DE3716271A1 - Rueckstellelastischer hygienischer zellstoffartikel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hygienischen Zellstoffartikel, z. B. eine Damenbinde, eine Windel, eine Krankenunterlage oder dergl. mit einem aus Zellstoff-Flocken bestehenden Saugkörper, in den eine aus mehreren Strängen bestehende Stützeinlage aus rückstellelastischem Werkstoff eingebettet ist, wobei die Zwi­ schenräume zwischen den Strängen der Einlage mit Zellstoff- Flocken gefüllt sind. Die Stränge der Stützeinlage können gege­ benenfalls untereinander zu gitterartigen Strukturen verbunden sein.

Derartige hygienische Zellstoffartikel sind bekannt, beispiels­ weise aus der europäischen Patentanmeldung 01 60 572.

Hygienische Zellstoffartikel der oben grundsätzlich genannten Art, jedoch ohne Stützeinlagen, haben bekanntlich weite Ver­ breitung gefunden. Ihre unbestreitbaren Vorteile liegen darin, daß sie ein verhältnismäßig geringes spezifisches Gewicht ha­ ben, billig herzustellen und dennoch in der Lage sind, bei Ge­ brauch verhältnismäßig große Flüssigkeitsmengen aufzunehmen. Die Menge der Flüssigkeit die aufgenommen werden kann, ist be­ kanntlich noch dadurch zu vergrößern, daß den als Saugstoff dienenden Zellstoff-Flocken sogenannte Quellstoffe beigemischt werden, Stoffe also, die in der Lage sind unter Vergrößerung ihres Volumens Wasser (und auch physiologische Flüssigkeiten) chemisch an sich zu binden.

Trotz dieser unbestreitbaren Vorzüge haben die bekannten hygie­ nischen Zellstoffartikel der genannten Art den Nachteil, daß die hauptsächlich als Saugstoff verwendeten Zellstoff-Flocken nur in trockenem Zustand locker und weich sind, und daß sie bei Benetzung mit Wasser oder physiologischen Flüssigkeiten unter Klumpen und Hartwerden in sich zusammensinken. Dieser Effekt ist noch stärker ausgeprägt wenn die Saugkörper belastet wer­ den; sie werden dann sehr stark zusammengedrückt und dehnen sich bei Fortfall des Belastungsdruckes nicht wieder auf ihr ursprüngliches Volumen oder auch nur einen nennenswerten Teil davon aus. Man sagt, die Saugkörper sind im nassen Zustand nicht rückstellelastisch.

Um die erwünschte Eigenschaft der Rückstellelastizität bei hy­ gienischen Zellstoffartikeln herbeizuführen ist es aus der oben genannten europäischen Patentanmeldung 01 60 572 bekannt, in das aus Zellstoff-Flocken bestehende Saugkörperbett gitterför­ mige Einlagen einzubetten, welche ebenfalls aus Fasern bestehen und außerdem einen Gehalt von wenigstens 10% Quellstoffen auf­ weisen. Die gitterförmige Einlage, die dort als "fasrige Super­ struktur" bezeichnet ist, hat verhältnismäßig große Öffnungen, die ihrerseits wieder mit Zellstoff-Flocken gefüllt sind. Als Fasern für die Herstellung der "fasrigen Superstruktur" werden solche mit rückstellelastischen Eigenschaften verwendet, wobei insbesondere Fasern aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyamiden u. ä. in Betracht kommen. In die Zwischenräume zwi­ schen diesen Fasern sind dann die erwähnten Quellstoffe in Men­ gen von wenigstens 10% eingelagert. Wird eine derartige Saug­ körperstruktur unter Flächendruck zusammengepreßt und gleich­ zeitig mit Wasser oder physiologischen Flüssigkeiten benetzt, so tritt naturgemäß zunächst eine Volumenverminderung unter dem Einfluß des Flächendruckes ein. Gleichzeitig nehmen aber die in die "fasrige Superstruktur" eingelagerten Quellstoffe Wasser unter Volumenvergrößerung auf, was dazu führt, daß sich bei Nachlassen des Flächendruckes die "fasrige Superstruktur" wie­ der ausdehnen kann und sich der gesamte Saugkörper somit quasi rückstellelastisch verhält.

Bedauerlicherweise hat sich gezeigt, daß "fasrige Superstruktu­ ren" dieser Art mit eingelagertem Quellstoff erhebliche wirt­ schaftliche und auch technische Nachteile haben. Die Strukturen sind schwierig herzustellen und deshalb teuer. Eben diese Ei­ genschaften sollte aber ein nur einmal zu verwendender hygieni­ scher Wegwerfartikel nicht haben. Außerdem besteht die Gefahr, daß die eingelagerten Quellstoffe bei Wasseraufnahme unter Druck seitlich aus der fasrigen Matrix austreten und somit ihre Wirksamkeit in bezug auf Rückstellelastizität wenigstens z. T. verlieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannten rückstellelastischen hygienischen Zellstoffartikel dahingehend zu verbessern, daß sie insbesondere billiger sind, leichter herzustellen sind und ihre Wirksamkeit unter üblichen Betriebs­ bedingungen nicht verlieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem hygienischen Zell­ stoffartikel z. B. einer Damenbinde, einer Windel, einer Kran­ kenunterlage, einer Slipeinlage oder dergl. ausgegangen, die einen aus Zellstoff-Flocken bestehenden Saugkörper aufweist, in den eine aus mehreren Strängen bestehende Stützeinlage aus rückstellelastischem Werkstoff eingebettet ist, wobei die Zwi­ schenräume zwischen den Strängen mit Zellstoff-Flocken gefüllt sind. Der Artikel ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage aus weichem Schaumkunststoff besteht.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß ein hygienischer Zellstoffartikel mit einer derart beschaffenen Schaumkunst­ stoff-Einlage die erwünschten Eigenschaften in bemerkenswerter Weise aufweist. Einzelheiten hierüber werden weiter unten mit­ geteilt.

Als Werkstoff für die Herstellung der Einlage wird vorzugsweise mikroporöses Weich-Polyethylen verwendet. Unter den in Betracht kommenden Werkstoffarten haben sich bei umfangreichen Ver­ gleichsversuchen solche Weich-Polyethylen-Sorten bewährt, die die im folgenden aufgeführten physikalischen Eigenschaften auf­ weisen:

Dichte:10-50 kg/m³ Reißdehnung:80-350% Zugfestigkeit:200-700 kPa

Als besonders wichtig hat sich erwiesen, daß die Einlage eine bei 30% Stauchung gemessene Stauchhärte von 20-200 kPa auf­ weist.

Zur Verwirklichung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die über ihren gesamten Querschnitt quasi-homogen aufgebauten Stränge der Einlage in der Draufsicht Wellenform aufweisen und so angeordnet sind, daß sie sich in ihren Extrembereichen be­ rühren und dort unter Bildung eines weitmaschigen Gitters mit­ einander verbunden sind. Unter dem Ausdruck "über ihren gesam­ ten Querschnitt quasi-homogen aufgebauten Stränge" werden sol­ che Stränge verstanden, die nicht-fasriger Natur sind, wie dies bei mikroporösen Kunststoffen, insbesondere mikroporösem Weich-Polyethylen der Fall ist. Die Stränge werden als "quasi­ homogen" bezeichnet, da sie außer den eigentlichen aus Kunst­ stoff bestehenden Bereichen auch noch Mikrohohlräume enthalten, so daß sie mikroskopisch betrachtet nicht als homogen angespro­ chen werden können. Makroskopisch betrachtet machen sie jedoch durchaus einen homogenen Eindruck.

Die Einzelstränge der Einlage können einen rechteckigen Quer­ schnitt, aber auch einen davon abweichenden beispielsweise run­ den, ovalen, dreieckigen oder mehreckigen Querschnitt aufwei­ sen. Die Stränge sollen, wie gesagt, in der Draufsicht Wellen­ form aufweisen. Mit diesem Ausdruck soll eigentlich jede von der Geraden abweichende Form bezeichnet werden. Die Wellen kön­ nen also sinusförmig (oder wenigstens angenähert sinusförmig) sein, ferner aber auch rechteckförmig, trapezförmig oder säge­ zahnförmig. Nebeneinander liegende Stränge dieser Art sollen sich in ihren Extrembereichen, also in ihren Maxima- oder Mini­ ma-Bereichen, berühren und dort unter Bildung eines weitmaschi­ gen Gitters miteinander verbunden sein. Die Öffnungen dieses Gitters sollen mit Zellstoff-Flocken oder Zellstoff-Quell­ stoff-Gemischen gefüllt sein und so den Saugkörper bilden. Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Anteil der Einlage am gesamten Saugkörper 9-25 Gew.% beträgt.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Saugkörper-Aus­ schnittes;

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte perspektivische Dar­ stellung eines Einlage-Stückes.

Das in Fig. 1 dargestellte und als Ganzes mit 1 bezeichnete Stück eines Saugkörpers kann zu einer Damenbinde gehören, aber auch zu einer Slipeinlage, einer Kinder- oder Erwachsenen-Win­ del, einer Krankenunterlage o. ä. hygienischen Zellstoffarti­ keln. Das Saugkörperstück besteht im dargestellten Ausführungs­ beispiel aus einer unteren Vliesstoff- oder Tissue-Lage 2 auf der eine Saugstoff-Schicht 3 abgelegt ist. Diese Saugstoff- Schicht besteht in der Hauptsache aus Zellstoff-Flocken, denen gegebenenfalls noch andere Saugstoffe, insbesondere Quellstoffe beigemischt sind. In die Saugstoff-Schicht eingebettet (oder, was dasselbe bedeutet, auf eine untere Saugstofflage aufgelegt) ist eine aus mehreren Strängen 4; 4′; 4′′ bestehende Stützeinla­ ge 5 aus rückstellelastischem Werkstoff. Die Zwischenräume 6 zwischen den Strängen sind mit Saugstoff-Flocken, beispielswei­ se Zellstoff-Flocken, gefüllt. Im Gebrauchszustand ist das ge­ samte Schichtgebilde noch mit einem Abdeckvliesstoff 7 bedeckt, der in Fig. 1 abgehoben und zurückgeklappt ist.

Fig. 1 läßt erkennen, daß die Stützeinlage 5 ein erhebliches Stück, im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa bis zur Hälfte in die Saugstoff-Schicht 3 hineinreicht. Die Stränge 4; 4′; 4′′ usw. der Stützeinlage 5 weisen im dargestellten Ausführungsbei­ spiel etwa rechteckigen Querschnitt auf.

Wesentlich für die Erfindung ist nun, daß diese Stützeinlage 5 aus weichem Schaumkunststoff besteht, vorzugsweise wird mikro­ poröses Weich-Polyethylen verwendet, welches bestimmte physika­ lische Eigenschaften hat. Diese Eigenschaften können wie folgt angegeben werden:

Dichte:10-50 kg/m³ Reißdehnung:80-350% Zugfestigkeit:200-700 kPa bei 30% Stauchung gemessene
Stauchhärte:20-200 kPa

Die in Fig. 2 gezeigte vergrößerte Darstellung der Stützeinla­ ge 5 läßt erkennen, daß diese Einlage über ihren gesamten Quer­ schnitt quasi homogen aufgebaut ist. Die vorhandenen Mikroporen sind in Fig. 2 bei 8 angedeutet. Die Verwendung eines mikropo­ rösen Weich-Schaumstoffes hat den Vorteil, daß Flüssigkeit nicht in die Poren eindringen kann, so daß gewährleistet ist, daß die erwünschten rückstellelastischen Eigenschaften während der gesamten Gebrauchsdauer erhalten bleiben.

Die über ihren gesamten Querschnitt quasi homogen aufgebauten Stränge der Einlage weisen in der Draufsicht Wellenform auf. Sie sind so angeordnet, daß sie sich in ihren Extrembereichen 9 berühren und dort unter Bildung eines weitmaschigen Gitters miteinander verbunden sind. Die Bemessung der Einlage erfolgt vorteilhafterweise derart, daß der Anteil der Einlage am gesam­ ten Saugkörper 9-25 Gew. % beträgt.

Die zur Verwendung vorgeschlagene Stützeinlage kann in einfa­ cher Weise hergestellt werden. Dabei kann von einem Folienstück geeigneter Dicke ausgegangen und dieses mit einem Schlitzraster versehen werden. Die Schlitze werden mit einem Messer einge­ schnitten und liegen in entsprechender Anordnung immer dort, wo später die Öffnungen der Stützeinlage erscheinen sollen. Nach Fertigstellung der Schlitze wird das Folienstück senkrecht zur Längsachse der Schlitze auseinandergezogen und unter Wärmeein­ wirkung, etwa im Heißluftstrom, erweicht. Im gedehnten Zustand läßt man dann das Folienstück abkühlen, wodurch die gedehnte und mit Öffnungen versehene Struktur fixiert wird.

Desweiteren ist es möglich, die erwähnte Stützstruktur auf an­ dere Weise zu erzeugen, indem beispielsweise entsprechend wel­ lenförmig vorverformte Stege aneinandergelegt und an den Berüh­ rungsstellen unter Wärmeeinwirkung miteinander verschweißt wer­ den.

Durch Vergleichsversuche wurde festgestellt, daß durch den Ein­ bau einer derartigen Stützeinlage aus weichem Schaum-Polyethy­ len eine Saugleistungssteigerung von 50-100% erreicht werden kann. So wurde beispielsweise festgestellt, daß ein nur aus Zellstoff-Flocken bestehender Saugkörper in der Lage war 8,5 g Harnersatz-Flüssigkeit pro g/Zellstoff-Flocken aufzunehmen. Bei gleich aufgebauten Saugkörpern mit zusätzlich vorhandener er­ findungsgemäßer Stützeinlage schwankten die Werte zwischen 13 und 17 g/Saugkörper, was der angegebenen Steigerung entspricht.

Desweiteren wurde festgestellt, daß nicht nur das Saugvermögen (Flüssigkeitsaufnahmevermögen) der Saugkörper durch Einbau der angegebenen Stützeinlage verbessert werden kann, sondern auch die Rücknässeigenschaften deutlich verbessert werden.

Claims (7)

1. Hygienischer Zellstoffartikel, z. B. Damenbinde, Windel, Krankenunterlage oder dergl. mit einem aus Zellstoff-Flocken bestehenden Saugkörper, in den eine aus mehreren Strängen bestehende Stützeinlage aus rückstellelastischem Werkstoff eingebettet ist, wobei die Zwischenräume zwischen den Strän­ gen mit Zellstoff-Flocken gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) aus weichem Schaumkunststoff besteht.

2. Hygienischer Zellstoffartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) aus mikroporösem Weich-Polyethylen be­ steht.

3. Hygienischer Zellstoffartikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) aus Weich-Polyethylen mit folgenden phy­ sikalischen Eigenschaften besteht: Dichte:10-50 kg/m³ Reißdehnung:80-350% Zugfestigkeit:200-700 kPa

4. Hygienischer Zellstoffartikel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (5) aus Weich-Polyethylen besteht, welches eine bei 30% Stauchung gemessene Stauchhärte von 20-200 kPa aufweist.

5. Hygienischer Zellstoffartikel nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über ihren gesamten Querschnitt quasi-homogen aufge­ bauten Stränge (4; 4′; 4′′) der Einlage (5) in der Drauf­ sicht Wellenform aufweisen und so angeordnet sind, daß sie sich in ihren Extrembereichen (9) berühren und dort unter Bildung eines weitmaschigen Gitters miteinander verbunden sind.

6. Hygienischer Zellstoffartikel nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Einlage (5) am gesamten Saugkörper 9-25 Gew. % beträgt.

7. Hygienischer Zellstoffartikel nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstoffschicht (3) zusätzlich Quellstoffe enthält.