DE69416118T2

DE69416118T2 - Expandiertes kunststoffnetz mit verbesserter flüssigkeitsableitung

Info

Publication number: DE69416118T2
Application number: DE69416118T
Authority: DE
Inventors: Frederick Michael Cincinnati Oh 45208 Langdon
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: CA2159074C; KR100353697B1; WO1994022408A1; SG79911A1; AU6414594A; ES2126747T3; ATE175860T1; KR960701620A; NZ263447A; DE69416118D1; CA2159074A1; EP0691834B1; US5368910A; JPH08508426A; EP0691834A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft elastische, fluiddurchlässige Kunststoffbahnen zur Verwendung als Deckblätter an absorbierenden Artikeln, insbesondere Monatshygieneartikeln, und vor allem derartige Bahnen, welche verbessertes Fluidabziehen aufweisen, wodurch verbesserte Trockenheit und Sauberkeit für den Träger beigestellt werden, und betrifft ein Verfahren zum Bilden derartiger Bahnen.

Hinterrund der Erfindung

Seit langem ist auf dem Gebiet der absorbierenden Wegwerfverbandstoffe bekannt, daß es äußerst erwünscht ist, absorptive Vorrichtungen, wie zum Beispiel Wegwerfwindeln, Monatshygieneprodukte, Hygienevorlagen, Inkontinenzartikel und dergleichen, zu konstruieren, welche ein trockenes Oberflächengefühl für den Verwender bieten, um Tragekomfort zu verbessern und um die Entwicklung von unerwünschten Bedingungen für die Haut zufolge von längerem Aussetzen an Feuchtigkeit, welche innerhalb des Verbandstoffs absorbiert ist, zu minimieren.
Eine machbare Lösung des Stands der Technik für das zuvor erwähnte Problem ist im allgemein übertragenen US-Patent 4,342,314, erteilt an Radel et al. am 3. August 1982, geoffenbart. Radel et al. offenbaren einen absorbierenden Verbandstoff mit einem Träger-berührenden Deckblatt, welches eine elastische makroskopisch expandierte, dreidimensionale Kunststoffbahn umfaßt, welche eine Kombination von faserähnlichen und Kunststoffeigenschaften aufweist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Deckblatt aus makroskopisch expandierter, dreidimensionaler Kunststoffbahn, welches bei Radel et al. geoffenbart ist, eine fein dimensionierte dreidimensionale Mikrostruktur auf, welche ein regelmäßiges Kontinuum von Kapillarnetzwerken umfaßt, welche von einer Oberfläche der Bahn ausgehen und sich davon erstrecken und in der Form von Öffnungen in der gegenüberliegenden Oberfläche derselben enden, um raschen Fluidtransport zu fördern. Das faserähnliche Aussehen der Bahn besteht aus einem Kontinuum von faserähnlichen Elementen, wobei die entgegengesetzten Enden eines jeden der faserähnlichen Elemente mit mindestens einem anderen der faserähnlichen Elemente verbunden sind.
Ein typisches Kapillarnetzwerk in der Radel-et-al.-Struktur umfaßt eine oberste Kapillarmündung oder -öffnung, welche aus einer Vielzahl von Faserelementen gebildet ist, welche in der obersten Ebene der Bahn miteinander verbunden sind. Jedes der faserähnlichen Elemente weist einen im wesentlichen einheitlichen U-förmigen Querschnitt entlang seiner Länge auf. Der Querschnitt des faserähnlichen Elements umfaßt einen Basisabschnitt, welcher in der Träger-berührenden Ebene angeordnet ist, und einen Seitenwandungsabschnitt, welcher mit jedem Rand des Basisabschnitts verbunden ist, wobei sich die Seitenwandungsabschnitte allgemein in der Richtung der das absorbierende Kissen berührenden Oberfläche der Bahn erstrecken. Die Seitenwandungsabschnitte, welche einander schneiden, sind miteinander zwischen der Träger-berührenden Oberfläche und der das absorbierende Kissen berührenden Oberfläche der Bahn verbunden, wodurch ein Kapillarnetzwerk gebildet wird, welches die gegenüberliegenden Oberflächen der Bahn miteinander verbindet.
Ein Deckblatt von der Art, welche allgemein durch Radel et al. geoffenbart ist, ist äußerst wirksam beim Fördern von raschem Fluidtransfer von der ersten, Träger-berührenden Oberfläche zur zweiten, das absorbierende Kissen berührenden Oberfläche des Deckblatts. Dementsprechend haben Deckblätter dieser Art im Gegensatz zu konventionellen Faservliesfaserigen Deckblättern zufolge ihres sauberen und trockenen Aussehens bei der Verwendung weit verbreitet kommerziellen Erfolg an Monatshygienekissen erfahren. Während das Radel-et-al.-Deckblatt äußerst wirksam beim Fördern von raschem Transfer von Körperfluiden von der ersten, Trägerberührenden Oberfläche zur zweiten, das absorbierende Kissen berührenden Oberfläche ist, können Körperfluide, zum Beispiel Menses, in den Öffnungen entlang der Kissen-berührenden Oberfläche hängenbleiben, wenn nicht die Öffnungen in Fluid-transportierendem Kontakt mit einer darunterliegenden Schichte sind, zum Beispiel dem absorbierenden Kern. Um Fluidtransportierenden Kontakt zwischen den Öffnungen in der Kissenberührenden Oberfläche und den darunterliegenden Schichten zu gewährleisten, ist in der Regel ein Klebstoff verwendet worden. Jedoch weisen Klebstoffe eine Tendenz auf, die Öffnungen zu verstopfen, wenn sie zu stark aufgebracht sind. Wenn die Öffnungen verstopft werden, ist Fluid nicht gestattet, durch das Deckblatt durchzutreten, wodurch die Haut des Trägers Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Weiters kann ein Aneinanderbinden von Schichten mit einem Klebstoff, um Fluidtransportierenden Kontakt darüberhin zu gewährleisten, eine steife Struktur erzeugen, welche unangenehm ist. Weiters können Klebstoffe nicht ausreichenden Kontakt zwischen dem Deckblatt und den darunterliegenden Schichten beistellen, wenn sie zu mager aufgetragen sind, und können delaminieren und unbrauchbar gemacht werden, wenn sie mit Körperexsudat benetzt worden sind.
Die Europäische Patentschrift Nr. EP-A-0,207,904 offenbart eine perforierte bedeckende Struktur zur Verwendung in einem Hygienetuch mit einer hydrophoben oberen Schichte, einer hydrophoben Zwischenschichte und einer hydrophoben unteren Schichte. Die Struktur ist in direktem Kontakt mit einer Seite des absorbierenden Kerns des Produkts.
Die Britische Patentschrift Nr. GB-A-2,158,720 offenbart einen absorbierenden Artikel, welcher ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt, einen absorbierenden Kern und eine flüssigkeitsundurchlässige Schichte umfaßt, welche an der gegenüberliegenden Seite des absorbierenden Kerns angeordnet ist. Die flüssigkeitsdurchlässige Schichte hat Perforationen, welche Kapillarleitungen umfassen, wobei die Leitungen Enden aufweisen, welche von dem Deckblatt in den Kern abragen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft, bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, eine elastische dreidimensionale, makroskopisch expandierte fluiddurchlässige Bahn, welche zur Verwendung als ein Deckblatt an absorbierenden Artikeln, wie zum Beispiel Hygienevorlagen, Slipeinlagen, Windeln, Erwachsenen-Inkontinenz-kleidungsstücken, Verbandstoffen und dergleichen, geeignet ist. Vorzugsweise inkludiert der absorbierende Artikel ein Rückenblatt und einen zwischen dem Deckblatt und dem Rückenblatt positionierten absorbierenden Kern. Die Bahn hat eine erste Oberfläche und eine von der ersten Oberfläche entfernte zweite Oberfläche. Die Bahn inkludiert eine erste Schichte aus polymerem Material mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche und eine zweite Schichte aus faserigem Material, welche an der inneren Oberfläche der ersten Schichte aus polymerem Material fixiert ist. Das faserige Material erstreckt sich unterhalb der zweiten Oberfläche der Bahn. Vorzugsweise erstreckt sich das faserige Material der Zwischenschichte in den absorbierenden Kern. Eine Mehrzahl von Kapillaren erstreckt sich von der ersten Oberfläche zur zweiten Oberfläche der Bahn, um Fluid durch die Bahn zu leiten.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel inkludiert die erste Schichte aus polymerem Material eine Mehrzahl von Kapillaren, welche im wesentlichen kleiner im Querschnitt sind als die Kapillaren, welche sich von der ersten Oberfläche zur zweiten Oberfläche erstrecken. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel inkludiert die erste Schichte eine Mehrzahl von vulkanähnlichen Mikroöffnungen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das faserige Material synthetische Fasern, wie zum Beispiel Nylon, Polyethylen, Polypropylen, Polyester; Bikomponenten-Binderfasern; natürliche Fasern, wie zum Beispiel Fasern auf Zellulosebasis. Vorzugsweise können die Fasern verschiedene Formen aufweisen, wie zum Beispiel Kapillarkanalfasern und Fasern mit rundem Querschnitt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Während die Beschreibung mit Ansprüchen abschließt, welche die vorliegende Erfindung besonders hervorheben und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen verstanden werden wird, in welchen gleiche Bezugsziffern identische Elemente identifizieren und worin:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Hygienevorlage ist, wobei Abschnitte weggeschnitten sind, um klarer die Konstruktion der Hygienevorlage zu zeigen;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Hygienevorlage von Fig. 1, vorgenommen entlang der Linie 2-2;
Fig. 3 ist eine vergrößerte, teilweise segmentierte, perspektivische Darstellung einer bevorzugten fluiddurchlässigen Bahn der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine vergrößerte, segmentierte Querschnittsdarstellung der fluiddurchlässigen Bahn von Fig. 3 und eines Fluidspeicherkerns;
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht einer symmetrischen "H"- förmigen Kapillarkanalfaser mit einer ebenen Bodenfläche [4], lichten Weite zwischen Wandungen [5] und Wandungstiefe [6];
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht einer "C"-förmigen Kapillarkanalfaser mit stabilisierenden Schenkeln, welche davon weghängen;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht einer mehrfach "H"-förmigen Kapillarkanalfaser;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer mehrfach "U"-förmigen Kapillarkanalfaser;
Fig. 9A ist eine Querschnittsansicht einer "H"-förmigen Kapillarkanalfaser in einem teilweise eingeknickten Zustand;
Fig. 9B ist eine Querschnittsansicht einer expandierten Kapillarkanalfaser;
Fig. 9C ist eine Querschnittsansicht einer vollständig eingeknickten Kapillarkanalfaser;
Fig. 10 ist eine vergrößerte, segmentierte Querschnittsdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels einer fluiddurchlässigen Bahn der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist eine vereinfachte schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens, um die Bahn der vorliegenden Erfindung zu bilden; und
Fig. 12 ist eine stark vergrößerte fragmentarische Ansicht der formgebenden Struktur, welche verwendet wird, um das formgebende Verfahren, welches allgemein in Fig. 11 illustriert ist, auszuführen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

1. Allgemeine Beschreibung des absorbierenden Artikels

Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Artikel" auf Vorrichtungen, welche Körperexsudate absorbieren und enthalten, und vor allem bezieht er sich auf Vorrichtungen, welche gegen oder in Nachbarschaft des Körpers des Trägers angeordnet sind, um die verschiedenen vom Körper ausgeschiedenen Exsudate zu absorbieren und zu enthalten. Der Ausdruck "absorbierender Artikel" ist gedacht, um Windeln, Monatshygienekissen, Hygienevorlagen, Slipeinlagen, Inkontinenzkissen und dergleichen zu inkludieren. Der Ausdruck "wegwerfbar" wird hierin verwendet, um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche nicht gedacht sind, um gewaschen oder sonst als ein absorbierender Artikel wiederhergestellt oder wiederverwendet zu werden [d.h., sie sind gedacht, um nach einem einzigen Gebrauch weggeworfen zu werden und, vorzugsweise, um rezykliert, kompostiert oder sonst auf eine umweltverträgliche Art entsorgt zu werden]. Ein "einstückiger" absorbierender Artikel bezieht sich auf absorbierende Artikel, welche aus gesonderten Teilen gebildet sind, welche miteinander vereinigt worden sind, um eine koordinierte Einheit zu bilden, sodaß sie nicht gesonderte manipulative Teile, wie einen gesonderten Halter und Kissen, erfordern.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines einstückigen wegwerfbaren absorbierenden Artikels ist das Monatshygienekissen, die Hygienevorlage 20, welche in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Hygienevorlage" auf einen absorbierenden Artikel, welcher von Frauen anliegend an den Schambereich getragen wird, im allgemeinen außerhalb des Urogenitalbereiches, und welcher gedacht ist, um Menstruationsfluide und andere Vaginalausscheidungen vom Körper der Trägerin zu absorbieren und zu halten [z.B. Blut, Menses und Urin]. Interlabialvorrichtungen, welche teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Scheidenvorhofes der Trägerin liegen, sind ebenso innerhalb des Rahmens dieser Erfindung. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Schambereich" auf die äußerlich sichtbaren weiblichen Genitalien. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung ebenso auf andere Damenhygiene- oder Monatshygienekissen, wie zum Beispiel Slipeinlagen, oder andere absorbierende Artikel, wie zum Beispiel Inkontinenzkissen und dergleichen, anwendbar ist.
Die Hygienevorlage 20 hat zwei Oberflächen, eine die Trägerin berührende Oberfläche oder Körper-berührende Oberfläche oder "Körper- Oberfläche" 20a und eine Kleidungs-Oberfläche 20b. Die Hygienevorlage 20 ist in Fig. 1 von ihrer Körper-Oberfläche 20a gesehen gezeigt. Die Körper- Oberfläche 20a ist gedacht, um anliegend an den Körper der Trägerin getragen zu werden. Die Kleidungs-Oberfläche 20b der Hygienevorlage 20 [in Fig. 2 gezeigt] befindet sich an der gegenüberliegenden Seite und ist gedacht, um anliegend an die Unterwäsche der Trägerin angeordnet zu werden, wenn die Hygienevorlage 20 getragen wird.
Die Hygienevorlage 20 hat zwei Mittellinien, eine Längsmittellinie "1" und eine Quermittellinie "t". Der Ausdruck "Längs-", wenn er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Linie, Achse oder Richtung in der Ebene der Hygienevorlage 20, welche allgemein axial mit einer Vertikalebene, welche eine stehende Trägerin in linke und rechte Körperhälften teilt, wenn die Hygienevorlage 20 getragen wird, angeordnet ist [z.B. annähernd parallel dazu]. Die Ausdrücke "quer" oder "seitlich", wenn sie hierin verwendet sind, sind austauschbar und beziehen sich auf eine Linie, Achse oder Richtung, welche innerhalb der Ebene der Hygienevorlage 20 liegt, welche allgemein lotrecht zur Längsrichtung ist.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die Hygienevorlage 20 der vorliegenden Erfindung in deren flach ausgelegtem Zustand, wobei Abschnitte der Struktur weggeschnitten sind, um klarer die Konstruktion der Hygienevorlage 20 zu zeigen, und mit dem Abschnitt der Hygienevorlage 20, welcher der Trägerin zugewandt ist oder diese berührt, 20a gegen den Betrachter gerichtet. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Hygienevorlage 20 vorzugsweise ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt 22, ein flüssigkeitsundurchlässiges Rükkenblatt 23, welches mit dem Deckblatt 22 verbunden ist, und einen zwischen dem Deckblatt 22 und dem Rückenblatt 23 positionierten absorbierenden Kern 24.
Fig. 1 zeigt ebenso, daß die Hygienevorlage 20 eine Peripherie 30 aufweist, welche durch die äußeren Ränder der Hygienevorlage 20 definiert ist, in welcher die Längsränder [oder "Seitenränder"] mit 31 bezeichnet sind und die Stirnränder [oder "Enden"] mit 32 bezeichnet sind.
Die Hygienevorlage 20 inkludiert vorzugsweise wahlweise Seitenlappen oder "Flügel" 34, welche rund um den Schrittabschnitt des Höschens der Trägerin gefaltet sind. Die Seitenlappen 34 können einer Anzahl von Zwecken dienen, einschließlich aber nicht beschränkt darauf, dem Schutz des Höschens der Trägerin vor Beschmutzen und um die Hygienevorlage im Höschen der Trägerin fixiert zu halten.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Hygienevorlage 20, vorgenommen entlang der Schnittlinie 2-2 von Fig. 1. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, inkludiert die Hygienevorlage 20 vorzugsweise ein klebendes Befestigungsmittel 36 zum Fixieren der Hygienevorlage 20 an der Unterwäsche der Trägerin. Abnehmbare Freigabeabdeckungen 37 bedecken das klebende Befestigungsmittel 36, um vor dem Gebrauch den Klebstoff vom Kleben an einer anderen Oberfläche als dem Schrittabschnitt der Unterwäsche abzuhalten.
Zusätzlich dazu, daß die Hygienevorlage 20 eine Längsrichtung und eine Querrichtung aufweist, weist sie ebenso eine "Z"-Richtung oder -Achse auf, welche die Richtung ist, welche sich durch das Deckblatt 22 und in das, was immer als Fluidspeicherkern 24 beigestellt sein mag, fortsetzt. Das Ziel ist es, einen kontinuierlichen Weg zwischen dem Deckblatt 22 und der darunterliegenden Schichte oder Schichten der Artikel hierin beizustellen, sodaß Fluid eventuell in der Z-Richtung und weg vom Deckblatt des Artikels in dessen entfernteste Speicherschichte gezogen wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der kontinuierliche Weg einen Gradienten der Zunahme von Kapillarwirkung aufweisen, der Fluidströmung abwärts in das Speichermedium ermöglicht.
Die einzelnen Bestandteile der Hygienevorlage werden nun detaillierter betrachtet werden.

2. Einzelne Bestandteile der Hygienevorlage

A. Das Deckblatt

Fig. 3 ist eine vergrößerte, teilweise segmentierte, perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer makroskopisch expandierten, dreidimensionalen, faserähnlichen, fluiddurchlässigen Kunststoffbahn 39, welche zur Verwendung als ein Deckblatt 22 an einer Hygienevorlage 20 geeignet befunden wurde. Der Ausdruck "makroskopisch expandiert", wenn er verwendet wird, um dreidimensionale Kunststoffbahnen der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, bezieht sich auf Bahnen, Bänder und Folien, welche veranlaßt worden sind, sich an die Oberfläche einer dreidimensionalen formgebenden Struktur anzupassen, sodaß beide Oberflächen derselben ein dreidimensionales Muster von Oberflächenaberrationen aufweisen, welche dem makroskopischen Querschnitt der genannten formgebenden Struktur entsprechen, wobei die Oberflächenaberrationen, die das genannte Muster aufweisen, für das normale nackte Auge, d.h., ein normales nacktes Auge mit 20/20 Vision, ununterstützt durch irgendein In strument, welches die offensichtliche Größe oder die Distanz eines Objektes oder sonst die visuellen Kräfte des Auges verändert, wenn die lotrechte Distanz zwischen dem Auge des Betrachters und der Ebene der Bahn etwa 12 Inch ist, einzeln unterscheidbar sind. Der Ausdruck "faserähnlich", wenn er hierin verwendet wird, um das Aussehen von Kunststoffbahnen der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, bezieht sich allgemein auf irgendein feindimensioniertes Muster von Öffnungen, zufällig oder nicht-zufällig, vernetzt oder nicht-vernetzt, welches ein Gesamtaussehen und einen Gesamteindruck einer Gewebe- oder faserigen Faservlies-Bahn vermittelt, wenn es durch das menschliche Auge betrachtet wird. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, besteht das faserähnliche Aussehen von Bahnen aus einem Kontinuum von faserähnlichen Elementen, wobei die gegenüberliegenden Enden eines jeden der faserähnlichen Elemente mit mindestens einem anderen der faserähnlichen Elemente untereinander verbunden sind. Beim in Fig. 3 geoffenbarten Ausführungsbeispiel bilden die untereinander verbundenen faserähnlichen Elemente ein Muster-Netzwerk von fünfeckig geformten Kapillaren 40. Die Bahn 39, welche ein faserähnliches Aussehen aufweist, verkörpert eine dreidimensionale Mikrostruktur, welche sich von der obersten oder Trägerberührenden Oberfläche 41 der Bahn in der Ebene 42 zu ihrer untersten oder das absorbierende Kissen berührenden Oberfläche 43 in der Ebene 44 erstreckt, um raschen Fluidtransport von der obersten Oberfläche 41 zur untersten Oberfläche 43 der Bahn ohne Quertransmission von Fluid zwischen benachbarten Kapillaren 40 zu fördern. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Mikrostruktur" auf eine Struktur in einem derartig feinen Maßstab, sodaß ihr präzises Detail vom menschlichen Auge lediglich durch Vergrößerung durch mikroskopische oder andere Mittel, welche in der Fachwelt allgemein bekannt sind, leicht wahrgenommen wird.
Öffnungen 45 werden durch eine Mehrzahl von einander schneidenden faserähnlichen Elementen, z.B. Elemente 46, 47, 48, 49 und 50, welche miteinander in der ersten Oberfläche der Bahn verbunden sind, gebildet. Jedes faserähnliche Element umfaßt einen Basisabschnitt, z.B. Basisabschnitt 52, welcher in der Ebene 42 angeordnet ist. Jeder Basisabschnitt hat eine Seitenwandung, z.B. Seitenwandungsabschnitte 53, welche an jedem Rand desselben fixiert sind. Die Seitenwandungsabschnitte 53 erstrecken sich allgemein in der Richtung der zweiten Oberfläche 43 der Bahn. Die einander schneidenden Seitenwandungsabschnitte der faserähnlichen Elemente sind zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche der Bahnmiteinander verbunden und enden im wesentlichen gleichlaufend miteinander in der Ebene 44 der zweiten Oberfläche.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel enden die untereinander verbundenen Seitenwandungsabschnitte im wesentlichen gleichlaufend miteinander in der Ebene der zweiten Oberfläche 44, um Öffnungen 55 in der zweiten Oberfläche 43 der Bahn zu bilden. Das Netzwerk aus Kapillaren 40, welches durch die untereinander verbundenen Seitenwandungsabschnitte gebildet ist, gestattet freien Transfer von Fluiden von der ersten Oberfläche der Bahn direkt zur zweiten Oberfläche der Bahn, ohne seitliche Transmission des Fluids zwischen benachbarten Kapillaren.
Fig. 4 ist eine vergrößerte segmentierte Querschnittsillustration der makroskopisch expandierten, dreidimensionalen, faserähnlichen, fluiddurchlässigen Kunststoffbahn 39 der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, besteht die Bahn 39 aus einer ersten, oberen oder obersten Schichte 60 und einer zweiten, unteren oder untersten Schichte 62. Die oberste Schichte hat eine äußere oder exponierte Oberfläche 60a und eine innere Oberfläche 60b. Die unterste Schichte 62 ist an der inneren Oberfläche 60b der obersten Schichte 60 fixiert. Die oberste Schichte 60 ist vorzugsweise aus thermoplastischen Materialien, z.B. Polyethylen, Polypropylen, Ethylenvinylazetat [EVA], oder irgendeiner Kombination der vorigen Materialien gebildet. Die oberste Schichte 60 kann eine koextrudierte Kombination beliebiger der zuvor erwähnten Materialien sein. Vorzugsweise befähigen die Materialien, welche für die koextrudierte oberste Schichte 60 verwendet werden, die innere Oberfläche 60b der obersten Schichte 60, an die unterste Schichte 62 thermisch gebunden zu werden. Die unterste Schichte 62 besteht vorzugsweise aus synthetischen Fasern, wie zum Beispiel Nylon, Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Bikomponenten- Binderfasern, oder natürlichen Fasern, wie zum Beispiel Fasern auf Zellulosebasis, oder irgendeiner Kombination des vorigen. Die Gestalt der Fasern kann von jeder Konfiguration oder jedem Querschnitt sein, wie zum Beispiel rund, oval, viereckig, rechteckig, sternförmig, etc., jedoch sind bevorzugte Fasern Kapillarkanalfasern.
Kapillarkanalfasern sind Fasern mit Kanälen, welche darin, vorzugsweise an deren äußeren Oberflächen, ausgebildet sind. Die Fig. 5 bis 9C zeigen Beispiele derartiger Arten von Kapillarkanalfasern 25, welche verwendet werden können, um die unterste Schichte 62 zu bilden. Geeignete Kapillarkanalfasern sind nachstehend und in den folgenden Patentschriften, Kanadische Patentschriften Nr. CA-A-2 073 815 und Nr. CA-A-2 073 849 und US-Patentschrift Nr. US-A-5 334 176, beschrieben.
Diese Patentanmeldungen können hierin kollektiv als die "Kapillarkanalfaser"-Patentanmeldungen bezeichnet werden. Geeignete Ka pillarkanalfasern sind ebenso in der Europäischen Patentanmeldung 0 391 814, veröffentlicht am 10. Oktober 1990, beschrieben.
Während eine Vielfalt von Kapillarkanalfasern hierin verwendet werden kann, erörtert die folgende Beschreibung einige bevorzugte Charakteristika der Kapillarkanalfasern 25, welche in die unterste Schichte 62 dieser Erfindung eingebaut sind.
Die Kapillarkanalfasern 25, welche hierin verwendet werden, können aus irgendeinem geeigneten Polymer, welches, wenn es naß ist, im wesentlichen nicht quillt, hergestellt sein. Polymere, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polyester [bevorzugt] und dergleichen, sind hierin nützlich, solange als sie spinnbar sind, sodaß sie mit außenliegenden Kapillarkanälen ausgebildet werden können, wie hierin nachstehend festgestellt ist. Geeigneterweise sind die Polymere schmelzextrudierbar. In der Regel werden die Kapillarkanalfasern hierin aus einer synthetischen Polyethylen- Terephthalat-Polymerschmelze zubereitet, welche eine inhärente Viskosität ["IV"] von etwa 0,6 bis etwa 0,9 aufweist. [IV ist ein Fachausdruck und kann auf gut bekannte Art bestimmt werden. Siehe beispielsweise US-Patent 4,829,761 in Spalte 8]. Die IV einer Polymerschmelze steht in einer gewissen Beziehung zur Fähigkeit des Polymers, die Gestalt der Kapillarkanalwandungen beizubehalten, und steht in einer Beziehung zum durchschnittlichen Molekulargewicht der Polymere. Beispielsweise ist es geeignet, einen Polyester, welcher eine inhärente Viskosität von etwa 0,7 aufweist, hierin zu verwenden, aber es würde bevorzugter sein, einen Polymer mit einer inhärenten Viskosität von etwa 0,9 zu verwenden.
Die Kapillarkanalfasern 25 weisen vorzugsweise eine Denierzahl von etwa 10 bis etwa 22 auf. Jedoch soll verstanden werden, daß die Denierzahl der verwendeten Fasern innerhalb der Kenntnis des Formulators liegt, und die Denierzahl pro Faser kann leicht im Bereich von etwa 5 bis etwa 35 liegen.
Das Verhältnis von Tiefe: Breite der Kapillarkanäle hierin ist vorzugsweise etwa 2,0, aber wegen Verarbeitungsbeschränkungen, wie zuvor festgestellt, sowie aus ökonomischen Gründen wird in der Regel ein Verhältnis von Tiefe: Breite von etwa 1,3 verwendet. Typische und leicht produzierbare Kapillarkanalfasern, welche einigermaßen zufriedenstellend zur Verwendung hierin sind, weisen demnach eine Wandungstiefe von etwa 46 Mikron und eine lichte Weite zwischen den Wandungen von etwa 33 Mikron auf. Die Wandungen selbst sind in der Regel etwa 3-15 Mikron dick. Obwohl Variationen in diesen Dimensionen annehmbar sind, sind Kapillarkanalfasern, welche aus Polyester hergestellt sind und diese Charakteristika aufweisen, ziemlich wirksam für ihren gedachten Zweck. Derartige Fasern können unter Verwendung konventioneller Bearbeitungsanlagen hergestellt werden und widerstehen leicht Drücken von der Art, welche in Hygieneartikeln, insbesondere Hygienevorlagen und Slipeinlagen, angetroffen werden, ohne Einknicken oder Auseinanderbreiten der Kapillarkanalwandungen bis zu einem Größenausmaß, daß die Kapillarfunktion verloren ist.
Die Kapillarkanäle 29 können von verschiedenen Formen sein. Bestimmte Formen können bestimmte Vorteile, insbesondere Produktapplikationen, bieten. Beispielsweise können "U"-förmige, "H"-förmige, "C"-förmige mit davon weghängenden stabilisierenden Schenkeln und "V"-förmige Kapillarkanäle 29 verwendet werden. Weiters können die Grundformen wiederholt werden [siehe Figuren] oder sogar verzweigt sein, um Fasern zu erzeugen, welche mehrere Kanäle enthalten, aber es wird erkannt werden, daß, wenn mehr als etwa drei sich wiederholende Formen verwendet werden, eine gewisse zusätzliche Steifigkeit in den Fasern festgestellt werden kann. Die Mehrfach-"U"-Fasern von Fig. 6 bieten die zusätzlichen Vorteile, daß man zusätzliche Kapillarität zufolge des Seite-an-Seite-Kontakts hat und daß sie leicht gekräuselt sind.
Die Herstellung von Kapillarkanalfasern 25 von der Art, welche hierin verwendet wird, ist in der Europäischen Patentschrift EP-A-0 391,814, in der Internationalen Patent-Beschreibung Nr. WO-A-93/02235, in der US- Patentschrift Nr. US-A-5 268 229; und in der Internationalen Patent-Beschreibung Nr. WO-A-91/12949 beschrieben.
Während die zur Herstellung der Kapillarkanalfasern hierin verwendeten Polymere nicht selbst Wasser-absorbierend sind [noch sind sie absorbierend für Um oder Blut enthaltende Fluide, wie zum Beispiel Menses], sind die Fasern selbst am bevorzugtesten hydrophil. Weil die meisten synthetischen Polymere hydrophob sind, sind die Kapillarkanalfasern hierin oberflächenbehandelt, um sie hydrophil zu machen.
Die Oberflächenbehandlung von polymeren Fasern bedingt Verfahren, welche in der weitläufigen Faser-Literatur allgemein bekannt sind. Im allgemeinen bedingen derartige Verfahren das Behandeln der Oberfläche der Fasern mit einem "hydrophilisierenden Mittel", insbesondere einem Tensid. [Hydrophilisierung, was zu Benetzbarkeit der Fasern durch wässerige Fluide führt, kann routinemäßig gemessen werden, beispielsweise unter Verwendung von Kontaktwinkelmessungen. Im allgemeinen gibt ein Kontaktwinkel von weniger als 90º eine hydrophile Oberfläche an. Ein CAHN-Surface-Force- Analyzer [SFA 222] kann verwendet werden, um Hydrophilie zu messen, wie auch eine Vielfalt anderer Instrumente, welche der Fachwelt bekannt sind, verwendet werden kann.] Typisches Tensid, welches in derartigen Verfahren nützlich ist, inkludiert zahlreiche nicht-ionische und anionische Waschmitteltenside von der allgemeinen Art, welcher in der Literatur der Waschmittel bekannt sind. Hydrophilisierende Mittel inkludieren benetzende Mittel wie zum Beispiel Polyethylenglykol-Monolaurate [z.B. PEGOSPERSE 200ML, ein Polyethylenglykol 200-Monolaurat, welches von Lonza, Inc., Williamsport, PA, USA, erhältlich ist] und ethoxylierte Oleylalkohole [z.B. VOLPO-3, welches von Croda, Inc., New York, New York, USA, erhältlich ist]. Andere Arten hydrophilisierender Mittel und Verfahren können ebenso verwendet werden, einschließlich jenen, welche den Fachleuten auf dem Gebiet der Fasern und der Textilien zum Anheben von Saugleistung, Verbessern von Schmutzfreigabeeigenschaften, etc. allgemein bekannt sind. Hydrophilisierende Mittel können dem Polymer an verschiedenen Stufen vor der Verwendung beigegeben werden, wenngleich vorzugsweise vor dem Ziehen der Kapillarkanalfasern zu ihrer Endgröße. Beispielsweise kann das hydrophilisierende Mittel dem Polymer im vorhinein vor dem Schmelzen zugegeben werden oder in das Polymer auf das Schmelzen folgend eingemischt werden. Das hydrophilisierende Additivmittel kann ebenso auf das Polymer auf die Formation folgend, z.B. auf den Austritt von einer Extrusionsmatritze in einem Schmelz-, Naß- oder Trocken- Spinnverfahren folgend, vorzugsweise vor dem Ziehen der Faser zu kleinem Durchmesser, aufgebracht werden. Weil die Artikel hierin gedacht sind, in Kontakt mit empfindlichen Bereichen des menschlichen Körpers zu gelangen, ist es selbstverständlich bevorzugt, daß Tenside, welche zur Hydrophilisierung der Oberflächen der Kapillarkanalfasern verwendet werden, nichttoxisch und für die menschliche Haut nicht-reizend sind. Zahlreiche Tensidbehandlungen zum Hydrophilisieren der Kapillarkanalfasern sind in den Beispielen hierin nachstehend beschrieben. Ein weiteres Verfahren zum Hydrophilisieren faseriger Oberflächen bedingt das Unterwerfen der genannten Oberflächen einer ionisierenden Strahlung, z.B. in einem Plasma, und derartige Verfahren haben den Vorteil, daß es kein an der Oberfläche der Fasern verbleibendes Tensid gibt. Was immer das Mittel ist, das Gesamtziel ist es, Kapillarkanalfasern zur Verwendung hierin zu gewährleisten, welche spontan benetzbar sind durch die Fluide, welche sie transportieren sollen.
Das faserige Material der untersten Schichte 62 kann ein Faservlies sein. Das Faservlies besteht vorzugsweise aus schraubenförmig gekräuselten 12,7 mm [0,5 Inch]-Stapellänge-Kapillarkanalfasern 25. Verfahren zum Bilden des Faservlieses inkludieren Kardieren, Random-Verfahren, Spinnvliesverfahren und dergleichen. Bindeverfahren können thermisches Binden, Vernadelung, Hydroverfilzen und dergleichen inkludieren. Die Fasern weisen eine Denierzahl pro Filament von etwa 10 auf. Das resultierende Faservlies weist vorzugsweise ein Flächengewicht von etwa 0,169 kg/m² [0,5 oz/yd²] auf. Ein geeignetes Faservlies, welches aus Kapillarkanalfasern 25 besteht, ist in der US-Patentschrift Nr. US-A-5,368,926, mit dem Titel "Fluid-aufnehmende, -transportierende und -zurückhaltende Struktur", Erfinder Thompson et al., beschrieben.
Alternativ kann die unterste Schichte 62 nicht-gebundene Fasern enthalten. Vorzugsweise sind die nicht-gebundenen Fasern der untersten Schichte 62 Kapillarkanalfasern 25. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die nicht-gebundenen Fasern auf eine Länge von etwa 12,7 mm [0,5 Inch] zerhackt, bevor sie auf eine formgebende Struktur geblasen oder abgelegt werden und an der obersten Schichte 60 fixiert werden, wie im Detail nachstehend beschrieben werden wird.
Unter Bezug auf die Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, daß die unterste Schichte 62 eine relativ dünne Schichte ist, welche den Konturen der inneren Oberfläche 60b der obersten Schichte 60 folgt. Dementsprechend verbleibt ein großer Abschnitt des Zwischenraumes, welcher innerhalb dem inneren Abschnitt der faserähnlichen Elemente geschaffen worden ist, offen oder nicht behindert, d.h. der innere Abschnitt ist im wesentlichen frei von Fasern von der untersten Schichte 62. Dies kann wesentlich sein, wenn die Hygienevorlage großen Volumina von Körperfluiden ausgesetzt ist und der absorbierende Kern gesättigt wird. Das Fluid kann in den inneren Hohlräumen, welche in den faserähnlichen Elementen beigestellt sind, gehalten werden.
Wie in Fig. 4 zu sehen ist, erstrecken sich die Fasern der untersten Schichte 62 unterhalb der zweiten Oberfläche 43 der Bahn 39, welche in der untersten Ebene 44 liegt. Die Fasern der untersten Schichte 62 erstrecken sich hauptsächlich in der Z-Richtung gegen den absorbierenden Kern 24. Vorzugsweise sind die Fasern im wesentlichen parallel zur Z-Richtung ausgerichtet. Vorzugsweise ist die unterste Schichte 62 aus faserigem Material in fluidtransportierendem Kontakt mit dem Fluidspeicherkern 24, welcher unmittelbar anliegend und unterhalb der Laminatbahn 39 angeordnet ist. Beim Gebrauch werden Körperfluide anfänglich auf die erste Oberfläche 41 der Laminatbahn 39 auftreffen. Fluid wird sich dann durch die Kapillaren 40 von der ersten oder obersten Oberfläche 41 zur zweiten oder untersten Oberfläche 43 weiter bewegen. Wenn Fluid Öffnungen 55 in der untersten Oberfläche der Bahn 39 erreicht, berührt es das faserige Material der untersten Schichte 62. Die Fasern der untersten Schichte 62 brechen die Fluid menisken, welche tendieren, sich entlang der zweiten Oberfläche 43 der Bahn 39 zu bilden, was den Kapillaren 40 gestattet, komplett zu entwässern. Durch Entwässern der Kapillaren von Körperfluiden stellt die Bahn 39 ein trockeneres und saubereres Deckblatt 22 bei. Durch Ablaufen von im wesentlichen allem Fluid innerhalb des Netzwerks von Kapillaren 40 wird die Bahn 39 im wesentlichen für die nächste Infusion von Körperfluiden wiederhergestellt.
Zusätzlich zum Aufbrechen der Fluidmenisken entlang der zweiten Oberfläche der Bahn kann das faserige Material der untersten Schichte 62 bessere Fluidintegration mit dem absorbierenden Kern 24 durch Faserverfilzung des faserigen Materials des absorbierenden Kerns 24 und des faserigen Materials der untersten Schichte 62 beistellen. Faserverfilzung zwischen dem faserigen Material der untersten Schichte 62 und des absorbierenden Kerns 24 kann durch die schraubenförmige gekräuselte Natur des faserigen Materials der untersten Schichte 62 erhöht werden.
Durch Verbessern von Fluidintegration zwischen dem Deckblatt und dem darunterliegenden absorbierenden Kern ist ein zuverlässigerer Fluiddurchgangsweg geschaffen, im Gegensatz zu konventioneller Klebe- oder thermischer Bindung. Konventionelle Klebstoffe weisen, wenn sie zu stark aufgebracht sind, eine Tendenz auf, die Fluiddurchgänge in den Kapillaren zu blockieren, wobei so die Kapillare vom genauen Entwässern und Entleeren der Körperfluide in den darunterliegenden absorbierenden Kern abgehalten werden. Zusätzlich tendiert übermäßiger Gebrauch von Klebstoffen, einen steifen, starren absorbierenden Artikel zu schaffen, welcher weder angenehm noch effektiv bei seiner Verwendung zum Absorbieren von Körperfluiden ist. Konventionelle thermische Bindung schmilzt das Deckblatt und den Kern durch teilweises Zerstören ausgewählter Abschnitte von jedem im Schmelz- oder Fusionsverfahren aneinander. Diese zerstörten Abschnitte werden undurchlässig für den Durchgang von Fluid gemacht.
Beim Beistellen eines kontinuierlichen Weges für Körperfluide zwischen dem Deckblatt und der dazwischenliegenden darunterliegenden Schichte, zum Beispiel dem Hilfsdeckblatt oder absorbierenden Kern, wird das Deckblatt für den nächsten Schwall von Körperfluiden wiederhergestellt, wodurch das Deckblatt mit einem frischen trockenen Aussehen und Gefühl zurückgelassen wird. Die Hygienevorlage 20 ist imstande fortzufahren, Fluid aufzunehmen, bis der absorbierende Kern 24 gesättigt sein wird.
Die Opazität der obersten Schichte 60 kann ebenso, je nach Wunsch, verändert werden. Beispielsweise kann die obersten Schichte 60 relativ transparent oder klar sein, um zufolge des Aussetzens des faserigen Materi als der untersten Schichte 62 ein textilähnlicheres visuelles Aussehen beizustellen.
Die verschiedenen Schichten der makroskopisch expandierten Bahn 39 können ebenso mit bestimmten Finishen oder Harzen behandelt werden, um bestimmte fluide Eigenschaften zu erhöhen. Vorzugsweise weist die oberste Schichte 60 ein allgemein hydrophobes Finish auf im Vergleich zur untersten Schichte 62, welche im allgemeinen vorzugsweise hydrophiler ist. Das Fluid, welches in Kontakt mit einer derartigen Struktur gelangt, würde daraufhin einen Hydrophilie-Gradienten durchmachen, wobei so eine "Antriebs"-Kraft in der Richtung des Kerns 24, beigestellt durch das Oberflächenfinish, geschaffen wird. Diese Antriebskraft ist vorzugsweise eine, welche durch verminderte Porengröße beigestellt ist, weil Strömung direktionell ohne irgendeine Behinderung ist, was durch die abnehmende Porengröße in der Z-Richtung verursacht sein kann.
Fig. 10 ist eine vergrößerte, segmentierte Querschnittsdarstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels einer makroskopisch expandierten, dreidimensionalen Bahn 139, welche zur Verwendung als ein Deckblatt an einem absorbierenden Artikel geeignet ist. Wie in Fig. 10 zu sehen ist, umfaßt die Bahn 139 eine obere oder äußerste Schichte 160 und eine untere oder innerste Schichte 162. Die unterste Schichte 162 besteht vorzugsweise aus einem wie zuvor geoffenbarten faserigen Material. Die äußerste Schichte 160 der Bahn 139 umfaßt eine Mehrzahl von Mikroöffnungen 165. Vorzugsweise sind die Mikroöffnungen 165 ein Muster von diskreten vulkanähnlichen Oberflächen-Aberrationen, welche an der äußersten Schichte 160 einen weichen und seidigen Berührungseindruck beistellen. Die mit Mikroöffnungen versehene äußere Schichte ist detaillierter im allgemein übertragenen US-Patent Nr. 4,629,643, erteilt an Curro et. al. am 16. Dezember 1986, beschrieben. Die Mikroöffnungen 165 können ebenso eine Mehrzahl von planen Öffnungen sein. Die planen Öffnungen sind unterschiedlich von den vulkanähnlichen Oberflächen-Aberrationen dadurch, daß sie nicht die plane Konfiguration der Folie, sogar in einem mikroskopischen Maßstab, verändern. Die planen Öffnungen penetrieren die Dicke der Folie.
Das faserige Material der untersten Schichte 162 ist in fluidtransportierendem Kontakt mit Mikroöffnungen 165, sodaß irgendein Fluid, welches nicht durch die Kapillaren 140 entwässert worden ist, durch die Mikroöffnungen 165 entwässert werden wird. Das Fluid wird innerhalb der Fasermatrix der untersten Schichte 162 zur zweiten Oberfläche 143 der Bahn 139 transportiert werden.
Alternativ kann die äußerste Schichte 160 der Bahn 139 eine Mehrzahl von fluidleitenden Kapillaren an der ersten Oberfläche der Bahn aufweisen, welche im wesentlichen kleiner im Querschnitt sind als das Netzwerk von fluidleitenden Kapillaren 40. Die kleineren fluidleitenden Kapillaren weisen einen Grad von Kapillarsaugkraft auf, welcher ausreichend ist, um statisches Fluid an der ersten Oberfläche der Bahn im allgemeinen in der Richtung der zweiten Oberfläche der Bahn durch Kapillarsaugwirkung zu leiten. Die wesentlich kleineren fluidleitenden Kapillaren sind detaillierter im allgemein übertragenen US-Patent Nr. 4,637,819, erteilt an Ouellette et al. am 20. Jänner 1987, beschrieben.

B. Der absorbierende Kern

Der absorbierende Kern 24 kann jedes absorbierende Mittel sein, welches zum Absorbieren und Zurückhalten von Flüssigkeiten [z.B. Menses und/oder Urin] imstande ist. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist der absorbierende Kern 24 eine Körper-Oberfläche, eine Kleidungs-Oberfläche, Seitenränder und Stirnränder auf. Der absorbierende Kern 24 kann aus einer breiten Vielfalt von Größen und Formen [z.B. rechteckig, oval, stundenglasförmig, hundeknochenförmig, asymmetrisch etc.] und aus einer breiten Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien, welche üblicherweise in Hygienevorlagen und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie zum Beispiel zerfasertem Zellstoff, welcher allgemein als Luftfilz bezeichnet ist, hergestellt sein. Ein Beispiel anderer geeigneter absorbierender Materialien inkludiert gekreppte Zellulosewattierung; schmelzgeblasene Polymere, einschließlich Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Fasern auf Zellulosebasis; Kapillarkanalfasern; synthetische Fasern, wie zum Beispiel gekräuselte Polyesterfasern; Torfmoos; Tissue, einschließlich Tissuehüllen und Tissuelaminaten; absorbierende Schaumstoffe, absorbierende Schwämme; superabsorbierende Polymere; absorbierende gelbildende Materialien; oder irgendein äquivalentes Material oder Kombinationen von Materialien oder Mischungen derselben.
Die Konfiguration und Konstruktion des absorbierenden Kerns 24 können ebenso variiert werden [z.B. kann der absorbierende Kern variierende Abgreifzonen [z.B. profiliert, um so in der Mitte dicker zu sein], hydrophile Gradienten, Superabsorbens-Gradienten oder Erfassungszonen mit geringerer Dichte und geringerem durchschnittlichen Flächengewicht aufweisen; oder kann eine oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen]. Die Gesamtabsorptionskapazität des absorbierenden Kerns 24 sollte jedoch mit der Modellbeladung und der gedachten Verwendung der Hygienevorlage 20 kompatibel sein. Weiters können die Größe und Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 24 variiert werden, um unterschiedliche Verwendungen, wie zum Beispiel Inkontinenzkissen, Slipeinlagen, normale Hygienevorlagen oder Über-Nacht-Hygienevorlagen, unterzubringen.
Beispielhafte absorbierende Strukturen zur Verwendung als der absorbierende Kern 24 der vorliegenden Erfindung sind im US-Patent 4,950; 264, erteilt an Osborn am 21. August 1990; im US-Patent 4,610,678, erteilt an Weisman et al. am 9. September 1986; im US-Patent 4,834,735, erteilt an Alemany et al. am 30. Mai 1989; im US-Patent 5,009,653, erteilt an Osborne am 23. April 1991; und in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 198 683, The Procter & Gamble Company, veröffentlicht am 22. Oktober 1986, namens von Duenk et al., beschrieben.
Alternativ kann der absorbierende Kern 24 eine Laminatstruktur umfassen, welche aus einer Schichte von superabsorbierendem Polymer [oder absorbierendem gelbildenden Material] und einem Blatt oder mehreren Blättern oder Bahnen aus vernetzten Fasern auf Zellulosebasis besteht. Geeignete vernetzte Fasern auf Zellulosebasis für den absorbierenden Kern 24 sind im US-Patent 4,888,093, erteilt an Cook et al. am 19. Dezember 1989; im US-Patent 4,822,453, erteilt an Dean et al. am 18. April 1989; im US-Patent 4,889,595, erteilt an Schoggen et al. am 26. Dezember 1989; und im US- Patent 4,898,642, erteilt an Moore et al. am 6. Februar 1990; im US-Patent 4,935,022, erteilt am 19. Juni 1990 an Lash et al.; in den Europäischen Patentanmeldungen Publikations-Nrn. 0 427 316 A2 und 0 427 317 A2, veröffentlicht namens von Herron et al. am 15. Mai 1991; und in der Europäischen Patentanmeldung Publikations-Nr. 0 429 112 A2, veröffentlicht namens von Herron et al. am 29. Mai 1991, beschrieben.
Das Laminat kann aus einem Blatt aus vernetzten Fasern auf Zellulosebasis gebildet sein, welches die Schichten von Partikeln aus absorbierendem gelbildenden Material umhüllt. Das Blatt ist so herumgelegt, daß es erscheint, daß es eine "c"-Konfiguration aufweist, wenn es vom Ende gesehen wird. Das herumgelegte Blatt bildet eine obere Schichte und eine untere Schichte. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das Laminat auf viele andere Arten gebildet sein, wie zum Beispiel durch Beistellen gesonderter Bahnen aus vernetztem zellulosehältigen Material [oder anderem absorbierenden Material] für die unterschiedlichen Schichten des Laminats des absorbierenden Kerns, anders als ein einziges Blatt, oder daß man es mit zusätzlichen Schichten versieht.
Bei dieser Art von Kern sind gekräuselte, gedrehte, vorzugsweise chemisch versteifte und vernetzte Zellulosefasern raffiniert, um Fasern beizustellen, welche in Blattform als der absorbierende Kern verwendet werden können. Die Herstellung geeigneter gekräuselter, chemisch versteifter Fasern auf Zellulosebasis, aus welchen man die raffinierten gekräuselten, chemisch versteiften Fasern auf Zellulosebasis erzeugen kann, welche verwendet werden, sind im Detail in den US-Patenten 4,888,093; 4,822,453; 4,889,595; 4,889,597; 4,889,596; und 4,898,642 beschrieben.
Die Verwendung derartiger Fasern in Kombination mit absorbierenden gelbildenden Materialien und Mittel zum Herstellen derartiger Kombinationen sind im US-Patent 4,935,022 beschrieben. Derartige Zubereitungen bedingen in der Regel die Verwendung von Aldehyden, wie zum Beispiel Glutaraldehyd, als Vernetzungsmittel. Zusätzlich können Polycarboxylsäuren als Vernetzungsmittel verwendet werden. Es wird erkannt werden, daß andere Mittel zum Zubereiten anderer vernetzter Fasern auf Zellulosebasis ebenso bekannt sind und daß derartige Fasern ebenso hierin verwendet werden können, obwohl die Fluidabsorptionseigenschaften suboptimal im Vergleich zu den zuvor erwähnten Fasern sein mögen. Bezug kann auf die verschiedenen Literatur-Nennungen im US-Patent 4,898,642 und PCT/US- 89/01581 für andere Faserarten genommen werden. Sobald zur Hand, werden die gekräuselten Fasern auf Zellulosebasis raffiniert, um die Fasern beizustellen, welche zur Herstellung der bevorzugten absorbierenden Kerne, welche bei der Ausführung dieser Erfindung verwendet werden, verwendet werden.

C. Rückenblatt

Das Rückenblatt 23 ist für Flüssigkeiten [z.B. Menses und/oder Urin] undurchlässig und ist vorzugsweise aus einer dünnen Kunststoff-Folie hergestellt, obwohl andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien ebenso verwendet werden können. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Materialien, welche biegsam sind und welche sich leicht an die allgemeine Gestalt und Konturen des menschlichen Körpers anpassen werden. Das Rückenblatt 23 hindert die im absorbierenden Kern 24 absorbierten und enthaltenen Exsudate am Benetzen von Gegenständen, welche die Hygienevorlage 20 berühren, wie zum Beispiel Unterhosen, Pyjamas und Unterwäsche. Das Rückenblatt 23 kann demnach ein gewebtes oder Faservliesmaterial, polymere Folien, wie zum Beispiel thermoplastische Folien aus Polyethylen oder Polypropylen, oder Verbundmaterialien, wie zum Beispiel ein folienbeschichtetes Faservliesmaterial, umfassen. Vorzugsweise ist das Rückenblatt eine Polyethylenfolie mit einer Dicke von etwa 0,012 mm [0,5 mil] bis etwa 0,051 mm [2,0 mil]. Beispielhafte Polyethylenfolien werden von Clopay Corporation aus Cincinnati, Ohio, unter der Be zeichnung P18-0401 und von Ethyl Corporation, Visqueen Division, aus Terre Haute, Indiana, unter der Bezeichnung XP-39385 hergestellt. Das Rückenblatt 23 ist vorzugsweise geprägt und/oder matt gefinisht, um ein textilähnlicheres Aussehen beizustellen. Weiters kann das Rückenblatt 23 Dämpfen gestatten, aus dem absorbierenden Kern 24 auszutreten [d.h. atmungsfähig], währenddessen noch Exsudate am Durchgehen durch das Rückenblatt 23 gehindert werden.

D. Wahlweise Haltemittel

Bei der Verwendung kann die Hygienevorlage 20 am richtigen Platz durch jedes Stützmittel oder Fixierungsmittel, welches für derartige Zwecke gut bekannt ist, gehalten werden. Vorzugsweise ist die Hygienevorlage in der Unterwäsche der Verwenderin oder im Höschen angeordnet und daran durch ein Befestigungsmittel, wie zum Beispiel einen Klebstoff 36, fixiert. Der Klebstoff 36 stellt ein Mittel zum Fixieren der Hygienevorlage 20 im Schrittabschnitt des Höschens bei. So ist ein Abschnitt oder die Gesamtheit der äußeren Oberfläche des Rückenblatts 23 mit Klebstoff beschichtet. Jeder Klebstoff oder Leim, welcher in der Fachwelt für derartige Zwecke verwendet wird, kann für den Klebstoff hierin verwendet werden, wobei druckempfindliche Klebstoffe bevorzugt sind. Geeignete Klebstoffe sind Century A- 305-IV, welcher von der Century Adhesives Corporation aus Columbus, Ohio, hergestellt wird; und Instant Lock 34-2823, welcher von der National Starch and Chemical Company aus Bridgewater, New Jersey, hergestellt wird. Geeignete klebende Befestigungsmittel sind ebenso im US-Patent 4,917,697 beschrieben. Bevor die Hygienevorlage zum Gebrauch angeordnet wird, ist der druckempfindliche Klebstoff 36 in der Regel mit einer abnehmbaren Freigabeabdeckung 37 bedeckt, um den Klebstoff 36 vor der Verwendung vom Austrocknen oder Haften an einer anderen Oberfläche als dem Schrittabschnitt des Höschens abzuhalten. Geeignete Freigabeabdeckungen 37 sind ebenso in dem zuvor Bezug genommenen US-Patent 4,917,697 beschrieben. Beliebige kommerziell erhältliche Freigabeabdeckungen, welche üblicherweise für derartige Zwecke verwendet werden, können hierin genutzt werden. Nicht-beschränkende Beispiele geeigneter Freigabeabdeckungen sind BL30MG-A Silox E1/0 und BL30MG-A Silox 4P/0, wobei beide von der Akrosil Corporation aus Menasha, Wisconsin, hergestellt werden. Die Hygienevorlage 20 der vorliegenden Erfindung wird durch Abnehmen der Freigabeabdeckung 37 und darauffolgendes Plazieren der Hygienevorlage 20 in einer Unterhose verwendet, sodaß der Klebstoff 36 die Unterhose berührt. Der Klebstoff 36 hält während des Gebrauchs die Hygienevorlage in deren Position innerhalb der Unterhose.

E. Wahlweise Merkmale

Die Hygienevorlage 20 kann ebenso mit zwei Lappen 34 versehen sein, wobei jeder davon anliegend an den Seitenrand des absorbierenden Kerns ist und sich davon seitlich erstreckt. Die Lappen 34 sind konfiguriert, um sich um die Ränder der Unterhose der Trägerin im Schrittbereich zu legen, sodaß die Lappen 34 zwischen den Rändern der Unterhose der Trägerin und den Schenkeln angeordnet sind.
Die Lappen 34 dienen mindestens zwei Zwecken. Erstens unterstützen die Lappen 34, dafür zu dienen, ein Naßmachen des Körpers der Trägerin und des Höschens durch Menstruationsfluid zu verhindern, vorzugsweise, indem eine Doppelwandungsbarriere entlang den Rändern der Unterhose gebildet wird. Zweitens sind die Lappen 34 vorzugsweise mit Befestigungsmitteln an ihrer Kleidungs-Oberfläche versehen, sodaß die Lappen 34 unter die Unterhose zurückgefaltet und an der der Kleidung zugewandten Seite der Unterhose fixiert werden können. Auf diese Weise dienen die Lappen 34 dazu, die Hygienevorlage 20 in der Unterhose genau positioniert zu halten.
Die Lappen 34 können aus verschiedenen Materialien einschließlich Materialien, welche ähnlich dem Deckblatt, Rückenblatt, Tissue oder Kombinationen dieser Materialien sind, aufgebaut sein. Weiters können die Lappen 34 ein gesondertes Element sein, welches am Hauptkörperabschnitt der Vorlage fixiert ist, oder können Verlängerungen des Deckblatts 22 und des Rückenblatts 23 umfassen [d.h. einstückig].
Eine Anzahl von Hygienevorlagen mit Lappen, welche zur Verwendung mit den Hygienevorlagen der vorliegenden Erfindung geeignet oder adaptierbar sind, sind im US-Patent 4,687,478 mit dem Titel "Geformte Hygienevorlage mit Lappen", erteilt an Van Tilburg am 18. August 1987; im US-Patent 4,589,876 mit dem Titel "Hygienevorlage", erteilt an Van Tilburg am 20. Mai 1986; und im US-Patent 4,608 847 mit dem Titel "Hygienevorlagen-Befestigungsmittel", erteilt an Medingly am 26. August 1986, geoffenbart.

3. Herstellungsverfahren

Fig. 11 ist ein vereinfachtes schematisches Strömungsdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen faseriger Bahnen der vorliegenden Erfindung. Ein Faserbläser/-zerhacker 218 legt nicht-gebundene Fasern 220 auf die Oberfläche einer formgebenden Trommel 200, um welche eine formgebende Struktur 201 kontinuierlich rotiert, ab. Eine Bahn aus im wesentlichen planer Folie 210, welche aus polymerem Material, wie zum Beispiel Polyethylen, besteht, wird von einer Vorratsrolle 211 auf die Fasern 220, welche an der formgebenden Struktur 201 liegen, zugeführt. Die formgebende Struktur 201 rotiert kontinuierlich bei im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit wie die hereinkommende Bahn. Die Folienbahn 210 wird von der formgebenden Trommel 200 angetrieben.
Die formgebende Struktur 201, von welcher ein stark vergrößertes fragmentarisches Segment in Fig. 12 illustriert ist, inkludiert ein gemustertes Netzwerk aus fünfeckig geformten Kapillaren 340. Die formgebende Struktur ist vorzugsweise im allgemeinen in Übereinstimmung mit den Lehren des US-Patents Nr. 4,342,314, erteilt an Radel und Thompson am 3. August 1982, aufgebaut. Die formgebende Struktur 201 besteht aus einzelnen fotogeätzten dünnen Schichten 301, 302 und 303. Ein Vergleich der formgebenden Struktur 201 von Fig. 12 mit der Bahn 39 von Fig. 3 enthüllt die Übereinstimmung der Kapillaren 40 in der Bahn 39 mit den Kapillaren 340 in der formgebenden Struktur 201. Die Laminatstruktur wird durch konventionelle Techniken zu einer rohrförmigen formgebenden Struktur, wie in Fig. 12 zu sehen ist, gerollt.
Die formgebende Trommel 200 inkludiert vorzugsweise eine innen angeordnete Vakuumkammer 203, welche vorzugsweise stationär in Bezug auf die sich bewegende formgebende Struktur 201 ist. Ein Paar stationärer Ablenkleisten 205, 206, welche annähernd mit dem Beginn und dem Ende der Vakuumkammer 203 koinzidieren, ist anliegend an die äußere Oberfläche der formgebenden Struktur angeordnet. Zwischen den stationären Ablenkleisten 205, 206 ist vorzugsweise ein Mittel zum Aufbringen eines Fluiddruckgefälles auf die im wesentlichen plane Bahn aus polymerer Folie 210 beigestellt, wenn sie über die Saugkammer geführt wird. Beim illustrierten Ausführungsbeispiel umfaßt das Applikatormittel für das Fluiddruckgefälle eine Hochdruckflüssigkeitsdüse 214, welche einen Strahl von Flüssigkeit 213, wie zum Beispiel Wasser, im wesentlichen einheitlich über die gesamte Breite der Bahn 210 abgibt. Beispiele von Verfahren zur Erzeugung von geformtem Material unter Verwendung eines Hochdruckflüssigkeitsstromes sind in den US-Patenten Nr. 4,695,422, erteilt an Curro et al. am 22. September 1987; Nr. 4,778,644, erteilt an Curro et al. am 18. Oktober 1998; und Nr. 4,839,216, erteilt an Curro et al. am 13. Juni 1989, geoffenbart.
Wasser von der Flüssigkeitsdüse 214 stellt die erforderliche kohäsive Attraktion bei, um die Fasern 220 an der formgebenden Struktur 210 zu halten, wenn die formgebende Struktur 201 rotiert. Alternativ könnte ein Vakuum beigestellt werden, um Fasern 220 am richtigen Platz zwischen dem Blaser/Zerhacker 218 und dem Flüssigkeitsstrom 213, welcher von der Flüssigkeitsdüse 214 abgegeben wird, zu halten. Die Fasern 220 können ebenso gegen die Trommel 200 durch ein anderes Mittel, welches in der Fachwelt bekannt ist, wie z.B. zusätzliches Wasser, leichten Klebstoff oder statische Kräfte beispielsweise, gehalten werden.
Der Wasserstrahl veranlaßt die zweite Schichte aus polymerer Folie 210, sich an die formgebende Struktur 201 anzupassen. Zusätzlich werden die Fasern 220 in die formgebende Struktur 201 abwärts getrieben, sodaß sie sich unterhalb der unteren oder zweiten Oberfläche der makroskopisch expandierten Bahn 239 erstrecken. Nachdem die Bahn 239 geformt worden ist, ist sie dann bereit, um als ein Deckblatt an einem absorbierenden Artikel, wie zum Beispiel an einer Windel oder einer Hygienevorlage, eingebaut zu werden. Alternativ wird die Laminatbahn 239 für späteren Gebrauch auf einer Aufrollwalze angeordnet.
Der Faserbläser/-zerhacker 218 kann durch eine Zuführungsrolle aus nicht-gebundenen zerhackten Fasern und ein Transportband, welches die nicht-gebundenen zerhackten Fasern transferiert und dieselben auf die formgebende Struktur 201 ablegt, ersetzt werden. Das faserige Material kann der formgebenden Struktur 201 durch jedes konventionelle Mittel zum Zuführen faserigen Materials, wie es in der Fachwelt bekannt ist, zugeführt werden.
Alternativ kann ein nicht-gebundener planer Raster von zerhackten Fasern auf die formgebende Struktur 201 von einem sich bewegenden Sieb aufgebracht werden. Die zerhackten Fasern können gegen das sich bewegende Sieb durch kohäsive oder statische Kräfte gehalten werden. Vorzugsweise werden die Fasern gegen das sich bewegende Sieb durch die kohäsiven Kräfte von Wasser gehalten.
In einigen Situationen kann es bevorzugt sein, den Flüssigkeitsstrom 213 zu erhitzen, um thermische Bindung zwischen den Fasern 220 und der polymeren Folie 210 zu verursachen. Alternativ kann ein Klebstoff verwendet werden, um die Fasern 220 an der polymeren Folie 210 zu fixieren. Der Klebstoff kann in einer Anzahl von Mustern und Mengen aufgebracht werden, um die erwünschten Bindungs- und Fluidleitfähigkeitseigenschaften, welche im Detail zuvor beschrieben worden sind, zu schaffen. Der Klebstoff kann direkt auf die formgebende Struktur 201 oder auf die polymere Folie 210 vor dem Erreichen der Flüssigkeitsdüse 214 aufgebracht werden.

Claims

1. Eine dreidimensionale, makroskopisch expandierte, fluiddurchlässige Bahn [39], welche zur Verwendung als ein Deckblatt [22] an einem absorbierenden Artikel [20] geeignet ist, wobei die genannte Bahn [39] eine erste Oberfläche [41] und eine zweite Oberfläche [43] aufweist, die genannte Bahn umfaßt:

(a) eine erste Schichte [60] aus polymerem Material, wobei die genannte erste Schichte [60] eine innere Oberfläche [60b] und eine äußere Oberfläche [60a] aufweist;

(b) eine zweite Schichte [62]; und

(c) eine Mehrzahl von Kapillaren [40], welche sich von der genannten ersten Oberfläche [41] der genannten Bahn [39] zur genannten zweiten Oberfläche [43] der genannten Bahn [39] zur Transmission von Fluiden durch die genannte Bahn [39] erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte zweite Schichte [62] ein faseriges, vorzugsweise hydrophiles, Material umfaßt und an der genannten inneren Oberfläche [60b] der genannten ersten Schichte [60] fixiert ist, wobei das genannte faserige Material sich unterhalb der genannten zweiten Oberfläche [43] der genannten Bahn [39] erstreckt und jede der genannten Kapillaren [40] als eine Öffnung in der genannten ersten Oberfläche [41] der genannten Bahn [39] ausgeht und eine kontinuierlich verbundene Seitenwandung [53] zwischen der genannten ersten Oberfläche [41] und der genannten zweiten Oberfläche [43] aufweist, wobei die genannte kontinuierlich verbundene Seitenwandung [53] endet, um eine Öffnung [55] in der genannten zweiten Oberfläche [43] zu bilden.

2. Eine Bahn [39], wie sie in Anspruch 1 beansprucht ist, wobei die genannte Bahn [39] ein Deckblatt [22] an einem absorbierenden Artikel [20] ist, der genannte absorbierende Artikel [20] ein Rückenblatt [23] und einen absorbierenden Kern [24], welcher zwischen dem genannten Deckblatt [22] und dem genannten Rückenblatt [23] positioniert ist, enthält.

3. Eine Bahn [39], wie sie in Anspruch 2 beansprucht ist, bei welcher das faserige Material der genannten zweiten Schichte [62] in fluidtransportierendem Kontakt mit dem genannten Kern [24] ist.

4. Eine Bahn [39], wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht ist, wobei die genannte erste Schichte [60] eine Mehrzahl von Mikroöffnungen [65] inkludiert.

5. Eine Bahn [39], wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 4 beansprucht ist, bei welcher die genannte erste Schichte [60] eine Mehrzahl von Kapillaren enthält, wobei die genannten Kapillaren im wesentlichen kleiner im Querschnitt sind als die Kapillaren [40], welche sich von der genannten ersten Oberfläche [41] zur genannten zweiten Oberfläche [42] der genannten Bahn [39] erstrecken.

6. Eine Bahn [39], wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 5 beansprucht ist, bei welcher die genannte zweite Schichte [62] Kapillarkanalfasern [25] umfaßt.

7. Ein Verfahren zum Bilden einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, fluiddurchlässigen Bahn [39] mit einer ersten Oberfläche [41] und einer zweiten Oberfläche [43], wobei die Bahn [39] aus einer ersten Schichte [60] aus polymerem Material und einer zweiten Schichte [62] aus faserigem Material besteht, welches an der genannten ersten Schichte [60] aus polymerem Material fixiert ist und unter dieser liegt, wobei sich das faserige Material unterhalb der zweiten Oberfläche [43] der Bahn [39] erstreckt und das genannte Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

(a) Ablegen eines faserigen Materials [220] an einer formgebenden Struktur [201], welche eine Mehrzahl von Öffnungen [240] aufweist, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der genannten formgebenden Struktur [201] in Fluidkommunikation miteinander bringen;

(b) Zuführen einer im wesentlichen planen polymeren Bahn [210] auf die genannte formgebende Struktur [201] über dem genannten faserigen Material [220]; und

(c) Aufbringen einer Druckdifferenz über die Dicke der genannten Bahn [210] und das genannte faserige Material [220], wobei die genannte Fluiddruckdifferenz ausreichend groß ist, um die genannte Bahn [210] zu veranlassen, um in jenen Zonen, welche mit den genannten Öffnungen [240] in der genannten formgebenden Struktur [201] koinzidieren, zu reißen, und das genannte faserige Material [220] zu veranlassen, sich unterhalb die zweite Oberfläche [43] der genannten Bahn zu erstrecken.

8. Ein Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem das genannte faserige Material [220] zerhackte Fasern umfaßt.

9. Ein Verfahren, wie es in Anspruch 7 oder Anspruch 8 beansprucht ist, bei welchem die genannte Fluiddruckdifferenz erhitzt ist.