DE69319303T2

DE69319303T2 - Vorrichtung zum Schutz von Kleidung

Info

Publication number: DE69319303T2
Application number: DE69319303T
Authority: DE
Inventors: Thomas Lucaeri
Original assignee: McNeil PPC Inc
Current assignee: Kenvue Brands LLC
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: EP0597273B1; GR1003071B; AU4900793A; DE69319303D1; ATE167622T1; EP0597273A1; NO933687L; FI934518A0; ES2119845T3; DK0597273T3; CA2108310C; CA2108310A1; AU679689B2; NO933687D0; GR930100405A; US5807365A; FI934518L; US5981824A

Description

Technischer Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Absorptionskissen gemaß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines absorbierenden Artikels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Ein Absorptionskissen dieser Art ist aus US-A-4 059 114 bekannt. Diese Druckschrift offenbart einen länglichen Schutzartikel, welcher eine mit dem Körper in Kontakt kommende Oberfläche mit einem Muster von beabstandeten, sich in Längsrichtung erstreckenden Linienprägungen aufweist, die darin eingeprägt sind. Die obere Schicht mit ihrer mit dem Körper in Kontakt kommenden Oberfläche umfaßt ein Nonwoven-Faservues, welches aus hydrophoben, thermoplastischen Textilstapelfasern besteht, die miteinander dadurch verbunden sind, daß sie mit einem wasserunlöslichen, gummiartigen Faserbindeharz beschichtet sind, so daß alle einzelnen Fasern mit einer Harzbeschichtung im wesentlichen bedeckt und somit an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden sind und die Zwischenräume des Vlieses unausgefüllt bleiben. Unmittelbar unterhalb der mit dem Körper in Kontakt kommenden Oberfläche befindet sich ein Vlies zum Absorbieren von Körperfluid, welches aus einer Mischung von hydrophilen, absorbierenden Zellulosepapierflocken und hydrophoben, nicht absorbierenden Textilfasern gebildet ist. Eine für ein Körperfluid undurchlässige Schicht eines geblasenen Mikrofaservlieses liegt neben einem Vlies und schließt mit diesem ab. Die Bestandteile des Schutzartikels werden in einer besonderen Reihenfolge zusammengesetzt und durch Heißsiegeln mit einer Metaliprägeplatte verbunden, welche mit der gewünschten Form des Schutzartikels und den Linienprägungen versehen ist. Die Schutzartikel werden dann auf ihre Form und Große entlang einer Heißsiegellinie zurechtgeschnitten. Demgemäß wird der Fluidfluß durch das Ausnutzen der Saugeigenschaften der Fasern durch Zusammenpressen derselben zu geprägten Linienmustern zur gleichen Zeit kontrolliert, in der die Ränder des Schutzartikels miteinander verbunden werden.
Durch die Verwendung von hydrophoben Fasern für die mit dem Körper in Kontakt kommende Schicht kann ein Fluid durch diese hindurch zu der darunterliegenden Absorptionsschicht fließen, ohne jedoch Feuchtigkeit auf der Oberflächenschicht zurückzuhalten, so daß dem Träger ein größerer Komfort durch ein Gefühl der Trockenheit für eine längere Zeitdauer geboten wird.
Es ist auch möglich, in der Absorptionsschicht ein superabsorbierendes Polymer wie diejenigen zu dispergieren, welche von S. Dabi in dem US-Patent Nr. 4 494 963, von I.S. Ness in dem US-Patent Nr. 4 880 419 und von J. Roller in dem US-Patent Nr. 4 443 492 beschrieben sind, welche pro Pfund eine viel größere Fluidmenge absorbieren als Zellstoff, so daß viel dünnere Absorptionskissen hergestellt werden können.
Die flüssigkeitsundurchlässige Rückschicht, welche sich zwischen der Absorptionsschicht und der Kleidung befindet, besteht üblicherweise aus Polyethylen, Polypropylen oder einem ähnlichen Material, um ein Austreten von Fluid auf die Kleidung des Trägers zu vermeiden. Solche Schichten werden in dem US-Patent Nr. 4 731 066 von R. Korpman beschrieben.
In Anbetracht dieses Standes der Technik ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß dem Problem, das Fluid daran zu hindern, zu den Seiten- und Längsrändern des Absorptionskissens zu wandern, wenig Beachtung geschenkt wurde. Während eine transversale Saugwirkung stattfindet, sind die verdichteten Bereiche derart ausgestaltet, daß das Fluid nicht daran gehindert wird und tatsächlich sogar darin unterstützt werden kann, von der Stelle der Fluidzufuhr in der Mitte des Kissens zu den Rändern des Kissens zu fließen und dadurch das Auftreten eines Fehlers noch zu erhöhen. Während Umfangssperren zum Stand der Technik gehören, besteht ein Bedürfnis, Fluid von der Auftreffstelle auf das Kissen abzusaugen, jedoch in einem abgegrenzten Bereich zu halten, so daß ein Fließen zu dem Rand des Kissens verhindert oder zumindest behindert wird. Die vorliegende Erfindung löst diese und weitere Aufgaben, soweit das Kissen betroffen ist, durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
Der wegwerfbare Schutzartikel der vorliegenden Erfindung weist ein dünnes, hochabsorbierendes Kissen auf, welches eine mit dem Körper in Kontakt kommende Oberfläche, eine Absorptionsschicht, eine Flüssigkeitssperre, eine Positioniervorrichtung zum Anbringen des Kissens an einem Unterwäschestück und eine ablösbare Schicht zum Schutz der Positioniervorrichtung vor der Benutzung aufweist. Das Kissen umfaßt ferner verdichtete Bereiche, die durch Miteinanderverschmelzen aller Kissenschichten derart hergestellt worden sind, daß der Zwischenraum zwischen den einzelnen Fasern in den verdichteten Bereichen unzureichend ist, um ein sofortiges Hindurchfließen von Fluid zu ermöglichen. Die verdichteten Bereiche werden zusammenhängend hergestellt, so daß Fluid, wenn es in das Kissen eindringt oder auf diesem abgeschieden wird, gehindert oder behindert wird, zu den Rändern des Kissens zu fließen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen des absorbierenden Kissens gemäß der Lehre der Ansprüche 10 und 14, durch Anwendung von Wärme und Druck alle drei Schichten des Kissens - die Körperkontaktschicht, die Absorptionsschicht und die kleidungsseitige Schicht - miteinander zu verschweißen, so daß Fluidbarrieren in Mustern gebildet werden, welche bewirken, daß das Fluid in abgegrenzten Raumbereichen auf dem Kissen gehalten wird und ein Fließen zu den Rändern des Kissens verhindert oder behindert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beigefügten diagrammatischen Zeichnungen, welche die Erfindung illustrieren, sind
Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines Schutzartikels der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 und 3 Draufsichten von zwei abgewandelten Schutzartikelformen,
Fig. 4 ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1 und
Fig. 5 eine Photographie, welche einen stark vergrößerten Querschnitt der Fluidbarrieren zeigt,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Herstellungsprozesses der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 eine Photographie, welche einen Vergleich von Prägelinien mit offenen Enden mit einer geschlossenen, inneren Barriere Seite an Seite zeigt,
Fig. 8 ein vergrößerter Querschnitt des Kissens nach Fig. 4, das durch das Hinzufügen einer Faserschicht modifiziert wurde.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Es wird nun im einzelnen Bezug auf die Zeichnungen genommen. Fig. 1 zeigt ein Kissen nach der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Das dort dargestellte Kissen besitzt eine äußere Fluidbarriere 13 nahe dem Umfang des Kissens und eine innere Fluidbarriere 14, welche von der äußeren Fluidbarriere 13 nach innen beabstandet ist. Diese Fluidbarrieren dienen dazu, das Kissen in getrennte Absorptionsbereiche 15a und 15b zu unterteilen oder abzuteilen. Weitere Kissen sind in Fig. 2 und 3 gezeigt, welche eine Abwandlung hinsichtlich der Gestaltung der Fluidbarrieren und der Absorptionsbereiche aufweisen. Viele weitere Ausgestaltungen ergeben sich von selbst.
Das Kissen 10 ist mit einer Deckschicht 11 versehen, welche eine mit dem Körper in Kontakt kommende Oberfläche 12 aufweist. In einer Ausführungsform weist die Deckschicht 11 ein Nonwoven-Faservlies auf, welches aus hydrophoben Textilstapelfasern besteht. Solche Fasern können miteinander vereinigt werden, indem sie mit einem wasserunlöslichen, gummiartigen, faserbindenden Harz beschichtet werden, so daß alle individuellen Fasern im wesentlichen mit einer Harzbeschichtung bedeckt sind, so daß sie miteinander an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden werden, während die Zwischenräume des Vlieses unausgefüllt bleiben.
Die Deckschicht 11 kann auch aus einer porösen, im wesentlichen ebenen, flexiblen Polymerbeschichtung auf der Oberfläche eines gebundenen, hydrophoben Stapelfaservlieses oder der äußersten Oberfläche eines bauschigen Vlieses aus Mischfasern in einem einheitlichen Kissenaufbau bestehen. Eine solche Oberfläche fühlt sich aufgrund der Flachheit der Polymerbeschichtung ungewöhnlich weich und glatt an und ist bei Berührung angenehm.
Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Fasern der Deckschicht 11 thermoplastisch sind oder, bevorzugter, eine Mischung von zwei oder mehr Arten von thermoplastischen Fasern mit unterschiedlichen Schmelzpunkten darstellen. Beim Aufbringen von Wärme und Druck, die ausreichen, um zumindest eine der Faserarten zu schmelzen, werden die übrigen, nicht geschmolzenen Fasern einem Thermofusion unterzogen oder miteinander zu einem porösen Vlies verschweißt Dieser Verarbeitungsschritt ist genauer in dem US-Patent Nr. 4 622 089 von Lauritzen beschrieben, auf das als Bestandteil der Beschreibung Bezug genommen wird.
Es hat sich herausgestellt, daß die Faserstoffe, die sich für das Herstellen der Deckschicht 11 als zufriedenstellend erwiesen haben, Mischungen aus zwei thermoplastischen Fasern mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen sind. Zweikomponentenfasern, Fasern mit einem Innenkern aus einer thermoplastischen Faser, z.B. Polyester, der von einer Außenhülle aus einem Thermoplast, z.B. Polyethylen, umgeben ist, das einen Schmelzpunkt besitzt, der wesentlich geringer als der des Kerns ist, haben sich unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitung und der Gebrauchseigenschaften als diejenigen Fasern herausgestellt, mit denen sich am besten arbeiten läßt. Derartige Faserstoffe werden im US-Patent Nr. 4 622 089 von Lauritzen beschrieben. Es ist auch denkbar, daß die Materialien für die Deckschicht 11 gleichzeitig geformte Mischungen von Zellstoffflocken und thermoplastischen Fasern, z.B. Polypropylen, sind.
Es hat sich als akzeptabel herausgestellt, Fasermaterialien für die Deckschicht 11 zu verwenden, welche ein tex im Bereich von ungefähr 9 bis ungefähr 28 (ungefähr 1 bis ungefähr 4 Denier) besitzen. Man geht davon aus, daß bessere Eigenschaften unter dem Gesichtspunkt des Komforts sich bei einem tex von ungefähr 12,5 bis ungefähr 30,5 (ungefähr 1,5 bis ungefähr 3,5 Denier) oder, höchst vorzugsweise, bei einem tex von ungefähr 12,5 bis ungefähr 18,0 (ungefähr 1,5 bis ungefähr 2,0 Denier) ergeben. Derzeit beginnt die Vermarktung mit einem tex von 16,2 (1,8 Denier).
Es wurde ferner festgestellt, daß die Faserlänge für die Deckschicht 11 zufriedenstellend ist, wenn sie in dem Bereich von ungefähr 12,7 mm (0,5 Zoll) bis ungefähr 63,5 mm (2,5 Zoll) liegt.
Das resultierende Vlies ist eine dünne, biegsame, elastische, poröse, stoffartige Ware, deren Oberseite weiche, glatte, angenehme, taktile Eigenschaften hat. Diese Ware kann direkt und kontinuierlich in das Herstellungsverfahren für das Kissen 10 dieser Erfindung eingeführt werden. Oder sie kann gesammelt und für eine spätere Verwendung gelagert werden.
In Fig. 4 ist zu erkennen, daß eine Absorptionsschicht 16 unmittelbar unterhalb der Deckschicht 11 angeordnet und mit dieser durch Wärmeanwendung verbunden ist sowie eine Mischung aus thermoplastischen Fasern umfaßt. Vorzugsweise sind die thermoplastischen Fasern der Absorptionsschicht 16 eine Mischung aus zwei oder mehr Arten von thermoplastischen Fasern mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. Zweikomponentenfasern, Fasern mit einem Innenkern aus einer thermoplastischen Faser, z.B. Polyester, der von einer Außenhülle aus einem Thermoplast, z.B. Polyethylen, umgeben ist, das einen wesentlich geringeren Schmelzpunkt als der Kern besitzt, haben sich unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitung und der Gebrauchseigenschaften als die Fasern herausgestellt, mit denen sich am besten arbeiten läßt. Wie die darüberliegende Deckschicht 11 werden bei einem Aufbringen von Wärme und Druck, die ausreichen, um zumindest eine der Faserarten zu schmelzen, die restlichen nicht geschmolzenen Fasern miteinander zu einem porösen Vlies durch Anwendung von Wärme verbunden oder verschweißt.
Vorzugsweise werden auch Zellulose-Zellstoffasern mit den thermoplastischen Fasern in die Absorptionsschicht 16 eingebracht. Da thermoplastische Fasern ohne eine weitere Behandlung im wesentlichen hydrophob sind, zieht die Absorptionsschicht 16 ein Fluid von der Deckschicht 11 nicht wirksam weg, wenn kein hydrophiles Material vorhanden ist. Es ist wichtig, daß ausreichend Zellstoff vorhanden ist, um Fluid zu absorbieren. Wie später noch genauer beschrieben wird, ist es jedoch auch wichtig, daß eine ausreichende Menge an thermoplastischen Fasern vorhanden ist, so daß dann, wenn die Schicht einer Thermofusion unterzogen wird, was nachfolgend genauer beschrieben wird, ein Verschmelzen eines Thermoplasts in einem ausreichenden Maße stattfindet, um die leeren Zwischenräume in dem Vlies auszufüllen. Eine akzeptable Zellstoffmenge für eine effiziente Absorption liegt im Bereich von ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-%. Umgekehrt liegt eine akzeptable Menge von thermoplastischen Fasern in dem Bereich von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 80 Gew.-%. Eine bevorzugte Zellstoffmenge läge in dem Bereich von ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 60 Gew.-% (wobei die thermoplastischen Fasern in einem Bereich von ungefähr 40 % bis ungefähr 80 % lägen). Eine stärker bevorzugte Zellstoffmenge läge in dem Bereich von ungefähr 20 Gew.-% bis ungefähr 40 Gew.-% (wobei die thermoplastischen Fasern in einem Bereich von ungefähr 60 % bis ungefähr 80 % lägen).
Eine weitere Möglichkeit, das Verhältnis von Thermoplast zu Zellstoff zu charakterisieren, besteht darin, die Gesamtmenge von Zellstoff und thermoplastischen Fasern sowohl in der Deckschicht 11 als auch in der Absorptionsschicht 16 zu betrachten. Da sie miteinander durch Thermofusion verbunden sein sollen und es (wie nachfolgend genauer beschrieben wird) wünschenswert ist, daß einige thermoplastische Fasern in jeder Schicht schmelzen und miteinander verschweißt werden, wird es bevorzugt, daß, wenn man die Deckschicht 11 zusammen mit der Absorptionsschicht 16 betrachtet, zumindest 35 Gew.-% thermoplastische Fasern vorhanden sind. Es wird stärker bevorzugt, daß zumindest 60 Gew.-% thermoplastische Fasern in beiden Schichten vorhanden sind.
Nach der Herstellung der Absorptionsschicht 16 kann das Material direkt und kontinuierlich dem Verfahren zur Herstellung des Kissens 10 gemäß dieser Erfindung zugeführt werden oder es kann gesammelt und später verwendet werden. Eine Verfestigung der Deckschicht 11 und der Absorptionsschicht 16 wird dadurch bewirkt, daß die Schichten miteinander in Kontakt gebracht und Wärme und Druck ausgesetzt werden. Dies bewirkt ein weiteres Schmelzen der Fasern der Deckschicht 11 und der Absorptionsschicht 16, was zu einer Thermofusion der Schichten nach dem Kühlen führt. Dieser Vorgang wird nachfolgend genauer beschrieben.
Es ist natürlich verständlich, daß der absorbierende Teil des Schutzartikels der zentrale Teil eines einheitlich hergestellten Kissenelements mit einer porösen, planaren, flexiblen Polymerbeschichtung als ihre Oberseite sein kann. Bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können für den absorbierenden Teil des Schutzartikels verschiedene, Wasser immobilisierende Materialien, z.B. superabsorbierende Polymere oder Torfmoos, verwendet werden, um die Fluidkapazität zu erhöhen oder das Kissenvolumen zu verringern. Solche Materialien werden von Y. Levesque in dem US-Patent Nr. 4 507 122, S. Dabi in dem US-Patent Nr. 4 494 963, von I. S. Ness in dem US- Patent Nr. 4 880 419 und von J. Roller in dem US-Patent Nr. 4 443 492 beschrieben, welche im Wege der Bezugnahme Bestandteil dieser Beschreibung sind.
Die Fasermaterialien, die sich beim Herstellen der Absorptionsschicht 16 als zufriedenstellend herausgestellt haben, sind dieselben Fasermaterialien, die für die Deckschicht 11 verwendet werden. Zweikomponenten- Polyester/Polyethylen-Fasern haben sich unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitung und der Gebrauchseigenschaften als diejenigen Fasern herausgestellt, mit denen sich am besten arbeiten läßt. Obwohl festgestellt wurde, daß das Verwenden von Fasern mit einem tex von ungefähr 16,2 (1,8 Denier) in der Deckschicht 11 zu einem erhöhten Komfort führt, ist es nicht nötig, Fasern mit einem solchen Denier für die Absorptionsschicht 16 zu verwenden. Obwohl jedes Tex in dem Bereich von ungefähr 9,0 bis ungefähr 28,0 (ungefähr 1,0 bis ungefähr 4,0 Denier) ausreicht, ergibt unter Kostengesichtspunkten ein tex von ungefähr 22,5 bis ungefähr 31,5 (ungefähr 2,5 bis ungefähr 3,5 Denier) oder, stärker bevorzugt, ein tex von ungefähr 27,0 (3,0 Denier) gute Gebrauchseigenschaften bei akzeptablen Herstellungskosten.
Es hat sich herausgestellt, daß die Faserlänge für die Absorptionsschicht 16 zufriedenstellend ist, wenn sie in dem Bereich von ungefähr 12,7 mm bis ungefähr 63,5 mm (ungefähr 0,5 Zoll bis ungefähr 2,5 Zoll) liegt.
Es ist klar, daß die Hauptunterschiede zwischen der Deckschicht 11 und der Absorptionsschicht 16 in dem Vorhandensein von Zellstoff in der Absorptionsschicht 16 und der Möglichkeit von Fasern mit einem feineren tex (Denier) in der Deckschicht 11 liegen. Da sich jedoch die Bereiche des tex (Denier) für die beiden Schichten überlappen, ist es möglich und akzeptabel, Fasern mit demselben tex (Denier) sowohl für die Deckschicht 11 als auch für die Absorptionsschicht 16 zu verwenden. In einem solchen Fall besteht kein wirklicher Bedarf für zwei getrennte, unterschiedliche Schichten. Statt dessen ist es möglich, das Kissen so zu konstruieren, daß man eine Schicht verwendet, welche eine mit dem Körper in Kontakt kommende Oberfläche und eine Oberfläche aufweist, welche der Rückschicht 17 (welche nachfolgend genauer beschrieben wird) zugekehrt ist. In einem solchen Fall ist es jedoch wichtig, sich zu erinnern, daß die mit dem Körper in Kontakt kommende Oberfläche keinen Zellstoff enthalten sollte. Eine der Hauptfunktionen der mit dem Körper in Kontakt kommenden Oberfläche besteht darin, daß sie eine im wesentlichen hydrophobe Oberfläche ist, so daß ein Fluid nicht an der Oberfläche bleibt, sondern statt dessen zu dem darunterliegenden, absorbierenden Material gezogen wird. Wenn man daher ein Kissen mit einer Schicht (anstelle der zwei, die vorangehend erwähnt wurden) konstruiert, sollte das Vlies zumindest für die ersten 0,0254 mm (mil) mit 100 % thermoplastischen Fasern belegt werden. Danach sollten Mischungen von Zellstoff und thermoplastischen Fasern, wie vorangehend erwähnt, verwendet werden.
Unmittelbar unterhalb der Absorptionsschicht 16 und mit dieser durch Thermofusion verbunden, liegt eine Rückschicht 17 in der Form einer weichen, biegbaren, fluidundurchlässigen Schicht. Solche Schichten können entweder dampfdurchlässig oder dampfundurchlässig sein und sind auf diesem Gebiet wohlbekannt. Solche Barrieren sind üblicherweise eine Mischung von zwei thermoplastischen Materialien, wie Polyethylen und EVA mit geringem Schmelzpunkt. Das US-Patent Nr. 4 731 066 von R. Korpman beschreibt solche Rückschichten und ist Bestandteil dieser Beschreibung im Wege der Bezugnahme.
Typischerweise wird die Rückschicht 17 gekauft und von Rollen in das Herstellungsverfahren für das Kissen 10 eingeführt. Die Rückschicht 17 wird mit der der Deckschicht 11 gegenüberliegenden Oberfläche der Absorptionsschicht 16 in Kontakt gebracht. Die Verbindung der Rückschicht 17 und der Absorptionsschicht 16 geschieht durch Anwendung von Wärme und Druck. Dies bewirkt ein weiteres Schmelzen der Fasern der Absorptionsschicht 16 und führt beim Kühlen zu einer Thermoverfestigung der Schichten miteinander. Dieser Verbindungsschritt, der nachfolgend genauer erläutert wird, kann gleichzeitig mit dem Schritt der Verbindung zwischen der Deckschicht 11 und der Absorptionsschicht 16 durchgeführt werden.
Ein verbesserter Kontakt zwischen der Absorptionsschicht 16 und der Rückschicht 17 würde sich ergeben, wenn eine Klebstoffbeschichtung auf beide Schichten aufgebracht würde, bevor sie miteinander in Kontakt gebracht werden. Diese Klebstoffe sind nicht in den Bereichen notwendig, wo Druck und Wärme angewandt werden, um die Schichten miteinander zu verbinden. In den Bereichen jedoch, in denen eine Fusion nicht stattfindet, verbessern Klebstoffe den Kontakt zwischen den Schichten. Derartige Klebstoffe sind auf diesem Gebiet wohlbekannt. Ein Beispiel wäre das US-Patent Nr. 4 526 577, das im Wege der Bezugnahme Bestandteil dieser Beschreibung bildet.
Das Aufbringen eines Klebstoffes auf mindestens 20 % des Oberflächenbereichs zwischen der Absorptionsschicht 16 und der Rückschicht 17 führt zu einer adäguaten Verbindung. Vorzugsweise sollte der Klebstoff auf mindestens 50 % des Oberflächenbereichs aufgebracht werden. Man beachte jedoch, daß jede inkrementelle Zunahme der Klebstoffbeschichtung entweder den Kontakt verbessert oder eine Trennung der Schichten zumindest weniger wahrscheinlich macht.
Eine Positioniervorrichtung 18, typischerweise ein Haftklebstoff, ist auf diesem Gebiet bekannt und wird in adäguater Weise in dem US-Patent Nr. 4 554 191 von R. Korpman und in dem US-Patent Nr. 4 335 026 von I. J. Barlinth beschrieben, die im Wege der Bezugnahme Bestandteil dieser Beschreibung bilden. Die Positioniervorrichtung 18 ist ein Haftklebstoff, welcher das Kissen während der Benutzung in der richtigen Position an der Unterbekleidung des Trägers hält. Sie wird an der Rückschicht 17 angebracht und wird zum Verpacken mit einem Schutzpapier 19 bedeckt, das kurz vor der Benutzung leicht entfernt werden kann.
Damit der Klebstoff der Positioniervorrichtung 18 seine Funktion unter den Bedingungen wirksam erfüllt, denen er unterzogen wird und die auf den Stoffen, mit denen er in Kontakt kommt, vorherrschen, ist nicht nur die Auswahl des Klebstoffs selbst wichtig, sondern es muß auch das komplizierte Klebesystem hinsichtlich der Oberflächenhaftfähigkeit, der Nachgiebigkeit, des Gewichts der Beschichtung, der Haftfähigkeit der Rückschicht und der Stärke der Rückschicht ausgeglichen werden. Um von der Kleidung, an der sie angebracht wird, sauber abgenommen werden zu können, muß die Haftverbindung mit der Oberfläche des Kleidungsstückes schwächer als die Kohäsionskraft des Klebstoffs als solchem, die Haftfähigkeit des Klebstoffs an dem Rückschichtmaterial und die innere Festigkeit der zusammengesetzten Struktur sein.
Die Positioniervorrichtung umfaßt vorzugsweise einen für Feuchtigkeitsdampf durchlässigen Klebstoff, welcher sicher an Stoffen angebracht werden kann, die normalerweise zu Unterwäsche verarbeitet werden, und kann leicht davon entfernt werden, ohne den Stoff zu beschädigen oder einen nennenswerten Klebstoffrest daran zurückzulassen.
Die Entsorgung des Kissens kann dadurch erfolgen, daß die mit dem Körper in Kontakt kommende Oberfläche nach innen aufgerollt wird und mittels der klebenden Rückschicht befestigt wird.
Die Bestandteile des Kissens werden entsprechend dem schematischen Diagramm, das in Fig. 6 dargestellt ist, zusammengefügt und durch Heißsiegeln mittels einer Metallprägeplatte vereinigt, die entsprechend der gewünschten Form des Kissens und der Fluidbarrieren 13 und 14 konfiguriert ist. Das Kissen 10 wird dann auf die Form und Größe entlang der äußeren Fluidbarriere 13 zurechtgeschnitten.
Das Verfahren beginnt damit, daß die Deckschicht 11 und die Absorptionsschicht 16 zusammengelegt werden. Die zwei Schichten können fakultativ einem Musterpräger 21 zugeführt werden, welcher ein Muster auf die Deckschicht 11 druckt. Die Rückschicht 17 wird dann der Kombination von Deckschicht und Absorptionsschicht zugeführt. Für einen sicheren Kontakt kann ein Klebstoff 22 kurz vor dem Aufbringen der Rückschicht 17 aufgebracht werden.
Wenn ein Klebstoff aufgebracht wird, werden die drei Schichten bevorzugt einem leichten Druck unterworfen, um einen adäquaten Kontakt zwischen der Rückschicht 17 und der Absorptionsschicht 16 zu gewährleisten.
Das Kissenmaterial, das in Fig. 6 mit 23 bezeichnet ist, wird dann einer Siegelstation 24 zugeführt, wo es Druck und Wärme ausgesetzt wird.
Druck und Wärme werden so gesteuert, daß die Temperatur den unteren Schmelzpunkt der thermoplastischen Materialien in der Deckschicht 11, der Absorptionsschicht 16 und der Rückschicht 17 überschreitet, jedoch nicht den Schmelzpunkt der restlichen thermoplastischen Materialien in jeder der drei Schichten.
Während höhere Temperaturen und ein höherer Druck unter dem Gesichtspunkt des Verschweißens der Schichten miteinander vorteilhaft sind, ist es wichtig zu beachten, daß dann, wenn die Temperatur und/oder der Druck zu groß sind, sich in der Kissenstruktur Nadellöcher entwickeln, welche zu einem Defekt führen. Wenn z.B. 400 bis 600 Kissen pro Minute hergestellt werden, die jeweils Zweikomponenten-Polyester/Polyethylen-Fasern enthalten, ist es wichtig, die Temperatur der unteren (Muster-) Walze der Siegelstation 24 in dem Bereich von ungefähr 93,33 ºC (200 ºF) bis ungefähr 204,44 ºC (400 ºF), vorzugsweise von ungefähr 121,11 ºC (250 ºF) bis ungefähr 176,67 ºC (350 ºF) zu halten, und es ist wichtig, die Temperatur der oberen (Amboß-) Walze in dem Bereich von ungefähr 37,78 ºC (100 ºF) bis ungefähr 93,33 ºC (200 ºF), vorzugsweise von ungefähr 51,67 ºC (125 ºF) bis ungefähr 79144 ºC (175 ºF) zu halten. Weiterhin ist es wichtig, den Druck in dem Bereich von ungefähr 689,467 10 Pa (100 psi) bis ungefähr 4136,802 10³ Pa (600 psi), vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr 1378,934 10³ Pa (200 psi) bis ungefähr 3447,335 10³ Pa (500 psi) zu halten.
Eine weitere, verwandte Variable ist die Spaltweite zwischen der Walze mit der Barrierensiegelform und der Amboßwalze. Wenn die Spaltweite abnimmt, nimmt die Verschweißung zwischen den Schichten des Kissens zu. Gleichzeitig wächst jedoch auch die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von Nadellöchern. Daher ist es im Fall von Zweikomponenten-Polyester/Polyethylen- Fasern wichtig, die Spaltweite in dem Bereich von ungefähr 0,254 mm (0,01 Zoll) bis ungefähr 0,508 mm (0,02 Zoll) zu halten.
Die äußere Barriere 13 und die innere Barriere 14, welche durch das Aufbringen von Druck und Wärme gebildet werden, sind verdichtete Bereiche, die vorzugweise keinen Porenzwischenraum aufweisen. Wenn eines der thermoplastischen Fasermaterialien schmilzt, wird es durch den Druck in den Porenzwischenraum hineingedrückt und verringert die Fähigkeit des verdichteten Bereichs, Fluid durch Kapillarwirkung hinein- und durch ihn hindurchzuziehen.
Der positionierende Klebstoff und das Schutzpapier 19 werden dann bei 25 bzw. bei 26 aufgebracht. Das Kissenmaterial wird dann einer Schneidstation 27 zugeführt, die in Fig. 6 rotierend arbeitend dargestellt ist. Danach wird überschüssiges Beschnittmaterial bei 28 entfernt und das fertige Kissen 10 wird der Verpackung zugeführt.
Es ist zu beachten, daß das Kissen 10 so nahe wie möglich an der äußeren Fluidbarriere 13 beschnitten werden kann, ohne daß tatsächlich eines der verschweißten Materialien in der Barriere entfernt wird. Vorzugsweise wird jedoch ein Teil des nicht verschweißten Materials entlang des äußeren Umfangs zurückgelassen. Dieses nicht verschweißte Material ist weniger dicht und weicher als die verschweißte Barriere und fühlt sich wesentlich weicher an.
Bezugnehmend auf Fig. 8 kann auch eine zusätzliche Faserschicht 16a verwendet werden, welche zwischen der Absorptionsschicht 16 und der Rückschicht 17 angeordnet ist. Um die Vorteile einer derartigen zusätzlichen Schicht zu verstehen, ist es zunächst nötig, das Hauptverfahren zu rekapitulieren.
Wie vorangehend und in Fig. 6 gezeigt wurde, umfaßt der normale Herstellungsprozeß für Kissen dieser Art, zunächst eine hydrophobe Schicht hinzulegen und Wärme aufzubringen, um die Fasern zu einem Vlies zu verschweißen. Eine Absorptionsschicht und eine Rückschicht werden dann auf die hydrophobe Schicht gelegt. In einer solchen Situation wird die hydrophobe Schicht (welche als körperseitige Schicht vorgesehen ist) unnötig komprimiert und steif.
Wenn eine zweite hydrophobe Schicht, die aus demselben Material wie die erste hydrophobe Schicht besteht, auf die absorbierende gelegt wird, ergibt sich ein vorteilhaftes Resultat. Die zweite hydrophobe Schicht ist nicht so komprimiert wie die erste hydrophobe Schicht und fühlt sich weicher an. Eine Rückschicht kann dann auf die stärker komprimierte, hydrophobe Schicht aufgebracht werden und die weniger komprimierte, hydrophobe Schicht kann zu einer weicheren, angenehmeren körperseitigen Schicht werden.
Es gibt noch einen weiteren Vorteil. Zellstoffflocken sind sehr staubig. Dadurch, daß die Absorptionsschicht, welche Zellstoff enthält, zwischen zwei thermoplastischen Faserschichten angeordnet wird, wird der Staub in der Betriebsumgebung stark verringert.
Die Herstellungsschritte unterscheiden sich in diesem Fall geringfügig von den vorangehend mit Bezug auf Fig. 6 beschriebenen. Zuerst wird die Faserschicht 16a auf die Absorptionsschicht 16 gelegt, welche dann auf die Schicht 11 aufgebracht wird. Dann wird eine Rückschicht 17 auf die Schicht 16a aufgelegt. Bei einer derartigen Anordnung wird dann die Schicht 16a die körperseitige Deckschicht; die Schicht 16a wird lediglich zu einer Trägerschicht zwischen der Absorptionsschicht 16 und der Rückschicht 17.

Experimentelle Daten

Das Kissen der vorliegenden Erfindung (ohne die Schicht 16a) und die nach dem nächsten Stand der Technik (US-Patent Nr. 4 059 114 von Richards) wurden verglichen.
Richards sieht in Längsrichtung ausgerichtete Linienprägungen vor, welche an den Enden des Kissens bezüglich der Längsrichtung offen sind. Daher wurde ein Vergleich durch Gegenüberstellung vorgenommen, um das Fließen des Fluids darzustellen, das in das Kissen von Richards und in dasjenige gemäß der vorliegenden Erfindung eindringt.
Zwei Kissen wurden hergestellt, welche dieselbe Gesamtform hatten. Bei dem einen wurden Linienprägungen angebracht, welche an den Enden in Längsrichtung offen waren. Bei dem zweiten wurde eine innere Dichtbarriere angebracht, welche geschlossen war. 2 ml Fluid wurden auf jedes Kissen an einer Kontaktstelle in der Mitte zwischen dem Zentrum des Kissens und einem in Längsrichtung liegenden Ende aufgebracht. Nach 10 Minuten wurde eine Photographie, Fig. 7, gemacht, um zu illustrieren, wie sich das Fluid in den Kissen dispergiert hatte.
Bei dem Kissen mit den offenen Linienprägungen kann man deutlich sehen, daß sich das Fluid über die Enden der Linienprägungen hinaus zu den Enden in Längsrichtung erstreckt. Man kann auch deutlich sehen, daß das Fluid um das Ende der am weitesten rechts liegenden Prägelinie zu der Umfangsdichtung hin geflossen ist. Bei dem Kissen mit der geschlossenen, inneren Barriere wurde jedoch das Fluid deutlich innerhalb der am weitesten innen liegenden Dichtung ohne einen Druck auf die äußere Dichtung gehalten.

Claims

1. Absorptionskissen (10), umfassend:

eine faserhaltige, körperseitige Deckschicht (11),

eine fluidundurchlässige, kleidungsseitige Rückschicht (17); und

eine dazwischenliegende faserige Absorptionsschicht (16),

wobei die Deckschicht (11) und die Absorptionsschicht (16) jeweils thermoplastische Fasern enthalten und wobei die Deckschicht (11), die Rückschicht (17) und die Absorptionsschicht (16) miteinander am Umfang heißversiegelt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Deckschicht (11), die Absorptionsschicht (16) und die Rückschicht (17) jeweils mindestens zwei thermoplastische Materialien mit unterscheidbaren Schmelzpunkten aufweisen, wobei

die Deckschicht (11), die Rückschicht (17) und die Absorptionsschicht (16) auch im Zentrum des Kissens (10) derart miteinander heißversiegelt sind, daß das Kissen zwei oder mehr unterteilte Bereiche (15a, 15b, 15c, 15d) zum Absorbieren von Flüssigkeiten aufweist und daß die Verbindung der verschiedenen Schichten (11, 16, 17) in einem solchen Umfang stattfindet, daß ein Fließen des Fluids zu dem Rand des Kissens (10) zumindest behindert wird.

2. Absorptionskissen nach Anspruch 1, bei dem die zumindest zwei thermoplastischen Materialien in der Deckschicht (11) und der Absorptionsschicht (16) Bikomponenten-Fasern aufweisen.

3. Absorptionskissen nach Anspruch 1, welches weiterhin eine Schicht (16a) aufweist, die zwischen der Absorptionsschicht (16) und der Rückschicht (17) angeordnet ist, wobei die zusätzliche Schicht (16a) thermoplastische Fasern enthält.

4. Absorptionskissen nach Anspruch 2, bei dem die Bikomponenten-Fasern einen Polyesterkern aufweisen, der von einer Polyethylenhülle umgeben ist.

5. Absorptionskissen nach Anspruch 1, bei dem die Absorptionsschicht (16) weiterhin Pulpeflocken enthält.

6. Absorptionskissen nach Anspruch 5, bei dem die Pulpeflocken in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% und die zumindest zwei thermoplastischen Materialien in einer Menge von etwa 40 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% vorhanden sind.

7. Absorptionskissen nach Anspruch 5, bei dem die Pulpeflocken in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% und die zumindest zwei thermoplastischen Materialien in einer Menge von etwa 60 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% vorhanden sind.

8. Absorptionskissen nach Anspruch 1, bei welchem das Tex (Denier) der Faser in der Deckschicht (11) von etwa 9,0 (1,0) bis etwa 28,0 (4,0) beträgt.

9. Absorptionskissen nach Anspruch 8, bei welchem das Tex (Denier) der Faser in der Absorptionsschicht (16) von etwa 9,0 (1,0) bis etwa 28, (4,0) beträgt.

10. Verfahren zum Herstellen eines absorbierenden Artikels, welches die folgenden Schritte umfaßt:

a. Zusammenfügen von (i) einer faserhaltigen, körperseitigen Deckschicht (11), die thermoplastische Fasern enthält, (ii) einer fluidundurchlässigen, kleidungsseitigen Rückschicht (17) und einer faserhaltigen Absorptionsschicht (16) 1 die thermoplastische Fasern enthält, wobei die Absorptionsschicht (16) zwischen der Deckschicht (11) und der Rückschicht (17) angeordnet wird, und

b. die Deckschicht (11), die Absorptionsschicht (16) und die Rückschicht (17) werden Hitze und Druck unterworfen, um die Schichten miteinander am Umfang heißzuversiegeln, gekennzeichnet durch

c. das zusammenfügen in Schritt a. (i) einer körperseitigen Deckschicht (11), die eine Mischung von mindestens zwei thermoplastischen Materialien mit unterscheidbaren Schmelzpunkten aufweist, (ii) einer fluidundurchlässigen, kleidungsseitigen Rückschicht (17) mit mindestens zwei thermoplastischen Materialien mit unterscheidbaren Schmelzpunkten und (iii) einer Absorptionsschicht (16), die eine Mischung von mindestens zwei thermoplastischen Materialien mit unterscheidbaren Schmelzpunkten aufweist, und

d. das Ausbilden von zusammenhängenden verdichteten Flüssigkeitssperrbereichen (15a, 15b, 15c), indem die Deckschicht (11), die Absorptionsschicht (16) und die Rückschicht (17) Wärme und Druck in einer Siegelstation (24) hinreichend ausgesetzt werden, um die 10 thermoplastischen Materialien mit einem geringeren Schmelzpunkt in der Deckschicht, der Absorptionsschicht und der Rückschicht (11, 16, 17) derart zu verschmelzen, daß der Fluß eines Fluides zu den Rändern des Artikels verhindert oder zumindest behindert wird, wobei der Druck und die Temperatur so aufeinander abgestimmt werden, daß die Deckschicht (11), die Absorptionsschicht (16) und die Rückschicht (17) miteinander verschmolzen werden, während die Bildung von feinen Löchern in der Rückschicht (17) vermieden wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Wärme durch die Musterrolle (21) mit einer Temperatur von etwa 93,3 ºC (200 ºF) bis etwa 204 ºC (400 ºF) und die Amboßrolle (24) mit einer Temperatur von etwa 37,8 ºC (100 ºF) bis etwa 93,3 ºC (200 ºF) zugeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Druck in dem Bereich von 689,467 10³ Pa bis etwa 4136,802 10³ Pa (100 bis etwa 600 psi) liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin den Schritt des Beschneidens von überschüssigem Material in der Nähe der verdichteten Flüssigkeitssperrbereiche (13) zum Bilden eines absorbierenden Polsters (10) umfaßt.