DE69802179T2

DE69802179T2 - Verfahren zur herstellung einer stabilen bahn mit erhöhter dehnbarkeit in jede richtung

Info

Publication number: DE69802179T2
Application number: DE69802179T
Authority: DE
Inventors: Herrin Benson; Joseph Curro
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: CA2286060A1; CN1257558A; NO995167L; MY134094A; TR199902621T2; KR20010020134A; BR9809107A; ES2162422T3; HUP0001905A2; AU6631998A; EP0977915A1; US6129801A; ID27947A; JP2000510541A; DE69802179D1; CO4700559A1; HUP0001905A3; AR012498A1; ZA982971B; PE70799A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft stabile Materialien mit verbesserter Dehnbarkeit in mehreren Richtungen und ein mechanisches Nachbearbeitungsverfahren zur Herstellung derselben. Stark dehnbare Materialien, wie Vliesbahnen und Filmbahnen sind besonders gut geeignet für eine Verwendung in absorbierenden Einwegartikeln, wie Windeln, Inkontinenzeinlagen, Übungshöschen, Frauen-Hygienewäsche und dergleichen, da sie in der Lage sind, in Bereichen des Artikels verwendet zu werden, in welchen eine hochgradige Dehnbarkeit den Sitz des Artikels am Körper unterstützen kann.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Vliesbahnen können in Produkten und Komponenten von Produkten so preiswert eingearbeitet werden, daß das Produkt nach nur einer oder einigen Verwendungen als wegwerfbar angesehen werden kann. Vertreter solcher Produkte umfassen Windeln, Trainingshöschen, Wischtücher, Wäsche, Inkontinenzeinlagen, Frauen-Hygienewäsche und dergleichen.
Vliesbahnen können so behandelt werden, daß die Vliesbahn mit bestimmten Eigenschaften versehen ist. Zum Beispiel offenbart US Patent Nr. 5,244,482, herausgegeben für Hassenboehler, Jr. et al. am 14. September 1993, ein Verfahren zum Behandeln einer Vliesbahn, in welchem die Vliesbahn auf eine erhöhte Temperatur erwärmt wird und uniaxial gezogen wird, um die Vliesbahn zu konsolidieren und zu stabilisieren. Es wurde festgestellt, daß solche Vliesbahnen eine erhöhte Elastizität nach der Verarbeitung zeigen. Eine solche Elastizitätszunahme wird auf die durch das Erwärmen der Vliesbahn eingeprägte neue "Erinnerung" zurück geführt. Für Anwendungen, die anstelle einer Elastizität eine verstärkte Dehnbarkeit haben sollen, ist ein solches Erwärmen daher nicht wünschenswert. Zudem bewirkt ein solches Ziehen und Einstellen der Vliesbahn durch Erwärmen bei erhöhter Temperatur häufig eine Versprödung der Fasern und bei der Vliesbahn, daß diese einen erhöhten Glanz zeigt. Für viele Anwendungen mit Hautkontakt, z. B. wie bei einer Windelhülle, stehen solche Attribute im Gegensatz zu den gewünschten kleidungsähnlichen Eigenschaften eines weichen und nicht kunststoffartigen (wenig glänzenden) Erscheinungsbilds. Schließlich addiert sich das Erfordernis einer Erwärmung der Vliesbahn, um die Bahn zu konsolidieren und zu stabilisieren, zu der Komplexität und den Kosten des Verfahrens.
US Patent Nr. 4,981,747, herausgegeben für Morman am 01. Januar 1991, offenbart ein,; reversibel eingezogenes" Material. Es wird gelehrt, daß das nicht stabilisierte, eingezogene Material unter hoher Spannung auf der Aufwickelrolle gehalten werden muß, bis zu dem Zeitpunkt, an welchem der weitere Wärmeeinstellschritt durchgeführt wird, um das Material zu stabilisieren. Ein solches Material leidet wiederum an den oben genannten Nachteilen in Bezug auf bevorzugte Anwendungen mit Hautkontakt und stärkt die Elastikeigenschaften des Materials anstelle des Dehnungsverhaltens des Materials.
US Patent Nr. 5,226,992, herausgegeben für Morman am 13. Juli 1993, offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines zusammen gesetzten über einen elastischen Einzug gebundenen Materials. Eine Spannkraft wird auf wenigstens ein einziehbares Material, wie eine einziehbare Vliesbahn, aufgebracht, um das Material einzuziehen oder zu konsolidieren. Anstelle einer Erwärmung der konsolidierten Vliesbahn, lehrt dieses Patent ein Überlagern der spannungskonsolidierten Vliesbahn auf ein elastisches Material und Verbinden der spannungskonsolidierten Vliesbahn mit dem elastischen Material, während sich die spannungskonsolidierte Vliesbahn in einem gespannten Zustand befindet. Durch das Verbinden der spannungskonsolidierten Vliesbahn mit dem elastischen Material, während sich dieses noch in einem gespannten Zustand befindet, wird die Vliesbahn in ihre eingezogene Abmessung eingezwängt. Solch ein Verfahren liefert kein Mittel zum Herstellen einer stabilisierten, dehnbaren Bahn ohne das Anbringen der Vliesbahn an einer zusätzlichen elastischen Lage.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stabilisierte, dehnbare, eingezogene Vliesbahn zu schaffen, die geeignet ist, in einer stabilen Roll- oder Schleifenform gewickelt zu werden, die geeignet ist für nachfolgende Umwandlungs- oder Kombinationsvorgänge:
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stabilisierte, dehnbare, eingezogene Vliesbahn zu schaffen, die für eine Dehnung bei sehr hoher Geschwindigkeit über mechanische Spannmittel geeignet ist.
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nachverarbeitungsverfahren zum Herstellen einer stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Vliesbahn zu schaffen.
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nachverarbeitungsverfahren zum Herstellen einer stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Vliesbahn zu schaffen, welches nicht das Erwärmen des einziehbaren Materials auf erhöhte Temperaturen erfordert, um die Dehnbarkeitseigenschaften anstelle der Elastikeigenschaften zu steigern, und um die ursprünglichen Eigenschaften der einziehbaren Vliesbahn im wesentlichen zu bewahren.
Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein stabilisiertes, dehnbares Material zu schaffen, welches leicht in mehrere Richtungen gedehnt werden kann.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Elastik" auf irgendein Material, welches bei Anwendung einer Vorspannkraft dehnbar ist, das heißt, längbar, um wenigstens etwa 60 Prozent (das heißt, auf eine gedehnte, vorgespannte Länge, welche wenigstens etwa 160 Prozent ihrer gelockerten, ungespannten Länge beträgt), und welche wenigstens 55 Prozent ihrer Längung bei Freigabe der dehnenden Längungskraft zurück erhält.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "dehnbar" auf irgendein Material, welches bei Anwendung einer Vorspannkraft dehnbar, ist, das heißt, längbar, und zwar um wenigstens etwa 60 Prozent, ohne einen katastrophalen Schaden zu erleiden (das heißt, auf eine gedehnte, vorgespannte Länge, welche wenigstens etwa 160 Prozent ihrer gelockerten, ungespannten Länge beträgt); aber nicht mehr als 55 Prozent ihrer Längung bei Freigabe der dehnenden Längungskraft zurück erhält.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "hochgradig dehnbar" auf irgendein Material, welches bei Anwendung einer Vorspannkraft dehnbar ist das heißt, längbar, und zwar um wenigstens etwa 100 Prozent ohne einen katastrophalen Schaden zu erleiden (das heißt, auf eine gedehnte, vorgespannte Länge, welche wenigstens etwa 200 Prozent ihrer gelockerten; ungespannten Länge beträgt), aber nicht mehr als 55 Prozent ihrer Längung bei Freigabe der dehnenden, Längungskraft zurück erhält.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "stabilisiert" auf ein Material der vorliegenden Erfindung, welches in der Lage ist, in einem stabilen Zustand in einer allgemein üblichen oder herkömmlichen Bahn-Speicherform gelagert zu werden, ohne dem Erfordernis einer weiteren Erwärmung oder der Hinzufügung oder Verbindung von bzw. mit anderen Bahnen, um das Material zu stabilisieren. Solche Lagerungseinrichtungen würden z. B. Niedrigspannungsrollen oder schleifenförmige Materialien in Behältern umfassen.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Vliesbahn" auf eine Bahn, welche eine Struktur aus einzelnen Fasern oder Fäden aufweist, welche untereinander verlegt sind, aber nicht in einer sich regelmäßig wiederholenden Art und Weise. Vliesbahnen wurden in der Vergangenheit durch eine Vielfalt von Verfahren gebildet, wie z. B. Schmelzblasprozesse, Spunbondingprozesse und Prozesse einer gebundenen, kardierten Bahn.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck,; eingezogenes Material" auf irgendein Material, welches in wenigstens einer Abmessung durch Aufbringen einer Spannkraft in einer Richtung, die rechtwinklig zu der gewünschten Richtung des Einzugs gerichtet ist, eingeengt ist.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "einziehbares Material" auf irgendein Material, welches eingezogen werden kann.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "prozentualer Einzug" auf das Verhältnis, welches durch Messen der Differenz zwischen der nicht eingezogenen Abmessung und der stabilisierten, eingezogenen Abmessungen des einziehbaren Materials in Einzugrichtung und dann durch Teilen dieser Differenz durch die nicht eingezogene Abmessung des einziehbaren Materials, multipliziert mit 100, bestimmt wird.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "zusammen gesetztes Elastikmaterial" auf ein Material, welches ein mit einem stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Material verbundenes Elastikelement aufweist. Das Elastikelement kann mit dem stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Material an intermittierenden Punkten verbunden sein oder kann mit diesem kontinuierlich verbunden sein. Das Verbinden wird herbeigeführt, während ich das Elastikelement und das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material in einer nebeneinander liegenden Konfiguration befinden. Das zusammen gesetzte Elastikmaterial ist elastisch in einer Richtung, im wesentlichen parallel zur Richtung des Einzugs des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials und kann der Richtung bis zur Bruchgrenze des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials gedehnt werden. Ein zusammen gesetztes Elastikmaterial kann mehr als zwei Lagen umfassen.
Wie hier verwendet, umfaßt der Ausdruck "Polymer" im wesentlichen, ist aber nicht beschränkt darauf, Homopolymere, Copolymere, wie z. B. Block-, Graft-, Zufalls- und alternierende Copolymere, Terpolymere etc. und Mischungen und Modifikationen davon. Ferner soll, soweit nicht andernfalls spezifisch beschränkt, der Ausdruck "Polymer" alle möglichen molekularen, geometrischen Konfigurationen des Materials einschließen. Diese Konfigurationen umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, isotaktische, syndiotaktische und zufällige Symmetrien. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Oberflächenweglänge" auf eine Messung entlang einer topographischen Oberfläche des in Frage stehenden Materials in einer spezifischen Richtung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials mit den Schritten geschaffen:
Bereitstellen eines dehnbaren Materials;
Zuführen des dehnbaren Materials in einer ersten Richtung;
Aufbringen einer Spannkraft auf das einziehbare Material, um das Material in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung einzuziehen;
Unterziehen des eingezogenen Materials einer mechanischen Stabilisierung, um ein stabilisiertes, dehnbares, eingezogenes Material zu schaffen;
Hindurchbewegen des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials zwischen einer Umfangsfläche eines Zylinders, welcher in Drehbewegung angetrieben ist, und einer Einrichtung zum Pressen des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials gegen die Umfangsfläche des Drehzylinders;
Verlangsamen des Durchgangs des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials durch ein Verzögerungselement; und
Lenken des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials weg von der Umfangsfläche des Zylinders.
Vorzugsweise wird das Material durch das Material durch das Verzögerungselement, von dem eine Oberfläche einen spitzen Winkel mit der Umfangsfläche des Zylinders in der Drehrichtung des Zylinders bildet von der Umfangsfläche des Zylinders weg gelenkt.
Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material ist in einfacher Weise in einer Richtung parallel zu der ersten Richtung wie auch in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung gedehnt. Ein bevorzugtes Verfahren zum mechanischen Stabilisieren des eingezogenen Materials umfaßt das Aussetzen des eingezogenen Materials einer zusätzlichen Dehnung in einer Richtung, im wesentlichen rechtwinldig zur eingezogenen Richtung.
Das Verfahren kann auch den zusätzlichen Schritt eines Aufwickelns des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials auf eine Wickelwalze oder ein Schleifenlegen des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials in einem Behälter umfassen.
Das Verfahren kann auch den zusätzlichen Schritt eines Verbindens des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials mit einem Elastikelement umfassen, um ein zusammengesetztes Elastikmaterial zu bilden.
Falls das Material dehnbar ist, kann dieses durch Dehnen in einer Richtung, im wesentlichen rechtwinklig zur gewünschten Richtung des Einzugs eingezogen werden. Das einziehbare Material kann jedes beliebige Material sein, das bei Raumtemperatur ausreichend eingezogen werden kann. Solche einziehbaren Materialien umfassen gewirkte und lose gewebte Stoffe, gebundene, kardierte Vliesbahnen, spunbonded Vliesbahnen oder schmelzgeblasene Vliesbahnen. Das einziehbare Material kann auch mehrere Lagen haben, wie z. B. mehrere spunbonded Lagen und/oder mehrere schmelzgeblasene Lagen oder Filmlagen. Das eingezogene Material kann hergestellt sein aus Polymeren, wie z. B. Polyolefinen. Beispielhafte Polyolofine umfassen Polypropylen, Polyethylen, Ethylencopolymere, Propylencopolymere und Mischungen daraus. Das einziehbare Material kann ein nicht elastisches Material sein, wie z. B. ein nicht elastisches Vliesmaterial.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Obwohl die Beschreibung mit Ansprüchen übereinstimmt, die den Gegenstand, welcher als die vorliegende Erfindung bildend angesehen wird, besonders herausstellt und deutlich abgrenzt, wird davon ausgegangen, daß die Erfindung aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird, in welchen die gleichen Bezeichnungen verwendet werden, um im wesentlichen identische Elemente zu bezeichnen und in welchen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens zum Bilden eines eingezogenen Materials der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Stabilisierungswalzenanordnung ist;
Fig. 3 eine vergrößerte, vereinfachte Darstellung der Micrexing-Vorrichtung ist;
Fig. 4 eine Draufsicht eines beispielhaften, einziehbaren Materials vor einem Spannen und Einziehen ist;
Fig. 5 eine Draufsicht eines beispielhaften eingezogenen Materials ist;
Fig. 6 eine Draufsicht eines beispielhaften, zusammengesetzten Elastikmaterials ist, während dieses teilweise gedehnt ist;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften Verfahrens zum Bilden eines eingezogenen Materials der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 8 eine Draufsicht eines in Abstand zueinander liegenden Musters von Prägungen, welches zum Fixieren des eingezogenen Materials nicht geeignet ist;
Fig. 9 eine Draufsicht eines Prägemusters der vorliegenden Erfindung ist, welches zum Fixieren des eingezogenen Materials geeignet ist; und
Fig. 10 eine Draufsicht eines weiteren Prägemusters der vorliegenden Erfindung ist, welches zum Fixieren des eingezogenen Materials geeignet ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Auf Fig. 1 Bezug nehmend ist dort schematisch bei 20 ein Verfahren zum Bilden eines stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein einziehbares Material 22 von einer Zuführrolle 23 abgewickeltt und bewegt sich in die Richtung, welche durch die dieser zugeordneten Pfeile angegeben ist wenn sich die Zuführrolle 23 in die Richtung dreht, welche durch die dieser zugeordneten Pfeile angegeben ist. Die Bewegungsrichtung des einziehbaren Materials 22 ist die Maschinenrichtung oder erste Richtung. Das einziehbare Material 22 läuft durch einen Spalt 25 der S-Rollenanordnung 26 hindurch, welche durch die Stapelwalzen 28 und 30 gebildet wird.
Das einziehbare Material 22 kann durch bekannte Vlies-Extrusionsverfahren gebildet werden, wie z. B. bekannte Schmelzblasverfahren oder bekannte Spunbondingverfahren und direkt durch den Spalt 25 hindurch bewegt werden, ohne erst auf einer Zuführwalze gelagert zu werden.
Das einziehbare Material 22 geht durch den Spalt 25 der S-Rollenanordnung 26 in einem umgekehrten S-Weg hindurch, wie dies durch die den Stapelwalzen 28 und 30 zugeordneten Drehrichtungspfeilen angegeben ist. Von der S-Rollenanordnung 26 aus läuft das einziehbare Material 20 durch den Spalt 32 hindurch, welcher durch die zusätzlichen Dehnwalzen 34 und 36 der mechanischen Stabilisierungsanordnung 38 gebildet wird. Weil die umfängliche Lineargeschwindigkeit der Walzen der S-Rollenanordnung 26 so gesteuert wird, daß diese geringer ist als die umfängliche Lineargeschwindigkeit der Walzen der mechanischen Stabilisierungsanordnung 3 8, wird das einziehbare Material 22 zwischen der S-Rollenanordnung 26 und dem Spalt 32 der zusätzlichen Dehnwalzen 34 und 36 der mechanischen Stabilisierungsanordnung 38 gespannt. Durch ein Einstellen der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Walzen wird das einziehbare Material 22 so gespannt, daß dieses sich um einen gewünschten Betrag zusammenzieht und in einem solchen gespannten, eingezogenen Zustand verbleibt. Die mechanische Stabilisierungsanordnung 38 liefert ein stabilisiertes, eingezogenes Material, welches mit anderen Materialien verbunden werden kann.
Wenn das einziehbare Material 22 zwischen der S-Rollenanordnung 26 und dem Spalt 32 der zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 gespannt ist, wird auf das einziehbare Material eine Spannung in einer Richtung parallel zur ersten Richtung oder parallel zur Maschine oder der MD-Richtung aufgebracht. Das Spannen des einziehbaren Materials 22 in einer Richtung parallel zur ersten Richtung veranlaßt das einziehbare Material, sich in einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung oder in einer Richtung parallel zur CD- oder Quermaschinenrichtung einzuziehen.
Vor dem Eintreten in den Spalt 25 der S-Rollenanordnung 26 hat das einziehbare Material 22 ein Oberflächenweglänge-Maß Z quer zur Maschine bzw. in CD- Richtung, wenn es zwischen der S-Rollenanordnung 26 und dem Spalt 32 der zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 gespannt ist, und das einziehbare Material 22 wird derart eingezogen, daß sein neues Oberflächenweglänge-Maß Z' in CD- Richtung weniger als das Oberflächenweglänge-Maß Z in CD-Richtung ist. Das CD-Oberflächenweglänge-Maß Z' beträgt vorzugsweise weniger als etwa 75% des CD-Oberflächenweglänge-Maß Z, ganz bevorzugt weniger als etwa 50% des CD- Oberflächenweglänge-Maß Z, ganz bevorzugt weniger als etwa 30% des CD- Oberflächenweglänge-Maß Z. Zum Beispiel kann das Material 22, das ein anfängliches CD-Oberflächenweglänge-Maß Z von 10 Inch hat, so eingezogen werden, daß es ein CD-Oberflächenweglänge-Maß Z' von 5 Inch hat, welches 50% des CD- Oberflächenweglänge-Masses Z von 10 Inch ist.
Das Verfahren zum Bestimmen der Oberflächenweglänge der Bahn kann im Abschnitt Testverfahren gefunden werden, der in nachfolgenden Teilen der vorliegenden Beschreibung ausgeführt wird.
Weitere Verfahren zum. Spannen des einziehbaren Materials 22 können verwendet werden, wie z. B. Spannrahmen.
Das einziehbare Material 22 kann ein dehnbares, elastisches oder nicht elastisches Vliesmaterial sein. Das einziehbare Material 22 kann eine spunbonded Bahn, eine schmelzgeblasene Bahn oder eine kardiert gebundene Bahn sein. Falls das einziehbare Material eine Bahn aus schmelzgeblasenen Fasern ist, kann diese schmelzgeblasene Mikrofasern umfassen. Das einziehbare Material 22 kann hergestellt sein aus faserbildenden Polymeren, wie z. B. Polyolefinen. Beispielhafte Polyolefine umfassen ein oder mehrere Polypropylen-, Polyethylen-, Ethylencopolymere, Propylencopolymere und Butencopolymere.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das einziehbare Material 22 ein mehrlagiges Material sein mit z. B. wenigstens einer Lage einer spunbonded Bahn, die mit wenigstens einer Lage einer schmelzgeblasenen Bahn, einer kardiert gebundenen Bahn oder einem anderen geeigneten Material verbunden ist. Alternativ kann das einziehbare Material 22 eine einzelne Lage aus einem Material, wie z. B. einer spunbonded Bahn, einer schmelzgeblasenen Bahn oder einer kardiert gebundenen Bahn sein.
Das einziehbare Material 22 kann auch ein Verbundmaterial sein, hergestellt aus einem Gemisch von zwei oder mehr unterschiedlichen Fasern oder einem Gemisch aus Fasern und Teilchen. Solche Mischungen können durch Hinzugabe von Fasern oder Teilchen zu dem Gasstrom gebildet werden, in welchem die schmelzgeblasenen Fasern transportiert werden, so daß ein inniges verwirbeltes Vermischen von schmelzgeblasenen Fasern und weiteren Materialien, z. B. Zellstoff, Stapelfasern oder Teilchen, wie z. B. hydrokolloiden (Hydrogel) Teilchen, die üblicherweise als superabsorbierende Materialien bezeichnet werden, vor dem Sammeln der schmelzgeblasenen Fasern in einer Sammeleinrichtung zum Bilden einer kohärenten Bahn aus zufällig dispergierten, schmelzgeblasenen Fasern und weiteren Materialien erfolgt.
Die Vliesbahn von Fasern sollte durch Binden zusammen gebracht werden, um eine kohärente Bahnstruktur zu bilden, welche in der Lage ist, einem Einziehen zu widerstehen. Geeignete Bindungstechniken umfassen, sind aber nicht beschränkt darauf, ein chemisches Verbinden, ein thermisches Binden, wie ein Punktkalandrieren, Hydroverwirbeln und Vernadeln.
Fig. 2 ist eine vergrößerte, perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der mechanischen Stabilisierungsanordnung 38, welche entgegen gesetzte Druckapplikatoren verwendet, welche dreidimensionale Oberflächen haben, welche wenigstens in einem gewissen Maß komplementär miteinander sind. Die in Fig. 2 gezeigte mechanische Stabilisierungsanordnung umfaßt zusätzliche Dehnungswalzen 34 und 36. Das einziehbare Material 22 geht durch den Spalt 32 hindurch, welcher durch die zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 gebildet wird, wenn sich die zusätzlichen Dehnungswalzen in der Richtung drehen, welche durch die diesen zugeordneten Pfeilen angezeigt ist. Die oberste zusätzliche Dehnungswalze 34 umfaßt eine Mehrzahl von Zähnen 40 und entsprechenden Rillen 41, welche sie um den gesamten Umfang der Walze 34 herum erstrecken. Die unterste zusätzliche Dehnungswalze 36 umfaßt eine Mehrzahl von Zähnen 42 und entsprechenden Rillen 43, welche sich um den gesamten Umfang der Walze 36 herum erstrecken. Die Zähne 40 auf der Walze 34 kämmen mit den Rillen 43 auf der Walze 36 und greifen in diese ein, wohingegen die Zähne 42 auf der Walze 36 mit den Rillen 41 auf der Walze 34 kämmen oder in diese eingreifen.
Die Zähne 40 und 42 auf den Walzen 34 bzw. 36 erstrecken sich in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung oder einer ersten Richtung der einziehbaren Bahn 22 oder in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Breite des einziehbaren Materials 22. Das heißt, die Zähne 40 und 42 erstrecken sich in einer Richtung parallel zur Quermaschinenrichtung oder CD-Richtung. Die zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 dehnen zusätzlich die eingezogene Bahn in einer Richtung, im wesentlichen rechtwinklig zur eingezogenen Richtung, wodurch das eingezogene Material 22 derart stabilisiert wird, daß dieses in dem eingezogenen Zustand verbleibt, nachdem es durch die zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 hindurch gegangen ist und die Spannung von dem eingezogenen Material weg gefallen ist. Durch das Stabilisieren des eingezogenen Materials bleibt das eingezogene Material im wesentlichen in seiner eingezogenen Breite, ohne auf seine Vorläuferbreite zurück zu kehren.
Nachdem das stabilisierte, eingezogene Material 22 durch das Hindurchgehen durch die zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 stabilisiert wurde, umfaßt dieses eine Mehrzahl von stabilisierenden Prägungen 44. Die stabilisierenden Prägungen 44 erstrecken sich in einer im wesentlichen linearen Richtung, parallel zueinander quer zur gesamten Breite des stabilisierten, eingezogenen Materials 22. Die stabilisierenden Prägungen 44 sind so dargestellt, daß sie sich in einer Richtung, im wesentlichen parallel zur CD- oder Quermaschinenrichtung erstrecken. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, erstreckt sich jede stabilisierende Prägung von einem Rand zum anderen Rand über das stabilisierte, eingezogene Material 22. Dies ist sehr wichtig, da dies die Fasern quer der gesamten Breite der Bahn festsetzt und dadurch die Bahn stabilisiert. Falls sich die stabilisierenden Prägungen 44 nicht über das gesamte einziehbare Material 22 erstrecken, würde der Bereich des einziehbaren Materials, welcher nicht geprägt ist, auf seine Vorläuferbreite zurückkehren. Zum Beispiel würde ein Abstand zueinander liegendes Muster von Prägungen, wie in Fig. 8 dargestellt ist, das Material nicht wirksam festsetzen. Die Bereiche des Materials zwischen den einzelnen Prägungen würde nicht festgesetzt sein und deshalb könnte das Material auf seine Vorläuferbreite zurückkehren.
Die zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 können eine beliebige Anzahl von Zähnen und Rillen umfassen, um die gewünschte Stabilisiation in der Vliesbahn zu schaffen. Zusätzlich können die Zähne und Rillen nicht linear sein, wie z. B. gekrümmt, sinusförmig, zickzackförmig etc.. Zudem können sich die Zähne und Rillen in einer anderen Richtung als rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der einziehbaren Bahn bewegen. Zum Beispiel können sich die Zähne und Pillen in einem Winkel zur CD-Richtung erstrecken, vorzugsweise aber nicht parallel zur MD- bzw. Quermaschinenrichtung, da diese Art einer zusätzlichen Dehnung dazu neigen würde, die Breite der Bahn auszudehnen und somit dem Zweck des Einziehvorgangs entgegen wirken.
Nach dem Hindurchgehen durch die zusätzlichen Dehnungswalzen 34 und 36 wird das stabilisierte, eingezogene Material 22 einer Vorrichtung 45 zugeführt. Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung 45. Die Vorrichtung 45 sorgt für eine allgemein als "Micrexing" bekannte Behandlung. Eine Vorrichtung, welche für die Micrexingbehandlung sorgt, ähnlich der Vorrichtung 45, wird durch die Micrex Corporation aus Walpole, Massachusetts, hergestellt. Die Bahn 22 des dehnbaren, eingezogenen Materials wird zwischen der Umfangsfläche 46 eines Zylinders 47 hindurch geführt, welche zu einer Drehbewegung in einer Richtung angetrieben wird, welche durch die diesem zugeordnete Pfeile angegeben ist, und einer Einrichtung 48, welche das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material 22 gegen die Umfangsfläche 46 des Zylinders 47 drückt. Ein Verzögerungselement 49 verzögert den Durchgang des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials 22. Das Verzögerungselement 49 hat eine Oberfläche 50, welche einen spitzen Winkel mit der Umfangsfläche 46 des Zylinders 47 in einer Drehrichtung des Zylinders bildet. Die Oberfläche 50 lenkt das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material weg von der Umfangsfläche des Zylinders 47. Eine detailliertere Beschreibung des Micrexingvorganges und seiner Vorrichtung ist beschrieben in US Patent Nrn. 3,260,778, veröffentlicht für Walton am 12. Juli 1996; 3,426,405, veröffentlicht für Walton am 11. Februar 1969, und 5,117,540; veröffentlicht für Walton et al. am 02. Juni 1992.
Wieder Bezug nehmend auf Fig. 1 wird, nachdem das einziehbare Material 22 durch die Micrexingvorrichtung 45 hindurch gegangen ist, dieses auf eine Aufnahmerolle 52 aufgewickelt. Das Stabilisieren des einziehbaren Materials in seinem eingezogenen Zustand erlaubt dieses, in seinem eingezogenen Zustand auf eine Aufnahmerolle aufgewickelt zu werden und dann später für den gewünschten Endverbrauch benutzt zu werden. Wenn das einziehbare Material einmal mechanisch stabilisiert oder eingestellt worden ist, ist es geeignet für einen Transport auf einer Hochgeschwindigkeitsanlage zur Windelveredelung, ohne daß eine spezielle Transportanlage erforderlich wäre.
Das stabilisierte, eingezogene Material wird in einfacher Weise in einer Richtung parallel zur Einzugsrichtung gedehnt. Das heißt, das stabilisierte, eingezogene Material wird in Quermaschinenrichtung oder in einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung gedehnt. Die Dehnbarkeit in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung wird durch die Einzieh- und Stabilisierungsschritte geschaffen. Zusätzlich wird das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material in einfacher Weise in einer Richtung parallel zur ersten Richtung gedehnt. Die Dehnbarkeit in der ersten Richtung wird durch den Micrexingvorgang geschaffen. Demgemäß wird das stabilisierte, eingezogene und micrexte Material in einfacher Weise in zwei Richtungen gedehnt, daß heißt, in einer Richtung parallel zur ersten Richtung und in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung.
Das stabilisierte, gedehnte, eingezogene Material ist in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung bei Aufbringung einer Vorspannkraft um wenigstens etwa 60 Prozent dehnbar, ohne einen katastrophalen Schaden zu erleiden (das heißt, auf eine gestreckte, vorgespannte Länge, welche wenigstens etwa 160 Prozent der gelockerten, ungespannten Länge beträgt). Vorzugsweise ist das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung bei Aufbringung einer Vorspannkraft um wenigstens etwa 100 Prozent lenkbar, ohne einen katastrophalen Schaden zu erleiden (das heißt, auf eine gestreckte, vorgespannte Länge, welche wenigstens etwa 200 Prozent ihrer gelockterten, ungespannten Länge beträgt). Weil das stabilisierte, dehnbare eingezogene Material dehnbar und nicht elastisch ist, wird das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material nicht auf mehr als 55 Prozent seiner Längung bei Wegfall der streckenden, Längungskraft zurück und vorzugsweise nicht auf mehr als 25 Prozent seiner Längung bei Freigabe der streckenden, Längungskraft.
Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material ist vorzugsweise in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung um wenigstens etwa 60 Prozent und vorzugsweise um wenigstens etwa 10 Prozent oder mehr dehnbar, ohne einen katastrophalen Schaden zu erleiden, wenn eine relativ geringe Vorspannkraft aufgebracht wird. Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material ist vorzugsweise in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung um wenigstens etwa 60 Prozent und mehr dehnbar, vorzugsweise wenigstens etwa 100 Prozent, ohne einen katastrophalen Schaden bei Aufbringung einer Vorspannkraft von weniger als etwa 300 Gramm, vorzugsweise bei Aufbringung einer Vorspannkraft von weniger als etwa 200 Gramm und ganz bevorzugt bei Aufbringung einer Vorspannkraft von weniger als etwa 100 Gramm zu erleiden.
Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material ist ebenfalls in einer Richtung parallel zur ersten Richtung bei Aufbringung einer Vorspannkraft von wenigstens etwa 20% lenkbar, ohne einen katastrophalen Schaden zu erleiden (das heißt, auf eine gestreckte, vorgespannte Länge, welche wenigstens etwa 120% ihrer gelockerten, ungespannten Länge beträgt). Vorzugsweise ist das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material in einer Richtung parallel zur ersten Richtung bei Aufbringung einer Vorspannkraft von wenigstens etwa 30% lenkbar, ohne einen katastrophalen Schaden zu erleiden (das heißt, auf eine gestreckte, vorgespannte Länge, welches wenigstens etwa 130% ihrer gelockerten, ungespannten Länge beträgt).
Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material ist vorzugsweise lenkbar in einer Richtung parallel zur ersten Richtung um wenigstens etwa 20% und vorzugsweise um wenigstens etwa 30% oder mehr, ohne bei der Aufbringung einer relativ niedrigen Vorspannkraft einen katastrophalen Schaden zu erleiden. Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material ist vorzugsweise lenkbar in einer Richtung parallel zur ersten Richtung um wenigstens etwa 20% und vorzugsweise wenigstens etwa 30%, ohne bei der Aufbringung einer Vorspannkraft von weniger als etwa 100 Gramm, vorzugsweise bei der Aufbringung einer Vorspannkraft von wenigstens etwa 200 Gramm und ganz bevorzugt bei der Aufbringung einer Vorspannkraft von wenigstens etwa 300 Gramm einen katastrophalen Schaden zu erleiden.
Weil das stabilisierte, dehnbare Material in Richtungen lenkbar ist, sowohl parallel als auch rechtwinklig zur ersten Richtung, ohne bei Aufbringung von geringen Vorspannkräften einen katastrophalen Schaden zu erleiden, ist das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material besonders gut geeignet zur Verwendung in absorbierenden Einwegartikeln, wie Windeln, Inkontinenzeinlagen, Übungshöschen, Frauenhygienewäsche und dergleichen, da es in der Lage ist, in Bereichen des Artikels verwendet zu werden, in welchen eine hochgradige Dehnbarkeit in mehreren Richtungen dazu beitragen kann, daß der Artikel gut am Körper sitzt.
Herkömmliche Antriebsmittel oder andere herkömmliche Vorrichtungen, welchen in Verbindung mit der Vorrichtung aus Fig. 1 verwendet werden können, sind allgemein bekannt und sind aus Gründen der Klarheit in der schematischen Ansicht in Fig. 1 nicht dargestellt.
Fig. 9 ist eine Draufsicht eines weiteren geeigneten Prägemusters zum Stabilisieren des einziehbaren Materials. Das Muster umfaßt eine Mehrzahl von linearen Prägungen 210, die kontinuierlich über die gesamte Breite der Bahn 205 in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Quermaschinenrichtung erstrecken. Das Muster umfaßt auch eine Mehrzahl von linearen Prägungen 212, die sich kontinuierlich über die gesamte Breite der Bahn 205 in einem Winkel zur Quermaschinenrichtung und einem Winkel zu den Prägungen 210 erstrecken. Die Bahn 205 umfaßt auch eine Mehrzahl von linearen Prägungen 214, die sich kontinuierlich über die gesamte Breite der Bahn 205 in einem Winkel zur Quermaschinenrichtung und einem Winkel zu den Prägungen 210 und 212 erstrecken. Die Prägungen 212 und 214 können sich in einem beliebigen Winkel zueinander und zu den Prägungen 210 erstrecken.
Fig. 10 ist eine Draufsicht eines weiteren Prägemusters zum Stabilisieren des einziehbaren Materials. Das Muster umfaßt eine Mehrzahl von linearen Prägungen 222, die sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Bahn 220 in einem Winkel zur Quermaschinenrichtung erstrecken. Die Bahn 220 umfaßt auch eine Mehrzahl von linearen Prägungen 224, die sich kontinuierlich über die gesamte Breite der Bahn 220 in einem Winkel zur Quermaschinenrichtung und in einem Winkel zu den Prägungen 222 erstrecken. Die Prägungen 222 und 224 sind vorzugsweise rechtwinklig zueinander ausgerichtet. Jedoch können andere Winkel zwischen den linearen Prägungen 222 und 224 ebenfalls verwendet werden.
Das Prägemuster der Fig. 9 und 10 wird durch ein Zuführen des eingezogenen Materials durch einen Spalt geschaffen, welcher durch ein Paar gemästeter Komprimierungswalzen gebildet wird. Jede Walze umfaßt eine Reihe von erhabenen Oberflächen, ähnlich den Zähnen 40 und 42 auf den Walzen 34 bzw. 36. Die erhabenen Oberflächen auf jeder der Walzen sind komplementär und greifen ineinander und komprimieren das eingezogene Material, um so das in den Fig. 9 und 10 gezeigte Prägemuster zu schaffen. Die durch die gemusterten Komprimierungswalzen geschaffene Komprimierung setzt die individuellen Fasern fest, um die Bahn in ihrem eingezogenen Zustand zu stabilisieren.
Alternativ können die gemusterten Komprimierungswalzen eine Musterwalze mit einem Muster erhabener Oberflächen und eine Amboßwalze mit einer glatten Oberfläche aufweisen. Die erhabenen Oberflächen auf der Musterwalze komprimiert das eingezogene Material gegen die Amboßwalze, um das in den Fig. 9 und 10 gezeigte Prägemuster zu schaffen.
Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material kann später mit einem elastischen Element verbunden werden, um ein elastisches Verbundmaterial zu bilden. Vorzugsweise wird das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material mit einem elastischen Element verbunden, während sich das elastische Element in einem im wesentlichen ungespannten Zustand befindet. Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material und das elastische Element können miteinander entweder intermittierend oder im wesentlichen kontinuierlich entlang wenigstens eines Bereichs ihrer sich zusammen erstreckenden Oberflächen verbunden sein, während sich das elastische Element in entweder einem gespannten oder einem ungespannten Zustand befindet. Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material kann mit einem elastischen Element verbunden werden, nachdem dieses von einer Rolle entfernt wurde, wie der Aufnahmerolle 50, oder kann mit einem elastischen Element verbunden werden, nachdem dieses einem Micrexingvorgang unterzogen wurde.
Das elastische Element kann aus jedem geeigneten elastischen Material hergestellt sein. Im allgemeinen können beliebige geeignete elastomere faserbildende Harze oder Mischungen mit denselben für die Vliesbahnen aus Elastomerfasern verwendet werden und beliebige geeignete elastomere filmbildende Harze oder Mischungen aus denselben für die elastomeren Filme der Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel kann das elastische Element ein Elastomerfilm aus Blockcopolymeren mit der allgemeinen Formel A-B-A' sein, wobei A und A' jeweils ein thermoplastischer Polymerendblock sind, welcher einen Styrenanteil enthält, wie Poly(vinylaren), und in welcher B ein elastomerer Polymer-Mittelblock ist, wie ein konjugiertes Dien oder ein niederwertiges Alkenpolymer. Weitere beispielhafte Elastomerfilme, welche verwendet werden können, um die Elastomerlage zu bilden, umfassen Elastomermaterialien aus Polyurethan, wie z. B. diejenigen, welche unter der Marke ESTANE von B. F. Goodrich & Company erhältlich sind, Elastomermaterialien aus Polyamid, wie z. B. diejenigen, die unter der Marke PEBAX von der Rilsan Company erhältlich sind, und Elastomermaterialien aus Polyester, wie z. B. diejenigen, die unter der Markenbezeichnung Hytrel von E. I. DuPont De Nemours & Company erhältlich sind. ·
Eine Polyolefin kann auch mit dem elastomeren Polymer gemischt werden, um die Verarbeitbarkeit der Verbindung zu verbessern. Das Polyolefin muß ein solches sein, welches, wenn es gemischt ist und einer geeigneten Verbindung aus erhöhten Druck- und erhöhten Temperaturbedingungen ausgesetzt wird, in der gemischten Form mit dem elastomeren Polymer extrudierbar ist. Nützliche mischende Polyolefinmaterialien umfassen z. B. Polyethylen, Polypropylen und Polybuten, einschließlich Ethylencopolymere, Polypropylencopolymere und Butencopolymere.
Das elastische Element kann auch eine druckempfindliche, elastomere Haftmittellage sein. Zum Beispiel kann das elastische Material selbst klebrig sein, oder es kann alternativ ein kompatibles, haftendes Harz den oben beschriebenen extrudierbaren elastomeren Verbindungen hinzu gegeben werden, um eine elastomere Lage zu schaffen, die als ein druckempfindliches Haftmittel wirken kann, z. B. um die elastomere Lage an eine gespannte, eingezogene, nicht elastische Bahn zu binden. Die elastische Lage kann auch ein mehrlagiges Material sein, das zwei oder mehrere individuelle, kohärente Bahnen oder Filme umfaßt. Zudem kann die elastomere Lage ein mehrlagiges Material sein, in welchem ein oder mehrere Lagen ein Gemisch aus elastischen und nicht elastischen Fasern oder Teilchen enthält.
Weitere geeignete elastomere Materialien zur Verwendung als elastisches Element umfassen "live" synthetischen oder natürlichen Gummi, einschließlich wärmeschrumpffähige Elastomerfilme, geformtes Elastormerscrim, Elastomerschäume oder dergleichen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt das elastische Element ein Elastomerscrim, erhältlich von Conwed Plastics.
Das Verhältnis zwischen den ursprünglichen Abmessungen des einziehbaren Materials 22 zu seinen Abmessungen nach einem Spannen oder Einziehen und Micrexing, bestimmt die ungefähren Grenzen des Stretches des zusammen gesetzten Elastikmaterials. Weil das einziehbare Material in der Lage ist, sich in seine eingezogenen Abmessungen in Richtungen auszudehnen und zurück zu kehren, wie z. B. der Maschinenrichtung oder Quermaschinenrichtung, ist das zusammen gesetzte Elastikmaterial im allgemeinen in der gleichen Richtung wie das einziehbare Material 22 streckbar.
Zum Beispiel wird, mit Bezug auf die Fig. 4, 5 und 6, falls es erwünscht ist, ein zusammen gesetztes Elastikmaterial zu präparieren, welches in mehreren Richtungen auf 150% Längung streckbar ist (das heißt, sowohl parallel als auch rechtwinklig zur ersten Richtung), eine Breite eines einziehbaren Materials, das in Fig. 4 schematisch und nicht notwendigerweise maßstabgerecht dargestellt ist und eine Breite "X", wie beispielsweise 250 cm, hat, so gespannt, daß sie sich auf eine Breite "Y" auf etwa 100 cm zusammenzieht. Das in Fig. 5 gezeigte eingezogene Material ist mechanisch stabilisiert, um ein stabilisiertes, dehnbares, eingezogenes Material zu schaffen. Das Material ist nun in einer Richtung parallel zur Einzugsrichtung lenkbar, daß heißt, in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung, wenn relativ geringe Kräfte aufgebracht werden. Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material wird dann micrext, um ein Material zu schaffen, welches in einer Richtung rechtwinklig zur Einzugrichtung lenkbar ist, daß heißt, in einer Richtung parallel zur ersten Richtung, wenn relativ geringe Kräfte aufgebracht werden. Das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material wird dann mit einem quadratisch geformten, elastischen Element von 100 cm mal 100 cm verbunden, welches wenigstens auf ein Maß von 250 cm mal 250 cm streckbar ist. Das schematisch und nicht notwendigerweise maßstabgerecht in Fig. 6 gezeigte, sich ergebende; zusammen gesetzte Elastikmaterial hat eine Breite "Y" von etwa 100 cm und ist in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung auf wenigstens die ursprüngliche Breite "X" von 250 cm des einziehbaren Materials um eine Längung von etwa 150% streckbar. Das Material ist auch in einer Richtung parallel zur ersten Richtung auf wenigstens die ursprüngliche Länge von 250 cm des einziehbaren Materials um eine Länge von etwa 150% streckbar. Wie aus dem Beispiel zu sehen ist, muß die Elastizitätsgrenze des elastischen Elements nur so groß sein, wie die minimal gewünschte Elastizitätsgrenze des zusammen gesetzten Elastikmaterials.
Nun auf Fig. 7 Bezug nehmend ist dort schematisch ein weiterer Prozeß 100 zum Bilden eines eingezogenen Materials der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Ein einziehbares Material 22 ist von einer Zuführrolle 123 abgewickelt und bewegt sich in die Richtung, welche durch die dieser zugeordneten Pfeile angegeben ist, wenn sich die Zuführrolle 123 in der Richtung dreht, welche durch die ihr zugeordneten Pfeile angegeben ist. Das einziehbare Material 122 geht durch den Spalt 125 des S-Rollenanordnung 126 hindurch, welche durch die Stapelrollen 128 und 130 gebildet wird.
Das einziehbare Material 122 kann durch bekannte Vliesextrusionsprozesse gebildet werden, wie z. B. bekannte Schmelzblasprozesse oder bekannte Spunbondingprozesse und direkt durch den Spalt 125 hindurch geführt werden, ohne zuerst auf eine Zuführrolle gelagert zu werden.
Das einziehbare Material 122 geht durch den Spalt 125 der S-Rollenanordnung 126 auf einer umgekehrten S-Bahn hindurch, wie durch die Drehrichtungspfeile angegeben ist, welche den Stapelrollen 128 und 130 zugeordnet sind. Von der S- Rollenanordnung 126 geht das einziehbare Material 122 durch den Druckspalt 125 hindurch, welcher durch eine Druckrollenanordnung 140 aus den Druckrollen 142 und 144 gebildet wird. Weil die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Rollen in der S-Rollenanordnung 126 so gesteuert wird, das diese geringer ist als die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Rollen der Druckrollenanordnung 140, ist das einziehbare Material 122 zwischen der S-Rollenanordnung 126 und dem Druckspalt der Druckrollenanordnung 140 gespannt. Durch Einstellen des Unterschieds in den Geschwindigkeiten der Rollen wird das einziehbare Material 122 so gespannt, daß es sich um einen gewünschten Betrag einzieht und in einem solchen gespannten, eingezogenen Zustand verbleibt. Von der Druckrollenanordnung 140 geht das eingezogene Material 122 durch den Spalt 151 hindurch, welcher durch die mechanische-Stabilisierungsanordnung 152 aus den zusätzlichen Dehnungswalzen 153 und 154 gebildet weil die lineare Umfangsgeschwindigkeit der Rollen der Druckrollenanordnung 140 so gesteuert ist, daß diese geringer oder gleich der linearen Umfangsgeschwindigkeit der Rollen der mechanischen Stabilisierungsanordnung 152 ist, bleibt das Material in seinem gespannten und/oder eingezogenen Zustand zwischen der Druckrollenanordnung 140 und der mechanischen Stabilisierungsanordnung 152. Von der mechanischen Stabilisierungsanordnung 152 wird das einziehbare Material der Micrexingvorrichtung 160 zugeführt. Die Micrexingvorrichtung umfaßt einen Zylinder 162, eine Einrichtung 164 zum Pressen des Materials 122 gegen die Oberfläche des Zylinders 162 und ein Verzögerungselement 166, welches des Durchgang des Materials 122 verzögert und dann das Material 122 weg von der Umfangsfläche des Zylinders lenkt. Nach dem Verlassen der Micrexingvorrichtung 160 wird das stabilisierte, eingezogene Material 122 auf eine Aufnahmerolle 170 aufgewickelt.
Herkömmliche Antriebsmittel und weitere herkömmliche Einrichtungen, welche in Verbindung mit der Vorrichtung aus Fig. 7 verwendet werden können, sind allgemein bekannt und wurden aus Gründen der Klarheit in der schematischen Ansicht in Fig. 7 nicht dargestellt.

Testverfahren

Messungen der Oberflächenlänge von Vliesbahnen werden bestimmt, indem die Vliesbahnen mit Hilfe mikroskopischer Bildanalyseverfahren analysiert werden. Die zu messende Probe wird von der Vliesbahn abgeschnitten und getrennt. Eine ungedehnte Probenlänge von einem halben Inch wird rechtwinklig zum "gemessenen Rand" "markiert", während sie noch an der Bahn angebracht ist und dann von der Bahn genau abgeschnitten und entfernt.
Die Meßproben werden dann auf dem langen Rand eines mikroskopischen Objektträgers angebracht. Der "gemessene Rand" soll sich ein wenig (etwa 1 mm) von dem Trägerrand nach außen erstrecken. Eine dünne Lage eines druckempfindlichen Haftmittels wird auf den glasseitigen Rand aufgebracht, um eine geeignete Probenabstützung zu schaffen. Für eine Probe mit tiefen Falten kann es notwendig sein, die Probe leicht zu dehnen, ohne eine signifikante Kraft aufzubringen), um einen Kontakt und eine Anbringung der Probe auf dem Objektträger zu erleichtern. Dies erlaubt eine verbesserte Kantenidentifikation während der Bildanalyse und verhindert mögliche "krumpelige" Kantenbereiche; welche eine zusätzliche Interpretation der Analyse erfordern.
Bilder jeder Probe werden als Ansichten des "gemessenen Randes" erhalten, die mit dem "auf Kante" liegenden Stützträger unter Verwendung geeigneter mikroskopischer Meßmittel von ausreichender Qualität und Vergrößerung genommen werden. Die Daten werden erhalten unter Verwendung der folgenden Ausrüstung: Keyence VH-6100 (20x Linse) Viedoeinheit, mit Videobildausdrucken durch eine Sonyvideodrucker Mavigraph Einheit. Viedoausdrucke werden bildgescannt mit einem Hewlett Packard ScanJet IIP Scanner. Die Bildanalyse wird auf einem MacIntosh IICi Computer unter Verwendung der Software NIH MAC Image version 1.45 durchgeführt.
Unter Verwendung dieser Ausrüstung wird ein Kalibrierungsbild erzeugt, das anfänglich von einer Gitterlänge von 0,500" mit 0,005" Schritten genommen wurde, um für die Kalibierung des Computer-Bildanalyseprogramms verwendet zu werden. Alle zu messenden Proben werden dann videoaufgezeichnet und als Videobild ausgedruckt. Als nächstes werden alle Videoausdrucke in ein geeignetes Mac Bild- Dateiformat bildgescannt, mit 100 dpi (256-Grad Graustufe). Schließlich wird jede Bilddatei (einschließlich der Kalibierungsdatei) unter Verwendung des Mac Image 145 Computerprogramms analysiert. Alle Proben werden mit ausgewähltem freihändig zu bedienenden Linienmeßwerkzeug gemessen. Die Proben werden auf beiden Seitenrändern gemessen und die Längen werden aufgezeichnet. Dünne Proben erfordern nur einen zu messenden Seitenrand. Dicke Proben werden auf beiden Seitenrändern gemessen. Aufzeichnungen der Längenmessung müssen entlang der gesamten Meßlänge einer Schnittprobe erfolgen. In einigen Fällen können mehrere (teilweise überlappende) Bilder erforderlich sein, um die gesamte Schnittprobe abzudecken. In diesen Fällen sollen charakteristische Merkmale ausgewählt werden, welche beiden überlappenden Bilden gemein sind und "Marker" verwendet werden, um aneinander grenzende und nicht überlappende Bildlängenablesungen zu erlauben.
Die abschließende Bestimmung der Oberflächenweglänge wird erhalten, indem die Längen von fünf (5) separaten ¹/&sub2;" Meßproben je Bereich gemittelt werden. Jede "Oberflächeweglänge" einer Meßprobe soll der Mittelwert beider Oberflächenweglängen der Seitenkanten sein.
Obwohl das oben beschriebene Testverfahren für viele der Bahnen der vorliegenden Erfindung nützlich ist ist erkannt worden, daß das Testverfahren zu modifizieren sein könnte, um gewisse Bahnen einzuschließen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Bereitstellen eines einziehbaren Materials;

b) Zuführen des einziehbaren Materials in einer ersten Richtung;

c) Aufbringen einer Zugkraft auf das einziehbare Material, um das Material in einer zu der ersten Richtung senkrechten Richtung einzuziehen;

d) Aussetzen des eingezogenen Materials einer mechanischen Stabilisierung, um ein stabilisiertes, dehnbares, eingezogenes Material zu bilden;

e) Durchführen des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials zwischen einer Umfangsoberfläche eines Zylinders, der rotierend angetrieben wird, und einer Vorrichtung zur Andrückung des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials gegen die Umfangsoberfläche des Zylinders;

f) Verzögern des Durchlaufs des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials durch ein Verzögerungselement; und

g) Ablenken des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials von der Umfangsoberfläche des Zylinders.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt d) das Aussetzen des eingezogenen Materials einer zusätzlichen Dehnung umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zusätzliche Dehnung das Zuführen des eingezogenen Materials durch einen Walzenspalt umfaßt, der durch ein Walzenpaar für die Zusatzdehnung gebildet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zusatzdehnungswalze eine Vielzahl von Zähnen und eine Vielzahl von Rillen aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mechanische Stabilisierung das Zuführen des eingezogenen Materials durch einen Walzenspalt umfaßt, der durch ein Paar profilierter Kompressionswalzen gebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die profilierten Kompressionswalzen eine durchgehende Kompressions-Stabilisierungs-Prägung über die gesamte Breite des Materials bilden.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das einziehbare Material ein Vlies ist, der gewählt ist aus der Gruppe umfassend einen verfestigten, kardierten Faservlies, einen Faserspinnvlies, einen Vlies von schmelzgeblasenen Fasern und ein mehrlagiges Material, das mindestens eines dieser Vliese aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den zusätzlichen Schritt:

(h) Verbinden des stabilisierten, dehnbaren, eingezogenen Materials mit einem elastischen Element.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das stabilisierte, dehnbare, eingezogene Material von der Umfangsoberfläche des Zylinders durch das Verzögerungselement abgelenkt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verzögerungselement eine Oberfläche aufweist, die einen spitzen Winkel mit der Umfangsoberfläche des Zylinders in der Rotationsrichtung des Zylinders bildet.