DE69811372T2

DE69811372T2 - Gasdurchlässiges material und methode zu dessen herstellung und anwendung

Info

Publication number: DE69811372T2
Application number: DE69811372T
Authority: DE
Inventors: Worthington Hamilton; Steven Mcguire
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Wyeth LLC
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: PE48999A1; EP1003929B1; JP2006264789A; WO1999004084A1; AU8488498A; CZ300388B6; HUP0003158A3; DK1003929T3; BR9810915A; CN1428205A; NO20000220L; CA2296321A1; CN1105799C; CZ2000161A3; KR20010022002A; US6158427A; US5925406A; JP3945679B2; JP2001510250A; BR9810915B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung eines gasdurchlässigen Materials und spezieller auf ein Verfahren, wobei ein undurchlässiges Material auf ein durchlässiges Substrat aufgebracht und manipuliert wird, um die durchlässige Fläche zu variieren. Noch spezieller bezieht sich die vorliegende Erfindung auf derartige Verfahren, worin ein Schmelzklebstoff auf eine Vliesstoffmatte aufgebracht und darauf verteilt wird, um die sauerstoffdurchlässige Fläche auf etwa 1% der Vliesstofffläche zu beschränken, um den Sauerstoffeintritt in eine wärmeliefernde Wärmezelle zu steuern.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Wärmezellen für Körperwärmer sind in der Technik gut bekannt, insbesondere jene, worin ein Gemisch aus reaktivem Eisenpulver und Aktivkohle verwendet wird. Derartige Zellen erfordern Sauerstoff, und eine kontrollierte exotherme Reaktion hervorzurufen, welche über mehrere Stunden Wärme liefert. Typischerweise ist das Gemisch in einer luftdurchlässigen Tasche verpackt, welche in einem undurchlässigen äußeren Beutel eingeschlossen ist, bis sie für die Verwendung bereit ist. Die durchlässige Tasche kann ein Vliesstoffmaterial sein. Es ist schwierig, ein Vliesstoffmaterial mit einer Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit bei 0,213 · 10&sup5; Pa (0,21 atm) Antriebskraft bereitzustellen, welche von etwa 0,9 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag) bis zum etwa vierfachen dieser Durchlässigkeit reicht. Es ist schwierig, da mehr als etwa 95%, aber weniger als 100% der Vliesstoffoberfläche mit einem undurchlässigen Material verschlossen sein müssen, damit dies eintritt. Dies ist ein Durchlässigkeitsbereich, den andere vermieden haben. Flüssigkeits- und Luftfiltrationsverfahren erfordern viel höhere Durchlässigkeitsbereiche (typischerweise etwa 50% offene Fläche) und Gastrennmembranen besitzen niedrigere Durchlässigkeitebereiche (0% offene Fläche).
Gasdurchlässige Membranen sind für Abtrennungsverfahren verfügbar. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 5,102,552, Callahan et al., ausgegeben am 7. April 1992, ein UV-härtbares Polymer, welches auf einem mikroporösen Träger mit einer mittleren Porengröße von etwa 0,005 Mikron bis etwa 0,2 Mikron aufgebracht ist. Das US-Patent Nr. 3,759,375, Bouchilloux et al., ausgegeben am 28. August 1973, beschreibt eine "anisotrope Membran mit außerordentlichen mechanischen Eigenschaften, welche mit guten Durchlässigkeitseigenschaften kombiniert sind. Sie umfaßt ein Vinyltriorganosilanpolymer oder -copolymer" mit einer dichten Schicht von 0,01 bis 10 Mikron mittlerer Stärke und einer porösen Schicht mit 20% bis 80% offener Fläche.
Andere haben gasdurchlässige Membranen sogar bei Wärmezellen angebracht, aber mit eingeschränktem Erfolg. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 5,046,479, Usui, ausgegeben am 10. September 1991, ein Verfahren zur Steuerung der Sauerstoffdurchlässigkeit durch eine mikroporöse Folie, welche einer "Wärmefusionsbehandlung" unterworfen wird, um die Durchlässigkeit für Sauerstoff zu einem Einwegkörperwärmer zu beschränken. Eine flache Tasche, welche wärmelieferndes Eisenpulvermittel enthält, besitzt eine luftdurchlässige Oberfläche mit einer Luftdurchlässigkeit pro Einheit, von 5.000 bis 10.000 s/100 cm³. Derartige mikroporöse Folien sind bedauerlicherweise sehr teuer.
Andere haben mit Nadeln kleine Löcher in eine undurchlässige Folie gestochen, um eine Sauerstoffdurchlässigkeit für Wärmezellen im gewünschten Bereich bereitzustellen. Dieses Verfahren ist praktisch auf ein Lochmuster beschränkt, bei welchem die Löcher verhältnismäßig wenige und verhältnismäßig groß sind. Aufgrund dieser Beschränkung ist die Größe der Wärmezelle notwendigerweise groß. Große Wärmezellen haben den Nachteil, daß sie nicht flexibel sind, um sich an die Konturen der Körperoberfläche, auf welcher sie angewandt werden, anzugleichen. Kleinere "Poren", die durch ein Verfahren ausgebildet werden, welches ein feineres Muster mit der gleichen Durchlässigkeit liefert, ermöglichen, daß viele kleinere Zellen mit einer größeren Oberflächenanpaßbarkeit ausgebildet werden. Auch sind kleinere Löcher besser, um körnige Chemikalien der Wärmezelle an einem Herausfallen zu hindern. Bei der Bearbeitung einer Folie mit Nadeln, um eine Durchlässigkeit zu gewährleisten, sind geringfügige Veränderungen hinsichtlich der Durchlässigkeit nicht leicht durchführbar. Auch neigt die Folienspannung im Verfahren dazu, die Löcher zu zerreißen und in anderer Weise zu vergrößern, wenn das Durchstechen mit der Nadel auftritt; die Lochgröße kann daher nicht einfach gesteuert werden, wenn die Spannung der Bahn variiert.
Andere haben Klebstoff auf poröse Netze aufgebracht. Ein Beispiel ist US-Patent Nr. 5,558,344, ausgegeben am 26. November 1996, Ahr et al., worin die Verwendung einer Druckwalze mit peripheren Zellen zur Aufbringung eines harzartigen Materials auf eine Substratbahn gelehrt wird. Die Druckwalze besitzt eine mindestens 100% größere Oberflächengeschwindigkeit als die Walze der Substratbahn. Der Verwischvorgang, welcher durch die Unterschiede in der Oberflächengeschwindigkeit hervorgerufen wird, verursacht, daß das harzartige Material in das Substrat eindringt, damit das Substrat wasserundurchlässig wird. Es wurde kein Versuch von Ahr et al. unternommen, um weniger als 100% Bedeckung bereitzustellen und es gibt keinen Vorschlag zur Verwendung eines derartigen Verfahrens zur genauen Einstellung der Sauerstoffdurchlässigkeit des Substrates in einem engen Bereich.
In FR-A-1085317 ist die Beschichtung von Punkten aus einem luftundurchlässigen Material auf ein luftdurchlässiges Material beschrieben, aber es wird weder die Vergrößerung der Punkte noch die Anwendung auf Wärmezellen beschrieben.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines sauerstoffdurchlässigen Materials bereitzustellen, welches eine Durchlässigkeit im engen Bereich aufweist, welcher zur Steuerung der in Wärmezellen gebildeten Wärme erforderlich ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines gasdurchlässigen Materials bereitzustellen, welches direkt am Kragen eines undurchlässigen Beutels aufbringbar ist, welcher ein Wärmegemisch enthält, ohne daß ein Bedarf nach einer Wärmeversiegelung besteht.
Es ist noch ein weiteres Ziel, ein Verfahren zur Herstellung eines gasdurchlässigen Materials bereitzustellen, worin eine einfache Verfahrensänderung durchgeführt werden kann, um die Sauerstoffdurchlässigkeit des Materials in einem gewünschten engen Bereich zu variieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines diffusionsgasdurchlässigen Materials mit einer Gasdurchlässigkeit bei 0,213 · 10&sup5; Pa (0,21 atm) Antriebskraft im Bereich von 0,9 · 10&supmin;&sup5; bis 3,6 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag bis 2 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag) die Schritte eines ersten Aufbringens eines Musters von Punkten eines gasundurchlässigen Materials auf ein poröses Substrat und anschließend das Vergrößern des Musters von Punkten, um mehr als 95% und vorzugsweise mehr als 99% des porösen Substrats zu bedecken, so daß die Diffusionsgasdurchlässigkeit nur durch Öffnungen zwischen den Mustern von Punkten erfolgt. Vorzugsweise ist die Diffusionsgasdurchlässigkeit eine Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit, aber sie kann auch Kohlendioxid oder andere Gase umfassen. Das gasundurchlässige Material ist vorzugsweise ein Schmelzklebstoff und das poröse Substrat ist vorzugsweise ein Vliesstoff.
Der Schritt des Vergrößerns des Musters von Punkten kann das Verschmieren von im wesentlichen kreisförmigen Punkten zu länglichen Punkten beim Aufbringen des Musters von Punkten auf dem porösen Substrat umfassen. Die im wesentlichen kreisförmigen Punkte sind vorzugsweise derart angeordnet, daß das Verschmieren dazu führt, daß sich die länglichen Punkte teilweise überlappen. Das Verschmieren wird durch Betreiben eines Rotationsdrucksiebes mit einer höheren Oberflächengeschwindigkeit als die Abzugsgeschwindigkeit des porösen Substrates erzielt.
Alternativ kann der Schritt des Vergrößerns des Musters von Punkten ein Kalandern des porösen Substrats durch einen festen Spalt umfassen, nachdem das Muster von Punkten darauf aufgebracht wurde. Der feste Spalt besitzt eine Dimension, die schmäler ist als die Stärke des porösen Substrats und des Musters von Punkten, sodaß jeder Punkt des Musters von Punkten vergrößert wird, um nach dem Kalandern andere Punkte teilweise zu überlappen. Das Muster von Punkten ist vorzugsweise derart vergrößert, daß ein vergrößerter einzelner Punkt teilweise mindestens zwei andere vergrößerte, im gleichen Abstand angeordnete Punkte überlappt, um im wesentlichen gleichmäßig große und geformte Öffnungen zwischen allen im gleichen Abstand befindlichen Punkten auszubilden.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Wärmezelle ein Bodenblatt, welches ausgebildet ist, um eine sauerstoffundurchlässige Tasche aufzuweisen, eine Vielzahl von Teilchen, die exotherm reagieren, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt werden, die in der Tasche angeordnet sind, und ein Deckblatt, welches mit dem Bodenblatt an einem Kragen der Tasche verbunden ist, um eine Vielzahl von Teilchen einzuschließen, so daß die Teilchen die Tasche nicht verlassen können. Das Deckblatt besitzt ein poröses Substrat, welches mit einem Muster von Punkten beschichtet ist, das aus einem sauerstoffundurchlässigen Material hergestellt ist. Das sauerstoffundurchlässige Material bedeckt gleichmäßig mehr als etwa 95% einer Oberfläche des porösen Substrats, so daß die Sauerstoffdurchlässigkeit nur durch Öffnungen zwischen dem Muster von Punkten auftritt und derart, daß das Deckblatt eine Diffusionsgasdurchlässigkeit bei 0,213 · 10&sup5; Pa (0,21 atm) Antriebskraft aufweist, welche von 0,9 · 10&supmin;&sup5; bis 3,6 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag) bis 2 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag) reicht.
Das sauerstoffdurchlässige Material ist vorzugsweise ein Schmelzklebstoff und das poröse Substrat ist vorzugsweise ein Vliesstoff. Der Schmelzklebstoff ist vorzugsweise auf eine zur Tasche gerichteten Seite des porösen Substrats aufgebracht, so daß der Schmelzklebstoff auch dazu dienen kann, das Deckblatt mit dem Bodenblatt zu verbinden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen Endet, welche die vorliegende Erfindung besonders zeigen und deutlich beanspruchen, wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, besser verstanden werden wird, in welchen Zeichnungen gleiche Bezugsziffern identische Elemente identifizieren und worin:
Fig. 1 eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Wärmezelle der vorliegenden Erfindung ist, welche eine im wesentlichen kreisförmige Zelle beschreibt, die von einem sauerstoffdurchlässigen Deckblatt abgedeckt wird;
Fig. 2 eine Schnittvorderansicht entlang der Schnittlinie 2-2 von Fig. 1 ist, welche eine aus einem sauerstoffundurchlässigen Bodenblatt gebildete Tasche, Teilchen des wärmeliefernden Materials in der Tasche und ein die Tasche bedeckendes Deckblatt zeigt, wobei das Deckblatt ein poröses Substrat und eine gemusterte Schicht aus sauerstoffundurchlässigem Material zwischen dem Deckblatt und dem Bodenblatt umfaßt;
Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht eines Verfahrens zur Herstellung des Deckblatts der vorliegenden Erfindung ist, worin eine Druckwalze gezeigt ist, welche im wesentlichen kreisförmige Punkte aus einem gasdurchlässigen Material auf ein poröses Substrat mit einer größeren Oberflächengeschwindigkeit als eine Abzugsgeschwindigkeit des Substrats aufbringt, sodaß die Punkte zu einer länglichen Form auf dem porösen Substrat verschmiert werden;
Fig. 4 eine perspektivische Seitenansicht eines alternativen Verfahrens zur Herstellung des Deckblatts der vorliegenden Erfindung ist, worin eine Walze gezeigt ist, welche im wesentlichen kreisförmige Punkte aus einem gasundurchlässigen Material auf ein poröses Substrat aufbringt, gefolgt von einem Schritt des Kalanderns, worin die Punkte vergrößert werden, um sich zu überlappen; und
Fig. 5 ein Diagramm ist, welches die Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit gegen das Verhältnis der Druckwalzengeschwindigkeit zur porösen Substratbahngeschwindigkeit für die Alternative des Verschmierens eines Schmelzklebstoffes in Form aufgedruckter Punkte zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nun bezugnehmend auf die Zeichnungen und stärker bevorzugt auf die Fig. 1 und 2 ist dort eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche eine Wärmezelle bereitstellt und im allgemeinen als 10 bezeichnet ist. Die Wärmezelle 10 besitzt eine Tasche 12, welche aus einem gasundurchlässigen Bodenblatt 14, wie einer 0,025 mm starken Folie aus Polyethylen niedriger Dichte, gebildet wird. Die Wärmezelle 10 besitzt ein gasdurchlässiges Deckblatt 16, welches vorzugsweise ein Vliesstoff ist, welcher mit einem verschließenden Material 18 beschichtet ist, um die Diffusionsgasdurchlässigkeit des Vliesstoffes zu beschränken. Das Deckblatt 16 besteht vorzugsweise aus einem Polypropylenyliesstoff von 14 g pro Quadratmeter. Das verschließende Material 18 ist vorzugsweise ein Schmelzklebstoff, wie CA-X-105-A3, welcher von Century International, Columbus, OH, hergestellt wird. Ein Haftklebstoff wäre stärker bevorzugt, da er ein ideales verschließendes Material ist, wenn er auf die Seite des Deckblattes 16 aufgebracht ist, welche dem Bodenblatt 14 gegenüberliegt, und die beiden Schichten können ohne Wärmeversiegelung verbunden werden.
Die Tasche 12 ist vorzugsweise kreisförmig mit einem Durchmesser von etwa 12,5 mm und einer Tiefe von etwa 6,5 mm. In der Tasche 12 befindet sich eine wärmeliefernde Chemie 20, welche vorzugsweise Teilchen pulverisierten Eisens, pulverisierter Aktivkohle, Wasser und Salz sind. Eine derartige Chemie erfordert Sauerstoff, um eine exotherme Reaktion zu injizieren. Wenn die Geschwindigkeit des Sauerstoffzutritts in die Tasche gesteuert ist, sind die Temperatur und die Dauer der Wärmebildung kontrolliert; daher die Wichtigkeit der Sauerstoffdurchlässigkeit in die Tasche über das Deckblatt 16. Weitere Details betreffend die Wärmezelle 12 können in WO 97/01313 mit dem. Titel "Heat Cells", übertragen auf die Zedentin der vorliegenden Anmeldung, gefunden werden.
Die gewünschte Sauerstoffdurchlässigkeit für die Wärmezelle 12 reicht von 0,9 · 10&supmin;&sup5; bis 3,6 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag bis 2 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag), wenn diese durch einen Partialdruck von 0,213 · 10&sup5; Pa (0,21 atm) angetrieben wird. Die 0,213 · 10&sup5; Pa (0,21 atm) Antriebskraft bedeutet, das ein Sauerstoffpartialdruck auf einer Seite des Substrats vorliegt, welcher höher ist als auf der anderen Seite. Dies bedeutet, daß kein Unterschied im Gesamtdruck vorliegt, sondern nur eine Differenz in der Sauerstoffkonzentration von einer Seite des Substrats zur anderen. Mit dieser Durchlässigkeit, die ausschließlich durch das Deckblatt 16 gewährleistet wird, kann die Wärmebildung während mindestens etwa 8 Stunden bei einem Temperaturbereich von 40ºC bis 43ºC andauern.
Wenn das Deckblatt 16 ein Vliesstoff ist, welcher mit einem Schmelzklebstoff 18 beschichtet ist, so daß mehr als 95% der Oberfläche des Vliesstoffes verschlossen sind, werden die Teilchen der wärmeliefernden Chemie wirksam in der Tasche 12 zurückgehalten, ohne herauszufallen, wenn die Wärmezelle 10 gehandhabt wird.
Bevorzugte Verfahren der vorliegenden Erfindung sind in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht. Fig. 3 zeigt ein Walzenbeschichtungsverfahren, allgemein als 30 bezeichnet, worin eine Walze 32 mit einem verschließenden Material beschichtet ist oder auf ihrer Oberfläche im wesentlichen kreisförmige Punkte 34 aus einem verschließenden Material aufweist. Eine Bahn aus gasdurchlässigem Deckschichtmaterial 36 wird unter der Walze 32 mit einer Oberflächengeschwindigkeit 38 durchgeführt, welche geringer als die Oberflächengeschwindigkeit 40 der Walze 32 ist. Wenn die Punkte 34 von der Walze 32 auf die Bahn 36 transferiert werden, verursacht der Unterschied in der Oberflächengeschwindigkeit im wesentlichen, daß die kreisförmigen Punkte 34 auf der Bahn 36 der Länge nach verschmiert werden, um längliche Punkte 42 des verschließenden Materials auf der Deckblattbahn 36 auszubilden. Vorzugsweise sind die Punkte 34 auf der Walze 32 so angeordnet, daß die Punkte 42, wenn sie sie auf der Bahn 36 verschmiert werden, sich mit Ausnahme ihrer Längsenden teilweise überlappen werden. Zwischen den Längsenden der verschmierten Punkte 42 besteht eine Öffnung 44, welche einen Zutritt für das Gas bereitstellt, damit dieses die Deckblattbahn 36 durchdringen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Walze 32 einen Durchmesser von etwa 220 mm auf und besitzt eine Oberflächengeschwindigkeit 40 von 0,21 m/s. Die Deckblattbahn 36 ist vorzugsweise ein Vliesstoff, welcher eine Oberflächengeschwindigkeit 38 von etwa 0,13 m/s besitzt, um ein Oberflächengeschwindigkeitsverhältnis von 1,61 zu erhalten. Die im wesentlichen kreisförmigen Punkte 34 sind vorzugsweise Schmelzklebstoff (Haftklebstoff), welcher durch die Oberfläche der Walze 32 mittels eines herkömmlichen Siebdruckverfahrens, das nicht gezeigt ist, extrudiert wird. Das Sieb besitzt vorzugsweise eine Standardmaschenweite Nr. 40 und wird von Stork Screens of America, Inc., Charlotte, NC, hergestellt. Bei der Drucktemperatur von etwa 127ºC (260ºF) wird ein Beschichtungsgewicht von etwa 47 g pro Quadratmeter auf der Deckblattbahn 36 abgelagert. Nach dem Verschmieren der Punkte 34 auf der Bahn, überlappen sich die Punkte 42 teilweise und die Gasdurchlässigkeit der Vliesstoffdeckblattbahn 36 reicht vorzugsweise von 0,9 · 10&supmin;&sup5; bis 3,6 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag bis 2 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag).
Das Verfahren 30 ist auf andere verschließende Materialien als Schmelzklebstoff und Vliesstoffbahnen anwendbar. Beispielsweise können thermoplastische, hitzehärtende und/oder hochviskose Flüssigkeiten auf mikroporösen Membranen, Papier und feinen Sieben abgekühlt werden. Die Punkte 34 könnten auch eine andere Form als im wesentlichen kreisförmig besitzen. Beispielsweise könnten sie oval sein, wobei die Laterallänge größer als die Longitudinallänge ist. Das entstehende Verschmieren könnte im wesentlichen kreisförmige Punkte auf der Bahn ausbilden. Es könnten auch polygonale Punkte auf die Bahn 36 übertragen und darauf verschmiert werden, um die Öffnungen zwischen den verschmierten Punkten auf jede beliebige gewünschte Form zu bringen.
Fig. 5 zeigt die Wirkung einer Veränderung des Verhältnisses von der Oberflächengeschwindigkeit des rotierenden Siebes einer Siebdruckvorrichtung zur zu bedruckenden porösen Substratbahn auf die Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit durch eine Substratbahn. Die Bahngeschwindigkeit wird bei 0,13 m/s konstant gehalten, wogegen die Oberflächengeschwindigkeit des Siebes von 0,19 bis 0,26 m/s eingestellt wird. Wie aus Fig. 5 entnommen werden kann, wird die Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit verringert, wenn das Verhältnis von Siebgeschwindigkeit zu Bahngeschwindigkeit erhöht wird. Die Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit verringert sich aufgrund der Tatsache, daß die Punkte aus Schmelzklebstoff in einem größeren Ausmaß verschmiert werden und dadurch einen größeren Prozentsatz der offenen Fläche des porösen Substrates verschließen.
Fig. 4 zeigt ein alternatives bevorzugtes Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches allgemein als 50 bezeichnet wird. Das Verfahren 50 ist ein zweistufiges Punkteübertragungs- und Kalanderverfahren. Eine erste Walze 52 ist ähnlich der Walze 32 aus Fig. 3 und es werden im wesentlichen kreisförmige Punkte 54 aus verschließendem Material auf die Walze 52 aufgebracht. Eine Bahn aus gasdurchlässigem Deckschichtmaterial 56 wird unter der Walze 52 durchgeleitet und die Punkte 54 werden von der Walze 52 auf die Bahn 56 übertragen, um übertragene Punkte 58 auszubilden. Das Verfahren 50 umfaßt eine zweite Walze oder Walzenpaare 60 und 61, vorzugsweise mit einem festen Spalt B dazwischen, welcher schmäler als die vereinigte Stärke der Bahn 56 und der Punkte 58 ist. Die Walzen 60 und 61 kalandern daher die Punkte 58 zu größeren Punkten 62, welche sich überlappen und im wesentlichen rechteckige Öffnungen 64 zwischen den Punkten 62 ausbilden. Die Öffnungen 64 gewährleisten einen Zugang für Gas, damit dieses die Deckschichtbahn 56 durchdringen kann. Eine unterschiedliche Oberflächengeschwindigkeit ist für diese Ausführungsform nicht erforderlich, aber es kann eine vorhanden sein, um so die Punkte 58 teilweise zu vergrößern, bevor diese kalandert werden. Die im wesentlichen kreisförmigen Punkte 54 sind vorzugsweise aus Schmelzklebstoff, welcher auf die Oberfläche der Walze 52 durch ein übliches Siebdruckverfahren, welches nicht gezeigt ist, aufgebracht werden. Diese Punkte überlappen sich vorzugsweise in dieser Stufe des Verfahrens 50 nicht, es wird jedoch ein gewisses Überlappen erlaubt. Nach dem Kalandern der Punkte 58 auf die Bahn 56 überlappen sich die entstehenden Punkte 62 vorzugsweise teilweise und die Diffusionsgasdurchlässigkeit der kalanderten Vliesstoffdeckschichtbahn 56 reicht vorzugsweise von 0,9 · 10&supmin;&sup5; bis 3,6 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag bis 2 · 10&sup5; cm³/100 in²/Tag).
Das Verfahren 50 ist auf andere verschließende Materialien als Schmelzklebstoff und Vliesstoffbahnen anwendbar. Beispielsweise können thermoplastische, hitzehärtende und/oder hochviskose Flüssigkeiten auf mikroporöse Membranen, Papier und feine Siebe kalandert werden. Ebenso könnten die Punkte 54 eine andere Form als im wesentlichen kreisförmig aufweisen. Beispielsweise könnten sie oval sein, wobei die Laterallänge größer als die Longitudinallänge ist. Polygonale Punkte könnten auch auf die Bahn 56 übertragen werden, um die Öffnungen zwischen den vergrößerten Punkten zu jeder gewünschten Form zu formen.
Obwohl einzelne Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurden, wird es den Fachleuten klar sein, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, und es ist beabsichtigt, daß in den angeschlossenen Ansprüchen alle derartigen Modifikationen, welche im Rahmen der Erfindung liegen, abgedeckt sind.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines gasdurchlässigen Materials mit einer Diffusionsgasdurchlässigkeit bei 0,213 · 10&sup5; Pa (0,21 atm) Diffusionsantriebskraft, welche von 0,9 · 10&supmin;&sup5; bis 3,6 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 Inch²/Tag bis 2 · 10&sup5; cm³/100 Inch²/Tag) reicht, welches Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte:

(a) Aufbringen eines Musters von Punkten (34, 42, 54, 58) aus einem gasundurchlässigen Material auf ein poröses Substrat (36, 56); und

(b) Vergrößern des Musters von Punkten (34, 42, 54, 58), um mehr als 95% des porösen Substrats zu bedecken, so daß die Gasdurchlässigkeit nur durch die Öffnungen (44, 64) zwischen dem Muster von Punkten auftritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gasdurchlässigkeit eine Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit ist.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Vergrößerns des Musters von Punkten durch Verschmieren von im wesentlichen kreisförmigen Punkten (34) zu länglichen Punkten (42) gekennzeichnet ist, wenn das Muster von Punkten auf das poröse Substrat gedruckt ist, welche im wesentlichen kreisförmigen Punkte derart angeordnet sind, daß das Verschmieren da zu führt, daß sich die länglichen Punkte (42) teilweise überlappen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verschmieren durch Betreiben eines Walzendrucksiebes (32) mit einer höheren Oberflächengeschwindigkeit (40) als die Abziehgeschwindigkeit (38) des porösen Substrats erzielt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Schritt des Vergrößerns des Musters von Punkten (58) gekennzeichnet ist durch Kalandern des porösen Substrats (56) durch einen festen Spalt (B) nachdem das Muster von Punkten darauf beschichtet wurde, welcher feste Spalt eine Dimension aufweist, die schmäler als die Dicke des porösen Substrats (56) und des Musters von Funkten (58) ist, sodaß jeder Punkt des Musters von Punkten (62) nach dem Kalandern die anderen Punkte teilweise überlappt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Muster von Punkten derart vergrößert wird, daß ein vergrößerter einzelner Punkt (42, 62) mindestens zwei andere vergrößerte, äquidistante Punkte teilweise überlappt, um im wesentlichen einheitlich große und geformte Öffnungen (44, 64) zwischen allen äquidistanten Punkten zu erhalten.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das gasundurchlässige Material ein Schmelzklebstoff ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das poröse Substrat ein Vliesstoff ist.

9. Wärmezelle (10), umfassend:

(a) ein Bodenblatt (14), das ausgebildet ist, um eine Tasche (12) aufzuweisen, welches Bodenblatt gegenüber Sauerstoff undurchlässig ist;

(b) eine Vielzahl von Teilchen (20), die in die Tasche eingebracht werden, welche Vielzahl von Teilchen beim Aussetzen unter Sauerstoff exotherm reagieren; und

(c) ein Deckblatt (16), welches mit dem Bodenblatt an einem Kragen der Tasche verbunden ist, um die Vielzahl von Teilchen einzuschließen, sodaß die Teilchen die Tasche nicht verlassen können, welches Deckblatt ein poröses Substrat (36, 56) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

(d) das Substrat mit einem Muster von Punkten (34, 42, 54, 58) aus einem sauerstoffundurchlässigen Material beschichtet ist, welches sauerstoffundurchlässige Material einheitlich mehr als 95% einer Oberfläche des porösen Substrats bedeckt, sodaß die Gasdurchlässigkeit nur durch die Öffnungen (44, 64) zwischen dem Muster von Punkten auftritt, und daß das Deckblatt eine Diffusionssauerstoffdurchlässigkeit bei 0,213 · 10&sup5; Pa (0,21 atm) Diffusionsantriebskraft aufweist, welche von 0,9 · 10&supmin;&sup5; bis 3,6 · 10&supmin;&sup5; ms&supmin;¹ (0,5 · 10&sup5; cm³/100 Inch²/Tag bis 2 · 10&sup5; cm³/100 Inch²/Tag) reicht.

10. Wärmezelle nach Anspruch 9, wobei das sauerstoffundurchlässige Material ein Schmelzklebstoff (18) ist und das poröse Substrat ein Vliesstoff ist, wobei sich der Schmelzklebstoff auf einer der Tasche zugewandten Seite des porösen Substrats befindet, sodaß der Schmelzklebstoff auch dazu dienen kann, das Deckblatt mit dem Bodenblatt zu verbinden.