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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zum Bilden einer Öffnungen
versehenen Bahn und insbesondere auf ein Verfahren zum Bilden einer mit Öffnungen
versehenen Bahn, die für
eine Verwendung als Oberschicht auf einem absorbierenden Einwegartikel
geeignet ist.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Absorbierende Einwegartikel, wie
Windeln, und Erwachsenen-Inkontinenzprodukte sind im Stand der Technik
allgemein bekannt. Solche absorbierenden Einwegartikel sammeln und
halten Urin und Stuhlgangmaterial zurück, das von dem Träger darauf
abgeschieden wurde.
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Bis heute waren die meisten Versuche
des Standes der Technik, das in dem absorbierenden Einwegartikel
gesammelte; und zurück
gehaltene Urin- und Stuhlgangmaterial zu handhaben auf die Handhabung
von Urin gerichtet. Ein Beschäftigung mit
Stuhlgangmaterial, das von dem absorbierenden Einwegartikel gesammelt
wurde, ist einfach schwieriger, als eine Beschäftigung mit Urin, und zwar
aufgrund der komplexen Rheologie des gering viskosen Stuhlgangmaterials.
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Beispielhaft für die Urinhandhabung des Standes
der Technik sind mehrere Versuche, absorbierende Einwegartikel mit
einer ersten Oberschicht, welche dem Körper des Trägers zugewandt ist und diesen
berührt,
und mit einer zweiten Oberschicht, unterhalb der ersten Oberschicht,
welche entweder Urin absorbiert oder das Urin zu einem unterlagernden
Kern überführt, und
zwar zur Speicherung, bis der absorbierende Einwegarikel vom Träger entfernt wird.
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Typischerweise haben die erste Oberschicht und
die zweite Oberschicht unterschiedliche Materialeigenschaften. Die
zweite Oberschicht kann eine kleinere Porengröße haben als die erste Oberschicht,
um bei der Überführung des
Urins durch die Oberschicht hindurch zu helfen. Die erste Oberschicht
kann hydrophob und elastischer sein, wenn sie benäßt ist,
als die zweite Oberschicht, um Fluide durch die erste Oberschicht
zur zweiten Oberschicht durchzulassen.
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In noch einem weiteren Versuch des
Standes der Technik hat der absorbierende Einwegartikel eine erste
Oberschicht, eine zweite Oberschicht und einen Kern. Die zweite
Oberschicht besteht im Wesentlichen aus schmelzgeblasenen hydrophilen
Fasern und hat eine Porengröße, die
größer ist
als die Porengröße des Kerns.
Diese Anordnung erlaubt der zweiten Oberschicht angeblich, schnell
mehrere Flüssigkeitseinträge anzunehmen
und die Flüssigkeit in
der X-Y-Ebene vor der Absorption durch den Kern zu verteilen. In
noch einem weiteren Versuch wurde eine verbesserte vertikale Ansaugfähigkeit
für Urin angeblich
erreicht, indem aufgeblasene Zellulosefasern verwendet werden, welche
ohne Oberflächenbehandlung
sind oder miteinander vernetzt sind.
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In noch einem weiteren Versuch des
Standes der Technik umfaßt
ein absorbierender Kern, der zum Annehmen und Aufbewahren von Flüssigkeiten,
wie Urin, in einer besonders effektiven und effizienten Weise geeignet
ist, mehrere Schichten. Die erste Schicht, welche dem Träger am nächsten ist,
umfaßt hydrophiles,
faseriges Material und hat eine Annahmezone von relativ geringerer
mittlerer Dichte als andere Bereiche dieser Schicht, um die ausgeschiedenen
Flüssigkeiten
schnell anzunehmen. Unterhalb der ersten Schicht ist eine Flüssigkeits-Handhabungsschicht
mit einem elastischen, gering dichten Material mit hohem Lückenvolumen,
das feuchtigkeitsunempfindlich ist, um Flüssigkeitseinträge durch die
Annahmezone hindurch schnell in sich aufzunehmen und diese Flüssigkeiten
durch die Flüssigkeits-Handhabungsschicht
zu einer Speicherschicht zu verteilen. Die Speicherschicht umfaßt eine
Kombination aus faserigem Material und diskreten Teilchen eines
absorbierenden Geliermaterials und erlaubt, daß die Flüssigkeits-Handhabungsschicht von
den Flüssigkeiten,
die sie angenommen hat, befreit wird, so daß die Flüssigkeits-Handhabungsschicht
eine ausreichende Kapazität
hat, um nachfolgende Ladungen von Flüssigkeiten anzunehmen und zu
verteilen.
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Beispiele solcher Versuche im Stand
der Technik umfassen die US Patente 4,047,531, veröffentlicht
am 13. September 1977 für
Karami; 4,798,603, veröffentlicht
am 17. Januar 1989 für Meyer
et al.; 5,037,409, veröffentlicht
am 06. August 1991 für
Chen et al.; 5,124,197, veröffentlicht
am 23. Juni 1992 für
Bernardin et al. und 5,134,007, veröffentlicht am 28. Juli 1992
für Reising
et al..
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Natürlich sind absorbierende Geliermaterialien
im Stand der Technik nun auch all-gemein bekannt für ihre Urin-Handhabungsfähigkeit.
Absorbierende Geliermaterialien sind polymere Materialien; die in
der Lage sind, große
Mengen von Fluiden, wie Urin, zu absorbieren und solche absorbierten
Fluide unter einem moderaten Druck zurück zu halten. Die Wirksamkeit
der absorbierenden Geliermaterialien ist sehr abhängig von
der Form, der Position und dem prozentualen Gewichtsanteil der absorbierenden
Geliermaterialien, welche in dem Kern des absorbierenden Einwegartikels
eingebaut sind.
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Jüngste
Versuche wurden im Stand der Technik durchgeführt, um absorbierende Geliermaterialien
zu schaffen, welche die Fähigkeit
haben, gegen einen Druck zu quellen. Diese Lehren sollen angeblich
den Vorteil schaffen, daß die
absorbierenden Geliermaterialien ein Fluid unter tatsächlich durch den
Körper
während
der Benutzung ausgeübte
Drucke absorbieren. Noch weitere Lehren im Stand der Technik liefern
absorbierende Geliermaterialien mit einer speziellen freien Quellrate
und Absorptionsfähigkeit
unter Last. Angebliche Vorteile solcher absorbierender Geliermaterialien
sind ein geringeres Volumen und eine geringere Masse mit etwa der
gleichen Absorptionskapazität,
mit der Fähigkeit,
eine ausgeschiedene Flüssigkeit
unter Drucken, denen sie während
der Benutzung typischerweise ausgesetzt sind, schnell zu absorbieren,
und der Fähigkeit,
die absorbierte Flüssigkeit
unter Drucken, denen sie während der
Benutzung typischerweise ausgesetzt sind, zurück zu halten.
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In einem weiteren Versuch offenbart
das US Patent 4,704,112, veröffentlicht
für Suzuki
et al., eine Deckschicht mit einem Vliesstoff mit zwei unterschiedlichen
Schichten aus unterschiedlichen Faserzusammensetzungen. Die obere
Schicht hat ein Muster von Öffnungen
darin und ist aus hydrophoben Fasern hergestellt, und die untere
Schicht hat keine Öffnungen
und ist aus hydrophilen Fasern hergestellt.
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Beispiele solcher Versuche im Stand
der Technik umfassen US Patent 5,147,343, veröffentlicht am 15. September
1992 für
Kellenberger und 5,149,335, veröffentlicht
am 22. September 1992 für Kellenberger
et al..
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Alle diese Versuche jedoch, Urin
zu handhaben, tragen nur wenig, falls überhaupt etwas, dazu bei, die
Handhabung von gering viskosem Stuhlgangmaterial zu verbessern,
welches in dem absorbierenden Einwegartikel auch vorhanden sein
kann. Versuche, sich mit Stuhlgangmaterial zu beschäftigen,
umfassen das Bereitstellen einer ersten Oberschicht, welche sich
eng an den Träger
anschmiegt und eine Öffnung
hat. Die Öffnung
ist erwartungsgemäß mit der
analen Öffnung
ausgerichtet, so daß das Stuhlgangmaterial
durch diese hindurch in einen Lückenraum
gelangt. 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 komfortabler
für den
Träger
und erlaubt einem einzelnen absorbierenden Einwegartikel, an einen
größeren Bereich von
Größen von
Trägern
zu passen.
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Noch weitere Versuche wurden auf
diesem Gebiet des Standes der Technik durchgeführt, um einen absorbierenden
Kern mit einem darin befindlichen Loch zu schaffen, um das Stuhlgangmaterial aufzunehmen.
Das Loch kann oblatenförmig
sein, so daß es
länger
und schmaler als die Öffnung
in der ersten Oberschicht ist, oder kann diamantförmig sein.
Das Loch in dem Kern kann unterhalb einer Öffnung positioniert sein, welche
um ihren Rand herum elastische Streifen hat.
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Verbesserungen dieser Gattung des
Standes der Technik von absorbierenden Einwegartikeln umfassen auch
die Hinzufügung
von Abstandhaltern. Abstandhalter können zwischen der ersten Oberschicht
und dem Kern angeordnet sein, um sicher zu stellen, daß ein Lückenraum
vorhanden ist, um das Stuhlgangmaterial aufzunehmen.
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Noch weitere Versuche wurden in dieser Gattung
des Standes der Technik durchgeführt,
um Barrieren zu schaffen, welche die Bewegung des Stuhlgangmaterials
zu speziellen Bereichen des absorbierenden Einwegartikels hin zu
beschränken. Diese
Barrieren begrenzen den Kontakt des Stuhlgangmaterials auf einen
kleineren Bereich der Haut des Trägers, als ein vergleichbarer
absorbierender Einwegartikel, welcher keine Barrieren hat.
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Noch weitere Versuche im Stand der
Technik liefern Barrieren-Beinaufschläge, welche von der Ebene der
Oberschicht nach oben vorstehen. Die Barrieren-Beinaufschläge verhindern, daß das Stuhlgangmaterial
aus dem Umfang des absorbierenden Einwegartikels ausbricht.
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Beispiele solcher Versuche, das Stuhlgangmaterial
zu handhaben, umfassen US Patent 4,892,536, 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 05. Februar 1991 für
Freeland; das allgemein übertragene
US Patent 5,037,416, veröffentlicht
am 06. August 1991 für
Allen et al.; das 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 Dreier
et al. und die europäische
Patentanmeldung 0,355,740 A2, veröffentlicht am 28. Februar 1990
für Enloe.
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Keiner dieser Versuche jedoch, das
Stuhlgangmaterial zu handhaben, löst das Problem eines gering
viskosen Stuhlgangmaterials, welches vornehmlich bei jüngeren Kindern
vorherrscht, insbesondere Säuglingen.
Gering viskoses Stuhlgangmaterial migriert leicht innerhalb des
absorbierenden Einwegartikels unter dem Einfluß von Schwerkraft und Bewegung
oder Druck durch den Träger.
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Die Migration des Stuhlgangmaterials
bewegt dieses häufig
in Richtung des Umfangs des absorbierenden Einwegartikels, was die
Wahrscheinlichkeit einer Leckage erhöht. Die Migration des Stuhlgangmaterials
schmiert dieses auch an die Haut des Trägers, was die Reinigung schwer
macht. Um den Träger
zu reinigen, muß der
Pfleger das gesamte Gebiet der Haut abwischen, welches dem Stuhlgangmaterial
ausgesetzt war, und muß sich
typischerweise mit einer relativ großen beschmutzten Fläche beschäftigen.
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Ein Versuch im Stand der Technik,
gering viskoses Stuhlgangmaterial zu handhaben, wurde im US Patent
Nr. 5,342,338 gefunden, eingereicht am 11. Juni 1993 im Namen von
Roe. Diese Anmeldung ist ein absorbierender Einwegartikel mit einer
ersten Oberschicht mit einer hohen Oberschichtdurchdringung, welche
eine zweite Oberschicht überlagert
mit einer geringeren Oberschichtdurchdringung. Die erste Oberschicht
hat Öffnungen,
die groß genug
sind, damit gering viskoses Stuhlgangmaterial durch diese hindurch
gelangt. Ein Verfahren zum Herstellen von mit Öffnungen versehenen Oberschichten
sind z. B. bekannt aus WO 97/11662 und
US 5,704,101 .
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Die US-A-5,704,101 offenbart ein
Verfahren zum Bilden einer mit Öffnungen
versehenen Bahn, wobei das Verfahren den Schritt des Vorschiebens
einer Bahn in einer Maschinenrichtung durch einen ersten Spalt umfaßt, der
durch ein Paar Walzen gebildet wird, wobei eine der Walzen eine
glatte äußere Oberfläche aufweist
und die andere Walze eine äußere Oberfläche mit
einer Mehrzahl von Vorsprüngen aufweist,
die sich von der äußeren Oberfläche aus
erstrecken, und wobei wenigstens eine der Walzen erwärmt ist.
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KURZBESCHREIBUND
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung ist ein Verfahren zum
Bilden einer mit Öffnungen
versehen Bahn, welche als ein Oberschicht auf einem absorbierenden
Einwegartikel, wie einer Windel, verwendet werden kann. Die Bahn
wird in einer Maschinenrichtung durch einen ersten Spalt vorgeschoben,
der durch ein Paar Walzen gebildet wird, wobei eine der Walzen eine
glatte äußere Oberfläche aufweist
und die andere äußere Oberfläche mit
einer Mehrzahl von Vorsprüngen
aufweist, die sich von dieser äußeren Oberfläche aus
erstrecken. Wenigstens eine der Walzen, welche den ersten Spalt
bildet, ist erwärmt,
vorzugsweise sind beide Walzen erwärmt. Wenn die Bahn durch den ersten
Spalt hindurch geht, wird eine Mehrzahl von Öffnungen erzeugt, die jede
einen geschmolzenen Umfang aufweist. Die Bahn wird abgekühlt, um
den geschmolzenen Umfang der Öffnungen
zu verfestigen. Die Bahn wird dann durch einen zweiten Spalt vorgeschoben,
der durch ein Paar Walzen gebildet wird, um den verfestigten, geschmolzenen
Umfang der Öffnungen
zu brechen. Eine der Walzen der zweiten Spalte hat eine äußere Oberfläche mit
einer Mehrzahl von Rillen.
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Die Bahn kann durch einen dritten
Spalt vorgeschoben werden, der durch ein Paar Walzen gebildet wird,
um den geschmolzenen Umfang der Öffnungen
weiter zu brechen. Eine der Walzen des dritten Spalts hat eine äußere Oberfläche mit
einer Mehrzahl von Rillen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen zusammen
paßt,
welche die vorliegende Erfindung heraus stellen und deutlich beanspruchen,
wird angenommen, daß diese
durch die folgenden Zeichnungen in Verbindung mit der beigefügten Beschreibung besser
verstanden wird, wobei gleichen Komponenten das gleiche Bezugszeichen
gegeben wird.
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1 ist
eine Draufsicht einer Einwegwindel, die teilweise weggeschnitten
dargestellt ist, mit einer Oberschicht, die aus der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
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2 ist
eine Schnittansicht der in 1 gezeigten,
mit Öffnungen
versehenen Bahn-Oberschicht.
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3 ist
eine Draufsicht einer Einwegwindel mit einer Oberschicht, die aus
einer weiteren Ausführungsform
der Bahn der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
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4 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung eines Verfahrens zum
Bilden der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine vergrößerte Darstellung
von oben der gerillten Walze aus 4.
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6 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens
zum Bilden der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine vergrößerte Darstellung
von oben der gerillten Walze des dritten Spalts aus 6.
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8 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung eines weiteren Verfahrens
zum Bilden der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie hier verwendet, bezieht sich
der Ausdruck "absorbierende
Artikel" auf Vorrichtungen,
welche Körperausscheidungen
absorbieren und aufnehmen, und bezieht sich insbesondere auf Vorrichtungen,
welche an oder in der Nähe
des Körpers
des Trägers
angeordnet sind, um die verschiedenen Ausscheidungen, die vom Körper abgegeben
werden, zu absorbieren und aufzunehmen. Der Ausdruck "Einweg" wird hier verwendet,
um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche 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). Ein "einheitlicher" absorbierender Artikel
bezieht sich auf absorbierende Artikel, welche aus separaten Teilen
gebildet sind, die miteinander zu einer Einheit verbunden sind,
um eine koordinierte Gesamtheit zu bilden, so daß sie keine separat zu manipulierenden
Teile, wie separate Halter und Einsätze, erfordern.
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Ein absorbierender Artikel unter
Verwendung der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung als Oberschicht darauf
ist der einheitliche absorbierende Einwegartikel, die Windel 20,
der in 1 gezeigt ist.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Windel" auf einen absorbierenden Artikel, der
allgemein von Kindern und inkontinenten erwachsenen Personen getragen
wird, und der um den unteren Rumpf des Trägers herum getragen wird. Die Bahn
der vorliegenden Erfindung kann auch als eine Oberschicht auf anderen
absorbierenden Artikeln, wie Inkontinenzeinlagen, Inkontinenz-Unterwäsche, absorbierende
Einsätze,
Windelhalter und -einlagen, Frauen-Hygienewäsche und dergleichen, verwendet werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
in dem Kontext beschrieben wird, eine Bahn bereit zu stellen, die
für eine
Verwendung als Oberschicht auf einem absorbierenden Einwegartikel
geeignet ist, ist die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf
eine solche Verwendung beschränkt.
Die Beschreibung der mit Öffnungen
versehenen Bahn und ihre Verwendung als Oberschicht wird dem Fachmann
des Standes der Technik erlauben, die Erfindung ohne Weiteres an
andere Vorrichtungen für
andere Verwendungen anzupassen.
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1 ist
eine Draufsicht der Windel 20 der vorliegenden Erfindung
in ihrem flach ausgelegten, nicht zusammen gezogenen Zustand (das
heißt,
mit ausgezogener elastisch induzierter Kontraktion), wobei Bereiche
der Struktur weg geschnitten sind, um deutlicher den Aufbau der
Windel 20 zu zeigen, und wobei der Bereich der Windel 20,
welcher dem Träger
zugewandt ist oder diesen berührt,
die innere Oberfläche,
in Richtung des Betrachters gerichtet ist. Wie in 1 gezeigt ist, umfaßt die Windel 20 vorzugsweise
eine flüssigkeitsdurchlässige Oberschicht 24;
eine flüssigkeitsundurchlässige Unterschicht 26, die
mit der Oberschicht 24 verbunden ist; und einen absorbierenden
Kern 28 zwischen der Oberschicht 24 und der Unterschicht 26.
Die Windel 20 kann ferner elastisch gemachte Seitenfelder
(nicht gezeigt), elastisch gemachte Beinaufschläge (nicht gezeigt), ein elastisches
Taillenmerkmal (nicht gezeigt) und ein Befestigungssystem mit Bandstreifen,
die allgemein mehrfach mit 36 bezeichnet sind, umfassen.
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Die Windel 20 ist in 1 so gezeigt, daß sie eine
erste Taillenregion 27 hat, die an der Vorderseite des
Trägers
angeordnet ist, wenn die Windel 20 getragen wird, eine
zweite Taillenregion 29, die der ersten Taillenregion 27 entgegen
gesetzt ist und an der Rückseite
des Trägers
angeordnet ist, wenn die Windel 20 getragen wird, eine
Schrittregion 31, die zwischen der ersten Taillenregion 27 und
der zweiten Taillenregion 29 positioniert ist, und einen
Umfang, welcher durch die äußeren Ränder der
Windel 20 begrenzt ist, in welchem die Längsränder mit 33 bezeichnet
sind und die Stirnränder
mit 35 bezeichnet sind. Die innere Oberfläche der
Windel 20 umfaßt den
Bereich der Windel 20, welcher während der Benutzung an den
Körper
des Trägers
angrenzt (das heißt,
die innere Oberfläche
wird im Allgemeinen durch wenigstens einen Bereich der Oberschicht 24 und
andere mit der Oberschicht 24 verbundene Komponenten gebildet).
Die äußere Oberfläche umfaßt den Bereich
der Windel 20, welcher während der Benutzung vom Körper des
Trägers
weg positioniert ist (das heißt,
die äußere Oberfläche wird
im Allgemeinen durch wenigstens einen Bereich der Unterschicht 26 und
andere mit der Unterschicht 26 verbundene Komponenten gebildet).
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der Windel 20, in welcher die Oberschicht 24 und
die Unterschicht 26 Längen-
und Breitenabmessungen haben, die im Wesentlichen größer sind
als diejenigen des absorbierenden Kerns 28. Die Oberschicht 24 und die
Unterschicht 26 erstrecken sich über die Ränder des absorbierenden Kerns 28 hinaus,
um dadurch den Umfang der Windel 20 zu bilden. Obwohl die Oberschicht 24,
die Unterschicht 26 und der Kern 28 in einer Vielfalt
von allgemein bekannten Konfigurationen zusammen gesetzt sein können, sind
bevorzugte Windelkonfigurationen allgemein beschrieben in US Patent
3,860,003, unter der Bezeichnung "Contractable Side Portions for Disposable
Diaper", veröffentlicht
für Kenneth
B. Buell am 14. Januar 1975 und US Patent 5,151,092 "Absorbent Article With
Dynamic Elastic Waist Feature Having A Predisposed Resilient Flexural
Hinge", veröffentlicht
für Kenneth
B. Buell et al. am 29. September 1992.
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Der absorbierende Kern 28 kann
irgendein absorbierendes Mittel sein, welches im Wesentlichen komprimierbar,
anpassungsfähig,
nicht störend
für die
Haut des Trägers
und in der Lage ist, Flüssigkeiten,
wie Urin und andere bestimmte Körperausscheidungen,
zu absorbieren und zurück
zu halten. Wie in 1 gezeigt
ist, hat der absorbierende Kern 28 eine wäscheseitige
Oberfläche,
eine körperseitige
Oberfläche,
Seitenränder
und Taillenränder.
Der absorbierende Kern 28 kann in einer breiten Vielfalt
von Größen und
Formen hergestellt sein (z. B. rechtwinklig, sanduhrförmig, "T"-förmig,
asymmetrisch, etc.) und aus breiten Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien,
die allgemein in Einwegwindeln und anderen absorbierenden Artikeln
verwendet werden, wie zermahlener Zellstoff, welcher als allgemein
als Luftfilz bezeichnet wird. Beispiele weiterer geeigneter absorbierender
Materialien umfassen gekreppte Zellulosewatte; schmelzgeblasene
Polymere, einschließlich
Coform; chemisch versteifte, modifizierte oder vernetzte Zellulosefasern;
Tissue, einschließlich Tissuehüllen und
Tissuelaminate; absorbierende Schäume; absorbierende Schwämme; superabsorbierende
Polymere; absorbierende Geliermaterialien; oder irgendein äquivalentes
Material oder Kombinationen von Materialien.
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Die Konfiguration und die Konstruktion
des absorbierenden Kerns 28 kann auch variiert werden (z.
B. kann der absorbierende Kern 28 variierende Dickezonen,
einen hydrophilen Gradienten, einen superabsorbierenden Gradienten
oder Annahmezonen mit geringerer mittlerer Dichte und geringerem
mittlerem Basisgewicht haben; oder kann ein oder mehrere Schichten
oder Strukturen umfassen). Die gesamte absorbierende Kapazität des absorbierenden Kerns 28 sollte
jedoch mit der geplanten Fracht und der gedachten Verwendung der
Windel 20 kompatibel sein. Ferner können die Größe und die Absorptionskapazität des absorbierenden
Kerns 28 variiert werden, so daß Träger im Bereich von Kindern
bis Erwachsenen aufgenommen werden können.
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Beispielhafte absorbierende Strukturen
für die
Verwendung als der absorbierende Kern 28 sind beschrieben
in US Patent 4,610,678, unter der Bezeichnung "High-Density
Absorbent Structures",
veröffentlicht
für Weisman
et al. am 09. September 1986; uS Patent 4,673,402, unter
der Bezeichnung "Absorbent
Articles With Dual-Layered
Cores", veröffentlicht
für Weisman
et al. am 16. Juni 1987; US Patent 4,888,231, unter der Bezeichnung "Absorbent Core Having
A Dusting Layer",
veröffentlicht
für Angstadt
am 19. Dezember 1989 und US Patent 4,834,735, unter der Bezeichnung "High Density Absorbent
Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition
Zones", veröffentlicht
für Alemany
et al. am 30. Mai 1989.
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Die Unterschicht 26 ist
angrenzend an die wäscheseitige
Oberfläche
des absorbierenden Kerns 28 positioniert und ist vorzugsweise
mit dieser durch Anbringungsmittel (nicht gezeigt) verbunden, wie
sie im Stand der Technik allgemein bekannt sind. Wie hier verwendet,
umfaßt
der Ausdruck "verbunden" Konfigurationen,
durch welche ein Element direkt an dem anderen Element befestigt
ist, indem das Element direkt an dem anderen Element festgelegt
wird, und Konfigurationen, durch welche das Element indirekt mit
dem anderen Element befestigt ist, indem das Element an ein oder
mehrere Zwischenelemente festgelegt wird, welche wiederum an dem
anderen Element festgelegt sind.
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Zum Beispiel kann die Unterschicht 26 an dem
absorbierenden Kern 28 durch eine gleichförmige kontinuierliche
Schicht eines Haftmittels, eine gemusterte Schicht eines Haftmittels
oder eine Anordnung von separaten Linien, Spiralen oder Punkten
eines Haftmittels befestigt sein. Haftmittel, welche sich als zufriedenstellend
heraus gestellt haben, werden hergestellt durch H. B. Fuller Company
aus St. Paul, Minnesota, und vermarktet als HL-1258. Das Anbringungsmittel
umfaßt
vorzugsweise ein offenes Musternetzwerk aus Filamenten eines Haftmittels,
wie dies offenbart ist in US Patent 4,573,986, unter der Bezeichnung "Disposable Waist-Containment
Garment", veröffentlicht
für Minetola
et al. am 04. März 1986,
ganz bevorzugt mehrere Linien von Haftfilamenten, die in einem Spiralmuster
verwirbelt sind, wie dies dargestellt ist durch die Vorrichtungen,
und die Verfahren, die gezeigt sind in US Patent 3,911,173, veröffentlicht
für Sprague,
Jr. am 07. Oktober 1975; US Patent 4,785,996, veröffentlicht
für Ziecker
et al. am 22. November 1978 und US Patent 4,842,666, veröffentlicht
für Werenicz
am 27. Juni 1989. Alternativ können
die Anbringungsmittel Wärmebindungen,
Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch mechanische Bindungen
oder irgendein anderes geeignetes Anbringungsmittel oder Kombinationen
dieser Anbringungsmittel umfassen, wie sie im Stand der Technik
bekannt sind.
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Die Unterschicht 26 ist
undurchlässig
für Flüssigkeiten
(z. B. Urin) und wird vorzugsweise hergestellt aus einem dünnen Kunststofffilm,
obwohl andere flexible, flüssigkeitsundurchlässige Materialien auch
verwendet werden können.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Materialien, weiche nachgiebig
sind und sich ohne Weiteres an die allgemeine Form und Kontur des
menschlichen Körpers
anpassen.
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Die Unterschicht 26 verhindert,
daß Ausscheidungen,
die in den absorbierenden Kern 28 absorbiert und aufgenommen
sind, Artikel benässen, welche
die Windet 20 berühren,
wie Bettlaken und Unterwäsche.
Die Unterschicht 26 kann somit ein Gewebe- oder Vliesstoffmaterial
umfassen, polymere Filme, wie thermoplastische Filme aus Polyethylen oder
Polypropylen, oder Verbundmaterialien, wie ein filmbeschichtetes
Vliesstoffmaterial, umfassen. Vorzugsweise ist die Unterschicht 26 ein
thermoplastischer Film mit einer Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil)
bis etwa 0,051 mm (2,0 mil). Besonders bevorzugte Materialien für die Unterschicht 26 umfassen RR8220
geblasene Filme und RR5475 gegossene Filme, wie sie hergestellt
werden durch Tredegar Industries, Inc. aus Terre Haute, Indiana.
Die Unterschicht 26 ist vorzugsweise geprägt und/oder
mattiert, um ein mehr kleidungsähnliches
Erscheinungsbild zu schaffen. Ferner kann die Unterschicht 26 Dämpfen erlauben,
aus dem absorbierenden Kern 28 zu entweichen (das heißt, atmungsfähig sein),
während
sie noch verhindert, daß Ausscheidungen
durch die Unterschicht 26 hindurch gelangen.
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Die Oberschicht 24 ist neben,
aber nicht notwendigerweise angrenzend an die körperseitige Oberfläche des
absorbierenden Kerns 28 angeordnet, und ist vorzugsweise
mit der Unterschicht 26 oder dem absorbierenden Kern 28 durch
Mittel verbunden, wie sie den Fachleuten allgemein bekannt sind.
Geeignete Anbringungsmittel sind oben beschrieben mit Bezug auf
die Verbindung der Unterschicht 26 an den absorbierenden
Kern 28. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind die Oberschicht 24 und die Unterschicht 26 direkt
mit einander im Windelumfang verbunden.
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Nun Bezug nehmend auf die 1 und 2 umfaßt die Oberschicht 24 eine
Bahn 40, die aus einem flüssigkeitsdurchlässigen Material
konstruiert ist. Die Bahn 40 ist nachgiebig, weichfühlig und
nicht störend
für die
Haut des Trägers.
Die Bahn 40 ist vorzugsweise eine flüssigkeitsdurchlässige Vliesstoffbahn.
Die Vliesstoffbahn ist ein faseriges Material, das aus schmelzfähigen polymeren
Fasern oder Filamenten geformt ist. Die Vliesstoffbahn kann aus
irgendeinem der folgenden Polymere gebildet sein: Polyamide, Polypropylen,
Polypropylen-Copolymere, Bikomponenten, Polyethylen, Polyethylen-Terephthalat,
Kombinationen davon und dergleichen. Geeignete Materialien umfassen
trocken gelegte und kardierte Bahnen, luftgelegte und zufällige Bahnen, spunbonded
Bahnen, schmelzgeblasene Bahnen, spunlaced Bahnen und mit Durchluft
und Kalander gebundene Bahnen. Alternativ kann die Vlies stoffbahn über eine
Sättigungsbindung,
einen Prägedruck,
einen Siebdruck, eine Sprüh-
oder Schaumbindung latexgebunden sein. Noch ferner kann die Vliesstoffbahn
mit Kombinationen der obigen Techniken gebunden sein, wie latexgebundene
und kalandergebundene Bahnen oder andere geeignete Kombinationen.
Die Fasern können
verschiedene Größe haben,
wobei ein Denier zwischen etwa 1 und 18 bevorzugt wird. Die Bahn 40 hat
vorzugsweise ein Basisgewicht von etwa 5 g bis 100 g, ganz bevorzugt von
etwa 5 g bis etwa 60 g. Die Bahn 40 hat vorzugsweise eine
Stärke
von etwa 0,1 mm bis 5,0 mm und ganz bevorzugt von etwa 0,1 mm bis
etwa 2,0 mm.
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Die Bahn 40 hat eine Mehrzahl
von Öffnungen 46 mit
einer effektiven Öffnungsgröße von wenigstens
0,2 Quadratmillimeter, ganz bevorzugt haben die Mehrzahl der Öffnungen
eine effektive Öffnungsgröße von wenigstens
0,5 Quadratmillimeter, noch bevorzugter haben die Mehrzahl der Öffnungen eine
effektive Öffnungsgröße von wenigstens
1,0 Quadratmillimeter und äußerst bevorzugt
hat die Mehrzahl von Öffnungen
eine effektive Öffnungsgröße von wenigstens
2,0 Quadratmillimeter. Die effektiven Öffnungen sind solche Öffnungen,
welche eine Graustufe von 18 oder weniger auf einer Standard-Graustufenscala
von 0 bis 255 unter den Bildaufnahmeparametern haben, die unten
beschrieben werden.
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Die Bahn 40 hat vorzugsweise
eine effektive Öffnungsfläche von
wenigstens 10%, ganz bevorzugt hat die Bahn 40 eine effektive Öffnungsfläche von wenigstens
15%, noch bevorzugter hat die Bahn 40 eine effektive Öffnungsfläche von
wenigstens 20% und äußerst bevorzugt
hat die Bahn 40 eine effektive Öffnungsfläche von wenigstens 25%.
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Die effektive Öffnungsgröße und die effektive Öffnungsfläche werden
bestimmt durch das folgende Verfahren unter Verwendung der unten
beschriebenen Bildanalyse. Das Verfahren hat drei Grundschritte:
Bildaufnahme, das heißt,
erhalten von repräsentativen
Bildern von Flächen
auf der Oberfläche
der Bahn 40; Bildmessung, das heißt, Messen der prozentualen Öffnungsfläche eines
Bildes und einzelner Öff nungen
und Ihrer Umfänge;
und Datenanalyse, das heißt,
exportieren der Messungen der prozentualen Öffnungsfläche, der einzelnen Öffnungsfläche und
des Umfängs
zu einem Ausbreitungsblatt, in welchem Frequenzverteilungen, die
Summe der Flächenverteilungen
und Berechnungen des hydraulischen Radius gemacht werden.
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Ein Bildanalysesystem mit einer Teilbild-Erfassungskarte,
einem Mikroskop, einer Kamera und einer Bildanalyse-Software wird
verwendet. Eine Teilbild-Erfassungskarte
Modell DT2855, erhältlich
von Data Translation aus Marlboro, Mass., wird bereit gestellt.
Ein Monitor-Mikroskop VH5900, eine Videokamera, mit einer VH50 Linse
mit einem Beleuchtungskopf des Kontakttyps, erhältlich von der Keyence Company
aus Fair Lawn, N. J. wird auch bereit gestellt und verwendet, um
ein Bild aufzunehmen, das in einer Computerdatei aufbewahrt werden
soll. Das Keyence-Mikroskop nimmt das Bild auf und die Teilbild-Erfassungskarte
konvertiert das analoge Signal dieses Bildes in ein computerlesbares
digitales Format. Das Bild wird in einer Computerdatei aufbewahrt und
unter Verwendung einer geeigneten Software gemessen, wie der Optimas
Image Analysis Software, Version 3.1, erhältlich von der BioScan Company aus
Edmaons, Wash. Um die Optimas Image Analysis Software zu verwenden,
sollte der Computer Windows Software, Version 3.0 oder später, erhältlich von
der Microsoft Corporation aus Redmond, Wash. haben. Und sollte auch
eine CPU wenigstens äquivalent
zu der Intel 80386 haben. Ein beliebiger geeigneter Desk top PC
kann verwendet werden, wobei sich ein 486 DX33 PC als besonders
geeignet heraus gestellt hat. Bilder, die in der Datei aufbewahrt
und aus dieser abgerufen werden, werden auf eine Sony Trinitron
Monitor wiedergegeben, Modell PVM-13453MO, mit einer endgültigen Wiedergabevergrößerung von
etwa 50X.
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Der Bildaufnahmeschritt, der oben
angegeben ist, erfordert 10 unterschiedliche Regionen von einer
repräsentativen
Probe eines zu testenden Materials. Jede Region ist rechtwinklig,
mit den Maßen von
etwa 5,8 Millimeter mal 4,2 Millimeter. Die Probe wird auf einer
schwarzen, matten Platte anordnet, um den Kontrast zwischen den Öffnungen
und dem Bereich der Probe, welcher die Öffnungen begrenzt, zu steigern.
Die mittlere Graustufe und die Standardabweichung der schwarzen,
matten Platte betrug 16 bzw. 4.
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Die Bilder werden mit ausgeschaltetem Raumlicht
unter Verwendung des Keyence-Monitormikroskops
aufgenommen, das auf einem Kopierständer direkt oberhalb der Probe
montiert ist. Die Keyence-Lichtquelle, welche die Probe beleuchtet, wird
mit der Optimas-Software eingestellt und überwacht, um den mittleren
Graupegel und die Standardabweichung eines 0,3 Dichteteils auf einer
Kodak-Graustufenscala zu messen, die von Eastman Kodak Company aus
Rochester, New York, erhältlich ist.
Die Steuerung der Keyence-Lichtquelle wird so eingestellt, daß die mittlere
Graustufe des beleuchteten Keils 111 ± 1 und die Standardabweichung
10 ± 1 beträgt. Alle
Bilder wurden während
einer einzigen Zeitspanne aufgenommen, und die Keyence-Lichtquelle
wird durch messen der mittleren Graustufe und der Standardabweichung
des Keils während
des Bildaufnahmeverfahrens überwacht.
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Beim Messen einer einzelnen Öffnung ist
nur die effektive Öffnungsgröße von Interesse.
Das Messen der effektiven Öffnungsgröße quantifiziert
die Öffnungsgröße, die
dazu gedacht ist, an der Porosität des
Materials beizutragen und ist wichtig für die Beiträge der von Fasern und Faserbündeln, welche
eine Fläche
durchqueren, die dazu gedacht ist, eine Öffnung zu sein. Eine effektive Öffnung ist
jedes Loch durch das Material mit einer Graustufe von weniger als
oder gleich 18, wenn die Bildaufnahmeparameter verwendet werden,
die hier beschrieben sind. So kann eine gedachte Öffnung durchquerende
Fasern in eine Mehrzahl effektiver Öffnungen unterteilt werden.
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Die Bildanalyse-Software wird durch
Linealbild, das von den Probenbildern aufgenommen wird, in Millimeter
kalibriert. Ein 3 mal 3 Bildpunkte mittelnder Filter, der in dem
Optimas 3.1 Bildmenü gefunden wurde,
wird auf jedes aufgebaute Bild angewendet, um ein Rauschen zu reduzieren.
Die Öffnungen
werden im Graustufenbereich von 0 bis 18 erfaßt. Eine Öffnung, welche nicht vollständig innerhalb
der 4,8 mal 4,2 Betrachtungsfläche
enthalten ist, wird bei den Messungen der einzelnen Fläche und
des Umfangs nicht berücksichtigt.
Deshalb werden die Mittelwerte und Verteilungen der Flächen und
der Umfänge
nicht durch Öffnungen
beeinflußt,
welche nicht vollständig innerhalb
des Betrachtungsfeldes enthalten sind.
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Einzelne Öffnungen jedoch, welche nicht vollständig in
dem Bild gesehen werden können,
werden bei der Berechnung der prozentualen Öffnungsfläche berücksichtigt. Die Differenz tritt
auf, weil die prozentuale Öffnungsfläche einfach
das Bild des Bildpunktverhältnisses
von 0 bis 18 zu der gesamten Anzahl von Bildpunkten in dem Bild
ist. Flächen
mit einer Graustufe von 19 oder größer wurden bei der Berechnung
der Öffnungsfläche nicht
gezählt.
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Die prozentuale Öffnungsfläche für den Mittelwert von 10 Bildern
für jedes
Material wird gemessen unter Verwendung der Optimas Image Analysis Software.
Die prozentuale Öffnungsfläche ist
definiert als das Verhältnis
der Anzahl von Bildpunkten mit einer Graustufe von 0 bis 18 zu der
gesamten Anzahl von Bildpunkten für das Bild. Die prozentuale Öffnungsfläche wird
für jedes
Bild gemessen, das eine bestimmte Region für eine Probe repräsentiert.
Die prozentuale Öffnungsfläche von
jedem der 10 Einzelbilder wird dann gemittelt, um eine prozentuale Öffnungsfläche für die gesamte
Probe zu erhalten.
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Die Datenanalyse wird durchgeführt durch ein
Excel-Ausbreitungsblatt, das auch erhältlich ist von der Microsoft
Corporation aus Redmond, Washington. Das Excel-Ausbreitungsblatt organisiert die Messungen
der prozentualen Öffnungsfläche, der Öffnungsfläche und
des Öffnungsumfangs,
die von der Optimas-Software erhalten werden. Probenmittelwerte
und Standardabweichungen, Größen- und Häufigkeitsverteilungen
einzelner Öffnungsflächen und
hydraulische Radiusberechnungen (Fläche geteilt durch Umfang) für ein einzelne Öffnungen
werden unter Verwendung des Verbreitungsblattes erhalten.
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Die Verteilung einzelner Öffnungsflächen werden
auch unter Verwendung des Excel-Ausbreitungsblattes berechnet. Die Öffnungen
werden in Gruppen bestimmter Größenbereiche
sortiert. Die Anzahl der Öffnungsflächen, die
in bestimmte Größenbereiche
von Interesse fallen, wird bestimmt sowie die Summe der Flächen innerhalb
jedes Bereichs. Die Bereiche werden in Inkrementen von 0,05 Quadratmillimeter
festgelegt. Diese Flächen
werden ausgedrückt
als Prozentanteil der gesamten Öffnungsfläche der
Probe. Die Häufigkeit
und die Summe der Flächenverteilungen
werden erhalten durch eine Kombination von Messungen einzelner Öffnungen
aus allen 10 Bildern für
jede Probe.
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Die Öffnungen 46 in der
Bahn 40 können
in ihrer Größe, Form
und ihrem Muster variieren. Beispiele einiger möglicher Formen umfassen, sind
aber nicht beschränkt
darauf, kreisförmig,
quadratisch, rechtwinklig, oval, dreieckig, knochenförmig, sternförmig, länglich,
etc.. Die Öffnungen 46 können entweder
in einem systematischen, gleichförmigen
oder in einem zufälligen
Muster angeordnet sein. Ein systematisches Muster mit gleich bemessenen Öffnungen
wird bevorzugt.
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Nun mit Bezug auf 3 umfaßt die Oberschicht 124 auf
der Windel 120 eine mit Öffnungen versehene Bahn 140.
Wie in 3 gesehen werden kann,
ist die Bahn 140 nur in der rückseitigen oder hinteren Taillenregion 129 der
Windel 120 mit Öffnungen
versehen. Die Bahn 140 kann in irgendeiner geeigneten Weise
mit Öffnungen
versehen sein, um die gewünschten
Vorteile in bestimmten Bereichen oder Regionen der Windel 120 zu
schaffen. Zum Beispiel kann die Bahn 140 in nur der Schrittregion 130 oder nur
der vorderen Taillenregion 127, in einer Kombination von
zwei Regionen, Bereichen oder in irgendeiner Region oder in Bereichen
mehrerer Regionen mit Öffnungen
versehen sein.
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Nun mit Bezug auf 4 ist dort eine schematische Darstellung
eines Verfahrens 200 zum Bilden der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein Material 240 wird von
einer Versorgungsrolle 210 abgewickelt und bewegt sich
in der Richtung, die durch die dieser zugeordnete Pfeile angegeben
ist, das heißt,
in der Maschinenrichtung, wenn sich die Versorgungsrolle 210 in
der Richtung dreht, die durch die ihr zugeordneten Pfeile angegeben
ist.
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Anstatt von einer Versorgungsrolle
abgewickelt zu werden, kann das Material direkt von einer Formungsvorrichtung,
z. B. einer Kardiervorrichtung, einer kardierenden und kalandrierenden
Vorrichtung, einer Spunbonding-Vorrichtung, einer Spunbonding- und
Kalandervorrichtung, einer schmelzblasenden Vorrichtung, einer schmelzblasenen
und kalandrierenden Vorrichtung, zu dem ersten Spalt 250 vorgeschoben
werden.
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Die Bahn 240 wird durch
den ersten Spalt 250 der die Öffnungen machenden Vorrichtung 252 hindurch
geführt,
der durch Walzen 254 und 260 gebildet wird. Die
Walze 260 hat eine glatte äußere Oberfläche 262. Die Walze 260 ist
vorzugsweise aus Stahl konstruiert. Die Walze 260 kann
aus anderen Materialien konstruiert sein, z. B. aus Gummi. Die Walze 254 umfaßt eine
Mehrzahl von Vorsprüngen 258,
die sich um ihre äußere Oberfläche herum
erstrecken. Die Walze 254 ist vorzugsweise aus Stahl konstruiert.
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Die Walzen 254 und 260 drehen
sich vorzugsweise in der gleichen Geschwindigkeit. Obwohl wenigstens
eine der Walzen 254 und 260 erwärmt ist, sind
vorzugsweise beide Walzen 254 und 260 erwärmt. Vorzugsweise
ist die Walze 254 so erhitzt, daß eine höhere Temperatur als die Walze 260 hat. Wenn
die Bahn 240 durch den Spalt 250 hindurch geht,
wird sie mit Öffnungen
versehen. Wenn die Bahn mit Öffnungen
versehen ist, wird sie derart über ihren
Schmelzpunkt hinaus erwärmt,
daß wenigstens ein
Bereich des Umfangs der Öffnungen
schmilzt.
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Nachdem die Bahn 240 durch
die Vorrichtung 252 mit Öffnungen versehen worden ist,
wird die Bahn 240 dann abgekühlt, um die Bahn nach dem Verlassen
der Vorrichtung 252 zu fixieren. In 4 ist die Bahn 240 so gezeigt,
daß sie
durch ein Aufblasen kalter Luft auf die Bahn 240 aus einer
Blaseinrichtung 270 abgekühlt wird. Natürlich können andere
bekannte Techniken verwendet werden, um die Bahn
1240 abzukühlen. Das
Abkühlen
der Bahn verfestigt auch das geschmolzene Material, das sich um
den Umfang der Öffnungen
herum erstreckt.
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Nach dem Abkühlen wird die mit Öffnungen versehene
Bahn 240 durch den zweiten Spalt 280, der durch
die Walzen 282 und 284 gebildet wird, vorgeschoben.
Die Walzen 282 und 284 drehen sich vorzugsweise
in der gleichen Geschwindigkeit. Die Walzen 282 und 284 brechen
das feste, geschmolzene Material, welches sich um den Umfang der Öffnungen
herum erstreckt. Das Aufbrechen des festen, geschmolzenen Materials
erhöht
die Weichheit der Bahn 240.
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Die Walze 284 hat eine glatte äußere Oberfläche und
ist vorzugsweise aus einem weichen Material konstruiert, wie einem
Gummi, Polyamid oder einem anderen polymeren Material. Nun mit Bezug auf 5 umfaßt die äußere Oberfläche 281 der Walze 282 eine
Mehrzahl von Rillen 283. Die Rillen 283 erstrecken
sich um die äußere Oberfläche 281 in einer
Richtung parallel zur Maschinenrichtung. Die Rillen können sich
auch in andere Richtungen erstrecken. Die Größe, der Abstand, die Form und
die Anzahl der Rillen kann so gewählt werden, daß die gewünschte Weichheit
in der Bahn 240 bereit gestellt wird, da die Rillen dabei
helfen, das feste, geschmolzene Material, welches sich um den Umfang
der Öffnungen
herum erstreckt, zu brechen. Die Walze 282 ist vorzugsweise
aus Stahl konstruiert.
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Die lineare Umfangsgeschwindigkeit
der Walze 282 und 284 ist vorzugsweise größer als
die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 254 und 260 wodurch
das Material zwischen den zwei Sätzen von
Walzen gespannt wird. Durch Einstellen der Geschwindigkeiten der
Walzen wird das Material derart gespannt, daß dieses sich um einen gewünschten Betrag
einzieht.
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Von dem zweiten Spalt 280 wird
die Bahn 240 auf eine Aufnahmerolle 290 aufgewickelt.
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Nun mit Bezug auf 6 ist dort eine schematische Darstellung
eines weiteren Verfahrens 300 zum Bilden der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein Material 340 wird
von einer Versorgungsrolle 310 abgewickelt und bewegt sich
in der Richtung, die durch die dieser zugeordnete Pfeile angegeben
ist, das heißt,
in der Maschinenrichtung, wenn sich die Versorgungsrolle 310 in
der Richtung dreht, die durch die ihr zugeordneten Pfeile angegeben
ist.
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Statt von einer Versorgungsrolle
abgewickelt zu werden, kann das Material direkt von einer Formungsvorrichtung,
z. B. von einer kardierenden Vorrichtung, von einer kardierenden
und kalandrierenden Vorrichtung, einer Spunbonding-Vorrichtung,
einer Spunbonding- und Kalandervorrichtung, einer schmelzblasenen
Vorrichtung, einer schmelzblasenden und kalandrierenden Vorrichtung,
vorgeschoben werden.
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Die Bahn 340 wird durch
den ersten Spalt 350 der die Öffnungen ausbildenden Vorrichtung 352 hindurch
vorgeschoben, der durch Walzen 354 und 360 gebildet
wird. Die Walze 360 hat eine glatte äußere Oberfläche 362. Die Walze 360 ist
vorzugsweise aus Stahl konstruiert. Die Walze 360 kann
aus anderen Materialien konstruiert sein, z. B. aus Gummi. Die Walze 354 umfaßt eine
Mehrzahl von Vorsprüngen 358,
die sich um ihre äußere Oberfläche 356 herum
erstrecken. Die Walze 354 ist vorzugsweise aus Stahl konstruiert.
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Die Walzen 354 und 360 drehen
sich vorzugsweise mit der gleichen Geschwindigkeit. Obwohl wenigstens
eine der Walzen 354 und 360 erhitzt ist, sind
vorzugsweise beide Walzen 354 und 360 erhitzt. Vorzugsweise
ist die Walze 354 so erhitzt, daß sie eine höhere Temperatur
hat als die Walze 360. Wenn die Bahn 340 durch
den ersten Spalt 350 hindurch geht, wird sie mit Öffnungen
versehen. Wenn die Bahn mit Öffnungen
versehen ist, wird sie über
ihren Schmelzpunkt hinaus derart erhitzt, daß wenigstens ein Bereich des
Umfangs der Öffnungen
schmilzt.
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Nachdem die Bahn 340 durch
die Vorrichtung 352 mit Öffnungen versehen worden ist,
wird die Bahn 340 dann abgekühlt, um die Bahn nach dem Verlassen
der Vor richtung 352 zu fixieren. In 6 ist die Bahn 340 so gezeigt,
daß sie
durch ein Aufblasen von kalter Luft auf die Bahn 340 aus
einer Blaseinrichtung 370 abgekühlt wird. Natürlich können andere
bekannte Techniken verwendet werden, um die Bahn 340 zu
kühlen.
Die Abkühlung
der Bahn verfestigt auch das geschmolzene Material, das sich um den
Umfang der Öffnungen
herum erstreckt.
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Nach dem Abkühlen wird die mit Öffnungen versehene
Bahn 340 durch den zweiten Spalt 380 vorgeschoben,
der durch Walzen 382 und 384 gebildet wird. Die
Walzen 382 und 384 drehen sich vorzugsweise mit
der gleichen Geschwindigkeit. Die Walzen 382 und 384 brechen
das feste geschmolzene Material, welches ich um den Umfang der Öffnungen
herum erstreckt. Das Brechen des festen geschmolzenen Materials
erhöht
die Weichheit der Bahn 340.
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Die Walze 384 hat eine glatte äußere Oberfläche und
ist vorzugsweise aus einem weichen Material, wie einem Gummi, Polyamid
oder einem anderen polymeren Material konstruiert. Die äußere Oberfläche der
Walze 382 umfaßt
eine Mehrzahl von Rillen. Die Walze 382 ist die gleiche
wie die Walze 282, die in 5 gezeigt
ist.
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Die lineare Umfangsgeschwindigkeit
der Walzen 382 und 384 ist vorzugsweise größer als
die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 354 und 360,
wodurch das Material zwischen den zwei Sätzen von Walzen gespannt wird.
Durch Einstellen der Geschwindigkeiten der Walzen wird das Material
derart gespannt, daß sich
dieses um einen gewünschten Betrag
zusammen zieht.
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Von dem zweiten Spalt 380 wird
die Bahn 340 zu dem dritten Spalt 390 vorgeschoben,
der durch Walzen 392 und 394 gebildet wird. Die
Walzen 392 und 394 drehen sich vorzugsweise mit
der gleichen Geschwindigkeit. Die Walzen 392 und 394 brechen
das feste geschmolzene Material weiter, welches sich um den Umfang
der Öffnungen
herum erstreckt. Das Brechen des festen geschmolzenen Materials
erhöht
die Weichheit der Bahn 340.
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Die Walze 394 hat eine glatte äußere Oberfläche und
ist vorzugsweise aus einem weichen Material konstruiert, wie einem
Gummi, Polyamid oder anderem polymeren Material. Nun mit Bezug auf 7 umfaßt die äußere Oberfläche 391 der Walze 392 eine
Mehrzahl von Rillen 393. Die Rillen 393 erstrecken
sich um die äußere Oberfläche 391 in
einer Richtung, die sich von der Richtung unterscheidet, in welcher
sich die Rillen auf der Walze 382 erstrecken. Vorzugsweise
erstrecken sich die Rillen 393 in einer Richtung rechtwinklig
zu der Richtung, in welcher sich die Rillen auf der Walze 392 erstrecken.
Die Rillen 393 sind in 7 so
gezeigt, daß sie
sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Maschinenrichtung erstrecken.
Die Rillen sich auch in anderen Richtungen erstrecken. Die Größe, der
Abstand, die Form und die Anzahl der Rillen kann so ausgewählt werden, daß die gewünschte Weichheit
in der Bahn 340 bereit gestellt wird, da die Rillen dazu
beitragen, das feste geschmolzene Material zu brechen, welches sich
um den Umfang der Öffnungen
erstreckt. Die Walze 382 ist vorzugsweise aus Stahl konstruiert.
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Von dem dritten Spalt 390 wird
die Bahn 340 auf eine Aufnahmerolle 398 aufgewickelt.
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Nun mit Bezug auf 8 ist dort eine schematische Darstellung
eines weiteren Verfahrens 400 zum Bilden der mit Öffnungen
versehenen Bahn der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verfahren 400 ist
im Wesentlichen identisch zu dem in 6 dargestellten
Verfahren, mit Ausnahme der Bildung der zweiten und dritten Spalte 480 und 490.
Anders als in dem in 6 dargestellten
Verfahren 300, verwendet das Verfahren 400 die
gleiche glatte Walze 484, um die Spalten 480 und 490 zu
bilden. Dies beseitigt einfach das Erfordernis von zwei glatten
Walzen. Die Walze 482 ist identisch zur Walze 282,
die in 5 dargestellt
ist, und die Walze 492 ist identisch zur Walze 392,
die in 7 dargestellt
ist.
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Statt eines Vorschubs einer einzelnen
Bahn durch die oben dargestellten Verfahren können mehrere Bahnen gleichzeitig
durch die Verfahren vorgeschoben werden.
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Die Bahnen können einander identisch sein oder
unterschiedlich zueinander. Zum Beispiel können die Bahnen unterschiedliche
Hydrophilizitäten haben,
derart, daß eine
hydrophiler ist als die andere. Die Bahnen können unterschiedliche Abmessungen haben,
derart, daß eine
Bahn breiter ist als die andere oder dicker als die andere. Die
verschiedenen Kombinationen und die Anzahl der Bahnen, welche gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Öffnungen versehen
und weich gemacht werden können,
können
durch den Hersteller ausgewählt
werden, um die gewünschten
Ergebnisse zu erhalten.
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Die Windel 20 kann ferner elastisch
gemachte Beinaufschläge
(nicht gezeigt) umfassen, welche eine verbesserte Aufnahme von Flüssigkeiten
und anderen Körperausscheidungen
liefern. Jeder elastisch gemachte Beinaufschlag kann mehrere unterschiedliche
Ausführungsformen
zum Verringern der Leckage von Körperausscheidungen
in den Beinregionen aufweisen. (Der Beinaufschlag kann, und wird manchmal
als Beinbänder,
Seitenklappen, Barrierenaufschläge
oder elastische Aufschläge
bezeichnet.) Das US Patent 3,860,003 beschreibt eine Einwegwindel
20, welche eine zusammenziehbare Beinöffnung mit einer Seitenklappe
und ein oder mehreren elastischen Elementen liefert, um einen elastisch
gemachten Beinaufschlag (Dichtungsaufschlag) zu schaffen. Das allgemein übertragene
US Patent 4,909,803 unter der Bezeichnung "Disposable Absorbent Article Having
Elasticized Flaps",
veröffentlicht für Aziz et
al. am 20. März
1990, beschreibt eine Einwegwindel 20 mit "aufstehenden" elastisch gemachten
Klappen (Barrierenaufschlägen),
um die Aufnahme der Beinregionen zu verbessern. Das allgemein übertragene
US Patent 4,695,278, unter der Bezeichnung "Absorbent Article Having Dual Cuffs", veröffentlicht
für Lawson
am 22. September 1987, beschreibt eine Einwegwindel 20 mit
Doppelaufschlägen,
die einen Dichtungsaufschlag und einen Barrierenaufschlag enthalten.
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Die Windel 20 umfaßt vorzugsweise
ferner ein elastisches Taillenmerkmal (nicht gezeigt), das einen
verbesserten Sitz und eine verbesserte Aufnahme liefert. Das elastische
Taillenmerkmal ist der Bereich oder die Zone der Windel 20,
welche da zu gedacht ist, elastisch gedehnt und zusammen gezogen zu
werden, um sich dynamisch an die Taille eines Trägers anzupassen. Das elastische
Taillenmerkmal erstreckt sich wenigstens in Längsrichtung nach außen von
wenigstens einem der Taillenränder
des absorbierenden Kerns 28 und bilden im Wesentlichen wenigstens
einen Bereich des Stirnrandes der Windel 20. Einwegwindeln
sind im Allgemeinen so konstruiert, daß sie zwei elastische Taillenmerkmale
haben, eines in der ersten Taillenregion 27 positioniert und
eines in der zweiten Taillenregion 29 postioniert, obwohl
Windeln mit einem einzigen elastischen Taillenmerkmal konstruiert
werden können.
Ferner ist, obwohl das elastische Taillenmerkmal oder eines seiner
Bestandteilselemente ein separates Element umfassen kann, das an
der Windel 20 befestigt ist, das elastische Taillenmerkmal
vorzugsweise als eine Erstreckung anderer Elemente der Windel 20,
wie der Unterschicht 26 oder der Oberschicht 24,
vorzugsweise sowohl der Unterschicht 26 als auch der Oberschicht 24,
konstruiert. Das elastisch gemachte Taillenband kann in einer Anzahl
von unterschiedlichen Konfigurationen konstruiert sein, einschließlich solcher,
die beschrieben sind in US Patent 4,515,595, veröffentlicht für Kievit
et al. am 07. Mai 1985 und US Patent Nr. 5,515,092.
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Die Windel 20 umfaßt auch
ein Befestigungssystem 36, welches einen Seitenverschluß bildet, welcher
die erste Taillenregion 27 und die zweite Taillenregion 29 in
einer überlappenden
Konfiguration hält,
derart, daß seitliche
Spannungen um den Umfang der Windel 20 herum aufrecht erhalten
werden, um die Windel 20 am Träger zu halten. Beispielhafte Befestigungssysteme
sind offenbart in US Patent 4,846,815, unter der Bezeichnung "Disposable Diaper
Having An Improved Fastening Device", veröffentlicht für Scripps
am 11. Juli 1989; US Patent 4,894,060, unter der Bezeichnung "Disposable Diaper
With Improved Hook Fastener Portion", veröffentlicht für Nestegard
am 16. Januar 1990; das allgemein übertragene US Patent 4,946,527,
unter der Bezeichnung "Pressure-Sensitive
Adhesive Fastener And Method of Making Same", veröffentlicht für Battrell
am 07. August 1990; das allgemein übertragene US Patent 3,848,594,
unter der Bezeichnung "Tape
Fastening System for Disposable Diaper", veröffentlicht für Buell
am 19. November 1974; das allgemein übertragene US Patent B 1 4,662,875,
unter der Bezeichnung "Absorbent
Article", veröffentlicht Hirotsu
et al. am 05. Mai 1987 und das vorerwähnte US Patent 5,151,092.
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Die Windel 20 wird vorzugsweise
am Träger angelegt,
indem eine der Taillenregionen, vorzugsweise die zweite Taillenregion 29,
unter die Rückseite des
Trägers
gelegt wird und der Rest der Windel 20 zwischen den Beinen
des Trägers
hindurch gezogen wird, so daß die
andere Taillenregion, vorzugsweise die erste Taillenregion 27, über der
Vorderseite des Trägers
positioniert ist. Der Windelanleger wickelt dann das elastisch gemachte
Seitenfeld um den Träger,
während
er noch den Bandbereich festhält.
Das Befestigungssystem wird an der äußeren Oberfläche der
Windel 20 festgelegt, um zwei Seitenverschlüsse zu bewirken.
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Obwohl besondere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist
für die
Fachleute des Standes der Technik offensichtlich, daß verschiedene
weitere Änderungen und
Modifikationen durchgeführt
werden können, ohne
den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Es ist deshalb beabsichtigt,
in den angehängten
Ansprüchen
alle solche Änderungen
und Modifikationen, die in den Schutzbereich dieser Erfindung fallen, abzudecken.