DE69517416T2

DE69517416T2 - Dreidimensional makroskopisch gestreckte und durchlöcherte verbundbahn und deren herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69517416T2
Application number: DE69517416T
Authority: DE
Inventors: Christopher Dobrin; Michael Langdon
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1994-03-03
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2015-02-17
Also published as: US5549777A; WO1995023699A1; CA2183237A1; JPH09509901A; ATE193677T1; EP0746469A1; US5665452A; DE69517416D1; JP3734265B2; CA2183237C; ES2146750T3; MX9603842A; KR970701524A; AU1843995A; EP0746469B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Laminatbahnen und noch genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf dreidimensionale, makroskopisch expandierte, mit Öffnungen versehene Laminatbahnen für den Gebrauch als Deckblätter an absorbierenden Artikeln, insbesondere Monatshygieneartikeln.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, mit Öffnungen versehenen Laminatbahn.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es ist auf dem Gebiet wegwerfbarer, absorbierender Verbandsstoffe lange bekannt gewesen, daß es extrem wünschenswert ist, absorptive Einrichtungen wie wegwerfbare Windeln, Monatshygieneprodukte, Hygienevorlagen, Inkontinenzartikel und Ähnliches zu konstruieren, welche dem Benutzer das Gefühl einer trockenen Oberfläche geben, um den Tragekomfort zu verbessern und die Entwicklung von unerwünschten Hautzuständen zufolge von fortgesetztem Aussetzen an Feuchtigkeit, die innerhalb des absorbierenden Artikels absorbiert wird, zu minimieren.
Eine nach dem Stand der Technik machbare Lösung für das zuvor erwähnte Problem ist im allgemein übertragenen, an Radel et al. am 3. August 1982 erteilten und hiermit hierin durch Referenz aufgenommenen US-Patent No. 4,342,314 geoffenbart. Radel et al. offenbaren einen absorbierenden Artikel mit einem Träger-berührenden Deckblatt, welches eine elastische, makroskopisch expandierte, dreidimensionale Kunststoffbahn umfaßt, welche eine Kombination aus faserähnlichen und Kunststoffeigenschaften aufweist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das in Radel, et al. geoffenbarte makroskopisch expandierte, dreidimensionale Kunststoffbahn-Deckblatt eine feinskalige dreidimensionale Mikrostruktur, welche ein regelmäßiges Kontinuum von Kapillarnetzwerken umfaßt, die von einer Oberfläche der Bahn ausgehen, sich von dort erstrecken und in der Form von Öffnungen in deren gegenüberliegender Oberfläche enden, um raschen Fluidtransport zu fördern. Das faserähnliche Aussehen der Bahn besteht aus einem Kontinuum von faserähnlichen Elementen, wobei die gegenüberliegenden Enden von jedem der faserähnlichen Elemente mit mindestens einem anderen der faserähnlichen Elemente verbunden sind.
Ein typisches Kapillarnetzwerk in der Struktur von Radel et al. umfaßt eine höchstliegende Kapillaröffnung oder Öffnung, die von einer Vielzahl von faserähn hohen Elementen gebildet wird, die miteinander in der höchstliegenden Ebene der Bahn verbunden sind. Jedes der faserähnlichen Elemente weist einen im wesentlichen einheitlichen U-förmigen Querschnitt entlang seiner Länge auf. Der Querschnitt der faserähnlichen Elemente umfaßt einen Basisabschnitt, der sich in der Träger-berührenden Ebene befindet, und einen Seitenwandungsabschnitt, der mit jedem Rand des Basisabschnitts verbunden ist. Die Seitenwandungsabschnitte erstrecken sich im allgemeinen in der Richtung auf die Kissen-berührende Oberfläche der Bahn. Die Seitenwandungsabschnitte, die einander kreuzen, sind miteinander zwischen der Träger-berührenden Oberfläche und der das absorbierende Kissen berührenden Oberfläche der Bahn verbunden, und bilden dadurch ein kapillares Netzwerk, das die entgegengesetzten Oberflächen der Bahn miteinander verbindet.
Ein Deckblatt der Art, wie sie im allgemeinen von Radel et al. geoffenbart wird, ist äußerst wirksam beim Fördern von raschem Fluidtransport von der ersten oder Träger-berührenden Oberfläche zur zweiten oder das absorbierende Kissen berührenden Oberfläche des Deckblatts. In Übereinstimmung damit haben Deckblätter dieser Art weitverbreiteten kommerziellen Erfolg an Monatshygienekissen zufolge ihres reinen und trockenen Erscheinungsbildes bei Gebrauch erfahren, wenn sie konventionellen faserigen Faservlies-Deckblättern gegenübergestellt werden. Obwohl sie im Transfer von Körperfluiden weg vom Körper des Trägers effektiv sind, wurde festgestellt, daß es manche Benutzer psychologisch und/oder physisch als nicht wünschenswert empfinden, ein Material zu benützen, das in direktem Kontakt mit ihrer Haut als Kunststoff wahrgenommen wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf ein Verfahren zur Bildung einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, mit Öffnungen versehenen, fluiddurchlässigen Bahn mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche. Die Bahn besteht aus einer ersten Schichte aus polymerem Material und einer zweiten Faservliesbahn, welche an der ersten Schichte von polymerem Material fixiert ist und unter dieser liegt. Eine Faservliesbahn wird auf eine formgebende Struktur mit gegenüberliegenden Oberflächen zugeführt. Die formgebende Struktur weist eine Menge von Öffnungen auf, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der formgebenden Struktur in Fluid-Kommunikation miteinander bringen. Ein geschmolzenes Harz wird auf die genannte Faservliesbahn extrudiert. Ein Vakuum wird über die Dicke der Faservliesbahn und des extrudierten Harzes angelegt. Das Vakuum ist groß genug dafür, um die Bahn und das Harz zu veranlassen, um aneinander fixiert zu wer den, um in jenen Zonen, welche mit den Öffnungen in der formgebenden Struktur übereinstimmen, zu reißen und mit der formgebenden Struktur übereinzustimmen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch, in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf ein Verfahren zur Bildung einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, mit Öffnungen versehenen, fluiddurchlässigen Bahn mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche. Die Bahn besteht aus einer ersten Schichte aus polymerem Material und einer zweiten Faservliesbahn, die an der ersten Schichte aus polymerem Material fixiert ist und unter dieser liegt. Eine Faservliesbahn wird auf eine erste formgebende Struktur mit gegenüberliegenden Oberflächen zugeführt. Die erste formgebende Struktur weist eine Menge von Öffnungen auf, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der ersten formgebenden Struktur in Fluid-Kommunikation miteinander bringen. Ein geschmolzenes Harz wird auf die genannte Faservliesbahn extrudiert. Ein Vakuum wird über die Dicke der Faservliesbahn und des extrudierten Harzes angelegt. Das Vakuum ist ausreichend groß dafür zu bewirken, daß das extrudierte Harz mit der Faservliesbahn bindet, wodurch eine Laminatbahn geschaffen wird. Die Laminatbahn wird auf eine zweite formgebende Struktur mit gegenüberliegenden Oberflächen zugeführt. Die zweite formgebende Struktur zeigt eine Menge von Öffnungen, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der zweiten formgebenden Struktur in Fluid-Kommunikation miteinander bringen. Eine Fluid-Druckdifferenz wird über die Dicke der Laminatbahn angelegt. Die Fluid-Druckdifferenz ist groß genug dafür, die Laminatbahn dazu zu bringen, in jenen Zonen, die mit den Öffnungen in der zweiten formgebenden Struktur übereinstimmen, zu reißen und mit der formgebenden Struktur übereinzustimmen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch, in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf ein Verfahren zur Bildung einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, mit Öffnungen versehenen und fluiddurchlässigen Bahn mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche. Die Bahn besteht aus einer ersten Schichte aus polymerem Material und einer zweiten Faservliesbahn, die an die erste Schichte von polymerem Material fixiert ist und unter dieser liegt. Eine Faservliesbahn wird einer formgebenden Struktur mit gegenüberliegenden Oberflächen zugeführt. Die formgebende Struktur weist eine Menge von Öffnungen auf, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der genannten formgebenden Struktur in Fluid-Kommunikation zueinander anordnen. Eine Fluid- Druckdifferenz wird über die Dicke der genannten Faservliesbahn angelegt. Die Fluid-Druckdifferenz ist groß genug dafür zu veranlassen, daß die genannte Faservliesbahn in den Zonen, die mit den genannten Öffnungen in der genannten formgebenden Struktur übereinstimmen, reißt und sich an die genannte formge bende Struktur anpaßt. Ein polymeres Harz wird auf die genannte Faservliesbahn zugeführt. Eine Fluid-Druckdifferenz wird dann über die Dicke des genannten Harzes und der genannten Faservliesbahn angelegt. Die Fluid-Druckdifferenz ist groß genug dafür zu veranlassen, daß die genannte Faservliesbahn und das genannte Harz aneinander fixiert werden und nur das genannte Harz in jenen Zonen reißt, die mit den genannten Öffnungen in den genannten formgebenden Strukturen übereinstimmen, und sich an die genannte formgebende Struktur anpasst.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine dreidimensionale, makroskopisch expandierte, fluiddurchlässige Bahn, welche für den Gebrauch als ein Deckblatt an einem absorbierenden Artikel geeignet ist. Die Bahn weist eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, welche in voneinander entfernten Ebenen angeordnet sind, auf. Die Bahn beinhaltet eine erste Schichte aus im wesentlichen transparentem, polymerem Material. Die erste Schichte weist eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche auf. Eine Faservliesbahn wird an der inneren Oberfläche der ersten Schichte aus im wesentlichen transparentem polymeren Material fixiert. Die Faservliesbahn ist durch die erste Schichte aus im wesentlichen transparentem polymeren Material sichtbar. Für die Übertragung von Fluiden durch die Bahn erstreckt sich eine Mehrzahl von Kapillaren von der ersten Oberfläche der Bahn zur zweiten Oberfläche der Bahn. Jede der Kapillaren beginnt als eine Öffnung in der ersten Oberfläche der Bahn und weist einen kontinuierlich verbundenen Seitenwandungsabschnitt zwischen den ersten und zweiten Oberflächen auf. Die kontinuierlich verbundenen Seitenwandungsabschnitte enden, um eine Öffnung in der zweiten Oberfläche zu bilden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Während die Beschreibung mit Ansprüchen schließt, welche die vorliegende Erfindung speziell hervorheben und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden wird, in welchen Bezugsziffern identische Elemente bezeichnen und in denen
Fig. 1 eine Draufsicht einer Hygienevorlage ist, wobei Abschnitte der Hygienevorlage weggeschnitten sind, um den Aufbau der Hygienevorlage deutlicher zu zeigen;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Hygienevorlage aus Fig. 1 längs der Schnittlinie 2-2 ist;
Fig. 3 eine vergrößerte, teilweise segmentierte, perspektivische Illustration eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, mit Öffnungen versehenen Laminatbahn der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 4 eine vereinfachte schematische Illustration eines bevorzugten Verfahrens zur Bildung der Bahn der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5 eine stark vergrößerte Teilansicht einer formgebenden Struktur, welche für die Durchführung des in Fig. 4 allgemein illustrierten Formgebungsverfahrens verwendet wird, ist;
Fig. 6 eine stark vergrößerte Fragmentansicht einer formgebenden Struktur ist, welche verwendet wird, um das in Fig. 4 allgemein illustrierte Formgebungsverfahren auszuführen;
Fig. 7 eine vereinfachte schematische Illustration eines weiteren bevorzugten Verfahrens zur Bildung der Bahn der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 8 eine vereinfachte schematische Illustration eines weiteren bevorzugten Verfahrens zur Bildung der Bahn der vorliegenden Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie hierin benützt, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Artikel" auf Einrichtungen, die Körperabsonderungen absorbieren und enthalten, und bezieht sich noch spezifischer auf Einrichtungen, die gegen oder in der Nähe zum Körper des Trägers angeordnet werden, um die verschiedenen Absonderungen, die vom Körper abgegeben werden, zu absorbieren und zu beinhalten. Der Ausdruck "absorbierender Artikel" soll Wegwerfwindeln, -monatshygienekissen, -hygienevorlagen, -inkontinenzkissen, und Ähnliches beinhalten. Der Ausdruck "wegwerfbar" wird hierin benützt, um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche nicht gereinigt oder auf andere Art wiederhergestellt oder als ein absorbierender Artikel wiederverwendet werden sollen (sie sollen nach einer einzigen Verwendung entsorgt werden und vorzugsweise rezykliert, kompostiert oder auf andere Weise auf umweltverträgliche Art entsorgt werden). Ein "einstückiger" absorbierender Artikel bezieht sich auf absorbierende Artikel, welche aus separaten zusammengefügten Teilen gebildet werden, um eine koordinierte Einheit zu bilden, so daß sie keiner separaten manipulativen Teile wie eines separaten Halters und Kissens bedürfen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines einstückigen wegwerfbaren absorbierenden Artikels ist das Monatshygienekissen, die Hygienevorlage 20, gezeigt in Fig. 1. Wie hierin benützt, bezieht sich der Ausdruck "Hygienevorlage" auf einen absorbierenden Artikel, welcher von Frauen benachbart zum pudendalen Bereich getragen wird, im allgemeinen extern zum Urogenitalbereich, und welcher dafür vorgesehen ist, Menstruationsfluide und andere vaginale Ausflüsse vom Körper der Trägerin (z. B. Blut, Menses und Urin) aufzunehmen und zu beinhalten.
Interlabialeinrichtungen, die sich teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Scheidenvorhofes der Trägerin befinden, sind auch innerhalb des Rahmens dieser Erfindung. Wie hierin benützt, bezieht sich der Ausdruck "pudendal" auf die äußerlich sichtbaren weiblichen Genitalien. Es sollte jedenfalls zu verstehen sein, daß die vorliegende Erfindung auch auf andere Damenhygiene- oder Monatshygienekissen wie Slipeinlagen, oder andere absorbierende Artikel wie Wegwerfwindeln, Inkontinenzkissen und Ähnliches angewendet werden kann.
Die Hygienevorlage 20 hat zwei Oberflächen, eine Träger-berührende Oberfläche oder Körper-berührende Oberfläche oder "Körper-Oberfläche" 20a und eine Kleidungs-Oberfläche 20b. Die Hygienevorlage 20 wird in Fig. 1 gezeigt, wie sie von ihrer Körper-Oberfläche 20a zu sehen ist. Die Körper-Oberfläche 20a soll benachbart zum Körper der Trägerin getragen werden. Die Kleidungs-Oberfläche 20b der Hygienevorlage 20 (gezeigt in Fig. 2) befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite und soll benachbart zur Unterwäsche der Trägerin angeordnet werden, wenn die Hygienevorlage 20 getragen wird.
Die Hygienevorlage 20 verfügt über zwei Mittellinien, eine Längsmittellinie "1" und eine Quermittellinie "t". Der hierin benützte Ausdruck "längs" bezieht sich auf eine Linie, Achse oder Richtung in der Ebene der Hygienevorlage 20, welche im allgemeinen nach (z. B. ungefähr parallel zu) einer vertikalen Ebene ausgerichtet ist, welche eine stehende Trägerin in linke und rechte Körperhälften teilt, wenn die Hygienevorlage 20 getragen wird. Die hierin benützten Ausdrücke sind austauschbar und beziehen sich auf eine Linie, Achse oder Richtung, welche innerhalb der Ebene der Hygienevorlage 20 liegt, die im allgemeinen senkrecht zur Längsrichtung ist.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die Hygienevorlage 20 der vorlegenden Erfindung in deren ausgebreitetem Zustand, wobei Abschnitte der Hygienevorlage weggeschnitten sind, um den Aufbau der Hygienevorlage 20 deutlicher zu zeigen, und mit dem Teil der Hygienevorlage 20, welche der Trägerin 20a zugewandt ist oder diese berührt, in Richtung auf den Betrachter ausgerichtet. Wie in Fig. 1 gezeigt, beinhaltet die Hygienevorlage 20 vorzugsweise ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt 22, ein flüssigkeitsundurchlässiges und mit dem Deckblatt verbundenes Rückenblatt 23 und einen absorbierenden Kern 24, der zwischen dem Deckblatt 22 und dem Rückenblatt 23 positioniert ist.
Fig. 1 zeigt auch, daß die Hygienevorlage 20 eine Peripherie 30 aufweist, welche durch die äußeren Ränder der Hygienevorlage 20 definiert ist, in welcher die Längsränder (oder "Seitenränder") mit 31 bezeichnet werden und die Endränder (oder "Enden") mit 32 bezeichnet werden.
Die Hygienevorlage 20 beinhaltet vorzugsweise optionale Seitenlappen oder "Flügel" 34, welche um den Schrittbereich der Unterhose der Trägerin gefaltet sind. Die Seitenlappen 34 können eine Anzahl von Zwecken erfüllen einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, den Schutz der Unterhose der Trägerin vor Beschmutzung und die Beibehaltung der Fixierung der Hygienevorlage an der Unterhose der Trägerin.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Hygienevorlage 20, vorgenommen längs der Schnittlinie 2-2 von Fig. 1. Wie in Fig. 2 gesehen werden kann, beinhaltet die Hygienevorlage 20 vorzugsweise ein adhesives Befestigungsmittel 36, um die Hygienevorlage 20 an der Unterwäsche der Trägerin zu befestigen. Entfernbare Freigabeabdeckungen 37 bedecken die adhesiven Befestigungsmittel 36, um den Kleber davon abzuhalten, vor der Verwendung an einer anderen Oberfläche als dem Schrittbereich der Unterwäsche zu haften.
Zusätzlich dazu, daß die Hygienevorlage 20 eine Längsrichtung und eine Querrichtung aufweist, weist sie auch eine "z"-Richtung oder -Achse, welche der Richtung entspricht, die durch das Deckblatt 22 abwärts und in den Fluid- Speicherkern 24, welcher auch immer zur Verfügung gestellt ist, vorangeht. Das Ziel ist es, einen durchgehenden Weg zwischen dem Deckblatt 22 und der darunterliegenden Schicht oder Schichten der absorbierenden Artikel hierin solcherart bereitzustellen, daß Fluid gegebenenfalls in der z-Richtung, weg vom Deckblatt des Artikels und in dessen Endspeicherschicht gezogen wird. In einem bevor zugten Ausführungsbeispiel wird der durchgehende Weg über einen Gradienten zunehmender Kapillaranziehung verfügen, welcher Fluidfluß abwärts und in das Speichermedium fördert.
Fig. 3 ist eine vergrößerte, teilweise segmentierte, perspektivische Illustration eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer makroskopisch expandierten, dreidimensionalen, faserähnlichen, mit Öffnungen versehenen Laminatbahn 39, welche als geeignet für den Gebrauch als ein Deckblatt 22 an der Hygienevorlage 20 befunden worden ist. Der Ausdruck "makroskopisch expandiert" bezieht sich, wenn er dafür benützt wird, dreidimensionale Bahnen der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, auf Bahnen, Bänder und Folien, welche veranlaßt worden sind, sich an die Oberfläche einer dreidimensionalen, formgebenden Struktur anzupassen, so daß beide Oberflächen davon ein dreidimensionales Muster von Oberflächenabweichungen entsprechend dem makroskopischen Querschnitt der genannten formgebenden Struktur aufweisen. Die Oberflächenabweichungen, die das genannte Muster beinhalten, sind individuell für das normale, nackte Auge unterscheidbar, wobei das normale nackte Auge eine 20/20-Sichtigkeit ohne die Hilfe eines Instruments, das die Erscheinungsgröße oder -distanz eines Objekts verändert, oder auf andere Weise die visuelle Kraft des Auges verändert, wenn der senkrechte Abstand zwischen dem Auge des Betrachters und der Ebene der Bahn ungefähr 12 Zoll beträgt, aufweist. Der hierin für die Beschreibung des Aussehens von Bahnen der vorliegenden Erfindung gebrauchte Ausdruck "faserähnlich" bezieht sich im allgemeinen auf jedes feinskalige Muster von Öffnungen, zufällig oder nicht-zufällig, netzartig oder nicht netzartig, was ein Gesamterscheinungsbild und einen Eindruck einer gewebten oder faserartigen Faservliesbahn andeutet, wenn es vom menschlichen Auge gesehen wird. Wie in Fig. 3 zu sehen ist, besteht das faserähnliche Erscheinungsbild der Bahn aus einem Kontinuum von faserähnlichen Elementen, wobei die entgegengesetzten Enden von jedem der faserähnlichen Elemente mit mindestens einem anderen der faserähnlichen Elemente verbunden sind. Im in Fig. 3 geoffenbarten Ausführungsbeispiel bilden die faserähnlichen Elemente ein Musternetzwerk von pentagonal geformten Kapillaren 40. Die Bahn 39, welche ein faserartiges Erscheinungsbild aufweist, verkörpert eine dreidimensionale Mikrostruktur, die sich von der obersten oder Trägerberührenden Oberfläche 41 in der Ebene 42 zu ihrer untersten oder absorbierenden Kissen berührenden Oberfläche 43 in der Ebene 44 erstreckt, um raschen Fluidtransport von der obersten Oberfläche 41 ohne Querübertragung von Fluiden zwischen benachbarten Kapillaren 40 zu fördern. Wie hierin benützt, bezieht sich der Ausdruck "Mikrostruktur" auf eine Struktur von solch feinem Maßstab, daß ihr genaues Detail vom menschlichen Auge nur durch Vergrößerung durch ein mikroskopisches oder anderes Mittel, das in seiner Art wohlbekannt ist, leicht wahrgenommen wird.
Die Öffnungen 45 werden durch eine Vielzahl von sich kreuzenden faserähnlichen Elementen, z. B. den Elementen 46, 47, 48, 49 und 50, gebildet, die miteinander in der ersten Oberfläche der Bahn verbunden sind. Jedes faserähnliche Element umfaßt einen Basisabschnitt, z. B. Basisabschnitt 52, angeordnet in der Ebene 42. Jeder Basisabschnitt weist einen Seitenwandungsabschnitt, z. B. Seitenwandungsabschnitte 53, welcher an jedem Rand davon angebracht ist, auf. Die Seitenwandungsabschnitte 53 erstrecken sich im allgemeinen in Richtung der zweiten Oberfläche 43 der Bahn. Die kreuzenden Seitenwandungsabschnitte der faserähnlichen Elemente sind miteinander zwischen den ersten und zweiten Oberflächen der Bahn verbunden und enden im wesentlichen miteinander in der Ebene 44 der zweiten Oberfläche.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel enden die miteinander verbundenen Seitenwandungsabschnitte in der Ebene der zweiten Oberfläche 44, um in der zweiten Oberfläche 43 der Bahn Öffnungen 55 zu bilden. Das Netzwerk von Kapillaren 40, das von den verbundenen Seitenwandungsabschnitten gebildet wird, gestattet freien Transfer von Fluiden von der ersten Oberfläche der Bahn direkt zur zweiten Oberfläche der Bahn ohne Quertransfer des Fluids zwischen benachbarten Kapillaren.
Die Bahn 39 besteht aus einer ersten, oberen oder höchsten Schichte 60 und einer zweiten, unteren oder tiefsten Schichte 62. Die höchste Schichte hat eine äußere oder exponierte Oberfläche und eine innere Oberfläche 60b. Die tiefste Schichte 62 ist an die innere Oberfläche 60b der obersten Schichte 60 fixiert. Die höchste Schichte 60 wird vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material, z. B. Polyethylen, Polypropylen, Ethylenvinylazetat (EVA), oder jeder Kombination der zuvor genannten Materialien gebildet. Die höchste Schichte 60 kann auch eine koextrudierte Kombination von jedem der zuvor angeführten Materialien sein. Vorzugsweise ermöglichen es die Materialien, die für die koextrudierte höchste Schichte 60 verwendet werden, der inneren Oberflächenschichte 60b der höchsten Schichte 60, thermisch an die tiefste Schichte 62 gebunden zu werden. Die tiefste Schichte 62 ist vorzugsweise eine schwach gebundene Faservliesbahn mit relativ niedrigem Flächengewicht aus synthetischen Fasern, wie z. B. Nylon-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyester-, zweikomponentigen Binderfasern, oder natürlichen Fasern auf Zellulosebasis oder jede Kombination der zuvor genannten. Die Gestalt der Fasern kann von jeder möglichen Konfiguration oder Querschnitt sein, wie z. B. rund, oval, quadratisch, rechteckig, sternförmig, etc.
Die zweite oder tiefste Schichte 62 ist vorzugsweise eine relativ dünne Schichte, die im wesentlichen den Konturen der inneren Oberfläche 60b der höchsten Schichte 60 folgt. In Übereinstimmung damit bleibt ein großer Anteil des Raumes, der innerhalb des inneren Abschnittes eines faserähnlichen Elements gebildet wurde, offen oder unversperrt, d. h. der innere Abschnitt ist im wesentlichen frei von Fasern von der tiefsten Schichte 62. Das kann von Bedeutung sein, wenn die Hygieneunterlage großen Volumina an Körperfluiden ausgesetzt ist und der absorbierende Kern zur Sättigung gelangt ist. Das Fluid kann in den inneren Hohlräumen gehalten werden, die in den faserähnlichen Elementen beigestellt sind.
Die Fasern der tiefsten Schichte 62 erstrecken sich vorzugsweise unter die zweite Oberfläche der Bahn 39. Vorzugsweise, wenn die Bahn 39 als ein Deckblatt benützt wird, ist die tiefste Schichte 62 aus faserartigem Material in Fluidtransportierendem Kontakt mit dem absorbierenden Kern 24, der unmittelbar benachbart und unter dem Deckblatt 22 angeordnet ist. Im Gebrauchsfall werden Körperfluide zunächst auf die erste Oberfläche 41 der Laminatbahn 39 übergreifen. Das Fluid wird sich dann durch die Kapillaren 40 von der ersten oder höchsten Oberfläche 41 zur zweiten oder tiefsten Oberfläche 43 bewegen. Wenn Fluid die Öffnungen 55 in der tiefsten Oberfläche der Bahn 39 erreicht, berührt es das faserartige Material der tiefsten Schichte 62. Die Fasern der tiefsten Schichte 62 brechen die Fluid-Menisken, welche dazu neigen, sich längs der zweiten Oberfläche 43 der Bahn 39 zu bilden, was es den Kapillaren 40 gestattet, vollständig ab zuziehen. Durch Abziehen von Körperfluiden aus den Kapillaren liefert die Bahn 39 ein trockeneres und reineres Deckblatt 22. Durch Abziehen von im wesentlichen des gesamten Fluids innerhalb des Netzwerkes der Kapillaren 40 wird die Bahn 39 essentiell für die nächste Infusion von Körperfluiden wiedererneuert.
Zusätzlich zum Aufbrechen der Fluid-Menisken längs der zweiten Oberfläche der Bahn kann das faserartige Material der tiefsten Schichte 62 bessere Fluidintegration durch den absorbierenden Kern 24 durch Faserverwicklung des faserartigen Materials des absorbierenden Kerns 24 und des faserartigen Materials der tiefsten Schichte 62 liefern.
Durch Verbesserung von Fluidintegration zwischen dem Deckblatt und dem darunterliegenden absorbierenden Kern wird ein abhängigerer Fluiddurchgang im Gegensatz zu konventionellen Klebern oder thermischer Fixierung gebildet. Wenn konventionelle Kleber verwendet werden, so haben diese zu stark die Tendenz, die Fluiddurchgänge in den Kapillaren zu blockieren und somit ein vollständiges Abfließen und Entleeren der Körperfluide aus den Kapillaren in den darunterliegenden absorbierenden Kern zu verhindern. Zusätzlich führt eine exzessive Verwendung von Klebern dazu, einen steifen, festen absorbierenden Artikel zu erzeugen, welcher weder bequem noch effektiv in seiner Verwendung für das Absorbieren von Körperfluiden ist. Konventionelles thermisches Fixieren schmelzt das Deckblatt und den Kern zusammen, indem ausgewählte Abschnitte von jedem im Schmelz- oder Verschmelzungsprozeß teilweise zerstört werden. Diese zerstörten Abschnitte werden für den Durchgang von Fluiden undurchlässig gemacht.
Durch Beistehen eines kontinuierlichen Weges für Körperfluide zwischen dem Deckblatt und der benachbarten darunterliegenden Schichte, z. B. dem zweiten Deckblatt oder dem absorbierenden Kern, wird das Deckblatt für die nächste Infusion von Körperfluid wiedererneuert, wobei das Deckblatt mit einem frischen, trockenen Erscheinungsbild und Gefühl zurückgelassen wird. Die Hygienevorlage 20 ist dann dazu in der Lage, damit fortzufahren, Fluid aufzunehmen, bis der absorbierende Kern 24 gesättigt wird.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die höchste Schichte 60 transparent oder klar. Mit anderen Worten ist die höchste Schichte 60 im wesentlichen frei von Pigmenten, z. B. Titandioxid, welche oft dazu verwendet werden, die Kunststoffolie weiß zu machen. Indem die höchste Schichte 60 transparent oder klar gehalten wird, ist das faserige Material der tiefsten Schichte 62 für das nackte Auge durch die oberste Schichte 60 gut sichtbar und liefert dabei das Erscheinungsbild einer Faservliesbahn oder eines stoffähnlichen Materials. Durch Beistellen eines Materials, welches das Erscheinungsbild einer Faservliesbahn aufweist, wird das Deckblatt ein weniger kunststoffähnliches Erscheinungs bild haben und übereinstimmend kann das Deckblatt im Vergleich zu konventionellen Kunststoff-Deckblättern eine benutzerfreundlichere Oberfläche bieten.
Die verschiedenen Schichten der makroskopisch expandierten Bahn 39 können mit bestimmten Veredelungsmaterialien oder Harzen behandelt werden, um so bestimmte Eigenschaften im Hinblick auf Fluide zu verstärken. Vorzugsweise weist die höchste Schichte ein im allgemeinen hydrophobes Veredelungsmaterial im Vergleich mit der untersten Schichte 62, die im allgemeinen vorzugsweise hydrophiler ist, auf. Das Fluid, das mit einer solchen Struktur in Kontakt kommt, wird dann einen Hydrophiliegradienten erfahren und somit eine "treibende" Kraft in Richtung auf den absorbierenden Kern 24 erzeugen, welcher von den Oberflächenveredelungen geliefert wird. Diese treibende Kraft ist einer von reduzierter Porengröße gelieferten vorzuziehen, weil der Fluß ohne jedes Hindernis, welches durch die reduzierte Porengröße in der "Z"-Richtung hervorgerufen werden kann, richtungsbestimmt ist.
Der absorbierende Kern 24 kann jedes absorbierende Mittel sein, welches dazu in der Lage ist, Flüssigkeiten (z. B. Menses und/oder Urin) aufzunehmen und zurückzuhalten. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, weist der absorbierende Kern 24 eine Körper-Oberfläche, eine Kleidungs-Oberfläche, Seitenränder und Endränder auf. Der absorbierende Kern 24 kann in einer großen Vielfalt von Größen und Formen (z. B. rechteckig, oval, stundenglasförmig, hundeknochenförmig, asymmetrisch, etc.) und aus einer großen Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien, die im allgemeinen in Hygienevorlagen und anderen absorbierenden Artikeln verwendet werden, wie zerkleinerter Holzmasse, auf welche im allgemeinen als Luftfilz Bezug genommen wird, hergestellt werden. Ein Beispiel für andere geeignete absorbierende Materialien schließt gekreppte Zellstoffwattierung, schmelzgeblasene Polymere einschließlich Koform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Fasern auf Zellulosebasis; Kapillarkanalfasern; synthetische Fasern wie gekreppte Polyesterfasern; Torfmoos; Tissue einschließlich Tissuehüllen und Tissuelaminaten; absorbierende Schaumstoffe, absorbierende Schwämme, superabsorbierende Polymere, absorbierendes gelbildendes Material, oder jedes äquivalente Material oder Kombinationen von Material, oder Mischungen dieser ein.
Die Konfiguration und der Aufbau des absorbierenden Kerns 24 können auch variiert werden (z. B. kann der absorbierende Kern variierende Abgreifzonen (z. B. so profiliert, daß er in der Mitte dicker ist), hydrophile Gradienten, Superabsorbens-Gradienten oder Erfassungszonen von niedrigerer Dichte und niedrigerem durchschnittlichen Flächengewicht aufweisen, oder kann eine oder mehr Schichten oder Strukturen umfassen). Die totale Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 24 sollte jedenfalls mit der Beladungsauslegung und der beabsichtigten Verwendung der Hygienevorlage 20 kompatibel sein. Des weiteren können die Größe und Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns 24 variiert werden, um unterschiedliche Nutzungen wie Inkontinenzkissen, Slipeinlagen, normale Hygienevorlagen oder Übernacht-Hygienevorlagen unterzubringen.
Beispielgebende absorbierende Strukturen für den Gebrauch als absorbierender Kern 24 der vorliegenden Erfindung sind im an Osborn am 21. August 1990 erteilten US-Patent No. 4,950,264; im an Weisman et al. am 9. September 1986 erteilten US-Patent No. 4,610,678; im an Alemany et al. am 30. Mai 1989 erteilten US-Patent No. 4,834,735; im an Osborne am 23. April 1991 erteilten US- Patent No. 5,009,653 und in der Europäischen Patentanmeldung No. 0 198 683, The Procter & Gamble Company, welches am 22. Oktober 1986 im Namen von Duenk et al. veröffentlicht wurde, beschrieben. Jedes dieser Patente ist an dieser Stelle durch Referenz miteingeschlossen.
Alternativ kann der absorbierende Kern 24 eine laminare Struktur umfassen, zusammengesetzt aus einer Schicht von superabsorbierendem polymeren (oder absorbierendem gelbildenden) Material und einem oder mehr Blättern oder Bahnen aus vernetzten Fasern auf Zellulosebasis. Geeignete vernetzte Fasern auf Zellulosebasis für den absorbierenden Kern 24 sind im an Cook et al. am 19. Dezember 1989 erteilten US-Patent 4,888,093; im an Dean et al. am 18. April 1989 erteilten US-Patent 4,822,543; im an Schoggen et al. am 26. Dezember 1989 erteilten US-Patent 4,889,595; im an Moore et al. am 6. Februar 1990 erteilten US- Patent 4,898,642; im an Lash et al. am 19. Juni 1990 erteilten US-Patent 4,935,022; in den namens von Herron et al. am 15. Mai 1991 veröffentlichten EP- Patentanmeldungen Publikations-Nr. 0 427 316 A2 und Nr. 0 427 317 A2 und in der namens von Herron et al. am 29. Mai 1991 veröffentlichten EP- Patentanmeldung Publikations-Nr. 0 429 112 A2, die hierin durch Referenz eingeschlossen sind, beschrieben.
Das Laminat kann aus einem Blatt aus vernetzten Fasern auf Zellulosebasis gebildet sein, welches die Schichten von Partikeln von absorbierendem gelbildenden Material umhüllt. Das Blatt ist so herumgelegt, daß es das Aussehen einer "c"- Konfiguration hat, wenn es vom Ende aus betrachtet wird. Das herumgelegte Blatt bildet eine obere Schichte und eine untere Schichte. In alternativen Ausführungsbeispielen kann das Laminat auf viele andere Arten gebildet werden, wie durch Beistellung von separaten Bahnen von vernetztem zellulosehältigen Material (oder eines anderen absorbierenden Materials) für die unterschiedlichen Schichten des absorbierenden Kernlaminats außer einem Einzelblatt, oder durch die Ausstattung mit zusätzlichen Schichten.
In dieser Art von Kern werden gekräuselte, gedrehte, vorzugsweise chemisch versteifte und vernetzte Zellulosefasern verarbeitet, um Fasern zu liefern, welche in Blattform als absorbierender Kern verwendet werden können. Die Vor bereitung von geeigneten gekräuselten, chemisch versteiften Fasern auf Zellulosebasis, aus welchen man die verfeinerten, gekräuselten, chemisch versteiften Fasern auf Zellulosebasis herstellen kann, wird im Detail in den US-Patenten 4,888,903; 4,822,543; 4,889,595; 4,889,597; 4,889,596 und 4,898,642 geoffenbart.
Die Verwendung von solchen Fasern in Kombination mit absorbierenden gelbildenden Materialien und Mittel für die Herstellung solcher Kombinationen, sind im US-Patent 4,935,022 beschrieben. Solche Präparate schließen typischerweise die Verwendung von Aldehyden, wie Glutaraldehyd, als Vernetzungsmittel ein. Zusätzlich können Polycarboxyl-Säuren als Vernetzungsmittel verwendet werden. Es wird anerkannt werden, daß andere Mittel für die Herstellung anderer vernetzter Zellulosefasern bekannt sind, und solche Fasern können auch hierin benützt werden, obwohl die Fluid-Absorbierungseigenschaften im Vergleich zu den zuvor angeführten Fasern weniger optimal sein können. Referenz kann betreffend andere Faserarten auf die verschiedenen Entgegenhaltungen in den US- Patenten 4,898,642 und PCT US 89 01581 genommen werden. Einmal zur Hand, werden die gekräuselten Fasern auf Zellulosebasis verarbeitet, um die Fasern bereitzustellen, welche für die Herstellung der bevorzugten absorbierenden Kerne verwendet werden, die in der Ausführung dieser Erfindung verwendet werden.
Das Rückenblatt 23 ist für Flüssigkeiten (z. B. Menses und/oder Urin) undurchlässig und wird vorzugsweise aus einer dünnen Kunststoff-Folie gefertigt, obwohl andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien auch verwendet werden können. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Material, welches biegsam ist und sich rasch an die allgemeine Form und Konturen des menschlichen Körpers anpassen wird. Das Rückenblatt 23 kann somit ein Gewebe- oder Faservlies-Material, polymere Folien, wie thermoplastische Folien aus Polyethylen oder Polypropylen, oder Verbund-Materialien wie ein von Folie umhülltes Faservlies-Material, beinhalten. Vorzugsweise besteht das Rückenblatt aus einer Polyethylenfolie mit einer Dicke von ungefähr 0.012 mm (0.5 mil) bis ungefähr 0.051 mm (2.0 mils). Beispielhafte Polyethylenfolien werden von der Clopay Corporation aus Cincinnati, Ohio, USA, unter der Bezeichnung P 18-0401 und von der Ethyl Corporation, Visqueen Division, aus Terre Haute, Indiana, USA, unter der Bezeichnung XP-39385 gefertigt. Das Rückenblatt 23 ist vorzugsweise geprägt und/oder matt ausgeführt, um ein Stoff-ähnlicheres Erscheinungsbild zu liefern. Des weiteren kann es das Rückenblatt 23 Dämpfen erlauben, aus dem absorbierenden Kern 24 (atmungsfähig) auszutreten, während Exsudate weiterhin davon abgehalten werden, durch das Rückenblatt 23 durchzugehen.
Bei Gebrauch kann die Hygienevorlage 20 durch jedes Unterstützungsmittel oder Befestigungsmittel, das für solche Zwecke wohlbekannt ist, an der richti gen Stelle gehalten werden. Vorzugsweise wird die Hygienevorlage in der Unterwäsche oder Unterhose der Trägerin angebracht und an diese durch einen Befestiger wie einen Kleber 36 befestigt. Der Kleber 36 stellt ein Mittel für die Befestigung der Hygienevorlage 20 im Schrittbereich der Unterhose bei. Somit ist ein Abschnitt oder die gesamte äußere Oberfläche des Rückenblatts 23 mit Kleber bedeckt. Jeder Kleber oder jedes Haftmittel, die auf dem Fachgebiet für solche Zwecke verwendet werden, kann für den Kleber hierin verwendet werden, wobei druckempfindliche Kleber bevorzugt werden. Geeignete Kleber sind Century A- 305-IV, welcher von der Century Adhesives Corporation aus Columbus, Ohio; USA, gefertigt wird, und Instant Lock 34-2823, welcher von der National Starch and Chemical Company aus Bridgewater, New Jersey, USA, hergestellt wird. Geeignete klebende Befestigungsmittel sind auch im US-Patent 4,917,697 beschrieben. Bevor die Hygienevorlage zum Gebrauch plaziert wird, ist der druckempfindliche Kleber 36 typischerweise mit einer entfernbaren Freigabeabdeckung 37 bedeckt, um den Kleber 36 davon abzuhalten, auszutrocknen oder an einer anderen Oberfläche als dem Schrittbereich der Unterhose vor dem Gebrauch zu haften. Geeignete Freigabeabdeckungen 37 sind auch im zuvor angegebenen US-Patent 4,917,697 beschrieben. Alle kommerziell verfügbaren Freigabeabdeckungen, die im allgemeinen für solche Zwecke verwendet werden, können hierin eingesetzt werden. Nichtbeschränkende Beispiele für geeignete Freigabeabdeckungen sind BL30MG-A Silox E1/0 und BL30 MG-A Silox 4P/O, welche beide von der Akrosil Corporation aus Menasha, Wisconsin, USA, hergestellt werden. Die Hygienevorlage 20 der vorliegenden Erfindung wird durch Entfernen der Freigabeabdeckung 37 und nachfolgendes Plazieren der Hygienevorlage 20 in einer Unterhose, so daß der Kleber 36 die Unterhose berührt, verwendet. Der Kleber 36 hält die Hygienevorlage während des Gebrauchs in ihrer Position in der Unterhose.
Die Hygienevorlage 20 kann auch mit zwei Lappen 34 versehen werden, welche beide benachbart zu den Seitenrändern des absorbierenden Kerns sind und sich von ihm quer erstrecken. Die Lappen 34 sind so gestaltet, daß sie sich über die Ränder der Unterhose der Trägerin im Schrittbereich falten, so daß die Lappen 34 zwischen den Rändern der Unterhose der Trägerin und den Oberschenkeln angeordnet sind.
Die Lappen 34 dienen mindestens zwei Zwecken. Erstens helfen die Lappen 34 dabei, das Beschmutzen des Körpers und der Unterhose der Trägerin durch Menstrualfluid zu verhindern, vorzugsweise durch die Bildung einer Doppelwand- Barriere entlang der Ränder der Unterhose. Zweitens sind die Lappen 34 an ihrer Unterwäsche-Oberfläche vorzugsweise mit Befestigungsmitteln ausgestattet, so daß die Lappen 34 unter die Unterhose zurückgefaltet und an der der Unterwäsche zugewandten Seite der Unterhose angebracht werden können. Auf diese Weise helfen die Lappen 34 dabei, die Hygienevorlage 20 in der Unterhose richtig positioniert zu halten.
Die Lappen 34 können aus verschiedenen Materialien einschließlich Materialien ähnlich dem Deckblatt, Rückenblatt, Tissue, oder Kombinationen dieser Materialien hergestellt sein. Des weiteren können die Lappen 34 ein separates Element sein, das an das Hauptteilstück der Vorlage fixiert ist, oder Verlängerungen des Deckblattes 22 und des Rückenblattes 23 beinhalten (d. h. einstückig).
Eine Anzahl von Hygienevorlagen mit Lappen, die für die Verwendung mit den Hygienevorlagen geeignet oder adaptierbar sind, sind im an Van Tilburg am 18. August 1987 erteilten US-Patent 4,687,478 mit dem Titel "Geformte Hygienevorlage mit Lappen" dem an Van Tilburg am 20. Mai 1986 erteilten US-Patent 4,589,876 "Hygienevorlage" und dem am 26. August 1986 an Medingly erteilten US-Patent 4,608,047 mit dem Titel "Hygienevorlagen-Fixierungsmittel" geoffenbart.
Fig. 4 ist ein vereinfachtes, schematisches Diagramm eines bevorzugten Verfahrens für die Herstellung von dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, mit Öffnungen versehenen Laminatbahnen der vorliegenden Erfindung. Eine Faservliesbahn aus leicht gebundenen Fasern 102 wird von einer Vorratsrolle 100 auf die Oberfläche einer formgebenden Trommel 118, um welche eine formgebende Struktur 115 kontinuierlich rotiert, zugeführt. Eine Bahn aus geschmolzenem Harz 105 wird von einem konventionellen Extruder 104 auf eine Faservliesbahn 102 extrudiert. Die formgebende Struktur 115 rotiert kontinuierlich mit derselben Geschwindigkeit wie die hereinkommende Bahn 102. Die Faservliesbahn 102 mit dem geschmolzenen Harz 105, das darauf extrudiert ist, wird von der formgebenden Trommel 118 angetrieben.
Bevor sie auf die formgebende Struktur 115 aufgebracht wird, kann die Faservliesbahn 102 einem Ringwalz-Arbeitsgang unterzogen werden, wie er in der Fachwelt bekannt ist. Der Ringwalz-Arbeitsgang wird das Flächengewicht und die Bindungsfestigkeit der Faservliesbahn effektiv reduzieren.
Die formgebende Struktur 115, von der ein stark vergrößertes fragmentarisches Segment in Fig. 5 illustriert ist, schließt eine Vielzahl von relativ kleinen Öffnungen 116 über die Gesamtheit oder jeden gewünschten Abschnitt ihrer Oberfläche ein. Methoden für die Konstruktion von geeigneten dreidimensionalen zylinderförmigen Bauteilen dieses allgemeinen Typs sind in dem allgemein übertragenen, an Radel et al. am 2. April 1985 erteilten US-Patent No. 4,508,256 und dem allgemein übertragenen, an Mullane, Jr. am 9. April 1985 erteilten US-Patent No. 4,509,908 geoffenbart, wobei die genannten Patente hier durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Die Öffnungen 116 in der formgebenden Struktur 115 können von jeder gewünschten Form oder Querschnitt sein, wenn die formgebende Struktur unter Benützung der laminaren Konstruktionstechniken gefertigt ist, die im allgemeinen in den vorgenannten allgemein übertragenen Patenten geoffenbart sind.
Die formgebende Trommel 118 beinhaltet vorzugsweise eine innen angeordnete Vakuumkammer 120, welche relativ zur sich bewegenden formgebenden Struktur 115 vorzugsweise stationär ist. Wenn sich die Faservliesbahn 102 und das extrudierte geschmolzene Harz 105 über die Saugkammer 120 bewegen, wird geschmolzenes Harz 105 an die Faservliesbahn 102 gebunden oder befestigt, wodurch ein im wesentlichen planes Laminat 107 geschaffen wird. Nachdem es an der formgebenden Struktur 115 geformt worden ist, wird das Laminat 107 von der formgebenden Struktur 118 durch eine Spannrolle 125 entfernt.
Nachdem sie von der formgebenden Struktur 118 durch eine Spannfrolle 125 entfernt worden ist, wird die Laminatbahn 107 auf die Oberfläche der formgebenden Trommel 130 zugeführt, um welche sich eine formgebende Struktur 135 kontinuierlich dreht. Die formgebende Struktur 135, von welcher ein stark vergrößertes fragmentarisches Segment in Fig. 6 illustriert ist, schließt ein gemustertes Netzwerk aus pentagonal geformten Kapillaren 140 ein. Die formgebende Struktur ist vorzugsweise im allgemeinen in Übereinstimmung mit den Lehren des am 3. August 1982 an Radel und Thompson erteilten US-Patents Nr. 4,342,314 aufgebaut, welches hierbei durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Die formgebende Struktur 135 ist aus einzelnen photogeätzten Plättchen 141, 142 und 143 zusammengesetzt. Ein Vergleich der formgebenden Struktur 135 mit der Bahn 39 von Fig. 3 enthüllt die Übereinstimmung der Kapillaren 40 in der Bahn 39 mit den Kapillaren 140 in der formgebenden Struktur 135. Die Laminat-Struktur wird durch konventionelle Techniken zu einer zylinderförmigen formgebenden Struktur gerollt.
Die formgebende Trommel 130 beinhaltet vorzugsweise eine innen angeordnete Vakuumkammer 150, welche zur sich bewegenden formgebenden Struktur 135 vorzugsweise stationär ist. Ein Paar von stationären Ablenkplatten 152 und 153, die ungefähr mit dem Anfang und dem Ende der Vakuumkammer 150 zusammenfallen, ist benachbart zur äußeren Oberfläche der formgebenden Struktur angebracht. Zwischen den stationären Ablenkplatten 152 und 153 gibt es vorzugsweise beigestellte Mittel für das Anlegen einer Fluid-Druckdifferenz auf die im wesentlichen plane Laminatbahn 107, wenn sie über die Saugkammer geht. Im illustrierten Ausführungsbeispiel beinhalten die Fluid-Druckdifferenz- Applikatormittel eine Hochdruck-Flüssigkeitsdüse 155, welche einen Flüssigkeitsstrahl 158, wie Wasser, im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Breite der Bahn 107 abgibt. Beispiele von Methoden für die Produktion von geformten Mate rialien unter der Verwendung eines Hochdruck-Flüssigkeitsstroms sind in dem am 22. September 1987 an Curro et al. erteilten US-Patent Nr. 4,695,422, dem am 18. Oktober 1988 an Curro et al. erteilten US-Patent Nr. 4,778,644 und dem am 13. Juni 1989 an Curro et al. erteilten US-Patent Nr. 4,839,216 geoffenbart, welche alle hierbei durch Bezugnahme eingebunden sind.
Der Wasserstrahl bewirkt, daß die Bahn 107 sich an die formgebende Struktur 135 anpaßt und versieht die Bahn 107 in den Zonen, die mit den Kapillaren 140 in der formgebenden Struktur 135 übereinstimmen, mit Öffnungen.
Der Applikation der Fluid-Druckdifferenz auf die Bahn folgend, wird die mit Öffnungen versehene Bahn 170 von der Oberfläche der formgebenden Struktur 135 um eine Spannrolle 160 in dem im Einschub der Fig. 3 illustrierten Zustand entfernt. Die mit Öffnungen versehene Bahn 170 kann ohne weitere Behandlung als ein Deckblatt in einem absorbierenden Artikel verwendet werden. Alternativ kann die mit Öffnungen versehene Bahn 170 weiterer Behandlung unterzogen werde, je nachdem, ob ein Ringwalzen oder eine Oberflächenbehandlung erwünscht sein kann.
Fig. 7 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines weiteren bevorzugten Verfahrens für die Produktion von faserigen Bahnen der vorliegenden Erfindung. Eine Faservliesbahn aus faserigem Material 202 wird von der Vorratsrolle 200 auf die Oberfläche der formgebenden Trommel 205 zugeführt, um welche sich eine formgebende Struktur 215 kontinuierlich dreht. Eine Bahn aus geschmolzenem Harz 205 wird von einem konventionellen Extruder 204 auf die Faservliesbahn 202 extrudiert. Die formgebende Struktur 215 dreht sich kontinuierlich mit der im wesentlichen gleichen Geschwindigkeit wie die hereinkommende Bahn. Die Faservliesbahn 202 mit dem darauf extrudierten geschmolzenen Harz wird von der formgebenden Trommel 218 angetrieben.
Die formgebende Struktur 215 ist im allgemeinen ähnlich der formgebenden Struktur 135, die in Fig. 6 gezeigt wird, welche ein gemustertes Netzwerk von pentagonal geformten Kapillaren 140 enthält.
Die formgebende Trommel 218 enthält vorzugsweise eine innen angeordnete Vakuumkammer 220, welche relativ zur sich bewegenden formgebenden Struktur 215 vorzugsweise stationär ist. Wenn die Faservliesbahn 202 und das extrudierte Harz 205 über die Vakuumkammer 220 gehen, werden die Faservliesbahn und das geschmolzene Harz dazu gebracht, sich der formgebenden Struktur 215 durch den von der Vakuumkammer 220 gelieferten Sog anzupassen. Der von der Vakuumkammer 220 gelieferte Sog ist vorzugsweise groß genug dafür, die Faservlies- und geschmolzene Harzbahn mit Öffnungen in den Zonen zu versehen, die mit den Kapillaren 140 in der formgebenden Struktur 135 zusammenfallen. Die resultierende makroskopisch expandierte Bahn 207 ist im allgemeinen ähnlich der in Fig. 3 gezeigten. Nachdem sie auf einer formgebenden Struktur 215 gebildet worden ist, wird die Bahn 207 von der formgebenden Struktur 215 durch eine Spannrolle 225 entfernt.
Fig. 8 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines weiteren bevorzugten Verfahrens für die Produktion von faserigen Bahnen der vorliegenden Erfindung. Eine Faservliesbahn aus faserigem Material 302 wird von der Vorratsrolle 300 auf die Oberfläche der formgebenden Trommel 318 zugeführt, um welche sich eine formgebende Struktur 315 kontinuierlich dreht. Die formgebende Struktur 315 dreht sich kontinuierlich bei der im wesentlichen gleichen Geschwindigkeit wie die hereinkommende Bahn. Die Faservliesbahn 302 wird von der formgebenden Trommel 318 angetrieben. Die formgebende Struktur 315 ist im allgemeinen ähnlich der formgebenden Struktur 135, die in Fig. 6 gezeigt wird, welche ein gemustertes Netzwerk von pentagonal geformten Kapillaren 140 einschließt. Die formgebende Trommel schließt vorzugsweise eine innen angeordnete erste Vakuumkammer 320 ein, welche relativ zur sich bewegenden formgebenden Struktur 315 vorzugsweise stationär ist. Ein Paar von stationären Ablenkplatten 322 und 323, die mit dem Anfang und dem Ende der Vakuumkammer 320 zusammenfallen, sind benachbart zur äußeren Oberfläche der formgebenden Struktur angeordnet. Zwischen den stationären Ablenkplatten 322 und 323 werden vorzugsweise Mittel für die Anlegung einer Fluid-Druckdifferenz an die hereinkommende Bahn 302 angelegt, wenn sie über die Saugkammer geht. Im illustrierten Ausführungsbeispiel beinhaltet das Fluid-Druckdifferenz-Applikatormittel eine Hochdruck-Flüssigkeitsdüse 324, welche einen Flüssigkeitsstrahl 325, wie Wasser, im wesentlichen einheitlich über die gesamte Breite der Bahn 302 abgibt. Der Wasserstrahl bringt die Bahn 302 dazu, sich an die formgebende Struktur 315 anzupassen, und versieht die Bahn 302 in den Zonen mit Öffnungen, die mit den Kapillaren in der formgebenden Struktur zusammenfallen.
Auf die Applikation der Fluid-Druckdifferenz auf die Bahn folgend wird eine Bahn von planem polymeren Material 330 von der Vorratsrolle 328 auf die geformte und mit Öffnungen versehene Bahn 302 aufgebracht. Alternativ kann auch eine Bahn von geschmolzenem Harz an dieser Stelle von einem konventionellen Extruder auf die geformte Faservliesbahn 302 extrudiert werden. Die geformte Faservliesbahn und das polymere Material werden sowohl in der planen als auch in der geschmolzenen Form von der formgebenden Trommel 315 angetrieben.
Die formgebende Trommel 318 schließt vorzugsweise eine innen angeordnete zweite Vakuumkammer 340 ein, welche relativ zur formgebenden Struktur 315 vorzugsweise stationär ist. Ein Paar von stationären Ablenkplatten 342 und 343, die ungefähr mit dem Anfang und dem Ende der Vakuumkammer 340 zusammenfallen, ist benachbart zur äußeren Oberfläche der formgebenden Struktur angeordnet. Zwischen den stationären Ablenkplatten 342 und 343 gibt es vorzugsweise beigestellte Mittel für das Anlegen einer Fluid-Druckdifferenz auf die Faservlies- und polymere Bahn, wenn sie über die Saugkammer gehen. Im illustrierten Ausführungsbeispiel beinhaltet das Fluid-Druckdifferenz- Applikatormittel eine Hochdruck-Flüssigkeitsdüse 344, welche einen Flüssigkeitsstrahl 345, wie Wasser, im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Breite der Bahn abgibt. Der Wasserstrahl bringt das polymere Harz 330 dazu, sich der formgebenden Struktur 315 und der bereits geformten Faservliesbahn anzupassen, und versieht das polymere Harz 330 in den Zonen, die mit den Kapillaren in der formgebenden Struktur übereinstimmen, mit Öffnungen.
Der Applikation der Fluid-Druckdifferenz auf die Bahn folgend wird die mit Öffnungen versehene Bahn 350 von der Oberfläche der formgebenden Struktur 315 durch eine Spannrolle 352 entfernt. Die mit Öffnungen versehene Bahn 350 kann ohne weitere Behandlung als ein Deckblatt in einem absorbierenden Artikel verwendet werden.
Während spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert und beschrieben worden sind, wäre es für jemanden, der mit dem Stand der Technik vertraut ist, offensichtlich, daß verschiedene andere Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Geist und den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, in den beigefügten Ansprüchen alle solche Änderungen und Modifikationen, die sich innerhalb des Rahmens dieser Erfindung befinden, abzudecken.

Claims

1. Verfahren zum Bilden einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten Bahn (39) mit einer ersten Oberfläche (41) und einer zweiten Oberfläche (43), wobei die genannte Bahn (39) aus einer ersten Schichte (60) aus polymerem Material und einer zweiten Faservliesbahn (62), welche an der genannten ersten Schichte (60) aus polymerem Material fixiert ist und unter dieser liegt, besteht, wobei das genannte Verfahren gekennzeichnet ist durch folgende Schritte:

(a) Zuführen einer Faservliesbahn (202) auf eine formgebende Struktur (215) mit gegenüberliegenden Oberflächen, wobei die genannte formgebende Struktur (215) eine Mehrzahl von Öffnungen (140) aufweist, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der genannten formgebenden Struktur (215) in Fluid- Kommunikation miteinander bringen;

[b] Extrudieren eines geschmolzenen Harzes (205) auf die genannte Faservliesbahn (202); und

(c) Aufbringen eines Vakuums über die Dicke der genannten Faservliesbahn (202) und des genannten extrudierten Harzes (205), wobei das genannte Vakuum ausreichend groß genug ist, um die genannte Faservliesbahn (202) und das genannte Harz [205] zu veranlassen, aneinander fixiert zu werden und sich an die genannte formgebende Struktur (215) anzupassen.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das genannte Vakuum ausreichend groß genug ist, um die genannte Faservliesbahn (202) und das genannte Harz (205) zu veranlassen, in jenen Zonen, welche mit den genannten Öffnungen (140) in der genannten formgebenden Struktur (215) übereinstimmen, zu reißen.

3. Ein Verfahren zum Bilden einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten Bahn (39) mit einer ersten Oberfläche (41) und einer zweiten Oberfläche (43), wobei die genannte Bahn (39) aus einer ersten Schichte (60) aus polymerem Material und einer zweiten Faservliesbahn (62), welche an der genannten ersten Schichte (60) aus polymerem Material fixiert ist und unter dieser liegt, besteht, wobei das genannte Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

(a) Zuführen eine Faservliesbahn (102) auf eine erste formgebende Struktur (115) mit gegenüberliegenden Oberflächen, wobei die genannte erste formgebende Struktur (115) eine Mehrzahl von Öffnungen (116) aufweist, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der genannten ersten formgebenden Struktur (115) in Fluid-Kommunikation miteinander bringen;

(b) Extrudieren eines geschmolzenen Harzes (105) auf die genannte Faservliesbahn (102);

(c) Aufbringen eines Vakuums über die Dicke der genannten Faservliesbahn (102) und des genannten extrudierten Harzes (105), wobei das genannte Vakuum ausreichend groß ist, um das genannte extrudierte Harz (105) und die genannte Faservliesbahn (102) zu veranlassen, aneinander fixiert zu werden, was eine Laminatbahn (107) schafft;

(d) Zuführen der genannten Laminatbahn (107) auf eine zweite formgebende Struktur (135) mit gegenüberliegenden Oberflächen, wobei die genannte zweite formgebende Struktur (135) eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der genannten zweiten formgebenden Struktur (135) in Fluid-Kommunikation miteinander bringen; und

(e) Aufbringen einer Fluid-Druckdifferenz über die Dicke der genannten Laminatbahn (107), wobei die genannte Fluid-Druckdifferenz ausreichend groß ist, um die genannte Laminatbahn (107) zu veranlassen, sich an die genannte formgebende Struktur (135) anzupassen.

4. Das Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die genannte Fluid-Druckdifferenz ausreichend groß ist, um die genannte Laminatbahn (107) in jenen Zonen zu zerreißen, welche mit den genannten Öffnungen (140) in der genannten formgebenden Struktur (135) übereinstimmen.

5. Ein Verfahren zum Bilden einer dreidimensionalen, makroskopisch expandierten, mit Öffnungen versehenen fluiddurchlässigen Bahn (39) mit einer ersten Oberfläche (41) und einer zweiten Oberfläche (43), wobei die genannte Bahn (39) aus einer ersten Schichte (60) aus polymerem Material und einer zweiten Faservliesbahn (62) besteht, welche an der genannten ersten Schichte (60) aus polymerem Material fixiert ist und unter dieser liegt, wobei das genannte Verfahren gekennzeichnet ist durch folgende Schritte:

(a) Zuführen einer Faservliesbahn (302) auf eine formgebende Struktur (315) mit gegenüberliegenden Oberflächen, wobei die genannte formgebende Struktur (315) eine Mehrzahl von Öffnungen (140) aufweist, welche die gegenüberliegenden Oberflächen der genannten formgebenden Struktur (315) in Fluid- Kommunikation miteinander bringen;

(b) Aufbringen einer Fluid-Druckdifferenz über die Dicke der genannten Faservliesbahn (302), wobei die genannte Fluid-Druckdifferenz ausreichend groß ist, um die genannte Faservliesbahn (302) zu veranlassen, in jenen Zonen zu reißen, welche mit den genannten Öffnungen (140) in der genannten formge benden Struktur (315) übereinstimmen, sich an die genannte formgebende Struktur (315) anzupassen;

(c) Zuführen eines polymeren Harzes (330) auf die genannte Faservliesbahn (302) und

(d) Aufbringen einer Fluid-Druckdifferenz über die Dicke des genannten Harzes (330) und der genannten Faservliesbahn (302), wobei die genannte Fluid- Druckdifferenz ausreichend groß ist, um die genannte Faservliesbahn (302) und das genannte Harz (330) zu veranlassen, aneinander fixiert zu werden, und um das genannte Harz (330) in jenen Zonen zu reißen, welche mit den genannten Öffnungen (140) in der genannten formgebenden Struktur (315) übereinstimmen, und sich an die genannte formgebende Struktur (315) anzupassen.

6. Eine dreidimensionale, makroskopisch expandierte, fluiddurchlässige Bahn (39), welche ein faserähnliches Aussehen aufweist, wobei die genannte fluiddurchlässige Bahn (39) zur Verwendung als ein Deckblatt (22) an einem absorbierenden Artikel (20) geeignet ist, wobei die genannte Bahn (39) eine erste Oberfläche (41) und eine zweite Oberfläche (43) aufweist, wobei die genannte erste Oberfläche (41) und die genannte zweite Oberfläche (43) in voneinander entfernten Ebenen (42, 44) angeordnet sind, wobei die genannte Bahn (39) gekennzeichnet ist durch:

(a) eine erste Schichte (60) aus im wesentlichen transparentem polymeren Material, wobei die genannte erste Schichte (60) eine innere Oberfläche (60b) und eine äußere Oberfläche (60a) aufweist;

(b) eine Faservliesbahn (62), welche an der genannten inneren Oberfläche (60b) der genannten ersten Schichte (60) aus im wesentlichen transparentem polymeren Material fixiert ist und den Konturen der genannten inneren Oberfläche (60b) der genannten ersten Schichte (60) folgt, wobei die genannte Faservliesbahn (62) durch die genannte erste Schichte (60) aus im wesentlichen transparentem polymeren Material sichtbar ist; und

(c) eine Mehrzahl von Kapillaren (40), welche sich von der genannten ersten Oberfläche (41) der genannten Bahn (39) zur genannten zweiten Oberfläche (43) der genannten Bahn (39) zur Transmission von Fluiden durch die genannte Bahn (39) erstrecken, wobei jede der genannten Kapillaren (40) in einer Öffnung (45) in der genannten ersten Oberfläche (42) der genannten Bahn (39) ausgeht und einen kontinuierlich verschränkten Seitenwandungsabschnitt (53) zwischen den genannten ersten und zweiten Oberflächen (41, 43) aufweist, wobei der genannte kontinuierlich verschränkte Seitenwandungsabschnitt (53) endet, um eine Öffnung (55) in der genannten zweiten Oberfläche (43) zu bilden,

wobei das genannte faserähnliche Aussehen der genannten Bahn (39) durch ein Kontinuum von untereinander verbundenen faserähnlichen Elementen (46, 47, 48, 49, 50) beigestellt ist, welche gegenüberliegende Enden aufweisen, wobei die genannten gegenüberliegenden Enden eines jeden der genannten faserähnlichen Elemente (46, 47, 48, 49, 50) mit mindestens einem anderen der genannten faserähnlichen Elemente (46, 47, 48, 49, 50) verbunden ist, wobei die genannten untereinander verbundenen faserähnlichen Elemente (46, 47, 48, 49, 50) die genannten Kapillaren (40) bilden.

7. Ein absorbierender Artikel (20), welcher ein Deckblatt (22), ein Rückenblatt (23) und einen absorbierenden Kern (24), welcher zwischen dem genannten Deckblatt (22) und dem genannten Rückenblatt (23) positioniert ist, enthält, wobei das genannte Deckblatt (22) die Bahn (39) nach Anspruch (6) ist.

8. Der Artikel (20) nach Anspruch 7, bei welchem die genannte Faservliesbahn (62) in fluidtransportierendem Kontakt mit dem genannten absorbierenden Kern (24) ist.

9. Der Artikel (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welchem die genannte Faservliesbahn (62) mit der genannten ersten Schichte (60) aus im wesentlichen transparentem polymeren Material thermisch gebunden ist.

10. Der Artikel (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei welchem die genannte erste Schichte (60) aus im wesentlichen transparentem polymeren Material eine koextrudierte Folie ist.