DE69903451T2

DE69903451T2 - Verfahren zur herstellung eines faserschlingenelementes

Info

Publication number: DE69903451T2
Application number: DE69903451T
Authority: DE
Inventors: Jorg Muller; Gabriele Stiehl
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1998-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2019-08-14
Also published as: ATE225638T1; CA2339154A1; DE69903451D1; ES2181468T3; WO2000009057A1; EP0979639A1; EP1105080A1; AU5560799A; DK1105080T3; EP1105080B1; JP2002522659A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von faserigen Schlingerielementen, welche in einem absorbierenden Einwegartikel, wie Windeln, Erwachsenen-Inkontinenzprodukten, Damenbinden und dergleichen, nützlich sind. Das faserigen Schlingenelement der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Unterlage und ein Flächengebilde aus Fasern mit gebogenen Bereichen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Absorbierende Einwegartikel, wie Windeln und Erwachsenen-Inkontinenzprodukte, sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Solche absorbierenden Einwegartikel sammeln und halten Urin und Stuhlgangmaterial, das von dem Träger darauf abgelagert wird.
Bis heute waren die meisten Versuche des Standes der Technik, das in dem absorbierenden Einwegartikel gesammelte und zurück gehaltene Urin und Stuhlgangmaterial zu handhaben, darauf gerichtet, Urin zu handhaben. Sich mit dem durch den absorbierenden Einwegartikel gesammelten Stuhlgangmaterial zu beschäftigen ist einfach schwieriger als sich mit Urin zu beschäftigen, und zwar aufgrund der komplexen Rheologie von Material mit geringer Viskosität.
Die Versuche des Standes der Technik, sich mit Stuhlgangmaterial zu beschäftigen, umfassen das Bereitstellen einer ersten Oberschicht, welche sich eng an den Träger anschmiegt und eine Öffnung hat. Die Öffnung soll möglichst mit der Anusöffnung zusammen fallen, so daß das Stuhlgangmaterial durch diese hindurch in einen Lückenraum geht. Die erste Oberschicht kann verschiedene elastische Felder umfassen, um sich eng an die Haut des Trägers anzuschmiegen, und/oder kann lineare elastische Stränge haben. Verbesserungen wurden auf diesem Gebiet des Standes der Technik durchgeführt, wie das Optimieren der Materialeigenschaften der ersten Oberschicht. Eine solche Optimierung macht die erste Oberschicht für den Träger komfortabler und erlaubt, daß ein einzelner absorbierender Einwegartikel einem größeren Bereich von Größen von Trägern paßt.
Noch weitere Versuche wurden auf diesem Gebiet des Standes der Technik durchgeführt, um einen absorbierenden Kern mit einem darin befindlichen Loch zu schaffen, damit dieser das Stuhlgangmaterial aufnehmen kann. Das Loch kann flach geformt sein, so daß dieses länger und schmaler als die Öffnung in der ersten Oberschicht ist, oder kann diamantförmig sein. Das Loch in der Kern kann unterhalb einer Öffnung positioniert sein, welche elastische Streifen um seinen Rand herum hat.
Verbesserungen zu dieser Gattung des Standes der Technik von absorbierenden Einwegartikeln umfassen auch die Hinzufügung von Abstandhaltern. Abstandhalter können zwischen der ersten Oberschicht und dem Kern positioniert sein, um sicher zu stellen, daß ein Lückenraum vorhanden ist, um das Stuhlgangmaterial aufzunehmen.
Noch weitere Versuche wurden zu dieser Gattung des Standes der Technik durchgeführt, um Barrieren zu schaffen, welche die Bewegung von Stuhlgangmaterial auf bestimmte Bereiche des absorbierenden Einwegartikels beschränken. Die Barrieren beschränken den Kontakt des Stuhlgangmaterials auf einen geringeren Teil der Haut des Trägers als ein vergleichbarer absorbierender Einwegartikel, welcher keine Barrieren hat.
Noch weitere Versuche im Stand der Technik sehen Barrieren-Beinaufschläge vor, welche von der Ebene der Oberschicht aus hochstehen. Die Barrieren- Beinaufschläge verhindern, daß Stuhlgangmaterial den Umfang des absorbierenden Einwegartikels durchbrechen.
Beispiele solcher Versuche, Stuhlgangmaterial zu handhaben, enthalten US Patent 4,982,536, veröffentlicht am 09. Januar 1990 für DesMarais et al.; US Patent 4,909,803, veröffentlicht am 20. März 1990 für Aziz et al.; US Patent 4,968,312; veröffentlicht am 06. November 1990 für Khan; das allgemein übertragene US Patent 4,990; 147, veröffentlicht am O5. Februär 1991 für Freeland; das allgemein übertragene US Patent 5,037,416, veröffentlicht am 06. August 1991 für Allen et al.; US Patent 5,062,840, veröffentlicht am 05. November 1991 für Holt et al.; das allgemein übertragene US Patent 5,171,236, veröffentlicht am 15. Dezember 1992 für Dryer et al.; die europäische Patentanmeldung 0,355,740 A2, veröffentlicht am 28. Februar 1990 für Enloe, WO-A-95/05139; EP-A-0 626159; und EP-A-0 738 505.
Jedoch keiner dieser Versuche, Stuhlgangmaterial zu handhaben, löst das Problem von schwach viskosem Stuhlgangmaterial, welches bei jüngeren Kindern, insbesondere Säuglingen, die gestillt werden, vorherrschend ist. Schwach viskoses Stuhlgangmaterial migriert leicht innerhalb des absorbierenden Einwegartikels unter den Einflüssen der Schwerkraft und von Bewegung und Druck durch den Träger.
Die Migration des Stuhlgangmaterials bewegt dieses häufig in Richtung des Umfangs des absorbierenden Einwegartikels und erhöht damit die Wahrscheinlichkeit einer Leckage. Die Migration des Stuhlgangmaterials schmiert dieses auch an die Haut des Trägers und macht eine Reinigung schwieriger. Um den Träger zu reinigen, muß der Sorgetragende die gesamte Fläche der Haut, die mit dem Stuhlgangmaterial versehen ist, abwischen und hat typischerweise mit einem relativ großen, verschmutzten Bereich zu tun.
Ein Versuch des Standes der Technik, schwach viskoses Stuhlgangmaterial zu handhaben ist in der europäischen Patentanmeldung EP-A-714272, eingereicht im Namen von Roe; zu finden. Diese Anmeldung ist ein absorbierender Einwegartikel mit einer hohen Trans-Oberschichtkäpäzität.
Ein weiterer Versuch, schwach viskoses Stuhlgangmaterial zu handhaben, ist in der PCT-Patentanmeldung PCT/US97/20840, eingereicht im Namen von Bast et al., zu finden. Diese Anmeldung ist ein absorbierender Einwegartikel mit einem faserigen Schlingenelement und einem Verfahren zum Herstellen eines solchen faserigen Schlingenelements.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements zu schaffen, das besonders geeignet ist in einem absorbierenden Einwegartikel.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements zu schaffen, welches als ein Stuhlgang- Managementelement in einem absorbierenden Einwegartikel verwendet werden kann. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Bereitstellens eines Flächengebildes aus Fasern, eines Bildens des Flächengebildes von Fasern derart, daß dieses Ankerbereiche hat, die eine Oberfläche definieren und gekrümmte Bereiche hat, die von der Oberfläche unidirektional vorstehen, ein Binden der Ankerbereiche an eine Unterlage, ein Verformender gekrümmten Bereiche.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen konkludiert, die den Gegenstand, welcher als die vorliegende Erfindung angesehen wird, besonders herausstellen und deutlich beanspruchen, wird angenommen, daß die Beschreibung besser aus den folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden wird, in welchen gleiche Bezeichnungen verwendet werden, um im wesentlichen identische Elemente zu bezeichnen.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines faserigen Schlingenelements der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens und einer Anlage zum Herstellen des faserigen Schlingenelements der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens und einer Anlage zum Herstellen des faserigen Schlingenelements der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Verfahrens und einer Anlage zum Herstellen des faserigen Schlingenelements der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines Verfahrens und einer Anlage zum Herstellen des faserigen Schlingenelements der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 stellt eine Ausführungsform eines faserigen Schlingenelements dar, das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist und ganz allgemein mit dem Bezugszeichen 29 bezeichnet ist.
Die Verformung der gebogenen Bereiche kann den Tragekomfort von Artikeln mit dem faserigen Schlingenelement gemäß der vorliegenden Erfindung verbessern, indem die Kraft- und Druckverteilung verbessert wird, wenn das faserige Schlingenelement sich in einem direkt oder indirekten Kontakt mit dem Körper des Trägers befindet.
Das faserige Schlingenelement, das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, ist besonders nützlich als ein Fluid-Managementelement und/oder Stuhlgang-Management in absorbierenden Einwegartikeln, wie Windeln, Erwachsenen-Inkontinenzeinrichtungen (z. B. Wäsche, Einlagen, Bettschoner), Damenbinden und dergleichen. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Fluid- Mänagementelement" auf Einrichtungen, welche dazu gedacht sind, Fluide in besonders wäßrigen Fluiden; wie Körperausscheidungen (z. B. Urin, Menstruationsfluide, Schweiß, Eiter und dergleichen) zu handhaben. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Stuhlgang-Managementelement" auf ein Fluid- Managementelement, das besonders geeignet ist für hoch viskose Körperausscheidungen, wie Stuhlgänge und Menstruationsfluide. Der Ausdruck "Handhaben von Fluiden", wie hier verwendet, bezieht sich auf Möglichkeiten, wie, Fluide anzunehmen, Fluide zu verteilen, Fluide zu speichern, Fluide zurück zu halten oder dergleichen. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Artikel" auf Einrichtungen, welche Körperausscheidungen absorbieren und halten, und bezieht sich insbesondere auf Einrichtungen, welche an oder in der Nähe des Körpers des Trägers angeordnet sind, um die verschiedenen vom Körper abgegebenen Ausscheidungen zu absorbieren und aufzunehmen. Der Ausdruck "Einweg" wird hier verwendet, um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche im allgemeinen nicht dazu gedacht sind, gewaschen oder in anderer Weise wieder hergestellt oder als absorbierende Artikel wieder verwendet zu werden (das heißt, sie sind dazu gedacht, nach einer einmaligen Benutzung weggeworfen zu werden und vorzugsweise wieder aufbereitet, kompostiert oder in anderer Weise in einer umweltverträglichen Art deponiert zu werden). Wie hier verwendet, umfaßt der Ausdruck "verbunden" Konfigurationen, durch Welche ein Element direkt an einem anderen Element durch Befestigen des Elements direkt an dem anderen Element festgelegt ist, und Konfigurationen, durch welche ein Element mit dem anderen Element indirekt durch Befestigen des Elements an ein oder mehrere Zwischenelemente, welche wiederum an dem anderen Element befestigt sind, festgelegt ist.
Ein typischer absorbierender Einwegartikel umfaßt eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht, die mit der Oberschicht verbunden ist, und ein absorbierendes Element, das zwischen der Oberschicht und der Unterschicht positioniert ist. Das faserige Schlingenelement ist vorzugsweise mit der Unterschicht so verbunden, daß die Rückseite der Unterschicht entgegen gerichtet ist. Die Oberschicht kann wenigstens einen Teil des faserigen Schlingenelements derart überdecken, daß dieser Teil des faserigen Schlingenelements zwischen der Oberschicht und der Unterschicht positioniert ist. Die Oberschicht kann auch die Gesamtheit des faserigen Schlingenelements überdecken. Alternativ kann der absorbierende Einwegartikel nur eine Unterschicht, ein mit der Unterschicht verbundenes faseriges Schlingenelement und vorzugsweise ein absorbierendes Element zwischen der Unterschicht und dem faserigen Schlingenelement umfassen, wobei in diesem Falle das faserige Schlingenelement als eine Oberschicht dienen kann.
Das faserigen Schlingenelement, das gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, kann auch als Schlingenelement in einem mechanischen Befestigungssystem des Haken- und Schlingentyps verwendet werden.
Ganz allgemein ist das faserige Schlingenelement 29 ein Flächengebilde aus einem Schlingenmaterial 118 mit einer Unterseite 120, die vorzugsweise umfaßt eine thermoplastische Unterlageschicht 122 (z. B. aus Polypropylen) mit einer vorderen und einer hinteren Hauptfläche 123 und 124 und eine Vielzahl von längs orientierten Fasern in einem speziell ausgebildeten Flächengebilde aus Fasern 126 mit Ankern aus im wesentlichen nicht verformten Ankerbereichen 127, die dadurch verbunden sind, daß sie in die Unterlageschicht 122 an in Abstand zueinander liegenden länglichen, im allgemeinen parallelen Bindestellen 128 eingebettet sind, die in einer Richtung entlang der vorderen Oberfläche 122 kontinuierlich sind, wobei gebogene Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126, die von der vorderen Oberfläche 123 der Unterlageschicht 122 zwischen den Bindestellen 128 in kontinuierlichen Reihen vorstehen, sich auch quer über das Flächengebilde des Schlin genmaterials 118 erstrecken. Die gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126 haben eine im wesentlichen gleichförmige Höhe von der Unterlageschicht 122 von mehr als etwa 0,5 mm und vorzugsweise mehr als etwa 1,0 mm, wobei die Höhe des geformten Flächengebildes aus Fasern 126 wenigstens ein Drittel und vorzugsweise die Hälfte bis das 1 1/2-fache des Abstandes zwischen den Bindestellen 128 beträgt, wobei die einzelnen Fasern in dem Flächengebilde aus Fasern 126 weniger als 25 Denier (vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Denier) groß sind und das Flächengebilde aus Fasern 126 ohne die Unterlage 120 ein Basisgewicht im Bereich von 5 bis 300 Gramm pro Quadratmeter (und vorzugsweise im Bereich von 15 bis 100 Gramm pro Quadratmeter), gemessen entlang der ersten Oberfläche 123 hat, um einen ausreichend offenen Bereich zwischen den Fasern in dem Flächengebilde aus Fasern 126 entlang der gekrümmten Bereiche 130 zu schaffen (das heißt, zwischen etwa 10 und 90 Prozent Öffnungsbereich), um eine leichte Durchdringung von Stuhlgangmaterial in die einzelnen Fasern entlang der gekrümmten Bereich 130 zu gewähren.
Geeignete Materialien zur Verwendung als Unterlage 120 umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, thermoplastische Filme, poröse Filme, geöffnete Filme, offen geformte Filme, ungeöffnet geformte Filme, Vliesbahnen, atmungsfähige Materialien, wie atmungsfähige Filme, einschließlich aber nicht beschränkt auf mikroporöse Filme, geöffnete Vliesbahnen, Scrims und dergleichen.
Der Ausdruck "Scrim", wie hier verwendet, bezieht sich auf ein Netzwerk von Fasern oder Strängen mit wenigstens zwei im wesentlichen parallelen Fasern oder Strängen, die in einer ersten Richtung verlaufen, und wenigstens zwei im wesentlichen parallelen Fasern oder Strängen, die in einer zweiten Richtung verlaufen. Wenigstens einige der Fasern oder Stränge, die in der ersten Richtung verlaufen, sind mit wenigstens einigen der Fasern oder Stränge, die in der zweiten Richtung verlaufen, an den jeweiligen Kreuzungspunkten verbunden. Der Winkel zwischen der ersten und zweiten Richtung beträgt wenigstens 30º, vorzugsweise 45º, ganz bevor zugt 60º, äußerst bevorzugt 90º. Ein Scrim kann Fasern oder Stränge unterschiedlicher Formen, Zusammensetzungen und Abmessungen umfassen.
Vorzugsweise ist die Unterlage hergestellt aus thermoplastischen Polymeren. Die Unterlage 120 ist vorzugsweise eine relativ dünne Schicht mit einer Dicke im Bereich von etwa 0,00125 bis 0,025 Zentimetern.
Die Fasern in dem Flächengebilde von Fasern 126 können in verschiedenen Richtungen mit Bezug auf die parallelen Bindestellen 128 angeordnet sein und können oder können nicht miteinander an den Kreuzungspunkten in den gekrümmten Bereichen 130 verbunden sein; können in verschiedenen Richtungen mit Bezug auf die parallelen Bindestellen 128 angeordnet sein, wobei sich der größte Teil der Fasern in dem Flächengebilde aus Fasern 126 (das heißt, über 80 bis 90 Prozent) in Richtungen um etwa einen rechten Winkel zu den Bindestellen 128 erstreckt; oder es können sich alle der einzelnen Fasern in dem Flächengebilde aus Fasern 126 in Richtungen im wesentlichen in rechten Winkeln zu den in Abstand liegenden, im wesentlichen parallelen Bindestellen 128 erstrecken.
Das Flächengebilde aus Fasern 126 hat vorzugsweise eine Hydrophilizität, welche geringer ist als die Hydrophilizität der Unterlage 120. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Flächengebilde aus Fasern selbst einen Hydrophilizitätsgradienten, in welchem die gekrümmten Bereiche 130 eine Hydrophilizität haben, welche geringer ist als die Hydrophilizität der gebundenen Stellen 128. Selbst in dieser Konfiguration ist bevorzugt, daß die gebundenen Stellen 128 des Flächengebildes aus Fasern 126 eine Hydrophilizität haben, welche geringer ist als die Hydrophilizität der Unterlage 120.
Die gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126 können zusätzliche Fasern umfassen. Die zusätzlichen Fasern sind mit dem Flächengebilde aus Fasern 126 entweder durch eine Wärmebindung oder durch eine Haftmittelbindung verbunden. Geeignete Techniken, um die zusätzlichen Fasern an das Flächengebilde aus Fasern anzubringen, ist das Schmelzblasen der zusätzlichen Fasern auf das Flächengebilde von Fasern 126 oder das Aufflocken der zusätzlichen Fasern auf das Flächengebilde der Fasern 126. Die zusätzlichen Fasern können auf die Gesamtheit des Flächengebildes aus Fasern 126 geflockt sein oder nur auf einen Bereich des Flächengebildes von Fasern 126, wobei der Bereich wenigstens einen Teil der gekrümmten Bereiche 130 umfaßt. Vorzugsweise beträgt die Länge der zusätzlichen Fasern weniger als die Höhe der gekrümmten Bereiche 130 über der Unterlage. Das Basisgewicht der zusätzlichen Fasern kann homogen sein oder kann in verschiedenen Bereichen des Flächengebildes von Fasern variieren. Vorzugsweise beträgt das Basisgewicht der zusätzlichen Fasern zwischen 1 Gramm pro Quadratmeter und 100 Gramm pro Quadratmeter. Viele unterschiedliche Typen von zusätzlichen Fasern sind geeignet zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Geeignete Fasern umfassen natürliche Fasern (modifiziert oder nicht modifiziert) sowie synthetisch hergestellte Fasern. Beispiele von geeigneten nicht modifizierten/modifizierten, natürlichen Fasern umfassen Baumwolle, Espartogras, Bagasse, Hanf, Flachs, Seide, Wolle, Holzzellstoff, chemisch modifizierter Holzzellstoff, Jute, Rayon, Ethylzellulose und Zelluloseacetat. Geeignete synthetische Fasern können hergestellt sein aus Polyolefinen, wie Polyethylen (z. B. PULPEX ) oder Polypropylen, Polyamide; wie Nylon, Polyester; wie DACRON oder KODEL , Polyethylentherephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyacryle; wie ORLON , Polyvinylacetat, Polyethylvinylacetat, nicht löslicher oder löslicher Polyvinylalkohol, Polyurethane, Polystyrole und dergleichen. Die zusätzlichen Fasern können umfassen ausschließlich natürliche Fasern, ausschließlich synthetische Fasern oder irgendeine kompatible Kombination aus natürlichen und synthetischen Fasern. Vorzugsweise sind die zusätzlichen Fasern ausgewählt aus der Gruppe: Polyester, Polyamid, Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat. Diese Fasern wurden bei faserigen Schlingenelementen wegen ihrer günstigen Kombination von Rohmaterialeigenschaften, wie Elastizität und Haltbarkeit, ihre einfache Umwandlung und ihre Kosten und dergleichen in weitem Umfange verwendet.
Die gekrümmten Bereiche des faserigen Schlingenelements der vorliegenden Erfindung können ein Oberflächen-Beschichtungsmittel umfassen. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Oberflächen-Beschichtungsmittel" auf irgendeine Substanz oder Zusammensetzung, die wenigstens einen Teil der Oberfläche der gekrümmten Bereiche des Flächengebildes aus Fasern überzieht.
Vorzugsweise ist das Oberflächen-Überzugsmittel eine Silicon enthaltende Zusammensetzung und/oder eine Öl enthaltende Zusammensetzung. Weitere geeignete Oberflächen-Überzugsmittel umfassen, sind aber nichtbeschränkt darauf, fluorinierte Materialien, wie Fluorpolymere (z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE), im Handel erhältlich unter dem Markennamen TEFLON ), und Chlorfluorpolymere. Weitere Materialien, welche als ein Oberflächen-Überzugsmittel für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen Latexe, Paraffine und dergleichen.
Eine Silicon enthaltende Zusammensetzung, die für die vorliegende Erfindung geeignet ist, ist ein Silicon-Abziehüberzug, erhältlich von Dow Coming aus Midland, Michigan, USA, unter der Bezeichnung Syl-Off 7677, welchem ein Vernetzer, erhältlich als Syl-Off 7048, vorzugsweise in Anteilen von jeweils 100 Teilen bis 10 Teilen hinzu gegeben ist. Eine weitere geeignete Silicon enthaltende Zusammensetzung ist ein unter UV härtbares Silicön mit einem Gemisch aus zwei Siliconen, das im Handel erhältlich ist von General Electric Company, Silicone Products Division aus Waterford, New York, USA, unter den Bezeichnungen UV 9300 und UV 9380C-D1, vorzugsweise in Gewichtsanteilen von jeweils 100 Teilen bis 2,5 Teilen.
Beispiele von geeigneten Öl enthaltenden Zusammensetzungen umfassen solche, die beschrieben sind in US Patent Nr. 5,607,760, unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having A Lotioned Topsheet Containing an Emollient and a Polyol Polyester Immobilizing Agent"; veröffentlicht für Roe am 04. März 1997; US Patent Nr. 5; 609,587, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Comprising A Liquid Polyol Polyester Emollient And An Immobilizing Agent", veröffentlicht für Roe am 11. März 1997; US Patent Nr. 5,635,191, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet Containing A Polysilozane Emollient", veröffentlicht für Roe et al. am 03. Juni 1997; und US Patent Nr. 5,643,588, unter der Bezeichnung "Diaper Having A Lotioned Topsheet", veröffentlicht für Roe et al. am 01. Juli 1997. Die Öl enthaltende Zusammensetzung kann auch in einer solchen Weise verwendet werden; daß diese nur zu dem Zeitpunkt der gedachten Verwendung freigegeben wird, wie beispielsweise in einem mikroeingekapselten Zustand.
Um bei der Handhabung des gering viskosen Stuhlgangmaterials äußerst effektiv zu sein, muß das faserige Schlingenelement eine geloftete offene Struktur haben. Eine Schlüsselkomponente dieser Gleichung ist die Höhe der gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126 von der Unterlage 120 aus. Wie oben erwähnt, haben die gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126 eine im wesentlichen gleichförmige Höhe von der Unterlage 120 von größer als etwa 0,5 Millimeter und vorzugsweise größer als etwa 1,0 Millimeter. Obwohl sogar größere Höhen eine ausgezeichnete Handhabung des gering viskosen Stuhlgangmaterials liefern würden, z. B. Höhen von 5,0 Zentimeter, würden solche Höhen eine unerwünschte Bauschigkeit in der Windel erzeugen, welche für den Träger eine Unbequemlichkeit mit sich bringen kann.
Die andere Schlüsselkomponente ist die Elastizität des faserigen Schlingenelements 29, insbesondere die Elastizität des Flächengebildes aus Fasern 126. Um offen zu bleiben; muß das Flächengebilde aus Fasern 126 eine ausreichende Elastizität haben, um den Kräften der Verpackung und solchen, die vom Träger beaufschlagt werden, zu widerstehen. Vorzugsweise hat das Flächengebilde aus Fasern 126 eine Elastizität von wenigstens 50% nach 30 Sekunden unter einer beaufschlagten Kraft von 100 g/cm², insbesondere hat das Flächengebilde aus Fasern 126 eine Elastizität von wenigstens 75% nach 30 Sekunden unter einer beaufschlagten Kraft von 100 g/cm², ganz bevorzugt hat das Flächengebilde von Fasern 126 eine Elastizität von wenigstens 85% nach 30 Sekunden unter einer beaufschlagten Kraft von 100 g/cm².
Die Ankerbereiche 127 sind vorzugsweise von einer solchen Abmessung; daß ein planarer Kreis mit einem Durchmesser von etwa 0,2 Millimeter bis etwa 20 Millimeter darauf umschrieben werden kann, insbesondere sind die Ankerbereiche 127 vorzugsweise von einer solchen Abmessung, daß ein planarer Kreis mit einem Durchmesser von etwa 0,2 Millimeter bis etwa 10 Millimeter darauf umschrieben werden kann, und äußerst bevorzugt sind die Ankerbereiche 127 vorzugsweise von einer solchen Abmessung, daß ein planarer Kreis mit einem Durchmesser von etwa 0,2 Millimeter bis etwa 5 Millimeter darauf umschrieben werden kann.
Durch Einschließen des Schrittes des Verformens der gekrümmten Bereiche gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist eine größere Vielfalt von Formen bei der Herstellung der faserigen Schlingenelemente gemäß der vorliegenden Erfindung erhältlich.
Vorzugsweise umfaßt der Schritt des Verformens der gekrümmten Bereiche eine zeitweise Komprimierung der gekrümmten Bereiche. Aufgrund der thermoplastischen Natur der Fasern in dem Flächengebilde aus Fasern kann die zeitweise Komprimierung zu einer dauerhaften oder wenigstens lange andauernden Verformung der gekrümmten Bereiche führen.
Vorzugsweise haben die gekrümmten Bereiche des Flächengebildes von Fasern eine Temperatur von mehr als 40ºC, ganz bevorzugt von 50ºC, noch bevorzugter von mehr als 60ºC, äußerst bevorzugt von mehr als 80ºC. Die Temperatur der Fasern kann von der Herstellung der Fasern (z. B. Extrusion) zurückbehalten werden oder kann durch ein äußeres Erwärmen der Fasern (z. B. durch heiße Luft) erreicht werden.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Verfahren und eine Anlage zum Bilden des faserigen Schlingenelements 29. Das in Fig. 2 dargestellte Verfahren umfaßt im wesentlichen die Schritte des Bereitstellens eines Flächengebildes aus Fasern, des Bildens des Flächengebildes aus Fasern 126, so daß dieses Ankerbereiche 127 hat, die eine Oberfläche 123 begrenzen und gekrümmte Bereiche 130 hat, die von der Oberfläche unidirektional vorstehen, des Bindens der Ankerbereiche 127 des Flächengebildes aus Fasern 126, die von der Oberfläche 123 vorstehen, an die Unterlage 120 und des Verformens der gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126.
Dieses Verfahren wird durchgeführt, indem ein ersten und ein zweites erwärmtes Rillen machendes Element bzw. Rollen 226 und 227 bereit gestellt werden, die jeweils eine Achse haben und eine Mehrzahl von umfänglich in Abstand zueinander liegenden, sich im wesentlichen axial erstreckende Rippen 228 um ihren Umfang herum und diesen begrenzend aufweisen, wobei die Rippen 228 äußere Oberflächen haben und Räume zwischen den Rippen 228 begrenzen, die so ausgebildet sind, daß diese Bereiche der Rippen 228 des anderen Rillen bildenden Elements 226 oder 227 in kämmender Beziehung mit dem Flächengebilde von Fasern 126 zwischen den gekämmten Rippen 228 aufgenommen werden und ein rollender Eingriff zwischen den Rippen 228 und den Räumen der Rillen bildenden Elemente in der Weise von Zahnrädern erfolgt. Die Rillen bildenden Elemente 226 und 227 sind in einer axial parallelen Beziehung zueinander angeordnet, wobei Bereiche der Rippen 228 der Rillen bildenden Elemente 226 und 227 im wesentlichen in einer Weise wie Zahnräder kämmen; wobei wenigstens eines der Rillen bildenden Elemente 226 und 227 gedreht wird; und das Flächengebilde aus Fasern 126 wird zwischen die kämmenden Bereiche der Rippen 128 der Rillen bildenden Elemente 226 und 227 geführt, um das Flächengebilde aus Fasern 126 an den Umfang des ersten Rillen bildenden Elements 226 anzupassen und die gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126 in den Räumen zwischen den Rippen 228 des ersten Rillen bildenden Elements 226 und die im wesentlichen parallelen Ankerbereiche 127 des Flächengebildes aus Fasern 126 entlang der äußeren Oberflächen der Rippen 228 auf dem ersten Rillen bildenden Element 126 zu formen. Das geformte Flächengebilde aus Fasern 126 wird entlang des Umfangs des ersten Rillen bildenden Elements 226 gehalten, nachdem dieses über die kämmenden Bereiche der Rippen 228 hinweg bewegt wurde. Die thermoplastische Unterlageschicht 120 wird gebildet und mit dem Ankerbereichen 127 des Flächengebildes aus Fasern 126 auf den Endoberflä chen der Rippen 228 auf dem ersten Rillen bildenden Element 226 durch Extrudieren der thermoplastischen Unterlageschicht 120 (z. B. Polypropylen) in einem geschmolzenen Zustand aus einer Düse 240 in einen Spalt zwischen die Ankerbereiche 127 des Flächengebildes aus Fasern 126 auf dem Umfang des ersten Rillen bildenden Elements 126 und einer Kühlwalze 250 gebunden, wonach das faserige Schlingenelement 229 von dem ersten Rillen bildenden Element 226 getrennt und teilweise um die Kühlwalze 250 herum und durch einen Spalt zwischen der Kühlwalze und Pinchwalze 260 hindurch getrennt wird, um das Abkühlen und Verfestigen der thermoplastischen Unterlageschicht 120 zu beenden. Die gekrümmten Bereiche 130 werden durch Vorschieben des faserigen Schlingenelements zwischen eine erste Komprimierungswalze 190 und eine zweite Komprimierungswalze 191 mit einer Achse im wesentlichen parallel zur Achse der ersten Komprimierungswalze verformt. Nach einem Hindurchgehen durch die Komprimierungswalzen sind die gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern verformt.
Das Flächengebilde aus Fasern 126, das zwischen die kämmenden Bereiche der Rippen 228 der Rillen bildenden Elemente 226 und 227 hindurch geführt wurde, kann in Form von Fäden vorliegen, die so verteilt sind, daß die Fasern in dem Flächengebilde aus Fasern 126, das zwischen die kämmenden Rippen 228 der Rillen bildenden Elemente 226 und 227 geführt wird, über die Breite des Flächengebildes aus Fasern 126 gleichförmig verteilt sind und sich insgesamt im wesentlichen rechtwinklig zu den Achsen der Rillen bildenden Elemente 226 und 227 erstrecken, oder die Fasern indem Flächengebilde aus Fasern 126 können in einer zufälligen Orientierung angeordnet sein, wie in einer Vliesbahn oder Vlies-Flächengebilde. Ein solches Vlies-Flächengebilde von zufällig orientierten Fasern 126 mit keiner inneren Bindung, mit Ausnahme der Reibung zwischen den Fasern, kann aus losen Fasern unter Verwendung einer Kardiermaschine 270 geformt werden, wie dargestellt, wobei ein Vlies-Flächengebilde aus zufällig orientierten Fasern 126 eine ausreichende Integrität hat, um von der Kardiermaschine 270 in den Spalt zwischen den Rillen bildenden Elementen 226 und 227 geführt zu werden (falls notwendig, könnte ein Förderer (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um eine Abstützung und Füh rung des Vlies-Flächengebildes aus zufällig orientierten Fasern 126 hilfsweise zu unterstützen), vorzugsweise hat das erste Rillen bildende Element 226 eine rauhe Oberseite (z. B. durch Sandstrahlen geformt), das zweite Rillen bildende Element 227 hat eine glatt polierte Oberfläche, und das erste Rillen bildende Element 226 wird auf eine Temperatur leicht über der Temperatur des zweiten Rillen bildenden Elements 226 erwärmt, so daß das Vlies-Flächengebilde aus Fasern 126 vorzugsweise längs der Oberfläche des ersten Rillen bildenden Elements 226 bleibt und zu dem Spalt zwischen dem ersten Rillen bildenden Element und der Kühlwalze 250 transportiert wird, nachdem dieses durch den Spalt zwischen den Rillen bildenden Elementen 226 und 227 hindurch gelangt ist.
Die Rillen bildenden Elemente 226 und 227, die so ausgebildet sind, daß ein solches Flächengebilde aus Fasern 126 in sie hinein geführt werden kann, können mit ihren Rippen 228 im wesentlichen im Bereich von 0 bis 90 Grad in Bezug auf ihre Achsen ausgerichtet sein, sind aber vorzugsweise mit ihren Rippen 228 auf 0 Grad in Bezug zu (oder parallel zu) ihren Achsen ausgerichtet, was die Herstellung der Rillen bildenden Elemente 226 und 227 vereinfacht.
Vorzugsweise sind die erste Komprimierungswalze 190 und die zweite Komprimierungswalze 191 derart angebracht, daß es einen Abstand zwischen den zwei entgegen gerichteten Oberflächen der Walzen gibt. Ganz bevorzugt beträgt der Abstand wenigstens 10% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche 130 des Flächengebildes aus Fasern 126, noch bevorzugter mehr als 20% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, noch bevorzugter 30% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, äußerst bevorzugt mehr als 50% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "anfängliche Höhe" der gekrümmten Bereiche auf die Höhe der gekrümmten Bereiche von der Unterlage während des Bindens der Ankerbereiche des Flächengebildes von Fasern an die Unterlage.
Anstelle eines Extrudierens eines festen thermoplastischen Flächengebildes 120 von der Düse 240 kann eine Mehrzahl von Fasern aus einer Düse extrudiert werden, um eine Unterlageschicht zu bilden.
Statt eines Extrudierens eines thermoplastischen Materials aus einer Düse, wie der Düse 240, kann eine nicht geschmolzene Unterlage verwendet werden. Die Walze 250 wird dann erwärmt, um die Unterlage thermisch mit dem Flächengebilde aus Fasern zu verbinden.
Vorzugsweise sind die Antriebe für die Rillen bildenden Elemente 226 und 227 und für die Kühlwalze 250 separat steuerbar, so daß die Kühlwalze 250 mit einer Oberflächengeschwindigkeit gedreht werden kann, die gleich oder unterschiedlich zu der Oberflächengeschwindigkeit des ersten Rillen bildenden Elements 226 ist. Wenn die Kühlwalze 250 und das erste Rillen bildende Element 226 so gedreht werden, daß sie die gleiche Oberflächengeschwindigkeit haben, wird das Flächengebilde aus Fasern 126 etwa die gleiche Form entlang der Unterlage 120 haben, wie es diese entlang der Peripherie des ersten Rillen bildenden Elements 226 hat, wie dies in den Fig. 2 bis 5 dargestellt ist. Wenn die Kühlwalze 250 und das erste Rillen bildende Element 226 so gedreht werden, daß die Kühlwalze eine Oberflächengeschwindigkeit hat, die langsamer als die Oberflächengeschwindigkeit des ersten Rillen bildenden Elements 226 ist, werden die Ankerbereiche 127 des Flächengebildes aus Fasern 126 in der Unterlageschicht 120 an dem Spalt zwischen der Kühlwalze 250 und dem ersten Rillen bildenden Element 226 enger zusammen bewegt, was zu einer größeren Dichte der Schlingenbereiche 130 entlang der Unterlage 120 führt, als wenn die Kühlwalze 250 und das erste Rillen bildende Element 226 so gedreht werden würden, daß sie die gleiche Oberflächengeschwindigkeit haben. Diese Technik des Steigerns der Menge der Schlingenbereiche 130 oder der Schlingenpopulation ist nützlich, sowohl um faserige Schlingenelemente mit unterschiedlicher Anzahl von Schlingenbereichen 130 pro Zentimeter der Unterlagenlänge bei Verwendung der gleichen Anlage zu erhalten als auch um faserige Schlingenelemente mit mehreren Schlingenbereichen 130 pro Zentimeter der Unterlagenlänge zu erhalten, als zwischen den auf den Rillen bildenden Elementen 226 und 227 maschinell gefertigten Rippen 228 gebildet werden könnten, und zwar aufgrund physikalischer Beschränkungen bei der maschinellen Ausbildung solcher Rippen 228 eng beieinander.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens und der Anlage der vorliegenden Erfindung zum Bilden eines faserigen Schlingenelements, wobei das Verfahren im wesentlichen gleich ist und eine ganze Menge der gleichen Anlage nutzt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, mit Ausnahme dessen, daß der Schritt des Verformens der gekrümmten Bereiche ausgeführt wird, indem das faserige Schlingenelement durch eine erste Platte 290 und eine zweite Platte 291, die im wesentlichen parallel zu der ersten Platte ist, vorgeschoben werden. Die Platten sind derart angebracht, daß es einen Abstand zwischen den zugewandten inneren Oberflächen der ersten Platte 2% und der zweiten Platte 291 gibt. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den inneren Oberflächen der ersten Platte und der zweiten Platte wenigstens 10% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, ganz bevorzugt mehr als 20% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, noch bevorzugter 30% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, äußerst bevorzugt mehr als 50% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche. Nach dem Vorbeigehen an den Platten sind die gekrümmten Bereiche 326 des Flächengebildes aus Fasern verformt.
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Verfahrens und der Anlage der vorliegenden Erfindung zum Bilden eines faserigen Schlingenelements, wobei das Verfahren im wesentlichen gleich ist und eine ganze Menge der gleichen Anlage nutzt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, mit Ausnahme dessen, daß der Schritt des Verformens der gekrümmten Bereiche ausgeführt wird, indem das faserige Schlingenelement zwischen einer Komprimierungswalze 390 und einer Platte 391 vorgeschoben wird. Die Komprimierungswalzen 390 und 391 sind derart angebracht, daß es einen Abstand zwischen den zugewandten Oberflächen der Komprimierungswalze und der Platte gibt. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den zugewandten Ober flächen der Komprimierungswalze 390 und der Platte 391 wenigstens 10% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, vorzugsweise mehr als 20% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, noch bevorzugter 30% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, äußerst bevorzugt mehr als 50% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche. Nach dem Vorbeigehen an der Komprimierungswalze und der Platte sind die gekrümmten Bereiche 326 des Flächengebildes aus Fasern verformt.
Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform des Verfahrens und der Anlage der vorliegenden Erfindung zum Bilden eines faserigen Schlingenelements, wobei das Verfahren im wesentlichen gleich ist und eine ganze Menge der gleichen Anlage nutzt, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, mit Ausnahme dessen, daß der Schritt des Verformens der gekrümmten Bereiche ausgeführt wird, indem das faserige Schlingenelement zwischen einer Komprimierungswalze 490 und einer gekrümmten Platt 491, welche konzentrisch mit der Komprimierungswalze ist, vorgeschoben wird. Die Komprimierungswalze 490 und die gekrümmte Platte 491 sind derart angebracht, daß es einen Abstand zwischen den zugewandten Oberflächen der Komprimierungswalze und der gekrümmten Platte gibt. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den zugewandten Oberflächen der Komprimierungswalze 490 und der gekrümmten Platte 491 wenigstens 10% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, ganz bevorzugt mehr als 20% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, noch bevorzugter 30% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche, äußerst bevorzugt mehr als 50% der anfänglichen Höhe der gekrümmten Bereiche. Nach dem Vorbeigehen an der Komprimierungwalze 490 und der gekrümmten Platte 491 sind die gekrümmten Bereiche 326 des Flächengebildes aus Fasern verformt.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) zur Verwendung in einem absorbierenden Artikel, der an oder in der Nähe des Körpers des Trägers getragen wird, mit den Schritten eines Bereitstellens eines Flächengebildes von Fasern (126), eines Bildens des Flächengebildes aus Fasern, so daß dieses eine Oberfläche definierende Ankerbereiche (127) und gekrümmte Bereiche (130) hat, welche von der Oberfläche unidirektional vorstehen, die Ankerbereiche an eine Unterlage (120) binden und anschließend die gebogenen Bereiche verformen.

2. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) gemäß Anspruch 1, in welchem das Flächengebilde aus Fasern längs orientierte Fasern aufweist.

3. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29), in welchem die Temperatur der gebogenen Bereiche zum Beginn des Schrittes des Verformens höher als 40ºC ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) nach Anspruch 1, in welchem der Schritt des Verformens der gebogenen Bereiche eine temporäre Komprimierung der gebogenen Bereiche umfaßt.

5. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) nach Anspruch 4, in welchem die temporäre Komprimierung während des Verformungsschritts durch eine erste Komprimierungswalze (190) und eine zweite Komprimierungswalze (191) gegenüber der ersten Komprimierungswalze ausgeführt wird, wobei das Flächengebilde aus Fasern (126) und die Unterlage (120) zwischen der ersten Komprimierungswalze (190) und der zweiten Komprimierungswalze (191) eingeführt werden.

6. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlinenelements (29) nach Anspruch 5, wobei die gebogenen Bereiche eine anfängliche Höhe haben, die als die Höhe der gebogenen Bereiche von der Unterlage aus während des Schritts des Bindens definiert ist, wobei der Raum zwischen der Oberfläche der ersten Komprimierungswalze und der Oberfläche der zweiten Komprimierungswalze wenigstens 10% der anfänglichen Höhe der gebogenen Bereiche beträgt.

7. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) nach Anspruch 4, in welchem die temporäre Komprimierung während des Schritts des Verformens durch eine erste Platte (290) und eine zweite Platte (291) parallel zur ersten Platte ausgeführt wird, wobei das faserige Schlingenelement (29) zwischen die erste Platte (290) und die zweite Platte (291) geführt wird.

8. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) nach Anspruch 7, wobei die erste Platte (290) und die zweite Platte (291) jeweils eine innere Hauptoberfläche haben, wobei die inneren Oberflächen in einer seitenweisen Beziehung zueinander stehen, wobei die gebogenen Bereiche eine anfängliche Höhe haben, die als die Höhe des gebogenen Bereichs von der Unterlage aus, während des Schritts des Bindens, definiert ist, wobei die innere Oberfläche der ersten Platte einen Abstand von der inneren Oberfläche der zweiten Platte von wenigstens 10% der anfänglichen Höhe der gebogenen Bereiche beträgt.

9. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) nach Anspruch 4, in welchem die temporäre Komprimierung während des Verformungsschritts durch eine Walze (390) und eine Platte (391) aufgebracht wird, wobei das faserige Schlingenelement (29) zwischen die Walze (390) und die Platte (391) geführt wird.

10. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) nach Anspruch 9, wobei die gebogenen Bereiche eine anfängliche Höhe haben, die als die Höhe des gebogenen Bereichs von der Unterlage aus, während des Schritts des Bin dens, definiert ist, wobei die Walze eine Oberfläche hat, wobei die Platte eine innere Oberfläche hat, wobei die Oberfläche der Walze und die innere Oberfläche der Platte in einer seitenweisen Beziehung zueinander stehen, wobei der Abstand zwischen der Oberfläche der Walze und der inneren Oberfläche der Platte wenigstens 10% der anfänglichen Höhe der gebogenen Bereiche beträgt.

11. Verfahren zum Herstellen eines faserigen Schlingenelements (29) nach Anspruch 9, in welchem die Platte gebogen und konzentrisch zu der Walze ist.