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Composite mit absorbierender Lage - Dokument DE10205828A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10205828A1 21.08.2003
Titel Composite mit absorbierender Lage
Anmelder Corovin GmbH, 31224 Peine, DE
Erfinder Bauer, Joachim, 8472 Seuzach, CH;
Roy, Indra, 31226 Peine, DE
Vertreter Schulz, B., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 50968 Köln
DE-Anmeldedatum 13.02.2002
DE-Aktenzeichen 10205828
Offenlegungstag 21.08.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.08.2003
IPC-Hauptklasse B32B 5/24
IPC-Nebenklasse B32B 27/32   A61F 13/15   B32B 5/30   B32B 7/00   B32B 27/12   
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrlagiges Produkt 1 mit zumindest einer ersten Lage 2, einer absorbierenden Zwischenlage 3 und einer zweiten Lage 4, wobei zumindest die erste Lage 2 zumindest ein erstes 5 und ein zweites 6 Material aufweist. Die erste und/oder die zweite Lage 2, 4 ist zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässig. Das erste Material 5 weist einen höheren Schmelzpunkt als das zweite Material 6 auf, wobei das zweite Material 6 eine Verbindung mit der zweiten Lage 4 schafft.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrlagiges Produkt mit zumindest einer ersten Lage, einer absorbierenden Zwischenlage und einer zweiten Lage. Die erste Lage weist zumindest ein erstes und ein zweites Material auf, wobei die erste und/oder die zweite Lage zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässig ist.

Aus der WO 95/03019 geht die Herstellung eines mehrlagigen Produktes hervor, wobei zwischen einer Ober- und einer Unterlage ein absorbierendes Material angeordnet wird. Das absorbierende Material wird als Streifen aufgetragen, wobei zwischen den Streifen ein Klebemittel in Maschinenrichtung angeordnet wird. Das Klebemittel bewirkt eine Verbindung der Ober- mit der Unterlage. Dadurch soll das absorbierende Material seitlich versiegelt werden. Aus der EP 0 846 455 A1 geht ebenfalls die Herstellung eines mehrlagigen Produktes hervor. Auch dort werden seitliche Klebestreifen auf einer Unterlage aufgebracht, um nachfolgend eine Oberlage damit zu verbinden. Neben dem Versiegeln in Maschinenrichtung wird eine Versiegelung in Querrichtung dadurch erreicht, dass eine zusätzliche Oberlage und Unterlage dem dreilagigen Produkt zugeführt wird. Die weitere Versiegelung wird dadurch erzielt, dass ein thermoplastisches Material aufgetragen und anschließend soweit erhitzt wird, dass zumindest der Erweichungspunkt erreicht wird. Auf diese Weise wird das absorbierende Material mit der angrenzenden Ober- und Unterlage quasi verbacken. Aus der WO 97/07761 ist es bekannt, einen Vliesstoff zu verwenden, der eine absorbierende Lage einschließen soll. Dieser Vliesstoff soll aufgrund seiner Beschaffenheit gegenüber absorbierendem Material besonders dicht sein. Aus der WO 01/39707 geht die Herstellung eines mehrlagigen Produktes hervor, welches zwischen einer Oberlage und einer Unterlage ein absorbierendes Material aufweist. Die obere Lage ist flüssigkeitsdurchlässig und soll ein Vliesstoff, ein Film, ein Composite-Material oder ähnliches sein. Die untere Lage soll vorzugsweise ein Spinnvlies und ein Meltblownvlies aufweisen. Durch die Ausgestaltung der unteren Lage soll erreicht werden, dass Verluste an absorbierendem Material in einer späteren Weiterbearbeitung eines mehrlagigen Produktes gering sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mehrlagiges Produkt zu schaffen, das einen Verlust an zwischen Lagen angeordnetem Material weiter verhindert.

Diese Aufgabe wird mit einem mehrlagigen Produkt mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 15 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein mehrlagiges Produkt mit zumindest einer ersten Lage, einer aktiven, vorzugsweise absorbierenden Zwischenlage und einer zweiten Lage, wobei zumindest die erste Lage zumindest ein erstes und ein zweites Material aufweist, und die erste und/oder die zweite Lage zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässig ist, weist für das erste Material einen höheren Schmelzpunkt auf als für das zweite Material. Das zweite Material schafft eine Verbindung mit der zweiten Lage. Das zweite Material dient insbesondere dazu, eine Versiegelung zwischen der ersten und der zweiten Lage zu ermöglichen. Vorzugsweise wird dadurch ein Verzicht auf einen zusätzlichen Kleber ermöglicht. Der Schmelzpunkt des zweiten Materials ist vorzugsweise so von dem Schmelzpunkt des ersten Materials beabstandet, dass ein Erreichen beispielsweise des Erweichungspunktes des zweiten Materials noch nicht dazu führt, dass das erste Material seine Form verliert bzw. selbst erweicht. Vorzugsweise liegen die Erweichungstemperaturen beider Materialen um eine Differenz von mindestens 5°C, vorzugsweise mindestens 10°C auseinander. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Erweichungspunkt des zweiten Materials in einem Bereich liegt, der zwischen 10° und 15°C, vorzugsweise 20°C beabstandet vom Erweichungspunkt des ersten Materials liegt. Werden beispielsweise PE, welches eine Erweichungstemperatur von etwa 120°C bis etwa 130°C aufweist, und PP, welches eine Erweichungstemperatur von etwa 160°C bis etwa 170°C aufweist, miteinander verarbeitet, so können deren Erweichungstemperaturen durch entsprechende Zugabe geeigneter Additive zur Erhöhung bzw. Absenkung der Erweichungstemperatur entsprechend angepasst werden. Bei Verwendung der Eigenschaft des Erweichens des zweiten Materials wird vorzugsweise eine Oberflächeneigenschaft desselben ausgenutzt, die eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Lage erst ermöglicht. Bei Erreichen der Erweichungstemperatur soll gemäß einer Ausgestaltung das zweite Material klebrig werden und insbesondere leicht verformbar sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das zweite Material einen Schmelzpunkt auf, der zum Schmelzpunkt des ersten Materials eine Temperaturdifferenz von mindestens 3°C, vorzugsweise von mindestens 8°C hat. Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Schmelzpunkt des zweiten Materials so liegt, dass ein Erweichungspunkt des ersten Materials darunter liegt.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Lage erste Fasern hat, die das erste Material aufweisen und zweite Fasern, die das zweite Material aufweisen. Dieses erlaubt, dass einerseits ein Faserverbund zur Herstellung der ersten Lage einsetzbar ist. Andererseits erlaubt ein Erhitzen der ersten Lage, dass die Faserstruktur des ersten Materials erhalten bleibt, während die Faserstruktur des zweiten Materials zur Versiegelung und Verbindung der ersten mit der zweiten Lage genutzt wird. Insbesondere erlaubt die Verwendung von Fasern, dass durch das Nebeneinanderliegen derselben und einem Erweichen und insbesondere zumindest teilweise Verschmelzen der Fasern ein vollkommener dichter Zusammenschluss zwischen der ersten und zweiten Lage erfolgt. Dieser Zusammenschluss der beiden Lagen führt dazu, dass ein absorbierendes Material nicht mehr durch diese Verbindungsstelle hindurchgelangen kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das mehrlagige Produkt eine erste Lage mit ersten Fasern auf, die das erste Material aufweisen, sowie zweite Fasern, die das erste und das zweite Material aufweisen. Vorzugsweise sind die zweiten Fasern Bikomponentenfasern, wobei das erste Material vorzugsweise in einem Kern angeordnet ist, während das zweite Material als Mantel um diesen Kern herum verläuft. Eine weitere Möglichkeit sieht vor, dass Faserabschnitte der Bikomponentenfaser jeweils unterschiedliches Material aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das zweite Material in Kontakt mit der Zwischenlage ist. Dieses führt vorteilhafter Weise dazu, dass die Zwischenlage in dem Kontaktbereich mit dem zweiten Material ebenfalls zum Haften kommt, sofern dieser Bereich entsprechend erhitzt wird. Dieses führt zu einer Immobilisierung des verwendeten absorbierenden Materials der Zwischenlage. Zum weiteren wird dadurch erreicht, dass das in diesem Bereich absorbierende Material selbst eine Barriere bildet, durch die das darüberliegende absorbierende Material nur äußerst schwerlich hindurchgelangen kann.

Beispielsweise wird für die absorbierende Zwischenlage eine absorbierende Faser und/oder ein absorbierendes Pulver verwendet. Auch besteht die Möglichkeit ein Gel, ein Granulat oder ähnliches zu verwenden. Daneben besteht weiterhin die Möglichkeit, Materialmischungen einzusetzen. Der absorbierenden Zwischenlage kann ebenfalls ein Zusatzmaterial mit anderen Rufgaben als die der Absorption zugeordnet sein. Beispielsweise kann das Zusatzmaterial eine besondere Festigkeit, Steifigkeit oder ähnliches bewirken.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Material eine kraftschlüssige Verbindung zur zweiten Lage hat. Kraftschlüssig bedeutet beispielsweise, dass das zweite Material sich mit der zweiten Lage physikalisch bzw. chemisch verbindet und/oder in die zweite Lage eindringt, wenn nicht sogar sie durchdringt. Nach Erstarren des zweiten Materials sorgt dieses dafür, dass nur unter Kraftaufwendung die so geschaffene Verbindung wieder getrennt werden kann. Gemäß einer Weiterbildung wird vorgesehen, dass das zweite Material die Zwischenlage im Zusammenspiel mit der zweiten Lage seitlich versiegelt. Vorzugsweise versiegelt das zweite Material die Zwischenlage rundherum.

Vorzugsweise ist nur das zweite Material der ersten Lage mit der zweiten Lage in Kontakt. Dieses ermöglicht beispielsweise, dass das erste Material der ersten Lage eine besondere Aufgabe oder auch Funktion aufweist. Beispielsweise kann dieses besonders hydrophil ausgebildet sein, während das zweite Material weniger hydrophil ist. Wird eine Flüssigkeitsbrücke zwischen der ersten Lage und dem absorbierenden Material hergestellt, saugt letztere die Flüssigkeit auf, wobei die zweite Lage aufgrund der geringeren hydrophilen Eigenschaft dafür Sorge trägt, dass eine Unterbrechung des so ausgebildeten Saugstromes auftritt. Andererseits kann eine größere hydrophile Eigenschaft des zweiten Materials gegenüber derjenigen des ersten Materials dafür Sorge tragen, dass mittels dieses so gebildeten Gradienten eine verstärkte Einsaugfähigkeit von Flüssigkeit zum absorbierenden Material der Zwischenlage auftritt.

Als vorteilhaft hat sich weiterhin herausgestellt, wenn das mehrlagige Produkt derart aufgebaut ist, dass die zweite Lage das zweite Material der ersten Lage ebenfalls aufweist. Dieses ermöglicht eine besonders feste Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Lage, in dem vorzugsweise beide Materialien in etwa auf die gleiche Temperatur erhitzt und vorzugsweise zumindest erweicht werden. Insbesondere können beide Materialien soweit erhitzt werden, dass sie ineinander fließen und damit eine Art Verschweißung ergeben. Diese ist insofern besonders vorteilhaft, da sie besonders gegenüber Quer- wie Zugkräften hohe Festigkeitswerte aufweist. Eine Weiterbildung sieht vor, dass das mehrlagige Produkt eine erste Lage aufweist, die im wesentlichen ein hochschmelzendes Polymer, beispielsweise ein Polypropylen, als erstes Material und ein niedrigschmelzendes Polymer, beispielsweise Polyethylen, als zweites Material aufweist. Das Polyethylen hat beispielsweise einen Schmelzpunkt, der zwischen 106° und 155°C liegt, während das Polypropylen einen darüberliegenden Schmelzpunkt aufweist.

Ein Anwendungsgebiet des mehrlagigen Produktes ist die Verwendung in einem Hygieneartikel, um ein Fluid aufzunehmen. Weiterhin kann das mehrlagige Produkt auch in Haushaltsanwendungen oder sonstigen Gebieten eingesetzt werden, in denen eine Flüssigkeit oder ein anderes Fluid aufgenommen werden soll. Insbesondere ist das mehrlagige Produkt dafür einsetzbar, einen Geruch in der Umgebung zu beeinflussen. Beispielsweise können als unangenehm empfundene Gerüche durch das Produkt aufgenommen und gespeichert werden, beispielsweise gebunden oder auf andere Art und Weise neutralisiert werden.

Gemäß einem weiteren Beispiel der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit zumindest einer ersten Lage, einer absorbierenden Zwischenlage und einer zweiten Lage geschaffen. Zumindest die erste Lage weist zumindest ein erstes und ein zweites Material auf, wobei die erste und/oder die zweite Lage zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässig ist. Es wird ein erstes Material verwendet, welches einen höheren Schmelzpunkt als das zweite Material aufweist, wobei das zweite Material zumindest bis annähernd an seinen Schmelzpunkt erhitzt wird und die erste und die zweite Lage mittels des erhitzten zweiten Materials verbunden werden.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgesehen, dass ein Pulver auf das zweite Material aufgetragen wird, um zumindest teilweise die absorbierende Zwischenlage zu bilden, bevor das zweite Material erhitzt wird, wobei das Pulver zumindest teilweise mit dem zweiten Material verklebt. Insbesondere wird das zweite Material soweit erhitzt, dass die Zwischenlage seitlich versiegelt wird.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das mehrlagige Produkt aus einer kontinuierlich zugeführten Bahn ausgestanzt wird. Vorzugsweise werden die Konturen des mehrlagigen Produktes auf der zugeführten Bahn versetzt zueinander angeordnet, so dass ein Verschnitt an übrig gebliebenem Bahnmaterial gering ausfällt.

Im Folgenden werden Beispiele von Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben, deren Merkmale untereinander zu vorteilhaften Weiterbildungen kombinierbar sind.

Das mehrlagige Produkt wird beispielsweise dazu verwendet, ein Puder, zum Beispiel SAP in Zellstoff (Fluff) für vorzugsweise Hygieneanwendungen, insbesondere Windelabsorberschichten einzubringen, um ein oder mehrere Aktiv- Puder beispielsweise in dreidimensionaler Faserstruktur in dem mehrlagigen Produkt plaziert zu halten, um eine Mischung von Fasern und Puder und/oder um anderes absorbierendes Material in einer gewünschten Geometrie festzusetzen bzw. beispielsweise SAP-Fasern in und/oder zwischen Airlaid-Materialien oder Vliesen zu halten. Als eine Fixierhilfe können beispielsweise zusätzlich ein Heissklebepuder beispielsweise PE oder EVA-Puder oder auch Fasern eingesetzt werden, die aufgrund der Erhitzung des mehrlagigen Produktes zu einem Verkleben von umgebenden Fasern bzw. Körnern von Pulvern führen.

Ein Beispiel für ein mehrlagiges Produkt wird nachfolgend näher beschrieben. Das Produkt weist eine erste Außenschicht auf. Die erste Außenschicht kann thermoplastische Faserlagen, einen Film und/oder ein Vlies aufweisen. Vorzugsweise haben diese eine erste Komponente oder eine erste Schicht aus einem Homopolymer mit einem höheren Schmelzpunkt, zum Beispiel PP. Dieses hat den Vorteil, dass sich daraus eine gute Verarbeitungseigenschaft ergibt, insbesondere in Bezug auf Verarbeitung unter Wäremeinfluss, wobei eine hohe Festigkeit gewahrt bleibt. Insbesondere wird dadurch vermieden, dass ein Kleben an Umlenkrollen oder ähnlichem stattfindet. Eine zweite Komponente bzw. eine zweite Schicht weist einen gegenüber der ersten Schicht bzw. Komponente zum Teil niedrigeren Schmelzpunkt auf. Beispielsweise wird eine Bikomponentenfaser verwendet. Die Biko-Faser ist vorzugsweise Seite an Seite (side-by-side) oder als Kern-Mantel-Struktur gestaltet, insbesondere aus einem Materialmix, der PP bzw. PE aufweist. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die zweite Komponente bzw. zweite Schicht einen niedrig schmelzenden Teil aufweist, beispielsweise ein PE. Dieses dient dazu, ein schnelles Aufschmelzen unter Hitzeeinwirkung zu erzielen, und damit eine Haftungsvermittlung zum Puder zu erreichen. Der unter höheren Temperaturen erst schmelzende Teil, beispielsweise ein PP, sorgt dann für einen festen Verbund der zweiten Schicht bzw. Komponente zur ersten Schicht bzw. Komponente. An die Komponenten schließt sich eine Zwischenlage an, die vorzugsweise aktive Partikel aufweist. Dieses können insbesondere SAP, Zeolithe, Aktivkohle, Flüssigkeits-, Geruchsabsorber, pH-Indikatoren bzw. Regulatoren, Farbstoff, Komplexbildner, EDTA (Ethylendiamintetraacetat), Geruchs- oder Geschmacksstoffe sein. Vorzugsweise weisen die Partikel eine bestimmte Partikelgrößenverteilung auf, so dass kein Austreten von Partikeln durch entsprechende umgebende Lagen entsteht. Gemäß einer Weiterbildung wird vorgesehen, dass eine Partikelgrößenverteilung so ausgestaltet ist, dass feinere Partikel vorzugsweise von etwas gröberen Partikeln umgeben sind. Insbesondere können die gröberen Partikel eine Barriere gegenüber dem Austreten der feineren Partikel nach außen durch die umgebenden Lagen bilden und umgekehrt. Der Zwischenlage benachbart zugeordnet ist eine zweite Außenschicht. Diese weist vorzugsweise dieselbe Faserlage auf, wie sie die erste Außenschicht aufweist. Insbesondere ist ein niedrig schmelzender Teil der zweiten Außenschicht zum Puder hin angeordnet. Dieser Teil kann aber auch nicht selbstklebend sein.

Weitere Ausgestaltungen eines derartigen Prinzips eines mehrlagigen Produktes können die folgenden Merkmale aufweisen:

  • - Eine Vlieslage kann ersetzt bzw. ergänzt werden durch einen Film bzw. ein Schaummaterial. Die Materialien können laminiert, insbesondere durch mehrlagiges Extrudieren hergestellt werden;
  • - insbesondere eine Außenschicht kann auf Zellulose oder ähnlichem Material basieren. Insbesondere können nicht-selbstklebende Materialien eingesetzt werden, wie sie beispielsweise im Airlaidbereich, bei Tissue oder Papier verwendet werden;
  • - das verwendete Vlies kann hydrophil, oleophil, hydrophob oder oleophob ausgerüstet sein, beispielsweise durch eine entsprechende Additivierung oder auch durch einen nach Vlies- bzw. Faserherstellung vorgenommenen Auftrag. Das Vlies kann transparent oder durch sonstige Pigmentierung farblich gestaltet sein. Die Art des Vlieses kann variieren. Einsetzbar sind beispielsweise Stapelfasern, Spinnvliese, Meltblown-Vlies oder andere Faser- bzw. Vliesmaterialen;
  • - neben den vorzugsweise eingesetzten Poleolefinen PP bzw. PE und Mischungen daraus können auch andere thermoplastische Polymere eingesetzt werden, insbesondere Polyester, Polyamide, Derivate davon, als Block- oder Copolymer verwendet. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Bikomponentenfasern oder auch Mehrkomponentenfasern verwendet werden, die über entsprechend gewünschte Eigenschaften der Versiegelungsfähigkeit von Lagen verfügen;
  • - das in der Zwischenschicht verwendete Material, insbesondere ein Puder, kann vollflächig oder auch nur teilflächig aufgetragen sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dieses Material profiliert über einen Querschnitt in Längs-, Quer- oder Hochrichtung vorzusehen. Dieses ist insbesondere von den Anwendungsgebieten des späteren Fertigproduktes abhängig. Beispielsweise für Hygieneprodukte kann die Zwischenschicht so angeordnet werden, dass angestrebte Körperkonturen bzw. wahrscheinliche Auftreffflächen von Fluiden entsprechend angepasst sind.

Zur Unterstützung einer Verbindung der ersten mit der zweiten Lage bzw. von einer der beiden Lagen mit einem Material der Zwischenlage kann ein zusätzliches Adhäsif, insbesondere ein Hotmeltkleberauftrag beispielsweise partiell und/oder vollfllächig erfolgen. Vorzugsweise werden die erste und die zweite Lage beispielsweise mittels einer Abwicklung als Rollenware zugeführt. Die Zwischenlage wird insbesondere als frei portionierbare Materialschicht entsprechend vorgebbarer Geometrien zwischen die erste und die zweite Lage angeordnet. Daneben besteht auch die Möglichkeit, eine Inline-Fertigung vorzusehen. Beispielsweise wird eine Vlies- und/oder Film-Herstellungsanlage vorgesehen, der nachgeordnet eine entsprechende Zuführung für das Material der Zwischenlage bzw. der zweiten Lage mit einer anschließenden Materialverbindungsstation erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in der nachfolgenden Zeichnung angegeben. Die dort beschriebenden Merkmale sind mit den oben aufgeführten zu hier jedoch nicht näher ausgeführten Weiterbildung kombinierbar. Es zeigen:

Fig. 1 ein mehrlagiges Produkt mit einer ersten Lage, einer absorbierenden Zwischenlage und einer zweiten Lage,

Fig. 2 ein zweites mehrlagiges Produkt,

Fig. 3 eine erste Aufsicht auf eine erste Lage,

Fig. 4 eine zweite Aufsicht auf eine erste Lage,

Fig. 5 eine erste Vorrichtung zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes,

Fig. 6 eine zweite Vorrichtung zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes,

Fig. 7a ein noch nicht versiegeltes mehrlagiges Produkt,

Fig. 7b das aus Fig. 7a dargestellte Produkt in versiegelter Form

Fig. 8 eine erste Anordnung von Zwischenlagen auf einer ersten Lage,

Fig. 9 eine zweite Anordnung von Zwischenlagen auf einer ersten Lage,

Fig. 10 eine dritte Vorrichtung zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes und

Fig. 11 einen Querschnitt durch ein mehrlagiges Produkt.

Fig. 1 zeigt ein erstes mehrlagiges Produkt 1 mit einer ersten Lage 2, einer absorbierenden Zwischenlage 3 und einer zweiten Lage 4. Die erste Lage 2 weist ein erstes Material 5 und ein zweites Material 6 auf. Die zweite Lage 4 weist ein drittes Material 7 und ein viertes Material 8 auf. Die erste Lage 2 und die zweite Lage 4 sind beide vorzugsweise Vliesmaterialien. Zumindest eines der beiden Materialien 2, 4 kann auch ein Film und/oder einen Schaum aufweisen. Das erste Material 5 der ersten Lage 2 weist beispielsweise ein Polypropylen auf. Vorzugsweise wird es als Spinnvlies hergestellt. Das zweite Material 6 ist beispielsweise Polyethylen. Das dritte Material 7 wiederum ist vorzugsweise ebenfalls polyethylenhaltig, das vierte Material 8 dagegen weist vorzugsweise Polypropylen auf. Zwischen der ersten Lage 2 und der zweiten Lage 4 wird die absorbierende Zwischenlage 3 angeordnet, die gemäß dieser Ausführung beispielsweise Partikel 9 aufweist. Die Partikel werden durch das Polyethylen, das durch Temperaturerhöhung aufgeweicht wird, vorzugsweise zumindest teilweise in der Zwischenlage 3 festgehalten. Weiterhin wird das Polyethylen soweit erhitzt, dass das zweite Material 6 der ersten Lage 2 mit dem dritten Material 7 der zweiten Lage 4 miteinander versiegelt wird und daraufhin ein Entweichen der Partikel durch diese Versiegelung hindurch verhindert wird. In der Zwischenlage 3 können neben Partikeln 9 auch superabsorbierende Fasern, Mischungen aus superabsorbierenden Fasern und Partikeln, wasserlösliche Fasern insbesondere mit einer Mischung mit Partikeln bzw. Puder zum Beispiel aus Polyvinylalkohol, zum Beispiel Zellulose oder Viscose, und/oder auch andere bestimmte Flüssigkeiten aufnehmende Materialien angeordnet sein. Weiterhin kann in der Zwischenlage 3 Kosmetika, Farbstoff, Blutkoagulationsmittel, Blutantikoagulationsmittel, Zitronensäure und/oder auch elektrische Leiter einzeln oder in einer Mischung der oben genannten Materialien vorhanden sein.

Fig. 2 zeigt ein zweites mehrlagiges Produkt 10 in einer Querschnittsansicht. Das mehrlagige Produkt 10 weist eine erste Lage 2 sowie eine zweite Lage 4 auf. Die erste Lage 2 und die zweite Lage 4 weisen nach innen weisend ein Biko-Spinnvlies auf, welches vorzugsweise Polypropylen und Polyethylen aufweist. Die Anordnung von Polypropylen und Polyethylen ist vorzugsweise in einer side-by-side- Anordnung. Das mehrlagige Produkt 10 wird, nachdem die Lagen aufeinandergestapelt wurden, erhitzt. Durch das Erhitzen wird dasjenige Material, welches einen geringeren Schmelzpunkt aufweist schneller zum Erweichen gebracht. Insbesondere kann die Aufheiztemperatur dazu führen, dass das Material mit dem niedrigeren Schmelzpunkt schon zumindest anfängt zu schmelzen, während das andere Material noch vollkommen in seiner festen Form vorliegt. Ein Zwischenlagenmaterial 11, welches zwischen der ersten Lage 2 und der zweiten Lage 4 angeordnet ist, wird durch das quasi aufgeschmolzene Material aufgenommen und in diesem eingebettet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann insbesondere dafür anstatt das gesamte Produkt aufzuheizen, auch nur die Zwischenschicht aufgeheizt werden. Insbesondere wenn die Zwischenschicht aus Partikeln oder Fasern besteht, die im wesentlichen temperaturunabhängiger sind als die sie umgebenden Lagen, erlaubt ein derartiges Vorgehen, Energiekosten zu sparen. Das Zwischenlagenmaterial wird beispielsweise über eine entsprechende Beheizung, beispielsweise Infrarot, Heißluft, beheizte Walzen oder auch induktive Heizung wie auch Dampfbeheizung auf eine entsprechende Temperatur gebracht, so dass das Zwischenmaterial mit den sie umgebenden Lagen verbunden wird. Das Zwischenmaterial wird beispielsweise erhitzt auf die erste oder zweite Lage über eine entsprechende Auftragsvorrichtung gemäß eines gewünschten Auftrages und einer gewünschten Auftragsgeometrie aufgebracht.

Fig. 3 zeigt eine erste Aufsicht auf ein Zwischenlagenmaterial 11, welches auf einer ersten Lage 2 aufgebracht ist. Wie schematisch angedeutet, ist das Zwischenlagenmaterial 11 vollflächig aufgetragen. Der Auftrag selbst ist vorzugsweise so, dass er ohne zusätzlichen Zellstoff erfolgt. Das Zwischenlagenmaterial 11 wird in einem hier nicht dargestellten Arbeitsschritt durch eine zweite Lage 4 abgedeckt und aufgrund der Beschaffenheit von erste Lage 2 und zweiter Lage 4 seitlich versiegelt.

Fig. 4 zeigt eine weitere erste Lage 2, auf der Zwischenlagenmaterial 11 angeordnet ist. Die Anordnung des Zwischenlagenmaterials 11 folgt einer vorgegebenen Auftragsgeometrie. Beispielsweise können zwischen Auftragungsbereichen von Zwischenlagenmaterial 11 freie Zonen 12 angeordnet sein. Die freien Zonen 12 können in Maschinenrichtung (MD) und Querrichtung (CD) angeordnet sein. Wird das Material beispielsweise anschließend nach Auftrag einer zweiten Lage durch einen Kalander geführt, können die freien Zonen 12 später Versiegelungszonen ausbilden, durch die die erste Lage 2 mit einer gegenüberliegenden zweiten Lage verbunden ist. Durch diese Versiegelungszone können dann Schnitte erfolgen, um auf diese Weise einzelne Absorberkissen zu erzielen.

Fig. 5 zeigt eine erste Vorrichtung 13 zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes 1. Von einer ersten Trommel 14 wird die erste Lage 2 zu einer Auftragsstation 15 für das Zwischenlagenmaterial 11 zugeführt. Von einer zweiten Trommel 16 wird die zweite Lage 4 auf das Zwischenlagenmaterial 11 aufgebracht. In einer nachfolgenden Heizstation 17 wird das mehrlagige Produkt 1 erhitzt. Dadurch wird das hier nicht näher dargestellte zweite Material der ersten Lage 2 soweit erhitzt, dass es zumindest seine Erweichungstemperatur aufweist und mit der gegenüberliegenden zweiten Lage 4 sich verbindet. Weiterhin wird durch das Erhitzen des zweiten Materials zusätzlich erreicht, dass das Zwischenlagenmaterial 11 durch das zweite Material in seiner Position fixiert wird. Ein Verbinden der ersten Lage 2 mit der zweiten Lage 4 bzw. des Zwischenlagenmaterials 11 mit zumindest der ersten Lage 2 kann dadurch unterstützt werden, dass ein Druck auf die Lagen ausgeübt wird. Der Druck kann vor der Heizstation 17 und/oder nach der Heizstation 17 sowie während des Heizens ausgeübt werden. Die Heizstation 17 kann den benötigten Wärmestrom vollflächig oder auch partiell in das mehrlagige Produkt einbringen. Der Wärmestrom kann beispielsweise über Infrarot, Heißluft, Dampf, über beheizte Walzen, über eine induktive Heizung oder andere Maßnahmen in das mehrlagige Produkt eingebracht werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass das Zwischenlagenmaterial 11 aus der Auftragsstation 15 in aufgeheiztem Zustand auf die erste Lage 2 aufgebracht wird, dort das Material mit niedrigem Schmelzpunkt entsprechend aufweicht und dort einsinkt. Zusätzlich kann nachfolgend durch die Heizstation 17 das Verbinden der ersten Lage 2 mit der zweiten Lage 4 erfolgen. Der Heizstation 17 nachgeordnet befindet sich bei dieser ersten Vorrichtung 13 eine Aufwickelstation 18. Nicht dargestellt kann auch eine Schneidevorrichtung vorhanden sein, die die Lagen in Abschnitte vorzugsweise in Quer- und/oder Maschinenrichtung unterteilt.

Fig. 6 zeigt in schematischer Ansicht eine zweite Vorrichtung 19 zur Herstellung eines eines mehrlagigen Produktes 1. Die zweite Vorrichtung 19 ist eine Inline- Vorrichtung. Aus einer ersten Spinnvliesbank 20 wird ein erstes Spinnvlies 21 auf einem umlaufenden Band 22 abgelegt. Auf dieses noch unverfestige Spinnvlies 21 wird aus einer zweiten Spinnvliesbank 23 ein Material aufgetragen, welches zumindest teilweise einen anderen Schmelzpunkt aufweist als dasjenige des ersten Spinnvlieses 21. Vorzugsweise wird ein zweites Spinnvlies 24 aufgetragen. Das zweite Spinnvlies 24 ist insbesondere ein Biko-Material, vorzugsweise aus PP und PE. Das PP und das PE können in vielfältigster Weise in einer Faser verteilt sein.

Beispielsweise besteht die Möglichkeit, eine side-by-side-Anordnung vorzusehen. Auch eine Kern-Mantel-Anordnung ist möglich. Eine weitere Anordnung sieht vor, dass PE und PP segmentweise an der Oberfläche und/oder kurz vor der Oberfläche der Faser angeordnet sind. Das erste Spinnvlies 21 und das zweite Spinnvlies 24 werden anschließend kalandriert mittels eines Thermobondingkalanders 25. Dem Thermobondingkalander 25 nachgeordnet ist eine zweite Aufwickelstation 26. Zwischen der zweiten Spinnvliesbank 23 sowie dem Thermobondingkalander 25 kann eine zweite Auftragsstation 27 sowie eine dritte Spinnvliesbank 28 angeordnet sein. Der Thermobondingkalander 25 ist insbesondere so ausgestaltet, dass nicht nur ein Verprägen und ein Zusammenpressen der Lagen erfolgt. Vielmehr wird das mehrlagige Produkt 1 vorzugsweise jeweils auch mit Versiegelungsflächen zwischen der obersten und untersten Lage geschaffen. Beispielsweise kann dazu der Kalander entsprechende Erhöhungen bzw. Vertiefungen aufweisen, die um einen Umfang einer der Prägekalanderwalzen herum angeordnet worden sind. Zwischen der zweiten Aufwickelstation 26 und dem Thermobondingkalander 25 ist vorzugsweise weiterhin eine hier nicht näher dargestellte Schneideeinheit eingerichtet, die insbesondere einen in Maschinenrichtung ausgeführten Trennungsschnitt zwischen nebeneinander benachbarten versiegelten Flächen durchführt. Dazu wird beispielsweise das zwischen eine obere und untere Lage in die Zwischenlage eingeführte, von der zweiten Auftragsstation 27 stammende Zwischenlagenmaterial 11 entsprechend eines vorgebbaren Musters aufgetragen. Neben der Verwendung eines Spinnvlieses besteht weiterhin die Möglichkeit, Stapelfaservliese bzw. Film, Schaum und/oder auch Meltblown-Vlies vorzusehen.

Fig. 7a zeigt ein noch nicht versiegeltes mehrlagiges Material 29 und Fig. 7b zeigt das mehrlagige Material 29, nachdem es versiegelt wurde. Das mehrlagige Material 29 weist eine erste Außenschicht 30 auf die zweilagig ist. Die zweite Außenschicht 31 ist einlagig. Zwischen der ersten Außenschicht 30 und der zweiten Außenschicht 31 ist das Zwischenlagenmaterial 11 angeordnet. Gemäß der schematischen Ansicht handelt es sich bei dem Zwischenlagenmaterial 11 um funktionale Partikel. Die Partikel sind insbesondere absorbierend. Sie können jedoch auch andere Funktionen aufweisen, z. B. einen Duftstoff abgeben. Zusätzlich können sie auch durch gewissen Einflüsse aktivierbar sein. Diese Einflüsse können beispielsweise Hitze, Feuchte, Strom, Druck oder auch ein Impuls sein. Die Partikel gelangen in eine thermisch aktivierbare Komponente 32 der ersten Außenschicht 30. Wie in Fig. 7b dargestellt, werden sie dadurch gehalten. Durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung kann weiterhin das Zwischenlagenmaterial 11 auch zumindest teilweise in die Oberfläche der zweiten Außenschicht 31 gelangen.

Gemäß einer hier nicht näher dargestellten Weiterbildung können anstatt der in Fig. 7a und 7b dargestellten Partikel auch Fasern eingesetzt werden. Vorzugsweise sind Fasern wie auch Partikel aktiv. Aktiv meint insbesondere, dass diese mit einer besonderen Funktion ausgestattet sind. Eine weitere, davon unabhängige Weiterbildung sieht vor, dass eine Lage mit einer aktiven Beschichtung versehen ist, bzw. aktivierbare Komponenten in dieser Beschichtung vorhanden sind. Nach einer Trocknung bzw. Vernetzung mit der Lage kann es sein, dass die Beschichtung nicht so elastisch bzw. flexibel wie die Lage selbst ist. Durch das Auftragen einer darüber angeordneten Lage und anschließendem Versiegeln wird verhindert, dass bei einem Abblättern oder einer Schädigung dieser Beschichtung diese oder Bestandteile davon durch die Lagen bzw. die Versiegelung hindurchtreten können. Beispielsweise kann eine derartige Beschichtung eine superabsorbierende Beschichtung sein.

Fig. 8 zeigt eine erste Anordnung 33 von Zwischenlagen 11 auf einer ersten Lage 2. Zwischen einem ersten Rand 34 und einem zweiten Rand 35 werden die Zwischenlagenmaterialien 11 angeordnet. Dieses können Partikel und/oder Fasern sein. Angestrebt ist, eine Produktionsbreite der ersten Lage 2 auszunutzen. Dazu können die Zwischenlagenmaterialien 11 in Streifen, die durchgängig sind, oder wie dargestellt als unterteilte Geometrien abgelegt werden. Weiterhin können versetzt zueinander angeordnete spätere Schnittebenen 36 vorhanden sein. Die Schnittebenen können jedoch auch zueinander so ausgerichtet angeordnet werden, dass sich in MD-Richtung durchlaufende parallele Schnittebenen ergeben. In CD- Richtung können ebenfalls parallele, jedoch versetzt zueinander angeordnete Schnittebenen vorhanden sein. Die Schnittebenen sind beispielhaft gestrichelt angedeutet.

Fig. 9 zeigt eine weitere Anordnung von Schnittebenen 36. Diesmal verlaufen die Schnittebenen nicht entlang einer geraden Linie, sondern verlaufen entlang einer Krümmung bzw. sind zumindest teilweise rund. Beispielsweise können derartige Schnittebenen 36 dadurch erzielt werden, dass die erste Lage 2 bzw. das daraus gebildete mehrlagige Produkt 1 durch eine Stanze geführt wird. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass eine derartige Schnittebene über einen entsprechend gestalteten Kalander erzeugt wird. Der Kalander hat eine Walze, die eine entsprechend geformte Oberflächengeometrie aufweist.

Fig. 10 zeigt eine dritte Vorrichtung 37 zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes 1. Auf einem zweiten umlaufenden Band 38 wird ein Spinnvlies 39 vorzugsweise aus Polypropylen bzw. einem Copolymer abgelegt. Auf das Spinnvlies 39 wird ein Biko-Spinnvlies 40 aus Polypropylen und Polyethylen abgelegt. Anschließend erfolgt beispielsweise ein Auftrag von einem Pulver-Faser- Gemisch, welches eine spätere Zwischenlage des mehrlagigen Produktes 1 bildet. Daran schließt sich wiederum ein Auftrag eines zweiten Biko-Spinnvlieses 41 und eines anschließenden weiteren Spinnvlieses 42 an. Dieses mehrschichtige Material wird anschließend kalandriert, dabei versiegelt und für eine Weiterverarbeitung aufgewickelt.

Aus Fig. 11 ist in einem Querschnitt ein mehrlagiges Produkt 1 in schematischer Ansicht dargestellt. Das mehrlagige Produkt 1 weist zwischen der ersten Lage 2 und der zweiten Lage 4 eine Versiegelung 43 auf. Die Versiegelung 43 wird beispielsweise dadurch gebildet, dass die in Fig. 10 produzierten Biko-Spinnvliese beim anschließenden Kalandrieren soweit aufgeheizt werden, dass die Materialien miteinander verschmelzen und einander durchdringen. Dieses führt zu einer beidseitigen Versiegelung, die ein Entweichen des Zwischenlagenmaterials 11 aus der absorbierenden Zwischenlage 3 verhindert.


Anspruch[de]
  1. 1. Mehrlagiges Produkt (1) mit zumindest einer ersten Lage (2), einer absorbierenden Zwischenlage (3) und einer zweiten Lage (4), wobei zumindest die erste Lage (2) zumindest ein erstes (5) und ein zweites (6) Material aufweist und die erste (2) und/oder die zweite (4) Lage zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (5) einen höheren Schmelzpunkt aufweist als das zweite Material (6), wobei das zweite Material (6) eine Verbindung mit der zweiten Lage (4) schafft.
  2. 2. Mehrlagiges Produkt (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (2) erste Fasern hat, die das erste Material (5) aufweisen, und zweite Fasern, die das zweite Material (6) aufweisen.
  3. 3. Mehrlagiges Produkt (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (2) erste Fasern hat, die das erste Material (5) aufweisen, und zweite Fasern, die das erste (5) und das zweite (6) Material aufweisen.
  4. 4. Mehrlagiges Produkt (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (6) in Kontakt mit der Zwischenlage (3) ist.
  5. 5. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (6) eine kraftschlüssige Verbindung zur zweiten Lage (4) hat.
  6. 6. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (6) die Zwischenlage (3) im Zusammenspiel mit der zweiten Lage (4) seitlich versiegelt.
  7. 7. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur das zweite Material (6) der ersten Lage (2) mit der zweiten Lage (4) in Kontakt ist.
  8. 8. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lage (4) das zweite Material (6) der ersten Lage (2) aufweist.
  9. 9. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (6) der ersten Lage (2) mit der zweiten Lage (4) zumindest teilweise verschmolzen ist.
  10. 10. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (2) im wesentlichen ein Homopolymer als erstes Material (5) und ein Polyethylen als zweites Material (6) aufweist.
  11. 11. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (2) Bikomponentenfasern aufweist.
  12. 12. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) ein Pulver aufweist, welches durch das zweite Material (6) immobilisiert ist.
  13. 13. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hygieneartikel das Produkt (1) aufweist, um ein Fluid aufzunehmen.
  14. 14. Mehrlagiges Produkt (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Artikel das Produkt (1) zur Geruchsbeeinflussung seiner Umgebung aufweist.
  15. 15. Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes (1) mit zumindest einer ersten Lage (2), einer absorbierenden Zwischenlage (3) und einer zweiten Lage (4), wobei zumindest die erste Lage (2) zumindest ein erstes (5) und ein zweites (6) Material aufweist und die erste (2) und/oder die zweite (4) Lage zumindest teilweise flüssigkeitsdurchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Material (5) verwendet wird, welches einen höheren Schmelzpunkt aufweist als das zweite Material (6), das zweite Material (6) zumindest bis annähernd an seinen Schmelzpunkt erhitzt wird und die erste (2) und die zweite (4) Lage mittels des erhitzten zweiten Materials (6) verbunden werden.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulver auf das zweite Material (6) aufgetragen wird, um zumindest teilweise die absorbierende Zwischenlage (3) zu bilden, bevor das zweite Material (6) erhitzt wird, wobei das Pulver zumindest teilweise mit dem zweiten Material (6) verklebt.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (6) die Zwischenlage (3) seitlich versiegelt.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrlagige Produkt (1) aus einer kontinuierlich zugeführten Bahn ausgestanzt wird.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrlagige Produkte (1) ausgestanzt werden, deren Konturen versetzt zueinander angeordnet sind.






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