DE69608570T2

DE69608570T2 - Absorbierende artikel mit einem weichen, starken vliesstoffteil

Info

Publication number: DE69608570T2
Application number: DE69608570T
Authority: DE
Inventors: Christopher Dobrin; Alan Young
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2016-11-09
Also published as: JPH11500652A; ES2146031T3; AU7683496A; WO1997019662A1; DE69608570D1; JP3234233B2; MX9804308A; EP0863735A1; CA2237556A1; ATE193197T1; EP0863735B1; KR19990071755A; KR100259736B1; CA2237556C; US5626571A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft absorbierende Artikel, welche einen Faservliesbestandteil enthalten, welcher eine bevorzugte Kombination von Festigkeit und Weichheit aufweist. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das Faservlies in das Deckblatt oder Rückenblatt des absorbierenden Artikels eingebaut.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Absorbierende Artikel mit Faservliesdeckblättern und Rückenblättern, welche eine Faservlies-Außenschichte aufweisen, sind bekannt. Beispielsweise offenbaren die US-Patente Nr. B 1 3,860.003 (Buell, 18. April 1989) und Nr. 5,151.092 (Buell et al., 29. September 1992) wegwerfbare absorbierende Artikel, welche ein Deckblatt aufweisen, welches aus einem Faservliesmaterial gebildet sein kann, und das US- Patent Nr. 4,753.840 (Van Gompel, 28. Juni 1988) lehrt ein beschichtetes Textilmaterial, welches als Basis eine Faservlieslage aufweist, welche eine thermoplastische Folie daran gebunden umfaßt.
Faservliese für Deckblatt- und Rückenblattapplikationen sollten bestimmte Eigenschaften aufweisen, welche für die gedachte Verwendung, beispielsweise in Windeln, geeignet sind. Erstens sollten Faservliese, welche in absorbierenden Artikeln verwendet werden sollen, weich und für die Haut des Trägers nicht-reizend sein. Es ist besonders erwünscht, Rückenblattmaterialien beizustellen, welche "textilähnlich" sind, d. h. welche beim Berühren kühl und drapierbar sind. Zweitens sollten derartige Faservliese ausreichend Festigkeit für ihre gedachte Verwendung aufweisen. Demnach sollte das Faservlies während der Fabrikation oder Verwendung des absorbierenden Artikels nicht splitten oder reißen. Schließlich sollte das Faservlies ausreichend Deckfähigkeit oder Opazität für eine gegebene Applikation aufweisen. Die Festigkeit und Deckfähigkeit eines Faservlieses hängen in einem großen Ausmaß vom Flächengewicht des Faservlieses ab. Faservliese, welche in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln verwendet werden, werden in der Regel ein Flächengewicht im Bereich von etwa 15 Gramm/yd² bis etwa 30 Gramm/yd² aufweisen, um die gewünschte Festigkeit und Abdeckung beizustellen. Während Festigkeit und Deckfähigkeit durch eine Zunahme im Flächengewicht erhöht werden können, tendiert leider die Weichheit abzunehmen. Demnach ist es eine besondere Herausforderung, Faservliese beizustellen, welche jeweils diese Eigenschaften aufweisen, sodaß sie zur Verwendung in absorbierenden Artikeln geeignet sind.
Eine Annäherung zum Verbessern der Weichheit eines Faservliesmaterials ist im US-Patent 5,296.289 (Collins, 22. März 1994) beschrieben. Es ist ein Ziel des US- Patents 5,296.289, eine Spinnvlies-Faservliesbahn beizustellen, welche gestreckt worden ist, um einen weichen "Griff" und größere Deckfähigkeit mit minimalen Op fern an Festigkeit als ein Ergebnis des Streckens in der Maschinenrichtung oder quer zur Maschinenrichtung beizustellen, obwohl es eine wesentliche Reduktion im Flächengewicht der Bahn im Vergleich mit dem Ausmaß an Zunahmen in der Dimension gibt. Die streckbaren Bahnen, welche von Collins gelehrt werden, weisen Spotbindungen auf, welche in einem "Maisreihen"-Bindungsmuster verteilt sind. Das Collins-Patent offenbart, daß Strecken von bestimmten aus dem Stand der Technik bekannten Faservliesbahnen den Griff einigermaßen verbessern wird, aber mit unannehmbaren Verlusten in Reißfestigkeits- und Verlängerungs- Charakteristika.
Das EP-A-0 127 438 offenbart ein Faservlies, welches Fasern aufweist, welche Polyethylen umfassen, wovon mindestens ein Abschnitt der Fasern verfestigt worden ist, und welches Faservlies in der Richtung quer zur Maschine permanent mechanisch gestreckt ist.
Während einige der Probleme des Beistellens funktioneller, doch berührungsmäßig annehmbarer Faservliesmaterialien für Deckblätter und Rückenblätter mindestens teilweise durch den Stand der Technik verbessert worden sind, ist keines dieser Probleme auf die Weise oder in dem Ausmaß der vorliegenden Erfindung gelöst worden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Faservlies beizustellen, welches weich ist, doch welches ebenso ausreichend Festigkeit und Deckfähigkeit zur Verwendung in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln aufweist. Es ist ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung, wegwerfbare absorbierende Artikel, und insbesondere Rückenblätter derartiger Artikel, vorzusehen, welche eine textilähnliche Berührungswahrnehmung aufweisen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Faservlies gerichtet, welches weich, aber ausreichend fest zur Verwendung in absorbierenden Artikeln ist (hierin alternativ als "weiches, festes Faservlies" bezeichnet). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Faservliese mit sowohl einer Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens etwa 118 g/cm (300 g/in) und einer Verlängerung quer zur Maschinenrichtung beim Bruch von mindestens etwa 40%. Derartige Faservliese tendieren, eine Kombination von Festigkeit und Weichheit aufzuweisen, welche zur Verwendung in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln bevorzugt ist. Das weiche, feste Faservlies wird aus Fasern aus einem polymeren Material gebildet, welches polymere Material ein Polyethylenpolymersegment enthält. Mindestens ein Abschnitt der polymeren Fasern ist verfestigt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das weiche, feste Faservlies durch permanentes mechanisches Strecken eines teilweise verfestigten, schmelzge sponnen gelegten Ausgangsfaservlieses, welches aus Fasern aus einem polymeren Material gebildet ist, gebildet, welches ein Polyethylenpolymer-Segment enthält und (1) eine Verlängerung quer zur Maschinenrichtung beim Bruch von mindestens etwa 175% und (2) eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens etwa 400 g/in (157 g/cm) aufweist. Sogar bevorzugter weisen Ausgangsfaservliese die zusätzlichen Eigenschaften von (3) einem Filamentdenier im Bereich von 1,5 bis 10 (0,17 bis 1,1 tex); (4) einem Flächengewicht im Bereich von 18-369 g/m² (15-30 g/y2); und, im Fall eines mit Thermopunkt gebundenen Faservlieses, (5) einer Verfestigungszone von etwa 4 bis etwa 40% auf. Es hat sich herausgestellt, daß ein Ausgangsfaservlies mit diesen Eigenschaften mechanisch permanent gestreckt werden kann, um relative Weichheit beizustellen, während es ausreichend Festigkeit beibehält, sodaß es zur Verwendung als ein Deckblatt- oder ein Rückenblattbestandteil geeignet ist. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Ausgangsfaservlies quer zur Maschinenrichtung eine Verlängerung beim Bruch von mindestens etwa 200%, bevorzugter mindestens etwa 250% und eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens etwa 197 g/cm (500 g/in), bevorzugter mindestens etwa 236 g/cm (600 g/in) auf.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen besteht das weiche, feste Faservlies im wesentlichen aus schmelzgesponnenen Fasern aus Polyethylen oder Polyethylen- Polypropylen-Copolymer. Bevorzugter bestehen die schmelzgesponnenen Fasern im wesentlichen aus Polyethylen. Die schmelzgesponnenen Fasern sind vorzugsweise durch thermische Spot-Bindungen verfestigt.
Das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise in das Deckblatt oder in das Rückenblatt eines absorbierenden Artikels, wie zum Beispiel von Windeln, Damenhygieneprodukten, Inkontinenzprodukten und dergleichen, eingebaut sein. Das Rückenblatt umfaßt vorzugsweise das weiche, feste Faservlies und eine flüssigkeitsundurchlässige Schichte, welche Schichte dem Faservlies höhere Fluidsperreigenschaften verleiht. Das Faservlies ist vorzugsweise an der der Kleidung zugewandten Seite des Rückenblatts angeordnet, um dem Artikel eine textilähnliche Außenoberfläche zu verleihen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1-3 sind mehrere Ansichten einer streckenden Vorrichtung, welche verwendet werden kann, um ein Ausgangsfaservlies, wie hierin beschrieben, zu strecken, um das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Windel.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Das weiche, feste Faservlies ist aus Fasern aus einem polymeren Material gebildet, welches polymere Material sich wiederholende Ethylen-Einheiten (-CH&sub2; CH&sub2;-) inkludiert, um ein Polyethylen-Segment zu bilden. Das Polymermaterial kann Polyethylen, ein Copolymer von Polyethylen oder eine Mischung dieser polymeren Materialien sein. Mit "Copolymer" ist beabsichtigt, Polymere zu umreißen, welche durch die Copolymerisation von Ethylen oder Polyethylen mit einem oder mehreren geeigneten Monomeren oder Polymeren gebildet werden, sodaß das resultierende Copolymer sich wiederholende Ethylen-Einheiten enthält. Geeignete andere Monomere und Polymere inkludieren C&sub3;-C&sub6;-Polyolefine, wie zum Beispiel Propylen, Butylen und dergleichen und Polymere davon, beispielsweise Polypropylen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Fasern aus Polyethylen gebildet. Derartige Polyethylen-Fasern können beispielsweise Fasern aus linearem Polyethylen niedriger Dichte oder Fasern aus Polyethylen hoher Dichte sein. Demnach können die polymeren Fasern eine Dichte im Bereich von 0,91 g/cm³ bis 0,97 g/cm³ aufweisen. Die polymeren Fasern können durch verschiedene Verfahren, wie sie in der Fachwelt allgemein bekannt sind, hergestellt sein, einschließlich Schmelzspinnverfahren und Lösungsspinnverfahren.
Die polymeren Fasern können zu einer Faservliesbahn durch Verfahren, wie sie bereits bekannt sind oder wie sie nun in der Fachwelt des Bildens faseriger Faservliesbahnen bekannt werden, gebildet werden, in welchen die Fasern mindestens teilweise verfestigt werden. Beispielsweise können die Fasern gesponnen und in einem kontinuierlichen Vorgang an einem geeigneten bahnbildenden Substrat abgelegt werden, um eine faserige Bahn (d. h. gesponnen gelegt) zu bilden, gefolgt von Verfestigung. Alternativ können polymere Bahnen zu einem Seil gesponnen werden durch Schmelzspinn- oder Lösungsspinnverfahren. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Fasern gesponnengelegt oder durch ein Schmelzspinnverfahren zu einem Seil gesponnen.
Ein schmelzgesponnen-gelegtes Faservlies kann durch Extrudieren einer Reihe beabstandeter geschmolzener synthetischer Filamente des Polymers durch eine Spinndüse mit einer Mehrzahl von nebeneinanderliegenden Öffnungen gebildet werden, um eine Mehrzahl von beabstandeten nicht-verfestigten Filamenten beizustellen, wie im US-Patent 3,509.009, erteilt an Hartmann am 28. April 1970, gelehrt ist. Die Filamente werden sofort an beiden Seiten durch erwärmte Gasströme erfaßt und ohne wegzubrechen weggetragen, sodaß die Filamentdurchmesser innerhalb einer Distanz von etwa 1 cm von der Spinndüse abnehmen und daß die Filamente nicht voll gezogen sind. Die Filamente werden daraufhin an einem Öffnungen aufweisenden sich bewegenden Sieb in Zufallsausrichtung oder in schlangenförmiger Verfilzung, aber im wesentlichen in der Maschinenrichtung, abgelegt.
Stapelfasern können durch Extrudieren einer Mehrzahl beabstandeter geschmolzener synthetischer Filamente des Polymers durch eine Spinndüse, welche eine Mehrzahl von nebeneinanderliegenden Öffnungen aufweist, gebildet werden, um eine Mehrzahl von beabstandeten nicht-verfestigten Filamenten (Seil, Tau) beizustellen, gefolgt von Zerschneiden oder Schneiden des Seils, um diskontinuierliche Fasern (Stapelfasern) zu bilden. Durch Legen der Stapelfasern auf ein geeignetes Substrat wird eine Bahn gebildet. Die Bahn kann durch jedes geeignete Verfahren, wie es in der Fachwelt allgemein bekannt ist, beispielsweise durch Krempeln, Im- Luftstrom-Legen, Naßlegen und dergleichen, gebildet werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Stapelfasern gekrempelt und im Luftstrom auf ein geeignetes Substrat gelegt. An konventionellen Krempelungsanlagen hergestellt sind die Fasern in der resultierenden faserigen Bahn in der Maschinenrichtung ausgerichtet.
Die Fasern der schmelzgesponnenen-gelegten, gekrempelten oder anders gebildeten Bahn werden dann mindestens teilweise verfestigt, um ein Faservlies zu bilden, welches in der vorliegenden Erfindung nützlich ist. Wenn hierin verwendet, bezieht sich "Verfestigung", "verfestigt" und dergleichen auf das Zueinanderbringen mindestens eines Abschnitts der Fasern in enge Nachbarschaft, um Stellen zu bilden, welche funktionieren, um den Widerstand des Faservlieses gegen äußere Kräfte, z. B. Zugspannungskräfte, im Vergleich zu der unverfestigten Bahn zu erhöhen. "Teilweise verfestigt" bezieht sich auf das Vorhandensein zahlreicher voneinander beabstandeter Stellen (d. h. intermittierende Stellen), im Gegensatz zu einem Faservlies, welches so verfestigt ist, daß einzelne Stellen nicht durch einfache Vergrößerung wahrgenommen werden.
Verfestigung kann durch jedes geeignete Verfahren verursacht werden, welches Hitze und/oder Druck auf die faserige Bahn aufbringt. Verfestigungsverfahren inkludieren thermische Spot-(d. h. Punkt-)Bindung und Hydroverfilzung. Thermische Punktbindung kann durch Durchführen der faserigen Bahn durch einen Preßwalzenspalt, welcher von zwei Walzen gebildet ist, wobei eine davon erwärmt ist und eine Mehrzahl von erhabenen Punkten an ihrer Oberfläche enthält, ausgeführt werden, wie im US-Patent 3,855.046, erteilt an Hanson et al. am 17. Dezember 1974, beschrieben ist. Die erwärmte Walze wird auf eine Temperatur erwärmt, welche ausreichend ist, um thermoplastischen Fluß oder Schmelzen des Polymers in den Bereichen der Bahn, welche den erhabenen Punkten entsprechen, zu verursachen, wenn die Bahn durch den Walzenspalt durchgeht, wobei die Stellen gebildet werden, wo thermoplastischer Fluß auftritt. Hydroverfilzung bezieht in der Regel eine Behandlung der faserigen Bahn mit Hochdruckwasserstrahlen ein, um über mechanische Faserverfilzung (Reibung) die Bahn in dem Bereich, welcher erwünscht ist, daß er verfestigt wird, zu verfestigen, wobei die Stellen in der Zone von Faserverfilzung gebildet werden. Die Fasern können hydroverfilzt werden, wie in den US-Patenten Nr. 4,021.284, erteilt an Kalwaites am 3. Mai 1977, und Nr. 4,024.612, erteilt an Contractor et al am 24. Mai 1977, gelehrt ist. In dem gegenständlich bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die polymeren Fasern des Faservlieses durch thermische Punktbindungen verfestigt.
Faservliese, welche durch thermische Punktbindungen verfestigt sind, können durch eine Verfestigungszone gekennzeichnet sein. Wenn hierin verwendet, bezieht sich die "Verfestigungszone" auf die Zone, welche von den Stellen eingenommen ist, welche durch Zueinander-Bringen der Fasern in relativ enge Nachbarschaft (hierin nachstehend alternativ als "Bindungsstellen" bezeichnet) gebildet sind, basierend auf der Gesamtfläche des Faservlieses. Die Faservliese mit thermischer Punktbindung, welche in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können eine Verfestigungszone von weniger als 40% aufweisen. Die Verfestigungszone wird bestimmt durch ein einfaches Mikroskop (z. B. 10- bis 30-fach), welches einen Meßmaßstab aufweist, bei Betrachtung durch das Mikroskop (z. B. mit Teilstrichen bei etwa 0,000787 cm (0,002"), welcher eine Messung der Bindungsstellen ermöglicht. Ein Probenstück des Faservlieses wird durch das Mikroskop betrachtet und die Anzahl und Größe der Bindungsstellen werden für vier unterschiedliche Flächen von 0,197 cm · 0,197 cm (0,5" · 0,5") in der Betrachtung gemessen. Die Zone, welche von den Stellen in jeder Fläche von 0,197 cm (0,5") im Quadrat eingenommen ist, wird mathematisch bestimmt, wobei die Verfestigungszone der Durchschnitt der vier Berechnungen ist.
Verfestigung durch Hydroverfilzung wird beeinflußt von der Anzahl und Anordnung von Wasserstrahlen im Verhältnis zur Faservliesbahn, welche verfestigt wird, und von der Kraft, welche auf die Faservliesbahn durch die einzelnen Strahlen ausgeübt wird. Die Verfestigung eines hydroverfilzten Faservlieses tendiert, mit einer Zunahme in der Anzahl von Wasserstrahlen, mit näherer Anordnung der Strahlen in bezug auf die Faservliesbahn oder mit einer Zunahme im Druck, welcher von den Wasserstrahlen ausgeübt wird, zuzunehmen.
Die Faservliese weisen eine Reißfestigkeit von mindestens 300 g/in und eine Verlängerung beim Bruch von mindestens etwa 40% auf, jeweils in der Richtung quer zur Maschine. Es hat sich herausgestellt, daß ein Faservlies mit diesen Eigenschaften tendiert, eine Kombination von Festigkeit und Weichheit aufzuweisen, welche für die Verwendung in absorbierenden Artikeln bevorzugt ist. Das weiche, feste Faservlies weist vorzugsweise ein Filament-Denier im Bereich von 1,5 bis 10 (0,17 bis 1,1 tex); ein Flächengewicht im Bereich von 12-24 g./m² (10-20 g/yd²) und für Faservliese mit thermischen Bindungspunkten eine Verfestigungszone von weniger als etwa 40% auf. Das weiche, feste Faservlies mit diesen Eigenschaften kann direkt aus dem polymeren Material durch die zuvor beschriebenen Verfahren gebildet werden, wobei die Verfahrensvariablen auf konventionelle Weise gesteuert werden, um die gewünschte Denierzahl, Flächengewicht und Verfestigungszone beizustellen.
Wie von dem Fachmann wohl verstanden werden wird, bezieht sich das Filamentdenier auf die Anzahl von Gramm eines gegebenen Fasermaterials in 9000 Meter Länge des Materials, welches hauptsächlich durch die Polymer-Extrusionsrate und den Grad an Verdünnung der gesponnenen Fasern, welche das Faservlies ausmachen, bestimmt ist. Im allgemeinen nimmt Faserdenier mit einer Zunahme in der Extrusionsgeschwindigkeit oder mit einer Abnahme im Grad an Verdünnungsabnahmen zu. Faserdenier kann gemäß ASTM D1907/D3218 gemessen werden.
Das Flächengewicht ist ein allgemein bekannter Ausdruck auf dem Gebiet, welcher verwendet wird, um das Gewicht einer Faservliesbahn pro Flächeneinheit der Bahn zu bezeichnen. Wenn hierin verwendet, ist eine "Bahn" aus faserigem Material, wie zum Beispiel die hierin beschriebenen Faservliese, ein Blatt eines dünnen im wesentlichen zusammenhängenden faserigen Materials mit zwei im wesentlichen parallelen Oberflächen. Obwohl eine Bahn aus faserigem Material nicht flach oder glatt sein muß, ist sie, theoretisch, in einer im wesentlichen planen zweidimensionalen Anordnung von unbestimmter Länge und unbestimmter Breite, welche in den zwei Dimensionen auskragt, ausgelegt oder kann ausgelegt sein. Das Flächengewicht wird bestimmt, basierend auf einer ausgewählten Fläche, welche von diesen zwei Dimensionen definiert ist. Das Flächengewicht wird bestimmt durch das Gewicht von Fasern, welche an einem formgebenden Substrat abgelegt sind, pro Flächeneinheit und ist hauptsächlich eine Funktion der Faserdichte, Faserdenierzahl und Substratgeschwindigkeit in bezug auf die Vorrichtung, welche verwendet wird, um die Fasern auf das Substrat abzulegen. Im allgemeinen nimmt das Flächengewicht mit einer Zunahme in Faserdichte oder Faserdenier oder mit einer Abnahme in der Substratgeschwindigkeit zu. Das Flächengewicht kann durch ASTM D3776-85 Option B, gemessen werden.
Die Verfestigungszone für thermisch punktgebundene Faservliese wird beeinflußt von der Anzahl und Anordnung erhabener Punkte an der Walze, welche verwendet wird, um die thermischen Punktbindungen zu bilden. Im allgemeinen, wenn die Anzahl erhabener Punkte pro Flächeneinheit zunimmt, nimmt die Verfestigungszone des Faservlieses zu:
Reißfestigkeit und Verlängerung beim Bruch, wie sie hierin verwendet werden, beziehen sich auf die jeweiligen Eigenschaften, gemessen gemäß ASTM D1682- 64 und 7.1.2.2, welche hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind. Für Bahnen, welche aus den bevorzugten polymeren Fasern, welche hierin beschrieben sind, gebildet sind, sind diese Zugspannungseigenschaften hauptsächlich vom Flächengewicht und der Verfestigung des Faservlieses beeinflußt. Im allgemeinen tendiert Reißfestigkeit, mit einer Zunahme im Flächengewicht und/oder in der Verfestigung zuzunehmen. Andererseits tendiert eine Verlängerung beim Bruch mit einer Zunahme im Flächengewicht und/oder in der Verfestigung abzunehmen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das weiche, feste Faservlies durch permanentes mechanisches Strecken quer zur Maschinenrichtung und wahlweise in der Maschinenrichtung eines Ausgangsfaservlieses mit (1) einer Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens etwa 400 g/in (157 g/cm); und (2) einer Verlängerung quer zur Maschinenrichtung beim Bruch von mindestens etwa 175% gebildet.
"Maschinenrichtung" (alternativ hierin als "MD" bezeichnet), ist ein allgemein bekannter Ausdruck in der Fachwelt, welcher allgemein verstanden wird, um sich auf die Richtung entsprechend der Länge des Faservlieses, wenn es in konventionellen Faservliese-formenden Vorrichtungen gebildet wird, zu beziehen. Die Maschinenrichtung entspricht in der Regel der Richtung der Faserausrichtung, wenn sie abgelegt werden, um das Faservlies zu bilden. "Quer zur Maschinenrichtung" (alternativ hierin als "CD" bezeichnet) bezieht sich auf die Richtung, welche 90º zur Maschinenrichtung verläuft. Das Faservlies ist im wesentlichen in einer Ebene gebildet, welche von der Maschinenrichtung und von der Richtung quer zur Maschine bestimmt ist.
Bevorzugte Ausgangsfaservliese weisen ebenso ein Filamentdenier im Bereich von 1,5 bis 10 (0,17 bis 1,1 tex); ein Flächengewicht im Bereich von 18-36 g/m² (15 g/yd2 bis 30 g/yd2) und für thermische punktgebundene Faservliese eine Verfestigungsbindungszone von etwa 4 bis etwa 40% auf. Es hat sich herausgestellt, daß ein Ausgangsfaservlies mit diesen Eigenschaften permanent mechanisch gestreckt sein kann, um ein Faservlies beizustellen, welches weich, doch ausreichend fest ist, sodaß es zur Verwendung als ein Deckblatt- oder ein Rückenblatt-Bestandteil geeignet ist. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Ausgangsfaservlies eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens etwa 197 g/cm (500 g/in), bevorzugter mindestens etwa 236 g/cm (600 g/in) und eine Verlängerung quer zur Maschinenrichtung beim Bruch von mindestens etwa 200%, bevorzugter mindestens etwa 250%, auf.
Das Ausgangsfaservlies, welches permanent mechanisch gestreckt werden soll, ist unelastisch. Wenn hierin verwendet, bezieht sich "Unelastizität" auf das Versagen eines Materials, wenn es einer Zugkraft unterworfen ist, um sich im wesentlichen zu seinem ursprünglichen Zustand von null Verlängerung rückzuformen, nachdem die Zugkraft entfernt worden ist. Das Ausgangsfaservlies der vorliegenden Erfindung wird, nachdem es einer Zugkraft unterworfen worden ist, um eine 50%ige Verlängerung zu verursachen, in der Regel versagen, um sich auf eine Verlängerung von weniger als 20% rückzuformen. Die Unelastizität des Faservlieses ist hauptsächlich beeinflußt von dem polymeren Material, welches die Fasern des Faservlieses ausmacht.
Das Ausgangsfaservlies, welches permanent mechanisch gestreckt werden soll und welches die zuvor erwähnten Eigenschaften aufweist, kann durch die hierin beschriebenen Verfahren direkt aus dem polymeren Material gebildet werden, wobei die Verfahrensvariablen auf konventionelle Weise gesteuert werden, um die gewünschte Denierzahl, Flächengewicht und Verfestigungszone beizustellen. Diese Variablen werden auf die zuvor beschriebene Art beeinflußt und können von einem Fachmann auf dem Gebiet im Lichte dessen kontrolliert werden. Schmelzgesponnen gelegte Faservliese, welche aus Polyethylenfasern gebildet sind und die zuvor erwähnten Ausgangsfaservlies-Eigenschaften von Zugfestigkeit, Verlängerung beim Bruch, Denier, Flächengewicht, Verfestigungszone und Inelastizität aufweisen, und welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung permanent mechanisch gestreckt werden können, sind von Polybond Co., Waynesboro, VA, als #86964-S und von Corovin aus Peine, Deutschland, als Corolind 16714 kommerziell verfügbar.
Wenn ein gekrempeltes und hydroverfilztes Faservlies als ein Ausgangsfaservlies genutzt wird, welches permanent mechanisch gestreckt werden soll, tendieren höhere Flächengewichte erforderlich zu sein, damit das gestreckte Faservlies die gewünschte Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens etwa 118 g/cm (300 g/in) im Vergleich zu einem Ausgangsfaservlies, welches schmelzgesponnen gelegt und thermisch spotgebunden ist, aufweist. Beispielsweise ist das Flächengewicht eines gekrempelten und hydroverfilzten Ausgangsfaservlieses, welches diese Reißfestigkeit nach dem Strecken beistellt, in der Regel im Bereich von etwa 36 g/m² (30 g/yd²) bis etwa 60 g/m² (50 g/yd²). Zufolge der höheren Kosten von Materialien mit höherem Flächengewicht ist ein weiches, festes Faservlies der vorliegenden Erfindung, welches aus einem derartigen gekrempelten Ausgangsfaservlies gebildet ist, nicht bevorzugt.
Das weiche, feste Faservlies, welches durch permanentes mechanisches Strecken des zuvor beschriebenen Ausgangsfaservlieses gebildet ist, weist unerwarteterweise bestimmte Eigenschaften im Vergleich zu dem weichen, festen Faservlies auf, welches direkt durch konventionelle Faservliesverfahren gebildet ist. Insbesondere weist das permanent mechanisch gestreckte, weiche, feste Faservlies höhere Zähigkeit und Elastizität auf. Demnach tendiert das permanent mechanisch gestreckte Faservlies, plötzlichen Zugspannungskräften, solche, wie sie beim Tragen von wegwerfbaren, absorbierenden Artikeln durchgemacht werden, zu widerstehen. Das permanent mechanisch gestreckte, weiche, feste Faservlies kann ebenso gegenüber dem Faservlies, welches direkt gebildet ist, aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt sein.
Permanentes mechanisches Strecken quer zur Maschinenrichtung kann eine Anzahl von Mechanismen einbeziehen. In der Regel wird ein wesentlicher Abschnitt der Fasern des Faservlieses gegen die Richtung quer zur Maschine neu ausgerichtet. Die Fasern in den verfestigten Faserstellen können von der Stelle rutschen, in bezug auf die Stelle gestreckt werden oder von der Stelle wegbrechen. Das resultierende weiche, feste Faservlies weist ein Flächengewicht auf, welches etwa 50% bis etwa 90% des Flächengewichts des Ausgangsfaservlieses ist. Demnach weist das resultierende Faservlies in der Regel ein Flächengewicht von etwa 8,9 g/m² (7,5 g/yd²) bis etwa 32 g/m² (27 g/yd²), vorzugsweise etwa 12 g/m² (10 g/yd²) bis etwa 24 g/m² (20 g/yd²) auf.
Das Strecken quer zur Maschinenrichtung kann zu verschiedenen Graden in Abhängigkeit von der erforderlichen Endverbrauchfestigkeit und Deckfähigkeit verursacht sein, vorausgesetzt, daß das Faservlies nach dem Strecken eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens etwa 118 g/cm (300 g/in) und eine Verlängerung beim Bruch von mindestens etwa 40% aufweist. Im allgemeinen tendiert die Weichheit des Faservlieses, mit zunehmenden Graden von permanentem Strecken zuzunehmen. Das Ausgangsfaservlies ist in der Regel in der CD auf mindestens etwa 125%, vorzugsweise 175% seiner ursprünglichen ungestreckten CD- Breite permanent gestreckt. Sehr weiche und noch ausreichend feste Faservliese sind durch permanentes Strecken des Ausgangsfaservlieses auf mindestens etwa 200% ihrer ursprünglichen, ungestreckten CD-Breite erhalten worden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist Strecken relativ aggressiv, um dadurch wirksame Öffnungen in mindestens einem Abschnitt des Faservlieses zu bilden. Wenn das resultierende Faservlies als ein Deckblatt in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln genutzt wird, tendieren die Öffnungen, die Erfassungsgeschwindigkeit für relativ viskose Körperfluide, wie zum Beispiel Menses oder flüssige Fäkalien, zu verbessern. Wenn hierin verwendet, bezieht sich "wirksame Öffnungen" auf Öffnungen, welche eine signifikante Zunahme in der Erfassungsrate von einem oder mehreren derartiger relativ viskoser Körperfluide beistellen. Die Öffnungen können Zonen von reduziertem Bahn-Flächengewicht (im Vergleich zu anderen Zonen der gestreckten Bahn, ausgenommen die Bindungsstellen) einschließlich Zonen, welche im wesentlichen faserfrei sind, sein. Wenn die Öffnungsgröße zunimmt, tendieren die Öffnungen im allgemeinen, beim Erhöhen der Erfassungsrate von relativ viskosen Körperfluiden wirksamer zu sein. Die Größe der Öffnungen tendiert, mit zunehmenden Graden von permanentem Strecken zuzunehmen. Die Größe der Öffnungen wird ebenso beeinflußt von dem Muster der verfestigten Zonen im Faservlies einschließlich der Frequenz und Größe der verfestigten Faserstellen. Im allgemeinen ist, je weniger oder kleiner die verfestigten Faserstellen sind, die mögliche Größe der Öffnungen umso kleiner.
Faservliese mit Öffnungen, welche für Deckblatt-Applikationen nützlich sind, werden in der Regel durch permanentes Strecken des Ausgangsfaservlieses in der CD auf mindestens etwa 175% seiner ursprünglichen ungestreckten CD-Breite erhalten, wobei das entspannte permanent gestreckte Faservlies belassen wird, um mindestens etwa 140% seiner ursprünglichen CD-Breite aufzuweisen. Bevorzugter werden die mit Öffnungen versehenen Faservliese durch Strecken des Ausgangsfaservlieses auf etwa 200% bis etwa 300% von seiner ursprünglichen ungestreckten CD-Breite gebildet. Beispielsweise hat permanentes Strecken eines Ausgangsfaservlieses, wie es zuvor beschrieben worden ist, auf etwa 175% bis 300% seiner ursprünglichen CD-Breite Öffnungszonen von etwa 0,0052 cm² (0,0008 in²) bis etwa 0,019 cm² (0,003 in²) bei einer Dichte von etwa 0,79 bis etwa 4,65 pro cm² (5 bis etwa 30 pro in²) Faservlies beigestellt, was beim Erhöhen der Rate des Erfassens von flüssigen Fäkalien wirksam ist.
Das Strecken quer zur Maschinenrichtung kann im wesentlichen einheitlich über das Faservlies sein. Alternativ kann lediglich ein Abschnitt oder können diskontinuierliche Abschnitte des Ausgangsfaservlieses quer zur Maschinenrichtung gestreckt werden. Beispielsweise kann das Ausgangsfaservlies in CD entlang lediglich einem mittleren CD-Abschnitt des Ausgangsfaservlieses entlang der MD des Faservlieses gestreckt werden. Das resultierende permanent gestreckte Ausgangsfaservlies hat einen mittleren relativ weichen Abschnitt in CD, welcher Längsränder aufweist, welche in der MD laufen, und im wesentlichen ungestreckte Abschnitte, welche die Längsränder begrenzen. Das resultierende permanent gestreckte Faservlies kann als ein Deckblatt in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln verwendet werden, wo der relativ weiche Abschnitt positioniert ist, um beim Gebrauch den Erfassungsbereich des Deckblatts zu enthalten, und die im wesentlichen ungestreckten Abschnitte in den Bereichen des absorbierenden Artikels positioniert sind, wo Materialien mit höherer Festigkeit erwünscht sind, z. B. in den Zipfeln und entlang den Seitenrändern des absorbierenden Artikels. Bei einem wirtschaftlich bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der relativ weiche Abschnitt einen kontinuierlichen Streifen, welcher zwischen den Endrändern des Deckblatts des wegwerfbaren absorbierenden Artikels verläuft. Alternativ kann der relativ weiche Abschnitt im wesentlichen dem Erfassungsbereich des Artikels, wenn er in Gebrauch ist, entsprechen.
Das Ausgangsfaservlies ist durch den streckenden Arbeitsgang permanent gestreckt. Mit "permanent gestreckt" ist gemeint, daß das Faservlies permanente Verformung in der Richtung des Streckens zeigt, wenn es auf mindestens 50% seiner ursprünglichen Dimension in der Richtung des Streckens verlängert ist. Nachdem es einer Zugspannungskraft unterworfen worden ist, um mindestens 50% Verlängerung in der Richtung des Streckens zu verursachen, versagt demnach das Ausgangsfaservlies, um sich auf eine Verlängerung von weniger als 20% in der Richtung des Streckens, nachdem die Kraft entfernt worden ist, rückzuformen. In der Regel behält das Ausgangsfaservlies nach Entfernen der Kraft mindestens etwa 90% seiner maximalen Verlängerung bei.
Das Ausgangsfaservlies kann quer zur Maschinenrichtung durch irgendein Verfahren, welches nun bekannt ist oder in der Fachwelt bekannt werden wird, gestreckt werden, vorausgesetzt, daß das Verfahren nicht zu einer Beschädigung des Faservlieses führt, sodaß das Faservlies für seine beabsichtigte Applikation ungeeignet ist. Exemplarische Verfahren enthalten ein Strecken mit Mt. Hope-Walzen, gebogenen Walzen, ineinandergreifenden Platten oder ineinandergreifenden gerillten oder geriffelten vereinigenden Walzen. Das Ausgangsfaservlies kann auf die gewünschte maximale Verlängerung in einem einzigen Schritt gestreckt werden, oder der Reihe nach durch verschiedene Schritte von schrittweisem Zunehmen der Verlängerungskraft. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangsfaservlies schrittweise gestreckt, beispielsweise, wie im US-Patent Nr. 5,143.679, erteilt an Weber et al. am 1. September 1992, beschrieben ist.
Geeignete Verfahren und Vorrichtungen zum mechanischen Strecken von Faservliesen oder zum mechanischen Strecken von Abschnitten einer Windel, welche Verfahren und Vorrichtungen zur Verwendung hierin für mechanisches Strecken der Ausgangsfaservliese geeignet sind, sind in den US-Patenten Nr. 2,075.189, erteilt an Galligan et al. am 30. März 1937; Nr. 3,025.199, erteilt an Harwood, erteilt an 13. März 1962; Nr. 3,624.874, erteilt an Lauchenauer et al. am 7. Dezember 1971; Nr. 4,107.364, erteilt an Sisson am 15. August 1978; Nr. 4,209.563, erteilt an Sisson am 24. Juni 1980; Nr. 4,517.714, erteilt an Sneed et al. am 21. Mai 1985; Nr. 4,834.741, erteilt an Sabee am 30. Mai 1989; im zuvor bezug genommenen Nr. 5,143.679; in Nr. 5,156.793, erteilt an Buell et al. am 20. Oktober 1992; und Nr. 5,167.897, erteilt an Weber et al. am 1. Dezember 1992, enthalten.
Besonders bevorzugte Vorrichtungen und Verfahren, welche zum mechanischen Strecken des Faservlieses verwendet werden können, sind in den zuvor bezug genommenen US-Patenten Nr 4,834.741; Nr. 5,143.679; Nr. 5,156.793; und Nr. 5.167.897, geoffenbart.
Beispielsweise kann das Faservlies unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie im US-Patent Nr. 4,834.741 beschrieben ist, gestreckt werden. Wie in diesem Patent beschrieben und in den Fig. 1-3 gezeigt, weist eine geeignete Vorrichtung 100 ein Paar zusammenwirkender riffelnder (oder fältelnder) Walzen 10 auf, durch welche das Faservlies 20 in der Maschinenrichtung durchgeführt wird, um das Faservlies 20 in der CD permanent zu strecken. Das Faservlies wird auf die Vorrichtung 100 von einer Vorrats- (Abroll-)Rolle (nicht gezeigt) geeignet zugeführt. Jede der riffelnden Walzen 10 weist einen quer erhabenen Abschniit 12 auf, welcher sich teilweise rund um den Walzenumfang erstreckt. Die erhabenen Abschnitte 12 definieren geriffelte Oberflächen 14, welche miteinander mit nur einem geringen radialen Abstand dazischen ineinandergreifen. Die Walzen 10 rotieren zusammen in der Richtung der Pfeile 16 und in zeitlich abgestimmter Beziehung zur Bewegung des Faservlieses 20, sodaß lediglich die Abschnitte des Faservlieses 20, welche erwünscht sind, um in CD gestreckt zu werden, zwischen den geriffelten Oberflächen 14 durchgehen. Die entwickelte Querlänge der geriffelten Oberflächen 14 ist im wesentlichen größer als die Breite des Faservlieses 20. Folglich ist das Faservlies 20 gestreckt oder expandiert quer über das Faservlies, wenn es zwischen den geriffelten Oberflächen 14 durchgeht.
Der Grad an Strecken kann durch Kontrollieren des Radialabstandes zwischen den ineinandergreifenden geriffelten Oberflächen kontrolliert werden, wobei der Grad an Strecken mit einer Abnahme des Abstandes zunimmt. Alternativ kann das Faservlies durch ein System von schrittweisem Bahnstrecken gelenkt werden, welches gegenüberliegende Druckapplikatoren nutzt, welche dreidimensionale Oberflächen aufweisen, welche mindestens zu einem Grad komplementär zueinander sind, wie zum Beispiel in den zuvor bezug genommenen US-Patenten Nr. 5,143.679; Nr. 5,156.793; und Nr. 5,167.897 beschrieben ist.
Demnach kann die ungespannte Ausgangsfaservliesbahn zwischen geriffelten oder gerillten obersten geriffelten Walzen und geriffelten oder gerillten untersten geriffelten Walzen durchgeführt werden. Während die exakte Konfiguration, Beabstandung und Tiefe der komplementären Rillen an den obersten und untersten geriffelten Walzen variieren werden, in Abhängigkeit von derartigen Faktoren, wie dem Ausmaß von permanentem Strecken, welches in der schlußendlichen Faservliesbahn erwünscht ist, sind zwei Paare von aufeinanderfolgenden geriffelten Walzen, welche jeweils eine Spitze-zu-Spitze-Rillenganghöhe von annähernd 0,381 cm (0,150 Inch), einen eingeschlossenen Winkel von annähernd 12º, gemessen an der Spitze, und eine Spitze-zu-Tal-Rillentiefe von annähernd 0,762 cm (0,300 Inch) aufweisen, in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet worden. Die äußere Spitze einer jeden Riffelung an dem zuvor erwähnten geriffelten Walzenpaar weist einen Radius von annähernd 0,0254 cm (0,010 Inch) auf, während die innere Rille, welche zwischen benachbarten Riffelungen gebildet ist, in der Regel einen Radius von annähernd 0,1 cm (0,040 Inch) aufweist. Die aufeinanderfolgenden geriffelten Walzenpaare sind in der Regel so eingestellt, daß die gegenüberliegenden Spitzen an jedem aufeinanderfolgenden Paar ineinandergreifender geriffelter Walzen ihren Grad an Überlappung miteinander von annähernd 0,089-0,13 cm (0,035-0,050 Inch) vom ersten Paar ineinandergreifender geriffelter Walzen zum zweiten Paar zunehmen, wobei der zweite Satz der ineinandergreifenden geriffelten Walzen in der Regel einander auf eine totale Tiefe zwischen etwa 0,381 cm (0,150 Inch) und etwa 0,44 cm (0,175 Inch) überlappen. Zwei Paare von ineinandergreifenden geriffelten Walzen der zuvor erwähnten Art, welche miteinander in Aufeinanderfolge gelagert sind, haben ein permanent gestrecktes, weiches, festes Faservlies mit guter Integrität erzeugt.
Der Grad an Überlappung der gegenüberliegenden Spitzen an aufeinanderfolgenden Paaren von ineinandergreifenden geriffelten Walzen kann selbstverständlich je nach Wunsch eingestellt werden, um mehr oder weniger permanentes Strecken oder Öffnungen in der Faservliesbahn zu erzeugen. Für die zuvor erwähnte Walzengeometrie und Laminatbahnkonstruktion sind Spitze-zu-Spitze-Überlappungstiefen im Bereich von so wenig wie etwa 0,13 cm (0,050 Inch) bis so viel wie etwa 0,57 cm (0,225 Inch) machbar. Wenn die Anzahl von aufeinanderfolgenden ineinandergreifenden geriffelten Walzenpaaren für eine gegebene Gesamtmenge von schrittweisem Strecken zunimmt, nimmt im allgemeinen das Potential für Bahnbeschädigung ab. Dies wird angenommen, daß es zufolge der Tatsache ist, daß der schrittweise Streckarbeitsgang gradueller in einer Reihe von relativ kleinen Schritten ausgeführt wird, wenn eine Reihe von aufeinanderfolgenden ineinandergreifenden geriffelten Walzenpaaren genutzt wird. Es wird angenommen, daß graduelleres Strecken der Faservliesbahn ein Beschädigen der Bahn minimiert, insbesondere im Fall von Bahnen mit einer CD-Verlängerung am unteren Ende des hierin definierten annehmbaren Bereichs.
Das System für schrittweises Bahnstrecken ist vorzugsweise mit aktiven Vakuumöffnungen und Vakuumleitungen ausgestattet, wie zum Beispiel im US-Patent 5,143,679 beschrieben ist, um Saugkraft gegen die Faservliesbahn auszuüben, auf welche durch die obersten gerillten/geriffelten Walzen eingewirkt wird. Wie weiter darin beschrieben ist, sind die Vakuumöffnungen an den untersten Walzen vorzugsweise von einem porösen Material, wie zum Beispiel 0,23 cm (0,090") Giga- Honigwabenmaterial, bedeckt, um eine Unterstützung für die Abschnitte der Faservliesbahn beizustehen, auf welche durch das Vakuum eingewirkt wird, und um eine gute Greifoberfläche gegen die Bahn beizustellen, um so im wesentlichen seitliches Gleiten oder Bewegen der Bahn über die Honigwabenoberfläche zu verhindern, wann immer auf die Bahn durch Vakuum eingewirkt wird.
Unter optimalen Umständen wird der maximale Grad an permanentem Strecken, welcher der Faservliesbahn verliehen werden kann, von der Tiefe des Eingriffs zwischen den Rillen an den obersten geriffelten Walzen und den Rillen an den untersten geriffelten Walzen bestimmt. Wenn nicht die Faservliesbahn im wesentlichen am Gleiten oder Kontrahieren in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Richtung des Bahnstreckens, wenn sie zwischen den ineinandergreifenden geriffelten Walzen durchgeht, gehindert wird, wird permanentes Strecken nicht ausgeführt. Daher wird in seiner bevorzugtesten Form der Arbeitsvorgang des schrittwei sen Bahnstreckens ausgeführt, während die äußersten Abschnitte der Faservliesbahn einem Einspännen unterworfen sind, um die Faservliesbahn am Gleiten oder Kontrahieren in einer Richtung parallel zur gewünschten Richtung des Streckens im wesentlichen abzuhalten, wenn sie zwischen den Sätzen von aufeinanderfolgend positionierten ineinandergreifenden geriffelten Walzen durchgeht. Zusätzlich können Vakuumöffnungen verwendet werden, um das Faservlies zu halten, wie zum Beispiel im US-Patent Nr. 5,143.679 beschrieben ist.
Sequentielles Strecken der Faservliesbahn unter Verwendung mehrerer Paare von ineinandergreifenden geriffelten Walzen, wobei jedes aufeinanderfolgende Paar geriffelter Walzen einen erhöhten Grad an Ineinandergreifen aufweist, reduziert die Geschwindigkeit, bei welcher das Verlängerungsverfahren ausgeführt wird, und demnach die Geschwindigkeit, bei welcher Dehnung von der Faservliesbahn durchgemacht wird, wenn sie dazwischen durchgeht. Zusätzlich gestattet vorübergehende Freigabe der Zugspannung von der Bahn, wenn sie zwischen den aufeinanderfolgenden Walzenpaaren durchgeht, daß ein gewisser Grad an Belastungsumverteilung in der Bahn eintritt, bevor die Bahn durch jedes aufeinanderfolgende Walzenpaar schrittweise auf einen größeren Grad gestreckt wird.
Je mehr ineinandergreifende Walzenpaare verwendet werden, um den gewünschten Grad an schrittweisem Strecken zu erzielen, um so gradueller wird demnach das Strecken der Bahn, wenn sie zwischen irgendeinem gegebenem Walzenpaar durchgeht, sein und umso mehr Gelegenheiten werden beigestellt werden, damit Belastungsumverteilung innerhalb der Bahn eintreten kann. Dies minimiert nicht nur die Geschwindigkeit, bei welcher Dehnung von der Faservliesbahn durchgemacht wird, sondern maximiert die Gelegenheiten für Belastungsumverteilung zwischen jedem schrittweisem Streckarbeitsgang. Folglich ist ein derartiges sequentielles Walzensystem weniger geneigt, eine Beschädigung für die Bahnen, welche bearbeitet werden, zu verursachen, als wenn der gesamte Streckarbeitsgang an einem einzigen Walzenpaar ausgeführt wird. welches einen äquivalenten Grad an Ineinandergreifen aufweist.
Für CD-Strecken weisen die sequentiell positionierten Paare von ineinandergreifenden geriffelten Walzen ihre Riffelungen im wesentlichen parallel zueinander und zur Richtung der Faservlies-Vorratszuführung (MD) ausgerichtet auf. Ein Strecken der Faservliesbahn in anderen Richtungen kann durch Nutzen sequentiell positionierter Paare geriffelter Walzen ausgeführt werden, wobei die Riffelungen nicht alle parallel zueinander ausgerichtet sind. Weiters müssen die Riffelungen an derartigen sequentiell positionierten Paaren von geriffelten Walzen nicht notwendigerweise parallel zu entweder der Maschinenrichtung oder zur Richtung quer zur Maschine axial ausgerichtet sein. Beispielsweise können die ineinandergreifenden Zähne an den sequentiell positionierten Paaren von geriffelten Walzen, welche zum se quentiellen Strecken der Faservliesbahn genutzt werden, statt in einer geraden Linie in einer krummlinigen Konfiguration gruppiert werden, um permanentes Strecken entlang der krummlinigen Kontur zu produzieren.
Bei einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das quer zur Maschinenrichtung gestreckte Faservlies darauffolgend in der Maschinenrichtung oder in einer oder mehreren Richtungen schräg zur Maschinenrichtung gestreckt. Es hat sich herausgestellt, daß Strecken des Ausgangsfaservlieses lediglich in der Maschinenrichtung dazu tendiert; das Faservlies zu zerstören. Strecken in Maschinenrichtung kann ausgeführt werden unter Verwendung beliebiger der Verfahren, wie sie in der Fachwelt bekannt sind. Beispielsweise können ineinandergreifende Platten oder ineinandergreifende gerillte oder geriffelte Walzen, wie sie zuvor hierin beschrieben worden sind, verwendet werden.
Nach dem Strecken weist das Faservlies verminderte, doch ausreichende Deckfähigkeit und Festigkeit zur Verwendung in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln auL Die Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung des gestreckten Faservlieses ist mindestens etwa 118 g/cm (300 g/in), vorzugsweise mindestens etwa 197 g/in (600 g/in). Die Prozent-Verlängerung quer zur Maschinenrichtung beim Bruch tendiert, höher zu sein als das ungestreckte Ausgangsfaservlies, und ist in der Regel mindestens etwa 225%. Das bevorzugte Faservlies ist im mittleren Bereich weicher und weniger fest als entlang den Rändern. Derartige Faservliese können durch permanentes mechanisches Strecken lediglich eines inneren Abschnitts der Breite des Faservlieses erhalten werden.
Faservliese, wie sie aus dem polymeren Material, welches ein Polyethylensegment aufweist, gebildet sind, tendieren hydrophob zu sein. In bestimmten Applikationen kann es erwünscht sein, das Faservlies zu behandeln, um mindestens einen Abschnitt des Faservlieses hydrophil zu machen. Beispielsweise ist es für Deckblatt-Applikationen in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln, wie sie hierin beschrieben sind, bevorzugt, daß mindestens die obere Oberfläche des Deckblatts hydrophil ist, sodaß Flüssigkeiten durch das Deckblatt schneller durchgehen werden. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß Körperexsudate vom Deckblatt wegfließen werden, statt daß sie durch das Deckblatt in den absorbierenden Kern gezogen und von diesem absorbiert werden. Das Faservlies kann hydrophil gemacht werden, indem man es mit einem Tensid behandelt. Geeignete Verfahren zum Behandeln des Faservlieses mit einem Tensid inkludieren Besprühen des Faservliesmaterials mit dem Tensid und Eintauchen des Faservlieses in das Tensid. Eine detailliertere Erörterung einer derartigen Behandlung und von Hydrophilie ist im US- Patent 4,988.344 mit dem Titel "Absorbierende Artikel mit mehrschichtigen absorbierenden Schichten", erteilt an Reising et al. am 29. Jänner 1991; im US-Patent 4,988.345 mit dem Titel "Absorbierende Artikel mit schnell erfassenden absorbie renden Kernen", erteilt an Reising am 29. Jänner 1991; im US-Patent 4,950.264 mit dem Titel "Dünne flexible Hygienevorlage", erteilt an Osborn am 21. August 1990; und im US-Patent 5,009.653 mit dem Titel "Dünne flexible Hygienevorlage", erteilt an Osborn am 23. April 1991, enthalten. Das Faservlies kann entweder vor oder nach beliebigen mechanischen Streckarbeitsgängen, welche hierin beschrieben sind, behandelt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Faservlies vor irgendwelchen mechanischen Streckarbeitsgängen behandelt.
Das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung kann mit einer flüssigkeitundurchlässigen Schichte aus polymerem Material kombiniert werden, um die Fluidsperreigenschaften des Faservlieses zu verbessern. Mit "flüssigkeitsundurchlässig" ist gemeint, daß die Schichte polymeren Materials dem Transport von Flüssigkeiten durch die Schichte unter den Bedingungen normaler Verwendung der Applikation, für welche das Produkt, welches das Faservlies eingebaut hat, gedacht ist, widersteht. Beispielsweise widersteht für wegwerfbare absorbierende Artikel wie jene, welche hierin beschrieben sind, die Schichte aus polymerem Material unter normalen Tragebedingungen des absorbierenden Artikels dem Transport von Körperfluiden durch die Schichte.
Geeignete polymere Materialien zum Bilden der flüssigkeitsundurchlässigen Schichte enthalten relativ nicht-elastische Materialien, zum Beispiel konventionelle Polyolefine, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen und dergleichen, und Copolymere und Mischungen davon. Konventionelle Polyolefine sind kommerziell, beispielsweise, von der Dow Chemical Company und von Exxon unter den Handelsnamen Insight bzw. Exact erhältlich. Alternativ kann das polymere Material elastomer sein. Geeignete elastomere Polymere inkludieren jene, welche erhältlich sind von der Shell Chemical Company unter der Handelsbezeichnung KRATON® (synthetische Gummitriblock-Polymere, z. B. Styrol-Polyisopren-Styrol-Triblock- Polymere, Polyurethane, Polyolefine, wie zum Beispiel jene, welche von Himont unter dem Handelsnamen CATALLOY® erhältlich sind, und Mischungen derartiger Polyolefine mit konventionellen Polyolefinen. Das polymere Material kann abbaubar sein, beispielsweise ein lichtabbaubares, hydroabbaubares oder biologisch abbaubares Material.
Das Faservlies kann mit dem polymeren Material durch jedes geeignete Verfahren kombiniert werden, um eine flüsigkeitsundurchlässige Schichte des polymeren Materials am Faservlies zu bilden. Geeignete Techniken inkludieren Beschichtungs- oder Laminierungstechniken, wie sie in der Fachwelt bekannt sind. Bevorzugte Laminate sind aneinander klebend gebunden, z. B. mit Hot-melt-Klebstoffen. Klebebindung kann durch eine Vielfalt von Techniken, wie sie in der Fachwelt bekannt sind, erzielt werden, z. B. Schlitzextruderbeschichtung oder gedruckte, gesprühte oder Spiralklebstoffbeschichtung. Lichtlamination und Extrusionsbeschich tung des polymeren Materials und des Faservlieses sind ebenso anwendbar, aber weniger bevorzugt.
Das Faservlies, welches mit dem polymeren Material kombiniert wird, kann mechanisch gestreckt sein. Mechanisches Strecken kann ausgeführt werden, um Weichheit, Drapierbarkeit, Zähigkeit zu verbessern oder um den Raumbedarf des resultierenden Produkts zu verbessern. Strecken kann beispielsweise durch jedes der Verfahren und jede der Vorrichtungen, welche zuvor in bezug auf das Strecken des Ausgangsfaservlieses beschrieben worden sind, ausgeführt werden.
Das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung ist insbesondere zur Verwendung als ein Bestandteil in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln geeignet. Jedoch soll verstanden werden, daß das weiche, feste Faservlies einschließlich eines Faservlieses, welches mit einem polymeren Material kombiniert ist, Nutzbarkeit in anderen Applikationen, beispielsweise Wegwerftischtüchern, Servietten, Chirurgentüchern, Handtüchern und dergleichen, aufweisen kann.
Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "absorbierender Artikel" auf Vorrichtungen, welche Körperexsudate absorbieren und halten, und insbesondere bezieht er sich auf Vorrichtungen, welche gegen die Haut eines Trägers plaziert sind, um die verschiedenen vom Körper ausgeschiedenen Exsudate zu absorbieren und zu halten. Der Ausdruck "wegwerfbar" wird hierin verwendet, um absorbierende Artikel zu beschreiben, welche nicht gedacht sind, um als ein absorbierender Artikel nach einem einzigen Gebrauch gewaschen oder sonst wiederhergestellt oder wiederverwendet zu werden. Beispiele wegwerfbarer absorbierender Artikel inkludieren Damenhygienekleidungsstücke, wie zum Beispiel Hygienevorlagen und Slipeinlagen, Windeln, Inkontinenzhosen, Windelhalter, Übungshöschen und dergleichen.
Wegwerfbare absorbierende Artikel umfassen in der Regel ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt, ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt, welches mit dem Deckblatt verbunden ist, und einen absorbierenden Kern, welcher zwischen dem Deckblatt und dem Rückenblatt positioniert ist. Wegwerfbare absorbierende Artikel und deren Bestandteile, einschließlich des Deckblatts, Rückenblatts, absorbierenden Kerns, und beliebige einzelne Schichten dieser Bestandteile weisen eine Körper-Oberfläche und eine Kleidungs-Oberfläche auf. Wenn hierin verwendet, meint "Körper-Oberfläche" jene Oberfläche des Artikels oder Bestandteils, welche gedacht ist, um gegen oder anliegend an den Körper getragen zu werden, während die "Kleidungs-Oberfläche" sich an der gegenüberliegenden Seite befindet und gedacht ist, um vom Körper des Trägers weg getragen zu werden oder anliegend an die Kleidung des Trägers plaziert zu werden, wenn der wegwerfbare absorbierende Artikel getragen wird. Das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung ist besonders brauchbar zur Verwendung im Deckblatt oder im Rückenblatt wegwerfbarer absorbierender Artikel.
Die folgende Beschreibung erörtert allgemein den absorbierenden Kern, das Deckblatt und Rückenblattmaterialien, welche in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln brauchbar sind. Es soll verstanden werden, daß diese allgemeine Beschreibung auf diese Bestandteile des spezifischen in Fig. 4 gezeigten absorbierenden Artikels zutrifft und weiter nachstehend beschrieben ist, zusätzlich zu jenen anderer wegwerfbarer absorbierender Artikel, welche allgemein hierin beschrieben sind.
Der absorbierende Kern ist zum Absorbieren und Halten von Flüssigkeiten (z. B. Menses, Urin und/oder andere Körperexsudate) imstande. Der absorbierende Kern ist vorzugsweise komprimierbar, anpaßbar und für die Haut des Trägers nichtreizend. Der absorbierende Kern kann aus einer breiten Vielfalt von Größen und Gestalten (z. B. rechteckig, oval, stundenglasförmig, "T"-förmig, hundeknochenförmig, asymmetrisch, etc.) hergestellt sein. Der absorbierende Kern kann beliebige einer breiten Vielfalt von flüssigkeitsabsorbierenden Materialien, welche üblicherweise in absorbierenden Artikeln verwendet werden, inkludieren, wie zum Beispiel zerfaserten Holzzellstoff, welcher allgemein als Luftfilz bezeichnet ist. Beispiele anderer geeigneter absorbierender Materialien zur Verwendung im absorbierenden Kern inkludieren gekreppte Zellulosewattierung; schmelzgeblasene Polymere; Coform; chemisch versteifte modifizierte oder vernetzte Fasern auf Zellulosebasis; synthetische Fasern, wie zum Beispiel gekräuselte Polyesterfasern; Torfmoos; Tissue einschließlich Tissue-Hüllen und Tissue-Laminaten; absorbierende Schaumstoffe; absorbierende Schwämme; superabsorbierende Polymere; absorbierende gelbildende Materialien; oder jedes äquivalente Material oder Kombinationen von Materialien oder Mischungen derselben. Die Konfiguration und die Konstruktion des absorbierenden Kerns können ebenso variiert werden (z. B. kann der absorbierende Kern variierende Abgreifzonen und/oder ein Profil, um in der Mitte dicker zu sein; hydrophile Gradienten; Superabsorbens-Gradienten; oder Zonen mit geringerer mittlerer Dichte und geringerem Flächengewicht, z. B. Erfassungszonen aufweisen; oder kann eine oder mehrere Schichten oder Strukturen umfassen). Die Gesamtabsorptionskapazität des absorbierenden Kerns sollte jedoch mit der Designbeladung und der gedachten Verwendung des absorbierenden Artikels kompatibel sein. Weiters können die Größe und die Absorptionskapazität des absorbierenden Kerns variiert werden, um unterschiedliche Verwendungen, wie zum Beispiel Windeln, Inkontinenzkissen, Slipeinlagen, normale Hygienevorlagen und Über-Nacht-Hygienevorlagen unterzubringen und um Trägern im Bereich von Säuglingen bis zu Erwachsenen zu entsprechen.
Das Deckblatt ist vorzugsweise biegsam, weich im Anfühlen und für die Haut des Trägers nicht-reizend. Weiters ist das Deckblatt flüssigkeitsdurchlässig, wobei es Flüssigkeiten (z. B. Menses und/oder Urin) gestattet, leicht durch seine Dicke zu penetrieren.
Das Rückenblatt ist für Flüssigkeiten (z. B. Menses und/oder Urin) undurchlässig und umfaßt vorzugsweise eine dünne Kunststoff-Folie, obwohl andere flexible flüssigkeitsundurchlässige Materialien ebenso verwendet werden können. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "flexibel" auf Materialien, welche biegsam sind und welche sich leicht an die allgemeine Gestalt und Konturen des menschlichen Körpers anpassen werden. Das Rückenblatt hindert die im absorbierenden Kern absorbierten und enthaltenen Exsudate am Benetzen von Gegenständen, welche den absorbierenden Artikel berühren, wie zum Beispiel von Leintüchern, Unterhosen, Pyjamas und Unterwäsche. Weiters kann das Rückenblatt Dämpfen gestatten, aus dem absorbierenden Kern auszutreten (d. h., das Rückenblatt ist atmungsfähig), während es noch Exsudate am Durchgehen durch das Rükkenblatt hindert. Die Größe des Rückenblatts wird von der Größe des absorbierenden Kerns und dem ausgewählten exakten Design des absorbierenden Artikels bestimmt. Verschiedene Deckblatt- und Rückenblattmaterialien sind in der Fachwelt allgemein bekannt. In den wegwerfbaren absorbierenden Artikeln der vorliegenden Erfindung inkludieren entweder das Deckblatt, das Rückenblatt oder beide das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung.
Das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung stellt ein Deckblatt bei, welches besonders weich und für den Träger nicht-reizend ist, wodurch Trägerkomfort erhöht wird. Zusätzlich ist, wo das Deckblatt ein permanent gestrecktes, weiches, festes Faservlies mit Öffnungen, wie hierin beschrieben, umfaßt, das Deckblatt besonders wirksam zum Erfassen von großen Güssen von Körperfluiden oder hochviskosen Körperausscheidungen, wie zum Beispiel flüssigen Fäces oder Menses. Das permanent gestreckte, weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung tendiert ebenso, eine größere Dicke als das ungestreckte Ausgangsfaservlies aufzuweisen, wodurch ein angenehmes ästhetischen Aussehen beigestellt wird.
Sogar noch bevorzugtere Rückenblätter inkludieren das weiche, feste Faservlies in Kombination mit einer polymeren Folie, wie zuvor beschrieben. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Rückenblatt das Faservlies, welches an der der Kleidung zugewandten Seite der polymeren Folie angeordnet ist. Alternativ kann das Faservlies an der dem Körper zugewandten Seite der polymeren Folie angeordnet sein oder das Faservlies kann sowohl an der dem Körper zugewandten Seite als auch an der der Kleidung zugewandten Seite der polymeren Folie angeordnet sein. Das Rückenblatt, welches das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung umfaßt, ist besonders weich im Vergleich zu früher bekannten textilähnlichen Rückenblättern. Zusätzlich tendiert ein derartiges Rückenblatt dazu, eine höhere Energie beim Brechen aufzuweisen, was Widerstand gegen Auf splitten beistellt, was ansonsten eintreten könnte, wenn der Träger auf den Bestandteil eine Kraft mit hoher Geschwindigkeit ausübt, wie bei schnellem Niedersetzen. Polymere Folien, welche als ein Bestandteil des Rückenblatts verwendet werden können, inkludieren thermoplastische Folien aus Polyethylen oder Polypropylen. Beispielsweise kann eine geeignete Polyethylenfolie eine Dicke von etwa 0,012 mm (0,5 mil) bis etwa 0,051 mm (2,0 mil) aufweisen. Beispielhafte Polyethylenfolien werden von Clopay Corporation, Cincinnati, Ohio, unter der Bezeichnung P18-1401 und von Tredegar Film Products, Terre Haute, Indiana, unter der Bezeichnung XP-9703, erzeugt. Ein Rückenblatt, welches eine polymere Folie umfaßt, kann geprägt und/oder mit mattem Finish versehen sein, um der polymeren Folie ein textilähnlicheres Aussehen zu verleihen.
Das Rückenblatt und das Deckblatt sind anliegend an die Kleidungs- Oberfläche bzw. die Körper-Oberfläche des absorbierenden Kerns positioniert. Der absorbierende Kern ist vorzugsweise mit dem Deckblatt, dem Rückblatt oder mit beiden auf irgendeine Weise, wie sie bekannt ist, durch Fixierungsmittel (in Figur nicht gezeigt) wie jene, welche auf dem Gebiet allgemein bekannt sind, verbunden. Jedoch ist auch an Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gedacht, bei welchen Abschnitte des gesamten absorbierenden Kerns an entweder dem Deckblatt, dem Rückenblatt oder an beiden unfixiert sind.
Zum Beispiel kann das Rückenblatt und/oder das Deckblatt am absorbierenden Kern oder aneinander durch eine einheitliche kontinuierliche Klebstoffschichte, eine gemusterte Klebstoffschichte oder eine Gruppe von gesonderten Linien, Spiralen oder Punkten von Klebstoff fixiert sein. Klebstoffe, welche als zufriedenstellend befunden worden sind, werden von H. B. Fuller Company, St. Paul, Minnesota, unter der Bezeichnung HL-1258 oder H-2031 erzeugt. Die Fixierungsmittel werden vorzugsweise ein Klebstoff-Filamentnetzwerk mit offenem Muster umfassen, wie es im US-Patent 4,573.986, erteilt an Minetola et al. am 4. März 1986, geoffenbart ist. Ein exemplarisches Fixierungsmittel eines Filamentnetzwerks mit offenem Muster umfaßt verschiedene Linien von Klebstoff-Filamenten, welche zu einem Spiralmuster verwirbelt worden sind, wie es durch die Vorrichtung und das Verfahren illustriert ist, welche im US-Patent 3,911.173, erteilt an Sprague Jr. am 7. Oktober 1975; im US-Patent 7,785.996, erteilt an Zwieker et al. am 22. November 1978; und im US-Patent 4,842.666, erteilt an Werenicz am 27. Juni 1989, gezeigt ist. Alternativ können die Fixierungsmittel Hitzebindungen, Druckbindungen, Ultraschallbindungen, dynamisch-mechanische Bindungen oder beliebige andere geeignete Fixierungsmittel oder Kombinationen dieser Fixierungsmittel, wie es in der Fachwelt bekannt ist, umfassen.
Ein wegwerfbarer absorbierender Artikel, in welchem das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sind Windeln. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Windel" auf einen absorbierenden Artikel, welcher allgemein von Säuglingen und inkontinenten Personen getragen wird, welcher um den Unterleib des Trägers getragen wird. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung ebenso auf andere absorbierende Artikel, wie zum Beispiel Damenhygiene- oder Monatshygienekissen, zum Beispiel Hygienevorlagen und Slipeinlagen, und Inkontinenzkissen, einschließlich Windeln und dergleichen, anwendbar ist.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Windel 400 der vorliegenden Erfindung in deren flach ausgelegtem unkontrahierten Zustand (d. h. wobei durch Gummi induzierte Kontraktion herausgezogen ist), wobei Abschnitte der Struktur weggeschnitten sind, um klarer die Konstruktion der Windel 400 zu zeigen, und wobei der Abschnitt der Windel 400, welche vom Träger abgewandt ist, die äußere Oberfläche, gegen den Betrachter ausgerichtet ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Windel 400 vorzugsweise ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt 50; ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt 60, welches mit dem Deckblatt verbunden ist; einen absorbierenden Kern 70, welcher zwischen dem Deckblatt 50 und dem Rückenblatt 60 positioniert ist, wobei der absorbierende Kern 70 eine Kleidungs-Oberfläche 72, eine Körper-Oberfläche 74, Seitenränder 76, Taillenränder 78 und Zipfel 71 aufweist. Die Windel 400 umfaßt weiters vorzugsweise elastifizierte Beinbündchen 80; ein elastisches Taillenelement, welches mehrfach mit 90 bezeichnet ist; und ein Befestigungssystem, welches allgemein mehrfach mit 110 bezeichnet ist.
Die Windel ist in Fig. 4 gezeigt, wie sie eine äußere Oberfläche 42, eine der äußeren Oberfläche 42 gegenüberliegende innere Oberfläche 44, einen ersten Taillenbereich 46, einen zweiten Taillenbereich 48 und eine Peripherie 41 aufweist, welche von den äußeren Rändern der Windel 400 definiert ist, in welcher die Längsränder mit 43 bezeichnet sind und die Stirnränder mit 45 bezeichnet sind. (Während der Fachmann erkennen wird, daß eine Windel üblicherweise mit Worten, daß sie ein Paar Taillenbereiche und einen Schrittbereich zwischen den Taillenbereichen aufweist, beschrieben ist, ist in dieser Anwendung wegen der Einfachheit der Terminologie die Windel 400 beschrieben, daß sie lediglich Taillenbereiche einschließlich einem Abschnitt der Windel, welcher in der Regel als Teil des Schrittbereichs bezeichnet sein würde, aufweist.) Die innere Oberfläche 44 der Windel umfaßt jenen Abschnitt der Windel 400, welcher während der Verwendung anliegend an den Körper des Trägers positioniert ist (d. h. die innere Oberfläche 44 ist allgemein von mindestens einem Abschnitt des Deckblatts 50 und anderen Bestandteilen gebildet, welche mit dem Deckblatt 50 verbunden sein können). Die äußere Oberfläche 42 umfaßt jenen Abschnitt der Windel 400, welcher vom Körper des Trägers weg positioniert ist (d. h. die äußere Oberfläche wird im allgemeinen von mindestens einem Abschnitt des Rückenblatts 60 und anderen Bestandteilen, welche mit dem Rückenblatt 60 verbunden sein können, gebildet). (Wenn hierin verwendet, ist der Abschnitt der Windel 400 oder von deren Bestandteilen, welcher dem Träger zugewandt ist, ebenso als die Körper-Oberfläche bezeichnet. Ähnlich ist der Abschnitt, welcher vom Träger abgewandt ist, ebenso hierin als die Kleidungs-Oberfläche bezeichnet.) Der erste Taillenbereich 46 und der zweite Taillenbereich 48 erstrecken sich jeweils von den Stirnrändern 45 der Peripherie 41 zur Quermittellinie 47 der Windel. Fig. 4 zeigt ebenso die Längsmittellinie 49.
Fig. 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Windel 400, bei welchem das Deckblatt 50 und das Rückenblatt 60 Längen- und Breitendimensionen allgemein größer als jene des absorbierenden Kerns 70 aufweisen. Die elastifizierten Beinbündchen 80 und das Rückenblatt 60 erstrecken sich über die Ränder des absorbierenden Kerns hinaus, um dadurch die Peripherie 41 der Windel 400 zu bilden. Windeln der vorliegenden Erfindung weisen eine Anzahl von allgemein bekannten Konfigurationen auf. Beispielhafte Konfigurationen sind allgemein im US- Patent B1 3,860.003, erteilt an Buell am 18. April 1989; im US-Patent 5,151.092, erteilt an Buell et al. am 29. September 1992; und im US-Patent 5,221.274, erteilt an Buell et al. 22. Juni 1993, beschrieben. Andere Windelkonfigurationen, auf welche die vorliegende Erfindung leicht adaptiert werden kann, sind im US-Patent 5,554.145 beschrieben. Das Deckblatt 50 und das Rückenblatt 60 können leicht von einem Fachmann adaptiert werden, um das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung zu enthalten.
Ein für die Windel 400 bevorzugtes Deckblatt 50 ist das hierin beschriebene weiche, feste Faservlies. Ein derartiges Deckblatt ist besonders weich, sodaß es tendiert, verbesserten Trägerkomfort einschließlich reduziertem Potential für Reizung beizustellen. Wo das Faservlies permanent gestreckt ist, um Öffnungen, wie hierin beschrieben, zu bilden, ist das Deckblatt besonders wirksam beim Absorbieren von viskosen Körperfluiden, wie zum Beispiel Fäkalien. Das Deckblatt 50 der Windel 400 kann aus hydrophobem Material hergestellt sein, um die Haut des Trägers vor Flüssigkeiten, welche durch das Deckblatt durchgegangen sind und im absorbierenden Kern enthalten sind, zu isolieren (d. h. ein Wiederbenetzen zu verhindern). Wenn das Deckblatt aus hydrophobem Material hergestellt ist, ist mindestens die obere Oberfläche des Deckblatts vorzugsweise behandelt, um hydrophil zu sein, sodaß Flüssigkeiten durch das Deckblatt rascher durchgehen werden. Eine derartige Behandlung und Hydrophilisierung ist zuvor unter Bezugnahme auf die Behandlung des weichen, festen Faservlieses der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche Beschreibung ebenso auf andere Deckblattmaterialien, als das Faservlies der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel inkludiert das Rückenblatt 60 der Windel 400 das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung. Bevorzug ter ist das weiche, feste Faservlies kombiniert mit einem polymeren Material, um die Fluidsperreigenschaften des Rückenblatts, wie zuvor beschrieben, zu verbessern. Das Rückenblatt 60 weist vorzugsweise eine modifizierte Stundenglas-Gestalt auf, welche sich über den absorbierenden Kern 70 hinaus in einer Minimumdistanz von etwa 1,3 cm bis etwa 6,4 cm (etwa 0,5 bis etwa 2,5 Inch) rund um die gesamte Windelperipherie erstreckt.
Der absorbierende Kern 70 kann jede Größe oder Gestalt annehmen, welche mit der Windel 400 kompatibel ist. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Windel 400 weist einen asymmetrischen, modifizierten T-förmigen absorbierenden Kern 70 auf, welcher Zipfel 71 im ersten Taillenbereich 46, aber eine allgemein rechteckige Gestalt im zweiten Taillenbereich 48 aufweist. Exemplarische absorbierende Strukturen zur Verwendung als der absorbierende Kern, welche große Akzeptanz und kommerziellen Erfolg erzielt haben, sind im US-Patent 4,610.678 mit dem Titel "Hochdichte absorbierende Strukturen", erteilt an Weisman et al. am 9. September 1986; im US-Patent 4,673.402 mit dem Titel "Absorbierende Artikel mit doppelschichtigen Kernen", erteilt an Weisman et al. am 16. Juni 1987; im US-Patent 4,888.231 mit dem Titel "Absorbierender Kern mit einer staubarmen Schichte", erteilt an Angstadt am 19. Dezember 1989; und im US-Patent 4,834.735 mit dem Titel "Hochdichte absorbierende Bauteile mit Erfassungszonen mit geringerer Dichte und geringerem Flächengewicht", erteilt an Alemany et al. am 30. Mai 1989, beschrieben. Der absorbierende Kern kann weiters das doppelschichtige Kernsystem aufweisen, welches einen Erfassungs-/Verteilungskern aus chemisch versteiften Fasern, welcher über einem absorbierenden Speicherkern liegt, umfasst, wie detailliert im US-Patent 5,234.423 mit dem Titel "Absorbierender Artikel mit elastischem Taillenelement und erhöhter Absorptionsfähigkeit", erteilt an Alemany et al. am 10. August 1993; und im US-Patent 5,147.345 mit dem Titel "Hocheffiziente absorbierende Artikel für Inkontinenzbehandlung", erteilt an Young et al. am 15. September 1992, angegeben ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Windel 400 weiters elastifizierte Beinbündchen 80 zum Beistellen verbesserten Haltevermögens für Flüssigkeiten und andere Körperexsudate; ein elastisches Taillenelement 90, welches verbesserten Sitz und Haltevermögen beistellt; und ein Befestigungssystem 110, welches einen Seitenverschluß bildet, welches den ersten Taillenbereich 46 und den zweiten Taillenbereich 48 in einer überlappenden Konfiguration hält, sodaß seitliche Zugspannungen rund um den Umfang der Windel aufrechterhalten werden, um die Windel am Träger zu halten. Die Windel 400 kann in den Taillenbereichen 46 und 48 ebenso elastifizierte Seitenfelder (nicht gezeigt) aufweisen, um ein elastisch verlängerbares Element beizustellen, welches einen angenehmeren und konturierenden Sitz und wirksamere Applikation der Windel 400 beistellt.
Die elastifizierten Beinbündchen 80 stellen verbessertes Haltevermögen für Flüssigkeiten und andere Körperexsudate bei. Jedes elastifizierte Beinbündchen 80 kann verschiedene unterschiedliche Ausführungsbeispiele zum Reduzieren des Auslaufens von Körperexsudaten in den Beinbereichen umfassen. (Das Beinbündchen kann, und ist es oftmals ebenso als Beinbänder, Seitenlappen, Sperrbündchen oder elastische Bündchen bezeichnet sein.) Beispielsweise beschreibt das US-Patent B1 3,860.003, erteilt an Buell am 14. Jänner 1975, eine Wegwerfwindel, weiche eine kontrahierbare Beinöffnung beistellt, welche einen Seitenlappen und einen oder mehrere elastische Bauteile aufweist, um ein elastifiziertes Beinbündchen (dichtendes Bündchen) beizustellen. Das US-Patent Nr. 4,909.803, erteilt an Aziz et al. am 20. März 1990, beschreibt eine Wegwerfwindel, welche "aufstehende" elastifizierte Lappen (Sperrbündchen) aufweist, um das Haltevermögen der Beinbereiche zu verbessern. Das US-Patent 4,695.278, erteilt an Lawson am 22. September 1987, beschreibt eine Wegwerfwindel, welche Doppelbündchen aufweist, welche ein dichtendes Bündchen und ein Sperrbündchen umfassen. Das US-Patent Nr. 4,704.115, erteilt an Buell am 3. November 1987, offenbart eine Wegwerfwindel oder ein Inkontinenzkleidungsstück, welches Seitenrandauslaufschutzleisten aufweist, welche konfiguriert sind, um frei Flüssigkeiten innerhalb des Kleidungsstücks zu halten. Eine zusätzliche Beinbündchenkonfiguration ist im US-Patent Nr. 4,795.454, erteilt an Dragoo am 3. Jänner 1989, geoffenbart.
Während jedes elastifizierte Beinbündchen 80 konfiguriert sein kann, um ähnlich beliebigen der Beinbänder, Seitenlappen, Sperrbündchen oder elastischen Bündchen, welche zuvor beschrieben worden sind, zu sein, ist es bevorzugt, daß jedes elastifizierte Beinbündchen mindestens ein inneres Sperrbündchen aufweist, welches einen Sperrlappen und einen beabstandenden Bauteil umfaßt, wie zum Beispiel im zuvor Bezug genommenen US-Patent Nr. 4,909.803 beschrieben ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das elastifizierte Beinbündchen 80 zusätzlich ein elastisches dichtendes Bündchen mit einer oder mehreren elastischen Litzen, welche außerhalb des Sperrbündchens positioniert sind, wie es in dem zuvor bezug genommenen US-Patent Nr. 4,695.278 beschrieben ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Beinbündchenmaterial das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung. Das Faservlies kann als das Beinbündchenmaterial mit oder ohne Kombination mit einem polymeren Material verwendet werden, um die Fluidsperreigenschaften des Beinbündchenmaterials zu verbessern. Jedoch sollte das Faservlies eine hydrostatische Druckhöhe von mindestens etwa 100 mm aufweisen, gemessen gemäß dem Verfahren 5514 Federal Test Methods Standard #191 A, welches hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Das elastifizierte Taillenelement 90 umfaßt vorzugsweise ein elastifiziertes Taillenband (nicht gezeigt), welches in einer Vielzahl von verschiedenen Konfigurationen aufgebaut sein kann, einschließlich jenen, welche im US-Patent Nr. 4,515.595, erteilt an Kievit et al. am 7. Mai 1985; im US-Patent Nr. 5,026.364, erteilt an Robertson am 25. Juni 1991; und im zuvor bezug genommenen US-Patent Nr. 5,151.092, erteilt an Buell et al. am 29. September 1992, beschrieben sind.
Die elastifizierten Seitenfelder können in einer Vielzahl von Konfigurationen aufgebaut sein. Beispiele von Windeln mit elastifizierten Seitenfeldern, welche in den Zipfeln (Zipfellappen) der Windel positioniert sind, sind im US-Patent Nr. 4,857.067, erteilt an Wood et al. am 15. August 1989; im US-Patent Nr. 4,381.781, erteilt an Sciaraffa et al. am 3. Mai 1983; im US-Patent Nr. 4,938.753, erteilt an Van Gompel et al. am 3. Juli 1990; und im US-Patent Nr. 5,151.092, erteilt an Buell et al. am 29. September 1992, geoffenbart.
Exemplarische Befestigungssysteme 110 sind im US-Patent Nr. 4,846.815, erteilt an Scripps am 11. Juli 1989; im US-Patent Nr. 4,894.060, erteilt an Nestegard am 16. Jänner 1990; im US-Patent Nr. 4,946.527, erteilt an Battrell am 7. August 1990; im US-Patent Nr. 3,848,594, erteilt an Buell am 19. November 1974; im US- Patent Nr. 4,662.875, erteilt an Hirotsu et al. am 5. Mai 1987; und im US-Patent Nr. 5,151.092, erteilt an Buell et al. am 29. September 1992, geoffenbart.
Die Windel 400 wird vorzugsweise an einem Träger durch Positionieren eines der Taillenbereiche der Windel, vorzugsweise des zweiten Taillenbereichs 48, unter dem Rücken des Trägers und Ziehen des Restes der Windel zwischen die Beine des Trägers, sodaß der andere Taillenbereich, vorzugsweise der erste Taillenbereich 46, über der Vorderseite des Trägers positioniert ist, angelegt. Das Befestigungssystem wird daraufhin aufgebracht, um einen Seitenverschluß zu bewirken.
Das weiche, feste Faservlies der vorliegenden Erfindung kann in verschiedenen anderen wegwerfbaren absorbierenden Artikeln auf die Weise, welche zuvor allgemein oder in bezug auf Windel beschrieben worden ist, genutzt werden. Zum Beispiel kann das weiche, feste Faservlies als das Deckblatt oder Rückenblatt oder als ein Bestandteil entweder von einem oder von beiden dieser Bauteile in verschiedenen anderen wegwerfbaren absorbierenden Artikeln genutzt werden. Beispielhafte zusätzliche wegwerfbare Artikel, auf welche die vorliegende Erfindung adaptiert werden kann, inkludieren Hygienevorlagen, Slipeinlagen, Übungshöschen und Inkontinenzartikel.
Bevorzugte Hygienevorlagen-Konfigurationen, welche auf die vorliegende Erfindung anwendbar sind, sind allgemein in den zuvor bezug genommenen US- Patenten Nr. 4,950.264 und Nr. 5,009.553; und im US-Patent Nr. 4,321.924, "Gebördelter wegwerfbarer absorbierender Artikel", erteilt an Ahr am 30. März 1982; im US-Patent Nr. 4,425.130, "Verbundhygienevorlage", erteilt an DesMarais am 10. Jänner 1984; im US-Patent Nr. 4,589.876, "Geformte Hygienevorlage mit Lappen", erteilt an Van Tilburg am 18. August 1987; im US-Patent Nr. 4,608.047, "Hygienevorlagen-Fixierungsmittel", erteilt an Mattingly am 26. August 1986; im US-Patent Nr. 4,687.478, "Geformte Hygienevorlage mit Lappen", erteilt an Van Tilburg am 18. August 1987; im US-Patent Nr. 4,834.735, "Hochdichte absorbierende Bauteile mit Erfassungszonen mit geringerer Dichte und geringerem Flächengewicht", erteilt an Alemany et al. am 30. Mai 1989; im US-Patent Nr. 4,917.697, erteilt an Osborn et al. am 17. April 1990; im US-Patent Nr. 5,308.346, "Elastifizierte Hygienevorlage", erteilt an Sneller et al. am 3. Mai 1994; in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 198 683, The Procter & Gamble Company, veröffentlicht am 22. Oktober 1986 namens von Duenk et al.; in der PCT- Veröffentlichungsnummer WO 93/11725, "Absorbierender Artikel mit verschmolzenen Schichten", veröffentlicht namens von Cree et al. am 24. Juni 1993, beschrieben.
Beispielhafte Slipeinlagen; für welche die vorliegende Erfindung adaptiert werden kann, sind im US-Patent Nr. 4,738.676 mit dem Titel "Slipeinlage", erteilt an Osborn am 19. April 1988, geoffenbart.
Der Ausdruck "Übungshöschen", wenn er hierin verwendet wird, bezieht sich auf wegwerfbare Kleidungsstücke, welche fixierte Seiten- und Beinöffnungen aufweisen. Übungshöschen werden in Position am Träger durch Einsetzen der Beine des Trägers in die Beinöffnungen und Gleiten des Übungshöschens in Position um den Unterleib des Trägers plaziert. Geeignete Übungshöschen, auf welche die vorliegende Erfindung adaptiert werden kann, sind im US-Patent Nr. 5,246.433, erteilt an Hasse et al. am 21. September 1993, geoffenbart.
Der Ausdruck "Inkontinenzartikel" bezieht sich auf Kissen, Unterwäsche (Kissen, welche am richtigen Platz durch ein Suspensionssystem von der gleichen Art, wie ein Gürtel oder dergleichen gehalten sind), Einsätze für absorbierende Artikel, Kapazitätsverstärker für absorbierende Artikel, Einlagen, Bettkissen und dergleichen, ungeachtet dessen, ob sie von Erwachsenen oder anderen inkontinenten Personen getragen sind. Geeignete Inkontinenzartikel, auf welche die vorliegende Erfindung adaptiert werden kann, sind im US-Patent Nr. 4,253.461, erteilt an Strickland et al. am 3. März 1981; in den US-Patenten Nr. 4,597.760 und Nr. 4,597.761, beide erteilt an Buell am 1. Juli 1986; in dem zuvor bezug genommenen und aufgenommenen US-Patent Nr. 4,704.115; im US-Patent Nr. 4,909.802, erteilt an Ahr et al. am 20. März 1993; im US-Patent Nr. 4,964.860, erteilt an Gipson et al. am 23. Oktober 1990; und im US-Patent Nr. 5,301.161 mit dem Titel "Absorbierender Artikel mit rasch erfassendem mehrschichtigen absorbierenden Kern", erteilt an Ahr am 19. April 1994, geoffenbart.

BEISPIELE

Man verfestige ein schmelzgesponnen-gebundenes Polyethylen-Faservlies, welches als #86964-S bezeichnet ist, von Polybond Co., Waynesboro VA, mit einem Filament-Denier von 1,5 bis 10 (0,17 bis 1, 1 tex) und einem Flächengewicht von 33,5 g/m² (1 Unze/Yard²) durch Kalander-Thermobindungswalzen mit 1451,25 Nadeln/cm² (225 Nadeln/in²), um ein Faservlies mit einer CD-Breite von etwa 20,32 cm (8 in) und einer Bindungsfläche von etwa 14% beizustellen.
Man strecke das verfestigte Faservlies in einer Stufe über eine streckende Vorrichtung, wie sie zum Beispiel in den Fig. 1-3 gezeigt ist, auf eine CD-Breite von etwa 30,5 cm (12 in), um das Flächengewicht um 31% zu reduzieren, um den niedrigen Dehnungsmodul um 70% zu reduzieren, um im wesentlichen Weichheit beim Griff, wie gezeigt, durch einen Verlust im MD-/ und CD-Zugmodul und insbesondere einen Verlust in dem geringen Dehnungs-MD-Modul, ohne Öffnungen zu bilden, zu verbessern.
Alternativ strecke man das Faservlies in einer Stufe über eine streckende Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1-3 gezeigt ist, auf eine CD-Breite von 36,8 bis 41,9 cm (14,5-16,5 in), um das Flächengewicht um 41% zu reduzieren und um Öffnungen bei einer Frequenz von etwa 3,1/cm² (20/in²) und mit einer Größe von etwa 0,05 cm mal etwa 0,1 cm (0,005 cm²) (0,02" mal etwa 0,04" (0,008 in²) zu bilden, um die Weichheit beim Griff im wesentlichen zu verbessern, wie durch einen Verlust im MD-/ und CD-Zugmodul und Verlust im geringen Dehnungs-MD-Modul gezeigt ist, und um Zugspannungswerte aufrechtzuerhalten, welche ausreichend hoch sind, sodaß das resultierende Faservlies seine Integrität beibehält, wenn es als ein Deckblatt in einer Windel oder einem Monatshygienekissen verwendet wird. Die zuvor erwähnten Faservliese werden Eigenschaften, wie in Tabelle 1 gezeigt, aufweisen. TABELLE I
*gemessen auf einem U. S. -Testing-Co.-Inc.,-Modell 9025-Luft-Durchlässigkeits-Tester.

Claims

1. Ein wegwerfbarer absorbierender Artikel, welcher ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt, ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt und einen absorbierenden Kern, welcher zwischen dem genannten Deckblatt und dem genannten Rückenblatt positioniert ist, aufweist, wobei das genannte Deckblatt umfaßt:

ein Faservlies, welches Fasern umfaßt, welche Polyethylen-Fasern, vorzugsweise schmelzgesponnen gelegt, umfassen, wobei mindestens ein Abschnitt der genannten Fasern verfestigt ist, wobei das genannte Faservlies in der Richtung quer zur Maschine mechanisch permanent gestreckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Faservlies eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens 118 g/cm (300 gin) und eine Verlängerung in der Maschinenrichtung aufweist, um bei mindestens 40% zu reißen.

2. Der Artikel nach Anspruch 1, bei welchem das genannte Faservlies durch permanentes mechanisches Strecken eines Ausgangsfaservlieses gebildet ist, welches Fasern umfaßt, welche Polyethylen-Fasern, vorzugsweise schmelzgesponnen gelegt, umfassen, wobei mindestens ein Abschnitt der genannten Fasern verfestigt ist, vorzugsweise durch thermische Spotbindungen, sodaß das genannte Ausgangsfaservlies eine Verfestigungszone von 4% bis 40%, bevorzugter von 6% bis 28% der Gesamtfläche des genannten Ausgangsfaservlieses aufweist, wobei das genannte Ausgangsfaservlies beim Bruch eine Verlängerung von mindestens 175% und eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens 157 g/cm (400 g/n) aufweist.

3. Der Artikel nach Anspruch 2, bei welchem das genannte Ausgangsfaservlies in der Richtung quer zur Maschine auf mindestens 125% seiner ungestreckten Breite quer zur Maschinenrichtung permanent mechanisch gestreckt ist.

4. Der Artikel nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem das genannte Ausgangsfaservlies in der Richtung quer zur Maschine permanent mechanisch gestreckt ist, sodaß das permanent mechanisch gestreckte Faservlies wirksame Öffnungen aufweist.

5. Ein wegwerfbarer absorbierender Artikel, welcher ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt; welches eine Kleidungs-Oberfläche und eine Körper- Oberfläche aufweist, und einen absorbierenden Kern, welcher anliegend an die ge nannte Körper-Oberfläche des genannten Rückenblatts angeordnet ist, umfaßt, wobei das genannte Rückenblatt ein Faservlies aufweist, welches Fasern umfaßt, welche Polyethylen-Fasern, vorzugsweise schmelzgesponnen gelegt, aufweist, wobei mindestens ein Abschnitt der genannten Fasern verfestigt ist, wobei das genannte Faservlies in der Richtung quer zur Maschine permanent mechanisch gestreckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Faservlies quer zur Maschinenrichtung eine Reißfestigkeit von mindestens 118 g/cm (300 g/in) und quer zur Maschinenrichtung eine Verlängerung von mindestens 40% aufweist, wobei das genannte Faservlies eine Kleidungs-Oberfläche und eine Körper-Oberfläche umfaßt.

6. Der Artikel nach Anspruch 5, bei welchem das genannte Faservlies durch permanentes mechanisches Strecken eines Ausgangsfaservlieses gebildet ist, welches Fasern umfaßt, welche Polyethylen-Fasern, vorzugsweise schmelzgesponnen gelegt, umfaßt, wobei mindestens ein Abschnitt der genannten Fasern verfestigt ist, vorzugsweise durch thermische Spotbindungen, sodaß das genannte Ausgangsfaservlies eine Verfestigungsfläche von 4% bis 40%, bevorzugter von 6% bis 28% der Gesamtfläche des genannten Ausgangsfaservlieses aufweist, wobei das genannte Ausgangsfaservlies beim Bruch eine Verlängerung von mindestens 175% und eine Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung von mindestens 157 g/cm (400 g/in) aufweist.

7. Der Artikel nach Anspruch 6, bei welchem das genannte Ausgangsfaservlies in der Richtung quer zur Maschine auf mindestens 125% seiner ungestreckten Breite quer zur Maschinenrichtung permanent mechanisch gestreckt ist.

8. Der Artikel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei welchem das genannte Rückenblatt weiters eine flüssigkeitsundurchlässige Schichte aus polymerem Material aufweist, welches an der genannten Kleidungs-Oberfläche des genannten Faservlieses angeordnet ist.