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Dokumentenidentifikation DE60032011T2 29.03.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001237522
Titel ABSORBIERENDE ARTIKEL MIT GEFORMTEN ZELLULOSESCHICHTEN
Anmelder Kimberly-Clark Worldwide, Inc., Neenah, Wis., US
Erfinder CHEN, Fung-jou, Appleton, WI 54915, US;
LINDSAY, Dean, Jeffrey, Appleton, WI 54915, US;
BEDNARZ, Marie, Julie, Neenah, WI 54956, US;
PERKINS, Anne, Cheryl, Appleton, WI 54915, US;
SUN, Tong, Neenah, WI 54956, US;
MAKOUI, Bayat, Kambiz, Neenah, WI 54956, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60032011
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.10.2000
EP-Aktenzeichen 009708892
WO-Anmeldetag 13.10.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/US00/28395
WO-Veröffentlichungsnummer 2001026595
WO-Veröffentlichungsdatum 19.04.2001
EP-Offenlegungsdatum 11.09.2002
EP date of grant 22.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.03.2007
IPC-Hauptklasse A61F 13/53(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Um Auslaufen von Körperexsudaten aus absorbierenden Artikeln, wie zum Beispiel Damenhygienepads oder Binden, aus Einweg-Inkontinenzslips oder Pull-up-Windeln, Monatsslips und Wegwerfwindeln, zu verhindern, ist es wünschenswert, dass die Exsudate nicht die Ränder des absorbierenden Materials in dem Artikel erreichen. Um guten Kontakt des Artikels mit dem Körper herzustellen und um gute Flüssigkeitsaufnahmeeigenschaften und Strömungssteuerungseigenschaften zu erzielen, sind zahlreiche Anstrengungen unternommen worden, um dreidimensionale absorbierende Strukturen anstelle der zweidimensionalen Strukturen, die den Stand der Technik beherrscht haben, zu erzeugen. Solche dreidimensionalen Strukturen sind unter anderem zentrale Aufwölbungen, Strömungskanäle, Seitensperren, Öffnungen in dem absorbierenden Kern und Wellungen aus Polymer-Vliesstoffbahnen.

Konturierte absorbierende Kerne und absorbierende Artikel sind im Allgemeinen oft bereitgestellt worden, indem zusätzliches Material zu Bereichen hinzugefügt worden ist, die erhöht sein sollten. Zum Beispiel sind zentrale Aufwölbungen oft durch Anordnen von zusätzlichem absorbierendem Material in dem Kern bereitgestellt worden. In Gebrauch fällt das zusätzliche Material oft zusammen, oder es wird stärker verdichtet, wodurch es relativ höheren Belastungen als die weniger erhöhten Abschnitte der Bahn ausgesetzt wird und wodurch es weiterhin im Allgemeinen höheren Sättigungsniveaus an Fluid ausgesetzt wird, wodurch eine Neigung zur Schwächung der Struktur und zur Förderung des Zusammenfallens entsteht. Weiterhin können absorbierende Kerne mit Bereichen hohen Basisgewichtes zu Unbehagen führen, wenn erhöhte Bereiche mit hohem Basisgewicht zu dem Körper hin verschoben werden und gegen unbeabsichtigte Bereiche drücken.

Wenn Aufwölbungen für den Zweck besseren Sitzes an dem Körper bereitgestellt worden sind, ist im Allgemeinen Wert darauf gelegt worden, ein Querprofil bereitzustellen, das in er Lage ist, mit der Anatomie des Benutzers in dem Schrittbereich in Kontakt zu kommen. Was im Allgemeinen übersehen worden ist, ist die Notwendigkeit, die Form an den Körper des Benutzers entlang einer Längsachse, die weit über den zentralen Schrittbereich hinausgeht, anzupassen.

Es besteht ein Bedarf an einem absorbierenden Artikel mit einem verbesserten dreidimensionalen absorbierenden Kern, der in der Lage ist, gute Körperpassung und gute Strömungssteuerung bereitzustellen.

Kurzfassung der Erfindung

Es wurde festgestellt, dass hohe Absorptionsleistung und/oder gute Strömungssteuerung in dem absorbierenden Kern eines absorbierenden Artikels erzielt werden können, indem der Artikel mit einer absorbierenden Lage versehen wird, der eine dreidimensionale geformte Cellulosebahn mit einem Abschnitt aus wasserbeständigem Bindermaterial darin umfasst. Die geformte Cellulosebahn kann ein im Wesentlichen einheitliches Basisgewicht und einheitliche Dicke vor dem Formen aufweisen, wird jedoch geformt, um eine Vielzahl von erhöhten Bereichen aufzuweisen, die ein unterscheidbares Profil aufweisen, das sich dem Körper des Trägers gut anpasst. Die geformte Bahn kann weiterhin angepasst werden, um wesentliches Hohlraumvolumen unter der oberen absorbierenden Lage bereitzustellen und um Auslaufen zu den Seiten des Artikels hin zu verhindern.

Weiterhin ist festgestellt worden, dass solche geformten Bahnen aus Cellulosebahnen, die wärmeempfindliches Bindermaterial (thermoplastisch oder wärmehärtbar) umfassen, durch ein Online-Verfahren hergestellt werden können, bei dem die Bahn während oder nach der Anwendung von Energie auf die Bahn gegen ein Formsubstrat gehalten wird, wodurch sich die Bahn dem Formsubstrat anpasst und Bindungen ausbildet, die die Bahn mit der Form des Formsubstrats verriegeln. Die Bahn kann durch pneumatische Kräfte, durch die Spannung in der Bahn selbst, durch von einem Band oder einem Draht aufgebrachte Spannung, durch Rückhaltekräfte von einer Verstärkungsfläche, wie zum Beispiel einer zweiten Fläche, die an das Formsubstrat angepasst ist, und ähnliches gegen das Formsubstrat gehalten werden. Das Formsubstrat kann Metall (zum Beispiel Aluminium, Stahl, Kupfer, Messing, Titan und ähnliches), Glas, Keramikwerkstoff, Kunststoff, ein Verbundmaterial und ähnliches sein, und es kann gasdurchlässig oder gasundurchlässig sein.

In einigen Ausführungsbeispielen weist die geformte Bahn eine körperseitige Topografie auf, die eine zentrale Aufwölbung, die eine ovale in der Längsrichtung gestreckte Form aufweist, sowie eine Vielzahl von geformten Biegezonen (entweder linear oder bogenförmig, durchgehend oder nicht durchgehend) mit einer Komponente, die sich in der Querrichtung erstreckt und zwischen der zentralen Aufwölbung und wenigstens einem Längsende der geformten Bahn erstreckt, auf. Die geformten Biegezonen unterstützen, dass ein anfangs flacher Artikel problemlos an die Form des Körpers des Trägers entlang der Längsachse des Artikels angepasst werden kann. Solche Artikel können angepasst werden, um sich während der dynamischen Nutzungsbedingungen an den Körper des Trägers anzupassen, wodurch sowohl Tragekomfort als auch Verhinderung von Auslaufen bereitgestellt werden.

Geformte Strukturen innerhalb des Erfindungsbereiches der vorliegenden Erfindung sind unter anderem solche mit geschlitzten vertikalen Spalten, die einen Eingriff für Strahlen von Körperflüssigkeiten bieten, sowie anatomisch angepasste Formen, die nicht nur angepasst sind, um strömende Flüssigkeiten abzufangen und zu leiten, sondern um die Biegung des Artikels in Benutzung zu führen, um bessere Anpassung an den Körper zu ermöglichen. Der Artikel kann eine Vielzahl von Längsschlitzen oder von Längsklappen (ausgebildet aus einer Vielzahl von Bahnen oder aus einer einzelnen Bahn oder aus einer einzelnen Bahn, die gefaltet oder gefalzt ist, um Klappen auszubilden) umfassen, die Flüssigkeit von der Mitte des Artikels zu den Seiten desselben einschließen kann oder können und die angepasst werden kann oder können, um in Gebrauch an den Körper des Benutzers zu passen. Die zentral einwärts befindlichen Enden von Schlitzbereichen oder Klappen können in einigen Ausführungsbeispielen, die für Binden oder andere Frauenhygieneartikel geeignet sind, an die Form der Labia majora pupendi der Benutzerin angepasst sein und hervorragende Anpassung an den Körper für gute Kontrolle des Auslaufens und guten Komfort in Gebrauch bereitstellen.

Artikel gemäß dem letztgenannten Konzept können eine zentrale Längsaufwölbung, einen oder mehrere Längsströmungskanäle (vertiefte oder weniger erhöhte Bereiche zwischen benachbarten erhöhten Längsbereichen) entfernt von der zentralen Aufwölbung aufweisen, um zu bewirken, dass sich der Artikel zu dem Körper hin biegt, wenn er von beiden Seiten zusammengedrückt wird.

Die Energie zum Formen der Bahn kann durch Mikrowellenstrahlung, durch Hochfrequenzenergie oder durch andere elektromagnetische Strahlungsquellen aufgebracht werden, zum Beispiel durch erwärmte Luft oder durch Wärmeleitung mit erwärmten Oberflächen. Wenn Mikrowellenenergie angewendet wird, kann die Bahn Bindermaterialien, wie zum Beispiel thermoplastische Binderfasern, die aufgrund eines hohen Dipolmoments empfindlich gegenüber Mikrowellenstrahlung sind, enthalten. In einem Ausführungsbeispiel wird Mikrowellenenergie auf die sich bewegende Bahn angewendet, wenn diese durch eine Öffnung in einer Mikrowellen-Resonanzkammer hindurchgeht, wo Mikrowellenenergie in die Bahn fokussiert wird. Alternativ dazu kann die Energie in Form von erwärmtem Gas, das durch die Bahn hindurchgeht, oder durch Wärmeleitung von einer oder mehreren erwärmten Flächen oder durch Anwendung von Ultraschallenergie, Infrarotenergie und ähnlichem angewendet werden. Details verschiedener Energieanwendungsverfahren werden ausführlicher in der gemeinsamen US-Patentanmeldung, laufende Nummer unbekannt, „Method of Making Molded Airlaid Webs for Use in Absorbent Artikels", die an dem gleichen Tage wie die hier vorliegende Anmeldung eingereicht wurde und per Verweis hierin eingearbeitet wird, beschrieben.

Die angewendete Energie erwärmt das Bindermaterial, wodurch homogene Vermischung eines Abschnittes des Bindermaterials unterstützt wird, um in dem Fall eines thermoplastischen Binders Fasern in der Bahn auszubilden, beziehungsweise wodurch Erhärten in dem Fall von Thermoplastmaterialien oder wärmehärtbaren Vernetzungsmitteln unterstützt wird. Die entstehende geformte Bahn kann in einzelne Abschnitte geschnitten werden, die geeignet sind für Einarbeitung in einen absorbierenden Artikel. Der Abschnitt von geformter Bahn kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen: eine im Wesentlichen gleichmäßige Dichte, eine scheinbare Dicke von wenigstens 50% größer als die Ausgangsdicke der ungeformten Bahn, eine in Längsrichtung gestreckte zentrale Aufwölbung sowie eine oder mehr quergerichtete Biegezonen zwischen der Aufwölbung und einem oder mehr Längsenden des Abschnittes der Bahn sowie einen oder mehr Längsströmungskanäle zwischen erhöhten Längsstrukturen auf dem Abschnitt der Bahn.

Die zu formende Cellulosebahn kann eine beliebige Cellulosebahn sein, die Bindermaterial umfasst, und sie kann insbesondere eine Airlaid-Bahn sein, die mit Bindermaterial ausgebildet wird, oder eine luftgeformte Bahn, zu der nachfolgend Bindermaterial hinzugefügt wird, oder eine Kombination aus diesen, und sie kann eine Lage oder mehrere Lagen von gleichen oder unterschiedlichen Materialien enthalten, wie zum Beispiel eine Airlaid-Bahn, die mit einem nassgelegten Tissue oder einer Airlaid-Bahn über einer luftgeführten Bahn verbunden wird, oder zwei Airlaid-Bahnen unterschiedlicher Dichte.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich „luftgeformte Bahn" auf eine Matte, die Cellulosefasern umfasst, wie zum Beispiel solche von Zellstoffflusen, die getrennt worden sind, zum Beispiel durch ein Stampfwerkverfahren, und die danach auf einer porösen Fläche aufgebracht worden sind, ohne dass eine wesentliche Menge von Binderfasern vorhanden ist. Luftfilz-Materialien, die zum Beispiel in zahlreichen Windeln verwendet werden, sind ein typisches Beispiel eines luftgeformten Materials.

Bei Verwendung in dieser Schrift bedeutet „luftgeformte Bahn" eine faserige Struktur, die vorwiegend durch ein Verfahren ausgebildet wird, bei dem luftverwirbelte Fasern auf eine Matte abgelagert werden, üblicherweise bei gleichzeitigem Vorliegen von Binderfasern, und üblicherweise mit nachfolgender Verdichtung und Thermofusion. Zusätzlich zu auf herkömmliche Weise thermoverbundenen Airlaid-Strukturen (die bei Vorliegen von nicht klebendem Bindermaterial und im Wesentlichen thermisch verbunden gebildet werden) kann der Geltungsbereich des Ausdruckes „Airlaid" gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin Coform (patentiertes Verfahren zum Herstellen eines absorbierenden Materials) umfassen, das durch Kombinieren von luftverwirbelten trockenen, fein verteilten Cellulosefasern mit schmelzgeblasenen Kunstpolymerfasern, während die Polymerfasern noch klebend sind, hergestellt wird. Weiterhin kann eine luftgeformte Bahn, zu der bachfolgend Bindermaterial hinzugefügt wird, als in dem Geltungsbereich des Ausdruckes „Airlaid" gemäß der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Binder kann zu einer luftgeformten Bahn in flüssiger Form (zum Beispiel eine wässrige Lösung oder eine Schmelze) mittels Sprühdüsen, Richtungseinspritzung oder Imprägnierung, Vakuumziehen, Schaumimprägnierung und so weiter hinzugefügt werden. Feste Binderpartikel können auch mittels mechanischer oder pneumatischer Vorrichtungen zugegeben werden.

Es wurde weiterhin festgestellt, dass dreidimensionale absorbierende Kerne mit hervorragenden Körperpassungs- und Flüssigkeitsaufnahme-Eigenschaften versehen werden können, indem zwei oder mehr Lagen von geformten Cellulose-Airlaid-Bahnen mit wasserbeständigen Bindermaterialien, die helfen, die Form der Airlaid-Bahn zu halten, auch wenn diese nass ist, gestapelt werden. Jede der zwei oder mehr Lagen von geformten Airlaid-Bahnen kann ein im Wesentlichen gleichförmiges Basisgewicht haben, hat jedoch ein unterschiedliches Profil mit überlappenden oder überlagerten erhöhten Abschnitten, um eine oder mehr erhöhte Aufwölbungen in dem Artikel auszubilden, um dem Artikel guten Körperkontakt, deutliche Sichtausprägung der erhöhten Bereiche, wesentliches Hohlraumvolumen unter oder zwischen den Lagen sowie ein gepolstertes Gefühl, das unter Druck, auch wenn es nass ist, zurückfedert, zu verleihen. Die geformten Airlaid-Bahnen weisen eine dreidimensionale topographische Struktur auf beiden Seiten der Bahn, nicht nur eine einzelne Fläche, auf.

Die dreidimensionale Topografie, die durch die körperseitige Fläche der oberen absorbierenden Lage definiert wird, kann dem Verbraucher insbesondere einen starken visuellen Eindruck von dem Formgebungs- und Körperanpassungs-Potential des Produktes vermitteln sowie deutliche und ästhetisch ansprechende Konturen definieren. Die Topografie kann auch Strömungskanäle zwischen den geformten Airlaid-Bahnen oder auf den körperseitigen Flächen derselben definieren, welche Flüssigkeit zu den Längsenden des absorbierenden Kerns hin leiten können. In einigen Ausführungsbeispielen stellt die Decklage weiterhin längsgerichtete erhöhte Bereiche zwischen einer zentralen Aufwölbung und den Längsseiten des Artikels bereit, um als Sperre zum Auffangen der Flüssigkeit und zum Verhindern von Auslaufen aus den Längeseiten des Artikels zu dienen.

In einem Ausführungsbeispiel kann Vakuumdruck in Zusammenwirken mit einem porösen Formsubstrat die Airlaid-Bahn gegen das Werkzeug ziehen, und danach kann Heißluft oder Dampf, die auf die Bahn angewendet werden, durch das Vakuum durch die Bahn gezogen werden und dauerhaftes Formen bewirken. Somit kann Thermoformen erzielt werden, wenn Heißgase in dem zu formenden Bereich durch die Bahn hindurchgehen, wodurch das Bindermaterial aktiviert wird (zum Beispiel thermoplastisches Material, wie zum Beispiel Binderfasern, um Cellulosefasern wenigstens teilweise zu schmelzen und miteinander zu verbinden), um die Bahn in der durch das Werkzeug definierten Form zu halten. Wärmeübertragung kann weiterhin unterstützt werden, indem eine schwingende Strömung von erwärmtem Gas mit einer Gegenströmungskomponente bereitgestellt wird, wie sie zum Beispiel in den erwärmten Gasen vorkommt, die von gepulsten Verbrennungssystemen erzeugt werden, wobei Schallwellen die Wärmeübertragung der Gase verstärken. Ein beispielhaftes System zum Bereitstellen von schwingender Strömung von erwärmten Gasen, die für die vorliegenden Erfindung zweckmäßig geeignet ist, wird in dem US-Patent Nr. 6,085,437, erteilt am 1. Juli 1998 auf G. K. Stipp, das per Verweis hierin eingearbeitet wird, beschrieben.

Wenn das Ausformen der Bahn die Anwendung mechanischen Druckes von einer festen Fläche, nicht jedoch eines pneumatischen Druckes, umfasst, kann die Bahn erwärmt werden, bevor die mechanischen Kräfte zum Ausformen vollständig angewendet werden, um Beschädigung der Bahn zu reduzieren und um höhere Festigkeit und Formdefinition zu erzielen. Solches Vorwärmen kann durch ein beliebiges bekanntes Verfahren erzielt werden, wie zum Beispiel durch Dampfimprägnierung, durch erwärmte Luft, die durch die Bahn hindurch geleitet wird, durch Anwendung von Strahlungs- oder Hochfrequenzenergie und ähnliches. Alternativ dazu kann die feste Fläche selbst erwärmt werden, um ausreichendes Erwärmen der Bahn zu bewirken, um das Bindermaterial zu aktivieren.

Während Bahnen durch Wärmeleitung erwärmt werden können, können hochbauschige Cellulosebahnen schlechte Leiter sein und nicht immer gleichförmige Behandlung der Bahn unter dem Zwang kurzer Erwärmungszeiten ermöglichen. Andere Formen von Wärme können angewendet werden, wenn die Bahn in einer gewünschten Form gehalten wird. Geeignete Formen sind unter anderem die Anwendung von Ultraschallenergie; Hochfrequenzenergie, wie zum Beispiel Mikrowellen, insbesondere, wenn das Bindermaterial in der Airlaid-Bahn gegenüber einer solchen Hochfrequenzenergie empfindlich ist; sowie Konvektionserwärmung durch Heißgase, die durch die Bahn hindurchgehen oder auf die Bahn auftreffen.

Für zahlreiche Bindermaterialien ist Erwärmung auf Temperaturen von über etwa 90°C erforderlich für eine wirksame Aktivierung des Bindermaterials. Zum Beispiel werden zahlreiche thermoplastische Bindermaterialien in einem Temperaturbereich von etwa 95°C bis 200°C, vorzugsweise von etwa 100°C bis etwa 170°C und stärker vorzugsweise von 110°C bis 150°C, aktiviert. Je höher die Temperatur ist, umso höher ist die Formdefinition. Zu hohe Temperaturen müssen vermieden werden, um ein Versengen oder andere Beschädigung der Bahn zu vermeiden.

Repräsentative Bindermaterialien

Zwei Klassen von Bindermaterialien können in Erwägung gezogen werden: thermoplastische feste Materialien (Partikel oder Fasern) und Flüssigkeiten (zum Beispiel Harze oder Lösungen), die durch Anwendung von Wärme oder von Energiequellen gehärtet oder getrocknet werden können, um trockene, wasserbeständige Bindungen zwischen den Fasern bereitzustellen. Das Bindermaterial kann etwa 50% oder weniger der Trockensubstanzmasse der Cellulosebahn enthalten, wie zum Beispiel etwa 5% bis 45% oder von 5% bis 25% oder von 6% bis 15%.

Als feste Bindermaterialien können beliebige bekannte thermoplastische Materialien, die als Binder verwendet werden, verwendet werden, insofern das Material bei einer Temperatur, die die faserige Matte selbst nicht zerstören oder ungeeignet machen, verschweißt werden kann. Ein thermoplastischer Binder wird bei Aktivierung durch Wärme weich, kehrt jedoch bei Abkühlung in seinen normalen eingefrorenen Zustand zurück. Repräsentativ für solche thermoplastischen Bindermaterialien sind Polypropylene, Polyethylene, Polycarbonate, Polyvinylchlorid, Polyester, Polystyrole, Acryls und ähnliche. Das Bindermaterial kann hydrophob oder hydrophil sein. Hydrophile Fasern können inhärent hydrophil sein oder sie können eine synthetische hydrophobe Faser sein, die mit einer hydrophilen Beschichtung behandelt worden ist. Beispiele von hydrophilen Binderfasern werden in dem US-Patent Nr. 5,849,000, am 15. Dezember 1998 auf Anjur et al. erteilt, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, angeführt.

Das Bindermaterial kann Einkomponentenfasern oder Zweikomponenten-Polymerfasern, wie zum Beispiel Mantel-/Kern-Fasern oder nebeneinanderliegende Zweikomponentenfasern sein, die eine erste Komponente mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als die zweite Komponente aufweisen, so dass bei Erwärmen auf etwa den Schmelzpunkt der ersten Komponente die erste Komponente schmelzen und eine Bindung mit nahegelegenen Cellulosefasern eingehen kann, während die zweite Komponente ihre Ganzheit der Binderfaser aufrechterhalten kann. Beispiele sind unter anderem Zweikomponentenfasern DANAKLON® von der Hercules, Inc. (Wilmingon, Delaware); oder PET (Poly(ethylenterephthalat))-Kernfasern, ein aktivierter Copolyethylen-Mantel, wie zum Beispiel Fasern CELBOND®, hergestellt von der KoSA Inc. (vormals Trevira Inc. und vormals Hoechst-Celanese), Salisbury, North Carolina, unter der Bezeichnung T-255 und T-256. Andere zweckdienliche Binderfasern sind unter anderem die von W. Haile et al. in dem Artikel „Copolyester Polymer for Binder Fibers" (Copolyesterpolymer für Binderfasern – nicht autorisierte Übersetzung, d. Übers.) in Nonwovens World, April–Mai 1000, S. 120–124, beschriebenen Copolyesterfasern, oder Materialien, die von der ES FiberVisions Inc. hergestellt werden. Zusätzlich zu den Mantel-/Kern-Fasern können Komponenten einer Binderfaser mit einer Vielzahl von Polymeren in einer nebeneinanderliegenden Anordnung angeordnet werden, in einer Zwiebelfischanordnung oder in einer „Inselanordnung" oder in einer Mischung. Bikomponentenfasern werden in dem auf Kaneko et al. erteilten US-Patent 5,108,820, in dem auf Strack et al. erteilten US-Patent 5,336,552 und in dem auf Pike et al. erteilten US-Patent 5,382,400 beschrieben. Als Zweikomponentenfasern können die Polymere in einem Verhältnis von 75125, 50/50, 25/75 oder in beliebigen anderen gewünschten Verhältnissen vorliegen. Die Fasern können weiterhin Formen aufweisen, wie die in dem auf Hogle et al. erteilten US-Patent 5,277,976 und in den auf Largman et al. erteilten US-Patenten 5,069,970 und 5,057,368, die hiermit per Verweis vollständig in die vorliegenden Schrift eingearbeitet werden und die Fasern mit unkonventionellen Formen beschreiben.

Einkomponentenfasern können zum Beispiel Polyethylen-Mikrofasern, die unter dem Namen PULPEXTM-Fasern von der Hercules, Inc. (Wilmington, Delaware) vermarktet werden, oder die Binderfaser Kodel® 410 von Eastman sein. Diese Faser erfordert eine Mindesttemperatur von etwa 132°C für einwandfreies Verbinden. CoPET B von der Eastman Chemical Company ist ein weiteres handelsübliches Bindermaterial mit einer Aktivierungstemperatur von etwa 110°C oder höher. (Dieses Material kann auch als Mantel verwendet werden. Eine zweckdienliche Bikomponentenfaser ist zum Beispiel eine koextrudierte Mantel-/Kern-Bikomponente mit 35% CoPET B und einem Kern von 65% PET).

Faseriges Bindermaterial kann eine Gewichtsmittel-Faserlänge von etwa 8 cm oder weniger aufweisen, vorzugsweise von etwa 0,2 cm bis 5 cm, stärker vorzugsweise von 0,3 cm bis 3 cm, stärker vorzugsweise von 0,3 cm bis 2 cm und am stärksten vorzugsweise von 0,4 cm bis 1 cm.

Das Bindermaterial kann auch mikrowellenempfindliches Material mit einer hohen dielektrischen Verlustkonstante (zum Beispiel etwa 1 bis 1.000, gemessen bei einer Frequenz von 1 kHz) sein, so dass das Bindermaterial stärker erwärmt wird als die Cellulosefasern, wenn Mikrowellenenergie angewendet wird. (Cellulose kann einen Verlustfaktor in der Größenordnung von etwa 0,06 bis 1 kHz aufweisen.) Beispielhafte Materialien sind unter anderem Polyamid oder Schmelzklebstoffe auf Basis von Polyvinylmethyl sowie andere nach dem Stand der Technik bekannte Thermoplaste. Polyetherblockamide, Polyvinylchlorid (PVC) und zugehörige Verbindungen weisen ebenfalls hohe Verlustfaktoren auf. Das Material kann einen Verlustfaktor aufweisen, der weitaus größer ist als der von Cellulose.

Bindermaterialien können weiterhin als Flüssigharze, als Schlämmen, als kolloidale Suspensionen oder als Lösungen angewendet werden, die bei Anwendung von Energie (zum Beispiel Mikrowellenenergie, Wärme, Ultraviolettstrahlung und ähnliches) fest werden oder vernetzen. Zum Beispiel ist Stypol XP44-AB12-51B von der Freeman Chemical Corp. eine verdünnte Variante des Binders Freeman 44-7010, ein mikrowellenempfindlicher Binder, der von Buckley et al. in dem am 14. Dezember 1999 erteilten US-Patent 6,001,300, das bereits per Verweis eingearbeitet wurde, verwendet wurde. Buckley et al. beschreiben weiterhin die folgenden UV-empfindlichen Binder, die von der Freeman Chemical erhältlich sind: 80497 (langsames System), 747-10 (mittleres System) und 19-4837 (schnelles System).

Verschiedene Arten von duroplastischen Bindern sind nach dem Stand der Technik bekannt, wie zum Beispiel Polyvinylacetat, Vinylacetat, Ethylenvinylchlorid, Styrolbutadien, Polyvinylalkohol, Polyether und ähnliches, ebenso wie elastomere Latexemulsionen. Repräsentative duroplastische Bindermaterialien, die zur Anwendung in Form von flüssiger Dispersion zugegeben werden, sind unter anderem Copolymere von Ethylen und Acrylsäure, Vinylacetat-Ethylencopolymere, Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Vinylchloridpolymere, Vinylidenchloridpolymere, härtbare Acryllatex-Mischungen, „Airflex", das von der Air Products & Chemicals, P. O. Box 97, Calvert City, Kentucky 42029, erhältlich ist, und ähnliche.

Latex, das nicht vernetzt, kann zur Herstellung eines absorbierenden Artikels verwendet werden, der nach dem Gebrauch auch abwaschbar ist. Zum Beispiel können handelsübliche Latexquellen verwendet werden, in Gegenwart eines Vernetzungsmittels, ohne dass wesentliche Vernetzung bewirkt wird, wenn die Temperatur des Erhärtens unter einer vorgegebenen Temperatur (für zahlreiche Latexarten zum Beispiel unter 130°C) gehalten wird oder wenn der pH-Wert auf einem Niveau gehalten wird, das mit Latex-Vernetzungsmittel unverträglich ist (zum Beispiel ein pH-Wert von 8 oder größer, vorzugsweise von 8,5 bis 10,8). Alternativ dazu kann ein Vernetzungsinhibitor zugegeben werden, um Vernetzung auszuschließen, auch bei Erwärmung. Natriumbicarbonat kann zum Beispiel ein zweckdienlicher Vernetzungsinhibitor sein. Alternativ dazu kann Latex weiterhin im Wesentlichen ohne Vorliegen eines Vernetzungsmittels ((üblicherweise NMA) zubereitet werden, so dass sich eine wasserdispergierbare Folie bei Trocknung bildet, die im trockenen Zustand Festigkeit und bei Befeuchtung ein reduziertes Maß an Festigkeit bereitstellt, mit der Möglichkeit eines raschen Aufbrechens bei Spülen.

Wasserlösliche, nichtkolloidale, kationische wärmehärtbare Binder, die für die Verwendung mit Cellulosefasern geeignet sind, werden in dem am 14. Oktober 1986 auf Pall et al. erteilten US-Patent Nr. 4,617,124 beschrieben, das hiermit per Verweis eingearbeitet wird, wobei epoxidbasierte Varianten vorgezogen werden, einschließlich sowohl Polyamido-/Polyamino-Epochlorohydrinharzen als auch Polyamin-Epichlorohydrinharzen, wie zum Beispiel der Harzserien Kymene® 557 und Polycup®, hergestellt von der Hercules Incorporated (Wilmington, Delaware). Verwandte Materialien können zubereitet werden, indem Epichlorohydrin mit Kondensationsprodukten von Polyalkylpolyamiden und Ethylenchlorid zur Reaktion gebracht wird. Mischungen dieser Art werden in dem US-Patent Nr. 3,855,158 beschrieben und ein Beispiel hierfür ist Santo-res® 31, ein Erzeugnis der Monsato Inc. Eine weitere Form dieser besonderen Art von Binderharz wird durch die Reaktion von Epichlorohydrin mit Polydiallylamin zubereitet, um ein epoxidfunktionales quaternäres Ammoniumharz herzustellen. Mischungen dieser Art werden in dem US-Patent Nr. 3,700,623 beschrieben und ein Beispiel hierfür ist das Resin R4308, ein Erzeugnis der Hercules Incorporated. Die Offenlegungen der US-Patente Nr. 3,855,158 und 3,700,623 werden hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet.

Wasserabbaubare Binderfasern können verwendet werden, wie zum Beispiel jene, die in Coform-Produkten des US-Patents Nr. 5,948,710, erteilt auf Pomplun et al. am 7. September 1999 verwendet werden, oder jene, die in dem am 29. Juni 1999 auf Jackson et al. erteilten US-Patent Nr. 5,916,678 beschrieben werden.

Polycarbonsäuren können ebenfalls als wärmehärtbare Bindermaterialien verwendet werden. Zum Beispiel beschreibt die gemeinsam gehaltene US-Patentanmeldung laufende Nummer 09/426300 „Patterned Application of Polymeric Reactive Compounds to Fibrous Webs", eingereicht am 25. Oktober 1999 von Sun und Lindsay, die hiermit per Verweis vollständig in diese Schrift eingearbeitet wird, polymere, anionische reaktionsfähige Verbindungen, die auf Cellulosebahnen angewendet werden können, um Vernetzung zwischen den Fasern für gute Festigkeit und Bindung zu bewirken. Die polymere reaktionsfähige Verbindung kann ein Polymer, wie zum Beispiel ein Copolymer, ein Terpolymer, ein Blockpolymer, ein Homopolymer oder ähnliches sein, die ein Monomer mit Carbonsäuregruppen an benachbarten Atomen (insbesondere benachbarte Kohlenstoffatome) umfassen, die cyclische Anhydride in Form eines fünfgliedrigen Ringes bilden, mit Maleinsäure oder deren Derivaten, die besondere Ausführungsformen eines solchen Monomers darstellen. Copolymere von Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid sind somit zweckdienliche polymere reaktionsfähige Verbindungen. Polyacrylsäure kann hergestellt werden, um für die vorliegende Erfindung genutzt zu werden, wenn ein wesentlicher Teil des Polymers Monomere umfasst, die in einer Kopf-Kopf-Verknüpfung und nicht in einer Kopf-Schwanz-Verknüpfung angeordnet sind, um sicherzustellen, dass Carbonsäuregruppen an benachbarten Kohlenstoffen vorliegen. Copolymere von Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid oder dessen Derivate sind ebenfalls zweckdienliche polymere, reaktionsfähige Verbindungen. Eine zweckdienliche handelsübliche Verbindung, die Polycarbonsäure umfasst, die geeignet ist für das Verbinden von Fasern in einer Airlaid-Bahn, ist BELCLENE® DP80 von der FMC Corporation, welches ein Terpolymer von Maleinsäure, Vinylacetat und Ethylacetat ist.

Zweckdienliche Katalysatoren zum Aushärten mit Carbonsäure sind unter anderem Alkalimetallsalze von phosphorhaltigen Säuren, wie zum Beispiel Alkalimetallhypophosphite, Alkalimetallphosphite, Alkalimetallphosphanate, Alkalimetallphosphate und Alkalimetallsulfonate. Zweckdienliche Metallphosphanate können unter anderem Natriumhexametaphosphate und Alkalimetallhyposphite, wie zum Beispiel Natriumhyposphit, sein. Wenn ein Katalysator verwendet wird, um Bindungsbildung zu unterstützen, liegt der Katalysator üblicherweise in einer Konzentration in dem Bereich von etwa fünf Masseprozent bis etwa 20 Masseprozent der Polycarbonsäure vor. Insbesondere kann der Katalysator in einer Konzentration von etwa zehn Masseprozent der Polycarbonsäure vorliegen. Eine Vielzahl von geeigneten Katalysatoren wird in dem am 11. April 1989 auf Welch et al. erteilten US-Patent Nr. 4,820,307 beschrieben, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird. Andere zweckdienliche Katalysatoren sind unter anderem Natriumphosphat, Natriumsulfat, Imidazol, Carbodiimid, Triethylamin und Salze von ungesättigten Dicarbonsäuren.

Ofenhärten von Cellulosefasern mit Polycarbon-Vernetzungsmitteln wird in dem am 27. August 1991 auf Kitchens et al. erteilten US-Patent Nr. 5,042,986, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, beschrieben. Das Aushärten erfolgt bei etwa 150 bis 240 Grad Celsius fünf Sekunden bis 30 Minuten lang, wobei die berichtete kürzeste Zeit 15 Sekunden ist. Noch schnellere Verfahren (Blitzaushärtung) werden in der gemeinsam gehaltenen, gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung, laufende Nummer 09/425810, „Flash Curing of Fibrous Webs Treated with Polymeric Reactive Compounds", eingereicht von Sun und Lindsay am 25. Oktober 1999, beschrieben, die hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird.

In flüssiger oder in Lösungsform auf die faserige Bahn angewendete Binder können beliebige der in dem am 11. März 1997 auf Hansen et al. erteilten US-Patent Nr. 5,609,727 beschrieben, das hiermit per Verweis in die vorliegende Schrift eingearbeitet wird.

Das Bindermaterial kann nach Kosten- und Leistungsattributen ausgewählt werden. Der Binder kann wahlweise verschiedene Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe etc. enthalten, wenn dies gewünscht wird.

Bindermaterialien können auch biologisch abbaubar sein und können Polyactidsäure und biologisch abbaubare Polyester umfassen.

Klebende superabsorbierende Materialien können ebenfalls als Bindermaterial oder Bindemittel fungieren, die mit anderen Bindermaterialien verwendet werden. Superabsorbierende Materialien können durch Einbau von Polyolen oder anderen Weichmachern, wie zum Beispiel Propenglykol, in das Material klebend gemacht werden.

Strukturelle Varianten

Die geformten Airlaid-Bahnen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können nichtplanare Oberflächen auf beiden Seiten der Bahn aufweisen, im Gegensatz zu zahlreichen früheren Versuchen der Bereitstellung von Konturen in absorbierenden Artikeln durch nichtgleichförmige Masseverteilung, wobei eine Seite der konturierten absorbierenden Lage üblicherweise flach ist. Die dreidimensionale Struktur der gesamten Bahn, nicht nur einer Fläche, stellt Strömungskanäle und Hohlräume auf beiden Seiten einer jeden geformten Airlaid-Bahn bereit, um die Führung von Fluidstrom zu unterstützen und um zusätzliche absorbierende Kapazität bereitzustellen.

Die Dichte der Bahn muss nicht im Wesentlichen gleichförmig sein und kann Dichtegradienten aufweisen, um Kapillardruckgradienten für Fluidtransport bereitzustellen. Zum Beispiel können äußere Abschnitte einer Bahn eine höhere Dichte aufweisen, oder eine untere Lage der Bahn kann eine höhere Dichte aufweisen, um vorzugsweise Fluid zu dem Bereich hoher Dichte hin abzusperren. Die Bahn kann in der Zusammensetzung heterogen sein, sie kann zum Beispiel einen Abschnitt aus Polyolefinfasern in der unteren Lage aufweisen und im Wesentlichen ausschließlich Cellulosefasern in der oberen Lage. Solche Bahnen können hergestellt werden, indem verschiedene Fasern an verschiedenen Stellen zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Ausbildung der Bahn in den Airlaying-Prozess eingeführt werden oder indem eine Vielzahl von Lagen verbunden werden, um eine Bahn aus einem Stück zu formen. In einigen Ausführungsbeispielen können die oberen Lagen einer faserigen Bahn stärker hydrophob sein als die unteren Lagen, um ein trockenes Gefühl auf der Haut zu erzeugen.

Wenn mehr als eine geformte Airlaid-Bahn verwendet wird, kann die Topografie einer jeden geformten Airlaid-Bahn die gleiche sein oder ähnlich wie die anderen geformten Airlaid-Bahnen in dem Kern sein, oder eine Lage kann sich von den anderen unterscheiden. Zum Beispiel können große sinusförmige Spitzen (Basisbreite zum Beispiel größer als 4 mm, Höhe etwa 2 mm oder größer, in einem Raster beabstandet) in einer Airlaid-Bahn gebildet werden, während die andere Lage mit einer Sinuswelle mit einer unterschiedlichen Frequenz geformt wird oder ein völlig anderes Muster aufweisen kann, um Verschachtelung zu vermeiden und um den Leerraum zwischen benachbarten Lagen zu erhöhen. Das Zusammenwirken der geformten Bereiche in zwei oder mehr der Airlaid-Bahnen resultiert in einer zentralen Aufwölbung. Die Materialeigenschaften der Lagen können der Aufwölbung Elastizität verleihen, so dass sie mit einem gepolsterten Gefühl zusammengedrückt werden können, sich bei Freigabe jedoch wieder aufrichten, auch wenn sie nass sind, teilweise aufgrund der Bindungen in einer Airlaid-Bahn, die durch Erwärmen oder Aushärten des Bindermaterials gebildet werden, während die Airlaid-Bahn in einem dreidimensionalen Zustand vorliegt.

Die körperseitige Fläche der Aufwölbung kann als Aufnahmebereich dienen. In einem Ausführungsbeispiel ist die Aufwölbung wenigstens teilweise von den umgebenden Abschnitten des absorbierenden Kerns mittels einer Dochtwirkungsbarriere getrennt, um eine zentrale Füllwirkung in der Flüssigkeitsaufnahme bereitzustellen und um Flüssigkeit daran zu hindern, von der Aufwölbung in Längsrichtung zu den Längsseiten des Artikels zu laufen. Somit kann der absorbierende Kern ein äußeres absorbierendes Teil mit einem zentralen Leerraum oder einer Vertiefung darin zur Aufnahme eines zentralen absorbierenden Teils, das eine Aufwölbung umfasst, die aus mehreren Lagen geformter Airlaid-Bahnen gebildet wird, umfassen, mit einer Dochtwirkungsbarriere, wie zum Beispiel einer Polymerfolie, die den zentralen Leerraum auskleidet, um Fluidverbindung zwischen dem zentralen absorbierenden Teil und dem äußeren absorbierenden Teil zu verhindern oder zu erschweren. Die Dochtwirkungsbarriere in diesem Ausführungsbeispiel kann nicht nur eine Strömungsbarriere direkt zwischen dem zentralen absorbierenden Teil und dem äußeren absorbierenden Teil, der einen vertikalen Abstand überspannt, bereitstellen, sondern kann sich auch von dem zentralen absorbierenden Teil auf der körperseitigen Fläche des äußeren absorbierenden Teils nach außen erstrecken, um einen vorspringenden Rand oder eine horizontale Komponente der Dochtwirkungsbarriere zu bilden, die helfen kann, Fluidverbindung zwischen dem zentralen absorbierenden Teil und dem äußeren absorbierenden Teil zu verhindern, wenn der absorbierende Kern seitlich zusammengedrückt und verdichtet wird. Grundsätze für die Produktgestaltung und den Produktaufbau unter Verwendung einer Dochtwirkungsbarriere in dem absorbierenden Kern werden in der gemeinsam gehaltenen US-Parallelanmeldung Nr. 09/165875 „Absorbent Article Having Integral Wicking Barriers" von Chen et al., eingereicht am 2. Oktober 1998, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, beschrieben.

Wenn eine Dochtwirkungsbarriere in Kombination mit einer Struktur verwendet wird, die ein zentrales absorbierendes Teil und ein äußeres absorbierendes Teil aufweist, muss der zentrale Abschnitt des absorbierenden Kerns nicht vollständig von den umgebenden äußeren Abschnitten des absorbierenden Kerns getrennt sein. Eine jede Lage kann eine unitäre absorbierende Lage mit einem konturierten zentralen Abschnitt, der zur Ausbildung einer Aufwölbung in dem absorbierenden Kern beiträgt, sein, wobei eine Dochtwirkungsbarriere die Aufwölbung in Längsrichtung des Artikels trennt, ohne den zentralen Abschnitt vollständig zu isolieren. Die Verwendung von Dochtwirkungsbarrieren zum Trennen eines äußeren Abschnittes einer unitären absorbierenden Lage von einem zentralen Abschnitt derselben in dem Schrittbereich des absorbierenden Artikels wird ausführlicher in der gemeinsam gehaltenen Parallelanmeldung „Absorbent Article with Unitary Absorbent Layer for Center Fill Performance", laufende Nummer 09/411261, von J. D. Lindsay et al., eingereicht am 1. Oktober 1999, welche hiermit per Verweis eingearbeitet wird, ausführlicher beschrieben. Eine unitäre absorbierende Lage hat einen äußeren Abschnitt und einen inneren Abschnitt mit einer Dochtwirkungsbarriere, die Teil der Grenze zwischen diesen ist, wobei der innere Abschnitt und der äußere Abschnitt jedoch noch aneinanderangrenzend sind und nicht getrennte Teile sind.

Beliebiges bekanntes Decklagenmaterial kann in den absorbierenden Artikeln der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Während die Decklage zu der geformten Airlaid-Bahn hinzugefügt werden kann, nachdem das Formen abgeschlossen ist, kann in einigen Ausführungsbeispielen eine besonders gute visuelle Definition der konturierten Fläche erzielt werden, wenn die Decklage vor dem Formen über die Airlaid-Bahn gelegt wird. Somit wird in einem Ausführungsbeispiel eine Decklage, die thermoplastische Fasern, wie zum Beispiel Polyolefinmaterialien umfassen kann, nach einem Formschritt zum dauerhaften Formen der Airlaid-Bahn über eine Airlaid-Bahn gelegt, so dass die Airlaid-Bahn eine dreidimensionale Topografie aufweist. Der Formschritt kann Verformen der Airlaid-Bahn und der Decklage zwischen zwei gegenüberliegenden geformten Flächen (zum Beispiel Stempel- und Matrizenmuster in zusammenwirkender Verbindung) umfassen, wenn Energie auf die Airlaid-Bahn angewendet wird, um Bindung des thermoplastischen Bindermaterials darin oder Aktivierung von wärmehärtenden Harzen zu bewirken. Wenn hohe Temperaturen zum Formen einer Cellulosebahn wünschenswert sind, wie zum Beispiel Temperaturen oberhalb von 160°C, oberhalb von 180°C, oberhalb von 200°C oder oberhalb von 230°C, können Hochtemperaturpolymere in der Decklage verwendet werden, um unerwünschtes Schmelzen zu verhindern. Repräsentative Hochtemperaturpolymere sind unter anderem Polyester, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat, Polyamidfasern, wie zum Beispiel Nylon 66 oder MII-Fasern (Material Innovation, Inc., Leonia, New Jersey), Aramidfasern, wie zum Beispiel KevlarTM, und ähnliche.

Die Decklage kann auch durchlocht oder mit der Airlaid-Bahn mit durchlocht sein, und sie kann weiterhin mit Schlitzen versehen sein, wie zum Beispiel mit Längsschlitzen entlang der Seiten der Airlaid-Bahn in dem absorbierenden Artikel.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Airlaid-Bahn erhöhte „Muschelschalen"-Strukturen analog zu den unterscheidbaren Profilformen des berühmten Opernhauses von Sydney, wobei erhobene bogenförmige Vorsprünge abrupt in kliffähnlichen Abstürzen („geschlitzte Spalten") enden, die offene Öffnungen aufweisen können, die einen vertikalen Abstand überspannen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein erhöhter Abschnitt der Airlaid-Bahn mit einem Schlitz oder einem anderen Spalt in der Airlaid-Bahn verbunden, so dass der erhöhte Abschnitt einen vertikalen Spalt ausbilden kann, der durch unterschiedliche Erhöhungen auf den jeweiligen Seiten des Schlitzes oder des Spaltes (vertikal in Bezug auf die Ebene des Artikels, unter der Annahme, dass dieser in einer horizontalen Lage gehalten wird) gebildet wird. Wenn der vertikale Spalt zu der Mitte des absorbierenden Artikels hin zeigt, kann Fluid, das im anderen Falle aus dem Artikel auslaufen würde, aufgefangen und eingeschlossen werden, während die erhöhten bogenförmigen Strukturen verbesserte Körperpassung bereitstellen können und als Barrieren oder Absperrungen zum Verhindern von Flüssigkeitsströmung dienen. Bei dem Formen der „Muschelschalen"-Strukturen kann die Airlaid-Bahn zuerst geschlitzt und danach geformt werden, um die erhöhten Abschnitte mit vertikalen Spalten zu formen, die sich zu Leerräumen unterhalb der erhöhten Abschnitte öffnen. Erhöhte Muschelschalenstrukturen, die durch eine oder mehrere geschlitzte absorbierende Lagen geformt werden, können auch über einer unteren geformten Airlaid-Bahn angeordnet werden, um Fluid abzufangen und um Strukturen bereitzustellen, die sich bewegen können, um sich der Form des Körpers des Benutzers während dynamischer Gebrauchsbedingungen für gute Auslaufkontrolle und gute Körperpassung oder guten Tragekomfort anzupassen.

Mögliche Verwendungszwecke der vorliegenden Erfindung sind unter anderem absorbierende Artikel für die Aufnahme, die Verteilung und die Rückhaltung von menschlichen Körperflüssigkeiten. Beispiele hierfür sind unter anderem Damenhygienepads und verwandte Menstruationsartikel oder Damenbinden, einschließlich von „ultradünnen" Tüchern und Slipeinlagen und Maxipads. Beispiele von ultradünnen Damenbinden werden in den US-Patenten Nr. 4,950,264 und 5,009,653, erteilt auf Osborn, und in dem US-Patent Nr. 5,649,916, erteilt auf DiPalma et al. am 22. Juli 1997, beschrieben, die hiermit jeweils vollständig per Verweis in diese Schrift eingearbeitet werden. Analog dazu kann die vorliegende Erfindung für Windeln, für wegwerfbare Trainingshosen oder Pull-up-Windeln, für Einweg-Inkontinenzslips und andere wegwerfbare Kleidungsstücke, wie zum Beispiel Inkontinenzunterlagen, Bettunterlagen, Schweißunterlagen, Schuheinlagen, Bandagen und ähnliches verwendet werden. Die vorliegende Erfindung kann weiterhin in Artikel eingearbeitet werden, die für bestimmte Abschnitte von Kleidung, die an dem menschlichen Körper zu tragen ist, für Dichtungen für Ostomiebeutel und für medizinische Absorptionsmittel und Wundverbände verwendet werden. Die Artikel der vorliegenden Erfindung können wesentlichen Auslaufschutz, zentrale fluidabsorbierende Leistung und andere wünschenswerte Eigenschaften für absorbierende Artikel bereitstellen.

Insbesondere für Damenhygienepads kann die vorliegende Erfindung überraschende Vorteile in Bezug auf Tragekomfort und Sitz bieten. Die Kombination aus zwei oder mehr Lagen von geformten Airlaid-Bahnen mit überlappenden oder überlagerten Bereichen ergibt im Allgemeinen eine deutlich definierte Aufwölbung in dem absorbierenden Kern, der durch Formen einer oberen Lage um ein zentrales Pledget oder eine zentrale Einlage herum geformt zu sein scheint, obgleich kein zusätzliches Material in dem absorbierenden Kern benötigt wird. Weiterhin weist die Aufwölbung ein gepolstertes, federndes Gefühl auf und ist in der Lage, nach Zusammendrücken, auch wenn sie nass ist, zurückzufedern, ist dabei jedoch komfortabler und anpassungsfähiger als eine Aufwölbung, die durch Einführen eines zentralen Pledgets unter eine Airlaid-Bahn erzeugt wird. Weiterhin weist die Aufwölbung unter sich wesentlichen Leerraum auf und kann wesentlichen Leerraum zwischen den Lagen der Airlaid-Bahn, die die Aufwölbung ausbilden, aufweisen, in Abhängigkeit von der Topografie der einzelnen Schichten und der Neigung der Lagen, sich zu verschachteln. Nicht verschachtelte Muster können verwendet werden, um den Leerraum in oder unter der Aufwölbung zu maximieren und um die Griffeigenschaften und die Nachgiebigkeit der Aufwölbung zu verbessern.

Ungewöhnliche Vorteile werden auch in Ausführungsbeispielen für Wegwerfwindeln erzielt, da die geformten Airlaid-Bahnen der vorliegenden Erfindung neuartige Aufnahmematerialien für die Aufnahme großer Volumen von Urin bereitstellen können und gleichzeitig verbesserten Sitz am Körper, um Auslaufen zu verhindern. Weitere Ausführungsbeispiele können weiterhin angepasst werden, um unkontrollierte Darmbewegung aufzunehmen, wobei die Fäkalien in den Leerräumen unter erhöhten Fluid-Auffangstellen, die durch vertikale Spalte in der Topografie der geformten Airlaid-Bahn zugänglich sind, gehalten werden.

Die geformten Airlaid-Bahnen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf Strukturen in der zentralen erhöhten Aufwölbung beschränkt, sondern können eine etwas umgekehrte Form aufweisen, mit einer zentralen Vertiefung, die dazu dient, Körperflüssigkeiten, wie zum Beispiel unkontrollierte Darmbewegung oder Urin, aufzunehmen. Die geformte Bahn kann in einem absorbierenden Artikel mit einem größeren Abschnitt aus absorbierendem Material angeordnet werden, um mit anderen Teilen, wie zum Beispiel elastischen Kräuselungen (zum Beispiel elastische Kräuselungen, die in dem absorbierenden Hauptkern um die Längskanten der geformten Bahn herum angeordnet sind) zusammenzuwirken, um in Gebrauch eine tassenförmige Form zu bilden, die um den Schrittbereich des Benutzers passt, insbesondere für Inkontinenzslips oder Tropfenfänger für Männer. In einem Ausführungsbeispiel zur Anwendung in Inkontinenzartikeln für Männer weist die geformte Bahn eine zentrale Aufdomung auf, die konkav zu dem Körper hin ist, nicht konvex zu dem Körper hin, wie bei der im Allgemeinen bevorzugten Form für Hygienebinden. Verfahren zum Anpassen eines rechteckigen Pledgets durch Zusammenwirken mit elastischen Kräuselungen, um eine tassenförmige Form in dem Schrittbereich auszubilden, werden in dem US-Patent Nr. 4,904,249, „Absorbent Undergarment with Fluid Transfer Layer and Elasticized Crotch Region", erteilt auf Miller et al. am 27. Februar 1990, das hiermit per Verweis eingearbeitet wird, offengelegt. Das Austauschen des Pledgets gegen eine geformte Airlaid-Bahn kann eine nützliche Wirkung in solchen Artikeln erzielen.

Begriffsbestimmungen

Bei Verwendung in dieser Schrift soll der Ausdruck „aktivieren", wenn er in Bezug auf ein Bindermaterial in einer Faserbahn, die Energie von einer Energiequelle aufnimmt, verwendet wird, die Umwandlung des Bindermaterials in einen Zustand, in dem verbesserte Bindung der Fasern möglich ist, bedeuten. Das Bindermaterial gilt als aktiviert, wenn, bei einem thermoplastischem Material, wenigstens ein Teil des Bindermaterials bei Anwendung der Energie viskos wird und strömt, um Fasern miteinander zu verbinden, nachdem es wieder erstarrt ist. Wenn der Binder ursprünglich eine Flüssigkeit, eine Schlämme oder ein anderes flüssigkeitsähnliches Material ist, wird das Bindermaterial aktiviert, wenn es relativ starr (zum Beispiel vernetzt oder ausgehärtet) oder im Wesentlichen fest wird. Somit können sowohl wärmehärtbare Kunststoffe als auch thermoplastische Kunststoffe durch Anwendung von Wärme aktiviert werden, wenngleich die Cellulosebahn im Fall eines thermoplastischen Bindermaterials erst richtig ausgehärtet ist, wenn sich das viskose thermoplastische Material, nachdem die Anwendung von Wärme beendet ist, wieder verfestigt hat.

Bei Verwendung in dieser Schrift sollen der Ausdrücke „Volumen" und „Dichte", insofern nichts angegeben wird, auf einer ofentrockenen Masse einer Probe und einer Dickenmessung bei einer Last von 0,34 kPa (0,05 psi) mit einer kreisförmigen Aufspannplatte mit einem Durchmesser von 7,62 cm (drei Zoll) basieren. Dickenmessungen von Proben werden in einem Tappi-konditionierten Raum (50% relative Luftfeuchtigkeit und 23°C) nach Vorbehandlung über wenigstens vier Stunden durchgeführt. Proben müssen unter dem Bereich der berührenden Aufspannplatte im Wesentlichen flach und gleichförmig sein. Volumen wird als Volumen je Fasermasse in cm3/g ausgedrückt, und Dichte wird als der Umkehrwert, g/cm3, ausgedrückt.

Weitere Messgrößen in Bezug auf die Höhe, die Erhöhung oder die Dicke der geformten Airlaid-Bahn und ihrer erhöhten Strukturen werden nachfolgend in Verbindung mit 1 definiert.

Bei Verwendung in dieser Schrift soll der Ausdruck „Cellolose-, cellulosehaltig" beliebiges Material mit einschließen, das Cellulose als einen wichtigen Bestandteil aufweist und das vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-% Cellulose oder eines Cellulosederivats beinhaltet. Somit schließt dieser Ausdruck Baumwolle, typische Holzzellstoffe, textile Cellulosefasern, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Regeneratcellulosefaserstoff, thermomechanischen Holzfaserstoff, chemischen Holzfaserstoff, ungebundenen chemischen Holzfaserstoff, die Seidenpflanze (Asclepius syriaca) und Bakteriencellulose mit ein.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „Schrittbereich" eines absorbierenden Artikels auf den Bereich des Artikels, der sich in größter Nähe des Schrittbereiches des Benutzers befindet, nahe dem unteren Teil des Rumpfes, und der zwischen dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt des Artikels liegt. Üblicherweise umfasst der Schrittbereich die Quer-Mittellinie des Artikels, und im Allgemeinen überspannt er etwa sieben bis zehn Zentimeter in der Längsrichtung.

Zahlreiche Artikel der vorliegenden Erfindung sind vorgesehen, um nahe dem Schrittbereich eines Trägers getragen zu werden. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf andere Artikel angewendet werden, wie zum Beispiel auf Unterarmpolster oder auf Wundverbände, wo es gegebenenfalls keinen Schrittbereich gibt. In solchen Fällen wird der Artikel einen Bereich aufweisen, in dem die Flüssigkeitsaufnahme erfolgen soll, der als der „Zielbereich" bezeichnet wird. Der Abschnitt des Artikels, der die Längslänge des Zielbereiches und die volle Querbreite des Artikels senkrecht zu der Länge des Zielbereiches enthält, wird hierin als der „Zielbereich" bezeichnet. Für Artikel, die zum Tragen in dem Schrittbereich vorgesehen sind, sind die Ausdrücke „Zielbereich" und „Schrittbereich" im Allgemeinen synonym, wohingegen der „Zielbereich" im Allgemeinen die Abschnitte des absorbierenden Kerns nahe den Längsseiten ausschließt, da der für Flüssigkeitsaufnahme vorgesehene Bereich im Allgemeinen im Wesentlichen zentral in dem absorbierenden Artikel belegen ist.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „dehnbar" auf Artikel, die in wenigstens einer ihrer Dimensionen in der X-Y-Ebene um wenigstens zehn Prozent zunehmen können und wahlweise um wenigstens 20% zunehmen können. Die X-Y-Ebene ist eine Ebene im Allgemeinen parallel zu den Außenflächen des Artikels. Grundsätze für die Herstellung eines dehnbaren Artikels werden in dem US-Patent Nr. 5,611,790, erteilt auf Osborn am 18. März 1997, das hiermit per Verweis hierin eingearbeitet wird, beschrieben. In dem Fall einer Hygienebinde, die einen absorbierenden Kern umfasst, können zum Beispiel der Artikel und der absorbierende Kern in einer dieser Richtungen dehnbar sein. Der absorbierende Artikel kann jedoch nur in einer dieser Richtungen dehnbar sein. Der Artikel kann wenigstens in der Längsrichtung dehnbar sein.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „biegefest" auf ein Element, das ein Biegemoment aufnimmt, im Gegensatz zu einem Element, das lediglich axiale Kräfte aufnimmt. Analog dazu ist der Ausdruck „Biegefestigkeit" bei Verwendung in dieser Schrift ein Mittel, die Biegsamkeit eines Materials oder eines Artikels auszudrücken, und wird gemäß der Messmethode Circular Bend Procedure gemessen, die in dem US-Patent Nr. 5,624,423, erteilt auf Anjur et al. am 29. April 1997, das hiermit per Verweis vollständig hierin eingearbeitet wird, ausführlicher beschrieben wird. Die Biegefestigkeit ist real ein Maß der Spitzen-Biegesteifigkeit, modelliert nach der Circular Bend Procedure nach ASTM D4032-82. Die Circular Bend Procedure von Anjur et al. ist eine gleichzeitige mehrachsige Verformung eines Materials, bei der eine Außenfläche eines Prüfkörpers konkav wird und die andere Außenfläche konvex wird. Die Methode Circular Bend Procedure ergibt einen Kraftwert in Bezug auf die Biegefestigkeit bei gleichzeitiger Durchschnittsbestimmung der Steifigkeit in allen Richtungen. Für Tragekomfort kann der absorbierende Artikel eine Biegefestigkeit von höchstens etwa 1.500 Gramm, vorzugsweise von höchstens etwa 1000 Gramm, stärker vorzugsweise von höchstens etwa 700 Gramm und am meisten vorzugsweise von etwa 600 Gramm aufweisen. Für Formgebung können das zentrale absorbierende Teil sowie das äußere absorbierende Teil eine Biegefestigkeit von wenigstens etwa 30 Gramm, vorzugsweise von wenigstens etwa 50 Gramm, am stärksten vorzugsweise von wenigstens etwa 150 Gramm aufweisen.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „Biegezone" auf einen Bereich einer Airlaid-Bahn, der sich aufgrund der Form der Bahn leicht biegen kann, um zu ermöglichen, dass sich die Bahn an den Körper des Trägers anpasst. Für guten Körpersitz entlang der Längsachse sind Biegezonen, die sich in der Querrichtung erstrecken, wünschenswert. Eine Biegezone wird üblicherweise durch die geformte Geometrie der geformten Airlaid-Bahn definiert und kann ein dünner, gestreckter Bereich von Material sein, der einem Spitzpunkt zwischen zwei Kurvenbereichen oder einem Bereich, in dem eine plötzliche Änderung der Materialeigenschaften oder der Materialkrümmung auftritt, entspricht. In einem Längsquerschnittprofil mit der Form zweier konkaver nach unten gerichteter Halbkreise, die an den Enden verbunden sind (ähnlich der Ziffer „3", um 90 Grad nach links gedreht), weist der Mittelabschnitt des Materials, in dem die beiden Halbkreise miteinander verbunden sind, eine Spitzpunktform auf. Während ein Spitzpunkt in der Mathematik keine physischen Dimensionen hat, kann der spitzpunktförmige Bereich zwischen benachbarten erhöhten Strukturen ein Bereich endlicher Breite (zum Beispiel der Abstand zwischen den Enden der benachbarten Halbkreise), wie zum Beispiel ein relativ flaches Band zwischen kuppelartigen erhöhten Bereichen mit einer endlichen Länge von höchstens etwa 5 mm, vorzugsweise von höchstens etwa 2 mm, stärker vorzugsweise von etwa 0,2 mm bis etwa 2 mm, am stärksten vorzugsweise von etwa 0,3 mm bis etwa 1 mm, aufweisen. Wenn sich der Abschnitt der Längsprofilform mit einem spitzenpunktähnlichen Bereich im Wesentlichen in der Querrichtung erstreckt (als ob die Profilform in der Querrichtung extrudiert wäre), kann die Airlaid-Bahn entlang der Längsachse um eine Linie oder ein Band, die oder das den spitzenpunktähnlichen Bereich umfasst und als Biegezone dient, gefaltet werden. Die Biegezone kann ebenso ein Bereich sein, der durch Hohlprägen oder durch Thermofusion verdichtet worden ist oder der durch Schlitzen geschwächt worden ist oder durch Falzen gekräuselt worden ist, so dass das Zusammenwirken der mechanischen Eigenschaften der umgebenden Bereiche mit den mechanischen Eigenschaften der Biegezone Biegen des Artikels um die Biegezone in Gebrauch unterstützt.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „horizontal" auf Richtungen in der Ebene des Artikels, die im Wesentlichen parallel zu der körperseitigen Fläche des Artikels oder, was gleichwertig ist, die im Wesentlichen senkrecht zu der vertikalen Richtung des Artikels sind (wenn der Artikel in der horizontalen Ebene liegend gehalten werden kann) und die die Querrichtung und die Längsrichtung des Artikels umfassen, ebenso wie Zwischenrichtungen. Die Ausrichtung der Komponenten in einem Artikel wird, insofern nichts anderes angegeben wird, ermittelt, wenn der Artikel im Wesentlichen flach auf der horizontalen Fläche aufliegt.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „hydrophob" oder „wasserabweisend" auf ein Material mit einem Kontaktwinkel von Wasser in Luft von wenigstens 90 Grad. Im Gegensatz dazu bezieht sich der Ausdruck „hydrophil" oder „wasseranziehend" auf ein Material mit einem Kontaktwinkel von Wasser in Luft von weniger als 90 Grad.

Bei Verwendung in dieser Schrift ist der Ausdruck „Oberflächengesamttiefe" ein topographisches Maß des Höhenunterschiedes, der auf der Oberfläche einer dreidimensionalen Bahn auftritt. Grundsätze für die Messung und geeignete Messmittel werden in dem am 23. November 1999 auf Chen et al. erteilten US-Patent Nr. 5,990,377, „Dual-Zoned Absorbent Webs", beschrieben, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird. Die Messung erfolgt durch Überprüfung von Höhendaten durch Moiréinterferometrie für eine geformte Airlaid-Bahn, die auf einer horizontalen Fläche aufliegt, wobei die körperseitige Oberfläche nach oben zeigt. Eine Profillinie, die die äußeren Extremwerte von Höhe (Maximalwert und Minimalwert), die auf der Oberfläche (der körperseitigen Fläche) der geformten Airlaid-Bahn, ausschließlich der Öffnungen, festgestellt wurden, umfasst, wird erfasst und ausgewertet. Der Höhenunterschied zwischen der 90%-Materiallinie (eine Linie auf einer solchen Höhe, dass 90% der Länge der Linie entlang dem Profil unter der Oberfläche der Probe liegen) und der 10%-Materiallinie (einer Linie auf einer solchen Höhe, dass zehn Prozent der Länge der Linie entlang des Profils über der Oberfläche der Probe liegen) in dem zweidimensionalen Profil, das die Extremwerte der Höhe umfasst, wird als Oberflächengesamttiefe angenommen. Für Oberflächengesamttiefen von größer als etwa 1,5 mm kann das in dem US-Patent Nr. 5,990,377 beschriebene handelsübliche Moiréinferometer eine Kombination von Daten von zwei oder mehr Abtastungen erfordern, die mit unterschiedlichen Fokalebenen durchgeführt werden, um Daten über einen größeren Höhenbereich zu erhalten, als dies mit einer Einzelmessung möglich ist, oder aber ein Moiréinferometer mit einer größeren vertikalen Messspanne kann für Gebrauch angepasst werden. Die Oberflächengesamttiefe kann etwa 0,5 mm oder größer, vorzugsweise etwa 1 mm oder größer, stärker vorzugsweise etwa 3 mm oder größer, noch stärker vorzugsweise etwa 6 m oder größer und am stärksten vorzugsweise etwa 12 mm oder größer sein, mit beispielhaften Bereichen von 4 mm bis 10 mm oder von 5 mm bis 15 mm oder von 2 mm bis 25 mm. Der Oberflächengesamttiefen-Wert steht in Bezug zu der einfachen Oberflächenhöhen-Messung, die nachstehend beschrieben wird, jedoch weist die Oberflächengesamttiefe einen etwas niedrigeren Zahlenwert auf.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „Pledget" auf eine absorbierende Einlage in einem absorbierenden Kern mit wenigstens einer Breite oder einer Länge, die kleiner ist als die jeweilige Breite oder Länge des absorbierenden Kerns. Ein Pledget wird im Allgemeinen verwendet, um Verformung oder Formung einer angrenzenden Lage eines absorbierenden Artikels zu bewirken, und in der vorliegenden Erfindung kann es bei dem Formen eines Kissens oder dem Erzeugen einer medialen Aufwölbung in dem Kissen für verbesserten Sitz an dem Körper des Trägers verwendet werden.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „Hygienebinde" auf einen Artikel, der von Frauen angrenzend an den Schambereich getragen wird und der die verschiedenen Exsudate, die von dem Körper angegeben werden (zum Beispiel Blut, Menses und Urin), absorbieren und erfassen soll. Während die vorliegende Erfindung in der Form einer Hygienebinde gezeigt und beschrieben wird, ist davon auszugehen, dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Frauenhygienepads oder Menstruationsartikel, wie zum Beispiel Slipeinlagen oder andere absorbierende Artikel, wie zum Beispiel Windeln oder Inkontinenzpads, angewendet werden kann. Bei Verwendung in dieser Schrift ist der Ausdruck „Damenhygienepad" synonym mit einer Damenbinde.

Bei Verwendung in dieser Schrift ist der Ausdruck „Oberflächenhöhe" die Differenz in der Höhe des höchsten Bereiches einer geformten Airlaid-Bahn, wenn diese auf einer flachen, horizontalen Fläche aufliegt (wobei die Höhe relativ zu dieser Fläche erfasst wird), wobei die körperseitige Fläche nach oben zeigt, und der lokalen Dicke der geformten Airlaid-Bahn vor dem Formen. Wenn die Bahn vor dem Formen nicht eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke aufwies, wird die von der größten Höhe abzuziehende lokale Dicke in dem Bereich erfasst, in dem nach dem Formen ein Maximalwert auftreten wird. Die Höhe kann mit einer geeigneten Methode gemessen werden, einschließlich der Moiréinterferometrie oder unter Verwendung einer Tastnadel und unter Aufbringen einer Kraft, die ausreichend klein ist, um keine feststellbare Verformung der geformten Airlaid-Bahn zu verursachen.

Bei Verwendung in dieser Schrift bezieht sich der Ausdruck „quer" auf eine Linie, Achse oder Richtung, die in der Ebene des absorbierenden Artikels liegt und im Allgemeinen rechtwinklig zu der Längsrichtung ist. Die Z-Richtung ist im Allgemeinen orthogonal zu der Längsmittellinie und der Quermittellinie. Der Ausdruck „quer" bezieht sich auf Richtungen, die im Wesentlichen in der gleichen Ebene verlaufen und eine vorwiegend quergerichtete Komponente aufweisen. Analog dazu bezieht sich der Ausdruck einwärts gerichtete seitliche Verdichtung" auf eine Verdichtung, die von den Längsseiten eines Artikels zu der Längsmittellinie desselben gerichtet ist, angewendet im Wesentlichen in der Querrichtung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 veranschaulicht eine Variante einer geformten Airlaid-Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung.

2 veranschaulicht einen Quer-Querschnitt der Bahn aus 1.

3 veranschaulicht eine Variante einer geformten Airlaid-Bahn.

4 veranschaulicht einen Querschnitt einer Variante einer geformten Airlaid-Bahn.

5 veranschaulicht einen Querschnitt einer Variante einer geformten Airlaid-Bahn, die Öffnungen und wasserabweisendes Material enthält.

6 zeigt eine Ansichtszeichnung einer Variante einer geformten Airlaid-Bahn.

7 ist eine Draufsicht einer Variante eines absorbierenden Artikels, der eine geformte Airlaid-Bahn umfasst.

8 ist ein Querschnitt des Artikels aus 7.

9 zeigt eine Variante einer geformten Airlaid-Bahn mit einer geformten Vertiefung und Muschelschalen-Strukturen mit geschlitzten Spalten.

10 ist eine Schemazeichnung einer Variante eines Formverfahrens einer Bahn, die ein thermoplastisches Bindermaterial umfasst, wobei die Bahn in einer Mikrowellenkammer vorgewärmt und danach gegen eine Formwalze geformt wird.

11 zeigt eine Variante eines Durchlauftrocknungssystems, das für Thermoformen einer Airlaid-Bahn angepasst ist.

12 veranschaulicht eine Variante einer Drehformvorrichtung, wobei Energie durch eine energiedurchlässige Fläche der Drehformvorrichtung auf die Bahn angewendet wird, wenn die Bahn in einer dreidimensionalen Konfiguration gehalten wird.

13 ist ein Fließbild für eine Variante eines Verfahrens zum Herstellen geformter Airlaid-Bahnen aus vorgeformten flachen Airlaid-Bahnen, als Teil des Produktionsprozesses für absorbierende Artikel.

14 ist eine Fotografie einer Metallplatte zum Formen von Airlaid-Bahnen gemäß der vorliegenden Erfindung.

15 zeigt Computerzeichnungen von übereinstimmenden Stempelplatten und Matrizenplatten, die für den Entwurf der Platte aus 14 verwendet werden.

16 ist ein gasdurchlässiges Formsystem, das zum Formen von Airlaid-Bahnen einer Ausführung ähnlich der aus 1 verwendet wird.

17 ist eine Fotografie eines Abschnittes einer Airlaid-Bahn, die auf dem Formsystem aus 16 geformt wurde.

18 ist eine Fotografie einer Variante einer Hygienebinde, die mit der Airlaid-Bahn aus 17 hergestellt wurde.

19 ist eine Ansichtszeichnung einer Variante einer geformten Airlaid-Bahn, die über ein rechteckiges Raster geformt wurde.

20 veranschaulicht einen Querschnitt eines Stapels aus drei geformten Airlaid-Bahnen.

21 ist ein Querschnitt einer Variante eines absorbierenden Artikels, der einen Stapel aus drei geformten Airlaid-Bahnen in dem oberen zentralen Abschnitt des Artikels umfasst.

22 ist ein Querschnitt einer Variante eines absorbierenden Artikels, der einen Stapel aus drei geformten Airlaid-Bahnen, angeordnet in einem zentralen Leerraum in einer absorbierenden Lage, umfasst, wobei der Leerraum mit einer Dochtwirkungsbarriere ausgekleidet ist.

23 veranschaulicht eine Variante einer geformten Airlaid-Bahn mit Quer-Biegezonen und Längsbarrieren seitlich einer zentralen Aufwölbung.

Die 24A und 24B veranschaulichen Querschnitte aus der 23.

25 veranschaulicht eine Variante einer geformten Airlaid-Bahn ähnlich der aus 23, wobei die zentrale Aufwölbung eine Doppelbogen-Struktur aufweist.

Die 26A und 26B veranschaulichen Querschnitte aus 25.

27 veranschaulicht einen Querschnitt einer Variante einer geformten Airlaid-Bahn mit einer höheren Materialdicke in der zentralen Aufwölbung, als eine Doppelbogen-Struktur aufweisend dargestellt.

28 beschreibt eine Variante eines einfachen Verfahrens zum Offenhalten einer Airlaid-Bahn vor der Anwendung von Wärme, um in der Bahn einen geschlitzten vertikalen Spalt zu erzeugen.

Die 29A und 29B veranschaulichen Quer-Querschnitte von Artikeln, die eine niedrigere geformte Airlaid-Bahn und eine Vielzahl von oberen absorbierenden Lagen, die jeweils eine zentrale Öffnung aufweisen, umfassen.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

1 veranschaulicht eine geformte Airlaid-Bahn 20 gemäß der vorliegenden Erfindung, die insbesondere für Verwendung in einer Hygienebinde für Frauen geeignet ist. Die geformte Airlaid-Bahn 20 umfasst eine zentrale Längsaufwölbung 22, die von einem ersten gestreckten Ring 24, einem kreisförmigen erhöhten Ring 26 und von einer Vielzahl von erhöhten Bereichen 28 mit vertieften Bereichen 30, die benachbarte erhöhte Bereiche 28 trennen, umgeben ist, wobei die vertieften Bereiche 30, die von erhöhten Bereichen (wie zum Beispiel den erhöhten Bereichen 28 oder den Längsenden 29 des kreisförmigen erhöhten Rings 26) umgeben sind, Quer-Biegezonen 32 definieren. Die Bahn 20 hat Längsseiten 34 und Längsenden 36. Die Randbereiche 44 in der Nähe der Längsseiten 34 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel relativ flach, können jedoch auch konturiert sein.

Der vertiefte gestreckte Ring 24 ist ein Beispiel eines Überganges zwischen einer erhöhten Struktur und der umgebenden Bahn 20. Übergangsbereiche können sich von den flachen Abschnitten der Bahn oder von der Bahn in den am meisten erhöhten Strukturen durch eine Materialeigenschaft unterscheiden, wie zum Beispiel die Steifigkeit, die Dichte, das Basisgewicht, das Chemikalien-Zugabeniveau, den Grad der Thermobindung und ähnliches, oder sie können im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die Bahn im Allgemeinen aufweisen. Übergangsbereiche können selektiv relativ zu anderen Abschnitten der geformten Airlaid-Bahn 20 versteift werden, um die Biegsamkeit der zentralen Aufwölbung 22 oder anderer erhöhter Strukturen zu erhöhen. Versteifen kann durch die Zugabe von Material, einschließlich von Bindermaterial und Vernetzungsmitteln, oder von zusätzlichem absorbierendem Material erfolgen, oder durch Verdichtung (zum Beispiel Bereitstellen einer Dichte von wenigstens etwa 30% größer als die Bahn 20 entfernt von dem Übergangsbereich) und ähnliches.

Die Bahn 20 kann in einen absorbierenden Artikel, wie zum Beispiel eine Hygienebinde (nicht gezeigt) eingearbeitet werden, welcher im Allgemeinen eine wasserundurchlässige Außenlage und eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage mit einem dazwischen angeordneten absorbierenden Kern enthält. Die Decklage kann eine Vliesstoffbahn, eine Lochfolie oder ähnliches sein. Wasserabweisendes Material kann direkt auf die geformte Airlaid-Bahn 20 aufgebracht werden, um die Vorteile einer Decklage bereitzustellen. Zum Beispiel kann die körperseitige Fläche der geformten Airlaid-Bahn 20 in vereinzelten Bereichen mit einer wasserabweisenden Substanz behandelt werden, wie in dem am 23. November 1999 auf Chen et al. erteilten US-Patent 5,990,377 beschrieben wird, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, oder sie kann mit Fluorkohlenwasserstoffmaterialien mittels beliebiger nach dem Stand der Technik bekannter Verfahren, einschließlich dem Plasmabehandlungsverfahren von R. D'Agostino, das in der europäischen Patentanmeldung 0 985 741 A1, veröffentlicht am 15. März 2000, offengelegt wird.

2 veranschaulicht einen Quer-Querschnitt der geformten Airlaid-Bahn 20 aus 1 mit einer im Wesentlichen gleichförmigen Basisgewichtsverteilung. Die Form der Oberfläche 38 der Bahn 20 stimmt in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen mit der Form der Unterfläche 40 überein, wenngleich die beiden Flächen nicht übereinstimmen müssen, insbesondere wenn die Bahn 20 eine nicht gleichförmige Basisgewichtsverteilung aufweist. Die Bahn 20 weist eine typische lokale Dicke L (die Dicke der Bahn 20 selbst, hier als die Dicke der Bahn 20 vor dem Formen angenommen) und eine größere scheinbare Dicke A auf, was die zusätzliche Höhe widerspiegelt, die durch die geformte Bahn 20 eingenommen wird. Die scheinbare Dicke A der gesamten Bahn 20 ist die Höhe der höchsten Struktur, hier der zentralen Aufwölbung 22, relativ zu der darunter liegenden Ebene, wobei die geformte Airlaid-Bahn 20 flach und im Wesentlichen ohne Drucklast auf der Ebene aufliegt. Die scheinbare Dicke A der gesamten Bahn 20 ist größer als die lokale Dicke L und größer als die Dicke der Randbereiche 44. Die scheinbare Dicke (oder die Höhe einer beliebigen Struktur) kann mit einem Differentialtransformator-Messgerät (LVDT), wie zum Beispiel einem Dickenmessgerät Mitutoyo (Mitutoyo Digimatic Indicator, Modell 543-525-1, Mitutoyo Corp. of America, Aurora, Illinois) gemessen werden, wobei die Messung so kontrolliert wird, dass Nulllast aufgebracht wird, wenn der Messbolzen bei dem Messen der Höhe der höchsten Struktur relativ zu der darunter liegenden flachen Fläche mit der Fläche in Kontakt kommt.

Die „lokale Dicke" L ist der Mindestabstand von einem Punkt auf einer Oberfläche der Bahn 20 zu der gegenüberliegenden Oberfläche und nähert sich im Allgemeinen der Dicke der geformten Airlaid-Bahn 20 an, unabhängig von der durch das Formen verliehenen makroskopischen Formgebung. Die lokale Dicke eines flachen Bereiches kann als die Dicke gemessen werden, die der Bereich zwischen zwei parallelen Aufspannplatten mit einem Durchmesser von 0,5 Zoll bei einer aufgebrachten Last von 0,01 psi, welches eine Last ist, die mit Wahrscheinlichkeit keine wesentliche Verformung der typischen stabilisierten Airlaid-Bahnen verursacht, einnimmt.

Die Oberflächenhöhe" S der zentralen Aufwölbung 22 (oder anderer erhöhter Strukturen) in einer geformten Airlaid-Bahn 20 wird ebenfalls gezeigt.

Das Verhältnis A/L kann etwa 1,5 oder größer sein, vorzugsweise etwa 2 oder größer, stärker vorzugsweise etwa 4 oder größer und am stärksten vorzugsweise von 3 bis 7. Die Oberflächenhöhe S kann von etwa 1 mm bis etwa 25 mm sein, zum Beispiel von etwa 5 mm bis 15 mm oder von 3 mm bis 10 mm.

3 veranschaulicht eine geformte Airlaid-Bahn 20 ähnlich der aus 1, mit der Ausnahme, dass sich die vertieften Bereiche 30 außerhalb des ringförmigen erhöhten Ringes 26 nicht in Längsrichtung zu dem ringförmigen erhöhten Ring 26 erstrecken.

In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Krümmung einer beliebigen der erhöhten Bereiche 28 in gleicher Ebene im Wesentlichen gegenüber dem, was in 3 veranschaulicht wird, abgeändert werden und dennoch innerhalb des Erfindungsbereiches liegen. Zum Beispiel können die erhöhten Bereiche 28 anstelle von wie dargestellt konkav zu der zentralen Aufwölbung 22 hin konvex sein, oder sie können gerade Querlinien oder eine Kombination aus konvexen, konkaven und geraden Linien sein oder komplexere Formen aufweisen, wie zum Beispiel sinusförmige Formen oder ähnliches.

4 veranschaulicht einen weiteren Querschnitt einer geformten Airlaid-Bahn 20 mit einer zentralen Längsaufwölbung 22 und zwei kleineren erhöhten Bereichen 26, 28 auf beiden Seiten.

5 veranschaulicht einen weiteren Querschnitt einer geformten Airlaid-Bahn 20 mit einer großen zentralen Längsaufwölbung 22, die weiterhin Öffnungen 46 und Schichten von wasserabweisender Substanz 48 auf der körperseitigen Fläche der Längsaufwölbung 22 in Bereichen zwischen den Öffnungen 46 umfasst. Die wasserabweisende Substanz 48 unterstützt ein trockenes, sauberes Gefühl auf der Haut, wenn die geformte Airlaid-Bahn in einem absorbierenden Artikel, der zum Tragen an dem Körper vorgesehen ist, verwendet wird, wohingegen die Öffnungen 46 raschen Eintritt von Flüssigkeit unter die geformte Airlaid-Bahn 20 und in das darunter liegende absorbierende Material (nicht gezeigt) oder in den Leerraum unter der Längsaufwölbung 22 ermöglichen.

6 zeigt eine Ansichtzeichnung der geformten Airlaid-Bahn 20 mit einer Form wie eine Sinuswelle, deren Amplitude sich von der Mitte der Bahn 20 weg verjüngt, was zu einer zentralen Aufwölbung 22 der höchsten Amplitude, umgeben von anderen erhöhten Bereichen 28 und vertieften Bereichen 24, führt. Eine solche Bahn 20 könnte eine in einem Stapel von mehreren geformten Airlaid-Bahnen 20, die entweder gelocht oder ungelocht sind, sein, für Anwendung in einem absorbierenden Artikel, wie zum Beispiel einer Windel.

7 zeigt eine Draufsicht eines absorbierenden Artikels 70, in den eine beliebige der geformten Airlaid-Bahnen 20 aus den vorhergehenden Figuren eingearbeitet werden kann, veranschaulicht jedoch insbesondere die einfache Struktur der geformten Airlaid-Bahn 20 aus 5 (ohne die Öffnungen und die wasserabweisende Substanz). Der Artikel 70 umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage 72, die teilweise aufgeschnitten ist, um darunter liegende Komponenten zu zeigen, befestigt an einer Außenlage 74 an dem Umfang 86 des Artikels 70, wobei ein absorbierender Kern 90 dazwischen angeordnet ist. Der Kern 90 umfasst eine obere geformte Airlaid-Bahn 20, die eine zentrale Aufwölbung 22 und einen Übergangsbereich 54 (welches ein vertiefter Bereich sein kann) zwischen der zentralen Aufwölbung 22 und den relativ flacheren Randbereichen 44, ein zentrales Pledget 82 unter der zentralen Aufwölbung 22 sowie eine untere absorbierende Lage 64 unter dem zentralen Pledget 82. Das zentrale Pledget 82 ist in dem Schrittbereich 88 des Artikels 70 angeordnet.

Beispielhafte Decklagen 72 können nach dem US-Patent Nr. 5,533,991, am 9. Juli 1996 erteilt auf Kirby et al.; dem US-Patent Nr. 4,342,314, am 3. August 1982 erteilt auf Radel et al. und dem US-Patent Nr. 4,463,045, am 31. Juli 1984 erteilt auf Ahr et al. hergestellt werden. Die Decklage 72 kann eine zusätzliche Übertragungslage enthalten, um die Leitung von Fluid in den absorbierenden Kern zu unterstützen, wie dies zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 4,397,644, am 9. August 1983 erteilt auf Matthews et al., das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, beschrieben wird.

Die Außenlage 74 ist im Allgemeinen undurchlässig gegenüber Flüssigkeiten und verhindert somit, dass Menstrualflüssigkeit oder andere Körperexsudate, die aus dem absorbierenden Kern 90 austreten können, den Körper oder die Kleidung des Benutzers verschmutzen. Beliebiges nach dem Stand der Technik verwendetes Außenlagen-Material kann hierin verwendet werden. Geeignete Materialien sind geprägte oder nicht geprägte Polyethylenfolien und laminiertes Tissue, wahlweise behandelt mit Leimungsmitteln und Nassfestmitteln. Atmungsaktive Folien, die Feuchtigkeitstranspiration ohne signifikante Kondensation ermöglichen, können ebenfalls verwendet werden. Die Außenlage 74 kann geprägt oder mit geruchsbekämpfenden Materialien versehen werden. Die Außenlage 74 kann weiterhin aus einem weichen, stoffartigen Material, das in Bezug auf die Decklage 72 wasserabweisend ist, hergestellt werden. Ein beispielhaftes stoffartiges Außenlagenmaterial ist ein Schichtstoff aus einem Polyester-Vliesstoffmaterial und einer Folie, wie es zum Beispiel in dem am 9. Oktober 1984 auf Wnuk erteilten US-Patent Nr. 4,476,180 beschrieben wird. Die Außenlage kann eine Polyethylenfolie mit einer Dicke von etwa 0,012 mm bis etwa 0,051 mm sein. Weiterhin kann Elektrospinnen genutzt werden, um Fasern einer feinen Garnnummer (Denier) in einer Anordnung zu erzeugen, die zwar atmungsaktiv, jedoch flüssigkeitsundurchlässig ist. Die Außenlage 74 und andere Komponenten können biologisch abbaubar und/oder abwaschbar sein.

8 zeigt eine Querschnittsansicht des Artikels 70 aus 7 entlang der Quermittellinie desselben. Die zentrale Aufwölbung 22 der geformten Airlaid-Bahn 20 verleiht der körperseitigen Fläche des Artikels 70 eine Topografie. Unter der zentralen Aufwölbung 22 befindet sich ein Leerraum 80 zwischen der kleidungsseitigen Fläche der geformten Airlaid-Bahn 20 und der Außenlage 74. Das absorbierende zentrale Pledget 82, das dazu dient, die Absorptionsleistung in dem zentralen Abschnitt des Artikels 70 zu erhöhen und der zentralen Aufwölbung zusätzliche Biegsamkeit zu verleihen, ist direkt unter dem Leerraum 80 angeordnet. Sowohl die geformte Airlaid-Bahn 20 als auch das zentrale Pledget 82 sind über einer unteren absorbierenden Lage 84 angeordnet.

Die Materialien des absorbierenden Kerns 90, einschließlich der geformten Airlaid-Bahn 20, des zentralen Pledgets 82 und der unteren absorbierenden Lage 84 können jeweils eine Vielzahl verschiedener absorbierender Materialien umfassen. Das zentrale Pledget 82 und die untere absorbierende Lage 84 können jeweils Nassvlies, Airlaid- oder Vliesstoff-Materialien umfassen, einschließlich thermogebundenen Airlaids (TBAL), die mit Cellulosefasern und wärmehärtendem Bindermaterial hergestellt werden, Mehrfachlagen von Tissue, zerkleinerte Fasern oder Faserstoffbrei, Coform, Schichtstoffe aus Tissue und superabsorbierenden Partikeln, elastische absorbierende Schäume, Filtertorf oder ähnliches. Superabsorbierende Partikel (einschließlich superabsorbierender Fasern und superabsorbierender Granulate) können im Falle ihrer Verwendung durch den Kern 90 verteilt werden oder in einer Lage oder in mehreren Lagen oder oberhalb oder unterhalb des Kerns 90 aufgebracht werden. Superabsorbierende Materialien können klebend oder nicht klebend sein, und sie können im trockenen oder teilweise feuchten Zustand eingearbeitet werden.

In einem Ausführungsbeispiel umfasst der absorbierende Kern 90 zwei oder mehr Airlaid-Bahnen, wie zum Beispiel eine obere geformte Airlaid-Bahn 20 und eine zweite, untere Airlaid-Bahn, welche das zentrale Pledget 82 oder die untere absorbierende Lage 84 sein kann, oder aber eine Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen. Eine jede Bahn kann ein Basisgewicht von etwa 80 g/m2 bis etwa 400 g/m2 haben.

Zusätzlich zu einer oder mehr geformten Airlaid-Bahnen können die Komponenten des absorbierenden Kerns 90 Cellulose-Airlaid-Bahnen aus zerkleinerten Fasern (gemeinhin als Luftfilz" bezeichnet); cellulose-superabsorbierende Mischungen oder Verbundstoffe; hydroverwirbelte Bahnen mit Cellulosefasern; Verbundstoffe aus Kunstfasern und Papierstofffasern, wie zum Beispiel Coform gemäß Offenlegung in dem US-Patent Nr. 4,879,170, am 7. November 1989 erteilt auf Radwanski et al.; Rayon; Lyocell oder andere durch Lösungsmittelspinnen hergestellte wasserabweisende Fasern, wie zum Beispiel die in dem US-Patent Nr. 5,725,821, am 10. März 1998 auf Gannon et al. erteilt, offengelegten; Celluloseschäume, einschließlich regenerierter Celluloseschäume; wasserabweisende, elastische Schäume oder absorbierende Schäume, hergestellt aus Emulsionen mit hoher interner Phase (HIPE), wie zum Beispiel die in dem US-Patent Nr. 5,692,939, am 2. Dezember 1997 auf DesMarais erteilt, offengelegten Schäume; Faserschaum-Verbundstoffe; Tissue-Schichtstoffe mit superabsorbierenden Partikeln mit einer Abstufung in der Größe und/oder der Konzentration von einer Seite des Schichtstoffes zu der anderen; die schaumstoffstrukturierten faserigen absorbierenden Materialien von F.-J. Chen et al. in der gemeinsam gehaltenen US-Parallelanmeldung Nummer 09/083,873, eingereicht am 22. Mai 1998; absorbierende Vliesstoff-Bahnen; Baumwolle; Wollefasern oder Keratinfasern; Filtertorf und andere absorbierende pflanzliche Substanzen und ähnliches umfassen.

In einem Ausführungsbeispiel umfasst wenigstens eine Komponente des absorbierenden Kerns 90 eine geformte, dreidimensionale, hochbauschige nassgelegte Cellulosebahn, wie zum Beispiel eine durchluftgetrocknete ungekräuselte Bahn, wie sie von F.-J. Chen et al. in der gemeinsam gehaltenen US-Patentanmeldung, laufende Nummer 08/912,906, „Wet Resilient Webs and Disposable Articles Made Therewith", eingereicht am 15. August 1997, oder in dem am 21. März 1995 auf S. J. Sudall und S. A. Engel erteilten US-Patent Nr. 5,399,412 beschrieben werden. Solche ungekräuselten Strukturen können eine Vielzahl von Strömungskanälen entlang der Oberfläche der Bahn bereitstellen. Die ungekräuselten Tissues weisen hervorragende Nasssprungelastizität und hohes Bauschvermögen unter Beanspruchung im nassen Zustand auf.

Zweckdienliche Quellen von Cellulosefasern für die Komponenten des absorbierenden Kerns 90 sind unter anderem Wollefasern, wie zum Beispiel gebleichter Kraftweichholzzellstoff oder Krafthartholzzellstoff, ergiebige Wollefasern, und Refinerholzstofffasern mit chemisch-thermischer Vorbehandlung; Bagasse, Seidenpflanze (Asclepius syriaca); Weizenstroh; Kenaf; Hanf; Ananasblattfasern oder Filtertorf. Hochergiebige Fasern, wie zum Beispiel BCTMP (gebleichter chemisch-thermomechanischer Holzstoff), können sprühgetrocknet und zu dichten Pads komprimiert werden, die sich bei Befeuchtung wesentlich ausdehnen. Hochergiebige Faserpads, die sich bei Befeuchtung ausdehnen, können für die absorbierenden Kerne der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ebenso wie verdichtete Regeneratcellulose und gekräuselte, chemisch versteifte Cellulosefasern. Die Fasern in einer Airlaid-Bahn oder andere Komponenten des absorbierenden Kerns 90 können vernetzt werden. Zum Beispiel beschreibt das am 17. August 1999 auf Koltisko, Jr. Und K. B. Makoui erteilte US-Patent Nr. 5,938,995 die Anwendung von Vernetzungsmitteln, die zu Airlaid-Matten entweder vor oder in Verbindung mit der Zugabe von polymerem Bindematerial zugegeben werden, um elastische Airlaid-Bahnen herzustellen.

9 veranschaulicht eine geformte Airlaid-Bahn 20, die für die Anwendung in einer Windel (nicht gezeigt) vorgesehen ist, um die Kontrolle unkontrollierter Darmbewegung zu unterstützen. Die geformte Airlaid-Bahn 20 umfasst „Muschelschalen"-Strukturen 90, die erhöht sind, geformte Bereiche, die von den benachbarten flachen Bereichen 92 durch Schlitze 94 in der Bahn getrennt sind. Bei dem Formen wurden die erhöhten Muschelschalenstrukturen geformt, um vertikale Spalten 96 an den Schlitzen 94 zu erzeugen, die auch als „geschlitzte Spalte" bezeichnet werden können, da ein vertikaler Spalt gebildet wird, in den Fluid oder Schlämme eintreten kann. Die Muschelschalenstrukturen 90 können somit als Klappen dienen, um Eintritt von Fluid oder Schlämme unter die Klappen mittels der vertikalen Spalten 96 zu ermöglichen, um Auffangen und Einschließen von Fluid weg von dem Körper des Trägers des absorbierenden Artikels, der die geformte Airlaid-Bahn 20 aus 9 umfasst, zu ermöglichen. Mit anderen Worten wird die Bahn 20 geformt und so geschlitzt, dass Öffnungen bereitgestellt werden, da der Abschnitt der Bahn 20 auf einer Seite des Schlitzes 94 geformt worden ist, um eine im Wesentlichen unterschiedliche Höhe als der ehemals angrenzende Abschnitt der Bahn 20 auf der anderen Seite des Schlitzes 94 zu haben.

Die Höhe der vertikalen Spalte 96, wenn die geformte Airlaid-Bahn unbelastet ist, kann von etwa 0,3 cm bis etwa 6 cm, vorzugsweise von etwa 0,5 cm bis etwa 4 cm, betragen. Der vertikale Spalt 98 kann eine Tiefe relativ zu den flachen Bereichen 92 von etwa 0,5 cm bis etwa 3 cm haben, vorzugsweise von etwa 0,5 cm bis etwa 1,5 cm, und kann weiterhin mit benachbarten Muschelschalenstrukturen versehen werden.

Ein geformter vertiefter Bereich 98 kann auch in der geformten Airlaid-Bahn 20 bereitgestellt werden, um den Einschluss von unkontrollierten Darmbewegungen zu unterstützen.

Geformte Airlaid-Bahnen 20 der vorliegenden Erfindung können für verschiedene Zwecke in Windeln eingebaut werden. Ein Stapel von zwei oder mehr dünnen geformten Airlaid-Bahnen 20, wie zum Beispiel diejenigen aus 4 oder aus 5, kann als schluckendes Material für rasche Aufnahme von Urin dienen, insbesondere wenn die geformte Airlaid-Bahn 20 eine geringe Dichte (zum Beispiel weniger als 0,1 g/cm3), ein geringes Basisgewicht (zum Beispiel weniger als 200 g/m2, wie zum Beispiel von 60 bis 130 g/m2) aufweist und gelocht ist. Eine geformte Airlaid-Bahn 20 mit einer stark speicherfähigen zentralen Aufwölbung kann weiterhin verwendet werden, um verbesserten Kontakt des absorbierenden Kerns der Windel mit dem Urogenitalbereich bereitzustellen.

10 veranschaulicht eine Variante eines Formabschnittes 100 einer Maschine zum Herstellen von absorbierenden Artikeln, die eine geformte Airlaid-Bahn 20 umfassen. Die Airlaid-Bahn 20 bewegt sich in der durch den Pfeil 118 angedeuteten Richtung, wobei sie zuerst in eine Mikrowellen-Vorwärmeinheit 102 mit einem rechteckigen Querschnitt und in eine Mikrowellenkammer 108 zum Anwenden von Mikrowellen auf die sich bewegende Bahn 20 eintritt. Der Wellenleiter 106 leitet Mikrowellenenergie durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in die Mikrowellenkammer 108. Die Kammer kann eine Geometrie aufweisen, die Mikrowellenresonanz in der Kammer 108 ermöglicht, um Energie wirksam in die Bahn 20 zu leiten. Wie veranschaulicht wird, umfasst die Mikrowellenkammer 108 zwei halbzylindrische Abschnitte 110 oberhalb und unterhalb der Bahn, um eine zylindrische Kammer 108 zu bilden, die eingestellt werden kann, um gute Resonanz gemäß den Lehren von Lewis et al. in dem US-Patent Nr. 6,020,580, erteilt am 1. Februar 2000, das bereits per Verweis hierin eingearbeitet ist, zu erzielen. Leckage von Mikrowellenenergie aus der Kammer 108 wird reduziert durch Viertelwellendrosseln 114, die sich von der Kammer 108 nach außen erstrecken. Die Drosseln 114 können nach der Beschreibung von R. C. Metaxas und R. J. Meredith, Industrial Microwave Heating, Peter Peregrinus, LTD, London, 1983, S. 288–289, gefertigt werden (Industrial Microwave Heating ist eine allgemeine zweckdienliche Quelle für Grundsätze der Höchstfrequenzerwärmung). Die Drosseln können eine Reihe von dünnen Stäben umfassen, die in der Querschnittsrichtung in Intervallen von Viertelwellenlängen auf einer Seite der Bahn verlaufen, wobei eine Vorstellplatte aus poliertem Metall (zum Beispiel Aluminium) auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Ferrit ist ein repräsentatives mikrowellenabsorbierendes Material für die Herstellung der Stäbe in den Drosseln 114. Walzen (nicht gezeigt), die einen Niederdruckspalt um die Bahn herum bilden, können ebenfalls nahe der Kammer angeordnet werden, um Leckage von Höchstfrequenzenergie aus der Kammer 108 weiter zu verhindern.

Grundsätze für die Geometrie des Wellenleiters 106 und der Öffnung in die Kammer 108 werden von Metaxas und Meredith genannt, Seiten 183 bis 195.

In 10 wird gezeigt, wie die Bahn in die Kammer 108 ohne Trägerband eintritt, jedoch kann ein Trägerband (nicht gezeigt) verwendet werden. Ein Trägerband weist zweckmäßig eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Mikrowellen auf, um Störung des Erwärmens der Bahn 20 oder des Bindermaterials der Bahn 20 zu reduzieren.

Nach dem Vorwärmen tritt die vorgewärmte Bahn 20 in eine Formeinheit 120 ein, wo die Bahn über eine Formwalze 122 läuft, welches eine Saugwalze mit einer dreidimensionalen, porösen Oberfläche 124 ist, gegen die die Bahn 20 mit Differenzluftdruck geformt werden kann. Heißluft kann von einem erwärmten Kanal 126 bereitgestellt werden, um das Formen der Bahn 20 weiter zu unterstützen. Die Formwalze 122 kann Vakuumdruck von etwa einem Zoll Quecksilbersäule oder größer, vorzugsweise von etwa drei Zoll oder größer, stärker vorzugsweise von etwa acht Zoll oder größer und am stärksten vorzugsweise von etwa zehn bis etwa 20 Zoll Quecksilbersäule, bereitstellen.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) wird die Formwalze 122 durch einen Spalt mit Walzen mit übereinstimmenden Negativ- und Positivformmustem ersetzt werden, welche die vorgewärmte Bahn 20 verformen und formen können und dabei gegebenenfalls gleichzeitig eine im Wesentlichen gleichförmige Dichte in der geformten Airlaid-Bahn 20 wenigstens so aufrechterhalten, dass die Dichte der am stärksten erhöhten Strukturen im Wesentlichen die gleiche wie die flachen Bereiche der Bahn 20 ist. Die Oberflächen der Walzen in dem Walzenspalt können beheizt oder nicht beheizt sein.

In dieser oder in zahlreichen anderen Konfigurationen der vorliegenden Erfindung können hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten erzielt werden. Absorbierende Artikel können zum Beispiel in einer Produktionslinie mit einer durchschnittlichen Maschinengeschwindigkeit von vorzugsweise wenigstens etwa 0,3 m/s, von stärker vorzugsweise etwa 0,5 m/s und von am stärksten vorzugsweise etwa 0,6 m/s bis etwa 6 m/s hergestellt werden. Die Teilmenge von schnellen Verarbeitungsverfahren in dem Erfindungsbereich der Erfindung kann wirtschaftliche Vorteile gegenüber langsameren Formverfahren, wie zum Beispiel einem Verfahren, bei dem die Artikel von Hand in einer Presse platziert und allein über einen längeren Zeitraum durch Konduktion erwärmt werden, ergeben. Im Allgemeinen kann Verarbeitung zum Formen einer geformten Airlaid-Bahn 20 auf automatischen Anlagen mit industriell relevanten Verarbeitungsgeschwindigkeiten und Produktionsleistungen durchgeführt werden, oder sie kann ohne Notwendigkeit wesentlicher manueller Eingriffe oder Handhabung der Bahn durchgeführt werden.

11 veranschaulicht einen Differenzdruck-Formabschnitt 100, in dem eine Durchtrocknungswalze 130 oder eine andere poröse Walze, die mit einem Vakuumsystem verbunden ist, um Differenzluftdruck über die Bahn 20 bereitzustellen, wenn diese auf einem dreidimensionalen Gewebe 148 läuft, das geeignet ist, um eine gewünschte Form auf die Bahn 20 aufzubringen. Die Bahn 20, die sich wie durch die Pfeile 118 gezeigt bewegt, wird durch einen Trägerstoff 136 in den Formabschnitt 100 gebracht, von dem die Bahn 20 an einem Übergabepunkt mit einem Vakuumschuh auf das dreidimensionale Gewebe 148 (das Formsubstrat) übergeben wird. Die Bahn 20 wird danach von dem dreidimensionalen Gewebe 148 in eine Haube 150 geführt, die einen Warmluftabschnitt 152 und einen optionalen Kaltluftabschnitt 154 aufweist, die beide Luft bereitstellen, die wie durch die Pfeile 119 angedeutet in die Bahn 20 und in die Durchtrocknungswalze 130 strömt. Verschiedene Walzen 140, 142, 144 führen die Bewegung der Gewebe 136, 148.

Von dem Warmluftabschnitt 152 der Haube 150 zugeführte Warmluft dient dazu, das Bindermaterial in der Bahn 20 zu aktivieren (indem entweder Schmelzen einer vormals festen thermoplastischen Komponente des Bindermaterials oder Aushärten eines flüssigen Bindermaterials bewirkt wird) und die Konkordanz der Cellulosebahn 20 unter dem aufgebrachten Differenzdruck so zu verbessern, dass sich die Bahn 20 dem dreidimensionalen Gewebe 148 anpasst. Die erwärmte Bahn 20 kann danach durch den optionalen Kaltluftabschnitt 154 der Haube 150 gekühlt werden, um thermoplastisches Bindermaterial wieder zu verfestigen und in der Form der Bahn 20, die durch das dreidimensionale Gewebe 148 aufgebracht wird, zu blockieren. Die geformte Airlaid-Bahn 20 kann danach zu weiteren Abschnitten einer Maschine zum Herstellen von absorbierenden Artikeln geführt werden, wo sie geschnitten und mit anderen Komponenten für den endgültigen absorbierenden Artikel platziert werden kann.

Das dreidimensionale Gewebe 148 kann ein Webstoff mit einer wesentlichen Tiefe zu seiner Topografie sein, wie zum Beispiel das Durchtrocknungsreliefgewebe von Chiu et al. in dem US-Patent Nr. 5,429,686, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird; das Vliesstoff-Formsubstrat von Lindsay und Burazin in dem US-Patent Nr. 6,080,691, erteilt am 27. Juni 2000, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird; oder durch Extrusion eines Polymers, wie zum Beispiel Polyurethan, auf der Oberfläche eines Gewebesubstrats gebildete Gewebe, wie zum Beispiel die Gewebe SCAPA SpectraTM (zum Beispiel unter dem Namen Ribbed SpectraTM vertriebene Gewebe von Voith Fabrics, Appleton, Wisconsin, einschließlich derjenigen, die in den folgenden Schriften offengelegt werden: WO 92/17643, veröffentlicht am 15. Oktober 1992; US-Patent Nr. 5,167,771, erteilt am 1. Dezember 1992 auf Sayers et al.; oder US-Patent Nr. 4,740,409, erteilt am 26. April 1988 auf Lefkowitz; oder andere dreidimensionale Gewebe, die zur Anwendung als Formsubstrat in der vorliegenden Erfindung geeignet sind.

Der Warmluftabschnitt 152 der Haube 150 kann weiterhin Dampf anstelle von Warmluft allein zum Formen der Bahn bereitstellen. Dampf kann verwendet werden, um ein Material zu erweichen und seine Formbarkeit zu verbessern, und ist vorteilhaft für bestimmte Bindermaterialien, die Feuchtigkeit erfordern. Zum Beispiel kann Dampf ein Bindemittel, wie zum Beispiel VINNEX® Dry Emulsion Powder (DEP) von der Wacker Polymer Systems (Burghausen, Deutschland), erweichen oder aufquellen, was zu verbesserter Bindung mit latexbasierten Bindemitteln führt. In einem Ausführungsbeispiel werden Dampfbehandlungsausrüstungen wie in dem US-Patent Nr. 5,968,430, am 19. Oktober 1999 auf M. Naito et al. erteilt, offengelegt verwendet, wobei geschäumte Partikel miteinander verschmolzen werden, wenn Dampf mit einem Artikel in Kontakt kommt. DEP-Binder können während oder nach der Herstellung der Bahn in eine Airlaid-Bahn eingebracht und später vor dem Formen oder während des Formens mit Feuchtigkeit aktiviert werden, gefolgt von Trocknen und Aushärten des Bindermaterials. Wenn Aushärten eines Latex oder eines anderen vernetzbaren Bindermaterials gewünscht wird, kann die Bahntemperatur während des Aushärtens etwa 130°C oder mehr, vorzugsweise 150°C oder mehr, stärker vorzugsweise 160°C oder mehr und am stärksten vorzugsweise von etwa 140°C bis etwa 200°C, betragen. In einigen Fällen kann der Grad der Vernetzung für verbesserte Flexibilität oder Wasserdispergierbarkeit des Produktes begrenzt werden, indem die Spitzentemperatur der Bahn begrenzt wird. Zum Beispiel können Trocknen und/oder Aushärten bei Temperaturen bis höchstens 180°C, vorzugsweise bis höchstens 160°C, stärker vorzugsweise bis höchstens 140°C und am stärksten vorzugsweise bis höchstens 120°C, durchgeführt werden.

Bei Verwendung von Dampf kann dieser mit Luft dergestalt kombiniert werden, dass das Gemisch etwa zehn Gew.-% oder mehr, 20 Gew.-% oder mehr, 50 Gew.-% oder mehr oder 90 Gew.-% oder mehr Dampf enthält.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die Haube 150 aus 1 ersetzt oder um ein oder mehr Heißluftmesser (nicht gezeigt) vergrößert, wie dies in dem US-Patent Nr. 5,962,112, am 5. Oktober 1999 auf Haynes et al. erteilt, das bereits per Verweis eingearbeitet wurde, beschrieben wird.

12 veranschaulicht einen Formabschnitt 100 mit einer Drehformvorrichtung 160, die Anwendung von Energie auf eine Bahn 20 ermöglicht, wenn diese gegen ein Formsubstrat 162 auf der Drehformvorrichtung 160 verformt wird. Energie wird von einer zentralen Energiequelle 164 durch eine Vielzahl von Kanälen 166 durch eine energiedurchlässige Fläche 168 des Formsubstrats 162 aufgebracht. Die aufgebrachte Energie aktiviert das Bindermaterial in der Bahn 20, wobei bewirkt wird, dass festes Bindermaterial schmilzt oder dass flüssiges Bindermaterial aushärtet, so dass die Bahn 20 die durch das Formsubstrat 162 auf sie aufgebrachte dreidimensionale Form beibehalten kann, auch wenn sie in späterem Gebrauch befeuchtet wird. (Ein gewisses Kühlen der geformten Bahn 20 nach dem Verlassen der Drehformvorrichtung 160 und vor nachfolgenden Stauchvorgängen kann erforderlich sein, wenn thermoplastisches Bindermaterial für wirksamen Vorhalten der geformten Form verwendet wird.)

Die aufgebrachte Energie kann in Form von Mikrowellen vorliegen, in welchem Fall die Kanäle 166 Wellenleiter sein können und die energiedurchlässige Fläche 168 des Formsubstrats 162 ein mikrowellentransparentes oder ein mikrowellendurchlässiges Fenster ist, das aus einem geeigneten Material (zum Beispiel TeflonTM oder andere Polymere mit niedrigem Dipolmoment) hergestellt wird. Eine Mikrowellen reflektierende Stützwand oder Containmentwand (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um einen großen Teil der Drehformvorrichtung 160 zu umgeben, um Austreten von Mikrowellenstrahlung zu verhindern, und in einigen Fällen um Einstellung von Resonanz von Mikrowellenenergie, die auf die Bahn 20 fokussiert ist, zu unterstützen. Mikrowellen absorbierende Drosseln (nicht gezeigt) können ebenfalls um den Behandlungsbereich herum installiert werden.

Die Energie kann auch in Form von Ultraviolettstrahlung, die durch ein UV-transparentes (oder UV-durchlässiges) Fenster 168 hindurchgeht, vorliegen. Die Energie kann auch in Form von Infrarotstrahlung, von allgemeiner Radiofrequenzstrahlung oder selbst von Warmluft vorliegen, in welchem Fall die energiedurchlässige Fläche 168 im wörtlichen Sinne ein poröses Medium ist, wie zum Beispiel ein Drahtgeflecht, das Luft in die Bahn 20 strömen lässt.

Die Bahn 20 wird mit einem externen Band 172 gegen die Drehformvorrichtung 160 gehalten werden. Das Band 172 unterstützt das Formen der Bahn 20. Es kann durchlässig, undurchlässig oder reflektierend in Bezug auf die angewendete Energie sein. Für Mikrowellenenergie kann das Band 172 im Wesentlichen frei von hochdielektrischen Materialien sein, um zu ermöglichen, dass Mikrowellenenergie durch das Band 172 hindurchgeht, und es kann von einem Schichtträger (nicht gezeigt) zu der Bah 20 hin reflektierend sein, oder es kann metallisch sein, um Mikrowellenenergie zu dem Kanal 166 zurückzuwerfen oder um sie in die Bahn 20 zu leiten. Wenn Warmluft von der Energiequelle 164 strömt, kann das Band 172 durchlässig sein, um zu ermöglichen, dass Warmluft durch die Bahn 20 hindurchgeht. Das Band 172 kann von etwa 1000 N/m bis 50.000 N/m reichen und kann einen Druck gegen die Bahn 20 auf der Drehformvorrichtung 160 von etwa 0,5 kPa bis 50 kPa aufbringen.

Ein Schild 174 in dem freiliegenden Bereich der Drehformvorrichtung 160 hilft, Austreten von Energie zu verhindern. Weiterhin kann die Drehformvorrichtung 160 intern ausgetastet oder gesperrt werden, so dass Energie nicht auf den Kanal angewendet wird, wenn er in den freiliegenden Bereich der Drehformvorrichtung 160, wo die Bahn 20 nicht mehr mit der Drehformvorrichtung 160 in Kontakt ist, eintritt.

Die geformte Bahn 20, wie gezeigt, kann eine Vielzahl von komplexen Formen aufweisen, einschließlich geformter Abschnitte mit einer zentralen Aufwölbung 22 und anderen Strukturen, die für Verwendung in einem absorbierenden Artikel geeignet sind.

13 ist ein Diagramm und eine Zusammenfassung eines grundlegenden Verfahrens zur Herstellung von absorbierenden Artikeln, die geformte Airlaid-Bahnen der vorliegenden Erfindung umfassen. Zuerst wird eine flache Airlaid-Bahn unter Verwendung eines beliebigen nach dem Stand der Technik bekannten Verfahrens, einschließlich der Luftformungstechnik Dan Web von der Dan Web International, Dänemark, oder nach dem Verfahren und der Vorrichtung von Dunning et al., offengelegt in dem US-Patent Nr. 3,825,381, erteilt am 23. Juli 1974, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, hergestellt. Airlaid-Bahnen können mit gleichmäßiger Dicke und gleichmäßigem Basisgewicht geformt werden, oder sie können mit Bereichen unterschiedlicher Dichte und unterschiedlichen Basisgewichtes durch beliebige nach dem Stand der Technik bekannte Verfahren, einschließlich des Verfahrens des US-Patents Nr. 6,098,249, am 8. August 2000 auf Toney et al. erteilt, das hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, hergestellt werden.

Eine handelsübliche Airlaid-Bahn ist AIRTEXTTM 395, erhältlich von der Fort James Corporation in Green Bay, Wisconsin. Die Airlaid-Bahn AIRTEXTM 395 ist zu einhundert Prozent Primär-Weichholzfaserstoff, der durch einen Acrylbinder zusammengehalten wird. Die Concert Fabrication Ltee in Ontario, Kanada, stellt ebenfalls eine Anzahl von verdichteten Airlaid-Bahnen her, die mit einem thermoplastischen Bindermaterial zusammengehalten werden. Ein besonders zweckdienliches Airlaid-Cellulosepolymer-Verbundmaterial ist Coform, eine hydraulisch verwirbelte Mischung aus Zellstofffasern und Polymer, wie zum Beispiel die Materialien, die in dem US-Patent Nr. 4,879,170, am 7. November 1989 auf Radwanski et al. erteilt; in dem US-Patent Nr. 4,100,324, auf Anderson et al. erteilt, und in dem US-Patent Nr. 5,350,624, auf Georger et al. erteilt, offengelegt werden, deren Inhalte hiermit per Verweis vollständig in diese Schrift eingearbeitet werden. Die Bahn kann thermogebunden sein und sie kann flach sein und ein gleichmäßiges Basisgewicht aufweisen, oder sie kann Bereiche erhöhten oder vertieften Basisgewichtes aufweisen.

Die Airlaid-Bahn kann zu einer Rollenware gerollt werden, für leichten Versand und Transport zu der Produktionsanlage, in der die absorbierenden Artikel hergestellt werden. Die Produktionsanlage (eine zweite Produktionsanlage in Bezug auf die erste Produktionsanlage, in der die Airlaid-Bahn hergestellt wurde) kann eine separate Anlage sein, an die die Rollenware versandt werden muss, um in eine geformte Airlaid-Bahn umgewandelt und in einen absorbierenden Artikel eingebaut zu werden. An der Produktionsanlage zur Herstellung von absorbierenden Artikeln wird die Airlaid-Bahn abgespult und direkt verarbeitet, wobei sie vor der Einarbeitung in einen absorbierenden Artikel mit einer bauschigen dreidimensionalen Struktur versehen wird. Die Zugabe der hochbauschigen Form in der anderen Produktionsanlage als der, in der die Airlaid-Bahn hergestellt wurde, reduziert die Versandkosten und ermöglicht, dass die Airlaid-Bahn entsprechend den besonderen Anforderungen des Produkts spezifisch hergestellt wird. 13 veranschaulicht drei Alternativen für das direkte Formen der Bahn. In der ersten Alternative wird die Bahn mit einem aushärtbaren Kunstharz behandelt, danach geformt, wobei das Kunstharz aushärtet und die Fasern in ihrer Lage verriegelt und eine geformte Bahn bereitgestellt wird. In der zweiten Alternative umfasst die Bahn thermoplastisches Bindermaterial, das vorgewärmt wird, wodurch die Bahn geformt wird, bevor das Bindermaterial erneut fest wird, und danach wird die Bahn gekühlt, um die Struktur in ihrer Lage zu verriegeln. In der dritten Alternative wird die Bahn gleichzeitig geformt und erwärmt, um Verschmelzen des thermoplastischen Bindermaterials zu bewirken, wonach Kühlen der Bahn die Struktur aufgrund der Bindung des thermisch aktivierten Bindermaterials in ihrer Lage verriegelt. In einem Ausführungsbeispiel, das insbesondere für die dritte Alternative geeignet ist, wird eine thermoplastische Decklage vor dem Formen mit der Airlaid-Bahn kombiniert, so dass die Decklage während des Erwärmens teilweise mit der Airlaid-Bahn verbunden wird und während des Formens gründlich an die Form der Airlaid-Bahn angepasst wird.

Der Einbau der geformten Airlaid-Bahn in einen absorbierenden Artikel kann erfolgen, indem eine Lage oder mehrere Lagen von geformten Airlaid-Bahnen angrenzend an eine andere absorbierende Komponente, wie zum Beispiel eine Lage oder mehrere Lagen von Tissue, ein flacher Luftfilz oder eine Airlaid-Bahn, ein absorbierender Schaumstoff und so weiter, angeordnet wird oder werden, um einen absorbierenden Kern auszubilden, gefolgt von der Zugabe einer Decklage und einer Außenlage zu dem absorbierenden Kern. Der absorbierende Kern kann eine Lage einer flüssigkeitsundurchlässigen Barriere enthalten, um einen zentralen Abschnitt des absorbierenden Kerns von einem äußeren absorbierenden Teil zu trennen, gemäß den Lehren von Chen et al. in der gemeinsam gehaltenen US-Patentanmeldung Nr. 09/165875, „Absorbent Article Having Integral Wicking Barriers", eingereicht am 2. Oktober 1998, die bereits per Verweis hierin eingearbeitet ist. Somit können die geformte Airlaid-Bahn beziehungsweise der Stapel aus geformten Airlaid-Bahnen in eine bestimmte Form zugeschnitten werden, wie zum Beispiel ein Rechteck oder ein Oval, die eine zentrale Aufwölbung umfasst, angeordnet über einer polymeren Dochtwirkungsbarriere (zum Beispiel eine Polyolefinfolie), und in einen zentralen Leerraum eingeführt werden, der in einem größeren Abschnitt von absorbierendem Material geschnitten ist, wie zum Beispiel eine Bahn aus Flusenbrei (Luftfilz), die als ein äußeres absorbierendes Teil dient, wobei die Dochtwirkungsbarriere die Seiten der geformten Airlaid-Bahn auskleidet und eine Barriere bildet, die einen vertikalen Abstand zwischen der (den) geformten Airlaid-Bahn(en) und dem umgebenden äußeren Teil bildet. Die Dochtwirkungsbarriere kann sich auch horizontal auf der Oberfläche des äußeren absorbierenden Teils erstrecken, um weiteres Austreten von Fluid aus der Mitte des absorbierenden Artikels zu den Längsseiten desselben hin zu vermeiden. Der Verbundkern kann danach an einer darunter liegenden Außenlage und einer darüber liegenden Decklage befestigt werden.

Kombinieren einer Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen ergibt eine absorbierende Struktur mit einer Vielzahl von Leerräumen zwischen den einzelnen Lagen, wobei die Leerräume in der Lage sind, Fluid aufzunehmen und den Fluidstrom in bevorzugte Richtungen zu leiten. Die Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen kann so gestapelt werden, dass der zentrale Abschnitt des Stapels eine größte Höhe aufweist, wohingegen der Stapel nahe der Längsseiten eine relativ geringe Höhe aufweist.

14 veranschaulicht eine konturierte Aluminiumplatte, die zum Formen einer Airlaid-Bahn 20 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die gezeigte Platte ist die Matrizenvariante eines passenden Sets aus Matrize und Stempel. Die Platten haben Abmessungen von fünf Zoll mal zehn Zoll in der Ebene, bei einer Dicke in den nicht konturierten Bereichen von 0,5 Zoll. Die Platte wird in einem Muster von konzentrischen Ringen bearbeitet, die sich zu der Fläche der Platte, die sich von der Mitte der Platte, wo die Merkmale der zentralen Aufwölbung der darauf zu formenden Bahnen entsprechen, weg bewegt, verjüngen und da hinein übergehen. Der innere Ring, der die zentrale Aufwölbung definiert, hat eine elliptische Form, und die äußeren Elemente ähneln Rechtecken mit halbkreisförmigen Enden. Die vier eingreifenden Formen gehen allmählich von elliptischen zu gerundeten rechteckigen Formen über, sich von den inneren zu den äußeren bewegend. Die Mitte und die äußeren Ringe befinden sich 0,156 Zoll oberhalb der nicht konturierten Fläche der Platte bei dem Stempel und 0,156 Zoll unterhalb für die Matrize. Dies ergibt Vorsprünge von jeweils 0,156'', 0,141'', 0,125'', 0,109'', 0,093'' beziehungsweise von 0,156''. Die Matrize ist das Negativ des Stempels.

Die Platten werden erwärmt und eine zwischen den Platten angeordnete Airlaid-Bahn kann geformt werden, wenn konduktive Wärmeübertragung wenigstens teilweises Schmelzen des thermoplastischen Bindermaterials in der Bahn bewirkt.

15 ist eine CAD-Zeichnung (CAD = rechnergestütztes Konstruieren) der beiden oben genannten passenden Metallplatten, von denen die bearbeitete Matrizenvariante in 14 gezeigt wird. Die Zeichnung wurde mit dem Programm SolidWorks 99 von der SolidWorks Corp. (Concord, Massachusetts) erarbeitet.

16 ist ein Foto einer Durchtrocknungsvorrichtung, die zum Formen von Airlaid-Bahnen verwendet wird. Eine Polycarbonatplatte wird mit zahlreichen Löchern, mit einer Vakuumleitung an dem unteren Rand des Fotos verbunden, bereitgestellt. Erhöhte Metallbänder erheben sich von der Oberfläche der Platte, um konzentrische Ringe auszubilden, die geeignet sind zum Formen einer Airlaid-Bahn wie der in 1 gezeigten. Die Airlaid-Bahn wird über der Platte platziert, Vakuum wird zugeschaltet, und Warmluft von einem elektrischen Heißluftgebläse (ähnlich einem Blastrockner) wird auf die Bahn aufgebracht, um das Bindermaterial zu erweichen und wirksames Formen zu bewirken.

17 zeigt einen Abschnitt von Airlaid-Bahn auf der Vorrichtung aus 16. Die Bahn wird von den Seiten entlang der Quermittellinie leicht einwärts gedrückt, wodurch bewirkt wird, dass die zentrale Längswölbung nach oben durchbogen wird und dass die Längsenden des Artikels ebenfalls nach oben gebogen werden.

18 zeigt ein Beispiel eines absorbierenden Artikels, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, als Foto aus der Froschperspektive, um die Topografie des Artikels besser zu zeigen.

19 veranschaulicht eine geformte Airlaid-Bahn 20, die über einem rechteckigen Raster geformt worden ist, um flache erhöhte Bereiche 28 zu formen, die ein Raster mit gekrümmten vertieften Bereichen 24 zwischen den erhöhten Bereichen 28 bilden. Die geformte Airlaid-Bahn 20 kann mit den flachen erhöhten Bereichen 28 zu dem Körper hin angeordnet werden, oder sie kann umgekehrt werden, so dass die flachen Bereiche 28 von dem Körper entfernt sind, in welchem Fall die flachen Bereiche 28 klebend an einer Außenlage (nicht gezeigt) oder unter einer darunter liegenden Lage befestigt werden können. Die in 19 gezeigten vertieften Bereiche 24 würden dann erhöhte Bereiche zu dem Körper hin sein und lokale Aufwölbungen bilden. Die klebende Befestigung der flachen Bereiche 28 an einer darunter liegenden Lage würde dann verhindern, dass sich die geformte Airlaid-Bahn 20 verschiebt, wenn sie vertikal zusammengedrückt wird, wodurch die Elastizität der Aufwölbungen und die Stabilität des Artikels (nicht gezeigt) erhöht würden.

20 veranschaulicht eine mehrlagige Anordnung von geformten Airlaid-Bahnen 200, die drei geformte Airlaid-Bahnen 220, 222, 224 umfasst, von denen eine jede ähnlich der geformten Airlaid-Bahn 20 aus 1 in überlagernder Beziehung ist, wodurch eine mehrlagige zentrale Aufwölbung 22 mit einer im Wesentlichen größeren scheinbaren Dicke als die Randbereiche 44 der mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 gebildet wird. Die mehreren geformten Airlaid-Bahnen 220, 222, 224 sind so übereinander gestapelt, dass mehrere Leerräume 80 zwischen den Bahnen 220, 222, 224 gebildet werden. Die Leerräume 80 können Strömungskanäle zum Leiten von Fluid zu gewünschten Bereichen in einem absorbierenden Artikel (nicht gezeigt) bilden.

21 veranschaulicht den Querschnitt eines anderen Artikels 70, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde und der zur Verwendung als Wegwerfwindel vorgesehen ist. Der Artikel umfasst eine mehrlagige Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200, die eine Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen 220, 222, 224 umfasst, wobei Leerräume 80 zwischen den Lagen vorhanden sind, und die eine Topografie aufweist, die eine mehrlagige zentrale Aufwölbung 78 bildet. (Eine beliebige Anzahl von geformten Airlaid-Bahnen kann verwendet werden, wie zum Beispiel 2, 3, 4, 5 oder 6, wenngleich hier drei dieser Bahnen gezeigt werden.) Die mehrlagige Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 ist zentral über einer unteren absorbierenden Lage 84 angeordnet, welche im Wesentlichen breiter ist als die mehrlagige Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200.

Die mehrlagige Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 oder eine beliebige der geformten Airlaid-Bahnen 220, 222, 224 können sich zu den Längsseiten des Artikels 70 erstrecken, wenngleich sie sich, wie veranschaulicht, lediglich quer um das mittlere Drittel des Artikels 70 erstrecken. An den Längsseiten der mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 können die einzelnen Airlaid-Bahnen 220, 222, 224so verbunden werden, dass Fluid zwischen den einzelnen Airlaid-Bahnen 220, 222, 224 nicht aus den Längsseiten der mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 auslaufen kann. Das Verbinden von Bahnen an den oder in der Nähe der Längsseiten kann durch Kräuseln, Siegeln mit wasserabweisender Substanz oder Klebstoff, durch Mitlochen, durch Nadeln, durch Kalandern, durch Umwickeln mit einer Polymerfolie und ähnliches erfolgen.

22 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel ähnlich dem aus 21, mit der Ausnahme, dass die untere absorbierende Lage 84 des Artikels 70 eine zentrale Vertiefung 98 mit Längsseitenwänden 226 sowie weiterhin eine Dochtwirkungsbarriere 218 entlang einer jeden Längsseitenwand 226 umfasst und sich entlang einem Abschnitt der körperseitigen Fläche der unteren absorbierenden Lage 84 erstreckt, um eine horizontale Komponente 230 der Dochtwirkungsbarriere 218 zu bilden. Der Abschnitt der Dochtwirkungsbarriere 218 entlang der Längsseitenwände 226 der zentralen Vertiefung 98 bildet ebenfalls eine vertikale Komponente 228 der Dochtwirkungsbarriere. Die zentrale Vertiefung 98 ist geeignet für Aufnahme von wenigstens einem Abschnitt der mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 20. In diesem Ausführungsbeispiel wird Fluid, das in die mehrlagige Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 eintritt und zu den Längsrandbereichen 44 derselben fließt durch die Dochtwirkungsbarriere 218 daran gehindert werden, weiter entlang der körperseitigen Fläche des absorbierenden Kerns 90 zu den Längsseiten des Artikels 70 hin zu fließen, und wird im Wesentlichen in dem zentralen Abschnitt des Artikels 70 eingeschlossen werden.

Die horizontale Komponente 230 der Dochtwirkungsbarriere 218 hilft, unerwünschten Dochtwirkungskontakt zwischen der mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 und Bereichen der niedrigeren absorbierenden Lage 84 weg von der mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 zu verhindern, wenn der Artikel 70 paketiert oder in Gebrauch durch die Beine des Trägers seitlich zusammengedrückt wird. Eine Dochtwirkungsbarriere 218 mit sowohl einer vertikalen Komponente 228 als auch einer horizontalen Komponente 230 kann das Fluid wirksam in dem zentralen Bereich des Artikels 70 einschließen und Auslaufen zu den Längsseiten desselben hin verhindern.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) wird die Vertiefung 98 durch einen Leerraum ersetzt, der vollständig durch die Dicke der unteren absorbierenden Lage 84 hindurchgeht. Dieses kann zum Beispiel durch Ausstanzen eines Abschnittes eines Flusenbreipads, das als untere absorbierende Lage 84 dient, und Einführen einer mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 in den zentralen Leerraum ausgebildet werden.

In einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) kann die Dochtwirkungsbarriere 218 die Seiten der mehrlagigen zentralen Aufwölbung 22 umwickeln und zu der Längsmittellinie des Artikels 70 hin zurückgeklappt werden, um Dochtwirkungsbarrieren-Manschetten zu bilden, einschließlich derjenigen, die in der US-Parallelanmeldung, laufende Nummer 09/411260, „Absorbent Articles with Wicking Barrier Cuffs", eingereicht am 1. Oktober 1999, die hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, offengelegt werden.

Die mehrlagige Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 kann ebenso durch eine einzelne geformte Airlaid-Bahn (nicht gezeigt) oder durch andere absorbierende Verbundstrukturen, die eine oder mehr geformte Airlaid-Bahnen umfassen, ersetzt werden.

Die Dochtwirkungsbarriere 218 kann eine Polymerfolie oder eine Kunststofffolie; ein Vliesstoff; eine Lage aus Kautschuk, Silikon oder anderen nicht absorbierenden Materialien; oder eine weniger durchlässiger Papierbogen sein, einschließlich zum Beispiel Pergamin, Wachspapier, imprägnierte Papiere, Papier-Polymer-Verbundstoffe, verdichtetes Tissue, Papier oder Tissue mit interner Leimung, um es weniger wasserabweisend zu machen, mit wasserabweisender Substanz, wie zum Beispiel Wachs, Silikon, thermoplastischem Material oder Polyolefinen, behandeltes Papier oder Tissue. Eine wasserabweisende Bahn, wie zum Beispiel eine schmelzgeblasene Bahn aus Polyolefin ohne oberflächenaktive Substanzen oder andere wasserabweisende Behandlungen, kann ebenfalls verwendet werden, insofern eine zweckdienliche Barrierefunktion erzielt wird. Solche Materialien können die Übertragungsverzögerungsbarrieren umfassen, die in der gemeinsam gehaltenen US-Patentanmeldung, laufende Nummer 60/079,657, „An Absorbent System for Personal Care Products Having Controlled Placement of Visco-Elastic Fluids", von A. S. Burnes et al., die hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, offengelegt werden. Das Barrierematerial kann eine Porosität von weniger als 20%, vorzugsweise von weniger als zehn Prozent, stärker vorzugsweise von weniger als fünf Prozent aufweisen, und vorzugsweise ist das Barrierematerial im Wesentlichen porenfrei oder im Wesentlichen undurchlässig, wenngleich eine kleine Anzahl von Öffnungen oder kleine Öffnungen in ausgewählten Bereichen des Barrierematerials bereitgestellt werden können, um Übersättigung der mehrlagigen Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen 200 (oder, alternativ dazu, aus einer einzelnen geformten Airlaid-Bahn) zu verhindern. Mit hinzugefügten Öffnungen kann die durchschnittliche offene Fläche des Barrierematerials immer noch weniger als 20% und vorzugsweise von weniger als etwa fünf Prozent betragen. In einigen Fällen, wie zum Beispiel bei Verwendung eines Barrierematerials in Form einer elastischen Polymerfolie, einschließlich einer Polypropylenbahn oder einer Polyethylenbahn, kann das Barrierematerial eine Dicke von etwa 0,2 mm oder weniger, vorzugsweise von etwa 0,1 mm oder weniger und am stärksten vorzugsweise von etwa 0,08 mm oder weniger aufweisen, wobei ein beispielhafter Bereich von etwa 0,02 mm oder weniger bis etwa 0,3 mm reicht. Ein Material für die Dochtwirkungsbarriere 218 ist eine dünne, elastische Polyolefinfolie, die ein Basisgewicht von weniger als 40 Gramm pro Quadratmeter (g/m2) und vorzugsweise von weniger als 25 g/m2 aufweist, wobei es wahlweise Färbungsmittel und Pigmente oder Füllstoffe, wie zum Beispiel Titandioxid oder Calciumcarbonat für Undurchlässigkeit enthalten kann.

Die Dochtwirkungsbarriere 218 kann auch wasserabweisende Substanz enthalten, die verwendet wird, um einen Abschnitt des absorbierenden Kerns 90 zu imprägnieren, um seitliche Dochtwirkung zu reduzieren. Solche wasserabweisende Substanz kann Schmelzkleber umfassen, die zu dem absorbierenden Artikel im geschmolzenen Zustand zugegeben werden; Wachs; Pasten oder Emulsionen, die Wachse enthalten; silikonbasierte Fluide, Gels, Pasten oder Mastixdichtungsmasse; oder andere Kunstharze, die nach dem Imprägnieren des faserhaltigen Materials des zentralen absorbierenden Teils oder des äußeren absorbierenden Teils ausgehärtet werden; Polyolefine oder anderes Kunststoffmaterial oder wasserabweisendes Material, das als Pulver, vorzugsweise Sinterpulver, zugegeben wird oder durch Klebstoffe in seiner Lage gehalten wird, oder durch Thermobonden.

23 veranschaulicht eine geformte Airlaid-Bahn 20 gemäß der vorliegenden Erfindung, die im Wesentlichen flach ist, mit Ausnahme einer Vielzahl von erhöhten Bereichen 28, einschließlich einer zentralen Aufwölbung 22, die von einem Übergangsbereich 54 umgeben ist. Die Längsseiten der geformten Airlaid-Bahn 20 umfassen flache Bereiche 44. Die geformte Airlaid-Bahn 20 umfasst drei Bereiche, einen vorderen Bereich 232, einen Schrittbereich 88 und einen hinteren Bereich 234. Die erhöhten Bereiche 28 werden als ähnliche Geometrien aufweisend veranschaulicht, können sich jedoch in Höhe und Form wesentlich unterscheiden. Die vordere und die rückwärtige Biegezone 32 liegen jeweils in den nicht erhöhten Bereichen zwischen benachbarten erhöhten Querbereichen 28 vor, die zwischen der zentralen Aufwölbung 22 sowie dem vorderen und dem hinteren Bereich 232, 234 angeordnet sind.

Die erhöhten Längsbereiche 238 liegen entlang der beiden Längsseiten der zentralen Aufwölbung 22 vor und unterstützen den verbesserten Körpersitz und stellen Auslaufschutzbarrieren bereit.

In alternativen Ausführungsbeispielen kann die Krümmung eines beliebigen der erhöhten Bereiche 28, 238 wesentlich gegenüber dem, was in 23 veranschaulicht wird, abgeändert werden und dennoch im Rahmen des Erfindungsbereiches bleiben.

Die 24A und 24B veranschaulichen jeweils einen Quer- beziehungsweise einen Längsquerschnitt entlang der Quer- beziehungsweise der Längsmittellinie der geformten Airlaid-Bahn 20.

25 veranschaulicht eine geformte Airlaid-Bahn 20 ähnlich der aus 23, mit der Ausnahme, dass die erhöhte Zentralaufwölbung 22 eine Doppelbogenstruktur umfasst, die aus zwei überlagerten ovalen Strukturen gebildet wird, einem ersten Oval 250 mit einer ersten Breite, einer ersten Länge und einer ersten größten Erhebung, und ein zweites Oval 252 mit einer zweiten Breite, einer zweiten Länge und einer zweiten größten Erhebung. Die zweite Breite und die zweite Länge sind jeweils kleiner als die erste Breite beziehungsweise die erste Länge, wohingegen die zweite größte Höhe größer sein kann als die erste größte Höhe. Der Außenumfang des zweiten Ovals 252 befindet sich in einer Höhe, die im Wesentlichen größer ist als die Höhe des Umfanges des ersten Ovals 250, mit beispielhaften Höhenunterschieden von etwa 1 mm oder größer, 2 mm oder größer, von 3 mm bis 5 mm, oder etwa 4 mm oder größer. Die Breite und die Länge einer ovalen Struktur 250 beziehungsweise 252 bezieht sich auf die Länge der Hauptachse und der Nebenachse des jeweiligen Ovals, die im Allgemeinen auf die Längsrichtung beziehungsweise die Querrichtung der geformten Airlaid-Bahn 20 oder des absorbierenden Artikels, der die geformte Airlaid-Bahn 20 enthält, ausgerichtet sind.

Die Verwendung einer Vielzahl von Bogenabschnitten oder Stufen in einer einzelnen zentralen Aufwölbung 22 (das heißt, Stufen, die zu der Gesamthöhe der zentralen Aufwölbung 22 beitragen) oder anderer einzelner erhöhter Bereiche 28 bietet eine wellige Wirkung für verbesserten Widerstand gegen Zusammendrücken. Der Doppelbogenabschnitt der erhöhten zentralen Aufwölbung 22 aus 5 bietet weiterhin anatomisch korrekten Körpersitz für Hygienebinden.

Die 26A und 26B veranschaulichen einen Quer- beziehungsweise einen Längs-Querschnitt der geformten Airlaid-Bahn 20 aus 24.

27 veranschaulicht ein alternatives Ausführungsbeispiel der geformten Airlaid-Bahn 20, das dem in 28 veranschaulichten entspricht, wobei die geformte Airlaid-Bahn 20 jedoch eine im Wesentlichen nicht gleichförmige lokale Dicke aufweist.

Die 28 und 29 werden an späterer Stelle in Verbindung mit den Beispielen diskutiert.

Weitere repräsentative Konfigurationen und zusätzliche Komponenten

Die absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung können mit anderen Funktionsmaterialien intern kombiniert werden (zum Beispiel durch Hinzugeben von Material in das absorbierende Material oder auf das Barrierematerial), oder können extern kombiniert werden (zum Beispiel durch Verbinden mit zusätzlichen Lagen), einschließlich mit Geruchsaufsaugern, Aktivkohlenstofffasern und Aktivkohlenstoffpartikeln, mit Babypuder, Zeolithen, Parfümen oder anderen Geruchsmaskierungsmitteln, mit Cyclodextrinverbindungen, Feuerschutzmitteln, superabsorbierenden Partikeln (einschließlich superabsorbierenden Fasern und Folien sowie freiem Granulatmaterial oder superabsorbierenden Beschichtungen, die an Fasern oder anderen Komponenten des absorbierenden Artikels befestigt sind), mit Vliesstoffen, Kunststofffolien oder Lochfolien, extrudierten Bahnen, geschlossenzelligen Schäumen, Klebestreifen und Klebebändern, Tissuebahnen, mit elektronischen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Alarmvorrichtungen zur Anzeige von Feuchte oder Auslaufen und andere Feuchteanzeigen, mit Trübungsmitteln, Füllstoffen, Aerogels, Schlichtmitteln, antimikrobiellen Mitteln, mit Chitosanderivaten, Enzymen, Eisenaustauschmaterial oder Enzyminhibitoren, wie zum Beispiel Ureaseinhibitoren, um die Erzeugung von Ammoniak zu verhindern. Solche Funktionsmaterialien oder Additive können unter einer zentralen Aufwölbung einer geformten Airlaid-Bahn, in einem Leerraum unter der Bahn, oder auf der Oberfläche des absorbierenden Kerns oder in anderen Bereichen des absorbierenden Artikels angeordnet werden. Zum Beispiel können geruchsbekämpfende Substanzen oder Frischemittel, einschließlich von feuchtigkeitsaktivierten Materialien (zum Beispiel Materialien, die in einer wasserabbaubaren Lage eingeschlossen sind), unter der zentralen Aufwölbung nahe dem Bereich, in dem Fluid zuerst mit dem absorbierenden Artikel in Kontakt kommt, angeordnet werden, um zu ermöglichen, dass Gerüche rasch aufgenommen oder bekämpft werden, sobald der Artikel befeuchtet wird. Der Raum unter der zentralen Aufwölbung, insofern ein solcher vorhanden ist, kann teilweise oder vollständig mit Funktionsmaterialien und/oder mit anderen absorbierenden Materialien gefüllt werden, einschließlich von leichtflüssigen absorbierenden Partikeln, wie zum Beispiel Eukalyptusnüssen und anderen Partikeln, die in der gemeinsam gehaltenen US-Parallelanmeldung, laufende Nummer 09/547203, „Absorbent Articles with Nits and Free-Flowing Particles", eingereicht am 12. April 2000, die hiermit per Verweis in diese Schrift eingearbeitet wird, offengelegt werden.

Hautkomfort eines absorbierenden Artikels kann durch Zugabe von bekannten Hautpflegemitteln, wie sie zum Beispiel in der gemeinsam gehaltenen US-Parallelanmeldung, laufende Nummer 09/475825, eingereicht am 30. Dezember 1999 durch L. Huard et al., die hiermit per Verweis eingearbeitet wird; in dem US-Patent Nr. 4,478,853, am 23. Oktober 1984 auf Chaussee erteilt; in dem US-Patent Nr. 5,871,763, am 16. Februar 1999 auf Luu et al. erteilt; in dem US-Patent Nr. 3,920,015, am 18. November 1975 auf Wortham erteilt, per Verweis hierin eingearbeitet; in dem US-Patent Nr. 5,650,218, am 22. Juli 1997 auf Krzysik et al. erteilt, per Verweis hierin eingearbeitet; und in dem US-Patent Nr. 6,120,783, am 19. September 2000 auf Roe et al. erteilt, offengelegt werden. Gesundheitsfördernde Mittel können ebenfalls verwendet werden, unter anderem antimikrobielle Mittel, Hautgesundheitsmittel und pharmazeutische Mittel. Solche Mittel können mit feuchtigkeitsabbaubaren Materialien eingeschlossen werden, um Abgabe nur bei Befeuchtung zu gewährleisten.

Erhöhte Strukturen in dem absorbierenden Kern oder auf der geformten Airlaid-Bahn selbst können mit Mitteln zur Förderung der Hautgesundheit und des Wohlbefindens behandelt werden, einschließlich von wasserabweisenden Mitteln zur Verbesserung der Hauttrockenheit gemäß dem US-Patent Nr. 5,990,377, am 23. November 1999 auf Chen et al. erteilt, das hiermit per Verweis eingearbeitet wird. Der Leerraum unter erhöhten Strukturen in dem absorbierenden Artikel kann frei gelassen werden oder mit zusätzlichem absorbierendem Material gefüllt werden, wie zum Beispiel mit einem Pledget aus Cellulosefasern, superabsorbierenden Partikeln, geruchsabsorbierenden Mitteln, wie zum Beispiel Zeolith oder Kombinationen aus denselben.

In einigen Ausführungsbeispielen ist es für Zwecke der Sicherheit, der Gesundheit und der Verarbeitungsfreundlichkeit wünschenswert, dass die geformte Airlaid-Bahn im Wesentlichen frei von vernetzten Fasern oder frei von Fasern, die mit Materialien, wie zum Beispiel Glutaraldehyd, Glyoxal oder anderen Formaldehyd bildenden Materialien vernetzt worden sind, sind. Der absorbierende Artikel oder die daraus geformte Airlaid-Bahn können weiterhin frei von Formaldehyd bildenden Substanzen, wie zum Beispiel latexhaltigen Vernetzungsmitteln auf Methylbasis, CTMP- oder BCTMP-Faserstoffbrei, Kunstharzen auf Melaminbasis und ähnlichem, sein. Der absorbierende Artikel oder die geformte Airlaid-Bahn können weiterhin im Wesentlichen frei von Latex oder Kunstharzdispersionen sein, einschließlich frei von einem Latex oder mehreren Latizen. Naturlatex kann zum Beispiel eine Quelle von Allergien sein und kann durch einige Ausführungsbeispiele vollständig eliminiert werden.

In einigen Ausführungsbeispielen ist der absorbierende Kern oder der gesamte Artikel selbst frei von oberflächenaktiven Substanzen, wenngleich oberflächenaktive Substanzen auch in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden können, wie zum Beispiel in absorbierenden Kernen mit Gradienten in Oberflächenenergie, die durch Zugabe von oberflächenaktiven Substanzen zu einer Fläche des absorbierenden Kerns oder einer Decklage aufgebracht werden.

Die geformte Airlaid-Bahn kann weiterhin Füllstoffpartikel und andere Feststoffe umfassen, wie zum Beispiel Talkum, Calciumcarbonat, Zinksalze, Siliciumdioxid, Kieselerde, Zeolithe, Aktivkohle und ähnliches, oder sie kann frei von einem oder mehreren der vorstehend genannten Feststoffe sein.

In einigen Ausführungsbeispielen kann der absorbierende Artikel frei von starren Materialien, wie zum Beispiel Kunststoff-Formvorrichtungen, sein, so dass der gesamte Artikel weich und biegbar ist.

In einigen Ausführungsbeispielen ist die geformte Airlaid-Bahn nicht geprägt (kein Bereich ist im Wesentlichen verdichtet worden, zum Beispiel beträgt das Verhältnis der größten lokalen Dichte eines beliebigen Abschnittes der geformten Airlaid-Bahn zu der durchschnittlichen lokalen Dichte der geformten Airlaid-Bahn weniger als etwa 3, vorzugsweise weniger als etwa 2, stärker vorzugsweise weniger als 1,5).

Die mehreren Lagen, die in dem absorbierenden Artikel verwendet werden können, können mit einem Bindermaterial miteinander verbunden werden, oder ein Bindermaterial kann die Decklage und/oder die Außenlage mit der angrenzenden Lage des absorbierenden Kerns verbinden, um die Unversehrtheit des Pads zu verbessern.

Unter dem zentralen Abschnitt des absorbierenden Kerns können weiche, elastische oder gasgefüllte Formelemente zugegeben werden, um den Kern in Gebrauch in Kontakt mit einem Körper anzuheben. Zum Beispiel kann ein anpassungsfähiger Schaum oder ein anderes Material unter den absorbierenden Kern eingeführt werden.

Die absorbierenden Artikel der vorliegenden Erfindung können ebenso mit Körperklebern für verbesserten Körpersitz versehen werden. Klebstoffe, wie zum Beispiel Hydrogels, können auf elastischen Manschetten oder anderen elastischen oder dehnbaren Komponenten; auf Klappen, um eine Abdichtung gegen den Körper zu erhalten, wie in der europäischen Patentanmeldung 638,303-B1, „Sanitary Napkin", S. Mizutani und M. Kashiwagi, 5. November 1997 offengelegt wird; auf Seiten, Enden oder Rändern von Artikeln; oder in ausgewählten Abschnitten von Auskleidungen oder Decklagen von Artikeln angebracht werden.

Eine Windel kann eine Decklage und eine Außenlage mit Längen- und Breitenmaßen haben, die im Allgemeinen größer sind als diejenigen des absorbierenden Kerns. Die Decklage und die Außenlage erstrecken sich über die Ränder des absorbierenden Kerns hinaus, um dadurch den Umfang der Windel zu bilden. Während die Decklage, die Außenlage und der absorbierende Kern in einer Vielzahl von bekannten Konfigurationen zusammengestellt werden können, werden mehrere zweckdienliche Windelkonfigurationen im Allgemeinen in dem US-Patent Nr. 3,860,003, erteilt am 14. Januar 1975 auf Buell, und in dem US-Patent Nr. 5,151,092, erteilt am 29. September 1992 auf Buell, beschrieben, die jeweils per Verweis eingearbeitet werden.

Vorrichtungen können weiterhin angewendet werden, um die Neigung eines Pads der einer Hygienebinde, sich bei Querstauchung zu verdichten oder auf sich selbst zu falten, zu reduzieren. Flügel, Klappen oder Laschen, die sich von dem absorbierenden Artikel in dem Schrittbereich erstrecken, können über den Rand von Unterbekleidung des Trägers gefaltet werden, um besseren Sitz, Stabilität und Auslaufschutz bereitzustellen, und können unerwünschtes Verdichten des Artikels reduzieren. Flügel und verwandte Strukturen werden in dem US-Patent Nr. 5,267,992, „Shaped Sanitary Napkin with Flaps", am 7. Dezember 1993 erteilt auf K. J. Van Tilburg; in dem US-Patent Nr. 4,687,478, „Sanitary Napkin with Flaps", am 18. August 1987 erteilt auf Van Tilburg; dem US-Patent Nr. 4,589,876, „Sanitary Napkin", am 20. Mai 1986 erteilt auf K. J. Van Tilburg; in dem US-Patent Nr. 4,285, "Sanitary Napkin", am 25. August 1981 erteilt auf R. M. McNair; in dem US-Patent Nr. 4,608,047, „Sanitary Napkin Attachment Means", am 26. August 1986 erteilt auf W. B. Mattingly; in dem US-Patent Nr. 5.342,342, „Disposable Diapers", am 30. August 1994 erteilt auf Kitaoka; und in der Weltpatentanmeldung 99/00093, „Aborbent Article with Multi-Layered Extensible Wings", am 7. Januar 1999 erteilt auf R. W. Patterson et al., beschrieben.

Flügel können einen Abschnitt eines Dochtwirkungsmaterials umfassen, das in dem absorbierenden Kern verwendet wird, um einen Bereich von einem anderen zu trennen. Zum Beispiel kann sich eine Polyofolienauskleidung (Abdeckung), ein zentraler Leerraum in einem absorbierenden Teil über die Seiten des absorbierenden Kerns und in die Flügel eines Artikels hinein erstrecken. Zusätzliche Formelemente, wie zum Beispiel geformte Airlaid-Bahnen, geformte Schäume, thermoplastische elastische Elemente und ähnliches können eingearbeitet werden, um die Form und Biegung der Flügel zu führen, ebenso wie den absorbierenden Artikel selbst.

Verschiedene Formelemente können zugegeben werden, um die Faltung oder Konturen des Artikels in Gebrauch zu steuern und um die Aufrechterhaltung von Körpersitz zu unterstützen. Elastische Bereiche und Bänder können zum Bisispiel in dem absorbierenden Kern oder in Längsmanschetten oder entlang der Außenlage angewendet werden, um die Führung der Krümmung und Konturen des Artikels für verbesserten Sitz zu unterstützen. Beispiele von flexiblen Beinmanschetten für Hygienebinden werden in dem US-Patent Nr. 5,308,346, „Elasticized Sanitary Napkin", am 3. Mai 1994 auf Sneller et al. erteilt, das hiermit per Verweis eingearbeitet wird, offengelegt.

Repräsentative allgemeine Verfahren zur Herstellung des absorbierenden Artikels

Im Allgemeinen können automatisierte Ausrüstungen ähnlich der bereits für die Herstellung von Hygienebinden, Windeln und ähnliches verwendeten Produktionslinien mit geringfügigeren Änderungen zur Herstellung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Modulare Systeme können verwendet werden, wobei die verschiedenen Vorgänge in der Produktionslinie versetzt und durch andere Module ersetzt werden können, ohne dass ein Umbau der gesamten Maschine oder Anlage erforderlich wird.

Im Allgemeinen werden die in der Herstellung von geformten Airlaid-Bahnen verwendeten Airlaid-Materialien als Rollenware hergestellt, sie können jedoch auch direkt in der Produktionsanlage hergestellt werden, die den absorbierenden Artikel herstellt. Die Produktionslinie kann ein Stampfwerk oder eine Hammerwalke, einen Picker oder andere nach dem Stand der Technik für die Herstellung von Fasern, die für das Airlaying-Verfahren geeignet sind, oder für die Herstellung von Flusenbreibahn bekannte Verfahren umfassen, wenn Flusenbrei verwendet wird. Absorbierendes Material in Rollenform, das in den absorbierenden Kern eingearbeitet werden soll, kann unter anderem Airlaid-Bahnen, Coform, mechanisch erweichte Faserbreibahnen, Tissuebahnen, Baumwolle und ähnliches sein. Beispielhafte Verfahren für die Herstellung von Airlaid-Bahnen sind unter anderem die in dem US-Patent Nr. 6,000,102, „Apparatus for Air-Laying of Fibrous Material or Granules", am 14. Dezember 1999 erteilt auf Lychou, offengelegten.

Analog dazu können Vliesstoff- oder Folie-Komponenten des absorbierenden Artikels ebenfalls im Allgemeinen in Rollenform bereitgestellt werden. Rollenware wird abgespult und in Form zugeschnitten, unter Verwendung von Verfahren, wie zum Beispiel Ausstanzen, Längsschneiden oder Wasserstrahlschneiden, und die Komponenten werden in richtiger Beziehung zueinander angeordnet, üblicherweise mit direkter Bindung an ausgewählten Bereichen, bereitgestellt durch Sprühkleben, Kontakt mit Ultraschallhörnern oder erwärmten Prägeelementen oder andere nach dem Stand der Technik bekannte Bindeverfahren. Komponenten können auf durchgehenden Bändern von einem Vorgang zu dem nächsten bewegt werden, und sie können weiterhin mit Vakuumaufnehmern, Luftstrahlen, mechanischen Greifern und ähnlichem weitertransportiert werden.

Von besonderer Bedeutung ist die Bildung der geformten Airlaid-Bahn für die Verwendung als Haupteinlauflage oder für die Anordnung in einer mehrlagigen Anordnung von geformten Airlaid-Bahnen. In einem Ausführungsbeispiel wird eine geformte Airlaid-Bahn, die thermoplastisches Bindermaterial, wie zum Beispiel von etwa 5 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, umfasst, in Rollenform bereitgestellt, wovon eine Länge von Airlaid-Bahn kontinuierlich abgezogen wird, bis die Rolle leer ist und ersetzt wird.

Eine Airlaid-Bahn kann direkt geformt werden, um eine dreidimensionale Form aufzuweisen, indem ein geeignetes poröses Substrat verwendet wird, um die Fasern aufzunehmen, wenn sie abgeschieden werden. Geformte faseraufnehmende Substrate sind üblicherweise am besten geeignet, wenn sie auf einer Vakuumwalze beabstandet sind, wobei eine Bahn aus hochdurchlässigem Tissue über die Walze gegeben wird, um die Trennung der dreidimensional geformten Bahn von dem Substrat zu unterstützen. Auf diese Weise können die Airlaid-Fasern mit einer gleichförmigen Basisgewichtsverteilung sowie mit veränderlicher Dicke abgeschieden werden. Die lose Bahn aus Fasern, die das Bindematerial umfasst, kann sodann thermogebunden oder durch Ultraschallbonden oder durch andere nach dem Stand der Technik bekannte Mittel verbunden werden. Auf diese Art und Weise hergestellte geformte Airlaid-Bahnen weisen eine zweiseitige Topografie auf, wobei eine Seite (im Allgemeinen die bekleidungsseitige Fläche) relativ flach ist und die gegenüberliegende Seite (im Allgemeinen die körperseitige Fläche) dreidimensional ist. Auf diese Weise geformten Bahnen fehlt ein Attribut, das in einigen Ausführungsbeispielen nützlich ist, da die bekleidungsseitige Oberfläche keine Topografie aufweist, die der körperseitigen Oberfläche entspricht (das heißt, die körperseitige Oberfläche ist die Umkehrform der körperseitigen Oberfläche, oder mit anderen Worten, die geformte Airlaid-Bahn weist keine stapelbare Form auf, die in der Lage ist, im Wesentlichen in eine gestapelte Anordnung einzugreifen).

Geformte Airlaid-Bahnen mit einer stapelbareren Geometrie können durch in Rollenform vorliegende vorhandene geformte Airlaid-Materialien gebildet werden. Da die Länge der abgespulten Airlaid-Bahn durch die Vorrichtung zum Montieren eins absorbierenden Artikels hindurchläuft, wird sie auf einem Formsubstrat abgeschieden, wie zum Beispiel eine Drehaufnahme, wo sie an die Form des Formsubstrats angepasst wird, wenn ausreichend Energie auf die Bahn aufgebracht wird, um zu bewirken, dass das Bindermaterial teilweise schmilzt und in Kontakt mit Cellulosefasern verschweißt wird. Ausreichend Energie kann auf eine Airlaid-Bahn vor dem Aufbringen von wesentlichen Formkräften, so dass das Bindermaterial erweicht worden ist, aufgebracht werden, so dass die Airlaid-Bahn problemlos geformt werden kann.

Das poröse Formsubstrat kann ein geformtes Drahtgeflecht oder eine mit feinen Löchern durchbohrte Metallfläche sein und steht in pneumatischer Verbindung mit einer Vakuumquelle. Die Vakuumquelle kann ausreichend Druck zuführen, um die geformte Airlaid-Bahn gegen das Substrat zu verformen. Alternativ dazu kann fern von dem Substrat aufgebrachter erhöhter Luftdruck einen Differenzdruck erzeugen, der benötigt wird, um die Bahn an das Substrat anzupassen. Eine Kombination aus aufgebrachtem Druck auf einer Seite und Vakuumdruck auf der anderen Seite der geformten Airlaid-Bahn kann ebenfalls wirksam sein. Wenn die Airlaid-Bahn verformt wird, wird Warmluft über einen ausreichenden Zeitraum durch die Bahn hindurch geführt, um wenigstens teilweises Schmelzen des wärmehärtbaren Bindermaterials zu bewirken. Andere Energiequellen können ebenfalls angewendet werden, wie bereits beschrieben worden ist, jedoch wird Warmluft wegen der problemlosen Anwendung und der niedrigen Kosten im Allgemeinen bevorzugt.

Verformung der Bahn zu dem Formsubstrat kann ebenfalls durch die Anwendung von mechanischem Druck anstelle von pneumatischem Druck oder zusätzlich zu pneumatischem Druck erzielt werden, wenngleich pneumatischer Druck den Vorteil aufweist, eine im Wesentlichen gleichförmige Dichte in der Bahn aufrechtzuerhalten, nachdem diese geformt ist. Wenn eine Bahn zwischen zwei gegenüberliegende Flächen gedrückt wird, um mechanischen Druck aufzubringen, kann die Bahn im Wesentlichen gleichförmig zusammengepresst werden. Warmluft kann dennoch durch die Bahn hindurchgeleitet werden, wenn beide Oberflächen porös sind, ohne dass Wärmeleitung wegen des Z-Richtungs-Temperaturgradienten ein weniger bevorzugter Träger für Zuführwärme wäre, die aufgebracht wird, was zu übermäßiger Thermobindung in der Nähe der erwärmten Fläche oder Flächen führen kann.

Nachdem die Wärme aufgebracht worden ist, um das Bindermaterial teilweise zu schmelzen, kann ein Stoß kälterer Luft durch die Bahn hindurchgeleitet werden, um das Bindermaterial auszuhärten, bevor die Airlaid-Bahn außer Kontakt mit dem Formsubstrat gebracht wird. Die Airlaid-Bahn kann vor oder nach dem Formen oder während des Formens in Form geschnitten werden. Die Bahn wird danach mit den anderen Elementen verbunden, einschließlich der Decklage, und eine untere Substratlage oder andere geformte Airlaid-Bahnen, falls gewünscht, um den absorbierenden Artikel zu formen.

Fall dies gewünscht wird, kann die Bahn vor oder nach dem Thermobonden oder während des Thermobondens gelocht, geprägt, perspektivisch verkürzt, gefaltet, gewellt, genadelt, perforiergeprägt, kalandert, mechanisch erweicht, gebürstet, gekräuselt oder mit chemischen Zusatzstoffen, wie zum Beispiel mit oberflächenaktiven Substanzen, behandelt werden, wenngleich zahlreiche mechanische Bahnbehandlungen geeignet sind, um vor dem Zuschnitt der Bahn in einzelne Abschnitte für Einbau in absorbierende Artikel auf der unbeschädigten Bahn ausgeführt zu werden. Zweckdienliche Prägedesigns sind unter anderem Sinuswellenmuster in der Längsrichtung, Reihen von Punkten, die erkennbare Muster bilden, wie zum Beispiel Kreise oder Blumen, und Strahlenlinien, die in der gemeinsam gehaltenen Parallelanmeldung, laufende Nummer 09/165,875, „Absorbent Article with Center Fill Performance", eingereicht am 2. Oktober 1998 (darin siehe insbesondere die 22A), die hiermit per Verweis eingearbeitet wird, beschrieben werden. Schlitze, Falten, Kräuselungen, Prägungen und ähnliches können in den in der gemeinsam gehaltenen Parallelanmeldung, laufende Nummer 09/165,871, „Absorbent Article Having Good Body Fit Under Dynamic Conditions", ebenfalls am 2. Oktober 1998 eingereicht, die hiermit per Verweis eingearbeitet wird, gezeigten Mustern angewendet werden.

Die Decklage und die Außenlage können mit der Airlaid-Bahn verbunden werden, nachdem das Formen abgeschlossen ist, jedoch wurde festgestellt, dass weitaus verbesserte visuelle Definition der Topografie der geformten Airlaid-Bahn in dem absorbierenden Artikel erzielt werden kann, wenn die Decklage mit der Airlaid-Bahn verbunden wird, geeignet mit Klebstoffen, vor dem Formen oder während des Formens, so dass die Decklage enganliegend der Topografie der geformten Airlaid-Bahn folgt. Es ist darauf zu achten, dass die Decklage durch das Schmelzen während des Formschrittes nicht ihre Zweckbestimmung verliert.

In einem Ausführungsbeispiel wird eine untere absorbierende Celluloselage, wie zum Beispiel Flusenbrei, durch Stanzen oder Schneiden mit einem zentralen Leerraum versehen werden, wobei der Leerraum dimensioniert ist, um ein zentrales Pledget und eine über dem Pledget angeordnete geformte Airlaid-Bahn oder eine mehrlagige Anordnung aus geformten Airlaid-Bahnen aufzunehmen. Eine optionale Dochtwirkungsbarriere kann vor dem Einführen der geformten Airlaid-Bahn oder der mehrlagigen Anordnung von geformten Airlaid-Bahnen über den Längsseitenwänden des zentralen Leerraums oder der Vertiefung platziert werden, um Barrierefunktion für den zentralen Abschnitt des absorbierenden Artikels bereitzustellen. Der Artikel wird danach mit einer Decklage und einer Außenlage sowie mit anderen optionalen Elementen versehen.

Zusätzlich zu den weiter oben bereits genannten Patenten werden zweckdienliche Verfahren für die Herstellung von absorbierenden Artikeln und die Anordnung verschiedener Komponenten weiterhin in dem US-Patent Nr. 4,578,133, „Method and Apparatus for Applying Discrete Strips to a Web of Material", am 25. März 1986 auf Oshefsky et al.; in dem US-Patent Nr. 5,560,793, "Apparatus and Method for Stretching an Elastomeric Material in a Cross Machine Direction", am 1. Oktober 1996 erteilt auf Ruscher et al.; in dem US-Patent Nr. 5,591,298, „Machine for Ultrasonic Bonding", am 7. Januar 1997 erteilt auf Goodman et al.; und in dem IS-Patent Nr. 5,656,111, „Method for Construction of Mechanical Fastening Tapes", am 12. August 1997 erteilt auf Dilnik et al. beschrieben.

BEISPIELE

Mehrere Beispiele von absorbierenden Artikeln wurden mit den in Tabelle 1 unten aufgeführten Materialien hergestellt:

Beispiel 1: Durchluftformen

Eine verdichtete Airlaid-Bahn von 175 g/m2 (gemäß Beschreibung in Tabelle 1) diente als die untere Lage des absorbierenden Kerns. Das untere Airlaid-Teil von 175 g/m2 wurde zu einer Hantelform mit einer Länge von etwa 21,5 cm und einer Breite an der Quermittellinie von etwa 6 cm zugeschnitten. Das hantelförmige untere absorbierende Teil wurde auf die Außenlage (gemäß Beschreibung in Tabelle 1) gegeben, die eine Polymerfolie enthielt, die mit Kontaktklebstoff versehen war. Über die untere Lage wurde ein geformter rechteckiger abgerundeter zentraler Streifen einer verdichteten Airlaid-Bahn mit den Abmessungen von 18,7 cm mal 3,7 cm gegeben. Der verdichtete Airlaid-Streifen war wie in Tabelle 1 beschrieben, mit einer Dichte von etwa 0,1 g/cm3 und einem Basisgewicht von etwa 175 g/m2. Das Formen erfolgte mit einem Vakuumdruck, der den Bogen gegen die Vorrichtung aus 16 zog, während Warmluft durch ein Heißluftgebläse Variable Temperature Heat Gun, Nr. 8977, von der Milwaukee Electric Tool Corp., Brookfield, Wisconsin, aufgebracht wurde. Vakuum wurde durch eine NILFISK GMPC 115 Shop Vac (Nilfisk-Advance, Malvern, Pennsylvania) aufgebracht, die mit einem Metallsauger, sechs Zoll breit, elf Zoll lang und drei Zoll hoch, verbunden war. Das ungeformte Airlaid-Material wurde, bevor es zugeschnitten wurde, auf dem Oberteil der Form platziert, wie in Verbindung mit 16 beschrieben wird. Die von dem geformten Bereich entfernten Seiten wurden mit Gewichten (Gesamtgewicht etwa sieben englische Pfund) auf beiden Seiten der Formfläche gehalten, um Quereinschnürung der Airlaid-Bahn zu verhindern. Die Vakuumquelle wurde zugeschaltet. Als Luft durch die Bahn strömte, wurde das Heißluftgebläse Variable Temperature Hat Gun verwendet, um Warmluft auf die Bahn aufzubringen. Das Gebläse wurde gleichmäßig bewegt, um gleichmäßige Erwärmung bereitzustellen, bis die Bahn ihre Form sichtbar stärker an die Form der Formfläche anpasste. Als beurteilt wurde, dass sich die Airlaid-Bahn sichtbar zu der gewünschten Form geformt hatte, wurde die Wärmequelle entfernt und anhaltender Durchgang von Luft durch die Bahn wurde zugelassen, wobei die Luft durch die Vakuumquelle gezogen wurde, um die Bahn zu kühlen und die Binderfasern zu verfestigen.

Die Spinnvlies-Decklage gemäß Beschreibung in Tabelle 1 wurde danach über den gesamten Artikel gegeben, wobei sich die Ränder bis weit über das untere absorbierende Teil erstreckten. Klebstoff hielt die Abdeckung in ihrer Lage auf der geformten Airlaid-Bahn. Die laminierte Struktur wurde danach mit einer hantelförmigen Düse mit Abmessungen, die größer waren als das untere absorbierende Teil (24,4 cm lang, 8 cm breit an der Quermittellinie), zugeschnitten, um einen Rand von Außenlagen-Material und Deckmaterial um das untere absorbierende Teil in einem absorbierenden Artikel mit guter Unversehrtheit bereitzustellen, der teilweise durch den Kontaktklebstoff auf der Polymerfolie bereitgestellt wurde. Nach dem Zuschneiden hatte das Pad die allgemeine Erscheinungsform wie in 18 gezeigt.

Beispiel 2

Ein absorbierender Artikel wurde ähnlich dem aus Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass zwei geformte Airlaid-Bahnen verwendet wurden, um den absorbierenden Kern zu formen. Die obere Lage hatte ein Basisgewicht von 225 g/m2 und eine Dichte von 0,12 g/cm3, während die untere Lage ein Basisgewicht von 175 g/m2 und die gleiche Dichte, 0,12 g/cm3, hatte. Beide Bahnen wurden zunächst mit der Warmluftvorrichtung aus 16 wie in dem Beispiel 1 beschrieben geformt. Die Oberflächenhöhe der geformten Airlaid-Bahnen betrug etwa 6,5 mm und die Bahndicke betrug etwa 1,5 mm. Nach dem Formen wurde die obere Lage zu einer Rennstreckenform (ein Rechteck mit halbkreisförmigen Enden), 202 mm lang und 54 mm breit, zugeschnitten. Die untere Lage wurde zu einer Sanduhrform, 226 mm lang, mit Endflügeln mit einer größten Breite von 74 mm und einer schmalen Mitte mit einer Breite von 64 mm, zugeschnitten. Die obere Lage wurde über der unteren Lage zentriert, wobei eine Übergabeverzögerungslage zwischen den beiden Airlaid-Bahnen platziert wurde. Die Übergabeverzögerungslage war eine pinkfarbene Spinnvliesbahn mit einem Basisgewicht von 0,8 Unzen pro Quadratyard, Fasern von 2,2 Denier, und wurde mittels Zugabe von 0,3% oberflächenaktiver Substanz gemäß Nennung Tabelle 1 behandelt. Die Übergabeverzögerungslage wurde auf eine Breite von 70 mm und auf eine Länge von 226 mm zugeschnitten. Die Übergabeverzögerungslage wurde unterhalb der oberen Lage zentriert, und die überschüssige Breite der Übergabeverzögerungslage wurde verwendet, um die Seiten der oberen absorbierenden Lage zu umwickeln. Zweiseitige Bandstreifen, etwa 3 mm breit und 226 mm lang, wurden verwendet, um die eingewickelte Übergabeverzögerungslage mit der Oberfläche der oberen Lage zu verbinden. Die Bandstreifen wurden zwischen den umgefalteten Abschnitten der Übergabeverzögerungslage und der Oberfläche der oberen Lage platziert.

Ein Längsstreifen von Tissue, 177 mm mal 35 mm, wurde unter der unteren Lage zentriert, und die Anordnung wurde auf einer Außenlage und unter einer gelochten Spinnvlies-Decklage (0,6 Unzen pro Quadratyard, mit einem 54 mm breiten zentralen Bereich, der nadelgelocht worden war) platziert, wobei das Klebstoffmaterial der Außenlage die Decklage um den Umfang des Artikels herum verband. Die Anordnung wurde in einer Sanduhrform zentriert, mit einer Länge von 238 mm und einer größten Breite an den Flügeln von 86 mm, wobei die kleinste Breite in der Mitte (Quermittellinie in dem Schrittbereich) 76 mm betrug. Der so entstandene absorbierende Artikel hatte die allgemeine Erscheinungsform des in 18 gezeigten Artikels. Es wird angenommen, dass die Übergabeverzögerungslage als Dochtwirkungsbarriere dienen kann, um Austreten aus den Seiten des Artikels verhindern zu helfen. Es wird weiterhin davon ausgegangen, dass die Tissuelage den Körpersitz verbessert, indem klebende Verbindung zwischen dem zentralen Bereich der unteren Lage und der Außenlage verhindert wird, so dass sich die untere Lage von der Außenlage weg und zu dem Körper hin biegen kann, wenn sie von den Seiten durch die Beine eines Benutzers zusammengedrückt wird.

Beispiel 3

Ein Artikel wurde gemäß dem Beispiel 2 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass ein Pledget, das aus einer Lage aus Luftfilz ausgeschnitten wurde, zwischen der oberen absorbierenden Lage und der Übergabeverzögerungslage eingeführt wurde. Die Luftfilzlage (zerkleinerte gebleichte Weichholzkraftfasern, abgeschieden durch Luft nach Stampfen, um eine ungebundene Fussellage auszubilden) hatte ein Basisgewicht von 340 g/m2 und eine Dichte, nach Kalandern, von 0,17 g/cm3.

Beispiel 4

Ein Artikel wurde gemäß Beispiel 2 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die untere absorbierende Lage aus Luftfilz und nicht aus einer geformten Airlaid-Bahn hergestellt wurde. Die Luftfilz-Bahn war eine Weichholzlage von 400 g/m2, mit einem Sinuswellenmuster geprägt und weiterhin mit einer Tissuelage auf der oberen Fläche verbunden. Zwei gerade geprägte Linien in dem Schrittbereich wurden ebenfalls bereitgestellt, jeweils etwa 70 mm lang und 2 mm breit, beabstandet um etwa 40 mm, mit dem am Ort befindlichen Tissue geprägt.

Beispiel 5

Ein Artikel wurde gemäß Artikel 3 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die untere absorbierende Lage durch eine äußere absorbierende Lage ersetzt wurde, welche aus einem Ring von Luftfilz hergestellt wurde, und die Übergabeverzögerungslage wurde durch eine weiße Polymerfolie mit Klebstoff auf beiden Seiten ersetzt, so dass die Folie den zentralen Leerraum des äußeren absorbierenden Teils auskleidete, damit dieser als Dochtwirkungsbarriere dienen konnte. Die äußere absorbierende Lage wurde aus Luftfilz aus Fusseln von 340 g/m2 aus dem Pledget in Beispiel 3 (Basisgewicht 340 g/m2) hergestellt. Sie wurde zu einer kreisförmigen Sanduhrform zugeschnitten, mit einer Länge von 226 mm, mit einer Flügelbreite von 74 mm und mit einer zentralen Breite von 64 mm, mit einem abgerundeten rechteckigen Loch 188 mm lang und 44 mm breit. Die weiße Folie (die undurchlässige Dochtwirkungsbarriere aus Tabelle 1, beidseitig mit Klebstoff versehen) war breiter und länger als der fertige Artikel, so dass sie nach dem Fertigzuschnitt des Artikels die gleichen Abmessungen wie der Artikel aufweisen würde. Die Folie wurde über den Luftfilzring gegeben. Ein Streifen von Tissue, 177 mm lang und 35 mm breit, wurde über die breite Folie gegeben, in Bezug auf den zentralen Leerraum in dem Luftfilzring zentriert, und die obere absorbierende Lage (eine geformte Airlaid-Bahn) wurde über dem Pledget zentriert. Der Verbundkern wurde danach zwischen einer Außenlage und einer Decklage angeordnet und auf die gleichen Abmessungen wie der Artikel aus Beispiel 2 zugeschnitten.

Beispiel 6: Thermoformen mit abgestimmten Platten

Die oben in Verbindung mit 14 beschriebenen geformten Metallplatten wurden für Thermoformen einer verdichteten Airlaid-Bahn von 175 g/m2 verwendet, die thermoplastische Binderfasern gemäß der Beschreibung in Tabelle 1 enthielt. Die Platten wurden in einer gegenüberstehenden Beziehung zu gegenüberliegenden Pressenflächen einer erwärmten Presse (Modell 8-14.5, Boston Electric Heating, Milwaukee, Wisconsin) aufgespannt, mit der Matrizenplatte auf der unteren Fläche und der Stempelplatte auf der oberen Fläche. Die Pressenflächen wurden mit Bohrlöchern versehen, um die Formplatten mit Schrauben fest an der unteren und der oberen Pressenfläche zu befestigen.

Das Heizelement wurde auf eine Temperatur von 190°F eingestellt und auf eine ausreichende Zeit, um die Formplatten zu erwärmen (wenigstens 30 Minuten). Der Airlaid-Streifen, ein Abschnitt einer Airlaid-Bahn von 175 g/m2 gemäß Tabelle 1, wurde über die untere Formfläche (die Matrizenfläche) gegeben. Der Hub für die vorgewärmte Presse wurde auf vier Sekunden eingestellt. Die Start-Taste wurde gedrückt, woraufhin die Aufspannplatten mit dem dazwischen befindlichen Airlaid zusammen gebracht wurden. Bei Beendigung des Hubes und bei Rückkehr der Aufspannplatten in ihre Ausgangsstellungen wurde die Airlaid-Bahn vorsichtig von de Platten entfernt und abkühlen gelassen, um die Binderfasern zu verfestigen.

Auf diese Weise wurde eine gut definierte geformte Airlaid-Bahn erzeugt, die scheinbar eine im Wesentlichen gleichförmige Dichte aufwies.

Auf diese Weise hergestellte geformte Airlaid-Bahnen wurden zugeschnitten und in absorbierenden Artikeln gemäß den Beispielen 2 und 3 platziert.

Beispiel 7: geschlitzte Spalten

28 veranschaulicht eine geformte Airlaid-Bahn 20, die mit einem geschlitzten Spalt 96 versehen ist. Ein Bogen der verdichteten Airlaid-Bahn 20 aus Tabelle 1 mit einer Dichte von 0,14 g/cm3 und einem Basisgewicht von 250 g/m2 wurde ausgewählt. Dieser wurde zu einem Streifen 5,5 cm breit und 23 cm lang zugeschnitten. Ein Querschlitz 94 mit einer Länge von 4 cm wurde an der Längsmitte des Streifens 20 geschnitten (senkrecht zu der Längsachse), wobei der Schlitz 94 Enden aufwies, die von den Längsseiten des Streifens 20 gleichmäßig beabstandet waren. Ein Glas-Objektträger 188 wurde auf die Seite gedreht und in den Schlitz eingekeilt, wie in 19 gezeigt wird. Der Objektträger hatte eine Breite von 2,3 cm (und eine Länge von 7,3 cm), was dem Bogen 190 in der Airlaid-Bahn eine Höhe von etwa 2,3 cm verlieh.

Der gewölbte Bereich 190 der Airlaid-Bahn 20 wurde danach mit einem Heißluftgebläse 1400 W (Variable Temperature Heat Gun, Nr. 8977, Milwaukee Electric Tool Corp., Brookfield, Wisconsin) erwärmt, wobei die Erwärmung auf 75% der größten Erwärmung eingestellt wurde, und die Luft wurde aus einer Entfernung von 15 cm 30 Sekunden lang bei leichter Schwingbewegung des Gebläses aufgebracht, um die aufgebrachte Warmluft über den Bogen zu verteilen, einschließlich den zentralen 30% der Oberfläche des Airlaid-Streifens 20. Die Anordnung wurde 60 Sekunden lang bei Raumtemperatur (23°C, 50% relative Luftfeuchtigkeit) abkühlen gelassen. Der Bogen 190 behielt seine Stabilität bei, und auch nachdem er auf die gleiche Ebene zusammengedrückt worden war wie der Rest des Streifens 20, konnte er auf eine Höhe von etwa 1,5 cm zurückfedern. Ein solcher Bogen 190 ist geeignet, um laufende Fäkalien oder andere Körperflüssigkeiten oder mehrphasige Materialien (Schlämme etc.) aufzunehmen.

Beispiel 8: Mikrowellenversuch

Eine Mikrowelleneinheit 2450 MHz von der Richardson Electronics (LaFox, Illinois) mit einem Generator 6 kW wurde unter Verwendung eines rechteckigen Wellenleiters (etwa 4 cm mal 9 cm im Querschnitt) hergestellt, um die Mikrowellen einer geteilten zylindrischen Resonanzkammer mit einem Durchmesser von 19 cm und mit Viertelwellendrosseln, hergestellt gemäß dem US-Patent Nr. 6,020,580, am 1. Februar 2000 erteilt auf Lewis et al., das bereits per Verweis eingearbeitet wurde, zuzuführen (siehe auch 10). Eine Spule aus einer vier Zoll breiten Airlaid-Bahn mit einem Basisgewicht von 175 g/m2 und thermoplastischer Binderfaser wurde gemäß Tabelle 1 bereitgestellt.

Die Airlaid-Bahn wurde abgespult und durch die Kammer geführt und an einer mechanisch angetriebenen Wickelspule mit Antrieb mit veränderlicher Geschwindigkeit befestigt, um die Bahn durch die Resonanzkammer zu ziehen. Nachdem sich die Bahn durch die Resonanzkammer zu bewegen begann, wurde die Stromversorgung für den Mikrowellengenerator zugeschaltet, um die Bahn zu erwärmen. Die Bahngeschwindigkeiten schwankten von 150 Fuß pro Minute bis 800 Fuß pro Minute, und die Stromstärke reichte von 1,5 kW bis 6,7 kW. Die Mikrowellenenergie erwärmte die Bahn rasch, wobei eine Bahntemperatur von über 105°C bei 600 Fuß pro Minute erreicht wurde (eine Oberflächentemperatur von 105°C wurde zwei Fuß hinter der Kammer gemessen, nachdem eine gewisse Abkühlung eingetreten war). Eine höhere Leistung wäre erforderlich, um die Bahn bei dieser untersuchten Geschwindigkeit auf höhere Temperaturen zu erwärmen, wie zum Beispiel auf 150°C oder auf 175°C.

Wenngleich bei diesem Beispiel kein Trägerband verwendet wurde, können mikrowellentransparente Bänder in verwandten Ausführungsbeispielen verwendet werden, um die Bahn zu stützen oder um zugeschnittene Abschnitte von Faserbahnen in eine Resonanzkammer zu transportieren.

Beispiel 9

Eine gebleichte Weichholzkraft-Airlaid-Bahn, mit 5% Latex gebunden, wurde mit einem Basisgewicht von etwa 150 g/m2 und einer Dicke von 2,3 mm vorbereitet. Ein Stück der trockenen, flachen Bahn wurde mit einer wässrigen Lösung mit 2% BELCLENE® DP80 (polymere, anionische reaktionsfähige Verbindung, FMC Corp.) und 1% Natriumhypophosphit-Katalysator bei einer Feuchtzugabe von 150% (1,5 g Lösung pro Gramm Faser) besprüht. Die Bahn wurde bei 105°C getrocknet und danach drei Minuten lang bei 175°C ausgehärtet. Ein weiteres Stück wurde unbehandelt belassen. Die unbehandelte Airlaid-Bahn und die ausgehärtete, behandelte Bahn wurden beide mit Wasser gesättigt und mit einer Last von 0,9 Pfund pro Quadratzoll 15 Minuten lang gepresst, danach jeweils luftgetrocknet. Die behandelte Airlaid-Bahn behielt 67% ihrer Ausgangsdicke bei, während die unbehandelte Bahn lediglich 29% ihrer Ausgangsdicke beibehielt, woraus erkennbar ist, dass die polymere, anionische reaktionsfähige Verbindung erfolgreich Nasssprungelastizität bereitstellen konnte und die Bauschigkeit der Bahn erhalten konnte.

Beispiel 10

Die 29A und 29B veranschaulichen einen Quer-Querschnitt eines hypothetischen Beispiels eines absorbierenden Kerns 90, der mehrere Lagen umfasst, einschließlich einer unteren geformten Airlaid-Bahn 20 und zweier oberer Airlaid-Bahnen 262, 264, die geformt oder ungeformt (das heißt, flach) sein können. Eine jede der oberen Lagen 262, 264 weist eine zentrale Öffnung 266 auf, durch die die zentrale Aufwölbung 22 der geformten Airlaid-Bahn 20 hervorsteht. Die Öffnung 266 kann die Form eines Loches in ansonsten durchgehenden oberen Lagen 262, 264, oder eines Spaltes zwischen getrennten Längsstreifen von Material, die jeweils eine Hälfte der jeweiligen oberen Lagen 262, 264 bilden, aufweisen. Eine jede obere Lage 262, 264 weist einen jeweiligen zentralen einwärts gerichteten Rand 268, 272 auf, der frei sein kann, so dass der einwärts gerichtete Rand 268, 272 weg von der unteren geformten Airlaid-Bahn 20 ansteigen kann, um als Klappe oder als Falle oder Vertiefung zum Auffangen von Fluid zu dienen und um sich frei an den Körper des Trägers für verbesserten Sitz in Gebrauch anzupassen. Wie veranschaulicht wird, wird die erste obere Lage 262 geformt, wobei sie eine Furche 270 aufweisen kann, die auch als Biegungslinie dienen kann, wenn sich der einwärts gerichtete Rand 268 der ersten oberen Lage 262 nach oben biegt. Alternativ dazu kann die Furche 270 durch eine Prägung ersetzt werden, durch eine Riefe, durch eine Perforationslinie oder durch andere Vorrichtungen, um Biegung des freien einwärts gerichteten Randes 268 zu ermöglichen.

In 29A liegt der einwärts gerichtete Rand 268 der ersten oberen Lage 262 nur etwas oberhalb der körperseitigen Fläche der unteren geformten Airlaid-Bahn 20, kann jedoch Fluid, das von der Aufwölbung zu den Seiten des Artikels auf der körperseitigen Fläche der geformten Airlaid-Bahn fließt, auffangen.

In 29B erstreckt sich der einwärts gerichtete Rand 268 der ersten oberen Lage 262 bis fast an den Halbhöhenbereich der zentralen Aufwölbung 22 heran, wodurch ein Leerraum 272 gebildet wird, der Fluid auffangen, Fluidstrom leiten oder weiterhin Zusatzstoffe enthalten kann, wie zum Beispiel Hautpflegemittel und Gesundheit fördernde Mittel (antimikrobielle Mittel, lindernde Zusatzstoffe und ähnliches). Solche Mittel oder Zusatzstoffe können als Reaktion auf Feuchtigkeit oder Körperwärme freigesetzt oder abgegeben werden, wie zum Beispiel Mittel, die in feuchtigkeitsabbaubaren Materialien oder in Materialien, die als Reaktion auf den pH-Wert von Körperflüssigkeiten oder als Reaktion auf Körperwärme abgebaut werden, eingeschlossen sind. Die bereits diskutierten Grundsätze für die Bildung von „Muschelschalen"-Strukturen (zum Beispiel in Verbindung mit 9) gelten auch für die Struktur solcher geformter oberer Bahnen.

In einem Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) könne die oberen Lagen 262, 264 geformte Airlaid-Bahnen sein, deren Topografie ähnlich der der unteren geformten Bahn 20 ist, mit der Ausnahme, dass die oberen Lagen 262, 264 durch Stanzen, Längsschneiden, Schneiden oder ähnliches, oder durch anfängliches Formen der Bahnen 262, 264 als Lagen, die eine Öffnung 266 enthalten, mit einer zentralen Aufwölbung versehen werden.

Es wird erkennbar sein, dass die vorstehenden Beispiele, die zum Zweck der Veranschaulichung angeführt werden, nicht als den Erfindungsbereich einschränkend zu verstehen sind. Wenngleich nur einige beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben ausführlich beschrieben worden sind, wird der Durchschnittsfachmann problemlos erkennen, dass zahlreiche Änderungen in den beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen der vorliegenden Erfindung abgewichen würde. Dementsprechend gelten alle genannten Änderungen als in dem Erfindungsbereich der vorliegenden Erfindung beinhaltet, welcher in den folgenden Patentansprüchen und allen Äquivalenten dazu definiert wird. Weiterhin gilt, dass zahlreiche Ausführungsformen vorstellbar sind, die nicht alle Vorteile einiger Ausführungsbeispiele erzielen, insbesondere die der bevorzugten Ausführungsbeispiele; dennoch soll das Nichtvorhandensein eines bestimmten Vorteils nicht notwendigerweise bedeuten, dass ein betreffendes Ausführungsbeispiel außerhalb des Erfindungsbereiches der vorliegenden Erfindung liegt.


Anspruch[de]
Saugfähiger Artikel mit einer körperzugewandten Seite und einer nach außen weisenden Seite, entfernt von der körperzugewandten Seite liegend, wobei der Artikel eine Außenlage (backsheet), eine flüssigkeitsdurchlässige Decklage (topsheet), die an der Außenlage befestigt ist, und einen absorbierenden Kern, der zwischen der Decklage und der Außenlage angeordnet ist, umfasst, der absorbierende Kern eine geformte Faserbahn mit einem Basisgewicht von wenigstens 50 g/m2 umfasst, die Cellulosefasern und wenigstens 1 Gew.-% Bindermaterial umfasst, wobei die Faserbahn geformt ist, um eine elastische zentrale Längsaufwölbung (longitudinal hump) zu bilden, die zentrale Längsaufwölbung von wenigstens einem vertieften länglichen Ring umgeben ist, die Faserbahn des Weiteren eine Vielzahl von in Längsrichtung entfernt von der zentralen Längsaufwölbung liegenden Biegezonen umfasst, jede Biegezone angrenzend an eine geformte quer laufende erhöhte Zone eine vertiefte Zone umfasst, wobei die Faserbahn des Weiteren eine Oberflächenhöhe von wenigstens 2 mm hat. Artikel nach Anspruch 1, wobei die Faserbahn eine Oberflächengesamttiefe von wenigstens 2 mm hat. Artikel nach Anspruch 1, wobei die Faserbahn eine Oberflächenhöhe von wenigstens 3 mm hat. Artikel nach Anspruch 1, wobei die Faserbahn eine Oberflächenhöhe von wenigstens 5 mm hat. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zentrale Längsaufwölbung einen Doppelbogen-Transversalquerschnitt hat. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zentrale Längsaufwölbung einen Doppelbogen-Längsquerschnitt hat. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vertiefte längliche Ring eine Dichte hat, die im Wesentlichen dieselbe wie die der zentralen Längsaufwölbung ist. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teil der Decklage über dem vertieften länglichen Ring eine Porosität und eine Dichte aufweist, die im Wesentlichen dieselbe wie die des Teils der Decklage über der zentralen Längsaufwölbung sind. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Faserbahn eine Airlaid-Faserbahn ist. Artikel nach Anspruch 9, wobei das Bindermaterial thermoplastisches Bindermaterial umfasst. Artikel nach Anspruch 10, wobei die Airlaid-Bahn wenigstens 5 Gew.-% thermoplastischer Binderfasern umfasst und wobei die Airlaid-Bahn thermogeformt wurde. Artikel nach Anspruch 11, wobei die Airlaid-Bahn durch das Führen erwärmter Luft durch die Airlaid-Bahn, während des Kontakts mit einer gasdurchlässigen Formfläche, thermogeformt wurde. Artikel nach Anspruch 11, wobei die Airlaid-Bahn durch die Anwendung von Wärme, die durch wenigstens eine von Mikrowellen- und Hochfrequenzenergie angewendet wird, thermogeformt wurde. Artikel nach Anspruch 11, wobei die Airlaid-Bahn durch die Anwendung von Wärme, die durch die Wirkung von Schallwellen angewendet wird, thermogeformt wurde. Artikel nach Anspruch 11, wobei die Airlaid-Bahn durch die Anwendung von Wärme, die durch Ableitung von wenigstens einer erwärmten dreidimensionalen Fläche angewendet wird, thermogeformt wurde. Artikel nach Anspruch 11, wobei die Airlaid-Bahn durch das Anwenden von strahlend angewendeter Energie thermogeformt wurde. Artikel nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Binderfasern Kern-Mantel-Fasern umfassen. Artikel nach Anspruch 9, wobei das Bindermaterial Duroplast umfasst. Artikel nach Anspruch 18, wobei das Bindermaterial eine Polycarbonsäure und einen Katalysator umfasst. Artikel nach Anspruch 19, wobei das Bindermaterial des Weiteren Latex umfasst. Artikel nach Anspruch 18, wobei das Bindermaterial einen Epoxidbinder umfasst. Artikel nach Anspruch 18, wobei das Bindermaterial Latex umfasst. Artikel nach Anspruch 9, wobei das Bindermaterial eine Verbindung umfasst, die relativ zu den Cellulosefasern selektiv wenigstens eine von Mikrowellen- und Hochfrequenzenergie absorbiert. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Bindermaterial wasserabbaubare Fasern umfasst. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Faserbahn Coform (patentierter Prozess zum Herstellen eines absorbierenden Materials) umfasst. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Faserbahn Papierfasern und superabsorbierende Fasern umfasst. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, des Weiteren superabsorbierende Partikelumfassend. Artikel nach Anspruch 27, wobei wenigstens ein Teil der superabsorbierenden Partikel klebend ist. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren einen Leerraum unter der zentralen Längsaufwölbung umfassend. Artikel nach Anspruch 29, der des Weiteren ein Funktionsmaterial, das unter der Längsaufwölbung angeordnet ist, umfasst. Artikel nach Anspruch 30, wobei das Funktionsmaterial wenigstens eines von einer Geruch absorbierenden Verbindung und einem Geruchsmaskierungsmittel umfasst. Artikel nach Anspruch 30, wobei das Funktionsmaterial wenigstens eine antibakterielle Verbindung umfasst. Artikel nach Anspruch 30, wobei das Funktionsmaterial wenigstens eines von einem Hautpflegemittel und einem Gesundheit fördernden Mittel umfasst. Artikel nach Anspruch 33, wobei wenigstens ein Teil des Funktionsmaterials aktiviert wird, nachdem es Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Artikel nach Anspruch 30, wobei das Funktionsmaterial frei flüssige absorbierende Partikel umfasst. Artikel nach Anspruch 30, wobei das Funktionsmaterial superabsorbierendes Material umfasst. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Teil der nach außen weisenden Seite der Faserbahn an die Außenlage gebondet ist. Artikel nach Anspruch 29, der des Weiteren ein hydrophobes Material, das in dem Leerraum unter der zentralen Längsaufwölbung angeordnet ist, umfasst. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Faserbahn ohne Hochprägung ist. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Faserbahn eine im Wesentlichen gleichmäßige Dichte hat. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vertieften Zonen von wenigstens zwei der Vielzahl von Biegezonen auf einem länglichen konzentrischen Ring oder mehreren länglichen konzentrischen Ringen liegen, der bzw. die die zentrale Längswölbung umgibt bzw. umgeben, wobei der eine längliche konzentrische Ring oder die mehreren länglichen konzentrischen Ringe von dem vertieften länglichen Ring, der der zentralen Längswölbung am nahesten ist, beabstandet ist bzw. sind. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bindermaterial trockenes Emulsionspulver umfasst, das durch Anwendung von Feuchtigkeit, gefolgt von Behandlung bei erhöhter Temperatur, aktiviert wurde. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bindermaterial im Wesentlichen latexfrei ist. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Artikel im Wesentlichen latexfrei ist. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bindermaterial eine Polycarbonsäure umfasst, die mit den Cellulosefasern der Faserbahn vernetzt ist. Artikel nach Anspruch 45, der des Weiteren thermoplastisches Bindermaterial umfasst. Artikel nach Anspruch 45, der des Weiteren Latex umfasst. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bindermaterial latexfrei ist. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bindermaterial thermoplastische Kern-Mantel-Binderfasern umfasst und der Mantel einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kern der Binderfasern hat. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bindermaterial im Wesentlichen aus thermoplastischen Binderfasern besteht. Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der des Weiteren Öffnungen in der zentralen Längsaufwölbung der Faserbahn umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die geformte Bahn eine gewellte Geometrie umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der saugfähige Artikel bei Verwendung in der Lage ist, Berührung mit den Innenflächen der Labia einer Trägerin zu halten. Saugfähiger Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer körperseitigen Fläche, von der beim Tragen wenigstens ein Teil in Berührung mit dem Inneren der Labia majora pudendi einer Trägerin ist. Saugfähiger Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der des Weiteren wenigstens eine absorbierende Schicht, die über der geformten Faserbahn angeordnet ist, umfasst, wobei die wenigstens eine absorbierende Schicht eine Zentralöffnung hat, durch die die zentrale Aufwölbung der geformten Faserbahn vorsteht. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 55, wobei die wenigstens eine absorbierende Schicht eine zentrale Innenkante hat, die frei ist, um sich bei Verwendung in Richtung auf den Körper des Trägers zu biegen. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 1, wobei die geformte Faserbahn wenigstens 5 Gew.-% thermoplastischen Bindermaterials umfasst, die Faserbahn mit der so platzierten Decklage, dass sich die Decklage eng an die körperzugewandte Fläche der Faserbahn anpasst, thermogeformt wurde und die Faserbahn des Weiteren erhöhte Zonen und vertiefte Zonen mit einer Oberflächengesamttiefe von wenigstens 2 mm aufweist. Artikel nach Anspruch 57, wobei die Faserbahn und die Decklage durch das Anwenden von erwärmter Luft, während die Faserbahn in Kontakt mit einer porösen Formfläche war, thermogeformt wurden. Artikel nach Anspruch 57, wobei die Faserbahn und die Decklage durch Ableitungswärme von wenigstens einer erwärmten dreidimensionalen Formfläche thermogeformt wurden. Artikel nach Anspruch 57, 58 oder 59, wobei das Deckblatt ohne aufgebrachte Klebemittel eng mit der körperzugewandten Seite der Faserbahn verbunden ist. Artikel nach Anspruch 57, 58 oder 59, der des Weiteren im Wesentlichen frei von Klebemitteln ist, die zwischen der körperzugewandten Seite der Faserbahn und der Decklage aufgebracht sind. Artikel nach einem der Ansprüche 57 bis 61, wobei das Bindermaterial wasserabbaubare Fasern umfasst. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 1 mit einer Längsrichtung, einer Querrichtung, einer Vertikalrichtung, einer körperseitigen Fläche und einer bekleidungsseitigen Fläche, wobei der absorbierende Kern eine dreidimensionale obere absorbierende Schicht umfasst, die eine geformte Airlaid-Bahn umfasst, die Cellulosefasern und Wasser abstoßendes Material umfasst, um die Fasern in einer dreidimensionalen Form zu stabilisieren, die körperseitige Fläche der oberen absorbierenden Schicht eine Vielzahl von geformten erhöhten Bereichen, einschließlich der zentralen Längswölbung, die in die Längsrichtung gestreckt ist, aufweist und die bekleidungsseitige Fläche des oberen Absorbens eine Vielzahl von Vertiefungen aufweist, die den erhöhten Bereichen der körperseitigen Fläche der oberen absorbierenden Schicht entsprechen und die Vertiefungen zwischen der oberen absorbierenden Schicht Leerräume definieren. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 63, wobei das Bindermaterial thermoplastisches Material umfasst und die Airlaid-Bahn bei einer Temperatur, die ausreichend ist, um das Schmelzen des thermoplastischen Materials auf die Cellulosefasern zu bewirken, thermogeformt wird. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 63, wobei die Airlaid-Bahn durch Ultraschall geformt wird. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 63, wobei die Airlaid-Bahn während der Anwendung von Hochfrequenzenergie, um das Bindermaterial zu erwärmen, geformt wird. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 63, der des Weiteren einen Schlitz in der geformten Airlaid-Bahn umfasst, der mit einem erhöhten Bereich in Verbindung steht, so dass in der geformten Airlaid-Bahn ein vertikaler Spalt ausgebildet ist, der in der Lage ist, Fluid aufzunehmen. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 67, der des Weiteren wenigstens eines von einem Hautpflegemittel und einem Gesundheit fördernden Mittel, angeordnet unter der geformten Airlaid-Bahn, in der Nähe des vertikalen Spaltes, umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 68, wobei die Airlaid-Bahn ein im Wesentlichen einheitliches Basisgewicht hat. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 69, wobei die Airlaid-Bahn eine im Wesentlichen einheitliche örtliche Dicke hat. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 69, wobei die örtliche Dicke der Airlaid-Bahn eine Standardabweichung von weniger als 30% von ihrer mittleren örtlichen Dicke hat. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 69, wobei die mittlere Dicke der geformten Airlaid-Bahn in dem zentralen erhöhten Bereich innerhalb von 30% der mittleren örtlichen Dicke der geformten Airlaid-Bahn entfernt von der Vielzahl von erhöhten Bereichen der oberen absorbierenden Schicht ist. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 72, wobei ein Querprofil, das durch wenigstens einen der Vielzahl von erhöhten Bereichen der körperseitigen Fläche der oberen absorbierenden Schicht verläuft, eine Oberflächenhöhe von ungefähr 2 mm oder größer hat. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 73, wobei das Querprofil eine Oberflächenhöhe hat, die größer als die örtliche Dicke der Airlaid-Bahn an dem am meisten erhöhten Teil des Querprofils ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 73, wobei das Querprofil eine Oberflächenhöhe hat, die größer als die mittlere örtliche Dicke der Airlaid-Bahn ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 75, wobei das Querprofil eine Oberflächenhöhe hat, die wenigstens 1,5 mal größer als die mittlere örtliche Dicke der Airlaid-Bahn ist. Absorbierender Kern nach einem der Ansprüche 63 bis 76, wobei der z-Richtungsabstand zwischen der körperseitigen Fläche und der bekleidungsseitigen Fläche der oberen absorbierenden Schicht im Wesentlichen einheitlich ist. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 77, der des Weiteren Längsseiten umfasst, wobei die erhöhten Bereiche der körperseitigen Fläche der oberen absorbierenden Schicht des Weiteren eine Vielzahl von in Längsrichtung ausgerichteten erhöhten Bereichen zwischen dem zentralen erhöhten Bereich und den Längsseiten des absorbierenden Kerns umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 78, der des Weiteren Längsenden umfasst, wobei die erhöhten Bereiche auf der körperseitigen Fläche der oberen absorbierenden Schicht des Weiteren eine Vielzahl von quer ausgerichteten erhöhten Bereichen zwischen dem zentralen erhöhten Bereich und den Längsenden des absorbierenden Kerns umfassen. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 79, wobei der absorbierende Kern eine Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 63 bis 80, wobei der saugfähige Artikel eine Windel ist und der absorbierende Kern eine geformte Vertiefung, die geeignet ist, Fäkalien aufzunehmen, umfasst. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 1 mit einer Längsrichtung, zwei Längsenden, einer Querrichtung, zwei Längsseiten und einer Körperseite, wobei der Artikel einen absorbierenden Kern umfasst, der eine geformte Airlaid-Bahn umfasst, die Cellulosefasern und Wasser abstoßendes Bindermaterialumfasst, wobei die zentrale Längsaufwölbung eine ovale Form hat, die in der Längsrichtung gestreckt ist, der Artikel des Weiteren wenigstens ein Paar von Strömungskanälen auf der Airlaid-Bahn, die sich in Längsrichtung erstrecken und die nahe den Seiten der erhöhten zentralen Aufwölbung angeordnet sind, und eine Vielzahl von geformten Biegezonen, die sich in der Querrichtung erstrecken und zwischen der zentralen Aufwölbung und wenigstens einem Längsende der geformten Airlaid-Bahn angeordnet sind, umfasst. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 82, der wenigstens eine geformte Biegezone zwischen der erhöhten zentralen Aufwölbung und den beiden Längsenden der geformten Airlaid-Bahn umfasst. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 82 oder 83, wobei die geformte Airlaid-Bahn des Weiteren wenigstens einen erhöhten Längsstreifen zwischen der erhöhten zentralen Aufwölbung und den Längsseiten der geformten Airlaid-Bahn umfasst. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 82, 83 oder 84, wobei die erhöhte zentrale Aufwölbung relativ zu der Ebene der geformten Airlaid-Bahn eine Höhe von wenigstens 2 mm hat. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 1, mit einer Längsrichtung, zwei Längsseiten und einer Körperseite, wobei der Artikel einen absorbierenden Kern umfasst, der eine Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen umfasst, die Cellulosefasern und Bindermaterial umfassen, und wobei die zentrale Längsaufwölbung durch übereinanderliegende erhöhte Teile der Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen gebildet wird. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 86, wobei die Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen im Wesentlichen nicht ineinander steckt. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 86 oder 87, wobei wenigstens eine der Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen auf der körperseitigen Fläche davon geformte Strömungskanäle, die sich in der Längsrichtung erstrecken, umfasst. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 86 mit einer Querrichtung, einer Längsmittellinie und des Weiteren wenigstens eine Airlaid-Bahn umfassend, die ein Querschnittsprofil in der Querrichtung hat, das durch eine Reihe von Spitzen und Tälern gekennzeichnet ist, wobei die Spitze-Tal-Höhe in Richtung auf die Längsmittellinie größer ist und in Richtung auf die Längsseiten kleiner ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 89, der wenigstens zwei geformte Airlaid-Bahnen mit transversalen Querschnittsprofilen, die durch eine Reihe von Spitzen und Tälern gekennzeichnet sind, umfasst, wobei die Spitze-Tal-Höhe in Richtung auf die Längsmittellinie größer ist und in Richtung auf die Längsseiten kleiner ist. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 86 bis 90, der des Weiteren eine Dochtwirkungsbarriere umfasst, die zwischen zwei der Vielzahl von geformten Airlaid-Bahnen angeordnet ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 91, wobei der absorbierende Kern ein äußeres absorbierendes Element mit einem zentralen Hohlraum darin und ein zentrales absorbierendes Element, das wenigstens teilweise in dem zentralen Hohlraum angeordnet ist, umfasst und die Dochtwirkungsbarriere einen vertikalen Abstand in dem zentralen Hohlraum überbrückt. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 92, wobei die Dochtwirkungsbarriere des Weiteren einen horizontalen Abstand auf der körperseitigen Fläche des äußeren absorbierenden Elementes überbrückt. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 92 oder 93, wobei das zentrale absorbierende Element eine geformte Airlaid-Bahn umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 91 bis 94, wobei die Dochtwirkungsbarriere ein Polymerfilm ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 95, wobei die Dochtwirkungsbarriere flüssigkeitsdicht ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 95, wobei die Dochtwirkungsbarriere flüssigkeitsdurchlässig ist. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 86 bis 97, der des Weiteren eine obere Airlaid-Bahn in Richtung auf die Körperseite des Artikels umfasst, wobei die obere Airlaid-Bahn auf der körperseitigen Fläche davon des Weiteren wasserabweisende Substanzen umfasst. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 98, der des Weiteren Öffnungen in der oberen Airlaid-Bahn umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 86 bis 98, der des Weiteren Öffnungen in wenigstens einer der geformten Airlaid-Bahnen umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Artikel eine Windel ist und des Weiteren Seitenlaschen und Befestigungselemente zum Halten der Windel an dem Körper eines Trägers umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 86 bis 101, wobei die obere Lage der Vielzahl von Airlaid-Bahnen eine zentrale Aufwölbung umfasst, die in Richtung auf die Außenlage konkav ist, und wenigstens eine weitere Lage der Vielzahl von Airlaid-Bahnen eine zentrale Aufwölbung umfasst, die in Richtung auf die Decklage konkav ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 1 mit einer Längsrichtung, einer Querrichtung, einer körperseitigen Fläche und einer bekleidungsseitigen Fläche, wobei der absorbierende Kern umfasst:

a) eine untere absorbierende Schicht,

b) eine obere absorbierende Schicht, die eine geformte Airlaid-Bahn umfasst, die Cellulosefasern und Wasser abstoßendes Bindermaterial umfasst, um die Fasern in der dreidimensionalen Form zu stabilisieren, wobei die körperseitige Fläche der oberen absorbierenden Schicht eine Vielzahl von erhöhten Bereichen hat, die einen zentralen erhöhten Bereich mit einer Höhe von 2 mm oder größer umfassen, und die bekleidungsseitige Fläche des oberen Absorbens eine Vielzahl von Vertiefungen hat, die den erhöhten Bereichen auf der körperseitigen Fläche der oberen absorbierenden Schicht entsprechen, und

c) eine Dochtwirkungsbarriere, die zwischen der unteren absorbierenden Schicht und der oberen absorbierenden Schicht angeordnet ist.
Saugfähiger Artikel nach Anspruch 103, wobei die Dochtwirkungsbarriere einen vertikalen Abstand zwischen der unteren absorbierenden Schicht und der oberen absorbierenden Schicht überbrückt. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 103 oder 104, wobei die Dochtwirkungsbarriere einen horizontalen Abstand auf der körperseitigen Fläche der geformten Airlaid-Bahn überbrückt und des Weiteren wenigstens ein Loch aufweist, um das Durchlaufen von Fluids zu ermöglichen. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 103, 104 oder 105, wobei die Dochtwirkungsbarriere die Längsseiten der oberen absorbierenden Schicht einhüllt. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 106, wobei die Dochtwirkungsbarriere aus einer Gruppe, die aus einer Lochfolie, einer Schlitzfolie, einer gestanzten Folie, einer Vliesstoffbahn, die wasserabweisende Fasern umfasst, und einem Gewebe, das mit einer wasserabweisenden Substanz behandelt ist, besteht, ausgewählt wird. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 107, wobei die obere absorbierende Schicht eine thermisch gebondete Airlaid-Bahn umfasst, die ungefähr 10 Gew.-% oder mehr thermoplastische Binderfasern umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 107, wobei die obere absorbierende Schicht eine Coform-Bahn umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 107, wobei die untere absorbierende Schicht des Weiteren eine Vliesstoffbahn umfasst, die mit der geformten Cellulosebahn verbunden ist. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 110, wobei die obere absorbierende Schicht eine im Wesentlichen einheitliche Dichte aufweist. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 111, wobei die obere absorbierende Schicht des Weiteren eine Vielzahl von Schlitzen umfasst, die jeder in Verbindung mit einem erhöhten Bereich stehen, so dass die Vielzahl von erhöhten Bereichen vertikale Spalten in der oberen absorbierenden Schicht bilden. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 112, wobei die untere absorbierende Schicht einen Hohlraum zum Aufnehmen wenigstens eines Teils der oberen absorbierenden Schicht umfasst. Saugfähiger Artikel nach einem der Ansprüche 103 bis 113, wobei die untere absorbierende Schicht breiter als die obere absorbierende Schicht ist. Saugfähiger Artikel nach Anspruch 1, wobei die zentrale Längsaufwölbung eine Länge von wenigstens 6 cm und eine Breite von wenigstens 1,5 cm hat.






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