DE2734783C2 - Saugfähige Vorlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorlage gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorlage ist aus der DE-AS 12 12 247 bekannt, bei der eine Schicht von leicht gekrepptem Seidenpapier und eine weitere Scnicht von flaumiger Holzzellulose und Faserstoffen aus Baumwolle o.a. vorgesehen sind. Zur Steuerung der Flüssigkeitsdurchdringung dienen leicht gewachste Seidenpapierleitflächen. Die gekreppte Schicht kann außerdem unterschiedlich stark gekreppt sein, d. h. sie enthält rauh- und feingekreppte Gebiete.

Aufgabe der Erfindung ist ^s, eine saugfähige Vorlage zu schaffen, die verbesserte Flüssig! .-itsaufnähme- und -Speichereigenschaften aufweist und die wirtschaftlicher als der Stand der Technik herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen bei einer Vorlage der eingangs genannten Art die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die verhältnismäßig stärker hydrophobe erste Schicht unter Befeuchtung und Belastung stärker federt als die zweite Schicht und Körperflüssigkeit leicht durch die Innenschicht in die darunterliegende zweite Schicht leitet.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die verhältnismäßig hydrophile zweite Schicht im angefeuchteten und belasteten Zustand einen geringeren Faserabstand hat, so daß sie stärker saugfähig wird und Flüssigkeit in sich schneller verteilt.

Somit wird Körperflüssigkeit von der zweiten Schicht aus der ersten Scnicht schneller absorbiert und bis zur Sättigung in die zweite Schicht geleitet.

Vorteilhaft ist es auch, daß die Körperflüssigkeit im wesentlichen in der unteren, zweiten Schicht gespeichert wird, so daß die erste Schicht trockener bleibt und die Innenschicht verhältnismäßig trocken am Körper anliegt.

Eine erfindungsgemäße Vorlage ist deswegen wirtschaftlicher herstellbar, weil die Ausbeute bei thermomeehanisehen Verfahren bei etwa 95% liegt, während sie für chemische Verfahren etwa 40 bis 50% beträgt. Eine Mischung beider erhöht also die Ausbeute gegenüber rein chemischen Aufschlußverfahren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Teildraufsicht auf ein Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie 2-2 aus

F i g. 1; und Fig.3 einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Obgleich das nachfolgende Ausführungsbeispiel eine Windel betrifft, wird darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Vorlage auch zu anderen Zwecken, beispielsweise als klinische Vorlage oder als Damenbinde verwendbar ist

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Windel 20 mit einer wasserundurchlässigen Außenschicht 22, einer wasserdurchlässigen Deck- oder Innenschicht 24 und einer dazwischen liegenden saugfähigen Einlage 26. Die Außenschicht 22 bedeckt die Unterseite 28 und die Innensohicht 24 überdeckt zumindest einen Teil der Oberseite 30 der Einlage 26. Außenschicht, Innenschicht und saugfähige Einlage bilden einen saugfähigen Grundkörper 21. Man erkennt, daß die Außenschicht 22 mit ihren Seitenrändern 32 über die Innenschicht 24 gefaltete und daran befestigt ist Ferner weist die Windel eine obere Hüllschicht 34 auf. die die Oberseite 30 der Einlage an der Innenschicht 24 bildet Eine untere Hüllschicht 36 bildet die an der Außenschicht 22 liegende Unterseite 28 der Einlage. Die obere und untere Hüllschicht 34 und 36 verleihen der Einlage Formstabilität und verhindern ein Zusammenballen der saugfähigen Einlage 26 unter Befeuchtung.

Die Windel 20 weist ferner ein Paar Windelverschlüsse 38 auf, die auf bekannte Weise zum Befestigen der angelegten Windel dienen. Die Windel ist entweder gemäß F i g. 1 ungefaitet oder auf irgendeine andere bekannte Weise, beispielsweise kellerfaltenartig, zusammengelegt.

Man erkennt aus den Figuren, daß die Einlage 26 eine erste obere Schicht 40 und eine darunter liegende zweite untere Schicht 42 umfaßt Die erste Schicht 40 liegt unter der oberen Hüllschicht 34 in der Nähe der Innenschicht 24, während die zweite Schicht 42 zwischen der ersten Schicht 40 und der Außenschicht 22 liegt wobei die Hüllschichten 34 und 36 die jeweiligen Außenseiten der ersten und zweiten Schichten 40 und 42 überdecken. Dabei liegt die zweite Schicht 42 an der ersten Schicht 40 an. Die beiden Schichten 40 und 42 bestehen aus einer lockeren Fasermasse, beispielsweise Zellstoff.

Ein wesentlicher Teil der Fasern in der ersten Schicht 40 sind mechanisch, thermomechanisch oder semichemisch hergestellter Zellstoff. Ebenso besteht ein wesentlicher Teil der Fasern der zweiten Schicht 42 aus thermomechanisch, sumichemisch oder chemisch hergestelltem Zellstoff. Die Fasermasse der Einlage-Schichten besteht entweder zu 100% aus einem bestimmten Zellstoff, oder aber aus einer Mischung eines bestimmten Zellstoffs mit verschiedenen anderen. Aus Bezeichnungsgründen werden die aus mechanisch zerkleinertem Zellstoff gewonnenen Fasern im folgenden mechanische Zellwolle, die aus thermomechanisch zerkleinertem Zellstoff gewonnenen Fasern als thermomechanische Zellwolle, die aus semichemisch zerkleinertem Zellstoff gewonnenen Fasern als semichemische Zellwolle und die aus chemischem Zellstoff gewonnenen Fasern als chemische Zellwolle bezeichnet. Vorzugsweise sind die durchschnittlichen Fasern der ersten Schicht 40 stärker hydrophob in bezug auf die durchschnittlichen Fasern der zweiten Schicht 42, oder mit anderen Worten, die durchschnittlichen Fasern der zweiten Schicht 42 sind in bezug auf die durchschnittlichen Fasern der ersten Schicht 40 stärker hydrophil. Der Schnitt der Fasern einer mechanischen Zellwolle ist stärker hydrophob als der Schnitt der Fasern von thermomechani-

scher, semichemischer oder chemischer Zellwolle, was später erläutert wird. In ähnlicher Weise sind die durchschnittlichen Fasern einer thermochemischen Zellwolle stärker hydrophob als semichemische oder chemische Zellwolle, während semichemische Zellwolle stärker hydrophob als chemische Zellwolle ist. Verwendet man somit mechanische Zellwolle in der ersten Schicht 40, dann besteht die zweite Schicht 42 vorzugsweise aus thermomechanischer, semichemischer oder chemischer Zellwolle. Enthält die erste Schicht 40 hingegen thermomechanische Zeilwe'ie, dann enthält die zweite Schicht 42 vorzugsweise semichemische oder chemische Zellwolle. Ist die erste Schichi 40 aus semichemischer Zellwolle gebildet, dann besteht die zweite Schicht 42 vorzugsweise aus chemischer Zellwolle. In einer besonders günstigen Ausführungsfonn besteht die erste Schicht 40 aus thermomechanischer Zellwolle, während die zweite Schicht 42 chemische Zellwolle enthält

Zum leichteren Verständnis der Erfindung werden im folgenden verschiedene Holzzerkleinerungsverfahren beschrieben. Die erwähnte Holzzerkleinerung läßt sich am besten als Zerreißen der Holzfasern beschreiben. Die gebildete Pulpe ist zur Papierherstellung oder zur Herstellung von saugfähigen Einlagen geeignet. Die einzelnen Fasern der Pulpe oder des Zellstoffs werden üblicherweise zu Zellstoffpappe geformt, die zur leichteren Handhabung zu Rollen aufgewickelt wird. Diese Rollen werden für die Weiterverarbeitung zu einer losen Fasermasse zerkleinert, die für Vorlagen in entsprechende Längen zertrennt werden.

Holz besieht im wesentlichen aus Zellulose, Hemizellulose und Lignin. Lignin ist ein amorphes Polymeres von relativ hohem Molekulargewicht, das die Holzfasern zusammenhält Zellulose ist stark hydrophil, während Lignin eine wesentlich geringere Affinität für Flüssigkeiten als Zellulose besitzt und verhältnismäßig hydrophob ist. Da die Holzaufbereitung ein Aufbrechen der Holzfasergrenzen umfaßt, werden die im wesentlichen aus LigHn bestehenden Mittellamellen der Fasern dabei aufgebrochen.

Baumstämme werden in eine Holzmühle transportiert, in der ihre Baumrinde entfernt wird. Im allgemeinen werden die Baumstämme zu Spänen zermahlen, und die erhaltenen Späne werden bei der Holzaufbereitung zur Fasertrennung verwendet Anschließend werden die Fasern zur Bildung von ungebleichtem Zellstoff gewaschen, worauf sie zu einem helleren Zellstoff gebleicht werden. Dieser Vorgang unterscheidet sich im wesentlichen in der Art der Zerkleinerung der Baumstämme.

Trennung auf. Dabei wird etwas Lignin sowie Zellulose und Hemizellulose abgebaut, was für den verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad der chemischen Aufbereitung verantworlich ist. Die Ausbeute aus chemischen Prozessen liegt somit zwischen 40 und 50 Gew.% des Holzes, maximal bei 55°/o. Daher ist chemisch aufbereiteter Zellstoff wesentlich teurer als mechanisch oder thermomechanisch aufbereiteter Zellstoff, wobei die Ausbeute für den letzteren bei etwa 95% liegt. Die Verluste an wertvollem Holz sind bei dem chemischen Prozeß noch nicht einmal berücksichtigt

Der chemisch aufbereitete Zellstoff hat verhältnismäßig lange Fasern, die zumeist vollständig getrennt sind. Wie erwähnt ist das Lignin aus den Fasern entfernt und die so erhaltenen hydrophilen Fasern sind stark feuchtigkeitsaufnahmefähig.

Die zwei üblichsten chemischen Holzaufbereitungsverfahren sind das Sulfidverfahren und das Kraftverfahren. Beim Sulfidverfahren wird eine als Reaktionsmittel verwendete und schwer loszuwerden.**: Säuremischung verwendet die umweltschädlich ist Beiu Kraft- oder Sulfatverfahren werden die Holzspäne in einer Lösung bestehend aus Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und Natriumsulfid gekocht. Dieses Verfahren setzt schlecht riechende Gase frei und ist ebenfalls umweltschädlich.

Bei semichemischen Verfahren, beispielsweise beim neutralen Sulfidverfahren, werden die Holzspäne oder Baumstämme mit einer Chemikalie erweicht und das Holz anschließend mechanisch zerschnitzelt Dies erfolgt häufig in einem Scheibenraffineur. Die dabei erzeugten Fasern haben einen größeren Anteil von natürlichem Lignin als die auf chemischem Wege hergestellten Fasern, sie enthalten jedoch weniger Lignin als auf mechanische oder thermomechanische Weise gebildete Fasern. Außerdem ist die Ausbeute bei semichemischen Verfahren wesentlich höher als bei chemischen Verfahren, so daß semichemisch hergestellter Zellstoff billiger ist.
Bei thermomechanischen Verfahren werden die Holzspäne schließlich bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zum Erweichen des Lignins mit Dampf behandelt. Durch die Anwendung von Hitze werden die Bindekräfte zwischen den Fasern wesentlich verringert, so daß sich diese leichter trennen. Dai Trennen der Fasern erfolgt vorzugsweise in einem Raffineur unter Druck oder Druckänderungen.

Beim thermomechanischen Verfahren erhält man eine große Anzahl von weitgehend unbeschädigten Fasern, obgleich allerdings ein Teil der Fasern ungetrennt

Die Holzaufbereitung läßt sioh im wesentlichen in so verbleibt. Die mittlere- Faserlänge eines für eine saugfämechanischp, chemische, semichemische und thermo- hige Einlage verwendeten thermomechanischen Zellstoffs liegt im Bereich von 1,0 bis 1,9 mm, hängt aber wie für anoere Zellstoffe von der gewählten Holzart ab. Für Weichholz, beispielsweise von Föhren oder Nadelbäu-55 men, ergeben sich längere Fasern als für Hartnolz, beispielsweise von Laubbäumen. Allgemein gesprochen ist die Faserlänge für eine bestimmte Holzart bei thermomechanischem Zelhtoff größer als bei mechanischem und kleiner als bei semimachanisch oder chemisch her-

mechanische Aufbereitungsverfahren einordnen. Bei der mechanischen Aufbereitung werden die Baumstämme mittels eines aufgerauhten Steines zerkleinert und Fasern aus dem Holz geschliffen. In einem anderen Verfahren werden Holzspäne zwischen Metallscherblättern zerrissen oder zermahlen. Der auf diese Weise erhaltene mechanische Zellstoff hat wegen der Faserzerstörung bei der Zerkleinerung verhältnismäßig kurze Fasern.

Die meehanisehen Aufbereitungsverfahren haben einen 60 gestelltem Zellstoff. Die größere Faserlänge von cheverhältnismäßig hohen Wirkungsgrad, da etwa 95% des misch aufbereitetem Zellstoff verleiht der saugfähigen trockenen Holzgewichts in Zellstoff umgewandelt wird, " ' '

weil beispielsweise keine Entfernung von Lignin erfolgt. Bei der chemischen Aufbereitung werden die Holzspäne in einem Zellstoffkocher unter Anwesenheit ehemischer Reagenzien zut Nennung der Fasern gekocht.

Während dieser Aufschließung lösen die Reaktionsmittel das Lignin und brechen die F?serbindungen zu deren Einlage eine bessere Formhaltigkeit und eine größere Flauschhöhe, so daß chemischer Zellstoff weit verbreitet ist.

Da bei der mechanischen oder thermomechanischen Aufbereitung keine chemischen Reaktionen erfolgen, verbleibt das Lignin auch nach dem Trennen der Fasern in diesen, bei semichemisch aufbereiteten Fasern jedoch

in einem geringeren Maße. Die hydrophilen Fasern haben somit hydrophobe oder nicht-hydrophile Lignin-Oberflächenbereiche, die die Benetzbarkeit der Fasern vermindern. Da das Lignin vom Holz nicht durch chemische Aufbereitung entfernt wird, ist die Ausbeute wesentlich höher als bei chemischem Verfahren und der auf diese Weise hergestellte Zellstoff wesentlich billiger als chemisch aufbereiteter Zellstoff, wodurch eine mit derartigem Zellstoff hergestellte Windel wirtschaftlicher ist ίο

Wenn nicht chemisch aufbereiteter Zellstoff oder dessen Mischungen zu Zellstoffpappe aufbereitet ist, ist die Wc^serstoffbindung zwischen den trockenen Fasern durch das Faserlignin im Gegensatz zu chemisch aufbereiteten Fasern verringert. Die zur Zerfaserung von Zellstoffpappe erforderliche Energie ist somit geringer als für die Zerfaserung von Zellstoff pappe mit 100% chemisch aufb?r?'??t«?m Zellstoff. Der geringere Energiebedarfschlägt sich auch auf eine Kostenersparnis bei der Herstellung der Vorlage nieder.

Nach der Aufbereitung des Zellstoffs in Form von Zellwolle wird die erfindungsgemäße Windel mit den beiden Schichten 40 und 42 gemäß F i g. 1 und 2 hergestellt Wenn die Fasern der stärker hydrophilen zweiten Schicht 42, beispielsweise cnemische Zellwolle, befeuchtet werden, dann werden sie weich und zusammendrückbar. Eine befeuchiete und belastete Einlage läßt die Fasern in der zweiten Schicht 42 zusammenballen und die Faserabstände werden kleiner. Demgegenüber behalten die verhältnismäßig hydrophoben Lignin-Fasern der oberen ersten Schicht 40, beispielsweise aus mechanischer, thermomechanischer oder semichemischer Zellwolle, bessere Federeigenschaften als die hydrophilen Fasern von chemischer Zellwolle, insbesondere bei Befeuchtung und Belastung. Die verhältnismäßig federnden und hydrophoben Fasern der ersten Schicht 40 behalten somit im wesentlichen ihre ursprünglichen Faserabstände bei und verhindern ein Zusammenballen der ersten Schicht 40 bei befeuchteter und belasteter Einlage 26.

Dadurch gelangt Körperflüssigkeit durch die Innenschicht 24 in die erste Schicht 40 der Einlage 26 und dringt nach Sättigung dieses Bereiches in die darunter liegende zweite Schicht 42. Bei Befeuchtung und Belastung wird die hydrophile zweite Schicht 42 in den befeuchteten und zusammengedrückten Bereichen stärker saugfähig als die erste Schicht 40 und saugt Körperflüssigkeit leicht aus der ersten Schicht 40 an. Da die Fasern der zweiten Schicht 42 bei Befeuchtung und Belastung stärker zusammenfallen als die Fasern der ersten Schicht 40. sind die Faserabstände in der zweiten Schicht 42 geringer als in der ersten Schicht 40. Die dichtere zweite Schicht 42 überträgt somit Körperflüssigkeit schneller als die erste Schicht 40 und verteilt die Körperflüssigkeit bis zur Sättigung besser. Körperflüssigkeit wird somit von der zweiten Schicht 42 aus der ersten Schicht 40 aufgesaugt und in der zweiten Schicht 42 verteilt, wobei die Körperflüssigkeit unter der ersten Schicht 40 im Abstand zur Innenschicht 24 gespeichert wird. Dies verringert die Möglichkeit des Rückfeuchtens der erfindungsgemäßen saugfähigen Einlage 26 zu einem Minimum und hält die am Körper anliegende Innenschicht 24 verhältnismäßig trocken. Außerdem ist die erfindungsgemäße saugfähige Einlage 26 wegen der billigeren mechanischen, thermomechanischen oder chemischen Zellwolle wirtschaftlicher herstellbar.

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei umfaßt die Einlage 26 eine erste Schicht 40 im wesentlichen aus mechanischer, thermomechanischer oder semichemischer Zellwolle, sowie eine untere zweite Schicht 42, die im wesentlichen thermomechanische, semichemische oder chemische Zellwolle enthält. Die Einlage 26 weist außerdem eine zwischen der ersten Schicht 40 und der Deckschicht ')A unter der oberen Hüllschicht 34 liegende dritte Schicht 44 auf, die vorzugsweise aus chemisch aufbereiteiier Zellwolle besteht. Durch die Entfernung des Lignins aus den Fasern der chemischen Zellwolle ist die dritte Schicht 44 leichter und besitzt die üblichere helle Farbe an der Innenseite der Vorlage. Da die chemisch aufbereiteten Fasern der dritten Schicht 44 außerdem länger als die hydrophoben Fasern der ersten Schicht 44 sind, trägt die dritte Schicht 44 außerdem zur Formhaltigkeit und Höhe des Innenteils der Vorlage bei. Vorzugsweise besteht die erste Schicht 40 im wesentlichen aus thermomechanischer Zellwolle, während die zweite und dritte Schicht 42 und 44 im wesentlichen aus chemisch aufbereiteter Zellwolle bestehen. Die Einlage 26 gemäß Fig.3 gestattet einen bevorzugten Flüssigkeitsdurchtritt aus der ersten Schicht 40 in die zweite Schicht 42 zur Verteilung und Speicherung von Körperflüssigkeit in der zweiten Schicht 42, während die dritte Schicht 44 die Formhaltigkeit und Höhe des Innenteils der Einlage gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Saugfähige Vorlage, insbesondere Windel mit einer wasserundurchlässigen Außenschicht einer wasserdurchlässigen Innenschicht und einer dazwischenliegenden saugfähigen Einlage, die eine erste Schicht (40) und eine zweite Schicht (42) umfaßt dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der ersten Schicht (40) aus thermomechanischem Zellstoff und die Fasern der zweiten Schicht (42) im wesentlichen aus semichemischem oder chemischem Zellstoff bestehen.

2. Vorlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Durchschnitt der Fasern der ersten Schicht (40) in bezug auf den Durchschnitt der Fasern der zweiten Schicht (42) stärker hydrophob ist