DE69510923T3

DE69510923T3 - Saugfähiger Artikel mit einer Taille von mehreren dehnbaren Zonen aus Folie von elastisch-ähnlicher Struktur

Info

Publication number: DE69510923T3
Application number: DE69510923T
Authority: DE
Inventors: Edward Carlin; Dean Daniels; Kimberly Dreier; David Goulait; Carolyn Jasper; Sheila Rodriguez; Donald Roe
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2015-02-11
Also published as: CN1095651C; EP0748197B2; US5554143A; US6706028B2; HU9602355D0; HK1012934A1; MY119243A; FI963355A; JPH09509350A; CN1144472A; CA2182873A1; KR100348235B1; TR28798A; CA2182873C; DK0748197T3; ES2133741T3; FI963355A0; HU221098B1; CZ246996A3; AU700813B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft absorbierende Artikel, wie Windeln, Inkontinenzeinlagen, Trainingshosen und dergleichen, und insbesondere absorbierende Artikel, die ein dehnbaren Hüftteil aufweisen, das einen dynamischen Sitz um den Träger als auch verbesserte Aufnahmeeigenschaften des absorbierenden Artikels liefert.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Kinder und andere Individuen mit Inkontinenzproblemen tragen absorbierende Artikel, wie Windeln, um Urin und andere Körperausscheidungen aufzunehmen. Absorbierende Artikel dienen sowohl zur Aufnahme abgegebenen Materials als auch dazu, diese Materialien vom Körper des Trägers und von der Kleidung des Trägers und der Bettwäsche zu isolieren. Absorbierende Einwegartikel, die viele verschiedene Grundgestalten aufweisen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 26,152 mit dem Titel "Disposable Diaper", das am 21. Januar 1967 an Duncan und Baker erteilt wurde, eine Einwegwindel, die eine breite Akzeptanz und einen kommerziellen Erfolg gefunden hat. Das US-Patent 3,860,003 mit dem Titel "Contractable Side Portions For Disposable Diaper", das am 14. Januar 1975 an Buell erteilt wurde, beschreibt eine Einwegwindel mit elastischem Beinschlitz, die eine breite Akzeptanz und einen kommerziellen Erfolg gefunden hat.
Absorbierende Artikel neigen jedoch dazu, abzusinken oder weg zu klappen und am Körper des Trägers während des Tragens herunter zu rutschen oder abzugleiten. Dieses Absacken/Wegklaffen und das Gleiten/Rutschen werden durch die relativen Bewegungen des Trägers verursacht, wenn der Träger atmet, sich bewegt und die Positionen ändert, durch die nach unten gerichteten Kräfte, die erzeugt werden, wenn der absorbierende Artikel mit Körperausscheidungen beladen ist, und durch das rippenartige Element der Materialien des absorbierenden Artikels selbst, wenn er solchen Bewegungen des Trägers unterworfen ist. Dieses Absacken/Wegklaffen und Gleiten/Rutschen des absorbierenden Artikels kann zu einem vorzeitigen Auslaufen und einem schlechten Sitz des absorbierenden Artikels am Träger in den Hüftgebieten und den Beingebieten des absorbierenden Artikels führen.
Um absorbierende Artikel besser an den Träger anzupassen, wurden gewisse kommerziell erhältliche absorbierende Artikel mit elastischen Merkmalen bereitgestellt. Ein Beispiel einer Einwegwindel mit elastischen Seitenteilen ist im US-Patent 5,151,092 mit dem Titel "Absorbent Article With Dynamic Elastic Waist Feature Having Predisposed Flexural Hinge", erteilt an Buell, Clear und Falcone am 22. September 1992 beschrieben. Elastische Stoffe sind jedoch kostspielig und erfordern einen gewissen Grad der Manipulation und der Handhabung während des Zusammenbaus. Da weiterhin elastische Stoffe einen Grad der Dehnung für den absorbierenden Artikel liefern, so sind die Komponenten des absorbierenden Artikels, an denen die elastischen Teile befestigt werden, typischerweise nicht elastisch, so daß die elastischen Stoffe vor dem Befestigen am absorbierenden Artikel vorgedehnt werden müssen, oder die nicht elastischen Komponenten einer mechanischen Dehnung unterworfen werden müssen (beispielsweise eine Bearbeitung mit einer Ringelwalze), um den hinzugefügten elastischen Stoffen eine wirksame Funktion zu verleihen. Ansonsten werden die hinzugefügten elastischen Stoffe durch die nicht elastischen Komponenten eingeschränkt.
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen absorbierenden Artikel anzugeben, der mit relativ geringen Kosten, einfach, vorzugsweise ohne die Verwendung von elastischen Stoffen, herzustellen ist, der einen andauernden dynamischen Sitz und eine verbesserte Auslauffestigkeit aufgrund der Materialien, die den Hüftteil bilden, und die aufgrund ihrer leicht dehnbaren Natur ein gutes Formanpassungsvermögen aufweisen, während der Verwendung gewährleistet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen dehnbaren Hüftteil eines absorbierenden Artikels zu liefern, der ein elastisches Verhalten in Richtung der aufgebrachten Kraft oder eine Dehnung ohne die Verwendung zusätzlichen elastischen Materials zeigt.
Eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein dehnbares hinteres Hüftteil auf einem absorbierenden Artikel zu liefern, das den Sitz und die Aufnahme verbessert, indem mehrere Zonen oder Felder, die unterschiedliche Kraft/Dehnungs-Eigenschaften aufweisen, bereitgestellt werden, um die Kräfte, die auf das hintere Hüftteil während der Anwendung wirken, besser zu verteilen und die notwendige Dehnung und die Dehnungseigenschaften in diesen Zonen zu liefern.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden deutlicher, wenn sie in Bezug auf die folgende Beschreibung betrachtet und diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung liefert absorbierende Artikel, wie Einwegwindeln, Inkontinenzeinlagen, Windelhalter, Trainingshosen, weibliche Hygieneartikel und dergleichen, die ein dehnbares hinteres Hüftteil aufweisen, das den dynamischen Sitz als auch die Aufnahmeeigenschaften des absorbierenden Artikels verbessert. Ein solcher absorbierenden Artikel umfaßt eine Grundstruktureinheit, die vorzugsweise ein flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht und einen absorbierenden Kern, der zwischen der Oberschicht und der Unterschicht plaziert ist, umfaßt, ein dehnbares hinteres Hüftteil, das mehrere Felder oder Zonen aufweist, und ein Verschlußsystem, um den absorbierenden Artikel auf dem Träger zu halten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der absorbierende Artikel eine T-Form, die eine Grundstruktureinheit und ein dehnbares hinteres Hüftteil, das in der hinteren Hüftregion plaziert ist, umfaßt. Das dehnbare hintere Hüftteil liefert ein dehnbares Teil, das einen komfortableren und besser angepaßten Sitz liefert, indem es anfänglich die Windel in einer der Form des Trägers folgenden Art befestigt und diesen Sitz aufrecht erhält. Das dehnbare hintere Hüftteil liefert weiter eine wirksamere Anwendung der Windel. Das dehnbare hintere Hüftteil hat ein zentrales Hüftbandelement, ein paar Seitenelemente und ein Gesäßelement. Jedes der Elemente ist so gestaltet, daß es verschiedene Kraft- und Dehnungseigenschaften aufweist, um den Sitz der Windel zu optimieren. Während jedes Element des dehnbaren hinteren Hüftteils aus einer Anzahl von dehnbaren Materialien gebildet sein kann, umfassen diese jeweils ein strukturelastisches Filmgewebe (SELF), da ein SELF es gestattet, die Kraft/Dehnungs-Eigenschaften speziell für jedes Element mit einer minimalen Menge von Materialien zu gestalten (es brauchen keine konventionellen elastischen Materialien verwendet werden).
Ein strukturelastisches Filmgewebe (SELF) zeigt ein elastisches Verhalten in Richtung der Dehnung ohne die Verwendung zusätzlicher elastischer Materialien. SELF-Gewebe zeigen mindestens zwei sich wesentlich unterscheidende Stufen einer gesteuerten Widerstandskraft gegenüber einer Dehnung entlang mindestens einer vorbestimmten Achse, wenn sie einer Dehnung in einer Richtung parallel zu einer vorbestimmten Achse unterworfen werden. SELF- Gewebe umfassen ein dehnbares Netzwerk, das mindestens zwei benachbarte unterschiedliche unähnliche Gebiete aufweist. Eines der Gebiete ist so konfiguriert, daß es Widerstandskräfte in Erwiderung auf die aufgebrachte axiale Dehnung in einer Richtung parallel zur vorbestimmten Achse zeigt, bevor ein wesentlicher Teil des anderen Gebiets wesentliche Kräfte gegenüber der aufgebrachten Dehnung entwickelt. Mindestens eines der Gebiete hat eine Oberflächenweglänge, die größer als die des anderen Gebietes ist, wenn man im wesentlichen parallel zur vorbestimmten Achse mißt, während das Material sich in einem nicht gespannten Zustand befindet. Das Gebiet, das die längere Oberflächenweglänge zeigt, umfaßt ein oder mehrere rippenartige Elemente, die sich über die Ebene des anderen Gebietes erstrecken. SELF-Gewebe zeigen erste Widerstandskräfte gegenüber der aufgebrachten Dehnung, bis die Dehnung des Gewebes genügend groß ist, um zu bewirken, daß ein wesentlicher Teil des Gebietes, das die längere Oberflächenweglänge aufweist, in die Ebene der aufgebrachten Dehnung gelangt, worauf das SELF-Gewebe zweite Widerstandskräfte gegenüber einer weiteren Dehnung zeigt. Die gesamten Widerstandskräfte gegenüber einer Dehnung sind höher als die ersten Widerstandskräfte gegenüber der Dehnung, die durch das erste Gebiet geliefert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Während die Beschreibung mit den Ansprüchen schließt, die insbesondere den Gegenstand angeben und klar beanspruchen, von dem angenommen wird, daß er die vorliegende Erfindung darstellt, wird angenommen, daß die Erfindung aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen gleiche Bezeichnungen verwendet werden, um im wesentlichen identische Elemente zu bezeichnen, betrachtet wird, besser verständlich wird.
Fig. 1 ist eine Aufsicht auf eine Ausführungsform einer Einwegwindel der vorliegenden Erfindung, wobei Teile weggeschnitten sind, um darunterliegende Strukturen zu zeigen, wobei die äußere Oberfläche der Windel zum Betrachter weist;
Fig. 1A ist eine vereinfachte Aufsicht auf die Ausführungsform der Einwegwindel der Fig. 1, wobei sie die verschiedenen Elemente der Windel zeigt;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Ausführungsform der Einwegwindel der Fig. 1 entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Aufsicht auf die Ausführungsform der Einwegwindel der Fig. 1 in ihrem gedehnten Zustand, wobei Kräfte auf die Seitenelemente aufgebracht werden;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Einwegwindel der Fig. 1, die die Details der SELF-Gewebe des dehnbaren hinteren Hüftgebietes und die relative Positionierung der Elemente der Windel zeigt;
Fig. 5 ist eine Aufsichtsphotographie einer bevorzugten Ausführungsform eines SELF-Gewebes der vorliegenden Erfindung, das ein dehnbares Netzwerk aufweist, wobei die rippenartigen Elemente zum Betrachter zeigen;
Fig. 5A ist eine geschnittene perspektivische Darstellung des SELF-Gewebes der Fig. 5 in einem ungedehnten Zustand;
Fig. 5B ist eine geschnittene perspektivische Darstellung des SELF-Gewebes der Fig. 5 in einem gespannten Zustand, der der Stufe I der Kraft-Dehnungs- Kurve entspricht, die in Fig. 6 dargestellt ist;
Fig. 5C ist eine geschnittene perspektivische Darstellung des SELF-Gewebes der Fig. 5 in einem gespannten Zustand, der der Stufe II der Kraft-Dehnungs- Kurve entspricht, die in Fig. 6 dargestellt ist;
Fig. 6 ist eine Kurve der Widerstandskraft über der prozentualen Dehnung in einem Vergleich des Verhaltens des SELF-Gewebes der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, mit einem anderen, identischen, ebenen Basispolymergewebematerial;
Fig. 7 ist eine Kurve des elastischen Hystereseverhaltens des SELF-Gewebes der Fig. 6, wenn es einer Dehnung von 60% unterworfen und auf eine Hysterese-Antwort hin untersucht wurde;
Fig. 8 ist eine vereinfachte Seitenansicht einer bevorzugten Vorrichtung, die verwendet wird, um den Teil des SELF-Gewebes der vorliegenden Erfindung auszubilden;
Fig. 9 ist eine Aufsicht auf die entgegengesetzten Gitterplatten der Vorrichtung der Fig. 8, die Seite an Seite gelegt sind, wobei ihre Gitteroberflächen freigelegt sind;
Fig. 10 ist eine vereinfachte Seitenansicht einer statischen Presse, die verwendet wird, um mindestens einen Teil des Basisfilms in ein SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 11 ist eine vereinfachte Seitenansicht einer kontinuierlichen dynamischen Presse, die verwendet wird, um vorbestimmte Teile des Basisfilms in ein SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 12 ist eine vereinfachte Darstellung einer Vorrichtung, die verwendet wird, um mindestens einen Teil eines Basisfilms in ein SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 13 ist eine vereinfachte Darstellung einer nochmals anderen Vorrichtung, die verwendet wird, um mindestens einen Teil eines Basisfilms in ein SELF- Gewebe der vorliegenden Erfindung zu formen;
Fig. 14 ist eine Kurve der Widerstandskraft über der prozentualen Dehnung, die das Verhalten eines alternativen SELF-Gewebematerials, wobei es sich um ein Laminat handelt, das aus einer Schicht eines Polymerfilms und einer Vliesstoffschicht besteht, die mittels eines Klebers verbunden sind, der gemäß der vorliegenden Erfindung ein dehnbares Netzwerk aufweist, mit ansonsten identischen ungeformten ebenen Basisgewebematerial vergleicht;
Fig. 15 ist eine Kurve des elastischen Hystereseverhaltens des Gewebematerials, das das dehnbare Netzwerk der Fig. 14 aufweist, wenn es einer Dehnung mit 60% unterworfen und auf die elastische Hystereseantwort untersucht wird;
Fig. 16 ist eine vereinfachte Aufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer Einwegwindel der vorliegenden Erfindung, die allgemein die Richtung der Dehnbarkeit der Elemente des dehnbaren hinteren Hüftbereichs zeigt;
Fig. 17 ist eine vereinfachte Großaufnahme einer alternativen Konfiguration des Seitenelements der Ausführungsform der Einwegwindel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 ist eine Aufsicht auf eine nochmals andere Ausführungsform der Einwegwindel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 ist eine Aufsicht auf die alternative Ausführungsform der Einwegwindel der Fig. 18, die die Windel in ihrem gedehnten Zustand zeigt, wenn Kräfte auf die Seitenelemente und auf das vordere Hüftelement angewandt werden;
Fig. 20 ist eine teilweise geschnittene Aufsicht auf eine alternative Ausführungsform der Einwegwindel der vorliegenden Erfindung, die eine Sanduhrform und ein vorderes Hüftelement aus einem SELF-Gewebe aufweist;
Fig. 21 ist eine Teilansicht eines alternativen dehnbaren vorderen Hüftelements der vorliegenden Erfindung;
Fig. 22 ist eine Teilansicht eines weiteren alternativen dehnbaren vorderen Hüftelements der vorliegenden Erfindung;
Fig. 23 ist eine Teilansicht eines nochmals weiteren alternativen dehnbaren vorderen Hüftelements der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 24 ist eine Teilansicht eines nochmals weiteren alternativen dehnbaren vorderen Hüftelements der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Der Ausdruck "absorbierender Artikel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf Vorrichtungen, die Körperausscheidungen absorbieren und aufnehmen, und er bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen, die gegen oder in der Nähe des Körpers des Trägers plaziert sind, um die verschiedenen Ausschei dungen, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und aufzunehmen. Der Ausdruck "Einweg-", wie er hier verwendet wird, beschreibt absorbierende Artikel, die nicht gewaschen oder sonstwie wieder hergestellt oder wieder als absorbierender Artikel verwendet werden sollen (das heißt, sie sollen nach einer einmaligen Benutzung weggeworfen und vorzugsweise recycelt, kompostiert oder ansonsten auf umweltverträgliche Art abgelagert werden). Ein "einheitlicher" absorbierender Artikel bezieht sich auf absorbierende Artikel, die aus mehreren Teilen ausgebildet sind, die vereinigt sind, um eine koordinierte Einheit zu bilden, so daß sie keine getrennten Handhabungsteile, wie getrennte Halter und Einsätze erfordern. Eine bevorzugte Ausführungsform eines absorbierenden Artikels der vorliegenden Erfindung ist der einheitliche absorbierenden Einwegartikel, die Windel 20, die in Fig. 1 gezeigt ist. Der Ausdruck "Windel", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen absorbierenden Artikel, der allgemein von Kindern und Personen mit Inkontinenzproblemen getragen wird, wobei er um den unteren Körper des Trägers getragen wird. Es sollte jedoch verständlich sein, das die vorliegende Erfindung auch auf andere absorbierende Artikel, wie Inkontinenzeinlagen, Trainingshosen, weibliche Hygienekleidungsstücke und dergleichen anwendbar ist.
Fig. 1 ist eine Aufsicht auf die Windel 20 der vorliegenden Erfindung in ihrem ausgebreiteten, nicht zusammengezogenen Zustand (das heißt, die elastisch eingeführte Kontraktion ist herausgezogen), wobei Teile der Struktur weggeschnitten sind, um die Konstruktion der Windel 20 klarer zu zeigen, und wobei der Teil der Windel 20, der vom Träger weg weist, die äußere Oberfläche der Windel, zum Betrachter zeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, so hat die Windel 20 eine allgemeine T-Form und umfaßt eine Grundstruktureinheit 22, die vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 24, eine flüssigkeitsun durchlässige Unterschicht 26, die mit der Oberschicht 24 verbunden ist, einen absorbierenden Kern 28, der zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26 angeordnet ist, dehnbare Beinausschnitte 30, von denen jeder ein Beinklappenelement 31 und ein oder mehrere elastische Teile, elastische Fäden 54, die funktionsmäßig mit dem Beinklappenelement verbunden sind; ein dehnbares hinteres Hüftelement 32, das ein zentrales Hüftbandelement 34, ein Paar von Seitenelementen 36 und ein Hüftelement 38 umfaßt; ein Verschlußsystem für das Befestigen der Winkel auf dem Träger, wobei es vorzugsweise mindestens ein Paar von Bandstreifen 40 und eine Auflagefläche, die vorzugsweise einen Verstärkungsstreifen 41 aufweist, besitzt, und ein dehnbares vorderes Hüftelement 42, das ein vorderes Hüftelement 43 umfaßt.
Fig. 1A zeigt eine vereinfachte Aufsicht auf die Einwegwindel der Fig. 1, die die verschiedenen Elemente der Windel 20 und ihre gegenseitige Positionierung zeigt. Die Windel 20 umfaßt eine Grundstruktur oder ein Grundelement 22, ein Paar von Beinklappenelementen 31, ein vorderes Hüftelement 43, ein Gesäßelement 38, ein zentrales Hüftbandelement 34 und ein Paar von Seitenelementen 36. Das Grundelement oder die Grundstruktur 22 ist der Hauptteil der Windel, von dem die anderen Teile ausgehen. Der absorbierenden Kern ist im allgemeinen innerhalb des Grundelements positioniert, obwohl er sich in die anderen Elemente oder Zonen der Windel erstrecken mag. Ein Beinklappenelement 31 erstreckt sich im allgemeinen seitlich auswärts von und entlang der Längskante 23 des Grundelements 22. Das Beinklappenelement 31 bildet mindestens einen Teil des Beinausschnitts 30. Wie in Fig. 1A gezeigt ist, sind die elastischen Bänder 54 wirksam mit dem Beinklappenelement 31 verbunden, um einen dehnbaren Beinausschnitt 30 zu bilden. Das vordere Hüftelement 43 erstreckt sich im allgemeinen längs auswärts von und entlang der seitlichen Kante 23' des Grundelements 22 und vorzugsweise entlang jedes Beinklappenelements 31 im vorderen Hüftgebiet. Das vordere Hüftelement 43 bildet allgemein das dehnbare vordere Hüftelement der Windel. Das Gesäßelement 38 erstreckt sich im allgemein längs auswärts von und entlang der seitlichen Kante 23' des Grundelements 22 und vorzugsweise entlang jedes Beinklappenelements 31 im hinteren Hüftbereich. Das Gesäßelement 38 bildet einen Teil des dehnbaren hinteren Hüftelements. Das zentrale Hüftbandelement 34 erstreckt sich im allgemeinen längs auswärts von und entlang dem Gesäßelement 38. Das zentrale Hüftbandelement 34 bildet auch einen Teil des dehnbaren hinteren Hüftelements. Die Seitenelemente 36 erstrecken sich jeweils seitlich auswärts von und entlang des zentralen Hüftbandelements 34 und mindestens einem Teil des Gesäßelements 38. Die Seitenteile 36 bilden auch einen Teil des hinteren dehnbaren Hüftelements.
Wie nachfolgend diskutiert wird, kann jedes der Elemente ein getrenntes Teil sein, das mit der gesamten Windelstruktur verbunden ist, oder es kann einheitlich mit der Windel ausgebildet sein, insofern als es eine Erweiterung der anderen Elemente der Windel, wie der Oberschicht, der Unterschicht oder von beiden bildet. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform umfassen alle Elemente bis auf die Seitenelemente 36 eine Erweiterung der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26. Die Seitenelemente 36 umfassen ein getrenntes Teil, das mit dem zentralen Hüftbandelement 34 und mindestens einem Teil des Gesäßelements 38 verbunden ist. Weiterhin können einige oder alle der Elemente dehnbar sein. Das Grundelement 22 ist typischerweise nicht dehnbar, um eine Integrität des absorbierenden Kerns 28 während der Verwendung aufrecht zu halten, obwohl es dehnbar gehalten werden kann, indem es als ein strukturelastisches Filmgewebe (SELF), wie es hier beschrieben ist, ausgeformt sein kann.
Vorzugsweise umfassen die dehnbaren Elemente ein SELF-Gewebe. Die Verwendung eines SELF-Gewebes gestattet es, daß die Kraft/Dehnungs-Eigenschaften jedes der Elemente speziell gestaltet werden können, um den Sitz und die Aufnahme der Windel mit einer minimalen Menge an Materialien zu maximieren (es werden keine konventionellen elastischen Materialien benötigt).
Die Windel 20 der Fig. 1 hat eine (nicht gezeigte) innere Oberfläche, eine äußere Oberfläche 44 (die zum Betrachter in Fig. 1 zeigt) und die der inneren Oberfläche gegenüber liegt, einen vorderen Hüftbereich 45, einen hinteren Hüftbereich 46, der dem vorderen Hüftbereich 45 gegenüber liegt, und eine Peripherie, die durch die äußeren Kanten der Windel 20 definiert ist, wobei die Längskanten mit 47 bezeichnet sind und die Endkanten mit 48 bezeichnet sind. (Ein Fachmann wird erkennen, daß eine Windel im allgemeinen beschrieben wird, wie sie ein Paar von Hüftgebieten und ein Schrittgebiet zwischen den Hüftgebieten hat; wohingegen in dieser Anmeldung aus Gründen der Einfachheit die Windel 20 so beschrieben wird, daß sie nur Hüftgebiete aufweist, wobei jedes der Hüftgebiete einen Teil der Windel einschließt, der typischerweise als Teil des Schrittgebietes definiert wird). Die innere Oberfläche der Windel 20 umfaßt den Teil der Windel 20, der gegen den Körper des Trägers während der Benutzung plaziert wird (das heißt, die innere Oberfläche wird zumindest durch einen Teil der Oberschicht 24 und anderen Komponenten, die mit der Oberschicht 24 verbunden sind, ausgebildet). Die äußere Oberfläche 44 umfaßt den Teil der Windel 20, der weg vom Körper des Trägers weist (das heißt, die äußere Oberfläche 44 wird im allgemeinen durch mindestens einen Teil der Unterschicht 26 und anderer Komponenten, die mit der Unterschicht 26 verbunden sind, gebildet). Das vordere Hüftgebiet 45 und das hintere Hüftgebiet 46 erstrecken sich jeweils von den Endkanten 48 der Peripherie zur seitlichen Mittellinie 49 der Windel 20. (Die seitliche Richtung (x-Richtung oder Breite) wird definiert als die Richtung parallel zur seitlichen Mittellinie 49 der Windel 20; die Längsrichtung (y-Richtung oder Länge) wird definiert als die Richtung parallel zur Längsmittellinie 50; und die axiale Richtung (Z-Richtung oder Dicke) wird definiert als die Richtung, die sich durch die Dicke der Windel 20 erstreckt.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Windel 20, in welcher die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 Längen- und Breitenabmessungen haben, die im allgemeinen größer als die des absorbierenden Kerns 28 sind. Die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 erstrecken sich über die Kanten des absorbierenden Kerns 28, um somit gewisse Elemente und Teile der Peripherie der Windel auszubilden. Die Peripherie definiert den äußeren Umfang oder mit anderen Worten, die Kanten der Windel 20. Die Peripherie umfaßt die Längskanten 47 und die Endkanten 48.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Ausführungsform der Windel von Fig. 1 der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 2-2 der Fig. 1. Fig. 2 zeigt die Grundstruktureinheit 22, die einen Teil der Oberschicht 24, einen Teil der Unterschicht 26 und den absorbierenden Kern 28, der zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26 positioniert ist, umfaßt. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist das Gesäßelement 38 mit der Grundstruktureinheit 22 verbunden und erstreckt sich längs nach außen von der Grundstruktureinheit 22, vorzugsweise von der Hüftkante 56 des absorbierenden Kerns 28 aus. Das Gesäßelement 38 ist einheitlich mit dem Grundstrukturelement 22 und umfaßt ein strukturelastisches Filmgewebe (SELF), das den Teil der Oberschicht und der Unterschicht umfaßt, der sich längs über die Hüftkante hinaus erstreckt. Somit wird die Dehnbarkeit des Gesäßelements ohne die Verwendung eines getrennten elastischen Materials, das mit der Oberschicht und der Unterschicht wirksam verbunden wird, erreicht. Das zentrale Hüftbandelement 34 ist mit dem Hüftelement 38 verbunden und erstreckt sich längs nach außen von ihm aus. Das zentrale Hüftbandelement ist in dieser Ausführungsform einstückig mit dem Hüftelement ausgebildet, und somit dem Grundstrukfurelement und umfaßt ein SELF-Gewebe, das den Teil der Oberschicht und der Unterschicht umfaßt. Die Bänder 64' des zentralen Hüftbandelement-SELF- Gewebes sind vorzugsweise breiter (Längsrichtung) als die Bänder 64" des Gesäßelement-SELF-Gewebes, wobei die Falten 66' des Hüftbandelement-SELF- Gewebes vorzugsweise breiter als die Faltern 66" des Gesäßelement-SELF- Gewebes sind. Somit sind die Dehnungskräfte des zentralen Hüftbandelement- SELF-Gewebes höher als die Dehnungskräfte des Gesäßelement-SELF-Gewebes.
Die Grundstruktureinheit 22 (Grundelement) der Windel 20 ist in den Fig. 1 und 1 A gezeigt, wie sie den Hauptkörper (die Grundstruktur) der Windel 20 umfaßt. Die Grundstruktureinheit 22 umfaßt mindestens einen absorbierenden Kern 28, vorzugsweise eine äußere Abdeckschicht, die die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 umfaßt. Somit umfaßt die Grundstruktureinheit 22 die Hauptstruktur der Windel, wobei die anderen Elemente hinzugefügt sind, um die zusammengesetzte Windelstruktur auszubilden. Ein Beispiel einer Grundstruktur der vorliegenden Erfindung ist im US-Patent 3,860,003 beschrieben, das am 14. Januar 1975 an Kenneth B. Buell erteilt wurde.
Der absorbierende Kern 28 kann irgend eine absorbierende Vorrichtung sein, die Flüssigkeiten wie Urin und gewisse andere Körperausscheidungen absor bieren und aufnehmen kann. Der absorbierende Kern 28 hat eine Kleideroberfläche, eine Körperoberfläche, Seitenkanten 57 und Hüftkanten 56. Der absorbierende Kern 28 kann in einer großen Vielzahl von Größen und Formen hergestellt werden (beispielsweise rechtwinklig, sanduhrförmig, T-förmig, asymmetrisch etc.) und aus einer großen Vielzahl von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien, die allgemein in Einwegwindeln und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie zerkleinerter Zellstoff, der allgemein als "Airfelt" bezeichnet wird. Beispiele anderer geeigneter absorbierender Materialien umfassen ein Zellulosewattekrepp, schmelzgeblasene Polymere, die Coform einschließen, kreuzverbundene Zellulosefasern, Gewebe einschließlich Gewebeumhüllungen und Gewebelaminate, absorbierende Schäume, absorbierende Schwämme, superabsorbierende Polymere, absorbierende Gelliermaterialien oder irgend ein äquivalentes Material oder eine Kombinationen von Materialien. Die Konfiguration und Konstruktion des absorbierenden Kerns kann auch variiert werden (beispielsweise kann der absorbierende Kern Bereiche variierende Stärke, einen hydrophilen Gradient, einen Superabsorptionsgradient oder Aufnahmezonen mit geringere mittlere Dichte und geringerem mittleren Basisgewicht aufweisen; oder er kann eine oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Die gesamte Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 28 sollte jedoch mit der gestalteten Aufnahme und der beabsichtigten Verwendung der Windel 20 kompatibel sein. Weiterhin können die Größe und die Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 28 variiert werden, um sich an Träger, die von Kindern bis zu Erwachsenen reichen, anzupassen. Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Windel 20, die einen rechtwinklig geformten absorbierenden Kern aufweist.
Eine absorbierende Struktur, die als absorbierender Kern 28 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, und die eine breite Akzeptanz und einen kommerziellen Erfolg gefunden hat, ist im US-Patent 4,610,678 mit dem Titel "High-Density Absorbent Structures", erteilt an Weisman und Goldman am 9. September 1986, beschrieben. Das US-Patent 4,673,402 mit dem Titel "Absorbent Articles With Dual-Layered Cores", das an Weisman, Houghton und Gellert am 16. Juni 1987 erteilt wurde; das US-Patent 4,888,231 mit dem Titel "Absorbent Core Having A Dusting Layer", das an Angstadt am 19. Dezember 1989 erteilt wurde; das US-Patent 5,147,345 mit dem Titel "High Efficiency Absorbent Articles For Incontinence Management", das an Young, La Von & Taylor am 15. September 1992 erteilt wurde; das US-Patent 5,102,597 mit dem Titel "Porous, Absorbent, Polymeric Macrostructures and Methods Of Making the Same", das an Roe, Lahman und Berg am 7. April 1992 erteilt wurde; und das US-Patent 4,834,735 mit dem Titel "High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones", das an Alemany und Berg am 30. Mai 1989 erteilt wurde, beschreiben auch absorbierende Strukturen, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind. Der absorbierende Kern 28 ist vorzugsweise die doppelschichtige absorbierende Struktur, die im US-Patent 5,234,423 mit dem Titel "Absorbent Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency", das an Alemany und Clear am 10. August 1993 erteilt wurde, beschrieben ist.
Die Unterschicht 26 ist neben der Kleideroberfläche des absorbierenden Kerns 28 angeordnet und ist vorzugsweise durch eine (nicht gezeigte) Befestigungsvorrichtung, wie sie aus dem Stand der Technik wohl bekannt ist, damit verbunden. Die Unterschicht 26 kann beispielsweise am absorbierenden Kern 28 durch eine gleichförmige kontinuierliche Schicht eines Klebers, eine gemu sterte Schicht eines Klebers oder einer Anordnung von getrennten Linien, Spiralen oder Punkten des Klebers angeklebt sein. Kleber, die sich als zufriedenstellend herausgestellt haben, werden von der H. B. Fuller Company in St. Paul, Minnesota hergestellt und als HL-1258 auf den Markt gebracht. Die Befestigungsmittel werden vorzugsweise ein offenes Muster eines Netzwerks von Streifen eines Klebers umfassen, wie das im US-Patent 4,573,986 mit dem Titel "Disposable Waste-Containment Garment", das an Minetola und Tucker am 4. März 1986 erteilt wurde, beschrieben ist, und das durch Bezugnahme hier eingeschlossen wird. Eine beispielhafte Befestigungsvorrichtung eines offenen Musternetzwerkes von Streifen umfaßt mehrere Linie von Klebefilamenten, die in einem Spiralmuster aufgebracht sind, wie das durch die Vorrichtung und die Verfahren, die im US-Patent 3,911,173, das an Sprague Jr. am 7. Oktober 1975 erteilt wurde, im US-Patent 4,785,996, das an Ziecker et al. am 22. November 1978 erteilt wurde, und im US-Patent 4,842,666, das an Werenicz am 27. Juni 1989 erteilt wurde, beschrieben ist. Alternativ kann die Befestigungsvorrichtung Hitzebindungen, Druckbindungen, Hitze/Druck-Bindungen, Ultraschallbindungen, dynamische mechanische Bindungen oder irgend eine andere Befestigungsvorrichtung oder Kombinationen dieser Befestigungsvorrichtung umfassen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Die Unterschicht 26 ist undurchlässig gegenüber Flüssigkeiten (beispielsweise Urin) und wird vorzugsweise aus einem dünnen Kunststoffilm hergestellt, obwohl auch andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien verwendet werden können. Die Bezeichnung "flexibel", wie sie hier verwendet wird, bezieht sich auf Materialien, die nachgiebig sind und sich leicht der allgemeinen Form und den Konturen des menschlichen Körpers anpassen können. Die Unterschicht 26 verhindert, das Ausscheidungen, die vom absorbierenden Kern 28 absorbiert wurden und in ihm enthalten sind, Artikel benässen, die in Kontakt mit der Windel 20 kommen, wie Bettlacken und Unterwäsche. Die Unterschicht 26 kann somit ein gewobenes oder ein nicht gewobenes Material, Polymerfilme, wie thermoplastische Filme aus Polyethylen oder Polypropylen oder Verbundmaterialien, wie einen mit einem Film beschichteten Vliesstoff umfassen. Vorzugsweise ist die Unterschicht ein thermoplastischer Film, der eine Dicke von ungefähr 0,012 mm (0,5 Milli-Inch) bis ungefähr 0,051 mm (2,0 Milli-Inch) aufweist. Die Unterschicht umfaßt vorzugsweise einen Polyethylen Beschichtungsfilm von ungefähr 0,025 mm (1,0 Milli-Inch), wie er von der Tredgar Corporation of Terre Haute, IN hergestellt und als P8863 auf den Markt gebracht wird.
Die Oberschicht 24 ist neben der Körperoberfläche des absorbierenden Kerns 28 angeordnet, und sie ist vorzugsweise damit und mit der Unterschicht 26 durch eine (nicht gezeigte) Befestigungsvorrichtung, wie sie aus dem Stand der Technik wohl bekannt ist, verbunden. Geeignete Befestigungsvorrichtungen werden bezüglich des Verbindens der Unterschicht 26 mit dem absorbierenden Kern 28 beschrieben. Der Ausdruck "verbunden", wie er hier verwendet wird, umfaßt Konfigurationen, bei denen ein Element direkt am anderen Element befestigt ist, durch das Befestigen des Elements direkt am anderen Element, und Konfigurationen, bei denen das Element indirekt am anderen Element befestigt ist, durch das Befestigen des Elements mit einem oder mehreren Zwischenteilen, das oder die wiederum am anderen Element befestigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 direkt miteinander an der Peripherie der Windel und indirekt miteinander durch das direkte Verbinden dieser Schichten mit dem absorbierenden Kern 28 durch eine (nicht gezeigte) Befestigungsvorrichtung verbunden.
Die Oberschicht 24 ist nachgiebig, sanft und reizt die Haut des Trägers nicht. Weiterhin ist die Oberschicht 24 durchlässig gegenüber Flüssigkeiten (beispielsweise Urin), so daß diese leicht durch ihre Dicke hindurch dringen können. Eine geeignete Oberschicht kann aus einem breiten Bereich von Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise poröse Schäume, vernetzte Schäume, Plastikfilme mit Öffnungen oder gewobene oder nicht gewobene Gewebe aus Naturfasern (beispielsweise Holz- oder Baumwollfasern), synthetischen Fasern (beispielsweise Polyester- oder Polypropylenfasern) oder einer Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Die Oberschicht 24 ist vorzugsweise aus einem hydrophoben Material hergestellt, um die Haut des Trägers gegenüber Flüssigkeiten zu isolieren, die durch die Oberschicht hindurch gelangt sind und sich im absorbierenden Kern 28 befinden (das heißt, um eine Wiederbefeuchtung zu verhindern). Wenn die Oberschicht aus einem hydrophoben Material gemacht ist, so wird mindestens die obere Oberfläche von ihr behandelt, so daß sie hydrophil ist, so daß Flüssigkeiten schneller durch die Oberschicht hindurchgehen. Das vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß Körperausscheidungen aus der Oberschicht herausfließen statt daß sie durch die Oberschicht hindurch gezogen werden und durch den absorbierenden Kern absorbiert werden. Die Oberschicht kann hydrophyl gehalten werden, indem sie mit einer oberflächenaktiven Substanz behandelt wird. Geeignete Verfahren für das Behandeln der Oberschicht mit einem oberflächenaktiven Substanz umfassen das Besprühen des Materials mit dem oberflächenaktiven Mittel und das Eintauchen des Material in das oberflächenaktive Mittel. Eine detailliertere Diskussion eines solchen Behandlung und der Hydrophylizität ist im US-Patent 4,988,344 mit dem Titel "Absorbent Articles With Multiple Layer Absorbent Layers", das an Reising et al. am 29. Januar 1991 erteilt wurde, enthalten.
Es gibt eine Anzahl von Herstellungstechniken, die verwendet werden können, um die Oberschicht 24 herzustellen. Beispielsweise kann die Oberschicht 24 ein Vliesstoff aus Fasern sein. Wenn die Oberschicht einen Vliesstoff umfaßt, so kann das Vlies als Spinnvlies, kardiertes, naß-gelegtes, schmelzgeblasenes, hydroverfiztes Vlies oder aus Kombinationen davon oder dergleichen hergestellt sein. Eine bevorzugte Oberschicht ist kardiert und thermisch verbunden, wie das Fachleuten aus dem Stand der Technik wohl bekannt ist. Eine bevorzugte Oberschicht umfaßt abgelängte Polypropylen-Fasern, die ein Denier von ungefähr 2,2 aufweisen. Die Bezeichnung "abgelängte Fasern", wie sie hier verwendet wird, bezieht sich auf solche Fasern, die eine Länge von mindestens ungefähr 15,9 mm (0,625 Inch) haben. Vorzugsweise hat die Oberschicht ein Basisgewicht von ungefähr 18 bis ungefähr 25 Gramm pro Quadratmeter. Eine geeignete Oberschicht wird von der Veratec Inc., a Division of International Paper Company in Walpole, Massachusetts unter der Bezeichnung P-8 hergestellt.
Die Windel 20 umfaßt ferner vorzugsweise dehnbare Beinschlitze 30 für das Bereitstellen einer verbesserten Aufnahme der Flüssigkeiten und anderer Körperausscheidungen. Jeder dehnbare Beinschlitz 30 kann mehrere unterschiedliche Ausführungsformen für das Vermindern des Auslaufens der Körperausscheidungen in den Beingebieten umfassen. (Der Beinschlitz wird manchmal auch als Beinbänder, Beinklappen, Barriereklappen oder elastische Dichtungen bezeichnet). Das US-Patent 3,860,003 mit dem Titel "Contractable Side Portions For a Disposable Diaper", das an Buell am 14. Januar 1975 erteilt wurde, beschreibt eine Einwegwindel, die eine dehnbare Beinöffnung aufweist, die eine Beinklappe und ein oder mehrere elastische Teile hat, um eine Beinmanschette (Dichtungsmanschette) zu liefern. Das US-Patent 4,909,803 mit dem Titel "Disposable Absorbent Article Having Elasticized Flaps", das am 20. März 1990 an Aziz & Blaney erteilt wurde, beschreibt eine Einwegwindel, die "hochstehende" elastische Flügel (Barrieremanschetten) aufweist, um die Aufnahme der Beingebiete zu verbessern. Das US-Patent 4,695,278 mit dem Titel "Absorbent Article Having Dual Cuffs", das an Lawson am 22. September 1987 erteilt wurde, beschreibt eine Einwegwindel, die Doppelmanschetten hat, die eine Dichtungsmanschette und eine Barrieremanschette einschließen. Das US-Patent 4,704,115 mit dem Titel "Disposable Waist Containment Garment", das am 3. November 1987 an Buell erteilt wurde, beschreibt eine Einwegwindel oder ein Inkontinenzkleidungsstück, das Seitenkantenleckverhütungsstege aufweist, die so gestaltet sind, daß sie freie Flüssigkeiten innerhalb des Stoffes halten. Das US-Patent 5,032,120 mit dem Titel "Disposable Absorbent Article Having Improved Leg Cuffs", das an Freeland & Allen am 16. Juli 1991 erteilt wurde, beschreibt einen absorbierenden Artikel, der Beinmanschetten aufweist, die einen relativ schwache letzte Kontaktkraft bei relativ starken Dehnungen aufweist, was beispielsweise durch ein schwaches Kontaktkraft-Differentialmaterial erreicht wird. Das US-Patent 5,087,255 mit dem Titel "Absorbent Article Having Inflected Barner Cuffs", das an Sims am 11. Februar 1992 erteilt wurde, beschreibt einen absorbierenden Artikel, der hereingebogene Barireremanschetten aufweist, wobei die entfernte Kante außerhalb der nahen Kante in einem Hüftgebiet und innerhalb im anderen Hüftgebiet angeordnet ist, um einen besseren Sitz um die Hüften und das Gesäß zu ergeben. Während jede dehnbare Beinmanschette 30 so konfiguriert sein kann, daß sie ähnlich ist einem der Beinbänder, Beinklappen, Barrieremanschetten oder elastischen Manschetten, die oben beschrieben wurden, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt jeder dehnbare Beinschlitz 30 das Beinklappenelement 31, das sich seitlich nach außen vom Grundstrukturelement 22, der Seitenkante 57 des absorbierenden Kerns 28 und einer oder mehreren elastischen Teilen, elastischen Bändern 54, die wirksam mit dem Beinklappenelement 31 verbunden ist, erstreckt, so wie das in obigem US-Patent 3,860,003 beschrieben ist.
Die Windel 20 umfaßt ferner dehnbare Hüftelemente, die einen verbesserten Sitz und eine verbesserte Aufnahme liefern. Die dehnbaren Hüftelemente erstrecken sich zumindest vom Grundstrukturelement längs nach außen, vorzugsweise von einer jeweiligen Hüftkante des absorbierenden Kerns 28, und sie bilden im allgemeinen zumindest einen Teil der Endkante der Windel 20. Somit umfaßt in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform das dehnbare hintere Hüftelement 32 den Teil der Windel 20, die sich von der Hüftkante 56 zum absorbierenden Kern 28 im hinteren Hüftgebiet 46 zur Endkante 48 der Windel 20 erstreckt. Während eine Einwegwindel der vorliegenden Erfindung mit einem dehnbaren Hüftelement konstruiert ist, das in jedem Hüftbereich angeordnet ist (ein dehnbares hinteres Hüftelement 32 und ein dehnbares vorderes Hüftelement 42), wird sich die Diskussion auf Windeln richten, die verschiedene Konfiguration für jedes dehnbare Hüftelement aufweisen. Zumindest wird bevorzugt, daß die Windel mindestens eines der dehnbare Hüftelemente aufweist, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert sind, wobei am besten das hintere dehnbare Hüftelement 32 so konstruiert ist. Das Hüftelement kann als getrenntes Element konstruiert sein, das mit dem Grundstrukturelement 22 verbunden ist, oder als eine Erweiterung anderer Elemente der Windet (das heißt, einstückig). Das Hüftelement wird bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, in denen gewisse Teile oder Elemente eine Erweite rung anderer Elemente der Windel umfassen, wie der Unterschicht 26, der Oberschicht 24 oder von beiden, und andere Teile oder Elemente umfassen ein getrenntes Element, das mit anderen Teilen oder Elementen des Hüftelements oder anderen Elementen der Windel verbunden ist.
Das dehnbare hintere Hüftelement 32 liefert ein dehnbares Teil, das einen komfortableren und mehr der Kontur angepaßten Sitz liefert, indem es die Windel an die Figur des Trägers anpaßt und diesen Sitz während des Tragens, auch wenn die Windel mit Ausscheidungen beladen wurde, aufrecht erhält, da das dehnbare hintere Hüftelement gestattet, daß die Windel sich ausdehnt und vorzugsweise, daß sie sich zusammenzieht. Weiterhin entwickelt das dehnbare hintere Hüftelement Kräfte (Spannungen) und hält diese aufrecht, wobei diese die Spannungen vergrößern, die durch das Verschlußsystem entwickelt und aufrecht erhalten werden, um die Windel am Träger zu halten, wobei dies den Sitz der Windel um die Hüfte des Trägers verbessert. Das dehnbare hintere Hüftelement liefert ferner eine bessere Anwendung der Windel, da, sogar wenn der Träger der Windel, während des Gebrauchs der Windel, eine Seite (das Seitenelement 36) des dehnbaren hinteren Hüftelements weiter als die andere Seite zieht (eine asymmetrische Anwendung), sich die Windel während des Tragens selbst justiert.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das dehnbare hintere Hüftelement 32 ein zentrales Hüftbandelement 34, ein Paar von Seitenelementen 36 und ein Gesäßelement 38. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Gesäßelement 38 längs außerhalb der Grundstruktureinheit 22 (des Chassiselements) angeordnet, vorzugsweise von der Hüftkante 56 des absorbierenden Kerns 28 in der mittleren Zone des hinteren Hüftgebietes 46; das zentrale Hüftbandele ment 34 ist längs außerhalb des Gesäßelements 38 angeordnet; und die Seitenelemente 36 sind jeweils seitlich außerhalb des zentralen Hüftbandelements 34 und mindestens einem Teil des Gesäßelements 38 angeordnet. Wie nachfolgend diskutiert wird, ist die spezielle Positionierung jedes Elements des hinteren Hüftelements wichtig für die gesamte Funktion des hinteren Hüftelements. Der Ausdruck "Element" wird hier verwendet, um ein Gebiet oder ein Element des Hüftelements oder der Windel zu bezeichnen. (Während ein Element typischerweise ein anderes Gebiet oder ein Element ist, kann ein Element sich etwas mit einem benachbarten Element überlappen).
Jeder der Elemente des hinteren Hüftelements 32 ist dehnbar, um so einen dynamisch Sitz zu liefern und sich an den Träger anzupassen, um somit einen solchen verbesserten Sitz und eine verbesserte Aufnahme zu liefern. Die Kräft/Dehnungs-Eigenschaften oder Kennzeichen (beispielsweise die Dehnungskräfte, die verfügbare Dehnung (die Erstreckung) und die Zusammenzugskräfte) jedes der Elemente wird speziell gestaltet, so daß es sich dynamisch ausdehnen und sich mit den Bewegungen des Körpers des Trägers neben dem Element bewegen kann, um den Sitz und die Aufnahme zu verbessern. Wie nachfolgend diskutiert wird, werden, da jedes Element vorzugsweise ein SELF- Gewebe umfaßt, wie das nachfolgend beschrieben wird, und eine spezielle und unterschiedliche Funktion hat, die Konfiguration und die Materialien, die das SELF-Gewebe jedes Elements umfassen, spezifisch ausgewählt, um die verschiedenen Anforderungen an die Kräfte und die Dehnung für jedes Element zu liefern, um somit das Funktionieren der Windel zu verbessern.
Das Gesäßelement 38 ist mit der Grundstruktureinheit 22 verbunden und es ist längs zwischen dem zentralen Hüftbandelement 34 und der seitlichen Mittelli nie 49 angeordnet, vorzugsweise zwischen der Hüftkante 56 des absorbierenden Kerns 28, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, und seitlich zwischen den Seitenelementen 36. Das Gesäßelement 38 ist dehnbar in einer Richtung, die eine Vektorkomponente in seitlicher Richtung aufweist, vorzugsweise in seitlicher Richtung, um einen komfortableren und besser angepaßten Sitz um die Hüften und das Gesäß des Trägers zu gegeben, indem es anfänglich die Windel an den Hüften/dem Gesäß anpaßt und diesen Sitz während der Zeit des Tragens aufrecht erhält, da die Gesäßelemente es gestatten, daß sich Teile der Windel mit dem Körper dehnen und in ihre ursprüngliche Konfiguration zurückkehren, wenn sich der Körper bewegt. Diese zusätzliche Dehnbarkeit in der Mitte und dem hinteren Teil der Windel, gestattet es, daß sich die Windel besser um die Hüften und das Gesäß des Trägers legt. Somit paßt sich die Windel dem Körper besser an und vermindert das Absacken, Wegklaffen und Abrutschen. Das Gesäßelement ist so gestaltet, daß es geringere Dehnkräfte als das zentrale Hüftbandelement und vorzugsweise die Seitenelemente aufweist, wobei es eine höhere Dehnbarkeit und verfügbare Dehnung besitzt. Dies gestattet es, daß die Windel an den Hüften breiter paßt als im zentralen Hüftbandelement, was die Menge des Materials vermindert, die benötigt wird, um die Windel zu konstruieren, um einen passenden Sitz und eine Abdeckung zu liefern. Vorzugsweise beträgt die Dehnkraft des zentralen Hüftbandelements mindestens das zweifache, besser noch das zwei bis zwanzigfache, vorzugsweise das fünf bis zehnfache der Dehnungskraft des Gesäßelements. (Die Dehnungskraft des Gesäßelements sollte so niedrig wie möglich sein). In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dehnungskraft des Gesäßelements kleiner als ungefähr 0,0981 N/cm (10 g/cm), vorzugsweise kleiner als ungefähr 0,04905 N/cm (5 g/cm) bei einer fünfzig prozentigen Dehnung. Das Gesäßelement 38, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, bauscht sich nach außen, nachdem die Windel angelegt wird, um somit die Kräfte, die in den Seitenteilen 36 erzeugt werden so zu richten, daß sie auf das zentrale Hüftbandelement 34 übertragen werden. Das Gesäßelement 38 verbindet auch die elastischen Fasern 54 mit dem Hüftverschluß.
Das Gesäßelement 38 kann eine Anzahl unterschiedlicher Größen und Formen annehmen. Beispielsweise kann das Hüftelement eine trapezförmige, gekrümmte oder komplexe Form aufweisen. Wie in Fig. 1A gezeigt ist, so hat das Gesäßelement 38 vorzugsweise eine rechtwinklige Form, um das Material und die Herstellkosten zu minimieren. Die Größe des Gesäßelements kann ebenfalls in Abhängigkeit von der verfügbaren Dehnung stark variieren, so lange ein Sitz und eine Aufnahme an den Hüften gewährleistet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform einer großen (8 kg bis 14 kg) Babywindel kann das Gesäßelement typischerweise eine Größe von 65 mm in der Länge (Längsrichtung) und 180 mm in der Breite (seitliche Richtung) aufweisen.
Das Gesäßelement 38 ist zumindest in einer Richtung dehnbar, vorzugsweise in einer Richtung, die eine Vektorkomponente in der seitlichen Richtung aufweist und noch besser in der seitlichen Richtung, um einen besseren Sitz zu liefern, indem es Dehnungen bietet, die den Hüften und den Gesäßbacken folgen. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß das Gesäßelement in irgend einer anderen Richtung oder in mehr als einer Richtung dehnbar sein kann. Zusätzlich kann das Gesäßelement eine oder mehrere diskrete Zonen der Dehnbarkeit aufweisen. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform das Gesäßelement ein Paar dehnbarer Zonen aufweisen, von denen jede seitlich außerhalb einer zentralen nicht dehnbaren Zone oder eines solchen Elements positioniert ist. In der Ausführungsform, die in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, ist die zentrale Zone dehnbar, während die seitlichen Zonen nicht dehnbar sind. Alternativ ist das gesamte Gesäßelement dehnbar, um die gewünschten Funktionen zu liefern, wie das hier beschrieben wurde.
Das Gesäßelement kann in einer Anzahl von Konfigurationen konstruiert werden. Beispielsweise kann das Gesäßelement aus irgend einem der verschiedenen elastischen Materialien oder elastischen Materialien, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, konstruiert werden. Ein beispielhaftes elastisches Material ist ein nicht gedehntes Stretchlaminat, wie es im oben angegebenen US-Patent 5,151,092 (Buell et al.) beschrieben ist. In einer speziell bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Gesäßelement ein SELF-Gewebe, wie es nachfolgend beschrieben werden wird.
Das Gesäßelement 38 kann ein getrenntes Element umfassen, das an der Grundstruktureinheit 22 und den Seitenelementen 36 und/oder dem zentralen Hüftbandelement 34 befestigt ist, oder es kann als eine Erweiterung anderer Elemente des hinteren Hüftelements der Windel, wie der Unterschicht 26 oder der Oberschicht 24, vorzugsweise sowohl der Oberschicht als auch der Unterschicht, konstruiert sein. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das Gesäßelement 38 einen Teil der Oberschicht 24 und einen Teil der Unterschicht 26, die in ein SELF-Gewebe geformt sind, wie das nachfolgend beschrieben wird.
Das zentrale Hüftbandelement 34 ist die primäre Komponente des dehnbaren hinteren Hüftelements 32, das den Sitz an der Hüfte und die Erscheinung liefert. (Das zentrale Hüftbandelement kann auch das Hüftband oder das Hüftelement des hinteren Hüftelements genannt werden). Das zentrale Hüftbandele ment 34 wird mit dem Gesäßelement 38 verbunden und ist längs außerhalb des Gesäßelements 38 und seitlich innerhalb der Seitenelemente 36 angeordnet, so daß es in der oberen hinteren Zone oder Lendenzone des Trägers paßt. Das zentrale Hüftbandelement 34 ist auf die Endkante 48 der Windel 20 hin positioniert, um allgemein das "zentrale obere Segment" des hinteren Hüftteils zu bilden, und es bildet vorzugsweise, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, zumindest einen Teil der Endkante 48 der Windel 20. Somit liefert das zentrale Hüftbandelement 34 ein Teil, das eine definierte Gebietsabdeckung aufrecht hält, das den Träger im oberen hinteren Bereich oder dem Lendenbereich berührt, um sich eng an den Träger anzupassen, und das dehnbar ist, vorzugsweise in einer Richtung, die eine Vektorkomponente in seitlicher Richtung aufweist, noch besser in seitlicher Richtung, so daß es sich dynamisch bewegen, sitzen und sich dem Träger anpassen kann. Die Dehnungskräfte des zentralen Hüftbandelements müssen hoch sein, im allgemeinen höher als beim Gesäßelement und vorzugsweise höher als bei den Seitenelementen, um die Windel ohne ein Absacken zu stützen, insbesondere nach dem sie gefüllt ist. (Die Dehnungskraft des zentralen Hüftbandelements ist vorzugsweise ein bis zweimal größer als die Dehnungskraft der Seitenelemente). Die Dehnungskräfte liegen typischerweise zwischen ungefähr 0,0981 N/cm und 0,2943 N/cm (10 g/cm und 30 g/cm), vorzugsweise zwischen 0,14715 N/cm und 0,1926 N/cm (15 g/cm und 20 g/cm) bei einer Dehnung von 50%. Die höheren Dehnungskräfte des zentralen Hüftbandelements übertragen den Großteil der Kräfte, die beim Anpassen der Windel in den Seitenelementen erzeugt werden, zu der Hüfte und den oberen Gesäßgebieten des Trägers. Dies gestattet es, daß die Windel besser am Träger sitzt und ermöglicht es, daß die Zugkräfte (eine primäre Linie des Zuges) um die Hüfte des Trägers, typischerweise zur Abdominalfalte des Trägers gerichtet werden, um somit eine kontinuierliche primäre Spannungslinie zu liefern, um die Windel am Träger zu halten. Dieser bessere Sitz und die kontinuierliche Spannungslinie halten den andauernden Sitz der Windel aufrecht. Dieser bessere Sitz reduziert auch die Markierung der Haut an den Beinen und Schenkeln des Trägers.
Das zentrale Hüftbandelement 34 hat eine Anzahl unterschiedlicher Größen und Formen. Beispielsweise kann das zentrale Hüftbandelement eine gekrümmte Form aufweisen, so daß Kräfte, die durch das zentrale Hüftbandelement übertragen werden, sich entlang einer Linie oder Zone befinden, die in einem Winkel zum Körper des Trägers läuft, um die Windel in die Lendenkrümmung des Rückens einzupassen, und um es zu ermöglichen, daß die Zugkräfte (die primäre Spannungslinie) nach unten auf die Lendenkrümmung des Trägers gerichtet werden kann, um eine kontinuierliche primäre Spannungslinie zu liefern. Beispiele komplexer Formen, die für die Form des zentralen Hüftbandelements und des hinteren Hüftelements nützlich sind, sind in der EP- A-0 506 745 und der US-A-5 358 500 beschrieben. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie beispielsweise in der Fig. 1A gezeigt ist, hat das zentrale Hüftbandelement 34 eine rechtwinklige Form. Die seitliche Breite des zentralen Hüftbandelements ist typischerweise größer als seine längliche Länge. Bei einer typischen "großen" Babywindel (8 kg bis 14 kg) kann das zentrale Hüftbandelement beispielsweise eine Größe von ungefähr 180 mm in seitlicher Richtung und ungefähr 30 mm in Längsrichtung aufweisen.
Das zentrale Hüftbandelement 34 kann in einer Anzahl von Konfigurationen und aus einer Anzahl unterschiedlicher Materialien konstruiert sein. Beispielsweise kann das zentrale Hüftbandelement elastisch gestaltet sein, indem wirksam ein elastisches Teil mit ihm verbunden wird, wie die elastischen Hüftbän der, die aus dem Stand der Technik bekannt sind und die im US-Patent 4,515,595, das an Kievit et al. am 7. Mai 1985 erteilt wurde, und im US-Patent 5,151,092, das an Buell et al. am 29. September 1992 erteilt wurde, beschrieben sind. Somit kann das zentrale Hüftbandelement ein Stretchlaminat sein, wie das dehnungslose Stretchlaminat, wie es in der US-5,151,092 (Buell et al.) beschrieben ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt das zentrale Hüftbandelement ein SELF-Gewebe, wie das nachfolgend beschrieben wird.
Das zentrale Hüftbandelement 34 kann ein getrenntes Element umfassen, das an den Seitenelementen 36 und/oder dem Gesäßelement 38 befestigt ist, oder es kann als eine Erweiterung anderer Elemente des hinteren Hüftelements der Windel, wie der Unterschicht 26 oder der Oberschicht 24 oder vorzugsweise sowohl der Oberschicht als auch der Unterschicht konstruiert sein. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das zentrale Hüftbandelement 34 einen Teil der Oberschicht 24 und einen Teil der Unterschicht 26, die in ein SELF-Gewebe ausgebildet sind, wie das nachfolgend beschrieben ist.
Das zentrale Hüftbandelement 34 ist in mindestens einer Richtung dehnbar, vorzugsweise in einer Richtung, die eine Vektorkomponente in Seitenrichtung aufweist, und am besten in Seitenrichtung, um einen besseren Sitz zu liefern. Es sollte jedoch angemerkt werden, daß das zentrale Hüftbandelement in irgend einer anderen Richtung oder in mehr als einer Richtung dehnbar sein kann. Zusätzlich kann das zentrale Hüftbandelement eine oder mehrere diskrete Zonen der Dehnbarkeit aufweisen. Beispielsweise kann das zentrale Hüftbandelement 34, wie das in Fig. 4 gezeigt ist, ein Paar nicht dehnbarer Zonen aufweisen, von denen jede seitlich außerhalb einer zentralen dehnbaren Zone oder eines entsprechenden Elements angeordnet ist. Alternativ kann das zentrale Hüftbandelement dehnbar sein, um die gewünschten Funktionen zu liefern, wie das hier beschrieben ist.
Die Seitenelemente 36 sind solche Teile des dehnbaren hinteren Hüftelements 32, die sich von seitlich außerhalb des zentralen Hüftbandelements 34 und zumindest einem Teil des Gesäßelements erstrecken. Die Seitenelemente 36 sind jeweils dehnbare Teile, die primär die Funktion haben, einen komfortableren und mehr der Kontur folgenden Sitz zu liefern, indem sie anfänglich, der Kontur folgend, die Windel am Träger beim Anlegen befestigen und diesen Sitz während der Zeit des Tragens aufrecht halten, als auch danach, wenn die Windel mit Ausscheidungen gefüllt wurde, indem sie den Umfang der Windel an den Seiten vergrößern, indem sie den hinteren Hüftbereich am vorderen Hüftbereich der Windel befestigen, um den Verschluß für die Windel zu vollenden, und um Kräfte entlang der Hüfte und den Beinen zu verteilen, um diese Kräfte so zu übertragen, daß ein enger Sitz ohne eine Reizung der Haut durch übertriebene Kräfte an den Beinen oder der Hüfte erreicht wird. Die Seitenelemente liefern auch eine Dehnung, als auch, in bevorzugten Ausführungsformen, eine zusammenziehende Kraft nach der Dehnung und dem Anlegen. Somit liefern die Seitenelemente einen komfortableren und besser passenden Sitz, indem sie es ermöglichen, daß sich die Seiten der Windel ausdehnen und zusammenziehen können. Die Seitenelemente entwickeln auch Tragekräfte (Spannungen) und halten diese aufrecht, und vergrößern die Spannungen, die vom Verschlußsystem entwickelt und aufrecht gehalten werden, um die Windel am Träger zu halten und den Sitz zu verbessern. Die Seitenelemente unterstützen die Aufrechterhaltung der primären Spannungslinie, die durch das primäre Befesti gungssystem geformt wird, um es der Windel zu gestatten, daß sie komfortabel über die Hüften des Trägers paßt, dort wo eine dynamische Bewegung auftritt, und indem sie anfänglich das vordere dehnbare Hüftelement vorspannen, wenn ein solches auf der Windel vorgesehen ist, da die Person, die die Windel anlegt, typischerweise die Seitenelemente dehnt, wenn sie die Windel am Träger anlegt, so daß, wenn sich die Seitenelemente zusammenziehen, die Spannung von den Seitenelementen durch das Hüftverschlußsystem in das dehnbare vordere Hüftelement übertragen wird. Die Seitenelemente bieten ferner ein wirksameres Anlegen der Windel, da sogar, wenn die Person, die die Windel anlegt, während des Anlegens ein Seitenelement weiter als das andere zieht, sich die Windel während des Tragens "selbst justiert". (Während das dehnbare Hüftelement Seitenelemente hat, kann auch das dehnbare vordere Hüftelement Seitenelemente aufweisen, vorzugsweise dehnbare Seitenelemente, wie sie hier beschrieben sind).
Die Seitenelemente 36 können eine Anzahl von Größen und Formen aufweisen. Beispielsweise können die Seitenelemente jeweils eine gekrümmte Form haben, so daß Kräfte, die durch die Seitenelemente übertragen werden, entlang einer Linie oder Zone verlaufen, die in einem Winkel zum Körper des Trägers gerichtet ist, um die Windel in die Lendenkrümmung des Rückens einzupassen, und um es zu ermöglichen, daß Spannungskräfte (die primäre Spannungslinie) nach unten auf die Abdominalspalte des Trägers gerichtet werden, um somit eine kontinuierliche primäre Spannungslinie zu liefern. Beispiele solcher Seitenelemente sind in der US-A-5 358 500 und der EP-A-0 729 332 beschrieben. In der bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 1A gezeigt ist, haben die Seitenelemente 36 eine rechtwinklige Form. Bei einer typischen "großen" Babywindel (8 kg bis 14 kg) können die Seitenelemente beispielsweise eine Größe von ungefähr 63 mm in seitlicher Richtung und ungefähr 57 mm in Längsrichtung aufweisen.
Die Seitenelemente 36 können in einer Anzahl von Konfigurationen und aus einer Anzahl unterschiedlicher Materialien hergestellt sein. Beispiele von Windeln mit elastischen Seitenelementen sind beschrieben im US-Patent 4,857,067, das an Wood et al. am 15. August 1987 erteilt wurde, im US-Patent 4,381,781, das an Sciaffiara et al. am 3. Mai 1983 erteilt wurde, im US-Patent 4,938,753, das an Van Gompel et al. am 3. Juli 1990 erteilt wurde, und im hier vorher erwähnten US-Patent 5,151,091, das an Buell et al. am 21. September 1991 erteilt wurde. Somit können die Seitenelemente konventionelle elastische Materialien oder mechanisch gedehnte Laminate, wie ein dehnungsloses Stretchlaminat, umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Seitenelemente ein SELF-Gewebe, wie es später hier beschrieben wird.
Die Seitenelemente 36 können ein getrenntes Element umfassen, das am hinteren Hüftelement 32 am zentralen Hüftbandelement 34 und dem Gesäßelement 38 befestigt ist, oder sie können als eine Erweiterung anderer Elemente des hinteren Hüftelements oder der Windel, wie der Unterschicht 26 oder der Oberschicht 24 oder vorzugsweise sowohl der Oberschicht als auch der Unterschicht konstruiert sein. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt ist, umfassen die Seitenelement 36 jeweils ein getrenntes SELF-Gewebe, das mit dem hinteren Hüftelement (das zentrale Hüftbandelement 34 und das Gesäßelement 38) verbunden ist. Das SELF-Gewebe der Seitenteile, wie es nachfolgend beschrieben wird, umfaßt vorzugsweise ein Laminat von zwei oder mehr Schichten, vorzugsweise zwei Schichten, am besten ein Laminat einer Schicht eines Polyethylenmischungsfilms, wie er von der Clopay Corporation of Cincinnati, Ohio als Clopay 140 vertrieben wird und eines Vliesstoffs, wie das P-8 Material, das vorher schon in seiner Verwendung als Oberschicht beschrieben wurde. Die Dehnungskraft jedes Seitenelements liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 0,0981 N/cm und ungefähr 0,14715 N/cm (ungefähr 10 g/cm bis ungefähr 15 g/cm) bei einer Dehnung von 50%.
Die Seitenelemente 36 sind in mindestens einer Richtung dehnbar, vorzugsweise in einer Richtung, die eine Vektorkomponente in seitlicher Richtung aufweist, und am besten in seitlicher Richtung, um einen besseren Sitz zu liefern. Es sei jedoch angemerkt, daß die Seitenelemente in irgend eine andere Richtung oder in mehr als einer Richtung dehnbar sein können. Zusätzlich können die Seitenelemente eine oder mehrere diskrete Zonen der Dehnbarkeit aufweisen. Vorzugsweise ist jedes Seitenelement dehnbar, um die gewünschten Funktionen, wie sie hier beschrieben sind, zu liefern.
Während jedes Element des hinteren Hüftelements 32 aus einer Anzahl unterschiedlich dehnbarer oder elastischer Materialien, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, konstruiert sein kann, sind eines oder mehrere, vorzugsweise alle der Elemente des hinteren Hüftelements aus Gründen der Leistung und der Kosten vorzugsweise aus einem strukturelastischen Filmgewebe (SELF) konstruiert. (Der Ausdruck "Gewebe" bezieht sich hier auf ein blattartiges Material, das eine einzige Schicht eines Materials oder eine Zusammensetzung oder ein Laminat aus zwei oder mehr Schichten umfassen kann).
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines SELF-Gewebes 52 (geformten Gewebematerials) der vorliegenden Erfindung, das in einer einzigen Schicht eines geformten Polymermaterials ausgebildet ist. Das SELF-Gewebe 52 ist in seinem im wesentlichen nicht gespannten Zustand gezeigt. Das Gewebe hat zwei Mittellinien, eine erste Mittellinie 1 (die auch als eine Achse, Linie oder Richtung "1" bezeichnet wird) und eine zweite Mittellinie t (die auch als eine Achse, Linie oder Richtung "t" bezeichnet ist), die im allgemeinen rechtwinklig zur ersten Mittellinie verläuft. Das Gewebe umfaßt im wesentlichen lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), obwohl es auch andere Polyolefine, wie Polyethylene, die Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) einschließen, Polyethylen mit sehr niedriger Dichte (ULDPE), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) oder Polypropylen und/oder Mischungen aus den obigen und anderen Materialien enthalten kann. Beispiele andere geeigneter Polymermaterialien umfassen Polyester, Polyurethan, kompostierbare oder biologisch abbaubare Polyniere und atmungsfähige Polymere, wobei sie aber nicht auf diese Stoffe beschränkt sind.
Betrachtet man die Fig. 5 und 5A, so umfaßt das SELF-Gewebe ein "dehnbares Netzwerk" von unterschiedlichen Gebieten. Der Ausdruck "dehnbares Netzwerk", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einer verbundene und einander zugehörige Gruppe von Gebieten, die sich in nützlichen Maße in einer vorbestimmten Richtung ausdehnen können, die das SELF-Gewebe mit einem elastischen Verhalten in Erwiderung auf eine angewandte und nachfolgend wieder weggenommene Dehnung liefern. Das dehnbare Netzwerk umfaßt mindestens ein erstes Gebiet 64 (das hier allgemein auch als Bänder oder Kanäle bezeichnet wird) und ein zweites Gebiet 66 (das hier allgemein als Rippen oder Falten bezeichnet wird). Das SELF-Gewebe 52 umfaßt auch ein Übergangsgebiet 65, das sich an einer Schnittstelle zwischen dem ersten Gebiet 64 und dem zweiten Gebiet 66 befindet. Das Übergangsgebiet 65 wird ein Verhalten so wohl des ersten Gebietes als auch des zweiten Gebietes zeigen. Es wird deutlich, daß jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Übergangsgebiete aufweist, wobei jedoch bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein elastisches Verhalten zeigen, im wesentlichen als Ergebnis des ersten Gebietes 64 und des zweiten Gebietes 66. Somit wird sich die folgende Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit dem Verhalten des SELF-Gewebes in den ersten Gebieten und den zweiten Gebieten und nicht mit dem komplexen Verhalten des SELF-Gewebes in den Übergangsgebieten befassen.
Das SELF-Gewebe 52 hat eine erste Oberfläche und eine gegenüber liegende zweite Oberfläche. In der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den Fig. 5 und 5A gezeigt ist, umfaßt das dehnbare Netzwerk eine Vielzahl von ersten Gebieten 64 und eine Vielzahl von zweiten Gebieten 66. Die ersten Gebiete 64 haben eine erste Achse 68 und eine zweite Achse 69, wobei die erste Achse 68 vorzugsweise länger als die zweite Achse 69 ist. Die erste Achse 68 des ersten Gebietes 64 verläuft im wesentlichen parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes 52, während die zweite Achse 69 im wesentlichen parallel zur zweiten Achse des SELF-Gewebes 52 verläuft. Die zweiten Gebiete 66 haben eine erste Achse 70 und eine zweite Achse 71. Die erste Achse 70 verläuft im wesentlichen parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes 52, während die zweite Achse 71 im wesentlichen parallel zur zweiten Achse des SELF-Gewebes 52 verläuft. In der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 5 sind die ersten Gebiete 64 und die zweiten Gebiete 66 im wesentlichen linear und erstrecken sich kontinuierlich in einer Richtung, die im wesentlichen parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes 52 verläuft.
Das erste Gebiet 64 hat ein Elastizitätsmodul E1 und eine Querschnittsfläche A1. Das zweite Gebiet 66 hat ein Elastizitätsmodul E2 und eine Querschnittsfläche A2.
Inder dargestellten Ausführungsform wurde das SELF-Gewebe 52 so "geformt", daß das SELF-Gewebe 52 eine Widerstandskraft entlang einer Achse zeigt, die im Fall der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes verläuft, wenn es einer axialen Dehnung in einer Richtung unterworfen wird, die im wesentlichen parallel zur ersten Achse verläuft. Der Ausdruck "geformt", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf das Schaffen einer gewünschten Struktur oder Geometrie auf dem SELF-Gewebe, das im wesentlichen die gewünschte Struktur oder Geometrie beibehält, wenn es keiner äußerlich aufgebrachten Dehnung oder Kraft unterworfen wird. Ein SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung besteht zumindest aus einem ersten Gebiet und einem zweiten Gebiet, wobei das erste Gebiet sich visuell vom zweiten Gebiet unterscheidet. Die Bezeichnung "visuell unterschiedlich", wie sie hier verwendet wird, bezieht sich auf Merkmale des SELF- Gewebes, die leicht dem normalen unbewaffneten Auge erkenntlich sind, wenn das SELF-Gewebe oder Objekte, die das SELF-Gewebe bilden, normal verwendet werden. Ein SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung besteht aus einem dehnbaren Netzwerk aneinandergrenzender "verschiedener" und "unähnlicher" Gebiete, wobei das dehnbare Netzwerk mindestens ein erstes Gebiet und ein zweites Gebiet einschließt, wobei das erste Gebiet eine "Oberflächen- Weglänge" aufweist, die geringer als die des zweiten Gebietes ist, wenn sie parallel zu einer vorbestimmten Achse gemessen wird, wenn sich das Material in einem nicht gespannten Zustand befindet. Der Ausdruck "geformter Teil", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf den Teil des Materials, der aus der gewünschten Struktur oder Geometrie des dehnbaren Netzes besteht. Der Ausdruck "Oberflächen-Weglänge", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Messung entlang der topographischen Oberfläche des in Frage stehenden Gebietes in einer Richtung parallel zur vorbestimmten Achse. Der Ausdruck "verschieden" und "unähnlich", wie er hier verwendet wird, wenn man auf Gebiete Bezug nimmt, bezieht sich auf Gebiete innerhalb des dehnbaren Netzwerkes, die meßbar unterschiedliche Oberflächen-Weglängen aufweisen, wenn sie parallel zu einer vorbestimmten Achse gemessen werden, während das SELF- Gewebe sich in einem ungespannten Zustand befindet. Das Verfahren für die Bestimmung der Oberflächen-Weglänge der jeweiligen Gebiete kann im Abschnitt der Testverfahren gefunden werden, der in den folgenden Teilen der Beschreibung zu finden ist.
Verfahren für das Ausbilden von Materialien umfassen Prägen durch Plattenpaare oder Walzen, thermisches Formen, hydraulisches Formen unter hohem Druck oder Gießen, wobei die Verfahren aber nicht auf diese Verfahren beschränkt sind. Während in den Ausführungsformen, wie sie in den Fig. 5 und 5A gezeigt sind, das gesamte SELF-Gewebe ausgebildet wurde, kann die vorliegende Erfindung auch ausgeführt werden, indem nur ein Teil davon ausgeformt wird.
In der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den Fig. 5 und 5A gezeigt ist, sind die ersten Gebiete 64 im wesentlichen eben. Das heißt, das Material im ersten Gebiet 64 ist im wesentlichen vor und nach dem Formationsschritt, dem das SELF-Gewebe 52 unterliegt, im gleichen Zustand. Die zweiten Gebiete 66 umfassen eine Vielzahl von rippenartigen Elementen 74. Die rippenartigen Elemente können geprägt, umgekehrt geprägt oder in einer Kombination dieser Verfahren ausgebildet sein.
Die rippenartigen Elemente 74 haben eine erste oder Hauptachse 76, die im wesentlichen parallel zur zweiten Achse des SELF-Gewebes und einer zweiten oder zweitrangigen Achse 77 verläuft, die im wesentlichen parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes 52 verläuft. Die erste Achse 76 der rippenartigen Elemente 74 ist mindestens so lange wie die zweite Achse 77, vorzugsweise ist sie länger als diese zweite Achse. Um die zweistufige Widerstandskraft über den elastischen Eigenschaften der Elemente der vorliegenden Erfindung zu verbessern, beträgt das Verhältnis der ersten Achse 76 zur zweiten Achse 77 mindestens 1 : 1, vorzugsweise mindestens 2 : 1 oder mehr. Im allgemeinen wird die zweistufige Widerstandskraft über den Dehnungseigenschaften des SELF- Gewebes desto ausgeprägter sein, je größer dieses Verhältnis ist.
Das erste Gebiet 64 und das zweite Gebiet 66 haben jeweils eine "projizierte Weglänge". Der Ausdruck "projizierte Weglänge", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Länge eines Schattens eines Gebietes, der durch paralleles Licht geworfen wird. Die projizierte Weglänge des ersten Gebietes 64 und die projizierte Weglänge des zweiten Gebietes 66 sind einander gleich.
Das erste Gebiet 64 hat eine Oberflächen-Weglänge L1, die kleiner als die Oberflächen-Weglänge L2 des zweiten Gebietes 66 ist, wenn sie topographisch in einer Richtung parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes gemessen wird, wenn sich das SELF-Gewebe in einem ungespannten Zustand befindet. Um die zweistufige Widerstandskraft über den Dehnungseigenschaften des SELF-Gewebes, das gemäß der Erfndung dehnbare Netzwerke aufweist, zu erhöhen, ist die Oberflächen-Weglänge des zweiten Gebietes 66 mindestens um ungefähr 15 Prozent größer als die des ersten Gebietes, vorzugsweise um mindestens ungefähr 30 Prozent größer als die des ersten Gebietes und am besten um mindestens ungefähr 70 Prozent größer als die des ersten Gebietes. Im allgemeinen wird die Dehnung des SELF-Gewebes desto größer sein, je größer die Oberflächen-Weglänge des zweiten Gebietes ist.
Das, was das SELF-Gewebe insbesondere für die Verwendung für die Elemente der Windel und insbesondere dem dehnbaren hinteren Hüftelement 32 so gut geeignet macht, ist die Tatsache, daß es einen modifzierten "seitlichen Poissonkontraktionseffekt (Poisson lateral contraction effect)" zeigt, der wesentlich kleiner ist als der eines ansonsten identischen Basisgewebes von ähnlicher Materialzusammensetzung. Der Ausdruck "seitlicher Poissonkontraktionseffekt", wie er hier verwendet wird, beschreibt das seitliche Kontraktionsverhalten eines Materials, das einer aufgebrachten Dehnung unterworfen wird. Das Verfahren für das Bestimmen des seitlichen Poissonkontraktionseffektes eines Materials kann im Abschnitt über die Testverfahren in den nachfolgenden Teilen der Beschreibung gefunden werden. Vorzugsweise beträgt der seitliche Poissonkontraktionseffekt des SELF-Gewebes der vorliegenden Erfindung weniger als 0,4, wenn das Gewebe einer Dehnung von ungefähr 20 Prozent unterworfen wird. Vorzugsweise zeigt das SELF-Gewebe einen seitlichen Poissonkontraktionseffekt von weniger als ungefähr 0,4, wenn das SELF-Gewebe einer Dehnung von ungefähr 40, 50 oder sogar 60 Prozent unterworfen wird. Am besten beträgt der seitliche Poissonkontraktionseffekt weniger als ungefähr 0,3, wenn das SELF-Gewebe einer Dehnung von 20, 40, 50 oder 60 Prozent unterworfen wird. Der seitliche Poissonkontraktionseffekt der SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung wird durch die Menge des Gewebematerials be stimmt, das durch die ersten beziehungsweise zweiten Gebiete belegt wird. Wenn das Gebiet des SELF-Gewebes, das durch das erste Gebiet belegt wird, zunimmt, so nimmt auch der seitliche Poissonkonzentrationseffekt zu. Umgekehrt nimmt, wenn das Gebiet des SELF-Gewebes, das durch das zweite Gebiet belegt wird, zunimmt, der seitliche Poissonkonzentrationseffekt ab. Vorzugsweise beträgt das Gebiet des SELF-Gebewebes, das durch die ersten Gebiete belegt wird, zwischen ungefähr 2% bis ungefähr 90% und noch besser zwischen ungefähr 5% und ungefähr 50%.
Gewebematerialien des Standes der Technik, die mindestens eine Schicht eines elastischen Filmmaterials aufweisen, werden im allgemeinen einen großen seitlichen Poissonkontraktionseffekt aufweisen, das heißt, sie werden sich "einschnüren", wenn sie sich in Erwiderung auf eine aufgebrachte Kraft dehnen. SELF-Gewebematerialien der vorliegenden Erfindung können gestaltet werden, um den seitlichen Poissonkontraktionseffekt von elastischen Geweben auf Filmbasis des Standes der Technik zu mäßigen oder sogar im wesentlichen zu eliminieren.
Für das SELF-Gewebe 52 verläuft die Richtung der angewandten axialen Dehnung D, die durch Pfeile 80 in Fig. 5 angezeigt wird, im wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse 76 der rippenartigen Elemente 74. Wenn die rippenartigen Elemente 74 sich umbiegen oder geometrisch in einer Richtung verformen können, die im wesentlichen rechtwinklig zur ihrer ersten Achse 76 verläuft, bewirkt die Richtung der angewandten axialen Dehnung eine Dehnung im SELF-Gewebe 52, die im wesentlichen auch rechtwinklig zur ersten Achse 76 der rippenartigen Elemente 74 verläuft.
Während die Richtung der angewandten axialen Dehnung D, die durch die Pfeile 80 angezeigt wird, im wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse 76 der rippenartigen Elemente 74 ist, wird eine axiale Dehnung, die eine erste axiale Komponente aufweist, bewirken, daß sich das SELF-Gewebe 52 in der Richtung der angewandten axialen Dehnung dehnt.
In Fig. 6 ist eine Darstellung einer Widerstandskraft-Dehnungskurve 720 eines geformten polymerischen SELF-Gewebes der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, zusammen mit einer Kurve 710 eines Basisfilms ähnlicher Zusammensetzung gezeigt. Insbesondere sind die Proben Polymergewebematerialien, die hauptsächlich aus linearem Polyethylen niedriger Dichte mit einer Dicke von ungefähr 0,00252 cm (0,001 Inch) bestehen, wobei die bezeichnete Probe 1401 von Chopay in Cincinnati, Ohio erhältlich ist. Das Verfahren für das Erzeugen der Widerstandskraft-Dehnungskurven kann im Abschnitt der Testverfahren gefunden werden, der nachfolgend in der Beschreibung auftaucht. Man betrachte nun die Kraft-Dehnungs-Kurve 720, wobei anfänglich eine im wesentlichen lineare niedrigere Kraft über einer Dehnungsstufe I, die mit 720a bezeichnet ist, eine Übergangszone, die mit 720b bezeichnet ist, und eine im wesentlichen lineare Stufe II, die mit 720c bezeichnet ist, die eine wesentliche höhere Kraft über der Dehnung zeigt, erkennbar sind.
Wie man in Fig. 6 sieht, zeigt ein SELF-Gewebe verschiedene Dehnungseigenschaften in den beiden Stufen, wenn es einer aufgebrachten Dehnung in einer Richtung parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes unterworfen wird. Die Widerstandskraft zur aufgebrachten Dehnung unterscheidet sich wesentlich zwischen der Stufe I (720a) und der Stufe II (720c) der Kurve 720 verglichen mit der Kurve 710, die dieses Verhalten nicht zeigt. Wie man in Fig. 6 sieht, zeigt das SELF-Gewebe ein unterschiedliches Dehnungsverhalten in den beiden Stufen, wenn es einer angewandten Dehnung in einer Richtung parallel zur ersten Achse des SELF-Gewebes unterworfen wird. Die Widerstandskraft, die durch das SELF-Gewebe auf die angewandte Dehnung ausgeübt wird, ist wesentlich geringer im Bereich der Stufe I (720a) im Vergleich zum Bereich der Stufe II (720c) der Kurve 720. Weiterhin ist die Widerstandskraft, die durch das SELF-Gewebe auf die angewandte Dehnung ausgeübt wird, wie sie in Stufe I (720a) der Kurve 720 dargestellt ist, wesentlich geringer als die Widerstandskraft, die durch das Basisgewebe ausgeübt wird, wie das in Kurve 710 innerhalb der Grenzen der Dehnung der Stufe I dargestellt ist. Wenn das SELF- Gewebe einer weiteren angewandten Dehnung unterworfen wird und in die Stufe II (720c) gelangt, so nimmt die Widerstandskraft, die durch das SELF- Gewebe ausgeübt wird, zu und nähert sich der Widerstandskraft, die durch das Basisgewebe ausgeübt wird. Die Widerstandskraft auf die aufgebrachte Dehnung für den Bereich der Stufe I (720a) des SELF-Gewebes wird durch die Deformation auf Molekularebene des ersten Gebietes des SELF-Gewebes und die geometrische Deformation des zweiten Gebietes des SELF-Gewebes geliefert. Dies steht im Gegenstand zur Widerstandskraft auf eine aufgebrachte Dehnung, die durch das Basisgewebe geliefert wird, wie das in Kurve 710 der Fig. 6 gezeigt ist, die sich aus der Deformation des gesamten Gewebes auf Molekularebene ergibt. SELF-Gewebematerialien der vorliegenden Erfindung können gestaltet werden, um im Prinzip jede Widerstandskraft in Stufe I zu erzielen, die niedriger ist als die des Basisgewebematerials, durch das Einstellen des Prozentsatzes der Gewebeoberfläche, die aus den ersten beziehungsweise zweiten Gebieten besteht. Das Kraft-Dehnungs-Verhalten der Stufe I kann durch das Einstellen der Breite, Dicke und des Abstandes des ersten Gebietes und der Zusammensetzung des Basisgewebes gesteuert werden.
Man betrachte nun Fig. 5B, wo das SELF-Gewebe einer aufgebrachten axialen Dehnung D unterworfen ist, die durch die Pfeile 80 in Fig. 5 gezeigt wird, wobei das erste Gebiet 64 die kürzere Oberflächen-Weglänge L1 hat, und das Meiste der anfänglichen Widerstandskraft P1 liefert, als ein Ergebnis der Deformation auf Molekularebene, auf die ausgeübte Dehnung, die der Stufe I entspricht. Während in Stufe I die rippenartigen Elemente 74 im zweiten Gebiet 66 eine geometrische Verformung oder ein Umbiegen erfahren und nur einen minimalen Widerstand auf die aufgebrachte Dehnung liefern. In der Übergangszone (720b) zwischen den Stufen I und II werden die rippenartigen Elemente 74 mit der angewandten Dehnung ausgerichtet. Das heißt, das zweite Gebiet zeigt eine Änderung von einer geometrischen Deformation zu einer Deformation auf Molekularebene. Dies ist der Beginn einer Kraftwand. In der Stufe II, wie man in Fig. 5C sieht, wurden die rippenartigen Elemente 74 im zweiten Bereich 66 im wesentlichen mit der Ebene der aufgebrachten Dehnung ausgerichtet (der zweite Bereich hat seine Grenze der geometrischen Deformation erreicht) und sie beginnen einer weiteren Dehnung über eine Deformation auf Molekularebene zu widerstehen. Der zweite Bereich 66 liefert nun als Ergebnis der Deformation auf Molekularebene in Stufe II eine zweite Widerstandskraft P2 gegenüber einer weiteren Dehnung. Die Widerstandskräfte gegenüber der Dehnung liefern eine Gesamtwiderstandskraft PT, die größer als die Widerstandskraft ist, die in Stufe I dargestellt ist. Somit ist die allgemeine Neigung der Kraft-Dehnungs-Kurve in Stufe II wesentlich größer als die allgemeine Neigung der Kraft-Dehnungs-Kurve in Stufe I.
Die Widerstandskraft P1 ist wesentlich größer als die Widerstandskraft P2, wenn (L1 + D) kleiner als L2 ist. Während (L1 + D) kleiner als L2 ist, liefert das erste Gebiet 64 eine anfängliche Widerstandskraft P1, die allgemein die folgende Gleichung erfüllt:
P1 = (A1·E1·D)/L1
Wenn (L1 + D) größer als L2 ist, so liefern die ersten und zweiten Gebiete eine kombinierte Gesamtwiderstandskraft PT gegenüber der Dehnung D, die allgemein folgende Gleichung erfüllt:
PT = (A1·E1·D)/L1 + (A2·E2·[L1 + D - L2])/L2
Die maximale Dehnung, die auftritt, während man sich in Stufe I befindet, wird als die "verfügbare Dehnung" des SELF-Gewebes betrachtet. Die verfügbare Dehnung entspricht der Distanz über die das zweite Gebiet eine geometrische Deformation erfährt. Die verfügbare Dehnung kann wirksam durch die Inspektion der Kraft-Dehnungskurve 720 bestimmt werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Der nächste Punkt, an dem eine Beugung der Übergangszone zwischen der Stufe I und der Stufe II auftritt, ist der prozentuale Dehnungspunkt der "verfügbaren Dehnung". Der Bereich der verfügbaren Dehnung kann von ungefähr 10% bis 100% oder mehr variiert werden; dieser Bereich der Dehnung wird oft als interessant in absorbierenden Einwegartikeln gefunden, und kann stark durch das Ausmaß gesteuert werden, mit dem die Oberflächen- Weglänge L2 im zweiten Gebiet 66 die Oberflächen-Weglänge L1 im ersten Gebiet 64 übersteigt, und aus den Eigenschaften (der Zusammensetzung) des Basisfilms. Der Ausdruck "verfügbare Dehnung" soll keine Grenze für die Dehnung bedeuten, der das Gewebe, der vorliegenden Erfindung unterworfen werden kann, da es Anwendungen gibt, bei denen eine Dehnung über die ver tilgbare Dehnung hinaus wünschenswert ist. Es sind wesentlich höhere Kräfte notwendig, um prozentuale Dehnungen im Basisfilm zu erzielen, die äquivalent der prozentualen Dehnungen im SELF-Gewebe 52 sind. Das ungefähre Ausmaß der Stufe I kann wie gewünscht gesteuert werden, indem die Pfadlängen L1 und L2 in einem nicht gespannten Zustand eingestellt werden. Das Kraft- Dehnungs-Verhalten der Stufe I kann durch das Einstellen der Breite, Dicke und des Abstandes des ersten Gebietes 64 und den Eigenschaften des Basisfilms gesteuert werden.
Die Kurve 730 und 735 in Fig. 7 zeigen das elastische Hystereseverhalten, das durch das SELF-Gewebe der Fig. 5 gezeigt wird. Die Probe ist dieselbe wie in Fig. 6 (Clopay 1401). Die Probe wurde auf ein elastisches Hystereseverhalten bei einer Dehnung von 60% untersucht. Die Kurve 730 zeigt die Antwort auf eine angewandte und weggenommene Dehnung während des ersten Zyklusses und die Kurve 735 zeigt die Antwort auf eine angewandte und weggenommene Dehnung während des zweiten Zyklusses. Die Kraftaufhebung während des ersten Zyklusses 731 und der prozentuale Einstellpunkt 732, sind in Fig. 7 gezeigt. Man beachte, daß eine wesentliche wiedergewinnbare Dehnung, oder eine nützliche Elastizität bei relativ geringen Kräften über mehrere Zyklen gezeigt ist, das heißt, das SELF-Gewebe kann leicht zu einem beträchtlichen Grad gedehnt und zusammengezogen werden. Das Verfahren für das Erzeugen des elastischen Hystereseverhaltens kann im Abschnitt der Testverfahnren in einem nachfolgenden Teil der Beschreibung gefunden werden.
Wenn das SELF-Gewebe einer aufgebrachten Dehnung unterworfen wird, so zeigt das SELF-Gewebe ein elastisches Verhalten, wenn es sich in Richtung der angewandten Dehnung erstreckt, und es zieht sich in seinen im wesentli chen nicht gespannten Zustand zurück, wenn die aufgebrachte Kraft entfernt wird, es sei denn, es erstreckte sich über den Punkt des Streckens hinaus. Das SELF-Gewebe kann mehrere Zyklen einer aufgebrachten Dehnung durchlaufen, ohne seine Fähigkeit zu verlieren, im wesentlichen in den ursprünglichen Zustand zurück zu kehren. Somit kann das SELF-Gewebe in seinen im wesentlichen ungespannten Zustand zurückkehren, wenn die aufgebrachte Dehnung oder Kraft entfernt wird.
Während das SELF-Gewebe leicht und reversibel in Richtung der aufgebrachten axialen Dehnung in einer Richtung gedehnt werden kann, die im wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse 76 der rippenartigen Elemente 74 verläuft, kann das SELF-Gewebe nicht leicht in einer Richtung gedehnt werden, die im wesentlichen parallel zur ersten Achse der rippenartigen Elemente gedehnt wird. Die Ausbildung der rippenartigen Elemente gestattet es, daß die rippenartigen Elemente geometrisch in einer Richtung verformt werden können, die im wesentlichen rechtwinklig zur ersten oder Hauptachse der rippenartigen Elemente verläuft, während sie eine im wesentlichen auf Molekularebene stattfindende Verformung erfordert, um sich in einer Richtung zu dehnen, die sich im wesentlichen parallel zur ersten Achse der rippenartigen Elemente erstreckt.
Die Menge der aufgewandten Kraft, die erforderlich ist, um das SELF-Gewebe zu dehnen, hängt ab von der Zusammensetzung und Dicke des Basismaterials, das das SELF-Gewebe bildet, und der Breite und dem Abstand der ersten Gebiete, wobei engere und weiter auseinander liegende erste Gebiete geringere aufgebrachte Dehnungskräfte erfordern, um die gewünschte Dehnung für eine gegebenen Zusammensetzung und Dicke zu liefern. Die erste Achse 68 (das ist die Länge) der nicht gedehnten Gebiete 64 ist vorzugsweise größer als die zweite Achse 69 (das ist die Breite) mit einem bevorzugten Verhältnis der Länge zur Breite von ungefähr 5 : 1 oder größer.
Die Tiefe und die Anzahl der rippenartigen Elemente 74 kann auch variiert werden, um die Dehnungskraft und die verfügbare Dehnung des SELF-Gewebes der vorliegenden Erfindung zu steuern. Die verfügbare Dehnung oder Ausdehnung wird erhöht, wenn für eine vorgegebene Anzahl von rippenartigen Elementen die Höhe oder der Grad der Ausbildung, die auf die rippenartigen Elemente ausgeübt wird, erhöht wird. In ähnlicher Weise wird die verfügbare Dehnung oder Verlängerung erhöht, wenn für eine gegebene Höhe oder ein Grad der Ausbildung die Anzahl oder die Frequenz der rippenartigen Elemente erhöht wird.
Es gibt mehrere funktionelle Eigenschaften, die auch durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung gesteuert werden können. Es gibt eine Widerstandskraft, die durch das SELF-Gewebe gegen die aufgebrachte Dehnung die verfügbare Dehnung des SELF-Gewebematerials ausgeübt wird, bevor man auf die Kraftwand trifft. Die Widerstandskraft, die durch das SELF-Gewebe gegen eine aufgewandte Dehnung ausgeübt wird, ist eine Funktion der Materialzusammensetzung und der Dicke und des Prozentsatzes des projizierten Oberflächengewebes des SELF-Gewebes, das durch das erste Gebiet belegt wird. Je höher die prozentuale Gebietsabdeckung des SELF-Gewebes durch das erste Gebiet ist, eine desto höhere Widerstandskraft des SELF-Gewebes wird gegen eine aufgebrachte Dehnung für eine vorgegebene Materialzusammensetzung und Dicke ausgeübt. Die prozentuale Abdeckung des SELF-Gewebes durch das erste Gebiet wird teilweise, wenn nicht sogar ganz, durch die Breite des ersten Gebietes und den Abstand zwischen benachbarten ersten Gebieten bestimmt.
Die verfügbare Dehnung des SELF-Gewebes wird bestimmt durch die Oberflächen-Weglänge des zweiten Gebietes. Diese wird zumindest teilweise durch den Abstand der rippenartigen Elemente, der Frequenz der rippenartigen Elemente und der Tiefe der Ausbildung der rippenartigen Elemente, wenn sie rechtwinklig zur Ebene des SELF-Gewebes gemessen wird, bestimmt. Im allgemeinen ist die verfügbare Dehnung des SELF-Gewebes desto größer je größer die Oberflächen-Weglänge des zweiten Gebietes ist.
Während ein gesamtes SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung ein dehnbares Netzwerk von ersten und zweiten Gebieten einschließen kann, kann die vorliegende Erfindung auch durch das Versehen von nur speziellen Teilen des SELF-Gewebes mit einem dehnbaren Netzwerk, das aus ersten und zweiten Gebieten besteht, praktiziert werden. Beispielsweise umfassen, wie das in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, nur Teile des zentralen Hüftbandelements und des Gesäßelements des dehnbaren hinteren Hüftgebietes das SELF-Gewebe. Teile des zentralen Hüftbandelements und des Gesäßelements umfassen auch das Basislaminat, wie es hier beschrieben ist.
Die Konfiguration und der Abstand der ersten und zweiten Gebiete kann auch variiert werden, um die Eigenschaften des sich ergebenden SELF-Gewebes zu variieren. Beispielsweise können die zweiten Gebiete gekrümmte, rippenartige Elemente umfassen, die ersten Gebiete und die zweiten Gebiete können krummlinig sein, oder die ersten Gebiete können krummlinig sein. Das SELF- Gewebe kann auch ein elastisches Verhalten entlang einer Vielzahl von Achsen durch das Erstrecken der Achsen in einer radialen, fächerartigen Anordnung zeigen, um es dem SELF-Gewebe zu gestatten, ein elastisches Verhalten entlang einer Vielzahl von Achsen zu zeigen. Beispielsweise können die vielen Achsen in verschiedenen Winkeln zueinander, wie in Winkeln von 45º, 90º, 135º etc., positioniert werden. Zusätzlich zu den verschiedenen Winkeln der Ausrichtungen können die Gebiete selbst gerade oder krummlinig sein oder eine Kombination davon aufweisen. Die Oberflächen-Weglängen im zweiten Gebiet können auch einen Unterschied in der Amplitude der rippenartigen Elemente liefern, so daß das SELF-Gewebe verschiedenen Zonen verfügbarer Dehnung hat. Es ist auch möglich, daß die rippenartigen Elemente zwischen benachbarten Gebieten variiert werden, um verschiedene verfügbare Dehnung in den benachbarten zweiten Gebieten zu liefern. Die Breiten des ersten Gebietes können auch über dem Gewebe variieren, wobei die schmaleren Gebiete eine geringere Widerstandskraft gegenüber einer aufgebrachten Dehnung liefern, verglichen mit der höheren Widerstandskraft, die durch das breitere erste Gebiet geliefert wird.
Das SELF-Gewebe braucht auch nicht nur in der Richtung parallel zur seitlichen Mittellinie der Windel dehnbar sein, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Beispielsweise können die erste Achse und die zweite Achse des SELF-Gewebes in einem Winkel zur länglichen Mittellinie beziehungsweise seitlichen Mittellinie der Windel 20 angeordnet sein. Somit würde sich das SELF-Gewebe axial entlang einer Linie in einem Winkel zur seitlichen Mittellinie der Windel dehnen. Dieser Winkel beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr 0º und ungefähr 30º für die Windeln der vorliegenden Erfindung. Weiterhin können Teile des SELF-Gewebes unterschiedliche Winkel der Dehnbarkeit aufweisen. Beispielsweise kann in den Seitenelementen ein Teil des Seitenelements, der sich am dichtesten zur Endkante der Windel befindet, das Hüftelement, in einer Richtung parallel zur seitlichen Mittellinie der Windel dehnbar sein, wohingegen der Teil des SELF-Gewebes, der am dichtesten zur seitlichen Mittellinie liegt, das Schenkelelement, eine Dehnbarkeit aufweisen kann, die nicht parallel zur Richtung der Dehnbarkeit des Hüftelements verläuft, so daß sie in einem Winkel zur seitlichen Mittellinie angeordnet ist. Dieses mehrfach gerichtete SELF-Element kann eine verbesserte Formung an der Hüfte und am Bein liefern.
Betrachtet man nun Fig. 8, so ist dort eine Vorrichtung 400 gezeigt, die verwendet wird, um das SELF-Gewebe 52, das in Fig. 5 gezeigt ist, auszuformen. Die Vorrichtung 400 umfaßt Platten 401, 402. Die Platten 401, 402 umfassen eine Vielzahl von ineinander eingreifenden Zähnen 403 beziehungsweise 404. Die Platten 401, 402 werden unter Druck zusammengebracht, um den Basisfilm 406 zu bilden.
Wenn man nun Fig. 9 betrachtet, so kann man sehen, daß die Platten 401 und 402 jeweils eine erste Achse "1" und eine zweite Achse "t" umfassen, die im wesentlichen rechtwinklig zur ersten Achse verläuft. Die Platte 401 umfaßt gezahnte Gebiete 407 und Gebiete 408 mit Rillen, wobei sich beide im wesentlichen parallel zur ersten Achse der Platte 401 erstrecken. In den gezahnten Gebieten 407 der Platte 401 gibt es eine Vielzahl von Zähnen 403. Die Platte 402 umfaßt Zähne 404, die in die Zähne 403 der Platte 401 eingreifen. Wenn der Basisfilm 406 zwischen den Platten 401, 402 ausgebildet wird, so werden die Teile des Basisfilms 406, die innerhalb der Gebiete 408 mit den Rillen der Platte 401 und der Zähne 404 der Platte 402 positioniert sind, nicht deformiert. Diese Gebiete entsprechen den ersten Gebieten 64 des SELF-Gewebes 52, das in Fig. 5 gezeigt ist. Die Teile des Basisfilms 406, die zwischen den gezahnten Gebieten 407 der Platte 401 und den Zähnen 404 der Platte 402 plaziert sind, werden inkrementierend und plastisch ausgeformt, um rippenartige Elemente 74 in den zweiten Gebieten 66 des SELF-Gewebes 52 zu formen.
Das Verfahren der Ausbildung kann in einem statischen Modus durchgeführt werden, wobei nur ein diskreter Teil eines Basisfilms zu einem Zeitpunkt geformt wird. Ein Beispiel eines solchen Verfahrens ist in Fig. 10 gezeigt. Eine statische Presse, die allgemein als 415 bezeichnet ist, umfaßt eine axial bewegliche Platte oder einen Teil 420 und eine stationäre Platte 422. Die Platten 401 und 402 sind an den Teilen 420 beziehungsweise 422 befestigt. Während die Platte 401 und 402 getrennt sind, wird der Basisfilm 406 zwischen den Platten 401, 402 eingeführt. Die Platten werden dann unter einem Druck, der allgemein als "P" bezeichnet ist, zusammengebracht. Die obere Platte 401 wird dann axial von der Platte 402 weg gehoben, was es dem geformten SELF-Gewebe 408 gestattet, zwischen den Platten 401 und 402 herausgenommen zu werden.
Fig. 11 ist ein Beispiel einer kontinuierlichen dynamische Presse für das intermittierende Kontaktieren des sich bewegende Gewebes und das Ausbilden des Basismaterials 406 in ein geformtes Gewebe ähnlich dem SELF-Gewebe 52 der Fig. 5. Der Polymerfilm 406 wird zwischen die Platten 401 und 402 gebracht, in einer Richtung, die allgemein durch einen Pfeil 430 angezeigt ist. Die Platte 401 wird an einem Paar drehbar montierter Arme 432, 434 befestigt, die sich im Uhrzeigersinn bewegen, die die Platte 401 im Uhrzeigersinn bewegen. Die Platte 402 ist mit einem Paar von Dreharmen 436, 438 verbunden, die sich im Gegenuhrzeigersinn drehen, um die Platte 402 im Gegenuhrzeigersinn zu bewegen. Somit wird, wenn sich das Gewebe 406 zwischen den Platten 401 und 402 in der Richtung bewegt, die durch den Pfeil 430 angezeigt ist, ein Teil des Basisfilms zwischen den Platten ausgebildet und dann freigegeben, so daß die Platten 401 und 402 zurück kommen können und einen anderen Abschnitt des Basisfilms 406 ergreifen und ausbilden können. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß nahezu jegliches Muster einer beliebigen Komplexität in einem kontinuierlichen Verfahren ausgebildet werden kann, beispielsweise einseitig gerichtet, zweiseitig gerichtet und in mehrseitig gerichteten Mustern.
Die dynamische Presse der Fig. 11 könnte auf einem fertigen absorbierenden Artikel angewandt werden, um dehnbare Netzwerke im fertiggestellten Produkt auszubilden. Beispielsweise kann die Gesamtheit oder Teile des fertiggestellten absorbierenden Artikels zwischen den Platten 401 und 402 plaziert werden, um ein dehnbares Netz in allen Schichten des absorbierenden Artikels zu schaffen.
Ein anderes Verfahren für das Ausbilden des Basismaterials in ein SELF-Gewebe ist das Vakuumausbilden. Ein Beispiel eines Verfahrens der Vakuumausbildung ist im US-Patent Nr. 4,342, 314, das an Radel et al. am 3. August 1982 erteilt wurde, beschrieben. Alternativ kann das SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung hydraulisch gemäß den Lehren des US-Patents Nr. 4,609,518, das an Curro et al. am 2. September 1986 erteilt wurde, ausgebildet werden.
In Fig. 12 ist eine andere Vorrichtung gezeigt, die allgemein mit 500 bezeichnet ist, für das Ausbilden des Basisfilms in ein geformtes SELF-Gewebe. Die Vorrichtung 500 umfaßt ein Paar von Walzen 502, 504. Die Walze 502 umfaßt eine Vielzahl gezahnter Gebiete 506 und eine Vielzahl von Gebieten 508 mit Rillen, die sich im wesentlichen parallel zu einer Achse erstrecken, die durch das Zentrum der zylindrischen Walze 502 verläuft. Die gezahnten Gebiete 506 umfassen eine Vielzahl von Zähnen 507. Die Walze 504 umfaßt eine Vielzahl von Zähnen 510, die in die Zähne 507 auf der Walze 502 eingreifen. Wenn ein Basispolymerfilm durch die ineinander eingreifenden Walzen 502 und 504 geführt wird, so werden die Gebiete 508 mit den Rillen die Teile des Films ungeformt lassen, um somit die ersten Gebiete 64 des SELF-Gewebes 52 zu erzeugen. Die Teile des Films, die zwischen den gezahnten Gebieten 506 und den Zähnen 510 hindurchgehen, werden durch die Zähne 507 beziehungsweise 510 ausgeformt, um somit rippenartige Elemente 74 in den zweiten Gebieten 66 des SELF-Gewebes 52 zu bilden.
Alternativ kann die Walze 504 aus einem sanften Gummi bestehen. Wenn der Basisfilm zwischen der gezahnten Walze 502 und der Gummiwalze 504 hindurchgeführt wird, so wird der Film mechanisch in das Muster geformt, das durch die gezahnte Walze 502 geliefert wird. Der Film innerhalb der Gebiete 508 mit den Rillen bleibt ungeformt, während der Film in den gezahnten Gebieten 506 geformt wird, um rippenartige Elemente des zweiten Gebietes auszubilden.
Betrachtet man nun Fig. 13, so ist eine alternative Vorrichtung gezeigt, die allgemein mit 550 bezeichnet ist, für das Ausbilden des Basisfilms in ein SELF-Gewebe gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 550 umfaßt ein Paar von Walzen 552, 554. Die Walzen 552 und 554 haben jeweils eine Vielzahl gezahnten Gebiete 556 und Gebiete 558 mit Rillen, die sich um den Umfang der Walzen 552 beziehungsweise 554 erstrecken. Wenn der Basisfilm zwischen den Walzen 552 und 554 hindurchgeht, so werden die Gebiete 558 mit den Rillen Teile des Filmes ungeformt lassen, während die Teile des Films, die zwischen den gezahnten Gebieten 556 hindurch laufen, geformt werden, um rippenartige Elemente 74 in den zweiten Gebieten 66 zu bilden.
Während das SELF-Gewebe als eine einzelne Basisschicht aus einem im wesentlichen ebenen Polymerfilm beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung ebenso gut mit anderen Basismaterialien oder mit Laminaten von Materialien durchgeführt werden. Beispiele von Basismaterialien, aus denen das SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung gemacht werden kann, umfassen zweidimensionale Filme mit Öffnungen und makroskopisch gedehnte dreidimensional geformte Filme mit Öffnungen. Beispiele von makroskopisch gedehnten, dreidimensional ausgeformten Filmen mit Öffnungen sind im US-Patent 3,929,135, erteilt an Thompson am 30. Dezemerber 1975, im US-Patent 4,324,246, erteilt an Mullane et al. am 13. April 1982, im US-Patent 4,342,314, erteilt an Radel et al. am 3. August 1982; im US-Patent 4,463,045, erteilt an Ahr et al. am 31. Juli 1984 und im US-Patent 5,006,394, erteilt an Baird am 9. April 1991 beschrieben. Beispiele anderer geeigneter Basismaterialien umfassen zusammengesetzte Strukturen oder Laminate aus Polymerfilmen, Vliesstoffen und Polymerfilmen und Vliesstoffen. Die Laminate der Polymerfilme und der Vliesstoffe können auch absorbierende oder fasrig absorbierende Materialien, Schäume oder andere Zusammensetzungen umfassen. Zusätzliche Verstärkungselemente können aus Gründen der Festigkeit und der Rückformbarkeit ebenfalls hinzugefügt werden.
Basismaterialien, die Laminate von Filmen mit Öffnungen und Vliesstoffe enthalten, können ebenfalls verwendet werden, wobei bei den Verfahren des Ausbildens solcher Materialien die Verbindungen zwischen einer Vielzahl von Vliesstofffasern aufgebrochen werden, um leicht durch die Öffnungen des Films mit den Öffnungen zu dringen.
Es kann in gewissen Ausführungsformen wünschenswert sein, ein SELF-Gewebe zu haben, das einen gewisses Volumen zeigt. Laminate von Polymerfilmen mit sehr luftigen Vliesmaterialien und Laminate mit mehreren Schichten von Vliesmaterialien sind Wege, um ein vergrößertes Volumen zu liefern. Andere Verfahren für das Erzeugen eines Volumens umfassen die Ausbildung einer einzelnen Schicht eines Polymerfilms in der Art dieser Erfindung, gefolgt von einem Vordehnen des Films und einer nachfolgenden Aufbringung des Vliesstoffes auf eine oder beide Seiten, während der Polymerfilm sich in seinem vorgedehnten Zustand befindet. Nach dem Nachlassen der Dehnung bildet das Vliesstoffmaterial Buckel, die dem Material zusätzliches Volumen verleihen. Ein anderes Verfahren für das Herstellen von voluminösen Laminaten besteht darin, einzelne Polymerfilmschichten in der Art dieser Erfindung auszubilden, gefolgt von einer Laminierung mehrerer Schichten dieses Materials. Dreidimensionale Filme mit Öffnungen, die geformt wurden unter Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens, liefern in einer Laminatstruktur auch ein gutes Volumen.
Andere Materialien, die den Deformationsverfahren, die hier beschrieben wurden, unterworfen werden können, um Gewebe zu erzeugen, die eine elastisches Verhalten in Richtung der aufgebrachten Kraft zeigen, umfassen Polymerschäume und thermisch verbundene Blasvliesfaserstrukturen.
Fig. 14 zeigt das Kraft-Dehnungs-Verhalten für ein Basisgewebe 830 und das geformte SELF-Gewebes 840 der vorliegenden Erfindung, wobei beide Ge webe aus einem Laminat einer Schicht aus dem Clopay 1401 Polyethylenmischungsfilm der Fig. 6, der mit Heißschmelzkleber, der von der Findley Adhesives in Wauwautosa, Wisconsin als Probe 2301 erhältlich, an eine Schicht eines Vliesstoffmaterials geklebt ist, die im wesentlichen aus Polypropylenfasern hergestellt ist, wie sie von der Veratec in Walpole, Massachusetts unter der Bezeichnung P-11 erhältlich sind, bestehen. Betrachtet man nun die Kurve 840, so gibt es einen anfänglichen, im wesentlichen lineare Stufe I mit einer niedrigen Kraft-Dehnung, die mit 840A bezeichnet ist, eine Übergangszone, die mit 840B bezeichnet ist, und eine im wesentlichen lineare Stufe II, die mit 840C bezeichnet ist. Für dieses Laminatgewebe beachte man die wesentlich niedrigere Kraft II-Stufe des geformten SELF-Gewebes, wenn man sie mit dem Basisgewebe vergleicht. Die Kurven 850 und 855 in Fig. 15 zeigen das Hystereseverhalten desselben Typs, wenn er bei einer Dehnung von 60% untersucht wird. Die Curve 850 zeigt die Antwort auf die aufgebrachte Dehnung während des ersten Zyklusses, und die Kurve 855 zeigt die Antwort auf die aufgebrachte Dehnung während des zweiten Zyklusses. Die Kraftdehnung während des ersten Zyklusses 851 und der Prozentsatz 852 sind in Fig. 15 dargestellt. Man beachte, daß dieses Laminatgewebe eine sehr wesentliche elastische Wiedergewinnung über den beobachteten Bereich der Dehnung zeigt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegende Erfindung umfaßt das SELF-Gewebe ein Laminat aus zwei Schichten, das eine innere Schicht 53 und eine äußere Schicht 55 umfaßt. Die innere Schicht 53 ist vorzugsweise ein Vliesmaterial, wie das P-8 Material, das vorher beschrieben wurde. Die äußere Schicht 55 ist vorzugsweise der Basispolymerfilm, der hier unter Bezug auf Fig. 5 (Clopay 1401) beschrieben wurde, oder die Unterschicht (Tredgar P8863). Alternativ kann eine Stützschicht addiert werden, um ein dreifaches Laminat zu liefern. Weiterhin kann ein Vliesstoff über der äußeren Schicht hinzugefügt werden, um ein sanfteres Erscheinungsbild für die Außenseite des Hüftelements zu liefern. Die Laminate können durch eine beliebige Anzahl von Verbindungsverfahren, die Fachleuten bekannt sind, kombiniert werden. Solche Verbindungsverfahren umfassen in nicht einschränkender Weise ein thermisches Verbinden, ein Verbinden mit einem Klebstoff (unter Verwendung eines beliebigen Klebstoff aus folgenden Klebstoffen, die nicht einschränkend verstanden werden sollen: Sprühklebstoffe, Heißschmelzklebstoffe, Klebstoffe auf Latex-Basis und dergleichen); eine Schallverbindung und ein Extrusionslaminieren, wobei ein Polymerfilm direkt auf ein Vliesstoffsubstrat gegossen wird, und sich, während er sich noch in einem teilweise geschmolzenen Zustand befindet, mit einer Seite des Vliesstoffes verbindet, oder bei dem ein schmelzgeblasener Vliesstoff direkt an einem Polymergewebe befestigt wird.
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Aufsicht auf die Windel der vorliegenden Erfindung, die die spezielle Gestaltung der SELF-Gewebe zeigt, die die Windel bilden und die relative Positionierung jedes der Elemente und anderer Elemente, die die Windel bilden, zeigt. Wie das oben diskutiert wurde, wird die Breite (Längsdimension in Fig. 1) der Bänder (der Kanäle oder der ersten Gebiete) des SELF-Gewebes verwendet, um die Dehnungskräfte und die verfügbare Dehnung des sich ergebenden SELF-Gewebes zu steuern. In der bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist, hat das zentrale Hüftbandelement 34 vier Bänder 64' mit jeweils einer Breite von 3 mm. Es gibt auch drei Falten 66', die sich in einem Abstand von 6,35 mm befinden. Somit hat das zentrale Hüftbandelement eine Dehnungskraft bei einer Dehnung von 50% von ungefähr 0,16677 N/cm (17 g/cm). Die verfügbare Dehnung des zentralen Hüftbandelements beträgt ungefähr 60%. Die bevorzugten Seitenelemente 36 umfassen ein SELF-Gewebe, das eine gleiche oder niedrigere Dehnungskraft und eine höhere verfügbare Dehnung als das zentrale Hüftbandelement 34 hat. Die Seitenelemente 36 umfassen vorzugsweise jeweils sieben Bänder 64" mit einer Breite von 3 mm und sechst Falten 66", die sich in einem Abstand von 5,6 mm befinden. Die Seitelemente haben somit eine Kraft/Dehnungs-Eigenschaft bei einer Dehnung von 50% von ungefähr 0,12753 N/cm (13 g/cm). Die verfügbare Dehnung jedes Seitenelements beträgt ungefähr 110%. Die Seitenelemente haben gegenüber dem zentralen Hüftbandelement andere Kraft- /Dehungs-Eigenschaften, trotz der Tatsache, daß die Bänder dieselben sind, durch den Unterschied in den Eigenschaften der Basismaterialien und der Breite der Falten. (Eine der Schichten des Seitenelements ist der Clopay 1401 Polyethylenfilm, während die andere der Schichten des zentralen Hüftbandelements der Tredegar P8863 Polyethylenfilm ist). Das Gesäßelement 38 umfaßt ein SELF-Gewebe, das gestaltet ist, um sieben Bänder 64" mit einer Breite von 1 mm und acht Falten 66" mit einer Breite von 6,35 mm zu bilden. Das Gesäßelement hat somit eine Dehnungskraft bei einer Dehnung von 50% von ungefähr 0,02943 N/cm (3 g/cm). Die verfügbare Dehnung des Gesäßelements beträgt ungefähr 60%. Somit haben die Gesäßelemente vorzugsweise Kraft/Dehnungs-Eigenschaften die geringer als die der Seitenelemente und geringer als die des zentralen Hüftbandelements sind. Die Menge der Dehnung des Gesäßelements ist jedoch größer als des zentralen Hüftbandelements. Die Dehnungskräfte des Gesäßelements sind durch die Breite der Bänder geringer als die des zentralen Hüftbandelements.
Mit den Kraft/Dehnungs-Eigenschaften, die eine Dehnung, wie sie oben beschrieben wurde, liefern, wurde auch herausgefunden, daß die Positionsbezie hung zwischen gewissen Elementen des dehnbaren hinteren Hüftelements und/oder der Windel weiter den Sitz und die Aufnahme der Windel verbessert.
Es wurde herausgefunden, daß die Seitenelemente 36 nicht nur mit dem zentralen Hüftbandelement 34 sondern auch mit mindestens einem Teil des Gesäßelements 38 verbunden werden sollten. Diese Konfiguration gestattet, daß Kräfte, die in den Seitenelementen erzeugt werden, durch das Befestigen der Windel auf dem Träger, nicht nur durch das zentrale Hüftbandelement sondern auch den Teil des Hüftelements, der sich neben dem zentralen Hüftbandelement befindet, übertragen werden. Das Gesäßelement dehnt sich somit, um die Kräfte aufzunehmen, die im zentralen Hüftbandelement verteilt werden, um somit weniger Dehnung und Spannung auf die Windel zu bewirken, und sich mit den Kräften in den Seitenteilen zu dehnen, um die Hüften und Gesäßknochen des Trägers besser aufzunehmen, während eine zusätzliche Dehnbarkeit geliefert wird, um weitere Bewegungen der Hüften und Gesäßbacken aufzunehmen, wenn sich der Träger bewegt, geht, steht etc.. Während die Seitenelemente so angeordnet sein können, daß sie längs mit dem gesamten Gesäßelement ausgerichtet sind, wird bevorzugt, daß die Seitenelemente längs mit nur einem Teil des Gesäßelements ausgerichtet sind, so daß eine kontinuierliche Kraftlinie durch das Hüftband geliefert wird, um die Dehnung der unteren hinteren Seite des Gesäßelements zu maximieren. Es wird bevorzugt, daß das Seitenelement die Gesäßelemente in einem Maß von 10% bis ungefähr 90%, vorzugsweise von ungefähr 40% bis ungefähr 60% in der Länge (Längsrichtung) der gesamten Länge des Seitenelements überlappt. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform überlappen sich die Seitenelemente mit dem Gesäßelement um ungefähr 27 mm, wobei sich die Gesäßelemente bis über die Sei tenelemente in einem Maß von ungefähr 13 mm bis ungefähr 43 mm, vorzugsweise von ungefähr 28 mm erstrecken.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das Seitenelement 36 vorzugsweise mit einem nicht dehnbaren Teil sowohl des zentralen Hüftbandelements 34 als auch des Gesäßelements 38 verbunden. Dieser nicht dehnbare Teil, das Brückenelement 58, gestattet es, daß Kräfte, die in den Seitenelementen 36 während des Anziehens und der Verwendung der Windel erzeugt werden, "zerstreut" oder gespreizt werden, um die Kräfte gleichförmiger im zentralen Hüftbandelement 34 und dem Gesäßelement 38 zu verteilen. Während das Seitenelement 36 mit einem dehnbaren Teil verbunden werden könnte oder während es als Einheit mit den SELF-Geweben des zentralen Hüftbandelements und des Gesäßelements konstruiert werden könnte, gestattet eine solche Konstruktion einen direkte Kraftübertragung durch spezielle Orte, um somit die Kräfte und Spannungen zu konzentrieren, statt ihnen zu gestatten, daß sie über ein breiteres Gebiet verteilt werden. Die Seitenelemente können mit den Elementen, vorzugsweise dem Brückenelement 58, auf eine Anzahl von unterschiedlichen Arten, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind und vorher hier diskutiert wurden, verbunden werden, wobei diese Arten Klebstoffe, Hitze/Druck Verbindungen, Ultraschallverbindungen oder mechanische Verbindungen einschließen. Die Seitenelemente sind vorzugsweise mit den anderen Elementen über eine mechanische Verbindung verbunden.
Es wurde auch herausgefunden, daß die Positionierung der Betätigungsenden 55 der Beingummis (elastische Bänder 54) bezüglich der Beinkante 37 des Seitenelements 36 ein wichtiger Parameter ist, um den Sitz um das Bein des Trägers zu optimieren. Während die elastischen Bänder 54 irgend eine Länge aufweisen können, die mit einer bereitgestellten Beinmanschette konsistent ist, wurde herausgefunden, daß die Betätigungsenden 55 der elastischen Bänder 54 sich vorzugsweise bis zur Beinkante 37 der Seitenelemente 36 erstrecken, um die Möglichkeit einer Bildung einer Lücke am Bein und die sich ergebende Leckage an der Hinterseite der Beine zu eliminieren. (Der Ausdruck "Betätigungsenden", wie er hier verwendet wird, bezeichnet den Punkt, an dem das elastische Band wirksam mit dem Beinklappenelement verbunden ist und das Beinklappenelement zusammenzieht oder sammelt. Somit können sich nicht befestigte Segmente der elastischen Bänder bis über die Zonen hinaus erstrecken, die hier definiert wurden, da sie nicht auf die Windel wirken, um eine zusammenziehende oder sammelnde Funktion auszuüben). Das Ausbilden eines Lecks und das Wegklaffen am hinteren Teil des Beines wird verbessert, wenn die elastischen Bänder 54 sich über die Hüftkante 56 des absorbierenden Kerns 28 in das Gesäßelement 38 erstrecken, da die elastischen Bänder dazu neigen, sich mit der Dehnung des Gesäßteiles zu krümmen und besser um die Gesäßbacken des Trägers zu passen (siehe Fig. 3). Die Position der Betätigungsenden 55 der elastischen Bänder 54 im Gesäßelement 38 verbindet auch den Beinverschluß und den Beinsitz mit dem zentralen Hüftbandelement 34 und den Seitenelementen 36, um einen kontinuierlichen Verschluß und eine Kraftlinie um die Beine zu bilden. Somit wurde herausgefunden, daß die Betätigungsenden der elastischen Bänder sich mindestens bis zu den Gesäßelementen, vorzugsweise in die Gesäßelemente und am besten bis zur Beinkante der Seitenelemente am allerbesten innerhalb einer Distanz von ungefähr 10 mm in jeder Richtung von der Beinkante erstrecken.
Die Positionierung des absorbierenden Kerns 28 kann auch die Leistung der Windel und des hinteren Hüftelements beeinflussen. Da der absorbierende Kern relativ undehnbar ist, kann das Positionieren des absorbierenden Kerns in einem dehnbaren Element die Integrität des Kerns während der Verwendung, insbesondere wenn er naß ist, verschlechtern, und sie kann die Dehnung des Elements beeinträchtigen. Somit sollte, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, sich der absorbierende Kern 28 nicht in das Gesäßelement 38 erstrecken. Der absorbierende Kern kann sich jedoch in das Gesäßelement erstrecken, wenn mehr Absorptionskapazität oder eine Versteifung benötigt wird. Wenn sich der absorbierende Kern in das Gesäßelement erstreckt, so sollte der Teil des Gesäßelements nicht dehnbar gemacht oder nicht mit dem Teil des absorbierenden Kerns zum dehnbaren Element verbunden werden, um es somit dem absorbierenden Kern zu gestatten, zu "schwimmen", so daß er die Dehnung des Gesäßelements nicht einschränkt.
Fig. 3 zeigt die Windel der Fig. 1 in einer flachen Konfiguration, die die Kräfte annähert, die auf das dehnbare hintere Hüftelement 32 während des Tragens ausgeübt werden. Wie man aus der Zeichnung sieht, erstrecken sich die Seitenelemente 36 so, daß ihre Hüftkante 37" mehr gedehnt wird als die Beinkante 37 (ungefähr 80 mm gegenüber 75 mm), so daß mehr Kräfte durch die Seitenelemente neben der Hüftkante 37" (der Endkante 48 der Windel 20) aufgelöst werden. Das zentrale Hüftbandelement 34 wurde auch gedehnt (auf ungefähr 250 mm), wobei die Mehrheit der Kräfte durch das zentrale Hüftbandelement aufgelöst wird. Das Gesäßelement 38 wurde mit mehr Dehnung an seiner oberen Kante als an seiner unteren Kante gedehnt. Diese Dehnung gestattet es jedoch, daß das Gesäßelement die Hüften und die Gesäßbacken des Trägers besser umgibt, was zu einem besseren Sitz und einer verbesserten Aufnahme an den Hüften führt. Die elastischen Bänder 54 der Beinmanschetten 30 sind gezeigt, wie sie sich in den Gesäßelementen 38 krümmen, um eine Manschette zu liefern, die besser den Gesäßbacken des Trägers folgt. (Es sollte beachtet werden, daß, wenn die Beinmanschette eine Barrieremanschette umfaßt, wie es im oben angegebenen US-Patent 4,695,278 (Lawson) beschrieben ist, sich die Barrieremanschette auch in derselben Art krümmt und einen besseren Sitz um die Gesäßbacken bietet).
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann die Windel 20 auch mit einem dehnbaren vorderen Hüftelement 42 versehen sein. Das dehnbare vordere Hüftelement 42 wird so gestaltet, daß es um den Bauch im vorderen Hüftbereich des Trägers paßt, um den Sitz und die Aufnahme der Windel an der vorderen Hüfte zu verbessern. Das dehnbare vordere Hüftelement 42 ist im vorderen Hüftelement 43 positioniert und erstreckt sich längs auswärts von der Grundstruktureinheit 22, vorzugsweise der Hüftkante 56 des absorbierenden Kerns 28, und bildet im allgemeinen mindestens einen Teil der Endkante 48 der Windel 20 im vorderen Hüftgebiet 45. Das dehnbare vordere Hüftelement 42 kann irgend eine der bekannten Konfigurationen eines elastischen Elements oder der elastischen Elemente, die hier beschrieben sind, umfassen. Beispielsweise kann das elastische vordere Hüftelement irgend eines der elastischen Hüftbänder umfassen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, wie sie in dem oben angegebenen US-Patent 4,515,595 (Kievit et al.) und dem US-Patent 5,151,092 (Buell et al.) angegeben sind. Weiterhin kann das dehnbare vordere Hüftelement ein Stretchlaminat, wie ein dehnungsloses Stretchlaminat, wie es im US-Patent 5,151,092 (Buell et al.) beschrieben ist, umfassen. Beispiele alternativer dehnbarer vorderer Hüftelemente werden hier unter Bezug auf die alternativen Ausführungsformen beschrieben. In einer speziell bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das vordere Hüftelement 43 ein SELF-Gewebe. Das SELF-Gewebe des vorderen Hüftelements hat vorzugsweise dieselben oder ähnliche Kraft/Dehnungs-Eigenschaften wie das SELF-Gewebe irgend eines der anderen Elemente der Windel, einschließlich beispielsweise des zentralen Hüftbandelements, des Gesäßelements oder des Seitenelements. Das SELF-Gewebe des vorderen Hüftelements kann jedoch auch so gestaltet sein, daß es seine eigene eindeutigen Kraft/Dehnungs-Eigenschaften aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform für eine große Babywindel (8 kg bis 14 kg) hat das vordere Hüftelement eine Längserstreckung von ungefähr 15 mm und eine seitliche Erstreckung von ungefähr 180 mm. Die Dehnungskraft des vorderen Hüftelements ist vorzugsweise größer als oder gleich zur Dehnungskraft des zentralen Hüftbandelements. Das SELF-Gewebe des vorderen Hüftelements wird vorzugsweise so gestaltet, daß es drei Bänder mit einer Breite von 3 mm und 2 Falten mit einer Breite von 6,35 mm aufweist, um eine Dehnungskraft bei einer Dehnung von 50% von 0,25506 N/cm (26 g/cm) mit einer verfügbaren Dehnung von 60% zu liefern.
Die Windel 20 wird auch mit einem Verschlußsystem für das Befestigen der Windel am Träger versehen. Während das Verschlußsystem eine Anzahl von Konfigurationen annehmen kann, wie Klebebandstreifen, mechanische Verschlußbandstreifen, Befestigungsvorrichtungen an fester Position, seitliche Nähte, wie für Trainingshosen oder irgend eine andere Verschlußvorrichtung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, so umfaßt das Verschlußsystem vorzugsweise, wie das in Fig. 1 gezeigt ist, ein Verschlußsystem mit einem Klebstoffbandstreifen, der ein Paar von Bandstreifen 40 und ein Auflageteil, vorzugsweise einen Verstärkungsstreifen 41, wie in Fig. 1, umfaßt, oder alternativ einen Teil der Unterschicht, die im vorderen Hüftbereich 45 der Windel 20 plaziert ist. Beispiele geeigneter Klebstoff-Bandstreifen-Befestigungssy stemen sind beschrieben im US-Patent 3,848,594, das an Buell am 19. November 1974 erteilt wurde, und im US-Patent 4,662,875, das an Hirotsu und Robertson am 5. Mai 1987 erteilt wurde. Beispiele anderer Verschlußsystem, die mechanische Verschlußsysteme einschließen, die bei der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind beschrieben im US-Patent 4,869,724, das an Scripps am 26. September 1989 erteilt wurde, im US-Patent 4,848,815, das an Scripps am 11. Juli 1989 erteilt wurde; und das Zweipunktbefestigungssystem, das im US-Patent 5,242,436, das an Weil, Buell, Clear und Falcone am 7. September 1993 erteilt wurde, beschrieben ist. Wenn ein Zweipunkt-Befestigungssystem verwendet wird, werden die Hüftverschlußteile des Hüftverschlußsystems vorzugsweise in Längsrichtung mit dem dehnbaren vorderen Hüftelement und in seitlicher Richtung mit den elastischen Bändern der dehnbaren Beinmanschette ausgerichtet, um einen wirksamen Verschluß um beide Beine und die Hüfte zu liefern.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Windel auch mit Flügelelementen versehen sein, die sich seitlich außerhalb der Grundstruktureinheit und dem vorderen Hüftelement erstrecken. Die Flügelelemente liefern eine Struktur, an der das Hüftelement befestigt werden kann, um die Beine und die Hüfte des Trägers zu umgeben. Die Flügelelemente können eine Anzahl unterschiedlicher Größen, Formen, Konfigurationen und Materialien annehmen. Die Flügelelemente können einen Teil des Materials oder der Materialien, die eines oder mehrere der Elemente der Windel ausmachen, einschließlich der Oberschicht und der Unterschicht, umfassen. Alternativ können die Flügelelemente ein getrenntes Element oder eine Vielzahl von Elementen umfassen, die an der Windel befestigt sind. Geeignete Materialien, die für die Flügelelemente verwendet werden können, umfassen gewobene Ge webe, Vliesstoffe, Filme, einschließlich Polymerfilme, Schäume, Laminatmaterialien, die Filmlaminate, Vliesstofflaminat oder dehnungslose Laminate einschließen, Elastomere, zusammengesetzte Stoffe, SELF-Gewebe oder eine beliebige Kombination dieser Materialien. Die Flügelelemente können mit der Grundstruktureinheit durch irgendwelche aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen verbunden sein; beispielsweise können die Flügelelemente kontinuierlich oder intermittierend mit der Grundstruktureinheit unter Verwendung eines erhitzten oder nicht erhitzten Klebers, einer Hitzeverbindung, einer Druckverbindung, einer Ultraschallverbindung, einer dynamisch mechanische Verbindung oder irgend eines anderen Verfahrens, da aus dem Stand der Technik bekannt ist, verbunden sein.
Die Windel 20 wird vorzugsweise an einen Träger angelegt, indem der hintere Hüftbereich 46 unter den Hintern des Trägers gebracht wird und der Rest der Windel zwischen den Beinen des Trägers hindurch gezogen wird, so daß das vordere Hüftgebiet 45 über der Front des Trägers positioniert wird. Die Streifenteile der Bandstreifen 40 werden dann aus dem freigegebenen Teil freigegeben. Die Person, die die Windel anlegt, wickelt dann das Seitenelement 36 um den Träger, während sie noch den Streifenteil hält. Das Seitenelement wird während dieser Operation typischerweise gedehnt und unter Spannung gesetzt, so daß es sich der Größe und der Form des Trägers anpaßt. Der Bandstreifen 40 wird am Verstärkungsstreifen 41, dem Auflageteil auf der Grundstruktureinheit 22 befestigt, um einen seitlichen Verschluß zu bewirken. Das Verfahren wird dann mit dem anderen Bandstreifen wiederholt. Somit ist die Windel auf dem Träger geschlossen, und das dehnbare hintere Hüftelement und die anderen Elemente, sofern diese vorgesehen sind, liefern den vorteilhaften Sitz und die Aufnahme, wie das hier beschrieben wurde.
Alternativ kann die Windei mit einem Verschlußsystem versehen sein, das es gestattet, daß die Seitenelemente zuerst zusammengefügt werden. Die Person, die die Windel anlegt, bringt dann die Grundstruktureinheit zwischen die Beine des Trägers und verbindet die Grundstruktureinheit mit der äußeren Schicht des Hüftelements. Eine solche Konfiguration und ein solches Befestigungsverfahren sind ausführlich in der oben angegebenen EP-A-0 506 745 beschrieben.
Fig. 16 ist eine vereinfachte Aufsicht auf eine alternative Einwegwindel 1620 der vorliegenden Erfindung, wobei das Hüftelement 1638 eine Konstruktion eines SELF-Gewebes mit mehreren Zonen aufweist. (Die spezielle Konstruktion des SELF-Gewebes wurde vereinfacht durch das Darstellen der Bänder, die das SELF-Gewebe ausmachen). Das Gesäßelement 1638 hat drei Zonen: eine zentrale Zone 1600 und zwei Beinzonen 1602. Das SELF-Gewebe jeder Beinzone 1602 hat vorzugsweise erste und zweite Gebiete, die in einem Winkel zur seitlichen Richtung angeordnet sind, so daß die Dehnbarkeit in einem Winkel zur seitlichen Richtung geliefert wird. Seitliche Kräfte, die in den Seitenelemente 36 erzeugt werden, werden entlang einer Linie in einem Winkel zur seitlichen Richtung durch die Gesäßelemente 1638 gerichtet, so daß die Gesäßbacken des Trägers besser umgeben werden. Das SELF-Gewebe der zentralen Zone 1600 ist ähnlich dem SELF-Gewebemuster des Gesäßelements 38, das in Fig. 1 gezeigt ist. Die zentrale Zone 1600 liefert eine seitliche Dehnbarkeit neben dem zentralen Hüftbandelement 34. In der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform hat die zentrale Zone 1600 eine höhere Dehnungskraft als die Beinzonen 1602 (niedrigere Dehnung/verfügbare Dehnung), vorzugsweise so hoch wie die des zentralen Hüftbandelements 34, um einen engen Sitz zu liefern, indem die Windel ohne ein Umrollen oder Ausbauschen an ih rem Platz gehalten wird. Die zentrale Zone 1600 kann, sofern gewünscht, sogar keine Dehnung liefern (das heißt, nicht dehnbar sein).
In einigen Ausführungsformen wird es jedoch bevorzugt, daß die Dehnungskräfte der zentralen Zone kleiner oder gleich der seitlichen Vektorkomponente der Dehnungskräfte der Beinzonen sind, insbesondere wenn eine Barrieremanschette für die Beinmanschette verwendet wird. Diese Konfiguration des Gesäßelements verteilt die Kräfte besser in beiden Beinen und dem Gebiet der Gesäßbacken, indem es eine Dehnbarkeit sowohl in seitlicher als auch in länglicher Richtung im Beingebiet gestattet. Wenn die Beinmanschette der Windel eine Barrieremanschette umfaßt, wie dies im US-Patent 4,695,278 (Lawson) beschrieben ist, kann das Gesäßelement auch eine zentrale Zone und ein Paar von Beinzonen umfassen. Die Seitenkanten der zentralen Zone sind innerhalb den nahen Kanten der Barrieremanschetten positioniert. Eine solche nahe Kante ist in jeder Beinzone positioniert. Die Dehnungskraft der zentralen Zone ist vorzugsweise geringer als die Dehnungskraft der Beinzone, um jede Barrieremanschette zu verankern, während eine Dehnbarkeit für das Gesäßelement geliefert wird.
Fig. 17 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Seitenelements 1736 des hinteren Hüftelements 32, wenn das Seitenelement 1736 eine Konstruktion eines SELF-Gewebes mit mehreren Zonen aufweist. Der Teil des Seitenelements 1736 neben der Endkante 48 der Windel und in Ausrichtung mit dem zentralen Hüftbandelement 34, die Hüftzone 1700, umfaßt ein erstes SELF-Gewebe, das eine Verteilung der Dehnungskräfte und eine Dehnung in einer ersten Richtung liefert, die eine Vektorkomponente in der seitlichen Richtung vorzugsweise in seitlicher Richtung aufweist. Die Seitenelemente 1736 haben auch eine Bein zone 1702 neben der Beinkante 37 des Seitenelements 1736, die ein zweites SELF-Gewebe aufweist, das ein Muster von Bändern und Falten aufweist, das eine Kraftauflösung und Dehnbarkeit in einer zweiten Richtung liefert, die sich von der ersten Richtung unterscheidet, vorzugsweise in einem Winkel zur seitlichen Richtung. Die zweite Richtung der Dehnung liefert einen besseren Sitz um den Träger durch das Verteilen der Kräfte in einem Winkel in der Beinzone 1702. Es sollte auch angemerkt werden, daß während die Ausführungsform der Fig. 17 das Seitenelement als ein kontinuierliches Teil zeigt, das Seitenelement auch aus zwei getrennten SELF-Geweben konstruiert sein kann, die miteinander verbunden sind, um ein zwei mal zwei Seitenelement zu bilden, wie es in der oben angegebenen EP-A-0 729 332 beschrieben ist.
Fig. 18 zeigt eine alternative Einwegwindel 1820 der vorliegenden Erfindung, wobei die Beinklappenteile 1831 ferner ein SELF-Gewebe umfassen, und das vordere Hüftbandelement 1842 ein SELF-Gewebe mit mehreren Zonen ist. Das SELF-Gewebe der Beinklappenelemente liefert eine Dehnbarkeit in seitlicher Richtung. Durch das Vorsehen eines SELF-Gewebes der Beinmanschette neben, über oder außerhalb der elastischen Bänder 54, hat die Windel 1820 ein Gebiet neben den Beinen, das sich ausdehnen kann, wenn das für ein zusätzliches Hohlraumvolumen durch eine starke Beladung benötigt wird, und auch um einen engen Sitz zu liefern, um die Möglichkeit eines Lecks in den Beingebieten durch ein Wegklappen zu vermindern. Wenn die Windel gefüllt wird und schwerer wird, bewirken die Gewichtskräfte, daß die dehnbaren Beinklappenelemente 1831 sich in seitlicher Richtung dehnen, um somit das Wegklaffen an den Beinen durch diese Dehnung zu vermindern, statt daß die Manschette durch das Gewicht nach unten gezogen wird und vom Bein weg klafft. Das Ergebnis ist, daß die Aktion der Beinmanschette 30 unabhängig vom absorbierenden Kern 28 ist, was einen besseren Sitz und eine bessere Aufnahme liefert. Außerdem erhöht das SELF-Gewebe die Weichheit des Produkts in der Beinmanschette und trägt zur gesamten babyfreundlichen Erscheinung bei. Tatsächlich kann die gesamte Windel, einschließlich der Grundstruktureinheit 22, wenn gewünscht, ein SELF-Gewebe umfassen, um eine Sanftheit und Aufnahmeeigenschaften zu liefern. In der in Fig. 18 gezeigten Ausführungsform hat das SELF-Gewebe der Beinklappenelemente 1831 75 Bänder mit einer Breite von 1 mm und 74 Falten mit jeweils einer Breite von 6,35 mm. Das Beinklappenelement hat somit eine Dehnungskraft bei einer Dehnung von 50% von 0,05886 N/cm (6 g/cm) und eine verfügbare Dehnung von 60%. Die elastischen Bänder 54 werden wirksam im Beinklappenelement verbunden, um eine Dehnungskraft von 0,05886 N/cm (60 g) bei einer Dehnung von 85% zu liefern. (Es wurde herausgefunden, daß das SELF-Gewebe vorzugsweise eine Dehnungskraft von nicht mehr als der Hälfte vorzugsweise zwischen einem Fünftel bis einem Zehntel der Dehnungskraft der elastischen Bänder 54 aufweist. Da die elastischen Bänder 54 vorzugsweise wirksam mit dem Beinklappenelement 1831 verbunden werden, um eine Dehnungskraft von zwischen ungefähr 0,4905 N/cm (50 g) und ungefähr 0,5886 N/cm (60 g) zu liefern, so betragen die Dehnungskräfte der Beinklappenelemente vorzugsweise weniger als 0,2943 N/cm (30 g/cm), noch besser weniger als 0,1962 N/cm (20 g/cm) und am besten weniger als 0,0981 N/cm (10 g/cm) bei einer Dehnung von 50%. Diese Dehnungskrafteigenschaften liefern eine Verbesserung beim Wegklaffen und der Aufnahme, wie das hier beschrieben wurde.
Das vordere Hüftelement 1832 hat mehrere Zonen; eine zentrale Hüftbandzone 1800 und eine Bauchzone 1802. Die zentrale Hüftbandzone 1800 liefert die Funktion des vorderen Hüftelements, wie das vorher hier beschrieben wurde. Die Bauchzone 1802 liefert die Dehnung um den Bauch der Trägers, der sich während der Benutzung typischerweise ausdehnt und zusammenzieht. Somit bewegt sich die Bauchzone 1802 mit dem Magen des Trägers und vermindert die Neigung des vorderen Hüftelements, während der Benutzung abzusacken und wegzuklaffen. Die Dehnungskräfte des gesamten vorderen Hüftelements 1843 sind vorzugsweise kleiner als die Dehnungskraft des zentralen Hüftbandelements 34 des hinteren Hüftelements 32, um ein Ausbreiten der Front zu gestatten. Die Dehnungskraft des vorderen Hüftelements 1843 liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 0,04905 N/cm und 0,14715 N/cm (5 g/cm und 15 g/cm) bei einer Dehnung von 50%. In einer alternativen Ausführungsform kann die Dehnungskraft der Bauchzone 1802 weniger oder gleich der Dehnungskraft der zentralen Hüftbandzone 1800 sein, um mehr Dehnung im Bauchelement zu gestatten, um den Bauch des Trägers aufzunehmen und um eine Spannungslinie in der zentralen Hüftbandzone zu liefern, die sich besser an den Träger anpaßt. (In einer alternativen Ausführungsform kann diese Windel auch mit dem Zweipunkt-Befestigungssystem, das im US-Patent 5,242,435 (Weil et al.) beschrieben ist, versehen sein, um den Sitz der Windel weiter zu verbessern).
Fig. 19 zeigt die Windel der Fig. 18 in einer flachen Konfiguration, die die Kräfte annähert, die während des Tragens ausgeübt werden. Wie man aus der Zeichnung sieht, erstreckt sich das dehnbare hintere Hüftelement 32 in derselben Art, die unter Bezug auf Fig. 3 beschrieben wurde. Durch die Dehnbarkeit der Beinklappenelemente 1831 und die größere Dehnbarkeit des vorderen Hüftelements 1843 neigt das vordere Hüftgebiet der Windel auch dazu, nach außen zu fließen. Somit liefert die Windel 1820 eine Sitz in Sanduhrform ohne das hinzugefügte und verschwendete Material, das für eine Windel in Sanduhrform erforderlich ist. Die elastischen Bänder 54 der Beinmanschetten 30 sind gezeigt, wie sie sich im vorderen Hüftgebiet krümmen, um eine Manschette zu liefern, die sich besser den Oberschenkeln des Trägers anpaßt. Tatsächlich wird die gekrümmte Elastizität mit einer rechtwinkligen Windel erreicht. (Es sollte angemerkt werden, daß wenn die Beinmanschette eine Barrieremanschette umfaßt, wie das in der oben zitierten US 4,695,278 (Lawson) beschrieben wurde, die Barrieremanschette ich auch krümmen und einen besseren Sitz liefern wird).
Fig. 20 zeigt eine alternative Ausführungsform der Windel 2020 der vorliegenden Erfindung. Die Windel 2020 hat eine allgemeine Sanduhrform statt der T-Form, die oben diskutiert wurde. Die Sanduhrform hat einen Beinausschnitt im Schrittgebiet der Windel, um einen Sitz um die Beine zu liefern. Das dehnbare hintere Hüftelement 32 ist ähnlich dem dehnbaren Hüftelemente, das bezüglich der T-förmigen Windel beschrieben wurden, mit der Ausnahme der Form jedes Elements. Weiterhin erstreckt sich in dieser Ausführungsform der absorbierende Kern 28 in einen Teil des Gesäßelements 38. In einer speziell bevorzugten Ausführungsform ist der absorbierende Kern 28 nicht mit dem Gesäßelement 38 verbunden, so daß er in das Gesäßelement 38 "hineinfließen" kann. Der absorbierende Kern liefert somit eine Steifheit in einem Teil des Gesäßelements, um das Bauschen des Gesäßelements zu verhindern. Das dehnbare vordere Hüftelement 2042 hat vorzugsweise eine fünfeckige Form, wie es im US-Patent 5,151,092 (Buell et al.) beschrieben ist. In der in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform umfaßt das dehnbare vordere Hüftelement 2042 ein SELF-Gewebe der vorliegenden Erfindung, wobei die Dehnbarkeit des SELF- Gewebes sich in einer Fünfeckform befindet, durch das nicht dehnbare zick zackförmige Auflageteil, den Verstärkungsstreifen 2041, der über einen Teil des SELF-Gewebes verbunden ist. Das Verschlußsystem für die Windel ist vorzugsweise das Doppelspannungs-Befestigungssystem, das nachfolgend hier beschrieben wird, um eine gewinkelte Spannungslinie um den Träger zu bilden. Das Doppelspannungsbefestigungssystem umfaßt ein primäres Befestigungssystem und vorzugsweise ein Hüftverschlußsystem. Wie in Fig. 20 gezeigt ist, sind die Bandstreifen 2040 des primären Befestigungssystem in einem Winkel zur seitlichen Richtung angeordnet, um eine solche gewinkelte Befestigungslinie zu bilden. Die Windel 2020 ist auch mit einem Hüftverschlußsystem versehen, das ein paar erster Befestigungskomponenten 2002 umfaßt, die längs mit dem dehnbaren vorderen Hüftelement 2042 ausgerichtet sind, um eine Spannung durch das dehnbare vordere Hüftelement und eine zweite (nicht gezeigte) Befestigungskomponente, die einen Teil der Oberschicht 24 umfaßt, zu liefern.
Das Verschlußsystem verankert die Windel um den Träger während der Verwendung der Windel, so daß die Windel eine verminderte Wahrscheinlichkeit des Absacken/Wegklaffens und Herunterrutschens/Abgleitens während der Anwendung aufweist. Das Verschlußsystem ist so gestaltet, daß es eine Linie oder Zone einer Spannung schafft, die eine ringförmige Kraft bewirkt, die die Lendenkrümmung des Rückens über die Hüften bis unter die Bauchfalte verbindet, um eine Verankerungsfunktion auszubilden. Diese Linie oder diese Linien (Zone) der Spannung (nachfolgend die primäre Spannungslinie) ist im wesentlichen um den Umfang der Zone niedriger Bewegung des Trägers angeordnet, um Verankerungskräfte auszuüben, die die Position der Windel während des Tragens aufrecht halten. Die primäre Spannungslinie ist vorzugsweise in einem Winkel zur Horizontalen des Körpers des Trägers angeordnet (in einem Winkel zur seitlichen Richtung der Windel), so daß die primäre Span nungslinie sich von der Lendenkrümmung (der engsten Seite des Hinterteils) über den Beckenkamm der Hüften zur Vorderseite des Trägers vorzugsweise unterhalb der Linie der Bauchfalte erstreckt. Somit ist die primäre Spannungslinie in der Zone der minimalen Änderungen der Körperabmessungen angeordnet, eine aufrecht erhaltene Trageposition (das heißt, die primäre Spannungslinie ist nicht über dem Bauch des Gluteus maximus angeordnet, der sich während der Bewegung in seinen Abmessungen vergrößert und verkleinert), so daß die primäre Spannungslinie die Verankerungskräfte stabilisiert und aufrecht erhält, die die Position auf dem Träger aufrecht erhalten, so daß die Winkel kaum während der gesamten Nutzungsdauer durch die Bewegung des Trägers oder die Kraft des erhöhten Gewichts, wenn die Windel voll geworden ist, abrutscht oder herab gleitet. Die gewinkelte primäre Spannungslinie, die durch das Verschlußsystem geschaffen wird, übt auch eine Aufwärtsverankerungskraft auf die Windel aus, die dazu neigt, die Windel auf den Körper zu ziehen, um somit der Gewichtskraft der vollen Windel entgegen zu wirken, so daß die primäre Spannungslinie eine Vektorkomponente in Längsrichtung aufweist.
Die normale Verankerungskraft wird durch die primäre Spannungslinie geschaffen (eine andere Vektorkomponente der gewinkelten primären Spannungslinie) und verankert die Windel, insbesondere den absorbierenden Kern in der Zone niedriger Bewegung, da die normalen Verankerungskräfte zusammendrückend wirken, um den absorbierenden Kern auf den Körper zu schieben. Diese normalen Verankerungskräfte unterstützen somit den Sitz der Windel, als auch die Verminderung eines Lecks, da der absorbierende Kern dicht am Körper gehalten wird. Die gewinkelte primäre Spannungslinie neigt auch dazu, die rote Markierung zu vermindern, da die Verankerungskräfte in einer Zone niedriger Bewegung angeordnet sind, so daß die Körperabmessungen sich entlang der primären Spannungslinie nicht erhöhen oder erniedrigen, was die rote Markierung bewirken könnte.
Da die primäre Spannungslinie in einem rechten Winkel zur seitlichen Richtung angeordnet werden muß, um ihre Verankerungsfunktion zu liefern, wird das Verschlußsystem so gestaltet, daß es einen gewinkelten Verschlußmechanismus liefert, um zu gewährleisten, daß eine solche primäre Spannungslinie auf die Windel ausgeübt wird. Das Verschlußsystem kann somit eine Anzahl verschiedener Befestigungssysteme umfassen, um eine gewinkelte primäre Spannungslinie zu liefern. Beispielsweise kann das Verschlußsystem einfach ein primäres Befestigungssystem umfassen. Das Verschlußsystem kann zusätzlich einen Teil des dehnbaren vorderen Hüftelements verankern, und, sofern dies gewünscht wird, einen Teil der Beinmanschette.
Für das in Fig. 20 gezeigte Verschlußsystem umfaßt jedes Sicherungsteil des Verschlußsystems vorzugsweise einen Bandstreifen 2040, der auf einem Auflageteil, vorzugsweise dem Verstärkungsstreifen 2041, befestigt werden kann, um eine primäre Spannungslinie durch die Windel in einem Winkel zur seitlichen Richtung zu liefern. Somit ist der Bandstreifen im allgemeinen so geformt und gerichtet, daß es dem Bandstreifen ermöglicht wird, in das Auflageteil einzugreifen, um somit eine primäre Spannungslinie in einem Winkel zur seitlichen Richtung, vorzugsweise durch die Windel im wesentlichen um die Zone geringer Bewegung zu bieten. In der in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform wird der Bandstreifen 2040 mit dem Seitenelement 36 in einem Winkel zur seitlichen Richtung verbunden, um die gewünschte gewinkelte primäre Spannungslinie zu liefern. Beispielsweise kann ein rechtwinklige Bandstreifen, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, oder ein Bandstreifen, der eine an dere Form hat, bezüglich der seitlichen Richtung gedreht werden, wenn er an der Windel befestigt wird, so daß der Bandstreifen in einem Winkel zur seitlichen Richtung von ungefähr zwischen 5º bis ungefähr 30º, vorzugsweise von ungefähr 15º bis ungefähr 20º angeordnet ist.
Eine alternative Ausführungsform des Bandstreifens kann eine Bandteil aufweisen, das in einem Winkel zur seitlichen Richtung ausgebildet und ausgerichtet ist, um die Ausbildung der primären Spannungslinie in einem Winkel zur seitlichen Richtung zu gewährleisten. Vorzugsweise sind die seitlichen Kanten des Bandstreifens gekrümmt, um eine gewinkelte Befestigung zu gestatten, um der Form oder dem Körperbau des Trägers zu folgen, um die gewinkelte primäre Spannungslinie um die Zone geringer Bewegung zu schaffen, um die Windel am Träger zu verankern, um es zu gestatten, daß die Person, die die Windel anlegt, den Streifenteil auf dem Auflageteil bequem anbringen kann, um somit die Gestalt der Windel zu bilden. Weiterhin gestattet die gekrümmte Form der seitlichen Kanten des Streifenteils eine hohe Anordnung des Streifens im hinteren Hüftbereich, obschon eine niedrige Streifenanordnung des Auflageteils gestattet ist, um die Markierung des Bauches, der Hüften und der Beine des Trägers zu minimieren, um den Komfort der Windel für den Träger zu erhöhen. Der Streifenteil nimmt auch das Bein des Trägers auf, dadurch daß, wenn der Bandstreifen zu niedrig auf dem Produkt positioniert wurde, eine Markierung auf den Beinen des Trägers auftreten könnte, was einen negativen Einfluß auf den Komfort und den Sitz haben würde. Ein Beispiel einer solchen Gestaltung eines Bandstreifens ist in der US-A-5,358,500 beschrieben.
Das Auflageteil kann auch variierende Größen und Formen annehmen, um die gewinkelte primäre Spannungslinie zu liefern. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Fig. 20 dargestellt ist, umfaßt das Auflageteil einen Verstärkungsstreifen 2041, der einen Zickzack-Form aufweist, um so eine gewinkelte primäre Spannungslinie der vorliegenden Erfindung zu bilden. Der Verstärkungsstreifen 2041 ist vorzugsweise auch mit einer Anzeigevorrichtung 2004 versehen, um das Befestigen der Windel am Träger zu unterstützen, um somit einen optimalen Sitz an der Hüfte und der Beinöffnung zu erhalten. Die Anzeigevorrichtungen 2004 sind vorzugsweise in Reihen angeordnet, die in einem Winkel zur seitlichen Richtung angeordnet sind, vorzugsweise im selben Winkel wie die Bandstreifen 2040, um eine gewinkelte Befestigung des Bandstreifens für einen optimierten Sitz und für das Bereitstellen einer gewinkelten primären Spannungslinie zu liefern. (In einer alternativen Konfiguration kann das Auflageteil dehnbar sein, beispielsweise aus einem SELF-Gewebe gebildet sein, das einen Vliesstoff umfaßt, um es einem vorderen Hüftgebiet zu gestatten, sich noch mehr zu dehnen, um die Zunahme des Bauches des Trägers aufzunehmen).
Wie in Fig. 20 gezeigt ist, umfaßt das Verschlußsystem vorzugsweise ein Hüftverschlußsystem, das eine Länge des vorderen Hüftelements 43, vorzugsweise des dehnbaren vorderen Hüftelements 2042 verankert. Ein solches Hüftverschlußsystem ist in der oben angegebenen US-A-5,358,500 und dem US- Patent 5,242,436 (Weil et al.) beschrieben. Alternativ können die Komponenten des Hüftverschlußsystems auch konfiguriert werden, um eine gewinkelte Spannungslinie zu bilden (beispielsweise kann die erste Befestigungskomponente in einem Winkel zur seitlichen Richtung verbunden sein).
Fig. 21 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform eines dehnbaren vorderen Hüftelements 2142 der vorliegenden Erfndung. Das vordere Hüftelement 2143 hat ein zentrales Hüftbandelement 2100 und ein Paar von Flügelelementen 2102, die an jeder seitlichen Seite des zentralen Hüftbandelements 2100 angeordnet sind. Das zentrale Hüftbandelement 2100 umfaßt vorzugsweise ein Stretchlaminat, am besten ein nicht gedehntes Stretchlaminat, wie es im oben erwähnten US-Patent 5,151,092 beschrieben ist. Das zentrale Hüftbandelement 2100 umfaßt somit einen Teil der Oberschicht 24, einen Teil der Unterschicht 26 und ein elastisches Teil 2104, das zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26 angeordnet ist, wobei alle mechanisch gedehnt wurden. (Es sollte angemerkt werden, daß das zentrale Hüftbandelement auch durch die SELF-Verfahren hindurchgeführt wurde, wobei die Bänder und Falten in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt sind). Die Flügelelemente 2102 umfassen jeweils ein SELF-Gewebe, um weiter die Dehnbarkeit und Erstreckbarkeit des dehnbaren vorderen Hüftelements 2142 zu verbessern. Jedes SELF-Gewebe des Flügelelements ist ähnlich den SELF- Geweben, die bezüglich der Verwendung für irgend eines der Elemente des hinteren Hüftelements 32 beschrieben wurde. Dies gestattet eine leichte Herstellung, da die SELF-Gewebe der Flügelelemente gleichzeitig mit dem zentralen Hüftbandelement 34 des dehnbaren hinteren Hüftelements 32 der vorherigen Windel während einer kontinuierlichen Herstellung ausgebildet werden können. Für eine leichte Herstellung kann das zentrale Hüftbandelement 34 des hinteren Hüftelements 32 alternativ ein Stretchlaminat, vorzugsweise ein dehnungsloses Stretchlaminat umfassen, so daß das gleiche Stück des elastischen Materials das elastische Teil und beide zentrale Hüftbandelemente bilden kann. Das primäre Befestigungssystem des Verschlußsystems umfaßt ein Auflagenteil, das einen Verstärkungsstreifen 2401, der eine Zickzack-Form aufweist, umfaßt. Das Verschlußsystem umfaßt zusätzlich ein Hüftverschlußsystem, das erste Befestigungskomponenten 2106 umfaßt, um eine Spannung durch das dehnbare vordere Hüftelement 2142 zu liefern.
Fig. 22 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform eines dehnbaren vorderen Hüftelements 2242 der vorliegenden Erfindung. Das vordere Hüftelement 2243 umfaßt ein zentrales Hüftbandelement 2200, ein Bauchelement 2204 und ein Paar von Flügelelementen 2202. Das zentrale Hüftbandelement 2200 ist vorzugsweise ein dehnungsloses Stretchlaminat, wie es hier bezüglich der Fig. 21 beschrieben wurde. Die Flügelelemente 2202 sind ebenfalls ähnlich den Flügelelementen 2102, die in Fig. 21 gezeigt sind. Das Bauchelement 2204 erstreckt sich längs innerhalb des zentralen Hüftbandelements 2200 und umfaßt ein SELF-Gewebe. Das SELF-Gewebe des Bauchelements 2204 kann dasselbe oder ähnlich dem SELF-Gewebe der Flügelelemente sein, oder es kann weniger Dehnungkräfte als die Flügelelemente aufweisen.
Fig. 23 zeigt eine andere alternative Ausführungsform des dehnbaren vorderen Hüftelements 2342 der vorliegenden Erfindung. Das vorderes Hüftelement 2343 umfaßt ein zentrales Hüftbandelement 2300, ein Bauchelement 2304 und ein Paar von Flügelelementen 2302 auf jeder Längsseite des zentralen Hüftbandelements 2300. In dieser Ausführungsform umfaßt das Bauchelement 2304 ein Stretchlaminat, vorzugsweise ein dehnungsloses Stretchlaminat, das ein elastisches Teil 2104 umfaßt. Das zentrale Hüftbandelement 2300 und die Flügelelemente 2302 umfassen vorzugsweise ein SELF-Gewebe. Das zentrale Hüftbandelement 2300 erstreckt sich längs innerhalb der Endkante 48 von ungefähr 6 mm bis ungefähr 25 mm, vorzugsweise ungefähr 12 mm. Die Kraft- und Dehnungseigenschaften jedes SELF-Gewebes können dieselben sein oder sie können sich unterscheiden, in Abhängigkeit von der gewünschten Dehnbarkeit jedes Elements. In der in Fig. 23 gezeigten Ausführungsform hat jedes der SELF-Gewebe vorzugsweise die gleichen Dehnungskrafteigenschaften. Dieses vordere Hüftelement 2342 hat somit ein "SELF-Fenster". Dieses vordere Hüftelement vermindert somit das Absacken, da kein Band neben den Endkanten ist, um das Hüftteil hinab zu ziehen. (In einer alternativen Ausführungsform dieser Konfiguration kann das dehnbare hintere Hüftelement eine gekrümmte Form aufweisen, oder es kann zu den seitlich gerichteten Bändern und Falten des SELF-Gewebes gewinkelt sein, um eine Kraftauflösung und Dehnbarkeit in einem Winkel zur seitlichen Richtung zu bieten).
Fig. 24 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform eines dehnbaren vorderen Hüftelements 2442 der vorliegenden Erfindung. Das vordere Hüftelemente 2443 umfaßt ein zentrales Hüftbandelement 2400, ein Paar von Flügelelemente 2402, ein Bauchelement 2406 und ein Auflageteil 2408. Das zentrale Hüftbandelement 2400 umfaßt ein Stretchlaminat, vorzugsweise ein dehnungsloses Stretchlaminat, das ein elastischen Teil 2104 umfaßt. Die Flügelelemente 2402, das Bauchelement 2406 und das Auflageteil 2408 umfassen jeweils ein SELF-Gewebe. Das Auflageteil 2408 erstreckt sich längs innerhalb von und vorzugsweise über das Auflageteil des primären Befestigungssystems hinaus. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, umfaßt das Auflageteil ein Paar von Verstärkungsstreifen 2441, die seitlich voneinander beabstandet und auf der Windel in einem Winkel zur seitlichen Richtung angeordnet sind. Das SELF-Gewebe des Auflageteils ist seitlich durch die Verstärkungsstreifen 2441 begrenzt, um eine Dehnung und Ausdehnbarkeit zwischem den Verstärkungsstreifen 2441 zu liefern.

TESTVERFAHREN

Oberflächenweglänge

Die Messungen der Oberflächenweglänge der Gebiete geformten Materials werden durch das Auswählen und Vorbereiten repräsentativer Proben jedes einzelnen Gebietes und das Analysieren dieser Proben mittels mikroskopischer Bildanalyseverfahren durchgeführt.
Proben müssen so gesammelt werden, daß sie bezüglich der Oberflächengeometrie jedes Gebietes repräsentativ sind. Im allgemeinen sollten Übergangsgebiete vermieden werden, da sie normalerweise Merkmale sowohl der ersten als auch der zweiten Gebiete enthalten. Die zu messende Probe wird herausgeschnitten und vom interessierenden Gebiet getrennt. Die "Messungskante" muß parallel zu einer speziellen Achse der Dehnung, die von Interesse ist, geschnitten werden. Im allgemeinen ist diese Achse parallel zur geformten primären Achse entweder des ersten Gebietes oder des zweiten Gebietes. Eine ungedehnte Probenlänge von 1,27 cm (einem halben Inch) muß mit einem "Meßstrich" versehen werden, rechtwinklig zur "gemessenen Kante", während sie am Gewebematerial angebracht ist, und dann genau geschnitten und vom Gewebematerial entfernt werden.
Die Meßproben werden dann auf der langen Kante eines Mikroskopobjektträgers aus Glas montiert. Die "Meßkante" muß sich leicht (um ungefähr 1 mm) von der Seitenkante nach außen erstrecken. Eine dünne Schicht eines druckempfindlichen Klebers wird auf die zum Glas zeigende Kante aufgebracht, um eine geeignete Stützvorrichtung für die Probe zu liefern. Bei stark geformten Probengebieten wurde herausgefunden, daß es wünschenswert ist, die Probe gleichzeitig leicht in ihrer axialen Richtung zu dehnen (ohne eine wesentliche Kraft auszuüben), um den Kontakt und die Befestigung an der Objektträgerkante zu erleichtern. Die gestattet eine verbesserte Identifikation der Kante während der Bildanalyse und vermeidet mögliche "zerknitterte" Kantenteile, die eine zusätzliche Interpretationsanalyse erfordern.
Bilder jeder Probe müssen als "Meßkantenansichten" gewonnen werden, die von der Kante des Objektträgers unter geeigneten mikroskopischen Meßvorrichtungen genügender Qualität und Stärke aufgenommen werden. Die hier dargestellten Daten wurden unter Verwendung der folgenden Ausrüstung erhalten: Keyence VH-6100 (20x Linse) Videoeinheit mit Videobilddrucken, die mit einer Sony Video Drucker Mavigraph-Einheit gemacht wurden. Die Videodrucke wurden gescannt mit einem Hewlett Packard ScanJet IIP Scanner. Eine Bildanalayse erfolgt auf einem Macintosh-Computer IICi unter Verwendung der Software NTH MAC Image Version 1.45.
Unter Verwendung dieser Ausrüstung wurde anfänglich ein Kalibrierbild einer Gitterskalenlänge von 0,500" mit 0,005" Inkrementiermarken aufgenommen, das für die Kalibriereinstelllung des Computerbildanalyseprogramms verwendet wurde. Alle zu messenden Proben wurden dann mit Video aufgenommen und es wurde ein Videobild gedruckt. Als nächstes wurden alle Videodrucke mit einer 100 dpi (256 Graupegelskala) in ein geeignetes Mac Bilddateiformat gescannt. Schließlich wurde jede Bilddatei (einschließlich der Kalibrierdatei) analysiert unter Verwendung des Mac Image 1,45 Computerprogramms. Alle Proben werden gemessen, wobei das Freihand-Linienenmeßwerkzeug ausgewählt ist. Proben werden auf beiden Seitenkanten gemessen und die Längen aufgezeichnet. Bei einfachen, filmartigen (dünn und mit konstanter Dicke) Proben muß nur eine Endkante gemessen werden. Laminate und dickere Schaumproben werden auf beiden Seitenkanten gemessen. Die Längenmeßaufzeichnungen müssen entlang der gesamten Meßstrichlänge der herausgeschnittene Probe gemacht werden. In Fällen stark verformter Proben können mehrere (teilweise überlappende) Bilder notwendig werden, um die gesamte geschnittene Probe abzudecken. In diesen Fällen werden kennzeichnende Merkmale, die beiden überlappenden Bildern gemeinsam sind, ausgewählt und als "Markierungen" verwendet, um Bildlängenmessungen, die sich aneinander anschließen aber nicht überlappen, zu ermöglichen.
Die endgültige Bestimmung der Oberflächen-Weglänge für jedes Gebiet erhält man durch die Mittelwertbildung von fünf (5) getrennten Proben mit einer Länge von 1,27 cm (1/2 Inch) jedes Gebietes. Jede Oberflächen-Weglänge jeder Meßstrichprobe muß aus den Oberflächen-Wellenlängen beider Seitenkanten gemittelt werden.

Seitlicher Poisson-Kontraktions-Effekt

Der seitliche Poisson-Kontraktions-Effekt wird auf einem Instron Modell 1122 gemessen, wie es von der Instron Corporation von Canton, Massachusetts erhältlich ist, das mit einem Gateway 2000 486/33 Hz Computer, erhältlich von der Gateway 2000 aus N. Sioux City, South Dakota, verbunden ist, unter Verwendung der Software Test Works , die von Sintech, Inc. aus Research Triangle Park, North Carolina erhältlich ist. Alle wesentlichen Parameter, die für eine Prüfung notwendig sind, werden für jeden Test in die Test Works Software eingegeben. Die Datensammlung wird durch eine Kombination von ma nuellen Probenbreitenmessungen und Dehnungsmessungen, die mit der Software Test Works gemacht wurden, erzielt.
Die Proben, die für diesen Test verwendet werden, haben eine Breite von 2,54 cm (1") und eine Länge von 10,16 cm (4"), wobei die Längsachse der Probe parallel zur Richtung des ersten Gebietes der Probe geschnitten ist. Die Probe sollte mit einem scharfen Messer oder einer geeigneten scharfen Schnittvorrichtung geschnitten werden, die gestaltet ist, um eine präzise 1" breite Probe zu schneiden. Es ist wichtig, daß eine "repräsentative Probe" so geschnitten werden sollte, daß ein Gebiet, das repräsentativ ist für die Symmetrie des Gesamtmusters der verformten Gebiete, dargestellt wird. Es wird Fälle geben (durch die Variationen entweder in der Größe des deformierten Teiles oder der relativen Geometrie der Gebiete 1 und 2), in welchen es notwendig sein wird, entweder größere oder kleinere Proben, als sie hier vorgeschlagen wurden, zu schneiden. In diesem Fall ist es sehr wichtig, zu beachten (zusammen mit allen berichteten Daten), welche Größe die Probe hat, aus welchem Gebiet des deformierten Gebietes sie genommen wurde und vorzugsweise eine schematische Darstellung des repräsentativen Gebietes, das für die Probe verwendet wurde, einzufügen. Im allgemeinen sollte ein "Seitenverhältnis" von 2 : 1 für den tatsächlich gedehnten nachgiebigen Teil (I1 : W1) eingehalten werden, wenn es möglich ist. Es werden fünf Proben getestet.
Die Greifer des Instron bestehen aus luftbetätigten Greifern, die gestaltet sind, um die gesamte Greifkraft entlang einer einzigen Linie rechtwinklig zur Richtung der Testdehnung zu konzentrieren, wobei diese eine flache Oberfläche und eine gegenüberliegende Fläche haben, aus der ein Halbrund vorsteht. Es kann kein Rutschen zwischen der Probe und den Greifern gestattet werden. Die Distanz zwischen den Linien der Greifkraft sollte 5,08 cm (2") betragen, wenn sie mit einem Stahllineal gemessen wird, das zwischen die Greifer gehalten wird. Diese Distanz wird hier als die Distanz genommen, die die "Meßlänge" bezeichnet.
Die Probe wird in den Griffen mit ihrer Längsachse rechtwinklig zur Richtung der aufgebrachten Dehnung montiert. Ein Gebiet, das repräsentativ ist für die gesamte Mustergeometrie, sollte symmetrisch in der Mitte zwischen den Griffen angeordnet werden. Die Kreuzkopf-Geschwindigkeit sollte auf 10 in/min eingestellt werden. Der Kreuzkopf bewegt sich zur spezifizierten Dehnung (es erfolgen Messungen sowohl für eine Dehnung von 20% als auch für eine Dehnung von 60%). Die Breite der Probe, die sich an ihrem schmalsten Punkt (w2) befindet, wird unter Verwendung eines Stahllineals gemessen, so daß sie möglichst nahe an 0,0508 cm (0,02") liegt. Die Dehnung in der Richtung der aufgebrachten Dehnung wird am nächsten von 0,0508 cm (0,02") auf der TestWorks Software aufgezeichnet. Der seitliche Poisson-Kontraktions-Effekt (PLCE) wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:
PLCE = ((W2 - W1)/W1)/((I2 - I1)/I2),
wobei W2 = die Breite der Probe unter einer aufgebrachten Längsdehnung ist;
W1 = die ursprüngliche Breite der Probe ist;
I2 = die Länge der Probe unter der aufgebrachten Längsdehnung ist; und
I1 = die ursprüngliche Länge der Probe (Meßlänge) ist.
Messungen werden sowohl bei einer Dehnung von 20% als auch bei einer Dehnung von 60% unter Verwendung von fünf verschiedenen Proben für jede vorgegebene Dehnung durchgeführt. Der PLCE für eine vorgegebene prozentuale Dehnung ist der Mittelwert der fünf Messungen.

Hysterese-Test

Der Hysteresetest wird für die Messung der prozentualen Einstellung und der prozentualen Kraftlockerung eines Materials verwendet. Die Tests werden auf einem Instron Modell 1122, erhältlich von der Instron Corporation of Canton, Mass., das mit einem Gateway 2000 486/33 Hz Computer, erhältlich von der Gateway 2000 of N. Sioux City, South Dakota 57049 erhältlich ist, unter Verwendung der TestWorks Software, die von der Sintech, Inc. of Research Triangle Park, North Carolina 27709 erhältlich ist, durchgeführt. Alle wesentlichen Parameter, die für das Testen benötigt werden, werden in die Test- Works Software für jeden Test eingegeben (das sind Kreuzkopfgeschwindigkeit, Punkt der maximalen prozentualen Dehnung und Haltezeiten). Die gesamte Datensammlung, Datenanalyse und die Aufzeichnung werden unter Verwendung der TestWorks Software durchgeführt.
Die Proben, die für diesen Test verwendet werden, haben eine Breite von 2,54 cm (1") und eine Länge von 10,16 cm (4"), wobei die Längsachse der Probe parallel' zur Richtung der maximalen Dehnbarkeit der Probe geschnitten ist. Die Probe kann mit einem scharfen exakten Messer oder einer geeigneten scharfen Schnittvorrichtung geschnitten werden, die gestaltet ist, um eine Probe mit einer Breite von 2,54 cm (1") präzise zu schneiden. (Wenn es mehr als eine Dehnungsrichtung des Materials gibt, sollten Proben parallel zu den repräsentativen Richtungen der Dehnung genommen werden). Die Probe sollte so geschnitten werden, daß ein Gebiet, das für die Symmetrie des gesamten Muster des de formierten Gebietes repräsentativ ist, dargestellt wird. Es wird Fälle geben (durch die Variationen entweder in der Größe des deformierten Teiles oder der relativen Geometrie der ersten und zweiten Gebiete), in welchen es notwendig sein kann, entweder größere oder kleinere Proben, als sie hier vorgeschlagen wurden, zu schneiden. In diesem Fall ist es sehr wichtig, darauf zu achten (zusammen mit allen berichteten Daten), welche Größe die Probe hat, von welchem Gebiet des deformierten Gebietes die Probe genommen wurden und vorzugsweise ein Schema des repräsentativen Gebietes, das für die Probe verwendet wurde, einzufügen. Es gibt drei getrennte Test bei einer Dehnung von 20, 60 und 100%, wobei diese für jedes Material gemessen werden. Drei Proben eines vorgegebenen Materials werden bei jeder prozentualen Dehnung gemessen.
Die Greifer des Instron bestehen aus luftbetätigten Greifern, die gestaltet sind, um die gesamte Greifkraft entlang einer einzigen Linie rechtwinklig zur Richtung der Testspannung zu liefern, wobei sie eine flache Oberfläche und eine gegenüberliegende Fläche, von der ein Halbrund vorsteht, aufweisen, um ein Rutschen der Probe zu minimieren. Die Distanz zwischen den Linien der Greifkraft sollte 5,08 cm (2") betragen, wenn sie mit einem Stahllineal, das zwischen die Greifer gehalten wird, gemessen wird. Die Distanz wird hier als "Meßlänge" bezeichnet. Die Probe wird in den Griffen mit ihrer langen Achse rechtwinklig zur Richtung der aufgebrachten prozentualen Dehnung montiert. Die Kreuzkopfgeschwindigkeit wird auf 25,4 cm/min (10 in/min) eingestellt. Der Kreuzkopf bewegt sich zur spezifizierten maximalen prozentualen Dehnung und hält die Probe an dieser prozentualen Dehnung für 30 Sekunden. Nach dreißig Sekunden kehrt der Kreuzkopf zu seiner ursprünglichen Position (0% Dehnung) zurück und bleibt für 60 Sekunden in dieser Position. Der Kreuzkopf kehrt zur selben maximalen prozentualen Dehnung zurück, die im ersten Zyklus verwendet wurde, hält für dreißig Sekunden und kehrt dann wieder zu null zurück.
Es wird eine Kurve von zwei Zyklen erzeugt. Eine repräsentative Kurve ist in Fig. 7 gezeigt. Die prozentuale Kraftrelaxation wird durch die folgende Berechnung aus den Kraftdaten des ersten Zyklusses berechnet:
(Kraft bei maximaler prozentualer Dehnung - Kraft nach einer Haltezeit von 30 Sekunden) · 100/Kraft bei einer maximalen prozentualen Dehnung (Zyklus 1) = prozentuale Kraftrelaxation.
Die prozentuale Einstellung ist die prozentuale Dehnung der Probe des zweiten Zyklusses, wo die Probe beginnt, der Dehnung zu widerstehen. Die prozentuale Einstellung und die prozentuale Kraftrelaxation sind graphisch auch in den Fig. 7 und 15 gezeigt. Die mittlere prozentuale Kraftrelaxation und die prozentuale Einstellung für drei Proben wird für jeden getesteten maximalen Dehnungswert aufgezeichnet.

Zugtest

Der Zugtest wird für das Messen der Dehnungskraft (Kraft) über der prozentualen Dehnung und der prozentual verfügbaren Dehnung eines Materials verwendet. Die Tests werden auf einem Instron Modell 1122, erhältlich von der Instron Corporation of Canton, Mass., das an einen Gateway 2000 486/33 Hz Computer, erhältlich von der Gateway 2000 of N. Sioux City, South Dakota unter Verwendung der TestWorks Software, erhältlich von der Sintech Inc. of Research Triangle Park, North Carolina durchgeführt. Alle wesentlichen für das Testen benötigten Parameter werden in die TestWorks Software für jeden Test eingegeben. Auch die gesamte Datensammlung, Datenanalyse und die Aufzeichnung werden unter Verwendung der TestWorks Software durchgeführt.
Die Proben, die für diesen Test verwendet werden, haben eine Breite von 2,54 cm (1") und eine Länge von 10,16 cm (4"), wobei die Längsachse der Probe parallel zur Richtung der maximalen Dehnbarkeit der Probe geschnitten ist. Die Probe sollte mit einem scharfen genauen Messer oder einer geeigneten scharfen Schneidevorrichtung, die gestaltet ist, um eine Probe mit einer Breite von 2,54 cm (1") präzise zu schneiden, geschnitten werden. (Wenn es mehr als eine Richtung der Dehnbarkeit des Materials gibt, so sollten Proben parallel zu einer repräsentativen Richtung der Dehnung genommen werden). Die Probe sollte so geschnitten werden, daß ein Gebiet, das für die Symmetrie des gesamten Musters des deformierten Gebietes repräsentativ ist, dargestellt wird. Es wird Fälle geben (durch die Variationen in entweder der Größe des deformierten Teils oder der relativen Geometrie der ersten und zweiten Gebiete), in welchen es notwendig sein wird, entweder größere oder kleinere Proben, als sie hier vorgeschlagen wurden, zu schneiden. In diesem Fall ist es sehr wichtig (zusammen mit den anderen mitgeteilten Daten) die Größe der Probe und aus welchem Gebiet des deformierten Gebietes sie genommen wurde, anzumerken, und vorzugsweise ein Schema des repräsentativen Gebietes, das für die Probe verwendet wurde, einzuschließen. Drei Proben eines gegebenen Materials werden getestet.
Die Greifer des Instron bestehen aus luftbetätigten Greifern, die gestaltet sind, um die gesamte Greifkraft entlang einer einzigen Linie rechtwinklig zur Richtung der Testbelastungen zu konzentrieren, wobei sie eine flache Oberfläche und eine gegenüberliegende Fläche, von welcher ein Halbrund vorsteht aufweisen, um das Rutschen der Probe zu minimieren. Die Distanz zwischen den Linien der Greifkraft sollte 5,08 cm (2") sein, wenn sie mit einem Stahllineal, das neben die Greifer gehalten wird, gemessen wird. Diese Distanz wird als "Meßlänge" bezeichnet. Die Probe wird in den Griffen montiert, wobei ihre lange Achse rechtwinklig zur Richtung der aufgebrachten prozentualen Dehnung verläuft. Die Kreuzkopfgeschwindigkeit wird auf 25,4 cm/min (10 in/min) eingestellt. Der Kreuzkopf dehnt die Probe, bis die Probe bricht, wobei an diesem Punkt der Kreuzkopf stoppt und in seine ursprüngliche Position (0% Dehnung) zurückkehrt.
Die prozentual verfügbare Dehnung ist der Punkt, an dem eine Umbiegung in der Kraft-Dehnungs-Kurve erfolgt, wobei jenseits dieses Punktes ein rapides Ansteigen der Kraft auftritt, die erforderlich ist, um die Probe weiter zu dehnen. Der Mittelwert der prozentual verfügbaren Dehnung für drei Proben wird aufgezeichnet.
Während die Testverfahren, die oben beschrieben wurden, für viele Gewebematerialien der vorliegenden Erfindung nützlich sind, wird es deutlich, daß die Testverfahren unter Umständen modifiziert werden müssen, um innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung komplexere Gewebematerialien zu behandeln.

Referenzliste der Zeichnungen

Fig. 6
Force (grams/Inch) Kraft (Gramm/Inch)
AVAILABLE STRETCH Verfügbare Dehnung
Elongation Dehnung
BASE WEB Basisgewebe
FORMED WEB geformtes Gewebe
STAGE I Stufe I
STAGE II Stufe II
Fig. 7
Force (grams/Inch) Kraft (Gram/Inch)
Elongation Dehnung
Fig. 14
Force (grams/inch) Kraft (Gramm/Inch)
BASE WEB Basisgewebe
FORMED WEB geformtes Gewebe
Elongation Dehnung
Fig. 15
Force (grams/Inch) Kraft (Gramm/Inch)
Elongation Dehnung

Claims

1. Absorbierender Einwegartikel (20) mit einem vorderen Hüftbereich und mit einem hinteren Hüftbereich, wobei der absorbierende Artikel umfaßt eine Grundstruktureinheit (22) mit einer flüssigkeitsdurchlässigen Oberschicht (24), einer mit der Oberschicht verbundenen flüssigkeitsundurchlässigen Unterschicht (26) und einem zwischen der Oberschicht und der Unterschicht positionierten, absorbierenden Kern (28), und eine streckbare hintere Hüftausbildung (32), die in dem hinteren Hüftbereich angeordnet ist, wobei die streckbare hintere Hüftausbildung umfaßt ein Gesäßelement (38), das mit der Grundstruktureinheit (22) und sich in Längsrichtung von diesem nach außen erstreckend verbunden ist, wobei das Gesäßelement (38) in einer Richtung streckbar ist, die eine Vektorkomponente in seitlicher Richtung aufweist, ein zentrales Hüftbandelement (34), das mit dem Gesäßelement (38) und sich in Längsrichtung von diesem nach außen erstreckend verbunden ist, wobei das zentrale Hüftbandelement (34) in einer Richtung streckbar ist, die eine Vektorkomponente in seitlicher Richtung aufweist, und ein Paar von Seitenelementen (36), die mit dem zentralen Hüftbandelement (34) und wenigstens einem Abschnitt des Gesäßelements (38) und sich seitlich von diesen ausstreckend verbunden ist, wobei jedes Seitenelement in einer Richtung streckbar ist, die eine Vektorkomponente in seitlicher Richtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckungskraft des zentralen Hüftbandelements (34) größer ist als die Streckungskraft des Gesäßbandes (38), und daß das Gesäßband (38) und/oder die Seitenelemente eine strukturelastische Filmbahn umfassen, die ein dehnbares Netzwerk von wenigstens zwei benachbarten, unterschiedlichen Bereichen umfaßt, wobei das dehnbare Netzwerk wenigstens einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich mit ein oder mehr rippenartigen Elementen umfaßt.

2. Absorbierender Artikel nach Anspruch 1, in welchem jedes Seitenelement eine Hüftzone und eine Beinzone aufweist, wobei die Hüftzone eine erste Richtung einer Streckbarkeit hat und die Beinzone eine zweite Richtung einer Streckbarkeit hat.

3. Absorbierender Artikel nach Anspruch 2, in welchem die Hüftzone in wenigstens der seitlichen Richtung streckbar ist.

4. Absorbierender Artikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem das zentrale Hüftbandelement eine strukturelastische Filmbahn umfaßt.

5. Absorbierender Artikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Streckkraft des zentralen Hüftbandelements größer ist als die Streckkraft jedes Seitenelements.

6. Absorbierender Artikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Streckkraft jedes Seitenelements größer ist als die Streckkraft des Gesäßelements.

7. Absorbierender Artikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, zusätzlich mit einer streckbaren vorderen Hüftausbildung (42), die im vorderen Hüftbereich des absorbierenden Artikels positioniert ist, wobei die streckbare vordere Hüftausbildung ein vorderes Hüftelement (43) umfaßt, daß mit der Aufnahmeeinheit und sich von dieser in Längsrichtung nach außen erstreckend verbunden ist.

8. Absorbierender Artikel nach Anspruch 7, in welchem das vordere Hüftelement eine strukturelastische Filmbahn umfaßt.

9. Absorbierender Artikel nach Anspruch 7 oder 8, in welchem die streckbare vordere Hüftausbildung eine Fünfeckform hat.

10. Absorbierender Artikel nach Anspruch 9, in welchem das vordere Hüftelement ein zentrales Hüftbandelement und ein Paar von Flügelelementen auf beiden Seiten des zentralen Hüftbandelements hat, wobei jedes Flügelelement eine strukturelastische Filmbahn umfaßt.

11. Absorbierender Artikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem das Gesäßelement ein Paar von Beinzonen mit einer Streckbarkeit in einem Winkel zur seitlichen Richtung aufweist.

12. Absorbierender Artikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, zusätzlich mit einem Paar streckbarer Beinschlitze (30), wobei jeder streckbare Beinschlitz ein Beinklappenelement (31) umfaßt, das mit der Grundstruktureinheit und sich von dieser seitlich nach außen erstreckend verbunden ist, und einem elastischen Element (54), das mit jedem Beinklappenelement operativ verbunden ist.

13. Absorbierender Artikel nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Grundstruktureinheit eine strukturelastische Filmbahn umfaßt.