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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Offenbarung betrifft allgemein Absorptionsartikel, die mindestens eine Verbundmaterialbahn umfassen, die ein mechanisches Befestigungsmittel beinhaltet.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In einem Aspekt betrifft die Erfindung einen Verschlusselementartikel für Absorptionsartikel, der mindestens eine Verbundmaterialbahn beinhaltet. Die Verbundmaterialbahn kann elastische und nicht-elastische Bereiche umfassen, die abgetrennt oder ausgestanzt werden können, um Verschlusselemente zu bilden. Die Verbundmaterialbahn kann eine eine erste Außenseite der Verbundmaterialbahn bildende Vliesbahn, voneinander beabstandete elastisch dehnbare Streifen, welche an der Vliesbahn angeordnet sind, eine Vliesbahn, welche die elastisch dehnbaren Streifen auf einer zweiten Außenseite der Verbundmaterialbahn abdeckt, und mindestens einen nicht-elastischen Streifen aus einem Hakenmaterial, welcher einen Bereich zwischen zwei benachbarten elastisch dehnbaren Streifen überbrückt, umfassen.
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EP 2 301 502 A1 offenbart die Herstellung von Verbundmaterialbahnen, die als Verschlusselement nützlich sind, wobei elastische Streifen zwischen zwei flachen Vliesbahnen einkaschiert werden. Diese Veröffentlichung offenbart, dass ein Verstärkungstreifen zwischen zwei benachbarte elastisch dehnbare Folienstreifen eingesetzt wird. Ein Befestigungsmaterialstreifen wird mit dem Verstärkungsstreifen verbunden, was verhindert, dass das Vliesmaterial unkontrollierbar reißt, wenn die Verbundmaterialbahn unter Spannung steht. Der Verstärkungsstreifen überlappt sich zudem mit dem elastisch dehnbaren Folienstreifen. Eine Verbundmaterialbahn mit elastischen und nicht-elastischen Bereichen wird zudem in
EP 1 736 306 A1 offenbart. Elastische und nicht-elastische Bereiche werden in dieser Veröffentlichung ausgebildet, indem eine durchgehende Klebstoffschicht aufgebracht wird. Die durchgehende Klebstoffschicht verstärkt das Material in einem ausreichenden Maß, wohingegen ein unterbrochenes Aufbringen von Klebstoff auf die elastisch dehnbaren Folienstreifen ermöglicht, dass sich die Bahn in ihrer Querrichtung verlängert. Es wird aber angenommen, dass das anschließende Anbringen eines Befestigungsmaterials auf der Außenseite der Bahn problematisch sein kann, weil das Material unter dem Hakenstreifen nur durch eine durchgehende Klebstoffschicht verstärkt wird.
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EP 2 340 796 A1 offenbart eine Verbundmaterialbahn mit einem Befestigungsmaterial, das extern auf eine von zwei flachen Vliesbahnen geklebt ist. Um dem Material ausreichend Festigkeit zu verleihen, wird ein zusätzlicher nicht-elastischer Materialstreifen als Verstärkung auf der gegenüberliegenden Seite bereitgestellt. Es wird jedoch angenommen, dass das Anbringen zweier gegenüberliegender nicht-elastischer Materialstreifen hinsichtlich der Materialkosten und der Verfahrensführung übermä-ßig teuer sein kann.
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EP 0 768 075 B1 offenbart einen Absorptionsartikel mit seitlichen Verschlusselementen, die keine elastischen Bereiche besitzen. Die notwendige Gesamtelastizität der Einwegwindel wird erreicht, indem ein elastisches Element im Taillenbereich angeordnet wird. Die Verschlusselemente in dieser Veröffentlichung sind in der Form seitlicher Flügel, die „starr“ und anzunehmenderweise nicht elastisch verlängerbar sind. Die Verschlusselemente beinhalten ein Befestigungsmaterial, das zumindest teilweise durch eine Schutzschicht aus Vlies abgedeckt ist. Das Vlies erstreckt sich hier über die Haken des Befestigungsmaterials mit dem Ergebnis, dass das Befestigen der Schutzschicht unter Umständen nicht ausreichend ist.
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WO 99/13745 A1 offenbart ein Hakenmaterial mit haken-freien Rändern, wobei die haken-freien Ränder mit einem Abdeckmaterial abgedeckt sind. Die beschriebene Anordnung wird zum Anordnen im Taillenbereich eines Absorptionsartikels bereitgestellt, um in der Lage zu sein, die ein Flauschmaterial daran umfassenden Verschlusselemente zu befestigen.
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WO 2013/115347 A1 beschreibt ein Befestigungsband, das eine Basismaterialschicht und eine Hakenschicht umfasst, wobei die Hakenschicht mit einer Vielzahl von Eingriffshaken versehen und auf der Basismaterialschicht befestigt ist. Neben der Hakenschicht ist ein erhöhter Abschnitt angeordnet. Der erhöhte Abschnitt hat dabei eine solche Dicke, dass er eine ebene Fläche mit der Hakenschicht ausbildet.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung einen Absorptionsartikel bereitzustellen, der eine Verbundmaterialbahn mit elastischen und nicht-elastischen Bereichen aufweist. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung eine Verbundmaterialbahn bereitzustellen, von der Verschlusselemente für Absorptionsartikel abgetrennt oder daraus ausgestanzt werden können, wodurch ein besonders zuverlässiges Befestigen eines Hakenmaterials ermöglicht wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Aspekt der Erfindung richtet sich auf ein Verschlusselement, das eine Verbundmaterialbahn umfasst, die umfasst: eine Vliesbahn; einen elastisch dehnbaren mit der Oberseite der Vliesbahn verbundenen Folienstreifen; ein auf dem Folienstreifen angeordnetes Vliesmaterial; und einen auf der Vliesbahn angeordneten Befestigungsmaterialstreifen, wobei das Vliesmaterial die Ränder des Befestigungsmaterialstreifens überlappt und der Befestigungsmaterialstreifen an seinen Rändern von dem Vliesmaterial, das Vorsprünge aufweist, die sich in das Vliesmaterial erstrecken, überlappt wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung richtet sich auf einen Absorptionsartikel, der eine flüssigkeitsdurchlässige Schicht, eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht und einen Kern umfasst, der zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen und der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht angeordnet ist. Der Absorptionsartikel umfasst zudem ein Verschlusselement.
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Figurenliste
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- 1 zeigt einen explodierten schematischen Querschnitt einer Verbundmaterialbahn;
- 2 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Verbundmaterialbahn;
- 3 zeigt einen Verfahrensschritt zur Herstellung von Haken;
- 4-6 zeigen alternative Verfahren für die Herstellung der Verbundmaterialbahn;
- 7 zeigt eine alternative schematische Querschnittsdarstellung einer Verbundmaterialbahn;
- 8 zeigt eine schematische Draufsicht einer Verbundmaterialbahn und von Verschlusselementen, die aus der Verbundmaterialbahn ausgeschnitten sind;
- 9 zeigt einen alternativen explodierten schematischen Querschnitt einer Verbundmaterialbahn;
- 10 zeigt eine schematische Draufsicht einer Absorptionsartikels, der ein Paar von Verschlusselementen einschließt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Verbundmaterialbahn mindestens einen Befestigungsmaterialstreifen, der geeignet ist, in eine komplementäre Faserbahn einzugreifen. Der Befestigungsmaterialstreifen umfasst einen ersten und einen zweiten Längsrand. Die Verbundbahn umfasst zudem mindestens eine elastische Bahn, die durch einen elastisch dehnbaren Folienstreifen ausgebildet sein kann. Es kann vorteilhaft sein, das sich die elastische Bahn mit dem Befestigungsmaterialstreifen überlappt.
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In einer Ausführungsform umfasst die Verbundmaterialbahn mindestens ein den Folienstreifen auf einer zweiten Seite der Verbundmaterialbahn abdeckendes Vliesmaterial. Sie kann beabstandete Vliesstreifen beinhalten, sodass der Befestigungsmaterialstreifen diagonal angeordnet ist. Das Vliesmaterial kann die Ränder des Befestigungsmaterialstreifens überlappen, wobei der Befestigungsmaterialstreifen an seinen durch das Vliesmaterial überlappten Rändern Hakenvorsprünge aufweist, die sich in das Vliesmaterial erstrecken. Ohne zu beabsichtigen, an diese Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die Integration der Hakenvorsprünge in die Verbundmaterialbahn durch Überlappen durch das Vliesmaterial zu einer verbesserten Funktion führt. Die Ränder des Hakenmaterials sind verdeckt, sodass sie nicht zugänglich und gut geschützt sind.
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Die Bestandteile der Verbundmaterialbahn werden gewöhnlich miteinander verklebt und/oder verschweißt. Da sich die Vorsprünge an den überlappten Rändern der Hakenmaterialstreifen in das Vliesmaterial erstrecken, wird zusätzlich ebenfalls eine mechanische Verbindung erzielt. Durch das Eingreifen der Vorsprünge in das Vliesmaterial wird eine mechanische Verbindung in der Art und Weise eines Formschlusses in der Ebene der Verbundmaterialbahn erzielt. Sogar unter sehr hohen Belastungen kann so ein Reißen der Verbundmaterialbahn am Übergang vom elastischen Bereich in den nicht-elastischen Bereich zuverlässig verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die aus dem Stand der Technik bekannte Verbundmaterialbahn mit elastischen und nicht elastischen Bereichen, aus welcher Absorptionsartikel- Verschlusselemente ausgestanzt werden können, im Bereich des Hakenmaterials immer eine zusätzliche Verstärkung erfordert. Erfindungsgemäß wird diese Funktion allerdings durch das Hakenmaterial selbst übernommen, welches einen integralen Bestandteil im Schichtenaufbau der Verbundmaterialbahn bildet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Vorsprünge durch das Vliesmaterial erstrecken. Die gesamte Dicke des Vliesmaterials wird dann für eine mechanische Verankerung in der Art und Weise eines Formschlusses verwendet. Davon ausgehend können die Vorsprünge, die sich durch das Vliesmaterial erstrecken, Köpfe mit abgewinkelten und/oder verdickten Abschnitte an den Enden davon aufweisen. Zusätzlich zum Formschluss in der Ebene der Verbundmaterialbahn wird eine sichere Befestigung des Vliesmaterials rechtwinklig dazu erreicht. Mit anderen Worten, die Abwinkelung und/oder die Verdickung der Vorsprünge kann dann dazu führen, dass das Vliesmaterial an den überlappenden Rändern nicht nach oben gehoben werden kann. So wird zusätzlich zu einer normalerweise vorgesehen Klebeverbindung eine besonders starke und sichere Verbindung erreicht.
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Das Hakenmaterial hat normalerweise einen Trägerabschnitt und freiliegende Haken zwischen den mit Vliesmaterial abgedeckten Rändern, welche zur Verbindung mit einem eigneten Flauschmaterial dienen. Die Vorsprünge können auf dem Trägerabschnitt angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Hakenmaterial aus einem thermoplastischen Material gebildet sein, wobei die freiliegenden Haken und die Vorsprünge dann in einem geschmolzenen flüssigen Zustand aus dem Trägerabschnitt gezogen oder heraus gepresst werden. Unabhängig von der genauen Herstellungsart kann das Vliesmaterial an den überlappten Rändern auf dem Trägerabschnitt aufliegen. Mit anderen Worten, das an der zweiten Außenfläche der Verbundmaterialbahn bereitgestellte Vliesmaterial wird unmittelbar auf dem Trägerabschnitt angeordnet. Das führt dazu, dass sich die Vorsprünge weit in das Vliesmaterial hinein erstrecken, wobei das Vliesmaterial in den überlappten Bereichen auch mit dem Trägerabschnitt verklebt werden kann.
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Des Weiteren besteht ein Vorteil darin, dass das Vliesmaterial an den überlappten Rändern so flach wie möglich und gut geschützt ist. Insbesondere können im Rahmen der vorliegenden Erfindung die freiliegenden Haken zwischen den mit dem Vliesmaterial abdeckten Rändern und die in den abdeckten Bereichen angeordneten Vorsprünge eine übereinstimmende Form aufweisen. Die Vorsprünge und die Haken unterscheiden sich dann im Wesentlichen nur darin, dass die Vorsprünge mit dem Vliesmaterial umgeben sind, während die Haken freiliegen. Grundsätzlich können die Vorsprünge bis zu einem gewissen Grad ebenfalls zum Einhaken in ein Flauschmaterial vorgesehen sein. Im Umfang der beschriebenen Ausführungsform können die Köpfe der freien Haken und die Vorsprünge in Form eines abgewinkelten Abschnitts und/oder verdickten Abschnitts vor oder nach dem Verbinden der einzelnen Schichten der Verbundmaterialbahn hergestellt werden. Wenn die Vorsprünge bereits mit Köpfen ausgestattet sind, bevor sie mit dem Vliesmaterial zum Erzielen eines Formschlusses verbunden werden, kann die Vliesbahn über diese Köpfe geführt werden, wozu elastisch federnde Andruckrollen oder ähnliches verwendet werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist allerdings vorgesehen, dass die Köpfe in Form eines abgewinkelten Abschnitts und/oder verdickten Abschnitts nur nach der Verbindung der einzelnen Komponenten der Verbundmaterialbahn miteinander ausgebildet werden. Es wird dann ein nicht-elastischer Streifen bereitgestellt, welcher nur Schäfte aufweist, die sich von dem Trägerabschnitt weg strecken. Wenn dann das Vliesmaterial aufgelegt wird, kann dieses leicht durch die Schäfte an den Rändern des nicht-elastischen Streifens durchstochen werden. Nur dann werden im Rahmen der beschriebenen Ausführungsform am Ende der Schäfte Köpfe mit einen abgewinkelten Abschnitt und/oder einen verdickten Abschnitt ausgebildet, was zur Folge hat, dass die frei-liegenden Haken zwischen den überlappten Rändern und die formschlüssig mit dem Vliesmaterial verbunden Vorsprünge von den Schäften erzielt werden.
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Die Köpfe werden insbesondere durch die Einwirkung von Druck und Temperatur hergestellt. Es kann hier auch zweckmäßig sein, wenn dank einer geeigneten Konfiguration des zum Ausbilden vorgesehenen Werkzeugs die Schäfte stärker verformt werden, um die formschlüssig verbundenen Vorsprünge auszubilden. So kann eine besonders enge und zuverlässige Verbindung zwischen dem nicht-elastischen Hakenmaterialstreifen und dem in einer an den Rändern in überlappender Art und Weise angeordneten Vliesmaterial erzielt werden. Der Überlappungsbereich zwischen dem Halcemnaterialstreifen und dem Vliesmaterial sollte so ausgewählt sein, dass ein zuverlässiges Befestigen möglich ist. Der Überlappungsbereich kann beispielsweise zwischen ca. 2 mm und ca. 30 mm, und insbesondere zwischen ca. 8 mm und ca. 20 mm liegen.
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Der elastisch dehnbare Streifen kann mit einer elastisch dehnbaren Folie ausgebildet werden. Das die elastisch dehnbaren Streifen oder Folienstreifen auf der zweiten Seite der Verbundmaterialbahn abdeckende Vliesmaterial liegt zweckmäßigerweise in Form von beabstandeten Vliesstreifen vor. Im Rahmen der Erfindung können die elastisch dehnbaren Streifen entweder unmittelbar auf den nicht-elastischen Streifen geführt werden oder in einem Abstand von typischerweise wenigen Millimetern von dem nicht-elastischen Hakenmaterialstreifen enden. Gemäß der Erfindung ist der Übergangsbereich auf der zweiten Außenseite mit dort angebrachtem Vliesmaterial abdeckt und wird durch diese geschützt. Das Vliesmaterial erstreckt sich daher in die Richtung des nicht-elastischen Hakenmaterialstreifens über die elastisch dehnbaren Streifen hinaus.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Hakenmaterial unmittelbar an der Vliesbahn befestigt. Der elastisch dehnbare Folienstreifen kann ebenfalls unmittelbar an der Vliesbahn befestigt werden.
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Grundsätzlich werden diverse Möglichkeiten für das Befestigen in Betracht gezogen. Die Befestigung kann beispielsweise durch Klebstoff erreicht werden, welcher wahlweise über den gesamten Bereich oder nur in manchen Bereichen aufgetragen werden kann. Abhängig von der Art der Klebeverbindung und abhängig von den Materialien und Belastungen, kann eine streifenförmige Klebeverbindung ausreichen, um das Hakenmaterial sicher zu befestigen. Es sollte hier auch bedacht werden, dass auf Grund der formschlüssigen Verbindung des Hakenmaterials mit dem Vliesmaterial an der zweiten Außenseite eine erhöhte Festigkeit erzielt wird.
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Grundsätzlich kann durch eine streifenförmige Klebeverbindung Klebstoff eingespart werden, was zu einer Kostenreduzierung führt. Es sollte auch bedacht werden, dass geeignete Klebstoffe nicht nur relativ teuer sind, sondern auch die Elastizität negativ beeinflussen können. Dieser negative Einfluss wird durch ein streifenförmiges Aufbringen des Klebstoffes unter dem elastischen Streifen reduziert. Ein streifenförmiger Klebstoffauftrag parallel zu der Erstreckung des elastisch dehnbaren Folienstreifens ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die einzelnen, aus der Verbundmaterialbahn gebildeten Verschlusselemente für Absorptionsartikel beim Gebrauch quer dazu gedehnt werden.
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Die elastisch dehnbaren Streifen können aus einem Film aus einem geeigneten Thermoplastelastomer bestehen, wobei ein Polymer aus der Gruppe von Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren (SBS), Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymeren (SIS), Styrol-Ethen-Buten-Styrol-Blockcoplymeren (SEBS), elastischen Polyethylen-Coplymeren, elastischen Polypropylen-Copolymeren, elastischen Polyurethan-Copolymeren, elastischen Polyamid-Copolymeren oder einer Mischung dieser Polymere geeignet ist. Zusätzlich zur Verwendung von Monofolien, kommen auch coextrudierte Folien für die Verwendung in Frage, wobei coextrudierte Folien, die eine Vielzahl von identischen Lagen aufweisen, geeignet sind. Folienstreifen mit einer Dicke zwischen von ca. 10 und ca. 130 µm sind geeignet.
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Das Vliesmaterial, das die elastischen Streifen an der zweiten Außenseite abdeckt, und die Vliesbahn, die an der gegenüberliegenden Seite der Verbundmaterialbahn angeordnet ist, sind gewöhnlich selbst nicht elastisch, jedoch in einem ausreichenden Maße dehnbar, um die elastischen Bereiche der Verbundmaterialbahn zu bilden. Die notwendige Dehnbarkeit kann jedoch auch erreicht werden, indem die Verbundmaterialbahn durch anfängliches Dehnen aktiviert wird, während dessen die Vliesschichten teilweise zerstört, d.h. zerrissen, werden. Das Vlies verleiht der Verbundmaterialbahn eine weiche und textile Haptik.
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Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundmaterialbalm ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung, wobei eine Vliesbahn, elastisch dehnbare Streifen, Streifen aus Vliesmaterial und nicht-elastische Streifen mit Vorsprüngen an den Rändern vorgesehen sind. Der nicht-elastische Streifen wird mittelbar oder unmittelbar auf die Vliesbahn aufgebracht, während die Streifen aus Vliesmaterial an den Rändern des nicht-elastischen Streifens in einer überlappenden Art und Weise angeordnet sind, sodass sich die Vorsprünge in das Vliesmaterial hinein erstrecken. Wie zuvor beschrieben, können die Vorsprünge Schäfte umfassen und Köpfe mit einem abgewinkelten Abschnitt und/oder verdickten Abschnitt an ihren Enden aufweisen.
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Die Streifen aus Vliesmaterial können entweder vor oder nach dem nicht-elastischen Streifen bereitgestellt werden.
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Folglich können, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die Vliesbahn, die elastisch dehnbaren Streifen und die Streifen aus Vliesmaterial miteinander verbunden werden, wobei zwischen den elastischen Streifen, wobei sich die Streifen aus Vliesmaterial mit ihren freien Enden über die elastisch dehnbaren Streifen erstrecken, ein Abstand bestehen bleibt. Diese freien Enden werden dann aufgefaltet, um das nicht-elastische Hakenmaterial oder den nicht-elastischen Streifen, aus dem das Hakenmaterial gebildet wird, zwischen den elastisch dehnbaren Streifen anordnen zu können. Die aufgefalteten Abschnitte des Vliesmaterials werden dann wieder auf das Hakenmaterial gelegt, wodurch in dem Überlappungsbereich eine formschlüssige Verbindung mit den Vorsprüngen erzielt wird. Wenn sich die Vorsprünge durch das Vliesmaterial erstrecken, können die Vorsprünge dann in der beschriebenen Art und Weise unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur gebildet werden, um einen Formschluss in vertikaler Richtung zu erzielen. Gleichzeitig können in der beschriebenen Art und Weise ebenfalls freiliegende Haken zwischen den Hakenmaterialstreifen ausgebildet werden.
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Wenn zuerst das Hakenmaterial und dann die Streifen aus Vliesmaterial bereitgestellt werden, können die Streifen aus Vliesmaterial unmittelbar überlappend auf das Hakenmaterial und die elastisch dehnbaren Streifen gelegt werden, wobei ein nachfolgendes Umfalten dann nicht mehr erforderlich ist.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, welchem eigenständige erfinderische Bedeutung zukommt, betrifft das Bilden eines Hakenmaterials. Dieses Hakenmaterial ist besonders für die zuvor beschriebene Verbundmaterialbahn geeignet, kann jedoch grundsätzlich auch in anderen Bereichen verwendet werden.
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Um ein Hakenmaterial auszubilden, wird eine Polymerschmelze aus einer Breitschlitz-Düse in einen Spalt zwischen einer Walze und einem Band, das in Abschnitten an der Oberfläche der Walze entlang geführt wird, aufgebracht, wobei die Walze und/oder das Band eine Strukturierung aufweisen können, die zur Ausbildung der Halten vorgesehen ist. Abhängig von der Konfiguration des Verfahrens, können entweder komplette Haken mit Schäften und endseitigen Köpfen oder zuerst nur die Schäfte der Haken oder die Vorsprünge ausgebildet werden, wobei die Köpfe dann anschließend hergestellt werden. Im Rahmen der Erfindung werden Haken als Elemente verstanden, die dazu geeignet sind, in einem zugehörigen Material einzuhaken, wie zum Beispiel ein mit freiliegenden Schlaufen gewirktes Textilmaterial oder ein Vlies mit Schlaufen. Die Haken können an den Schäften abgeknickte Enden oder pilzförmige Verbreiterungen als Köpfe aufweisen.
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Da eine zunächst noch flüssige Polymerschmelze aus der Schlitzdüse auf den Spalt gegeben werden kann, kann die Ausformung der Haken sehr frei variiert werden. So kann beispielsweise die zur Ausbildung der Haken vorgesehene Strukturierung an Abschnitten des Bandes bzw. der Walze unterbrochen sein, um dort keine Haken zu bilden. Insbesondere kann die Strukturierung in Querrichtung und/oder Umfangsrichtung unterbrochen sein, wobei dann durch eine ebene Oberfläche hakenfreie Bereiche erzeugt werden. Neben der Erzeugung von Bereichen mit Haken oder Vorsprüngen sowie hakenfreien Bereichen kann bei dem beschriebenen Verfahren auch durch eine entsprechende Konturierung des Bandes und/oder der Walze der Walzenspalt und damit die lokale Dicke des erzeugten Hakenmaterials eingestellt werden.
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Wenn gemäß einer ersten Variante zur Ausbildung des Hakenmaterials ein glattes, auch als Sleeve bezeichnetes Band und eine strukturierte Walze (Chill-Roll) eingesetzt werden, werden die Schäfte der Haken oder Vorsprünge durch die strukturierte, üblicherweise gekühlte Walze (Chill-Roll) erzeugt.
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Im Rahmen der Strukturierung werden Vertiefungen bzw. Hohlräume zur Ausbildung der Schäfte der Haken oder Vorsprünge in der Walze gebildet. Die Walzenoberfläche kann dazu beispielsweise mit einem Ätzverfahren oder durch Einsatz eines Lasers bearbeitet werden. Die Anzahl und Verteilung der Hohlräume kann variabel an den jeweiligen Anwendungsfall des zu bildenden Hakenbandes angepasst werden.
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Das Band kann beispielsweise vollständig nahtlos durch einen galvanischen Prozess erzeugt werden. Ein solches Band, welches abhängig von der Anwendung auch als Glättband bezeichnet wird, wird üblicherweise zwischen zwei temperierten Walzen gespannt, von denen mindestens eine angetrieben werden kann. Das gespannte Band wird üblicherweise durch eine bewegliche Walze gegen die strukturierte, gekühlte Walze gepresst. Durch das Anpressen des Bandes in einem üblicherweise variabel einstellbaren Umschlingungswinkel wird erreicht, dass die zunächst noch flüssige Polymerschmelze die Vertiefungen bzw. Hohlräume der strukturierten Walze ausfüllt. Auf eine zusätzliche Entlüftung kann dabei in der Regel verzichtet werden, wobei auch eine mehrschichtige Ausgestaltung der Walze zur Entlüftung nicht notwendig ist. Durch den Kontakt mit dem umlaufenden Band während der Ausbildung der Schäfte der Haken oder Vorsprünge kann die Abkühlung besser kontrolliert werden, wodurch eine Fertigung auch bei einer sehr hohen Produktionsgeschwindigkeit möglich ist. Durch den Einsatz des beschriebenen Bandes kann auch eine besonders gleichmäßige, glatte und hochwertige Rückseite des Hakenmaterials erzeugt werden.
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Wie bereits zuvor erläutert, kann die Strukturierung in Längsrichtung, Querrichtung oder auch in einer beliebigen Richtung unterbrochen sein, um hakenfreie Bereiche zu erzeugen.
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Gemäß einer zweiten Variante zur Ausbildung des Hakenmaterials werden eine glatte Walze und ein strukturiertes bzw. perforiertes Band eingesetzt. Bei einem perforierten Band ist unter allen Umständen eine ausreichende Entlüftung der einzelnen Löcher zur Erzeugung der Schäfte der Haken oder Vorsprünge gewährleistet. Durch die Dicke des Bandes kann auch die Länge der auszuformenden Schäfte eingestellt werden. Alternativ kann die Länge der Schäfte auch durch den Anpressdruck des Bandes an die Walze eingestellt werden, wobei dann bei einem reduzierten Anpressdruck die Löcher der Perforation nur teilweise ausgefüllt werden. Durch eine Variation des Anpressdruckes kann dabei ohne einen Austausch des Bandes die Höhe der Stiele der Haken verändert werden.
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Das Hakenmaterial kann je nach Anforderung und Einsatzbereich aus unterschiedlichen Materialien sowohl einschichtig als auch mehrschichtig aufgebaut sein. Bei einem einschichtigen Aufbau sind insbesondere polyolefinische Materialien, wie beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Mischungen der genannten Polymere sowie ein Copolymer von Polyethylen und Polypropylen, geeignet. In einer Ausführungsform werden steife PP-Typen eingesetzt, die sowohl als Homo- oder als Copolymere vorliegen können. Darüber hinaus sind andere Polymere ebenfalls für einen einschichtigen oder mehrschichtigen Aufbau geeignet. Besonders vorteilhaft sind vergleichsweise steife Materialien, wie beispielsweise Cycloolefin-Copolymer (COC), Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), wie beispielsweise PA 6 und PA 6.6, oder auch Polymethyl-Methacrylat (PMMA).
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Durch einen mehrschichtigen Aufbau des Hakenbandes können die zum Teil einander entgegenstehenden Anforderungen von z. B. Steifigkeit, Fließfähigkeit während der Herstellung und Kompatibilität zu den im Laminat benachbarten Schichten auf vorteilhafte Weise erfüllt werden. Gemäß einer ersten Variante sind weitgehend typenreine Aufbauten oder zumindest Aufbauten vollständig aus Polyolefin möglich, wodurch insbesondere auch eine Wiederverwertung erleichtert wird. Beispielsweise kann bei einem dreischichtigen Aufbau für alle Schichten Polypropylen (PP) vorgesehen sein, wobei jedoch die Schicht, aus der die Haken oder Vorsprünge gebildet werden sollen, speziell hinsichtlich eines verbesserten Prägeverhaltens mit einem hohen Fließindex (MFI) ausgewählt werden, während die übrigen Schichten gezielt hinsichtlich der erforderlichen Steifigkeit des Hakenbandes optimiert sind.
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Neben solch einer typenreinen Gestaltung, ist eine mehrschichtige Gestaltung aus unterschiedlichen Materialtypen möglich, wobei wahlweise Materialien auf Polyolefinbasis, insbesondere PP, in den äußeren Schichten verwendet werden. Bei einem Aufbau mit zumindest drei Schichten kann eine innenliegende Kernschicht hinsichtlich einer maximalen Steifigkeit ausgewählt sein. Während bei einem fünfschichtigen Aufbau zwischen der Kernschicht und den Außenschichten eine Haftvermittlerschicht angeordnet wird, kann bei einem dreischichtigen Aufbau eine ausreichende Verbindung der Schichten untereinander durch funktionalisierte bzw. modifizierte Polyolefine erreicht werden.
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Die Dicke des Hakenmaterials beträgt an den hakenfreien Rändern sowie unterhalb der Haken typischerweise zwischen 20 und 180 µm und insbesondere zwischen 70 und 140 µm.
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Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt, die lediglich Beispiele von Ausführungsformen zeigen.
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1 zeigt im Querschnitt die einzelnen Komponenten, aus denen eine Verbundmaterialbahn mit elastischen und nicht-elastischen Bereichen gebildet werden kann, aus denen Verschlusselemente für Absorptionsartikel ausgestanzt oder davon abgetrennt werden können. Die Verbundmaterialbahn umfasst eine flache Vliesbahn 1, die eine erste Außenseite der Verbundmaterialbahn ausbildet. Um die elastischen Bereiche der Verbundstoffbahn zu erzeugen, sind parallel zueinander beabstandete, elastisch dehnbare Folienstreifen 2 auf der Vliesbahn 1 angeordnet, wobei diese Folienstreifen 2 mit einem Vliesmaterial 3 abgedeckt sind. Das in Form von Vliesmaterialstreifen angeordnete Vliesmaterial 3 deckt die Folienstreifen 2 vollständig ab und bildet bereichsweise eine zweite Außenseite der Verbundstoffbahn. Zusätzlich ist ein nicht-elastischer Streifen 4 vorgesehen, aus welchem ein Hakenmaterial gebildet wird. Der nicht-elastische Streifen 4 weist einen Trägerabschnitt 5 und nach oben abstehende Schäfte 6 auf.
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Die beschriebenen Komponenten können auf unterschiedliche Art und Weise miteinander verbunden werden. Insbesondere kann eine vollflächige oder abschnittsweise Klebeverbindung mittels Klebstoff 7 oder einer Ultraschallschweißung erzielt werden. Falls eine Klebeverbindung lediglich abschnittsweise vorgesehen ist, wird die Verbindung einfach durch Klebstoffstreifen, die sich entlang der Längsrichtung der beschriebenen streifenförmigen Elemente erstrecken, erzielt.
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In 1 sind die einzelnen Bestandteile der Verbundstoffbahn dargestellt, wobei lediglich exemplarisch ein flächiger Auftrag von Klebstoff 7 gezeigt ist. Es kann aus 1 entnommen werden, dass die beiden elastisch dehnbaren Folienstreifen 2 seitlich zu dem nicht-elastischen Streifen 4 angeordnet sind, während das Vliesmaterial 3 die Ränder 8 des nicht-elastischen Streifens 4 überlappt. Wenn der nicht-elastische Streifen 4 zuerst auf der Vliesbahn 1 angebracht wird, bevor der elastisch dehnbare Folienstreifen 2 und die Streifen aus Vliesmaterial 3 bereitgestellt werden, wird das Vliesmaterial 3 an den überlappenden Rändern 8 von den Schäften 6 direkt beim Bereitstellen an den Rändern 8 durchstochen, wodurch das Vliesmaterial 3 von den Schäften 6 gehalten wird. (2). Die Schäfte 6 bilden dann Vorsprünge 9 an den Rändern 8, welche sich in das Vliesmaterial 3 und durch das Vliesmaterial 3 hindurch erstrecken. Um die freiliegenden Haken 10 zwischen den überlappten Rändern 8 zu bilden, werden die Schäfte 6 mittels eines geeigneten Werkzeugs 11 unter Einwirkung von Druck und Temperatur ausgebildet, wobei Köpfe mit einem abgewinkelten Abschnitt und/oder verdickten Abschnitt erzeugt werden. Die Schäfte 6 an den überlappten Rändern 8 werden auf die gleiche Weise gebildet, wobei das Vliesmaterial 3 nicht nur auf der Ebene der Verbundmaterialbahn, sondern auch senkrecht dazu in einem Formschluss fixiert ist. Im Rahmen der Erfindung kann ein Werkzeug 11 verwendet werden, welches die Schäfte 6 verformt, wodurch die Vorsprünge 9 stärker ausbildet werden als die Schäfte 6, von denen die freiliegenden Haken 10 gebildet werden.
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Die 4 bis 6 stellen eine alternative Verfahrensweise zur Herstellung der Verbundmaterialbahn dar, wobei die Vliesbahn 1, der elastische Folienstreifen 2 und die Streifen aus Vliesmaterial 3 beispielsweise mit Klebstoff 7 miteinander verbunden werden. 1 stellt ebenfalls dar, dass sich die Streifen aus Vliesmaterial 3 über die Folienstreifen 2 hinaus erstrecken. Der nicht-elastische Streifen 4 wird dann angeordnet, indem die freien lateralen Enden des Vliesmaterials 3 zurückgefaltet werden. (5).
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Nach dem Zurückfalten des Vliesmaterials (6) wird die Anordnung gemäß 2 auch mit diesem alternativen Verfahren erzielt, in dem anschließend die Ausbildung der Schäfte 6 erfolgt.
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7 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, in der die Schäfte 6 an den überlappten Rändern 8 eine kürzere Länge aufweisen. Die durch die Schäfte 6 an den überlappten Rändern 8 gebildeten Vorsprünge 9 erstrecken sich dann nur in das Vliesmaterial 3 hinein, aber nicht durch das gesamte Vliesmaterial 3 hindurch. Trotzdem wird mindestens auf der Ebene der Verbundmaterialbahn eine zuverlässige Befestigung erzielt, während das Vliesmaterial 3 mit dem Trägerabschnitt 5 des nicht-elastischen Streifens 4 verklebt werden kann.
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8 zeigt mögliche Schneid- oder Stanzmuster zum Erzeugen von einzelnen Verschlusselementen 12. In der Ausführungsform gemäß 8 umfasst jedes Verschlusselement 12 den Bereich des nicht-elastischen Streifens 4, der Haken 10 über seine gesamte Breite vorsieht. Des Weiteren wird durch einen Abschnitt der Verbundmaterialbahn, welcher die Vorsprünge 9 neben den Haken 10 umfasst, ein freies Ende des Verschlusselements 12 ausgebildet. Insbesondere wenn sich die Vorsprünge 9 durch das Vliesmaterial 3 erstrecken, kann bei der Herstellung eine starke Verformung mit dem Werkzeug 11 bereitgestellt werden, um einen glatten Greifabschnitt für einen Benutzer zu erzeugen, der so gleichmäßig wie möglich ist.
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In Anlehnung an 1 stellt 9 eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung der Verbundmaterialbahn mit einem ersten äußeren Randabschnitt 8a dar, der mit dem Vliesmaterial 3, das keine Haken 10 oder Schäfte 6 aufweist, abgedeckt ist. Während die elastischen Folienstreifen 2 an dem äußeren Randabschnitt 8a enden, erstreckt sich das Vliesmaterial 3 weiter bis zu einem zweiten, weiter innen liegenden Randabschnitt 8b, der nach oben abstehende Schäfte 6 umfasst.
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Wie zuvor erläutert, sind Verschlusselemente, die aus irgendeiner der zuvor erläuterten Verbundmaterialbahnen hergestellt sind, zur Verwendung bei Absorptionsartikeln, wie zum Beispiel Windeln für Kleinkinder und Erwachsene, geeignet. In einer in 10 gezeigten Ausführungsform ist mindestens ein, vorzugsweise jedoch ein Paar von Verschlusselementen 12 an der Grundeinheit eines Absorptionsartikels angebracht. Die Grundeinheit kann eine flüssigkeitsdurchlässige Schicht (auch als Oberschicht bekannt), eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht (auch als Unterschicht bekannt) und einen Kern einschließen, der zwischen der flüssigkeitsdurchlässigen Schicht und der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht angeordnet ist. Der Kern ist konzipiert, Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Urin, zu absorbieren und zurückzuhalten. In einer Ausführungsform ist ein Paar von Verschlusselementen in einem Endabschnitt der Grundeinheit angeordnet, bei der es sich im Falle einer Kleinkinderwindel um den rückseitigen Taillenabschnitt der Grundeinheit handeln kann. Ein nicht einschränkendes Beispiel eines Absorptionsartikels, der ein Paar von Verschlusselementen einschließt, ist in 10 dargestellt.
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Die hierin offenbarten Abmessungen und Werte sollen nicht als streng auf die exakten angegebenen numerischen Werte beschränkt verstanden werden. Stattdessen soll, solange nichts anderes angegeben ist, jede dieser Abmessungen sowohl den angegebenen Wert als auch einen funktional gleichwertigen Bereich, der diesen Wert umgibt, bedeuten. Beispielsweise soll eine Abmessung, die als „40 mm“ offenbart ist, „etwa 40 mm“ bedeuten.