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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft Hygieneschutzprodukte, wie z.B. Damenbinden,
Slipeinlagen, Inkontinenzprodukte, Windeln, Operationsverbandstoffe
und Bettwäscheunterlagen.
Insbesondere betrifft diese Erfindung luftdurchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Sperrstrukturen
für solche
Produkte.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Hygieneschutzprodukte,
wie z.B. Damenbinden, Slipeinlagen, Inkontinenzprodukte, Windeln
und Bettwäscheunterlagen
umfassen typischerweise eine körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung, eine
der Kleidung zugewandte, im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperrschicht
und dazwischen eine absorbierende Struktur. Die flüssigkeitsundurchlässige Sperrschicht
ist typischerweise aus einem dünnen,
flexiblen Plastikfilm hergestellt, der sowohl für Flüssigkeiten als auch für Dämpfe undurchlässig ist.
Die flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung
ist auch ziemlich oft aus einem Plastikfilm, ähnlich jenem der Sperrschicht,
hergestellt, der perforiert wird, indem zwei- oder dreidimensionale
Perforationen in dem Film erzeugt werden, wodurch Stegbereiche von
Plastikfilm zwischen den Perforationen erhalten bleiben. Solche
Sperrschichten, wie auch die Stegbereiche der flüssigkeitsdurchlässigen Plastikfilmabdeckungen,
erlauben nicht, daß Dämpfe von Flüssigkeiten,
die im Produkt absorbiert sind, aus dem Produkt hinaus treten, oder
sie erlauben, daß Flüssigkeiten,
die sich auf der Oberfläche
des Körpers
des Benutzers sammeln, in das Produkt eintreten können, wobei
die Flüssigkeiten
Menstruationsfluida, Urin und Schweiß sind. Solche Produkte fühlen sich
typischerweise unangenehm heiß an,
wenn sie trocken sind, und klamm, wenn sie naß sind.
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Früher haben
Erfinder versucht, die Übertragung
und Entfernung von Dämpfen
aus absorbierenden Produkten durch Verwendung von inhärent Dampf übertragenden
Flüssigkeitssperrmaterialien
zu ermöglichen oder
dadurch, daß in
Flüssigkeitssperrmaterialien Poren
erzeugt wurden, die groß genug
sind, um das Durchtreten von Dämpfen
erlauben, nicht aber das Durchtreten von Flüssigkeiten. Solche Materialien
und die daraus hergestellten Produkte werden im Allgemeinen als „atmungsaktiv" bezeichnet. Dampfdurchlässige Poren
können
in zwei Kategorien eingeteilt werden, Mikroporen und Makroporen,
wobei diese jeweils in mikroporösen und
makroporösen
Materialien verwendet werden. Mikroporöse Materialien sind am widerstandsfähigsten
gegen Flüssigkeitsdurchtritt
und weisen Frazier Luftdurchlässigkeitswerte
von Null mm3/m2/min
auf. Sie sind allerdings auch am widerstandsfähigsten gegen Dampfpermeation
und werden daher leicht vom Anwender als nicht atmungsaktiv und
nicht so wahrgenommen, daß sie
ein angenehmes und trockenes Gefühl
beim Tragen bereit stellen. Makroporöse Materialien andererseits
werden am ehesten als atmungsaktiv wahrgenommen, da sie Frazier
Luftdurchlässigkeitswerte
aufweisen, die größer als
Null mm3/m2/min
sind, wodurch sie ein angenehmes und trockenes Gefühl bereit
stellen; aber sie lassen auch am ehesten Flüssigkeiten auslaufen und stellen
daher keinen Schutz gegen Auslaufen aus dem absorbierenden Produkt
auf den Benutzer, die Kleidung des Benutzers und Bettwäsche bereit.
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Mikroporöse Strukturen
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Mikroporöse Strukturen
sind größtenteils
Filme mit effektiven, dampfübertragenden
Mikroporengrößen, die
gleich oder größer als
100 Angström
sind. Filme können
inhärent
mikroporös
sein, wie zum Beispiel jene Filme, die aus Polyurethanen hergestellt
sind. Ein solcher Film, der auf einen Gewebe- oder Vliesbasisstoff
gebildet wird, ist in US-Patentschrift 4,560,611 beschrieben, wo
die Beschichtungslösung
aus einem polaren organischen Lösemittel,
das ein Polyurethanelastomer enthält, einem wasserabweisenden
Mittel, z.B. einem Material auf Fluor- oder Silikonbasis, einem
Polyisocyanat und einem nichtionischen oberflächenaktiven Mittel besteht.
US-Patentschrift 4,197,371 offenbart ein Schichtmaterial aus natürlichem
oder synthetischem Gummi oder ein gummiähnliches Polymer mit gleichmäßig eingebauten
Partikeln von zumindest einem quellbaren modifizierten Polymer,
wie z.B. modifizierten Stärken
und Zellulosen. US-Patentschrift 4,178,271 offenbart ein ähnliches
schichtartiges Material, bei dem der Film Polyvinylchlorid oder
sein Copolymer ist. US-Patentschrift 3,869,310 offenbart ein lederartiges
flexibles Schichtmaterial, das eine Vliesfasermatte und ein polymeres
Imprägniermittel
umfaßt,
das eine poröse
Struktur aufweist und nicht an die Fasern der Matte gebunden ist.
Die Matte, zusammengesetzt aus Fasern, die aus zumindest zwei verschiedenen
polymeren Materialien hergestellt sind, wird zuerst mit einer ersten
Flüssigkeit
imprägniert,
die ein Lösemittel
für eines
der polymeren Materialien und ein Nichtlöser für das andere ist, um die löslichen
Fasern aufzulösen;
und dann wird eine zweite Flüssigkeit
hinzugefügt,
die teilweise mit der ersten Flüssigkeit
mischbar ist und ein Nichtlöser
für alle
polymeren Fasermaterialien ist, um die entstehende Polymerlösung zu
koagulieren.
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Poren
können
in inhärent
nicht-porösen
Filmen durch Mittel erzeugt werden, wie z.B. Strecken von Filmen,
in denen verdünnte
oder gespannte Bereiche geschaffen worden sind oder bei denen unverträgliche (für den Film)
Einschlüsse
eingebaut worden sind. Das Strecken verursacht, daß sich in
den verdünnten
oder gespannten Bereichen Mikrorisse bilden oder daß sich Mikrotrennungen
zwischen dem Film und den unverträglichen Einschlüssen bilden.
Andere Mittel, um Mikroporen zu schaffen, umfassen das Einbauen
von löslichen oder
flüchtigen
Einschlüssen
in einen Film, die durch Auflösen
oder Verflüchtigen
von solchen Einschlüssen entfernt
werden. Noch andere Mittel stellen das Mischen von zersplitterbaren
oder abreibbaren Partikeln in ein Polymer, um eine Schicht zu bilden,
bereit, wonach die Schicht einer Kompressionskraft unterworfen wird,
welche die Partikel zerbricht, um Mikroporen zu bilden oder die
Schicht abzureiben, um Mikroporen zu bilden. UK-Patentanmeldung
GB 2,026,381 offenbart die
Herstellung von porösen
Membranen durch Mischen eines Polymers mit einer flüssigen Komponente,
um ein binäres
Zwei-Phasen-System zu bilden, das im flüssigen Aggregatzustand Bereiche
aufweist, die mischbar sind, und Bereiche, die Mischbarkeitslücken aufweisen. UK-Patentanmeldung
GB 2,115,702B offenbart
eine flüssigkeitsundurchlässige, dampfdurchlässige Unterlage,
die aus einem Film zusammengesetzt ist, der durch Formen eines Gemisches
aus einem Polyolefinharz und einem flüssigen oder wachsartigen Kohlenwasserstoffpolymer
zu einem Film und dann durch Strecken des Filmes lateral und/oder
longitudinal auf mehr als das 1,2-fache seiner ursprünglichen
Ausdehnung, um feine Poren in dem Film zu schaffen, hergestellt
wird. US-Patentschrift 3,953,566, 3,962,153, 4,096,227, 4,110,392,
4,187,390 und 4,194,041 offenbaren die Herstellung von porösen Schichten
und anderen porösen Artikeln
durch Extrudieren einer Paste, die Partikel von Polytetrafluorethylen,
welches ein nicht-thermoplastisches
Polymer ist, und ein Gleitmittel umfaßt, und dann Entfernen des
Gleitmittels und Strecken und Tempern des entstehenden Produktes.
Das entstehende Produkt ist ein gesinterter, ausgerichteter poröser Film,
gekennzeichnet dadurch, daß er
Polymerknoten verbunden durch Fibrillen aufweist. Irgendeinen Bezug
zu diesen Patentschriften hat und ein weiches, stoffartiges, flüssigkeitsdurchlässiges Schichtmaterial
ergibt US-Patentschrift 4,622,036, die ein solches Schichtmaterial
offenbart, das aus Partikeln von nicht-auflösbarem Polyolefin oder Polyvinylchlorid
besteht, die teilweise durch Wärme
miteinander verschmolzen sind, um ein gewünschtes Maß an Flüssigkeitsdurchlässigkeit
bereit zu stellen, wobei die Partikel eine Größe im Bereich von etwa ein
bis 2000 Mikron aufweisen und die Schicht eine Dicke von etwa 0,012
mm – 6,35
m (0,0005 bis 250 Inch) aufweist.
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US-Patentschrift
4,100,238 und 4,197,148 beschreiben die Herstellung von mikroporösen Filmen durch
Extrudieren einer Zweikomponentenmischung, von der eine Komponente
mit einem Lösemittel
ausgelaugt wird, und dann Strecken des ausgelaugten Films, um eine
gewünschte
Porosität
in einem weichen, stoffartigen, flüssigkeitsdurchlässigen Schichtmaterial
zu erhalten. US-Patentschrift
3,214,501, 3,640,829 und 3,870,593 offenbaren die Herstellung einer
mikroporösen
Polymerschicht durch Mischen von nicht-mischbaren, nicht-auslaugbaren
Füllstoffen
wie z.B. Stärke
und Salzen, in ein Polymer, Bilden der Schicht und dann Strecken
der Schicht, um Poren zu bilden, die an den Stellen der Füllstoffpartikel
beginnen. US-Patentschrift 4,347,844 offenbart die Herstellung einer
porösen
Schicht zur Verwendung in einer Wegwerfwindel durch Mischen einer
partikulären
Substanz in ein Polymer, Bilden einer Schicht und dann Brechen der
partikulären
Substanz innerhalb der Schicht unter einer Kompressionskraft, um
Mikroporen zu erzeugen. US-Patentschrift 4,308,303 offenbart eine
mit beflockten, Schaum beschichteten Fasern verstärkte, Wasserdampf
durchlässige Sperre,
die eine stoffartige Erscheinung aufweist und in der Lage ist, Bakterien
zu Filtern, umfassend einen mikroporösen Polyolefinfilm, der auf
zumindest einer Oberfläche
mit einem geschäumten
Latexpolymer beschichtet ist, Flockfasern auf der Außenseite
des geschäumten
Latexpolymers und einer Bahn aus spinngebundenen Fasern an der Außenseite
des beflockten, geschäumten
Latexpolymers. Der Film wird durch Strecken mikroporös gemacht.
Der Film wird mikroporös,
weil er winzige Bruchstellen oder Porennukleierungsmittel, wie z.B.
fein geteilten Füllstoff,
vorzugsweise Kalziumkarbonat, mit einer Partikelgröße von weniger
als 3 Mikron und/oder winzige kristalline Domänen aufweist. US-Patentschrift
4,609,584 offenbart die Herstellung einer porösen Schicht zur Verwendung
in einer Wegwerfwindel durch Mischen einer partikulären Substanz
in ein Polymer, Bilden einer Schicht und dann Abreiben oder Abschleifen
der Oberfläche
der Schicht, um Mikroporen zu erzeugen. US-Patentschrift 4,539,256
und 4,609,584 offenbaren Verfahren zur Herstellung von mikroporösen Schichten,
welche die Schritte des Schmelzvermischens eines kristallisierbaren
thermoplastischen Polymers mit einer Verbindung, die mit dem Polymer
bei der Schmelztemperatur des Polymers aber nicht unter dieser Temperatur
mischbar ist, des Bildens einer Schicht aus der Schmelzmischung
und dann des Kühlens der
Schicht auf eine Temperatur umfaßt, bei der die Verbindung
mit dem Polymer unmischbar wird und in Phasentrennung geht. Wenn
die Schicht zumindest in eine Richtung ausgerichtet ist, bildet
sich ein Netzwerk von untereinander verbundenen Mikroporen zwischen
der Polymerphase und der Verbindungsphase. Die Verbindung kann durch
Lösemittelextraktion
von der Schicht entfernt werden.
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US-Patentschrift
3,156,242 offenbart eine flexible absorbierende Schicht zum Beispiel
aus Polyethylen, die verwendbar ist als Unterlagsschicht oder als äußere Lage
eines Operationsverbandes, wobei die Schicht mikroporös ist. Allerdings
kann die Schicht Löcher
oder Schlitze darin gebildet aufweisen, um sie makroporös zu machen.
US-Patentschrift 3,426,242 offenbart einen atmungsaktiven medizinischen
Verband mit einer Unterlage, die eine offenzellige Struktur umfaßt, d.h.
einen Film, der so bearbeitet worden ist, daß er Hohlräume mit Durchgängen zu
seinen äußeren Oberflächen aufweist,
die im Allgemeinen kleiner als 5000 Angström sind, z.B. 100 bis 5000 Angström, wobei
der Film eine endgültige
Kristallinität
von zumindest 40 % aufweist. Der Film ist vorzugsweise mit einer
durchgehenden Lage aus mikroporösem
Kontaktkleber beschichtet. US-Patentschrift 3,932,682 beschreibt
wasserdichte Produkte, die in der Lage sind, Luft und Wasserdampf zu übertragen,
die durch Sprühspinnen
von Filamentmaterial, z.B. durch Schmelzblasen, auf einen offenzelligen
Polymerfilm hergestellt werden, um thermische Selbstbindung zu erreichen,
oder durch Sprühen
des Filamentmaterials auf einen elastischen Film, dann Strecken
des entstehenden Produktes, um eine offenzellige Struktur zu erhalten,
und Wärmefixieren
des gestreckten Produktes, um Dimensionsstabilität zu verleihen. US-Patentschrift
4,758,239 und 4,818,600 offenbaren eine atmungsaktive Sperre, die
eine faserige poröse Schicht
umfaßt,
vorzugsweise eine schmelzgeblasene Bahn, mit der ein nicht-mikroporöser Film
verbunden wird, wobei manche der Fasern an der verbundenen Oberfläche eng
mit dem Film vermengt sind, um eine Dampfübertragungsrate bei 37 °C und 50
% RH von etwa 100-5000 g/m2/24 h zu ergeben,
und dieser ist undurchlässig
für 0,9
% Salzlösung
für zumindest
eine Stunde bei 21 °C
für etwa
eine Stunde bei einer Wassersäule
von zumindest 11,4 cm. Der Film kann ein vorgefertigter Film aus
einem wasserlöslichen
Polymer, wie z.B. Polyvinylalkohol, sein.
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US-Patentschrift
4,902,553 offenbart einen Wegwerfartikel, wie z.B. eine Windel oder
ein Frauenhygieneprodukt mit einem raschelfreien, flüssigkeitsundurchlässigen,
dampfdurchlässigen,
mikroporösen
Polymerfilm, der Poren aufweist, die Durchgänge definieren, die sich dort
hindurch erstrecken, wobei die Durchgänge teilweise mit einem raschelverringernden
Zusatzmaterial gefüllt
sind, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
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Makroporöse Strukturen
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US-Patentschrift
3,989,867 offenbart eine absorbierende Vorrichtung mit einer Rückschicht
mit Wülsten
und gleichmäßig kleinen Öffnungen
als Scheitelpunkte der Wülste.
Die Öffnungen
nehmen 0,5 bis 10 % der zur Verfügung
stehenden Dürchtrittsfläche der
Rückschicht
ein, um Dampfübertragung
zu ermöglichen, während das
Durchtreten von Flüssigkeit
unter Druck, wie er typischerweise beim Gebrauch auftritt, verhindert wird.
US-Patentschrift 4,591,523 beschreibt eine mit Öffnungen versehene, makroskopisch
ausgedehnte, dreidimensionale Polymerbahn, die verwendbar ist als
atmungsaktive, Fluid abweisende Sperre für eine Wegwerfwindel. Die Bahn
umfaßt
vorzugsweise eine tief gezogene dreidimensionale Struktur, die eine
Vielzahl an Vertiefungen mit makroskopischem Querschnitt enthält. Jede
Vertiefung entspringt als Öffnung
in einer ersten Oberfläche
der Bahn, weist durchgehende Seitenwände auf, die so enden, daß sie eine
Endwand in einer zweiten parallelen Oberfläche der Bahn bilden, wobei
die Endwand mehrere Öffnungen
umfaßt,
die so groß und
so geformt sind, daß sie
einen wäßrigen Fluidmeniskus
halten, und die voneinander so beabstandet sind, daß die Fluidmenisken
einander nicht berühren.
US-Patentschrift 4,059,114 beschreibt einen wegwerfbaren Schutz
zum Schutz der Kleidung und zur täglichen Frauenhygiene, der
eine Fluidsperre in Form einer weichen, raschelfreien, feuchtigkeitsdurchlässigen Lage
aufweist, die vorzugsweise eine flüssigkeitsundurchlässige Lage
aus einer geblasenen Mikrofaserbahn ist. US-Patentschrift 5,591,510
offenbart ein geschichtetes Stoffmaterial, das atmungsaktiv ist
und gegen Fluiddurchtritt widerstandsfähig ist, welches ein atmungsaktives
und gegen Fluiddurchtritt widerstandsfähiges Vlies und einen Plastikfilm
umfaßt,
der Perforationen aufweist, die etwa 5° bis 60° zur Filmoberfläche angeordnet
sind.
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Es
ist ein Ziel dieser Erfindung, wahrnehmbar atmungsaktive, dampfdurchlässige, makroporöse Sperrstrukturen
und daraus hergestellte Hygieneschutzprodukte bereit zu stellen,
die das Durchtreten von Flüssigkeiten
unter Gebrauchsbedingungen verhindern und daher einen Schutz gegen
das Auslaufen von Flüssigkeit sowie
für den
Anwender wahrnehmbare Bequemlichkeit und ein trockenes Gefühl zu geben.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine luftdurchlässige, im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperrstruktur
bereit, die zumindest eine makroporöse Lage umfaßt, die
gegenüberliegende
Seiten aufweist, wobei die makroporöse Lage umfaßt:
ein
Substrat, das Poren aufweist, die sich zwischen gegenüberliegenden
Seiten erstrecken, die den gegenüberliegenden
Seiten der makroporösen
Lage entsprechen, wobei eine Flüssigkeit
das Substrat durchqueren kann;
und Partikel, die an zumindest
eine Seite des makroporösen
Substrates angeschmolzen sind, um den Eintritt der Flüssigkeit
in die Poren zu beschränken,
wobei die Partikel überwiegend
auf der Oberfläche
des makroporösen
Substrates angeordnet sind;
wobei die makroporöse Lage
im wesentlichen einem Durchdringen der Flüssigkeit, wenn sie in einem
absorbierenden Testprodukt enthalten ist, das die erste Seite der
makroporösen
Lage überlagert,
mit der die Partikel verschmolzen sind, und unter einer Belastung
von 769 kg/m2 (ein Pfund pro Quadratinch)
ist, wie es hier definiert ist, widersteht; und wobei die makroporöse Lage
einen Frazier Luftdurchlässigkeitswert
in dem Bereich von größer als
Null bis ungefähr
861 mm3/m2/min (80
mm3/ft2/min) aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein absorbierendes Produkt bereit,
das gegenüberliegende
longitudinale Ränder
und gegenüberliegende
transversale Ränder
aufweist, und das eine körperzugewandte, flüssigkeitsdurchlässige Schicht,
eine einer Unterwäsche
zugewandte, luftdurchlässige,
im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperre
und dazwischen eine absorbierende Struktur umfaßt, wobei die Sperrstruktur zumindest
eine makroporöse
Lage, die gegenüberliegende
Seiten aufweist, umfaßt,
wobei die poröse
Lage umfaßt:
ein
makroporöses
Substrat, das Poren aufweist, die sich zwischen gegenüberliegenden
Seiten erstrecken, die
den gegenüberliegenden Seiten der makroporösen Lage
entsprechen, wobei eine Flüssigkeit
das Substrat durchqueren kann; und
Partikel, die an zumindest
eine Seite des makroporösen
Substrats angeschmolzen sind, um den Eintritt der Flüssigkeit
in die Poren zu beschränken,
wobei die Partikel überwiegend
auf der Oberfläche
der makroporösen Struktur
angeordnet sind;
wobei die makroporöse Lage im wesentlichen einem
Durchdringen der Flüssigkeit
widersteht, wenn sie in einem absorbierenden Testprodukt enthalten
ist, das die erste Seite der makroporösen Lage überlagert, mit der die Partikel
verschmolzen sind, und unter einer Belastung von 769 kg/m2 (ein Pfund pro Quadratinch) ist, wie es
hier definiert ist; und wobei die makroporöse Lage einen Frazier Luftdurchlässigkeitswert
von größer als
Null mm3/m2/min
bis ungefähr
861 mm3/m2/min (80
mm3/ft2/min) aufweist.
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Außerdem stellt
die vorliegende Erfindung auch ein absorbierendes Produkt bereit,
das gegenüberliegende
longitudinale Ränder
und gegenüberliegende
transversale Ränder
aufweist, und das eine körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht,
eine einer Unterwäsche
zugewandte, luftdurchlässige,
im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperre
und dazwischen eine absorbierende Struktur umfaßt, wobei die flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht
sowohl flüssigkeitsdurchlässige als
auch flüssigkeitsundurchlässige, aber
luftdurchlässige
Bereiche, aufweist, wobei die flüssigkeitsundurchlässigen Bereiche
zumindest eine makroporöse
Lage umfassen, die gegenüberliegende
Seiten aufweist, wobei die makroporöse Lage umfaßt:
ein
makroporöses
Substrat, das Poren aufweist, die sich zwischen gegenüberliegenden
Seiten erstrecken, die den gegenüberliegenden
Seiten der porösen
Lage entsprechen, wobei eine Flüssigkeit
das Substrat durchqueren kann; und
Partikel, die an die zumindest
eine Seite des makroporösen
Substrats angeschmolzen sind, um den Eintritt der Flüssigkeit
in die Poren zu beschränken,
wobei die Partikel überwiegend
auf der Oberfläche
des makroporösen Substrats
angeordnet sind;
wobei die makroporöse Lage im wesentlichen einem
Durchdringen der Flüssigkeit,
wenn sie in einer absorbierenden Teststruktur enthalten ist, die
die erste Seite der porösen
Lage überlagert,
an die die Partikel angeschmolzen sind, unter einer Belastung von
769 kg/m2 (ein Pfund pro Quadratinch), wie
es hier definiert ist, widersteht; und wobei die poröse Lage
einen Frazier Luftdurchlässigkeitswert
von größer als
Null mm3/m2/min bis
etwa 861 mm3/m2/min
(80 mm3/ft2/min)
aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine mikroskopische Aufnahme einer Draufsicht auf die luftdurchlässige, im
wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperrstruktur
dieser Erfindung.
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2 ist
eine mikroskopische Aufnahme der luftdurchlässigen, im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Sperrstruktur
dieser Erfindung, wobei Partikel durch Sintern und anschließendes Flachdrücken an
einem porösen
Substrat angehaftet worden sind.
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3 ist
eine mikroskopische Aufnahme eines Querschnittes einer luftdurchlässigen,
im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Sperrstruktur,
wobei Partikel durch Sintern und nicht Flachdrücken an einem porösen Substrat
angehaftet worden sind.
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4 ist
eine Querschnittsansicht der Sperrstruktur dieser Erfindung, die
eine zusätzliche
Porenschicht dieser Erfindung angrenzend an eine Seite der Sperrstruktur
dieser Erfindung aufweist.
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Sperrstruktur dieser Erfindung, die
zwei zusätzliche
Porenschichten dieser Erfindung aufweist, eine angrenzend an eine
Seite der Sperrstruktur dieser Erfindung und die andere angrenzend
an die andere Seite der Sperrstruktur dieser Erfindung.
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6 ist
eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht einer Damenbinde
dieser Erfindung, die eine einer Unterwäsche zugewandte, luftdurchlässige, im
wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperrstruktur
dieser Erfindung aufweist.
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7 ist
eine Querschnittsansicht der Damenbinde, die in 6 gezeigt
ist.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht einer Damenbinde dieser Erfindung,
die eine körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht
aufweist, die flüssigkeitsdurchlässige Poren
und flüssigkeitsundurchlässige aber
luftdurchlässige
Bereiche umfaßt,
wobei solche Bereiche die luftdurchlässige, im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperrstruktur
dieser Erfindung umfassen.
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9 ist
eine Querschnittsansicht der Damenbinde, die in 8 gezeigt
ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
atmungsaktiven, luftdurchlässigen,
im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Sperrstrukturen dieser
Erfindung sind makroskopisch porös
insofern, als sie große
Poren enthalten, von denen manche groß genug sein können, daß sie mit
freiem Auge oder mit geringer Vergrößerung, z.B. etwa 5X, sichtbar
sind. Allerdings sind die Größe der Poren
und die Materialien, die verwendet werden, um den Eintritt von Flüssigkeit in
die Poren zu beschränken,
sowie das Verfahren der Befestigung und Anordnung der Befestigung
der Materialien am porösen
Substrat so, daß verhindert
wird, daß Flüssigkeit
durch die Sperrstrukturen tritt, während ermöglicht wird, daß unbeschränkt Gase
und Dämpfe
durchtreten können.
Die Luftdurchlässigkeit
der Sperrstrukturen dieser Erfindung unterscheidet sich von jener
von mikroporösen
Strukturen insofern, als sie größer als
Null ist, wenn sie durch ein Verfahren gemessen wird, bei dem ein
Frazier Air Permeometer verwendet wird, ein Instrument, das verwendet
wird, um die Luftdurchlässigkeit
von nicht-einschließenden
Materialien zu bestimmen, wobei ein solches Verfahren unterhalb
in der Beschreibung dieser Erfindung beschrieben wird. Die Sperrstrukturen
dieser Erfindung sind makroporös
und gelten als im wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeiten als Teil der absorbierenden
Produkte, die oben als Beispiele angegeben sind, und unter den Bedingungen
des Gebrauchs für
solche Produkte. Daher sind die Sperrstrukturen dieser Erfindung
weder absolut fluidundurchlässig
noch beschränkt
undurchlässig
in dem Ausmaß,
als die Sperrstrukturen mikroporöse
Materialien sind, wobei der Grad der Durchlässigkeit solcher Strukturen
durch ihren Blasenbildungspunkt gemessen wird. Die Widerstandsfähigkeit
gegen Auslaufen beim Gebrauch wird unter simulierten Gebrauchsbedingungen
gemessen, wobei das Messverfahren im Verlauf der Beschreibung dieser
Erfindung beschrieben wird.
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Die
Sperrstrukturen können
eine gesamte Komponente eines absorbierenden Produktes bilden, zum Beispiel
als der Kleidung zugewandte Sperre eines absorbierenden Produktes;
oder sie können
einen Teil einer Komponente eines absorbierenden Produktes bilden,
zum Beispiel als Stegbereiche einer körperzugewandten, fluiddurchlässigen Deckschicht.
Die Sperrstrukturen dieser Erfindung weisen eine Porenschicht mit gegenüberliegenden
Seiten auf, wobei die Porenschicht aufweist: ein poröses Substrat
mit Poren, die sich zwischen gegenüberliegenden Seiten erstrecken,
die den gegenüberliegenden
Seiten der Porenschicht entsprechen, wobei eine Flüssigkeit
das Substrat durchqueren kann; und Partikel, die zumindest an eine
Seite des porösen
Substrates angeschmolzen sind, um den Eintritt der Flüssigkeit
in die Poren zu beschränken;
wobei die Porenschicht dem Durchdringen der Flüssigkeit widersteht, wenn sie
in einer absorbierenden Struktur enthalten ist, die die Seite der
Porenschicht überlappt,
an die die Partikel angeschmolzen sind, und unter einer Belastung
von einem Pfund pro Quadratinch ist; und wobei die Porenschicht
einen Frazier Luftdurchlässigkeitswert
aufweist, der im Bereich von größer als
Null bis etwa 861 mm3/m2/min
(80 mm3/ft2/min),
vorzugsweise im Bereich von etwa 53,8 mm3/m2/min (5 mm3/ft2/min) bis etwa 753 mm3/m2/min (70 mm3/ft2/min) und am meisten bevorzugt im Bereich
von etwa 269 mm3/m2/min
(25 mm3/ft2/min)
bis etwa 646 mm3/m2/min
(60 mm3/ft2/min) liegt.
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Das
poröse
Substrat kann zumindest eines von Vliesstoff Gewebestoff, perforiertem
Film oder nicht-retukuliertem Schaum umfassen. Das poröse Substrat
kann schmelzbar sein.
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Der
Vliesstoff weist typischerweise ein Flächengewicht von wenigstens
8 Gramm pro Quadratmeter auf. Der Vliesstoff kann zumindest eines
von thermoplastischen Stapelfasern, thermoplastischen Filamenten, nicht-thermoplastischen
Stapelfasern oder nicht-thermoplastischen
Filamenten umfassen. Die thermoplastischen Stapelfasern und die
thermoplastischen Filamente können
z.B. aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril,
Bikomponentenfasern und Kombinationen daraus bestehen. Die Bikomponentenfasern
können
zumindest eines von z.B. einem Polypropylenkern mit einer Polyethylenhülle, einem
Polyesterkern mit einer Polyethylenhülle, einem Polyesterkern mit
einer Polypropylenhülle,
einem Polyesterkern mit einer Hülle
aus einem Polyester mit niedrigerem Schmelzpunkt, oder Kombinationen
daraus umfassen. Die nicht-thermoplastischen Fasern können z.B.
aus Baumwolle, Reyon, Zellstoff und Kombinationen daraus ausgewählt werden.
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Das
Vlies kann Fasern und Filamente umfassen, die durch Bindemittel
aneinander gebunden werden, die zumindest eine von thermischer Kalanderbindung,
Schmelzpulverbindung, Klebebindemittelbindung, Spinnbindung, Schmelzblasen
gefolgt von Kalanderbindung oder Hydroverschlingung umfassen.
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Die
perforierten Filme können
zwei- oder dreidimensionale Perforationen aufweisen, wobei die dreidimensionalen
Perforationen Seitenwände
aufweisen, wobei die Seitenwände
im wesentlichen entweder parallel sind oder nicht-parallel zueinander
sein können,
wie zum Beispiel in Perforationen mit verjüngten Seitenwänden. Die
Perforationen können
an der Basis der Seitenwände
oder in den Seitenwänden
selbst sein. Die Perforationen in den Filmen können durch Verfahren hergestellt
werden, wie z.B. Durchschlagen durch mechanische Mittel, wie z.B.
Stanzen oder Nadeln, durch Ultraschallperforation, durch Heißluft, die
durch den Film gezogen wird, der auf einem porösen Substrat, wie z.B. einem
Gitter oder einer perforierten Trommel getragen wird, durch Wasserstrahlperforation
und durch Verdünnen
des Films in getrennten Bereichen, wie durch Prägen, und nachfolgendes Strecken,
damit die verdünnten
Bereiche reißen.
Die Filme können
eine glatte, matte, raue oder geprägte Oberfläche aufweisen, wobei die Prägungen entweder
mit freiem Auge sichtbar sind oder eine Vergrößerung für ihre Sichtbarmachung erfordern.
Die Filme können
aus jedem beliebigen von mehreren polymeren Materialien hergestellt
werden, die thermoplastisch gebildet werden, wie z.B. durch Extrusion, Schmelzgießen oder
Lösungsgießen, wobei
die Materialien z.B. Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen und
Polybutylen, Polyester, Polyurethane, Polyamide, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Ethylacetat, Copolymere von Ethylenvinylacetat,
Ethylenacrylsäure,
Ethylenmethacrylat, Ethylen-n-butylacrylat und Styrencopolymere
mit Ethylen, Propylen, Butadien, Butylen und Isopren sind. Der Schaum
kann z.B. aus Polyesterpolyurethanen, Polyetherpolyurethanen und
Polyethylen hergestellt werden.
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Partikel
werden auf zumindest eine Seite des porösen Substrates angeschmolzen,
um den Eintritt der Flüssigkeit
in die Poren zu beschränken.
Das wird zum Beispiel durch Hinzufügen der Partikel zu dem porösen Substrat
durchgeführt,
so daß eine
im wesentlichen ebene und gleichmäßig beabstandete Bedeckung
des Substrates erreicht wird, entweder über das ganze poröse Substrat
oder in getrennten Zonen des porösen Substrates,
durch Mittel, die Fachleuten bekannt sind, wie z.B. Einzugsschnecken,
Fülltrichter
und Luftmitreißen
der Partikel. Das mit Partikeln bedeckte Substrat wird zu einem
Erhitzungsmittel transportiert, um die Partikel an das Substrat
anzuschmelzen, wobei das Erhitzungsmittel z.B. Heißluft oder
Infrarothitze ist. Das Substrat, das jetzt verschmolzene Partikel
daran angehaftet aufweist, wird dann vorzugsweise durch einen Spalt gebracht,
der zumindest eine Kühlwalze
umfaßt,
so daß die
Partikel flach gedrückt
werden, um die Oberfläche zu
vergrößern, die
beim Gebrauch mit Fluid zusammen trifft, und so daß die Partikel
gut an der Oberfläche
des Substrates befestigt werden. Zumindest eines, das poröse Substrat
oder die Partikel, muss schmelzbar sein. Allerdings können die
Partikel ohne Schmelzen durch die Verwendung von Klebstoff am Substrat
angehaftet werden. Um die Größenstruktur
der Sperrstruktur zu erhalten, ist es bevorzugt, daß die Partikel
auf das poröse Substrat
bei einer Temperatur geschmolzen werden, die nicht größer ist
als der Schmelzpunkt des porösen Substrates.
Die entstehende Struktur der luftdurchlässigen, im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Sperrstruktur
unterscheidet sich dadurch, daß die
Partikel, die auf das poröse
Substrat angeschmolzen sind, vorwiegend auf der Oberfläche des
porösen
Substrates sind und nicht mit den Materialien gemischt sind und die
Tiefe dieser Materialien durchdringen, die das poröse Substrat
ausmachen; und wobei die im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperrstruktur
dem Durchdringen von Flüssigkeiten
unter Gebrauchsbedingungen, wie z.B. beim Tragen einer Damenbinde
während
der Menstruation, widersteht.
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Für eine angemessene
Bedeckung und Widerstandsfähigkeit
gegen Fluiddurchtritt ist bevorzugt, daß die Partikel auf das Substrat
in einer Menge von zumindest etwa 9 Gramm pro Quadratmeter und mehr
bevorzugt in einer Menge zwischen 9 und 36 Gramm pro Quadratmeter
(g/m2) aufgebracht werden.
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Die
Partikel können
zumindest eines von Pulverpartikel oder Fasern umfassen. Pulverpartikel
können aus
der Gruppe ausgewählt
werden, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Ethylenvinylacetat, Ethylenacrylsäure, Ethylenmethacrylat,
Ethylen-n-butylacrylat, Polyesterpolyurethanen, Polyetherpolyurethanen,
Styren-Isopren-Styren-Copolymeren, Styren-Butadien-Styren-Copolymeren, Styren-Ethylen-Butylen-Styren-Copolymeren,
Styren-Ethylen-Propylen-Styren-Copolymeren
und Kombinationen daraus. Faserpartikel können ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend
aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril,
Bikomponentenfasern und Kombinationen daraus. Die Bikomponentenfaserpartikel
können
zumindest eines aus Polyesterkern mit einer Polyethylenhülle, Polyesterkern
mit einer Polypropylenhülle
oder Polyesterkern mit einer Hülle
aus Polyester mit niedrigerem Schmelzpunkt umfassen.
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Partikel
können
an beide gegenüberliegenden
Seiten des porösen
Substrates angeschmolzen werden. Die Sperrstruktur dieser Erfindung
kann auch mehr als eine Lage umfassen, entweder als getrennte Lagen
unverbunden nebeneinander oder als Lagen, die durch Bindemittel,
wie z.B. Wärme,
Ultraschall, Klebstoff und Kombinationen daraus aneinander haften.
Zusätzliche
Lagen können
von der Art sein, die die Sperrstruktur umfaßt, wobei die Seite einer Sperrstrukturlage,
die die gesinterten Partikel trägt
angrenzend an eine Seite oder die gegenüberliegende Seite ihrer benachbarten
Sperrstrukturlage sein kann. Gründe
für solche
mehrfachen Lagen sind zum Beispiel: Bereitstellen von zusätzlicher
Widerstandsfähigkeit
gegen Flüssigkeitsdurchtritt,
zusätzlicher
Polsterung, Bequemlichkeit und engem Sitz am Körper. Es ist wichtig für ein gegen
Fluid widerstandsfähiges
Produkt, daß die
Seite der Sperrstruktur, die die gesinterten Partikel trägt, zum
Fluid gerichtet ist, gegen welches das Produkt eine Sperre sein
soll. Die zusätzlichen
Lagen können
auch nicht von der Art sein, welche die Sperrstruktur umfaßt. Solche
zusätzlichen
Lagen können
auch oder außerdem
zumindest ein zusätzliches
poröses
Substratmaterial umfassen, das keine Sperrstruktur ist, d.h. keine
gesinterten Partikel an zumindest eine Seite angeschmolzen aufweist,
wobei solche zusätzlichen
Nicht-Sperrsubstrate entweder angrenzend an eine Seite, die gegenüberliegende
Seite oder beide Seiten der porösen
Lage sind. Die Anwendungen für
solche zusätzlichen
Lagen sind, zusätzliche
Absorptionsfähigkeit,
Polsterung, Bequemlichkeit und engen Sitz am Körper bereit zu stellen. Solche
zusätzlichen
Lagen können zum
Beispiel zumindest eines aus Vliesstoff Gewebestoff, perforiertem
Film oder nicht-retikuliertem
Schaum umfassen.
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Die
Sperrstrukturen dieser Erfindung können verwendet werden, um absorbierende
Produkte herzustellen, indem eine oder mehrere Komponenten davon
gebildet werden, wie z.B. als Damenbinden, Slipeinlagen, Inkontinenzprodukte,
Windeln, Operationsverbände
und Betteinlagen. Ein Beispiel für
solche Produkte wird gegeben, indem ziemlich genau eine Damenbinde
beschrieben wird. Eine solche Damenbinde ist im Allgemeinen rechteckig,
weist gegenüberliegende,
longitudinale Ränder
und gegenüberliegende
transversale Ränder
auf und umfaßt
eine körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Schicht,
eine einer Unterwäsche
zugewandte, luftdurchlässige,
flüssigkeitsundurchlässige Sperre
und eine absorbierende Struktur dazwischen, wobei die Sperre die
Sperrstruktur dieser Erfindung umfaßt, und wobei die Sperrstruktur
die gesinterten Partikel der absorbierenden Struktur zugewandt aufweist,
so daß ihre
Fluidsperreigenschaften maximiert werden. Eine solche Damenbinde
wird beim Gebrauch ermöglichen,
daß Luft
und Wasserdampf frei durchtreten, und dennoch einem Durchtreten
von Körperfluida,
wie z.B. Urin, Schweiß und
Menstruationsfluid, durch die Sperre widerstehen.
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Körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Schichten
können
zumindest eine einzelne Lage oder Kombinationen von perforiertem
Film oder Schaum umfassen oder einen Stoff, wie er z.B. durch Gewebe, Wirkstoffe
und Vliesstoffe vertreten wird, wobei die Vliesstoffe durch jene
vertreten sind, die z.B. durch die Verfahren vertreten sind, die
spinngebundene, schmelzgeblasene, vernadelte, wärmegebundene, durch chemische
Bindemittel gebundene, pulvergebundene, lösemittelgebundene und nassverwirbelte
Stoffe vertreten sind. Perforierte Filme können solche sein, wie z.B.
jene, deren Oberflächen
flach oder geprägt
sind, wobei die Vorsprünge
von Mikrogröße sein
können,
die visuell als matte Oberfläche
wahrgenommen werden können, oder
durch Tasten als seidiges, glattes Gefühl wahrgenommen werden; oder
sie können
von Mikrogröße sein, wobei
die einzelnen Vorsprünge
ohne Hilfsmittel gesehen oder gefühlt werden können. Die
Perforationen können
zweidimensional sein, wobei sie im wesentlichen auf die Ebene des
Films beschränkt
sind, oder dreidimensional, wobei die Filmstruktur, die die Perforationen
definiert und trägt,
sich von der Ebene des Films und darüber hinaus, d.h. über oder
unter die Ebene des Films, erstreckt. Beispiele für Kombinationen
der Materialien sind jene, die durch physikalische Laminierung ohne
Kleber, durch Klebe- oder Wärmelaminierung
oder durch ineinander greifende Laminierung gebildet werden können, z.B.
Faserbahnen, die so an den Film laminiert werden, daß sie die
Filme perforieren. Die Schäume können retikuliert
und außerdem
perforiert oder nicht-retikuliert und entweder zusätzlich perforiert
oder nicht-perforiert sein. Die Oberflächen der körperzugewandten Lagen, d.h.
die nach außen
gerichtete Oberfläche,
oder die Oberfläche,
die die zugewandte Oberfläche
der absorbierenden Struktur ist, können sein: hydrophob, hydrophil,
eine Oberfläche
kann hydrophob und die andere hydrophil sein oder sie können Gradienten
von Hydrophobität
zu Hydrophilität
von einer Oberfläche zur
anderen aufweisen.
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Die
körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Schicht
der absorbierenden Produkte dieser Erfindung kann jeden beliebigen
Teil oder die gesamte obere Oberfläche, welche die körperzugewandte
Oberfläche ist,
der absorbierenden Struktur bedecken. Sie kann als Alternative die
absorbierende Struktur teilweise oder zur Gänze herum wickeln. Ein Beispiel
für teilweises
Einwickeln der absorbierenden Struktur ist, daß die durchlässige, körperzugewandte
Lage die Oberseite und die Seiten der absorbierenden Struktur bedeckt.
Die körperzugewandte
Lage kann fixiert oder auf andere Weise an der Oberfläche der
absorbierenden Struktur überall oder
in getrennten Befestigungszonen angehaftet werden. In Abhängigkeit
vom Grad der Bedeckung und Einwicklung der absorbierenden Struktur
durch die körperzugewandte
Schicht, kann diese an sich selbst, zum Beispiel in einer überlappenden
Form an der Unterseite der absorbierenden Struktur angehaftet werden.
Die einer Kleidung zugewandte Sperre kann zumindest die gesamte
untere Oberfläche,
d.h. die der Kleidung zugewandte Oberfläche, der absorbierenden Struktur
bedecken. Sie kann sich auch herumwickeln, um die Seiten der absorbierenden
Struktur und sogar einen Teil der körperzugewandten Oberfläche der
absorbierenden Struktur zu bedecken. Die der Kleidung zugewandte
Lage kann fixiert oder auf andere Weise an der Oberfläche der
absorbierenden Struktur überall
oder in getrennten Befestigungszonen angehaftet werden. Die der Kleidung
zugewandte Sperre kann an der körperzugewandten
Schicht in einer überlappenden
Form, zum Beispiel parallel zu den Seiten der Binde oder parallel
zur Unterseite der Binde oder in einer Flanschabdichtung angehaftet
werden, die sich von den Seiten der Binde erstreckt. Wenn die körperzugewandte
Schicht und die der Kleidung zugewandte Sperre in einer Flanschabdichtung
aneinander angehaftet sind, kann die körperzugewandte Schicht zusätzlich um
die Flanschabdichtung um die körperzugewandte
Schicht gewickelt sein; oder die der Kleidung zugewandte Sperre
kann zusätzlich
um die Flanschabdichtung um die körperzugewandte Schicht gewickelt
werden.
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Als
Alternative kann die flüssigkeitsdurchlässige, körperzugewandte
Deckschicht die Sperrstruktur dieser Erfindung umfassen und dennoch
eine flüssigkeitsdurchlässige Schicht
sein.
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Daher
ist die flüssigkeitsdurchlässige, körperzugewandte
Deckschicht eine perforierte Schicht mit flüssigkeitsdurchlässigen Poren,
weist aber auch im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige, aber
luftdurchlässige
Bereiche um die und zwischen den flüssigkeitsdurchlässigen Poren
auf, d.h. solche Bereiche, die die Stegbereiche zwischen den flüssigkeitsdurchlässigen Poren
bilden. Beispiele für
solche perforierte Schichten und ihre Herstellungsverfahren sind
oben beschrieben. In dieser Anmeldung können die gesinterten Partikel
der im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Bereiche
entweder der absorbierenden Struktur der Binde zugewandt sein oder
können
dem Körper
des Anwenders beim Gebrauch zugewandt sein. Als weitere Alternative können sowohl
die körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Schicht,
wie eben beschrieben, als auch die einer Unterwäsche zugewandte, luftdurchlässige, im
wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperre
die Sperrstruktur dieser Erfindung umfassen.
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Die
absorbierende Struktur kann entweder einfache oder komplexe absorbierende
Materialien und Strukturen umfassen, die Fluid annehmen, übertragen,
verteilen, speichern und halten sowie verhindern, daß Fluid
das absorbierende Produkt verlässt.
Die absorbierende Struktur kann ein einfaches Absorbens, wie z.B. Zellstoff,
sein, das stabilisierende Komponenten, wie z.B. synthetische Fasern,
enthalten kann, die als solches verwendet werden, um eine Brücken bildende
Matrix zu bilden; oder diese werden, weil sie wärmebindungsfähig sind,
an sich selbst und an den Zellstoff angeschmolzen, um eine dimensionsstabilisierende
Struktur zu bilden. Die synthetischen Fasern können entweder hydrophil sein,
wie z.B. Reyon, oder hydrophob, wie z.B. Polypropylen und Polyester.
Die synthetischen Fasern können
benetzbarer gemacht werden durch Behandlung mit einem Benetzungsmittel,
wie z.B. einem oberflächenaktiven
Mittel, durch Laugenätzen
von Fasern wie Polyester, durch Einbauen von benetzbaren Polymeren,
wie z.B. Polyethylenoxid oder Polyvinylalkohol, in die Faserpolymerformulierung,
durch Pfropfen der Faseroberfläche
mit benetzbaren Reaktanten und indem die Faser einer Koronaentladung
ausgesetzt wird.
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Das
periphere Profil von synthetischen Fasern kann jede beliebige Gestalt
aufweisen, z.B. rund, oval, mehrlappig. Die synthetischen Fasern
können
auch Kerben, Kanäle
oder Bohrungen enthalten; und können gelocht
oder perforiert sein. Die absorbierende Struktur kann auch Hilfsabsorbenzien
enthalten, wie z.B. Reyon- oder Baumwollfasern, Torfmoos und suberabsorbierende
Fasern oder Partikel.
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Absorbenzien,
wie z.B. Torfmoos, in Form von Tafeln oder komprimierten Lagen,
können
zusätzlich
als widerstandsfähige
Strukturen gegen Kompression oder Deformation dienen oder um eines
von flachem, konkavem oder erhabenem Produktprofil oder Kombinationen
daraus, erhalten zu helfen. Absorbenzien in Tafelform können durch
weich machende Mittel flexibel und anpassungsfähig gemacht werden, z.B. indem
die Tafel durch ein Riffel- oder Prägeverfahren geführt wird.
Zellstoff kann auch zumindest teilweise alle beliebigen aus nass
vernetzten, trocken vernetzten, chemisch versteiften oder gekräuselten
Fasern umfassen. Die synthetischen Fasern und Hilfsabsorbenzien
können
homogen in der gesamten absorbierenden Struktur, in getrennten Lagen
oder in durchgehenden oder unterbrochenen Konzentrationsgradienten
vorliegen. Die absorbierende Struktur kann auch Schaum in Form von
Lagen oder Partikeln enthalten, wobei der Schaum entweder hydrophob
oder hydrophil ist, abhängig
von seiner Anordnung und Funktion im Produkt, z.B. absorbierend,
polsternd, widerstandsfähig
gegen Deformation und widerstandsfähig gegen Kompression. Die
absorbierende Struktur kann unkomprimiert, komprimiert oder anders
verdichtet sein, zumindest zum Teil. Kompression und Verdichtung
können
homogen über
die gesamte absorbierende Struktur oder in getrennten Lagen oder
in durchgehenden oder unterbrochenen Dichtegradienten erfolgen.
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Die
absorbierende Struktur kann zusätzlich
eine Übertragungslage
umfassen, welche eine Lage niedriger Dichte ist, die Fluid annimmt
und Fluid frei gibt, und ist üblicherweise
zwischen einem Kernkörper
der absorbierenden Struktur und der körperzugewandten Schicht angeordnet.
Die Übertragungslage
kann im Verhältnis
weniger hydrophile Materialien und Strukturen umfassen, als sie
im absorbierenden Kern enthalten sind, wie z.B. Bahnen aus schmelzgeblasenen
Polypropylen- oder Polyesterfasern. Solche Bahnen können auch
Zellstoff darin mitgeführt
enthalten. Übertragungslagen
können
auch Vliesbahnen niedriger Dichte mit hoher Voluminosität umfassen,
die Zellstoff und synthetische Fasern wie z.B. Polyethylen, Polypropylen,
Polyester, Polyacrylnitril und Polyamid umfassen. Solche hochvoluminöse Bahnen
können
mit chemischen Bindemitteln oder durch thermische Mittel, wie z.B.
durch Durchluftbindung, gebunden werden.
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Binden
dieser Erfindung können
mit einem Mittel versehen sein, um sie an der Unterwäsche zu
befestigen, wie z.B. Klebstoff, der bis zum Gebrauch durch ein Abziehpapier
geschützt
ist, oder mit mechanischen Befestigungen, wie z.B. einer Klettanordnung,
Klammeranordnung, Gelenksanordnung oder Kombinationen daraus. Abziehpapier
kann weggelassen werden, wenn die Binden dieser Erfindung in einer
Hülle verpackt werden,
die eine zur Binde gerichtete Oberfläche aufweist, die selbst abziehbar
von Klebstoff ist, indem sie beschichtet oder mit einer Abziehsubstanz,
wie z.B. Silikon oder Fluorkohlenstoff, hergestellt ist oder indem sie
physikalisch verändert
ist, wie z.B. durch Prägen,
um ihren Kontakt mit dem Klebstoff zu verringern.
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Binden
können
viele verschiedene Formen und Größen aufweisen,
abhängig
von den Erfordernissen der Benutzerin in Bezug auf ihre Anatomie,
das Volumen und die Intensität
ihres Menstruationsflusses, die Tragedauer und den Teil des Tages
oder der Nacht, wenn das Produkt getragen wird. Zum Beispiel können Binden eine
im Allgemeinen rechteckige Form aufweisen mit im Allgemeinen geraden
oder etwas gekrümmten
longitudinalen und transversalen Rändern, wobei die Ecken, die
den Schnittpunkt solcher Ränder
definieren, entweder eckig oder gerundet sind. Binden können auch
im mittleren Bereich enger sein als in den Endbereichen und haben
zum Beispiel die Form eines Hundeknochens oder einer Sanduhr; oder
sie können
im mittleren Bereich breiter sein als in den Endbereichen und sind
zum Beispiel von ovaler oder runder Form. Die Endbereiche können symmetrisch
zum mittleren Bereich sein oder nicht. Die Endbereiche können die
selbe Form oder Größe aufweisen
wie der andere oder nicht.
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Die
absorbierenden Produkte dieser Erfindung können auch Hilfskomponenten
umfassen, die zu den funktionellen, bequemen und ästhetischen
Eigenschaften der Produkte beitragen. Die Produkte können Dichtungsbündchen und
Kleidungsbefestigungsstreifen oder jedes beliebige davon umfassen,
wobei die Streifen auch als Flügel
oder Klappen bekannt sind. Die Streifen helfen, die Oberfläche des
mittleren Bereiches der Binde flach und ausgebreitet entlang der
Längsachse
der Binde zu halten. Die Streifen können von den longitudinalen
Rändern
der Windel ausgehen oder sie können
innerhalb der longitudinalen Ränder
der absorbierenden Struktur der Binde befestigt sind, wobei die
Befestigung der letzteren Streifen ein Raffen des Schrittes der
Unterwäsche
bereit stellt, ohne daß die
Auftreffzone verringert wird, die zur Verfügung steht, um Körperfluida
aufzufangen. Die Bündchen
und Streifen können
an der Damenbinde befestigt sein oder Ausweitungen der Damenbinde
sein, und zwar der körperzugewandten
Seite der Binde, der Seiten der Binde oder der zur Kleidung gewandeten
Seite. Die Bündchen
und Streifen können
Materialien umfassen, die anders als jene der Binde sind oder können Materialien
umfassen, aus denen die Binde hergestellt ist, oder Kombinationen
der anderen Materialien und der Materialien, aus denen die Binde
hergestellt ist. Wenn die Bündchen
und Streifen aus den Materialien hergestellt sind, aus denen die
Binde hergestellt ist, können
die Materialien an der Binde befestigt sein oder können aus
Ausweitungen des Bindenmaterials gebildet sein. Beispiele für Konstruktionen von
Bündchen
und Streifen sind: daß das
durchlässige
Deckmaterial und das undurchlässige
Sperrmaterial an sich selbst befestigt sind oder aneinander entlang
der Peripherie der Bündchen-
oder Streifenstruktur, in getrennten Bereichen oder über ihre
gesamte Kontaktfläche.
Die Bündchen
und Streifen können
zwischen dem Deck- und dem Sperrmaterial laminierte Ausweitungen
eines Teils oder des gesamten absorbierenden Körpers, zum Beispiel Ausweitungen
von einem oder von Übertragungslage
und einem Abschnitt des absorbierenden Kerns aufweisen. Die Streifen
können
mit Klebstoff, geschützt
durch Abziehpapier, versehen sein zur Befestigung an der Unterwäsche, oder
sie können
durch mechanische Befestigungen befestigt werden, wie z.B. eine
Klettanordnung, Klammeranordnung, Gelenkanordnung oder durch Kombinationen
daraus. Die Bündchen
und Streifen können
auch zusätzliche
Materialien enthalten, um sie dick und gepolstert zu machen, und
können
auch getrennt oder zusätzlich
flexible, dehnbare oder elastische Materialien enthalten. Solche
Materialien haben den Effekt auf die Bündchen und Streifen oder Flügel und
zeitweise auf die Binde selbst, daß sie diese raffen, biegen
oder sie dazu bringen, sich an den Körper und die Kleidung anzupassen.
Ausführungsformen
von Bündchen
und Streifen, wie sie hier beschrieben sind, sind in den folgenden
gemeinsam übertragenen
US-Patentschriften 4,940,462; 5,490,847 und 4,900,320 beschrieben.
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Wie
in dieser gesamten Anmeldung verwendet, bedeuten die verschiedenen
Abkürzungen:
in. (Inch); ft (Fuß);
mm (Millimeter); cm (Zentimeter); m (Meter); g (Gramm); min (Minute);
und h (Stunde).
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Die
Struktur und Funktion dieser Erfindung, umfassend die Sperrstruktur,
und die Produkte, die daraus hergestellt werden, können klarer
verstanden werden, indem auf die folgenden ausführenden Figuren und Testdaten
Bezug genommen wird. 1 ist eine Draufsicht auf eine
mikroskopische Aufnahme 20 bei 10-facher Vergrößerung der
luftdurchlässigen,
im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Sperrstruktur
dieser Erfindung und zeigt eine poröse Lage 2 mit einem
porösen
Substrat 4, hier ein Polypropylenvlies, das durch ein Spinnbindeverfahren
zu einer Bahn geformt und dann durch Prägen verfestigt worden ist,
hier mit Quadratmusterprägungen 6;
und zu dem schmelzbare Partikel, hier Polyethylen, hinzugefügt worden
sind, so daß eine im
wesentlichen ebene, gleichmäßig beabstandete
Bedeckung der Oberfläche
des Vlieses erreicht wird. Das mit Partikeln bedeckte Vlies wurde
dann zu einem Erhitzungsmittel, wie z.B. einem Infrarotofen, transportiert, um
die Partikel an das Substrat anzuschmelzen und zu sintern, und dann
durch einen Spalt zwischen einer Kühlwalze und einer Gummiwalze
geführt,
um abgeflachte Partikel 8 zu erhalten, die auf der Oberseite
des Vlieses bleiben, aber jetzt eine vergrößerte Oberflächenbedeckung
und Flüssigkeitsabweisung
aufweisen, um dem Durchtritt von Fluid durch die porösen Faservliesbereiche 10 auf
allen Seiten der Partikel und unterhalb der Partikel 8 beim
Gebrauch zu widerstehen.
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2 ist
eine mikroskopische Querschnittsaufnahme 30 bei 75-facher
Vergrößerung der
porösen Lage 2 der
luftdurchlässigen,
im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Sperrstruktur;
die in 1 beschrieben ist, die im wesentlichen an der
Oberfläche 28 befestigt
ein spinngebundenes, poröses
Polypropylen-Faservliessubstrat 24 aufweist, wobei abgeflachte,
gesinterte Partikel 26 ausreichende Bedeckung und Flüssigkeitsabweisung
aufweisen, um dem Durchtritt von Fluid durch die porösen Faservliesbereiche 29 auf
allen Seiten der Partikel und unterhalb der Partikel 26 beim
Gebrauch zu widerstehen.
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3 zeigt
im Gegensatz zu 2 eine mikroskopische Querschnittsaufnahme 40 bei
75-facher Vergrößerung einer
porösen
Lage 42, die gesinterte Partikel 44 an einem spinngebundenen,
porösen
Polypropylen-Faservliessubstrat 46 angehaftet aufweist,
wobei die gesinterten Partikel 44 nicht durch einen Spalt
zwischen einer Kühlwalze
und einer Gummiwalze geführt
worden sind, um abgeflachte Partikel zu erhalten, die eine optimale
Widerstandsfähigkeit
gegen Durchtritt von Fluid durch die porösen Faservliesbereiche 48 des porösen Substrates 46 beim
Gebrauch geben.
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4 ist
eine Querschnittsansicht 50 einer Sperrstruktur dieser
Erfindung 50, die eine zusätzliche poröse Lage 51 dieser
Erfindung angrenzend an eine Seite 52 einer Sperrstruktur 55 dieser
Erfindung aufweist, wobei die Sperrstruktur 55 ein poröses Substrat 54 aufweist,
das gesinterte, abgeflachte Partikel 56 daran angehaftet
aufweist. Die zusätzliche
poröse
Lage 51, wie hier gezeigt, umfaßt auch die Sperrstruktur dieser
Erfindung und weist hier gesinterte, abgeflachte Partikel 58 an
einer Seite 59 des porösen
Substrates 57 angehaftet auf. Die zusätzliche poröse Lage kann jedes beliebige
poröse
Material 57, wie z.B. ein Zellstoffkissen, ein Vlies, ein
Gewebe, einen perforierten Film und einen nicht-retikulierten Schaum;
umfassen und kann wahlweise gesinterte, abgeflachte Partikel daran
angehaftet aufweisen.
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5 ist
eine Querschnittsansicht 75 einer Sperrstruktur 60 dieser
Erfindung, die zwei zusätzliche
poröse
Lagen 61, 63 aufweist. Die zusätzliche poröse Lage 61 ist angrenzend
an eine Seite 62 der Sperrstruktur 60 angeordnet,
die ein poröses
Substrat 64 umfaßt,
das daran angehaftet gesinterte, abgeflachte Partikel 66 aufweist.
Die poröse
Lage 63 ist angrenzend an die gegenüberliegende Seite 69 der
Sperrstruktur 60 angeordnet. Die zusätzlichen porösen Lagen 61, 63 können die
Sperrstruktur dieser Erfindung umfassen oder nicht. Die zusätzliche
poröse
Lage 61, wie hier gezeigt, umfaßt ein poröses Material 68. Die
zusätzliche
poröse
Lage 63, wie hier gezeigt, umfaßt eine Sperrstruktur dieser
Erfindung mit gesinterten, abgeflachten Partikeln 65 an eine
Seite 67 eines porösen
Substrates 70 angehaftet. Die zusätzlichen porösen Lagen 61, 63 können in
Bezug auf Struktur, Materialzusammensetzung und Gewicht gleich sein
oder nicht.
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Die
folgende Besprechung bezieht sich sowohl auf 6 als auch
auf 7. 6 ist eine teilweise weggebrochene
perspektivische Ansicht einer Damenbinde 80 dieser Erfindung,
die aufeinander folgend eine durchlässige Deckschicht 71,
wahlweise eine Flüssigkeitsübertragungslage 72,
einen flüssigkeitsabsorbierenden
und -zurückhaltenden
absorbierenden Kern 74 und eine zu einer Unterwäsche gerichtete,
luftdurchlässige,
im wesentlichen flüssigkeitsdurchlässige Sperrstruktur 76 dieser
Erfindung aufweist, wobei die gesinterten, abgeflachten Partikel 78 der
Sperrstruktur 76 vorzugsweise an die Oberfläche 79 angehaftet
sind, die angrenzend an den absorbierenden Kern 74 ist.
Der absorbierende Kern 74 kann wahlweise hydrophile Komponenten,
wie z.B. Zellstoff, Reyon und Baumwolle, und thermoplastische Fasern,
wie z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyester und Polyamid, enthalten,
wobei solche Fasern wahlweise behandelt werden, um hydrophil zu sein,
durch Mittel, wie z.B. oberflächenaktive
Mittel, Benetzungsmittel und chemisches und strahlungsinduziertes
Pfropfen und Oberflächenmodifizierung
und durch Koronaentladung. Absorbenzien können wahlweise hoch absorbierende
Arten enthalten, wie z.B.: vorzugsweise nicht-gelblockende Superabsorbenzien;
gekräuselte
Fasern; mit Kanälen
versehene Fasern, die Kanäle
innerhalb der Faseroberfläche
oder außerhalb
der Faseroberfläche
enthalten. Die Binde 80 kann wahlweise andere den Flüssigkeitstransport
unterstützende
Mittel enthalten, wie z.B. Lagen von Tissue, innere und äußere geprägte Muster
und äußere und
innere geprägte Kanäle. Die Übertragungslage 72 und
der absorbierende Kern 74 können Gradienten von Materialien
in abnehmenden oder ansteigenden Konzentrationen und ansteigender
oder abnehmender Dichte umfassen, wobei solche Gradienten lateral
oder vertikal auf der gesamten oder zumindest in einem Abschnitt
der Übertragungslage 72 und
des absorbierenden Kerns 74 angeordnet sind. Die Deckschicht 71 und
die Sperrstruktur 76 können
in einer Flanschabdichtung 32 miteinander abgedichtet sein,
wie hier gezeigt, oder überlappend umeinander
gewickelt und wahlweise miteinander abgedichtet sein, zum Beispiel:
Deckschicht 71 um die Sperrstruktur 76 gewickelt
oder Sperrstruktur 76 um die Deckschicht 71 gewickelt.
Die der Kleidung zugewandte äußere Oberfläche 77 der
Sperrstruktur 76 kann einen Anordnungsklebstoff 34 aufweisen,
um die Binde 80 an einer Unterwäsche zu befestigen, wobei der
Klebstoff 34 wahlweise durch ein Abziehoberflächenmaterial 36 geschützt ist,
zum Beispiel ein silikonisiertes Abziehpapier, das vor dem Gebrauch
entfernt wird. Die Binde 80 kann wahlweise durch mechanische
Mittel an der Kleidung befestigt werden, wie z.B. Klettbefestigungen, durch
Reibmaterialien oder durch Drücker
oder Clips.
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7 ist
eine Querschnittsansicht der Damenbinde 80, die in 6 gezeigt
ist, wobei die Komponenten der Binde 80 dieselben Nummernbezeichnungen
aufweisen.
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Die
folgende unmittelbare Besprechung bezieht sich sowohl auf 8,
als auch auf 9. 8 ist eine
perspektivische Ansicht einer Damenbinde 110 dieser Erfindung,
die eine körperzugewandte,
flüssigkeitsdurchlässige Deckschicht 90 aufweist,
die flüssigkeitsdurchlässige Poren 91 und
im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige, aber
luftdurchlässige
Bereiche 92 umfaßt,
wobei solche Bereiche die luftdurchlässige, im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Sperrstruktur 93 dieser
Erfindung umfassen, wobei die Bereiche 92 ein poröses Substrat 94 umfassen,
an das gesinterte, abgeflachte Partikel 98 angehaftet sind.
Die Binde 110 weist nacheinander eine durchlässige Deckschicht 90,
wahlweise eine Flüssigkeitsübertragungslage 95,
einen flüssigkeitsabsorbierenden
und -haltenden absorbierenden Kern 96 und eine der Unterwäsche zugewandte, luftdurchlässige, flüssigkeitsdurchlässige Sperrstruktur 97 dieser
Erfindung auf, wobei die Sperrstruktur 97 ein Vliessubstrat 99 umfaßt, an das
gesinterte, abgeflachte Partikel 100 angehaftet sind, wobei
die Partikel 100 der Sperre 97 vorzugsweise angrenzend
an den absorbierenden Kern 96 angeordnet sind. Die gesinterten, abgeflachten
Partikel 98 der flüssigkeitsdurchlässigen Deckschicht 90,
wie in 8 und 9 gezeigt, gibt es auf der körperzugewandten
Seite 111 der im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen,
aber luftdurchlässigen Bereiche 99 und überziehen
auch die körperzugewandte
Oberfläche 112 der
flüssigkeitsdurchlässigen Poren 91,
wobei solche Poren einen ausreichend großen Durchmesser aufweisen,
um die Übertragung
von Flüssigkeit
zu erlauben. Allerdings können
die gesinterten, abgeflachten Partikel 98 auch und wahlweise
auf der Seite der Deckschicht 90 angeordnet sein, wodurch
sie der Übertragungslage
zugewandt sind. Die Deckschicht 90 und die Sperrstruktur 97 sind
hier in einer Flanschabdichtung 115 miteinander abgedichtet.
Die der Unterwäsche
zugewandte Sperrstruktur 97 kann einen Anordnungsklebstoff 114 zum
Befestigen der Damenbinde 110 an einer Unterwäsche aufweisen, wobei
der Klebstoff 114 wahlweise durch ein Material mit einer
Abziehoberfläche 113 geschützt ist,
das vor dem Gebrauch entfernt wird.
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9 ist
eine Querschnittsansicht der Damenbinde, die in 8 gezeigt
ist, wobei die Komponenten der Binde 110 die selben Nummernbezeichnungen
aufweisen.
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BEISPIELE
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Tabelle
1 zeigt die Luftdurchlässigkeit
und Widerstandsfähigkeit
gegen Auslaufen der makroporösen Sperrstruktur
dieser Erfindung alleine und in Kombination mit einem absorbierenden
Produkt, sowie für
mikroporöse
Filme alleine und auf einem absorbierenden Produkt. Das Gewicht
des spinngebundenen Materials und der Auftrag der gesinterten Partikel
sind in Gramm pro Quadratmeter (bezeichnet als g/m2)
angegeben.
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1. Messung der Luftdurchlässigkeit
von nicht-einschließenden
Materialien
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Luftdurchlässigkeit
ist die Volumenrate an Luftstrom, der durch eine Materialprobe mit
1 Quadratfuß tritt,
in Kubikfuß pro
Minute, die notwendig ist, um einen Luftdruck auf der Probe von
1,25 cm (0,5 Inch) Wasser aufrecht zu erhalten. Das Frazier Air
Permeometer (Frazier Precision Instrument Company, Inc., Hagerstown, MD)
bestimmt diesen Luftstrom indirekt durch Messen des Druckabfalles
auf der Probe in der Testkammer, durch die die Luft tritt. Eine
Kalibrierungskurve wird verwendet, um die Druckabfallablesungen
in Luftdurchlässigkeit
umzuwandeln. Eine Probe wird beim Eingang zu einer ersten Kammer
festgeklammert, die durch eine Öffnung
mit einer zweiten Kammer kommuniziert, wobei das Luftstromdifferential
mittels eines Sauggebläses erzeugt
wird, wobei die Größe der Öffnung passend
für den
angenommenen Luftdurchlässigkeitsbereich
ist, der gemessen werden soll. Das Saugen wird verstärkt bis
zu dem Punkt, wo der Druck in der ersten Kammer, wie er auf einem
geneigten Ölmanometer
aufgezeichnet wird, 1,25 cm (0,5 Inch) Wasser ist. Der Druck in
der zweiten Kammer, wie auf einem vertikalen Ölmanometer aufgezeichnet, wird
mittels eines Umrechnungsdiagramms in Luftdurchlässigkeit umgewandelt.
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2. Messung
der Widerstandsfähigkeit
gegen Auslaufen von durchlässigen
Materialien
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Ein
Stapel von vier Schichten Whatman No. 1. Qualitative Filterpapier
wird gewogen. Die Testprobe, die ein absorbierendes Testprodukt
umfaßt,
wird mit ihrer Sperrstruktur nach unten in Kontakt mit der oberen Schicht
des Filterpapierstapels angeordnet. Das absorbierende Testprodukt
hier war ein etwa 85 g/m2 (2,5 Unzen pro
Quadratyard) Material, das etwa 45 % Zellstoff und 55 % schmelzbare
Fasern umfaßte,
wobei die schmelzbare Faser vom Bikomponententyp war und eine schmelzbare äußere Hülle mit
niedrigerem Schmelzpunkt aufwies, die einen Kern mit höherem Schmelzpunkt
umgab. Eine PlexiglasR Acrylplatte, etwa
5 cm breit (2 Inch), etwa 20 cm (8 Inch) lang und etwa 1 cm (7/16
Inch) dick und mit einer Öffnung
von etwa 1,25 cm (0,5 Inch) zum Einlassen von Fluid, wird auf die
absorbierende Struktur gelegt. Zwei 2-Kilogramm-Gewichte werden
auf jeder Seite der Öffnung
angeordnet und 1,3 Milliliter rot gefärbte 0,9 %ige Salzlösung wird
durch die Öffnung
in einer gleichmäßigen Geschwindigkeit
geleert. Eine Minute, nachdem das Fluid vollständig hinzugefügt worden
ist, wird das Filterpapier gewogen, um zu bestimmen, wie viel Fluid,
wenn überhaupt,
durch die Sperrstruktur ausgelaufen ist, und die Schmutzfläche, wenn
es eine gibt, wird gemessen.
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Tabelle
1 Luftdurchlässigkeit
und Widerstandsfähigkeit
gegen Auslaufen der makroporösen
Sperrstruktur dieser Erfindung und von mikroporösen Filmen, alleine und in
Kombination mit einem absorbierenden Produkt
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