DE69626410T3 - Muster-ungebundene Vliesbahn und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Arnett Cederic DUNKERLY
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • 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.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In WO 95/33390 können Faserbindungen fortlaufende Bindungslinien oder intermittierende Bindungsflächen sein. In einer anderen Ausführungsform weisen die Zwischenfaserbindungen die Form von Nadelmustern auf.
  • 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.
  • 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.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Aufrissansicht des Muster-ungebundenen Vliesstoffes der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Querschnitt-Seitenansicht des Musterungebundenen Stoffes von 1.
  • 3 ist eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung einer Vliesbahn aus spinngebundenen Zweikomponentenfilamenten.
  • 4 ist eine schematische Seitenansicht eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung des Musterungebundenen Vliesstoffes der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine teilweise perspektivische Ansicht einer Musterrolle, die gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung von 4 verwendet werden kann.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Wegwerfwindel mit dem Muster-ungebundenen Vliesschlaufenmaterial der vorliegenden Erfindung als Schlaufenfleck.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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
  • 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.
  • 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.
  • Dynamischer Scherfestigkeitstest
  • 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.
  • 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.
  • BEISPIELE
  • 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.
  • 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.
  • Vergleichsbeispiele A–C
  • 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.
  • Beispiel A
  • 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.
  • Beispiel B
  • 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.
  • Beispiel C
  • 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.
  • Beispiel D
  • 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.
  • 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).
  • Beispiel E
  • 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.
  • Beispiel F
  • 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.
  • 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.
  • Beispiel G
  • 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.
  • 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.
  • Beispiel H
  • 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.
  • 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.
  • Beispiel I
  • 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 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.
  • Beispiel J
  • 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.
  • Beispiel K
  • 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.
  • 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).
  • Beispiel L
  • 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.
  • Beispiel M
  • 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.
  • 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.
  • Beispiel N
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • Beispiel P
  • 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.
  • 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.
  • Beispiel Q
  • 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.
  • 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.
  • Beispiel R
  • 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.
  • 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.
  • Beispiel S
  • 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.
  • Die oberhalb beschriebenen Probe- und Vergleichsmaterialien wiesen die folgenden Eigenschaften auf:
    Figure 00530001
  • 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.
  • 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.

Claims (21)

  1. Muster-ungebundener Vliesstoff, umfassend: eine erste Vliesbahn mit einer faserigen Struktur aus individuellen Fasern oder Filamenten; wobei die Vliesbahn eine Bauschdicke von wenigstens 0,254 mm (10 mil) und ein Flächengewicht von wenigstens 20 Gramm pro Quadratmeter aufweist, wobei die Vliesbahn auf einer Oberfläche darauf ein Muster aus fortlaufend gebundenen Flächen (6) aufweist, die eine Mehrzahl an einzelnen kreisförmigen oder ovalen ungebundenen Flächen (8) begrenzen, wobei die gebundenen Flächen (8) miteinander fortlaufend sind, wobei die Vliesbahn eine prozentuale Verbundfläche (6) von 25 Prozent bis 50 Prozent hat; wobei die individuellen Fasern oder Filamente innerhalb der einzelnen ungebundenen Flächen (8) wenigstens einen Bereich aufweisen, der sich in die fortlaufend gebundenen Flächen (6) erstreckt und darin gebunden ist.
  2. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 1, wobei die Vliesbahn eine prozentuale Verbundfläche von 36 Prozent bis 50 Prozent hat.
  3. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 1, der eine Scherfestigkeit von wenigstens 600 Gramm und eine Ablösefestigkeit von wenigstens 50 Gramm aufweist.
  4. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 1, wobei die Vliesbahn schmelzgesponnene Filamente umfasst.
  5. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 1, wobei die Vliesbahn Stapelfasern umfasst.
  6. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 4, wobei die Vliesbahn schmelzgesponnene Mehrkomponentenfilamente umfasst.
  7. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 6, wobei die Vliesbahn schmelzgesponnene, gekräuselte Mehrkomponentenfilamente umfasst.
  8. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Filmlage, welche auf einer Oberfläche des Vlieses gegenüber derjenigen Oberfläche angebracht ist, die das Muster der fortlaufend gebundenen Flächen (6), welche die Mehrzahl an einzelnen ungebundenen Flächen (8) begrenzen, hat.
  9. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: eine zweite Vliesbahn mit einer faserigen Struktur aus individuellen Fasern oder Filamenten; wobei die ersten und zweiten Vliesbahnen auf einander laminiert sind.
  10. Muster-ungebundener Vliesstoff gemäß Anspruch 9, wobei die individuellen Fasern oder Filamente der ersten Vliesbahn einen ersten Denier und die individuellen Fasern oder Filamente der zweiten Vliesbahn einen zweiten Denier haben, der sich von dem ersten Denier unterscheidet, und wobei die erste Vliesbahn ein erstes Flächengewicht hat und die zweite Vliesbahn ein zweites Flächengewicht hat, welches sich von dem ersten Flächengewicht unterscheidet.
  11. Mechanisches Verschlusssystem, umfassend: eine männliche Komponente; und eine weibliche Komponente, die zum lösbaren Eingriff mit der männlichen Komponente ausgebildet ist; wobei die weibliche Komponente den musterungebundenen Vliesstoff gemäß Anspruch 1 umfasst.
  12. Absorbierender Wegwerfartikel umfassend den musterungebundenen Vliesstoff gemäß Anspruch 1.
  13. Absorbierender Wegwerfartikel gemäß Anspruch 12, ferner umfassend: eine körperseitige Einlage (64); eine äußere Abdeckung (62); eine absorbierende Struktur (66), die zwischen der Einlage (64) und der äußeren Abdeckung (62) angeordnet ist; einen mechanischen Verschlussstreifen, der mit dem Artikel verbunden ist, wobei der Verschlussstreifen eine männliche Komponente aufweist; und eine weibliche Komponente, die mit der äußeren Abdeckung (62) verbunden ist und für einen lösbaren Eingriff mit der männlichen Komponente ausgebildet ist; wobei die weibliche Komponente den musterungebundenen Vliesstoff umfasst.
  14. Verfahren zur Bildung eines muster-ungebundenen Vliesstoffes, umfassend die Schritte des: Bildens einer ersten Vliesbahn mit einer faserigen Struktur aus individuellen Fasern oder Filamenten, wobei die Vliesbahn eine Bauschdicke von wenigstens 0,254 mm (10 mil) und ein Flächengewicht von wenigstens 20 Gramm pro Quadratmeter aufweist; Zuführens der Vliesbahn in einen Spalt (50), der zwischen gegenüberliegend angeordneten ersten und zweiten Rollen (42) und (44) definiert ist, wobei die erste Rolle (42) eine gemusterte Außenoberfläche aufweist, wobei die Außenoberfläche fortlaufende Landflächen (46) aufweist, die eine Mehrzahl an einzelnen kreisförmigen oder ovalen Öffnungen definieren, wobei die Landflächen miteinander fortlaufend sind; Drehens der ersten und zweiten Rollen (42) und (44) in entgegengesetzte Richtungen; Bindens der Vliesbahn durch Anwendung von Wärme und Druck, um auf einer Oberfläche davon ein Muster aus fortlaufend gebundenen Flächen (6) zu bilden, die eine Mehrzahl von einzelnen kreisförmigen oder ovalen ungebundenen Flächen (8) begrenzen, wobei die gebundenen Flächen miteinander fortlaufend sind; wobei die Vliesbahn eine prozentuale Verbundfläche (6) von 25 Prozent bis 50 Prozent hat; und wobei die individuellen Fasern oder Filamente innerhalb der einzelnen ungebundenen Flächen (8) wenigstens einen Bereich haben, der sich in die fortlaufend gebundenen Flächen (6) erstreckt und innerhalb dieser gebunden ist.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, ferner umfassend den Schritt des Bildens der Vliesbahn mit einer prozentualen Verbundfläche von 36 Prozent bis 50 Prozent.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die zweite Rolle (44) eine glatte Außenoberfläche hat.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 14, ferner umfassend den Schritt des Zuführens der Vliesbahn in den Spalt (50), der zwischen den ersten und zweiten Rollen (42) und (44) definiert ist, wobei die zweite Rolle (44) eine gemusterte Außenoberfläche aufweist, und des Bindens der Vliesbahn durch Anwendung von Wärme und Druck, um auf wenigstens zwei Oberflächen davon ein Muster aus fortlaufend gebundenen Flächen (6) zu bilden, das eine Mehrzahl von einzelnen ungebundenen Flächen (8) definiert.
  18. Verfahren gemäß den Ansprüchen 14 und 16, ferner umfassend die Schritte des: Bildens einer zweiten Vliesbahn mit einer faserigen Struktur aus individuellen Fasern oder Filamenten; Zuführens der ersten und zweiten Vliesbahnen in den Spalt (50); und Bindens der ersten und zweiten Vliesbahn miteinander, um ein muster-ungebundenes Vlieslaminat zu bilden.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 18, ferner umfassend die Schritte des: Bildens der ersten Vliesbahn mit einer ersten Faser- oder Filamentgröße und einem ersten Flächengewicht; Bildens der zweiten Vliesbahn mit einer zweiten Faser- oder Filamentgröße, die sich von der ersten Faser- oder Filamentgröße unterscheidet, und einem zweiten Flächengewicht, das sich von dem ersten Flächengewicht unterscheidet.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 18, ferner umfassend den Schritt des Vorbindens der ersten Vliesbahn.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 18, ferner umfassend den Schritt des Vorbindens wenigstens einer der ersten und zweiten Vliesbahnen.
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