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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Vliesstoffen
und -bahnen und Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere betrifft
diese Erfindung Vliesstoffe und -bahnen, die fortlaufend gebundene
Flächen
umfassen, die eine Mehrzahl an einzelnen, formstabilen, ungebundenen
Flächen
begrenzen. Solche Vliesstoffe oder -bahnen, die gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden, sind geeignet für eine Verwendung als Schlaufenverschlussmaterial
für mechanische
Verschlusssysteme, die allgemein als Klettverschlusssysteme bezeichnet
werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Mechanische
Verschlusssysteme von der Art, die auch als Klettverschlusssysteme
bezeichnet werden, werden in zunehmendem Maß weithin bei verschiedenen
Verbraucher- und Industrieanwendungen verwendet. Einige Beispiele
für solche
Anwendungen umfassen absorbierende Wegwerf-Hygieneartikel, Bekleidung,
Sportartikelausrüstung
und eine große
Zahl verschiedener anderer diverser Artikel. Typischerweise werden
solche Klettverschlusssysteme in Situationen eingesetzt, wo eine
wiederverschließbare
Verbindung zwischen zwei oder mehreren Materialien oder Artikeln
gewünscht
ist. Diese mechanischen Verschlusssysteme haben in vielen Fällen andere
herkömmliche
Vorrichtungen ersetzt, die verwendet wurden, um solche wiederverschließbaren Verbindungen
herzustellen, wie z.B. Knöpfe,
Schnallen, Zippverschlüsse
und ähnliches.
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Bei
mechanischen Verschlusssystemen werden typischerweise zwei Komponenten
verwendet – eine männliche
(Haken-) Komponente und eine weibliche (Schlaufen-) Komponente.
Die Hakenkomponente umfasst üblicherweise
eine Mehrzahl an halbharten, hakenförmigen Elementen, die mit einem
Basismaterial verankert oder verbunden sind. Die Schlaufenkomponente
umfasst im Allgemeinen ein elastisches Unterlagematerial, von dem
eine Mehrzahl an aufstehenden Schlaufen wegsteht. Die hakenförmigen Elemente
der Hakenkomponente sind so ausgeführt, dass sie in die Schlaufen
des Schlaufenmaterials eingreifen, wodurch mechanische Bindungen
zwischen den Haken- und Schlaufenelementen der zwei Komponenten
gebildet werden. Diese mechanischen Bindungen dienen dazu, eine
Trennung der jeweiligen Komponenten während der normalen Verwendung
zu verhindern. Solche mechanischen Verschlusssysteme sind so ausgeführt, dass
sie die Trennung der Haken- und Schlaufenkomponenten durch Scherkraft
oder Spannung verhindern, die in einer Ebene parallel zu oder definiert
durch die verbundenen Oberflächen
der Haken- und Schlaufenkomponenten angewendet wird, sowie bestimmte
Abziehkräfte
oder Spannungen. Allerdings kann die Anwendung einer Abziehkraft
in eine Richtung, die im Allgemeinen senkrecht oder normal zur Ebene
steht, die durch die verbundenen Oberflächen der Haken- und Schlaufenkomponenten
definiert wird, eine Trennung der Hakenelemente von den Schlaufenelementen
verursachen, zum Beispiel durch Brechen der Schlaufenelemente und
dadurch verursachtes Lösen
der eingegriffenen Hakenelemente oder durch Biegen der elastischen
Hakenelemente bis die Hakenelemente sich von den Schlaufenelementen
lösen.
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Mechanische
Verschlusssysteme können
vorteilhafterweise bei absorbierenden Wegwerf-Hygieneartikeln, wie
z.B. Wegwerfwindeln, Wegwerfbekleidungsstücken, Wegwerf-Inkontinenzprodukten
und ähnlichem, verwendet
werden. Solche Wegwerfprodukte sind im Allgemeinen Einwegartikel,
die nach einer verhältnismäßig kurzen
Verwendungsdauer – üblicherweise
einem Zeitraum von Stunden – weggeworfen
werden und nicht zum Waschen oder Wiederverwenden gedacht sind.
In der Folge ist es wünschenswert,
teure Komponenten in der Ausführung
solcher Produkte zu vermeiden. Daher müssen in dem Ausmaß, in dem
die Haken- und Schlaufenkomponenten in solchen Produkten verwendet
werden, die Haken- und Schlaufenkomponenten verhältnismäßig billig sein hinsichtlich
beider verwendeter Materialien und hinsichtlich der Herstellungsverfahren, um
diese Komponenten herzustellen. Andererseits müssen die Haken- und Schlaufenkomponenten
ausreichende strukturelle Einheit und Elastizität aufweisen, um die Kräfte auszuhalten,
die während
des normalen Tragens des absorbierenden Artikels darauf ausgeübt werden,
um möglicherweise
peinliche Situationen für den
Träger
zu vermeiden, die durch eine vorzeitige Trennung oder Lösung der
Haken- und Schlaufenkomponenten entstehen können.
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US-Patentschrift
Nr. 4,761,318 an Ott et al. offenbart ein Schlaufenverschlussmaterial,
das in einem mechanischen Verschlusssystem für Wegwerfartikel verwendet
werden kann. Das Schlaufenverschlussmaterial, das durch diese Patentschrift
offenbart wird, umfasst eine Faserlage mit einer Mehrzahl von Schlaufen
auf einer ersten Oberfläche,
die geeignet ist, lösbar
durch einen passenden Hakenverschlussabschnitt eingreifbar zu sein,
und eine Lage aus thermoplastischem Harz, das an der zweiten Oberfläche der
Faserstruktur gegenüber
der ersten Oberfläche
befestigt ist. Das thermoplastische Harz verankert die Schlaufen
in der Faserstruktur.
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US-Patentschrift
Nr. 5,032,122 an Noel et al. offenbart ein Schlaufenverschlussmaterial,
das in einem mechanischen Verschlusssystem für einen Wegwerfartikel verwendet
werden kann. Das Schlaufenverschlussmaterial, das durch diese Patentschrift
offenbart wird, umfasst eine Unterlage aus ausrichtbarem Material
und eine Vielzahl an Faserelementen, die sich von der Unterlage
erstrecken. Die Faserelemente werden durch fortlaufende Filamente
gebildet, die auf der Unterlage angeordnet und intermittierend daran
befestigt werden, wenn das ausrichtbare Material der Unterlage in
seinem forminstabilen Zustand ist. Die Faserelemente werden durch
das Kräuseln
der Filamente zwischen beabstandeten, fixen Befestigungsbereichen
an der Unterlage gebildet, wenn das ausrichtbare Material dazu gebracht
wird, in seinen formstabilen Zustand überzugehen, so dass es dazu
gebracht wird, sich zusammenzuziehen oder sich zu kräuseln entlang
seines entsprechenden Weges. Daher erfordert das Schlaufenmaterial
dieser Patentschrift eine Unterlage aus ausrichtbarem Material, wie
z.B. einem elastischen oder elastomeren oder wärmeschrumpfbaren Material,
das dazu gebracht wird, von einem formstabilen Zustand zu einem
forminstabilen Zustand überzugehen
und zu seinem formstabilen Zustand zurückzukehren.
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US-Patentschrift
Nr. 5,326,612 an Goulait offenbart ein anderes Schlaufenverschlussmaterial,
das in einem mechanischen Verschlusssystem für einen Wegwerfartikel verwendet
werden kann. Das Schlaufenverschlussmaterial, das durch diese Patentschrift
offenbart wird, umfasst eine Vliesbahn, die an einer Unterlage befestigt
ist. Die Vliesbahn dient dazu, die Haken einer entsprechenden Hakenkomponente
zuzulassen und zu verschlingen. Die Vliesbahn weist einen speziellen
Flächengewichtsbereich
von etwa 5 bis etwa 42 g/m2, eine Zwischenfaser-Bindungsfläche von
weniger als etwa 10 Prozent und eine gesamte gebundene Fläche in Draufsicht
von weniger als etwa 35 Prozent auf.
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Aus
WO 95/33390 sind eine weibliche Vlieskomponente für eine wiederverschlieflbare
Verschlussvorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung bekannt.
Die weibliche Komponente umfasst immer eine elastomere Haftmittelunterlage
und eine Vielzahl an Faserelementen, die sich von der Unterlage
erstrecken. Die Komponente wird durch ein Verfahren gebildet, bei
dem eine erste Lage, die einen elastomeren, haftenden Film umfasst,
bereitgestellt wird, wobei die erste Lage gedehnt und mit einer
zweiten Lage, die eine Vliesbahn umfasst, in Berührung gebracht wird, um ein
Laminat zu bilden, und wobei die erste Lage entspannt wird, so dass
die zweite Lage gekräuselt
wird.
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In
WO 95/33390 können
Faserbindungen fortlaufende Bindungslinien oder intermittierende
Bindungsflächen
sein. In einer anderen Ausführungsform
weisen die Zwischenfaserbindungen die Form von Nadelmustern auf.
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WO
95/33390 lehrt eine Serie von runden Bindungen mit einer ungebundenen
Fläche
darin, wobei jede runde Bindung von der nächsten runden Bindung durch
eine ungebundene Fläche
getrennt ist.
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Trotz
der Lehren der zuvor erwähnten
Bezugswerke besteht nach wie vor der Bedarf an einem verbesserten
Schlaufenbefestigungsmaterial für
ein mechanisches Verschlusssystem, insbesondere für ein solches,
wie es bei absorbierenden Wegwerf-Hygieneartikeln verwendet wird.
Das Musterungebundene Vlies-Schlaufenbefestigungsmaterial der vorliegenden
Erfindung ist weich und stoffartig und daher in Bezug auf Erscheinung
und Gefühl ästhetisch
ansprechend. Der Muster-ungebundene Vliesstoff der vorliegenden
Erfindung weist ausreichende strukturelle Einheit und Formstabilität auf, so
dass, wie es bei bestimmten der Materialien nach dem Stand der Technik
nicht der Fall ist, der Bedarf an einer Befestigung an einer Träger- oder Unterlagsschicht,
um die Fasern oder Filamente innerhalb des Vliesstoffes zu verankern,
ausgeschaltet wird. Der Muster-ungebundene Vliesstoff der vorliegenden
Erfindung ist verhältnismäßig billig
herzustellen, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Schlaufenmaterialien,
die durch Wirken, Kettwirken, Weben und ähnliches gebildet werden, und
weist dennoch zufrieden stellende, vergleichbare und/oder verbesserte
Ablöse- und
Scherfestigkeiten im Vergleich zu herkömmlichen Schlaufenbefestigungsmaterialien
auf, wenn sie mit im Handel erhältlichen
Hakenverschlussmaterialien verwendet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Vliesstoff gemäß dem Anspruch
1. Der Stoff hat fortlaufend gebundene Flächen, die eine Mehrzahl an
einzelnen ungebundenen Flächen
begrenzen, der geeignet ist zur Verwendung als verbessertes Schlaufenbefestigungsmaterial
für Klettverschlusssysteme.
Die Fasern oder Filamente innerhalb der einzelnen ungebundenen Flächen der
vorliegenden Erfindung sind formstabil durch die fortlaufend gebundenen
Flächen,
die jede ungebundene Fläche
einkreisen oder umgeben, so dass keine Träger- oder Unterlagsschicht
aus Film oder Klebstoff erforderlich ist. Die ungebundenen Flächen sind
speziell ausgeführt,
um Räume
zwischen Fasern oder Filamenten innerhalb der ungebundenen Flächen bereitzustellen,
die ausreichend offen oder groß sind,
um Hakenelemente eines entsprechenden Hakenmaterials aufzunehmen
und damit einzugreifen. Das Hakenmaterial kann jedes beliebige aus
einer großen
Zahl verschiedener im Handel erhältlicher
Hakenkomponenten sein, die, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist,
typischerweise ein Basismaterial umfassen, von dem eine Vielzahl
von Hakenelementen vorstehen.
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Der
Muster-ungebundene Vliesstoff oder die Muster-ungebundene Vliesbahn
kann zum Beispiel eine spinngebundene Vliesbahn sein, die aus schmelzgesponnenen
Einzelkomponenten- oder Mehrkomponentenfilamenten besteht. Wenigstens
eine Oberfläche
des Vliesstoffes umfasst eine Mehrzahl von einzelnen ungebundenen
Flächen,
die von fortlaufend gebundenen Flächen umgeben oder eingekreist
sind. Die fortlaufend gebundenen Flächen stabilisieren die Form
der Fasern oder Filamente, die die Vliesbahn bilden, indem die Abschnitte
der Fasern oder Filamente zusammen gebunden oder verschmolzen werden,
die sich außerhalb der
ungebundenen Flächen
in die gebundenen Flächen
erstrecken, während
die Fasern oder Filamente innerhalb der ungebundenen Flächen im
Wesentlichen frei von Bindung oder Verschmelzung bleiben. Der Bindungs-
oder Verschmelzungsgrad innerhalb der Bindungsflächen ist erwünschterweise
ausreichend, um die Vliesbahn innerhalb der gebundenen Flächen nicht-faserig
zu machen, wodurch die Fasern oder Filamente innerhalb der ungebundenen
Flächen
als "Schlaufen" zum Aufnehmen und
Eingreifen von Hakenelementen bleiben, die vom Hakenmaterial vorstehen.
Da jede einzelne ungebundene Fläche
vollständig
durch gebundene Flächen
umgeben ist, weisen die Fasern oder Filamente innerhalb der ungebundenen
Flächen
typischerweise wenigstens einen Abschnitt und vorteilhafterweise
mehrere Abschnitte davon auf, die sich in eine gebundene Fläche erstrecken.
In der Folge ist es weniger wahrscheinlich, dass die ungebundenen
Fasern oder Filamente innerhalb jeder ungebundenen Fläche, die
als "Schlaufen" dienen, aus der
faserigen Vliesbahnstruktur gelöst oder
gezogen werden, wenn die Hakenelemente des Hakenmaterials während des
normalen Gebrauchs des Klettverschlusssystems gelöst oder
entfernt werden. Daher stellt das Muster-ungebundene Vliesmaterial
dieser Erfindung, wenn es als Schlaufenmaterial verwendet wird,
eine Verringerung des "Faserherausziehens" bereit durch Verringern
der Zahl an unbefestigten, losen oder ungebundenen Fasern oder Filamenten
innerhalb des Schlaufenmaterials. Das Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterial
weist eine verbesserte Oberflächenintegrität und -dauerhaftigkeit
auf, ohne die Funktionalität
des Vliesschlaufenmaterials in Bezug auf Ablöse- und Scherfestigkeit negativ
zu beeinflussen.
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Alternative
Ausführungsformen
des oben beschriebenen Muster-ungebundenen Vliesstoffes oder der Vliesbahn
umfassen Laminate aus zwei oder mehreren Vliesbahnen oder – lagen,
Laminate aus zwei oder mehreren Vliesbahnen oder – lagen
mit verschiedenen Flächengewichten
oder wobei verschiedene Fasertypen und/oder Fasergrößen bei
der Bildung der jeweiligen Vliesbahnen oder -lagen verwendet werden,
und Laminate aus einer oder mehreren Vliesbahnen und einer Filmlage.
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Ein
geeignetes Verfahren zur Bildung des Muster-ungebundenen Vliesmaterials
dieser Erfindung umfasst das Bereitstellen eines Vliesstoffes oder
einer Vliesbahn, das Bereitstellen von gegenüberliegend angeordneten ersten
und zweiten Kalanderrollen und das Definieren eines Spaltes dazwischen,
wobei wenigstens eine der Rollen erhitzt ist und ein Bindungsmuster
auf ihrer äußersten
Oberfläche
aufweist, das ein fortlaufendes Muster von Landflächen umfasst,
die eine Mehrzahl von einzelnen Öffnungen,
Durchbrüchen
oder Löchern
begrenzen, und das Durchführen
des Vliesstoffes oder der Vliesbahn innerhalb des Spaltes, der durch die
Rollen gebildet wird. Jede der Öffnungen
in der Rolle oder den Rollen, die durch die fortlaufenden Landflächen definiert
werden, bildet eine einzelne ungebundene Fläche in wenigstens einer Oberfläche des
Vliesstoffes oder der Vliesbahn, in dem/der die Fasern oder Filamente
der Bahn im Wesentlichen oder vollständig ungebunden sind. Anders
gesagt, bildet das fortlaufende Muster von Landflächen in
der Rolle oder den Rollen ein fortlaufendes Muster von gebundenen
Flächen,
die eine Mehrzahl von einzelnen ungebundenen Flächen auf wenigstens einer Oberfläche des
Vliesstoffes oder der Vliesbahn begrenzen. Alternative Ausführungsformen
des zuvor erwähnten
Verfahrens umfassen das Vorbinden des Vliesstoffes oder der Vliesbahn,
bevor der Stoff oder die Bahn innerhalb des Spaltes, der durch die
Kalanderrollen gebildet wird, durchgeführt wird oder das Bereitstellen mehrerer
Vliesbahnen, um ein Muster-ungebundenes Laminat zu bilden.
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Wenn
es als Schlaufenkomponente eines Klettverschlusssystems für einen
absorbierenden Wegwerf-Hygieneartikel verwendet wird, kann das Muster-ungebundene
Vliesschlaufenmaterial dieser Erfindung an die äußere Lage oder Rücklage des
Artikels als einzelner Fleck von Schlaufenmaterial gebunden oder
angebracht werden. Als Alternative kann das Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterial
die gesamte äußere Abdeckung
oder Rücklage
eines solchen absorbierenden Wegwerf-Hygieneartikels bilden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Aufrissansicht des Muster-ungebundenen Vliesstoffes der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Querschnitt-Seitenansicht des Musterungebundenen Stoffes von 1.
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3 ist
eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Verfahrens
und einer Vorrichtung zur Herstellung einer Vliesbahn aus spinngebundenen
Zweikomponentenfilamenten.
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4 ist
eine schematische Seitenansicht eines Verfahrens und einer Vorrichtung
zur Herstellung des Musterungebundenen Vliesstoffes der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist
eine teilweise perspektivische Ansicht einer Musterrolle, die gemäß dem Verfahren
und der Vorrichtung von 4 verwendet werden kann.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer Wegwerfwindel mit dem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung als Schlaufenfleck.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Vliesstoff oder eine Vliesbahn
mit fortlaufend gebundenen Flächen,
die eine Mehrzahl an einzelnen ungebundenen Flächen begrenzen, der geeignet
ist zur Verwendung als verbessertes Schlaufenbefestigungsmaterial
für ein
mechanisches Klettverschlusssystem. Nur zu Veranschaulichungszwecken
wird die vorliegende Erfindung als Schlaufenbefestigungsmaterial
sowohl alleine als auch in Verbindung mit ihrer Verwendung bei absorbierenden
Wegwerf-Hygieneartikeln beschrieben, die Windeln, Trainingshöschen, Inkontinenzbekleidungsstücke, Damenbinden,
Verbände
und ähnliches
umfassen. Daher sollte die Erfindung nicht auf diese speziellen
Anwendungen beschränkt
werden, da es statt dessen beabsichtigt ist, dass die vorliegende
Erfindung bei allen Anwendungen verwendet werden soll, bei denen
ein solcher Musterungebundener Vliesstoff oder eine solche Vliesbahn
auf geeignete Weise eingesetzt werden kann.
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Zum
Beispiel kann der Muster-ungebundene Vliesstoff oder die Vliesbahn
der vorliegenden Erfindung als Filtrationsmaterial verwendet werden,
sowie als Fluidbewältigungs- oder -verteilungsmaterial
für absorbierende
Hygieneartikel, wie z.B. körperseitige
Einlagen oder Schwallmaterialien, die in Wegwerfwindeln und ähnlichem
verwendet werden. Die fortlaufend gebundenen Flächen der Muster-ungebundenen
Vliesbahn sind im Wesentlichen fluidundurchlässig, während die einzelnen ungebundenen
Flächen
der Bahn fluiddurchlässig bleiben.
Somit umfasst die Musterungebundene Bahn einzelne oder isolierte
ungebundene Flächen,
die als spezielle Fluidstrompunkte oder -kanäle dienen. Die Kombination
aus fortlaufend gebundenen Flächen
und einzelnen ungebundenen Flächen
innerhalb der Musterungebundenen Bahn kann verwendet werden, um
den Fluidstrom zu lenken und zu leiten. Darüber hinaus kann das Muster
aus fortlaufend gebundenen Flächen
und einzelnen ungebundenen Flächen
modifiziert werden, um eine Vielzahl verschiedener gewünschter
Anordnungen von Strömungspunkten
oder -kanälen
zur Fluidfiltration, -bewältigung
oder -verteilung bereitzustellen durch Modifizieren der Muster-ungebundenen
Anordnung, wie hier genauer beschrieben. Darüber hinaus kann die dreidimensionale
Oberflächentopografie
des Musterungebundenen Stoffes der vorliegenden Erfindung eine ästhetisch
zufrieden stellende Erscheinung für seinen Anwender bereitstellen.
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Wenn
es als weibliche oder Schlaufenkomponente eines Klettverschlusssystems
verwendet wird, ist beabsichtigt, dass das Schlaufenmaterial der
vorliegenden Erfindung mit einer großen Zahl verschiedener Hakenmaterialien
verwendet wird. Beispiele für
Hakenmaterialien, die für
eine Verwendung mit dem Schlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung
geeignet sind, sind jene, die erhältlich sind von: Velcro Group
Company, Manchester, New Hampshire, unter den Handelsbezeichnungen
CFM-22-1097; CFM-22-1121; CFM-22-1162; CFM-25-1003;
CFM-29-1003; und CFM-29-1005; oder Minnesota Mining & Manufacturing
Co., St. Paul, Minnesota, unter der Bezeichnung CS 200. Geeignete
Hakenmaterialien umfassen im Allgemeinen etwa 16 bis etwa 620 Haken
pro Quadratzentimeter oder etwa 124 bis etwa 388 Haken pro Quadratzentimeter
oder etwa 155 bis etwa 310 Haken pro Quadratzentimeter. Die Haken
weisen geeigneterweise eine Höhe
von etwa 0,00254 Zentimetern (cm) bis etwa 0,19 Zentimetern oder
etwa 0,0381 Zentimetern bis etwa 0,0762 Zentimetern auf.
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Wie
auf dem Fachgebiet bekannt ist, umfassen Hakenmaterialien typischerweise
eine Basislage mit einer Mehrzahl von Hakenelementen in einer oder
zwei Richtungen, die sich im Allgemeinen senkrecht davon erstrecken.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck "in zwei Richtungen" auf ein Hakenmaterial, das individuelle
benachbarte Hakenelemente in entgegengesetzten Richtungen in Maschinenrichtung
des Hakenmaterials ausgerichtet aufweist. Der Ausdruck "in eine Richtung" bezieht sich andererseits
auf ein Hakenmaterial, das individuelle benachbarte Hakenelemente
in dieselbe Richtung in Maschinenrichtung des Hakenmaterials ausgerichtet
aufweist.
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Um
das Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung
zu veranschaulichen, wurden die Testdaten, die hier nachfolgend
enthalten sind, ermittelt unter Verwendung einer einzigen Art von
Hakenmaterial. Dieses Hakenmaterial umfasst Hakenelemente, die eine
durchschnittliche Gesamthöhe aufweisen,
die von der oberen Oberfläche
des Basismaterials zum höchsten
Punkt auf den Hakenelementen gemessen wird. Die durchschnittliche
Höhe der
Hakenelemente, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
verwendet werden, beträgt
etwa 0,5 Millimeter (mm). Dieses Hakenmaterial weist eine Hakendichte von
etwa 265 Haken pro Quadratzentimeter auf. Die Dicke des Basismaterials
ist etwa 3,5 mil. Dieses Hakenmaterial ist erhältlich von Velcro USA als CFM-29-1003.
Andere Dimensionen und Eigenschaften des Hakenmaterials sind wie
in den nachfolgend beschriebenen Beispielen angegeben.
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Obwohl
der Ausdruck "Hakenmaterial" hier verwendet wird,
um den Abschnitt eines mechanischen Verschlusssystems zu bezeichnen,
der eingreifende (Haken-)Elemente aufweist, ist nicht beabsichtigt,
die Form der eingreifenden Elemente darauf zu beschränken, ausschließlich "Haken" zu umfassen, sondern
es soll jede beliebige Form oder Gestalt von eingreifendem Element
eingeschlossen sein, entweder in eine Richtung oder in zwei Richtungen,
die auf dem Fachgebiet als ausgeführt oder geeignet bekannt ist,
um mit einem entsprechenden Schlaufenverschlussmaterial einzugreifen,
wie z.B. dem Muster-ungebundenen Schlaufenmaterial der vorliegenden
Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 ist eine
Ausführungsform des
Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterials 4 der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Als Definition soll sich der Ausdruck "Muster-ungebundenes
Vliesschlaufenmaterial" wie
hier verwendet auf eine Schlaufen- oder weibliche Komponente für ein Klettverschlusssystem
beziehen, das in seiner einfachsten Form einen Vliesstoff oder eine
Vliesbahn mit fortlaufend gebundenen Flächen 6 umfasst, die
eine Mehrzahl an einzelnen formstabilen ungebundenen Flächen 8 begrenzen.
Innerhalb der fortlaufend gebundenen Flächen 6 sind die Fasern
oder Filamente der Vliesbahn fest zusammengebunden oder geschmolzen
und sind erwünschterweise
nicht faserig, während
innerhalb der ungebundenen Flächen 8 die
Fasern oder Filamente des Vliesstoffes oder der Vliesbahn im Wesentlichen oder
vollständig
frei von Bindung oder Verschmelzung sind und ihre faserige Struktur
behalten. Dieser Ausdruck soll das Schlaufenmaterial der vorliegenden
Erfindung nicht nur auf Vliesmaterialien beschränken; statt dessen kann das
Schlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise
in alternativen Ausführungsformen
verwendet werden, bei denen zum Beispiel der Musterungebundene Vliesstoff
oder die Vliesbahn an eine Lage von Filmmaterial befestigt oder
gebunden ist. Die Verwendung des Ausdruckes "Schlaufe" soll auch nicht das Schlaufenmaterial
der vorliegenden Erfindung nur auf Materialien beschränken, bei
denen einzelne, getrennt gebildete Schlaufen aus Material verwendet
werden, um die Hakenelemente eines entsprechenden Hakenmaterials
aufzunehmen und damit einzugreifen; statt dessen umfasst das Schlaufenmaterial der
vorliegenden Erfindung faserige Vliesstoffe oder -bahnen, bei denen
die einzelnen Fasern oder Filamente dazu dienen, mit den Hakenelementen
einzugreifen, ohne dass solche Fasern oder Filamente zu einzelnen Schlaufen
geformt werden.
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Wie
hier verwendet können
die Ausdrücke "Lage" oder "Bahn", wenn sie im Singular
verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Elementes
oder einer Mehrzahl von Elementen aufweisen. Wie hier verwendet
bedeutet der Ausdruck "Laminat" ein Verbundmaterial,
das aus zwei oder mehreren Lagen oder Bahnen aus Material hergestellt
ist, die aneinander befestigt oder gebunden worden sind.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 und 2 kann das
Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterial 4 allgemein als
jeder beliebige Stoff oder jede Bahn beschrieben werden, der/die,
wenn er/sie gemäß der vorliegenden
Erfindung gebildet ist, geeignet ist, die Haken eines entsprechenden
Hakenmaterials aufzunehmen und damit einzugreifen. Wie hier verwendet
bedeuten die Ausdrücke "Vliesstoff" oder "Vliesbahn" eine Bahn, die eine
Struktur aus einzelnen Fasern oder Filamenten aufweist, die ineinander
gelegt sind, aber nicht auf eine erkennbare Weise wie bei einem
gewirkten Stoff. Es sollte allerdings beachtet werden, dass, obwohl die
vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit Vliesstoffen und -bahnen
beschrieben wird, gewebte und/oder gewirkte Stoffe, die aus passenden
Materialien gebildet werden, so dass ein Muster aus fortlaufend gebundenen
Flächen,
die eine Mehrzahl an einzelnen ungebundenen Flächen begrenzen, auf wenigstens
einer Oberfläche
davon gebildet werden kann, formstabil gemacht werden können unter
Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung, die hier beschrieben
werden.
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Im
Handel erhältliche
thermoplastische Polymermaterialien können vorteilhafterweise bei
der Herstellung der Fasern oder Filamente verwendet werden, aus
dem das Musterungebundene Vliesmaterial 4 gebildet ist.
Wie hier verwendet umfasst der Ausdruck "Polymer", ist aber nicht beschränkt auf,
Homopolymere, Copolymere, wie zum Beispiel Block-, Pfropf-, unregelmäßige und
alternierende Copolymere, Terpolymere usw. und Mischungen und Modifikationen
davon. Darüber
hinaus umfasst der Ausdruck "Polymer", falls nicht anders speziell
beschränkt,
alle möglichen geometrischen
Formen des Materials, umfassend ohne Einschränkung isotaktische, syndiotaktische
und unregelmäßige Symmetrien.
Wie hier verwendet beziehen sich die Ausdrücke "thermoplastisches Polymer" oder "thermoplastisches
Polymermaterial" auf
ein langkettiges Polymer, das sich erweicht, wenn es Wärme ausgesetzt
wird, und zu seinem ursprünglichen
Zustand zurückkehrt,
wenn es auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird. Beispiele für thermoplastische
Materialien umfassen ohne Einschränkung Poly(vinylchlorid)e,
Polyester, Polyamide, Polyfluorkohlenstoffe, Polyolefine, Polyurethane,
Polystyrene, Poly(vinylalkohol)e, Kaprolaktame und Copolymere der
vorhergehenden. Die Fasern oder Filamente, die bei der Herstellung
des Muster-ungebundenen Vliesmaterials 4 verwendet werden,
können
jede geeignete Morphologie aufweisen und können hohle oder feste, gerade
oder gekräuselte,
Einkomponenten-, Zweikomponenten- oder Mehrkomponentenfasern oder
-filamente und Mischungen oder Gemische aus solchen Fasern und/oder
Filamenten umfassen, wie sie auf dem Fachgebiet gut bekannt sind.
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Vliesbahnen,
die als Muster-ungebundenes Vliesmaterial der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
können
durch eine Vielzahl verschiedener bekannter Bildungsverfahren gebildet
werden, einschließlich
Spinnbinden, Luftablegen oder gebundene kardierte Bahnbildungsverfahren.
Alle solchen Vliesbahnen können
vorgebunden werden unter Verwendung bekannter Vliesbahnbindungstechniken
und nachfolgend gebunden werden unter Verwendung des Muster-ungebundenen
Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, oder
als Alternative können
solche Vliesbahnen nur unter Verwendung des Muster-ungebundenen
Verfahrens und der Vorrichtung dieser Erfindung gebunden werden.
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Spinngebundene
Vliesbahnen werden aus schmelzgesponnenen Filamenten hergestellt.
Wie hier verwendet bezieht sich der Ausdruck "schmelzgesponnene Filamente" auf Fasern und/oder
Filamente mit kleinem Durchmesser, die durch Extrudieren eines geschmolzenen
thermoplastischen Materials als Filamente aus einer Mehrzahl von
feinen, üblicherweise
runden Kapillaren einer Spinndüse
gebildet werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente
dann rasch verringert wird, zum Beispiel durch nicht saugendes oder saugendes
Fluidziehen oder andere gut bekannte Spinnbindemechanismen. Die
Herstellung von spinngebundenen Vliesbahnen ist in US-Patentschrift
Nr. 4,340,563 an Appel et al., US-Patentschrift Nr. 3,692,618 an
Dorschner et al., US-Patentschrift Nr. 3,802,817 an Matsuki et al.,
US-Patentschrift
Nr. 3,338,992 und 3,341,394 an Kinney, US-Patentschrift Nr. 3,502,763 an Hartmann,
US-Patentschrift Nr. 3,276,944 an Levy, US-Patentschrift Nr. 3,502,538
an Peterson und US-Patentschrift Nr. 3,542,615 an Dobo et al. beschrieben.
Die schmelzgesponnenen Filamente, die durch das Spinnbindeverfahren
gebildet werden, sind im Allgemeinen fortlaufend und weisen Durchmesser
von mehr als 7 Mikron, insbesondere zwischen etwa 10 und 30 Mikron
auf. Ein anderer, häufig
verwendeter Ausdruck für
den Durchmesser von Fasern oder Filamenten ist Denier, der als Gramm
pro 9000 Meter einer Faser oder eines Filaments definiert ist. Die
spinngebundenen Filamente werden üblicherweise auf ein sich bewegendes,
mit Löchern
versehenes Band oder ein Formsieb abgelegt, wo sie eine Bahn bilden.
Spinngebundene Filamente sind im Allgemeinen nicht klebrig, wenn
sie auf die Sammeloberfläche
abgelegt werden.
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Spinngebundene
Stoffe werden typischerweise auf irgendeine weise sofort, wenn sie
hergestellt werden, stabilisiert oder verfestigt (vorgebunden),
um der Bahn ausreichende Integrität zu verleihen, um die Belastungen
einer weiteren Verarbeitung zu einem fertigen Produkt auszuhalten.
Dieser Stabilisierungs- (Vorbindungs-)schritt kann durch die Verwendung
eines Haftmittels durchgeführt
werden, das auf die Filamente als Flüssigkeit oder Pulver aufgetragen
wird, das durch Hitze aktiviert werden kann, oder allgemeiner durch
Verdichtungsrollen. Wie hier verwendet bedeutet der Ausdruck "Verdichtungsrollen" einen Satz Rollen
oberhalb und unterhalb der Bahn, die verwendet werden, um die Bahn
zu verdichten als Mittel, um eine gerade hergestellte, schmelzgesponnene,
insbesondere spinngebundene Filamentbahn zu behandeln, um der Bahn
ausreichende Integrität
für die
weitere Verarbeitung aber nicht die verhältnismäßig starke Bindung von sekundären Bindungsverfahren,
wie z.B. Durchluftbindung, Wärmebindung,
Ultraschallbindung und ähnliches,
zu verleihen. Verdichtungsrollen drücken die Bahn leicht, um ihre
Selbsthaftung und dadurch ihre Integrität zu erhöhen.
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Ein
alternatives Mittel zur Durchführung
des Vorbindungsschrittes umfasst ein Heißluftmesser, das in der gemeinsam übertragenen
US-Patentanmeldung Seriennr. 362,328, eingereicht am 22. Dezember
1994, genau beschrieben ist. Kurz gesprochen bedeutet der Ausdruck "Heißluftmesser" ein Verfahren zum
Vorbinden einer gerade hergestellten, schmelzgesponnenen, insbesondere
spinngebundenen Filamentbahn, um der Bahn ausreichende Integrität, d.h.
Steigerung der Steifheit der Bahn, für die weitere Verarbeitung
zu verleihen, aber nicht die verhältnismäßig starken sekundären Bindungsverfahren,
wie zuvor angeführt.
Das Heißluftmesser
ist eine Vorrichtung, die einen Strom von erhitzter Luft bei einer
sehr hohen Strömungsgeschwindigkeit,
im Allgemeinen etwa 300 bis etwa 3000 Meter pro Minute (m/min) oder
insbesondere etwa 900 bis etwa 1500 m/min fokussiert, der auf die
Vliesbahn unmittelbar nach ihrer Bildung gerichtet wird. Die Lufttemperatur
ist üblicherweise
im Bereich des Schmelzpunktes von wenigstens einem der in der Bahn
verwendeten Polymere, im Allgemeinen zwischen etwa 90 °C und etwa
290 °C für die thermoplastischen
Polymere, die allgemein beim Spinnbinden verwendet werden. Die Steuerung
von Lufttemperatur, Geschwindigkeit, Druck, Volumen und anderen
Faktoren hilft, Schaden an der Bahn zu vermeiden, während ihre
Intregrität
verbessert wird. Der fokussierte Luftstrom des Heißluftmessers
wird durch wenigstens einen Schlitz mit etwa 3 bis etwa 25 Millimetern (mm)
Breite, insbesondere etwa 9,4 mm, angeordnet und gelenkt, der als
Ausgang für
die erhitzte Luft gegen die Bahn dient, wobei der Schlitz in einer
im Wesentlichen Maschinenquerrichtung über im Wesentlichen die gesamte
Breite der Bahn verläuft.
In anderen Ausführungsformen
kann es eine Mehrzahl an Schlitzen geben, die nebeneinander angeordnet
oder durch einen leichten Spalt getrennt sind. Der wenigstens eine
Schlitz ist üblicherweise
aber nicht unbedingt fortlaufend und kann zum Beispiel aus eng beabstandeten
Löchern
bestehen. Das Heißluftmesser
weist einen Luftverteilerkasten auf, um die erhitzte Luft zu verteilen
und aufzunehmen, bevor sie durch den Schlitz austritt. Der Luftverteilerkastendruck
des Heißluftmessers
liegt üblicherweise zwischen
etwa 2 und etwa 22 mmHg, und das Heißluftmesser ist zwischen etwa
6,35 mm und etwa 254 mm und insbesondere von etwa 19,05 bis etwa
76,20 mm oberhalb der Formoberfläche
angeordnet. In einer besonderen Ausführungsform ist die Querschnittfläche des
Luftverteilerkastens des Heißluftmessers
für das Strömen in Querrichtung
(d.h. die Querschnittfläche
des Luftverteilerkastens in Maschinenrichtung) wenigstens zweimal
so groß wie
die gesamte Schlitzaustrittsfläche.
Da das mit Löchern
versehene Sieb, auf dem das spinngebundene Polymer gebildet wird,
sich im Allgemeinen mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, ist
die Zeit, die jeder bestimmte Teil der Bahn der Luftabgabe aus dem
Heißluftmesser
ausgesetzt ist, typischerweise weniger als ein Zehntel einer Sekunde
und im Allgemeinen etwa ein Hundertstel einer Sekunde im Gegensatz zum
Durchluftbindungsverfahren, das eine viel längere Verweilzeit aufweist.
Das Heißluftmesserverfahren weist
einen großen
Bereich von Variabilität
und Kontrolle über
viele Faktoren auf, einschließlich
Lufttemperatur, Geschwindigkeit, Druck und Volumen, Schlitz- oder
Lochanordnung, Dichte und Größe und des
Abstandes, der den Luftverteilerkasten des Heißluftmessers und die Bahn trennt.
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Das
Spinnbindeverfahren kann auch verwendet werden, um spinngebundene
Zweikomponenten-Vliesbahnen zu bilden, wie zum Beispiel aus Seite-an-Seite
(oder Hülle/Kern)
linearen, spinngebundenen Polyethylen/Polypropylen-Zweikomponentenfasern
geringer Dichte. Ein geeignetes Verfahren zur Bildung solcher spinngebundener
Zweikomponenten-Vliesbahnen ist in US-Patentschrift Nr. 5,418,045
an Pike et al. beschrieben. Unter Bezugnahme auf 3 der
vorliegenden Beschreibung umfasst dieser Verfahrensablauf 10 zur
Bildung solcher Zweikomponentenfilamente und der entstehenden Bahnen
die Verwendung eines Paares von Extrudern 12a und 12b,
um getrennt das Polyethylen und das Polypropylen aus den Fülltrichtern 14a und 14b an
eine Zweikomponentenspinndüse 18 zuzuführen. Spinndüsen zur
Herstellung von Zweikomponentenfilamenten sind auf dem Fachgebiet
gut bekannt und sind daher hier nicht genau beschrieben. Im Allgemeinen umfasst
die Spinndüse 18 ein
Gehäuse,
das einen Spinnpacken enthält,
der eine Mehrzahl von vertikal gestapelten Platten enthält, die
ein Muster aus Öffnungen
aufweisen, die so angeordnet sind, dass sie Strömungswege schaffen, um die
Polymere mit hoher Schmelztemperatur und die Polymere mit niedriger
Schmelztemperatur getrennt zu den faserbildenden Öffnungen
der Spinndüse
zu leiten. Die Spinndüse 18 weist Öffnungen auf,
die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, und die Öffnungen
bilden einen sich nach unten erstreckenden Vorhang von Filamenten,
wenn die Polymere durch die Spinndüse extrudiert werden. Wenn
der Vorhang von Filamenten die Spinndüse 18 verlässt, werden
diese von einem Quenchgas 20 von einer oder beiden (nicht
gezeigt) Seiten des Filamentvorhanges berührt, der wenigstens teilweise
die Filamente quencht und eine latente spiralförmige Kräuselung in den Filamenten entwickelt,
die sich von der Spinndüse 18 erstrecken.
Typischerweise wird die Quenchluft im Allgemeinen senkrecht auf
die Länge
der Filamente bei einer Geschwindigkeit von etwa 30 bis etwa 120
Metern pro Minute und bei einer Temperatur von etwa 7 °C bis etwa 32 °C geleitet.
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Eine
Faserzieheinheit oder ein Saugapparat 22 ist unterhalb
der Spinndüse 18 angeordnet,
um die gequenchten Filamente aufzunehmen. Faserzieheinheiten oder
Saugapparate zur Verwendung beim Schmelzspinnen von Polymeren sind
auf dem Fachgebiet gut bekannt, wie oben erwähnt. Beispiele für Faserzieheinheiten,
die geeignet sind für
eine Verwendung bei diesem Verfahren umfassen einen linearen Fasersaugapparat
von der Art, wie er in US-Patentschrift Nr. 3,802,817 an Matsuki
et al. gezeigt ist, und Saugstrahlpistolen von der Art, wie sie
in US-Patentschrift Nr. 3,692,618 an Dorschner et al. und 3,423,266
an Davies et al. gezeigt sind. Die Faserzieheinheit 22 allgemein
weist einen länglichen
Durchgang auf, durch den die Filamente durch ein Ansauggas gezogen
werden, das durch den Durchgang strömt. Das Ansauggas kann jedes
beliebige Gas, wie z.B. Luft, sein, das nicht negativ mit den Polymeren
der Filamente zusammenwirkt. Eine Heizvorrichtung 24 führt heißes Ansauggas
zur Faserzieheinheit zu. Wenn das Ansauggas die gequenchten Filamente
und Umgebungsluft durch die Faserzieheinheit 22 zieht,
werden die Filamente auf eine Temperatur erhitzt, die erforderlich
ist, um das latente Kräuseln
darin zu aktivieren. Die Temperatur, die erforderlich ist, um das
latente Kräuseln
innerhalb der Filamente zu aktivieren, liegt im Bereich von etwa
43 °C bis
zu maximal weniger als dem Schmelzpunkt des Polymerbestandteiles
mit der niedrigen Schmelztemperatur, was in diesem Fall das Polyethylen
ist. Im Allgemeinen erzeugt eine höhere Lufttemperatur eine größere Anzahl
von Kräuseln
pro Längeneinheit
des Filamentes. Als Alternative kann der Vorhang von Filamenten,
der die Spinndüse 18 verlässt, bei
Umgebungstemperatur gezogen werden, wodurch in der Folge eine Bahn
aus im Wesentlichen geraden oder nicht gekräuselten spinngebundenen Filamenten
gebildet wird.
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Die
gezogenen und gekräuselten
Filamente verlassen die Faserzieheinheit 22 und werden
auf eine fortlaufende Formoberfläche 26 auf
unregelmäßige Weise
abgelegt, die im Allgemeinen durch eine Vakuumvorrichtung 30 unterstützt wird,
die unterhalb der Formoberfläche
angeordnet ist. Der Zweck des Vakuums ist, die unerwünschte Zerstreuung
der Filamente auszuschalten und die Filamente auf die Formoberfläche 26 zu leiten,
um eine gleichmäßige ungebundene
Vliesbahn aus Zweikomponentenfilamenten zu bilden. Wenn gewünscht kann
die entstehende Bahn leicht durch eine Kompressionsrolle 32 oder
ein Heißluftmesser
(nicht gezeigt) komprimiert werden, bevor die Bahn der Muster-ungebundenen
Anordnung 34 der vorliegenden Erfindung unterworfen wird,
wie nachfolgend hier beschrieben.
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Geeignete
Vliesbahnen zur Verwendung bei der Herstellung der vorliegenden
Erfindung können
auch aus gebundenen kardierten Bahnen und luftabgelegten Bahnen
hergestellt werden, die typischerweise aus nicht fortlaufenden Stapelfasern
gebildet werden. Es muss vorsichtig vorgegangen werden, wenn solche
Vliesbahnen bei der Herstellung des Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterials
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, um die Größe und Dichte
der einzelnen ungebundenen Flächen
auf geeignete Weise anzupassen, um die Zahl der individuellen Fasern
innerhalb der ungebundenen Flächen
zu maximieren, die wenigstens einen Abschnitt davon und vorteilhafterweise
mehrere Abschnitte davon aufweisen, die sich in die gebundenen Flächen erstrecken.
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Gebundene
kardierte Bahnen werden aus Stapelfasern hergestellt, die üblicherweise
in Ballen gekauft werden. Die Ballen werden in einer Schlagvorrichtung
angeordnet, die die Fasern trennt. Dann werden die Fasern durch
eine Kämm- oder Kardiereinheit
geschickt, die die Stapelfasern weiter auseinander bricht und in Maschinenrichtung
ausrichtet, um eine allgemein in Maschinenrichtung ausgerichtete
Faservliesbahn zu bilden. Wenn die Bahn gebildet ist, kann sie vorgebunden
werden, wie oberhalb beschrieben.
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Luftablegen
ist ein anderes gut bekanntes Verfahren, durch das Faservliesbahnen
gebildet werden können.
Beim Luftablegeverfahren werden Bündel von kleinen Fasern, die
typische Längen
im Bereich von etwa 6 bis etwa 19 Millimetern (mm) aufweisen, getrennt
und in einer Luftzufuhr mitgerissen und dann auf ein Formsieb abgelegt üblicherweise
mit Unterstützung
einer Vakuumzufuhr. Die unregelmäßig abgelegten
Fasern können
dann aneinander vorgebunden werden unter Verwendung bekannter Bindetechniken.
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Nachdem
die Vliesbahn gebildet worden ist, wird die vorgebundene oder ungebundene
Bahn durch ein geeignetes Verfahren und eine Vorrichtung geführt, um
das Musterungebundene Vliesschlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung
zu bilden. Unter Bezugnahme auf 4 und 5 werden
nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung des Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterials dieser Erfindung beschrieben. In 4 ist
die Vorrichtung zur Bildung des Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterials
dieser Erfindung allgemein als Element 34 bezeichnet. Die
Vorrichtung umfasst einen ersten Bahnabwickler 36 für eine erste
Bahn 38. Wahlweise können
ein oder mehrere zusätzliche
Bahnabwickler 37 (gestrichelt gezeigt) für zusätzliche
Bahnen oder Lagen 39 bei der Bildung der mehrlagigen Muster-ungebundenen
Laminate verwendet werden. Es sollte zu verstehen sein, dass, obwohl
die Vorrichtung, die in 4 gezeigt ist, einen Bahnabwickler 36 darstellt,
die Muster-ungebundene Anordnung 40 in einem fortlaufenden
(in-line) Verfahren mit der hier beschriebenen Vliesbildungsausrüstung angeordnet
werden kann, wie in 3 gezeigt. Wie hier verwendet sollte
der Ausdruck "Muster-ungebundene
Anordnung" nicht
als Vorrichtung für
das Auflösen,
Zerstören
oder Entfernen möglicher
bestehender Bindungen in der Bahn 38 verstanden werden;
statt dessen bezieht sich Muster-ungebundene Anordnung auf eine
Vorrichtung, die fortlaufend die Fasern oder Filamente, die die
Bahn 38 bilden, in speziellen Bereichen der Bahn bindet
oder verschmilzt und eine Bindung oder Verschmelzung der Fasern
oder Filamente der Bahn 38 in anderen speziellen Bereichen
der Bahn verhindert, wie z.B. Bereichen, die hier jeweils als gebundene
Bereiche und ungebundene Bereiche bezeichnet werden.
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Die
erste Bahn 38 (oder einfach "Bahn",
wenn nur ein Abwickler verwendet wird) wird vom Abwickler 36 weggenommen
und in eine Muster-ungebundene Anordnung 40 geführt, die
eine erste oder Musterrolle 42 und eine zweite oder Ambossrolle 44 umfasst,
von denen beide durch herkömmliche
Antriebsmittel angetrieben werden, wie zum Beispiel Elektromotoren
(nicht gezeigt). Die Musterrolle 42 ist ein gerader runder
Zylinder, der aus jedem geeigneten, dauerhaften Material, wie zum
Beispiel Stahl, gebildet werden kann, um einen Verschleiß auf den
Rollen während
der Verwendung zu verringern. Die Musterrolle 42 weist
auf ihrer äußersten Oberfläche ein
Muster aus Landflächen 46 auf,
die eine Mehrzahl von einzelnen Öffnungen
oder Löchern 48 begrenzen.
Die Landflächen 46 sind
so ausgeführt,
dass sie eine Berührungslinie
mit der glatten oder flachen äußeren Oberfläche der
gegenüberliegend
angeordneten Ambossrolle 44 bilden, die ebenfalls ein gerader
runder Zylinder ist, der aus jedem geeigneten dauerhaften Material
gebildet werden kann.
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Die
Größe, Gestalt,
Anzahl und Form der Öffnungen 48 in
der Musterrolle 42 können
variiert werden, um den bestimmten Endanwendungsanforderungen des
Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterials, das dadurch gebildet
wird, zu entsprechen. Um das Auftreten von Faserherausziehung im
entstehenden Schlaufenmaterial zu verringern, sollte die Größe der Öffnungen 48 in
der Musterrolle 42 so dimensioniert sein, dass die Wahrscheinlichkeit
verringert wird, dass die gesamte Länge der Filamente oder Fasern,
die eine ungebundene Fläche
bilden, innerhalb einer einzelnen ungebundenen Fläche liegt.
Anders gesagt sollte die Faserlänge so
ausgewählt
werden, dass die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass die gesamte
Länge einer
gegebenen Faser oder eines Filamentes in eine einzelne ungebundene
Fläche
fällt.
Auf der anderen Seite steht dem Streben nach Verringerung der Größe der Öffnungen 48 in
der Musterrolle 42 und der ungebundenen Flächen 8, die
dadurch im Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterial 4 gebildet
werden, der Bedarf an ungebundenen Flächen 8 gegenüber, um
eine ausreichende Größe aufzuweisen,
um die erforderlichen Eingriffsflächen für die Hakenelemente eines entsprechenden
Hakenmaterials bereitzustellen. Runde Öffnungen 48, wie in 5 gezeigt,
die einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von etwa 0,050
Inch (etwa 0,127 cm) bis etwa 0,250 Inch (etwa 0,635 cm) und insbesondere
von etwa 0,130 Inch (0,330 cm) bis etwa 0,160 Inch (0,406 cm) und
eine Tiefe, gemessen von der äußersten
Oberfläche
der Musterrolle 42, von wenigstens etwa 0,020 Inch (etwa
0,051 cm) und insbesondere wenigstens etwa 0,060 Inch (0,152 cm)
aufweisen, werden für
geeignet für die
Bildung des Muster-ungebundenen Vliesmaterials der vorliegenden
Erfindung erachtet. Obwohl die Öffnungen 48 in
der Musterrolle 42, wie in 5 gezeigt,
rund sind, kann oval vorteilhafterweise eingesetzt werden.
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Die
Anzahl oder Dichte der Öffnungen 48 in
der Musterrolle 42 kann auch so ausgewählt werden, dass die erforderliche
Menge an Eingriffsflächen
für Hakenelemente
bereitgestellt wird, ohne die Größe der fortlaufend
gebundenen Flächen
ungebührlich
zu beschränken
und dadurch ein gesteigertes Auftreten von Faserherausziehung zu
ermöglichen.
Musterrollen mit einer Öffnungsdichte
im Bereich von etwa 1,0 Öffnung
pro Quadratzentimeter (cm2) bis etwa 25,0 Öffnungen/cm2 und insbesondere etwa 5,0 bis etwa 7,0 Öffnungen/cm2 können
verwendet werden, um vorteilhaft das Muster-ungebundene Schlaufenmaterial
der vorliegenden Erfindung zu bilden.
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Darüber hinaus
kann der Abstand zwischen einzelnen Öffnungen 48 so ausgewählt werden,
dass die Hakeneingriffsfunktionalität des entstehenden Muster-ungebundenen
Schlaufenmaterials verbessert wird, ohne den Abschnitt des Muster-ungebundenen
Schlaufenmaterials, der von fortlaufend gebundenen Flächen, die
dazu dienen, das Faserherausziehen zu verringern, eingenommen ist, übermäßig zu verringern.
Geeignete Abstände
zwischen den Öffnungen
für die
gezeigte Ausführungsform
können
im Bereich von etwa 0,13 Inch (etwa 3,30 mm) bis etwa 0,22 Inch
(etwa 5,59 mm) von Mittellinie zu Mittellinie in Maschinenrichtung
und Maschinenquerrichtung liegen. wie hier verwendet bedeutet der
Ausdruck "Maschinenrichtung" oder MD die Länge eines
Materials oder Stoffes in der Richtung, in der es/er hergestellt
wird (von links nach rechts in 3). Der
Ausdruck "Maschinenquerrichtung" oder CD bedeutet
die Breite eines Materials oder Stoffes, d.h. eine Richtung, die
im Allgemeinen senkrecht auf die MD ist.
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Die
bestimmte Anordnung oder Form der Öffnungen 48 in der
Musterrolle 42 gilt nicht als wesentlich, solange in Kombination
mit der Öffnungsgröße, Gestalt
und Dichte die gewünschten
Grade an Oberflächenintegrität und Dauerhaftigkeit
und Hakenelementeingriff erreicht werden. Zum Beispiel sind, wie
in 5 gezeigt, die einzelnen Öffnungen 48 in versetzten
Reihen (siehe auch 1) angeordnet. Verschiedene
andere Formen fallen in den Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Der
Abschnitt der äußersten
Oberfläche
der Musterrolle 42, der durch fortlaufende Landflächen 46 eingenommen
wird, kann ebenfalls modifiziert werden, um der angenommenen Endverwendungsanwendung
des Muster-ungebundenen Materials zu entsprechen. Der Bindungsgrad,
der dem Musterungebundenen Vliesschlaufenmaterial durch die fortlaufenden
Landflächen 46 verliehen
wird, kann als prozentuale Verbundfläche ausgedrückt werden, was sich auf den
Abschnitt der gesamten ebenen Fläche
von wenigstens einer Oberfläche
des Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterials 4 (siehe 1)
bezieht, die von gebundenen Flächen 6 eingenommen
wird. Allgemein ausgedrückt
ist die untere Grenze der prozentualen Verbundfläche, die geeignet ist zur Bildung
des Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterials 4 der vorliegenden
Erfindung, der Punkt, an dem das Faserherausziehen übermäßig die
Oberflächenintegrität und Dauerhaftigkeit
des Muster-ungebundenen Materials verringert. Die erforderliche
prozentuale Verbundfläche
wird von einer großen Zahl
an Faktoren beeinflusst, umfassend die Art(en) von Polymermaterial,
das bei der Bildung der Fasern oder Filamente der Vliesbahn verwendet
wird, ob die Vliesbahn eine ein- oder mehrlagige Faserstruktur ist,
ob die Vliesbahn ungebunden oder vorgebunden ist, bevor sie in die
Muster-ungebundene Anordnung geführt
wird, und ähnliches.
Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterialien mit prozentualen Verbundflächen im
Bereich von etwa 25 % bis etwa 50 % und insbesondere von etwa 36
% bis etwa 50 % werden als geeignet befunden.
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Die
Temperatur der äußeren Oberfläche der
Musterrolle 42 kann durch Erhitzen oder Kühlen im
Verhältnis
zur Ambossrolle 44 variiert werden. Erhitzen und/oder Kühlen kann
die Eigenschaften der Bahn(en), die verarbeitet werden, und den
Bindungsgrad einzelner oder mehrerer Bahnen, die durch den Spalt,
der zwischen der gegeneinander rotierenden Musterrolle 42 und
Ambossrolle 44 gebildet wird, geführt werden, beeinflussen. In
der Ausführungsform,
die in Figur 4 gezeigt ist, werden zum Beispiel sowohl
die Musterrolle 42 als auch die Ambossrolle 44 erhitzt,
erwünschterweise
auf dieselbe Bindungstemperatur. Die speziellen Temperaturbereiche,
die bei der Bildung des Musterungebundenen Vliesschlaufenmaterials
dieser Erfindung eingesetzt werden sollen, hängen von einer großen Zahl
von Faktoren ab, umfassend die Arten von Polymermaterialien, die
bei der Bildung des Muster-ungebundenen Materials eingesetzt werden,
die Einlass- oder Liniengeschwindigkeit(en) der Vliesbahn(en), die
durch den Spalt, der zwischen Musterrolle 42 und Ambossrolle 44 gebildet
ist, geführt
werden, und den Druck im Spalt zwischen der Musterrolle 42 und
der Ambossrolle 44.
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Die
Ambossrolle 44, wie in 4 gezeigt,
weist eine äußere Oberfläche auf,
die viel glatter ist als die Musterrolle 42, und ist vorzugsweise
glatt oder flach. Es ist allerdings möglich, dass die Ambossrolle 44 ein leichtes
Muster auf ihrer äußeren Oberfläche aufweist
und immer noch als glatt oder flach für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung betrachtet wird. Zum Beispiel wenn die Ambossrolle 44 aus
einer weicheren Oberfläche
hergestellt ist oder eine solche aufweist, wie z.B. harzimprägnierte
Baumwolle oder Gummi, entwickelt sie Oberflächenunregelmäßigkeiten,
und wird für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung immer noch als glatt oder
flach betrachtet. Solche Oberflächen
werden hier insgesamt als "flach" bezeichnet. Die
Ambossrolle 44 stellt die Basis für die Musterrolle 42 und
die Materialbahn(en), die zu berühren
sind, dar. Typischerweise wird die Ambossrolle 44 aus Stahl
oder Materialien wie z.B. gehärtetem
Gummi, harzbehandelter Baumwolle oder Polyurethan hergestellt.
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Als
Alternative kann die Ambossrolle 44 durch eine Musterrolle
(nicht gezeigt) ersetzt werden, die ein Muster aus fortlaufenden
Landflächen
aufweist, die eine Mehrzahl an einzelnen Löchern oder Öffnungen darin definieren,
wie in der oben beschriebenen Musterrolle 42. In einem
solchen Fall würde
die Muster-ungebundene Anordnung ein Paar gegeneinander rotierende
Musterrollen umfassen, die ein Muster aus fortlaufend gebundenen
Flächen
verleihen würden,
die eine Mehrzahl an einzelnen ungebundenen Flächen sowohl auf der oberen
als auch auf der unteren Oberfläche
des Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterials begrenzen. Die Rotation
der gegenüber
angeordneten Musterrollen kann synchronisiert werden, so dass die
entstehenden ungebundenen Flächen
auf den Oberflächen
des Musterungebundenen Materials vertikal ausgerichtet oder nebeneinander
gestellt sind.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 4 werden die Musterrolle 42 und
die Ambossrolle 44 in entgegen gesetzte Richtungen zu einander
gedreht, um die Vliesbahn (oder – bahnen) durch die Spaltfläche zu ziehen, die
dazwischen definiert ist. Die Musterrolle 42 weist eine
erste Rotationsgeschwindigkeit, an ihrer äußeren Oberfläche gemessen,
auf, und die Ambossrolle 44 weist eine zweite Rotationsgeschwindigkeit,
an ihrer äußeren Oberfläche gemessen,
auf. In der gezeigten Ausführungsform
sind die erste und zweite Rotationsgeschwindigkeit im Wesentlichen
identisch. Allerdings können
die Rotationsgeschwindigkeiten der Musterrolle und der Ambossrolle
modifiziert werden, um einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen
den gegeneinander rotierenden Rollen zu erzeugen.
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Die
Anordnung der gegenüber
angeordneten Musterrolle 42 und Ambossrolle 44 kann
variiert werden, um eine Spaltfläche 50 zwischen
den Rollen zu erzeugen. Der Druck im Spalt innerhalb der Spaltfläche 50 kann
in Abhängigkeit
von den Eigenschaften der Bahn oder der Bahnen selbst und dem gewünschten
Bindungsgrad variiert werden. Andere Faktoren, die Variationen des
Spaltdruckes erlauben, umfassen die Temperaturen der Musterrolle 42 und
der Ambossrolle 44, die Größe und den Abstand der Öffnungen 48 in
der Musterrolle 42, sowie die Arten von Polymermaterialien,
die bei der Bildung des Muster-ungebundenen Materials verwendet
werden. Hinsichtlich des Bindungsgrades, der dem Musterungebundenen
Vliesschlaufenmaterial innerhalb der fortlaufend gebundenen Flächen verliehen
werden soll, ist das Muster-ungebundene Material in den gebundenen
Flächen
fest gebunden oder verschmolzen, so dass das Polymermaterial nicht-faserig
gemacht wird. Dieser hohe Bindungsgrad ist wichtig für die Stabilisierung
der Abschnitte der Fasern oder Filamente innerhalb der ungebundenen
Flächen,
die sich in die fortlaufend gebundenen Flächen erstrecken und das Faserherausziehen
verringern, wenn Hakenelemente von den einzelnen ungebundenen Flächen gelöst werden.
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Wenn
das Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung
gebildet wird, kann es an der äußeren Abdeckung
oder der Rücklage
eines absorbierenden Hygieneartikels, wie z.B. der Wegwerfwindel 60,
die in 6 gezeigt ist, befestigt werden. Insbesondere
ist das Muster-ungebundene Schlaufenmaterial an der äußeren Oberfläche so befestigt,
dass die wenigstens eine Oberfläche
des Muster-ungebundenen Schlaufenmaterials, das ein Muster aus fortlaufend
gebundenen Flächen
aufweist, die eine Mehrzahl von einzelnen ungebundenen Flächen begrenzen,
exponiert ist. Das Muster-ungebundene Schlaufenmaterial kann durch
bekannte Befestigungsmittel an der äußeren Abdeckung 62 der
Windel 60 befestigt werden, umfassend Klebemittel, Wärmebindung,
Ultraschallbindung oder eine Kombination aus solchen Mitteln. Eine
große
Zahl verschiedener Klebemittel kann verwendet werden, einschließlich ohne
Einschränkung Kleber
auf Lösemittelbasis,
auf Wasserbasis, Heißschmelzkleber
und Kontaktkleber. Pulverisierte Klebemittel können ebenfalls auf das Muster-ungebundene
Schlaufenmaterial aufgetragen und dann erhitzt werden, um das Pulverklebemittel
zu aktivieren und die Bindung zu vollenden.
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Die
Windel 60, wie sie für
die meisten absorbierenden Hygieneartikel typisch ist, umfasst eine
flüssigkeitsdurchlässige körperseitige
Einlage 64 und eine flüssigkeitsundurchlässige äußere Abdeckung 62.
Verschiedene Gewebe- oder Vliesstoffe können für die körperseitige Einlage 64 verwendet
werden. Zum Beispiel kann die körperseitige
Einlage aus einer schmelzgeblasenen oder spinngebundenen Vliesbahn
aus Polyolefinfasern oder einer gebundenen kardierten Bahn aus natürlichen
und/oder synthetischen Fasern bestehen. Die äußere Abdeckung 62 wird
typischerweise aus einem dünnen
thermoplastischen Film, wie z.B. einem Polyethylenfilm gebildet.
Die äußere Abdeckung
aus Polymerfilm kann geprägt
und/oder mit einer matten Oberfläche
versehen werden, um eine ästhetisch
ansprechendere Erscheinung bereitzustellen. Andere alternative Formen
für die äußere Abdeckung 62 umfassen
Gewebe- oder Vliesfaserbahnen,
die so konstruiert oder behandelt werden, dass ihnen der gewünschte Grad
an Flüssigkeitsundurchlässigkeit
verliehen wird, oder Laminate, die aus einem Gewebe- oder Vliesstoff
und einem thermoplastischen Film gebildet werden. Die äußere Abdeckung 62 kann
wahlweise aus einem dampf- oder gasdurchlässigen, "atmungsaktiven" Material bestehen, das durchlässig für Dämpfe oder
Gas und doch im Wesentlichen undurchlässig für Flüssigkeit ist. Atmungsaktivität kann in
Polymerfilmen verliehen werden zum Beispiel durch die Verwendung
von Füllmitteln
in der Filmpolymerformulierung, das Extrudieren der Füllmittel-/Polymerformulierung
zu einem Film und dann das ausreichende Dehnen des Films, um Hohlräume um die
Füllmittelpartikel
zu erzeugen und dadurch den Film atmungsaktiv zu machen. Im Allgemeinen
ist der Grad an Atmungsaktivität
umso größer, je
mehr Füllmittel
verwendet wird und je höher
der Dehnungsgrad ist.
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Zwischen
der Einlage 64 und der äußeren Abdeckung 62 ist
ein absorbierender Kern 66 angeordnet, der zum Beispiel
aus einer Mischung aus hydrophilen Zellulose-Zellstoff flaumfasern
und hoch absorbierenden, gelbildenden Partikeln (z.B. Superabsorbens)
gebildet wird. Der absorbierende Kern 66 ist im Allgemeinen komprimierbar,
anpassungsfähig,
irritiert die Haut des Trägers
nicht und ist in der Lage, flüssige
Körperausscheidungen
zu absorbieren und zu halten. Für
die Zwecke dieser Erfindung kann der absorbierende Kern 66 ein
einzelnes, integrales Stück
Material umfassen oder eine Mehrzahl an einzelnen getrennten Materialstücken. Die
Größe und Absorptionsfähigkeit
des absorbierenden Kerns 66 sollte mit der Größe des beabsichtigten
Verwenders und der Flüssigkeitsbelastung,
die durch die beabsichtigte Verwendung der Windel 60 verliehen
wird, vereinbar sein.
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Elastische
Elemente können
wahlweise angrenzend an jede Längskante 68 der
Windel 60 angeordnet werden. Solche elastischen Elemente
sind angeordnet, um die lateralen Seitenränder 68 der Windel 60 gegen die
Beine des Trägers
zu ziehen und zu halten. Zusätzlich
können
elastische Elemente auch angrenzend an eine oder beide Endkanten 70 der
Windel 60 angeordnet werden, um einen elastifizierten Taillenbund
bereitzustellen.
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Die
Windel 60 kann des Weiteren wahlweise Rückhalteklappen 72 umfassen,
die aus der körperseitigen
Einlage 64 hergestellt oder an dieser befestigt werden.
Geeignete Konstruktionen und Anordnungen für solche Rückhalteklappen sind zum Beispiel
in US-Patentschrift Nr. 4,704,116 an K. Enloe beschrieben.
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Um
die Windel 60 am Träger
anzubringen, weist die Windel irgendeine Art von Verschlussmittel
auf, das daran befestigt ist. Wie in 6 gezeigt,
ist das Verschlussmittel ein Klettverschlusssystem, das Hakenelemente 74,
die an der inneren und/oder äußeren Oberfläche der äußeren Abdeckung 62 im
hinteren Taillenbundbereich der Windel 60 befestigt sind,
und ein oder mehrere Schlaufenelemente oder Flecken 76 umfasst, die
aus dem Muster-ungebundenen Schlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung
hergestellt sind und die an der äußeren Oberfläche der äußeren Abdeckung 62 im
vorderen Taillenbundbereich der Windel 60 befestigt sind.
-
Nachdem
die oben angeführten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, wurde eine Serie
von Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterialien zusammen mit Vergleichsvliesmaterialien
nach dem Stand der Technik gebildet, um die vorliegende Erfindung
weiter zu veranschaulichen. Diese Proben wurden getestet, um die
Ablösefestigkeit
und Scherfestigkeit der Probenmaterialien zu bestimmen.
-
Die
Ablösefestigkeit
eines Schlaufenmaterials ist ein Maßstab für seine Funktionalität. Im Speziellen ist
die Ablösefestigkeit
ein Ausdruck, der verwendet wird, um die Menge an Kraft zu beschreiben,
die erforderlich ist, um die männliche
und die weibliche Komponente eines Klettverschlusssystems auseinander
zu ziehen. Eine Möglichkeit,
die Ablösefestigkeit
zu messen, ist, eine Komponente von der anderen in einem Winkel
von 180 Grad zu ziehen.
-
Scherfestigkeit
ist ein anderes Maß für die Festigkeit
eines Klettverschlusssystems. Die Scherfestigkeit wird gemessen
durch Eingreifen der männlichen
und der weiblichen Komponente und Ausüben einer Kraft entlang der
Ebene, die durch die verbundenen Oberflächen definiert ist, um die
zwei Komponenten zu trennen.
-
Die
Testverfahren, die verwendet werden, um einzelne Proben des Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterials der vorliegenden Erfindung zu bewerten,
sind nachfolgend angeführt.
-
TESTVERFAHREN
-
Flächengewicht
-
Das
Flächengewicht
verschiedener Materialien, die hier beschrieben sind, wurde gemäß Federal
Test Method Nr. 191A/5041 bestimmt. Die Probengröße für die Probematerialien betrug
15,24 × 15,24
Zentimeter, und drei Werte wurden für jedes Material ermittelt
und dann gemittelt. Die unten angegebenen Werte sind Durchschnittswerte.
-
Bauschdicke
-
Die
Bauschdicke der Probematerialien, die ein Maß für die Dicke ist, wurde bei
0,5 psi mit einem Bauschdicketester von Typ Starret gemessen.
-
180° Ablösefestigkeitstest
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Der
180° Ablösefestigkeitstest
beinhaltet das Befestigen eines Hakenmaterials an einem Schlaufenmaterial
eines Klettverschlusssystems und dann das Ablösen des Hakenmaterials vom
Schlaufenmaterial in einem Winkel von 180°. Die maximale Last, die erforderlich
ist, um die zwei Materialien voneinander zu lösen, wird in Gramm angegeben.
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Um
den Test durchzuführen
ist ein Zugfestigkeitstester mit kontinuierlicher Ausdehnungsgeschwindigkeit
mit einer vollen Skalenbelastung von 5000 Gramm erforderlich, wie
z.B. ein Sintech System 2 Computer Integrated Testing System, erhältlich von
Sintech, Inc., mit Sitz in Research Triangle Park, North Carolina.
Eine Probe des Schlaufenmaterials mit 75 mm mal 102 mm wird auf
eine flache klebende Trägeroberfläche gelegt. Eine
Probe des Hakenmaterials mit 45 mm mal 12,5 mm, das klebend und
mit Ultraschall an einem im Wesentlichen nicht elastischen Vliesmaterial
befestigt ist, wird über
der oberen Ober fläche
der Schlaufenmaterialprobe angeordnet und darauf gelegt. Um einen
angemessenen und gleichmäßigen Eingriff
des Hakenmaterials im Schlaufenmaterial sicherzustellen, wird ein
2 kg (4 ½ Pfund)
Handroller für
einen Zyklus über
das kombinierte Haken- und Schlaufenmaterial gerollt, wobei ein
Zyklus einer Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
des Handrollers entspricht. Ein Ende des Fingerstreifenmaterials,
das das Hakenmaterial trägt,
ist in der oberen Klammer des Zugfestigkeitstesters befestigt, während das
Ende des Schlaufenmaterials, das in Richtung der oberen Klammer
gerichtet ist, nach unten gefaltet und in der unteren Klammer des
Zugfestigkeitstesters befestigt wird. Die Anordnung der jeweiligen
Materialien in den Klammern des Zugfestigkeitstesters sollte so
angepasst werden, dass in den jeweiligen Materialien vor der Aktivierung
des Zugfestigkeitstesters minimales Spiel vorliegt. Die Hakenelemente
des Hakenmaterials sind in einer Richtung ausgerichtet, die im Allgemeinen senkrecht
auf die beabsichtigten Bewegungsrichtungen der Klammern des Zugfestigkeitstesters
ist. Der Zugfestigkeitstester wird bei einer Laufholmgeschwindigkeit
von 500 mm pro Minute aktiviert, und die Spitzenlast in Gramm, um
das Hakenmaterial vom Schlaufenmaterial bei einem Winkel von 180° zu lösen, wird
dann aufgezeichnet.
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Dynamischer
Scherfestigkeitstest
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Der
dynamische Scherfestigkeitstest umfasst das Eingreifen eines Hakenmaterials
in ein Schlaufenmaterial eines Klettverschlusssystems und dann das
Ziehen des Hakenmaterials über
die Oberfläche
des Schlaufenmaterials. Die maximale Last, die erforderlich ist,
um die Haken von den Schlaufen zu lösen, wird in Gramm gemessen.
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Um
diesen Test durchzuführen
ist ein Zugfestigkeitstester mit kontinuierlicher Ausdehnungsgeschwindigkeit
mit einer vollen Skalenbelastung von 5000 Gramm erforderlich, wie z.B.
ein Sintech System 2 Computer Integrated Testing System.
Eine Probe des Schlaufenmaterials mit 75 mm mal 102 mm wird auf
eine flache klebende Trägeroberfläche gelegt.
Eine Probe des Hakenmaterials mit 45 mm mal 12,5 mm, die klebend
und mit Ultraschall an einem im Wesentlichen nicht elastischen Vliesmaterial
befestigt ist, wird über
der oberen Oberfläche
der Schlaufenmaterialprobe angeordnet und darauf gelegt. Um einen
angemessenen und gleichmäßigen Eingriff
des Hakenmaterials im Schlaufenmaterial sicherzustellen, wird ein
2 kg (4 ½ Pfund)
Handroller über
das kombinierte Haken- und Schlaufenmaterial für fünf Zyklen gerollt, wobei ein
Zyklus einer Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
des Handrollers entspricht. Ein Ende des Vliesmaterials, das das
Hakenmaterial trägt,
ist in der oberen Klammer des Zugfestigkeitstesters befestigt, und
das Ende des Schlaufenmaterials, das in Richtung der unteren Klammer
gerichtet ist, wird nach unten gefaltet und in der unteren Klammer
des Zugfestigkeitstesters befestigt. Die Anordnung der jeweiligen
Materialien in den Klammern des Zugfestigkeitstesters sollte so
angepasst werden, dass in den jeweiligen Materialien vor der Aktivierung
des Zugfestigkeitstesters minimales Spiel vorliegt. Die Hakenelemente
des Hakenmaterials sind in einer Richtung ausgerichtet, die im Allgemeinen
senkrecht auf die beabsichtigten Bewegungsrichtungen der Klammern
des Zugfestigkeitstesters ist. Der Zugfestigkeitstester wird bei
einer Laufholmgeschwindigkeit von 250 mm pro Minute aktiviert, und die
Spitzenlast in Gramm, um das Hakenmaterial vom Schlaufenmaterial
zu lösen,
wird dann aufgezeichnet.
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BEISPIELE
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Insgesamt
18 Proben von Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterialien und
3 Vergleichsvliesmaterialien sind nachfolgend angeführt. Die
Proben der Muster-ungebundenen Materialien sind so ausgeführt, dass
sie bestimmte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung veranschaulichen und dass sie den Durchschnittsfachmann
die Art und Weise der Durchführung
der vorliegenden Erfindung lehren. Die Vergleichsbeispiele A–C sind
so ausgeführt,
dass sie die Vorteile der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
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Die
Proben der Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterialien wurden
alle unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gebildet,
die hier beschrieben sind und in 3-5 dargestellt
sind. Bei der Bildung jeder Musterungebundenen Materialprobe wurde
die spinngebundene Zweikomponentenbahn oder das Laminat durch den
Spalt geführt,
der zwischen zwei gegeneinander rotierenden Wärmebindungsrollen, einschließlich einer
Musterrolle und einer Ambossrolle, gebildet wurde. Die äußere Oberfläche der
Musterrolle umfasste ein Muster aus Landflächen, die eine Mehrzahl von
einzelnen Öffnungen
definierten. Die Landflächen
nahmen etwa 36 % der gesamten Fläche
der äußeren Oberfläche der
Musterrolle ein. Die Öffnungen
in der Musterrolle waren rund, in versetzten Reihen angeordnet,
und wiesen einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,160 Inch (0,406
cm) auf und wiesen eine Dichte von etwa 5 Öffnungen/cm2 auf.
Die Abstände
zwischen den Öffnungen
von Mittellinie zu Mittellinie waren 0,165 Inch (0,406 cm) in Maschinenrichtung
und 0,190 Inch (0,483 cm) in Maschinenquerrichtung. Die äußere Oberfläche der
Ambossrolle war im Wesentlichen glatt.
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Vergleichsbeispiele
A–C
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Drei
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahnen von unterschiedlichem
Flächengewicht
wurden aus fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet, wie in US-Patentschrift Nr.
5,418,045 an Pike et al. beschrieben. Die Polymerkomponenten der
Zweikomponentenfilamente lagen in einem Ge wichtsverhältnis von
50:50 vor, angeordnet in einer Seitean-Seite-Form. Die Zweikomponentenfilamente
wiesen einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Die Polymerkomponenten waren
a) 98 % Exxon Chemical Co. 3445 Polypropylen und 2 Titandioxid (TiO2) und b) 98 % Dow 6811A lineares Polyethylen
geringer Dichte (LLDPE) und 2 % TiO2, wobei
TiO2 ein Konzentrat darstellt, das 50 Gew.% TiO2 und 50 Gew.% Polypropylen umfasste. Die
Quenchlufttemperatur unterhalb der Spinndüse war etwa 59 °F (15 °C), und die
Ziehlufttemperatur, die in die Faserzieheinheit eintrat, hatte etwa
350 °F (177 °C). Die spinngebundenen
Zweikomponentenbahnen wurden nach der Bildung durch Wärme punktgebunden,
um ein punktgebundenes Vliesmaterial mit einer gesamten Verbundfläche von
etwa 15 % zu ergeben.
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Beispiel A
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn von Vergleichsbeispiel
A wurde zu einem Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterial geformt
unter Verwendung der Musterungebundenen Anordnung, die hier beschrieben
ist. Sowohl die Musterrolle als auch die Ambossrolle wurden auf
eine Temperatur von etwa 259 °F
(etwa 126 °C)
erhitzt. Der Spaltdruck innerhalb des Spaltes, der zwischen der
Musterrolle und der Ambossrolle gebildet war, betrug etwa 40 Pfund
pro Quadratinch (psi) (etwa 28 Kilogramm pro Quadratzentimeter (kg/cm2)). Nachdem die Materialien von Vergleichsbeispiel
A und Beispiel A den oben beschriebenen Ablöse- und Schertests unterzogen
wurden, zeigte das letztere Material deutlich weniger lose Filamente innerhalb
der ungebundenen Flächen,
was die Verringerung der Faserherausziehung belegt, die durch die
Verwendung der vorliegenden Erfindung entsteht.
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Beispiel B
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn von Vergleichsbeispiel
B wurde zu einem Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterial geformt
unter Verwendung der Musterungebundenen Anordnung, die hier beschrieben
ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen waren wie
in Beispiel A oberhalb angegeben, mit der Ausnahme, dass sowohl
die Musterrolle als auch die Ambossrolle erhitzt wurden auf eine
Temperatur von etwa 263 °F
(etwa 128 °C).
Nachdem die Materialien von Vergleichsbeispiel B und Beispiel B
den oben beschriebenen Ablöse-
und Schertests unterzogen worden waren, zeigte das letztere Material
deutlich weniger lose Filamente innerhalb der ungebundenen Flächen, was
die Verringerung der Faserherausziehung belegt, die durch die Verwendung
der vorliegenden Erfindung entsteht.
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Beispiel C
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn von Vergleichsbeispiel
C wurde zu einem Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterial geformt
unter Verwendung der Musterungebundenen Anordnung, die hier beschrieben
ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen waren wie
in Beispiel A oberhalb angegeben. Nachdem die Materialien von Vergleichsbeispiel
C und Beispiel C den oben beschriebenen Ablöse- und Schertests unterzogen
worden waren, zeigte das letztere Material deutlich weniger lose
Filamente innerhalb der ungebundenen Flächen, was die Verringerung
der Faserherausziehung belegt, die durch die Verwendung der vorliegenden
Erfindung entsteht.
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Beispiel D
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Eine
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn wurde aus fortlaufenden
schmelzgesponnenen, gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet, wie in US-Patentschrift Nr.
5,418,045 beschrieben. Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente
waren dieselben wie in den oberen Beispielen. Die spinngebundene
Zweikomponentenbahn wurde nach der Bildung nicht durch Wärme punktgebunden.
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde zu einem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen
Anordnung, die hier beschrieben ist. Die Musterrolle und die Ambossrolle
wurden auf eine Temperatur von etwa 270 °F (etwa 132 °C) erhitzt, der Spaltdruck innerhalb
des Spaltes, der zwischen der Musterrolle und der Ambossrolle gebildet
war, betrug etwa 70 psi (etwa 49 kg/cm2),
und die Liniengeschwindigkeit der spinngebundenen Zweikomponentenbahn,
wenn sie in den Spalt eintrat, betrug etwa 62 Fuß pro Minute (etwa 19 Meter
pro Minute).
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Beispiel E
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Eine
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn wurde gebildet,
wie oberhalb in Beispiel D angegeben, und zu einem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen
Anordnung, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel D oben angegeben, mit der Ausnahme, dass die
Liniengeschwindigkeit der spinngebundenen Zweikomponentenbahn, wenn
sie in den Spalt eintrat, etwa 148 Fuß pro Minute (etwa 45 Meter
pro Minute) betrug.
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Beispiel F
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten und einer zweiten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn,
die aus fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet waren, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente der einzelnen
Vlieslagen waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen. Keine der
spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung durch Wärme punktgebunden.
In diesem Beispiel waren die Flächengewichte
und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene
Zweikomponentenbahn bilden, dieselben.
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Die
erste spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn wurde zu einer Muster-ungebundenen
Vlieslage geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen Anordnung,
die hier beschrieben ist. Dann wurde die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
gebildet und auf die erste Muster-ungebundene Vlieslage gelegt,
und die erste und zweite Vlieslage wurden auf einander laminiert,
indem sie durch die Muster-ungebundene Anordnung geführt wurden,
die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel D oberhalb angegeben.
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Beispiel G
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, nicht gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, und einer zweiten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente der einzelnen
Vliesbahnen waren dieselben, wie in den Beispielen oberhalb. Keine
der spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung
durch Wärme
punktgebunden. In diesem Beispiel waren die Flächengewichte und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene
Zweikomponentenbahn bildeten, unterschiedlich.
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Die
erste spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit niedrigerem Flächengewicht
und geringerer Fasergröße wurde
zu einer Muster-ungebundenen Vlieslage geformt unter Verwendung
der Muster-ungebundenen Anordnung, die hier beschrieben ist. Dann
wurde die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn gebildet
und auf die erste Muster-ungebundene Vlieslage gelegt. Die zweite
spinngebundene Zweikomponentenlage wurde vorgebunden unter Verwendung
eines Heißluftmessers,
das etwa 1,5 Inch (etwa 38,1 mm) oberhalb der exponierten Oberfläche der
zweiten spinngebundenen Lage angeordnet war. Das Heißluftmesser
richtete einen Luftstrom, der auf eine Temperatur von etwa 412 °F (etwa 211 °C) erhitzt
wurde, über
die Breite der spinngebundenen Bahnen. Der Druck des Luftverteilerkastens
des Heißluftmessers
betrug etwa 0,267 kPa (2 mmHg). Die erste und die zweite Vlieslage
wurden auf einander laminiert, indem sie durch die Muster-ungebundene
Anordnung geführt
wurden, die hier beschrieben ist. Die Musterungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel D oberhalb angegeben mit der Ausnahme, dass
die Musterrolle und die Ambossrolle auf eine Temperatur von etwa
263 °F (etwa
128 °C)
erhitzt wurden. Wenn sie auf Ablöse- und
Scherfestigkeit getestet wurde, war die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
mit den Hakenelementen des Test-Hakenmaterials in Eingriff.
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Beispiel H
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Eine
einlagige spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde aus fortlaufenden
schmelzgesponnenen Zweikomponentenfilamenten gebildet, wie in US-Patentschrift
Nr. 5,418,045 beschrieben. Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente
waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen. Die spinngebundene
Zweikomponentenbahn wurde mit einem Heißluftmesser vorgebunden, das
etwa 1,75 Inch (etwa 44,5 mm) oberhalb der oberen Oberfläche der
spinn gebundenen Zweikomponentenbahn angeordnet war. Das Heißluftmesser
richtete einen Luftstrom, der auf eine Temperatur von etwa 412 °F (etwa 211 °C) erhitzt
war, über
die Breite der spinngebundenen Bahn. Der Druck im Luftverteilerkasten
des Heißluftmessers betrug
etwa 2 mmHg. Die spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde nach der
Bildung nicht durch Wärme
punktgebunden.
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde zu einem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen
Anordnung, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel G oberhalb angegeben mit der Ausnahme, dass
die Liniengeschwindigkeit der spinngebundenen Zweikomponentenbahn,
wenn sie in den Spalt eintrat, etwa 47 Fuß pro Minute (etwa 14 Meter
pro Minute) betrug.
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Beispiel I
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, nicht gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, und einer zweiten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente der einzelnen
Vlieslagen waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen. Keine der
spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung durch
Wärme punktgebunden.
In diesem Beispiel waren die Flächengewichte
und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene Zweikomponentenbahn
bildeten, unterschiedlich.
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Die
erste spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit niedrigerem Flächengewicht
und geringerer Fasergröße wurde
gebildet. Dann wurde die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
mit höherem
Flächengewicht
und höherer
Fasergröße gebildet
und auf die erste Musterungebundene Vlieslage gelegt. Die zweite
spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde vorgebunden, wie oben in
Beispiel G beschrieben. Dann wurden die erste und die zweite Vlieslage
auf einander laminiert, indem sie durch die Muster-ungebundene Anordnung
geführt
wurden, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel G oben angegeben. Wenn sie auf Ablöse- und
Scherfestigkeit getestet wurde, war die zweite spinngebundene Zweikomponentenvliesbahn
in Eingriff mit den Hakenelementen des Test-Hakenmaterials.
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Beispiel J
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, nicht gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, und einer zweiten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente der einzelnen
Vlieslagen waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen. Keine der
spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung durch
Wärme punktgebunden.
In diesem Beispiel waren die Flächengewichte
und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene Zweikomponentenbahn
bildeten, unterschiedlich.
-
Die
erste spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit niedrigerem Flächengewicht
und geringerer Fasergröße wurde gebildet.
Dann wurde die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit
höherem
Flächengewicht
und höherer
Fasergröße gebildet
und auf die erste Musterungebundene Vlieslage gelegt. Die zweite
spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde vorgebunden wie oben in
Beispiel G mit der Ausnahme, dass das Heißluftmesser etwa 1,06 Inch
(etwa 27,0 mm) oberhalb der exponierten Oberfläche der zweiten Vlieslage angeordnet
war und einen Luftstrom, der auf eine Temperatur von etwa 245 °F (etwa 118 °C) erhitzt
war, über
die Breite der Vliesbahnen richtete. Die erste und zweite Vlieslage
wurden auf einander laminiert, indem sie durch die Muster-ungebundene
Anordnung geführt
wurden, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel G oberhalb angegeben mit der Ausnahme, dass
die Musterrolle und die Ambossrolle auf eine Temperatur von etwa
280 °F (etwa
138 °C)
erhitzt wurden und der Spaltdruck innerhalb des Spaltes, der zwischen
der Musterrolle und der Ambossrolle gebildet war, etwa 80 psi (etwa
56 kg/cm2) betrug. Wenn sie auf Ablöse- und
Scherfestigkeit getestet wurde, war die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
mit den Hakenelementen des Test-Hakenmaterials in Eingriff.
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Beispiel K
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Eine
einlagige spinngebundene Zweikomponentenvliesbahn wurde aus fortlaufenden
schmelzgesponnenen, gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet, wie in US-Patentschrift Nr.
5,418,045 beschrieben. Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente
waren dieselben wie in den oben angegebenen Beispielen. Die spinngebundene
Zweikomponentenbahn wurde mit einem Heißluftmesser unter den Bedingungen
vorgebunden, die in Beispiel J angegeben sind, mit der Ausnahme,
dass das Heißluftmesser
in einem Abstand von etwa 1,5 Inch (etwa 38,1 mm) angeordnet wurde.
Die spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde nach der Bildung nicht
durch Wärme
punktgebunden.
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde zu einem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen
Anordnung, die hier beschrieben ist. Die Musterrolle und die Ambossrolle
wurden auf eine Temperatur von etwa 260 °F (etwa 127 °C) erhitzt. Der Spaltdruck innerhalb
des Spaltes, der zwischen der Musterrolle und der Ambossrolle gebildet
war, betrug etwa 70 psi (etwa 49 kg/cm2).
Die Liniengeschwindigkeit der spinngebundenen Zweikomponentenbahn,
wenn sie in den Spalt eintrat, betrug etwa 42 Fuß pro Minute (etwa 13 Meter
pro Minute).
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Beispiel L
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten spinngebundenen Zweikomponentenvliesbahn, die aus fortlaufenden
schmelzgesponnenen, nicht gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet wurde, und einer zweiten spinngebundenen
Zweikomponenten-Vliesbahn,
die aus fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente der einzelnen
Vlieslagen waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen. Keine der
spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung durch
Wärme punktgebunden.
In diesem Beispiel waren die Flächengewichte
und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene
Zweikomponentenbahn bildeten, unterschiedlich.
-
Die
erste spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit niedrigerem Flächengewicht
und geringerer Fasergröße wurde
gebildet. Dann wurde die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
mit höherem
Flächengewicht
und höherer
Fasergröße gebildet
und auf die erste Musterungebundene Vlieslage gelegt. Die zweite
spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde vorgebunden unter Verwendung
eines Heißluftmessers
unter den Bedingungen, die für
Beispiel K oberhalb angegeben sind. Die erste und zweite Vlieslage
wurden auf einander laminiert, indem sie durch die Muster-ungebundene
Anordnung geführt
wurden, die hier beschrieben ist. Die Musterrolle und die Ambossrolle
wurden auf eine Temperatur von etwa 263 °F (etwa 128 °C) erhitzt. Der Spaltdruck innerhalb
des Spaltes, der zwischen der Musterrolle und der Ambossrolle gebildet
war, betrug etwa 80 psi (etwa 56 kg/cm2).
Die Liniengeschwindigkeit der spinngebundenen Zweikomponentenbahn,
wenn sie in den Spalt eintrat, betrug etwa 42 Fuß pro Minute (etwa 13 Meter
pro Minute). Wenn sie auf Ablöse-
und Scherfestigkeit getestet wurde, war die zweite spinngebundene
Zweikomponenten-Vliesbahn
mit den Hakenelementen des Test-Hakenmaterials in Eingriff.
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Beispiel M
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, nicht gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, und einer zweiten spinngebundenen Zweikomponentenbahn,
die aus fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente der einzelnen
Vlieslagen waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen. Keine der
spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung durch
Wärme punktgebunden.
In diesem Beispiel waren die Flächengewichte
und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene
Zweikomponentenbahn bildeten, unterschiedlich.
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Die
erste spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit niedrigerem Flächengewicht
und geringerer Fasergröße wurde
gebildet. Dann wurde die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
mit höherem
Flächengewicht
und höherer
Fasergröße gebildet
und auf die erste Musterungebundene Vlieslage gelegt. Die zweite
spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde vorgebunden unter Verwendung
eines Heißluftmessers
unter denselben Bedingungen, wie oben in Beispiel L angegeben. Die
erste und zweite Vlieslage wurden auf einander laminiert, indem
sie durch die Musterungebundene Anordnung geführt wurden, die hier beschrieben
ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen waren wie
in Beispiel L oberhalb angegeben mit der Ausnahme, dass die Liniengeschwindigkeit
der spinngebundenen Zweikomponentenbahn, wenn sie in den Spalt eintrat,
etwa 68 Fuß pro
Minute (etwa 21 Meter pro Minute) betrug. Wenn sie auf Ablöse- und
Scherfestigkeit getestet wurde, war die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
in Eingriff mit den Hakenelementen des Test-Hakenmaterials.
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Beispiel N
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Eine
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn wurde aus fortlaufenden
schmelzgesponnenen, gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet, wie in US-Patentschrift Nr.
5,418,045 beschrieben. Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente
waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen. Die spinngebundene
Zweikomponentenbahn wurde vorgebunden unter Verwendung eines Heißluftmessers
unter den Bedingungen, die oberhalb für Beispiel K angegeben sind,
mit der Ausnahme, dass der Druck im Luftverteilerkasten etwa 0,347
kPa (2,6 mmHg) betrug. Die spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde
nach der Bildung nicht durch Wärme
punktgebunden.
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde zu einem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen
Anordnung, die hier beschrieben ist. Die Musterrolle und die Ambossrolle
wurden auf eine Temperatur von etwa 263 °F (etwa 128 °C) erhitzt. Der Spaltdruck innerhalb
des Spaltes, der zwischen der Musterrolle und der Ambossrolle gebildet
war, betrug etwa 80 psi (etwa 56 kg/cm2).
Die Liniengeschwindigkeit der spinngebundenen Zweikomponentenbahn,
wenn sie in den Spalt eintrat, betrug etwa 65 Fuß pro Minute (etwa 20 Meter
pro Minute).
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Beispiel O
-
Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, und einer zweiten spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahn, die aus
fortlaufenden schmelzgesponnenen, gekräuselten Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurde, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente der einzelnen
Vlieslagen waren dieselben wie in den oben angegebenen Beispielen.
Keine der spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung
durch Wärme
punktgebunden. In diesem Beispiel waren die Flächengewichte und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene
Zweikomponentenbahn bildeten, unterschiedlich.
-
Die
erste spinngebundene Zweikomponentenbahn mit niedrigerem Flächengewicht
und geringerer Fasergröße wurde
gebildet. Dann wurde die zweite spinngebundene Zweikomponentenvliesbahn
mit höherem Flächengewicht
und höherer
Fasergröße gebildet
und auf die erste Muster-ungebundene Vlieslage gelegt. Die zweite
spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde vorgebunden, indem die
Bahn durch den Spalt geführt wurde,
der zwischen einem Paar von gegeneinander rotierenden Verdichtungs-
oder Kompressionsrollen gebildet war. Der Spaltdruck innerhalb des
Spaltes, der durch die Verdichtungsrollen gebildet war, betrug etwa 75
psi (etwa 53 kg/cm2). Die erste und zweite
Vlieslage wurden auf einander laminiert, indem sie durch die Muster-ungebundene
Anordnung geführt
wurden, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel M oberhalb angegeben. Wenn sie auf Ablöse- und
Scherfestigkeit getestet wurde, war die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
mit den Hakenelementen des Test-Hakenmaterials
in Eingriff.
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Beispiel P
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Eine
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn wurde aus fortlaufenden
schmelzgesponnenen, nicht gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 beschrieben.
Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente waren dieselben
wie in den Beispielen oben. Die spinngebundene Zweikomponentenbahn
wurde mit einem Heißluftmesser
vorgebunden, das in einem Abstand von etwa 1,125 Inch (etwa 28,6
mm) von der oberen Oberfläche
der Bahn angeordnet war. Der Luftstrom, der das Heißluftmesser
verließ,
wies eine Temperatur von etwa 245 °F (etwa 118 °C) auf. Das Heißluftmesser
wies einen Druck im Luftverteilerkasten von etwa 0,267 kPa (2 mmHg)
auf. Die spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde nach der Bildung
nicht durch Wärme
punktgebunden.
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde zu einem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen
Anordnung, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren im Wesentlichen, wie in Beispiel K oberhalb angegeben.
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Beispiel Q
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
einer ersten spinngebundenen Vliesbahn, die aus fortlaufenden schmelzgesponnenen,
nicht gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet wurde, und einer zweiten spinngebundenen
Zweikomponentenvliesbahn, die aus fortlaufenden schmelzgesponnenen,
nicht gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet wurde, wie in US-Patentschrift Nr.
5,418,045 beschrieben. Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente
der einzelnen Vlieslagen waren dieselben wie in den oben angeführten Beispielen.
Keine der spinngebundenen Zweikomponentenbahnen wurde nach der Bildung
durch Wärme
punktgebunden. In diesem Beispiel waren die Flächengewichte und die Größen der
Zweikomponentenfilamente, die die erste und zweite spinngebundene
Zweikomponentenbahn bildeten, unterschiedlich.
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Die
erste spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit niedrigerem Flächengewicht
und geringerer Fasergröße wurde
gebildet und vorgebunden unter Verwendung eines Heißluftmessers
unter den Bedingungen, die in Beispiel P oberhalb angegeben sind.
Dann wurde die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn mit
höherem
Flächengewicht
und höherer
Fasergröße gebildet
und auf die erste Muster-ungebundene Vlieslage gelegt, und die erste
und zweite Vlieslage wurde auf einander laminiert, indem sie durch die
Muster-ungebundene Anordnung geführt
wurden, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren wie in Beispiel L oberhalb angegeben. wenn sie auf Ablöse- und
Scherfestigkeit getestet wurde, war die zweite spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn
mit den Hakenelementen des Test-Hakenmaterials
in Eingriff.
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Beispiel R
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Eine
einlagige spinngebundene Zweikomponenten-Vliesbahn wurde aus fortlaufenden
schmelzgesponnenen, gekräuselten
Zweikomponentenfilamenten gebildet, wie in US-Patentschrift Nr.
5,418,045 beschrieben. Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente
waren dieselben, wie in den Beispielen oben. Die spinngebundene
Zweikomponentenbahn wurde vorgebunden unter Verwendung eines Heißluftmessers,
wie oberhalb in Beispiel P beschrieben, mit der Ausnahme, dass der
Abstand von der Oberfläche
der Bahn etwa 0,5 Inch (etwa 17,8 mm) betrug und der Druck im Luftverteilerkasten
etwa 0,187 kPa (1,4 mmHg) betrug. Die spinngebundene Zweikomponentenbahn
wurde nach der Bildung nicht durch Wärme punktgebunden.
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Die
einlagige spinngebundene Zweikomponentenbahn wurde zu einem Muster-ungebundenen
Vliesschlaufenmaterial geformt unter Verwendung der Muster-ungebundenen
Anordnung, die hier beschrieben ist. Die Muster-ungebundenen Verarbeitungsbedingungen
waren im Wesentlichen, wie in Beispiel K oberhalb angegeben.
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Beispiel S
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Ein
zweilagiges Vlieslaminatmaterial wurde hergestellt unter Verwendung
von spinngebundenen Zweikomponenten-Vliesbahnen von unterschiedlichem Flächengewicht,
die aus fortlaufenden schmelzgesponnenen Zweikomponentenfilamenten
gebildet wurden, wie in US-Patentschrift Nr. 5,418,045 an Pike et
al. beschrieben. Die Polymerkomponenten der Zweikomponentenfilamente
lagen in einem Gewichtsverhältnis von
50:50 vor und waren in einer Seite-an-Seite-Form angeordnet. Die
Zweikomponentenfilamente wiesen einen im Wesentlichen runden Querschnitt
auf. Die Polymerkomponenten waren a) 99 % Exxon Chemical Co. 3445
Polypropylen und 1 % Titandioxid (TiO2)
und b) 78 % Dow 6811A lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE)
und 10 % KRATON® G-2755 Polymer von
Shell Chemical Co. und 1 % optischer Aufheller, erhältlich von
Standridge Chemical Co., Social Circle, GA, als SCC-5348. KRATON® Blockcopolymere
sind in mehreren verschiedenen Formulierungen erhältlich,
von denen einige in US-Patentschrift Nr. 4,663,220, 4,323,534, 4,834,738,
5,093,422 und 5,304,599 beschrieben sind. Die spinngebundenen Zweikomponentenbahnen
wurden nach der Bildung durch Wärme
punktgebunden, um ein punktgebundenes Vliesmaterial mit einer gesamten
Verbundfläche
von etwa 35 zu ergeben.
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Die
oberhalb beschriebenen Probe- und Vergleichsmaterialien wiesen die
folgenden Eigenschaften auf:
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Obwohl
bestimmte Werte für
Ablöse-
und Scherfestigkeit für
die oben beschriebenen Beispiele bereitgestellt wurden, sollte das
Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung
nicht auf solche Werte beschränkt
werden. Im Allgemeinen sollte das Muster-ungebundene Schlaufenmaterial
eine Kombination aus Ablöse-
und Scherfestigkeit aufweisen, die geeignet ist für seine
beabsichtigte Endverwendungsanwendung. Insbesondere gelten Ablösefestigkeiten
im Bereich von etwa 50 Gramm bis etwa 500 Gramm oder mehr als geeignet
zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung. Ebenso gelten Scherfestigkeiten
im Bereich von etwa 600 Gramm bis etwa 2500 Gramm oder mehr als
geeignet für
eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung. Ebenso kann das
gesamte Flächengewicht
des Muster-ungebundenen Schlaufenmaterials so angepasst werden,
dass es für
die beabsichtigte Endverwendungsanwendung geeignet ist. Gesamtflächengewichte
im Bereich von etwa 20 Gramm pro Quadratmeter bis etwa 100 Gramm
pro Quadratmeter und insbesondere im Bereich von etwa 20 Gramm pro
Quadratmeter bis etwa 70 Gramm pro Quadratmeter gelten als geeignet
für eine
Verwendung bei der vorliegenden Erfindung.
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Es
wird davon ausgegangen, dass das Muster-ungebundene Vliesschlaufenmaterial,
das gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wird, von Durchschnittsfachleuten so angemessen
und angepasst wird, dass es verschiedenen Graden an Leistungsanforderung
entspricht, die während
der tatsächlichen
Verwendung verliehen werden. Dementsprechend versteht es sich von
selbst, dass, obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die oben
angeführten
Ausführungsformen
und Beispiele beschrieben worden ist, diese Erfindung für weitere
Modifikationen geeignet ist. Diese Anmeldung soll daher alle Variationen,
Verwendungen oder Adaptionen der Erfindung abdecken, die ihren allgemeinen
Grundsätzen
folgen und solche Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung
einschließen,
die in bekannte oder übliche Praxis
auf dem Fachgebiet fallen, zu dem diese Erfindung gehört, und
die in den Umfang der beigefügten
Ansprüche
fallen.