmantel 1o2 der VerdichterrDlle 1oo durch geeignete Befestigungsmittel tüie die Schrauben 112 (von denen in Fig. 2 nur eine gezeigt ist) verbunden. Die Verbindungsplatte 11o weist eine mittige hohle Nabe 114 auf, die mittels eines Stiftes 116 auf der angetriebenen Achse 1o8 festgelegt ist. Eine Riemenscheibe 118 ist auf der Achse 1oß befestigt und uird über einen Riemen 12d zuiecks Drehung der Verdichterwalze 1oo angetrieben. Den Riemen 12d treibt eine geeignete Kraftquelle wie bspu. ein Elektromotor (nicht gezeigt).

Innerhalb der Verdichterwalze Iod ist eine Unterdruckkastenanordnung 122 angeordnet und auf der angetriebenen Achse 1o8 befestigt, um sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit zu drehen uie die Verdichterualze. Die Unterdruckkastenanordnung 122 weist eine Vielzahl von Unterdruckkästen 124 auf, die über speichenartige Tragarme 128 an einer hohlen zylindrischen Nabe 126 angebracht sind. Die angetriebene Achse 1o8 verläuft durch die Nabe 126 hindurch und ist mit dieser durch den Stift 13o drehfest verbunden. Jeder Unterdruckkasten 124 hat eine Bodenplatte 132 und Seitenwände 134. Die Außenkanten der Seitenwände 134 bilden eine in jeden Unterdruckkasten 124 führende Öffnung, die im wesentlichen die gleiche Gestalt hat wie die Abteile 26, und jeder Unterdruckkasten ist auf ein bestimmtes Abteil 26 ausgerichtet. Da die Uerdichterwalze 1oo und die " Unterdruckkastenanordnung 122 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit gedreht werden, liegt im gesamten Bewegungsbereich der Verdichterwalzenanordnung 24

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jeder Unterdruckkasten 124 immer unter dem zugehörigen Abteil 26. An einer Seitenwand 134 ist an jeden Unterdruckkasten 124 eine Saugleitung 136 angeschlossen, die jeweils in Strämungsverbindung mit einer entsprechenden Öffnung 138 in der Verbindungsplatte 11d steht.

Lü±e in der Fig. 2 dargestellt, liegt eine Endplatte 14o gleitend an der Aussenf lache der Verbindungsplatte 11a an und ist an dem schematisch bei 142 gezeigten festen Rahmenwerk befestigt. Die Endplatte 14d weist in der Innenfläche eine äußere ringförmige Vertiefung 144 und eine innere ringförmige Vertiefung 146 auf, die mit der Nabe 114 der Verbindungsplatte 11a konzentrisch liegen. Um jede der ringförmigen Vertiefungen 144, 146 herum sind geeignete elastomere Dichtungen 14B vorgesehen. Über Saugleitungen 15o, 162, die in Strömungsverbindung mit den ringförmigen Vertiefungen 144 bzw. 146 stehen sind geeignete Unterdruckquellen - wie bspw. Gebläse - angeschlossen, aber hier nicht gezeigt. Auf diese Weise erzeugt die Unterdruckquelle, die in Strömungsuerbindung mit der äußeren ringförmigen Vertiefung 144 steht, durch die darunterliegende Unterdruckkästen 124 hindurch einen Druckabfall über der durchlöcherten Bodenfläche 1o6 der Abteile 26.

Die andere Unterdruckquelle, die in StrömungsvErbindung mit der inneren ringförmigen Vertiefung 146 steht, bewirkt einen Druckabfall über den übrigen Teilen der durchlöcherten bahnbildenden Fläche 22 (Fig. 2).

Damit die Bahn 16, die sich gebildet hat, leicht νσπ der Verdichterwalze 1ao abgenommen werden kann, ist es erwünscht, die Unterdruckwirkung durch die durchlöcherte Fläche 22 an der Abnahmestelle zu unterbrechen. Zu diesem Zweck ist zwischen der Verdichterwalze 1do und der Unterdruckkastenanordnung 122 ein Abdeckglied 154 angeordnet, das einen perforierten zylindrischen Mantel 156 aus geeignetem Lagermetall und einen nichtperforierten unteren Bereich 15Ö aufweist. Wenn also ein Teil der Verdichterwalze 1oo über den nichtperfo- j rierten Bereich 158 des Mantel 156 läuft, kann der durch die Saugleitungen j 15o und 152 (Fig. 2) erzeugte Unterdruck dort nicht auf die Fläche 22 einwirken, um die Faserbahn 16 auf der Verdichterwalze 1oo festzuhalten. Die Faser- ■ bahn 16 läßt sich folglich dort leicht auf einen nicht gezeigten, an der unte- [

ren Seite der Verdichterwalze 1oo angeordneten Förderer übertragen, indem man ! durch diesen hindurch einen Unterdruck auf die Bahn einwirken läßt. Der Mantel 156 ist innerhalb der Verdichterwalze 1oo stationär angeordnet, indem er an einem Endträger 16a befestigt ist, der seinerseits an dem schematisch bei

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162 (Fig. 2) gezeigten feststehenden Rahmenwerk befestigt ist·

Bei der Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird über die Saugleitung 15o, die in Strömungsverbindung mit den Unterdruckkästen 124 steht, ein stärkerer Unterdruck ausgeübt als über die Saugleitung 152, die in Strömungsverbindung mit dem verbleibenden Innenbereich der Uerdichterwalze steht» Da die gesamte bahnbildende Fläche 22 der Verdichterwalze 1oo im gleichen Zeitintervall mit dem Unterdruck beaufschlagt wird, findet durch die Badenflächen der Abteile 16 eine stärkere volumetrische Luftströmung statt alB durch die die Abteile umgebenden Flächenteile· Diese stärkere Luftströmung bewirkt, daB in den Abteilen 26 ein höheres Fasergeuiicht sich ablagert als auf den die Abteile umgebenden Seitenteile der durchlöcherten Fläche, se daß sich eine durchgehende Faserbahn 16 ausbildet, die auf Abstand liegende, verdickte Bereiche 3c aufweist. Die verdickten Bereiche 3o der durchgehenden Faserbahn 16 lassen sich in jeder gewünschten Geaalt vorsehen, indem man die Abteile 26 und die Außenkanten der Unterdruckkästen mit eben dieser Form vorsieht.

Das vorgehend beschriebene Verfahren ist wirksam zur Bildung eines verdickten Mittelbereiches, der innerhalb seiner gesamten Ausdehnung ein gleichmäßiges Fasergewicht aufweist. In einigen Anwendungsfällen ist jedoch erwünscht, einen verdickten Mittelbereich zu schaffen, dessen Grundgewicht in verschiedenen vorbestimmten Teilen desselben unterschiedlich ist, wie oben unter Bezug auf die Fig. 15 und 16 beschrieben.

Die Fig. 17 - 19 zeigen eine Verdichterwalzenanordnung 24a zur Bildung profilierter verdickter Mittelbereiche mit verschiedenem Grnndgewicht in unterschiedlichen vorbestimmten Teilen des Mittelbereiches. Insbesondere betrifft die folgende Beschreibung eine Uerdichterwalzenanordnung 24a zur Bildung sand-^: uhrartiger gestalteter, verdickter Mittelbereiche, wie in der Fig. 11 dargestellt, die im in der Mitte gelegenen Schrittbereich ein höheres Fasergrundgewicht aufweisen als in den anschließenden Endbereichen, wie in Fig. 15 gezeigt.

üJie in Fig. 17 gezeigt, weist die Uerdichterwalzenanordnung 24a eine V/erdichterwalze 1oo, eine Unterdruckkastenanordnung 122a sowie ein Abdeckglied 154a

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auf, die so zusammengebaut sind, ujie es üben unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben wurde. Die Verdichterwalzenanordnung 24a unterscheidet sich van der Uerdichterujalzenanordnung 24 der Fin. 2 in der speziellen Ausgestaltung des Abdeckaliedes 154 a und dem speziellen Aufbau der (nicht im Detail nezeioten) Endplatte, die hier einnesetzt werden.

lilie in den Fig. 17 und 18 nezeint, weist das Abdeckglied 154a einen unteren Umfangsbereich 158a, auf, der nicht perforiert und damit luftundurchlässig ist, um ein Abnehmen einer Faserbahn von der Verdichterwalze 1naa auf die deiche Weise zu gestatten, wie sieaben unter Bezug auf die Verdichterwalzenancrdnung 24 beschrieben tuurde. Zusätzlich iueist das Abdeckglied 154a axial auf Abstand lieaende, sich in Umfangsrichtung erstreckende und luftundurchlässige Bereiche 2αα auf, die axial mit den Enden der Abteile 26a ausgerichtet sind, uenn diese über das Abdeckglied laufen, «i sowie eine einen mittigen sich in Umfangsrichtunn erstreckenden und luftundurchlässigen Bereich 2n2, der axial mit dem Mittelteil der Abteile 26a, die darüber weglaufen, ausgerichtet ist. Die Abmessung in Umfangsrichtung der luftundurchlässigen Bereiche 2go ist größer als die Abmessung in Umfangsrichtung des luftundurchlässigen Bereiches 2o2; der Grund hierfür wird weiter unten beschrieben. Die spezielle Ausrichtung des Abdeckgliedes 154a relativ zur Verdichterwalze 1oDa hängt von dem Gebiet ab, in dem die Bahn sich bilden soll. Aus diesem Grund ist die in der Fig. 17 gezeigte Anordnung des Abdeckgliedes 154 nicht als Bedingung für den Betrieb mit der Verdichterwalzenanordnung 24a aufzufassen.

Die (nicht im Detail nezeinte) Endplatte ist so mit einer (nicht gezeigteen) V/erbindungsplatte, die mit der Verbindungsplatte 11o identisch ist, verbunden, wie es oben für die Verbindung der Endplatte I4a mit der Verbindungsnlatte 11o (Fin. 2) ausgeführt uiurde. Die Endplatte weist eine äußere ringförmige Vertiefung 144a (Fig. 17) auf, um eine Unterdruck-Strömunnsverbindung zwischen einer (nicht gezeigten) Unterdruckguelle und den Unterdruckkästen 124a herzustellen. Die Erstreckung in Umfangsrichtunn dieser ringförmigen Vertiefung entspricht der der luftundurchlässioen Bereiche 2od und 2o2 des Abdeckgliedes 154a, mit denen sie ausgerichtet ist. Auf diese Weise entsteht in den Unterdruckkästen 124a nur dann ein Unterdruck, wenn die Abteile 26a und die entsprechenden Unterdruckkästen 124 a sich innerhalb desjenigen Umfangsbereiches bewegen, der die Bereiche 2oo und 2n2 des Abdecknliedes 154a einschließt, um

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damit den sanduhrartia gestalteten Mittelbereich 66f (Fin. 15)in diesem Umfangsbereich im wesentlichen vollständin auszubilden.

Nachdem jedes Abteil 26a den mittleren Abdeckbereich 2o2 vollständin durchlaufen hat, besteht keine Verbindung mehr zwischen der zuneordneten Saunleitung und der äußeren l/ertiefunn 144a, so daß der Unterdruck in der Saunleitunq nicht mehr auf diesen Unterdruckkasten wirken kann.

Die innere ringförmige Vertiefung 146 in der Endplatte ist identisch mit der oben unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschriebenen Vertiefung 146. Diese innere ringförmige Vertiefung 146a steht in Strömungsverbindunn mit dem Innenraum der Verdichterwalze 1aoa in den die Unterdruckkastenanorrinunn 122a umgebenden Bereichen. Folglich können diejenigen Teile der Faserbahn, die den verdickten, sanduhrartig gestalteten Mittelbereich 66f umneben, über den gesamten in Umfangsrichtung verlaufenden Bewequnqsbereich der Verdichterwalzenanordnong 24a durch den Bahnbildungsbereich der Bahnbildunnsvorrichtunq ausgebildet werden, und dieser Umfangsbereich ist größer als der Umfangsbereich, den die Abdeckbereiche 2dd und 2d2 umschreiben. Der durch die innere ringförmige Vertiefung 146a hindurch bewirkte Unterdruckwert wird gerade se eingestellt, daß sich diejenige Luftströmung ergibt, die ausreicht, um in den den verdickten Mittelbereich 66f umgebenden Flächenteilen der Faserbahn das gewünschte Fasergrundgewicht zu erzeugen.

Da die Endbereiche 2dd in Umfangsrichtung länger sind als der Mittenbereich 2o2, ist der Mittenbereich der sanduhrartig gestalteten Abteile der Verdichterwalze dem gleichen Unterdruckwert ausgesetzt wie die Endbereiche der Abteile, aber für einen längeren Zeitraum. Folglich findet durch den Mittenbereich der Abteile 26a ein stärkerer Luftvolumendurchsatz statt als durch deren Endhereiche, um die Bildung des sanduhrartig gestalteten Mittelbereiches 66f mit den in Fig. 15 gezeigten Profil zu bewirken.

Eine Faserbahn mit einem verdickten Mittenbereich, wie er mit 66g in Fig. dargestellt ist, läßt sich ausbilden, indem man eine Verdichterwalzenanordnung ähnlich der Fig. 17 einsetzt. Die Gestalt der Abteile muß jedoch auf geeignete weise so abgeändert werden, daß die der Gestalt des verdickten Mittelbereiches 66g entspEjhen. Zusätzlich müssen die luftundurchlässigen Bereiche

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des Abdecknliedes so angeordnet iuerden, daß eine Hälfte der Abteile länqer mit dem Unterdruck beaufschlagt uiird als die andere Hälfte, so daß sich ein profilierter verdickter Mittelbereich ergibt, dessen Grundgeuicht in der einen Hälfte höher ist als in der anderen, uie in der Fiq. 1S gezeigt.

Durch qeeinnete Ausgestaltung des Abdeckgliedes lassen sich auch andere ProfilHB darstellen. Weiterhin lassen sich Faserbahnen verschieden geformter verdickter Mittelbereiche ausbilden, indem man die Gestalt der Abteile in der Verdichterualze und die Gestalt der Unterdruckkästen entsprechend ändert. Weiterhin liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, unmittelbar auf der Bahnbildungsfläche der Verdichtermalze einen für das Strömungsmedium undurchlässigen Belag in Form von Querstreifen zwischen aufeinanderfolgenden Abteilen vorzusehen, um auf der Bahnbildungsfläche die Bildung einzelner Faserbahnböpen unmittelbar zu erlauben.

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Claims

Patentansprüche

1.J Absorbierender, für die Verwendung als Wegwerfwindel

und dergl. geeigneter Artikel aus einer einheitlichen Anordnuna regellos verteilter Fasern in Farm einer Bahn, die eine Querabmessung zwischen auf Abstand liegenden langgestreckten Seitenkanten und eine Längsabmessung zwischen auf Abstand liegenden Endkanten aufweist, gekennzeichnet durch einen Mittelbereich der Bahn, der ein höheres Grundgewicht und eine größere mittlere Dicke aufweist als die umgebenden End- und Seitenteile, um in einer Oberfläche der Bahn in Längs- und in der Querrichtung eine Stufengestalt auszubilden, durch Klebemittel auf der oberen Fläche der Bahn, um die offenliegenden Fasern in der Fläche aneinanderzubinden und so eine abriebfeste und faserdichte Deckschicht auszubilden und den strukturellen Zusammenhalt der Bahn zu verbessern, wobei die Deckschicht in Berührung mit einem Träger gebracht werden kann, und durch Mittel, die die untere Fläche der Bahn stabilisieren.

2. Absorbierender Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebenden End- und Seitenteile im wesentlichen das gleiche Grundgewicht und die gleiche Dicke haben.

3. Absorbierender Artikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den die untere Fläche stabilisierenden Mitteln um ein Hiebemittel handelt, das die offenliegenden Fasern in der unteren Fläche aneinanderbindet.

km Absorbierender Artikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die untere Fläche stabilisierenden Mittel ein für Nässe undurchlässiges Blatt enthalten, das an der unteren Fläche befsstiat ist.

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5. Absorbierender Artikel nach einem der vorgehenden Ansnrüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Größerer Geuinhtsanteil der regellos verteilten Fasern aus kurzen Zellstoffasern mit einer für die Papierherstelluna üblichen Länne von weniger als 6,35 mm ( 1A inch) und ein kleinerer Gewichtsanteil bus Verstärkunnsfasern mit einer miüLeren Länge von mehr als 6,35 mm ( 1 /k inch) besteht, die reoellos mit den kurzen Zellstoffasern vermischt sind, um die Festinkeit der Bahn zu erhöhen.

6. Absorbierender Artikel nach einem der vorgehenden Ansorüche, dadurch Gekennzeichnet, daß der Mittelbereich Abschnitte unterschiedlicher Grundnewichte enthält, wobei das höchste Grundgewicht dort vorliegt, ωό es am nötinsten ist, um Körperflüssinkeit aufzunehmen.

7. Absorbierender Artikel nach einem der voroehenden Ansprüche, dadurch Gekennzeichnet, daß das Klebemittel im Mitteibreich die Dicke der Bahn nur teilweise durchdringt, damit im Mittelbereich die Innenfasern durch das Hiebemittel ungebunden bleiben.

8. Absorbierender Artikel nach einem der vorgehenden Ansprüche, ^h gekennzeichnet durch verdichtete Bereiche in der oberen Fläche des Mittelbereiches der Bahn, um die dochtartine Verteilung von Flüssigkeit entlang dem Mittelbereich zu verbessern.

9. - Absorbierender Artikel nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch verdichtete Bereiche in den umnebenden Seiten- und Endteilen, die in einem vorbestimmten Muster angeordnet und durch im wesentlichen unverdichtete hochstehende Bereiche netrennt sind.

10. Absorbierender Artikel nach Anspruch 3, dadurch Gekennzeichnet, daß das Klebemittel gehundene Netzwerke bildet, die sich nur in den verdichteten Bereichen der umnebenden End- und Seitenteile vollständio durch die Bahn erstrecken.

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11. AbsGrbiErendBr ArtikEl nach Einem der vornehenden Anspruchs, dadurch nekennzEichnEt, daß der Mittelbereich an SsitenorenzEn in die umgebEnden Seitenteile und an EndnrenzEn in dis umnEbEnden Endteile übergeht, wobei mindestens ein Teil der Seitenqrenzen zurückqesetzt ist, um in dEr Mitte einen schmalen Schrittabschnitt zu bilden, der in dEn PerinealberEich dss TrägErs eingebracht wsrden kann, ujabei der Mittelbereich weiterhin einen vorderen und ειπεπ hintErsn Teü aufweist, die auf genenüberlieoenden Seiten des Schrittabschnitts liegsn und eine nrößere Querabmessung als der Schrittabschnitt haben.

12. Absorbierender Artikel nach Anspruch 11, dadurch nekennzeichnet, daß der Mittelbereich Teüe unterschiEdlichen Grundqeuiichts aufweist, wobei das höchste Grundgewicht dort vorlient, wo es am nötigsten ist, um Körper-flüssiqkeit aufzunehmen.

13. V/erfahren zur Bildunq einer absorbierenden luftaelegten Faserbahn nach Anspruch 1, dadurch gekEnnzeichnet, daß man eine durchlöchErtE Fläche in einer Maschinenlaufrichtung durch ein Bahnbildunqsqebiet führt; mindestens einen Unterdruckkasten mit der durchlöchErtsn Fläche ausgerichtet durch das Bahnbildungsgebiet führt, so daß die gleichen diskreten BersichE der durchlöcherten Fläche über den offenen Enden der Unterdruckkästen liegen, während andEre Bereiche der durchlöcherten Fläche sich in dsr MaschinEnTaufrichtung und quer zu disssr über dis offenen Enden hinauserstrekken, daß man weitErhin είπε Luftsuspsnsion von FasErn im BahnbildungsqebiEt auf die durchlöcherte Fläche richtet und über den diskreten Bereichen der durchlöcherten Fläche einen höheren Druckabfall erzeuqt als über den anderen Bereichen der durchlöcherten Fläche, um in den diskreten BereichEn Ein höheres Fasergewicht abzulagern als in den anderen Bereichen.

1^· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

man verschiedene Abschnitte ,jedes diskreten Bereiches der durchlöcherten Fläche mit unterschiedlichen Luftvolumendurchsätzen beaufschlaqt, so daß die Mittelbereiche der Faserbahnen mit Abschnitten untsrschiedlichen Grundgewichts ausgestaltet werden.

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15. Verfahren nach Anspruch 13 ader 14, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vielzahl auf Abstand liegender Unterdruckkästen mit der durchlöcherten Fläche ausgerichtet durch das Bahnbildungsaebiet führt, wodurch sich eine luftnelegte Faserbahn ausbildet, die eine Uielzahl auf Abstand lienender Mittelbereiche aufweist, deren Grundgewicht höher ist als das der umaebenden End- und Seitenteile.

16. Vorrichtung zur Bildung einer absorbierenden luftgelegten Faserbahn mit einer durchlöcherten Fläche, auf der die Faserbahn sich bilden soll, einer Unterdruckkastenanordnung mit einem offenen Ende unter einem diskreten Bereich der durchlächerten Fläche, so daß andere Teile der durchlöcherten Fläche sich über das offene Ende des Unterdruckkastens hinauserstrecken, und mit einem Unterdruckanschlußeinrichtung, die es erlaubt, über dem diskreten Bereich der durchlöcherten Fläche einen anderen Druckabfall zu bewirken als über den anderen Teilen der durchlöcherten Fläche, gekennzeichnet durch Antriebsmittel, um die durchlöcherte Fläche und den Unterdruckkasten miteinander ausn-erichtet durch ein Bahnbildungsgebiet zu führen und dabei die gleichen diskreten Bereiche der durchlöcherten Fläche über dem offenen Ende des Unterdruckkastens zu halten, während die durchlöcherte Fläche und der Unterdruckkasten das Bahnbildungsgebiet durchlaufen, wodurch das in dem diskreten Bereich der durchlöcherten Fläche abgelagerte Fasergewicht sich im wesentlichen unabhängig van dem in den anderen Flächenteilen abgelagerten Fasergewicht steuern läßt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der diskrete Bereich der durchlöcherten Fläche eine Bodenfläche eines dreidimensionalen Abteils enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkastenanordnung eine Vielzahl auf Abstand liegender Unterdruckkästen aufweist, die jeweils mit einem offenen Ende unter nur einem bestimmten Bereich der durchlöcherten Fläche liegen, so daß andere Teile der durchlöcherten Fläche die Unterdruckkästen nicht überdecken.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

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daß die durchlöcherte Fläche zylinderförmiq qestaltet ist und die Unterdruckkästen innerhalb des Zylinders lieaen.

2a. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder19, dadurch Gekennzeichnet, daß die diskreten Bereiche der durchlöcherten Fläche, die das offene Ende jedes der Unterdruckkästen üherdecken, eine Bodenfläche eines dreidimensionalen Abteils enthalten.

21. Uorrichtunn nach einem der Ansorüche 18 his 2o, ne-

kennzeichnet durch ein Abdeckplied mit luftundurchlässinen Abschnitten zudschen dem offenen Ende der Unterdruckkästen und den diskreten Bereichen der durchlöcherten Fläche, das für unterschiedliche Zeitdauer verhindert, daß sich über bestimmten Teilen jedes diskreten Bereiches ein Druckabfall aufbaut, wodurch durch diese unterschiedlichen Teile mit unterschiedlichen Luftvolumendurchsaiz beaufschlant werden, um in diesen unterschiedliche Fasergeidichte abzulanern.

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