WO2016020236A1 - Aufnahme- und verteilungsschicht für eine aufzunehmende flüssigkeit und daraus hergestellte produkte - Google Patents

Aufnahme- und verteilungsschicht für eine aufzunehmende flüssigkeit und daraus hergestellte produkte Download PDF

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WO2016020236A1
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Helmut Hartl
Elena Novarino
Harald Siebner
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Fitesa Germany Gmbh
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    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties

Definitions

  • the present invention relates to a receiving and distribution layer for a liquid to be absorbed, a sheet at least consisting of a corresponding receiving and distribution layer, a sanitary article at least consisting of a corresponding receiving and
  • Distribution layer a method for producing a corresponding sheet, as well as the use of the corresponding receiving and distribution layer.
  • Absorption and distribution layers are suitable for receiving and distributing liquids and for transporting the liquid optionally into further layers, for example to a suction core.
  • acquisition and distribution layers are used in hygiene products such as diapers, incontinence pads, panty liners, sanitary napkins or cosmetic pads. These hygiene products are intended to
  • the uptake and distribution layers are used in hygiene articles, among other things, which often emerge punctiform and / or abrupt
  • Absorb body fluids as quickly as possible, disperse and deliver to other absorbent layers, so that a dry feeling in the user of the hygiene articles can be maintained.
  • Liquid acquisition and distribution layers are known in the art.
  • recording and distribution layers are described which comprise shaped fibers with at least one notch and serve for the absorption and transport of liquids.
  • the recording and distribution layers described are used as an intermediate layer between a
  • rewet also known as rewet or wetback
  • rewetting refers to the fact that fluid which is laden with liquid, for example the absorbent core, is released again in the direction of the body.
  • Hygiene products is that the skin of the user remains as dry as possible, that is, as little as possible fluid is returned to the body.
  • panty liners or sanitary napkins often exerted a great pressure on the absorbent cores, for example, if the person wearing the sanitary article sits or sits down and thus a large part of the body weight acts on the absorbent core. In this case, there is the possibility that already taken up liquid is forced out of the absorbent core and released in the direction of the body.
  • the hygiene products which is in contact with the skin, has a sufficient softness, which ensures a pleasant feeling on the skin.
  • the hygiene products should be as small and thin as possible, so that they are as far as possible not perceived during wear by the wearer itself or by third parties and / or do not lead to disability or impairment of the person wearing it.
  • topsheet set a liquid-permeable cover layer
  • the additional layer causes the total thickness of the hygiene product to increase, which in comparison to thinner hygiene products, the wearing properties of the hygiene product
  • Hygiene products that are very thin and - compared to already known hygiene products - the feel, the absorption capacity and the
  • acquisition and distribution layers is not limited to use in hygiene articles such as cosmetic pads, diapers, incontinence pads, panty liners or sanitary napkins.
  • Recording and distribution layers with improved properties can be used wherever a fast recording and distribution of Liquids is necessary, for example in wipes, as insulation material, as a filter material or as a wrapping material for absorbent cores.
  • Object of the present invention is therefore a recording and
  • a liquid receiving and distributing layer comprising at least one nonwoven fabric made of trilobal fibers.
  • a receiving and distribution layer according to the invention can thus consist of a nonwoven. It is also possible that it comprises several trilobal fiber webs according to the invention.
  • the receiving and distribution layer comprises one or more layers of non-woven, wherein at least one of the layers, preferably at least two layers, consist of trilobal fibers. Preferably, each layer consists of trilobal fibers. In a particularly preferred
  • Distribution layer only fibers with a trilobal shape. Fibers having a different cross-section are not included in this embodiment.
  • the fibers may be the same or different, be spun from the same material, in particular thermoplastic material in particular, preferably as a spunbonded nonwoven layer. If the receiving and distribution layer is described below, then this is primarily the nonwoven according to the invention or in particular
  • a receiving and distributing layer is designed such that the receiving and distributing layer has a rewet measured according to the EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) of 0.01 g to 0.50 g, preferably 0, 05 g to 0.3 g, particularly preferably 0.1 g to 0.25 g.
  • Distribution layer recorded and optionally forwarded
  • Carrying the wearer can be achieved and a moist microclimate, which can lead to skin irritation in the wearer, is avoided.
  • the receiving and distributing layer be hydrophilic.
  • hydrophilic refers to a material that has a water-in-air contact angle of less than 90 degrees.
  • the water-in-air contact angle is determined as described in the book “Absorbency” edited by P.K. Chatterjee (Elsevier, New York, 1985).
  • the hydrophilicity of the acquisition and distribution layer can be adjusted in different ways. For example, inherently hydrophilic trilobal fibers can be used.
  • inherently hydrophilic fibers are meant fibers which are free of surface modifications or treatments, for example free of surfactants, spin finishes,
  • the receiving and distribution layer be provided with a hydrophilic finish by means of a finishing process familiar to the person skilled in the art, for example impregnation, spraying, padding or kiss-roll application.
  • a finishing process familiar to the person skilled in the art, for example impregnation, spraying, padding or kiss-roll application.
  • uptake and distribution layers which have been treated with a surfactant solution are preferred.
  • surfactants are suitable, ie anionic, cationic, and likewise nonionic or zwitterionic surfactants.
  • it may be in the surfactant solution to a solution that Stantex ® from Cognis, Dusseldorf (Germany), or Silastol PHP26 from Schill & Seilacher, Böblingen (Germany), and / or a solution containing castor ethoxylates and / or PEG diesters.
  • the acquisition and distribution layer has a breakthrough time measured according to the EDENA Standard Test: WSP 70.3 (05) of less than 4 seconds.
  • Absorption and distribution layers with a low penetration time have the advantage that liquids can be quickly absorbed and forwarded.
  • the recording and the recording have the advantage that liquids can be quickly absorbed and forwarded.
  • the receiving and distributing layer is formed such that the trilobal fibers of the receiving and distributing layer are made of a polyolefin,
  • polypropylene or polyethylene their copolymers or
  • fibers usually also contain pigments, stabilizers, in particular against thermal chain degradation, and optionally also other batches.
  • thermoplastic polymers are, for. As polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polylactides, their copolymers or mixtures thereof. Very particularly preferred is the
  • polypropylene in the form of Ziegler-Natta-PP or metallocene-PP, but also in the form of mixtures of these.
  • polypropylene When polypropylene is used as the pulp, the use of isotactic polypropylene is preferred.
  • the surface finish of the receiving and distribution layer can be adjusted so that the receiving and distribution layer a
  • the receiving and distribution layer is solidified by means of air-through bonding or resin bonding.
  • Solidification methods give the nonwovens a certain dimensional stability, but also a high degree of rigidity, which can counteract the wearing comfort depending on the characteristics or intended use.
  • the use of possibly expensive bicofibres - a slightly melting outer shell with a thermally stable fiber core - is often prescribed.
  • the air-through-bonding method is applied to the This results in the required porosity of the fleece being created in order to ensure an even distribution of the penetrating liquid, and also improves the inherently low resistance or wrinkle recovery, also referred to as resilience, of nonwovens made of round fibers.
  • the economically most advantageous solidification process - thermal calendering - is here provided with some disadvantages.
  • the already densely packed fibers would be further compressed between heated rollers. However, this would completely destroy the required fleece properties.
  • nonwovens made of trilobal fibers due to their fiber cross section can very well be thermally calendered without the resulting nonwovens losing any of the required functionality. This is an extremely economical one
  • distribution layers in, for example, wipes or cosmetic pads can also be preferred in that the receiving and distributing layer is thicker or heavier, since this usually causes the
  • Liquid intake of the receiving and distribution layer can be increased.
  • a receiving and distribution layer has a basis weight according to DIN EN 29073-1 from 5 g / m 2 to 60 g / m 2 , preferably from 7 g / m 2 to 40 g / m 2 , more preferably from 8 g / m 2 to 20 g / m 2 , in particular from 10 g / m 2 to 17 g / m 2 on.
  • a receiving and distribution layer is designed so that the receiving and distribution layer rewet measured according to the EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) of 0.1 to 0.25 g and a
  • the receiving and distributing layer comprises a plurality of embossing surfaces.
  • the stamping surfaces may be trilobal, round, in particular oval, elliptical or circular, angular, in particular rectangular, square, triangular, quadrangular, pentagonal or hexagonal, star-shaped or in the form of patterns.
  • webs can be used, straight and / or curved webs.
  • the stamping surfaces can be mechanical, haptic and optical
  • each of the embossing surfaces has a surface area of 0.5 mm 2 to 5 mm 2 , preferably 2 mm 2 to 4 mm 2 .
  • the receiving and distributing layer is configured such that the receiving and distributing layer has a cumulative surface of the embossing surfaces of 3% to 35%, preferably 5% to 30%, particularly preferably 10% to 25% of the total surface area the receiving and distribution layer has.
  • the embossing surfaces are elliptical and have a major axis length of about 2.3 mm to 2.7 mm, preferably 2.45 mm, and a minor axis length of about 1.9 mm to 2.3 mm, preferably 2.08 mm, the embossing surface is about 3.8 mm 2 to 4.3 mm 2 , preferably 4 mm 2 and the cumulative surface of the embossing surfaces on the receiving and distributing layer is between about 23% and 27%, preferably 25%.
  • a plurality of embossing surfaces are preferably arranged around one in another, in a center of a figure thus formed. For example, six embossing surfaces are arranged hexagonal to each other and another embossing surface is located in the center of the hexagon.
  • the embossing surfaces are trilobal and / or rod-shaped.
  • the embossing area is, for example, about 0.850 mm 2 to about 1.15 mm 2 , preferably 0.987 mm 2 in a trilobal configuration, and about 0.550 mm 2 to about 0.780 mm 2 , preferably 0.655 mm 2 in a rod-shaped design and the cumulative
  • the surface area of the embossing surfaces on the receiving and distribution layer is preferably between 15% and 17.5%, preferably 16.2% with a mixture of trilobelic and rod-shaped embossing surfaces.
  • the stamping surfaces are for example, arranged on the receiving and distribution layer so that a hexagonal pattern is formed or another uniformly repeating pattern of approximately circularly arranged embossed surfaces is formed.
  • the embossing surfaces are configured circular.
  • the diameter of the embossing surfaces is about 0.875 mm to about 1.155 mm, preferably 1 mm.
  • the embossing surface is preferably between 0.766 mm 2 and 1.334 mm 2 , preferably 0.785 mm 2 and the cumulative surface of the embossing surfaces on the receiving and
  • Distribution layer is preferably between 16.5% and about 18.3%, preferably 17.02%.
  • the stamping surfaces are on the receiving and
  • Distribution layer for example, arranged so that a hexagonal pattern is formed, each with 12 embossing patterns per hexagon are arranged (1 stamping surface per corner of the hexagon and each have a stamping surface between two corners). Other patterns are also possible.
  • the embossing surfaces are designed rod-shaped.
  • the thickness of the rod is for example between 0.4 mm and 0.7 mm, preferably 0.5 mm, and the length of the
  • Rod is approximately between 1.9 mm and 3.2 mm, preferably about 2.4 mm.
  • the embossing surface is preferably between about 0.76 mm 2 and 2.24 mm 2 , in particular about 1.146 mm 2 .
  • Embossing surfaces on the receiving and distributing layer is preferably between 9.5% and about 13.5%, preferably about 10.2%.
  • the triiobaie fibers having a titre, for example by means of a microscope from 1 dtex to 10 dtex, preferably having a titer of 2 dtex to 8 dtex, more preferably having a titer of 2 dtex to 5 dtex.
  • a receiving and distributing layer whose trilobal fibers comprise an organic or inorganic filler.
  • the use of inexpensive fillers can reduce the consumption of more expensive materials and reduce the price of the fibers accordingly.
  • the use of fillers and the geometry of the fillers used can also be used, for example
  • absorption and distribution layers whose trilobal fibers contain pigments, in particular TiO 2 .
  • Recording and distribution layer has taken up colored liquids.
  • CD cross-machine direction
  • Machine direction (CD) is 1.1 to 5.0.
  • the receiving and distributing layer comprises or consists of a spunbond layer. Preference is given to recording and distribution layers that a
  • Spunbond layer which consists of trilobal polypropylene fibers.
  • Distribution layer additionally comprises a meltblown layer.
  • meltblown layer is between two spunbond layers.
  • receiving and distribution layers are proposed which is biodegradable.
  • Biodegradable is understood to mean a receiving and distribution layer which is degraded to at least 50% by weight within 12 weeks in an industrial composting according to European Standard EN 13432.
  • a receiving and distribution layer whose trilobal fibers have an arm thickness of 4 to 10 pm, preferably an arm thickness of 5 to 9 pm, in particular an arm thickness of 5 to 8 pm and / or an arm length of 10 to 40 pm, preferably an arm length of 12 to 30 pm, more preferably an arm length of 14 to 25 pm
  • the arm thickness and the arm length of the trilobal fibers are determined by means of a microscope.
  • the trilobal fibers are embedded in a suitable synthetic resin and then cut transversely to the fiber length.
  • the Arm length is measured from the center of the tri-basal fiber to the tip of the arm.
  • the arm thickness is determined at half the length of the arm length.
  • the reception and distribution layer are more difficult if, in particular, the arm thickness deviates from the stated values.
  • a nonwoven fabric of a receiving and distributing layer therefore consists of tri-octa fibers in which the ratio of arm thickness to arm length ranges from 1:10 to 1: 1, in particular from 1: 8 to 1: 1.5, preferably from 1: 5 to 1: 2, especially 1: 5 to 1: 2.5, for example 1: 5, 1: 4, 1: 3.5 or 1: 3.
  • the ratio of arm thickness to arm length ranges from 1:10 to 1: 1, in particular from 1: 8 to 1: 1.5, preferably from 1: 5 to 1: 2, especially 1: 5 to 1: 2.5, for example 1: 5, 1: 4, 1: 3.5 or 1: 3.
  • the tri-octa fibers are melt-spun fibers made using spinning plates.
  • Spinning plates preferably have trilobal bores which have an arm thickness of 50 to 300 ⁇ m, preferably an arm thickness of 100 to 250 ⁇ m, in particular an arm thickness of 150 to 230 ⁇ m and / or an arm length of 400 to 900 ⁇ m, preferably an arm length of 500 to 800 pm, particularly preferably have an arm length of 520 to 760 pm.
  • trilobal fibers can be produced particularly well.
  • a ratio of arm thickness to arm length of the spinning plates in the range from 1:10 to 1: 1, in particular from 1: 8 to 1: 1.5, preferably from 1: 5 to 1: 2, especially 1: 5 to 1: 2.5, for example 1 : 5, 1: 4, 1: 3.5 or 1: 3, trilobal fibers can be prepared for the production of the layers according to the invention.
  • particularly dimensionally stable trilobal fibers can be produced here and in particular in the range from 1:10 to 1: 2.
  • Dimensionally stable in this context means that the fibers obtained have the same or approximately the same ratio of arm thickness to arm length, as the spinning plates.
  • the arm thickness is particularly critical in this context. If the spinning plates have a significantly lower arm thickness, inter alia high shear rates will occur during production, as a result of which the material expands after passing through the spinning plate. This can lead to spin instabilities. Also, there is no sufficient control over the final
  • Nonwoven fabric results.
  • such fibers can be produced whose arm thickness and arm length are approximately constant over the length of the entire fiber, resulting in a good property of the receiving and distribution layer according to the invention with respect to
  • Air permeability according to DIN EN ISO 9237 (12-1995) (surface of the measuring head 20 cm 2 , test pressure 200 Pa) from 4000 to 9500 L / m 2 s, preferably from 5000 to 9000 L / m 2 s.
  • the receiving and distributing layer has a thickness of 0.3 to 2.0 mm, preferably a thickness of 0.3 to 1.5 mm, more preferably a thickness of 0.4 to 1.0 mm , most preferably 0.4 to 0.6 mm.
  • the embodiments of the receiving and distribution layer specified in this description can be combined with one another as desired.
  • the person skilled in the art can set the desired properties of the acquisition and distribution layer by means of test experiments by selecting the individual
  • a receiving and distribution layer for a liquid to be picked which consists of a nonwoven, which comprises at least trilobal fibers, preferably consists thereof, wherein the receiving and distribution layer a
  • the uptake and distribution layer is hydrophilic, the trilobal fibers of the uptake and distribution layer being composed of
  • Polypropylene preferably made of isotactic polypropylene, wherein the receiving and distribution layer has a basis weight according to DIN EN 29073-1 of 10 g / m 2 to 17 g / m 2 , wherein the receiving and
  • Distribution layer comprises a plurality of embossing surfaces, which have a surface area of 2 mm 2 to 5 mm 2 and the receiving and distributing layer has a cumulative surface of the embossing surfaces of 3% to 32% of
  • the trilobal fibers have a titer of 3 dtex to 6 dtex, wherein the receiving and distribution layer, for example, two spunbond layers and a Meltblown layer, wherein the meltblown layer is disposed between the two spunbond layers, and wherein the receiving and
  • Distribution layer has a thickness of 0.4 mm to 0.6 mm.
  • the nonwoven of the acquisition and distribution layer consists entirely of trilobal fibers and the acquisition and distribution layer by a factor of 1: 2, preferably by a factor of 1: 5, particularly preferably by a factor of 1: 8 has less rewet than a host and distribution layer made under identical conditions, but whose web is entirely made up of round fibers of the same denier as the trilobal fibers.
  • a receiving and distribution layer whose nonwoven consists entirely of round fibers has a rewet of, for example, 2 g
  • the rewet of a receiving and distributing layer whose nonwoven consists entirely of trilobal fibers should be less than 1 g (factor 1: 2 ), preferably less than 0.4 g (factor 1: 5), more preferably less than 0.25 (factor 1: 8).
  • both compared receiving and distribution layers have identical embossing surfaces, preferably as stated above with respect to the embossing surface, the embossing surface geometry and the cumulative surface of the embossing surfaces as preferred,
  • the fibers are made of identical material, preferably as stated above as being preferred, all values and
  • Another aspect in the context of the present invention relates to a sheet at least consisting of: a described receiving and distribution layer and an absorption layer.
  • a sheet which additionally comprises a backsheet, wherein the absorption layer is located between the backsheet and the receiving and distributing layer.
  • a sheet which has no further layer on the receiving and distribution layer.
  • Another aspect of the present invention relates to a hygiene article at least consisting of a receiving and distribution layer as proposed.
  • a hygiene article is preferred in which the hygiene article is an article selected from the group consisting of diapers, incontinence pads, panty liners, sanitary napkins and cosmetic pads.
  • Receiving and distribution layer is mounted so that it has direct contact with the skin during normal use, so no more
  • Upper layer for example in the form of a Topsheet has.
  • an additional layer can be dispensed with as upper layer or cover layer, for example topsheet. This makes it possible that either the thickness of the hygiene article is reduced or at the same thickness, the efficiency of the hygienic article is improved, for example compared with sanitary articles, which additionally have a top layer on the receiving and distribution layer.
  • the process of making hygienic articles is simplified and thus also the manufacturing costs and the product costs are reduced.
  • the pack size of the finished hygiene articles can also be reduced.
  • the object underlying the present invention is achieved in a further embodiment by the use of trilobal fibers in a receiving and distributing layer to reduce or prevent rewet.
  • trilobal fibers in a receiving and distributing layer to reduce or prevent rewet.
  • uptake and distribution layers absorb liquids very well and have a low penetration time, but at the same time also have a very low rewet, if they comprise trilobal fibers and in particular consist thereof.
  • the use of the trilobal fibers makes it possible to prevent repulsion of the liquid. This behavior is not possible with conventional round fibers, as described in the prior art, and was not to be expected.
  • a preferred aspect of the present invention relates to a process for producing a sheet comprising the following steps:
  • Distribution layer for the production of: Sanitary articles, in particular diapers, incontinence pads,
  • Panty liners sanitary napkins, cosmetic pads,
  • Insulating materials acoustic nonwovens
  • Fig. 1 a schematic representation of a recording
  • Fig. 2 is a schematic representation of a recording
  • Distribution layer comprising a meltblown layer and two spunbond layers
  • Fig. 3a a schematic representation of a recording
  • Fig. 3b a schematic representation of a recording
  • Distribution layer under the action of a pressure a schematic representation of a sheet having a receiving and distribution layer and an absorption layer; a schematic representation of a sheet with a receiving and distribution layer and an absorption layer under the action of water;
  • Microscope images of trilobal fibers a schematic structure of a nozzle for the production of trilobal fibers, a schematic structure of a nozzle for the production of trilobal fibers, a graph of the determined in the examples strike through times (SST) for the
  • Comparative Examples Ia and Ib and for Example 1 a graph of the rewet values (rewet) for the comparative examples 2a and 2b and for examples 2 and 9 determined in the examples
  • Fig. 12 is a graph of those found in the examples
  • FIG. 1 schematically shows a detail of a recording and distribution layer 1 described.
  • Figure 2 shows schematically the structure of a recording and distribution layer 1 described, which has a meltblown layer 3 and two spunbond layers, wherein the meltblown layer 3 between the two spunbold layers 2, is located.
  • the entire arrangement represented a recording and distribution layer 1 described.
  • FIG. 3a schematically shows a recording and recording system described
  • Distribution layer 1 represents.
  • Figure 3b shows schematically a described
  • the trilobal fibers of the recording and distribution layer 1 described are deformed under the action of the pressure 4, compressed and form a compact layer.
  • FIG. 4 illustrates schematically a described sheet 5 comprising a recording and distribution layer 1 and an absorption layer 6 described.
  • FIG. 5 illustrates a schematic sheet 5 with a receiving and distributing layer 1 and an absorption layer 6 under the action of a liquid such as water H 2 O.
  • the water H 2 O is taken up by the receiving and distributing layer 1 and in the
  • FIG. 6 shows microscope images of trilobal fibers of a recording and distribution layer 1.
  • Figure 7 shows schematically an exemplary structure of a nozzle for
  • Figure 8 shows schematically an exemplary structure of a nozzle for
  • FIG. 9 shows in a bar chart the strike-through time (SST) for the comparative examples 2a and 2b and for example 2.
  • the spunbond has a basis weight of 15 g / cm 2 (15 gsm) ,
  • FIG. 10 shows in a bar graph the strike-through time (SST) determined in the examples for the comparative examples 1a and 1b and for example 1.
  • the spunbond has a basis weight of 12 g / cm 2 (12 gsm) ,
  • FIG. 11 shows in a bar diagram the rewet values (rewet) for the comparative examples 2a and 2b and for example 2 determined in the examples.
  • the spunbonds have a basis weight of 15 g / cm 2 (15 gsm).
  • FIG. 12 shows in a bar chart the rewet values (rewet) for the comparative examples 1a and 1b and for example 1 determined in the examples.
  • the spunbond have a basis weight of 12 g / cm 2 (12 gsm).
  • the filament titer is determined by means of a microscope.
  • the basis weight determination is carried out according to DIN EN 29073-1 on 10 x 10 cm specimens.
  • the nonwoven thickness is measured as the distance between two plane - parallel measuring surfaces of a certain size, between which the
  • Nonwovens are below a predetermined measuring pressure.
  • the method is carried out analogously to DIN EN ISO 9073-2.
  • the measurement of the air permeability is carried out according to DIN EN ISO 9237.
  • the surface of the measuring head is 20 cm 2 , the applied test pressure 200 Pa.
  • the liquid strike-through time is measured according to the EDENA Standard Test: WSP 70.3 (05) ("Standard Test Method for Nonwoven Cover Stock Liquid Strike-Through Time Using Simulated Urine").
  • the liquid strike-through time is measured according to the EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) ("Standard Test Method for Nonwovens Coverstock Wetback"). example 1
  • a nonwoven fabric having a basis weight of 12 g / m 2 and a denier of 2 dtex was produced, the fibers having a trilobal structure.
  • the fibers consisted of a commercially available Ziegler-Natta polypropylene.
  • the add-on of the nonwoven was then adjusted to about 0.4% (determined by extraction with isopropanol, accuracy +/- 0.03%). From the produced nonwoven fabric were then the
  • Example 2 Analogously to Example 1, a nonwoven fabric having a basis weight of 15 g / m 2 and a titre of 2 dtex was produced, wherein the fibers have a trilobal structure.
  • the fibers consisted of a commercially available Ziegler-Natta polypropylene.
  • the add-on of the nonwoven was then adjusted to about 0.4% (determined by extraction with isopropanol, accuracy +/- 0.03%). From the produced nonwoven fabric were then the
  • Example 2 Analogously to Example 1, a nonwoven fabric having a weight per unit area of 12 g / m 2 and a titre of 2 dtex was produced, the fibers having a round structure.
  • the fibers consisted of a commercially available Ziegler-Natta polypropylene.
  • the add-on of the nonwoven was then adjusted to about 0.4% (determined by extraction with isopropanol, accuracy +/- 0.03%). From the produced nonwoven fabric were then the
  • Example 2 Analogously to Example 1, a nonwoven fabric having a weight per unit area of 12 g / m 2 and a titre of 2 dtex was produced, the fibers having a round structure.
  • the fibers consisted of a commercially available metallocene polypropylene.
  • the add-on of the fleece was then 0.4% (determined by extraction with isopropanol, accuracy +/- 0.03%). From the produced nonwoven fabric were then the
  • Example 2 Analogously to Example 1, a nonwoven fabric having a basis weight of 15 g / m 2 and a denier of 2 dtex was produced, wherein the fibers have a round structure.
  • the fibers consisted of a commercially available Ziegler-Natta polypropylene.
  • the add-on of the nonwoven was then adjusted to about 0.4% (determined by extraction with isopropanol, accuracy +/- 0.03%). From the produced nonwoven fabric were then the
  • Example 2 Analogously to Example 1, a nonwoven fabric having a basis weight of 15 g / m 2 and a denier of 2 dtex was produced, wherein the fibers have a round structure.
  • the fibers consisted of a commercially available metallocene polypropylene.
  • the add-on of the nonwoven was then adjusted to about 0.4% (determined by extraction with isopropanol, accuracy +/- 0.03%). From the produced nonwoven fabric were then the

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme- und Verteilungsschicht für eine aufzunehmende Flüssigkeit, ein Flächengebilde zumindest bestehend aus einer entsprechenden Aufnahme- und Verteilungsschicht, einen Hygieneartikel zumindest bestehend aus einer entsprechenden Aufnahme- und Verteilungsschicht, einem Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Flächengebildes, sowie der Verwendung der entsprechenden Aufnahme- und Verteilungsschicht.

Description

Aufnahme- und Verteilungsschicht für eine aufzunehmende Flüssigkeit und daraus hergestellte Produkte
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahme- und Verteilungsschicht für eine aufzunehmende Flüssigkeit, ein Flächengebilde zumindest bestehend aus einer entsprechenden Aufnahme- und Verteilungsschicht, einen Hygieneartikel zumindest bestehend aus einer entsprechenden Aufnahme- und
Verteilungsschicht, einem Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Flächengebildes, sowie der Verwendung der entsprechenden Aufnahme- und Verteilungsschicht.
Aufnahme- und Verteilungsschichten sind dazu geeignet, Flüssigkeiten aufzunehmen, zu verteilen und die Flüssigkeit gegebenenfalls in weitere Schichten beispielsweise an einen Saugkern zu transportieren. Insbesondere werden Aufnahme- und Verteilungsschichten in Hygieneprodukten wie beispielsweise Windeln, Inkontinenzeinlagen, Slipeinlagen, Damenbinden oder Kosmetikpads verwendet. Diese Hygieneprodukte sind dazu bestimmt,
Körperflüssigkeiten aufzunehmen und nach der Aufnahme zurückzuhalten. Die Aufnahme- und Verteilungsschichten dienen in Hygieneartikeln unter anderem dazu, die häufig punktuell und/oder schlagartig austretenden
Körperflüssigkeiten möglichst rasch aufzunehmen, zu verteilen und an weitere Absorptionsschichten abzugeben, damit ein trockenes Gefühl beim Benutzer der Hygieneartikel beibehalten werden kann.
Aufnahme- und Verteilungsschichten für Flüssigkeiten sind aus dem Stand der Technik bekannt. In US 5,314,743 werden Aufnahme- und Verteilungsschichten beschrieben, die geformte Fasern mit mindestens einer Kerbe umfassen und zur Absorption und zum Transport von Flüssigkeiten dienen. Die beschriebenen Aufnahme- und Verteilungsschichten werden als Zwischenschicht zwischen eine
fluiddurchlässige körperseitige Einlage und einer fluidundurchlässigen
Außenhülle verwendet.
Häufig tritt bei Hygieneartikeln jedoch der Fall auf, dass eine sogenannte Rücknässung, auch als rewet oder wetback bezeichnet, des Hygieneartikels auftritt. Von Rücknässung spricht man bei einem Hygieneprodukt dann, wenn aus der mit Flüssigkeit beladenen Lage, zum Beispiel dem Saugkern, wieder Flüssigkeit in Richtung Körper abgegeben wird . Ziel moderner
Hygieneprodukte ist es, dass die Haut des Benutzers möglichst trocken bleibt, das heißt, möglichst wenig Flüssigkeit in Richtung Körper zurückgeführt wird.
Durch die Verwendung von modernen Saugkernen, die Kunststoffe, sog.
Superabsorber, umfassen, die in der Lage sind, ein Vielfaches ihres
Eigengewichts an Flüssigkeiten aufzusaugen, kann zwar ein Großteil der Flüssigkeit im Saugkörper gut festgehalten werden, allerdings kann sich der Saugkörper feucht anfühlen.
Zudem wird bei Hygieneartikeln wie beispielsweise Windeln,
Inkontinenzeinlagen, Slipeinlagen oder Damenbinden häufig ein großer Druck auf die Saugkerne ausgeübt, wenn beispielsweise die den Hygieneartikel tragende Person sitzt beziehungsweise sich setzt und dadurch ein großer Teil des Körpergewichts auf den Saugkern wirkt. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass bereits aufgenommene Flüssigkeit aus dem Saugkern gedrückt und in Richtung Körper abgegeben wird.
Als Folge der Rücknässung eines Hygieneartikels können wegen des ständig vorhandenen feuchten Mikroklimas Hautirritationen beim Träger auftreten. Um dem Träger von Hygieneprodukten ein möglichst angenehmes Tragegefühl zu ermöglichen, sind neben einer geringen Rücknässung zwei weitere
Eigenschaften besonders wichtig . Zum einen ist wichtig, dass die obere
Schicht des Hygieneproduktes, die mit der Haut in Kontakt steht, eine hinreichende Weichheit besitzt, die ein angenehmes Gefühl auf der Haut sicherstellt. Zum anderen sollen die Hygieneprodukte möglichst klein und dünn sein, damit sie während des Tragens vom Träger selbst aber auch von Dritten möglichst nicht wahrgenommen werden und/oder nicht zu einer Behinderung oder Beeinträchtigung der tragenden Person führen .
Üblicherweise wird das Hautgefühl beziehungsweise die Weichheit der
Hygieneprodukte durch eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage, auch topsheet genannt, eingestellt, die sich auf der Aufnahme- und Verteilungsschicht befindet und zur Kontaktierung der Haut der tragenden Personen gedacht ist. Durch die Verwendung dieser Decklage kann zwar ein angenehmes Gefühl auf der Haut sicherstellen, jedoch führt die zusätzliche Schicht dazu, dass die Gesamtdicke des Hygieneproduktes zunimmt, was im Vergleich zu dünneren Hygieneprodukten die Trageeigenschaften des Hygieneproduktes
verschlechtert.
Es besteht daher eine ständige Nachfrage nach verbesserten
Hygieneprodukten, die sehr dünn sind und - verglichen mit bereits bekannten Hygieneprodukten - das Tragegefühl, die Absorptionsfähigkeit und die
Rücknässung zumindest beibehalten oder verbessern.
Dabei ist die Verwendung von Aufnahme- und Verteilungsschichten nicht nur auf die Verwendung in Hygieneartikeln wie beispielsweise Kosmetikpads, Windeln, Inkontinenzeinlagen, Slipeinlagen oder Damenbinden beschränkt. Aufnahme- und Verteilungsschichten mit verbesserten Eigenschaften lassen sich überall einsetzen wo eine schnelle Aufnahme und Verteilung von Flüssigkeiten nötig ist, beispielsweise in Wischtüchern, als Isolationsmaterial, als Filtermaterial oder als Umhüllungsmaterial für Saugkerne.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Aufnahme- und
Verteilungsschicht zur Verfügung zu stellen, die zumindest eine, vorzugsweise jedoch mehrere, der nachfolgenden Eigenschaften aufweist:
- gutes Aufnahmevermögen von Flüssigkeiten, insbesondere auch unter Druck,
- gutes Verteilungsvermögen von Flüssigkeiten in der Schicht,
- geringe Rücknässung,
- Verbesserung der Trageeigenschaften beziehungsweise Verbesserung von sonstigen Eigenschaften bei gleichbleibenden Trageeigenschaften,
- geringe Produktions- und/oder Materialkosten,
- geringe Dichte der Schicht,
- geringe Dicke der Schicht,
- geringes Gewicht der Schicht,
- geringer Materialverbrauch bei der Herstellung der Schicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Aufnahme- und
Verteilungsschicht für eine aufzunehmende Flüssigkeit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einem Flächengebilde mit den Merkmalen des Anspruchs 10, mit einem Hygieneartikel mit den Merkmalen des Anspruchs 11, mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie der Verwendung gemäß Anspruch 13. Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, insbesondere den beschriebenen Beispielen sowie den beigefügten Patentansprüchen und Figuren. Dabei können alle Kombinationen wie auch nur einzelne Kombinationen zwischen den
nachfolgenden Merkmalen der Aufnahme- und Verteilungsschicht zusammen genutzt werden.
Weiterhin ist es jeweils auch vorgesehen und möglich einzelne oder mehrere Merkmale der Aufnahme- und Verteilungsschicht beliebig zu kombinieren. Es wird eine Aufnahme- und Verteilungsschicht für eine aufzunehmende Flüssigkeit vorgeschlagen, die wenigstens ein Vlies umfasst, das aus trilobalen Fasern besteht. Eine erfindungsgemäße Aufnahme- und Verteilungsschicht kann somit aus einem Vlies bestehen. Es ist auch möglich, dass sie mehrere erfindungsgemäße Vliese aus trilobalen Fasern umfasst. Eine weitere
Ausgestaltung sieht vor, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine oder mehrere Lagen aus Vlies aufweist, wobei zumindest eine der Lagen, bevorzugt zumindest zwei Lagen, aus trilobalen Fasern bestehen. Vorzugsweise besteht jede Lage aus trilobalen Fasern. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Aufnahme- und
Verteilungsschicht nur Fasern mit einer trilobalen Form auf. Fasern, die einen anderen Querschnitt aufweisen, sind in dieser Ausführungsform nicht enthalten. Die Fasern können gleich wie auch unterschiedlich sein, aus dem gleichen Material, insbesondere thermoplastischen Material insbesondere gesponnen sein, vorzugsweise als Spinnvlieslage. Wird im Folgenden die Aufnahme- und Verteilungsschicht beschrieben, so ist hierunter in erster Linie das erfindungsgemäße Vlies beziehungsweise in bestimmten
Ausführungsformen die erfindungsgemäßen Vliese zu verstehen. Umfasst die erfindungsgemäße Aufnahme- und Verteilungsschicht nicht nur ein
erfindungsgemäßes Vlies sondern weitere Vliese, so ist die ganze Schicht, die alle Vliese umfasst, entsprechend zu verstehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Aufnahme- und Verteilungsschicht so ausgestaltet, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine Rücknässung gemessen nach dem EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) von 0,01 g bis 0,50 g, vorzugsweise 0,05 g bis 0,3 g, besonders bevorzugt 0,1 g bis 0,25 g aufweist.
Hierdurch wird vermieden, dass bereits von der Aufnahme- und
Verteilungsschicht aufgenommene und gegebenenfalls weitergeleitete
Flüssigkeit bei Druck auf die Aufnahme- und Verteilungsschicht wieder freigegeben wird . Insbesondere beim Einsatz der Aufnahme- und Verteilungsschicht in Hygieneprodukte kann hierdurch ein angenehmes
Tragegefühl beim Träger erreicht werden und ein feuchten Mikroklima, das zu Hautirritationen beim Träger führen kann, wird vermieden.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht hydrophil ist.
Der Begriff "hydrophil" bezeichnet ein Material, das einen Wasser-in-Luft- Kontaktwinkel von weniger als 90 Grad hat. Der Wasser-in-Luft-Kontaktwinkel wird nach der Beschreibung in dem Buch "Absorbency", herausgegeben von P. K. Chatterjee (Elsevier, New York, 1985), bestimmt. Die Hydrophilie der Aufnahme- und Verteilungsschicht kann dabei auf unterschiedliche Weisen eingestellt werden. Beispielsweise können inhärent hydrophile trilobale Fasern verwendet werden. Unter "inhärent" hydrophilen Fasern werden Fasern verstanden, die frei von Oberflächenmodifizierungen oder -behandlungen, beispielsweise frei von oberflächenaktiven Mitteln, Spinnzusätzen,
Glanzmitteln usw., hydrophil sind. Auch ist es möglich die Hydrophilie der Fasern durch eine entsprechende Oberflächenmodifizierungen oder - behandlungen einzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es daher bevorzugt, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht mittels eines, dem Fachmann geläufigen Ausrüstverfahrens beispielsweise Tränken, Besprühen, Foulardieren oder Kiss- roll-Auftrag mit einer hydrophilen Ausrüstung versehen werden. Insbesondere sind Aufnahme- und Verteilungsschichten bevorzugt die mit einer Tensid- Lösung behandelt wurden. Grundsätzlich sind alle Arten von Tensiden dafür geeignet, also anionische, kationische, und ebenso nicht-ionische oder zwitterionische Tenside. Beispielsweise kann es sich bei der Tensid-Lösung um eine Lösung handeln, die Stantex® der Firma Cognis, Düsseldorf (Deutschland), oder Silastol PHP26 von Schill & Seilacher, Böblingen (Deutschland), umfasst und/oder um eine Lösung, die Rizinusethoxylate und/oder PEG-Diester enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besitzt die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine Durchdringungszeit gemessen nach dem EDENA Standard Test: WSP 70.3 (05) von weniger als 4 Sekunden.
Aufnahme- und Verteilungsschichten mit einer geringen Durchdringungszeit haben den Vorteil, dass Flüssigkeiten schnell aufgenommen und weitergeleitet werden können. Insbesondere bei der Verwendung der Aufnahme- und
Verteilungsschichten in Hygieneprodukten, wie beispielsweise Windeln, ist es wichtig, dass schlagartig auftretende Flüssigkeitsmengen, wie sie
beispielsweise beim Urinieren entstehen, schnellstmöglich aufgenommen und weitergeleitet werden. Hierdurch kann beispielsweise der Tragekomfort verbessert und ein seitliches Austreten der Flüssigkeit vermieden werden.
Üblicherweise handelt es sich bei der Durchdringungszeit und der Rücknässung um einander gegenläufige Eigenschaften. Schichten, die Flüssigkeiten schnell aufnehmen, geben diese in der Regel auch schnell wieder ab und führen zu einer hohen Rücknässung, insbesondere wenn Druck auf die Schicht ausgeübt wird. Im vorliegenden Fall hat es sich überraschenderweise gezeigt, dass Aufnahme- und Verteilungsschicht Flüssigkeiten sehr gut aufnehmen und eine geringe Durchdringungszeit aufweisen, gleichzeitig aber auch eine sehr geringe Rücknässung aufweisen, da ein Rückschlagen der Flüssigkeit verhindert wird . Diese Eigenschaft kann mit der Form der trilobalen Fasern erklärt werden. Sobald Druck auf die Aufnahme- und Verteilungsschichten und somit auch auf die einzelnen Fasern ausgeübt wird, werden die Fasern vermutlich flachgedrückt und hierdurch breiter, was zu einer geringeren Rücknässung führt. Dieses Verhalten ist mit üblichen Rundfasern nicht zu erzielen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Aufnahme- und Verteilungsschicht ist die Aufnahme- und Verteilungsschicht so ausgebildet, dass die trilobalen Fasern der Aufnahme- und Verteilungsschicht aus einem Polyolefin,
insbesondere Polypropylen oder Polyethylen, ihren Copolymeren oder
Mischungen damit, überwiegend bestehen. Neben einem Polymer weisen Fasern üblicherweise noch Pigmente, Stabilisierer insbesondere gegen thermischen Kettenabbau wie gegebenenfalls auch sonstige Batches auf.
Deren Bestandteile betragen üblicherweise aber weniger als 5 Gew.-% der Fasern, mit Ausnahme bei Verwendung von Füllstoffen. Deren Anteil kann durchaus höher sein. Ebenfalls einsetzbare thermoplastische Polymere sind z. B. Polyethylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat, Polylactide, deren Copolymere oder deren Mischungen. Ganz besonders bevorzugt ist die
Verwendung von Polypropylen in Form von Ziegler-Natta-PP oder Metallocene- PP, aber auch in Form von Mischungen von diesen.
Bei der Verwendung von Polypropylen als Faserstoff ist die Verwendung von isotaktischem Polypropylen bevorzugt.
Durch die Verwendung der oben aufgeführten Materialien kann beispielsweise die Oberflächenbeschaffenheit der Aufnahme- und Verteilungsschicht so eingestellt werden, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine
hinreichende Weichheit besitzt und ein angenehmes Gefühl auf der Haut sichergestellt wird.
Üblicherweise ist besonders die Aufnahme- und Verteilungsschicht mittels Air- Through-Bonding oder mittels Resin-Bonding verfestigt. Diese
Verfestigungsverfahren verleihen den Vliesen eine gewisse Formstabilität, aber auch eine hohe Steifheit, die dem Tragekomfort je nach Ausprägung bzw. Einsatzzweck entgegenwirken kann. Vor allem für Air-Through-Bonding ist die Verwendung von gegebenenfalls teuren Bicofasern - leicht schmelzende Außenhülle mit thermisch stabilem Faserkern - oftmals vorgegeben .
Insbesondere das Air-Trough-Bonding Verfahren wird angewendet, um die an sich im Vlies dicht gepackten Rundfasern„aufzulockern". Damit wird die erforderliche Porosität des Vlieses erzeugt, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der eindringenden Flüssigkeit zu gewährleisten. Zum anderen verbessert dieses die an sich geringe Widerstandskraft oder Knittererholung, auch„resilience" bezeichnet, von Vliesen aus runden Fasern. Das an sich wirtschaftlich günstigste Verfestigungsverfahren - thermisches Kalandrieren - ist hier mit einigen Nachteilen versehen. Die an sich schon dicht gepackten Fasern würden zwischen geheizten Walzen noch weiter verdichtet werden. Dies würde jedoch die erforderlichen Vlieseigenschaften komplett zerstören.
Es hat sich nun weiterhin überraschend gezeigt, dass Vliese aus Trilobalfasern auf Grund ihres Faserquerschnitts, ganz besonders wenn sie auf Polypropylen und/oder Polyethylen basieren, sehr wohl thermokalandriert werden können, ohne dass die resultierenden Vliese auch nur annähernd die erforderliche Funktionalität verlieren. Dies ist ein ökonomisch außerordentlich
begrüßenswerter Befund, da sich nun bessere Vliesfunktionen billiger und schneller herstellen lassen.
Abhängig von dem Verwendungszweck der Aufnahme- und Verteilungsschicht sind unterschiedliche Flächengewichte der Aufnahme- und Verteilungsschicht sinnvoll . Bei Hygieneartikeln sind dünne und/oder leichte Aufnahme- und Verteilungsschichten bevorzugt, da hierdurch der Tragekomfort für den Träger verbessert werden kann. Bei der Verwendung von Aufnahme- und
Verteilungsschichten in beispielsweise Tüchern oder Kosmetikpads kann es jedoch auch bevorzugt sein, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht dicker beziehungsweise schwerer ist, da hierdurch üblicherweise die
Flüssigkeitsaufnahme der Aufnahme- und Verteilungsschicht erhöht werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist eine Aufnahme- und Verteilungsschicht ein Flächengewicht nach DIN EN 29073-1 von 5 g/m2 bis 60 g/m2, vorzugsweise von 7 g/m2 bis 40 g/m2, weiter bevorzugt 8 g/m2 bis 20 g/m2, insbesondere 10 g/m2 bis 17 g/m2 auf.
Es hat sich gezeigt, dass Aufnahme- und Verteilungsschichten mit den oben genannten Flächengewichten besonders gute Trageeigenschaften bei einem sehr guten Rücknässeverhalten aufweisen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung ist eine Aufnahme- und Verteilungsschicht so ausgestaltet, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine Rücknässung gemessen nach dem EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) von 0,1 bis 0,25 g und ein
Flächengewicht nach DIN EN 29073-1 von 10 g/m2 bis 15 g/m2 aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufnahme- und Verteilungsschicht mehrere Prägeflächen.
Die Prägeflächen können trilobal, rund, insbesondere oval, elliptisch oder kreisförmig, eckig, insbesondere rechteckig, quadratisch, dreieckig, viereckig, fünfeckig oder sechseckig, sternförmig oder in Form von Mustern ausgebildet sein. Auch können Stege zum Einsatz kommen, gerade und/oder gebogene Stege. Auf einer Aufnahme- und Verteilungsschicht können auch verschiedene Prägeflächen mit unterschiedlichen Geometrien kombiniert werden.
Die Prägeflächen können die mechanischen, haptischen und optischen
Eigenschaften der Aufnahme- und Verteilungsschicht verbessern.
Zusätzlich lassen sich Eigenschaften wie beispielsweise die
Rücknässungseigenschaften und die mechanischen Eigenschaften durch die Anordnung und die Größe der Prägeflächen steuern. Bevorzugt werden Aufnahme- und Verteilungsschichten, bei denen jede der Prägeflächen eine Oberfläche von 0,5 mm2 bis 5 mm2, vorzugsweise 2 mm2 bis 4 mm2 aufweist.
In eigenen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass hierdurch gute
Rücknässungseigenschaften erhalten werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Aufnahme- und Verteilungsschicht so ausgestaltet, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine kumulierte Oberfläche der Prägeflächen von 3 % bis 35 %, vorzugsweise 5 % bis 30 %, besonders bevorzugt 10 % bis 25 % der Gesamtoberfläche der Aufnahme- und Verteilungsschicht aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Prägeflächen elliptisch ausgestaltet und besitzen eine Länge der Hauptachse von etwa 2,3 mm bis 2,7 mm, bevorzugt 2,45 mm und eine Länge der Nebenachse von etwa 1,9 mm bis 2,3 mm, bevorzugt 2,08 mm, die Prägefläche beträgt etwa 3,8 mm2 bis 4,3 mm2, bevorzugt 4 mm2 und die kumulierte Oberfläche der Prägeflächen auf der Aufnahme- und Verteilungsschicht beträgt zwischen etwa 23% und 27%, bevorzugt 25 %. Jeweils mehrere Prägeflächen sind bevorzugt um eine in weitere, in einer Mitte einer so gebildeten Figur angeordnet. Zum Beispiel sind sechs Prägeflächen hexagonal zueinander angeordnet und eine weitere Prägefläche befindet sich im Zentrum des Hexagons.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Prägeflächen trilobal und/oder stäbchenförmig ausgestaltet. Die Prägefläche beträgt beispielsweise etwa 0,850 mm2bis etwa 1,150mm2, bevorzugt 0,987 mm2 bei einer trilobalen Gestaltung, und etwa 0,550 mm2 bis etwa 0,780 mm2, bevorzugt 0,655 mm2 bei einer stäbchenförmigen Gestaltung und die kumulierte
Oberfläche der Prägeflächen auf der Aufnahme- und Verteilungsschicht beträgt vorzugsweise zwischen 15% und 17,5%, bevorzugt 16,2 % bei einer Mischung aus trilobelen und stäbchenförmigen Prägeflächen. Die Prägeflächen sind beispielsweise auf der Aufnahme- und Verteilungsschicht so angeordnet, dass ein hexagonales Muster ausgebildet wird oder ein anderes sich gleichmäßig wiederholendes Muster von annähernd kreisförmig angeordneten Prägeflächen entsteht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Prägeflächen kreisförmig ausgestaltet. Der Durchmesser der der Prägeflächen beträgt etwa 0,875 mm bis etwa 1,155 mm, vorzugsweise 1 mm. Die Prägefläche beträgt vorzugsweise zwischen 0,766 mm2 und 1,334 mm2, bevorzugt 0,785 mm2 und die kumulierte Oberfläche der Prägeflächen auf der Aufnahme- und
Verteilungsschicht beträgt bevorzugt zwischen 16,5% und etwa 18,3%, bevorzugt 17,02 %. Die Prägeflächen sind auf der Aufnahme- und
Verteilungsschicht beispielsweise so angeordnet, dass ein hexagonales Muster ausgebildet wird, wobei jeweils 12 Prägemuster pro Hexagon angeordnet sind (1 Prägefläche pro Ecke des Hexagons und jeweils eine Prägefläche zwischen zwei Ecken). Andere Muster sind aber ebenfalls möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Prägeflächen stäbchenförmig ausgestaltet. Die Dicke des Stäbchens beträgt beispielsweise zwischen 0,4 mm und 0,7 mm, bevorzugt 0,5 mm, und die Länge des
Stäbchens beträgt etwa zwischen 1,9 mm und 3,2 mm, bevorzugt etwa 2,4 mm. Die Prägefläche beträgt bevorzugt zwischen etwa 0,76 mm2 und 2,24 mm2, insbesondere etwa 1,146 mm2. Eine kumulierte Oberfläche der
Prägeflächen auf der Aufnahme- und Verteilungsschicht beträgt vorzugsweise zwischen 9,5% und etwa 13,5 %, bevorzugt etwa 10,2 %.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung betrifft eine
Aufnahme- und Verteilungsschicht, die triiobaie Fasern mit einem zum Beispiel mittels Mikroskop bestimmten Titer von 1 dtex bis 10 dtex, vorzugsweise mit einen Titer von 2 dtex bis 8 dtex, besonders bevorzugt mit einen Titer von 2 dtex bis 5 dtex aufweist. Ebenfalls bevorzugt ist eine Aufnahme- und Verteilungsschicht, deren trilobale Fasern einen organischen oder anorganischen Füllstoff aufweisen .
Durch die Verwendung von organischen oder anorganischen Füllstoffen in den trilobalen Fasern können verschiedene positive Effekte erreicht werden.
Beispielsweise kann durch die Verwendung von preiswerten Füllstoffen der Verbrauch von teureren Materialien verringert und der Preis der Fasern entsprechend reduziert werden. Die Verwendung von Füllstoffen und die Geometrie der verwendeten Füllstoffe kann aber auch beispielsweise
Auswirkungen auf die haptischen oder mechanischen Eigenschaften haben.
Weiter bevorzugt sind Aufnahme- und Verteilungsschichten, deren trilobale Fasern Pigmente enthalten, insbesondere Ti02.
Die Verwendung von Pigmenten in den Fasern führt dazu, dass die Fasern optisch ansprechender sind und auch eine höhere Opazität aufweisen.
Insbesondere bei dünnen Aufnahme- und Verteilungsschichten ist es bevorzugt, dass weitere mögliche Schichten, die sich unterhalb der Aufnahme- und Verteilungsschicht befinden, nicht durchscheinen. Die Verwendung von entsprechenden Pigmenten kann aber auch das ästhetische Aussehen der Aufnahme- und Verteilungsschicht verbessern, insbesondere wenn die
Aufnahme- und Verteilungsschicht farbige Flüssigkeiten aufgenommen hat.
In eigenen Untersuchungen hat es sich gezeigt, dass Aufnahme- und
Verteilungsschichten besonders geeignet sind, wenn die Aufnahme- und Verteilungsschicht Filamente in Maschinenrichtung (MD) und Filamente quer zur Maschinenrichtung (CD) beinhaltet, und das Verhältnis zwischen
Filamenten in Maschinenrichtung (MD) zu Filamenten quer zur
Maschinenrichtung (CD) 1,1 bis 5,0 beträgt.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine Spunbond-Schicht umfasst oder daraus besteht. Bevorzugt sind dabei Aufnahme- und Verteilungsschichten, die eine
Spunbond-Schicht umfassen, die aus trilobalen Polypropylen-Fasern besteht.
Diese Aufnahme- und Verteilungsschichten können kaiandriert werden und die kostenintensiven Verfahren wie das„air-through bonding" oder„resin bonding" können vermieden werden.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Aufnahme- und
Verteilungsschicht zusätzlich eine Meltblown-Schicht aufweist.
Es ist dann besonders bevorzugt, wenn sich die Meltblown-Schicht zwischen zwei Spunbond-Schichten befindet.
Gemäß einer Ausgestaltung werden Aufnahme- und Verteilungsschichten vorgeschlagen die biologisch abbaubar ist.
Als biologisch abbaubar wird eine Aufnahme- und Verteilungsschicht verstanden, die innerhalb von 12 Wochen in einer Industriekompostierung nach Europäischer Norm EN 13432 zu mindestens 50 Gew.-% abgebaut werden.
Ebenfalls bevorzugt ist eine Aufnahme- und Verteilungsschicht, deren trilobalen Fasern eine Armdicke von 4 bis 10 pm, vorzugsweise eine Armdicke von 5 bis 9 pm, insbesondere eine Armdicke von 5 bis 8 pm aufweisen und/oder eine Armlänge von 10 bis 40 pm, vorzugsweise eine Armlänge von 12 bis 30 pm, besonders bevorzugt eine Armlänge von 14 bis 25 pm
aufweisen.
Die Armdicke und die Armlänge der trilobalen Fasern werden mittels eines Mikroskops bestimmt. Dabei werden die trilobalen Fasern in ein geeignetes Kunstharz eingebettet und anschließend quer zur Faserlänge geschnitten. Die Armlänge wird ab dem Zentrum der triiobaien Faser bis zur Spitze des Armes gemessen. Die Armdicke wird auf halber Länge der Armlänge bestimmt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass Fasern mit den beschriebenen Armlängen und/oder Armdicken besonders gute Eigenschaften hinsichtlich Flüssigkeitsweiterleitung und Rücknässung aufweisen. Bei geringeren
Armlängen und/oder größeren Armdicken ist insbesondere die vorteilhafte geringe Rücknässung, wie sie überraschend festgestellt wurde, nicht gegeben. Zudem wird auch die Herstellung von Vliesen, wie sie in der
erfindungsgemäßen Aufnahme- und Verteilungsschicht vorliegen, erschwert, wenn insbesondere die Armdicke von den genannten Werten abweicht.
Bevorzugt besteht ein Vlies einer Aufnahme- und Verteilungsschicht daher aus triiobaien Fasern, bei denen das Verhältnis von Armdicke zu Armlänge im Bereich von 1 : 10 bis 1 : 1, insbesondere von 1 : 8 bis 1 : 1,5, vorzugsweise von 1 : 5 bis 1 : 2, besonders 1 : 5 bis 1 : 2,5, beispielsweise 1 : 5, 1 : 4, 1 : 3,5 oder 1 : 3 beträgt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass hier und insbesondere bei einem Bereich von 1 : 10 bis 1 : 2 eine gute Wirkung hinsichtlich der Rücknässung erzielt werden kann.
Insbesondere handelt es sich bei den triiobaien Fasern um schmelzgesponnene Fasern die unter Verwendung von Spinnplatten hergestellt wurden. Die
Spinnplatten weisen vorzugsweise trilobale Bohrungen auf, die eine Armdicke von 50 bis 300 pm, vorzugsweise eine Armdicke von 100 bis 250 pm, insbesondere eine Armdicke von 150 bis 230 pm aufweisen und/oder eine Armlänge von 400 bis 900 pm, vorzugsweise eine Armlänge von 500 bis 800 pm, besonders bevorzugt eine Armlänge von 520 bis 760 pm aufweisen.
Es hat sich gezeigt, dass so trilobale Fasern besonders gut hergestellt werden können. Insbesondere bei einem Verhältnis von Armdicke zu Armlänge der Spinnplatten im Bereich von 1 : 10 bis 1 : 1, insbesondere von 1 : 8 bis 1 : 1,5, vorzugsweise von 1 : 5 bis 1 : 2, besonders 1 : 5 bis 1 : 2,5, beispielsweise 1 : 5, 1 : 4, 1 : 3,5 oder 1 : 3 lassen sich trilobale Fasern zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schichten herstellen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass hier und insbesondere bei einem Bereich von 1 : 10 bis 1 : 2 besonders formstabile trilobale Fasern hergestellt werden können. Formstabil bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die erhaltenen Fasern das selbe oder annähernd das selbe Verhältnis Armdicke zu Armlänge aufweisen, wie die Spinnplatten.
Besonders kritisch ist in diesem Zusammenhang die Armdicke. Weisen die Spinnplatten eine deutlich geringere Armdicke auf, so werden unter anderem hohe Scherraten bei der Herstellung auftreten, wodurch das Material nach dem Durchtritt durch die Spinnplatte expandiert. Dies kann zu Spinninstabilitäten führen. Auch ist keine ausreichende Kontrolle mehr über die finale
Fasergeometrie gegeben.
Weisen dagegen die Spinnplatten eine zu große Armdicke gegenüber der Armlänge auf, kann ein trilobaler Querschnitt der Faser nicht mehr erreicht werden. Vielmehr weist eine solche Faser dann einen dreieckigen Querschnitt auf, was ein völlig anderes physikalisches Verhalten des resultierenden
Vliesstoffes zur Folge hat.
Zudem sind bei den erfindungsgemäßen Verhältnissen solche Fasern herstellbar, deren Armdicke und Armlänge über die Länge der gesamten Faser hinweg annähernd konstant sind, was zu einer guten Eigenschaft der erfindungsgemäßen Aufnahme- und Verteilungsschicht im Hinblick auf
Absorptionsfähigkeit, Tragegefühl aber auch Rücknässung führt. So kann beispielsweise ein nicht im Wesentlichen konstanter trilobaler Faserquerschnitt dazu führen, daß dieses vorteilhafte Verhalten partiell nicht mehr
gewährleistet werden kann. Genau dies kann durch die erfindungsgemäß bevorzugten Verhältnisse bei der Herstellung und damit auch bei den Fasern vermieden werden. Auch bevorzugt ist eine Aufnahme- und Verteilungsschicht, die eine
Luftdurchlässigkeit nach DIN EN ISO 9237 (12-1995) (Fläche des Messkopfes 20 cm2, Prüfdruck 200 Pa) von 4000 bis 9500 L/m2s, vorzugsweise von 5000 bis 9000 L/m2s aufweist.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine Dicke von 0,3 bis 2,0 mm, vorzugsweise eine Dicke von 0,3 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt eine Dicke von 0,4 bis 1,0 mm, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 0,6 mm aufweist.
Die in dieser Beschreibung angegebenen Ausgestaltungen der Aufnahme- und Verteilungsschicht können beliebig miteinander kombiniert werden. Der Fachmann kann durch Testversuche die gewünschten Eigenschaften der Aufnahme- und Verteilungsschicht einstellen, indem er die einzelnen
Parameter variiert.
Es hat sich in eigenen Versuchen gezeigt, dass insbesondere eine Aufnahme- und Verteilungsschicht für eine aufzunehmende Flüssigkeit bevorzugt ist, die aus einem Vlies besteht, das zumindest trilobale Fasern umfasst, vorzugsweise daraus besteht, wobei die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine
Rücknässung gemessen nach dem EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) von 0,1 g bis 0,25 g aufweist, die Aufnahme- und Verteilungsschicht hydrophil ist, wobei die trilobalen Fasern der Aufnahme- und Verteilungsschicht aus
Polypropylen, vorzugsweise aus isotaktischem Polypropylen bestehen, wobei die Aufnahme- und Verteilungsschicht ein Flächengewicht nach DIN EN 29073- 1 von 10 g/m2 bis 17 g/m2 aufweist, wobei die Aufnahme- und
Verteilungsschicht mehrere Prägeflächen umfasst, die eine Oberfläche von jeweils 2 mm2 bis 5 mm2 aufweisen und die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine kumulierte Oberfläche der Prägeflächen von 3 % bis 32 % der
Gesamtoberfläche der Aufnahme- und Verteilungsschicht aufweist, die trilobale Fasern einen Titer von 3 dtex bis 6 dtex aufweisen, wobei die Aufnahme- und Verteilungsschicht beispielsweise zwei Spunbond-Schichten und eine Meltblown-Schicht aufweist, wobei die Meltblown-Schicht zwischen den zwei Spunbond-Schichten angeordnet ist, und wobei die Aufnahme- und
Verteilungsschicht eine Dicke von 0,4 mm bis 0,6 mm aufweist.
Darüber hinaus ist es besonders bevorzugt, dass das Vlies der Aufnahme- und Verteilungsschicht vollständig aus trilobalen Fasern besteht und die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine um den Faktor 1 : 2, vorzugsweise um den Faktor 1 : 5, besonders bevorzugt um den Faktor 1 : 8 geringere Rücknässung aufweist, als eine Aufnahme- und Verteilungsschicht, die unter identischen Bedingungen hergestellt wurde, aber deren Vlies vollständig aus runden Fasern mit gleichem Titer wie die trilobalen Fasern besteht. Sofern also eine Aufnahme- und Verteilungsschicht, deren Vlies vollständig aus runden Fasern besteht, eine Rücknässung von Beispielsweise 2 g aufweist, sollte die Rücknässung einer Aufnahme- und Verteilungsschicht, deren Vlies vollständig aus trilobalen Fasern besteht, geringer als 1 g (Faktor 1 : 2), vorzugsweise geringer als 0,4 g (Faktor 1 : 5), besonders bevorzugt geringer als 0,25 (Faktor 1 : 8) sein.
Insbesondere ist es dabei bevorzugt, dass beide verglichenen Aufnahme- und Verteilungsschichten identische Prägeflächen aufweisen, vorzugsweise wie weiter oben bezüglich der Prägeflächenoberfläche, der Prägeflächengeometrie und der kumulierten Oberfläche der Prägeflächen als bevorzugt angegeben,
identische Flächengewichte aufweisen, vorzugsweise wie weiter oben als bevorzugt angegeben,
eine identische Dicke der Aufnahme- und Verteilungsschicht, vorzugsweise wie weiter oben als bevorzugt angegeben, aufweisen und die Fasern aus identischem Material, vorzugsweise wie weiter oben als bevorzugt angegeben, hergestellt sind, wobei sämtliche Werte und
Eigenschaften unter gleichen Bedingungen ermittelt werden. Ein weiterer Aspekt im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung betrifft ein Flächengebilde zumindest bestehend aus: einer beschriebenen Aufnahme- und Verteilungsschicht und einer Absorptionsschicht.
Bevorzugt ist ein Flächengebilde, das zusätzlich ein Backsheet umfasst, wobei sich die Absorptionsschicht zwischen dem Backsheet und der Aufnahme- und Verteilungsschicht befindet.
Weiter bevorzugt ist ein Flächengebilde, das keine weitere Schicht auf der Aufnahme- und Verteilungsschicht aufweist. Beispielsweise kann ein Topsheet beziehungsweise dessen Funktion Bestandteil der Aufnahme- und
Verteilungsschicht sein.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Hygieneartikel zumindest bestehend aus einer Aufnahme- und Verteilungsschicht wie vorgeschlagen.
Bevorzugt ist ein Hygieneartikel, bei dem der Hygieneartikel ein Artikel ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Windeln, Inkontinenzeinlagen, Slipeinlagen, Damenbinden und Kosmetikpads.
Weiter bevorzugt ist ein Hygieneartikel, bei dem die vorgeschlagene
Aufnahme- und Verteilungsschicht so angebracht ist, dass sie beim üblichen Gebrauch direkten Kontakt mit der Haut aufweist, also keine weitere
Oberschicht zum Bespiel in Form eines Topsheet aufweist.
Da sich die Aufnahme- und Verteilungsschicht aufgrund der sehr guten mechanischen, optischen und haptischen Eigenschaften auch eignet um direkten Kontakt mit der Haut zu haben, kann auf eine zusätzlich Schicht als Oberschicht beziehungsweise Deckschicht, beispielsweise Topsheet verzichtet werden. Hierdurch ist es möglich, dass entweder die Dicke des Hygieneartikels reduziert wird oder bei gleicher Dicke die Effizienz des Hygieneartikels verbessert wird, zum Beispiel verglichen mit Hygieneartikeln, die zusätzlich eine Oberschicht auf der Aufnahme- und Verteilungsschicht aufweisen.
Durch das Einsparen einer zusätzlichen Schicht kann aber auch der
Herstellungsprozess von Hygieneartikeln vereinfacht werden und damit auch die Herstellungskosten und die Produktkosten gesenkt werden. Zusätzlich kann auch das Packmaß der fertigen Hygieneartikel reduziert werden.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird in einer weiteren Ausführungsform gelöst durch die Verwendung von trilobalen Fasern in einer Aufnahme- und Verteilungsschicht zur Reduzierung oder Verhinderung der Rücknässung. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass Aufnahme- und Verteilungsschichten Flüssigkeiten sehr gut aufnehmen und eine geringe Durchdringungszeit aufweisen, gleichzeitig aber auch eine sehr geringe Rücknässung aufweisen, wenn sie trilobale Fasern umfassen und insbesondere daraus bestehen. Die Verwendung der trilobalen Fasern ermöglicht, dass ein Rückschlagen der Flüssigkeit verhindert wird. Dieses Verhalten ist mit üblichen Rundfasern, wie sie im Stand der Technik beschrieben sind, nicht zu erzielen und war so auch nicht zu erwarten.
Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes umfassend die folgenden Schritte :
Bereitstellen einer beschriebenen Aufnahme- und Verteilungsschicht Kontaktieren mit einer Absorptionsschicht.
Weitere Aspekte im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung betreffen vorteilhafte Verwendungen der beschriebenen Aufnahme- und
Verteilungsschicht zur Herstellung von : Hygieneartikeln, insbesondere Windeln, Inkontinenzeinlagen,
Slipeinlagen, Damenbinden, Kosmetikpads,
Putztücher, Wischtücher, Wischmopptücher
Filtern beispielsweise für Gase, Aerosole und Flüssigkeiten,
Wundverbänden, Wundkompressen
Dämmmaterialen, Akustikvliesstoffen
Einlagestoffen
Dachunterspannbahnen,
Geovliesen, oder von
Abdeckungen für die Feld- und Gemüsewirtschaft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den nachfolgenden Figuren angegeben. Die daraus hervorgehenden jeweiligen Merkmale sind jedoch nicht auf einzelne Figuren oder Ausgestaltungen beschränkt. Vielmehr können ein oder mehrere Merkmale der obigen
Beschreibung zusätzlich zu Weiterbildungen kombiniert werden.
Es zeigen :
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Aufnahme- und
Verteilungsschicht;
Fig. 2 : eine schematische Darstellung einer Aufnahme- und
Verteilungsschicht, die eine Meltblown-Schicht und zwei Spunbond-Schichten aufweist;
Fig. 3a : eine schematische Darstellung einer Aufnahme- und
Verteilungsschicht;
Fig. 3b: eine schematische Darstellung einer Aufnahme- und
Verteilungsschicht unter Einwirkung eines Druckes; eine schematische Darstellung eines Flächengebildes mit einer Aufnahme- und Verteilungsschicht und einer Absorptionsschicht; eine schematische Darstellung eines Flächengebildes mit einer Aufnahme- und Verteilungsschicht und einer Absorptionsschicht unter Einwirkung von Wasser;
Mikroskop-Aufnahmen von trilobalen Fasern; einen schematischen Aufbau einer Düse zur Herstellung von trilobalen Fasern, einen schematischen Aufbau einer Düse zur Herstellung von trilobalen Fasern, eine graphische Darstellung von den in den Beispielen ermittelten Durchdringungszeiten (Strike-through time; SST) für die
Vergleichsbeispiele 2a und 2b und für Beispiel 2, eine graphische Darstellung von den in den Beispielen ermittelten Durchdringungszeiten (Strike-through time; SST) für die
Vergleichsbeispiele la und lb und für Beispiel 1, eine graphische Darstellung von den in den Beispielen ermittelten Rücknässungswerten (rewet) für die Vergleichsbeispiele 2a und 2b und für Beispiel 2 und
Fig. 12 eine graphische Darstellung von den in den Beispielen ermittelten
Rücknässungswerten (rewet) für die Vergleichsbeispiele la und lb und für Beispiel 1. Figur 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer beschriebenen Aufnahme- und Verteilungsschicht 1.
Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau einer beschriebenen Aufnahme- und Verteilungsschicht 1, die eine Meltblown-Schicht 3 und zwei Spunbond- Schichten aufweist, wobei sich die Meltblown-Schicht 3 zwischen den zwei Spunbold-Schichten 2, befindet. Die gesamte Anordnung stellte eine beschriebenen Aufnahme- und Verteilungsschicht 1 dar.
Figur 3a stellt unter schematisch eine beschriebenen Aufnahme- und
Verteilungsschicht 1 dar. Figur 3b zeigt schematisch eine beschriebene
Aufnahme- und Verteilungsschicht 1 unter Einwirkung eines Druckes 4. Die trilobalen Fasern der beschriebenen Aufnahme- und Verteilungsschicht 1 werden unter Einwirkung des Druckes 4 verformt, zusammengedrückt und bilden eine kompakte Schicht.
Figur 4 stellt schematische ein beschriebenes Flächengebilde 5 dar, das eine beschriebene Aufnahme- und Verteilungsschicht 1 und eine Absorptionsschicht 6 umfasst.
Die Abbildung in Figur 5 stellt schematische ein Flächengebilde 5 mit einer Aufnahme- und Verteilungsschicht 1 und einer Absorptionsschicht 6 unter Einwirkung von einer Flüssigkeit wie Wasser H20 dar. Das Wasser H20 wird von der Aufnahme- und Verteilungsschicht 1 aufgenommen und in der
Aufnahme- und Verteilungsschicht 1 verteilt, bevor es anschließend an die Absorptionsschicht 6 abgegeben wird.
Figur 6 zeigt Mikroskopaufnahmen von trilobalen Fasern einer Aufnahme- und Verteilungsschicht 1.
Figur 7 zeigt schematisch einen beispielsweisen Aufbau einer Düse zur
Herstellung von trilobalen Fasern. Figur 8 zeigt schematisch einen beispielsweisen Aufbau einer Düse zur
Herstellung von trilobalen Fasern.
Figur 9 zeigt in einem Balkendiagramm die in den Beispielen ermittelten Durchdringungszeiten (Strike-through time; SST) für die Vergleichsbeispiele 2a und 2b und für Beispiel 2. Die Vliese (spunbond) weisen ein Flächengewicht von 15 g/cm2 (15 gsm) auf.
Figur 10 zeigt in einem Balkendiagramm die in den Beispielen ermittelten Durchdringungszeiten (Strike-through time; SST) für die Vergleichsbeispiele la und lb und für Beispiel 1. Die Vliese (spunbond) weisen ein Flächengewicht von 12 g/cm2 (12 gsm) auf.
Figur 11 zeigt in einem Balkendiagramm die in den Beispielen ermittelten Rücknässungswerte (rewet) für die Vergleichsbeispiele 2a und 2b und für Beispiel 2. Die Vliese (spunbond) weisen ein Flächengewicht von 15 g/cm2 (15 gsm) auf.
Figur 12 zeigt in einem Balkendiagramm die in den Beispielen ermittelten Rücknässungswerte (rewet) für die Vergleichsbeispiele la und lb und für Beispiel 1. Die Vliese (spunbond) weisen ein Flächengewicht von 12 g/cm2 (12 gsm) auf.
Messmethoden
Sämtliche nachfolgenden Bestimmungen wurden, wenn nicht anders
angegeben oder zweckdienlich, bei 23 °C, 1013 mbar und 50 % rel.
Luftfeuchtigkeit durchgeführt. Die Proben wurden vor dem Vermessen für 24 Stunden unter Laborbedingungen (23 °C und 50 % rel . Luftfeuchtigkeit) gelagert. Bestimmung des Filamenttiters
Die Ermittlung des Filamenttiters erfolgt mittels eines Mikroskops. Die
Umrechnung des gemessenen Titers (in Mikrometern) in Dezitex erfolgt nach folgender Formel (Dichte PP = 0,91 g/cm3) :
Figure imgf000026_0001
Bestimmung des Flächengewichtes
Die Flächengewichtsbestimmung erfolgt nach DIN EN 29073-1 an 10 x 10 cm großen Probekörpern. Die Vliesstoffdicke wird gemessen als Abstand zweier planparalleler Messflächen bestimmter Größe, zwischen denen sich die
Vliesstoffe unter einem vorgegebenen Messdruck befinden. Die Methode wird analog der DIN EN ISO 9073-2 ausgeführt. Auflagegewicht 125 g, Messfläche 25 cm2, Messdruck 5 g/cm2
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit
Die Messung der Luftdurchlässigkeit erfolgt gemäß DIN EN ISO 9237. Die Fläche des Messkopfes beträgt 20 cm2, der angelegte Prüfdruck 200 Pa.
Bestimmung der Durchdringungszeit
Die Messung der Durchdringungszeiten der Vliesstoffe („Liquid strike-through time") erfolgt nach dem EDENA Standard Test: WSP 70.3 (05) ("Standard Test Method for Nonwoven Coverstock Liquid Strike-Through Time Using Simulated Urine").
Rücknässung („rewet" oder„wetback")
Die Messung der Rücknässung der Vliesstoffe („Liquid strike-through time") erfolgt nach dem EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) ("Standard Test Method for Nonwovens Coverstock Wetback"). Beispiel 1
Es wurde ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 12 g/m2 und einem Titer von 2 dtex hergestellt, wobei die Fasern eine trilobale Struktur aufweisen. Die Fasern bestanden aus einem kommerziell erhältlichen Ziegler-Natta- Polypropylen. Der Add-On des Vlieses wurde anschließend auf ca. 0,4 % eingestellt (ermittelt mittels Extraktion mit Isopropanol; Genauigkeit +/- 0,03 %). Von dem hergestellten Vliesstoff wurden anschließend die
Rücknässung und die Durchdringungszeit bestimmt.
Beispiel 2
Analog zu Beispiel 1 wurde ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 15 g/m2 und einem Titer von 2 dtex hergestellt, wobei die Fasern eine trilobale Struktur aufweisen. Die Fasern bestanden aus einem kommerziell erhältlichen Ziegler-Natta-Polypropylen. Der Add-On des Vlieses wurde anschließend auf ca. 0,4 % eingestellt (ermittelt mittels Extraktion mit Isopropanol; Genauigkeit +/- 0,03%). Von dem hergestellten Vliesstoff wurden anschließend die
Rücknässung und die Durchdringungszeit bestimmt.
Vergleichsbeispiel la
Analog zu Beispiel 1 wurde ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 12 g/m2 und einem Titer von 2 dtex hergestellt, wobei die Fasern eine runde Struktur aufweisen. Die Fasern bestanden aus einem kommerziell erhältlichen Ziegler-Natta-Polypropylen. Der Add-On des Vlieses wurde anschließend auf ca. 0,4 % eingestellt (ermittelt mittels Extraktion mit Isopropanol; Genauigkeit +/- 0,03 %). Von dem hergestellten Vliesstoff wurden anschließend die
Rücknässung und die Durchdringungszeit bestimmt.
Vergleichsbeispiel lb
Analog zu Beispiel 1 wurde ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 12 g/m2 und einem Titer von 2 dtex hergestellt, wobei die Fasern eine runde Struktur aufweisen. Die Fasern bestanden aus einem kommerziell erhältlichen Metallocen-Polypropylen. Der Add-On des Vlieses wurde anschließend auf ca. 0,4 % eingestellt (ermittelt mittels Extraktion mit Isopropanol; Genauigkeit +/- 0,03 %). Von dem hergestellten Vliesstoff wurden anschließend die
Rücknässung und die Durchdringungszeit bestimmt.
Vergleichsbeispiel 2a
Analog zu Beispiel 1 wurde ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 15 g/m2 und einem Titer von 2 dtex hergestellt, wobei die Fasern eine runde Struktur aufweisen. Die Fasern bestanden aus einem kommerziell erhältlichen Ziegler-Natta-Polypropylen. Der Add-On des Vlieses wurde anschließend auf ca. 0,4 % eingestellt (ermittelt mittels Extraktion mit Isopropanol; Genauigkeit +/- 0,03 %). Von dem hergestellten Vliesstoff wurden anschließend die
Rücknässung und die Durchdringungszeit bestimmt.
Vergleichsbeispiel 2b
Analog zu Beispiel 1 wurde ein Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 15 g/m2 und einem Titer von 2 dtex hergestellt, wobei die Fasern eine runde Struktur aufweisen. Die Fasern bestanden aus einem kommerziell erhältlichen Metallocen-Polypropylen. Der Add-On des Vlieses wurde anschließend auf ca. 0,4 % eingestellt (ermittelt mittels Extraktion mit Isopropanol; Genauigkeit +/- 0,03%). Von dem hergestellten Vliesstoff wurden anschließend die
Rücknässung und die Durchdringungszeit bestimmt.
Nachfolgend werden die ermittelten Werte der Rücknässung und der
Durchdringungszeit sowie die eingestellten Add-On-Werte für die Beispiele und Vergleichsbeispiele tabellarisch wiedergegeben :
Durchdringungszeit Rücknässung Add-On
[s] [g]
Beispiel 1 3,02 ±0,13 0,20 ±0,10 0,39 %
Beispiel 2 4,04 ±1,00 0,13 ±0,03 0,39 % Vergleichsbeispiel 3,09 ±0,33 2,00 ±0,93 0,42 % la
Vergleichsbeispiel 3,53 ±0,72 1,80 ±0,44 0,46 % lb
Vergleichsbeispiel 3,01 ±0,29 1,21 ±0,26 0,42 % 2a
Vergleichsbeispiel 3,57 ±0,28 2,30 ±0,99 0,46 % 2b
Bei den Beispielen 1 und 2 ist deutlich zu erkennen, dass die Rücknässung um ein vielfaches geringer ist, als bei den Vergleichsbeispielen la bis 2b. Zur Veranschaulichung wurden die Ergebnisse in den Figuren 9 bis 12 graphisch dargestellt.

Claims

Patentansprüche:
1. Aufnahme- und Verteilungsschicht für eine aufzunehmende Flüssigkeit umfassend wenigstens ein Vlies, das aus trilobale Fasern besteht.
2. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach Anspruch 1, wobei die
Aufnahme- und Verteilungsschicht eine Rücknässung gemessen nach dem EDENA Standard Test: WSP 80.10 (05) von 0,01 g bis 0,50 g, vorzugsweise 0,05 g bis 0,3 g, besonders bevorzugt 0,1 g bis 0,25 g aufweist und/oder die trilobalen Fasern der Aufnahme- und
Verteilungsschicht aus einem Polyolefin, insbesondere Polypropylen oder Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat, Polylactide oder aus Copolymeren oder aus Mischungen davon im
Wesentlichen bestehen.
3. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die trilobalen Fasern eine Armdicke von 4 pm bis 10 pm, bevorzugt von 5 pm bis 9pm, und/oder eine Armlänge von 10 pm bis 40 pm, bevorzugt von 12 pm bis 30 pm.
4. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Armdicke zu Armlänge 1 : 10 bis 1 : 1, insbesondere 1 : 8 bis 1 : 1,5, bevorzugt 1 : 5 bis 1 : 2,5 beträgt.
5. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die Aufnahme- und Verteilungsschicht mehrere Prägeflächen umfasst.
6. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach Anspruch 5, wobei jeder der Prägefläche eine Oberfläche von 0,5 mm2 bis 5 mm2, vorzugsweise von 2 mm2 bis 4 mm2 aufweist und/oder die Aufnahme- und
Verteilungsschicht eine kumulierte Oberfläche der Prägeflächen von 3 % bis 35 %, vorzugsweise 5 % bis 30 %, besonders bevorzugt 10 % bis 25 % der Gesamtoberfläche der Aufnahme- und Verteilungsschicht aufweist.
7. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die Aufnahme- und Verteilungsschicht zwei
Spunbond-Schichten und eine Meltblown-Schicht umfasst und die Meltblown-Schicht zwischen den zwei Spunbond-Schichten angeordnet ist.
8. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine Dicke von 0,3 mm bis 2,0 mm, vorzugsweise eine Dicke von 0,3 mm bis 1,5 mm, besonders bevorzugt eine Dicke von 0,4 mm bis 1,0 mm, ganz besonders bevorzugt 0,4 mm bis 0,6 mm aufweist.
9. Aufnahme- und Verteilungsschicht nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das Vlies vollständig aus trilobalen Fasern besteht und die Aufnahme- und Verteilungsschicht eine geringere Rücknässung aufweist, als eine Aufnahme- und Verteilungsschicht, die unter identischen Bedingungen hergestellt wurde, aber deren Vlies vollständig aus runden Fasern mit gleichem Titer wie die trilobalen Fasern besteht.
10. Flächengebilde zumindest bestehend aus:
einer Aufnahme- und Verteilungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und
einer Absorptionsschicht.
11. Hygieneartikel zumindest bestehend aus einer Aufnahme- und
Verteilungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
12. Verfahren zur Herstellung eines Flächengebildes nach Anspruch 10
umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen einer Aufnahme- und Verteilungsschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und anschließendes Kontaktieren mit einer Absorptionsschicht.
13. Verwendung von trilobalen Fasern in einer Aufnahme- und Verteilungsschicht zur Reduzierung oder Verhinderung der Rücknässung .
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