DE69831510T2 - Zusammengepresstes saugfähiges material - Google Patents

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft absorbierende Artikel, insbesondere absorbierende Strukturen, welche in Hygieneartikeln nützlich sind, wie beispielsweise Einwegsanitärtücher, Windeln oder Inkontinenzerzeugnisse. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Durchflussmaterial und ein Hygieneartikel, welches/welcher einen Abschnitt zum schnellen Aufsaugen, vorübergehender Flüssigkeitsregelung und anschließender Freigebung von wiederholten Flüssigkeitsdurchflüssen an den Rest des Artikels aufweist.
• Hintergrund der Erfindung
• Die erwünschten Leistungsaufgaben von absorbierenden Hygieneartikeln enthalten niedrige oder keine Leckage von dem Artikel, ein trockenes Gefühl für den Träger und Dünnheit, als ein Mittel zum Erfüllen der Behaglichkeit für den Träger. Vorhandene absorbierende Artikel schaffen es aus verschiedenen Gründen oft jedoch nicht, diese Aufgaben zu erfüllen.
• Leckage kann beispielsweise aufgrund eines ungenügenden Aufsaugverhältnisses der Schichten eintreten, welche beabsichtigen, eine Beibehaltungs- oder Verteilungsfähigkeit in der Aufnahme – oder Zielzone bereitzustellen. Versuche, die aufgrund von diesen Mechanismus verursachte Leckage zu verringern, enthalten absorbierende Artikel, welche Durchflussmaterialstrukturen einsetzen, die oberhalb (d.h. zu einem Träger) des Beibehaltungs- oder Verteilungsmaterials angeordnet sind. Latimers US-Patent 5,364,382 offenbart nicht gewebte Materialien, wie beispielsweise Meltblown, Verbund-Kardenvliesmaterial und Zellstoff coforms (pulp coforms), welche Flüssigkeit empfangen und anschließend an die Beibehaltungsmittel freigeben. Die Materialstrukturen von Latimer nutzen große Denier-elastische Fasern, vermischt mit kleinen Denier-benetzbaren Fasern, um eine schnelle Flüssigkeitsaufnahme und eine schnelle Flüssigkeitsfreigabe an das darunterliegende Beibehaltungsspeichermaterial zu erreichen. Zusätzlich offen bart Ellis-Patent 5,490,846 geschichtete Strukturen, um die Aufnahmerate von Durchflussmaterialien zu verbessern.
• EP 0 162 451 offenbart eine Sanitärbinde mit einem flüssigkeitsabsorbierenden Körper, bestehend aus einer Vielzahl von Mikrofaservlies oder aus einem verdichteten Zellulosefaservlies.
• WO 98/22065 offenbart ein Material mit zwischen 30 und 75 Gew.-% eines Super-Absorptionsmittels, zwischen 25 und 70 Gew.-% an Zellstoff und von einer positiven Menge bis zu ungefähr 10 % einer Bindemittelkomponente.
• Trotz der Entwicklung von Durchflussmaterialien, welche versuchen, ein schnelles Aufsaugen und schnelles Freigeben an das Beibehaltungsmaterial zu erreichen, wurde die Aufgabe der Dünnheit noch nicht zufriedenstellend gelöst. Die genannten Durchflussmaterialien sind ziemlich dick und wenn sie in der Aufsaugzone des absorbierenden Artikels platziert werden, können sie eine schlechte Passung in den Genitalien Bereich des absorbierenden Produkts bei anfänglichem Tragen verursachen und können zu mehreren Leistungsproblemen führen. Erstens kann das Produkt aufgrund von Lückenbildung auslaufen, die von dem voluminösen Durchflussmaterial verursacht wird. Zweitens ist das Produkt für den Träger nicht bequem, wenn ein voluminöses Material benutzt wird, um das notwendige Porenvolumen zum Aufsaugen bzw. Aufnehmen bereitzustellen. Deshalb besteht ein Bedarf für ein Durchflussmaterial, welches eine eindringende Flüssigkeit (insult) schnell in dem Zielbereich aufnimmt und sie für nachfolgende Speicherung freigibt, und welches vor der Aufnahme auch relativ dünn bleibt.
• Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Durchflussmaterial für Hygieneartikel bereitzustellen, welches eine eindringende Flüssigkeit schnell aufnimmt und sie an ein benachbartes Material zum Verteilen oder Speichern überträgt, und welches vor der initialen Aufnahme relativ dünn bleibt. Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Hygieneartikel bereitzustellen, welches vor der Aufnahme dünn und bequem für einen Träger ist.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Die Aufgaben der Erfindung werden durch Materialien und Produkte gemäß den Ansprüchen 1, 4, 5 und 12 erreicht.
• Definitionen
• "Hydrophil" beschreibt Fasern oder die Oberflächen von Fasern, welche durch die wässrigen Flüssigkeiten, die in Kontakt mit den Fasern sind, benetzt werden. Der Grad der Benetzung der Materialien kann seinerseits in Form von Kontaktwinkeln und der Oberflächenspannungen der involvierten Flüssigkeiten und Materialien beschrieben werden. Geeignete Ausrüstung und Verfahren zum Messen der Benetzbarkeit von bestimmten Fasermaterialien oder Vermischungen von Fasermaterialien kann durch ein Cahn SFA-222 Flächen-Kraft-Analysator-System oder ein im Wesentlichen äquivalentes System bereitgestellt werden. Wenn mit diesem System gemessen wird, werden Fasern mit Kontaktwinkeln von weniger als 90° als "benetzbar" oder hydrophil bezeichnet, während Fasern mit Kontaktwinkeln äquivalent zu oder größer als 90° "nicht benetzbar " oder hydrophob bezeichnet werden. Wenn
  "Schicht" in singularer Form benutzt wird, kann dies die doppelte Bedeutung eines einzelnen Elementes oder einer Vielzahl von Elementen haben.
  "Flüssigkeit" bedeutet nichtgasförmig, nicht-feststoff Substanz und/oder Material, welches fließt und die innere Form eines Behälters, in welchem es eingefüllt oder positioniert wird, annehmen kann.
• Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "nicht gewebte Struktur oder Vlies" ein Vlies mit einer Struktur von einzelnen Fasern oder Fäden, welche zwischengelegt sind, aber nicht in einer identifizierbaren Art und Weise, wie bei Maschenwaren. Nicht gewebte Struktur bzw. Vliesstoffe oder Vliese wurden durch viele Prozesse, wie beispielsweise Meltblowing-, Spundbonded- und Verbund-Kardenvliesverfahren hergestellt. Die Flächenmasse von nicht gewebten Strukturen ist normalerweise in Unze an Material per Quadratyard (osy) oder Gramm pro Quadratmeter (gsm) ausgedrückt, und die nützlichen Faserdurchmesser werden normalerweise in Mikrometer ausgedrückt (es wird darauf hingewiesen, dass um von osy zu gsm umzuwandeln, osy mit 33,91 multipliziert wird).
• Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "Mikrofasern" Kleindurchmesserfasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von nicht größer als ungefähr 75 μm, beispielsweise mit einem durchschnittlichen Durchmesser von ab ungefähr 0,5 μm bis ungefähr 50 μm, oder insbesondere können Mikrofasern einen durchschnittlichen Durchmesser von ab ungefähr 2 μm bis ungefähr 40 μm aufweisen. Ein weiterer oft verwendeter Begriff von Faserndurchmesser ist Denier, welcher als Gramm per 9000 Meter einer Faser definiert ist und als ein Faserdurchmesser durch Mikrometer in Quadrat, multipliziert mit der Dichte in Gramm/cc, multipliziert mit 0,00707 berechnet werden kann. Ein niedrigerer Denier deutet eine feinere Faser an und ein höherer Denier deutet eine dickere oder schwerere Faser an. Beispielsweise kann der Durchmesser einer Polypropylenfaser von 15 μm in Denier durch Quadrieren, Multiplizieren des Ergebnisses mit 0,89 g/cc und Multiplizieren mit 0,00707 umgewandelt werden. Eine 15 μm Polypropylenfaser hat somit einen Denier von ungefähr 1,42 (15² × 0,89 × 0,00707 = 1,415). Außerhalb der Vereinigten Staaten ist die Maßeinheit gewöhnlicher "tex", welche als die Gramm per Kilometer Faser definiert ist. Tex kann als Denier/9 berechnet werden.
• "Spunbonded Fasern" bezieht sich auf Kleindurchmesserfasern, welche durch Extrudieren von geschmolzenem thermoplastischem Material als Filamente von einer Vielzahl von feinen, normalerweise kreisförmigen Kapillare von einer Spinndüse geformt werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann schnell verringert wird, wie beispielsweise gemäß dem US-Patent 4,340,563 von Appel et al. und US-Patent 3,692,618 von Dorschner et al., US-Patent 3,802,817 von Matsuki et al., den US-Patenten 3,338,992 und 3,341,394 von Kinney, US-Patent 3,502,763 von Hartman und US-Patent 3,542,615 von Dobo et al. Spunbonded Fasern sind generell nicht klebrig, wenn sie auf eine Sammelfläche abgesetzt werden. Spunbonded Fasern sind generell kontinuierlich und haben durchschnittliche Durchmesser (von einer Probe von zumindest 10) größer als 7 μm, insbesondere zwischen ungefähr 10 und 20 μm.
• "Meltblown Fasern" bedeutet Fasern, geformt durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials durch eine Vielzahl von feinen, normalerweise kreisförmigen Formkapillare als geschmolzene Fäden oder Filamente in konvergierende Hoch geschwindigkeits-, normalerweise warme, Gas (z.B. Luft) -strömungen, welche die Filamente des geschmolzenen thermoplastischen Materials abschwächen, um deren Durchmesser zu verringern, was bis zu Mikrofaserdurchmessern sein kann. Danach werden die Melblown Fasern mittels der Hochgeschwindigkeits-Gasströmung getragen und auf einer Sammelfläche abgesetzt, um ein Vlies von willkürlich verteilten Meltblown Fasern zu bilden. Ein solcher Prozess ist beispielsweise in dem US-Patent 3,849,241 offenbart. Meltblown Fasern sind Mikrofasern, welche kontinuierlich oder diskontinuierlich sein können, haben generell einen durchschnittlichen Durchmesser von weniger als 10 μm und sind generell klebrig, wenn sie auf einer Sammelfläche abgesetzt werden.
• Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "Coform" ein Verfahren, in welchem zumindest ein Meltblown Formkopf nahe zu einer Rinne (chute) angeordnet ist, durch welche andere Materialien zu dem Vlies hinzugefügt werden, während er geformt wird. Solche andere Materialien können beispielsweise Holzstoff, superabsorbierende Partikel, Zellulose- oder Stapelfasern sein. Solche Coform-Verfahren sind in den US-Patenten 4,818,464 von Lau und 4,100,324 von Anderson et al. offenbart. Vliese, welche durch das Coform-Verfahren hergestellt werden, werden generell als Coform-Materialien bezeichnet.
• "Verbundfasern" beziehen sich auf Fasern, welche von wenigstens zwei von separaten Extrudern extrudierten Polymerquellen geformt wurden, aber zusammengesponnen wurden, um eine Faser zu bilden. Verbundfasern werden manchmal auch als Mehrfachkomponenten- oder Bikomponentenfasern bezeichnet. Die Polymere sind normalerweise unterschiedlich voneinander, wobei Verbundfasern auch Monokomponentenfasern sein können. Die Polymere sind im Wesentlichen in konstant positionierten bestimmten Bereichen entlang dem Querschnitt der Verbundfasern angeordnet und erstrecken sich kontinuierlich entlang der Länge der Verbundfasern. Der Aufbau einer solchen Verbundfaser kann beispielsweise eine Mantel/Kernanordnung sein, wobei ein Polymer von einem anderen umgeben ist, oder er kann eine Seite-an-Seite-Anordnung, eine Tortenanordnung (pie arrangement) oder eine "Insel-in-dem-See"-Anordnung sein. Verbundfasern werden beispielsweise in dem US-Patent 5,382,400 von Pike et al. gelehrt und können benutzt werden, um durch Benutzung der unterschiedlichen Verhältnisse von Ausdehnung und Kontraktion von den zwei (oder mehr) Polymeren, Kräusel in den Fasern herzustellen. Solche Fasern können auch teilbar sein. Gekräuselte Fasern können auch mit mechanischen Mitteln und durch das Verfahren des deutschen Patents DE 25 13 251 A1 hergestellt werden. Für zwei Komponentenfasern können die Polymere in einem Verhältnis von 75/25, 50/50, 25/75 vorhanden sein oder in irgendeinem anderen erwünschten Verhältniss. Die Fasern können auch Formen, wie die in dem US-Patent 5,277,976 von Hogle et al. aufweisen, welches Fasern mit unkonventionellen Formen beschreibt.
• Die Verfahren zur Herstellung von Verbundfasern sind allgemein bekannt und es bedarf keiner detaillierten Beschreibung hierin. Um eine Verbundfaser zu formen, werden generell zwei Polymere einzeln extrudiert und zu einem Polymer-Verteilungssystem geführt, wo die Polymere in eine segmentierte Spinndüsenplatte eingeführt werden. Die Polymere folgen separaten Bahnen zu der Faser-Spinndüse und werden in einem Spinndüsenloch kombiniert, welches entweder zwei oder mehr konzentrische kreisförmige Löcher umfasst, um folglich Mantel/Kern-Typ-Fasern bereitzustellen, oder ein kreisförmiges Spinndüsenloch unterteilt entlang eines Durchmessers in zwei Teilen, um ein Seite-an-Seite-Typ-Faser bereitzustellen. Das kombinierte Polymerfilament wird dann, generell mittels eines mechanischen Walzsystems, zu einen Zwischenfilament-Durchmesser gekühlt, erstarrt und gezogen, und dann gesammelt. Nachfolgend wird das Filament zu dem erwünschten Endfaserdurchmesser, bei einer Temperatur unterhalb seiner Erweichungstemperatur, "kaltgezogen" und wird gekräuselt/exturiert und in eine erwünschte Faserlänge geschnitten. Verbundfasern können in relativ kurzen Längen geschnitten werden, wie beispielsweise Stapelfasern, welche generell Längen in dem Bereich von 25 bis 51 Millimetern (mm) haben und kurz geschnittene Fasern, welche noch kürzer sind und generell Längen von weniger als 18 mm aufweisen. Siehe beispielsweise US-Patent Nr. 4,789,592 von Taniguchi et al. und US-Patent Nr. 5,336,552 von Strack et al.
• Verbund-Kardenvlies" betrifft Vliese, welche aus Stapelfasern hergestellt werden, die durch eine Kamm- oder eine Kardireinheit durchgeführt werden, welche die Stapelfasern auseinander brechen und in die Maschinenrichtung ausrichtet, um einen generell in Maschinenrichtung orientierten faserförmigen, nicht-gewebten Vlies zu formen. Solche Fasern werden normalerweise in Bündeln gekauft, welche in einem Picker positioniert sind, welcher die Fasern vor der Kardireinheit trennt. Sobald das Vlies geformt worden ist, wird es dann durch ein oder mehrere von einer Vielzahl von bekannten Verbindungsver fahren verbunden. Ein solches Verbindungsverfahren ist Pulverbinden, worin ein Pulverklebstoff in den Vlies verteilt wird und dann durch normalerweise Erwärmen des Vlies und des Klebstoffs mit warmer Luft aktiviert wird. Ein weiteres geeignetes Verbindungsverfahren ist Musterverbiden, worin erwärmte Kalanderwalzen oder Ultraschallverbindungsausrüstung benutzt werden, um die Fasern miteinander zu verbinden, gewöhnlich in einem eingegrenzten Verbindungsmuster, obwohl das Vlies entlang seiner gesamten Fläche, wenn erwünscht, verbunden werden kann. Eine weitere geeignete und allgemein bekannte Verbindungsmethode, insbesondere bei Benutzung von Verbundstapelfasern, ist durch-Luft-verbinden.
• "Luftströmen" (airlaying) ist ein allgemein bekanntes Verfahren, durch welches eine faserförmige, nicht-gewebte Schicht geformt werden kann. In dem Luftströmungsverfahren werden Bündel von kleinen Fasern mit einer typischen Länge von ungefähr 6 bis ungefähr 19 Millimeter (mm) getrennt und in eine Luftzufuhr eingführt, um dann auf eine Formungsabdeckung, normalerweise mit der Hilfe von einer Vakuumzufuhr, abgesetzt. Die willkürlich abgesetzten Fasern werden dann unter Verwendung von beispielsweise Warmluft oder einem Sprühklebemittel miteinander verbunden.
• Wie hierin verwendet, involviert "Wärmepunktverbinden" (thermal point bonding) eine Struktur oder Vlies von zu verbindenden Fasern zwischen einer erwärmten Kalanderwalze und einer Ambosswalze durchzuführen. Die Kalanderwalze ist gewöhnlich, aber nicht immer in irgendeiner Weise gemustert, so dass das gesamte Erzeugnis nicht entlang seiner gesamten Fläche verbunden wird, und die Ambosswalze ist normalerweise flach. Als ein Ergebnis dessen, wurden mehrere Muster für Kalanderwalzen aus sowohl funktionalen, als auch ästhetische Gründe entwickelt. Normalerweise variiert die prozentuelle Verbindungsfläche von ungefähr 10 % bis ungefähr 30 % von der Fläche des laminierten Vlies. Wie in dem Stand der Technik allgemein bekannt, hält Punktverbinden die laminierten Schichten zusammen und verleiht Trägheit an jede einzelne Schicht durch Verbinden von Filamenten und/oder Fasern mit jeder Schicht.
• Wie hierin verwendet, betrifft Durch-Luft-Verbinden ein Verfahren von Verbinden eines Faservlies, bei welchem Luft, die warm genug ist, um die Polymere, aus welchen die Fasern des Vlies hergestellt sind, zu schmelzen, durch den Vlies gedrängt wird. Die Luftgeschwindigkeit ist zwischen 100 und 500 Feet pro Minute und die Haltezeit kann bis zu 6 Sekunden betragen. Das Schmelzen und wieder Erstarren des Polymers stellt die Verbindung bereit.
• "Hygieneartikel" bedeutet Windeln, Trainingshosen, absorbierende Unterhosen, Hygieneerzeugnisse für Frauen und Inkontinenzerzeugnisse für Erwachsene.
• Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Die Materialstrukturen dieser Erfindung wurden konzipiert, um sehr dünne Materialien bereitzustellen, die sich bei eindringender Flüssigkeit schnell ausdehnen. Wenn ein Benutzer einen absorbierenden Artikel, enthaltend ein Material dieser Erfindung verwendet, wird er sehr dünn und bequem sein und eine gute Passung ermöglichen.
• Während sich die Materialstruktur während der Benutzung ausdehnt, sollte sie das notwendige Porenvolumen erzeugen, um die eintretende Flüssigkeit aufzunehmen, was wiederum die Gefahr der Leckage verringert. Die Erfinder glauben, dass die Fläche des eben von der Front der sich bewegenden Flüssigkeit befeuchteten Materials eine hohe Treib- oder Kapillarkraft besitzen wird, was Eindringen der Flüssigkeit in das Material verursacht. Der Teil des Materials, welcher bereits benetzt und ausgedehnt wurde, wird eine Beibehaltungskapazität bereitstellen und erlaubt eine höhere Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch den benetzten Teil des Materials.
• Es gibt mehrere Ausführungsbeispiele von dieser Erfindung, die nachfolgend beschrieben werden. Alle wurden konzipiert, um mit einer sehr dünnen Struktur anzufangen, welche dann bei Kontakt mit der eindringenden Flüssigkeit sich ausdehnt. Außerdem sollte angemerkt werden, dass die bevorzugte Anwendung dieses Materials ein Durchflussmaterial ist, es könnte jedoch auch als ein Verteilungsmaterial funktionieren.
• Das Material kann von einem fertiggestellten Zustand von niedriger Dichte zu einem größerer Dichte dünnen Zustand bei Vorhandensein von bis zu ungefähr 10 Gew.-% Feuchtigkeit verdichtet werden. Es wird angenommen, dass dies die Ausbildung von Wasserstoffbindungen erlaubt. Zusätzliche Feuchtigkeit, wie die von einer in einem Hygieneartikel eindringende Flüssigkeit bereitgestellt, sollte dazu führen, dass die Wasserstoffbindungen sich lösen und das Material sich ausdehnt und die Flüssigkeitskompo nente aufnimmt. Das Material kann Zellulosefasern, wie beispielsweise Rayon oder Baumwolle in einer Menge von ungefähr 20 bis 60 Gew.-% und Zellulosefreie Fasern, wie beispielsweise Polyolefine-, Polyester- und Polyamidfasern als Rest enthalten. Zellstofffasern können benutzt werden, sie werden jedoch nicht bevorzugt, da sie bei Benetzung dazu neigen einzubrechen. Fasern, wie beispielsweise Polyester und Polyamid sind auch elastische Fasern, so dass sie bei der Ausdehnung des Materials bei der Auflösung der Wasserstoffbindungen nützlich sein würden. Solche Fasern können mit irgendeinem Verfahren, wie in dem Stand der Technik bekannt, wie beispielsweise Spunbonded, Meltblowing, Lösungsspinnen etc. hergestellt werden und können unter anderem durch das Coform-Verfahren, Verbund-Kardenverfahren und Luftströmungsverfahren vermischt werden. Die Größe der Fasern kann von ungefähr 1 bis ungefähr 10 Denier sein und das Material von ungefähr 1 osy (34 gsm) bis ungefähr 4 osy (136 gsm). Das Material kann bei einer Dichte von ungefähr 0,15 g/cc bis ungefähr 0,04 g/cc hergestellt werden und auf eine Enddichte von bis zu ungefähr 0,3 g/cc verdichtet werden. Eine Methode zum Verdichten des Materials könnte Warmpressen in einer Ausgleichsschrammpresse bei ungefähr 80 bis 100°C für ungefähr 1 Minute sein. Eine weitere Methode könnte durch Luftbinden mit einem Paar von Feuchtwalzen an dem Ausgang sein, um das erwünschte Volumen zu erzielen. Andere Pressverfahren und andere kommerziell verfügbare Verdichtungsprozesse, enthaltend kontinuierliches On-line-Kalandrieren, könnten auch zur Herstellung der erwünschten Strukturen genutzt werden.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die offenbarten Materialien auch dünne Strukturen, die elastische Fasern enthalten. Diese Strukturen können in einem ausgedehnten Niedrig-Dichte-Zustand hergestellt werden, und dann durch Verwendung eines Polymerverbindungssystems in einen verdichteten Zustand versetzt werden, welches bei Vorhandensein der Feuchtigkeit in der eindringenden Flüssigkeit ausgelöst wird. Wenn das Bindemittel auslöst, sollten die elastischen Fasern einen Rückgewinnungsgrad aufweisen und ein Vlies mit geringer Dichte bilden, das das benötigte Porenvolumen, um die eindringende Flüssigkeit zu verarbeiten, erzeugen würde.
• Feuchtigkeitsempfindliche Bindemittel sind in pulver-, flüssigkeits- oder faserförmiger Form vorhanden, die durch Nutzung von Wärme und/oder geringen Mengen an Feuchtigkeit aktiviert werden könnten. Bindemittelsysteme können Polyvinylalkoholhaftmittel, Pulver oder Fasern, welche sich in Flüssigkeiten auflösen, sein. Einige bestimmte Beispiele an Polyvinylalkoholen haben sehr einfach umkehrbare Querverbindungen, welche bei Kontakt mit der eindringenden Flüssigkeit eine Änderung der Klebeeigenschaft zulassen, was die Ausdehnung der elastischen Struktur ermöglicht. Wasserempfindliche warmgeschmolzene Bindemittel können auch benutzt werden, welche Zeitauslöser haben, basierend auf kontrollierter Hydrophilie oder Wasser aktivierbare Polymere könnten als solche grundempfindliche Acrylharze benutzt werden. Die Bindemittel enthalten auch Polyacrylamide, Polyacrylsäure und deren Copolymere, Stärke-Bindemittel, Zellulose Bindemittel und Bindemittel auf Proteinbasis.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung sind Materialstrukturen offenbart, die Verbundfasern enthalten, die gekräuselt sein können. Eine Seite der Verbundfasern kann eine wasseraktivierbare erste Komponente, wie beispielsweise Polyethylenoxid, während die andere Seite der Faser einen elastischen Faser zweite Komponente hat, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET). Mit diesem Typ von Faser in Vliesform sollte die Struktur in der Lage sein, sich auszudehnen und zusammenzuziehen, abhängig von dem Niveau an Feuchtigkeit in der Struktur. Der PET-Teil würde die Struktur für eindringende Flüssigkeiten offen halten. Sobald die eindringende Flüssigkeit die Struktur berührt, würde die PEO-Faser aktiviert werden. Während sich die Struktur entleert, sollte der PEO schrumpfen und dem Durchflussmaterial helfen, in einen dünnen Zustand zurückzukehren. Nach einiger Zeit sollte der PEO eine Ausdehnung des Durchflussmaterials verursachen, um für die nächste eindringende Flüssigkeit bereit zu sein. Während der Lebensdauer des Produkts sollte die Struktur einen dünnen Zustand öfter einnehmen, als einen ausgedehnten Zustand und deshalb eine erhöhte Bequemlichkeit für den Träger bereitstellen. Sie kann auch in dem ausgedehnten Zustand oft genug sein, um die eindringende Flüssigkeit zu verarbeiten. Es ist ebenfalls möglich, Superabsorptionsmittel in dem Material der Erfindung einzusetzen.
• Viele Polymere sind in Wasser, wie beispielsweise Leitungswasser abbaubar, das normalerweise einen pH-Wert in dem Bereich von ungefähr 6,5 bis ungefähr 8,5 aufweist und können als der Wasserabbauteil der Verbundfaser dienen kann. Polymere können auch für die erste Komponente ausgewählt werden, welche empfindlich gegenüber oder als ein Ergebnis von pH-Änderung, aufgelöste Ionenkonzentrationsänderung und/oder Temperaturänderung in der wässrigen Umgebung abbaubar werden.
• Ein weiterer Mechanismus, welcher benutzt werden kann, um die Wasserabbaubarkeit zu aktivieren, ist Ionenempfindlichkeit, wo der Begriff "Ion" seine konventionelle Bedeutung eines Atoms oder molekülgebundene Gruppen von Atomen hat, welcher einen oder mehrere Elektronen gewonnen oder verloren hat und demzufolge eine negative oder positive elektrische Ladung aufweist. Bestimmte Polymere enthalten säurebasierende (R-COO) Komponenten, welche durch Wasserstoffbindungen zusammengehalten werden. In einem trockenen Zustand bleiben diese Polymere stabil. Siehe beispielsweise das US-Patent Nr. 4,419,403 von Varona.
• Beispiele von Polymeren, welche in der Lage sind, in wässrigen Mischungen oder Toilettenwasser abgebaut zu werden, sind Poly(vinylalkohol)-Graft-Copolymere, hergestellt von Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., Osaka, Japan, bezeichnet Ecomaty AX2000, AX10000 und AX-300G. Beispiele solcher Materialien können auch NP2068, NP2074 oder NP2120 aliphatische Polyamide, wie von der H. B. Fuller Company of Vadnais Heights, Minnesota hergestellt, enthalten. Die Nippon-Polymere sind kaltwasserlöslich, aber ein wenig langsamer in Bezug auf ihre Löslichkeitsrate als die Fuller-Polymere. Ein weiterer erster Komponent-Polymer könnte ein Polyether-Blockamid sein, bezeichnet Pebax MX1074, hergestellt von Atochem (USA) aus Philadelphia, Pensylvania. Das Pebax MX1074-Polymer ist aus Epsilon-Caprolactam (Nylon 12) und Tetramethylenglykolmonomeren zusammengesetzt. Diese Monomere werden polymerisiert, um eine Serie von Polyether-Blockamid-Copolymeren herzustellen. Das Pebax-Polymer ist nicht wasserlöslich, aber wasserausdehnbar und könnte deshalb auch in einer höheren Wasservolumenumgebung benutzt werden. Die Fuller-Polymere können einem zweiten Komponente (Kern) Polymer mit einer Erweichungs- oder Schmelztemperatur von mindestens ungefähr 10°C höher angepasst werden, wie es bei Polypropylen der Fall sein würde. Die Nippon- oder Atochem-Polymere können mit einem höheren Schmelztemperaturbereich eines zweiten Komponenten-Polymers, wie beispielsweise Polypropylen oder Poly(butylenterephthalat) abgestimmt werden.
• In jedem Ausführungsbeispiel ist die geringste Menge an einem Bindemittel, die funktionieren würde, erwünscht und sollte nicht weniger als ungefähr 10 Gew.-% sein. Wenn das Bindemittel in Faserform ist, ist es vorteilhaft, wenn die Fasern so fein wie möglich sind.
• In ihrer breitesten Definition ist die Erfindung ein faserförmiges Vlies, welches ein Bindemittel enthält und auf eine Dichte von bis zu ungefähr 0,3 g/cc verdichtet ist. Das Vlies kann vorzugsweise durch das Verbund-Kardenvliesverfahren oder das Luftströmungsverfahren geformt werden. Das Bindemittel kann von Wasserstoffbindungen unter Verwendung von Feuchtigkeit abhängig sein, oder kann ein nichtwässriges flüssiges, ein pulverförmiges, ein faserförmiges Bindemittel oder ein Verbundfaserbindemittel, enthaltend eine feuchtigkeitsaktivierbare Komponente, sein. Verbundfasern können gekräuselt sein. Bei Befeuchtung sollte das Vlies dieser Erfindung ausgehend von seiner unverdichteten Dicke schnell auf mehr als 80 % seiner unverdichteten Dicke, und wenn es gesättigt ist, auf mehr als 90 % seiner Dicke, ausgehend von dem unverdichteten Zustand, ausdehnen.
• Obwohl nur ein paar beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung oben detailliert beschrieben wurden, kann der Fachmann auf einfache Weise nachvollziehen, dass viele Modifikationen in den beispielhaften Ausführungsbeispielen möglich sind, ohne dass man materiell von den neuen Lehren und Vorteilen dieser Erfindung abweicht. Demzufolge wird beabsichtigt, dass alle diese Modifikationen in dem Schutzbereich dieser Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert, enthalten sind.

Claims (12)

1. Durchflussmaterial für Hygieneartikel, das zwischen ungefähr 20 und ungefähr 60 Gew.-% Zellulosefasern, zwischen ungefähr 40 und ungefähr 80 Gew.-% elastische Fasern umfasst, die beim Vorhandensein von ungefähr 10 Gew.-% Feuchtigkeit auf eine Dichte von bis zu ungefähr 0,3g/cm³ verdichtet sind.
2. Durchflussmaterial nach Anspruch 1, wobei die elastischen Fasern aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Polyolefinfasern, Polyesterfasern und Polyamidfasern besteht.
3. Durchflussmaterial nach Anspruch 1, wobei die Zellulosefasern aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Rayonfasern und Baumwollfasern zwischen ungefähr 0,011 und 1,11 Tex (zwischen ungefähr 0,1 und 10 Denier) besteht.
4. Hygieneartikel, der das Material nach Anspruch 1 umfasst.
5. Durchflussmaterial für Hygieneartikel, das elastische Fasern umfasst, die mit bis zu ungefähr 10 Gew.-% nichtwässrigem flüssigem, pulverförmigem oder faserförmigem Bindemittel auf eine Dichte von bis zu ungefähr 0,3 g/cm³ verdichtet sind, so dass sich das Material, wenn es befeuchtet wird, ausgehend vom unverdichteten Zustand schnell auf mehr als 80% seiner unverdichteten Dicke, und wenn es gesättigt ist, auf mehr als 90% seiner Dicke ausdehnt.
6. Durchflussmaterial nach Anspruch 5, wobei das Bindemittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyvinylalkohol, Polyacrylamiden, Polyacrylsäure und deren Copolymeren, Stärke-Bindemitteln, Zellulose-Bindemitteln und Bindemitteln auf Proteinbasis besteht.
7. Durchflussmaterial nach Anspruch 6, wobei das Bindemittel eine Verbundfaser ist, die eine erste durch Wasser aktivierbare Komponente und eine zweite Komponente umfasst.
8. Durchflussmaterial nach Anspruch 7, wobei die Verbundfasern gekräuselt sind.
9. Durchflussmaterial nach Anspruch 8, wobei die gekräuselten Verbundfasern Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid umfassen.
10. Durchflussmaterial nach Anspruch 6, wobei das Material ein Luftstrommaterial ist.
11. Durchflussmaterial nach Anspruch 6, wobei das Material ein Verbund-Kardenvliesmaterial ist.
12. Hygieneartikel, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Windeln, Trainingshosen, Hygieneerzeugnissen für Frauen, absorbierenden Unterhosen und Inkontinenzerzeugnissen für Erwachsene besteht, die das Material nach Anspruch 6 umfassen.