DE3634139A1

DE3634139A1 - Mehrlagen-vliesstoff

Info

Publication number: DE3634139A1
Application number: DE19863634139
Authority: DE
Inventors: Ralph Victor Braun; John Richard Butt; Robert John Phelan; Lin-Sun Woon
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc
Priority date: 1985-10-07
Filing date: 1986-10-07
Publication date: 1987-04-09
Anticipated expiration: 2006-10-08
Also published as: SE8604228L; FR2588285B1; AU6349986A; KR930010351B1; JPS6297955A; DE3634139C2; FR2588285A1; KR880005306A; SE8604228D0; JP2541524B2; AU588057B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vliesstoffe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, Verfahren zu deren Herstellung und daraus hergestellte Produkte.

Im einzelnen handelt es sich um Vliesstoffe mit mindestens zwei Lagen eines Vliesgewebes, um Vliesstoffe, bei denen mindestens eine der Lagen ein Gewebe aus Endlosgarnen oder Fasern mit zweilappigem Querschnitt aufweist, und schließlich um Vliesstoffe, bei denen eine der Lagen ein Gewebe umfaßt, das aus Polypropylen besteht, und die andere Lage ein Gewebe, das Endlosgarne oder Fasern aus Polyethylen enthält.

Nichtgewebte Materialien sind natürlich im Stand der Technik gut bekannt. Derartige Materialien wurden hauptsächlich in den 50er und 60er Jahren entwickelt, obwohl mindestens eine Quelle bis 1943 zurückgeht (siehe z. B. US-Patent 23 36 743, das an Manning erteilt wurde).

Eine der bedeutenden wirtschaftlichen Anwendungen von nichtgewebten Stoffen (Vliesstoffen) liegt auf dem Gebiet der Herstellung von Wegwerfprodukten, die nur einmal verwendet werden sollen. Typische derartige Produkte sind Wegwerfwindeln, Produkte für die Damenhygiene, Chirurgenmäntel, industrielle Wischtücher und ähnliches. Da das Fliesgewebe bei diesen Anwendungen als Stoffersatz dienen soll, wurden beträchtliche Anstrengungen unternommen, um die Eigenschaften von nichtgewebten Stoffen so zu verbessern, daß sie denen von normalen Stoffen nahe kommen. Besonderes Interesse hat dabei die Weichheit des Vliesstoffes gefunden, d. h. die Verbesserung des Gefühls beim Anfassen des Stoffes, zusammen mit der Herabsetzung des Widerstandes des Gewebes gegenüber dem Falten oder Biegen. Ein anderes wichtiges Gebiet betraf die Verbesserung der Zug- oder Reißfestigkeit des nichtgewebten Gewebes. Ein weiterer Bereich betraf die Entwicklung von Vliesstoffen mit spezifischer Benetzbarkeit. Abgesehen von weiter unten erläuterten wenigen Ausnahmen betrafen diese Anstrengungen zur Verbesserung der Eigenschaften von Vliesgeweben fast ausschließlich die Verwendung von Fasern mit kreisförmigem Querschnitt.

US-Patent 23 36 743, das an Manning erteilt wurde, beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Lösungsspinnen oder Schmelzspinnen von Vliesstoffen. Gemäß der dortigen Beschreibung kann das Spinnmaterial durch Öffnungen in der Spinndüse extrudiert werden, wobei diese Öffnungen Schlitze mit kreisförmigem oder anderem Querschnitt sein können.

US-Patent, 33 14 840, das an Lloyd und andere erteilt wurde, bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Vliesstoffen. Obwohl die Beschreibung sich anscheinend im wesentlichen auf Lösungsspinnen bezieht, scheint sie Schmelzspinnen nicht auszuschließen. Die Spinndüse weist vorzugsweise kreisförmige oder schlitzförmige Öffnungen auf, obwohl diese Öffnungen auch eine andere Gestalt zeigen können, wie beispielsweise Kreise, Dreiecke, Halbmonde usw.

US-Patent 35 08 390, das an Bagnall und andere erteilt wurde, betrifft einen modifizierten Faden und damit hergestellte Gewebe. Der Schwerpunkt dieser Offenbarung liegt zwar auf der Herstellung von herkömmlichen Strickstoffen, doch werden Vliesstoffe ebenfalls erwähnt. Der Faden hat einen Querschnitt, der aus drei einstückig zusammengefügten, im wesentlichen symmetrischen Ästen besteht, so daß ein im wesentlichen uniformer, Y-förmiger Querschnitt mit bestimmten Abmessungen gebildet wird.

US-Patent 35 09 009, das an Hartmann erteilt wurde, bezieht sich auf einen Vliesstoff, der durch Schmelzspinnen von faserbildenden Hochpolymeren in einen gerichteten Gasstrom hoher Geschwindigkeit erzeugt wurde, so daß ein gleichförmiger Vliesstoff mit großer Festigkeit entstand. Obwohl die gemäß der beschriebenen Erfindung hergestellten Fäden typischerweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, sind auch andere Querschnitte erwähnt, beispielsweise sternförmig, Y-förmig oder eine Kombination davon.

Eine Einrichtung zur Herstellung von nichtgewebten Vliesen ist im US-Patent 35 28 129 beschrieben, das ebenfalls an Hartmann erteilt wurde. Das Patent scheint eine Verbesserung einer schon vorhandenen Einrichtung zu sein und gibt Löcher in der Spinndüse an, die verzweigte Querschnitte aufweisen. Y-förmige und T-förmige Löcher werden besonders erwähnt.

Schließlich bezieht sich US-Patent 36 30 816, das an Parker erteilt wurde, auf nichtgewebte Bahnen, die aus Fäden mit einem rechteckigen Querschnitt hergestellt wurden. Der rechteckige Querschnitt dieser Fäden hat nach den dortigen Angaben ein Verhältnis von Länge: Breite von mindestens 3 : 1.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen nichtgewebten Stoff, also einen Vliesstoff anzugeben, dessen Weichheit und Zugfestigkeit bezüglich bekannter Vliesstoffe verbessert sind, und der sich insbesondere zur Herstellung hygienischer Produkte eignet, die weich und zugfest sein sollen und ein hohe Feuchtigkeitsübertragungskapazität aufweisen; außerdem soll ein Herstellverfahren für derartige Stoffe angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Vliesstoff zur Verfügung, der aus mindestens zwei Lagen eines Vliesgewebes besteht. Jedes Vliesgewebe besteht aus einer Vielzahl von Einzelfasern (Filamenten) eines thermoplastischen Materials. In mindestens einem der Gewebe weisen die Einzelfasern einen zweilappigen Querschnitt auf. Der Ausdruck "zweilappig" soll gemäß den Erfindern eine Gestalt angeben, die einen langgestreckten und im wesentlichen rechteckigen Teil aufweist, an dessen beiden entgegengesetzten Enden ein vergrößerter Teil vorliegt, der typischerweise kreisförmig ist, und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als die Dicke des Rechtecks. Die Erfinder haben festgestellt, daß ein mit derartigen zweilappig geformten Einzelfasern hergestelltes Vliesgewebe eine bemerkenswert verbesserte Weichheit sowie andere wünschenswerte Eigenschaften aufweist, und daß ein derartiges "zweilappiges" Gewebe, insbesondere viele wünschenswerte Eigenschaften zeigt, wenn es in einer Mehrlagenstruktur verwendet wird.

Gemäß einem der bevorzugten Ausführungsbeispiele besteht der Vliesstoff aus zwei Lagen eines Vliesgewebes. Das Vliesgewebe der ersten Lage enthält eine Vielzahl von im wesentlichen identisch hergestellten kontinuierlichen und im wesentlichen zufällig verteilten Einzelfasern eines thermoplastischen Polymers, wobei diese Einzelfasern einen zweilappigen Querschnitt aufweisen. Das Vliesgewebe der zweiten Schicht besteht ebenfalls aus einer Vielzahl von im wesentlichen gleichartig hergestellten kontinuierlichen und im wesentlichen zufällig verteilten Einzelfasern eines thermoplastischen Polymers mit Ausnahme, daß die Einzelfasern der zweiten Lage vorzugsweise einen dreilappigen oder verzweigten Querschnitt zeigen.

Außerdem wird der Vliesstoff dieser bevorzugten Ausführungsform durch einzelne verdichtete Gebiete thermisch induzierter Faserverbindungen stabilisiert, die sich durch einen Hauptteil beider Gewebe erstrecken, wobei diese verdichteten Gebiete in einem unterbrochenen regelmäßigen Muster angeordnet sind und von ungefähr 10 bis ungefähr 30 Prozent der Fläche des Stoffes umfassen. Ebenfalls gemäß dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels ist das thermoplastische Material ein Polyolefin. In besonders vorteilhafter Weise wird als Polyolefin Polypropylen oder Polyethylen gewählt, oder ein Ethylen-Propylen-Copolymer, wobei Polypropylen das bevorzugte Polyolefin für die erste Lage und Polyethylen für die zweite Lage ist.

Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das nichtgewebte Futter einer Wegwerfwindel in ähnlicher Weise aufgebaut, wie in dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel angegeben, wobei noch festgelegt ist, daß die erste Schicht mit zweilappigen Fasern der Seite des Trägers zugekehrt sein soll. Außerdem wird die zweite Schicht als Übertragungsschicht benutzt, um die Übertragung von Feuchtigkeit durch den Vliesstoff und in das darunterliegende absorbierende Material zu verstärken. Dies wird erreicht, indem ein Benetzungsmittel auf die Polyolefineinzelfasern gegeben wird, um so die zweite Schicht, die üblicherweise hydrophob ist, etwas hydrophil oder benetzbar auszugestalten. Diese Zugabe läßt sich erreichen, wenn dem Polymer vor seiner Extrusion ein Benetzungsmittel zugefügt wird, oder vorzugsweise, wenn eine Lösung des Benetzungsmittels auf das Vliesgewebe nach seiner Herstellung gegeben wird.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die nichtgewebte Umhüllung einer Menstruationsbinde ebenfalls so orientiert, daß die aus Polypropylen bestehende erste Lage der Trägerin zugekehrt ist. Die aus Polyethylen bestehende zweite oder Übertragungslage wird auf dieselbe Weise benetzbar gemacht, wie es oben im bevorzugten Ausführungsbeispiel für das Futter einer Wegwerfwindel beschrieben wurde.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält das Verfahren zur Herstellung des Vliesgewebes jeder Lage die folgenden Schritte. Das Polymer, entweder Polypropylen oder Polyethylen, wird vorzugsweise in geschmolzenen Zustand durch eine Spinndüsenplatte extrudiert, die eine Vielzahl von Löchern mit dem gewünschten Querschnitt aufweist, so daß eine Vielzahl von Einzelfasern entsteht, die ungefähr denselben Querschnitt aufweisen. Diese Einzelfasern oder Endlosgarne werden dann vorzugsweise pneumatisch gestreckt. Nach dem Strecken werden die Einzelfasern auf einem sich bewegenden Band abgelegt, und zwar in einer im wesentlichen zufälligen gegenseitigen Orientierung.

An dieser Stelle im bevorzugten Herstellverfahren können die Gewebe jeder Lage miteinander in einer der folgenden drei Arten zusammengefügt werden. Die erste und die bevorzugte Art umfaßt die Verwendung von parallelen Gewebeformern, d. h. Spinndüsen, zusammen mit der Streckeinrichtung. Bei dieser Art legt der erste Former ein Vliesgewebe auf einem Ablageband unmittelbar vor dem Punkt ab, an dem der zweite Former sein Gewebe ablegt. Als Folge davon wird das zweite Gewebe auf das erste Gewebe abgelegt und die beiden durchlaufen die verbleibenden Herstellschritte zusammen. Die beiden Gewebe werden dann durch ein Paar von Verdichtungsrollen hindurchgeschickt, um in geringer Weise verdichtet zu werden. Anschließend werden die beiden Gewebe miteinander verschweißt und stabilisiert, indem sie durch ein Paar von in entgegengesetzten Richtungen rotierenden, geheizten Walzen laufen, deren erste eine glatte Oberfläche aufweist und deren zweite ein erhöht ausgeführtes Muster trägt. Dadurch werden die beiden Gewebe in diskreten Gebieten thermisch miteinander verschweißt, wobei die Gebiete in einem Muster angeordnet sind, das dem erhöhten Muster auf einer der geheizten Walzen entspricht. Vorzugsweise wird das Muster aus thermisch miteinander verschweißten Gebieten so geformt, daß es ungefähr 10 bis ungefähr 30 Prozent der Oberfläche des Vliesstoffes ausmacht.

Das zweite Verschweißverfahren beinhaltet ebenfalls die Verwendung von zwei parallelen Formern wie das erste Verfahren, doch mit dem Unterschied, daß das erste abgelegte Gewebe thermische Verschweißwalzen, wie sie oben beschrieben sind, durchläuft, bevor das zweite Gewebe auf ihm abgelegt wird. Die beiden Gewebe, d. h. das verschweißte und das nichtverschweißte werden dann in geringer Weise verdichtet und durchlaufen ein zweites Paar von thermischen Verschweißwalzen. Vorzugsweise erzeugt dieses zweite Paar von thermischen Verschweißwalzen im Interesse einer optimalen Weichheit ein Verschweißmuster in den beiden Geweben, das einen geringeren Prozentsatz des Mehrlagenstoffes beansprucht als das Verschweißmuster im zuerst niedergelegten Gewebe.

Beim dritten Verschweißverfahren wird das zuerst niedergelegte Gewebe in einem Vorausschritt gebildet und dann aufgewickelt. Der Stoff selbst wird dann hergestellt, indem das zuerst niedergelegte Gewebe auf das Band abgelegt wird, auf dem das an zweiter Stelle niedergelegte Gewebe abgelegt wird. Die beiden Gewebe werden dann in der oben beschriebenen Weise verarbeitet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der bevorzugten Einrichtung zur Herstellung von Mehrlagenvliesgeweben nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer alternativen Einrichtung zur Herstellung der Mehrlagenvliesgewebe der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Einrichtung zur Herstellung des Vliesstoffes der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Unteransicht einer Spinndüsenplatte mit zweilappig geformten Öffnungen durch die Endlosgarne mit zweilappigem Querschnitt extrudiert werden;

Fig. 5 eine vergrößerte Unteransicht von zweien der zweilappig geformten Öffnungen der Spinndüsenplatte von Fig. 4;

Fig. 6 eine Unteransicht einer dreilappig geformten Öffnung in einer Spinndüsenplatte;

Fig. 7 einen teilweisen Querschnitt eines Vliesgewebes aus Einzelfasern mit zweilappigem Querschnitt;

Fig. 8 einen teilweisen Querschnitt eines Vliesgewebes aus Einzelfasern mit dreilappigem Querschnitt;

Fig. 9 einen Querschnitt eines Teils einer Wegwerfwindel, die mit dem nichtgewebten Futter gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;

Fig. 10 einen teilweisen Querschnitt einer Menstruationsbinde, die mit der nichtgewebten Umhüllung nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;

Fig. 11a-c verschiedene Muster von unterbrochenen Wärmerverbindungen, die dem Vliesstoff der vorliegenden Erfindung aufgeprägt werden können.

In der allgemeinsten Ausdrucksweise umfaßt die vorliegende Erfindung einen aus mehreren Lagen bestehenden nichtgewebten Stoff (Vliesstoff) mit mindestens zwei Lagen eines nichtgewebten Gewebes (Vliesgewebe),von denen mindestens eines eine Vielzahl von Einzelfasern oder Fäden eines thermoplastischen Materials enthält, wobei die Einzelfasern oder Fäden einen zweilappigen Querschnitt aufweisen. Im einzelnen kann die Querschnittsgestalt dieser zweilappigen Einzelfäden so beschrieben werden: sie enthält einen langgestreckten, im wesentlichen rechteckigen Teil, der an jeden seiner äußersten, voneinander getrennten Enden einen im wesentlichen kreisförmigen Teil aufweist, dessen Durchmesser größer ist als die Dicke des Rechtecks. Diese Gestalt könnte auch als "Hundeknochen" oder "Hantel" bezeichnet werden. Zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften des Gewebes sollen die Einzelfasern aus Polyethylen, Polypropylen oder Ethylen-Propylen-Copolymer bestehen.

Im allgemeinen kann jedes Gewebe aus nichtkontinuierlichen Fasern, kontinuierlichen Einzelfasern(Endlosgarnen) oder einer Mischung aus beiden bestehen. Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung jedes Gewebes ist die Spunbonding-Technik, obwohl auch Schmelzblasverfahren als im Bereich der Erfindung liegend betrachtet werden, bei denen nichtkontinuierliche Fasern entstehen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt werden die kontinuierlichen Einzelfasern, die nach der Spunbonding-Technik hergestellt werden, bevorzugt.

Das thermoplastische Material jedes Gewebes kann entweder das gleiche wie das des anderen Gewebes sein oder ein davon verschiedenes Material. Jedes thermoplastische Material muß die Fähigkeit haben in Einzelfäden gesponnen werden zu können. Obwohl auch daran gedacht werden kann, spinnbare Materialien, wie beispielsweise Glas, zu verwenden, werden in der Praxis für beide Gewebe Polymermaterialien bevorzugt. Beispiele derartiger Polymere, die hier zur Verdeutlichung angegeben werden können, sind Polyolefine, Polyamide Polyester, Polyurethane, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Polyacrylnitril, Polymethylmetacrylat, Polyethylacrylat, Zelluloseacetat, Viskose u. ä. Außerdem kann das thermoplastische Material ein Homopolymer sein, ein Copolymer oder eine Mischung aus zwei oder mehreren Polymeren. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt werden Homopolymere, Copolymere und Polymermischungen aus den Polyolefinen bevorzugt, wobei Copolymere und Homopolymere als erste Wahl gelten. Die bevorzugtesten Homopolymere sind Polypropylen und Polyethylen, und das bevorzugteste Copolymer ist ein Ethylen-Propylen-Copolymer. Entsprechend der hier in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendeten Weise umfaßt der Ausdruck "Polypropylen" Copolymere von Propylen und Ethylen, die hauptsächlich aus Propyleneinheiten zusammengesetzt sind. Ein bevorzugtes Copolymer enthält 97% Propylen und 3% Ethylen. In ähnlicher Weise umfaßt der Ausdruck "Polyethylen" gemäß der Absicht des Erfinders auch Copolymere von Ethylen und Propylen, die hauptsächlich aus Ethyleneinheiten aufgebaut sind.

Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß gewisse Materialien, die aus verschiedenen Gründen für ein Vliesgewebe nicht die optimalen Eigenschaften aufweisen, in der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einem Gewebe verwendet werden können, das aus einem verschiedenen Material besteht, um einen besseren Satz von Eigenschaften zu erhalten. Beispielsweise wird Polyethylen im allgemeinen als zu weich und zu plastisch für gewisse Anwendungen bei Vliesgeweben angesehen. Wenn jedoch der Lehre der vorliegenden Erfindung gefolgt wird, kann ein aus Polyethylen hergestelltes Vliesgewebe mit einem stärkeren Vliesgewebe verschweißt werden, beispielsweise eines das aus Polypropylen besteht, um so ein Gewebe zu erhalten, das wünschenswertere Eigenschaften aufweist. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist eine derartige Paarung die bevorzugteste. Das heißt, das bevorzugteste Ausführungsbeispiel umfaßt ein aus Polyethylen hergestelltes Vliesgewebe, das mit einem aus Polypropylen hergestellten Vliesgewebe verschweißt wird. Sowohl die Weichheit als auch die Zugstärke dieses besonderen Vliesstoffes sind verbessert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der bevorzugten Einrichtung, mit der derartige Polymere in Vliesgewebe geformt werden. Mit einer Ausnahme ist diese Einrichtung gemäß der Lehre des US-Patentes 44 05 297 aufgebaut und wird entsprechend der 43 40 563 betrieben. Diese beiden Patente sind an Appel und Morman erteilt, und auf sie wird zum Zweck der hier erfolgenden Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen. Diese Ausnahme besteht darin, daß statt nur eines einzigen Gewebeformers, d. h. einer Spinndüse und einer Abschreck/Streckeinrichtung zwei derartige Former 11 und 12 in der Fabrikationslinie vorhanden sind. Der erste Former 11 legt ein erstes Gewebe 13 auf dem sich bewegenden Band 15 ab, während der zweite Former 12 ein zweites Gewebe 14 auf die Oberfläche des ersten Gewebes 13 ablegt.

Neben dieser an sich bevorzugten Konfiguration der Gewebeformer sind andere Arten von Gewebeformern verfügbar. Beispielsweise wird in einer alternativen Ausführungsform ein Vliesgewebe mit der Einrichtung und dem Verfahren hergestellt, das im US-Patent 36 92 618 beschrieben ist, das an Dorschner und andere erteilt worden ist. Die gesamte Offenbarung dieses Patentes wird ebenfalls hierin durch Bezugnahme aufgenommen.

Kurz gesagt, enthält jeder der beiden in Fig. 1 dargestellten Former 11 und 12 für das Vliesgewebe einen Spinndüsenbehälter 21, in den geschmolzenes Polymer eingefüllt wird. Wie oben erwähnt, kann das Polymer, das für jedes Gewebe verwendet wird, gleich dem Polymer für das andere Gewebe sein oder auch nicht, doch ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel das Polymer für das eine Gewebe Polypropylen, während das Polymer für das andere Gewebe Polyethylen ist. Die Temperatur jeder Polymerschmelze ist so eingestellt, daß sie diese für das Spinnen ausreichend flüssig macht. Wird beispielsweise Polypropylen gesponnen, so beträgt die bevorzugte Temperatur ungefähr 237,78°C (460°F). Wird Polyethylen gesponnen, so liegt die bevorzugte Temperatur bei 190,56°C (375°F). Auf jede Polymerschmelze wird Druck ausgeübt, um diese durch die Löcher oder Öffnungen in den Spinndüsenplatten 22 und 23 zu drücken, und so die Vorhänge aus Einzelfasern 24 bzw. 25 zu bilden. Jeder Vorhang 24 und 25 fällt durch eine Abschreckkammer 26 und 27, in der er mit Luft zum Abschrecken in Kontakt kommt. Die Luft zum Abschrecken in jedem Former wird mit einem relativ geringen Druck zugeführt, der aber doch ausreicht, daß die Einzelfasern in gewisser Weise gestreckt werden, wenn sie die Streckdüsen 28 und 29 durchlaufen.

Wenn der erste Vorhang aus Einzelfasern 24 am unteren Ende der Streckdüse 28 austritt, wird er auf einer sich bewegenden porösen Oberfläche 15 abgelegt, beispielsweise einem Endlossieb oder einem Band, um ein erstes Vliesgewebe 13 zu bilden. Wenn der zweite Vorhang aus Einzelfasern 25 am unteren Ende der Streckdüse 29 austritt, wird er auf dem ersten Vliesgewebe 13 abgelegt, um ein zweites Vliesgewebe 14 zu bilden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß es nicht als kritisch angesehen wird, ob das erste Polypropylengewebe zuerst abgelegt wird oder das Polyethylengewebe. Das heißt, das Polypropylen kann entweder durch den ersten Former 11 oder durch den zweiten Former 12 als Vliesgewebe abgelegt werden. Aus später noch zu erläuternden Gründen wird es bevorzugt, das Polypropylen zuerst abzulegen, d. h. dieses im ersten Former 11 auszubilden.

Nachdem das zweite Gewebe 14 auf dem ersten Gewebe 13 abgelegt ist, wandern die Gewebe durch ein Paar von Verdichtungswalzen 19 und 20, die die Fäden in den Geweben leicht verdichten, um so den Zusammenhalt der Gewebe zu erhöhen und die weitere Verarbeitung zu erleichtern.

Die beiden Gewebe 13 und 14 wandern dann durch die beiden erhitzten Verschweißwalzen 21 und 22. Diese Walzen werden vorzugsweise nach der Lehre des US-Patentes 38 55 046, das an Hansen und Pennings erteilt wurde, hergestellt und betrieben, und dessen gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme übernommen wird. Kurz gesagt umfassen die dort beschriebene Einrichtung und das Verfahren die Verwendung von zwei Walzen 21 und 22, von denen mindestens eine und vorzugsweise beide erhitzt sind. Die untere Walze weist eine glatte Oberfläche auf, während die obere Walze 21 auf ihrer Oberfläche ein erhöht liegendes Muster mit Zwischenabständen aufweist. In alternativen Ausführungsformen können die Verschweißwalzen vertauscht werden, so daß die Walze mit dem Muster unter den Geweben liegt und so das zuerst niedergelegte Gewebe berührt.

Wenn die beiden Gewebe 13 und 14 die beiden erhitzten Walzen durchlaufen, wird jedes Gewebe durch die Ausbildung von einzelnen, verdichteten Gebieten thermisch induzierter Fadenverbindungen stabilisiert, die sich durch einen Hauptteil der Dicke der Gewebe erstrecken. Diese verdichteten Gebiete sind in einem unterbrochenen Muster angeordnet, das dem erhöht liegendem Muster der Walze 21 entspricht, und lassen zwischen sich Abstände mit nichtverschweißten Fäden. Außerdem werden die beiden Gewebe 13 und 14 zusammen in einen zweilagigen Vliesstoff 18 verschweißt.

Die Fig. 11a-11c zeigen drei Muster, die auf der Walze 21 verwendet werden können und zu den gleichen Mustern auf dem Vliesstoff 18 führen. Fig. 11a umfaßt kreisförmige Gebiete, die in Sechsecken und Dreiecken angeordnet sind. Fig. 11b umfaßt kreisförmige Gebiete, die in einem sich wiederholenden Muster eines Uhrglases angeordnet sind. Fig. 11c, die gegenwärtig als bevorzugtes Muster gilt, enthält gleichseitige, rautenförmige Gebiete, die in versetzten Reihen angeordnet sind.

Die beiden hauptsächlich interessierenden Parameter des spezifischen verwendeten Musters sind die Größe der verdichteten Gebiete und der Abstand zwischen den Gebieten. Diese beiden Parameter bestimmen zusammen den Prozentsatz der Fläche des Gewebes, die verschweißt wird. Es ist wichtig, daß der Prozentsatz des verschweißten Gebietes ausreichend groß ist, um dem Gewebe für den verwendeten Zweck die ausreichende Integrität zu verleihen. Außerdem ist es wichtig, daß der Prozentsatz der verschweißten Gebiete nicht zu groß ist, da ein größeres verschweißtes Gebiet üblicherweise zu einem Gewebe mit verringerter Weichheit führt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird ein verschweißtes Gebiet zwischen ungefähr 10 und ungefähr 30 Prozent der Oberfläche des Stoffes bevorzugt. Ein bevorzugterer Bereich liegt zwischen ungefähr 12 bis ungefähr 20 Prozent an verschweißtem Gebiet, und am bevorzugtesten ist ein Wert von 17 Prozent.

Ein weiterer wichtiger Faktor für das Verschweißen der Gewebe ist die Temperatur, bei der die Walzen 21 und 22 gehalten werden. Selbstverständlich führen Temperaturen unterhalb eines gewissen Punktes für jedes Polymer zu keinerlei Verschweißen, während Temperaturen überhalb eines anderen Punktes zuviel vom Gewebe schmelzen. Man hat außerdem festgestellt, daß die Temperatur der Walzen sowohl die Zugfestigkeit als auch die Weichheit des hergestellten Gewebes beeinflussen. Im allgemeinen werden innerhalb eines gewissen Bereiches höhere Temperaturen ein Gewebe mit höherer Zugfestigkeit ergeben. Jedoch können die gleichen höheren Temperaturen auch zu einem Gewebe mit herabgesetzter Weichheit führen. Man nimmt an, daß innerhalb dieses Temperaturbereiches ein höherer und ein geringerer Verschweißungsgrad auftritt. Das heißt, die höheren Temperaturen führen wahrscheinlich zu mehr und stärkeren Verbindungen zwischen den Fäden, was die Zugfestigkeit fördert und die Weichheit negativ beeinflußt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt liegt die bevorzugte Verschweißungstemperatur für Einzelfäden aus Polypropylen zwischen ungefähr 104,44°C (220°F) und ungefähr 160°C (320°F). Eine Temperatur von ungefähr 135°C (275°F) ist dabei am bevorzugtesten.

Für Polyethylen liegt der bevorzugte Bereich der Verschweißungstemperaturen zwischen ungefähr 110°C (230°F) und ungefähr 115,56°C (240°F), wobei ein Wert von ungefähr 112,78°C (235°F) bevorzugt ist. Da der Schmelzpunkt von Polyethylen niedriger liegt als der von Polypropylen ist es wichtig, die Verschweißwalzen eng im Bereich für Polyethylen zu betreiben. Man hat festgestellt, daß man beim Verschweißen der beiden Gewebe miteinander die Temperatur so wählen kann, daß sie deutlich unter der liegt, bei der Polypropylen schmilzt, solange die Temperatur in der Nähe des Schmelzpunkts von Polyethylen liegt. Man nimmt an, daß dies durch ein Schmelzen des Polyethylens in die Polypropylenschicht ermöglicht wird. Mit anderen Worten, es wird vermutet, daß das geschmolzene Polyethylen ausreicht, um beide Gewebe zu verschweißen.

Nachdem der Stoff 18 durch die Walzen 21 und 22 verschweißt ist, wird er auf der Aufnahmerolle 23 aufgewickelt. Als Alternative kann es auch wünschenswert sein, diese Einrichtung mit einer Herstellinie für das Endprodukt zu verbinden.

Das Basisgewicht des hergestellten Vliesstoffes läßt sich leicht in Abhängigkeit des verwendeten Anwendungszwecks des Gewebes ändern. Beispielsweise kann der Vliesstoff hergestellt werden zwischen ungefähr 10,17 g/m² (0,3 oz./square yard) bis ungefähr 101,73 g/m² (3 oz./square yard). Obwohl in anderen Ausführungsformen das Basisgewicht des ersten Gewebes größer als das des zweiten Gewebes sein kann oder umgekehrt, werden beim bevorzugten Ausführungsbeispiel erste und zweite Vliesgewebe mit gleichem Basisgewicht verwendet. Ein bevorzugtes Basisgewicht für das Futter einer Wegwerfwindel, d. h. mit beiden Lagen beträgt ungefähr 27,13 g/m² (0,8 oz./square yard) und ein bevorzugtes Basisgewicht für eine nichtgewebte Umhüllung für eine Mentruationsbinde ist ungefähr 13,56 g/m² (0,4 oz./square yard).

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Einrichtung zur Herstellung des zweilagigen Vliesstoffes gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Diese Einrichtung ist bis auf eine Ausnahme identisch zur Einrichtung in Fig. 1. Diese Ausnahme besteht darin, daß zwischen dem ersten Former 111 und dem zweiten Former 112 ein zusätzliches Paar von Verschweißwalzen 119 und 120 zusammen mit einem zusätzlichen Paar von Verschweißwalzen 221 und 222 angeordnet ist, die das erste Gewebe 113 in der oben beschriebenen Weise stabilisieren. Außerdem ist statt eines Sammelbandes 115 ein zusätzliches Band 215 vorgesehen, daß das erste Vliesgewebe aufnimmt. Diese Verdichtungs- und Verschweißwalzen 219-222 sind in der gleichen Weise ausgestaltet und werden in der gleichen Weise betrieben, wie es oben beschrieben wurde, mit der einen Ausnahme, daß sie zum Verdichten und Verschweißen eines einzelnen Vliesgewebes eingerichtet sind.

Nachdem das erste Vliesgewebe 113 verdichtet und verschweißt ist, wird es von dem Aufnahmeband 115 aufgenommen, wonach das zweite Vliesgewebe 114 auf seiner Oberfläche abgelegt wird. Die beiden Vliesgewebe, d. h. das verschweißte Gewebe 113 und das noch nicht verschweißte Gewebe 114 durchlaufen dann Verdichtungswalzen 119 und 120. Danach laufen sie durch die Verschweißwalzen 121 und 122, wo das zweite Gewebe 114 stabilisiert wird, und die beiden Gewebe 113 und 114 in einen zweilagigen Vliesstoff 118 verschweißt werden. Der Stoff 118 wird dann auf der Aufnahmerolle 123 aufgewickelt.

Fig. 3 zeigt eine weitere alternative Einrichtung zur Herstellung der Mehrlagenvliesstoffe. Bei dieser Einrichtung wird ein erstes Vliesgewebe 313 von der Rolle 301 zugeführt. An diesem Punkt kann das Vliesgewebe 313 entweder verschweißt oder nicht verschweißt sein. Der verschweißte Zustand ist bevorzugt. Das Gewebe 313 läuft dann längs des Aufnahmebandes 315, worauf auf seiner Oberseite das zweite Gewebe 314 niedergelegt wird. Die beiden durchlaufen dann die Verdichtungswalzen 319 und 320, und anschließend die Verschweißwalzen 321 und 322, wo entweder beide oder nur das zweite Gewebe stabilisiert werden, und die beiden Gewebe 313 und 314 miteinander in den Vliesstoff 318 verschweißt werden, wie es oben beschrieben wurde.

Bei der Diskussion der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschrieben wurden, sollte festgehalten werden, daß das Verschweißmuster, das für das Verschweißen der beiden Gewebe verwendet wird, unter Beachtung des Verschweißmusters ausgewählt wird, das sich schon auf dem zuerst niedergelegten Gewebe befindet, wenn dieses vor dem Niederlegen des zweiten Gewebes verschweißt wird. Es ist wünschenswert, das zweite Verschweißmuster nicht mit dem ersten überlappen zu lassen. Ist also das zweite Verschweißmuster gleich dem ersten, so sollte es verschoben werden. Im Interesse der Gewebeweichheit ist es aber vorzuziehen, das zweite Verschweißmuster unterschiedlich vom ersten zu wählen, und insbesondere einen geringeren Prozentsatz des Gewebes damit zu belegen als das erste Muster. Selbstverständlich wird das endgültige Verschweißmuster durch das zuerst niedergelegte Gewebe die Summe der ersten und der zweiten Verschweißmuster sein. Dadurch wird ebenfalls ein geringerer Prozentsatz für das zweite Verschweißmuster nahegelegt.

Zur Klarstellung ist festzuhalten, daß der Ausdruck "zuerst niedergelegtes Gewebe" sich auf das Gewebe bezieht, das früher in der Herstellungslinie hergestellt wurde oder alternativ auf das Gewebe, das in einem vorhergehenden Schritt hergestellt und aufgerollt wurde. Es sollte auch festgehalten werden, daß die Ausdrücke "erstes Gewebe" und "zweites Gewebe", die hier und insbesondere in den Ansprüchen verwendet werden, nur willkürliche Bezeichnungen darstellen, die sich nicht notwendigerweise auf die Reihenfolge der Ausbildung dieser Gewebe beziehen. Die Reihenfolge des Niederlegens jedes Gewebes und das jeweils verwendete Polymer hängen von der letztendlichen Verwendung des Stoffes ab.

Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß das zuerst niedergelegte Gewebe ein Verschweißmuster aufweisen kann, dessen Fläche einen höheren Prozentsatz ausmacht als das zweite niedergelegte Gewebe. Auf diese Weise kann das zuerst niedergelegte Gewebe eine ausreichende Zugfestigkeit aufweisen, während das zweite niedergelegte Gewebe eine größere Weichheit zeigen kann. Dieses ist beispielsweise von Vorteil in einem Vliesgewebe für eine Wegwerfwindel, bei der das zweite niedergelegte Gewebe dazu dienen kann, auf der Körperseite der Windel für eine größere Weichheit zu sorgen, während das erste niedergelegte Gewebe dem Futter eine höhere Zugfestigkeit verleiht.

Als Alternative und gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann es auch wünschenswert sein, zuerst das Polyethylengewebe zu verschweißen, das von Haus aus eine größere Weichheit aufweist, um dadurch dessen Zugfestigkeit zu erhöhen. Im allgemeinen kann die Reihenfolge des Niederlegens der beiden Gewebe so gewählt werden, daß jedes Gewebe auf der Seite erscheint, die am besten für das Verschweißen und die Zugabe eines Benetzungsmittels geeignet ist.

Fig. 4 ist eine perpektivische Unteransicht der Spinndüsenplatte 41 mit zweilappig geformten Öffnungen 42. Durch diese Öffnungen 42 wird das Polymer extrudiert. Die dabei hergestellten Einzelfäden haben einen Querschnitt mit zweilappiger, hundeknochenähnlicher oder hantelähnlicher Gestalt. Die Erfinder haben festgestellt, daß ein Mehrlagenvliesstoff besondere Vorteile aufweist, wenn eine seiner Lagen aus einem Vliesgewebe besteht, das zweilappig geformte Einzelfäden enthält.

Da der Vliesstoff dieser Erfindung so hergestellt werden kann, daß die zweilappigen Einzelfäden entweder in dem zuerst oder dem an zweiter Stelle niedergelegten Gewebe enthalten sind, kann diese zweilappige Spinndüsenplatte in irgendeiner der in den Fig. 1-3 dargestellten Former eingebaut werden. Aus später zu diskutierenden Gründen wird es gegenwärtig bevorzugt, die zweilappige Spinndüsenplatte in den zweiten Former der oben beschriebenen Einrichtung einzubauen. Das heißt, es ist gegenwärtig bevorzugt, die Einzelfäden mit dem zweilappigen Querschnitt in dem zweiten niedergelegten Gewebe unterzubringen.

Die Spinndüsenplatte des anderen Formers kann Öffnungen jeder beliebigen Form aufweisen. Man nimmt an, daß die zweilappigen Einzelfäden in einer Schicht des Vliesstoffes mindestens eine gewisse Verbesserung bringen, und zwar unabhängig von der Gestalt der Einzelfäden in der anderen Schicht. Kreisförmige Öffnungen sind natürlich am häufigsten und es wird deshalb ganz klar in Betracht gezogen, auch kreisförmige Einzelfäden in einer der Schichten des Stoffes zu verwenden. Außerdem kann es bei gewissen Ausführungsformen wünschenswert sein, beide Schichten des Stoffes mit zweilappigen Einzelfäden auszustatten. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist die bevorzugte Gestalt des Querschnitts der Einzelfäden des anderen, d. h. des nicht zweilappigen Gewebes als Y-förmig bezeichnet. Fig. 6 zeigt eine Y-förmige Öffnung zur Herstellung derartiger Fäden.

Die Spinndüsenplatte 12 wird mit einer Breite hergestellt, die um einiges größer ist als die herzustellende Breite. Die bevorzugte Breite des Gewebes hängt von der schließlich beabsichtigten Verwendung ab. Beispielsweise ist ein Vliesgewebe, das als Futter für Wegwerfwindeln verwendet werden soll, ungefähr 31,75 cm (12,5 Zoll) breit.

Die Auswahl der Anzahl der Öffnungen und die Anordnung der Öffnungen in der Platte mit vorgeschriebenem Abstand werden so getroffen, daß die gewünschte Dichte von Fäden im Gewebe erzielt wird. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird es bevorzugt, zwischen ungefähr 30 und ungefähr 100 Öffnungen in der Spinndüsenplatte pro 2,54 cm (1 Zoll) Gewebebreite vorzusehen. Der am meisten bevorzugte Wert liegt bei ungefähr 85 Öffnungen pro 2,54 cm (1 Zoll) Gewebebreite. Beispielsweise werden in einer Spinndüsenplatte mit einer Breite von 30,48 cm (12 Zoll), d. h. eine Platte, die ein Vliesgewebe mit einer Breite von ebenfalls 30,48 cm (12 Zoll) produziert, vorzugsweise 1020 Öffnungen vorgesehen.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht der bevorzugten Konfiguration von zweien der Öffnungen 42 in der Spinndüsenplatte 41. Es ist bekannt, daß die Abmessungen und die Proportionen der zweilappigen Öffnungen nicht kritisch sind, vorausgesetzt, daß sie Einzelfäden mit den zweilappig geformten Querschnitten gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugen. Gegenwärtig ist die bevorzugte Konfiguration der Öffnung wie folgt. Die kürzeste Abmessung ist die Dicke des langgestreckten Teils "a". Der Durchmesser "b" der im wesentlichen kreisförmigen Teile 25 und 26 beträgt ungefähr das Doppelte der Dicke "a". Die Länge "c" der Öffnung 24 ist ungefähr das Zehnfache der Dicke "a". In der bevorzugtesten Ausführungsform beträgt die Dicke "a" 0,215 mm, der Durchmesser "b" 0,430 mm und die Länge "c" 2,15 mm. Mit Sicherheit können diese Abmessungen und Proportionen in anderen Ausführungsformen variiert werden, und zwar abhängig von Faktoren, wie beispielsweise des jeweiligen Polymers, das extrudiert wird, und der gewünschten Eigenschaften des Vliesgewebes.

Wie erwähnt, hängt der bevorzugte Abstand zwischen den Öffnungen von der Dichte des herzustellenden Vliesgewebes ab. In der bevorzugtesten Ausführungsform ist der Abstand "d" zwischen den Öffnungen 7,25 mm. Außerdem ist die bevorzugte Orientierung der Öffnungen so, daß alle Öffnungen parallel zueinander angeordnet sind, und daß ihre Länge "c" in die Richtung ausgerichtet ist, in der sich das Band 17 verschiebt (d. h. in Maschinenrichtung).

Fig. 6 ist eine vergrößerte Unteransicht einer Y-förmigen Öffnung in einer Spinndüsenplatte. Die Erfinder haben festgestellt, daß Einzelfäden, die mit dieser Öffnung erzeugt werden, ihren Y-förmigen Querschnitt selbst nach dem Strecken beibehalten. Die Erfinder haben weiter beobachtet, daß Vliesgewebe, die mit derartigen Y-förmigen Einzelfäden hergestellt werden, eine erhöhte Steifigkeit aufweisen d. h. weniger Weichheit als solche Gewebe, die mit kreisförmigen oder zweilappigen Einzelfäden hergestellt wurden. Die Erfinder haben allerdings auch festgestellt, daß die mit Y-förmigen Einzelfäden hergestellten Gewebe eine Zugfestigkeit zeigen, die gegenüber Geweben mit kreisförmigen Einzelfäden erhöht ist. Wie oben erwähnt, besteht in der bevorzugtesten Ausführungsform die nichtzweilappige Schicht aus einem Gewebe, das Y-förmige Einzelfäden aus Polyethylen enthält. Dies ist nach dem gegenwärtigen Kenntnisstand wünschenswert, um einen Stoff zu erhalten, der sowohl eine verbesserte Weichheit als auch erhöhte Zugfestigkeit aufweist.

Fig. 7 ist eine Darstellung eines Teils eines Vliesgewebes 71, das mit zweilappigen Einzelfäden hergestellt wurde. Dieses Vliesgewebe könnte entweder das erste oder das zweite niedergelegte Gewebe in den oben beschriebenen Verfahren sein, und wird Teil des Mehrlagenvliesstoffes der vorliegenden Erfindung. Es ist am meisten bevorzugt, die zweilappigen Einzelfäden aus Polypropylen herzustellen. Wie ersichtlich, enthält das Gewebe eine Anzahl von Endlosfäden 72, die relativ zueinander willkürlich orientiert sind. Es ist wünschenswert, daß die Einzelfäden im Gewebe in starkem Maße Schleifen bilden und sich überlappen. Diese Eigenschaften werden durch Faktoren bestimmt, wie beispielsweise die Dichte der niedergelegten Einzelfäden, die Geschwindigkeit, bei der die Einzelfäden niedergelegt werden usw.

Wie ersichtlich, hat jeder der Einzelfäden dieses Gewebes 71 einen zweilappigen Querschnitt. Es ist bekannt, daß die Abmessungen des zweilappigen Querschnitts nicht kritisch sind, vorausgesetzt, daß die Grundelemente eines derartigen Querschnitts vorliegen. Das heißt, der Querschnitt der Einzelfäden umfaßt einen im wesentlichen rechtwinkligen Teil, der an jedem seiner äußersten Enden einen vergrößerten Teil aufweist, der typischerweise im wesentlichen kreisförmig ist.

Wie oben erwähnt, werden die Einzelfäden nach ihrer Extrusion durch die Spinndüsenplatte 41 gestreckt. Als Folge davon weisen sie typischerweise Abmessungen auf, die geringer sind als die der Öffnungen 42. Der Betrag dieser Verringerung hängt von Faktoren ab, wie beispielsweise dem jeweiligen extrudierten Polymer, der Abkühlgeschwindigkeit der Einzelfäden, der Zugkraft, die auf die Einzelfäden ausgeübt wird usw. In der bevorzugten Ausführungsform, die Polypropylen verwendet, enden die Einzelfäden typischerweise mit einer Länge des Querschnitts von zwischen ungefähr 30 µm und ungefähr 60 µm. Eine Querschnittslänge von ungefähr 40 µm ist am meisten bevorzugt, obwohl dieser Wert in Abhängigkeit der gewünschten Eigenschaften des Vliesgewebes variiert.

Fig. 8 ist eine Darstellung ähnlich der von Fig. 7 mit der Ausnahme, daß die Einzelfäden einen Y-förmigen Querschnitt aufweisen. Wie erwähnt, wird in der bevorzugtesten Ausführungsform eines der Vliesgewebe diese Art von Einzelfäden aufweisen und aus Polyethylen hergestellt sein.

Fig. 9 ist ein Querschnitt durch eine Wegwerfwindel 91. Das nichtgewebte Futter 92 ist auf der Seite der Windel 91 angeordnet, die dem Körper des Kindes zugewandt ist. Entsprechend der Darstellung besteht das Futter 92 aus zwei Lagen 93 und 94. In der bevorzugtesten Ausführungsform enthält die dem Körper zugewandte Schicht 93 Polypropyleneinzelfäden mit zweilappigem Querschnitt, während die andere Schicht 94 Polyethyleneinzelfäden mit Y-förmigem Querschnitt enthält. Als Alternative kann die Schicht 94 zweilappige oder zylindrische Einzelfäden enthalten. Der Hauptteil der Windel besteht aus einer Schicht 95 eines absorbierenden Materials, wie beispielsweise fasriger Zellulosemasse. Natürlich soll diese Schicht 95 Feuchtigkeit absorbieren. Zusätzlich wird eine feuchtigkeitsundurchlässige Schicht 96 vorgesehen.

Eine wichtige Eigenschaft des Futters 92 ist dessen Weichheit. Im einzelnen ist es wichtig, daß das Futter 92 sowohl außerordentlich biegsam als auch gegenüber Berührungen weich ist, damit sich das Kind wohlfühlt. Die Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, daß ein nichtgewebtes Futter, dessen dem Körper zugewandte Schicht Einzelfäden mit zweilappigem Querschnitt aufweist, eine in bemerkenswerterweise verbesserte Weichheit bezüglich der im Stand der Technik bekannten, nichtgewebten Futter zeigt, die aus Einzelfäden mit kreisförmigem Querschnitt hergestellt waren. Außerdem verbesserte die Verwendung von Polypropylen oder Polyethylen die Weichheit gegenüber den nichtgewebten (Vlies-)Futtern des Standes der Technik.

Eine von den Erfindern verwendete Prüfung zur Bestimmung der Weichheit von Vliesstoffen wird als "Smeltnik Steifetest" bezeichnet. Bei dieser Prüfung wird ein Stück eines Vliesstoffes oben auf einen offenen Zylinder gelegt. Ein halbkugelförmiger Probenkörper mit einem Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders, wird dann von einer Standardhöhe fallengelassen, um den Vliesstoff in den Zylinder hineinzudrücken. Die Distanz, die der Probenkörper in den Zylinder eindringt, wird dann gemessen und als Maß der Weichheit aufgezeichnet, d. h. der Biegsamkeit oder Drapierbarkeit des Stoffes. Bei dem Vergleich hat sich ergeben, daß ein Vliesfutterstoff für Windeln, der mit kreisförmigen Einzelfäden hergestellt wurde, eine Distanz von 155 mm in den Zylinder zurücklegte, während ein Vliesfutter für Windeln, das mit Einzelfäden desselben Materials, jedoch mit zweilappigem Querschnitt, eine Distanz von 370 mm zurücklegte. Damit war der Nachweis für eine dramatische Zunahme der Weichheit des Stoffes erbracht.

Ein anderer Aspekt der Weichheit, der insbesondere bei Futtern für Windeln wichtig ist, betrifft die Weichheit gegenüber Berührungen oder das Weichegefühl. Für diese Eigenschaft steht den Erfindern gegenwärtig kein spezifisches Prüfverfahren zur Verfügung, sie und andere haben jedoch festgestellt, daß die Weichheit gegenüber der Berührung von Vliesgeweben erhöht ist, wenn dieses mit Einzelfäden zweilappigen Querschnitts hergestellt wurde, so daß dieses Gewebe vorteilhafterweise auf die Körperseite der Windel 91 gebracht wird.

Eine andere Eigenschaft von Vliesfuttern und Vliesstoffen im allgemeinen ist die Zugfestigkeit, d. h. die Reißfestigkeit. Diese Eigenschaft wurde von den Erfindern auf einer Einrichtung gemessen, bei der ein Stück eines Vliesstoffes in einem Paar von Klemmbacken befestigt und dann auseinander gezogen wird. Die zum Zerreißen des Stoffes erforderliche Kraft wird als Greifzugfestigkeit aufgezeichnet. Bei der Durchführung dieser Prüfung kann der Stoff in den Klemmbacken entweder so eingespannt werden, daß die Kraft parallel zu der Richtung ausgeübt wird, in der der Stoff niedergelegt wurde (Maschinenrichtung, MD), oder mit einer solchen Orientierung, daß die Kraft senkrecht zu der Richtung ausgeübt wird, in der der Stoff niedergelegt wurde (Querrichtung, CD). Alle die hier wiedergegebenen Werte der Zugfestigkeit beziehen sich auf Werte in Maschinenrichtung (MD).

Die Erfinder konnten zu ihrer Befriedigung feststellen, daß die Vliesstoffe, die eine Schicht aus Vliesgewebe mit zweilappigen Einzelfäden enthielten, eine erhöhte Zugfestigkeit aufwiesen. Ohne sich nun auf eine besondere Theorie festlegen zu wollen, nehmen sie gegenwärtig an, daß diese erhöhte Zugfestigkeit die Folge einer größeren Kontaktfläche ist, die zwischen den Fäden zur Verfügung steht, wenn diese in der oben beschriebenen Weise thermisch miteinander verbunden werden. Die Zugfestigkeit des Mehrlagenstoffes nimmt ebenfalls zu, wie dies oben beschrieben wurde, wenn das zuerst niedergelegte Gewebe einen höheren Prozentsatz an Verschweißgebiet aufweist. Es wird außerdem angenommen, daß die Zugfestigkeit steigt, wenn ein zweilappiges Gewebe und ein Y-förmiges Gewebe in einem Mehrlagenstoff verwendet werden, möglicherweise auf Grund der erhöhten Kontaktfläche für die thermische Verbindung.

Eine weitere Eigenschaft, die besonders wichtig ist, wenn das Gewebe als Futter für eine Wegwerfwindel verwendet werden soll, ist die Benetzbarkeit des Futters. Abhängig vom Aufbau der Windel ist es üblicherweise wünschenswert, das Futter mindestens teilweise benetzbar auszugestalten, um den Durchgang von Feuchtigkeit bis zur Absorptionsschicht zu erleichtern. Außerdem ist es noch in höherem Maß wünschenswert, einen Gradienten der Benetzbarkeit in dem Futter zur Verfügung zu haben, durch den Feuchtigkeit vom Träger weggesaugt werden kann. Im einzelnen besteht die bevorzugteste Lösung darin, eine dem Körper zugewandte Schicht vorzusehen, die weniger benetzbar ist als die "Übertragungs"-Schicht, d. h. die Schicht, die dem absorbierenden Material am nächsten liegt. Auf diese Weise strömt die Flüssigkeit leichter bis zum absorbierenden Material als umgekehrt zurück zum Träger.

Viele der für die Herstellung von Vliesgeweben geeigneten Polymere sind hydrophob. Im besonderen sind die beiden bevorzugtesten Polymere, Polypropylen und Polyethylen, vollständig hydrophob. Als Folge davon ist es wünschenswert, Schritte zu unternehmen, um die Benetzbarkeit von Vliesgeweben zu erhöhen, die mit diesen Polymeren hergestellt werden.

Im Stand der Technik ist es bekannt, daß die Benetzbarkeit erhöht werden kann, wenn Benetzungsmittel, wie beispielsweise oberflächenaktive Stoffe (Tenside) zugefügt werden. Im einzelnen können oberflächenaktive Stoffe auf Kationenbasis, Anionenbasis oder auf nichtionischer Basis Materialien zugefügt werden, um diese benetzbar zu machen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Einzelfäden aus Polypropylen dadurch benetzbar gemacht, daß ihnen ein nichtionischer, oberflächenaktiver Stoff zugefügt wird. Das kann durch Mischen des oberflächenaktiven Stoffes mit dem Polymer vor seiner Extrusion erfolgen, d. h. durch "interne Hinzufügung". Das Benetzungsmittel wird vorzugsweise mit dem Polymer in einer Menge von bis zu ungefähr 5 Gew.-% des Polymers gemischt. Außerdem hat man festgestellt, daß es bei Polymeren, wie beispielsweise Polypropylen günstig ist, das Vliesgewebe in irgendeiner Herstellungsstufe zu erhitzen, um dadurch das Wandern des Benetzungsmittels zur Oberfläche der Einzelfäden zu bewirken. Ein derartiger Wärmeprozeß, mit dem ein intern zugefügter Schmierstoff zur Oberfläche der Einzelfäden gebracht wird, ist in den US-Patenten 39 73 068 und 40 70 218, die an Weber erteilt wurden, beschrieben, und deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird. Natürlich muß die Temperatur, auf die das Gewebe erhitzt wird, unter dem Schmelzpunkt der Einzelfäden liegen.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß es möglich ist, den beschriebenen Gradienten der Benetzbarkeit dadurch herzustellen, daß die gewünschte Menge des Benetzungsstoffes dem Polymer zugefügt wird, das in das Vliesgewebe der Übertragungsschicht gelangt. Dem Gewebe der dem Körper zugewandten Schicht braucht entweder kein Benetzungsmittel zugefügt werden, weniger Benetzungsmittel oder ein weniger wirksames Benetzungsmittel.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß bei der internen Zugabe des Benetzungsmittels zu den Einzelfäden aus Polyethylen keine Notwendigkeit besteht, die Fäden nachher zu erhitzen, um eine Wanderung des oberflächenaktiven Stoffes zur Oberfläche zu bewirken. Das ist von Vorteil, wenn das Polyethylengewebe als Übertragungsschicht verwendet wird, da dann der Schritt des Erhitzens entfallen kann.

Als Alternative zur internen Zugabe kann das Benetzungsmittel dem Vliesgewebe nach seiner Herstellung auch als Lösung zugeführt werden, d. h. durch "externe Zugabe". Diese Zugabe läßt sich ausführen, indem entweder jedes einzelne Vliesgewebe oder beide Vliesgewebe zusammen in eine Lösung des Benetzungsmittels getaucht werden, um anschließend das Lösungsmittel zu verdampfen und dadurch eine Menge des oberflächenaktiven Stoffes auf der Oberfläche des Gewebes oder der Gewebe zurückzulassen. Es kann auch wünschenswert sein, das Gewebe zu erhitzen, um das Lösungsmittel schneller zu verdampfen. Alternativ dazu kann die Lösung des oberflächenaktiven Stoffes dem Gewebe auch durch Aufsprühen oder durch Tiefdruck zugeführt werden. In beiden Fällen muß die Verdampfung des Lösungsmittels durch Erhitzen des Gewebes beschleunigt werden. Natürlich ist es wünschenswert, daß die Verdampfung abgeschlossen ist, bevor das Gewebe auf der Aufnahmerolle aufgewickelt wird. Bei allen drei Verfahren der externen Zugabe wird der oberflächenaktive Stoff so zugegeben, daß er ungefähr bei 5 Gew.-% des Gewebes liegt.

Wie bei der internen Zugabe wird es bevorzugt, das Benetzungsmittel selektiv zuzugeben, um einen Gradienten der Benetzbarkeit zu erhalten. Dies kann erfolgen, indem das Benetzungsmittel entweder einem oder beiden Geweben zugegeben wird, bevor sie miteinander verbunden werden. Alternativ dazu können verschiedene Materialien in den Geweben eingesetzt werden, so daß das Benetzungsmittel wirksamer ist, wenn es der Übertragungsschicht zugeführt wird als das bei der Zugabe zu der dem Körper zugewandten Schicht der Fall ist.

Die Erfinder haben festgestellt, daß sich ein Gewebe mit Y-förmigen Einzelfäden als Übertragungsschicht einer Schicht überlegen zeigt, die entweder zweilappige oder kreisförmige Einzelfäden enthält. Dies wird gegenwärtig auf das vergrößerte Volumen zurückgeführt, d. h. auf die geringere Dichte des Gewebes, das aus Y-förmigen Einzelfäden besteht, die dadurch eine größere Oberfläche für die Absorption von Feuchtigkeit zeigen.

Eine weitere Eigenschaft, die bei einem Vliesstoff für ein Futter von Bedeutung ist, betrifft seine Undurchsichtigkeit oder seine Fähigkeit zum Verhüllen. Im Stand der Technik ist es bekannt, der Polymerschmelze geringe Mengen von Titandioxid zuzugeben, um die Undurchsichtigkeit des Vliesstoffes zu erhöhen. Die Erfinder haben festgestellt, daß der Vliesstoff, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, eine erhöhte Undurchsichtigkeit aufwies und zwar möglicherweise auf Grund der größeren Oberfläche der zweilappigen und/oder Y-förmigen Einzelfäden, die mehr Licht reflektieren können.

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch ein typisches Produkt wie es bei der Menstruation getragen wird, beispielsweise eine Damenbinde 101. Entsprechend der Darstellung besteht das Polster aus einer nichtgewebten Umhüllung 102, die einen absorbierenden Teil 105 umgibt. Die Umhüllung besteht aus zwei Vliesgeweben 103 und 104. Die meisten der Eigenschaften, die sich bei einer Wegwerfwindel als wünschenswert für das nichtgewebte Futter herausgestellt haben, sind in ähnlicher Weise wünschenswert bei der nichtgewebten Umhüllung für ein Menstruationsprodukt. Im einzelnen ist es wichtig, daß die vorliegende Erfindung ein Vliesgewebe zur Verfügung stellt, das eine verbesserte Weichheit aufweist, d. h. sowohl bezüglich seiner Drapierfähigkeit und seines weichen Griffs. Man bevorzugt daher in ähnlicher Weise das Gewebe mit den zweilappig geformten Einzelfasern auf der dem Körper zugewandten Seite des Produkts. Es ist außerdem typischerweise wichtig, die Benetzbarkeit der Umhüllung 102 zu verbessern, vorzugsweise mit einem Gradienten der Benetzbarkeit. Dies kann erreicht werden, indem einem oder beiden Geweben der Umhüllung ein Benetzungsmittel zugeführt wird, und zwar durch Verfahren ähnlich denen, wie sie oben in Verbindung mit dem Windelfutter erläutert wurden.

Beispiele

Beispiel 1 wurde auf einer Einrichtung ähnlich der durchgeführt, wie sie oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben ist. Im einzelnen betrug die Breite des Gewebes 30,48 cm (12 Zoll), in der ersten Spinndüsenplatte waren 50 zweilappig geformte Öffnungen pro 2,54 cm (1 Zoll) angeordnet und in der zweiten Spinndüsenplatte 50 zweilappig ausgebildete Öffnungen pro 2,54 cm (1 Zoll) Breite. Polypropylen wurde durch die Spinndüse mit einer Temperatur der Schmelze von ungefähr 237,78°C (460°F) extrudiert. Polypropylen wurde durch die zweite Spinndüse bei einer Temperatur der Schmelze von ungefähr 237,78°C (460°F) extrudiert. Das Basisgewicht des ersten niedergelegten Gewebes betrug 13,56 g/m² (0,4 oz./square yard). Die Basis des zweiten niedergelegten Gewebes betrug 13,56 g/m² (0,4 oz./square yard). Die beiden Gewebe wurden entsprechend dem Muster miteinander verschweißt, das in Fig. 11a dargestellt ist, und das eine Schweißfläche von ungefähr 22,5 Prozent der Gewebefläche ausmacht. Die Temperatur der Verschweißwalzen betrug ungefähr 132,22°C (270°F).

Der entstehende Stoff hatte einen Steifigkeitswert nach Smeltnik (SST) von 160 mm. Außerdem wurde der Stoff dieses Beispiels auf Zugfestigkeit geprüft, indem ein Stück des Stoffes zwischen einander gegenüberliegende Zuggreifer gelegt wurde. Die Kraft, die erforderlich war, um das Gewebe in der Richtung zu zerreißen, in der es niedergelegt war (Maschinenrichtung oder MD), betrug 57,82 N (13 lbs).

Beispiel 2 wurde ähnlich Beispiel 1 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die verwendete Einrichtung die in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene war. Das zuerst niedergelegte Gewebe wurde bei ungefähr 132,22°C (270°F) entsprechend dem Muster von 11a mit ungefähr 22,5% Verschweißungsgebiet verschweißt. Das zweite Gewebe wurde auf der Oberfläche des zuerst niedergelegten Gewebes niedergelegt und dann mit ungefähr 3% Verschweißungsgebiet verschweißt. Das zuerst niedergelegte Gewebe wurde durch ein Tiefdruckverfahren mit einer Lösung eines nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes benetzbar gemacht.

Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 200 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 44,48 N (10 lbs). Zusätzlich wurde eine Prüfung durchgeführt, um den "Ablauf" dieses Stoffes zu bestimmen. Diese Prüfung besteht darin, ein Stück des Gewebes mit einer Abmessung von 20,23 cm auf 25,4 cm (8×10 Zoll) oben auf eine absorbierende Matte zu legen. Die Matte und das Gewebe waren unter einem Winkel von 45° zueinander ausgerichtet. Danach wurden 100 ml Wasser auf den Stoff an einem Punkt gegeben, der 15,24 cm (6 Zoll) von der Unterseite entfernt lag. Die Wassermenge, die von der Unterseite abtropfte ohne absorbiert worden zu sein, wurde gemessen und aufgezeichnet. Für das Beispiel 2 betrug der gemessene Wert 5,5 ml.

Beispiel 3 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 2 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die zuerst niedergelegte Schicht nicht verschweißt wurde, bevor die zweite auf ihrer Oberseite niedergelegt wurde. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 315 mm, eine MD-Zugfestigkeit von 53,38 N (12 lbs) und einen Ablaufwert von 3,0.

Beispiel 4 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 2 durchgeführt mit der Ausnahme, daß das zuerst niedergelegte Gewebe bei 121,11°C (250°F) verschweißt wurde, bevor das zweite Gewebe auf seiner Oberfläche niedergelegt wurde. Die beiden Gewebe wurden dann mit einem Verschweißungsgebiet von ungefähr 6,6% miteinander verschweißt. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 430 mm, eine MD-Zugfestigkeit von 35,58 N (8 lbs) und einen Ablaufwert von 2,9 ml.

Beispiel 5 wurde ähnlich wie Beispiel 2 durchgeführt mit der Ausnahme, daß der Querschnitt des zuerst niedergelegten Gewebes Y-förmig ausgestaltet war, und daß das zuerst niedergelegte Gewebe einen intern zugefügten nichtionischen oberflächenaktiven Stoff aufwies. Die beiden Gewebe wurden bei ungefähr 126,67°C (260°F) miteinander verschweißt. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 300 mm, eine MD-Zugfestigkeit von 26,69 N (6 lbs) und einen Ablaufwert von 22,5 (wobei die Y-förmige Schicht als Transferschicht diente).

Beispiel 6 wurde ähnlich wie Beispiel 5 durchgeführt mit der Ausnahme, daß das zuerst niedergelegte Gewebe runde Einzelfasern aufwies, und daß das Basisgewicht des an zweiter Stelle niedergelegten Gewebes 16,69 g/m² (0,5 oz./square yard) betrug. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 220 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 40,03 N (9 lbs) sowie einen Ablaufwert von 71 ml.

Beispiel 7 wurde ähnlich wie Beispiel 2 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die zuerst niedergelegte Schicht und die an zweiter Stelle niedergelegte Schicht jeweils ein Basisgewicht von 16,96 g/m² (0,5 oz./square yard) aufwies. Die Einzelfasern der zuerst niedergelegten Schicht waren Y-förmig und hatten einen intern zugefügten nichtionischen oberflächenaktiven Stoff. Die zweite Schicht wurde durch eine Spinndüsenplatte mit 30 Öffnungen pro 2,54 cm (1 Zoll) extrudiert. Die endgültige Verschweißtemperatur betrug ungefähr 137,78°C (280°F). Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 230 mm, eine MD-Zugfestigkeit von 53,38 N (12 lbs) und einen Ablaufwert von 30 ml.

Beispiel 8 wurde ähnlich wie Beispiel 1 durchgeführt mit der Ausnahme, daß Polyethylen durch die zweite Spinndüse mit Y-förmigen Öffnungen und bei einer Temperatur der Schmelze von ungefähr 190,56°C (375°F) extrudiert wurde. Das Basisgewicht des an zweiter Stelle niedergelegten Gewebes betrug 20,35 g/m² (0,6 oz./square yard). Die beiden Gewebe wurden bei ungefähr 107,22°C (225°F) und einem Verschweißgebiet von ungefähr 24% miteinander verschweißt. Das entstehende Gewebe hatte einen SST-Wert von 325 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 42,26 N (9,5 Pound).

Beispiel 9 wurde auf einer Einrichtung durchgeführt, wie sie oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Im einzelnen betrug die Breite des Gewebes 30,48 cm (12 Zoll), die erste Spinndüsenplatte wies 50 Öffnungen pro 2,54 cm (1 Zoll) Breite auf, die zweite Spinndüsenplatte 50 Öffnungen pro 2,54 cm (1 Zoll) Breite. Polypropylen wurde durch die erste Spinndüse bei einer Temperatur der Schmelze von ungefähr 237,78°C (460°F) durch Öffnungen mit zweilappiger Gestalt extrudiert. Durch die zweite Spinndüsenplatte wurde Polyethylen bei einer Temperatur der Schmelze von ungefähr 190,56°C (375°F) durch Y-förmige Öffnungen extrudiert. Das Basisgewicht des zuerst niedergelegten Gewebes betrug 13,56 g/m² (0,4 oz./square yard). Das Basisgewicht des an zweiter Stelle niedergelegten Gewebes betrug 20,35 g/m² (0,6 oz./square yard). Die beiden Gewebe wurden entsprechend dem in Fig. 11c gezeigten Muster miteinander verschweißt, wobei das Verschweißungsgebiet ungefähr 24% der Fläche des Gewebes betrug. Die Temperatur der Verschweißwalzen betrug ungefähr 107,22°C (225°F).

Der entstehende Stoff hatte einen Steifigkeitswert nach Smeltnik (SST) von 325 mm. Außerdem wurde die Zugfestigkeit des in diesem Beispiel erhaltenen Stoffes gemessen, indem ein Stück des Gewebes zwischen einandergegenüberliegenden Zuggreifern eingespannt wurde. Die Kraft, die benötigt wurde, um das Gewebe in der Richtung zu zerreißen, in der es niedergelegt wurde (Maschinenrichtung oder MD), betrug 42,26 N (9,5 lbs).

Beispiel 10 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 9 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Verschweißtemperatur 112,78°C (235°F) betrug. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 80 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 46,70 N (10,5 lbs).

Beispiel 11 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 9 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Gewebe aus Polypropylen und Polyethylen jeweils ein Basisgewicht von 16,96 g/m² (0,5 oz./square yard) aufwiesen. Die beiden Gewebe wurden mit einem Verschweißungsgebiet von ungefähr 9% miteinander verschweißt. Die mit dem erhöhten Muster versehene Walze wurde bei einer Temperatur von 110°C (230°F) gehalten, während die Temperatur der glatten oder Gegendruckrolle 129,44°C (265°F) betrug. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 390 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 17,79 N (4 lbs).

Beispiel 12 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 11 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Schichten und die Verschweißtemperaturen vertauscht wurde d. h. zuerst wurde das Polyethylen niedergelegt und darauf als zweites Polypropylen. Außerdem wurde die Walze mit dem erhöhten Muster bei 129,44°C (265°F) eingestellt und die Gegendruckrolle bei 110°C (230°F). Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 550 mm (wahrscheinlich aufgrund der Tatsache, daß das besser rutschende Polyethylengewebe auf der Unterseite und dem Zylinder zugewandt angeordnet war) und eine MD-Zugfestigkeit von 22,24 N (5 lbs).

Beispiel 13 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 11 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die beiden Gewebe mit einem Verschweißungsgebiet von ungefähr 6% miteinander verscheißt wurden. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 550 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 13,34 N (3 lbs).

Beispiel 14 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 12 durchgeführt mit der Ausnahme, daß das Polypropylengewebe Einzelfasern mit Y-förmigem Querschnitt aufwies, und daß die Gewebe mit einem Verschweißungsgebiet von ungefähr 22,5% miteinander verschweißt wurden. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 145 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 31,14 N (7 lbs).

Beispiel 15 wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 9 durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Polypropylenschicht bei ungefähr 132,22°C (270°F) verschweißt wurde, bevor die Polyethylenschicht auf ihr niedergelegt wurde, und zwar mit einem Verschweißungsgebiet von ungefähr 22,5%. Der entstehende Stoff hatte einen SST-Wert von 185 mm und eine MD-Zugfestigkeit von 31,14 N (7 lbs).

Neben den hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird der Fachmann noch eine Vielzahl von Alternativen und Modifikationen erkennen. Im einzelnen kommen neben den hier beschriebenen Anwendungen von Vliesgeweben gemäß der Erfindung als Futter für Wegwerfwindeln und als Umhüllungen für Menstruationsprodukte weitere Produktetypen in Frage, wie beispielsweise Wegwerfkleidung für Chirurgen und ähnliches, Wischtücher für die Industrie usw. Obwohl in den beschriebenen Ausführungsformen nur zwei Schichten von Vliesgeweben beschrieben wurden, betrifft die Erfindung auch Stoffe mit drei oder mehr Schichten. In den Ansprüchen ist die Bezeichnung der Schichten als erste und zweite willkürlich und nicht auf die Reihenfolge bezogen, in der die Gewebe hergestellt oder angeordnet werden.

Claims

1. Ein aus mindestens zwei Schichten bestehender Vliesstoff, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm enthalten sind:

ein erstes nichtgewebtes Gewebe (Vliesgewebe) (13) mit einer ersten Mehrzahl von Einzelfäden oder -fasern eines ersten thermoplastischen Materials, wobei die Einzelfäden einen zweilappigen Querschnitt aufweisen (Fig. 5); und
ein zweites Vliesgewebe (14), das benachbart zum ersten Vliesgewebe angeordnet und mit diesem verschweißt ist, wobei das zweite Vliesgewebe eine zweite Vielzahl von Einzelfäden oder -fasern eines zweiten thermoplastischen Materials enthält.

2. Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten thermoplastischen Materialien unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Polyolefinen besteht.

3. Stoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin des ersten Vliesgewebes Polyethylen ist.

4. Stoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin des zweiten Vliesgewebes Polypropylen ist.

5. Stoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden oder -fasern des zweiten Vliesgewebes benetzbarer sind als die Einzelfäden des ersten Vliesgewebes.

6. Stoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden oder -fasern des zweiten Vliesgewebes einen dreilappigen Querschnitt aufweisen.

7. Stoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einzelfäden des ersten Vliesgewebes im wesentlichen identisch in kontinuierlicher Weise hergestellt und im wesentlichen auf willkürliche Weise niedergelegt werden, und

daß die Einzelfäden des zweiten Vliesgewebes im wesentlichen auf identische Weise hergestellt und im wesentlichen auf willkürliche Weise niedergelegt werden.

8. Stoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Vliesgewebe ein bestimmtes Maß von Verbindungen zwischen den Einzelfäden vorliegt, wodurch die Gewebe stabilisiert werden.

9. Stoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin in einem der Vliesgewebe ein Ethylen-Propylen-Copolymer ist.

10. Nichtgewebter Futterstoff für Windeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Futterstoff aus einem Stoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9 besteht, und daß eine Vielzahl von diskreten, verdichteten Gebieten aus thermisch induzierten Faserverbindungen vorliegt, die sich durch einen Großteil der Dicke beider Vliesgewebe erstrecken, wobei die verdichteten in einem nicht zusammenhängenden Muster angeordnet sind, bei dem Bereiche mit nichtverschweißten Fasern zwischen den verdichteten Gebieten liegen.

11. Futterstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die verdichteten Gebiete in einem Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 30 Prozent der Fläche des Futterstoffes ausmachen.

12. Futterstoff nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vliesstoff benetzbarer ist als der erste.

13. Eine nichtgewebte Umhüllung für ein Menstruationsprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Stoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9 besteht, und daß eine Vielzahl von diskreten, verdichteten Gebieten aus thermisch induzierten Faserverbindungen vorgesehen ist, die sich durch einen Großteil der Dicke beider Vliesgewebe erstrecken, wobei die verdichteten Gebiete in einem nicht zusammenhängenden Muster angeordnet sind, bei dem zwischen den verdichteten Gebieten Bereiche mit nichtverbundenen Fasern liegen.

14. Umhüllung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die verdichteten Gebiete im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 30 Prozent der Fläche der nichtgewebten Umhüllung liegen.

15. Umhüllung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vliesstoff benetzbarer ist als der erste.

16. Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten Produktes, indem die Schritte enthalten sind:

kontinuierliches Extrudieren eines thermoplastischen Polymers durch eine Spinndüse mit einer Vielzahl von Öffnungen, um diskrete Einzelfäden zu erzeugen;
Ziehen der Einzelfäden;
Ablegen der Einzelfäden auf im wesentlichen willkürliche Art auf ein Trägerband oder ähnliches, um ein Gewebe zu bilden; und
Stabilisieren des Gewebes durch Erzeugen von Bindungen zwischen den Fäden;

gekennzeichnet durch die Schritte:

Verwendung einer Spinndüse mit zweilappig geformten Öffnungen, um Einzelfäden in einem ersten Vliesgewebe zu erzeugen, die einen zweilappigen Querschnitt aufweisen; und
Ausbilden eines zweiten Vliesgewebes, das mit dem ersten Vliesgewebe verschweißt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Fäden hergestellt wird, indem das Gewebe durch zwei in entgegengesetzter Richtung rotierende Walzen geführt wird, von denen mindestens eine erhitzt wird, und von denen mindestens eine ein erhöht liegendes Muster aufweist, um eine Vielzahl von diskreten, verdichteten Gebieten aus thermisch induzierten Verbindungen zwischen den Fasern zu erzeugen, die sich durch einen Großteil der Dicke des Produkts erstrecken, wobei die verdichteten Gebiete in einem nicht zusammenhängenden Muster angeordnet sind, das dem erhöht liegenden Muster auf mindestens einer der Walzen entspricht, und das nicht zusammenhängende Muster zwischen den verdichteten Gebieten Bereiche mit nichtverschweißten Fäden erzeugt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten thermoplastischen Materialien unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Polyolefinen besteht.

19. Ein aus mindestens zwei Schichten bestehender Vliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Vliesgewebe der ersten Schicht aus Polyethyleneinzelfäden besteht und das Vliesgewebe der zweiten Schicht aus Polypropyleneinzelfäden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einzelfäden des ersten oder des zweiten Vliesgewebes ein Benetzungsmittel enthalten ist, um ein Vliesgewebe benetzbarer zu machen als das andere.

20. Stoff nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Benetzungsmittel dem äußeren der Polyethyleneinzelfäden oder der Polypropyleneinzelfäden zugeführt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vliesgewebe aus Polypropyleneinzelfäden besteht und das zweite Vliesgewebe aus Polyethyleneinzelfäden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypropylengewebe und/oder das Polyethylengewebe durch Erzeugung von Verbindungen zwischen den Fäden eines Gewebes stabilisiert werden, bevor die beiden Gewebe miteinander verschweißt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindung zwischen den Fäden einer Schicht durch das Verfahren nach Anspruch 17 erfolgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß den Fäden aus Polypropylen oder aus Polyethylen ein Benetzungsmittel beigegeben wird, um das jeweilige Gewebe benetzbarer als das jeweilige andere Gewebe zu machen.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem äußeren der Polypropylenfäden oder der Polyethylenfäden ein Benetzungsmittel zugefügt wird, um das Gewebe benetzbarer als das jeweilige andere Gewebe zu machen.