DE68923866T2

DE68923866T2 - Wegwerfwindel mit einem elastischen Taillenband.

Info

Publication number: DE68923866T2
Application number: DE1989623866
Authority: DE
Inventors: Reinhardt Nils Sabee
Original assignee: Individual
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2009-05-12
Also published as: DE68923866D1

Description

Diese Erfindung betrifft anpaßbare Bekleidung und insbesondere wegwerfbare Bekleidung mit bestimmten elastisch gemachten Abschnitten für den bequemen Halt des Bekleidungsstückes am Körper des Benützers.
Genau gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen Verbundstoffes der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art und ein Bekleidungsstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Wegwerfwindeln jener Art, bei denen elastische Elemente für die Schenkel- und Taillenbänder verwendet werden, werden seit einigen Jahren häufig verwendet. Eine solche Verwendung ist auf den verbesserten Sitz und die Vermeidung von Undichtheit zurückzuführen, was durch die elastischen gerafften Bereiche auf den Windeln ermöglicht wird.
Wegwerfbare Windeln, Inkontinenzhosen und ähnliche Produkte bestehen charakteristischerweise aus drei Hauptbestandteilen. Der erste Bestandteil ist eine obere Schicht, welche die Innen- oder Decklage des Bekleidungsstückes bildet und mit der Haut des Benützers in Berührung kommt. Der zweite Bestandteil ist die untere Schicht, die die äußere oder stützende Lage des Bekleidungsstückes bildet. Der dritte Bestandteil ist ein absorbierender Polster, welcher zwischen der oberen Schicht und der unteren Schicht angeordnet ist. Die obere Schicht und die untere Schicht sind relativ unelastisch. Befestigungsbänder, die das Bekleidungsstück am Benützer halten, werden üblicherweise verwendet.
Die elastischen Schenkel- und Taillenelemente werden charakterischerweise in Richtungen angebracht, die an der Windel senkrecht zueinander verlaufen. Die Gruppe der elastischen Elemente für den Schrittbereich werden in Längsrichtung in bezug auf die auseinandergefaltete Windel angebracht. Die zweite Gruppe elastische Elemente, jene für den Taillenbereich, werden in Querrichtung in bezug auf die auseinandergefaltete Windel angebracht.
Die elastischen Elemente können an den anderen Windelbestandteilen entweder in gedehntem oder ungespanntem Zustand befestigt werden.
Bekannte Lehren des Standes der Technik konzentrieren sich darauf, die elastischen Elemente an den anderen Windelbestandteilen zu befestigen, wenn sich die elastischen Elemente in gedehntem oder gespanntem Zustand befinden. Beispiele für Wegwerfwindeln, die hergestellt werden, indem gedehnte elastische Bänder an einem Gewebe aus geeignetem Windelmaterial befestigt werden, werden in US-A-4 324 245, US-A-4 336 803, US-A-4 337 771, US-A-4 352 355, US-A-4 486 192, US-A-4 500 316 und US-A-4 507 163 beschrieben.
Die Kombination aus der Komplexität des Windelaufbaus und der Kompliziertheit der Maschinen, die erforderlich sind, um gedehnte elastische Bänder während des Herstellungsvorganges zu befestigen, führt zu Herstellungsproblemen und hohen Erhaltungskosten für die Maschinen. Weiters wird durch die intensive Nachfrage nach Verbesserungen bei Wegwerfwindeln die Vereinfachung der Maschinen für die Befestigung von gedehnten elastischen Bändern an den anderen Windelbestandteilen zunehmend schwierig.
Als Alternative kann ein Windelbestandteil durch Rippen oder Fälteln zusammengezogen werden, und dann wird das elastische Element an diesem Bestandteil in ungespanntem oder nicht gedehntem Zustand befestigt. US-A-4 381 781 beschreibt ein Beispiel einer Windel mit elastischem Bund, bei der das elastische Band in entspanntem Zustand befestigt wird. Die in US-A- 4 381 781 gezeigte Windel ist nicht zufriedenstellend, da die unelastische Decklage und Stützlage Öffnungen in der oberen Schicht und in der unteren Schicht erfordern. Ein elastisches Material wird an der oberen Schicht oder unteren Schicht oder an beiden befestigt und in den Öffnungen angeordnet. Das elastische Schichtmaterial weist eine rauhe Oberfläche und keine weiche obere Schicht zur Haut des Benützers hin auf, und kann so eine Ursache für Hautreizungen sein.
US-A-4 515 595 zeigt ein Beispiel einer Windelkonstruktion, bei der das elastische Element entweder in gedehntem oder entspanntem Zustand befestigt werden kann. Die obere Schicht ist in jenen Bereichen gerippt, in denen die Bänder befestigt werden. Wenn die Rippen im getragenen Zustand der Windel nicht vollständig auseinandergezogen werden, können die bleibenden Rippen die Ursache für Hautabreibungen sein.
EP-A-0 102 245 beschreibt ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Bekleidungsstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3. Gemäß dieser Schrift wird bei der Herstellung eines wegwerfbaren Bekleidungsstückes ein fortlaufendes elastisches Element diskontinuierlich mit einer Trägerschicht oder einem Trägergewebe verklebt, oder als Alternative wird ein nicht fortlaufendes, mit Öffnungen versehenes elastisches Element (zumindest) mit Abständen mit dem Substrat verklebt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Methode und ein verbessertes Bekleidungsstück der oben erwähnten Art zu schaffen, welche den Bedarf an wegwerfbaren Bekleidungsstücken mit elastischen Elementen decken, welche an den anderen Bestandteilen des Bekleidungsstückes so angebracht werden, daß die bei vorher elastisch gemachten Bekleidungsstücken auftretenden Probleme eliminiert und einen besseren Sitz der Bekleidungsstücke gewährleistet wird.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch eine Methode und ein Bekleidungsstück erreicht, welche die in den Ansprüchen 1 bzw. 3 definierten Merkmale aufweisen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bekleidungsstück, wie z.B. eine Wegwerfwindel, und ein Verfahren zu dessen Herstellung geschaffen, durch welches es viel einfacher wird, bestimmten Bereichen des Bekleidungsstückes elastische Eigenschaften zu verleihen. Dies erfolgt durch die Verwendung von ziehbaren Polymergeweben in Verbindung mit elastischen Elementen, welche an dem Gewebe befestigt werden, wenn sich die elastischen Elemente in ungespanntem Zustand befinden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung einer verbesserten und wirtschaftlichen Wegwerfwindel, einer Inkontinenzhose oder anderer komfortabler Bekleidungsstücke, welche die Nachteile von bekannten Bekleidungsstücken nicht mehr aufweisen, und schafft ein Verfahren zur Herstellung des verbesserten, komfortablen Bekleidungsstückes auf einer schnellen und fortlaufenden Produktionsbasis.
Ein erfindungsgemäßes Bekleidungsstück kann eine Wegwerfwindel mit elastischen Elementen sein, welche an einer ziehbaren oberen Schicht oder an einer ziehbaren unteren Schicht oder an beiden befestigt sind, wobei auf der Deck- oder Stützschicht keine vorstehenden Bereiche vorhanden sind, die bei normalen Körperbewegungen mit der Haut des Benützers in Berührung kommen und diese verletzen könnten. Die vorliegende Erfindung beruht auf einem Verfahren, bei dem ungespannte elastische Elemente an einem nicht gerippten, sich bewegenden Gewebe angebracht werden, und dann der elastische Bereich durch Dehnen des elastischen Elementes vergrößert wird, wobei beim Entspannen gefältelte, geraffte oder gekräuselte Bereiche im Gewebe gebildet werden. Das Aufbringen und Befestigen von elastischen Elementen in flüssigem oder festem Zustand auf sich bewegende, nicht gerippte Gewebe und das darauffolgende Dehnen des Verbundstoffes aus elastischen Elementen und Gewebe als Laminat, das Ziehen, molekulare Ausrichten, bleibende Längen und Vergrößern der Gewebefläche vereinfacht beträchtlich die Produktionsvorrichtungen und vermindert Herstellungsprobleme.
Gemäß der Erfindung werden relativ unelastischen, ziehbaren Geweben für die obere und untere Schicht durch die Verwendung von ziehbaren Fasern, Folien, Filamenten oder Kombinationen derselben elastische Eigenschaften verliehen, sodaß, beim Ziehen, dem Polymergewebe molekulare Ausrichtung verliehen wird, wobei die dem Ziehen unterworfenen Bereiche permanent gelängt und vergrößert werden. "Relativ unelastisches, ziehbares Gewebe" wird hier als eine Form von polymeren Fasern, Folien oder Filamenten definiert, welches nach dem Dehnen, nämlich durch inkrementales Dehnen mit Hilfe von Zahnwalzen oder Zugwalzenpaaren entlang der Faser, der Folie oder der Filamente bis zu 150% oder mehr der ursprünglichen Länge (z.B. von 2,54 cm bis zu 3,8 cm, d.h. von 1 bis zu 1 1/2 Zoll oder mehr) bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur des Polymers und dem Schmelzbereich oder -punkt des Polymers oder der kristallinen Schmelztemperatur, und nach dem darauffolgenden Loslassen durch die molekulare Ausrichtung der Fasern, Filamente oder Folien eine permanente Längung erfährt, die gleich 25% oder mehr des aufgebrachten Zuges beträgt. Weist das Polymer mehr als eine Glasübergangstemperatur auf, so wird bevorzugt die Glasübergangstemperaturgrenze verwendet, die zur effizientesten molekularen Ausrichtung führt, wobei diese im allgemeinen die höchste Glasübergangstemperatur des Polymers ist, da das Polymer bei niedriger Temperatur zu brüchig und spröde ist.
Elastische Elemente, wie z.B. elastische Streifen, Bänder, Folien, Feinfolien, Filamente, Fasermatten und ähnliches werden am relativ unelastischen, ziehbaren Gewebe befestigt, wenn sich diese in ungespanntem oder ungedehntem Zustand befinden. Der hier verwendete Ausdruck "elastisch" bezieht sich auf Folien, Feinfolien, Bänder, Filamente, Fasermatten und ähnliches, nach dem Dehnen entlang der Faser, dem Filament oder dem Gewebe bei Raumtemperatur bis zu 150% oder mehr der ursprünglichen Länge (z.B. 2,54 cm auf 3,8 cm, d.h. von 1 auf 1 1/2 Zoll oder mehr) eine Erholung von mindestens 50% aufweisen. Die elastischen Elemente sind normalerweise relativ lang und schmal, und sie werden im allgemeinen so am Gewebe angebracht, daß sie entweder in Längs- oder Querrichtung in bezug auf die Fortbewegungsrichtung des Gewebes in der Maschine zur Herstellung der Windel verlaufen, d.h. die Maschinenrichtung. Das elastische Material kann außer in Form von Rollen auch in Form von Feinfolien, in flüssiger, fester Form, in Form von Bändern, Nonwovens oder gewebten Bahnen zur Verwendung kommen.
Der hier verwendete Ausdruck "viskoelastisches Hotmelt" definiert einen festen elastomeren Thermoplast, welcher bei Temperaturen über 20ºC bis 40ºC geschmolzen oder extrudiert werden kann. Der hier verwendete Ausdruck "Haftklebstoff", bezieht sich auf Klebstoffe, welche beinahe augenblicklich kleben, wenn einander entsprechende Flächen zusammengedrückt werden, wie z.B. "H.B. Fuller Company's elastic pressure sensitive adhesive", verkauft unter dem Markennamen "Fullastic" .
Die Ausdrücke "viskoelastisches Hotmelt", "Haftklebstoff", "selbstklebende Zusammensetzung", "selbstklebender Gummi", "elastischer Haftklebstoff" werden austauschbar verwendet und sind in dieser Beschreibung als elastische Materialien zu definieren, welche an Bekleidungsmaterialien und ähnlichem, wie z.B. an Papier, Stoff, Kunststoffen, Folien, Filamenten, Fasern usw., bei Berührung oder unter Einwirkung von Druck kleben.
Thermoplastische Gummi, welche für das Extrudieren geeignet sind, sind die Kraton 2000 und 3000 Serien der Shell Chemical Company, GX-2701, und andere Kraton Gummi; das thermoplastische Elastomer Alcryn von DuPont; die thermoplastischen Polyurethane von B. F. Goodrich; die thermoplastischen Polyurethane von Upjohn; die thermoplastischen Elastomere von J. Von; die thermoplastischen Folien von Stevens, die Polyurethan-Elastomere von Mearthane Products, viskoelastische Hotmelt-Haftklebstoffe, z.B. jene, hergestellt durch die H. B. Fuller Company; und Polyurethane, wie z.B. Texin 480A der Mobay Chemical Company.
Die oben erwähnten Elastomere sind geeignet, einem relativ unelastischen, ziehbaren oder molekular ausrichtbaren Substrat Elastizität zu verleihen; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Materialien beschränkt, da sich jedes elastische thermoplastische Material, welches weich und nachgiebig ist, einschließlich natürliche, synthetische und vulkanisierte Gummi, eignet. Das elastische thermoplastische Material kann einer Fertigungsstation in Form von Rollen oder als Schüttgut zugeführt werden, oder es kann mit Hilfe von geeigneten Formen extrudiert werden. Die Elastomere können autogen mit dem Substrat verklebt werden, wobei nur Hitze und Druck verwendet werden, oder sie können durch Schmelzen oder selbstklebend unmittelbar nach dem Extrudieren verbunden auf das Substrat aufgebacht werden, oder sie können mit einem geeigneten Klebstoff coextrudiert werden.
Außer durch Selbstklebung, autogenes Kleben und Schmelzkletung können die elastischen Bänder mit Hilfe von Klebstoffen am Gewebe befestigt werden, von denen einige im weiteren aufgezählt werden.
Die elastischen Bänder können mit Hilfe von Applikatoren aufgebracht werden, sowohl im warmen als auch im kalten Zustand. Sie können extrudiert und coextrudiert werden, wobei sie mit einem oder mit beiden Materialien, die miteinander verklebt werden sollen, extrudiert werden. Geeignete Klebstoffe sind selbstklebende Kaltklebstoffe, Holtmelt-Klebstoffe, abziehbare Klebstoffe und Hotmelt-Haftklebstoffe. Einige Hersteller von geeigneten Klebstoffen sind wie folgt: Eastman Chemical Co., Hot Melt Adhesive No. 13375; H. B. Fuller Co., Hot Melt Adhesive No. HM 1533; Shell Chemical Co., Kraton; Rohm & Haas Co., Hot Melt Adhesive QR-969; und Borden Chemical Co., Casco Melt HA-7981, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung der vorher erwähnten Materialien beschränkt ist.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel umfaßt die Verwendung von Coextrusionsformen zum gleichzeitigen Extrudieren eines elastomeren Polymers und eines Klebstoffes, wie in US-A-4 618 384 beschrieben.
Nach dem Befestigen der elastischen Elemente am Gewebe wird das Gewebe einem Zieh-Dehnvorgang in einer Ziehstation der Windelherstellungsvorrichtung oder bei Verwendung am Benützer unterworfen. Der Ziehapparat zieht das Gewebe entweder an bestimmten, isolierten, separaten Bereichen zur Befestigung der elastischen Elemente oder das gesamte Gewebe. Der Ziehvorgang erfolgt entweder in Maschinenrichtung, in Querrichtung zu dieser oder in einem spitzen Winkel. Das Ziehen des Gewebes kann gemäß US-A-4 223 063 erfolgen. Das Ziehen bewirkt eine molekulare Ausrichtung der Gewebefäden, wobei die Gewebefläche vergrößert wird und eine bleibende Längung der Gewebefasern entsteht. Der Ziehvorgang, der die Gewebefläche vergrößert, dehnt oder streckt auch das elastische Element, welches am Gewebe befestigt ist. Das gedehnte elastische Element und das gezogene Gewebe verlassen dann die Ziehstation und gelangen in eine Fertigungsstation, wo die elastischen Elemente und/oder das gezogene Gewebe mit einem zweiten Gewebe verklebt werden. Beim Verlassen der Fertigungsstation wird das Gewebe durchgetrennt, wobei die einzelnen Windeln oder andere Produkte entstehen, und die in Längsrichtung gedehnten elastischen Elemente werden entspannt und bilden gefältelte oder geraffte Bereiche in den bleibend gelängten Gewebefasern. Das Ziehen von Fasern und Folien und das Dehnen der elastischen Elemente kann auch in Querrichtung erfolgen. Beim Verlassen der Ziehstation und vor dem Betreten der Fertigungsstation entspannen sich in Querrichtung gedehnte elastische Elemente und bilden im Gewebe gefältelte oder geraffte Bereiche. Das Ziehen von Fasern, Folien und Filamenten und das Dehnen von elastischen Elementen findet auch während des Tragens durch den Benützer statt. In jedem Fall werden die Gewebedimensionen durch eine Kombination aus dem Ziehen der Fasern und einer Wiederausrichten der Fasern vergrößert.
In kardierten Geweben, in denen Fasern und/oder Filamente vorwiegend in Längsrichtung verlaufen, wird eine seitliche Flächenzunahme durch Dehnen des befestigten elastischen Elementes begleitet von einem größeren Prozentsatz Faserwiederausrichtung und einem entsprechenden geringeren Prozentsatz Ziehen und bleibender Längung der Gewebefasern oder Filamente als in beliebig gelegten Geweben (siehe US-A-4 223 063, Spalte 6). Wenn die Ausrichtung der Faserlegung in Längsrichtung vorherrschender wird, kann ein größerer Prozentsatz gezogene Fasern verwendet werden, um eine zufriedenstellende Flächenvergrößerung des Befestigungsbereiches der elastischen Elemente nach dem lateral en Dehnen des elastischen Materials zu erhalten. Bei hoher Faser-Filamentausrichtung in Längsrichtung oder geeignetem Öffnungsmuster im hydraulischen Wirrvorgang, wobei voll gezogene Fasern verwendet werden, kann der Befestigungsbereich der elastischen Elemente lateral in einem solchen Ausmaß gedehnt werden, daß die Fläche der oberen Schicht in zumindest dem Befestigungsbereich der elastischen Elemente 1 1/2 - bis 12mal größer wird als die ungedehnte Fläche.
Die Ausdrücke "gefältelt", "gerafft", "gekräuselt", "gerippt", "gefaltet", "gekreppt" und "geschrumpft" sind austauschbar und beschreiben den Zustand eines molekular ausgerichteten Gewebes, einer Folie, Faser oder eines Filamentes nach dem Dehnen eines befestigten elastischen Elements, wobei das Gewebe gezogen und dann entspannt wird, oder den Zustand eines Gewebes, nachdem es durch ein Paar Rippwalzen geführt worden ist. Der Ausdruck "ziehen" und "molekular ausrichten" werden gleichbedeutend verwendet.
Da die elastischen Elemente am Gewebe im ungespannten Zustand befestigt werden, können Länge, Breite, Form und Dicke des elastischen Elementes mit minimalen Veränderungen an den Maschinen variiert werden. Diese Flexibilität verbessert stark das Design von wegwerfbaren Bekleidungsstücken, wie z.B. Windeln, Inkontinenzhosen und ähnlichem, welche zusammenziehbare Bündel, einen elastischen Taillenbund und andere entsprechende Merkmale aufweisen, die bei wegwerfbaren Bekleidungsstücken wünschenswert sind.
Die obere Schicht für Wegwerfwindeln ist im allgemeinen aus einem fasrigen und hydrophoben Nonwoven hergestellt, welches aus gezogenen Fasern oder Filamenten besteht und flüssigkeitsdurchlässig ist. Die obere Schicht kann aus Fasern, Filamenten oder perforierten Folien bestehen, die durch Ziehen molekular so ausgerichtet werden können, daß eine bleibende Längung während der Herstellung oder Verwendung der Windel entsteht. Alle Fasern oder Filamente, die zumindest teilweise ziehbar sind, sind geeignet. Geeignete Polymere für die obere Schicht sind Polyolefine, Polyester und Polyamide, wobei die obere Schicht nicht auf diese Materialien beschränkt ist. Mischungen und Gemische aus verschiedenen Polymeren und Copolymeren können verwendet werden, wenn die Mischung ziehbar ist. Kardierte Gewebe aus Mischungen von ziehbaren und gezogenen Fasern sind geeignet, unter der Voraussetzung, daß ausreichend ziehbare Fasern für das Ziehen des Gewebes nach der Befestigung der elastischen Elemente zur Verfügung stehen.
In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das ziehbare Gewebe in einem oder mehreren Schritten gezogen, um im Gewebe zwei oder mehr Grade molekulare Ausrichtung herzustellen, wodurch die Festigkeit, Faltfähigkeit, Weichheit und andere ästhetische Eigenschaften des fertigen Bekleidungsstückes oder Artikels vergrößert werden. Das erste oder anfängliche Ziehen oder molekulare Ausrichten des Polymergewebes kann bei der Herstellung des Gewebes erfolgen, während die Folie extrudiert wird oder das Schmelzblasen oder Schmelzspinnen der Fasern und/oder Filamente stattfindet. Zusätzliches Ziehen oder molekulares Ausrichten des ziehbaren Gewebes erfolgt vorzugsweise während der Herstellung des Artikels auf Verarbeitungsvorrichtungen, wie z.B. Maschinen zur Herstellung von Windeln oder Bekleidungsstücken, oder beim Anlegen durch den Benützer. Alle Ziehvorgänge können auch auf den Verarbeitungsvorrichtungen erfolgen.
Das zusätzliche oder zweite Ziehen kann entweder im gesamten Gewebe oder zumindest in den Befestigungsbereichen der elastischen Elemente erfolgen, wobei gefältelte oder geraffte Bereiche im Gewebe oder im herzustellenden Artikel gebildet werden. Im ersten Ziehvorgang wird das ziehbare Gewebe bis zu Dehnwerten im Bereich von 0,05% bis 85% der maximalen Dehnung vorzugsweise molekular ausgerichtet, der das jeweilige polymere Gewebe ausgesetzt werden kann, oder vorzugsweise bis zu Dehnwerten im Bereich von 5% bis 45% der maximalen Dehnung. Das abschließende oder zweite Ziehen kann die molekulare Ausrichtung vergrößern, zumindest in den Befestigungsbereichen der elastischen Elemente, und zwar bis zu Werten im Bereich zwischen 10% und 100% der maximalen Dehnung, dem das jeweilige Polymergewebe ausgesetzt werden kann. Die verschiedenen Gewebe und Polymere weisen große Unterschiede in bezug auf die gesamte molekulare Ausrichtung auf, der sie unterworfen werden können. Der maximale Zug, dem ein Polymergewebe unterworfen werden kann, wird in dieser Beschreibung definiert als "maximale molekulare Ausrichtung, welche bei einem bestimmten Polymergewebe erfolgen kann, ohne das Gewebe oder den Artikel zerstörendem Brechen, Reißen oder Einreißen zu unterwerfen". In einigen Geweben, insbesondere jenen, die nicht ziehbare Elemente in Gemischen oder Mischungen von Polymeren oder Filamenten enthalten, oder Gewebe, die nicht ziehbare Fasern oder Filamente enthalten, ist es wünschenswert, bestimmte Elemente in einem Gewebe kontrolliert zu ziehen und zum Reißen zu bringen, um bestimmte Eigenschaften, wie z.B. Weichheit und verschledene Porositäten, insbesondere in separaten und isolierten Bereichen des Gewebes, zu erhalten.
Andere Aufgaben, Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung ersichtlich, wobei Bezug genommen wird auf die Zeichnungen, in denen:
die Fig. 1 eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß hergestellten Wegwerfwindel ist, wobei die Wegwerfwindel in flachem Zustand gezeigt ist;
die Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer Wegwerfwindel mit elastischen Taillenbändern gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 3 eine teilweise Draufsicht der Fig. 2 ist;
die Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linien 4-4 der Fig. 3 ist, wobei die Zieh- und Dehnwalzen um 180º gedreht gezeigt sind;
die Fig. 5 eine Ansicht entlang der Linien 5-5 der Fig. 4 ist;
die Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Dehnwalzen der Fig. 4 und 5 ist;
die Fig. 7 ein Schnitt entlang der Linien 7-7 der Fig. 2 ist;
die Fig. 8 ein Schnitt ähnlich der Fig. 7 ist, wobei das elastische Element in gedehntem Zustand und die obere Schicht und untere Schicht der Wegwerfwindel in gezogenem Zustand gezeigt sind;
die Fig. 9 ein Schnitt ähnlich der Fig. 7 und 8 ist, wobei das vorher gedehnte elastische Element in ungespanntem Zustand und die gezogene obere Schicht und untere Schicht in gerafftem Zustand gezeigt ist;
die Fig. 10 eine Ansicht ähnlich der Fig. 9 ist, wobei eine andere Konstruktion zer Befestigung der oberen Schicht und der unteren Schicht am elastischen Element gezeigt ist;
die Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer unteren Schicht einer Wegwerfwindel gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 12 eine schematische Seitenansicht eines modifizierten Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zur Herstellung einer Wegwerfwindel mit elastischen Taillenbändern gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 13 eine teilweise Draufsicht der Fig. 12;
die Fig. 14 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Vorrichtung zur Herstellung einer Wegwerfwindel mit einem elastischen Taillenband gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 15 eine teilweise Draufsicht der Fig. 14 ist;
die Fig. 16 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Vorrichtung zur Herstellung der Wegwerfwindel mit einem elastischen Taillenband gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 17 eine teilweise Draufsicht der Fig. 16 ist;
die Fig. 18 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Vorrichtung zur Herstellung der Wegwerfwindel mit einem elastischen Taillenband gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 19 eine teilweise Draufsicht der Vorrichtung der Fig. 18 ist;
die Fig. 20 eine schematische Seitenansicht einer weiteren modifizierten Vorrichtung zur Herstellung der Wegwerfwindel mit einem elastischen Taillenband gemäß er vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 21 eine teilweise Draufsicht der Vorrichtung der Fig. 20 ist;
die Fig. 22 eine schematische Seitenansicht einer weiteren modifizierten Vorrichtung zur Herstellung der Wegwerfwindel mit einem elastischen Taillenband gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 23 eine teilweise Draufsicht der Vorrichtung der Fig. 22 ist;
die Fig. 24 eine perspektivische Ansicht einer unteren Schicht einer Wegwerfwindel gemäß einem weiteren modifizierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
die Fig. 25 eine perspektivische Ansicht einer teilweise fertiggestellten, mit der Vorrichtung der Fig. 12 und 13 hergestellten Wegwerfwindel ist;
die Fig. 26 eine vergrößerte Ansicht entlang der Linien 26-26 der Fig. 25 ist;
die Fig. 27 eine perspektivische Ansicht ähnlich der Fig. 25 ist, wobei die Wegwerfwindel im darauffolgenden Schritt des Herstellungsverfahrens gezeigt ist; und
die Fig. 28 eine perspektivische Ansicht einer Wegwerfwindel ist, wobei ein Teil der oberen Schicht entfernt ist;
die Fig. 29 eine Draufsicht einer Windelkette ist, wobei die Anordnung der elastischen Bänder gezeigt ist; und
die Fig. 30 eine schematische Seitenansicht eines weiteren modifizierten Ausführungsbeispieles ist.
Die Beschreibung der Erfindung ist detailliert und genau, sodaß der Fachmann sie in der Praxis durchführen kann, jedoch sind die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele nur beispielhaft, und die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden. Der Rahmen der Erfindung wird in den dazugehörigen Ansprüchen definiert.
Die Fig. 1 zeigt ein elastisches, komfortables Bekleidungsstück 1, welches die vorliegende Erfindung beinhaltet. Das Bekleidungsstück wird als Wegwerfwindel beschrieben, die Erfindung ist jedoch nicht auf Verwendung bei Inkontinenz bei Menschen beschränkt.
Die Bestandteile der Wegwerfwindel 1 umfassen eine untere Schicht 3 mit in Längsrichtung gegenüberliegenden Taillenbereichen 5 und einem dazwischenliegenden Schrittbereich 7. Der Schrittbereich 7 ist mit symmetrischen Beinausschnitten 9 versehen, wie bereits bekannt ist, und gibt der unteren Schicht 3 im wesentlichen die Form eines Stundenglases. Die Windel umfaßt weiters eine obere Schicht 11, welche im wesentlichen denselben Umriß hat wie die untere Schicht. Die obere Schicht 11 wird auf die untere Schicht gelegt und mit dieser verklebt. Ein Polster 35 aus absorbierendem Material, welcher im wesentlichen die Form eines Stundenglases 13 hat, wird zwischen die obere Schicht und die untere Schicht gelegt. Um den Halt des Bekleidungsstückes am Benützer zu verbessern, können an einem Taillenbereich 5 der unteren Schicht Taillenbänderlaschen 15 befestigt sein. Ein elastisches Band 41 ist in Querrichtung mit jedem Ende des Taillenbereiches der Windel verklebt, und ein weiteres elastisches Band 42 ist in Längsrichtung entlang der Ränder 17 der Beinausschnitte 9 aufgeklebt. Die Ausdrücke "Taillenband" und "elastisches Taillenband" werden gleichbedeutend verwendet, und die Ausdrücke "Beinband" und "elastisches Beinband" sind auch austauschbar.
Erfindungsgemäß werden die elastischen Eigenschaften der elastischen Bänder 41 und 42 den Taillenbereichen 5 und den Beinbereichen 9 des Bekleidungsstückes 1 in einer Weise verliehen, die im Vergleich zu bekannten Bekleidungsstücken stark verbessert und vereinfacht ist. Zu diesem Zweck ist die obere Schicht 11 ein fasriges, flüssigkeitsdurchlässiges, vorzugsweise hydrophobes Nonwoven, bestehend aus nicht gezogenen oder teilweise gezogenen Fasern oder Filamenten, welche durch das Ziehen eine molekulare Ausrichtung erhalten und somit bleibend gelängt werden, wodurch eine Flächenvergrößerung der oberen Schicht 11 entsteht. Jede zumindest teilweise ziehbare Faser oder jeder zumindest teilweise ziehbare Filament ist geeignet. Polymere, die für die obere Schicht geeignet sind, umfassen Polyolefine, Polyester und Polyamide. Geeignete Polymere umfassen Polypropylen, Polyethylen, Nylon und Polyethylenteraphthalat. Diese Aufzählung von Materialien ist natürlich nur beispielhaft und soll den Rahmen der Erfindung nicht einschränken. Mischungen und Gemische und verschiedene Polymere und Copolymere können verwendet werden, wenn die Mischung ziehbar ist. Kardierte Gewebe aus Mischungen aus ziehbaren und gezogenen Fasern sind geeignet, vorausgesetzt, daß ausreichend ziehbare Fasern zum Ziehen des Gewebes zur Verfügung stehen, wie im weiteren erklärt wird.
Mindestens drei Arten von Nonwovens sind geeignet für die obere Schicht 11 der Wegwerfwindel. Die erste Gewebeart ist ein durch Schmelzblasen hergestelltes Gewebe aus Polymerfasern. Dieses Gewebe wird gesponnen, indem eine Linie aus voneinander beabstandeten, geschmolzenen synthetischen Filamenten auf eine Sammelfläche geblasen wird, wie in US-A-4 526 733 beschrieben. Diese Gewebeart besteht im wesentlichen aus nicht gezogenen Filamenten und Fasern, wobei der Großteil an ihren Kreuzungspunkten durch Schmelzen miteinander verklebt sind. Die zweite Gewebeart ist ein durch Schmelzspinnen hergestelltes Gewebe, welches durch Extrudieren einer Linie von beabstandeten, geschmolzenen synthetischen Filamenten mit Hilfe einer Spinndüse hergestellt wird, die eine Vielzahl von übereinander angeordneten Öffnungen aufweist, um eine Vielzahl von beabstandeten, nicht verfestigten Filamenten zu erhalten, wie in US-A-3 509 009 beschrieben. Die Filamente werden sofort an beiden Seiten von heißen Gasströmen erfaßt und ohne zu reißen weggetragen, sodaß die Filamentdurchmesser innerhalb eines Abstandes von ungefähr 1 cm von der Spinndüse abnehmen und die Filamente nicht voll gezogen sind. Die Filamente werden dann auf einem sich bewegenden Draht in beliebiger Ausrichtung oder mit wirrer Windung abgelegt. Das Verkleben erfolgt, indem das Gewebe durch einen von zwei Walzen gebildeten Druckspalt geführt wird, wobei eine erwärmt ist und eine Vielzahl von erhabenen Bereichen an der Oberfläche aufweist, wie in US-A-3 855 046 beschrieben. Bei der ersten und zweiten Art von Nonwovens haben die durch Schmelzblasen und Schmelzspinnen hergestellten Filamente eine Dicke von ungefähr 0,5 bis 100 um (Mikrometer). Die dritte Gewebeart ist ein kardiertes Gewebe bestehend aus nicht fortlaufenden gezogenen Fasern oder enthaltend zumindest eine Anzahl von teilweise gezogenen Fasern oder vollständig gezogenen Fasern, welche vorwiegend in Längsrichtung angeordnet sind und mit einem geeigneten Bindemittel verklebt sind, oder ein Gewebe mit Öffnungen, z.B. hergestellt mit Hilfe eines hydraulischen Wirrvorganges, wie in US-A-4 021 284 und US-A-4 024 612 beschrieben. Bei Verwendungen für wegwerfbare Bekleidungsstücke, wie z.B. Wegwerfwindeln, liegt das Basisgewicht der oberen Schicht vorzugsweise im Bereich von ungefähr 4 bis 110 gm/Quadratyard , wobei das Basisgewicht für Tücher und Kleider einen oberen Bereich hat, der 250 gm/Quadratyard übersteigen kann.
Die untere Schicht 3 ist eine ziehbare Polymer-Feinfolie, die aus Polymeren, wie z.B. Polyolefinen, Polyestern und Polyamiden, hergestellt werden kann, jedoch ist das Gewebematerial nicht auf diese Materialien beschränkt. Feinfolien aus Polypropylen, Polyethylen, Nylon und Polyethylenteraphthalat sind leicht zu handhaben und leicht ziehbar bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten. Mischungen und Gemische aus verschiedenen Polymeren sind auch geeignet, solang sie zumindest teilweise ziehbar sind. Copolymere aus ziehbaren Harzen sind auch geeignet. Die Mischungen können nicht ziehbare Elemente enthalten, solang diese Materialien die molekulare Ausrichtung des ziehbaren Materials nicht stören. Die Ausdrücke "Fasern" und "Filamente" sind austauschbar und können ziehbar oder nicht ziehbar sein.
Die Ausdrücke "obere Schicht", "Deckschicht", "untere Schicht", "Gewebe" und "Feinfolien" werden gleichbedeutend verwendet und können in den verschiedenen Produkten ausgetauscht werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen neue Vorrichtungen 19 für die Herstellung von Wegwerfwindeln 1 mit elastischen Taillenbändern 41. Wie bereits erwähnt, sind die üblichen Bereiche zum Elastischmachen der Windel die Taillenbereiche 5 und jene entlang der Ränder 17 der Beinausschnitte 9. In den Fig. 2 und 3 sind als vorläufige Erklärung nur die Taillenbereiche elastisch gezeigt. Detaillierte Beschreibungen der Vorrichtungen zur Herstellung von Wegwerfwindeln mit elastischen Beinbändern 42 werden dann gleich gegeben. In den Fig. 2 und 3 führt eine Haupt- oder Zuführwalze 23 ein Gewebe 25 aus Material für die obere Schicht 11 (Fig. 1) zu einer Fertigungsstation 27 der Vorrichtung 19. Das Bezugszeichen 29 (Fig. 2 und 3) bezeichnet eine Zuführwalze eines Gewebes 21 für das Material der unteren Schicht 3 (Fig. 1). Eine Fördereinrichtung 33 trägt vorgeformte absorbierende Polster 35, die allgemein die Form eines Stundenglases 13 haben. Die Fördereinrichtung 33 bringt die Polster 35 zur Fertigungsstation 27 zeitlich abgestimmt zur Bewegung der Gewebe 25 und 31, sodaß ein vorbestimmter Abstand 37 zwischen den Taillenbereichen von benachbarten Polstern entsteht.
Die Vorrichtung 19 zur Herstellung der Windel umfaßt einen Applikator 39 für den viskoelastischen Hotmelt-Haftklebstoff, der sich quer über eines der Gewebe erstreckt; in den Fig. 2 und 3 erstreckt sich der Applikator über das Gewebe 25 der oberen Schicht. Der Applikator 39 wird gemäß der Lehre und Beschreibung von US-A-4 618 384 betrieben, wobei dieser einen dünnen Streifen 41 aus viskoelastischem Hotmelt-Haftklebstoff auf dem Gewebe der oberen Schicht in Längsmittelpunkten der Zwischenräume 37 aufträgt. Die Fertigungsstation 27 umfaßt ein Paar Walzen 34, die die Gewebe von den Zuführwalzen 23 und 29 ziehen und die die Bänder 41 aus viskoelastischem Hotmelt-Haftklebstoff auf das Gewebe der unteren Schicht pressen, wobei ein Mehrkomponentengewebe 43 entsteht (siehe Fig. 7).
Das Mehrkomponentengewebe 43 wird unter der Wirkung der Zugwalzen 45 und 47 weiterbefördert. Die Walze 45 umfaßt ein Paar symmetrische Messer 49, die aus der oberen Schicht 11 und der unteren Schicht 3 die Beinbereiche ausschneiden (siehe Fig. 1).
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Gewebe 43 aus Verbundstoff von den Zugwalzen 45 und 47 weiter zu einem Paar kooperierende Rippen- oder Faltwalzen 51 bewegt. Wie am besten aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, hat jede Walze 51 einen querverlaufenden erhabenen Bereich 53, der sich teilweise um den Walzenumfang erstreckt. Die erhabenen Bereiche 53 definieren gerippte Flächen 55, die ineinander mit nur geringem radialem Spiel eingreifen. Die Walzen 51 rotieren zusammen in Richtung der Pfeile 52 zeitlich abgestimmt zur Bewegung des Gewebes 43 aus Verbundstoff, sodaß nur der Gewebeabschnitt, der das ausgehärtete elastische Band 41 trägt, zwischen den Rippen 55 durchläuft. Die entstehende Länge in Querrichtung der gerippten Flächen ist im wesentlichen größer als die Breite des Gewebes 43. Folglich wird das elastische Band 41 in Querrichtung über das Gewebe gedehnt oder gestreckt, wenn es zwischen den gerippten Flächen durchläuft. Gleichzeitig wird das Gewebe 25 der oberen Schicht und das Gewebe 31 der unteren Schicht in Querrichtung über die gerippten Flächen gezogen (siehe Fig. 8). Dadurch wird den Fasern, Feinfolien oder Filamenten der oberen Schicht und der unteren Schicht eine molekulare Ausrichtung verliehen, die eine bleibende Längung sowohl der oberen Schicht als auch der unteren Schicht bewirkt.
Beim Verlassen der Walze 51 entspannt sich das elastische Band 41 ungefähr auf seine ursprüngliche ungedehnte Länge. Das Gewebe 25 der oberen Schicht und das Gewebe 31 der unteren Schicht, welche relativ unelastisch und ziehbar sind, kehren nicht zu ihren ursprünglichen, nicht gezogenen Zustand zurück. Die Gewebefasern und Feinfolien bilden gefältelte oder geraffte Bereiche 57 und 59, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt. Die Fig. 9 zeigt die Form der gezogenen Gewebe der Deck- und Stützschicht nach Durchlaufen der Walzen 51, wenn das elastische Band durchgehend auf beide Seiten des Gewebes geklebt wird. In diesem Fall sind die gefältelten oder gerafften Bereiche 57 relativ zahlreich, klein und eng beeinanderliegend. Es ist ein weiteres Zeichen für die Vielseitigkeit der vorliegenden Erfindung, daß die elastischen Bänder auf einer Seite fortlaufend und auf der anderen Seite mit Unterbrechungen mit dem jeweiligen Gewebe verklebt werden kann. Beim Dehnen und Ziehen in den Walzen 51 und dem darauffolgenden Loslassen der elastischen Bänder nehmen die gezogenen Gewebe die allgemeine, in der Fig. 10 gezeigte Form an. Nach dem Verlassen der Walzen 51 wird das Verbundgewebe 43 in Querrichtung entlang den Linien 61 durchtrennt (Fig. 3), wobei die einzelnen Wegwerfwindeln 1 entstehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind weiters zahlreiche zufriedenstellende Alternativen für Bekleidungsstücke ohne weiters möglich, wodurch die Herstellungsvorrichtung einfacher und die Verwendung von verschiedenen Materialien möglich wird, die zu bestimmten Zeiten leichter erhältlich oder wirtschaftlicher sind als andere. Es ist z.B. nicht notwendig, daß sowohl die untere Schicht 3 als auch die obere Schicht 11 ziehbar ist. Jede Schicht kann aus einem relativ festen und im wesentlichen nicht ziehbaren Gewebematerial bestehen, vorausgesetzt, daß dieses Gewebematerial gerippt, gefaltet oder gefältelt wird, bevor es mit den elastischen Bändern verbunden wird. Die Fig. 11 zeigt eine im wesentlichen nicht ziehbare, vorgerippte, gefaltete oder gefältelte untere Schicht 63, wobei darauf hingewiesen wird, daß eher die obere Schicht vorgerippt sein soll als die untere Schicht. Die untere Schicht oder die obere Schicht kann dehnbar sein, aber im wesentlichen ohne Anwendung von Zug gerippt werden. Die untere Schicht oder die obere Schicht muß während des Rippvorganges nicht gezogen werden. Die Rippen, Falten oder Fältchen 65 werden in der unteren Schicht 63 gebildet, und Wegwerfwindeln 1 mit elastischen Taillenbändern 41 und elastischen Beinbändern 42 werden mit Hilfe der in den Fig. 12 und 13 gezeigten Vorrichtungen 66 hergestellt. Das Bezugszeichen 67 bezeichnet eine Haupt- oder Zuführwalze für das Material, welches eine im wesentlichen nicht ziehbare untere Schicht 63 einer Windel bildet. Das Material der unteren Schicht wird der Fertigungsstation 71 in Form einer Bahn 69 zugeführt, die dann in Querrichtung durchtrennt wird, sodaß die einzelnen unteren Schichten 63 entstehen. Vor Erreichen der Fertigungsstation 71 läuft die Bahn 69 zwischen einem Paar synchronisierten Rippenwalzen 73 und 75. Jede Walze 73, 75 ist mit einem erhabenen Bereich 77 versehen Jeder erhabene Bereich 77 hat eine gerippte Teiloberfläche, die quer gerippt ist, wobei in Längsrichtung verlaufende Rippen im wesentlichen gleich den gerippten Flächen 55 der vorher beschriebenen Walzen 51 sind. Die Bahn 69 ist gerippt, aber im wesentlichen nicht gezogen, wobei sich in Längsrichtung erstreckende Rippen oder Fältchen 65 in Längsabständen entlang der Bahn befinden, wo die erhabenen Bereiche 77 der Rippenwalzen 73 und 75 ineinander eingreifen.
Das Material der oberen Schicht wird der Fertigungsstation 71 als Bahn 79 von einer Zuführwalze 81 geliefert. Über der Bahn 79 befindet sich eine Extrusionsform 83 für das Taillenband, welche sich in Querrichtung relativ zum sich bewegenden Gewebe erstreckt. Die Extrusionsform 83 wird gemäß US-A-4 618 384 betrieben, wobei ein querverlaufendes Band aus nicht gespanntem elastomerem Material 41 mit Abständen entlang der sich bewegenden Bahn angebracht wird. Nach der Extrusionsform für das Taillenband folgt ein Paar voneinander beabstandete Extrusionsformen 85 für die Beinbänder. Die Extrusionsformen 85 für die Beinbänder arbeiten so, daß sich in Längsrichtung erstreckende Bänder aus Elastomermaterial auf der Gewebebahn angebracht werden. Nach Durchlaufen der Extrusionsformen für die Taillen- und Beinbänder bewegt sich die Bahn zwischen einem Paar temperaturgeregelte Kühlwalzen 87, die die Bänder 41 und 42 aus elastomerem Material verfestigen, sodaß feste dehnbare elastische Bänder entstehen, die entspannt sind und mit Hilfe von Restwärme auf die Bahn 79 geklebt werden.
Dann durchläuft die Bahn 79 eine Ziehstation 88 in Form von longitudinalen, inkrementalen Zugwalzen 89, die die Bahn vorzugsweise im Bereich der Beinbänder einem Ziehvorgang unterwerfen. Weiters dehnen Walzen 89 die elastischen Bänder 42. Bei der Bewegung durch die Zugwalzen 89 werden die elastischen Bänder 41 in Querrichtung des Gewebes entspannt, sie bleiben jedoch unter Zug in Längsrichtung. Da das Gewebe der oberen Schicht aus relativ unelastischem, ziehbarem Material besteht, werden die Fasern zumindest in den Bereichen der Beinbänder 42 molekular ausgerichtet und somit beim Durchlaufen der Walzen 89 bleibend gelängt. Nach Durchlaufen der Walzen 89 erhalten die freien Flächen der elastischen Bänder 41 und 42 eine Schicht Klebstoff 91 aus dem Klebstoffapplikator 93.
Die absorbierenden Polster 35 werden der Fertigungsstation 71 als dicke Bahn 95 zugeführt, die sich zwischen den Messerwalzen 97 und 99 bewegt. An der Messerwalze 99 ist ein erstes Messer 101 montiert, welches die Bahn 95 in voneinander getrennte Polster 35 schneidet, und ein zweites Messer 103, welches die Polster in ihre Stundenglasform 13 formt. Die einzelnen Polster 35 werden für den Transport zur Fertigungsstation auf eine Fördereinrichtung 33 gelegt.
Bei der Fertigungsstation 71 wird das gezogene Gewebe 79 der oberen Schicht, der Polster 35, die elastischen Bänder 41 und die gedehnten elastischen Bänder 42 und das gerippte, aber nicht gezogene Gewebe 69 der unteren Schicht zu einem Verbundgewebe 43 verbunden. Zu diesem Zweck laufen die Gewebe zwischen den Walzen 75 und 105. Zusätzlich zu den erhabenen, gerippten Bereichen 77 tragen die Walzen 75 ein Paar Messer 107, die die Beinausschnitte 9 der unteren und oberen Schicht erzeugen, Fig. 11. Bei der Bewegung der Gewebe und Polster zwischen den Walzen 75 und 105 wird die gerippte untere Schicht mit den elastischen Bändern 41 und 42 mit Hilfe des Klebstoffes 91 verklebt.
Wie am besten aus der Fig. 13 ersichtlich, sind die verschiedenen, vorher beschriebenen Bestandteile der Vorrichtung 66 für die Herstellung der Windel so zueinander angeordnet und zeitlich abgestimmt, daß das elastische Taillenband 41 die querverlaufende Rippen 65 des Gewebes der unteren Schicht bedeckt und die elastischen Beinbänder 42 in Längsrichtung entlang den Beinbereichrändern 17 der Windel angeordnet sind. Die Polster 35 sind mit geeigneten dazwischenliegenden Abständen 37 angeordnet.
Wie vorher erwähnt, bleiben das Gewebe 79 der oberen Schicht und die elastischen Bänder 41 und 42 unter Zug in Längsrichtung, wenn sich das Gewebe der oberen Schicht über die Zugwalzen 89 hinausbewegt. Ein fortgesetzter Längszug erfolgt mit Hilfe von Zugwalzen 109 und 111, die sich mit festgesetzter Umfangsgeschwindigkeit drehen, um eine Längsentspannung der Bänder 41 und 42 zu vermeiden, wenn die gedehnten Bänder und gezogenen Gewebefasern die Zugwalzen 89 verlassen. Beim Durchlaufen des Spaltes zwischen den Walzen 109 und 111 entspannen sich die elastischen Taillen- und Beinbänder. Wie vorher beschrieben, bilden die bleibend gelängten Fasern des Oberschichtgewebes geraffte Bereiche 57 oder gefältelte Bereiche 59 über den elastischen Beinbändern 42, wenn sie mit dem Messer 113 durchschnitten werden und sich entspannen. Obwohl das elastische Taillenband 41 bei der Befestigung am Oberschichtgewebe 79 in entspanntem Zustand ist, steht das Taillenband 41 unter Längszug, wenn es mit Hilfe des Klebstoffes 91 am Gewebe der unteren Schicht befestigt wird. Die longitudinale Länge des elastischen Taillenbandes ist jedoch so gering, daß die Bildung von gerafften oder gefältelten Bereichen durch das Entspannen des Taillenbandes in Längsrichtung vernachlässigbar ist. Andererseits, da das Taillenband 41 am Gewebe 49 der unteren Schicht über den Rippen 65 angeordnet ist, hat die darauffolgende Entspannung in Längsrichtung keine Wirkung auf die Rippen des Gewebes der unteren Schicht. Als Ergebnis der Entspannung in Längsrichtung der elastischen Beinbänder neigt die fertiggestellte Windel 1 zum Zusammenziehen in Längsrichtung und zur Bildung der gerafften Bereiche 59 oder gefältelten Bereiche 57, Fig. 9 und 10. Zum Durchtrennen des Verbundgewebes 43 und damit zur Herstellung der einzelnen Windeln ist die Walze 109 mit einem querverlaufenden Messer 113 versehen. Das Messer 113 ist so angeordnet, daß das Gewebe in den Längsmittelpunkten der elastischen Taillenbänder 41 getrennt wird, Fig. 13.
Nach dem Schneiden mit Hilfe des Messers 113 entspannen sich die elastischen Beinbänder und bilden geraffte oder gefältelte Bereiche 57 in den Bereichen der elastischen Beinbänder. Da die nicht gezogene obere Schicht im Bereich des elastischen Taillenbandes mit einem entspannten Taillenband verklebt ist, welches seinerseits mit den Rippen der unteren Schicht 63 verklebt ist, hat die obere Schicht keinen seitlichen Zug erfahren, um geraffte oder gefältelte Bereiche seitlich im Taillenbandbereich zu bilden. Dieses Ziehen kann beim Anlegen der Windel erfolgen, wobei dies in Übereinstimmung mit den verschiedenen Hüft- und Körperformen, und in Hinblick auf Bequemlichkeit und Vermeidung von Flüssigkeitsaustritt erfolgt. Da Windeln und andere Bekleidungsstücke üblicherweise nur in drei oder vier Größen hergestellt werden, wird deutlich ersichtlich, daß ein großer Vorteil darin besteht, daß die Bekleidungsprodukte so gezogen werden können, daß am Benützer ein bequemerer Sitz mit einem anpassungsfähigeren Produkt erzielt wird. Dieses Ziehen kann auch mit Hilfe von seitlichen Dehnwalzen erfolgen, wie z.B. mit Walzen 119 in den Fig. 14 und 15 vor den Walzen 109 und 111, oder mit Hilfe von Methoden zum seitlichen Dehnen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind.
Hüftlaschen 15 können dann im Täillenbereich 5 der Windel mit Hilfe von bekannten Vorrichtungen angebracht werden, welche in den Fig. 12 und 13 nicht dargestellt sind. Die fertiggestellte Windel wird dann durch eine Fördereinrichtung 114 zum Zwecke des Verpackens und Verladens weiterbefördert.
Der Aufbau einer Wegwerfwindel 1, hergestellt mit Hilfe der Vorrichtung 66 der Fig. 12 und 13, ist im Detail aus den Fig. 25 bis 28 ersichtlich. In den Fig. 25 bis 28 wird angenommen, daß die untere Schicht 63 der Windel aus einem im wesentlichen nicht ziehbaren Material besteht, und daß die obere Schicht aus einem der früher beschriebenen, ziehbaren Materialien besteht. Wie vorher besprochen, werden Rippen, Falten oder Fältchen 65 in der unteren Schicht mit Hilfe der erhabenen Bereiche 77 der Walzen 73 und 75 gebildet. Folglich ist die Breite der unteren Schicht in den Taillenbereichen 5 von der nicht gerippten Breite W1 des Gewebes 69 auf eine geringere Breite W2 reduziert. Wie in den Fig. 25 und 26 gezeigt, werden die elastischen Bänder 41 zwischen der oberen und unteren Schicht angeordnet und mit diesen in entspanntem Zustand verklebt. Die Fig. 27 zeigt im Detail die Windel in quergezogenem Zustand. Dieser gezogene Zustand kann mit Hilfe der hier beschriebenen Vorrichtungen erfolgen oder am Körper des Benützers. Wenn der Taillenbereich in Querrichtung gezogen wird, dehnt sich die gerippte untere Schicht, welche im wesentlichen nicht ziehbar ist, bis zur ursprünglichen Breite W1 des Gewebes der unteren Schicht. Gleichzeitig wird das elastische Band gedehnt. Die ziehbare obere Schicht wird mit Hilfe von Zugwalzen oder beim Anziehen durch den Benützer gezogen, sodaß die gesamte Breite der oberen Schicht eine Breite W3 erreicht, welche größer ist als die ursprüngliche, nicht gezogene Breite des Gewebes 79 der oberen Schicht. Bei Entfernen der Zugkraft entspannt sich das elastische Band. Folglich kehrt die untere Schicht auf ihre gerippte Breite W2 zurück, Fig. 28. Die obere Schicht kehrt auch zu ihrer ursprünglichen Breite W1 zurück. Es bilden sich jedoch geraffte Bereiche 57 oder Fältchen in den Bereichen der oberen Schicht, die mit dem elastischen Band verklebt sind.
Der Vorteil der großen Flexibilität bei der Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 erläutert. Die Vorrichtung 115 zur Herstellung der Windel, dargestellt in den Fig. 14 und 15, ist im allgemeinen ähnlich der Vorrichtung 66 der Fig. 12 und 13, ausgenommen daß das Gewebe 79 durch eine Ziehstation 88 läuft, welche kombinierte seitliche und longitudinale, inkrementale Zugwalzen aufweisen, die die obere Schicht seitlich im Taillenbereich ziehen, die elastischen Taillenbänder seitlich dehnen und die obere Schicht in Längsrichtung zumindest im Beinbandbereich ziehen und die elastischen Beinbänder 41 dehnen. Ein Gewebe 69 aus im wesentlichen nicht ziehbarem Material für die untere Schicht wird der Fertigungsstation 71 von einer Zuführwalze 67 zugeführt. Die untere Schicht wird intermittierend mit Hilfe der gerippten, erhabenen Bereiche 77 der Walzen 73 und 75 gerippt, wie vorher beschrieben. Ein Gewebe 79 aus relativ unelastischem, ziehbaren Material für die obere Schicht wird von der Hauptwalze 81 geliefert. Die Extrusionsform 83 legt Streifen 41 aus elastomerem Taillenbandmaterial mit Abständen entlang dem Gewebe 79 ab. Die Extrusionsformen 48 legen Beinbandstreifen 42 ab. Die Walzen 117 sind Walzen mit kontrollierter Temperatur; die elastischen Taillen- und Beinbänder werden mit dem Gewebe 79 mit Hilfe der restlichen Wärme und durch Haften verklebt.
Von den Walzen 117 bewegt sich das Gewebe 79 durch eine Ziehstation 88 umfassend ein Paar inkrementale Zugwalzen 119. Die Zugwalzen 119 sind so ausgebildet, daß das Gewebe nur in bestimmten Bereichen gezogen wird. In der gezeigten Konstruktion sind die Zugwalzen so ausgebildet, daß die Taillenbänder 41 seitlich gedehnt werden, und das elastische Gewebe im Taillenbereich 5 der Windel seitlich gezogen wird, wobei die Beinbänder in Längsrichtung und das elastische Gewebe im Schrittbereich in Längsrichtung gezogen werden. Beim Verlassen der Ziehstation entspannt sich das elastische Material 41 des Taillenbandes seitlich, bleibt jedoch mit gekräuselten und gerafften Bereichen unter Längszug. Die seitlich entspannten elastischen Taillenbänder und die diese umgebenden gezogenen und gekräuselten oder gefältelten Bereiche der oberen Schicht werden in der Fertigungsstation 71 am gerippten Gewebe 69 befestigt; dies erfolgt gleichfalls mit den in Längsrichtung gedehnten Beinbändern und die diese umgebende gezogene obere Schicht. Als Alternative können die seitlich gedehnten Taillenbänder 41 und das gezogene Gewebe 79 der oberen Schicht unter seitlichem Zug mit Hilfe von bekannten Methoden gehalten werden, wenn diese die Ziehstation verlassen, und werden an einem nicht gerippten Gewebe 69 für die untere Schicht befestigt. Wie vorher erwähnt, können das Gewebe 79 für die obere Schicht und das Gewebe 69 für die untere Schicht untereinander ausgetauscht werden. Die gedehnten elastischen Beinbänder 42 und der Rest des Gewebes bleiben unter Längszug, wenn sie durch die Walzen 111 und 109 laufen. Der Rest der Herstellungsvorrichtung 115 umfassend den Mechanismus für die Zufuhr der absorbierenden Polster 35 und die Klebstoffapplikatoren 93 sowie die Vorrichtung zum Formen der verschiedenen Bestandteile und Schneiden des Verbundgewebes 43 in einzelne Windeln 1 sind im wesentlicen gleich wie die entsprechenden Bestandteile, die vorher im Zusammenhang mit den Fig. 12 und 13 beschrieben wurden. Da das Taillenband 41 an der unteren Schicht im entspannten Zustand in Querrichtung angebracht wird, sind geraffte oder gefältelte Bereiche zusätzlich zu den vorgeformten Rippen 65 vorhanden, welche durch die gerippten Walzen 73 und 75 entstehen.
Das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 121 zur Windelherstellung, welches in den Fig. 16 und 17 gezeigt ist, ist im wesentlichen ähnlich der vorher beschriebenen. Die Extrusionsform 83 für das elastische Taillenband und die Extrusionsformen 85 für das Beinband setzen die entsprechenden elastischen Bänder auf dem Gewebe 79 in Form von viskoelastischem Hotmelt-Haftklebstoff ab. Wie in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen, wird das Beinband und Taillenband in entspanntem Zustand aufgebracht. Da das Material der extrudierten elastischen Elemente die Eigenschaften des Haftklebstoffes aufweist, benötigt die Vorrichtung 121 keine Mittel zum Aufbringen eines separaten Klebstoffes auf die elastischen Elemente, um diese mit dem Gewebe 69 der unteren Schicht zu verkleben. In der Vorrichtung 121 erfolgt das Ziehen des Gewebes 79 für die obere Schicht und das Längsdehnen der Bänder 41 und 42, ohne daß inkrementale Zugwalzen erforderlich sind. Das Längsdehnen und Längen erfolgt vielmehr, indem die nicht klebenden, mit Fluorpolymer beschichteten, temperaturgeregelten Walzen 87 mit geringeren Umfangsgeschwindigkeiten betrieben werden, die geringer sind als die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 75 und 105.
Folglich wird das Gewebe 79 im Abstand zwischen den Spalten der Kuhlwalzen und dem Paar Walzen 75 und 105 in Längsrichtung gezogen und seine Fasern werden molekular ausgerichtet, um eine permanente Längung zu erhalten. Gleichzeitig werden die elastischen Taillenbänder 41 und die elastischen Beinbänder 42 zwischen zwei Paar Walzen in Längsrichtung gedehnt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 109 und 111 ist im wesentlichen die gleiche wie jene des Walzenpaares 75 und 105. Folglich bleiben die Gewebe, elastischen Beinbänder und elastischen Taillenbänder über den gesamten Abstand zwischen den Walzen 75, 105 und 109, 111 unter konstanter Längsspannung. Wie vorher erwähnt, kann das elastische Taillenband gedehnt werden, die obere Schicht kann beim Anziehen durch den Benützer gezogen werden, oder seitliches Ziehen kann mit Hilfe einer bekannten Vorrichtung erfolgen, wie z.B. mit Hilfe eines Spannrahmens, bevor das Gewebe zu den Walzen 109 und 111 gelangt. Der Rest der Windelherstellungsvorrichtung 121, umfassend den Mechanismus für die Zufuhr der absorbierenden Polster 35, für das Vorrippen des Gewebes 69 der unteren Schicht, zum Formen der Bestandteile, Schneiden des Verbundgewebes 43 in einzelne Windeln 1 und Wegtransportieren der fertiggestellten Windeln von der Schneidwalze 109 sind im wesentlichen gleich wie jene beschrieben im Zusammenhang mit den Fig. 12 bis 15.
Die Windelherstellungsvorrichtung 123 der Fig. 18 und 19 ist im wesentlichen gleich wie die vorher beschriebene. Um jedoch die Vielseitigkeit der vorliegenden Erfindung zu vergrößern, umfaßt die Vorrichtung 123 Mittel zum Befestigen der elastischen Bein - und Taillenelemente mit separaten Klebstoffen. Das Bezugszeichen 125 zeichnet einen Applikator zum Aufbringen eines Klebstoffstreifens auf dem Gewebe 79, welches unter den elastischen Beinbändern 42 liegt, wenn die Form 85 zum Extrudieren der elastomeren Beinbänder in Betrieb ist. In ählicher Weise legt der Applikator 127 einen Streifen Klebstoff auf das Gewebe 79, welches unter dem von der Extrusionsform 83 gelieferten, elastomeren Taillenband 41 liegt. Wenn die Bänder 41 und 42 zwischen den Kühlwalzen 87 durchgelaufen und ausgehärtet sind, wird ein Klebstoffilm auf den freien Seiten der Bänder mit Hilfe des Klebstoffapplikators 129 bzw. 131 aufgetragen. Wenn sich das untere Gewebe zwischen den Walzen 75 und 105 durchbewegt, wird dieses mit den elastischen Taillen- und Beinbändern mit Hilfe des von den Applikatoren 129 und 131 aufgetragenen Klebstoffes verklebt.
In der Windelherstellungsvorrichtung 133 der Fig. 20 und 21 werden die elastischen Elemente der Windel dem Gewebe 79 der oberen Schicht in Rollenform zugeführt. Ein Paar Hauptwalzen 135 führt endlose Bänder 137 aus entspanntem elastomerem Material zu, welche über temperaturgeregelte Walzen 139 laufen. Eine Messerwalze 141 wird synchron mit dem Rest der Vorrichtung 133 betrieben, um die Bänder 137 in elastische Beinbänder 42 zu schneiden, die mit dem Gewebe 79 der oberen Schicht im Beinbereich 17 der Windel verklebt werden. Die freien Seiten der elastischen Beinbänder von der Hauptwalze 135 werden mit einer Klebstoffschicht aus einem Applikator 143 für den Klebstoff für die Beinbänder beschichtet. Die elastischen Beinbänder 42 werden am Gewebe 79 befestigt, wenn sich das Gewebe und die elastischen Beinbänder durch den Spalt zwischen den Kühlwalzen 139 und 87 bewegen. Eine Hauptwalze 145 führt ein Band 147 aus enspanntem elastomerem Material zu, welches über eine Kühlwalze 149 gezogen wird. Die Messerwalze 151 schneidet das Band 147 in das elastische Taillenband 41, welches am Gewebe 79 an jenen Stellen befestigt wird, die dem Taillenbereich 5 der Windel 1 entsprechen. Der Klebstoffapplikator 153 beschichtet die freie Seite des von der Hauptwalze 145 kommenden Bandes, welches mit dem Gewebe 79 verklebt wird, wenn das Band und das Gewebe zwischen dem Spalt der Kühlwalzen 149 und 87 durchläuft. Dann trägt ein zweiter Klebstoffapplikator 155 einen Klebstoff auf ein elastisches Taillenband 41 auf, und ein zweiter Satz Klebstoffapplikatoren 157 tragen Klebstoff auf den elastischen Beinbändern 42 auf. Dann werden die elastischen Taillenbänder und die elastischen Beinbänder am Gewebe der unteren Schicht 69 in der Fertigungsstation 71 befestigt.
Das Ausfführungsbeispiel der Windelherstellungsvorrichtung 159 gemäß der vorliegenden Erfindung, dargestellt in den Fig. 22 und 23, ist im wesentlichen gleich wie jene besprochen und geschrieben im Zusammenhang mit den Fig. 20 und 21. Das elastische Element für die elastischen Beinbänder wird in Rollenform von der Hauptwalze 135 als viskoelastischer Hotmelt-Haftklebstoff geliefert, wenn erforderlich auf einer Unterlagsschicht, um ein Blockieren zu verhindern. Die entspannten Bänder 137 werden mit Hilfe der Messerwalze 141 geschnitten, wie vorher beschrieben, und die entstehenden Beinbänder 42 werden am Gewebe 79 der oberen Schicht durch die Einwirkung von Druck im Spalt der haftfreien, mit Fluorpolymer beschichteten (Teflon), temperaturgeregelten Walzen 139 und 87 befestigt. Die elastischen Taillenbänder 41 werden in Rollenform von der Hauptwalze 145 in Form eines endlosen Bandes 147 aus viskoelastischem Hotmelt-Haftklebstoff zugeführt, wenn erforderlich auf einer ablösbaren Unterlagsschicht, um Blockieren zu vermeiden. Die Messerwalze 151 schneidet das Band 147, wenn das Band über die Kühlwalze 149 läuft. Druck, der im Spalt der haftfreien, fluorpolymerbeschichteten, temperaturgeregelten Walzen 139 und 87 einwirkt, befestigt das elastische Taillenband 41 am Gewebe 79. Das elastische Taillenband und das elastische Beinband werden am Gewebe 69 der unteren Schicht durch Einwirkung von Druck auf die haftfreien, fluorpolymerbeschichteten Walzen 75 und 105 befestigt.
Es ist offensichtlich, daß die Vorrichtungen 123, 133 und 159, die erläutert wurden zur Beschreibung der verschiedenen Strukturen und Methoden, die das Aufbringen der entspannten elastischen Taillenbänder und Beinbänder auf die Gewebe 69 und 79 betreffen, in jeder beliebigen Kombination mit den Vorrichtungen 66 und 115 verwendet werden können, die die verschiedenen Strukturen und Methoden im Zusammenhang mit dem Ziehen und Längen des Gewebes beschreiben. Die durch die vorliegende Erfindung ermöglichte Designflexibilität wird weiters beschrieben im Zusammenhang mit der Fig. 24, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel einer nicht ziehbaren Schicht 63' zeigt. Die Struktur der nicht ziehbaren unteren Schicht muß nicht auf Rippen oder Fältchen beschränkt sein, sondern sie kann als Alternative mit zahlreichen, in Querrichtung beabstandeten Perforierungen oder Schlitzen 161 versehen sein, welche sich in Längsrichtung von den Enden der Taillenbereiche 5 erstrecken. Die Länge der Schlitze oder Perforierungen 161 ist ungefähr gleich der Breite der elastischen Taillenbänder 41. Die Perforierungen oder Schlitze können natürlich entweder im Gewebe 69 der unteren Schicht oder im Gewebe 79 der oberen Schicht mit Hilfe von bekannten Vorrichtungen in einer Art und Weise gebildet werden, die ähnlich ist jener zur Bildung der Rippen oder Fältchen 65 in der unteren Schicht 63. Die elastischen Taillenbänder können an den Schlitzbereichen der unteren Schicht 63' in einer Weise befestigt werden, die für die Befestigung der elastischen Taillenbänder an der unteren Schicht 63 beschrieben wurde.
Die Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich der Fig. 1, die das Taillenband 41 im Abstand von der Trennlinie L zeigt, wie in Fig. 29 dargestellt.
Die Fig. 30 zeigt eine Zuführwalze 210 für das Material der oberen Schicht, eine Zuführwalze 212 für die untere Schicht und ein Paar Rippenwalzen 214, 216. Ein Extruder 218 extrudiert einen Streifen Haftklebstoff auf eine teflonbeschichtete Walze 220. Eine Messerwalze 221 schneidet getrennte Klebstoffsegmente 222, welche auf den gerippten Bereich der unteren Schicht 212 und dann beim endgültigen Zusammenbau mit der oberen Schicht 210 zwischen die Polster 224 gelegt werden.
Es ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung eine Windel mit elastischen Taillenbändern geschaffen wurde, welche die oben erwähnten Aufgaben, Ziele und Vorteile vollständig erreicht. Die Erfindung wurde in Verbindung mit bestimmten Ausführungsbeispielen beschrieben, Alternativen, Modifikationen und Varianten werden dem Fachmann in Hinblick auf die vorhergehende Beschreibung jedoch selbstverständlich klar sein. Alle Alternativen, Modifikationen und Varianten sollen daher erfaßt sein, die innerhalb des großen Rahmens der beiliegenden Ansprüche liegen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Verbundstoffes mit einer elastischen, ziehbaren Schicht oder Fasermatte (3, 11) und mit einem durchgehenden, öffnungslosen, elastischen Band (41, 42), umfassend die Schritte:

Befestigen du elastischen Bandes (41, 42) an der elastischen Schicht oder Fasermatte (3, 11) in ungespanntem Zustand;

Dehnen des elastischen Bandes (41, 42) bei gleichzeitigem Ziehen der Schicht oder Fasermatte (3, 11), um der Schicht oder Fasermatte (3, 11) eine molekulare Ausrichtung zu verleihen, wodurch eine bleibende Längung derselben entsteht; und

Entspannen des gedehnten elastischen Bandes (41, 42) in seinen ungespannten Zustand; dadurch gekennzeichnet, daß im genannten Befestigungsschritt das elastische Band (41, 42) mit seiner gesamten Fläche kontinuierlich mit der Schicht oder Fasermatte (3, 11) verbunden wird, wobei nach dem Dehnen und Entspannen des elastischen Bandes (41, 42) zahlreiche, kleine und eng beieinanderliegende gefältelte oder geraffte Bereiche in der Schicht oder Fasermatte (3, 11) gebildet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entspannte elastische Band (41, 42) durch Extrudieren und selbstklebend an dem Gewebe (3) befestigt wird.

3. Bekleidungsstück (1) umfassend eine obere Schicht (11) und eine untere Schicht (3), von denen mindestens eine elastisch und ziehbar ist, und mindestens ein durchgehendes, öffnungsloses, elastisches Band (41, 42), welches entweder an der oberen Schicht (11) oder an der unteren Schicht (3) in ungespanntem Zustand befestigt ist, vobei durch Dehnen des elastischen Bandes (41, 42) bei gleichzeitigem Ziehen der oberen Schicht (11) oder der unteren Schicht (3) der oberen Schicht (11) oder der unteren Schicht (3) eine größere molekulare Ausrichtung verliehen wird, wu zu einer dauerhaften Längung derselben führt; dadurch genennzeichnet, daß das elastische Band (41, 42) an der oberen Schicht (11) oder an der unteren Schicht (3) in Form einer Lage befestigt ist, die durchgehend und ganzflächig damit verbunden ist, wobei sich nach dem Dehnen und Entspannen des elastischen Bandes (41, 42) zahlreiche, kleine gefältelte oder geraffte Bereiche in der oberen Schicht (11) oder in der unteren Schicht (3) bilden.

4, Bekleidungsstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein feuchtigkeitsabsorbierender Polster (35) zwischen der oberen Schicht (11) und der unteren Schicht (3) angeordnet ist.