DE68920288T2

DE68920288T2 - Absorbierende unterlage oder sonstiger artikel, thermoplastisches material enthaltend.

Info

Publication number: DE68920288T2
Application number: DE68920288T
Authority: DE
Inventors: Kathleen Allison; David Hanke; Ron Iff; Amar Neogi; Lee Perdelwitz; Raimo Rahkonen; Robert Young
Original assignee: Absorbent Products Inc
Current assignee: Weyerhaeuser Co
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1989-04-12
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2009-04-13
Also published as: EP0370094A4; EP0370094B2; JPH03500555A; EP0370094A1; CA1314135C; DE68920288D1; EP0370094B1; KR900701083A; US4886697A; WO1989010084A1; ATE116121T1; DE68920288T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Unterlage oder einen anderen Artikel aus einer wärmegebundenen Mischung aus thermoplastischen und anderen Fasern, der in der Einleitung von Anspruch 1 beschriebenen Art.
Ein Artikel dieser Art ist in der EP-A-0 106 604 beschrieben. Der bekannte Artikel ist aus einer Bahn mit mindestens etwa 5% Bikomponentenfasern hergestellt. Die Bahn wird zwischen einem ersten Trag-Förderband und einem offenen Siebförderband gespannt und auf mindestens den untersten Schmelzpunkt einer der Faserkomponenten in der Bahn erhitzt. Dieses Verfahren bildet ein Gewebe, das eine gemusterte Oberfläche zeigt, die aus Bereichen hoher Speicherfähigkeit, niedriger Dichte und guter Porösität und aus verdichteten Bereichen besteht. Die verdichteten Bereiche einer gemusterten Oberfläche schaffen eine verbesserte Saugfähigkeit für die Flüssigkeit aus dieser gemusterten Oberfläche.
Die US-A-4 458 042 (Espy) offenbart ein absorbierendes Material, das eine verfestigte Mischung enthält, die im wesentlichen aus Holzpulpeflocken und mit einem Benetzungsmittel behandelter, gespritzter Polyolefinpulpe besteht. Die Polyolefinpulpe beträgt etwa 3 % bis etwa 30 % des Gesamtgewichtes der Mischung. Repräsentative Polymere für die gespritzte Polyolefinpulpe umfassen Polyethylen, Polypropylen sowie Ethylen- und Propylen-Copolymere. Mischungen dieser zwei oder mehrerer dieser Polymere werden ebenfalls als geeignete Polyolefinpulpe beschrieben. Die Polyolefinpulpe und die Holzpulpe werden gemischt, zur Flockenunterlage geformt und dann durch Aufheizen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Polyolefinpulpe verfestigt. Kalanderwalzen, Infrarot- Erhitzer und Durchziehtrockner werden als repräsentative Aufheizeinrichtungen beschrieben.
Die US-A-4 443 512 (Delvaux) offenbart einen absorbierenden Artikel, der eine Unterlage aus absorbierendem Material umfaßt, die zwischen einer rückwärtigen Lage und einer oberen Lage eingeschlossen ist. Das absorbierende Material sind Holzflocken oder dgl., und der absorbierende Artikel ist entweder an einer oder an beiden Seiten geprägt, so daß das absorbierende Material in den einzelnen Bereichen komprimiert ist. Der Rest des absorbierenden Materials verbleibt im wesentlichen unkomprimiert, um voneinander beabstandete verdichtete Bereiche und Bereiche geringer Dichte zum Verbessern der Flüssigkeitsausbreitungseigenschaften und zum Reduzieren der Rückfeuchtung zu bilden.
Die US-A-4 213 459 (Sigel, et al.) offenbart eine Wegwerfwindel, bei der die absorbierende Hauptunterlage eine Flockenwatte ist, die eine spezielle ausgewählte, begrenzte Fläche erhöhter Dichte aufweist. Die begrenzte Fläche erhöhter Dichte ist in Längsrichtung in der rückwärtigen Schicht am oberen, rückwärtigen Bereich der Windel in Trageposition zentriert und erstreckt sich von der Taille der Windel bis zum angenäherten Mittelpunkt in Querrichtung der Windel. Diese verdichtete Bereich ist ebenfalls von den Seitenkanten der Windel nach innen beabstandet, um Bereiche nicht verdichteter Flocken entlang der Kantenseite zu belassen.
Obwohl verwendbar, tendieren auf diese Weise hergestellte, absorbierende Materialien dazu, aus ihren äußeren Kanten Fasern zu verlieren, insbesondere wenn sie geschüttelt werden. Zusätzlich haben Unterlagen dieser verfestigten Materialien eine relativ niedrige Zugfestigkeit in Z-Richtung, durch die sie relativ leicht auseinandergezogen werden können, speziell in Randbereichen. Weiterhin verhindern Unterlagen dieser Materialien nicht, daß in diesen Materialien deponierte Flüssigkeit aus ihren äußeren Kanten austritt.
Das US-Patent 4 609 580 (Rockett et al.) offenbart eine absorbierende Bodenmatte aus einer Kombination einer nicht gewebten, flüssigkeitsdurchlässigen Verschleißoberfläche, einer absorbierenden inneren Schicht aus einer Mischung aus polymeren Mikrofasern und Holzpulpe, und einem flüssigkeitsundurchlässigen, rückwärtigen Film. Zwischenverbindungen innerhalb des Umfangs oder des Feldes der Bodenmatte sind vorgesehen. Diese Verbindungen sind durch eine musterförmige Aufbringung von Schallenergie oder Wärme und Druck hergestellt.
In Rockett et al. ist eine nicht gewebte Bahn aus Nylon, wie sie unter dem Warenzeichen Cerex von James River Corporation vertrieben wird, als ein Beispiel einer flüssigkeitsdurchlässigen Schicht aufgeführt. Die absorbierende Mikrofaser- Schicht wird durch Rockett et al. als wichtiges Merkmal dieser Matte beschrieben. Diese Schicht ist bevorzugt als eine Mischung aus thermoplastischen Mikrofasern und "anderen" Fasern, wie beispielsweise Holzpulpe oder natürlichen oder synthetischen Stapelfasern beschrieben. Es wird gesagt, daß die absorbierende Schicht ein Grundgewicht im Bereich von etwa 100 bis 500 g/m² und bevorzugt im Bereich von etwa 150 bis 250 g/m² aufweist. Die Zusammensetzung dieser Schicht ist als zwischen etwa 0 bis 80 % "anderer" Fasern und bevorzugt im Bereich von etwa 60 bis 80 Gew.-% Holzpulpefasern enthaltend beschrieben. Die Mikrofasern sind beschrieben als bevorzugt aus thermoplastischen Polymeren, wie beispielsweise Polyolefinen, Polyester oder Polyamiden bestehend, die im Mittel einen Durchmesser im Bereich von bis zu etwa 50um und bevorzugt im Bereich von bis zum etwa 10um aufweisen. Polyethylen- und Polypropylen-Mikrofasern werden als spezielle Beispiele dargelegt.
In diesem Patent ist die absorbierende Schicht beschrieben als bevorzugt hergestellt nach dem "Coform"-Verfahren, das im US-Patent 4 100 324 (Anderson et al.) beschrieben ist. In der Coform-Methode nach Anderson werden Ströme eines geschmolzenen Polymers einem Luftstrom ausgesetzt und mit einem sekundären Luftstrom kombiniert, der z.B. Holzpulpefasern enthält. Eine Kombination der Luftströmungen verursacht die Verteilung der Holzpulpe in der Mikrofasermatrix. Zusätzlich sind beispielhafte Stapelfasern, wenn sie in den "anderen" Fasern" enthalten sind, als Polyester, Polyolefine, Polyamide und Mischungen daraus aufgeführt. Schließlich ist die flüssigkeitsundurchlässige Oberfläche bevorzugt als Film beschrieben, wobei Beispiele thermoplastischer Polymere, wie Polyolefine, Polyester und dgl. sind, einschließlich Polyethylen oder Polypropylenfilme. Der Film wird beschrieben als als separate Schicht aufgebracht, als koextrudiert oder als auf die absorbierende Bahn beschichtet. Das Behandeln der exponierten Absorptionsoberfläche mit Kalanderwalzen oder die Anordnung einer Klebschicht am Boden sind als alternative Wege zum Erreichen einer Flüssigkeits-Undurchlässigkeit der Unterseite der Bodenmatte beschrieben.
Die Bodenmatte nach Rockett et al. hat Feldbindungen, die bis zu etwa 10 bis 25 % der Oberfläche der Bodenmatte einnehmen. Wenn ein offenes, unterbrochenes Muster von Feldbindungen verwendet wird, offenbart Rockett et al. bis zu etwa 20 Verbindungen pro Quadratzoll. Wenn ein Linienmuster verwendet wird, wie in Rockett et al. beschrieben, enthält das Muster im Mittel bis zu etwa zehn Linien pro Zoll in jeder Richtung. Bei der Verwendung kann die Bodenmatte in einem Halter angeordnet sein, der die Umfangskante der Matte umgibt.
Bei der Herstellung einer absorbierenden Schicht in der im US-Patent 4 100 324 (Anderson et al.) beschriebenen Art, werden die schmelzgeblasenen Mikrofasern erweicht, jedoch nicht oberhalb ihres Schmelzpunktes, wenn sie mit den Holzpulpeoder den "anderen" Fasern in Eingriff stehen. Dadurch ist die zwischen diesen Mikrofasern und den "anderen" Fasern entstehende Verbindung relativ schwach im Vergleich zu der Verbindung, die sich ergibt, wenn eine Wärmeverbindungs-Methode verwendet wird. In diesem Sinne bedeutet eine Wärmeverbindung, daß die Temperatur einer Mischung von thermoplastischen und anderen Fasern auf eine Temperatur erhöht wird, die oberhalb eines Schmelzpunktes von mindestens einer der thermoplastischen Fasern in der Mischung liegt. Zusätzlich, wenn man sich auf die Feldverbindungen zum Zusammenhalten der Bodenmatte verläßt, ist die Zugfestigkeit der zusammengesetzten Matte nach Rockett et al. in Z-Richtung relativ schwach. Weiterhin sind die Umfangskanten der Bodenmatte nach Rockett et al. genauso schwach wie die inneren Bereiche der Matte und würden nicht das Aussickern von Flüssigkeit aus diesen Kanten verhindern.
Ein anderes Beispiel einer Unterlage, die den Stand der Technik beispielhaft darstellt, ist im US-Patent 4 650 481 (O'Connor et al.) beschrieben. Die Unterlage nach O'Connor et al. hat eine flüssigkeitsundurchlässige, rückwärtige Schicht, eine darüberliegende, flüssigkeitsdurchlässige, obere Lage und eine absorbierende Coform-Schicht zwischen der rückwärtigen und der oberen Lage. Das Innere der Unterlage ist mit einem gesteppten Muster aus Kompressionslinie versehen, die als durch Ultraschweißverbindung, Hitze und Druck oder die Verwendung von Leim und Druck hergestellt beschrieben sind. In einem dargestellten Beispiel ist die Unterlage im wesentlichen rechteckig und die gesteppten Linien scheinen ein Muster von Quadraten auf der Unterlage zu bilden. Die rückwärtige Lage ist beschrieben als im wesentlichen durch Klebstoff mit dem absorbierenden Material verbunden.
Das Coform-Absorptionmaterial nach dem O'Connor et al.-Patent ist beschrieben als bestehend aus schmelzbaren Polymeren und Stapelfasern, die wie im US-Patent 4 100 324 (Anderson et al.) beschrieben hergestellt sind. Typische Polymere werden als Polyethylen, Polyester, Nylon und andere thermoplastische Fasern angegeben. Stapelfasern sollen Baumwolle, Polyester, Rayon und Nylon enthalten. Eine Kombination aus schmelzgeblasenen Polypropylenfasern und Holzpulpefasern soll in jedem gewünschten Verhältnis bevorzugt sein, jedoch sollen die schmelzgeblasenen Polypropylenfasern mit einem Anteil zwischen etwa 30 Gew.-% und etwa 40 Gew.-% der Mischung vorhanden sein. Beispiele für die rückwärtige Lage nach O'Connor et al. schließen Polymerfilme, wie beispielsweise Ethylen- und Vinylacetat-Copolymere, Nylon und Polyester ein. Die bevorzugten rückwärtigen Filmlagen sind in diesem Patent als Polyethylen oder Polypropylen und einer Mischung aus Polypropylen und einem leichtgewichtigen, spinngebundenen Textilmaterial identifiziert. Spinngebundenes Polypropylen ist in diesem Patent als ein Beispiel einer oberen Lage angegeben.
Während eines Herstellungsverfahrens der Unterlage nach O'Connor et al., wird die obere Lage auf einem durchlöcherten Förderband angeordnet, wobei schmelzgeblasene Polypropylen- und Holzfasern auf der oberen Schicht abgelagert werden, wenn es sich unterhalb von das Schmelzblasen erzeugenden Düsen bewegt. Das Coform-Material wird dadurch mechanisch mit der oberen Lage verbunden. Die kombinierte Lage aus Coform- Material und der oberen Lage wird in Kontakt gebracht mit einer klebstoffbeschichteten, polymeren rückwärtigen Lage, die auf der Coform-Seite der Kombination befestigt wird. Die Unterlage wird dann geprägt, um das gesteppte Muster zu erzeugen. Das O'Connor et al.-Patent leidet an einigen der Nachteile der obenbeschriebenen Bodenmatte gemäß Rockett et al. So führt beispielsweise das Coform-Material zu einer relativ schwachen Bindung der Unterlage. Es besteht zusätzlich eine Tendenz der Unterlage gemäß O'Connor et al., an den Kanten zu lecken. O'Connor et al. sieht das und beschreibt ein Ausführungsbeispiel (Fig. 6 und 7), das auf die Lösung dieses Problems gerichtet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das absorbierende Material zentral angeordnet, erstreckt sich jedoch nicht vollständig bis zur Umfangskante der Unterlage. Statt dessen sind die oberen und rückwärtigen Lagen an der Kante der Unterlage direkt verbunden.
Obwohl thermoplastische Fasern mit anderen Fasern bereits kombiniert und zur Herstellung von Artikeln verwendet wurden, besteht trotzdem noch ein Bedarf für verbesserte Materialien und Artikel dieser Art.

Zusammenfassung der Erfindung:

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird eine Mischung, bestehend aus Fasern aus mindestens einem thermoplastischen Material und anderen Fasern, wie beispielsweise Holzpulpefasern, durch Aufheizen der Mischung auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Fasern aus mindestens einem thermoplastischen Material in der Mischung intern wärmeverbunden. Die Mischung kann auf einem sich bewegenden, durchlöcherten Förderband abgelegt werden und durch einen Durchgang-Heißluft-Wärmeverbinder geleitet werden, um die Wärme für die Wärmeverbindungszwecke zuzuführen. Die sich ergebende Bahn oder die Flächenlage wird verwendet, Unterlagen oder andere Artikel oder den Kern für laminierte Artikel zu bilden. Die wärmegebundene Mischung wird zusammengepreßt und verdichtet entlang mindestens eines Bereiches der möglichen Umfangsrandkante des Artikels. Wärme und Druck, wie sie beispielsweise durch Prägerollen aufgebracht werden, können verwendet werden, um diesen Kantenbereich zu verdichten. Dieser Aspekt der Erfindung umschließt weiterhin das Zusammendrücken und das Wärmeverfestigen oder Wärmeverschweißen der Kanten der Mischung aus thermoplastischen und anderen Fasern, unabhängig davon, wie der Rest der Mischung gebildet ist.
Der Artikel wird dann aus der wärmegebundenen Bahn oder Flächenlage ausgeschnitten. Der Artikel kann aus der Bahn innerhalb des verdichteten Randkantenbereichs abgetrennt werden, in welchem Falle der verdichtete Randkantenbereich sich bis zur Umfangskante des Artikels erstreckt. Alternativ dazu, kann der Artikel geringfügig außerhalb des verdichteten Randkantenbereichs in einem unverdichteten Flächenbereich der Bahn oder der Flächenlage geschnitten werden. Dies erzeugt eine weichere Kante am Artikel, während die Festigkeit, die durch den verdichteten Kantenbereich verursacht wird, aufrechterhalten wird. Die weichere Kante kann auch erzeugt werden, indem die äußere Kante des Artikels im verdichteten Bereich perforiert wird. Wenn die Perforationen gebrochen werden, um den Artikel herauszutrennen, ist die sich ergebende Kante relativ weich. Der verdichtete Kantenbereich wirkt als eine Teil-Flüssigkeitsbarriere, um im wesentlichen das Aussickern von Flüssigkeit über den Kantenbereich zu behindern. Je dichter der Kantenbereich desto größer ist der Widerstand gegen einen Flüssigkeitsfluß. Weiterhin kann ein Muster diskontinuierlicher oder miteinander verbundener, zueinander beabstandeter Feldverbindungen innerhalb des Umfangs der Artikel für eine zusätzliche Festigkeit vorgesehen werden.
Als weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung können absorbierende Materialien in der Mischung der den Artikel mit dem verdichteten Kantenbereich bildenden Mischung aus thermoplastischen und anderen Fasern enthalten sein. Nach dem Wärmeverbinden tendieren diese Materialien dazu, innerhalb der Unterlage oder des Kerns festgehalten zu werden, um dadurch das mögliche Austreten dieser Materialien aus dem Artikel zu verringern. Der verdichtete Kantenbereich trägt ebenfalls dazu bei, diese Materialien von einem Austritt durch den verdichteten Kantenbereich des Artikels zurückzuhalten. Wie weiter unten näher erläutert, können diese Materialien flüssigkeitabsorbierende Materialien, wie beispielsweise Trocknungsmittel und superabsorbierende Materialien, ölabsorbierende Materialien und geruchsabsorbierende Materialien umfassen. Geeignete Materialien sind von der Art, die während der Wärmeverbindung nicht wesentlich abbauen.
Wie nachfolgend in der eingehenden Beschreibung beschrieben, können gemäß der vorliegenden Erfindung eine große Bandbreite thermoplastischer und anderer Fasern in der die Unterlage oder den Kern, im Falle zusammengesetzter oder laminierter Artikel, bildender Mischung enthalten sein. Ohne die Breite der Erfindung zu begrenzen, können diese Mischungen thermoplastischer Fasern und Holzpulpefasern in variierenden, prozentualen Gehalten enthalten, abhängig von der gewünschten Verwendung des Materials. Weiterhin können natürliche und synthetische Stapelfasern, wie beispielsweise Baumwoll- und Rayonfasern in der Mischung enthalten sein. Zusätzlich kann mehr als eine Art thermoplastischer Fasern in der Mischung enthalten sein, wobei einige Fasern einen Schmelzpunkt aufweisen, der höher liegt als der Schmelzpunkt anderer Fasern. Während der Wärmeverbindung werden die letzteren thermoplastischen Fasern nicht geschmolzen, so daß sie ihre Integrität behalten und zur Festigkeit des resultierenden Artikels beitragen. Zusätzlich können diese letzteren Fasern von einer relativ größeren Länge sein, verglichen mit anderen Fasern, um zusätzliche Festigkeit zu erzeugen. Thermoplastische Bikomponentenfasern können ebenfalls in der Mischung enthalten sein. Zusätzlich können, um die Mischung und den Grat der Wärmeverbindung zu verbessern, Holzpulpefasern in der Mischung enthalten sein, die im Mittel entweder im allgemeinen kürzer oder länger als die thermoplastischen Fasern sind.
Das Basisgewicht, die Taber-Steifigkeit, die Bauschigkeit und andere Merkmale des Artikels können weiterhin leicht kontrolliert werden. Z.B. kann der Gehalt der wärmeverbundenen Mischung innerhalb des Artikels einfach variiert werden, um das Basisgewicht einzustellen. Zusätzlich kann der prozentuale Anteil des Oberflächenbereiches des Feldes des gebundenen Artikels ebenfalls variiert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung können Artikel mit extrem hohen Basisgewichten und Speicherfähigkeit produziert werden. Diese Artikel zeigen einen hohen Grad an Zugfestigkeit, einschließlich in Z- Richtung.
Als ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Deckschichten mit dem Kern eingeschlossen werden, um einen zusammengesetzten Artikel zu erzeugen. Diese Deckschichten können thermoplastische Flächenmaterialien oder Bahnen umfassen, die mit dem Kern wärmeverbunden sind oder anderweitig aufgebracht werden. In einem dargestellten Ausführungsbeispiel, das insbesondere für Überzüge für Kindersitze in Fahrzeugen geeignet ist, werden die den Kern bildenden Fasern auf einer nicht gewebten, thermoplastischen Außenlage abgelegt, wenn diese sich entlang eines gelochten Förderbandes oder Siebs bewegt. Der Kern und die Außenlage werden erhitzt auf eine Bindungstemperatur, die ausreichend hoch ist, um die Kernfasern miteinander und mit der Außenlage unter Wärmeeinwirkung zu verbinden. Der Zusammenhalt der Außenlage wird aufrechterhalten, da diese einen höheren Schmelzpunkt aufweist als die Verbindungstemperatur. Eine flüssigkeitsundurchlässige rückwärtige Lage wird dann mit der der Außenlage gegenüberliegenden Oberfläche des Kerns verbunden, um eine zusammengesetzte Struktur vorzusehen. Feldverbindungen können im Artikel erzeugt werden, entweder vor oder nachdem die rückwärtige Lage an Ort und Stelle ist. Die zusammengesetzte Struktur wird gepreßt und entlang der eventuellen Umfangsrandkante des Kindersitzüberzuges wärmeverschweißt und dann wie oben erläutert ausgeschnitten. Die rückwärtige Lage kann mit Klebstoff oder auf andere Weise an jedem Kontaktpunkt mit dem Kern verbunden werden, oder kann einfach in den Feld- und Umfangsverbindungsbereichen befestigt sein. Zusätzlich kann die rückwärtige Lage an ihrem Platz befestigt werden, nachdem die verdichtete Randkante ausgebildet ist. In diesem letzteren Fall wird die rückwärtige Lage an der Randkante nicht verdichtet, ist jedoch auf andere Weise, beispielsweise durch einen Klebstoff, an ihrem Platz gehalten.
Als weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Unterlage, mit oder ohne Decklagen, in einem Bereich verdichtet werden, wie durch die Anwendung von Wärme und Druck, und dann in diesen Bereich geschwächt werden, um eine Reißlinie zu definieren. Der verdichtete und geschwächte Bereich erstreckt sich typischerweise innerhalb der Grenzen des Artikels, um einen Benutzer in die Lage zu versetzen, den Artikel in ausgewählter Weise zu reißen, wie dies gewünscht wird. Insbesondere können die geschwächten Bereiche Kerblinien umfassen, enthalten jedoch bevorzugt durch den Artikel hindurch ausgebildete Perforationen. Diese perforierten Flächenbereich erlauben es bei Artikeln, wie beispielsweise Kindersitzüberzügen, die mögliche Öffnungen haben, diese Öffnungen durch geschlossene Perforationen geschlossen zu halten, wenn sie nicht benötigt werden.
Als weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, können die Feldverbindungen bevor, gleichzeitig oder nach der Verdichtung der Randkante der Artikel ausgebildet werden. Obwohl andere Verfahren geeignet sind, werden bevorzugt eine oder mehrere Trägerrollen verwendet, um die Feld- und Kantenverbindungen zu bilden. Wenn eine zusammengesetzte, wärmeverbundene Kern-Außenlage mit Feld- und Kantenverbindungen versehen wird, werden die Trägerrollen bevorzugt auf einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des thermoplastischen Materials des Kerns gehalten, um Abtrennungen zwischen dem Kern und der Außenlage zu verlängern. Es wurde zusätzlich gefunden, daß eine Reduzierung der Schrumpfung erfolgt, wenn die Feldverbindungen vor den Verbindungen der Umfangsrandkante eines Kindersitzüberzugs oder eines anderen Artikels erzeugt werden.
Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, verbesserte, einen thermoplastischen Kunststoff enthaltende Materialien und Artikel aus diesen Materialien bereitzustellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, feste Artikel bereitzustellen, die aus thermoplastischen und anderen Fasern gebildet sind, und insbesondere solche Artikel bereitzustellen, die Kantenbereiche erhöhter Reißfestigkeit haben und die den Austritt von Flüssigkeit zu minimieren.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Materialien bereitzustellen, die verwendbar sind in der effizienten Herstellung von Artikeln aus thermoplastischen und anderen Fasern, wobei die Artikel sowohl von einfacher als auch komplexer Gestalt sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, vielseitige Materialien für Artikel aus thermoplastischen und anderen Fasern bereitzustellen, wobei die Artikel leicht kontrollierbare und variable Merkmale aufweisen, wie beispielsweise variierte Speicherfähigkeiten und Basisgewichte.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Artikel bereitzustellen, die aus einer Mischung aus thermoplastischen und anderen Fasern gebildet sind, wobei die Mischung weiterhin wahlweise absorbierende Materialien, wie beispielsweise superabsorbierende Materialien und ölabsorbierende Materialien enthält, die das Risiko des Austritts oder Aussikkerns dieser wahlweisen Materialien in die Umgebung verringern.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Artikel aus thermoplastischen Materialien bereitzustellen, die den Austritt von Flüssigkeiten und Staub aus den Kanten dieser Artikel verringern.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Materialien bereitzustellen, die aus thermoplastischen und anderen Fasern gebildet sind, die verwendbar sind, um Artikel aus diesen Materialien in einer kosteneffektiven Weise mit hoher Durchsatzrate herzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, textilähnliche Materialien mit hoher Speicherfähigkeit, gebildet aus thermoplastischen und anderen Fasern, bereitzustellen.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher unter Hinweis auf die folgende detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Form einer Vorrichtung zum Ausführen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispieles eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Paars von Prägerollen, die zum Komprimieren und Wärmeversiegeln der Umfangskanten des Artikels verwendet werden, in diesem Falle eines Kindersitzüberzugs, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Form einer Vorrichtung, die verwendet wird zum Erzeugen geschwächter Bereiche, in diesem Fall Perforationen, in gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Artikel, und zum Schneiden der Artikel aus dem Material der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zum Erzeugen von Perforationen in gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Artikel, und zum Schneiden dieser Artikel aus den Materialien der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine teilweise Draufsicht auf einen Teil eines Artikels, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde;
Figuren 7 bis 9 sind Schnittansichten, die ein zusammengesetztes Material gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wenn dieses eintritt, wie es zusammengedrückt und verbunden wird, und wie es aus den Prägerollen austritt;
Fig. 10 ist ein Querschnitt eines zusammengesetzten Materials gemäß der vorliegenden Erfindung nach dem Ausbilden der das Feld und die Umfangsrandkanten definierenden Verbindungen;
Fig. 11 ist ein Querschnitt durch einen Artikel der vorliegenden Erfindung, der ohne Decklagen ausgebildet ist, und zeigt den Artikel geschnitten in seinem verdichteten Randkantenbereich;
Fig. 12 ist ein Querschnitt ähnlich Fig. 1, außer daß der Artikel in einem unverdichteten Flächenbereich benachbart zum verdichteten Randkantenbereich und außerhalb des Feldes des Artikels geschnitten wurde, um eine weiche Kante zu erzeugen;
Fig. 13 ist eine perspektivische Darstellung einer Matte gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 ist eine perspektivische Darstellung eines Handtuchs gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 ist eine Vorderansicht eines Kindersitzüberzugs gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figuren 16 und 17 stellen den Kindersitzüberzug gemäß Fig. 15 dar, angeordnet in zwei unterschiedlichen Macharten von Fahrzeugsitzen für Kinder;
Fig. 18 ist eine Vorderansicht einer Form einer Wechselunterlage gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 zeigt die Unterlage gemäß Fig. 18, nachdem die Unterlage gefaltet wurde;
Fig. 20 stellt eine andere Form einer Wechselunterlage gemäß der vorliegenden Erfindung dar; und
Fig. 21 stellt die Unterlage nach Fig. 20 dar, nachdem die Unterlage gefaltet wurde.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Allgemeine Beschreibung der Materialien des thermoplastische Fasern enthaltenden Kerns

Zum Zwecke der Vereinfachung soll die die thermoplastische Fasern enthaltende Schicht hier als Kern bezeichnet werden. Es soll jedoch klargestellt werden, daß bei einschichtigen Artikeln, oder bei zwei laminierten Schichten, oder bei zusammengesetzten Artikeln, der Kern selbst den Artikel umfassen kann, entweder allein oder mit den anderen Schichten. In diesem Falle würde demnach der Kern nicht zwischen zwei oder mehrere Deckschichten eingeschlossen sein.
Wie vorstehend erwähnt, wird der Kern aus einer Mischung von mindestens einem thermoplastischen Material in Faserform in Zusammensetzung mit einer oder mehreren anderen Fasern ausgebildet. Diese anderen Fasern können enthalten und enthalten bevorzugt Holzpulpefasern. Obwohl strukturmäßig nicht so fest, liegt es ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung, diejenigen Zusatzmaterialien zu Coform-Kernen einzuschließen, die in einer Art und Weise hergestellt werden, wie in den US-Patenten 4,650,481 (O'Connor et al) und 4,609,580 (Rockett et al) beschrieben wurden, und entlang mindestens eines Kantenbereichs gemäß der vorliegenden Erfindung zu verdichten, um dazu beizutragen, diese Materialien an Ort und Stelle zurückzuhalten. Die den Kern bildenden Fasern haben im Mittel ein Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser oder Querschnitts-Abmessungsverhältnisse von größer als 5, und haben gewöhnlich Verhältnisse nahe an 100 oder mehr.
Geeignete thermoplastische Fasern sind typischerweise aus thermoplastischen Polymeren hergestellt und handelsüblich. Diese thermoplastischen Fasern haben ein hohes Verhältnis zwischen der Oberfläche und dem Durchmesser, und sind fähig zu schmelzen, wenn sie Wärme ausgesetzt werden. Repräsentative thermoplastische Fasern werden hergestellt aus Polyethylen, Polypropylen, Copolymere von Ethylen und Propylen und Copolymere von Propylen und anderen1-Olefinen, wie beispielsweise 1-Buten 4-Methyl-Penten-1, und 1-Hexen. Pfropfpolyolefinpulpen können auch verwendet werden, in denen Maleinsäureanhydrid oder Styrolgruppen gepfropft sind. In einigen Ausführungsbeispielen sind die thermoplastischen Fasern nur aus einem Typ eines thermoplastischen Kunststoffes zusammengestellt. In anderen Ausführungsbeispielen sind sie aus Mischungen von zwei oder mehr Arten thermoplastischer Fasern zusammengestellt. Weiterhin können Bicomponentenfasern, wie beispielsweise bestehend aus Polyethylen und Polypropylen, verwendet werden. Polyesterfasern sind noch ein weiteres Beispiel geeigneter Fasern. Celluloseacetat ist ein weiteres Beispiel einer geeigneten Faser.
Geeignete handelsübliche Produkte zum Herstellen der thermoplastischen Fasern umfassen Pulpex E-338 von Hercules, Inc., ein Produkt auf Polyethylenbasis; Kodel von Eastman Kodak Corporation, ein Produkt auf Polyesterbasis; und Vinyon von Celanese Corporation.
Wie weiter unten näher erläutert, wird angenommen, daß die thermoplastischen Materialien aus einer Mischung von mehr als einer Art thermoplastischer Fasern, wie beispielsweise Polyethylen- und Polyesterfasern bestehen. In diesem Fall wird während der Wärmebindung der Kern auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, die thermoplastischen Fasern (Polyethylen) mit dem niedrigen Schmelzpunkt aufzuschmelzen, ohne daß die thermoplastischen Fasern (Polyester) mit dem höheren Schmelzpunkt aufgeschmolzen werden. Dadurch wird die Integrität dieser letztgenannten Fasern aufrechterhalten und der resultierende Kern verfestigt. Zusätzlich werden Kerne erhöhter Zugfestigkeit hergestellt, indem man die Polyesterfasern relativ lang macht, z.B. gleich oder größer als etwa 1/2 Zoll. Üblicherweise ist in diesen Mischungen das thermoplastische Material mit niedrigerem Schmelzpunkt in einem Gehalt von etwa 5 bis 85 Gew.-%, das thermoplastische Material mit dem höheren Schmelzpunkt mit einem %-Anteil von etwa 1 bis 15 Gew.- % enthalten, und andere Fasern, wie beispielsweise Holzpulpe, bilden den Rest der Mischung.
Wie vorstehend erwähnt,können die Fasern, die zum Ausbilden des Kerns mit den thermoplastischen Fasern gemischt werden, Holzpulpe enthalten. Holzpulpefasern können von altbekannten chemischen Prozessen, wie beispielsweise dem Kraft- und Sulfitprozeß erhalten werden. In diesen Prozessen wird das beste Ausgangsmaterial aus langfasrigen Nadelholzarten, wie beispielsweise Kiefer, Douglasfichte, Rottanne und Helmlocktanne hergestellt. Holzpulpefasern können ebenfalls von mechanischen Prozessen stammen, wie beispielsweise Holzschliff-, refinermechanische, thermomechanische, chemomechanische und chemo-thermomechanische Pulpenverfahren. Wiederaufbereitete oder sekundäre Holzpulpefasern und gebleichte sowie ungebleichte Holzpulpefasern können verwendet werden. Einzelheiten der Herstellung von Holzpulpefasern sind den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt. Diese Fasern sind über eine Anzahl von Firmen, einschließlich der Weyerhäuser Company, dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung, erhältlich.
Zusätzlich zu Holzpulpefasern können andere, nicht thermoplastische, synthetische und natürliche Stapelfasern, wie beispielsweise Rayon, Baumwolle oder dergleichen, in der den Kern bildenden Mischung enthalten sein.
Wenn man die anderen Fasern der Mischung, wie beispielsweise die Holzpulpefasern, entweder kürzer als das Mittel oder länger als das Mittel hält, dann neigen die thermoplastischen Fasern, wenn sie mit den Fasern der Mischung gemischt werden, dazu, sich stärker zu verschlingen. Dadurch wird beim Wärmeverbinden und Schmelzen der thermoplastischen Fasern ein größerer Kontakt zwischen den thermoplastischen und den anderen Fasern erreicht, und festere Verbindungen erzeugt.
Der optimale Gehalt an thermoplastischen und anderen Fasern für eine bestimmte Mischung hängt ab von der Verbindungsfestigkeit und von anderen Eigenschaften, die im Endprodukt eines absorbierenden Kerns erwünscht sind. Für Kerne, die Substanzen auf Wasserbasis absorbieren sollen, sind thermoplastische Fasern in einem Anteil von 5-40 Gew.-% und andere Fasern, wie beispielsweise Holzpulpe, mit einem Anteil von etwa 95-60 Gew.-% geeignet. Insbesondere haben sich Mischungen von 80 % Holzpulpefasern und 20 % Pulpex als bevorzugt erwiesen. Demgegenüber wird eine größere Ölabsorptionsfähigkeit erzielt, wenn der Anteil von thermoplastischen Fasern in der Mischung erhöht wird. In Unterlagen oder Kernen, in denen dieses Merkmal erwünscht ist, sind Mischungen von thermoplastischen Fasern mit einem Gehalt von 95-60 Gew.-% und anderen Fasern, wie beispielsweise Holzpulpe, mit einem Gehalt von 5- 40 Gew.-% erwünscht.
Weiterhin können, in Abhängigkeit vom speziellen Anwendungszweck, andere absorbierende Materialien der Mischung zugesetzt werden. Nachdem die Mischung wärmeverbunden ist, werden diese zugesetzten Materialien durch den Wärmeverbindungsprozeß im wesentlichen an Ort und Stelle gehalten. Die verdichteten Kantenbereiche des Artikels unterstützen weiterhin das Zurückhalten dieser Materialien an Ort und Stelle. Dadurch ist die Tendenz dieser Materialien aus dem Artikel herauszutreten oder herauszusickern und in die Umgebung zu gelangen, reduziert. Materialien werden ausgewählt, die nicht wesentlich abbauen, wenn sie den Temperaturbedingungen ausgesetzt sind, die während der Wärmeverbindung auftreten. Weiterhin kann bei einer Auswahl von thermoplastischem Materialien mit relativ niedrigen Schmelzpunkten die Wärmeverbindung bei Temperaturen durchgeführt werden, die den möglichen thermischen Abbau dieser Materialien minimieren. Unter den geeigneten Materialien, die in die Mischung eingeschlossen werden können, sind absorbierende Materialien, wie beispielsweise Trocknungsmittel und superabsorbierende Materialien.
In der Praxis kann jedes absorbierende oder saugfähige Material der Mischung zugeführt werden. Repräsentative Beispiele umfassen Aktivkohle, Säureton, Aktivtonerde, Kieselgur, Silicagel oder dergleichen. Relativ neu entwickelte superabsorbierende Polymere, wie beispielsweise vernetzte Polyacrylate, die im Handel unter dem Warenzeichen "Drytech" von Dow Chemical Company erhältlich sind, können ebenfalls enthalten sein.
Andere absorbierende Substanzen, die im allgemeinen in Pulverform verwendet werden, können, vorteilhafterweise gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung im Kern festgehalten werden.
Zusätzlich können ölabsorbierende Materialien, wie beispielsweise Polymere, einschließlich Polynorbornen, erhältlich unter dem Warenzeichen "NORSOREX" von C.d.F. Chemie of France, enthalten sein. Zusätzlich können deodorierende Materialien, wie beispielsweise geruchsabsorbierende, geruchsüberdeckende, geruchsinhibierende und geruchgseleminierende Materialien in der den Kern bildenden Mischung enthalten sein. Beispiele umfassen Backsoda, Zedernöl und andere Düfte. Wiederum unterstützt die Wärmebindung des Kerns das Festhalten dieser Materialien an Ort und Stelle.
Anstatt diese absorbierenden Materialien der den Kern bildenden Mischung vor dem Verbinden zuzugeben, können sie auf einer oder beiden Oberflächen des Kerns nach der Kernausbildung ausgebracht werden. Diese Materialien können in einer Klebstoffbeschichtung auf dem Kern untergebracht werden oder einfach in flüssige Form auf den Kern aufgesprüht und dann getrocknet werden.
Schließlich können durch die Verfahren zum Ausbilden eines Kerns und Artikeln der vorliegenden Erfindung, Kerne mit breit variierenden Basisgewichten hergestellt werden.

Materialien der oberen Schicht

Im Falle eines Artikels, der aus einem Kern und einem oder mehreren anderen Schichten hergestellt ist, wird zum Zwecke der Vereinfachung einer dieser Schichten als eine obere Schicht oder eine erste Decklage bezeichnet.
Die obere Schicht umfaßt im allgemeinen eine vorgefertigte Flächenlage oder Bahn eines Materials, das sich in Richtung auf einen Wärmeverbinder bewegt. Die obere Schicht kann aus einem ein thermoplastisches Material bestehenden, nicht gewebten Material sein. Die den Kern bildende Mischung wird auf der obere Lage in der gewünschten Tiefe abgelegt. Um das Schmelzen der oberen Schicht während der Wärmebindung zu verhindern, wird die obere Schicht so ausgewählt, daß sie einen Schmelzpunkt aufweist, der höher als der Schmelzpunkt der thermoplastischen Faser des Kerns ist, die während der Wärmeverbindung geschmolzen werden. Wenn die obere Schicht und die abgelegte Mischung durch den Wärmeverbinder hindurchtreten, werden die Fasern des Kerns miteinander und mit der oberen Schicht wärmegebunden. Selbstverständlich kann die obere Schicht mit dem Kern nach der Ausbildung des Kerns verbunden werden.
Die Auswahl des Materials der oberen Schicht hängt deshalb mindestens teilweise ab von den im Kern enthaltenen thermoplastischen Fasern. Repräsentative Materialien für die obere Schicht enthalten thermoplastisch beschichtete Materialien, wie beispielsweise Rayon, das mit einem Harz oder auf andere Weise mit einer thermoplastischen Schicht beschichtet ist, Polyolefinmaterialien, Spunlaced-Polyester und -Polypropylen, harzgebundenes Polyester und Polypropylen, spinngebundenes Polyester und Polyproylen, wärmegebundenes Polyester und Polypropylen, kardiertes Polyester und Polypropylen, schmelzgeblasenes Polypropylen, Polyethylenfilme verschiedener Dichten, Polypropylenfilme, gelochte Filme und andere geeignete Materialien, die dem Fachmann bekannt sind.
Zusätzlich muß die obere Schicht perforiert sein oder anderweitig atmen können, wenn die dargestellte Herstellungsmethode angewendet wird, wobei erhitzte Luft durch den Kern und die obere Schicht während der Wärmebindung hindurchgezogen wird. Einige im Handel erhältliche, geeignete, nicht gewebte Produkte aus kontinuierlichen Filamenten umfassen Cerex , ein Nylonmaterial von James River Corporation, Reemay , ein spinngebundenes Polyestermaterial von Intertec Corporation, und Sontara , ein Spunlaced-Polyesterprodukt von DuPont Corporation.
Wiederum kann eine große Anzahl Materialien für die obere Schicht verwendet werden. Diese oberen Schichten sind thermoplastisch oder enthalten thermoplastisches Material für jene Anwendungszwecke, in denen die obere Schicht mit dem Kern wärmeverbunden werden muß. Wenn die oberen Schichten am Kern in anderer Weise befestigt werden, wie beispielsweise durch Klebstoff, müssen sie nicht thermoplastisch sein. Beispielhafte obere Schichten stellen nicht gewebte Materialien dar, da diese Materialien den Durchtritt von Flüssigkeiten zum absorbierenden Kern leicht erlauben.

Materialien für die rückwärtige Schicht

Wiederum soll zum Zwecke der Übersichtlichkeit die Schicht des Materials an der der oberen Schicht gegenüberliegenden Seite des Kerns als rückwärtige oder zweite Decklage bezeichnet werden.
Die rückwärtige Lage kann identisch mit der oberen Lage sein und kann während des Thermoverbindungs-Schritt am Kern befestigt werden. Die rückwärtige Lage kann jedoch auch aus einem Film bestehen, der einen Schmelzpunkt aufweist, der unterhalb des Schmelzpunktes der thermoplastischen Fasern des Kerns liegt, die während der Wärmeverschmelzung des Kerns geschmolzen werden. In diesem Fall können diese Materialien nach dem Wärmeverbindungsschritt am Kern befestigt werden.
Die Materialien für die rückwärtige Lage können ebenfalls thermoplastische Materialien umfassen, um eine Wärmeverbindung oder eine Wärmeverfestigung der rückwärtigen Lage entlang der möglichen Umfangsrandkanten und in Feldverbindungsflächen des Artikels erlauben. Die rückwärtige Lage kann ebenfalls ein flüssigkeitsundurchlässiges Material umfassen, das dazu beiträgt, die durch den Kern und durch die obere Lage hindurch absorbierte Flüssigkeiten festzuhalten.
Geeignete Materialien für die rückwärtige Lage umfassen, zusätzlich zu denen, die oben in Verbindung mit den oberen Lagen erwähnt wurden, Filme aus Polyethylen, Polypropylen und Polyester und Mischungen dieser Materialien, Filme aus Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur, Nylon, Polyvinylchloridfilme und feuerhemmende Filme. Ein Beispiel eines im Handel erhältlichen, geeigneten Films ist Saran von Dow Chemical Corporation.
Es kann deshalb eine große Vielzahl geeigneter Materialien bei der Herstellung von thermoplastischen Materialien enthaltenden Artikeln gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Herstellungsverfahren

In einer typischen Verfahrensweise werden die thermoplastischen und anderen Fasern, die zur Ausbildung des Kerns verwendet werden, durch irgendeine bekannte Mischmethode gemischt. Gegebenenfalls können absorbierende Zusätze ebenfalls zu dieser Zeit beigemischt werden. Diese Verfahren umfassen die Herstellung einer Pulpelage durch konventionelle Papierherstellungsverfahren oder durch konventionelle Trockenmischmethoden. Die fertige Lage wird dann aufgerollt um eine Rolle von kernbildenden Fasern zu bilden, wie sie bei 10 in Fig. 1 dargestellt ist. Eine Lage 12 wird von der Rolle 10 zu einer Flockenherstellungszone 14 gefördert. In der Zone 14 wird die Bahn 12 durch konventionelle Methoden, wie beispielsweise durch eine Hammermühle oder durch Luftformen, in eine Flockenunterlage umgewandelt.
Bei anderen geeigneten Vorgehensweisen werden die thermoplastischen Kernbildungsfasern getrennt von den anderen Fasern in Flocken überführt, in einem Bunker 16 abgelegt und durch einen Luftstrom in die Flockenherstellungszone verteilt. In diesem Falle werden die Holzpulpe- und die anderen Fasern in gleicher Weise in Flocken überführt und in einem Bunker 18 abgelegt, und durch einen Luftstrom innerhalb der Flockenherstellungszone verteilt, um sie mit den thermoplastischen Fasern aus dem Bunker 16 zu mischen. Zusätze von absorbierendem Material können ebenfalls in die Bunker 16 und 18 zugeführt werden. Vakuum-Luftlegetechniken können ebenfalls verwendet werden. Die Pulpelagen können gleichermaßen durch eine Hammermühle geführt werden, wobei die thermoplastischen Fasern in einem gesonderten Verfahrensschritt zugesetzt werden. Die spezifische Art und Weise der Ausbildung der Mischung der thermoplastischen und der anderen Fasern, die später zum Kern des Artikels werden, ist demnach nicht kritisch.
Die den Kern bildenden Fasern können direkt auf einem durchlöchertem Sieb 20 abgelegt werden, wobei die Dicke der Fasern in konventioneller Weise unter Verwendung einer Abstreichrolle bestimmt wird. In diesem Falle trägt das Sieb 20 die kernbildenden Fasern durch einen Wärmeverbinder 22, der die Fasern auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt von mindestens einem thermoplastischen Fasermaterial im Kern aufheizt. So beträgt beispielsweise der Schmelzpunkt einiger Arten von Polyethylenpulpe 122º bis 134ºC, während der Schmelzpunkt einiger Arten von Polypropylenfasern 160º bis 165ºC beträgt. Diese Wärme verschmilzt den Kern. Obwohl Kalanderrollen, Infraroterhitzer und andere Heizeinrichtungen verwendet werden können, um den Kern unter Wärme zu verschmelzen, enthält der dargestellte Wärmeverbinder 22 einen Durchflußtrockner. Die genauen Aufheizbedingungen, die durch den Fachmann einfach festgestellt werden können, müssen für die verwendete spezifische Fasermischung bestimmt werden. Die Zeit, die der Kern innerhalb des Wärmeverbinders 22 verbringt, ist ebenfalls durch den Fachmann leicht feststellbar. Im allgemeinen bewegt sich diese Zeit von etwa 100 Millisekunden bis 1 Minute, teilweise abhängig von der Temperatur des Wärmeverbinders und der linearen Geschwindigkeit, mit der das Sieb sich bewegt. Danach kann der Kern dann an möglichen Randkantenbereichen eines aus dem Kern gebildeten Artikels verdichtet und auf andere Weise behandelt werden, wie dies unten in Verbindung mit zusammengesetzten oder laminierten Artikeln erläutert ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine ein thermoplastisches Material enthaltende obere Lage, wie eine atmungsfähige, nichtgewebte, flüssigkeitsdurchlässige Oberlagenbahn 24, von einer Rolle 26, auf dem Sieb 20 stromaufwärts der Flockenherstellungszone 14 positioniert. Wenn die obere Lage 24 durch die Flockenherstellungszone hindurchtritt, werden die kernbildenden Fasern auf der oberen Lage bis zur gewünschten Tiefe abgelegt. Die unverbundenen kernbildenden Fasern, die in Fig. 1 bei 28 dargestellt sind, werden zusammen mit der oberen Lage 24 durch das Förderband 20 in den Wärmeverbinder 22 getragen.
Obwohl es nicht erforderlich ist, hat der Wärmeverbinder drei Stufen 30, 32 und 34. In jeder Stufe tritt aufgeheizte Luft durch einen entsprechenden Einlaß 36, 38 und 40 ein. Die eingetretene aufgeheizte Luft tritt nach und nach durch die kernbildenden Fasern 28, die obere Lage 24, das Förderband 20 hindurch und erreicht einen entsprechenden Auslaß 42, 44 und 46. Über den sich bewegenden Materialien wird eine Druckdifferenz aufrechterhalten, um das aufgeheizte Gas durch diese Materialien zu ziehen. So können beispielsweise die Einlässe relativ zu den Auslässen unter Druck gesetzt oder ein Vakuum an den Auslässen angelegt werden. Die geschmolzenen Fasern des Kerns 28 aus thermoplastischem Material verschweißen oder wärmeverbindenden den Kern in sich und ebenfalls mit der oberen Lage 24. Die Temperatur ist so gelegt, daß die obere Lage 24 durch den Wärmeverbinder 22 nicht geschmolzen wird. Der Schutz der oberen Lage gegen das Schmelzen wird dadurch verbessert, daß die aufgeheizte Luft durch den Kern und danach durch die obere Lage hindurchtritt.
Typische lineare Geschwindigkeiten für das Sieb 20 liegen bei 30,5 bis 76,2 m (100 bis 250 Fuß) pro Minute, wobei 45,7 m (150 Fuß) pro Minute die normale Betriebsgeschwindigkeit ist. Der Wärmeverbinder 22 enthält wahlweise einen Konvektionsofen oder eine Schutzvorrichtung 50. Dieser Ofen hält die Temperatur des verbundenen Kerns und der oberen Lage aufrecht, wenn sich diese Materialien in Richtung auf eine Gestaltbildungszone 54 bewegen.
In der in Fig. 1 dargestellten ersten Verfahrensweise wird eine rückwärtige Lage 56, die aus einem thermoplastische Materialien enthaltenden, flüssigkeitsundurchlässigen Material besteht, von einer Rolle 58 zur außenliegenden Oberfläche 60 des Kerns gefördert.
In der Gestaltbildungszone 54 wird die mehrschichtige oder zusammengesetzte Bahn an mindestens einem Bereich der möglichen Umfangsrandkante eines auszubildenden Artikels gebunden oder verdichtet. Gewöhnlich wird die gesamte mögliche Umfangsrandkante des Artikels zu dieser Zeit verdichtet. Zusätzlich können wahlweise Feldverbindungen innerhalb des möglichen Feldes des Artikels zwischen der Umfangsrandkante ausgebildet werden. Eine Reihe geeigneter Verfahren können verwendet werden, um diese verdichteten Flächen zu bilden. Diese umfassen Ultraschall-Verbindungsverfahren und Klebe- Verbindungsverfahren. Die bevorzugte Methode ist es jedoch, diese verbundenen Flächenbereiche zu prägen. Dazu werden gegenüberliegende Sätze von Prägerolle 70,72 und 74,76 wie gezeigt angeordnet. Die dargestellte Rolle 70 umfaßt eine Gestaltbildungsrolle für eine Feldverbindung, die ein vorstehendes Muster von Kontakten 80 zum Ausbilden der Feldverbindungen aufweist, die gegen die obere Lage und andere Schichten des zusammengesetzten Materials pressen. Die Rolle 72 umfaßt eine Amboßrolle mit glatter Oberfläche, die gegen die rückwärtige Lage 56 angeordnet ist. In gleicher Weise umfaßt die Rolle 74 eine Gestaltbildungsrolle für die Umfangsrandkante mit Kontakten 82, die so angeordnet sind, daß sie diese Bereiche möglicher Umfangsrandkanten des Artikels definieren, die verdichtet werden sollen. Normalerweise wird die gesamte mögliche Randkante des Artikels durch die Gestaltbildungsrolle 74 verdichtet. Die Rolle 76 umfaßt eine glatte Amboßrolle, die die Gestaltbildungsrolle unterlegt.
Eine konventionelle Temperaturregelung 90,92,94 und 96 ist für jede der entsprechenden Rollen, 70,72,74 und 76 vorgesehen, um die Temperatur dieser Rollen unabhängig zu kontrollieren. Wenn die gleichen Materialien sowohl für die rückwärtige als auch die obere Lage verwendet werden, werden diese Rollen gewöhnlich auf der gleichen Temperatur gehalten. Wenn die Rollen auf Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Wärmeverbindungstemperatur des Kerns gehalten werden, haben die Rollen gewöhnlich 120 bis 130ºC, abhängig von den Materialien. In den Fällen, wo die rückwärtige Lage 56 einen relativ niedrigen Schmelzpunkt hat, können die Rollen 72 und 76 etwas kälter (d.h. bei 80 bis 110ºC, abhängig vom Material) gehalten werden, als die Rollen 70 und 74, um als Wärmefalle zum Abkühlen der rückwärtigen Lage 56 unterhalb ihres Schmelzpunktes zu wirken.
Die Temperatur der Prägerollen 70 bis 76 wird bevorzugt kühler gehalten als die Schmelzpunkttemperaturen sowohl des Kerns 28 als auch der oberen Lage 24. Indem man den Kern 28 oberhalb seiner Wärmebindungstemperatur hält, wenn er die Prägerollen erreicht, bringen die Gestaltbildungsrollen den Kern unter die Wärmebindungstemperatur, um die Umfangsrandkanten und Feldverbindungen in der Unterlage oder dem anderen Artikel wärmeverfestigen oder wärmeverschweißen und zusammenpressen zu können. Weiterhin tendieren der Kern und die obere Lage nicht dazu, sich zu trennen, wenn sie mit diesen kühleren Prägerollen geprägt werden. Dies dient der Kontrolle der Schrumpfung des Artikels während der Prägung.
Die Kontakte 80 für die Feldverbindungen und die Kontakte 82 für die Umfangsrandkantenverbindungen können an der gleichen Rolle angeordnet werden. Wenn Artikel aus einigen der oben beschriebenen Materialien auf diese Weise hergestellt werden, tritt eine größere Schrumpfung des Artikels auf, als wenn die Feldverbindungen vor den Randkantenverbindungen erzeugt werden. Die Umfangsverbindungen können von den Feldverbindungen hergestellt werden. Die bevorzugten Ergebnisse werden jedoch erreicht, wenn die Feldverbindungen und die Verbindungen der Umfangsrandkante an fortschreitenden Prägeorten erzeugt werden. Wenn zuerst ausgebildet, reduzieren die Feldverbindungen die Schrumpfung und tendieren dazu, die Schichten des zusammengesetzten Materials vom Verschieben und Aufbauschen oder Kräuseln an den Umfangsrandkanten des Artikels abzuhalten.
Eine Gestaltrolle 74 und eine Amboßrolle 76 zum Verdichten der möglichen Umfangsrandkante des Kindersitzüberzugs der Fig. 15 ist in weiteren Einzelheiten in Fig. 3 gezeigt.
Der Walzspalt zwischen den Kontakten 80 und 82 und den korrespondierenden Amboßrollen liegt typischerweise von etwa 0,05 mm bis 0,3 mm (2 Tausendstel bis 12 Tausendstel eines Zolls) wobei 0,1 bis 0,2 mm (4 Tausendstel bis 8 Tausendstel Zoll) bevorzugt ist. Die Festigkeit der Verbindung verringert sich stark bei einem Spaltabstand oberhalb 0,3 mm (12 Tausendstel Zoll). Zusätzlich ist die Tiefe zwischen den Kontaktbereichen und den zurückgesetzten Bereichen der Gestaltsrollen 70,74 ausreichend, um sich an dicke Materialien anzupassen. Gewöhnlich besteht ein Abstand von 6,3 bis 12,7 mm (¼ Zoll bis ½ Zoll) zwischen den Kontaktbereichen und den zurückgesetzten Bereichen dieser Rollen. Dadurch können Produkte mit hoher Bauschigkeit und tiefer Zurücksetzung unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 1 hergestellt werden. Die Prägedrücke sind variabel, abhängig von der gewünschten Dichte der verbundenen Flächenbereiche, wobei Prägedrücke von 6,9 bis 34,5 N/mm² (1000 psi bis 5000 psi) typisch sind.
Die Prägemuster im Feld umfassen gewöhnlich voneinander beabstandete geprägte Flächenbereiche, wie Punkte oder einander schneidende Linien. Für Produkte höherer Bauschigkeit werden weniger Prägebereiche im Feld vorgesehen. Gewöhnlich ist nicht mehr als 2 % bis 4 % der Oberfläche des Artikels mit Feldmustern geprägt. Für einige Anwendungszwecke, kann jedoch eine zusätzliche Prägung verwendet werden.
Die Zugfestigkeit in Z-Richtung von in dieser Weise hergestellten Artikeln wird durch die Prägebereiche erhöht. Zusätzlich kann die Zugfestigkeit des Artikels in X-, Y- und Z- Richtung, insbesondere an der Kante, wesentlich verbessert werden, wenn alle Bereiche der möglichen Umfangsrandkanten des Artikels geprägt werden. Zusätzlich behindert eine verdichtete Umfangsrandkante das Aussickern von Flüssigkeit aus der Unterlage durch die Kante.
Nach dem Prägen können die Artikel aus dem zusammengesetzten Material herausgetrennt werden. Obwohl die Artikel in der Herstellungslinie nach dem Prägen herausgetrennt werden können, werden die Artikel im dargestellten Ausführungsbeispiel aus den zusammengesetzten Materialien an einer Schneidstelle getrennt von der Herstellungslinie herausgetrennt. Dafür wird ein Laser, ein Prägestempel, ein Wassermesser oder ein anderer Schneidmechanismus 100 verwendet, um die zusammengesetzten Materialien in Unterlagen 102 zu trennen, die die Artikel enthalten, die durch die eingeprägten Umfangsrandkanten definiert sind. Die abgetrennten Unterlagen 102 werden dann in einem Behälter 104 für einen nachfolgenden Transport in eine Schneidzone gestapelt, wo die fertigen Artikel von den Unterlagen getrennt werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die Gestaltsrolle 74 ein wahlweises Stiftregister, das die Kontakte definiert, aufweisen. Diese Kontakte bilden entsprechende Verbindungen in den individuellen Unterlagen 102. Diese letztgenannten Verbindungen können mit Stiften 110 des Behälters 104 ausgerichtet werden, so daß die einzelnen Unterlagen 102 im Behälter zueinander ausgerichtet sind. Mehr als eine der ausgerichteten Unterlagen kann dann gleichzeitig an der Schneidstelle geschnitten werden, wobei die Unterlagen durch Stifte an Ort und Stelle gehalten werden, die durch die durch die Kontakte 108 definierten Verbindungen eingesetzt sind. Andere Vorkehrungen für die Ausrichtung der Unterlagen können ebenfalls verwenden werden. Darüber hinaus können individuelle Unterlagen geschnitten werden, anstelle, daß man die Unterlagen im Stapel schneidet.
Bei Artikeln mit einer rückwärtigen Lage 56 aus Materialien, die den der oberen Lage 24 entsprechen, kann die rückwärtige Lage dem zusammengesetzten Material stromaufwärts des Wärmeverbinders 22 zugefügt werden. Dies wird durch die Rolle 58 und die Lage 56, dargestellt, in gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt. Auch kann die obere Lage 24 anschließend an den Durchtritt des Kerns durch den Thermoverbinder 22 zugefügt werden. Dies wird gezeigt durch die Bahn 24 und die Rolle 26, die in gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellt sind. In diesem Falle ist die Verbindung zwischen der oberen Lage 24 und dem Kern nicht zu fest, als wenn sowohl der Kern als auch die obere Lage durch den Wärmeverbinder hindurchgehen. Klebstoffbinder können verwendet werden, um die Verbindung zwischen der oberen Lage und dem Kern zu verfestigen, wenn diese Methode angewendet wird.
Zusätzlich kann ein gestrichelt bei 114 in Fig. 1 dargestellter Klebstoffapplikator verwendet werden, um eine klebende Beschichtung auf der Oberfläche 60 des Kerns oder direkt auf der rückwärtigen Lage vor der Aufbringung der rückwärtigen Lage 56 auf den Kern aufzubringen. Dieser Klebstoff dient dazu, die rückwärtige Lage am Kern an jedem Kontaktpunkt zwischen der rückwärtigen Lage und dem Kern zu befestigen. Dies erhöht die Festigkeit des zusammengesetzten Materials in dem Falle, wo Feld- und Umfangsverbindungen die einzigen Mittel sind, die rückwärtige Lage an Ort und Stelle zu halten.
Eine große Vielzahl Klebstoffbinder kann für diesen Zweck verwendet werden. So sind beispielsweise thermoplastische Harzkleber und wäßrige Latexe geeignet. Diese Binder haben gewöhnlich eine Aktivierungstemperatur im Bereich von 70 bis 100ºC. Diese Aktivierungstemperatur ist niedrig genug, um die Aktivierung des Klebstoffbinders zu sichern, wenn der Binder durch die Prägerollen hindurchläuft. Ein Ethylen/Vinyl/Acetat-Copolymer ist eine Art eines geeigneten Klebstoffbinders. Zusätzlich sind drucksensitive Klebstoffe ebenfalls geeignet.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren, treten die geprägten, thermogebundenen oberen Lage und Kern durch eine Kühlkammer 120 hindurch. In der Kammer 120 wird Kühlluft aus einem Einlaß 122 um die wärmegebundene obere Lage um den Kern herum und durch einen Auslaß 124 geleitet. Danach wird durch den Applikator 114 auf die Oberfläche 16 des Kerns ein Klebstoff aufgebracht. Die rückwärtige Lage 56 von der Rolle 58 wird dann an dieser klebstoffbeschichteten Oberfläche angeordnet. Das zusammengestellte, zusammengesetzte Material wird dann wahlweise zwischen einem Paar von Rollen 126,128 gepreßt, um eine sichere Verbindung zwischen der rückwärtigen Lage 56 und dem Kern an jedem Kontaktpunkt zwischen diesen Komponenten zu sichern. Danach werden die einzelnen Bereiche 102 des Materials vereinzelt, wie vorstehend beschrieben. Mit diesem Verfahren können rückwärtige Lagen mit extrem niedrigen Schmelzpunkten am Kern angeordnet werden, ohne daß sie durch den Kern geschmolzen werden, wobei hohe Arbeitsgeschwindigkeiten gestattet sind. Zusätzlich kann Leim oder Klebstoff verwendet werden, der anderenfalls durch Wärme aus dem Kern abgebaut werden könnte. Die durch Klebstoff aufgebrachten rückwärtigen Lagen verfestigen nicht nur das zusammengesetzte Material, wenn sie an jedem Kontaktpunkt verbunden sind, wie oben erläutert, sondern verhindern auch die Ausbreitung von Rissen in der rückwärtigen Lage.
Gemäß einem weiteren Verfahren, kann die rückwärtige Lage 56 am Kern zwischen dem Satz Feldverbindungsrollen 70,72 und dem Satz Gestaltbildungsrollen 74,76 für die Umfangsrandkante angeordnet werden, wie in gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt. In diesem Fall wird die Lage 56 von der Rolle 58 an der möglichen Umfangsrandkante des Artikels, jedoch nicht an den Stellen der Feldverbindungen geprägt. Wiederum kann ein Klebstoff auf die Oberfläche 60 des Kerns stromaufwärts der oberen Lage oder direkt auf die Oberfläche der oberen Lage, die am Kern befestigt werden muß, aufgebracht werden, wie dies durch den Applikator 114 in gestrichelten Linien dargestellt ist.
An der Umfangsrandkante des Artikels wird eine verbesserte Verbindung erreicht, wenn die rückwärtige Lage durch die Rollen 74,76 geleitet wird, verglichen mit dem Aufbringen der rückwärtigen Lage auf den Kern stromabwärts dieser Rollen.
Fig. 7 zeigt die Zusammensetzung aus Kern, oberer und rückwärtiger Lagen, wie sie in den Spalt zwischen den Rollen 70 und 72 eintritt. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist das zusammengesetzte Material möglicherweise zwischen den Kontaktpunkten 80 der Rolle 70 und der entsprechenden Oberfläche der Amboßrolle 72 voll zusammengedrückt. Danach, wie in Fig. 9 gezeigt, gelangt das Material von den Rollen 70,72, die die Feldverbindungen definieren, zu den Rollen 74,76, die die Umfangsrandkante definieren. Im Ergebnis dieser Feldverbindung werden komprimierte und Grübchenbereiche 132 in der oberen Oberfläche des zusammengesetzten Materials erzeugt. Zusätzlich ist gewöhnlich eine leichte Zurücksetzung 134 ebenfalls in der rückwärtigen Lage zu sehen, die auf das Zusammenpressen der rückwärtigen Lage während der Ausbildung der Feldverbindungen und als Ergebnis der Entfernung der Kontakte 80 von der oberen Oberfläche zurückzuführen ist.
Wie in Fig. 10 zu sehen, verbleibt nach der Verdichtung der möglichen Randkantenbereiche des Artikels ein verdichteter Bereich 136 entlang der möglichen Randkante. Ebenfalls tritt ein leichter Eindruck 138 in der rückwärtigen Lage gegenüber dem Eindruck 136 auf. Die Randkanteneindrücke sind gewöhnlich 6,3 bis 9,5 mm (¼ bis 3/8 Zoll) breit. Die inneren Bereiche eines Artikels, die perforiert werden sollen, werden jedoch gewöhnlich mit geringfügig breiteren, verdichteten Bereichen versehen, wie beispielsweise mit Flächenbereichen, die etwa 19 mm (3/4 Zoll) breit sind.
An der Schneidzone werden die gewünschten Artikel aus den Unterlagenbereichen 102 durch einen Schneidmechanismus, wie beispielsweise einen Prägestempel, einen Laser oder ein Wassermesser oder anderen Schneidmechanismen abgeschnitten. Schneidsysteme mit Wassermessern gemäß der vorliegenden Erfindung werden schematisch in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Wassermesser verwendende Einrichtungen, manchmal als Flüssigstrahl bezeichnet, zum Schneiden streifenförmigen Materials sind bekannt. Die US-A-4,620,466 (Jumel et al) beschreiben eine derartige Einrichtung. Gleichermaßen kann ein Wassermesser in Verbindung mit einem Schneidsystem verwendet werden, das unter dem Warenzeichen GerberCutter durch Gerber Garment Technology, Inc., South Windsor, Connecticut, vertrieben wird. Gemäß Fig. 4 wird ein Wassermesser 140 durch einen computerkontrollierten, bewegbaren Träger getragen, wie er in der GerberCutter-Vorrichtung oder der Schneidmaschine des oben erwähnten Patents von Jumel et al gefunden werden kann. Eine oder mehrere Unterlagenbereiche 102, die geschnitten werden sollen, werden auf einem Tisch 144 angeordnet. Der Tisch kann die Unterlagen in einer Richtung rechtwinklig zur Richtung bewegen, in der das Wassermesser durch den Träger 142 bewegt wird. Diese Kombination von Bewegungen, wie in dem Patent von Jumel et al und im analogen GerberCutter-System beschrieben wird, erlaubt das Schneiden willkürlich geformter Artikel aus den Unterlagenbereichen 102. Wie vorstehend beschrieben, können die Unterlagenbereiche 102 an Ort und Stelle durch wahlweise vorgesehene Stifte 110 (siehe Fig. 1) gehalten werden. Ein Wasserstrom 146 aus einer Wasserdüse 140 trennt die Artikel.
Fig. 6 zeigt einen Unterlagenbereich 102, auf dem ein Kindersitzüberzug 148 der in den Fig. 15-17 gezeigten Art, ausgebildet ist. Dieser spezielle Kindersitzüberzug, wie auch andere Produkte, hat einen verdichteten Bereich 150, der sich innerhalb des inneren Bereiches des Artikels erstreckt. Dieser Bereich 150 wird gewöhnlich eine Gestaltrolle 74 zur gleichen Zeit mit der verdichteten Umfangsrandkante 136 des Artikels ausgebildet. Um die Schultergurte den verschiedenen Arten von Kinderfahrzeugsitzen anzupassen, ist der Unterlagenbereich 102 it Schwächungsbereichen versehen, die die manuelle Trennbarkeit des Artikels verbessern, um eine ausgewählte Benutzeröffnung des Artikels zu gestatten. Diese Bereiche können Kerblinien umfassen, die während des Schneidens des Artikels durch einen Prägestempel ausgebildet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die Schwächungsbereiche jedoch Perforationen 152, die im Artikel durch das Wassermesser 140 ausgebildet werden, wenn der Artikel aus dem Unterlagenbereich 102 ausgeschnitten wird.
Der gesamte Flächenbereich, der den Schultergurt des Kindersitzüberzugs 148 umfaßt, kann perforiert sein, oder es kann ein Teil davon, bezeichnet mit 154, vollständig durch die Unterlage geschnitten werden, während der Rest, wie gezeigt, perforiert wird. Durch das Perforieren des Kindersitzüberzugs, kann der Benutzer den Überzug wie erforderlich öffnen, um entweder einen Zugriff zu einer ersten Schultergurt-Aufnahmestelle 160 oder einer zweiten Schultergurt-Aufnahmestelle 162 zu schaffen. Die nicht geöffneten Bereiche des Kindersitzüberzuges 148 tragen zur Aufrechterhaltung des Zusammenhalts des Überzugs bei. Für Kinderfahrzeugsitze der in Fig. 16 gezeigten Art, werden die Perforationen durch einen Benutzer geöffnet, um Zugriff zur Schultergurt-Aufnahmestelle 160 zu schaffen. Im Gegensatz dazu werden, zur Anpassung an den Kinderfahrzeugsitz der Fig. 17, Perforationen geöffnet, um die Anordnung der Schultergurte dieses Kindersitzes an Schultergurt-Aufnahmestellen 162 zu gestatten.
Um diese Perforationen auszubilden, kann eine perforierte Schablone, wie beispielsweise ein Drahtsieb 170 in Fig. 4, auf den zur perforierenden Flächenbereichen der Unterlagenbereiche 102 angeordnet werden. Wenn das Wassermesser 146 über das Sieb streicht, wird das Wassermesser durch die Drähte des Siebs unterbrochen, um die Perforationen zu erzeugen. Die Perforationen sind gewöhnlich in den verdichteten Bereichen 150 des Unterlagenbereichs 120 vorgesehen. Dies führt zu einem Produkt mit einer sehr festen Kante, das einem Durchsikkern und Ausstauben aus der Kante widersteht.
Die Ausgestaltung des Wassermesser-Schneidmechanismus nach Fig. 5 ist ähnlich der Ausgestaltung nach Fig. 4. Anstelle der Verwendung eines Drahtsiebes 170 zum Ausbilden der Perforationen wird der Wasserstrahlenstrom 146 jedoch durch Luft in eine gestrichelt bei 146' gezeigte Position in einen Ableittrog 172 abgeleitet. Durch eine wiederholte Ableitung und ein Zurückkehrenlassen des Wasserstrahlenstroms 176 in seine Schneidposition, wird der Schneidvorgang unterbrochen, so daß Perforationen an den erwünschten Stellen 150 der Unterlagenbereiche 102 ausgebildet werden. Die Luft zum Ableiten des Wassermessers wird durch einen Vorrat 174 über ein Ventil 176 und zu einer Luftdüse 178 geliefert. Das Ventil 176 wird durch einen Kontrollkreis 180 geregelt, um das Ventil wie zur Ausbildung der Perforationen erforderlich, zu öffnen und zu schließen. Andere mechanische Ablenkmechanismen für den Wasserstrahl können ebenfalls verwendet werden, wie beispielsweise Ablenkplatten, die sich in den Weg des Wasserstrahls hinein oder heraus bzw. anderweitig bewegen, um den Strahl zu unterbrechen und die Perforationen auszubilden. Zusätzlich können zwei Wassermesser am Träger 142 montiert werden, um Artikel aus der Unterlage 102 zu schneiden, die symmetrisch um eine Mittellinie sind.
Die äußeren Kanten von Handtüchern, Kindersitzüberzügen oder anderen Artikeln können ebenfalls in den verdichteten Bereichen perforiert werden. Wenn sie aus den Unterlagen 102 abgetrennt werden, werden Fasern entlang der Perforationen geringfügig abgezogen und bilden eine weichere Kante. Im Falle von Handtüchern oder anderen Artikeln, kann eine Vielzahl von Artikeln in einer Rolle oder einer Flächenlage angeordnet und können durch verdichtete Bereiche, die die Perforationen enthalten, getrennt sein. Die weiche Kante wird dann ausgebildet, wenn die Artikel getrennt werden, wie beispielsweise während der Herstellung oder beim Verbraucher oder einem anderen Benutzer.
Wie in Fig. 11 gezeigt, kann der Schneidmechanisinus der Art eingestellt werden, um die Unterlage 102 zur Ausbildung einer Umfangskante 182 innerhalb der verdichteten Umfangsrandkante 136 der Unterlage zu schneiden. Alternativ dazu, wie in Fig. 12 gezeigt, kann der Schneidmechanismus der Art eingestellt werden, um die Umfangsrandkante des Artikels bei 184 zu schneiden, einer Stelle, die geringfügig außerhalb der verdichteten Randkante 136 liegt. Beispielsweise kann die Umfangskante 184 etwa 3,2 mm (1/8 Zoll) von der verdichteten Randkante entfernt und außerhalb des Feldes des Artikels angeordnet sein. In diesem Fall ist die Umfangskante in einem relativ unverdichteten Flächenbereich des Artikels angeordnet. Dadurch hat die Kante einen weicheren Griff, verglichen mit dem Fall, wo der Schnitt bei 182 in der verdichteten Randkante ausgeführt wurde. Der Schnittort kann eingestellt werden, so daß eine weiche Kante an ausgewählten Stellen entlang des Artikels vorgesehen ist, während eine härtere Kante an anderen Stellen vorgesehen ist. Im letzteren Fall werden nur ausgewählte Bereiche des Artikels eine weiche Kante haben. In jedem Fall verfestigt jedoch die vedichtete Umfangsrandkante den Artikel und behindert den Austritt von Flüssigkeiten durch die verdichtete Randkante zur Außenseite des Artikels.
Die Fig. 13-21 stellen Beispiele verschiedener Artikel dar, die aus den erfindungsgemäßen und gemäß den Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Materialien gefertigt sind. Diese Artikel werden nachfolgend in Verbindung mit einer Anzahl von Beispielen beschrieben. In Verbindung mit diesen Beispielen werden die verschiedenen Merkmale und Eigenschaften der hier und in der Spezialbeschreibung beschriebenen, wärmeverbundenen Kerne und zusammengesetzter Artikel durch die in Tabelle I aufgeführten Methoden gemessen. In dieser Tabelle bezieht sich ASTM auf die American Society of Testing Materials und Tappi bezieht sich auf die Technical Association of Pulp and Paper Industry. Tabelle I Messungen der Eigenschaften Merkmale Testmethode Einheiten Grundgewicht Kaliber oder Dicke Dichte Bauschigkeit Zugfestigkeit in Maschinenrichtung Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung Zugfestigkeit in Z-Richtung Taber Steifigkeit Speichervermögen für Flüssigkeit Reißfestigkeit Tappi Newton

Beispiel 1

In diesem ersten Beispiel wurde ein einlagiger Artikel oder eine einlagige Unterlage durch Wärmeverbindung eines gleichmäßig gemischten Verschnittes oder einer Mischung aus thermoplastischen und anderen Fasern derjenigen Art gebildet, die ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Durchmesser haben. Insbesondere wurde Pulpex E-338 von Hercules Corporation mit einem Anteil von 20 Gew.-% des Artikels mit 80 Gew.-% Holzpulpefasern gemischt. Die in diesem Beispiel verwendeten, speziellen Holzpulpefasern waren NB-316-Fasern, erhältlich bei Weyerhäuser Corporation. Das Pulpex besteht aus Fasern mit einem Durchmesser von größer als 9 um. Fasern dieser Art haben eine größere mittlere Oberfläche als jene die man im Falle von in Coform-Prozessen verwendeten Mikrofasern findet. Dadurch ergibt sich eine festere Verbindung.
Die Mischung wurde auf dem sich bewegenden Sieb 20 (Fig. 1) abgelegt und durch den Wärmeverbinder 22 hindurchgeführt, in dem die thermoplastischen Fasern geschmolzen wurden, um den Kern zu verschmelzen. Der verschmolzene Kern wurde ebenfalls durch eine Gestaltbildungsrolle für die Umfangsrandkante geführt, die die gesamte mögliche Randkante des Artikels verdichtete. Einige dieser Unterlagen wurden dann innerhalb des verdichteten Flächenbereichs mit einem Wassermesser geschnitten, so daß die verdichtete Randkante sich bis zur Umfangskante der Unterlage erstreckte. Diese Unterlagen wurden gleichermaßen außerhalb des verdichteten Flächenbereichs geschnitten, um eine weiche Kante zu bilden, wie dies oben beschrieben wurde. Es wurde festgestellt, daß die Dichte in der verdichteten Randkante bei 0,3 bis 0,6 g/cm³ lag, und gewöhnlich zwischen etwa 0,3 bis 1,0 g/cm³ sein kann. Es wurde erwartet, daß die Zugfestigkeit in Z-Richtung der Unterlage die gleiche ist, wie die Zugfestigkeit in Z-Richtung einer mehrlagigen Unterlage. Deshalb wurde die trockene Zugfestigkeit bei 58,1 kN/m² an der verdichteten Randkante festgestellt, während die nasse Zugfestigkeit bei 25,7 kN/m² an dieser Stelle bei einem Artikel festgestellt wurde, der eine Randkante mit einer Dichte bei 0,3 g/cm³ hat. Höhere Zugfestigkeiten wurden in denjenigen Fällen erwartet, wo die Dichte der Randkante höher ist.

Beispiel 2

Dieses Beispiel entspricht Beispiel 1 mit zusätzlichen Feldverbindungs-Flächenbereichen innerhalb des Feldes des Artikels. Diese Feldverbindungs-Flächenbereiche sind zueinander beabstandet und können punktförmige Verbindungen, Steppmusterverbindungen oder andere Verbindungsformen umfassen. Gewöhnlich nehmen die Feldverbindungen zwei bis vier Prozent der Oberfläche des Artikels ein. Unterlagen dieser Art mit breit variierenden Grundgewichten wurden hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Grundgewichte der in dieser Art hergestellten Unterlagen erstreckten sich von achtzig bis siebenhundertfünfzig g/m². Zusätzlich können, durch Verändern der Menge der Feldverbindungen und des Basisgewichts, Unterlagen veränderter Taber-Steifigkeit hergestellt werden, wie beispielsweise im Bereich von zehn bis einhundert g/m².
An den verdichteten Kantenbereichen der Unterlage widersteht die Unterlage dem Verlust von Fasern an der Kante und widersteht ebenfalls einem Austritt von Flüssigkeit durch die Kante. Es kann weiterhin eine Unterlage mit einer verdichteten Kante erzielt werden, die eine gute Zugfestigkeit in Z- Richtung aufweist, wie dies in Verbindung mit Beispiel 1 beschrieben wurde.
Zwei in dieser Weise ausgebildete Platzdeckchen wurden etwa 45,7 cm (1 ½ Fuß) über einem Stück dunkles Gewebe gehalten. Diese Platzdeckchen wurden über 360º gedreht, während sie für eine Minute geschüttelt wurden. Beide Platzdeckchen wurden dann um ihre Kanten herum geschnitten, um den verdichteten Kantenbereich zu entfernen, und danach wiederum in der gleichen Weise geschüttelt. Fünf Personen untersuchten visuell das dunkle Gewebe auf Fasern und stellten fest, daß auf dem Gewebe keine Fasern sichtbar waren, wenn die ungeschnitten Deckchen geschüttelt wurden. Alle beobachteten jedoch eine merkliche Menge von Fasern auf dem Gewebe, wenn die geschnittenen Platzdeckchen geschüttelt wurden.

Beispiel 3

Artikel, die aus thermoplastischen und anderen Fasern gebildet wurden, die durch Latexverbindungen zusammengehalten oder durch Coformen hergestellt wurden, und mit einer wärmegebundenen Kante gemäß der vorliegenden Erfindung versehen wurden, zeigen ebenfalls die gewünschten Eigenschaften an der Kante der Artikel. Im Falle der cogeformten Artikel, war jedoch die Zugfestigkeit dieser Art in Z-Richtung geringer im Körper der Artikel. Auch die verdichtete Kante war ebenfalls etwas schwächer, wenn nicht die Kante thermoverbunden ist, wie z.B. wenn der Kern wärmeverbunden ist oder wenn die verdichtete Kante ausgebildet ist.

Beispiel 4

In diesem Beispiel bestanden die Unterlagen oder Artikel aus einer einzigen Schicht, die aus einer Mischung aus einer ersten thermoplastischen Faser mit einer ersten Länge bestand, die größer oder gleich etwa 12,7 mm (½ Zoll) war und in einem gewichtsmäßigen Anteil von einem bis fünfzehn Prozent vorlag. Zusätzlich war eine zweite thermoplastische Faser, die kürzer als die erste Länge war, zusammen mit Holzpulpefasern in der Mischung enthalten.
Im speziellen Ausführungsbeispiel waren die ersten thermoplastischen Fasern Polyesterfasern von entweder etwa 12,7 mm (½ Zoll) oder etwa 25,4 mm (1 Zoll) Länge, die zweiten thermoplastischen Fasern waren Pulpex -Fasern (Polyethylen) von kürzerer mittlerer Länge und die Holzpulpefasern waren Kraftfasern. Vergleiche wurden angestellt zwischen Mischungen bestehend aus (a) null Prozent Polyesterfasern, zwanzig Prozent Pulpex -Fasern, achtzig Prozent Kraftfasern; (b) fünf Prozent Polyesterfasern (der Test wurde durchgeführt mit Polyesterfasern von sowohl 12,7 mm oder einem halben Zoll, als auch 25,4 mm oder einem Zoll mittlerer Länge), fünfzehn Prozent Pulpex -Fasern und achtzig Prozent Holzpulpefasern; (c) zehn Prozent Polyesterfasern (wiederum mit 12,7 mm oder einem halben Zoll und 25,4 mm oder einem Zoll mittlerer Länge), zehn Prozent Pulpex -Fasern und achtzig Prozent Kraftfasern; und (d) 13,64 Prozent Polyesterfasern (wiederum wurden Fasern beider Größen getestet), 13,64 Pulpex -Fasern und 72,72 Prozent Kraftfasern. Sowohl glatte (nicht geprägte) als auch geprägte Unterlagen wurden getestet.
Die Tabelle II zeigt die physikalischen Eigenschaften der Unterlagen aus Holzpulpe-, Pulpex - und Polyestermischungen. Wie diese Tabellen zeigen, erhöht der Zusatz der Polyesterfasern wesentlich die Naß-Zugfestigkeit der Unterlagen verglichen mit den Beispielen, die ohne die Polyesterfasern getestet wurden. Tabelle II Physikalische Eigenschaften von Pulpe-Unterlagen mit Pulpe-Pulpex und Polyestermischungen Kraftfasern Pulpex -Fasern Polyester ½" Fasern 1" Zustand der Unterlage Naß-Zugfestigkeit (N/m²) Grundgewicht (g/m²) Dichte (mg/m³) glatt geprägt

Beispiel 5

Es wurde weiterhin in unerwarteter Weise festgestellt, daß eine Kombination von synthetischen Zwei-Komponenten-Fasern, wie beispielsweise Chori NBFI und zugeordneten Produkte (mit Pulpeflocken bei Dichten von 26,5 kg/m³ bis 200 kg/mm im wärmeverbundenen Zustand eine außergewöhnliche Zugfestigkeit haben. Diese Festigkeit wurde durch die Verdichtung der Umfangskante von Produkten aus diesen Materialien erhöht. Diese Fasern verbessern weiterhin die hydrophilen und ölansaugenden Eigenschaften der fertigen Produkte, in Abhängigkeit von der verwendeten Faser. Das Wärmeverbinden wird auf oder über dem Schmelzpunkt der Polymerkomponente der Schale jedoch unterhalb des Schmelzpunktes der Polymerkomponente des Kerns durchgeführt. Durch die außergewöhnliche Festigkeit des Produktes, bietet die Verwendung dieser Zwei-Komponenten-Fasern ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich Kosten und Leistungsfähigkeit.

Beispiel 6

Dieses Beispiel entspricht den Beispielen 1 und 2. In diesem Beispiel wird vorgeschlagen, ein absorbierendes Material zu den kernbildenden Fasern zuzufügen. So können beispielsweise Trockenmittel, Silicongele oder superabsorbierende Materialien und andere vorstehend erwähnte absorbierende Materialien mit den thermoplastischen und den anderen Fasern gemischt werden. Nach dem Wärmeverbinden dieser Materialien werden die absorbierenden Materialien auf effektive Weise innerhalb der Unterlage zurückgehalten, so daß ihr Austritt in die äußere Umgebung minimiert wird. Zusätzlich können ölabsorbierende Materialien, wie beispielsweise Polynorborne enthaltende Polymere zugesetzt werden. Zusätzlich können geruchsabsorbierende Materialien, wie beispielsweise Backsoda oder Deodorants, wie beispielsweise Zedernöl, zu den kernbildenden Materialien zugesetzt werden. Decklagen einschließlich jener, die thermoplastische Materialien enthalten und mit dem Kern wärmeverbunden sind, können ebenfalls verwendet werden, um die in dieser Weise hergestellten Kerne einzuschließen. Alternativ dazu, können diese Materialien beschichtet oder als eine Schicht auf den Kern aufgebracht und durch Klebstoff und eine Deckschicht an Ort und Stelle gehalten werden. Es ist jedoch bevorzugt, diese Materialien mit dem Kern durch Wärme zu verbinden, da sie dadurch effektiver befestigt oder an Ort und Stelle festgehalten werden. Wiederum wird eine zusätzliche Rückhaltung dieser Materialien erreicht, wenn der Artikel vollständig oder teilweise mit einer verdichteten Kante umgeben wird.

Beispiel 7

In diesem Beispiel besteht der Kern aus 20 Prozent Pulpex und 80 Prozent Holzpulpefasern. Zusätzlich wurden eine obere Lage aus einem nichtgewebten, flüssigkeitsdurchlässigen, thermoplastischen Material, in diesem Falle Polypropylen, verwendet und eine flüssigkeitsundurchlässige, rückwärtige Filmlage, in diesem Fall ein Polyethylenfilm, wurde verwendet.
Während der Herstellung wurde der Kern in sich und ebenso mit der oberen Lage im Wärmeverbinder 22 (Fig. 1) bei einer Temperatur von etwa 140-145ºC für etwa fünf Sekunden wärmeverbunden. Die Verweildauer im Wärmeverbinder steigt gewöhnlich mit einem steigenden Basisgewicht der Kerne an. Zusätzlich wurden die obere Lage und der Kern miteinander in Feldbereichen innerhalb des Artikels wärmeverfestigt und alle drei Schichten wurden an der möglichen Umfangsrandkante des Artikels durch gestaltbildende Prägerollen mit etwa 120-130ºC und Amboßprägerollen mit etwa 80-110ºC wärmeverfestigt. Der Artikel wurde dann in den verdichteten Bereichen geschnitten, um einen Kindersitzüberzug wie in den Figuren 15-16 gezeigt, zu bilden. Die Artikel wurden ebenfalls geringfügig außerhalb der verdichteten wirklichen Umfangsrandkante geschnitten, um eine weiche Kante zu erzeugen.
Das Grundgewicht dieser Artikel variierte von 80-450 g/m², wobei 150-300 g/m² ein bevorzugtes Grundgewicht für Kindersitzüberzüge und 200-250 g/m² der ideale bevorzugte Bereich ist. Die Taber-Steifheit des Kindersitzüberzuges kann von 10 bis 100 g-cm eingestellt werden und liegt bevorzugt zwischen 20 bis 50 g-cm. Bei Anordnung in einem Kinderfahrzeugsitz tendieren die untersuchten Kindersitzüberzüge mit einer Taber-Steifheit von 35 bis 45 g-cm dazu, an ihrem Platz zu bleiben, obwohl Bänder oder andere Befestigungsmittel verwendet werden können, um den Überzug auf dem Kinderfahrzeugsitz zu befestigen.
Ein spezifischer Kindersitzüberzug, der in dieser Weise konstruiert wurde, hatte ein Grundgewicht von 229,5 g/m² an seiner verdichteten Kante, ein Kaliber von 0,763 mm an der Kante und eine Kantendichte von 0,305 g/cm³. Die Zugfestigkeit dieses Kindersitzüberzugs an der komprimierten Kantenfläche des Überzugs in Z-Richtung war 58,1 kN/m² in trockenem Zustand und 25,7 kN/m² in nassem Zustand. Zugfestigkeitsbereiche an der Kante von 25 bis 50 kN/m² und mehr in trockenem Zustand, und von 20 kN/m² und mehr in nassem Zustand sind für diesen speziellen Anwendungszweck erwünscht. Zum Zwecke der Bezugnahme soll dieser spezielle Überzug als Testüberzug A bezeichnet werden.
Die Dichte in der komprimierten Kantenfläche des Kindersitzüberzugs kann gewöhnlich zwischen 0,3 bis 1,0 g/cm³ variiert werden. Obwohl variabel, können die Feldverbindungen zusätzlich einen Flächenbereich von etwa 2 bis 4 Prozent der gesamten Fläche des Kindersitzüberzugs einnehmen.
Kindersitzüberzüge mit einem Basisgewicht im oben erwähnten Bereich zeigen gute Polstereigenschaften, eine hervorragende Wärmeisolation, eine gute Absorptionsfähigkeit und eine angemessene Flexibilität. Eine Wärmeisolation mit einem veranschlagen R-Wert von 2 bis 5 wird mit dieser Konstruktion erreicht, wobei höhere Wärmeisolationswerte für Kindersitzüberzüge mit höheren Grundgewichten vorgesehen sind. Die gesamte Unterlagenbauschigkeit des Kindersitzüberzugs dieser Konstruktion bewegt sich gewöhnlich zwischen 10 und 30 g/cm³, Zusätzlich wurde festgestellt, daß die Absorptionskapazität dieser Überzüge gewöhnlich bei 10 bis 16 ml/g des Materials liegt. Die Saugrate der Unterlage kann zwischen 5 bis 25 ml/min variieren, abhängig von der Unterlagenkonstruktion. Zusätzlich war die gemessene Kantensaugrate in ml/min tatsächlich Null in den verdichteten Kantenflächen des Kindersitzüberzugs bei Überzügen, bei denen Kantendichten von etwa 0,5 g/cm³ festgestellt wurden.
Die Reißfestigkeit der Unterlage (bestimmt nach TAPPI T-414) in Maschinenrichtung variierte von etwa 1000 mN, wenn kein Leim verwendet wurde, um die rückwärtige Lage zu befestigen und die rückwärtige Lage am Ort wärmeverfestigt wurde, bis etwa 4000 mN, wenn Leim verwendet wurde und die rückwärtige Lage nicht am Kern wärmeverfestigt wurde. Diese Reißfestigkeit ist in großem Umfang eine Funktion der Dicke der rückwärtigen Lage und der Temperatur, der die rückwärtige Lage ausgesetzt war. Das Verhältnis der Zugfestigkeit im nassen Zustand zur Zugfestigkeit im trockenen Zustand der gesamten Unterlage (bestimmt nach TAPPI T-494) kann von etwa 0,5 bis 1,0 variieren, wobei etwa das gleiche Verhältnis sowohl in Maschinenrichtung, als auch quer zur Maschinenrichtung vorliegt.
Zusätzlich kann die Zugfestigkeit in Z-Richtung einer Unterlage, bei der Leim zum Befestigen der rückwärtigen Lage am Ort verwendet wurde und die verdichteten Bereiche der Unterlage ausgeschlossen wurden, von 1 bis 5 kN/m² variieren.
Kindersitzüberzüge gemäß dieser Konstruktion wurden über 5000 mal gefaltet und entfaltet, ohne daß sie versagten. Zusätzlich kann eine nichtgewebte, obere Lage bedruckt oder anderweitig mit einem dekorativen Design versehen werden. Obwohl man erwartet, daß Kindersitzüberzüge dieser Art wegwerfbar sind, ist es zu erwarten, daß sie ein bis zwei Monate im normalen Gebrauch verbleiben können, ohne daß sie verschmutzen. Zusätzlich können, wie in den Fig. 15-17 dargestellt, Artikel sehr komplexer Formen hergestellt werden.

Beispiel 8

Dieses Beispiel entspricht Beispiel 7, außer daß die rückwärtige Lage aus einem feuerfesten Material besteht, das an jedem Kontaktpunkt mit dem Kern am Kern befestigt ist, beispielsweise durch einen Klebstoff, nachdem der Kern und die obere Lage im Feld verbunden wurden. Insbesondere wurde ein GF19 feuergehemmt gefüllter Polyethylenfilm von Consolidated Thermoplastics verwendet. Dieser Film hat eine Feuerfestigkeit von weniger als 2,54, und nahe an 0 cm/min (weniger als 1 und nahe an 0 Zoll pro Minute), gemessen gemäß dem Federal Motor Vehicle Safety Standard 302. Der Kern bestand aus 80 Gew.-% Holzpulpefasern und 20 Gew.-% Pulpex . Zusätzlich enthielt die obere Lage ein kardiertes, wärmegebundenes, nichtgewebtes Polypropylen APN 185, erhältlich von James River Corporation. In diesem Fall hat der Kern einen niedrigeren Feuerwiderstand als die rückwärtige Lage, in Abwesenheit eines in oder auf der Oberfläche des Kerns eingeschlossenen Feuerhemmittels. Zusätzlich beeinflußt das Grundgewicht des Artikels den Feuerwiderstand. Bei einem Grundgewicht von größer als etwa 200 bis 250 g/m² zusammen mit der Verwendung eines feuerhemmenden Films, wurde festgestellt, daß der zusammengesetzte Kindersitzüberzug der vorliegenden Erfindung bei weniger als 10,16 cm/min (4 Zoll pro Minute) brennt, wenn nach dem Federal Motor Vehicle Standard 302 untersucht wurde.

Beispiel 9

Dieses Beispiel entspricht Beispiel 8, außer daß die rückwärtige Lage am Ort befestigt wird durch zwischenliegende Feldverbindungen mit oder ohne den Klebstoff. Die Verwendung von Feldverbindungen und Umfangsverbindungen erhöht die Festigkeit des zusammengesetzten Artikels in Z-Richtung. Die Differenz ist jedoch nicht auf einen bestimmten Wert feststellbar, wenn Klebstoff ebenfalls verwendet wird, um die rückwärtige Lage am Platz zu halten. Es wurde jedoch festgestellt, daß der Artikel einen geringfügig niedrigeren Feuerwiderstand hatte, wenn der GF19-Film in dieser Art feldverbunden wurde, im Vergleich zu dem Fall, wenn der Film nicht feldverbunden ist.

Beispiel 10

In diesem Beispiel wurde eine Unterlage mit einer nichtgewebten rückwärtigen Lage und einer nichtgewebten oberen Lage (d.h. APN 185 nicht gewebtes Flächenmaterial) mit einem Kern versehen, der ein Grundgewicht von 150 bis 300 g/m² hat. Zusätzlich wurden weniger als 3 Verbindungen pro cm² (20 Verbindungen/Zoll²) mit Punktcharakter vorgesehen. Die Artikel dieses Beispiels können eine Bauschigkeit von 10 bis 30 cm³/g aufweisen. Die verdichtete Randkante der Artikel können gewöhnlich 0,3 bis 1,0 g/cm³ aufweisen, wie oben erläutert. Die Zugfestigkeit in Z-Richtung dieser Artikel lag über 20 kN/m² im nassen Zustand an den verdichteten Randkanten und war größer als 50 kN/m² in trockenem Zustand an den Randkanten. Weiterhin kann die Zugfestigkeit in Z-Richtung der Artikel in trockenem Zustand an anderen als den verdichteten Randkanten zwischen 1 bis 10 kN/m² sein, abhängig von dem prozentualen Anteil des im Kern enthaltenen thermoplastischen Materials. Zusätzlich kann das Verhältnis der Zugfestigkeiten in nassem zum trockenem Zustand dieser Artikel etwa 0,5 bis 1,0 betragen. Auch war das Festigkeitsverhältnis im trockenem Zustand von Maschinenrichtung quer zur Maschinenrichtung geringer als etwa 2 zu 1.

Beispiel 11

Zu Vergleichszwecken wurden zwei Unterlagen unter den gleichen Bedingungen konstruiert, die verwendet wurden, um den Testüberzug A des Beispiels 7 herzustellen. Die erste Vergleichsunterlage umfaßt eine nichtgewebte obere und eine nichtgewebte rückwärtige Lage (APN 185 nichtgewebtes Flächenmaterial) mit einem Kern aus 100 % Pulpefasern. Das Basisgewicht des Artikels war 253,2 g/m² an der verdichteten Kante des Artikels, der Kaliber des Artikels war 1,42 mm an der verdichteten Kante und die Dichte des Artikels an der Kante war 179,5 kN/m³. Dieser Artikel hatte eine Zugfestigkeit in Z-Richtung an der komprimierten Kante von 0,399 kN/m² in trockenem und 1,23 kN/m² in nassem Zustand.
Die zweite Vergleichsunterlage war eine fünflagige Unterlage. In diesem Fall, von oben nach unten, enthielt die Unterlage eine obere Lage aus nichtgewebtem Material, eine zweite Lage aus 80 Prozent Holzpulpefasern und 20 Prozent Pulpex , eine dritte Lage aus 100 Prozent Pulpe, eine vierte Lage aus 80 Prozent Holzpulpefasern und 20 Prozent Pulpex und eine Bodenlage aus einem nichtgewebten Material. Das Grundgewicht dieser speziellen Unterlage war 247,0 g/m² an der verdichteten Kante des Artikels, der Kaliber der Unterlage war 0,812 mm an der verdichteten Kante und die Dichte der Unterlage an der Kante war 0,305 g/cm³. Die Zugfestigkeit dieser Unterlage an der komprimierten Kante in Z-Richtung war 11,4 kN/m² in trockenem Zustand und 8,53 kN/m² in nassem Zustand.
In jedem dieser Beispiele ist die Zugfestigkeit des Artikels im verdichteten Kantenbereich viel niedriger als die Zugfestigkeit des Testüberzugs A, wie oben in Beispiel 7 dargelegt.

Beispiel 12

Dieses spezielle Beispiel bezieht sich auf das in Fig. 14 gezeigte Handtuch 199, das im wesentlichen rechteckig ist. Die Umfangskante des Handtuchs ist bei 200 verdichtet. Die Kante des Handtuchs kann perforiert sein, so daß sich eine weiche Kante ergibt, wenn es von einem anderen Handtuch auf einer Rolle abgetrennt wird. Zusätzlich sind über das gesamte Feld des Handtuchs punktförmige Feldverbindungen 22 vorgesehen. Diese Feldverbindungen liegen etwa 50,8 mm (2 Zoll) voneinander entfernt. Die Gesamtgröße des dargestellten Handtuchs ist 24,13 cm, (9 ½ Zoll) mal 40,64 cm (16 ½ Zoll).
Dieses Handtuch hat einen Kern, der aus 20 Prozent Pulpex und 80 Prozent Holzpulpefaser gefertigt ist. Zusätzlich ist ein 23,7 g/m² (0,7 Unzen pro Yard) nichtgewebtes, thermoplastisches Material, in diesem Falle APN 185 kardiertes, wärmegebundenes, nichtgewebtes Polypropylen, als obere und rückwärtige Lagen vorgesehen. Die obere und die rückwärtige Lage sind mit dem Kern wärmeverbunden und wärmeverschweißt oder wärmeverfestigt an den Kanten.
Das Grundgewicht des Handtuchs liegt bei etwa 175 g/m², die Dichte des Handtuchs ist etwa 0,05 g/cm³, die Taber- Steifigkeit des Handtuchs liegt bei etwa 5 bis 6 (und insbesondere 5,4) g-cm, die Dicke des Handtuchs ist etwa 4 mm, und die Absorptionsfähigkeit des Handtuchs liegt bei etwa 10 bis 15 ml/g. Darüber hinaus lag die Re-Absorptionsfähigkeit der Unterlage, d.h. die Fähigkeit des Handtuchs Feuchtigkeit zu re-absorbieren, nachdem es durchgeweicht und per Hand ausgewrungen wurde, bei etwa 5 ml/g.
Das Handtuch dieser Konstruktion zeigte eine hohe Festigkeit, konnte ausgewrungen werden, und war wieder aufnahmefähig, und erzeugte einen sehr geringen Faserabrieb.

Beispiel 13

Dieses Beispiel bezieht sich auf die Türmatte 203, die in Fig. 13 gezeigt ist. Die Matte dieses Beispiels wurde aus einem Kern konstruiert, der aus 80 Prozent Holzpulpefasern und 20 Prozent Pulpex bestand. Obere und rückwärtige Lagen wurden verwendet, die aus einem 33,9 g/m² (eine Unze pro Yard²) APN 185 nichtgewebtem, thermoplastischen Material bestehen. Die obere und die rückwärtige Lage wurden mit dem Kern wärmeverbunden und am Umfang 204 der Matte verdichtet.
Das Grundgewicht dieser Matte ist variabel und ist gewöhnlich größer als 500 g/m². Ein spezielles Beispiel dieser Matte hatte ein Grundgewicht des Kerns von etwa 700 g/m². Die Dicke dieser Matte lag bei etwa 12,7 mm und die Dichte dieser Matte war etwa 0,05 g/cm². Die Taber-Steifigkeit dieser Matte war etwa 250 g-cm, insbesondere 254 g-cm.
Die Feldverbindungsflächen 206 dieser beispielhaften Unterlage umfassen ein beabstandet kreuzschraffiertes Diamantmuster, gebildet aus parallelen Verbindungslinien, die sich in einer ersten Richtung erstrecken und von parallelen Verbindungslinien gekreuzt werden, die sich in einer zweiten Richtung erstrecken. Die dieses Muster bildenden parallelen Linien liegen etwa 25,4 mm (1 Zoll) voneinander entfernt. Die gesamten Abmessungen der dargestellten Matte 203 betragen etwa 34 Zoll in der Länge und 24 Zoll in der Breite. Obwohl andere Verbindungsmuster verwendet werden können, bewahren Feldverbindungsmuster, die innerhalb der Unterlagenoberfläche Abteile formen das Kernmaterial der Matte davor, sich zu verschieben, für den unwahrscheinlichen Fall, daß sich das Kernmaterial von den Decklagen trennt, wenn es beispielsweise mit Öl oder anderer Flüssigkeit getränkt ist.

Beispiel 14

Das letzte Beispiel bezieht sich auf Wechselunterlagen 211,230, die in den Fig. 18-21 dargestellt sind.
Wechsel-Unterlagen dieser Konstruktion enthalten eine flüssigkeitsundurchlässige, rückwärtige Filmlage aus Polyethylen, einen Kern, gebildet aus 80 Prozent Holzpulpefasern und 20 Prozent Pulpex E-338, und eine nichtgewebte, flüssigkeitsdurchlässige obere Lage, wie sie beispielsweise in Beispiel 15 verwendet wurde.
Obwohl variierbar, liegt das Grundgewicht der Wechselunterlagen gewöhnlich zwischen etwa 100 bis 200 g/m², und die Dichte des Kerns dieser Unterlage ist etwa 0,05 g/cm³. Weiterhin liegt die Taber-Steifigkeit der Wechselunterlage bei etwa 25g-cm, obwohl die Taber-Steifigkeit sich mit dem für die Unterlage benutzten Verbindungsmuster ändert.
Die dargestellte Wechselunterlage ist im allgemeinen rechtwinklig in der Form. Die Breite der Unterlage ist etwa 38 cm (15 Zoll) und die Länge der Unterlage ist etwa 58 cm (23 Zoll). Der verdichtete Umfang der Unterlage ist etwa 6,3 mm (1/5 Zoll) breit. Zusätzlich erstrecken sich verdichtete Linien innerhalb des Körpers der Unterlage, so daß die Unterlage in mehrere Abteilungen getrennt ist. Diese Linien sind langgestreckt, d.h. viel länger als breit. Diese Abteilungen verringern das Aussickern von Flüssigkeiten aus der Unterlage. Zusätzlich behindert die verdichtete Randkante auch das Aussickern von Flüssigkeiten aus der Kante der Unterlage. Diese inneren verdichteten Flächenbereiche definieren weiterhin Faltlinien, die das Falten der Unterlagen in kompakte Formen erlauben. Gewöhnlich die Faltlinien etwa 3,2 mm (1/8 Zoll) breit, obwohl sie nicht zwingend sind.
Gemäß Fig. 18 hat die Wechselunterlage 211 dieser Konstruktion einen verdichteten Umfang 210 und eine Mehrzahl punktförmiger Verbindungen 212 innerhalb des Feldes des Artikels.
Eine erste Faltlinie 214 erstreckt sich in Längsrichtung über den Mittelpunkt der Unterlage 211 und teilt die Unterlage in zwei Seiten, in diesem Fall linksseitige und rechtsseitige Abteilungen. Zusätzlich erstrecken sich querverlaufende Faltungen definierende Linien, in diesem Falle mindestens zwei derartiger Linien 216,218, über die Wechselunterlage in einer Richtung senkrecht zur Faltlinie 214. Die Faltlinien 216 und 218 unterteilen die Unterlage in eine obere Sektion 220, eine mittlere Sektion 222, und eine untere Sektion 224. Wenn die Wechselunterlage entlang der Faltlinie 214 und danach entlang der Faltlinien 216 und 218 gefaltet wird, ergibt sich die in Fig. 19 gezeichnete, gefaltete Wechselunterlage.
Die Wechselunterlage 230 der Fig. 20 ist vergleichbar mit der Wechselunterlage 211 der Fig. 18. Deshalb sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht im einzelnen diskutiert. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 20 sind anstelle einer einzelnen, sich in Längsrichtung erstreckende Faltlinie 214, zwei parallele, eng benachbarte Faltlinien 232, 234 parallel zu und mit gleichen Abständen von der Längsmittellinie der Unterlage angeordnet. Wenn die Wechselunterlage der Fig. 20 entlang der Faltlinien 216 und 218 und danach entlang der Faltlinien 232 und 234 gefaltet werden, wird ein kompakter Packen erzeugt, wie dies in Fig. 21 zu sehen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann demnach eine große Bandbreite von Artikeln unterschiedlicher Formen und Merkmalen leicht aus thermoplastischen und anderen Fasern gebildet werden.

Claims

1. Unterlage oder anderer Artikel (102, 118, 199, 203, 211, 230) aus einer wärmegebundenen Mischung aus thermoplastischen Fasern und anderen Fasern, wobei der Artikel ein Feld und eine verdichtete Umfangsrandkante (136, 150, 200, 204, 210) um mindestens einen Bereich des Artikels aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrandkante (136, 150, 200, 204, 210) aus Fasermaterial durch Ultraschall- oder Klebstoffbindung oder thermische Verfestigung oder Wärmeschweißen derart verdichtet ist, daß der Rand (136, 150, 200, 204, 210) eine Flüssigkeitsbarriere entlang mindestens eines Bereichs des Artikels bildet, um im wesentlichen den Austritt von Flüssigkeit aus der Unterlage über ihre Randkante zu behindern.

2. Artikel nach Anspruch 1, bei dem die verdichtete Randkante (136, 200, 204, 210) sich bis zur Kante des Artikels erstreckt.

3. Artikel nach Anspruch 2, bei der die verdichtete Randkante (136) zumindest teilweise durch eine Kante (184) des Artikels begrenzt ist, die eine niedrigere Dichte als die verdichtete Randkante aufweist.

4. Artikel nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die wärmegebundene Mischung einen Kern (28) enthält, wobei der Artikel mindestens eine Decklage (24) aufweist, die auf dem Kern (28) montiert und entlang mindestens eines Bereichs des Artikels verdichtet ist.

5. Artikel nach Anspruch 1, der weiterhin ein Muster von verdichteten Flächenbereichen (132, 212) im Feld des Artikels aufweist.

6. Artikel nach Anspruch 1, bei dem die wärmegebundene Mischung einen Kern (28) enthält, wobei der Artikel eine mit dem Kern (28) verbundene rückwärtige Lage (56) und eine obere Lage (24) aufweist, die mit der anderen Seite des Kerns (58) verbunden ist.

7. Artikel nach Anspruch 6, bei dem die rückwärtige Lage (56) ein flüssigkeitsundurchlässiges Material und die obere Lage (24) ein flüssigkeitsdurchlässiges Material ist.

8. Artikel nach Anspruch 6, bei dem die rückwärtige Lage (56) an jedem Kontaktpunkt mit dem Kern (28) verbunden ist.

9. Artikel nach Anspruch 8, bei dem die rückwärtige Lage (56) mit den Kern (28) verklebt ist.

10. Artikel nach Anspruch 8, bei dem die obere Lage (24) ein thermoplastisches Material enthält und mit dem Kern (28) durch Wärmeanwendung verbunden ist.

11. Artikel nach Anspruch 10, bei dem die rückwärtige Lage (56) aus einem ein thermoplastisches Material enthaltenden Material besteht, und bei dem die obere Lage (24), der Kern (28) und die rückwärtige Lage (56) jeweils verdichtet und am Umfang des Artikels und innerhalb eines Musters verbundener Flächenbereiche innerhalb des Felds des Artikels miteinander verbunden sind.

12. Artikel nach Anspruch 6, 7 oder 8, ausgestaltet in der Form eines Überzugs (148) für Kindersitze.

13. Artikel nach Anspruch 6, bei dem die obere Lage (24) ein thermoplastisches Material enthält und durch Wärmeanwendung mit dem Kern (28) verbunden ist, und bei dem ein Muster verbundener Flächenbereiche im Feld des Artikels vorgesehen ist, wobei der Artikel an der verdichteten Rankante (136) des Artikels eine Zugfestigkeit in Z-Richtung in trockenem Zustand von größer als etwa 25 KN/m², ein Basisgewicht von etwa 80 bis 450 g/m², eine Dichte in der verdichteten Randkante von etwa 0,3 bis 1,0 g/cm und eine Taber-Steifigkeit von etwa 10 bis 100 g-m aufweist.

14. Artikel nach Anspruch 1 oder 13, bei dem der Kern (28) superabsorbierendes Material enthält.

15. Artikel nach Anspruch 13, bei dem die verbundenen Flächenbereiche im Feld des Artikels zwischen etwa zwei bis vier Prozent des Oberflächenbereichs des Artikels einnehmen.

16. Artikel nach Anspruch 13, bei dem weniger als 1,5 gebundene Flächenbereiche pro cm² (zehn verbundene Flächenbereiche pro Quadratzoll) im Feld des Artikels vorgesehen sind.

17. Artikel nach Anspruch 1, 6 oder 13, bei dem der Kern (28) zwischen 5 und 40 Gewichtsprozent thermoplastische Fasern enthält, und bei dem die anderen Fasern zwischen 95 bis 60 Gewichtsprozent Holzpulpe enthalten.

8. Artikel nach Anspruch 8, bei dem der Kern (28) etwa 20 Gewichtsprozent thermoplastische Fasern enthält, und bei dem die anderen Fasern etwa 60 Gewichtsprozent Holzpulpefasern enthalten.

19. Artikel nach Anspruch 1, bei dem der Kern (28) 95 bis 60 Gewichtsprozent thermoplastische Fasern enthält, und bei dem die anderen Fasern 5 bis 40 Gewichtsprozent Holzpulpe enthalten.

20. Artikel nach Anspruch 1 mit einer oberen Lage (24) und einer ruckwärtigen Lage (26) die jeweils ein thermoplastisches Material enthalten, wobei die obere und die rückwärtige Lage (24, 56) unter Wärmeeinwirkung mit dem Kern (28) verbunden und am Umfang des Artikels verdichtet und verbunden sind, sowie in einem Muster von Feldverbindungsstellen innerhalb des Felds des Artikels verdichtet und verbunden sind.

21. Artikel nach Anspruch 20, bei dem die obere und die rückwärtige Lage (24, 56) jeweils aus einem flüssigkeitsdurchlässigen Material sind.

22. Artikel nach Anspruch 21, bei dem die Feldverbindungsstellen punktförmige Verbindungsstellen enthalten, die etwa 5 cm (zwei Zoll) beabstandet sind.

23. Artikel nach Anspruch 22 umfassend ein Handtuch (199) mit einem Basisgewicht von etwa 175 g/m², einer Dichte von etwa 0,05 g/cm³, einer Taber-Steifheit zwischen etwa 5 bis 6 g-cm, und einer Absorptionsfähigkeit von etwa 10-15 ml/g.

24. Artikel nach Anspruch 21, mit einem Basisgewicht von größer als 500 g/m².

25. Artikel nach Anspruch 21, bei dem der Artikel eine Matte (203) mit einem Kern (28) umfaßt, der ein Basisgewicht von nicht weniger als etwa 700 g/m² und eine Taber-Steifheit von etwa 250 g-cm aufweist.

26. Artikel nach Anspruch 25, bei dem das Muster verbundener Flächenbereiche (206) ein Steppmuster aus einander kreuzenden, parallelen Verbindungslinien aufweist, wobei die parallelen Linien etwa 2,5 cm (ein Zoll) voneinander beabstandet sind.

27. Artikel nach Anspruch 1, enthaltend ein Material ausgewählt aus der Gruppe, die aus flüssigkeitsabsorbierendem Material, ölabsorbierendem Material oder desodorierendem Material besteht.

28. Artikel nach Anspruch 1, ferner enthaltend mindestens einen langgestreckten Verbindungsbereich, der den Artikel in mindestens zwei Abteilungen unterteilt, wobei der langgestreckte Verbindungsbereich eine Faltlinie (214, 216, 218, 232, 234) bildet, um die der Artikel gefaltet werden kann.

29. Artikel nach Anspruch 1 oder 28, bei dem ein Muster verbundener Flächenbereiche im Feld des Artikels vorgesehen ist.

30. Artikel nach Anspruch 29, bei dem die wärmgebundene Mischung einen Kern (28) enthält, wobei der Artikel eine rückwärtige Lage (56) aus einem einthermoplastisches Material enthaltenden, flüssigkeitsundurchlässigen Material, das mit dem Kern (28) verbunden ist, und eine obere Lage (24) aus einem einthermoplastisches Material enthaltenden, flüssigkeitsdurchlässigen Material aufweist, wobei die obere Lage (24) mit dem Kern (28) verbunden und am Umfang des Artikels unter Wärmeeinwirkung gebunden und verdichtet ist.

31. Artikel nach Anspruc 30 mit einem ersten Satz von mindestens zwei zueinander beabstandeten, quer verlaufenden Verbindungslinien (216, 218), die sich jeweils über den Artikel in einer ersten Richtung erstrecken und mit einem zweiten Satz von mindestens einer Verbindungslinie (214, 232, 234), die sich über den Artikel in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung verläuft, erstreckt, wobei die Verbindungslinien den Artikel in eine Mehrzahl von Abteilungen unterteilen und Faltlinien für den Artikel bilden.

32. Artikel nach Anspruch 31, bei dem die Verbindungslinien (216, 218) des ersten Satzes im wesentlichen gleichmäßig durch einen ersten Abstand voneinander beabstandet sind, und bei dem mindestens zwei Verbindungslinien (232, 234) des zweiten Satzes vorgesehen sind, die voneinander durch einen zweiten Abstand beabstandet sind, der wesentlich schmaler als der erste Abstand ist, wobei der Artikel um die Verbindungslinien (216, 218) des ersten Satzes und danach um die mindestens zwei Verbindungslinien (232, 234) des zweiten Satzes gefaltet werden kann, um einen kompakten, gefalteten Artikel zu bilden.

33. Veränderbare Unterlage nach Anspruch 32, bei der die Unterlage (210) eine im wesentlichen rechtwinklige Form aufweist, und bei der die Verbindungslinien (216, 218) des ersten Satzes parallel zu einer Kante der Unterlage und die Verbindungslinien (232, 234) des zweiten Satzes senkrecht zu einer Kante der Unterlage verlaufen.

34. Artikel nach Anspruch 1, bei dem die Fasermischung erste thermoplastische Fasern mit einer ersten Länge größer als etwa 12,7 mm (einen halben Zoll) in einem Anteil, bezogen auf den Kern (28) von etwa 1-15 Gewichtsprozent, zweite thermoplastische Fasern mit einer zweiten Länge kürzer als die erste Länge, mit einem Anteil, bezogen auf den Kern (28), von etwa 5 bis 85 Gewichtsprozent und Holzpulpefasern in einem Anteil, bezogen auf den Kern (28), von etwa 5 bis 95 Gewichtsprozent enthält.

35. Artikel nach Anspruch 34, enthaltend eine wärmegebundene, ein thermoplastisches Material enthaltende, obere Lage (24), die sowohl mit dem Kern (28) durch Wärmeanwendung verbunden, als auch am Umfang des Artikels verdichtet ist, einen thermoplastischen Kunststoff enthaltende rückwärtige Lage (56), die mit dem Kern (28) verbunden ist, und einem Muster von unter Wärmeeinwirkung verbundenen Stellen im Feld des Artikels.

36. Artikel nach Anspruch 1, der mindestens einen gebundenen, verdichteten Bereich (150) und einen in dem verdichteten Bereich (150) angeordneten Schwächungsbereich aufweist, um eine Reißlinie zu definieren, um ein Abtrennen des Bereichs der Unterlage (148) entlang der Reißlinie und des Schwächungsbereiches zu gestatten.

37. Artikel nach Anspruch 36, bei dem der Schwächungsbereich Perforationen (152) aufweist, die in verdichteten Bereich (150) angeordnet sind.

38. Artikel nach Anspruch 37, bei dem der verdichtete Bereich (136, 150) entlang mindestens eines Bereichs des Umfangs des Artikels angeordnet ist, so daß im getrennten Zustand eine weiche Kante entlang des Umfanges gebildet ist.

39. Artikel nach Anspruch 37, der an seinem Umfang durch einen gebundenen, verdichteten Bereich (126) gebunden ist und mindestens einen gebundenen und verdichteten Flächenbereich (150) aufweist, der mindestens teilweise im Feld des Artikels angeordnet ist, wobei Perforationen (152) in jenem letzterwähnten, verdichteten Bereich (150) angeordnet sind, um eine Reißlinie zu definieren, so daß das ausgewählte Abtrennen des Bereichs des Artikels entlang der Reißlinie und der Perforationen (152) möglich ist.

40. Artikel nach Anspruch 38 oder 39, bei dem die wärmegebundene Mischung einen Kern (28) enthält, wobei der Artikel eine rückwärtige Lage (56) aus einem ein thermoplastisches Material enthaltendes, flüssigkeitsundurchlässigem Material, das am Kern (28) befestigt ist, und eine obere Lage (24) aus einem ein thermoplastisches Material enthaltendes, flüssigkeitsdurchlässigem Material enthält, wobei die obere Lage (24) unter Wärmeeinwirkung mit dem Kern (28) verbunden ist, wobei Perforationen (152) sich durch die obere Lage (24), den Kern (28) und die rückwärtige Lage (56) erstrecken.

41. Artikel nach Anspruch 38 oder 39, bei dem die obere Lage (24) und die rückwärtige Lage (26) auch im Bereich der Perforationen verdichtet sind.

42. Artikel nach Anspruch 1, wobei der Artikel eine absorbierende Unterlage mit begrenzter Lebensdauer ist, bei dem die wärmegebunde Mischung einen absorbierenden Kern (28) umfaßt, wobei der Artikel weiterhin eine rückwärtige Lage (56) aus einem ein thermoplastisches Material enthaltendes Material, eine flüssigkeitsdurchlässige, obere Lage (24) aus einem ein thermplastisches Material enthaltenden Material aufweist, wobei der absorbierende Kern (28) zwischen der rückwärtigen Lage (56) und der oberen Lage (24) angeordnet ist, wobei sich der Kern (28) im wesentlichen bis zur Umfangskante des Artikels erstreckt, wobei der Kern (28), die rückwärtige Lage (26) und die obere Lage (24) miteinander an der Umfangskante des Artikels verbunden sind, und wobei mindestens der Kern (28) und die rückwärtigen Lage (56) miteinander durch ein beabstandetes Muster aus gebundenen Flachenbereichen im Feld des Artikels verbunden sind.

43. Artikel nach Anspruch 42, bei dem der Kern (28) thermoplastische Fasern mit einem Durchmesser von größer als etwa 9 νm enthält.

44. Artikel nach Anspruch 43, bei dem die Dichte der wärmegebundenen Umfangskante zwischen etwa 0,3 bis 1,0 g/cm³ liegt, wobei die Kante eine Zugfestigkeit in Z-Richtung in nassem Zustand von größer als 20 KN/m² aufweist, und wobei das Basisgewicht des Kerns (28) zwischen etwa 150 bis 300 g/m² liegt.

45. Artikel nach Anspruch 44, bei dem das beabstandete Muster von Verbindungen geringer als etwa 3,1 pro cm² (zwanzig pro Quadratzoll) ist, und wobei das Volumengewicht (Bauschigkeit) des Artikels zwischen etwa 10 bis 30 cm³/g beträgt.

46. Artikel nach Anspruch 42, der aus einer im wesentlichen flachen Bahn mit einer Richtung quer zur Maschinenrichtung gebildet ist, wobei die trockene Zugfestigkeit des Artikels in einer Richtung senkrecht zu einer den Artikel enthaltenden Ebene und an Stellen außerhalb der Kanten und Verbindungsbereiche zwischen etwa 1 bis 5 KN/m² beträgt und das Verhältnis von nassen zu trockenen Zugfestigkeiten des Artikels in der Maschinenrichtung und quer zur Maschinenrichtung zwischen etwa 0,5 bis 1,0 beträgt.

47. Artikel nach Anspruch 1, wobei der Artikel eine Unterlage mit begrenzter Lebensdauer ist, bei der die wärmegebunde Mischung ein im wesentlichen gleichmäßig gemischter Verschnitt von Holzpulpefasern und sythetischen, thermoplastischen Fasern ist, wobei die thermoplastischen Fasern ein hohes Verhältnis zwischen dem Oberflächenbereich zum Durchmesser aufweisen; wobei die Unterlage ein Paar einander gegenüberliegender, äußerer Oberflächen aufweist; wobei die Unterlage verdichtet und die Oberflächen an beabstandeten Stellen wärmeverschweißt wurden, und wobei die gesamte Kante der Unterlage verdichtet und die Oberflächen der gesamten Kante wärmeverschweißt wurden.

48. Artikel nach Anspruch 47, ferner enthaltend einen Überzug (24, 56), der den Artikel einschließt um ein Paar von äußeren Deckschichten zu bilden; und wobei der Kern (28) und mindestens eine des Paars der Deckschichten komprimiert und miteinander an beabstandeten Stellen entlang der Kante wärmeverschweißt sind.

49. Artikel nach Anspruch 48, bei dem der Artikel ein Verhältnis der Festigkeit in Maschinenrichtung zur Festigkeit quer zur Maschinenrichtung von weniger als 2 zu 1 hat.

50. Artikel nach Anspruch 1, wobei die wärmegebundene Mischung einen Kern (28) mit einem gleichmäßig gemischten Verschnitt von Holzpulpefasern und ersten und zweiten sythetischen, thermoplastischen Fasern aufweist, wobei die thermoplastischen Fasern ein hohes Verhältnis zwischen der Oberfläche zum Durchmesser aufweisen, wobei die zweite thermoplastische Faser einen wesentlichen höheren Schmelzpunkt als die erste thermoplastische Faser hat, wobei der Kern (28) bei einer Temperatur mindestens am Schmelzpunkt der ersten thermoplastischen Fasern und unterhalb des Schmelzpunktes der zweiten thermoplastischen Fasern wärmeverschweißt ist, um die Integrität der zweiten thermoplastischen Fasern aufrechtzuerhalten, und wobei der Artikel zusätzlich einen Überzug (24, 56) aufweist, der den Kern (58) einschließt, um ein Paar äußerer Deckschichten (24, 56) zu bilden; wobei der Kern (28) und die Deckschichten (24, 56) verdichtet und miteinander an beabstandeten Stellen verschweißt sind, wobei der Artikel eine nasse Festigkeit von mindestens zwanzig N/M aufweist.

51. Artikel nach Anspruch 47 oder 50, bei dem der Verschnitt weiterhin synthetische, nicht-thermoplastische Fasern enthält.

52. Artikel nach Anspruch 50, bei dem die erste synthetische, thermoplastische Faser ein Polyolefin ist.

53. Artikel nach Anspruch 52, bei dem die zweite synthetische, thermoplastische Faser ein Polyester ist.

54. Artikel nach Anspruch 52, bei dem die synthetischen thermoplatischen Fasern Zweikomponentenfasern sind.

55. Artikel nach Anspruch 48 oder 52, bei dem die thermoplastischen Fasern kürzer als die Holzpulpefasern sind.

56. Artikel nach Anspruch 48 oder 52, bei dem die thermoplastischen Fasern nicht länger als die Holzpulpefasern sind.

57. Artikel nach Anspruch 52, bei dem die zweiten thermoplastischen Fasern länger als die Holzpulpefasern sind.

58. Artikel nach Anspruch 57, bei dem die zweiten thermoplastischen Fasern im allgemeinen mindestens 12,7 mm (ein halber Zoll) lang sind und mit ein 1 bis 15 Gewichtsprozent des Kerns enthalten sind, wobei die ersten synthetischen Fasern zwischen 5 und 85 Gewichtsprozent des Kerns ausmachen.